hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生体特異的界面応答機能を有する材料の合成と機能制御

細胞応答制御機能を有するバイオ複合材料の合成(今西)においては,種々の割合の2ーヒドロキシエチルメタクリレ-ト(HEMA)とエチルメタクリレ-トの共重合体を作成し,その膜に少量のインシュリンを固定化して,線維芽細胞の培養に供したところ,HEMA含率が高い場合と低い場合に,増殖が抑制された。また,増殖蛋白質インシュリンに,接着蛋白質のコアペプチドRGDSをハイブリッド化した変異蛋白質が,増殖を著しく促進した。細胞特異的認識・応答制御材料の分子設計(片岡)においては,PHEMA/ポリアミングラフト共重合体(HA)をコ-トしたビ-ズを充填したカラムを用いて,NK細胞を濃縮できることを示した。さらに,温度を変えることによるB細胞膜の流動性の変化を利用して,B細胞のHA表面識別様式を変化させ得ることが示された。さらに,モノアミン型とジアミン型の側鎖を有するポリスチレン誘導体について,膜表面へのウシ血管内皮細胞の接着に顕著な濃度効果を観測した。ハイブリッドミクロスフェア表面での認識応答とその制御(川口)においては,分散安定性が良好で,非特異的蛋白質の吸着性の低いDNA固定化粒子を合成し,転写制御因子の分離精製を行った。また,感温性ヒドロゲル粒子として,ポリ(Nーイソプロピルアクリルアミド)粒子を調製し,血清蛋白質の吸着性の温度依存性を明らかにした。生体系の界面制御技術の開発と人工組織体の構築(松田)においては,RGDSを側鎖に組込んだ疎水性共重合体膜上での血管内皮細胞の増殖と,RGDSを側鎖に組込んだ親水性共重合体ゲル中での平滑筋細胞の増殖に成功し,二次元及び三次元人工細胞外マトリックスのプロトタイプが分子設計された。また,親水/非親水領域を膜表面に形成させ,細胞接着の0/1制御によりパタ-ン化人工組織体の形成を可能にし,細胞の接着制御により二次元組織の形態制御が可能であることを示した。
次世代の育児行動に及ぼす胎児期/子宮内環境の解析：育児放棄の原因の解明とその回復

膜受容体のエンドサイトーシスを制御するCIN85遺伝子を欠損したノックアウトマウスを作成した。このマウスは、多動性と育児放棄(ネグレクト)の表現型を示した。育児放棄については、妊娠・分娩後に正常な育児行動を発現するためには胎仔期に母親から適正な量のプロラクチン(prolactin, PRL:脳下垂体前葉ホルモンの一つ)に暴露されることが必要であることを明らかにした。本年度は、このネグレクトが遺伝子変異のない正常なマウスでも起こりうることを示すために、マウス妊娠後期における母体PRLの動態と薬物によるPRL分泌低下に対する将来の育児行動への影響を解析した。妊娠17日目の午前8時から妊娠20日目の午前0時まで、4時間毎に母体血を採取し血漿PRL濃度をELISA法により測定した。妊娠19日目午前8時までそれまで低値だったPRL濃度は午後12時に高値を示しそれ以降分娩まで高値が維持された。この妊娠19日目以降の血漿PRL濃度の上昇を抑えるため、高PRL血症の治療薬であるブロモクリプチン(bromocriptine) 200 μgを1日2回腹腔内へ投与した。母体の血漿PRL濃度の上昇は見られず低値のまま分娩した。この分娩によって生まれた新生仔を里親に育てさせた。成熟させ交配後、妊娠・分娩後の育児行動を観察した。その結果、生理食塩水を投与した対照群に比べブロモクリプチン投与の母親から生まれた仔等は有意に育児行動が抑制された。以上の結果は、将来(次世代)の育児行動の発現には分娩直前の母体によるPRL surgeの胎仔側の受容が不可欠であり、ネグレクトはその機構の破綻によって起こることを示している。CIN85遺伝子欠損マウスにおけるネグレクトは、CIN85遺伝子を欠損したことによる間接的な作用であり、母体のPRLと胎仔との直接的な関係性を示したものではなかった。今年度、遺伝的に正常なマウスに薬剤(ブロモクリプチン)を使って妊娠後期の血漿PRL濃度の減少させることでもネグレクトが誘発できたことは、生理学的に意味のあることであり育児放棄の現象を理解する上で大きな進展である。今後の研究の推進方策として以下の2点に取り組む。1.育児行動の発現/育児放棄に関わる遺伝子のエピジェネティクス(epigenetics)機構の解析:ネグレクトマウス、プロラクチン投与したネグレクトマウスおよび正常マウスそれぞれの胎児脳における神経系の回路形成に関わる遺伝子プロファイルをDNA microarraysとサブトラクト法を組み合わせて網羅的に解析する。これによりネグレクトやネグレクトの回避に関わる遺伝子(群)の同定と発現機構が明らかになる。さらに、同定された遺伝子のDNAメチル化とヒストン修飾を解析し育児行動におけるエピジェネティクス機構を解析する。2.育児行動における「刺激」や「学習」の可能性:妊娠ネグレクトマウスと仔育てしている正常マウスを同じケージ内で飼育する。ネグレクトマウスは子育てするマウスから、子育ての様子を見て、仔の臭いを嗅ぎ、鳴き声を聞く。これらの刺激によってネグレクトマウスの母親自体と胎仔の内分泌および神経環境の変化(特に記憶に関係する海馬領域)と実際の育児行動を解析する。感覚器からの育仔刺激を学習することで育仔行動が発現されるか?を解析する。膜受容体のエンドサイトーシスをコントロールするCIN85遺伝子を欠損したノックアウトマウスを作成した。このマウスは、正常なマウスと同様に妊娠し同程度の数の仔を産むが、生まれた子供達はミルクも与えられず23日後に死んでしまう。当初、母親がミルクを産生できないことを想定して乳腺の構造と機能を調べたが、出産したネグレクトマウスは十分なミルクを産生していた。次に胎子期環境の違いを解析するため胚の交換移植を行った。ネグレクトマウスの卵管に正常マウスの二細胞期胚を移植し、反対に正常マウスの卵管にネグレクトマウスの胚を移植した。それぞれ誕生した仔を成熟後、妊娠・分娩させ育児行動を観察した。ネグレクトマウス代理母より生まれた正常マウス胚由来の仔は成熟後、正常マウスにもかかわらず強いネグレクトを示した。一方、正常マウス代理母より生まれたネグレクトマウスの胚由来の仔は成熟後、正常な育児行動を示した。次に胎児期のどの因子が将来の育児行動に関わっているかを特定するために、脳下垂体ホルモンの一つであるプロラクチン(prolactin, PRL)の動態を調べた。PRLは授乳や保温など育児行動の発現に必要なホルモンであると考えられている。妊娠後期におけるネグレクトマウスの血中PRL濃度を測定すると、正常マウスに比べ著しく低いことが分かった。また、胎子期における母体からのPRLの影響を検討するために、妊娠後期にPRL分泌が低下しているネグレクトマウスに出産までPRLを投与した。その結果、PRLを投与したネグレクトマウスから生まれた子供達はネグレクトせず正常マウスと同程度に育児行動を示した。以上の結果は、将来(次世代)の育児行動の発現には胎児期の神経内分泌環境、特に母体からのPRL受容が不可欠であり、ネグレクトはその機構の破綻によって起こることを示している。平成29年度は「脳内育児回路における活性化の解析」を行った。脳内育児回路は多くの哺乳動物に保存されている育児行動発現のための神経回路である。

視床下部内側視索前野(MPOA)は育児行動において中心的な役割を果たしていると考えられている。この領域には内分泌系や仔からの刺激が入力する。ここからドパミン作動性ニューロンが多く存在する腹側被蓋野(VTA)を介してドパミン神経線維がドパミン受容体の存在する側坐核(NA)に投射している。腹側淡蒼球(VP)は育児行動の出力を担っている。この脳内育児神経回路(視床下部内側視索前野腹側被蓋野側坐核腹側淡蒼球)において、育児行動の誘発に必要である最初期遺伝子のc-Fosの発現細胞を指標として解析した。ネグレクトマウスでは正常マウスに比べこのc-Fosの発現細胞数が著しく低下していたが、PRLを投与したネグレクトマウスから生まれた子供達のc-Fosの発現細胞数は、子育てする正常マウスと同じレベルまで上昇した。この結果は、母体からのプロラクチンによって将来育児行動に必要な脳内育児神経回路が活性化することを示している。膜受容体のエンドサイトーシスを制御するCIN85遺伝子を欠損したノックアウトマウスを作成した。このマウスは、多動性と育児放棄(ネグレクト)の表現型を示した。育児放棄については、妊娠・分娩後に正常な育児行動を発現するためには胎仔期に母親から適正な量のプロラクチン(prolactin, PRL:脳下垂体前葉ホルモンの一つ)に暴露されることが必要であることを明らかにした。本年度は、このネグレクトが遺伝子変異のない正常なマウスでも起こりうることを示すために、マウス妊娠後期における母体PRLの動態と薬物によるPRL分泌低下に対する将来の育児行動への影響を解析した。妊娠17日目の午前8時から妊娠20日目の午前0時まで、4時間毎に母体血を採取し血漿PRL濃度をELISA法により測定した。妊娠19日目午前8時までそれまで低値だったPRL濃度は午後12時に高値を示しそれ以降分娩まで高値が維持された。この妊娠19日目以降の血漿PRL濃度の上昇を抑えるため、高PRL血症の治療薬であるブロモクリプチン(bromocriptine) 200 μgを1日2回腹腔内へ投与した。母体の血漿PRL濃度の上昇は見られず低値のまま分娩した。この分娩によって生まれた新生仔を里親に育てさせた。成熟させ交配後、妊娠・分娩後の育児行動を観察した。その結果、生理食塩水を投与した対照群に比べブロモクリプチン投与の母親から生まれた仔等は有意に育児行動が抑制された。以上の結果は、将来(次世代)の育児行動の発現には分娩直前の母体によるPRL surgeの胎仔側の受容が不可欠であり、ネグレクトはその機構の破綻によって起こることを示している。CIN85遺伝子欠損マウスにおけるネグレクトは、CIN85遺伝子を欠損したことによる間接的な作用であり、母体のPRLと胎仔との直接的な関係性を示したものではなかった。今年度、遺伝的に正常なマウスに薬剤(ブロモクリプチン)を使って妊娠後期の血漿PRL濃度の減少させることでもネグレクトが誘発できたことは、生理学的に意味のあることであり育児放棄の現象を理解する上で大きな進展である。今後の研究の推進方策として以下の2点に取り組む。今後の研究課題
ErAs/III-V量子ヘテロ構造における電子伝導と負性抵抗デバイスへの応用

平成11年度は半導体/半金属/半導体ヘテロ構造における垂直方向電子伝導現象とデバイス応用に関する研究を行った。(1)界面に垂直な方向の電子伝導と共鳴トンネル効果:エピタキシャル成長した半導体/金属/半導体ヘテロ構造は、金属およびAlAsの厚みを数ナノメータ程度にすれば二重障壁に挟まれた金属量子井戸構造となり、金属超薄膜内では量子サイズ効果により離散的な量子準位が形成される。このような金属量子井戸界面に垂直方向に電流を流すと金属中の量子準位を反映した負性抵抗(共鳴トンネル効果)を、明瞭に観測した。特に、GaAs/ErAs/GaAsから成る半金属/半導体埋め込みヘテロ構造において、この現象が顕著に観測され、室温でピーク/バレー比が7を越える微分負性抵抗を観測した。この値はGaAs系共鳴トンネルダイオードのこれまで報告された最高値(5.1)を越える値である。(2)3端子デバイスへの応用:半導体/半金属/半導体からなる超薄膜ヘテロ構造は、半金属層をベースとする超高速トランジスタに応用できる可能性を秘めている。また、金属量子井戸を用いた共鳴トンネルダイオードを作製し、金属量子井戸部分に電極をつけることによって3端子動作をさせることができる。上記のGaAs/ErAs/GaAsから成る半金属/半導体埋め込みヘテロ構造を用いて、原理的に高速動作することが期待される3端子デバイスを試作し、トランジスタ動作を確認した。分子線エピタキシー(MBE)によって、GaAs/AlAs系化合物半導体と熱力学的に安定な半金属(ErAs)/半導体へテロ構造の作製に成功した。一般に半導体表面上に金属または半金属の薄膜をエピタキシャル成長することは可能であるが、逆に良質の半導体薄膜を金属または半金属表面上にエピタキシャル成長させることは極めて困難であり、成功例はほとんどない。良質の単結晶から成る半導体/半金属/半導体といった半金属層を半導体中に埋め込んだヘテロ構造を形成することができれば、メタルベースなどの超高速デバイス応用が期待されるが、材料形成の困難さのため半ば諦められていた。これに対し本研究者は、半導体と半金属の界面に1原子層程度のMnテンプレート層を挿入することによって、表面自由エネルギーを変え、半導体(GaAs,AlAs)薄膜を半金属(ErAs)表面上にエピタキシャル成長させる際に起こる3次元島状成長を抑制することに成功した。これによって良質の単結晶から成る半導体(GaAs,AlAs)/半金属(ErAs)/半導体(GaAs,AlAs)埋め込みへテロ構造を形成することに成功した。形成された埋め込みへテロ構造について、2次イオン質量分析(SIMS),透過型電子顕微鏡(TEM)を用いた評価を行い、Mnが界面付近に存在し偏析や拡散を起こしていないこと、Mnテンプレートにより3次元島状成長が抑制されていることを確認した。さらにMnテンプレート法を用いてMBEにより半金属(ErAs)を量子井戸とするn-GaAs(1μm)/AlAs(2nm)/ErAs(2nm-5nm)/AlAs(2nm)/n-GaAs(1μm)から成る共鳴トンネルダイオード構造を試作し、室温でピーク/バレー比1.7-2.0に達する良好な微分負性抵抗を観測した。この現象は数ナノメータ厚のErAs超薄膜中の量子効果が室温でも明瞭に現れたものである。
強光子場とパルス整形技術による分子操作と量子過程制御

(1)静電場とレーザー電場の併用による分子の配向度の増大本研究グループでは、レーザー技術に基づいた分子操作と配列あるいは配向した分子試料を用いた応用実験を進めている。分子の配向については、静電場とレーザー電場の併用により、既に1次元的および3次元的な分子の配向が可能であることの原理実証実験に成功した。しかし、配向した試料分子を応用実験に利用するためには、配向の度合いを増大させることが重要である。昨年度までに、比較的高い静電場強度でも安定に動作する装置を新たに設計・開発し、装置がほぼ設計どおりに動作することを確認した。今年度は、クラスターが形成されにくいHe中に5%に希釈されたOCS分子を試料とし、背圧10気圧、静電場4.4kV/cm、レーザー光のピーク強度4.1x10^<12>W/cm^2の条件で、原理実証実験で得られたよりも高い配向度を実現することに成功した。(2)分子内量子過程のフィードバック型最適制御技術の高度化と非断熱分子配列への適用2次元イオン画像をフィードバック用の信号として用いる技術を開発し、非断熱領域の分子配列の最適制御に適用した。N_2分子を試料とし、ポンプ光のエネルギーが一定の条件でhalf revival付近の配列度を最大化するようにフィードバックをかけた。その結果、最適パルスとして単一の超短パルスが得られるときと、強度のほぼ等しいダブルパルス(個々のピーク強度は単一パルスの半分以下)が得られるときがあることが分かった。ダブルパルスの効果について時間依存Schrodinger方程式を数値積分して調べたところ、half revival付近よりもむしろポンプ光入射直後(量子力学的にfull revivalと同等)の配列度の増大に有効であることを示唆する結果が得られた。このため、干渉計を組んで発生させたダブルパルスの時間間隔を変化させて配列度を調べたところ、特定の時間間隔で配列度が極大値を取ることが分かった。この結果は、数値計算の結果と定性的に一致するものであった。アレイ型液晶空間光変調器と回折格子、レンズなどの光学系からなる超短パルス波形整形システムを独自に立ち上げた。最適化アルゴリズムとしては遺伝的アルゴリズムを採用し、フィードバック型パルス整形技術を確立した。超短パルス波形整形システムでパルスを整形する際、並びに、実験結果を物理化学的に考察する際、光パルスの電場振幅(およびその強度)と位相特性を評価するための超短パルス特性評価システムも独自に立ち上げた。さらには、空間光変調器を用いてフェムト秒パルス内で偏光状態が時間とともに変化するパルスを生成する技術とその偏光状態を評価する技術も開発した。以上により、フェムト秒レーザーパルスの完全な制御、ひいては、原子分子内のより高度な量子制御が可能となった。量子過程制御に関しては、時間に依存した偏光パルスを用い、多光子イオン化過程で生成される分子イオンの価数の偶奇性を制御することに成功した。本研究は高強度レーザー電場と分子の相互作用の研究における新しい方向性を示すものである。(1)最適化制御の実験に配向した分子試料を初めて用いた。(2)その結果、分子イオンの価数の偶奇性と(時間に依存する)偏光パルスに相関があることを初めて明らかにした。(3)時間に依存する偏光パルスをフィードバック型パルス整形器を用いた最適化実験に初めて組み込んだ。(4)時間に依存する偏光パルスを用いることにより、偏光が一定のパルスを用いた時よりもより高い制御性を達成した。分子操作に関しては、直線偏光したレーザー電場と静電場を併用することにより、直線分子(OCS)のOrientation(分子の頭と尻尾を区別して分子軸を揃えること)に成功したのに引き続き、楕円偏光したレーザー電場と静電場を併用することにより、分子(3,4-dibromothiophene)の3次元的なorientationの原理実証にも成功した。1.静電場とレーザー電場の併用による分子の配列制御昨年度は、静電場と楕円偏光したレーザー電場を併用し、3,4-dibromothiopheneなどの分子面を持つ分子の3次元的な配列制御が可能であることの原理実証実験に成功した。配列した試料分子を応用実験に利用するためには、さらに配列度を上げることが不可欠であり、今年度はそのための装置開発に着手した。配列度の増大には静電場強度を上げることが有効であるが、実効的な静電場の増大により、装置特性がデリケートになる可能性がある。装置の設計に当たり、荷電粒子の電場中での飛行軌道をシミュレーションにより十分検討した。2.偏光状態が時間と共に変化するパルスの発生とその制御時間依存偏光パルスの評価手法であるPOLLIWOGの測定結果を指標とし、偏光状態の時間変化も含めて目標とする特性を有するパルスを生成できるようなフィードバック制御技術を開発しつつある。このような技術は理論的に予想された最適パルスの検証実験に不可欠であるばかりでなく、最適制御の実験で得られたパルスとの比較検討のためにも有用である。3.楕円偏光した高強度レーザー電場による2原子分子のトンネルイオン化過程の理論研究昨年度行った配向したI_2分子中の多光子イオン化過程の最適制御の実験結果に触発され、楕円偏光した高強度レーザー電場による2原子分子のトンネルイオン化過程の理論研究にも着手した。同じパルス幅とピーク強度を持つパルスでも、時間に依存した偏光パルスを用いることによって楕円率が一定のパルスよりもイオン化を促進または抑制できることを発見した。4.高次高調波発生装置の試作と2波長レーザー光による高効率

高次和・差周波光発生高次高調波発生の基本波として用いる高強度超短パルスレーザーよりも波長が長く強度が2桁以上低いナノ秒レーザー光(それ自身の高次高調波は発生しない)を併用したときに、ナノ秒レーザー光の光子が1つあるいは2つ関与した和・差周波光が高効率で発生することを発見した。イオン化ポテンシャルのほぼ等しいArとN_2あるいはXeとO_2を比較した場合、高次高調波に対する和・差周彼光の相対的な発生効率は分子の方が高く、分子制御の観点からも興味深い。(1)静電場とレーザー電場の併用による分子のorientationの増大本研究グループでは、静電場とレーザー電場の併用により、既に1次元的および3次元的な分子のorientationが可能であることの原理実証実験に成功した。しかし、orientした試料分子を応用実験に利用するためには、orientationの度合いを増大させることが不可欠である。昨年度は、この目的のために有効な、静電場強度の増大を可能としつつ、安定に動作する装置を新たに設計した。設計に際しては、イオンの電場中での飛行軌道に関する詳細なシミュレーションに基づいて、電極近傍の形状に特に注意を払った。今年度は実際に装置を試作し、装置がほぼ設計どおりに動作することを確認した後、orientationの増大の検証実験を進め、既に原理実証実験で得られたよりも高いorientationの度合いを実現することに成功した。今後、レーザーのピーク強度をさらに上げることによりorientationの度合いの更なる増大を図る。(2)非断熱的に配向した分子中からの高次高調波発生の制御と新現象の観測本研究グループでは、非断熱的に配向した分子を試料として用い、分子中からの高次高調波発生を制御しつつ、その物理過程の詳細を明らかにすべく研究を進めている。特に、高次高調波の信号だけでなく、同じ実験条件下で不可避的に発生するイオンの信号も観測する独自の実験手法を採用することにより、高次高調波発生過程におけるトンネルイオン化過程と再結合過程の寄与を識別することが初めて可能となった。特に顕著な成果として、理論的にその発現が予想されていた再結合過程における量子干渉効果をCO_2分子中でのdestructive interferenceとして観測することに初めて成功した。ここでは、イオンと高調波の同時測定が本質的に有効であった。(1)静電場とレーザー電場の併用による分子の配向度の増大本研究グループでは、レーザー技術に基づいた分子操作と配列あるいは配向した分子試料を用いた応用実験を進めている。分子の配向については、静電場とレーザー電場の併用により、既に1次元的および3次元的な分子の配向が可能であることの原理実証実験に成功した。しかし、配向した試料分子を応用実験に利用するためには、配向の度合いを増大させることが重要である。昨年度までに、比較的高い静電場強度でも安定に動作する装置を新たに設計・開発し、装置がほぼ設計どおりに動作することを確認した。
高温超伝導体を用いた新機能電子デバイスに関する研究

目的高温超伝導体によるジョセフソン接合形成の試みは、高温超伝導体が発見された当初からなされ、焼結体を用い接合形成、粒界接合など、多くの研究報告がある。筆者らは高温超伝導体を用いたジョセフソン接合形成を目指し、その基本的な接合形成技術の開発と様々接合界面における超伝導物性の基礎的理解を得るため、常伝導金属による弱結合ブリッジおよびSNS接合、SNIS接合の作製とその超伝導特性の評価などの研究を行い、その特性を評価することを目的とする。結果、積層型SNS、SNIS接合の作製と特性評価接合を形成する場合、接合界面付近における超伝導特性の優劣が接合特性に及ぼす影響が大であることは言うまでもないが、高温超伝導体のように顕著な異方性、短いコヒ-レンス長、化学的に不安定な表面層を有した素材の場合、特に創意工夫が要求され、たとえば常伝導金属層を介する近接効果などの利用が考えられる。しかしながら、高温超伝導体と常伝導金属との超伝導接合に関しては高温超伝導体の超伝導キャリア密度が通常の金属超伝導体に比べて桁違いに小さく、そのため、通常の金属超伝導体と常伝導金属の間の近接効果とは異なり、高温超伝導体側で比較的超伝導性の劣化が大きいことが判った。そこで、Nb/Ag/YBCO、Nb/A10_x-Al/Ag/YBCOの構造を有したSNS、SNIS接合をin situで作製し、その作製条件と超伝導電流、エネルギ-ギャップなどの超伝導特性との関係を考察した。ここでは特に後者に関して述べる。近接効果によりYBCO超伝導性がAl層まで伝えられていると考えた時、AlO_xを狭んでSIS接合となるため、I-V特性にはYBCOから伝えられエネルギ-ギャップ△_<nl/Ag/YBCO>が現われる。SNIS接合の電流電圧特性から評価されたエネルギ-ギャップ△_<Al/Ag/YBCO>はAg層の厚さに依存して、Ag層を薄くするにつれてエネルギ-ギャップが大きくなることが明らかとなった。この時、Agの厚さを零にまで外挿して得られた、YBCO表面でのエネルギ-ギャップが3meVにまで低下していることが判った。通常YBCOのエネルギ-ギャップは11meV程度と言われており、それに比べればかなり小さくなっている。一方、YBCOの代わりにNbを用いて同様な実験を行うと、Agの厚さを零に外挿して得られた△_<Nb-Ag-Al>の値はほぼNbのエネルギ-ギャップに等しい結果が得られた。この原因としてはさきに述べたように、YBCOの超伝導キャリア密度がAgの電子密度に比べて、1桁程小さく、YBCOへAgから多数の準粒子が拡散し、YBCO側の超伝導性を低下させたものと考えられる。Nbの系ではNbの超伝導電子密度が2.78x10^<23>cm_<-3>と大きく、Agからの準粒子の拡散はNbの超伝導性にほとんど影響を与えたものと考えられる。このように、YBCOではそのエネルギ-ギャップがAgなどの常伝導金属と接触させただけで、大きく低下し、しかも界面から数十オングストロ-ムにわたってその低下が見られることが明らかにされた。現在、他の電子密度の少ない半金属などを用いてさらに検討を進めている。

通常YBCOのエネルギ-ギャップは11meV程度と言われており、それに比べればかなり小さくなっている。一方、YBCOの代わりにNbを用いて同様な実験を行うと、Agの厚さを零に外挿して得られた△_<Nb-Ag-Al>の値はほぼNbのエネルギ-ギャップに等しい結果が得られた。この原因としてはさきに述べたように、YBCOの超伝導キャリア密度がAgの電子密度に比べて、1桁程小さく、YBCOへAgから多数の準粒子が拡散し、YBCO側の超伝導性を低下させたものと考えられる。Nbの系ではNbの超伝導電子密度が2.78x10^<23>cm_<-3>と大きく、Agからの準粒子の拡散はNbの超伝導性にほとんど影響を与えたものと考えられる。このように、YBCOではそのエネルギ-ギャップがAgなどの常伝導金属と接触させただけで、大きく低下し、しかも界面から数十オングストロ-ムにわたってその低下が見られることが明らかにされた。現在、他の電子密度の少ない半金属などを用いてさらに検討を進めている。
下顎頭リモデリングにおけるオステオポンチン蛋白の機能の解明

骨基質タンパクであるオステオポンチン(OPN)は,骨基質の石灰化や破骨細胞の接着に関与することが指摘されている。OPNの局在は,大腿骨や脛骨などの骨および軟骨組織においては報告されているが,下顎頭におけるOPN局在は不明であった。そこで,ラットを用いて下顎頭におけるOPNの局在をOPN抗体による免疫組織化学的に明らかにした上でTRAP染色による破骨細胞の検出を行い,正常時の下顎頭のリモデリングにおけるOPNの機能について検討した。実験には生後7日齢,14日齢,28日齢,56日齢のWistar系雄性ラット20匹を用いた。摘出したラット下顎頭は通法に従いパラフィンに包埋し,連続切片を作製した。組織切片はOPN抗体による免疫組織化学染色とTRAP染色およびH-E染色を施した。生後7日齢および14日齢のラット下顎頭においてはOPNは主に皮質骨と骨梁に認められ,下顎頭軟骨には認められなかった。一方,生後28日齢のラット下顎頭においては前述の部位に加え,最下層の肥大軟骨細胞においてもOPNが認められた。また,OPNが発現している肥大軟骨細胞に接してTRAP陽性の破骨細胞が認められた。また,生後28日齢以降のラット下顎頭では内側極と外側極の形成が認められ,この時期の離乳による咀嚼機能の変化に対する下顎頭軟骨の反応と思われた。これらの結果より,下顎頭のリモデリングにおいてOPNが破骨細胞による下顎頭軟骨の吸収に際し,重要な役割を果たしている可能性が示唆された。骨基質タンパクであるオステオポンチン(OPN)は、骨基質の石灰化や破骨細胞の接着に関与することが指摘されている。OPNの局在は、大腿骨や脛骨などの骨および軟骨組織においては報告されているが、下顎頭におけるOPN局在は不明であった。そこでラットを用いて下顎頭におけるOPNの局在をOPN抗体による免疫組織化学的に明らかにした上でTRAP染色による破骨細胞の検出を行い、正常時の下顎頭のリモデリングにおけるOPNの機能について検討した。生後7日齢のラット下顎頭においてOPNは主に皮質骨と骨梁に認められた。一方、生後28日齢のラット下顎頭においては前述の部位に加え、最下層の肥大軟骨細胞においてもOPNが認められた。また、OPNが発現している肥大軟骨細胞に接してTRAP陽性の破骨細胞が認められた。これらの結果より、下顎頭のリモデリングにおいてOPNが重要な役割を果たしている可能性が示唆された。
ナノ金属中空多面体の創製および中空化機構の解明

昨年度は,酸化反応による金属ナノ粒子の中空化現象を調査し,中空状酸化物の形成機構および形成条件を明らかにした。中空構造は内部に表面をもつためエネルギー的に準安定的な形態である.そのため,高温では内部の孔は収縮すると理論計算により予測されているが,実験的に観察された例はない.そこで,今年度は,中空状酸化物粒子が還元雰囲気に置かれたときの構造および形態変化について調査した.Cuナノ粒子を酸化させて得られる中空状Cu_2O粒子をTEM中の高真空下(5×10^<-5>Pa)で加熱し,形態変化をその場観察した.中空粒子の粒径および酸化物殻の厚さに依らず,200°C付近でCu_2OからCuへの還元反応が始まった。還元反応が始まる温度で粒子の収縮が観察された.還元反応の進行に伴い中空粒子は収縮し,元の緻密なCu粒子へと戻ることが明らかとなった。Cuナノ粒子の酸化および還元サイクルを繰り返し行うと,中実Cu→中空Cu_2O→中実Cuと可逆的に形態変化を繰り返す.また,還元反応の途中段階では,還元されたCu原子が,酸化物層の内側の表面で表面拡散し,Cu粒子を形成する.これは,酸化物中の酸素の外方拡散,すなわち,還元速度に比べCu原子の表面拡散が速いためである.中空酸化物粒子は,中心方向へ向かって均一に収縮するのではなく,元の中心位置から偏在して金属ナノ粒子へ戻ることがわかった.原子拡散が活発に起こる温度では,中空構造を収縮させるような物質移動が起こる.これは,中空構造が余分な表面エネルギーをもつ不安定な形態であることに起因した,自己組織化現象である.酸化反応を利用した金属ナノ粒子の中空化挙動を透過電子顕微鏡(TEM)を用いて調査した。Zn,Cu,およびAl酸化物ナノ粒子の中空化現象が見出されたので,その結果を報告する。Zn,Cu,AlおよびPbナノ粒子(粒径640nm)を大気中にて室温150°Cの温度範囲で酸化させ,酸化後の粒子の形態および構造変化をTEMで観察した。Zn,CuおよびAlナノ粒子を酸化させると,内部に孔の空いた中空状粒子が形成した。中空粒子はZnOおよびCu_2Oと同定されたが,Alの酸化物粒子はアモルファスであった。一方,Pbを酸化させると中空化せず緻密なPbO粒子が形成した。金属の酸化は,金属/酸化物/酸素の反応系で進行する。Zn,CuおよびAlの酸化過程では,酸化層中を外方へ移動する金属イオンの拡散によって酸化が進行する。実際に,これらの金属酸化物における自己拡散係数の文献値を見ると,金属イオンの拡散係数が酸素イオンのものに比べ,数桁程度高く,特に低温ではその差が顕著となる。金属イオンの外方拡散が非常に速いため,金属側では過飽和空孔が生成し集合化する。粒子の場合は内部の金属原子数が有限であるため,すべての金属原子が酸化層へ移動し酸素との反応で消費されると,酸化反応の完了とともに内部に空孔の集合体である,ナノ孔,を有する中空酸化物粒子が形成されることが明らかとなった。一方,Pbの酸化過程では酸素イオンが酸化層を内方へ拡散することによって,酸化が進行することが知られている。この場合,金属側に原子空孔は集積されない。4つのナノ粒子の酸化挙動を比較した結果,酸化反応によって金属ナノ粒子が形成するには,酸化物中の金属イオンの拡散が迷いことが条件となることが明らかとなった。ZnおよびAlは,初期粒径がそれぞれ20および8nm以下の粒子から中空状酸化物粒子が得られるが,それ以上の粒子を150°Cで長時間酸化させても酸化層は成長しない。一方,Cuの場合は初期粒径によらず,酸化時間を変えることで中空状粒子が形成される。Cu_2Oは,ZnOおよびAl_2O_3に比べ高い拡散性をもち,100°C付近でもnmオーダーの原子移動が起こりうる。比較的大きいCu粒子でも酸化によって中空化する結果は,Cu_2Oの高い拡散性によって説明される。Cuナノ粒子の酸化および還元サイクルを繰り返し行うと,中実Cu→中空Cu_2O→中実Cuと可逆的に形態変化を繰り返す.また,還元反応の途中段階では,還元されたCu原子が,酸化物層の内側の表面で表面拡散し,Cu粒子を形成する.

これは,酸化物中の酸素の外方拡散,すなわち,還元速度に比べCu原子の表面拡散が速いためである.中空酸化物粒子は,中心方向へ向かって均一に収縮するのではなく,元の中心位置から偏在して金属ナノ粒子へ戻ることがわかった.原子拡散が活発に起こる温度では,中空構造を収縮させるような物質移動が起こる.これは,中空構造が余分な表面エネルギーをもつ不安定な形態であることに起因した,自己組織化現象である.
抗体医薬をめざした最先端ハイブリドーマテクノロジーの開発と応用

取得したい抗体を発現するB細胞をその抗体に対する抗原を発現させたミエローマ細胞で選択し,両細胞を電気パルスによって選択融合を行い、膜受容体の立体構造を認識することのできる高親和性抗体を産生するハイブリドーマを作製することができた.また,誘電泳動による細胞の操作技術を用いて,迅速で簡便に異なる種類の細胞をマイクロウェルアレイ電極内に導入し,1対1の異種細胞ペアを作製できた.約1分で10万個以上の異種細胞ペアを作製できた.さらに,この細胞ペアに電気パルスを印加すると細胞融合によりハイブリッド細胞を得ることができた.交互くし型マイクロバンドアレイ(IDA)電極と導電性基板を組み合わせたマイクロ流路型の誘電泳動デバイスを作製し,細胞の誘電泳動挙動の調査を行った.溶液の導電率が80mS/m以下の場合,高周波数側(MHz領域)で正の誘電泳動(p-DEP)が,低周波数側(kHz領域)で負の誘電泳動が作用した.IDA電極表面に抗体を固定化し,抗体に対する表面抗原を発現している細胞をp-DEPにより電極に集積化し,免疫反応による捕捉を行った.その後,周波数を切り替えて,未反応の細胞を電極間ギャップへと移動させて分離した.捕捉率は約50%であった.固定・分離に要する時間は2分程度であり,マイクロプレートを用いた通常の細胞アッセイ(30分)と比較して劇的な短縮を達成した.高導電率(400mS/m)溶液を用いると捕捉率はさらに向上する.しかし,高導電率溶液中ではp-DEPが作用しない.これは,理論計算と一致した.そこで,rn-DEPを用いて可逆的に2種類のパターン作製が可能な手法を開発し,捕捉率の向上を行った.抗体固定化バンド電極Aとバンド電極Bの電極間ギャップにn-DEPを用いて細胞を配列して免疫捕捉する.その後,バンドBの印加電圧をゼロにすると,未反応細胞はバンドB上へと分離される.この手法を用いると70%程度の細胞を捕捉できた.さらに,配列化細胞のswing法を導入した.バンドBの印加電圧強度を5秒ごとに20vppから18vppへと減少させた.すると,細胞の配列化位置がわずかにバンドB側にシフトした.その後,電圧をゼロにするとほとんどの細胞が免疫捕捉され,捕捉率は84%に向上した.誘電泳動操作にswing法を組み合わせることにより,細胞の免疫捕捉率を大幅に向上させることができた.また,腹腔内免疫法によって免疫化されたマウスのB細胞を用いて同様の実験を行い,極めて迅速にB細胞を捕捉できることを示した.さらに,立体構造特異的モノクローナル抗体作製のための遺伝子組換え抗原発現ミエローマ細胞および抗原発現CHO細胞の効率的作製にも成功した.10,000個のマイクロウェルアレイ電極を作製し,誘電泳動による異種細胞ペアリングを行った.正の誘電泳動を用いるとミエローマ細胞を1秒でウェル内に誘導できた.初期細胞濃度,印加電圧強度,周波数の最適化を行い,60-70%のウェル内に単一ミエローマ細胞が捕捉された細胞アレイを得ることができた.この後,B細胞懸濁液をインジェクションしても,ウェルに捕捉されたほとんどの細胞が捕捉されてウェル内に残った.さらに,導入したB細胞を正の誘電泳動によりウェル内に誘導し捕捉することができた.B細胞のサイズ(直径6μm)は,ミエローマ細胞(直径12μm)と比較して小さいため,完全な1対1のペアリングは達成できていない.しかし,同程度のサイズの2つの異種細胞をウェルアレイ内に捕捉し,垂直方向にペアリングできた.この手法を用いると,誘電泳動によるウェル内への誘導操作(10秒)を2回,余分な細胞の洗い流し操作(20秒)を2回の合計1分で,5,000以上の異種細胞ペアの作製を可能にした.ペアリング率は現在のところ最大で53%である.さらに,電気パルス法を用いて,細胞ペアの融合を行った.片方の細胞を蛍光染色した細胞ペアアレイをウェルアレイ内に作製し,誘電泳動用に使用した電極に電気パルスを印加して共焦点蛍光顕微鏡で観察した.数分後には蛍光染色していない細胞から蛍光が観測されたため,細胞を融合させることができた.さらに,誘電泳動デバイスのスケールアップを行い,500 x 500ホールアレイ(25万アレイ)へと拡張した.これにより,10万個以上の細胞ペアをわずか1分で作製することが可能となるため,希少な高性能抗体産生細胞の探索ツールとして実現させる準備が整った.さらに,遺伝子組換え抗原発現ミエローマ細胞による目的の感作B細胞の選択を、免疫蛍光抗体法に基づき明らかにすることができた.本年度は,ウェル数を25万個に増やしたマイクロウェルアレイ電極を作製し,誘電泳動による異種細胞ペアリングを行った.これまでに得られた初期細胞濃度,印加電圧強度,周波数の最適条件を用いると,約85%のミエローマ細胞をウェル内に1秒で誘導できた.さらに,異なる種類の細胞(K562細胞)をミエローマ細胞の捕捉されたウェル内に同効率で配置し縦方向にペアリングできた.この手法を用いると約70%のウェル内に異種細胞の縦方向

配列アレイを約1分で形成できる.すなわち,17万個の異種細胞ペアを極めて迅速に形成できた.細胞の誘電泳動操作に利用した電極を電気パルス印加用に用いると,ウェル内に捕捉されたペア細胞を融合することができた.ウェル内の細胞ペアが水平方向に形成された場合には細胞融合が観測されないため,細胞膜の接触点が形成電場と垂直に配置される縦方向配置が効果的であることを示した.現在の細胞融合効率は23%であり,誘電泳動操作および電気パルス印加により,約3分で4万個のハイブリッド細胞を得ることができた.また,電極デバイスからハイブリッド細胞を回収することができた.さらに,誘電泳動によるミエローマ細胞ーB細胞の複合体アレイを作製し電気パルス融合を行った.抗体固定化ウェルアレイ電極を用いて表面抗原発現細胞を免疫捕捉し,未発現細胞を負の誘電泳動により排除した.これにより,発現細胞のみを濃縮してウェル内に捕捉できることを示した.さらに,異種細胞の形成効率および電気パルス融合効率の向上のため,それぞれの細胞サイズに適応した2段ウェルアレイの作製および電場強度の大きい角への細胞集積型アレイの作製を行い,そのペアリング効率および融合効率の調査に着手した.それと並行して,DNA免疫後のB細胞を用いて一括融合実験を行い,Cell-ELISA法に基づく立体構造特異的モノクローナル抗体作製を示唆する結果を得ることができた.前年度までに,マイクロウェルアレイ電極を用いた誘電泳動により,異種細胞の迅速で高効率なペアリングを達成した.本年度は,形成させた異種細胞ペアの高効率な電気パルス融合のための電気パルスの印加電圧強度,印加時間の最適化を行った.電圧および時間の増加に伴って融合する細胞数が増加した.しかし,15 V以上の電圧を印加すると破砕する細胞が急激に増加した.そこで,14.5 Vの電気パルスを印加することにより,細胞の融合率は74%に向上した.さらに,正方形ウェルアレイを作製し,正の誘電泳動を用いてB細胞ーミエローマ細胞複合体を作製した.細胞は正方形ウェルの4つの頂点に配置され,縦方向に配列した異種細胞アレイを形成できた.正方形ウェルアレイ電極を用いると最初に頂点に捕捉したミエローマ細胞の上にB細胞を配置し複合体を形成することが可能となった.また,電気パルス法を用いるとB細胞ーミエローマ細胞複合体を融合することができ,さらに,培養することにより自己増殖能を示した.本研究により,1DNA免疫によって作製した立体構造を特異的に認識することができるB細胞を抗原発現ミエローマ細胞および抗原固定化マイクロウェルアレイ電極により選択すること,2マイクロウェルアレイ電極を用いた誘電泳動により迅速で高効率に異種細胞複合体を形成すること,3形成させた細胞複合体を電気パルス法により融合してハイブリッド細胞を取得すること,4融合させたハイブリッド細胞を培養して増殖させることを達成した.本研究で開発した手法は,初期B細胞の約50%と極めて高効率にハイブリッド細胞を得ることができるので,これまでわずかな存在率,低い複合体形成率,低い細胞融合率のために取得困難であった膜タンパク質の立体構造を特異的に認識できる高親和性の抗体や低分子に対する抗体の取得を可能にする点で重要である.取得したい抗体を発現するB細胞をその抗体に対する抗原を発現させたミエローマ細胞で選択し,両細胞を電気パルスによって選択融合を行い、膜受容体の立体構造を認識することのできる高親和性抗体を産生するハイブリドーマを作製することができた.また,誘電泳動による細胞の操作技術を用いて,迅速で簡便に異なる種類の細胞をマイクロウェルアレイ電極内に導入し,1対1の異種細胞ペアを作製できた.約1分で10万個以上の異種細胞ペアを作製できた.
自然言語による行動制御のための言語行為の理解過程の分析

本研究では主として言語行為論とゲーム理論に基づき、会話を合理的な行為者が発語内行為(または非言語的な有意味行為)を用いて行なうゲームとして分析した。言語行為論では、話し手が行なう行為を発語行為・発語内行為・発語媒介行為に分類するが、発語媒介行為の結果部分において、聞き手は因果的に反応を示す場合と合理的に行為を選択する場合がある。後者の場合には、話し手の発語内行為に対して聞き手は合理的行為者として行為を行なっている。これは多くの会話に当てはまる。会話は話し手と聞き手の言語行為の連鎖であり、話し手と聞き手は合理的行為者として、相手の行為に対応して自己の行為を選択していると考えられる。つまり、会話は合理的に構成されていると言える。合理的に構成された会話はゲーム理論的なゲームとして分析できる。会話は言語行為からなる展開形ゲームであり、サブゲーム完全均衡の経路にそって展開する。複雑な会話の場合、人間は会話の全体を見渡せないため一定の水平線内で均衡経路をたどることになる。これは人工知能研究のミニマックス法による探索問題と同じである。水平線の限界上の局面をどう評価するかが問題となるが、局面を状況理論によって記述し、その状況に効用と確率を付値することで評価できる。つまり、会話の終端部分の諸状況の効用を所与とし、状況間の条件付確率を用いて水平線の限界上の局面の期待値を算出できる。1平成14年10月から、基礎行為論および行為の存在論に関して研究を行った。まずダントーの基礎行為論を再検討し「によって」関係の処理の問題を考察した。「によって」関係を遡って基礎行為に至るというその立場では、一方では基礎行為自体が複雑で分析を要するものであり得る。他方では意志することが行為ではないかという問題が残る。故にそれは行為論の十分な枠組みにはなり得ないと考える。次に行為論におけるデイヴィドリン的な立場とゴールドマン的な立場を比較した。前者は理論的には明確だが、行為に関する常識的な見方に反する。後者は常識にはそれ程反しないが、行為の理論として煩雑である。両者とも制度的事実としての行為を適切に取り扱えないという問題も判明した。2学術創成研究「言語理解と行動制御」平成14年度合同研究会(11月29・30日東京大学)に参加した。その際、研究の成果を「基礎行為と動作」という題目で発表した。第3回「情報倫理の構築」国際ワークショップ(FINE2001)(12月17・18日かずさアカデミアパーク)に参加した。3平成15年1月からは、行為の存在論の言語行為への応用に関して研究を行った。行為の存在論を言語行為に応用するにあたって問題となるのは発語内行為の処理である。発語行為と発語内行為とは「において」関係で結ばれるが、その関係は行為論上で十分に規定するのが難しい。また発語媒介行為も発語行為または発語内行為と「によって」関係で結ばれるが、その関係が単なる因果関係ではないため従来の行為論では不十分である。さらに発語内行為は制度的事実をなすが、それを記述する理論的な道具立ても必要である。ただし、いろいろな言語行為の関係を明確化するのには有用である。第二に、発語内行為および発語媒介行為に関連する間接的言語行為の分析について、新しい枠組みを提案した。従来の間接的言語行為の研究では、聞き手がいかにして発話を理解するかがもっぱら問題とされた。しかし、会話は資源の配分または利益の分配を決定する手続きとしてとらえることができ、間接的言語行為は話し手の戦略の一種と理解できる。そうすると、なぜ話し手がその間接的言語行為を遂行するのかが、話し手による自己の利益の最大化として説明可能となる。この内容は、1月24日慶応大学で行われたシンポジウムで「発話理解と言語行為論」という題目で発表した。最後に、行為論・出来事論研究の一種の副産物として、文に対する副詞句"in a dream"が伝統的な方法では意味論的に処理できないことが判明した。すなわち、"S in a dream"が"S"を含意することがあり、また"in a dream"はオペレータとは考えられず、かつディヴィドソン的なアプローチもそのままでは当てはめられない。そこで夢の中に現れる非現実の対象を出来事の属性とみなして処理する方法を案出した。この内容は、3月2日ハインリッヒハイネ大学デュッセルドルフ(独)で行われた"Compositionality, concept, and recognition An Interdisciplinary Conference in Cognitive Science"で"Actions, Dreams, and Compositionality"という題目で発表した。

合理的に構成された会話はゲーム理論的なゲームとして分析できる。会話は言語行為からなる展開形ゲームであり、サブゲーム完全均衡の経路にそって展開する。複雑な会話の場合、人間は会話の全体を見渡せないため一定の水平線内で均衡経路をたどることになる。これは人工知能研究のミニマックス法による探索問題と同じである。水平線の限界上の局面をどう評価するかが問題となるが、局面を状況理論によって記述し、その状況に効用と確率を付値することで評価できる。つまり、会話の終端部分の諸状況の効用を所与とし、状況間の条件付確率を用いて水平線の限界上の局面の期待値を算出できる。
代表性を有する書き言葉コーパスを活用した日本語教育研究

代表性を有する大規模書き言葉コーパスを日本語教育に活用する方法を開発するという目的のもとに以下の三つの課題を達成した。課題1:日本語教材コーパスを作成し,中国で開発された日本語教科書との比較などの基礎研究を行った。課題2:書き言葉均衡コーパスを活用した日本語教材作成を行うための基礎資料として,コロケーションリスト,文法原型シラバス,語彙原型シラバスなどを作成した。課題3:日本語教育にBCCWJを活用するためのコロケーション抽出ソフトウェアの開発などを行った。代表性を有する大規模書き言葉コーパスを日本語教育に活用する方法を開発するため、課題1「日本語教材コーパスの作成と分析」、課題2「書き言葉均衡コーパスを活用した日本語教材作成法の開発」、課題3「日本語教育のためのコーパス活用ツールの開発」の3つの課題を立てて研究する。本年度は「日本語教材コーパスの作成と分析」「書き言葉均衡コーパスを活用した日本語教材作成法の開発」「日本語教育のためのコーパス活用ツールの開発」の3つの課題について次のことを行った。課題1「日本語教材コーパスの作成と分析」・日本語教材コーパスの位置づけについて検討した。当初は独立のコーパスを想定していたが,他の媒体(特に学校教科書)との比較ができるように,基本的な仕様を言語政策班で作成する「教科書コーパス」に合わせて,非母集団コーパスに組み込む方向で進めることにした。・現状においてまず実態把握が必要なのは中級以上の教材であると考え,中級向けの総合教科書と読解教材のコーパスの作成に着手した。課題2「書き言葉均衡コーパスを活用した日本語教材作成法の開発」・他研究班との関係を視野に入れながら,以下の方向でコーパスを日本語教育に活用する可能性について検討した。・日本語学習者のためのコロケーション・リストの作成・日本語学習者のためのコロケーション・リストの作成・語彙シラバスの構築課題3「日本語教育のためのコーパス活用ツールの開発」平成19年度は、以下に記す3つの課題について、中間的な総括を行い、各課題の研究目標を再検討すると共にそれぞれの課題独自の目的に基づいて以下の活動を行った。課題1「日本語教材コーパスの作成と分析」日本語教育のための教材分析、シラバス作成、教材作成、教授法開発などに利用できる基礎的なデータとして日本語教材コーパスを作成した。このコーパスは言語政策班で作成する「教科書コーパス」と合わせて、非母集団コーパスに組み込む予定である。また中国で作成された教科書コーパスを利用してシラバス研究、教材分析を行った。課題2「書き言葉均衡コーパスを活用した日本語教材作成法の開発」これまでにこの課題のもとに行ってきた研究を整理統合し、〈日本語教育のためのコロケーション研究くとく文法項目・語彙項目に関する「原型シラバス」の作成〉の2つの研究テーマに統括した。課題3「日本語教育のためのコーパス活用ツールの開発」日本語コーパスを教育用に提供するためには、エンドユーザーの検索ニーズやスキルに応じたインタフェースの開発が重要である。そこで、本年度はデータ班による日本語コーパス整備の進捗を受け、英語版のコーパス検索プログラムの調査語彙プロファイリング・ソフトとしてSketch Engineへの日本語データの実装を行った。平成20年度は以下に記す3つの課題について中間的な総括を行い、各課題の研究目標を再検討すると共にそれぞれの課題独自の目的に基づいて以下の活動を行った。課題1「日本語教材コーパスの作成と分析」・日本語教育のための教材分析、シラバス作成、教材作成、教授法開発などに利用できる基礎的なデータとして作成した日本語教材コーパスの入力ミスなどをチェックし一部修正した。また著作権処理を行った。課題2「書き言葉均衡コーパスを活用した日本語教材作成法の開発」・日本語能力試験出題基準に収録されている語(約8000語)のすべてに「話題タグ」を付した基礎語彙表を、ひつじ書房から刊行した。また、それらの語に「構文タグ」を付すための方法を提案した。・複合辞研究会を開催し、BCCWJ(2008)を活用した複合辞研究を行い、その一部を報告書として発表した。・学校教科書データベースを活用した日本語教育文型調査を行い発表した。・新聞コーパスおよびBCCWJ(2008)の中から有意義なコロケーションを抽出する方法を検討し、コロケーションの抽出を行った。同時に、コロケーションの分野による違いも検討した。課題3「日本語教育のためのコーパス活用ツールの開発」・BCCWJを用いた分析ツール開発支援のため、語彙統計情報データベースとその参照APIを試作した。・これまでに公開されているデータの語彙表を作成し、言語特徴の分析を行い、コーパスとしての均衡についての評価資料作成を試みた。平成21年度は下記の三つの課題について、最終年度を見越した具体的な作業計画のもとに以下の活動を行った。課題1「日本語教材コーパスの作成と分析」日本語教科書コーパスの入力分について、日本語教科書の構造にもとづくタグ付けを行った。課題

2「書き言葉均衡コーパスを活用した日本語教材作成法の開発」これまでに構築されたBCCWJを活用し、コロケーションと拡大コロケーションの抽出、話題別語彙表作成、学習語彙表のための基礎調査、中・上級文法項目のジャンル別頻度調査、複合辞の類義語調査、語彙頻度分布の基本調査などを行った。また、検定教科書を活用した機能語頻度調査、多種のコーパスとBCCWJの比較、中国の日本語教科書コーパスを活用した複合動詞頻度調査を行った。さらに、一般的なテキスト・エディターを使ってコーパスから用例を抽出する方法、およびコーパスを「ブラックボックス」にせずに検索することの重要性について述べた『言語研究のためのテキスト処理入門』(第1部「Windowsマシンを使ったテキスト処理」、第2部「UNIXマシンを使ったテキスト処理」)を執筆中である。課題3「日本語教育のためのコーパス活用ツールの開発」BCCWJのSketch Engineへの実装に向けたデータ処理のほか、BCCWJを用いた分析ツールの開発を支援する語彙統計データベースとその参照API、APIを実装した分析ツールのプロトタイプの開発をすすめた。課題1「日本語教材コーパスの作成と分析」・入力・タグ付完了。未完了分の著作権処理に関する対策検討。課題2「書き言葉均衡コーパスを活用した日本語教材作成法の開発」<日本語教育のためのコロケーション研究>・BCCWJ(2009)とGoogle刊行のN-gramファイルを利用したコロケーションと拡大コロケーション(lexical bundle)の抽出,これまでに作成したリストの精緻化。<文法項目・語彙項目に関する「原型シラバス」の作成>・BCCWJ(2009)を使った中上級レベルの機能語調査500語を完成。・初級文型について「原型シラバス」の作成。・BCCWJを用いた話題別語彙リストの改訂。・山内(編)『日本語教育スタンダード試案語彙』で提案した「語の単位の認定方法」を活用した日本語教科書コーパスの区切り作業。・BCCWJ(2009)を活用した語彙頻度分布調査による日本語学習語彙表の作成。課題3「日本語教育のためのコーパス活用ツールの開発」・各サブコーパスにおける2000語ファイル間の語彙頻度統計の算出。・構築中の2000語単位のファイルをもとにスケッチエンジンに実装,グループ内に公開。・BCCWJを用いた語彙統計情報データベースに関する,パッケージ化とドキュメントの作成。・語彙情報データベースのWebサービス化に関する実験とツールの試作。・現在利用できる形態素・係り受け解析ツールを用いて解析したコーパスから語彙パターンを柔軟に検索するための検索式(言語)の仕様の策定と検索ツールの試作。