hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
450 mm直径Si単結晶育成における点欠陥の精密制御に関する基礎研究

450 mm直径の無欠陥Si単結晶の実現に貢献することを目的として,これまで無視されていた熱応力が点欠陥に与える影響について第一原理計算を行った.点欠陥の形成エンタルピーと形成エントロピーを計算し,それらの結果から無欠陥条件に対応するVoronkovの臨界(v/G)値を推定したところ,現実の応力状態に近い平面圧縮応力を仮定した計算値は実験値と見事に一致し,20 MPa程度の熱圧縮応力により無欠陥Si結晶は原子空孔優勢に傾くことがわかった.さらに,450 mm直径の無欠陥Si結晶を達成する結晶育成条件を明示するとともに,熱応力効果を含む結晶成長シミュレータを開発する成果を得た.本研究の全体的な構想は,半導体Si単結晶育成において,熱応力の影響を考慮した点欠陥挙動シミュレータを開発し,産業界における450 mm直径の無欠陥Si単結晶の実現に貢献することである.平成25年度は,第一原理計算法を用い,熱応力がSi結晶中の点欠陥の形成・拡散エンタルピーに与える影響を定量的に求めることを目的として研究を行った.応力の影響が大きくなるSi結晶中心付近の固液界面近傍において,応力状態は平面圧縮応力に近いことから,まず,平面圧縮応力が点欠陥の形成エネルギーと緩和体積に与える影響について計算した.その結果,(1)点欠陥の形成エンタルピーに与える影響は,平面応力の方が等方性応力よりも大きいこと,(2)点欠陥の拡散エンタルピーは応力にあまり依存しないこと,などを明らかにした.すなわち,同じ平均応力の場合,平面圧縮応力は等方性圧縮応力よりもVoronkovの臨界v/Gを低下させる.平成25年度は,さらに結晶外周部の固液界面付近における応力状態に近い1軸圧縮応力の計算を計画していたが,途中で,図らずもSi結晶メーカから300 mm結晶を用いた熱応力実験結果が報告された(Nakamura et al., ECS Solid State Letters, 3, N5 (2014)).そこで,この実験結果と本研究で実施した第一原理計算の比較を優先した.その結果,平面応力の計算結果により,臨界v/Gの応力依存性を見事に説明できることがわかった.その結果を論文投稿(K. Sueoka et al., ECS Solid State Letters)したところ,掲載可の回答を得た.また,本研究に関する国際会議招待講演を2件依頼された.さらに,応力効果を考慮した欠陥数値シミュレータの開発のために,既存シミュレータ(CZ-Sim)の改良にも着手し始めた.本研究の全体的な構想は,半導体Si単結晶育成において,熱応力の影響を考慮した点欠陥挙動シミュレータを開発し,産業界における450 mm直径の無欠陥Si単結晶の実現に貢献することである.第一原理計算法を用いて熱応力が点欠陥の形成・拡散エンタルピーに与える影響を定量的に求め,その結果をVoronkov理論に適用する手法に特徴がある.固液界面の熱応力成分は平面圧縮応力に近いことから,平成25年度には,等方的な平面応力が点欠陥の形成・拡散エンタルピーに与える影響の第一原理計算を行い,産業界で行われた実験を定量的に説明した.結晶中心付近を除いて固液界面の熱応力成分は異方的な平面圧縮応力となっており,さらに結晶外周付近では1軸性の圧縮応力となっている.平成26年度は,予定どおり,この異方的な平面応力あるいは1軸応力が点欠陥の形成・拡散エンタルピーに与える影響について研究した.その結果,平均応力に換算した時に,Voronkovの臨界v/Gの応力依存性は平面応力が等方的であるか異方的であるかによらずほぼ等しいことがわかった.これがSi結晶径方向の様々な部位のデータが実験値に含まれるにもかかわらず,計算値との一致がよい理由と推定した.なお,1軸応力と平面応力とで臨界v/Gの計算値は大差なかった.応力効果を考慮した数値シミュレータは,研究協力者がグローバルウェーハズ・ジャパン社において開発中である.市販シミュレータであるCZ-Sim(STR-Japan社製)を用い,第一原理計算により得られた点欠陥物性値の熱応力依存性を組み込んだ.現在,大口径Si結晶の欠陥分布を計算中であり,実験結果の再現性について検討を進めている.なお,平成26年度中に,本研究に関して3件の国際会議招待講演を行った.本研究の全体的な構想は,半導体Si単結晶育成において,熱応力の影響を考慮した点欠陥挙動シミュレータを開発し,産業界における450mm直径の無欠陥Si単結晶の実現に貢献することである.第一原理計算法を用いて熱応力が点欠陥の形成エンタルピーに与える影響を定量的に求め,その結果をVoronkov理論に適用する手法に特徴がある.平成25年度には等方性応力の効果について,さらに平成26年度には平面応力の効果について研究した結果,現実の固液界面近傍の熱応力成分である平面応力を仮定した場合,Voronkovの臨界v/G値の変動を精度よく再現できることを示した.また,無欠陥Si結晶を製造可能な育成条件を明示する成果を得た.さらに,ドーパントが点欠陥濃度に与える影響についても,そのモデル化に成功した.最終年度である平成27年度は,この応力効果を組み込んだ結晶成長の数値シミュレータ開発に取り組んだ.平面応力が点欠陥のパラメータに与える影響を考慮してgrown-in欠陥分布をシミュレートした結果,OSFリング位置などの再現に成功した.この成果について,現在,学術論文を作成中である.

さらに,CZ-Si結晶中に取り込まれる格子間酸素が点欠陥に与える効果についても計算し,点欠陥の形成エントロピーも考慮することで,原子空孔濃度の酸素濃度依存性を説明することにも成功した.Si結晶中の点欠陥挙動に関する理論計算について,米国電気化学会からReview論文を依頼され,3月に出版した.450 mm直径の無欠陥Si単結晶の実現に貢献することを目的として,これまで無視されていた熱応力が点欠陥に与える影響について第一原理計算を行った.点欠陥の形成エンタルピーと形成エントロピーを計算し,それらの結果から無欠陥条件に対応するVoronkovの臨界(v/G)値を推定したところ,現実の応力状態に近い平面圧縮応力を仮定した計算値は実験値と見事に一致し,20 MPa程度の熱圧縮応力により無欠陥Si結晶は原子空孔優勢に傾くことがわかった.さらに,450 mm直径の無欠陥Si結晶を達成する結晶育成条件を明示するとともに,熱応力効果を含む結晶成長シミュレータを開発する成果を得た.平成26年度は,固液界面近傍における熱応力成分が異方的な平面圧縮応力であり,さらに結晶外周付近では1軸性の圧縮応力となっていることを考慮して,これらの応力が点欠陥の形成・拡散エンタルピーに与える影響について研究した.具体的には,第一原理計算法を用い,(1)x,y方向の圧縮応力をσx : σy = 1 : 1(等方的な平面応力),2 : 1,5 : 1(異方的な平面応力),1 : 0(1軸応力)と変化させながらz方向のセル長をフリーにして構造最適化を行い,セルの全エネルギーと点欠陥による緩和体積を求め,(2)これらの結果を用い,点欠陥の形成エンタルピーと臨界v/G値の応力依存性を得た.その結果,平均応力に換算した時に,Voronkovの臨界v/Gの応力依存性は平面応力が等方的であるか異方的であるかによらず,さらに1軸応力であってもほぼ等しいことがわかった.これがSi結晶径方向の様々な部位のデータが実験値に含まれるにもかかわらず,計算値との一致がよい理由と推定した.また,応力効果を考慮した数値シミュレータの開発においては,市販シミュレータであるCZ-Sim(STR-Japan社製)を用い,第一原理計算により得られた点欠陥物性値の熱応力依存性を組み込んだ.現在,大口径Si結晶の欠陥分布を計算中であり,実験結果の再現性について検討を進めている.以上を総括して,第一原理計算ならびに数値シミュレータの開発において,今年度の達成度は(2)おおむね順調に進展している,と自己評価する.研究成果を掲載しています.半導体結晶工学平成27年度は応力効果を考慮した数値シミュレータの完成を目指す.
マトリックスコンバータの回路構成と統一PWM制御理論

交流モータの可変速駆動装置などに用いられる交流一交流電力変換器において,高効率,高電力密度のマトリックスコンバータが次世代変換器として注目されている。マトリックスコンバータでは,出力電圧及び入力電流を制御する一般的なPWM制御法が確立されていない。申請者が既に提案している損失低減にためのスイッチング回数低減制御と,出力電圧波形の高調波評価法を発展させ, 3種類のマトリックスコンバータ回路の統一的なPWM制御法を導出し,その制御特1生を明らかにした。産業分野では,電力の約7割が機械等を駆動するためのモータで消費されており,モータ駆動装置における省エネルギー,高効率,高密度化が,地球規模での環境問題からも重要になってきている。本研究では,1台の電力変換器で商用三相交流電源を可変電圧,可変周波数の三相交流に直接変換すると同時に,入力電源電流を力率1の正弦波波形に制御できる三相/三相マトリックスコンバータを扱う。変換器効率改善の面からスイッチング回数低減が重要であり,制御周期間の三相全体のスイッチング回数を,一般的な6回とする方式に対して,4ないし3回に低減する方式を提案している。本提案方式をもとに,具体的に3項目について研究を進め、以下の研究成果がそれぞれ得られた。1.三相/三相マトリクスコンバータの協調制御による統一PWM制御理論の確立一般の実効値理論を制御周期という短時間領域へ拡張した瞬時実効値理論を導出し,出力電圧高調波および入力電流高調波をそれぞれ最小化するPWM制御法を確立し,シミュレーションまたは実験で検証した。2.単相/三相マトリクスコンバータの統一PWM制御法三相/三相マトリックスコンバータ統一PWM制御理論にしたがって,単相/三相マトリックスコンバータのPWM制御法を導出し,制御範囲を明らかにすると共にシミュレーションと実験で検証した。3.マトリクスコンバータ/インバータハイブリッドシステムの統一PWM制御法三相マトリックスコンバータとインバータとの並列形ハイブリッドシステムにおいて,両変換器の同時動作時におけるマトリックスコンバータおよびインバータのPWM制御法を導出した。本研究では,交流モータ駆動装置用に商用三相交流電源を可変電圧,可変周波数の三相交流に直接変換すると同時に,入力電源電流を力率1の正弦波波形に制御できる三相/三相マトリックスコンバータを扱う。本提案方式をもとに,具体的に3項目について研究を進め、今年度は以下の研究成果がそれぞれ得られた。1.三相/三相マトリクスコンバータの協調制御による統一PWM制御理論の確立モータの損失低減から出力高調波の低減が有効であり,スイッチング回数を4回として,出力電圧高調波をれ最小化する制御法を確立して,シミュレーションと実験で検証した。2.単相/三相マトリクスコンバータの統一PWM制御法単相/三相マトリックスコンバータの小型化のためにコンデンサ容量を最小化する回路設計法を明らかにし,制御範囲を明らかにすると共にシミュレーションと実験で検証した。3.マトリクスコンバータ/インバータハイブリッドシステムの統一PWM制御法三相マトリックスコンバータとインバータとの並列形ハイブリッドシステムにおいて,損失低減のためにスイッチング回数を低減する方式として,インバータのスイッチング回数2回、マトリックスコンバータのスイッチング回数3回のPWM制御法を導出し,シミュレーションと実験で検証した。高効率・高電力密度次世代電力変換器であるマトリックスコンバータは,27種類のスイッチングパタンが存在し,PWM制御の自由度が高く,統一的なPWM制御法が確立されていない。申請者が提案しているスイッチング回数低減PWM制御および瞬時実効値理論に基づいたリアルタイムPWMパタン評価法を発展させ,マトリックスコンバータの3種類の回路構成におけるPWM制御法を統一理論として導出し,制御目的に応じたPWM制御法を明らかにした。具体的に以下の3項目の研究を実施した。1.三相/三相マトリクスコンバータの協調制御による統一PWM制御理論の確立制御周期間のスイッチング回数を3回とするPWM制御法では常に2パタン成立することを明らかにし,瞬時実効値理論に基づいて出力電圧高調波を最小化するPWM制御法を導出した。シミュレーションと実験で提案法の有効性を検証し,スイッチング回数4回のPWM制御に対して,提案法の高調波はほとんど変化せず,スイッチング損失を3/4に低減できた。2.単相/主相マトリクスコンバータの統一PWM制御法単相/三相マトリクスコンバータ回路の2個の電力脈動補償用コンデンサの容量分担として片側だけに集中させることで,制御範囲を最大にできることを明らかにした。マトリックスコンバータの統一PWM制御法を用いて,スイッチング回数3回の単相/三相マトリックスコンバータの制御法を導出し,シミュレーションと実験で制御特性を検証した。

3.マトリクスコンバータ/インバータハイブリッドシステムの統一PWM制御法スイッチング回数を4回とするマトリックスコンバータのPWM制御法の考え方に基づいて,提案システムのマトリックスコンバータにおいて,スイッチング回数を2回に低減できるPWM制御を導出し,シミュレーションと実験で改善特性を検証した。
スマートアクチュエータによる一般構造物のアクティブ振動制御

本研究は一般的な構造物の振動を対象とし、その振動制御系構築に際して新たなアクチュエータを提案する。在来のアクチュエータでは、構造物への設置位置により、制御スピルオーバが生じる。これに対し本研究で提案するアクチュエータは、構造物のどの位置に設置しても制御スピルオーバを引き起こすことがない。はじめに、アクチュエータの形状を提案し、実験により提案したアクチュエータの特性を確認し、制御スピルオーバが回避できることを実証した。本研究は圧電セラミクスを振動制御系のアクチュエータとして用い、制御スピルオーバを引き起こすことなく、構造物の振動制御を実現することを目的とする。21年度はアクチュエータとして使用する圧電セラミックスについて、基本的な性質の理論展開を中心に研究を行った。最終的には実験を行って検証する必要があるものの、本研究最大の目的である、振動モードの節を跨いでアクチュエータを設置しても、当該モードを励起することが可能であることを示した。具体的には、先の研究で提案したPVDFを用いたセンサと同様、2次関数を形状関数としてアクチュエータの形状を決定すれば、振動モードの節を跨ぐ位置にアクチュエータを設置しても、当該モードを励振することが可能である。この成果を踏まえて、22年度に単純支持平板を製作し、提案したアクチュエータが十分な性能を有していることを検証できる見込みとなった。また21年度中には、先の研究で使用していたアルミサッシに、本課題で使用する圧電セラミックスを振動制御用アクチュエータとして貼付し、振動制御効果の検証を行った。アルミサッシのガラスは、境界条件が単純支持や固定端ではなく高弾性の部材により支持されている。これは換言すると、一般構造物への適用を視野に入れた実験において、十分な振動制御効果が得られることを明らかにしたものである。今回の実験では、矩形の圧電セラミックスをそのまま貼付したが、22年度以降、本課題で提案するアクチュエータの形状に従い、矩形の圧電セラミックスを本課題で提案する形状に成形する予定である!これにより、制御スピルオーバを引き起こすことなく、振動制御効果を十分に有した、振動制御用アクチュエータを提案できる見込みである。21年度はアクチュエータとして使用する圧電セラミクスについて、基本的な性質の理論展開を中心に研究を行った。22年度は、圧電セラミクスを振動制御用のアクチュエータとして用いた際の特性について、実験を行い検証した。実験は、圧電セラミクスをエポキシ系接着剤により窓ガラスへ貼付し、窓ガラスの振動制御を行うことで性能を確認する。窓ガラスは、30800Hzのホワイトノイズを用いて音響加振を行い、これによって励起された窓ガラスの振動を、圧電セラミクスを用いて抑制した。この実験により、圧電セラミクスによって振動が抑制できる場合と、抑制できない場合が存在することを明らかにした。この結果は、圧電セラミクスの能力に起因する問題ではなく、音響モードが直接構造物を励振する現象が起きていることを明らかにするきっかけとなったものである。この後、閉空間場と開空間場における窓ガラスの実稼動モード解析を行い、閉空間場では構造物の振動モードに関わらず、音響モードがダイレクトに窓ガラスを励振する現象があることを明らかにした。この成果については、22年9月に開催された日本機械学会D&D2010にて口頭発表を行っている。また22年度には、理論検証のために必要な単純支持平板実験装置の基本設計を行い、製作を行った。23年度は本実験装置を用いて、これまでの理論の検証を行う。また、構造物の振動と、空間の音響モードとの関係について、日本機械学会論文集への投稿を行う予定である。23年度は、提案するスマートアクチュエータの性能と振動制御効果について、実験を行い検証した。実験は、提案するアクチュエータを周辺単純支持された鋼製矩形平板へ、エポキシ系接着剤を用いて貼付し、平板の振動制御を行う。鋼製平板には、10800Hzのホワイトノイズを用いて外乱を与え、これによって励起された平板の振動を、提案するスマートアクチュエータを用いて抑制する。なお、アクチュエータとして用いた圧電セラミクスは、本研究で提案する2次関数によって表される形状関数に従ってシェーピングを施している。この形状は、振動モードのノーダルラインがアクチュエータ上を通過しても、当該モードを励起することが可能な形状である。

これを検証するため、本実験ではアクチュエータ上を平板の(1,3)モードおよび(2,3)モードのノーダルラインが通過するように、スマートアクチュエータを平板に貼付した。はじめに、当該アクチュエータによる平板の加振実験を行った。この結果、(1,3)モード、(2,3)モードを含む全ての振動モードが加振できることを明らかにした。次に本アクチュエータを用いて振動制御系を構築し、平板の振動抑制実験を行った。制御系にはクラスタ制御系を採用して、フィードフォワード制御によるアクティブ制御を行った。実験の結果、制御対象とする4つの振動モードを十分に抑制し、一方で非制御対象の振動モードには一切影響を与えないという結果が得られた。この結果から、本研究で提案するスマートアクチュエータにより、棚御スピルオーバを引き起こすことなく、構造物の振動制御を実現した。
難治性hvKP感染症に対する新たなる治療戦略の確立に向けた基礎・応用研究

Hypermucoviscous Klebsiellapneumoniae(hvKP)の高病原性には、菌体外多糖から成る粘性物質の関与が指摘されている。リファンピシン(RFP)に粘性物質を抑制する作用があることを発見したが、in vivoにおける作用や作用メカニズムに関しては未だ不明な点が多い。本研究では、1hvKP感染マウスに対するRFPの有用性2RFPの有無におけるhvKP株の分子レベルでの機能解析の検証を行う。本研究が達成されれば、hvKPの高病原性抑制に対して、RFPの有用性が初めて明確になり、hvKP感染症に対する治療戦略の確立にむけた研究が大きく前進するものと期待される。
混合有機溶剤における代謝相互抑制

1.In vivoの代謝実験:代謝され易い物質(m-xylene; m-Xとtrichloroethylene; TRI)及び代謝され難い物質(1,1,1-trichloroethane; 1,1,1)をモデル物質として、混合暴露における体内動態を単独暴露の場合と比較した。ラットにm-X、TRI及び1,1,1を単独あるいは混合で6時間吸入暴露した。それぞれの溶剤の暴露濃度は35ppmと350ppmの2段階を用いた。m-XとTRI及びm-Xと1,1,1の混合暴露における共存する溶剤の濃度も、それぞれ35ppmと350ppmの2段階に設定した。暴露後の母物質の血中濃度、暴露中・暴露後のそれぞれの代謝物の尿中濃度を測定した。代謝され易い溶剤どうしの混合暴露でも、代謝され易い溶剤と代謝され難い溶剤の混合暴露でも、それぞれの単独暴露に比較して、共存する溶剤の濃度が低い(35ppm)ところでは互いの体内動態に影響を及ぼさないが、共存する溶剤の濃度が高く(350ppm)なると代謝の抑制が起こった。2.In vitroの代謝実験:混合暴露における代謝阻害のパターンを解明するために、m-XとTRI及びm-Xと1,1,1の混合におけるin vitroの代謝速度をそれぞれの単独の場合と比較した。ラット肝ミクロソームを用いて、m-X、TRI及び1,1,1の単独あるいは混合における代謝速度を測定した。それぞれの溶剤の基質濃度は、0.02,0.04,0.10,0.50mMの4段階を用いた。m-XとTRI及びm-Xと1,1,1の混合における阻害物質の濃度は、それぞれ0.02と0.50mMの2段階に設定した。代謝され易い溶剤どうしの場合でも、代謝され易い溶剤と代謝され難い溶剤の場合でも、基質濃度が0.020.10mMまでの代謝速度はほぼ直線的であった。また、阻害物質の濃度が低い(0.02mM)ところでは互いの代謝に有意な影響を及ぼさないが、阻害濃度が高く(0.50mM)なると有意な代謝抑制が起こった。この場合の代謝阻害のパターンは、基質濃度の高低にかかわらず非競合阻害に近似した。
東アジアの変容する移動ネットワークと創発的紐帯の形成：生活圏についての実証的研究

19世紀末以降の東アジアでの社会変動にともなう移動の質的変化について、韓国・日本・ベトナム・マレーシア・ネパールでの移動の具体像を時代背景とともに明らかにする。その際、人びとが経験してきた移動、分断、喪失、連帯をめぐる紐帯の生成と変容を主軸とし、関係・ネットワークの形成、扶助・紛争をめぐる共同性、衣食住をめぐる実践の事例を蓄積し比較分析する。これらを通して、歴史変化のなかで各地に生じた移動形態の多様化とそこから創り出される紐帯を村レベル・都市レベル・国家レベル・世界レベルから考察し、移動にともなう生活世界の変容と再編の個別性と遍在性を明らかにする。
科学・技術観及び科学リテラシー論解明に基づく新しい科学教育の展開

1.生徒の実態調査を基にしているOECD/PISAの科学リテラシー論は我々がこれまでに解明してきている新しい科学・技術観に基づいていることがその報告書の分析を通して実際の問題事例により解明できた。2.米国の全米科学教育スタンダード(NSES)の「個人的・社会的観点よりみた科学」に関する具体的内容を中学校理科教員293名中117名応答のあった人数で調査した。その結果、これらの具体的内容の指導の重要性はおおよそ認識されていたが、科学リテラシーについては、80%以上がその言葉と内容を知ってはいないことが今回の調査で明らかにされ、今後の周知徹底の必要性が痛感された。3.現実社会の問題やイシューズに対して、如何に情報を収集し、判断して、解決そして意思決定を図るかという科学リテラシーの重要な側面について、模擬的に自分が車を購入することを事例として如何に対処するかを、高校生293名、大学生205名を対象に調査した。その結果、文系、理系の違いは見られなく、高校生と大学生や男女の違いに、情報収集や処理、問題解決、意思決定に差異が見られた。4.上記調査分析結果を基に、今後展開すべき科学教育の基本的観点は、OECD/PISA, NSES,プロジェクト2061等の新しい科学・技術観に基づいたSLの教育内容の構築が重要であり、その骨格が解明された。研究目的は三つあり、それぞれの研究実績について報告する。研究目的の第一は生徒及び理科教師の捉えている新しい科学・技術観とそれに基づいた新科学リテラシーの実態把握であった。そこで従来開発した環境問題に関した問題を改良した基本的枠組は新しい科学・技術観に基づいた新科学リテラシーを用いて未知のイシューズに対して意思決定できるものであり、その意思決定には高次思考の一つであるCritical Thinkingを働かせることのできる内容である。具体的には温暖化防止のためのCO_2排出削減を図る車の選択を具体的なイシューズとした問題の作成を行った。対象を中学生・高校生にして約1,000名に対し調査を行い、分折中である。研究目的の第二と三は米国を主とした科学教育界(AAAS, BSCS等の組織及びNSES等も含む)におけるここ20年間の新・旧科学・技術観(科学・技術の本質の新しい捉え方)及び新科学リテラシー(SL)論研究のデータベース化を行ことであった。取り上げた雑誌は米国を中心に欧州やオーストラリア等のJRST, J. Curriculum Studies, J. R. in S. E, Int. J. Sci. Educ., S. E., J. S. T. E., J. C. E., JA. b. T., S. S. M., S. E. Notes.,などの科学教育学研究の雑誌以外に、にCog. and Inst.やJ. H. E.等の認識論や教育学等のも含まれた。これらよりピックアップした文献は約600件に登り、予想外に多くあったのでデータ-ベース構築の基本的枠組みを構築中である。本年度の研究目的は二つあり、各々の研究実績について報告する。第一は新科学・技術論を基にした科学リテラシー論の実例である昨年度作成したエネルギー環境イシューズに関した実態調査問題の調査分析により高校生及大学生のcritical thinkingの実態を解明することにあった。調査問題はそれまでに乗っていた車を環境とエネルギーに負荷のかからないのに買い替える時にどのような情報を活用し、選択する際の条件と選択の判断基準を使うかの意思決定の実態を明らかにすることを意図した。これは上記課題を与え、1週間調査後に収集した情報を基に応答するもので、対象者は高校生173名、大学生127名に実施した。その結果、一般的には文系が収集した情報の中である特定の情報には肯定的なcritical thinkingによる意思決定に対して、理系の高校生は否定的で、偏りが少ない情報の収集に基づいたcritical thinkingによる意思決定の違いが、また、高校生と大学生間、男女間でも差異が見られたが、更なる詳細な分析中である。第二である同じく昨年度収集した米国の全米科学教育スタンダード(NSES)、BSCS、AAAS

さらに欧米のPISA等も含めた過去2030年間の文献の分析及び上記の分析との比較により科学・技術観(科学・技術の本質の捉え方)とSL論との相互関連を解明することであった。本年度はかなり分析が進んだが、収集した文献情報がかなりの量であったので、更なる分析は次年度への課題である。これまでの米国の全米科学教育スタンダードやAAASプロジェクト2061におけるScientific Literacy(以下SLと略称)それにBSCSにおけるBiological Literacy、他方欧州OECDのPISSAにおけるSLに関する生徒の認識調査等の分析より、日本においてマスメディアや近年の科学リテラシー主張者の意味内容が限定的に使われていると見なせた。すなわち一般大衆に必要な科学的な基礎知識を習得しているか否かの観点のみで、SLを有するか否かと判断されていた。しかし、上記欧米のSLは科学的知識のみならず、その知識を用いて科学、技術、社会に関する様々な現実社会の問題やイシューズに対して、いかなる意思決定をし、その意思決定に際してCritical thinking(総合的判断思考)を如何に働かせるかが本来のSLの意味内容である。そこでこのような観点に立って、自動車購入を想定して、その選択という意思決定のためにいかなる情報を収集し、その情報の信頼性、そしてその判断基準を聞く調査問題を作成し、1週間かけてこれらのことを行った後に応答する形式にした。対象は高校生、大学生合計約500名。その結果、情報源はインターネット、TVや新聞それに身近な大人、理系は特にカタログであった。情報の内容は排ガス等の環境、社会への影響にも考慮し、結果的ハイブリッド車に決定したのが半数になった。よって、欧米のSL関連文献や報告書それに我々のSL調査問題などの分析結果、科学、技術に関する基礎知識のみならず、科学、技術、社会に関する現実の問題やイシューズを積極的に取り上げ、それらの解決、意思決定に対する具体的な教育内容と指導方法を科学教育のカリキュラムに組み込む観点が、新しい科学教育の展開と言える。
1950年代日本におけるアマチュア写真文化と写真産業

前年度に引き続き1950年代の日本におけるアマチュア写真と写真産業の関連性について資料調査および論文執筆を行った。2017年度は土門拳のアマチュア写真家に対する影響を考察したため、2018年度は土門と並んで1950年代のもっとも重要な写真家のひとりである、木村伊兵衛の活動と作品に注目して、研究を進めた。具体的には、1950年代の木村作品における身体表象を分析し、それが同時代の視覚表象とどのような関連を持ち、アマチュア写真家の作品にどのような影響を与えたのかを検証した。1954年の木村の作品集『木村伊兵衛傑作写真集』においては、画家、舞台俳優、ダンサー、農民など様々な職種の女性の身体が描写されている。それらの身体を、同時代の映画や絵画における身体表現と比較することで、木村の写真を戦後日本の視覚文化の中に位置づけることを目指した。それと同時に、1950年代の日本写真史を国際的な文脈の中で捉え直すことを試みた。研究代表者はこれまで日米の写真史の比較を行ってきたが、1950年代に関しては、ヨーロッパ、とりわけフランスの写真史との比較が重要であることが改めて確認されたため、フランスの同時代の写真表現が日本の写真家たちにどのように受容されたのか、その実態を明らかにすべく、資料調査を開始した。なお、調査によって得られた知見を元に現在、論文を執筆中であり、共著として出版することを予定している。本課題における研究テーマのひとつである「主観主義写真」と写真産業の関係性についても調査を継続中であり、研究成果について何らかの形で発表したいと考えている。校務等の理由により、研究計画の実施は予定より若干遅れている。1950年代の日本写真史に対するフランスの戦後写真の影響を明らかにするために、国内および海外での追加の文献調査の必要も生じた。そのため当初の予定期間を1年間延長し、研究を遂行することにした。2019年度は本研究計画の最終年度に当たるため、国内外の図書館・美術館での追加調査を早めに完了し、これまでの研究によって得られた知見の公表に向けて、準備をすすめてゆきたい。1950年代の日本のアマチュア写真についての考察は、「アマチュア写真とは何か?」という問いと切り離して行うことはできない。しかしながらアマチュア写真の定義は必ずしも自明ではなく、文化や時代によってその意味は変化する。そこで平成28年度は主にアマチュア写真の概念についての理論的考察を中心に研究を進めた。20世紀後半の日本および欧米の主要な写真史研究・写真批評において、アマチュア写真がどのように論じられ、どのような評価が与えられてきたかについて分析した。写真史研究でアマチュア写真に対する注目が高まったのは比較的最近のことであるが、写真批評においては以前から、写真の大衆性は検討すべき主要な問題のひとつであった。しかしこのことは、写真批評史に関するこれまでの研究であまり重視されていなかったように思われる。得られた知見については平成29年度中に発表することを目指して、原稿を準備している。これと並行して1950年代の写真史に関する先行研究の分析も行った。近年、日本の戦後写真史について、海外の研究者によって英語で書かれる研究書や研究論文が増加しており、日本の研究者とは異なる視点が示され始めているため、それらの英語文献にも注目した。また本研究計画では、1950年代の日本のアマチュア写真を考えるうえで重要な動向である「主観主義写真」についても考察する予定である。平成28年度は「主観主義写真」の主要作品や先行研究の分析を行い、平成29年度以降の一次資料の調査に備えた。概ね予定どおり進んでいるが、アマチュア写真についての理論的考察は当初予定していたよりも重要な問題であり、検討すべき文献も膨大であることがわかったため、平成29年度も引き続き研究を進めていきたい。平成29年度の前半は、前年度より進めていたアマチュア写真についての理論的考察を行い、得られた知見を編訳書『写真の理論』(月曜社、2017年10月刊)の訳者解説において示した。ジョン・シャーカフスキー、アラン・セクーラ、ロザリンド・クラウス、ジェフ・ウォール、ジェフリー・バッチェンら、英語圏の主要な写真論の書き手はみな、写真が本質的に大衆的なミディアムであることを理解し、芸術写真を評価するのであれ、批判するのであれ、それをアマチュア写真との対比において捉えている。他方で、地域や時代によって異なるアマチュア写真の多様性についての具体的考察は、これらの写真論においても、十分に行われているとは言えないこともわかった。1950年代の日本における具体的・個別的な状況の分析を通して、アマチュア写真という19世紀末以降のグローバルな現象を検討することの意義が再確認された。平成29年度の後半は、1950年代の大衆文化論におけるアマチュア写真の位置づけについて分析し、韓国・ソウルで10月に行われたThe Korean Society of Art History主催のシンポジウムで口頭発表を行った後、同学会誌『美術史學報(Korean Bulletin of Art History)』に論文「「健康な文化現象」か、それとも「罪深いお道楽」か?ー1950年代日本におけるアヴァンギャルドとアマチュア写真」」を投稿した。同論文では、1950年代には多くの芸術家や批評家が一般大衆の芸術表現を肯定的に捉えていたこと、そして、当時のアマチュア写真ブームがそうした批評の動向と接点を有していたことを論じた。本研究では1950年代の日本のアマチュア写真文化を、写真史の分野のみならず、美術や映画を含む幅広い50年代文化との関連から検討し、その意義を明らかにすることを目指している。

調査が必要な文献の範囲が当初想定していたよりも広がり、また、校務その他の理由により、海外での資料調査を行うための十分な日程を確保することができなかっため、研究進捗状況は予定よりも若干遅れている。前年度に引き続き1950年代の日本におけるアマチュア写真と写真産業の関連性について資料調査および論文執筆を行った。2017年度は土門拳のアマチュア写真家に対する影響を考察したため、2018年度は土門と並んで1950年代のもっとも重要な写真家のひとりである、木村伊兵衛の活動と作品に注目して、研究を進めた。具体的には、1950年代の木村作品における身体表象を分析し、それが同時代の視覚表象とどのような関連を持ち、アマチュア写真家の作品にどのような影響を与えたのかを検証した。1954年の木村の作品集『木村伊兵衛傑作写真集』においては、画家、舞台俳優、ダンサー、農民など様々な職種の女性の身体が描写されている。それらの身体を、同時代の映画や絵画における身体表現と比較することで、木村の写真を戦後日本の視覚文化の中に位置づけることを目指した。それと同時に、1950年代の日本写真史を国際的な文脈の中で捉え直すことを試みた。研究代表者はこれまで日米の写真史の比較を行ってきたが、1950年代に関しては、ヨーロッパ、とりわけフランスの写真史との比較が重要であることが改めて確認されたため、フランスの同時代の写真表現が日本の写真家たちにどのように受容されたのか、その実態を明らかにすべく、資料調査を開始した。なお、調査によって得られた知見を元に現在、論文を執筆中であり、共著として出版することを予定している。本課題における研究テーマのひとつである「主観主義写真」と写真産業の関係性についても調査を継続中であり、研究成果について何らかの形で発表したいと考えている。校務等の理由により、研究計画の実施は予定より若干遅れている。1950年代の日本写真史に対するフランスの戦後写真の影響を明らかにするために、国内および海外での追加の文献調査の必要も生じた。そのため当初の予定期間を1年間延長し、研究を遂行することにした。平成29年度には、アマチュア写真についての理論的考察に加えて、1950年代の日本のアマチュア写真実践の具体的状況について調査し、研究の進捗状況によっては、29年度中に成果を発表することを予定している。平成30年度は、第一の課題として、1950年代のアマチュア写真家の作品に対して、著名な写真家および美術家の作品がどのような影響力を持っていたか、そして、両者の関係の構築において写真産業がどのような役割を担っていたかを調査する。第二の課題として、国際的な「主観主義写真」の動きが日本のアマチュア写真を与えた影響を明らかにするため、国内外の美術館・図書館で調査を行うことを予定している。2019年度は本研究計画の最終年度に当たるため、国内外の図書館・美術館での追加調査を早めに完了し、これまでの研究によって得られた知見の公表に向けて、準備をすすめてゆきたい。研究図書の購入額が当初の見込みより少なくなったため。研究図書の購入費および旅費の支出が当初の見込みより少なくなったため。
硫黄安定同位体比を用いた大気中硫化カルボニルの物質収支解明

硫化カルボニル(COS)は大気中硫黄の物質循環において重要な役割を担っている気体状硫黄化合物であり、成層圏においては硫酸エアロゾルの起源物質として、大気の太陽光反射率(アルベド)や下部成層圏でのオゾンの消長などの化学に間接的に関与している。本研究は、COSの硫黄の安定同位体32S、33S、34Sの相対存在度を高感度・高精度で測定する方法の開発、およびこれを指標として、COSの種々の発生・消滅過程の寄与を明らかにし、その物質収支を解明することを目的としている。本年度は、(1)オフラインで精製したCOSを複式導入装置を用いて同位体比質量分析計に導入、(2)ガスクロマトグラフでオンラインで精製したCOSを連続フロー型同位体比質量分析計に導入、の二つの方法で、34S/32S、33S/32Sを求めるための基礎実験を行った。(1)の方法では、同位体組成が等しい試料間の相対測定において0.05‰以下の精度が得られたが、(2)の方法では同一試料を繰り返し測定したときのばらつきが10‰以上であった。また両者に共通して、34S/32Sと33S/32Sの関係が理論的に予測されるものとは大きく異なっていた。これらの現象について、測定条件、試料量依存性、妨害成分などについて詳しく検討した。また、大気・水などの環境試料を測定するための分析システムの設計・製作を行い、COSの分離・濃縮方法の最適化を行うとともに、太平洋上で大気試料を採取した硫化カルボニル(COS)は大気中硫黄の物質循環において重要な役割を担っている気体状硫黄化合物であり、成層圏においては硫酸エアロゾルの起源物質として、大気の太陽光反射率(アルベド)や下部成層圏でのオゾンの消長などの化学に間接的に関与している。本年度は以下の成果が得られた。COSを直接質量分析計に導入して34S/32S、33S/32Sを求めるための基礎実験を行った。市販のCOSは不活性ガスで希釈(濃度約20%)したものしか入手できないため、真空系を用いてこれを分離・精製する方法をまず確立した。市販品および精製したCOSを質量分析計に導入し、硫黄同位体比の測定精度を検討した。また、測定の確度を検討するために、低感度ではあるが硫黄の一般的な同位体比測定方法に準じた測定を行うための実験、および同位体比既知のCOSを合成する実験の準備を進めた。また大気・水などの環境試料を測定するための分析システムを設計し、ガスクロマトグラフなど実験機材の準備を進めた。Aと並行して、COSの主要な消滅過程である光分解を模擬する実験系の製作および基礎実験を行った。真空ラインおよびガスクロマトグラフから成る高濃度COSの分離・精製システムを製作し、市販のCOS(不活性ガスで濃度約20%に希釈されたものしか入手できない)を精製した。これにより不純物として含まれるCOS以外の硫黄化合物を除くことに成功した。また、元素状硫黄と一酸化炭素(CO)の反応によるCOS合成と精製も行った。精製したCOSを質量分析計に導入し34S/32S、33S/32Sを測定したところ、同位体組成が等しい試料間の相対測定において0.05‰以下の精度が得られた。同位体組成の異なる試料間の相対測定においては、測定値に経時変化が見られたので、測定条件を詳しく検討した。大気・水などの環境試料を測定するための分析システムを設計し、ガスクロマトグラフなど実験機材の準備を進めた。

本年度は、(1)オフラインで精製したCOSを複式導入装置を用いて同位体比質量分析計に導入、(2)ガスクロマトグラフでオンラインで精製したCOSを連続フロー型同位体比質量分析計に導入、の二つの方法で、34S/32S、33S/32Sを求めるための基礎実験を行った。(1)の方法では、同位体組成が等しい試料間の相対測定において0.05‰以下の精度が得られたが、(2)の方法では同一試料を繰り返し測定したときのばらつきが10‰以上であった。また両者に共通して、34S/32Sと33S/32Sの関係が理論的に予測されるものとは大きく異なっていた。これらの現象について、測定条件、試料量依存性、妨害成分などについて詳しく検討した。また、大気・水などの環境試料を測定するための分析システムの設計・製作を行い、COSの分離・濃縮方法の最適化を行うとともに、太平洋上で大気試料を採取した
膀胱癌におけるCXCL2を標的とした新規治療法の開発

2000年1月から2009年12月に当院で施行した膀胱癌症例268例を対象とし、免疫組織染色を行った。年齢は中央値72才、男性203例、女性65例、術後平均観察期間は67ヶ月であった。組織型は全て尿路上皮癌であり、pathological T stageはpTa 133例、pT1 72例、pT2 41例、pT3 22例であった。各症例あたり200倍率下6視野ランダムで全腫瘍細胞をカウントし、20%以上の腫瘍細胞に発現が認められたものをCXCL2陽性と判断した。病理学的深達度別に陽性率は、pTa 18例(13.5%)、pT1 11例(15.3%)、pT2 19例(46.3%)、pT3 12例(54.5%)であった。筋層浸潤癌では、その多くが筋層浸潤部にCXCL2陽性部位が認められた。したがって、仮説通りCXCL2は膀胱癌の筋層浸潤に何らかの関連が認められる可能性が示された。一方、CXCR2についても上記の切片の一部を用いて検討したが、CXCL2陽性例の多くでCXCR2の発現が認められず、発現に相関は認められなかった。さらに、CXCL2陽性、CXCR2陰性であるTCCSUP細胞株においては、CXCL2ノックダウンによる増殖抑制効果が認められなかったためウイルスベクターを用いてCXCR2遺伝子を導入し、CXCL2が及ぼす効果を確認することを試みたが、これまでにまだCXCR2の安定発現が得られていない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
環境化学物質の複合影響による細胞ストレス保護システムの異常と疾患との関連性の検証

不死化口腔上皮細胞を用いて,小胞体ストレスを伴うフッ化ナトリウムで誘導される細胞死に関与する遺伝子や遺伝子ネットワークを明らかにした.マウスを用いた動物実験において,ネオニコチノイド系殺虫剤クロチアニジンの行動または生殖に対する毒性作用は環境ストレスを負荷したときにより深刻化した.この成績は,複合汚染の中で生きる我々の社会の実情を映し出しているのかもしれない.今回得られた成績は,哺乳動物において環境化学物質の複合影響の分子メカニズムを理解するための基礎データになると考えられる.環境化学物質の複合影響を「細胞ストレス保護システムに対する作用」,すなわち,ERストレスやオートファジーを指標として明らかにすることを目的として研究を行った.今年度は,この研究の一環として,以下の実験成績を得た.骨芽前駆細胞MC3T3-E1細胞への小胞体(ER)カルシウムポンプ阻害剤thapsigargin (TG)の処理は,ERストレスマーカーであるGRP78とCHOPのタンパク質発現量を顕著に増加させた.また,この実験条件下では,細胞周期のG1とG2/M期の増加を伴う細胞増殖の停止が観察された.一方,アポトーシスの指標であるDNAの断片化はTG処理により増加しなかった.GeneChipシステムによる遺伝子の網羅的発現解析の結果,TGにより発現が3倍以上変動する遺伝子が683個見つかり,階層的クラスター解析により4種類のクラスターに分類された.各々の遺伝子クラスターの遺伝子機能解析により,発現が増加するクラスターIには,既存のERストレス応答カノニカルパスウェイに関連する遺伝子が数多く観察された.近年,熱ストレスによりERストレスが誘導されることが報告された.正常ヒト繊維芽細胞を用いて,弱い熱ストレス(41°C)によりERストレスが誘導されることを確認した.二種類の細胞で共通に発現変動する遺伝子群から,ERストレスに関連する遺伝子ネットワークを明らかにした.このネットワークに含まれる遺伝子は,ERストレスにより発現が上昇した.この遺伝子の発現上昇は,四種類の正常ヒト繊維芽細胞で確認することができた.温度感受性大型T抗原遺伝子導入トランスジェニックラットを用いて,種々の上皮の機能を保持した不死化口腔上皮細胞モデル(ROE2細胞)を構築した.本モデルを用いて,フッ化ナトリウム(NaF)による毒性発生のメカニズムを解析した.低濃度のNaFは細胞死に影響をおよぼさなかったが,比較的高濃度のNaF (2 mMおよび4 mM)は,カスパーゼ3の活性化やミトコンドリアの機能低下を伴うアポトーシスを誘導した.GeneChipシステムを用いて発現変動する遺伝子を網羅的に明らかにし,バイオインフォマティクスツールにより,遺伝子の階層解析と遺伝子ネットワーク解析を行った.その結果,このアポトーシスが誘導される時,ERストレスに関連したDDIT3やHSPA5を含む遺伝子ネットワークが関与する可能性が示された.RNAi法を用いてDDIT3をノックダウンした時,NaFによるアポトーシスが有意に抑制されたのでNaFのアポトーシス誘導にはDDIT3やDDIT3を含む遺伝子ネットワークが関連することが示された.また,現在,本細胞モデルで,NaF,ビスフェノールAやフタル酸化合物の複合影響をERストレスやオートファジーを指標として解析している.さらに,今年度は,以下の成果を得ることができた.1)不死化精巣上体細胞において,血液ー精巣上体関門の透過性にTGFβが関与することを明らかにした.2)胎児マウスへのダイオキシン2,3,7,8- tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD)の暴露は,AhR-responsive element IIIを介してチロシンハイドロキシラーゼ(TH)の高発現を誘導し,中脳のTH免疫反応性の神経の異常発達を引き起こすことが判った.3)骨のモデルである金魚のウロコの実験系において,polychlorinated biphenyl (118)が破骨細胞を活性化して,骨の吸収を促進することを明らかにした.環境化学物質の複合影響を「細胞ストレス保護システムに対する作用」として捉えることができるか否かを目標として研究を行っている.今年度は,この研究の一環として,以下の実験成績を得た.以前に我々が樹立した不死化ラット口腔上皮細胞ROE2において,フッ化ナトリウム(NaF)がアポトーシスを誘導し,また同時に小胞体ストレス(ERストレス)が惹起された.RNAi法を用いてERストレスマーカー遺伝子であるDDIT3やHSPA5をノックダウンした時,細胞死の誘導率が変化したので,これらの遺伝子が本細胞死に密接に関与することが示された.さらに,ヒト口腔がん細胞株HSC-3細胞において,これらの遺伝子がNaFによるアポトーシス誘導に少なくとも一部関与していることを確認した.ROE2やHSC-3細胞を用いて,DDIT3やHSPA5を指標にして環境化学物質の複合影響を検討した.NaF,ビスフェノールAとフタル酸化合物の同時添加は,少なくとも相加的な効果があることが明らかとなった.現在,ERストレスに関連する転写因子ATF6の応答配列(ATF6 RE)の下流にレポーター遺伝子を結合させた遺伝子を用いて,より感度が高いERストレス応答細胞系を構築しているところである.海水魚メジナのウロコを骨モデルとして用いて,骨代謝におよぼす水銀の影響を調べた.メチル水銀と無機水銀は,ともに骨芽細胞や破骨細胞に毒性作用があることが明らかとなった.また,メチル水銀の方が無機水銀よりも毒性が強く,短時間の培養で骨芽細胞よりも破骨細胞に影響を与えることが判った.環境化学物質の生体への影響,とりわけ複合影響は未だに良く理解されていない.

我々は,化合物の影響をストレス応答として捉え,ERストレス等が有用なバイオマーカーとなるか否かを調べた.本年度は以下の実験成績を得た.精巣セルトリや口腔上皮細胞において,フッ化ナトリウム(NAF)やビスフェノールA (BPA)は各々単独でERストレスを誘導した.細胞死やERストレスを介したアポトーシスに関与するDDIT3 (DNA damage inducible transcript 3)を指標にして,これらの複合影響を観察したところ,少なくとも相加的な影響であることが示された.ERストレスに関連する転写因子ATF6の応答配列を利用したレポーターアッセイ系を用いて,より高感度なアッセイ系を構築した.ERストレス誘導薬であるツニカマイシンやサプシガルギンは,このアッセイ系で鋭敏に反応した.一方,予想に反してNAFやBPAのこの系による応答は低レベルであった.ダイオキシンTCDDの妊娠マウスへの投与は,高用量5000 ng/kgで胎児マウスの歯状回の神経細胞数を有意に減少させた.また,低用量20 ng/kgから海馬の細胞増殖活性を低下させることが判った.慢性予測不能ストレスを負荷したマウスにおいて,ネオニコチノイド系農薬クロチアニジンの投与(10-50 mg/kg/day)はマウスの自発運動量には影響を及ぼさなかったが,不安様行動が有意に亢進することが示された.また,本化合物により,精上皮の空胞化,抗酸化酵素の減少が形態学的に観察された.海洋生物ウニにおいて,水酸化多環芳香族炭化水素がウニ胚の骨片形成を抑制することを明らかにした.不死化口腔上皮細胞を用いて,小胞体ストレスを伴うフッ化ナトリウムで誘導される細胞死に関与する遺伝子や遺伝子ネットワークを明らかにした.マウスを用いた動物実験において,ネオニコチノイド系殺虫剤クロチアニジンの行動または生殖に対する毒性作用は環境ストレスを負荷したときにより深刻化した.この成績は,複合汚染の中で生きる我々の社会の実情を映し出しているのかもしれない.今回得られた成績は,哺乳動物において環境化学物質の複合影響の分子メカニズムを理解するための基礎データになると考えられる.培養細胞モデルにおいて,環境化学物質の複合影響,NaF,ビスフェノールAとフタル酸化合物の同時添加の場合,少なくとも相加的な効果があることを明らかにできた.また,ウロコモデルにおいて,メチル水銀と無機水銀は,ともに骨芽細胞や破骨細胞に毒性作用があることを明らかにした.以上の結果が得られたことから,おおむね順調に進んでいると判断した.27年度が最終年度であるため、記入しない。細胞生理学間葉系幹細胞,軟骨細胞や骨芽細胞に対して環境化学物質の複合影響を検討する.ERストレスは,BipやERストレスセンサーであるPERK,ATF6とIRE1発現をmRNAとタンパク質レベルで評価する.オートファジーは,LC3-II/LC3-Iの比などを用いて評価する.
「青少年のための科学の祭典」へ向けた人型二足歩行ロボットの製作と研究

研究目的優れた「科学技術」や「ものづくり」が日本経済を支えているが、近年の科学技術と社会に関する調査によると、青少年の「科学技術離れ」「理科離れ」「ものづくり離れ」が進んでいると指摘されている。そこで本研究では、青少年が「科学技術」や「ものづくり」の楽しさやすばらしさを体験できるものとして、様々なセンサやRCサーボモータを用いて、動きの滑らかさや優雅さを兼ね備えた、人型二足歩行ロボットの開発に着目した。以上のことから、人型二足歩行ロボットの設計及び製作を行い、「H20.青少年のための科学の祭典」三重大学大会へ出展することで、青少年が「科学技術」と「ものづくり」に対して感動し、そして興味がもてる内容であると思い、その製作と研究を研究目的とした。研究方法人型二足歩行ロボットは、内蔵用マイコン、サーボコントローラ、RCサーボ、センサ、アルミフレームからなり、アルミフレームに取り付けたRCサーボでロボットの関節(軸)を構成し、コンピュータソフトウェアを用いてロボットの動きのプログラムを作成して、それをロボットの内蔵マイコンに記憶し、各サーボモータが動作して「歩く」「手を動かす」といった一連の動作をロボット自らが行うものとして設計・製作した。また、完成した人型二足歩行ロボットを「青少年のための科学の祭典」へ出展し、ロボットや、その製作時の説明を行うとともに、ロボット操作体験あるいは、工作体験教室として身近にあるものを使ったおもちゃロボットの工作を行い、来場者にアンケートの協力をお願いし、その結果から、人型二足歩行ロボットやおもちゃロボットを通じて、青少年が「科学技術」と「ものづくり」について、どの程度、楽しめたかについて分析を行った。研究成果自らが「歩く」「手を動かす」といった動作を行う人型二足歩行ロボットを開発し、その製作を行い完成させた。当初の目標としていた、動きの滑らかさや優雅さを兼ね備えたロボットとしては未完成であり、今後の課題としたいが、完成したロボットを「H20.青少年のための科学の祭典」三重大学大会で出展し、多くの来場者が訪れ、ロボットの操作体験や工作体験教室で楽しんで頂いた。来場者に協力いただいたアンケートを分析した結果、ほとんどの来場者から、人型二足歩行ロボットは「楽しかった」という回答が得られた。以上により人型二足歩行ロボットの製作は、青少年が「科学技術」と「ものづくり」を、楽しめる内容であるという成果が得られた。
新規がん抑制遺伝子RB1CC1の細胞生物学的機構の解明

新規のがん抑制遺伝子であるRB1CC1の細胞生物学的機構を明らかにすることによって、新しい細胞増殖抑制の経路、また、本経路破綻から生じる発がんの機構を理解することを目的として研究を行った。これまでにRB1CC1結合分子として新規にhSNF5,Arkadia, GADD34,TSC1を同定した。hSNF5はp16を介しRB1機能を増強し、ArkadiaはSmad7を分解することによってTGF-b経路を増強する。初期実験のデータはRB1CC1がこれら両者との結合を介し細胞増殖を抑制している所見であるが、現在この経路の詳細を明らかにしている。また、RB1CC1とGADD34の結合はGADD34による細胞死の調整をしているが、これがAkt-mTOR-S6Kの経路の調整と関連していることも解ってきた。この経路は同時にRB1CC1,TSC1両者の結合とも協調しながらmTOR-S6Kの調整を行い、細胞死の制御も行っている。現在、RB1CC1を切り口としたこの経路の詳細について、特に注目して研究を遂行中である。