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種々液体中の高熱流束沸騰現象に及ぼす伝熱面状態の影響に関する研究

1水における種々の表面状態を有する水平円柱試験発熱体の高熱流束沸騰の研究粗面(RS)及び鏡面(MS)をもった直径1.2mmの白金水平円柱を用いて,サブクールプール沸騰CHFを求めた。RS及びMSの水平円柱について,ある系圧力においてサブクール度に対するCHFデータを比較したところ,RS円柱発熱体を用いたサブクール度に対するCHF値は,低いサブクール度と高いサブクール度において,各々のサブクール度についてCSに対応する流体力学的不安定性(HI)に基づくCHF曲線(HI曲線)と不均質自発核生成(HSN)に基づくCHF曲線(HSN曲線)と良く一致することが明らかになった.2種々のぬれやすい液体を用いた,異なる表面状態を有する水平円柱試験発熱体の高熱流束沸騰の研究定常限界熱流束において,高濡れ性液体のエタノールの場合は,殆どの系圧力において,実験結果から当てはめた不均質自発核生成に基づく曲線に表される.なお,サブクール度が一定の場合,低サブクール度では系圧力に依存するが,高サブクール度では系圧力に依存しない,過渡限界熱流束は,発熱率上昇周期によって大きく2つのグループに分類され,いずれのグループにおいても系圧力が一定の場合,サブクール度に依存する.また,高サブクール度になるにつれて,系圧力の影響は殆どなくなり,主としてサブクール度に依存する.沸騰現象として,エタノールの場合でも二種類の現象が観察された.3ぬれやすい液体を用いた水平円柱試験発熱体の急減圧過渡沸騰の研究ぬれやすい液体(エタノール)において,初期加圧下高サブクーリング状態にある場合,水平円柱における初期自然対流又は核沸騰状態から,系圧力の大気圧への急減に伴う安定核沸騰又は膜沸騰状態へ移行する初期条件と減圧周期及び各々へ移行する過渡沸騰機構について検討した.自然対流下,ある初期熱流束における減圧周期が3.8127msに対する急減圧に伴う過渡熱流束は,ある圧力における対流状態から膜沸騰への直接遷移で,相当する定常極小膜沸騰及び膜沸騰近傍を経過し,物理的バーンアウトに至ることが明らかになった.4高熱流束伝熱促進体のある円管内流動沸騰限界熱流束の研究今後研究をさらに発展させる基礎として,伝熱表面状態による伝熱促進に関連して,流路内に伝熱促進体を挿入した円管内水流動沸騰限界熱流束(CHF)に及ぼす発熱体円管直径,長さ,圧力及びサブクール度の影響について既存のデータを用いて検討を行った.1水における種々の表面状態を有する水平円柱試験発熱体の高熱流束沸騰の研究粗面(RS)及び鏡面(MS)をもった直径1.2mmの白金水平円柱を用いて,サブクールプール沸騰CHFを求めた。RS及びMSの水平円柱について,ある系圧力においてサブクール度に対するCHFデータを比較したところ,RS円柱発熱体を用いたサブクール度に対するCHF値は,低いサブクール度と高いサブクール度において,各々のサブクール度についてCSに対応する流体力学的不安定性(HI)に基づくCHF曲線(HI曲線)と不均質自発核生成(HSN)に基づくCHF曲線(HSN曲線)と良く一致することが明らかになった.2種々のぬれやすい液体を用いた,異なる表面状態を有する水平円柱試験発熱体の高熱流束沸騰の研究定常限界熱流束において,高濡れ性液体のエタノールの場合は,殆どの系圧力において,実験結果から当てはめた不均質自発核生成に基づく曲線に表される.なお,サブクール度が一定の場合,低サブクール度では系圧力に依存するが,高サブクール度では系圧力に依存しない,過渡限界熱流束は,発熱率上昇周期によって大きく2つのグループに分類され,いずれのグループにおいても系圧力が一定の場合,サブクール度に依存する.また,高サブクール度になるにつれて,系圧力の影響は殆どなくなり,主としてサブクール度に依存する.沸騰現象として,エタノールの場合でも二種類の現象が観察された.3ぬれやすい液体を用いた水平円柱試験発熱体の急減圧過渡沸騰の研究ぬれやすい液体(エタノール)において,初期加圧下高サブクーリング状態にある場合,水平円柱における初期自然対流又は核沸騰状態から,系圧力の大気圧への急減に伴う安定核沸騰又は膜沸騰状態へ移行する初期条件と減圧周期及び各々へ移行する過渡沸騰機構について検討した.自然対流下,ある初期熱流束における減圧周期が3.8127msに対する急減圧に伴う過渡熱流束は,ある圧力における対流状態から膜沸騰への直接遷移で,相当する定常極小膜沸騰及び膜沸騰近傍を経過し,物理的バーンアウトに至ることが明らかになった.4高熱流束伝熱促進体のある円管内流動沸騰限界熱流束の研究今後研究をさらに発展させる基礎として,伝熱表面状態による伝熱促進に関連して,流路内に伝熱促進体を挿入した円管内水流動沸騰限界熱流束(CHF)に及ぼす発熱体円管直径,長さ,圧力及びサブクール度の影響について既存のデータを用いて検討を行った.粗面(RS)及び鏡面(MS)をもった直径1.2mmの白金水平円柱を用いて,サブクール度約160K及び系圧力0.12MPaの範囲で,サブクールプール沸騰CHFを求めた。

RS及びMSの水平円柱について,系圧力が0.1,0.69,1.47及び2.06MPaで求めたサブクール度に対するCHFデータを比較したところ,RS円柱発熱体を用いたサブクール度に対するCHF値は,低いサブクール度と高いサブクール度において,各々のサブクール度についてCSに対応する流体力学的不安定性(HI)に基づくCHF曲線(HI曲線)と不均質自発核生成(HSN)に基づくCHF曲線(HSN曲線)と良く一致することが明らかになった。一方,MS,CS及びRS円柱発熱体の低いサブクール度に対するCHF値については,系圧力0.1MPa及びサブクール度がおおよそ30K以下の領域で,異なる表面状態をもった同じ直径の円柱発熱体から求まるCHFデータが表面状態に無関係であることが明らかになった.さらに,この事実からMS円柱発熱体のHIに基づくCHFは,系圧力及びサブクール度の狭い領域にMS状態によって不顕在化されていると推測できる.しかしながら,系圧力0.1MPa,サブクール度40K以上のCHF値及び系圧力0.69,1.47及び2.06MPa,サブクール度0180KにおけるCHF値は,各々相当するHI曲線とは全く異なる結果となった.低い系圧力0.1及び0.69MPaのCHF値は,表面状態に無関係にCS円柱発熱体から得られたHSN曲線に漸近した.さらに,直径1.2mmのCS,RS及びMS水平円柱発熱体を用い,0.1MPaから2.06MPaの系圧力範囲で求めた飽和プール沸騰CHFについて検討した.その結果,CS及びRS水平円柱発熱体の系圧力に対する各々のCHF値は,ほとんど一致した。1.種々のぬれやすい液体を用いた,異なる表面状態を有する水平円柱試験発熱体の高熱流束沸騰の研究HSNモデルで説明される限界熱流束機構は伝熱面表面状態に影響されるばかりでなく,物理的にはぬれやすさの異なる沸騰液体によっても影響されると考えられる.そのため水以外のぬれやすい液体であるエタノール中において,表面状態の異なる伝熱面を用いて,系圧力およびサブクール度を広範囲に変え,限界熱流束を系統的に求める.これらの液体は,飽和温度が水よりも低く,高いサブクール度を実現できない.したがって,0°C近傍の液温を得るために既設の冷却液循環装置(-40°C)を利用して,高サブクーリングを実現し,限界熱流束を詳細に求めた.実験は,水の場合と同様に,既設の加熱制御装置および直流電源装置(最大700A)を用いて実験を行い,各表面状態試験発熱体に種々の上昇周期の指数関数状発熱率を与え,非常にゆっくりした定常発熱率上昇速度(時定数50s)から高速度発熱率上昇速度(時定数10ms)までについて,データを系統的に収集し,データベースを構築した.2.ぬれやすい液体を用いた水平円柱試験発熱体の急減圧過渡沸騰の研究ぬれやすい液体(エタノール)において,初期加圧下高サブクーリング状態にある場合,水平円柱における初期自然対流又は核沸騰状態から,系圧力の大気圧への急減に伴う安定核沸騰又は膜沸騰状態へ移行する初期条件と減圧周期及び各々へ移行する過渡沸騰機構について検討した.3.高熱流束伝熱促進体のある円管内流動沸騰限界熱流束の研究伝熱表面状態に関連して,流路内に伝熱促進体を挿入した円管内流動沸騰限界熱流束(CHF)に及ぼす発熱体円管直径,長さ,圧力及びサブクール度の影響について検討を行った.
天然の糖質を不斉源とした新規配位子の合成とその触媒反応への応用

【新規水溶性光学活性触媒の合成】(1)α,α-トレハロースの一方のピラノシル骨格の2位炭素と3位水酸基にジフェニルホスフィンが結合したホスフィン-ホスフィニトを合成した。さらに,この配位子とロジウム錯体からキレート型錯体とした後,HBF_4で処理することで水酸基を合計5つ有する光学活性水溶性ホスフィン-ホスフィニト-ロジウム錯体へと変換できた。(2)α,α-トレハロースの4,6:2^1,3^1:4^1,6^1をシクロヘキシリデン基で選択的に保護し,Ph_2PC1との反応でトレハロースの2,3位の酸素原子にジフェニルホスフィンが結合したジホスフィニトを合成した。さらに,このジホスフィニトとイリジウムとの錯体を合成した後,HBF_4で処理し,シクロヘキシリデン基をすべて脱保護して光学活性水溶性ジホスフィニト-イリジウム錯体を合成することができた。【触媒的不斉反応への応用】(1)水溶性ホスフィン-ホスフィニト-ロジウム錯体触媒によるエナミド類の水溶媒中での不斉水素化反応を行った。70気圧の水素圧を必要とするが,反応は効率良く進行し,70%の不斉収率でα-アミノ酸誘導体が得られた。この触媒を使用した反応では常に非天然型のアミノ酸誘導体が優先的に得られる。以前報告した,ジホスフィニト-ロジウム触媒が天然型のアミノ酸誘導体を与えることと対照的である。本触媒を用いる利点は,反応後デカンテーションにより分離した触媒を含む水相が触媒活性を保ったまま再利用できることにより示された。(2)光学活性水溶性ジホスフィニト-イリジウム錯体がイミン類の触媒的不斉水素化に有効であることを示した。反応は水溶媒中より1,2-ジクロロエタン中で良好に進行した。【新規光学活性配位子の合成】(1)トレハロースの4,6:2',3':4',6'をシクロヘキシリデン基で選択的に保護し,Ph_2PClとの反応でトレハロースの2,3位の酸素原子にジフェニルホスフィンが結合したジホスフィニトを合成した。さらにこのジホスフィニトとロジウムとの錯体を合成した後,HBF_4で処理し,シクロヘキシリデンが完全脱保護された光学活性水溶性ジホスフィニト錯体が合成できた。(2)D-グルコサミンからホスフィニト-オキサゾリン二座配位子を合成した。これらのうち,リン原子上にアンモニオ基を有するベンゼン環を導入した配位子は水溶性を示した。(3)α,α-トレハロースの一方のピラノシル骨格の3位水酸基と2位炭素にジフェニルホスフィンが結合したホスフィニト-ホスフィンを合成した。さらに,この配位子とロジウム錯体からキレート型錯体とした後,(1)と同様にHBF_4で処理すると,水酸基の脱保護により光学活性水溶性ロジウム錯体へと変換できた。【触媒的不斉反応への応用】(1)水溶性ジホスフィニトロジウム錯体およびホスフィニト-ホスフィンロジウム錯体触媒によるエナミド類の水溶媒中での不斉水素化反応を行った。その結果,効率良く反応が進行し,高い光学純度のアミノ酸誘導体が得られた。

ジホスフィニトロジウム錯体を用いた場合は天然型のアミノ酸誘導体を,ホスフィニト-ホスフィン錯体からは非天然型のアミノ酸誘導体をそれぞれ得た。また,いづれの反応においても,反応後デカンテーションにより分離した触媒を含む水相が再利用できた。(2)ホスフィニト-オキサゾリン二座配位子パラジウム錯体触媒による高エナンチオ選択的アリル位アルキル化反応が達成できた。また,アンモニオ基導入による水溶性錯体触媒は容易に回収でき,再度反応に用いることが可能となった。(3)ホスフィニト-オキサゾリン二座配位子パラジウム錯体触媒による4,5-ジヒドロフランの高エナンチオ選択的ヘック反応を達成した。【新規水溶性光学活性触媒の合成】(1)α,α-トレハロースの一方のピラノシル骨格の2位炭素と3位水酸基にジフェニルホスフィンが結合したホスフイン-ホスフィニトを合成した。さらに,この配位子とロジウム錯体からキレート型錯体とした後,HBF_4で処理することで水酸基を合計5つ有する光学活性水溶性ホスフィン-ホスフィニト-ロジウム錯体へと変換できた。(2)α,α-トレハロースの4,6:2',3':4',6'をシクロヘキシリデン基で選択的に保護し,Ph_2PC1との反応でトレハロースの2,3位の酸素原子にジフェニルホスフィンが結合したジホスフィニトを合成した。さらに,このジホスフィニトとイリジウムとの錯体を合成した後,HBF_4で処理し,シクロヘキシリデン基をすべて脱保護して光学活性水溶性ジホスフィニト-イリジウム錯体を合成することができた。【触媒的不斉反応への応用】(1)水溶性ホスフィン-ホスフィニト-ロジウム錯体触媒によるエナミド類の水溶媒中での不斉水素化反応を行った。70気圧の水素圧を必要とするが,反応は効率良く進行し,70%の不斉収率でα-アミノ酸誘導体が得られた。この触媒を使用した反応では常に非天然型のアミノ酸誘導体が優先的に得られる。以前報告した,ジホスフィニト-ロジウム触媒が天然型のアミノ酸誘導体を与えることと対照的である。本触媒を用いる利点は,反応後デカンテーションにより分離した触媒を含む水相が触媒活性を保ったまま再利用できることにより示された。(2)光学活性水溶性ジホスフィニト-イリジウム錯体がイミン類の触媒的不斉水素化に有効であることを示した。反応は水溶媒中より1,2-ジクロロエタン中で良好に進行した。
近赤外眼底自発蛍光を用いた非侵襲的眼底イメージング手法の開発

疾患眼を中心に網羅的にNIR-FAF画像を撮影した。従来型の眼底自発蛍光と比較して撮影時間を要するため固視微動の影響を受けやすい点に関しては、撮影機器(共焦点走査型レーザー検眼鏡)の眼球運動追尾機能を用いて対応が可能であった。取得したNIR-FAF画像に関しては定性的評価(低蛍光・過蛍光)、定量的評価(各病変部の輝度比較)を行った。50歳以上の高齢者の視力障害の主原因のひとつとして加齢黄斑変性が挙げられる。加齢黄斑変性の治療中もしくは経過観察の重篤かつ不可避とされる合併症に網膜色素上皮裂孔が挙げられる。これまで、網膜色素上皮裂孔発症後の修復過程をNIR-FAF画像で観察したものはなかった。網膜色素上皮裂孔発症前、発症直後、変性治癒後にNIR-FAF画像を撮影した。その変性治癒の過程を定性的・定量的に観察した。その結果、その修復過程には2種類パターンがあることが明らかとなり、我々はこれを学会で報告した。また、片眼性加齢黄斑変性症例の未発症僚眼に着目しNIR-FAF画像を撮影した。従来、加齢黄斑変性のハイリスク所見として前駆病変の検眼鏡的所見や従来型眼底自発蛍光での発見が有用とされている。我々は従来型眼底自発蛍光に比べ本件のNIR-FAF画像が加齢黄斑変性前駆病変のより早期変化を検出出来る旨を発見、学会で報告した。NIR-FAF画像は従来型の眼底自発蛍光と比較しても撮影時の羞明感がない点でより非侵襲的であり、加齢黄斑変性前駆病変の超早期検出法として有用な眼底観察法であることを明らかにした。27年度が最終年度であるため、記入しない。
少子・高齢化社会における犯罪者処遇:刑事司法を専門とするソーシャルワーカーの可能性

本研究は、少子・高齢化によって、犯罪や犯罪者がどのように変化し、それに対応する犯罪者処遇がどうあるべきなのかについて司法と福祉の連携という視点から研究を進めてきた。分析の結果、検挙人員は少子・高齢化に比例して減少していることが明らかとなった。さらに、1995年以降、日本では30歳以降の犯罪の出現率の減少が止まり、高齢犯罪者が人口の高齢化率を超えて増加していることもわかった。そして、その原因としては雇用・就労を中心とする中高年の居場所の喪失がうかがわれた。そこで、司法と福祉の連携が進んでいるイタリアにおける犯罪者処遇の現状を調査した。その結果、イタリアにおいては、刑事司法に限らず、社会的弱者に対する支援が行政区分による縦割りではなく、地域を基盤として、横のネットワークを中心に運営されていること、その中核として、刑事司法を含む様々な機関にソーシャルワーカーが配置され連携を図っていることがわかった。本研究は、少子高齢化、特に急速に進む人口の高齢化などの社会の構造的な変化によって、犯罪や犯罪者がどのように変化し、それに対応する犯罪者処遇がどうあるべきなのかについて司法と福祉の連携という視点から検討することを目的としている。平成22年度は、まず、人口動態の変化が、犯罪や刑事司法に与える影響について分析し、少子化によって犯罪の主要な担い手である少青年人口が減少し、殺人を始めとする伝統的な犯罪や交通死亡事故が減少しつつあること、その一方で、高齢者による万引きや自転車盗が増加し、刑務所内の高齢化が深刻な問題となっていることが明らかとなった。刑務所の高齢化は、従来の職業訓練などを中心とした自立支援型犯罪者処遇自体のパラダイム転換を必要としている。また、上記のような問題点を踏まえて、刑事司法と福祉の連携を柱とした新たな犯罪者処遇モデルを構築するため、福祉先進国であるノルウェーと精神医療や社会的包摂の分野で先進的取り組みをしているイタリアにおける高齢犯罪者の動向や犯罪者処遇の在り方に関する調査を行った。その結果、ノルウェーのように最低補償年金制度など、福祉そのものが充実し、「にげない福祉」が徹底されていれば、高齢化が進行しても高齢者犯罪そのものが増加しないことがわかった。また、イタリアは、憲法で刑罰の目的を更生と規定しているため、判決確定後にソーシャルサービスが社会調査報告書を作成し、それに基づいて矯正処分監督裁判所が刑の執行(形態や内容)を検討することによって、高齢者には自宅拘禁などの代替刑が適用されやすく、実刑が回避されることがわかった。さらに、イタリアでは、受刑者だけでなく、薬物依存者や触法障害者などを専門に処遇・支援するソーシャル・サービス機関が地域ごとに設置され、司法、医療、心理学、教育、ソーシャルサービスを統合した重層的な支援が本人や家族に対しても行われていることもわかった。上記以外に、平成22度末には、ソーシャルワーカーの司法側のカウンターパートになり得る弁護士に対して、高齢・障害被疑者・被告人の弁護や更生に関する意識調査を実施した。本研究は、少子高齢化によって、犯罪や犯罪者がどのように変化し、それに対応する犯罪者処遇(更生)がどうあるべきなのかについて司法と福祉の連携という視点から検討することを目的としている。平成23年度は、少子高齢化が警察統計・刑事司法統計に与える影響、特に検挙人員や受刑者人員に与える影響について分析した。犯罪学の分野ではよく知られた事実であるが、犯罪の出現率は年齢によって異なる。思春期から徐々に非行が始まり、青年期でピークを迎え、そして、就職、結婚を経て加齢とともに犯罪の出現率は減少していく。結果として、少子化は、犯罪の担い手である若年者の減少につながる。分析の結果、検挙人員は少子化に比例して減少していることが明らかとなった。ただ、1995年以降、日本では30歳以降の犯罪の出現率の減少が止まったことにより、高齢犯罪者が人口の高齢化率を超えて増加していることも判明した。また、平成23年度は、刑事司法と福祉との連携、その中でも刑事司法におけるソーシャルワーカーの役割に焦点を当てつつ、イタリアにおける犯罪者処遇の現状を調査した。その結果、イタリアにおいては、刑事司法に限らず、社会的弱者に対する支援が行政区分による縦割りではなく、地域を基盤として、横のネットワークを中心に運営されていること、その中核として、刑事司法を含む様々な機関にソーシャルワーカーが配置され連携を図っていることが分かった。そのネットワークには、社会協同組合など民間の受け皿も整備されていることも併せて確認できた。さらに、当初の研究計画に加えて、触法高齢・障害者の更生に対する弁護士の意識調査を実施した。

その結果、多くの弁護士が被疑者・被告人の知的障害の兆候を見落としている可能性のあること、知的障害に関する弁護士研修が必要であること、触法高齢・障害者の国選弁護活動においては、その報酬において特別加算が必要であることなどが明らかとなった。本研究では、少子高齢化によって、犯罪や犯罪者がどのように変化し、それに対応する犯罪者処遇(更生)がどうあるべきなのかについて司法と福祉の連携という視点から研究を進めてきた。その結果、少子化は、犯罪の担い手である若年者の減少につながるため、少子化に比例して検挙人員そのものが減少していることが明らかとなった。ただ、1995年以降、日本では30歳以降の犯罪の出現率の減少が止まったことにより、高齢犯罪者が人口の高齢化率を超えて増加していることも判明した。刑事司法と福祉との連携について、イタリアにおける犯罪者処遇を調査した結果、イタリアにおいては、刑事司法に限らず、社会的弱者に対する支援が行政区分による縦割りではなく、地域を基盤として、横のネットワークを中心に運営されていること、その中核として、刑事司法を含む様々な機関にソーシャルワーカーが配置され各機関の連携が図られていることが分かった。平成24年度は、イタリアにおける調査を継続しつつ、研究成果のまとめを行った。具体的には、平成24年10月28日に行われた犯罪社会学会の年次大会において、テーマセッション「被疑者・被告人となった触法高齢・障がい者への支援と処遇(司法と福祉の連携)」を企画し、イタリアでの取り組みについて報告した。さらに、イタリアにおける犯罪者処遇の取り組み、特にソーシャルワーカーや民間の社会協同組合の役割について焦点を当てた研究成果を報告するため単著『罪を犯した人を排除しないイタリアの挑戦-隔離から地域での自立支援へ』(2013年・現代人文社)を刊行した。最後に、研究成果の総まとめとして、イタリアで受刑者を雇用してビジネスとしても成功している社会協同組合「パウザ・カフェ」からアンドレア・ベルトラ氏らを招いて「罪を犯した人を排除しないイタリアの挑戦」というタイトルで国際シンポジウムを龍谷大学にて開催した。前記のように、本研究は、少子高齢化によって、犯罪や犯罪者がどのように変化し、それに対応する犯罪者処遇(更生)がどうあるべきなのかについて司法と福祉の連携という視点から検討することを目的としている。平成23年度までに、少子高齢化が検挙人員や受刑者人員に与える影響についての分析が概ね終了するとともに、司法と福祉の連携についても、イタリアに関する調査が進み、下記研究発表に記したように、それらの成果を犯罪社会学会の機関誌において発表することができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、イタリアに関する調査結果をまとめるとともに、時間が許せばノルウェーやスコットランドについても、司法と福祉の連携という視点からより詳しい調査を実施したい。また、次年度には、出版、講演会の開催、学会発表など研究成果の公表にも力を入れたい。
ヒト毛髪内亜鉛・カルシウム恒常性維持のための分子構造変換機構の解明

昆虫細胞培養により得られたS100A3の構造は、分子内に二つのジスルフィド結合を有していた(SS1とSS2と呼ぶ)。SS1とSS2の生理的意義を解明するため、それらをそれぞれ削った(対象のCysをAlaに変異した)変異体のカルシウム結合能とPAD3との反応性を調べたところ、SS1を欠失した変異体では、カルシウム結合能が下がり、PAD3によるシトルリン化を受けにくくなった。一方、SS2を欠失した変異体では、カルシウム結合能もシトルリン化され安さも上昇した。このように、S100A3内の二つのジスルフィド結合が、カルシウム恒常性維持を相補的に制御していることを見出した。また、SS1に関しては、カルシウム結合に有利な構造を形成するため、必要な形で必要な場所にあることも明らかになった。さらに、高分解能の構造では、N末端のアセチル化も原子レベル構造で確認でき、大腸菌発現では成されないこれらの翻訳後修飾が、S100A3の機能にとって重要であることも明らかになった。PAD3のアイソザイムであるPAD1やPAD2による基質認識の違いを明らかにするため、まず、PAD3の大量発現・精製・結晶化を行った。PAD3の結晶は、少なくとも3つの全く異なった結晶化条件で得られたが、得られた結晶は、いずれも同じ結晶系であった。空間群R3, a = b = 114.97Aring;, c = 332.49Aring;で、非対称単位に二分子(二量体で働くので、一つの生物学的単位)が含まれていた。現在までに最高2.95Aring;分解能の回折データを得て、この分解能で構造も決定した。結晶の対称性が高いので、回折データのredundancyを容易に稼げるうえ、非結晶学的平均化法で、電子密度図は分解能の割に明瞭なものが得られた。24年度が最終年度であるため、記入しない。毛髪キューティクルに局在するS100A3蛋白質はEFハンド型Ca^<2+>結合蛋白質の一種であり、システイン含量が10%と高く、Zn^<2+>と高い親和性を示す点で、他のS100蛋白質ファミリーの中で特異な蛋白質分子である。S100A3のArg51が脱イミノ化酵素(Peptidylarginine deiminase,PAD)のアイソザイムIII型(RAD3)によりシトルリン化されると、元々二量体だった分子が四量体に構造変化しつつ、Ca^<2+>の親和性が向上する。PAD3による基質認識機構とS100A3の四量体形成機構を明らかにするため、それらの分子の結晶構造解析を行った。まず、S100A3を昆虫細胞で発現させ、精製・結晶化を行った。その後、X線結晶構造解析により構造を決定し、分子内に2つのジスルフィド結合を発見した。そのジスルフィド結合の重要さを明らかにするため、ジスルフィド結合を欠損した変異体を作製し、機能解析と構造解析を行った。一つのジスルフィド結合(SS1)欠除した変異体は、Ca^<2+>結合能が下がり、もう一つのジスルフィド結合(SS2)を欠除した変異体は、逆に親和性が増加した。SS1欠除変異体の構造解析の結果、分子内にβシート状の構造が新たに形成され、柔軟性を失っていることがわかった。その結果、Ca^<2+>結合に伴う構造変化が出来にくくなるため、Ca^<2+>の親和性が低くなるのだと考えられる。また、S100A3のArg51を特異的にシトルリン化する酵素PAD3の結晶化・X線結晶構造解析を行い、2.95Å分解能で構造解析に成功した。構造は、PAD4を初期モデルとした分子置換法で行った。全体構造は似ているが、活性部位など、更に詳細な構造解析が重要である。現在、基質結合型の結晶化を目指して、条件をスクリーニングしている。

空間群R3, a = b = 114.97Aring;, c = 332.49Aring;で、非対称単位に二分子(二量体で働くので、一つの生物学的単位)が含まれていた。現在までに最高2.95Aring;分解能の回折データを得て、この分解能で構造も決定した。結晶の対称性が高いので、回折データのredundancyを容易に稼げるうえ、非結晶学的平均化法で、電子密度図は分解能の割に明瞭なものが得られた。24年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画では、S100A3-PAD3の共結晶化を行う予定だったが、現在それには至ってはいない。しかし、PAD3単独の結晶と構造を得ていることや、Ca^<2+>-結合型S100A3の結晶を得ていることから、概ね順調だといえる。今後は、S100A3の一部を切り取ったペプチドとの共結晶化を行うことで、S100A3-PAD3複合体の構造が得られなかったとしても、基質認識機構を明らかにすることに一歩近づきたいと考えている。また、S100A3に関しては、Ca^<2+>結合型の構造解析を行い、さらにZn^<2+>の溶液に浸漬して、Zn^<2+>結合型S100A3の構造も得る予定である。それらから、特異的シトルリン化機構や、金属イオン親和性向上機構を明らかにしたい。
顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)を用いた難治性狭心症に対する再生医療の開発

難治性狭心症に対する顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)再生医療の効果を以下のように検討した。薬物療法・PCI・CABGにても狭心症症状が消失しない80歳以下の難治性狭心症患者で冠動脈造影検査にて有意の狭搾があり、その支配還流域にTalium心筋シンチで虚血が確認できる22例を顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)投与群(11例)、コントロールとしての非投与群(11例)に分類した。G-CSFは初回2mg/kgを皮下注射、毎日末梢血を測定し、白血球数が約30,000/ml前後で維持されるように、10日間にわたり一回2-6mg/kgのG-CSFを適宜皮下注射した。全例に塩酸チクロピジン200mg/日とアスピリン81mg/日の投与を全経過中継続した。2群間に年齢、性別、リスクファクター、冠動脈病変数、治療薬物等の背景に有意差はなかった。その結果1.自覚症状は狭心症症状は全例改善した。2.治療前と治療後一ヶ月でなされたThallium心筋シンチでは%up-take,extent score,severity scoreの各々のrestと負荷の両者共にG-CSF群で有意に改善し、コントロール群では変化なかった。両群間で前値は同様であったが、G-CSF投与1ヵ月後の値は有意にG-CSF群で改善していた。3.抹消血中のCD-34陽性細胞数はコントロール群では変化なかったが、G-CSF投与群ではコントロールの約6倍上昇した。6ヶ月、1年の長期follow-upの結果、急性冠症候群、脳梗塞、脾臓、肝臓の腫大等重大な合併症の所見は一例にもみられなかった。治療前と1ヶ月後の冠動脈造影検査では冠動脈狭窄の亢進所見は一例もなかった。以上よりG-CSF少量・長期投与は難治性狭心症に対し、微少血管の増殖を介して冠血流を増大する安全にして有効な治療法になる可能性がある。難治性狭心症に対する顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)再生医療の短期効果(1ヵ月)の検討薬物療法・PCI・CABGにても狭心症症状が消失しない80歳以下の難治性狭心症患者で冠動脈造影検査にて有意の狭搾があり、その支配還流域にTalium心筋シンチで虚血が確認できる15例を顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)投与群(8例)、コントロールとしての非投与群(7例)に分けて検討した。2.治療全と治療後一ヶ月でなされたTalium心筋シンチでは%up-take, extent score, severity scoreの各々のrestと負荷の両者共にG-CSF群で有意に改善した。コントロール群では変化なかった。すなわちG-CSFは冠血流を増大する。

3.治療前と1ヶ月後の冠動脈造影検査では冠動脈狭窄の亢進所見は一例にもなかった。また急性冠症候群、脳梗塞、脾臓、肝臓の腫大等重大な合併症の所見は一例にもみられなかった。来年度はさらに症例を増やすと共に、長期follow-upを行う予定である。難治性狭心症に対する顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)再生医療の短期効果(1ヵ月)の検討薬物療法・PCI・CABGにても狭心症症状が消失しない80歳以下の難治性狭心症患者で冠動脈造影検査にて有意の狭搾があり、その支配還流域にTalium心筋シンチで虚血が確認できる7例を顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)投与群(3例)、コントロールとしての非投与群(4例)追加し、昨年度の症例15例を加えて合計22例とした(G-CSF群:11例、コントロール11例)。G-CSFの投与方法、検査等は昨年の症例と同様に行った。2群間に年齢、性別、リスクファクター、冠動脈病変数、治療薬物等の背景に有意差はなかった。その結果1.自覚症状は狭心症症状は全例改善した。2.治療前と治療後一ヶ月でなされたThallium心筋シンチでは%up-take, extent score, severity scoreの各々のrestと負荷の両者共にG-CSF群で有意に改善し、コントロール群では変化なかった。両群間で前値は同様であったが、G-CSF投与1ヵ月後の値は有意にG-CSF群で改善していた。3.抹消血中のCD-34陽性細胞数はコントロール群では変化なかったが、G-CSF投与群ではコントロールの約6倍上昇した。難治性狭心症に対する顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)再生医療の長期効果の検討6ヶ月、1年の長期follow-upの結果、急性冠症候群、脳梗塞、脾臓、肝臓の腫大等重大な合併症の所見は一例にもみられなかった。治療前と1ヶ月後の冠動脈造影検査では冠動脈狭窄の亢進所見は一例にもなかった。以上よりG-CSF少量・長期投与は難治性狭心症に対し、微少血管の増殖を介して冠血流を増大する安全にして有効な治療法になる可能性があり、大規模無作為比較臨床研究の開始が望まれる。
幸福感分析に基づく格差社会是正政策と社会保障改革

本研究では,従来の社会保障政策が国民の幸福感を効果的に高めてきたのか検討し,その要因である,雇用システム,家族間の関係,結婚,社会保障制度,財政制度,教育システム,文化的環境,地域社会の相互扶助機能とどのように結びついているのか分析を行い,社会保障政策並びに格差是正政策について政策提言を行った。本分析のために,人々の心理的要因を明示的にモデル化し、WEB調査によってデータを収集した。政府財政が深刻になるにつれ,安心ある心豊かな社会を構築する,格差是正政策および社会保障政策の策定が求められている。本研究では,従来の社会保障政策が国民の幸福感を効果的に高めてきたのか検討し,その要因である,雇用システム,家族間の関係,結婚,社会保障制度,財政制度,教育システム,文化的環境,地域社会の相互扶助機能,コミュニケーションの機会とどのように結びついているのか分析を行い,社会保障政策並びに格差是正政策について政策提言を行う。本分析のために,幸福感分析の実証研究を基礎として,人々の心理的要因を明示的にモデル化し,調査票の設計を行ってきた。平成22年度は,設計した調査票に基づき,(1)地域の生活環境と幸福感について,(2)居住地域,年収等,個人の属性について,(3)幸福な生活,お金についての考え方について,計3つのアンケート調査を行った。現在の生活に対する意識や暮らしぶりについての,本アンケート調査は,経済学の理論が前提としている人々の満足感や意思決定についての捉え方が適切であるかを検証するための貴重な手がかりとなる。本年度は,幸福感分析を政策提言に具体的に結びつけるための研究を進める。そのため,(1)平成22年度に行った幸福感分析に基づいた理論分析を基に,社会保障改革および格差是正に関する政策についての検討,(2)政策選択に関するアンケート調査と心理的特性と幸福感との関連性を明らかにするためのアンケート調査の実施,(3)格差社会是正政策としてのワークライフバランス施策と就業意欲や生活満足度やストレスとの関係についての詳細な調査を行う。その上で,平成24年度に,幸福感分析の結果を用いた社会保障改革の一つとして,公的介護制度と高齢者医療制度に関する改革提唱を検討する計画である。政府財政が深刻になるにつれ、安心ある心豊かな社会を構築する、格差是正政策および社会保障政策の策定が求められている。本研究では、従来の社会保障政策が国民の幸福感を効果的に高めてきたのか検討し、その要因である、雇用システム、家族間の関係、結婚、社会保障制度、財政制度、教育システム、文化的環境、地域社会の相互扶助機能、コミュニケーションの機会とどのように結びついているのか分析を行い、社会保障政策並びに格差是正政策について政策提言を行う。本分析のために、幸福感分析の実証研究を基礎として、人々の心理的要因を明示的にモデル化し、調査票の設計を行ってきた。平成23年度は、幸福感分析を政策提言に具体的に結びつけるための研究を進めた。(1)平成22年度に行った幸福感分析に基づいた理論分析を基に、社会保障改革および格差是正に関する政策についての検討、(2)政策選択に関するアンケート調査と心理的特性と幸福感との関連性を明らかにするためのアンケート調査の実施、(3)格差社会是正政策提言に向けて、教育、夫婦のマッチング、就業意欲とストレス・生活満足度の関係について詳細な調査を行った。また、平成22年度に実施した調査を基礎とし韓国・中国において国際比較調査を実施した。平成24年度は、幸福感分析の結果を用いた社会保障改革の一つとして、公的介護制度と高齢者医療制度に関する改革提唱の検討等を行う。さらに、フランス・アメリカでの幸福感分析に関する国際比較調査を計画している。本研究では,従来の社会保障政策が国民の幸福感を効果的に高めてきたのか検討し,その要因である,雇用システム,家族間の関係,結婚,社会保障制度,財政制度,教育システム,文化的環境,地域社会の相互扶助機能,コミュニケーションの機会とどのように結びついているのか分析を行い,社会保障政策並びに格差是正政策について政策提言を行った。本分析のために,幸福感分析の実証研究を基礎として、人々の心理的要因を明示的にモデル化し、調査票の設計を行い、WEB調査によってデータを収集した。平成22年度は,設計した調査票に基づき,1地域の生活環境と幸福感について,2居住地域,年収等,個人の属性について,3幸福な生活,お金についての考え方について,計3つのアンケート調査を行った。平成24年度は、幸福分析の中に仕事満足度に関する分析を入れ、正規雇用と非正規雇用の処遇満足度を中心としたアンケート調査を行うことにより、格差社会是正のための雇用システムを分析した。このことにより、労働法改正に伴う企業組織内の人的管理戦略に与える影響を評価し、労働者の労働意欲向上による企業生産性向上と整合的な雇用システム改革を提示した。平成25年度は、研究のとりまとめを行い、国際ワークショップ開催し、成果発表を行った。

幸福感分析に関して、既存研究では考慮されていなかったパーソナリティ要因および幸福感を構成する要因に関する詳細な分析を行い、重要な結果を導き出している。このような結果を基に、経済主体の行動に関するミクロ的な基礎付けをより本質的なレベルで考察することが可能となっている。25年度が最終年度であるため、記入しない。行動経済学の知見等を十分に反映させながら、幸福感と経済主体の行動との関連づけを行っていく必要があると考えている。このためには、経済主体の行動を心理的側面まで考慮に入れた形でより精緻にモデル化していく必要があると判断している。また、実証面での分析では、韓国、中国、米国、フランスの4カ国に関して、国際比較を行い、幸福感を形成する要因の差異について分析を進める。
分裂病一致・不一致一卵性双生児脳画像の5年転帰:脳構造異常は進行性か非進行性か?

研究代表者らは、長崎県を中心に岡崎によって始められた双生児研究プロジェクト対象双生児の脳画像追跡研究を実施しており、19931994年にかけて脳MRI画像を撮影した以下の一卵性双生児16組に対して、文書により趣旨を説明し、協力を呼びかけた。分裂病一致一卵性双生児6組(女性2組)分裂病不一致一卵性双生児5組健常一卵性双生児5組(女性1組)現在のところ分裂病一致一卵性双生児5名(2組と1名)、不一致一卵性双生児7名(3組と1名)健常一卵性双生児1名より、文書による同意が得られ、長崎大学医学部附属病院現有のGE社製MRIスキャナー(Signa)で56年前と全く同じ撮影条件で、前額断像(3mmスライス、ノーギャップ)を撮影した。また、米国精神医学会で定められた診断基準のための構造化面接The Structured Clinical Interview for DSM-III-R(SCID)を各対象者に行った。同意は得られているが未撮影の対象者も数名あり、今後も撮影をつづける予定である。ほぼ全対象者の撮影が終了した時点で計測を開始する。MRIを盲検的に、長さ、面積、体積について計測し、変化に群間や罹患非罹患に差がみられるか否かを、多変量分散分析(MANOVA)により判定する。また、同じ双生児の重ね合わせ、引き算画像処理をし、関心領域(脳室系、側頭葉内側、小脳など)56年間の変化を定量的に計測する。
脳由来神経栄養因子によるミトコンドリア機能制御機構の解明

C2C12培養骨格筋細胞を用いてBDNFの細胞内局在を観察した。BDNFの免疫染色を行い、超解像顕微鏡で観察したところ、ミトコンドリア内にBDNFが存在することが確認できた。さらに、マウスの下肢骨格筋を用いて、超遠心によるミトコンドリア分画の単離を行い、BDNFのウエスタンブロットを行ったところ、BDNFのタンパク発現が確認された。したがって、BDNFは骨格筋細胞のミトコンドリア内に存在することが証明された。次に、C2C12をカフェイン刺激(500mM, 24時間)を行い、培養上清のBDNFタンパク発現を評価したところ、カフェイン刺激5時間後からBDNF発現が確認された。このBDNFの発現は骨格筋収縮を抑制するブレビスタチンの同時処置によって、完全に抑制された。したがって、骨格筋の収縮によって骨格筋からBDNFが分泌されることが明らかとなった。BDNFによる細胞内シグナル伝達を明らかにするために、C2C12培養細胞を用いてヒトリコンビナントBDNF(hrBDNF)を処置して解析を行った。hrBDNF処置によって、AMPKリン酸化が亢進し、PGC1タンパク発現が増加した。さらに、ミトコンドリア生合成や脂肪酸酸化にかかわる遺伝子発現は増加した。また、ミトコンドリアのCS活性が増加した。TrkB受容体ノックダウンやTrkB受容体拮抗薬投与によって、これらのrhBDNFの効果は消失した。さらに、AMPK抑制薬によってもPGC1タンパク発現やミトコンドリアCS活性に対する効果は消失した。さらに、心筋梗塞後心不全モデルマウスを作成し、rhBDNF投与により運動能力が改善することを明らかにし、そのphenotypeに関するデータをCirculation誌へ発表した。研究実績の概要で示した通り、当初予定していた、1BDNFの細胞内局在の解析、2筋収縮による骨格筋細胞からの分泌、3BDNFによるTrkB受容体を介したシグナル伝達のおおよその研究に着手し、仮説通りの結果を得ることができた。当初の予定通り研究を進めていく予定である。次年度は、BDNFによるミトコンドリア内タンパクのアセチル化に関する研究を行う。特に、脂肪酸代謝に関わる酵素のアセチル化にBDNFが関与しているかどうかを中心に解析を進める。また、一部本年度に研究を進めたが、骨格筋異常を呈する動物モデルを用いた解析も行う。高齢マウスモデル、心筋梗塞後心不全モデル、BDNFヘテロ欠損マウスを用いて、骨格筋異常とBDNFとの関連を検討する。現時点で研究遂行上問題となる点はない。
ステップの開墾と内モンゴル遊牧社会の変動

まず平成14年度に中国内モンゴル自治区の赤峰市阿魯科爾沁旗で行った実態調査の結果を分析した。資料は大凡バヤンボラク村(旧ハラトクチン村)を中心とする阿魯科爾沁旗各地で行った聞き取り調査データであり、それに地方史関連資料等である。分析に当たっては、調査データの背景を文書資料で確認し、文書資料で地域史の骨組みを描くという作業が中心となっている。次に、8月には研究分担者が、10月には研究代表者と研究分担者が調査対象地域でそれぞれ実態調査を実施した。今年の調査の重点は、漢族の人々が如何にモンゴル人コミュニティに移住してきて定着したのかという問題である。とりわけ漢族はどのようなルートでモンゴル人コミュニティに辿り着き、彼らの移住がモンゴル人社会にどのような変化をもたらしたのかという問題を詳細に調査した。またモンゴル遊牧民が牧畜の片手間に行っていた「漫散子」(マンサンス)と呼ばれる農業に関しても調査した。そして引き続き当旗や関連地域の資料調査を実施し、実態調査で得られたデータを確認した。10月以後は、前年度に引続き実態調査で得られてきたデータや文献資料の分析に従事し、成果発表を行った。成果発表は主に次の通りである。(1)11月1日に早稲田大学で「近現代における内モンゴル東部地域の変容」というテーマのシンポジュムを開催した。(2)12月6日に研究分担者は「近現代東北アジア地域史研究会」で発表を行った。(3)2004年5月には、この2年間の研究の成果を日本モンゴル学会春季大会で発表する予定である。(4)6月には早稲田大学史学会の雑誌『史観』で論文発表を予定している。今まで明らかになったことは次の通りである。内モンゴル東部地域では、漢族の移住は凡そ清末ころから始まった。20世紀前半において移民たちは主に内モンゴルの南部地域に留まり、調査地点である興安嶺麓のバヤンウンドル地域まで入り込んでいなかった。20世紀後半になると中国の政治情勢の変化を背景に内モンゴルへの農業移民は活発化し、バヤンウンドル地域まで入り込み、牧畜地域に対しても農業への転換を促した漢族の浸透は、とくに1960年代以後顕著であったが、モンゴル人コミュニティの人口増加、牧地の狭小、生態の悪化は、凡そそれ以後表面化した。このような変化の状況を明らかにすることは、近現代内モンゴルの杜会変容、民族構成などを分析する上で基礎となる作業である。本年度は主に次の三点に沿って研究を実行してきた。まず、研究の対象地域である中国内モンゴル自治区の赤峰市(旧昭烏達盟)阿魯科爾沁旗に対する今までの研究、具体的に言えば研究代表者が1995年に当地域で行った実態調査及び、研究分担者が1999年と2001年に行った調査データを分析し、研究の出発点を定めた。次に、7月から8月にかけて両名が調査対象地域の阿魯科爾沁旗で10日間に渡る実態調査を実施した。調査の重点は1939年(満洲国康徳6年)に調査された旧ハラトクチン村(現在のバヤンボラク・ガチャー)に対して牧畜や社会動態に関して詳細な調査を施した。また旗档案館や政府の関係部署との関わりの中でも当研究をより立体的に進めるためのデータを入手した。内モンゴルおよび中国における関連文献資料の収集も行った。9月以後は、実態調査で得られてきたデータや文献資料の分析に着手した。その結果主に次のことが明らかにできた。内モンゴル東部地域では、中国内地からの入植者による農地化や漢化の波が押し寄せ、漢人居住地域に近いところでは20世紀の前半までにステップの耕地化が実現し、20世紀の後半から現在に至るまで興安嶺山脈を挟んで農業化あるいは半農半牧化の波とモンゴルの伝統的な牧畜との攻防が続いている。その中にあって20世紀の後半までバヤンウンドゥル地域で行われていたモンゴル人の狩猟などは、いま殆ど見られなくなったモンゴル遊牧民の伝統的な遊牧社会における牧畜と狩猟の関係を考える上で重要なデータとなりうると思われる。また近年まで続けられていた季節的な牧地の利用の実態についても調査し、興安嶺山脈以南の地における伝統的遊牧の一端を知ることができたし、夏営地が絡む近隣地域との関係についても、興味ある事実を知ることができた。その他第二次大戦後から現在に至る、社会・経済の全般にわたる種々のデータを得ることができた。

またモンゴル遊牧民が牧畜の片手間に行っていた「漫散子」(マンサンス)と呼ばれる農業に関しても調査した。そして引き続き当旗や関連地域の資料調査を実施し、実態調査で得られたデータを確認した。10月以後は、前年度に引続き実態調査で得られてきたデータや文献資料の分析に従事し、成果発表を行った。成果発表は主に次の通りである。(1)11月1日に早稲田大学で「近現代における内モンゴル東部地域の変容」というテーマのシンポジュムを開催した。(2)12月6日に研究分担者は「近現代東北アジア地域史研究会」で発表を行った。(3)2004年5月には、この2年間の研究の成果を日本モンゴル学会春季大会で発表する予定である。(4)6月には早稲田大学史学会の雑誌『史観』で論文発表を予定している。今まで明らかになったことは次の通りである。内モンゴル東部地域では、漢族の移住は凡そ清末ころから始まった。20世紀前半において移民たちは主に内モンゴルの南部地域に留まり、調査地点である興安嶺麓のバヤンウンドル地域まで入り込んでいなかった。20世紀後半になると中国の政治情勢の変化を背景に内モンゴルへの農業移民は活発化し、バヤンウンドル地域まで入り込み、牧畜地域に対しても農業への転換を促した漢族の浸透は、とくに1960年代以後顕著であったが、モンゴル人コミュニティの人口増加、牧地の狭小、生態の悪化は、凡そそれ以後表面化した。このような変化の状況を明らかにすることは、近現代内モンゴルの杜会変容、民族構成などを分析する上で基礎となる作業である。
科学筆記が呈する明治期教育改革の国際的関連　－科学と科学教育の関係性に着目して

今年度は、日本初の理学士の1人である櫻井房記が、明治23年に熊本の第五高等中学校で教えた物理筆記を発見した。櫻井は明治11年に東京大学理学部仏語物理学科を卒業し、明治14年に高等師範学校教諭、明治15年にイギリス、フランスへ留学したのち、明治23年から同行で教授兼教頭として勤務した。櫻井は、当時の最高峰の科学教育を受け、海外の最先端の研究教育環境を経験した人物である。本研究の大きな目的の1つである、最先端の科学の研究成果の科学教育への反映および、日本と諸外国の科学教育の国際的関連について考究するにあたり、願ってもない貴重な資料を発見することができたといえる。また、櫻井は現在の東京理科大学が明治14年に東京物理学講習所として設立したときのメンバーの1人であり、設立にあたっては、東京大学から実験装置を借りて授業を行っていたとの記録もあった。実際、東京理科大学には「東京開成学校製作所造品」と記された水準器が保管されており、明治7年から10年の間に高等教育で用いる国産の科学教育のための実験装置が製造されていたということも明らかになった。水準器は、水の性質を利用して土地の高低を測定する機器として、櫻井が明治23年に教えた物理の授業筆記にも図入りで記載されている。明治10年代後半には、実験を通して科学を教えることが普及されつつあるが、日本の科学教育のかなり初期においても、実験を通して科学を教えていたことが記録として残されていたことは特筆すべきことである。このような事実を国内外の学会に於いて発表を行った。2019年度には、一端の総括として学会に於いてシンポジウムを開催し、広く周知する予定である。明治20年頃の高等師範学校生徒の授業筆記に加え、当時の最先端の科学研究、教育環境にいた人物が教えた物理の授業の内容が記された筆記データを入手することができたため、本研究課題の目的を達成する見込みができたため。櫻井の略歴を基に、東京開成学校、東京大学理学部仏語学科、東京師範学校での科学教育の内容と、明治15年にイギリス、フランスのどこに留学したのかなどの詳細について調査を行う。また、定性的な科学の原理・原則に理解から、数式を用いた定量的な理解を求める教育がどの程度進んでいたのかについても検討を進める。さらに、東京物理学講習所においては、開所時にどのような実験装置を東京大学から借りていたのかについて、調査を行う。最終的に、このような高等教育機関における最先端の科学教育は、当時の一般市民への科学教育普及の観点に於いてどのようなことをもたらしたのか、包括的に研究をすすめる。継続して行っていた明治20年新潟尋常師範学校生徒であった倉茂吾八の物理筆記の内容のうち、実験に着目して研究を行った。その結果、いくつかの実験図はスチュワートやガノーといった輸入教科書の図と全く同じであり、さらに明治11年に文部省が各府県の師範学校に交付した実験装置の図とも一致していた。最も注目すべきは、水圧を教えるための浮沈子の実験図で、欧米の教科書には記載がなかったが、明治15年の島津理化の「物理学器械代償目録表」に記載されていた図と全く同じであることが判明した。このことから、実験装置を購入し、実際に実験をしていた可能性が高いと考えられる。未発掘の筆記の調査については、明治14年設立の東京物理学講習所の初代所長であった櫻井房記が教えた生徒による物理筆記を入手することができた。櫻井は、明治16年に高等師範学校教授、明治23年に第五高等中学校教授を務めている。入手した筆記は、明治23年に記されたものであり、櫻井教頭教授と記されている。筆記は日本語で記されているが、重要な個所は英語が併記されており、さらに図も詳細に多数記されていることから、櫻井が学んだ開成学校時代の教授内容や、イギリスへの留学時での影響を読み取ることができると期待される。さらに、静岡県から『小学校生徒用物理書』の古書を入手することができた。『小学校生徒用物理書』は簡易実験が含まれている当時の最も教育的な良書うちの1つであるが、その使用実態についてはまだ未解明な点も多い。現時点までに、群馬県、新潟県、埼玉県での使用実績は確認されてきたが、静岡県でも使用されていたことを示す重要な手掛かりを得ることができた。師範学校での教育実態を探るうえで、新たに筆記に記された実験図を根拠として島津理化が販売していた実験器機を利用している可能性を明らかにでき、さらに実験器機の輸入や国内での生産、普及の状況という新たな観点から研究の見通しを立てることができた。また、明治16年から高等師範学校に教授として在籍していた櫻井房記が教えた物理学の内容を記した明治23年の筆記を入手することができたことにより、明治20年頃の高等師範学校の果たした役割や、櫻井自身を研究することによりイギリス留学で得られた知見がどのように教育に反映していったのかをたどるという新たな展開を見出せることが期待できる。

櫻井は、当時の最高峰の科学教育を受け、海外の最先端の研究教育環境を経験した人物である。本研究の大きな目的の1つである、最先端の科学の研究成果の科学教育への反映および、日本と諸外国の科学教育の国際的関連について考究するにあたり、願ってもない貴重な資料を発見することができたといえる。また、櫻井は現在の東京理科大学が明治14年に東京物理学講習所として設立したときのメンバーの1人であり、設立にあたっては、東京大学から実験装置を借りて授業を行っていたとの記録もあった。実際、東京理科大学には「東京開成学校製作所造品」と記された水準器が保管されており、明治7年から10年の間に高等教育で用いる国産の科学教育のための実験装置が製造されていたということも明らかになった。水準器は、水の性質を利用して土地の高低を測定する機器として、櫻井が明治23年に教えた物理の授業筆記にも図入りで記載されている。明治10年代後半には、実験を通して科学を教えることが普及されつつあるが、日本の科学教育のかなり初期においても、実験を通して科学を教えていたことが記録として残されていたことは特筆すべきことである。このような事実を国内外の学会に於いて発表を行った。2019年度には、一端の総括として学会に於いてシンポジウムを開催し、広く周知する予定である。明治20年頃の高等師範学校生徒の授業筆記に加え、当時の最先端の科学研究、教育環境にいた人物が教えた物理の授業の内容が記された筆記データを入手することができたため、本研究課題の目的を達成する見込みができたため。実験教育の実態については、Richtie社のカタログを入手し、明治11年の文部省交付の装置、国立博物館での研修実態、島津理化の明治15年の目録表と合わせて、簡易実験が初等段階にも広まったとされている明治10年代の師範学校での実験教育の実態を明らかにする。櫻井の筆記については、高等師範学校での教授内容、イギリス留学時の交流や当時の欧州での科学教育の実態を調査し、国際的な科学教育の交流について明らかにする。櫻井の略歴を基に、東京開成学校、東京大学理学部仏語学科、東京師範学校での科学教育の内容と、明治15年にイギリス、フランスのどこに留学したのかなどの詳細について調査を行う。また、定性的な科学の原理・原則に理解から、数式を用いた定量的な理解を求める教育がどの程度進んでいたのかについても検討を進める。さらに、東京物理学講習所においては、開所時にどのような実験装置を東京大学から借りていたのかについて、調査を行う。最終的に、このような高等教育機関における最先端の科学教育は、当時の一般市民への科学教育普及の観点に於いてどのようなことをもたらしたのか、包括的に研究をすすめる。九州地方での文献調査を行うことができなかったため、使用残高が生じてしまった。次年度は、8月に熊本に調査に行くことが決定している。