hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
シリコンデバイスを実装した世界最小の昆虫型ロボットの開発

本研究の目的は、ミリメートルサイズのロボットにシリコンデバイスを実装した、昆虫型のマイクロロボットシステムの開発である。ロボットに実装するシリコンデバイスは、ロボットの移動機構である静電アクチュエータ、ロボットの制御機構であるハードウェアニューラルネットワーク(HNN)、移動機構および制御機構に電源を供給する太陽電池である。特に、本研究を基にした静電アクチュエータについては、企業からの委託研究の締結に繋がった。当該年度(初年度)は、ロボットに実装するシリコンデバイスのうち、静電アクチュエータについて研究を実施した。過去の研究では、ロボットの脚の完全な動作が得られなかったため、理論値計算を基に改良を実施し、新たに工夫したバネ機構や駆動機構を設計した。また、東京大学微細加工プラットフォームの設備を用いて数種類の試作を行った。試作した静電アクチュエータはパターニングには成功したが、エッチングの段階で過度にエッチングされ、形状が正確に作製できなかった。静電アクチュエータの作製には、簡単なレシピの調整や形状の工夫が必要である。次年度の早い段階に静電アクチュエータの作製を成功させるために、現在調整を行っている状況である。次年度予定していた、ロボットの制御機構であるHNNの開発については大幅な前倒しを実施し、HNNの基本構成要素を、東京大学大規模集積システム設計教育研究センターを通じてチップ試作した。2018年9月30日に設計完了し、2018年12月24日に試作完了した。試作したチップの測定の結果、シミュレーション通りに動作することを確認した。HNNに関しては、2019年3月25日に設計を完了し、2019年6月24日に試作完了となる予定である。一連の研究成果は、3件の国際会議の査読付きプロシーディング、3件の国際会議、5件の国内学会に報告した。ロボットの移動機構である静電アクチュエータについては、理論値計算を基にした機構設計、数種類の試作を行った。おおむね順調に進展したが、静電アクチュエータの動作には、簡単なレシピの調整や形状の工夫が必要である。次年度予定していた、ロボットの制御機構であるハードウェアニューラルネットワーク(HNN)の開発については大幅な前倒しを実施した。HNNの基本構成要素は、東京大学大規模集積システム設計教育研究センターを通じてチップ試作した結果、シミュレーション通りの動作を確認した。基本構成要素を6個結合したHNNに関しても、既に設計を完了し次年度の早い時期に試作完了となる予定である。当該年度に研究を実施した静電アクチュエータについて、簡単なレシピの調整や形状の工夫が必要であったため、引き続き研究を進める。また、次年度において、6つの脚を駆動し昆虫の歩行動作を実現する、新たな機構設計に取り掛かる計画である。また、ハードウェアニューラルネットワーク(HNN)については、次年度の早い時期に試作完了となる予定であるため、測定をおこなう。次年度の研究推進方策は、世界最小の昆虫型ロボットにシリコンデバイスとして、静電アクチュエータおよびHNNを実装する計画である。具体的には、静電アクチュエータを用いて昆虫を模倣した歩行動作を実現するマイクロロボットの設計、および、マイクロロボットの制御機構であるHNNの実現を目指す。最終年度にて移動機構・制御機構・電源のロボットへの実装を行い、プロトタイプロボットを完成する。ただし太陽電池については、研究協力者(三田吉郎:東京大学大学院工学系研究科電気工学専攻准教授)より提供を受け、本研究ではロボットの筐体として後加工のみ行う。最終的に、移動機構・制御機構・電源をロボットの筐体に実装した、世界最小の昆虫型ロボットを本研究の成果として提案する計画である。

ロボットの移動機構である静電アクチュエータについては、理論値計算を基にした機構設計、数種類の試作を行った。試作した静電アクチュエータはパターニングには成功したが、エッチングの段階で過度にエッチングされ、形状が正確に作製できなかった。おおむね順調に進展したが、静電アクチュエータの動作には、簡単なレシピの調整や形状の工夫が必要である。次年度予定していた、ロボットの制御機構であるハードウェアニューラルネットワーク(HNN)の開発については大幅な前倒しを実施した。HNNの基本構成要素は、東京大学大規模集積システム設計教育研究センターを通じてチップ試作した結果、シミュレーション通りの動作を確認した。基本構成要素を6個結合したHNNに関しても、既に設計を完了し次年度の早い時期に試作完了となる予定である。当該年度に研究を実施した静電アクチュエータについて、簡単なレシピの調整や形状の工夫が必要であったため、引き続き研究を進める。また、次年度において、6つの脚を駆動し昆虫の歩行動作を実現する、新たな機構設計に取り掛かる計画である。また、ハードウェアニューラルネットワーク(HNN)については、次年度の早い時期に試作完了となる予定であるため、測定をおこなう。次年度の研究推進方策は、世界最小の昆虫型ロボットにシリコンデバイスとして、静電アクチュエータおよびHNNを実装する計画である。具体的には、静電アクチュエータを用いて昆虫を模倣した歩行動作を実現するマイクロロボットの設計、および、マイクロロボットの制御機構であるHNNの実現を目指す。最終年度にて移動機構・制御機構・電源のロボットへの実装を行い、プロトタイプロボットを完成する。ただし太陽電池については、研究協力者(三田吉郎:東京大学大学院工学系研究科電気工学専攻准教授)より提供を受け、本研究ではロボットの筐体として後加工のみ行う。最終的に、移動機構・制御機構・電源をロボットの筐体に実装した、世界最小の昆虫型ロボットを本研究の成果として提案する計画である。平成30年度の計画として、物品費100,000円、旅費330,000円を予定していたがそれぞれ超過し、代わりにその他の270,000円を予定より大幅に使用を削減したため、2,127円の差異が生じた。残額については、翌年度分として請求した助成金とともに、主に物品費として予定通り使用する計画である。
増殖因子と超音波療法を応用した象牙質・歯槽骨再生療法の開発

本研究は、硬組織誘導能を有する増殖因子と骨治癒を促す効果のある低出力パルス超音波を用いて、象牙質および骨の再生に用いた場合の効果を検討した。その結果、増殖因子を直接覆髄に用いることで象牙質形成が促進された。また、骨膜下に移植することで骨形成が促進された。さらに、超音波を併用した場合、骨の成熟度が高まり、骨形成が促進される効果が認められた。以上より増殖因子と超音波を組み合わせることで、硬組織形成が促進される可能性が示唆された。本研究は、増殖因子(BMP)と骨形成を促進し治癒を促すことで臨床応用されている低出カパルス超音波に着目し、象牙質および骨再生に用いることを目的とした。20年度は実験動物としてラットを使用し、骨再生について検討した。低出カパルス超音波としてBRソニック(伊藤超短波)を用いた,ラットの上顎臼歯口蓋側に歯肉溝切開を加えた後口蓋粘膜を全層剥離した。その後、移植材(BMP+スキャホールド)を口蓋部骨膜下の既存骨面上に移植し、弁を復位し縫合した。観察期間は3週間とし、BMP群(BMP移植のみ)、BMP-BR群(BMP移植+BRソニック照射)、コントロール群(移植なし)に分けて検討した。その結果、BMP群はコントロール群よりも新生骨形成が増加して認められたが、既存骨と新生骨の境界が認められた。一方、BMP-BR群はBMP群と比べ新生骨が緻密な構造を有し、既存骨と一体化した状態で形成されていた。これは、BMP刺激によって形成された骨が、超音波により生体への為害性を示すことなく、骨形成がさらに促進されたと考えられる。以上から、BMPと超音波療法を組み合わせることにより、骨形成が促進されることが示唆された(第6回日本再生歯科医学会学術大会2008)。また、BMP移植時の生体侵襲性を軽減することを目的として、口蓋粘膜を剥離せずに注射針を用いてBMPを直接骨面に注入することで骨形成にどのような影響が認められるか検討した。その結果、従来の移植法よりも骨形成量は減少するが、既存骨と連続して新生骨形成が明らかに認められた。以上から本研究で用いたBMP注入による移植方法は、骨形成に有効であることが示唆された(Journal of Oral Tissue Engineering2008)。21年度からは、実験動物としてラットに加えビーグル犬を用いる予定である。昨年度の研究を継続するとともに、象牙質再生についてもさらに検討を加える予定である。本研究は、増殖因子(BMP)と骨形成を促進し治癒を促すことで臨床応用されている低出力パルス超音波に着目し、象牙質および骨再生に用いることを目的とした。20年度はラットを用いた研究から、BMP刺激によって新生骨形成が増加し、超音波刺激を加えることにより新生骨が緻密な構造を有し既存骨と一体化した状態で形成されることを報告した。これによりBMPと超音波療法を組み合わせることにより、骨形成が促進され緻密な骨が形成される可能性が示唆された。21年度は、超音波の他にCO2レーザーを用いた結果、CO2レーザーは骨形成にほとんど影響を及ぼさないことを報告し(第7回日本再生歯科医学会学術大会)、超音波の骨形成における有用性が再確認された。また、サルの歯牙を用いて石灰化誘導接着材(コラーゲン固定化エチレン-ビニルアルコール共重合体添加石灰化誘導促進性接着材)を直接覆髄材として露髄面に移植した結果、適切に石灰化誘導促進性接着材を配合した覆髄材を用いることにより、象牙質形成が促進される可能性があることを報告した(Journal of Oral Tissue Engineering 2009)。現在、ビーグル犬歯牙の露髄面にBMP含有アルギン酸ゲルを覆髄材として移植したのち低出力パルス超音波を用いた場合の象牙質形成(再生)の評価を進めている段階である。22年度は、20年度からの研究を統括し、得られた研究成果を学会発表および論文として公表していく予定である。本研究は、硬組織誘導能を有する因子と骨形成を促進し治癒を促すことが知られている低出パルス超音波(超音波療法)に着目し、両者を象牙質および歯槽骨再生に用いた場合の効果を検討することを目的として実施した。増殖因子は骨マトリックスだけではなく象牙質マトリックスにも存在することが知られているBMP(Bone Morphogenetic Protein)を用いることにした。象牙質の場合を検討する目的で、全身麻酔下にてビーグル犬の臼歯部に人工的露髄面を形成した。オキシドール、ネオクリーナーの交互洗浄、止血の後、BMP配合アルギン酸ゲルを覆髄材として直接覆髄を行った。そしてコンポジットレジンにて修復した。その後、修復象牙質が露髄面から歯冠側方向へ形成し、象牙質欠損部に新しく再生した象牙質が認められた。

また、骨の場合を検討する目的で、全身麻酔下にてラットの口蓋部を全層弁にて剥離した。そしてBMP配合アルギン酸ゲルを骨膜下に移植し、弁を復位、縫合した。術後には、低出力パルス超音波を施した場合と何もしない場合に分けた。その結果、低出力パルス超音波を施した場合、何もしない場合と比べて、移植部位の骨緻密性が高まり、歯槽骨形成を促す効果が認められた。以上の結果、硬組織誘導能を有する増殖因子と超音波療法を用いることで、硬組織形成が促進される可能性が示唆された。
C型肝炎におけるDNAワクチンの効果増強の検討

1.既に論文で報告された複数の方法でもC型肝炎ウイルス・コア蛋白特異的細胞障害性Tリンパ球を誘導できないため、NS5A特異的CTLを検討した。報告されている論文ではC3He/J(H-2k)が用いられていたので同じ系で行った。C型肝炎ウイルスコア蛋白の時と同様の方法で、NS5Aをコードするnaked DNAを筋注し、CTL epitopeに相当する合成ペプチドでin vitroにおける培養を行った。CTL assayには同じH-2k backgroundを有するBW5147を用いて行った。NS5AでもDNAワクチン単独の筋注のみで特異的細胞障害性Tリンパ球を誘導することは出来なかった。2.同系マウスから採取した骨髄細胞にIL-4,GM-CSFを加えて、樹状細胞を分化誘導し、CTL epitopeに相当する合成ペプチドを添加してインキュベートさせた後、マウスに投与した。このようにして免疫したマウスから脾細胞を取り出して、1に述べたのと同様の方法で誘導を試みたが、特異的な細胞障害性Tリンパ球の誘導は見られなかった。1. DNAワクチンはnaked plasmidの形で、マウスに筋注して用いた。pMAMneo,pEFBOS,pcDNA3等の各種プロモーターを用いて行った。C型肝炎ウイルスコア蛋白をコードするプラスミド単独では、再現性をもって、強い細胞性免疫応答を誘導することは困難であった。筋注したプラスミドの取り込みを増やすために筋肉の再生を促すcardiotoxin,bupivacaineを併用して投与しても同様であった。筋注よりも皮下注の方が効果的との報告もあり、試みたが同様であった。2. IL-2,GM-CSF,CD80,CD86等をコードするプラスミドをアジュバントとして作製し、1.で用いたプラスミドワクチンと組み合わせて投与した。GM-CSF併用では既報の如く、脾腫が見られ、脾細胞数も増加しており、in vivoでGM-CSFの効果が観察された。C型肝炎ウイルス特異的な細胞障害性Tリンパ球の誘導は見られなかった。3.既に論文で報告された複数の方法でもC型肝炎ウイルス特異的細胞障害性Tリンパ球を誘導できないため、技術的問題なのかC型肝炎ウイルスコア蛋白の免疫原性の問題なのかを検討するためにB型肝炎ウイルス表面抗原をコードするプラスミドを用いて検討した。DNAワクチン単独の筋注のみでB型肝炎ウイルス特異的細胞障害性Tリンパ球を誘導することが可能であり、技術的な問題でなくC型肝炎ウイルスコア蛋白の免疫原性が低いと考えられた。最近、他の抗原においてもDNAワクチンの筋注だけでは誘導される免疫応答が弱いとする報告があり、今後、遺伝子銃を用いた方法などの検討が必要と思われる。
医薬資源の開発を目指した微生物代謝産物の研究

本総合研究は、新規な薬理活性物質の資源として確率が高く、且つ、利用上有利な微生物代謝産物を総合的・多面的に探索・研究するために組織され、本年度は以下の成果をあげた。岩崎は、微小管系に作用する微生物代謝産物についての研究を進め、ウスチロキシン類を発見した。フォモプシン、ドラスタチン10、ウスチロキシン類のチューブリンに対する作用を明らかにした。藤多は、木材不朽菌の生産するペプチド性抗生物質群TS-B類の合成法を確立し、それらおよび誘導体のイオンチャンネル形成機構を推定した。野副は、担子菌子実体の抽出エキスより得られた抗腫瘍活性、グルタミン酸アゴニスト・アンタゴニスト活性を示す化合物の研究を進めた。山崎は、モノアミン酸化酵素阻害活性物質を子のう菌より探索し、合計15種の新化合物を得て、構造解明、構造活性相関の検討を行った。佐藤は、天然エストロゲンおよび各種誘導体の構造と微小管への作用をChinese hamster V79細胞を用いて調べ、それらの細胞毒性および構造活性相関を明らかにした。田中は、神経突起伸長物質ラクタシスチンを発見し新規分化誘導物質であることを明らかにし、また、新規gp120-CD4結合阻害剤イソクロモフィロンI,II、およびWK-3419Bを発見した。中川は、微生物由来の新規生物活性物質を発見した。また、ラクタシスチンの生合成経路を明らかにした。中田は、抗真菌剤ペンタマイシンおよび抗ウイルス、抗腫瘍活性を持つマイカラミドAの合成を目指し、重要合成中間体の立体選択的合成を達成した。長尾は、免疫抑制活性物質ISP-I全合成における各フラグメントAC前駆体の合成、および、B/C間の連結を完了した。また、A/C間の連結に有用なα置換セリン誘導体の不斉合成法を詳細に検討した。本総合研究は、新規な薬理活性物質の資源として確率の高い微生物代謝物を総合的に多方面から探索・研究するために組織され、本年度は以下の研究成果をあげた。岩崎は真菌代謝物の中から、抗カビ活性を持つfusarielinの構造を明らかにし、その化学修飾を行った。また、強い微小管蛋白重合阻害活性を示すphomopsin Aの作用機構を詳細に解明した。藤多は木材腐朽菌が生産し肝ミトコンドリアに対し脱共役活性を持つペプチドであるtrichosporin B類の構造を明かとした。野副は採取した担子菌、子嚢菌抽出物の活性スクリ-ニングを行い、数種の細胞毒性物質を単離・精製した。山崎はMAO阻害活性を持つ化合物としたMP4aMP4dを単離・精製し、MP4a,4cに活性があることを明らかにした。佐藤はgulyseofluvinおよび誘導体の培養細胞微小菅に対する作用を、蛍光抗体法で明らかにした。田中はNGF作用物質の検索で放線菌よりマウス繊維芽細胞由来Neuro2A細胞の神経突起に伸長作用を示すlactacystinを見出した。中川はバクテリアによるポリケタイド生合成の特徴を明らかにする目的で、環境の異なる上壌および植物資料から約500種のバクテリアを分離した。大石・中田は真菌症に有効なpentamycinのポリエン部分の合成に成功した。長尾は免疫抑制物質ISP-1の構造を3つのフラグメントに分けて、夫々の構築に成功した。

本総合研究は、新規な薬理活性物質の資源として確立が高く、且つ、利用上有利な微生物代謝物を、総合的・多面的に探索・研究するために組織され、本年度は以下の成果をあげた岩崎は、イネ病病原菌Ustilaginoidea virensの感染により生じる稲こうじの水抽出物より微小管系作用物質ustiloxinを単離して構造決定し、チューブリンへの作用特性および各種癌細胞による細胞毒性を明らかにした。藤多は、木材不朽菌が生産し、肝ミトコンドリアに対して脱共役作用を示すペプチド性抗生物質TS-B-VIbの合成法を完成し、また、各アミノ酸残基を換えた化合物を合成した。野副は、採取した担子菌および子のう菌単の生産する水溶性成分について、抗腫瘍、抗リポキシゲナーゼ活性によりスクリーニングを行い、数種の活性物質を単離・精製した。山崎は、子のう菌Monascus ankaIFO30873より得たMAO阻害活性成分として単離したMP4a-d,MP5,6の構造を明らかにした。佐藤は、発癌作用の知られているジエチルスチルベストロールの、培養細胞微小革に対する作用を蛍光抗体法により明らかにした。田中は、放線菌OM6519株より、マウス繊維芽細胞由来のNeuro2A細胞の神経突起伸長作用を示すlactacystinを単離し構造決定した。中川は、環境の異なる土壌および植物から約500種の菌を分離して、抗菌物質を検索した。また、新規ポリケチドlactacystinの生合成研究を行った。大石・中田は、また、強い抗ウイルス活性を持つマイカラミドおよび関連類縁体の合成をほぼ完成させた。長尾は、冬虫夏草菌代謝の免疫抑制物質ISP-Iの、立体異性体を含む類似化合物の合成し、立体構造と活性の相関を解明する研究を行ってきた。本総合研究は、新規な薬理活性物質の資源として確率が高く、且つ、利用上有利な微生物代謝産物を総合的・多面的に探索・研究するために組織され、本年度は以下の成果をあげた。岩崎は、稲こうじの水抽出物より、先に単離したウスチロキシンAの類縁体を4種単離し、構造およびチューブリンに対する作用を明らかにした。藤多は、木材不朽菌の生産するペプチド性抗生物質TS-B-Vlaとその誘導体を合成し、それらの2次構造を明らかにした。それらの副腎髄質細胞からのカテコールアミン放出活性と構造特性の相関を調べた。野副は、担子菌抽出エキスより新規なドリマン型セスキテルペン2量体を、ニセクロハツより数種のルスフェリン誘導体を得て、それらの活性を検討した。山崎は、モノアミン酸化酵素阻害活性物質を子のう菌より探索し、Monascus anka,Talaromyces luteus,T.helicusから7種の新化合物を得て、構造解明、構造活性相関の検討を行った。佐藤は、天然エストロゲンestradiol-17βの各種誘導体の構造と微小管解重合活性との相関をChinese hamster V79細胞を用いて調べ、17位水酸基の存在が活性に重要であることを明らかにした。田中は、微生物由来のgp120-CD4結合阻害剤を探索し、リンパ球へのHIV感染阻害活性を持つ新規化合物イソクロモフィロンI,II、およびWK-3419Bを発見した。中川は、微生物由来の新規生物活性物質を2種発見した。また、神経突起伸長作用物質ラクタシスチンの生合成経路を明らかにした。中田は、抗ウイルス、抗腫瘍活性を持つマイカラミドAの合成で、右半部分の立体選択的合成を達成し形式的全合成を完成した。長尾は、ジエチルマロネートとバリンから誘導したビスラクチムエーテルエノレートへの各種親電子剤の反応によるα置換セリン誘導体の不斉合成を推進した。
多様な外部刺激に対する液晶ゲルの応答挙動の研究

液晶ゲルが電場に高速応答して複屈折変化とともにマクロ変形する(電気光学力学効果)ことを見いだし,液晶配向とひずみの関係を明らかにした.液晶ゲルを伸長すると,わずかな力で伸長方向に液晶が再配向することを示した.また,液晶再配向時に異方的な変形が起こることを見いだした.膜の表裏面間で液晶配向が90度回転した液晶ゲルを創製し,温度変化が誘起するらせん配向変化によってマクロ変形が生じることを発見した.液晶ゲルが電場に高速応答して複屈折変化とともにマクロ変形する(電気光学力学効果)ことを見いだし,液晶配向とひずみの関係を明らかにした.液晶ゲルを伸長すると,わずかな力で伸長方向に液晶が再配向することを示した.また,液晶再配向時に異方的な変形が起こることを見いだした.膜の表裏面間で液晶配向が90度回転した液晶ゲルを創製し,温度変化が誘起するらせん配向変化によってマクロ変形が生じることを発見した.誘電異方性が正の液晶ゲルを合成し,その電場応答挙動を調べた.電場によるダイレクターの回転角を赤外二色性測定によって調べた.赤外線に対して透明なCaF2ガラスにITOを蒸着したセルを作製し,液晶ゲルを封入した.ゲルが力学的な拘束をうけないように,セル厚をゲルの厚さよりも厚くし,ギャップはシリコーンオイルで埋めた.メソゲン基末端のシアノ基の赤外二色性を電場強度の関数として調べ,電場とともに電場に平行方向に回転していく挙動を明らかにした.また,同一試料を用いて電気光学効果および電場変形挙動を調べ,屈折率,ひずみ,ダイレクターの回転角の3つの物理量の相関関係を解明することに成功した.得られた結果をソフト弾性理論の予測と比較し,相違点について検討した.液晶ゲルは液晶エラストマーが液晶溶媒で膨潤したゲルであり,液晶とゲルのハイブリッド材料である.液晶の分子配向とゲルのマクロな形状が結合することにより,多様な刺激応答挙動が期待される.本年度は,伸張による液晶配向のスイッチング挙動および電場応答挙動のダイナミクスを実験的に調べた.垂直配向を有する液晶エラストマー薄膜を作製し,初期配向と垂直方向に伸張した.このときの応力,ポアソン比,赤外二色性をひずみの関数として調べた.ダイレクターの回転が起こるとき,応力はほぼ一定のままとなり回転軸方向のポアソン比はゼロに近くなった.ダイレクター回転が完了すると応力は再び増加し,ポアソン比も一般のエラストマーと同様の1/2になった.この挙動は伸張に対して可逆的であった.液晶ゲルの初期配向に垂直に電場を加え,屈折率変化とマクロひずみの応答時間を調べた.電場を印加した場合,電圧とともに両者の応答時間は減少したが,屈折率変化の方が形状変化よりも10倍程度早い応答を示した.加えた電場を除去した場合,初期状態を回復するのに要する時間は両者ともに電圧に依存しなかったが,屈折率変化の方が形状変化よりも10倍程度早い応答を示した.また,ゲルの架橋密度依存性についても調べ,電場応答のしきい値は架橋密度の増加とともに増加したが,応答速度への架橋密度の影響は小さかった.光学応答が力学応答よりも高速な理由についてはまだ不明であり今後の課題である。実験結果をもとに,液晶ゲルの電場応答を記述するモデルを構築中である。今年度は,1)液晶ゲルの電場応答挙動のダイナミクス,2)液晶ゲルの伸長による液晶再配向挙動,を調べた.1)に関しては,ひずみおよび複屈折変化の電場印加および電場除去時の応答時間を電圧の変数として調べた.電場印加時の光学応答時間は,電圧の2乗に逆比例して変化し,ミリ秒オーダーであった.一方,力学応答時間は,光学応答時間と同様の電圧依存性を示したが約10倍遅いことがわかった.また,電場除去時の両応答時間は電圧に依存しなかったが,電場印加時と同様に力学応答は光学応答よりも約10倍遅かった.これらの実験結果を説明するモデルを構築し,実験結果と良好な一致を得た.2)に関しては,架橋時の液晶相が異なるポリドメイン液晶エラストマー(PNE)を伸長した際に生じるポリドメインーモノドメイン(PM)転移挙動を調べた.等方相で架橋されたPNEは非常に低い一定の応力で転移が生じるのに対し,ネマチック相で架橋されたPNEは転移に要する力学的仕事が前者の10倍以上必要となり,転移は広い応力範囲に渡って徐々に進行した.ネマチック相での架橋は液晶の初期配向の記憶効果によって転移が阻害されることがわかった.一方,等方相で架橋すると,各液晶ドメインは協同的に非常に小さな力で再配向可能であることがわかった.
水痘帯状疱疹ウイルス新規遺伝子産物を標的とした潜伏感染機構の解明

水痘帯状疱疹ウイルス感染において、報告されていない新規遺伝子領域および遺伝子産物を同定した。この遺伝子産物は、水痘帯状疱疹ウイルス溶解感染において、前初期に発現する遺伝子産物の反対方向にコードされる遺伝子領域より発現し、溶解感染系においては感染後期での発現が認められた。本研究により同定された新規タンパクを発現できない組換え水痘帯状疱疹ウイルスは、その培養細胞での感染系において、わずかながら、しかしその野生型に比べて有為に細胞間伝播による感染拡大が減弱しており、この新規タンパクが、水痘帯状疱疹ウイルスの溶解感染において機能している事を見出したが、現在のところその意義は明らかではない。新規遺伝子領域のウイルスゲノムにおける位置あるいは、現在までに報告されている反対方向にコードされる遺伝子の機能より、この新規遺伝子産物がヘルペスウイルスに特徴的な潜伏感染において機能している事が推測されたため、水痘帯状疱疹ウイルス潜伏感染の標的細胞である、神経細胞における潜伏感染系の樹立を試みた。本研究においては、ヒトES細胞由来神経幹細胞より分化させた培養神経細胞において、野生型水痘帯状疱疹ウイルス感染により、ウイルスゲノムは細胞内に保持されるが、いかなる遺伝子発現も認められず、さらにある薬剤の添加によりウイルス溶解感染すなわち再活性化を誘導できる感染系を世界に先駆けて樹立した。今後、本実験系を用いて、新規遺伝子産物の潜伏感染における機能を明らかにしたい。
酸化ガリウムのトレンチ形状作製のための新製造プロセスの確立

2018年度は,Cl2およびBCl3ガスを用いてバイアス電力を変化させながらβ-Ga2O3のドライエッチングを行い,β-Ga2O3に及ぼすプラズマダメージの影響を明らかにした.エッチングガスの影響を効率良く調べるため,基板は研磨を行っていない多結晶基板を使用してエッチングを行った.その結果,Cl2およびBCl3のいずれのガスにおいても,β-Ga2O3のエッチングが可能であることがわかった.また,いずれのエッチングガスにおいても,結晶粒界に沿ってエッチングガスが入り込み,サイドエッチングが進行するような現象は見られなかった.同じGa系半導体材料であるGaNは,Cl2ガスでドライエッチングを行った際に異方性が出現することが確認されていたが,β-Ga2O3ではそのような現象は一切見られなかった.加えて,GaNではエッチングダメージを受けやすく,低バイアス電力でのエッチングが必須とされているが,β-Ga2O3においては,バイアス電力に変化に伴う表面形状の変化は確認されず,バイアス電力による影響はほとんどないことがわかった.したがって,β-Ga2O3のデバイス作製の際においては,極端にバイアス電力を低減させるような配慮は必要無いことが明らかとなった.また,GaNはBCl3でエッチングを行うとデポ膜とみられる層が生成したが,β-Ga2O3においてはBCl3ガスでエッチングを行ってもデポ膜の生成は確認できず,正常にエッチングが進行した.得られた結果は,β-Ga2O3のエッチングプロセスの指針となるだけでなく,GaNのエッチングについても大きな指針となる結果を得ることに成功した.Cl2およびBCl3ガスを用いて,多結晶β-Ga2O3のエッチング特性を明らかにすることができた.本件については,2018年度応用物理学会(九州支部会,全国)にて発表を行った.今後は単結晶基板を用いて研究を継続し,国際学会への投稿も予定している.単結晶基板を用いて,同様にエッチング特性を明らかにする.また,実際の素子作製の指針となるよう,次年度以降はパターニングを行った試料を用いてエッチングを行い,エッチング側面の観察も行う予定である.2018年度は,Cl2およびBCl3ガスを用いてバイアス電力を変化させながらβ-Ga2O3のドライエッチングを行い,β-Ga2O3に及ぼすプラズマダメージの影響を明らかにした.エッチングガスの影響を効率良く調べるため,基板は研磨を行っていない多結晶基板を使用してエッチングを行った.その結果,Cl2およびBCl3のいずれのガスにおいても,β-Ga2O3のエッチングが可能であることがわかった.また,いずれのエッチングガスにおいても,結晶粒界に沿ってエッチングガスが入り込み,サイドエッチングが進行するような現象は見られなかった.同じGa系半導体材料であるGaNは,Cl2ガスでドライエッチングを行った際に異方性が出現することが確認されていたが,β-Ga2O3ではそのような現象は一切見られなかった.加えて,GaNではエッチングダメージを受けやすく,低バイアス電力でのエッチングが必須とされているが,β-Ga2O3においては,バイアス電力に変化に伴う表面形状の変化は確認されず,バイアス電力による影響はほとんどないことがわかった.したがって,β-Ga2O3のデバイス作製の際においては,極端にバイアス電力を低減させるような配慮は必要無いことが明らかとなった.また,GaNはBCl3でエッチングを行うとデポ膜とみられる層が生成したが,β-Ga2O3においてはBCl3ガスでエッチングを行ってもデポ膜の生成は確認できず,正常にエッチングが進行した.得られた結果は,β-Ga2O3のエッチングプロセスの指針となるだけでなく,GaNのエッチングについても大きな指針となる結果を得ることに成功した.Cl2およびBCl3ガスを用いて,多結晶β-Ga2O3のエッチング特性を明らかにすることができた.本件については,2018年度応用物理学会(九州支部会,全国)にて発表を行った.今後は単結晶基板を用いて研究を継続し,国際学会への投稿も予定している.単結晶基板を用いて,同様にエッチング特性を明らかにする.また,実際の素子作製の指針となるよう,次年度以降はパターニングを行った試料を用いてエッチングを行い,エッチング側面の観察も行う予定である.当該年度は予定していた機器利用費が低額で収まった.次年度にその機器利用費代を繰り越し実験を進める予定である.
教師である父や配偶個体を前にした小鳥の歌学習行動の変容と脳内ドーパミン濃度の変化

群れの中で、いつも盛んな音声コミュニケーションを行うジュウシマツという小鳥の脳が、どのように状況依存的なコミュニケーションの変容を実現しているか?また同種においては、雌雄間の音声コミュニケーションに重要な役割を果たしている囀りに文法構造が認められるが、その歌行動を雛が親鳥から学習する際の意欲や学習能率の変容に、脳内のどのようなメカニズムが働いているのかを検討するのが、本研究の目的であった。そのためわれわれは、新たに動物の個体間のコミュニケーション行動を客観的に記録するシステムを構築すると共に、脳内ドーパミン作動系の神経解剖を明らかにし、さらにそのダイナミクスを薬理学的に明らかにする実験を試みた。具体的には、再現が可能な行動実験として、他個体のビデオ映像の提示とそれに応答する個体の音声行動の記録システムを構築するとともに、小鳥において、自由行動下での脳内歌神経核からのドーパミンレベルの連続測定を可能にするマイクロダイアリシスによる測定システムを開発した。その結果、音響学的特徴からオスのコールは複数の種類に分けられることを確認するとともに、ジュウシマツは、相手個体の種類や相手個体の音声行動の有無によって、それらのコールや歌の生成頻度を変えていることを明らかにした。またわれわれは、脳内ドーパミン作動性ニューロンの分布様式についても、チロシン水酸化酵素に対する免疫組織化学法によって検討したが、これらの軸索はAFPと呼ばれる歌学習や行動文脈の切りかえに関わる脳部位に、広汎かつ稠密に投射していることを確認した。今後は、これまでに確立した実験系を用いることで、本研究によって安定的に記録することが可能になった小鳥の音声行動の変容を、脳内ドーパミンなどのダイナミクスとの関連のなかで、さらに詳しく確認するとともに、このようなダイナミクスを可能にする神経メカニズムについても考察を行っていきたい。群れの中で、常に盛んな音声コミュニケーションを行っているジュウシマツという小鳥の脳が、どのように状況依存的なコミュニケーションを変容させているのか?また、この種においては、特に雌雄間の音声コミュニケーションにおいて、重要な役割を果たしている囀りに文法構造が認められているが、その歌行動を雛が親鳥から学習する際の、意欲や学習能率の変容に、脳内のどのようなプロセスが関与しているのかを理解するのが、本研究の目的である。そのために、当該年度は、動物の個体間のコミュニケーションを客観的に記録するシステムを構築すると共に、脳内ドーパミン作動系のダイナミクスを解剖学的にも薬理学的にも明らかにしうる実験系を構築した。具体的には、他個体のビデオ映像の提示とそれに応答する個体の音声行動変容の記録システムを稼働させるとともに、小鳥において、自由行動下での脳内歌神経核からのドーパミンレベルの連続測定を可能にするマイクロダイアリシスのシステムを開発した。また、歌神経核同士の接続関係を理解するための組織学的検索に着手した。その結果、音響的特徴から、オスのコールは複数の種類に分けられることを確認するとともに、ジュウシマツは、相手個体の種類や相手個体の音声行動の有無によって、それらのコールや歌の生成頻度を変えていることを明らかにした。この結果については、既に査読をもつ国際会議で発表することが認められている。今後は、これまでに確立した実験系を用いることで、安定に記録することが可能になった小鳥の音声行動の変容の際に、実際の脳内伝達物質、特にモノアミンのダイナミクスがどのようになっているのかを確認するとともに、このようなダイナミクスを可能にする神経回路の詳細について記載していきたい。
テラヘルツ波メタマテリアルにおける表面波の特異な分散特性と機能

本研究はメタマテリアルによって構成される左手系媒質(Left-Handed Material: LHM)と様々な光学媒質との界面に存在する表面波の特性を理論的に解析し、それをもとに新しい原理のテラヘルツデバイスを提案することを目的とする。本研究では、異方性負誘電率および異方性負透磁率をもつような一般的なLHMと誘電体との界面における表面波について、TM(Transverse Magneticfield)波またはTE(Transverse Electricfield)波に対する分散関係式を導出し、その解析解を求め、それぞれ表面波が存在するための条件式を解析的に導出した。これは場の縦成分に対しても、誘電率や透磁率が負の値をとる点が、従来のTEM波に対するLHMの研究とは本質的に異なる。その結果、条件式は2つあることがわかり、具体的なメタ原子の構造を決める場合の設計指針を得ることができた。この条件から誘電率や透磁率の負の絶対値を大きくしなくても存在条件を満たせることがわかったので、実験を行うことが容易になる。次に、典型的なメタ原子として良く知られる分割リング共振器と細線を用いた具体的なメタ表面を提案した。TM波またはTE波のどちらか一方の表面波が伝搬し得るメタ表面の構造は自明であるが、この自明なメタ表面を積層して方形メタマテリアル導波路とする構造を提案した。この方形導波路では、TM・TE波が導波路の各面を交互に伝搬できる。このようなメタマテリアルを実際に3次元で作製するのは非常に難しいので、これを平面プロセスの積層で実現するための構造を提案した。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究はメタマテリアルによって構成される左手系媒質(Left-Handed Material: LHM)と様々な光学媒質との界面に存在する表面波の分散特性を理論的に解析し、それをもとに新しい原理のテラヘルツデバイスを提案することを目的とする。LHMと誘電体との界面に存在する表面波の分散特性の解明のためには、はじめにメタマテリアルを構成する共振器の具体的な構造を決める必要がある。このとき、通常研究されているようなTEM波に対するLHMではなく、表面波のモードであるTM波またはTE波に対するLHMを構成しなければならない。さらに、従来、メタマテリアルの表面波は等方的LHMを仮定して議論されてきたが、テラヘルツ帯において実際に実験を行う場合は異方性LHMを取り扱うことが求められる。そこで、初年度はLHMの代表的な構成要素である分割リング共振器(Split Ring Resonator: SRR)と細線(Thin Wire: TW)をどのように配置すれば、TM波とTE波の二つの表面波を伝搬させ得る異方性LHMとしての「メタ表面」を構成できるか理論的に検討を行い、具体的な配置を見出した。さらに、テラヘルツデバイスへの応用を視野に入れて、このメタ表面の誘電率と透磁率の周波数特性を求め、テラヘルツ帯でLHMとして動作できる帯域と構造パラメーターを決定することによって、メタ表面の分散特性を求めた。メタ表面の構造パラメーターと分散特性が決定できたことで、今後の計算の基盤を固めることができた。今後は、昨年度の成果に基づきメタ表面の分散関係の詳細な理論的解明を行い、スローライトなどを応用したテラヘルツデバイスの提案を目指す。1)メタ表面の分散関係昨年度の成果に基づきSRRとTWから構成された一軸性および二軸性LHMにおいて、周波数特性を取り入れた表面波の分散関係を求め、群速度や群速度分散を調べることにより、テラヘルツ波におけるスローライトやストッピングライト(停止)が実現できるかどうか調べる。2)メタ表面のテラヘルツデバイスへ応用1)の成果をもとにして、アクティブなテラヘルツデバイスへの応用を検討する。
姿勢計測に基づく人差し指リンク機構の解析

本研究の目的は、人の親指と人差し指によるつまみ姿勢において、人差し指の運動学のパラメータ[リンク長比、およびDIP(Distal Interphalangeal)関節角度とPIP(Proximal Interphalangeal)関節角度間の協調関係]が人差し指の指先操作性にどのように影響しているのかを調べることである。20人の被験者(2225才の健常な男性)の人差し指の屈曲・伸展運動の計測を、3次元運動計測法を用いて行った(平成15年度)。この計測データを基に,人の親指と人差し指によるつまみ姿勢における人差し指リンク機構の運動学モデルを作成した(平成15年度)。1.平成15年度に構築した運動学モデルに対して,運動学解析のための既存の評価指標(可操作度)の値を求める計算機シミュレーションプログラムを構築した。2.1.において構築したシミュレーションプログラムを用いて,いくつかのつまみ姿勢における人差し指のリンク機構のもつ評価指標の値と,指リンク機構のもつ各パラメータ(DIP関節角度とPIP関節角度間の協調関係および各リンク長)との関係を調べた。3.2.の結果に基づいて,指リンク機構のもつ各パラメータ(DIP関節角度とPIP関節角度間の協調関係および各リンク長)のもつ運動学的な意味を考察した。4.結論として、次のことがえられた。[1]人差し指の屈曲・伸展運動中のDIP関節とPIP関節の協調関係は、S字曲線で表すことができた。[2]人差し指のPIP関節とDIP関節の協調関係とリンク長比は、伸展姿勢において、大きさが最も小さくなるような関節微小変位(関節角速度)によって、指先の微小変位(指先速度)の制御を実現していることがわかった。1.研究代表者が開発した運動計測法を基に,2台の3次元運動計測装置(Optotrak3020 Northern Digital Inc.,CANADA)を用いて,20人の被験者の親指と人差し指のつまみ運動の計測を行った.2.計測データから,各リンクの姿勢,指リンク機構の各パラメータ(各リンク長比,および関節角度)の値を求めた.3.求めたパラメータの値より屈曲/伸展運動における人差し指のリンク機構の運動学モデルを構築する.4.つまみ姿勢における人差し指リンクモデルの指先の操作性を、可操作性楕円の形状より評価した.5.つまみ姿勢において、人差し指と親指の先端の協調動作における可操作性は人差し指の姿勢に依存することが示された。本研究の目的は、人の親指と人差し指によるつまみ姿勢において、人差し指の運動学のパラメータ[リンク長比、およびDIP (Distal Interphalangeal)関節角度とPIP (Proximal Interphalangeal)関節角度間の協調関係]が人差し指の指先操作性にどのように影響しているのかを調べることである。20人の被験者(2225才の健常な男性)の人差し指の屈曲・伸展運動の計測を、3次元運動計測法を用いて行った。この計測データを基に,人の親指と人差し指によるつまみ姿勢における人差し指リンク機構の運動学モデルを作成した。さらに、人差し指の屈曲・伸展運動中のDIP関節角度とPIP関節角度間の協調関係を求めた。作成した人差し指の運動学モデルとDIP関節角度とPIP関節角度間の協調関係を用いて、人の親指と人差し指によるつまみ姿勢における人差し指の指先の指先速度から関節角速度への関係を求めた。DIP関節角度とPIP関節角度間の協調関係の代わりに、Moore Penroseの逆行列を用いて、指先速度から関節角速度への関係を求めた。

親指と人差し指による3つのつまみ姿勢において、DIP関節角度とPIP関節角度間の協調関係を用いて得られた指先速度から関節角速度への関係とMoore Penroseの逆行列を用いたものとを比較した。本研究で得られた被験者20人の平均の各リンク長比は,(指先とDIP関節間距離):(DIP関節とPIP関節間距離):(PIP関節とMP関節間距離)=2.7:2.5:4.8であった。DIP関節角度とPIP関節角度間の協調関係は、緩やかなS字カーブを描く曲線で表された。DIP関節角度とPIP関節角度間の協調関係を用いて得られた指先速度から関節角速度への関係とMoore Penroseの逆行列を用いたものとは、高い類似性を持っていた。以上のことから、人差し指の運動学のパラメータでは、各関節角の角速度の大きさが最小になる角速度入力により人差し指の指先が制御されていることが判った。
PACAPを介した精子-卵丘細胞の相互作用と受精における役割

哺乳類の卵を取り囲む卵丘細胞には受精を促進する役割もあることが示唆されているが,そのメカニズムは解明されていない。本研究は,精子先体にはPACAPが含まれていること,PACAPを卵丘細胞に作用させると受精を促進する因子が分泌されることを示した。この因子は精子の透明帯貫通に必要な鞭毛運動と先体反応率を上昇させ,結果として体外受精率を促進した。PACAPに応答して卵丘細胞が分泌する受精促進因子としてニューロキニンAを同定した。PACAPはセクレチン/グルカゴン/VIPファミリーに属する神経ペプチドで,様々な細胞に作用して細胞の増殖,分化,分泌に影響する。これまでにマウス精子細胞の先体にはPACAPが存在することが報告されているが,成熟した精子細胞あるいは精巣上体精子ではその存在が確認されていない。そのために先体内に存在するPACAPの役割は未解明であった。本研究では,精子先体にPACAPが存在すること,また卵周囲を取り巻く卵丘細胞にはPACAP特異的受容体PAC1が発現していることを示した。そこでPACAPの受精における役割について調べ,以下の結果を得た。マウス体外受精実験系にPACAPを添加すると,受精率がPACAP濃度依存的に上昇した。卵丘細胞をPACAP処理して得た培地は,精子頭部の振幅を大きくする,いわゆるハイパーアクチベーション様の運動を活発化した。また,この培地で精子を処理すると透明帯によって引き起こされる先体反応率が上昇した。これらの結果から,精子先体のPACAPは卵丘細胞通過中に先体から漏れ出し,卵丘細胞に作用して,卵丘細胞はこれに応答して,精子の運動能と先体反応率を上昇させる作用を持つ因子を放出すると考えられた。これまで受精において卵丘細胞は精子通過のバリアとして機能が重視されてきたが,本研究は卵丘細胞が受精の促進に働いていることを示し,そのメカニズムには,PACAPを介した精子-卵丘細胞相互作用が関与していることを明らかにした。真獣類においては排卵された卵周囲には透明帯と放線冠卵丘細胞層の2つのバリアが存在する。透明帯については精子先体反応の誘導や多精拒否のバリアとなることが知られている。しかし卵丘細胞の役割については十分には解明されていない。私たちは,マウス精子先体に下垂体アデニル酸シクラーゼ活性化ペプチド(PACAP)が存在すること,卵丘細胞にはPACAP特異的受容体PAC1-Rが発現していることを発見し,PACAPを介する精子-卵丘細胞相互作用が受精に果たす役割について調べてきた。体外受精実験系にPACAPを添加すると受精が促進された。卵一卵丘細胞複合体をPACAP存在下で培養した培地(PACAP添加培地)を精子懸濁液に添加すると,精子はハイパーアクチベーション様の運動を示すようになった。PACAP添加培地は透明帯誘導性の先体反応率を有意に上昇させた。これらの結果は,PACAPは卵丘細胞に作用して,ある種の因子の分泌を促進し,これが精子に作用して受精を促進することを示している。そこで,、PACAPの作用により卵丘細胞から分泌される因子を同定するために,PACAPによる卵丘細胞の遺伝子発現変動をDNAマイクロアレイで網羅的に検索した。その結果,3倍以上の発現上昇を示す40の遺伝子がリストアップされ,その中で6倍以上の発現上昇を示したTAC1遺伝子がコードするサブスタンスPとニューロキニンAに着目した。体外受精培地にこれちの神経ペプチド受容体(NK-1R,NK-2R)のアンタゴニストを添加すると,とりわけニューロキニンAと優先的に結合するNK・2Rアンタゴニストが強い受精抑制作用を示した。マウス精子先体にはPACAPが含まれ,その特異的受容体PAC1Rは卵丘細胞上に存在している。本研究では,PACAPを引き金として誘起される精子と卵丘細胞のクロストークについて解析した。マウス卵ー卵丘細胞複合体をPACAP添加培地でインキュベートすると,受精率はPACAP濃度依存的に有意に上昇し,精子の透明帯通過率は1.9倍上昇した。卵ー卵丘細胞複合体のPACAP処理液を精子懸濁液に添加すると,精子頭部振幅および透明帯誘導性の先体反応率が有意に増加した。卵丘細胞においてPACAPに誘導されて起こる遺伝子発現変動をDNAマイクロアレイで調べたところ,3倍以上の発現上昇をする40の遺伝子がリストアップされた。その中で6倍以上の発現上昇を認めたTAC1に着目した。TAC1はサブスタンスP,ニューロキニンAなどのタキキニン系神経ペプチドをコードしている。マウスでは,タキキニン受容体の中でニューロキニンAと高い親和性をもつNK-2Rのみが発現し,NK-2Rは精子前先体および鞭毛中間部に局在していた。NK-2Rに対するアンタゴニストは,受精率,精子の透明帯通過率,精子運動能,先体反応率を有意に低下させた。以上の結果から,(1)PACAPは精子先体から放出されて卵丘細胞に作用して細胞応答を引き起こす。

(2)その結果,卵丘細胞内で遺伝子発現変動が起こり,ニューロキニンAなどの因子を分泌する。(3)ニューロキニンAは精子にハイパーアクチベーション様の運動能変化を起こすとともに,透明帯誘導性先体反応率を高め,精子のバリア突破能力を高める,と結論された。本年度実施計画の(2)PACAPによる卵丘細胞の遺伝子発現変化の網羅的解析については,DNAマイクロアレイにより40の遺伝子がリストアップされた。実施計画(1)PACAPの作用で卵丘細胞から放出される因子の同定に関しては,(2)で見つかった因子のなから神経ペプチドに絞り込んだ解析を行った。サブスタンスPおよびニューロキニンAが最有力候補として見なされた。さらに,実施計画(3)卵丘細胞が分泌するペプチドの精子機能および受精に対する影響の評価については,サブスタンスPおよびニューロキニンAの受容体に対するアンタゴニストを用いた解析を行った。以上より,当初の予定はすべて順調に進展していると考えている。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後,ニューロキニンA,サブスタンスPについて,その受精への影響をさらに詳細に調べ,論文としてまとめる。また,DNAマイクロアレイでリストアップされた他の遺伝子産物についても,受精への関与,役割の解析を進める。
アメリカの社会科における日系人学習の研究-多文化教育の視点から-

本研究は、アメリカの初等・中等学校の社会科を中心に構想・実践されている「日系人学習」(Japanese American Studies)の検討を通して、多文化教育の意義や可能性を考察することを目的として行われた。具体的には、アメリカの社会科、特に歴史学習の中での中で、「日系アメリカ人」という一エスニック集団の歴史的・社会的経験がいかに教えられているか、州の社会科フレームワーク、様々な個人や団体によって作成された授業案、教科書や児童図書といった教材の分析を通して明らかにした。まず、研究の初(平成7)年度においては、この分野が日本においてほとんど研究が蓄積されていないことに鑑み、アメリカ西海岸3州とハワイ州を中心に、集中的な資料調査を行った。そして、今後の研究に資するために、これら収集した資料の内、重要なもの(教科書の記述、授業案など)を訳出を行った。(報告書に〈資料篇〉として所収)次(平成8)年度においては、これら収集した資料の分析・検討を行い、それらの学習内容の中にいかに多文化的視点が反映されているか、そのためにどのような学習方法がとられているか、その意義を明らかにした。そして、これらの考察を通して、アメリカにおける日系人学習の実践構想が、これからの多文化共生時代の日本の社会科、特に歴史教育のあり方を考える上で、思考モデルとして有効であることを指摘した。本研究は、アメリカ合衆国において研究・実践が進められている「多文化/多民族教育」を思考モデルとして、これからの多民族共生時代の本の社会科教育のあり方を考える視点を提出することを目的としている。特に、本研究では、その事例としてアメリカの初等・中等学校の社会科における「日系アメリカ人学習」を取り上げ、多文化教育の意義や可能性をカリキュラム、教材(教科書、児童図書を含む)といった具体的なレベルで分析、検討することを目的としている。本年度は、二カ年の研究計画の初年度にあたり、関係資料の収集とデータベース化を集中的に行った。具体的には、次の三点について作業を行った。(1)多文化教育・日系人学習に関する基本文献の収集(2)アメリカの州社会科フレームワーク、教科書、児童図書、学習指導案の収集(3)ERICデータの調査・分析特に、(1)(2)については、調節アメリカに赴き、相当数の資料収集を行った。現在、購入を認められたパソコンを利用して、収集した資料のデータベース化を行っている。またその際、次年度の研究の基礎資料にするために、入手した教科書、指導案の一部関係個所については翻訳の形でデータの蓄積を行っている。さらに、この分野の専門研究者の意見を聞くために定期的に研究会を組織し、これまでの研究状況や今後の研究の方向性について意見交換を行っている。今年度は、研究の初年度であることもあって、資料の収集、データ・ベース化を中心に研究を進めた。収集した資料の詳細な分析・検討は次年度の課題であるが、資料収集の過程における派生的成果を裏面の「研究発表」欄に記載した論文において発表した。本研究は、アメリカ合衆国において研究・実践が進められている「多文化/多民族教育」を思考モデルとして、これからの多文化共生時代の日本の社会科教育のあり方を考える視点を提出することを目的としている。特に、本研究では、その事例としてアメリカの初等・中等学校の社会科における「日系アメリカ人学習」を取り上げ、多文化教育の意義や可能性をカリキュラム、教材(教科書、児童生徒書を含む)といった具体的なレベルで分析、検討することを目的としておこなわれた。研究の最終年度である本年度は、前年度にアメリカ合衆国において収集した社会科フレームワーク、教科書、児童図書、学習指導案の分析、検討をおこない、研究成果報告書にまとめた。その際、この分野が日本においてほとんど研究成果が蓄積されていないことに鑑み、今後の研究の基礎資料として役立つことを目的として収集した教科書、学習指導案の関係個所の翻訳を資料として報告書に掲載した。尚、本研究の成果の一部を裏面の「研究発表」欄に記載した著書、論文において発表した。
東南アジアの都市外縁における農地利用秩序形成に関する比較研究

国家の繁栄は都市の発展に牽引されることが多い。都市への人口集積・産業集積・知的集積が高度経済成長を起こし、それが地方に波及してゆく。都市内および都市外縁において農地は常に開発のターゲットであり、都市計画法・農振法によるゾーニング制度にもかかわらず、無秩序に転用されることが多かった。その結果、農地としても住宅地としても不適切な配置状態となった。これは各国に共通する課題であるが、とくに拡大を続けている開発途上国の都市外縁部において顕著である。この現象および対策はわが国が既に経験してきたことであり、その経験をもとに、各国での土地利用の実態および関連する法制度の調査・研究を行い、分析・提言を加える。