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大学入試にみる能力観とエリート像－日・米・仏の比較からー

本研究では日・米・仏の大学入試の問題分析とその準備教育の調査を通して、各国の試験ではいかなる能力を測定しているのか、それは社会で求められる能力といかに関連するのかを能力観のモデル化を試みて明らかにした。モデル化では、1知識の性質(「経験的」対「学問的」)と2教育目標(「価値的」対「技術的」)の2つの指標を組み合わせる事により、4タイプの能力観を規定した。アメリカのSATは効果的な推論力を(応用型)、日本のセンター試験は内的共同体を作り上げるための共感力を(共同体型)、フランスのバカロレアは、弁証法を使い新たな前提条件を創り上げる力(政治型)を測っていることが明らかになった。平成24年度は、1前年度に行ったフランスのバカロレア準備教育の授業観察(哲学・文学・地理歴史)およびリセ教員のインタビューのテープ起こし、2国際オプションバカロレアの招聘視学官としてリヨン市のリセ・アンターナショナルにて文学・地理歴史の口述試験の立ち会いと論文チェック及び、3同行にてアングロフォン、ドイツ、イタリア、ポーランドセクションのセクション長に、自国の大学入試・準備教育とフランスのバカロレアの違いをインタビューした。4また日本の入試とその準備教育を探るため、入試の歴史と国語・歴史入試の特徴を文献調査からまとめ、愛知の県立高校にて授業観察と教師へのインタビューを行った。バカロレアの準備授業と教師へのインタビューからは、哲学、文学、地理歴史とも、バカロレア試験における論文の「問い」を中心に、「問い」に答えるためにどのように履修した内容を編集し、論を組み立てるかを到達点として授業が行われていることが明らかになった。教科書を選択する場合も、いかに良い「問い」が問われているかが選択の基準になるとのことである。哲学や文学のみならず、日本では暗記ものと言われている歴史においても、「問い」を使って歴史的出来事の「意味付け」を考える、資料を組み合わせつつ解釈を構築していく授業が観察された。またフランス同様大論述問題を入試・中等教育修了試験で課す他のヨーロッパの国々と比べても、個人の意見を表に出さず文献資料から厳密に弁証法を適用して論じるフランス式論文とその厳しい訓練は際立っていることも明らかになった。名古屋市における授業観察とインタビューからは、授業で養うべき能力が変わっても入試の形態が変わらなければ、授業も変わらない事が明らかになった(例えば英語における「話す」能力も3年時では消える事等)。入試の準備教育が高等教育の基礎作りになる入試形態を考える事が急務である。本研究の目的は、日・米・仏3カ国の大学入試の問題分析とその準備学習の調査を通して、各国の試験ではどのような方法でいかなる能力を測っているのか、それは初等・中等教育及び社会で求められる能力といかに関係するのかを3カ国の能力観のモデル化を試みて明らかにすることにある。特にフランスに代表されるヨーロッパ型の大論述問題試験の分析と公教育における準備学習の実態をアメリカモデルとは異なる新たな選択肢と示すことが研究・調査の中心となるため、26年度は3月に渡仏し、バカロレアの模擬試験(バック・ブラン)とそのフォローアップの授業観察及び、哲学、歴史、文学(フランス語)、ラテン語の高校最終年度のバカロレア準備を行う授業観察を行った。併せて初等・中等の論文作成の発展的過程を見る為に初等と前期中等教育のフランス語の授業観察も行った。その内容的発展を文献により確認するため、前期中等教育修了試験の問題集及び内容のリストを購入した。文献調査を行ううちに、バカロレアで使われるフランス式論文形式(dissertation)の基本(サンテーズ)は、公務員試験のみならず一般企業の試験においても用いられている事がわかり、バカロレアは高等教育への接続とともに社会との直接的な接続を果たしていることが明らかになった。公務員試験や一般企業においても求められているのは、弁証法を基本とした分析の方法知であり、模擬試験のフォローアップや授業においても、強調されるのはこの点であった。これがフランス社会で最も重視される能力といえる。本年度の調査では、学校教育と社会とのつながりが文献(公務員試験および企業の試験におけるサンテーズの使用の型と訓練法)と授業観察により検証できたことが大きな収穫であった。平成23年度は、フランスバカロレア大論述問題の論文形式(ディセルタシオン)が、どのようにアメリカのSATの論述形式(エッセイ)と異なるのかを、論文形式が生まれた歴史・社会的背景をもとに明らかにし、論文にまとめた。また6月には、日・米・仏の思考表現法の違いを国際学会にて発表し、3月から4月の初めにかけてリヨン市のリセとコレージュ(Cite Scolaire International)にて、バカロレア準備教育の調査を授業観察を中心に二週間行った。

フランス式論文「ディセルタシオン」は、フランスの大学入試から高等教育の学位審査試験、官吏登用試験まで幅広く用いられ、この弁証法をもとにした様式で書いたり考えたりできないと、職業も社会的地位も得られないと言われ、そうであるがゆえにフランスの初等教育から中等教育の教育課程は、すべてディセルタシオンを書くために段階的に綿密に組まれている。3月の学校調査では、特にフランス語の書くカリキュラムがどのようにフランス式論文執筆に結実していくのか、また文学解釈法と哲学の授業がどのように生徒をバカロレアに向けて準備させるのかを複数のクラスの授業観察と教師へのインタビューから明らかにした。前期中等教育では、私的な体験を離れて議論できる形式(discussion)を学びつつ、文学の内容からスタイル(文体)へと焦点が移り、後期中等教育では複数の視点からひとつのテーマを扱いつつ、文学史の中に分析対象となるテクストを位置づける訓練を行う。後期中等教育においては、フランス語だけでも1520の課題論文を書き、個別添削により論文を書く徹底的な訓練が行われていた。本研究の目的は日・米・仏3カ国の大学入試の問題分析とその準備学習の現地調査を通して、各国の試験ではどのような方法でいかなる能力を測定しているのか、それは社会で求められる能力といかに関連するのかを3カ国の能力観のモデル化を試みて明らかにすることにある。最終年度にあたる本年は、これまで調査校との日程調整がつかなかったために延期されていたアメリカの高校における準備教育の現地調査を行い、4年間の調査結果のまとめとしてモデルを完成させ、国際学会で発表の後、英語論文にまとめてComparative Sociology誌への掲載が決定した(2015年5月発行予定)。アメリカの調査では入試準備は、知識内容よりもエッセイを書く訓練に重点が置かれていることが教科を横断した特徴として明らかになった。分析的・説得的(analytical and persuasive)エッセイを書く指導と練習・試験が行われており、その量は文学と社会科学を合わせると年間で20を超えるエッセイの課題が出されていた。より示唆に富むのは、こうした分析的なエッセイに加えて、文学の授業では、個人的な体験や視点を重視したエッセイ(personal essay)の指導と訓練が行われていたことである。分析・説得のエッセイは、日本のセンター試験に相当するSAT 1の書く試験で頻用されるのに対して、パーソナル・エッセイは、個々の大学へ出願する際にSATの点数や成績とともに大学に送られ、特に有名私立大学での入学審査で重要な役割を果たすと言われている。パーソナル・エッセイではいかに自己の体験に依拠しつつ表現と視点に独自性を発揮させられるかが重要で、教師と生徒の信頼関係が無いとこのジャンルのエッセイの指導は難しく、生徒の社会資本と文化資本の有無が指導にも影響を及ぼす事が明らかになった。教育社会学24年度は、1昨年度にフランスで行った調査のテープ起こし、及び文献調査を行い、さらに2フォローアップの調査を6月にフランスで行った。ここで、国際オプションバカロレアの調査とともに、フランスと他のヨーロッパの国々の入試と入試への準備教育についてのインタビューも行う事が出来た。また、2日本における入試とその準備教育の文献調査を進めるとともに、県立高校の教員にインタビューを行うとともに授業観察を行った。
紀伊半島多発地ALSにおける環境要因関連miRNAの解析-予防的治療法の開発-

2016-2018年度内に紀伊半島南部住民(多発地住民)と対照地域住民、多発地ALS(紀伊ALS)患者、孤発性ALS(SALS)患者から検体(血清、尿)の提供をうけ、酸化的ストレスマーカーと血清中miRNA(microRNA)を測定した。測定項目は、脂質、DNAの酸化ストレスマーカーとしてそれぞれhexanoyl-lysine (HEL), 8-OHdG(クレアチニン補正:8-OHdGc),抗酸化の指標としてCu/ZnSOD量, SOD活性、さらに血中元素(亜鉛、銅、鉄など)とした。血清miRNAはまず網羅的な解析を検査会社に委託した。紀伊ALSと多発地住民において対照に比し2倍以上高値を示したmiRNAについてreal-time PCRにより検証を行った。結果.紀伊ALS患者では対照に比し血清銅、亜鉛の低値とHEL高値、8-OHdGcの高値を認めた。SALS患者においても対照に比し亜鉛の低値、8-OHdGc高値を認めたが、血清銅とHELは有意差を認めなかった。多発地住民では対照に比し、血清亜鉛低値とHEL高値を認めた。Cu/ZnSODとSOD活性は検体数を増やして検討した結果、2群間および疾患による有意差は認めなかった。紀伊ALS患者と多発地住民では酸化的ストレス増大の可能性が考えられた。血清miRNAの網羅的解析では、HEL,血清亜鉛の高低と関連して2倍以上変化する候補miRNAおよび紀伊ALSで変動する候補miRNAを複数個認めた。これらの候補miRNAから紀伊ALSでSALSに比し有意に増加しているmiRNAを数個認め、紀伊ALSの特徴的miRNAの可能性があると考えた。これらのうち酸化的ストレスと関連する候補miRNAの検討では、SODや8-OHdGcと相関するものは認められなかった。これらについては今後サンプル数を増やして検討する必要がある。1960年代にALS多発が認められた紀伊半島南部地域では、最近発症率が減少しており、ALS発症に何らかの環境要因の関与が推察される。本研究は多発地のALS発症に関連するmiRNAを明らかにし、発症予防に資することを目的としている。H28年度は当該地域住民に特徴的なmiRNAを解明することを目的とした。方法.紀伊半島南部住民(K住民) 71人、対照地区住民(C住民) 27人、さらに紀伊半島和歌山県内のALS患者9人の血清、尿を採取した。試料採取にあたっては、ヘルシンキ宣言に基づき同意を得て実施した。採取した血清を用い、Zn、Cu、Ca、Mn等の元素分析、SOD1量とSOD1活性の測定、脂質の酸化的ストレスの指標であるhexanoyl-lysine (HEL)を測定した。尿では、DNAの酸化的ストレスマーカーである8-OHdGを測定した。miRNAを受託解析機関であるフィルジェン株式会社に委託し、マイクロアレイにより測定した。K住民とALS患者のmiRNAをC住民のmiRNAと比較し、SOD1活性とHEL量の高値・低値群に分けて解析し、発現に2倍以上の差異のあるものを有意とみなした。結果. K住民ではC住民に比し、血清亜鉛の低値、SOD1活性低値、SOD1量低値が認められた。SOD1活性とSOD1量は亜鉛濃度と正相関した。K住民とALS患者ではC住民に比しHEL高値を認めた。K住民とALSにおいてC住民と差異のあるmiRNAを数個認めた。このうちの一部は酸化的ストレスとの関連が推察され、他の一部はすでにALSで報告されているmiRNAであった。今後さらに検討を要すが、これらが当地域に特徴的なmiRNAの変化である可能性が考えられた。当該地域住民とALSに共通して酸化的ストレス関連miRNAの変化が示唆され、意義があると考えた。申請時の計画では、紀伊半島南部住民(串本地区20,古座川地区20,大島地区20名)60名、対照地区20名の元素分析と酸化的ストレスマーカー測定を予定していた。ALS患者では、紀伊半島南部地域のALS5名、非多発地域ALS 15名から試料採取を予定していた。H28年度には、紀伊半島南部住民は76名、対照地区住民は27人から採血と採尿の同意が得られ、ほぼ予定通りである。さらに古座川地区住民の同意が得られれば追加をしたい。ALS患者では、紀伊半島和歌山県内の患者10名から試料提供をうけ、うち9名の分析が可能であった。さらに当該病院・施設への協力依頼を継続し、非多発地ALS患者からの資料提供を増やしていきたい。多発地域ALS患者の試料提供については、当該地域の病院・施設にH28年度に依頼をしたが、同意を得られ実施できたのは1名のみであった。しかし、現在なお倫理審査申請中の施設があり、倫理審査委員会で承認されてから実施していく予定である。血清中miRNAの網羅的測定では、多発地住民13名、対照住民13名、多発地域ALS5名、非多発地域ALS5名を予定していた。H28年度に、住民の予定サンプル数はほぼ計画通りと考える。しかし、ALSの試料は、非多発地域8サンプル、多発地域1サンプルであり偏りがあった。H29年度には多発地域ALSのサンプル数が増えるよう働きかけを継続していく。以上のような状況であるためH28年度は、解析を多発地域住民、対照住民、ALSとして比較し、酸化的ストレスとの関連を検討するため、SOD1活性とHELレベルの高値群・低値群に分けて解析することとした。

H29年度には多発地ALSのサンプル数を増やし検討する予定である。2016年度内に紀伊半島南部住民(多発地住民)と対照住民、および和歌山県内のALS患者の血清において、酸化的ストレスマーカーと血清中microRNA (miR)を測定した。結果、多発地住民と和歌山県内ALS患者(SALS)では対照に比し、血清亜鉛低値、SOD-1活性低値、SALS患者は住民に比し、脂質の酸化的ストレスマーカーであるhexanoyl-lysine (HEL)高値を認め,これら酸化的ストレスマーカーと関連するmiRの候補を数個見出した。2017年度は紀伊半島南部のALS多発地出身のALS患者(多発地ALS)5名から血清、尿検体の提供をうけ、酸化的ストレスマーカーとして血清亜鉛、血清SOD活性、血清HEL、尿中8-OHdGを測定した。さらに、多発地住民、対照住民、SALS患者、多発地ALS患者の血清を使用して、miRを網羅的に解析した(フィルジェン株式会社に委託)。多発地ALS患者とSALS患者において、血清亜鉛低値とSOD活性の低値を認めた。また多発地ALSでは住民に比しHEL高値を示した。さらに多発地ALSに特徴的なmiR候補として、miR-1281, miR-3613-5pを含むmiRを数個見出した。また、多発地ALSとSALSで共通して変動しているmiRが数個認められた。本研究で血清亜鉛やSOD活性、HEL値の変動と関連し酸化的ストレス関連候補miRと考えたmiRの中には、文献的にSALSで変動が報告されているmiRや様々なシグナル系で報告されているmiRが含まれていた。次にマウスに低亜鉛食と亜鉛欠乏食を投与し、元素分析と血清miRの網羅的解析を行った。マウスの筋力など行動観察上では明らかな異常を認めなかった。miRの解析では、ヒト血清低亜鉛で変動するmiRと共通のmiR候補が数個認められた。これらについて、さらに検討が必要である。本研究で見出したmiRについてさらに確認する必要がある。そのために、孤発性および多発地ALS患者血清検体の提供について、引き続き協力依頼をしていく予定である。これまでに見出した候補miRについて、今後、validationを行い、さらにその有意性について検討する必要がある。validationの段階で、多発地ALS患者において有意に増加あるいは低下するmiRが見いだされなかった場合には、孤発性ALS(SALS)でのmiR発現パターンと共通して発現しているmiRについて検討する。さらに、血清亜鉛値やSOD活性、およびHEL値の高い群、低い群で見出したmiR発現パターンと多発地ALSでの発現パターンを比較して、多発地ALS患者でのmiRの意義を検討する予定である。2016-2018年度内に紀伊半島南部住民(多発地住民)と対照地域住民、多発地ALS(紀伊ALS)患者、孤発性ALS(SALS)患者から検体(血清、尿)の提供をうけ、酸化的ストレスマーカーと血清中miRNA(microRNA)を測定した。
超微粒子原子核乾板による方向感度を持った暗黒物質探索実験

本研究は、固体検出器である超高分解能原子核乾板による方向感度を持った暗黒物質探索実験を目的にしたものである。国際共同実験の体制の構築を行い、日本とイタリアに独自の解析システムを構築した。このシステムを用いて、疑似的な暗黒物質シグナルを低速イオン照射で作り出し、検出効率および角度分解能の定量的な評価を行った。同時に独自シミュレータによる性能の定量的理解を進めた。並行して、精密事象解析法をプラズモン共鳴を用いて行えることを実証した。さらに、デバイス内部の微量放射性同位体の測定によって、内部バックグラウンドの定量的推定を行った。これら一連の研究により、本研究における基盤技術を構築した。本研究は、独自開発した超高分解能原子核乾板を用いた方向感度のある暗黒物質探索実験を目的にしたものであり、本課題において、実験立ち上げに向けた種々の技術開発を行ってきている。開発の大きな柱として、検出器デバイスの感度コントロールと飛跡読み出しシステムの効率化とアップグレード、またバックグラウンドの理解についての研究が進められた。検出器デバイスにおいては、すでにサイズコントロールの手法は確立しているため、一定サイズをもつデバイスにおいて、感度低下の要因を追求することで、間接的な感度抑制原因として、再ハロゲン化と電子-正孔再結合が重要な役割を起こすことを特定し、それらを抑制するための感度コントロールを実現させることで、エネルギー阻止能の小さい電子に対しても、Bragg peak付近での100%の結晶感度を持たせることに成功した。読み出しシステムとして、現在、光学顕微鏡、および高輝度光科学研究センター(SPring-8)で進めらているX線顕微鏡の開発も進められれ、光学顕微鏡に関しては、自動でサブミクロン飛跡選別可能なシステムの立ち上げ、および次世代高分解能顕微鏡システムの開発もスタートした。X線顕微鏡に関して、年間36シフトのマシンタイムを獲得することができ、撮像システムの半自動化および6keV+位相コントラスト法を実現することによる高コントラスト化を可能にした。バックグラウンドに関して、特に、内部バックグラウンドである検出器内部の微量放射線同位体の測定をイタリア・グランサッソ研究所の研究者と、グランサッソ研究所にて共同で進め、現在の検出器内部に含まれる同位体分析をICPマススペクトロメータとGeスペクトロスコピーを用いて評価した。本研究は、独自開発した超高分解能原子核乾板(NIT)による方向感度を持った暗黒物質探索実験を目的としたプロジェクトを推進するものである。平成26年度は、これまでの実験を推進する上でボトルネックとなっていた低ノイズ現像法の開発に着手し、外部の研究者と共同で、検出器のもっとも基礎的な検出原理の理解を進めることで、これまでのノイズレベルを1/20まで下げ、かつ検出感度をほぼ100%で維持できるような現像法を開発した。この開発によって、シグナルの検出性能の定量的な評価に進むことができ、イオン注入装置を用いることで、暗黒物質探索で期待されるエネルギー領域での検出性能を評価し、現状でのエネルギー閾値70keV程度で、角度分解能350mrad.であることを評価した。また、並行して、NITのナノスケールの構造まで考慮した新たなシミュレータの構築を行い、デバイスが持つ原理的な性能と、現在の解析システムにおける読み出し性能を考慮した検出器応答のシミュレーションを行った。この結果から、まず、そもそものデバイスが持つ検出分解能は、既存の方向感度を持った暗黒物質探索実験を進める検出器が到達できないような極めて高いものであることが理解され、読み取り性能が、現状の検出性能を決めていることが理解された。また、結果として、このシミュレーションが、よく実験結果を説明していることが理解された。新たな解析法として、プラズモン共鳴現象を用いた超分解能解析法を提案し、そのデモンストレーションも進め、このデバイス独自の現象を用いることで、10nmレベルの分解能で、事象解析ができることを明らかにした。国際共同実験(主に、イタリア・グランサッソ研究所)も進め、検出器内部の微量放射性同位体の測定を行い、検出器内部から発生するバックグラウンドを定量的に抑えることができた。素粒子物理学本研究において課題とされていたシステムがほぼ構築され、定量的なデータ取得が可能になってきたことにより、本研究の主目的である暗黒物質の方向検出における背景事象の研究を進めることが可能となった。また、検出デバイスにおいて、これまでの感度低下の要因が理解されはじめ、還元増感のような電子-正孔の再結合防止による著しい感度の向上が達成された。これらの一連の理解から、今後の背景事象低減を進めるのに朗報である。また、イオン注入装置を用いた角度分解能の測定手法も確立し、初めて検出対象の速度領域における事象の方向測定とそれに伴う角度分解能を定量的に評価できたことにより、我々の検出器が、方向感度を持った暗黒物質探索実験が原理的に可能であることを示すことができた。

上記、要素技術の開発と並行して、検出器内部における背景事象となりうる微量放射性同位体の測定を、イタリア・グランサッソ研究所と共同で進め、ICP-MSおよびGeスペクトロスコピーによる測定を行い、検出器内部における主要な放射性同位体の存在比率を定量的に知ることができた。またさらに、検出器内部におけるTh・Uからのα崩壊の観測からも、存在量の制限をつけ、異なる種々の測定間で無矛盾な結果を得ることができた。当該年度における一連の開発および測定で、今後の要求性能に向けた開発における定量的な目標設定ができた。次年度、最も必要な課題は、実際のシグナルに対する検出効率の定量的な評価、および背景事象の混入率である。これらの結果を出すべく、下記の研究を進めていく。まず、より精密なシミュレーションの構築を進めて行く。特に、我々のデバイスである超微粒子原子核乾板の構造、特に、ハロゲン化銀結晶の配列・サイズ分布を考慮した、より現実的な飛跡描像をシミュレーションの中で再現させることを目指す。これにより、暗黒物質および背景事象における分布も考慮した現実的な描像を示すことができ、実験感度のより精密な見積もりを行っていく。シミュレーションの較正は、イオン注入装置、および中性子を用いて行い、解析は、光学顕微鏡、さらに精密には電子顕微鏡を用いて行っていく。デバイスの感度向上は引き続き行うが、感度上昇させる手法、また、そこでのメカニズムが理解されてきており、次は、よりエネルギー損失の小さい背景事象に対する検出感度を低減されるための電子トラップ導入による最適化を行う。これらの感度測定は、名古屋大学内にあるイオン注入装置が、特に低エネルギー側での加速レンジが広がったため、より低いエネルギー損失における検出感度を定量的に評価していく。アクシデンタルなノイズは、現像プロセスなどにも依存している可能性がある。これは、まず現像における活性化エネルギーの変化とノイズの発生依存性を調べることにより、その発生要因を突き止めることを目指していく。上記の開発・評価を進め、検出感度および背景事象頻度を定量化させ、まずはグラムスケールでの実験をスタートさせていく。当初、購入予定であった装置のデザイン・スペックの変更によって、当初の計画を延期したため。基礎性能の評価をさらに進め、最適なデザインを検討したのち、次年度中に使用する。
中央アジアの乾燥地での大規模灌漑農業による環境汚染の拡大と生態系への影響

中央アジア・ウズベキスタン共和国内のヌクスを中心としたアムダリア流域にて,大規模灌漑農業による環境汚染と生態系への影響について以下の調査を行った.1)飲料水である地下水の調査を行った.2)潅漑用水,潅漑排水,および河川水を採取し,灌漑農業による河川水への影響を調査した.3)ヌクス近郊の農村で,人体への影響に関しての聞き取り調査を行った.4)河川水と地下水を毎月試料採取し,月変動を調査したその結果、地下水の元素濃度の方が、河川水より高い濃度であった。さらに、冬場に、特に、地下水の硝酸イオン濃度が高くなっていることが明らかとなった。また、ヌクスの郊外の農村で,縞状の歯を持つ子供たちが多くみられ過去に何らかのエナメル質を溶かすような有毒な物質が,井戸水に含まれていた可能性が高いことがわかった.そこで,月変動を明らかにすることと,一時的な汚染であれば,どのような時期に汚染されているかを調べるために,毎月この村で地下水の試料を採取することにした.その結果、地下水の元素濃度の方が、河川水より高い濃度であった。さらに、冬場に、特に、地下水の硝酸イオン濃度が高くなっていることが明らかとなったしかし、濃度変化は、年度によって差があり、さらに詳しく調べる必要があることが明らかとなった(1)中央アジアの重金属の濃度分布をもとに,灌漑農地での重金属の汚染源について,灌漑水と地下水,河川水,土壌,栽培食物などの調査から,重金属の食物連鎖による生態系への影響について考察する.(2)重金属による汚染拡大の速度と危険性についても明らかにしていく.(3)中央アジアの,重金属の大規模灌漑農業による汚染拡散のメカニズムを明らかにする.(4)今後の汚染防止策,および汚染除去対策について立案する.中央アジア・ウズベキスタン共和国内のヌクスを中心としたアムダリア流域にて,大規模灌漑農業による環境汚染と生態系への影響について以下の調査を行った.1)飲料水である地下水の調査を行った.2)潅漑用水,潅漑排水,および河川水を採取し,灌漑農業による河川水への影響を調査した.3)ヌクス近郊の農村で,人体への影響に関しての聞き取り調査を行った.4)河川水と地下水を毎月試料採取し,月変動を調査したその結果、地下水の元素濃度の方が、河川水より高い濃度であった。さらに、冬場に、特に、地下水の硝酸イオン濃度が高くなっていることが明らかとなったしかし、濃度変化は、年度によって差があり、さらに詳しく調べる必要があることが明らかとなった中央アジア・ウズベキスタン共和国内のサマルカンドからヌクスにかけてのゼラフシャン川流域,アムダリア流域にて,大規模灌漑農業による環境汚染と生態系への影響について調査を行った.・飲料水である地下水の調査を行った.・潅漑用水,潅漑排水,および河川水を採取し,灌漑農業による河川水への影響を調査した.・大規模灌漑農地で土壌を採取した.以上のような現地調査を行い,試料を日本に持ち帰り以下の分析を行っている.・α線スペクトロメトリーを用いた放射性同位元素の測定中央アジア・ウズベキスタン共和国内のヌクスを中心としたアムダリア流域にて,大規模灌漑農業による環境汚染と生態系への影響について調査を行った.・飲料水である地下水の調査を行った.・潅漑用水,潅漑排水,および河川水を採取し,灌漑農業による河川水への影響を調査した.・ヌクス近郊の農村で,人体への影響に関しての聞き取り調査を行った.以上のような現地調査を行い,試料を日本に持ち帰り以下の分析を行っている.・イオンクロマトグラフィーを用いた主要イオン濃度の測定・α線スペクトロメトリーを用いた放射性同位元素の測定農村での聞き取り調査から,乳歯のエナメル質が溶け,縞状の歯を持つ子供たちが多くみられた村がある事が判明した.子供たちの写真を持ち帰り,日本の歯科医とどのような原因が考えられるかについて検討した.その結果,過去に何らかのエナメル質を溶かすような有毒な物質が,井戸水に含まれていた可能性が高いことがわかった.今後,原因究明を行うための調査を行うこととした.中央アジア・ウズベキスタン共和国内のヌクスを中心としたアムダリア流域にて,大規模灌漑農業による環境汚染と生態系への影響について調査を行った.1)飲料水である地下水の調査を行った.2)潅漑用水,潅漑排水,および河川水を採取し,灌漑農業による河川水への影響を調査した.3)ヌクス近郊の農村で,人体への影響に関しての聞き取り調査を行った.4)河川水と地下水を毎月試料採取し,月変動を調査した.以上のような現地調査を行い,試料を日本に持ち帰り以下の分析を行っている.

1)イオンクロマトグラフィーを用いた主要イオン濃度の測定,2)ICP-MSを用いたウラン濃度および同位対比ヌクスの郊外の農村で,縞状の歯を持つ子供たちが多くみられ過去に何らかのエナメル質を溶かすような有毒な物質が,井戸水に含まれていた可能性が高いことがわかった.そこで,月変動を明らかにすることと,一時的な汚染であれば,どのような時期に汚染されているかを調べるために,毎月この村で地下水の試料を採取することにした.その結果、地下水の元素濃度の方が、河川水より高い濃度であった。さらに、冬場に、特に、地下水の硝酸イオン濃度が高くなっていることが明らかとなった。しかし、濃度変化は、年度によって差があり、さらに詳しく調べる必要があるので、今年度も調査していくこととした。これまでの研究成果の一部が,Springerから出版されたPlant Adaptation and Phytoremediationの一章として印刷された.中央アジア・ウズベキスタン共和国内のヌクスを中心としたアムダリア流域にて,大規模灌漑農業による環境汚染と生態系への影響について以下の調査を行った.1)飲料水である地下水の調査を行った.2)潅漑用水,潅漑排水,および河川水を採取し,灌漑農業による河川水への影響を調査した.3)ヌクス近郊の農村で,人体への影響に関しての聞き取り調査を行った.4)河川水と地下水を毎月試料採取し,月変動を調査した.以上のような現地調査を行い,試料を日本に持ち帰り、イオンクロマトグラフィーを用いた主要イオン濃度の測定を行った。その結果、地下水の元素濃度の方が、河川水より高い濃度であった。さらに、冬場に、.特に、地下水の硝酸イオン濃度が高くなっていることが明らかとなった。しかし、濃度変化は、年度によって差があり、さらに詳しく調べる必要があることが明らかとなった。
科学的な理解を深めるICTを用いた物理実験システムの開発に関する研究

研究目的:本研究は、学生の自主的な物理実験実習への取り組みをできる限り引き出すことを目的にしており、そのためにiPadを用い、いわゆるICT活用型物理実験システムを構築した。研究方法:これまで紙のみで配布していた実験の手引きに、iPadのiBooks用の教材を作成し、紙教材とあわせて利用できるようにした。現在はiPadが34人に1台しか割り当てることができないため、すべての資料を電子化するとかえって実験効率を下げることになってしまう。したがって、これまで用いてきた紙の実験の手引きを全員に配布し、これの主項目(番号)を検索できる形でiBooks教材を作成した。作成した教材は1.気体および液体の実験2.ボルダの振り子3.ケーターの可逆振り子4.伸びによるヤング率の決定5.たわみによるヤング率の決定6.音の周波数分析7.直流回路8.交流回路9,放射能測定10,フランクヘルツの実験11.超軟X線による物質の同定と結晶構造解析12.レーザー光による回折実験の12教材である。これは平成25年度の大分大学医学部医学科2年生の学生実験で教材として使用し、どの程度学生の自主性を高めることができるかを確認する。また、改良すべき点についても明らかにし、完成度を高めた教材を、今後公開し、さらに実証検証を進める予定である。研究成果:上記のように現在実証検証中であるが、現在までの成果をまとめると、iPadを用いた教材を効率的に使用することにより、学生の本来持っている実験に対する興味を引き出すことができ、自ら積極的に実験を行い、レポートについても主体的に作成できるようになった。また、紙媒体教材と電子化教材の双方をうまく利用することもでき、将来、医療現場では、その時々に応じて様々のツールを使いこなしていかなければならないが、多少変則的な事態が生じても対応できる応用力も身につけたと考えられる。
イネ白葉枯病菌タイプⅢエフェクターを用いた新奇な植物免疫機構の解明

これまでに、私たちはイネ白葉枯病菌のタイプIIIエフェクターであるXopP (Xoo3222)が、イネの免疫応答を抑制すること、E3ユビキチンリガーゼであるOsPUB44がその標的因子であることを明らかにしている。さらに、OsPUB44発現抑制体およびその培養細胞を用いた解析から、OsPUB44はイネの免疫応答を正に制御することを明らかにしている。XopPは、OsPUB44の酵素活性に重要なU-boxドメインに特異的に結合し、OsPUB44の酵素活性を阻害する。これは、病原菌エフェクターがE3ユビキチンリガーゼの酵素活性に重要なドメインと相互作用し、その活性を調節することを世界で最初に証明したケースである。今年度は、XopPがOsPUB44を認識するために必須のアミノ酸を2個同定した。これらのアミノ酸はU-boxドメイン中に存在しており、数多く存在するPUBファミリーの中でも、OsPUB44にのみ存在していた。このことから、OsPUB44は非常にユニークなU-boxドメインを有していることが明らかになった。これまでに、多数のPUBは免疫応答を負に制御する事が報告されている。もし、XopPが免疫応答を負に制御するPUBの活性を阻害してしまうと、免疫応答を活性化させてしまうことになる。そのため、XopPは免疫応答を正に制御するOsPUB44を特異的に認識し、その活性を制御する事で免疫応答を抑制していることが示唆された(Ishikawa et, al., 2014Nature Communications 5, 5430)。さらに、酵母3ハイブリッド法により解析を進めた結果、XopPとOsPUB44の結合はE2と拮抗していることが明らかになった。また、OsPUB44を介した免疫応答を解析するために、OsPUB44の相互作用因子の解析を行った。その結果、PBI1とそのホモログのPBI2を同定した。26年度が最終年度であるため、記入しない。これまでに、Xoo3222の標的因子としてE3ユビキチンリガーゼ活性を有すると思われるOsPUB44を同定している。OsPUB44がE3ユビキチンリガーゼ活性を有するか解析するために、inVitroにより自己ユビキチンガーゼ活性の測定を行った。その結果、OsPUB44はE3ユビキチンリガーゼ活性を有することが明らかになった。これまでに、Xoo3222はOsPUB44の酵素活性に重要なU-boxドメインに結合することが明らかになっている。そこで、OsPUB44のE3ユビキチンリガーゼ活性にXoo3222が及ぼす影響についてin vitroで解析を行った。その結果、Xoo3222はOsPUB44の活性を阻害することが明らかになった。これまでに、エフェクターが酵素活性に重要な部位に直接相互作用して、その酵素活性を制御するエフェクターは報告されていない。そのため、この機構は新奇のタイプIIIエフェクターによる植物病害抵抗性阻害機構であると考えられる。これまでに、Xoo3222はOsPUB44のホモログとは相互作用せずに、OsPUB44特異的に相互作用することが明らかになっている。そこで、その特異性を明らかにするためにU-boxドメインのアミノ酸残基について解析を行った結果、8個のアミノ酸残基が他のPUBとは異なっていた。そのため、これらのアミノ酸残基を他のPUBのアミノ酸残基に置換し、Xoo3222との相互作用解析を行った。その結果、3個の変異体がXoo3222と相互作用を示さなかった。このことから、これら3個のアミノ酸残基がXoo3222との相互作用に重要であることが明らかになった。さらに、単子葉類、双子葉類を含めて系統樹を作成した結果、これら3個のアミノ酸残基を有するU-boxドメインは単子葉類にしか存在していなかった。このことから、これらは単子葉類特異的に進化したと考えられた。これまでに、Xoo3222の標的因子としてE3ユビキチンリガーゼであるOsPUB44を同定している。OsPUB44のイネの免疫応答における機能を解析するために、OsPUB44発現抑制体を作出した。OsPUB44発現抑制体に、PGNおよびキチン処理を行い防御応答因子の発現量について解析を行った。その結果、OsPUB44発現抑制体では野生株と比較して、これらの処理時に防御応答因子の発現誘導が抑制されていた。さらに、OsPUB44発現抑制体にタイプIII分泌システムが欠損したイネ白葉枯れ病XoohrpX変異株を接種した結果、野生株と比較してOsPUB44発現抑制体では菌数の増大が認められた。このことから、OsPUB44は、PTIおよびPGN、キチンによって誘導されるイネの防御応答を正に制御することが明らかになった。次に、Xoo3222はOsPUB44の酵素活性に重要なU-boxドメインと相互作用し、その活性を阻害することがin vitroで明らかになっている。これまでに、いくつかのPUBは自分自身をユビキチン化することにより自身のタンパク量を調節することが報告されている。そのため、イネの培養細胞でXoo3222を過剰発現させたXoo3222

過剰発現株にPGNおよびキチン処理を行い、OsPUB44の発現量を野生株と比較した結果、PGNおよびキチン処理時におけるOsPUB44の発現量は、野生株と比較してXoo3222過剰発現株で蓄積していた。このことから、in vivoにおいてもXoo3222はOgPUB44の活性を阻害することが示唆された。これまでに、タイプIIIエフェクターが酵素活性に重要なドメインに直接作用することによって、その活性を制御することは報告されていない。このことから、Xoo3222によるOsPUB44の阻害機構は新奇のタイプIIIエフェクターによる阻害機構であると考えられる。これまでに、私たちはイネ白葉枯病菌のタイプIIIエフェクターであるXopP (Xoo3222)が、イネの免疫応答を抑制すること、E3ユビキチンリガーゼであるOsPUB44がその標的因子であることを明らかにしている。さらに、OsPUB44発現抑制体およびその培養細胞を用いた解析から、OsPUB44はイネの免疫応答を正に制御することを明らかにしている。XopPは、OsPUB44の酵素活性に重要なU-boxドメインに特異的に結合し、OsPUB44の酵素活性を阻害する。これは、病原菌エフェクターがE3ユビキチンリガーゼの酵素活性に重要なドメインと相互作用し、その活性を調節することを世界で最初に証明したケースである。今年度は、XopPがOsPUB44を認識するために必須のアミノ酸を2個同定した。これらのアミノ酸はU-boxドメイン中に存在しており、数多く存在するPUBファミリーの中でも、OsPUB44にのみ存在していた。このことから、OsPUB44は非常にユニークなU-boxドメインを有していることが明らかになった。これまでに、多数のPUBは免疫応答を負に制御する事が報告されている。もし、XopPが免疫応答を負に制御するPUBの活性を阻害してしまうと、免疫応答を活性化させてしまうことになる。そのため、XopPは免疫応答を正に制御するOsPUB44を特異的に認識し、その活性を制御する事で免疫応答を抑制していることが示唆された(Ishikawa et, al., 2014Nature Communications 5, 5430)。さらに、酵母3ハイブリッド法により解析を進めた結果、XopPとOsPUB44の結合はE2と拮抗していることが明らかになった。また、OsPUB44を介した免疫応答を解析するために、OsPUB44の相互作用因子の解析を行った。その結果、PBI1とそのホモログのPBI2を同定した。26年度が最終年度であるため、記入しない。エフェクターによる植物免疫阻害機構が順当に明らかになっており、その特異性も明らかになった。エフェクターによる植物免疫阻害機構および標的因子の機能も明らかにした。さらに、その相互作用の特異性も明らかにし、これらを現在論文投稿中である読売新聞夕刊、日刊工業新聞、奈良新聞、日本農業新聞、商経アドバイスなどの紙面Xoo3222がOsPUB44のU-boxドメインに相互作用することで、どのように活性を制御するのか解析を行う。In VivoでのOsPUB44ミュータントとXoo3222との相互作用解析、およびOsPUB44ミュータントが免疫応答に及ぼす影響について解析を行う。OsPUB44発現抑制体を作出し、植物免疫におけるOsPUB44の機能について解析を行う。OsPUB44の相互作用因子を同定する。
西南部アフリカ・半乾燥地域における気候変動とモパネ植生の動態、地域社会の脆弱性

本研究は、南部アフリカに広がるモパネ植生帯における人間-環境系の持続性を気候変動、植生の動態、地域社会の脆弱性という3つの視点から検討することを目的としている。研究実施計画では、最終年にあたる2011年度には、アンゴラ、ナミビアの農村において、一か月程度の補足調査を実施すること、調査結果の総合分析を行うことを予定していた。当該年度には、研究対象国であるナミビアおよびアンゴラにおいて2011年12月からのべ3か月間滞在し、現地調査を実施した。ナミビアでは、調査村において前年度雨季の大雨洪水イベントの影響と人々の対処方法を明らかにした。2009年度、2010年度のデータをあわせ、計3か年分の大雨洪水イベントに関するデータを取得することができ、長期的な人間-環境系の動態を考える上で貴重な情報となった。また、村の植物利用に関する集中的な聞き取り調査を実施し、植生動態に関する人間活動の影響を明らかにした。アンゴラにおいては、西部を中心に南部から北部まで広域調査を実施し、地図上で選定した数ヶ村において植生の移行形態や農業の実態、洪水旱魃の状況に関する調査を実施した。この調査により、ナミビアからアンゴラにかけて広がる湿地帯の全体像が明らかになり、調査地の位置づけがより鮮明になった。また、アンゴラでは内戦の影響で基礎調査がほとんど実施されていないため、貴重なデータになると考えられる。研究内容の一部は、2011年5月の日本アフリカ学会、2012年3月の日本地理学会において発表を行った。本研究は、南部アフリカに広がるモパネ植生帯における人間-環境系の持続性を、気候変動、植生の動態、地域社会の脆弱性という3つの視点から検討することを目的としている。研究実施計画では、一年目にあたる2009年度には、研究対象国であるナミビアおよびアンゴラにおいて予備調査を実施し、調査地の設定、気象データ収集、資料収集等を行い、またアンゴラの公用語であるポルトガル語の研修を行う予定としていた。当該年度は、モパネ植生帯に位置するナミビア、ザンビア、マラウイに渡航し、のべ7カ月におよぶ現地調査を実施した。ナミビアでは、調査地を設定し、前年度末に調査地周辺で発生した大洪水の影響を調査し、気候変動が現地住民の生活に及ぼす影響について検討した。数十年ぶりといわれる大雨洪水イベントの影響を明らかにできたことは、長期的な人間-環境系の動態を考える上で貴重なデータとなりうると考えられる。ザンビアおよびマラウイでは植生調査を実施し、ナミビアとの植生構造の比較を行った。また、マラウイでは、マラウイ森林研究所(FRIM)においてワークショップを開催し、現地研究者との意見交換を行った。それにより、ナミビアで起きている植生変化が、同じ植生帯に位置する他国と共通性があるのか、特異なものであるのかを検討することが可能となった。さらに、11月にはポルトガルに渡航し、現地の語学学校でポルトガル語の研修を実施し、またアンゴラの資料収集を行った。それにより、来年度以降のアンゴラでの現地調査の準備が進展した。モパネ植生帯は南部アフリカの8ヵ国にまたがって分布しているが、本研究では主にナミビア共和国とアンゴラ共和国を対象としている。2010年度は三回の現地調査を実施した。一回目の調査は4月1日から4月6日までナミビアに滞在した。一昨年、ナミビアの調査地周辺では記録的な大雨が降り、数十年ぶりの大洪水が押し寄せ、農作物に大きな被害を与えた。今回の調査では、その後、農民がどのように洪水の被害に対して対処したのかを聞き取り調査によって明らかにし、気候変動と地域社会の脆弱性という観点に関するデータを得た。二回目の調査は4月27日から5月19日までナミビアで実施した。この時期は雨季の終わりであり、作物の収穫期にあたる。現地では、作物の収量調査を実施し、一昨年の洪水時との収穫量の差異を明らかにし、降水量の経年変動が農民の生活に与える影響について検討を行った。三回目の調査は2010年10月20日から2011年3月6日まで、ナミビアおよび南アフリカ、ジンバブウェにおいて実施した。南アフリカおよびジンバブウェにはモバネ植生帯が含まれており、ナミビアと気候環境、植生環境が類似する地域が分布している。これらの地域において、植生調査および農民の自然資源利用に関する調査を実施し、ナミビアとの比較を行った。残りの期間はナミビアの村落に滞在し、集中的なフィールドワークを行い、人々の生業や樹木利用に関する聞き取り調査、植生調査などを実施し、近年の植生変化の実態や地域社会の脆弱性についてデータを収集した。なお、アンゴラへの渡航を2011年3月に予定していたが、大使館の汚職調査にともなう一時的な業務停止により、渡航が不可能となった。

ナミビアでは、調査村において前年度雨季の大雨洪水イベントの影響と人々の対処方法を明らかにした。2009年度、2010年度のデータをあわせ、計3か年分の大雨洪水イベントに関するデータを取得することができ、長期的な人間-環境系の動態を考える上で貴重な情報となった。また、村の植物利用に関する集中的な聞き取り調査を実施し、植生動態に関する人間活動の影響を明らかにした。アンゴラにおいては、西部を中心に南部から北部まで広域調査を実施し、地図上で選定した数ヶ村において植生の移行形態や農業の実態、洪水旱魃の状況に関する調査を実施した。この調査により、ナミビアからアンゴラにかけて広がる湿地帯の全体像が明らかになり、調査地の位置づけがより鮮明になった。また、アンゴラでは内戦の影響で基礎調査がほとんど実施されていないため、貴重なデータになると考えられる。研究内容の一部は、2011年5月の日本アフリカ学会、2012年3月の日本地理学会において発表を行った。
天然由来脂肪酸の血管新生制御に関する研究

本研究では、天然由来の共役脂肪酸の血管新生抑制作用の作用機序を遺伝子発現レベルで究明することを目的とした。共役脂肪酸による血管新生の阻害メカニズムを培養細胞実験系で明確にし、管腔形成阻害作用、さらに管腔形成時に観察される血管内皮細胞の増殖や遊走を阻害することを明らかにした。そしてこれら共役脂肪酸の血管新生阻害作用の分子メカニズムを詳細に検討し、PPARγを介したものであることを明らかにした。癌の発生と進展には、血管系がさまざまな形で密接に関係している。癌が増殖するときには、宿主から癌組織に向かう血管の新生が重要なステップになる。現在、癌治療の目的で血管新生を抑制する成分が注目されている。天然には様々な脂肪酸が存在する。分子内に共役二重結合を有する共役脂肪酸は、抗癌作用を始め様々な生理機能を持つことが報告されている。そこで、共役脂肪酸の血管新生抑制効果を検討し、共役脂肪酸は強い血管新生抑制効果を有することを世界で始めて明らかとした。しかし、この共役脂肪酸の血管新生作用メカニズムを明らかにしていない。そこで、このような独創的な成果を基礎として、研究計画を天然由来の共役脂肪酸の血管新生抑制作用の作用機序を遺伝子発現レベルで究明することを目的に、研究内容をさらに深化発展させた。これまでの研究で、癌細胞を移植したヌードマウスに共役脂肪酸を経口投与すると、癌組織の著明な退縮作用をもたらすことを見出し、この癌組織退縮の機構として共役脂肪酸による血管新生阻害作用を明らかにしている。そこで本年度は、天然由来共役脂肪酸(エレオステアリン酸など)による血管新生の阻害メカニズムを培養細胞実験系で明確にした。そして共役脂肪酸の管腔形成阻害作用を確認し、さらに管腔形成時に観察される血管内皮細胞の増殖や遊走を共役脂肪酸が阻害することを明らかにした。平成21年度は、これら共役脂肪酸の血管新生阻害作用の分子メカニズムを詳細に検討するために、共役脂肪酸を暴露した内皮細胞からmRNAを抽出・精製して蛍光ラベル化後、DNAチップにより血管新生の阻害メカニズムを評価する。以前に、共役脂肪酸の血管新生抑制効果を検討し、共役脂肪酸が強い血管新生抑制効果を有することを世界で始めて明らかとした。そこで、天然由来の共役脂肪酸の血管新生抑制作用の作用機序を遺伝子発現レベルで究明することを目的に、研究内容をさらに深化発展させた。そこで平成21年度も平成20年度に引き続き、天然由来共役脂肪酸による血管新生の阻害メカニズムを培養細胞実験系で明確にした。共役脂肪酸の管腔形成阻害作用を確認し、さらに管腔形成時に観察される血管内皮細胞の増殖や遊走を共役脂肪酸が阻害することを確認した。そしてこれら共役脂肪酸の血管新生阻害作用の分子メカニズムを詳細に検討するために、共役脂肪酸を暴露した内皮細胞からmRNAを抽出・精製し、DNAチップにより血管新生の阻害メカニズムを評価した。得られた結果を解析し、定量RT-PCR法を用いて確認し、タンパク質量の変化をウエスタンブロット法にて分析した結果、PPARγが標的分子と決定された。よって共役脂肪酸の血管新生抑制カニズムはPPARγを介したものであることが明らかとなった。
アルコキシド法による単分散無機微粒子製造法の開発

テトラアルコキシシランの溶液重合により得られる単分散性シリカ粒子は、高機能性セラミックス材料の前駆体として様々な応用が期待されている。そのためには生成するシリカ粒子の粒径分布を十分に把握する必要があり、近年、粒子生成機構に関して精力的な研究が行われている。その結果、シリカ粒子生成は粒子核生成及び粒子成長過程よりなることが定説となっているが、多くは定性的な報告に留まっている。特に粒子成長過程に対しては、反応律速及び拡散律速説が提案されており、その結論は得られていないのが現状である。本研究では、このような現状を踏まえ、生成粒子の粒径制御法を確立することを目的として、テトラエトキシシラン(TEOS)溶液から生成する粒子の成長機構に対して定量的な検討を行った。実験では、まずはじめにモノマ-濃度と生成粒子の粒径分布の関係を調べ、粒子成長過程において粒子凝集が生じない粒径分布の狭い単分散粒子が生成する濃度領域を求めた。次にこの濃度領域内で予め調製した粒径の異なる2種類の単分散シリカ粒子を含むゾルにTEOSを添加し、それぞれの粒径の経時変化を調べた。その結果、粒径の増分は互いに等しいことがわかった。そこで粒子成長速度の粒径依存性について解析したところ、粒子成長速度は粒子半径の概ね2.0乗に比例することがことが判明し、粒子成長速度は粒子表面積に依存する反応律速の可能性が示唆された。以上から本測定を様々な条件下で行い、デ-タの蓄積を行った後、ポピュレ-ションバランス法を適用すれば、粒子成長機構の定量化が可能なものと思われる。本研究は、金属アルコキシド法における反応工学的題を解決し、単分散無機微粒子の生成条件を明らかにすることを目的としている。本年度はSi(OEt)_4(TEOS)/H_2O/NH_3/EtOH系において、主としてSiO_2粒子数に対する諸因子の影響を調べた。その結果重合中粒子数は不変であることより本系では核数は初期に決定し、その後のTEOSの消費は全て粒成長に使われることがわかった。また粒子数は水濃度及びアンモニア濃度の増加に伴い減少した。前者はシリカ粒子の溶解度が増加するため、後者はアンモニウムイオンによる電気二重層の圧縮によるためとして説明できた。一方TEOS濃度の増加に伴い水濃度が低い場合に多分散粒子が得られた。これはTEOS濃度が高い場合、多量に排出されるエタノ-ルによりシリカに対する貧溶媒化が進み、核生成が長期間に渡ったためと考えられる。なお、申請設備の蛍光寿命測定装置は標準サンプルを用いて装置の検証を行ったところで、現在inーsitu測定を行っている。以上の結果を踏まえ次のようなモデルを導出した。まず重気度がJc以上の集合体のみをシリカ粒子と考え、溶解しているシリカとの間にしきい値を仮定した。また粒子数及び反応速度が撹拌速度に依存しないことから、核の生成は分子拡散により起こると考えられること、及びガスクロを用いたTEOS濃度の分析結果よりTEOS濃度は一次反応により減少することから、PopulationーBalance法による粒子発生の速度式を導出した。また粒子間に働く静電気的相互作用が無視できないと考え、安定度比を導入することによりこれを表現した。計算結果によると粒子数が10^<12>10^<13>(1/cc)の領域で、かつ単分散粒子が得られる場合について、本モデルは粒子数の温度やTEOS濃度条件の影響を充分に表現できることがわかった。次年度は、本モデルに粒子の溶解度や反応活性などを考慮することにより適用範囲の広いモデルの導出を行う。
局所的重要性に着目した知識発見基盤技術の開発

大量に蓄積されたデータにより,私たちは新たな知識を発見ができるようになった.一方で,その大量さは同時にこれまで利用できたデータマイニングアルゴリズムを適用できない規模となっている.本研究では,「近傍領域」と呼ばれる局所的な構造に着目することで,この状況を打破しようというものである.具体的には,次の二つの課題を設定した.これらの課題を克服することで,知識発見技術のさらなる発展を狙う.課題1:現実の問題に対する適切な「大事さ」に関するパラメータのモデル化課題2:課題1で得られたパラメータを元に,近傍領域を効率よく計算するアルゴリズムの開発大量に蓄積されたデータにより,私たちは新たな知識を発見ができるようになった.一方で,その大量さは同時にこれまで利用できたデータマイニングアルゴリズムを適用できない規模となっている.本研究では,「近傍領域」と呼ばれる局所的な構造に着目することで,この状況を打破しようというものである.具体的には,次の二つの課題を設定した.これらの課題を克服することで,知識発見技術のさらなる発展を狙う.課題1:現実の問題に対する適切な「大事さ」に関するパラメータのモデル化課題2:課題1で得られたパラメータを元に,近傍領域を効率よく計算するアルゴリズムの開発