hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
バセドウ病の遺伝因子の同定:候補遺伝子の機能的解析とポジショナクローニング情報に基づく病因遺伝子の探索

<背景と目的>本研究者はこれまでに自己抗原であるTSH受容体遺伝子と免疫制御分子であるCTLA遺伝子を中心に検討し、マイクロサテライト多型マーカーによつてバセドウ病との有意な相関を得た。また、九州大学の笹月・白澤らによつて行われているsib pairを用いたランダムゲノムスクリーニングによるポジショナルクローニングアプローチ研究に参画し、lod score 3以上の興味あるローカスが幾つか見い出している。そこで、本年度はバセドウ病候補遺伝子であるTSHレセプター遺伝子とCTLA-4遺伝子についてサンプル数を増やした第二次シリーズによる関連解析と、ポジショナルクローニングアプローチ研究で検出されたローカスについて関連解析を行った。<検討結果>1)候補遺伝子多型について:TSHレセプター遺伝子とCTLA-4遺伝子に関しては、マイクロサテライト多型遺伝子マーカーによる関連解析によって我々は以前81例の患者サンプルを用いてこれら遺伝子または近傍の遺伝子との有意な関連を認めた。今回、349例の患者サンプルを用いて同様の検討を行った。その結果、TSH-AT多型アリル5,TSHR-CA多型アリル1,CTLA4多型アリル2などで有意の関連を認めた。また、これら遺伝子間の相互作用について検討したところ、両ローカスとが独立していることが示唆された。2)ランダムスクリーニングについて:笹月・白澤らとの共同研究によつて見い出された高いlod scoreを示す単独頂値域は現在10cM間隔でのレゾリューションである。この興味あるローカスについて、さらに5cM間隔でのマイクロサテライトマーカーを用いて関連解析を行い、新たなマーカーでも有意な関連を認めるローカスを見い出した。<考察>TSHレセプター遺伝子とCTLA-4遺伝子領域の遺伝素因が強く示唆された。ポジショナルクローニングアプローチ研究で検出されたローカスの一部においてバセドウ病の病因と関連が確認された。今後、同領域から候補遺伝子をピツクアツプし、さらに同様の探索をする予定である。
造血器悪性腫瘍に対するテーラーメード医療確立のための基礎研究

MEK/ERKシグナルが恒常的に活性化している白血病細胞株HL60、NB4について、既存の抗癌剤(シタラビン、ATRA)とチロシンキナーゼの下流シグナル阻害剤(MEK阻害剤AZD6244)との併用により、単剤に暴露されたときよりも更に効果的に細胞増殖が抑制されることをMTTアッセイやコロニーアッセイで明らかにした。また、併用の際、薬剤の投与の順番を変えることによっても相乗効果の程度に変化が見られ、薬剤投与の順番も重要であることを確認した。またこれらの薬剤を併用することによって、相乗的に細胞増殖抑制やアポトーシス誘導能が高められることを明らかにした。さらに、MEK/ERKシグナルが恒常的に活性化している白血病患者の末梢血から採取した白血病細胞においても、これらの薬剤の併用による相乗的な細胞増殖抑制効果を確認し、このような薬剤の組み合わせが実際の臨床の現場においても効果的ではないかと思われる。また、長期間のチロシンキナーゼ阻害剤投与による薬剤耐性化のメカニズムを検討し、臨床の現場における問題点の克服につなげていきたいと考えた。まず、チロシンキナーゼ阻害剤(sunitinib)を白血病細胞株に長期間投与し、薬剤耐性株を樹立した。そして、この耐性株を用いて耐性化の機序の検討を行った。その結果、親株ではsunitinibによって抑制されるJAK2-STAT5シグナル活性が耐性株では抑制されないことを確認した。また、耐性株では親株に比べてJAK2を活性化させるIL-6と、IL-6のプロモーター領域に結合する核内転写因子c-Junの量が増加していた。そこで耐性株をIL-6阻害剤やJAK2阻害剤で前処理しその後sunitinibを投与してみたところ、薬剤耐性株は親株同様suitinibへの感受性を取り戻した。以上の結果から、sunitinibによってc-Junを介してIL-6が誘導され、このIL-6によってJAK2-STAT5シグナルが活性化、薬剤耐性化を引き起こしたのではないかと考えられる。このようなケースでは、IL-6やJAK2の阻害によって耐性化が克服される可能性が示唆された。このように症例の状態に合わせて適切な薬剤を組み合わせることでより効果的な治療法となりえることを見出した。各種白血病細胞株からDNAを抽出しレセプター型チロシンキナーゼファミリーに属するFLT3の遺伝子異常をPCRで解析した。FLT3に遺伝子異常を有するMV4-11やMOLM13細胞ではその下流の生存刺激シグナルSTAT3,Akt/mTORやMEK/ERKシグナルが活性化していることをウエスタンブロット法とフローサイトメトリーで明らかにした。これらの白血病細胞は新規FLT3キナーゼ阻害剤(sunitinib)により効果的に細胞増殖が抑制されることをthymidine取り込み法、MTTアッセイやコロニーアッセイで明らかにした。また、FLT3キナーゼ阻害剤に暴露すると、これらの細胞は細胞周期のG0/G1相に集積しその後アポトーシスが誘導されることをpropidium iodide染色やannexin V染色により明らかにした。更に、新規FLT3キナーゼ阻害剤の細胞増殖抑制やアポトーシス誘導能のメカニズムの解明を試みた。FLT3キナーゼ阻害剤は細胞周期を負に制御しているp21^<waf1>蛋白質の発現を誘導し、抗アポトーシス蛋白質であるBCL2ファミリーメンバーに属するMCL-1やBCL-xLの発現を減弱させることを明らかにした。興味深いことにFLT3キナーゼ阻害剤を、下流の活性化シグナルであるmTORやMEKに特異的な阻害剤と併用すると白血病細胞の増殖抑制は相乗的に増強されることを見出した。細胞株を用いたこれらのin vitro実験結果から、FLT3阻害剤と下流シグナル阻害剤の併用はFLT3遺伝子に異常を有する白血病の新規治療戦略として有用であると考えられ、今後臨床検体に対する効果を検証しデータを蓄積して将来のテーラーメード医療の確立を目指したい。FLT3に遺伝子異常を有するMV4-11やMOLM13細胞、MEK/ERKシグナルが恒常的に活性化しているHL60、NB4細胞について、チロシンキナーゼの下流の生存刺激シグナルSTAT5,Akt/mTORやMEK/ERKシグナルが活性化していることをフローサイトメトリーで明らかにした。これらの白血病細胞はヒストン脱アセチル化酵素阻害剤と既存の抗癌剤や下流シグナル阻害剤(MEK阻害剤、mTOR阻害剤)との併用により、単剤に暴露されたときよりも更に効果的に細胞増殖が抑制されることをthymidine取り込み法、MTTアッセイやコロニーアッセイで明らかにした。また、ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤や既存の抗癌剤(5-Aza-2'-deoxycytidine、シタラビン)に暴露すると、これらの細胞は細胞周期のG0/G1期に集積し、その後アポトーシスが誘導されることをPI染色やannexin V染色により明らかにし、これらの薬剤とMEK阻害剤とを併用することによって、相乗的に細胞増殖抑制やアポトーシス誘導能が高められることを明らかにした。更に、併用によって細胞周期を負に制御しているサイクリン依存的キナーゼ抑制因子p21^<waf1>蛋白質発現が相乗的に増強し、この蛋白質が直接アポトーシス誘導と関わりがあることを、small interfering RNAを用いてp21^<waf1>蛋白発現をノックダウンさせることによって明らかにした。

また興味深いことに、ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤とmTOR阻害剤を併用すると、アポトーシスではなく分化が相乗的に増強され、このとき、分化関連核内転写因子であるC/EBPεのプロモーター領域におけるヒストンのアセチル化が増強しこの転写因子の発現が亢進することを明らかにした。このように、各種薬剤の組み合わせによる細胞増殖抑制効果のメカニズムについて細胞株を用いて検証している。今後研究を拡大し、どのような症例にどのような薬剤を使用すればより効果的に細胞死を誘導可能か検証していく。MEK/ERKシグナルが恒常的に活性化している白血病細胞株HL60、NB4について、既存の抗癌剤(シタラビン、ATRA)とチロシンキナーゼの下流シグナル阻害剤(MEK阻害剤AZD6244)との併用により、単剤に暴露されたときよりも更に効果的に細胞増殖が抑制されることをMTTアッセイやコロニーアッセイで明らかにした。また、併用の際、薬剤の投与の順番を変えることによっても相乗効果の程度に変化が見られ、薬剤投与の順番も重要であることを確認した。またこれらの薬剤を併用することによって、相乗的に細胞増殖抑制やアポトーシス誘導能が高められることを明らかにした。さらに、MEK/ERKシグナルが恒常的に活性化している白血病患者の末梢血から採取した白血病細胞においても、これらの薬剤の併用による相乗的な細胞増殖抑制効果を確認し、このような薬剤の組み合わせが実際の臨床の現場においても効果的ではないかと思われる。また、長期間のチロシンキナーゼ阻害剤投与による薬剤耐性化のメカニズムを検討し、臨床の現場における問題点の克服につなげていきたいと考えた。まず、チロシンキナーゼ阻害剤(sunitinib)を白血病細胞株に長期間投与し、薬剤耐性株を樹立した。そして、この耐性株を用いて耐性化の機序の検討を行った。その結果、親株ではsunitinibによって抑制されるJAK2-STAT5シグナル活性が耐性株では抑制されないことを確認した。また、耐性株では親株に比べてJAK2を活性化させるIL-6と、IL-6のプロモーター領域に結合する核内転写因子c-Junの量が増加していた。そこで耐性株をIL-6阻害剤やJAK2阻害剤で前処理しその後sunitinibを投与してみたところ、薬剤耐性株は親株同様suitinibへの感受性を取り戻した。以上の結果から、sunitinibによってc-Junを介してIL-6が誘導され、このIL-6によってJAK2-STAT5シグナルが活性化、薬剤耐性化を引き起こしたのではないかと考えられる。このようなケースでは、IL-6やJAK2の阻害によって耐性化が克服される可能性が示唆された。このように症例の状態に合わせて適切な薬剤を組み合わせることでより効果的な治療法となりえることを見出した。
地域コミュニティにおける社会教育実践のジェンダー分析

本研究は、地域コミュニティで展開されている社会教育実践をジェンダーの視点で分析することにより、社会教育を通じた男女共同参画社会形成の可能性と限界を理論的・実践的に明らかにすることを目的とする。主なフィールドを福井県福井市とし、1公民館活動、2男女共同参画学習、3まちづくり活動、の3つの社会教育実践を対象に、1)学習プログラムの内容と方法、2)実践の担い手、3)地域コミュニティへの効果、について、社会学的方法に基づくジェンダー分析を行った。平成26年度に行った研究の概要は以下のとおりである。I福井市公民館調査:福井市内には小学校区ごとに50の公民館が設置されており、それぞれの地区で住民の代表からなる運営審議会が事業の企画実施を調査審議する仕組みとなっている。各館では教育文化事業として、家庭教育、青年教育、成人教育、高齢者教育、少年教育、婦人教育等を目的別に主催しており、地区住民のニーズをふまえながら企画運営されている。本研究では、福井大学で実施している公民館主事を主たる対象とする長期研修である、履修証明プログラム「学び合うコミュニティを培う」を受講した福井市内の公民館主事を対象に、公民館活動の実情と課題について聴き取りを行った。II福井市中心市街地まちづくり活動の実践分析:福井市では現在、「第2期福井市中心市街地活性化基本計画」(平成25年度29年度)に基づき福井駅周辺の再開発・まちづくりを進めている。官民協働の持続可能なまちづくりが掲げられているが、福井市では公民館活動が盛んである一方で、NPOなどの市民団体が比較的少なく、住民、とりわけ若者や女性、流入者など、伝統的な地域団体に属さない人々を巻き込んだまちづくりの取り組みは十分になされていない。2013年7月に設置された「福井市まちづくりセンター(通称フクタス)」等を活用した福井市中心市街地のまちづくり活動として、大学生による小学生の子どもを対象としたまちづくりワークショップの事例について検討した。平成27年度は、主たるフィールドである福井県福井市における男女共同参画およびまちづくりに関する社会教育実践の調査を行った。福井県では総合女性センターと生涯学習推進センターの複合施設である県直営の福井県生活学習館(ユー・アイふくい)を拠点に男女共同参画学習を実施しているが、2013年度より、学習事業の企画運営をふくい女性財団(公益財団法人)に移行させ、同時に事業内容の大幅な見直しを行っている。具体的には、地域女性団体の意向を酌んだ地域づくり人材育成、女性問題学習を削減し、「働く女性の活躍支援」を掲げ、就労女性の職場での地位向上とワークライフバランスの実現、男性向け男女共同参画学習の充実に比重を移した。新しい事業方針が対象として想定している20代40代の男女は、これまで男女共同参画学習への参加が少なかった層であり、新たな学習プログラムの開発が進められているところである。また、福井市では現在、「第2期福井市中心市街地活性化基本計画」(平成25年度29年度)に基づき福井駅周辺の再開発・まちづくりを進めている。2013年7月にはこうした人々のまちづくり活動の拠点として「福井市まちづくりセンター(通称フクタス)」が設置され、市民ワークショップなどが活発に開催されるようになった。福井市中心市街地のまちづくり活動として、まちづくりセンターを活用した学生を含む若者による取り組みの主なものを事例として取り上げ、活動内容、担い手、活動の効果に関する実践分析を行った。主たるフィールドである福井市における調査はおおむね順調に進んでいるが、他都市を含む比較調査が当初の計画より遅れている。業務量などの問題で、出張を伴う調査を予定通り実施できなかったことなど、本研究に十分なエフォートを避けなかったことが要因である。平成28年度の研究内容は以下のとおりである。(1)女性関連施設に関する論考・実践報告の収集国の社会教育・婦人教育政策の展開と先行研究の動向をふまえ、女性関連施設に関する論考・実践報告を網羅的に収集した。『国立女性教育会館研究ジャーナル』、『NWEC実践研究』、『女性施設ジャーナル』等全国的な発表媒体、『We Learn』(日本女性学習財団)、『女たちの21世紀』(アジア女性資料センター)等女性関連施設が発行する継続的出版物、女性団体が発行したミニコミ誌の一部も対象とした。(2)ソウル市におけるジェンダー平等学習の考察ソウル市は2007年2010年の4年間にわたり、「女性にやさしい都市(まち)」を掲げ、女性が幸せで住みたくなるようなまちづくりを進める「女幸プロジェクト」を実施した。女性の視点と経験をもとに、女性が都市生活で遭遇する不便や不安、不快感を取り除き、女性の権利向上、生活改善を政策化するため、1)女性政策の拡大、2)法律・制度のジェンダー平等化、3)都市生活における不平等の解消、の3つの柱を内容とする。このプロジェクトの最大の特徴は、政策決定の具体的なプロセスにおいて、ソウル市のあらゆる部署の女性職員が横断的に関与するとともに、「女幸同伴者」と呼ばれる市民の代表(NGOや学識経験者、女性団体等)、さらに「女幸プロシューマー」(生産者かつ消費者の意)と呼ばれる一般女性(主婦、会社員、学生等)総勢200名がボランティアで参画した点である。

男女共同参画社会を「女性にやさしい都市」として具体的な達成目標とし、かつその達成までのプロセスにおいて女性の参画を促進したという意味で高く評価される実践事例であり、本研究で取り上げた福井市の社会教育実践・まちづくり活動の比較・考察を行った。またジェンダー平等に寄与する学習施設として、ソウル女性プラザ他の視察を行った。本研究は、地域コミュニティで展開されている社会教育実践をジェンダーの視点で分析することにより、社会教育を通じた男女共同参画社会形成の可能性と限界を理論的・実践的に明らかにすることを目的とする。主なフィールドを福井県福井市とし、1公民館活動、2男女共同参画学習、3まちづくり活動、の3つの社会教育実践を対象に、1)学習プログラムの内容と方法、2)実践の担い手、3)地域コミュニティへの効果、について、社会学的方法に基づくジェンダー分析を行った。当初は福井市内の公民館に対する全館アンケートを計画していたが、公民館活動とそれに従事する専門職である主事の直面する課題をケースごとに掘り下げて検討することがより適切であると判断し、アンケート調査ではなく研修プログラムを活用した聞き取り調査に変更して実施した。福井市中心市街地のまちづくり実践については、福井市中心市街地活性化マネジメント会議への参画と、大学生のまちづくり活動の継続的なサポートを通じて、若者による地域活性化の側面と、若者の地域参画によるキャリア支援の側面の両面から、社会教育活動の意義を検討している。今年度は、他都市での調査を当初の計画よりも地域を絞って実施する。現地調査の個所を減らすことの代替策として、文献調査による実践事例の収集を進め、研究目的である地域コミュニティにおける社会教育実践のジェンダー分析に照らし、主たるフィールドである福井における実践研究を中心に研究をまとめる。教育社会学社会教育、ジェンダー研究平成27年度は以下の研究を実施予定である。I福井県の男女共同参画学習に関する調査:福井県では総合女性センターと生涯学習推進センターの複合施設である県直営の福井県生活学習館(ユー・アイふくい)を拠点に男女共同参画学習を実施しているが、2013年度より、学習事業の企画運営をふくい女性財団(公益財団法人)に移行させ、同時に事業内容の大幅な見直しを行っている。具体的には、地域女性団体の意向を酌んだ地域づくり人材育成、女性問題学習を削減し、「働く女性の活躍支援」を掲げ、就労女性の職場での地位向上とワークライフバランスの実現、男性向け男女共同参画学習の充実に比重を移した。新しい事業方針が対象として想定している20代40代の男女は、これまで男女共同参画学習への参加が少なかった層であり、新たな学習プログラムの開発が進められているところである。以上のような福井県の新しい方針に基づく男女共同参画学習のプログラム分析および参加者調査、をふくい女性財団の協力を得ながら実施する。II福井市におけるジェンダーの視点を取り入れたまちづくり活動の調査および他都市との比較:これまで継続してきた大学生によるまちづくり活動の今後の展開として、子育て支援団体との協働による「子連れで歩けるお散歩マップの作成」が計画されており、ジェンダーの視点を生かした若者によるまちづくり活動の事例として、新たな分析対象とする。
光通信用波長可変光学フィルタを用いた大気微量成分の高精度分光装置の開発

本研究は、光通信用に開発された安価、高精度、高安定な波長可変光学フィルタ装置を用いた大気微量成分の分光測定装置を開発した。人工光源を用いた測定系や太陽直達光を用いた室内試験測定により、スペクトルを取得し、分光装置自身の評価を行った。更に、野外観測を試み、野外での大気微量成分のスペクトルを測定し、解析を行い野外観測における評価を行った。この結果を基に、多数展開可能な実用環境モニタリングシステムの発展の可能性を探った。本研究は、光通信用に開発された安価、高精度、高安定な波長可変光学フィルタ装置を用いた大気微量成分の分光測定装置を開発する。人工光源を用いた測定系や太陽直達光を用いた室内試験測定により、スペクトルを取得し、分光装置自身の評価を行う。更に、野外観測を試み、野外での大気微量成分のスペクトルを測定し、解析を行い野外観測における評価を行う。この結果を基に、多数展開可能な実用環境モニタリングシステムの発展の可能性を探ることを目的とする。本年度は、本研究で導入する波長可変光学フィルタ装置の仕様を決定するために、デモ機による太陽直達光や人工光源の観測を行った。デモ機を用いた実験結果を基に購入する波長可変光学フィルタの仕様を決定し、仕様の波長可変光学フィルタを購入し、入射光学系、光ファイバの整備、装置の制御・データ取得系の立ち上げを行った。本研究で開発する装置は光通信用光ファイバを用いて光を導くので各装置の構成や配置の自由度が高いメリットがある。室内実験により本装置の評価試験と解析を行い議論を行った。平行して、測定スペクトルを解析するプログラムの開発を開始した。野外観測のための検討を行い、野外観測のための太陽直達光観測光学系(小型太陽追尾装置等)の検討を開始した。前年度に開発した光通信用波長可変光学フィルタを用いた分光装置によって取得したスペクトルの解析結果をもとに、分光装置の改良を行った。つまり、測定制御プログラムの改良、パワーメータのソフトウェア更新、波長可変光学フィルタ装置の光学部の改良を実施した。改良した分光装置を用いて太陽直達光の吸収スペクトルを観測した。取得したスペクトルのデータ解析を行い、大気微量成分の吸収スペクトルが測定することに成功した。より詳細なスペクトル解析を行った。また、野外観測用人工光源観測光学系のための光学部品、小型太陽追尾装置を整備した。野外観測装置としての可能性を観測実験及び解析結果をもとに検討した結果、価格的には可能性があるが、更なる基礎的研究を継続し測定精度や感度を定量化する必要があることがわかった。しかしながら、本研究によりユニークな大気微量成分を測定できる分光装置が実現できたと言える。
動的オーセンティシティ発現構造にもとづく文化的景観の計画体系化国際共同研究

国外では、前年度の取組みを継承し、ドイツ・ドルトムント工科大学、アメリカ・ミシガン大学と共同で5月に世界遺産「ツォルフェアアイン炭鉱業遺産群」(ドイツ・エッセン市)とその周辺地区の空間的統合をテーマに現地フィールドスクール・研究集会を開催した。2010年のOMAによる保存整備マスタープランを批判的に捉え直し、閉じられた遺産から地域と包摂する場へと転換するデザイン提案を行った。2018年のルール地方全炭田閉鎖も契機としており地域将来像を文化的景観進化像として扱った。前回の日本側でスクール開催地の京都市の事例地のその後経過もここで報告した。インドネシアでは9月にジャカルタの湾岸密集居住地でフィールドスクールを開始した。広域整備事業のなかで一度撤去された居住地を再建すると州が決定しその関係業務の委託をうけているRUJAKとの共催である。湾岸の環境・歴史・伝統生業・生活スタイル等を複合的に理解し文化的景観の持続再生像としてデザインするよう扱った。3月には、19年度以降のため、長期的視点からフィールドスクールの実績評価を行うためジョグジャカルタ特別州とボロブドゥール地方の現状を調査した。国内では、兵庫県豊岡市の日本海沿岸集落である竹野浜地区において文化的景観の主要な価値の一つである民家壁材の焼杉板を製作して活用するフィールドスクールを実施し特に18年度から地元組織である観光協会と自治体構成員から成るNPOが主体となる実施を取り組んだ。また同県養父市大屋町明延地区では文化的景観と閉山後の鉱山集落の持続課題と計画に取り組み、空き家を活用したワークショップを実施し、鉱山社宅の居住歴に関する調査を行った。さらに、高知県四万十川流域地域の文化的景観と発電施設開発との関係について調査考察を行った。成果発表等についてはスクール等での報告、スクール後のフォロー調査を含めた学術発表等を行った。2018年度は最初の2年に実施した国外・内のフィールドスクールとその共催先との連携継続を重視して連続開催を行うことと、ジャカルタや兵庫県養父市等の新規の事例についてはこれまでの実績からの考察をいかしてスクールの内容にねらいを発展的により明確にして企画し、応用例としての意味をもたせることができた。以上フィールドスクールとその連携関係の中での議論を継続できていることは順調と考えている。同時に2019年度以後の2年を成果とりまとめに重点を移すために、これまでの実績の評価作業の準備も開始した。そこで2019年6月には京都で研究会を開催予定である。以上から、全体としておおむね順調に進展していると判断した。2019、2020年度は研究期間の終盤2年間にあたることから、これまでのフィールドスクール開催を通じて得られた具体的な記録や、文化的景観の進化的保全に対するフィールドスクールの影響を鑑みた技術的知見を、とりまとめることに、より重点を置く予定である。2018年度終盤にはその準備と打ち合わせを開始し、とりまとめの一環としての講演会等を2019年度前半に開催するよう企画した。一定数のフィールドスクールを開催維持しながら取りまとめを進捗できるように、要所・適したタイミングでのスクール開催と、文化的景観の保全に関わってきた人材の講演会等を実現しながら、進める予定である。また、最終成果の公表のしかたについても2019年度中には決定し、2020年度にむけて十分な準備を行いたい。初年度にあたって、文化的景観の保全の計画体系化をすすめていくために、国内の研究対象地の基礎調査、国内外の研究者・保全実践者間の交流、地域のコミュニティが関与し文化的景観の実地での学修と保全対策提案を扱うフィールドスクールへの参画および開催準備段階からの参画、を行い、これらを通じて、学びのプログラムのあり方等についての検討を始めた。さらに、体系化に関するディスカッションを進めるための研究者間交流を次年度(2017年度)に開始・実施するための準備にも着手した。具体的には、インドネシア・バリ島でのBali Internship Field Schoolに参加しプログラムの準備・運営・参加者ファシリテーション等を実際に手がけ、その内容と成果についての検討を関わる複数の主体の間で行った。バリの現地では2017年度に大規模な国際会議(ナショナルトラスト)が開催予定されており、これへの参加も検討に含めるほかこの国際会議の直後に内容的に連動してフィールドスクールを開催することとし、より体系化を意識して組み込んだプログラムとなるよう考察を続けている。また、ドイツ・ドルトムント工科大学とのOpen Space Workshop of 2016 Open SpaceConcept in Planningを通じ、都市空間の再編におけるオープンスペースのデザインと地域コンテクストの表現をテーマに都市縮退・土地利用変化の予想されるエリアにおける文化的景観からみた計画体系化の可能性を扱った。この交流は2017年度の京都でのフィールドスクールの開催につながっている。これらのほか、国内対象地において、保全地域のための基礎調査、居住者参加による保全活動プログラムの試行・ファシリテーションを実施し、また、中国・韓国の研究者との交流にも参加し、ディスカッションの機会を得て、豊富にアイデアを拡げるようつとめた。2017年度にもBali Internship Field Schoolに2016年度に引き続き参加するほか、ドルトムント工科大学とは2017年度には先方が来日し京都市伏見区深草・大岩街道周辺地域にてフィールドスクール「Summer Academy-Housing, Crafts and Industry in Cultural Landscapes Resilient Land Use Development for QuasiUrbanized Areas」を共同開催することが決定した。京都市伏見区役所等との相談も含め既に開催にむけて具体的準備を進めている。

また、さらに分野横断的な研究者・実務者による議論進捗のために、2017年度日本建築学会大会において大会研究集会(パネルディスカッション・農村計画部門)を本研究代表者・分担者が主査幹事をつとめる農山漁村文化景観小委員会が主催して開催することも決定した。これはコミュニティと共同する活動により秀でた創作活動を発表している国内外の芸術家、都市計画家、建築家とともに、文化的景観保全への創作活動の関与のあり方・景観認識の深化の契機づくり、等について議論する機会であり、国内外の各地で重要なテーマとなっているものでもある。以上のように、2年めの2017年度に、2016年度の活動から発展して複数の国際的フィールドスクールや研究集会を開催する予定をたてることができた。このように国際的な共同ディスカッションを、複数のスタイル・テーマで行い、文化的景観の保全のあり方を理論的かつ実践的に扱う研究交流・実践交流の準備がおおむね順調に進められていることから、1年度めは「おおむね順調に進展」と判断している。平成29年度は研究代表者・分担者全3名が中心となって日本建築学会大会研究集会を開催した。ドイツ、インドネシア、日本からパネリストを迎え、都市設計、民俗文化、地域主体、芸術、建築設計の各観点からの文化的景観保全に関する実績を学び、多角的な地域評価を文化的景観の進化的保全において統合できるよう横断的ディスカッションを行った。特にこれまで十分には学術的評価を導入できていなかった、しかし実際には文化的景観保全地域で盛んに行われている、芸術活動・創作活動に対する客観的議論の論点を得ることができた。これに伴う資料集も発行し、通常の同学会研究集会に比べ若い年齢層の論考が寄稿され議論の発展への期待を知ることができた。ドイツ・ドルトムント工科大学との共催で京都市伏見区深草を対象として、都市化・工業化の縮小転換を背景とした文化的景観の進化的保全具体策を扱うフィールドスクールを開催した。国内で1週間規模のフィールドスクールを開催したのは、本研究組織のこれまでの履歴の中で初である。これについてもドルトムント工科大学側と共同で報告書を発行した。なお平成30年度に引き続きドイツ・ルール地方でスクールおよび研究集会が開催される予定である。インドネシア・バリ島でのフィールドスクールもこれまでの毎年に引き続き参画し、今回は特に、地域要望のある博物館計画への提案をサブテーマとすることができ、計画体系化のうちの地域アジェンダ立案の段階についての経験を得られた。なお、このスクールの直前には、インドネシア側の研究協力者が主催し、各国ナショナルトラスト組織の集合する国際会議をこれまでのフィールドスクール活動をふまえて開催されている。ボロブドゥールでは協力先の事情がありスクールは今年度開催しなかった。以上に加え、国内・国外で事例調査を数箇所行い、今後の進捗のための情報収集、事例調査の成果発表にも努めている。
新規天然有機化合物を基盤としたアムホテリシンB活性増強剤の創製研究

臨床上有用な抗真菌剤であるものの重篤な副作用を有するamphotericin B (AMPB)の副作用軽減を指向し、AMPB活性増強作用のみを示す世界初の新規天然有機化合物、FKI-4981Bならびにshodoamide Cを基盤とした、有機合成化学的アプローチによるAMPB活性増強剤の開発を目指す。まずFKI-4981B及びshodoamide Cの全合成による未知の立体配置の決定を行い、その後、全合成経路を応用した誘導化や構造の簡略化、キメラ型誘導体の合成等を経て構造活性相関の知見を得る。そして更なる化合物の設計/合成/活性評価/フィードバックのサイクルを繰り返し、最終的に強力なAMPB活性増強効果を有し大量合成可能な候補化合物の創製を目指す。当研究グループでは、2回の立体選択的なReformatsky反応やウロシルブロミドとのグリコシル化等を経て、FKI-4981Bの全てのジアステレオマーの合成を可能とする包括的な合成経路の確立に成功している。そこで本年度は、用いる不斉補助基ならびに側鎖の立体異性体を適宜組み合わせることで計8種のジアステレオマー群の合成を行い、FKI-4981Bの構造決定を行うこととした。その結果用いるオキサゾリジノンならびに6の立体異性体を適宜組み合わせることで、計8種のジアステレオマー群の合成を行い、全てのジアステレオマー群の合成を達成すると共に、未知であった3つの不斉炭素はそれぞれ3R,5R,13Rであると決定することができた。FKI-4981Bの全合成及び構造決定を初年度に達成することが出来たことから、概ね順調に進展していると考えている。今後は、先のFKI-4981Bと同様に、shodoamide Cの全ジアステレオマー群の合成と構造決定も行う。そのために、まずはshodoamide Cの全てのジアステレオマーの合成を可能とする包括的な合成経路を確立したいと考えている。その後構造決定の後、FKI-4981Bならびにshodoamide Cを基盤としたAMPB活性増強剤開発へ向け、AMPB活性増強作用の向上を指向しつつ、大量合成可能な誘導体の創製を目指す。
水田雑草の発芽と成長におよぼすイネによる促進作用の解析

この研究は水田雑草の中で、防除が厄介な一年生のコナギの発芽と成長にたいするイネの種子と幼植物の影響を調べたものである。本種子は10月末に水田で収穫した時は種皮の機械的抑制力と胚の休眠のために発芽しなかった。冬の寒さに晒し、3月上旬の採取した種子は胚の休眠が破れ、明条件、湛水下で発芽した。この種子を5°Cで2-3カ月保存し、使用した。はじめに本種子の発芽生理について調べた。この種子は発芽孔付近の種皮に針で穴を開けると暗条件、無湛水下で発芽した。種子の暗条件下での発芽はオーキシン、ジベレリン、サイトカイニン、エチレンやブラシノライドなどの植物ホルモン類により誘導されなかったが、明条件の無湛水下ではエチレンにより誘導された。温室内と水田圃場でコナギの発芽と成長におよぼすイネの種子と幼植物の影響を調べた。種子と2-3葉期の幼苗は発芽と成長を促進したが、4-5葉期の苗は促進することなく、むしろ阻害した。水田雑草のタイヌビエの種子とミズガヤツリの塊茎はこのコナギ種子の発芽を促進しなかった。コナギとイネ種子をシャーレ内で一緒に培養した時、コナギ種子は暗条件、湛水下でも発芽した。イネ種子の持つコナギ発芽誘導物質を単離するべく、水抽出液を溶媒分図、ODSカラムクロマトグラフィー、ゲル濾過およびイオン交換クロマトグラフィーにより精製した。促進物質は水溶性の高い、カチオンを帯びた分子量が300以下の低分子化合物と考えられた。水田の強雑草の一つであるコナギにたいするイネの促進作用を調べた。大型のポットに土壌を充填して湛水し、コナギ種子だけがコナギ種子と一緒にイネ種子またはイネ幼苗を育てた。イネ幼苗は10日苗(2.0-2.2葉)、20日苗(3.8-4.0葉)、または30日苗(4.5-4.8葉)を用いた。コナギ種子の2、4、および7週間後の発芽率はコナギだけの場合、それぞれ、30%、40%、および44%であったが、イネ種子4、000粒(10a相当)を同時に播種した場合はそれぞれ45%、60%および65%であった。そして発芽、生育したコナギの重量もイネ共存下で大きかった。10日苗5、000-20、000本区(10a)でもこのような促進効果がみられたが、20日苗区では顕著ではなく、30日苗区ではむしろ阻害がみられた。水田圃場においてもイネ種子および乳苗共存区ではコナギの発生本数、重量とも著しく多かった。コナギ種子の発芽には湛水と光が必要であるが、イネ種子の共存下では暗黒下でも発芽がみられた。そこでイネ種子の培養液を水相区と酢酸エチル区に分けてコナギ種子の発芽促進効果を調べたところ水相区にのみ活性が認められた。これをさらにゲル濾過によって分画したところ特定のフラクションに活性があった。その促進物質は分子量がおよそ300の水溶性の化合物であることがわかった。コナギ種子の発芽は種皮を除去すれば無湛水、暗黒下でも可能であることから、通常、種皮の機械的な抑圧力に抑えられているものとみられる。湛水に伴って発生するエチレンと光によってコナギの胚の生理活性が高まり、その結果種皮の機械的抑圧力に打ち勝って幼芽を突出できるものとみられる。これにたいしてイネ種子あるいはその幼植物に含まれる活性成分は直接、胚の生理活性を高める生理作用を有しているものとみられた。

1.コナギのイネによる促進作用を解析する手掛かりを得るためにコナギと他の雑草種子の発芽時と幼植物期におけるエチレン発生量と発生条件について調べた。発芽率は高酸素条件下で高かった。湿生植物のタイヌビエの種子の発芽率はこの中間の傾向を示した。この時エチレンの発生量は発芽に適した酸素条件下で多く、エチレンがこれらに発芽に重要な役割を果たしていることが示された。さらに、コナギ種子の発芽にたいしてイネによりもたらされる低酸素条件とエチレン発生も促進的に作用しているものと考えられた。また、種子内でのACC-エチレンへの変換がコナギでは特異的に低酸素条件下で起こることが明らかになった。2.イネ種子に含まれる発芽誘導物質の物性と精製方法について各種クロマトグラフィーを用いて検討した。各種イオン交換樹脂を用いたところ、強陽イオン交換体に吸着が見られ、活性物質は弱塩基性であることが示唆された。遠心分離分配クロマトグラフィーを行った所、ブタノールや酢酸エチルナドノ有機溶媒への移行性が非常に小さく、親水性が高いことが示唆された。
アクティブ・ラーニングを学習評価する方法

本研究の目的は、1小学生から大学生までの発達を見据えながら、それぞれの学習者の内的能動性を確保しつつ、2小学校から大学までの授業において深い学びの学習課題に取り組ませ、学びの途上で学びの出来と不出来を明らかにし、不出来を出来るようにする授業法を明らかにすることである。研究実施計画は、1年次に実践校で形成的アセスメントの周知を図り、2年次に実施法のハンドブックの作成と実施校へ導入し、3年次で研究成果をネット上に掲載し、普及しようとするものである。研究実績として、1については、Biggs,J.の(a)前構造的、(b)単一構造的、(c)複数構造的、(d)関係的、(e)拡大した抽象的な学びのうち、(d)と(e)に係る動詞を学習課題に組み入れて深い学びをさせ、小学校でルーブリックによる学びをさせるには、通常の配当時間より長い時間が必要なので、ルーブリックの簡略版の達成ポイントの採用が適切であることを実証した。2については、深い学びの授業の終末段階で、達成ポイントやルーブリックに照らして互いの学びの出来と不出来を相互評価で明らかにし、教師評価も加えた優れた他者評価を介した自己評価をさせれば、全員達成出来ることを実証して、その成果を本研究の2年次に図書出版した。なお、最終年度では、新指導要録の主眼である教師の指導改善が形成的アセスメントに、学習者の学習改善が自己調整学習に当たることを欧米の研究を援用して指摘し、それを根拠に本研究の全員達成授業の最終段階((9)全体のまとめ-フィードバックと改善策-と(10)振り返りー他者評価を介した自己評価と学びの向上ー)に合致することを明らかにした。さらに、教師による講義式授業に慣れた教師の場合、小集団での授業展開は難しいので、その中間的手立てとして2人1組のペアによる学びと評価の導入の必要性と在り方も外国研究や実践研究を通じて明らかにした。(1)成長マインド.セットのアンケート調査をA.現職教員、B.K&Sの2大学の教員志望者とC.S高校、D.N&Sの2小学校において実施し、AとBの集約によっておおよその傾向を把握した。また、CとDの小学生及び教員の比較によって、平成29年度の授業研究に役立てる情報を得た。(2)これらの学校での使用のためのマニュアル『アクティブ・ラーニングを学習評価するハンドブック』を作成して、K&S大学、S高校とN小学校での授業研究の共通理解を図ろうとした。(3)アメリカの文献を参考に『アクティブ・ラーニング50技法』を翻訳して、K&Sの2大学の教職科目の授業で使って、その使い勝手をフィードバックして修正加筆をした。(4)S高校では、平成28年9月から11月にかけて主に教職経験3年以内の教員6名を対象にした集中的な授業研究を行った。(5)K大学における小中の社会科教育法の授業で上記ハンドブックを使った授業を行って、K大学教職センターの研究紀要にその成果と課題を論文にして取り纏めた。(6)S大学の教職科目においてペア学習を使った授業研究を行い、その類型の出現状況を明らかにするだけでなく否定的な類型をビデオフィードバックによって解消する方法の有効性を確かめた。(7)平成28年9月には香港大学のケアレス教授を、平成29年3月にはロンドンで教員向けワークショップ(シャーリー・クラーク主催)に参加するとともにギボンズ市立小学校長を訪問し、平成29年度の招聘の打ち合わせを行い、いずれの訪問先においても複数の授業も参観した。申請時の年次ごとの研究計画では、成長マインドセットのアンケート調査と高校の授業研究は、平成29年度に実施する予定であったが、9の「研究実績の概要」の(1)と(4)に示すように、平成28年度から始めている。また、(1)に示すように、当初予定のなかった現職教員の成長マインドセットのアンケート調査も実施している。その他の進捗については、9「研究実績の概要」の(2)(3)(5)(6)(7)に示すように、申請時の研究計画通りに進めることができた。本研究は、学び手が学習課題に主体的・対話的なアクティブ・ラーニングをし、達成レベルを記したルーブリックに照らして学びの出来・不出来を確認し、不出来を出来るようにする形成的アセスメントの授業法を小中高大に適用し、方法を創造するものであり、本年度は、次のような研究を行った。第一に、形成的アセスメントの大学の専門家を招き、本研究の代表者及び分担者の所属大学等(他大学1校を含む)の講演会を通して授業改善の示唆を得るとともに、インターネットを通した学生のルーブリックの内面化に関しては本研究の先進性を確認できた。第二に、形成的アセスメントの小中校の専門家を招き、本研究の代表者及び分担者が連携する小学校や幼稚園で授業参観や講演会を通して、助言を得るとともに、授業の最終段階で優れた他者評価を介した自己評価を据えている点で本研究の独自性と有効性を確認できた。なお、中高の講演会は福井豪雪のために中止し、代替として幼稚園で形成的アセスメントの土台となる成長マインドセットに関する講演を開催し、今後の普及に役立てた。第三に、研究代表者は、形成的アセスメントの授業法とその核となるフィードバックに関する学会発表を行い、研究分担者は、教師主導と子ども主導の橋渡しとなる2人1組のペア学習による形成的アセスメントの授業を小・中学校で行い、成果を学会で発表した。

第四に、研究代表者は、形成的アセスメントを適用した授業法についてハンドブック『評価の活用による深い学びの主体的創造』を作って、小中高で普及しようとしてきたが、そこでの成功例や失敗例に学んで『みんなで「深い学び」を達成する授業ー形成的アセスメントで子どもが自ら学びを把握し改善するー』と題する図書を出版した。なお、ルーブリックは、普通レベルの小中高の子どもには内面化が難しく、活用できないので、より簡潔な達成ポイントを採用した。当初の研究計画より進捗しているのは、次の2点である。第一に、研究成果の中間報告を論文化する予定であったが、形成的アセスメントによる深い学びの全員達成の授業法に関しては、図書出版をして、一般に普及させる手立てを講じることができた。第二に、連携校の小中高の授業を参観して痛感したのが、前述の図書でも指摘しているように、2人1組のピア学習・評価の導入であった。本研究では、研究分担者は、形成的アセスメントにおけるピア学習・評価の導入法の実践的研究に着手した。そして、研究計画通りに実施できなかったのは、次の2点であった。(A)連携している小中高の授業者による合同会議を開催するとしていたが、奈良と福井という遠距離もあり、各学校の都合のつく日時の設定も難しいので、代替として、教師用ハンドブックを作成して、こちら側の趣旨や授業実践から学んだ授業法の浸透を図り、その他の点については、こちら側からメール等で伝達したので、支障は生じなかった。(B)成長マインドセットの調査は行ったが、それと授業法との関連付けが出来なかった。というのは、成長マインドセットで明らかになった傾向性をいかにピア学習で生かすのかという授業モデルを描けなかったからである。本研究の目的は、1小学生から大学生までの発達を見据えながら、それぞれの学習者の内的能動性を確保しつつ、2小学校から大学までの授業において深い学びの学習課題に取り組ませ、学びの途上で学びの出来と不出来を明らかにし、不出来を出来るようにする授業法を明らかにすることである。研究実施計画は、1年次に実践校で形成的アセスメントの周知を図り、2年次に実施法のハンドブックの作成と実施校へ導入し、3年次で研究成果をネット上に掲載し、普及しようとするものである。研究実績として、1については、Biggs,J.の(a)前構造的、(b)単一構造的、(c)複数構造的、(d)関係的、(e)拡大した抽象的な学びのうち、(d)と(e)に係る動詞を学習課題に組み入れて深い学びをさせ、小学校でルーブリックによる学びをさせるには、通常の配当時間より長い時間が必要なので、ルーブリックの簡略版の達成ポイントの採用が適切であることを実証した。2については、深い学びの授業の終末段階で、達成ポイントやルーブリックに照らして互いの学びの出来と不出来を相互評価で明らかにし、教師評価も加えた優れた他者評価を介した自己評価をさせれば、全員達成出来ることを実証して、その成果を本研究の2年次に図書出版した。なお、最終年度では、新指導要録の主眼である教師の指導改善が形成的アセスメントに、学習者の学習改善が自己調整学習に当たることを欧米の研究を援用して指摘し、それを根拠に本研究の全員達成授業の最終段階((9)全体のまとめ-フィードバックと改善策-と(10)振り返りー他者評価を介した自己評価と学びの向上ー)に合致することを明らかにした。さらに、教師による講義式授業に慣れた教師の場合、小集団での授業展開は難しいので、その中間的手立てとして2人1組のペアによる学びと評価の導入の必要性と在り方も外国研究や実践研究を通じて明らかにした。
パイロクロア格子が創出する新奇スピン液体相の物性研究

本研究ではDy2Ti2O7やHo2Ti2O7などスピンアイスに対する希釈効果を調べると共に他のフラストレートスピン系の特に磁化過程に見られる磁化のジャンプと残留エントロピーのピーク形成の関係を調べた。希釈効果の研究分野では近年スピンアイスの希土類元素を非磁性元素Yで置換した物質Dy(2-2x)Y(2x)Ti2O7やHo(2-2x)Y(2x)Ti2O7が合成され調べられており、特に残留エントロピーの希釈濃度(x)依存性に注目が集まっている.我々はモンテカルロ法を用い希釈スピンアイスを調べた.同時にベーテ近似の一種である伏見カクタス近似を用いて幾つかの熱力学量に対する解析的な結果を導いた.我々は、それらを数値計算結果と比較することで温度および希釈濃度に依らず極めて良い一致を見出した.特に残留エントロピーの希釈濃度依存性は実験的にも観測されておりその結果とも良い一致が得られ、パイロクロア磁性体に対するベーテ近似の有効性を確認することができた.更に帯磁率の計算からキュリー定数がxの増加に伴い2から1へと変化する様子も捉えられており希釈により協力的常磁性状態から通常の磁性状態へクロスオーバーすることも明らかになった.もう一つの希釈磁性体の研究ではスピンアイスを含むフラストレートスピン系(三角格子とカゴメ格子上の反強磁性イジング模型)の基底状態における磁化過程を調べた.これらの模型では磁化プラトーがジャンプするクロスオーバー磁場にて残留エントロピーがシャープなピークを示す現象が知られているが、我々はWang-Landau法を用いそれらを精密に測定した.我々は結論の1つとして希釈スピンアイスは[111]方向の磁場に対して5つの磁化プラトー領域を持ち、これに対応して5つのクロスオーバー磁場にて残留エントロピーがピーク構造を持つことを見いたした.初年度の研究実績は2つに分けられる。1.カゴメアイスのAC磁気応答に見られるユニバーサルスケーリング:カゴメアイスでは基底状態の縮退した配置集団内での状態遷移は一様磁化の変化を伴わない為、磁気モノポール的欠陥が応答を担う。我々は欠陥の電荷分布による帯磁率の表記を用い、更に欠陥の拡散運動を仮定してAC磁気応答χ(ω)の解析を行った。Ambegaokarらの振動基盤上の超流動薄膜の散逸理論を適用することにより欠陥の電荷相関関数C(r)とχ(ω)との関係式を明らかにした。またカゴメアイスの有効理論である二次元サインゴルドン模型に形状因子摂動法を適用しC(r)を精密に求めχ(ω)を評価した。その結果、カゴメアイスのAC磁気応答にスケーリング則χ(ω)/χ(0)=F(ω/ω_1)がある事を見出した。ここでω_1はC(r)に見られるデバイ遮蔽長に対応した周波数である。現在、関連する実験を行なっている。2.スピンアイスのループストリングアルゴリズムモンテカルロ法:スピンアイスの物性研究にモンテカルロ(MC)法は有効であるが、シングルスピンフリップによるメトロポリス法では基底状態近傍にて所謂スピンフリージングと呼ばれる困難があった。我々は、最近接相互作用をするスピンアイスの各四面体が持つ局所ボルツマン重みに対するグラフ分解の問題を10個のグラフを導入して解くことにより、ループストリングアルゴリズムMC法を提案した。一様磁化が示す緩和時間の解析から同MC法ではスピンフリージングの困難が完全に解消されている事を確かめた。更に欠陥濃度の有限サイズスケーリング解析より、系の基底状態から有限温度への連続転移を特徴付ける相関長が平均欠陥間距離で与えられる事を明らかにした。初年度の研究では主に(1)カゴメアイスのAC磁気応答に見られるユニバーサルスケーリングの提案および(2)スピンアイスのループストリングアルゴリズムモンテカルロ法の開発を行った。(1)で我々は欠陥の電荷分布による帯磁率の表記を用い、更に欠陥の拡散運動を仮定してAC磁気応答のスケーリング理論を提案した。(2)では最近接相互作用をするスピンアイスの各四面体が持つ局所ボルツマン重みに対するグラフ分解の問題を解くことにより、ループストリングアルゴリズムモンテカルロ法を提案した。二年度は上記の経緯を踏まえ以下の研究を行った。スピンアイスの低エネルギー励起は基底状態の縮退した配置集団からの励起である磁気モノポール的欠陥が重要な役割を果たす。一方でスピンアイスのカノニカルモデルは、最近接相互作用に加え長距離力であるダイポール相互作用を含み、従ってモンテカルロ法による同モデルの効率的なシミュレーションアルゴリズムを開発する必要がある。我々は、ダイポール相互作用を欠陥の自由度間に働くクーロン力として近似的に書き改めたハミルトニアンを出発点とするモンテカルロアルゴリズムを考案した。アイスルールを司る最近接相互作用は上述のループストリングアルゴリズムで、長距離クーロン力はエバルト法を使用しメトロポリス法を用いてそれぞれ取り扱うハイブリッド型のアルゴリズムである。その利点は以下である:一般に長距離相互作用を持つ系の計算ではO(N**2)問題(演算量が系の自由度の二乗で増加する為、大きな系の計算が出来ない問題)がある。一方、本アルゴリズムではNに対応する量は欠陥の数でありアイスルールが重要な低温では指数関数的に減少する。従って従来の方法に比べ大きな系の計算がスピンアイスのカノニカルモデルに対して可能となった。現在、欠陥の空間分布などの詳細について数値計算を行なっている。研究実績の概要で詳述した通り、スピンアイスの磁気AC応答の理論の構築やモンテカルロアルゴリズムの開発は概ね当初の予定通りである。

特にループストリングアルゴリズムを用いることでスピンフリージング問題が解決され更にダイポール相互作用を効率的取り扱えるようになった事は大きな前進である。一方、量子スピンアイスの基底状態および低エネルギー励起の研究や、より一般的にフラストレードした量子スピン系の研究に有効な数値手法の開発などは依然として今後の課題として残っている。初年度および二年度の研究では(1)カゴメアイスのAC磁気応答に見られるユニバーサルスケーリングの提案(2)スピンアイスのループストリングアルゴリズムモンテカルロ(MC)法の開発(3)ループストリングアルゴリズムに基礎を置くダイポールアイスの効率的MC法の提案などを行った。(1)は拡散運動する欠陥描像に基づいてスピンアイスのAC磁気応答に対してスケーリング理論を提案した。(2)では最近接相互作用模型に対してその四面体当たりのボルツマン重みにをグラフ分解することにより、ループストリングアルゴリズムを提案した。(3)ではダイポール相互作用を含むスピンアイスの理論模型に対するMC法のもつ所謂O(N2)問題(演算量が系の自由度の二乗で増加する問題)を基底状態近傍で緩和する手法を提案している。三年度は上記の経緯を踏まえ以下の研究を行った:希土類化合物Dy2Ti2O7やHo2Ti2O7などスピンアイス物質に対する希釈効果が幾つかの実験グループにより行われている。一方理論的には分子場的取り扱いによる残留エントロピーの解析などがある。我々は上記のクラスター分解のアプローチを拡張することでスピンアイスに対する希釈効果を精密に調べる手法を考案した。スピンアイスは低温において所謂協力的常磁性状態を示すが、それが希釈によりどのような影響を受けるか?に興味を持っており、その為の数値計算の準備およびアルゴリズムの性能評価を現在行なっている。また量子性を持つスピンアイスについても研究手法も含め検討を重ねている。研究実績の概要で詳述した通り、古典スピンアイスの静的動的性質に関する研究をこれまで数値的手法の開発も含め行なってきた。特にループストリングアルゴリズムを基礎にダイポール相互作用や希釈の効果を調べる為の効率的数値計算手法を提案できたことは大きな成果である。しかし量子スピンアイスの基底状態および低エネルギー励起の研究では特にテンソルネットワークを利用した変分計算やくりこみ計算の可能性を検討しているが、現時点では未だ精密な数値計算を行える十分な見通しを得られていない。従って、量子スピンアイスを含むフラストレードした量子スピン系の研究に有効な数値手法の開発は課題として残っている。更に、古典スピンアイスのAC磁気応答に関する研究では実験データとの比較が課題として残っている。初年度から三年度までの研究では(1)カゴメアイスのAC磁気応答に見られるユニバーサルスケーリングの提案(2)スピンアイスのループストリングアルゴリズムモンテカルロ(MC)法の開発(3)ループストリングアルゴリズムに基礎をおくダイポールアイスの効率的MC法の提案(4)スピンアイスに対する希釈効果の考察などを行った。