hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
吐か喇(トカラ)列島の固有的植物種とその種内分化-侵入と地理的隔離作用

1)トカラ列島を中心に分布するマルバサツキに関しては,現地から約800系統を採集し,理学部圃場で比較栽培をし,葉形を中心にした形質解析を行い,現地集団での葉形変異との比較検討を行った。解析はスキャナーEpson GT6500によって葉形情報を画像としてMacintosh Quadra 800AVに取り込み,計測解析を行った。現地集団における標高や生育環境に対応した葉形の適応的変異が,栽培環境下でも保持され,一定の生態分化がマルバサツキでは進行していることが明らかになった。2)トカラアジサイと近縁のヤクシマアジサイについては,約200系統が採集され,系統保存が進められているが,形質解析は残された問題となっいる。3)現地調査の中で,木本性になるボタンボウフウ(セリ科)がトカラ列島域から発見された。また,スミレの中で特異的に枝打ち型の花序を形成する集団も発見され,それらについての系統の収集(ボタンボウフウは約600個体,スミレは約200系統)と形質解析が進められた。両者ともに,この地域で新しく分化しつつある集団と推定される。4)固有種のトカラカンアオイと奄美・徳之島・黒島・屋久島などの近縁カンアオイ類の系統収集が進み,この特異なカンアオイの分化の過程の検討が行われつつある。5)サツマノギクのトカラ型集団(葉の裏の毛がオオシマノジギク型であるが,染色体数はサツマノギクと同じ2n=72の8倍体)の核型の調査が,カラービデオ-Macintoshシステムの画像解析装置を利用して進められた。トカラ列島は鹿児島県南部約160kmに連なる12の島々からなる。九州本島、屋久島、奄美群島から生物群が侵入し島の環境に対応した独自の分化が進んでいる。本研究ではトカラ列島に準固有的で島ごとに特徴的な変異集団が存在するトカラ型サツマノギク、マルバサツキ、トカラアジサイ、オオムラサキシキブなどを用い、周辺地域に分布する近縁植物との分化程度を形態的核学的に調べ、列島内での地史や生態環境の違いに対応した分化の進行を解析した。平成5年度はトカラ列島のなかでも有人の7島において現地調査、標本資料および系統資料の収集をおこなった。その結果、上記4種類の植物の標本資料を多数収集することができた。また挿し木や株分けによって系統資料を集め所属研究機関で栽培実験をおこなった。トカラ型サツマノギクは35系統、それと関連し比較するためのサツマノギクは47系統、マルバサツキは約750系統、トカラアジサイは約60系統、オオムラサキシキブは45系統が採集された。これらはいずれも鹿児島大学理学部生物学科圃場と教育学部圃場で栽培されており、詳細な形態比較や染色体核型の解析がすすめられている。また、トカラ列島固有のトカラカンアオイの系統収集もすすめられ関連したカンアオイ属植物が奄美群島や屋久島から収集比較栽培されている。解析はスキャナー(GT6000)によって葉形情報を画像としてMachintopsh Quadra 800AVに取り込み,計測解析を行った。2)トカラアジサイと近縁のヤクシマアジサイについては,約200系統が採集され,系統保存が進められているが,形質解析は残された問題となっている。

3)現地調査の中で,木本性になるボタンボウフウ(セリ科)がトカラ列島域から発見された。また,スミレの中で特異的に枝打ち型の花序を形成する集団も発見され,それらについての系統の収集(ボタンボウフウは約600個体,スミレは約200系統)と形質解析が進められた。両者ともに,この地域で新しく分化しつつある集団と推定される。4)固有種のトカラカンアオイと奄美・徳之島・黒島・屋久島などの近縁カンアオイ類の系統収集が進み,この特異なカンアオイの分化の過程の検討が行われつつある。5)サツマノギクのトカラ型集団(葉の裏の毛がオオシマノジギク型であるが,染色体数はサツマノギクと同じ2n=54の6倍体)の核型の調査が,カラービデオ-Machintoshiシステムの画像解析装置を利用して進められた。
中性子照射した固体材料の動的損傷過程の研究

中性子照射した固体内では中性子と固体原子の衝突による高エネルギー第一ノックオン原子の発生、変位カスケード損傷の形成とそれら損傷のオーバーラップ、高温では熱振動によるカスケード損傷の構造緩和、原子核反応に伴う水素やヘリウムのガス原子発生によるボイド及びバブルの形成、合金系での照射では偏析及び特殊な相の出現等を含む非常に複雑な過程を経て損傷組織構造は発達する。本年度の本研究では、高速増殖炉および核融合炉材料にて最も大きな損傷組織として問題になるボイド形成の原子レベル機構の解明について実験的およびシミュレーション研究にて大きな進歩があった。1。挿入原子法(EAM=Embedded Atom Method)による原子ポテンシャルを用いての積層欠陥のエネルギー値が大小の両極端にある純銅および純ニッケルでのボイド形成の原子レベル機構を調べた。微小原子空孔集合体に水素がトラップされたとき水素はボイド表面を高速に走り回り原子空孔集合体が緩和して潰れることを阻止する事をスーパー・コンピューターを使っての分子動力学シミュレーション法により明らかにした。純銅では微小原子空孔集合体は潰れた構造の積層欠陥四面体構造に緩和する。水素がトラップされた時にはボイドに成長する。ヘリウム原子はトラップされるが高速で動き廻る事が出来ないでそれ自身ではボイド形成には貢献しない。純ニッケルでは事情が異なり水素原子が含まれなくてもボイドが形成する可能性がある。ニッケルについてはさらに詳しいシミュレーションを実行している。2。上に述べたシミュレーション結果を実験的に確かめるために核分裂中性子にて重照射した試料中のボイドの形成を調べた。即ち、照射前に残留ガスを徹底的に除去した試料と除去してない試料を中性子照射してボイドの形成の差を調べた。残念ながら唯一つのキャプセルを除いては照射試料は照射中の雰囲気による試料の汚染および冷却用金属Naによる汚染がひどくこれら汚染された試料ではボイド形成に差は見られなかった。ところが一つのキャプセルだけ汚染されていないものがあった。このキャプセルの試料ではボイド試料には大きな差がありシミュレーション結果とよく合致するものであった。3。核融合炉材料の核融合中性子照射ではヘリウム原子が多数発生してこれがボイド形成に重要な役割をすると言われている。この役割についてコンピューター・シミュレーションにより調べた。1。2。3。金属の物理定数を極めて正確に計算再現できる挿入原子法(EAM=Embeddeb Atom Method)多体ポテンシャルを組み込んだ米国共同研究者開発の分子動力学法コンピユーター・コードDYNAMO(Ver8.2)及びMOLDY-CASK codeを用いて中性子照射した金属材料の損傷形成の動的な過程を計算した。多くの得られた結果の中で特に注目すべきは(1)中性子照射損傷にて最も重要か損傷欠陥であるボイド形成の原子レベル動的機構を初めて明らかにした。(2)損傷組織発達に重要な因子となる微小格子間原子集合体の造及びこれらの動的な振る舞いを明らかにした。この様な振る舞いは従来の知識では予想されないものである。我々が独自に開発した極低温にて中性子照射した試料のクライオ・トランスファー電子顕微鏡観察法によりこの様な計算された振る舞いは実験的に確認された。

ボイド形成機構に関してはtri-vacancy(3V-sft)のDamask-Dienes構造への援和がボイドになるか転位構造の潰れた構造になるかの決定に大きな役目をはたしている事を明らかにした。この様な潰れを阻止してボイドに成長する為には水素やヘリウム原子の様なガス原子が微小原子空孔に含まれる事が必要不可欠である。金属中の水素・ヘリウムの多体ポテンシャルの開発をスイスの研究者と共同で急遽はじめた。ボイド形成の計算結果を確かめる実験も日米共同で進展中である。これらのコンピューター・シミュレーション結果を基にして耐ボイド・スウェリング性にすぐれた実用材料の設計も可能になった。来年度,日米研究者共同で行い実験的にも調べる事になるであろう。中性子照射により発生する変位カスケード損傷のオーバーラップのシミュレーション計算が現在進行中である。これらの計算には理論的なサポートに加えて, CRAY-C90で月にCPU40時間使用しており日本での計算器利用では実行不可能である。
統合失調症の脳神経スパイン密度低下におけるRNA結合タンパク質の制御機構の解明

統合失調症患者の前頭前野では、興奮性の錐体ニューロンにおいて棘突起の減少と棘突起の形成や維持を担うアクチン制御遺伝子の発現変化が観察される。本研究では、棘突起が変化するメカニズムに、Gタンパク質共役受容体シグナルを制御するRGS4 (Regulator of G-Protein Signaling 4)とアクチン制御遺伝子群の発現が統合失調症で変化していることに着目し、RNA結合タンパク質のstaufen2(stau2)が疾患内でこれら遺伝子の上流因子として作用し、発現が変化するかの検討を行なった。前年度は、主にPCR法にて性別・年齢などをマッチした健常対照例と統合失調症の20対の前頭前野の全灰白質からRNAを抽出し、stau2、RGS4、アクチン制御遺伝子群のmRNAの発現量を2群間で比較した。結果、今回使用したサンプルにおいてもRGS4やアクチン制御遺伝子群の発現変化は再現されたが、stau2の発現は2群間において有意な変化を認めなかった。Stau2には大きくわけて2つのvariantが存在することがわかっている。本年度はstau2においてvariant特異的な発現変化が生じている可能性を考え、個々のvariantの発現を同定できるprimerを作成し、同様にPCR解析を行なった。しかし、2つのvariantの発現量においても2群間で有意な変化はなかった。更に、統合失調症患者におけるstau2発現に、性・薬物投与歴・併存疾患・社会的経済状態などの副次的因子が関連するかも検討したが、関連はなかった。最後に共同研究者から得たRNA-seqからデータ解析を行なったが結果は同様であった。当初の予備的知見に鑑みると、stau2発現は皮質層・細胞特異的な変化を受ける可能性や、棘突起で観察される変化はstau2とは別の上流因子が関与する可能性が想定され、今後の検討課題となった。統合失調症では大脳皮質の錐体ニューロンでの樹状突起上の棘突起(=スパイン)の密度の減少、それに伴う機能変化が、認知機能障害に関与していることが想定されている。なお錐体細胞のスパインの形成・可塑性は、神経活動に応じたダイナミクスで制御されており、Gタンパク質共役受容体(以後、GPCR)を介したシグナル変化や、スパインの形態変化に重要なアクチン細胞骨格を制御するCDC42シグナルの変化がスパイン密度の低下に関与していることが報告されてきた。本研究では、統合失調症において報告されているGPCRシグナルの制御に必要なRGS4 (Regulator of G-Protein Signaling 4)の低発現、およびCDC42シグナル上の遺伝子発現変化に、その上流因子と想定されるRNA結合タンパク質、staufen2(stau2)の発現変化が伴っているか、下流の遺伝子群の発現に関連するかを検証することを目的とする。本年度は、まずヒト健常対照例の大脳皮質においてstau2遺伝子の発現が大脳皮質に分布するかどうかをまず調べた。死後脳組織は精神神経疾患歴のない2名より得た。それぞれの脳の視覚野から凍結切片を作成し、stau2に特異的な放射活性を有するRNAプローブを作成し、in situ hybridizationを行った。そしてstau2遺伝子の発現は神経細胞で大脳皮質で観察され、形態学的に錐体細胞で高い発現が観察された。次に、性別・年齢などをマッチした健常対照例と統合失調症の20対の前頭前野の全灰白質から抽出されたRNAより、Real-time PCR法にてStau2、RGS4、アクチン制御遺伝子群のmRNAの発現量を比較した。結果、20対のサンプルにおいてもRGS4やアクチン制御遺伝子群の発現変化は再現された。しかし、Stau2の発現は2群間において有意な差を認めなかった。当初の予定通りに実験は進んだ。しかし、実験の結果が仮説と幾分異なるものもあったことは、今後の検討課題となった。

当初の予備的知見に鑑みると、stau2発現は皮質層・細胞特異的な変化を受ける可能性や、棘突起で観察される変化はstau2とは別の上流因子が関与する可能性が想定され、今後の検討課題となった。当初はmRNAの発現変化を組織レベルで検証するためにin situ hybridizationをおこなう予定であったが、Real-time PCR法により得られた結果は仮説とは幾分異なるものであった。このため、in situ hybridizationやタンパクレベルでの検証に必要なWestern blot法などに必要な物品費の購入費は繰り越しとなった。stau2は細胞および皮質層特異的な変化を来している可能性、variantレベルでの変化を来している可能性を考慮し、今後も引き続きReal-time PCR法による解析をおこない、更にはdual in situ hybridizationや、laser microdissection法による細胞レベル、皮質層レベルでの解析を行うために必要な費用として使用する予定である。当初はin situ hybridizationやWestern blot法の解析に必要な抗体の選定をおこなう予定であった。しかし、Real-time PCR法により得られた結果は仮説とは幾分異なるものであったため、実験法が変更となり物品費の購入が繰り越しになった。stau2は細胞および皮質層特異的な変化を来している可能性、variantレベルでの変化を来している可能性を考慮し、今後も引き続きReal-time PCR法による解析に必要な試薬、プライマー作成費、更にはdual in situ hybridizationや、laser microdissection法による細胞レベル、皮質層レベルでの解析を行うために必要な物品費に計上する予定である。
医学部における革新的臨床実習(長期統合型臨床実習)の有用性の検討

従来の見学型臨床実習では臨床コンピテンシー(技術や態度を含む基本的診療能力やプロフェッショナリズム)の涵養が難しい。本研究では本学の臨床実習を診療参加型臨床実習とし、一部の診療科に長期間同一診療施設・診療科で臨床実習を行う長期統合型臨床実習を導入した。長期統合型臨床実習は、学生の臨床コンピテンシーの習得に有用な実習方法であり、さらに学生の意欲向上にも有用であることが示された。医学部の臨床実習において学生が十分な臨床コンピテンスを修得するための新しい実習方法とされている長期統合型臨床実習(longitudinal integrated clerkship : LIC)について、その有効性を従来のローテート型臨床実習と比較検討するため、千葉大学医学部の臨床実習カリキュラムの変更を行った。まず、長期統合型臨床実習(LIC)を実施する目的、特色、方法、予想される成果について、千葉大学大学院医学研究院医学研究院の医学教育研究室で議論して書面にまとめ、平成22年9月21日に医学部の臨床カリキュラム部会で説明し、実施についての了承を得た。また、1.実施計画書、2.説明書、3.研究協力に関する誓約書・同意書を作成し、医学教育学会研究指針(案)を付して千葉大学医学部で倫理審査を受け、平成22年9月30日に実施の承認を得た(受付番号:1056)。医学部の5年次カリキュラムで臨床実習を行っている内科系講座(内科1:循環器内科+腎臓内科、内科2:糖尿病・代謝・内分泌内科+アレルギー・膠原病内科+血液内科、循環器内科、呼吸器内科、神経内科)で長期統合型臨床実習(LIC)の実施について検討した結果、内科1:消化器内科+腎臓内科の臨床実習において、約半数の学生が長期統合型臨床実習(LIC)を実施することを検討する予定となった。LICの実習機関として、千葉市立青葉病院内科、国立病院機構千葉医療センター内科が候補に挙がった。実施の詳細については、平成23年度も引き続き継続して議論を行うこととなった。上記により、長期統合型臨床実習(LIC)の実施に必要な基盤が出来た。医学部の臨床実習において学生が十分な臨床コンピテンスを修得するために有用とされている長期統合型臨床実習(診療参加型臨床実習)の実践に向けて準備を行った。学内の各診療科、学外の各協力施設(病院、診療所)と長期統合型臨床実習の実行可能性について議論を行った結果、小児科、産婦人科・周産期母性科、精神神経科、救急部・集中治療部の実習において、平成24年度から学外病院で1週間以上の診療参加型臨床実習を行う方針となり、特に小児科で4週間の長期統合型臨床実習を行う方針となった。学外実習の学生の割り振りについては、学生同士で話し合って決定することとした。診療参加型臨床実習においては、実習の主旨・内容・評価等についての診療現場の指導医の理解が不可欠なので、学内指導医向けのファカルティ・ディベロップメント(FD)を2011年4月7日、8月18日、12月15日に延べ62名を対象に、学外指導医向けのFDを2012年3月20日および3月27日に延べ18名を対象に実施した。また、効果的な臨床実習の実践および研究データの取得に必要な評価方法について検討を行った。研究計画の通り、総括的評価の基本的資料および形成的評価のための評価方法として診療現場での評価(mini-CEX)を用いることとした。評価の内容、評価シートの形態、評価シートの運用方法などの議論を行い、最終的に"CC Snapshot"として冊子を作成した。また、実習経験を記録するための"経験症例リスト"、自己主導型学習などの学習態度を評価するための"振り返りシート"を作成した。これらについて臨床カリキュラム部会で審議を重ね、医学教育委員会、医学部教授会で承認を得た。また、これらの運用方法についてのFDを繰り返し実施した。医学部の臨床実習において学生が十分な臨床能力を修得するための新しい実習方法とされている長期統合型臨床実習について、その有効性を従来のローテート型臨床実習と比較検討するため、千葉大学医学部の臨床実習カリキュラムを変更し、コア・クリニカル・クラークシップ(コアCC)として平成24年4月より開始した。従来の臨床実習では、全診療科を対象として12週毎のローテートを基本としていたが、コアCCでは基本診療科を対象として4週毎のローテートを基本とするなど、実習期間の延長を行った。基本診療科は、内科(消化器内科、腎臓内科、糖尿病・代謝・内分泌内科、アレルギー・膠原病内科、循環器内科、呼吸器内科、神経内科)、外科(肝・胆・膵外科、食道胃腸外科)、救急部・集中治療部、小児科、産婦人科(周産期母性科、婦人科)、精神神経科とした。救急部・集中治療部、小児科、産婦人科、精神神経科では、一部の学生が14週間を通して学外協力病院で実習を行った。その結果、臨床実習に向かう学生の実習意欲が向上し、また、実習期間内に経験する症例数が増加した。

コアCC終了後の臨床コンピテンシー(臨床推論能力、救急対応能力、リーダーシップ、医学知識等)の評価を目的として、平成24年12月21日に全日をかけてコアCC試験(Clinical Performance Examination)を実施した。試験の結果、全学生がこれらの臨床能力・知識を修得していることが確認された。長期統合型臨床実習は、学生の実習意欲を向上させ、臨床コンピテンシーの習得に有用であると考えられた。当初より計画していた通り、学内・学外での長期統合型臨床実習(診療参加型臨床実習)のシステムの構築、実習に必要な評価方法の作成、これらについての学内・学外指導医に対するファカルティ・ディベロップメントの実施を行うことができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成23年度に作成した各評価法を用いて実習学生の評価データを取得していく。評価法の運用状況に応じて、適宜ファカルティ・ディベロップメントを実施する。医学教育学会等の関連する学会で、本研究に関連する情報の取得を行っていく。
大学教育の個性化とそれを促す入試の多様化を視点にした大学評価に関する研究

研究実施計画では,大学教育,大学入試の多様化・個性化の可能性の可能性を考察するために,以下の2点を計画した。(1)志願行動をもとにして,受験生の大学選択の要因のマクロ的な分析を行う。(2)個々の大学が標榜する教育と,その成果の関係を,大学成績と卒業後の活動状況との関連から調べる。(1)については,現役-浪人,男女といった受験生の属性別,学部別に,1985年度1990年度の私立大学志願者の,また1987年度1993年度の国公立大学志願者の出願動向を分析した。その成果は『大学研究』,『大学進学研究』,『大学入試フォーラム』に発表した。そこでは,(a)理工系学部への志願の減少(理工系離れ)は,1988年以降,私立大学に関してのみみられる現象である,(b)それは,1987年度の国公立大学の入試改革による影響が強いと考えられる,(c)従って,自発的な意味での理工系離れ現象が起こっているとは必ずしも言いえない,(d)国公立大学でも,1987年度の入試改革以降,進行を続けている入試教科目削減傾向に併せて,最近の志願動向が大きく変化しつつあることを明らかにした.(2)については,ケース・スタディとして,載前期の東京帝国大学等をサンプルにして,各学部の卒業生の大学成績と卒業後の経歴に関する歴史的分析を行った。現在は原稿化を進めている最中である。なおこの研究を進める上で,旅費は,(1)調査の裏付け,(2)に関する資料収集,本研究のための情報交換等のために用いた。また。図書費は(1),(2)に関する理論枠の構成,各種資料の蓄積のために,謝金,消耗品は以上の資料の整理のために用いた。また。
省察的実践者の力量形成とその評価の組織化に関する実践研究

本研究においては省察的実践者の力量形成とその評価をめぐり、A.省察的実践者の力量形成をめぐる理論的研究、B.実践者からの聴き取りと実践者自身の記録の跡づけに基づく事例研究、C.それらの基礎研究をふまえた評価の組織化についてのモデルの構想・試行を連動して進めている。平成30年度はそれぞれについて以下のような研究を進めた。A. [理論的検討]D.A.ショーンの省察的実践者(reflective practitioner)とその教育をめぐる諸研究は専門職教育のもっとも重要な理論的基盤となっている。本年は省察的実践学会準備委員会の活動と連動しながら、ショーンの中心概念reflection-in-actionが、著書における探究過程においてどのように展開を遂げていくかを組織的に跡づけ、相互的な省察的実践(reciprocal reflection-action)、そしてより長期的な実践へとフレームが展開されていることを明らかにした。B. [事例研究に基づく評価の視点・方法の検討]実践者の力量形成過程については、その長期の展開過程を跡づけが不可欠となるが本研究では、長期的な実践経験を重ねている社会教育職員から実践の長期的な展開とそれに関わる学習・研究のプロセスを語っていただき、その展開とその条件と解明する取り組みを重ねている。本年度は、教職大学院において組織的に進められている教師の力量形成過程の跡づけと記録化と社会教育の職員の力量形成過程を照らし合わせる取り組みを進め、その共通性を把握した。C. [評価の組織化・制度化をめぐる実践研究]日本社会教育学会および日本社会教育職員養成協議会の社会教育職員養成をめぐるプロジェクト研究とも関わり、実践記録に基づく評価の組織化をめぐる検討を進めた。また省察的実践と専門職の力量形成を主題とする省察的実践学会の創設準備を進めている。平成30年度はA.省察的実践者の力量形成をめぐる理論的研究、B.聴き取りと記録の跡づけに基づく事例研究、およびC.それらの基礎研究をふまえた評価の組織化について以下のように研究を進めた。B. [事例研究に基づく評価の視点・方法の検討]実践の長期的な展開・力量形成の過程を探る公開研究会を継続的に重ねている(2018年6月23-24日、2019年2月16-17日福井大学)。教師の実践、力量形成過程の組織的な跡づけと照らし合わせ、実践を長期的に跡づけ力量形成過程を解明し記録化するアプローチが、実践過程・力量形成過程の解明の方法であり同時に評価の方法でもあることが分野を超えて示されてきている。C. [評価の組織化・制度化をめぐる実践研究]社会教育専門職をめぐるプロジェクト研究は日本社会教育学会編『社会教育職員養成と研修の新たな展望』(東洋館出版社)として刊行された。令和1年度は本研究の最終年度にあたりA.省察的実践者の力量形成をめぐる理論的研究、B.実践者からの聴き取りと実践者自身の記録の跡づけに基づく事例研究、およびC.それらの基礎研究をふまえた評価の組織化についてのモデルの構想・試行のそれぞれについて、以下のようにその成果を集約・刊行する。A.[省察的実践力をめぐる評価の理論的検討]ショーンの中心概念reflection-in-actionが、著書における探究過程においてどのように展開を遂げていくかを組織的に跡づけ、相互的な省察的実践(reciprocal reflection-action)、そしてより長期的な実践へとフレームが展開されていることを中心に、省察的実践概念の構造転換を主題とする研究を論文として刊行する。B.[社会教育職員の実践力形成に関わる長期的な事例研究に基づく評価の視点・方法の検討]実践の長期的な跡づけ、それを通して実践者としての力量形成過程を解明し、その発展を実践の発展に即して把握し、記録化することを基盤とする力量形成の評価アプローチをめぐる実践と研究の積みかさねについて、報告書としてまとめ刊行する。C.[省察的実践力の評価の組織化およびその制度化の可能性をめぐる実践研究の展開]実践の省察、およびそれと連動する実践者の力量形成とその評価に関わる学会、省察的実践学会の組織化を進め、実践記録の集積およびそれに関わる研究の組織化を進める。令和1年度中に「省察的実践研究」・および実践記録集成を刊行する。本研究においては省察的実践者の力量形成とその評価の組織化をめぐって、A.省察的実践者の力量形成をめぐる理論的研究、B.実践者からの聴き取りと実践者自身の記録の跡づけに基づく事例研究、およびC.それらの基礎研究をふまえた評価の組織化についてのモデルの構想・試行を連動させて進めている。平成28年度はそれぞれについて次のような研究を進めた。A.[省察的実践力をめぐる評価の理論的検討]D.A.ショーン『省察的実践者の教育』における専門職教育の実習場面の事例研究とその方法論および理論的枠組みついての検討を通じて、ショーンにおける省察的実践の力量についての評価の視点と構造の析出進める。ショーンは、同著の中で省察的実践への学習過程を長期的な学習における学習者自身の省察的な記録に基づいて捉えているが、このアプローチは本研究における実践者自身の省察的な実践記録にもとづく評価の基盤となる。B.[社会教育職員の実践力形成に関わる長期的な事例研究に基づく評価の視点・方法の検討]実践者の力量形成過程については、その長期の展開過程を跡づけが不可欠となる。

本研究では、長期的な実践経験を重ねている社会教育職員から実践の長期的な展開とそれに関わる学習・研究のプロセスを語っていただき、その展開とその条件と解明する取り組みを重ねている。実践者が取り組む実践の発展過程・持続的な組織化の発展は実践者の力量形成の帰結でありまたその所作であり、その検証が実践力形成の評価と直接的につながるものとなる。C.[省察的実践力の評価の組織化およびその制度化の可能性をめぐる実践研究の展開]日本社会教育学会および日本社会教育職員養成協議会の社会教育職員養成をめぐるプロジェクト研究とも関わり、実践記録に基づく評価の組織化をめぐる検討を進めている。平成28年度はA.省察的実践者の力量形成をめぐる理論的研究、B.実践者からの聴き取りと実践者自身の記録の跡づけに基づく事例研究、およびC.それらの基礎研究をふまえた評価の組織化についてのモデルの構想・試行のそれぞれについて、次のように研究を進めた。A.[省察的実践力をめぐる評価の理論的検討]D.A.ショーンEducating the Reflective Practitioner,1987の全訳を進め、2017年2月、『省察的実践者の教育』(鳳書房刊)として刊行するとともに、同訳書の解説として「省察的実習のプロセスと専門職教育改革をめぐるショーンの探究を追う」をまとめた。同書の検討は省察的実践者の力量形成とその評価をめぐる理論的基盤となる。ショーンは、同著の中で省察的実践への学習過程を長期的な学習における学習者自身の省察的な記録に基づいて捉えている。このアプローチは本研究における実践者自身の省察的な実践記録にもとづく評価の基盤となる。B.[社会教育職員の実践力形成に関わる長期的な事例研究に基づく評価の視点・方法の検討]東京・福井・岡山の社会教育実践者から、実践経験と実践者としての歩みを聴き取る取り組みを、2016年6月、2017年2月を中心に継続的に進め実践力形成のプロセスとその評価の方法・視点・組織をめぐる検討を進めている。また福井においては実践者自身の省察的な記録にもとづく実践の検証・評価・展望を進める取り組みを継続的に進めている。(日本社会教育学会プロジェクト研究「学びあうコミュニティのコーディネーターとその組織」)本研究においては省察的実践者の力量形成とその評価をめぐり、A.省察的実践者の力量形成をめぐる理論的研究、B.実践者からの聴き取りと実践者自身の記録の跡づけに基づく事例研究、およびC.それらの基礎研究をふまえた評価の組織化についてのモデルの構想・試行を連動して進めている。平成29年度はそれぞれについて次のような研究を進めた。A.[省察的実践力をめぐる評価の理論的検討]D.A.ショーン
沖縄における地域工務店の木造住宅生産構造に関する研究

沖縄では現在、戸建住宅の殆どが鉄筋コンクリート造で建設されている。本研究は、地域経済の基幹産業の一つである住宅産業の中の地域工務店を対象として、より環境負荷の少ない木造住宅生産の実態と可能性を明らかにすることを目的としている。建築着工統計・事業所統計・住宅金融公庫資料などにより統計資料を収集し、地域工務店及び設計事務所を対象としてアンケート・ヒアリング調査を行った。統計的には現在の木造住宅着工件数は極めて少数であるが、増加の傾向にあることが分かった。しかし、これは沖縄県外のメーカーを含む施工業者によるものが殆どで、地元の地域工務店はその役割を担っていない。だが、ヒアリングからは木造住宅を取り扱っていない工務店からも発展的な意見が数多く出され、木造住宅に対して意欲的姿勢を持っていることが明らかになった。ここで問題となったのは木造技術を持った職人の不在である。職人育成のためには制度の確立と各種行政・研究機関のサポートが望まれる。特に宮崎県・熊本県などは県レベルで木造を振興しており、沖縄県内にも幾つかの拠点がある。今後は比較的隣県である両県などと技術的、生産的レベルで協働していくことも考えられる。木造住宅建築資材の使用・生産・流通調査では、各事業者毎に大きく異なっている。比較的近い鹿児島から青森まで木材種によって広く分布している。流通価格に関しては、本土地域と大きくは異ならない。海運費用よりむしろ港・施工現場運搬費用が負担になっていることが明らかになった。このように、職人育成、木材運搬などの問題を解決し、また制度的な側面から検討を加えれば沖縄地域には木造住宅の可能性が大きく存在することが明らかになった。沖縄では戸建住宅の大部分が鉄筋コンクリート造で建設されている。しかし、環境負荷の小さい木造住宅の生産に関わる工務店についての現状把握と木造住宅生産の可能性の検討はこれまで皆無であった。本研究は、地域経済の基幹産業の一つである住宅産業の中の地域工務店を対象として、木造住宅生産の概要把握と地域工務店の木造住宅生産体制の実態を明らかにすることを目的としている。これまでに、建築着工統計・事業所統計・住宅金融公庫資料などにより統計資料を収集し、地域住宅生産の実態調査である工務店アンケート調査、設計事務所ヒアリング調査を行った。統計資料では、木造住宅着工件数は極めて少数であるが、増加の傾向にあることが分かった。しかし、これは沖縄県外の施工業者によるものが殆どで、地域工務店はその役割を担っていない。また、木造を取り扱う工務店もかなり限定されるが、ヒアリングからは木造住宅を取り扱っていない工務店からも発展的な意見が数多く出され、木造住宅に対して否定的な見解を持ち得てはいないことが明らかになった。ここで問題となったのは適正技術を持った職人の不在である。さらに、既存の木造住宅振興策や職人育成のための制度などについて各種行政機関、財団法人に対して調査を行った。次年度はこれらを受けて、木造住宅建築資材の使用・生産・流通調査を行うと同時に、木造住宅振興策職人育成などの制度的な側面からもその可能性を検討し、具体的な施策のあり方を提案したい。
層特異的神経投射を生み出す分子機構の解明

海馬CA3領域は様々な脳領域からの入力を受けるが、嗅覚内野からの入力繊維、反体側あるいは同側のCA3錐体細胞からの入力繊維、歯状回顆粒細胞からの入力繊維(mossy fiber: MF)はこの順番で錐体細胞の樹状突起の遠位部から近位部に沿って規則正しく層構造をとって入力する。このような層特異的な入力繊維投射は海馬の神経機能を考える上にきわめて重要であるが、その分子制御機構はほとんどわかっていない。我々は、既に、神経軸索ガイダンス因子セマフォリン(semaphorin)とその受容体であるプレキシン(plexin)に焦点を合わせ、海馬における層特異的神経投射の制御の解明を行ってきている。これまでに、plexin-A4遺伝子とplexin-A2遺伝子の機能欠損マウス、更に,これらプレキシンのリガンドであるclass 6膜貫通型セマフォリンSema6Aの遺伝子機能欠損マウスの海馬神経回路の解析を行い、Sema6Aとplexin-A2とplexin-A4の相互作用がMFのSLへの特異的な投射を決めることを明らかにしている。しかしながら、Sema6A機能欠損マウスでは,MFの投射パターンが見かけ上正常である事から、Sema6A以外にMFの進入を阻止するplexin-A4依存性の反撥因子が存在する事が予測された。そこで,plexin-A4のもう一方のリガンドであるSema6Bについて遺伝子機能欠損マウスを作製し、海馬神経回路の解析を行い、以下のような結果を得た。1)Sema6BはMFを反撥する機能があり、この反撥活性はplexin-A4により受容される。2)Sema6BはCA3錐体細胞の樹状突起で発現しており、Sema6B機能欠損マウスでは、MFが本来のSLの範囲を超えより広くSR内に拡散、投射する。以上の結果から、CA3で発現するする2つのMF反撥因子Sema6A,Sema6BとCA3錐体細胞が分泌する拡散性のMF誘引因子のバランス、ならびに、plexin-A2によるSema6Aの機能抑制という2つの機構によりSR内でMFが進入可能な領域が定められると推察される。個々の神経細胞は複数の入力を受けており、それぞれの入力繊維は樹状突起の特定の分節(Segment)に選択的に投射する。このような入力繊維が特定の細胞層や、特定の樹状突起の分節に投射しそこでシナプス結合する現象を層特異的神経投と呼ぶ。海馬CA3領域は様々な脳領域からの入力を受けるが、歯状回顆粒細胞からの入力繊維(mossy fiber:MF)は錐体細胞の樹状突起の最近位部に入力する。このような層特異的なMF投射は海馬の神経機能を考える上にきわめて重要であるが、その分子制御機構はほとんどわかっていない。我々は、軸索ガイド因子Sema6Aとその受容体であるplexin-A2並びにplexin-A4の遺伝子の機能欠損マウスの解析を行い、以下に述べるような結果を得た。1)plexin-A4タンパク質はMFに局在し、そのリガンであるSema6AはCA3に分布する。2)plexin-A4変異マウスでは、MFは錐体細胞樹状突起の遠位から近位まで幅広く投射する。3)培養下で、Sema6Aはplexin-A4を発現する野生型マウスのMFの成長円錐の崩壊を引き起こす。しかしながら、plexin-A4欠損MFはSema6Aにたいする反応性が完全に消失する。4)plexin-A2変異マウスではMFはCA3錐体細胞の樹状突起部に侵入できず、全て錐体細胞層の下方部や錐体細胞層に侵入する。一方、Sema6A変異マウスではMFの投射は正常であるが、Sema6A/plexin--A2二重変異マウスではplexin-A2変異マウスが示すMFの異常投射が完全に回復する。5)plexin-A2タンパク質はCA3錐体細胞の樹状突起の近位部に分布し、培養下で、plexin-A2はSema6Aとplexin-A4との相互作用を競合的に阻害し、Sema6Aが引き起こすMFの成長円錐の崩壊を抑制する。以上の結果は、CA3領域に発現するSema6AがMFのCA3への進入を阻止しているが、CA3錐体細胞の樹状突起の近位部にplexin-A2が発現しているため、この領域ではSema6AのMF反撥活性が抑制され,MFの進入が可能となることを示している。これまでに、plexin-A4

遺伝子とplexin-A2遺伝子の機能欠損マウス、更に,これらプレキシンのリガンドであるclass 6膜貫通型セマフォリンSema6Aの遺伝子機能欠損マウスの海馬神経回路の解析を行い、Sema6Aとplexin-A2とplexin-A4の相互作用がMFのSLへの特異的な投射を決めることを明らかにしている。しかしながら、Sema6A機能欠損マウスでは,MFの投射パターンが見かけ上正常である事から、Sema6A以外にMFの進入を阻止するplexin-A4依存性の反撥因子が存在する事が予測された。そこで,plexin-A4のもう一方のリガンドであるSema6Bについて遺伝子機能欠損マウスを作製し、海馬神経回路の解析を行い、以下のような結果を得た。1)Sema6BはMFを反撥する機能があり、この反撥活性はplexin-A4により受容される。2)Sema6BはCA3錐体細胞の樹状突起で発現しており、Sema6B機能欠損マウスでは、MFが本来のSLの範囲を超えより広くSR内に拡散、投射する。以上の結果から、CA3で発現するする2つのMF反撥因子Sema6A,Sema6BとCA3錐体細胞が分泌する拡散性のMF誘引因子のバランス、ならびに、plexin-A2によるSema6Aの機能抑制という2つの機構によりSR内でMFが進入可能な領域が定められると推察される。
光渦照射に由来する光電子を活用した磁気制御の理論

軌道角運動量もつ光(光渦)はその特徴的な空間構造により、物質に照射すると通常とは異なるバンド間光学励起を起こす。このことは、光の軌道角運動量が物質内の電子を操作する新しい自由度となりうることを示唆する。光の軌道角運動量の情報を受けた光電子により物質中の磁気を生成・変調することが可能となれば、科学的興味のみならず、磁気デバイスの新しい情報処理技術の開発へと波及する可能性も持つ。対象として光渦を照射された半導体量子井戸と金属カイラル磁性体を想定し、電子やその集団励起(スピン波)の分散関係を導出する。そこから多電子系の熱力学的性質を明らかにし、さらにスピン流・スピン蓄積について理論的解析を行う。
20世紀後半の東アジアの都市大衆文化における「アメリカ」の受容と反発

第一に、戦後日本のアメリカによる占領期から60年代までの日本におけるアメリカニズムの重層的な作用について明らかにした。戦後日本のまなざしの重層的変容において切断され、忘却されてきたものが、どうポスト帝国的秩序を、戦前から連続的な仕方で支えたのか。こうした分析を進めることで、20世紀のグローバルな軍事-政治的な地政学と、人びとが日々の生活のなかで経験している意味や欲望、感情を、けっして下部構造と上部構造、ミクロとマクロ、テクストとコンテクストというような二元論ではないかたちで結びつけることができた。第二に、東アジアにおけるアメリカの文化政策を研究するため、近年桐生市図書館で発見され、現在東京フィルムセンターに所蔵されているCIE映画フィルム(占領期日本で教化・指導政策に携わった、GHQ/SCAPの機関である民間情報教育局Civil Information and Education Section=CIEによる映画作品)のデジタル・アーカイブ化を進めた。老朽化したフィルム映像・音声のデジタル化およびメタデータのデジタル化を進め、デジタル・アーカイブとしてまとめた(http://kirokueiga-hozon.jp/cie/著作権の問題から、限定公開中)。さらにCIE映画を素材とする研究会を開催し、あわせて上映会を開催することができた。また、この東アジアにおける「アメリカ」を考える際、戦前日本の帝国主義からの連続性を視野に入れて検証し直されなければならない。本研究プロジェクトにおいては、戦前・戦中の日本の帝国主義と東アジアの情報空間を研究するため、複数の大学に存在する「戦争とメディア」をテーマとするデジタル・アーカイブを統合する試みを行った。(戦争とメディア:http://media-portal.iii.u-tokyo.ac.jp/)第一に、戦後日本のアメリカによる占領期から60年代までの日本におけるアメリカニズムの重層的な作用について明らかにした。(戦争とメディア:http://media-portal.iii.u-tokyo.ac.jp/)本研究では、冷戦期からポスト冷戦期までの東アジア地域でのアメリカ的価値の受容や反発について、文化的な次元から横断的な比較歴史研究を進めている。その際、とりわけ米国の軍事的・経済的・文化的影響が大きな意味を持った日本本土をはじめとして、沖縄、韓国、台湾、フィリピンなどにまで視野を広げ、映画、テレビ、マンガ、音楽などの大衆文化から都市空間までの文化変容を、米軍基地の影響などに注目しながら、政治的な次元と文化-メディア的次元の関係を見据えて考察している。とりわけ本年度の研究では、戦後日本及び東アジアの大衆意識のなかでの「アメリカ」の存在、日常生活のなかでのアメリカ的価値やイメージ、文化商品の受容の過程を明らかにしていくための基礎となる資料収集と理論構築の作業を進めた。すなわちまず、戦後日本および東アジアにおける米軍基地とその文化的影響、アメリカ的生活様式(反米ないし親米感情)、アメリカ的大衆文化の浸透などについての基礎的な文献資料を集め、研究全体を枠づける理論構築の作業を行った。これについては、代表者の吉見がいくつかの研究論文にまとめている。また、共同研究者の多田治らが沖縄における米軍基地と観光リゾート化の関係についての分析を進めただけでなく、代表者の吉見も、戦後の歴史的な過程のなかでの東京多摩地域や三浦半島、湘南地域などにおける米軍基地の文化的影響について研究を進め、いくつかの成果を発表した。また他方、米軍占領期の視聴覚資料などについても調査を進め、新聞記事、雑誌記事、広告、マンガから映画までの資料(占領期のCIE関連の貴重資料を含む)のについてのデータベース構築を進める基礎をつかんだ。とりわけ、日米関係の中でビジュアルなイメージの受容を戦争との関係において明らかにしていくため、当学環所蔵のアメリカ製プロパガンダポスターについて資料的検証を進めた。2005年度は、(1)日本、韓国、アメリカ合衆国のそれぞれのメディア状況と大衆文化、社会意識についての研究、(2)日韓関係、日米関係における文化の問題についての研究、さらに(3)戦後日本および東アジアにおけるアメリカ的価値の伝播の過程を考察する上で不可欠な資料の整備・調査を行った。

研究会・講演会として、韓国における環境運動・市民運動を積極的に牽引し続けてきたチョ・ヨル(崔冽)氏を招き、「87年6月抗争以降韓国市民運動の歴史と課題」と題する講演会を開催、環境問題をめぐるメディアと市民運動の関係が抱える問題についてチョ・エル氏および日韓の研究者と討議を行い、日本と韓国における文化的状況の比較を行った。また、日本の民間放送局でアメリカ・ワシントン支局長を務めた金平茂紀氏には、アメリカにおける戦争とテレビ報道、社会意識のあり方について講演を依頼した。さらに、今後の研究に不可欠な映像資料として、16ミリフィルム88本をDVD化したものを購入した。これは、第二次世界大戦終了後、アメリカ合衆国の民間情報教育局(Civil Information and Education Section=CIE)が日本で推進した民主化促進プログラムの一環として作成された教育映画(通称:CIE映画)であり、戦後日本の大衆文化の展開に少なからず影響を与えたものである。必要な機器とシステムを準備し、データベース作成作業を開始した。平成18年度は、前年度に進めた資料整備と基礎研究の成果を踏まえ、東アジアでの米軍の存在、及びその文化的影響や人々の親米意識、反米意識の歴史について、社会学者、歴史学者、メディア史研究者らの協力を得ながら調査研究を進めた。前年度より整備を進めたCIE映画の研究会として、アメリカ合衆国とアジア太平洋地域との関係をアメリカの文化情報政策を軸に研究している土屋由香愛媛大学准教授を招き、社会学、メディア史、中国近代史、アメリカ文化史、文化資源学らの研究者らと、CIE映画に代表されるアメリカ文化政策と東アジアの文化状況について討議を行った。また、整備したCIE映画の調査を進めつつ、上映会を2回行った。また日本文化研究センター(京都)と協力して開催したシンポジウムでは、アフリカ向けの情報教育映画について研究したPenny Eschen教授(ミシガン大学)、さらにCIE映画についてジェンダー論の視点から研究を進める身崎とめ子氏を招き、アメリカの文化政策について討議を行った。CIE映画については今年度新たに7本を整備した。さらに、新聞や雑誌、広告などの関連資料、さらには米軍による日本占領時の風俗や書籍に登場する「アメリカ」の描写の分析を通し、20世紀後半を通じて親米、反米の意識がどのように変化してきたのかを明らかにした。これらの研究成果を、ノースウェスタン大学、シェフィールド大学などで開かれた国際学会において報告した他、プリンストン大学、ハーバード大学等の研究者との共同研究において生かしていった。研究システムの整備として、東アジアの戦後メディア資料のデジタル・アーカイブ化を進める孫安石神奈川大学助教授および貴志俊彦島根県立大学助教授のグループとともに、東アジアのプロパガンダ資料を含むメディア資料の横断的な調査を可能とするデジタル・アーカイブ・システムの構築に着手し、基本システムを完成させた。
マイオスタチンによる顎顔面骨格筋形成・再生機構の解析

マイオスタチンはTGFβスーパーファミリーに属する骨格筋形成の抑制遺伝子で、そのノックアウトマウスの骨格筋量は野生型と比較し、2-3倍になることが知られている。マイオスタチンとともに骨格筋量調節に関わる遺伝子を明らかにし、骨格筋量調節の分子機構を解明するために、徳島大学歯学部歯科矯正学講座で作製した突然変異型マイオスタチンを強発現させ骨格筋が増大したトランスジェニックマウスと野生型同腹仔の骨格筋より、通法に従ってRNAを採取し、約3万の既知遺伝子を含むメンブンタイプのDNAマイクロアレイによりプロファイリングを行った。骨格筋形成に関わる様々な遺伝子について両者で差異が見られたが、その中の一つとしてPax7が含まれていた。筋組織が損傷をうけると筋衛星細胞が活性化され筋組織の修復にあたるが、Pax7は筋衛星細胞のマーカーとして知られている。マイオスタチンは骨格筋の再生部位において発現し、筋衛星細胞の制御に関わると考えられており、今後、この点についての詳細なメカニズムを解析していく予定である。また、作製したトランスジェニックマウスにおいては、骨格筋増大とともに、脂肪量の減少も肉眼的所見から観察されており、マイクロアレイにおいても野生型同腹と比べ脂肪代謝や糖代謝に関わるさまざまな遺伝子の発現の差異が確認された。この点についても、PCRやin situハイブリダイゼーションを用いて再確認を行い、今後検討していく予定である。
探針側方のナノ構造体を検知する非破壊AFMの開発と生体分子集合体計測への応用

力センサとして用いるカンチレバーの垂直方向とねじり曲げ方向の同時励振を行い、その周波数や振幅などの信号を同時取得することにより、探針の水平方向に存在するナノ構造体を非接触で検出できる原子間力顕微鏡(AFM)手法を開発した。今後、カンチレバー形状の最適化や同時計測した信号を用いたフィードバック制御方法の確立によって、新規AFM手法の実用性を高めていくことができる。原子間力顕微鏡(Atomic force microscopy: AFM)は探針側面に働く水平方向の力を検出できないため、急峻な勾配を有するナノ構造を壊すことなく高分解能観察することが難しい。この問題を克服するために、カンチレバー型力センサの複数振動モードを同時に計測し、垂直方向・水平方向に生じる相互作用力を検出できる新規AFM手法を開発するのが本研究の目的である。これを実現するためには、複数のカンチレバー振動モードを励振し、その振動特性を同時検出する方法を確立する必要がある。本研究では、カンチレバー励振には液中でも定量的な原子分解能計測に応用できる光熱励振法、変位検出には一般的なAFMでも用いられる光てこ法を用いた。まず市販のカンチレバーを3種類選定し、有限要素法(COMSOL社ソフトウェア使用)によって各振動モードの固有値解析を行った。現在、液中環境におけるカンチレバー共振特性解析に向けた検討を行っている。次に実際の市販カンチレバーを用いて光熱励振と変位検出の検討を行った。光熱励振用の半導体レーザーコントローラの外部変調入力からカンチレバーの複数の共振周波数と一致する正弦波信号を入力し、マイクロメータを用いてレーザー光スポットをカンチレバー付近でXY方向に一定距離ずつ移動させながら、各振動モードの振幅を計測した。なお垂直方向とねじり曲げ方向の振幅は、光てこ法の4分割フォトダイオードで検出することが可能である。これらの結果、各振動モードを同時励振する際に振幅が最大になる最適なレーザー光照射位置を把握することができた。今後、この情報をもとに複数振動モードを用いて探針-試料間相互作用力検出を行い、どの振動モードを組み合わせることで研究目的である垂直方向・水平方向に生じる相互作用力の同時検出を達成できるか検討を進める。昨年度(平成26年度)までに、カンチレバーの垂直方向とねじり曲げ方向の振動モードを同時励振し、相互作用力によって生じる周波数シフトや振幅変化を検出できることを明らかにしてきた。本年度(平成27年度)は、新規AFM手法の有用性を実証するモデル試料として球状タンパク質のチューブリンが形成する微小管の調製方法について検討した。微小管はチューブリン分子間の弱い相互作用で形成されており、直径が25 nmとAFM試料としては大きいためAFM計測で破壊されやすいため、本研究のモデル試料として適している。一般的に微小管をAFM計測する際は化学的な架橋を行い、機械強度を向上することが多い。本研究では固定化するマイカ基板のアミノプロピルシラン表面修飾の新しい手順を確立し、さらに微小管の脱重合を阻害するパクリタキセルの濃度を最適化することで、化学架橋を行なうことなくAFM観察可能な微小管試料を調製できることを明らかにした。また微小管の試料調製時のパクリタキセル濃度を制御することで微小管の機械的な安定性を調整できることも明らかにした。これらの成果により、化学架橋の影響を受けることなく本来の微小管表面を高分解能AFM計測することができるモデル試料を確立することができた。本年度は探針の垂直・水平方向に働く相互作用力の情報を探針試料間距離PIフィードバックに利用するための機能開発を予定していたが、実際にAFM計測へ応用する段階に到達しなかった。一方、新規AFM手法の実証に用いることのできる微小管試料の調製方法を確立した。これは次年度に予定していた内容であり、この点に関しては計画以上の進展が得られた。以上の成果より、研究課題全体では概ね順調に進展していると自己評価した。この問題を克服するために、カンチレバー型力センサの複数信号モードを同時に計測し、垂直方向・水平方向に生じる相互作用力を検出できる新規AFM計測手法を開発するのが本研究の目的である。昨年度までに有限要素法(Finite Element Method, FEM)によるカンチレバー形状と振動特性の解析やその実測、また光熱励振で水平・垂直方向のカンチレバー振動を励起するために最適なレーザー光スポットの照射位置の把握など基本的な動作原理の検証を行った。さらに新規AFM計測手法の有用性を実証するモデル試料として球状タンパク質のチューブリンが形成する微小管の調製方法を確立した。本年度(平成28年度)は、水平方向の力ー距離依存性を調べるために、ステップ構造を有する標準試料に向かって探針を走査しながら垂直・水平方向の振動特性を同時計測する実験を行った。

その結果、ステップ構造から離れた非接触位置でも水平方向の振動特性に変化が生じた。また水平方向の振動振幅を変化させるとステップ構造を検出するための最適な振幅が存在することを明らかにした。以上の研究成果により、当初の計測コンセプトが急峻勾配を有するナノ構造を非接触で検出できることを強く示唆している。力センサとして用いるカンチレバーの垂直方向とねじり曲げ方向の同時励振を行い、その周波数や振幅などの信号を同時取得することにより、探針の水平方向に存在するナノ構造体を非接触で検出できる原子間力顕微鏡(AFM)手法を開発した。今後、カンチレバー形状の最適化や同時計測した信号を用いたフィードバック制御方法の確立によって、新規AFM手法の実用性を高めていくことができる。本年度に実施を計画した水平方向の力ー距離依存性を計測する手法の確立には至っていないが、来年度に予定していたカンチレバーの複数振動モードの同時計測に使用するシステムの開発を先行して実施しており、研究課題全体としてはおおむね順調に進展していると判断した。これまでカンチレバー型力センサが持つ複数の振動モードを同時励振し、水平・垂直方向の相互作用力を同時検出できることまで確認している。今後は得られる水平・垂直方向の相互作用力情報を同時に利用して、非破壊AFM計測可能な探針-試料間距離制御の方法について研究を進める。すでに微小管を用いたモデル試料を確立しており、直ちに実証実験を行なう体制は整っている。ナノ計測初年度に計画していた水平方向の力ー距離依存性を計測する手法を確立するための検討に直ちに取り掛かる。また同時に、本課題で確立するAFM手法の有用性を評価するために急峻勾配を有するナノ構造体試料の作製条件の検討を計画通り進める予定である。