hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
シナプスタンパク質ユビキチン様修飾系の生理機能と神経疾患への関与

脳におけるUfm1修飾系(最も新しいUbiquitin様のタンパク質修飾系)について生化学的な解析を行った。Ufm1及びUfc1(Ufm-conjugating E2-like enzyme)発現タンパク質を抗原として作成した抗Ufc1抗体,抗Ufm1抗体を用いて脳内のUfm1およびUfc1タンパク質の存在,細胞下分画における局在,ラット組織における発現分布を明らかにした。また,ラット神経初代培養細胞を用いて,神経細胞内のUfc1-IRおよびUfm1-IRの分布を明らかにした。さらに神経細胞内でUfm1化修飾を受ける基質の同定を試みた。Ufm1修飾系は2004年に発見された最も新しいUbiquitin様のタンパク質修飾系で,詳しい解析はほとんど全くなされていない。申請者らは新規のシナプス後部タンパク質の同定と性質解明を進めるプロジェクトにおいて,シナプス後肥厚部(PSD)画分中にUfm1系に関わる分子,Ufc1(E2様酵素)のmRNAを同定し,本研究を進めることになった。タンパク質Ufm1化の生理機能に関しては,オートファジーとの関連性は示唆されているが,具体的なデータは現在までに報告されていない。現在までに以下のことを行った。(1)UfclcDNA (AB186051), Ufml cDNAの全長クローニング。抗Ufc1抗体,抗Ufm1抗体(ともにウサギ,ポリクローナル)を作成。以上は,以降の生化学的,分子生物学的解析を行うためのツール作りに必須である。(2)ウエスタンブロッティングにて,脳内のUfc1タンパク質の存在と細胞下分画における局在を明らにした。(3)ラット組織におけるUfc1タンパク質の発現分布を明らかにした。(4)ラット神経初代培養細胞を用いて,神経細胞内のUfc1-IRおよびUfm1-IRの分布を調べ,非特異的でないと考えられるシグナルを得た。また,タンパク質Ufm1化を証明するほ乳類細胞系を構築した。(5)ラット脳およびHEK293細胞中の内在性のUfm1化タンパク質の検出を抗Ufm1抗体を用いたウエスタンブロッティングおよび免疫沈降を試み,当初,非常に微量であるが,非特異的と思われた66kDaバンドなど数種のバンドを検出したが,精査により,その特異性は非常に微妙であると現在のところ考えている。66kDaタンパク質に関しては,ほ乳類細胞発現系を用いたタンパク質Ufm1化の検証ではUfm1化はネガティブであった。従って,Ufm1化基質の同定にはまだ成功していない。Ufm1修飾系は2004年に発見された最も新しいUbiquitin様のタンパク質修飾系である。申請者らはシナプス後肥厚部(PSD)画分中にUfm1系に関わる分子,Ufc1(E2様酵素)のmRNAを同定し,本研究を進めることになった。抗Ufm1抗体を作成して脳内在性のUfm1化タンパク質の検出を試みたが通常のウエスタンブロッティング法では不可能であるという結論に至った。つまり,非特異的でない,有意なバンドの検出が非常に困難であった。その理由としては,Ufm1化タンパク質の存在量が非常にわずかである,あるいはUfm1化されたタンパク質は恒常的には存在しておらずF,ターンオーバーが非常に早い事などが考えられた。次に,Cos7細胞にFlag-His-Ufm1-HA, Ufc1, Uba5を発現させ,その細胞ライセートから尿素可溶性画分を作成し,Western blottingを行って,Ufm1化基質候補タンパク質の絞り込みを行い,数本の候補バンドを同定した。それらはUfm1化されたUba5,その分解物,Ufm1化されたUfc1を含んでいた。それ以外には約25kDaの未知バンドが検出された。次に,細胞タンパク質をNiカラムにかけてUfm1化候補バンドを同定し,質量分析により4種の有望な候補タンパク質を同定した。それらのcDNAをクローニングし,Cos7細胞を用いたUfm1化検証システムに発現させて,真にUfm1化されるかについて,検証を行った。しかし,それらはUfm1化の基質である事を示すことができなかった。細胞ライセート内にUfm1基質が検出されない原因の一つとして,Ufm1化タンパク質の細胞外への放出が考えられたので,培養細胞から培養液を大量に集め,上記と同様の方法で,Ufm1化基質の同定を試みたが結果はネガティブであった。
高度教育研究支援を目指した鉄ガンマ線メスバウア分光による材料評価法の開発

最強の永久磁石であるネオジム磁石の代替材料として期待されるSmFeN系磁石は、焼結合成過程で熱分解する弱点を持っている。問題解決の一つとして新たな熱処理が挙げられる。本研究では、試料が持つ自由エネルギーを減少させ、従来法とは異なる材料合成・分解の状態を作り出す。得られたSm_2Fe_<17>N_3磁石について、鉄ガンマ線メスバウア分光法にてFeの分解状態を明らかにすることを目的とした。研究期間の前半は、共同利用を見据えた良質のSm_2Fe_<17>N_3を合成するための合成炉(プロットタイプ)の製作を行った。圧力計は視認性良くする位置に配置し、全てのバルブ類は大人研究者が立ったときにて腕の高さに来るようにした。炉はPDI制御で複数の熱処理パターン(室温700°C)を行えるようにした。試料合成前に高真空処理ができるように配管は全てステンレスパイプとし油拡散ポンプで排気できるようにした。約3g程度の試料を合成できる。その後、試料合成最適条件を見出し本実験に移った。本実験では母合金Sm_2Fe_<17>に対して、N2ガス雰囲気中で熱処理を行った。合成したSm_2Fe_<17>N_3は、窒化に伴う重量変化及びXRDにて評価し、良好な試料ができていることを確認した。合成試料は、種々の条件の分解熱処理を行った。得られた分解試料に対してメスバウア分光測定を行った。メスバウア分光測定では、窒化合成後のSm_2Fe_<17>N_3と各分解試料のスペクトルを比較し、鉄析出量を評価した。実験の結果、熱処理時間の長さに伴い鉄析出量が増加することが明らかになった。その原因については現在検討中である。本研究成果は2017年度信州大学実験・実習技術研究会において報告された。技術職員間でもなじみの薄いメスバウア分光法の詳細を紹介し、放射線利用研究の促進及び放射線安全利用のあり方について議論を深めた。
肝癌に対するリピオドール門脈塞栓術に関する研究-肝動脈塞栓術との併用効果-.

肝癌に対するリ・ヒオドール門脈塞栓術の研究は,次のような項目で行った.1.本法の碑癌部肝実質に対する影響リピオドールを用いた肝動脈塞栓術後に肝動脈・門脈短絡を介して,リピオドールが門脈内に進入したことをX線的に確認できた3例の切除肝で病理組織学的検討を行い, I例で肝実質に1cm×2mの梗塞を認めた.また, X線的にリピオドールが門脈内に入ったことが確認できなかった症例でも,小さい肝梗塞を認めた症例があり,本法に肝動脈塞栓術を併用した場合,非癌部肝実質に梗塞をおこす可能性のあることが明らかになった.2.門脈内リピオドール注入法の開発(1)4例の非切除肝癌に対して,外科的に門脈に挿入したチューブに血管造影用シースを接続し,これを介しているTr細カテーテルを目的の門脈枝に進め,肝動脈塞栓術に引き続いて抗癌剤混和リピオドール1.5mlを注入した.(2)1例の非切除肝癌に対して,前腹壁より21G穿刺針で左葉門脈枝を穿刺し, 3Frの細カテーテル目的の右葉内門脈枝に進め,抗癌剤混和リピオドール2mlを肝動脈塞栓術に注入した.他の1例では,左葉内門脈枝穿刺後に血圧低下をきたし,門脈塞栓は中止した.3.本法施行後の臨床検査的,画像的経過観察.本法施行症例の術後の経過は, 1例で翌日消化管出血を経験した以外,肝動脈塞栓術単独施行例と比較して,特に重篤な副左様は認めなかった.4.本法の適応.本法と肝動脈塞栓術の併用は,肝梗塞をおこす可能性があり,高度肝硬変症例は対象とならない.また,門脈塞栓の範囲は,左葉あるいは右葉のいずれかに限定する.施行例は,すべて非切除例であるため,本法の有効生は,今後の経過観察で評価する.肝癌に対するリ・ヒオドール門脈塞栓術の研究は,次のような項目で行った.1.本法の碑癌部肝実質に対する影響リピオドールを用いた肝動脈塞栓術後に肝動脈・門脈短絡を介して,リピオドールが門脈内に進入したことをX線的に確認できた3例の切除肝で病理組織学的検討を行い, I例で肝実質に1cm×2mの梗塞を認めた.また, X線的にリピオドールが門脈内に入ったことが確認できなかった症例でも,小さい肝梗塞を認めた症例があり,本法に肝動脈塞栓術を併用した場合,非癌部肝実質に梗塞をおこす可能性のあることが明らかになった.2.門脈内リピオドール注入法の開発(1)4例の非切除肝癌に対して,外科的に門脈に挿入したチューブに血管造影用シースを接続し,これを介しているTr細カテーテルを目的の門脈枝に進め,肝動脈塞栓術に引き続いて抗癌剤混和リピオドール1.5mlを注入した.(2)1例の非切除肝癌に対して,前腹壁より21G穿刺針で左葉門脈枝を穿刺し, 3Frの細カテーテル目的の右葉内門脈枝に進め,抗癌剤混和リピオドール2mlを肝動脈塞栓術に注入した.他の1例では,左葉内門脈枝穿刺後に血圧低下をきたし,門脈塞栓は中止した.3.本法施行後の臨床検査的,画像的経過観察.本法施行症例の術後の経過は, 1例で翌日消化管出血を経験した以外,肝動脈塞栓術単独施行例と比較して,特に重篤な副左様は認めなかった.4.本法の適応.本法と肝動脈塞栓術の併用は,肝梗塞をおこす可能性があり,高度肝硬変症例は対象とならない.また,門脈塞栓の範囲は,左葉あるいは右葉のいずれかに限定する.施行例は,すべて非切除例であるため,本法の有効生は,今後の経過観察で評価する.
IgM免疫グロブリンによる病原微生物排除機構の解析

IgM抗体による自然免疫応答の分子機構や獲得免疫系への連携の分子機構は、免疫システムの重要な基本原理の一つであると考えられるが、これまでまったく不明のままであった。我々はヒトおよびマウスのIgMに対するFc受容体(Fcα/μレセプター)を世界に先駆けて同定し、これがマクロファージや樹状細胞、B細胞などの抗原提示細胞上に発現していることを明らかにした。さらにFcα/μレセプターが黄色ブドウ球菌などの病原微生物とIgM抗体との免疫複合体の抗原提示細胞内への取り込みに直接関与していることを発見し、IgM抗体による病原体の排除機構を解明する重要な手がかりを得た。またFcα/μレセプターが脾臓や小腸のパイエル板において特に胚中心に強く発現することも突き止めた。これらのことは、IgM抗体とFcα/μレセプターの結合が自然免疫から獲得免疫への連携に重要な役割を果たしている可能性を示唆している。申請者らは、Fcα/μレセプターの生体内機能を解析するために、2年余り前よりFcα/μレセプターのノックアウトマウスの樹立を試みてきたが、最近これの樹立に成功した。またB細胞に強制発現させたトランスジェニックマウスも樹立した。OVAを免疫するとトランスジェニックマウスではこれに対する抗体産生の亢進がみられた。一方、ノックアウトマウスは現在解析中であるが、抗体産生の現弱を示唆する結果が得られ、Fcα/μレセプターが獲得免疫の成立に重要な役割を担っていることが示唆された。
HIV由来アンチセンス鎖RNAのウイルス潜伏化における役割とそのメカニズムの解明

本研究ではヒト後天性免疫不全ウイルス(HIV)由来アンチセンス鎖(AS)RNAのHIV潜伏化における役割とそのメカニズムを明らかにすることを目的とした。本目的のため、モデルHIVをT細胞株に感染させて、ウイルス由来のセンス鎖及びAS RNAの発現動態をモニターした。本結果から、AS RNAは潜伏化感染細胞の一部で発現していることがわかった。そこでAS RNA発現潜伏化細胞とAS RNA非発現潜伏化細胞を分取し、薬剤による再活性化実験を行った。その結果、AS RNA発現潜伏化細胞はセンス鎖の再活性化応答レベルが著しく低かった。本研究ではAS RNAが潜伏化維持に貢献している可能性を示した。平成27年度はヒト後天性免疫不全ウイルス(HIV)由来アンチセンス鎖RNA(AS RNA)のHIV潜伏化における役割を明らかにすることを目的とした。モデルHIV(moHIV)感染で観察される3つの細胞集団;センス鎖のみを発現する細胞(S+)、アンチセンス鎖のみを発現する細胞(AS+)、両者とも発現しない細胞(DN)の関係性及びその後のウイルス発現挙動を明らかにするため、3者を分画した。これらをPMA・Ionomycinで処置してセンス鎖発現のレポーターであるmCherryの発現について調べた。各分画のプロウイルス量の結果と本結果を照らし合わせると、DNでは70%の感染細胞が再活性化したと見積もられたが、AS+では見積2%程度が再活性化しただけであった。そこでシークエンス解析によりAS+が保持しているmoHIVプロウイルスのゲノム配列の異常について調べた。本実験の結果、AS+のプロウイルスのほとんどはmCherry配列が欠損しており、それ故AS+集団の再活性化が観察できなかったと結論できた。本研究では最終的にmoHIVで確認できた現象を野生型HIVで検証することを予定している。野生型HIV由来のAS RNAの発現を一細胞レベルで解析するツールとして、AS RNAから翻訳されるAnti-Sense Protein(ASP)に対する免疫染色法を試みる。本系のための準備として、今年度はASPの免疫染色に使用できる抗体の作製を行った。無細胞発現系で大量合成したASPの細胞外ドメインと予測される領域(ASPEX)をマウスに免疫してモノクローナル抗体の作出を試みたが、ASP特異的な抗体は得られなかった。そこで、抗原性の高いと予測された領域のアミノ酸配列を基に4種のペプチドを作製し、マウスに免疫した結果、1つのペプチドで免疫染色に使用可能な抗体を10クローン得ることができた。ASPの抗原性が全体的に低く、当初予定していたASPEX抗原を用いたモノクローナル抗体の作製がうまく行かなかった。そのため当初の予定を4ヶ月繰越し、新たな抗原を用いて抗体作製を行った。繰越終了後の現在では目的の抗体を複数得ることができている。クローン化したモデルHIV(moHIV)感染細胞を用いてアンチセンス鎖RNA(AS RNA)の潜伏化維持における役割及びそのメカニズムについて追究した。アンチセンス鎖を発現する潜伏化細胞(AS+)、アンチセンス鎖を発現しない潜伏化細胞(DN)でmoHIVの全長遺伝子を持つクローンを各3クローンずつ得た。AS+およびDNクローン間のセンス鎖発現細胞の出現頻度に差は認められなかった。得られたクローンをPMA・Ionomycinで処理し、再活性化に対するmoHIV発現の挙動を観察した。この結果、AS+クローンのセンス鎖の発現応答レベルがDNクローンに比べ有意に低いことが示された。一方、AS RNAの発現指標であるVenusの発現に関して、全てのAS+クローンで発現レベル(MFI)の上昇が見られた。しかしながらDNクローンでは再活性化状態でもAS RNAを発現する細胞はほとんど出現しなかった。概して、再活性化処置によりDNクローンではセンス鎖の発現が亢進する一方、AS+クローンではアンチセンス鎖の発現亢進が起こり、センス鎖の再活性化レベルは著しく低いことが示された。潜伏化維持のメカニズムとして5'LTR領域のヒストン修飾レベルを調べた。その結果、ヒストンH3の27番目のリシンのトリメチル化レベルがAS+クローンで高いことが示唆された。得られたAS+細胞のほとんどが欠損ウイルスを保持していることから、moHIVの全長遺伝子を保持したAS+及びDN細胞をクローン化し、それらクローンの再活性化に対する挙動を正しく評価する。さらに、クローン化した細胞を用いてAS RNAによる潜伏化維持のメカニズムを解析する。従来の研究報告に基づくと、AS RNAがプロウイルスゲノムのエピジェネティック環境を変えることによりウイルス潜伏化に貢献しているのではと予測される。そこでエピジェネティック解析を中心に、AS RNAの潜伏化維持メカニズムを探求する。また、入手した抗ASP抗体の特徴解析をクローンごとに行い、今後の解析に最も適したクローンを選出し、野生型HIV感染細胞の免疫染色解析を行う。最終年度として上記を取りまとめ、学会ならびに学術論文にて発表する。
神経活動依存的可塑性のダイナミクスおよび分子メカニズム

1.臨界期の仔ネコに片眼遮断を行うと、視覚野のニューロンは遮断しておいた眼に対する光反応性を失い、眼優位性(ocular dominance, OD)は非遮断眼へ移行する(normal OD shift)。これにはPKA活性が必要不可欠である。一方、片眼遮断に加え、視覚皮質内にムシモール(GABA_A受容体作動薬)の持続投与を行なうと、視覚皮質ニューロンの眼優位性は遮断眼へ移行する(逆向き眼優位性シフト)。この可塑的変化にPKAが関与しているかどうかを調べるために、ムシモールとともにPKA拮抗薬を視覚皮質へ同時投与したが、その発現には何ら影響がみられなかった。このことより、逆向き眼優位性シフトの発現には、PKA活性は不必要であることが明らかになった。2.臨界期の仔ネコに、片眼遮断に加え、視覚皮質内にPKA拮抗薬の持続投与を行なうと、視覚皮質ニューロンの刺激方位選択性は消失する。この可塑的変化に皮質ニューロンの活動が関与するか否かを明らかするために、片眼遮断中、PKA拮抗薬とともにムシモール(GABA_A受容体作動薬)を皮質内持続注入することで視覚皮質ニューロン活動を抑制した時の方位選択性の変化を検討した。その結果、これらの実験操作によって、刺激方位選択性は消失しないことが示された。以上より、片眼遮断+PKA拮抗薬皮質注入によって引き起こされる方位選択性の可塑的変化にも視覚皮質ニューロンの活動が重要であることが明らかになった。臨界期の仔ネコに片眼遮断を行うと、視覚野のニューロンは遮断しておいた眼に対する光反応性を失い、眼優位性(ocular dominance, OD)は非遮断眼へ移行する(normal OD shift)。normal OD shiftの発現には、視覚皮質内のPKA活性が必要不可欠である(Beaverら2001年)。一方、片眼遮断中、視覚皮質ニューロン活動をムシモール(GABA_A受容体作動薬)で抑制すると、眼優位性は遮断眼へと移行する(reverse OD shift)。本研究では、PKA拮抗薬をムシモールとともに視覚野へ注入し、reverse OD shiftの発現にPKAが関与するか否かを調べた。その結果、片眼遮閉+ムシモール投与群(n=2)のみならず、片眼遮閉+ムシモール+PKA拮抗薬投与群(n=4)においても先行研究と同程度のreverse OD shiftが観察された。層解析の結果、視床-皮質投射の入力層(4層)で最も強いshiftが見られた。以上より、reverse OD shift発現には(1)前シナプスと後シナプス活動の解離が重要であるが、(2)皮質のPKAは関与しないこと、そして、(3)視覚経験依存的OD shiftの分子メカニズムは同じではないこと、が示唆された。しかし、視覚刺激に対する方位選択性は消失しない。一方、片眼遮断中に、視覚皮質内にPKA拮抗薬を持続注入すると、normal OD shiftの発現は妨害され正常なOD分布が観察される一方で、方位選択性は消失する(Beaverら2001年)。これらの事実は眼優位性と方向選択性の形成に関わる分子メカニズムが異なること、また、遮蔽眼から皮質ニューロンへの入力が方向選択性の形成を妨害する可能性を示唆している。しかし、このような可塑的変化の方向性は、網膜-視床からのボトムアップ的入力のみならず、視覚皮質ニューロン活動も重要な要因であることが指摘されている。そこで、本研究は、片眼遮断+PKA拮抗薬皮質注入によって引き起こされる方位選択性の消失に皮質ニューロンの活動が関与するか否かを明らかするために、片眼遮断中、PKA拮抗薬とともにムシモール(GABA_A受容体作動薬)を皮質内持続注入することで視覚皮質ニューロン活動を抑制した時の方位選択性の変化を検討した。

その結果、これらの実験操作によって、先行研究で報告されているような眼優位性の遮断眼への移行(reverse OD shift)が観察される一方で、刺激方位選択性は消失しないことが示された。以上より、片眼遮断+PKA拮抗薬皮質注入によって引き起こされる方位選択性の可塑的変化にも視覚皮質ニューロンの活動が重要であることが明らかになった。単独で呈示した場合は知覚される視覚刺激(ターゲット、T)が、時空間的に近接して別の刺激(マスク、M)を呈示すると、その知覚が著しく妨害され"見えない"あるいは"見えにくくなる"現象を視覚マスキングと呼ぶ。マスキングの時空間特性は、視覚システムが視野内の情報を高速かつ合理的に処理するための機能特性を反映していると考えられる。そこで申請者は、サイン波状に輝度変化するグレーティングパッチ(T)とそれを取り囲むグレーティングアニュラス(M)を刺激としてヒトの心理物理実験を行ない、マスキング効果の刺激図形特徴選択性(グレーティングの方位、空間周波数)およびコントラスト感度を検討した。その結果、(1)TがMに対して同時あるいは150ミリ秒以内で先行して呈示されることでマスキング効果(メタコントラスト)を生じること、(2)TのオンセットからMのオンセットまでの時間差(SOA)に依存して、マスキングを引き起こす条件としてのM刺激の図形特徴選択性や、最適空間周波数、コントラスト感度が変化することが明らかになった。SOAが短い時(0-40ミリ秒)は、図形特徴選択性は高く、最適空間周波数は低く、コントラスト感度は低いが、SOAが長くなるにつれて、図形特徴選択性は低く、最適空間周波数は高く、またコントラスト感度も高くなることがわかった。SOAが長い時のマスキングは、その長い時間差をキャンセルしてT情報に影響を及ぼすMの速い情報が、逆にSOAが短い時のマスキングはMの遅い情報が関与していると考えられる。これらのM情報の2つの成分は、速度、空間周波数選択性、コントラスト感度という観点からみると、サルの初期視覚経路にみられる並列情報処理系の大細胞系および小細胞系の性質とよく対応している。このことから、大細胞系・小細胞系等の視覚情報処理の並列経路間の相互作用が、視覚マスキングに関与する可能性が示唆された。
人工心肺使用開心術における血小板機能不全に関する遺伝子発現調節メカニズムの解明

当初の研究計画通り、軽度中等度低体温人工心肺前後において、血小板中miRNAの発現変化を次世代シーケンサーによって解析した。そして、7つのmiRNAで人工心肺後の発現上昇を認めた。次に、その中から血小板膜タンパクであるVAMPおよびGP1bをregulateすることが報告されているmir-96およびmir-10bに着目し、validation PCRを行った。その結果、人工心肺後のmir-10b-5p/mir-96-5pの上昇および、それらmRNAの発現低下を確認した。続いて、ウェスタンブロット法においてVAMPおよびGP1bの発現低下も確認した。さらに、ATP放出能検査を行い、人工心肺後のATP放出能の低下を認めた。これらの結果から、人工心肺後の血小板内miRNAの変化が血小板機能不全の一因である可能性が示唆されることを麻酔集中治療関連誌に報告した。次に、人工心肺時の低温ストレスと血小板内miRNAの発現変化に着目し、低温へのシフトによって血小板内miRNAの発現が変化するという仮説を立てた。これまでに、4°C保存の血小板製剤において、血小板止血機能が一時的に向上するという報告があることから、4°C保存における血小板内miRNAの発現変化を次世代シーケンサーによって解析することを主軸としてさらに研究を進めている。現在、おおむねシーケンスが終了し、validation PCRを行っている。テクニカルエラーが少なかったため、4°C保存における血小板内miRNAの発現変化を同定する。テクニカルエラーが少なかったため、わずかに次年度使用額が生じた。これらについては、validation PCRに使用する予定である。
中国の東北における寒冷地稲作農業の形成と課題

平成26年度の成果として、査読付き論文1[李海訓、「196070年代吉林省延辺地区における稲作技術の変遷過程ー龍井県を中心にー」、『中国研究月報』第68巻第5号]、2[李海訓、「黒竜江省稲作の拡大要因と1980年代以降の展開」、『社会科学研究』第66巻第1号]を公表した。論文1では、吉林省龍井県を事例として、大躍進以降の当該省延辺地区における稲作単収の変遷過程を農業技術論的に検討した。論文2では、黒竜江省における稲作が1970年代まで拡大しなかった要因を検討し、その理由が立枯病にあったことを究明した。そして、1979年から育苗用土のph値調整技術を含む日本の稲作技術が当該省に導入されたことにより、立枯病は克服され、技術面のボトルネックが解消されたことを明らかにし、育苗用土のph値調整技術の導入がその後の黒竜江省における稲作拡大の条件となったことを実証した。さらに、2014年11月に東京大学に博士学位論文『中国東北における稲作農業の展開過程』を提出し、2015年3月に東京大学から[博士(経済学)]を授与された。博士学位論文では、19世紀中葉から今日にいたる長期的な視点から、中国東北の寒冷地稲作農業の展開過程を歴史的・段階的に明らかにした。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の課題は、19世紀中葉万ら吟日にいたる長期的な視点から、中国東北の寒冷地稲作農業の形成過程を歴史的かつ段階的に明らかにすることである。平成24年度は以下のように資料収集を中心に研究を進めてきた。今日の東北稲作の形成には、日本からの稲作技術移転が大きな役割を果たした。1979年に日中農業農民交流協会が中心となり、田中稔氏が団長を務めた日本稲作技術団が中国吉林省公主嶺において日本稲作技術を展示した。この日本稲作技術団の事業の経緯と内容、結果を明らかにすべく、平成24年度には、田中稔氏に関する資料の発掘を行い、また、当時日本側から派遣された4人の技術員と当時中国側で当該事業に関わった技術員に対するインタビュー調査も行った。これらの調査は、豊富な史料的価値を有するものと理解する。中国現地調査では、重要な資料を発掘することができた。例えば、吉林省A市図書館では、19491979年までのA地区における水利灌漑設備状況を知ることのできる重要な資料を発掘しており、管見の限り、中国研究において、当該時期における年次ごとの水利状況が確認できる資料を使用した先行研究はない。当該調査は、中国各地にある図書館における資料調査と吉林省A市附近の農村におけるインタビュー調査を目的としていた。この調査結果を踏まえた成果としては、現在、2本の論文を、学会誌に投稿中である。平成24年度は、東北稲作農業の形成過程の特徴を抽出すべく、空間的比較対象として華北稲作農業にも視野を広げ、さらには東北の農業地帯において稲作と競争関係にある畑作(豆類)にも視野を広げてきた。平成24年度の調査時では、これらに関する資料収集も努めてきた。華北稲作農業に関しては、2013年5月11日に東京大学社会科学研究所で開かれる国際シンポジウム(『華北デルタの開発ー軍糧城と小站』)において、報告を行う予定である。東北の畑作に関しては、論文を公表した。平成25年度は、平成24年度に収集した資料と現地調査の結果を踏まえた成果を公表するとともに引き続き資料の収集に努める形で研究を進めてきた。本研究の成果として、査読付き論文1[「〈小站米〉ブランドの形成と日本の華北占領」、『中国研究月報』67 (7)]、2[「近代東北アジアにおける寒冷地稲作と優良品種の普及ーもう1つの〈緑の革命〉ー」、『社会経済史学』79 (2)]を公表したほか、単著3[『中国北方における稲作と日本の稲作技術』、東京大学現代中国研究拠点研究シリーズNo. 14]を刊行した。また、現在、2本の論文を査読付きジャーナルに投稿中である。論文1では、「小站米」の品種および栽培範囲が、日本占領期に変化したことを指摘し、その背景には、朝鮮からの日系農場の進出、「日本的農政」の存在、東畑四郎による農業政策があったことを明らかにした。論文2では、1945年以前の東北アジアにおける稲作の定着・拡大および耐肥性品種の普及過程、すなわち寒冷地版「緑の革命」の歴史像を解明した。単著3では、数回にわたる日本からの稲作技術団がどのような経緯で中国に派遣され、実際どのように日本稲作技術の展示を行い、中国側の評価はどのようなものだったのかを考察し、さらにその結果はどのようなものだったのかを明らかにした。

論文1では、吉林省龍井県を事例として、大躍進以降の当該省延辺地区における稲作単収の変遷過程を農業技術論的に検討した。論文2では、黒竜江省における稲作が1970年代まで拡大しなかった要因を検討し、その理由が立枯病にあったことを究明した。そして、1979年から育苗用土のph値調整技術を含む日本の稲作技術が当該省に導入されたことにより、立枯病は克服され、技術面のボトルネックが解消されたことを明らかにし、育苗用土のph値調整技術の導入がその後の黒竜江省における稲作拡大の条件となったことを実証した。さらに、2014年11月に東京大学に博士学位論文『中国東北における稲作農業の展開過程』を提出し、2015年3月に東京大学から[博士(経済学)]を授与された。博士学位論文では、19世紀中葉から今日にいたる長期的な視点から、中国東北の寒冷地稲作農業の展開過程を歴史的・段階的に明らかにした。26年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は、研究課題の1年目である。1年目に、東北稲作についての研究を作物比較、地域比較の視角から深化させており、論文(李海訓「雑豆のブランド認証と産地における農業政策」、田島俊雄・張馨元編著『中国雑豆研究報告:全国・東北篇』東京大学現代中国研究拠点研究シリーズNo.12、2013年3月)を公表した。そのほか、学術誌に投稿中の論文2本ある。研究成果の公表および資料の発掘・収集、いずれも順調に進展している。また、受入教授である田嶋俊雄教授の主宰する研究プロジェクトにも参加し、2本の論文を公表することができた。(「中国東北における産地形成と雑豆ブランド」と「韓国の小豆需給と通商政策」。いずれも田嶋俊雄編著『中国の雑豆需給と対外貿易』公益財団法人日本豆類協会受託研究研究成果報告書、2014年3月所収)。今後は、日本各地の研究機関や図書館にて、日本の寒冷地稲作関連資料の収集を行い、また日本の稲作主産地の一つである秋田県の農村を調査し、日本の稲作農業の現状と問題点を把握する。これは、中国稲作農業についての研究を国際比較の視角から、日本との比較分析を行う上で重要である。中国に関しては、対象地での農村調査も継続するとともに、中国各地の図書館や梢案館で、農業行政文書などを含む資料の発掘・収集を行いながら研究を進めていきたい。本研究の課題は、19世紀中葉から今日にいたる長期的な視点から、中国東北の寒冷地稲作農業の形成過程を歴史的かつ段階的に明らかにすることである。研究の総論部分にあたる1945年以前における中国東北の稲作状況、および日本稲作技術の中国への移転についての研究は25年度中に公表した。新中国期にかかわる研究の成果は査読付きジャーナルに投稿中である。こうした成果を踏まえ、26年度は引き続き現地調査・資料収集を行うとともに中国東北における稲作の現状分析を行う。
動的システムの制御に資する簡便なパラメータによるモデル表現およびデータ駆動推定

近年,動的システムの複雑・大規模化といったことから正確なモデルを得ることが困難な場合がある.こういった背景から,システムをある簡便なパラメータにより特徴づけ,そのパラメータから制御系設計を行うという研究が行われている.しかし,そのパラメータを求めるためには,結局数式モデルが必要となる.そこで,本研究では,近年の情報インフラ技術の向上に伴い大量のデータ(ビッグデータ)が扱えるようになってきていることに注目し,数式モデルが未知という状況の下で,システム制御理論の観点から重要となるシステムの“安定度合い"を特徴付け,入出力データからそのパラメータを推定することを目指す.近年,動的システムの複雑・大規模化といったことから正確なモデルを得ることが困難な場合がある.こういった背景から,システムをある簡便なパラメータにより特徴づけ,そのパラメータから制御系設計を行うという研究が行われている.しかし,そのパラメータを求めるためには,結局数式モデルが必要となる.そこで,本研究では,近年の情報インフラ技術の向上に伴い大量のデータ(ビッグデータ)が扱えるようになってきていることに注目し,数式モデルが未知という状況の下で,システム制御理論の観点から重要となるシステムの“安定度合い"を特徴付け,入出力データからそのパラメータを推定することを目指す.
高温プラズマ定常保持のための閉じ込め境界層の条件と密度限界の研究

ヘリカル系プラズマは電流崩壊がないため、密度限界付近のプラズマの振る舞いについて精査に調べることができる最適な対象と言える。一方、ヘリカル系の周辺部は磁場構造がエルゴディックになっており、最外殻磁気面というように閉じ込め境界層を一意に決定することができない。このため、磁力線の乱雑さをコロモゴロフ長によって評価し、その変化と温度、密度勾配との関係を調べた。壁への連結長とこのコロモゴロフ長の大小関係が運動論的物理量の勾配を特徴づけている示唆が得られた。また、ガスパフの位置をセパラトリックスを介したプライベート領域および、セパラトリックス構造と交差しない非プライベート領域からのガスパフ実験で、後者の粒子補給効率が著しく劣化することが明らかとなった。これはスクレープオフ層の中性粒子の流れと上記の磁場構造と密度・温度の勾配、特に実空間上の勾配が大きな役割を果たしていることを示している。プラズマは磁場に拘束されるため、磁気面という物理空間での距離、勾配が問題となるが、中性粒子は磁場に拘束されないため、背景プラズマとの平均自由行程という実距離に支配されることとなる。これら2つの系が相関した興味深い研究対象であることが再認識された。密度限界には運転限界とその下に閉じ込め性能が劣化する性能限界があることを示してきたが、今年度、ガスパフの制御特性を向上し、高密度の長時間保持を試みたところ、この性能劣化の状態がほぼ定常的に保持されることがあきらかとなった。この状態はガスパフを切ると現状の閉じ込め性能に復することから不安定な負荷逆状態であると考えていたが、予想通りでなく、今後のさらに詳しく調べる必要がある。本研究を通じて得られた知見を動機として研究代表者が取りまとめを行った共同研究の成果がプラズマ・核融合学会誌、小特集「磁場閉じ込め装置での粒子補給システムの現状と課題」にまとめられた。本研究は境界層のプラズマパラメータが放電時間内では定常とみなされるものでも、より長い時間スケールでは変化し、高温プラズマの定常保持に影響することがありえることを明らかにすることが目的である。しかしながら現状は物理的特性時間から見て定常と考えられる高温プラズマの実現がようやく射程距離に入ってきた段階である。従って、現状行なえる実験観測からの予測により目的とする機構の解明の端緒を開くことが実際の目標となる。大型ヘリカル装置(LHD)を用いた実験研究は次年度以降となるので、平成10年度は研究の基盤として、実験データベースの整備および不純物ガスの影響を調べる実験準備を行った。これまで、集積された国際ステラレータデータベースを当該研究課題の方針に沿って見直した。同時に公開されているトカマク閉じ込めデータベースとの結合を海外の研究協力者と行った。この種の科学データベースの保守管理およびユーザーインターフェースについて、他分野の調査も行い、使いやすいものとなるよう検討を行った。LHDからの初期データをデータベースに加えた。実験では少量ネオンをガスパフすることを行い、放射崩壊による密度限界についてデータが出始めている。さらにネオンをドープしたべレット入射の試みを行い射出に成功した。これにより次年度に不純物のコアへの供給の影響を調べることができる。LHDを用いた初期実験ではこれまでの小型ヘリカル系装置では見られなかったダイバータ排気が閉じ込め境界層の性質を大きく変化させる影響が見えており、本研究のプラットホームとしてLHDが適切であることが分かった。また、磁場配位および磁場強度の効果も調査を開始した。大型ヘリカル装置(LHD)を用いた実験を中心に密度限界とスクレープオフ層と閉じ込め領域の境界における条件についてデータ集積を行った。これまでに行ってきた0次元スカラー量を用いた基本となる閉じ込め特性の解析については論文化することができた。ここでは従来の中型規模装置とは異なり、中性粒子が最外殻磁気面の外のエルゴディック層に局在することと関連して大きな温度勾配が周辺で形成され、これが0次元的にみた閉じ込め改善をもたらしていることを明らかとした。周辺磁場の構造を有限βの効果を含めて詳細に解析することも平行して進め、この件についても論文化した。ガスパフによる燃料供給は粒子源が最外殻磁気面の外となるため、容易にダイバータヘと粒子が逃げる。このため粒子供給効率が落ち、密度を維持するためには過度の中性ガスを供給する必要が生じる。壁リサイクリングを含めた排気が有効でなくなる長時間スケールでは供給と排気を両立させることがむずかしく、さらに過度のガス供給が閉じ込めを劣化させることも分かった。このように密度限界には実現不可能な運転上の密度限界とそれより低いところに性能限界がある。LHDではこの両限界ともパワーバランスに依存しており、トカマクのGreeewald限界のような本質的な限界があるかは未だ不明である。中性ガスの流れの影響としてプライベート領域および非プライベート領域へのガスパフの影響を調べた。燃料である水素では密度限界、閉じ込め特性とも明らかな差異は発見されていないが、ネオンなどの不純物ガスを用いるとプライベート領域ではより容易に放射崩壊をもたらすことが分かった。粒子の流れと関連して解析中である。また、供給効率を格段に向上させ、中性粒子を減らすためペレットによる粒子補給で定常保持する検討も開始した。

このため、磁力線の乱雑さをコロモゴロフ長によって評価し、その変化と温度、密度勾配との関係を調べた。壁への連結長とこのコロモゴロフ長の大小関係が運動論的物理量の勾配を特徴づけている示唆が得られた。また、ガスパフの位置をセパラトリックスを介したプライベート領域および、セパラトリックス構造と交差しない非プライベート領域からのガスパフ実験で、後者の粒子補給効率が著しく劣化することが明らかとなった。これはスクレープオフ層の中性粒子の流れと上記の磁場構造と密度・温度の勾配、特に実空間上の勾配が大きな役割を果たしていることを示している。プラズマは磁場に拘束されるため、磁気面という物理空間での距離、勾配が問題となるが、中性粒子は磁場に拘束されないため、背景プラズマとの平均自由行程という実距離に支配されることとなる。これら2つの系が相関した興味深い研究対象であることが再認識された。密度限界には運転限界とその下に閉じ込め性能が劣化する性能限界があることを示してきたが、今年度、ガスパフの制御特性を向上し、高密度の長時間保持を試みたところ、この性能劣化の状態がほぼ定常的に保持されることがあきらかとなった。この状態はガスパフを切ると現状の閉じ込め性能に復することから不安定な負荷逆状態であると考えていたが、予想通りでなく、今後のさらに詳しく調べる必要がある。本研究を通じて得られた知見を動機として研究代表者が取りまとめを行った共同研究の成果がプラズマ・核融合学会誌、小特集「磁場閉じ込め装置での粒子補給システムの現状と課題」にまとめられた。
多国籍企業による環境経営の途上国への波及効果に関する研究日米欧企業の比較

本研究課題では、持続可能な社会のために多国籍企業による環境経営が途上国へどう波及するか、そのメカニズムと経済的側面の分析を行ってきた。環境経済学、経営戦略論、国際経営論、環境リスク評価論のアプローチを結合しつつ学際的な研究を展開した。第1に、環境経営の移転プロセスのモデル化を行った。第2に、環境経営のもたらす環境効果及び経済効果を分析した。第3に、環境イノベーションの展開と普及について分析した。研究の初年度に当たる本年度は、理論モデルの構築、既存研究課題の深化、データベースの整備、パイロット調査に重点をおいて実施した。国内では、精力的に企業ヒアリングを行い、環境経営の取組みおよび海外移転システムに関する理論モデルを構築する作業を継続的に行った。海外では、タイ、中国、インドでの移転プロセスおよび波及効果の聞き取り調査を申請計画では予定していたが、企業とのコンタクトの中から、インドでの環境経営の取組みの展開に関する情報入手がヒアリング可能な企業数、地理的広がり、事業規模の小規模性によって満足できるものでないことが明らかになった。インドでの調査には時間がかかることが判明したため、ベトナムを追加的な分析対象に加え、インドでの調査と平行して取り組むことにした。ベトナムでは留学生の調査協力も可能であったため、初年度は中国、ベトナム、タイでのパイロット調査を実施した。これらの国々は雁行形態的な経済発展段階の違いがあり、環境経営の海外移転において意義ある比較ができると考えられる。データベースについては、日経テレコン21の企業別データ(帝国データバンク作成)を入手し、すでに保有しているデータと統合して活用するべく、テーマ、データ項目等について検討している。論文発表については、国際会議(ポルトガル)で発表したほか、国内では環境経済・政策学会、環境経営学会などで発表した。分析モデル構築、ヒアリング調査、テータセットの準備など、対象国の一部変更を除けば、研究計画に記した内容は実施することができた。研究二年目の本年度は、データ分析を行いつつ既存研究のレビューに基づいた理論モデルの深化、海外でのアンケート調査及びヒアリング調査によるデータ収集と事例研究を主に実施した。波及プロセスの研究については第一段階として、タイおよびベトナムに重点を置き、両国での集中的なヒアリング調査を行い、アンケート調査を実施した。タイでは、進出している欧米企業へのヒアリング調査も行った。両国の間には雁行形態的な発展段階の違いがあり、環境経営の海外移転を比較分析することは環境経営の途上国への移転を明らかにするうえで異なる発展段階にある典型的なケースとして理論的示唆が得られている。第二段階は、中国およびインドにおける環境経営の実態と移転プロセスを計画し、初年度に中国での調査、本年度はインドでの調査を実施した。中国はインドよりも工業化が進み発展した段階にあり両国間の比較が可能である。また、ベトナムやタイに比べ10倍以上の人口を持つインドおよび中国と比較することも環境経営のグローバルな波及と比較を考える上で重要な意味を持つ。両国は広い国土で地域間の格差もあり多様性もある。そのため、タイ・ベトナムでの分析結果を十分参考にして、インド・中国では正確な実態把握とその特質を十分考慮した議論をする必要がある。他方、経済効率や環境パフォーマンスについては、地球環境への影響度が大で、世界的にも関心の高い中国について計量的分析を行っている。(1)持続可能な社会のためには先進的な取り組みが先進国間で発展途上国へも普及し環境負荷削減を実現することが重要である。そのためには、環境経営の国際的な普及に中心的な役割を担う多国籍企業を通した移転プロセスと付随する経済的諸問題を解明する必要がある。本研究課題では、世界が直面する課題に対して、一定の理論的、政策的基礎を明らかにしている。最終年度に当たる本年度は、研究成果の発表や分析の深化に努めた。(2)内容的には、環境経営の国際的な移転メカニズムについてモデル化を行った。また、環境経営が国によって条件が異なり基礎としての企業統治制度と環境行動および環境政策との関係を明らかにした。加えて、環境イノベーションの政策と役割、制度設計としての政策的インセンティブに関する研究を行ってきた。環境と経済の関係に関しては、VOC,CO2、化学物質を考慮した統合生産性を測定し評価分析を行って環境要因がどのように作用しているか明らかにしてきた。(3)理論的には、本研究はPRTR化学物質の重み付された環境パフォーマンスの測定に基づいて環境要素を取り入れた統合生産性の分析を行っている。また、企業統治と環境行動の関係について国際比較論的な分析を行ってきた。環境経営の制度的な基盤を明らかにし、環境行動の体系的な分析を行ってきた。そして環境経営の国際的移転と普及についてモデル化を行い、国際的なグリーン・サプライチェーンについて新しい研究領域を切り開いてきた。
3.0T MR装置による新たな肺癌核磁気共鳴(MR)診断法の開発

肺癌患者における3.0Tによる至適撮像法の開発のため,ファントム実験にて撮像法の最適化を図ると共に,画質に関して評価した。また,肺結節診断法に関して検討すると共に,肺機能イメージングへの応用としてソフト開発を行い,肺局所T2*値の測定を行った。京都科学社製造影剤濃度ファントムを用い、様々な濃度に希釈した造影剤濃度ファントムの信号強度変化及び緩和時間の変化を本学医学部附属病院放射線診断部に設置されているPhilips社製3.0T及び1.5T MR装置を用いて測定し、各種撮像法における撮像パラメーターと造影剤濃度及び緩和時間の変化の関係を検討した。1、にて得た各種撮像法における撮像パラメーターと造影剤濃度及び緩和時間の変化の結果を下に正常被検者(n=30)及び同意の得られた肺癌患者(n=30)名において3.OT及び1.5T MR装置にてMR画像を撮像し、従来の1.5T MR装置にて用い、各種の検証にて臨床的有用性のエビデンスを証明できた撮像法における信号強度の比較を行った。1)前年度の検証を基にした撮像法の肺結節患者における有用性の臨床検証前年度の基礎及び臨床検証を元に肺結節患者における至適撮像法の臨床検証を行うため、肺結節患者(n=43)において3.0T及び1.5TMR装置において前年度に定めた至適撮像法を可能な限り同一化して撮像を行い、肺結節検出能や良・悪性結節鑑別診断能を検証し、国内・外の学会にて結果を発表するとともに、海外一流誌に投稿するために、論文を作成中である。2)3.0TMR装置における新たな肺機能イメージング法の開発前年度の造影剤実験や肺血流計測ソフト開発の過程で、3.0TMR装置におけるT2*効果が顕在化することがわかった。また、このT2*効果は肺局所の構造や血流或いは気腔内の空気との関係において変化するため、Computed tomography(CT)とは異なった新たに肺構造を被曝なく検証することが可能になると考えられるため、肺局所T2*計測用撮像法を開発するとともに、新たに定量的肺局所T2*画像を作成するソフトを開発した。そして、その臨床的有用性において、正常被検者(n=5)とCOPD患者(n=15)において検証し、肺機能検査との対比や局所肺構造評価能を検討し、国内・外の学会にて結果を発表するために抄録を投稿するとともに、海外一流誌に投稿するために論文作成中である。1)前年度の検証を基にした撮像法の肺結節患者における有用性の臨床検証前年度の基礎及び臨床検証を元に肺結節患者における至適撮像法の臨床検証を行うため,肺結節患者(n=70)において3.0T及び1.5T MR装置において初年度に定めた至適撮像法を可能な限り同一化して撮像を行い,肺結節検出能や定量的良・悪性結節鑑別診断能を検証し,国内・外の学会にて研究成果を発表するとともに,海外一流誌に投稿するために現在論文作成中である。初年度の研究過程により3.0T MR装置におけるT2^*効果が顕在化することが判明し,このT2^*効果が肺局所の構造や血流或いは気腔内の空気との関係において変化するため,Computed tomography (CT)とは異なった新たに肺構造をX線被曝なく行うことが可能になると考えられた。そのため,前年度に肺局所T2^*計測用撮像法を開発するとともに,新たに定量的肺局所T2^*画像を作成するソフトを開発した。次いでその臨床的有用性を解明するため,喫煙によるCOPD患者(n=40)において検証し,肺機能検査との対比,局所肺構造評価能および重症度評価能を検討し,国内・外の学会にて結果を発表するために抄録を投稿するとともに,海外一流誌に投稿し採択された。
総合的な学習における学びの連関性を強めるカリキュラムの開発と評価に関する研究

本研究は,総合的な学習の学びと教科等の学びをつなげることが,子どもの学びの一つとして極めて重要なことであり,「各教科等で身に付けた知識や技能などが,相互に関連付けられ,深められ,そして児童生徒の中で総合的に働くようにする」という総合的な学習の重要な役割に着眼したものである。本研究の成果は,理論的な成果として,(1)総合的な学習と教科学習等の関連についての経緯と動向に関して,とりわけ単元レベルでの関連の意識化・具体化,4つの学力(学んだ力,学ぶ力,学ぼうとする力,学んだ力を総合的に生かす力),合科的な指導と関連的な指導について明らかにし,(2)経験に基礎づけられたカリキュラム構成原理の地平を求める視座から,「学びの統合」/「統合の学び」に関して思想史的に解明し,(3)学びの総合化をうながす学校カリキュラムの開発,(4)多様な学びを総合的につなぐ自己評価法,(5)ポートフォリオを活用した学びのカリキュラムづくりの観点から,学年カリキュラムと単元レベルでの関連性についての理論を明らかにした点,また,実践的成果として,(1)表現しながら自己の生き方を深める「総合的な学習の時間」の在り方,(2)豊かな表現力を育成する総合学習の授業づくり,(3)バランスのとれた学校カリキュラムが高く評価されている英国モルシャム校とPSHE教育において創造的表現を可能にしている英国イーヴェリン・ロウ初等学校の実践を論証した点にある。本年度の研究実績は,構成員の協同研究と個別研究に分けることができる。前者としては,研究協力校(福岡市立赤坂小学校,福岡市立若宮小学校,京都市立御所南小学校,ロンドン市立イヴラインロウ小学校,イギリスのイセックスのモルシャム校)らと日英総合学習セミナーおよび「総合学習と教科学習の連関を考える」研究会(10.28-29,10.23-11.2)を開催し,日本とイギリスの教師ら20名からカリキュラム観,教科観,「教科と総合学習の時間」の授業観、「学びにおける統合」等についての考えや意見を聴取し議論したことが,挙げられる。後者としては,授業観察と研究討議(赤坂小学校,若宮小学校,兵庫県篠山市立今田小学校,御所南小学校,きのくに子どもの村学園,イギリスのイセックスのモルシャム校,ロンドンのイヴラインロウ小学校),そしてテレビ会議システムを介したイヴラインロウ小学校の継続的授業観察とインタビューを実施した。これらによって,体験学習を対象とした学びがどのような変容をもたらすかの観察をおこなったことが,挙げられる。年度当初の計画の観点からその進捗状況を概括すると,以下のようにまとめることができる。(1)総合学習を子どもの自己実現の場とし得る授業から,教師が子ども理解の能力を基本としつつ,知識に裏づけられた,カリキュラム構想能力,カリキュラム編成能力,授業展開能力をもっていることが,「学び」の連関性の強弱に影響を与えることが明らかとなった。(2)「学び」というものが統合される場としての授業をいかに構成するかは,学校独自のいわば学校文化がどの程度できているかに依存するかが明らかとなった。本年度の研究目的は,(1)現実社会を生きる学習者一人ひとりの学びが,全体としての子どもの発達に結実するよう,近年の総合学習を教育哲学(意味内容,教育関係の成立する場,教育関係),教育方法などの観点から省察すること,(2)教育内容,方法,評価を含むクロスカリキュラムによる学びの連関性を解明し,評価を含み込んだ総合学習のカリキュラムを開発することの二点であった。この目的を達成するため,研究2年目の相当する平成17年度の5-7月の期間は,学び論,学習論一般についての理論を再度,整理することに費やし,その後の8月から12月までの期間は,調査研究対象校として挙げた学校(日本では,京都市立御所南小学校,福岡県赤坂小学校,篠山市立今田小学校,福岡県若宮小学校,山口県の明倫小学校の5校,イギリスでは,ロンドンのイーヴェリン・ロウ校,イセックスのモルシャム校の2校)に対してさらに聞き取り調査を実施し,そこでの教育実践やカリキュラム内容について総合学習と教科の「関連性」に着目して類型化した。

そして,総合学習と教科の関連性の観点からの「学び」論,4つのカリキュラムについて,学習者カリキュラムについて,教科,評価,学校レベルでの総合学習と教科の関連性,学年全体と単元のレベルでの総合学習と教科の関連性,教科レベルで総合的に関連づけた総合学習,国語,美術の教科の観点で関連づけた総合学習に関して議論し考察を加えた。その結果,総合学習と教科の関連性の観点から,つまりクロス・カリキュラーの視点をもって授業作りをすることの意義と考慮点が解明された。
強誘電性液晶ディスプレイ用酸化亜鉛バリスタ薄膜材料の開発

現在製品化されている強誘電性液晶ディスプレイは数100万個の液晶素子それぞれにサージ機能を付与するためにコストが大きくなる欠点を有しているため、サージ素子としてバリスタ薄膜を用いる提言が成されている。これに要求される特性は酸化亜鉛バリスタ薄膜材料が実現に一番近い材料と考えられる。この薄膜の構造を制御し、多層化によりバリスタ電圧を制御し、各層の組成の最適化を計ることにより低抵抗化することが期待できる。本研究はZnO/Pr_6O_<11>多層膜を作製し、要求を満たす特性を有する酸化亜鉛バリスタ薄膜を開発することを目的とし、成膜プロセスにおける酸素ガス圧制御が抵抗、膜構造および相の安定性を左右することから、酸素ガス圧条件を詳細に検討し最適化を計り、また多層化させることによりバリスタ電圧を制御し、また実用化要求である膜厚200nm以下の構造を検討し、以下の結果を得た。レーザーアブレーション法を用いて作製したZnO/Pr_6O_<11>多層膜明瞭なバリスタ特性を示し、そのバリスタ電圧Vbは0.150.30,非線形係数αは2.54.3の値を示し、低電圧バリスタとなることが判明した。さらに膜厚を[ZnO/Pr_6O_<11>]=250Å/250Åとした薄膜試料においてもバリスタ特性を示すことが判明した。さらに、大きなバリスタ電圧Vb電圧を有する薄膜として本研究ではBaTiO_3薄膜にも注目した。本系薄膜は電極界面にバリスタの発現機構を有することから、BaTiO_3層を減少させることが可能である。これより、元来誘電率の大きなBaTiO_3を、超薄膜化することにより、誘電率を下げ電極をAlとすることにより3V以上のバリスタ電圧Vb電圧を有する薄膜が得られた。本研究はZnO/Pr6O11多層膜を作製し、要求を満たす特性を有する酸化亜鉛バリスタ薄膜を開発することを目的とし、本年度は成膜プロセスにおける酸素ガス圧制御が抵抗、膜構造および相の安定性を左右することから、酸素ガス圧条件を詳細に検討し最適化を計り、また多層化させることによりバリスタ電圧を制御し、また実用化要求である膜厚200nm以下の構造を検討し、以下の結果を得た。レーザーアブレーション法を用いてZnOとPr_6O_<11>薄膜の膜厚を変化させて作成したZnO/Pr_6O_<11>積層薄膜は、いずれも明瞭なバリスタ特性を示し、そのバリスタ電圧Vbは0.150.30、非線形係数αは2.54.3の値を示し、低電圧バリスタとなることが判明した。膜厚の変化とバリスタ特性(Vb,α)の関係について調査したところ、明瞭な相関関係は得られなかったが、膜厚が大きいほど試料全体でVb,αの値が均一で再現性の高い特性を示すことが確認された。

これより、元来誘電率の大きなBaTiO_3を、超薄膜化することにより、誘電率を下げ電極をAlとすることにより3V以上のバリスタ電圧Vb電圧を有する薄膜が得られた。