hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ナノワイヤ/ポアデバイスによる物質の選択的分離・段階的脱離・1分子検出法の創成

本年度は物質の段階的脱離に向け、分子認識能を有する表面修飾ナノワイヤに自己加熱能の付与を達成した。酸化物ナノワイヤの自己加熱には以下の2つの利点があった:1.熱伝導率が金属より低いため、条件によっては熱をより高く上昇させることが可能である。2.ナノワイヤ内のキャリア濃度の制御が可能なため(金属は電気伝導度をコントロールできない)、自己加熱のチューニングが可能である。4パターンの自己加熱能を有するナノワイヤの開発を行った。それらは、マイクロヒーター上のナノワイヤ、電極間の酸化物薄膜より成長させたナノワイヤ、電極間ナノワイヤ、ペルチェ素子上のナノワイヤである。最初に、空気中での酸化物ナノワイヤへの電流印加とナノワイヤ周辺の温度変化を赤外線カメラによって計測した。印加電圧に応じてナノワイヤとその周辺温度の制御が可能であり、電圧印加より数十秒で目的とする温度に到達することを確認した。次に水中での温度計測として、DNAを用いた温度計測法を着想した。DNAは溶媒の温度によって2本鎖が1本鎖に変性することが知られており、その1本鎖になる温度も配列によって制御可能である。2本鎖DNAの吸着とそのDNAの1本鎖化により、水中での温度計測を実証した。その後、前年度に開発した酸化物ナノワイヤへの結合力が段階的(4段階程度)に異なるペプチド配列に対して、ペプチドの脱離温度(印加電圧)の検討を行った。さらに、酵母細胞の破砕にもナノワイヤの自己加熱能の展開を行った。柔軟な構造を有するナノワイヤに自己加熱能を付与し、細菌・酵母をナノワイヤに絡みつかせることで、ナノワイヤより細菌・酵母へ直接熱を与え、ナノワイヤを経由した効率的な熱破砕を達成した。この技術は、従来必要であった特殊な破砕溶液を必要とせず、水中に分散させた細菌・酵母をナノワイヤに導入するだけで、細菌・酵母の効率的な破砕が可能でった。本年度は酸化物ナノワイヤに自己加熱能の付与による物質の段階的脱離のみならず、当該ナノワイヤによる細菌・酵母の破砕への展開も達成でき、当初の計画以上に進展していると考える。酸化物ナノワイヤへの自己加熱能の付与に関しては、様々な用途が考えられ「1.マイクロヒーター上のナノワイヤ」、「2.電極間の酸化物薄膜より成長させたナノワイヤ」、「3.電極間ナノワイヤ」「4.ペルチェ素子上のナノワイヤ」の4パターンの開発を行った。それぞれのパターンが特徴的な性質を持っている。「1.マイクロヒーター上のナノワイヤ」は、ナノワイヤ近傍の温度を上昇させることが可能であり、ナノワイヤからの物質脱離のみならず、脱離後の物質の熱拡散運動も上昇させることができる。「2.電極間の酸化物薄膜より成長させたナノワイヤ」では、ナノワイヤのみの温度上昇が電圧のパルス印加により可能であり、熱により変性するタンパク質のような物質には有用である。「3.電極間ナノワイヤ」は、そのナノワイヤ自体をセンサ素子としても展開が可能である。「4.ペルチェ素子上のナノワイヤ」では、デバイス全体を加熱することができ、ナノワイヤの下流側にPCRのような熱による増幅機構を組み込むことが可能である。本年度はその中でも、「1.マイクロヒーター上のナノワイヤ」を用いて、空気中・水中のナノワイヤとその近傍温度制御を達成し、「4.ペルチェ素子上のナノワイヤ」を用いて、細菌・酵母の破砕技術への展開を達成した。「2.電極間の酸化物薄膜より成長させたナノワイヤ」と「3.電極間ナノワイヤ」の技術展開も着実に進めている。これら成果に基づき、本年度は当初の計画以上に進展していると考えた。次年度は物質の1分子検出にむけ、自己加熱・表面修飾ナノワイヤにポアデバイス(0.2-10 umのサンプルを電流検出可能)の融合を行う。ナノワイヤ/ポアデバイスの融合は、ナノワイヤを作製したガラス等の基板へ、シリコーンゴム(PDMS等)製ポアデバイスの貼付けにより行う。まず、PDMS製ポアデバイスをガラス基板に貼付け、0.2-10 umのサンプルの電流検出を達成する。続いて、PDMSポアデバイスのポアの直前部に自己加熱・表面修飾ナノワイヤが入るような空間を設けることで、ナノワイヤ/ポアデバイスの融合を達成する。ナノワイヤ加熱の水の温度上昇による抵抗値変化が、ポアデバイスの電流検出に影響を及ぼすと予想されるため、脱離の際に必要な電圧をパルス印加して、脱離可能かつ電流検出に最も影響を及ぼさない条件や、キレート剤などによる脱離条件の検討を行う。さらに、初年度に開発したペプチドを用い、ナノワイヤ表面修飾部で選択的分離を、ナノワイヤ自己加熱部で段階的脱離を、ポア電流検出部でそれぞれの1分子検出を達成する。我々の身の回りには様々な大きさの極微量有害・危険物質が多数存在しており、それら物質を同定する技術が強く求められている。しかし、既存技術ではその要求に答えられていないため、我々は以前として、それら物質に対する漠然とした不安を抱いている。本研究では、ナノワイヤ/ポアデバイスによる物質の選択的分離・段階的脱離・1分子検出法を開発し、多種多様な夾雑物が混在する「真の」リアルサンプルから極微量有害・危険物質の複数種同時検知を実現する。初年度は物質の選択的分離に向け、分子認識能を有する表面修飾ナノワイヤの開発を達成した。本研究で用いたナノワイヤは、液中での安定性や自己加熱能の付与を鑑み、酸化物ナノワイヤを使用した。表面修飾には、両末端に機能を有するペプチドを用いた。

このペプチドは片末端が酸化物を認識するように、もう片末端が細菌類を認識するような配列を用いた。この時、酸化亜鉛への結合能が強い場合は、次年度以降の熱による脱離が困難であるという問題点が考えられたため、本研究では、酸化亜鉛ナノワイヤへの結合性を段階的に弱くし、熱での段階的脱離が可能となるペプチドの開発を行った。既知のペプチドの配列を変化させ、体系的にペプチドの結合力を弱し、酸化亜鉛ナノワイヤへの結合力が段階的(4段階程度)に異なるペプチド配列を開発した。また、複数種の有害・危険物質を分離するために、PM2.5やウイルスを認識するペプチド配列も着手した。酸化亜鉛ナノワイヤへの結合力が段階的に異なるペプチドとPM2.5や細菌、ウイルスを認識するペプチドを組み合わせ、酸化亜鉛(結合力1)ーPM2.5、酸化亜鉛(結合力2)ー細菌、酸化亜鉛(結合力3)ーウイルスのペプチド開発にも着手した。本年度は、両末端に機能を有するペプチド(酸化亜鉛-ターゲット物質)を開発したことに加え、熱による脱離実験にも成功した。また、酸化亜鉛ナノワイヤへの結合性を段階的に弱くし、熱での段階的脱離が可能となるペプチドの開発にも成功した。さらに、この段階的脱離が可能なペプチドと酸化亜鉛ナノワイヤへの結合様式を赤外分光により解析を行い、ペプチド配列が結合様式に影響を与えることを科学的に明らかにしている。これら理由に加え、次年度以降に行うマイクロ/ナノポアの開発も着実に進んでいるため、当初の計画以上に進展していると考えた。本年度は物質の段階的脱離に向け、分子認識能を有する表面修飾ナノワイヤに自己加熱能の付与を達成した。酸化物ナノワイヤの自己加熱には以下の2つの利点があった:1.熱伝導率が金属より低いため、条件によっては熱をより高く上昇させることが可能である。2.ナノワイヤ内のキャリア濃度の制御が可能なため(金属は電気伝導度をコントロールできない)、自己加熱のチューニングが可能である。4パターンの自己加熱能を有するナノワイヤの開発を行った。それらは、マイクロヒーター上のナノワイヤ、電極間の酸化物薄膜より成長させたナノワイヤ、電極間ナノワイヤ、ペルチェ素子上のナノワイヤである。最初に、空気中での酸化物ナノワイヤへの電流印加とナノワイヤ周辺の温度変化を赤外線カメラによって計測した。印加電圧に応じてナノワイヤとその周辺温度の制御が可能であり、電圧印加より数十秒で目的とする温度に到達することを確認した。次に水中での温度計測として、DNAを用いた温度計測法を着想した。DNAは溶媒の温度によって2本鎖が1本鎖に変性することが知られており、その1本鎖になる温度も配列によって制御可能である。2本鎖DNAの吸着とそのDNAの1本鎖化により、水中での温度計測を実証した。その後、前年度に開発した酸化物ナノワイヤへの結合力が段階的(4段階程度)に異なるペプチド配列に対して、ペプチドの脱離温度(印加電圧)の検討を行った。さらに、酵母細胞の破砕にもナノワイヤの自己加熱能の展開を行った。柔軟な構造を有するナノワイヤに自己加熱能を付与し、細菌・酵母をナノワイヤに絡みつかせることで、ナノワイヤより細菌・酵母へ直接熱を与え、ナノワイヤを経由した効率的な熱破砕を達成した。
疎水性場の付与に基づく磁性ナノ粒子固定化遷移金属触媒の高性能化

近年、固体担体にマグネタイト(Fe3O4)などの磁性ナノ粒子を用いた固定化触媒が各種報告されている。磁性ナノ粒子固定化触媒は、反応終了後に磁石による簡便かつ迅速な回収が可能である。そこで、まずマグネタイト固定化含窒素複素環カルベン(NHC)ー金錯体を合成し、アセチレン類のヒドロアミネーション反応における触媒活性を明らかにした。さらに磁石を用い触媒の回収、再利用も可能であることが分かった。また疎水性リンカーの付与に基づきマグネタイト固定化炭酸水素イミダゾリウムを合成した。このものもマグネタイト固定化NHCー金錯体同様に、触媒反応後磁石を用いた触媒の回収、再利用が可能であることが分かった。含窒素複素環カルベンは不安定であり、単離および保存は容易でないため、その固相固定化体であるマグネタイト固定化含窒素複素環カルベンー遷移金属錯体の簡便な合成法が求められている。そこでマグネタイト固定化含窒素複素環カルベンの合成において、前駆体となるマグネタイト固定化イミダゾリウム塩を合成し、まず塩基を用いて反応系中で含窒素複素環カルベンの調製を試みた。マグネタイト固定化ヨウ化イミダゾリウムは、ヨウ化t-ブチルイミダゾリウムとマグネタイトを、エタノール中で20時間加熱還流しながら撹拌した後、磁石に引き寄せて反応溶液をデカンテーションすることにより得ることができた。ヨウ素の元素分析によりヨウ化t-ブチルイミダゾリウムの担持量を決定した。次に得られたマグネタイト固定化ヨウ化イミダゾリウムに対し、THF中塩基としてカリウムt-ブトキシドを過剰量用いて、マグネタイト固定化含窒素複素環カルベンの調製を試みたところ、一部が含窒素複素環カルベンに変換されたことが分かった。そこで、収率よく含窒素複素環カルベンを得る合成法を見出すべく、ポリマーに固定化したヨウ化イミダゾリウムを用い反応性を検証した。ポリマー固定化ヨウ化イミダゾリウムとカリウム化合物を水中室温で撹拌することにより一段階で、ハロゲンを含有しない固定化イミダゾリウムを調製し、このものを有機溶媒中加熱したところ収率よく含窒素複素環カルベンへと変換された。本検討により、固定化含窒素複素環カルベンを簡便に調製できることが明らかとなり、マグネタイト固定化体についても、同様に合成できることを確認している。今年度はマグネタイト固定化含窒素複素環カルベン(NHC)-金錯体を新規に合成し、これを触媒とし、アセチレン類のヒドロアミネーションに適用し、リサイクル型触媒としての有用性を検証した。(2,4,6-トリメチルフェニル)イミダゾールと(ヨードプロピル)トリアルコキシシランをDMF中90 °Cで反応させた後、DMFを減圧留去することにより、対応するヨウ化(2,4,6-トリメチルフェニル)イミダゾリウムが得られた。ヨウ化イミダゾリウムと酸化銀(I)を、1,2-ジクロロエタン中室温で反応させることにより、対応するNHCを調製し、この反応溶液にクロロ(ジメチルスルフィド)金(I)を加え、室温で撹拌させた後、反応溶液を濾過し、1,2-ジクロロエタンを減圧留去することにより、対応するNHC-金錯体を得た。得られたNHC-金錯体とマグネタイトを、エタノール中で加熱還流しながら撹拌することにより、マグネタイト固定化NHC-金錯体を得た。得られたマグネタイト固定化NHCー金錯体を触媒とし、アニリンを用いたアセチレン類のヒドロアミネーション反応を行った。100 °Cで触媒とトリフルオロメタンスルホン酸それぞれ2mol%用い反応を行ったところ、収率よく対応するイミンが得られた。さらに、触媒の回収・再利用について検討したところ、反応後触媒は磁石に引き寄せられ速やかに回収され、収率が低下することなく10回程度の触媒の再利用も可能であることが分かり、本マグネタイト固定化NHCー金錯体のリサイクル型触媒としての有用性が明らかになった。研究目標として掲げたなマグネタイト固定化含窒素複素環カルベン(NHC)-遷移金属錯体触媒を新規に合成し、これらの触媒活性や基質適用範囲等を明らかにすることができた。最終年度はマグネタイト固定化炭酸水素イミダゾリウムを新規に合成し、このマグネタイト固定化炭酸水素イミダゾリウムを触媒としてカルボニル化合物のシアノシリル化反応を行った。その結果シアノシリル化反応は円滑に進行し、さらに反応終了後磁石を近づけることにより触媒は引き寄せられ、回収、再利用可能な固定化炭酸水素イミダゾリウム触媒として有用であることを見出した。t-ブチルイミダゾールと(ヨードウンデシル)トリアルコキシシランより、対応するヨウ化t-ブチルイミダゾリウムを合成した後、水中で炭酸水素カリウムを用いたイオン交換により、マグネタイト固定化炭酸水素イミダゾリウムを合成した。得られたマグネタイト固定化炭酸水素イミダゾリウムを触媒とし、シアノシリル化反応を行ったところ、アルデヒドとの反応で短時間で付加体が得られることが分かった。良好な触媒活性に基づく磁性触媒の高性能化は、長鎖疎水性リンカーに由来するものと思われる。さらに、触媒の回収・再利用について検討したところ、反応後触媒は磁石に引き寄せられ速やかに回収され、触媒の再利用も可能であることが分かった。

1年目と2年目にはマグネタイト固定化含窒素複素環カルベン(NHC)-金錯体を合成した。得られたマグネタイト固定化NHCー金錯体を触媒とし、アニリンを用いアセチレン類のヒドロアミネーション反応を行ったところ、収率よく対応するイミンが得られた。さらに、触媒の回収・再利用について検討したところ、この磁性触媒も回収・再利用が可能であることが分かり、マグネタイト固定化炭酸水素イミダゾリウム同様リサイクル型触媒としての有用性が示された。近年、固体担体にマグネタイト(Fe3O4)などの磁性ナノ粒子を用いた固定化触媒が各種報告されている。磁性ナノ粒子固定化触媒は、反応終了後に磁石による簡便かつ迅速な回収が可能である。そこで、まずマグネタイト固定化含窒素複素環カルベン(NHC)ー金錯体を合成し、アセチレン類のヒドロアミネーション反応における触媒活性を明らかにした。さらに磁石を用い触媒の回収、再利用も可能であることが分かった。また疎水性リンカーの付与に基づきマグネタイト固定化炭酸水素イミダゾリウムを合成した。このものもマグネタイト固定化NHCー金錯体同様に、触媒反応後磁石を用いた触媒の回収、再利用が可能であることが分かった。研究目標として掲げた固定化含窒素複素環カルベンの簡便な合成方法を明らかにすることができた。マグネタイト固定化含窒素複素環カルベンやマグネタイト固定化遷移金属錯体触媒のリサイクル型触媒としての有用性を明らかにする。有機化学マグネタイト固定化含窒素複素環カルベンの活性や再利用可能性をはじめとした触媒有用性について明らかにする。保有の試薬や理化学品で研究を行うことができたため保有の試薬や理化学品で研究を行うことができたため人件費や外注分析に充当の予定外注分析や人件費に充当の予定
無線ICタグとIPv6ネットワークを基盤とするユビキタス作業環境の構築

現実空間と仮想空間を結びつけるRFIDタグのセンサネットワークと次世代IPv6ネットワークを相互接続し,実空間と仮想空間の一元化された情報に基づいて,屋外環境をユビキタスに支援できる環境の構成法を実現するため,下記の研究開発を行った。(1)アクティブRFIDタグを要素とする複数センサネットを利用した状況監視システムの構築RFIDタグによる複数センサネットワークを利用して,現場の状況を監視するための状況監視システムを構築した。このシステムの運用を通じてIPv6ネットワークとセンサネットワークの連携やさまざまな種類のセンサから送られるデータの統合,統合されたデータを利用者へ提供する際の視覚化などについて考察した。(2)高速ネットワークを介した力覚を共有可能な仮想空問の構築「いつでも,どこでも」利用可能なユビキタス環境では,現地で得られた実データをサーバに送り,他の利用者と共有できる環境を構成する必要がある。そこで,力覚フィードバックデバイスを利用して触力覚を共有できる仮想環境を構築した。力覚の共有は,他のデータと異なり,リアルな触感を得るためには,高速のデータ通信と高い信頼性が要求される。そこで,高速ネットワークを用いた仮想環境における遅延やジッタの影響について分析した。さらに,具体的に文字などの遠隔教示システムを構築し,詳細な評価を行った。(3)ユビキタス環境での利用者とのインタラクションに関する考察人とモノとの「密な」関係を築き,利用者が円滑に作業を進めるためには,センサデータの提示方法,すなわちインタフェースが問題となる。そこで,3次元コンピュータグラフィックスの創作を題材として,利用者とのインタラクションを活性化するインタフェースの設計に関して考察した。現実空間と仮想空間とを結びつけるRFIDタグのセンサネットワークと次世代IPv6ネットワークを相互接続し,実空間と仮想空間の一元化された情報に基づいて,屋外作業をユビキタスに支援できる環境の構成法を実現するため,下記の研究開発を行っている。ユビキタス環境において,IPv6プPトコルを用いて,無線ICタグから収集された現地データ(実)をオフィスのサーバに送り,その処理結果や情報を送り返すための状況適応可能な信頼性の高いデータ転送方式を設計・開発している。(2)無線ICタグによる状況監視システムの開発屋外作業環境で使用するモノに無線ICタグ(アクティブRFIDタグ)を装備し,(1)で開発するデータ転送方式を利用して,さまざまな現場状況の監視と状況変化の通報ができる複数センサネットワーク状況監視システムを試作した。(3)実空間と仮想空間の重畳法の開発題材として,建設土木施工現場から収集された実測等データと仮想空間内に予め用意された計画データの重ね合わせ手法(重畳法)を開発した。ICタグを付加した基準杭(電子杭)に基づく測位座標を利用して,実データと計画データと精緻に重ね合わせて,両者の差分領域(位置ずれ)を直観的・視覚的に描出する機能である。(2)高速ネットワークを介した力覚を共有可能な仮想空間の構築「いつでも,どこでも」利用可能なユビキタス環境では,現地で得られた実データをサーバに送り,他の利用者と共有できる環境を構成する必要がある。

力覚の共有は,他のデータと異なり,リアルな触感を得るためには,高速のデータ通信と高い信頼性が要求される。そこで,高速ネットワークを用いた仮想環境における遅延やジッタの影響について分析した。さらに,具体的に文字などの遠隔教示システムを構築し,詳細な評価を行った。(3)ユビキタス環境での利用者とのインタラクションに関する考察人とモノとの「密な」関係を築き,利用者が円滑に作業を進めるためには,センサデータの提示方法,すなわちインタフェースが問題となる。そこで,3次元コンピュータグラフィックスの創作を題材として,利用者とのインタラクションを活性化するインタフェースの設計に関して考察した。
中国乾燥域の人間活動における氷河流出の影響評価

本研究は中国乾燥域における氷河からの流出水量が、過去数千年の気候変動に応じてどう変動してきたかを明らかにするのが目的である。そのためには、まず現在の氷河の消耗・涵養・流動などの素過程を明らかにする必要があり、今年度融解期の4ヶ月を通して質量収支データと気象・水文を対象流域の七月一日氷河において観測し、昨年度の秋から続く1年分の氷河質量収支を得ることができた。観測データから氷河の流出を解析すると、氷河表面で融解した水量はおおよそ観測した流出量と合致し、氷河表面で融解した水は氷河内に貯水することなく氷河外へ流出していることがわかった。この結果氷河流出モデルにおいて、氷河の表面プロセスのみ考えれば氷河の流出は見積もれるということになる。また、七月一日氷河は過去50年から氷河は縮小し続け、最近の20年では氷河の縮小速度が加速していることが測量から明らかになった。氷河の縮小の原因は一般的に1)氷河が薄くなったため流動が遅くなり、上流から氷の供給が少なくなった、2)降雪量が少なくなった、3)融解が増加した、以上の3つが考えられる。氷河の流動について解析したところ、上流から流れてくる氷の量は少しづつ少なくなっているが、氷河の付近の降水量と気温データ解析の結果、特に最近20年の気温の上昇が激しいために氷河の融解が増加していることが、最近の氷河縮小加速の主な原因であることを量的に明らかにした。さらに研究対象氷河の近くで採取された氷コアから得られる降水量と気温のデータを使い、本研究の最終目標である氷河質量収支モデルからの流出量を過去数百年分復元することを試みた。計算の結果この地域の氷河は1750年から1850年代に拡大し、その後の氷河縮小によって氷河からの流出が増加していることがわかり、沙漠域の水源となる氷河からの流出変動を復元することができた。本研究は中国乾燥域における氷河からの流出水量が、気候変動に応じてどう変動してきたかを明らかにするのが目的である。以上の目的のためには、まず現在の氷河の消耗・涵養・流動などの素過程を明らかにする必要がある。そこで、今年度は特に観測に集中した。6月に中国の祁連山、七一氷河において、気象測器、水位計、質量収支観測のためのステークなどを設置した。9月にはデータを回収し、さらに一部の測器を回収した。以上の現地観測データを1次解析し、氷河の質量収支、氷河からの流出水量のデータを得た。えられたデータより、熱収支計算から融解にはどういう熱要素が効いているのか解析した。氷河が融解している際、日射、長波放射、顕熱、潜熱の4つの熱が融解に寄与する。観測をおこなった七一氷河においては日射が最も効いていることが分かった。その理由はクリオコナイトという生物のため氷河表面が汚れていることでアルベドが低くなり、表面が日射を吸収しやすくしていることが主な理由である。逆に氷体を冷やす熱は潜熱が大きいことがわかった。これは七一氷河の大気が乾燥していることが理由である。また氷河上に降った雨や融解水がどの程度流出しているか計算した。氷体が0°Cのときは、氷河からの流出は雨と融解水がそのまま流出するが、氷体がマイナスのときには、雨や融解水の一部は再凍結する。解析の結果、雨と融解水の半分に近い量が再度凍結しており、この氷河では流出を見積もる際、再凍結を考慮に入れなければならないことが明らかになった。以上の目的のためには、まず現在の氷河の消耗・涵養・流動などの素過程を明らかにする必要があり、今年度は昨年度に引き続き質量収支データと気象・水文の継続データをとり続ける予定であった。しかし、中国における新型肺炎流行のため予定していた6月に現地入りすることができず、融解期はじめの水文データをとることができなかった。観測に入ったのは8月のはじめから9月の終わりであり、融解期のピークを逃してしまった。しかし昨年より設置していた気象測器のデータは無事回収することができ、昨年にはとることのできなかった融解期終わりの氷河からの流出の減少のデータをとることができた。2002年に採取した氷や流出水、降水の同位体の分析結果が今年度出始めた。解析の結果、観測対象氷河の流出水の同位体は、消耗域に降る降水の同位体と、裸氷の同位体で説明が付くことがわかった。また消耗域の氷は流動速度を推定すると、約1000年前の氷が表面に出ていると考えられるが、その氷の同位対比は現在の降水に比べ軽く、寒冷な時代の氷が出てきていると考えられる。付近で採取された氷コアの同位体の分析結果でも1000年ぐらい前は比較的同位体が軽いという一致した傾向が見られた。今後過去の氷河流出水の同位体を推定する際、重要になると考えられる。

そのためには、まず現在の氷河の消耗・涵養・流動などの素過程を明らかにする必要があり、今年度融解期の4ヶ月を通して質量収支データと気象・水文を対象流域の七月一日氷河において観測し、昨年度の秋から続く1年分の氷河質量収支を得ることができた。観測データから氷河の流出を解析すると、氷河表面で融解した水量はおおよそ観測した流出量と合致し、氷河表面で融解した水は氷河内に貯水することなく氷河外へ流出していることがわかった。この結果氷河流出モデルにおいて、氷河の表面プロセスのみ考えれば氷河の流出は見積もれるということになる。また、七月一日氷河は過去50年から氷河は縮小し続け、最近の20年では氷河の縮小速度が加速していることが測量から明らかになった。氷河の縮小の原因は一般的に1)氷河が薄くなったため流動が遅くなり、上流から氷の供給が少なくなった、2)降雪量が少なくなった、3)融解が増加した、以上の3つが考えられる。氷河の流動について解析したところ、上流から流れてくる氷の量は少しづつ少なくなっているが、氷河の付近の降水量と気温データ解析の結果、特に最近20年の気温の上昇が激しいために氷河の融解が増加していることが、最近の氷河縮小加速の主な原因であることを量的に明らかにした。さらに研究対象氷河の近くで採取された氷コアから得られる降水量と気温のデータを使い、本研究の最終目標である氷河質量収支モデルからの流出量を過去数百年分復元することを試みた。計算の結果この地域の氷河は1750年から1850年代に拡大し、その後の氷河縮小によって氷河からの流出が増加していることがわかり、沙漠域の水源となる氷河からの流出変動を復元することができた。
アコースティック・エミッションによる粉体圧縮成形体内空隙率分布の推定

均質な粒子構造を有する粉体圧縮成形体の製造は、多くの分野でその重要性を増している。今後の新しい均質成形体作成技術の研究の促進および実際の製造において、圧縮成形過程で空隙率分布を連続的に計測する方法を確立することが極めて重要である。本研究では、圧縮粉体層の変形流動における顕著な不連続性(応力一変位関係が不連続)および構成粒子間の微小衝突や摩擦に起因して系外へ放射されるAcoustic Noise(AE)を検出し、その解析により成形体の圧縮状態をオンライン計測する方法を検討した。まず濃厚な粉体系の計測に対してAEを応用する基礎的研究として、粉体層の圧縮流動における音の発生機構を解明した。密な粉体層の流動においては、粉体層内に一連の間欠的,周期的な剪断崩壊が生じることを明らかにした。その剪断崩壊に起因する音の放射理論を提出し、それによる音圧波形は測定値と良く一致した。発生音の諸量が粉体圧縮時のスベリ帯の発生に直接関係するために圧縮過程でのすべり帯の状態をAEで計測可能なことが分った。次に一般的なAE計測法による剪断崩壊流動における粒子移動状態の計測可能性を検討する目的で剪断試験でのAE特性を測定した。粉体層剪断過程の数値シミュレーション結果にもとづく剪断崩壊周期と測定結果は良く一致しており、粒子群の崩壊流動を十分検出できることが分った。AEパラメータとしてAE計数総数(発生総数)とAE計数率(発生率)を用いて粉体圧縮過程のAE特性を検討したところ、AE発生総数曲線は、圧縮応力一歪曲線と同じ傾向を示し、またAE計数率曲線は圧縮過程における粒子群の移動状態に関係することが分った。これらの結果は、AEにより粉体圧縮過程における粒子群の圧密進行状態を計測できることを示している。今後AEの周波数スペクトルを用いる計測法を進展させる予定である。
難治性がんに対する放射線と免疫チェックポイント阻害剤併用による新規治療法の開発

本研究では、難治性がんに対する放射線治療と免疫チェックポイント阻害剤の併用治療による局所及び遠隔における治療効果を検討し、治療効果増強が認められる場合における分子生物学的メカニズムの解明と、併用療法における効果的なシーケンスによる新規治療法を開発することを目的とする。さらに、放射線治療、化学療法抵抗性の根源となっているがん幹細胞に対しても同様の検討を行い、より効果的な治療法の開発を目指す。前年度においては、骨肉腫のマウスモデルで無治療群、薬剤単独群、放射線(X線)単独群、薬剤+放射線併用群を比較することにより、併用群における治療効果を明らかにする研究を施行した。具体的には、難治性がんに対して、放射線(X線または炭素線)とPD-L1単剤、あるいはCTLA-4抗体単剤との併用で局所および遠隔転移に対する治療効果を解明し、その影響となっている免疫担当細胞(CD8+T細胞、Treg、骨髄由来制御細胞等)の解析をflow cytometryでの解析を行った。今回の検討により、PD-L1抗体及びCTLA-4抗体の併用により骨肉腫に対して著明な抗腫瘍効果が得られることを明らかにすることができた(Takahashi Y, Seo Y, Ogawa K et al. Plos One, 2018)。本年度では、前年度と同様に、骨肉腫、膵がんマウスモデルで無治療群、薬剤単独群、放射線(X線)単独群、薬剤+放射線併用群を比較することにより、併用群における治療効果を明らかにする研究を行う。そして、同様な検討を炭素線を使用して行う。具体的には、難治性がんに対して、放射線(X線または炭素線)とPD-L1単剤、あるいはCTLA-4抗体単剤との併用で局所および遠隔転移に対する治療効果を解明し、その影響となっている免疫担当細胞(CD8+T細胞、Treg、骨髄由来制御細胞等)の解析をflow cytometryで解析する。そして、高い奏効率が得られる抗体と放射線の治療シーケンスを解明する。また、免疫チェックポイント分子は、抗腫瘍効果を低下させる因子である一方で、その抗体を用いることで高い奏功率が得られることが報告されているので、in vitroで放射線により誘発される免疫チェックポイント分子の抗体の使用も検討する。さらに、上述の系で炭素線による実験を行い、治療効果の分子生物学的メカニズムの解明を行う。また、申請者らが独自に開発したがん幹細胞の単離手法を用いて樹立した上述のがん幹細胞をマウスに移植し、前年度と同様の検討を行い、がん幹細胞を標的とした治療法の開発を目指す。

具体的には、難治性がんに対して、放射線(X線または炭素線)とPD-L1単剤、あるいはCTLA-4抗体単剤との併用で局所および遠隔転移に対する治療効果を解明し、その影響となっている免疫担当細胞(CD8+T細胞、Treg、骨髄由来制御細胞等)の解析をflow cytometryでの解析を行った。今回の検討により、PD-L1抗体及びCTLA-4抗体の併用により骨肉腫に対して著明な抗腫瘍効果が得られることを明らかにすることができた(Takahashi Y, Seo Y, Ogawa K et al. Plos One, 2018)。本年度では、前年度と同様に、骨肉腫、膵がんマウスモデルで無治療群、薬剤単独群、放射線(X線)単独群、薬剤+放射線併用群を比較することにより、併用群における治療効果を明らかにする研究を行う。具体的には、難治性がんに対して、放射線(X線または炭素線)とPD-L1単剤、あるいはCTLA-4抗体単剤との併用で局所および遠隔転移に対する治療効果を解明し、その影響となっている免疫担当細胞(CD8+T細胞、Treg、骨髄由来制御細胞等)の解析をflow cytometryで解析する。そして、高い奏効率が得られる抗体と放射線の治療シーケンスを解明する。また、免疫チェックポイント分子は、抗腫瘍効果を低下させる因子である一方で、その抗体を用いることで高い奏功率が得られることが報告されているので、in vitroで放射線により誘発される免疫チェックポイント分子の抗体の使用も検討する。さらに、上述の系で炭素線による実験を行い、治療効果の分子生物学的メカニズムの解明を行う。また、申請者らが独自に開発したがん幹細胞の単離手法を用いて樹立した上述のがん幹細胞をマウスに移植し、前年度と同様の検討を行い、がん幹細胞を標的とした治療法の開発を目指す。
日本語形容詞・形容動詞データベース更新とそれに基づく計量分析および語構成史の研究

今昔物語集・(1)キリシタン資料(天草版平家物語・天草版伊曽保物語・日葡辞書)、(2)狂言(天正狂言本、狂言六義、狂言記、虎明本狂言集、虎清狂言本)から形容詞を採取する作業を行い、抽出した各見出し語の認定についての検討および用例数の再点検を行うとともに、新たに採取された形容詞については造語形式や結合タイプ・副次結合の度合い等の語構成論的分析を行った。そして、これに基づき、語彙表を作成した。また一方で、これまで取り上げてきた上代形容詞および中古形容詞について、いくつかの計量的分析を行い、これらの実態の考察を深めた。【研究論文】上代から中世にわたる通時的な視点に立ち、古典語の形容詞・形容動詞語彙について、語構造論および造語論の両観点から分析を行い、一つ一つの語の語構成を記述するとともに分類を行い、その一方で、語彙表を作成する、さらに、「形容詞の語構成史」および「形容動詞の語構成史」を構築し、従来の研究方法では得られなかった知見を探求することが本研究の目的である。これまでに採取した形容詞の分析の一環として、上代から中古にかけて、ク活用・シク活用にそれぞれどのような量的変化が起こっているのか、また、両形容詞にどのような質的変化(語構成の変化)が起こっているのかについて考察を行うとともに、造語形式(複合的形容詞の各成分の結合の仕方)に着目し、ク活用とシク活用とは、造語形式という点において明らかに異なる方向性を示すことを明らかにした(「ク活用形容詞とシク活用形容詞の量的構成と語構成」)。【語彙表の改訂・増補】これまでに作成・公表した「古代語形容詞逆引き対照語彙表」(「上代資料」および「八代集」「中古散文作品」の中で使用された形容詞を対象に調査した使用頻度を語末からの逆引き配列で一覧にまとめたもの)を拡充するために、「訓点資料」「今昔物語集」「軍記物語」まで対象となる作品を広げるとともに、前回の公表以後に発見された見落としや誤りを修正した(「改訂・増補古代語形容詞逆引き対照語彙表:上代中世編(前編)」。今回は、『今昔物語集』を新たに取り上げ、本作品で使用された形容詞の見出し語に焦点を当てその体系的特徴について、上代形容詞と中古散文作品・八代集および訓点資料の形容詞との比較を交えながら量的な側面および質的な側面からその特徴を分析・考察した。(「今昔物語集の形容詞の体系性:中古資料との比較を交えつつ」)。【語彙表の改訂・増補】これまでに作成・公表した「古代語形容詞逆引き対照語彙表」(「上代資料」および「八代集」「中古散文作品」の中で使用された形容詞を対象に調査した使用頻度を語末からの逆引き配列で一覧にまとめたもの)を拡充するために、「訓点資料」「今昔物語集」「軍記物語」まで対象となる作品を広げるとともに、前回の公表以後に発見された見落としや誤りを修正した(「改訂・増補古代語形容詞逆引き対照語彙表:上代中世編(後編)」。また、室町時代の形容詞語彙を概観する資料として、これまでに存在しなかった新たな語の認定の一助として『時代別国語大辞典室町時代編』を取り上げ、本辞典に採録された形容詞の全貌を明らかにした(「『時代別国語大辞典室町時代編』の形容詞」)。上代から中世にわたる通時的な視点に立ち、古典語の形容詞・形容動詞語彙について、語構造論および造語論の両観点から分析を行い、一つ一つの語の語構成を記述するとともに分類を行い、その一方で、語彙表を作成する、さらに、「形容詞の語構成史」および「形容動詞の語構成史」を構築し、従来の研究方法では得られなかった知見を探求することが本研究の目的である。今回は、まず、中世後期の形容詞を概観する資料の一つとして昨年度取りあげた『時代別国語大辞典室町時代編』に続き、『邦訳日葡辞書』を取りあげ、本辞書で使用された形容詞の見出し語に焦点を当て、これまでに公表した資料ですでに使用されているか否かを対照できる形で語彙表にまとめた。

次に、中世後期から近世にかけての資料として、1キリシタン資料(天草版平家物語・天草版伊曽保物語・日葡辞書)、2狂言(天正狂言本、狂言六義、狂言記、虎明本狂言集、虎清狂言本)を取り上げ、これらの作品で使用された形容詞を採取し、それらの形容詞の語構成分析を行い、形容語の一つ一つについて、語構成分析情報(語構造論的分析情報・造語論的分析情報)を配し、それぞれに分類コード付けを行った。さらに、これらの語構成分析情報と使用頻度の情報等、すべての情報を入力し、データベースの更新を行った。その一方で、「形容詞の語構成史」を構築するにあたり、形容詞の造語力の変遷との関連をみるために、中古散文作品に見られる複合動詞のうち、動詞由来の接頭辞を持つものに着目し、通時的な観点から分析・考察を行った。その結果、特定の動詞由来の接頭辞をもつ動詞がある時期を境に大きく造語力を発揮することが確認された。形容詞の採取作業の対象としていた狂言について、当初予定していた作品以外に比較すべき作品が出てきたため、その分、作業に遅れが生じた。24年度が最終年度であるため、記入しない。まず、データ採取の済んでいない作品の採取作業を引き続き推進する。次に、次年度が本研究の最終年度であるため、従来と同様の量的データおよび質的データの実証的・理論的研究を推し進めながら、これまでの研究成果をまとめ、公開に向けて準備を進める。
窒素含有融液を用いた酸窒化物の緻密化及び電気物性評価技術の確立

金属、酸素、さらに窒素からなる酸窒化物のBaTaO2Nは、計算や粉末の結晶構造解析から大きな比誘電率をもつ誘電体材料として有望視されている。しかし、BaTaO2Nを含む酸窒化物の多くはセラミックスや単結晶の作製が困難であり、電気物性が未知である。本研究では、窒素を豊富に含む化学組成の融液を用いてBaTaO2Nを焼き固め、本質的な電気物性を解明する。また、BaTaO2Nのセラミックスや結晶作製で確立させた手法を他の窒化物や酸窒化物にも適用して緻密化が可能な窒化物系材料の種類を増やすことで、それらの電気物性、硬度、熱伝導率といった知見を充実させることを目指す。
戻し交雑による雑種性帰化タンポポの形成の可能性

雑種性タンポポはその生理・生態的特性の研究から、個体によって発芽特性が異なること(渡邊・櫛田ほか(2003))や倍数性の違いによる発芽特性が解明されてきた(HOYAら(2004))。雑種性タンポポの形成過程については、森田(1988)によって、人為的な交配により、ニホンタンポポとセイヨウタンポポの間に雑種が形成されることが示されたが、自然状況下では、形成過程について不明な点が多く、解明が期待されている。我々の研究で、自然状況下においても頻繁に雑種が形成されることが示唆された。更に、雑種性タンポポの花粉による戻し交雑の可能性のある個体が見つかった。そこで、この戻し交雑について、検討した。調査は,低地性2倍体タンポポが生育している愛知教育大学周辺(愛知県豊明市)及び低地性2倍体タンポポの生育していない札幌市内で採取し,フローサイトメーターによって倍数性を決定した後,アロザイム酵素多型・葉緑体DNA,マイクロサテライト遺伝マーカーによる遺伝子レベルでの解析を行った。その結果,雑種性帰化タンポポには3倍体や4倍体ではない、明らかに異数体と見られる個体が存在し,1個体であるが,6倍体と考えられる雑種性アカミタンポポも発見された。これらのことから戻し交雑が起こっていることが示唆された。さらに,マイクロサテライト遺伝マーカー解析の結果,雑種性セイヨウタンポポは,クローン性は低く,無融合生殖を行うタンポポにおいても交雑は頻繁に起こっていることも示唆された。
数値流体解析を用いたスクイーズフィルム効果発生機構の解明

現在、全ての条件下でスクイーズフィルムの負荷容量を正確に見積もることができる統括的な理論は存在しない。さらに、流体膜内だけの特性を考えている従来の理論では、浮上物体が振動板から突出したときに生ずる復元力を説明することができない。本研究は、圧縮性ナビエ・ストークス方程式を解くことによって、10ミクロンオーダの薄膜内、および周囲場の非定常流動現象を再現し物体に生じる浮揚力・復元力の発生機構を解明するものである。まず、スクイーズフィルムにおける浮揚力発生機構の解明を行った。計算結果より、膜内の圧力は周期的に変動しているが、その平均値が周囲圧より高くなることが分かった。このとき、膜内の圧力分布に着目すると、膜厚方向の勾配は長手方向に比べてき極めて小さくなっていた。このことより、本計算条件で与えた10ミクロンオーダの平均浮上量では、浮揚力の発生はスクイーズ膜圧理論に基づくものと考えられる。このことは、圧縮性レイノルズ方程式による解析と類似の結果が得られたことからも確認できる。しかしながら、近年スクイーズフィルムには吸引力の発生も確認されており、この場合スクイーズ膜圧理論だけでは説明できない。本研究では浮上物体を固定して計算を行ったが、今後、浮上物体の運動を考慮に入れた解析が必要であると考えられる。つづいて、浮上物体が振動板からずれた場合に生じる復元力の発生機構を調べた。計算結果より振動板の運動に伴いフィルム端より周囲場へ周期的に圧力波が放出されることが判明した。この圧力波の影響により、浮上物体の振動板方向へずれた端では、側面圧が周期的に変動する。一方、突出方向へずれた端の側面圧の変化は小さく、この両側面の圧力差が復元力として働いていることが分かった。また、様々なずれ量に対する計算により、復元力がずれ量に反比例することも分かった。ただし、復元力にはヒステリシスの影響も考えられるため、今後、浮上物体の長手方向の運動を考慮に入れた解析が必要であると考えられる。本研究は、超音波振動により生じるスクイーズフィルムを対象として、10ミクロンオーダの隙間内、および周囲場に対して厳密な圧縮性ナビエ・ストークス方程式を解くことにより、非定常振動流現象を明らかにするために行われたものである。圧縮性流体の支配方程式として、質量、運動量、全エネルギの保存式を用い、有限差分法による計算コードを作成する。空間差分には非粘性項に3次精度のTVDスキームを、その他の項に2次精度中心差分を採用し、また、時間積分法に3次精度のルンゲ・クッタスキームを適用することにより、計算精度を確保する。さらに、全てを倍精度で計算することによって、広いマッハ数域を持つ流れに適応させる。振動板の表現には、振動板と浮揚物体に追従する2つの独立した座標系を考え、それぞれの座標系に構造格子を配す。これら両格子上の計算情報は重合格子法を導入することにより、境界面において伝達が行われる。本年度はスクイーズフィルムの特徴的な現象である浮揚力、物体位置回復力の発生といった現象の再現性に焦点を絞って基本計算コードを作成した。研究の第一段階として、浮揚物体が振動板から突出することなく垂直に位置する場合を対象に計算を実行し、妥当な浮上力を得た。つづいて、浮上物体が振動版から突出したケースの計算を行った。この計算によって、スクイーズフィルム効果により物体には回復方向への力が働くことを実証し、さらにこの回復力はフィルム側面から周期的に発生する非対称な圧力波に起因することを明らかにした。これらの結果より、本年度作成した基本コードがスクイーズフィルム効果を妥当に再現していることが示された。

また、様々なずれ量に対する計算により、復元力がずれ量に反比例することも分かった。ただし、復元力にはヒステリシスの影響も考えられるため、今後、浮上物体の長手方向の運動を考慮に入れた解析が必要であると考えられる。
テーラーメイドニューロリハビリテーション実現に向けた多感覚刺激治療装置の開発

本年度は,これまで取り組んできたニューロリハビリテーションデバイスの開発研究(基盤C:15K01439)で完成したプロトタイプデバイスを用いて,介入研究を実施した。本デバイスのシステム(iNems)(特開2017-102504)は,脳血管障害後の感覚運動障害患者や慢性的な感覚異常により身体実在感を創出した患者に対して,自らの能動的な脳内運動感覚指令を起点に視覚的・深部感覚刺激による受動的な代償的運動応答を誘起できるものである。センシングシグナルには脳波成分の出現パターンを利用している。本システムを用いて,共同研究施設である愛知県の病院施設にて延髄梗塞後にしびれと身体性低下を認める患者2名に対して介入を行った。6週間にわたる治療介入の結果,しびれに対する破局的思考が改善し,麻痺側上肢の使用頻度および動作の質が向上した。さらに安静時および運動イメージ時の脳波活動にも改善を示す変化を認めた。以上より,しびれに対するiNemsトレーニングが行動学的および神経生理学的な変化を引き起こすことを明らかにした。本結果を踏まえ,対象者数および対象症状の拡大拡充を目指し,現在も研究を継続中である。平成30年度,多感覚刺激装置の開発へ向けたシステム構築および実証研究において,脳機能障害患者にシステムを用いたニューロリハビリテーションが奏効することを報告した。ご協力いただいた被検者方は脳神経活動の改善のみならず,障害に対する認識やQOLでも改善を認めているが,現在より多くの対象者に対して実施し,センシングに用いるより詳細な脳波パターンの検出を行えるよう改善を行っている段階であるため,「おおむね順調に進展している」と判断した。平成30年度に引き続き,当初の計画通りに研究を遂行する。脳血管障害患者や身体性障害を有する患者に対して介入を実施し,本システムを基盤としたBCIリハビリテーションシステムの有用性を検証していく。これらを展開することで,脳機能障害患者に対する神経機能再編成を具現化できるようツールの確立を目指す。平成30年度の成果として,延髄内側梗塞患者への介入研究結果を論文としてまとめたものが採択となった。その際の掲載料として計上していたが,公開日が次年度となったため次年度に使用することとなった。30年度に続き,介入実験を継続していく予定である。人件費および謝礼の計上に加え,システム改良にかかる予算も含め使用計画は見通しがついている。
視覚再生を目指した多角的機能構造解析アプローチ

本研究では、網膜色素変性、重症網膜剥離など治療がない、またはあっても重篤な視細胞障害をきたす疾患について、病態解明ならびに新規視機能回復治療を研究する。1.網膜色素変性患者における将来のiPS細胞の移植を見据え、当研究室で開発したトランスジェニック家兎を用い、経年的に変化する神経ネットワークのリモデリングについて各種の組織学的、電気生理学的検討を行う。2.人工網膜治療の成功に不可欠な網膜内層機能と形態の評価法を開発し、的確な人工網膜の治療適応を確立する。3.強度近視に伴う黄斑円孔に対し自己網膜移植を行い、網膜形態、機能さらには血管構築の変化について多面的なアプローチで研究する。
開心術後患者の運動耐容能に筋酸素動態が及ぼす影響について

【研究目的】本研究の目的は、開心術後患者における骨格筋の酸素動態と運動耐容能の関係を調べ、骨格筋の再酸素化の障害が運動耐容能低下に影響しているかどうかを明らかにする。【研究方法】対象は当院の外来に通院する開心術後患者6名。除外基準は、NYHA(New York Heart Association)分類IV度の者、心房細動を含む重篤な不整脈を有する者、脳血管障害・神経筋疾患・運動器疾患を有し測定の実施が困難な者、とした。骨格酸素動態の指標にはRecovery time1/2(RT1/2,sec)を用いた。RT1/2測定にはOMEGA社製NIRS(BOM-L1TRW)を使用した。CPX実施から1週間から2週間後に、90%AT強度の定常負荷での自転車エルゴメーター運動を6分間実施。その際にNIRSのプローブを右側の膝蓋骨から大腿の長軸10cm上方の外側広筋上に貼付し、運動中・運動後のOxy-Hbを測定した。運動終了後、Oxy-Hb値が最大値に達するまで要する時間をRecovery time(RT)、運動終了後の最小値から最大値の50%に達するまでに要する時間をRT1/2とした。【研究成果】開心術後患者のOxy-Hbの回復時間と運動耐容能を検討した結果、先行研究と異なり開心術後患者のRT1/2とATには関連がみとめられなかった。一方、RT1/2の中央値で2群に分け、RT1/2遅延群の特徴を検討したところ、左室駆出率がより低下していた。このことから心臓から骨格筋への酸素供給能の低下によりRT1/2が遅延していることが推察された。運動耐容能には酸素供給能のみならず、酸素利用能などの他の因子も関与していることが報告されている。本研究では、症例数が6名と少なく、また運動耐容能とRT1/2との関運がみとめられなかったことから、今後、症例数を増やし更なる検討が必要である。
土砂濃度を考慮した破堤発生メカニズムと洪水氾濫流挙動の解明

大型台風や集中豪雨による被害は毎年のように発生しており,堤防の決壊や越水による洪水氾濫対策が急務となっている.これまでの破堤発生河道形状に関しては湾曲部のみでなく直線部でも発生しており,より詳細な破堤発生メカニズムの解明に早急に取り組む必要がある.また,破堤が発生する場合においては土砂を多く含む状態となることが考慮されておらず,様々な土砂濃度における流れの解析が必要となる.そこで本研究では,様々な河道法線形状を対象に,洪水発生時の破堤発生メカニズムを明らかにするとともに,土砂濃度の違いが破堤発生状況に与える影響について解明する.大型台風や集中豪雨による被害は毎年のように発生しており,堤防の決壊や越水による洪水氾濫対策が急務となっている.これまでの破堤発生河道形状に関しては湾曲部のみでなく直線部でも発生しており,より詳細な破堤発生メカニズムの解明に早急に取り組む必要がある.また,破堤が発生する場合においては土砂を多く含む状態となることが考慮されておらず,様々な土砂濃度における流れの解析が必要となる.そこで本研究では,様々な河道法線形状を対象に,洪水発生時の破堤発生メカニズムを明らかにするとともに,土砂濃度の違いが破堤発生状況に与える影響について解明する.
道内社会科副読本におけるアイヌ民族記述とその生成過程について

第I章では,小学校3年生のものに限ってではあるが,道教委が正統的学校知として示したところがどれほど受け入れられているかを,「物語」論を手がかりに記述を括り直し,検討した.その結果,次のことが明らかになった.すなわち,「物語」論によって括り直したときには,道教委が示した正統的学校知を十全に受け入れている市町村は7.52%であり,道教委が示した「物語」はほとんど受け入れられていないということである.アイヌ民族について触れた記述を(3年生レベルでは)もっていないという副読本が36.84%あるところからするなら,「アイヌ民族について小3では教えなくともよい」という判断の方が道教委の指導よりも広く行き渡っていることでもある.第II章において問題としたのは,「アイヌ=滅亡の民」言説に対抗し得るような言説を,子どもたちが構成するための基礎になり得る知識が副読本にみられるのかということであった.本研究においては,そのような知識として<「開拓」がアイヌ民族の状況をいよいよ窮迫へと追い込んでいったというもの>と<現在もアイヌ民族の言語や文化を継承して民族としての誇りをもって生きていこうとしている人たちがいる>という二つであるという作業仮説を立てた上で,そうした記述の存否そしてまた類似記述の質の検討を行ったのである.その結果,前者に関して言えば,それは未だ道教委によって正統的学校知として認めてられてもおらず,また19市町(14.3%)で教えられているにすぎない,ということが明らかになった.第III章においては,ある優れた副読本記述が生まれる過程において,行政と運動団体との間で何があったかを明らかにしようとした.その結果、明らかになったのは行政側の担当者の<誠実な姿勢及び学問的成果を大切にしようとする姿勢>と運動団体側の担当者における行政として対応できる限界の認識及び交渉相手に対する信頼感>そして他市町村の副読本の動向、この3つがうまくからみ合って一定のレベル以上の記述が生まれたということであった。平成11年度は、次の2つの成果をおさめることができた。ひとつは、アイヌ民族が北海道の「開拓」に関連してどのように記述されているかを明らかにしたことであり、今一つは、札幌市の多くの小学校で使用されている社会科副読本の執筆者にインタビューを行い、その副読本におけるアイヌ民族記述の内容が、どのような観点から選択されているかを聞き取ったことである。以下、この2点について詳述する。1)「開拓」記述とアイヌ民族今回分析対象としたものは、道内各市町村の小学校において平成9年度の学習に使用されたものであり、14支庁133市町村に亘るものである(道内全副読本のおよそ60%になる)。但し、道内最大規模で使用されている札幌市の副読本は、この時点では収集できていなかった為に、分析対象の中に入っていない。分析の結果、次の3点が明らかになった。・「開拓」がアイヌ民族にとってよい側面も悪い側面ももっていたというように、両側面があったことを記述している副読本は、5.3%でしかなかった(一方、「開拓」と関わる記述がない市町村は、73.7%ある)・地域差がかなり見られ、道南の諸支庁の市町村の副読本には、「開拓」とアイヌ民族とのかかわりに関する記述は殆ど見られない。・記述選択原理としては、北海道教育委員会が新しい方針を打ち出しているにも関わらず、従来の内容踏襲とい得るものをとっている市町村が多々ある。2)札幌市の副読本の内容選択原理

少数民族の復権というような政治的/社会的な理想ではなく、学習者である子どもたちに「すんなり入っていくもの」ということが最大の内容選択原理であることが明らかになった。第I章では,小学校3年生のものに限ってではあるが,道教委が正統的学校知として示したところがどれほど受け入れられているかを,「物語」論を手がかりに記述を括り直し,検討した.その結果,次のことが明らかになった.すなわち,「物語」論によって括り直したときには,道教委が示した正統的学校知を十全に受け入れている市町村は7.52%であり,道教委が示した「物語」はほとんど受け入れられていないということである.アイヌ民族について触れた記述を(3年生レベルでは)もっていないという副読本が36.84%あるところからするなら,「アイヌ民族について小3では教えなくともよい」という判断の方が道教委の指導よりも広く行き渡っていることでもある.第II章において問題としたのは,「アイヌ=滅亡の民」言説に対抗し得るような言説を,子どもたちが構成するための基礎になり得る知識が副読本にみられるのかということであった.本研究においては,そのような知識として<「開拓」がアイヌ民族の状況をいよいよ窮迫へと追い込んでいったというもの>と<現在もアイヌ民族の言語や文化を継承して民族としての誇りをもって生きていこうとしている人たちがいる>という二つであるという作業仮説を立てた上で,そうした記述の存否そしてまた類似記述の質の検討を行ったのである.その結果,前者に関して言えば,それは未だ道教委によって正統的学校知として認めてられてもおらず,また19市町(14.3%)で教えられているにすぎない,ということが明らかになった.第III章においては,ある優れた副読本記述が生まれる過程において,行政と運動団体との間で何があったかを明らかにしようとした.その結果、明らかになったのは行政側の担当者の<誠実な姿勢及び学問的成果を大切にしようとする姿勢>と運動団体側の担当者における行政として対応できる限界の認識及び交渉相手に対する信頼感>そして他市町村の副読本の動向、この3つがうまくからみ合って一定のレベル以上の記述が生まれたということであった。