hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
動的意味論を利用した理科授業分析のフレームワーク

動的意味論の理論である分節談話表示理論を使い、理科授業における談話の構造や分節化について研究した。分節談話表示理論を活用することで、談話データから得られる言語的情報を最大限に活用し、教師の意図、子どもの認知状態、社会的・文化的背景からの情報の利用を最小にとどめ、意味論的解釈のレベルから理科授業の談話を分析することをねらった。情報の流れを数理化するために提案されたチャンネル理論を応用し、理科の教育内容がもつ関係構造を記述する方法を提案した。学習活動と教育内容である知識の集合から、分類と呼ばれる構成要素をつくり、チャンネル理論によって、分類間の関係構造を図式的に表現した。動的意味論の理論である分節談話表示理論(Segmented Discourse Representation Theory)を使い、理科授業における談話の構造や分節化について研究を行った。分節談話表示理論は、自然言語の談話を、拡張された談話表示理論によって表現・解釈する理論であり、計算機上への実装可能性をも重視しており、談話解釈システムの基礎となる可能性があるとも言われている。分節談話表示理論を活用することで、談話データから得られる言語的情報を最大限に活用し、教師の意図、子どもの認知状態、彼らの社会的・文化的背景からの情報の利用を最小にとどめ、その上で意味論的解釈のレベルから理科授業の談話を分析しようとすることがねらいである。本研究では、分節談話表示理論に組み込まれた修辞関係(rhetorical relations)を利用して、授業の談話をダイアグラムで表現し、中間段階の授業解釈を明らかにすることができたと考えている。さらに、情報の流れを数理化するために提案されたチャンネル理論を応用し、理科の教育内容がもつ関係構造を記述する方法を提案した。学習活動(実験・観察)と教育内容である知識の集合から、分類(classification)と呼ばれる構成要素をつくり、チャンネル理論によって、分類間の関係をつくる。それら関係構造を図式的に表現し、授業の展開と分類の順序構造との関係、教育内容がもつ階層的構造を示すことができたと考えている。1)フレームワークの研究開発これまでに収集されたデータを使って、物理授業の談話構造と展開を分節談話表示理論によって分析した。その結果、授業における教師と子どもの発話の連関を、ダイアグラムを用いた中間段階の解釈として表現できることを確認した。この中間段階の解釈に対して、特に議論(argumentation)の過程に着目し、Toulmin's argument patterとWaltonのArgumentation schemesを使ってさらに分析を行った。子ども一人ひとりの発話の展開を解釈するにはWaltonのArgumentation schemesが適していることがわかった。Toulmin's argumentpatternは、複数の子どもからの発話を組み合わせることによって、授業談話の中に部分的に実現していると解釈された。さらに、教師が日頃意識している授業展開についてインタビュー調査を行い、中間段階の解釈に対する上記の分析結果を検討した結果、Toulmin's argument patternらしき構造と判断していた授業展開は、インタビューで得られた教師が日頃意識している授業展開を使って解釈することもできた。以上のことから、分節談話表示理論を使った中間段階の解釈は、授業談話のデータから得られる授業展開や教師が日頃から意識している授業展開と関連づけて考察することが可能であり、授業談話の効果的な表現手段であると考えられる。2)国際比較研究本研究の方法論について、その成果を国際会議、共同シンポジウムで報告し検討を行った。学校現場の教師が、議論(argumentation)をどのように理解しているのかを日韓で比較調査した。中間段階の解釈に対する上述の分析結果は、この調査データを利用している。基本となるフレームワークを開発し、その成果を平成24年7月にトルコで開催された国際会議(WCPE2012)で報告した。予定していた国内学会での報告は実施できなかったが、フィンランド・ヘルシンキ大学で平成24年10月に開催された研究会で成果報告を行うことができた。平成24年12月に開催したソウル大学、ミシガン大学、台湾師範大学との共同シンポジウムで研究成果について討論した。既存のデータを用いることで研究が進捗しているため、データ取得と整理のために用意していた人件費を節約できた。中間段階の解釈を修辞関係を使ったダイアグラムで表現することによって、教室談話の構造や分節化を視覚的にとらえ分析することができた。複数の生徒の発言をからなるダイアグラムに対して、Toulmin's argument patternやWaltonのArgumentation schemeを用いることによって教室談話特有の構造を考察した。さらに、このダイアグラムで表現された解釈の中に、教師が日頃から意識している授業展開が現れていることを指摘した。おおむね計画通りに進展している。最終年度となるので、研究を補強するための新規データの取得と整理を行い、それを活用した研究を展開する。あわせて研究成果の報告とまとめを行う。

当初の目的をより効果的に達成するため、教室談話の分析結果と教育内容構造との間のマッピングについての研究を、フレームワークの研究開発の目的に加えることにする。教室談話の分析は修辞関係を用いたダイアグラムとして表現されている。教育内容構造を適切なダイアグラムで表現し、それらの間を写像関係で対応づけることにより、授業の展開と教育内容の関係が明らかになるだろう。そのためのデータ取得と整理を行うが、これは当初の計画内で可能である。情報収集と研究打ち合せのために英国訪問を予定していたが、フィンランドで6月に開催予定のワークショップ(概念変化とモデリング)に参加することにする。本ワークショップはConceptual Change and Interdisicplinary Issuesがテーマであり、本研究を展開する上で貴重な情報収集と研究打ち合せができると考えている。その成果をふまえて、7月に国内で開催される国際会議、及び8月にチェコで開催される国際会議(ICPE2013)、10月に国内で開催される日本教育方法学会研究大会等で研究成果を報告する。教室談話の分析(中間段階の解釈)と教育内容構造との間のマッピングを研究するため、新しくデータ取得と整理を行う。このために平成24年度に未使用であった人件費を利用する。成果報告のための国内旅費については、当初予定していた日本教育方法学会研究大会での発表に加えて、国内で開催される国際会議(APPC12)での発表も行うために使用する。外国旅費については、8月に開催される国際会議(ICPE2013)での成果報告に使用する。
支持政党を持たない有権者に関する実証的研究

本研究は、政治的に無関心ではない積極的な「政党支持なし」層を実証的に把握することを目的とした平成23年度の萌芽的研究で、横浜市緑区の有権者を対象に郵送法による意識調査を行なったものである。当初の計画では、平成3年度は15名程度に深層面接を行なう予定であったが、計画の見直しを行い、平成3年度に平成2年度調査の回答者を対象とするパネル調査を実施した。平成2年度の第1次調査は平成3年4月の統一地方選挙前の同年23月に実施し、平成3年度の第2次調査は宮沢政権発足後の平成3年1112月に行なった。第1次調査のデ-タ分析から、従来の政党支持態度の質問に加えて積極的な無党派志向を探ると、なんらかの形で積極的に「政党支持なし」でいようとしている有権者がサンプル全体の約10パ-セント前後いる事が明らかになった。更に、各政党と無党派に対する感情温度尺度という指標の主成分分析によって、本調査の回答者の意識には「保守対革新」、「中道志向」、さらに「無党派志向」の3次元の構造が存在することが確かめられた。この無党派に対する感情温度尺度の適用は、わが国では初めての試みであったが、実証研究に利用可能なことが確認された。第2次調査で、「政党支持なし」意識をまず訊ねるという、従来どの国でも用いられたことのない政党支持態度の質問方式を試してみた。その結果、63.7パ-セントの回答者が政党支持を持っていないと答え、従来の訊ね方をした第1次調査の31.2パ-セントと大きな相違を示し、従来の「政党支持なし」層を残余のカテゴリ-として扱う政党支持の質問方式が、無党派層を十分に把握していないことを明らかにした。この新たな質問方法の妥当性を今後の調査で更に検証していきたい。このように、深層面接は回答者の協力を得る時間が足りず実施できなかったが、パネル調査の実施により本研究の当初の目的は達成できたと考えられる。本研究は2年間にわたって、支持政党なし層、特に「どの政党も支持しない」ことを自ら意識している積極的支持政党なし層の意識構造を探ることを目的としている。研究初年度である平成2年度は、政党支持に関する意識を探るための郵送調査の実施が主要な研究目標であった。この意識調査は選挙の時期に合わせて実施した。第39回衆議院総選挙が平成2年2月18日に実施されたため、当初平成2年春に予定していた郵送調査の実施を、統一地方選挙の直前である平成3年3月に延期した。その間に、政党支持を持たない有権者が、政治システムの均衡維持において果たす役割を理論的にまとめた(「政党支持なし層の研究(序)」『人文・社会科学研究論集』東洋英和女学院大学、第2号、平成3年1月発行)。これと平行して、政党支持なし層の意識を探る質問項目のワ-ディング(表現)を見直し、数回にわたって改良した。以上の経緯を経て、横浜市緑区の全有権者(306,351名)から無作為系統抽出で選んだ、1004名の有権者に調査票(質問37項目)を平成3年2月24日に郵送した。3月26日迄に529の返信があり(回収率52.7%)、うち有効回答は520であった(有効回答率51.8%)。郵送調査としては高い回答率であったが、これは横浜市緑区の有権者の政治的関心の高さを示すものでもあろう。

現在、デ-タ集計中であり、十分な分析には至っていないが、次の点がこの時点で明らかになった。政党支持を持つ回答者が62.5%で、政党支持なしの回答者は34.8%であり自民党支持者(37.1%)とほぼ同じ規模で、かなり大きな層である。政党支持なし層は政党色のある者(13.6%)と純粋な無党派(21.2%)に分けられるが、純粋な無党派層の3分の1(7.5%)が明確な無党派意識を持っていると解釈できた。即ちこの調査で、本研究の目的である、積極的な政党支持なし層を捉えることが出来たと言えるようである。本研究は、政治的に無関心ではない積極的な「政党支持なし」層を実証的に把握することを目的とした萌芽的研究であり、平成2年度より2年間の計画で開始され、平成3年度は研究の最終年度であった。本研究の当初の計画では、平成3年度は前年度に実施した横浜市緑区での意識調査の回答者の中から15名程度に深層面接を行なう予定であったが、平成3年度の計画を見直した際に、平成3年度も前年度の意識調査の回答者に繰り返し調査を行なうパネル調査を実施することに計画変更した。パネルの第2次調査として、平成3年度11月25日に質問票を発送、12月末までに364の質問票を回収した(有効回収率69.6%)。ただし、平成3年度に実施を予定していた深層面接は、回答者の十分な協力が得られず、また時間的な制約のために実施することが出来なかった。しかしながら、パネル調査によって、平成2年度の第1次調査では明らかに出来なかった。「政党支持なし」層の持性が一段と明らかになり、萌芽的研究としては十分な成果があがったと考えられる。研究成果の最も重要な点は、第2次調査で「どの政党も特に支持したくない」という気持ちがあるかを訊ねた質問に、なんらかの政党を支持すると答えた回答者は31.2パ-セントに過ぎす、第1次調査の従来の形式で政党支持を訊ねた質問に対する63.7パ-セントという支持政党を持つ者の割合よりもずっと少なくなっている。すなわち、「政党支持なし」層を測定する場合に、政党支持を持つ者の残余のカテゴリ-として「政党支持なし」を定義するのと、最初から積極的に「政党支持なし」を聞いていくのとでは、実証的な測定の結果が異なることが明らかになったのである。また、平成3年度には前年度の第1次調査のデ-タ分析を行い、研究発表したが、研究成果報告書にその概略をまとめた。
スラリーの粘度低減効果に及ぼす微小粒子添加時の液体条件および添加条件の影響

ほとんどの工業プロセスには「粒子プロセス」が存在するため,「粒子を高度にハンドリングする技術」は極めて重要である。特に,燃料電池等の電極は,高濃度のスラリー状態を経由することが知られており,そのスラリーのハンドリング技術の良し悪しが最終的な製品の性能を左右する。しかし,高濃度スラリーは一般に粘度が高く,ハンドリングでトラブルが生じる。高濃度スラリーの粘度を低減する方法の1つとして微小粒子を添加する方法があるが,その低減メカニズムの詳細は不明である。本メカニズムの解明に迫るため,本研究は微小粒子添加ならびに液体条件がスラリーの粘度低減効果に及ぼす影響を実験とシミュレーションの両面から検討する。
非共同性眼球運動の適応的制御に関する研究

研究計画に従って、多方面から非共同性眼球運動の適応について検討した。心理物理学的実験からは、2面液晶型頭部固定ディスプレイを用いパーソナルコンピューター制御で視差のダブル・ステップを作成し、正常被検者にこれをある時間呈示することで、輻輳眼球運動に強い適応的変化を生じさせることができた。大きな変化は最初の5分の間に起こっていた。これまで知られていた衝動性眼球運動や滑動性眼球運動の適応より短時間で著明な利得の変化が起こるため、眼球運動の適応実験のモデルとして優れた実験系を作成できたと考えられる。一方、輻輳眼球運動とフィードバックシステムという点で類似点の多い滑動性眼球運動についての適応現象のデータを取得し、初期open loop部分の運動特性について眼位に依存した文脈依存性適応が起こること、運動方向の適応が起こることを見出した。このデータは輻輳眼球運動の適応データと比較検討の予定である。一方、視差視標に対してバックグラウンドを与え、同じ量の視差刺激に対し背景の変化が輻輳眼球運動に与える影響を検討した。その結果、背景のパラメーターを定量的に変化させることより、周辺ではなく中心近傍の背景が強い影響を与えることを明らかにした。脳機能画像実験としては、正常被検者に対しpositron emission tomography(PET)を用いて大脳レベルでの輻輳眼球運動に関わる中枢領域を検討し、V5を含む後頭側頭接合部・紡錘回が活性化されることを見出した。また、小脳にターゲットを絞った同様の実験により、小脳虫部後部に輻輳眼球運動・衝動性眼球運動・滑動性眼球運動に共通して滑動性眼球運動される部位を認め、かつ小脳半球に、それぞれの眼球運動に特異的な活動部位を認めた。小脳の機能からの類推で、これらの小脳部位は非共同性眼球運動の適応的制御と深い関連が想定された。以上これらの成果は国際および国内学会で報告された。本年は、非共同性眼球運動の実験のセットアップを行い、基礎データの収集を開始した。Head mount displayで3次元的な視標運動を提示し、赤外線リンバストラッカー(photoECG)で眼球運動を記録するシステムを組み立て、幅輳を始めとした非共同性眼球運動の適応を誘発する視標運動プログラムやデータ解析プログラムもほぼ完成した。まず実験の手始めとして、幅輳眼球運動に対する視標は背景の最適条件を検討した。その結果、視標の大きさや背景の有無は幅輳運動の立ち上がり部分の特性そのものへの影響は少ないが、その後の幅輳角の維持に大きく関わることが解った。背景の視覚要素が強いと背景に引かれて解散したり、視標サイズが大きくなり中心視差がなくなると幅輳角が大きくばらつくなどである。その一方で、幅輳眼球運動とフィードバックシステムという点で類似点の多い滑動性眼球運動についての適応現象のデータを取得し、初期open loop部分の運動特性の適応変化が起こることを確認した上で、眼位に依存したcontext specificな適応が起こること、運動方向の適応が起こることを見出した。同様の実験を今後幅輳眼球運動に対して行い、比較検討する予定である。上記のシステムは臨床的にも用いることができ、患者データ取得の準備が進行中である。また、positron emission tomography(PET)を用いて大脳レベルでの幅輳眼球運動に関わる中枢領域を検討し、V5を含む後頭即答接合部・紡錘回・中前頭回が活性化されることを見出した。平成10年度は小脳レベルでの幅輳眼球運動を始めとした非共同性眼球運動関連領域を見出し、さらには適応現象との関連の詳細を検討する予定である。

また、小脳にターゲットを絞った同様の実験により、小脳虫部後部に輻輳眼球運動・衝動性眼球運動・滑動性眼球運動に共通して滑動性眼球運動される部位を認め、かつ小脳半球に、それぞれの眼球運動に特異的な活動部位を認めた。小脳の機能からの類推で、これらの小脳部位は非共同性眼球運動の適応的制御と深い関連が想定された。以上これらの成果は国際および国内学会で報告された。
磁気圏尾部における粒子輸送過程

本研究計画で得られた主要な成果は、次の通りである。1.磁気圏尾プラズマシートにおける電子・イオンのエネルギー交換過程についての新しい知見について、更に大型の数値シミュレーションを行って定量的な結果を得た。2.GEOTAIL衛星とFAST衛星のデータの詳しい比較から、電離圏起源のイオンが磁気圏尾におけるO+,He+の源であり得ることを初めて定量的に示した。3.1999年5月中旬の異常低密度太陽風の観測データに更に定量的な検討を加え、太陽風陽子・電子の分布関数形状決定にクーロン衝突効果が寄与していることを示唆する結果を得た。4.磁気圏に流入する太陽風プラズマはBow shockにおける衝撃波加熱・加速を経たものであり、衝撃波物理機構の研究は磁気圏プラズマの輸送の解明に極めて重要である。我々は衝撃波における粒子の加速・加熱過程についての新しい知見:○「宇宙線変成効果」の観測的証拠○電子加熱・加速に関する電子ホール・サーフィン効果の発見を得た。5.星間中性ヘリウム原子起源のピックアップHe+イオンをGEOTAIL衛星、NOZOMI火星探査機、そしてSUISEIハレー探査機の静電型イオン分析器のデータを用いて検出することに成功した。我々はこれらのイオンのエネルギー密度が太陽風の磁場エネルギー・粒子の熱エネルギーに比べて無視できないことを示した。これは、こうしたHe+イオンが磁気圏プラズマのエネルギー輸送にも影響を与える可能性を示唆している。本研究計画はGEOTAIL衛星の高品質データをもとにして磁気圏尾における粒子輸送過程を定量的に明らかにすることを目的としている。本年度得られた主要な成果は、1磁気圏尾プラズマシートにおける電子・イオンのエネルギー交換過程についての新しい知見。観測データ解析と数値シミレュレーションの結果を用いて磁場拡散領域における電子とイオンそれぞれの粒子輸送過程の新しい理解が得られた。2今年5月中旬の異常太陽風観測によって得られたプラズマ輸送過程についての新しい知見。今年5月11日から12日にかけて太陽風の密度が1ccあたり0.3個を割る(通常の数十分の1以下)という異常な低密度の期間が起きた。この5月のデータの解析により太陽風・磁気圏間の粒子輸送についての新しい知見を得ることができた。3磁気圏尾に見られる電離圏起源の一価酸素イオンの輸送過程について、GEOTAIL衛星とFAST衛星のデータ比較により、新しい知見を得た。4 GEOTAIL衛星粒子観測器により1998年8月27日の大γ線フレアを観測した。この現象の通説である中性子星磁気圏リコネクション説の当否について詳しい検討を行っている。1.平成11年度に得た磁気圏尾プラズマシートにおける電子・イオンのエネルギー交換過程についての新しい知見について、更に大型の数値シミュレーションを行って定量的な結果を得た。3.平成11年度に得た1999年5月中旬の異常低密度太陽風の観測データに更に定量的な検討を加え、太陽風陽子・電子の分布関数形状決定にクーロン衝突効果が寄与していることを示唆する結果を得た。5.星間中性ヘリウム原子起源のピックアップHe^+イオンをGEOTAIL衛星、NOZOMI火星探査機、そしてSUISEIハレー探査機の静電型イオン分析器のデータを用いて検出することに成功した。これは、こうしたHe^+イオンが磁気圏プラズマのエネルギー輸送にも影響を与える可能性を示唆している。
先天性無痛無汗症の分子遺伝学的研究

先天性無痛無汗症(CIPA)は温覚と痛覚さらに発汗機能を欠如し、精神遅滞を伴う常染色体劣性遺伝の疾患である。神経成長因子(NGF)は、胎児期の感覚神経や交感神経ニューロンの神経突起の伸展や生存維持に働く神経栄養因子の一つである。我々は、CIPAがNGFのシグナル伝達系の異常を背景におこるのではないかと推察し、候補遺伝子アプローチ法により、高親和性神経成長因子受容体遺伝子(TRKA)がその責任遺伝子であることを明らかにした。また、この遺伝子の全構造を決定することにより患者の遺伝子変異を検出するシステムを確立し、これまで国内・国外を含めて30症例を解析し22種類の変異を同定した。CIPAは、稀な疾患でかつ血液検査等で異常を示さないため診断不明なまま長期に亘り経過観察されていた例も報告されている。確定診断は末梢神経の生検材料をもとになされていたので、特殊な技術を要し限られた施設でのみ可能であったが、本研究により遺伝子診断が可能となった。これらのことは将来的には出生前診断さらに治療法の検討や開発に有用な情報となることが期待される。また、本研究によりヒトにおいてはNGF-TRKAのシステムが、温・痛覚の発達だけでなく、発汗による体温調節の確立にも重要な役割を果たすことが示された。このことは遺伝子ノックアウトマウスの研究では報告されておらず、ヒトでの遺伝子変異を分析することにより、はじめて明らかになった。さらに、NGF以外にも数多くの神経栄養因子の存在が知られているので、これらのシグナル伝達の遺伝的な異常により神経系の発生や分化の異常および疾患が起る可能性も考えられ、今後の遺伝性神経疾患の原因究明へ向けての手がかりを与えるものと期待される。先天性無痛無汗症(CIPA)は、痛みを感じることができず、発汗機能が欠如し、精神遅滞を伴う常染色体劣性遺伝の疾患である。TRKAは、神経成長因子の高親和性受容体で、チロシンキナーゼ活性を有する。我々は、CIPAの責任遺伝子がTRKAであることを報告した。TRKAの遺伝子座は第1染色体長腕に位置し、その構造は部分的に報告されているのみで、全体の構造は不明であった。このため、患者の遺伝子解析はチロシンキナーゼドメインをコードする領域に限られていた。今回、TRKAの全領域について変異を解析するシステムを確立するために、その構造を調べることにした。TRKAは、17のエクソンからなり、少なくとも23kbの領域にまたがっている。エキソン-イントロンの境界はすべて、GT-AGルールに従う。エキソンのサイブは、18(エキソン9)から394bp(エキソン17)の範囲で、イントロンのサイズは170bpから少なくとも3.3kbの範囲に亘る。TRKA蛋白質は、一個の細胞膜貫通ドメインにより、細胞外ドメインと細胞内ドメインに分けられる。細胞外ドメインには、シグナルペプチドが存在し、二つのシステイン残基に富む領域(システインクラスター)にはさまれて、ロイシンリッチモチーフが三つ連続して並んでいる。そして、2個の免疫グロブリン様構造から膜貫通ドメインへと続く。細胞内ドメインには、膜に近接する領域があり、次に、チロシンキナーゼドメインがみられ、最後に、15個のアミノ酸からなる短いカルボキシ末端の領域が続く。これらTRKA蛋白質のドメイン構造と遺伝子のエキソンの構造の間にはおおまかな相関が認められる。こうして得られた遺伝子構造についての情報をもとに、すべてのエキソンについて解析することが可能となった。現在、インフォームドコンセントが得られた国内・国外を含めたCIPA症例について遺伝子診断をすすめている。先天性無痛

無汗症(CIPA)は温覚と痛覚さらに発汗機能を欠如し、精神遅滞を伴う常染色体劣性遺伝の疾患である。神経成長因子(NGF)は、胎児期の感覚神経や交感神経ニューロンの神経突起の伸展や生存維持に働く神経栄養因子の一つである。我々は、CIPAがNGFのシグナル伝達系の異常を背景におこるのではないかと推察し、候補遺伝子アプローチ法により、高親和性神経成長因子受容体遺伝子(TRKA)がその責任遺伝子であることを明らかにした。また、この遺伝子の全構造を決定することにより患者の遺伝子変異を検出するシステムを確立し、これまで国内・国外を含めて30症例を解析し22種類の変異を同定した。CIPAは、稀な疾患でかつ血液検査等で異常を示さないため診断不明なまま長期に亘り経過観察されていた例も報告されている。確定診断は末梢神経の生検材料をもとになされていたので、特殊な技術を要し限られた施設でのみ可能であったが、本研究により遺伝子診断が可能となった。これらのことは将来的には出生前診断さらに治療法の検討や開発に有用な情報となることが期待される。また、本研究によりヒトにおいてはNGF-TRKAのシステムが、温・痛覚の発達だけでなく、発汗による体温調節の確立にも重要な役割を果たすことが示された。このことは遺伝子ノックアウトマウスの研究では報告されておらず、ヒトでの遺伝子変異を分析することにより、はじめて明らかになった。さらに、NGF以外にも数多くの神経栄養因子の存在が知られているので、これらのシグナル伝達の遺伝的な異常により神経系の発生や分化の異常および疾患が起る可能性も考えられ、今後の遺伝性神経疾患の原因究明へ向けての手がかりを与えるものと期待される。
心筋虚血時に細胞外に蓄積するKイオンは、細胞内Caイオンの上昇を抑制するか

培養新生児ラット心筋細胞を用いて高カリウムイオン(K')環境が模擬虚血による拡張期細胞内カルシウムイオン濃度([Ca^(2+)]i)上昇に及ぼす影響についてCa^(2+)感受性色素であるFluo-4を用いて検討を行った。結果から心筋虚血時に細胞外に蓄積するK^+は、[Ca^(2+)]iの上昇を抑制することが示唆された。Na^+-K^+ポンプ活性の抑制は上昇を促進するが、高K^+環境の保護作用はポンプ抑制下でも認められた。心筋虚血時に細胞外に蓄積するカリウム(K)イオンの心筋保護効果を、細胞内カルシウム(Ca)イオン濃度の変化という観点から検討している。さらに細胞膜電位および細胞死(細胞膜傷害)への影響も調べ細胞内Caイオン濃度の変化との関連も検討する予定である。新生児ラット心筋細胞分離システムを用いて、新生児ラットの心筋細胞を分離、培養した。Fluo-4を用いた細胞内Caイオン濃度の測定、DiBAC4(3)を用いた細胞膜電位測定、さらにはカルセインを用いた細胞膜傷害の測定が可能となっている。シアン化ナトリウムならびにデオキシグルコースを用いて細胞を虚血類似状態にするとともに、それに続き上記薬物を洗い流す虚血再潅流モデルを作り、適切な虚血時間を決定した。最初に細胞膜傷害に対する影響の検討を開始した。カルセインを負荷した心筋細胞を倒立顕微鏡のステージ上で潅流し、励起光を標本に当て蛍光強度を経時的に測定した。実験群はコントロール群、ウアバイン(100uM)群、虚血群、虚血+ウアバイン群、虚血+高カリウム(20mM)群、虚血+ウアバイン+高カリウム群の6群とした。中間報告ではあるが、虚血+ウアバイン群がもっとも細胞膜傷害が強く、虚血群に比較して虚血+高カリウム群の細胞膜傷害は少ない傾向があった。細胞膜電位測定の予備実験でも虚血群に比較して虚血+高カリウム群のほうが、再潅流後の膜電位の上昇が少ない傾向があった。今後、上記実験を完了させるとともに、以上の結果をふまえ、細胞内Caイオン濃度変化を測定する予定である。さらに、K濃度を変えるなどしてより詳細な検討を行う予定である。以上、心筋虚血時に細胞外に蓄積するKイオンは心筋を保護するように作用している可能性が示唆される。心筋虚血時に細胞外に蓄積するカリウムイオン(K)はNa-Kポンプ活性を促進することを介して、細胞内カルシウムイオン濃度([Ca]i)の上昇を抑制することにより、心筋を保護するように作用している可能性がある。培養新生児ラット心筋細胞を用いて心筋虚血類似状態が拡張期[Ca]i上昇に及ぼす影響についてCa感受性色素であるfluo-4を用いて検討を行った。ランダムにコントロール群、高K(2mM)群、虚血(シアン化ナトリウム:5mM+デオキシグルコース:5.5mM)群、ウアバイン群(100μM)、虚血+高K群、虚血+ウアバイン群、虚血+高K+ウアバイン群の7群に分けた。測定は5分毎に露光時間334ms、500ms間隔で30回ずつ行った。fluo-4蛍光は操作直前の値を100%として相対値で評価した。操作前に、リズミカルに蛍光が変動している関心部位を3-7部位選び、拡張期と思われる値で評価した。拡張期[Ca]i上昇に関して、高Kならびにウアバイン単独では有意の上昇を認めなかったが虚血により有意の上昇を認めた。高K状態では虚血による上昇が抑えられた。ウアバイン存在下では虚血による上昇が促進された。高K状態ではウアバイン存在下でも、上昇は抑えられ、虚血+高K状態とほぼ同等の上昇であった。以上の結果から心筋虚血時に細胞外に蓄積するKは、[Ca]iの上昇を抑制することが示唆された。Na-Kポンプ活性の抑制は上昇を促進するが、高K状態の保護作用はNa-Kポンプ活性の抑制下でも認められた。細胞外Kの上昇は心筋保護に有利に働くことが示唆されたが、Na-Kポンプ活性を介する機々に関しては否定的である。なお、Na-Kポンプ活性の抑制は、内因性ジギタリス物質の増加などにより抑制される。そのような状況でもKの上昇が[Ca]iの上昇を抑制することが解明されたことは臨床上重要である。
ランダム系における温度カオス・階層構造に関する理論研究

(1)最近ナノ磁性粒子系においてある奇妙な履歴現象が観測され、これは各粒子の配置がランダムで、しかも粒子間に強い双極子相互作用が働いているsuperspin glassに特有の現象であるとの主張がなされたのだが、実際には粒子間相互作用がほとんど存在しないsuperparamagnetにおいても、粒子サイズの分布に伴う緩和時間の分布が原因となってこの現象が起こり得ることを明らかにした。[研究業績1,3](2)Migdal-Kadanoffスピングラスにおける非平衡ダイナミックスの研究を行い、スピングラスの実験において観測されている"メモリー効果"と"若返り"がこのモデルにおいて再現されることを示した。また、このモデルが温度カオスの性質を持っていること、及び温度が低くなるに従って系の熱平衡化が遅くなることが、これらの現象にとって本質的であることを明らかにした。[研究業績2](3)Edwards-Anderson(EA)スピングラス模型に対し、ドメイン壁実空間繰り込み群法・レプリカ交換モンテカルロ法・マルチスピンコーディングという3つの手法を組み合わせたシミュレーションを行うことにより、同模型の熱力学的極限における熱平衡状態は無限小の温度及びボンド変化に対して不安定であるという、温度カオス及びボンドカオスと呼ばれる性質を持っていることを明らかにした。また、一見全く異なるこの2つの摂動がexponentやスケーリング関数を共有するという、摂動に関するuniversalityとも呼ぶべき性質をこの模型が持っていることを明らかにした。[研究業績4](4)磁場中のEAスピングラスにおいて有効カップリング・有効磁場を測定し、これらのデータをスケーリング解析する事により、磁場中スピングラス相が存在しないことを強く示唆する結果を得た。[2004年秋の日本物理学会において発表、論文投稿準備中]1.Migdal-Kadanoff(MK)格子上のスピングラスの熱平衡状態は温度や磁場の変化といった様々な種類の摂動に対して不安定であり、この性質はカオス効果と呼ばれている。そして本研究では、このモデルにおいて厳密に可能な実空間繰り込みを行うことにより、この不安定性を特徴づけるカオス指数ζと呼ばれる量を様々な種類の摂動に対して解析的に計算した。そして、すべての摂動は幾つかのクラスに分類され、同じクラスに属する摂動は同じカオス指数を持つという摂動に関するuniversarityとも呼ぶべき性質をこのモデルが持っていることを明らかにした(2003年秋の日本物理学会において発表、論文投稿準備中)。2.温度カオス(熱平衡状態の温度変化に対する不安定性)がダイナミックスに及ぼす影響を調べるため、MK格子上のスピングラスに対し、温度サイクル過程中のダイナミックスを研究した。ここで温度サイクル過程とは、系を高温から急冷後、ある転移温度以下の温度Tに時間t_1だけ保持し、次に時間t_2だけ温度を一時的にT±ΔTへ変え、その後温度をTに戻すという過程を指す。そして、実際のスピングラスでの実験と同様、負の温度摂動に対してはメモリー効果、正の温度摂動に対しては若返りと呼ばれる現象が観測されることを確かめた(「11.研究発表」第1、第2論文)。3.通常のd次元立方格子上のスピングラスに関しては、温度カオスが本当に存在するのかどうか、今なおはっきりとしていないというのが現状であるが、レプリカ交換モンテカルロ法を用いることによって4次元立方格子上のスピングラスにおけるドメイン壁自由エネルギーの温度依存性を調べ、温度カオスの存在を強く示唆する結果が得られた(2004年春の日本物理学会において発表、論文投稿準備中)。4.最近ナノ磁性粒子系においてある奇妙な履歴現象が観測され、この現象はスピングラス相の存在によるものであるとの主張がなされたのだが、実際には粒子のサイズ分布に伴う緩和時間の分布のみでこの現象は定性的に説明可能であることを明らかにした(「11.研究発表」第3論文)。5.ランダム系のエイジング現象に関する解説論文を日本物理学会誌へ寄稿した(「11.研究発表」第4論文)。[2004年秋の日本物理学会において発表、論文投稿準備中]
中世後期畿内における都市－村落ネットワークの研究

昨年度の研究成果を踏まえ、本年度は当初計画から若干変更して研究を行った。特に都市と村落を結びつける要素となる交通、地域内外で活動する商人について、さらに掘り下げることとした。まず、南山城地域における新関と地域社会の動向について。南山城地域の住民にとって、奈良街道・東路が最も重要な交通路であったことは昨年度明らかにした。そこで本年度は、この東路において15世紀に顕著に見られる新関と、それらをめぐる地域住民の動向について詳細な分析を進めた。その結果、(ア)15世紀後半には南山城に新関が濫立するが、大多数は地域住民による不法な新関であった。彼らは京都・奈良間を行き来する交通を前に、経済的利益を求めて新関を設置した。一方、新関は自身の経済活動を阻害することもあった。新関を忌避する動きが見られるのもこのころからである(イ)新関を忌避する動きが最も大きな形で現れるのが、山城国一揆であった。掟法による新関禁止は一定の効果を示しており、国一揆中の新関設置は見られなかった。ところが国一揆が解体すると、再び新関が設置されるようになる。近年の国一揆研究では守護権などの問題からアプローチすることが多いが、現実の利害関係を調整するために成立した、という視点も再評価されてよいということを明らかにした。以上の内容は、戦国織豊期研究会において口頭報告を行うと同時に、学術雑誌『日本史研究』に投稿する準備を進めており、近日中に投稿を行う予定である。また、都市の商人と権力の支配の関係については、中世都市・宇治とそこで活動する茶商人についての研究成果を、「大阪市立大学文学部・文学研究科OPEN FACULTY」において口頭報告を行い、都市の特産品である宇治茶、15世紀後半から始まる流通の活発化、これらに伴う豪商の成長と都市を支配する権力それぞれがリンクすることで、近世的な支配が実現されることを紹介した。28年度が最終年度であるため、記入しない。一年目の研究計画に基づき、綴喜郡の北端に位置する都市宇治について引き続き史料の収集にあたった。収集は刊行史料とともに、資料館などに所蔵されている未刊行の史料を対象とした。刊行史料は、奈良・興福寺の僧侶による日記である『大乗院寺社雑事記』『経覚私要鈔』を中心に、京都の公家が記した日記(『山科家礼記』『壬生家文書』『後法興院記』など)から関連史料を検索した。ここから、宇治の市場に関する史料(『壬生家文書』)や、宇治の地縁的共同体に関する史料(『後法興院記』『晴富宿禰記』など)を抽出することができた。未刊行史料は『田中穣氏旧蔵文書典籍』(国立歴史民俗博物館所蔵)に含まれる「宇治堀家文書」を中心に、「上林文書」(京都大学所蔵)「直行寺文書」(宇治市歴史資料館所蔵写真版)などを対象とした。いずれも宇治内部の商人や寺院に伝来する文書であり、都市の内部構造に迫るには絶好の史料である。特に「宇治堀家文書」は歴史民俗博物館所蔵の写真版を用いて分析を行った。そこからは、15世紀後半から台頭する商人堀氏の実態や、都市内部の座集団について、断片的ではあるが明らかになった。加えて「上林文書」からは、権力と結び付いて台頭し、近世へと続く有力商人の姿を明らかにすることができた。以上の史料分析から、南山城地域の北部においてヒト・モノの流れのハブとなっていた、宇治の性格をより明確にすることができた。南山城地域における村落と都市のネットワークを考える際に、地域内部の中心となる都市の実態を明らかにすることは重要である。さらに都市宇治の発展は、その内部における商業の展開とも連関していることが明らかになった。従来の都市史では、商業の展開と都市の発展をリンクさせて論じることは少なく、貴重な事例を提示することができた。また、これらの成果を学会で発表し、学術雑誌に投稿する準備を整えた。本年度はやや当所計画を変更し、南山城地域の史料検索、分析を行った。特に南山城地域に関係する交通事例の収集と分析は本研究の達成に不可欠であるため、重点的に取り組んだ。まず、南山城地域の交通実態の史料収集・分析として、南山城地域(相楽郡・綴喜郡・久世郡)内を貫いて奈良・京都を結ぶ奈良街道について、当時人々がどのように移動していたのか、事例を収集した。収集にあたっては恒常的な往来を観測すること、定量的な分析を視野に入れることなどを考慮し、興福寺関係者の記した日記史料を中心に行った(『経覚私要鈔』『大乗院寺社雑事記』など)。これに加え『実隆公記』や『後法興院記』など、京都と奈良、南山城地域を往来することの多かった公家の日記も検索対象とした。この結果、15世紀後半において一定数の事例を検出し、これらを分析することで、水路・陸路の複数系統存在した奈良・京都間の交通は、木津川東岸の街道を中心に利用されていたことが、具体的な数値を元に明らかになった。次いで、15世紀後半の新関と地域社会の関係について分析を加えた。関所については「新関」「本関」の二種類が見られたこと、設置する主体や、知行する主体が異なっていたことなどが明らかになった。また、具体的な徴収額や賦課の対象にも着目し、その実態について分析を行った。

ここから、地域住民による経済的利益追求の結果である一方で、地域を貫通する交通を阻害し住民から忌避されるという、関所が持つ二面性や、複雑な地域社会との関係について明らかにすることができた。また従来は、琵琶湖や淀川といった水上の関が中心に論じられ、かつ中世の一般的な関所として敷衍されてきた。しかしながらそれは、必ずしも様々な関所の実態を取り入れたものではなかった。本年度の研究成果は、これらの関所研究が持つ問題点を克服する一つの要素となりうるものであり、今後も継続的に検討してゆく。本年度の計画については若干の変更があったものの、最終的な研究課題を達成するために、必要な変更であった。特に都市と村落を結びつける街道について、昨年度の成果を継承し、具体的な通行事例やその総数を元にして分析を行うことができた点は重要な成果であったと考える。また関所についても、交通実態や関銭徴収の具体的な実態を収集・分析することで、従来論じられてきた関所とは異なる像を明らかにすることができた。これらの成果については、日本史研究会中世史部会や都市史の専門研究会で口頭報告を行うと共に、同学会への投稿論文を執筆することができた。一方、昨年度からの課題である大和・河内・摂津各国の史料検索、先行研究の調査・収集についても並行して進めることができた。一部の史料については、国立公文書館で史料撮影を行うなど、実際の収集作業も行った。また大和国の都市と交通については、仁木宏氏が研究代表者を務める「城下町科研」の「大和研究集会」に参加し、大和国内における都市・都市的な場、城下町について、最新の研究を学ぶことができた。特に交通との関係で発達した集落についての知見を得ることができた。以上の研究に加え、各地にある様々な中世都市・街道を踏査することも行った。当時の都市空間がどのように展開していたか、街道や港など、交通とどのように接続していたのかを実際に確認することで、具体的なイメージを掴むことができた。以上の点より、計画に変更があったものの、本年度の研究課題をおおむね達成することができたと考えている。昨年度の研究成果を踏まえ、本年度は当初計画から若干変更して研究を行った。特に都市と村落を結びつける要素となる交通、地域内外で活動する商人について、さらに掘り下げることとした。まず、南山城地域における新関と地域社会の動向について。南山城地域の住民にとって、奈良街道・東路が最も重要な交通路であったことは昨年度明らかにした。そこで本年度は、この東路において15世紀に顕著に見られる新関と、それらをめぐる地域住民の動向について詳細な分析を進めた。その結果、(ア)15世紀後半には南山城に新関が濫立するが、大多数は地域住民による不法な新関であった。彼らは京都・奈良間を行き来する交通を前に、経済的利益を求めて新関を設置した。一方、新関は自身の経済活動を阻害することもあった。新関を忌避する動きが見られるのもこのころからである(イ)新関を忌避する動きが最も大きな形で現れるのが、山城国一揆であった。掟法による新関禁止は一定の効果を示しており、国一揆中の新関設置は見られなかった。ところが国一揆が解体すると、再び新関が設置されるようになる。近年の国一揆研究では守護権などの問題からアプローチすることが多いが、現実の利害関係を調整するために成立した、という視点も再評価されてよいということを明らかにした。
キイロショウジョウバエにおける性行動に関与する遺伝子の解析

本最近、種分化のきっかけとなるような性的隔離は雌によって支配されているという証拠がアフリカのキイロショウジョウバエ集団において得られた。これはアフリカ集団の雌は同一集団の雄は受け入れるが、他集団の雄を受け入れなくなっておりこのような隔離がある集団が他種へと分化していくきっかけとなる。本年度は前年にひきつづき配偶行動遺伝子の分子レベルでの解析に加え、上述の事実を踏まえて、配偶行動突然変異のスクリーニングを行った。具体的にはP因子で突然変異を起こしたキイロショウジョウバエの雌にオナジショウジョウバエの雄を交配し、交尾率が高くなった、つまり雌が他種を拒絶しなくなったような突然変異系統を選抜した。もとの系統はこのスクリーニングに用いたオナジショウジョウバエの雄とはほとんど交尾しない。約2500系統から37系統に雑種が生まれ、それらについて数度同じ実験をくりかえした。その結果この高い交尾率という表現型の再現性は非常に高いことが明らかになった。これらの系統について現在P因子の挿入部位を解析しておりこの中には、例えば雌における雄の拒絶行動に関係することがわかっている性ペプチドに変異があるものもあるかもしれない。またキイロショウジョウバエと交尾率の高い別系統のオナジショウジョウバエの雄と交配して、本来この交配では出現しない雄が出てくるような系統のスクリーニングも約3000系統について同時に行った。その結果191(6.4%)の系統で少なくとも一匹の雄が出現したがほとんどが雌でのX染色体不分離によるものであった。また3系統については不分離に由来するものではなかった。しかし、これらの系統について再度同様のテストを繰り返したが再現性はほとんど認められず、救済された雄の数は生殖細胞で不分離が起こった時期に依存していると考えられた。種分化の過程において重要な役割をはたしている生殖的隔離機構、なかでも性隔離を理解するために、配偶行動に関与する遺伝子のクローニングを目指している。現在までに約4000の独立な染色体上の位置にP因子を転移させた系統を作製し、これらから不妊を一次指標にした方法と、近縁種であるオナジショウジョウバエとの交尾率を指標にしたスクリーニングで突然変異系統を選択している。不妊系統の配偶行動を解析した結果、数系統は配偶行動の異常を示した。そのなかの1系統は雌が雄様の配偶行動をしめし、この突然変異はin situ hybritizationや、allelism testの結果からtrannsformer-2と呼ばれる重要な性決定遺伝子の対立遺伝子でありtra2^q。このように、不妊を一次指標として配偶行動突然変異を選ぶ戦略は有効だと考えられた。他の1系統は、雄が配偶行動を示さず背板の脱色がみられ、第2染色体の22DにP因子が挿入しており、近傍には同様の表現型をしめす遺伝子が知られていなかったためfreezeとなづけた。この遺伝子のゲノム領域をクローニングし、転写産物を解析した。詳細な遺伝学的、分子生物学的な解析により、これはNusslein-Volhartらによって以前同定され、特徴づけされていなかった致死遺伝子であるanterior open (aop)の対立遺伝子であることが明らかになった。他のグループも眼の異常に着目してこの遺伝子の対立遺伝子を単離しており(yan, pok)この遺伝子の様々な生物活性への関与を示唆している。オナジショウジョウバエとの交尾率を指標にした配偶行動突然変異は1次スクリーニングはほぼ終了しており、これで取れてきた突然変異をより詳細に解析しつつある。最近、種分化のきっかけとなるような性的隔離は雌によって支配されているという証拠がアフリカのキイロショウジョウバエ集団において得られた。

これはアフリカ集団の雌は同一集団の雄は受け入れるが、他集団の雄を受け入れなくなっておりこのような隔離がある集団が他種へと分化していくきっかけとなる。本年度は前年にひきつづき配偶行動遺伝子の分子レベルでの解析に加え、上述の事実を踏まえて、配偶行動突然変異のスクリーニングを行った。具体的にはP因子で突然変異を起こしたキイロショウジョウバエの雌にオナジショウジョウバエの雄を交配し、交尾率が高くなった、つまり雌が他種を拒絶しなくなったような突然変異系統を選抜した。もとの系統はこのスクリーニングに用いたオナジショウジョウバエの雄とはほとんど交尾しない。約2500系統から37系統に雑種が生まれ、それらについて数度同じ実験をくりかえした。その結果この高い交尾率という表現型の再現性は非常に高いことが明らかになった。これらの系統について現在P因子の挿入部位を解析しておりこの中には、例えば雌における雄の拒絶行動に関係することがわかっている性ペプチドに変異があるものもあるかもしれない。またキイロショウジョウバエと交尾率の高い別系統のオナジショウジョウバエの雄と交配して、本来この交配では出現しない雄が出てくるような系統のスクリーニングも約3000系統について同時に行った。その結果191(6.4%)の系統で少なくとも一匹の雄が出現したがほとんどが雌でのX染色体不分離によるものであった。また3系統については不分離に由来するものではなかった。しかし、これらの系統について再度同様のテストを繰り返したが再現性はほとんど認められず、救済された雄の数は生殖細胞で不分離が起こった時期に依存していると考えられた。
相乗りタクシーの解析

この一年間、「相乗りタクシーの解析」を研究分担者と共同で多方面から精力的に研究して参りました。具体的には、相乗りタクシーを数学的にモデル化し、その平衡解を母関数に変換した関数の解析です。研究分担者の協力のお陰で、この母関数の純数学的側面での性質を導くことができました。若干の未整理の部分を含めこれらの研究成果を、研究代表者ならびに研究分担者がそれぞれ種々のシンポジウムや研究集会等に於いて、中間発表や研究報告の形で紹介できました。その折、これらの研究報告に対し、その研究集会等の中で、それぞれ適切な助言を載くことができました。しかしながら、これらの研究成果は、本研究題目「相乗りタクシー」の視点からやや離れ、母関数に関する純数学的性質へのアプローチであり、研究集会の中で指摘されたアドバイスの検討整理を含め、もう少し時間を掛けて検討し、本研究題目にふさわしい研究報告に纏める予定です。期間内に本研究題目にふさわしい研究成果を公に報告するまでには至らなかったが、本科学研究費補助金のお蔭で、この一年間研究代表者は勿論のこと研究分担者も、それぞれの分野の数多くのシンポジウムや研究集会に参加し研鑚を重ね、有意義な研究活動ができましたことを感謝しております。尚本研究に直接寄与できたとは言いがたいが、本科学研究費補助金による副次的成果として、別紙報告のように研究分担者の2件の研究報告がある。
児童期における数学的概念の理解促進に関する発達的研究 -コンピューターによる図的情報の呈示と操作が、内包量・比例害連の理解促進に及ぼす効果-

本研究では、子どもにとって理解の難しい数学的概念である内包量(濃度、速度などの2量の商で表される量)や比例について、コンピューターを用いて具体物の操作場面を図的に呈示し、画面上で操作を行わせることにより、それらの概念に関する理解を促進することが可能かどうかについて検討を行った。内包量のなかでも、濃度は特に理解の難しい内容である。本研究では、ノート型パーソナルコンピューターの画面上でジュースの混合場面を呈示したうえで子どもに比例的推理を行わせ、その結果を画面上にフィードバックすることにより、濃度の理解を促進することをめざした。そこで、小学校3年生33名に対して、(1)ジュースの濃度に関する比較課題(事前テスト)→(2)コンピューターを利用した、濃度の比例的推理と結果のフィードバック→(3)ジュースの濃度に関する比較課題(事後テスト)の順に課題を実施した。その結果、学年全体として、事前テストと事後テストの間で正答数に有意な上昇がみられ、コンピューターを利用うした比例的推理りによる内包量理解促進の効果が認められた。しかしながら、個々の児童について促進の幅を検討すると、促進の効果は事前テストにおける理解の段階や他の既有知識のレベルによって異なっており、倍数関係の理解等の成立がコンピュータを用いた理解促進の前提となることが示唆された。以上の結果については、日本教育心理学会第39回大会(1997年10月)において発表予定である。また、速度の理解については、別の小学校3年生32名に対して速度・濃度・密度の各比較課題を実施し、速度の理解は濃度に比べて若干、容易であることが認められた。事例研究を通じて、コンピューターの利用による促進効果が速度の理解についても確認されつつあり、領域差等も含めた促進効果の体系的検討を計画中である。
マイクロ材料試験による相変態を伴う水素脆化機構の解明

水素存在下で変形により発達する組織が準安定オーステナイト鋼の水素脆化に及ぼす影響を調査するため,マイクロ引張,曲げ試験を実施した.き裂先端部で発達した変形組織のマイクロ曲げ試験では,水素存在下で変形した試験片では,容易に割れを生じた.高圧ねじり加工を施した試料のマイクロ引張試験により,塑性変形に及ぼすマルテンサイト変態の中間相の影響を示した.未チャージ材では,変形双晶が中間相の役割を担い,強度ー延性バランスの向上に寄与する.水素チャージにより中間相としてεマルテンサイトが生成し,ひずみの局在化をもたらす.動的なαマルテンサイト変態による余剰水素の発生が擬へき開による水素脆性に必要な条件である.水素脆化に直接影響を及ぼす局所強変形組織の力学特性を正確に把握することができれば,マルチスケールシュミレーションに基づいた強靭化設計が可能となり,安心・安全な社会の実現に大きく貢献できる.き裂の先端では強変形を受けて生来の組織とは異なる組織が局所的に発達する.特に,オーステナイト鋼の水素脆化においては,局所的に起こる相変態の役割が鍵となる.しかし,従来の材料試験では,未変形部が大部分を占める材料全体の平均的な特性しか評価することができない.そこで,本研究では,メゾスケールでの力学特性評価が可能なマイクロ材料試験によりき裂先端近傍に発達する組織の力学特性を直接評価するとともに,その変形挙動について金属組織学的手法を組み合わせて解析し,相変態を伴う水素脆化の機構を明らかにする.平成25年度はまずミリサイズ試験片における疲労き裂進展挙動のその場観察手法の確立に関する検討を実施した.疲労試験には,供試材料として相変態の起こり易さが異なる準安定オーステナイト系ステンレス鋼304型と316L型を使用し,試験片幅W = 10 mm,厚さB = 0.8 mmのミニチュアCT試験片を放電加工により作製した。電子線後方散乱回折(EBSD)解析によりき裂進展前後での結晶方位マップを取得し,き裂進展前後における結晶方位の変化や相変態が観察できることを確認した.また所定のサイクル毎に試験を中断して白色干渉を利用した三次元表面形状測定によるその場観察が可能であることを確認した.さらにき裂先端での強ひずみ域を模擬した高圧ねじり加工材のマイクロ引張試験を行い,水素の存在下で強ひずみ加工を受けて形成された組織の引張特性評価を行った.その成果について国際会議で1件,国内会議で5件の発表を行った.水素脆化に直接影響を及ぼす局所強変形組織の力学特性を正確に把握することができれば,マルチスケールシュミレーションに基づいた強靭化設計が可能となり,安心・安全な社会の実現に大きく貢献できる.き裂の先端では強変形を受けて生来の組織とは異なる組織が局所的に発達する.特に,オーステナイト鋼の水素脆化においては,局所的に起こる相変態の役割が鍵となる.しかし,従来の材料試験では,未変形部が大部分を占める材料全体の平均的な特性しか評価することができない.そこで,本研究では,メゾスケールでの力学特性評価が可能なマイクロ材料試験によりき裂先端近傍に発達する組織の力学特性を直接評価するとともに,その変形挙動について金属組織学的手法を組み合わせて解析し,相変態を伴う水素脆化の機構を明らかにする.平成26年度は昨年度確立した疲労き裂進展挙動のその場観察手法を用いて,準安定オーステナイト系ステンレス鋼SUS304について調査を行った.疲労き裂進展に伴う先端での塑性変形について白色干渉計による計測を行うとともに,発達したマルテンサイト組織の特徴付けを行った.次に,疲労試験に供するミニチュアCT試験片について,pH = 1の硫酸水溶液を用いて液温353K,電流密度27 A/m2で陰極チャージを行い,水素プリチャージ材における疲労き裂進展挙動の調査を行った.未チャージ材との比較を行うことで,き裂先端に発達するマルテンサイト組織の明確な相違と水素による疲労き裂進展速度の増加が認められた.また変形双晶の形成について調査するため,Fe-19Cr-16Ni合金単結晶を準備し,マイクロ引張試験を実施した.その成果について,国際会議で3件,国内会議で4件の発表を行った。水素脆化に直接影響を及ぼす局所強変形組織の力学特性を正確に把握することができれば,マルチスケールシュミレーションに基づいた強靭化設計が可能となり,安心・安全な社会の実現に大きく貢献できる.き裂の先端では強変形を受けて生来の組織とは異なる組織が局所的に発達する.特に,オーステナイト鋼の水素脆化においては,局所的に起こる相変態の役割が鍵となる.しかし,従来の材料試験では,未変形部が大部分を占める材料全体の平均的な特性しか評価することができない.