hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多民族社会における母子の健康不良の分析

また、医学的な見地から乳幼児の健康状態を判断する指標に関しても、前年度までの分析とは異なり、複数の体位測定指標を用いた。前年度に引き続き、カロリー摂取量の所得弾力性の研究、分娩施設の選択行動に関する研究も行った。両研究とも、推計結果の頑強性などに問題があったことから、これらの点に関して改善を試みた。本研究では、計量経済学的な手法を用いて、多民族社会であるグアテマラの農村部での母子の健康に関する家計行動を分析する。分析を踏まえ、複数の民族が混在する低所得国における母子保健に関する政策に寄与することが、本研究の主眼である。本年度は、以下の研究を進めた。第1は、乳幼児の健康状態に関する母親の評価(認知)についての分析である。分析では、民族間で健康状態の評価に違いが生じる要因を分析した。その要因が、所得・教育水準などの社会経済的な相違に起因するものか、もしくは民族間の文化的な相違によるものか検証を試み、論文を執筆した。第2は、カロリー摂取量の所得弾力性に関する分析である。グアテマラにおいては、乳幼児の栄養不良が深刻な先住民族は、社会文化的な要因などにより、他の民族に比べ、社会経済的な地位の向上が、乳幼児の栄養状態の改善に繋がらない可能性が指摘されている。本分析は、この指摘の検証を試みるものである。分析では、先住民族の方が、弾力性が低い傾向が確認されるが、分析の頑強性・妥当性の検討が必要である。第3は、分娩施設の選択行動に関する分析である。低所得国では、出産の際に施設分娩が選択されない事が、出産時の母親の死亡率の低下を妨げる要因として、指摘されている。本分析は、先住民族が他の民族に比べて、施設分娩を選択しない要因を明らかにすることを目的としている。本年度は、データを作成し、モデルの推計を開始した。グアテマラの事情を十分に勘案せず、分析を進めたものの、問題点が明らかとなり、現地調査などを行うことが必要となったため。25年度が最終年度であるため、記入しない。前年度の研究の進行の遅れによる。今年度の現地調査、文献調査などから得られた知見を踏まえ、計量経済学の手法を用いて分析を行う。現在の分析を進め、論文を執筆し、随時投稿する。
非同期プロセス共有によるスキル獲得支援に関する研究

本研究の目的は,ヒトのスキル獲得を対象として,身体知の外化・言語化のための知識表現を検討し,それらの行為への支援を意識した学習環境を探究することにある.ここでは,スキル獲得のための活動を総称して,学習と捉える.本申請では,スキル獲得場面としてインフォーマルラーニングな状況での身体動作を伴う学習を対象とする.支援に際しては,学習における社会的側面を強く意識し,自己や他者の行為の成果であるプロダクトのみならず,それを得るまでのプロセスをも同期および非同期で共有する仕組みを提供する.特に,非同期でのプロセス共有により,優位な点の模倣や誤りを繰り返さない意識付け等をガイドし,スキルの獲得を支援する.本研究では,同期プロセス共有とプロダクト共有に加え,非同期でのプロセス共有という協調活動を実現することで,スキル獲得の支援を試みる.研究適用対象ドメインを、ドローイング/歌唱/スピードスケートの3領域とし、研究を進めた.具体的な研究対象は,(a)協調的行為による個人のスキル獲得活動[プロセス・プロダクト共有型]の支援,(b)協調行為を伴うスキル獲得活動[プロセス共有型]の支援,(c)協調活動プラットフォームの整備である.(a)については,美術専門学校での「デジタルドローイング」科目における開発システムの運用を開始した.プロトタイプとして実装した支援機能に対して、実運用の成果をふまえた機能改良を検討した.(b)については,歌唱訓練とスピードスケート訓練における行為の可視化とそれに基づく内省支援環境の運用を開始した.実運用の成果に基づき,訓練支援機能の設計をおこなった.(c)については,各ドメインにおける仮運用を通して,他者との協調行為促進のための機能設計をおこなった。本研究の目的は,ヒトのスキル獲得を対象として,身体知の外化・言語化のための知識表現を検討し,それらの行為への支援を意識した学習環境を探究することにある.ここでは,スキル獲得のための活動を総称して,学習と捉える.本申請では,スキル獲得場面としてインフォーマルラーニングな状況での身体動作を伴う学習を対象とする.支援に際しては,学習における社会的側面を強く意識し,自己や他者の行為の成果であるプロダクトのみならず,それを得るまでのプロセスをも同期および非同期で共有する仕組みを提供する.特に,非同期でのプロセス共有により,優位な点の模倣や誤りを繰り返さない意識付け等をガイドし,スキルの獲得を支援する.本研究では,同期プロセス共有とプロダクト共有に加え,非同期でのプロセス共有という協調活動を実現することで,スキル獲得の支援を試みる.具体的な研究対象は、(a)協調的行為による個人のスキル獲得活動[プロセス・プロダクト共有型]の支援(ドメインはドローイング)、(b)協調行為を伴うスキル獲得活動[プロセス共有型]の支援(ドメインは、歌唱とスピードスケート)、(c)協調活動プラットフォームの整備の3点とする。(a)については、学習者とドローイングプロセスとのマッチング・アルゴリズムを具体化する.指導者から当該学習者のプロダクトおよびプロセスに与えられたアドバイスを指標とし,類似プロセスやプロダクト,正しい行為を含むプロセス等を検索する仕組みを設計・実装した.本年度より、美術専門学校における試験導入を開始し、その教育効果の検証をおこない、研究者のみならず教育現場でもその効果の大きさを確認できた。次年度からは「デジタル・ドローイング」という名称の、正式科目がカリキュラムに組み込まれることとなった。(b)については、協調活動プラットフォーム上に,歌唱の習熟度を評価する指標の具体化と、指導者と学習者が地理的に分散している状況での歌唱指導を可能とする支援環境の整備を行った。スピードスケートの滑走を3方向の加速度と角速度とでセンシングするデバイスの開発と、そのセンシングデータを選手によるリフレクション用に可視化する仕組みを具体化した。(c)については、ドローイング学習支援環境とのデータ連携のための改良を行った.個々の学習環境から提供される学習活動ログを統一的に管理し,多様な参照を提供するよう機能拡張した。歌唱学習支援環境として、リアルタイム評価および事後評価のための環境を整備した。スピードスケートの滑走支援環境として、滑走データの一元管理および協調的な参照機能を提供する仕組を具体化した。本研究の目的は,ヒトのスキル獲得を対象として,身体知の外化・言語化のための知識表現を検討し,それらの行為への支援を意識した学習環境を探究することにある.ここでは,スキル獲得のための活動を総称して,学習と捉える.スキル獲得場面としてインフォーマルラーニングな状況での身体動作を伴う学習を対象とする.支援に際しては,学習の社会的側面を強く意識し,自己や他者の行為の成果であるプロダクトのみならず,それを得るまでのプロセスをも同期・非同期で共有する仕組みを提供する.特に,非同期でのプロセス共有により,優位な点の模倣や誤りを繰り返さない意識付け等をガイドし,スキルの獲得を支援する.具体的には,自己と他者の評価済みプロセスと,当該学習者に対して指導者が与える助言とを本申請で具体化するマッチング・アルゴリズムにより統合的に処理し,非同期にプロセス共有させ,より効果的かつ効率的なスキル獲得支援をねらう.本研究では,3ヶ年の研究期間において以下の研究課題に取り組んだ.1)協調的行為による個人のスキル獲得活動[プロセス・プロダクト共有型]の支援.ここでは,非同期プロセス・プロダクト共有機能によるスキル獲得支援の方法論の整理と支援技術開発をおこなった.2)協調行為を伴うスキル獲得活動[プロセス共有型]の支援.ここでは,同期および非同期でのプロセス共有によるグループ活動支援の方法論の整理と支援技術開発をおこなった.3)協調活動プラットフォームの整備.ここでは,スキル獲得のための支援モデル開発と,スキル獲得支援のための汎用フレームワークの実装をおこなった。学習支援工学3種のドメインにおける関連システム開発と運用が開始され、成果報告もおおむね順調に実施できている。

申請時には、2つのドメイン(ドローイングと合唱)での適用を検討していたが、実際の研究展開では3つのドメイン(ドローイング、歌唱、スピードスケート)への適用を行っており、研究範囲が拡大している。本年度は関連システムの実装と試験運用が主たる活動となり、研究成果の発表が芳しくない。次年度は成果報告にも力点をおいて活動したい。(a)改良設計した支援機能の開発と運用を通して、非同期プロセス共有のスキル獲得に対する効果と効用を検証したい。(b)については,歌唱指導者向けおよび学習者向けの履歴管理機能の拡充を図りたい。また、スピードスケート訓練に関しては、バイオキネマティクスに基づく評価指標の具体化と、訓練支援システムへの実装を図りたい。(c)については,各ドメイン向けのシステムに共通して提供できる環境機能の実装・運用を図りたい。(a)については、支援効果検証を行う.非同期プロセス共有による協調支援機能の有効性を専門学校での継続運用を通して検証する.(b)については、同期および非同期でのプロセス共有機能を利用した協調支援のための方法論の検討とそれに必要となる技術開発を行う.具体的には,熟練者と学習者の記録歌唱とのマッチング・アルゴリズムを具体化する.当該の学習者の歌唱プロセスを評価した結果を指標とする.前年度の成果をベースに,音のずれ,音高変化の滑らかさ,歌い出しのタイミング等を考慮し,提示歌唱を探索する仕組みを設計・実装する.また、スピードスケートに関しては、当該滑走データに対する、自身および他者の履歴データのマッチング・アルゴリズムを具体化する.(c)については、スキル獲得支援に対する同期・非同期でのプロセスおよびプロダクト共有のための汎用プラットフォームとしての再設計,実装・機能検証を行う.研究に支障なく、当初計画より安価で物品購入できたため最終年度となるH26年度は、前年度未使用学およびH26年度交付額について、より早期の支出を意識するようにする。国内での研究打合せ・国内学会での成果発表・国際会議での成果発表のための旅費として、20万円を支出を予定している。また、研究補助者への謝金として、10万円の支出を予定している。
専門家の認知プロセスを模擬した深層学習に基づく画像分類技術の構築

本研究は,土木工学・医学・惑星科学などの専門分野へのAI技術の実用化に向けて,専門家から経験や知識を抽出することで,専門家に近い判断が可能な画像分類技術を構築することを目的としている.平成30年度は,以下に示す2点の研究を行った.1.専門家の注視領域に基づく画像特徴(視線特徴)の算出画像中の物体に関する特徴(画像特徴)と,人間が画像を注視している際の視線情報を用いて,注視領域に基づいた視線特徴の算出を可能とする理論を構築した.具体的に,実験協力者に画像を注視してもらい,視線の停留と動き方から注視領域を推定し,当該領域から得られる特徴を視線特徴として算出した.また,画像特徴と視線特徴間の関係を学習させることで,注目領域が未知であるテストデータが入力された際に,人間が注目すると考えられる領域を自動推定する技術も同時に構築した.さらに,専門家の注視領域のみならず,画像注視中の人間の脳から得られる情報を用いた画像分類手法を構築した.本手法では, functional Near-Infrared Spectroscopy (fNIRS)を用いて脳の情報を取得し,土木分野で用いられる画像を用いた分類の高精度化を実現した.2.画像特徴から視線特徴を推定するための射影行列の算出画像特徴から視線特徴を推定するための射影行列を算出可能とする理論を構築した.具体的に,異なる種類の特徴の相関関係を分析することで,それらの特徴間を関連付ける射影行列の導出を可能とした.さらに,上記の手法で構築した理論を画像特徴と視線特徴に応用することで,画像特徴から視線特徴を関連付ける射影行列の導出を可能とした.平成30年度は,年次計画に示される「専門家の注視領域に基づく画像特徴(視線特徴)の算出」と「画像特徴から視線特徴を推定するための射影行列の算出」に関する研究を行った.研究成果が認められ,査読付き論文誌や国際会議に受理され,また,学会から表彰されていることから,期待以上に研究が進展していると判断できる.また,札幌駅地下歩行空間において,一般市民を対象としたデモ展示を行うなど,アウトリーチ活動も積極的に実施した.次年度は,画像分類の際に,専門家が何を見てどのような基準で判断を下したかを明らかにするために,平成30年度に導出した理論に基づき,専門家が画像分類を行う際の判断基準を深層学習の中間層にて推定可能な学習アルゴリズムの構築を目指す.また,得られた成果を学会誌や国際会議・国内学会へ投稿することを検討している.本研究は,土木工学・医学・惑星科学などの専門分野へのAI技術の実用化に向けて,専門家から経験や知識を抽出することで,専門家に近い判断が可能な画像分類技術を構築することを目的としている.平成30年度は,以下に示す2点の研究を行った.1.専門家の注視領域に基づく画像特徴(視線特徴)の算出画像中の物体に関する特徴(画像特徴)と,人間が画像を注視している際の視線情報を用いて,注視領域に基づいた視線特徴の算出を可能とする理論を構築した.具体的に,実験協力者に画像を注視してもらい,視線の停留と動き方から注視領域を推定し,当該領域から得られる特徴を視線特徴として算出した.また,画像特徴と視線特徴間の関係を学習させることで,注目領域が未知であるテストデータが入力された際に,人間が注目すると考えられる領域を自動推定する技術も同時に構築した.さらに,専門家の注視領域のみならず,画像注視中の人間の脳から得られる情報を用いた画像分類手法を構築した.本手法では, functional Near-Infrared Spectroscopy (fNIRS)を用いて脳の情報を取得し,土木分野で用いられる画像を用いた分類の高精度化を実現した.2.画像特徴から視線特徴を推定するための射影行列の算出画像特徴から視線特徴を推定するための射影行列を算出可能とする理論を構築した.具体的に,異なる種類の特徴の相関関係を分析することで,それらの特徴間を関連付ける射影行列の導出を可能とした.さらに,上記の手法で構築した理論を画像特徴と視線特徴に応用することで,画像特徴から視線特徴を関連付ける射影行列の導出を可能とした.平成30年度は,年次計画に示される「専門家の注視領域に基づく画像特徴(視線特徴)の算出」と「画像特徴から視線特徴を推定するための射影行列の算出」に関する研究を行った.研究成果が認められ,査読付き論文誌や国際会議に受理され,また,学会から表彰されていることから,期待以上に研究が進展していると判断できる.また,札幌駅地下歩行空間において,一般市民を対象としたデモ展示を行うなど,アウトリーチ活動も積極的に実施した.次年度は,画像分類の際に,専門家が何を見てどのような基準で判断を下したかを明らかにするために,平成30年度に導出した理論に基づき,専門家が画像分類を行う際の判断基準を深層学習の中間層にて推定可能な学習アルゴリズムの構築を目指す.また,得られた成果を学会誌や国際会議・国内学会へ投稿することを検討している.
日本の中小企業の研究開発活動における企業組織と競争の効果の実証分析

日本の中小企業の研究開発活動における企業組織と競争の効果を実証的に解明するために、進歩的な中小企業を対象とするアンケート調査・研究と、代表的な企業の詳細な事例研究の両方を行った。まず、既存研究の展望によって、分析の枠組みを明らかにし、そしてその研究開発・革新メカニズム(イノベーション・システム)を理論的に考察した。特に、企業の内部組織と競争・産業組織の与える効果を整理した。この理論的考察は、中小企業庁研究会報告、『中小企業白書』作成への協力、経営者への講演、展望論文作成に活かされ、またアンケート調査票の作成の基礎となっている。次に、アンケート調査が2回実施され、興味深いファインディングが得られた。その集計結果はディスカッション・ペーパー(「科研費リサーチペーパー」No 2)としてまとめられ、一部は日本中小企業学会大会(2004年)での討論およびパネル・ディスカッションにおいて利用され、またその一部は『中小企業総合研究』(2006年7月刊行)に掲載される。さらに、上記のクロス分析の問題点を補完するために、詳細な事例研究を実施した。対象企業は機械系企業であり、その結果はディスカッション・ペーパー(「進歩的企業の革新体制-機械系企業の事例-」科研費リサーチペーパーNo 3)としてまとめられ、フィードバックを求めている。それを考慮して修正を図ったうえで、今後公表の予定である。なお、一部は短い評論として公表している。以上の研究成果のみならず、これまでに得られた知見、統計資料などを利用して引き続き分析する予定である。2006年度日本中小企業学会でのシンポジウムでは、代表者(コーディネーター)は本研究結果を利用して議論を展開するつもりである。1中小企業の行動、特に研究開発活動に影響を与えると考えられる諸要因を、既存の文献、若干の企業とのインタビューなどから考察した。その際、従来、この問題についてまとまった議論が少ないために、わが国で固有の研究スタイルをもつ中小企業論、産業組織論、企業組織の経済学、そしてまた経営学などの文献を展望する形で進めた。特に、産業組織論と企業組織の経済学を応用した戦略経営論を、中小企業に適用する形で議論を整理した。2以上の考察から、中小企業の研究開発に影響すると思われる諸要因の影響について、その有無とその程度をアンケート調査で考察するために、調査票を作成した。それは、大きく(1)「戦略上の重点」、(2)「資本・財務政策と研究開発」、(3)「戦略の策定と組織構造」、(4)「研究開発の管理」、(5)「その他」に分類されたものからなり、それぞれ関連する質問項目が示されている(A4版12頁)。この調査票が既存資料から利用可能な957社に送付され、2003年12月15日期限の回答を求めた。その結果、回答した企業は221社であり、同種調査と比べてその回答率は悪くはないと思われる。集計結果を分析中である。また、補足作業として、電話等で回答者に質問をするなどしている。3今後の計画としては、調査票におけるの各質問項目間の関係、そして既存の資料で利用可能な企業の諸特徴との関連を解明する予定である、また、協力いただいた回答企業に集計結果を送付し、意見を聞くことにしている。なお、本プロジェクトでは、実証分析に重点を置いているが、1の作業過程で行われた、中小企業の行動の経済分析についての展望を論文に作成することも有意義であると思われるので、その作成も試みる予定である。1今年度は、概略的には、昨年度に引き続き、中小企業の研究開発活動に影響を与えると考えられる諸要因について、新たな既存の研究を考察・展望した。そして、昨年度に実施したアンケート調査の結果を集計し、その集計結果を考察し、また昨年度の調査では不十分、不完全であると思われる点を補足するために、追加の新たな調査(アンケートとインタビュー)を準備・実施している。2まず、産業組織論組織の経済学などの視点に立って、これまでの既存研究に関する展望論文を作成した。

この論文は、中小企業庁の『中小企業白書』の作成に協力している関係で、同庁の研究会(2004年8月)で報告し、意見の交換を行った。また、こうした展望作業とアンケート調査で得た知見をもとに、雑誌『商工金融』(商工総合研究所)において、中小企業研究に対するアプローチのあり方(戦略的経営)について議論を展開した。そこでは、中小企業の分析には、産業組織論的、経営戦略的な捉え方が有意義であることを強調した。3次に、第一次アンケート調査の集計結果を作成し、それを基に、進歩的企業の研究開発上の主要な特徴を明らかにしたディスカッション・ペーパーに纏めて配布した。また、調査結果の一部を、上記の中小企業庁研究会での報告、日本中小企業学会全国大会での共通論題報告に対する討論とその後のパネルディスカッション(パネリストとして参加)での討論、の中で公表し、利用した。なお、この集計結果について、英文で論文作成中である。4現在、中小企業経営者からのフィードバックを考慮しながら、第一次調査結果をさらに分析し、そしてそれを補足すべく、追加的調査を実施している。(1)わが国と違って、欧米では本研究と関連する研究が精力的に行われており、これまで公表した論文・ディスカッション・ペーパーでは触れていなかったその研究結果を展望し、そして本研究結果をもとに作成した論文等のなかでそれらの研究についての論評を加えている。したがって、わが国を対象とした実証論文であるが、欧米の最近の研究の展望も含んでいる。(2)昨年度まで試みたアンケート調査による実証分析を補足するために、昨年度末から今年度初めにかけて追加的にアンケート調査を行った。その結果も、論文の中に追加挿入し、そしてまた新たに追加した質問項目については、別の論文を作成する準備をしている。(3)昨年度作成し、サーキュレートしたディスカッション・ペーパー(「SMEリサーチペーパーNo.2」。「進歩的企業のイノベーション-アンケート調査の集計分析-」)を、研究会でのフィードバック、発表した論文へのコメント、などを考慮して修正し、あらためて研究者、経営者などに配布し、そのフィードバックを探った。このペーパーを基にした論文を、『中小企業総合研究』(中小企業金融公庫総合研究所)第4号(2006年発刊)に掲載することが決定済みである(2005年10月に決定)。なお、このディスカッション・ペーパーは大部であり、その雑誌論文でカバーされない部分は別途公表する予定である。それは、英語論文として外国雑誌に投稿する予定である。(4)上記の研究が多数の企業にまたがるクロスセクション型の研究であり、それにはいくつかの限界が存在する。これを補完するために、ある特定企業を取り上げ、詳細にその企業の「イノベーション・システム」を明らかにする必要がある。本年度初めから、ある代表的企業を選択し、社長、社員など関係者とのインタビュー、意見交換などを通して精力的に事例研究を試みた。その成果は、ディスカッション・ペーパー(「SMEリサーチペーパーNo.3」)としてまとめられ、サーキュレートし、コメントを求めた。
外国人の参政権保障の範囲と限界に関する研究(地方参政権に即して)

当初の計画通り、主題につき(1)内外の文献の収集、(2)選挙権要求運動の実態調査、(3)現行憲法体制下における選挙法制の構造分析について研究した。タイムリ-にも1995年2月、最高裁第三法廷は、地裁レベルでの新たな傾向を、一挙に定住外国人に対する地方参政権の付与について、現日本国憲法のもとでも禁止されておらず立法政策の問題であると判示した。一方、地方議会での要請決議は1000自治体に達しようとしている(96年1月現在)。以上の研究成果に基づく、この問題の具体的研究成果は、(1)ドイツの地方自治制度に関する現状分析とEU国民に対する地方参政権承認のための憲法改正及び地方参政権保障法理の検討、(2)外国人の政治活動の自由の分析・検討、(3)地方参政権保障の具体的提言として地方自治法・公職選挙法の改正要綱案の検討、(4)敗戦直後における外国人参政権保障の「剥奪」過程の整理を行った。その結果、外国人に対する参政権保障の程度と範囲を設置する上で、あらかじめ参政権保障の限界や目やすを検討しておくことの方が論理的検討の便宜と考えるようになった。具体的には、(1)選挙権と被選挙権に関するその範囲と旧植民地出身者等を含め在留資格等の問題、(2)参政権保障の限界について国政レベルをも視野に入れる国民と区別される限界として、憲法制定権ぐらいまでを考えておくことの必要性。(3)その際、参考とすべき「制約基準」として公務員任用の制約基準とされる「当然の法理」(公権力の行使・公の意志の形成)の合憲的運用をぎりぎりまでつめておくことの必要性からしても、国民主権下における公権力の「直接」あるいは公の意思の「直接」の形成に関わる職務に限定すること、(4)自治体レベルでも条例等による具体的参政権保障の具体化が図られるべきことであること、(5)旧植民地出身者にとっては、敗戦直後の治安対象による「政治的動機」により参政権が剥奪されたこと等について分析検討した。今年度の研究計画等については、(1)外国文献の収集、(2)選挙権要求運動の実態調査、(3)選挙法制の構造分析をすることにあった。本年2月28日、最高裁第三小法廷は、地裁レベルでの新たな傾向を受け、一挙に定住外国人に対する地方選挙権の付与について、現行日本国憲法のもとでも禁止されておらず立法政策の問題であると判示した。一方、地方議会での要請決議は二百自治体を越え、政令指定都市も二自治体に至っている。私のこの一年間の研究成果は、(1)ドイツの地方自治制度に関する現状分析とEC加盟国民に対する地方参政権容認のための憲法改正及び地方参政権保障理論の検討、(2)わが国における外国人の政党加入を契機とする外国人の政治活動の自由の分析・検討、(3)外国人の地方参政権保障の具体化のための地方自治法及び公職選挙法の改正要綱案の分析・検討を行った。以上の作業を通じて、外国人に対する参政権保障の程度と範囲、その限界をあらかじめ提示しておく必要に迫まられている。

具体的には、(1)選挙権と被選挙権に関するその範囲と在留資格等の問題、(2)その限界について国政レベルをも視野に入れ国民と区別される限界として、憲法改正国民投票権ぐらいまで考えておくことの必要性、(3)その際、参考とすべき「制約基準」として公務員任用の制約基準とされる「当然の法理」の合憲的運用をぎりぎりまでつめておくことの必要性、(4)前提となる「参政権」の人権としての法的性格の分析、(5)さしあたり、自治体レベルでも条例等による具体的参政権保障の可能性と限界等について、今後の課題とするつもりである。当初の計画通り、主題につき(1)内外の文献の収集、(2)選挙権要求運動の実態調査、(3)現行憲法体制下における選挙法制の構造分析について研究した。タイムリ-にも1995年2月、最高裁第三法廷は、地裁レベルでの新たな傾向を、一挙に定住外国人に対する地方参政権の付与について、現日本国憲法のもとでも禁止されておらず立法政策の問題であると判示した。一方、地方議会での要請決議は1000自治体に達しようとしている(96年1月現在)。以上の研究成果に基づく、この問題の具体的研究成果は、(1)ドイツの地方自治制度に関する現状分析とEU国民に対する地方参政権承認のための憲法改正及び地方参政権保障法理の検討、(2)外国人の政治活動の自由の分析・検討、(3)地方参政権保障の具体的提言として地方自治法・公職選挙法の改正要綱案の検討、(4)敗戦直後における外国人参政権保障の「剥奪」過程の整理を行った。その結果、外国人に対する参政権保障の程度と範囲を設置する上で、あらかじめ参政権保障の限界の目やすを検討しておくことの方が論理的検討の便宜と考えるようになった。具体的には、(1)選挙権と被選挙権に関するその範囲と旧植民地出身者等を含め在留資格等の問題、(2)参政権保障の限界について国政レベルをも視野に入れる国民と区別される限界として、憲法制定権ぐらいまでを考えておくことの必要性、(3)その際、参考とすべき「制約基準」として公務員任用の制約基準とされる「当然の法理」(公権力の行使・公の意思の形成)の合憲的運用をぎりぎりまでつめておくことの必要性からしても、国民主権下における公権力の「直接」あるいは公の意思の「直接」の形成に関わる職務に限定すること、(4)自治体レベルでも条例等による具体的参政権保障の具体化が図られるべきことであること、(5)旧植民地出身者にとっては、敗戦直後の治安対象による「政治的動機」により参政権が剥奪されたこと等について分析検討した。
単層／多層グラフェンにおける超伝導近接効果

グラフェン/超伝導体界面で起こることが予測されている鏡面アンドレーエフ反射が実験で観測されていない原因が電極金属とグラフェンの仕事関数差に起因する電荷ドープにあると考え、最初に電極接続の影響を詳細に評価すると共に、電極接続の影響を除去する方法を開発した。その後、電極接続の影響を除去するための処方を施したグラフェン/超伝導体接合を作製し、その電気伝導特性を評価した。具体的内容を以下に示す。1)Cr、Pd、Niの電極について、単一グラフェン上に形成したチャネル長の異なる多数の電界効果トランジスタ構造の電気伝導の測定結果および数値シミュレーションから、「電極直下のグラフェン部分では、電極から十分離れたグラフェン部分に対してディラック点が大幅に移動している」ことを明らかにした。ディラック点の移動量と電極金属の仕事関数との間に線形の相関を見出し、グラフェンの実効的な仕事関数を導出した。さらに、電極金属がグラフェンと化学吸着を起こす場合には電極直下のグラフェンの移動度が顕著に減少することを見出した。2)電極金属とグラフェンの間に、厚さ3 nm以上の多層グラフェンを挿入することで、電極接続の影響が除去されることを確認した。3)超伝導金属/多層グラフェン/グラフェンの接合では、電極接続の影響が除去されて鏡面アンドレーエフ反射の観測が可能になると考え、乾式転写法を用いて接合を作製した。超伝導体には層状物質NbSe2を用い、大気中での劣化を防ぐために接合全体をhBN薄膜で挟み込む構造を採用した。また、反応性イオンエッチングによって1次元コンタクトを形成した。電流電圧測定に超伝導に起因するギャップ構造が見られたものの、現時点でアンドレーエフ反射は観測できていない。これは、NbSe2の表面が大気暴露によって酸化されたためである可能性が高いので、不活性ガス中で接合を形成するためのプロセスを開発した。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、超伝導体(S)/グラフェン(G)界面で起こる『鏡面アンドレーエフ反射』を実験で観測することを目的としている。これまでこの現象が観測されなかった原因として、我々は、他では指摘されていない、『仕事関数差に起因する電極(超伝導体)からグラフェンへのキャリア注入とそれに伴うS/G界面近傍におけるキャリア密度のピン止め』を考えている。そこで、このキャリア注入現象の解明とその軽減・除去を初年度の目的とした。今年度の成果は以下の通りである。1)単一グラフェン上に形成したチャネル長の異なる多数の電界効果トランジスタ構造の電気伝導率のゲート電圧依存を比較することにより、「電極直下のグラフェン部分では、キャリア密度は完全には固定されないが、電極から十分離れたグラフェン部分に対してディラック点が大幅に移動する」ことを明らかにした。2)電極金属からグラフェンへのキャリア注入を軽減するためには、界面層として多層グラフェンを挟み込んだ構造を形成することが最適であると考えた。当初、化学気相成長法を応用した方法で多層グラフェンをグラフェン上に直接成長することを試みたが、成長時にグラフェンがダメージを受けることがわかった。これに代わる方法として、エッチングで整形した多層グラフェンを単層グラフェン上に転写する方法を開発した。3)単一グラフェン上に、さまざまな電極配置をもつ素子を作製し、電気伝導を比較した。その結果、当初想定したとおり、界面層として多層グラフェンを挟み込んだ素子では、電極からのキャリア注入の影響が完全に除去されることを示した。また、アモルファスカーボンを挿入した場合と比較して、多層グラフェンを挿入した場合にはコンタクト抵抗の増加が大幅に抑制されることを見いだした。したがって、本手法は鏡面アンドレーエフ反射の観測に有効であると期待される。

これは、NbSe2の表面が大気暴露によって酸化されたためである可能性が高いので、不活性ガス中で接合を形成するためのプロセスを開発した。初年度の研究の第一の目的である、「電極金属からグラフェンへのキャリア注入の解明とその除去」については完全に達成されたと考えている。27年度が最終年度であるため、記入しない。1)初年度に得られた成果を基にして、グラフェン/多層グラフェン/超伝導体接合を作製し、その低温電気伝導のゲート電圧依存性から、鏡面アンドレーエフ反射の有無を判断する。2)グラフェン内の電子の平均自由行程を伸ばすために、素子全体をhBNで挟み込んだ構造を作製する。
陽圧人工呼吸による医原性肺損傷の機序とその予防法の検討

陽圧換気による肺損傷は過膨張だけでなく、肺の虚脱・再拡張の繰り返しによる抹消気道のストレスによっても発症する。医原性肺損傷を防ぐことは、呼吸管理上もっとも重要なことの一つである。これに基づき、肺胞・抹消気道の虚脱を防ぐためにPEEP用いて呼気終末の肺容量を十分維持すること、吸気時の気道内圧をできるだけ低く保つことが推奨されている。しかしながら、注目されているのは呼吸器の設定ばかりであり、患者の状態については考慮されていない。本研究では、人工呼吸器の設定ばかりではなく、患者側の因子が肺損傷の発生にどのように関わっているかを家兎を用いて検討した。家兎を気管切開し、pentobarbitalの持続注入下に機械的人工呼吸を行った。換気条件はCMVモード、呼吸回数30回/分、吸気流量10L/分、吸気時間0.6秒と設定した。体位(proneまたはsupine)、PEEP(0または5cmH_2O)、PIP(20または30cmH_2O)、F_IO_2(0.5または0.21)、筋弛緩の有無により、30羽の家兎を5羽づつ6つの群に分けた。筋弛緩はPancuroniumを持続投与することにより行った。F_IO_2 0.5の群ではPaO_2が100mmHg以下、F_IO_2 0.21の群では60mmHg以下となった時点、または5時間経過した時点で肺を取り出し、損傷の程度を組織学的に比較した。仰臥位、PIP/PEEP 30/0、筋弛緩の条件ではF_IO_2に関わらず5時間以内にPaO_2が低下した。その他の群では5時間以内にPaO_2が100mmHg以下となった家兎はいなかった。組織学的にはPaO_2の低下した群で硝子膜形成、炎症細胞の浸潤、弾性繊維の断裂がありdiffuse alveolar damageの所見を認めた。機械的人工呼吸により肺損傷が発生することは広く知られている。しかし、人工呼吸器の設定条件以外の因子、特に患者側の因子についてはほとんどデータがない。本研究で体位や筋弛緩の有無により肺損傷の発生が影響された。これは人工呼吸器の設定条件だけではなく、患者の体位や自発呼吸の有無も肺損傷の発生に影響していることを示すものである。陽圧換気による肺損傷は過膨張だけでなく、肺の虚脱・再拡張の繰り返しによる末梢気道のストレスによっても発症する。肺胞の虚脱はdependent regionで発生しやすいが、仰臥位と腹臥位とを比較すると腹臥位の方が胸腔内圧の分布は均等であり、dependent regionの肺虚脱は発生しにくいものと考えられる。このため、腹臥位では肺損傷が発生しにくい可能性がある。本研究では、この仮説が正しいかを調べた。家兎を気管切開し、pentobarbitalとpancuroniumの持続注入下に仰臥位または腹臥位で機械的人工呼吸を行った。

換気条件はCMVモード、酸素濃度50%、呼吸回数30/min、吸気流量15L/min、最高気道内圧30cmH_2O、PEEP0cmH_2O、吸気時間0.6secとした。PaO_2が100mmHg以下となった時点または5時間経過した時点で、肺を取り出し肺損傷の程度を比較した。仰臥位群では陽圧換気開始3時間以内にPaO_2<100mmHgとなった。腹臥位群では1羽もPaO_2が100mmHg以下とならなかった(5時間後のPaO_2261.3±15.0)。肉眼的には取り出した肺は仰臥位群では背側が出血様変化をきたしていたが、腹臥位群では著明な変化を認めなかった。組織学的には仰臥位群では硝子膜形成、炎症細胞の浸潤がありdiffuse alveolar damageの所見を認めた。肺胞の虚脱・再拡張の繰り返しによる肺損傷の存在を直接支持するデータはない。仰臥位群と腹臥位群での肺損傷発生の差は、仰臥位で解剖学的にdependent regionで虚脱が発生しやすいためと考えられる。仰臥位でdependent regionに肺損傷が発生したことから、虚脱・再拡張により肺損傷が発生することを間接的にではあるが証明した。陽圧換気による肺損傷は過膨張だけでなく、肺の虚脱・再拡張の繰り返しによる抹消気道のストレスによっても発症する。医原性肺損傷を防ぐことは、呼吸管理上もっとも重要なことの一つである。これに基づき、肺胞・抹消気道の虚脱を防ぐためにPEEP用いて呼気終末の肺容量を十分維持すること、吸気時の気道内圧をできるだけ低く保つことが推奨されている。しかしながら、注目されているのは呼吸器の設定ばかりであり、患者の状態については考慮されていない。本研究では、人工呼吸器の設定ばかりではなく、患者側の因子が肺損傷の発生にどのように関わっているかを家兎を用いて検討した。家兎を気管切開し、pentobarbitalの持続注入下に機械的人工呼吸を行った。換気条件はCMVモード、呼吸回数30回/分、吸気流量10L/分、吸気時間0.6秒と設定した。体位(proneまたはsupine)、PEEP(0または5cmH_2O)、PIP(20または30cmH_2O)、F_IO_2(0.5または0.21)、筋弛緩の有無により、30羽の家兎を5羽づつ6つの群に分けた。筋弛緩はPancuroniumを持続投与することにより行った。F_IO_2 0.5の群ではPaO_2が100mmHg以下、F_IO_2 0.21の群では60mmHg以下となった時点、または5時間経過した時点で肺を取り出し、損傷の程度を組織学的に比較した。仰臥位、PIP/PEEP 30/0、筋弛緩の条件ではF_IO_2に関わらず5時間以内にPaO_2が低下した。その他の群では5時間以内にPaO_2が100mmHg以下となった家兎はいなかった。組織学的にはPaO_2の低下した群で硝子膜形成、炎症細胞の浸潤、弾性繊維の断裂がありdiffuse alveolar damageの所見を認めた。機械的人工呼吸により肺損傷が発生することは広く知られている。しかし、人工呼吸器の設定条件以外の因子、特に患者側の因子についてはほとんどデータがない。本研究で体位や筋弛緩の有無により肺損傷の発生が影響された。これは人工呼吸器の設定条件だけではなく、患者の体位や自発呼吸の有無も肺損傷の発生に影響していることを示すものである。
末梢神経におけるBMPの発現と役割

本研究の目的は末梢神経が骨形成を制御している可能性を、骨形成能を有する骨形成因子(BMP-2,4)の発現と末梢神経軸索の存在との関連を見いだすことで証明することであった。末梢神経修復におけるサイトカインの発現を研究するうち、正常末梢神経のSchwan細胞においてBMP-2,4が発現し、末梢神経の切断により切断部遠位の変性Schwan細胞においてはその発現が消失することがわかった。正常Schwan細胞におけるBMP-2,4の発現は免疫組織科学的にもin situ hybridizationによりm-RNAレベルでも証明できた。また神経縫合後約1カ月より、軸索の伸長に伴い切断部を越えて末梢側で再びBMP-2,4の発現を蛋白レベル、メッセンジャーレベルで確認した。これはSchwan細胞におけるBMP発現を二次ニューロンの存在が支配している一つの傍証となると考える。また一次ニューロンの損傷による末梢Schwan細胞におけるBMP発現の定量化実験も計画したが、胸髄損傷ラットが下肢の感染その他の理由で長期生存(4週以上)可能であった個体が少なく(N=3)、正常と胸髄損傷例との間にBMP量に有意差を明らかにできなかった。胸髄損傷例の方がBMP発現量が増加している感触を得ているので、今後追加実験により個体数を増やし、その差を明らかにしたいと考えている。また最近ラットBMP-2とBMP-4を別個にdetectできる抗体も使用可能となったので、正常Schwan細胞に発現しているBMPがいずれなのか、また両方なのかも確認したい。
介護福祉士の認知症ケア技能向上プログラム作成とキャリアアップ支援システムへの応用

認知症のひとの人生を尊重した援助展開の向上をねらいに、介護福祉士の技能向上プログラム作成に向けた基礎的研究として、認知症ケア実践の実態把握と関連要因の検討を目的とした。研究デザインは横断研究とした。認知症グループホーム等に所属する介護福祉士を対象に、無記名自記式質問紙を用い郵送法にて調査を行った。認知症ケア実践を従属変数、職場内研修体制を独立変数とするモデルを検証した結果、職場内研修体制が整備されていることが適切な認知症ケア実践に関連する可能性が示唆された。経験学習にもとづく職場内研修の体制整備が急がれるというプログラム構成の示唆を得た。実践向上過程の精査と規定要因の同定が課題である。新オレンジプランが策定され、認知症を有する方の思いを尊重し、住み慣れた地域の望ましい環境の中で暮らし続ける支援が模索されている。認知症ケアパスのなかで、対象者と多くの時間を共有する介護福祉士は、施策の鍵を握る存在であり、適切な理念に基づく生活支援の提供と個々のケースに添った介護過程を展開していくための技能を習得しキャリアアップしていくことが従来にも増し希求されている。こうしたなか、介護福祉士養成課程には、「認知症ケア」のカリキュラムが組成されたものの、介護福祉士資格の既得者に対する認知症ケアの体系的な教育は行われていないのが現状であり、認知症ケアにかかる技能の評価、技能の習得や向上が必須である。そこで、本年は、介護福祉士の認知症ケア専門技能に関する先行研究を収集し、レビューを行った。その結果、1介護福祉士の技能向上において,認知症ケア技能に関する取り組みが遅れていること。2研修の効果判定と到達度評価がなされておらず,実際に技能が身についているのか確認できていないこと。3次にどの技能を身につければよいのかといった道筋が示されていないこと。4仕事を継続し,着実にキャリア形成するためのシステムが未整備であること。が課題であると考えられた。今後、レビュー結果から、量的調査研究実施に向けた整理を進めていく。介護福祉士における認知症ケア実践の実態とケア技能向上の取り組みの実態を把握するため、A県内の認知症対応型共同生活介護事業所全数340か所の介護福祉士2名ずつを対象に、郵送法による無記名自記式調査を実施した。なお、本調査は岡山県立大学倫理委員会の承認を受け実施した。440名から回答が得られ、集計対象は、女性が82.3%であり、平均年齢は47.6歳であった。認知症ケア実践について、認知症ケアのテキスト等に記載されている認知症ケアの原則からアイテムプールし、主体性の尊重、自己決定の尊重、生活の継続性の保持、自由の保持、安全の保持、権利侵害の排除、社会的交流、プライバシーの尊重、個別対応、環境の急激な変化の忌避、能力に注目、生きる意欲を引き出す、希望の再発見、自立支援、尊厳の保持、身体的に良好な状態の維持、合併症の予防の暫定17項目を用い、中程度認知症者への実践について、「いつも実践している:3点」「あまり実践していない0点」の4件法により実態を把握した。その結果、実践頻度が高かった項目は、高い順に、安全の保持、尊厳の保持、身体的に良好な状態の維持であった。実践頻度が低かった項目は、低い順に社会的交流、自立支援、生きる意欲を見出すであった。いずれの項目も、「あまり実践していない」と回答した者は10%未満であり、原則に沿ったケアが実践されていることが把握された。職場内での研修体制について、研修組織があると回答した者、新人教育が行われていると回答した者は7割を超えた一方、計画的なOn the Job Training(計画書を作成するなどして、段階的・継続的に日常の業務につきながら行う教育訓練)が実施されていると回答した者は4割に留まった。認知症ケア技能向上の取り組みについて、さらに詳細に検討する必要があると考えられた。平成27年度研究実施計画に記載している通り、介護福祉士における認知症ケア技能の実態調査を行った。平成28年度は、異なるサンプルを抽出し調査を実施する予定であり、当初の計画からさらに充実した検討が行える予定である。昨年度は、認知症対応型共同生活介護事業所に勤務する介護福祉士が実践する認知症ケア(自己評価)について、現状を把握した。今年度は、小規模多機能型居宅介護事業所に勤務する介護福祉士を対象に、認知症ケア実践の現状を自己評価による回答から把握した。中程度認知症高齢者に実践する認知症ケアとして、先行研究等からアイテムプールした暫定17項目を用い調査したところ、実践頻度が高いと回答された項目は、プライバシー保護、尊厳の保持、安全の保持、等であった。環境変化の忌避、自由の保持、合併症予防、能力に注目、権利侵害排除、主体性尊重、生活の継続性保持、自立支援、自己決定、個別対応、身体的に良好な状態を保つ、といった内容はおおむね実践しているとの回答であった。実践頻度が低いと回答された項目は、希望の再発見、社会的交流、生きる意欲を支える、等であった。認知症対応型共同生活介護事業所に勤務する介護福祉士を対象としたデータと同様に、尊厳を保持したケアが実践されているものの、社会の一員として生活するためのケアについては検討の余地があるという回答であった。

認知症ケア実践を高める要因のひとつと推測される、職場内研修体制の有無(自己評価)との関連を検討したところ、職場内研修体制、階層別研修、少人数・個別新人研修、On The Job Training:OJT、計画的OJTが実施されていると回答した群は、いずれも認知症ケア実践自己評価の合計得点が有意に高いことが観察された。研修希望について尋ねたところ、「強く希望する」との回答割合が高かった項目は、合併症予防、生きる意欲を支える、社会的交流等であった。研修希望が高い項目は、ケア実践が「あまり実践できていない」と自己評価された内容が多い傾向であった。申請当初、調査実施を1回として計画していたが、研究の目的をより精緻に達成するため、複数の集団を調査対象とすること、被介護者の認知症の程度も考慮することが必要と考え、計画をより充実させるべく一部修正したため。認知症ケア実践を高める介入研究を行うには、客観的評価指標の開発、縦断研究による認知症ケア実践向上プロセスの解明、横断研究結果等から認知症ケア実践に関連が指摘される研修内容、頻度、方法、参加、職場外研修等と認知症ケア実践の因果関係を縦断研究により検証すること、認知症ケア実践の向上にかかる全体像を明らかにすること等が求められる。今年度は、大きな課題達成に向けた基礎的研究と位置づけ、可変性のある関連要因をひとつでも見つけ、縦断研究に持ち込むべき要因の目星をつけることが、現在の研究到達をふまえ必要な課題であると判断した。認知症対応型共同生活介護事業所は小規模事業所が多く職員数が限られるため、認知症ケアの質向上には職場での経験学習を経て、実践にもとづいた研修プログラムのトレーニングを受けることが必要とされている。経験学習理論では、具体的に経験し、その出来事の意味を俯瞰的な観点や多様な観点から振り返り、意味づけ、他の状況に応用可能な概念化し、それを実践することに意味があると整理される。経験したことを振り返り意味づけ、それを実践する過程は個人で為し得るものではなく、組織的な支援が不可欠である。個人の努力のみに頼らず組織で支える職場内研修体制の充実が、介護福祉士に対する体系的な教育・研修が未確立な現状を補完し、より適切な認知症ケア実践を導く要因のひとつになると考えられた。以上をふまえ、認知症ケアの主軸を担う介護福祉士を対象に、自己評価により認知症ケア実践の現状を把握するとともに、職場内研修体制との関連を検討したところ、職場内研修体制が整備されていることが適切な認知症ケア実践に関連する可能性が支持された。介護福祉士が適切な認知症ケアを実践するために経験学習にもとづく職場内研修、なかでも計画的な個別研修の体制整備が急がれるという示唆を得た。認知症のひとの人生を尊重した援助展開の向上をねらいに、介護福祉士の技能向上プログラム作成に向けた基礎的研究として、認知症ケア実践の実態把握と関連要因の検討を目的とした。研究デザインは横断研究とした。認知症グループホーム等に所属する介護福祉士を対象に、無記名自記式質問紙を用い郵送法にて調査を行った。認知症ケア実践を従属変数、職場内研修体制を独立変数とするモデルを検証した結果、職場内研修体制が整備されていることが適切な認知症ケア実践に関連する可能性が示唆された。経験学習にもとづく職場内研修の体制整備が急がれるというプログラム構成の示唆を得た。実践向上過程の精査と規定要因の同定が課題である。交付申請時に、今年度計画していた内容をほぼ遂行でき、次年度の計画実行の方策が策定できたため。今年度、介護福祉士における認知症ケア技能の概要と研修受講の実態が把握された。
藻類培養における光環境調節

著者らは、藻類培養における光環境調節をテーマとし、3区分のサブテーマを中心として研究開発に取り組んできた。1.藻類培養装置における光環境調節餌料用微細藻類の培養のため、外照式2001培養実験装置を開発した。55W型3波長域発光形蛍光ランプ計36本を配設し、最大培養槽内面PPFD490μmol m^<-2> s^<-1>を実現した。配設前に照明工学的手法による事前シミュレーションを実施し、装置製作後に検証を行い、設計法の有効性を確認した。つづいて、細胞密度が増加した場合、および培養液厚が増加した場合における、入射光の減衰について、4種の微細藻類を用い実測と解析を実施した。その結果、すべての藻類について、液厚消散係数、細胞密度消散係数が求まり、実用的な細胞培養における光減衰の予測が可能なことを示した。さらに、これら前2項の成果を元に、500L培養槽を完成させ、培養速度の促進を可能とした。2.ユーグレナ培養における光環境調節高濃度の二酸化炭素を通気し培養可能なユーグレナは、地球への二酸化炭素負荷を軽減する目的だけでなく、食資源としても注目されている。光合成藻類であるため、光環境調節は重要課題であり、まずその量子収率について検討した。CO_2濃度を10%とした場合、量子収率を向上させることが出来るが、PPFD30μmol m^<-2> s^<-1>程度が量子収率が高く、高速培養のため光強度を上げることが必ずしも得策でないことが見いだされた。また、光質とCO_2濃度の関係について検討したところ、大気条件では青色光と赤色光の併用が効果的であり、CO_2濃度を10%とした場合には成育が良好になり、光質による差異は小さくなった。さらに、抗酸化ビタミン量への検討したところ、大気条件では青色光の照射により促進され、CO_2濃度を10%とした場合には光質による差異は減少した。3.オキナワモズク培養における光環境調節沖縄県において、自然光で栽培されるオキナワモズクの栽培光環境を計測し解析した。オキナワモズクは複雑な生活環をもつため、効率的養殖のため、人工光環境をどの部分に取り入れるかを検討し、今後の研究開発の指針を検討した。本年度については主に光環境の分光測定の準備と、対象藻類の判別法の検討、光阻害に関する資料検討を実施した。1.分光放射計の調整分光放射計は、瞬間マルチ測光システム大塚電子製MCPD2600Sを導入した。今回本装置の整備と調整については、著者らの経験と過去の研究結果を活用して実施した。その要点は、分光応答度のハロゲンランプを利用した校正装置による調整、波長特性のキセノン光源および水銀光源の輝線スペクトルを利用した調整、拡散板と遮光筒を利用した入射角の余弦特性の補正であった。2.対象藻類の判別法の検討微細藻類のChaetoceros calcitransおよびChaetoceros gracilisの培養は、種毎に水温や培地組成、光環境などの条件を調整して行われるが、光学顕微鏡下でこれら2種を判別するのは困難となっている。

本研究では、DNAを指標とした種判別技術の開発を目的として、C.calcitransおよびC.gracilisの18S rRNA遺伝子(18S rDNA)の塩基配列の一部を解読し、両者の遺伝的特徴を比較した。人工的にC.calcitransを培養する場合,強光時の光阻害も考慮しなければならない。1L培養における光強度別培養特性に関する資料調査を行った。向阪ら(未発表)によると、3日目までは光強度が強いほど細胞密度は高くなる傾向があったが,7日目ではPPFD300μmol m-2s-1試験区などより,PPFD100μmol m-2s-1試験区の細胞密度の方が高くなり、200mmol m-2s-1以上の光強度では強光阻害があった。このことから,C.calcitransの培養速度や増殖活性の維持を考慮すると50100mmol m-2s-1の範囲が実用的と思われる。本年は2年目にあたり、以下の4項目を中心に研究を実施した。1.人工光藻類培養装置に関する研究蛍光ランプを光源とし、培養槽を取り囲む照明器具を用いた、いわゆる「サークル照明装置」による培養データを解析し、さらに有効適切な光環境を設計するための条件について検討を行った。水平面形状が円形の培養装置でも従来の上部からの人工光照射法に比較し培養効率が格段に向上するが、それでも培養密度が高まった場合には暗部が多く存在し、さらに培養効率を高めうることが認められた。2.培養槽の形状変更と照明器具の高効率化HIDランプにより上部から照射する方法に比較して、3波長形蛍光ランプを用い、近接照明を行うことにより培養効率は大きく向上するが、さらに高効率を得るために新型蛍光ランプ(Hf)を用い、かつ培養槽の形状を蛍光ランプ隣接面の長さを長くし、厚みを減ずることにより培養槽内の暗部を減少させることを考案し、その理念に沿って光環境をシミュレーションし、薄型培養槽設計の基礎資料とした。引き続いて、実用レベルでメンテナンスを配慮した培養槽について試作検討を実施し、照明理論との照合を行った。3.ユーグレナ培養に関する光環境の効果各種光源を用いて、ユーグレナ培養光環境を作成し、その増殖に与える影響を検討した。4.オキナワモズク栽培光環境に関する検討沖縄県において、自然光で栽培されるオキナワモズクの栽培光環境を実測し、そのデータ整理を行い、人工光栽培に関する基礎資料とした。本年度は、研究の最終年度であり、人工光で大量培養する装置の実用化とユーグレナ培養における光環境とその栄養価、光質の影響、二酸化炭素濃度の影響について検討した。さらに、研究を社会に還元すべく論文および報告書の作成を推進した。1.人工光藻類大量培養装置に関する研究著者らにより作成した初期型培養実験装置(200L)について、設計条件、計測関係資料を整理し、リストに示す論文にまとめた。設計条件は培養槽の大型化、培養槽外郭の良好な照明の均斉度、光合成有効光量子束密度300μmolm^<-2>s^<-1>以上、培養槽内の光環境の強度制御、温度調整、通気、洗浄殺菌機構であり、すべてを満たすことを示した。また、照明工学的手法を活用して培養槽周辺の照度予測を行い、シミュレーションによる計算と実測値を比較して、今後の培養槽設計の指標を整備した。さらに、通気による光環境の変化も実測し、6%程度の照度変化が発生することを見いだした。