hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本海東縁変動帯と本州中部・富山トラフの交差構造と重複テクトニクス

4.中越地震の震源断層については、余震域の西に隣接する小国地域における余効変動の検出を目的としたGPS測地観測を現在も継続中である。これまで得られているデータを利用した数値実験では、小国地域周辺の中部地殻にほぼ水平なデタッチメントが想定される。西頚城山地や北アルプスがなぜ海域に延長しないかが、交差構造との関係で重要であろう。富山トラフ南端部は,鮮新世に始まる断層規制褶曲帯で,背斜は胴切り断層で地塊化し,隆起部に陥没凹地やドームが密集する。地震活動が陸域直下より10km以上も深いことと、日本海東縁地震帯とフォッサマグナの交差構造は、この地帯が地殻構造上の脆弱性を暗示する。成果発表では、富山トラフ南部を震源とする地震動で、地盤の高速破壊が起こりハイドレートブロックが浮力で勝手に浮上し海面まで達して大量のメタンを大気に放出する危険性を指摘した。本年度の研究実績は、主につぎの4点にまとめられる。1)富山湾東方海域の調査航海により、海底地形調査と音響イメージングを実施し、上越海丘で、固形メタンハイドレート露頭を新たに発見・観察した。音響イメージングの結果,ハイドレート出現層準(海底下1.01.5m),塊状ハイドレート層上面(同3.03.5m)を確認した。隆起地形は,当該海域地下でのメタンの移動・湧昇が活発であること、メタン流出が局在化していることを示唆し、"ハイドレートドーム"として岩塩ドームに対比できる。噴出口の存在は,この海域の地下でメタンの移動・流出が活発であり,形成がごく新しいことを示唆する(後述)。2)富山トラフ南端に隣る西頸城山地の海成段丘を調査検討し、地震時の変動と地震間の曲動を区別・検出した。前者は断層変位、後者は同山地の傾動隆起と高田平野の沈降である。3)北陸と中越地域で実施しているGPS測地学的監視観測により約10年間蓄積されたデータの解析により、顕著な東西短縮傾向とともに、北アルプス立山付近の隆起傾向を確認した。4)3月25日に能登半島地震が発生したことから、GPS監視観測点を設置し、震源地での地盤変状および地表地震断層出現などの地震地質学的調査を実施した。海岸線での隆起沈降ヒンジと陸上地震断層の出現は認めなかったが、地質境界に沿う地盤変状配列を確認した。2007年、研究対象地域内では2回の地殻内地震(能登半島地震と新潟県中越沖地震)が発生した。このため、主として、それぞれの震源地および周辺の被災地域において、地表地震断層の探索と地盤変状調査をはじめとする地震地質調査と、汀線指標生物による海岸線の上下変動、GPS精密測地測量による余効変動観測を行った。この結果、地震の連動について次の知見を得た。(1)本州でも東西短縮傾向が顕著である。GPSによる測地学的監視観測を継続して実施しているが,2004年新潟県中越地震の余効変動観測を目的に設置した長岡市小国地点において、データに不審な挙動が続いていたため、2007年中越沖地震が発生し、良質で貴重なデータが得られた。同一の活褶曲帯を上盤に持っスラスト/バックスラスト構造の連鎖応答モデルが成立する可能性があり、北陸と中越地域の両地域で力学的に密接な関係が示唆される。(2)富山トラフを境にして隣接する能登地区と中越地区は、地震発生層の地質構造に日本列島と日本海の生い立ちに遡る共通点がある。中越地域に展開された数箇所のGPS測地データに見られる時系列に、能登半島地震発生時にオンセットされた前兆的動きが検出された。
コンピュータ利用日本語教育におけるコンテンツと学習の研究-効果と評価の観点から-

コンピュータのどのような機能を使って,誰が,どのようなこと/ものを,どのようにしたら,どうなったのか,ということを,電子化コンテンツを用いて実際に学習活動を行い探った。その結果と評価情報を含むフィードバック情報を得て,電子化コンテンツのあり方と作り方と使い方についての示唆を得た。これをもとに具体的な枠組みを作成し,用いた電子化コンテンツとともに公開した。1.既存の学習用Webサイトの内容構成の目的,利用などの分析と改善(日本語指導者支援情報機能の開発,各電子コンテンツ・ダウンロード機能の作成等)を実施2.電子コンテンツ(素材,CD教材,学習用Webサイト等)に関する既存の評価尺度の分析3.国内外の日本語教師と学習者を対象に,外国語学習とコンテンツ,教育観,学習観に関するビリーフデータ収集のための実地調査の実施4.既存の電子コンテンツとその利用に対する日本語教師と学習者の評価コメントの収集5.ビデオなどの従来型視聴覚機器のコンテンツと利用に対する日本語教師と学習者の評価コメントの収集6.コンピュータ利用(時間,配置等)に関する日本語教師と学習者の評価コメントの収集○使用するコンテンツの再確認,テレビ会議等のツールの準備を行い,協力校でコンピュータ利用日本語教育を実践した。作成した諸要因,諸尺度を用いて,学習成果,学習意欲,レディネス等に関する調査を行った。教授メディアが学習に与える情報の差異についての指標を用意し,作成した,静止画像(漫画),擬似動画像(アニメーション),実写(動画像)という3種の形態を活用して学習者に電子版学習素材を提供した。○3か月間,定期的な使用の結果,学習者のもつスキーマ,スクリプト等のフレーム,及び知識,体験という学習者自身がもつフレームの差異により,付与された情報量と受容量との差異に大きく関係することが分かった。認知量の差異が学習者の情報処理過程の差異とも関連し,理解した結果に差異が生じることが分かった。○教師の制御なしに,単に情報量が多いマルチメディア素材を学習者に提供すること,学習者自身が勝手にこのようなマルチメディア素材を操作することに,学習上の問題があることがうかがえた。これらの結果については,2008年釜山市で開催された日本語教育国際大会の日本語教育とテクノロジーというセッションで発表した。この発表で,電子化コンテンツに内包された言語情報も,様々な研究対象となることが分かる副次的成果も得た。この結果を踏まえ,次年度のために,電子化されたコンテンツの利用評価に必要な分類カテゴリー等の枠組みの再考,電子化コンテンツ群の再構成,既存の電子化コンテンツの追加修正を行い,次年度初頭も継続する予定である。日本語学習に役立つ教材と素材を集め,ポータルサイトを構築し,多くの学習者が利用できるようにした。日本語学習者のニーズに応じて,日本の旅行に関するVOD型学習コンテンツをはじめ,様々なタイプの学習コンテンツを開発した。学習者の利用調査などにより学習コンテンツやポータルサイトを評価し,日本語CALL利用に関わる課題の改善点を探った。学習素材という観点から学習目的に符合していることが分かった。臨場感を増すために採用した生映像・生音声が,学生は否定的であるなど,実践に基づく評価結果を分析する必要があることが分かった。細分化した学習目的別の調査も必要であることが分かった。学習コンテンツの「教材化」を早急に行うための一助として,様々な観点から学習コンテンツやポータルサイトの評価項目試案を作成した。
自己中心性バイアスがもたらすあおり運転：社会的認知理論に基づく介入的アプローチ

従来、自動車のあおり運転は運転者の攻撃性や車内環境の問題として扱われてきたが、その抑制要因に関する実証的な研究は少ない。本研究では、自己を基点として物事を認識しようとする自己中心性バイアスに着目し、自動車の運転という視覚的に自己中心性バイアスに陥りやすい環境が運転者の被害的認知を強める結果、怒り感情が生起するというモデルを立て、その妥当性を検証する。また、自己中心性バイアスにまつわる個人特性および車内環境の観点から、あおり運転に結びつく認知バイアスの抑制要因を検討する。
イネもみ枯細菌病菌に対する抵抗性因子の単離

東北などの寒い地域ではイネもみ枯細菌病菌が引き起こす苗腐敗症が蔓延しているため、深刻な問題となっている。そこで、その抵抗性因子を同定し抵抗性品種の作出を試みている。これまでに、イネもみ枯細菌病菌が引き起こす苗腐敗症に対して、ひとめぼれと比較してKALUHEENATIが抵抗性を有することを明らかにしている。さらに、これらのRILを用いた解析から染色体3番にKALUHEENATI型のQTLを得ている。今年度はそのQTLから抵抗性遺伝子を同定するために、接種後のサンプルを用いてRNA-seq解析を行った。その結果、接種後エチレンシグナリングがひとめぼれと比較してKALUHEENATIで活性化していることが明らかになった。加えて、得られているQTL内にエチレンシグナリングに関連すると思われる因子が存在していた。現在、その因子のCRISPR変異体を作出しており、種子を回収でき次第接種実験を試みる予定である。イネもみ枯細菌病菌は苗腐敗症以外にも葉鞘褐変および腐敗なども引き起こす。穂ばらみ期に葉鞘の褐変、腐敗が引き起こされると穂が葉鞘の中で枯れる、もしくは収量が大幅に減る、お米の品質が低下するといった症状を引き起こす。そこで今年度は、私たちが有するNAM親の中から抵抗性品種の同定を試みた。その結果、ひとめぼれなど抵抗性を有する品種と弱い品種を同定した。今後そのRILを用いて抵抗性因子の同定を試みる。また、苗腐敗症と葉鞘の褐変、腐敗では抵抗性を有する品種が異なっていたため、組織特異的に抵抗性因子が存在することが明らかになった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。イネもみ枯細菌病は、日本だけでなく韓国、フィリピンなどの東、東南アジア、コロンビアなどの中南米やアメリカなど世界で猛威を振るっており、40%からときには80%の減収をもたらすほど甚大な被害を与える、非常に重要な病害である。さらに、日本では箱育苗の普及により苗の腐敗(苗腐敗症)も引き起こし、移植苗の安定供給の阻害要因になっている。しかしながら、イネもみ枯細菌病菌については非常に解析されているが、植物側の抵抗性機構などについては全く報告されていない。そこで、私はイネもみ枯細菌病菌によるもみの枯死、褐変および苗腐敗症に対する抵抗性品種およびその原因となる抵抗性因子を同定することを目的としている。解析には、当研究センターにより作出したNested Association Mapping (NAM)集団を用いた。苗腐敗症に対して抵抗性を有する品種を同定するために、NAM親に接種実験を行い抵抗性の有無を解析した。その結果、いくつかの品種において強い抵抗性が認められた。そのため、その交配親を交配して得られた組換え近交系(RILs)に接種を行い、r-qtl解析を試みた結果、強いNAM親型のピークが認められた。現在、RNA-seq解析などを行い抵抗性因子の同定を試みている。苗腐敗症に対して抵抗性を有する品種を同定し、抵抗性に関与する領域を同定した。これまでに、苗腐敗症に対して抵抗性を有する品種を同定し、抵抗性に関与する領域を同定している。そのため、今年度中にこの領域から抵抗性因子の同定を試みる。候補因子を数個に絞り次第、変異体を作出し抵抗性の解析を行う。加えて、葉鞘およびもみにおける抵抗性因子も同様の方法により同定も試みる。
液相での原子層堆積（ALD）技術による固体触媒の界面機能制御

液相での原子層堆積法技術を確立するために,初年度では基礎的な知見の収集に努めた。堆積する酸化物としてSiO2に着目し,ナノカーボンへSiO2ナノレイヤーを被覆した。前駆体としてSiCl4を用い,溶媒の種類を検討した。溶媒の種類によって,SiO2層の形成過程が大きく変化した。溶媒の極性等によってナノカーボンへの濡れ性が変化したために,SiO2層の堆積挙動に影響を与えたと考えられる。液相での原子層堆積法では,溶媒と前駆体を含む溶液をナノカーボンに浸漬し,溶媒乾燥によって前駆体をナノカーボン表面へ均一に集積する。SiCl4のように加水分解性が高い物質では,ナノカーボン表面に吸着した後に空気中の水蒸気によって加水分解され,酸化物層を形成する。つまりこのメカニズムでは,加水分解性が低い前駆体は酸化物層を形成できない。しかし,SiCl4は腐食性が強く,さらに加水分解時に有害な塩化水素を発生する。したがってより穏和な前駆体を利用できると好ましいと考え,SiCl4より安定性が高いオルトケイ酸エチル(TEOS)をSiO2層の前駆体に用いた。TEOSは加水分解性が低いため,これまでの条件ではナノカーボン上にSiO2層を形成することはできなかったが,溶液の組成を調整することで,TEOSを用いてもナノカーボン上にSiO2ナノレイヤーを形成できることが明らかとなった。SiO2ナノレイヤーに金属成分を組み込んだ新規な触媒材料の合成についても進展があった。液相での原子層堆積法における基礎的な合成技術を確立した。加えて,ゾルーゲル法でしばしば用いられるTEOSを前駆体に使っても原子層堆積が可能であることが明らかとなった。使用できる前駆体の種類にバリエーションをもたせることができ,新規触媒材料合成に向けての技術が確立できたと考えている。液相での原子層堆積法を触媒材料合成に適用する。酸化物層への金属成分の包埋,あるいは複合材料への展開などを視野に入れて,触媒として機能する材料を合成する。
自己言及性に基づく主観的触知覚モデルの構築

本研究では,対象に直接触れながら皮膚の振動を取得できるウェアラブルセンサを活用し,個人の粗さ感と対応可能な主観的触知覚モデルを構築することを目的とする.具体的には,対象の物理情報および官能評価と同時に計測した皮膚振動や摩擦力に加えて,各人の皮膚の粘弾性などの特性や各刺激に対する触覚感度を計測し,各々の関係性を明らかにする.本研究では,対象に直接触れながら皮膚の振動を取得できるウェアラブルセンサを活用し,個人の粗さ感と対応可能な主観的触知覚モデルを構築することを目的とする.具体的には,対象の物理情報および官能評価と同時に計測した皮膚振動や摩擦力に加えて,各人の皮膚の粘弾性などの特性や各刺激に対する触覚感度を計測し,各々の関係性を明らかにする.
日本社会科学の1920年代-日本資本主義論争前史の文献的研究

従来、戦前期日本の経済思想・社会思想の研究は、1930年代の日本資本主義論争を中心に行われてきた。しかし、1919年には東京・京都の両帝国大学で経済学部が独立する一方、民間の大原社会問題研究所が創設され、また『我等』や『改造』といった雑誌も創刊される。これらの研究機関が活発な研究活動を開始し、これら雑誌がその成果を載せ始めるのが1920年代である。また新潮社の『社会問題講座』といった所謂「講座」が刊行され、上記の研究成果が一般に普及していくのも、この時代である。今まであまり注目されなかったこれら雑誌・講座を分析し、この時期が30年代前史以上の位置づけをなされるべきであることを確認した。もっとも、雑誌等の資料蒐集に時間を取られたことと、3・1大震災によって、その成果は不十分であると言わざるを得ない。研究の目的本研究の目的は、日本社会科学史における1920年代の実態とその歴史的意義を、具体的な文献に即して、確定することである。それは、日本資本主義論争として研究蓄積のある1930年代に比較すると決定的に遅れている。しかし当該期は、第1次世界大戦の後の大正デモクラシーの時期で、米騒動等の社会問題・労働問題が顕在化する一方、東大・京大経済学部が独立し、経済学をはじめとする社会科学が、輸入学問の次元から脱却して、独自の展開を始めた時期として、日本の社会科学史に、正当に位置づける必要がある。21年度の成果上記の研究を遂行するために、1年目はまず文献・資料の蒐集と整理に重点を置いたが、それはほぼ達成することが出来た。特に当該期の雑誌・講座を中心に蒐集を心がけたが、講座ものでは、稀覯書となっている『社会問題講座』や『社会科学講座』等を、また雑誌では、改浩社刊の『社会科学』(これは復刻版も出ていない)や『我等』『社会思想』(こちらは法政大学出版局から復刻版が出ている)などを入手した。また当時の文献を知る手がかりでもある『日本マルクス主義文献19191927年』に掲載された著書や論文の蒐集も併せて行なったが、こちらは、法政大学東北大・東大等の図書館で、9割近くは、入手・コピーあるいは確認することが出来た(残りの1割が大変ではあるが)。その文献蒐集の成果を、後述のように『法政大学大原社会問題研究所雑誌』に発表、また同様の趣旨で学会報告も行なった。学会では、ほとんど知られることのなかった文献に光を当てたことで、一定の評価を得たと考えている。勿論、文献の立ち入った分析・本格的な研究は22年度の課題として残されている。本研究の目的は、日本社会科学史における1920年代の実態とその歴史的意義を、具体的な文献に即して、確定することである.当該期は、第1次世界大戦後の所謂大正デモクラシーの時期で、米騒動等の社会労働問題が顕在化する一方、東大・京大経済学部が独立し、大原社会問題研究所が創設され、経済学が輸入学問の次元から脱却して、独自の展開を始めた時期として、日本の社会科学史に、正当に位置づける必要がある。上記の研究を遂行するために、1年目はまず文献・資料の蒐集と整理に重点を置いたが、2年目の昨年は、その資料蒐集は続けたものの、それらの文献を利用して、幾つかの論点の掘り起こしと解明を目指した.具体的には、以下の三つの小テーマに取り組んだ。ひとつは、大正デモクラシー期の社会運動・社会問題と当時の経済研究の関係である。これは社会科学が生まれてくる土壌であるから、重要な論点であるが、まだ膨大な大正デモクラシー期の研究史の整理に終始している。第2は、この時期独自な展開を示した、大原社研の研究実態の解明である。大原の創設者である高野岩三郎の影響下で、研究を始めた所員たちの研究内容・方向性について、『大原社研雑誌』や『社会問題講座』等に掲載された所貝の論文について調べているが、そのなかでは、森戸辰男と権田保之助にまずは注目している。森戸は社会問題研究を社会科学に高めた研究者として、権田は庶民の生活や民衆娯楽研究の先駆者として,重要視している。森戸論については、一篇の論考をほぼ仕上げているが、最後のところで東日本大震災に遭遇し遅れている。もうひとつは、本来の文献・書誌的研究であるがこれは、上記の『社会問題座』『社会科学講座』といった当該期の講座類、及び、『社会科学』や『我等』等の雑誌の全体像と意義を明らかにすることである。

特に『社会科学講座』などは、日本社会科学史上でも完全に忘れさられているが、これは高野・森戸の影響下で出されたものである。また雑誌についても、河上肇の『社会問題研究』以外は、手が付けられていない実態がある。われわれのテーマからすれば、欠くことが出来ない。それらの解明は上記テーマと重なりながら、すすめている。「11.現在までの達成度」で、述べるように、「3・11の東日本大震災」後の1年ということで、平成23年度だけを切り取って、その研究成果を述べる状況にはない。ここでは、22年からの2年間について報告させていただく。もともと本研究は、従来の日本の社会科学史の研究は、(1)1930年代の研究(とりわけ日本資本主義論争史)が中心であったこと、(2)20年代については、河上肇研究に偏重していること(3)理論史的研究が中心で、文献史的書誌的視野がほとんどないこと、に対する反省から出発している。そのことから、1920年代に遡り、河上以外の社会科学者に光を当て、文献的には、当時刊行された『講座』類・雑誌をも、分析の対象にすることを目指した。「交付申請書」にも述べたように、当該時期が東大・京大の経済学部の創立期であり、また大原社会問題研究所の設立とも重なることは、認識していた。しかし研究の進展の中で、当時の社会科学の展開・普及を、特に出版物(講座類や雑誌)の刊行といった文脈で見ていくと、大原社研の位置づけ、その中心である高野岩三郎及びその弟子の森戸辰男・権田保之助等について、再検討する必要を感じるようになってきた。とりわけ森戸については、戦後の文部大臣・中教審会長のイメージが強いが、改めて20年代の社会科学者としての森戸は、再検討に値すると思われる(その論文を準備していたが、震災で中断している)。そのことで、大原社研のメンバーが積極的にかかわった当時の『社会問題講座』や『社会科学講座』や雑誌『我等』『社会科学』も、新たな視点から社会科学文献史上に位置づけることができるものと考えている。また研究開始当初はあまり具体的なイメージを持っていなかった、当該期の社会科学と大正デモクラシーの関係についても、新たな構想を持つにいたった。従来、大正デモクラシーと言えば、吉野作蔵との関係で、あるいは下からの農民運動・労働運動(そして米騒動)との関係で論じられることが多い。つまり政治学や運動史の視点である。しかし、森戸や福田徳三のいう「生存権」概念を媒介にして、社会科学の視点からも、大正デモクラシーを見ることができると、考えるに至った。
免疫細胞化学的検索の口腔がん検診への応用

本研究は口腔がん検診に擦過細胞診と免疫染色を組合せ検診者実施者格差の少ない検診方法を模索・確立することを目的とした。擦過細胞診においては液状化細胞診を用いることにより免疫染色施行時のスライドグラスからの細胞の脱落率が低くなるとともに細胞の重積などが少なくなり、より精度の高い検鏡を行うことが可能となった。また、P53染色においては扁平上皮癌および異形成病変の細胞に陽性所見を認めた。本学付属病院にて取り扱われた、口腔扁平上皮癌、上皮異形成症、上皮異形成を伴わない白板症および正常口腔粘膜の症例を収集し、P53抗体を使用して免疫組織化学的検索を実施した。その結果、正常口腔粘膜においてはP53抗体に陽性所見は認められなかった。上皮異形成を伴わない白板症においても陽性所見は観察されなかった。上皮異形成症例においては中等度および高度異形成を示す症例の一部で基底層付近あるいは棘細胞層の下層領域に陽性所見が認められた。扁平上皮癌症例において高分化型において腫瘍実質の辺縁部分すなわち基底膜付近の基底細胞型腫瘍細胞や比較的各化の弱い領域の腫瘍細胞の核に陽性所見を認めた一方、昨年度の事項であった擦過細胞に対して免疫化学的染色を実施する際に染色作業中にスライドガラスから採取細が脱落してしまい検鏡時の判定が困難となる不具合を生じた。そのため脱落細胞の率を少なくするべく条件設定を模索した。採取細胞を塗抹するスライドガラスに関しては様々な処理がなされたものを使用するなどの対応策を施したが、その結果は多くの塗抹細胞がスライドガラスから脱落し診断に十分な細胞量の確保がなされなかった。そこで本年度は細胞採取時に液状化細胞診を導入し細胞脱落率の減少を図った。その結果は従来法と比較して脱落細胞数を1/10程度に留めることが可能となった。さらに細胞密度の均一化も図れた。このことにより免疫染色による抗体への反応性がより確実に検出できるものとなった。本研究においては当初、従来の直接塗抹細胞診による検診を目指した。しかしながら、免疫染色時のスライドガラスからの細胞脱落率が高く検鏡時の判断が困難なことから細胞脱落率が低くなる方法を模索した。その結果、液状化細胞診においては免疫染色時においても細胞脱落率が低下するとともに検体の均一化が図れる結果を得た。液状化細胞診(Liquid Based Cytology, LBC)は子宮頸部検診の精度管理を目的とした標本作成の標準化を実現する手法として近年急速に普及してきた。LBCはサイトブラシに遺残する細胞や浸漬固定時に剥離する細胞の軽減化,さらに検体の均一化による不適切標本の減少などの利点から,口腔粘膜細胞診の精度管理に非常に有用であると考えられた。また、免疫染色のP53、Ki67染色においては扁平上皮癌の細胞に陽性所見を認めた。以上のことを鑑みると口腔がん検診へのLBC法による免疫細胞染色は検体のリスクをより明瞭に可視化し、検鏡者間の評価のばらつきを是正することが可能となり得ると考えられ口腔がん検診が広く普及する一助となり、ひいては口腔がんの早期発見に繋がるものと考えられた。扁平上皮癌症例において高分化型において腫瘍実質の辺縁部分すなわち基底膜付近の基底細胞型腫瘍細胞や比較的各化の弱い領域の腫瘍細胞の核に陽性所見を認めた。P21抗体による検索は次年度に実施する予定である。一方、擦過細胞に対して免疫化学的染色を実施する際に問題となる、染色作業中にスライドガラスから採取細胞が脱落する確率を少なくするべく条件設定を模索した。採取細胞を塗抹するスライドガラスに関しては様々な処理がなされたものを使用し免疫細胞化学的染色を施してみた。しかしながら、その結果は多くの塗抹細胞がスライドガラスから脱落し診断に十分な細胞量の確保がなされなかった。この結果は本研究遂行に重大な影響を与えるので、現在免疫染色時にスライドガラスから細胞脱落の要因となるような処理過程の条件や処理方法を見直しながら擦過細胞のスライドガラスからの脱落率を低下させるべく試行している。擦過細胞診による採取細胞が免疫染色時に多量にスライドガラスから脱落する現象を抑制するための条件作りに時間を要したため、口腔がんや前癌病変への免疫細胞染色に取り掛かるのに遅れを生じた。

しかし、条件付けができたので今後、可及的速やかに症例に対しての細胞化学的検索を加えその有用性を検証する。P53抗体を用いた免疫化学的検索における条件設定は把握できた。また、正常組織、上皮異形成を伴わない白板症、上皮異形成および口腔扁平上皮癌に対するP53抗体の染色性の概要も確認できたことは当初の研究計画をおおむね達成できたと考える。しかしながら、擦過細胞に対して免疫化学的染色を実施する際に問題となる、染色作業中にスライドガラスから採取細胞が脱落する確率を少なくするべく条件設定に関しては未だ解決していないことは本研究の順調な遂行を妨げている。細胞脱落の制御が可能となったことで、今年度は予定した症例に対して液状化細胞診による細胞採取を行う。それらの検体を免疫組織化学的に口腔がん、上皮異形成症などの検出に有効と確認されたP53抗体を用いた免疫染色を施し検鏡する。この結果を分析し免疫細胞化学を用いた細胞診がの口腔がん検診への有用性を検証し新たな口腔がん検診の方法を確立する。擦過細胞に対して免疫化学的染色を実施する際に問題となる、染色作業中にスライドガラスから採取細胞が脱落する確率を少なくするべく条件設定に関しては未だ解決していないことは本研究の遂行において極めて大きな問題点である。本研究の目的は口腔癌検診に有用な検査方法の構築である。擦過細胞診は口腔がん検診においては極めて有用であると考えるので上記の細胞脱落の問題の解決を図るとともに、解決が困難と判断された折には細胞脱落率が低い特殊染色を用いた擦過細胞診による口腔癌検診の実施を模索する。口腔がんの診断のため擦過細胞において免疫化学的検索をの導入を試みた結果、染色作業中にスライドガラスから採取細が脱落してしまい検鏡時の判定が困難となる不具合を生じた。そのため脱落細胞の率を少なくするべく条件設定を模索した。その結果、細胞採取時に液状化細胞診を使用することにより従来法と比較して脱落細胞数を1/10程度に留めることが可能となった。さらに細胞密度の均一化も図れた。このことにより免疫染色による抗体への反応性がより確実に検出できるものとなり本研究の目的達成に液状化細胞診の導入は不可欠であると考えた。このことより本年度は研究を遂行するために液状化細胞診に必要な器材を購入する。また、研究成果を論文とするにあたり投稿料などの必要経費として使用する。第一に免疫染色用の抗体およびその周辺試薬の購入に使用する予定である。また、擦過細胞が染色時に脱落せずスライドガラスに強固に残存するような、種々の市販の表面処理されたスライドガラスの使用を試行する一方、自らスライドガラスの表面処理方法を模索するために研究費を使用する所存である。
子育て環境の孤立化に対する生涯学習施策の戦略に関する調査研究

子育て支援施策は主に就学前の幼児を対象とし、ひろば型コミュニティの設置等による子育て家族間の交流を担保するとともに同施設等に専門家を配置し、気になる子どもや保護者へのアプローチをするケースが一般的であることが分かった。その際は、NPO等民間事業者の柔軟性と専門性に拠りながら「親の負担を軽減させる」方向の支援が行われている。核家族化や都市化による子育て環境の孤立化に対しては子育て支援施策が一定の有効性を持つことが判明した。また、子育てに関する高い志向性によって周囲から孤立するケースにあっては、個性的な教育理念を掲げる私立学校等がそれを糾合し、ある種のコミュニティとして機能する構造にあった。我が国における子育て環境は3つの意味において孤立化している。第1に核家族化や都市化の進行において、第2に養育者の関心の低さにおいて、第3はむしろその関心の高さにおいてである。要因の異なる3つの孤立化は、しかし、その根底に地域社会の不在がある点で共通しており、本研究では、子育て支援行政の総合化が進行するなかで、地域社会の形成に向けた生涯学習施策が如何なる責任を負い次元の異なる3つの孤立化を是正し得るのか、その理論と手法の新たな戦略を究明することを目的とした。この目的に対し平成26年度は1子育て環境の実態に関する理論分析2子育て支援施策の総合化に関する理論分析3生涯学習施策および子育て支援施策の動態分析の3観点から研究を進めた。1に関しては「子ども・子育て白書」や「全国自治体の子育て支援施策に関する調査」などを中心に分析を進め実態把握に努めた。2に関しては「次世代育成支援対策推進法」を契機とする自治体の子ども・子育て支援施策について、とりわけ札幌市の取り組みに注目して考究し、3として札幌市の訪問調査を行った。札幌市における特筆すべき取り組みの第一は「子育て支援宣言」である。個人単位や企業・組織単位でなされる「子育て支援宣言」は、子育て環境の地域化・社会化を促す取り組みとして注目される。第二の点は地域と行政の協働による子育てサロンの開設であり、子育て支援サービスを生活圏内に配置するとともに世代間交流を促し孤立化を阻止する仕組みとして注目される。第三は次世代育成支援事業として、小中学校の授業のなかで児童が新生児(とその親)と交流する機会を創出している点である。長期ビジョンではあるが、開かれた子育て環境の醸成に向けた卓越した取り組みとして着目されるのである。以上、平成26年は上記の取り組みを中心に研究をすすめ、学会発表や論文執筆においてその成果の一部を公表した。平成27年度は、子育て環境の孤立化防止に資する生涯学習施策の戦略的取組として佐賀県伊万里市の事例に着目し調査研究を行った。伊万里市では子どもの問題こそが最重要の地域課題、国家課題であるとし、かつ、子どもの問題は解決できるというスタンスに立ち、様々な子育て支援施策を実施している。サービスの供給主体に着目すると、子育て支援センターはもとより、市立図書館、NPO法人、生涯学習センター、公民館などが子育て環境の充実に向け重層的に各種のサービスを行っている。こうした体制を戦略の面からみると、家読による系統性を縦軸とし、さまざま場面で子どもの居場所を担保する広汎性を横軸とした縦横の取組が注目される。家読は、多様な背景を持つ「家庭」と「地域」を繋ぐツールとして機能しており、核家族や新規転入者、三世帯・四世帯同居というさまざまな家庭環境の子どもに対し親や祖母、地域社会とのコミュニケーションの機会を醸成している。また、公民館や市民図書館が中心となって行う同事業は学校との連携によって機能強化されるばかりではなく、リレー家読の実施により、多様な家庭における子育ての状況が広く可視化される仕組みにもなっている。こうした縦軸としての家読に対し、子育て支援センターや公民館、市内中心部に設置された子ども広場など広汎な子育て支援の場の設置とそこで展開される専門家による巡回(「巡回型家庭教育支援充実事業」)によって本研究が掲げた3つの孤立化(核家族による孤立、低関心による孤立、高関心による孤立)が平準化される取組になっている。子育て環境の孤立化は多様な背景により生じている。これに対し、系統的かつ総合的な是正策を施すことは決して容易ではない。多くの自治体ではそれぞれのケースに応じた取組の量的拡大によって対処している状況に対し、今年度着目した佐賀県伊万里市事例は共通したツール(家読)によって戦略的に取り組まれている点で希有な事例であり、そうした事例から、孤立化是正に資する生涯学習施策の一般化可能な論理が導出されることから、本研究はおおむね順調に進展していると考える。平成28年度は文献による研究を進めるとともに、NPOの力を中心とした子育て支援施策を展開している山形県東根市と村山市の調査を実施した。東根市では、市独自の概念として「遊育」と「共育」という2つの哲学を掲げており、国の子育て支援施策が乳幼児を中心とするものであるのに対しその後の子育て環境を充実させる目的から室内型の遊び場である「けやきホール」と野外型の遊び場である「あそびあランド」を設置している。とりわけ室内型の遊び場である「けやきホール」は、冬期の厳しい自然環境を逃れられる有効な施設であり、多くの親子を糾合する施設であるが、その際に子育て支援に関する豊富かつ高度な知見を持つNPOスタッフが遊ぶ親子へのアプローチの機会を得ている。ひろば型の遊び場事業は孤立化する親子へのアクセス機会としてすでにその有効性が指摘されているが、東根市の取組はその延長線上にあるひとつの有効な取組として注目される。

村山市では、高い専門性を持つNPOがBPプログラムを実施するなどの特徴が看取されるとともに、子育て支援と家庭教育の融合的な取組が注目される事例であった。山形県の家庭教育支援は0歳児段階から行われるものであり(全国的には3歳児から取り組まれる)、今後は県の基本姿勢が地域自治体の施策にどのような影響を及ぼしているかについて明らかにしながら、上記事例の分析をサービス提供者の特質とサービス内容の特徴に留意し進める必要がある。平成28年度に所属組織の再編が行われ、新設された組織において管理職業務を拝命することになった。そのため当初予定のエフォートを確保することができなくなり、最終年度としての総括ができなかった。最終年度は、子育て環境の孤立化状況に対する子育て支援施策の在り方について、同じく生涯学習施策の一環である家庭教育支援施策との比較から、北海道札幌市トモエ幼稚園、沖縄県那覇市調査、山梨県甲府市調査を行った。これまでの研究過程において、子育て支援施策は主に就学前の幼児を対象とし、ひろば型コミュニティの設置等による子育て家族間の交流を担保するとともに同施設等に専門家を配置し、気になる子どもや保護者へのアプローチをするケースが一般的であることが分かっている。同取組は福祉行政の一環としてなされることが一般的であるが、NPO等民間事業者の柔軟性と専門性に拠りながら、個々のニーズへの対応が主なものとなっていた。少子化対策およびまちづくりの観点から施策化されることもひとつの傾向である。支援のベクトルから言えば、基本的に「親の負担を軽減させる」ことが在るべきひとつの方向性となっている。一方、家庭教育支援施策は主に教育行政の文脈から着手されることが多く、子育て支援施策同様に幼児期を含みつつも学齢期へと対象を拡大させていく。「親同士の学び合い」というプロセスを重視する点でより生涯学習施策の色合いを濃くするものであるが、その一方で、確たる子育て手法や伝達すべき規範が想定されているケースが多い点において、個別ニーズへの対応はあまり想定されず、支援のベクトルは基本的に「在るべき親象の体得」を目的とするものとなっている。核家族化や都市化による子育て環境の孤立化に対しては子育て支援施策が一定の有効性を持つことが判明した。また、親の参加意思を前提とする子育て支援施策の限界を、学校を通じた家庭教育支援施策がカバーする構造にあることも判明した。子育てに関する高い志向性によって周囲から孤立するケースにあっては、個性的な教育理念を掲げる私立学校等がそれを糾合し、ある種のコミュニティとして機能する構造にあった。子育て支援施策は主に就学前の幼児を対象とし、ひろば型コミュニティの設置等による子育て家族間の交流を担保するとともに同施設等に専門家を配置し、気になる子どもや保護者へのアプローチをするケースが一般的であることが分かった。その際は、NPO等民間事業者の柔軟性と専門性に拠りながら「親の負担を軽減させる」方向の支援が行われている。
水泳における新推進理論の確立に向けて～準定常理論からの脱却

水泳の推進力の評価を流れが定常であるとのこれまでの理論から脱却し、非定常性の重要性を正しく把握するために時間的に変化する流れ場を計測した。そのためにPIV(粒子画像速度計測)をこの流れ場に適用した。力の時間変化の源を探るため、動作分析との同時計測が可能な計測法を開発した。実験は実際の泳者を対象としたものと、データの再現性と力計測の容易な風洞を用いたモデルによるものも行ない、非定常力の発生が渦の生成と移動によることが明らかになった。この申請ではその成果を確実にするために、再現性が乏しいが解析の基本データとなる実際の泳者に対する計測と、これを補う意味で再現性に優れ力の計測が可能な風洞を使ったモデル実験により2方向から推進力発生のメカニズムに迫っている。以下、この二点に分け報告する。1.PIVと動作分析同期システム泳者がどめようにして推力を得るかの基本的な問題に推進手段の主たる手の具体的な運動の解析とPIVを用いた可視化による流れ場の解析を行なう。水泳を専門とする被験者に対して、その非定常の流れ場を詳細に調べた。推進力発生のメカニズムを正確に知るためには手の運動に連動した流れ場の情報を取得する必要がある。この目的で手の動作と流れ場を同時に計測するシステムの構築に取り掛かり、このシステムの単純なストロークへの適用についてはほぼ完成している。特に、手のスカーリング動作の解析にはほぼ満足な結果が得られている。推進力に関連した運動量を計測するたあめ三次元計測については、測定空間が広すぎる等の理由から、まだ手が付いたばかりで満足な結果は得られていない。2.風洞による擬似運動による非定常力発生メカニズム模型を泳者の運動に見立て、これに働く力と流れとの関連について調べたものであるこれについては、ほぼ満足な結果が得られていて研究発表も行なっているが、力の変動が微小なためS/N比が高く取れず精度の問題が残っている。この欠点については、われわれ自身で設計した力検出装置に原因があることが分かっており、この部分を市販のロードセルで置き換えるなど方策が必要であることが判明した。水泳の推進力発生のメカニズムを探るため、PIVでの流れ場の可視化とスポーツ界ではよく行われている運動解析を組み合わせたシステムの構築を図り、非定常力発生のメカニズムを明らかにする。この方法の他に風洞を用いた模型実験もあわせて行う。1.PIVと動作分析同期システムMADシステムと名づけた同期システムは正しく動作し、クロール泳者の作る流れ場と手の運動の時間的変化の関係が正しく捉えられた。手の時間的変化と渦の発生の相関が認められ、渦を制御することによって推進力を発生していることが明確になった。もう一つ違ったアプローチで推進力発生のメカニズムを探った。競泳においてスカリングと呼ばれている動作は基本動作として日々のトレーニングに取り入れられている。このスカリングが推進力発生にどのようにかかわっているのかを知るために、全方向から手の運動を観察できる水槽を作り実験を行った。基本的な操作に関して問題がないことを確認した。2.風洞による擬似運動による非定常力発生のメカニズム非定常力発生の基本的な特性を調べるために、3次元翼が急に迎え角を持ったときに働く非定常力の時間変化を調べた(Wagner問題の3次元版)。また、ピッチング運動する3次元翼に発生する非定常力と渦の生成との関連を明らかにした。データ取得のタイミングを変えることにより3次元的な構造を明らかにした。泳者に働く非定常力を流れ場可視化と手の動作分析により明らかにするのがこの研究の目的である。その目的のために大きく実験対象を二つに分け実験を実施した。その一つは実際にプールにて泳者の流れ場を計測し同時に手の運動を解析することである。今年度の目標は速度の3成分をステレオPIVにて測定し同時刻の手のひらの位置と向きを測定できるシステムを完成させることである。もう一つは風洞を使った非定常力の測定で、実際の泳者では測定困難な計測である。この実験は力が直接測定できることと、同時に同じ動作を何度も繰り返すことができ、ノイズの少ない流れ場を得ることができる利点がある。この風洞実験では非定常流体力が発生する典型的な例として、一つは三次元翼に対するWagner問題を、もう一つは泳者の手の運動を模擬した周期運動についてプールでの場合と同様、翼の運動と流れ場を計測した。その上で非定常力がどのような機構で発生するのかを考察した。結果をまとめる。プールで8人の現役水泳選手を用いた実験により、手の運動と誘起速度との相関が得られ流れ場の持つ非定常特性が明らかになった。また、この非定常特性と関係した運動量の生成がジェット流の形で出現していることも明らかになった。

風洞実験については二種類の実験とも非定常性の大きいほど働く力が大きいことが明らかになった。Wagner問題では無次元立ち上がり時間、周期運動についてはよく知られている無次元周波数でこの非定常性の大きさを評価した。このことからこれまでの水泳の推進力の評価に用いられてきた準定常理論は破綻することが明らかになった。準定常理論に基づけば力を過少評価することになる。
ミュータンス菌の遺伝子検査法の臨床応用

Streptococcus mutansの齲蝕原性として、非水溶性グルカン合成能に注目し、小学生の刺激唾液から分離したS. mutans株について、非水溶性グルカンを合成するgtfB遺伝子の塩基配列を決定した。この塩基配列と非水溶性グルカン合成能との関連性を検討したところ、GtfB酵素のC末端側に存在する直列反復単位中、33番目のアミノ酸がGlyからSerに置換するような変異を持ったS. mutans株において非水溶性グルカン合成能が有意に上昇し、またフッ化物洗口を実施している小学校児童において、この変異が1年間の齲蝕の増加に有意に関連していることが明らかになった。臨床の場において、口腔内にStreptococcus mutansがそれほど存在していないにも関わらず、齲蝕が発症する児童に遭遇することがある。こうした児童においては、S. mutansの菌数は少ないが、存在するS. mutans株が、特に齲蝕を誘発する能力の高い菌株である可能性がある。我々はこの仮説に基づいて、分離したS. mutans株が強い齲蝕原性をもつ菌株かどうか判定する遺伝子検査法をこれまでに開発した。本研究においては、この検査法を齲蝕活動性試験として使用できるものにすることを目的としている。平成24年度中、小学生児童から臨床分離したS. mutans株について、非水溶性グルカン合成能の測定およびgtfB遺伝子の塩基配列の決定を行いつつ、仮説の検証として、小学生児童の保有しているS. mutans株の非水溶性グルカン合成能と1年間のう蝕増加歯数との関連性について検討を行った。その結果、フッ化物洗口を行っていない児童集団では、S. mutansの保有の有無と齲蝕の罹患・増加と関連性が比較的認められるのに対し、フッ化物洗口を行い齲蝕の発生が減少している児童集団では、S. mutansの保有の有無と齲蝕増加歯数との関連性は低下しており、むしろ保有しているS. mutans株の非水溶性グルカン合成能の強弱の方が、1年後のう蝕増加と強い関連性を示すことが明らかになった。また前年度中、gtfBのC末端側のdirect repeatを構成している反復単位中、33番目のアミノ酸であるGlyをSerに置換するような変異を持つS. mutans株で非水溶性グルカン合成能が上昇していることを発見したが、その変異を容易に検出できるようなPCRプライマーの設計を現在行っているところである。齲蝕の主な原因菌であるStreptococcus mutansが口腔内にそれほど存在していないにもかかわらず、齲蝕を発症する児童に遭遇することがある。こうした児童では、S. mutansが菌数的には問題ないレベルにあるが、存在するS. mutans株が特に齲蝕を誘発する能力の高い菌株である可能性がある。本研究では、S. mutansの齲蝕原性の1つである非水溶性グルカン合成能に注目し、小学生の口腔内から分離したS. mutans、72株について、非水溶性グルカン合成酵素をコードするgtfB遺伝子の塩基配列を決定した。gtfB遺伝子配列中、3'末端には3.5回の直列反復からなるglucan-binding domainをコードする領域が存在しており、この酵素がグルカンを合成する上で重要な領域とされている。菌株間でこの部位の変異とグルカン合成能との関連性を検討したところ、65aaの反復単位中、33番目のGlyをSerに置換する変異を持ったS. mutans株(p.G33S株)で、非水溶性グルカン合成能が有意に増加していた(p=0.002)。また99名の小学生のうち、S. mutansを口腔内に保有している児童(84名)について、保有するS. mutans株におけるこの部位の変位と児童の1年後の齲蝕増加歯数(dDFT)との関連性を調べた所、特にフッ化物洗口を行っている児童(35名)で、p.G33S株を保有している児童(7名)のdDFTが0.86±1.46であったのに対し、p.G33S株以外のS. mutansを保有する児童のdDFTは0.00±0.00と、有意差を認めた(p=0.005)。このことから、特にフッ化物洗口を行っている児童において、保有しているS. mutansがp.G33S株かどうか調べることの有効性が示唆された。また本研究においては、この変異の有無を検出するためのPCRプライマーを設計した。Streptococcus mutansは粘着性の非水溶性グルカンを合成して歯面に固着する性質を持ち、この性質はこの菌の齲蝕原性に大きく関与している。

我々はS. mutans臨床分離株間で非水溶性グルカン合成能に差が見られることに注目して、この合成能の差を説明する変異をgtfB遺伝子中に発見し、これを利用した遺伝子検査法を開発した。本研究計画においては、この検査法を齲蝕活動性試験として使用できるものにすることを目的としている。平成23年度中、小学生児童から臨床分離したS. mutans株について、非水溶性グルカン合成能の測定を行った。また、以前の研究で分離したS. mutans株について、非水溶性グルカン合成酵素をコードしているgtfB遺伝子の塩基配列を決定し、遺伝子の株間に見られる変異と非水溶性グルカン合成能の関係について検討を行った。以前、gtfB遺伝子の3'末端側におけるdirect repeatで、菌株によって通常3.5回の繰り返し回数に変化が見られ、特に2.5回に減少している菌株で非水溶性グルカン合成能が低下していることを報告した。今回の分析で、direct repeatを構成している反復単位中、33番目のアミノ酸であるGlyをSerに置換するような変異を持つ菌株で、非水溶性グルカン合成能が上昇していることを発見した。齲蝕活動性試験を行う場合、齲蝕原性が低下しているS. mutans菌の有無を調べる試験よりも、齲蝕原性が上昇しているS. mutansの有無を調べる試験の方が、有用性が高いと言える。今回の知見を齲蝕活動性試験に組み入れることで、より高性能な試験を行うことができるものと考えられた。本研究では、Streptococcus mutans臨床分離株について、非水溶性グルカン合成能の測定を行い、また、gtfB遺伝子の塩基配列を決定して、gtfB遺伝子の株間に見られる変異と非水溶性グルカン合成能の関係について検討を行っている。グルカン合成能の測定はほとんどの菌株で終わり、また当初予定していた、gtfBのC末端側のdirect repeatの反復回数についても、多くの菌株で終了している。現在、前年度中に非水溶性グルカン合成能の強弱と関連していることを発見した、direct repeatを構成している反復単位中、33番目のアミノ酸であるGlyをSerに置換するような変異について、これを容易に検出できるPCRプライマーの設計を行っており、これを用いた検査の検討も行いたいと考えている。本研究では、Streptococcus mutans臨床分離株について、非水溶性グルカン合成能の測定を行い、また、gtfB遺伝子の塩基配列を決定して、gtf遺伝子の株間に見られる変異と非水溶性グルカン合成能の関係について検討を行っている。グルカン合成能の測定は、まだ全ての株について終わっておらず、その意味では当初の研究計画より遅れているが、一方、24年度以降に予定していた、gtfB遺伝子の塩基配列の決定と変異の検討を既に始めている。総合的に見て、順調に進展していると言える。引き続き、残りのS. mutans臨床分離株について非水溶性グルカン合成能の測定を行っていく。また、分離株におけるgtfB遺伝子の塩基配列の決定と、反復単位中の変異を検出するPCRプライマーの設計およびこれを用いた検査の検討も行っていく。引き続き、Streptococcus mutans臨床分離株について、非水溶性グルカン合成能の測定を行う。また、分離株におけるgtfB遺伝子の塩基配列の決定、株間に見られる変異部位の検索および変異様式の検討についても行っていく。23年度中に購入を予定していた研究備品(プレートリーダー)であるが、現有の古いプレートリーダーがまだ使用できたため、その分の研究費を節約できた。
分子動力学シミュレーションを用いた疎水相互作用による泡生成の研究

疎水性の粒子から構成される表面にナノスケールの構造を作成し、そこに水滴を配置したシミュレーションを行い、平滑な表面の場合との違いについて調べた。その結果、表面に一定間隔で柱を配置した場合、柱の高さがある程度高くなると、水滴の平衡位置は柱の上部と下部の二カ所になることがわかった。この二カ所の平衡位置の間には、自由エネルギー障壁が存在すると考えられるため、その障壁の大きさを見積もるシミュレーションを行った。柱の高さが水滴より大きい場合は、水滴が柱の上部に上昇する条件でのシミュレーションを100回程度行うことで、そのとき水滴に作用する力を平均化し、その値を積分から自由エネルギー障壁の高さを求めた。また柱の高さが短い場合には、水滴を表面に衝突させるシミュレーションを100回程度行って、自由エネルギー障壁の高さを調べた。水滴を衝突させる速度を適当に選ぶことである確率で柱の上部と下部で平衡化させることができる。ボルツマンの式を利用して、その確率から自由エネルギー障壁の高さの値を求めた。その結果、柱高さが高い場合の自由エネルギー障壁の高さは、温度に換算して300K程度であり、柱が低い場合には20K程度であることがわかった。タンパク質は様々な構造を持ち、それぞれが独自の機能を持っている。このタンパク質の立体構造がどのようにして形作られ、その形を保っているかについては未だ不明なことが多い。実験技術の向上によりこれらの謎の一端が垣間見えてきたが、原子レベルでの分子の挙動を調べることは現在においても難しい。最近はコンピュータシミュレーションを用いてタンパク質を原子レベルで調べる研究が多くなされている。そこで水中にある程度の大きさを持った疎水原子からなる集合体を配置して分子動力学シミュレーションを行い、ミクロなレベルでの疎水性相互作用について調べた。親水部・疎水部の比が等しく分布パターンを変えた三種類の親水・疎水板を水中に二つ7.1Åの間隔で平行に配置し、どの程度の大きさの疎水部分が存在すると疎水部分間にナノバブルが生成されるかを調べた。親水粒子としては重心位置を固定し回転運動のみを許した水分子を使用し、疎水粒子としてはOPLSモデルのCH_3粒子(LJ粒子)を使用した。それぞれの親水・疎水板の条件は(a)3×3(長さ1.27nm、面積1.61nm^2)で親水部・疎水部を交互に配置、(b)2×2(長さ0.83nm、面積0.69nm^2)で親水部・疎水部を交互に配置、(c)ランダムに配置、である。この結果、(a)の疎水部の間では安定したナノバブルが生成されたが、(b)の疎水部で生じたナノバブルは安定せず生成と消滅を繰り返した。また(c)では、ある程度連続して存在する疎水部の間において安定したナノバブルが生成された。シミュレーションの結果、疎水部の間に安定したナノバブルが生じるためには1nm^2程度以上の疎水部が必要であることがわかった。これらの結果から、親水部と疎水部のわずかな分布の違いでナノバブルの生成の有無が変化することがわかった。タンパク質ではこの性質を利用し、構造を保持するために必要な部分のみを会合させ、その立体構造を保っていると考えられる。疎水性の構造物付近での水の挙動を調べるために、構造を持ったグラファイト表面に水滴を付着させた分子動力学シミュレーションを行った。また、表面の構造により疎水性の度合いがどのように変化するかを調べるために、水滴の接触角を調べた。一般的にこの接触角が90°以下のときは親水、90°以上のときは疎水(撥水)とされる。平坦なグラファイト(0001)面に水滴を配置しシミュレーションを行ったところ、接触角は86°程度となった。次に、表面上に一辺の長さが12Åのグラファイトからなる柱を12Å間隔で格子状に配置したとき、柱の高さが高くなるにつれて接触角の大きさが大きくなり、高さが20Åの場合には123°となった。柱の高さが20Å以上になると、水滴はグラファイト表面の底に接触しなくなるため、柱の高さを更に大きくしても接触角の大きさはほぼ一定となった。ただし、水滴の初期位置を柱の上ではなく、表面の底付近に置いたとき水滴はそこに付着したまま安定した。このことにより、ある程度の高さの柱のあるグラファイト表面においては、水滴が安定する箇所が柱の上と底の部分の2箇所に存在することがわかった。その中間に水滴を配置した場合、水滴の上部が柱から数層分上に出ているとき水滴は上昇し、柱の上に至ることもわかった。これらの事実から疎水物質の構造によるフリーエネルギー勾配の存在が示唆される。クーロン力が働く液体系において、電荷相関関数から誘電関数を求める手法を見出した。さらにこの誘電関数から原子問に働く遮蔽ポテンシャルを導出し、動径分布関数を計算した。求められた結果をシミュレーションで直接計算した動径分布関数と比較したところ良い一致が見られ、今回の結果が妥当であることが確認できた。

この二カ所の平衡位置の間には、自由エネルギー障壁が存在すると考えられるため、その障壁の大きさを見積もるシミュレーションを行った。柱の高さが水滴より大きい場合は、水滴が柱の上部に上昇する条件でのシミュレーションを100回程度行うことで、そのとき水滴に作用する力を平均化し、その値を積分から自由エネルギー障壁の高さを求めた。また柱の高さが短い場合には、水滴を表面に衝突させるシミュレーションを100回程度行って、自由エネルギー障壁の高さを調べた。水滴を衝突させる速度を適当に選ぶことである確率で柱の上部と下部で平衡化させることができる。ボルツマンの式を利用して、その確率から自由エネルギー障壁の高さの値を求めた。その結果、柱高さが高い場合の自由エネルギー障壁の高さは、温度に換算して300K程度であり、柱が低い場合には20K程度であることがわかった。