hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
接触面内伝播波動のその場観察によるスティック状態とスリップ状態の遷移現象の解明

最終年度となる本年度では、本研究の目的である『摩擦のコントロール』に向けて,『静摩擦から動摩擦への遷移で生じる接触面ダイナミクスの可視化』および『多自由度すべり摩擦モデルを用いた数値シミュレーション』を行った.その結果,『内部ひずみの局所的解放による静摩擦係数の制御』という研究成果を得た.『静摩擦から動摩擦への遷移で生じる接触面ダイナミクスの可視化』では、昨年度までに設計・試作した接触面可視化システムを用いて、静摩擦から動摩擦への遷移の瞬間に生じるマイクロ秒ダイナミクスの可視化を行った.その結果,静摩擦から動摩擦への遷移に先立って発生する断続的な前兆すべりを可視化した.同前兆すべりは,巨視すべりに先行して発生する断続的な部分すべりであり,静摩擦の発現メカニズムと密接に関係することを明らかにした.次に,『多自由度すべり摩擦モデルを用いた数値シミュレーション』では,実験より得られた結果を基に,断続的な前兆すべりを取り扱う最もシンプルなモデルとして,多自由度すべり摩擦モデルを構築した.同モデルは,弾性体を直列に連結された質点とばねによりモデリングすることで,アクリル製のスライダ/ブロックに観察される接触面ダイナミクスをよく表現することができる.さらに本研究では,計算結果の質点数依存性を考慮して,Amundsenらにより拡張された多自由度すべり摩擦モデルを使用して,数値計算を行った.その結果,実効的な静摩擦係数μ_s^<eff>を支配する無次元パラメータを見出した.以上のように本研究では,摺動物体の形状や変形を通してバルクの変形を積極的に利用することにより,インターフェイスを変更することなく,実効的な摩擦力の制御が可能となることを示した.接触面ダイナミクスの可視化を中心に行ってきた本研究により,これまで不可能だった摩擦遷移現象の厳密なモデリングが可能になっただけでなく,すべり摩擦システムの設計指針において有用な知見を得ることができた.今後,接触面ダイナミクスの可視化を出発点として,トライボロジーにおける新たな研究展開が生まれることが期待される.
教科教育ターミノロジー世界標準化への国際協働研究：日本の算数教育用語の広域展開

本研究の目的は、日本型教科教育を国際共有する契機として、算数教育の場合においてそのターミノロジー(学術用語体系)を英語で著す教員(研究者を含む)研修書を開発し、そのターミノロジーの採用によって、いかに教材を語る教授学的内容知識が深化するかを示すとともに、その成果をふまえ個別算数教育用語の語用マップを作成し、そのターミノロジーをユニバーサルに通用する内容に更新することにある。
医学生に対する緩和医療教育-ホリスティックアプローチを開発するための基礎的研究-

【目的】終末期に患者中心の医療を行うために緩和ケアは不可欠である。医師の理解を促進するためには医学卒前教育に緩和ケア教育を行う必要がある。カリキュラムに緩和ケアの臨床現場で求められている知識と技能を調査してフィードバックすることを目的に調査研究を行った。【方法】緩和ケアの実践に必要な卒前に習得すべき項目と教育方法について緩和ケア専門施設の看護師(平成14年度112施設に送付、回答87)と医師(平成15年度120施設に送付、回答92)にアンケート調査を行った。【結果】現状で医師の緩和ケア理解を妨げている原因は緩和ケアの知識不足である。緩和ケア促進のためには下記に重点をおいた卒前教育が必要である。1.系統的緩和ケア教育の必修化2.トータルペインの理解3.身体的痛みの緩和に関する知識と技能の習得4.事例にもとづく多職種が関わる講義形式を採用5.緩和ケアを実践する医師の意見を取り入れた教育6.コミュニケーション・スキルの習得7.謙虚、真摯、協調性に富む態度の養成【まとめ】医学生の緩和ケア理解を促進するためには、緩和ケアの臨床で求められている知識と技能を重視し、成熟した人間形成を目指したホリスティック・アプローチにもとづくカリキュラムを作成し卒前教育に必修とする必要がある。目的:終末期医療における緩和ケアの必要性は認められてきたが、医師の理解を促進するにはまず医学生に緩和ケア理解を深める教育を取り入れて全人的医療をチームで実践できる医師を育てることが急務である。卒前教育カリキュラムに取り入れる重要項目について緩和ケア臨床現場で何が求められているかについて意識調査を実施した。方法:認可されている緩和ケア専門施設112の看護部門へアンケートを送付した。87施設より回答あり(回収率78%)。結果:1.現状で医師の緩和ケア理解を妨げている原因は治療優先教育と緩和ケア知識不足。2.緩和ケア促進のために最も必要とされる項目。3.トータルペイン理解と卒前に習得すべき知識。4.教育方法では看護学生と医学生の共同講義、シミュレーション・ケースを用いた多職種指導参加型講義の試みの勧め。5.緩和ケアで求められる医師の資質は何か?について分析した結果から緩和ケア卒前カリキュラムにとりいれる重点項目をあげる。アンケート結果は第5回緩和医療研究会で報告する予定である。まとめ:医学生の緩和ケア理解を深めるには、全人的医療の理解を基礎にコミュニケーション・スキル、疼痛緩和の学習とチーム医療に重点をおき、さらに人間的成熟を促す教育が求められている。本校において実施している講義で収集したデータと上記のアンケート分析結果をもとにカリキュラム開発のためのアプローチを検討する。【目的】終末期に患者中心の医療を求める市民の要求は大きくなっているが、医学教育において緩和ケアの卒前教育はいまだ確立されていない。医学生の緩和ケア理解を深めるために臨床現場で必要とされる項目と講義方法について意識調査を実施した。【方法】緩和ケアの実践で求められる卒前に習得すべき項目と教育効果を高める方法について、認可されている緩和ケア専門施設120の医師ヘアンケートを送付し、92施設(回収率76.7%)の回答をもとに検討した。【結果】緩和ケアを促進するためには1.系統的な緩和ケア講義が必要(93.5%)。2.大項目は全人的ケアに重点をおいた緩和ケア総論とする(64.4%)。中項目では疼痛管理に重点をおき(94.4%)、小項目では第一にトータルペイン(40%)、ついで身体的痛み(33.3%)、薬物療法(24.4%)を学ぶ。3.講義方法は項目に合致した事例提示(60.9%)と多職種指導(56.5%)の講義形式が薦められる。ロールプレイの採用(59.5%)が効果的である。4.緩和ケア理解のために専門施設の体験学習は必要。5.医学生に望まれる資質は思いやり(51.6%)と謙虚(18.7%)である。コミュニケーション力(53.3%)と協調性(35.6%)を身に着ける教育が必要である。

アンケート結果の詳細は第9回日本緩和医療学会で報告する予定である。【まとめ】医学生の緩和ケア理解を深めるためには緩和ケアを実践している臨床現場の声を反映した教育カリキュラムを開発する必要がある。
HTLV-1関連脊髄症における新規な分子標的治療法の開発に関する研究

HTLV-1関連脊髄症(HAM)は、HTLV-1感染細胞に起因した過剰な免疫応答がその主病態である。しかし、感染細胞の中でどのT細胞サブセットがその主原因細胞であるかまだ明らかにされていない。本研究では、HAMの新規な分子標的治療法を開発するために、感染細胞に着目して研究を進め、HAMの過剰な免疫応答を誘発している主病因細胞を同定したHTLV-1関連脊髄症(HAM)は、HTLV-1感染細胞に起因した過剰な免疫応答がその主病態である。本研究では、HAMの新規な分子標的治療法を開発するために、感染細胞に着目して研究を進め、HAMの過剰な免疫応答を誘発している主病因細胞を同定したHTLV-I関連脊髄症(HAM)におけるB7-CD28経路亢進状態の有無について検討するために、患者・健常者から末梢血単核球(PBMC)を分離し、HTLV-I主感染細胞であるCD4+CD25+T細胞におけるCTLA-4分子、CD28分子の発現量をフローサイトメトリー法にて比較解析した。HAM患者におけるCTLA-4分子の発現は健常者に比較して低下しており、HAM患者におけるCD28分子の発現量は健常者と同等であった。また、HAM患者のCD4+CD25+T細胞におけるFoxP3の発現についても検討したところ、HAM患者においてCD4+CD25+FoxP3^<low>T細胞が非常に増えていることが判明した。この細胞は、CTLA-4の発現量も低いと考えられる。この細胞が、HAMの病態の特徴である"感染細胞に起因した過剰な免疫応答"を誘発している主原因細胞であると考えられる。そこで、次にそのCD4+CD25+FoxP3^<low>T細胞におけるサイトカイン(IFN-gamma,IL-2)の発現について検討した。HAM患者CD4+CD25+FoxP3^<low>T細胞におけるIFN-gammaの発現は健常者と比較して有意に上昇しており、IL-2に関しては有意な差は得られなかった。さらに、IFN-gamma産生性CD4+CD25+FoxP3^<low>T細胞の頻度と臨床的重症度との相関関係について検討したところ、統計学的な有意差をもって重症度との相関性が認められ、この細胞がHAMの病態において重要な役割を果たしていることが示唆された。このように、本研究においてHAMにおける病因的細胞を同定しており、現在、その細胞の詳細な解析を進めている。HTLV-I関連脊髄症(HAM)は、HTLV-1感染細胞に起因した過剰な免疫応答がその主病態である。その感染T細胞において病態形成に最も重要なT細胞サブセットを同定することは、治療標的細胞・分子を明らかにするために重要であるが、これまでそのアプローチがなされていない。従って、HAM患者における治療標的細胞・分子を明らかにするために、本研究ではHTLV-1感染細胞に着目して解析を行った。まず、HTLV-I感染細胞のマーカーとして、CD4+CD25+CCR4+T細胞が有用であることを証明した。CD4+CD25+CCR4+T細胞は、健常者では制御性T細胞(Treg)やTh2細胞がその主な構成細胞であるが、HAM患者のCD4+CD25+CCR4+T細胞におけるTregのマーカー分子であるFoxP3、CTLA-4や、CD28などの発現量を解析したところ、HAM患者においてFoxp3の発現が低い(FoxP3^<low>)non-Treg細胞、つまりCD4+CD25+CCR4+FoxP3^<low>T細胞が異常に増加していることが判明した。次に、その細胞における炎症性サイトカイン(IFN-γ, IL-2, IL-17)の発現について検討したところ、HAM患者ではIFN-γの発現が異常に亢進していた。そこでIFN-γ産生性CD4+CD25+CCR4+FoxP3^<low>T細胞の頻度を測定したところ、HAM特異的に異常に増加しており、重要なことに、その頻度は臨床重症度と有意に相関していた。これらの結果は、本細胞がHAMの病態である“過剰な免疫応答"の主な原因細胞、つまり治療標的細胞の最重要候補であることを示唆している。これらの成果は学会で報告され、また特許も2件出願している。このように、本研究においてHAMにおける病因的細胞を同定しており、現在、その細胞を利用して治療標的分子に関する詳細な解析を進めている。
戦後改革期における農業問題の構図と農業政策構想

戦後農地改革期の農業関係資料(農地改革、食料供出、開拓など)の所蔵状態を探るため、主要な農業地帯を構成する、北海道、秋田、京都、鹿児島で資料調査を行った。とくに豊富な資料が保存されている秋田県では集中的な資料調査を行い、県公文書館所蔵の県庁文書のほか、平鹿郡旧醍醐村の戦時から戦後改革期にかけての役場文書を撮影・収集した。本格的な分析は次年度の課題であるが、醍醐村関係資料の中にか、農地改革をはさむ時期の農家経営の変化を個別に追跡しうる資料が含まれており、戦後自作農の系譜を具体的に追跡することが可能である。戦後改革期の農業政策構想を検討する際には、占領当局の政策構想と現実の関与について追跡しなければならないが、この点については、GHQが占領行政を総括した“History of Non-Military Activities of the Occupation of Japan 1945-195"の農業関連報告を収集分析した。占領政策の関与という点では、従来農地改革との関連に研究が集中していたが、本資料の「農業」の巻では、供出制度、開拓、土地改良、技術普及、生産政策等の多様な分野で、占領当局の様々な関与・介入のあったことが詳細に報告されている。現在当資料は全文翻訳し公刊することを計画している。国内の農政担当者に関する資料については、戦前から戦後農地改革期にかけて大きな影響力を及ぼした石黒忠篤の談話記録(日本農業研究所所蔵)を入手したが、戦時農政の実態と官僚層の問題意識がリアルに語られており、該当時期の研究には必須の文献であることがわかった。
アクセス距離分布を用いた施設の最適な整備量の決定

施設が点で表される点的施設,および道路のように直線で表される線的施設に対し,施設の最適な数や延長を決定するためのモデルを構築した.具体的な研究成果は以下の通りである.1.点的施設を対象に,最適な施設数を決定するためのモデルを構築した.施設の配置パターンとして格子状配置とランダム配置を考え,距離の計測には直線距離と直交距離を用いた.まず,施設からどれだけ離れたところに何人の住民がいるかを表すアクセス距離分布を用いて,施設まで一定の距離(カバー距離)以内の住民の割合(カバー率)に基づいてアクセシビリティを評価した.そして,施設数とアクセシビリティとの関係を把握することで,計画者が目標とするアクセシビリティを達成するために必要となる施設数を求めた.その際,最も近い施設までの距離分布だけでなく,施設が閉鎖される可能性も考慮して2番目に近い施設までの距離分布,および最も近い施設と2番目に近い施設までの距離の同時分布を用いた.2.線的施設を対象に,施設の最適な延長を決定するためのモデルを構築した.線的施設の配置パターンとして格子状配置とランダム配置を考え,最も近い直線までの距離分布,2番目に近い直線までの距離分布,および最も近い直線と2番目に近い直線までの距離の同時分布を用いて,目標とするアクセシビリティを達成するために必要となる施設延長を求めた.以上の研究成果は,施設の統廃合や増設など施設配置に関する意思決定に有用な情報を提供することが期待できる.研究成果をまとめた論文が査読付き学術誌に掲載されたほか,国内外の学会で成果を発表するなど,研究は計画通り進展している.構築したモデルを基に,実際の施設配置の分析,およびモデルの高度化と整備方針の提案を行う.施設が点で表される点的施設,および道路のように直線で表される線的施設に対し,施設の最適な数や延長を決定するためのモデルを構築した.具体的な研究成果は以下の通りである.1.点的施設を対象に,最適な施設数を決定するためのモデルを構築した.施設の配置パターンとして格子状配置とランダム配置を考え,距離の計測には直線距離と直交距離を用いた.まず,施設からどれだけ離れたところに何人の住民がいるかを表すアクセス距離分布を用いて,施設まで一定の距離(カバー距離)以内の住民の割合(カバー率)に基づいてアクセシビリティを評価した.そして,施設数とアクセシビリティとの関係を把握することで,計画者が目標とするアクセシビリティを達成するために必要となる施設数を求めた.その際,最も近い施設までの距離分布だけでなく,施設が閉鎖される可能性も考慮して2番目に近い施設までの距離分布,および最も近い施設と2番目に近い施設までの距離の同時分布を用いた.2.線的施設を対象に,施設の最適な延長を決定するためのモデルを構築した.線的施設の配置パターンとして格子状配置とランダム配置を考え,最も近い直線までの距離分布,2番目に近い直線までの距離分布,および最も近い直線と2番目に近い直線までの距離の同時分布を用いて,目標とするアクセシビリティを達成するために必要となる施設延長を求めた.以上の研究成果は,施設の統廃合や増設など施設配置に関する意思決定に有用な情報を提供することが期待できる.研究成果をまとめた論文が査読付き学術誌に掲載されたほか,国内外の学会で成果を発表するなど,研究は計画通り進展している.構築したモデルを基に,実際の施設配置の分析,およびモデルの高度化と整備方針の提案を行う.国際会議参加費の会計処理が間に合わなかったためであり,国際会議参加費として使用する.
津波減災設計のための包括的連成解析システム開発とそのV&V

本研究は、粘り強く健全性を維持するための構造物の耐津波設計に資するため、漂流物や波と構造との相互作用を考慮した並列連成解析システムの開発を目的としている。そのために本研究では、大規模並列連成解析システムの開発および高度化と、津波漂流物の数理モデル開発の二つに研究課題を分割し研究開発を進める。初年度である2018年度は、大規模並列連成解析システムの開発および高度化の初期段階として、粒子法による並列自由表面流れ解析ソルバーの動的負荷分散アルゴリズムを開発し、並列化効率の向上を図った。また、津波漂流物の数理モデル開発の初期段階として、津波漂流物を剛体であるとみなした流体剛体連成モデルの構築と検証を行なった。動的負荷分散アルゴリズムに関しては、粒子法のための並列・動的負荷分散ライブラリであるLexADV_EMPSが既に存在するが、このライブラリが流体のみならず壁境界も粒子で表現されていることを前提としているのに対し、本研究では壁をポリゴン群で表現するより高精度な手法(ポリゴン壁境界モデル)を用いているため、動的負荷分散アルゴリズムをポリゴン壁向けに拡張する必要があった。これに対して、理論的な計算量を用いる方法と、実測した計算時間を用いる方法を基にした二つのアルゴリズムを提案し、両者で動的負荷分散が正常になされ、並列化効率が向上することを示した。津波漂流物のための流体剛体連成モデルに関しては、ポリゴン壁境界モデルを用いた流体剛体連成モデルを提案した。提案したモデルは、剛体内部に粒子を充填しなければならない既存手法と比較して、これらの内部情報を必要としないため効率性に優れると同時に、複雑な境界形状をポリゴンで表現でき、精度面においても利点のあるモデルであるといえる。また、提案したモデルの二次元のソルバーを実装し、精度検証を実施した。本研究は、大規模並列連成解析システムの開発および高度化と、津波漂流物の数理モデル開発の二つの研究課題を実施する。概要の部分で述べたように、それぞれの課題の要となる粒子法並列自由表面流れソルバーの動的負荷分散アルゴリズムと、津波漂流物のための流体剛体連成モデルの基礎的検討が初年度にて完了している。以上のことから、三年間の課題期間を鑑みれば、順調な進展が得られていると判断した。まず、大規模並列連成解析システムの開発および高度化に関しては、2018年度で開発した並列自由表面流れ解析ソルバーを使用し、並列構造解析ソルバーとの連成解析モデルの開発および実装を行うことで、本研究課題の根幹をなす大規模並列連成解析システムの基盤を構築する予定である。また、ヨーロッパの粒子法研究コミュニティであるSPHERICにて実施されている実験の再現解析を行い、妥当性の検証を行う予定である。津波漂流物の数理モデル開発に関しては、現在二次元における流体剛体連成モデルが構築されているが、それを三次元に拡張することが課題となる。また、三次元のモデルを並列自由表面流れ解析ソルバーに実装し、必要に応じて、良好な並列化効率を得るための並列アルゴリズムの開発を行う予定である。最終的には、これらの二つの課題を統合し、構造物の高度な耐津波設計に資する解析システムを構築し、実問題への適用を目指す。

まず、大規模並列連成解析システムの開発および高度化に関しては、2018年度で開発した並列自由表面流れ解析ソルバーを使用し、並列構造解析ソルバーとの連成解析モデルの開発および実装を行うことで、本研究課題の根幹をなす大規模並列連成解析システムの基盤を構築する予定である。また、ヨーロッパの粒子法研究コミュニティであるSPHERICにて実施されている実験の再現解析を行い、妥当性の検証を行う予定である。津波漂流物の数理モデル開発に関しては、現在二次元における流体剛体連成モデルが構築されているが、それを三次元に拡張することが課題となる。また、三次元のモデルを並列自由表面流れ解析ソルバーに実装し、必要に応じて、良好な並列化効率を得るための並列アルゴリズムの開発を行う予定である。最終的には、これらの二つの課題を統合し、構造物の高度な耐津波設計に資する解析システムを構築し、実問題への適用を目指す。概ね計画通りに予算を使用したが、研究代表者の所属の変更に伴う業務によって、年度末に使用予定であった記憶媒体等の消耗品の購入を行うことができなかった。次年度以降に、必要に応じて購入することを予定している。
現代リベラリズムの平等論の再定位―アマルティア・センの倫理・政治思想を中心に―

本研究の目的は、アマルティア・センの倫理・政治思想を中心に現代倫理学の平等論を考察し、批判的検討を加えた規範概念を用いて、デモクラシーを国家から国際社会へと再定位することにある。本研究の最終年度の予定としては、初年度と次年度に行った平等の規範理論研究の成果に、平行して行った実際の平等制度に関する成果を取り組み、研究をまとめることであった。平成15年度科学研究費補助金の実績として、センのケイパビリティー概念の精緻化をつうじて、国際社会の普遍的概念となりうる「基本的ケイパビリティー」の内容を同定することができた。また、ケイパビリティーを実質的に保障する方法として、国家間の分配的正義の必要性を提示することができた。科学研究費補助金による本年度の研究発表としては、平成15年3月に「アマルティア・センにおける特殊と普遍」を雑誌発表し、「資本主義の政治・シンガポール」を図書発表することができた。平成16年3月下旬に「マーサ・ヌスバウムの社会正義論」が雑誌発表される予定である。また、平成15年6月に日本平和学会の年大会(沖縄大学)で「人間の安全保障の方法論-分配的正義の観点から-」を口頭発表し、同月にCentral and East European International Studies Associationの年大会(ハンガリーの中央ヨーロッパ大学)で"Human Security and Global Governance"を口頭発表し、11月にエントロピー学会20周年記念シンポジウムの学生大会でリベラリズムを規制する「ピーター・シンガーの環境倫理」について口頭発表を行った。本研究の目的は、アマルティア・センの倫理・政治思想を中心に現代倫理学の平等論を考察し、批判的検討を行った規範理論を用いて、デモクラシーを国家から国際社会へと再定位することにある。第二年度の予定としては、(1)比較政治学的に平等をめぐる制度研究を行うこと、(2)平等をめぐる規範理論の研究を継続して行うことであった。平成14年度科学研究費補助金の実績として、まず(1)について、日本、アメリカ、イギリス、シンガポールにおける平等制度について、政治・経済の領域をまたぐ新たな知見を得ることができた。その成果の一部を論文として作成し、現在学術雑誌に投稿中である。また、申請者は本年度においてインドでの滞在研究を予定していたが、インド-パキスタン間の情勢不安のためやむなく予定を変更し、在フィンランドの世界開発経済研究所に赴き資料収集を行った。同研究所は国連大学の一部であり、不平等問題・貧困問題の解決を目的とする研究が蓄積されており、通常では入手できないアマルティア・センやマーサ・ヌスバウムによるインドに関する研究成果を閲覧することができた。次に(2)について、本年度はピーター・シンガー、ロバート・グッディン等による応用倫理学における平等をめぐる理論研究を開始することができた。科学研究費補助金による本年度の研究発表としては、平成15年2月にInternational Studies Associationの年大会(至アメリカ合衆国ワシントン州)で口頭発表を行い、各国からの参加者と意見交換を行った。また、同月に横浜国立大学における研究会で口頭発表を行い、国内の研究者と意見交換を行った。本年度は学界や学術雑誌において「国際倫理」と賞される倫理のグローバル化が着目されはじめたこともあり、本研究の重要性と責任を痛感している。
スローン・デジタル・スカイ・サーベイによる天文学研究

日米共同研究として推進しているスローン・デジタル・スカイ・サーベイ(SSDS)は、1999年よりコミッショニング観測を開始し、天球の赤道面の観測を終了し、現在は北天極の周辺部1万平方度の本格観測を開始している。コミッショニング観測では、専用望遠鏡と5色撮像の威力を発揮して、最遠方のクェーサーの発見、赤方偏移が5以上のクェーサーを含め1万個以上の新クェーサーの発見、10万個以上の銀河の赤方偏移の測定、星100万個を用いた銀河系の骨格構造の推定、低温度星の系列の確定、銀河系に飛び込んだ小銀河の分裂片の発見など、興味深い新事実を数多く発見しており、既に30編以上の論文として出版している。特に、5色図上でクェーサー候補天体を探し、その天体を分光観測によって同定するという手法によって、赤方偏移が5以上のクェーサーを10個以上発見したことにより、宇宙初期におけるクェーサー数の進化を明らかにし得たことは特筆に値する成果である。また、10万個の均質なデータが得られた銀河については、その光度関数・空間分布・数密度の進化などの統計的な研究を進めている。これまでに得られたデータの一部は既に公開されており、興味深い天体を大型望遠鏡で詳細な観測を行うなど、世界中の研究者が利用し始めている。この5色撮像を用いる手法は、SDSSでのみ可能であり、今後の北天極の観測においても大きな力を発揮することが期待される。本課題研究は、SSDSに参加している日本側推進グループ(JPG)の研究者の共同研究への参加のための経費として使われたが、JPGメンバーは、装置の整備・観測への参加・データ解析などで活躍し、これまで発表された論文全部の共著者となっている。スローン・ディジタル・スカイ・サーベイ(SDSS))は、システムが完成し、現在コミッショニング・フェーズ(試験観測のうち特殊目的に多くの時間を割いて、科学観測とシステム調整を同時に行う時期)に入っている。このなかで日本のグループは、(1)主として、クェーサーの観測と解析に参加して多くの新しいクェーサーを発見していること、(2)アパッチ・ポイント天文台(APO)で意見観測を行い、データ整約のための基礎データを得るとともに、銀河同定のアルゴリズムを完成させた。具体的には、(1)の課題については、既に赤方偏移が4.6を越すクェーサーを新たに10個発見し、そのうち2個は赤方偏移が5を越えており、それらは現在知られている最遠方のクェーサーとなっている。これについては、国際共同研究の一員として論文2編を発表している。(2)については、基本的な望遠鏡の性能、CCDカメラの特性、キャリブレーション天体の観測による較正、などをすべて定量化することに成功し、今後行われる銀河の測光観測の整約のための基礎的データとなった。さらに、それらを用いて、CCDカメラでとらえた諸種の天体から系統的に銀河のみを同定するアルゴリズムを完成させ、生データから自動的に天体の識別を行い分類することが可能になった。特に、(2)については、日本のSDSSグループが本科研費でAPOに出かけて取得したデータを下に行った作業であり、国際共同研究では目立たない重要な貢献である。また、SDSSグループが開発したCCDカメラ製作の技術を応用して「すばる」望遠鏡の主焦点カメラを製作し、試験観測において優れた成果を挙げていることも付け加えておきたい。スローン・デジタル・スカイ・サーベイ(SDSS)は、2000年春よりコッミッショニング・ステージを迎え南天域のサーベイ観測を続行するとともに、興味ある天体についてはAPO(アパッチ砦天文台)の口径3・5m望遠鏡を使って分光観測を行い、期待通りの成果を挙げつつある。

これまでの重要な成果の1つは、クェーサーの系統的な探査で、赤方偏移が5以上のクェーサーを5個発見(最高はz=5・8)するとともに、新たに500個以上のクェーサーを発見しており、北天域のサーベイが本格的に進めば、10万個以上のクェーサー・カタログを完成させることができ、光度関数や空間分布などについての信頼できるデータが得られることが確実となった。また、思いがけない発見として、銀河系ハロー部にT型あるいはL型の矮星が多数存在していることが明らかになり、今後それらの分布や運動を調べることにより、ハローにおける星形成史や矮小銀河の融合などについての重要な知見が得られる見込みである。また、銀河の測光観測によって、通常の銀河とは色や明るさが異なった銀河も多く観測され、従来の銀河分類や進化に大きな変更を迫ることになると期待されている。これらのSDSSの初期成果は、天体を同時に5色で撮像し色分布を詳しく比較できる有利さによってもたらされたもので、当初の計画が極めて成功裏に進んでいることを示している。むろん、現在は、まだデータ集積の段階でそれらの天文学的な研究は今後急速に推進されていくだろうが、2002年冬から本格的な北天域の観測が進めば、膨大で均質な銀河・クェーサー・恒星のデータが得られることは間違いない。SDSSの日本推進グループ(JPG)は、それらのデータを下に「すばる望遠鏡」によってフォローアップ観測を行うことを今後の主要な目標としている。日米共同研究として推進しているスローン・デジタル・スカイ・サーベイ(SSDS)は、1999年よりコミッショニング観測を開始し、天球の赤道面の観測を終了し、現在は北天極の周辺部1万平方度の本格観測を開始している。コミッショニング観測では、専用望遠鏡と5色撮像の威力を発揮して、最遠方のクェーサーの発見、赤方偏移が5以上のクェーサーを含め1万個以上の新クェーサーの発見、10万個以上の銀河の赤方偏移の測定、星100万個を用いた銀河系の骨格構造の推定、低温度星の系列の確定、銀河系に飛び込んだ小銀河の分裂片の発見など、興味深い新事実を数多く発見しており、既に30編以上の論文として出版している。特に、5色図上でクェーサー候補天体を探し、その天体を分光観測によって同定するという手法によって、赤方偏移が5以上のクェーサーを10個以上発見したことにより、宇宙初期におけるクェーサー数の進化を明らかにし得たことは特筆に値する成果である。また、10万個の均質なデータが得られた銀河については、その光度関数・空間分布・枢密度の進化などの統計的な研究を進めている。これまでに得られたデータの一部は既に公開されており、興味深い天体を大型望遠鏡で詳細な観測を行うなど、世界中の研究者が利用し始めている。この5色撮像を用いる手法は、SDSSでのみ可能であり、今後の北天極の観測においても大きな力を発揮することが期待される。本課題研究は、SSDSに参加している日本側推進グループ(JPG)の研究者の共同研究への参加のための経費として使われたが、JPGメンバーは、装置の整備・観測への参加・データ解析などで活躍し、これまで発表された論文全部の共著者となっている。
ガラスの表面結晶化制御によるマイクロオプティクス材料の作製

本研究は,ガラス表面に光学機能を有する結晶薄膜を作製し,ガラスと結晶の長所を複合化することにより光学特性の高度化・複合化を図り,マイクロオプティクス・デバイスヘと発展させることを目差したものである。ガラスの結晶化制御は,申請者らが開発した超音波表面処理(Ultrasonic Surface Treatment,UST)技術を用いて行った。研究成果の概要を以下に示す。1.xK_2O・(35-x)Li_2O・30Nb_2O_5・35SiO_2ガラスの表面結晶化について調べた。x=10mol%のとき最も配向性の優れたLiNbO_3の表面結晶化ガラスを作製できた。10K_2O・25Li_2O・30Nb_2O_5・35SiO_2ガラスから表面に析出した結晶層は,いずれもKがLiと部分的に置換したLiNbO_3結晶であった。また,この試料での透明表面結晶化ガラスの作製に最適な熱処理条件は,温度610620°C,時間36時間であった。この条件で作製した試料から第二高調波の発生が確認され,その非線形光学定数はd_<33>が6,4pm/V,d_<31>が2.14pm/Vであった。2.現在,光通信に用いられている波長1.55μmの光を増幅するCa_2Al_2SiO_7:Yb^<3+>,Er^<3+>結晶を含んだ透明表面結晶化ガラスを熱処理により作製し,作製した試料の光導波性に対するUSTの影響について評価を行った。ガラス試料にUSTを施した後,熱処理をすることにより,光導波路機能を有するCa_2Al_2SiO_7:Yb^<3+>,Er^<3+>透明表面結晶化ガラスを作製することできた。熱処理温度・時間を変化させることにより,シングルモードのみならずマルチモードの先導波性を得ることも可能となった。本研究により,透明表面結晶化ガラスがマイクロオプティクス・デバイス材料として有効であることが明らかとなった。3.この他にも,CsLiB_6O_<10>表面結晶化ガラス,Ga_2S_3-La_2S_3系表面結晶化ガラス,Li_2Si_2O_5表面結晶化ガラスを作製し,非線形光学特性や光導波性などについて評価を行った。以上の研究により,USTは結晶化開始温度を著しく低下させるため,母ガラスの変形を抑制することが可能である。これにより,光導波路の作製においては非常に有効な技術であることが明らかとなった。本研究では,申請者らが開発した超音波表面処理(Ultrasonic Surface Treatment,UST)技術を発展させ,結晶化を制御することによってガラス表面に非線形光学結晶薄膜を作製し,ガラスと結晶の長所が複合した光学特性の高度化・複合化を図り,マイクロオプティカルデバイスへと発展させることを目差すものである。

平成9年度に得られた研究実績概要を以下に示す。1.ガラスマトリックス組成の最適化CsLiB_6O_<10>(CLBO),K_XLi_<1-X>NbO_3(KLN),Ga_6La_<10/3>S_<14>などの非線形光学結晶相をガラス表面に析出させるため,マトリックスガラス系の選択,ガラス形成能と熱処理時の表面結晶化傾向・析出結晶相等の検討および望む結晶を析出させるための最適化条件を探索した。それぞれの結晶に対し,ガラスマトリックス組成がCsLiB_6O_<10>結晶と同じ組成のもの,KLNでは10K_2O・25Li_2O・30Nb_2O_5・35SiO_2およびGa_6La_<10/3>S_<14>結晶ではこれと近い組成のガラスが最適であることが分かった。2.ガラス表面での透明で配向した高密度表面結晶化薄膜の作製析出させたい非線形光学結晶の粉末を適切な溶媒に分散させた懸濁液を用いてUSTを行い,目的とする非線形光学結晶を析出させ,表面結晶化を制御する方法を確立するための実験を行った。すなわち,種結晶の大きさ,溶媒の種類,超音波の周波数・照射時間等,表面結晶化制御因子について最適化を行うとともに,その後の熱処理条件(温度・雰囲気等)について詳細に検討を加えた。上記のガラスの表面結晶化制御によって,ガラス表面に緻密な透明非線形光学薄膜を作製することができた。また10K_2O・25Li_2O・30Nb_2O_5・35SiO_2ガラスからほぼ完全なc軸配向した透明なLi_<1-X>K_XNbO_3表面結晶膜を最適な熱処理条件(温度610620°C,時間36時間)によって作製することができた。3.薄膜の非線形光学特性の評価c軸配向した透明なLi_<1-X>K_XNbO_3表面結晶膜の第2高調波の発生が確認され,その非線形光学定数はd_<33>が6.40pm/V,d_<31>が2.14pm/Vであった。本研究では,申請者らが開発した超音波表面処理(Ultrasonic Surface Treatment,UST)技術を発展させ,結晶化を制御することによってガラス表面に非線形光学結晶薄膜を作製し,ガラスと結晶の長所が複合した光学特性の高度化・複合化を図り,マイクロオプティカルデバイスへと発展させることを目差すものである。平成10年度に得られた研究実績概要を以下に示す。1.ガラス表面での透明で配向した非線形光学結晶化薄膜の作製ガラスマトリックス組成を最適化し,K_xLi_<1-x>Ta_yNb_<1-y>O_3,Li_2Si_2O_5などの酸化物およびGa_6La_<10/3>S_<14>などの硫化物の非線形光学結晶薄膜の作製を行った。析出させたい非線形光学結晶の粉末を適切な溶媒に分散させた懸濁液を用いてUSTを行った後熱処理することによって,目的とする非線形光学結晶を析出させ,表面結晶化を制御する方法を確立した。種結晶の大きさ,溶媒の種類,超音波の周波数・照射時間等,表面結晶化制御因子について最適化を行うとともに,熱処理条件(温度・雰囲気等)について詳細に検討を加えた。このガラスの表面結晶化法によって,ガラス表面に緻密な透明非線形光学薄膜を作製することができた。2.薄膜の線形・非線形光学特性の評価と分析上記の薄膜について2次非線形光学特性をYカットクオーツをリファレンスに用いて入射角依存性の測定から評価した。ガラスの表面結晶薄膜から第2次高調波の発生が確認された。
樹木の修復・防御機能発現におけるカフェー酸糖エステル類の役割に関する研究

本研究では、カフェー酸糖エステル類の樹体内における生理的意義の一つとして、障害部分の修復・防御物質の役割を有しているものと考え、次の3実験を行いこの仮定を証明する事を目的とした。1)Acteosideおよびその部分構造の合成法の確立と^<13>CラベルActeosideの合成、2)Acteoside合成品および^<13>CラベルActeosideの桐粗酵素液及び桐ペルオキシダーゼによる酸化重合体の化学的性質、構造解析および抗生分解性の解明、および3)^<13>CラベルActeosideを吸収させた桐に物理的な障害を与え、一定期間経過後、障害部位を採取し,得られた障害試料及び健全試料の^<13>CNMRデータ等の化学的性質、抗生分解性の比較解明。このうち、補助金の期間内に見通しを得た1)の課題について報告した。2)と3)については引き続き研究を進める。Acteosideの合成は、D-グルコースを出発原料として14ステップのスキームにより行い、7ステップで基本骨格の2糖配糖体(3',4'-diacetoxyphenyl)-ethyl2-O-benzoyl-4,6-O-benzylidene-3-O-(2,3,4-tri-O-acetyl-α-L-rhamnopyranosyl)-β-D-glucopyranosideを平均収率80.2%で得た。この後、アグリコンとラムノース残基の保護基をtroc基に変換し、またグルコース骨格の6位OHをTBDPS基で保護後、3,4-tert-butyldiphenyl siloxy caffeic acidを活性化剤のDCCとDMAPを用いてグルコール骨格のC-4位に導入後、保護基をZn-AcOHとn-Bu4N^+F^-で除去し完成させる。^<13>CラベルActeosideの合成計画は、アシル基のカフェー酸の側鎖β位炭素を^<13>Cラベルした化合物をBa^<13>CO_3を用いる標準法により調製し、上のスキームにより導入する。化合物Vは、グルコースIを出発物質として反応adで定法によりアセチル化、臭素化、グリコシル化、脱アセチル化およびアセタール化の順で行い、グルコースに対して52%の収率を得た。その構造は、^1H NMR分析でアセトナイド基、アリル基(β位)の存在を確認した。化合物VIは、反応eでTroc基を導入し56%の収率を得、^1H NMR分析で、Troc基のメチレンプロトンは4.71,4.84ppm(各1H,d,J=11.8hz)および4.79ppm(2H,s)に帰属された。化合物VIIは、反応fで89%の収率を得、^1H NMR分析でアセトナイド基の脱離を確認した。化合物VIIIは、反応gで62%の収率を得、^1H NMR分析でTroc基が6位OHに導入されたことを確認した。化合物IXは、反応hで29%の収率を得、^1H NMR分析でカフェオイル誘導体が導入されたことを確認した。今後、化合物IXの収率を改善するために、反応hで用いた酸捕捉剤の替りにトリエチルアミン等の塩基を用いることを検討する。

本研究の目的の一つとしてActeosideの合成を進めているが、Acteosideのカフェー酸部分の側鎖α位あるいはβ位に炭素13で標識した化合物をグルコースの4位OHに高収率でエステル結合させ、また合成の最後の段階でフェノール性OH基の保護基を高収率で脱保護させる必要がある。また、アグリコンのフェノール性OH基についても同様のことが要求される。合成スキームの主要部分の検討とともに本年度は、Acteosideのカフェー酸部分およびアグリコンのフェノール性OH基の保護基について検討した。カフェー酸部分については、次の(A)および(B)のスキームで調製し、両方法とも好収率であったが(A)が優れていた。・糖供与体の2,3,4-tri-O-acetyl-α-L-rhamnopyranosyl trichloroacetimidateを3ステップで平均収率97%で得た。この物質は安定で通常のカラムクロマトグラフィーによる精製が可能であった。・アグリコンの3,4-diacetoxyphenethyl alcoholは、(3,4-dimethoxyphenyl)acetic acidを原料として,3ステップで平均収率84.9%で得た。(3,4-diacetoyphenyl)acetic acidのカルボキシル基は、BH_3-THF complexにより選択的にアルコールに容易に還元された。
トリテルペノイド生産に適した出芽酵母株の構築

高等植物が生産するトリテルペノイドは多様な構造と生物活性を持つことが知られている。しかし、化学構造が複雑であるため化学合成が難しく、その生産が天然に自生する植物からの抽出に依存しており、産業利用はあまり進んでいない。本研究は出芽酵母の代謝改変による、植物トリテルペノイド生産に有用な酵母株の作出を目指し、生物活性が知られる既知のトリテルペノイドに加え、天然には存在しない新規トリテルペノイドの生産にも適した酵母株を作出する。
看護系大学生の知識・問題解決能力に関わるコンピュータを利用した評価システムの開発

看護師教育において、安全で効果的な実習を実施するための基盤となる基本的な知識と問題解決能力の習得レベルを評価するための手段として、CBT(Computer-Based Testing)を活用した妥当かつ公平で弁別度に優れた新たな評価方法を開発することを目的とした。このために、まず現行の看護系大学における教育内容をベースとし、国家試験出題基準も考慮しながら、実践能力の基盤として求められる基本的知識と問題解決能力を評価する問題のあり方、内容等について整理を行った。そして、評価すべき内容の全領域をカバーし、適切な内容・水準を示す問題プール群を準備するとともに、評価におけるコンピュータ利用等に関わる課題を整理し、CBTの設計を行った。そして、実際にコンピュータを用いたモデル的な評価システムを作成し、学生へのトライアルを通じてシステムの評価・実用化を進め、臨地実習に関わる一評価手法としての標準化を図ることとした。本研究により、看護系大学における臨地実習に関わる学生の知識と問題解決能力評価のためのCBTがわが国で初めて実現された。このシステムは、臨地実習の直前に利用することで、学生が臨地実習で効果的な学びを得るとともに、実習が安全なものとなるための前提となる適切な知識・問題解決能力が身に付いているかを評価するために利用できる。このことは患者への直接的ケアを伴う臨地実習に臨み、学生が一定の能力を有していることを社会的に保証することにもなる。また、臨地実習後に再び実施することで、学生自身が自分の現在の到達程度を評価することに活用できるものである。また、本システムはコンピュータを利用して評価の標準化を図ることから、評価にかかる作業を効率化でき、評価の質を保てる利点がある。さらに、本システムは、直接的には学生個々人の評価として、安全で効果的に専門領域別の臨地実習を行うために必須と考えられる学習の達成程度を確保することに寄与するものであるが、最終的には教員側の教育実践を評価する側面も大きく、看護系大学における看護教育の質を保証するための基盤としても重要と考えられる。本年度は、看護系大学で学ぶ学生の、専門領域別実習の開始段階における実践能力の基盤となる基本的な知識と問題解決能力の習得に関わる従来の研究経過や課題を検討するとともにモデル・コア・カリキュラム試案を作り、また看護教育におけるコンピュータ試験のあり方について整理した。1.基本的な知識と問題解決能力の習得に関わる検討看護学教育の在り方に関する検討会報告の技術学習項目をベースとして、医学教育モデル・コア・カリキュラム、英国UKCCの各種報告、米国のUSMLEとNCLEXの試験計画、オーストラリアの関連資料等を参照しつつ、看護系大学で学ぶ学生の、専門領域別実習の開始段階における実践能力の基盤となる基本的な知識と問題解決能力の習得に関して基本的な検討を進め、看護教育モデル・コア・カリキュラム試案を作成した。本試案に基づいて今後作成する試験問題は、臨地実習を安全に実施するための基本的な知識・能力が身についているかどうかを判定する目的を持つ。また、問題解決能力を問う試験問題作成のあり方について内外の資料を参照しながら検討した。2.コンピュータ試験のあり方についての整理評価システムのモデルとして、米国や英国におけるコンピュータ利用の評価システムについてインターネットを通じて調査を行い、関連する資料を収集した。これらに基づいて、ハード・ソフトの備えるべき特性の分析とeテスティング用ソフトに関する情報収集、試験実施に関わる要件の整理、プールする問題数と出題問題数に関わる統計的な検討等、評価システムの設計に関する基本的な整理を行った。昨年度の検討結果を踏まえて、コンピュータによる評価システムを設計し、試験的に評価システムを作成した。

このため、評価システムに必要な機能の整理を通じて、出題の内容や水準等に関する検討、ハード仕様の検討、使用ソフトの選定等を行った。1.出題問題の内容や水準等に関する検討看護学教育の在り方に関する検討会報告で示された"看護学の教育内容のコアである技術学習項目"を踏まえて、臨地実習前における技術学習項目等の習得程度を評価するための問題のあり方、内容や水準、評価の実施方法等について検討した。国の検討会におけるコアカリキュラムの検討が進行中であることから、現段階では新たな問題づくりは行わず、既存の問題を利用することとした。出題範囲、問題の質等の点から、過去11年分の看護師国家試験問題から選択の上、出題問題とした。2.使用ソフトの選定評価システムは、一定の問題プールから、領域ごとに任意の抽出割合によりランダムに抽出された問題を出題でき、出題問題の履歴管理が可能であることを基本的な条件として、既存のソフトを検討した結果、富士通の「Internet Navigware」を採用することとした。3.ハード仕様の検討評価システムの運用に適するハード構成をLANの活用を前提として検討した。その結果、研究班員所属大学における情報処理室のコンピュータ環境を利用することとした。このため、問題出題のためのサーバーシステムとしては、使用ソフトやセキュリティ対策等を考慮して、富士通の提供するNavigStageサービスを利用することとした。4.試験的な評価システムの作成と試験の実施個々の出題問題を別ファイルとしてHTML化し、試験的な評価システムを作成した。そして、東京慈恵会医科大学において平成16年2月に専門領域別実習直前の看護学科3年生20数名に対して試行した。その結果は現在、解析中である。コンピュータを用いたモデル的な評価システム(CBT)を作成し、研究分担者の関係する看護系大学(2校)の在学生による利用者評価(CBTトライアル)を実施し、システムの実用化を進めた。1)コンピュータを用いた評価システム(CBT)の作成東京保健科学大学内にWindowsサーバーを設置して、IntranetでCBTを実施できる環境を構築した。また、試験実施ソフトとして富士通の「Internet Navigware」を使用した。CBTで使用する登録問題は、昨年度に入力した問題を、内容の精査を行った上で選択した。2)利用者による評価(CBTトライアル)の実施とシステムの実用化1)のシステムとともに、学外の端末からも使用できるよう、昨年度から継続して使用している富士通の提供するNavigStageサービスを合わせて利用すこととした。研究分担者の関係する看護系大学(2校)の在校生の協力を得てCBTトライアルを実施した。収集したデータ(CBTの解答データ、質問紙調査への回答)については、プリコードの部分はそのまま集計を行い、自由回答部分については、今回の研究目的にそってカテゴリー区分を作成した上で集計した。
ミルクオリゴ糖の乳児に対する生理的意義の解明

報告者らは、ハナグマ、ツキノワグマ、イヌ、フサオマキザル乳のオリゴ糖、ならびにウシ、ヒツジの初乳のシアリルオリゴ糖の構造研究を行った。その中で、ハナグマ、ツキノワグマの乳においてはラクト-スよりもオリゴ糖の方が多いことを見出した。とくにツキノワグマ乳ではラクト-スは痕跡量しか存在せず、5糖や3糖が優勢糖質であった。真獣類食肉目の属するこれらの種は新生仔を未熟な状態で出産する哺乳動物種であることから、ラクト-ス以外のミルクオリゴ糖には、未熟な新生仔の成長や体形成に対して役割をもっている可能性が示唆された。また、未熟な新生仔を産む哺乳動物種であるタマ-ワラビ-(有袋類)の乳から分離したシアリルオリゴ糖を、線維芽細胞の培養系に入れて培養したところ、細胞増殖促進効果が認められた。この結果も、ミルクオリゴ糖に乳仔の体形成に役割のある可能性を示唆している。また、イヌ乳に硫酸基をもつオリゴ糖が認められた。これまで硫酸基をもつミルクオリゴ糖が認められている種は、ラット、ヒトそれに報告者によるイヌであり、これらはいずれも新生仔期に目の開いていない種である。このことから、硫酸基をもつミルクオリゴ糖には、乳仔への硫酸基の運搬を通じて網膜の形成に働きのある可能性が示唆された。一方、ウシ、ヒツジのシアリルラクト-スには、シアル酸の1位カルボキシル基と他の水酸基との間でラクトン環を形成した誘導体が検出された。これにはインフルエンザウィルスが乳仔腸管へ付着するのを阻止する感染防御的な働きのある可能性が示唆された。このように本研究を通じてミルクオリゴ糖には乳仔の体形成や、ウィルスなどに対する感染防御的な働きのあることが示唆された。浦島らは、これまでに各種の哺乳動物種の乳汁に存在するオリゴ糖の解析をすすめ、有袋類、単孔類、およびクマの乳において、通常乳汁中で糖質の90%以上を占めるラクトースが少量で、他のオリゴ糖の方が存在量の多いことを見出した。これらの種は共通して超未熟仔の乳仔を出産することから、ラクトース以外のオリゴ糖は未熟な乳仔の体形成や成長に関与する可能性が示唆された。平成9年度は真獣類、食肉目アライグマ科のハナグマの乳に存在するオリゴ糖の解析をすすめ、3糖2種、4糖1種および5糖2種の化学構造を解析した。このうち2種の3糖の合計量は、ラクトースと同程度であった。高級オリゴ糖の化学構造はクマミルクオリゴ糖と似ているが、GlcNAc残基がフコシル化されていない点が異なる。クマ科とアライグマ科はいずれも雑食性で、哺乳動物の進化的位置において近いことが近年の分類研究から明らかになりつつあるが、真獣類で乳汁における糖質のラクトースとオリゴ糖の相対比のこのようなパターンが、食肉目に特徴的にみられることは食性との関係も示唆される。一方、平成9年度には、ウシ,ヒツジ,ウマ,シカの乳汁において分娩前から常乳期に至るまでのシアリルオリゴ糖の変動パターンの解析を行った。ウシでは分娩直後の乳では3'-N-アセチルノイラミニルラクトースが、それは3日目以降急激に減少し、7日目以降の乳では他のオリゴ糖と同程度の量にまで低下することが示された。また、乳中におけるシアル酸含量はいずれの種の乳でも、分娩後3日目以降急激な低下が認められた。

このようにシアリルオリゴ糖は泌乳時期の異なる乳で均一ではなく、泌乳時期に応じて顕著な変動を示す。これは各種のシアリルオリゴ糖の生理的役割が、乳仔の成長に応じるような働きをしていることを示唆するものである。同時に、シアル酸は免疫系の確立していない新生仔の段階で、とくに生理的意義を担っていることを示している。平成9年度までに,ウマ,ヒツジ,ウシ,シカの乳汁に於いて分娩前から常乳期に至るまでのシアリルオリゴ糖パターンの解析を行った。分娩直後の乳では3'-N-アセチルノイラミニルラクトースが多いが3日目以降急激に減少し,7日目以降の乳では他のオリゴ糖と同程度の量まで低下することを示され,シアリルオリゴ糖は泌乳時期の異なる乳で均一ではなく,泌乳時期に応じて顕著な変動をすることが示された。平成10年度はウマ,ヒツジ,ウシ,イヌなどの乳中において,シアル酸や硫酸基などの酸性基を有するオリゴ糖についての構造解析を行った。ヒツジ乳からは,3'-N-アセチルノイラミニルラクトース,3'-N-グリコリルノイラミニルラクトース,3'-N-グリコリルノイラミニルラクトース,6'-N-グリコリルノイラミニルラクトースおよび3'-N-グリコリルノイラミニルラクトースのN-グリコリルノイラミン酸のカルボキシル基とインターナルガラクトースの2位または4位でラクトン環を形成した3'-N-グリコリルノイラミニルラクトース1-2ラクトンおよび1-4ラクトンが存在していた。また,ウシ初乳中にもこれまで報告されていなかった3'-N-アセチルノイラミニルラクトースのラクトン誘導体が含まれていることが明かとなった。ラクトン体はノイラミニデースに対する抵抗性を持つことから,乳児のウイルス感染の防御因子として乳中に存在している可能性が示唆される。また,他の酸性糖として,ウマ乳からはグルコサミンの1位がリン酸化されたラクトサミン-1-リン酸が,イヌ乳からはガラクトースの3位が硫酸化されたラクトース-3'-硫酸が存在することが明かとなり,これらが主要酸性糖として存在していたことから,何らかの生理機能を有しているものと推察された。
フタルイミド基をもつオキセタンのモノマー異性化・位置選択的カチオン開環重合

オキセタン(Ox)モノマーは通常カチオン開環重合してポリエーテルを与える。例外的に3位にフタルイミドメチル基をもつOx誘導体(OxPI)を室温でBF_3と処理した後MeOHで停止すると,加水分解的にOx環が開環したジオールが唯一の生成物となった。この反応を過剰量のEt_3Nを加えて止めると,OxPIが異性化した架橋イミドアセタール(TCAA)とアセタール主鎖をもつポリマー(PAmA)が得られた。速度論的実験の結果、OxPIのイミドカルボニル基が隣接基関与して異性化した中間体モノマーのTCAAがカチオン開環重合する連続反応によってPAmAになることが分かった。この反応はOxPI以外の環状イミドの誘導体にも適応できるので,反応条件を制御すれば高収率で架橋イミドアセタールが得られ,イミドの対称性を破る方法として合成化学的にも有用である。更に,TCAAからPAmAへの変換過程は解重合を伴う平衡過程であることも分かった。一方、高温開始型のルイス酸を用いてOxPIを130°Cで重合すると、見かけ上Ox環が開環重合したポリエーテル(PImE)が得られ,これはPAmAの構造異性体ポリマーになる。PAmAとPImEが混じって得られてくる60-70°Cの境界温度範囲を除いて,低温では独占的にPAmAに高温ではPImEになり,ポリマーの構造が重合温度だけによって明確に作り分けられた。PImEもOxPIではなくTCAAを経てカチオン開環異性化重合していることが分かった。二種類の構造異性ポリマーはTCAAを共通のモノマーとして位置選択的にカチオン開環重合したことになる。開環の位置選択性は成長反応の速度論支配と熱力学支配の拮抗による可能性が高いと考えている。以上OxPIのカチオン重合について得られたこれまでに類例のない特徴を、モノマー異性化・位置選択的カチオン開環重合という新概念として提案した。