hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
将来の金属資源枯渇に備えた最終処分場鉱床学の提唱とその確立

そこで(1)メタルの種類と含有量・その賦存形態、(2)メタル濃集ゾーンを非破壊で探査する手法の検討、を実施し、「最終処分場の都市鉱山としての可能性」を検討した。2013年度に得られた成果は以下のとおりである。(1)については、メタル類の層内での賦存状態を明らかにするために、F処分場のボーリングコア55試料に対して、ICP質量分析装置により含有メタルの分析を行った。さらに逐次抽出法を用いて形態画分を行った。各ボーリングコアについて深度に伴うメタル含有量を示すグラフを作成・検討した結果、類似したトレンドを示すメタルが存在した。しかし、全てのコアに共通する特徴とはいえない。一方、逐次抽出分析では、CuやPbで硫化物態や残留物態を示す試料が優勢である。また、Niは様々な画分に分散する試料が多い。埋立層内でのメタル類の挙動の詳細については未解明な部分が残る。現在、恒温槽のなかで埋立層の模擬カラム実験を行っておりその結果が待たれる。また、含有希少金属としてNi,Ga,Se,Sr,In等の含有が特筆される。(2)については、2012年度までの成果から、強制分極法による電気探査がメタル濃集ゾーンを特定するために有効であることが判明している。2013年度は、F処分場において新たな測線を加えて探査・解析するとともに、測定区域内3地点でボーリング試料を採取し、Fe・Al・その他の金属について含有量を測定した。野外探査で得られた充電率とコア試料中のFe含有量には密接な関係がある。これらの結果をコアを用いたピース実験で裏付けるとともに、含まれるFeと希少金属の量的関係についての検討も行った。日本では、1998年に家電リサイクル法が制定された。それ以前の家電類は破砕後あるいは未処理のまま、最終処分場へと廃棄・埋め立てされた。しかし、そのような処分場から排出される浸出水中にはメタル類はほとんど検出されない。即ち、メタル類は埋立層内にとどまっていると考えられる。また、埋立層内を浸透する水は多くの水溶性イオンを含有しており、さらに層内温度は有機物の分解により7080°Cに達するのが一般的である。このような環境下では、メタル類は層内を移動かつ濃集し、メタルリッチゾーンを形成している可能性がある。これらのことを解明するために以下のことを実施した。(1)廃棄物最終処分場で採取したボーリングコアの分析・・・・5つの最終処分場埋立層で掘削されたコアに含まれるメタル含有量およびその化学形態について層相区分したコアごとに分析した。その結果、ある種のメタルにおいて、深度に伴う濃度変化パターンが類似していることが判明した。また、SO3濃度変化パターンと類似するパターンをもつ重金属が存在した。(2)密閉タンク内に充填した焼却灰に含まれる鉱物の時系列的変化・・・・50°Cの恒温槽内に検体タンクを数個静置し、一定期間ごとに1検体を取り出し、内部の物質に含まれる鉱物を分析した。8ケ月経過後の焼却灰試料では、Halite,Gypsum,Magnetite, Pyriteの新たな生成が確認された。(3)メタル濃集ゾーンを非破壊で探査する手法の開発・・・・メタル濃度の空間的な分布がある程度判明している最終処分場埋立層において、比抵抗法および強制分極法による3次元電気探査を実施した。充電率プロファイルはメタル濃度の空間的分布状態と整合性を有していた。
視覚障害者の鉄道駅プラットホームからの転落事例の多角的分析と対策

本研究の主目的は,視覚障がい者の駅プラットホームからの転落事例を可及的に多く集め,データベース(DB)としてインターネット上に広く公開し,健常者による見守りを促進することにあった。現在,14件の事例が公開されている。DB公開に加えて,ホーム上の移動を困難にする条件や状況を視覚障がい者へのインタビューと歩行実験により調べた。その結果,ホーム縁端部においては,(1)他の乗客への配慮や対応,(2)近接する列車への対処,(3)柱の検知と回避,ホーム中央部においては,(4)自動販売機やベンチなどの構造物の検知と回避が指摘された。視覚障害者の駅プラットホームからの転落事例をWEB上で入力できるシステムを開発し、試験を経て、運用を開始したのが本年度の大きな実績としてあげられる。ただし、運用開始と同時に普段親しくしている歩行訓練士をシステムに登録し、事例の入力を依頼したが、集まったのは現在のところ4例である。訓練士の所属機関における個人情報の取り扱いについて決まった方針が確立されていないのがネックの一つとなっている。収集した事例をインターネット上に公開するためのデータベースサーバシステムについてはユーザインターフェース部の概略について検討を行った。事例データの検索にあたってはキーワードの選択を行うが、その選択の容易さがユーザインターフェースの鍵となる。事例収集と並行して、交通バリアフリー法の施行前後でのプラットホーム上の移動しやすさに関する面接調査を行う予定であったが、実施が遅れている。これは、平成25年度途中において、さまざまなタイプの転落防止用のホームドア・柵が実用に向けて試験施工されたので、これらを加えた形での面接を行おうと考えたためである。面接調査に代えて、平成26年度に実施予定であった、二次課題法を応用したフラットホームの不備な箇所の同定に関して予備的な実験を先行開始した。単独行動に慣れた視覚障がい者の参加を得て、島式プラットホームにおいてテストルートを定め、二次課題を行いながら移動することを求めた。その結果、明確なランドマークのないところでの方向転換やホームの中央部を長軸方向に移動するなど、オリエンテーションに関する手がかりの少ない状況・条件において二次課題の成績が低下し、心理的余裕のなくなることが認められた。加えて、直進を維持させるための歩行前の触覚的手がかり、すなわち、直進方向に対して垂直な手がかり/平行な手がかりの効果について試験的に検討した。平成25年度において,視覚障害者の駅プラットホームからの転落事例をWEB上で入力できるシステムの運用を開始した。平成26年度は研究集会を利用して,全国の歩行訓練士や視覚リハビリテーション専門家に事例の収集を広く呼びかけた。その結果,17件の事例が集まった。それらの事例について,転落者と当該駅に出向き,転落に至るまでの歩行軌跡などを聴取し,資料価値の増強を図った。事例のなかには,別のタスクの割り込み,信頼性の低い保有視覚への依存,2つのタスクの同時遂行などが原因と考えられるものがあり,転落防止に重要な示唆が得られた。また,平成26年度は収集した事例をインターネット上に公開するためのデータベースサーバシステムの設計と試作を行い,実運用の目途が立った。このシステムは視覚障がい者が単独で利用できることもめざしている。事例収集と並行して,交通バリアフリー法の施行前後でのプラットホーム上の移動のしやすさに関し,全盲の視覚障がい者9名に面接調査を行った。その結果,大きな変化として,ホームドア等の設置,点字ブロックの増加,構内放送の自動化,階段やエスカレーターの音響案内・音声案内の設置があげられた。ホームドア等については最近,バーやロープが昇降するタイプが開発されてきた。JIS化以前の点字ブロックがそうであったように,亜型がたくさんあるのはユーザの立場からすると好ましいことではない。今後,構造基準等を定めていく必要があろう。点字ブロックに関して,プラットホームの縁端部用に「内方線付き点字ブロック」が開発され,普及が進んできている。しかしながら,その存在を知らない当事者も多くみられ,周知・広報不足が懸念された。本研究の大きな目的は,視覚障がい者の駅プラットホームからの転落事例を可及的に多く集め,原因と対策を分析・検討し,WEBサイト上にデータベース(以下,DB)システムを構築して広く公開することであった。公開のねらいは,転落の実態を晴眼者に告知し,プラットホーム上での見守りを促進することにあった。DBシステムは事例入力サブシステム(以下,入力SS)と事例閲覧サブシステム(以下,閲覧SS)から成る。平成25年度に入力SSの開発と運用が開始し,転落事例の収集も並行して行われた。平成26年度には,事例の収集を継続するとともに,閲覧SSの設計およびプロトタイプシステムの開発を行った。平成27年度には,事例の収集を継続するとともに,プロトタイプシステムについてユーザーインターフェースの評価を行い,システムの完成度の向上をめざした。現在,そこで得られた問題点もほぼ解決し,本年6月の正式運用に向けて最終の調整を行っている。公開にふさわしい転落事例は十数件集まったが,まだ十分とは言えない。ただし,盲導犬ユーザーの事例が得られたのは大きな収穫であった。従前,盲導犬歩行は白杖歩行に比べ,安全性が高いと言われてきたが,状況によって転落する場合があることがわかり,ユーザーにとっても極めて教訓的あると考えられる。この間に,DBシステムの開発以外に,鉄度駅を利用する視覚障がい者に移動に際して困難と思われるところをインタビューした。また,環境条件の異なるプラットホームを歩いてもらい,二次課題法により,困難な条件や状況を同定した。

その結果,困難な条件・状況として,ホーム縁端部においては,柱の有無に関わらず,(1)他の乗客への配慮・対処、(2)近接する列車への対処,柱がある場合にはそれらに加えて,(3)柱の検知と回避。ホーム中央部においては,(4)構造物の検知と回避があげられた。データベースシステムに登録する事例数が当初の計画より少ない。本研究の延長が認められたので,平成28年度には,視覚リハ関係者に再度呼び掛け,事例の収集を精力的に行う予定である。本研究の主目的は,視覚障がい者の駅プラットホームからの転落事例を可及的に多く集め,原因と対策を分析,立案し,データベース(DB)としてインターネット上に広く公開することであった。公開のねらいは,転落の実態を健常者に告知し,プラットホーム上での見守りを促進することにある。本研究は当初,平成25年度から3カ年の計画であったが,転落事例が期待したほど集まらなかったため,1年間研究を延期した。本年度は3件の調査が実施でき,その結果,調査件数は24となった。そのなかで現在,公開している事例が14件,公開のために精査している事例が3件となっている。ところで,平成28年度は,本研究にとって非常に重要な年度となった。それは,平成28年8月15日に東京メトロ青山1丁目駅において盲導犬のユーザーがホームから転落し亡くなったことである。6月に,本DBの公開について視覚リハ関連の研究集会で発表し,さらに9月に記者発表を予定していたが,その記者発表には大勢の参加があり,DBのことが多くのテレビや新聞で取り上げられた。転落を未然防止するための研究であったが,転落が発生して注目を浴びたわけで,担当研究者としては複雑な気持ちであったが,視覚障がい者のホーム上での厳しい実態が広く周知できたことは大きな成果であった。今後の未然防止の一助になることを期待している。転落事例のDB公開に加えて,本研究では,ホーム上の移動を困難にする条件や状況を視覚障がい者にインタビューした。また,環境条件の異なるホームを単独歩行してもらい,二次課題法により,困難な条件や状況を同定した。その結果,困難な条件・状況として,ホーム縁端部においては,柱の有無にかかわらず,(1)他の乗客への配慮や対応,(2)近接する列車への対処,柱がある場合にはそれらに加えて,(3)柱の検知と回避,ホーム中央部においては,(4)自動販売機やベンチなどの構造物の検知と回避が指摘された。本研究の主目的は,視覚障がい者の駅プラットホームからの転落事例を可及的に多く集め,データベース(DB)としてインターネット上に広く公開し,健常者による見守りを促進することにあった。現在,14件の事例が公開されている。DB公開に加えて,ホーム上の移動を困難にする条件や状況を視覚障がい者へのインタビューと歩行実験により調べた。その結果,ホーム縁端部においては,(1)他の乗客への配慮や対応,
先進国における金融危機後の経済停滞の比較政治経済分析

本年度も昨年度に引き続き、金融危機後の経済停滞下における主要5カ国(日本・アメリカ・イギリス・ドイツ・フランス)の政府・中央銀行(独仏はECB)の経済政策の内容、およびその政策過程について、事実関係を正確に把握するための作業に取り組んだ。具体的には、各国の政府および中央銀行の世界金融危機発生までの経済政策、危機発生時の危機対応、そして危機後の経済政策について、ジャーナリストの文献や新聞記事・雑誌資料、さらに政治学者・経済学者による理論的な研究まで、幅広く収集・整理し、それを読み込む作業を進めていった。また政府・中央銀行の政策対応について、理論的な分析を行う準備として、近年の政治経済学の研究動向を把握する作業を行った。具体的には、重要文献の収集・整理を行い、それを読み込む作業を進めていった。本年度の特筆すべき成果としては、本研究に大きく関連する先進国、とりわけ日本の財政赤字について、政治経済学の観点から分析を進めたことである。具体的には、日本の財政の特色を明らかにした先行研究を整理し、くわえて日本で行われてきた財政再建の試みおよびその特色について、整理を行い、財政危機に陥る可能性が低い日本において、財政再建の動きが定期的に生じるのはなぜか、しかし、その成果が十分にあがることなく、財政再建の努力が放棄されるのはなぜか、という問いに対する答えを提示した。その成果は、学会報告および学術論文の形で、来年度に公表する予定である。本年度は学部の教務委員長を担当することになり、管理運営業務に多くの時間とエネルギーを割かれた。また、全学でのカリキュラム改革および法学部で設置予定の法曹コースに関する制度設計も担当することになり、研究する時間がほとんどなくなってしまった。来年度も引き続き教務委員長を担当することになるのだが、本年度の研究の遅れを取り戻すべく、尽力したい。来年度も引き続き、事実関係を正確に把握するための、文献の収集・整理、精読という作業を行う。さらに研究をまとめることを意識して、理論的な検討を行うための、専門文献の収集・整理、精読という作業も進めていきたい。本年度は、金融危機後の経済停滞下における主要5カ国(日本・アメリカ・イギリス・ドイツ・フランス)の政府・中央銀行(独仏はECB)の経済政策の内容、およびその政策過程について、事実関係を正確に把握するための作業に取り組んだ。本年度はさらに、政府の危機対応という観点から、戦後日本の電力・エネルギー政策、とりわけ原子力政策についての研究を行った。具体的には、原発事故への政府の危機対応や、世論の強い反対を受けるようになった原発への政府の対応を研究した。これは本研究と直接関係するわけではないのだが、政府の金融危機対応、政府債務危機対応(世論の強い反対を受ける金融機関の救済や財政緊縮政策)といった政府の政策対応を検討するうえで、大いに参照されるべき事例と考えたため、本研究と並行して研究を進めることにした。この研究については、単著の出版、英語の論文集への寄稿を行うことで、一定の成果を挙げた。本年度は経済停滞の研究として、事実関係の正確な把握に時間を費やし、一定の理解を得ることができた。また、危機時における政府対応の比較研究という観点から、電力・エネルギー政策の研究も並行して行い、単著の出版、論文集への寄稿といった成果を挙げた。

今後もまずは引き続き、事実関係を正確に把握するための、文献の収集・整理、精読という作業と、理論的な検討を行うための、専門文献の収集・整理、精読という作業を並行して進めていく。来年度も引き続き、事実関係を正確に把握するための、文献の収集・整理、精読という作業を行う。さらに研究をまとめることを意識して、理論的な検討を行うための、専門文献の収集・整理、精読という作業も進めていきたい。本年度は海外出張を予定していたものの、単著の出版を今年度中に行う必要が生じたため、執筆を急ぐことになり、海外出張を中止した。また資料の収集・整理のために学生をアルバイト雇用することを予定していたものの、アルバイトを行ってくれる学生を見つけることができなかったため、アルバイト雇用を行わなかった。次年度使用額については、本年度予定していた海外出張とアルバイト雇用を行うことで、消費する予定である。本年度は海外出張を予定していたものの、管理運営の業務で多忙のため、海外出張を中止した。来年度は、本年度に使用を予定していた資金を用いて、本年度に予定していた海外出張を行う予定である。
消化器癌のバイオマーカー開発のためのmicrobiomeとエピジェネティクス解析

消化器癌におけるMicrobiome(ヒト微生物叢)とエピジェネティック変化(LINE-1≒ゲノム全体のメチル化)の関連を網羅的に解析し、革新的なbiomarkerを開発することが現在実施中の科研費(基課題)の目的である。現在、私たちが構築した500例以上の食道癌データバンクを用いてbiomarker(microbiome)探索を進めているところであるが、今後はA.このbiomarkerを他のコホートを用いてvalidation(妥当性確認)すること、さらには、B.このbiomarkerが食道癌以外の消化器癌においても有用であるのかを検討することが必要である。今回の国際共同研究の目的は、ハーバード大学ダナ・ファーバー癌研究所Molecular Pathological Epidemiology (MPE) Laboratoryの所有する大規模な前向き疫学コホートのサンプルを用いて、上記A, Bに関して検証することである。2019年3月26日に渡米し、共同研究を開始したところである。ハーバード大学ダナ・ファーバー癌研究所Molecular Pathological Epidemiology (MPE) LaboratoryのProf. Shuji Oginoは、大規模な前向き疫学コホートの消化器癌サンプルを所有しており、この分野の世界的第一人者である。そのデータは系統的に管理されており、バイオマーカー研究についてはスムーズに開始できると考えている。ハーバード大学公衆衛生大学院とBrigham and Women's Hospitalでは健康な12万人の女性を34年(Nurses' Health Study)、5万人の男性を24年(Health Professionals Follow-up Study)追跡して、癌を含めた病気の発生を疫学的に研究している。Prof. Oginoのラボではこの2つの大規模コホートにおいて追跡中に発生した消化器癌の癌細胞内の遺伝子の異常、Epigenetic changes (DNAメチル化)、酵素やその他のたんぱく質発現の変化を網羅的に解析している。追跡に先立ち、あるいは26年、36年という追跡中に、食べ物、ライフスタイル(運動・肥満度・たばこ・アルコールなど)、薬、家族歴、癌や他の病気の発生、生存状況も記録している。こうした病因に関するデータは癌の発生に先立って集められているためにバイアスのリスクがより少ないのが、前向きコホート研究の長所である。こうして蓄積された貴重な病因データ、さまざまな遺伝子の多形(SNPs)、癌細胞の分子異常、患者の生存状況を総合的に分析するというのがProf. oginoのラボの研究内容である。このような質の高いコホートを用いて、バイオマーカーのvalidationを行っていく。内定年度:2017消化器癌におけるMicrobiome(ヒト微生物叢)とエピジェネティック変化(LINE-1≒ゲノム全体のメチル化)の関連を網羅的に解析し、革新的なbiomarkerを開発することが現在実施中の科研費(基課題)の目的である。
スイス在住日系国際児の日本に関する教育とアイデンティティ形成に関する研究

本研究は、スイス在住の日系国際児に対する日本文化についての教育やアイデンティティ形成について解明することを目的とした。政策文書からは、第二言語としてのドイツ語教育や母語母文化教育の現状を明らかにした。保護者アンケートおよび聴き取り調査からは、対象者の高い教育歴や多文化経験、主体的な選択として渡瑞、情報ネットワークの存在、日本語・日本文化の継承の重視、スイスでの教育達成や就業の優先を明らかにした。本研究は、複数の文化的背景をもつ子どもたちの教育とアイデンティティ形成について明らかにしようとしている。具体的には、一方の親が日本人で、スイスで育つ子ども達がどのような教育を受けているのか、日本やスイスをめぐってどのようなアイデンティティを構築していくのかを、アンケートや聴き取り調査から解明している。本年度は、以下のように調査・研究を行った。1先行研究・基礎資料の検討2008年4月2009年3月(1)在外教育、国際結婚、アイデンティティ形成などをキーワードに、先行研究を検討した。(2)スイスの多文化教育に関する政策文書の翻訳を依頼し、分析した。(3)「国際児と(文化的)アイデンティティをキーワードとした研究会」に参加し情報を収集した。2調査の準備(1)2008年4月8月(2)2008年4月8月および10月2009年2月(1)アンケート項目の作成、予備調査、調査協力者への依頼、アンケート用紙の作成を行った。(2)聴き取り調査について、過去のデータの分析や質問項目の再検討などを行った。3調査の実施2008年9月、2009年3月スイスにおいて計2回の調査を実施した。アンケート調査は、日本語学校において第1回調査で行った。両調査において、聴き取り調査と、日本語学校・教室、補習校での参与観察を行った。4調査結果の分析・考察2008年10月2009年3月(1)アンケートの集計(2)インタビューデータのトランスクリプトの作成(3)(1)(2)の分析5学会発表異文化間教育学会、母語・継承語・バイリンガル教育研究会で口頭発表した。本研究は、スイス在住の日系国際児の教育やアイデンティティ形成を聴き取り調査から解明することを目的としている。21年度は、引き続きスイスで現地調査を行うとともに、スイスの多文化教育に関する政策文書を翻訳・分析した。(1)先行研究・基礎資料の検討2009年4月2010年3月1)在外教育、国際結婚、アイデンティティ形成に関する先行研究を検討した。2)チューリヒとバーゼルの州教育委員会の多文化教育に関する政策文書を翻訳し、分析した。とりわけ、第二言語としてのドイツ語教育と母語母文化教育について検討した。3)異文化間教育学会に参加し、関連分野の最新研究動向を把握した。(2)調査の準備2009年4月2009年9月過去のインタビューのトランスクリプトの読み返し、質問項目を再検討、調査協力依頼をした。(3)調査の実施2009年9月17日25日スイス・チューリヒにおいて、保護者12名、補習校教師2名、生徒1名の計15名に聴き取り調査を行なった。(4)調査結果の分析・考察2009年4月2010年3月1)インタビューデータのトランスクリプトの作成:基礎的な書き起こしを業者に依頼した上で、調査者が逐語的なデータを完成した。2)結果の分析・考察:トランスクリプトを繰り返し検討しながら、各対象者の経験や主観、対象者間の相違点などを分析・考察した。(5)学会での発表2009年6月異文化間教育学会において、イギリスの日系国際結婚家庭の教育環境について口頭発表した。発表題目は、「日系国際児における母親の言語・文化の教育環境」である。本研究は、スイス在住の日系国際児の教育やアイデンティティ形成を、アンケートや聴き取り調査から解明することを目的とした。特に、日本語などの日本文化についての家庭や日本語教育機関での教育や、自己と他者とのちがいに対する意味づけ方、日本やスイスに対する国際児の関係の取り方に着目した。州教育委員会の多文化教育や移民教育に関する政策文書からは、移民の学力向上や社会の統合のために、第二言語としてのドイツ語教育が重視されていることがわかった。また、母語母文化教育が各州で実施されていることがわかった。その運営等は個々の言語集団にまかされているが、母語学習が公的に認知され、教員研修の機会が用意されたり、言語集団間や公立学校との連携が図られたりしていた。日本語教育機関での保護者アンケートからは、在瑞日系国際結婚家庭の社会的背景や教育戦略が明らかになった。対象者の多くは、平均以上に高い教育歴や多文化経験をもっていた。渡瑞は、恋愛結婚などの主体的な選択の結果であることが多い。スイスでの情報やネットワークは、配偶者や日本語教育機関などから得ていた。

親族の結合やアイデンティティ形成のために、日本語や日本文化の継承が重視されていたが、それ以上に、スイスでの教育達成や就業が優先されていた。二文化・二言語の習得を望む親がいる一方、子どもには文化や国家にとらわれずに生きてほしいと望む親もいた。なお、3年間の本研究の成果は、報告書にまとめた。第I部は調査報告として、日本語教育機関の概要と、子ども、および、保護者への聞き取り調査の結果をまとめた。第II部は論考として、スイスにおける多文化教育政策や、スイスで暮らす日系国際結婚家庭の社会的背景と教育戦略、日本語を継承する母親や教師、子どもの語りの分析、日本語学校の教育方針や実践の特徴についてまとめた。
英国の都市協会の活動を対象としたシビックプライド醸成のための都市保全・創造史研究

イギリスにおいて、20世紀前半に設立されて、現在まで活動を続けている都市協会について、その設立期を中心に、活動理念や活動実態を文献資料調査によって明らかにした。特に、設立期の都市協会に見られる都市計画そのものの理念や技術を先行的に提示し世論を喚起し、行政を導いていく役割は、現代の協働のまちづくりのあり方にも示唆を与える。本研究は主に1910年代から1920年代にかけて設立された英国の都市協会(civic society)の、現在に至るまでの活動の経緯を明らかにすることを通して、シビックプライドの醸成のための方法論を得ることを目的としている。本年度は、都市協会に関連する文献調査を実施した。特にイギリス国内で実施した文献調査では、1912年設立のロンドン協会(The London Society)の会誌(1912年創刊)の創刊号から最新号までの95年間分の通読、またバーミンガム都市協会(The Birmingham Civic Society)の年次報告書や会誌の収集により、当初、都市協会が専門技術家を多数有して、市政府に有効な提案を行っていく影響力のある団体として期待されており、都市のハード整備に重点を置き、積極的に関わっていたこと、戦後、次第に組織が変質してよりソフトな取り組みに活動を展開させていったこと、ただし途中活動が停滞し、近年になってその再生が試みられていることが明らかになった。また、特に設立期に関しては、アメリカのシティビューティフル運動の影響を受けて、シビックアートを一つの理念とした活動を展開していたことも明らかになった。また、1939年にはイギリス各都市の都市協会の連合組織として都市協会中央協議会(The Central Council of Civic Societies)が設立され、都市協会の活動を促進する運動を展開したこと、また、それが後にシビックトラストにとって代わられたことも明らかになった。こうした事実は、これまで我が国では殆ど言及されてこなかった事項であり、イギリスの都市協会の活動の都市計画史的意義を明確にする上で、非常に重要なパースペクティヴを提供する。来年度は、各都市の都市協会の個別の実績を明らかにすることで、都市協会の活動の全体像が把握できると考えている。本研究は主に1910年代から1920年代にかけて設立された英国の都市協会(civic society)の、現在に至るまでの活動の経緯を明らかにすることを通して、シヴィックプライドの醸成のための方法論を得ることを目的としている。本年度は、昨年度に引き続き、都市協会に関連する文献調査を実施した。特にイギリス国内で実施した文献調査では、1909年設立のリヴァプール都市組合について、リヴァプール市文書館に所蔵されている委員会議事録や関係の雑誌記事、新聞記事等を収集することで、これまで明らかにされてこなかったその活動の展開過程を把握することができた。その他、リーズ、カーディフ、ブリストルの各都市においても、都市協会関連資料調査を実施した。更に、当時の都市協会の活動を先導したと考えられる都市協会論について、内容を精査した結果、アメリカのように行政府の腐敗もそう深刻ではなかったイギリスにおいては、都市協会はあくまで補完的機能が期待されていたが、その補完とは市民意識を高め、地方分権を押し進めることであったこと、実際に運動を先導した協会の活動も、そうした地方的な問題に限定されていたこと、しかし、リヴァプール都市組合やロンドン協会が郊外地開発の都市計画スキームから既成市街地も含めた都市計画へという展開において、常に行政を先取りする意識で活動を進めていたのに対し、後発のバーミンガム都市協会は行政と歩みを-にしていたことなどを明らかなった。この都市計画との関係性の変化は、その後の現在に至るまでの都市協会の活動を特徴付けることになった。逆に言えば、1910年代から1920年代にかけての都市協会は、現在の都市協会とは異なり、都市計画そのものの理念や技術を先行的に提示し世論を喚起し、行政を導いていくという役割があったのである。
気相水素原子と水素終端シリコン表面の反応ダイナミックス

脱離HD,及びD2分子の角度分布に関しては、AID, ABS反応ともにHD, D_2共に表面垂直方向にピークを持つことが判明した。LEPSポテンシャルを用いて、ABS反応の脱離角度分布のシミュレーションを行い、実験結果を再現できた。現在、現在投稿準備中である。(2)AID, ABS反応の時間引き抜き用水素原子ビームをチョップし、H+D/Si(100)でのD_2脱離脱離の時間応答を測定した。その結果、温度に依存してビームオフ時にもD_2脱離が観測され、AID反応は速いプロセスと遅いプロセスが存在することを突き止めた。温度依存性の結果からAID反応はD/Si(100)3x1構造の2水素化Si相に関係して起こることを突き止めた。(J.Chem.Phys.121,3221(2004))。(3)上の(2)項をさらに詳細に検討すべく、Hビームのパルス幅(0.4s)を短くし、かつパルス間隔を10sとながくした。さらに、時間分解をあげるためにパルスカウントをマルチチャンネルスケーラ)を用いた。その結果、ABS反応は入射Hパルスの波形に忠実に従うことがわかった。しかし、AID反応には,約0.05s,0.8s及び約30sの3つの成分が存在することがわかった。この事実から、ABS反応は直接引き抜き反応であることが疑義無く証明出来た。他方、間接的引き抜き反応であるAID反応は、Si(100)表面での3x1 dihydride相を持っdomain上で、照射Hにより過剰に作られた2水素化Siの不安定性に基づく脱離現象であることが確定された。この成果は現在Surface Science誌にに投稿中である。アモルファスSiや微結晶SiのプラズマCVDでは、プラズマ中の水素原子Hが膜成長速度や膜中のダングリングボンド密度に大きく影響している。表面に飛来するHやDがどのようにSiに吸着し、どのような機構に従って吸着水素を引き抜くのかの機構をダイナミックスの観点から解明する。14年度には以下のことを行った。(1)引き抜き反応により表面脱離する水素分子のエネルギー、及び脱離角度分布を測定するために、現有装置の改良を行った。脱離水素分子のエネルギーは、現有のクロスコリレーション法飛行時間分布測定装置に、引き抜き反応を誘起する為のRFプラズマ水素原子ビーム発生装置を搭載する事にした。その為に、RFプラズマ励起線源とその電源、及び真空排気用のターボ分子ポンプを購入した。更に、RFプラズマ水素原子線源を搭載する為の2段差動排気型真空チャンバーを設計し、業者と製作方法に関して相談した。(2)引き抜き反応の結果生ずる脱離分子の角度分布測定を行うために、現有表面反応装置の質量分析計(QMS)をアパーチャーを介した差動排気チャンバーに搭載した。サンプルの回転により脱離角度を制御し、H+D/Si(100)反応系にて、脱離するHD,及びD2分子の角度分布を測定した。その結果、HDは表面垂直方向にピークを示すが、D2分子は約20度方向にピークを示した。この結果は初期の予想と反対となった。D2の脱離は2水素化Si相からの熱脱離と同じでると予想しており、表面垂直方向への脱離が考えられていた。15年度には更に高精度の実験を行って、モデルの再検討を行う予定である。(3)引き抜き用水素原子ビームをチョップし、H+D/Si(100)でのD2脱離脱離分子のビームオフ時の強度を表面温度の関数として求めた。

その結果、600K程度の高温ではD2収量が確認でき、遅れて脱離が発生していることが直接確認できた。表面に飛来するHやDがどのようにSiに吸着し、どのような機構に従って吸着水素原子を引き抜く機構をダイナミックスの観点から解明する。即ち、基本的な水素引き抜き反応は吸着子をDでラベルして、H+D/Si(100)→HD, ABS(abstraction)の反応ダイナミックスの解明を以下の要領で行った。現有表面反応装置の質量分析計(QMS)をアパーチャーを介した差動排気チャンバー(14年度製作)に搭載し、サンプルの回転により脱離角度を制御し、脱離HD,及びD2分子の角度分布を測定した。その結果、HDは表面垂直方向にピークを示すが、D_2分子は約20度方向にピークを示した。これは初期の予想と反対となった。しかし、この結果は見かけのものであり、D_2脱離分子の収量は入射角度に大きく依存することがわかった。この入射角度効果を考量して、真の脱離角度分布を求めると、HD,D_2共に表面垂直方向にピークを持つことが判明した。LEPSポテンシャルを用いて、ABS反応の脱離角度分布のシミュレーションを行った。その結果、脱離ピークは表面垂直方向からみて約20度のSi-D結合方向であることがわかった。この理論的結果は実験と一見矛盾するが、我々が用いているSi(100)表面はダブルドメイン構造を有しているため、実際は異なる2方向の脱離の重ね合わせとなる。シミュレーション結果を基に実験データの解析を行い、真の脱離方向分布を得ることが出来た。この結果は、15年、16年の春の物理学会、及び16年に行われた米国物理学会にて報告した。(2)引き抜き用水素原子ビームをチョップし、H+D/Si(100)でのD_2脱離の時間応答を測定した。その結果、温度に依存してビームオフ時にもD_2脱離が観測され、AID反応は速いプロセスと遅いプロセスが存在することを突き止めた。温度依存性の結果からAID反応はD/Si(100)3x1構造の2水素化Si相に関係して起こることを突き止めた。この結果は、現在JCPに投稿中である。脱離HD,及びD2分子の角度分布に関しては、AID, ABS反応ともにHD, D_2共に表面垂直方向にピークを持つことが判明した。LEPSポテンシャルを用いて、ABS反応の脱離角度分布のシミュレーションを行い、実験結果を再現できた。現在、この結果はほぼ論文として完成でき、現在投稿準備中である。(2)AID, ABS反応の時間引き抜き用水素原子ビームをチョップし、H+D/si(100)でのD_2脱離脱離の時間応答を測定した。その結果、温度に依存してビームオフ時にもD2脱離が観測され、AID反応は速いプロセスと遅いプロセスが存在することを突き止めた。この結果は、論文として今年出版された(J.Chem.Phys.121,3221(2004))。(3)上の(2)項をさらに詳細に検討すべく、Hビームのパルス幅(0.4s)を短くし、かつパルス間隔を10sとながくした。さらに、時間分解をあげるためにパルスカウントをマルチチャンネルスケーラ)を用いた。その結果、ABS反応は入射Hパルスの波形に忠実に従うことがわかった。しかし、AID反応には,約0.05s,0.8s及び約30sの3つの成分が存在することがわかった。
リガンドデータベースからの機械学習によるハイブリッドスクリーニング法の開発

リガンドデータベースを活用した機械学習によるたんぱく質と化合物の結合予測を行った。インシリコ創薬は薬として有望な化合物(リガンド)をコンピュータで選別する手法であるが、ここでは化合物の化学的性質をからSupport Vector Machine(SVM)による機械学習に加えて、化合物の構造を学習するInductive Logic Programming(ILP)を組み合わせ、予測精度の向上を図った。次に、がん放射線治療の副作用低減のためにp53標的放射線防護剤を候補化合物を予測することをターゲットにした。その成果はジャーナルや国際会議で発表した。本年度はリガンドデータベースを活用した機械学習によるタンパク質と化合物の結合予測を行った.インシリコ創薬は薬として有望な化合物(リガンド)をコンピュータで選別する手法であるが,ここでは化合物の科学的性質を用いSupport Vector Machine(SVM)などの単一の機械学習が提案されてきた.一方,本研究ではSVMに加え,構造を学習するInductive Logic Programming(ILP)を取り上げ,両者を組み合わせた学習手法を提案した.これは従来のアンサンブル学習とは違い,異なるタイプのデータからの学習が可能になり,予測精度の向上が期待できる.まずSVMでは学習結果から得られる各化合物と分類平面までの距離から信頼度を求め,ILPでは,得られたルールの中から最高の評価値のルールを各化合物に適用し,被覆するかしないかで信頼度を求めた.さらに,正事例と負事例を反転させてILPを実行し,負事例と予測した化合物に対する信頼度も算出した.最後に,これら3つの機械学習による信頼度を統合させ,その結果に基づいて予測を行った.DUD-E(リガンドデコイデータベース)に登録されている7つの創薬標的タンパク質で実験を行った結果,F値に関してSVM単体に比べ最大0.06向上させることができ,さらに他の組み合わせ方法に比べ本手法のF値が高いことが示された.現在は、実験から得られた生データのみを用いたインシリコ創薬にも焦点を当てている.リガンドデータベースに登録されているリガンドデータに比べて実験で得られた生データは量や質で劣るため,予測はより困難である.ここでは多数の決定木を用いたアンサンブル学習であるRandom ForestとSVMの2つの機械学習手法を取り上げ,放射線防護剤の防護能と細胞毒性の2つの指標で予測を行った.放射線防護剤は現在ガン治療において広く使われている放射線療法の副作用を抑えるための薬である.実験から得られた化合物データの全特徴量を学習に用いた手法と,本研究で提案するRandom Forestを用いて計算した特徴量の重要度を元に上位5,10,15,20,25,30%の特徴量のみを用いた手法の2つにおいて,Random ForestとSVMを用いた学習を行っている.いずれの条件においても全特徴量を用いた手法に比べ,Random Forestによる特徴量の選択を行った手法の予測精度が高いことが示されている.Random Forestによる学習では防護能の予測で約6%,細胞毒性の予測で約5%の精度向上が見られ,SVMの学習においても防護能の予測で約2%,細胞毒性の予測で約5%の精度向上が見られた.平成28年度は,1がん放射線治療の副作用低減のためのp53標的放射線防護材の予測と,2低分子化合物結合タンパク質の予測を実施した.1に関しては,本学薬学部生命創薬学科,青木研究室の実験データから,84個の化合物データを用いて放射線防護機能と毒性に関してそれぞれXGBoostを用いて予測した.毒性と放射線機能についてのラベル付けは専門家の意見を参考に設定し,学習に用いた特徴は,3DモデリングソフトウェアのDiscovery Studioによって算出された217の特徴量を用いた.また,創薬分野においてよく用いられる学習器であるk近傍法,サポートベクターマシン,ランダムフォレストと精度を比較し,その有効性を示した.特に,毒性の予測についてはXGBoostの精度は83.8%で,4つの学習器で最も高い精度を示した.本研究成果は,イギリスで実施される国際会議CIBCB2017に「Predicting Radiation Protection and Toxicity of p53 Targeting Radioprotectors using Machine Learning」というタイトルで投稿中.2に関しては,本学理工学部応用生物学科,諸橋研究室の実験データから,低分子化合物であるイレッサ(抗癌剤)と結合するタンパク質を,ランダムフィレストを用いて学習させ,分類に関連するアミノ酸配列の抽出をした.なお,bi-gramを用いて20種のアミノ酸から400の特徴を生成し学習に用いた.結果として22個のアミノ酸配列(ジペプチド)を抽出でき,これらを用いた分類精度は約80%に達し,分類に関連すると期待できる.1に関しては,専門家も意見を参考にした化合物のラベル付けをした.また,Discovery Studioから217の物理化学的性質を生成し4つの学習器で学習させ,その精度を比較・検討した.2に関しては,アミノ酸配列を特徴ベクトルに変換し学習させ,イレッサに結合するタンパク質の分類に関連すると思われるアミノ酸配列(ジペプチド)を22個抽出した.以上の様に予定通りの成果も得られており,本研究成果に基づき論文を国際会議に投稿中であることから,おおむね順調に進展しているといえる.平成29年度は、1放射線治療による副作用低減のためのp53阻害剤候補化合物のランキング手法の提案と、2低分子化合物結合タンパク質の予測、3DUD-Eデータベースを用いた酵素に対するドッキングスコアの予測を実施した。2に関しては、低分子化合物であるイレッサ(抗がん剤)と結合するタンパク質をランダムフォレストを用いて分類し、その分類に関連するアミノ酸配列の抽出を行った。ランダムオーバーサンプリングを行うことで、本研究は昨年度を超える分類精度を示した。

3に関しては、リガンドデータベースであるDUD-Eのデータの中から、3つの酵素に関するデータを用いて、それらを標的とする化合物の予測を行った。本研究ではロジスティック回帰とそれを用いたアンサンブル学習によって分類器を作成した。本研究成果は、「Enzyme Classification on DUD-E Database Using Logistic Regression Ensemble (Lorens)」というタイトルで、「Innovative Computing, Optimization and ItsApplicationsVol 741. Springer」に掲載された。リガンドデータベースを活用した機械学習によるたんぱく質と化合物の結合予測を行った。インシリコ創薬は薬として有望な化合物(リガンド)をコンピュータで選別する手法であるが、ここでは化合物の化学的性質をからSupport Vector Machine(SVM)による機械学習に加えて、化合物の構造を学習するInductive Logic Programming(ILP)を組み合わせ、予測精度の向上を図った。次に、がん放射線治療の副作用低減のためにp53標的放射線防護剤を候補化合物を予測することをターゲットにした。その成果はジャーナルや国際会議で発表した。インシリコ創薬において、予測精度の低下を引き起こす問題の一つにデータ不均衡の問題が挙げられる。一般に生化学的データにおける正事例データは負事例データに対して圧倒的に少ないケースが多く、データのサンプリング手法によってその後の機械学習の精度に大きく影響する。正事例と負事例のデータの比率を揃える手法として、負事例データから正事例データと同じ数だけランダムサンプリングする手法と、事前にデータをクラスタリングしてクラスターごとにサンプリングする手法を比較する実験を行ったところ、後者の手法を用いた機械学習は前者に比べて平均5%の精度向上が見られた。このように機械学習を行う前のデータ処理の方法がスクリーニングの性能に影響を与えるため、データの前処理方法に改善を加えてスクリーニング系全体の性能を向上させることを目指す。また、本年度はさらに分析対象となるデータの周辺情報を学習に取り入れ、学習の精度を向上させることを目指す。帰納論理プログラミング(ILP)はデータの周辺情報を背景知識として学習に利用出来るという特徴を持っている。本手法を用いることで創薬実験から直接得られるデータだけでなく、大規模データベースの利用や既に先行研究で明らかになっている生物学的、化学的知見を同時に学習に取り入れることが可能となり、より複雑な現象を説明することが可能となる。今後はデータの処理方法およびデータの周辺情報の利用により現在の手法を更に強化していく計画である。
嗅球情報処理機構の解明:機能単位である嗅球糸球体を構成する神経細胞の詳細解析

本研究では、機能的ユニットである嗅球糸球体における嗅入力、投射ニューロン、介在ニューロンの相互結合関係を、定性的、定量的に形態に徹し詳細に研究することで、嗅覚情報処理の初段階の構造的基盤の解明を目指した。研究実施計画に従い、共焦点レーザー走査顕微鏡(CLSM)、電子顕微鏡(EM)で次の解析を行った。主嗅球の糸球体を構成している神経要素相互関係の詳細を、正常及びトランスジェニックマウス(1)嗅神経特異的に蛍光色素GFPを発現させたマウス、(2)GABAニューロン特異的に蛍光色素GFPを発現させたマウス、(3)connexin36遺伝子にレポーター遺伝子β-galを組み込んだ遺伝子改変マウス、3種類を用いて解析し、マウス傍糸球体細胞(PG)の構成について詳細を明らかにした。さらにEMレベルでの観察により糸球体内における僧帽/房飾(M/T)cell間及びM/T cellと介在ニューロン間のギャップ結合、及びM/T cell細胞体・近位樹状突起における介在ニューロンとの間のギャップ結合、さらにシナップスも加わった複雑な神経回路網を明らかにした。前者は糸球体特異的な同期に対応する構造を初めて示したものといえる。またスライスでの細胞内標識色素細胞内注入から、"juxtaglomerular neurons(JX細胞)"の突起等の詳細が判明し、この領域では形態学的特徴、化学的性質から細胞分類の再検討の必要が認識された。更に、食虫目の解析から種差が判明していたので、テンレック科ヒメハリテンレックについて解析した。遺伝子配列解析手法による新分類では、「真主齧上目」(齧歯目のマウス、ラット等)、「ローラシア獣上目」(食虫目のジャコウネズミ、ハリネズミ等)において我々が提唱しているPGの分類を「アフリカ獣上目」のテンレックでも確認できた。本研究は、機能的ユニットである嗅球糸球体における嗅入力、投射ニューロン、介在ニューロンの相互結合関係を、定性的、定量的に詳細に研究することで、嗅覚情報処理の初段階の構造的基盤を解明することを目的としている。本年度の研究実施計画に従い、糸球体を構成している神経要素相互関係の詳細を、正常及びトランスジェニックマウス(1)嗅神経特異的に蛍光色素GHPを発現させたマウス、(2)connexin36遺伝子にレポーター遺伝子β-galactosidase, alkaline phosphataseを組み込んだ遺伝子改変マウス、(3)GABAニューロン特異的に蛍光色素GFPを発現させたマウス、3種類)において共焦点レーザー走査顕微鏡(CLSM)、電子顕微鏡で解析を開始した。(1)では、嗅神経が完全に標識されているので、投射ニューロンである僧帽細胞と房飾細胞の樹状突起tuftをトレーサーにより標識し、CLSMで解析し、突起への嗅神経入力を完全に3次元再構築し始めた。更に、糸球体のコンパートメント構造の検討も可能となり、胎生、生後の糸球体のコンパートメント構造の変化について観察を続行中である。EM観察から僧帽細胞とギャップ結合をつくる傍糸球体細胞はこれまでにグループ分けした2つタイプとは異なる新たな介在ニューロンである可能性があるので、(2)で検証中である。また、正常マウスと(3)で、vesicular glutamatetransporter、CCK、NOSの免疫染色から糸球体周囲に存在する比較的大型細胞群を解析できることが判明した。これらはラットでは捉えられていなかったものであり、これまでに我々が見出している2つのタイプの傍糸球体細胞との関係をはっきりさせ、この領域の細胞の詳細な関係を検索中である。

これらから基礎となる新たな細胞構成が解明されると思われる。昨年に引き続き、研究実施計画に従い、糸球体を構成している神経要素相互関係の詳細を、正常及びトランスジェニックマウス(1)嗅神経特異的に蛍光色素GFPを発現させたマウス、(2)GABAニューロン特異的に蛍光色素GFPを発現させたマウス、(3)connexin 36遺伝子にレポーター遺伝子β-galactosidase, alkaline phosphataseを組み込んだ遺伝子改変マウス、3種類を用いながら、共焦点レーザー走査顕微鏡(CLSM)、電子顕微鏡での解析を続行した。まず、(1)では嗅神経が完全に標識されているので、トレーサー標識した投射ニューロンである房飾細胞の樹状突起tuft上への嗅神経入力を完全に3次元再構築している。また、ラットで傍糸球体細胞(PG)は嗅入力の有無から2タイプ(有;PG1,無;PG2)に分かれることを我々が提唱しており、正常マウスと(2)を用いて定性、定量的にその検証を行った。PG1,PG2を確認し、化学的形質はラットとは異なることが判明した。マウス主嗅球では、PG1はGABA陽性であり(この領域の全細胞中3040%)、PG2はCa結合蛋白カルビンディン(この領域の全細胞中10%)またはカルレチニン(この領域の全細胞中3040%)陽性であるが、それらのほとんどがGABA陽性でもあった。この点に関しては、食虫目ジャコウネズミをはじめ種差があることが判明した。他の形質について解析中である。次にEM観察から上記とは別の未同定のPG1が僧帽細胞・房飾細胞の一次樹状突起血tuftとの間でギャップ結合を作っていることが判明した。更に、PG以外にギャップ結合を投射ニューロンと形成する新たな介在ニューロンの存在も示唆した。(3)により僧帽細胞とギャップ結合をつくるPGは様々な化学的形質を示すことを確認した。これらを継続解析して、基礎となる新たな細胞構成が解明されると思われる。研究実施計画に従い、糸球体を構成している神経要素の詳細を、1)正常及びGABAニューロン特異的に蛍光色素GFPを発現させたトランスジェニックマウス(GAD-GFP)を用いて傍糸球体細胞(PG)、その他の"juxtaglomerular neurons(JX細胞)"を解析した。また2)スライスでの細胞内標識色素注入を行った。更に、食虫目の解析から種差が判明していたので、3)テンレック科ヒメハリテンレックについて解析した。1)-AラットでPGは嗅入力の有無から2タイプ(有;PG1,無;PG2)に分かれPG1はGABA陽性、PG2はGABA陰性でカルレチニン(CR)陽性か、カルビンディン(CB)陽性であり、比率はGABA:CR:CBは2:2:1であった。ところが、正常マウスでGABA形質を詳細に確認するため固定法、免疫細胞化学法を再検討した結果、この領域全細胞中、GABA陽性60%、CR陽性30%、CB陽性6%、その他30%であった。