hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
低温合成を利用した新規酸化物プロトニクス材料の開発

燃料電池などエネルギーデバイスへの応用が期待されるプロトン伝導体のブレークスルーを目指し,高温処理を経ないことにより高プロトン量の維持が可能となる低温合成に着目して新たな酸化物プロトニクス材料開発の可能性を追求した.結晶構造中に多量のプロトンを保持する新規プロトン伝導性物質の合成に成功するとともに,ナノ構造セラミクスの粒界を伝導経路とする新しいプロトン伝導体の創製が可能である事を明らかにした.燃料電池などエネルギーデバイスへの応用が期待されるプロトン伝導体のブレークスルーを目指し,高温処理を経ないことにより高プロトン量の維持が可能となる低温合成に着目して新たな酸化物プロトニクス材料開発の可能性を追求した.結晶構造中に多量のプロトンを保持する新規プロトン伝導性物質の合成に成功するとともに,ナノ構造セラミクスの粒界を伝導経路とする新しいプロトン伝導体の創製が可能である事を明らかにした.新規プロトン伝導性物質の探索に関して,本年度はアパタイト型化合物に着目して物質探索を行った.以前の研究により,La10-x(GeO4)6O3-3x/2においてプロトン伝導が発現するが400°C程度の低い温度で脱水してプロトン伝導性が失われることを明らかにしている.そこで,アパタイト型構造の一次元チャネルを利用したプロトン移動とプロトン溶解能の両立が期待されるA10(P04)6(OH)2(A=Ca、Sr)のプロトン機能を評価した.プロトンの溶解は確認されたものの電気伝導度は低く,またキャリアは酸化物イオンであると推定された.これは,一次元カチオンカラムに存在するO2-ないしOH-が単位格子当たり二個に限られるため,プロトンのホッピング距離が長いために伝導が発現しないものと推定される.また,酸化物プロトニクス材料の設計指針を検討するため,上記ヒドロキシアパタイトやゾルゲルプロセスにより低温合成したBaZrO3系酸化物などについて,1H MAS-NMR,FT-IR,TG-DTAを行い,プロトン機能を包括的に議論することを目指した.粉末試料の1H MAS-NMRスペクトルにおいては,表面に吸着した水分子に起因すると考えられる成分が強く観察され,これがFT-IRスペクトルにおけるブロードな吸収ピークと対応することを確認した.特に低温合成した酸化物粉末においては,NMRスペクトルにおいてその他にも複数のピークが観測され,TG-DTA測定や伝導度測定などの結果と併せて検討した結果,これは結晶粒界に存在するプロトンに対応すると考えられる.この結果は,低温合成した酸化物においてはバルクにおける伝導に加えて粒界における伝導も発現し得ることを示唆するものである.また,RFスパッタ装置を導入して製膜試験を行い,合成プロセスにおいてプロトン欠陥を導入する手法を開発するための基盤を整えた.1.物質探索:昨年度の研究により,ナノサイズの粒子径を有する蛍石型酸化物における粒界プロトン伝導現象と1次元キャピラリを有するLa-Ge系アパタイト型化合物,大プロトン濃度を有するBaReO_2(OH)を発見した.今年度はこれらの物性と合成の最適化をさらに精密に調べることを目的として以下の実験を行った.2.合成方法(1)物理的方法:昨年度導入したRFスパッタ装置を用い,プロトン伝導性酸化物薄膜の低温合成をPtを含むGDC(Ce_<1-x>Gd_xO_<2-x/2>)について検討した.装置の制約等から,主にナノ粒子の非晶質あるいは微結晶への水溶(水酸化物化)を利用する間接合成法を対象として,薄膜ナノ粒子酸化物を合成し,還元により大量の酸素空孔を導入してプロトン溶解を容易にする方法を検討したが,粒界のイオン伝導の挙動が大きく変化した.また通常のRFスパッタ法で薄膜形成を行い,成膜時の雰囲気と基板温度,ならびに水和反応・結晶化反応の条件について検討した.(2)化学的方法:金属アルコキシド法を利用し,(1)ナノ粉末合成と常温高圧プレスによるナノ粒子バルク体合成と(2)スピンコート膜の低温合成の検討を行った.3.結果:ナノ粒子ジルコニアならびにセリアについて大きな成果が得られた.高温FT-IR,熱放出スペクトル測定装置,^1H^+-MAS NMR測定,ならびに交流インピーダンス測定により,高密度に粒界層を含むナノ粒子バルク体の水吸着,プロトン欠陥濃度とその種類,電気伝導度に現れる同位体効果を調べ,表面には大別して(1)終端-OH^-,(2)-OH^-と水素結合した第1層の水,(3)水素結合した水の上に弱い水素結合で吸着した自由水,という3種類の異なる環境にあるプロトンが存在することがわかった.また,高温では水素結合を利用したプロトンホッピング(Grotthus機構),60°C以下では自由水中のH_3O^+によるVehcle機構によると結論した.本年度はこれまでの成果をもとにして以下の4項目について検討を行い,それぞれ以下のような成果が得られた.昨年度の研究成果のなかから,(1)ナノサイズの粒子径を有する蛍石型酸化物における粒界プロトン伝導現象と(2)大プロトン濃度を有するBaScO2(OH)についてさらに詳細な検討を行うとともに,(3)同様に高いプロトン濃度を有するリン酸カルシウム系ヒドロキシアパタイトのプロトン伝導,ならびに(4)水蒸気を含む条件下で反応性スパッタにより水和非晶質タンタル酸化物膜を合成してそのプロトンの特性についてを検討した.(1)では,イオン伝導特性の解明,表面OH基安定性について,交流インピーダンス測定,熱放出スペクトル(TDS)測定,1H-

MAS核磁気共鳴(NMR)測定,高温拡散反射型FT-IR(HTDRFT-IR)測定によるOH基の解離能,すなわち固体酸としての特性とプロトン伝導性について検討を加え,低温における異常なプロトン伝導発現について水素結合形成による解離定数の変化をその原因として提案した.またその起源として,以下に示すLewis酸点の中和反応による異なる解離性(塩基度または酸性度)を有するプロトン生成のモデルを提案した.このようなLewis酸点は,ナノ粒子に特徴的な不飽和結合酸素イオンをなどから構成される不安定面を横成しており,OH終端による安定化のために水和反応が生じると考えられる.^1H-MAS NMRと同位体交換を組み合わせた測定を利用して,表面に存在する異なる解離性を有するプロトンの存在を見いだすと共に,このプロトンが大きく安定面が成長した数百nm程度の粒子では観察されないことを明らかにした.キュービックアンビルを用いて,室温,約4GPaという超高圧で条件下のプレス(常温超高圧プレス)によるバルク体が,無機Nafionともいうべき三次元水和層ネットワークを元にしたナノコンポジットを形成しており,水和表面の固体酸の最適設計により,さらなる高プロトン伝導性発現の可能性を示した.(2)では,BaScO2(OH)のRaman散乱測定による局所的な歪みの影響を調べるとともに,固体Scおよび1H-MASNMRによりプロトンの存在形態を追求し,その水和特性とプロトン伝導特性について検討を加えた.高いプロトン伝導性の起源については,バルク伝導以外に粒界プロトン伝導である可能性も浮上した.これは軽水と重水を用いた場合の同位体効果が,一般的な単純なホッピング伝導に比較して大きく,(1)においても同様に大きな同位体効果が現れていることがその理由である.(3)では主に高温FT-IR測定により,プロトンの存在形態を検討し,リン酸カルシウム型ヒドロキシアパタイトとLa-Ge系およびLa-Si系オキシアパタイトの低温水和反応の類似性とプロトン伝導性の特徴についてまとめた.FT-IR上ではOH伸縮振動が同じような波数域に存在するにもかかわらずその導電特性が大きく異なる結果について検討を加えた.(4)またこれまで装置上の問題で遅れていた,物理的方法と水和反応を組み合わせた方法による水和非晶質酸化物膜のプロトン伝導膜の合成を試みた.具体的には,金属Taターゲットを用い,Ar+O_2+D_2O雰囲気下で反応性スパッタにより重水による水和非晶質タンタル酸化物膜(a-TaOx)を異なる酸素量のもとで合成し,TDS,HTDRFT-IR,及びRaman分光測定によりOH基の特性評価を行った.xの値が小さいときにはLewis酸の中和反応による安定な終端OHが高温まで安定に存在するが,xが大きい場合には,分子水が大量に存在し,比較的低温で脱水反応が生じることが明らかになった.この特性の相違によってプロトン伝導性が大きく異なるものと期待される.
海水中光化学反応過程に係る活性酸素種の動態把握および役割解明

広島大学生物生産学部練習船の豊潮丸航海(2019年2月および3月)において広島湾、燧灘、播磨灘、大阪湾、紀伊水道で表層および底層海水をニスキン採水器で採取した。CTD、水中光量子、GPS、気象データ等を船の観測システムで得た。船上もしくは研究室に持ち帰り、活性酸素種である過酸化水素(H2O2)の測定を行った。また、海水試料中の溶存有機物(DOM)、蛍光性溶存有機物(FDOM)、有色溶存有機物(CDOM)、亜硝酸イオン(NO2-)濃度の測定を行い、活性酸素種の発生源や発生機構の解明を行った。また、研究室において海水試料への光照射実験を行い、活性酸素種の光化学的生成速度を求めた。一方、広島県東広島市において、黒瀬川河川水中の活性酸素種の測定を行い、生成源や消失機構を明らかにする試みを行った。その結果、FDOMやCDOMから光化学的にO2-およびH2O2が発生することや、NO2-の光分解によりOHおよびNOが主に発生することが確認された。さらに、O2-とNOとのラジカル同士の反応から生成するONOOーが瀬戸内海の多くの海域で検出され、その濃度が測定された。これらの活性酸素種は、10-12から10-9M/sの光化学的生成速度であり、アトモーラー(10-18M)からナノモーラー(10-9M)の定常状態濃度で存在した。また、河川水中の活性酸素種の測定結果により、特定の溶存有機物(腐植物質など)から一重項酸素が多く発生することが推定された。異なる活性酸素種との間の反応(ラジカルーラジカル反応)による消失機構があることが明らかとなった。得られた研究成果は、4件の学会発表および国際学術誌に4報出版することにより公表した。本年度は、広島大学生物生産学部練習船の豊潮丸航海(2016年7月および8月)において瀬戸内海(広島湾、安芸灘、播磨灘、大阪湾、紀伊水道)において表層海水をニスキン採水器で採取した。水中光量子、CTD、GPS、気象データ等は船の観測システムから得た。採取した海水試料はガラス繊維ろ紙でろ過した後、船上にて直ちに、もしくは研究室に持ち帰り、活性酸素種の測定を行った。過酸化物(H2O2,ROOH)は、HPLC蛍光分析により測定した。ラジカル類(OH, O2-,NO)は、疑似太陽光照射装置(ソーラーシミュレーター)による光照射後、HPLC蛍光分析により測定を行うことにより、光化学生成速度、消失速度定数、半減期、定常状態濃度を求めた。またラジカル類の発生源であるDOM、H2O2、NO2-などの発生寄与率をそれぞれ求めた。これらの測定を通して、活性酸素種の瀬戸内海表層での継時的および鉛直的動態を明らかにした。上記の活性化学種以外に、1O2, ONOO-、LOOHなども新規の測定法を開発した。1O2は、光照射後に発生する1O2をfurfurylalcohol試薬と反応させた後に、HPLC紫外吸光分析により測定することを試みた。ONOO-は、Coumarin boronic acid蛍光試薬と反応させた後に、HPLC蛍光分析により測定を試みた。LOOHは、Liperfluo蛍光試薬を用いたフローインジェクション分析で測定した。これらの物質の測定法開発にあたっては、発色試薬との反応性、検出限界、再現性、干渉や妨害の有無を調べ、方法の有効性を確認した後に、実海水試料の測定をおこなった。海水中の溶存有機炭素濃度は、全有機体炭素計で測定した。蛍光性DOMは、3次元蛍光スペクトルを分光蛍光光度計で測定することにより、腐植物質などのDOMの特定を行った。課題ごとの進捗状況は以下の通りである。2.本研究で新規に開発中の活性酸素種(1O2, ONOO-、LOOH)測定法ーおおむね順調に進んでいる。ただし、ONOO-に関しては、多少測定法開発が遅れているが、平成29年度前期までには開発が終了する予定。3.その他の関連化学物質の分析ーおおむね順調に進んでいる。4.活性酸素種と溶存有機物や金属類との反応速度過程の解析ー平成29年度以降に重点的に取り組む課題である。広島大学生物生産学部練習船の豊潮丸航海(2017年7月および8月)において広島湾、燧灘、播磨灘、大阪湾、紀伊水道で表層および底層海水をニスキン採水器で採取した。船上もしくは研究室に持ち帰り、活性酸素種であるヒドロキシルラジカル(OH)、スーパーオキシド(O2-)、過酸化水素(H2O2)、一重項酸素(1O2)、一酸化窒素(NO)、有機過酸化物(ROOH)、脂質過酸化物(LOOH)の測定を行った。本年度は、これらの活性酸素種のほかに、ペルオキシナイトレート(ONOO-)の測定も実施した。

その結果、FDOMやCDOMから光化学的にO2-およびH2O2が発生することや、NO2-の光分解によりOHおよびNOが主に発生することが確認された。さらに、O2-とNOとのラジカル同士の反応からONOOーが発生することが明らかとなった。これらの活性酸素種はアトモーラー(10-18M)からナノモーラー(10-9M)の濃度で存在し、海水中での半減期は10-6秒数日の範囲であった。ONOO-が海水中に存在することを本研究で初めて明らかにした。得られた研究成果は、3件の学会発表および国際学術誌に2報出版することにより公表した。瀬戸内海海水中に存在する主要な活性酸素種の全てを本研究で測定することができた。従来、個々の活性酸素種の測定例は国内外で多いが、主要活性酸素種のすべてを測定した例は存在しない。瀬戸内海のような人間活動の影響を強く受ける沿岸において、活性酸素種の存在濃度や動態を詳細に明らかにしたことは評価されることと思う。また、これまで存在が知られていなかったペルオキシナイトレートのような活性酸素種の存在を明らかにしたことは大きな前進である。したがって、本研究課題は当初の計画以上に進展していると考える。広島大学生物生産学部練習船の豊潮丸航海(2019年2月および3月)において広島湾、燧灘、播磨灘、大阪湾、紀伊水道で表層および底層海水をニスキン採水器で採取した。CTD、水中光量子、GPS、気象データ等を船の観測システムで得た。船上もしくは研究室に持ち帰り、活性酸素種である過酸化水素(H2O2)の測定を行った。また、海水試料中の溶存有機物(DOM)、蛍光性溶存有機物(FDOM)、有色溶存有機物(CDOM)、亜硝酸イオン(NO2-)濃度の測定を行い、活性酸素種の発生源や発生機構の解明を行った。また、研究室において海水試料への光照射実験を行い、活性酸素種の光化学的生成速度を求めた。一方、広島県東広島市において、黒瀬川河川水中の活性酸素種の測定を行い、生成源や消失機構を明らかにする試みを行った。さらに、O2-とNOとのラジカル同士の反応から生成するONOOーが瀬戸内海の多くの海域で検出され、その濃度が測定された。これらの活性酸素種は、10-12から10-9M/sの光化学的生成速度であり、アトモーラー(10-18M)からナノモーラー(10-9M)の定常状態濃度で存在した。また、河川水中の活性酸素種の測定結果により、特定の溶存有機物(腐植物質など)から一重項酸素が多く発生することが推定された。異なる活性酸素種との間の反応(ラジカルーラジカル反応)による消失機構があることが明らかとなった。得られた研究成果は、4件の学会発表および国際学術誌に4報出版することにより公表した。広島大学生物生産学部練習船の豊潮丸航海(2017年7月および8月)において瀬戸内海(広島湾、安芸灘、播磨灘、大阪湾、紀伊水道)において表層海水をニスキン採水器で採取する。水中光量子、GPS、気象データ等を船の観測システムで得る。採取した海水試料中のOH, O2-,H2O2,NO, ROOH,1O2,ONOO-,LOOHなどの活性酸素種濃度を平成28年度と同様な方法で測定する。採取した海水試料中のDOMを平成28年度と同様な方法で測定し、また溶存金属の測定法を検討する。海水試料への光照射実験を行い、DOMの光分解速度や金属との反応速度を求める。
視覚障害児の模擬歩行路における白林歩行技能の分析

本研究では、まず視覚障害者の歩行の特徴を明らかにし、次に歩行指導のあり方と問題点について整理することにした。視覚障害者の歩行の特徴として次の点が明らかになった。1)踵の接地時と離地時において歩行中の頭部の屈曲角度は、視覚障害者が有意に屈曲していた。2)踵の接地時において足関節の角度は、視覚障害者が有意に大きい角度を示した。3)踵の離地時において足関節角度は、視覚障害者が有意に小さい角度を示した。4)腰と膝の角度においては晴眼者と視覚障害者の間に有意差は見られなかった。5)歩行中の筋活動を見ると視覚障害者の前脛骨筋と腓腹筋の活動は弱く、活発な活動は観察されなかった。6)視覚障害者の歩行は末熟な歩行パタ-ンのように見えるが、危険から身を守り、安全に歩行するために獲得されたいわゆる、Adapted Gaitであると考えられる。次に、視覚障害者が歩行に際して用いる白杖は、道路上のさまざまな対象を探索し、それらの特性を視覚障害者に伝えてくれる。視覚障害者は、白杖を通して得られる情報で対象の特性をどの程度正確に把握しているのか調べてみた。白杖を用いて対象の長さや高さをどれくらい正確に知ることができるか、実験してみた。触覚、及び固有受容感覚能力は、長さは約2cm、高さは約1.5cmの差異を検出できることが分かった。白杖を巧みに動かして、対象を走査し、対象の特性を知覚する能力は、視覚障害者の白杖歩行能力を高めるために必須である。白杖の素材、白杖先端の直径、白杖の長さ、白杖走査の方法など検討事項は多い。これらの実験の外に、盲学校児童生徒の歩行指導を行ない、その問題点と課題をまとめた。全盲の男性10名(年齢:17歳22歳)、中途失明の男性10名(年齢:39歳51歳)および晴眼の男性10名(年齢:21歳27歳)の歩容の特徴について比較検討した。モ-ションアナライザ-を用いて踵接地時と爪先離地時における頭部屈曲角度と股関節角度、膝関節角度、足関節角度を測定した。また、歩行距離因子として歩幅率とストライド率を、歩行時間因子として1歩行周期における立脚期と遊脚期の割合を算出した。筋電図は表面電極法を用いて、被検者の右下肢の前脛骨筋、腓腹筋、大腿直筋および大腿二頭筋から導出した。その結果、晴眼者や中途失明者と比較して全盲者は、頭部を有意に屈曲させた歩行姿勢で歩いていることがわかった。また、全盲者は踵接地時の足関節の背屈が有意に小さく、爪先離地時では有意に底屈が小さくなることがわかった。さらに、晴眼者や中途失明者と比べて全盲者は、歩幅率とストライド率が小さく、1歩行周期における立脚期の割合が高いという結果が得られた。つまり、全盲者は踵接地時に足関節の背屈を小さくして、足底全体で接地していることがわかった。また、爪先離地時には、足関節の底屈を小さくし、後方への蹴り出しを抑え、安全な歩行を保持するために歩幅を短くして歩くことがわかった。単独歩行中の全盲者に特徴的な筋活動パタ-ンとして、前脛骨筋の持続的な活動と振幅の小さい腓腹筋の活動が観察された。一方、白杖歩行や介助歩行では、腓腹筋の振幅が大きくなる傾向が認められた。

つまり、歩行の安全性が高くなると爪先離地時における足部の蹴りが出現するのではないかと推察される。以上の結果から、単独歩行中に観察された全盲者の歩容は、安定した歩行姿勢を保ち、安全な歩行を行うために環境に適応しようとする歩行であると考えられる。また、その歩容は、歩行様式によって変化することがわかった。本研究では、まず第1に視覚障害者の歩行の特性を把握するために歩行中の筋活動の記録と歩行姿勢の画像解析を行なった。被検者は全盲の男性10名(年齢17歳22歳)、中途失明の男性10名(年齢39歳51歳)、および晴眼男性10名(年齢21歳27歳)である。その結果、晴眼者や中途失明者と比較して全盲者は、頭部を有意に屈曲した歩行姿勢で歩いていることが分かった。また、全盲者は踵接地時の足関節の背屈が有意に小さく、足先離地時には有意に底屈が小さくなることが分かった。晴眼者と中途失明者、全盲者の歩幅率はそれぞれ41%、39%、35%であった。ストライド率は、晴眼者が83%、中途失明者が77%、全盲者が67%であった。1歩行周期の立脚期と遊脚期についてみると、晴眼者は立脚期が58%、遊脚期が42%であった。中途失明者は立脚期が61%、遊脚期が39%であった。全盲者は立脚期が70%、遊脚期が30%であった。第2に白杖を用いて長さを弁別する課題を全盲者1名と晴眼者6名に実施した。被検者はいずれも成人である。標準刺激を20cmとし、1cmおきに長さを変化させ、長短5種類の刺激を用意した。その結果、白杖を用いると長さに対する弁別いき値(Threshold)は、1.52.0cmの範囲にあることが分かった。
二次元液体クロマトグラフィーと固相過酸化水素処理による遊離糖鎖回収装置の試作

糖タンパク質糖鎖のような、複雑な構造をもつオリゴ糖の構造を正確に把握するには、回収が可能で高分離能を有する液体クロマトグラフィーがよく利用される。また、微量の糖鎖を高感度で分析するための手段として、様々なオリゴ糖の蛍光標識法が開発された。現在では、様々な分離モードを使って。数百種類におよぶ糖タンパク質糖鎖の分離例が報告されている。したがって、特定の糖鎖の機能を解析した時には、過去の分離データを参考にすれば、容易に糖鎖を高純度で得ることが可能である。しかし、蛍光標識反応としては一級アミノ基をもつ蛍光試薬とシアノ水素化ホウ素ナトリウムのような還元剤を使って糖のアルデヒド基を標識する、いわゆる還元的アミノ化反応が利用される。この反応を用いて調製されたオリゴ糖誘導体は、酸加水分解条件にも耐えうるほど化学的安定性が高い。したがって、現状ではこの標識基の影響が懸念されるような生物学的な研究に、液体クロマトグラフィーで分離した糖鎖が利用された例はほとんどない。われわれは、この還元的アミノ化反応で調製されたオリゴ糖を過酸化水素/酢酸溶液で処理すると、元のオリゴ糖に再生できること見出した(Anal. Biochem.に発表)。さらに,高速液体クロマトグラフィーで分離した糖類をオンラインで固相抽出し、吸着剤上で化学反応を行うことで、元のオリゴ糖への再生を自動化する条件を作成することを目的とする。すでに、オフライン条件で標準オリゴ糖を使った実験では元のオリゴ糖への再生を確認した。今後は、実資料へと適用したい。糖タンパク質糖鎖のような複雑なオリゴ糖の構造解析やそれぞれの糖鎖の分布状況を知る手段として液体クロマトグラフィーが広く利用されている。また、微量のオリゴ糖を感度よく分析するには、糖の蛍光標識が欠かせない。現在、糖の標識には、還元末端1位のアルデヒド基とアミノ基を有する蛍光試薬を縮合後、シアノ水素化ホウ素ナトリウムなどで還元する、いわゆる還元的アミノ化反応が広く利用されている。この方法の普及により、既に数百種類のオリゴ糖の保持データが集積されているが、このようにして得られたオリゴ糖が糖鎖の機能解析などに利用されることはほとんどない。そこで、この還元的アミノ化反応により調製したオリゴ糖を元の遊離オリゴ糖に変換する条件の検討と液体クロマトグラフィーから溶出されたオリゴ糖をオンラインでトラップし、遊離反応に供するための装置の開発を検討した。既に7-amino-4-metllylcoumarin,ethyl p-aminobenzoate,p-aminobenzamideなど、代表的な蛍光試薬で標識したオリゴ糖にっいてはほぼ定量的(90%程度)に、遊離のオリゴ糖に変換できる条件を見出し、高マンノース型、ハイブリッド型、複合型のいずれの糖鎖に対しても適用可能であることを立証した(Anal.Biochem.に投稿)。また、この反応を液体クロマトグラフィーとオンライン接続するために、様々な固相抽出カラムを検討し、親水性逆相カラムが適していることを突き止めた。現在は収率の向上を検討中である。今後は、反応条件をさらに改善するとともに、二次元液体クロマトグラフィーとの接続へとつなげるべく実験を継続中である。糖タンパク質糖鎖のような、複雑な構造を持つオリゴ糖の構造を正確に把握するには、回収が可能で高分離能を有する液体クロマトグラフィーがよく利用される。したがって、特定の精鎖の機能を解析した時には、過去の分離データを参考にすれば、容易に糖鎖を高純度で得ることが可能である。

しかし、蛍光標識反応としては一級アミノ基をもつ蛍光試薬とシアノ水素化ホウ素ナトリウムのような還元剤を使って糖のアルデヒド基を標識する、いわゆる還元的アミノ化反応が利用される。この反応を用いて調製されたオリゴ糖誘導体は、酸加水分解条件にも耐えうるほど化学的安定性が高い。したがって、現状ではこの標識基の影響が懸念されるような生物学的な研究に、液体クロマトグラフィーで分離した糖鎖が利用された例はほとんどない。われわれは、この還元的アミノ化反応で調製されたオリゴ糖を過酸化水素/酢酸溶液で処理すると、元のオリゴ糖に再生できること見出した(Anal.Biochem.に発表)。さらに、高速液体クロマトグラフィーで分離した糖類をオンラインで固相抽出し、吸着剤上で化学反応を行うことで、元のオリゴ糖への再生を目動化する条件を作成することを目的とする。すでに、オフライン条件で標準オリゴ糖を使っ実験では元のオリゴ糖への再生を確認した。今後は、実資料へと適用したい。
宇宙線観測装置CALETの地上検証モデルを用いたCERN加速器での較正実験

宇宙線観測装置CALETは平成27年8月に打上げられ、宇宙ステーションで電子、ガンマ線、原子核の観測を行っている。高エネルギーの宇宙線を検出する装置の性能は、検出器内で起こる粒子の相互作用をシミュレーションすることによって評価されている。したがって、シミュレーションで用いられる相互作用モデルを加速器ビームによって実際に検証し、シミュレーションの信頼性を確保することは非常に重要である。そこで、CALET実機の地上検証モデルを製作し、スイスのCERN(欧州合同原子核研究機構)のSPS加速器を利用して重イオン(重陽子アルゴン)を照射して、シミュレーションで実験データを再現できることを確認した。CERNのSPS加速器ビーム実験の供試体となるCALETの地上検証モデルについて、検出部のチャンネル数増設と、フライト品相当のフロントエンド回路への置き換えを実施する準備を行った。検出器前段に位置するCHD(電荷検出器)については、プラスチックシンチレータを光電子増倍管(PMT)で読み出す検出部が28セット必要である。これに対して、手持ちのセット数も考慮してプラスチックシンチレータを25本、PMTも25本を購入した。検出器中段のIMC(イメージングカロリメータ)のシンチファイバー検出部については、STM(構造熱モデル)が使用できる。また、シンチファイバー読み出し用の64チャンネルマルチアノードPMTの本数も加速器実験用には充分である。検出器後段のTASC(全吸収型カロリーメタ)については、検出部にPWOシンチレータを用いているが、ダミーとして用いている真鍮をできるだけPWOに置き換えるために、今回は10本を購入した。PWOを読み出すPD/APD(フォトダイオード/アバランシェフォトダイオード)は、今回購入した10本のPWOの他に手持ちのPWOの本数と今後の買い足し予定も考慮して25個を購入した。フライト品相当のフロントエンド回路については、今回は回路基板のみを製作した。CERNは平成25年2月のシャットダウンから約20カ月後の平成26年1012月に陽子・電子ビームの利用が再開される。このマシンタイム申請は平成25年12月に公募されたが、陽子・電子ビームについてはある程度のデータが得られているので、平成27年23月に利用可能な重粒子ビームを用いた照射実験を優先することにして、陽子・電子ビームへのマシンタイム申請は見送り、今後公募される予定の重粒子ビームのマシンタイム申請をする方針である。H26年度の9月にH27年2ー3月期のCERN-SPSの重イオンビームのマシンタイム公募に対して、H8ビームラインでの2週間の重イオンビーム照射実験を申請した。最高エネルギーのビームを利用できるようにSPS責任者と幾度も交渉を重ねて調整を行った結果、最終的に2月11日から3月5日まで実験を行うことができた。ビーム実験に向けては、回路系と検出器系を準備した。回路系としては、H25年度に製作したフロントエンド回路(FEC)の基板への部品組上げを、宇宙機であるCALETの電気コンポーネントを開発したメーカーに依頼した。コストを抑えるために、民生部品の活用と宇宙品レベルの試験を省略する方針で打合せを重ね、一旦は製造の見通しをつけたが、製造を開始する段階でメーカー想定の民生部品等の使用が実際には困難で、宇宙仕様の部品を使わざるを得ないことが判明した。そのため、ビーム照射実験の時期も考慮して、H27年度予算を前倒しにすることで重粒子検出に最も重要なCHDのFECだけを製造し、その他のFECは借用したBBM(試作試験用モデル)品と自作の模擬回路を流用した。検出器系としは、H24年に利用したCHD+IMCとTASCの熱構造モデルを再組立てし、H25年度購入のCHD用プラスチックシンチレータとTASC用追加PWO結晶を組込んだ。追加PWOの配置はシミュレーションで決定した。ビーム実験は日米伊共同で行った。一次ビームのアルゴンの運動量は核子あたり150, 19, 13 GeV/cの3通りで、アルゴンの直接照射の他、ターゲット照射後の破砕核の照射も行い、入射位置を変えながら750万イベントを取得した。今後、エネルギー分解能、角度分解能、粒子選別能力、クエンチング効果、デルタレイの効果などを詳細に解析する予定である。検出器と実験機材の往復の輸送費および実験参加者の旅費も支出した。前年度の平成27年2ー3月にCALETの地上検証用モデルを用いて行ったCERN-SPSのアルゴンビームによる重粒子照射実験で取得したデータの解析を進めることができた。CALETはプラスチックシンチレータによって電荷を測定するCHD検出器、入射方向やシャワー発達開始点などを測定するシンチファイバーを用いたイメージングカロリメータ(IMC)検出器、そしてエネルギー測定と粒子選別を行うためにPWOシンチレータ結晶をホドスコープ型に組んだ全吸収型カロリメータ(TASC)検出器からなる。地上検証用モデルではフライト実機の一部のチャンネルをフライト品と等価な回路で読み出している。アルゴンビーム実験で得たデータについて、CHD検出器による電荷分解能に関する解析、IMC検出器による角度分解能に関する解析、TASC検出器による重粒子が起こす核カスケードシャワーのエネルギー決定精度に関する解析を行った。今後、これらの解析をさらに詳細な最終結果にまとめる予定である。

このアルゴンビーム実験ではCHD検出器を読み出すためのフロントエンド回路(FEC)としてフライト同等品モデル(FEM)を製作して臨んだが、データ収集用計算機とのインターフェース回路の調整がうまくいかなかったため、FECについてはFEM-FECの代わりに、等価な自作および市販品の回路で代用した。また、地上検出用モデルによる試験とは別にCHD検出器と同じプラスチックシンチレータを用いてデルタレイの効果を調べる試験も行い、その効果を検証した。FEM-FECについては、平成27年11月にCERN-SPSで鉛ビームによる重粒子照射試験を行う機会があり、CHD検出器単体に組み合わせてデータ取得を行うことができた。この初期的な解析から、CHD検出器の目的とするZ=40を超える領域までこのFEM-FECによるデータ収集によって電荷識別が可能であることが確認できた。CALETのフライトモデルに適用するシミュレーションの有効性を実証するために、フライトモデルを模擬して部分的なチャンネルを読み出す地上検証モデルを用いて、CERN-SPSでのビーム実験を平成26年度末に実施できた。また、CHD検出器の読み出しフロントエンド回路のフライト同等モデルを検証するビーム実験は平成27年度に実施できた。これにより、シミュレーションと比較すべき貴重な実データを取得することができ、電子や原子核などの宇宙線の観測における装置性能の重要な鍵となる項目については、すでに一通りの解析を実施できている。主要な解析項目は、粒子到来方向を決定する角度分解能、入射粒子の核種を決定する電荷分解能、入射粒子のエネルギー決定に関するエネルギー分解能、入射粒子の種類を選別する性能が挙げられる。CALET開発の初期には、いずれの項目もシミュレーションデータによって解析方法を確立してきたが、それを実データで検証した詳細な結果を本研究の最終年度でまとめられる予定である。また、詳細解析を行う中でさらに解析手法を向上させることも目指している。CALETは平成27年8月に打上げられ、定常運用への移行後も、順調に観測データを取得している。観測データがある程度収集されたところで、まずはCALETの主目的である電子観測についての観測結果を発表することになる。本研究の成果は、観測結果の信頼性を保証するためにも重要である。したがって、本研究によるビーム実験の結果の公表はできる限り早急に行う必要があるが、それは充分に可能である。これまでにCALETの構造・熱モデルやフライト品同等の読み出し回路などを使用して実施してきたCERNーSPSでの加速器実験で取得したデータの解析を重点的に行った。電子・陽子ビーム照射で得られたデータについては、実験データとシミュレーションデータを比較して整合性を検証した。その結果、エネルギー測定については実験での温度測定の精度を考慮するとエネルギー測定が実験とシミュレーションで整合することが確認できた。また、シミュレーションのパラメータの一つであり、シャワー発達に効くPWOシンチレータの密度についてもHeガス置換による体積測定を実施して、その影響を評価した。その他、実験を再現するためのシミュレーションコードの改良も行った。重粒子ビーム照射で得られたデータについては、電荷識別性能、エネルギー測定性能、エネルギー分解能などを検証し、ハドロン相互作用モデルの検討を行った。
沿岸海域における波浪情報の推定と船舶運航性能の向上に関する研究

沿岸海域を航行する中小型船を対象とし,模型船による波浪中実験や鋼材運搬用内航貨物船の運航性能に関する実態調査を実施し,それらの解析結果より以下の知見を得た。1)船体応答から波浪情報を推定する簡易推定法を提案し,波高計アレイ実験結果と比較したところ,有義波高,平均波周期及び波の主方向に関して,多少のばらつきがあるものの,十分な精度のあることが確認できた。2)上記簡易推定法を模型船曳航実験により得られた推定値と計測値を比較したところ,平均波周期については,全体的によい結果が得られたが,有義波高については追波状態に差がみられた。波の主方向については,30°以内で考えると7080%の精度が得られた。3)鋼材運搬用内航貨物船「裕翔丸」(長さ76m,幅12m)に計測器を搭載し,ブリッジで計測した船体運動から船倉内の加速度が概ね推定できることがわかった。4)ハッチカバーレス内航コンテナ船の海水打ち込み水量をダム崩壊理論及び洪水流理論を組み合わせて推定し,それらを模型実験結果と比較したところ,横波中で前進速度を持たない場合においては,計算値と実験値はよく一致した。一方,前進速度がある場合には,定性的に似た傾向を持つものの定量的には理論計算の改良が必要であることがわかった。海水打ち込みの発生頻度については,定量的にも推定値と実験値は良い一致を示した。5)安全性,定時性の向上に関連し,海水打ち込みの発生頻度と運航条件(船と波の出会い角,船速)の関係について,船の運航者の手助けとなる運航状態図を作成した。本研究の目的は、沿岸海域を航行する中小型船を対象とし、まず船体応答から波浪情報を推定する方法を確立することと、在来船型より優れた運航性能を有する中小型船型の開発を目指すことである。そこで、本年度は、NKK物流(株)の協力を得てその所有船である内航貨物船「裕翔丸」(長さ76m、総トン数586)を対象としてその運航性能に関する実態調査を行った。その主な項目は以下の通りである。1)内航貨物船「裕翔丸」には、Uラック方式による条鋼製品のユニット一貫輸送システムが取り入れられている。6列5段のUラックの積載が可能であるが、船体動揺による上段部ラックの横移動に関する問題を本研究の課題として取り上げ、それを内航貨物船の運航性能の向上に関連して調査することとした。現在までに計測された船倉内加速度を解析したところ、大きな数値が得られていなかったので、今後引き続き計測と解析を続ける予定である。2)沿岸域を航行する船の波浪中性能を求めるため、浅海域における流体力を境界要素法により理論計算するとともに模型試験を行った。3)東京商船大所有の調査船「汐路丸」に搭載された船測波高計により計測された東京湾の波浪データを入手し、本研究で開発を進めている方法により波浪情報の推定を行った。有義波高や平均波周期についてはほぼ妥当な値が得られたが、波の主方向についてはその推定に問題があることが分かった。引き続き検討する予定である。そこで、本年度は、1)(独)水産総合研究センターの漁船模型に搭載された船測波高計により計測された波浪データ及び船体運動のデータを用いて、本研究で開発を進めている方法により波浪情報の推定を行った。すなわち、波浪情報の中、有義波高、平均波周期及び波の主方向の推定値を比較検討した結果ほぼ良好な対応が得られた。2)NKK物流

(株)の協力を得てその所有船である内航貨物船「裕翔丸」(長さ76m、総トン数586)を対象として、船倉内加速度を計測しその運航性能に関する実態調査を行った。3)内航コンテナ船の海水打ち込みに関する模型試験を行い、船体運動、海水打込み水量、海水打込み頻度に関する推定法との比較を行い、今後改良の余地はあるもののほぼ良い対応が得られた。本研究の目的は、沿岸海域を航行する中小型船を対象とし、まず船体応答から波浪情報を推定する方法を確立することと、在来船型より優れた運航性能を有する中小型船型の開発を目指すことである。そこで、本年度は、1)昨年度の内航貨物船「裕翔丸」(長さ76m、総トン数586)による実態調査で得たデータを解析し、ブリッジで計測した船体運動から船倉内における加速度分布を求め、運航条件との関係を検討した。2)昨年度の内航コンテナ船の海水打ち込みに関する模型試験で得たデータを解析するとともに、海水打込み水量の推定法についても検討し、その結果を日本造船3学会において論文発表した。3)安全性、定時性の向上に関連し、海水打込みの発生頻度と運航条件(船と波の出会い角、船速)の関係について、船の運航者の手助けとなる運航状態図を作成した。
生命・技術・文化を包括する現代的な自然哲学の構築

フランス哲学、特にフランス現象学と科学認識論に立脚しながら、生命と技術と文化という、場合によっては相対立すると同時に、21世紀の今日において必然的に交錯することにもなるこれら三者を包括することのできる新たな「自然」の概念と、それに基づく現代的な自然哲学の構築を目指した。特にアンリ、シモンドン、ドゥルーズらの哲学における自然概念の再検討を通して、自然と人為=文化、生命と技術、文化と技術という対立に先立つ非全体的な場所としての自然という概念に到達する必要性と共に、それを様々な学問領域との対話の中でさらに練り上げつつ、この概念に基づく「自然哲学」の可能性を展開すべきことが明らかになった。平成24年度は、現代において生命・技術・文化を包括することのできる「自然」概念が、哲学においていかにして可能となるのかという課題に答えるべく、20世紀以降のフランス哲学、とりわけフランス現象学とフランス科学認識論の成果をふまえつつ、平成23年度の研究を引き継ぐ形で継続的な研究を行なった。前者のフランス現象学に関しては、ミシェル・アンリの「生の現象学」を考察の対象として取り上げ、生(生命)の概念に立脚するその現象学が、技術と文化を基礎づけるべきものとして生を位置づけていることに着目し、その生の概念を、アンリに対して批判的なフッサールやハイデガーの後継者たちのアンリ批判との関係の中で検討することによって、その概念の射程を明らかにするとともに、この「生」が同時に技術と文化を基礎づける「場所」として位置づけられるべきものであることを導きだした。後者のフランス科学認識論に関しては、ミシェル・フーコー、ジョルジュ・カンギレム、ジルベール・シモンドンらの哲学を取り上げると同時に、これらの哲学に密接に寄り添う形で形成されたジル・ドゥルーズの哲学に着目し、これら哲学間の交錯から、双方に共通して見られる以下の主題、すなわち哲学と科学の区別、言語的次元と非言語的次元の差異、そして関係項に先行する関係のあり方をめぐる議論を取り出すとともに、それらの議論に通底する独特の論理、つまり二つの次元を分つとともに、まさにそのことによって二つの次元には還元不可能な二つの時限の間の「境界」という概念こそが根本的なものであり、さらにその境界こそが個体でも個体の集合でもない「自然」の概念を構成する不可欠な構成要素であると結論した。平成25年度は本研究の最終年度にあたり、平成23年度・平成24年度に進めてきた研究成果を踏まえつつ、それをさらに進展させると共に、3年間の研究全体を統一的・総合的な視点から取りまとめることに専念した。生命・技術・文化を自然という観点から俯瞰するならば、おそらく中心的な位置を占めるのはまず何よりも、技術と文化の根底にあってそれらを貫く生命ということになり、したがってこの生命を中心としつつ、生命・技術・文化の三つを自然との関係でどのように捉えるべきかが問題となる。そこでミシェル・アンリの「生(生命)の現象学」を一つの手がかりとして、生命が一つの場所として理解される際に、そのような場所が自然というそれを包括する場所の中でどのような存在様態を持つか、またこの生命の存在様態をこうして位置づけた時に、それが技術と文化に対してどのような関係にあるのかを考察した。またその場合の生命は実体的なものとして理解されるべきではなく、あくまで或る種の「出来事」のようなものとして捉えられるべきである。そこで生命をジル・ドゥルーズの出来事の哲学の観点から再考することにした。その結果、生命とは複数の情念の関係する中での特異化というプロセスにより生じる出来事として捉えることが可能であり、そのプロセスにとっては複数の情念の関係を規定する場としての「情況」という概念が不可欠であることが明らかになった。しかしこの「情況」が「自然」とどのような関係にあるのか新たな課題として残されることになった。また以上のことを踏まえて、通常言われる意味での自然/人為という区分の妥当性を問い直すことも必要となる。平成23年度は研究初年度として、まず生命と自然の関係の問題に焦点を当てることにより、本研究課題である「生命・技術・文化を包括する現代的な自然哲学の構築」の可能性を探る取り組みの手始めとした。そのためには20世紀後半のフランスにおける現象学と科学認識論の展開を前提としつつ、それらの生命論と自然論を乗り越えて、自然と人為という対立する両者を含むような「自然」概念を構成しなければならない。特に科学認識論に関してはジルベール・シモンドン、現象学に関してはミシェル・アンリとエマニュエル・レヴィナス、そしてそれらの媒介としてのジル・ドゥルーズらの哲学的成果を継承しつつ、内在的にそれらの限界を抉り出し、こうした批判的継承によって、自然と人為の境界が消失しつつある現在の出来事に対応することのできる自然哲学の実現が目指された。

現象学に即しては、生命をそれぞれ内在と超越として定義するアンリとレヴィナスの哲学を比較対照し、各々に内的な困難が不可避な仕方で含まれていることをそれぞれの側から指摘しつつ、生命を内在か超越かという単純な二者択一で理解することの不可能性を明らかにした。それでは内在でも超越でもない生命をどのように理解すべきなのか。科学認識論に即しては、シモンドンの第一哲学の構想を取り上げ、あらゆるものの出発点とされる「前個体的存在」に接近するためには、まず何よりも生命に定位すべきであるという視点の必要性が判明した。しかしその「前個体的存在」こそが自然と看做される時、そのような自然をいかに理解しなければならないのか。そこで生命の哲学であると同時に、初期から最後まで首尾一貫して自然哲学として構築されてきたドゥルーズの哲学を取り上げ、その自然概念を解明すると共にその限界を明確にすることで、自然と人為、自然と生命を横断的に含み込むような新たな自然概念と自然哲学を構築するための準備を整えた。生命・技術・文化を包括することのできる「自然」概念の探究に関して、生命に関しては研究の進展は概ね当初の予定通りであったが、他の二つの要素である技術と文化に関しては、当初の予定と比べるならばその進展は十分なものとは言い難い。両者に関して必要となるはずの、化学と人類学に関する哲学的考察を進めるための資料収集や調査をフランスで進めることができなかったのが、その原因の一つであり、それは近親者の死やそれに伴う諸々の手続きの処理のため、研究に必要な時間が十分には確保できず、またフランスでの調査の日程が取れなかったことによるものである。本研究の開始に先立って生じた3.11の震災と原発事故が、本研究課題が問題とする「自然」、「生命」、「技術」に密接に関連することより、当初の研究計画を再考することを迫られた。しかしながら、本研究課題の設定した枠組みにこそ、そのような事態をも包括することのできる現代哲学の可能性を見出すことができると判明した。そのため途中の段階ではやや遅れが生じることが危ぶまれたが、研究開始当初に予想されていた進行状態よりも、最終的にはおおむね順調に進展していると言える段階に到達することができた。最終年度となる平成25年度は、過去2年間の研究成果を包括・総合し、さらにそれをより発展させた形で最終的に完成した研究結果を残すことが求められる。そのため、これまでの研究を継続するとともに、進展の遅れている部門の研究をより速やかに推進することを心がけつつ、研究を遂行する。研究の遅れを取り戻すために、平成25年度はとりわけ、複数の外国人研究者との共同研究や研究交流をこれまで以上に行なうことを予定しており、そのことにより、単に遅れを取り戻すだけではなく、よりいっそう速やかに研究を推進させることが期待される。初年度に関してはおおむね順調に進展していると言える段階に到達することができたので、次年度以降もこの状態を継続し、また研究課題にもあるように、生命だけではなく技術と文化に関する研究も同時に並行して押し進め、初年度の成果と統合しつつ全体の研究の推進を加速させることで、最終的な研究課題のすみやかな達成を目指す。中心となるのは、物品費、旅費、謝金である。物品費に関しては、従来通り、研究に必要不可欠な図書や資料の購入に充てる予定である。
初等・中等・高等教育における教育方法の改善・開発に関する総合的研究

わが国の小中高大での学力問題に対して、教育内容の見直しとともに、教育方法の改善・開発が喫緊の課題となっている。そこで、本研究では、小中高大の比較といったタテ軸と、国内と国外の比較といったヨコ軸を交差させながら調査研究を実施して、その成果を「狭義の教育方法と広義の教育方法」、「特有な教育方法と共通な教育方法」という二つの視点から整理した。1小学校と中学校の教育方法についての国内調査の主な結果小学校は文部科学省による「全国学力・学習状況調査」において過去3年間とも全国トップの成績を収めた秋田県、中学校は同調査で常に全国トップレベルの成績を収めた福井県と富山県を調査した。3県に共通していたことは、「学習規律」がしっかり守られていて授業に秩序があること、授業と家庭学習がしっかりと繋がっていること、少人数指導やTTが積極的に取り入れられていて「個に応じた指導」が充実していること、ベテラン教員が多く指導力があること、などである。さらに、各県とも、校内研修会や校外の研究会が充実していて、それらが教員の力量形成に大きな役割を果たしていた。2小学校と中学校の教育方法についての国外調査の主な結果小学校は国際学力調査(TIMSS)で世界トップの成績を収めたシンガポール、中学校は同調査で世界のトップ水準にある香港を調査した。シンガポールでは、これまで行われてきた「トラッキング制(能力別学級編成)」から「バンディング制(習熟度別学習)」に移行していた。そして、基礎レベルのクラスでは、苦手な教科の基礎基本を習得させるために、少人数指導できめ細かな対応がなされていた。また、算数の教科書は、どの単元でも文章題が多く扱われていて、算数の問題を日常生活と結びつけることによって、子どもの学習意欲を高めようとする意図がみられた。そして、香港では、現職研修において「ラーニング・スタディ(学習研究)」に力点が置かれていた。そこでは、子どもの理解をどう進めるか、授業の前後で子どもはどのように変化しているか、そのときどのような教育方法が用いられるかに焦点があてられていた。1小学校と中学校の教育方法についての国内調査の主な結果小学校は文部科学省による「全国学力・学習状況調査」において過去3年間とも全国トップの成績を収めた秋田県、中学校は同調査で常に全国トップレベルの成績を収めた福井県と富山県を今年度も調査した。その結果、学力向上に関係していると思われる「授業を構成するもの」「授業成立のための基盤づくり」「家庭での学習・生活」「教師の力量形成」といった要因を抽出することができた。例えば、秋田市立桜小学校では、「授業成立のための基盤づくり」のために、学習ルール(「桜小学習ルール」)の徹底を図り、全校で共有していた。2高校と大学の教育方法についての国外調査の主な結果高校の教育方法調査のために、カナダの西バンクーバー教育区にある三つの公立校を訪問した。この地区は、バンクーバーの中でも比較的経済レベルが高く、したがって教育レベルも高かった。しかし、移民の率は低くなく、それと関連して英語等のレベルに開きがあった。それに対応すべく、三つのレベルに分けた習熟度別クラス編成を行っていた。授業は、教員移動の固定による教室環境デザインへのこだわりが特徴的であった。大学において、米国NCLCAおよびTexas A&M大学Student Learning Centerの訪問調査で明らかになったことは、ラーニングセンターが中心となり、初年次教育、リテラシー教育、キャリア教育、ファカルティ・ディベロップメントなど、学内における学習支援活動を組織化し、実施していることであった。これら課外教育の活動が組織化されることによって、効果的に実施されていた。学会が開発したチューター育成カリキュラムやマニュアル、認証制度の詳細についても明らかになった。1小学校と中学校の教育方法についての国内調査の主な結果文部科学省による「全国学力・学習状況調査」において過去4年間とも全国トップの成績を収めた秋田県において、校長、教頭、教務主任、研究主任といった校内授業研究を主に推進している教師を対象とした「学校調査」と、全教師を対象とした「教員調査」の二つを行った。その結果、小学校や中学校においては、指導主事等の訪問を伴う校内授業研究会が、少なくとも1年に1回以上開催されていること、さらにこのような指導主事等の訪問を伴う研究会に加え、9割以上の小学校および中学校では、学校独自による研究会も行っており、1年に複数回の研究会を開催している学校が非常に多いことがわかった。2高校の教育方法についての国内調査の主な結果日本の高校生の学習についての意識や態度を他国と比較するために、日本に学ぶ留学生と、日本の大学生を対象に、高等学校時代の学習についてのアンケート調査を実施した。その結果、中国では、いずれの教科も講義が中心だが、ほかの学習方法も全教科において行われている。日本では、講義以外の学習方法があまりなく、比較的多岐にわたる総合でさえも、現実社会で活用する学習場面は設定されていない。小学校の学習方法が多様化し、「言語活動の重視」の中で、自分の意見を報告したり解説したりする活動も多く行われている一方で、高等学校の授業方法が、講義中心で一方的(教師から生徒に)である。