hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
選択と参加による公立義務教育学校改革における家庭と学校の行動変容に関する実証研究

今年度において行った研究は、主に、義務教育段階における公立学校選択制のもとでのマクロの動向の分析、公立学校選択制を含む地方教育政策過程の分析である。研究の概要と得られた知見は以下の通りである。まず第1に、義務教育段階における公立学校選択制の元での選択者の選択行動について、東京都内自治体に関する集計データを用いて分析を行った。ベータ二項分布モデルを用いて、学校選択制実施自体の各年度における非従来指定校の選択者の割合の規定要因を分析した。その結果、時間的経過に伴う制度の浸透、学校間の相対的な規模の相違、学校選択制の制度的形態が、非従来校選択者率の増減に対して影響を持つことを明らかにした。また小学校と中学校における学校選択制に関して、各要因の影響の相違についても比較し、考察を行った。第2に、公立学校選択制を含めた市区町村レベルでの地方教育政策過程に関する分析を行った。学校選択制に関してはその導入過程に着目し、生存分析の一手法(split populationモデル)を用いて導入の有無および時期の規定要因について分析した。市区町村内部の首長・議員の政治アクターおよび教育委員会・校長会などの教育行政アクターにおけるアクター間関係、および教員人事制度などの教育行政制度が及ぼす影響の有無を明らかにした。なお、公立学校選択制の導入のみならず、構造改革特区を通じた教育改革、教育委員会所管業務の民間委託に関しても同様の分析を行い、政策間の比較を行った上で、各々の特徴を明らかにした。本年度においては、義務教育段階の公立学校改革における学校選択制・学校参加行動に関する文献サーヴェイ及び実証分析を平行して行った。文献サーヴェイにおいては米・英の教育政策・行政のジャーナル論文・著書を中心にレヴューを行い、理論的検討、実証分析のための枠組み設定、分析手法の比較検討を行った。文献サーヴェイの結果、(1)学校選択制の行動分析において明示的に制度を説明変数とした研究は比較的新しいものの、行動の制約としての制度に焦点を当てる社会学的新制度論や制度間の補完性を扱う経済学における比較制度分析の枠組みが有用であること、(2)実証分析の手法としては、複数の階層レベルのデータを扱う階層一般化線形モデルが最適であるという知見を得た。実証分析においては、量的分析と質的分析の双方を行った。量的分析においては、東京都内の1自治体の学校選択行動に関するミクロデータの分析を行い、質的分析においては、東京都、埼玉県の市区町村自治体の議会議事録及び行政資料収集、学校教育関係者(教育委員会、議員、校長)へのヒアリングを行った。その結果、(1)学校選択行動・参加行動が学校改善のためのフィードバック機能を担保していること、(2)双方の行動において家庭内での時間的資源・関係的資源が必要であること、(3)学校選択制の導入において首長・教育長のアジェンダ設定能力が影響を及ぼしていること、(4)制度導入・改変において住民・保護者の意見収集の度合いや校長間での合意形成の度合いが反映されること、を明らかにした。本年度は昨年度に引き続き、義務教育段階における学校選択制に関する文献サーヴェイ及び実証分析を平行して行った。文献サーヴェイにおいてはアメリカ、イギリスなど英国圏の教育政策・行政、政治学、経済学のジャーナル論文・著書を中心にレヴューを行い、学校選択制の政策効果及び政策過程に関する実証分析を検討した。実証分析においてはミクロデータを用いて計量分析を行い、学校選択制における学校規模、情報の問題を考察した。まず、学校選択における学校規模の問題について、学校規模の相違が選択行動および入学後の学校参加行動を規定している点を明らかにした。また情報の問題に関しては、教員人事制度、学校編制標準・学校編制基準という学校選択制度の環境となる公立学校制度が選択の際の不確実性を生じさせ、情報の問題において大きな影響力を持ち、学校選択制の機能がと既存の公立学校制度との整合性によって規定される可能性が高い、という点を明らかにした。また政策分析のみならず政策過程に関する実証分析にも着手している。首長、地方議員、市区町村教育委員会、校長会という各アクターの各政策段階(アジェンダ設定、政策採用)における影響力が、都道府県教育委員会-市町村教育委員会関係、教員人事制度、教員組合の態様といった都道府県間で異なる要因によって構造化される可能性に着目して、市区町村・都道府県データを用いて計量分析を進めており、来年度前半に成果をアウトプットする予定である。

なお、公立学校選択制の導入のみならず、構造改革特区を通じた教育改革、教育委員会所管業務の民間委託に関しても同様の分析を行い、政策間の比較を行った上で、各々の特徴を明らかにした。
日本帝国における戦時労働力動員の展開過程-徴用制度を中心に

本年は、戦時期において急増したとされている青少年工の「不良」化問題の実態とその対策について研究を進め、「戦時期日本の青少年工不良化対策-「自由主義」からの解放と「家庭」の普遍化」という論文にまとめた。戦時期日本における青少年工の「不良」化問題は、銃後の国民の総力を増産に傾注することが至上命題である総力戦体制において、緊急の克服課題であった。先行研究においては、主として「不良」青少年工に対する取締や錬成制度の運用が注目されることが多かったが、本研究においては、フィールドである大阪府に関連する各種官製団体の史料や新聞の地方欄などを利用して、地域や事業場などを組み込んだ多角的な「不良」化対策の実態に迫った。その結果明らかになったのは、戦時下において不良化した/しうる青少年工に対する規律化の契機は、社会レベルでも多様な形で存在していたということであり、具体的には、(1)「自由主義」からの解放、(2)「家庭」的人間関係の普遍化といった諸契機が、青少年工の不良化を防ぎ、彼らを善導するものとして見込まれ、実践にうつされていたということであった。こうした視点から戦時社会を捉えることで、単に強制力だけでは説明のできない日本における戦時労働力動員の特質、さらには総力戦体制の特質を深く理解することにつながるのではないかと思われる。なお、この研究に加え、昨年から継続してきた国民徴用援護事業の研究を「戦時期日本における国民徴用援護事業の展開過程-国民統合の一断面」にまとめた。本年度は、修士論文でまとめた日本帝国内地における戦時労働力動員の展開過程について、(1)その理論的な整理と、(2)個別的な論点を掘り下げる作業を行った。(1)では、先行研究や現在の戦時期研究をめぐる理論状況を整理した上で、徴用制度の展開過程についての全体的な見取り図を示し、特に1943年以降、国家の政策によって制度そのものが大きく変容していくことを明らかにした。民衆の戦意の持続、あるいは総力戦への自発性という問題を考慮するならば、これまでの多くの研究が示してきたような、徴用制度を「軍事監獄」、あるいは民衆生活との矛盾という視点から描く方法では、徴用制度の全体像を示したことにはならない。少なくとも取り締まりの強化、労資関係の再編、徴用援護事業といった諸要素について詳しく見る必要がある、という考えを提示した。(2)では、徴用制度下の労資関係への国家介入の増大という問題について検討した。1941年8月以降の民間事業場への徴用の拡大は、徴用の国家性と企業の営利性の矛盾を惹起し、徴用工の資本に対する不満を強めた。そのため、徴用工の名誉を重視する見地から、生産現場への皇国勤労観の徹底、企業の国家性の明確化が求められた。こうした状況を受けて、43年頃から徴用の名誉性に見合った労資関係の再編が本格的に目指されるようになった。企業においては生産秩序の軍隊式化と温情的な指導方針、福利厚生施設の充実が理想として追求され、国家政策においては、「社長徴用」、軍需会社法、職階制の導入といった形で、企業経営に対する国家介入が追及された。以上のように徴用制度の拡大と労資関係の変容を実証することで、戦争末期の徴用制度の実態の一側面を明らかにした。なお、これらの内容については、2006年2月11日に開催された歴史問題研究所・アジア民衆史研究会主催「国際学術交流」における報告「戦時期の民衆像をめぐって」の中でも触れた。本年度は、昨年度の成果をふまえ、3つの角度から研究の進展に尽力した。1つは、朝鮮人に対する戦時労働力動員、ことに国民徴用令の施行実態を明らかにすることである。そのため、まずは同分野についてのこれまでの先行研究を収集・整理して論点の明確化をはかり(一部は、拙稿「山田昭次・古庄正・樋口雄一『朝鮮人戦時労働動員』」『人民の歴史学』169号、2006年、で公表した)、その上で、外務省外交史料館や北海道開拓記念館などに所蔵されている関係史料の収集に努めた。2つめは、国民徴用援護事業の研究を深化させることである。具体的には、大阪府の方面委員関係などの新しい史料を盛り込みつつ、また、労働力動員の観点だけでなく、戦時期の地域社会の動態を明らかにする観点を導入した。本研究は、"総力戦体制論"に代表される戦時期日本の国民統合の強固さを重視する見解に対し、むしろ動員機構の末端の多元性やイデオロギーの多義性の実態を重視する立場を打ち出すものであり、現在学会誌に投稿・審査中である。3つめは、戦時労働力動員の進展の過程で導入された、司法省を中心とする取締・「錬成」の実態について解明することである。従来の戦時期研究においては、徴用制度を保持し、機能させるために採用された司法政策はあまり重視されて来ず、また、その性質は「赤裸々な暴力」という側面を強調して捉えられてきた。これに対して本研究は、少年保護・司法保護政策関連の史料を利用し、その思想的基盤を「徴用の国家性」というイデオロギーに求め、抑圧性と同時に生産秩序の"改良"とリンクするものであったことを強調した。この研究成果は現在学会誌へ投稿準備中である。以上の成果に加え、山本武利編『占領期文化をひらく』(早稲田大学出版部、2006年)所収の拙稿においては、動員対象から除外された結核患者の意識動向について、戦中戦後の連続・断絶の検討を行なった。

本年は、戦時期において急増したとされている青少年工の「不良」化問題の実態とその対策について研究を進め、「戦時期日本の青少年工不良化対策-「自由主義」からの解放と「家庭」の普遍化」という論文にまとめた。戦時期日本における青少年工の「不良」化問題は、銃後の国民の総力を増産に傾注することが至上命題である総力戦体制において、緊急の克服課題であった。先行研究においては、主として「不良」青少年工に対する取締や錬成制度の運用が注目されることが多かったが、本研究においては、フィールドである大阪府に関連する各種官製団体の史料や新聞の地方欄などを利用して、地域や事業場などを組み込んだ多角的な「不良」化対策の実態に迫った。その結果明らかになったのは、戦時下において不良化した/しうる青少年工に対する規律化の契機は、社会レベルでも多様な形で存在していたということであり、具体的には、(1)「自由主義」からの解放、(2)「家庭」的人間関係の普遍化といった諸契機が、青少年工の不良化を防ぎ、彼らを善導するものとして見込まれ、実践にうつされていたということであった。こうした視点から戦時社会を捉えることで、単に強制力だけでは説明のできない日本における戦時労働力動員の特質、さらには総力戦体制の特質を深く理解することにつながるのではないかと思われる。なお、この研究に加え、昨年から継続してきた国民徴用援護事業の研究を「戦時期日本における国民徴用援護事業の展開過程-国民統合の一断面」にまとめた。
心筋内向き整流カリウムチャンネルの細胞内因子による整流発現

心筋内向き整流カリウム(K)チャンネルの内向き整流特性の機序として、電位依存性のチャンネル開閉機構と細胞内マグネシウム(Mg)イオンによるブロックがある。Mgと同様に生理的に細胞内に存在するナトリウム(Na)イオンは、電位依存性にMgより速いキスティクスで外向き電流をブロックするが、生理的細胞内濃度(10mM)での内向き整流発現への寄与は小さい。本研究では、Mg、Naと同様に生理的に細胞内に存在するカルシウム(Ca)イオンの効果を調べた。コラゲナ-ゼで単離したモルモット単一心室筋細胞の膜内側をCa(0.1ー5μM)を含んだ液で潅流すると、内向き整流Kチャンネルの外向き単一チャンネル電流は、電位依存性に抑制された。Mgによるブロックの時と同様に、ユニット電流の1/3と2/3の大きさを持つサブレベルが出現し、電流が流れないゼロレベルとチャンネルが完全に開いているレベルを含む4つのレベル間を行き来した。この結果は、モルモット心室筋内向き整流Kチャンネルが3つの等しい伝導ユニットで成り立っており、それぞれの伝導ユニットが互いに無関係にブロッカ-により抑制されるというモデルと合致する。内向き単一チャンネル電流は5μMの濃度でも影響されなかった。細胞内外のK濃度が150mMの時、Kの平衡電位より90mV正側で、外向き電流は0.1μMCaではコントロ-ル値の80%に、1μMCaでは40%に抑制された。抑制の程度は同じ濃度のMgによるものに近い。細胞内にはCaより高濃度のMgが存在する(0.5ー1mM)ので、内向き整流発現に対する寄与はMgに方が大きいと考えられる。
天然ラジカルスカベンジャーの合成と機能に関する研究

生物は代謝の過程で生じる強い毒性の化合物、特に、スーパーオキシドアニオン、過酸化水素を中和するさまざまな機構を発達させてきた。それにもかかわらず、これらの活性酸素種は種々の疾病、例えば、アテローム性動脈硬化症、炎症、パーキンソン氏病、虚血性心疾患などを引き起こすことが証明されている。我々は最近微生物から単離されている天然のラジカルスカベンジャーの医薬への応用を目指し、それらの合成法の確立と合成品の機能に関する研究を行った。本研究は、東京大学応用微生物研究所の瀬戸教授らのグループが放線菌Streptomuces viridochromogenesから単離したラジカルスカベンジャーStealthin Aおよび放線菌Streptomyces purunicolorから単離したラジカルスカベンジャーBenthocyanin Aの合成研究を行いつぎのような成果を得た。1.Stealthin AおよびStealthin Cの全合成に成功し、それぞれの物理的性質を明らかにした。その結果、不安定ではあるが(空気酸化されやすい)強い還元性を持つことなどが明らかとなった。これらの結果については、J.Chem.Soc.,Perkin Trans.1に投稿し、1998年2月に掲載された。2.Benthocyanin Aについては、2-ブロモ-3-ニトロ安息香酸とm-アミノアニソールから、基本骨格に相当する、8-メトキシフェナジン-1-カルボン酸の合成に成功した。現在、このフェナジン骨格にさらに5員環ラクトンを縮合させるルートを開発中である。これらの成果は1998年3月に開催される日本化学会第74春季年会で発表の予定である。以上、珍しい構造を持つ、Stealthin Cの世界で初めての合成に成功し、その性質を明らかにしたことは、天然物有機化学に多大の貢献をなすもので、今後ラジカルスカベンジャーの作用機構の研究に有力な手段を提供するものである。フリーラジカルは反応性が高いために、生体にとって不都合な反応を引き起こす。特に、生体内で発生するスーパーオキシドアニオンラジカルは、極めて酸化力が強く種々の疾病、例えば、アテローム性動脈硬化症、炎症、パーキンソン氏病、虚血性心疾患などを引き起こすことが証明されている。我々は最近微生物から多数単離されている天然のラジカルスカベンジャーの医薬への応用を目指してそれらの合成と機能に関する研究に着手した。平成8年度は、東京大学応用微生物研究所の瀬戸教授らのグループが放線菌Streptomyces viridochromogenesから単離したラジカルスカベンジャーStealthinAの合成研究を行いつぎのような成果を得た。1.StealthinAの基本骨格であるbenzo[b]fluoren-10-oneをナフチルホウ酸とアリールハロゲン化物の鈴木カップリング反応、酸化、続いて生じたビアリールカルボン酸のFriedel-Crafts閉環反応を利用して合成した。2.benzo[b]fluoren-10-oneのカルボニル基をオキシム誘導体に変換し、酸化してキノン誘導体にした後、オキシム誘導体を還元し、天然物の一つであるStealthinCの合成に成功した。3.StealthinCからさらにアリールメチル基を臭化物を経由して水酸基に変換し、StealthinAの合成に成功した。以上、珍しい構造のbenzo[b]fluoren-10-oneの効率的合成に成功したこと、および世界で初めてStealthinAの全合成に成功したことはこの方面の研究に非常に大きな貢献をなすもので、今後ラジカルスカベンジャーの作用機作および種々の性質の研究に有力な手段を提供するものである。

それにもかかわらず、これらの活性酸素種は種々の疾病、例えば、アテローム性動脈硬化症、炎症、パーキンソン氏病、虚血性心疾患などを引き起こすことが証明されている。我々は最近微生物から単離されている天然のラジカルスカベンジャーの医薬への応用を目指し、それらの合成法の確立と合成品の機能に関する研究に着手した。平成9年度は、東京大学応用微生物研究所の瀬戸教授らのグループが放線菌Streptomuces viridochromogenesから単離したラジカルスカベンジャーStealthin Aおよび放線菌Streptomyces purunicolorから単離したラジカルスカベンジャーBenthocyanin Aの合成研究を行いつぎのような成果を得た。1.Stealthin AおよびStealthin Cの合成ルートを確立し、それぞれの物理的性質を明らかにした。その結果、不安定ではあるが(空気酸化されやすい)強い還元性を持つことが明らかとなった。これらの結果については、J.Chem.Soc.,Perkin Trans.1に投稿し、1998年2月に掲載された。2.Benthocyanin Aについては、2-プロモ-3-ニトロ安息香酸とm-アミノアニソールから、基本骨格に相当する、8-メトキシフェナジン-1-カルボン酸の合成に成功した。現在、このフェナジン骨格にさらに5員環ラクトンを縮合させるルートを開発中である。これらの成果は1998年3月に開催される日本化学会第74春季年会で発表の予定である。以上、珍しい構造を持つ、Stealthin Cの世界で初めての合成に成功し、その性質を明らかにしたことは、天然物有機化学に多大の貢献をなすもので、今後ラジカルスカベンジャーの作用機構の研究に有力な手段を提供するものである。
咀嚼システムの統御機能に関する総合的研究

本研究の研究成果は次のようにまとめられる。マウス新生仔の眼窩下神経の切断は、感覚入力系の一次及び二次ニュ-ロンの変性・消失を起し、脳の発育不全を来した(窪田)。ヒミズモグラとスンクスの眼窩下神経の切断では、吻感覚受容器の組織に大きな変性が生じ、模擬手術個体に比して摂食行動が著しく障害を受けた(柴内)ラット三叉神経運動核にHRPを注入して逆行性に網様体における標識介在ニュ-ロンの広い分布を証明した(金光)。モルモットで皮質咀嚼野(前・後部)からの脳幹咀嚼パタ-ン発生器への異なるニュ-ロン回路を解析した(中村)。大脳皮質性に誘発された舌顎運動の運動タイミング及びパタ-ンを統合する脳機構がある(森本)。後部口蓋粘膜からの圧情報は中枢パタ-ン発生器に入り、パタ-ン化された情報が閉口筋運動ニュ-ロンに送られ閉口反射が、同時に舌筋運動ニュ-ロンにも送られて顎・舌ま協調運動が遂行される(高田)。重力負荷を除去したラットの下顎骨での酵素活性、蛋白及びDNA合成能果、Zn含量及びその補給、抗重力筋や諸臓器重量などの低下と副腎の肥大が起こった(星)。味刺激による顎舌運動は刺激味質によって“ingestive"と“aversive"の2種類の様式に分類され、口蓋に与えた異なる強さの機械的刺激で誘発される2種類に運動様式とほぼ一到する(二ノ宮)。顎運動と顎関節力の測定機構を有する3自由度咀嚼ロボットを開発し、咀嚼運動の学習制御を実現した(加藤)。パルス電滋場によって惹起する骨芽細胞様細胞の〔^3H〕TdR取り込み能作用は_cGMPーdependentPKを介する(斎藤)。破骨細胞の活性化や骨吸収の調節に骨細胞が重要な役割を果たしている(小澤)。3気圧の持続的加圧力は全体として骨代謝をnegative balanceへ導く(須田)。水深約千百メ-トルの湧水孔周辺に棲息するシロウリ貝にエラに共生している硫黄細菌の単離に成功し、種の同定を行った(大島)。窪田・石川・船越・星・中村・斎藤・二宮・金光・柴内らを中心に討議を重ねた上、平成3年度発足重点領域「咀嚼情報と生体調節機構」の研究計画を策定(平成2年3月1日申請書提出)すると共に、咀嚼システムの統御機能に関して次のような研究成果を得た。眼窩下神経をマウス新生仔で切断した。感覚入力系は変性し、切断動物は、正常動物に比べて、小型化し、体重は2030%減少し、発育・成長の遅れが顕著であった(窪田、柴内)。大脳皮質咀嚼野から咀嚼パタ-ン発生器への入力機構の形態学的背景がHRP法で判明した(中村)。大脳皮質性誘発舌顎運動中、開口優位性顎運動では舌尖の前後運動が、閉口優位性顎運動では舌体の上下運動が基本となる(森本)。舌下・三叉神経運動

ニュ-ロン切断後の筋と再結合あるいは未結合細胞の興奮性は筋情報に依存する(高田)。三叉神経運動核へのHRP注入で大細胞性網様体核外側半と小細胞性網様体核ニュ-ロンを標識した(金光)。咀嚼における顎運動パタ-ンの学習機能をもった3自由度咀嚼ロボットを開発した(高西)。重力負荷を除去した下顎骨の酵素活性、蛋白合成能・DNA合成は数日で著明に低下した(星)。味刺激で誘発される2種(ingestiveとaversive)の顎運動様式は強さの異なる機械的刺激を口蓋に加えた時誘発される2種の運動様式と一致した(二宮)。歯周組織細胞の代謝に関与する物質を同定し、疎水性物質(分子量10k)が細胞接着と増殖に関わる(斎藤)。骨芽細胞との接触と被覆小窩による取り込みが、破骨細胞の分化・活性化に関与する(小沢)。加圧下で産生されたPGE_2が骨芽細胞分化を抑制、骨髄細胞からの破骨細胞分化を促進した(須田)。深海底生息の白ウリ貝のエラからこれに有機物質を供給するらしいThiobacillus属のカン菌を得た(大島)。平成2年度の研究成果は次のようにまとめられる。マウス新生仔の眼窩下神経切断は、感覚入力系の一次・二次ニュ-ロンの変性・消失を起し、脳の発育不全を来たし(窪田)、ヒミズとスンクスの眼窩下神経切断では模擬手術群に比し、摂食能力が著しく低下した(柴内)。ラット三叉神経運動核にHRPを注入して網様体における標識介在ニュ-ロンの広い分布を証明した(金光)。モルモットで皮質咀嚼野(前・後部)からの脳幹咀嚼パタン発生器への異なるニュ-ロン回路を解析(中村)。大脳皮質性に誘発された舌顎運動の運動タイミング及びパタンを統合する脳機構がある(森本)。後部口蓋粘膜からの圧情報は中枢パタン発生器に入り、パタン化された情報が閉口筋運動ニュ-ロンに送られて閉口反射が、同時に舌筋運動ニュ-ロンにも送られて顎・舌の協調運動が遂行される(高田)。重力負荷を除去したラットの下顎骨での酵素活性、蛋白及びDNA合成能、Zn含量及びその補給、抗重力筋や重量などの低下と副腎の肥大が起こった(星)。味刺激による顎舌運動は刺激味質によって“ingestive"と“aversive"の2種類に分類、口蓋への機械的刺激で誘発される2種類の運動様式とほぼ一致(二ノ宮)。顎運動と顎関節力の測定機構をもつ3自由度咀嚼ロボットを開発、咀嚼運動の学習制御を実現した(加藤)。パルス電磁場によって惹起する骨芽細胞様細胞の〔^3H〕TdR取り込み作用はcGMPーdependentPKを介する(斎藤)。破骨細胞の活性化や骨吸収の調節に骨細胞が重要な役割を果たす(小澤)。3気圧の持続的加圧力は全体として骨代謝をnegative balanceへ導く(須田)。水深約千百メ-トルの湧水孔周辺に棲息するシロウリ貝のエラに共生する硫黄細菌の単離に成功、種の同定を行った(大島)。この研究の進行の中で、窪田らが討議を重ねながら、平成4年度発足重点領域「咀嚼情報による生体・細胞機能の調節」の研究計画を策定した。
アカントアメーバ角膜炎に対するナノテクノロジーを用いた新規治療法の開発

銀ナノ粒子はtrophozoiteに対してステリクロンよりも有意な抗アメーバ効果を示し、cystに対してはステリクロンよりも有効な傾向を示した。また電子顕微鏡での観察では、trophozoiteとcystの両方でナノ粒子のアメーバ内への取り込みが確認できた。MPSに銀ナノ粒子を添加することにより、栄養体・シストどちらに対しても抗アメーバ作用を上昇させることができた。家兎をアカントアメーバ角膜炎の状態とし銀ナノ粒子点眼を投与した所、角膜内アメーバ数は日数と共に減少した。平成23年度は既報を元にして銀ナノ粒子の作成を行った。培養したアメーバ株trophozoiteとcystの浮遊液をそれぞれ用意し、ここに濃度をふったナノ粒子を加えて経過観察したところ、実際にナノ粒子がアメーバ内に取り込まれてることが確認された。このため平成24年度は以下の実験を行った。米国FDAで行われているstand alonetestに準拠して、清潔なコンタクトレンズケースに培養して濃度調整したアメーバ栄養体とシスト浮遊液を用意し、市販のソフトコンタクトレンズ保存・洗浄液(MPS)8種類に、20, 40, 60, 80μg/mlとなるように銀ナノ粒子を加えたものをアメーバ浮遊液の100倍量となるように添加し、一般的なMPSの付け置き時間である2, 4, 8, 24時間後の各wellの細胞数を計測し、銀ナノ粒子の添加によって抗アメーバ作用が増強したか解析した。その結果、栄養体・シストどちらの群でも8時間以上の後に抗アメーバ作用が濃度依存性に上昇していることが確認できた。家兎の角膜に一定量のアメーバ栄養体を接種してアカントアメーバ角膜炎の状態とした。ここにこれまでの実験で割り出された、抗アメーバ効果を十分有しかつ角膜上皮毒性が少ない銀ナノ粒子点眼を1時間ごとに点眼し、14日間連日、細隙灯顕微鏡による角膜所見の変化・生体共焦点顕微鏡であるHRT-II角膜モデュールによる角膜内アメーバ数の変化・涙液のreal-time PCRによるアメーバコピー数の変化を観察し、銀ナノ粒子点眼によってアメーバ角膜炎が改善するか解析した。この結果日数の経過を共に、角膜内アメーバ数が減少していくことが確認できた。このように銀ナノ粒子点眼がMPSの抗アメーバ能を上げる他、直接点眼としても有効な抗アメーバ能を有していることが確認できた。乳酸桿菌(Lactobacillus fermentum)を用いた既報を用い、銀ナノ粒子を作成した。アメーバ株を既報(Sacramento RS, Parasitology 2009)にしたがって培養し、96wellプレートにtrophozoiteとcystの浮遊液をそれぞれ用意した。それぞれの浮遊液に20, 40, 60, 80μg/mlに濃度をふったナノ粒子を加えた培地を加え、25°Cで7日間培養した。培養期間中は顕微鏡で連日各wellを観察し、well内の決められた区画(6箇所)の中での細胞数を計測することでwell内の細胞数を割り出し、培養初日からの細胞減少率を計算した。ポジティブコントロールとして同様に濃度をふったステリクロンを含んだ培地を加え、細胞減少率を比較した。この結果、trophozoiteに銀ナノ粒子液を加えたwellでは、ステリクロンを加えたwellよりも有意に細胞の減少がみられ、抗アメーバ効果が高いことが示唆された。一方でcystに銀ナノ粒子得液を加えたwellでは、ステリクロンよりも細胞が減少する傾向がみられたが、有意差はみられなかった。観察後、ナノ粒子を加えているwellからアメーバを採取して走査型電子顕微鏡用に切片を作製し、実際にナノ粒子がアメーバ内に取り込まれているか観察した所、trophozoiteとcystの両方でナノ粒子のアメーバ内への取り込みが確認できた。一方で家兎角膜上皮(SIRC cell)に、同様に濃度をふったナノ粒子を加えて4時間インキュベーションした後、MTTを0.5mg添加して更に4時間インキュベーションし、更に10%ドデシル硫酸ナトリウム100μlを添加して暗所で一晩インキュベーションし、570nmでの吸光度を測定することで細胞障害性を計算した所、家兎角膜上皮の傷害率は5%未満と軽微であった。平成23年度計画における、小項目A.銀ナノ粒子の作成、小項目B. in vitroにおける、銀ナノ粒子液の抗アメーバ作用についての解析、小項目C.既存MPS(マルチパーパスソリューション、ソフトコンタクトレンズの洗浄・保存を兼ねる液)への銀ナノ粒子添加による、アメーバ増殖抑制に関する解析のうち、A, BはFACS解析を除いて完了しており、小項目BにおけるFACS解析と小項目Cも現在実験を開始していることから、当初計画案については概ね順調に進展しているものと考えられる。平成23年度計画における、小項目B. in vitroにおける銀ナノ粒子液の抗アメーバ作用についての解析のうち、銀ナノ粒子液によるアメーバ細胞膜の透過性亢進についての解析、及び小項目C.既存MPSへの銀ナノ粒子添加によるアメーバ増殖抑制に関する解析を進める。小項目Cについては、以下のように進める。

96wellに、培養して1×10 /mlとなるように調整したアメーバ栄養体とシスト浮遊液を100μlづつ入れておく。一方で、日本コンタクトレンズ学会と国民消費者センターとの共同実験でアメーバ増殖抑制作用が弱いと判定されたMPS8種類に、20, 40, 60, 80μg/mlとなるように銀ナノ粒子を加えたものを添加し、一般的なMPSの付け置き時間である4, 8, 16, 24時間後の各wellの細胞数を計測し、銀ナノ粒子の添加による抗アメーバ作用が増強したか解析する。その後平成24年度計画を遂行する。これまでの実験で、十分な抗アメーバ作用を発揮し、かつ角膜上皮への毒性が少ない濃度を割り出し、これを点眼に用いる濃度とする。次に、家兎の角膜に一定量のアメーバ栄養体を接種してアカントアメーバ角膜炎の状態とする。ここに銀ナノ粒子点眼を1時間ごとに点眼し、14日間連日、細隙灯顕微鏡による角膜所見の変化・生体共焦点顕微鏡であるHRT-II角膜モデュールによる角膜内アメーバ数の変化・涙液のreal-time PCRによるアメーバコピー数の変化を観察し、銀ナノ粒子点眼によってアメーバ角膜炎が改善するか解析する。14日目にはこの家兎をsacrificeし、病変部角膜を採取して電顕用に切片を作成し、銀ナノ粒子の移行などの組織学的解析を行う。次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり、平成23年度請求額とあわせ、次年度に計画している研究の遂行に使用する予定である。
遺伝子欠損マウスにおけるアンチザイムの生物学的意義の解析

1.AZ1欠損マウスの死因解析:C57BL/6J遺伝背景において、AZ1のホモ欠損体は大部分が胎生13.516.5日に致死となることを明らかにし、その死因解析を行った。肝臓の低形成が最も初期に認められる異常であり、肝臓のオルニチン脱炭酸酵素(ODC)活性とプトレッシン含量が高値を示した。ホモ欠損体胎児肝の解析により、胎生12.513.5日では肝造血系細胞がアポトーシスを伴って減少し、胎生14.515.5日では血管内に未成熟な赤芽球細胞の増加を伴う貧血を認め、胎仔肝の二次造血が影響を受けたと結論された。またAZ1欠損マウスの致死性に対するmodifier遺伝子の存在が示され、その同定のため日本産モロシヌス系由来MSKRマウスの遺伝背景を持つコンジェニック系統を確立した。2.AZ1欠損培養細胞における検討:初代培養胎児線維芽細胞とその不死化細胞を用いた検討により、AZ1欠損細胞ではポリアミン添加時のODC抑制の遅延と、AZ2によると考えられるポリアミン調節の部分的代償が認められた。またこのことからAZ2にもポリアミン依存性のODC抑制およびポリアミン取り込み阻害活性があることが示唆された。3.AZ2ノックアウトマウスの解析:AZ2ホモ欠損個体は明らかな表現型を示さなかった。AZ1,AZ2二重欠損体は胎生10.5日に全身の発生遅延を呈し、胎生14.5日までに全例死亡することが明らかになった。二重欠損体の形態学的変化は肝臓における二次造血開始前に始まることから、死因はAZ1単独欠損体とは異なると結論された。4.AZ1欠損と発がんの関連:AZ1のホモ欠損個体は腫瘍の自然発生の有意な増加を示さなかったが、APCに変異を持つMinマウスとの交配実験において、AZ1のヘテロ欠損がMinマウスの腸管腺腫の数と大きさを増加させることが明らかになった。1.AZ1欠損マウスの周産期部分致死性の解析:戻し交配によってノックアウトマウスの遺伝的背景をC57BL/6(B6)または129系に均一化してもAZ1欠損ホモ接合体の部分致死性を認めたが、致死率と死亡の時期は遺伝的背景によって若干異なっていた。胎生13.5日以降の子宮内ホモ接合体には、皮膚の蒼白、皮下浮腫、発育遅延などの異常が2080%の頻度でみられ、体幹部の点状出血を伴うこともあり、AZ1が発生過程で何らかの特異的な役割を演じていることが示唆された。AZ1欠損マウス胎仔の組織・羊水内ポリアミンは高値であり、妊娠後期の母体にODCの特異的阻害剤α-ジフルオロメチルオルニチンを投与すると周産期死亡が抑制されたことから、死亡原因はポリアミンの増加によることが示唆された。現在第2のAZ1欠損マウス系統において表現型の確認を行っている。2.AZ1欠損培養細胞における検討:C57BL/6に戻し交配したAZ1欠損マウス系統より初代培養胎児線維芽細胞を調製した。AZ1欠損の有無で細胞の形態、増殖速度、アポトーシス細胞の比率には有意差がなかった。SV40LargeT遺伝子の導入によって不死化したAZ1欠損細胞ではODC活性の増加は小さいが、ポリアミン添加時のODC抑制が遅延した。またAZ1欠損細胞にもアンチザイム活性が検出され、AZ2などAZ1以外のアンチザイム分子種が制御機能を代償していると考えられる。3.AZファミリー蛋白質の分子機能解析:哺乳動物細胞へのAZ2の遺伝子導入と、試験管内の実験により、AZ2にもポリアミン依存性のODCの抑制活性があることが明らかとなった。

4.AZ1欠損と発がんの関連:AZ1のホモ欠損個体は腫瘍の自然発生の有意な増加を示さなかったが、APCに変異を持つMinマウスとの交配実験において、AZ1のヘテロ欠損がMinマウスの腸管腺腫の数と大きさを増加させることが明らかになった。1.AZ1欠損マウスの部分致死性の解析:昨年までに1系統のAZ1ノックアウトマウスを作製し、ホモ欠損体の表現型として周産期部分致死性を認めていた。癌研・東北大・野田哲生博士らとの共同研究として新たに異なるコンストラクトを用いて変異アレルを導入したES細胞2クローンに由来する2系統のノックアウトマウスを作製した。F2の遺伝子型解析により、最初の系統と同じくホモ接合体が周産期部分致死(胎生後期生後3日で5070%が死亡)となることを確認した。また最初の系統をC57BL/6(B6)へ7代戻し交配した群(B6N7)ではAZ1欠損ホモ接合体の生後3日目までの致死率は約70%であったが、B6N10ではホモ接合体の子宮内致死率が95%以上ときわめて高くなり、表現型に影響を与える遺伝因子の存在が示唆された。このB6N10の胎仔解析により、死亡の時期は主に胎生13.516.5日であること、この時期のホモ接合体には発育遅延および肝臓と心臓の低形成が高率に見られること、生化学的には肝臓のオルニチン脱炭酸酵素活性(ODC)とプトレッシン含量が特に高値を示すことを明らかにした。2.AZ1欠損培養細胞における検討:B6N7より調製した初代培養胎児線維芽細胞をSV40 Large T遺伝子の導入によって不死化した細胞において、AZ2がポリアミン依存的にODCの抑制とポリアミンの細胞内への取り込みの阻害を行っていることを確認した。3.AZ1-AZ2二重欠損マウスの解析:米国ユタ大学との共同研究としてAZ1-AZ2二重欠損マウスを作製を試みている。二重ヘテロ接合体の交配で出生した約200匹の遺伝子型解析の結果、AZ1^<-/->AZ2^<-/+>やAZ1^<-/+>AZ2^<-/->は見られるが、AZ1^<-/->AZ2^<-/->は見いだされていない。1.昨年度までに、AZ1ホモ欠損体の表現型は遺伝背景の影響を受け、C57BL/6J(B6)と129/Svの混合背景では約50%の周産期部分致死、またB6へのbackcross背景では95%以上の胎生致死を示すことがわかっていた。本年度はB6と129/Svそれぞれへのbackcross系統のAZ1^<+/->(ヘテロ型)同士の交配から生まれるF1の遺伝子型を解析し、ホモ型が4分の1近く出生し、成長することを明らかにした。またB6系統のヘテロ型をBalb/cの野生型と交配し、得られたF1のヘテロ型同士を交配したところ、少なくとも期待頻度の2分の1のホモ型が得られることがわかった。以上のことから、AZ1のホモ型の致死に影響を与えるmodifier geneが存在し、B6型alleleのホモ接合体では致死が増強され、129/svとBalb/cはB6とは異なる型のalleleを持つと結論された。2.新たにAZ1 alleleをpromoter-lessのloxP-NeoR-loxP-LacZ融合遺伝子で置換した相同組換え体ES細胞より2系統のノックアウトマウスを樹立した。これらのヘテロ接合体を、全身型Creリコンビナーゼ発現するトランスジェニックマウスと交配し、内在性AZ1プロモーターにLacZ遺伝子が接続した組換えalleleに変換した。遺伝子解析の結果、目的の組換えalleleを持つマウスが得られたが、胎児や出生後の組織X-Gal染色ではLacZの発現は確認できなかった。
Webマイニングによる新たな感染症流行予測手法の開発と危機管理支援システムの構築

2000年から現在までのインフルエンザ発生数約4万件を収集して、時系列分析により将来予測の可能性について検討した。3つの時系列分析モデル(ARIMAモデル、指数平滑法、最近隣法)を適応して、その有効性を検討した。推定値と観測値を比較したところ、最近隣法が多くの都道府県で他のモデルよりも高精度の予測値が得られた。インターネット上のビッグデータを用いた流行予測についても検討した。Twitter及び地方新聞社のHP上のインフルエンザに関連する記事約90万件を抽出し、流行予測への有効性について調べた。その結果、これらの情報はインフルエンザが流行し始める時期の推定に有効な指標であることが示唆された。本研究の目的は、(1)時系列解析を用いた流行予測モデルの作成とその評価、(2)Webマイニング技術を活用した流行予測モデルの精度向上アルゴリズムの開発、および(3)インターネットを利用した感染症危機管理支援システムの構築である。平成25年度は、時系列分析を目的として感染症発生動向調査データの収集と整理を行った。過去10年間の感染症発生動向調査データを収集し、都道府県別感染症別に分類してデータベースに蓄積した。その件数は約30万件である。蓄積したデータをインターネットを利用して可視化・還元できる仕組みを構築した。ホームページ上で任意の時期と場所を指定すれば、該当する情報がグラフや地図上にマッピングして表示されたり、あるいは流行状況の時間的・空間的推移を同時に可視化したアニメーションとして表示できる仕組みを構築した。時系列分析による流行予測モデルについての検討を行った。過去10年間の感染症発生動向調査データにARIMAモデル、最近隣法、指数平滑化法等の流行予測モデルを当てはめて、予測結果と実データとを比較することで予測精度を評価した。その結果、都道府県ごとに最適なモデルに違いが見られたものの、最近隣法が全般的に比較的良い結果をもたらすことが認められた。また、最近隣法に基づいた予測プログラムをインターネット上のサーバに実装して、流行予測を提供できる仕掛けを構築した。平成25年度は、26年度に予定しているWeb上のデータを流行予測に活用するための予備段階として、Twitterの書き込みと47都道府県のローカル新聞のホームページ記事から「インフルエンザ」を含む情報の収集についても行っている。Twitterについては、該当する書き込み約100万件を収集した。また、ローカル新聞についても同様に該当する記事の週ごとの情報収集を続けている。インターネットが普及した昨今では、インターネット上で膨大な情報のやり取りが行われている。社会現象を分析する際に、この膨大な情報(Big Data)は貴重な情報源である。我々は、インターネットのSNSに投稿される情報、およびローカル新聞社のホームページに掲載される情報が感染症(インフルエンザ)の流行予測に有効な情報源であるかどうかについて検討を行った。平成24年11月から平成25年4月の間にTwitterに投稿されたデータおよび全国47都道府県ローカル新聞ホームページからインフルエンザという単語を含んだ記事を抽出して資料とした。前者は約90万件、後者は約5万件検出された。それぞれのデータを週単位に分割し、各週でのデータ頻度を集計した。感染症発生動向調査データとTwitterデータの相関関係を調べたところ0.81と非常に高い相関関係が認められた。さらにインフルエンザの流行開始時期と同期してTwitterの投稿も急激に増えることが認められ、即時性のある情報源であることが示唆された。Twitterの投稿に地理的情報が含まれている場合は、投稿者の地域が特定できる。しかしながら今回資料とした約90万件の投稿記事の内、地域が特定できたのはわずかであり、また投稿された地域はかなり偏在していた。Twitter情報は全国的な流行状況の予測には重要な情報源となりうる可能性があるものの、都道府県別流行状況の予測には不十分であることが示唆された。47都道府県のローカル新聞のホームページについて、インフルエンザという単語を含んだ記事数と各都道府県の感染症発生動向調査データとの相関関係を調べたところ、0.76という高い相関関係が認められた県がある一方で、0.35というさほど相関関係の見られない県もあるなど、大きなばらつきがあった。感染症の発生については、国立感染症研究所が主導する感染症発生動向調査に基づいてデータが収集され、感染症危機管理の重要な情報源となっている。しかしながら、現在の発生動向調査は現況の提供のみであり、流行予測の機能は無い。我々は発生動向調査の更なる有効活用を企図して発生動向調査データを用いた流行予測の試みを行った。2000年以降のインフルエンザ報告件数約4万件を収集して資料とした。流行予測については、SPSS時系列分析パッケージの単純季節モデルおよび、最近隣法を用いて分析を行った。推定モデルの適合度は平均絶対パーセント誤差(MAPE)を用いて評価した。全国平均の報告数データに対して単純季節モデルおよび最近隣法の二つの方法を用いて求めた予測結果と実際の報告値とのMAPEは、単純季節モデルの場合が5.1で、最近隣法の場合が0.67で、最近隣法が単純季節モデルよりも予測精度が高い結果が得られた。発生動向調査では、情報の収集から公表まで約2週間の遅れがあることが問題とされている。最近、インターネット上のビッグデータを用いていち早く感染症流行の兆候を見つけ出そうとする試みが注目されている。今回我々は、2013年11月から2015年4月の間に投稿されたTwitterの投稿から「インフルエンザ」という単語を含んだ記事約200万件を抽出し、インフルエンザの報告数との関係を調べたところ、両者の相関係数は0.84であり、強い相関関係が認められた。

ツイート数を独立変数に、インフルエンザの報告数を従属変数にして回帰分析を行い、求まった回帰式からの推定値と実際のインフルエンザ報告数とを比較したところ、MAPEは9.6であった。特徴的なこととして、実際の流行が立ち上がる前にツイート数の増加が見られることから、Twitterのデータはインフルエンザの流行を早期に検出する指標となりうる可能性が示唆された。2000年から現在までのインフルエンザ発生数約4万件を収集して、時系列分析により将来予測の可能性について検討した。3つの時系列分析モデル(ARIMAモデル、指数平滑法、最近隣法)を適応して、その有効性を検討した。推定値と観測値を比較したところ、最近隣法が多くの都道府県で他のモデルよりも高精度の予測値が得られた。インターネット上のビッグデータを用いた流行予測についても検討した。Twitter及び地方新聞社のHP上のインフルエンザに関連する記事約90万件を抽出し、流行予測への有効性について調べた。その結果、これらの情報はインフルエンザが流行し始める時期の推定に有効な指標であることが示唆された。平成26年度は主にデータの収集を中心に作業を行った。各都道府県別のインフルエンザ発生数については、国立感染症研究所・感染症疫学センターから提供されている感染症発生動向調査週報を利用して、2000年から現在まで各都道府県別に780週分のデータを資料として整理した。Twitterからのデータ収集については、Twitter社のAPIを利用したプログラムを作成して自動収集の仕組みを構築したが、NTTデータ社から有償で提供されているデータの方が詳細な情報が掲載されているため、平成24年11月から平成25年4月の間に投稿されたインフルエンザに関するデータ約90万件を購入して資料とした。47都道府県の各ローカル新聞社ホームページからのデータ収集はGoogle社が提供するAPIを用いた自作プログラムによって行った。平成24年11月から毎月曜日の午前中に当該ローカル新聞分社のホームページに掲載された過去1週間分のデータからインフルエンザを含む記事を抽出し、約5万件をデータとした。今年度は感染症発生動向調査データとTwitter並びにローカル新聞ホームページ記事数とを相関分析し、両者の関係の概略を把握するのみに留まった。その結果、全国レベルでは発生動向調査とTwitterデータとの間には強い相関関係があることが認められた。ローカル新聞の記事については高い相関が認められた県がある一方でさほどの関係が認めらない県があるなど大きなばらつきが見られた。詳細な時系列分析については平成27年度の作業と考えている。医療情報学研究期間の最後となる平成27年度は流行の将来予測モデルの作成と評価を主眼に研究を進め、以下の4つの手順で実施する。
閉管路を用いた混合砂礫の運搬堆積機構に関する研究

従来用いられている小型の開水路実験装置には、礫床河川における砂礫の流送現象を再現するためには、流れが弱すぎるか、あるいは流れを強くしようとすると勾配を著しく大きくせざるをえないという限界があった。本研究では、やや大型の閉管路実験装置を用いることによって、実際河川と同様に暖勾配でありながら、しかし高速の水流による砂礫の流送現象を生じさせることに成功した。実験には、平均粒径4mmの2種類の砂礫が用いられた。ひとつは径28mmの分級の良い礫で、もうひとつは径0.564mmというきわめて分級の悪い混合砂礫である。いずれの砂礫を用いた実験においても、流速が毎秒2mを超える強い流れにおいてさえも、従来の考えに反して、河床表面にはデューンが形成された。デューンは流れが強くなって流砂量が増えるほど大きくなり、また前進速度が大きくなった。デューンの形状と移動速度とから流砂量を正確に求めることができることも確かめられた。さらに、デューンの移動には、水深の大きな水槽に生じさせた個々の波の前進速度と波群の前進速度との関係と同様な性質が発見された。すなわち、はじめに生じた高さが低くて速く進むデューンは、流れが強まると下流のデューンに追いつき・合体して、高さが大きなデューンとなり、同時に前進速度が半減した。大井川や黒部川などのような礫床河川の河床にはバー(bar,砂礫堆)は形成されるが、砂床河川において流れや流砂に強く影響を与えることが知られているデューン(dune,砂堆)は形成されないものと考えられてきた。そのため、わが国においては礫床河川におけるデューンの観測例はない。流砂量の多い礫床河川において、出水時にデューンが形成されるか否かをソナーなどによる観測によって早急に確かめることが望まれる。もしデューンが形成されるならば、その移動速度から、現在ではまず不可能とされている礫床河川の流砂量を測定できるからである。1)急勾配の砂礫流に関する現地調査(大井川上流井川演習林、京大防災研究所焼岳砂防観測所および富士山大沢川で実施)と混合砂礫の流送実験(米国農務省のRedwood Sciences Laboratoryの水文研究官、T.Lisle博士と実施)とによって、乾燥した砂礫が作る谷の勾配は、砂礫の量にかかわらず、一定の勾配(安息角)であること、ところが、水を伴った砂礫の流れは、乾燥状態での安息角(35度前後)と比較すると極めてゆるい勾配、すなわち、水で飽和した砂礫の安息角(20度前後)に相当する谷を形成することが明らかになった。さらに、水を伴う流れでは、粒径による分級現象が顕著に生ずること、それが砂礫の流れの性質や結果としての地形に反映されることが明らかになった。2)これらの研究成果を今後究明するために閉管路を設計し、製作した。既設の大型水路の砂礫供給装置を活用することによって、循環方式ばかりでなく、給砂方式による実験も可能となった。鋼材の切断、溶接などを主とする閉管路の製作には水理実験センタ-のスタッフや数名の学生・大学院生の協力を得た。閉管路の設計にあたっては、京大防災研究所の江頭助教授とMITのJohn Sothardジョン・サザ-ド教授との討議が極めて有益であった。サザ-ド教授とは、閉管路を用いた混合砂礫の流送実験を今後継続的に実施するために、日本学術振興会に日米共同研究を申請した。

我々の申請は採択されなかったものの、米国側の申請は採択され、1991年度から2年間、米国側研究者は来日して、共同実験を実施することになった。来年度以降の科学研究費を有効に活用したい。完成したダクト(閉管路)を使用した混合砂礫の高流砂階での実験を行なった.実験用砂礫としては,当初計画通り,平均粒径が4mmで,しかし,分級の異なる4種類の砂礫を用いることとし,本年度は最も分級の良い砂礫について,流れと流砂および河床形についての総合的な実験を行なった.すなわち,流れを段階的に変化させて,それに対応した粒径別の流砂量およびその時の河床形の関係を求めた.礫床では砂床と違って砂漣や砂堆のような河床形は形成されにくいと従来考えられてきたが,実験の結果,低起伏の,しかし高速で移動する河床形が生じること,それが混合砂礫の垂直的・縦断的分級に起因することが確かめられた.この知見は,実験の礫床河川における観測によって近年得られた成果の解釈のために,有効なものと考えられる.次年度に,分級の異なる砂礫を用いた実験を行うことによって,混合効果に関する理解,具体的には混合効果の生じる条件の解明が進むものと期待される.なお,実験準備にはマサチュ-セッツ工科大学の大学院生(トム・ヒクソン)が,また実験にはジョンズ・ホプキンス大学のピ-タ-・ウィルコック助教授が参加した.研究協力者の池田宏は文部省在外研究員として本年度の大半を米国で過ごしたが,その間,マサチュ-セッツ工科大学において,閉管路実験の経験を有するジョン・サザ-ド教授と実験計画の細部について検討し,次年度以降の共同実験計画を策定した.次年度夏秋には,ジョン・サザ-ド教授とピ-タ-・ウィルコック助教授が来日して,長期間の本格的実験を行う予定であり,そのための経費をNSFからすでに得ている.実際河川における高流砂階の砂礫の流れに関する研究としては,大井川上流の渓流における調査を継続するとともに,富士山大沢において11月28日に発生した“土石流"による流砂と地形変化の調査を開始した.従来用いられている小型の開水路実験装置には、礫床河川における砂礫の流送現象を再現するためには、流れが弱すぎるか、あるいは流れを強くしようとすると勾配を著しく大きくせざるをえないという限界があった。本研究では、やや大型の閉管路実験装置を用いることによって、実際河川と同様に緩勾配でありながら、しかし高速の水流による砂礫の流送現象を生じさせることに成功した。実験には、平均粒径4mmの2種類の砂礫が用いられた。ひとつは径28mmの分級の良い礫で、もうひとつは径0.564mmというきわめて分級の悪い混合砂礫である。いずれの砂礫を用いた実験においても、流速が毎秒2mを越える強い流れにおいてさえも、従来の考えに反して、河床表面にはデューンが形成された。デューンは流れが強くなって流砂量が増えるほど大きくなり、また前進速度が大きくなった。デューンの形状と移動速度とから流砂量を正確に求めることができることも確かめられた。さらに、デューンの移動には、水深の大きな水槽に生じさせた個々の波の前進速度と波群の前進速度との関係と同様な性質が発見された。すなわち、はじめに生じた高さが低くて速く進むデューンは、流れが強まると下流のデューンに追いつき・合体して、高さが大きなデューンとなり、同時に前進速度が半減した。大井川や黒部川などのような礫床河川の河床にはバー(bar,砂礫堆)は形成されるが、砂床河川において流れや流砂に強く影響を与えることが知られているデューン(dune,砂堆)は形成されないものと考えられてきた。そのため、わが国においては礫床河川におけるデューンの観測例はない。