hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
外国語環境下の中国語学習者に見られる語用論的転移研究―応答表現を中心に―

本研究では主に,非中国語(母語)環境下で中国語を学習する日本語母語話者と英語母語話者を対象に,感謝・わび(謝罪)・ほめ・依頼などに対してどのように応答するかを中国語母語話者の言語行動と比較した.さらに,日本語母語話者の日本語によるそれぞれの応答のしかた,英語母語話者の英語による応答のしかたを調査し,中国学習者(日本語母語話者,英語母語話者)の中国語による言語行動に母語の語用論的転移が見られるかについて調査,分析を行った.結果,多くの場面において,母語の転移が見られた.本研究は、学習者の真の意味での中国語コミュニケーション能力の育成を最終的な目標としており、中国語母語話者、英語母語話者および日本語母語話者の各場面における応答表現を明らかにした上で、中国語学習者の応答ストラテジーを観察し、主として中間言語語用論の角度から、学習者が中国語を運用する際に、語用論的な負の転移を可能なかぎり減らすための提案を目的としている。平成24年度は主に、平成23年度に実施した、中国、日本、アメリカの各大学生を対象に、中国語(中国語母語話者、中国語学習者)・日本語・英語における「感謝」と「わび」に対する応答ストラテジーの調査を中心に分析を行い、結果を発表することに重点を置いた。「感謝に対する応答」については、主に日本語を母語とする中国語学習者の日本語、中国語の結果について、口頭発表を1回行った。英語を母語とする中国語学習者の結果については、中国語、英語の結果について口頭発表を1回行い、学術論文として発表した。「わびに対する応答」については、中国語、日本語、英語の結果について口頭発表を1回行い、学術論文として発表した。その他、応答表現に関連して、日中の大学生の「ほめに対する応答」について比較対照した結果を学術論文として発表した。今年度予定していた新しい調査は、中国との国際関係の問題やアメリカなどにおいて協力の得られる教育機関が見つからなかったことから難航し、断念せざるを得なかった。平成25年度は三年間にわたる本研究の最終年度にあたり,総括的な研究発表を行った。平成23年度より行ってきた研究の中で,特に「わびに対する応答」について更なる分析を行い、昨年度の不足部分を補って国際学会において2回、口頭発表した。「依頼に対する応答」については、今年度、日本語を母語とする中国語学習者の中国語(および日本語母語話者の日本語)、(アメリカ)英語を母語とする中国語学習者の中国語(および英語母語話者の英語)、そして中国語母語話者の調査を行う予定であったが、時間等の制限により、英語母語話者に対する調査を実施することができず、中国語母語話者と日本語母語話者の語用論的対照研究を行い、国際学会において口頭発表を1回行うにとどまった。研究期間内には終えられなかったが、引き続き、英語母語話者の「依頼に対する応答」について調査を行い、中間言語語用論的観点からの考察を加え、論文として発表するつもりである。三年間の研究期間を通じて、「感謝に対する応答」・「わび(謝罪)に対する応答」・「ほめに対する応答」、「(特に不本意な)依頼に対する応答」について、中国語母語話者の言語行動との比較を通して、日本語を母語とする中国語学習者と英語を母語とする中国語学習者に母語の語用論的転移が見られるかどうかを探る研究を行ったが、いずれの調査においても母語の転移は比較的明確に見られた。これらの結果は今後の中国語教育の発展に資するものと期待する。本研究では主に,非中国語(母語)環境下で中国語を学習する日本語母語話者と英語母語話者を対象に,感謝・わび(謝罪)・ほめ・依頼などに対してどのように応答するかを中国語母語話者の言語行動と比較した.さらに,日本語母語話者の日本語によるそれぞれの応答のしかた,英語母語話者の英語による応答のしかたを調査し,中国学習者(日本語母語話者,英語母語話者)の中国語による言語行動に母語の語用論的転移が見られるかについて調査,分析を行った.結果,多くの場面において,母語の転移が見られた.本研究は、学習者の真の意味での中国語コミュニケーション能力の育成を最終的な目標としており、中国語母語話者及び英語母語話者、日本語母語話者の各場面における応答表現を明らかにした上で、中国語学習者の応答ストラテジーを観察し、主として中間言語語用論の角度から、学習者が中国語を運用する際に、語用論的な負の転移を可能なかぎり減らすための提案を目的としている。平成23年度は主に中国、日本、アメリカの各大学において、中国語・日本語・英語における「感謝」と「わび」に対する応答ストラテジーの調査を中心に行った。1、先行文献の調査と整理特に中国語について、「感謝」や「わび」に対してどのような応答ストラテジーを取るかについて、先行文献の調査を行い、整理した。2、中国語における応答ストラテジーの調査、分析中国の大学において、中国語を母語とする大学生(大学院生を含む)を対象に、さまざまな場面を設定し、中国語では「感謝」や「わび」に対して実際にどのような応答ストラテジーが用いられているかを調査し、結果を分析した。3、日本語及び英語における応答ストラテジーの調査、分析日本及びアメリカの大学において、それぞれ、日本語を母語とする大学生と英語を母語とする大学生を対象に、さまざまな場面を設定し、「感謝」や「わび」に対して日本語と英語ではどのような応答ストラテジーが用いられているかを調査した。4、中国語学習者の応答ストラテジーの調査、分析(語用論的転移の有無)

主に日本及びアメリカの大学で中国語を学習している者が中国語を運用する際に、「感謝」や「わび」に対して各場面でどのような応答ストラテジーを用いるかについて調査した。結果の出た部分については複数の学会で成果を報告している。近年、日本と中国との関係が悪化していることや、大気汚染などの問題があり、中国に出向いての調査が行いにくい状況となっている。また、アメリカなど英語圏において、30名ほどの同レベル、同学習歴の中国語学習者を見つけることが難しく、協力の得られる教育機関がなかなか見つからなかったことから研究が遅れ気味である。平成23年度はアメリカと中国の大学において言語調査を行う計画を立てていたが、助成金の実質的な交付が遅れたことと関連して、調査を予定する時期に渡航できるか不明確であったこと、海外の大学の開講時期が違ったり、大学のシステムが日本と異なっているなどして、言語調査の実施が遅れ、スムーズに進まなかった部分があった。平成23年度中に予定した言語調査自体はおおむね終了しているものの、一部、分析ができていない箇所が残った。平成25年度は平成24年度に行う予定であったテーマに取り組むため(依頼に対する応答:承諾・拒否)、国際関係などに影響されないような各国研究者(協力者)との緊密な連携が必要となる。早い時期に打診などを行い、調査が円滑に進められるよう準備を行う。特に平成25年度は本研究の最終年度であるため、夏までに調査が行えるようにし、分析を経て、後の半年で結果の発表ができるようにしたい。平成23年度に行った「感謝」「わび」に対する応答表現の調査の分析が終わっていない部分もあるので、まずは全ての分析を終え、成果を発表する。その後、平成23年度で行った調査手順をもとに、平成24年度は「依頼」の場面における応答ストラテジーに重点を置き研究を進める。他人からの「依頼」に対して承諾の気持ちを表す場合のストラテジーについての言語調査と「依頼」に対して断りの気持ちを示す場合のストラテジーについての言語調査を中国、日本、アメリカ(または他の英語圏)の大学等で行う予定である。平成25年度も同様に「ほめ」に対する応答ストラテジーの調査を行う予定であるが、これについては既に研究の基礎があるため、現在の研究の遅れは平成25年度に調整可能と考えている。調査のための海外への渡航費(中国、アメリカまたはオーストラリア)に研究費の50%を使用し、結果の発表のための学会参加費及び旅費に30%、調査協力者やデータ入力者への謝金、その他に20%を使用する予定である。研究・分析の結果はすぐに国内外の学会等で発表し、フィードバックを得た上で修正を加えていきたいと考えているのと、アメリカ、中国等での言語調査を予定しているため、旅費が研究費の約7割を占める予定である。その他は、データの入力や現地(アメリカや中国)の大学での調査協力者に対する謝金及び研究に必要な物品の購入に充てることを予定している。
ダイヤモンド量子制御による高感度核磁気共鳴イメージング

微細加工テンプレート基板と窒素ドープ同位体制御化学気相成長を組み合わせるNVペア生成技術を開発し、NVペアの配向・位置を同時に制御することに成功した。広視野光検出磁気共鳴顕微鏡を開発し、生成した高配向率NVペア集合体を用いて、微小な交流磁場(窒素核スピン由来のものを含む)のセンシングに成功した。多周波数マイクロ波を用いた新規量子プロトコルを開発し、交流磁場感度を向上させることに成功した。集束イオンビーム装置および反応性イオンエッチングを用いてダイヤモンドの微細加工を行なうプロセスを確立し、umオーダーの溝構造を施した高純度ダイヤモンド(001)基板を作製した。その基板上に窒素ドープ化学気相成長法によってダイヤモンド薄膜を成長し、NVペアを生成した。自作の共焦点レーザー顕微鏡および光検出磁気共鳴(ODMR)装置を用いて、生成したNVペア集合体の光学・スピン特性を評価し、溝構造内部に選択的にNVペアを生成できること、NVペアの配向方向を揃えられること、溝構造の方向によってNVペア配向方向を制御できることを見出した。我々の開発したNVペア生成法を用いることで、位置や配向が制御されたNVペア集合体を生成でき、磁場センシングに適したNVペアを生成できることが分かった。またNVペアの密度やコヒーレンス特性が溝の幅や深さに依存することや、溝内部に自然形成される結晶面方位がNVペア密度や配向を決定する上で重要な役割を果たしていることがわかった。これらの知見は、NVペアの特性をより高度に制御する上で重要なものである。さらにNVペア電子スピンのコヒーレンス測定を行ない、比較的長寿命のコヒーレンス時間を有すること、ダイナミカルデカップリング法を用いることで1 msまでコヒーレンス時間を延伸できることを見出した。また生成したNVペア電子スピンを用いて、スピンエコー法およびCPMG法による交流磁場センシングのデモンストレーションを行なうことに成功した。現在のところ最小検出可能磁場は10 nT/Hz-1/2程度であり、比較的良い値を得た。また、広視野を観測可能なODMRイメージング装置を新たに設計、構築した。空間均一性の良い広帯域マイクロ波アンテナを新たに設計し、ODMRイメージング装置に組み込むことで、80×80 um四方のODMRイメージングを取得することに成功した。サンプル作製、装置構築ともに、当初の計画通り順調に進んでいる。サンプル作製に関しては、NIMSのナノテクプラットフォームおよびNICTフォトニックデバイスラボの協力の下、ダイヤモンドプロセスを確立し、サンプル作製をルーティン的に行なう環境を整えられた。今後はフィードバックによるサンプル特性の高度化を加速して進められると考えられる。また装置構築を進めることで、マイクロ銅ワイヤに流れる電流により誘起された交流磁場を検出することに成功しており、磁場センシングに関しても順調に進んでいる。ODMRイメージング装置に関しても、現在まで計画通り構築が進んでいる。本研究では、ダイヤモンド中の窒素ー空孔ペア(NVペア)に局在した電子スピンを、「量子核磁気共鳴(NMR)センサー」として利用し、超高感度・高空間分解能NMRイメージングを実現するための基盤技術を開発することを目的とする。目的を達成するために、平成28年度は(1)ダイヤサンプル作製と光学・スピン特性評価、(2)NMRイメージングのためのパルス光検出磁気共鳴(ODMR)イメージング装置開発を並行して行なう。(1)に関しては、微細加工テンプレート基板と窒素ドープ同位体制御化学気相成長法を組み合わせる手法を用いてダイヤモンドサンプルを複数作製・評価し、NVペアの特性がどのように変化するか詳細に調べた。その結果、基板に施した溝加工内に選択的に配向方向のそろったNVペアを生成することに成功した。また溝内のNVペア密度や配向率、コヒーレンス時間が、溝の幅・深さや溝加工方向、化学気相成長に用いる窒素ガス濃度によって変化することを見出した。この結果、センサー感度を決めるNVペア密度とコヒーレンス時間の積を最適化するためのサンプル作製条件を決定することができた。サンプル作製と並行して、NVペアの空間分布を考慮したセンサ感度の理論計算を進め、センサ感度を最適化するためのサンプル形状を決定した。これらの成果は、NVペアセンサの感度を向上させる上で、重要な成果である。(2)に関しては、構築したODMRイメージング装置を改良することで、パルスODMRイメージングが可能となった。パルスODMRの一種であるラビ振動、ラムゼー干渉を測定することに成功し、これらを利用した磁場イメージングのデモンストレーションを行なった。テンプレート基板作製に関しては、従来の集束イオンビームに加え、反応性イオンエッチングを用いた加工も可能となった。これにより、集束イオンビーム加工では難しかった大面積加工が可能となり、NVペアの配列を大面積に生成することができた。ただし両者の加工法によって、最終的に生成されるNVペアの特性が異なることが見出された。基板初期形状の違いによるものだと思われるが、さらに詳しく調査中である。装置構築に関しても、パルスODMRイメージングが可能となり、順調に進捗している。特に空間均一性が高く、サンプル設置が容易なマイクロ波アンテナを装置に組み込んだことで、実験が効率的に行なえるようになった。

平成29年度は、微細加工テンプレート基板と窒素ドープ同位体制御化学気相成長(CVD)法を組み合わせる独自のダイヤモンド作製法のさらなる高度化を進めた。基板加工条件およびCVD成長条件の最適化を進め、配向率を高い値に保ちつつ、センサ感度を決定するNVペア密度Nとコヒーレンス時間T2の積N×T2を10^{13} cm^{-3}・sまで向上させることに成功した。この値は、CVD法により生成されたNVペアにおける最高値に匹敵する値である。さらにCVD成長後にイオン注入とアニーリング処理を加えることで、N×T2の値を2桁以上向上可能であることを示した。またNVペアをNMRセンサとして用いた際のセンサ感度を理論的に計算し、感度を最適化するためのNVペア集合体の空間配置を求めた。構築したパルス光検出共鳴(ODMR)顕微鏡を用いて、スピンエコー法による交流磁場センシングのデモンストレーションを行なった。その結果、ダイヤモンド中に存在する窒素核スピンにより生じた局所交流磁場を検出することに成功した。この結果は、窒素核スピンのNMR測定をデモンストレーションしたことに相当する。さらに、多周波数マイクロ波による電子スピン制御を行なうことで、従来法よりも高感度に交流磁場をセンシング可能な新規手法を提案・実証した。この結果は、NMR測定の更なる高感度化を可能にする有力な手法であると期待される。微細加工テンプレート基板と窒素ドープ同位体制御化学気相成長を組み合わせるNVペア生成技術を開発し、NVペアの配向・位置を同時に制御することに成功した。広視野光検出磁気共鳴顕微鏡を開発し、生成した高配向率NVペア集合体を用いて、微小な交流磁場(窒素核スピン由来のものを含む)のセンシングに成功した。多周波数マイクロ波を用いた新規量子プロトコルを開発し、交流磁場感度を向上させることに成功した。サンプル作製に関しては、化学気相成長の条件をふることで、特性の良い高密度NVペアを生成することを目指す。また基板溝構造の形状を変えることで、NVペアの特性がどう変化するか系統的に調べ、NVペア特性の制御メカニズムを明らかにし、より制御性の良いNVペア生成法開発を目指す。装置構築に関しては、ODMRイメージング装置に、マイクロ波パルス発生器を組み合わせ、スピンエコーやCPMG信号の2次元イメージを取得することを目指す。サンプル作製に関しては、NVペア密度がまだそれ程高くないことから、引き続き作製条件の最適化を進めるとともに、イオン注入やアニーリングを導入して、NVペアの高密度化を目指す。その際、NVペアの配向率の変化を注視する必要がある。コヒーレンス時間の改善に向けては、成長条件(温度など)を最適化することで、化学気相成長の間に結晶中に取り込まれる窒素原子密度とNVペア密度の比(NVペア生成効率)を向上させる。パルスODMR
ナノ構造形成・新機能発現における電子論ダイナミクス

本研究課題の目的は、密度汎関数理論に基づく、高精度・大規模な量子論的電子構造および分子動力学計算を、超並列アーキテクチャのコンピュータ上で可能にする新たな計算スキームの創出とプログラムの開発を行い、その利活用により、ナノ構造・ナノ材料を舞台とする諸現象に内在する物理と化学を解明・予測することである。本研究課題で得られた成果は、主要な学術雑誌に101篇の原著論文として公表され、また主要な国際および国内学会での31件の招待講演として発表されている。本研究では、量子論の第一原理に立脚した、実空間アプローチとオーダーN法を計算手法の軸にすえ、ナノメートル・スケールの複合構造体のナノ形状と電子機能の複合相関と非平衡ダイナミクスの解明、および新機能を有するナノ構造体の提唱を行うことを目的としており、22年度は以下の成果が得られた。1.実空間アプローチは、マルチコア超並列アーキテクチャに適した計算手法であり、我々はRSDFTコードの開発とその高度化を進めている。今年度は、RSDFTコードの多機能化、Car-Parrinello Molecular Dynamics (CPMD)手法との結合、さらには固有値問題の新たな解法である櫻井-杉浦法のコード化を行った。またこのRSDFTの応用として、シリコン・ナノワイヤーの電子物性解明、シリコン表面での炭素ナノワイヤーの制御可能性探索を行った。2.密度行列の最適化に基づく、オーダーN手法は超大規模系に対する密度汎関数理論計算を可能にする有望手法である。そのひとつであるCONQUESTコードについて、それをマルチコア超並列アーキテクチャにおいて高度化するとともに、バイオ系での有用性を調べる計算を実行した。3.擬ポテンシャル・局在基底法は精度とコストのバランスのとれた手法であり、我々はOpenMXコードの開発を進めているが、本年度は、新しい固有値解法の提唱を行い、従来手法と比べて、サイズNに対するより低次のスケーリングを示すことを実証した。4.第一原理分子動力学計算における、位相空間の探索を効率化するために、原子の質量を非対角行列の形に一般化する手法の検討を行った。本研究では、量子論の第一原理に立脚した、実空間アプローチとオーダーN法を計算手法の軸にすえ、ナノメートル・スケールの複合構造体のナノ形状と電子機能の複合相関と非平衡ダイナミクスの解明、および新機能を有するナノ構造体の提唱を行うことを目的としており、23年度は以下の成果が得られた。1.密度汎関数法計算を実空間で実行するRSDFTコードを「京」コンピュータ上で高速化し、「京」全体の70%程度のリソースで100,000原子系に対する電子状態計算を実行し、ピーク性能比44%の高効率を実証した。また、全体の1%程度のリソースにより、Si10,000原子電子状態計算は24時間以内で終了することも実証した。このRSDFTコードにより、Siナノワイヤーの電子状態が解明された。これらの成果に対して2011年Gordon Bell Prizeが授与された。2.密度行列の最適化に基づくオーダーN手法であるCONQUESTを、マルチゴア超並列コンピュータ上で高速化した。ファン・デア・ワールス力の記述のためのDFT-D2法、局在軌道の最適化手法の実装を行い、イオンチャネルgramicineAに対する構造最適化計算を行い、古典的な力場による解析の限界を明らかにした。3.OpenMXコードの大規模系への拡張の目的で、オーダーN厳密交換汎関数の開発と、高精度擬ポテンシャルおよび局在基底関数の開発を行い、その有用性を実際の応用計算で確かめた。4.大規模電子状態計算の高速化をはかるために、混合精度演算の可能性を検証した。単精度実数を用いることにより、全体として30%以上の高速化が達成された。以上の手法開発を活用し、炭素ナノチューブのサファイア面上での整列機構解明、Siナノワイヤー電子状態の断面形状依存性、Si結晶中の原子拡散の機構と拡散係数の定量的決定、などの成果をあげた。本研究では、量子論の第一原理に基づく実空間アプローチを計算手法の軸とし、ナノスケール構造体での複合相関と非平衡ダイナミクスの解明、および新電子機能を有するナノ構造体の提唱を行うことを目的としている。計算手法の側面での25年度の成果は以下のとおり。1京コンピュータ上で高速化を行ってきたRSDFTコードへの、ハイブリッド相関交換エネルギー汎関数の導入などの高機能化、2Car-Parrinello分子動力学法(CPMD)計算を実空間で実行するRS-CPMDコードの開発と京コンピュータ上での高速化、3密度行列の最適化に基づくオーダーN手法であるCONQUESTコードにおける、基底関数系の最適化手法の開発とBorn-Oppenheimer分子動力学法計算コードの実装、4多機能オーダーN法コードであるOpenMXへの、最小通信量をもつ新たなFFT並列化手法とband unfolding法の実装、5有限要素法第一原理計算コードFEMTECKにおける新たな高速積分法の導入とその有効性の検証。

以上の手法開発成果を活用し、1Si(111)面上超伝導In原子層の構造決定と電子状態の解明と実験の説明、2エピタキシャル成長で自己組織的に出現するナノファセットの成因解明と実験的に見られる魔法ファセット角の説明、3グラフェンに変わる材料としての基板上シリセンの構造と電子状態の解明と実験との比較、4グラフェンの酸素エッチングによるナノ加工の機構解明、5シリコン基板上のグラフェンシートの電気伝導における界面構造の重要性解明、6互いにねじれた二層グラフェンにおけるディラック電子の局在化の発見、7半導体ナノワイヤーにおける半導体と酸化膜界面の構造モデリング、8超イオン伝導体Mg(BH4)2における陰イオンの置換による超イオン伝導の増大予測、などの物質科学分野での成果が得られた。本研究では、量子論の第一原理に基づく実空間アプローチを計算手法の軸とし、ナノスケール構造体での複合相関と非平衡ダイナミクスの解明、および新たな電子機能を有するナノ構造体の提唱を行うことを目的としている。計算手法の側面での26年度の成果は以下のとおりである。1京コンピュータ上で高速化を行ってきたRSDFTコードへの、GP-GPUを活用したハイブリッド相関交換エネルギー汎関数の実装を行い、GP-GPUを使わない場合に比べ、1000原子規模計算で6倍の高速化を達成した。2実空間Car-Parrinello分子動力学法(RS-CPMD)コードの開発を行い、京コンピュータ上1000原子規模計算で1タイムステップ23秒のCPMD計算を実行可能とした。3密度行列の最適化に基づくオーダーN手法であるCONQUESTコードの京コンピュータ上でのチューニングにより、1,000,000原子第一原理計算が可能となった。またオーダーNのBorn-Oppenheimer分子動力学法計算コードが実装された。4多機能オーダーN法コードであるOpenMXにおいて、ターゲットシステムを高効率並列計算する際の、空間分割の新たな手法を開発した。以上の手法開発成果を活用し、1グラフェン多重層での層間の捩れが電子状態に劇的変化ーフェルミ速度の劇的な減少と電子局在ーを引き起こすこと、2エピタキシャル成長で自己組織的に出現するナノファセットの成因解明とそこでの強磁性および反強秩序の出現予測、3ZrB2上でのシリセンの出現とそこでのディラック電子の出現、4Si/Geへテロ接合における固有のナノ構造生成の起因とそこでの電子状態解明、5二層シリセンの新たな構造の発見とバルクSiと同程度の半導体ギャップを有することの解明、などの物質科学分野での成果が得られた。本研究では、量子論の第一原理に立脚した実空間アプローチとオーダーN法(N:系のサイズ)を計算手法の軸にすえ、ナノスケール構造体の形状と電子機能の複合相関と非平衡ダイナミクスの解明、および新機能を有するナノ構造体の提唱を行うことを目的としており、24年度は以下の成果が得られた。1京コンピュータに代表される、超並列アーキテクチャのコンピュータ上で高速化を進めてきたRSDFT(実空間密度汎関数理論)コードを多機能化した。
酸化的ストレスによるミトコンドリア障害と腹膜障害の検討

1.酸化ストレスによる腹膜中皮細胞障害腹膜中皮細胞に対する酸化ストレスの病的意義を、核酸の酸化ストレスマーカー8-hydroxy-deoxyguanine(8-OHdG)を使用して基礎的検討を行った。CAPD排液中の8-OHdGは腹膜の炎症、中皮細胞の傷害、腹膜硬化の臨床的マーカーとして有用性が示唆された。この酸化ストレスの原因である活性酸素の発生源を、培養系を用いた実験により明らかにした。高ブドウ糖濃度により培養腹膜中皮細胞の細胞小器官であるミトコンドリアから活性酸素が発生することが確認された。2.腹膜血管の新生腹膜の血管新生機序の基礎的情報を得る目的で、腹膜炎時における血管形成に関連する因子のプロフィールの解析を形態学的に行った。腹膜炎時、腹膜表層に多くの細胞浸潤が認められ、それらの細胞の一部はCD34陽性で、Flk-1、Flt-1、Tie-2も同時に陽性である細胞群が存在した。電子顕微鏡観察においても浸潤細胞から血管の新生像が認められ、腹膜炎時の血管新生に、腹膜への浸潤細胞とVEGFやAmgiopoietinの血管新生因子の関与が示された。3.Klothoマウスの腹膜機能ヒトの多彩な老化症状によく似た変異表現型を持つマウスから,原因遺伝子Klothoが同定された。老化による腹膜機能・形態変化をKlothoマウスで解析を行った。Klotho遺伝子欠損マウスの腹膜は,同種齢の野生型に比較して腹膜中皮細胞の微絨毛が少なく,活性酸素産生の亢進が認められた。また,毛細血管網の発達が悪く,腹膜炎モデルでは,修復機転が遅い傾向を示した。腹峡に対する酸化ストレスの病的意義を、核酸の酸化ストレスマーカー8-hydroxy-dcoxyguanine(8-OHdG)を使用して基礎的検討を行った。ラット腹膜炎モデルをヒビテンアルコールにより作製し、腹膜での8-OHdGの局在を酵素抗体法で検討した。光顕観察では、コントロール群は中皮細胞と中皮細胞下結合織が観察されるが、腹膜炎群では中皮細胞が剥離し、炎症性細胞浸潤が中皮細胞下結合織とその下の筋層にも観察された。この細胞はED-1陽性細胞であった。8-OHdGはコントロール群ではわずかに腹膜中皮細胞に染色が観察されるが、腹膜炎群では腹膜中皮細胞だけでなく、浸潤細胞にも強く染色が観察された。次に、培養ラット中皮細胞を用いて12穴の培養プレート上にそれぞれ1×10^5個の細胞を分け、4.25%,2.5%,1.5%のDianeal液をそれぞれ2m1添加後、48時間後にDianeal液中の8-OHdGを測定し比較した。透析液中の糖液濃度に比例して、8-OHdG量の増加が観察された。CAPD施行症例の腹膜生検組織における8-OHdGの局在を動物モデルと同様に酵素抗体法で検討した。正常腹膜組織では、腹膜中皮細胞に8-OHdGの存在が確認された。硬化性腹膜炎症例では、その染色性が増強した。硬化が進行した症例では腹膜中皮細胞が剥離し存在が確認出来なかった。さらにCAPD患者16例、急性腹膜炎を発症している入院患者2例についても排液中の8-OHdG量を測定した。その結果、8-OHdG濃度、排泄量は年齢との相関は観察されなかったが、透析期間とは正の相関が確認された。また、急性腹膜炎症例では、8-OHdG排泄量が多く、治療経過とともにその減少が確認された。今回、酸化ストレスによる腹膜障害が確認された。

1.腹膜血管の新生腹膜の血管新生機序の基礎的情報を得る目的で,腹膜炎時における血管形成に関連する因子のプロフィールを形態学的に解析した。雄性Wistar系ラットにChlorhexidine Digluconateを投与し腹膜炎を作製し,5日,10日後にそれぞれエーテルあるいはネンブタール麻酔下で処分し壁側腹膜を摂取した。4%パラホルムアルデヒド固定後,アルコール系列で脱水後,パラフィン包埋を行い3-5μmの薄切切片を作製した。脱パラフィン後,CD34,VEGF, Flt-1,Flk-1,Angiopoietin-1/4,Tie-1,Tie-2のモノクロナール,ポリクロナール抗体を用いた酵素抗体法を施行した。腹膜炎時,腹膜表層に多くの細胞浸潤が認められ,それらの細胞の一部はCD34陽性で,Flk-1,Flt-1,Tie-2も同時に陽性である細胞群が存在した。電子顕微鏡観察においても浸潤細胞から血管の新生像が認めら,腹膜炎時の血管新生に,腹膜への浸潤細胞とVEGFやAmgiopoietinの血管新生因子の関与が示された。2.Klothoマウスの腹膜機能ヒトの多彩な老化症状によく似た変異表現型を持つマウスから,原因遺伝子Klothoが同定された。老化による腹膜機能・形態変化をKlothoマウスでの解析を行った。Klotho遺伝子欠損マウスの腹膜は,同種齢の野生型に比較して腹膜中皮細胞の微絨毛が少なく,活性酸素産生の亢進を認めた。また,毛細血管網の発達が悪く,腹膜炎モデルでは,修復機転が遅い傾向を示した。
希土類元素添加シリコンによる赤外発光デバイスの開発

1.平成12年度の研究成果[Er]=[O]=1x10^<19>cm^<-3>イオン注入した試料で、注入により形成されたアモルファス層が固相エピタキシャル(SPE)成長する過程で、Erは基板および表面結晶層-アモルファスの両界面から偏析を始め、平均飛程より表面側に偏析ピークを形成する。OはSPEの初期段階からErの移動に誘発されて移動し、SPE終了後はErとほぼ同じ分布を形成する。立方対称構造を持つEr-O発光中心はSPE初期段階で形成される。(111)SiにおけるEr中心の発光強度は(100)Siに比べて23倍強い。以上により、Erはアニールの初期段階でOと強い相互作用を持ち、立方対称格子間立置で安定な発光中心を形成する。2.平成13年度の研究成果(a)蛍光寿命測定によるEr発光中心の励起過程立方対称性を持つEr発光中心の主ピーク波長(1.537μm)において、波長分解能を1.4nmとし、バックグラウンドの影響を極力排除して4.2K100Kの寿命測定を行った(YAG2倍高調波532nmによる励起)。バックグラウンドの早い減衰(時定数1.5ns)の影響を除去すると、Er中心へ電子・正孔対のエネルギー移行過程の時定数はτ_T=1nsであることを実験的に明らかにした。この過程はこれまでに寿命測定から推測されていた時定数とほぼ一致している。4.2K100Kにおいてτ_Tは凡そ一定であるが、今後詳細な測定を行う必要がある。(b)エキシマ・レーザー、イオン注入を併用した低照射損傷条件でのEr発光中心形成O/Er=1,Er=1x10^<19>cm^<-3>を共注入しアモルファス化したSiをレーザーアニール(KrF、0.40.6J/cm^2、10100パルス)によりErを偏析させずにドープすることが可能であるが(SIMS分析より)、Er中心の発光は得られなかった。発光中心を光学的に活性化するには900°C、15分間のアニールが必要である。レーザーアニールのみではEr-O相互作用が完了していないことが原因と考えられる。Erドープドープしたn-Si上にMBEによるp-Si単結晶薄膜成長により、標記構造を作製した(CAICISSにより確認)。立ち上がり電圧0.4VのI-V整流特性を得たが、pn接合構造の最適化が不十分であり、ELを得るに至らなかった。しかし、本年度の研究によりErドープELデバイス作成に必要な基板技術を確立できたので、引き続きデバイス化を進める。1.Er発光中心の選択形成と構造5x10^<18>3x10^<19>cm

^<-3>の範囲で等しい濃度のErとOをイオン注入したn型Siを熱アニールした試料について、立方対称構造をもつ発光中心が形成される過程を詳細に調べ、以下の結果を明らかにした。(1)[Er]=[O]=1x10^<19>cm^<-3>イオン注入した試料で、注入により形成されたアモルファス層が固相エピタキシャル(SPE)成長する過程で、Erは基板および表面結晶層-アモルファスの両界面から偏析を始め、平均飛程より表面側に偏析ピークを形成する。OはSPEの初期段階からErの移動に誘発されて移動し、SPE終了後はErとほぼ同じ分布を形成する。SPE成長速度はEr、Oを添加することにより、未添加の試料に比べて1桁以上増加する。Er-O発光中心はSPE初期段階で形成され、偏析で形成されたピーク領域では発光中心濃度は減少する。(111)SiにおけるEr中心の発光強度は(100)Siに比べて23倍強い。以上により、Erはアニールの初期段階でOと強い相互作用を持ち、立方対称格子間位置で安定な発光中心を形成すると考えられる。(2)Erイオン注入によりアモルファスSiに特徴的なESR中心が形成される。(g値=2.006)ESR中心は400°Cから消滅し始め700°Cのアニールで検出感度以下まで減少する。これと同時にEr発光中心が形成される。すなわちEr発光中心はアモルファスSiのSPE成長の過程で引き起こされたEr、Oの再配列により形成される。2.Er発光中心の励起状態寿命立方対称構造のEr-O発光中心が優勢な試料において、1.537μmにおける発光線の蛍光寿命測定の予備調査から従来考えられていた値より高速の減衰時定数を見出した。(1)の試料で77Kにおける蛍光寿命の早い成分は時定数約2.1nsで減衰する。その他に時定数の遅い成分も見出されているが、蛍光強度全体に占める割合は小さい。結論を得るにはデータの蓄積が必要であるが、これまで単一構造の発光中心をもつ試料について寿命測定された例は無いと思われ、本研究は発光中心の構造と蛍光寿命の大きさに相関がある可能性を示唆している。1.蛍光寿命測定によるEr発光中心の励起通過立方対称性を持つEr発光中心の主ピーク波長(1.537μm)において、波長分解能2.7nmで5Kの寿命測定を行った。バック・グラウンドの影響を取り除くとEr中心への電子・正孔対のエネルギー移行過程は(a)時定数2nsの高速過程(全強度の75%)と(b)約150nsの遅い過程(全強度の25%)で構成されていることを見出した。過程(a)はこれまでに寿命測定から推測されていた時定数と一致していて、前年度導入された高速寿命測定装置(応答速度1ns)とHe冷却装置により始めて実験的に確認された。過程(b)はこれまでに報告された例が無く、これについても高速寿命測定により始めて明らかになったものと考えている。100Kでは過程(a)は消滅し、過程(b)が支配的となる。フォトルミネセンス強度の温度クエンチは過程(a)に依存していると推測される。(発表準備中)2.エキシマ・レーザー、イオン注入を併用した低照射損傷条件でのEr発光中心形成前年度の研究よりErO(O/Er=1,Er=1×10^<19>cm^<-3>)を共注入し、アモルファス化したSiでは基板・注入層界面からのSPE成長によりEr発光センサーが形成されることを明らかにした。ファーネスアニールではSPE再成長速度に限界があり、固溶限により成長中にErは偏析する。
樹状高分子デンドリマーの多機能性が変える難治性アミロイドーシスの根治治療

難治性アミロイドーシスの根治療法開発への道を切り開くべく、シクロデキストリン/デンドリマー結合体を「新規マルチターゲット型アミロイドーシス治療薬」とした従来にない治療コンセプトの確立を目指し、本研究期間中には、本剤を用いた以下の13の研究項目に関する成果を得た。1新規FAP治療薬としての薬効薬理評価:FAP疾患モデル(ATTR V30M Tg)を用いた薬効薬理試験において、消化管組織におけるトランスサイレチン(TTR)沈着を指標として、ELISA法を用いた定量的評価法の確立に成功した。本法を用い、これまでに得られたシクロデキストリン/デンドリマー結合体の治療効果を検証したところ、本剤はFAP疾患モデルにおいて有意な治療効果(予防効果および疾患発症後の治療効果)を示すことが明らかとなった。2複合体形成によるシナジー効果メカニズムの解明:各種RNAi医薬品との複合体形成によるシナジー効果は、RNAi医薬品の種類(siRNA、shRNAなど)および配列にかかわらず発揮され、さらに、ゲノム編集ツールとの複合体形成においても認められることが明らかとなった。3各種アミロイドーシスにおける治療効果の検証:各種アミロイド前駆タンパク質を用いた検討を継続して行ったところ、FAP(TTR)・アルツハイマー(アミロイドβ)に加え、AAアミロイドーシスのアミロイド前駆タンパク質である血清アミロイドAタンパク質(SAA)においても、同様のシナジー効果が確認できた。難治性アミロイドーシスの根治療法開発への道を切り開くべく、本研究期間中に、シクロデキストリン/デンドリマー結合体を「新規マルチターゲット型アミロイドーシス治療薬」とした従来にない治療コンセプトの確立を目指し、本剤を用いた以下の13の研究項目を実施した。1新規FAP治療薬としての薬効薬理評価:FAP疾患モデル(ATTR V30M Tg)を用いた薬効薬理試験において、トランスサイレチン(TTR)沈着に対する本剤投与群と非投与群の比較検討の結果(生後12-15ヶ月齢、3カ月間)、本剤の投与によりTTR沈着の有意な減少が確認され、本剤の予防効果に加え、疾患発症後における治療効果を示すことができた。2複合体形成によるシナジー効果メカニズムの解明:FAPを対象疾患とし、本剤および各種RNAi医薬品(siRNA、shRNAなど)との複合体形成時のTTRアミロイド線維抑制効果を確認したところ、RNAi医薬品の種類に関わらず複合体形成によるシナジー効果が確認できた。3各種アミロイドーシスにおける治療効果の検証:FAPのアミロイド前駆タンパク質であるTTR、アルツハイマーのアミロイド前駆タンパク質であるアミロイドβなどにおいて治療効果が確認され、2の複合体形成によるシナジー効果も確認できた。本研究課題では、シクロデキストリン/デンドリマー結合体を「新規マルチターゲット型アミロイドーシス治療薬」とした従来にない治療コンセプトの確立を目指しているが、本年度の研究結果から、1疾患モデル動物を用いた薬理試験により一定の治療効果(TTR沈着抑制効果)が確認されていること、2本剤が有している、RNAi医薬との複合体形成によるアミロイド線維抑制効果に対するシナジー効果が認められていること、3様々なアミロイド原因タンパク質に対しても同様な効果が得られていること、などの成果が得られており、次年度以降計画している薬効評価・作用機序の解明および治療コンセプトの実証(POC)を遂行するための十分な基礎的知見を得ている。本年度に得られた研究成果を基に、次年度の研究推進方策として、1FAP疾患モデル動物(ATTR V30M Tg)やFAP患者由来iPS細胞などを最大限に活用し、本剤が最大治療効果を発揮する最適条件の検討を行う。2本剤の物性評価(遺伝子導入キャリア特性、粒子径、ζ電位等)による、本剤のシナジー効果メカニズムの解明3各種アミロイド原因タンパク質(血清アミロイドA、β2ミクログロブリンなど)を対象とした治療効果の評価上記の検討を行い、本剤の新規治療薬としての有用性の検証を継続して実施する予定である。
マルチカラーFISH法による口腔扁平上皮癌の悪性度評価の試み

(1)FNA-FISH法を用い、Cyclin D1遺伝子増幅を解析することによって、頸部リンパ節転移を予測することが可能であるか検討した。臨床的にN0と診断され、一次治療として原発巣の外科的切除が施行された45例である。このうち後発リンパ節転移は17例(38%)に認められた。Cyclin D1遺伝子増幅は15例(33.3%)に認められ、そのうち後発頸部転移の認められた症例は12例(80%)であった。同方法における頸部転移予測の正診率は37/45例(82%)であった。また、同遺伝子増幅と癌の浸潤傾向やリンパ節転移の有無との間に関連性が認められた。これらの結果からcyclin D1遺伝子は細胞周期に関与するのみならず、浸潤や転移に深く関連性のある遺伝子であり、個々の癌の悪性度診断及び後発頸転移予測に有用なバイオマーカーの一つであると考えられた。以上の結果は、2004年頭頸部癌学会にて発表し、論文準備中である。(2)口腔扁平上皮癌発癌過程におけるRb pathwayの異常の関与を検索するために、Cyclin D1遺伝子の増幅とp16遺伝子の欠失をdual color FISH法にて解析した。口腔扁平上皮癌一次症例61例解析した結果、32例(52.4%)にCyclin D1遺伝子の増幅が認められ、23例(37.7%)にp16遺伝子の欠失が認められた。41例(67.3%)においていずれか1つが認められ、Rb pathwayの異常の口腔癌発癌・進展過程への関与が示唆された。また、Cyclin D1遺伝子の増幅とp16遺伝子の欠失が同時に生じていた症例の予後は極めて不良であった。以上の内容は2004年アジア口腔外科学会総会にて発表し、論文準備中である。(3)口腔扁平上皮癌発癌過程における、Cyclin D1遺伝子増幅の時期に関して検討した。同一口腔扁平上皮癌患者の原発巣およびリンパ節より細胞を採取し、dual color FISH法にて解析した。その結果、原発巣でCyclin D1遺伝子増幅が認められた症例は、リンパ節転移が生じていた場合、必ずリンパ節においても増幅が認められた。従って、Cyclin D1遺伝子増幅は少なくともリンパ節転移が生じる以前に、原発巣において起こっていることがわかった。以上の内容は口腔科学会雑誌に掲載された。(1)FISH法を用い、Cyclin D1遺伝子増幅を解析することによって、頸部リンパ節転移を予測することが可能であるか検討した。臨床的にN0と診断され、一次治療としで原発巣の外科的切除が施行された36例である。このうち後発リンパ節転移は15例(41.7%)に認められた。Cyclin D1遺伝子増幅は12例(33.3%)に認められ、そのうち後発頸部転移の認められた症例は11例(91.7%)であった。同方法における頸部転移予測の正診率は31/36例(86.1%)であった。また、同遺伝子増幅と癌の浸潤傾向やstageとの間に関連性が認められた。(2)口腔扁平上皮癌発癌過程におけるRb pathwayの異常の関与を検索するために、Cyclin D1遺伝子の増幅とp16遺伝子の欠失をdual Color FISH法にて解析した。口腔扁平上皮癌一次症例49例解析した結果、25例(51.0%)にCyclin D1遺伝子の増幅が認められ、20例(40.8%)にp16遺伝子の欠失が認められた。32例(65.3%)においていずれか1つが認められ、Rb pathwayの異常の口腔癌発癌・進展過程への関与が示唆された。

これらの結果からcyclin D1遺伝子は細胞周期に関与するのみならず、浸潤や転移に深く関連性のある遺伝子であり、個々の癌の悪性度診断及び後発頸転移予測に有用なバイオマーカーの一つであると考えられた。以上の結果は、2004年頭頸部癌学会にて発表し、論文準備中である。(2)口腔扁平上皮癌発癌過程におけるRb pathwayの異常の関与を検索するために、Cyclin D1遺伝子の増幅とp16遺伝子の欠失をdual color FISH法にて解析した。口腔扁平上皮癌一次症例61例解析した結果、32例(52.4%)にCyclin D1遺伝子の増幅が認められ、23例(37.7%)にp16遺伝子の欠失が認められた。41例(67.3%)においていずれか1つが認められ、Rb pathwayの異常の口腔癌発癌・進展過程への関与が示唆された。また、Cyclin D1遺伝子の増幅とp16遺伝子の欠失が同時に生じていた症例の予後は極めて不良であった。以上の内容は2004年アジア口腔外科学会総会にて発表し、論文準備中である。(3)口腔扁平上皮癌発癌過程における、Cyclin D1遺伝子増幅の時期に関して検討した。同一口腔扁平上皮癌患者の原発巣およびリンパ節より細胞を採取し、dual color FISH法にて解析した。その結果、原発巣でCyclin D1遺伝子増幅が認められた症例は、リンパ節転移が生じていた場合、必ずリンパ節においても増幅が認められた。従って、Cyclin D1遺伝子増幅は少なくともリンパ節転移が生じる以前に、原発巣において起こっていることがわかった。以上の内容は口腔科学会雑誌に掲載された。
看護基礎教育におけるバーチャルリアリティ手法を用いた教育方略の開発

身体侵襲を伴う処置や手技が必要となる急性期看護実習で多くの看護学生らが困難感を抱くと言われている。シミュレータを用いることで、侵襲性の高い状態の患者の状態を作り出すことはできるものの、現実の患者が置かれている状況を作り出すには限界が生じている。そこでシミュレータを用いたトレーニングに、「現実世界」の情報とコンピューターグラフィックスなどで作られた「人工的な世界」の情報を組み合わせるバーチャルリアリティの手法を融合することで、現実に即した侵襲の高い患者の理解に繋がると考えた。
旧石器時代動物化石共伴遺跡の探索とタフォノミー研究

石炭岩地帯の洞穴等における発掘調査・分布調査岡山県新見市足見NT洞窟と同市コウモリ穴洞窟において発掘調査を実施した。足見NT洞窟は径1m余りの細い縦穴であり、これまでの調査で計4.5mを掘り下げた。堆積物は無層理の泥層で、掘り下げた堆積物のほぼ全体から大型のイノシシおよび大型・中型のシカを主とする膨大な量の哺乳動物化石が出土した。これら動物群は更新世中期にさかのぼる特徴を示し、石灰岩洞窟出土としては最古の部類に属する化石の産状を詳細に確認できた意義は大きい。コウモリ穴洞窟では、なお地形測量と一部の試掘にとどまっている。水成堆積層化石産出地の踏査および化石調査長崎県壱岐郡芦辺町の幡鉾川河床においてゾウ化石を調査した。ナウマンゾウの臼歯や体部の骨片が固い砂礫層(幡鉾川層)上部に埋没しており、同層準にはラミナ状の火山灰と木片がみられた。木片の放射性炭素年代は約4万年前であった。ゾウ骨片が数百メートル範囲に分散した状況を示し、タフォノミー研究に貴重な事例を加えることができた。その他、大分県姫島のステゴドンゾウ・古型マムサス・ナウマンゾウ化石、宮崎県都於郡のナウマンゾウ化石、静岡県佐浜のナウマンゾウ化石などの産出地をそれぞれ踏査し、また北海道で骨片を出土した旧石器時代遺跡の現状を調査した。(1)石灰岩地帯の洞穴等における発掘調査・分布調査岡山県新見市足見NT洞穴の発掘調査では更新世中期に属する多数の哺乳動物化石が出土したので、堆積土をすべて持ち帰り、研究室において系統的な洗い出し作業を行った。この洞穴の動物群についてはシカ類・小型哺乳動物のほかにイノシシの多いことが特異であったが、分析の結果、大型のライデッカーイノシシの可能性が強くなり、他の動物化石との年代的な整合性が得られた。コウモリ穴・地蔵ケ淵洞穴など阿哲台石灰岩台地の分布調査を系統的に行ったほか、愛知県豊橋市牛川およびスセ、静岡県三ヶ日町只見・引佐町谷下・浜北市根堅等の踏査を行った。(2)水成堆積層化石産出地における発掘調査・分布調査長崎県壱岐郡芦辺町の幡鉾川河床においてゾウ化石を調査した。ナウマンゾウとみられる臼歯・四肢骨片が固い砂礫層に埋没しており、火山灰ラミナおよび木片を伴っていた。このほか広島県世羅町津口および静岡県浜松市佐浜・同県細江町祝田等のナウマンゾウ産出地を踏査するとともに、瀬戸内海海底産哺乳動物化石の年代測定資料を収集した。(1)石灰岩地帯の洞穴等における発掘調査・分布調査岡山県新見市足見NT洞穴の発掘調査では、昨年の発掘停止面からさらに1m掘り下げ、地表からの深さが約3mに達し、化石包含層全体の厚さは計約4・5mとなった。シカ・イノシシ・小型哺乳動物など更新世中期に属する多数の哺乳動物化石が引き続き出土し、包含層はさらに下層へ続く見込みである。(2)水成堆積層化石産出地の踏査および化石調査1982年に発掘を行った大分県代ノ原について化石の再調査を行い、臼歯及び切歯の検討からM3段階の老獣であることが判明した。周辺の地質および年代測定についても再検討を行い、現在論文を作成中である。石器に骨片が共伴した希少遺跡が北海道にあり、今回日東遺跡・白滝33遺跡・広郷遺跡を踏査し、現地がそのまま残されていることを確認した。未報告である宮崎県西都市都於郡のナウマンゾウ化石は、現地調査の結果1個体資料であることが判明した。

大分県姫島の踏査でも、未報告のナウマンゾウ1個体資料の存在を確認するとともに、古型マムサスの臼歯が採集されていることを知った。なお本研究については、フランスの先史民族学研究所および中国の古脊椎動物与古人類研究所においてレヴュ-を受けた。(1)石灰岩地帯の洞穴等における発掘調査・分布調査岡山県新見市コウモリ穴洞窟において、発掘調査を実施した。この洞窟は5つの洞入口と3つのテラスからなり、もっとも規模の大きい第2洞の表土層では、これまでに弥生土器が含まれることを確認していた。今回は、これら洞窟とテラス全体にわたる100分の1測量図を作成するとともに、第2洞と第3洞の入口部分の堆積層を掘り下げを実施した。動物化石はまだ出土していないが、第2洞の堆積層は厚くさらに掘り下げが必要である。(2)水成堆積層化石産出地の踏査および化石調査大分県姫島において、ゾウ化石産出地の2回目の調査を実施した。その結果、この狭い島において3つの異なったゾウ化石の包含層があることを確認することができた。第1はステゴドンゾウとそれに共伴するシカ類の化石で、島の北岸にある丸石鼻からエンコ谷にかけての海岸で多数の資料が採集されている。第2は、島の東端の屋形山沖で採集された古型マムサスの臼歯である。第3は島の西端のス鼻沖で発掘されたナウマンゾウ化石で、今回、臼歯の精査で種の確定を行うとともに、潮の引いた海岸で出土地点の状況を詳しく観察することができた。なお第2の古型マムサスの臼歯については、関連して千葉県出土資料との対比も行った。このほか、兵庫県明石市藤江川添遺跡で西八木層出土という石器の発掘地を訪ねたが、地層についてはさらに検討が必要と思われた。
見える化・さわれる化に基づくコンピュータサイエンス教育のための教材開発

小学校でのプログラミング教育必修化の方針に伴い設置された有識者会議の結論は,(1)プログラミングのスキルの習得を目的とせず,(2)教科の新設は行わずに既存教科のカリキュラムにコンピュータサイエンス的な視点を入れる,ということであった.21世紀を生き抜く子供たちにとって,コンピュータサイエンス的な視点をもつことは,プログラミングスキルの習得よりはるかに重要である.だが,小学生に向けたコンピュータサイエンスの教育プログラムや教材は整備されていない.また,小学校教諭の大多数はコンピュータサイエンスの教育を受けたことがないため,研修プログラムの整備も必要である.高校の「情報」では,「情報の科学」「社会と情報」の2科目から1科目を選択するが,コンピュータサイエンスを中心にした「情報の科学」は現場の教諭から敬遠され,これを選択する高校はわずか2割程度である.そこで本研究では,コンピュータサイエンスのエッセンスをわかりやすく学ぶための教育プログラムおよび教材・教具の研究開発を行う.「コンピュータサイエンスにおける分子模型」を謳い文句に,本来は目に見えないコンピュータ処理のプロセスを見える化・さわれる化する.これにより,生徒は自らの手で教具を動かしながら個々のプロセスを「実行」する演習を通じて身体的実感を伴った理解を獲得できる.2年目である平成30年度は,これまでに開発した教材について,九州大学の基幹教育等での使用を通じて洗い出した問題点について,改善を行った.また「プログラミング的思考」教育のために企業等により開発された様々な教材等についての調査を行うとともに,独自の教材を試作し操作性の観点から改良を重ねた.最終年度は,この教材の実用化に注力する計画である.本研究では,コンピュータサイエンスを(A)情報とは何か,(B)計算とは何か,(C)人工知能とは何か,の3つの分野に分け,それぞれについて教材の開発を行うことを目的としている.2年目である平成30年度は,これまでに開発した教材について,九州大学の基幹教育等での使用を通じて洗い出した問題点について,改善を行った.また「プログラミング的思考」教育のために企業等により開発された様々な教材等についての調査を行うとともに,独自の教材を試作し操作性の観点から改良を重ねた.このように,本研究は順調に進展している.小学校でのプログラミング教育必修化方針に伴い設置された有識者会議では,プログラミングスキルの習得よりも「プログラミング的思考」の教育が重要とされた.このため,我が国の企業等により「プログラミング的思考」教育のために様々な教材や教育プログラムが開発されている.これらと同じ路線で開発を進める必要はないが,実態を把握しておく必要がある.そこで,平成29-30年度は,これらの教材についての調査も併せて行った.その調査に基づき,平成30年度において新たなプログラミング教材の着想を得たため,その教材を3Dプリンタ等を用いながら数パターン試作し,操作性の観点からの改良を重ねた.最終年度である平成31年度は,この教材の実用化に注力する計画である.小学校でのプログラミング教育必修化の方針に伴い設置された有識者会議の結論は,(1)プログラミングのスキルの習得を目的とせず,(2)教科の新設は行わずに既存教科のカリキュラムにコンピュータサイエンス的な視点を入れる,ということであった.21世紀を生き抜く子供たちにとって,コンピュータサイエンス的な視点をもつことは,プログラミングスキルの習得よりはるかに重要である.だが,小学生に向けたコンピュータサイエンスの教育プログラムや教材は整備されていない.また,小学校教諭の大多数はコンピュータサイエンスの教育を受けたことがないため,研修プログラムの整備も必要である.高校の「情報」では,「情報の科学」「社会と情報」の2科目から1科目を選択するが,コンピュータサイエンスを中心にした「情報の科学」は現場の教諭から敬遠され,これを選択する高校はわずか2割程度である.そこで本研究では,コンピュータサイエンスのエッセンスをわかりやすく学ぶための教育プログラムおよび教材・教具の研究開発を行う.「コンピュータサイエンスにおける分子模型」を謳い文句に,本来は目に見えないコンピュータ処理のプロセスを見える化・さわれる化する.これにより,生徒は自らの手で教具を動かしながら個々のプロセスを「実行」する演習を通じて身体的実感を伴った理解を獲得できる.具体的には,コンピュータサイエンスを(A)情報とは何か,(B)計算とは何か,(C)人工知能とは何か,の3つの分野に分け,分野ごとにいくつかのトピックについて教材の開発を行う.初年度である平成29年度は,特に(A)(B)のために開発した教材について,九州大学の基幹教育等において実際に使用して問題点の洗い出しを行った.また「プログラミング的思考」教育のために企業等により開発された様々な教材等についての調査を行った.本研究では,コンピュータサイエンスを(A)情報とは何か,(B)計算とは何か,(C)人工知能とは何か,の3つの分野に分け,それぞれについて教材の開発を行うことを目的としている.初年度である平成29年度においては,主に(A)(B)のために開発した教材について,九州大学の基幹教育等において実際に使用して問題点の洗い出しを行った.また「プログラミング的思考」教育のために企業等により開発された様々な教材等についての調査を行った.