hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
能力形成を促すパフォーマンス評価の開発と拡張

学校種への応用として、国語での協働学習のプロセス評価の開発、および各教科の評価課題の開発に取り組んだ2.能力形成とパフォーマンス評価の理論化:能力形成とパフォーマンス評価をつなぐ媒介項としてディープ・アクティブラーニングに着目し、その評価について、個人評価とグループ評価、プロダクト評価とプロセス評価、評価への学生参加などの点から理論化を行った。また、能力については従来の概念枠組みの統合により「3・3・1モデル」を提案した。年度当初に、フィールドでの実践研究を通じて検討する課題として、(a)信頼性と実行可能性の改善、(b)学生の評価能力の向上、(c)思考の可視化と評価、(d)他分野・他学校種への応用という4つの課題を挙げた。それぞれの達成度について述べる。(a)信頼性と実行可能性の改善ー本年度はとくに実行可能性の改善に向けて、MTJのワークシート評価(ステップI・II)をオンラインで処理する方法を試作した。実施までには至らなかったが、課題の検討も終わり実施の準備ができた。(b)学生の評価能力の向上ー新潟大学では、1レポート評価において、教員の評価(ルーブリックにもとづく直接評価)と学生の自己評価(ルーブリックにもとづく直接評価)およびアンケート項目への自己報告(間接評価)との間の相関が低いことを明らかにした。これにより、学習成果の評価として間接評価のみに依拠することの問題が明らかになった。また、学生の評価能力向上の必要性が再確認された。2PBL評価(MTJ)においては、学生の自己評価と教員の評価のズレについて学生にリフレクションさせることにより学生の評価能力の向上に対して肯定的な影響を及ぼしうる、ということが推定できるデータが得られた。(c)思考の可視化と評価ー新潟大学のPBL評価では問題解決的思考の可視化がワークシートとロールプレイによって行われ、ルーブリックを用いて評価できた。また、藍野大学の「考えるOSCE-R」では、臨床推論のプロセスを可視化・評価するとともに、その良否が、ベースとなる医学的知識と臨床技能の習得の度合いに拠ることが示唆された。(d)他分野・他学校種への応用ー高槻中学校・高等学校というフィールドを得て、国語を中心に協働学習のプロセス評価や評価課題の開発を行い、次年度以降のパフォーマンス評価の展開への足がかりができた。1.各フィールドにおけるパフォーマンス評価の開発と拡張(1)新潟大学歯学部:1ライティング・ルーブリックを用いたレポート評価を2年次にも拡張し、縦断研究に着手でき、直接評価・間接評価の両方でライティング能力の向上が確認された。2PBLでは、教員による評価と自己評価のズレを学生にリフレクションさせることが学生の自己評価能力の向上に有効であることを、量的・質的分析を通じて明らかにした。
DNA複製開始に異常を示すndal及びnda4変異株のサプレッサーの単離と解析

DNA複製を1細胞周期につき1回に制御する因子として、ライセンス因子が想定されている。近年、様々な生物種からMCM遺伝子が単離され、そのうちの多くは、DNA複製に関与することが示された。研究代表者は、分裂酵母よりMCMファミリーに属する遺伝子ndal及びnda4を単離し、これらの遺伝子の機能解析を行っている。ndal及びnda4変異株のサプレッサーの単離を行った結果、nda4変異株のサプレッサーを13株得た。13株のうち、1株がnda4遺伝子そのものに、残りの12株がnda4以外の同一遺伝子座に変異を生じていた。nda4サプレッサー変異株は高温感受性であり、高温で培養すると細胞が伸長するという表現型を示す。サプレッサー遺伝子は生育に必須であり、既知の蛋白質とは相同性のない約70kDの蛋白質をコードしていた。変異株を非許容温度で培養し、フローサイトメトリーを行った結果、1CのDNA含量を持つ細胞が増加することから、サプレッサー遺伝子はDNA複製に関与することが示された。サプレッサー遺伝子産物をGST融合蛋白質として大腸菌内で大量に発現し、精製し、ウサギに免役し、抗体を作製した。この抗体を用いて、nda4産物と結合しているかを免疫沈降法により調べたが、nda4産物とは共沈しなかった。サプレッサー産物とnda4産物は互いに結合していないことが示唆されるが、ある特殊な条件下でのみ結合する可能性は否定できない。サプレッサー遺伝子産物の局在を調べるため、抗体を精製し蛍光抗体法を行ったが、遺伝子産物は検出されなかった。このことから、サプレッサー遺伝子産物は、少量しか発現していない可能性が示唆された。そこで、C末端にFLAGをつけたサプレッサー遺伝子産物を分裂酵母細胞内で大量に発現させ、FLAGに対する抗体を用いて蛍光抗体法を行った。同調していない細胞では、一部の細胞で核に局在が認められた。細胞周期により局在が変化する可能性も考えられるので、現在、詳細な解析を行っている。
パワーエレクトロニック制御系のカオス・分岐現象の解析と安定化制御

パワーエレクトロニック制御系は、電力用半導体素子のスイッチングの非線形特性や、モータに代表される負荷システムの非線形特性のため、システム全体に異常な振動が発生するなど複雑な振舞いをする事がある。より高性能な制御が要求される現在、これらの現象をカオスあるいは分岐現象としてそれが発生する機構や原因を明らかにすることが強く望まれている。本研究は、パワーエレクトロニック制御系のカオスおよび分岐現象を解析法を開発すること、それらの発生メカニズムを明らかにすること、および系を安定化するための制御系の設計法を開発することを目的し、現在のところ以下の成果が得られている。1.分岐現象が発生するシステムのパラメータを計算機援用により効率よく求める方法を開発した。この際問題となるのはパラメータ感度の解析法である。パワーエレクトニック制御系特有の非線形特性である電力用半導体素子のスイッチングに関わる非線形性,特の電力用半導体素子のオン期間やオフ期間に関する感度、またサブシステムの間の結合に関わるトリガ信号に関する感度などを効率良く求める方法を開発した。これらを利用して分岐値を求める計算機アルゴリズムを開発した。2.開発した解析方法を用いて、いくつかのパワーエレクトロニック制御系,特にACモータ制御系を対象として、発生するの分岐現象およびカオス現象を解析した。これより、電力用半導体素子の非線形性やACモータの非線形性の条件により、Hoph分岐や周期倍分岐などを発生させることがわかった。また、周期倍分岐はこれを繰り返すことにより、カオス現象に至ることが観察された。3.カオスや分岐現象などが発生しない安定化制御系の設計法を非線形制御論の観点より開発した。特にその1つの試みとして、厳密な線形化に基づく安定化制御法をACモータ制御系を対象として開発した。
社会経験依存性に発達する前頭前野の分子基盤の解明

幼少期の社会経験が脳の発達や神経活動、とりわけ精神機能に重要な役割を果たしていることがわかっている。この神経回路基盤に関わる分子メカニズムを解明するために、生後21日から35日の一定の期間に隔離飼育されたマウスと集団で飼育されたマウスから経時的に前頭前野を取り出し、遺伝子発現を比較検討した。結果、神経活動を正しくおこなうために必要とされる興奮・抑制バランスを制御し、神経活動依存性に発現する遺伝子の発現変化と、脳内の炎症性遺伝子の発現の経時的変化が隔離飼育されたマウスにおいてみられた。これらの変化が、社会経験に端をなす前頭前野機能障害に関わっていることが示唆された。脳臨界期における社会経験の違いに端を発する前頭前野依存性の認知機能障害について、マウスモデルを用い、その神経生物学的基盤にどのような変化が生じているのかを遺伝子発現を確認することで検証をおこなった。同じ母親からの雄仔1匹を離乳後の生後21日から35日までケージ内で隔離飼育し、残りの3匹を同じケージ内でグループ飼育する。35日後より、再び同マウスをグループ飼育しなおしても、隔離飼育して育ったマウスでは、永続的な認知機能障害や社会性の低下といった行動学的変化が生じる。電気生理学的な解析においても、この行動異常は一部の神経回路の障害に起因する可能性があることを申請者が所属する研究室では明らかにしている。このため、生後60日(P60)の時点の前頭前野よりRNAを抽出しmRNA発現解析をおこなったところ、抑制性ニューロンのサブタイプの一つであるパルブアルブミン陽性(PV陽性)ニューロンのmRNA発現(PV mRNA)の発現が有意に、隔離飼育マウスで低下していた。また、活性化ミクログリアのマーカーであるDAP12の発現量も隔離飼育マウスで低下していた。脳の発達過程におけるのシナプス形成には、神経活動依存性に発現される遺伝子が重要であるが、申請者が調べた限りではP60の時点でこれらの遺伝子発現に有意な変化は見られなかった。社会経験依存性の前頭前野機能の形成には、興奮性神経伝達と抑制性神経伝達の調和(E/I balance:exciatory-inihibitory balance)が重要であり、その破綻を来すメカニズムにミクログリアが関連する可能性が示唆された。まず社会隔離マウスの作成、サンプル数の獲得に予想に反して時間を要した。これにより、mRNA解析に続くタンパク解析に時間を要した。また、Western blotによるパルブアルブミン(PV)タンパク質やその他のタンパクの検出と定量に困難が生じていたため。脳発達過程、脳臨界期における活動依存性のシナプス可塑性は、神経活動依存性に発現される遺伝子が重要な役割を果たしている。そこで、社会経験の違いに端を発する前頭前野依存性の認知機能障害のメカニズムについて、前年度に引き続き社会経験剥奪マウスモデルを用いてそのメカニズムを検証した。前年度の成果である生後60日(P60)の時点の前頭前野における遺伝子発現解析でのパルブアルブミン陽性(PV陽性)ニューロンやDAP12の遺伝子発現量の変化というのが、社会経験に応じて経時的にどのように、どの段階で発現量に変化が出てくるのかについて、隔離飼育前(P21)や隔離飼育直後(P35)などを用いて、隔離飼育(社会経験剥奪)がこれら遺伝子発現に与える影響を検証した。結果、隔離飼育直後の段階(P35)では、PV陽性ニューロンの活動性を制御すると考えられている神経活動依存性の遺伝子群の発現は、P35の段階で有意に隔離飼育マウス群では有意に低下していた。P21での比較検討もおこなった結果、脳の発達過程での神経活動依存性におこる神経回路形成において、社会経験の剥奪により神経活動依存性に発現される遺伝子が一定の時期に抑制性神経の成熟を障害すること、さらにはミクログリアやサイトカインの関与の可能性も示唆された。以上より、神経活動依存性に発現される一部の重要な遺伝子発現の変化が、前頭前野における興奮性神経伝達と抑制性神経伝達の調和(E/I balance:exciatory-inihibitory balance)の破綻を引き起こし、社会経験の違いに端を発した前頭前野依存性の認知機能障害に結びつく可能性が示唆された。社会隔離に伴う前頭前野の機能障害と抑制性神経回路の破綻についてのメカニズムについて、更なる検証を進める。社会隔離に伴う遺伝子発現の影響について、経時的な遺伝子発現の変化を追跡し、どのタイミングで破綻を来すのかを確認する。また、炎症性変化に伴うサイトカインネットワーク連関、およびそれに伴った抑制性神経回路への酸化ストレスの影響等について詳しく検討していく。分子精神医学社会隔離マウスの作成、サンプル数の獲得に予想に反して時間を要した。

これにより、mRNA解析に続くタンパク解析に時間を要し,mRNA発現やタンパク発現の解析に必要な試薬等の物品費の購入にそこまで費用を要しなかった。サンプルは回収できている。また今後のサンプル回収については、工夫して行っている。これに応じて、当初の計画から遅れた部分の実験に、費用を補填し、今年度の実験も合わせて行っていく。
日米監査市場の構造変化に関する実態分析-特にわが国監査市場の分析-

ミクロ経済学の理論によれば、商品の価格は商品に対する需要曲線と供給曲線の交点で決まるという。監査は無形の商品であるがゆえに、監査サービスの価格(監査報酬)と供給量の決定にも、ミクロ経済学の理論を適用できる。我が国では2008年は、新しい法定監査制度(財務諸表監査と内部統制監査)が始まった監査元年である。今後の監査論研究は、新制度のもとで始めなければならない。監査報酬と被監査報酬を中心にして、実態分析を試みた。わが国の監査制度は大きな転換点にある。本年度は2つの実態調査を実施した。(1)2009年4月9日、わが国ではサプライムローン問題の影響を受けて監査基準の一部が改訂された。この改訂は、わが国の監査基準を国際化に対応させること、そしてGC開示情報が急増したことに対応するものであった。実態調査は2008年3月決算に関してではあるがGC情報は急増している。開示件数の増加ばかりでなく、2003年から6年間のGC情報の時系列的変化の特徴も指摘した。(2)公認会計士監査は、わが国では2009年3月決算から新たな段階に入る.内部統制監査が始まるからである。2008年3月決算の調査は内部統制監査の監査コストを比較するために実施したものである。過去3年間の監査報酬の比較も試みた。経済学理論では、財の価格は当該財の需要と供給によって決まる。監査および非監査サービスも1つの財と考えられる。平成22年3月決算から、財務諸表監査のほかに、内部統制監査や四半期報告書に対するレビュー制度の導入によって監査報酬の需要曲線が右上方向にシフトした。そして、金融商品取引法の開示規則の改正により、連結および個別ベースでの前期と当期の監査報酬額が開示されることになった。とはいえ、前期の監査報酬の開示は任意開示である。実態調査の結果、多くの企業では比較可能な前期の監査報酬は開示されていなかった。前年度の監査報酬のデータ・ベースと、本年度との比較も試みたが、前年度については個別、あるいは連結ベースでの監査報酬の開示がなされており、調査結果の公表は断念せざるを得なかった。そこで、監査報酬の上昇の原因となった内部統制監査制度と金融商品取引法適用の2,670社の内部統制監査について実態分析した。その成果は会計の商業雑誌に掲載した。なお、北大の蟹江章教授が類似の研究(課題番号2030400)を実施するという情報を得たため、ジョイントで研究することにした。新制度に基づく監査報酬の分析については、さらに平成22年の研究課題である。新制度2年度目であるため、初年度目の特殊要因は排除できる。科研費申請の理由は単純である。商品の価格は重要曲線を供給曲線の交点によって決まる、というミクロ経済学の知識である。監査という財は、無形の商品であり、このミクロ経済学の知識が適用できる。現在、この2つの曲線に如何なる変化が発生し、その変化は継続するのか。さて、戦後始まった法定監査である公認会計士監査(旧証券取引法監査)は、わが国では2009年3月決算から新たな段階に入った。財務諸表監査加えて内部統制監査、四半期レビューが始まり、重要曲線は変化した。そして、2年がたち、実態調査から新しい監査実務は定着化したようである。今年度のわが国監査市場の実態調査は、日本を代表する東京証券取引所(第1部、2部、マザーズ)上場会社の平成21年3月決算である。財務諸表監査、内部統制監査、四半期レビューの適用による監査報酬支払額の前年度との趨勢分析が中心であった。調査では監査人の交代、非監査業務も調査対象に含めた。分析は、SEC上場会社を区別し(理由:巨額の監査報酬の支払)、(1)被監査会社別分析、(2)監査法人別分析を実施した。その結果、いくつかの発見事項が明らかになったが、今後、このような傾向は定着化したと見られる。とくに、今回の調査では、海外ネットワーク会計事務所(形態は種々あるが、提携海外会計事務所)への支払も含めることにした。発見事項は、雑誌『企業会計』に掲載してある(盛田良久『監査市場の実態分析』企業会計63巻No.5、2011年5月号81-86ページ)。業績の公表が遅れたのは、雑誌掲載の順番待ちのためであった。
末梢血中単核球における時計遺伝子発現を指標とした包括的2型糖尿病治療法の確立

体内時計は,糖・脂質代謝など様々な生体機能の恒常性維持に重要な役割を果たしている。体内時計を構成する時計遺伝子には脂肪細胞分化や脂肪合成を直接制御する作用も備わっていること,時計遺伝子機能を遺伝的に欠損したマウスは肥満,メタボリックシンドロームを発症すること,遺伝的に肥満,2型糖尿病を発症するマウスの肝や脂肪組織では時計遺伝子機能が減弱していることから,少なくともマウスでは,2型糖尿病,メタボリックシンドロームの病態と時計遺伝子機能との間に密接な関連があると考えられる。そこで本研究では,ヒトにおける2型糖尿病と時計遺伝子機能の関連を,末梢血中白血球を用い解析した。平成18年度の研究では,健常人,2型糖尿病患者ともに末梢血中白血球の時計遺伝子発現に24時間のリズム性があることを確認し,少なくとも一部の時計遺伝子(Per1,Per3,Bmal1)のmRNA発現リズムは健常人に比べ2型糖尿病患者で減弱しており,その発現量も有意に低いことを明らかにした。しかしながら,両群間の年齢には有意差があり,時計遺伝子発現リズムの減弱が年齢を介したものである可能性を否定できなかった。そのため,本年度は被験者を50歳以上に限定して,健常者50名,2型糖尿病患者30名より午前9時に空腹時採血を行い,時計遺伝子mRNA発現量を測定した。その結果,50歳以上70歳未満の男性(健常者15名,2型糖尿病患者13名;平均年齢はそれぞれ59.3歳,58.8歳)では,Bmal1,Per1,Per3遺伝子のmRNA発現量が2型糖尿病患者で有意に低下していた(それぞれ,平均値で健常人の0.87倍,0.80倍,0.71倍)。これらの結果より,2型糖尿病と時計遺伝子の間にはヒトにおいても何らかの関連があることが強く示唆された。今後は,両者の関連をもたらす機序について解明するための研究を実施予定である。生体の様々な生理機能には日内リズムが存在し、恒常性維持に重要な役割を果たしている。近年、概日リズムの発振機構が分子レベルで解明され、その本体は時計遺伝子群とそれらによって産生される時計タンパク質によるフィードバックループ(時計遺伝子システム)であることが明らかとなった。マウスでは時計遺伝子の改変により2型糖尿病を発症し、逆に2型糖尿病モデルマウスの肝や脂肪組織では時計遺伝子発現リズムが減弱する。したがって、2型糖尿病の病態には時計遺伝子システムの異常が密接に関連するものと考えられる。そこで本研究は、ヒトの末梢血中白血球を用いることにより、(1)肝や脂肪組織と同様に時計遺伝子システム機能を評価することが可能か否か、(2)2型糖尿病によりそのシステムが障害されるか否かを検討した。非糖尿病者6名(健常志願者4名および非糖尿病患者2名)、2型糖尿病患者8名を対象に、インフォームド・コンセントを取得後、24時間の経時採血(午前9時、午後3時、午後9時、午前3時)を行った。各検体を採取後速やかに白血球の分離・RNA安定化を行い、後日、RNAを抽出し各時計遺伝子のmRNA発現量をreal-time PCR法により測定した。その結果、時計遺伝子PER1、PER3のmRNA発現は有意な日内変動を示し、BMAL1にもその傾向を認めた。しかしながら、逆位相になるべきPER1とBMAL1の発現リズムが同位相の健常人も存在し、末梢血中白血球の概日リズムは必ずしも同調していないことが明らかとなった。非糖尿病者と糖尿病患者の時計遺伝子発現量を比較した場合には、PER1では午前9時と午後9時、PER3では午後9時と午前3時、BMAL1では午後9時においてそれぞれ糖尿病患者でmRNA量が有意に減少していた。本研究により、末梢血中白血球を用いて2型糖尿病の時計遺伝子システムへの影響が評価できる可能性が示された。

その結果,50歳以上70歳未満の男性(健常者15名,2型糖尿病患者13名;平均年齢はそれぞれ59.3歳,58.8歳)では,Bmal1,Per1,Per3遺伝子のmRNA発現量が2型糖尿病患者で有意に低下していた(それぞれ,平均値で健常人の0.87倍,0.80倍,0.71倍)。これらの結果より,2型糖尿病と時計遺伝子の間にはヒトにおいても何らかの関連があることが強く示唆された。今後は,両者の関連をもたらす機序について解明するための研究を実施予定である。
多価イオン照射により磁性体表面から放出される2次電子のスピン分析

今年度は、まず磁性体表面の清浄化を行うための真空系の整備を行った。昨年度立ち上げた衝突実験槽の真空度は5xlO^<-8>torr程度であったが、モット型検出器の差動排気の強化、ターボ分子ポンプのタンデム化、真空槽焼き出しの強化、などを行うことにより、真空度をlO^<-10>torr台の超高真空を達成した。その上で、磁性体表面をアニールするためのタングステンリボンを超高真空内に設置し、磁性体表面を600°Cまで加熱できるように装置を改造した。更に、イオン銃を取り付け、アニールとイオン照射によるスパッタクリーニングを繰り返すことにより、磁性体表面の清浄化を行った。次に、昨年度製作したモット型スピン分析器の性能評価から行った。表面を清浄化し、磁化させたニッケルにアルゴンイオンを入射し、発生する二次電子をモット型スピン分析器に入射し、試験を行った。モット型スピン分析器は、電子を高電圧で加速した上で金薄膜に入射し、その際の散乱電子の角度分布の非対称性からスピンを分析する装置であり、対称位置に設置された2つの検出器の散乱電子数の差から入射電子の偏極度を導出する。試験の結果、金薄膜以外で非弾性散乱した2次電子が大量に検出器に入射し、スピン分析器として動作していないことが分かった。そのため、入射電子のコリーメータや透過電子の散乱防止板の増設を行った他、検出器の背後などを遮蔽し金薄膜以外からの散乱電子が入射されないよう分析器に改造を施した。その結果、ニッケルの磁化方向に応じて、2つの検出器で検出される散乱電子数が変化し、スピン検出器として動作していることが確認できた。本研究の目的は、多価イオン照射により磁性体表面から放出される2次電子のエネルギーとスピンを測定することであり、平成17年度はその基幹計測器となるモット型電子スピン分析器を設計、製作、試験した。モット型分析器は、入射した電子を数10keV程度に加速した後に金やトリウムなどの薄膜に入射し、散乱電子角度分布の非対称性から入射電子のスピンを分析するものであり、単純な原理と構造を有し、スピン分析器として広く定着している。モット型分析器には市販の物も存在するが、本研究では予算上の理由もあり、研究代表者の有する荷電粒子操作の経験を活かし、自作により分析器を立ち上げた。立ち上げた分析器の仕様として、まず分析器全体を小型にするため、電子の加速電圧は40kVとした。また、多重散乱電子や非弾性散乱電子を取り除きより精度の高いスピン分析を行うために、散乱電子の検出器にはエネルギー分析の可能な固体検出器を用いた。分析器の評価実験として、まずは無偏極電子を入射した場合の散乱電子数の非対称性を測定した。無偏極電子を入射した場合、理想的な装置では散乱電子数に非対称性は生じないが、検出器配置の非対称性、検出器感度の非一様性、などから実際には有限の非対称性を生じる。その非対称性がどの程度であるか、またその再現性は良いか、入射電子の入射角度依存性などはないか、などを装置の特性として調べ、もしそれらに問題があるようであれば、最悪の場合、分析器自身の改造を行う必要がある。現在は、これらの性能評価を進めている段階であり、今後偏極電子線入射による効率の測定などを経た後に、平成18年度は、多価イオン-固体衝突における二次電子のスピン分析実験に進む予定である。
イネ初期胚発生に関与する遺伝子の不定胚形成と再生個体分化過程における役割の検証

本年度は、初期胚発生過程を駆動すると考えられる遺伝子の単離とそれらの発現時期や場所の解析を中心に、発生プログラムの解読を試みた。すでに受精後3日目のイネ胚を用いて作成したcDNAライブラリーより、ホメオボックス遺伝子等9種類のクローンを得て、それらの遺伝子の組織およびステージ特異的発現様式を検出した。(1)今年度はさらに、体細胞カルスからの細分化過程における上記遺伝子の発現解析と、新たな転写因子のクローン化を試み、イネで新たにホメオボックス遺伝し1種とAgamous-like protein 1種の、それぞれcDNAとgenomic cloneを得て解析を続行中である。(2)正常種子胚の発生過程での発現パターンを見たHOS13とHOS24の遺伝子については、カルスからの再分化過程での1日毎の発現パターンを解析した。HOS13は、胚発生での発現特異性に比べ、カルスでの特異性は見られていない。これに対しHOS24は、カルスからの再分化過程でも胚発生でのパターン(時期、領域)に類似した発現パターンが見られた。よってHOS24については、両方の時期における発現調節領域の特定と、この遺伝子の発現を制御する因子の解析を行うこととした。このためHOS24のゲノム領域をクローン化し、塩基配列を決定し、GUSをレポーターとしたシスエレメント同定用ベクターの構築を進行中である。(3)加えて、胚様体形成過程を追跡するための細胞分化マーカーの検索を行った。ニンジンの胚様体形成細胞に特異的に発現する遺伝子のイネホモログを得て、その塩基配列を解析し、種子胚、再分化カルスの両方でRT-PCRとin situ hybridizationにより、その発現を解析した。その結果、初期胚と再分化カルスで特徴的な発現が検出され、今後の利用価値が期待できる。
省資源・環境調和型農業のためのリン酸ベースによる家畜ふん堆肥施用技術の構築

家畜ふん堆肥に含まれるリン酸の中で、畑作物に対しては水と重炭酸Naによって抽出されるリン酸が、水稲に対しては無機態リン酸全量が有効(作物が利用可能)であり、このリン酸量を基準にして堆肥を施用し、不足する窒素を化学肥料で補う「リン酸ベースによる堆肥施用体系」を構築した。これにより、化学肥料による慣行的体系や従来の家畜ふん堆肥施用体系と同等の高い作物収量を確保でき、かつ水質汚染を防止する効果(土壌リン酸濃度を増加させない)が高いことを明らかにした。本研究では,リン酸ベースの家畜ふん堆肥施用体系(リン酸を堆肥で供給し,不足する窒素は化学肥料で捕う。)が高水準で持続的な作物生産とリン酸負荷量低減との調和に有効であるかを我が国の土壌型,土地利用方式の特徴を考慮して明らかにすることを目的とした。1.Pベース施用体系の作物収量と土壌P蓄積量:家畜ふん堆肥連用2年目の非アロフェン質黒ボク土圃場(東北大学)において,デントコーン(畑)と水稲(水田)の圃場試験を行った。デントコーンの収量は鶏ふん堆肥Nベース区>牛ふん,鶏ふん堆肥Pベース区>慣行区(化学肥料慣行施用区)であった。収穫期の土壌可給態リン酸含量はNベース区よりPベース区で低い値に抑制された。黒ボク水田と沖積水田(堆肥施用1年目)における玄米(ひとめぼれ)収量は鶏ふん堆肥N,Pベース区と慣行区には有意な差はなかった。作土の可給態リン酸増加量は鶏ふん堆肥Nベース区に比べてPベース区で抑制された。一方,アロフェン質黒ボク土水田(宇都宮大学)で東北大学と同一の堆肥・同一施用量で実施した試験における玄米収量(コシヒカリ)は,鶏ふんPベース区(592g/m^2)が最も高く,次いで鶏ふんN区(558g/m^2)=慣行区(553g/m^2)であった。鶏ふん堆肥Pベース区の玄米収量が高かったのは,穂数,1穂籾数,登熟歩合いずれも慣行区より高く,堆肥中のリン酸と補足した化学肥料窒素が水稲生育に効果的であったためと考えられた。2.リン酸流出量:沖積水田(灰色低地土)の大型ライシメーター水田において,窒素成分を5g/m^2とした家畜ふん堆肥区および化学肥料区(化成肥料全層施肥と肥効調節型肥料接触施肥)における窒素の表面流出量は区間差が小さかったが,浸透流出量は堆肥区が化学肥料区に比べて多かった。リン酸浸透流出量は0.30.4g/m^2の範囲にあり区間差は認められなかった。玄米重は,接触施肥区>全層施肥区>堆肥区の順であった。本研究では,リン酸べースの家畜ふん堆肥施用体系(リン酸を堆肥で供給し,不足する窒素は化学肥料で捕う。)による高水準で持続的な作物生産とリン酸負荷量低減との調和しうる堆肥施用技術を検討した。1.リン酸ベース施用体系の作物収量と土壌リン酸蓄積量家畜ふん堆肥連用3年目の非アロフェン質黒ボク畑(東北大学)における圃場試験では,デントコーンの収量は鶏ふん堆肥Nベース区>牛ふんN, Pベース区,鶏ふん堆肥Pベース区>慣行区であった。堆肥連用3年後の土壌の全リン酸含量はPべース区でNベース区の42%に抑制された。黒ボク水田(東北大学,堆肥施用3年目)と沖積水田(古川,堆肥施用2年目)における玄米(ひとめぼれ)収量は鶏ふん堆肥N, Pベース区と慣行区には有意な差はなかった。両圃場の堆肥連用後の作土の全リン酸含量はPベース区でNベース区の3956%に抑制された。アロフェン質黒ボク土水田(宇都宮大学)で東北大学と同一の堆肥・同一施用量で実施した試験(連用3年目)における玄米収量(コシヒカリ)は,慣行区に比べて鶏ふんPベース区で高かった。2.家畜ふん堆肥のリン酸組成と作物への可給性易溶性リン酸の割合は牛ふん堆肥(6572%)に比べて豚ぷん堆肥(51%)と鶏ふん堆肥(約30%)で低かった。易溶性リン酸の主要形態はマグネシムと結合したリン酸であると考えられた。水稲には堆肥中の易溶性リン酸以外の難溶性リン酸も有効であることが明らかとなった。3.リン酸流出量沖積水田(灰色低地土)の大型ライシメー一ター

水田において,窒素成分を5g/m^2とした家畜ふん堆肥区および化成肥料全層施肥,肥効調節型肥料接触施肥区における窒素とリン酸の表面流出量(表面流去+浸透)を測定した。窒素は堆肥区が化学肥料区に比べて多く,リン酸の流出量は浸透流出量は化成肥料全層施肥≧堆肥区>肥効調節型肥料接触施肥区であった。堆肥連用4年目の玄米重は,接触施肥区>全層施肥区>堆肥区の順であった。本研究では,リン酸ベースの家畜ふん堆肥施用体系(リン酸を堆肥で供給し,不足する窒素は化学肥料で捕う。)による高水準で持続的な作物生産とリン酸負荷量低減との調和しうる堆肥施用技術を検討した。1.家畜ふん堆肥連年施用条件でのリン酸ベース施用体系の作物収量無施肥条件で栽培した水稲の生育・収量より非アロフェン質黒ボク土の水田では家畜ふん堆肥3年間連用による残効はほとんど見られなかったが,畑圃場では堆肥施用による窒素・リン酸投入量が多かったために,特に鶏ふん堆肥Nベース区でデントコーンの生育・収量が高く,残効が大きいことが明らかとなった。アロフェン質黒ボク土水田において家畜ふん堆肥の連年施用条件での4年目の水稲栽培試験においては,鶏ふん堆肥区で初期生育から登熟初期から倒伏し,収量は無施肥区以下となった。一方牛ふん堆肥区では顕著な残効は見られなかった。以上のことから,連年施用条件での窒素およびリン酸の有効化(残効)は畜種の異なる堆肥と土壌型によって異なること,リン酸ベース施用は過剰な窒素・リン酸投入を防止しうること,堆肥連年施用においては過去の堆肥由来養分の蓄積を考慮した施用体系が必要であることが明らかとなった。2.リン酸出量沖積土壌を用いたライシメータ試験によって,浸透水中の全窒素濃度および全リン酸濃度から推定される溶脱養分量は堆肥全量区(窒素ベース区に相当)に比較して,堆肥・化学肥料併用区(リン酸ベース処理に相当)で少なかった。家畜ふん堆肥施用土壌の表面流去水によるリン酸流出量推定値は,堆肥中の水抽出+重炭酸ナトリウム抽出リン酸の合計量によって推定できることが明らかとなった。沖積土に比べてリン酸固定力の大きい黒ボク土において堆肥由来のリン酸の流出量は低く,環境へのリン酸負荷抑制能が高いと考えられた。本研究では,リン酸ベースの家畜ふん堆肥施用(リン酸を堆肥で供給し,不足する窒素は化学肥料で捕う。)による高水準で持続的な作物生産とリン酸負荷量低減が可能であるかを明らかにした。1)新しいリン酸ベースによる堆肥施用体系の有効性評価:本研究の成果(伊藤ら, 2007)より,家畜ふん堆肥中の全無機態リン酸が水稲に対して有効であることから,堆肥中の全無機態リン酸を施肥基準とした新しいリン酸ベースによる堆肥施用体系を沖積土で検討した。2007年と同様に2008年においても,新しいリン酸ベースによる牛ふん,鶏ふん堆肥施用は窒素ベース施用と同等以上の水稲玄米収量(品種:まなむすめ)を確保でき,かつ窒素べースや易溶性リン酸を基準としたリン酸ベースによる堆肥施用よりもリン酸投入量を抑制できることが明らかとなった。2)アロフェン質黒ボク土水田におけるリン酸ベース堆肥施用の残効評価: 4年間の堆肥施用後に無施肥で水稲(コシヒカリ)を栽培した結果,リン酸ベース区(牛ふん,鶏ふん堆肥)では化学肥料区に比べて玄米収量が増加する傾向にあり,土壌の可給態リン酸の増加は窒素ベース区より抑制できることが明らかとなった。3)沖積土におけるリン酸溶出量:ライシメーター試験によって, 60cmの土層から浸透溶出した全リン酸量は家畜ふん堆肥施用区で化学肥料区よりも増加し,堆肥施用によるリン酸蓄積はリン酸固定力の小さい土壌ではリン酸浸透溶出量を増加させることが明らかとなった。以上の結果より,家畜ふん堆肥のリン酸ベース施用体系は水稲収量を確保でき,かつ土壌への過剰リン酸施用を抑制し,耕地系外へのリン酸流出を軽減することが明らかとなった。
緊急事態と悪法論──法理論的・法思想史的研究

緊急事態法は、秩序維持の名の下、諸々の基本的人権や自由、民主的な決定過程、その他通常の法的手続の制限や中断を可能とする。本研究の目的は、従来の理論蓄積や内外法制の検討を通じて、緊急事態法制が「悪法」へと転化しないための条件を明らかにすることであった。危機的状況下においても「万人の万人に対する戦争」とはならず、それゆえ緊急事態法制の発動が不要となるためには、「平時」における強靱な市民的法=政治文化が重要であり、「法の支配」と立憲主義の尊重がその鍵となる。しかし、日本を含む東アジアでは、道具主義的な法文化が妨げとなってきたばかりか、ポスト9.11の今日では、国際政治上の影響も念頭に置く必要がある。本年度は次の作業に取り組んだ。第一に、「緊急事態」概念にかかわる法思想史、憲法理論、政治思想などの内外文献の渉猟とその精査を行った。同時に、「悪法」論にかんする法哲学=政治哲学文献、法思想史研究を体系的・網羅的に渉猟し、それらに批判的吟味を加えた。第二に、これと並行して、「緊急事態」関連法制や災害特別措置法にかかわる国内外の文献資料収集とその精査にも取り組んだ。第三に、緊急事態における法の制度と思想に関連して、以下のシンポジウムやコンファレンスにて、ディスカッサント、コメンテータ、報告者を務めた。(1)大阪大学中国文化フォーラム・国際セミナー「現代中国與東亜新格局:発展・共識・危機」(2013年8月21日、大阪大学会館大講堂)、総括セッション「リスク社会ー発展・共識・危機」(ディスカッサント)。(2)法制史学会・近畿部会(2013年10月19日、大阪大学中之島センター)、ミニシンポジウム「戦時法研究の可能性と課題」(コメンテータ)。(3)立命館大学先端総合学術研究科・国際コンファレンス「社会正義とカタストロフィ:リスク・責任・互恵性」(2014年3月20日、立命館大学衣笠キャンパス、創思館カンファレンスルーム)、報告「「互恵性と責任の政治学ーリスク現実化の「前」と「後」」(Politics of Reciprocity and Responsibility: Before and After the Materialization of Risks)(招待報告)。まず、前年度に引き続き、「緊急事態」概念にかかわる法思想史、憲法理論、政治思想などの内外文献の渉猟とその精査を行った。それと並行して「悪法」論にかんする法哲学=政治哲学文献、法思想史研究を体系的・網羅的に渉猟し、それらに批判的吟味を加えた。第二に、これも前年度からの継続として、「緊急事態」関連法政や災害特別措置法にかかわる国内外の文献資料の収集とその精査に取り組んだ。第三に、ロンドン大学経済政治学院(LSE)、同高等法学研究所(IALS)、グラスゴー大学をそれぞれ訪問し、資料・情報収集を行った。とりわけ、グラスゴー大学では、法理学者エミリオス・クリストドゥリディス教授にインタビューを行い、「法の支配」や立憲主義との関連における緊急事態法制の諸問題について、意見交換を行った。第五に、次の論文を公表した。中山竜一「互恵性と責任の政治学ーリスク現実化の「前」と「後」」立命館言語文化研究、26巻4号、2015年3月、143-152頁。最終年度である本年度は、次の作業に取り組んだ。まず、前年度に引き続き、「緊急事態」概念にかかわる法思想史、憲法理論、政治思想などにかんする内外文献の渉猟とその精査を行った。それと並行して、「悪法」論にかんする法哲学=政治哲学文献、法思想史研究の渉猟し、それらに批判的吟味を加えた。第二に、前年度に引き続き、「緊急事態」関連法制や災害特別措置法にかかわる国内外の文献資料の収集を行い、その精査に取り組んだ。第三に、自己のこれまでのリスク論研究と、「緊急事態と悪法論」をめぐる内外の各種議論を一つの理論的枠組のなかに収める試みとして、北海道大学法理論研究会にて「リスク・緊急事態・悪法」と題する研究報告を行った。第四に、東アジア圏における食・健康・環境にかんする学際セミナーにおいてコメンテータを務め、食・健康・環境に限らず、市民の権利と福利を保護するためには、自然科学上の知見のみならず、それを実際に機能させる統治構造の在り方がきわめて重要となることを指摘した。第五に、戦時体制下における法律学と法学者の在り方にかんする共同研究『戦時体制と法学者19311952』のなかに、「二つの戦時法体制の類似性と相違をめぐってー法哲学研究者の立場から」と題する論考を執筆した。

体調不良のため前年度から延期していた、海外での聞き取り調査と資料収集の実施を通じ、個別の着想や成果を結びつけ一定の暫定的な結論へと導いていくための見通しがついてきたため。法理学/法哲学研究の最終年度であるため、「緊急事態」法制、ならびに「悪法」をめぐる国内外の理論的動向の確認と整理を完成させた上で、一定の理論仮説を導き出せればと考える。また、内外の研究会や学会の場で、暫定的な成果について報告を行い、そこで得られた反応や批判を理論仮説の彫琢に役立てたい。体調不良により、予定していた国際学会における報告、ならびに、海外での聞き取り調査と資料収集を実施することができず、その結果、研究の進捗に若干の支障がもたらされたため。購入を予定していた書籍のうち、入手できなかったものがあったため。研究期間の2年目となるので、昨年度に実施できなかった海外における聞き取り調査と資料収集に十分な時間を費やし、「緊急事態」法制、ならびに「悪法」論をめぐる国内外の理論的動向の確認と整理をほぼ完成させる。関連する別の図書が出版された場合、その購入費用に充てる。体調不良により、当初予定していた長期にわたる海外出張(学会参加と資料=情報収集)を実施することができなかったため。本年度に予定していた海外出張(特に資料収集と研究にかんする意見=情報交換)を次年度に実施する。
消費者信用取引上の債権回収に関する実体法的・手続法的研究

この研究は、「消費者信用取引上の債権回収に関する実体法的・取引法的研究」として、平成4年度から平成5年度にかけて、科学研究費の補助を受けて行われたものである。この間、消費者信用取引における債権回収上の諸問題の理論的検討を行ってきたが、そこで取り上げた具体的な問題は、第1に、消費者信用契約の締結段階に関する問題として、契約締結段階に当たって与信者が考慮するであろう消費者情報の把握や管理をめぐる実態の認識や、消費者信用取引に関与する未成年者の保護の在り方などの検討を行い、第2に、取引業者の債権回収の実態を知るために、通常の企業間取引における債権回収の実態と消費者取引の場合の実態との比較検討、さらには、簡易裁判所の支払命令の利用や公証人作成の公正証書を利用した業者の取立の問題点の検討、あるいは、消費者破産・免責といった手段による消費者の保護対策の状況などの検討を行った。第3に、総合的研究としては、クレジット・カード取引全体の構造分析と、そこから派生する問題状況を認識し、そこにみられる法的問題の解決への筋道を探り、併せてあるべき消費者信用制度の構築に向けての提言を試みようとした。債権回収の手段には様々のものがある。債権者による任意回収の実行-債務者による弁済、強制執行による債権の実現、担保権の実行、相殺権の行使など様々な形態のものがある。そのなかにあって、消費者信用取引に特有の問題状況が存在するのかどうかも重要な関心事であった。そのためには、一般的な債権回収にかかわる問題状況をも踏まえた上で、消費者信用の場合の「債権回収」に関する特徴を提示することも必要であると考えた。この間の研究のなかにはそうした角度からのものも含まれている。平成4年度は、前年期、研究代表者による素案にもとづき、各研究分担者のもとで、債権回収上生じている最近の具体的な問題状況の把握につとめた。一定の意見交換と、問題関心のつきあわせを行い、実態分析を基礎とする本共同研究の趣旨を具体化し、さしあたり特に都市部と地方での問題のあらわれ方の差異にも着眼してゆくことにした。このような問題関心から、離島を含む鹿児島県下での主としてクレジットカード取引をめぐる消費者被害実態を分析した。その結果、高齢者や若年齢層(就労者)の被害に著しいものがあること、実際には商品の援受のない金銭詐取的取引が、クレジットカード取引の形式をとってカード社会を仲介することにより、抗弁の切断が実現し容易に行われうること、事後的な紛争処理のあり方(特に裁判所外の消費者相談窓口等の利用実態)にかなり地方的な特色の存在することを認めることができた。他方都市部については、大阪を中心とする関西エリアでの消費者カード取引の現状、特にカード債務を累積させる構造を、カードの発行手続使用時の本人確認と残積務額の確認システム、信用情報のネットワークシステムを中心に検討した。また、クレジットサラ金問題対策協議会がとりまとめた「クレジットカード規制法案」が消費者カード取引の諸問題につき提示した解決案(立法提案)を検討し、業者登録制度、カード業者の責務、海外カード規制の条項等につき、修正の意見などをまとめた。さらに、クレジットカード契約過程における、販売店(加盟店)、カード会社の義務と責任につき、契約義務の拡大、社会生活上の義務論の観点から存在構造を明らかにした。本年度は消費者信用の債権回収の実体法的・手続法的問題点に関する研究のまとめの年度にあたり、次のような成果を得た。まず、消費者信用契約の締結時の問題として、信用情報センターの誤情報記録が過大融資や融資の禁止の原因となること。また、大学生を中心とする未成年者にも加入可能なクレジットカードが広く普及しており、固有の問題を生じていることである。これらは返済能力を超えるカード債務を消費者が負わないようにするためい、解決しなければならない重要問題である。

次に、生じた債務の回収については、債権者と債務者(消費者)および中立機関の三つの立場から、多角的に回収実務実態分析と問題点の検討を行うことができた。すなわち、企業間取引の債権回収の実際(相殺、契約解除と商品引き上げ、先取特権、競売、所有権留保物件の引き上げ、譲渡担保の実行の総合的な活用)と消費者債権の取り立てとの比較検討、(財)日本クレジットカウンセリング協会について、消費者に対するカウンセリング活動の現状と問題点、最後に消費者の立場から、簡易裁判所、公正証書を行使した債権取り立て業者の活動の実態、消費者破産と免責をめぐるいわゆる取り立て屋やそこからの救済制度の抱える問題点などの解明である。これらを総合的に検討するに、カード取引を中心として消費者が過大な債務を抱える背景には、カードシステムの構造的な問題があり、上記のような現在の個々的問題の解決とともに、適切な消費者信用のシステムの構築が、ハード、ソフト、法制度のそれぞれについて重要である。
心筋Kチャネル遺伝子発現を介した抗不整脈薬の作用機序に関する研究

本研究では、アミオダロンの長期投与や甲状腺ホルモンのレベル異常が、心筋イオンチャネル特に心筋の再分極相を規定するKチャネルの性質に及ぼす影響を観察し、さらにこのような影響がKチャネル遺伝子の発現の変化から生じているか否かを明らかにする事を目的とする。1、新生児ラット心室筋細胞を用いて、培養経過中のK電流の変化に対するアミオダロンと甲状腺ホルモンの相互作用を検討した。T3存在下アミオダロン1μMを72時間添加すると、ItoとIKがそれぞれ約20%減少した。次に、T3非存在下でアミオダロン1μMを72時間作用させると、アミオダロンのIto及びIKに対する影響が消失した。2.甲状腺機能低下症ラットを作成してthyroxine (T4)を投与し、甲状腺ホルモンレベルとK+チャネルの構成サブユニットであるKv1.4, Kv1.5のmRNA発現との対応について検討した。Kv1.5のmRNAレベルは、甲状腺機能低下群では対照群に比して有意に減少し、甲状腺機能亢進群では投与T4量に依存して増加した。一方Kv1.4mRNAは逆に甲状腺機能低下群で増加し、甲状腺機能亢進群ではいずれの量のT4投与でも有意な影響を示さなかった。以上の結果より、アミオダロンの慢性作用と考えられる心筋K電流(ItoとIK)の抑制作用は甲状腺ホルモン(T3)依存性であることが判明した。生体ではT3は心筋K電流(ItoとIK)を濃度依存性的に増加させ、それに対しアミオダロンがそれぞれ競合的、非競合的に抑制することがこの機序と考えられた。以上の結果により、アミオダロンはT3に対して細胞レベルで拮抗作用を示し、抗甲状腺ホルモン作用により抗不整脈作用をもたらすことが示唆された。抗不整脈薬アミオダロン薬効には際だった特徴があり、臨床的効果が発現するのに経口投与を開始して数週を要することが知られている。数週をかけて生じるこのような薬理作用の細胞電気生理学的機序については、甲状腺ホルモンの心筋細胞に対する作用から説明する報告もある。甲状腺機能亢進症に不整脈が伴うことはよく知られている。その機序として、継続的な甲状腺ホルモン作用により心筋イオンチャネルが修飾され、活動電位再分極相の変化を生じることが考えられているが、チャネル遺伝子の形質発現を介する可能性については全く検討されていない。本年度の実験としては、甲状腺機能低下症ラットを作成してthyroxine(T4)を投与し、甲状腺ホルモンレベルと心筋K^+チャネルクローンの発現との対応について検討した。その結果、甲状腺ホルモンは、K^+チャネルクローンKv1.5のmRNAレベルを容量依存性に増加させ、Kv1.4を逆に減少させることが明らかにされた。甲状腺ホルモンによる調節作用が、電位依存性Kチャネルのクローン毎に異なることから、甲状腺ホルモンによる心筋の電気生理学的性質の変化は、K^+チャネルの数とチャネルを形成するクローン四量体の組成の変化が共に関与している可能性が示唆された。これらの結果は、本年平成8年4月の第60回日本循環器学会総会・学術集会にて報告の予定である。今後、このような甲状腺ホルモンの作用とアミオダロンの薬理作用の関連について検討する予定である。1.新生児ラット心室筋細胞を用いて、培養経過中のK電流の変化に対するアミオダロンと甲状腺ホルモンの相互作用を検討した。

T3存在下アミオダロン1μMを72時間添加すると、ItoとIKがそれぞれ約20%減少した。次に、T3非存在下でアミオダロン1μMを72時間作用させると、アミオダロンのIto及びIKに対する影響が消失した。2.甲状腺機能低下症ラットを作成してthyroxine(T4)を投与し、甲状腺ホルモンレベルとK+チャネルの構成サブユニットであるKv1.4,Kv1.5のmRNA発現との対応について検討した。Kv1.5のmRNAレベルは、甲状腺機能低下群では対照群に比して有意に減少し、甲状腺機能亢進群では投与T4量に依存して増加した。一方Kv1.4mRNAは逆に甲状腺機能低下群で増加し、甲状腺機能亢進群ではいずれの量のT4投与でも有意な影響を示さなかった。以上の結果より、アミオダロンの慢性作用と考えられる心筋K電流(ItoとIK)の抑制作用は甲状腺ホルモン(T3)依存性であることが判明した。生体ではT3は心筋K電流(ItoとIK)を濃度依存性的に増加させ、それに対しアミオダロンがそれぞれ競合的、非競合的に抑制することがこの機序を考えられた。以上の結果により、アミオダロンはT3に対して細胞レベルで拮抗作用を示し、抗甲状腺ホルモン作用により抗不整脈作用をもたらすことが示唆された。
有機合成への応用を志向した超環ひずみ分子群の創出

本研究課題は「超環ひずみ分子」の発生手法を確立することで、新たな有機合成手法として応用することを目指す。ここで標的とする分子は、高度にひずんだ三重結合を持つ5員環アラインであり、ベンザインに代表される6員環アラインを活用した化学の発展に対して、手付かずのまま残されてきた未知の分子群といえる。まず、金属錯体化学の視点からアプローチすることにより、様々な5員環アライン分子の存在そのものの証明を試みるともに、その発生手法を最適化することにより、高反応性中間体として、多様な有機合成分野への応用が可能であると期待される。
同期回転型振動発電機の研究

人の動きのような低周波振動から高速なロータ回転を生成し,電力に変換する同期型発電機を開発した.本発電機はMishlerらの考案した3次元回転機構に電磁変換機構を組み込んだもので,ロータに揺動振動を加え,ジャイロ効果と摩擦により自転を増速する. 3Hzの入力により0.9Wの出力を得,携帯電話に充電した.またロータ運動の解析により,最大発電量,安定性,過渡特性を明らかにし,実験によりその妥当性を検証した.人の動きのような低周波振動から高速なロータ回転を生成し,電力に変換する同期型発電機を開発した.本発電機はMishlerらの考案した3次元回転機構に電磁変換機構を組み込んだもので,ロータに揺動振動を加え,ジャイロ効果と摩擦により自転を増速する. 3Hzの入力により0.9Wの出力を得,携帯電話に充電した.またロータ運動の解析により,最大発電量,安定性,過渡特性を明らかにし,実験によりその妥当性を検証した.人の日常動作により,ロータを3次元回転させる高効率な発電機を製作し,理論と実験により以下を確認した.1.理論解析(1)ロータの運動解析:ロータの自転,歳差運動,発電機の揺動,電磁ダンピングを考慮した運動方程式を導出した.電磁誘導効率と安定回転条件とから,発電量最大となる電磁ダンピングを求めた.(2)磁気回路の設計:3次元運動するロータに適した磁石,コイル配置を明らかにした.コイルはロータの歳差運動面に固定し,永久磁石は磁極数を2,6,10・・としてロータ上に固定する配置を考案した.2.実験装置の製作(1)発電機:リング状トラックの上をロータが3次元に転がり運動する発電機を製作した.トラックの摺動部にはポリアセタールを,転がり部にはアクリルを用い,軸との摩擦係数をかえた.製造の容易さからロータ上の永久磁石数は6とした.(2)振動入力装置:安定な振動変位を発生する装置を製作した.まず,模型用モータと3節リンクによる簡便な機構を製作し,ついで,市販の回転ステージを速度・位置制御する精密な機構を製作した.3.実験による理論の検証(1)ロータ運動解析の検証:安定回転限界を与える電磁ダンピングを測定した.コイルに種々の外部抵抗を接続して,安定限界の入力振幅を測定した.実験値,計算値とも,抵抗が大きいほど振幅が大きくなり,両者は定性的に一致した.(2)発電量の測定:人体運動による発電量を測定した.入力振動2Hz,振幅30度において,1.1W発電した.従来の腕時計用発電機に比べ,出力で10万倍,体積効率で300倍である.4.当初計画との関係当初は2次元回転型を製作し,それを改良して3次元型を製作する予定であったが,3次元型の目処が年度当初に立ったので,2次元型は扱わなかった.1.ロータ運動の理論解析発電機の性能は,ロータの自転速度とトルクの積で決まる。ロータの自転,歳差運動,発電機の揺動,電磁ダンピングを考慮した運動方程式を導出した。昨年度の定常応答解析を発展させ,過渡応答の計算式を導出した。数値計算により解き,起動から十分時間が経過した状態を求め,昨年度導いた定常状態の近似解との一致を確認した。また,初期条件を種々変化させた計算を行い,初期の位相角と速度により安定領域が制限されることを明らかにした。2.実験装置の製作(1)振動入力装置:昨年度に製作した振動入力装置を改良し,ロータの歳差回転角を高精度に計測できる装置を製作した。PCが発生する入力角度信号の任意の位相でパルスを生成し,ストロボを発光させ,ビデオカメラで所望位相でのロータ画像を得るものである。(2)円錐運動入力装置:本発電機に対して,発電効率が最も高い円錐運動を発生する装置を製作した。1つのモータで5節リンクを3次元運動させ,発電機固定枠(トラック)に歳差運動と自転を与えることが出来る。3.実験による理論の検証(1)振動入力に対する応答:2(1)の装置を用いて,定常状態における歳差回転角を測定した。昨年度導出した近似解析結果と比較し,定量的に一致することを確認した。(2)円錐運動入力に対する応答:2(2)の装置を用いて,定常状態における歳差回転角を測定した。円錐運動に対しては,既存の理論解析結果があり,それとの定性的一致を確認した。ジャイロ型発電機の安定化と実用性の確認のため,以下を行った.1.安定化ロータ運動の過渡応答の数値計算,近似計算,それらの実験による検証を行い,以下の結論を得た.(1)安定なロータの歳差運動は,入力振動と周期が等しく振幅が一定の振動成分と,入力より1桁長い周期をもち振幅が減衰する振動成分からなる,前者はトラックの角速度が変化するために発生するもので,単振動系の強制振動に対応する.後者はロータの軸回りの慣性トルク,粘性トルク,ジャイロトルクの釣合いにより発生するもので,自由振動に対応する.(2)発電機の構成と入力振動が同一でも,初期条件によって回転が安定な場合と不安定な場合がある.初期条件が定常状態に近いほど安定になり易い.

(3)ロータに加わる粘性減衰が小さいほど,ロータの軸回りの慣性能率が大きいほど,トラックとロータ軸の半径比が小さいほど,回転が安定になり易い。(4)回転が安定な系ほど,減衰振動の周波数が高く,減衰比が小さい.(5)安定かつ高出力な発電機の設計には,ロータは球状が最も良く,半径比は30程度がよい.減衰比は安定限界に設定するのがよい.(6)ロータのインピーダンスを変化させることで,不安定になったロータ回転を安定化することが出来る.2.試作機の改良試作機の機構部に市販のダイナビーを利用し,ロータの摩擦と不釣合いを低減した.またコイル巻き数を最適化し,整流回路を接続して,実際め携帯情報機器への適用可能性を確認した.(1)3Hz,30度の入力振動により,ロータ速度6000rpm,無負荷電圧67Vpp,負荷500Ω時出力0.9Wを得た.(2)上記条件で整流回路を接続し,市販携帯電話の充電が可能なことを確認した.