hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
通常学級における特別支援教育の視点を活かしたICT活用

本研究では、1小学校の通常学級でのICT活用学習、および、2ICT活用に関する教員研修の両研究を通して、通常学級における、特別支援教育の視点を活かしたICT活用の効果を明らかにすることを目的とした。1では、PC教材による学習で、いつも「待たされている」高スキル児童が学習を進めることができた一方、困難児に対しては教材がアセスメントツールとなり、支援のポイントが明らかになった。2では、ベテラン教員が新人にICT教材の活用法を教える際、ニーズ児への配慮に言及しやすくなり、ICT活用に関する教員研修が特別支援の研修も兼ねられる可能性が示された。研究1:著者がICT活用責任を任されている大学附属の小学校において,ICT教具が導入(全ての通常教室に実物投影機とプロジェクター,PCと電子教科書等のソフト)されて1年たった時期に,日常的に活用している担任3名を集めて,実際にICT教材教具を操作しながらの活用報告会を行なった。その談話から,教員のICT活用に関する意識の動向を調べ,ICT活用が,UDL(学習のユニバーサルデザイン:特別なニーズの児童への支援がクラス全員にもプラスになる)環境として機能する可能性があるのかという視点から分析することを目的とした。発話の文字化記録から,「操作」(ICT機器やソフトの操作に言及),「教育内容や方法」(教育課程,教育内容や方法に言及),「児童」(児童の学習に言及),「ニーズのある児童」(特別なニーズのある児童や「後ろの方の児童」「視力の弱い児童」など配慮の必要な児童に言及)の4カテゴリーに分類し,30秒間のインターバル記録法でデータ収集した。その結果,「操作」が全体の90%を占めたが,そのうち70%が「教育内容や方法」にもチェックされており,「操作」の話と「教育内容や方法」の話は切り離せない状態であった。しかしながら,「児童」の生起率は低く,「ニーズのある児童」に関しては,10%に満たないという低さであった。日頃よりクラスにいる学習困難児への指導に心を砕いている教師達であるが,「ICT活用」では「ニーズのある児童」への意識は分離していた。UDL環境としてのICT活用を推進するためには,積極的な介入が必要と考えられた。研究2:通常学級に在籍する著しく学習の困難な児童数名を対象に,教育相談室において,通常学級でも使うICT教材を利用して個別指導を展開している。WISC-IVやKABC-II検査から,対象児の認知特性を詳細にアセスメントし,教材使用法の計画を立てた。研究1:著者がICT活用推進を任されている大学附属の小学校において,小学校5年生90名を対象に,「単位量あたりの大きさ」の算数文章題におけるメタ認知的気づきを促す教示の効果について検討した。対象学年は,本研究開始前より,小学校1年時に筆者自作の「算数スキルアセスメント」の個別実施をした資料がある。さらに小学校3年の時に月2回の「放課後スクール」においてPC学習に慣れ親しんでおり,本研究を推進する土壌ができていた。本研究では,「スキーマへのメタ認知的気づき」を促す発問に対して答え,テープ図を作成しながら解決できるPC教材による自己学習の効果をプリテストーポストテスト比較で調べた。その結果,指導したベース問題はもとより,指導していない転移問題も正答率が有意に増加した。しかし,3分の1の児童は転移問題でつまずきをみせた。そこで,その児童達に対しさらに個別にインタビューを行い,対話を通して,「問題間の関連へのメタ認知的気づき」を促す支援をしたところ,効果が認められた。これらを通して,算数文章題解決のプロセスの各部分におけるつまずきのタイプにより児童をグルーピングすることができ,つまずきのタイプと指導方略が整理できた。研究2:前年度に引き続き,通常学級に在籍する著しく学習の困難な児童数名を対象に,教育相談室において,通常学級でも使うICT教材を利用して個別指導を展開している。対象児の認知特性を詳細にアセスメントし,教材使用法の計画を立てた。26年度に導入したタブレットPCの活用は,目と手の協応操作の不得意な児童の計数スキル向上に成功するなど,効果が高い。研究3:前年度に引き続き,小学校低学年担任対象のICT活用研修をビデオ録画し,その談話分析を行った。その結果,前年度研修を受けた教員が新任の教員に教える中で,「ニーズのある児童」に関する談話が多く観察された。研究1.著者がICT活用推進を任されている大学附属の小学校において,タブレットが2人に1台活用できる環境を整えることができたため、タブレットを利用したペア学習を含めた授業を担任とTTを組んで進めた(年間20回)。4年の算数では、虫食い形式の筆算ドリル教材を用いた。また、4年と6年の算数では簡単に棒グラフや折れ線グラフが描けるように作ったグラフ学習教材を用いた。4年国語では、詩の音読に際して声の大きさや明るさを決める音読表現学習教材を用いた。1年算数では、広さを比べる学習のために図形に色を塗る教材を用いた。これまでの教材は全て、児童が誤って枠組みを壊してしまわないように、機能や入力できるセルを限定し他をロックできること、児童の入力に従ってフィードバックできること、教材の修正が簡単であることから、Microsoft Excelを用いて筆者が自作した。これらの試行を通して11年生であっても児童が簡単に思考や表現のツールとしてタブレットを用いることが可能であること

2協同問題解決のプロトコル分析から、学習につまずきのある児童に対してペアの児童が誤りを指摘する過程において、「もしだったら」というif思考を用いた表現を育てれば、つまずきのある児童にもチューター役の児童にも有効であると予想されること3「詩の音読表現学習」では文字の大きさや色を変えるだけの活動で、このような表現に重きを置いた学習であれば学習困難児も生き生きと協同学習に参加できることがわかった。研究2.前年度に引き続き、通常学級に在籍する著しく学習の困難な児童数名を対象に、教育相談室において、ICT教材を利用して個別指導を展開している。今回、研究協力校に在籍する対象児2名の協力が得られ、心理アセスメントにより計画を立てた算数の個別指導の成果が見られた。今後この児童が在籍するクラスでの協同学習を研究していく準備が整った。本研究の目的は,1学習困難児の特性に配慮したICT教材教具の活用法やその際の学習評価法を,個別指導の場や,小学校の一斉指導の場を用いて探る研究,および,2ICT活用に関する教員研修が,個々の児童の特性に配慮することへの担任の意識変容に役立つことを検証する研究の両研究を通して達成される。1は,通常の学級の学習困難児数名に認知アセスメントを行い,ICT活用による個別指導の効果が出ている。また,平成27年度は小学校2年生の算数の学習を2人で1台のPCを用いながら解決していく協同学習をPC教室で行う予定であったが,思いのほか安価に数多くのタブレットPCが平成26年度までに入手できたため,教室で2人1台のタブレットを用いた協同学習授業を進めることができた。研究協力校側の事情でクラスが選ばれたため,たまたま当初の予定の2年生ではできなかったが,1年,4年,6年で授業展開ができ,児童どうしの発話の分析もできたことから順調と判断した。2については,ICTを通常学級での授業に用いる研究のチームが研究協力校に根付いたことや,集団式知能検査の結果と教室における指導のしかたの関連を解説するコンサルテーションが日常的に行えるようになったことから,おおむね順調と判断した。研究1.著者がICT活用推進を任されている大学附属の小学校で,平成27年度に引き続き特に小学校4年生でタブレットPCを用いた協同学習の研究を行なった。しかし,協同学習が成り立つのは担任の学級経営の力量に寄るところが大きい。むしろ学級経営に慣れていない担任や学力差が激しいために一斉指導に苦慮する担任を支援するためのICT活用研究が急務で,個々の児童の適性に応じた一人1台のPC環境での学習の中にアセスメントと指導の機能を潜ませる研究が重要と考えた。そこで,さらに小学校2,5年生を対象に以下の研究を行なった。2年生では,乗法九九の答の一の位の数字をつなぐと星形などの図形ができていくPC教材「かけざんもよう」(筆者自作)を一人1台のPCで操作する授業を行なった。その結果,九九が定着している児童は「先に数値を考え,操作するうちに図形のできあがりを予測する」ことができ,九九が未定着な児童は「図形を見て次の数値を予想し,答の誤りに気づく」という,逆方向での教材の利用が見られた。5年生では,土地の標高が瞬時にわかるアプリや,筆者自作の漢字学習教材等により,つまずきのある児童も,一斉指導では力を持て余してしまう高スキルの児童もそれぞれに満足のいく学習スタイルを形成することができた。
内耳性難聴発症に対する細胞生物学的・行動科学的アプローチと新規治療法の開発

加齢性難聴のモデルマウスや急性感音難聴のモデルとしての急性音響外傷モルモットの作成を行い、それらのモデルを用いて急性音響外傷における転写制御因子Activator protein-1(AP-1)およびHypoxia inducible factor-1 (HIF-1)などのストレス応答分子の動態の観察を生化学的および形態学的手法を用いて行っている。神経特異的Erk1/2コンデイショナルノックアウトマウス(防衛医科大学校薬理学講座佐藤泰司との共同研究)は、佐藤らが世界で初めて報告したものであり大変有用である。このマウスから作製された内耳特異的Erk1/2コンデイショナルノックアウトマウスの聴覚特性の解析することにより、内耳障害を引き起こす可能性のある分子ネットワークを網羅的に解析、検討することが可能となり、内耳障害の診断と治療、またその進行の独創的な予防法が明らかになると考えられる。現在、Erk2の内耳特異的コンディショナルノックアウトマウスの作製がほぼ終了して聴覚機能の解析を開始している。本内耳特異的本コンディショナルノックアウトマウスは形態学的な異常は特にないことを確認した。また、今回作製したマウスにおいて、内耳組織に特異的にErk2が発現していないことが確認された。ABR(Auditory Brrainstem Response)による聴覚機能検査を現在行っている(慶應義塾大学医学部耳鼻咽喉科藤岡正人との共同研究)。内耳特異的コンディショナルノックアウトマウスの作製に成功しているため。今後、この内耳特異的Erk-2コンディショナルノックアウトマウスの強大音曝露に対する脆弱性(難聴の起こりやすさ)の解析、その生化学的メカニズムの検討を行う予定である。現在、コンディショナルノックアウトの作製が丁度完了した段階であり、今後、動物の飼育、試薬、消耗品等に予算をあてる計画である。
複数データを用いた多面的評価による道路交通安全性の研究

1)ヒヤリレイヤーの作成、2)実事故データベースの作成、具体的には,データ相互の関連性から、ヒヤリデータの利用可能性(実事故データと同様に分析に耐えうるものか、個別事故内容、事故地点、事故類型シェアなどの観点から検証を行う)を検討した.交通事故を概観すると,交通事故発生の影響要因として,道路幾何構造,沿道環境,交通流,車両要因等に加えて人的要因が考えられるが,それに主眼を置いた事故関連データは多くない.その中で,「ヒヤリ」とした体験にもとづく「ヒヤリデータ」は,人的要因やその発生過程が把握可能と考えられる.従って,ヒヤリデータを利用した事故発生過程の分析や,危険地点の抽出,さらには実事故データの補完的役割が考えられるが,ヒヤリデータの有する特性については,実事故とヒヤリデータの集計的比較に留まるといえる.今回,得られたヒヤリデータの特徴としては,居住地から近く,通行頻度の高い地点に指摘がなされる傾向となり,その体験時期は調査実施時期から半年以内が多かった.また実事故との比較では,追突のように指摘されにくい事故類型がみられること,事故地点の抽出は一致率から低いことが導かれた.交通事故発生地点と同程度の危険地点抽出のためにヒヤリデータを利用する場合,今回採用した詳細な情報を聞き取るアンケート方法では,より大規模な配布数が必要となる一方,危険地点指摘のみのアンケート方法とした場合,事象数確保が予想されるものの,対策策定に寄与する部分が少ないといえる.ヒヤリデータの特徴である人的要因の把握の観点から,その効果的な利用方法を考えると,実事故データによって抽出される危険地点の対策策定時に,その近隣住民に対してアンケートを行い,より詳細な事象の把握やその影響要因の抽出に用いる方法が適当と考えられる.論文1では,つくば市における3地区を対象として,街路の安全性評価を「危険事象」を用いて特性把握を行った.分析にあたっては,アンケート調査を用いて住民の意識に着目した個別危険事象の抽出方法に関する検討では,危険事象に至る経過や要因を指摘するアンケートであったが,高齢者からの回収も確認できた.また,指摘された危険事象から,通行時の認知が大きな割合を占めること,危険事象の類型では,住民は各地区ともにほぼ同様な事象を体験しているが,その事象を構成する要因に,地区別に差異が見られた.区画整理された街路においても路上駐車など可変的要因により,危険との評価が大きくなされるとともに,不十分な道路維持管理により歩行者にとってサービス水準が低下するケースが見られること,区画整理の外周部などでは旧来の利用形態と齟齬をきたさないよう留意する必要があることが明らかとなった.また,論文2ではセーフティーレコーダーを用いた車両挙動データの取得方法とそのデータの整備の方法を考察した。そして、そのデータを用いた車両挙動特異地点の抽出方法についても明らかにした。分析においては、車両走行や特異地点の発生に属性間の差が存在した。特異地点と事故との間の関係については地理的な重なりも見受けられた。しかしながら、サンプル数の不足、道路幾何構造と特異地点抽出との関連性分析、実事故との詳細な比較分析、特定区間における全通行車両に占める特異走行車両割合の分析などが今後の課題として挙げられる。1)ヒヤリレイヤーの作成、2)実事故データベースの作成、具体的には,データ相互の関連性から、ヒヤリデータの利用可能性(実事故データと同様に分析に耐えうるものか、個別事故内容、事故地点、事故類型シェアなどの観点から検証を行う)を検討した.交通事故を概観すると,交通事故発生の影響要因として,道路幾何構造,沿道環境,交通流,車両要因等に加えて人的要因が考えられるが,それに主眼を置いた事故関連データは多くない.その中で,「ヒヤリ」とした体験にもとづく「ヒヤリデータ」は,人的要因やその発生過程が把握可能と考えられる.従って,ヒヤリデータを利用した事故発生過程の分析や,危険地点の抽出,さらには実事故データの補完的役割が考えられるが,ヒヤリデータの有する特性については,実事故とヒヤリデータの集計的比較に留まるといえる.今回,得られたヒヤリデータの特徴としては,居住地から近く,通行頻度の高い地点に指摘がなされる傾向となり,その体験時期は調査実施時期から半年以内が多かった.また実事故との比較では,追突のように指摘されにくい事故類型がみられること,事故地点の抽出は一致率から低いことが導かれた.交通事故発生地点と同程度の危険地点抽出のためにヒヤリデータを利用する場合,今回採用した詳細な情報を聞き取るアンケート方法では,より大規模な配布数が必要となる一方,危険地点指摘のみのアンケート方法とした場合,事象数確保が予想されるものの,対策策定に寄与する部分が少ないといえる.ヒヤリデータの特徴である人的要因の把握の観点から,その効果的な利用方法を考えると,実事故データによって抽出される危険地点の対策策定時に,その近隣住民に対してアンケートを行い,より詳細な事象の把握やその影響要因の抽出に用いる方法が適当と考えられる.1)ヒヤリレイヤーの作成、2)実事故データベースの作成、具体的には,データ相互の関連性から、ヒヤリデータの利用可能性(実事故データと同様に分析に耐えうるものか、個別事故内容、事故地点、事故類型シェアなどの観点から検証を行う)を検討した.交通事故を概観すると,交通事故発生の影響要因として,道路幾何構造,沿道環境,交通流,車両要因等に加えて人的要因が考えられるが,それに主眼を置いた事故関連データは多くない.その中で,「ヒヤリ」とした体験にもとづく「ヒヤリデータ」は,人的要因やその発生過程が把握可能と考えられる.

従って,ヒヤリデータを利用した事故発生過程の分析や,危険地点の抽出,さらには実事故データの補完的役割が考えられるが,ヒヤリデータの有する特性については,実事故とヒヤリデータの集計的比較に留まるといえる.今回,得られたヒヤリデータの特徴としては,居住地から近く,通行頻度の高い地点に指摘がなされる傾向となり,その体験時期は調査実施時期から半年以内が多かった.また実事故との比較では,追突のように指摘されにくい事故類型がみられること,事故地点の抽出は一致率から低いことが導かれた.交通事故発生地点と同程度の危険地点抽出のためにヒヤリデータを利用する場合,今回採用した詳細な情報を聞き取るアンケート方法では,より大規模な配布数が必要となる一方,危険地点指摘のみのアンケート方法とした場合,事象数確保が予想されるものの,対策策定に寄与する部分が少ないといえる.ヒヤリデータの特徴である人的要因の把握の観点から,その効果的な利用方法を考えると,実事故データによって抽出される危険地点の対策策定時に,その近隣住民に対してアンケートを行い,より詳細な事象の把握やその影響要因の抽出に用いる方法が適当と考えられる.
鳥類が食下.排泄したカイコ卵の発生について

桑園にカイコの幼虫や成虫を放置しておくとムクドリやヒヨドリが捕食することを観察した。完成卵を体内に持つ雌の昆虫が鳥類に食下された場合、鱗翅目昆虫の卵殻は硬いものが多いので、植物の種子と同様に未消化で卵が排泄される可能性が高いと思われ、予備的にカイコ(Bombyx mori)の卵をムクドリ(Sturnus cineraceus)に食下させたところ、糞中から卵が未消化のまま確認された。そこで、ムクドリ(体温約43°C)にカイコ及び(カイコ×クワコ)F_1の未受精卵や雌蛾を食下させた。鳥糞の中から卵の回収を行なったところ、食下された未受精卵は、0.5-1.5時間以内にほぼすべて排泄されていた。糞中から未消化のまま排泄された卵について調査した結果、多数の卵が発生しており、単為発生することが確認された。この単為発生した卵を催青したところ、孵化するものがあり、孵化した個体は雌であり、卵色、蟻色、幼虫形質は雌親と同じ遺伝形質を示し、不還元分裂型の単為発生が誘発されることが分かった。昆虫類は鳥類などの動物に多数捕食されている。それに対する防御として、夜行性、保護色、警戒色や擬態により天敵に捕食されることを逃れているが、捕食されても単為発生により、次代が得られる機構をゆうしている。植物の種子が鳥類に食下され、排泄されることによって生存範囲の拡大を計っているように、生態内では昆虫が鳥類に食下されても、単為発生することによって生存範囲の拡大を計っている可能性が示唆された。また、産下1日目の休眠卵を食下、排泄させ、排泄された卵を催青した。しかし、休眠は打破されておらず、浸酸効果はみられなかった。同様に産下直後の卵を食下、排泄させ、排泄された卵を催青したが、雄核発生や雌核発生は誘発されていなかった。
プロトタイプ理論に基づく強化学習ロボットの知識選択における認知的経済性の向上

本研究課題では,転移学習を用いた強化学習ロボットにおける認知的経済性の実現を目指し,既獲得の複数の学習知識を選択的に再利用する際,保存されている全ての知識を検索して選択するのではなく,視覚等のセンサ入力情報から,再利用する「知識群」の候補をあらかじめ選択し,さらにその知識群にある複数の方策を結合して同時に利用する手法を確立する.特に,認知言語学や心理学で議論されてきたヒトにおけるプロトタイプ理論を用いて知識群をカテゴリ化し,選択すべき部分知識群(カテゴリ)を選択する手法を,強化学習ロボットで実現する.本研究課題では,転移学習を用いた強化学習ロボットにおける認知的経済性の実現を目指し,既獲得の複数の学習知識を選択的に再利用する際,保存されている全ての知識を検索して選択するのではなく,視覚等のセンサ入力情報から,再利用する「知識群」の候補をあらかじめ選択し,さらにその知識群にある複数の方策を結合して同時に利用する手法を確立する.特に,認知言語学や心理学で議論されてきたヒトにおけるプロトタイプ理論を用いて知識群をカテゴリ化し,選択すべき部分知識群(カテゴリ)を選択する手法を,強化学習ロボットで実現する.
REG遺伝子による癌化学療法・放射線療法の感受性予測とその増感誘導

癌治療における放射線療法・化学療法へ期待は極めて大きい。本研究ではRegenerating gene(REG)Iが放射線療法・化学療法感受性マ-カ-となり得るか、またREGIを用いた感受性獲得が可能かを検討とした。食道扁平上皮癌培養細胞を用いた研究で、REG Iαおよびβ遺伝子は放射線療法・化学療法感受性マ-カ-であった。またREG Iを遺伝子導入させることによって放射線・抗がん剤の感受性を獲得した。食道扁平上皮癌は予後が非常に悪く急速な進行過程をたどる悪性度の高い癌の一つである。患者個々に適した個別治療に関する研究が進められているなか、化学放射線療法(CRT)に対する感受性マーカーの開発は意義深い。我々はREGI遺伝子が術前CRTを行った後、根治手術を施行した進行食道癌患者の予後を左右することを臨床的検討から立証した。本研究では基礎的な裏付けとして食道癌細胞株を用い、REGI遺伝子の発現と抗癌剤治療および放射線治療に対する反応を検討した。REGI発現陽性食道癌細胞およびREGI発現陰性食道癌細胞においてシスプラチンO,1,10μMの濃度に対する抗癌剤感受性、0,5,10Gyの照射に対する放射線感受性および両者の併用に対する化学放射線感受性をMTTアッセイを用いて比較した。抗癌剤感受性試験においてREGI発現陽性食道癌細胞は陰性食道癌細胞に比べ、シスプラチン1μM投与時に有意に高い感受性を示した。放射線感受性試験において陽性食道癌細胞は5、10Gy照射した際に有意に高い感受性をした。抗癌剤十放射線感受性試験においてシスプラチン1μMと5Gy投与した際に陽性食道癌細胞は有意に高い感受性を示した。また放射線照射によるアポトーシス変化をカスパーゼ3アッセイを用いて検討したところ、REGI発現陽性食道癌細胞で有意に高いカスパーゼ活性を認め、放射線によるアポトーシス変化が誘導されやすいと考えられた。以上の結果からREGI発現陽性食道癌細胞は陰性細胞に比べ高い放射線感受性および抗癌剤感受性を有することが示された。癌治療における放射線療法・化学療法の進歩はめざましく、社会から寄せられる期待も極めて大きい。放射線療法・化学療法感受性をいかにして予測するか、また感受性のない患者に対していかにして感受性を獲得させるかが大きな課題である。本研究では膵β細胞の再生増殖に関与する遺伝子として発見され、最近では癌の増殖、進展、あるいは固形癌の予後に関与する事が報告されているRegenerating gene(REG)1が「食道扁平上皮癌の放射線療法・化学療法の感受性を増大させる」との仮説のもと研究を行った。最初にREG発現のない食道扁平上皮癌培養細胞TE-5, 9にREGIαおよびβ遺伝子を導入させ、遺伝子導入が確実に行われた事をウエスタンブロットで確認した。REG Iαおよびβ遺伝子導入させたこれらのTE細胞に放射線(5-10Gy)照射、抗がん剤(シスプラチン)投与を行い、これらの感受性を検討したところ、コントロール(Mock遺伝子導入細胞)群と比較し、放射線および抗がん剤感受性が有意に増大することが判明した。放射線照射および抗がん剤投与同時施行による相乗効果は認められなかった。細胞周期をフローサイトメトリーで検討したところ、REGIαおよびβ遺伝子導入による細胞周期変化を認めなかった。これらの研究結果より、REGIαおよびβ遺伝子導入により細胞周期を変える事なく、放射線および抗がん剤感受性を獲得すると結論した。この研究結果は食道扁平上皮癌患者に対する個別治療の実施に大きく貢献するばかりか、REGI遺伝子導入によって癌治療効果を上げるという将来展望も同時に示し得た。
胎盤性ラクトゲンレセプタ-の構造解析と組織分布

哺乳動物において妊娠中に胎盤より分泌されるホルモンが多数発されているが、その中で下垂体より分泌されるプロラクチンに構造が非常に良く似た物質として胎盤性ラクトゲンがよく知られている。このホルモンは妊娠後期に血中に多量に存在することが明らかにされているが、その作用はプロラクチンと同様に乳腺において泌乳刺激作用がある以外は末だ不明である。しかし、妊娠中には乳汁分泌が起こらないてことを考えると、他に主な役割があると推定できるが、卵巣における黄体刺激作用が示唆されている以外報告は皆無である。本研究は胎盤性ラクトゲンの作用機序を解明するため、そのレセプタ-に的を絞り、レセプタ-の精製、抗体作成を行ない、最後に免疫組織化学的研究より標的器官を特定し、胎盤性ラクトゲンレセプタ-の各種臓器における発現機序を解明することを目的とした。1.胎盤性ラクトゲンレセプタ-が大量に存在する妊娠マウス肝臓を摘出後、マイクロソ-ム分画を収集した。Chapsを用いてマイクロソ-ム分画を可溶化後、アファニティラベルにより胎盤性ラクトゲンレセプタ-蛋白の性質を調べると約45Kおよび80Kの2種類のレセプタ-蛋白が存在することが示唆された。現在この蛋白をアフィニティカラムにより精製中である。2.プロラクチンは胎盤性ラクトゲンのレセプタ-に結合することが分かっているので、レセプタ-を精製するためのマウスプロラクチン・アフィニティカラムを作成する目的で、マウスプロラクチンcDNAを用いて大腸菌より組換えマウスプロラクチンを大量生産することを試み、免疫学的にも、生物学的にも天然のプラクチンと同じ活性をもつものが得られ、レセプタ-精製の実験に使用できることが判明した。さらにこの抗体を作製し、エンザイムイムノアッセイ(EIA)系を確立し、感度、再現性とも良好な結果が得られた。
金属／半導体界面の原子拡散・構造安定性の理論：無機から有機への展開

本研究では、量子力学に基づく大型数値計算を用いて、金属/無機・有機半導体界面における原子拡散と界面構造の安定性を調べた。その結果、原子拡散を引き起こす機動力は何か、界面の混晶・化合物化を支配する因子は何か、拡散した原子がつくる界面欠陥はショットキーバリアをどのように変化させるかを明らかにした。さらに、界面構造の安定性とショットキーバリアの発生起源を結びつける新しい理論を構築した。本研究の目的は、第一原理計算に基づき、金属/無機・有機半導体界面において、界面原子が拡散し混晶・化合物化するメカニズムを系統的に分類・解明し、界面構造安定性の理論を構築することである。本年度は前年の研究を拡張させ、以下の成果を得た。1.多様な金属/半導体界面への展開(1)約20種の金属原子侵入に関する金属/Si界面の安定性を解析し、侵入バリアは金属原子膜の凝集エネルギーや金属原子の原子半径を用いて分類・予言できることを明らかにした。本成果は今後、研究者が界面安定性を考える基盤データベースになると考えられる。(2)化合物化した金属のFeSi3/Ge界面等では、共有結合度に比例して界面種の安定性が増し、成長過程と共に界面形態を変化させる。本結果は界面形態が一意的でないことを初めて示したものである。(3)分子動力学を用い、界面の混晶化過程を追う理論手法を開発した。2.歪環境下での界面安定性(1)シリサイド等の界面では、歪に依存して異なる組成相や界面方位が発生する。(2)金属/有機半導体界面では、歪が有機分子を傾斜させ拡散バリアを変化させる。これら結果は最近の実験結果を説明するものである。3.電圧印可時の界面安定性(1)電荷中性を破った金属/半導体界面の計算を行うことで、電圧印可時の界面安定性を検討できる手法を開発した。この手法をAg/Si界面に適用し、拡散中に原子は荷電状態を徐々に変え、侵入バリアが界面からの距離と共に変動することを明らかにした。(2)ポリアセチレン等のπ電子有機分子固体内では、電気陰性度の低いAl等は正に帯電しAl原子間に斥力を生み凝集しにくいが、陰性度の大きいAu等は短距離で引力が働き凝集する。この結果は、拡散した金属原子のクラスター化を初めて解明したものである。本研究の目的は、第一原理計算に基づき、金属/無機・有機半導体界面において、界面原子が拡散するメカニズムや界面混晶・化合物化の起源を系統的に分類・解明し、界面構造安定性の理論を構築することである。特に最終年度は以下の成果を得た。(1)界面層の効果:金属/アモルファスSi界面では、半導体層の弾性歪が減少し、金属原子の拡散侵入は結晶Siより容易になる。一方、金属/Si界面や金属/有機SAM界面等がO,H,K原子等で終端されると、金属・半導体原子間の結合が切れ侵入障壁は増大する。また、金属Sn/Ge界面では、Sn-Ge共有結合が起源となり界面に半導体Sn層が発生し、観測されたGe界面でのフェルミレベルピニングの破れを起こす。これら結果は、界面層制御により界面の安定性や電子物性が変化する仕組みを初めて解明したものである。(2)界面融解・電場下の検討:分子動力学計算を行い、金属/Si界面等では金属原子の侵入がSiの金属層への融解を引き起こすこと、特にシリサイドを形成するNi等では障壁無しに融解が進むことを解明した。一方、電気陰性度の小さい金属原子が金属誘起ギャップ状態の侵入長ほど半導体内へ拡散すると、イオン化が起こり拡散障壁が減少することを初めて明らかにした。3年間の研究を通し、金属/無機・有機半導体界面では、(1)半導体側のイオン性と弾性歪が原子拡散を支配する因子であること、(2)拡散後に混晶・化合物のいずれが起こるかは金属・半導体原子間の電子移動量が決めること、(3)偏析・界面層は半導体側のイオン性や歪を変え侵入傾向を変化させること、(4)電場環境下では拡散金属原子がイオン化して拡散障壁を減少させることを、多くの金属・半導体種を用いて系統的に解明した。これら成果は、界面安定性を支配する物理量とその仕組みを解明しただけでなく、電極金属種の選択や安定界面の形成・制御の指針として将来のデバイス応用へ多く寄与すると考えている。特に本年度は、以下の成果を得た。1.無機半導体界面の研究(1)界面構造変化の分類:拡散断熱ポテンシャルや電荷分布を解析し、Au/GaN, Au/HfO2等のイオン性界面では、半導体中の強い原子結合と小さい格子定数が原因となり金属原子が拡散侵入できないことが分かった。一方、Au/Si, Al/Si等の界面では、拡散金属原子がSiと結合しSi-Si結合を弱めるため、Siの金属層への侵入が誘起され、金属と半導体の乱雑な混晶化が進行する。

他方、Ni/Si、Ti/Si等のd軌道が電子非占有な金属の界面では、金属原子がSiサイトを置換するとSiの価電子がd軌道に移ることで系が安定化するため、シリサイド化合物化が促進されることが明らかになった。このように、無拡散・拡散を分ける主たる起源は半導体のイオン性、乱雑・化合物化を分ける起源は構成原子間の電子移動による安定化にあることを初めて解明した。(2)乱雑界面のバリア解明:金属原子が拡散した界面の電子構造を解析し、乱雑混晶化の場合、正孔のショットキーバリアはSiの不対ボンドを反映して増大することを明らかにした。2.有機分子半導体界面の研究(1)金属原子の拡散形態:代表的なオリゴアセン半導体中の拡散を調べ、Alは分子と強いイオン結合を有するため拡散できないこと、Auは分子と共有結合して拡散し大きい異方性を示すことを明らかにした。(2)界面からの拡散:Au/ポリアセチレン/Au界面での拡散を調べ、バルクAu基板からの拡散バリアは約1eVと大きいが、表面からはバリアレスで侵入しやすいことを明らかにした。これら成果は、実験結果を初めて解明したものである。平成24年度に計画していた原子拡散による多様な金属/半導体界面の安定性の系統的な解明、混晶・化合物化過程の解明は、ほぼ終了した。また、巨大な歪環境下、および電圧印可環境下での計算方法も確立し、その手法を用いて新しい界面相の存在や拡散形態の変化などが見出され、最終年度に研究成果をまとめて界面安定性の理論を構築する準備が整ったため。計画していた代表的な金属/無機半導体界面の熱拡散による構造変化の分類、及びその起源の解明はほぼ終了した。また、金属/有機半導体界面においても、計画の中心課題である金属原子の拡散形態、構成分子との結合形態が明らかになり、問題なく次年度の計画へと展開する基盤ができたため。まず、前年度に開発した電圧印可時の界面安定性の計算手法を適用して、電圧印加が界面の原子拡散に及ぼす効果を系統的に明らかにする。また、欠陥や析出層などの界面の不均一性が界面安定性をどのように変質させるか、その結果発生する構造が電子物性にどう反映されるかを議論する。これら結果、及び前2年間の結果を、原子拡散と混晶・化合物化の起源、無機と有機の本質的な相違、外場下での界面安定性の変化の3つの観点から整理し、界面安定性を支配する物理量とその仕組みを明らかにした理論(物理描像)を構築する。タイの洪水の影響で、購入する科学技術用計算機内に導入する高信頼性の内蔵HDDの手配に時間がかかり、計算機の納品が少し遅れた。そこで、まずは購入計算機を用いて計画した研究を進めることを優先し、購入計算機の計算環境設定等の作業を後回しにした。このため、計算環境設定を依頼する謝金などの予算約6万円を平成24年度にまわした。平成24年度は平成23年度の研究をさらに展開して、計画している研究(多様な半導体基板界面での拡散の解明、歪・電場環境下での界面の安定性の研究)を着々と進める。特に、早い時期に計算環境の設定を依頼して、より効率的に研究を進める体制をつくる。平成24年度は、研究成果の発表に要する旅費が予定より少額であったため、次年度使用額が約1.6万円となったが、ほぼ計画通り研究費を使用したと考えている。
教育と発育の相互作用についての研究

短間隔で長期に亘る身体計測データの時系列解析により、従来の発育学では解き明かせなかった多くの事実が明らかにされた。我々自身が長年つづけてきた測定データと共に、捜し当てた既存の資料も使用できて、研究の幅が広り、多くの新しい知見が得られた。主なものを発育の基礎的なものから教育に関連の深いものへと順に列挙する。1.発育現象の時系列モデルプログラム“DECOMP"により、季節変動以外の波動が自己回帰(AR)過程として分離され、波動の統計学的性質が明らかとなり、同時にトレンドから波動が消えて滑らかになった。2.発育と季節変動(1)季節変動と緯度台湾では体重のみに見られた季節変動が鹿児島では身長にも見られ、北九州ではさらに季節性が強まり、南から北へ緯度が上がると季節性が強まった。(2)季節変動と地域都市と農村の季節変動を比較すると、人工環境の多い都市では季節性が弱く、農山村部では強かった。(3)季節変動と肥満体重の季節変動は成人と同様夏に下降するが、冷房の為夏休み中に体重が増加して肥満となった小学生は夏に上昇する季節変動を示した。しかし保育園では夏に上昇する季節変動をつづけていながら肥満とならなかった例もあり、今後の検討が必要である。3.週変動朝晩二回測定した結果、身長・体重ともに土・日に増加が著しかった。週の半ばにも増加した。4.発育とストレスある女子高校生は中学校入学以来体重が不自然に増減していたが、いじめの結果だった。保健室を訪れた回数の多い生徒には、頻回の体重増減がおきていた。研究計画に従い、多くの研究が行われた。本研究補助により新規に始められたもので主なものは、双生児を対象とするもので、既存の発育のデータの収集と、月次身体計測の開始である。同じく月次データであるが、鹿児島市のある保育園では昭和48年に始まり、現在に至る1才から就学前までの記録を含めて、欠測値のない記録の提供を受け、解析中である。双生児と並んで若年者の記録は貴重である。10日ごとに測定された計測値の解析も始められている。さらに最初2例だった一日2回の測定はさらに2例ふえて4例となった。これらの研究が新たに加わった為に、朝晩2回の測定から1年間隔の測定まで、特に例数の少なかった短間隔の測定例がふえた。沖縄では、一離島において、例数は少ないながら同胞で発育の速度で表現した場合、申し合わせたように増加、減少が足並みを揃えている例が見つかった。比較的単純な暮しの反映かと考えられる。冷房のある家の子は肥満し始め、冷房のない家の子はひきしまった体格であることが一目瞭然である。これは都会の小学校においても、夏季に冷房で食欲はおとろえず、戸外での運動が減少する為に、肥満は夏休みに始まり、夏休みで加速される事実が確認された。月次データでは発育に波動の存在が証明されたが、この波動の正体は自己回帰(AR)過程であり、ARを除去すると発育からは波動が消失する例がみつかり、他の例でも検討中である。多くの研究者の協力で、被検者の年齢、性別、居住地域、単胎、多胎の別や、測定間隔などの幅が拡がり、例数がふえ、説得力のある結果が得られるものと期待できる。人為的な環境が発育に与える影響が、自然環境での発育との差として明らかになりつつあり、健やかに育つ為に教育に期待される役割について、この面からの接近も可能であろう。但し、他の面からの接近についても、大きな課題である。

我々自身が長年つづけてきた測定データと共に、捜し当てた既存の資料も使用できて、研究の幅が広り、多くの新しい知見が得られた。主なものを発育の基礎的なものから教育に関連の深いものへと順に列挙する。1.発育現象の時系列モデルプログラム“DECOMP"により、季節変動以外の波動が自己回帰(AR)過程として分離され、波動の統計学的性質が明らかとなり、同時にトレンドから波動が消えて滑らかになった。2.発育と季節変動(1)季節変動と緯度台湾では体重のみに見られた季節変動が鹿児島では身長にも見られ、北九州ではさらに季節性が強まり、南から北へ緯度が上がると季節性が強まった。(2)季節変動と地域都市と農村の季節変動を比較すると、人工環境の多い都市では季節性が弱く、農山村部では強かった。(3)季節変動と肥満体重の季節変動は成人と同様夏に下降するが、冷房の為夏休み中に体重が増加して肥満となった小学生は夏に上昇する季節変動を示した。しかし保育園では夏に上昇する季節変動をつづけていながら肥満とならなかった例もあり、今後の検討が必要である。3.週変動朝晩二回測定した結果、身長・体重ともに土・日に増加が著しかった。週の半ばにも増加した。4.発育とストレスある女子高校生は中学校入学以来体重が不自然に増減していたが、いじめの結果だった。保健室を訪れた回数の多い生徒には、頻回の体重増減がおきていた。
レバレッジの安定性・ダイナミクスにおける需要要因・供給要因の寄与度

研究実施計画の三つの柱のうち(1)レバレッジの安定性・変動性の計測については、全企業のレバレッジの分布において各企業の相対的な位置を測定し、その位置の変化を長期にわたって追跡する手法を日本企業のパネルデータに適用した(Lemmon, Roberts, and Zender (2008); DeAngelo and Roll (2015))。さらには先行研究で実施されている米国やヨーロッパ諸国、アジアの他の国の分析結果と比較した。その結果、金融システムの中で銀行が重要な役割を果たしている経済(日本を含む)では、レバレッジは相対的に安定しているとの予備的結果を得た。次に研究計画の際に第三の柱としていたレバレッジ変動性と企業の投資行動との関係については、「大型投資の直後にレバレッジが急速に低下する」、そして「レバレッジが低下した状態が続くと次の大型投資の確率が高まる」といった仮説の検証手法について検討し予備的な分析を行った。こうした仮説の検証は、企業レベルのレバレッジ変動要因として投資機会とそれに対応するための財務的柔軟性の重要性を検討することであり、これらはまた研究計画で第二の柱としたレバレッジの安定性・変動性と需要要因・供給要因との関連性の分析、特に需要要因の新たな視角からの分析につながる。最後に、低いレバレッジが企業行動にもたらす影響について検討するために、研究開発投資とレバレッジと配当政策の相互作用について分析した。その結果、日本企業では配当支払いが研究開発費増に対して大きな負担となる可能性を示す分析結果を得た。これらもまたレバレッジの変動要因の分析の一部としてさらに検討していく予定である。実施計画で当初予定した三つの柱のうち(1)レバレッジの安定性・変動性の計測については、2018年度の研究で日本企業のパネルデータにおける特性を把握することができたので、2019年度以降に実施を予定しているレバレッジ調整速度の推定や資金再配分の測定について見通しを得ている。実施計画(2)レバレッジ変動性と需要要因・供給要因との関連性の分析については、2018年度に需要要因についての分析を実施したが、2019年度以降は供給要因の分析に取りかかる予定であり、進捗は順調である。また実施計画(3)レバレッジと大型投資行動との関係については、2018年度にデータの整備と予備的な分析を通じて分析手法の確認作業などを実施できた。2019年度以降、本格的な分析にとりかかる体制が整っている。実施計画(1)レバレッジの安定性・変動性の計測については、2019年度以降にレバレッジ調整速度の推定や資金再配分の測定を実施する。資金再配分の分析については、借入明細データと現状のパネルデータとを合体させる作業が必要だが、すでにデータセット作成の目途はついている。また(2)レバレッジ変動性と需要要因・供給要因との関連性の分析については、2019年度以降は、供給要因として銀行業界の動向や個別の銀行の財務状況などと照らし合わせる分析を実施する予定である。最後に、実施計画(3)レバレッジと大型投資行動など企業行動との関係については、2019年度以降は、研究開発投資、M&A、事業再構築行動などとの関連を本格的に分析していく予定である。こららの実施計画の遂行にあたっては、データ整理の作業に多くの時間を要するので、研究助手の採用を検討している。

2019年度以降、本格的な分析にとりかかる体制が整っている。実施計画(1)レバレッジの安定性・変動性の計測については、2019年度以降にレバレッジ調整速度の推定や資金再配分の測定を実施する。資金再配分の分析については、借入明細データと現状のパネルデータとを合体させる作業が必要だが、すでにデータセット作成の目途はついている。また(2)レバレッジ変動性と需要要因・供給要因との関連性の分析については、2019年度以降は、供給要因として銀行業界の動向や個別の銀行の財務状況などと照らし合わせる分析を実施する予定である。最後に、実施計画(3)レバレッジと大型投資行動など企業行動との関係については、2019年度以降は、研究開発投資、M&A、事業再構築行動などとの関連を本格的に分析していく予定である。こららの実施計画の遂行にあたっては、データ整理の作業に多くの時間を要するので、研究助手の採用を検討している。2018年度は、助成金の範囲内で購入可能な未上場企業データを探索する必要があり、購入には至らなかった。2019年度には購入する計画である。データ候補として未上場・上場企業財務データ:アジア版(ビューロー・ヴァン・ダイク社Oriana、ハードディスク版:80万円)を考えている。海外での学会発表(米国FMA学会)を予定しており、その旅費に30万円を計上する。また研究補助員を採用する予定で、その経費として25万円を予定している。
ピロリ菌感染による特異的免疫反応における単球・マクロファージの役割

我々は、Helicobacter pylori〈ピロリ菌〉感染におけるマクロファージの機能に注目し、感染における特異的免疫反応と疾患の関係を研究することにより、ピロリ菌による様々な疾患の病原機構を明らかにすることを目的としてきた。これまでの我々の研究で、菌の熱ショックタンパク(HSP60)が、マクロファージの活性化能が高いことを報告してきた。1)菌のHSP60は、マクロファージ上のTLR2や4を刺激して、MAPKのp38,ERKを解して、転写因子NF-kBを動かし、IL-8産生を誘導することを証明した。2)動脈硬化モデルマウスにH.pyloriを感染することにより、動脈硬化が進むこと、また、そのときHSP60に対するTh1反応が進んでいることを見出した。3)動脈患者で、HSP60のペプチドに対する、抗体価が高く、診断に使えることを報告した。4)以前のDNAチップの実験で、免疫反応にかかわる分子として、抗原の取り込みに関係したマンノースレセプターファミリーのDEC205を推定した。そこで、培養細胞NOMO-1をPMA刺激によりマクロファージに分化させ、DEC205の発現の増強を確認した。またこのDEC205とCD16を介して、菌の貪食が行われることを見いだした。1)単球系細胞U937およびNOMO1細胞を用いて、HSP60、H.pylori菌体で刺激し、proinflammatorycytokineであるIL-8産生のメカニズムを解析した。以前に上皮細胞では、TLR2がHSP60のリガンドになっていることを報告していたが単球・マクロファージ系の細胞でも、TLR2を介してシグナルが伝わり、MAPKであるp38とERK両者のリン酸化を起こし、NF-KBの活性化を起こすことを確認した。またTLR2やMAPKの経路を阻害するとIL-8分泌のおよびmRNA発現が減少することを確認した。2)U937細胞、NOMO-1細胞は、PMA刺激により、付着性のマクロファージ様細胞に分化し、細菌や抗原の貧食能を有する様になる。菌体を貧食させ、細胞表面のタンパクであるHSP60やUreaseの抗体で貧食された菌体を免疫蛍光染色した。さらにこの貧食にかかわる細胞のレセプターとして胃炎患者の単核球を刺激して、cDNAチップで解析し、増加していたmRNAの中でDEC205に注目した。DEC205はマンノースレセプターファミリーの一員であり、細胞のendocytosisに関係した分子である。免疫染色により、菌は、このDEC205を介してマクロファージに貧食されることが判明した我々は、Helicobacter pylori〈ピロリ菌〉感染におけるマクロファージの機能に注目し、感染における特異的免疫反応と疾患の関係を研究することにより、ピロリ菌による様々な疾患の病原機構を明らかにすることを目的としてきた。1)菌のHSP60は、マクロファージ上のTLR4を刺激して、MAPKのp38,ERKを解して、転写因子NF-κBを動かし、IL-8産生を誘導することを証明した。そこで、培養細胞NOMO-1をPMA刺激によりマクロファージに分化させ、DEC205の発現と、菌の関係を検討した。
河道内樹林の初期侵入特性が河床・流路変動特性に与える影響解明と河川管理への応用

近年,全国各地の河川において河道内樹林化の問題が深刻化している.河道内樹林化の背景には,ダムによる流量ピークカットや土砂流出量減少,流路の直線化,堤防や横断工作物による流路横方向移動の減少など,複数の要因が挙げられる.これまで,こうした構造物は洪水時の災害リスクを低減し,我々の生活水準を向上させてきた.しかしながら近年,それに相反する効果として,構造物による河道安定化が河道内樹林化の進行を助長するといった新たな課題が生じている.河道内樹林化は河積の減少させ,洪水時の災害リスクを増大させる.このため,河川管理現場では「河道内へ侵入する樹木を如何に制御し,治水安全性と河川環境との両立を実現するか」が解決すべき喫緊の課題となっている.そこで,本研究では,河道内樹林化の要因となる樹種として融雪出水に伴い種子散布が行われるヤナギ類に注目し,砂州への樹木の侵入特性と,それに伴う局所的な河道内樹林化の形成が河床・流路変動特性に与える影響を解明するため,下記の3つの研究課題に取り組んだ.(1)砂州への樹木侵入特性と物理現象(流れと砂州形状)との関係性の解明(交互砂州と網状流路を対象とした水路実験を実施)(2)局所的な河道内樹林化が河床・流路変動特性に与える影響の解明(交互砂州と網状流路を対象とした水路実験を実施)(3)河道内樹木の定着を考慮した平面2次元河床変動解析の開発(開発済みの平面2次元河床変動解析モデルに,流れに追随する種子散布・定着・植生成長モデルを追加)近年,全国各地の河川において河道内樹林化の問題が深刻化している.本研究では,河道内樹林化の要因となる樹種としてヤナギ類に注目し,砂州への樹木の侵入特性と,それに伴う局所的な河道内樹林化の形成が河床・流路変動特性に与える影響を解明する.これより,最終的に,適切かつ実現可能な河道内樹林化対策を提案することを目的とする.研究室レベルでの水路実験や数値計算から得られた結果を現地河川へと結びつけることは容易ではないが,本研究では北海道開発建設局と連携する枠組みを利用することでこれをクリアする.本研究では、河道内への樹木侵入プロセスを明らかとし,河道内樹林化対策技術への応用を実現するため,次の3つのテーマを掲げている.(1)砂州への樹木侵入特性と物理現象(流れと砂州形状)との関係性の解明(2)局所的な河道内樹林化が河床・流路変動特性に与える影響の解明(3)河道内樹林化対策のための適切な樹木伐採技術(領域や頻度等)の提案初年度であるH28年度は、大型室内実験にて(1)砂州、網状流路への樹木侵入特性として種子定着特性を把握し、植生の定着状況の違いが流れと流路変動に与える影響を検討した。助成1年目にあたるH28年度は、前半時期に大型実験水路を利用した網状流路への樹木侵入特性および樹木侵入状況の違いがその後の流路変動に与える影響まで把握し、その成果を水工学論文集へと投稿した。また、国際会議RCEMへの投稿も行っており、研究は順調に進んでいる。近年,全国各地の河川において河道内樹林化の問題が深刻化している.本研究では,河道内樹林化の要因となる樹種としてヤナギ類に注目し,砂州への樹木の侵入特性と,それに伴う局所的な河道内樹林化の形成が河床・流路変動特性に与える影響を解明する.これより,最終的に,適切かつ実現可能な河道内樹林化対策を提案することを目的とする.研究室レベルでの水路実験や数値計算から得られた結果を現地河川へと結びつけることは容易ではないが,本研究では北海道開発建設局と連携する枠組みを利用することでこれをクリアする.本研究では、河道内への樹木侵入プロセスを明らかとし,河道内樹林化対策技術への応用を実現するため,次の3つのテーマを掲げている.(1)砂州への樹木侵入特性と物理現象(流れと砂州形状)との関係性の解明(2)局所的な河道内樹林化が河床・流路変動特性に与える影響の解明(3)河道内樹林化対策のための適切な樹木伐採技術(領域や頻度等)の提案2年目であるH29年度は、現地調査および数値解析にて(2)局所的な樹林化が河床・流路変動特性に与える影響を検討した。これより,出水時における河岸付近の樹木の連続性の重要性を示すとともに,3年目に向け,樹木伐採時に考慮すべき検討課題を得た。助成2年目にあたるH29年度は,局所的な河道内樹林化が河床・流路変動に与える影響について現地調査および数値解析から検討した。これから研究成果を論文へ投稿する準備段階であり,研究はおおむね順調に進呈している。近年,全国各地の河川において河道内樹林化の問題が深刻化している.河道内樹林化の背景には,ダムによる流量ピークカットや土砂流出量減少,流路の直線化,堤防や横断工作物による流路横方向移動の減少など,複数の要因が挙げられる.これまで,こうした構造物は洪水時の災害リスクを低減し,我々の生活水準を向上させてきた.しかしながら近年,それに相反する効果として,構造物による河道安定化が河道内樹林化の進行を助長するといった新たな課題が生じている.

河道内樹林化は河積の減少させ,洪水時の災害リスクを増大させる.このため,河川管理現場では「河道内へ侵入する樹木を如何に制御し,治水安全性と河川環境との両立を実現するか」が解決すべき喫緊の課題となっている.そこで,本研究では,河道内樹林化の要因となる樹種として融雪出水に伴い種子散布が行われるヤナギ類に注目し,砂州への樹木の侵入特性と,それに伴う局所的な河道内樹林化の形成が河床・流路変動特性に与える影響を解明するため,下記の3つの研究課題に取り組んだ.(1)砂州への樹木侵入特性と物理現象(流れと砂州形状)との関係性の解明(交互砂州と網状流路を対象とした水路実験を実施)(2)局所的な河道内樹林化が河床・流路変動特性に与える影響の解明(交互砂州と網状流路を対象とした水路実験を実施)(3)河道内樹木の定着を考慮した平面2次元河床変動解析の開発(開発済みの平面2次元河床変動解析モデルに,流れに追随する種子散布・定着・植生成長モデルを追加)2年目では、(2)局所的な河道内樹林化が河床・流路変動特性に与える影響の解明を実施する。3年目は,河道内樹林化対策のための適切な樹木伐採技術(領域や頻度等)の提案に関するテーマーを実施する。2年目の検討を発展させ,河道内樹木の繁茂状況が流路の蛇行化や蛇行の振幅増大に及ぼす影響度を無次元数等,指標となる値を用いて示したいと考えている。