hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ｅラーニング学習者のニーズを反映させたメンタ育成プログラムの開発

本研究の最終年度として、これまでのメンタ資質に関する調査結果を整理し直し、研究論文として発表した。本論文はERICにて公開されている(https://eric.ed.gov/?id=EJ1187487)。メンタ資質調査では、eラーニング学習者がメンタに対してどのようなスキル・能力・態度を求めているかを明らかにするために、質問紙調査を行った。信頼性を高めるために2013ー2016年度に調査を行った。分析の結果、学習者がメンタに求めている資質として、5因子「学習者への指導」「学習者への対応」「学習者への気配り」「教員との連携」「学習者への動機づけ」が抽出された。これらの因子を海外におけるメンタ研究および対面による学習支援研究と比較したところ、「学習者への指導」「学習者への動機づけ」は対面による学習支援と共通の因子であることがわかった。しかしながら、「学習者への対応」「学習者への気配り」はeラーニングのメンタならではの因子であり、特に「教員との連携」は日本のメンタ特有の因子であることがわかった。本研究では、2015年度から、メンタと同じ学習支援者であるティーチングアシスタント(TA)についても同様の資質調査を行い、その結果をもとにTA育成を行っている。今年度は、ライティング科目およびプログラミング科目のTAを対象に、実際の相談場面を模したロールプレイングを行い、実践的なトレーニングを行った。本研究の目的は「eラーニングメンタ育成プログラム」を設計・開発することである.準備期間である本年度は,1)eラーニング履修者およびeラーニングメンタのニーズ分析,2)早稲田大学人間科学部eスクールのメンタを対象とした研修,を実施した.まず,履修者およびeラーニングメンタのニーズ分析では,すでに作成したメンタ重視尺度を用いて,履修者およびメンタを対象に調査を行った.分析の結果,履修者とメンタでは,メンタに必要と考える資質の因子構造が異なることが明らかになった.履修者の因子構造が「学習者への指導」「学習者への対応」「優しい言葉づかい」「仕事の遂行」であるのに対して,メンタの因子構造は「学習者への配慮」「フィードバック」「仕事の遂行」「学習者の状況把握」であった.また,履修者の因子構造にメンタを当てはめ,両者を比較したところ,「学習者への指導」は履修者のほうがメンタよりも有意に高く,「優しい言葉づかい」「仕事の遂行」はメンタのほうが履修者よりも有意に高かった.すなわち,履修者はメンタに実質的な指導スキルを求めているのに対し,メンタは履修者への接し方や教員から指示された業務を正確に行うことを重視していることが明らかになった.この結果を踏まえ,早稲田大学人間科学部eスクールのメンタを対象とした研修では,「説明力向上セミナー」と題し,「専門用語の説明の仕方」および「指示の伝え方」に関する講義実習を行った.専門用語の説明の仕方では、パラグラフ・ライティングの「定義」パターンを扱い,メンタ自身の研究分野における専門用語を説明する実習を行った.また,指示の伝え方では、情報整理の方法や画面上での見やすさのコツを扱い,教員からの指示をeラーニング学習者にわかりやすく伝える実習を行った.受講後のアンケートでは,本研修の役立ち度の平均は5段階中4.76,満足度の平均は4.64であった.昨年度の準備期間を経て,本年度はフェーズ2実践期間(3年間)の1年目であった.準備期間では,学習者がメンタにどのような資質を求めているのかを調査し,メンタ資質重視度として「学習者への指導」「学習者への対応」「優しい言葉づかい」「仕事の遂行」の4因子を明らかにした.本年度は,この4因子の中で学習者が最も重視していた「学習者への指導」を育成するためのトレーニングを開発・実施した.トレーニングの受講者は早稲田大学人間科学部通信教育課程(通称eスクール)のメンタ52人,内容はガニェの学習成果5分類,9教授事象をもとにした学習者向けのミニ授業の設計であった.また,本年度は,メンタと同じ学習支援者であるティーチングアシスタント(TA)についても同様の資質調査を行った.対象は公立大学の情報系学部の学生143人であった.因子分析の結果,TA資質重視度では「授業内容に関する専門知識」「学習者個別への対応」「学習者への励まし」「教室全体への対応」の4因子が抽出された.メンタ資質重視度とTA資質重視度の因子構造を比較したところ,両者は学習内容,学習者個々人への支援態度,学習者の気持ちへの配慮,教室全体への対応から構成されており,ほぼ同じ因子構造を示していた.メンタはネット上での学習者支援,TAは対面授業での学習者支援というように,両者の授業形態は違うものの,これらは学習者を支援する役割を担う職種にとって共通して重視される資質であることが示唆された.来年度以降は,メンタ育成だけでなく,TA育成も視野に入れて研究を進めていきたい.2015年度の計画は,1)メンタ育成プログラムのプロトタイプコースの設計,2)プロトタイプコースの開発までであったが,メンタ育成プログラムのプロトタイプコースとして,早稲田大学人間科学部通信教育課程(通称eスクール)のメンタを対象としたトレーニングを設計・開発し,実施するところまで進めることができた.また,今年度は,研究対象をティーチングアシスタントへと広げ,同様の資質調査を行った.ティーチングアシスタントは,メンタと同じ学習支援者である.調査結果から,ティーチングアシスタントの資質重視度はメンタとほぼ同じ因子構造を持つことが示唆された.

このことから,メンタとティーチングアシスタントは同じ構成・内容の育成プログラムを適用できる可能性が生まれた.本年度は,メンタと同じ学習支援者であるティーチングアシスタント(TA)を対象に,研修を実施した.TAを対象とした理由としては,TAに必要な資質(能力・スキル・態度など)の因子構造が,メンタのそれとほぼ同じであることが挙げられる.研究代表である冨永は,メンタに必要な資質の因子構造を質問紙調査により明らかにし(2013a,2013b,2014a,2014b),さらに同様の方法を用いてTAに必要な資質を明らかにした(2016).メンタ資質とTA資質の因子構造を比較したところ,両者の因子は「学習内容に関する専門知識」「学習者個々人への支援態度」「学習者の気持ちへの配慮」「教室全体あるいは教員への対応」から構成されており,ほぼ同じ因子構造を示していた.両者の支援形態は違うものの,これらの因子は学習者を支援する職種にとって共通して重視される資質であると言える.したがって,メンタとTAは同じ構成・内容の育成プログラムを適用できると考えられる.そこで,本年度は1年生の必修授業であるライティングのTA9人を対象に,研修(12回)を企画し,実施した.研修では,TA資質重視の因子構造をもとに作成した「TAガイドブック」を利用した.学習支援は,個々の学習者の理解度や課題の進捗状況等によって異なる.そのため,TAガイドブックは,TAが状況を把握し,その状況にあった対応を考えられるようなワーク形式とした.また,研修ではロールプレイやTA同士のピア・レビューを多く行った.学習者が実際に書いた文章を使ったロールプレイだったため,実践に近いトレーニングを行うことができた.TAを対象としたアンケートでは,「人に教えるための知識を得た.授業に関連する知識はもちろん,相手に対してどのような聞き方をしたり,どのような距離感や姿勢でいればよいかなど,傾聴に関するスキルも身につけることができた」などの感想が見られた.2016年度の計画は,1)メンタ育成プログラムのプロトタイプコースの開発,2)プロトタイプコースの実施までであったが,必要な資質の因子構造が同じことから,まずTAを対象とした研修(12回分)をプロトタイプとして開発し,実施した.参加したTAの感想はおおむね良好であった.しかしながら,TA資質の各因子の下位尺度得点について研修前と研修後を比較したところ,「学習者の気持ちへの配慮」は効果量大(d=0.80)であったが,「学習者個々人への支援態度」と「教室全体に対する対応」が小程度の効果量(d=0.32;d=0.26),「学習内容に関する専門知識」がほとんどなし(d=0.16)であった.この結果から,TAを担当したことにより,学習者に共感を示し,学習者が課題等に積極的に取り組めるように励ます態度が育まれていくと推測される.「学習内容に関する専門知識」については,TAの感想に「自分では疑問に思わなかったようなことを質問されたときに,意外とうまく言葉にできないことがあり,実ははっきりとはわかっていなかったということがわかった」なども見受けられた.TAを担当することにより,自分の理解不足を改めて意識する場合も多いと考えられる.この経験がTA自身の学習意欲向上に向かうような指導が必要である.
高校生物における「DNA研究の歴史」の仮想実験教材の開発と活用

研究目的高等学校で履修する生物基礎の中の「DNA研究の歴史」の単元では、過去に行われてきた遺伝子やDNAに関する実験が紹介されている。しかしながら、細菌や放射性物質を使用する実験であるため、授業で実施することは困難であり、実験の紹介のみで知識伝達型の授業で終わってしまうことが多い。そこで、「DNA研究の歴史」に記載されている実験について、タブレット端末を使用して仮想的に体験することで、課題解決型の授業が行えるような教材を開発し、授業で活用した。研究方法・教材の開発教材はMicrosoft PowerPointを使用して開発し、タブレット端末でも操作できるようにするとともに、授業中にスクリーンで提示できるようにした。「DNA研究の歴史」に記載されている、1グリフィスの実験、2エイブリーらの実験、3ハーシーとチェイスの実験の3つの実験教材を作成した。さらに補助教材として、肺炎双球菌と白血球の関係に関するアニメーション、大腸菌内でのファージの増殖の様子を示したアニメーションを作成した。これらの教材は教科書の図をもとに作成し、教科書と教材を対応できるようにした。・教材の活用平成28年度の高等部1年生24名を対象に、必修である生物基礎の授業で開発した教材を使用した。授業実施後、生徒に評価問題と質問紙調査を実施して評価し、効果を検証した。また、授業中に使用したワークシートの記述からも検証した。研究成果通常では困難な実験を、タブレット端末を使用して生徒自らが実験結果を導くことで、科学的・論理的な見方や考え方を養えることが明らかとなった。評価問題や質問紙調査の結果からは、仮想実験教材を使用することで、授業の興味・関心や理解が深まったり、授業内容の定着につながったりしたことが明らかとなった。
国際通貨理論とそのミクロ的基礎

当研究では数種類の通貨が国際通貨として,競合するような状況を考察するためのモデルを構築し,その分析をおこなった.モデルとしては不完備市場の理論を応用したものを構築した.各国には戦略的なプレーヤーとして扱われる政府がおり,それぞれの経済では不完備市場が成立している.各国政府は通貨の供給と税率をコントロールすることで,自国通貨で測ったインフレ率や,公共財の供給量に影響を与える.プレーヤーとしての政府間での競争,および各国の通貨体制の均衡に与える影響の分析を行ったところが,当研究の最大の成果である.具体的な分析結果の一例を以下に挙げておく.一般の貿易理論と異なり,輸出入の自由化よりもこれを制限する鎖国のほうが,「弱い」通貨を持っている国にとっては望ましい.もちろん,貿易利益があるより一般のモデルに拡張した場合,貿易利益と当論文から導かれた貿易の不利益との間にトレードオフが生じる.1つのモデルの完成はしかし,新たな問題を生む.近年のアジアの通貨危機とも関連するが,通貨の持つ慣習としての側面の重要性が研究の過程で次第に明らかになってきた.通貨は人々が信任するからこそ,価値を持つことができるからである.複数の通貨がある場合はなおのこと,通貨の選択も含めて,大きな問題に発展していく.この慣習の問題の研究はまだ端緒についたばかりであるものの,通貨に限らず,経済の商慣行とも関連する.現時点では,別掲した発表論文との関連で,貸し渋り問題の研究も始めており,今後のより一層の研究の必要を感じている.国際的な経済活動は国内の活動同様、交換の媒介としての通貨の使用が必要となる。様々な法的規制によってその流通をある程度まで強制し得る国内通貨と異なり、国際的取引手段としての通貨の盛衰は「見えざる手」の働きによって決まるところが大きい。当課題の下での一連の研究では、価値が内生的に定まる不換紙幣の取引手段としての役割を不完全市場の枠組で分析した。1つの研究(共著者:林文夫)ではまず、国家の法的介入がない国内通貨に関する分析を行った。ここでは通貨を介した取引と物々交換とが競合する経済を考え、インフレ率と取引形態、パレート最適性との関係等に関する分析を行なった。具体的には均衡の性質を考えることから分析を始めた。まず通貨が存在しない場合の均衡とその下での物々交換の交換率を考える。次に貨幣も交えた経済を考えた時に、この交換率がインフレ率を超えている財同士の間では物々交換に加え、貨幣的取引が行われることが判った。また、物々交換の余地が存在しない均衡は市場の不完全性にもかかわらずパレート最適となることも示された。次の研究ではこれを2国モデルに拡張し、通貨体制の問題を分析した。この研究はまだ継続中であるがすでに興味深い結果が得られている。その1つが鎖国と自由貿易との比較で弱い-すなわち国際取引手段に用いられない通貨を持っている国にとっては鎖国状態の方が望ましい、というものである。この結果は凸経済で価格の歪みがないならば、自由貿易が各経済の社会更生を増加させるという一般の信念を覆すものである。とはいえ、その理論は至極単純である。「弱い」国が開国すると「強い」国の通貨を用いて、貿易をすることとなる。相手国の発行した通貨を手に入れるために働くということが個人的には最適となるが、社会的に見ると「ただ働き」になってしまうため-国全体の厚生は低下するわけである。当研究では数種類の通貨が国際通貨として,競合するような状況を考察するためのモデルを構築し,その分析をおこなった.モデルとしては不完備市場の理論を応用したものを構築した.各国には戦略的なプレーヤーとして扱われる政府がおり,それぞれの経済では不完備市場が成立している.各国政府は通貨の供給と税率をコントロールすることで,自国通貨で測ったインフレ率や,公共財の供給量に影響を与える.プレーヤーとしての政府間での競争,および各国の通貨体制の均衡に与える影響の分析を行ったところが,当研究の最大の成果である.具体的な分析結果の一例を以下に挙げておく.一般の貿易理論と異なり,輸出入の自由化よりもこれを制限する鎖国のほうが,「弱い」通貨を持っている国にとっては望ましい.もちろん,貿易利益があるより一般のモデルに拡張した場合,貿易利益と当論文から導かれた貿易の不利益との間にトレードオフが生じる.1つのモデルの完成はしかし,新たな問題を生む.近年のアジアの通貨危機とも関連するが,通貨の持つ慣習としての側面の重要性が研究の過程で次第に明らかになってきた.通貨は人々が信任するからこそ,価値を持つことができるからである.複数の通貨がある場合はなおのこと,通貨の選択も含めて,大きな問題に発展していく.この慣習の問題の研究はまだ端緒についたばかりであるものの,通貨に限らず,経済の商慣行とも関連する.現時点では,別掲した発表論文との関連で,貸し渋り問題の研究も始めており,今後のより一層の研究の必要を感じている.当研究では数種類の通貨が国際通貨として、競合するような状況を考察するためのモデルを構築し、その分析を行った。モデルとしては不完備市場の理論を応用したものを構築した。各国には戦略的なプレーヤーとして扱われる政府がおり、それぞれの経済では不完備市場が成立している。各国政府は通貨の供給と税率をコントロールすることで、自国通貨で測ったインフレ率や、公共財の供給量に影響を与える。プレーヤーとしての政府間での競争、および各国の通貨体制の均衡に与える影響の分析を行ったところが、当研究の最大の成果である。具体的な分析結果の一例を以下に挙げておく。

一般の貿易理論と異なり、輸出入の自由化よりもこれを制限する鎖国のほうが、「弱い」通貨を持っている国にとっては望ましい。もちろん、貿易利益があるより一般のモデルに拡張した場合、貿易利益と当論文から導かれた貿易の不利益との間にトレードオフが生じる。1つのモデルの完成はしかし、新たな問題を生む。近年のアジアの通貨危機とも関連するが、通貨の持つ慣習としての側面の重要性が研究の過程で次第に明らかになってきた。通貨は人々が信任するからこそ、価値を持つことができるからである。複数の通貨がある場合はなおのこと、通貨の選択も含めて、大きな問題に発展していく。この慣習の問題の研究はまだ端緒についたばかりであるものの、通貨に限らず、経済の商慣行とも関連する。現時点では、別掲した発表論文との関連で、貸し渋り問題の研究も始めており、今後のより一層の研究の必要を感じている。
線溶系因子を標的としたがん治療法の開発

研究代表者らは、本特定領域研究班において、血液線維素溶解系(線溶系)因子群のがん病態における機能の解明を中心に、これを基礎とした新規抗がん分子標的療法開発までをその目的の範疇とした研究を進めてきた。昨年度までに代表者らは、マウス生体中において潜在型酵素であるpro-マトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)から活性型MMPへの変換が、線溶系因子プラスミノーゲン(Plg)の活性化-プラスミンの生成によって制御されていること、さらに遺伝子組み換え型組織型Plgアクチベーター(tPA)の投与により、組織中のMMPの活性化と骨髄ストローマから細胞増殖因子Kit-ligand(Stem cell factor)の膜型から可溶型への細胞外ドメイン分泌(プロセシング)が誘導され、移植されたマウス悪性リンパ腫細胞の生体内増殖が促進されること等を明らかにした。今年度の研究で、代表者らは、MMP活性抑制作用を有する線溶系因子プラスミンの阻害剤YO-2を使用することにより、マウス悪性リンパ腫細胞の増殖抑制に成功した。抗線溶-プラスミン阻害剤の作用機序としては、血中のMMP活性、および末梢組織中で血管新生因子やケモカインの供給源となる骨髄由来の炎症性細胞の腫瘍組織中への動員抑制を介して、生体内のリンパ腫細胞増殖を制御するものと考えられた。本研究成果は、プラスミンをはじめとする各種線溶系因子群、また骨髄由来細胞の動員に関与する各種プロテアーゼ活性が、ある種のがんについては新規分子標的となり得ることを明確に示したものであり、当初の主目的を達成したものと言えよう。今後は他のがん腫に対する効果、従来のがん化学療法との併用効果を含め、より臨床応用を意識した研究の展開を想定している。研究代表者らは、がん細胞の組織内浸潤、転移に必須の因子と以前より考えられている金属要求性蛋白分解酵素マトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)の活性化を制御することが、近年の研究で示唆されている血液線維素溶解系(線溶系)因子群の生体内がん増殖、病態形成上での機能解析を本特定領域研究の中で進めてきている。昨年度までに代表者らは、マウス生体中において潜在酵素であるpro-MMPからのMMPの生成が、線溶系因子プラスミノーゲン(Plg)の活性化とプラスミンの生成によって制御されていること、さらに遺伝子組み換え型組織型Plgアクチベーター(tPA)の投与により、組織中のMMPの活性化が誘導され、さらにこのプロセスにより主に骨髄ストローマからの分泌が示唆されている細胞増殖因子Kit-ligand(Stemcell factor)の膜型から可溶型へのプロセシングの過程が促進されること等を解明した。今年度の研究で、マウス悪性リンパ腫細胞の生体内増殖が、tPAの投与によって促進されること、さらにこの機序として、線溶系の酵素活性が、MMPの活性制御を介して、腫瘍細胞または造血系、血管内皮系細胞を含む各種組織前駆細胞の動員あるいは組織内浸潤を制御していることが示唆された。また、これに加え代表者らは、がん増殖に寄与することで知られる生体因子である血管内皮増殖因子、またはケモカインCXCL12の生体内供給媒体となる血小板、またはその他の骨髄由来細胞の産生、増殖及び組織内浸潤が、MMP-9の活性によって制御されていること等を報告した。線溶系、そしてMMP活性を介した骨髄由来の各種細胞の末梢組織への動員と血管新生、がん増殖との関連性を示した本研究成果は、各種線溶系因子群、また骨髄由来細胞動員の制御因子群が、がん治療の新たな分子標的となり得ることを示唆している。
シリコン中のドーパント原子を用いた高精度電荷制御の研究

半導体中の局在準位を用いた電荷の高精度転送を実現するために、その素過程を調べ以下の結果を得た。まず、電子正孔再結合過程を実時間で観測できる手法を確立し、捕獲断面積などの情報を抽出することに成功した。また、単一界面欠陥の再結合過程を調べ、2電子再結合が生じていることを見出した。この結果は、チャージポンピング法の基礎をなす電荷再結合のメカニズムが、SRH理論では記述できないことを強く示唆している。さらに、シリコン中の浅い準位を有するドナーのスピン状態を電子スピン共鳴法を用いて調べ、砒素のみ、常磁性化していないことを示唆する結果を得た。平成25年度は、特に再結合過程を用いた電子転送を念頭に、チャージポンピング法の新しい評価手法を検討した。同手法は、再結合過程の実時間観察を可能にするものであり、これまでの評価法に比べ、より多くの情報を得ることができるようになると期待される。また、単電子のダイナミクスを見るための測定系を立ち上げることを前提として、ランダムテレグラフシグナルの観測を行い、特異な3値の信号が観測されるなど、新しい現象も顕在化しつつある。平成25年度に、電子正孔の再結合過程を実時間で観測する新たな手法を開発したことを受け、本年度は、同手法を用いた界面局在準位を介する再結合過程の動力学を詳しく調べた。その結果、これまで複雑な解析が必要であった捕獲断面積の導出が簡易にできること、電子放出過程は、主に二つの異なるプロセスが存在するなど、新たな知見が得られた。また、この結果をもとに、EDMRをチャージポンピング過程に適用し、深い準位による電荷転送のEDMR観測にも成功した。同結果は、電荷の高精度転送のみならず、スピン偏極電子の高精度転送にも道を拓くものである。一方、砒素ドープシリコンの電子スピン共鳴信号を詳細に調べ、砒素ドナーは、リン、アンチモン、ビスマスなどの他のドナーと異なり、低温で常磁性化しにくい(スピン対を作り易い)ことを強く示唆する結果を得られた。同結果は、スピン相関を有する電子対の高精度転送に道を拓くものであり、本課題から派生した新知見であるということができる。本課題で開発された再結合過程の実時間観察手法は、これまでに観測できなかった再結合過程の詳細を調べることができるものである。これにより、次年度に向けて強力な評価手法を確立できたのみならず、より汎用性の高い再結合過程評価手法として活用が期待できる。同手法を用いた界面再結合中心の動力学に関して、Applied Physics Letters誌に、二報を報告している。27年度が最終年度であるため、記入しない。ナノエレクトロニクス再結合過程の実時間観測技術とEDMRを組み合わせることにより、単一の再結合過程のダイナミクスを調べることができる、超高感度評価手法を確立する。また、同手法を、単一ドーパントの再結合過程に適用し、単一再結合を用いた単一電荷転送の精度を評価する。さらに、再結合過程の実時間観測手法の高感度化を目指し、単一再結合過程のダイナミクスを詳細に調べ、前述の評価手法と組み合わせることにより、さらなる高精度評価を行う。新しい測定手法が順調に立ち上がった。本手法は世界にも例がなく、今後汎用性の高い評価手法として期待される。次年度の研究計画に沿って、備品に用いる消耗品を備品の仕様に合わせて購入する必要があるが、備品の使用な具体的内容が現時点で不明確なため。本年度に立ち上げた新手法を基軸にして、再結合過程を利用した単一電子転送の精度評価に着手する。インジウムなどのアクセプターにおける電子捕獲(電子正孔再結合)過程は、発光(フォノンとノンフォノン)過程と非発光(オージェ)過程が共存している。間接半導体であるシリコンでは発光プロセスによる緩和時間が長く、したがってオージェ過程が支配的となるため、一般にシリコンは非発光である。しかしながら、オージェ過程のための余剰電子が存在しない場合はその限りでなく、(周囲に欠陥等の非発光中心がなければ)発光プロセスが支配的になると期待できる。本年度は、チャージポンピングの過程において、インジウム原子への電子供給プロセスに当該電荷転送技術を適用する。これにより、供給電子数を制限し、オージェ過程を抑制できることを実証する。オージェ過程と発光過程では、その緩和時間の電子数依存性、温度依存性が異なるため、これらの関数として、転送電流の周波数応答を調べる。これにより、発光過程が支配的となる実験条件を明らかにする。また、EDMRと本手法を併用した新しい電荷輸送評価手法を確立していく。次年度購入予定備品の仕様が確定した時点で予算の執行を行う。その他(分析費等)の支出が抑えられたため。
光学活性な二核鉄錯体による部位特異的な二本鎖DNA切断と人工制限酵素への応用

本研究は、標的生体高分子に二本鎖DNAを選び,光学活性なジアミンから誘導される二核鉄錯体による二本鎖DNAの目的位置を選択的に切断する人工制限酵素の開発を行い、染色体DNAの機能制御を目指す。pUC19プラスミドDNA0.57μgを用い、50mMトリスホウ酸緩衝液中アスコルビン酸存在下1及び硫酸第一鉄(モル比1:2)を混合し(以後鉄錯体1と呼ぶ)37°Cで1時間インキュベートした。その後エチジウムブロマイド含有1%アガロースゲルを用いて電気泳動を行い、蛍光強度比からDNA切断活性能を評価した。実験は全て空気中で行った。1)鉄錯体1の濃度が5μMでは完全にForm Iの消失が観測された。2)次にインキュベート時間とDNA切断反応の関係を調べたところ、鉄錯体1はインキュベート直後からForm IIIが生成した。反応開始1分後form Iが消失し30分後では完全にForm IIIだけが観測された。次に、pUC19DNAを用いPCR法により調製した253塩基対フラグメントを用いてDNA切断を行った。鉄錯体1はAT-richな部位を切断していることがわかった。これらの結果から、鉄錯体1はDNAの二本鎖を同時に、かつ、塩基特異的に切断している可能性が高いと考えられる。本研究は標的生体高分子に二本鎖DNAを選び、光学活性なジアミンから誘導される二核鉄錯体による二本鎖DNAの目的位置を選択的に切断する人工制限酵素の開発を行い染色体DNAの機能制御を目指す.次に1のプラスミドpUC19DNAの切断能について検討した.条件:空気下,鉄(III)塩をモル比1:2でよく混ぜたもの又は鉄(III)塩のみをそれぞれDNAの50.0mM TrisBorate buffer (pH 8.1)溶液に添加し,すぐにH_2O_2(酸化剤)を加え,37°Cで60minインキュベートした.その後,反応停止剤として0.5M EDTA bufferを加え,エチジウムブロマイド含有1.0%アガロースゲルを用いて電気泳動を行った.蛍光強度から,Form I, Form II,およびForm IIIの生成比を求めた.0.53μgのDNAに対して,1の濃度を110μMまで変化させたところ,1の濃度が8μMとき、FormIは完全に消失しForm II(84%)とForm III(6%)が生成することがわかった.7μM以下の濃度ではForm I(13%),Form II(84%)とForm III(3%)の割合で切断した.コントロール実験としてFe(III)イオンで行なったところ,Form IIIは生成しなかった.これらの結果から,1はプラスミドpUC19DNAを酸化的に切断することがわかった.本研究は標的生体高分子に二本鎖DNAを選び,光学活性なジアミンから誘導される二核鉄錯体による二本鎖DNAの目的位置を選択的に切断する人工制限酵素の開発を行い染色体DNAの機能制御を目指す.pUC19プラスミドDNA0.57μgを用い、50mMトリス塩酸緩衝液中アスコルビン酸存在下1及び硫酸第一鉄(モル比1:2)を混合し(以後鉄錯体1と呼ぶ)37°Cで1時間インキュベートした。次にpUC19DNAを用いPCR法により調製した253塩基対フラグメントを用いてDNA切断を行った。
子育て期の女性における自己と他者の調整

本研究は,子育て期の女性における「自己と他者の調整」について,面接法と日誌法,および,質問紙法を組み合わせて検討することを木邸とした。「自己と他者の調整」とは,「個としての独立性」と「重要な他者との関係性」という人間にとってともに重要な2つの側面のバランスを,状況に応じて取ることと定義される。最終的に32名の協力者を得て,以下の手順で調査を実施した。まず,事前の質問紙調査にて,基本的属性,子どもの健康状態,夫婦関係,本人の心理的適応状態,家族内の情緒的雰囲気,家事育児分担,家族についての価値観などについて回答を求めた。次に,1回目の面接で,現在までのライフキャリア,現在の生活と将来の希望,子に対する期待などについて問い,Webを用いた日誌法の説明をした。次に,約2ヶ月後に,1回目のWebによる日誌法で,1週間毎日,その日にあった出来事のうち自己と他者の葛藤が生じて調整が必要になったことを記載してもらった。そこから1ヶ月以内に2回目の面接を行い,日誌に記載された内容の確認と,自己と他者の調整に関するリフレクションを求めた。再び2ヶ月後に1回目と同様の手続きで日誌法を実施し,その後に3回目の面接調査を行い,日誌内容の確認と子育てや仕事についての考えを聴取した。最後に,追跡調査を行い,アイデンティティ,価値観,意味づけなどに関する尺度に回答してもらった。現在データを分析中であるが,日常の葛藤には子ども,夫,仕事家庭間といった内容が多く見出されること,そのうち約半数が困った事であると認識しているものの,そのうち半数はその日のうちに解決していること,さらに,面接における振り返りを通した気づきが生じることが示された。現在までに予定していたデータの収集は済んでいる。期限の延長を申請した理由は,分析に時間を要すること,また,さらなる追跡調査,および,本サンプルの特徴を明確化するための調査を検討するためである。今後は,さまざまなデータの分析方法を検討していく必要がある。具体的には,1.子育て記の女性のライフストーリーやアイデンティティの分類,2.日常的な自己と他者の調整の実際について,いくつかの分析枠組みを検討していくこと,3.1と2の関連について検討すること,4.調査中に生じた変化や気づきの検討という点から結果を整理しすることを目指している。現在,分析途中であるが,さまざまな方法の工夫が可能であり,どのような結果を提示することが学術的および社会的に意義があるのかについて,慎重に検討を行う必要がある。本研究の目的は,子育て期の女性(20-40代の大卒で就労経験のある子育て中の女性)の「自己と他者の調整」について,特に仕事と家庭のバランスという視点から,短期縦断的に検討することである。「自己と他者の調整」(平井,2000,2006,印刷中)とは,「個としての独立性」と「重要な他者との関係性」という人間にとってともに重要な2つの側面のバランスを状況に応じて取ることと定義される。子育て期の女性が,家族(夫,子ども,原家族)や非家族(職場,友人,地域の人々など)との関係の中でどのような調整を行っているのかを明らかにすること,また,それを通して家庭と仕事のバランスどのように取っているのかを明らかかにすることで,多重役割を担う女性たちの自己と他者の調整について検討する。本年度の主な計画は,調査の実施に向けて調査内容を決定することであった。このために先行研究の精査,および,当事者および他の専門家に対するヒアリングによる検討を行った。本研究テーマに関わる研究は領域を超えて急速に増えてきているため,心理学に限らず,社会学や経営学などの研究も把握する必要があった。検討の結果,社会構成主義的な臨床心理学が重視するナラティブ・アプローチと,経営学領域から検討されている「意味マップ」の概念などが有用であると判断された。そこで,初めの面接で現在のライフスタイルについてのライフストーリを聴取した上で,Web上のツールを利用した日誌法により日々の自己と他者の調整にデータを収集することで,本人による意味づけと日常の行動の両者についてデータを収集することとした。また,調査対象者については,当初よりも本人や子どもの年齢を限定する必要があると判断された。上記の内容の検討とは別に,協力者の募集について何人かの知人や知人を通した人々に協力の同意を得た。また,別の募集を行うフィールドを確保した。当初の計画では初年度に調査を開始する予定であったが,調査内容の決定に時間がかかったため,やや遅れている。その理由は,1ヒアリングの結果,実際の「自己と他者の調整」の意味する内容が広範囲に渡るため,どのように整理または焦点化してデータを収集するべきかについて,また,操作的定義の確立に必要なモデルの作成に時間がかかったこと,2このテーマの多領域に渡る研究の激増を受け,先行研究の整理に時間がかかったことなどが挙げられる。やや開始が遅れたものの,現在,調査を開始したところである。本研究は,子育て期の女性の「自己と他者の調整」について,面接法と日誌法を組み合わせて短期縦断的に検討することを目的とした。「自己と他者の調整」(平井,2000,2006,2017)とは,「個としての独立性」と「重要な他者との関係性」という人間にとって共に重要な2つの側面のバランスを,状況に応じて取ることと定義される。本研究では,子育て期の女性がさまざまな他者とどのような調整を行い,また,それを通して自らのアイデンティティをどのように構築また再構築していくのかについて明らかにすることをねらいとした。

前年度における理論的検討および予備調査に基づく検討から,多様な要因を統制するために,調査協力者は子育て中の女性の中でも年齢は30代後半から40代,短期大学卒業以上,子どもは1人または2人で,末子が4歳以上かつ長子が中学生以下に限定した。専業主婦業の者と就労している者,また,就労している者のうち就労を継続してきた者と一時中断して再開した者とが一定数含まれるよう募集において配慮した。調査内容は,事前の質問紙調査,現在の生活に至るまでのライフストーリーを聴取する第1回の面接調査,2ヵ月後に1週間の日常に実際に起った調整について記録するWebを利用した日誌法,Web調査の内容の詳細を振り返って確認する第2回の面接調査,そして,さらに2ヵ月後にWebによる日誌法を再度1週間実施してもらった後で,第3回の面接調査を行うこととした。調査全体で半年以上を要する。本年度は本調査を実施し,現在までに32名の協力を得た。サンプル数は十分であると考えられたことから一旦募集は停止している。調査は継続中で,一部の協力者は予定していた全調査を終えている。調査協力者の募集も調査の実施も順調に進み,実績の概要の末尾に記した通りの一定数のサンプル数を確保し,調査は継続している。一部の協力者については予定していた調査を終了しており,分析枠組みの検討に入っている段階である。本研究は,子育て期の女性における「自己と他者の調整」について,面接法と日誌法,および,質問紙法を組み合わせて検討することを木邸とした。「自己と他者の調整」とは,「個としての独立性」と「重要な他者との関係性」という人間にとってともに重要な2つの側面のバランスを,状況に応じて取ることと定義される。最終的に32名の協力者を得て,以下の手順で調査を実施した。まず,事前の質問紙調査にて,基本的属性,子どもの健康状態,夫婦関係,本人の心理的適応状態,家族内の情緒的雰囲気,家事育児分担,家族についての価値観などについて回答を求めた。次に,1回目の面接で,現在までのライフキャリア,現在の生活と将来の希望,子に対する期待などについて問い,Webを用いた日誌法の説明をした。次に,約2ヶ月後に,1回目のWebによる日誌法で,1週間毎日,その日にあった出来事のうち自己と他者の葛藤が生じて調整が必要になったことを記載してもらった。そこから1ヶ月以内に2回目の面接を行い,日誌に記載された内容の確認と,自己と他者の調整に関するリフレクションを求めた。再び2ヶ月後に1回目と同様の手続きで日誌法を実施し,その後に3回目の面接調査を行い,日誌内容の確認と子育てや仕事についての考えを聴取した。最後に,追跡調査を行い,アイデンティティ,価値観,意味づけなどに関する尺度に回答してもらった。現在データを分析中であるが,日常の葛藤には子ども,夫,仕事家庭間といった内容が多く見出されること,そのうち約半数が困った事であると認識しているものの,そのうち半数はその日のうちに解決していること,さらに,面接における振り返りを通した気づきが生じることが示された。現在までに予定していたデータの収集は済んでいる。期限の延長を申請した理由は,分析に時間を要すること,また,さらなる追跡調査,および,本サンプルの特徴を明確化するための調査を検討するためである。
ブレインクラウドに基づいた脳卒中リハビリテーション補助システム

脳卒中のリハビリテーションは、リハビリ期間が長い、介護コストが高い、回復過程における定量的評価方法が無いなどの問題点がある。本研究では、データマイニングやオントロジー、ロボット技術を融合したもので、脳卒中リハビリに向けてのデータ収集から知識化までを自動的に行い、支援を補助するサービスを提供する。また、リハビリテーションを支援するウェアラブルデバイス、商業化ロボット、協力開発した全方向移動補助ロボットなどをサービス端末とし、個人のデータを絶えず収集することで、サービスの個別化、回復期リハビリの程度や機能回復の経過を定量的に評価する。
フルプレキャスト鉄筋コンクリート造コア壁の構造性能に関する研究

超高層鉄筋コンクリート造建物においてコア壁は地震動を有効に低減できる重要な耐震要素である。一方、フルプレキャストコア壁は現場打ちの場合に比べてより早く施工でき、鉄筋コンクリート構造建物の建設には有効である。本研究では、L形フルプレキャストコア壁の隅角部およびその近傍の壁板部分を模擬したフルプレキャスト壁柱の水平加力実験を実施し、その構造性能を検討した。フルプレキャスト化の方法としては、コア壁を柱形に分割し、コッターを設けグラウトを充填する方法とした。実験の結果、フルプレキャストコア壁の構造性能が明らかとなった。超高層鉄筋コンクリート造建物において、最近、建物の中央部に重要な耐震要素としてコア壁を配した構造が増加しており、今後、本構造建物は、より一層増加していくと考えられる。しかし、現在のところ、コア壁を施工するにあたり、フルプレキャスト化は全く図られていない。本構造の今後の発展の為にはフルプレキャスト化は不可欠であるが、フルプレキャスト化した場合の構造性能は不明であり、構造性能の解明、設計法提案を本研究の目的としている。本年度は研究の2年目にあたり、1年目におけるパイロット実験としての水平加力実験に引き続き、概要を把握するためにフルプレキャストコア壁の水平加力実験を実施した。実験としては、RC造コア壁をフルプレキャスト化した場合についての構造性能を検討するため、コア壁の圧縮端部近傍を模擬したフルプレキャスト壁柱1体による水平加力実験を行った。昨年度の実験においては、フルプレキャスト化の可能性が開けたものの、耐力の点において、一体打ちに対する既往の耐力式による計算値よりかなり低い結果となった。そこで本年度は、より耐力の高いフルプレキャストコア壁を目指して試験体を計画した。壁柱のプレキャスト化は、昨年度同様、壁柱を柱形に分割し、柱部材間の接合面には接合筋を配筋せず、コッターを設けグラウトを充填する方法とした。柱部材間の接合を目的とした配筋として、水平つなぎ筋を集中配筋した。但し、本年度は、柱部材の一体性を増すために、1階柱を上下2分割し、水平つなぎ筋を2階、3階床レベルに加えて1階中央高さにも配筋した。実験の結果、昨年度試験体に比べ、耐力、靭性とも増大し、耐力は既往の耐力式による一体打ちに対する計算値と同程度となった。よって、本研究で用いたフルプレキャスト化の方法により、一体打ちと同程度、もしくはそれ以上の構造性能をもつコア壁の設計、施工の可能性がより明確になったといえる。本年度は研究の3年目(最終年度)にあたり、1、2年目におけるフルプレキャストコア壁の水平加力実験に引き続き、それらと比較検討するための一体打ち試験体による水平加力実験を実施した。実験としては、RC造コア壁の構造性能を検討するため、コア壁の圧縮端部近傍を模擬した一体打ち壁柱試験体1体による水平加力実験を行った。昨年度までの実験においては、フルプレキャスト化の可能性が開けたものの、それと同等の形状、配筋をもつ一体打ちの場合との構造性能の差は明らかでなかった。そこで本年度は、昨年度までのフルプレキャストコア壁と同等の形状、配筋の試験体を計画した。昨年度までの壁柱のプレキャスト化は、壁柱を柱形に分割し、柱部材間の接合面には接合筋を配筋せず、コッターを設けグラウトを充填する方法であった。本年度は、フルプレキャストコア壁における主筋及び帯筋は同配筋とし、水平つなぎ筋に代わりに横筋を配筋した。実験の結果、耐力は既往の耐力式による計算値に対し1.11.3となった。フルプレキャスト試験体では、同比率が1程度であったので、フルプレキャストの方がやや小さい結果となった。本研究で用いたフルプレキャスト化の方法により、一体打ちと同程度の構造性能をもつコア壁の設計、施工の可能性が明らかになったといえる。

本年度は研究の初年度にあたり、2年目以降の水平加力実験のパイロット実験として、概要を把握するためにフルプレキャストコア壁の水平加力実験を実施した。実験としては、RC造コア壁をフルプレキャスト化した場合についての構造性能を検討するため、コア壁の圧縮端部近傍を模擬したフルプレキャスト壁柱1体による水平加力実験を行った。壁柱のプレキャスト化は、壁柱を柱形に分割し、柱部材間の接合面には接合筋を配筋せず、コッターを設けグラウトを充填する方法とした。柱部材間の接合を目的とした配筋として、水平つなぎ筋を2階及び3階床レベルに集中配筋した。実験の結果、最大耐力、限界部材角他、塑性領域の範囲、鉛直接合部における目開き、ずれ等の挙動、壁脚部におけるプレキャスト柱の挙動等が明らかとなった。フルプレキャストのコア壁については、これまでに構造実験は皆無であり、今回、初めてその基本的構造性能が明らかになったといえる。本研究で用いたフルプレキャスト化の方法により、一体打ちと同程度、もしくはそれ以上の構造性能をもつコア壁の設計、施工の可能性が開けたといえる。フルプレキャストコア壁の構造性能を解明するために、当初予定では、2年目は水平加力実験により構造性能に関わる各種パラメーターの影響を検討する予定であった。また、有限要素法を用いて実験に対する解析を実施する予定であった。しかしながら、パラメーターを変化させた実験及び有限要素解析は実施せず、水平加力実験の実施試験体数は1体とした。水平加力実験に関しては、1年目にパイロット試験体として、フルプレキャスト試験体1体による実験を実施したが、耐力の点において、一体打ちに対する既往の耐力式による計算値よりかなり低い結果となった。そこで、破壊状況、塑性領域の範囲、鉛直接合部における目開き・ずれ等の挙動、壁脚部におけるプレキャスト柱の挙動等の実験結果を詳細に検討した結果、フルプレキャストコア壁の耐荷機構は一体打ちの場合とかなり異なることが明らかとなった。このため、2年目である本年度は、それらの検討結果をもとに、より耐力の高い試験体を計画することとした。本研究におけるフルプレキャストコア壁では、耐力を上げるためには、プレキャスト柱間の一体性を高めることが必要であると考えられる。より効果的に一体性を高める方法として、1階柱を上下2分割し、その間に新たに水平つなぎ筋を配筋することとした。新たに考案したプレキャスト柱の分割法、及び水平つなぎ筋の配筋法を用いて水平加力実験を実施した結果、一体打ちと同程度、もしくはそれ以上の構造性能をもつフルプレキャストコア壁の可能性が明らかとなった。したがって、本年度製作の試験体におけるプレキャスト柱分割法及び水平つなぎ筋の配筋法によって、今後各種パラメーターを変化させた実験における試験体の基本形を確立できた。フルプレキャストコア壁の構造性能を解明するために、当初予定では、水平加力実験を試験体数2体で実施する予定であった。また、コア壁のプレキャスト壁板接合部を模擬した部分試験体を用いて接合部実験を実施し、高圧縮応力下における接合部耐力等を把握する予定であった。しかしながら、部分試験体を用いた接合部実験は実施せず、水平加力実験の実施試験体数は1体とした。
物質情報計測における分子認識と精密分離

近年、科学技術はめざましい発展をとげており、物質に関する情報を生み出す計測科学と物質の分離科学の発達は、それを支える基礎技術として多大の貢献をしてきた。21世紀をめざす先端技術の分野では、物質情報の計測において、識別と分離の技術に格段の進歩が求められている。これらの創造を目指す研究は、先導的基礎的研究として高い価値を有するばかりでなく、先端科学領域の進展に対して広範な新しいアプロ-チを可能とするものであり、学術的、社会的要請の強い研究分野として重点的に推進する必要があることはいうまでもない。わが国では、分子認識と精密分離を志向した基礎研究が盛んであり、個々には国際的にも第一級のレベルを有している。この背景を生かし、社会的ニ-ズの強い物質情報計測の視点から、研究者間の討論と研鑽の場を持つことが強く望まれている。本研究は、分子認識に関する第一線の研究者を中心とし、これに分離科学を専門とする研究者を加えた組織をつくり、この領域の基礎研究の進展と体系化を図る準備のための場を持つことを目的とした。また、その結果を踏まえ将来重点研究領域として発展させ、この分野の研究に大きく寄与することを目標とした。本研究では、1)イオンの分子認識と精密分離、2)非イオン性化学種の分子認識と精密分離、3)生体関連物質の分子認識と精密分離、4)化学計測における情報変換と分子認識、5)分離科学における理論と新しい方法の5研究項目を設定し、各研究者間の緊密な研究連絡を行なうとともに、本研究分野の将来に向けての展望を模索した。すなわち、各研究者の研究成果を踏まえた活発な討論により、次年度以降重点研究領域としての充実、発展を期すため重点とする研究項目の設定および分担、研究体制の確立等を中心に具体的内容について討議を進め、吟味を重ねて研究計画のアウトラインを策定した。
タンパク質恒常性の破綻による大腸がん増悪メカニズムの解明

20Sと26Sプロテアソームを使い分ける生物学的な意義は未だ不明である。代表者は近年、がん増悪に関わる転写因子NRF3が、これら両方のプロテアソーム活性を制御する可能性を見出した。本課題では、このNRF3を介したユニークなプロテアソーム制御経路の解析を進めることで、他のがん研究とは異なる角度から、タンパク質恒常性の破綻によるがん増悪機構を解明する。プロテアソーム制御の異常は、がん増悪だけでなく神経変性疾患や細胞老化との関連も報告されている。そのため、本課題から得られるタンパク質恒常性の破綻機構に関する知見は、様々な疾患に対する新たな治療基盤の創出につながると期待できる。
代謝性熱産生と筋線維型変換を制御する因子の作用機構解明と肉生産への応用

人を含む大型ほ乳動物や鳥類は、寒冷環境に対し、骨格筋によるふるえ熱産生および代謝性熱産生(非ふるえ熱産生)によって体温を維持する。すなわち、骨格筋は動物の運動機能のみならず代謝制御、恒常性維持に寄与する。骨格筋による熱産生機構は筋の成長に伴って発達する。骨格筋の熱産生機構が発達する成長時期のニワトリヒナに寒冷刺激を与えると、骨格筋における著しい熱産生反応を誘導できる。このとき、量的な変化として骨格筋肥大、質的な変化として筋線維型の遅筋化、を同時に観察できる。骨格筋の量的質的変化は、運動機能、代謝制御、恒常性維持、および食肉生産へ影響する。本試験では、骨格筋の量的変化、質的変化に対して、それぞれ、ミオスタチン、PGC-1α遺伝子が関与することを明らかとした。さらに、これらの遺伝子発現の変化は急激かつ可逆的であり、厳密な発現時間制御と発現量制御がおこっていることを示唆するデータを得だ。次に、これらの遺伝子発現の厳密な発現制御に関与する因子について探索を行い、候補因子をいくつか同定した。一方、ニワトリ骨格筋に局所的かつ限定的に遺伝子を導入するためにエレクトロポーレーション法を選定し、骨格筋組織の成長を妨げず、組織への損傷を極力へらし、かつ遺伝子発現を最大にするエレクトロポーレーション条件を確立した。そこでエレクトロポーレーション法を用い、確立した条件下で候補因子の導入を行い、骨格筋の量的質的変化誘導について解析を行っている。さらに細胞培養系を用いin vitroにおけるシグナル系再現実験を行っている。鶏胚筋芽細胞を用いた転写制御因子PGC-1αと新規成長ホルモン様タンパク質による骨格筋における代謝性熱産生と遅筋型筋線維誘導の分子機構の解明レトロウィルスの系を用いて新規成長ホルモン様タンパク質を過剰に発現する細胞系の作成を行った。その際、新規遺伝子の細胞内におけるタンパク質の局在を明らかにするため、および内在性タンパク質との区別を図るため、緑色蛍光タンパク質GFPとの融合タンパク質として発現させた。新規遺伝子とGFPとの融合遺伝子をレトロウィルスベクターによって鶏胚筋芽細胞に導入した。次に薬剤耐性遺伝子による選択を行って安定的に目的とする遺伝子を発現する細胞を作製した。しかしながら、新規遺伝子およびGFP遺伝子ともに転写段階において過剰発現することが確認できるが、新規成長ホルモン様タンパク質およびGFPともに翻訳段階では発現を確認することができなかつた。新規成長ホルモン様タンパク質の半減期が非常に短いことが類推された。あるいは、GFPとの融合タンパク質であることが翻訳段階、その後のタンパク質の折りたたみや修飾に影響をあたえていることも考えられた。そこで、新規成長ホルモン遺伝子のみを過剰に発現する細胞系を作成したが、タンパク質の過剰発現を確認することができなかった。以上の結果より、1)プロテアーゼインヒビター添加による分解抑制時の発現確認、2)アデノウィルスベクターなどの一過的高発現系を用いた過剰発現細胞の作成、に加え、3)RNA干渉技術を用いた内在性遺伝子発現の抑制による新規成長ホルモン様タンパク質の機能についての解析、を今後行う予定である。上述に作成した細胞系において、新規成長ホルモン様タンパク質の遺伝子の過剰発現がPGC-1αの発現を弱いながら促進するデータを得ることができた。そこで、前述の1)-3)の実験を行うことによって新規成長ホルモン遺伝子を過剰発現あるいは発現抑制したときのPGC-1αの発現についてさらなる解析を加える予定である。
クォーク力学に基づく原子核構造

原子核構造や高密度物質構造の解明の基礎となる核力を、格子量子色力学の第一原理計算から導出可能にするHAL QCD法を確立した。超新星爆発時の有限温度核物質の状態方程式をクラスター変分法に基づいて導いた。また、高密度量子色力学の第一原理計算にむけてウィルソンフェルミオン行列式に対する簡約公式を導出した。量子少数粒子系計算においては、ガウス展開法を拡張し任意の2体相互作用をする5体系計算を可能にした。大次元ハミルトニアンを扱う必要のある原子核構造計算では、モンテカルロ殻模型を展開し、アルゴリズム改良による一桁近い計算速度の向上を達成すると同時に、エネルギー分散を用いた精密な外挿法を開発した。また、対相関も含んだ時間依存密度汎関数法のコード開発を行い、数桁の速度向上を達成するとともに、さまざまな原子核集団運動へ適用した。過去数年間に、素粒子論と原子核論の分野において、真空と物質のクォーク構造の理解に向けた確実な進歩が生まれつつある。素粒子論においては、クォークの真空偏極を考慮した格子QCD計算(いわゆるフルQCD計算)が大きく進歩し、体積(6fm)^3かつ物理的クォーク質量での計算が手の届く範囲に見えてきた。一方、原子核論においては、現実的核力を用いた核子多体系の厳密計算が可能になりつつある。また、原子核構造論の基礎である核力を格子QCD計算から理論的に導出する道が、本計画研究のメンバーである初田、青木、石井により拓かれ、格子QCD計算による軽い原子核の直接計算の第一歩も藏増らにより踏み出されている。このように、これまで別々に研究されていた隣接する階層の物理が計算科学の進歩により融合し統一的に研究できる可能性が、本計画研究に参加する研究者の貢献により拓けてきている。本計画研究では、フルQCD計算により、核力やバリオン間相互作用の全解明を目指すとともに、その結果に基いた大規模数値計算により原子核構造論、ハイパー核構造論、中性子星内部の高密度物質の構造論を系統的に展開する。過去数年間に、素粒子論と原子核論の分野において、真空と物質のクォーク構造の理解に向けた確実な進歩が生まれつつある:素粒子論においては、クォークの真空偏極を考慮し、かつ現実的なクォーク質量での格子QCD計算(いわゆるフルQCD計算)が数年以内に手の届く範囲に見えてきた。一方、原子核論においては、現実的核力や有効核力を用いた核子多体系の厳密計算が可能になりつつある。これらの進展には、高速計算機の飛躍的な能力向上と新しい計算手法開発の両方が本質的な役割を果たしている。このように、計算科学の発展により計算可能な領域が拡大するだけでなく、これまで別々に研究されていた隣接する階層の物理が融合し統一的に研究できる可能性が開けてきた。この現状を踏まえ、本計画研究では、フルQCD計算による核力やバリオン間相互作用の解明に取り組むとともに、その結果に基いた大規模数値計算で原子核構造論、ハイパー核構造論、および中性子星内部の高密度物質の構造論を系統的に展開すべく、平成20年12月より共同研究や研究打ち合わせを開始した。特に、平成21年3月1日には、理研において「ハイパー核研究と中性子星研究の連携の可能性を探る」という打ち合わせ会を、3月9日には、本計画班キックオフミーティングを開催し、計画班の参加者が一同に会して、素粒子・原子核・宇宙の立場から連携を強化するための方向を探った。本計画研究の主要目的は、素粒子物理学と原子核物理学の研究者が連携をとりながら、格子QCDを用いた核力研究を進展させ、フルQCD計算により、核力やバリオン間相互作用の全解明を目指すとともに、その結果に基いた大規模数値計算により原子核構造論、ハイパー核構造論、中性子星内部の高密度物質の構造論を系統的に展開することである。特に今年度は以下のような進展が得られた。1.クォークの真空偏極を取り入れたフルQCD計算により、核力の中心力、テンソル力を定性的に導出することに成功した。今後、より軽いクォーク質量と大きな格子サイズでの定量的計算につなげていく予定である。また、AN相互作用や、より一般にハイペロン相互作用についても、フルQCD計算を行った。さらに、KN相互作用やクォーク-反クォーク相互作用などの新しいチャンネルへの拡張について検討を始めた。2.核力の短距離部分に関する理解を深めるために、演算子展開を持いた解析的研究を行い、数値シミュレーションで得られている斥力芯の構造や、テンソル力の短距離成分との比較を行った。3.現象論的に知られている現実的核力とUMOA法を用いて、これまでで最も重いNi56原子核の基底状態エネルギーの第一原理計算を初めて成功させた。