hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ファジ-制御付き超高粘度・高発熱重合反応システムの試作と応用

本研究では、重合反応槽高さ方向に複数に分割され各々が独立した冷却還流コイル管等を備えた、重合反応槽の作成を行った。同重合反応槽には、上記分割された冷却還流コイルに対応して、複数の温度センサーと反応槽内バルク液温を検出する複数の温度センサーが設置した有り、各位置における温度センサーからの出力をコンピュータに取り込み、種々の制御理論(ファジ-制御、モデル予測制御など)に基づく演算を行い、それぞれの冷却還流コイルに必要となる媒体流量を送り込むことができる。本研究では上述の重合反応システムを用い、重合反応槽内の温度むらの発生状況と得られる重合物物性の関係を明らかにすると共に、槽内全域の液温を平滑化、均一化することができる重合反応制御システムの試作とその有用性の検討を行った。その結果、本研究で開発したファジ-予測制御付きの重合反応システムにおいて、従来のon-off制御やPID制御に比較し温度むらの発生を低減し、良好な重合物が得られることを明らかにした。研究ではさらにモデル予測制御付き重合反応システムについても検討を行い、この場合、ファジ-制御と比較して同程度の制御能力を有し、その上ファジ-制御で不可欠となるファジ-定数を決定する操作が省かれる点、優れていることを明らかにした。また、本研究では上述した重合反応システムを、合理的に構築する上で不可欠となる重合反応過程の数値解析法の開発を併せて行った。同数値解析は、重合開始から任意の重合時間までの槽内の3次元流速分布、温度分布、モノマー濃度分布を求めることができ、さらには生成するポリマーの分子量分布の算出も可能なものである。重合反応装置の作成反応槽は30lの液容量のものとした。まず槽高さ方向に5分割にしたものに、各々シャケットを付設し、ついで適宜な曲率をつけ、熱媒を流すことができるジャケットを装着した槽の底板、あるいは安全弁を装着した円板の蓋を作成した。一方、反応槽内に設置するコイルは、槽高さ方向に4分割した還流コイルを槽内に設置した。攪拌翼は板状(傾斜パドル1段数段可)、門型翼、スクリュー翼、らせん帯翼を作成し、重合液の流体のレオロジーに応じた最適な翼形状のものを試作し、挿入しテストを行った。反応場の温度むらの検出はリアルタイム多点温度計を用いて行った。この際、必要となるリアルタイム多点温度計を制御系に接続するための電気回路、RAM回路の作成も併せて行った。レオロジーを考慮した装置性能評価綜研化学(株)においては、アクリル系の重合実験を上記の試作したもので行い、さらに槽内液中の温度むら発生状況と重合物物性の関連性を検討した。一方、横国大においては、どの種の攪拌翼が良好であるかを、流れ、および混合状態等をレーザー光を用いた可視化装置(本科研費で購入)により計測した。ついで、コーンアンドプレート方式粘度計で反応液の粘度を測定する一方、本科研費で購入した法線応力測定装置により、法線応力差等の粘弾性的性状を含めたレオロジー特性を測定した。重合において、重合が進行するとワイゼンベルグ効果が発現し、その影響で槽内液の流動が不良となるが、この点が重合物物性にどの程度影響するかについて、温度むら発生状況との関連性を明らかにした。上記の研究より、スクリュー翼、らせん帯翼は、槽内液が低粘度から高粘度の全ての領域において、他の翼に比べ良好な軸方向循環流を発生させるものであることを定量的に示すことができ、本研究は革新的な重合反応器の試作のための新しい知見を得た。本研究は、超高粘度・高発熱となる重合反応において、反応の進行に伴って、重合液の粘度が増大する現象が生じ、そのために流動が不良となり、槽内の冷却が困難となって、しばしば、槽内の温度むらが発生する。

この温度むらは温度むらは重合物物性に悪影響を及ぼすことになるので、同温度むらを低減させるための最適な重合システムを構築するものである。平成8年度においては、以下の研究を行った。(1)前年度までに試作したON-OFF式温度制御系を具備した撹拌槽型重合反応システムを用い、種々の操作条件においてメタクリル酸メチル、アクリル酸ブチルの重合反応を行い、操作条件と得られる重合物物性の関係について知見を得た。実験においては槽内の冷却コイルにおる総括熱伝達係数および、コイル側熱伝達係数の測定もあわせて行い、槽内の伝熱状態と温度むら発生の関係を定量的に検討し、論文として報告した。(2)冷却コイルを高さ方向に5分割し、それぞれのコイルを独立に通水制御する重合反応槽(以下、5分割型重合槽と称す)を作成した。同重合槽を用い、メタクリル酸メチル、アクリル酸ブチルの重合反応を行い、5分割型重合槽を用いることで、槽内に発生する温度むらの低減ができ、同重合槽は従来のものにない、良好なものであることを明らかにし、化学工学会年会にて報告した。(3)5分割型重合槽において、異なる温度制御方法(ON-OFF制御、PID制御、ファジ-制御)を用いて重合反応を行い、温度制御法と槽内温度むらの発生状況、さらに得られる重合物の物性との関係について明らかにし、化学工学会年会にて報告した。(4)重合反応槽内における、温度むらの発生状況や、槽内の伝熱状態をシミュレートする手法の開発を行った。同シミュレーションでは、槽内の3次元流速分布、温度分布、粘度分布、および得られる重合物の転化率、分子量分布などを合理的な計算時間で算出するものであり、重合槽の設計、最適運転条件の決定に有効なものであることを明らかにし、論文として報告した。
大局的３次元輻射磁気流体計算によるブラックホール・アウトフローの構造と進化の研究

ブラックホールを取り巻く降着円盤から噴出するアウトフローの大局的輻射磁気流体シミュレーションを実施した。レイリーテイラー不安定により、アウトフローは多数のガス雲に分裂することがわかった。また、相対論効果を考慮した新たな輻射磁気流体計算法の開発に成功した。この数値コードを用いてブラックホール近傍のシミュレーションを再実行し、輻射抵抗でジェットの速度が抑えられることを明らかにした。ブラックホール降着円盤から噴出するアウトフローは、星間ガスを加熱・電離することで周囲の星形成活動に影響を与えることが予想されている。また、円盤からガスが引き抜かれるため円盤の構造が変わる上、巨大ブラックホールの成長速度にも影響を与える。まず、極方向に高速で吹き出すアウトフローの密度および速度構造を調べるため、相対論効果を組み込んだシミュレーションを行った。その結果、輻射圧で加速されつつも輻射抵抗によって最高速度が光速の約50%になることを発見した。また、大局的シミュレーションの結果、極方向から赤道面付近にわたってほぼ全方向にアウトフローが噴出することを突きとめた。極方向のアウトフローはブラックホール近傍で速やかに脱出速度を超えるが、赤道面付近ではガスが徐々に加速されシュバルツシルト半径の数千倍も離れた領域でようやく脱出速度を超える。このアウトフローのKinetic Powerは円盤の光度に匹敵する。噴出したガスは周囲の星間ガスとの衝突によって衝撃波が発生すると予想される。近年、超光度X線源の周囲ではshock-excited bubbleが観測されているが、本研究で解明されたパワフルなアウトフローはこの観測事実を説明する有力な理論モデルと言える。さらに、こういった輻射力で加速されたアウトフローが多数のガス雲に分裂することがシミュレーションによってわかったため、その物理的要因を調べた。結果、輻射圧優勢領域でのレイリー・テイラー不安定であることがわかった。熱的不安定や磁場の効果は本質的ではなかった。ラインフォース駆動型円盤風の研究も引き続き進めており、およそ観測と一致する結果が得られている。スペクトル計算を用いた詳細な比較も開始している。ブラックホール周囲にはブラックホールに吸い込まれるガスの流れに加え、遠方に向かって高速で噴出するガスの流れが存在することがわかってきた。このパワフルなガス噴出流はブラックホールの成長過程や周囲の星形成過程に影響を与える可能性が示唆されている。この噴出流の構造や生成メカニズムを調べるため、本年度は相対論的輻射磁気流体計算法を新たに開発した。また、輻射輸送に関してはこれまで広く使われていたFlux-limited diffusion近似を採用せず、M1法と呼ばれるよりよい方法を採用した。M1法を用いた相対論的輻射磁気流体計算コードを開発したことは、それ自体が世界初の成果である。このコードを用いて輻射圧優勢な降着円盤およびそこから噴出する輻射圧駆動型ジェットを調べたところ、極めて大きな速度を持つジェットの芯の周りに、比較的速度の小さな流れが発生することがわかってきた。これは相対論的輻射流体効果である輻射抵抗が速度の上昇を妨げているためである。また、円盤内部では磁場による角運動量輸送が卓越するものの、輻射による角運動量輸送も無視できないことがわかった。上記のジェットは電子散乱による輻射の力でブラックホール近傍から噴出するものであるが、金属元素の束縛束縛遷移吸収の際に生じる輻射の力(ラインフォース)により、ブラックホールの比較的遠方で発生する円盤風についても研究を行った。具体的には円盤表面から噴出する流体要素の軌道をラインフォースを考慮してラグランジュ的に解いた。これはラインフォース駆動型円盤風のおよそのメカニズムを理解するとともに、次年度に計画予定の流体シミュレーションの準備にもなっている。結果、ラインフォース駆動型円盤風の開口角は非常に大きく、観測されている吸収線を説明する有力な理論モデルであることがわかった。ブラックホール降着円盤で発生する強力なアウトフローは、星間ガスの加熱・電離を通して周囲の星形成活動に影響を与えると考えられている。また、巨大ブラックホールの成長速度にも影響を与えることは間違いない。まず、質量降着率のきわめて大きな降着円盤、いわゆる超臨界降着流のブラックホール近傍での振る舞いおよびジェットを調べるため、従来の数値計算法に一般相対論効果を組み込んだ一般相対論的輻射磁気流体シミュレーションを実施した。その結果、超臨界降着流から強力な輻射加速型ジェットが噴出することがわかった。また、ブラックホール近傍ではガスの冷却が間に合わず、円盤は高温になることがわかった。この高温領域は未だ解明されていない高エネルギーX線の起源を解き明かす可能性があり、今後詳細に調べる必要がある。一方、大半の活動銀河核に存在すると考えられる標準降着円盤からの円盤風についても輻射流体シミュレーションで調べた。金属元素のライン吸収によって加速される円盤風が高速の約10パーセントの速度で噴出することがわかった。この円盤風は中心のブラックホール質量が十分に大きな場合にのみ発生するもので、超巨大ブラックホールの最終進化段階を解き明かす鍵となるに違いない。

また、この円盤風は活動銀河核で観測される青方偏移した吸収線を作り出す可能性があり、稼働予定のASTRO-Hで詳しく調べる計画が進行している。宇宙物理学ブラックホール周辺では様々な物理プロセスでアウトフローが発生する。電子散乱による輻射力やライン吸収による輻射力、磁気圧、場合によってはガス圧も有効に働く。また、発生したアウトフローは輻射抵抗により減速したり、輻射流体不安定で分裂したりする。また、ブラックホールのごく近傍から噴出するものもあれば、比較的遠方で発生するアウトフローもある。こういった多様で複雑な現象をしらべるためには単一の数値計算では不可能で、問題によって様々な手法を駆使しなければならない。そういった状況の中、特殊相対論的輻射磁気流体力学コード、比較的遠方まで扱える輻射流体力学コード、ライン吸収を扱う流体力学コードと三種のコードを用いた計算に成功したことはそれ自体が大きな成果であったと言える。また、物理的にも輻射抵抗の効果や広角に広がるアウトフローのパワーを定量的に調べることに成功し、いずれも観測とおよそ合致するモデルを構築できた。加えて、観測的に示唆されているガス雲がアウトフローの分裂によって生成されることを示したのは、高分解能での数値シミュレーションを実行した成果である。複雑な状況を丁寧に解析し、分裂のメカニズムを解き明かしたことも重大な成果である。以上のように、いくつかの数値計算法を駆使し、ブラックホール周辺で発生する多様なアウトフローの構造やメカニズムを解明することに成功しつつある。輻射スペクトル計算による観測との直接比較が残されているが、おおむね順調と評価できる。本研究課題は新たな数値計算コードの開発からスタートする必要があるため、研究の準備に多くの時間を割く必要があると思われたが、予想以上に順調にコードの開発を進めることができた。よって輻射圧によるガス噴出流の生成および輻射抵抗によるガス噴出流の速度抑制を解明することができた。また、新たな輻射輸送計算法を導入した相対論的輻射磁気流体計算は世界的に見ても未だ成功した例はなく、計算コードの作成に成功したこと自体が世界初の成果である。初年度に新規にコード開発を終え、ジェットの構造に関して新たな知見を得られたことから本研究計画は順調に進展していると言える。また、円盤風の生成過程やその構造についても、第一段階の成果を出しつつ、順調に流体シミュレーションの準備が進んでる。次年度は本格的に円盤風の生成・分裂をターゲットにした流体シミュレーションが実行できるであろう。分裂過程に限れば現象を再現するだけでなく、その物理メカニズムを明確に理解するための数値計算の準備を進めており、現在最終段階にある。以上のことから本計画はおおむね順調に進展していると評価できる。今後の計画の一つは、より厳密な輻射輸送計算を組み込んだ流体シミュレーションコードの開発である。現在使用している輻射流体/
光合成電子伝達に必須なチトクロムbc複合体を機能相補する新規電子伝達酵素の同定

本研究では光合成や酸素呼吸の電子伝達反応において必要不可欠なキノールの酸化と水溶性電子伝達タンパクの還元を行う成分であるシトクロムb6f/bc複合体を機能相補する新規キノール酸化/水溶性チトクロム還元酵素の生理・生化学的同定を推進した。紅色光合成細菌においてこのような機能を果たすと推定された膜貫通タンパク質複合体にET1と仮称を付し、その遺伝子欠損株を作成したところシトクロムb6f/bc複合体の機能を低効率ではあるが補完し光合成による生育に働きうることが示された。本年度は特に、このET1複合体の細胞からの抽出と単離・精製に注力し、1%のドデシルマルトシドによる可溶化と主にイオン交換カラムクロマトグラフィーを用いた分画によって高純度の標品を得ることに成功した。この標品を変性および未変性状態でゲル電気泳動解析(SDS-PAGEおよびBlue-Native PAGE)したところ、ET1複合体は遺伝子情報から推定された通り、約24 kDaのc型シトクロムと鉄-硫黄(FeS)タンパク質、およびキノール酸化能を持つ膜貫通タンパク質の3つから成る複合体であることが強く示唆された。このET1複合体やシトクロムb6f/bc複合体を経由して電子を光合成反応中心へ渡す水溶性電子伝達タンパク質の探索も行い、あまり純度は高くないものの、約10 kDaのc型シトクロムがその候補として精製された。N末端部のアミノ酸配列情報に基づき、このシトクロムcは亜酸化窒素(笑気ガス)の還元に働くNos酵素群の一員であることがわかった。これらのことは光合成や呼吸の電子伝達経路が単一かつ閉鎖的なものではなく、他の経路との重複を含めた複雑なネットワークとなっていることを示している。新規キノール酸化/水溶性シトクロム還元酵素(ET1)の精製は、タンパク質のN末端へヒスチジンタグを付加するように変異を加えたET1遺伝子を欠損株へ再導入し、その導入株菌体のディタージェント溶出物からNi-カラムにて高純度に精製する計画であったが、ET1複合体を構成する3つのサブユニットタンパクいずれにヒスチジンタグを付加してもNi-カラムへの吸着は見られなかった。そこでET1の精製はイオン交換カラムクロマトグラフィー等を組み合わせた従前の方法で行い、これによっても今後の解析実験に必要な収量と純度でET1複合体が得られたため、初年度の目標はほぼ達成できたと判断した。ただしET1を構成すると予想される3つのタンパク質の同定は別に行う必要がある。現状では、いずれのタンパク質もN末端アミノ酸が修飾されているようで、エドマン分解法などによる配列決定が困難な状況にあるため、マススペクトル解析など、異なる手段を用いる必要がある。ET1の精製過程では、光化学反応中心を還元しうる別の水溶性シトクロムcの存在も新たに認められた。精製タンパク質のN末端アミノ酸配列解読に基づき、この新規シトクロムcの本来の役割は亜酸化窒素還元過程にあると予想された。当初は予想していなかった光合成電子伝達との関連を、今後は考慮に入れ研究計画に加えていく必要がある。基本的に当初計画に従って研究を推進する。新規キノール酸化/水溶性シトクロム還元酵素(ET1)が高収率・高純度に得られるようになったことにより、酸化還元滴定や時間分解分光測定が大きく進展することが期待される。平行して、構成するサブユニットタンパク質の同定のため、MALDI-TOFマススペクトル測定も行う。光化学反応中心に対する電子供与体として新たに示唆された水溶性シトクロムcについて、精製光合成膜標品との再構成実験や欠損変異株の作成を通じて、光合成電子伝達への寄与をさらに明確にする。ET1からの電子受容の可能性についても明らかにする。シトクロムbc1複合体とET1複合体の2重欠損株の培養実験から、これら以外にもキノール酸化/水溶性シトクロム還元酵素が存在する可能性が示唆されているので、この第3の電子伝達タンパク複合体についても機能の確認と精製・同定を試みる。以上の研究項目の推進により、光合成電子伝達ネットワークの全貌を明らかにする。このET1複合体やシトクロム

b6f/bc複合体を経由して電子を光合成反応中心へ渡す水溶性電子伝達タンパク質の探索も行い、あまり純度は高くないものの、約10 kDaのc型シトクロムがその候補として精製された。N末端部のアミノ酸配列情報に基づき、このシトクロムcは亜酸化窒素(笑気ガス)の還元に働くNos酵素群の一員であることがわかった。これらのことは光合成や呼吸の電子伝達経路が単一かつ閉鎖的なものではなく、他の経路との重複を含めた複雑なネットワークとなっていることを示している。新規キノール酸化/水溶性シトクロム還元酵素(ET1)の精製は、タンパク質のN末端へヒスチジンタグを付加するように変異を加えたET1遺伝子を欠損株へ再導入し、その導入株菌体のディタージェント溶出物からNi-カラムにて高純度に精製する計画であったが、ET1複合体を構成する3つのサブユニットタンパクいずれにヒスチジンタグを付加してもNi-カラムへの吸着は見られなかった。そこでET1の精製はイオン交換カラムクロマトグラフィー等を組み合わせた従前の方法で行い、これによっても今後の解析実験に必要な収量と純度でET1複合体が得られたため、初年度の目標はほぼ達成できたと判断した。ただしET1を構成すると予想される3つのタンパク質の同定は別に行う必要がある。現状では、いずれのタンパク質もN末端アミノ酸が修飾されているようで、エドマン分解法などによる配列決定が困難な状況にあるため、マススペクトル解析など、異なる手段を用いる必要がある。ET1の精製過程では、光化学反応中心を還元しうる別の水溶性シトクロムcの存在も新たに認められた。精製タンパク質のN末端アミノ酸配列解読に基づき、この新規シトクロムcの本来の役割は亜酸化窒素還元過程にあると予想された。当初は予想していなかった光合成電子伝達との関連を、今後は考慮に入れ研究計画に加えていく必要がある。基本的に当初計画に従って研究を推進する。新規キノール酸化/水溶性シトクロム還元酵素(ET1)が高収率・高純度に得られるようになったことにより、酸化還元滴定や時間分解分光測定が大きく進展することが期待される。平行して、構成するサブユニットタンパク質の同定のため、MALDI-TOFマススペクトル測定も行う。光化学反応中心に対する電子供与体として新たに示唆された水溶性シトクロムcについて、精製光合成膜標品との再構成実験や欠損変異株の作成を通じて、光合成電子伝達への寄与をさらに明確にする。ET1からの電子受容の可能性についても明らかにする。シトクロムbc1複合体とET1複合体の2重欠損株の培養実験から、これら以外にもキノール酸化/水溶性シトクロム還元酵素が存在する可能性が示唆されているので、この第3の電子伝達タンパク複合体についても機能の確認と精製・同定を試みる。以上の研究項目の推進により、光合成電子伝達ネットワークの全貌を明らかにする。当初予定した実験内容が一部変更されたことにより、使用予定の設備備品が初年度には購入不要となり、かつ消耗品購入が増大した。ただし実験目的はほぼ予定通り達成しているので、次年度繰越分は当該設備備品の購入に充当する予定である。
ゲーミフィケーションによる弱視治療の実証～弱視多発に悩むインドをフィールドとして

小児弱視が多発(年間83万人)するインド国において、テレビ・スマホを用いたビデオゲームで「遊ぶ」ことにより視覚野を効果的に刺激し、短期間で弱視を治療するためのシステム開発と実証を行う。これによって、ゲーミフィケーション(ゲームで遊ぶこと)によって自然と効果的な治療が達成できるような、新しい医療の在り方を切り開くことに挑戦する。研究実施に際して、インド側では地域中核眼科病院から2名の眼科医が協力し、現地医師の監督下で臨床試験を行う予定である。
レンチウイルスベクターを用いたマキシザイムの導入による白血病遺伝子治療法の開発

本研究では、白血病の原因遺伝子を標的とするマキシザイムによる新たな遺伝子治療法の開発する事を目的としている。これまでに、水疱性口内炎ウィルス(VSV)シュードタイプレンチウイルスベクター[HIV(VSV)]が患者由来の白血病細胞を含むヒト血液細胞に対し、非常に優れた遺伝子導入効率および長期間安定した遺伝子発現を示すことを報告している。また、我々は以前に、major bcr-ablを標的とした新たなマキシザイムが、慢性骨髄性白血病(CML)細胞を障害することを示しており、本研究では、minor bcr-abl遺伝子標的マキシザイムを用いたPh1陽性急性リンパ性白血病(Ph1ALL)に対する遺伝子治療法の開発を試みている。昨年度までの検討で細胞へのマキシザイム導入には第三世代レンチウィルスベクターを用いたところ、全ての標的細胞でほぼ100%の遺伝子導入が認められ、マキシザイムの発現も確認された。Ph1ALL細胞株OM9;22、KOPN-30、72で、マキシザイム導入後より生存率の低下が認められ、二週間後には約20%まで低下し、生細胞数の著減を認めた。また、これらの細胞では、アポトーシスの誘導およびbcr-ablmRNAの減少も認められた。一方、CML細胞株K562および正常臍帯血由来CD34陽性細胞(CBC)等では、細胞増殖および生存率の変化は認められず、CBCのコロニー形成能および分化能にも影響は認められなかった。今年度はさらに患者由来白血病細胞に対する影響を検討した。マウス骨髄間質由来細胞との共培養系でマキシザイムの導入は細胞増殖を抑制することが示された。さらに、ウイルスベクターの組み込みによって引き起こされる発癌が大きな問題となっているため、マキシザイム発現ベクターDNAの染色体への組み込みコピー数についても検討した。その結果、MOI=10でウイルスベクターを感染させても、一個の細胞あたり約1コピーの組み込みベクターDNAが検出されるのみで、本ベクター系は比較的安全であることが示唆された。今後、この方法で遺伝子導入した白血病細胞をNOD-SCIDマウスに移植し、マウスモデルにおいてin vivoでの治療効果および安全性について検討を行う予定である。昨年度までに、水疱性口内炎ウイルス(VSV)シュードタイプレンチウイルスベクター[HIV(VSV)]が患者由来の白血病細胞を含むヒト血液細胞に対し、非常に優れた遺伝子導入効率および長期間安定した遺伝子発現を示すことを報告した。すなわち、レンチウイルスベクター[HIV(VSV)]の使用により患者由来の白血病細胞でほぼ100%の細胞に遺伝子導入が可能となり、また、造血幹細胞の増殖能、生存率、分化能および細胞表面抗原の発現にも影響を及ぼさないことが判った。一方、これまで頻用されてきたマウス白血病ウイルスベクターの改良も行ったが、VSVシュードタイプ化後も造血細胞への遺伝子導入効率は100%近くまで達したものの、染色体DNAへの組み込みはわずか5%にすぎなかった。従って、効率良い染色体DNAへの組み込み効率がHIV(VSV)ベクターによる導入遺伝子の長期安定発現の大きな要因と考えられた。我々は以前に、major bcr-ablを標的とした新たなマキシザイムが、慢性骨髄性白血病(CML)細胞を障害することを示しており、今年度は、minor bcr-abl遺伝子標的マキシザイムを用いたPh1陽性急性リンパ性白血病(Ph1ALL)に対する遺伝子治療法の開発を試みた。細胞へのマキシザイム導入には第三世代レンチウイルスベクターを用いた。全ての標的細胞でほぼ100%の遺伝子導入が認められ、マキシザイムの発現も確認された。Ph1ALL細胞株OM9;22、KOPN-30、72細胞で、マキシザイム導入後より生存率の低下が認められ、二週間後には約20%まで低下し、生細胞数の著減を認めた。また、これらの細胞では、アポトーシスの誘導およびbcr-abl mRNAの減少も認められた。一方、CML細胞株K562および正常臍帯血由来CD34陽性細胞(CBC)等では、細胞増殖および生存率の変化は認められず、CBCのコロニー形成能および分化能にも影響はみとめられなかった。今後、この方法で遺伝子導入した白血病細胞をNOD-SCIDマウス移植し、マウスモデルにおいてin vivoでの検討を行う予定である。

また、これらの細胞では、アポトーシスの誘導およびbcr-ablmRNAの減少も認められた。一方、CML細胞株K562および正常臍帯血由来CD34陽性細胞(CBC)等では、細胞増殖および生存率の変化は認められず、CBCのコロニー形成能および分化能にも影響は認められなかった。今年度はさらに患者由来白血病細胞に対する影響を検討した。マウス骨髄間質由来細胞との共培養系でマキシザイムの導入は細胞増殖を抑制することが示された。さらに、ウイルスベクターの組み込みによって引き起こされる発癌が大きな問題となっているため、マキシザイム発現ベクターDNAの染色体への組み込みコピー数についても検討した。その結果、MOI=10でウイルスベクターを感染させても、一個の細胞あたり約1コピーの組み込みベクターDNAが検出されるのみで、本ベクター系は比較的安全であることが示唆された。今後、この方法で遺伝子導入した白血病細胞をNOD-SCIDマウスに移植し、マウスモデルにおいてin vivoでの治療効果および安全性について検討を行う予定である。
極微細領域選択エピタキシャル成長法の基礎的研究

我々は、これまで電子ビーム照射を単結晶A1203表面上(サファイア、及びエピタキシャルA1203(100)on Si(100))に行うことにより、基板表面上の酸素原子の脱離が生じ、表面の組成、結晶性が変化すること、その基板上にSi2H6ガスを用いてSiの選択成長が出来ることを見いだし、研究してきた。これまでの研究結果より電子ビーム照射条件(照射しきい値量、加速電圧)と基板面上で生じている選択成長メカニズムはかなり明かにしてきた。この現象を将来の新しいデバイスに応用して行くためにナノスケールの極微細領域での選択エピタキシャル成長の可能性とその特徴を明確にすることは重要である。また結晶学的見地から、この極微小領域に限定された成長はヘテロ構造に伴う格子不整、歪みによる欠陥導入メカニズムを変え、無欠陥結晶成長の期待がある。本年度は半導体ナノ構造を形成しその三次元的な直接制御を行うために、我々の研究質で見出した電子ビーム照射を用いた選択成長法による、サファイア上へのSiナノ構造の形成技術を確立させることを目的として研究を行った。AFM、SEMによる観察結果から、幅250nm、高さ30nmの一様な細線が、また直径250nm、高さ30nmのドット構造が得られたことがわかった。また、本方法により形成される微細構造の形状は電子ビーム照射量に大きな影響を受けるが、適当な照射量においては微細構造の形状や位置を非常に制御性良く形成できることがわかった。また、将来の量子構造デバイスを研究していく上で重要となるSiGeあるいはSi/A1203/Siヘテロ構造形成についても研究を行い、薄膜で高品質なA1203薄膜が得られることを明らかにでき、その上のSiGe,Siの成長形態を明らかにし、極微細領域での選択成長に結びつけれるように基礎的なデータを得た。さらに、A1203単結晶を選択的にエッチングする方法を始めて見いだすことができた。これは、将来的に有用な結果となるであろう。絶縁膜上に電子ビームをしきい値(1×10^<16>cm^<-2>)以上照射し、ナノスケース(10nm以下)領域にSiの選択エピタキシャル成長を行う方法を確立しつつある。そして、極微小領域Si単結晶島の結晶性を明かにし、ナノスケール素子への展開の基礎を築いていく。Al_2O_3(0112)サファイア基板、及びエピタキシャルAl_2O_3(100)/Si(100)基板上に10nm以下の領域を残すように電子ビーム照射実験と成長実験を行った。極微細領域の実験を行うための描画方法の確立のためCADシステムによりパターンを作製し、電子ビーム描画装置の照射条件を最適にする条件をほぼ出せるようになった。実際にそれを用いて成長させているところであり、極微細パターンを電子ビーム描画装置で絶縁膜上へ照射し、当初の目的とするところへ、最近かなり近づけることが出来るようになってきたところである。また、選択成長の程度の物差しとなる孵化時間を調べる実験を行い、電子ビーム照射量と成長温度が選択性に大きく関与していることを定量的に明らかにできた。当初平成7年度にクライオスタットを購入する予定であったが、本学の他の部署で用いていたもを少しの部品の取り替えと、修理することで流用できる見通しが立ったので現在立り上げ中である。

これまで、光学系は立ちあげることが出来、液体窒素温度までのホトルミネッセンス測定が出来るようになった。さらに液体ヘリューウム温度まで下げるため、一部修理を行い、まもなく完成できるところまできた。また、SiGe/Al_2O_3/Si構造において、高品質なAl_2O_3膜が固体ソースを用いて形成できることが判明し、これからの研究が期待できる。我々は、これまで電子ビーム照射を単結晶Al_2O_3表面上(サファイア、及びエピタキシャルAl_2O_3(100)on Si(100))に行うことにより、基板表面上の酸素原子の脱離が生じ、表面の組成、結晶性が変化すること、その基板上にSi_2H_6ガスを用いてSiの選択成長が出来ることを見いだし、研究してきた。これまでの研究結果より電子ビーム照射条件(照射しきい値量、加速電圧)と基板面上で生じている選択成長メカニズムはかなり明らかにしてきた。この現象を将来の新しいデバイスに応用していくためにナノスケールの極微細領域での選択エピタキシャル成長の可能性とその特徴を明確にすることは重要である。また結晶学的見地から、この極微小領域に限定された成長はヘテロ構造に伴う格子不整、歪みによる欠陥導入メカニズムを変え、無欠陥結晶成長の期待がある。本年度は半導体ナノ構造を形成しその三次元的な直接制御を行うために、我々の研究室で見出した電子ビーム照射を用いた選択成長法による、サファイア上へのSiナノ構造の形成技術を確立させることを目的として研究を行った。AFM、SEMによる観察結果から、幅250nm、高さ30nmの一様な細線が、また直径250nm、高さ30nmのドット構造が得られたことがわかった。また、本方法により形成される微細構造の形状は電子ビーム照射量に大きな影響を受けるが、適当な照射量においては微細構造の形状や位置を非常に制御性良く形成できることがわかった。また、将来の量子構造デバイスを研究していく上で重要となるSiGeあるいはSi/Al2O3/Siヘテロ構造形成についても研究を行い、薄膜で高品質なAl2O3薄膜が得られることを明らかにでき、その上のSiGe,Siの成長形態を明らかにし、極微細領域での選択成長に結びつけられるように基礎的なデータを得た。さらに、Al2O3単結晶を選択的にエッチングする方法を初めて見いだすことができた。これは、将来的に有用な結果となるであろう。
創造的思考力訓練を目的としたｅラーニングの授業設計とその教育教材の開発研究

本研究の目的は、問題発見・問題解決の訓練に特化したeラーニングを実現して、創造的思考力の育成に寄与することである。問題発見に対する自覚や思考過程を意識させるため、学習者の答えに応じて、システムが新たな問いを与えることを繰り返す対話型支援を基本とした。「統計データから見つけたことの文章化」を例とし、システムへの入力に対する単語の単純照合のみで、学習者へ与える質問文の自動生成が可能であることを示した。本研究の目的は、問題発見・問題解決の訓練に特化したeーLearning「コンピュータ支援型論理思考訓練システム」を実現することにより、学士力の一部を構成する問題解決能力・数理的スキル・創造的思考力の育成に寄与することである。この目的を達成するため、研究開発の4段階を次のように設定した。第1段階では、創造的思考力を誘発する教育戦略構想を検討する。第2段階では、学習内容に関わる教材・資料のデータベースや学習支援方略に直結する知識ベースを構築する。第3段階は、学習支援方略のソフトウェア化とマンマシンインターフェイスを設計する。第4段階で、これらの有用性・有効性と限界を確認するための実証実験を行う。特にシステム部分では、学習者の回答に対して、コンピュータが新たな質問を問いかけることを繰り返す対話形式による訓練を想定している。これは、学習者の問題発見に対する自覚や推論過程の認識を明確に意識させるためである。本研究で開発するシステムでは、「統計データからの問題発見」を思考訓練の具体例として採用している。幅広い学問分野領域で活用されていることもさることながら、ビジネスパーソンに必須のスキルとして近年重要視されていることからも、統計学が思考訓練の例題として適切だと考える。平成24年度は、前年度に引き続き、コンピュータを用いたデータ分析の授業で学生が提出したレポートを分析し、第2段階の知識ベース化を進めた。特に本年度は、12か月分のデータという構造に着目した分析を実施した。実際の授業で出題したデータは、大型小売店における販売額であったり、1世帯当たりの食費支出であったりと、内容はまったく異なるが、データの構造に着目した分析ならば、使用する単語が異なるだけの定型的な文章で説明することが可能であり、レポートの分析から、そのような定型文を抽出することができた。そのため、創造的思考力を誘発する教育戦略を構想し、学習内容に関わる教材・資料のデータベースや学習支援方略に直結する知識ベースを構築し、ソフトウェアを設計して、有用性を確認するという研究手順を計画した。システム化の具体例として、統計学が幅広い学問領域で活用され、ビジネスパーソンにも必須のスキルとして近年重要視されていることから、「統計データからの問題発見」を採用した。システムとしての特徴は、学習者の回答に対して、コンピュータが新たな質問を問いかけることを繰り返す対話形式による訓練を想定したことである。前年度までに、12か月分のデータという構造をもつ統計データから言えることを文章で書くという実習をシステム化するという問題を設定し、同じ構造で異なるデータについて、経済学部の学生が授業中の実習で実際に書いた文章を分析し、使用単語の知識ベース化を進め、データ構造に依存する定型文を抽出することができた。最終年度は、前年度までの研究成果をもとにして、前述の実習を対話型に支援するシステムを設計することができた。学生が入力した文章からキーワードを抽出し、単語の使用・未使用に応じて学生に質問を与え、再度文章を入力させることを繰り返すことで定型文に誘導していく支援方法であり、実際に学生が書いた文章に基づく設計であるから有効性は十分期待できる。今後は、別のデータ構造について同様の分析を経てシステム化することにより、多種多様な統計データに対応できるよう、システムの充実を計画している。本研究の目的は、問題発見・問題解決の訓練に特化したeーLearning「コンピュータ支援型論理思考訓練システム」を実現することにより、学士力の一部をなす問題解決能力・数理的スキル・創造的思考力の育成に寄与することである。問題発見・問題解決の訓練の具体例として、広い学問分野領域で活用されている統計学を、本研究では採用している。この目的を達成するため、研究開発の4段階を以下のように設定した。第1段階は、創造的思考力を誘発する教育戦略構想の検討である。第2段階は、学習内容に関わる教材・資料のデータベースや学習支援方略に直結する知識ベースの構築である。第3段階は、学習支援方略のソフトウェア化とマンマシンインターフェイスの設計である。本研究の中核をなす「コンピュータ支援型論理思考訓練システム」では、学習者とコンピュータとの間で、疑問詞による質問とキーワードによる回答を繰り返す対話形式による訓練を想定している。

これは、学習者の問題発見に対する自覚や推論過程の認識を明確に意識させるためである。平成23年度は、前述の研究開発の第1段階である教育戦略構想の検討と、第2段階である知識ベースの構築のための議論の材料として、実際の授業で提出されたレポートを分析し、データベース化した。このレポートの課題は、コンピュータを用いたデータ分析の授業で出題したもので、大型小売店における12か月分の販売額のデータに対して統計分析を施し、計算結果を説明させるものである。レポートを分析した結果、正しく説明できている文については、いくつかに類型化することができたので、これを知識ベース構築のための基礎データとした。一方、説明が不十分な文を、キーワードをきっかけに、対話形式で正しい説明文に誘導するという指導方略を確立した。研究実績の概要で述べたように、第2段階の知識ベース化が進んだことにより、第3段階のソフトウェア開発が具体化されたため。研究実績の概要で述べたように、研究開発の第1段階と第2段階の基礎となる検討をし、システムの構想を立てることはできたが、それぞれの段階を完全には終えていないため。および、その影響で第3段階のソフトウェア開発が試作段階にとどまったため。平成25年度は、研究のまとめとして、研究実績の概要で述べた第3段階と第4段階を並行して実施する。すなわち、ソフトウェア開発を進めつつ、システム化の検証を行う。この検証作業には、実際のレポートで学生が回答した文章を用いることができるので、開発と検証を並行して行うこととし、徐々にシステムの完成度をあげていく。研究実績の概要で述べた平成23年度の成果として確立した指導方略のソフトウェア化を中心に研究を進める。このことを通して、対話形式による指導の自動化手法を確立し、この手法を、思考訓練のためのインターフェースに発展させる。ソフトウェア開発を平成25年度から具体化することとしたことにより、使用額が当初の計画を若干下回ったために、次年度使用額が生じた。平成25年度は、システムを実際に稼働させるハードウェアの購入のほか、主に、研究発表のための旅費、および研究のまとめを印刷する費用に、研究費を使用する計画である。平成23年度は、ソフトウェア開発が試作段階にとどまり、その影響で主に人件費・謝金・その他の使用が当初の計画を下回ったため、次年度使用額が生じた。平成24年度は、ソフトウェア開発が中心となるので、必要な物品の購入と研究発表のほかに、開発の打合せのための会議費、および開発に伴う人件費・謝金に研究費を使用する計画である。
超音速自由噴流中における電子分子衝突による励起状態の生成と緩和の研究

超音速自由噴流中のN_2O, CO_2, CS_2を電子衝突によりイオン化し電子励起状態にあるイオンからの発光を観測し,励起状態の振動・回転分布を解析し,励起イオン化過程について検討を加えた.1.N_2Oについては, N_2O^+(A^-X^遷移を観測した. O^0_0-O<0(1)0>バンドの回転温度は3040Kまで冷えていることがわかった.A状態の振動基底状態に対する1^1準位の生成比が,衝突電子エネルギーに依存し,衝突エネルギーを低くするにつれて1^1準位の生成比が増大することを見出した.高い衝突エネルギーではフランク・コンドン過程によると解釈されるが,低いエネルギーでは非フランク・コンドン的となる.この過程として,正イオンのB, C状態に収れんするリドベルグ状態に生成し,振動による自動イオン化過程が最も有力であると結論した.2.CS_2はヘリウムにシードして測定を行ない, CS_2^+(A^-X^)遷移を観測した. 1^1_0バンドの回転温度は30Kであった.A状態のμ_1=04準位について振動分布を求めたところ,衝突エネルギーに対して変化せず,誤差の範囲で一定であった.しかし,他の電荷交換や光イオン化による結果と大きく異なっており,非フランク・コンドン的に生成していることが分かった. CS_2には正イオンのA, B状態に収れんするリドベルグ状態が知られており, N_2Oと同様の過程で起こっていると予想される.3.CO_2について, CO_2^+(A^-X^)遷移を観測し, O^0_0バンドが約30Kに冷えていることがわかった.このため1<1(1)0>バンドから分離して1^1_02^1_4バンドを観測できた.衝突電子エネルギーによる振動分布の依存性も観測されているが,詳しい解析を現在行っているところである.4.この他,種々の解離過程や三重項励起によるリン光の観測を行って,予備的なデータを集めている.超音速自由噴流中のN_2O, CO_2, CS_2を電子衝突によりイオン化し電子励起状態にあるイオンからの発光を観測し,励起状態の振動・回転分布を解析し,励起イオン化過程について検討を加えた.1.N_2Oについては, N_2O^+(A^-X^遷移を観測した. O^0_0-O<0(1)0>バンドの回転温度は3040Kまで冷えていることがわかった.A状態の振動基底状態に対する1^1準位の生成比が,衝突電子エネルギーに依存し,衝突エネルギーを低くするにつれて1^1準位の生成比が増大することを見出した.高い衝突エネルギーではフランク・コンドン過程によると解釈されるが,低いエネルギーでは非フランク・コンドン的となる.この過程として,正イオンのB, C状態に収れんするリドベルグ状態に生成し,振動による自動イオン化過程が最も有力であると結論した.2.CS_2はヘリウムにシードして測定を行ない, CS_2^+(A^-X^)遷移を観測した. 1^1_0バンドの回転温度は30Kであった.A状態のμ_1=04準位について振動分布を求めたところ,衝突エネルギーに対して変化せず,誤差の範囲で一定であった.しかし,他の電荷交換や光イオン化による結果と大きく異なっており,非フランク・コンドン的に生成していることが分かった. CS_2には正イオンのA, B状態に収れんするリドベルグ状態が知られており, N_2Oと同様の過程で起こっていると予想される.3.CO_2について, CO_2^+(A^-X^)遷移を観測し, O^0_0バンドが約30Kに冷えていることがわかった.このため1<1(1)0>バンドから分離して1^1_02^1_4バンドを観測できた.衝突電子エネルギーによる振動分布の依存性も観測されているが,詳しい解析を現在行っているところである.4.この他,種々の解離過程や三重項励起によるリン光の観測を行って,予備的なデータを集めている.
南極、40億年ナピア岩体のシュリンプおよびu-Pb年代測定の試み

南極ナピア岩体,パド-山付近の酸性片麻岩について,Nd-Sm年代とRb-Sr年代を測定した。その結果,約25億年の年代を得た。この年代はグラニュライト相の最高時の約39億より若い年代で,約25億年前に大きな変形-変成作用があったことを示している。すなわち,リセット年代である。イプシロンNd値も-4と地殻物質と著るしく反応したことを示している。なお,約10km離れたトナー島のものはほぼ同じ年代であるが,初生値が異なる。このことは両地域でテレインが異なっていた可能性がある。なお,酸性片麻岩は比較的K_20が乏しく,M_8Oが高く,その起源物質はコマンチャイト質の特異なものであろう。
中間エネルギー不安定核ビームと固体水素との散乱による酸素20核の密度分布測定

初年度は検出器系を中間エネルギー重イオンビームに合うように改良とテストを重ねた。不安定核ビームの運動量を分析する運動量タギング系の開発ではPPACとFiberシンチの両方を比較して、Fiberシンチの方が軽い不安定核ビームでは有効であることが判明した。次年度は前年度の経験を生かして準備をし、8月初旬に酸素20不安定核ビーム、9月後半に炭素9不安定核ピームによる固体水素標的による弾性散乱測定を敢行した。酸素20の実験はネオン22を核子当り390MeVに放射線医学総合研究所の重イオンシンクロトロンHIMACで加速して2次ピーム発生用標的で分解反応をおこさせ、その中から必要な不安定核ビームを選び出す手法で、スピル当り10^5個台の核子当り300MeVの酸素20ビームを作り、実験に使用した。実験に使用する固体水素標的は直径30mm,厚さ1mmのものを使用した。測定の途中に何度も予期しないトラブルに見舞われたが、最終的には測定は成功し、その後半年に渡るデータ整理の結果、不安定核ビームによる中問エネルギー陽子弾性散乱の角度分布を世界で初めて得ることに成功した。炭素9の実験はおおむね順調に進行した。この場合、炭素12ビームを核子当り430MeVまでHIMACで加速して核子当り300MeVの^9Cビームを発生させた。^9Cの場合は励起状態は存在しないので5mm厚の固体水素標的を使用し収量を増やすことができた。まだデータ整理の途中であるが、すでにきれいな弾性散乱の角度分布が得られており、2007年3月の日本物理学会でその成果を報告した。酸素20、炭素9の実験結果より密度分布を抽出すべく理論面からの解析が現在進められている。これらの実験成果は6月に開催される原子核物理学国際会議(INPC)で報告される予定である。次年度に予定されている不安定核酸素20の中間エネルギー陽子弾性散乱から酸素20の密度分布を抽出する実験のために不安定核ビームを実際に用いた各種のテストを行った。1)放射線医学総合研究所のシンクロトロン(HIMAC)で加速された高エネルギーネオン22の核分解反応から生成される酸素20の収量を測定し、毎秒10万個以上と想定のビーム強度以上生成されることを確認した。2)弾性散乱とそれ以外の散乱を区別するにはエネルギー高分解能の測定が必要になる。入射酸素20ビームの運動量を測定するためにビームライン中に挿入する運動量タギングカウンターとしてPPACとファイバーシンチレターの2種類の検出器を試作し、その性能テストを東北大学サイクロトロンRIセンターと放医研で行い、比較した。測定効率の観点から酸素20の実験にはSciFiを採用することに決定した。これらの結果をハワイで開催された日米合同物理学会で発表した。3)タギングカウンターをビームラインに設置するための真空箱、排気セット、真空安全装置を製作し、HIMACビームラインに挿入することに成功した。4)厚さ5mmの固体水素標的およびNaI(T1),プラスチックシンチレーター,MWDCを装備して全検出器系の総合テストを2月にHIMACからの酸素20ビームを用いて行った。データ収集には成功し、現在シンチレーレーターの発光効率の位置依存性等を考慮したデータ整理および解析に取り組んでいる。5)これらと並行して酸素領域核での核内有効相互作用を較正するための陽子弾性散乱実験のために酸素16、18の氷ターゲットの準備を進めた。

前年度に行われたテスト実験の結果に基づき、8月初旬に酸素20不安定核ビーム、および9月後半に炭素9不安定核ビームによる固体水素標的による弾性散乱測定を敢行した。酸素20の実験はネオン22を核子当り390MeVに放射線医学総合研究所の重イオンシンクロトロンHIMACで加速して2次ビーム発生用標的で分解反応をおこさせ、その中から必要な不安定核ビームを選び出す手法で、スピル当り10^5個台の核子当り300MeVの酸素20ビームを作り、実験に使用した。実験に使用する固体水素標的は直径30mm厚さ1mmで表面は薄いカプトンシートで覆われたものを使用した。実験直前まで他のグループが同じビームコースで実験していた為に実験準備は困難を極め、測定の途中に何度も予期しないトラブルに見舞われたが、最終的には測定は成功し、その後半年に渡るデータ整理の結果、不安定核ビームによる中間エネルギー陽子弾性散乱の角度分布を世界で初めて得ることに成功した。8月初旬の苦い経験を反省し、9月の炭素9の実験は実験現場での1ヶ月に渡る周到な準備の末に行われたので、おおむね順調に進行した。この場合、炭素12ビームを核子当り430MeVまでHIMACで加速し分解反応を用いて核子当り300MeVの不安定核ビームを発生させた。炭素9の場合は励起状態は存在しないことが知られているので5mm厚の固体水素標的を使用することができ収量を増やすことができた。その結果、酸素20の場合に比べてはるかに多くのデータを収集することに成功した。実験後のデータ整理はまだ進行中であるが、すでにきれいな弾性散乱の角度分布のデータが得られており、2007年3月の日本物理学会でその成果を報告した。酸素20、炭素9の実験結果より密度分布を抽出すべく理論面からの解析が現在進められている。これらの実験成果は2007年6月に開催される原子核物理学国際会議(INPC)で報告される予定である。
インドネシア人就労者による第二言語自然習得に影響する要因の多角的研究

インドネシア人就労者の日本語OPIデータに基づき,日本語習得の促進要因,および阻害要因について質的調査を進めた。また、水産加工業、農業の労働現場および医療サービスを受ける場面での参与観察を行った。日本語習得の促進要因は,100人中5人いた中級レベル話者にインタビューを行った結果,ソーシャルネットワーキングが重要な要因であることが明らかになった。一方で阻害要因はOPIレベルが初級下に留まっている5名にインタビューを行い,社会活動の実態と日本語能力との関係を分析した結果日本語社会への心理的・社会的距離が一番の阻害要因であることが窺われた。茨城県東茨城郡大洗町に定住するインドネシア人就労者コミュニティを対象として、日本語習得を促進する要因と阻害する要因を以下のような側面から多角的に研究する計画である。(1)文化適応の側面(2)心理的要因と社会的要因からの考察(3)個人の言語学習適性からの考察(4)個人の外国語学習歴との関連性インドネシア人就労者の日本語OPIデータに基づき,日本語習得の促進要因,および阻害要因について質的調査を進めた。茨城県大洗町在住の約500名のミナハサ地方出身インドネシア人コミュニティを対象にして(1)日本語自然習得を促進する要因と(2)阻害する要因を調査する。また、アメリカ、オーストラリア等における同じ言語習得に関与する要因がホスト社会側にあるのか外国人自身に内在するのかを明らかにすることを目的として、同町において聞き取り調査と日本語能力の測定を行った。その結果、5年以上の長期間の滞在にも関わらず日本語口頭能力がOPIの初級下と初級中にとどまる者が8割近くであることが分かった。こうした外国人労働者客観的な日本語能力測定のデータを得られたことは日本語教育研究の分野では管見では初めての成果である。また、このように日本語習得が緩慢である原因について同町在住者および故郷のミナハサ地方において帰国した元労働者にインタビューを行って調査を行った結果、社会的ネットワークが大きく関与している可能性が浮かび上がってきた。この事実は1970年代にカリフォルニア大学のシューマン(J.Schumann)が主張した心理的距離と社会的距離が第二言語のピジン化をもたらすという仮説(ピジン化仮説)にも合致する結果であり、今後さらに調査を進めるための協力な根拠となった。同町におけるキリスト教会を中心としたゲマインシャフト的社会ネットワークは非常に協力であり、日本語ができなくとも生活には不自由しないという事実、心理的に日本人雇用者に対して距離感を抱いている者が多いという事実、いずれは帰国するから日本社会に統合するつもりはない者が多いという事実などが日本語習得を阻む要因と考えられるが、その一方で日本語が分かったほうが便利であり、生活の不安も解消されることを自覚しているものが多いことも分かった。平成19年度に収集した100人分のインドネシア人就労者の日本語OPIデータに基づき、日本語習得を促進する要因、および阻害する要因についての質的調査を進めた。促進要因については、100人中5人だけの中級レベル話者にインタビューを行った結果、ソーシャルネットワーキングが重要な要因であることが明らかになった。具体的には,職場の同僚や上司との個人的な関係の構築や職場外での日本人との交流が日本語習得のきっかけになっていることが分かうた。また、職場内での食べ物のやり取りや行きつけの食堂での日本人店員からの挨拶のような些細な出来事が心理的距離感を縮め、日本人社会へ入り込もうという気持ちを引き起こし、日本語習得が促進されたケースがあることも分かった。一方で阻害要因については滞在期間が5年以上の長期でありながら、日本語OPIレベルが初級下に留まっている5名にインタビューを行い、日本での生活実態と言語障壁の実態についての聞取りを行った。生活上で日本語の問題が深刻な場面は、医療サービスを受ける場合、子女の教育の問題、特に教師とのコミュニケーションの問題、および自動車購入やアパート契約などの場面など数多くあるが、教会メンバーや知人友人のネットワークを活用することでこうした困難を切り抜けている実態が明らかになった。また、日本人とのネットワークはほとんどなく、職場での最低限のコミュニケーションに限られていることが分かった。現在400名の成員がいると見込まれる茨城県大洗町のインドネシア人コミュニティへの訪問を繰り返し、ラポールの形成に努めた。その結果、過半数の成員との接触を行えた。メールや電話で連絡を取る相手も100人を越え、調査と並行してインドネシア人側から頻繁に日本語の翻訳の依頼や日本の行政制度についての質問を受けるようになるなど、一定の信頼関係の構築に成功した。こうしたラポールに基づいて、日本語習得に関係する心理的要因についてインタビューを重ね、言語習得との関係を明らかにすることができた。言語能力の計測については、これまでに成人100名のOPIを実施した。平均8年程度の滞在期間であるにもかかわらず、日本語能力の平均は初級の中程度に留まっている事実が明らかになった。習得度の著しく高いものと著しく低いものにフォローアップインタビューを実施して、言語習得に関与する諸要因について質的な情報を得た。また、一連の調査研究でラポールを形成した調査対象者の子女についても研究を広めた。

インドネシア人児童生徒についても母語保持と日本語習得の実態について調査を進めた。子女の場合、母語を継承し加算的バイリンガルになっている事例と、母語を継承しない減算的バイリンガルになっている事例がはっきりと分かれていることが明らかになった。この問題は、成人の日本語習得よりも当事者の将来にとって深刻な問題であることから、本研究では児童生徒の日本語及びインドネシア語能力の調査にも着手している。さらに、インドネシア人就労者たちの故郷であるインドネシア・マナド市および周辺地域でも調査を行い、帰国したあとの子女のインドネシア語習得および日本語保持について聞取り調査を計画し、これまでに3件の事例についてインタビュー調査を実施してきた。また、韓国におけるインドネシア人就労者コミュニティーの調査にも着手し、情報収集を行った。