hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マルチフェロイクスにおける磁気対称性と誘電性の相関

最終年にあたる本年度は、前年度までに開拓した三角格子系マルチフェロイクスを利用して、その動的な応答を明らかにするとともに、より新規な物質機能を引き出すことを目的として研究を行った。(1)磁性と誘電性が強く相関した系においては、しばしば振動磁場ではなく振動電場によって磁気励起を駆動できることがあり、こうしたモードはエレクトロマグノンと呼ばれ、マルチフェロイクスに特徴的な素励起として注目されている。本研究では、三角格子反強磁性体CuFe_<1-x>Ga_xO_2を対象とし、その低エネルギーダイナミクスをTHz時間領域分光法を用いて測定した結果、常誘電・共線磁気相においてもエレクトロマグノンが観測されることを発見した。従来のElectromagnonの観測は、すべて強誘電らせん磁性体に限られており、その動的な電気磁気結合は交換歪機構によるとされてきた。しかし、このモデルはCollinearな磁性体にたいしてElectromagnonの発現を予測することができず、本研究で観測されたモードはスピン軌道相互作用に由来する初めてのElectromagnonであると考えられる。また、今回の結果はElectromagnonの発現に強誘電性・らせん磁性はともに必要ないことを示しており、より幅広い物質で同様のモードを観測できることが期待される。(2)前年度に発見した三角格子を伴うマルチフェロイック物質MnI_2を対象とし、回転磁場下での誘電応答について詳細に調べた。この物質では、3.5K以下でProper Screw磁気相への転移と同時に面内方向に強誘電分極が生じる。また、三角格子の対称性を反映して6とおりのマルチフェロイックドメインが存在することもわかっており、面内磁場によるドメイン分布の制御を通じて、磁場を60度回転するごとに分極方向を不連続に120度回転させられることがわかった。さらに、3T以上の磁場の下では異なる磁気変調ベクトルを伴う別のらせん磁気相に転移し、観測される分極の回転パターンが大きく変化することもわかった。特に、2つのらせん磁気相の相境界付近では、磁場を時計回りに一回転するごとに電気分極が反時計回りになめらかに2回転するような特異な電気磁気効果を観測することができた。こうした振る舞いは、2つの磁気相の競合によって磁気変調ベクトルの自由度が増し、その向きを回転磁場によって制御することによって生じていると理解される。本課題は、磁気秩序と誘電秩序を併せ持つマルチフェロイクスを、磁気対称性の観点から探索・理解することに主眼をおいている。特に、一部のフラストレーション磁性体においては、ある種のらせん磁気構造が強誘電性を誘起することが報告されており、その磁性と誘電性の強い結合を利用して、しばしば磁場による電気分極制御といった非自明な外場応答が可能となる。初年度は、もっとも典型的なフラストレーション磁性体でありながら、これまでマルチフェロイクスとしての研究がほとんどなかった三角格子反強磁性体に焦点を絞り、集中的に研究を行った。(1)120°磁気秩序が誘起する強誘電性の発見現在、マルチフェロイクスの振る舞いを理解する上でもっとも重要な課題の1つは、どのような磁気構造が強誘電性を誘起できるのか、普遍的な法則を明らかにすることである。三角格子反強磁性体は、通常は120°構造と呼ばれるらせん磁気秩序を好む。しかし、これまで広く信じられてきた理論(逆D-Mモデル)によれば、このような磁気構造は強誘電性を誘起できない。本研究では、120°磁気秩序を示す三角格子反強磁性体ACrO2を対象として、その磁性と誘電性の相関を詳細に調べ、実際に120°磁気秩序に伴って強誘電性が生じることを発見した。磁気対称性に基づく考察の結果、120°磁気秩序を伴う三方晶では、普遍的にこのような誘電秩序が生じていることが示唆され、この成果は従来のマルチフェロイクスの設計指針を拡張するものとして非常に重要であると考えられる。(2)ドメイン構造を利用した、磁場による電気分極の回転・フロップ現象の発見従来知られていた磁場による電気分極方向のスイッチは、基本的に2状態間の制御に留まっており、90度・180度以外の角度変化を伴う分極方向の切り替えは実現されていない。より自由度の高い、複雑な電気磁気効果を実現するための方策の1つとして、ドメイン構造の活用が考えられる。三角格子マルチフェロイクスCuFe1-xGaxO2は、それぞれ異なる分極方向を伴う6つの強誘電らせん磁気ドメインを持つ。本研究では、三角格子面内で回転する磁場の下でこの物質の誘電応答を詳細に調べ、磁場によりこれら強誘電ドメインを自在に切り替えられること、磁場が60°回転するごとに、電気分極の方向を120°スイッチできることを発見できた。マルチフェロイクスにおけるドメイン構造については、これまでほとんど研究例がなく、より自由度の高い機能的な外場応答を実現するための指針として、実際にドメイン構造の活用が有効であることを示した点で、この成果は非常に重要である。2年目にあたる本年度は、前年度の研究によって三角格子系で得られたマルチフェロイック物質の設計指針を利用し、従来研究が集中していた酸化物から離れてハロゲン化物への展開をはかった。研究対象としては、最も単純で典型的な遷移金属ハロゲン化物であるMX2を選び、実際に多くのマルチフェロイック物質の発見・新奇な電気磁気効果の観測に成功した。

これらは、非カルコゲン化物として初めての強誘電らせん磁性体であり、今後さらに広い物質群への展開が期待される。(1)三角格子を持つMnI2,CoI2,VCl2における磁気強誘電性の発見X=Cl,Br,Iを伴う多くのMX2化合物は、三角格子がc軸方向に積層したCdI2/CdCl2構造を持ち、磁気的なフラストレーションに起因して、様々なタイプのらせん磁気構造を生じることが知られている。今回は、この中からMnI2、CoI2、VCl2を選び、磁性と誘電性の測定を行った。この結果、それぞれ異なる磁気構造を持つにも関わらず、全ての物質において、らせん磁気秩序と結合した強誘電性の存在を発見することができた。MnI2やVCl2の磁気強誘電性は、対称性の観点からは正当化できるものの、他の強誘電らせん磁性体に対して提案されていた逆D-M機構では説明することが難しく、類似した構造を持つ三角格子強誘電らせん磁性体であるCuCrO2やCuFeO2とその電気磁気結合の起源を共有している可能性がある。(2)量子スピン鎖物質CuCl2における磁気強誘電性の発見と、電気磁気結合機構の同定前述の三角格子系など少数の例外を除くと、多くの古典スピン系において、らせん磁性と強誘電性の結合が逆D-Mモデルによって説明できることが、既に確認されている。一方、量子ゆらぎの強い場合に、この機構が有効に機能するかどうかは、実験・理論双方から矛盾した報告が多く、まだはっきりとしたことがわかっていなかった。CuCl2は、辺共有したCuCl4擬1次元鎖の集合からなる螺旋磁性体であり、S=1/2のスピンを持っていること、1次元系であること、磁気的なフラストレーションを内包していることから、非常に量子ゆらぎの強い系である考えられる。今回の測定によって、らせん磁気秩序に伴う強誘電性が存在していること、chain方向に磁場をかけることでスピンフロップが生じて電気分極が消失すること、chainまわりで磁場を回転させることで、らせんスピン面と電気分極も同時に回転することを発見した。以上の結果は、全て逆D-Mモデルの予測と合致しており、強い量子ゆらぎの下でのこの電気磁気結合機構の有効性を証明することができた。最終年にあたる本年度は、前年度までに開拓した三角格子系マルチフェロイクスを利用して、その動的な応答を明らかにするとともに、より新規な物質機能を引き出すことを目的として研究を行った。(1)磁性と誘電性が強く相関した系においては、しばしば振動磁場ではなく振動電場によって磁気励起を駆動できることがあり、こうしたモードはエレクトロマグノンと呼ばれ、マルチフェロイクスに特徴的な素励起として注目されている。本研究では、三角格子反強磁性体CuFe_<1-x>Ga_xO_2を対象とし、その低エネルギーダイナミクスをTHz時間領域分光法を用いて測定した結果、常誘電・共線磁気相においてもエレクトロマグノンが観測されることを発見した。従来のElectromagnonの観測は、すべて強誘電らせん磁性体に限られており、その動的な電気磁気結合は交換歪機構によるとされてきた。しかし、このモデルはCollinearな磁性体にたいしてElectromagnonの発現を予測することができず、本研究で観測されたモードはスピン軌道相互作用に由来する初めてのElectromagnonであると考えられる。
アソシエーションスキームと関連分野の研究

主に次の3方向の研究をおこなった。1。スピンモデルの研究。(1)4-weightスピンモデルの概念の導入とそれからリンクの不変量が得られることを証明した(坂内悦子との共同研究)。(2)有限アーベル群の群アソシエーションスキームの指標表の上の双対性およびモジュラー不変性の完全な分類とそれからスピンモデルが構成できることの証明(F.Jaegerおよび坂内悦子との共同研究)。2。コードの重さ枚挙多項式あるいはある種の有限群の多項式不変式環を用いての種々の保型形式の構成問題。(1)位数192の(Shephard-Toddの分類表でNo.9と呼ばれる)2次元有限複素鏡映群の同時対角作用に対する多項式不変式環からヤコビ形式が構成できることの証明(小関道夫との共同研究)。(2)weightが4のヤコビ形式の具体的な構成(小関道夫および皆島真理との共同研究)。(3)その後、(1)に述べた多項式不変式環の具体的な基底の決定に成功し、論文を準備中である(坂内悦子、小関道夫および寺西鎮男との共同研究)。(4)現在、有限環Z/2kZなどの上のコードの研究も進展させており、有限アーベル群上の加法コードに対してTypellコードの概念の定義を与えた(S.Dougherty、原田昌晃、大浦学との共同研究)。3。正多面体および準正多面体の分類などの初等幾何学的アイデアを用いてm_-1=3である原始的対称アソシエーションスキームの分類の完成。なお、現在この方向で、m_-1=4である原始的対称Q-polynomialアソエーションスキームの分類にA.Saliと共同で取り組んでいる所である。1。スピンモデルの研究。2。3。1.アソシエーションスキーム自身の分類問題に関しては、代表者坂内の指導のもとでの大学院生達によるサイズの小さいアソシエーションスキームの分類が発展した。野見山(10以下)、平板(11,12)、崎田(14)に加えて13,15の場合の分類が平坂-須賀により完成された。またコヒアレント・コンフィグレーションの分類も10以下のものが白土により成された。これらの結果はスピンモデルの研究にも役立つ。大学院生郭海涛は、Jaeger-野村の方法に基づき、位数10以下のジョーンズ型のスピンモデルを対称・非対称を込めて完全に分類した。また郭海涛は訪問教授として九大に滞在中の黄大原とともに、4-weightスピンモデルと関連した組合せ論的対象の研究も進展させ、いくつかの興味ある結果を得た。k_1=3の原始的対称アソシエーションスキームは大学院生山崎により分類された。坂内はこの結果を用いて、m_1=3の原始的対称アソシエーションスキームの分類を極最近完成させた。また大学院生冨山は山崎と共同して一般の対称群S_nの群アソシエーションスキームのパラメータによる特徴付けを与えた。2.坂内は小関道夫と共同で、コードの重さ枚挙多項式および有限群の不変式環を用いてのヤコビ型式の構成を得ていたが、その際に基本的となる複素鏡映群No9(およびNo8)に対する一般の同時対角作用に対する不変式環の構造を、坂内悦子、小関道夫、寺西鎮男の協力を得て完成させた。これは次の段階としての、weight偶数のほとんどすべてのヤコビ形式の構成につながると思われる。また大学院生大浦は、Rungeの結果を拡張して、genus4のジーゲルモジュラー形式に対応する有限群4*2^<1+8>Sp(8,2)の16次の複素表現に対する不変式環のMolien seriesを決定した。

これは有限群の不変式環用いての保型形式の構成においての注目される結果である。主に次の3方向の研究をおこなった。1。スピンモデルの研究。(1)4-weightスピンモデルの概念の導入とそれからリンクの不変量が得られることを証明した(坂内悦子との共同研究)。(2)有限アーベル群の群アソシエーションスキームの指標表の上の双対性およびモジュラー不変性の完全な分類とそれからスピンモデルが構成できることの証明(F.Jaegerおよび坂内悦子との共同研究)。2。コードの重さ枚挙多項式あるいはある種の有限群の多項式不変式環を用いての種々の保型形式の構成問題。(1)位数192の(Shephard-Toddの分類表でNo.9と呼ばれる)2次元有限複素鏡映群の同時対角作用に対する多項式不変式環からヤコビ形式が構成できることの証明(小関道夫との共同研究)。(2)weightが4のヤコビ形式の具体的な構成(小関道夫および皆島真理との共同研究)。(3)その後、(1)に述べた多項式不変式環の具体的な基底の決定に成功し、論文を準備中である(坂内悦子・小関道夫および寺西鎮男との共同研究)。(4)現在、有限環Z/2kZなどの上のコードの研究も進展させており、有限アーベル群上の加法コードに対してTypeIIコードの概念の定義を与えた(S.Dougherty、原田昌晃、大浦学との共同研究)。3。正多面体および準正多面体の分類などの初等幾何学的アイデアを用いてのm_1=3である原始的対称アソシエーションスキームの分類の完成。なお、現在この方向で、m_1=4である原始的対称Q-polynomialアソシーションスキームの分類にA.Saliと共同で取り組んでいる所である。
複機能物性を有する磁性金属－結晶質誘電体のナノ複相構造薄膜の創製

誘電体マトリックス中に磁性金属ナノ粒子が分散したナノ複相構造薄膜を作製し、新しい2種類の複機能物性を有する材料を創製した。鉄コバルト合金ーフッ化マグネシウム系ナノ複相薄膜において、磁場の変化に伴い誘電率が変化する新しい現象、「トンネル磁気誘電(TMD)効果」が室温で発現することを見出した。鉄コバルト合金ーフッ化アルミニウム系ナノ複相薄膜において、透明強磁性体を開発するとともに、磁場の変化に伴い透過率が変化する新しい現象、「トンネル磁気光学(TMO)効果」が室温で発現することを見出した。平成26年度は、まず、ナノ複相構造を形成する磁性金属ー誘電体の組合せの探査を行った。分散ナノ粒子の磁性金属としてCoおよびCoPd合金を検討した。誘電体には酸化物として強誘電体であるSrTiO3およびBaTiO3を、窒化物としてはHfNなどを検討し、ナノ複相構造薄膜、およびナノ積層薄膜の作製を以下の方法で行った。作製方法として現有の多元RFスパッタ装置を基に「パルス加熱型ナノ複相結晶成膜法」の設計・改良およびCo-HfNの成膜を行った。加熱プログラム、基板種類、基板温度、導入ガス、流量、炉内圧力、RF出力、ターゲット組成等のスパッタ成膜条件を系統的に検討しながら最適条件で成膜した結果、優れた高周波軟磁気特性を有する膜の作製に成功し、その結果は日本セラミックス協会秋季シンポジウムおよび東北北海道支部大会で発表されそれぞれ優秀発表賞を受賞した。一方、金属膜とセラミックス膜を独立に成膜制御出来る「差動排気型ナノ複相成膜法」の設計・製作を現有のタンデム型RFスパッタ装置を改良して行った。各成膜に関して、独立に導入ガス、流量、炉内圧力、RF出力、ターゲット組成等のスパッタ成膜条件を系統的に制御して成膜を行った。その結果従来のスパッタ装置により成膜した装置に比べて磁性金属粒子の酸化が抑制できることが明らかとなった。その結果は日本セラミックス協会秋季シンポジウムで発表され、優秀発表賞を受賞した。誘電セラミックス中にナノ磁性金属粒子を分散させた磁性体ー誘電体ナノ複相構造薄膜(FeCo-MgF系)が、優れた高周波軟磁気特性や電磁波ノイズ遮蔽効果があることを見い出したばかりでなく、「トンネル型巨大磁気誘電効果(TMD: Tunneling Magneto-dielectric Effect)」という新しい複機能特性があることを平成26年度に世界で初めて発見し、Nature Communicationsに掲載された。今年度は、そのメカニズムとして、12個で1対をなすFeCoナノ金属粒子間の量子効果によって電荷の移動が発現し、それが誘電率の起源となること。2量子効果によるナノ金属粒子間のトンネル電流の大きさが磁場の大きさにより変化することが、誘電率が変化する磁気誘電効果の起源であることをつきとめ、これら構築した理論が実測値と良く一致することを証明した。さらに「パルス加熱型ナノ複相結晶成膜法」を用いて、基板種類、基板温度、導入ガス、流量、炉内圧力、RF出力、ターゲット組成等のスパッタ成膜条件を系統的に検討しながら最適条件でCo-HfN系およびCo-AlF系ナノ複相薄膜の作製と磁気・誘電特性の行った。その結果、優れた高周波軟磁気特性およびトンネル型磁気誘電効果を発現出来ることを見いだした。その結果が認められ、国際会議InterMag2015および日本金属学会春期講演大会において優秀発表賞を受賞している。平成26年度にFeCoーMgF系ナノ複相薄膜において見いだした新しい複機能特性である、「トンネル型磁気誘電効果」(磁場を印加すると材料の誘電率が磁場の強さに応じて変化する現象。室温で動作する。本研究グループで命名)の研究を平成27年度はさらに他の組成系へと発展させた。当初の計画通り「パルス加熱型ナノ複相結晶成膜法」によりCo-HfN系およびCo-AlF系ナノ複相薄膜の作製と磁気・誘電特性の評価を行い、高周波軟磁気特性およびトンネル型磁気誘電効果を発現出来ることを見いだした。このことを踏まえて当所の計画には無かった新しいアイディアである不連続分散したナノ複相構造膜を発案・設計・製作し、その成膜方法を用いた膜の磁気・誘電特性が、従来のナノ複相膜に比べて格段に向上できることを見いだしている。これら優れた特性を示したことや、特長のある新成膜方法であることなどの結果が研究実績の概要で記述した学会発表賞等において評価されたことから、当初の計画以上に進展していると考える。今年度は最終年度として、これまで得られた結果を基にして、ナノ複相構造薄膜を作製し、薄膜の光ー磁気ー誘電複機能物性を評価し、そのメカニズムを明らかにし、研究を総括した。今年度の大きな成果として、世界で初めての透明強磁性体の開発に成功した。FeCoーAlF3ナノグラニュラー薄膜を作製し、室温で大きな光透過率と強磁性(18 kA/m(0.025 T))を示し、かつ、透過率が磁場で制御可能な(約0.04%:現在は約0.1%が得られている)新しい磁気-光学効果を示すことを見いだした。この現象をトンネル磁気光学効果と命名し、FeCo合金の強磁性グラニュール間の量子力学的トンネル効果によるスピン依存電荷振動に基づく『トンネル磁気誘電効果』によることを本研究の理論的解析によって明らかにした。それらの成果はScientific Reportsに掲載された。また、高周波磁気特性およびトンネル磁気誘電効果に関する成果を得た。具体的には、1Co

-HfNナノグラニュラー薄膜に、中間層としてHfN層を挿入することにより、軟磁気特性と垂直磁気異方性の制御が可能となり、共振周波数が0.9-2GHzの間を自由に調整可能な高周波軟磁性薄膜の作製に成功した。2ナノ磁性金属としてCoを、セラミックスとしてAlFを用いた多層膜およびナノグラニュラー膜の作製を行い、トンネリング磁気誘電効果の効率を8倍近く向上させることに成功し、Applied Physics Lettersへ掲載されるとともに日本セラミックス協会秋季シンポジウムにおいて最優秀発表賞を受賞した。以上、本基盤研究Bを総括すると、金属ー誘電体ナノ複相構造薄膜を作製し物性の評価を精力的に行った結果、周波数が調整可能な高周波軟磁性材料、世界で初めての透明強磁性体の開発、新規複合機能であるトンネル磁気誘電効果およびトンネル磁気光学効果の発見に成功した。誘電体マトリックス中に磁性金属ナノ粒子が分散したナノ複相構造薄膜を作製し、新しい2種類の複機能物性を有する材料を創製した。鉄コバルト合金ーフッ化マグネシウム系ナノ複相薄膜において、磁場の変化に伴い誘電率が変化する新しい現象、「トンネル磁気誘電(TMD)効果」が室温で発現することを見出した。鉄コバルト合金ーフッ化アルミニウム系ナノ複相薄膜において、透明強磁性体を開発するとともに、磁場の変化に伴い透過率が変化する新しい現象、「トンネル磁気光学(TMO)効果」が室温で発現することを見出した。平成26年度は、予定通り2種類の成膜方法を設計・製作し、その成膜方法を用いた膜の成膜を行うことが出来た。また、ナノ複相構造薄膜の作製が可能な磁性金属と誘電体の組み合わせを探査し、上記の方法で成膜が可能であることを明らかにした。優れた軟磁性を示したことや、特長のある成膜方法であることなどの結果が学会発表賞で評価されたことから、当初の計画以上に進展していると考える。平成27年度は、最終年度として、これまで得られた結果を基にして、引き続き「パルス加熱型ナノ複相結晶成膜法」および「差動排気型ナノ複相成膜法」によりナノ複相構造薄膜を成膜し、作製した膜の複機能物性を評価し、そのメカニズムを明らかにし、研究を総括する。[A]作製した膜の磁気-誘電複機能物性(高周波磁気特性、磁気遮蔽、磁界誘起誘電効果など)、光-電気複機能物性(光ー磁気特性、光ー誘電特性など)の評価を行い、成膜条件とナノ複相構造膜の複機能物性との関係を明らかにする。具体的には、1磁気-誘電複機能物性測定のために、微細加工設備を用いて評価素子に加工する。2既設の「磁気-誘電複機能物性評価装置」を用いて、評価素子の高周波誘電特性(誘電率、誘電損失、分極特性)および高周波磁気特性(透磁率、自然共鳴周波数、磁気シールド特性)、マグネトインピーダンス特性の評価を行う。3膜の作製条件と、膜構造・界面組織などの基礎物性、および磁気-誘電、光-磁気複機能物性との関係とメカニズムを明らかにし、複機能物性材料としての最適化を図る。[B]研究の纏めと総括金属ー結晶質誘電体ナノ複相構造薄膜を作製する手法の確立と、それらのナノ複相構造薄膜の基礎物性および機能物性評価結果、複機能物性の評価結果を基に研究結果を総括する。28年度が最終年度であるため、記入しない。
高専における教育の特色と高専生の気質を考慮した英語教材の開発と実用化

英語学習において語彙の獲得と英文法の習得は車の両輪に例えられる。高専英語教育においても、文法を教授することは必須であるが、大学進学を目指して大学入学試験問題を意識しながら英語学習に取り組む一般高校生と、そうでない高専生とでは、異なったアプローチがあって然るべきである。本研究では、このような背景を踏まえ、高専生に基本英文法を教授する際に有用かつ検索が容易な基本例文のデータベースを構築した。本研究は、全国の高等専門学校(以下、高専)に勤務する英語担当教員11名が協力して、高専における英語教育をより効果的・効率点に行うために、高専における教育の特色と高専生の気質を考慮した英語教材の開発と実用化を目的とするものである。担当教員は全員、全国高等専門学校英語教育学会(以下、コセット)に所属する英語教員であり、これまでも「高専生のための必修英単語COCET3300」や「ESPにもとづく工業技術英語」などの高専生あるいは理工学系大学生を対象とする英語教材を開発してきた実績をもつ。本研究は、平成13年度に活動を開始した「高専生に特化した英語教材開発プロジェクト」の延長線上に位置するものである。初年度であった平成22年度には、オンラインのみならずオフラインの会議も開催し、(1)高専生の低学年から高学年にわたって基礎英文法の概念がどれだけ習得されているかを調査し、その特徴を明らかにしながら、(2)高専生の英語学習の実態にあわせた英文法学習のアプローチを探り、(3)高専生に特化した英文法指導書の章立てを検討し、項目を整理した。(1)については、ほとんど全ての高専が1・2年次に週2ないし3時間をかけて基礎英文法の定着を目的とする授業を展開しているものの、4・5年の高学年次に選択教科が増えるにつれて相対的に英語の授業時間が減少し、その結果、高学年における基礎英文法の定着が達成されていないという現実が明らかになった。また、このことで(2)に対する必要性が高まりつつあることがわかった。さらに(3)については、共同研究者全員がこれまでの授業経験に基づいて章立てについてのブレインストーミングを行い、他に類を見ない独創的な文法指導の章立てをまとめることかでさた。この章立てのとりわけ大きな特徴は、従来は1年次後期から2年次前期にかけて教授されることが多かった基本5文型の概念を1年次の導入時に理解させることでスパイラル学習の基礎を早期に確立することと、仮定法過去完了や倒置といった理系学生にとって触れる機会がさほど多くない文法事項に低いプライオリティを持たせたことにある。本研究は、全国の高等専門学校(以下、高専)に勤務する英語担当教員11名が協力して、高専における英語教育をより効果的・効率的に行うために、高専における教育の特色と高専生の気質を考慮した英語教材の開発と実用化を目的とするものである.担当教員は全員、全国高等専門学校英語教育学会(以下、コセット)に所属する英語教員であり、これまでも「高専生のための必修英単語COCET3300」や「ESPにもとづく工業技術英語」などの高専生あるいは埋工学系大学生を対象とする英語教材を開発してきた実績をもつ。本研究は、平成13年度に活動を開始した1高専生に特化した英語教材開発プロジェクト」の延長線上に位置するものである。(1)については、ほとんど全ての高専が1・2年次に週2ないし3時間をかけて基礎英文法の定着を目的とする授業を展開しているものの、4・5年の高学年次に選択教科が増えるにつれて相対的に英詣の授業時間が減少し、その結果、高学年における基礎英文法の定着が達成されていないという現実が明らかになった。さらに(3)については、共同研究者全員がこれまでの授業経験に基づいて章立てについてのブレインストーミングを行い、他に類を見ない独創的な文法指導の章立てをまとめることができた。これらの結果をもとに、平成23年度は、(1)従来の高校生用に編集された文法テキストの教授項目から、高専生に必須な文法事項のみを精選し、(2)各文法項目の教授オーダーを再考し、(3)高専生に特化した文法指導書で例文として用いる英文を収集した。

ここで収集した英文は、理系のテーマに基づいて集めたもので、具体的な事象を説明している点が特徴である。活動にあたっては、東日本大震災の影響で年度当初に予定していた全体会を9月に延期せざるを得なかったが、「文法項目の精選」「教授オーダーの見直し」「例文のグループ分け」の業毎に分科会を開いて検討することで対応した。収集した英文のグルーピングに予想以上の手間がかかったが、文法細目のタグを付けて次年度に再度グループ化することとした。平成22・23年度には、共同研究者11名の間でオンライン・オフラインの会議を繰り返し、(1)英文法の基礎概念が高専生にどれほど修得されているかを調査し、高専生の英語学習の実態にあわせた英文法学習のアプローチを探り、(2)高専生に特化した英文法指導書の章立てを検討し、項目を整理した。また、(3)従来の高専生用に編集された文法テキストの教授項目から高専生に必要な文法事項を精選したうえで各文法項目の教授オーダーを再考し、高専生に特化した文法指導書で例文として用いるための英文を収集した。これに続いて平成24年度は、収集した英文に文法細目のタグを付けることで、英文法の授業で用いられる例文が適切かつ容易に抽出されるよう工夫した。具体的には「1・現在完了」「2・過去完了」「3・助動詞will」に始まり「32・仮定法過去完了」まで32のタグを用意し、収集した例文にタグを付けた。例えばAccording to the theory of relativity, nothing travels faster thanlight.の英文には「名詞否定」「無生物主語」「比較級」の3つのタグが付される。このようにしてタグ付けした英文の中から、高専生の知的好奇心を刺激するコンテンツのものを精選し、最終的には867の英文をデータベースとしてまとめ、適切な英文が検索されるよう工夫した。このデータベースは今後さらにネイティブチェックを経た後に全国高専英語教育学会(COCET)のホームページに掲載し、高専英語教員に提供する予定である。前述の通り、これらの英文はどれも理工系の内容を含むよう工夫されており、従来の例文集に対して大きなアドバンテージを持つ。高専生の英語学習用教材として適切な英文を、教員が適切かつ容易に検索できる環境を提供するべく開始した研究であったが、初期の目的は達成できたものと考える。年度当初には、研究代表者の勤務校である仙台高専名取キャンパスが東日本大震災で被災し、その復旧活動に多大な労力を割かざるを得なかったため、研究活動の再開までやや手間取った。しかしながら、担当セクション毎に打合せ会を開催するなどして対応し、年度末にはおおむね当初の予定まで到達している。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は、これまでの2年間で収集した英文データベースについて(1)それぞれの英文に文法細目のタグを付け、(2)タグと各章で説明する文法項目をマッチングさせ、(3)高専生がアブストラクトや論文をまとめる際にすぐに使うことができる具体的な例文で構成された文法解説書をまとめる。また、(4)各文法項目毎に1文、暗記用として適切な英文を選び、暗記用例文集としてまとめる。
自動獲得した世界知識に基づく自然言語テキスト中の関連性認識

日本語テキスト中の照応現象の解析を目的とし、固有表現認識の高精度化、照応解析に必要な知識の自動獲得、および、自動獲得した知識を用いて照応現象を解析する手法を提案し、実験によりその有効性を示した。本年度は特に、大規模テキストからの照応・省略解析に必要となる知識の自動獲得、および、大域的情報を用いた高精度な固有表現認識という昨年度までの研究成果に基づき、大規模テキストから自動獲得した用言格フレーム、名詞格フレームを用い、省略・橋渡し指示を確率的に解析するモデルを提案した。提案モデルでは、まず、テキスト中に出現した談話要素の認識を行い、すべてのテキスト中の表現を認識された談話要素に関連付けている。その上で、格フレームを用いてゼロ代名詞の検出を行い、さらに、格フレームや表層格、出現位置に関する選好を確率的に評価し、談話要素の中から適切な先行詞を決定している。WEBコーパスを用いた実験の結果、従来手法と比べて十分な精度を達成しており、提案モデルが省略・橋渡し指示現象を適切にモデル化できていることを確認した。さらに、談話解析における格フレーム構築に用いるコーパスサイズの影響の調査を行った。この調査のために、160万文から16億文までの6種類の異なるサイズのコーパスから用言格フレームの構築を行い、構築された6つの格フレームを構文・格解析、省略解析に適用している。構文・格解析実験、省略解析実験の結果、より大規模なコーパスを用いることにより、これらの解析の精度が向上すること、および、さらに大規模なコーパスを用いることにより、さらなる精度の向上が望まれることを示した。自然言語テキスト中の要素間の関連性認識に必要となる基礎技術の精度向上を目指した研究として、形態素解析、固有表現認識の改良を行なった。自然言語処理技術の最も基礎的な技術の1つである形態素解析に関しては、形態素解析を頑健なものとするため、連濁および反復形オノマトペを自動的に認識できるようにした。ここで連濁とは「掘りごたつ」における「ごたつ」のように複合語の後部要素初頭が濁音化する現象であり、反復形オノマトペとは「ほいほい」、「ニョロニョロ」などといった反復を含む擬態語、擬音語のことであり、いずれも辞書に登録されていない表現が多いため、形態素解析の誤りの原因の1つとなっていたが、複合語の後部要素が濁音化する可能性や、反復表現がオノマトペである可能性があることを考慮することにより、これらを自動的に認識できるようにした。自然言語テキスト中の要素間の関連性認識の高精度化に必要な技術の1つである固有表現抽出に関しては、機械学習に基づく固有表現を行う際に、文脈の情報、具体的には、以前の文の解析結果や、係り先の文節の情報、格解析および格フレームの情報などを用いた固有表現解析システムを構築し、実験の結果、精度が向上することを確認した。また、自然言語テキスト中の要素間の関連性認識技術の1つとして、2つの表現が同一の対象を参照する共参照解析に関する研究を行った。文字マッチを基本とした規則に加え、橋渡し指示解析の結果、および、コーパス中に出現する括弧表現から自動獲得した同義表現の情報を用いた共参照解析システムを構築し、大規模な実験の結果、橋渡し指示、および同義表現を用いることの有効性を確認した。構造的言語処理を用いた固有表現抽出システムの構築、固有表現抽出技術や大規模コーパスを用いた高精度なフレーム辞書の構築、構築した格フレームに基づく確率的なゼロ照応解析システムの構築を行った。固有表現抽出システムの構築では、先行研究で主に用いられてきた局所的な情報に加えて、先行する文中に出現した解析対象と同表記の形態素の解析結果や、係り受け解析、共参照解析、固有表現情報付き格フレームを用いた格解析結果などから得られるより大域的な情報を素性として用いたSVMに基づく判定機を構築することにより、既存の手法よりも高精度な固有表現抽出を実現した。(IJCNLP2008で発表)格フレーム構築に関しては、まず格フレームの用例スパースネスの問題に対処するため、コーパスサイズの拡大、および、固有表現解析技術などを用いた用例の汎化による格フレームのカバレッジへの影響の調査を行い、大規模なコーパスおよび用例の汎化により、高カバレッジな格フレームを構築できることを確認した。また、出現分布に基づく単語間類似度を用いて格フレームを構築することによりシソーラスに依らない格フレーム構築を実現した。(言語処理学会第14回年次大会で発表)ゼロ照応解析に関しては、用例の汎化情報を含む大規模な格フレームを用いたゼロ代名詞の自動検出、さらに、共参照解析技術や固有表現解析技術、大規模格フレームなどに基づく確率的な評価を用いたゼロ代名詞解析を統合した、ゼロ照応解析システムを構築し、従来よりも高精度なゼロ照応解析を実現した。(未発表)日本語テキスト中の照応現象の解析を目的とし、固有表現認識の高精度化、照応解析に必要な知識の自動獲得、および、自動獲得した知識を用いて照応現象を解析する手法を提案し、実験によりその有効性を示した。

その上で、格フレームを用いてゼロ代名詞の検出を行い、さらに、格フレームや表層格、出現位置に関する選好を確率的に評価し、談話要素の中から適切な先行詞を決定している。WEBコーパスを用いた実験の結果、従来手法と比べて十分な精度を達成しており、提案モデルが省略・橋渡し指示現象を適切にモデル化できていることを確認した。さらに、談話解析における格フレーム構築に用いるコーパスサイズの影響の調査を行った。この調査のために、160万文から16億文までの6種類の異なるサイズのコーパスから用言格フレームの構築を行い、構築された6つの格フレームを構文・格解析、省略解析に適用している。構文・格解析実験、省略解析実験の結果、より大規模なコーパスを用いることにより、これらの解析の精度が向上すること、および、さらに大規模なコーパスを用いることにより、さらなる精度の向上が望まれることを示した。
サイレージ抽出液および原材料由来乳酸菌培養液を利用した地域資源乳酸発酵飼料の開発

地域飼料資源(イネ「チネリア・ママ」および枝豆茎葉残渣)の乳酸発酵飼料(サイレージ)の開発を目的として実施し,次の成果が得られた.イネ「チネリア・ママ」および枝豆茎葉残渣のサイレージは,実用化レベル(ロール調製)において,原材料由来乳酸菌培養液や糖蜜の添加による品質の改善が認められ,嗜好性も良く,イネ科牧草よりもウシのルーメン内消化性が良いことが確認され,反芻家畜の飼料として利用できることが明らかになった.地域飼料資源(イネ「チネリア・ママ」および枝豆茎葉残渣)の乳酸発酵飼料(サイレージ)の開発を目的として実施し,次の成果が得られた.イネ「チネリア・ママ」および枝豆茎葉残渣のサイレージは,実用化レベル(ロール調製)において,原材料由来乳酸菌培養液や糖蜜の添加による品質の改善が認められ,嗜好性も良く,イネ科牧草よりもウシのルーメン内消化性が良いことが確認され,反芻家畜の飼料として利用できることが明らかになった.1.原材料の化学成分特性イネ「チネリア・ママ」の乾物中成分含有率は、粗タンパク質(CP)、中性デタージェント繊維(NDF)および非繊維性炭水化物(NFC)が糊熟黄熟刈取時と黄熟完熟刈取時の間に大きな差異がなく、NFCが3334%であった。枝豆茎葉残渣の乾物中成分含有率は、同一品種での収穫時期の遅延により、CPが低下(2116%)、NDFが増加(4044%)、NFCが増加(2628%)する傾向であった。2.サイレージの発酵品質イネ「チネリア・ママ」サイレージは、原材料付着乳酸菌培養液(FJLB)の添加によりpHの低下、乳酸含量の増加が認められ、品質が改善される傾向であった。FJLBの添加量(1%と5%)の違いによる品質の差異が小さかった。サイレージ抽出培養液(FJSE、1%)の添加による品質の改善が認められなかった。枝豆茎葉残渣サイレージは、FJLBの添加によりpHが低くなり、乳酸含量が増加し,酪酸含量が著しく減少した。FJJBの添加量(0.5%、1%、5%、10%)の増加により乳酸含量が増加する傾向にあるものの、大きな差異ではなかった。FJSE(1%)の添加により品質が改善されなかった。3.ルーメン内消化特性イネ「チネリア・ママ」サイレージの48時間培養時の各消失率は、乾物とCPがFJLB添加による影響がなく、NDFがFJLB添加により高まる傾向であった。枝豆茎葉残渣サイレージの乾物消失率は、各培養時間(372時間)とも無添加、FJLIBおよびFJSEの処理間に大きな違いがなかった。48時間培養時の各試料を比較すると、アルファルファヘイキューブ>各処理枝豆茎葉残渣サイレージ>リードカナリーグラス乾草であった。4.枝豆茎葉残渣の処理実態サヤ収穫後の茎葉残渣はほとんどが廃棄処理されている状況にあり、処理に苦慮している実態が見受けられた。枝豆茎葉残渣サイレージ(GSSS)については次のことが明らかとなった。1.小型ロールベールGSSSの発酵品質は、各処理とも良くなく、原材料付着乳酸菌培養液(FJLB)の添加により改善した(pHの低下、乳酸含量の増加、酪酸含量の減少)。また、根の存在は発酵品質を低下させた。2.給与飼料中の3割(乾物換算)を根なし・無添加または根あり・無添加の小型ロールベールGSSSを給与したヒツジの飼養試験の結果、根の有無は消化率、栄養価、ルーメン内性状(pH、各揮発性脂肪酸濃度)に及ぼす影響がないことが確認された。3.ウシ(黒毛和種、雌)における小型ロールベールサイレージを供試した嗜好性試験から、各サイレージの嗜好性は、牧草サイレージが最も良かったが、糖蜜添加GSSSとの違いがほとんどなく、FJLB添加GSSS、無添加GSSSの順であった。イネ「チネリア・ママ」サイレージは前年度調製の各処理(無添加、FJLB添加、サイレージ抽出培養液(FJSE)添加)サイレージによる長期の貯蔵試験(3、5および9ヶ月間貯蔵)から次のことが明らかとなった。1.9月刈取サイレージにおいて、pHは貯蔵期間の経過とともに各処理とも高くなる傾向を示し、乳酸含量は各処理とも貯蔵期間の経過とともに減少し、すべての貯蔵期間でFJSE添加処理が1%以下と他の処理に比較して低かった。2.10月刈取サイレージにおいて、pHは貯蔵期間の経過とともに各処理とも低くなる傾向であった。乳酸含量は貯蔵期間9ヶ月の各処理のサイレージが他の貯蔵期間よりも高く、FJSE添加処理が貯蔵期間の経過とともに増加した。3.また、プロピオン酸含量は、各刈取時ともすべての貯蔵期間でFJSE添加処理が高く、10月刈取ではその傾向が顕著に認められた。酪酸含量は、各刈取時ともすべての貯蔵期間でFJSE添加処理が低い傾向であった。

(1)長期保存(貯蔵期間7カ月)の小型ロールベールGSSSの発酵品質は、無添加(pH : 5.36.0、乳酸含量: 0.20.9%、酪酸含量: 0.50.9%)に比較し、糖蜜添加が良好(pHの低下、乳酸含量の増加、酪酸含量の減少)であり、原材料由来乳酸菌培養液(FJLB)の添加により改善される傾向であった。(2)ウシ(黒毛和種、雌)における長期保存の小型ロールベールGSSSの嗜好性は、糖蜜添加GSSSが牧草サイレージよりも良く、FJLB添加GSSSが牧草サイレージとほぼ同等であった。(3)ミニコンテナで調製したGSSSの発酵品質は、無添加(pH : 5.15.4、乳酸含量: 0.81.4%)に比較して糖蜜添加(pH : 4.34.5、乳酸含量: 1.72.3%)が良かった。イネ「チネリア・ママ」サイレージについては次のことが明らかとなった。(1)パウチ調製試験(40日貯蔵と250日貯蔵)の結果から、発酵品質は40日貯蔵ではFJLB添加による改善傾向があるものの、250日貯蔵では認められず、サイレージ抽出培養液の添加による改善が両貯蔵期間とも認められなかった。また、「チネリア・ママ」サイレージは「はえぬき」サイレージに比較して両貯蔵期間とも発酵品質が良好であった。(2)小型ロールベールで調製した「チネリア・ママ」サイレージの発酵品質は、無添加では乳酸発酵が進まず、pHが5.35.8と高く、酪酸も認められたが、FJLBの添加によりpHの低下、乳酸含量の上昇が認められ、酪酸の生成もほとんどなかった。
南極アイスコアの生物学的解析と古環境復元に関する研究

南極アイスコア中に含まれる微生物は、氷期間氷期サイクルなどの過去の気候変動と連動して変化している可能性があるため、計244サンプルを解析した。球状のバクテリアの濃度は南極外から飛来してきた鉱物粒子量が非常に多い層と一致する事から、鉱物粒子と共に飛来してきたバクテリアである可能性が考えられる。また、糸状菌様の粒子は特に鉱物粒子が多い層では無いため、風送微粒子と共に飛来してきた可能性は低いと考えられる。南極アイスコア中に含まれる微生物は、氷期間氷期サイクルなどの過去の気候変動と連動して変化している可能性があり、これら微生物の多くは、南極大陸外の陸域から風により飛来してきたものと考えられる。申請者の予備研究から各時代において微生物量が大きく増減する事、特に放線菌の生物量などは氷期と間氷期で大きな差があった事から、環境条件によって微生物が飛来してくるプロセス(発生源の環境や風の強さなど)が変化していたと推測された。本研究では、ドームふじアイスコアの最終氷期初期から現在までのサンプルを用い、サンプルインターバルを密にして分析を行った。融解させた氷試料は微生物観察用フィルター(Whatman : Anodisc等)に濾過し、DNAを染色する蛍光色素(Molecular Probes : SYBR Gold)で染色した。染色後、蛍光顕微鏡による直接観察により球状バクテリア、放線菌の細胞数を計測し、1ml辺りの細胞密度を推定した。この結果、球状のバクテリアの濃度が深度580m、2009m、2349mでそれぞれ約18000、5800、9000cells/mLと他の部分に比べ非常に多かった。これらの深度は南極外から飛来してきた鉱物粒子量が非常に多い層と一致する事から、鉱物粒子とともに飛来してきたバクテリアである可能性が考えられる。また、糸状の放線菌様のバクテリアは深度115-491m、736-810mにかけて多く、特に230m、764mにおいては、体積バイオマスが104000、79000μm3/mLと非常に高かった。これらの深度は特に鉱物粒子が多いそうでは無いため、風送微粒子と共に飛来してきた可能性は低いと考えられ、また好冷性微生物が現地で増殖していた可能性も、ドームふじ基地が非常に寒冷な環境である事から、非常に低いと考えられる。今後これら微生物の遺伝子解析に基づいた種同定を行い、部分的な増加の原因を探る予定である。昨年度の研究結果から、蛍光顕微鏡による直接観察での球状バクテリア濃度が南極外から飛来してきた鉱物粒子量が非常に多い層と一致する事、糸状の放線菌様のバクテリア濃度が鉱物粒子層との一致が見られない事から、風送微粒子と共に飛来してきた可能性は低いと考えられた。また好冷性微生物が現地で増殖していた可能性も、ドームふじ基地が非常に寒冷な環境である事から、非常に低いと考えられた。今年度は、よりアイスコア中のバクテリア濃度の定量性を向上させる為に、共焦点レーザー顕微鏡を用いた蛍光色素の波長特性を検出する方法(スペクトル法)を検証し、画像解析ソフトと組み合わせた細胞の自動定量法の開発のため、培養細胞、雪氷試料などを利用して予備実験を実施した。その結果、SYBR GreenIおよびFM4-64をの2種類を用いてバクテリアの核酸と細胞膜の多重染色、スペクトルの分離が可能である事がわかった。この手法を利用しこれまで分析したサンプルの一部で再分析を行ったところ、約10分の1程度の濃度のバクテリアが観察され、これまでの単一の蛍光色素を用いた研究手法では、細胞濃度を過大評価していた可能性が考えられる。南極アイスコア中に含まれる微生物は、氷期、間氷期サイクルなどの過去の気候変動と連動して変化している可能性があり、これら微生物の多くは、南極大陸外の陸域から風により飛来してきたものと考えられる。アイスコア中に含まれる低濃度の微生物を鉱物粒子などの存在下でも定量的に検出する為に、昨年度から共焦点レーザー顕微鏡を用いた2種類の蛍光色素の波長特性を検出する方法(スペクトル法)を検証し、画像解析ソフトと組み合わせた細胞の自動定量法の開発のための予備実験を実施してきた。本年度は、核酸、タンパク質、細胞膜などに特異的に結合する計16種類の蛍光試薬の微生物への染色特性、非生物粒子への非特異的な結合などを考慮し、蛍光顕微鏡および共焦点レーザー顕微鏡解析に適した蛍光色素の選出をおこなった。この結果、核酸染色試薬においてはYOYO-1(Molecular Probes,Invitrogen社)が蛍光観察、レーザー観察において最も明るく、かつ退色が少ない事が明らかとなり、アイスコア試料を対象とした微生物カウントにおいて適している事が明らかとなった。

また核酸と膜の多重染色をした培養株では、両者が明瞭に染め分けられているバクテリアは、核酸のみ染色した微生物と比べてカウント数が非常に少ない事から、検出感度を向上させる結果とはならなかった。このことから鉱物粒子などを多量に含むアイスコア試料においては感度の高い核酸染色試薬のみの単一染色で観察する事が、最も検出感度の高い観察方法である事が示された。
血族婚のあるパーキンソン病におけるオート接合性マッピング

本研究は血族婚のあるパーキンソン病家系においてオート接合性マッピング及びエクソーム解析により1つの候補原因遺伝子を同定した。それに伴い、約500例の家族性パーキンソン病において、その候補原因遺伝子の変異解析を実施したが、変異は認められなかった。よって、本研究において確実に原因遺伝子であるという結論には至らなかった。今後、解析対象を増やし、エクソーム解析を用いて候補遺伝子を網羅的に解析し、引き続き変異スクリーニングを行う予定である。これまで、既知の原因遺伝子変異を認めないパーキンソン病症例群から血族婚があり且つ同胞発症者が2人以上存在する14家系(22症例)について全ゲノム90万のSNPタイピングを行った結果4家系において1番染色体に共通のオート接合性領域を見出した。さらに、2家系を対象に次世代シークエンサーにより候補領域の塩基配列解析を行った結果、7箇所の1塩基置換1箇所の1塩基挿入を同定した。次に多数の健常者において候補遺伝子変異の有無を確認し、候補原因遺伝子として一つの遺伝子を同定した。この遺伝子ついて500例の家族性パーキンソン病において変異解析を実施したが、新たに変異は認められなかったため確実に原因遺伝子である結論には至らなかった。今後、解析対象を4家系に増加し、候補領域を濃縮・精製し、次世代シークエンサーを用いて候補遺伝子を網羅的に解析し引き続き変異スクリーニングを行う予定である。また、変異スクリーニングを実施中に既知の家族性パーキンソン病の原因遺伝子であるVPS35変異陽性症例を見出した。稀ではあるが、本邦では欧米より頻度が高く創始者効果はなく、D620Nは人種を超えたホットスポットである可能性が示唆された。パーキンソン病(PD)はアルツハイマー病に次いで罹患率の高い神経変性疾患であり、その原因は不明で、根本的治療法も確立してはいない。PDの多くは孤発性(SPD)であるが、その5-10%に家族性パーキンソン病(FPD)が存在する。現在FPDの原因遺伝子としてalpha-synuclein、parkin、UCH-L1、PINK1、DJ-1、LRRK2、ATP13A2などが同定・単離されており、SPDの発症機序解明の有力な手掛かりとなっている。そのため新規原因遺伝子の同定は、PDの発症機序解明に重要な知見を与えると考えられる。これまで研究代表者は既知の原因遺伝子変異を認めないPD症例群から血族婚があり且つ同胞発症者が2人以上存在する14家系(22症例)を選出しSNPsチップを用いてオート接合性マッピングを行ってきた。その結果4家系において1番染色体に共通のオート接合性領域を見出した。本領域にFPDの新規原因遺伝子が存在することが示唆され、本研究において候補遺伝子解析を進めた。1、SureSelectを用いてターゲット・エンリッチメントの実施によりコーディング領域のみを精製することが出来た。2、次世代シークエンサーにより候補領域の塩基配列解析を行った。その結果約1000万本の75 merリード配列を解読し、候補遺伝子の約94%の配列情報を取得した。3、ヒトゲノムデータベースとのホモログ解析により、7箇所の1塩基置換1箇所の1塩基挿入を同定した。4、サンガー法に基づくキャピラリシークエンスにより変異の再現性が確認された。さらに候補変異が単なる遺伝子多型であることを排除する必要があるため、多数の健常者において候補変異の有無を確認している。候補領域を濃縮・精製し、次世代シークエンサーを用いて候補遺伝子を網羅的に解析し、全コーディングエクソンの約94%の配列情報を取得できた。またヒトゲノムデータベースとのホモログ解析により、7箇所の1塩基置換1箇所の1塩基挿入を同定し、サンガー法に基づくキャピラリシークエンスにより変異の再現性が確認されたため。病的変異候補について健常者に同じ変異の有無を確認し、単なる遺伝子多型を除外する。見出された候補遺伝子についてFPD 600家系を対象に遺伝子変異解析を行い、病因変異であるかを検討する。物品費:研究に必要な遺伝子解析用試薬(PCR用試薬、シークエンス用試薬、プラスチック消耗品)の購入費用。旅費:ASHG(11月), MDSJ(10月)において研究成果発表にかかる旅費。その他:通信費、印刷費、英文校正等投稿料などの経費。