hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中生代付加体砕屑粒子の高精度後背地研究

本研究の実績の概要は以下のとおりである。平成24年度は、美濃帯犬山地域のチャート砕屑岩シーケンスの砕屑岩から抽出されたジルコン粒子のU-Pb年代測定を行い、推定される砕屑岩堆積年代に極めて近接したジルコン形成年代を検出した。平成25年度は、秩父帯付加体チャート砕屑岩シーケンスの砕屑岩からビトリナイト抽出を試み、被熱温度などから、序列外スラストを特定した。26年度は、チャート砕屑岩シーケンスのもう一つのジュラ紀付加体代表的構成要素である礁ー海山コンプレックスについて海山の噴出場の推定を希土類元素などの化学組成によって検討し、MORBであることを明らかにした。また秩父帯の形成過程についてジュラ紀付加体の被覆する白亜系堆積物産出のクロムスピネルを用いて検討し、黒瀬川帯における大規模左横ずれ運動を想定した。本研究では、日本列島の骨格を成す中生代付加体の砕屑岩砕屑粒子の年代測定と化学組成を検討し、アジア大陸東縁に形成された付加体の後背地を推定するものである。従来後背地研究といえば、モード組成や重鉱物分析による研究が主流であったが、近年はジルコン粒子のU-Pb年代測定や希土類元素を用いた化学組成による後背地研究が必要不可欠となっている。本研究では、その新しい手法を採用し、可能な限り後背地の特定を行うものである。また付加体に取り込まれた緑色岩塊についても、その起源を明らかにし付加体の成因解明を目指した。【延長年度に実施した内容】平成27年度は、中生代付加体のチャート砕屑岩シーケンスの後背地と前弧海盆の下部白亜系関門層群の砕屑岩の後背地を比較するために、薄片観察やカソードルミネッセンス画像による石英粒子の源岩検討を実施した。また九州中部、下部白亜系物部川・先外和泉両層群産出の砕屑性クロムスピネルの化学組成を調べ、一部Intraplate basalt起源を確認した。【研究期間全体に実施した内容】平成24年度は、美濃帯犬山地域のチャート砕屑岩シーケンスの砕屑岩から抽出されたジルコン粒子のU-Pb年代測定を行い、推定される砕屑岩堆積年代に極めて近接したジルコン形成年代を検出した。平成26年度は、チャート砕屑岩シーケンスのもうひとつのジュラ紀付加体代表的構成要素である、さんご礁ー海山コンプレックスについて海山の噴出場の推定を希土類元素などの化学組成によって検討し、MORBであることを明らかにした。本研究は、中生代付加体の砕屑岩粒子の年代測定と化学測定を検討し、アジア大陸東縁に形成された付加体の後背地を解明するものである。本研究では、中生代付加体のチャート砕屑岩シーケンスに貫入した砕屑岩岩脈から抽出したジルコン粒子のU-Pb年代測定を行い、また付加体前弧海盆堆積物の石英粒子のカソードルミネッセンス像から供給源の岩相を決定した。そのほか中生代付加体の付加テクトニクスを検討するため、緑色岩(一部砕屑性)の希土類元素を用いた化学組成を検討し、岩相ユニットを特徴づけるMORBやホットスポットタイプに卓越した緑色岩塊の存在を確認した。本研究の成果は、従来の付加体像を修正する結果となった。本研究では、砕屑性ジルコン粒子のU-Pb年代測定と砕屑物の化学組成を主体としているが、後者については予察的段階で測定条件に見合う試料が得られなかった。その結果、ビトリナイト測定に変更し、付加体内部のテクトニクス解明を明らかにした。またこれを踏まえ、従来その化学組成がほとんど報告されていない緑色岩の化学組成(希土類元素)について検討した。
独立行政法人と民営化問題

本報告の知見をまとめると次のようになる。第1に、独立行政法人は、エージェンシー化としては、イギリスの場合と同様に、目標管理による自発性の発揮、行政の効率化の側面をも有していたが、減量の、従って、「国家の後退」ないしは民営化と同一の側面が支配的であった。第2に、実際に設立された独立行政法人は、その規模においても、運用においても、減量の側面をみてとることができるが、しかしながら、その限界も存在していた。第3に、目標管理による自発性の発揮、行政の効率化は、さらに大きな制約を有していた。第4に、第一回中期目標期間の終了を迎えつつあるが、そこでは、独立行政法人は、大幅に業務を圧縮され、ないしは民間への委譲=完全民営化への方向が見て取れる。独立行政法人は、「移行機関」にすぎない存在であるとも言えよう。最後に、NPMに基づく公共部門改革手段は、内的改革、中間韓改革、外的改革に分類しうるとのべた。この分類方法からすると、本来、内的改革であったはずの理念が、わが国の独立行政法人化では、中間改革、外的改革に移行する手段になったのである。平成18年度は、文献・データの収集とその分析を中心に進めるとともに、個別の独立行政法人へのインタビューをおこなった。まず、文献・データの収集と分析から、以下の4点が指摘できた。第1は、独立行政法人化は、行政の減量化と能率化の2つの目的をもっていたが、しかし、イギリスの場合のエージェンシー化とは異なり、前者の目的が優先された。それは、「国家の後退」という民営化と共通の性格を有していることを意味している。第2に、実際に設立された独立行政法人は、規模も小さく、数も少数であった。しかも、個々の独立行政法人への政府補助金の削減は実現しておらず、監督官庁の規制も厳しいものがある。第3は、それでも、中期経営目標終了後の独立行政法人の組織・経営形態変更を通じて、減量経営という目的を実現しようとしている。第4は、公共部門改革の3つの形態、内的改革、外的改革および中間改革という3つの形態から判断すると、独立行政法人化は、外的改革の方向に進んでいると評価できる。外的改革とは、完全民営化・完全規制緩和の方向である。これらの知見を具体的事例に即して分析するために、個別事例として、2001年4月1日に独立行政法人化され、中期目標終了時の2006年4月1日に、独立行政法人水産総合研究所と統合されたさけ・ます資源管理センター(統合後は独立行政法人水産総合研究所さけますセンターと改称)を取り上げ、年度末に同センターへのインタビュー調査をおこなった。その詳細な結果は、現在、分析中であるが、同センターの場合、事業所の民営化は、独立行政法人化前の1997年に政策化されていたことが判明した。したがって、独立行政法人化は、それにふさわしい形態として用意されたことがわかる。なお、この研究の副産物としてすでに民営化されている公益企業に関して、コーポレート・ガバナンス問題に民営化・規制緩和が与えた影響を分析した論文を発表した。研究の結果(800字程度)一般的には,我が国の独立行政法人化は,民営化ではなく,減量経営の一環としておこなわれたが,実際には,とくに小泉政権下での基本方針の中で,廃止ないしは民営化の「一里塚」としての意味を有するようになった。2001年3月の「特殊法人合理化計画」で,特殊法人の独立法人化が進行するとともに,この傾向は大きくなった。しかしながら,独立行政法人の中には,民営化ではなく,独立法人として温存されるものも存在するようになっている。その代表例は,2003年に特殊法人から独立法人に移行した日本スポーツ振興センターである。日本スポーツ振興センターの分析を通じて判明したのは次の4点である。第1は,いくつかの事業の中で最大の規模を占めるサッカーくじ事業は,予想とは異なり大幅な赤字を計上したが,同事業を休止したり,廃止したりすることを,所管官庁である文部科学省は,中期目標終了期間後も,選択肢に入れていないことである。第2は,給食センター事業や健康安全普及事業など,設立当初の事業のの規模が縮小していく中で,ナショナルトレーニングセンター事業を立ち上げて,組織の温存を図ろうとしていることである。

第3は,第1や第2の背景として,文部科学省からの天下り役員が依然として権限を握っているという事情が存在すると言うことである。しかも,第4に,スポーツ施設運営事業でも,有料入場者数の減少が進行していることである。自治体が運営している同種のスポーツ施設と比較しても,利用料金が高い中で生じているのである。この点では,公共性を遂行している機関と見なすことはできないのである。こうしてみると,一般的には,高い公共性を有する独立行政法人が,効率至上主義の下で廃止ないし民営化されることは回避されるべきだが,日本スポーツ振興センターの場合は,廃止ないしは民営化しても良いのではないかと思われる
自立駆動可能な水素・過酸化水素同時生成光触媒反応系の構築

本研究では、水分解反応に高活性な微粒子光触媒が酸化的過酸化物生成に応用可能であるかどうかを明らかにすることを目的とする。平成30年度は、365 nmの紫外光照射下で50%を超える見かけの量子効率で水を反応するロジウムクロム複合酸化物を担持したAlドープSrTiO3光触媒(RhCrOx:SrTiO3:Al)を用い、水溶液中の過酸化水素定量に適した反応系の構築、過酸化水素存在下での光触媒の反応特性の検討に取り組んだ。初期の検討において、光触媒粉末懸濁液を用いた場合、光励起された電子・正孔により過酸化水素の分解が進行すること、高濃度の炭酸水素塩が存在するだけでは過酸化水素の分解が抑制されないことが判明した。そこで、年度途中から助触媒未担持のSrTiO3とMoドープBiVO4粉末を粒子転写法を用いて光電極に加工し、ナフィオン膜で仕切られた二室型光電気化学セルを用いて過酸化水素生成と水素生成の反応サイトを分割して検討を継続した。電解質として二酸化炭素をバブリングした炭酸水素カリウム水溶液中を用いると光電流値がオンセット電位近傍で大きく向上した。過酸化水素生成のファラデー効率は反応初期には80%に達していたとみられた。よって、緻密でないMoドープBiVO4粉末光アノードを用いた場合であっても先行研究と同様の効果を再現することができた。しかし、時間の経過とともにファラデー効率は低下していき、過酸化酸素の逐次的な酸化分解が進行していることが示唆された。一方、SrTiO3光アノードの場合は、電解質として緩衝作用のあるリン酸カリウム塩を用いると光電流値が向上したが、二酸化炭素バブリングした炭酸水素カリウム水溶液中でも電流電位特性に変化が見られなかったため、過酸化水素の発生は事実上起こらないことがわかった。当初意図していたRhCrOx:SrTiO3:Al粉末懸濁液による水素・過酸化水素生成系の構築は、SrTiO3光アノードを用いた場合でも酸化的過酸化水素生成が困難であったことを考えると、本研究課題の枠内で実現することは困難であると思われる。粒子転写法を用いることで、MoドープBiVO4粉末からなる光アノードを用いて酸化的過酸化水素を生成することが可能であることが初めて示された。このことは、結晶性の各種粉末光触媒材料、特に不純物添加された酸化物、酸窒化物、酸硫化物などの可視光応答性光触媒材料を用いた検討が可能になったことを意味しており、当初の目的とは異なるが学術的には価値のある進展であったと考えている。しかし、現状ではMoドープBiVO4粉末光アノードの表面修飾が十分に検討できておらず、過酸化水素濃度の上昇に伴うファラデー効率の低下が顕著であり、高濃度の過酸化水素の生成・蓄積に関しては十分に検討できずに多くの課題を残したため、やや遅れていると判断した。平成30年度の成果を踏まえると、光触媒粉末懸濁液を用いた水素・過酸化水素の同時生成は困難であると考えられる。したがって,平成31年度は粒子転写法を用いて既存の入手可能な可視光応答性光触媒材料を光アノードに加工し、炭酸水素カリウムを中心とした各種電解質水溶液中で過酸化水素生成反応を行い、ファラデー効率向上に効果的な電極作製法、表面修飾法を開発していく方針である。本研究により過酸化水素の生成が確認されているMoドープBiVO4粒子転写電極に対して、先行研究にあるようにある種の酸化物や炭酸塩を用いて表面修飾することで、有効な手法が見出されると期待される。有効な知見が見出されれば、それをその他の光触媒材料に応用していく。ただし、粒子転写光アノードでは、工程上、後処理や表面修飾できる条件が限られるため、どのような作製・修飾法が効果的であるのかを創意工夫して独自に開発していく。最終的に、AlドープSrTiO3光触媒に対しても表面修飾を施したうえで過酸化水素生成反応の再評価を行い、本研究課題としての結論を導く。

しかし、時間の経過とともにファラデー効率は低下していき、過酸化酸素の逐次的な酸化分解が進行していることが示唆された。一方、SrTiO3光アノードの場合は、電解質として緩衝作用のあるリン酸カリウム塩を用いると光電流値が向上したが、二酸化炭素バブリングした炭酸水素カリウム水溶液中でも電流電位特性に変化が見られなかったため、過酸化水素の発生は事実上起こらないことがわかった。当初意図していたRhCrOx:SrTiO3:Al粉末懸濁液による水素・過酸化水素生成系の構築は、SrTiO3光アノードを用いた場合でも酸化的過酸化水素生成が困難であったことを考えると、本研究課題の枠内で実現することは困難であると思われる。粒子転写法を用いることで、MoドープBiVO4粉末からなる光アノードを用いて酸化的過酸化水素を生成することが可能であることが初めて示された。このことは、結晶性の各種粉末光触媒材料、特に不純物添加された酸化物、酸窒化物、酸硫化物などの可視光応答性光触媒材料を用いた検討が可能になったことを意味しており、当初の目的とは異なるが学術的には価値のある進展であったと考えている。しかし、現状ではMoドープBiVO4粉末光アノードの表面修飾が十分に検討できておらず、過酸化水素濃度の上昇に伴うファラデー効率の低下が顕著であり、高濃度の過酸化水素の生成・蓄積に関しては十分に検討できずに多くの課題を残したため、やや遅れていると判断した。平成30年度の成果を踏まえると、光触媒粉末懸濁液を用いた水素・過酸化水素の同時生成は困難であると考えられる。したがって,平成31年度は粒子転写法を用いて既存の入手可能な可視光応答性光触媒材料を光アノードに加工し、炭酸水素カリウムを中心とした各種電解質水溶液中で過酸化水素生成反応を行い、ファラデー効率向上に効果的な電極作製法、表面修飾法を開発していく方針である。本研究により過酸化水素の生成が確認されているMoドープBiVO4粒子転写電極に対して、先行研究にあるようにある種の酸化物や炭酸塩を用いて表面修飾することで、有効な手法が見出されると期待される。有効な知見が見出されれば、それをその他の光触媒材料に応用していく。ただし、粒子転写光アノードでは、工程上、後処理や表面修飾できる条件が限られるため、どのような作製・修飾法が効果的であるのかを創意工夫して独自に開発していく。最終的に、AlドープSrTiO3光触媒に対しても表面修飾を施したうえで過酸化水素生成反応の再評価を行い、本研究課題としての結論を導く。
ウイルス感染におけるＢｃｌ－２タンパク質の制御

日本脳炎ウイルス感染によってアポトーシスを抑制するタンパク質Mcl1が顕著にプロテアソームによって分解を受けることを示しCRISPR/Cas9を用いた遺伝子破壊技術を用いてヒトの肝癌由来細胞株であるHuh7で、Mcl1欠損細胞とBcl-x欠損細胞を作製し、各ウイルス感染における細胞死の変化を調べた。すると、日本脳炎ウイルス感染では、Bcl-x欠損細胞で顕著に細胞死が亢進したが、Mcl1欠損細胞では野生型のHuh7と同程度だった。Bcl-x欠損細胞では、その生存がMcl1に依存しているため、日本脳炎ウイルス感染によってMcl1が分解され、死に至ったと考えられた。これまで、フラビウイルスを始めとするRNAウイルスにおける細胞死はERストレスにより誘導されるBH3-onlyタンパク質が起点となり引き起こされていると考えられている。最近、我々は日本脳炎ウイルス感染によって、Mcl-1が分解されていることを発見した。この分解はプロテアソーム阻害剤で回復した事から、Mcl-1が何らかの作用でプロテアソームにより分解されていることが考えられた。それを検証するためにBcl-xLを標的とするshRNA発現細胞を樹立したところ、顕著に日本脳炎ウイルスにおいて細胞死が誘導された。さらには、Bcl-xL阻害剤であるABT-737を処理しても日本脳炎ウイルス感染によりアポトーシスが誘導された事から、日本脳炎ウイルス感染により宿主細胞の中のMcl-1は分解を受け、その生存をBcl-xLに依存している事が明らかとなった。Mcl-1の分解は日本脳炎ウイルス感染に特異的な現象ではなく、同じフラビウイルス科に属するデング熱ウイルスやC型肝炎ウイルス感染によっても見られた事から、少なくともフラビウイルス科に共通する現象である事が分かった。さらに、これらの現象の生体内での重要性を調べるため、日本脳炎ウイルス感染マウスにABT-737を投与し、マウスの生存を見てみると、有意にABT-737処理により生存が亢進した。これらの結果から、フラビウイルス科に属するウイルスが感染すると、何らかの影響でMcl-1が分解され、アポトーシスが亢進することが分かり、Bcl-xL阻害剤がウイルス感染における致死から逃れる事ができる事が示された。昨年度、日本脳炎ウイルス感染によってMcl1というアポトーシスを抑制するタンパク質が顕著にプロテアソームによって分解を受けることを示した。本年度は、より詳細にMcl1の分解の意義を理解するために、CRISPR/Cas9という遺伝子破壊技術を用いてヒトの肝癌由来細胞株であるHuh7で、Mcl1欠損細胞とBcl-x欠損細胞を作製し、各ウイルス感染における細胞死の変化を調べた。同じフラビウイルス科に属するC型肝炎ウイルスにおいても同様にBcl-x欠損細胞では細胞死が顕著に見られたことから、ウイルス感染におけるMcl1の分解は様々なウイルスで共通して見られる現象であるかもしれない。ウイルス感染によるMcl-1の分解はVSV,デング熱ウイルス、C型肝炎ウイルスをいった様々なウイルス感染に共通して起きる事を示す事ができ、さらにMcl-1の分解を利用したBcl-xL阻害剤のマウス個体への投与により、日本脳炎ウイルス感染による延命に効果があった事から、その重要性が、in vitro, in vivoの両方で証明することができたため。25年度が最終年度であるため、記入しない。Mcl-1分解は様々な抗ガン剤刺激、UVや翻訳阻害と言った刺激により誘導される事が報告されているが、その分子メカニズムは不明な点が多い。これまでの研究により、ウイルス感染によりMcl-1が分解され、Bcl-xLの発現に依存すること。さらにBcl-xLが阻害されると顕著に細胞死が誘導されることが分かった。さらにマウス個体への実験によりBcl-xL阻害剤によりウイルス感染への防御が観察できたことから、Mcl-1の分解は宿主の防御反応の一つである事が示唆できた。今後の研究計画を遂行しつつ、Mcl-1の分解メカニズムについても何らかの知見を得たいと考え、その分子メカニズムを検討して行こうと考えている。
ホームラボ手法を用いた乳児における選好形成過程の検討

本研究の目的は、(1)乳児における選好形成の過程を明らかにすることと、(2)そのために「ホームラボ」手法を確立することであった。「ホームラボ」とは、家庭に対してタブレットPCを貸与し、インストールされたアプリを乳児が遊ぶことでデータを取得するという手法である。本研究では、乳児に様々な刺激アイコンのペアを提示し、そのどちらをタッチするかで選好を測定した。数日間にわたりほぼ毎日実施したところ、乳児は初めてのアイコンを多く選択したが、乳児によっては一度選ばなくなったアイコンへの選好が回復するケースもみられた。また、教示やアプリの娯楽性を向上させることで、ホームラボ手法は有用なものになるだろう。本研究では、「ホームラボ」という新しい手法により、乳児が選好を形成する要因を明らかにすることを目的としている。選好の形成には、生得的な傾向のみならず、生後環境の様々な要因、例えば新奇性、随伴性、共同注意、親との相互作用などが複雑に関係していると考えられる。多要因からなる選好形成のメカニズムを明らかにするため、近年普及してきたタブレット型端末を利用し、これを各家庭に配布して実験を行ってもらうという手法を考案し、これを「ホームラボ」と呼ぶことにした。実験では、乳児でも簡単に遊ぶことができるタッチゲームを用いる。2つのオブジェクトをタブレット上に提示し、乳児がいずれかをタッチ(選択)する。この際に、オブジェクトの提示頻度(新奇性)やオブジェクトのアニメーションの有無(随伴性)などを確率的に操作するなどして、選好形成に影響を及ぼす要因を検討する。平成26年度は、上述したホームラボによる実験を実現させるため、それに用いる端末・開発プラットフォームを選定し、外部のアプリ開発者と共同して実験環境の構築を行った。種々の事情により開発に期間を要していたが、現時点で数件の家庭で最終予備検討を行っている段階にある。本研究では、発達初期における選好の形成要因を科学的に明らかにすることを目的とする。多くの要因を検討する計画には、多数の実験協力者に多数回にわたる実験参加を要請する必要があるが、従来数多く採用されてきた親子を実験室に招く方法は現実的ではない。これを解決するために、現在広く普及してきたタブレット型端末用のアプリケーションとして実験刺激(実験アプリ)を開発し、端末を複数台用意して参加者に貸与することで、自宅において実験に参加できるようにする。これを「ホームラボ」と呼称し、この手法の設計・運用法を確立することも目的とする。今年度は、実験データを一定数集めてきたが、ファイルアクセスと刺激の提示タイミングに不可避の遅延、予期せぬバグなどがあり、実験の実施やデータ解析が不安定なものとなっていた。しかし、用いているAndroid OSをバージョンアップすることで問題が大幅に改善されることがわかり、そのバージョンアップとそれに伴うアプリの再開発に時間を費やした。年度末時点において、新アプリにて予備的なデータ取得を開始しており、実験とデータ解析が軌道に乗るものと思われる。このような手法は、従来行われてきた実験室に親子を招く手法とは根本的に違うものであり、実験者のコントロールが及ばない領域も出てくるため、計測に不安定さがつきまとうこともわかった。しかし、この手法を確立していくことで、乳幼児の発達科学研究への参加のハードルを下げ、一般に浸透していくことが期待でき、それが従来にない研究成果につながることも期待できるといえる。申請段階では安定したプラットフォームを持つApple社のiOSタブレットを使用する予定であったが、申請額からの減額、該当機種の価格改定などにより、目標台数の購入が困難であったため、廉価なAndroidタブレットを採用することにした。そのため、開発の準備、開発、デバッグに想定以上の期間を要した。しかしながら、AndroidOSのバージョンアップによって動作の安定化がある程度見込めるようになってきたため、一定以上の成果につなげる見通しを立てることは可能な状態である。本研究は、発達初期における選好の形成要因を科学的に明らかにすることを目的とした。静的な現在時点の選好ではなく、その選好がどのように形成され、また変化するかを明らかにするには、実際の多数の乳幼児に対し、多数回に及ぶ試行を経験してもらう必要があるため、従来行われている「実験室に親子を招いて実験する」方法では、参加を募ることが事実上難しい。本研究は、現在広く普及してきたタブレット型PCに実験刺激の提示と制御を司る「実験アプリ」を作成・インストールして、家庭に貸与し、自宅において実験に参加していただくことで、この問題を解決しようとするものである。この「ホームラボ」手法の具体的設計・運用方法を確立することも、本研究の大きな目的である。Andoroid OSの開発環境が変化していく中、昨年度はファイルアクセスの安定化とタイマーイベントの正確性向上のため開発を行った。今年度は、その改善されたアプリによってデータを取得してきた。毎日数回提示される刺激、毎日1回のみ提示される刺激、全期間を通じて1回しか提示されない刺激、の3種類で比較した場合、1歳児の一般的傾向として、従来知られているように、見たことがない新奇な刺激を最も選好する傾向が見られた。また、実験期間の最初のうちは「毎日数回提示される刺激」と「毎日1回のみ提示される刺激」の間の差はほとんどなかったのに対し、期間の終わりごろには「毎日1回のみ提示される刺激」がより選ばれる傾向がみられた。ただし、このような選好の変化は個人差が大きく、統計的に十分なデータが未だ集まっていないため、今後のさらなる研究が必要である。本研究の目的は、(1)乳児における選好形成の過程を明らかにすることと、

(2)そのために「ホームラボ」手法を確立することであった。「ホームラボ」とは、家庭に対してタブレットPCを貸与し、インストールされたアプリを乳児が遊ぶことでデータを取得するという手法である。本研究では、乳児に様々な刺激アイコンのペアを提示し、そのどちらをタッチするかで選好を測定した。数日間にわたりほぼ毎日実施したところ、乳児は初めてのアイコンを多く選択したが、乳児によっては一度選ばなくなったアイコンへの選好が回復するケースもみられた。また、教示やアプリの娯楽性を向上させることで、ホームラボ手法は有用なものになるだろう。本研究には、実験に使用するタブレットと、そのタブレット上で動作する実験アプリの開発が必須である。当初想定していた機種は安定性・精度面で良好なものの比較的高価であり、アプリ開発費用と実際に交付された研究費とのバランスから機種と開発プラットフォームを変更せざるを得なかった。それにより、機種の再選定、異なるプラットフォームにおける仕様の再策定および開発技術の習得、精度向上のための工夫などに時間を費やすことになり、実験アプリ開発が遅れることになった。今後の研究の推進方策として、1アプリの安定化、2実験参加者の獲得の2点があげられる。1については、現在、再開発したアプリのデバッグの最終段階にあり、実際に複数の家庭で使用してもらっている。問題が生じなければそのまま実験データとして継続取得していく。2については、チラシなどによる告知の他に、自治体の住民基本台帳データベースなどにもアクセスして、参加者の増加を図っていく。発達心理学機種・プラットフォームに変更が生じ、遅延しているが、新しい機種とプラットフォームはより廉価なものであり、台数追加などがしやすくなった利点もできた。実験環境をより安定させ、参加者のリクルートに注力することで、着実なデータ取得を目指す。AndroidOSのバージョンアップによるファイルアクセス、タイミング遅延の改善が見込めることで、実験アプリの再開発を行った。新規のAPIを使用するため、アプリ全体のコーディングと開発側でのデバッグに相当の期間を要した。これにより、今年度に実施する予定であった実験にかかる人件費・謝金を次年度に使用する必要が生じた。また、データ解析に用いる機器についても、再開発したアプリの安定化が見込めるまで購入を見送った。必要経費を消化してきた結果、若干の残余金が生じた。今年度に実施できなかった実験・データ解析のため、以下の対象に対して支出する。まず、アプリの安定化のための開発・デバッグ費用として、開発協力者に対して一定の支払いが必要となる。また、データ解析のため、WindowsまたはMacOS上でAndroidOSをエミュレーションするための環境構築が必要であり、そのための機器を購入する。次に、実験を実施するにあたって、実験参加者の親子への謝礼(図書カード)、告知などにかかわる実験協力者への謝金、自治体に支払う住民基本台帳データベースへのアクセス費用などに使用する。
ミクロシスチンによる新規臓器機能障害メカニズムの解明―胆汁酸代謝に焦点を当てて―

湖沼の富栄養化によって発生するアオコは、ミクロシスチンと呼ばれる毒素を産生する。本研究では、培養肝細胞のHepG2細胞で、Microcystin-LR(MC-LR)の処理濃度の違いによるAMPKの活性化の有無で、細胞死に対して異なる作用が存在する事が示された。また、培養腸管細胞のCaco-2細胞では、p38とJNKの活性化を介した細胞増殖や、原がん遺伝子の発現誘導が観察された。ラットを用いた解析では、ミクロシスチン投与による影響は、摂食量、体重、各種臓器重量(肝臓・腎臓・脂肪)で見られなかった。今後、各種臓器の遺伝子発現量、血中パラメーター、肝脂質、胆汁酸、腸内細菌叢の解析なども行っていく。現在、飲料水源となっている湖沼やダム等での富栄養化に伴う藍藻類の異常増殖は、水資源の汚染を引き起こす主要な原因となっている。その原因の1つに、藍藻類から産生されるミクロシスチンがある。ミクロシスチンの除去には高価な高度浄水処理法が必要であるため、特に発展途上国で、ミクロシスチンによる湖沼の汚染が問題となっている。よって、発展途上国の湖沼に生息している淡水魚介類およびびその湖沼の水を用いて栽培されている農作物には、ミクロシスチンが蓄積されている可能性がある。近年、食のグローバル化の進展から、飲料水からだけでなく、淡水魚介類・農作物の摂取によって、国内外問わず、人体が低濃度のミクロシスチンに曝露されている可能性は否定できない。そのため、ミクロシスチン中毒に対する予防法並びに治療法の確立は、我が国のみならず発展途上国に対する国際貢献にも繋がっていく。そこで本年度は、報告が少ない、ミクロシチンが腸管細胞に与える影響について着目をし解析を行った。用いた腸管培養細胞として、Coco-2細胞を使用した。結果として、ミクロシスチンは、多くの報告で用いられている濃度よりも低濃度で、大腸ガン細胞の増殖を促した。また、シグナル伝達分子であるERK、p38、JNK、Aktの活性化、転写因子であるStat3やCREBのリン酸化が引き起こされた。さらに、CatalaseやNOX4の発現上昇を導いた。以上から、ミクロシスチンは、低濃度であっても、酸化ストレス、細胞内シグナル伝達分子、転写因子に影響を与える事で、大腸ガン細胞の増殖に影響を与える事が明らかとなった。所属変更に伴う新しい研究環境の立ち上げのため、進捗状況として、やや遅れてしまっている。湖沼の富栄養化に伴う藍藻類の異常増殖は、水資源の汚染を引き起こす。その主な要因として、藍藻類から産生されるミクロシスチンがある。近年、ミクロシスチンは、湖沼由来の飲料水への混入だけでなく、淡水魚介類への蓄積も確認されている。したがって、様々なパターンで我々は、ミクロシスチンを摂取してしまう可能性がある。現在、「食のグローバル化」により、農水産物の輸出入が活発であるため、今後、我が国においても、ミクロシスチンによる慢性中毒が問題となる可能性は否定できない。よって、その発症メカニズムの解明は、非常に重要である。以上の背景のもと、現在、下記の結果を得ている。<ラット個体を用いた解析>ラット個体に対してミクロシスチン-LRを7週間飲水させたところ、現在までに以下の結果が得られており、その他については解析中である。(1)摂食量及び体重には変化がなかった。(2)肝臓、腎臓、脂肪重量に変化は見られなかった。(3)血中パラメーター、肝臓、腸管への影響については、解析中である。<培養腸管細胞を用いた解析>低濃度のミクロシスチン-LRであってもMAPキナーゼの活性化が観察され、そのうち、p38とJNKが細胞増殖に関与していた。また、かなりの低濃度のミクロシスチン-LRであっても、EGF受容体の発現上昇が観察された。ミクロシスチン-LRによって非常に高レベルでCREBのリン酸化が確認される事から、今後は、CREBの活性化とEGF受容体の発現上昇との関係について研究を進めていく予定である。<培養肝細胞を用いた解析>低濃度のミクロシスチン-LR処理によって、時間依存的なAMPKの活性化が観察された。この活性化は長時間持続され、刺激48時間後でもリン酸化が見られた。AMPKはオートファジーに関与しているため、今後はミクロシスチン-LRとオートファジーとの関係性についても調べていく予定である。本年度は、ミクロシスチンが大腸ガン細胞の増殖に対する作用メカニズムだけでなく、腸管培養細胞を用いて、腸透過性に与える影響についても検証を行っていく。また同時に、肝臓ガンに対する作用メカニズムについても解析を行う。以上の解析に加えて、ミクロシスチンと胆汁酸とのクロストークについても検証を行う予定である。

最終的に、ミクロシスチンを個体に投与する事で、大腸や肝臓などの臓器に対する影響や、胆汁酸代謝、腸内環境についても調べていく。病態生理学・分子栄養学
知らない者同士のメダカはどのようにして仲間になるのか

メダカは群れ(school)を形成する。お互いに初対面となるHd-rRメダカ(野生型)の成魚8個体をドーナツ型水槽に移して遊泳行動を観察すると、同居開始直後は各個体が別々に遊泳し群れ行動は認められないが、同居開始後3日目以降には明瞭な群れ行動を示すように変化した。一方、ソマトラクチンを欠損するciメダカは同居開始後3日目以降に至っても個々の遊泳行動がシンクロすることがなく、群れを形成しない。同居開始後3日のうちにHd-rRメダカ(野生型)ではなんらかの変化が生じて群れを形成するように行動が変化する一方、ソマトラクチンを欠損するciメダカではそのような変化が生じないために群れを形成するに至らないものと推測できる。本研究の本年度の計画ではciメダカをネガティブコントロールと受け止めることによって、Hd-rRメダカ(野生型)が群れを形成するに至る上での脳神経構造および遺伝子発現の変化を検証することを目指した。同居開始後3日のうちに起こった群れ形成の原因となる変化として、脳神経回路の変化および脳神経における遺伝子発現の変化が考えられる。脳神経における遺伝子発現変化としては、特定の遺伝子の発現誘導もしくは遺伝子発現のパターンの変化が想定される。そこで、本年度は、群れを形成するように変化する期間において、脳の神経核の構築の変動の有無を検証することを目指し、メダカ成魚の脳の連続組織切片の作製と連続切片から3D像を再構築することを目指した。また、群れ形成期間の前後において脳のトランスクリプトーム解析を実施し、群れ行動の発現に関連する遺伝子発現を検索することを目指した。本年度は、群れを形成するように変化する期間において、脳の神経核の構築の変動の有無を検証することを目的とし、メダカ成魚の脳の連続組織切片の作製と連続切片から3D像を再構築することを目指した。また、群れ形成期間の前後において脳のトランスクリプトーム解析を実施し、群れ行動の発現に関連する遺伝子発現を検索することを計画した。まず、群れ形成に伴う脳神経の組織構造変化の有無を検証するために、メダカ成魚の脳の連続組織切片を作製して3D像を再構築するための技術開発を進めた。MS222を用いて麻酔した後にDavidson氏固定液を使用してメダカ成魚を全身丸ごと化学固定してパラフィンに包埋し、脳を摘出することなく頭部ごと組織切片とする方法と、固定後に脳を摘出してパラフィン包埋する方法、樹脂包埋する方法を試行し比較した。しかし、どの手法においても切片を一枚も欠損することなく連続切片を作製する技術の確立に時間を要した。また、Osirix、Image J等の種々の市販・フリーソフトウェアを試用して脳組織の核構造を3D化することを試みたが神経核の構造を明晰に比較できる解像度の3D化像を構築できるに至っておらず、さらなる手法の改良を進めている。群れを形成するように変化する期間において、脳の神経核の構築の変動の有無を検証することを目指し、メダカ成魚の脳の連続組織切片の作製と連続切片から3D像を再構築する手法の完成を急ぐ。脳切片像を3D再構築する際にアンカーとなるべき組織構造があることが脳切片像のアライメントに便利であることから、脳を摘出することなく頭部全体を切片化する手法に集中する。Osirixを使用して3D画像化することがもっとも高品質の3D再構築画像を取得できるものと期待できる。これら手法を確立した上で、同居前、同居1日目、同居3日目にHd-rRメダカ(野生型)およびci系統メダカの脳を3D再構築画像し、群れ形成に伴う脳神経核構造の変化を探索する。また、群れ形成期間の前後において脳のトランスクリプトーム解析を実施し、群れ行動の発現に関連する遺伝子発現変動を検索する。同居前、同居1日目、同居3日目にHd-rRメダカ(野生型)およびci系統メダカ各5匹より、麻酔後に頭部を単離し、ドライアイスブロック間で瞬間冷凍した後にRNAを抽出し、5匹分をまとめてトランスクリプトーム解析を外注する。得られるトランスクリプトームを解析し、群れ行動の発現に関連する遺伝子発現変動を解明する。お互いに初対面となるHd-rRメダカ(野生型)の成魚8個体をドーナツ型水槽に入れ、その自由な遊泳行動をビデオ撮影し、UMAtracker (http://ymnk13.github.io/UMATracker/)を用いて各個体の遊泳軌跡(3分間)をビデオレート(30 Hz)で数値化した。その後一つの水槽に同居させて毎日遊泳行動を観察したところ、同居開始直後は各個体が別々に遊泳し群れ行動は認められなかったが、同居開始後3日目以降には明瞭な群れ行動を示すように変化した。群れ行動を評価する数値指標を得るために、まず、平面に投影した際の個体間のユークリッド距離と方向統計学的密度を求め、ともに群れ行動が顕著となるとともに増大することを確認した。群れ行動をとる個体群ではその遊泳行動の方向が同じとなる傾向が強い。そこで次に、各個体の遊泳方向の瞬間瞬間の平行性を評価したところ、同居開始後の群れ行動の発現・発達に伴い行動方向の平行性は増大し、やはり同居開始後3日目以降にはすべての個体の遊泳方向が安定的に一致するように変化した。群れ行動を発現しないソマトラクチン遺伝子欠損系統(ci)メダカの成魚たちにおいては同居開始後もこれらの指標が変化することはなく、これらの指標が群れ行動の指標として有効であることを確認した。

群れ行動を示すHd-rRメダカたちの遊泳の世界線は群れ行動の発現・発達に伴ってきれいに一致する。すなわち、瞬間瞬間の数値指標の集合を評価する上述の指標は、メダカの実際の群れ行動の重要な特性である時間軸に沿ったシークエンスとしての性質を評価していないことから、明らかに不完全な指標である。そこで、遊泳速度の同期性(シンクロ率と呼称する)を定義した。Hd-rRメダカは同居開始後3日目までにシンクロ率が上昇するのに対して、ciメダカはシンクロ率の上昇を見せなかった。当初の計画通り、初対面のメダカが群れを形成するプロセスを記録・数値化し、可視化する研究手法を開発できた。群れ行動を評価するために複数の数値指標を考案し、その有効性を確認するに至れた。特に、メダカ個体の遊泳速度の同期生を評価する数値指標としてシンクロ率を開発できたことは、従来は研究対象とされてこなかった遊泳行動の時間的シークエンスとしての特性を解析し評価することに道を開いたものとして評価できる。また、本研究において、群れ行動を発現しないネガティブコントロールとなるciメダカの解析も実施し、やはり群れないことを観察し数値化できた。モデルによる群れ行動のシミュレーションではなく、実際の群れ行動の数値化による群れ行動の特徴抽出とその揺らぎの解析が可能となった。これにより、個々の個体が状況判断しながら行動を調節し発現する動物個体の行動発現の精緻さと複雑さを、我々がより明確に認識することが可能になった。メダカは群れ(school)を形成する。お互いに初対面となるHd-rRメダカ(野生型)の成魚8個体をドーナツ型水槽に移して遊泳行動を観察すると、同居開始直後は各個体が別々に遊泳し群れ行動は認められないが、同居開始後3日目以降には明瞭な群れ行動を示すように変化した。一方、ソマトラクチンを欠損するciメダカは同居開始後3日目以降に至っても個々の遊泳行動がシンクロすることがなく、群れを形成しない。同居開始後3日のうちにHd-rRメダカ(野生型)ではなんらかの変化が生じて群れを形成するように行動が変化する一方、ソマトラクチンを欠損するciメダカではそのような変化が生じないために群れを形成するに至らないものと推測できる。本研究の本年度の計画ではciメダカをネガティブコントロールと受け止めることによって、Hd-rRメダカ(野生型)が群れを形成するに至る上での脳神経構造および遺伝子発現の変化を検証することを目指した。同居開始後3日のうちに起こった群れ形成の原因となる変化として、脳神経回路の変化および脳神経における遺伝子発現の変化が考えられる。脳神経における遺伝子発現変化としては、特定の遺伝子の発現誘導もしくは遺伝子発現のパターンの変化が想定される。そこで、本年度は、群れを形成するように変化する期間において、脳の神経核の構築の変動の有無を検証することを目指し、メダカ成魚の脳の連続組織切片の作製と連続切片から3D像を再構築することを目指した。また、群れ形成期間の前後において脳のトランスクリプトーム解析を実施し、群れ行動の発現に関連する遺伝子発現を検索することを目指した。本年度は、群れを形成するように変化する期間において、脳の神経核の構築の変動の有無を検証することを目的とし、メダカ成魚の脳の連続組織切片の作製と連続切片から3D像を再構築することを目指した。
学習能力を決定する臨界期の経験依存的神経回路形成のメカニズムの解明

歌を学習するトリ、ソングバードの一種であるキンカチョウは成長期に聴く成鳥の歌を覚え、これを模倣することで歌を学習する。この時、キンカチョウのヒナは生得的に存在する自身の種の歌を聴き分け、これを選択的に学習し、その種に共通する歌の特徴を保ちながら、個体に特有の歌を発達させる。しかしキンカチョウの歌であっても、スピーカーから流れる唄を受動的に聴いてもこれを学習することはせず、親との社会的相互作用のなかで歌を聴くことにより、歌学習は強化される。本研究ではこのキンカチョウの歌学習をモデルとして用い、ランダムに降り注ぐ聴覚刺激の中から特定の聴覚情報、自身の種の歌を聴き分け、これだけを選択的に学習する神経メカニズム、また社会的相互作用の中から特定の聴覚刺激にのみ注意を払うことで、得意の刺激のみを選択的に学習する神経メカニズムを明らかにすることを目的とした。研究代表者の研究室ではこれまでの研究から、キンカチョウの歌における種の特異性は歌の空白のテンポパターンにコードされていること、脳内の第一次聴覚野にはこの歌のテンポと、学習によって獲得する歌の音響構造をそれぞれコードする二つの異なる神経細胞群が存在することを明らかにしてきた。一方で、さらに上位の高次聴覚野には歌学習の後にのみ学習した歌に対してのみ特異的な聴覚応答を示す神経細胞が見出されること、つまりこの領域に学習した歌の記憶が形成されることを明らかにしている。これらの研究結果を基に、本研究では第一次聴覚野の生得的な神経回路と経験依存的に獲得する神経回路を形態的にも同定し、さらに上位の記憶形成に関わる高次聴覚野とどの様に接続し、学習を制御するのか明らかにし、また高次聴覚野ではどの様に親鳥との社会的相互作用により、その聴覚応答が変化するのか明らかにした。平成30年度はまず、第一次聴覚野の神経細胞群に蛍光タンパク質を発現させ、透明化を用いて多くの細胞の形態の網羅的解析を行った。蛍光タンパクの発現はウィルスベクターを用いて行った。興奮性細胞、抑制性細胞にそれぞれ特異的に発現するプロモーターを用いて発現を行うことで、興奮性細胞と抑制性細胞それぞれの細胞群について分類が行えるが、本年度は先の研究から第一次聴覚野のテンポを認識する細胞、音の音響構造を認識する細胞はどちらも興奮性細胞と思われることから、特に興奮性細胞の形態の解析を行った。第一次聴覚野の興奮性細胞に網羅的に蛍光タンパクを発現させ、その形態をライトシート顕微鏡を用いて観察し、その細胞体の大きさ、形、投射パターンといった特徴から6種類に分類することが出来た。また、これらの情報を用い、さらに細胞内記録を用いて電気生理学的特徴を同定した細胞の形態を同定し、同様に分類することで、第一次聴覚野の神経回路とその投射経路を明らかにすることを試みる研究を開始した。一方で、親鳥との社会的相互作用により、ヒナ鳥の注意といった内的状態が変化し、聴覚刺激に対する知覚が変化することで学習が行われると考えられたことから、本年度は親との社会的相互作用中のヒナ鳥の、注意などを制御すると言われている神経核、青斑核から神経活動を記録し、歌学習中に青斑核の活動がどの様に変化するのか明らかにした。また、同様に、高次聴覚野からもその神経活動を記録し、社会的相互作用が聴覚応答に与える影響を明らかにした。この青斑核の親の歌を聴くことにより活性化される細胞群が高次聴覚野へ投射していることも形態的に明らかにできた。さらに今後の研究へ向けて、青斑核の高次聴覚への投射が高次聴覚野の聴覚応答をどの様にするのか明らかにするため、光遺伝学による青斑核の神経細胞の高次聴覚野における神経終末の活動の制御との予備研究を開始した。今後はH30年度の研究をさらに発展させ、第一次聴覚野の神経細胞から細胞内記録の方法を用いて、電気生理学的に記録を行い、細胞の聴覚応答の同定を行った後に、透明化を用いてその形態、投射先を明らかにし、これを先に分類した6種類のパターンに当てはめることで、第一次聴覚野の歌のテンポ、音響学的特徴をそれぞれコードする神経細胞群の形態学的同定を行う。また、高次聴覚野においては、ウィルスベクターを用いて、青斑核の神経細胞にチャンネルロドプシン、アーチといった光遺伝学の受容体を発現させ、この高次聴覚野における神経終末の活動を制御すると同時に、歌学習中の高次聴覚野の神経活動を記録することで、注意といったヒナ鳥の内的状況により、どの様に青斑核の活動が変化し、これにより、高次聴覚野の神経活動がどう制御されるのか明らかにする研究を推進していく。これらの研究はどちらも、H30年度中に予備実験を開始しており、どちらも順調にデータが出始めているため、研究計画を変更せず、このまま研究を推進していく方針である。

本研究ではこのキンカチョウの歌学習をモデルとして用い、ランダムに降り注ぐ聴覚刺激の中から特定の聴覚情報、自身の種の歌を聴き分け、これだけを選択的に学習する神経メカニズム、また社会的相互作用の中から特定の聴覚刺激にのみ注意を払うことで、得意の刺激のみを選択的に学習する神経メカニズムを明らかにすることを目的とした。研究代表者の研究室ではこれまでの研究から、キンカチョウの歌における種の特異性は歌の空白のテンポパターンにコードされていること、脳内の第一次聴覚野にはこの歌のテンポと、学習によって獲得する歌の音響構造をそれぞれコードする二つの異なる神経細胞群が存在することを明らかにしてきた。一方で、さらに上位の高次聴覚野には歌学習の後にのみ学習した歌に対してのみ特異的な聴覚応答を示す神経細胞が見出されること、つまりこの領域に学習した歌の記憶が形成されることを明らかにしている。これらの研究結果を基に、本研究では第一次聴覚野の生得的な神経回路と経験依存的に獲得する神経回路を形態的にも同定し、さらに上位の記憶形成に関わる高次聴覚野とどの様に接続し、学習を制御するのか明らかにし、また高次聴覚野ではどの様に親鳥との社会的相互作用により、その聴覚応答が変化するのか明らかにした。平成30年度はまず、第一次聴覚野の神経細胞群に蛍光タンパク質を発現させ、透明化を用いて多くの細胞の形態の網羅的解析を行った。蛍光タンパクの発現はウィルスベクターを用いて行った。興奮性細胞、抑制性細胞にそれぞれ特異的に発現するプロモーターを用いて発現を行うことで、興奮性細胞と抑制性細胞それぞれの細胞群について分類が行えるが、本年度は先の研究から第一次聴覚野のテンポを認識する細胞、音の音響構造を認識する細胞はどちらも興奮性細胞と思われることから、特に興奮性細胞の形態の解析を行った。第一次聴覚野の興奮性細胞に網羅的に蛍光タンパクを発現させ、その形態をライトシート顕微鏡を用いて観察し、その細胞体の大きさ、形、投射パターンといった特徴から6種類に分類することが出来た。また、これらの情報を用い、さらに細胞内記録を用いて電気生理学的特徴を同定した細胞の形態を同定し、同様に分類することで、第一次聴覚野の神経回路とその投射経路を明らかにすることを試みる研究を開始した。一方で、親鳥との社会的相互作用により、ヒナ鳥の注意といった内的状態が変化し、聴覚刺激に対する知覚が変化することで学習が行われると考えられたことから、本年度は親との社会的相互作用中のヒナ鳥の、注意などを制御すると言われている神経核、青斑核から神経活動を記録し、歌学習中に青斑核の活動がどの様に変化するのか明らかにした。また、同様に、高次聴覚野からもその神経活動を記録し、社会的相互作用が聴覚応答に与える影響を明らかにした。この青斑核の親の歌を聴くことにより活性化される細胞群が高次聴覚野へ投射していることも形態的に明らかにできた。さらに今後の研究へ向けて、青斑核の高次聴覚への投射が高次聴覚野の聴覚応答をどの様にするのか明らかにするため、光遺伝学による青斑核の神経細胞の高次聴覚野における神経終末の活動の制御との予備研究を開始した。今後はH30年度の研究をさらに発展させ、第一次聴覚野の神経細胞から細胞内記録の方法を用いて、電気生理学的に記録を行い、細胞の聴覚応答の同定を行った後に、透明化を用いてその形態、投射先を明らかにし、これを先に分類した6種類のパターンに当てはめることで、第一次聴覚野の歌のテンポ、音響学的特徴をそれぞれコードする神経細胞群の形態学的同定を行う。
科学技術文作成指導のための文章評価・解析および教材・指導法の開発

レポート等の文章を書く能力を養成するための教材を作成した。理工系の留学生の最終目的が科学技術論文,レポート,レジュメを書くことを考慮して,題材を基礎科学分野(中学・高校レベル)からとった。開発教材は15のトピックからなっている。これらの教材の開発については「理工系留学生を対象としたボトムアップ型の作文指導および教材開発」という題で研究発表を行った。上記の教材を使って留学生を対象に作文指導を行ったところ,1つの教材に対して様々な解答文が可能であることが明らかになった。そこで,科学技術文として適切な解答文はどのようなものであるかを明らかにするために,教材[木炭の燃焼]を使用して日本語母語話者73人の解答文を収集した。これらの解答文を工学部専門教官3人(分担者を含む)に評価してもらい,この結果について分析を行った。評価の高かった解答文の分析により,科学技術文として不可欠な要素が抽出された。また,評価の低かった解答文データから,不適切とされた箇所を取り出し分類した。この研究結果を,論文「科学技術作文教材の開発およびモデル解答作成のための解答文分析」にまとめた。また,工学系学部日本人学生のレポート文を収集し,レポートの「考察」部分(一部結果を含む)の文章をデータベース化した。これらの文章を工学部専門教官に「考察」として適切な構成,表現であるかを評価してもらい,共通する欠点をまとめた。また,個々のレポートについてのコメントも記述した。日本語教育では科学技術を題材とした文章は上級レベルでも取り上げられることが少ない。現在,科学技術文の作成指導はほとんどの場合,専門課程の指導教官によって行われている。それも,専門教育の一部と認識されているため,留学生に共通する日本語の問題としては意識されていない。結局,留学生の作文指導は,日常的な日本語教育から一気に専門分野での科学技術文へと不連続に移り変わっている。このギャップを埋めるため,専門的な科学技術文作成の前段階となるような,新しい作文指導の方法を確立することが必要である。これが,本研究の目的である。平成12年度は以下のような研究計画で研究を行った。1.試験的データ収集研究分担者が担当する専門科目の授業で,設定された一つのテーマで日本人学生に短いレポートを課す。提出されたレポートを分析し,本研究用のデータの収集,分析の方針を明確にする。2.分析用データ収集決定された方針に基づいたデータを収集するため,研究分担者(並木,池田)がそれぞれの分野で授業の一環として日本人学生(学部2年,3年生対象)にレポートを課す。提出されたレポートをワープロで入力し,文章データベースを作成する。具体的には,研究分担者が担当している機械システム工学科と情報コミュニケーション工学科の授業でデータが収集できる科目を選定し,データ収集を行った。その結果,機械システム工学実験「精密測定」レポート(93人分),情報コミュニケーション工学科レポートNo1(33人分),No2(26人分)を収集した。これらの手書きレポートを分析のため,ワープロ入力し,文章データベースを作成した。データの一部を取りだし,分析方法について検討した。レポート等の文章を書く能力を養成するための教材を試作した。理工系の留学生の最終目標が科学技術論文,レポート,レジュメ等を書くことであることを考慮して,題材を基礎科学分野(中学・高校レベル)からとった。開発教材は13のトピックから成っている。トピックは以下のとおりである。((1)(4)は教材のタイプを示す)(1)[酸の中和][浮力](2)[電磁誘導](3)[自由電子][コンピュータは2進法](4)[木炭の燃焼][スカイダイビング][気温の変化][光の屈折][ボルタ電池][気球][蜃気楼][光通信]これらの教材の開発については「理工系留学生を対象としたボトムアッフ型の作文指導及び教材開発」という題で研究発表を行った。

上記の教材を使って留学生を対象に作文指導を行ったところ,1つの教材に対して様々な解答文が可能であることが明らかになった。科学技術文として適切な解答文はどのようなものであるかを明らかにするために,教材[木炭の燃焼]を使用して日本語母語話者73人の解答文データを収集した。解答者の内訳は日本人学生(工学部1年生)17人,日本語教師7人,一般日本人49人である。これらの解答文を工学部専門教官3人(分担者を含む)に評価してもらい,この結果について分析を行った。良いと評価された解答文の分析によって科学技術文として不可欠な要素が抽出された。これに基づき複数のモデル解答文を作成した。また,評価の低かった解答文データから,不適切とされた箇所を取り出し分類した。この分類に基づき作文指導の際指導すべき項目を明らかにした。以上の研究結果について,論文「科学技術作文教材の開発及びモデル解答作成のための解答文分析」にまとめた。レポート等の文章を書く能力を養成するための教材を作成した。理工系の留学生の最終目的が科学技術論文,レポート,レジュメを書くことを考慮して,題材を基礎科学分野(中学・高校レベル)からとった。開発教材は15のトピックからなっている。これらの教材の開発については「理工系留学生を対象としたボトムアップ型の作文指導および教材開発」という題で研究発表を行った。そこで,科学技術文として適切な解答文はどのようなものであるかを明らかにするために,教材【木炭の燃焼】を使用して日本語母語話者73人の解答文を収集した。評価の高かった解答文の分析により,科学技術文として不可欠な要素が抽出された。この研究結果を,論文「科学技術作文教材の開発およびモデル解答作成のための解答文分析」にまとめた。また,工学系学部日本人学生のレポート文を収集し,レポートの「考察」部分(一部結果を含む)の文章をデータベース化した。これらの文章を工学部専門教官に「考察」として適切な構成,表現であるかを評価してもらい,共通する欠点をまとめた。また,個々のレポートについてのコメントも記述した。