hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
論理的文章作成のための「連文型」の研究

本研究は、日本語学習者が論理的な文章を作成する際の「つながりの悪さ」と「まとまりの悪さ」の解決を目指した。まず、日本語学習者の作成した論理的文章を対象として問題点の分析をし、特に、接続表現と文末形式の使い方に問題があることを明らかにした。そして、論理的な新書の文章15編の分析を通して、結論を述べるための接続表現と文末形式の組み合わせによる「連文型」を分析した。その結果、ある話題のまとまりの終わりに特定の連文型が現れる傾向が示された。また、「〈一般論による話題の開始〉。しかし、〈意外な結論〉のである。例えば、〈結論の根拠となる具体例〉。」のように、まとまりの中間に結論が現れる連文型も分析された。日本語学習者にとって、レポート・論文等の論理的な文章の理解・表現の習得は、困難であると言われている。本研究は、特に、文を越えたまとまりを意識するための「言語形態的指標」を分析し、文と文との連接・統括関係を捉える「連文型」を認定し、文章を「段」(佐久間2010等)レベルで理解・表現する方法を提示することを目的としている。連文型を認定するための分析資料として、新書の文章を用い、「段」の成立に関わる「言語形態的指標」として、特に、「接続表現」と「文末表現」を中心に分析をした。作業補助者2名の協力の下、接続表現と文末表現の共起関係から、いくつかの論理的展開のパターンが明らかになった。「原因ー結果」のように意味的な説明のみならず、形式とともに提示することは、学習者にとって有効であると考える。また、連続する2文間の論理的関係だけでなく、ある文との関係は「原因ー帰結」であっても、それらの「原因ー帰結」の全体が他の「段」との関係で新たな「原因ー帰結」と原因部となるといった「段の多重性」佐久間(2010)を明らかにした。そして、日本語学習者がレポート・論文作成時にどのような問題を抱えているのかを分析するために、作文データを収集した。震災の影響で、依頼先の日本語学校の留学生が激減したため、予定の人数を下回るデータしか収集できておらず、困難点の分析はケースに留まっている。今年度のケースの分析からは、特に、文末表現の選択に問題があることが指摘できる。文末表現が適切に使用されていないことから、過去の経験なのか、一般的な事象なのか、または、ある事象に対する書き手の判断を述べているのかといったことがわからない場合がある。来年度は、データの補充とともに、文を越えて表現したいことがらを、どのような「言語形態的指標」を用いて表現するのかといった連文型の研究成果から、これらの困難点の解決方法を探る。大学学部留学生のレポートや論文などの論理的文章の中には、「つながり」と「まとまり」を表す言語形式が適切に使用できていないために、読みにくい文章となっているものが少なくない。本研究は、これまで「文型」教育であまり取り上げられることのなかった「接続表現」を中心に、「提題・叙述表現」「指示表現」等との共起関係を分析することで、「文型」を超えた2文・3文、それ以上を射程とした「連文型」を明らかにし、学習者の文章作成の際の指導に役立てることを目的としたものである。この課題の解決のために、1日本語学習者の作文(要約文)と、2新書の文章を対象として、論理的展開と言語形式の分析を行った。1日本語学習者の作文(要約文)からは、論理的展開の把握はできているが、それを文章として表現する際に、適切な言語形式(特に、接続表現と文末叙述表現)が使用できないという傾向が明らかになった。そこで、2新書の文章の分析では、ある「まとまり」の中心的な内容を表す文(中心文)の前後の接続表現と文末叙述表現の共起関係を分析した。中心文に最も多く使用された「のである。」を例にすると、先行研究でも指摘されている通り、「つまり、のである。」と、先行文群を言い換えるかたちでまとめるもの、「だから、のである。」と先行文群に対して結果を述べるかたちでまとめるものの使用頻度が高いことが確認された。そして、「だから、のである。」よりも、「そして、のである。」の使用頻度が高く、「部」の内容が新情報だった場合、先行文の話題に区切りを付けつつ、さらに、後続文で補足情報が提示されるという文脈展開となることが明らかになった。「文末叙述表現」の形式が同一であっても、共起する接続表現によって、「つながり」と「まとまり」への関わり方が異なることから、1文単位の「文型」を越えた「連文型」の指導の重要性が示された。

留学生30万人計画が進められるなかで、今後さらに増加することが予想される留学生のアカデミックな場面での文章作成を支援する教材の作成を目指し、接続表現、指示表現、文末表現といった言語形式を中心に連文型の認定を行っている。例えば、さまざまな用法があるとされる文末表現ノダであるが、接続表現との共起によって、その用法が限定されることが明らかになった。具体的には、「つまり、ノダ」は段落のまとめとして、「そして、ノダ」は、新たな段落の開始として用いられる傾向があることが分析された。段落をまとめる形式といっても、ノダだけが担うわけではなく、ワケダ、トイウコトダなど、その他の文末表現があり、現在、そのまとめ方の異同について、分析をしている。上記のように、現在は、接続表現を中心に、指示表現、文末表現との共起関係から、文章の構造化に寄与する連文型を認定している状況である。上記の分析と並行して、留学生の論理的文章を採集し、主に、文章の「つながり」「まとまり」にかかわる問題点を抽出し、パターン化することを目指しているが、震災の影響もあり、依頼できる学習者が少なく、現在は、パイロット調査で仮説を立てている段階である。現在、中国人学習者の論理的文章を分析しているが、もっとも大きな問題は、段落の始まりや終わりにそれらを明示する言語形式が現れないこと、また、段落と段落との関係を明示する言語形式が乏しく、文章に「つながり」「まとまり」が感じられないことである。段落内部に目を向けると、意味内容から、つながりを付けることは可能であるが、情報が羅列される印象で、内部の論理関係を表す言語形式にも乏しい。今後、さらに、調査人数を増やし、学習者の問題点のパターンを明らかにし、その解決方法を探っていく予定である。本研究は、以下の3つのセクションに大別できる。1新書の文章を分析資料とした接続表現と文末表現の共起関係を主とした連文型の認定。2大学・大学院進学を目指す日本語学習者が抱えるレポート・論文の理解・表現の困難点の分析。32で分析した困難点を克服するための指導方法の提示(1の研究成果と絡めて)。1は、2名の研究補助者の協力の下、一定の研究成果が出ており、名古屋大学で開催された日本語教育国際研究大会において研究発表を行った。会場からのご指摘をいただき、現在は、文を越えたことがらの理解・表現のための「言語形態的指標」の有効性について研究を進めている。一方、2は、協力を依頼した日本語学校の学生数が激減したことから、十分なデータを収集できていない。そのため、困難点が個別のケースとなっており、解決のために1の研究成果が有効であるいう主張に説得力をもたせられておらず、また、母数が少ないことから、学習者の困難点を十分に洗い出したとは言いがたい状況である。さらに、2のセクションが遅れているため、必然的に、3のセクションにも影響が出ている。学習者の論理的な文章の理解・表現の困難点の分析がまだ十分ではないため、1の研究成果を活かす方法も十分に提示できていない状況である。しかし、ケースの分析は行なっており、データを補充したとしても、その分析の本筋が大きく変更されることはないと考えられる。上記の理由により、学習者のデータ収集が急務である。日本語の論理的文章の展開パターンの分析は、予定通りに進んでおり、研究成果の発表も終えているが、震災の影響があり、留学生の論理的文章の採集が、計画より遅れている。それにともない、留学生の論理的文章の分析も遅れている状況である。
変態抑制因子Kr-h1の転写調節機構から紐解く昆虫の変態進化

本研究計画では変態システムの進化機構を明らかにするため、変態抑制因子Kr-h1と蛹化決定因子Br-Cに注目し、その作用機序を変態様式の異なる分類群において比較することを目的とする。不完全変態昆虫は蛹を経る変態システムを持たず、Br-CはKrーh1によって発現誘導され翅形成に関わる。一方で完全変態昆虫ではKr-h1はBr-Cの発現を抑制しており、終齢幼虫期に体内JH量の減少に伴いKr-h1の発現レベルが下降するとBr-Cの発現が活性化し蛹化決定に働く。そこでKr-h1によるBr-Cの発現調節機構の変化が変態システムの獲得に重要であったと考えられる。具体的にはKr-h1によるBr-Cの発現調節のon/offに働くコファクターの存在が予想される。そこでまず、不完全変態昆虫においてKr-h1と相互作用する分子の解析からBr-Cの発現を促進するアクチベーターの同定を試みている。初年度である本年度は、まず実験昆虫の飼育環境及び実験系の立ち上げに時間を注力した。まず、不完全変態昆虫のモデル種としてゲノム情報と培養細胞系が利用可能であるチャバネゴキブリ(Blattella germanica)を飼育系の確立し、各発生段階のタイムスケジュールの確認および、発生段階ごとのcDNAライブラリーを作製した。さらに、ゲノム情報からBr-C遺伝子の上流領域を取得し、Kr-h1の結合領域を探索した。またRNAi法による機能解析系も確立した。現在はレポーターアッセイによる結合領域の絞り込みを遂行中である。また、各抽出物を呼びcDNAライブラリーを用いてkr-h1と相互作用する因子の探索も進行中である。計画初年度である30年度は、まず実験に用いるチャバネゴキブリの飼育系の確立等の実験環境の構築に注力した。また、各発生段階のタイムスケジュールを把握し、発生段階ごとにcDNAライブラリーを作製した。本種はゲノム情報を利用可能であるため、Br-Cの上流配列からKr-h1の予想結合配列を探索した。現在はレポーターアッセイにより実際の結合配列の特定作業を遂行中である。さらに、cDNAライブラリー及び各抽出物を用いてKr-h1と相互作用するコファクターの探索も遂行中である。現段階でチャバネゴキブリを用いた実験系の確立はほぼ完了している。今後はKr-h1の結合領域が早晩、特定できる予定であるため、完全変態昆虫であるカイコとの比較解析を行う予定である。また、Y2H法およびpull down法によるKr-h1との相互作用する因子の探索を本格化する予定である。さらに、チャバネゴキブリにおいてRNAi法による遺伝子機能解析系の確立を行い、Br-h1のノックダウン個体を用いたRNA-seq解析にも着手する予定である。
拡散テンソル画像を用いた早産児の発達予後の評価

脳室内出血(IVH)がある早産児の白質の評価を拡散強調画像(DTI)によって評価した。在胎30週未満の早産児の修正満期のDTIからトラクトグラフィーによる白質路の描出を行った。それぞれの白質路について見かけの拡散係数(ADC)、拡散異方性(FA)を算出した。上小脳脚のおいて軽微なIVHのある例では、ない例に比較して有意に低いFAを示した。特に在胎週数がより早期な群(在胎26週未満)においては、軽微なIVHのある例では、ない例に比較してより影響が強いことがわかった。以上のことから、軽微なIVHは、特により在胎週数の若い早産児において影響を与えると考えられた。拡散テンソル画像(diffusion tensor imaging; DTI)は比較的新しいMRIの技術で、通常のMRIでは検出できないような微細な脳障害、特に白質の障害を評価するのに有用な手法である。早産児に合併しやすい脳室内出血は白質障害をきたし、発達に影響することが知られているが、軽微な脳出血については白質障害をきたすかどうかについて見解の違う報告がある。DTIを用い、脳の諸領域の拡散パラメーターを算出し、軽微な脳室内出血のある早産児を脳室内出血のない早産児を対象として比較し、脳室内出血が拡散パラメーターに与える影響を調べた。京都府立医科大学附属病院NICUに入院し、退院前(修正40週前後)のルーチンに施行されている頭部MRI検査に同意し、同意書に署名をしていただいた患者を対象として、得られたMRIの拡散強調画像のデータを解析した。トラクトグラフィー法のための画像解析ソフトにはPRIDE(Philips社)を使用し、以下の報告の方法で、白質路を描いた(Murakami et al. Pediatrics 2008, Stieltjes et al. Neuroimage 2001, Huang et al. Neuroimage 2005)。運動路、感覚路については関心領域を大脳皮質、内包、橋のそれぞれ解剖学的に運動路、知覚路が走行していると考えられる部位に一定の大きさで設定した。また、小脳脚については、上小脳脚は上小脳脚交叉と歯状核に、中小脳脚は中小脳脚と小脳半球に関心領域を設置して白質路を描出した。描出された各白質路における拡散パラメーター(FA, ADC)を算出した。早産児に対してDTIを用い、脳の諸領域の拡散パラメーターを算出し、3歳時の発達を評価し、更に各パラメーターと発達指数との相関関係を検討することで発達予後の評価に応用することを目的に、京都府立医科大学附属病院NICUに入院し、退院前(修正40週前後)のルーチンに施行されている頭部MRI検査に同意し、同意書に署名をしていただいた患者を対象として、得られたMRIの拡散強調画像のデータを解析した。トラクトグラフィー法のための画像解析ソフトにはPRIDE(Philips社)を使用し、以下の報告の方法で、白質路を描した(Murakami et al. Pediatrics 2008, Stieltjes et al. Neuroimage 2001, Huang et al. Neuroimage 2005)。運動路、感覚路については、関心領域を大脳皮質、内包、橋のそれぞれ解剖学的に運動路、知覚路が走行していると考えられる部位に一定の大きさで設定した。また、小脳脚については、上小脳脚は上小脳脚交叉と歯状核に、中小脳脚は中小脳脚と小脳半球に関心領域を設置して白質路を描出し、脳梁線維については、脳梁線維が通過する部位によって4つに分けて評価を行った。膝部は両側前頭葉の前頭前野に、体部は両側前頭葉の運動関連野に、狭部は両側頭頂葉腹側に、膨大部は両側後頭葉と頭頂葉背側に各々関心領域を置き、脳梁の各部位を走行する白質を描出し、描出された各白質路における拡散パラメーター(FA, ADC)を算出した。今年度は、これまでに蓄積されたDTIのデータの解析と該当症例の3歳時の発達検査のデータを収集した。早産児に合併しやすい脳室内出血は白質障害をきたし、発達に影響することが知られているが、軽微な脳出血については白質障害をきたすかどうかについては一定の見解はない。

DTIを用い、脳の諸領域の拡散パラメーターを算出し、軽微な脳室内出血のある例と脳室内出血のない在胎30週未満の早産児を対象例として比較し、MRIの拡散強調画像のデータを解析した。画像解析ソフトPRIDE(Philips社)を使用し、以下の報告の方法で、白質路を描いた(Murakami et al. Pediatrics 2008, Stieltjes et al. Neuroimage 2001)。運動路、感覚路については関心領域を大脳皮質、内包、橋のそれぞれ解剖学的に運動路、知覚路が走行していると考えられる部位に一定の大きさで設定した。また、小脳脚については、上小脳脚は中脳背内側部と歯状核に、中小脳脚は中小脳脚と小脳半球に関心領域を設置して白質路を描出した。描出された各白質路における拡散パラメーター(FA, ADC)を算出した。上小脳脚のおいて軽微な脳室内出血のある例では、ない例に比較して有意に低いFAを示した。特に在胎週数がより早期な群(在胎26週未満)においては、軽微な脳室内出血のある例では、ない例に比較して有意に低いFAが上小脳脚、運動路において、有意に高いADCが中小脳脚において認めた。以上のことから、軽微な脳室内出血は、特により在胎週数の若い早産児において白質路の拡散パラメーターに影響を与えると考えられた。小児神経学データ転送システムの契約の問題から、症例数の増加が計画通りにいかなくなっている。3歳時の発達評価まで研究期間内に評価するのは難しく、早産児を対象とした拡散パラメーターのデータを算出し、更に早産児の予後に影響を与える要因として重要性が示唆されている脳室内出血について、特に軽微なものについての有無により白質路の拡散パラメーターに与える影響を調べる目的で、軽微な脳室内出血のある例とない例に分けて各白質路のトラクトグラフィーによる描出と描出された白質路の拡散パラメーターを算出した。また、修正2歳時の神経学的所見から脳性麻痺などの神経学的後遺症の有無について確認した。京都府立医科大学附属病院新生児集中治療室(NICU)に入院し、修正37-41週(正期産相当)に頭部MRIが撮影された在胎37週未満の早産児を対象に約40症例のDTIのデータからトラクトグラフィー法を用いて運動路、感覚路、脳梁線維(膝部、体部、峡部、膨大部)、小脳脚(上、中小脳脚)を描出し、各白質路の拡散パラメーター(FA、ADC)を算出した。予想される症例数よりやや少なめであったが、概ね予想の8割程度のデータが解析できたため。前年度までのデータの解析から、脳室内出血の有無で拡散パラメーターに差がある可能性が考えられ、軽微な脳室内出血が早産児の拡散パラメーターに与える影響の解析行う。早産児42例を軽微な脳室内出血のある群とない群に分け、それぞれの拡散テンソル画像のデータからトラクトグラフィー法で運動路、感覚路、上小脳脚、中小脳脚の各白質路を描出し、その拡散パラメーター(FA, ADC)を算出する。脳室内出血の有無、在胎週数の違いで、それらに差がみられるか調べ、未熟性、脳室内出血の有無が白質路に与える影響を検討する。引き続き早産児を対象とした修正37-41週時のMRIのデータ収集と解析を行い、先に拡散パラメーターの解析を行った対象児の修正2歳時の神経学的診察所見から脳性麻痺などの神経学的後遺症の有無を確認と、修正3歳時に新版K式発達検査を実施し、姿勢運動、認知適応、社会言語の発達指数を算出し、データを蓄積していく。該当なし
スウェーデン式サウンディング試験データを直接利用した宅地の液状化判定

2011年東日本大震災時に宅地地盤の大規模な液状化に起因する2万戸を超える戸建住宅の被害を背景として,「液状化に関する参考情報の提供」が提示されたものの,実際は実務レベルで活用される現実的で確度の高い宅地地盤を対象とした液状判定法は確立されておらず,今もなお急務な研究課題である。本研究では,実務で宅地地盤調査の大半に用いられるスウェーデン式サウンディング試験(SWS試験)から土質分類が可能になることおよびSWS試験のデータNswから直接的に液状化危険度の評価ができる予測方法の確立を目的としている。20162019年度の3年間に渡る研究期間内の研究成果は大きく3つが挙げられる。1つ目は,SWS試験先端のスクリューポイントと地盤との間で発生する摩擦音から土質分類を可能にすることである。このことについては,2018年度に原理,測定システムおよび評価方法についてまとめたものを査読論文で発表した。その後,実務対応のために全自動型SWS試験に測定器を組み込み,測定システムを開発した。現在,フィールド測定を繰返しデータ蓄積を実施中である。2つ目は,SWS試験のデータNswから液状化強度を直接評価できることである。本研究では,加圧せん断土槽試験および三軸試験から両者の関係を求めた。求め方のプロセスおよび結果については,2017年度に国際シンポジウムで発表した。3つ目はSWS試験のデータNswと液状化強度の関係の妥当性の検証である。これらは主に2019年度に遂行した。その内の一環として,電気検層法による土質分類技術を利用して,一般建築物の調査の主流である標準貫入試験のN値から求まる液状化強度とSWS試験から求まる液状化強度の比較を実施し,両方に大きな相違はないことが確認された。こちらについては,3か月後の国際シンポジウムで発表の予定である(既に採択済み)。本研究の目的は,実務で実際に宅地地盤調査の大半に用いられるスウェーデン式サウンディング試験(SWS試験)のデータから直接液状化危険度の評価ができる予測法の確立を目的としている。具体的には,(1)SWS試験から土質分類を推定すること(2)SWS試験のNsw値から液状化強度を推定することの二つが狙いである。昨年度の研究成果の内,(1)は下記の通りである。従来,摩擦音を利用した土質分類を試みてきた。室内模型地盤による検討,フィールド試験による検証実験を通して,概ね摩擦音を利用して土質分類が可能であることは確認できていた。昨年度は実用化に向けて安価で精度と耐久性のあるマイクの開発および全自動測定機械への適用を実施した。前者については試作物であるMEMS型マイクの性能確認を実施し,従来使用してきた高価な1/4インチ型エレクレットコンデンサーマイクとほぼ変わらない性能を確認した。全自動機械の適用については,設計方針がほぼ固まり,今後実際の制作に着手する予定である。(2)は下記の通りである。従来,加圧土槽および三軸試験機を用いて,きれいな砂のNsw値液状化強度関係を求めた。昨年度は細粒分を含む砂のNsw値液状化強度関係を求めた。これに加えて,東日本大震災時の実際の液状化被害のデータを用いて解析的に検討した。初めに平成25年度建築基準整備促進事業「小規模建築物に適用する簡易な液状化判定手法の検討」の報告書にあった膨大なデータから被害サイトの各地盤物性値を整理し直した。次に地震記録波形を取集し該当するサイトに近い地震波を入力し解析を実施した。最後に実験データおよび解析データを被害報告書と突き合わせてSWS試験から直接液状化強度の推定が可能か検討した。その結果,細粒分を含む砂の検討は引き続き今後の課題として残ったが,概ね直接評価が可能であることを示すことができた。本研究の進捗状況は概ね順調である。その理由は,当初の計画であった(1)スウェーデン式サウンディング試験により土質分類を可能にするシステムの実用化が概ね進んでいること並びに(2)スウェーデン式サウンディング試験により直接液状化強度の評価が可能であるデータを示せたことである。ただし,以下の2点については計画の変更となった。(1)については当初の計画では全自動測定システムの試作に着手する予定であったが,一部の仕掛けが測定機械の特許に抵触する恐れがあったため,確認に時間を要した。そのため,全自動測定システムの設計変更を実施した。(2)については細粒分を含む砂の液状化強度の評価が難しく,当初予定の内,一部の実験条件については加圧土槽実験による確認ができていない。本研究の目的は,実務で宅地地盤調査の大半に用いられるスウェーデン式サウンディング試験(SWS試験)のデータから直接液状化強度の評価ができる予測法の確立を目的としている。具体的には(1)SWS試験から土質分類を推定すること(2)SWS試験のNsw値から液状化強度を推定することの二つが狙いである。昨年度の研究実績は下記の通りである。(1)SWS試験から土質分類を推定することについては,一昨年度までに安価で高性能なMEMSマイクによる土質分類の性能を確認した。今年度は引き続き,実務を意識した全自動SWS試験機対応に着手した。現在までに先端へのマイクの設置,ロッドのつなぎと信号の送り方,データ解析方法などを詳細に検討して測定システムを構築した。

本測定システムの特徴は,従来のSWS試験に摩擦音のサンプリング機能を加えても多大な手間は必要とせず土質分類が可能になる。また,従来の解析処理プログラムの煩雑であった部分を整理した。(2)SWS試験のNsw値から液状化強度を推定することについては,細粒分を含む砂の液状化強度とNswの関係について求めた。実験ケースを多く増やす必要があったため,従来の加圧土槽に比べ規模を縮小した加圧土槽を作製して実験を行った。細粒分を含む砂の検討では,既往の研究に検討例が少なく,繰返し三軸試験のために使用する試料を土槽からサンプリングして凍結するなど工夫を加えたが,取扱いが難しく得られた結果の精度については検証中である。昨年度から摩擦音を利用する方法以外に電気比抵抗を利用する方法についても検討した。本方法については以前から室内の検証が進められており,室内試験結果とフィールド試験結果の整合性を確認することが課題であった。昨年度は,その整合性を確認し,実務で使用するレベルでは特に大きな問題がないことが確認できた。本研究の進捗状況はおおむね順調である。その理由として,一つは当初の計画であった(1)スウェーデン式サウンディング試験により土質分類を可能にするための測定システムが開発できたことが挙げられる。全自動SWS試験に組入れた本測定システムにより,実務で要求される調査行為の速さ,調査のしやすさ,調査結果の精度が経験に依存しないなどを満足することができる。二つ目は一昨年度の引き続き(2)スウェーデン式サウンディング試験により直接液状化強度の評価が可能であるデータを示すことができたからである。ただし,(1)については,試験機の開発が当初の予定よりも少々遅れたため,室内の検討内容の一部を今年度に先送りした(2)については細粒分を含む砂のサンプリングが難しく,得られた液状化強度の精度について疑問が残ったため,サンプリング方法に工夫を加える必要がある。2011年東日本大震災時に宅地地盤の大規模な液状化に起因する2万戸を超える戸建住宅の被害を背景として,「液状化に関する参考情報の提供」が提示されたものの,実際は実務レベルで活用される現実的で確度の高い宅地地盤を対象とした液状判定法は確立されておらず,今もなお急務な研究課題である。本研究では,実務で宅地地盤調査の大半に用いられるスウェーデン式サウンディング試験(SWS試験)から土質分類が可能になることおよびSWS試験のデータNswから直接的に液状化危険度の評価ができる予測方法の確立を目的としている。20162019年度の3年間に渡る研究期間内の研究成果は大きく3つが挙げられる。1つ目は,SWS試験先端のスクリューポイントと地盤との間で発生する摩擦音から土質分類を可能にすることである。このことについては,2018年度に原理,測定システムおよび評価方法についてまとめたものを査読論文で発表した。その後,実務対応のために全自動型SWS試験に測定器を組み込み,測定システムを開発した。現在,フィールド測定を繰返しデータ蓄積を実施中である。2つ目は,SWS試験のデータNswから液状化強度を直接評価できることである。本研究では,加圧せん断土槽試験および三軸試験から両者の関係を求めた。求め方のプロセスおよび結果については,2017年度に国際シンポジウムで発表した。
抗体産生機構の解明-抗体産生不全症、特にIgA欠損症をモデルにして-

IgA欠損症は最も頻度の高い免疫不全症である。日本人において約18,000人に1人と報告されている。IgA欠損症はIgAのみの低下を示し,他の免疫グロブリンやT細胞機能には異常が認められないことが多い。その病態にはIgAへのクラススイッチの障害等が想定されているが,不明な点も多い。一部の症例にα遺伝子の欠損やtransmembrane activator and calciummodulator and cyclophilin ligand interactor(TACI)の遺伝子変異等の報告がされている。IgA欠損症の病態を詳細に明らかにするためにIgAサブクラスの発現比を検討することは有用と考えられる。そこで,IgA欠損症患者についてIgAサブクラスの発現比をPCRとELISAを用いて解析した。IgA欠損症患者の病態解明を行うため,PCRとELISAを用いてIgA欠損症患者におけるIgAサブクラスの発現について検討を行った。末梢血単核球細胞のα1,α2遺伝子の発現比は,血漿中のサブクラスのタンパク発現と強い相関を示した。TGF-β1およびphorbol myristate acetateの存在下で,α1,α2遺伝子の発現比が高値を示す群と低値を示す群が存在し、IgA欠損症の病態の多様性が明らかになった。IgA欠損症は比較的頻度の多い先天性免疫不全症であるが、その病態は明らかでない。近年、IgA欠損症の病因としてTACI(calcium-modulator and cytophilin ligand interactor)遺伝子異常が報告された。そこで、IgA欠損の病態を明らかにするため、TACIを含めたTNF-αファミリーの発現、遺伝子解析をおこない、さらに、IgA1,IgA2サブクラスの遺伝子、タンパク発現の検討をおこなった。その結果、低IgA血症患者のなかに、本邦2例目のIgA1遺伝子欠損症を同定した。選択的IgA欠損症、低IgA血症ともにTACI, BAFF-R, APRIL, BAFF-Rの遺伝子に病因となる変異は存在しなかった。血漿APRIL、BAFFタンパクはコントロールと比較し増加していた。1例のIgA欠損症を除きコントロール、IgA欠損症ともに末梢血単核球のIgA1の発現はIgA2より高値であった。この1例のIgA1定常部遺伝子を調べたところIgA1を含む大きな免疫グロブリン定常部領域の遺伝子欠損が認められた。低IgA血症の病因の一つとして、IgA定常部領域の遺伝子欠損を考慮する必要がある。また、IgA欠損症の血漿中のAPRIL, BAFFの高値は単球細胞の活性化がその原因として示唆された。
3次元音響バーチャルリアリティによる視覚障害児のための歩行訓練シミュレータの開発

視覚から情報を得られない盲児は認知地図(頭の中でイメージする地図)の獲得が不得意である場合が多い。そのため白杖を用いた歩行訓練が十分になされたとしても未知の目的地への移動が難しい。そこで、本研究では、3次元音響技術を用いることによって、盲児が楽しみながら効率的に認知地図を修得でき、しかも実際に歩行する前にバーチャル空間内で模擬歩行ができる歩行訓練シミュレータの研究開発を行うにした。平成17年度は、音のバーチャルリアリティを実現するための聴覚ディスプレイを開発後、それを応用した歩行訓練シミュレータを開発した。これを用いて4名の成人盲人に対して歩行訓練を行ったところ認知地図の形成が確認された。平成18年度は、シミュレータの改良、訓練コースウェアの開発、さらには訓練効果の定量的評価方法として触地図によるユークリッド回帰分析法を考案した。本年度は、歩行訓練シミュレータの精度を高めるため、核となる聴覚ディスプレイのモーションセンサ制御ソフトウェアの改良を行った。また、本研究の有効性を確かめるために宮城県立盲学校の小学部児童1名(小6)と中学部生徒1名(中2)を被験者にして歩行訓練を実施した。その結果、小学部の児童については、バーチャル迷路上のランドマーク(目印)を探索して触地図上に目印の模型を設置する課題が正確にできるようになった。一方、中学部の生徒には、複雑なバーチャル迷路を自由に探索歩行した後、板磁石と目印の模型を組み合わせて触地図を作らせた。これをユークリッド回帰分析法により分析したところ、ゆがみの少ない正確な地図であることが分かった。以上の点から、本研究で開発した歩行訓練シミュレータ、ならびに訓練コースウェアは、盲人の認知地図形成に有効であることが明らかとなった。なお、年少の児童においては音の引喩によって形成されるバーチャル空間の構造が理解しにくいことも判明した。本研究では,3次元音響技術を用いることによって,盲児が楽しみながら効率的に認知地図を修得でき,しかも実際に歩行する前にバーチャルリアリティ空間で仮想歩行ができる「歩行訓練シミュレータ」の研究と開発を行う。これを実現するためには,まず高性能な聴覚ディスプレイが必要になるが,著者はすでにDigital Signal Processor(DSP)上で稼働する聴覚ディスプレイを完成させている(平成1416年度科研費(萌芽)14658054)。本年度は,これを汎用PC上に移植に移植する作業を行う。次に,それを用いて歩行訓練シミュレータを試作し,試用実験を行う。1.汎用PC上で稼働する聴覚ディスプレイの開発本研究で開発した聴覚ディスプレイは,モノラルの音源データに頭部伝達関数を畳み込むことによって正確な音源定位を実現している。3次元音声は,ヘッドホンによって提示するため,頭部の動きをセンサによって常に監視し,頭部が動いた際には瞬時に頭部伝達関数を切り替えることによって音源定位を制御している。DSPからPCに移行することによって遅れ時間の発生が懸念されたが,測定の結果,人間の検知限以下であり,十分高性能であることが判明した。2.歩行訓練シミュレータ試作1号機の開発新開発した聴覚ディスプレイ上で稼働する歩行訓練シミュレータを試作した。本装置は,3次元音響空間上に迷路を出現させ,その中を仮想的に歩行することによって認知地図の形成を促すものである。試作後,4名の成人盲人を被験者にして,実際に歩行訓練を実施した。その結果,2名については仮想空間内でのトレーニングにより未知の空間の認知地図が正確に形成されたことが確認された。残る2名についても,完全ではないが,部分的に認知地図の形成が確認され,本研究で試作した歩行訓練シミュレータの有効性が示唆された。そこで、本研究では,3次元音響技術を用いることによって,盲児が楽しみながら効率的に認知地図を修得でき,しかも実際に歩行する前にバーチャルリアリティ空間で仮想歩行ができる「歩行訓練シミュレータ」の研究と開発を行う。昨年度は、音のバーチャルリアリティを実現するための「聴覚ディスプレイ装置」を開発し、さらに、それを応用した「歩行訓練シミュレータ試作1号機」を開発した。これを用いて4名の全盲の被験者に対して歩行訓練を行った結果、2名についてはほぼ完全に、残る2名については部分的に認知地図の形成が確認された。本年度は、より高い精度の認知地図を効率的に形成するために、歩行訓練:シミュレータの改良、ならびに訓練技法・評価方法の検討を以下の通り行った。(1)22種類の基本的な歩行訓練コースを開発(2)効果的なサウンドマーク(音の目印)の選択と音データの作成(3)訓練技法の検討-バーチャル空間内を歩行し、部分的に認知地図が形成されたならば、その部分を触地図化することにより記憶が強固なものになる。また、空間の平面図を作成することによりサーベイ型マップ(鳥瞰図)の形成が促される。そこで、本研究では、バーチャル空間と触地図の両方を用いて訓練する技法を考案した。(4)評価技法の検討-バーチャル空間内で形成された認知地図が正確なものかどうかを評価するためには、完成した触地図の正確さを測ることが最も客観的と言える。そこで、地図のゆがみを定量的に評価する手法を調査した。

その結果、ユークリッド回帰分析法による2次元相関係数が本研究に最も適合することが判明し、目視による主観的な評価と2次元相関係数がほぼ比例することを実験により確認した。視覚から情報を得られない盲児は認知地図(頭の中でイメージする地図)の獲得が不得意である場合が多い。そのため白杖を用いた歩行訓練が十分になされたとしても未知の目的地への移動が難しい。そこで、本研究では、3次元音響技術を用いることによって、盲児が楽しみながら効率的に認知地図を修得でき、しかも実際に歩行する前にバーチャル空間内で模擬歩行ができる歩行訓練シミュレータの研究開発を行うにした。平成17年度は、音のバーチャルリアリティを実現するための聴覚ディスプレイを開発後、それを応用した歩行訓練シミュレータを開発した。これを用いて4名の成人盲人に対して歩行訓練を行ったところ認知地図の形成が確認された。平成18年度は、シミュレータの改良、訓練コースウェアの開発、さらには訓練効果の定量的評価方法として触地図によるユークリッド回帰分析法を考案した。本年度は、歩行訓練シミュレータの精度を高めるため、核となる聴覚ディスプレイのモーションセンサ制御ソフトウェアの改良を行った。また、本研究の有効性を確かめるために宮城県立盲学校の小学部児童1名(小6)と中学部生徒1名(中2)を被験者にして歩行訓練を実施した。その結果、小学部の児童については、バーチャル迷路上のランドマーク(目印)を探索して触地図上に目印の模型を設置する課題が正確にできるようになった。一方、中学部の生徒には、複雑なバーチャル迷路を自由に探索歩行した後、板磁石と目印の模型を組み合わせて触地図を作らせた。これをユークリッド回帰分析法により分析したところ、ゆがみの少ない正確な地図であることが分かった。以上の点から、本研究で開発した歩行訓練シミュレータ、ならびに訓練コースウェアは、盲人の認知地図形成に有効であることが明らかとなった。なお、年少の児童においては音の引喩によって形成されるバーチャル空間の構造が理解しにくいことも判明した。
「種無し=子種無し」の凶兆認識に着目した明治期無核果実普及の新解釈

本研究では,現代日本において人々に広く食されている種子のない温州蜜柑に注目し,江戸期には無種子であることから「子種なし」という凶兆認識を持たれ食されていなかった温州蜜柑が,明治期以降には生産地・市場・消費地それぞれの空間において受容され広く普及した経緯を検討し、従来,気候や地質など自然環境的側面から説明がなされてきた温州蜜柑栽培地形成を,「凶兆認識の払拭」という文化的価値観の観点から位置づけ,新解釈を提示することを目的とする。
小・中学校養護教諭のBLS技能向上に向けた指導資料等の開発と研修のための基礎研究

○研究目的:安全なスポーツ環境の確保のためにも,学校教育現場でのAEDの積極使用を含めた蘇生教育の強化を推進する必要があると考えた。そこで,学校内でBLSがより身近で,手軽に,日常的に学べる機会を提供することができる教師教育用のシステムを構築するための基礎として,その教材を開発し,研修体制を検証していくことが本研究の目的である。○研究方法:保健科授業の教材開発:中学校2年生保健科授業で、2015年4月6月に「傷害の防止」の単元で6時間の授業を行い、教材の効果をワークシートの記述と自己評価のアンケートで評価した。<「応急手当の意義と基本」で利用した教材>1ニュース映像(授業の導入時)2大学病院救急部医師からの一次救命処置の重要性についてのメッセージビデオ3救急救命士の正しい一次救命処置の手技のデモンストレーション4胸骨圧迫の実習の際に利用した評価票研修体制:近隣小・中学校の養護教諭に対する講習会を企画・実施し,教材の内容及び研修のあり方について検証した。○研究成果:一次救命処置の授業における教材として必要な視点「1日常生活の中で、心停止は誰にでも起きる事であることを認識する。2自分だったらどうするのか考える。3正しい一次救命処置の手技を知る。」が得られた。そこで、この視点を基に中学生の日常をドラマ仕立てにし、本校生徒が出演した一次救命処置のDVD教材を製作した。このDVD教材『ドラマでわかる君も持てる「救命の手」!一次救命処置(中学校保健科教材)』は、市内の中学校・教育委員会・大学などに配布し、保健科の授業教材として評価を得た。さらにDVDの内容として、専門家による正しい一次救命処置の手技を入れたことで、教師の研修用としても利用できた。学校の中で救急処置の中核となる養護教諭対象に、7月に研修を行った結果、校内で他の教師に対して、自信を持って研修が企画できるようになったというアンケート結果が得られた。」が得られた。
B中間子電弱ペンギン崩壊での世界最高精度新物理探索と高速軽量ピクセル検出器開発

本研究の目的は2つあり、一つは世界で最も多いデータ量(積分ルミノシティー)を誇るBelle実験とそのアップグレードBelle II実験において、B中間子電弱ペンギン崩壊を用いて世界最高精度の新物理探索を行うこと、もう一つはB中間子電弱ペンギン崩壊の測定精度を向上させる高速軽量ピクセル検出器を開発することである。物理解析においては、B→K*γ崩壊においてアイソスピン対称性の破れの証拠を世界で初めて発見するという非常に重要な成果が得られた。また同じ過程でCP対称性の破れの探索と崩壊分岐比の測定を行った。これらの結果は世界最高精度の測定であり、新物理に強い制限を与える。また当初の予定には入っていなかったがニュートリノ対を放出する電弱ペンギン崩壊B→h(*)ννの探索も行い、いくつかの崩壊モードで世界最高精度の崩壊分岐比の上限を与え、論文も出版することが出来た。b→sγ過程におけるCP対称性の破れとアイソスピン対称性の破れの解析が順調に進んでおり、1年程度で論文を発表できると思われる。Belle II実験での解析の準備も進めており、Ks再構成ツールの開発を行い、B→K*γ崩壊の解析を始めた。半導体検出器開発においてはPIXOR3の回路を元にPIXOR4の開発を行っていたところ、当初の予測に反しPIXOR3のゲインが低い可能性が高いことが判明した。アナログ回路のそれぞれのコンポーネントにおいて寄生容量の詳細な評価が必要となった。物理解析においてはB→K*γ崩壊世界初の証拠のほかに、当初予定していなかったニュートリノ対を放出する電弱ペンギン崩壊B→h(*)ννの探索などの進展があることから「当初の計画以上に進展している」と言って良い。しかし半導体検出器の開発においてゲインが低い問題が確定し、解決にさらなる時間がかかることから進展が「やや遅れている」と判断した。以上を総合的に考えると(2)おおむね順調に進んでいると評価される。物理解析においては予定より進展したことから、現在の推進体制でも予定以上の結果が出ると予測される。現在、世界的に注目の的である電弱ペンギン崩壊でのレプトンフレーバーユニバーサリティーの破れに関する解析を中心に、さらなる他の解析やBelle II実験での物理解析も始める。半導体検出器の開発においてはPIXOR3でゲインが低い事が判明した。アナログ回路のそれぞれのコンポーネントにおいて寄生容量の詳細な評価をする、回路のゲインをあげる、ノイズを低減するなどの対策を取る。それでも難しければより単純なピクセル検出器コンセプトを考え、実現に向ける。物理解析においては、予定通りb→sll過程の一つであるB→K*l+l-における角分布のレプトンユニバーサリティーの破れの論文を出版した。この測定は世界で初めての測定であり、誤差は大きいながらLHCbでのレプトンユニバーサリティーの破れと一致する結果であることから、世界的に注目される結果であった。また当初の予定には入っていなかったが輻射崩壊B→φγの探索の論文も出版することが出来た。さらにb→sγ過程におけるCP対称性の破れとアイソスピン対称性の破れの解析を始めた。Belle II実験での解析の準備も進めており、Ks再構成ツールの開発を行い、B→Kπγのモンテカルロシミュレーションを始めた。半導体検出器開発においてはゲインの低いPIXOR2に対策を施したPIXOR3の性能評価を行ったが、読み出し用のボードのノイズが大きく決定的な評価をするには不十分であった。しかしながらゲインは思っていたほど高くは無いとの予想が得られた。また放射線耐性は加速器実験において非常に重要であるため、新たに開発したDouble SOI構造での放射線耐性試験を行った。その結果SOI検出器が100kGyの照射線量を受けても動作することが確認された。この結果はBelle II実験で十分な放射線耐性をSOI検出器は持つという非常に重要な結果が得られた。物理解析においては当初予定していた以上の進展があり、世界的に重要な結果が得られたことから「当初の計画以上に進展している」と言って良い。しかし半導体検出器の開発において当初予想していなかった問題から進展が「やや遅れている」。以上を総合的に考えると(2)おおむね順調に進んでいると判断される。

b→sγ過程におけるCP対称性の破れとアイソスピン対称性の破れの解析が順調に進んでおり、1年程度で論文を発表できると思われる。Belle II実験での解析の準備も進めており、Ks再構成ツールの開発を行い、B→K*γ崩壊の解析を始めた。半導体検出器開発においてはPIXOR3の回路を元にPIXOR4の開発を行っていたところ、当初の予測に反しPIXOR3のゲインが低い可能性が高いことが判明した。アナログ回路のそれぞれのコンポーネントにおいて寄生容量の詳細な評価が必要となった。物理解析においてはB→K*γ崩壊世界初の証拠のほかに、当初予定していなかったニュートリノ対を放出する電弱ペンギン崩壊B→h(*)ννの探索などの進展があることから「当初の計画以上に進展している」と言って良い。しかし半導体検出器の開発においてゲインが低い問題が確定し、解決にさらなる時間がかかることから進展が「やや遅れている」と判断した。以上を総合的に考えると(2)おおむね順調に進んでいると評価される。物理解析においては予定より進展したことから、現在の推進耐性でも予定以上の結果が出ると思われる。半導体検出器の開発においてはPIXOR3でもゲインが低いと予想された。しかし確定的な事実では無いためさらなる追求が必要である。ノイズを低減し、テストパルスや量子ビームによるビームテストなどを利用し、多角的に問題を追及する。またそれとは別に電荷収集の方法を追求し、デバイスレベルで高いS/Nを得られるような構造を研究する。物理解析においては予定より進展したことから、現在の推進体制でも予定以上の結果が出ると予測される。現在、世界的に注目の的である電弱ペンギン崩壊でのレプトンフレーバーユニバーサリティーの破れに関する解析を中心に、さらなる他の解析やBelle II実験での物理解析も始める。半導体検出器の開発においてはPIXOR3でゲインが低い事が判明した。アナログ回路のそれぞれのコンポーネントにおいて寄生容量の詳細な評価をする、回路のゲインをあげる、ノイズを低減するなどの対策を取る。それでも難しければより単純なピクセル検出器コンセプトを考え、実現に向ける。
赤色～赤外域AlGaInN系光デバイス基盤技術の開拓

赤色から近赤外域の高性能GaN系デバイスの実現は、窒化物分野で達成すべきひとつの重要な課題である。本研究は赤赤外域発光デバイスの基盤技術の開拓を目指して、GaNナノコラムを基礎に精力的に研究を行い、InGaN規則配列ナノコラムLEDの作製、緑色域光励起レーザ発振の観測、GaNナノコラム上部への高In組成InGaN結晶の成長、波長1.43・m赤外発光InGaN系pn接合LEDの実現、高品質InNマイクロ結晶の選択成長などの研究成果を得た。インジウム-窒素(InN)半導体のバンドギャップ波長が赤外波長域(1-9μm)にあることが判明して以来、窒化物半導体デバイス研究は新しい局面に入り、紫外から赤外全域に動作波長を拡大しつつ、新材料による革新的な光デバイス創成への期待が高まっている。本研究ではInN系半導体(InN、InGaN、Al InNなど)からなる新しい光デバイスを構想し、極限ナノ・ヘテロ制御技術を駆使して、従来の窒化物の限界点を打破し、緑色赤外域(0.52μm)AlGaInN系半導体光デバイスの基盤技術を開拓して、InNナノエレクトロニクスの発展に資する。研究目標として、(1) InNの高品質化(4)貫通転位の低減(6)ピエゾ効果による発光効率低下の改善を掲げ、これらの基盤技術の確立によって、高輝度赤色ナノコラムLED、赤外レーザ/LED、量子準位間遷移・超高速光スイッチなど実現への道を拓く。分子線エピタキシー(MBE)を利用して「半歩先の極限の成長技術」を追求し、新技術のナノコラム効果の適用、Si基板上への光デバイス作製を視野に入れながら研究を進める。AlInGaN系半導体を、赤色赤外域光デバイスに利用するために、In組成の高いInGaN薄膜活性層の問題であるIn組成揺らぎやピエゾ電場の増大、結晶欠陥の増加を解決する一つの手法として、窒化物半導体ナノコラム結晶に着目して研究を行った。まずデバイスの基礎となるGaNナノコラムのRF-MBE法による結晶成長条件を把握するために、(0001)Al_2O_3基板上GaNナノコラム形状のAlNバッファ層厚依存性を調べたところ、ナノコラムがAlNドット側面を起点として成長することが判明した。またSi基板表面に形成したAlパターン上ではナノコラムの成長速度が促進することを見出した。これらは、今後に行うナノコラムの位置形状制御技術の確立に向けて重要な知見である。高In組成InGaN及びInAlNは近赤外光デバイス応用が期待されるが、高品質結晶成長技術が開発されていない。本年度はナノコラム技術を用いた低貫通転位結晶の成長とデバイス応用技術の検討を行った。まずRF-MBE法により、Si基板上にInNや高In組成InGaNおよびInAlNナノコラムを成長する条件を確立した。(lll)面Si基板上に平均直径130nm、密度2×10^<10>/cm^2の独立した高In組成InAlNナノコラムを成長し、In組成0.73、0.81、0.89に対して、それぞれ室温PLピーク波長0.99、1.26、1.32μmを観測し、近赤外発光を得た。InGaNナノコラムのPLピーク波長は同一組成の膜状InGaNに比べて長波長であり、残留キャリアの少ない高品質結晶が得られている可能性が示された。この高In組成InGaNナノコラムを基礎としてpn接合型ナノコラムデバイスの可能性を探索した。Mgドープ領域の成長温度、V/III族比、Mgビーム強度を変えて複数のナノコラム試料を成長し、表面に電極を形成して電流対電圧特性を評価したところ、最適化されたMgドーピング条件では顕著な整流性が得られ、pn接合デバイス実現の可能性が示された。AlGalnN系半導体を用いた赤色から赤外域の光デバイスの活性層やクラッド層として利用されるIn組成の高いInGaN結晶およびlnAlN結晶では、In組成の増加に伴ってln組成揺らぎやピエゾ電場の増大、結晶欠陥の増加が生じ易く、発光特性が著しく低下する問題があり、これらの問題点の解決法として、ナノコラム結晶に着目して研究を行った。ナノコラム結晶ではコラム間の組成と形状、位置制御がデバイス応用上の必須課題であり、これまでに開発したAlナノパターンによる位置制御技術の開発に加え、新たにTiマスクを用いた選択成長技術を開発した。GaNテンプレート基板上に厚さ520nmのT1膜を形成後、集束イオンビームや電子線リソグラフィーにより直径数百nmの開口部を形成し、その上にGaNを高温窒素過剰条件で成長したところTiの無い部分にのみGaNが成長する顕著な選択性を確認した。この手法を用いて、GaNナノコラムを最小直径約100nm、周期約200nmまで高度に制御することに成功した。近赤外領域の光デバイス材料として期待される高In組成InAINナノコラムの成長条件と光学特性の評価を行った。

InAINは解離しやすく高温成長が難しいため、良質な結晶を得がたいが窒素供給量の増加によって成長可能温度が上昇し、PL発光強度の増加と半値幅の低減が確認された。また、In組成とストークスライクシフトの関係を評価した。InGaN/GaNナノコラムLEDの高性能化を目指して、LED結晶の成長条件の最適化に着手した。面発光レーザやLEDの高性能化には低抵抗p型半導体多層膜反射鏡(DBR)の利用が有効であるが、窒化物半導体ではp型伝導性と高帯域高反射率特性の両立が難しい。そこで、容易に高濃度p型伝導性が得られ、かつ大きな屈折率段差が実現できるBeZnTe/MgZnSeTe系II-VI族半導体DBRをウェハボンディングにより接合して利用することを検討した。本年度は結晶成長条件を把握し、成長前プロセスの処理条件やZnCdSeバッファ層の最適化によりX線回折半値幅の低減、発光強度の増加など著しい結晶性の向上を確認した。本研究の目的は、ナノ結晶効果を用いて、窒化物半導体光デバイスの適応域を赤色近赤外域まで拡張するため基盤技術の開発である。GaNナノコラムは、直径数十数百nmの独立した柱状結晶であり、結晶中に貫通転位を殆ど含まない高品質結晶であり、ナノ結晶表面近傍におけるヘテロ界面の歪緩和効果やナノ結晶を規則配列による組成揺らぎの人為的な制御の可能性も期待される。本年度は、Si基板上自己形成InGaN/GaNナノコラムLEDにおけるSi基板による光吸収損失の抑制とフレキシブル化の可能性を検証するために、ナノコラムLEDの金属膜への転写技術を開発した。p型層表面にPt(10nm)とAu(50um)の厚い金属電極を形成した後に、Si基板を除去し、露出したn型GaNナノコラムにSOGを充填してn型電極を形成、金属薄膜上に赤色で発光するナノコラムLEDを形成することに成功した。また、周期400nm-4μm、直径100-550nmのホールパターンを形成したTiマスク上に様々な成長条件でInGaN/GaN量子井戸ナノコラムを成長し、900°C以上の成長温度で明瞭な選択性が得られることやInGaNの発光色がナノコラムの直径や周期によって制御可能であることを見出した。さらに、新しい形態のナノ結晶であるGaNナノウォールの開発、高In組成InAINナノコラム結晶の発光特性の成長温度依存性評価、Ptマスクを用いたInNの選択成長など、ナノ結晶を用いた光デバイス基礎技術の開発を進めた。本研究の目的は、窒化物半導体光デバイスの適応域を赤色近赤外域まで拡張するための基盤技術の開発である。窒化物半導体の長波長化は、(Al)InGaN結晶のIn組成の増加によって実現可能だが、同時にIn組成揺らぎの増大、格子不整合の増加によるピエゾ電界による電子と正孔の波動関数の空間的分離および結晶欠陥の増加など、発光効率を著しく低下させる問題が顕在化する。本研究では、これらの問題をナノ結晶効果で解決することを目指している。GaNナノコラムは、直径数十数百nmの独立した柱状結晶であり、結晶中に貫通転位を殆ど含まず、ナノ結晶表面近傍におけるヘテロ界面の歪緩和効果やナノ結晶を規則配列による組成揺らぎの人為的な制御の可能性が期待されている。本年度は、(1)規則配列InGaN
植物病原細菌ファイトプラズマによる病徴誘導シグナルネットワークの解明

[本研究の目的]本研究は、植物に形態異常などの特徴的な病気を引き起こすファイトプラズマの病原性因子を網羅的に同定するとともに、それら病原性因子の機能解析及び、病徴発現に至るシグナルネットワークの全容解明を目的とする。一連の解析結果を統合することで、病原性因子がどのように宿主の遺伝子発現に影響を与え、病徴を引き起こすのかを明らかにし、ファイトプラズマ病の防除法確立及び高付加価値表現形質を誘導する新規育種素材等の応用研究に向けた基盤技術の構築を目指す。[本年度成果]ファイトプラズマは細胞内に寄生する細菌であるため、菌体外に放出される分泌タンパク質は植物細胞内で機能すると考えられている。そこで、私は「ファイトプラズマの分泌タンパク質が形態異常を誘導する病原性因子として機能している」との仮説を立て、病原性因子をスクリーニングするために、ウイルスベクターを利用した発現系による病原性因子のスクリーニング方法を確立し、病原性因子の同定を試みた。スクリーニングの結果、ファイトプラズマの症状の一つである天狗単症状(枝が異常に増加する症状)を誘導する病原性因子『TENGU』の同定に成功した。次に、TENGUの影響で発現が変化する遺伝子群を特定するために、TENGUを恒常的に発現するトランスジェニック植物を作製し、それを用いてマイクロアレイ解析を行った結果、TENGUは植物の植物ホルモンであるオーキシンの作用を抑える機能をもつことが明らかとなった。以上より、ファイトプラズマはTENGUを分泌することで植物の形態形成を制御し、『天狗巣症状』、を誘導するという新規の形態異常誘導メカニズムを明らかにすることに成功した。スクリーニングの結果、ファイトプラズマの症状の一つである天狗巣症状(枝が異常に増加する症状)を誘導する病原性因子『TENGU』の同定に成功した。以上より、ファイトプラズマはTENGUを分泌することで植物の形態形成を制御し,「天狗巣症状」を誘導するという新規の形態異常誘導メカニズムを明らかにすることに成功し、これらの結果を米国科学アカデミー紀要に発表した。