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ドイツ汎愛派の教育改革－「知」の社会的機能と「人間の使命」

以上の考察を、神戸大学国際文化学研究推進センター研究プロジェクト「近現代における『神話』の史的展開と今日的意義」招待講演、日本独文学会西日本支部第69回研究発表会で口頭発表し、さらに論文として、植朗子ほか編『アジア遊学217「神話」を近現代に問う』にて公表した。当初の計画では、汎愛派を特徴づけるキーワードである〈自然〉〈実用・実利〉〈コスモポリタニズム〉〈パトリオティズム〉の概念史を概観し、またそれらの啓蒙主義期における特性を検証する予定であった。しかし先行研究をとおして予想を超える検討課題を認識した結果、パトリオティズムに関する研究に終始する結果となった。また所属機関変更(2018年4月から)に伴う諸事も遅滞の一因となった。ただし、いずれも巨大なテーマである上記の四概念を単年度で把握する計画にはそもそも無理があり、また具体的テクストの解釈に先立って各概念を俯瞰することも、必ずしも適当かつ効率的な研究手法ではないと思われる。その意味で、本年度、神話論における〈パトリオティズム〉の表象を具体的に検討し、そこから他の概念との連関を洞察できたことは、今後の研究にとってむしろ有益な方向修正であったと考えられる。前半は平成29年度からの継続研究として、汎愛主義教育が生まれたドイツ18世紀後半における〈パトリオティズム〉を検討した。特に、神聖ローマ帝国に対する愛国心の回復を訴えたF.C.v.モーザーの論文「ドイツ国民精神について」(Von dem deutschen Nationalgeist, 1765)を対象とした。モーザーは、台頭するプロイセンに対する危機意識から帝国擁護の姿勢を示した。その際彼は、「祖国」(Vaterland)の理念を強調し、共通の文化と伝統、とりわけ「自由」の精神を紐帯に諸領邦が結束するよう呼び掛けている。ところが、この祖国と自由という旗印は、反対陣営である領邦パトリオティズムの側でも掲げられていた。すなわち領邦に対する愛国心と帝国に対する愛国心は対立しながらも並存し、むしろ補完しあう関係にあったのだ。この構図は、啓蒙市民の姿と重なる。というのも彼らは、役人などの公人としては領邦に奉仕する一方、私人としての言論活動においては囚われのない世界市民たろうとしたからである。そうした二重の存在であった啓蒙市民にとって、帝国は、領邦に立脚しつつその枠組みを安全に超えることができる擬似的な「世界」として、いわば最適解となりえた。帝国崩壊後に現れたロマン派のナショナリズムもまたープロイセンではなくー中世の帝国を理想とした点で、啓蒙期の帝国パトリオティズムの系譜に連なると推測される。この研究成果を学会で口頭発表し、さらに民衆文学関連の書評および2020年刊行予定の『ドイツ哲学・思想事典』の執筆担当項目にも反映させた。後半は〈教育〉の側に研究の軸足を移し、J.J.シュパルディング『人間の使命』(Die Bestimmung des Menschen, 1752)に取り組むとともに、これを汎愛主義研究に導入するため、啓蒙主義期に至る西洋教育思想史を把握することに注力した。当初の計画では、本年度の夏季にシュネップフェンタール・ザルツマン学校およびゴータ研究図書館を訪問し、文献調査を行う予定であったが、家庭の事情により延期せざるをえなかった。また勤務校変更(平成30年4月)に伴う諸事から、前年度の研究がずれこんでしまったことも遅滞の一因である。
ヒトロ唇腺終末部の細胞構成-舌下腺との微細構造学的・細胞化学的比較研究

電子顕微鏡的に従来純粘液腺として報告されていたヒト口唇腺終末部の細胞構成について、本研究による詳細な再検討により以下の知見が得られた.(1)口唇腺分泌細胞は微細構造的、糖質細胞化学的には、従来の報告に一致して粘液型細胞のみからなる。標本上ではその各種成熟相の表現型に相当すると考えられる4型の細胞(未熟型・成熟型各2種類)が観察できる。未熟型の分泌顆粒には中性糖が含まれ、成熟型において酸性糖およびシアル酸残基が付加されることが示唆された。(2)漿液成分(リゾチーム、アミラーゼ、ラクトフェリン)は未熟型の低電子密度の分泌顆粒(およびゴルジ装置、粗面小胞体)に局在する。従来の導管細胞にも局在するとされる報告は、標本作成上の問題による偽局在であることが示唆された。(3)混合腺として一般的に分類されているヒト舌下腺終末部の構成細胞は口唇腺と非常によく類似している。舌下腺の漿液細胞とされている細胞の分泌顆粒には口唇腺と異なり、漿液細胞に特徴的な高電子密度の亜構造が見られるが、リゾチームは、口唇腺と同様に顆粒の低電子密度の基質中に局在する。すなわち、顆粒の電子密度が必ずしも漿液顆粒、粘液顆粒の分類に反映しないことが明確になった。(4)以上のように口唇腺の未熟型細胞は、分泌顆粒の電子密度を除き一般的な漿液細胞と一致し、すなわち漿粘液細胞に分類できる。結論としてヒト口唇腺は混合腺に他ならない。(5)口唇腺、舌下腺ともに、微細構造的に未熟な終末部の分泌細胞は全て漿液陽性であり、漿液陰性の“未熟粘液細胞"は同定できない。すなわち、混合腺における漿液細胞と粘液細胞が一つの細胞連鎖上(成熟関係)にあるという仮説が成り立つ。現在、この仮説を検討すべく、漿液細胞と粘液細胞の増殖・分化能と、細胞死との関連についてBrdU、Ki67等の増殖因子、TUNEL法、ISEL法等のアポトーシス検出法を用いた研究に展開中である。ヒト口唇腺終末部を構成する分泌細胞の微細構造と漿液・粘液成分の局在を明確にすることを重点課題とした。Glutaraldehyde/paraformaldehyde及びO_SO4固定液を用いMicrowave固定、エポン包埋した正検試料は各種細胞内小器官の微細構造の保存に優れ、さらに同一試料内で粘液染色(PA-TCH-SP染色)及び漿液成分の免疫組織学的検出を可能にした。分泌細胞は形態的に一見様々な外観を呈するが、それらに含まれる分泌顆粒は全て同様な内部構造を呈し粘液染色陽性であったことから全て粘液型細胞であると考えられた。本研究ではこれらを比較的小型の(0.5-1μm)顆粒をもつ未成熟型細胞と大型の(1-2μm)顆粒をもつ成熟型細胞に大別した。顆粒の粘液染色性は、未熟型細胞では顆粒の量が増えるに従い弱陽性から強陽性になり、成熟型では全て強陽性であった。未熟型と成熟型の顕著な相違点は後者の粗面小包体が幾分拡張し、ゴルジ装置のトランス側に2-3層の粘液染色強陽性の拡張した層板が認められることである。現在色素法とレクチン細胞化学により両細胞型粘液成分の詳細な糖質変化を検索中であるが、成熟型における酸性糖、シアル酸残基の付加が示唆されている。漿液成分リゾチームは、未熟型の分泌顆粒、ゴルジ装置(層板、輸送小胞、TGN、濃縮胞)及び粗面小胞体に局在しており、成熟型では陰性であった。すなわち未熟型は一種の漿粘液細胞であり、口唇腺は電顕細胞化学的に混合腺であると結論された。分泌顆粒に乏しい形態的に未分化細胞に近い細胞は全てリゾチーム陽性であったことから口唇腺の漿粘液細胞は粘液型細胞の成熟過程(前期)において発現される一つの表現型である可能性が示唆された。典型的な混合腺とされるヒト舌下腺漿(粘)液細胞の微細胞構造は口唇腺の未熟型細胞に非常に類似していた。混合腺の漿(粘)液細胞と粘液細胞の関係について増殖・分化因子等を用いた研究に現在展開中である。

舌下腺の漿液細胞とされている細胞の分泌顆粒には口唇腺と異なり、漿液細胞に特徴的な高電子密度の亜構造が見られるが、リゾチームは、口唇腺と同様に顆粒の低電子密度の基質中に局在する。すなわち、顆粒の電子密度が必ずしも漿液顆粒、粘液顆粒の分類に反映しないことが明確になった。(4)以上のように口唇腺の未熟型細胞は、分泌顆粒の電子密度を除き一般的な漿液細胞と一致し、すなわち漿粘液細胞に分類できる。結論としてヒト口唇腺は混合腺に他ならない。(5)口唇腺、舌下腺ともに、微細構造的に未熟な終末部の分泌細胞は全て漿液陽性であり、漿液陰性の“未熟粘液細胞"は同定できない。すなわち、混合腺における漿液細胞と粘液細胞が一つの細胞連鎖上(成熟関係)にあるという仮説が成り立つ。現在、この仮説を検討すべく、漿液細胞と粘液細胞の増殖・分化能と、細胞死との関連についてBrdU、Ki67等の増殖因子、TUNEL法、ISEL法等のアポトーシス検出法を用いた研究に展開中である。
作庭家・重森三玲の庭園作品の３D再現による作品分析と作庭の特性に関する研究

本研究の目的は、作庭家・重森三玲の作品を3D再現により復元した庭園元形の検証データを用いて、立体的・動的に分析し、その作品の特性を解明することである。具体的には、第一に、現況の庭園の姿を再現した3Dデータと、残された二次元的資料とを比較検討することで、作庭当初の庭園の姿を三次元的に復元する。第二に、三次元的に復元した庭園データを用いて、庭園全体を立体的・動的に作品分析を行い、ヴァーチャルリアリティの面から作庭の特性を明らかにする。
異方性液体(低分子液晶)で膨潤した高分子網目の物性

異方性液体(低分子液晶)で膨潤した高分子網目の相挙動及び膨潤挙動を調べた。高分子網目の構成高分子としてポリブタジエン(PB)を、液晶溶媒としてp-ethoxybenzylidene-p,n-buthylaniline(EBBA)を用いた。液晶のネマチック等方相転移温度(T_<NI>)およびゲルの膨潤度の温度依存性は、温度制御下の偏光顕微鏡観察によって測定した。ゲル中のEBBAのT_<NI>は、純EBBAのT_<NI>よりも約1°C低く架橋密度に依存しなかった。ゲル中のT_<NI>は、(未架橋)直鎖PB-EBBA系のPBが数%程度の希薄溶液のT_<NI>に匹敵する。T_<NI>近傍のゲル中のPBの体積分率は約25%であることから、溶液系と比べるとゲル中のEBBAのT_<NI>は高いPB濃度にもかかわらず、わずかしか低下していないことがわかる。この興味深い差異の原因として、ゲル系特有の網目構造および外界の純EBBAとの相互作用などが考えられるが、詳細は今後の検討課題である。ゲルの膨潤度はT_<NI>を境界として温度依存性が変化したが、T_<NI>における膨潤度の変化は連続的であった。膨潤度変化が連続的である原因として、電場、磁場などの外場の存在がない場合、液晶のネマチック相は各ドメイン中の分子の配向方向がランダムであるポリドメイン構造であるため、異方相形成の膨潤度に及ぼす影響が小さいことが考えられる。モノドメイン構造のネマチック相中での膨潤度測定が今後の課題である。
日本帝国崩壊後の樺太植民地社会の変容解体過程の研究

前年度に全体像を提示したサハリン残留者問題に関する各論を、サハリン残留日本人および日本人引揚者団体については移民学会口頭報告(6月)、サハリン韓人については学会誌『境界研究』の論文(3月)、樺太華僑の帰還については神戸華僑華人にて口頭報告(5月)を行うなど、全体像の提示から各論の議論へという流れを実現し、樺太植民地社会の解体過程の具体像を明らかにした。サハリン島史研究のための理論的枠組みについては、中華民国の台湾島史研究者との交流を通じた民主化以降の二地域における新しい歴史学・地域史研究の動向の比較論を2014年度京都大学南京大学社会学人類学若手ワークショップで口頭報告(8月)を行ったほか、同志社大学で行われた国内植民地論に関するシンポジウム(2月)では、スラブ・ユーラシア研究所での研究の成果として「境界地域史研究」という新しい歴史学分野の可能性を提起した。二系統に分かれていた在日サハリン帰国韓人団体の活動資料の収集を終え、サハリン残留/帰国日本人関連のものと合わせて現在把握している限りの、国内のサハリン残留者関連民間団体の重要資料の収集を完了した。また、冷戦期帰国日本人の聞き取り調査を実現するなど、サハリン残留者の多様性の実例の把握が進んだ。本研究では樺太植民地社会の解体過程を、エスニック・グループごとに捉えるだけではなく、新たな移住者でもあるソ連人内の各エスニック・グループも含めた相互の関係性や境界性からも明らかにすることに成功した。さらに、こうした実証研究の積み重ねから植民地史研究という枠組みの限界性を指摘し、国際的な近現代東アジア史研究の枠組みのひとつとして境界地域史研究という枠組みを提起するにいたった。26年度が最終年度であるため、記入しない。<研究の目的>・日本帝国が南樺太地域に形成した樺太植民地社会の、帝国崩壊後における変容解体過程を明らかにすること。<24年度の研究の概要>・重点項目は「樺太引揚者の内地化過程」であったが、サハリン残留日本人に関する資料(名簿や外交文書)を発見できたため、それらを整理しサハリン残留日本人の実像を明らかにするとともに、成果を国内外の学会・シンポジウムなどで報告した。<資料調査>・外交史料館において、サハリン残留日本人冷戦期帰国者に関する資料の収集を行った。・京都大学フィールド科学教育センターにおいて、旧京都帝国大学樺太演習林関連資料の閲覧・複写を行った。・全国樺太連盟(樺太引揚者団体)東京本部において、樺太引揚者に関する資料の収集を行った。・日本サハリン同胞交流協会東京本部において、サハリン残留日本人帰国者に関する資料の収集を行った。・中華民国中央研究院近代史研究所棺案館において、在樺太(サハリン)華僑華人に関する資料の収集を行った。<フィールドワーク>・サハリン残留日本人団体(ロシア連邦サハリン州)、サハリン残留韓人帰国者団体(大韓民国安山市)、サハリン残留帰国者団体(東京都・北海道)において、インタビュー調査および各行事の参与観察などを行った。<国外研究者との交流><成果発表>・学会誌『農業史研究』(第47号)において、引揚後の元・樺太庁中央試験所スタッフの動向について論じた論文を発表した。・三つの国際学術会議の場で、樺太・サハリンにおける戦後の人口移動に関する報告を行った。〈研究目的〉・日本帝国が南樺太地域に形成した樺太植民地社会の、帝国崩壊後における変容解体過程を明らかにすること。〈成果公表〉・本研究課題の前提となる植民地期の樺太社会に関する単著『亜寒帯植民地樺太の移民社会形成』(京都大学学術出版会、2014年)を刊行し、その中において近現代サハリン島を包括的に論じるための理論の構築を行った。・前年度、今年度と続け国内外の資料調査によりサハリン残留日本人の名簿の発見と分析が進みその実像(人数、姓名、残留理由、帰国時期、出生年など)だけでなく、インタビュー調査およびその他資料(主に外交史料館所蔵)をも加え、サハリン残留日本人の帰国事業の具体像(帰国背景、帰国時の状況、政府の対応)を明らかにし、「サハリン残留日本人ー樺太・サハリンからみる東アジアの国民帝国と国民国家そして家族」(蘭信三編著『帝国以後の人の移動ーポストコロニアルとグローバリズムの交錯点』勉誠出版、2013年)、「サハリン残留日本人の冷戦期帰国ー「再開樺太引揚げ」における帰国者と残留者」(『移民研究年報』第20号、2014年)の二つの論文に結実させた。・前者は、サハリン残留日本人の全体像を歴史資料とインタビュー調査から論じた世界初の論文であり、後者はそこでは頁数の関係で充分に論じきれなかった部分を補足するための論文である。これら2論文の刊行は、本年度研究計画における重点項目であり、その達成を実現するとともに、残留日本人の観点から樺太植民地社会の変容解体過程を示すことができたことは今年度の大きな成果であると言える。〈資料調査〉・国内でサハリン韓人(朝鮮人)に関するまとまった資料群を発見したほか、台湾調査によってサハリン華僑に関する資料を発見した。これら資料を利用することで、今後さらに包括的に日本帝国崩壊後の樺太植民地社会の変容解体過程を論じることができると考えられる。

前年度に全体像を提示したサハリン残留者問題に関する各論を、サハリン残留日本人および日本人引揚者団体については移民学会口頭報告(6月)、サハリン韓人については学会誌『境界研究』の論文(3月)、樺太華僑の帰還については神戸華僑華人にて口頭報告(5月)を行うなど、全体像の提示から各論の議論へという流れを実現し、樺太植民地社会の解体過程の具体像を明らかにした。サハリン島史研究のための理論的枠組みについては、中華民国の台湾島史研究者との交流を通じた民主化以降の二地域における新しい歴史学・地域史研究の動向の比較論を2014年度京都大学南京大学社会学人類学若手ワークショップで口頭報告(8月)を行ったほか、同志社大学で行われた国内植民地論に関するシンポジウム(2月)では、スラブ・ユーラシア研究所での研究の成果として「境界地域史研究」という新しい歴史学分野の可能性を提起した。二系統に分かれていた在日サハリン帰国韓人団体の活動資料の収集を終え、サハリン残留/帰国日本人関連のものと合わせて現在把握している限りの、国内のサハリン残留者関連民間団体の重要資料の収集を完了した。また、冷戦期帰国日本人の聞き取り調査を実現するなど、サハリン残留者の多様性の実例の把握が進んだ。本研究では樺太植民地社会の解体過程を、エスニック・グループごとに捉えるだけではなく、新たな移住者でもあるソ連人内の各エスニック・グループも含めた相互の関係性や境界性からも明らかにすることに成功した。さらに、こうした実証研究の積み重ねから植民地史研究という枠組みの限界性を指摘し、国際的な近現代東アジア史研究の枠組みのひとつとして境界地域史研究という枠組みを提起するにいたった。26年度が最終年度であるため、記入しない。(1)サハリン残留日本人冷戦帰国者に関しては、その名簿やインフォーマントへのアクセスが極めて困難(所在不明)と考えられていたが、本研究の調査によってアクセスが可能となり、また分析を行うことができた。(2)本研究の成果報告という形で参加した国際学会等で、関係国である韓国・ロシア両国の研究者と交流することで、情報交換ができ、これまで不明であった部分や推測しかできなかった部分が確信へと変わった。・予定通りに、サハリン残留日本人に関する基礎的論文2篇の刊行が実現した。・当初は予定しなかった単著が刊行され、樺太植民地史をサハリン島史の中に位置づける理論的作業が行えた。・当初よりも調査範囲を広げることで、サハリンの日本人だけでなく、韓人(朝鮮人)や華僑に関する重要資料が発見できた。(1)24年度の研究によりこれまで人数以外は不明であった冷戦期帰国者の実像を明らかにできる研究資料へアクセスすることができた。今後はこの資料分析を進め、論文執筆などを進める。(2)後回しになった「樺太引揚者の内地化過程」に関しては、引き続き関連資料の収集に努める。(3)また第2年度後半から第3(最終)年度にかけて韓国語・ロシア語の研究・史料の収集・分析を本格化させるために、第2年度前半からその準備作業を行う。・この2年間で収集した資料を整理し、目録を作成する。・この2年間は文字資料収集に若干偏重していた感があるので、今後はインタビュー調査なども積極的に行い、文字資料では補いえない部分を補完する。・また同様に「ソ連化過程」に偏重し、「内地化過程」に関する資料収集や分析を疎かにしていた面がある。
児童のための無線ネットワーク対応携帯型情報端末用マルチメディアデータベースの開発

本研究の目的は、子どもの活動範囲を制約しないモバイル型コンピュータ支援協同学習環境を構築することである。そのために、次の要素で構成される学校教育用グループウェアのプロトタイプシステムを開発した。"(1)"携帯型情報端末で動作する学校教育用グループウェアのクライアント・プログラム"(2)"WindowsNTサーバで動作する学校教育用グループウェアのサーバ・プログラム完成したプロトタイプ・プログラムを、小学校の子どもたちや先生に授業で使ってもらい、フィールドテストを行った。その結果、次の二つのことがわかった。"(1)"有線LANと異なり、無線LANでは、悪条件の場合、データの転送に失敗することがある。そのような場合でも、データが消えてしまわないように、プログラムを改良する必要がある。"(2)"携帯型情報端末で動作するクライアント・プログラムは、小学生でも簡単に使いこなせるユーザインターフェースを備えている。以上の結果を、開発にフイードバックさせ、プログラムを改良した。しかし、そのプログラムのフイールドテストまでは十分に行えなかった。これからは、そのフイールドテストを引き続き行い、プロトタイプシステムの完成度を高める予定である。さらに、新しい無線通信技術であるBluetoothを用いた携帯情報端末とパソコンとの通信についても研究を行い、その成果も取り入れて、システムの実用化を目指す予定である。本研究は、携帯情報端末、無線LAN、教育用ソフトウェアを組み合わせ、子供達の活動範囲を制約しないコンピュータ支援協同学習環境を構築しようとするものである。平成9年度は、まず、既に完成しているスタディノートfor Windowsと、現在入手可能なWindows対応のハードウェアシステム、無線LANで構成されるモバイル協調学習環境のプロトタイプシステムと呼べるものを構築した。そして、それを、試験的につくば市の小学校に導入し、先生や子供達に使ってもらい、その結果をもとに、次のことを行った。(1)携帯情報端末用プログラムのユーザインタフェースの検討携帯型コンピュータの入力装置や出力装置には、標準仕様と呼べるものがない。そこで、学習用として使う場合、どのようなものか使い易いか検討を行った。そして、それに併せて、携帯情報端末用ソフトのユーザインタフェース(操作法や画面構成)の設計を行った。(2)携帯情報端末用ソフトの機能の検討モバイル協調学習では、どのような機能が求められるか検討し、モバイル・スタディノートで用意すべき機能の洗い出しを行った。(3)スタディノートと携帯情報端末用ソフトの相互運用の方法の検討スタディノートと携帯情報端末用ソフトで作成したデータを相互利用できるようにするための方法を検討した。(4)スタディノートサーバの通信機能の強化無線LANは、有線LANに比べると、通信速度が遅い。また、使用条件が劣悪な場合、通信障害を起こすことがある。そうした障害に対応して、安定した通信を継続できるよう、スタディノートサーバのプログラムを改訂し、通信機能を強化した。平成10年度は、前年度に構築したプロトタイプシステムを、つくば市の小学校で引き続き運用した。そして、先生や子供達にシステムを校内の色々な教室へ持ち運んで授業で使ってもらうことを繰り返した。その結果、プロトタイプシステムは、劣悪な環境下で使用した場合、深刻な通信障害を起こしうることがわかった。そこで、そうした状況下でも、最悪の事態を回避できるよう、システムに次の改良を施した。1.ドキュメントのサルベージ機能の追加通信障害のため、子供が時間をかけて作成したファイルをサーバに保存し損ねて消してしまうことが起きた。この問題を解決するため、通信障害を検知した場合は、ファイルをクライアント内部に残すようにし、通信障害が回復したときに、ファイルをサーバへ転送する機能を加えた。2.ファイルのダウンロードのチェック機能の追加通信障害のため、サーバからダウンロードしたファイルの一部が欠損する問題が起きた。この問題を解決するため、ファイルの内部に欠損をチェックする情報を埋め込むようにし、ファイルの欠損を検知した場合は再試行を何度か繰り返し、それでも失敗する場合は、通信障害があることを利用者である子供に伝える機能を追加した。さらに、次のことを併せて行った。3.携帯情報端末用プログラムのプロトタイピング携帯情報端末用プログラムのユーザインタフェース(操作法や画面構成)の検討を行うとともに、プログラムに求められる機能仕様を整理し、プロトタイピングを行った。

また、スタディノートと携帯情報端末用プログラムで作成したデータを相互利用できるようにするための方法についても検討した。本研究は、次のことを行い、携帯情報端末、無線LAN、教育用ソフトウェアを組み合わせ、子供達の活動範囲を制約しないコンピュータ支援協同学習環境を構築しようとするものである。(1)携帯型情報端末用に、マルチメディアオーサリングプログラムとネットワーク対応データベースプログラムを開発する。(2)携帯型情報端末と学校用グループウェアの間を、無線ネットワークで結び、情報を相互利用できるようにするため、学校用グループウェア側のプログラムの機能を拡張する。(3)研究協力校で、本システムの試験運用を行う。それを通して、技術面での実用性を検証するとともに、本システムの授業における効果的な活用法を開発する。平成11年度は、次のことを行った。システム開発では、携帯型情報端末の小さな画面でも快適に情報の閲覧、入力ができるよう、ユーザインタフェースに重点を置き、プロトタイプの仕様について検討を重ねた。そして、その結果をもとに、次のことを行った。(1)携帯型情報端末用オーサリングプログラムの編集機能の整理(2)携帯型情報端末用データベースプログラムの開発フィージビリティスタディでは、前年度に構築したプロトタイプシステムを、つくば市の小学校で引き続き運用した。そして、次のことがらを通して、システムの実行可能性について検証を行った。(1)平成10年度に行ったネットワーク障害対策の有効性の評価(2)本システムを使った授業の指導案作成(3)本システムを使った授業の実施(4)本システムを使った授業の評価(5)本システムの総括的な評価
超伝導トンネル接合X線検出器用極低温動作型前置増幅器の開発

超伝導トンネル接合(STJ)を利用した高エネルギー分解能X線計測のためには、STJ素子からの信号を非常に高いS/N比で処理する高性能前置増幅器の開発が必要になる。STJ検出器は静電容量が大きく前置増幅器初段FETに電子雑音を誘発するため大面積化が困難であり、良好な特性が得られたSTJ検出器の有効面積は100x100μm^2程度であった。本研究では、このようなSTJ検出器特有の種々の雑音の寄与を考慮した電荷有感型前置増幅器の信号処理特性を解析し、高エネルギー分解能STJ検出器用極低温動作型前置増幅器の設計及び製作を行った。前置増幅器の性能は初段FETの特性と帰還抵抗Rf及び帰還コンデンサーCfで決定する。本研究では市販の半導体検出器用電荷収集型前置増幅器CANBERRA 2003BTの初段FET、Rf及びCfを取り外し、その部分を前置ヘリウム3クライオスタットの液体窒素シールド板上に設けた極低温ステージに取り付け、室温部分から極低温部への導入端子及び配線は雑音の影響を極力低減する構造にした。初段FETとしては、110K程度の低温領域において良好な特性を有する2SK190を使用し、実効的に高いトランスコンダクタンスを得るために4個の並列接続とした。ドレン電流による発熱と極低温ステージとの熱接触とのバランスによりFET最適動作温度を制御した。本研究で製作した極低温動作型前置増幅器を200x200μm^2の大面積Nb系STJ検出器に接続し、5.9keVのX線に対する検出器の応答を調べた。このとき、前置増幅器の電子雑音に相当するパルサーの半値幅は80eVと非常に良い特性を示した。200x200μm^2の大面積STJ検出器の5.9keVのX線に対するエネルギー分解能として100eV以下という非常に優れた性能が得られ、Si半導体検出器の性能を越える大面積STJ検出器の開発の可能性が示された。
ポーリネラの珪酸被殻構築機構と生物による珪酸外被形成の進化の解明に向けた初期研究

有殻アメーバPaulinella chromatophora(ポーリネラ)の珪酸質鱗片の形成と被殻構築に関係すると思われるタンパク質を推定するため、トランスクリプトーム解析による関連遺伝子探索と、単離鱗片のプロテオーム解析を行った。その結果、シリカトランスポーター(sit)様の遺伝子をリザリア生物群で初めて確認したほか、数個の鱗片形成関連候補タンパク質を検出した。sit遺伝子の分子系統解析の結果、地球上で初めてシリカバイオミネラリゼーションを行い始めた生物は、ポーリネラのような有殻アメーバであることが示唆された。平成26年度は、被殻関連タンパク質の同定と被殻形成関連タンパク質遺伝子の探索のため、単離被殻鱗片のプロテオームと、被殻形成関連遺伝子のトランスクリプトームデータからの推定を行なった。<単離被殻鱗片のプロテオーム解析>被殻関連タンパク質(表在性タンパク質および内在性タンパク質)を網羅的に同定するため、大量(30L)のポーリネラ細胞を培養し、タンパク質抽出に十分量の細胞を得た。その後、フレンチプレスにより細胞を破壊し、その中から珪酸質鱗片のみを単離した。EDTA、NaCl、尿素、SDS、フッ化水素酸により、表在性内在性までのタンパク質を段階的に抽出し、SDS-PEGEにより分離・精製した。複数の主要なバンドを切り出して質量分析を行い、各タンパク質の同定を行ったところ、複数のタンパク質の推定アミノ酸配列を得ることに成功した。このうちの一つは、既知のタンパク質とは相同性をもたない、ポーリネラに特有の珪酸質被殻関連タンパク質であることが分かった。<殻形成特異的遺伝子の推定>殻形成関連遺伝子を特定するため、同調培養系の確立を目指しているが、本来増殖の遅い生物であるため未だ確立には至っていない。もう少し時間がかかるため、引き続き明暗周期での確立を目指す。同調培養系ではないが、ポーリネラMYN1株を約3L培養し、明らかに被殻形成中の細胞を含む状態でRNA抽出、トランスクリプトーム解析を行い、珪藻において珪酸被殻形成に関与しているタンパク質の相同性検索を行ったところ、シリカトランスポーター(sit)に相同性のある配列を発見した。予測ソフトを用いた解析により、ポーリネラのsitは珪藻の半分の5回膜貫通領域を持つことが明らかとなった。化石記録から最古のSilica-biomineralizationを行っていた生物はポーリネラを含むユーグリファ類であると示唆されており、もともと5回膜貫通型だったsitが珪藻で10回膜貫通型となった可能性が示唆された。平成27年度は、昨年度のプロテオーム解析から同定した単離被殻鱗片タンパク質およびトランスクリプトーム解析から同定したシリカトランスポーター(SIT)の局在解析を行うため、抗体作成を行った。合成ペプチドと大腸菌を用いて大量発現したタンパク質の両方で抗体を作成し、ウエスタンブロット解析および間接蛍光抗体法により抗体の特異性を検証したが、残念ながら特異性の高い抗体を得ることはできなかった。次に、平成26年度にトランスクリプトーム解析から同定したSITの起源・進化を推定するために、分子系統解析を行った。まず、GenBankおよびMarine MicrobialEukaryote Transcriptome Sequencing Project (MMETSP)より、SITと相同性の高い配列を収集した。珪藻や襟鞭毛虫以外に、近年Durak et al. 2016において報告されたようにハプト藻や有孔虫もSITと相同性の高い配列を持つことが分かった。収集した配列をもとに分子系統解析に用いるデータセットを作成し、183アミノ酸を用いた分子系統解析を行った結果、ポーリネラのSITはSITLcladeIIの基部から分岐した。これは、これまでに報告されている、化石記録のデータと合致する結果であり、地球上で初めてシリカバイオミネラリゼーションを行い始めた生物は、ポーリネラのような有殻アメーバであり、SIT遺伝子の水平伝播が真核生物の複数の系統でシリカバイオミネラリゼーションを行う生物が現れた一因であると考えられた。今後は、ポーリネラのSITが珪酸を輸送する機能があるかどうかの検証を行う必要があると考えている。単離鱗片のプロテオーム解析については、十分量の鱗片の単離、タンパク質の段階的抽出、電気泳動による分離、質量分析による部分アミノ酸配列の推定まで順調に進めることができた。同定の際にポーリネラに特有と思われる珪酸被殻関連タンパク質が推定されたことも予想以上の成果で期待が持てる。同調培養系の確立は、細胞増殖が遅く、確立には至っていないが、同調培養を用いないトランスクリプトーム解析において、当初の目的であった被殻形成関連遺伝子の一つと思われるsit遺伝子の同定に至り、珪藻におけるホモログとの比較により、本遺伝子の進化的知見が得られたことは、同調培養系の遅れをある程度カバーできたのではないかと考えている。原生生物の系統分類・進化学<単離被殻鱗片のプロテオーム解析>

今年度のプロテオームデータの解析をさらに進め、必要があれば再度データ取得を行ない、更なる被殻関連タンパク質の同定を進める。<被殻関連タンパク質の局在解析>プロテオーム解析得られた被殻関連候補タンパク質について抗体を作成する。抗体は外部委託により作成する。作成した抗体を用いて、間接蛍光抗体法により細胞内局在を調べる。次に免疫電子顕微鏡法により各候補タンパク質のさらに詳細な局在を明らかにする。これにより、細胞内での鱗片形成と細胞外での殻構築に関与するタンパク質の機能を推定する。<被殻関連タンパク質の進化推定>プロテオーム・トランスクリプトーム解析により候補タンパク質となり、局在解析により被殻関連タンパク質であることが確認されたタンパク質について、珪藻やその他の珪酸沈着能のある生物で、相同タンパク質の存在を相同性検索により探索する。もし得られたタンパク質が新規であるか、ごく少数の生物でしか報告がない場合には、リザリアやストラメノパイル系統群に属する生物からの相同遺伝子配列の収集を試みる。収集した遺伝子配列をもとに分子系統解析を行い、被殻関連タンパク質の進化に関する知見を得る。
幾何学における非線形問題の研究

本研究は,各種の幾何構造の変形やモデュライの研究に現れる非線形問題を,大域的変分問題の立場から,系統的に研究することを目的とし,つぎの研究成果を得た.(1)西川は,負曲率等質リーマン多様体とその理想境界に関する調和写像の無限遠境界値問題を研究し,一般のk-termCarnot空間(Carnot巾零リー群の可換拡大としてえられる負曲率等質空間)の間の固有かつ非退化な調和写像に対し,無限遠境界値問題の境界値に対する必要条件,解の存在と一意性を証明した.(2)板東は,コンパクト・ケーラー多様体上の安定正則ベクトル束上のアインシュタイン・エルミート計量の退化について研究し,このような束のモヂュライ空間が反射的層を境界につけ加えることによりコンパクト化できることを証明した.(3)中川は,アインシュタイン・ケーラー計量の存在問題に対して,トーリックFano軌道体上の二木指標と一般化されたキリング形式を,対応する凸体のデータで記述する組み合せ論的公式を証明し,2次元トーリックFano軌道体および3・4次元非特異トーリックFano多様体の場合に,それらを具体的に求めた.(4)納谷は,階数1の局所対称空間の理想境界上の擬共形構造と両立する擬リーマン計量の標準的構成法を見いだし,複素双曲型空間形の理想境界に対して,この計量に対する田中・ウェブスター接続の曲率を計算し,その符号が対応する複素クライン群の極限集合のハウスドルフ次元によって決定されることを証明した.(5)堀畑,調和写像に付随した非線形放物型偏微分方程式に対して,空間3次元の場合に弱解がmonotonicityをみたすことを見いだし,解の部分正則性を証明した.(6)新井は,巾零群上の擬微分方程式の解の最適な評価を得ることに成功し,その応用として強擬凸CR多様体上の接コ-シ-・リーマン方程式の解の最適な評価も証明した.本研究は,各種の幾何構造の変形やモデュライの研究に現れる非線形問題を,大域的変分問題の立場から,系統的に研究することを目的とし,つぎの研究成果を得た.(1)西川は,負曲率等質リーマン多様体とその理想境界に関する調和写像の無限遠境界値問題を研究し,一般のk-termCarnot空間(Carnot巾零リー群の可換拡大としてえられる負曲率等質空間)の間の固有かつ非退化な調和写像に対し,無限遠境界値問題の境界値に対する必要条件,解の存在と一意性を証明した.(2)板東は,コンパクト・ケーラー多様体上の安定正則ベクトル束上のアインシュタイン・エルミート計量の退化について研究し,このような束のモヂュライ空間が反射的層を境界につけ加えることによりコンパクト化できることを証明した.(3)中川は,アインシュタイン・ケーラー計量の存在問題に対して,トーリックFano軌道体上の二木指標と一般化されたキリング形式を,対応する凸体のデータで記述する組み合せ論的公式を証明し,2次元トーリックFano軌道体および3・4次元非特異トーリックFano多様体の場合に,それらを具体的に求めた.(4)納谷は,階数1の局所対称空間の理想境界上の擬共形構造と両立する擬リーマン計量の標準的構成法を見いだし,複素双曲型空間形の理想境界に対して,この計量に対する田中・ウェブスター接続の曲率を計算し,その符号が対応する複素クライン群の極限集合のハウスドルフ次元によって決定されることを証明した.(5)堀畑,調和写像に付随した非線形放物型偏微分方程式に対して,空間3次元の場合に弱解がmonotonicityをみたすことを見いだし,解の部分正則性を証明した.(6)新井は,巾零群上の擬微分方程式の解の最適な評価を得ることに成功し,その応用として強擬凸CR多様体上の接コ-シ-・リーマン方程式の解の最適な評価も証明した.本研究の目的は、各種の幾何構造の変形やモデュライの研究に現れる被線形問題を、大域的変分問題の立場から、系統的に研究することである。今年度の研究においては、次ぎのような成果を得た。(1)西川は、非コンパクト完備リーマン多様体間の調和写像の存在問題について研究した。とくに、このような多様体の典型的クラスである負曲率等質リーマン多様体とその理想境界に対して、調和写像の無限遠ディリクレ境界値問題を考察し、(a)一般化されたハイゼンベルグ群に付随して得られるDamek-Ricci空間や、(b)Carnot群に付随して得られる負曲率等質空間の場合(これらはいずれも対称空間でない)にも、階数1非コンパクト型対称空間の場合と類似の存在定理が成り立つことを証明した。(2)一方、新井は巾零群上の擬微分方程式の解の最適な評価を得ることに成功し、その応用として強擬凸CR多様体上の接Cauchy-Riemann方程式の解の最適な評価も証明した。(3)板東は、コンパクト・ケーラー多様体上の安定正則ベクトル束上のアインシュタイン・エルミート計量の退化について研究し、このような束のモデュライ空間がreflexive sheafを境界に付け加えることによりコンパクト化できることを確かめた。(4)納谷は、リッチ曲率が正の自己双対計量の研究を進め、リッチ作用素が非負の自己双対多様体で射影平面の連結和以外のものをすべて分類することに成功した。また、階数1局所対称空間の理想境界上の擬共形構造と両立する擬リーマン計量の標準的構成法を与えた。

さらに複素双曲型多様体の場合に、この計量に対応する田中-Webster接続の曲率を計算し、その符号が対応する複素クライン群の極限集合のハウスドルフ次元によって決定されることを示した。これらの結果は、研究代表者を中心とするセミナーにおける共同研究により得られた。本研究の目的は,各種の幾何構造の変形やモデュライの研究に現れる非線形問題を,大域的変分問題の立場から,系統的に研究することである.今年度の研究においては,つぎのような成果を得た.(1)西川は引き続き,負曲率等質リーマン多様性とその理想境界に対して,調和写像の無限遠境界値問題を研究し,k-term Camot空間(Camot群の可換拡大としてえられる負曲率等質空間)の間の固有かつ非退化な調和写像に対し,理想境界の近傍での漸近挙動を決定し,無限遠境界値問題の解の-意性を証明した.(2)石田は擬射影平面のp進-意化に関連して,従来知られていたものとは異なる新しい擬射影平面を構成し,これらが互いに同値でないことを証明した.(3)中川はアインシュタイン・ケーラー計量の存在問題に対して,トーリックFano軌道体上の日本指標と一般化されたキリング形式を,対応する凸体のデータを用いて記述する組み合わせ論的公式を証明し,2次元トーリックFano軌道体と,3・4次元非特異トーリックFano多様体の二木指標と一般化されたキリング形式を具体的に求めた.(4)高木は形態形式のモデルと関連して,双安定な非線形項をもつ半線形ディリクレ問題の解で境界層をもたないタイプものを求め,拡散係数が0に近づくときの漸近挙動を決定した.(5)堀畑は調和写像に付随した非線形放物型偏微分方程式系に対して,空間3次元の場合に弱解がmonotonicityをみたすことを見いだし,解の部分正則性を証明した.
甲状腺癌細胞におけるp53癌抑制遺伝子によるMHC classII抗原の発現誘導

1.p53蛋白を発現していない未分化甲状腺癌細胞株(FRO)或いはFROに正常p53遺伝子を導入後p53蛋白の再発現を確認したstable transfectant(1F3)で比較検討したところ、細胞膜上MHC classII抗原蛋白発現及び細胞質内MHC classII抗原蛋白発現もFROに比し1F3で増強していた。2.一定時間でのMHC classII抗原蛋白合成は、FROに比べ1F3で亢進していた。3.MHC classII抗原α鎖mRNAの発現は、蛋白レベルと逆にFROで1F3に比し増強していた。RNA合成阻害薬であるDRB処理によりMHC classII抗原α鎖mRNAは1F3でFROに比べ急速に又著明に減少し、これはFROではMHC classII抗原mRNAから蛋白への翻訳効率が低下している事が一因と考えられた。以上より、p53蛋白を発現していない未分化甲状腺癌細胞株FROではMHC classII抗原mRNAから蛋白への転写後調節の段階で障害が惹起され、MHC classII抗原蛋白の発現及びCD4 killer T細胞活性が減弱している事が解明された。1.p53蛋白を発現していない未分化甲状腺癌細胞株(FRO)或いはFROに正常p53遺伝子を導入後neomycinで選択しp53蛋白の再発現を確認したstable transfectant(1F3)で比較検討したところ、FACScanで解析した細胞膜上MHCclassII抗原蛋白発現はFROに比し1F3で増強していた。またこの細胞膜上MHCclassII抗原蛋白発現は、1F3においてIFN-γによりさらに増強したが、FROでは増強は認められなかった。2.同様に、western blottingで解析した細胞質内MHC classII抗原蛋白発現はFROに比し1F3で増強していた。3.さらにMHC classII抗原α鎖mRNAの発現をnorthern blottingで比較検討したところ、蛋白レベルと逆にFROで1F3に比し増強していた。このMHC classII抗原α鎖mRNAの発現は1F3のみならずFROでもIFN-γにより増強した2.一定時間でのMHC classII抗原蛋白合成をimmunoprecipitationで検討したところ、FROに比べ1F3で合成が亢進しており、FROではMHC classII抗原mRNAから蛋白への翻訳効率が低下している事が確認された。蛋白合成阻害薬であるcycloheximideを添加して培養後同様に行ったimmunoprecipitationの結果から、合成されたMHC classII抗原蛋白のturn overはFROで1F3に比し遅れていた。3.以上より、p53蛋白を発現していない未分化甲状腺癌細胞株FROではMHC classII抗原mRNAから蛋白への転写後調節の段階で障害が惹起され、結果としてMHC classII抗原蛋白の発現が減弱している事が解明された。
イノシト-ルリン脂資代謝回転に対するイソフラボンの作用機構

癌遺伝子産物の一つである蛋白質チロシンキナ-ゼの阻害剤として見出したイソフラボンの一種であるゲニステインのイノシト-ルリン脂質代謝回転に対する作用を、蛋白質チロシンキナ-ゼ阻害作用との関連から検討した。Swiss3T3細胞をボンベシンで処理すると、イノシト-ルリン酸量(1P_2+1P_3)は一過性に亢進されるが、ゲニステインはこれを顕著に阻害した。ボンベシンのかわりにAlCl_3+NaFで処理した場合イノシト-ルリン酸量が増加するには潜伏期があり最大値に到達するまで約15分を必要とするが、ゲニステインはこれも阻害した。細胞をジギトニンで透過性にした場合、AlCl_3によるイノシト-ルリン脂質の増加には潜伏期がなくなると共にATP依存性となった。このATP依存性はAlF_4^-のかわりにGppNHpを用いた場合も同様にみられた。このATP依存性につき各種ATP同族体について調べると、イノシト-ルリン脂質量の増加はATPのみ、AlF_4^-の4ではみられず、ATPとAlF_4^-共存下でみのみられ、ATPのかわりにAppNHp、AppCH_2p、ADP、ADPBSでは観察されない。一方ATPrSの場合には単独でもイノシト-ルリン脂質量を増加させた。このAlF_4^-によるイノシト-ルリン脂質量の増加はゲニステインにより阻害されたが、その阻害の程度はAlF_4^-の濃度に依存的でなくほぼ一定であった。またこのホスファチジルイノシト-ル分解はATP添加により濃度依存的に亢進されるが、ゲニステインにより阻害され、このATP依存性を高濃度側に移行させるように作用すること即ちATPと競合することにより阻害を示すことが明らかとなった。以上の結果からゲニステインの作用点としてホスホリパ-ゼCの活性化部位の可能性が示された。
モルヒネ誘発性疼痛メカニズムの解明

申請者はこれまでDセリンはNMDA受容体グリシン結合部位の内在性リガンドとしてN-メチル-D-アスパラギン酸(NMDA)受容体活性を調節すること、D-セリン脳室内投与は鎮痛作用を、髄腔内投与は疼痛作用を有すること、などを明らかにしてきた。モルヒネはオピオイドμ受容体と結合し、鎮痛作用を示す。しかし、疼痛患者へモルヒネを高用量、長期間にわたり硬膜外投与した場合、アロディニアなどの疼痛が引き起こされることが報告されている。また、モルヒネをマウスあるいはラットに慢性あるいは高用量硬膜外投与するとアロディニアなどの疼痛が引き起こされることが知られている。このモルヒネ誘発性疼痛はナロキソンで拮抗されず、ケタミンを併用することで疼痛が抑制できることから、NMDA受容体の関与が考えられている。本研究によりモルヒネ慢性投与あるいは高用量投与して生じる疼痛はNMDA受容体グリシン結合部位アンタゴニストにより拮抗されることを明らかにした。モルヒネを慢性あるいは高用量ラット髄腔内投与すると脳脊髄液中のダイノルフィンA(Dyn)量が増加することが知られている。高用量Dynをラット脊髄内投与するとNMDA受容体を介する疼痛作用を示すこと、Dynをラット髄腔内に投与して生じる疼痛はNMDA受容体グリシン結合部位アンタゴニストにより拮抗されることなどを明らかにした。また、マイクロダイアリシス法を用いて、高濃度モルヒネをラット脊髄内へ灌流し脊髄シナプス間隙中に多量のmorphine-3-glucuronide (M3G)が遊離することを明らかにした。モルヒネ慢性投与あるいは高用量投与して生じる疼痛はNMDA受容体グリシン結合部位アンタゴニストにより拮抗されること、脳脊髄液中のダイノルフィンA(Dyn)量が増加することが知られている。また、ラット脊髄マイクロダイアリシス法を用いて、高濃度モルヒネをラット脊髄内へ灌流し脊髄シナプス間隙中に多量のmorphine-3-glucuronide (M3G)が遊離することを明らかにした。これらの成果により、おおむね順調に進展していると考える。脊髄後角におけるDyn量、グルタミン酸量、Dセリン量はマイクロダイアリシス法により定量する。また、モルヒネ誘発性疼痛モデルの脊髄後角におけるpreprodynorphin、Dセリン合成酵素(Serine racemase: Srr)、Dセリン分解酵素(D-amino acid oxidase; DAO), Dセリントランスポーター(アラニンセリンシステイン-1; Asc1), NMDA受容体などの発現量の変化を免疫組織化学的、In situ hybridization(ISH)法で定性解析するとともに、脊髄後角の組織における各種タンパク質、遺伝子発現をWestern blot (WB)法、qRT-PCR法にて定量的に解析する。また、Srr,DAO欠損マウスなどの遺伝子改変動物を用いた実験を行う予定である。

また、モルヒネ誘発性疼痛モデルの脊髄後角におけるpreprodynorphin、Dセリン合成酵素(Serine racemase: Srr)、Dセリン分解酵素(D-amino acid oxidase; DAO), Dセリントランスポーター(アラニンセリンシステイン-1; Asc1), NMDA受容体などの発現量の変化を免疫組織化学的、In situ hybridization(ISH)法で定性解析するとともに、脊髄後角の組織における各種タンパク質、遺伝子発現をWestern blot (WB)法、qRT-PCR法にて定量的に解析する。また、Srr,DAO欠損マウスなどの遺伝子改変動物を用いた実験を行う予定である。2018年度にSrr-KO, DAO-KOなど遺伝子改変動物を使用する予定であったが、改変動物の繁殖が予定より遅れたため実施できず未使用額が生じた。今後は、遺伝子改変動物を用いて詳細な解析を行う予定である。また、2018年度の実験結果を踏まえて非遺伝子改変動物、おもにラットの実験を進める予定である。
博物館資料の収集と利活用を促進させるサイクルの構築：北海道産アンモナイトを事例に

多様な資料を保有する博物館には,未活用の貴重な資源(情報)が眠っている.それらは,近年の情報通信技術の発達によりデジタル化が進められ,文字,音声,映像など様々な形の情報として提供されるようになった.しかし,資料の情報化が多様になってきたからこそ,「今後は博物館としての固有な情報をどのように蓄積するか,博物館資料をどのように情報処理するか,そしてその情報をどのような形で一般社会へわかりやすく提供するか」を考えることが重要である.一方,北海道では,約1億年前の地層から保存良好なアンモナイト化石が豊富に産出する.そのため,北海道産のアンモナイト化石を収蔵している博物館は多く,展示物や教材資料として目にする機会も多い.しかし,多くの博物館資料は必ずしも学術的活用が十分になされていないのが現状である.また,市民の寄贈による化石資料には,詳しい産地情報などが記録されておらず,学術資料としてすぐに使用できないものも存在するため,資料データの記録方法の理解促進も重要である.そこで本研究では,約1億年前の北海道産アンモナイト化石を事例に,地理情報システム(GIS)を活用したデジタルアーカイブスを構築し,その成果を博物館教育プログラムで活用することで,今後の資料データの記録方法の理解促進、市民参加型の資料収集の促進へフィードバックさせ,さらなる博物館資料(情報)の収集と利活用を促進させるサイクルを構築することを目的とする.2018年度は,上記目的と単年度研究計画に基づき,以下の研究を行なった.1.GISを活用した産地データベースを作成するためのプラットフォームを構築するため,北海道小平・古丹別地域の過去に論文で公表されたアンモナイト類の産出データを登録した.2.追加の地質調査が必要な箇所については,現地調査を行った.今年度は,平成30年9月に発生した北海道胆振東部地震の影響により,研究代表者が勤務する博物館内における業務が予想以上に膨大になったため、当初に計画していた現地調査ならびにデータの入力を十分に実施することができなかった。以上の理由により、現在までの進捗状況はやや遅れている。2019年度は、当初計画通りに現地調査の実施期間ならびにデータ入力を十分に確保するとともに、2018年度計画で実施できなかった作業を実施することで、研究を推進させる。発生した次年度使用額は、当初の計画では主に現地調査を実施するための旅費・研究補助費である。2019年度においては、現地調査の期間を十分に確保するとともに、計画通りに研究補助者を確保して研究を推進する予定である。
シリコンウェーハ極表面層の非接触測定評価法の研究

将来の高集積化ULSI用のMOSトランジスタの実現のためには、シリコンウェーハ表面層の結晶欠陥、汚染物質、研磨ダメージそして表面ラフネスなどを厳密に評価する必要がある。その手法として、極表面層ゆえに非接触・非破壊な測定評価法が要求される。本研究はその極表面層を非接触・非破壊で測定評価する新たな方法の創出と従来提案してきた方法の確立を目的とした。その極表面層の測定評価方法として、新たな方法として、表面電位による方法、光導電の周波数応答法、電子ビームを用いたトモググラフィ法の創出の試み、また従来提案してきたUV/ミリ波PCD(Photoconductivity decay)法やPPCA(Pulse Photoconductivity Amplitude)法の確立も並行して行った。新しい方法での極表面層評価の妥当性を示すために、極表面層に僅かなダメージをもつ水素イオン注入試料、HFエッチング、プラズマエッチングなどのエッチング条件の異なりによるエッチングダメージ試料、鏡面研磨ダメージ試料を作製し、それらを従来法と新たな方法で測定しその結果を比較検討した。0.2μm深さにダメージをもつ水素イオン注入試料にたいして、UV/ミリ波PCD法、PPCA法、光導電周波数応答法の結果はドーズ量、エネルギー依存性とも同様な結果を示した。が、高ドーズイオン注入試料では、表面電位の結果のみが他と異なる挙動を示した。エッチング条件の違いによる表面層ダメージ度合いは、表面電位法、光導電周波数応答法、PPCA法、UV/ミリ波PCD法の測定結果は良く一致した。鏡面研磨ダメージ試料の表面電位法とPPCA法の結果は良く一致し,65g/cm2の研磨圧力で最小の研磨ダメージとなることが分かった。また、従来法のUV/ミリ波PCD法の最大感度条件を理論・実験的に見出した。さらに電子ビームによる表面層トモグラフィの可能性を理論計算的に詳細に検討し、その設計条件を明らかにし、その実現可能性を示した。本研究は(1)本科研費で購入したケルビンプローブを用いた表面電位測定装置を作製することと、(2)それで表面層評価をするに先だって、その比較基準となるシリコンウェーハ試料の作製とその表面層の特性を明確にしておく実験、とが並行して進められた。(1)について:ケルビンプローブ微動装置および青色発光ダイオードによるキャリヤ励起系、出力信号検出系等からなる表面電位測定装置を作製した。接触電位差、イオン照射時、青色光照射ときの表面電位変化を本装置で正しく測定できるかを検討した。P形38PΩcm、n形150ΩcmのSiウェーハの接触電位差は0.40v,1.1Vと測定され、仕事関数が正確に測定できること、また、AlとP形38Ωcm-Siの接触電位差は0.72Vとなり、Alの仕事関数も正しく測定できることが分かった。+イオンおよび-イオン照射時の接触電位差はその電荷極性に応じて+,-で表面電位が観測されることが分かった。青色LED光のSiウェーハへの照射時のキャリヤ発生・再結合にともなう接触電位差変化信号を測定できることが分かった。(2)について:表面層だけにダメージを導入するため、水素とボロンイオンの注入で、またケモメカニカル鏡面研磨で、シリコンウェーハ表面層にダメージを導入した試料をAFMで表面ラフネスと、TXRFで重金属汚染とを分離しながら、光導電法で評価した。表面層ダメージに応じて表面再結合速度、光導電振幅、初期ライフタイムが顕著に変わることが分かった。