hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
近赤外スペクトルを用いたフライ油のトランス脂肪酸の迅速計測技術の開発

トランス脂肪酸の分析は、一般的には日本基準油脂分析法に記載されたガスクロマトグラフ法を使っているが、脂質の前処理が必要であり、分析にも時間を要し、分析後のデータ解析も煩雑であるため、現場での利用が著しく困難である。一方、近赤外分光法は非破壊、迅速的な分析法として化学工業、製薬、医療、農業や食品など、きわめて有効かつ広い分野で利用されている。そこで、本研究ではフライ油のトランス脂肪酸と近赤外吸収スペクトルの関わりを調べ、近赤外吸収スペクトルを利用したフライ油のトランス脂肪酸の迅速評価技術の開発を試みる。本年度では、予定された2種類植物油のフライ試験を追加実施し、採集されたフライ油のトランス脂肪酸量および近赤外スペクトルの分析を順調に行った。昨年度と同様に、15°C、25°C、40°C、60°Cおよび80°Cの試料温度の下で採集された近赤外スペクトルの違いを検討して、フライ油のトランス脂肪酸測定への影響を検討した。その結果、いずれの種類のフライ油に対し、試料温度によるスペクトル変化の影響を小さく抑えて、温度補正型の検量線モデルの作成が可能であった。また、各種植物フライ油試料に対し、PLS回帰分析法をはじめのケモメトリックスの手法を用いて近赤外スペクトルによるトランス脂肪酸の予測モデルの検討を行った結果、フライ油のトランス脂肪酸と近赤外スペクトルとの関連性が認められ、多種類のフライ油に対応したトランス脂肪酸の予測モデルの構築が可能であった。本年度の研究では、扱いにくい高粘度のフライ油試料の近赤外スペクトル測定用のプローブおよびスペクトルの測定システムを考案し試作した。熱伝導率高いアルミブロックを利用した温度制御できるフライ油の近赤外スペクトル測定システムを構築した。また、このシステムを利用して、フライ油試料の異なる温度条件下での近赤外スペクトルを測定して、フライに伴う油の劣化度を表す指標としての酸価値(AV)、カルボニル価(CV)、および総極性化合物量(TPC)との関連性を検討した結果、フライ油の近赤外スペクトルはいずれの劣化評価値に密接に関係していることが認められた。さらに、異なる食用油を用いて、180°C、200°Cおよび220°Cの温度下でポテトフライ試験を行った。劣化フライ油をサンプル試料として採取し、フライ油のトランス脂肪酸の生成状態および食油の劣化状態を調べ、またトンラス脂肪酸と近赤外スペクトルとの関連性を調べた。2015年度の計画通り研究を実施した。近赤外スペクトル測定用のプローブの開発とその測定システムの構築を計画通り順調に進めた。さらにフライ実験で得られた異なる劣化度のフライ油試料のスペクトル測定に応用し、スペクトルに含まれているフライ油内部の情報を検討した結果、スペクトルには劣化に関わる情報も多く含まれており、概ねこの近赤外スペクトルの測定システムが有効であることが分かった。2016年度の計画実施は順調にはじめている。昨年度の後半から、今年度の研究実施を検討したことで、現在順調に今年度の研究計画を実施している。本年度の研究では、昨年度で試作した近赤外スペクトルの測定システムを用い、十数種類異なる食用油のポテトフライ試験を行った上で採集されたフライ油の良好な近赤外スペクトルを採集できた。フライ油のトランス脂肪酸をはじめ、劣化度を表す指標としての酸価値(AV)、カルボニル価(CV)、および総極性化合物量(TPC)等の他の値との関連性を検討したところ、いずれの食用油においても、フライ油の近赤外スペクトルはその劣化度に応じて変化され、劣化度の評価値に密接に関係していた。また、製造方法の違う同じ種類の食用油においても、フライ油のトランス脂肪酸や他の劣化度と近赤外スペクトルと関係を同様に示した。さらに、標準試薬の近赤外スペクトルを調べたことにより、トランス脂肪酸とシス脂肪酸の近赤外スペクトルにおける微小の差異を明らかにし、フライ油のトランス脂肪酸予測モデルに寄与しているかについて検討できた。2016年度の計画通り、数多くのフライポテト試験を実施した。さらに昨年度で試作した近赤外スペクトルの測定システムもうまくフライ油サンプルのスペクトルを取れたことにより、フライ油のトランス脂肪酸と近赤外スペクトルとの関連性の検討を計画通り順調に進めた。また、試作した近赤外スペクトルの測定システムを用いて、異なる試料温度のスペクトルの採集もできたことにより、温度による影響の検討も可能となった。

トランス脂肪酸の分析は、一般的には日本基準油脂分析法に記載されたガスクロマトグラフ法を使っているが、脂質の前処理が必要であり、分析にも時間を要し、分析後のデータ解析も煩雑であるため、現場での利用が著しく困難である。一方、近赤外分光法は非破壊、迅速的な分析法として化学工業、製薬、医療、農業や食品など、きわめて有効かつ広い分野で利用されている。そこで、本研究ではフライ油のトランス脂肪酸と近赤外吸収スペクトルの関わりを調べ、近赤外吸収スペクトルを利用したフライ油のトランス脂肪酸の迅速評価技術の開発を試みる。本年度では、計画どおりフライ油試料の温度変化によるトランス脂肪酸測定の影響を検討した。異なる数種類の植物食用油を用いてポテトフライ試験を行った上で、フライ油試料を採集して、15°C、25°C、40°C、60°Cおよび80°Cの試料温度の下で近赤外スペクトルを測定した。異なる温度のスペクトルの違いを検討し、それを用いてトランス脂肪酸測定の影響を検討した。その結果、試料温度によるスペクトル変化が顕著であったが、トランス脂肪酸の測定結果ではいずれの温度でも良い結果が得られた。さらに温度補正型の検量線モデルの作成も可能であることが判った。また食用油種類の違いによるトランス脂肪酸測定の影響を検討するため、計画以外に数種類の植物食用油のポテトフライ試験を追加した。さらにフライ油のトランス計測モデルの計測精度およびその計測の妥当性を検討した。2017年度の計画通り、数種類の植物食用油を用いてポテトフライ試験を実施した上で、フライ油試料を採集して、15°C、25°C、40°C、60°Cおよび80°Cの試料温度の下で近赤外スペクトルを測定した。異なる試料温度のスペクトルの違いを検討し、それを用いてトランス脂肪酸測定の影響の検討を順調に進めた。また計画以外に数種類の植物食用油のポテトフライ試験を追加し、食用油種類の違いによるトランス脂肪酸測定の影響の検討も可能となった。本年度では、予定された2種類植物油のフライ試験を追加実施し、採集されたフライ油のトランス脂肪酸量および近赤外スペクトルの分析を順調に行った。昨年度と同様に、15°C、25°C、40°C、60°Cおよび80°Cの試料温度の下で採集された近赤外スペクトルの違いを検討して、フライ油のトランス脂肪酸測定への影響を検討した。その結果、いずれの種類のフライ油に対し、試料温度によるスペクトル変化の影響を小さく抑えて、温度補正型の検量線モデルの作成が可能であった。
赤外発光測定によるメルトの振動スペクトルのその場観察

今年度は、主に実験設備の整備につとめた。主要測定装置として、パーキンエルマ-社製Spectrum2000FTIR分光光度計を購入し、近赤外用検知器としてInSbディテクターを、赤外検知器としてTGS、MCT両ディテクターを装着した。ダイヤモンドアンビルセル(DAC)は、X線回折測定、分光測定など多目的に利用できるものを入手し、FTIRの発光測定用光採り入れ口からDACからの赤外発光を導入し、高温高圧下での赤外スペクトルのその場測定を行うことに方針を決めた。現在は、圧力校正用に用いるルビー蛍光の波長測定もFTIRによって行う測定システムの準備を進めている。具体的には、DAC中のルビーをアルゴンイオンレーザーによって励起し、赤色領域の蛍光を平行光にしたのちFTIRに導入し、近赤外発光測定によって蛍光波長を精密測定するための光学系の設計である。現段階ではメルトの赤外発光スペクトルには至っていないが、近日中に圧力測定のための光学系は完成し,FTIRによる精密圧力測定が実現するであろう。
レジオネラ菌によるSyntaxin17分解機構とその生理的意義の解明

オートファジーは細胞が栄養飢餓状態に陥った際にエネルギーを補填する機構として発見されたが、近年の研究により細胞内寄生菌の排除といった種々の生理機能に重要な役割を担っていることが明らかになっている。肺炎を引き起こすレジオネラは、細胞内寄生型細菌であり宿主細胞に対して放出するレジオネラエファクターにより宿主細胞の種々の生理機能をコントロールする。また、レジオネラはオートファジーを抑制することが明らかになっている。Stx17は小胞体に局在するSNARE分子として同定されていたが、オートファジーの開始からオートファゴソームとリソソームの融合までオートファジーにおいて多岐に機能していることが明らかになっている。更に、我々は栄養状態においてStx17はミトコンドリア分裂因子であるDrp1の機能を制御することによりミトコンドリアの分裂を促進していることを明らかにしている。レジオネラによるオートファジー抑制機構の解析の一旦でレジオネラ感染がStx17に与える影響を観察したところ、レジオネラ感染によりStx17が分解されていることを見いだした。また、dotA変異株の感染では分解が見られないことから、レジオネラはレジオネラエフェクター依存的にStx17を分解していることが明らかとなった。そこで、次にStx17の分解に関わるレジオネラエフェクターの同定を試みた。レジオネラエフェクターはゲノム状のいくつかのislandに分散してコードされており、各々のislandを欠損した株が作製されている。当該欠損株を用いた解析よりStx17を分解するエフェクターをコードするislandを同定することに成功し、そのislandでコードされている各々のエフェクターの解析よりStx17を分解するレジオネラエフェクターを同定した。更に、当該エフェクターを発現によりオートファゴソーム形成が抑制されることも明らかにした。27年度が最終年度であるため、記入しない。これまでの研究により、重篤な肺炎を引き起こすレジオネラがSyntaxin17 (Stx17)を分解することを見いだしていたので、本年度はStx17の分解に寄与するレジオネラエフェクターの同定に力を注いだ。レジオネラは300種類以上のレジオネラエフェクターを合成するが、その遺伝子はpathogenic islandと呼ばれる遺伝子上に存在する数種類のクラスター(島)に数個毎にコードされている。そして、一つ一つのクラスターを欠損させたレジオネラ変異株が作製されており、当該株を用いることでStx17の分解に関与するレジオネラエフェクターが同定を試みた。まず、クラスターをほぼ全て欠損させたレジオネラ株と各々のクラスターを欠損させたレジオネラ株の感染がStx17に与える影響を観察したところ、クラスターをほぼ全て欠損させたレジオネラ株と一つのクラスターを欠損させたレジオネラ株の感染はStx17の分解を引き起こせないことを見いだした。この結果は、当該クラスターにStx17の分解に関わるエフェクターがコードされている可能性を示している。そこで、当該クラスターにコードされているレジオネラエフェクター(約20種類)一つ一つをクローニングし、培養細胞に人口的に発現させたところ、ある一つのエフェタクーの発現においてのみStx17の分解が検出されたことから、Stx17の分解に関与するレジオネラエフェクターの同定には成功した。また、当該エフェクターの機能に関しては今のところ報告がないことから、Stx17の分解に関わる新規のエフェクターである可能性も合わせて見いだした。

本研究課題の当初研究目的の達成度をH26年度の研究進捗状況から鑑みると、おおむね順調に進展していると判断した。また、その理由を以下に記載する。当初の研究目的では、Stx17の分解に寄与するレジオネラエフェクターの同定を第一の目標としていたが、レジオネラエフェクターの遺伝子群をコードするislandの欠損変異体の解析よりStx17を分解するレジオネラエフェクターを一分子までに絞り込むことが出来た。レジオネラエフェクターには300以上の種類が存在している可能性が示唆されていることから、一つのエフェクターに絞り込む過程において困難が予想されたが、結果的に一分子に絞り込めたことは極めて重要な進歩である。今後、レジオネラによるStx17の分解機構を明らかにする解析が迅速になり、また何故レジオネラはStx17を分解する必要があるのかという問いに対する答えを得るための解析が進む結果となった。27年度が最終年度であるため、記入しない。H27年度以降は、H26年度に同定したレジオネラエフェクターがどのような機構でsyntaxin17を分解してるのかを先ず明らかにする。細胞内でのタンパク質分解にはプロテアーゼ活性とプロテアソーム活性が知られている。よって、syntaxin17の分解がプロテアーゼ依存的かプロテアソーム依存的かを明らかにする。どちらかの活性を同定できた場合、本活性を欠損させたレジオネラエフェクターの変異体を作製する。syntaxin17はオートファジーに関わることが知られていることから、当該レジオネラエフェクターによるsyntaxin17の分解がオートファジーに与える影響も観察する。その際、当該エフェクターのsyntaxin17分解活性の欠落が与える影響も合わせて解析する。また、当該エフェクターを欠損したレジオネラ株の感染がレジオネラの細胞内感染経路や細胞内増殖に与える影響も合わせて評価する。
地域大学の産学公連携に有効な地域ビジネスモデルの開発に関する研究

本研究は、地域(中小)大学において有効に機能する産学公連携システムとそのビジネスモデル、マネジメントモデルを開発することを目的として行なった。その研究成果については本研究の「研究成果報告書」あるいは拙著「地域大学と産学官連携マネジメント産学官連携システムとビジネスモデルに関する調査・研究」(大分大学VBL、2007年)で明らかにしているが、以下、簡単にその概略を述べる。産学公(官)連携は、システム(リエゾン-IPマネジメント-トランスファー-インキュベーションの各機能を包括したもの)としてのみ機能するものであり、インプットとアウトプットを明確にしたビジネスモデルを構築しマネジメントされてこそ最も効果的で効率的なものとなるということである。したがって、経営資源に乏しい地域大学の場合、コンパクトなかたちで機能するシステムが構築される必要があるしそれを担うに適した少数の「多能」専門人材によって機動的に運営されるマネジメント手法が必要とされるということである。また、ビジネスモデルに関していえば、インプットとアウトプットが効果的であることが求められるということである。ただ、産学公連携マネジメントはマネージャー人材の能力とスキルに依存する要素が大きいためプロフェッショナル人材の確保・育成が最大の課題となる。欧米と日本の産学官連携のパフォーマンスにおける彼我の差は、大学の研究開発のあり方の問題もあるが、そうした人材の質量の違いが大きな要因となっている。したがって、産学公連携システムおよびマネジメントはマネージャー人材の育成プログラムを組み込んだものでなければ実際的ではない。以上が本研究で明らかにしたことである。本17年度における研究の目的は、産学公連携の目的であるイノベーション(事業・企業創造)を効果的に可能とするシステムとそのコンパクト化について、そのポイントとなるリエゾンに焦点をあてて明らかにすることにあった。産学官連携システムといった場合、その基本的な要素(機能)はリエゾン-トランスファー-インキュベーションで構成されるといってよいであろう。そして実際、国によって多少の違いはあってもいずれの国の大学もその3つの機能を何らかのかたちで備えているのが通常である。どういうかたちでその機能を備えるのかが本研究の問題意識ではあるが、問題は産学官連携の目的であるイノベーションの効果的なプロセスにとって有効な3つの機能のあり方(マネジメント)である。英国での調査によれば、ケンブリッジ、オックスフォードともに3つの機能を備えており米国大学を別とすれば世界でもトップクラスの成果を挙げている。両大学ともにリエゾンは大学直轄の機関で各々1020名の専門職員がいるが、トランスファーとインキュベーション(サイエンスパーク)は大学の子会社の手によって運営されている。ただし、ケンブリッジの場合、リエゾンとトランスファー機関の職員は兼任である。この場合、3つの機能が担当機関は別であっても一体的に運営されていることが重要である。というのも、3つの機能はビジネスプロセス(ビジネスモデル)という視点でみるならば、リエゾンを起点とする一連のプロセスを形成しており、いずれを欠いてもその機能は効果を発揮しないと考えられるからである。日本の地方中小大学を想定した場合、まず3つの機能を備えることが求められるが、それを如何に少人数で経営上効率的に行なうかが問題となる。その点、ケンブリッジの兼任体制の事例は大いに参考となった。ただ、日本の場合は3つの機能とも兼任体制で行なうことが実際的であり、そのためにはそうしたスキルをもった人材の育成・確保の方法が課題となろう(18年度)。その研究成果については本研究の「研究成果報告書」あるいは拙著「地域大学と座学官連携マネジメント座学官連携システムとビジネスモデルに関する調査・研究」(大分大学VBL、2007年)で明らかにしているが、以下、簡単にその概略を述べる。産学公(官)連携は、システム(リエソン-IPマネジメントートランスファー-インキュペーションの各機能を包括したもの)としてのみ機能するものであり、インプットとアウトブットを明確にしたビジネスモデルを搭乗しマネジメントされてこそ最も効果的で効率的なものとなるということである。

したがって、経営資源に乏しい地域大学の場合、コンバクトなかたちで機能するシステムが構築される必要があるしそれを担うに適した少数の「多能」専門人材によって機動的に運営されるマネジメント手法が必要とされるということである。また、ビジネスモデルに関していえば、インプットとアウトブットが効果的であることが求められるということである。ただ、産学公連携マネジIメントはマネージャー人材の能力とスキルに依存する要素が大きいためプロフェッショナル人材の確保・育成が最大iの課題となる。欧米と日本の産学官連携のパフォーマンスにおける彼我の差は、大学の研究開発のあり方の問題もあるが、そうした人材の質量の違いが大きな要因となっている。したがって、産学公連携システムおよびマネジメントはマネージャー人材の育成プログラムを組み込んだものでなければ実際的ではない。以上が本研究で明らかにしたことである。
非対称ヒ素の高機能化を志向した実践的な非対称骨格構築法の創出

本研究ではアルソール類縁体の新規光学特性開拓のためにアルサフルオレンおよび2,5ージアリールアルソールの部分構造を組み合わせた構造を持つ、2ーアリールベンゾアルソールをターゲット骨格とし合成を行った。この構造では、上記で示した2種類のアルソール誘導体の部分構造を有することから、その骨格に由来した燐光発光の発現や置換基導入による電子状態の制御が期待できる。ベンゾアルソールの2位にフェニル基およびアニシル基、7位にH基およびメトキシ基をそれぞれ有する三種のベンゾアルソール誘導体を合成した。ジリチオ化前駆体に対して求電子ヒ素試薬を滴下し、ヒ素原子を導入した。続く酸化反応およびN-ブロモスクシンイミドを用いてベンゾアルソールの2位に臭素基の導入を行った。さらに還元反応により脱酸素し、鈴木ー宮浦クロスカップリングにより、2、7位に異なる置換基を有するベンゾアルソールを合成した。(得られた非対称アルソール誘導体は、溶液中および固体状態においてすべて蛍光発光を示した。また電子供与基の導入に伴い、吸収波長の長波長化および量子収率の増大が観測された。メトキシ基を導入した効果はHOMOとLUMOの両方に現れており、その効果をHOMOがより受けていることがわかる。これはHOMOがスチルベン骨格に限定して広がっているのに対して、LUMOは2ーアリールベンゾアルソール骨格全体に広がっているために、HOMOがより影響を受けたと考えられる。TDーDFT計算において、紫外可視吸収スペクトルにおける極大吸収波長はHOMOーLUMO遷移に帰属され、電子供与基導入に伴い、極大吸収波長は長波長化が見られた。この傾向は実験値とよく一致していた。当初予定していた遷移金属触媒を用いたヒ素ー他元素結合活性化を伴う炭素ーヒ素結合形成反応は収率の向上が見受けられなかった。しかしながら、別のルートで多数の非対称アルソール骨格の構築に成功した。1年目の研究で合成した2ーベンゾアルソール類縁体をキラルカラムにより光学分割する。得られた鏡像異性体を配位子とし遷移金属と錯形成を試みる。遷移金属は錯形成により燐光発光性を示す報告がされている白金、金、イリジウム及びロジウムを適応する。得られた金属錯体の構造を核磁気共鳴スペクトル(NMR)及び単結晶X線構造解析から同定し、光学測定を紫外可視吸収(UVーVis)、発光(PL)、円偏光二色性(CD)スペクトル測定を用いて評価し、燐光発光性であることを蛍光寿命測定から確認する。鏡像異性体の関係にある錯体同士、及び構造の異なる配位子を用いた場合の発光特性の違いを上記の測定結果から考察する。DFT計算により軌道を観察し、前記の考察と共に高効率な円偏光燐光発光特性の発現に繋げる。
真空圧密に関する基礎的な研究

室内圧密試験とモデル試験によって、真空圧密の特性を検討した。(1)真空圧密の沈下量は、同じ大きさの載荷によるものと同じか小さい。(2)両面排水地盤条件での真空圧密沈下量は片面排水のものより小さい。(3)両面排水地盤状態で真空圧密とバーチカルドレーン(PVD)工法を併用する場合、PVDの最適打設深度が存在する。真空圧密の特性について、室内圧密試験によって以下の二つのことを明らかにした。(1)真空圧密における試料中の土圧係数:真空圧は試料(地盤)に等方圧密応力増分を与えるので、試料に内向きの側方変位が生じる。試料(地盤)に受けた圧密リングからの有効拘束応力と垂直方向の有効応力の比、土圧係数(K)は側方変位の発生を予測するキーパラメータである。再圧密した有明粘土試料を用いて、室内真空・載荷圧密試験によって、圧密過程において試料中の土圧係数の変化を検討した。試料中の初期有効応力は0-120kPa、圧密応力増分80kPaの条件で、載荷圧密の場合では、圧密終了時K値は約0.3であった。真空圧密の場合では、試料中の初期有効応力が0-120kPaで変化すると、K値が約-0.7から0に変化した。マイナスK値は試料と圧密リング間に隙間が形成したと意味する。そして、真空圧密の沈下量は初期有効応力が小さい場合、載荷圧密のものより小さかったが、初期有効応力が120kPaの時、載荷の沈下量とほぼ等しくなった。また、二つの圧密セルを連結して、2層試料の圧密試験結果により、真空圧が試料上部から下部に伝達し、上部試料中のK値は下部より小さく、先にマイナスになることが分かった。(2)真空圧とバーチカルドレーン(PVD)と併用の場合、PVDの最適打設深度:実務上真空圧とPVDと併用して地盤を圧密改良する。両面排水地盤の場合では、PVDを経由して底面の排水境界面で真空圧の漏れを防ぐために、通常PVDを軟弱な粘性土層に不貫通にする。この場合、PVDを何処まで貫通すれば、一番圧密効果が良いかの質問がある。直径0.45m、高さ0.9mの室内モデル試験を実施し、圧密沈下量を目標として、PVDの最適打設深度が存在することを実証した。モデル試験結果を踏まえて、PVDの最適打設深度を決定する理論式を導いた。この結果を国際学術雑誌Canadian Geotechnical Joumal(2006)に発表した。(1)真空圧密の場合、試料に作用する土圧係数(K)における試料性質の影響:有明粘土試料、有明粘土と砂混合試料の真空圧密試験結果の比較検討によって、試料に作用する土圧係数の変化は試料の内部摩擦角度(φ')が影響することが分かった。φ'が大きくなる程、試料の静止土圧係数が小さくなり、一定の真空圧で、K値が早くに負となり、試料と圧密リング間に隙間が出ることが分かった。この結果により、真空圧密で圧密領域と周囲地盤間のクラックの発生は土のφ値が影響することを明らかにした。(2)2層試料の真空圧密試験結果:2層試料の室内真空圧密試験結果により、真空圧が表層から下層に伝えるメカニズムを究明した。一般傾向として、真空圧密が開始後、まず表層の土圧係数が減少し始め、真空圧密の進行に伴って、下の層の土圧係数が減少した。現場で、真空圧密域周囲のクラックは地表から深さ方向に進行することが分かった。(3)両面排水地盤条件で真空圧密におけるバーチカルドレーン(PVD)の最適打設深度:PVD併用によって両面排水地盤における真空圧密を行う場合、最適PVD打設深度(圧密沈下量最大)が存在することをモデル試験結果で確認した。また、その最適打設深度の決定に、Chaiらの提案式が適用できることを証明した。室内載荷・真空圧密試験を用いて、沈下量と土圧係数の測定により真空圧密過程の試料の変形特性を調査した。沈下量については真空圧密の沈下量は同じ大きさの載荷圧密のものより小さいか等しい、。試料中の初期垂直有効応力の増加によって、真空圧密による試料の内向きの側方変位を抑制して、載荷圧密とほぼ同等の沈下量を示した。土圧係数については、一定の真空圧(80kPa)で試料中の初期垂直有効応力の増加により最終の土圧係数Kはマイナスからゼロに近づき、初期垂直有効応力は80120kPaの場合、真空圧密の試料の変形は一次元的になる。また、三軸試験結果から、有明粘土及び有明粘土・砂混合試料の有効応力内部摩擦角度は約35°で、計算した相応静止土圧係数K_0〓0.42になり、実測したK。値は約0.4となるため計算値に近いことが分かった。

2層地盤(1層有明粘土、1層有明粘土と砂の混合土)の場合、真空圧密の進行により、水平土圧の減少は上層から下層に徐々に進行するメカニズムを究明した。また、2層・両面排水地盤において、層の順位は真空圧密速度及び最終沈下量に影響を及ぼすことが試験結果により分かった。その原因は、両面排水の場合真空圧密の最終状態は真空圧を与えた面に向きの定常流が発生する。この場合、水流の連続性を維持するために、地盤中の最終真空圧分布は各層の相対位置と透水係数の相対値によって異なる。透水係数が相対的低い層が真空圧を与えた面に位置する場合、圧密速度が遅くなる。沈下量について、二つの層の圧縮性と透水係数の相対値両方が影響を及ぼす。
自己，他者，ロボットの比較における認知的メカニズムとｗｅｌｌｂｅｉｎｇの関連性

自己評価維持モデルを対ロボット関係に適用し,人間とロボットとのwell-being概念として安心感との関連から検討を行った.139名の参加者がロボットによるプレゼンテーションの上手さを自己と比較したところ,この課題を重要と認知しているほど,ロボットの評価を下げることが明らかとなり,評価が低い場合,安心感も低かった.また,ロボットの人間らしさがこのような比較に重要であり,日本人は欧米と異なり,人間らしさをポジティブ・ネガティブの要素に弁別することも明らかとなった.人間にとって重要な課題をロボットが遂行した場合に,ロボットの遂行レベルをどのように推測するかについて,実際の遂行レベルを操作した上で,ロボットに対する安心感評価との関連から検討を行った。139名の10代から60代の日本人男女が実験に参加し,ロボットのプレゼンテーションを観察し,内容についての抜き打ちテストを行った。ロボットのプレゼンテーションは動作を4パターン用意し,内容の伝わりやすさを操作した。観察の前に,プレゼンテーションを人前で上手に行うことに関する個人の重要性を測定し,抜き打ちテストの後に,ロボットのプレゼンテーションのうまさの評価と安心感を測定した。抜き打ちテストの結果,客観的にはロボットのプレゼンテーションのうまさには有意な違いが示された。しかしながら,客観的なうまさとは関係なく,自分にとって上手なプレゼンテーションが上手な場合には,ロボットに対する評価を下げることが示された。しかしながら,一方で,ロボットの遂行レベルは高く評価されるほど,ロボットに対する安心感が高いことも示された。これらの結果から,ロボットの遂行レベルは高いほうが安心感を促進するが,個人にとって重要な課題の場合には,ロボットに対する評価を下げる傾向があるため,人間の仕事をロボットが変わりに実施する際には,使う人間の個人的重要性を考慮する必要性が示唆された。今年度は,プレゼンテーションのみを実験に用いたが,次年度には,課題が異なる場合や,他者からの評価を考慮した検討を行う。昨年度の成果として,自己とロボットの社会的比較過程において,ロボットの人間らしさが影響することが明らかとなった.本年度は,ロボットに対する人間らしさの認知的メカニズムとの関連から詳細な検討を行った.従来,人間らしさは,Human UniquenessとHuman Natureの2次元から構成されることが指摘されていたが,日本においては,ロボットに対して人間らしさを認知する際に,それらの2次元のみの区別だけではなく,各次元をポジティブ・ネガティブの側面からも区別しており,合計で4次元の認知次元があることが明らかになった.これは,ドイツやオーストラリア,アメリカといった欧米諸国の結果とは異なる,日本独自の認知的特徴であることが明らかとなった.ロボットのような新規な存在に対しては,人間らしさの主要な要素を区別しながら認知するだけでなく,それぞれの要素が社会にとって有益かどうかまでも判断することが日本のような集団主義的な文化的傾向として存在することが示唆されたといえる.また,このような4次元の人間らしさは,社会的比較を行う際,どのような側面について評価し比較するのかによって,異なった関連をすることが示された.自己評価維持モデルを対ロボット関係に適用し,人間とロボットとのwell-being概念として安心感との関連から検討を行った.139名の参加者がロボットによるプレゼンテーションの上手さを自己と比較したところ,この課題を重要と認知しているほど,ロボットの評価を下げることが明らかとなり,評価が低い場合,安心感も低かった.また,ロボットの人間らしさがこのような比較に重要であり,日本人は欧米と異なり,人間らしさをポジティブ・ネガティブの要素に弁別することも明らかとなった.他者との社会的比較における自尊心維持のメカニズムを説明したTesserの自己評価維持モデルを,人間によるロボットとの社会的比較に適用できるかどうか検討した.自己評価維持モデルは,自己は自尊心を維持,高揚させるため,(1)他者との心的距離,(2)課題の遂行度,(3)課題の自己関連性の3つの要素に対して認知的,行動的な働きかけを行うことを説明している.本年度は,(2)と(3)に注目し,ロボットによる社会的活動としてプレゼンテーションを用いて実験を行った.具体的には,事前にプレゼンを上手に行うという課題に関する自己関連性を測定しておき((1)の評価),客観的にロボットのプレゼンの上手さを操作した上でロボットのプレゼンを観察した後に,上手さを自己と比較させた((2)の評価).さらに,ロボットとの適応的な関係性を視野に入れ,ロボットに対する安心感を測定した.10代から60代の139名の男女日本人を対象に(各条件に約36名ずつ,男性67人),ロボットの一例としてASIMOを用いた実験を行った.プレゼンテーションは全部で約10分であった.プレゼンに関しては先行研究から,重要な内容を強調する非言語行動と,ターゲットへの配慮行動の2次元で非言語行動を操作することとした.実験の結果,プレゼンを上手に行うが自分にとって関連が高い場合には,ロボットの客観的なプレゼンの上手さにかかわらず,ロボットよりも自分の方がプレゼンは上手であるという評価を行っており,自己評価維持モデルの予測と一部,一致していることが示された.ただし,ロボットのプレゼンは上手であると評価するほど,ロボットに対する安心感は高いことも示されており,ロボットの社会的活動内容とそれらに対する個人の自己関連性のバランスを考慮する必要性が示唆された.自己とロボットの比較が,ロボットへの安心感という適応概念といかに関連するかについての認知的なメカニズムを,実機ロボットを用いた実験により実証することができた。しかしながら,これまでの研究結果から,ロボットに対する擬人化の程度が,このような社会的比較と関連することが新たに明らかとなってきた。

本研究課題の目的である自己と他者,ロボットにおける社会的比較のメカニズムを解明するためには,ロボット自体がどの程度の人間らしさを持っているかを定量的に測定し,どのようなロボットに対してどのような認知が行われるのかを検討することが重要となる。これは研究が進展するうえで明らかになった新たな発見であり,その分,当初の目的の達成から若干遅れることとなった。次年度においては,課題の内容を吟味しながら,自己とロボットの社会的比較において,他者の視点やロボットの人間らしさがどのように影響するのかを,個人のwell-beingやロボットへの安心感との関連から検討する。自己評価維持モデルを対ロボット関係で検討し,対ロボット関係における人間のwell-beingを検討することが本研究の目的である.これまでの実験において,自己評価維持モデルの予測する認知的傾向が,対ロボットに対しても適用されていることが示されており,さらに,well-beingを考慮する上でロボットに対する安心感との関連においても新たな知見を得ることができている.したがって,これまでの達成度はおおむね順調であるといえる.ロボットに対する遂行度の見積もりに,他者からの評価に対する推測がどのように関連するのかを,ロボットの違いとの関連から明らかにする.まず,ロボットに対する人間らしさを測定するための尺度を作成する。また,提示刺激として,人間らしさの程度が様々なロボットを用意する。参加者は,複数のロボットと第3者がいる場面を想定し,その後,第3者が自己とロボットに対して,2つの課題がどの程度遂行できると思っているのかについて推測してもらう.これにより,自己ー他者ーロボットが存在する場における認知的メカニズムをコミュニケーション行動との関連から明らかにする.これまでの実験ではロボット1台のみを用いて検討を行った.今後は,異なるタイプのロボット(車輪方やアンドロイド)を用いて,同様の結果が得られるかどうかを検討する余地がある.また,個人とロボットの関係における第3者としての他者がいる際に,他者からのフィードバックが与える影響に関しても検討する予定である.ロボットに対する人間らしさの帰属の程度を測定する尺度を作成し,複数のロボットの写真を刺激として提示したオンライン調査を行う。尺度作成のためのデータ収集と,ロボットに対する評価や他者評価の推測などは,一度の調査で収集可能である。研究を進めていく上で必要に応じて研究費を執行したため当初の見込み額と執行額は異なったが、研究計画に変更はなく、前年度の研究費も含め、当初予定通りの計画を進めていく。
抗原特異性B細胞クローンの樹立

生体内で惹起する免疫反応は本質的には抗原特異的なものであり,抗原刺激により活性化された抗原提示細胞とT細胞によるシグナルをうけ, B細胞は増殖分化し最終的には抗原特異的な抗体を分泌する形質細胞へ成熟する.最近の目覚しい遺伝子操作法の進歩により種々のサイトカインが分離精製され抗IgM抗体などとの共存下でB細胞にポリクロナルな刺激を加え,その結果産生される非特異的な抗体総量を測定することによりB細胞の分化成熟過程を解析する方法が多くの研究者達に導入されている.しかしながら,前述のごとくB細胞の分化増殖機構のための実験モデルは,抗原特異的な系がより望ましいと考えられる.我々はここ数年間HAT選択培地感受性を示すB細胞変異株と正常マウスB細胞との間で細胞融合を施行し, B細胞由来の分化遺伝子を有するB細胞ハイブリドーマをB細胞分化過程を知るためのモデルとして実験に供してきた.今回, TNP-LPSで免疫したA/J系マウスの脾臓B細胞とHGPRT酸素欠損B細胞変異株との間で細胞融合し,樹立に成功した代表的なsubcloneであるTP67.21を用いた実験結果の概略を記載したい.FACS解析によりTP67.21の細胞表面にはIgM, B220, IA^K, IF^K, P50などB細胞に特徴的なマーカーが存在し,かつTNP-SRBCを標的とするロゼット法により細胞表面にはTNP基特異的受容体が存在することが証明された.このTP67.21をLPS,抗IgMおよびB151-TRFなどで刺激を加えると著明な抗TNP産生細胞へ分化することがTNP-PFC法により確認された.さらに興味あることに, T細胞依存性抗原であるTNP-KLH,TNP-BSA, TNP-OVAなどを加えて培養してもT細胞の介助なしに有意に抗TNP産生細胞へ成熟した.以上の実験結果はB細胞表面上に依存する抗原受容体と抗原との直接的なcross-linkageによりB細胞分化成熟のための何らかのtransduction signalが細胞内へ伝達される事を強く示唆している.生体内で惹起する免疫反応は本質的には抗原特異的なものであり,抗原刺激により活性化された抗原提示細胞とT細胞によるシグナルをうけ, B細胞は増殖分化し最終的には抗原特異的な抗体を分泌する形質細胞へ成熟する.最近の目覚しい遺伝子操作法の進歩により種々のサイトカインが分離精製され抗IgM抗体などとの共存下でB細胞にポリクロナルな刺激を加え,その結果産生される非特異的な抗体総量を測定することによりB細胞の分化成熟過程を解析する方法が多くの研究者達に導入されている.しかしながら,前述のごとくB細胞の分化増殖機構のための実験モデルは,抗原特異的な系がより望ましいと考えられる.我々はここ数年間HAT選択培地感受性を示すB細胞変異株と正常マウスB細胞との間で細胞融合を施行し, B細胞由来の分化遺伝子を有するB細胞ハイブリドーマをB細胞分化過程を知るためのモデルとして実験に供してきた.今回, TNP-LPSで免疫したA/J系マウスの脾臓B細胞とHGPRT酸素欠損B細胞変異株との間で細胞融合し,樹立に成功した代表的なsubcloneであるTP67.21を用いた実験結果の概略を記載したい.FACS解析によりTP67.21の細胞表面にはIgM, B220, IA^K, IF^K, P50などB細胞に特徴的なマーカーが存在し,かつTNP-SRBCを標的とするロゼット法により細胞表面にはTNP基特異的受容体が存在することが証明された.このTP67.21をLPS,抗IgMおよびB151-TRFなどで刺激を加えると著明な抗TNP産生細胞へ分化することがTNP-PFC法により確認された.さらに興味あることに, T細胞依存性抗原であるTNP-KLH,TNP-BSA, TNP-OVAなどを加えて培養してもT細胞の介助なしに有意に抗TNP産生細胞へ成熟した.以上の実験結果はB細胞表面上に依存する抗原受容体と抗原との直接的なcross-linkageによりB細胞分化成熟のための何らかのtransduction signalが細胞内へ伝達される事を強く示唆している.B細胞の分化増殖機構を解明するため多くの研究者により種々のサイトカインや抗IgM抗体などでB細胞を刺激し、その結果産生される非特異的なポリクロナルな総Ig量を測定する方法が採用されている。しかしながら、生体内で生じる免疫反応は本来抗原特異的なものであり、従ってB細胞により産生される抗体も当然のことながら抗原特異性を有する。この点から考え、前記の非特異的な刺激実験はB細胞の機能を充分に反映しているとは云い難い。我々は今回、細胞融合法を用いることにより細胞表面に抗原特異的受容体を有する単クローン性B細胞株を樹立し、この細胞を実験に用いることによりB細胞が如何なる過程を経て抗原特異性を有する抗体産生細胞へ分化し得るのかにつき詳細に検討を加えた。〔実験材料と方法〕1.細胞融分:PEGとDMSOを用いる従来の方法によった。親株としてHGPRT酵素欠損でHAT培地感受性を示すB細胞変異株2.52Mを使用。あらかじめTNP-LPSで免疫しておいたA/Jマウスの脾細胞より得たB細胞と2.52Mを細胞融合し、3週間HAT培地で培養した2細胞表面TNP基特異的受容体の検出はTNP-SRBCを標的としたロゼット形成能の有無で調べた。

3.細胞表面抗原の同定は、各種のモノクロナル抗体で細胞を処理後、FITC標識二次抗体で染色しcytofluorometryにより解析した。〔実験結果と考察〕上記の方法によって得られた代表的なハイブリドーマの一つであるTP67.21は90%以上の頻度でTNP-RFCを形成したが、freeTNP-conjugateであるTNP-alanineやBet2の存在下ではロゼット形成能は著明に抑制された。一方TP67.21の細胞表面上にはIgM,【IA_k】,【IE_k】,B220,FcrR C3RIL-2RなどB細胞に特徴的なマーカーが存在していることをcytofluorometryにより確認した。以上の結果は、TP67.21はTNP基特異的抗原特異性を示すB細胞クローンであることを強く示唆している。
差分方程式の解の大域的性質と非線形現象モデルの解との対比の研究

非線形差分方程式には、解の存在定理がないため各方程式において解の存在を示す必要がある。本研究においては、2階非線形差分方程式の解析解の存在性を示す定理を得ることができた。本研究の中心的定理は、2階非線形差分方程式における、均衡点へ収束する一般解析解を得ることができる、固有値条件を確定したことにある。この条件の下で、解析的一般解を得ること、すなわちその表示を得ることができた。次に、問題になるのは、上記の条件に入らない、固有値の絶対値がともに1の場合である。1階の非線形差分方程式においては、固有値が1である場合においては、木村俊房先生が研究されている。さらに、絶対値が1の場合に関して、柳原二郎先生が研究されている。そこで、本研究の中では、2階非線形差分方程式の、2つの固有値が共に1の場合に関して、その解析解の存在を示し、その表示を得ることに成功した。これらの2階非線形差分方程式に関する理論を、経済動学システムへ応用することを行った。ここで取り上げたのは、2者間の寡占モデルである"クールノーモデル"を取り上げた。経済理論の中では、非線形モデルはその解を得ることが困難であり、無限時刻先の「均衡点」のみを議論の対象としているが、数学的には「均衡点への経路」が大切であるとの認識より、クールノー動学における数学的な「解」の導出を行った。その他の研究として、「差分」の概念を「時間遅れ」を含む動学モデルへ応用することを行った。一つは「孤立経済空間における人口モデル(イースター島モデル)」の安定性理論へ、もう一つは1951年にR, Goodwinの提唱した「景気循環モデル」の特異摂動理論である。これらのモデルは、どちらも時間遅れを含む、非線形微分方程式である。これまでの準備を元にして、クールノーダイナミクスのある寡占モデルへ解析的な手法を取り入れ、非線形差分方程式の大域的な解の挙動に関して、経済学的な意味の分析、およびこれまでの経済における数理モデルの概念へ、新しい問題を提示した。ここでは、安定条件を満たしている非線形2階差分モデルにおいて、そのシミュレーションによるモデル解析と、差分方程式そのものの関数解との違い、それらが実際の現象においてどのような矛盾を生み出すかという問題の指摘と、これまで困難とされてきた非線形差分モデルの解析関数として解を得るための条件とその方法を導き出した。また、これらの解析方法を一般化して、非線形2階差分方程式の解析解に関しての理論を体系的にまとめることに成功した。これは、均衡点が存在する非線形モデルにおいて、2つの固有値の絶対値がどちらか一方でも1でなければ、そのモデルの均衡点へ収束していく解析解の存在を示す事ができ、またその解の表示が得られるのである。さらには、均衡点へ収束していく任意の解析解x(t)は、x(t+n+1)/x(t+n)が、n→∞又はn→-∞の時にそのいずれかの固有値に収束していく事が分かり、そのいずれかによりx(t)は、その固有値とある周期関数を用いて表示可能であるという理論が、その固有値の大きさの場合分けによりまとめられたのである。さらには、実際の現象をより正確に数理モデル化する際に必要と考えられる「時間遅れ」を入れたモデルを、孤島経済モデルである「イースター島モデル」へ応用させた。ここでは、遅れを考える事により、これまで安定とされていたモデルが実際には不安定であって、イースター島のように衰退してしまったと言う事実への整合性を示しており、また不安定化する際の遅れの限界値に関しての解析も行う事ができた。

これまで、多くの具体的な非線形差分モデルを解析する一方で、本研究において「一般的2階非線形差分方程式」における、解析的一般解の存在条件ならびに、その解の表示に関しての研究成果をまとめることができた。具体的モデルの一つとしては「寡占市場におけるクールノーモデル」を取り上げ、安定条件と均衡解に関しての論文をまとめた。この論文では、2者間のモデルであるが、より現実モデル即すよう、2系列間問題として、各系列が何社か異なる企業を含むモデルの研究を始めた。この問題に関して、3月にミラノカソリック大学においてAhmad Naimzada先生と研究会を開き、今年7月の発表を目指して共同研究を進めた。一方で、u(t+2)=f(u(t),u(t+1))なる2階非線形差分方程式の解析的一般解に関しては、これまでHarrisなどに代表されるように、tの漸近展開で表される一定の条件のもとでの研究がなされていたものの、一般的な場合に関してはまだ研究されておらず、これらの理論をまとめ、8月にUniversity of Southern Californiaで行われた国際会議Difference Equations and Applicationsで発表し、現在その結果を投稿中である。特に共同研究者においては、複占市場において、伝統的な線形の反応関数の代わりに区分線形の反応関数を想定しクールノ競争の動学的特性を考察した。まず、いかなる状況のもとで区分線形の反応関数が最適解として求められるかのミクロ経済学的基礎を明示し、次に内包される非線形性が強くなるとカオスを含む複雑な動学が現れることを示した。考察されたクールノ的動学システムには確率的な要素は含まれていないが、確率過程と同様な性質をもつカオスがうみだされている。その統計的な性質を調べる為に、カオス軌道の密度関数を導出し、その長期平均的振る舞いが規則性を持つことを示した。今年度は、本研究の最終年度であり、これまでの研究から様々な条件における「2階非線形差分方程式の大域的解」に関してのまとめを行うと同時に、「数理経済モデルと現象との対比」を"経済活動としての現象"と"数学モデルの解の振る舞い"という観点からの比較を行った。まず、2階非線形差分方程式に関しては、これまで2階線形差分方程式のように一般解を得る事が非常に困難なため、離散的な解を得るか、もしくは解の表示を得ることはせずに、その解の振る舞いに関して状況を調べるにとどまる研究がほとんどであった。均衡点へ収束する解析解の存在が知られていても、一般的なその解を解析解として表示することができないのであった。1階差分方程式においてでも、非線形差分方程式においては、解析解の表示が非常に困難なのである。しかしながら、今年度の研究において、2つの固有値の条件により、大域的な解の状況が分類され、その中の収束する解に制限すれば、次のような手順でその表示を得ることが可能となった。まずは、ある関数方程式を用いて階数低下を行い、さらに複素解析の手法を駆使するし一般解を得るのである。特に、2つの固有値が共に1となる場合に関しても解を得ることが可能になったことは、本研究の中でももっとも大きな成果といえる。本研究により、ほとんどの場合の「2階非線形差分方程式」の「収束解」の表示が得られたが、まだ固有値条件の一部の場合に関しては、今後の継続課題として続けていくことになる。非線形経済モデルに関しての研究としてはクールノーの非線形寡占モデルを取り上げると共に、Goodwinの特異摂動問題を取り上げた。
科学リテラシー教育における理系の職業観と理系進路の意識形成過程

日本の多くの生徒が理解できていない理科を学習する意義と有用性を,科学的リテラシー教育によって可能にすることを目指す。中等教育段階(中学校・高等学校)における日本の生徒の理系の職業観がどのように形成されているかの実態を明らかにし,国際比較を行うとともに,課題を明らかにした。生徒が理系の職業を適切に理解するための実践手法を開発した。さらに国内と海外における注目される教育上の取り組み事例を明らかにした。本研究は、中等教育段階(中学校・高等学校)における生徒の理系の職業と理系進路に関する意識の形成過程、生徒の意識と理数の学力形成や家庭環境との関係、及び生徒の意識と学校における教育活動や地域の教育的・社会的・経済的環境との関係を、質問紙による全国的な実態調査によって明らかにすることによって理系進路選択と理系文系選択に関する問題点を明らかにするとともに、生徒の理系の職業と理系進路に関する適切な意識形成のための指導事例を開発することを目的としており、平成22年度は、(1)23年度に実施する全国実態調査で用いる生徒、学校対象の質問紙調査票を開発した。開発では、国内外の研究レビューと関係者からのヒアリングによって関連要因を抽出し、約3000人の中学生・高校生を対象とした予備調査を実施し、その分析結果に基づいて調査の方法と内容を検討した。また、(2)中学校と高等学校各2校に研究協力校として参加いただき、理系の職業と理系進路に関する適切な意識形成のための効果的な教育プログラムの開発に取り組んだ。その結果、科学的リテラシーに関わる幅広い職業分野で活躍する社会人との科学コミュニケーションを活用した中学生・高校生に対する職業観育成プログラム、及び中学校の科学部活動を活用し科学技術開発の現場訪問で学習できた情報を学校の他の生徒に伝える科学的リテラシー重視型の教育プログラムを開発実施した。さらに、(3)海外の研究で特に効果が上がっている取り組みに関して、平成22年度は、科学技術人材育成へ特徴的な施策を展開しているオランダと英国、ドイツを訪問調査し有用な情報を収集した。本研究は、中等教育段階(中学校・高等学校)における生徒の理系の職業と理系進路に関する意識の形成過程、生徒の意識と理数の学力形成や家庭環境との関係、及び生徒の意識と学校における教育活動や地域の教育的・社会的・経済的環境との関係を、質問紙による全国的な実態調査によって明らかにすることによって理系進路選択と理系文系選択に関する問題点を明らかにするとともに、生徒の理系の職業と理系進路に関する適切な意識形成のための指導事例を開発することを目的としており、平成23年度は、(1)全国実態調査「理系文系進路選択に関わる意識調査」を実施し、全国から無作為抽出された中学3年生、高校1年生と3年生の3つの標本集団の調査データを収集した。ただし、東日本大震災の影響を考慮し、岩手、宮城、福島の3県での調査は見送った。(2)全国実態調査の調査データの一次集計を終え、報告書「全国値集計結果報告」を完成した。(3)中学校2校と高等学校1校に協力いただき、理系の職業と理系進路に関する適切な意識形成のための効果的な教育プログラムの開発に取り組んだ。その結果、科学的リテラシー(放射線を取り上げた)に関わって活躍する社会人との科学コミュニケーションを活用した中学生に対する職業観育成プログラム、及び高等学校女子生徒に対する女性科学者との科学コミュニケーションを介したキャリア意識育成プログラムを開発し実施した。さらに、(4)理系職業観育成に関連した科学的リテラシー育成の観点から、米国、カナダ、英国、フィンランドの中学理科教科書を分析した。本研究は、中等教育段階(中学校・高等学校)における生徒の理系の職業と理系進路に関する意識の形成過程、生徒の意識と理数の学力形成や家庭環境との関係、及び生徒の意識と学校における教育活動や地域の教育的・社会的・経済的環境との関係を、質問紙による全国的な実態調査によって明らかにすることによって理系進路選択と理系文系選択に関する問題点を明らかにするとともに、生徒の理系の職業と理系進路に関する適切な意識形成のための指導事例を開発することを目的としており、以下の5点を実施した。1平成23年度に実施した中学校と高等学校における全国実態調査の二次分析を行い、生徒が将来就きたい職業に関して、中学3年、高校1年及び3年の全国的な実態とともに2006年PISA調査の結果と比較し、日本における科学技術人材育成教育の現状と課題を明らかにした。2全国実態調査の結果から、効果的な取り組みを実践していると推定される学校の取り組みの具体やその背景を訪問事例調査し、量的質的両面から結果の解釈を進展させた。3効果的な教育プログラムの開発のため、協力中学校で、科学部活動を中核として、情報通信分野の最先端研究と連携して、最先端科学技術と研究者に対する中学生の理解と関心を深めるプログラムを実施し、研究データを収集・分析した。42011年TIMSS調査の中学2年生の結果を生徒の職業意識と学力との関連について分析し、傾向を明らかにした。5調査結果の報告書を公開するとともに、国内外の学会・研究会で成果を発表した。海外については、イタリアとアメリカで開催された国際会議で発表した。また、国内でシンポジウムを開催し、幅広い教育関係者に成果を報告し、今後の活用に関する議論を通じてその普及を図った。

東日本大麗災の影響が長期に及んだため、実施が困難となった計画を見直し、別の方法で置き換えたり、平成24年度の計画と一部入れ替えたりすることで対応した。そのため、目的の達成度としては「おおむね順調に進展している」と評価できる。25年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度が最終年度であり、交付申請書に記載した研究内容を着実に実施する。研究成果の論文発表、学会発表、一般向けシンポジウムの開催など、周知に努める。