hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
科学教育における教授・学習資料の管理・検索のための教材データベースの開発

科学教育用の教材を研究者・教師が使用できる教育情報の管理・流通を目的とした教材データベースを構成した。この教材データベースの機能は、教育研究、教授・学習設計、CAI学習ソフトの開発等に適用可能なシステムを構成した。1.教材データベースの構成教授・学習に適用できる教材データベースの記録項目の構成とデータ管理システムを開発した。2.教材データベースの検索システムの開発学習特性(正答率、同時確率等)、学習内容、学習目標等の教材属性を用いた検索システムの開発を行い、教育研究・実践への適用を可能にした。3.教材管理・検索のための辞書データベースの開発科学教育の教材を管理・検索するために必要なシソーラスを作成しそれを管理する辞書データベースを開発した。4.教材の記録教材データベースに数学、物理等の教材とその属性を記録した。それを用いて、科学教育用教材の学習設計への利用方法の開発を行い、教材データベースの適性を評価・改善をし、実用可能とした。5.教材データベースの流通教材データベースを教育現場で利用するため、パソコンのネットワークとそれを教授・学習設計へ適用するための教材検索、編集、出力システムを開発した。これにより、教育実践での利用を可能とした。6.CAIの学習ソフト作成システムの開発教材データベースを用いて、CAIの学習ソフトを作成するシステムをパソコンで開発した。この結果、CAIのコースウェアの作成が教材開発から学習まで一連のシステムで構成することができた。
有機物による土壌中重金属の不動化効果のメカニズムに関する基礎的研究

有機物による土壌中の重金属不動化のメカニズムの解明に向けて,引き続き,砂丘砂ならびに水田土を用いたバッチ試験を実施した.2017年度の結果から,有機物の性状が重金属の不動化に影響を与えていることが推察されたため,2018年度の研究では,下記の2点を念頭に置きながらも,有機物の性状(特にC/N比や腐熟度に注目)も検討項目とした.有機物には牛ふんに加え,これとC/N比が異なる鶏ふんおよび稲わらを選定し,それぞれの有機物の重金属不動化効果を比較することで,C/N比が及ぼす重金属不動化効果への影響を評価した.また,腐熟度については稲わらを腐熟させることで重金属の不動化への影響を比較検討した.1有機物投与による重金属の不動化効果の特徴の把握砂丘砂・水田土ともに牛ふん投与による重金属不動化効果が最も顕著であった.C/N比が低くなると重金属の不動化効果が増大すると思われたが,C/N比が最も低い鶏ふんの当該効果は牛ふんほど発揮されなかった.また,重金属の化学形態分布は有機物種によって異なった.特に,鶏ふんでは最も移行性の高い水溶態のCuまたはCdが検出された.一方,腐熟度による重金属不動化効果への影響をみると,両土壌で稲わらの腐熟が進行するとともに,重金属の可給態濃度が低下したことが観察された.ただし,水田土では砂丘砂ほどこの現象は,顕著には見られなかった.今のところ,有機物種によっては重金属の移行性が増大してしまう可能性が見出され,各有機物の性状をC/N比だけでなく,資材そのものの構造・形状も検討する必要があると考えている.2有機物の不動化効果に対する重金属種の競合性の把握両土壌とも有機物種による重金属の競合性の差異はほぼ見られなかった.しかし,同一の有機物でみるとCuないしCdにおいて他の重金属が共存すると移行性が増大したため,次年度さらに検討を進めていく必要がある.今年度は土壌の化学的性質以外に有機物の性状も加えて検討したため,時間的都合から土壌の化学的性質について一部(例えば酸化還元電位)が検討できていない.しかし,有機物そのものの性状が重金属の不動化効果に及ぼす影響について一定の成果がみられたため,不動化のメカニズムの解明に向けた有用なデータが得られたと考えている.各重金属の鶏ふんを供した試験において,重金属が移行性の高い化学形態で存在する傾向があったことから,汚染土壌で農業を行う際,有機土壌改良資材の選定にはかなり慎重になる必要がある.また,重金属の化学形態に酸化還元電位が関与していることが知られており,有機物の性状と酸化還元電位ないしpHとの関係性を検討しつつ,最終的には有機物が発現する重金属不動化の要因を明らかにしていきたい.有機物による土壌中の重金属の不動化効果のメカニズムについては不明確な点が少なくない.重金属汚染農用地においても安全な作物を生育させるためには,有機物と重金属の化学的相互作用を整理,把握する必要がある.平成29年度は砂丘砂,水田土を用いたバッチ試験を実施し,1有機物投与による重金属の不動化効果の特徴の把握,2有機物の不動化効果に対する重金属種の競合性の把握を目的とし,以下の結果が得られた.1砂丘砂バッチ試験では重金属種間での不動化効果の程度にCu>Pb>Cdの大小関係が認められたが,有機物種によってはCdの可給性が増大する可能性も示唆された.なお,水田土バッチ試験でも同様の傾向が見られた.異なる土壌汚染濃度における重金属の可給態濃度を比較したところ,両者の濃度には比例関係が見られ,汚染状況によっては十分な移行抑制が見込めない可能性も示唆された.有機物混合比が異なる条件で可給態濃度を比較したところ,Cuでは混合比が増加すると可給態濃度の減少率は大きくなったものの,Cd,Pbについては混合比にかかわらず同程度の減少率であった.水田土バッチ試験では牛ふんまたは稲わら(メタン発酵消化液の代替材)投与区におけるCuの可給態濃度を比較すると,両者の有機物量としては同程度であったが,稲わら投与区では不動化効果は見られなかった.有機物が重金属を不動化させる要因は有機物量より有機物の性状の方が大きく関与している場合もあると思われる.2砂丘砂バッチ試験から,Cdは他の重金属と共存することで,水溶態濃度が単一存在下に比べ数倍増加し,Cdの移行性が増大することが示された.しかし,水田土バッチ試験では共存の有無にかかわらず,化学形態分布に大きな差はみられなかった.これは水田土が有する化学的性質(吸着機構や腐植物質の性状など)により移行性の変化が抑制されたものと考えられた.平成29年度では1有機物投与による重金属の不動化効果の特徴の把握,2有機物の不動化効果に対する重金属種の競合性の把握の2点を中心に検討を行い,それらに関してある程度の知見を得られた.また,平成30年度以降に検討する予定であった「有機物の化学的性状が重金属不動化効果に及ばす影響」の検討についても予備段階ではあるが着手できた.総じて,概ね予定されていた研究が遂行できていると考えている.

ただし,研究期間を通じて砂丘砂および水田土の2種を供試することになっているが,1,2に関する一部の知見(例えば,有機物混合比など)では,それら一方の土壌でしか検証できておらず,有機物と土壌中の重金属の相互作用を把握するためには他方の土壌でも検討する必要がある.有機物による土壌中の重金属不動化のメカニズムの解明に向けて,引き続き,砂丘砂ならびに水田土を用いたバッチ試験を実施した.2017年度の結果から,有機物の性状が重金属の不動化に影響を与えていることが推察されたため,2018年度の研究では,下記の2点を念頭に置きながらも,有機物の性状(特にC/N比や腐熟度に注目)も検討項目とした.有機物には牛ふんに加え,これとC/N比が異なる鶏ふんおよび稲わらを選定し,それぞれの有機物の重金属不動化効果を比較することで,C/N比が及ぼす重金属不動化効果への影響を評価した.また,腐熟度については稲わらを腐熟させることで重金属の不動化への影響を比較検討した.1有機物投与による重金属の不動化効果の特徴の把握砂丘砂・水田土ともに牛ふん投与による重金属不動化効果が最も顕著であった.C/N比が低くなると重金属の不動化効果が増大すると思われたが,C/N比が最も低い鶏ふんの当該効果は牛ふんほど発揮されなかった.また,重金属の化学形態分布は有機物種によって異なった.特に,鶏ふんでは最も移行性の高い水溶態のCuまたはCdが検出された.一方,腐熟度による重金属不動化効果への影響をみると,両土壌で稲わらの腐熟が進行するとともに,重金属の可給態濃度が低下したことが観察された.ただし,水田土では砂丘砂ほどこの現象は,顕著には見られなかった.今のところ,有機物種によっては重金属の移行性が増大してしまう可能性が見出され,各有機物の性状をC/N比だけでなく,資材そのものの構造・形状も検討する必要があると考えている.2有機物の不動化効果に対する重金属種の競合性の把握両土壌とも有機物種による重金属の競合性の差異はほぼ見られなかった.しかし,同一の有機物でみるとCuないしCdにおいて他の重金属が共存すると移行性が増大したため,次年度さらに検討を進めていく必要がある.今年度は土壌の化学的性質以外に有機物の性状も加えて検討したため,時間的都合から土壌の化学的性質について一部(例えば酸化還元電位)が検討できていない.しかし,有機物そのものの性状が重金属の不動化効果に及ぼす影響について一定の成果がみられたため,不動化のメカニズムの解明に向けた有用なデータが得られたと考えている.平成29年度は1有機物投与による重金属の不動化効果の特徴の把握,2有機物の不動化効果に対する重金属種の競合性の把握に関するデータ補強を行いつつも,「土壌の化学的特性からの不動化メカニズムの解明」を中心に研究を進める予定である.また,これまでのデータから重金属の不動化効果は土壌の化学的性質以外に,有機物の性状も少なからず関与していると予想されたため,「有機物の化学的性状」についても検討する.平成30年度の研究は下記の(A)土壌の化学的特性からの不動化メカニズムの解明,(B)有機物の化学的性状が与える重金属不動化効果への影響,(C)有機物投与土壌下での植物への可給性からアプローチする.(A)当初の予定通り,土壌の化学性の中から陽イオン交換容量,pHならびにORP(Eh)のデータを取得する.得られた結果から対象重金属の化学種の推定を行い,これまでに得られたスペシエーションについてのデータとの整合性を確認するとともに,重金属の移行性を推定する.(B)水田土を用いたバッチ試験から,投与する有機物が異なると有機物量が同程度であっても重金属不動化効果の発現度合いが異なったことから,有機物の性状を検討する必要がある.
肺NE細胞を歩かせるのは、液性因子かメカニカルストレスか？

呼吸は、肺が適切なサイズに膨らむことで空気を取り込み、適切なサイズに縮むことで空気を排出することである。この肺の動きを制御する重要な領域として肺の感覚器Neuroendocrine body(NEB)が注目されている。近年、神経内分泌細胞(Neuroendcrine cell, NE細胞)が気管支分岐点まで遊走し集団となることでNEBが形成されることが報告されたが、NEBがなぜ分岐点に形成されるのかは謎のままである。このことから、本研究では『NE細胞が気管支の分岐点にNEBを形成するメカニズム』をNE細胞の走化性因子(液性因子)に着目し解析を進めることで、呼吸の制御メカニズムの根元に迫る。
我が国の道路計画への戦略的環境アセスメントの適用に関する研究

本研究では、まずわが国の道路計画におけるパブリック・インボルブメントの実施状況と、英国における交通計画・道路計画への戦略的環境アセスメント制度及び類似の試みについて調査を行った。その結果、わが国の道路計画において戦略的環境アセスメント制度を導入する場合、既存のパブリック・インボルブメントのプロセスと統合し、かつ計画の論点や住民や関係者の同意状況より、柔軟にプロセスにおける重点を変えられる制度の設計を提言している。平成20年度は、戦略的環境アセスメントの法制化が義務化されている欧州連合加盟国の戦略的環境アセスメント制度の概要についての調査と、我が国の道路計画策定制度と道路計画策定時におけるパブリック・インボルブメントに関する調査を行った。我が国の道路計画策定の際にすでに活発に行われているパブリック・インボルブメントに関して、その制度と事例について調査を行った。その結果、「公共事業の構想段階における計画策定プロセスガイドライン」において、代替案の作成などSEAのプロセスに近い道路計画へのパブリック・インボルブメントのプロセスを定めているが、このガイドラインのプロセス通りにパブリック・インボルブメントが実行される事例は少ない事が明らかになった。少ないながらも、複数案を立案して道路計画を策定した事例があるので、今後それらの事例に対して、パブリック・インボルブメントと戦略的環境アセスメントの類似点、相違点を中心に事例調査を行う予定である。また、欧州の戦略的環境アセスメントについては、とくに欧州連合加盟国の戦略的環境アセスメント制度と各国の特徴、道路計画への戦略的環境アセスメントに先進的な加盟国についてEU本部へのヒアリング調査を含んだ調査を行った。交通計画への戦略的環境アセスメントでは、イギリス、ドイツ、オーストリアなどが先進的であるといえることが分かった。次年度以降は、これらの国の中から対象となる国を選んで、その制度、事例の研究を行う予定である。平成21年度はイギリスと米国の戦略的環境アセスメント制度と事例についての調査を開始した。イギリスについては、イギリスの戦略的環境アセスメントの制度と自治体レベルでの戦略的環境アセスメントの運用状況の調査についての調査を行った。制度に関しては、交通計画への戦略的環境アセスメントのガイドラインであるTAG(transport analysis guidance)のUnit2.11に対する調査を行った。とくに、既存の環境への影響を評価する制度であるNATA(the new approach to appraisaDとの関連性について調査を行った。自治体での調査においては、とくに戦略的環境アセスメントの代替案の作成、住民やステイクホルダーの参加、複数案から1つの選好案の選択・作成について調査を行った。戦略的環境アセスメントへの住民やステイクホルダーの関わりについては、多くの自治体において、住民参加の場においてほとんど戦略的環境アセスメントのレポートに対する意見が出ず、イギリスの戦略的環境アセスメントの課題であることが分かった。また、複数案から1つの選好案の選択・作成の際には、負の影響のミティゲーション(軽減策)の存在が全体のバランスをとる役割を果たしていることが分かった。本年度はイギリスの地方交通計画(Local Transportation Plan:LTP)と道路計画に対する戦略的環境アセスメントの実施実態調査をヒアリングと関連文献調査を中心に調査を行った。地方交通計画に関しては、投資についての優先順位に関する複数案が立案されることが多く、戦略的環境アセスメントは地方レベルにおいては大きな影響を与えると言うよりは、計画プロセスをシステマティックにすることや、負の影響に対するミティゲーションを提示する役割を果たしていることが明らかになった。道路計画への戦略的環境アセスメントについては、スコットランドのフォース・リプレイスメント道路(Forth replacement)に関する調査を行った。複数案の立案方法、市民参加について特に焦点を絞って調査を行った。複数案の立案や選択の過程で、ガイドラインには定められていないが市民参加を行ったが、市民の戦略的環境アセスメントへの関心は薄く、複数案の選択においても環境面よりも経済面が優先されたことが明らかになった。また、Channel Tunnel Rail Linkに関しても、民間事業者であるARUP社が代替案を提出し、それが最終的に採用された経緯について調査を行った。以上の調査の結果、イギリスにおいては道路のルート選択はEIAの中で複数案の立案と評価が行われることや、経済や政治的判断が大きく影響をするため、交通計画、道路計画への戦略的環境アセスメントの影響は、土地利用計画ほどその影響力は大きくはなく、戦略的環境アセスメント制度に大きな課題が残っていることが明らかになった。
不変性に基づく高速な特徴学習手法の提案とその動画像認識への応用

近年、計算機でパターン認識に用いられるデータ量は大規模になっており、効率的なパターン認識のためには、データの識別的な情報を数値列で表す特徴抽出技術の高速化が必須である。本研究ではデータに関する不変性の事前知識を用いて識別的でコンパクトな特徴量を構築することを目指す。具体的には、微小位置不変性の事前知識を用いたコンパクトなプーリング窓の設計手法の開発、低ランク性の事前知識を用いた低次元な共分散エンコーディング手法の提案を行った。1つの画像や動画像から取れる局所的な特徴量をその値と特徴量の位置を考慮して纏め上げる手法をプーリングと呼ぶ。我々はプーリング窓の設計は重みつきプーリング手法の重みの設計と同一視されること、この時のプーリング重みを画像平面から画像特徴空間への関数からなる内積空間における次元削減として導けることを示した。画像や動画像の微小位置変化不変性の事前知識を考慮したガウス重みつき内積を用いるプーリング手法を提案した。提案手法によりプーリングサイズを小さくしてもより高い精度で画像や動画の識別を行うことが可能になった。この手法に関する論文が画像認識に関する国際学会であるICCV2017のワークショップに採択された。画像や動画像内の局所特徴の統計量を用いてより高次元の特徴量を構築する手法をエンコーディングと呼ぶ。局所特徴の高次元、少サンプル性を考慮したエンコーディング手法として我々は局所特徴から計算される共分散行列が低ランク正定値対称行列になると仮定し、その行列からなる多様体上で識別する手法を提案した。提案手法により、画像、動画像、言語の識別においてより次元にロバストに識別を行うことができることを示した。この他に、高速なランダム特徴に関する研究を行い、この成果は機械学習に関する国内学会であるIBISMLと人工知能に関する国際学会であるAAAI2018に採択された。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
沿岸海洋微細プランクトン群集中に占めるメタン資化細菌細胞の検出と計測

海洋環境から得られたメタン資化細菌の培養株を用い、透過型電子顕微鏡によりメタン資化細菌の観察を行う過程で、最適な固定、包埋、薄切及び染色の方法を検討することから開始した。固定にはアクロレインとグルタールとを用いたが、グルタールのみで充分な固定が行われるので取り扱いの手軽さからグルタールのみを用いた。また、海水の浸透圧を考慮し、緩衝液に0.1Mカコジル酸+0.25M NaClpH6.85を用いた。50mlの培養に3.5mlの8%グルタールを添加し、1500xgで遠心し集菌した後、等容量の3%グルタール緩衝液溶液で2時間前固定を行った後、緩衝液で5回洗浄した。後固定はサンプルと等量の1%オスミウム緩衝液溶液2時間で行い、蒸留水で5回洗浄を行った。続いてサンプルペレットをアガロース包埋した。溶解しておいた2%アガロースをほぼ等容量加え、1500xgで遠心した。細切した後、エタノールシリーズ(50,70,90,95,100,100)で脱水、プロピレンオキサイドで置換ののち樹脂を浸透した。樹脂はエポキシQueto1812を用いたが、混合比6:4、5:5、4:6を試みたところガラスナイフでは5.5が最も適当であった。観察は酢酸ウランとクエン酸鉛で染色した後、日本電子製透過電顕1200EXを用いた。以上の方法でメタン資化細菌細胞の観察と内膜構造による判別はできることが判明した。しかし、計数となると、いくつかの問題点があることも分かった。一つは、寒天包埋の段階で集められる細胞に偏りが生じることである。遠心により集めると、比重の違いにより分別が生じてしまい、その後のプロセスで用いる1ミリ立方程度の体積では全体を代表させるのは困難であると考えられた。また、連続した切片のうちの一つの切片を観察できる数が、細胞がまばらに分布していると有意な値となる程度の計数値が得られないことも問題であった。寒天包埋時の遠心の回転数を高く設定することで解決を試みたが、寒天の比重の問題もあって現有の遠心機では解決しなかった。以上2つの問題を解決するために、フィルターによる集菌ののち一連のプロセスを行うことを試みているところである。
超高出力水蒸気系吸着ヒートポンプ用活性炭の親水性化に関する研究

温度100°C以下の質的レベルの低い未利用熱エネルギーの再資源化技術に一つである水蒸気吸着系ヒートポンプ(AHP)に関して、その高出力化のキ-ポイントとなる組み込み吸着材の高性能化の達成のために活性炭の親水性化技術の導入を新たに提案し実験的検討を行った。すなわち、シリカゲルに比べて比表面積基準で28倍の性能を有する活性炭に着目し、この活性炭の内部細孔をシリカ添着法により親水化するものである。具体的には、粒径1000μm以下の活性炭に種々の濃度のケイ酸ソーダを含侵、硫酸によるpH調製により活性炭細孔内にシリカゲル薄膜を形成させた。さらに、このシリカ添着行程を繰り返し行うことにより活性炭細孔内のシリカ添着状態及び添着量を変化させた。本法によって生成した材料を細孔構造特性(窒素吸着法による比表面積、細孔容積、平均細孔半径)、及び水蒸気吸着等温線の測定結果に基づいて評価した結果、1、シリカ添着行程の繰り返し回数の増加により、シリカ添着量の増加が確認された。(蛍光X線分析結果による)2、シリカ添着行程の繰り返し回数の増加により活性炭の細孔半径の狭小化が確認された。3、低濃度ケイ酸添着においてシリカ添着状態が好ましいことが示唆された。4、添着行程の繰り返し回数の増加により、水蒸気吸着等温線の立ち上がりが低相対圧側にシフトすることが確認された。この傾向はケイ酸濃度が低い場合において顕著となり、かつこの系において吸着量減少が小さいことを認めた。以上の結果により、提案のシリカ添着法はAHP用の吸着材の高機能化の手段として有効で有ることが明らかとなった。
自然突然変異抑制に働く8-oxo-dGTPaseの3次元構造と機能

8-oxo-dGTPaseは、活性酸素によってdGTPから生成する変異原性ヌクレオチド8-oxo-dGTPを8-oxo-dGMPに分解し、ヌクレオチドプールから8-oxo-dGTPを取り除くことによって、DNA複製時、AT→CG突然変異を起こすA:8-oxo-G不適塩基対形成を防ぐ働きをしている。本研究では、大腸菌の8-oxo-dGTPaseのX線結晶構造解析を行ない、8-oxo-dGTPの認識機構、リン酸ジエステル結合切断機構を3次元構造レベルで解明することを目的とし研究し、以下の研究成果を得た。(1)X線構造解析可能な結晶を得る条件を確立し、天然型結晶の2.2A分解能のX線回折データを得た。最近、MNR法によって本酵素の3次元構造が報告されたのでその構造を元に分子置換法で解析を試みたが成功せず、溶液構造とは幾つかの領域で構造が異なると結論した。そこで初期の計画通り重原子同型置換法を用いて解析するため、8-oxo-dGTPaseの大量発現ベクターを組み込んだ大腸菌を大量培養、8-oxo-dGTPaseを大量生産させ、高純度で精製し、良好な結晶を調整した。(2)有効な重原子同型結晶として白金誘導体を見いだし、その回折データを高エネルギー加速器研究機構の放射光を用いて収集した。単一同型置換法を用いて解析し、分子の境界領域が鮮明な電子密度図を得た。現在、3次元構造モデルを構築を試みている。(1)現在得ているマウスの結晶は極めて小さいこと並びに活性のある蛋白質試料が得られにくいので、蛋白質試料が大量に得られるヒト8-oxo-dGTPaseを対象とした。ヒト8-oxo-dGTPaseの大量発現ベクターを組み込んだ大腸菌を大量培養、8-oxo-dGTPaseを大量生産させ、高純度で精製した。精製試料を用いて、Sparse Matrix法で結晶化条件のスクリーニングを行い、PEG8000を沈殿剤をする条件から針状結晶を得た。現在、X線構造解析可能な大きさの結晶を得るべく結晶化条件の最適化を行なっている。本研究では、大腸菌とマウス由来の8-oxo-dGTPase、および、それらと基質アナログ複合体のX線結晶構造解析を行ない、両者を比較、8-oxo-dGTPの認識機構、リン酸ジエステル結合切断機構を3次元構造レベルで解明することを目的としており、本年度は以下の成果を得た。(1)現在までにX線構造解析可能な結晶を得る条件を確立できたが、関連蛋白質の立体構造の報告のない場合のX線構造解析は、重原子同型置換法を用いて行なうので、大量結晶が必要である。

そこで、8-oxo-dGTPaseの大量発現ベクターを組み込んだ大腸菌を大量培養、8-oxo-dGTPaseを大量生産させ、高純度で精製し、良好な結晶を得、天然型結晶の2.2 A分解能X線回折データを高エネルギー物理研究所の放射光を用いて収集した。(2)種々の重原子誘導体結晶を浸漬法を用いて調製し、有効な重原子同型結晶を探索しているが、現在白金錯体が重原子同型置換法の解析に有望であることがわかった。〈マウス8-oxo-dGTPase〉(1)現在得ている結晶はやや小さいので、Seeding法を用いてX線解析可能な大きさの結晶を得る試みを行なっている。8-oxo-dGMP等の基質アナログとの複合体の結晶化を試みるため、8-oxo-dGMPの合成を行なった。8-oxo-dGTPaseは、活性酸素によってdGTPから生成する変異原性ヌクレオチド8-oxo-dGTPを8-oxo-dGMPに分解し、ヌクレオチドプールから8-oxo-dGTPを取り除くことによって、DNA複製時、AT→CG突然変異を起こすA : 8-oxo-G不適塩基対形成を防ぐ働きをしている。本研究では、大腸菌の8-oxo-dGTPaseのX線結晶構造解析を行ない、8-oxo-dGTPの認識機構、リン酸ジエステル結合切断機構を3次元構造レベルで解明することを目的とし研究し、以下の研究成果を得た。(1)X線構造解析可能な結晶を得る条件を確立し、天然型結晶の2.2A分解能のX線回折データを得た。最近、MNR法によって本酵素の3次元構造が報告されたのでその構造を元に分子置換法で解析を試みたが成功せず、溶液構造とは幾つかの領域で構造が異なると結論した。そこで初期の計画通り重原子同型置換法を用いて解析するため、8-oxo-dGTPaseの大量発現ベクターを組み込んだ大腸菌を大量培養、8-oxo-dGTPaseを大量生産させ、高純度で精製し、良好な結晶を調製した。(2)有効な重原子同型結晶として白金誘導体を見いだし、その回折データを高エネルギー加速器研究機構の放射光を用いて収集した。単一同型置換法を用いて解析し、分子の境界領域が鮮明な電子密度図を得た。現在、3次元構造モデルを構築を試みている。(1)現在得ているマウスの結晶は極めて小さいこと並びに活性のある蛋白質試料が得られにくいので、蛋白質試料が大量に得られるヒト8-oxo-dGTPaseを対象とした。ヒト8-oxo-dGTPaseの大量発現ベクターを組み込んだ大腸菌を大量培養、8-oxo-dGTPaseを大量生産させ、高純度で精製した。精製試料を用いて、Sparse Matrix法で結晶化条件のスクリーニングを行い、PEG8000を沈殿剤をする条件から針状結晶を得た。現在、X線構造解析可能な大きさの結晶を得るべく結晶化条件の最適化を行なっている。
生活単元学習の長所をとり入れた系統学習教材とシラバスの開発

「基本的科学概念の獲得」を重視する現行理科のあり方に、生活単元学習時代の特徴である「子ども自身の生活から出発する」という観点をとり入れたシラバスと教材の開発を目指し、小学校レベルに重点を置いた研究を行った。1.指導要領に現れた単元構造についての考え方を、生活単元時代と現行の両時代で比較的に分析した。その結果に基づき、シラバス開発における単元構成の問題点を整理した。2.生活単元時代と現行の小学校理科について、指導要領や教科書の内容を調査し、「今後の小学校理科における基本概念候補」を整理した。3.基本概念候補の各々について、「概念獲得を手助けし得ると判断される活動教材」を扱った文献を集め、整理した。一部については実際に試行し、改善を加えた。4.教材テーマの例として「水」「光」「音」をとりあげ、これらのテーマに関する学習のためにどのような活動(観察・実験など)がとり挙げられているか」という観点から、生活単元時代と現行の場合について指導要領と教科書の内容を分析・比較した。その結果に基づき、「これらのテーマに関するシラバスづくり」における問題点を整理した。5.4の結果に基づき、「水に関する学習教材およびシラバスを構成する学習活動候補」を整理した。6.基本的科学概念のうち「力」「作用の伝達」「物の種類」「物の時間的変化」「裸地の時間的変化」「生物と非生物」「日用品の由来」「物の動きと見え方」「水の循環」などについて、生活体験から概念獲得までのプロセスを構成する活動体験や思考の順序を整理し、活動・思考教材としてモジュール化した。1.小学校の理科に関する生活単元期の教科書,現行教科書,および既報告の基本概念試案を分析して概念要素を抽出し,改めて小学校理科の基本概念群として整理した.2.1の基本概念のうちまず,力,作用の伝達,物の種類,物の時間的変化,生物と非生物,日用品の由来,物の動きと見え方,水の循環をとり挙げ,概念獲得までのプロセスを構成している活動体験や思考の順序の整理を試みた.3.生活単元期と現行の教科書およびそれ以外の,観察・実験教材に関する諸文献から,活動諸要素を抽出・枚挙し,その中から, 2の各概念獲得プロセスにおける活動教材として適用できるものを選択した.4.これまでに次の項目について,概念獲得プロセスの骨格試案を作成した(〔〕内は概略).(1)力〔(a)筋感覚における「諸場面での力の感覚的共通性の体験」と「力の大小の体験」, (b)力の大小の視覚化〕,(2)作用の伝達〔(a)物体の伝達(移動)を伴う「作用の伝達諸例」の体験,(b)物体の伝達(移動)を伴わない「作用の伝達諸例」の体験〕,(3)物(物質,物体)の種類〔(a)回りにある物の枚挙と仲間分け.(b)仲間分けした際の諸観点・諸基準の整理〕,(4)物の(時間的)変化〔(a)放置物の時間経過に伴う性状変化の観察,(b)加熱,冷却の前後における物の性状比較, (c)(a)(b)で見られた変化の仲間分け, (d)(c)で仲間分けした際の諸観点・諸基準の整理, (3)の(b)で整理された観点・基準と(4)の(d)で整理された観点・基準の対照・比較〕, (5)物の動きと見え方〔(a)物が動いて見える諸場面(物が動いている場合,物の背景などが動いている場合,自分が動いている場合)の体験,(b)物が静止して見える諸場面の体験

〕.今後,これらの作業に加え,各プロセスに具体的活動教材を組み込んだシラバス試案を作成して行く予定である.「基本的科学概念の獲得」を重視する現行理科のあり方に、生活単元時代の特徴である「子ども自身の生活から出発する」という観点をとり入れたシラバスの開発を目指し、前年度にひきつづき小学校レベルに重点を置いて研究を行った。1.全体的な単元構成についての検討:指導要領に現れた単元構成についての考え方を、生活単元時代と現行の両時代で比較的に分析した。その結果の検討により、今後のシラバスづくりにおける単元構成の問題を4つ((1)「重さ」「動き」「弾性」......などの抽象的概念と「起き上がりこぼし」「紙玉鉄砲」「自転車」......など生活の中で馴染みの深い具体的事物の扱いの関連づけ。(2)一方の時代にしか扱われていない基本的科学概念(「金属」「熱」「植物と動物の関係」「哺乳類」など)の扱い。(3)「山と水」「海と船」など「人間生活と自然のかかわりに関する内容の(小学校での)扱い。(4)「子ども自身による研究試行体験」を主題とした単元の設定の問題)に整理した。2.個別教材に関する検討:今年度は「水」を重点的にとりあげ、「水に関する学習のためにどういう活動(観察・実験など)が挙げられているか」という観点から、生活単元時代と現行の場合について指導要領と教科書の内容を分析・比較した。その結果に基づき、「水学習」に関する教材改善の問題点を5つ((1)地域にいろいろな水域が存在していることや、雲や天気が毎日あるいは季節的に変化していることなど回りの自然事象の存在自体に気づく活動の扱い。(2)実験に先立つ観察の扱い。(3)日用品や道具の扱い。(4)自然の水と人間生活とのかわりに関する扱い。(5)一方の時代にしか扱われていない基本的科学概念(「比重」「海」「微小水生生物」などの扱いをどうするか)に整理した。
新規がん幹細胞特異的マーカーの同定

「がん幹細胞(CSC)特異的マーカー」の同定を目的とした。現存するCSCマーカーは正常幹細胞の分取法に一致する。我々は、正常幹細胞に重要なPRDM14が乳がん特異的に発現亢進すること、さらに、EZH2が正常幹細胞に重要なKLF2の発現を抑制することを報告した。そこで、研究計画に沿い、セルソーターによるSP分画、Tumor sphere法によりCSC分画を採取した。分取したCSC分画と対応する正常細胞を使用して、発現が異なる候補遺伝子を次世代型シークエンサーにより絞り込み、機能解析を行った。以上より、有望な候補遺伝子が得られており、臨床検体における検証を開始している。【研究成果の概要】「新規がん幹細胞(CSC)特異的マーカー」を同定することを目的として研究を開始し、新規のCSC特異的マーカーの候補遺伝子を同定することができた。現在も検証を継続している。【研究の成果】「新規がん幹細胞(CSC)特異的マーカー」を同定することを目的として研究を開始した。現在利用されている、がん幹細胞マーカーは1表面抗原(CD抗原)マーカー2Side population(SP)分画3ALDH1(aldehyde dehydrogenase)活性4Tumor sphere形成能であり、正常幹細胞の分取法を用いているに過ぎない。我々は癌エピゲノミクスを専門としており、先行研究で、正常幹細胞維持に重要である「ヒストンメチル基転移酵素PRDM14」が乳がん特異的に発現亢進することを報告(Cancer Res 2007)、さらに、ポリコーム遺伝子であるEZH2の作用で腫瘍細胞において、正常幹細胞維持に重要な「転写因子KLF2」の発現が抑制されることを報告している(Oncogene 2011)。そこで、研究計画に沿って、1CSCの関与が濃厚な乳がん、膵臓がんの臨床検体を用いた。2膵臓がん試料より、高性能セルソーターによるSP分画採取に加えて、Tumor sphere法によりがん幹細胞分画を採取した。3分取したがん幹細胞分画と対応する正常組織由来の細胞を使用して、両者の間で有意差を持って変動する候補遺伝子を次世代型シークエンサーにより網羅的にスクリーニングし候補遺伝子を絞り込んだ。4上記の候補遺伝子の遺伝子導入、ノックダウン株を用いて、候補遺伝子の機能解析をin vitro及びin vivo assayで行った。以上、研究実施計画の記載した研究を完了した。有望な候補遺伝子が得られており、臨床検体における検証を開始している。がん患者の予後を決定する、「転移・浸潤」、「経年後の再発」、「薬剤耐性」、「放射線耐性」に深く関わるがん細胞群は、いわゆる「がん幹細胞」として報告されている形質を示す。現在、世界的に同定され利用されている「がん幹細胞マーカー」は、組織特異的蛋白や組織幹細胞を分離するマーカーの流用であり、正常幹細胞とがん幹細胞を区別できない。我々は研究過程で、正常幹細胞に重要であるPRDM14やKLF2分子が、がん臨床検体で異常発現を呈し、その分子生物学的機序を報告している。本研究課題では、上記の成果を踏まえ、がん幹細胞特異的なマーカーを同定することを目標として研究を推進した。初年度の研究の結果、上記の我々が解析を進めてきた分子、すなわち幹細胞維持に重要であり、同時に腫瘍の幹細胞性を付与する分子の下流遺伝子産物、miRNA群の同定をほぼ終えており、簡易な検出系で同定できるものを複数含んでいる。さらに、確証を得る目的で、臨床検体を用いて「がん幹細胞マーカー」として臨床利用可能かどうかの評価を開始する。2年間の研究期間内に、「がん幹細胞特異的なマーカー」を同定し、臨床応用可能かin vitro及びin vivoレベル、並びに臨床検体を用いて評価を行う計画である。現在までに、「がん幹細胞特異的なマーカー」の候補を同定しており、in vitroでの検証をすでに施行済みである。現在、すでに倫理審査を通過した臨床検体の供与を受けており、本年度に「がん幹細胞マーカー」として臨床利用できるかを評価する計画である。今年度の推進方策は、1「がん幹細胞特異的なマーカー」の候補の同定を終え、in vitroでの検証をすでに施行済みであるので、in vivoの実験系で評価を行う。2臨床検体を用いて「がん幹細胞マーカー」候補の中より、臨床利用可能なマーカーを絞り込む。の2点である。上記1の目的のために候補遺伝子の導入細胞を用いてxenograftを作成する(動物実験)経費、並びに、2の目的を達成するために、臨床検体を用いたFCM及びcell sorting、遺伝子発現解析(qRT-PCR, Immunoblot)、miRNA発現解析、病理組織検討(免疫組織化学による評価)に係る消耗品に対する経費として計上する。
画像情報圧縮と画像加工の統合化の研究

直交変換によって情報圧縮された画像の変換係数から、加工された画像の変換係数を直接的に得るため、空間領域への逆変換、加工、変換領域への変換の3つのプロセスをひとまとめにし、変換領域において画像の加工を行う方式を提案し、線形な加工を行う一般式を導出した。この一般式を用いて、拡大、縮小、移動、フィルタリングなどの線形画像加工を行う演算式を明らかにした。更に、この一般式では表現できないようなコントラスト調節、2値化、合成などの非線形画像加工についても、変換領域において加工を行うことができることを示した。本方式による縮小、拡大、フィルタリングなどの加工実験を行った結果、空間領域へ戻して行う従来の加工による結果との全く差が検知されない良好な加工画像を得ることができた。また、DCT係数領域において画像の解像度変換を行うDSD(DCT Scaling Decoder)方式と本方式を比較した結果、DSD方式ではブロック歪が目立つのに対して、本方式では歪のない解像度変換画像が実現できた。本方式によって、ほとんどの場合に演算量を従来方式より少なくすることができたが、加工の種類によっては隣接ブロックの情報まで必要なため、演算量が増大する場合があることが明らかになった。このような場合の演算量を削減するため、加工に必要な隣接ブロックの情報をブロック内の情報で近似的き置き換え、加工をブロック内で閉じたものとする方式を提案し、シミュレーション実験を行った結果、近似を行わない場合に比べてSN比では3dB程度劣化するものの、乗算回数を約1/200以下に削減することができた。以上の結果、提案方式により画像情報圧縮と画像加工の統合化を高品質かつ高能率に実現することができた。
災害復興地域の縮退社会に対応したまちづくり手法に関する研究

本研究の主要課題は、被災・復興経験を有する地域において、近代都市計画遺産および復興建築群が構成する空間的な特徴を明らかにすること、また、そこで展開される住民主体のまちづくり活動に焦点を当て、縮退社会における地域生活空間の計画手法を考究することである。2018年度は、主に「近代都市計画遺産・復興建築群の現存状況の地図化」について取り組んだ。当該年度は豊岡市の市街地(旧豊岡町)を対象として、大正期に進められた大豊岡構想による近代都市計画と、その最中の1925年に発生した北但馬地震(北但大震災)の復興計画に関する資料を収集し、計画内容の分析に着手した。また、北但大震災の復興において建設されたRC造の建物に着目して、被災から90年以上が経過した現在の状況を調査し、これまで住み継がれてきたプロセスについて把握するため、調査協力の承諾を得られた所有者・管理者へのインタビュー調査を実施した。これまでの調査分析から得られた成果として、当時の豊岡町はRC造で住宅再建する者に対して補助金を支給する方策をとっており(豊岡復興誌,1936年)、兵庫県城崎郡豊岡町が発行した「乙丑震災誌」(1942年)によると、申請者数48名、建坪総数1,694坪、補助金総額83,933円との記録がある。豊岡市教育委員会では、2014年に大学や高専と連携して「豊岡市再復興建築群」の調査を行っており、その調査結果を踏まえながらRC造の復興建築に対象を絞って現況を調べたところ、新たに判明した建物や既に取り壊された建物を含めて39件(公共施設・銀行として建設された建物を除く)が確認された。インタビュー調査からは、修繕や改築を繰り返しながら維持されてきた過程や、時代の移り変わりに応じて用途を変更しつつ存続してきた経緯が捉えられた。本研究課題における調査実施上の課題として、北但大震災の発生から90年以上が経過した現在において、当時に建てられた復興建築の変遷過程について把握している対象者をどれだけ得られるかが挙げられる。2018年度はRC造による復興建築の現存状況を明らかにし、12件に対してインタビュー調査を行った。一定数の聞き取りから具体的な成果を得られたとともに、建設当時の写真や建築図面など資料の提供を受けることができた。一方で、その調査依頼を丁寧に進めたことと、調査結果の整理および詳細分析に時間を要している。研究成果を取りまとめて雑誌論文や学会発表等での報告を行うこと、地域社会へのフィードバックを図ることが課題であり、次年度は研究計画にもとづいて遂行できるように努める。2019年度は豊岡市中心部における調査結果の精査を進めつつ、もう一つの対象地域である豊岡市城崎地区(旧城崎町)の調査に取り組む。城崎町は北但大震災によって大きな被害を受けた地域で、犠牲者は272人にのぼり、家屋被害は702戸中の547戸(半壊・破損94戸)が焼失するなど(北但震災誌,1926年)、ほぼ壊滅状態になっている。城崎町では共同浴場(外湯)再建を中心とした温泉地の再興を基軸として、町民大会による合意形成などを町政の復興方針とした(城崎町史,1988年)。以降、変化を加えつつも現在まで継承されている町並みについて、そのプロセスを明らかにすることが本年度の目的である。調査方法として、はじめに自治体史や震災誌等の歴史書・記録書の精査を行い、旧版地図および過去の様子が分かる空中写真等を用いて市街地空間の推移を整理する。その上で、現地住民へのインタビュー調査による実態の把握と、時間軸を意識した空間構造の分析を行う。それらの結果を踏まえて、当時推進された復興計画が今日の地域経済や地域コミュニティに与えている影響を検証する。また、災害復興後に顕在化してくる課題を広く考察するため、引き続き国内における事例視察を進める。2018年度は和歌山県における、紀州大水害(7.18水害,1953年)時に建設された応急仮設住宅など、過去の災害復興事例について現地調査を行った。2019年度は石川県輪島市を訪問し、2007年に発生した能登半島地震の復興過程と現況について調査する。なお、海外における事例視察も実施する予定である。

豊岡市教育委員会では、2014年に大学や高専と連携して「豊岡市再復興建築群」の調査を行っており、その調査結果を踏まえながらRC造の復興建築に対象を絞って現況を調べたところ、新たに判明した建物や既に取り壊された建物を含めて39件(公共施設・銀行として建設された建物を除く)が確認された。インタビュー調査からは、修繕や改築を繰り返しながら維持されてきた過程や、時代の移り変わりに応じて用途を変更しつつ存続してきた経緯が捉えられた。本研究課題における調査実施上の課題として、北但大震災の発生から90年以上が経過した現在において、当時に建てられた復興建築の変遷過程について把握している対象者をどれだけ得られるかが挙げられる。2018年度はRC造による復興建築の現存状況を明らかにし、12件に対してインタビュー調査を行った。一定数の聞き取りから具体的な成果を得られたとともに、建設当時の写真や建築図面など資料の提供を受けることができた。一方で、その調査依頼を丁寧に進めたことと、調査結果の整理および詳細分析に時間を要している。研究成果を取りまとめて雑誌論文や学会発表等での報告を行うこと、地域社会へのフィードバックを図ることが課題であり、次年度は研究計画にもとづいて遂行できるように努める。2019年度は豊岡市中心部における調査結果の精査を進めつつ、もう一つの対象地域である豊岡市城崎地区(旧城崎町)の調査に取り組む。城崎町は北但大震災によって大きな被害を受けた地域で、犠牲者は272人にのぼり、家屋被害は702戸中の547戸(半壊・破損94戸)が焼失するなど(北但震災誌,1926年)、ほぼ壊滅状態になっている。城崎町では共同浴場(外湯)再建を中心とした温泉地の再興を基軸として、町民大会による合意形成などを町政の復興方針とした(城崎町史,1988年)。以降、変化を加えつつも現在まで継承されている町並みについて、そのプロセスを明らかにすることが本年度の目的である。調査方法として、はじめに自治体史や震災誌等の歴史書・記録書の精査を行い、旧版地図および過去の様子が分かる空中写真等を用いて市街地空間の推移を整理する。その上で、現地住民へのインタビュー調査による実態の把握と、時間軸を意識した空間構造の分析を行う。それらの結果を踏まえて、当時推進された復興計画が今日の地域経済や地域コミュニティに与えている影響を検証する。また、災害復興後に顕在化してくる課題を広く考察するため、引き続き国内における事例視察を進める。2018年度は和歌山県における、紀州大水害(7.18水害,1953年)時に建設された応急仮設住宅など、過去の災害復興事例について現地調査を行った。2019年度は石川県輪島市を訪問し、2007年に発生した能登半島地震の復興過程と現況について調査する。なお、海外における事例視察も実施する予定である。インタビュー調査のテープ起こしや、古い建築図面の電子データ化(スキャン)に当初予定していた以上の費用がかかった。その反面、購入を予定していた設備備品を次年度に移行したこと、また、国内で開催された防災・危機管理研究をテーマとした国際会議に参加(口頭およびポスター発表)できたこともあり、海外における事例視察を繰り越したことで残額が生じた。2019年度は予定していた設備備品の購入を行い、現地調査も研究計画にもとづき行う予定である。
セルロース緻密層のナノ空間を反応場とするフラッシュケミストリー

樹木多糖類セルロースの最小エレメントであるセルロースナノファイバーは、様々な有用物性を発現することから次世代ナノ素材として期待されている。本研究では、天然セルロースをTEMPO酸化したナノセルロースが、極めて高活性な固体酸触媒として機能することを見出した。アセタールの酸加水分解に供したところ、芳香族・脂肪族・ケタールなど様々な基質を速やかに分解した。速度論的解析の結果、I型結晶界面への基質吸着による局所的濃縮効果が認められた。この反応特異性は、ナノセルロース界面のカルボキシ基の密度・分布が鍵を握っており、天然多糖固有のナノ構造特性が誘起する新たなマテリアル機能として今後の展開に期待がもたれる。天然由来のナノファイバーとして我が国の成長戦略にも特記された樹木ナノセルロースの新機能開拓に向け、MOF・触媒合成マトリックス応用および固体酸触媒応用を検討し、本年度は以下の成果を得た。【ナノセルロースと金属-有機構造体(MOF)による分離膜の調製】ナノセルロースを基材とする酵素機能模倣膜の開発に向け、TEMPO酸化セルロースナノファイバー(TOCN)とナノ多孔体MOFとの複合膜を合成した。Znをイオン交換導入した後に2-メチルイミダゾールを自己組織化させることで、高結晶性のMOFであるZIF-8のその場合成に成功した。エチレンとイソブタンのガス分離に供したところ、α=1.3の分離能を発現した。膜厚を40μmまで厚くしても高いガス透過性を発現した。TOCNとエチレンジアミンの複合化により、ガス分離能が40%向上した。【ナノセルロース界面が固体酸触媒として機能する新現象の発見】TOCN結晶界面には、ナノファイバー軸に沿って1 nmごとにカルボキシ基が配列しており、そのユニークなナノ構造の特別な機能に注目が集まっている。MOF合成研究の過程で、TOCN自身が極めて高活性な固体酸触媒として働き、アセタール(ジメトキシメチルベンゼン)の加水分解を加速する現象を発見した。同じ反応系pHにおける塩酸や酢酸、高分子電解質のカルボン酸と比べて著しく活性が高く、TOCN界面のナノ構造が誘導する新機能である。【ペーパー構造体触媒をマイクロフロー反応場とする有機合成】紙状に成型した多孔質ファイバーネットワーク構造体を化学反応場として、炭素-炭素結合を形成する鈴木-宮浦クロスカップリング反応を行ったところ、高収率が得られた。特に、塩基ペーパーと触媒ペーパーを積層することで、ペレット充填型を遥かに凌駕する転化率が得られた。ペーパーの積層により形成されるマイクロフロー反応場の効果を確認した。TOCNとMOFのハイブリッド合成と造膜には成功したがガス分離能が低く、次段の触媒反応に進めていない点は遅れている。その一方で、TOCN自体に固体酸触媒としての機能を見出した点は特筆に値する。ペーパーの多孔質構造がマイクロフロー反応場として機能する現象も興味深く、総合的に概ね順調に進展していると判断できる。樹木多糖類セルロースの最小エレメントであるセルロースナノファイバーは、様々な有用物性を発現することから次世代ナノ素材として期待されているが、現状では高強度複合部材としての利用が多く、その特異なナノ構造特性は十分には活かされていない。本研究では、ナノセルロースの新機能開拓に向け、固体酸触媒およびガス分離膜としての機能を詳細に検討し、最終年度の本年度は以下の成果を得た。【ナノセルロース界面が固体酸として働く多糖結晶触媒】ナノセルロースをTEMPO酸化して結晶界面にカルボン酸を大量に導入し、高活性な固体酸として機能設計することに成功した。塩酸やカルボン酸類より著しく高活性でありながら、マーセル化することで反応効率が低下したことから、天然多糖結晶のナノ構造が支配する機構が示唆された。詳細な速度論的解析の結果、ナノセルロース界面への基質吸着による局所的濃縮効果が認められた。そのため、ナノセルロースへのカルボン酸の過剰導入では疎水性基質との相互作用が弱まり、反応効率が低下した。また、フリーデル・クラフツ反応にも有効で、幅広い反応に適用できる可能性がある。これらの反応は、ナノセルロース界面のカルボキシ基の密度と分布のバランスが鍵を握っており、天然多糖固有のナノ構造特性が誘起する新たなマテリアル機能と言える。【ナノセルロースと無機多孔体による分離膜】ナノセルロースを基材とする金属有機構造体やゼオライト等との複合化により、メタンとシロキサンの常圧分離膜を開発し、実用化研究につなげた。以上、樹木ナノセルロースの固有構造が機能発現の要となる種々の材料特性を見出すことができた。本成果は、天然セルロースのナノ構造が主役のマテリアル機能開発に新たな指針を与える基盤成果として、今後の展開に期待がもたれる。

本研究の当初目的であったナノセルロースとMOFの複合化と膜積層(ナノマイクロオーダー)による多段階反応については、MOFの種類や配合量など基礎的な要因精査で解決を目指す。その際、本年度に報告したペーパー積層(マイクロミリオーダー)による多段階反応の知見を活かす。TOCN結晶界面の高密度カルボン酸の配列による固体酸触媒反応については、アセタール基質の選択的加水分解による不斉反応に展開することで、独自性の高い研究に発展させる。これにより、研究期間内で樹木ナノセルロースの構造が誘導する新機能の提案につなげる。木質科学・多糖材料化学