hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高専生のための専門知識に基づいた英語専門語彙学習システムの構築

本研究では、工業高専の学生が学ぶべき英語専門語彙の習得を支援する学習システムを構築することを当初の目的としていたが、研究の遅れ等により、システム構築までは完成できなかった。本研究の成果として、工学系の学術論文をもとに小さなコーパスを作成し、その表現の特徴などを分析した結果、論文誌ごとに特徴的な使われ方があるということが分かったことである。分析対象としては、態(受動・能動)の使い分けの違い、分詞(特に懸垂分詞の使用例)の使用についてである。表現の中には、ある特定の論文誌のみで高頻度のものなどがあり、工学という単純な括りで英語論文(読み・書き)指導するのは注意が必要であるということが分かった。海外先進校視察平成25年9月上旬にニュージーランドのビクトリア大学およびワイアリキ工科大学への視察を実施した。ビクトリア大学では、語彙習得研究の第一人者であるPaul Nation名誉教授とAcademic Word Listを公開し世界的に有名であるAveril Coxhead教授にお会いし、研究に関する多くのアドバイスをいただいた。Nation教授からは、コロケーションの一般的な意味と専門的な意味での違いを明確化すること、どのような語彙を調査対象として選択するか、学習者のレベルの違いがコロケーション使用にどう影響するか等の問題をより詳細に検討すべきとの指摘をいただいた。Coxhead教授からは、扱うトピックが広すぎるため、もう少し分野を限定して調査を進めるべきであるとの指摘を受けた。ワイアリキ工科大学では、国際交流センターのNoeline先生に、英語非母語話者である学習者が英語を通じて専門知識を学べる英語力を養成するカリキュラム開発について教示いただいた。現地には、勤務校の卒業生でコンピュータコースを受講している学生の体験なども聞くことができ、有益な訪問となった。英語語彙習得関係国際研究大会参加平成25年12月に開催されたVocab@Vicにおいて情報収集を行った。特に、ESP語彙習得研究におけるコーパスデザインの手法や最新情報を得ることができたことは、今後の研究を進めていくうえでとても貴重なものとなった。専門語彙の調査本校でシラバスとともに配布されている専門用語リストや、その他、以前の研究で調査した専門科目入門の教科書で扱われている語彙などを再分析することなどを当初の目的として進めていた。しかしながら、調査を進めていくにつれ、これらの語彙がどのような場面で使われ、またどのような文法項目とともに学ぶべきかという新たな疑問にぶつかり、調査は一時中断している。LET(外国語教育メディア学会)において「工学系英語学術論文における受動態の使用の分析」というタイトルで、また、JABAET(日英・英語教育学会)において「アカデミックライティングにおける受動態の使用分析ー機械工学系分野を中心に」というタイトルで、それぞれ口頭発表を行った。発表内容はいずれもアカデミッククライティングにおける受動態の使用について、機械工学系分野の学術論文を対象に量的・質的に分析を行うことを目的としたものである。前者は、主に文法分析を中心に、後者は、研究者自身が作成した機械工学英語論文コーパスをもとにしたデータ分析を中心に発表した。特に、受動態の特徴であるby句の動作主について詳細な分析を試みた。その理由としては、いくつかの先行研究が指摘しているように、一般的に、受動態のby句は選択的なものでおよそ5分の4がby句のない英文であり、その省略は動作主を特に明示する必要がない場合か不明な場合であると指摘しているが、by句付き受動態が多いのはニュースや学術的な文書であると指摘しているためである。本研究のために、機械工学系の16本の論文をもと延べ語数110,154語、異なり語数7,018語の分析用コーパスを作成した。受動態で用いられる動詞の上位には、give(96例)、define(96例)、use(87例)、show(71例)などがあげられるが、これらの中で、by句を伴う場合が多い動詞はgiveの59例とdefineの34例の2語だった。数式が動作主になるのは、新情報は優先的に文末に提示されるという原則や重い要素は文末に置くという原則の相互作用であるとされており、by句の動作主となる数式は受動態の文末にあり新情報であるが、その数式が関係詞節の先行詞になって旧情報となり、さらに新情報である数式の内容を説明する関係詞節が続くという文構造になるからである。LET(外国語教育メディア学会)において、「アカデミックライティングの文法的特徴の分析」というタイトルで口頭発表を行った。この成果をJABAET(日英・英語教育学会)論文誌に投稿、現在はその結果を待っているところである。本研究は、昨年度に引き続き、アカデミックライティングにおける文法的な特徴を、おもに「by句付き受動態」に着目して分析を行うことを目的としている。昨年度の研究では、先行研究である外山(1975)の報告(giveはby句(動作主)を伴っていない)と異なった特徴を示しているためより詳細に分析する必要があることや、抽出の条件で英米の所属機関としており英語と米語の差異による影響があるのではという課題が指摘されたため、データのより厳密な抽出が必要であると判断し、新たにデータを追加・削除して分析用コーパスを作成し再分析を実施した。もととなる4つの論文誌の数値的な特徴比較、および受動態表現の出現傾向を量的・質的に分析した。その結果、同じ研究分野(機械工学)内でも、論文誌によって受動態の使われ方に違いがみられることが明らかとなった。

動詞によっては出現頻度に偏りがあるものもありそれが論文誌の特徴になっているとも言える。また、一般的に受動態で用いられることが多いshowやuseはby句を伴わず、一方でby句と伴に出現することが多い動詞もあるということが明らかとなった。by句の働きについては、動詞によって(1)動作主を伴うものだけが出現する場合、(2)動作主を伴うものとbyが動名詞を伴って道具や手段を表すものが両方現れる場合、そして(3)byが動名詞を伴って道具や手段を表すものだけが出現する場合という3つの傾向に分けることができた。計画書では、語彙学習用ソフトを開発し、それを実際に学生たちに使用してもらい、使用状況をアンケートなどを通じて調査し、その意見をもとにソフトを完成させ、研究をまとめる予定だったが、専門家のアドバイスをもらうことができたのが平成27年度末であり、実際にソフトを作成し完成させるのにはさらに1年程度を要することが明らかとなった。平成28年度中の完成を目指して開発を進めているところである。本研究では、高専生が身につけるべき英語専門語彙を、その専門科目の学習状況に合わせて適切に提供するシステムを構築することを目的とする。今年度は、当初の予定では、その配信システムを専門家の助言を得ながら構築する予定であった。しかしながら、諸般の事情により、その実現までは至らず、引き続き専門分野の論文に特徴的に表れる表現を実データを基に分析し、その成果を学会での口頭発表や論文として報告した。具体的には、工学系英語学術論文における分詞(特に日本人が誤りやすい懸垂分詞(dangling participle)の用例)に着目して分析・考察を行った。懸垂分詞は独立分詞構文で主語が表されないものを言い、原則として文法的には誤りとされることが多い。しかしながら、実際にはアメリカ英語を母語とする研究者が書いた工学系の英語学術論文でも懸垂分詞の用例を拾い上げることができ、母語話者にとっても使用が困難な文法項目の1つであることが明らかになった。また、共起する動詞によっては懸垂分詞が出現しない場合もあることも明らかとなった。したがって、専門英語の指導では、ネイティブの書く論文にも誤用が含まれているという実情も踏まえて指導していくことが重要であるということが示唆された。今後の課題であるが、これまでの研究成果を実際の英語専門語彙指導やアカデミックライティング指導に生かせるようなシステムを構築し、実際に学習者に使用してもらい、より実用的かつ有効なシステムを実現することが挙げられる。本研究では、工業高専の学生が学ぶべき英語専門語彙の習得を支援する学習システムを構築することを当初の目的としていたが、研究の遅れ等により、システム構築までは完成できなかった。本研究の成果として、工学系の学術論文をもとに小さなコーパスを作成し、その表現の特徴などを分析した結果、論文誌ごとに特徴的な使われ方があるということが分かったことである。分析対象としては、態(受動・能動)の使い分けの違い、分詞(特に懸垂分詞の使用例)の使用についてである。表現の中には、ある特定の論文誌のみで高頻度のものなどがあり、工学という単純な括りで英語論文(読み・書き)指導するのは注意が必要であるということが分かった。
単球リアノジン1受容体刺激が誘導する細胞死を指標とした悪性高熱症診断法の開発

悪性高熱症(MH)素因者のスクリーニング法を開発するために,リアノジン1受容体(RyR1)を構成的に発現する単球の細胞死を指標とした検査法を検討した. RyR1アゴニストのブピバカインならびにカフェインはヒト単球系細胞THP-1の細胞内カルシウム濃度([Ca^<2+>]_i)を増加させ, RyR1阻害薬ダントロレンはそれを抑制した.ブピバカインはTHP-1のネクローシスを惹起したが,カフェインは起こさなかった.同様にブピバカインはTHP-1のミトコンドリア膜電位を急速に低下させ,ダントロレンはその作用を抑制したが,カフェインの効果はブピバカインのそれより小さかった.これらのことから[Ca^<2+>]_i増加はRyR1アゴニストによる細胞障害の直接的な原因ではないと考えられた. RyR1アゴニストによるミトコンドリア障害と細胞障害の関連を評価する必要が示唆された.悪性高熱症(MH)素因者のスクリーニング法を開発するために,リアノジン1受容体(RyR1)を構成的に発現する単球の細胞死を指標とした検査法を検討した. RyR1アゴニストのブピバカインならびにカフェインはヒト単球系細胞THP-1の細胞内カルシウム濃度([Ca^<2+>]_i)を増加させ, RyR1阻害薬ダントロレンはそれを抑制した.ブピバカインはTHP-1のネクローシスを惹起したが,カフェインは起こさなかった.同様にブピバカインはTHP-1のミトコンドリア膜電位を急速に低下させ,ダントロレンはその作用を抑制したが,カフェインの効果はブピバカインのそれより小さかった.これらのことから[Ca^<2+>]_i増加はRyR1アゴニストによる細胞障害の直接的な原因ではないと考えられた. RyR1アゴニストによるミトコンドリア障害と細胞障害の関連を評価する必要が示唆された.本研究課題は,リアノジン受容体(RyRl)を構成的に発現するヒト単球系無限寿命化細胞株THP-1を安定して大量に供給できる実験材料とし,悪性高熱症(MH)素因者を予測する新たな検査法を開発することを目的としている.平成23年度には以下の成果が得られた.1.ブピバカインによる細胞障害の薬理学的解析.ブピバカインによる細胞障害は,MH発生機序である吸入麻酔薬によるRyRl活性化と同一機序で発生すると考えられている.ブピバカインによるTHP-1細胞障害は曝露後二時間で惹起され,ネクローシス優位であることが確認された.RyRl阻害薬であるダントロレンにより細胞障害は抑制された.2.ブピバカインによるスーパーオキシド発生の確認.ブピバカインによるTHP-1ネクローシスに先立って,ブピバカイン刺激がTHP-1から発生するスーパーオキシドを増加させることが確認できた.このスーパーオキシド産生もダントロレンによって抑制された.3.NADPHオキシダーゼ活性化の関与.白血球のスーパーオキシド産生はNADPHオキシダーゼ(NOX)由来と考えられている.NOX活性化は,惹起シグナルによってNOX酵素のコンパートメントが細胞膜に集積し結合することで得られるが,PI3K経路を介することが知られている.上記スーパーオキシドの活性化はダントロレンのほか,PI3K経路の阻害薬であるLY294002で抑制された.本研究により,THP-1はMH発症メカニズムと同一機序によって細胞障害が惹起されることが確認できた.現在,MH発症の予見は骨格筋生検によって侵襲的に行われている.RyRlを構成的に発現する血液細胞である単球を利用して,より低侵襲なMH発症予測検査法を開発するための重要な基礎的所見が得られた.本研究の目的はリアノジン受容体(RYR1)を構成的に発現するヒト単球系細胞THP-1を使用し,ネクローシスを指標として悪性高熱症(MH)素因者を予測する新たな検査法を開発することである.2.異なるRYR1刺激薬によるネクローシス発生の相違.われわれは「RYR1刺激薬は持続的[Ca^<2+>]_i上昇を通してネクローシスを惹起する」と考え実験を遂行してきた.しかしながらブピバカインはTHP-1のネクローシスを惹起したにも関わらず,カフェインは発生させなかった。これらのことから,RYR1刺激薬による[Ca^<2+>]_i増加は,ネクローシス発生の直接的原因ではないと考えられた,3.異なるRYR1刺激薬によるミトコンドリア膜電位の相違.一部のRYR1刺激薬により惹起される細胞障害の分子機構を探索するため,ミトコンドリア膜電位を測定した.ブピバカインは同膜電位を低下させたが,カフェインは影響を与えなかった.MHの特徴的な臨床症状である横紋筋融解症は,MH発症時にRYR1発現細胞にネクローシスが発生することを示唆している.MHの発症原因としてCICRの亢進が注目されてきたが,今回の検討からはRYR1発現細胞であるTHP-1の細胞障害はCICRではなく,ミトコンドリア障害が原因と考えられた.MH発症の分子機構は未だ不明な点が多い.今回の検討からCICRのほかにもミトコンドリア障害の関与も検討する必要があると考えられた.
光老化ヘアレスマウス皮膚における抗酸化機構

紫外線反復曝露により起こる皮膚の変化は光老化であり日光弾性線維症と呼ばれる現象が真皮に認められる。紫外線曝露は活性酸素種を発生させる酸化ストレスの代表であり長期紫外線反復照射は酸化ストレスの繰り返しに他ならない。酸化ストレスによって生じるO^-_2をはじめ活性酸素種の長期にわたる生体への曝露は重要で、抗酸化機構の変化ひいてはRedox制御を介し他のシグナル伝達系にも影響を与えると考えられる。紫外線特に長波長紫外線(UVA)の光老化における関与を検討すべくSKH1-hrBR hairless mouse(♀)6週令を用い動物実験を行った。30J/cm^2のUVAを1日4時間で週あたり5日照射する群で照射後0ヶ月、4ヶ月、8ヶ月、12ヶ月の4群を光老化群とした。照射群と対応させた非照射4群を生理的老化群とし、平成11年度の1年でモデル作りを完了した。日光弾性線維症の形成に関与していると考えられるtropoelastin,matrix metalloproteinase(MMP)の各酵素を経時的に観察した。各群のマウス背部より皮膚を採取し、形態学的検索、免疫染色法、線維芽細胞培養に供し残りを迅速に凍結保存した。培養線維芽細胞凍結皮膚よりRNAを抽出しReversetranscription-polymerase chain reactionにより経時的変化を定量的に観察した。またMMPの活性をみるため培養線維芽細胞の上清、すりつぶし凍結皮膚よりzymographyを行った。日光弾性線維症に関する本実験ではその形成にMMP9の強い関与が解明され現在投稿中である。光老化の特徴である日光弾性線維症が真皮に認められる事は慢性の紫外線照射による結果であり酸化ストレスの蓄積による抗酸化機構の変化も興味深い。本実験では抗酸化機構の代表的酵素としてO^-_2を消去するSuperoxide dismutaseの転写段階における定量的観察をRT-PCRを用い行った。結果は投稿準備中であり平成13年度末には報告予定である。紫外線曝露は活性酸素種を発生させる酸化ストレスの代表であり長期紫外線外線反復照射は酸化ストレスの繰り返しに他ならない。よって酸化ストレスによって生じるO_2をはじめ活性酸素種の長期にわたる生体への影響は重要である。長期反復曝露により抗酸化機構の反応性の低下や疲弊が予想されたその変化はRedox制御に関係して他のシグナル伝達系にも影響を与えると考えられる。平成11年の1年でSKH1-hrBRhairless mouse(♀)6週令を用い30J/cm^2のUVAを1日4時間で週あたり5日照射する群で照射後0ヵ月、4ヶ月、8ヵ月、12ヶ月の4群を光老化群とした。非照射群実験開始後0ヶ月、4ヶ月、8ヶ月、12ヶ月の4群を照射群と対応させ生理的老化群とした。以上によりモデル作りを完了し、それぞれの群より材料を採取した。各郡の皮膚より角化細胞、線維芽細胞を単離し現在培養継続中である。培養細胞を用い諸条件下で時系列にしたがい抗酸化能の反応性を検討したい。光老化マウスの皮膚における変化と非照射老化マウスの皮膚変化とを経時的に比較し光老化に対して形態学的検討を加えたい。凍結皮膚切片を用い免疫組織染色、In situ hybridizationを行い、皮膚材料より蛋白、RNAを得てWestern blot,Reverse transcription-polymerase chainreaction (RT-PCR)or Northem blotを行い皮膚における抗酸化酵素の状況を把握したい。酸化ストレスによって生じるO_2^-をはじめ

活性酸素種の長期にわたる生体への曝露は重要で、抗酸化機構の変化ひいてはRedox制御を介し他のシグナル伝達系にも影響を与えると考えられる。その時の皮膚における変化は光老化であり日光弾性線維症と呼ばれる現象が真皮に認められる。SKH1-hrBRhairless mouse(♀)6週令を用い30J/cm^2のUVAを1日4時間で週あたり5日照射する群で照射後0ヶ月、4ヶ月、8ヶ月、12ヶ月の4群を光老化群とした。照射群と対応させた非照射4群を生理的老化群とし、平成11年度の1年でモデル作りを完了した。抗酸化機構の代表的酵素としてO_2^-を消去するSuperoxide dismutase(SOD)と、日光弾性線維症の形成に関与していると考えられるtropoelastin,matrix metalloproteinase(MMP)の各酵素を経時的に観察した。各群のマウス背部より皮膚を採取し、形態学的検索、免疫染色法、線維芽細胞培養に供し残りを迅速に凍結保存した。培養線維芽細胞凍結皮膚よりRNAを抽出しReversetranscription-polymerase chain reactionにより経時的変化を定量的に観察した。またMMPの活性をみるため培養線維芽細胞の上清、すりつぶし凍結皮膚よりzymographyを行った。日光弾性線維症に関する実験ではその形成にMMP9の強い関与が解明された。そのDataは第99回日本皮膚科学総会、第25回研究皮膚科学会、第1回光老化研究会でそれぞれ発表され現在投稿中である。またSODに関する検索も現在進行中で近々発表後投稿予定である。
生物的発現機構を用いた平衡覚情報抽出法の研究

センサヘッドとマイクロコンピュータをA/Dボードを介して接続し,静的状態における誤差を実測し,また,これを大きくする原因を挙げて誤差を解析した.計測誤差の主要な原因として,センサを構成する要素の,1)加工精度や組立精度,2)用いる要素の特性や状態の変化,および3)測定環境中の磁界変化,を挙げ,具体的に,1)について,容器内面の形状精度,容器厚さの不均一性,フロート軸の偏心,ホール素子を取り付ける位置と方向のずれ,磁石を取り付ける位置と方向のずれ,半球容器結合部の不連続性,フロート重心の位置ずれ等,2)について,ホール素子の電気特性の不均一性と対温度特性,容器内液体の温度変化による膨張/収縮等,また,3)について,地球磁場等,の影響を考察した.事実,誤差パラメータとして,ホール素子位置に関するΔβとΔγ,フロート半径に関するΔrc,フロートと容器内壁間のギャップに関するΔX,さらには,フロート面と磁石面の平行度に関するΔε,を定め,これらが平衡覚情報を定めるパラメータ(θとφ)に及ぼす影響を定量的に評価する式を導出した.その結果,ΔXに比べΔrcの方が大きな影響力を与え,気温変化や振動で液量を増減させる液体は本センサの仕様に向かないことを示した.さらに,Δεについてはφに対し0.2倍,φに対し0.4倍の影響を与えることを示した.また,キノコ型フロートの根元部に位置する円板状磁石の他に,細長い永久磁石をフロートの傘部上面に,しかも,両磁石軸をT字状に固定することで加速度方向のみならず,方位をも検出可能になることを見出し,両情報を抽出するための検出原理を明らかにした.このような展開は当初の計画に無かったことで,本研究の価値を一段と高めることが出来た.今後,複雑に動く人体部の計測に役立つセンサの実用化に向けて本研究を発展させていく予定である.センサヘッドとマイクロコンピュータをA/Dボードを介して接続し,静的状態における誤差を実測し,また,これを大きくする原因を挙げて誤差を解析した.計測誤差の主要な原因として,センサを構成する要素の,1)加工精度や組立精度,2)用いる要素の特性や状態の変化,および3)測定環境中の磁界変化,を挙げ,具体的に,1)について,容器内面の形状精度,容器厚さの不均一性,フロート軸の偏心,ホール素子を取り付ける位置と方向のずれ,磁石を取り付ける位置と方向のずれ,半球容器結合部の不連続性,フロート重心の位置ずれ等,2)について,ホール素子の電気特性の不均一性と対温度特性,容器内液体の温度変化による膨張/収縮等,また,3)について,地球磁場等,の影響を考察した.事実,誤差パラメータとして,ホール素子位置に関するΔβとΔγ,フロート半径に関するΔrc,フロートと容器内壁間のギャップに関するΔX,さらには,フロート面と磁石面の平行度に関するΔε,を定め,これらが平衡覚情報を定めるパラメータ(θとφ)に及ぼす影響を定量的に評価する式を導出した.その結果,ΔXに比べΔrcの方が大きな影響力を与え,気温変化や振動で液量を増減させる液体は本センサの仕様に向かないことを示した.さらに,Δεについてはφに対し0.2倍,φに対し0.4倍の影響を与えることを示した.また,キノコ型フロートの根元部に位置する円板状磁石の他に,細長い永久磁石をフロートの傘部上面に,しかも,両磁石軸をT字状に固定することで加速度方向のみならず,方位をも検出可能になることを見出し,両情報を抽出するための検出原理を明らかにした.このような展開は当初の計画に無かったことで,本研究の価値を一段と高めることが出来た.今後,複雑に動く人体部の計測に役立つセンサの実用化に向けて本研究を発展させていく予定である.3つのホール素子を1組として幾つかの組を球容器外表面に配置し,また,微小磁石を球容器内部のフロート(浮動板)下部に埋め込み,その磁界を球容器外表面のホール素子で検出する場合のホール電圧の大きさを算出する基本式を導いた.具体的に,フロートの構造としてキノコ型を考え,その下部に磁石を固定する方法を検討した.そして,球容器の外径と内径,及び容器内に満たす流体の量として妥当な値を定め,また,ホール素子の取り付けられる点における磁界強度を計測する場合の磁界強度相当値を明らかにした.浮動する磁石中心領域を球容器と同心状の球面として定め,これと磁界強度に相当するポテンシャル面との交線(一般には円)を定めた.他の2つのホール素子に関しても同様にポテンシャル面との交線を定めた.このような幾何学的条件を考慮して演算装置によって3つの円の交点を決定する場合,高次式を解くことになり,一般に複数の解が磁石位置の候補となる.しかし,現実には妥当な解は1つである.これを得るための吟味が必要となる.この吟味の手続きを示し,磁石の位置が唯一定まることを明らかにした.この磁石位置から球容器中心を見る方向を作用力方向として定める原理について詳細に検討した.

さらに,購入した3軸ガウスメータで形状や寸法の異なる磁石の磁界強度分布を測定し,磁石に固有な磁気的性質を表す貴重なデータとして蓄積した.また,ガウスメータから得られる信号をデータ入力装置に導き,磁位ポテンシャルポテンシャルを表す曲面を補間法によって実験式から導出できるようにした.磁石とホール素子の中心軸を平行にして一定の間隔をあけ,ホール素子を固定し,磁石をその軸周りに回転させる場合の磁石の軸特性,及び磁石をホール素子中心軸周りに回転させる場合のホール素子の軸特性をそれぞれ実測し,円板磁石の磁荷分布,及びホール素子検出精度が軸周りで均一であることを確認した.具体的に,磁石とホール素子の軸方向距離を2mm,また,磁石特性における軸間距離とホール特性における磁石の回転半径をともに1mmきざみで1mmから3mmに変化させて実測し,それぞれの軸対称性を確認した.また,球容器外径が約28mmとなるような半球状の容器を製作し,これをメチルケトン系の接着剤で貼り合わせた.ただし,その内部に軸対称性を有するネオジマグネット永久磁石(表面磁束密度3500ガウス)を取り付ける浮動板とダンピング用液体を封入した.また,球容器外壁面上にInSbホール素子を配置し,その出力をA/Dコンバータを介してパソコンに読み込めるようにした.このような装置で容器内に封入される液体と共に浮動する磁石の磁界を,容器外に取り付けるホール素子で測定し,所定の手続きによって処理し,全作用力方向を約1.8度の精度で検出可能になることを確認した.さらに,計測誤差の原因として,1)センサを構成する要素の加工精度や組立精度,2)用いる要素の特性や状態の変化,および3)測定環境中の磁界変化,の3つを挙げ,とりわけ1)について,容器内面の形状精度,容器厚さの不均一性,フロート軸の偏心,ホール素子の取り付け位置と取り付け方向精度,磁石の取り付け位置と取り付け方向精度半球容器結合部の不連続性,フロート重心の位置ずれ,として現実に起こるずれを想定し,それが方向の測定精度にどの程度影響を与えるかを式を用いて定量的に評価した.センサヘッドとマイクロコンピュータをA/Dボードを介して接続し,静的状態における誤差を実測し,また,これを大きくする原因を挙げて誤差を解析した.計測誤差の主要な原因として,センサ構成する要素の,1)加工精度や組立精度,2)用いる要素の特性や状態の変化,および3)測定環境中の磁界変化,を挙げ,具体的に,1)について.,容器内面の形状精度,容器厚さの不均一性,フロート軸の偏心,ホール素子を取り付ける位置と方向のずれ,磁石を取り付ける位置と方向のずれ,半球容器結合部の不連続性,フロート重心の位置ずれ等,2)について,ホール素子の電気特性の不均一性と対温度特性,容器内液体の温度変化による膨張/収縮等,また,3)について,地球磁場等,の影響を考察した.事実,誤差パラメータとして,ホール素子位置に関するΔβとΔγ,フロート半径に関するΔrc,フロートと容器内壁間のギャップに関するΔX,さらには,フロート面と磁石面の平行度に関するΔε,を定め,これらが平衡覚情報を定めるパラメータ(θとφ)に及ぼす影響を定量的に評価する式を導出した.その結果,ΔXに比べΔrcの方が大きな影響力を与え,気温変化や振動で液量を増減させる液体は本センサの仕様に向かないことを示した.さらに,Δεについてはφに対し0,2倍,φに対し0.4倍の影響を与えることを示した.また,キノコ型フロートの根元部に位置する円板状磁石の他に,細長い永久磁石をフロートの傘部上面に,しかも,両磁石軸をT字状に固定することで加速度方向のみならず,方位をも検出可能になることを見出し,両情報を抽出するための検出原理を明らかにした.このような展開は当初の計画に無かったことで,本研究の価値を一段と高めることが出来た.今後,複雑に動く人体部の計測に役立つセンサの実用化に向けて本研究を発展させていく予定である.
三次元剥離制御による遠心送風機の不安定流動の抑制

遠心型ターボ機械の低流量域で発生する不安定流動を抑制し、かつ能動的に制御することを目指した本研究課題では、異なる羽根形状を有する2種の羽根車すなわち後傾羽根羽根車および径向き羽根羽根車について、それぞれの不安定流動の発生要因であるディフューザ失速およびインデューサ失速に対応した剥離制御方法を提案し、それぞれの抑制効果を追究した結果、以下の顕著な結論を得た。先ず、後傾羽根を有する遠心送風機の低流量域における旋回失速抑制に及ぼす部分的粗面化の効果を理論計算と実験の両面から追究し、以下のことを明らかにした。(1)低流量域における旋回失速の発生は、ハブ側壁面上の3次元剥離が主たる原因である。(2)半径比R=1.2から1.6の間のハブ壁面のみを部分的に粗面化することによって、送風機静圧上昇の低下を1%程度に抑え、かつ旋回失速初生流量を約42%低減できた。(3)3次元剥離の抑制は、壁面摩擦力の増加によって境界層の捩れが顕著に減少することに基づいている。(4)壁面摩擦の増加による半径方向運動量減少量の増加が,滑らかな壁面の場合に近い半径方向圧力上昇を支える主たる要因である。次いで、インデューサ付径向き羽根遠心羽根車の失速限界を向上させるための入口循環流形成の効果を3次元乱流数値解析と実験の両面から追究し、以下のことを明かにした。(1)羽根前縁剥離の限界入射角はおおよそ7.4°であり、この値以上の入射角では羽根負圧面に剥離泡が発生する。(2)供試羽根車の場合、前縁剥離は羽根根元側にあって羽根先端側にはないから、主として入射角の減少による前縁剥離の抑制によって得られている。(3)羽根根元側に存在する前縁剥離泡の限界高さは2乗平均半径位置であり、剥離泡がこれ以上に増大すると不安定流動が発生する。遠心式の送風機や圧縮機では、低流量域で不安定流動現象すなわち旋回失速およびサージが発生するため、性能の低下を許容して不安定流動を回避しつつ安全な運転領域で使用されているが、研究代表者らは、低流量域で生じる旋回失速は、径向き羽根・羽根車の場合はインデューサ失速が、後傾羽根・羽根車の場合はディフューザ失速が発生原因であると推定して、3次元はく離制御の観点から不安定流動の抑制を試みた。平成10年度の研究で得られた結果は以下の通りである。(1)羽根なしディフューザ壁面摩擦係数の増加によって、ディフューザ入口部分では境界層が薄いため摩擦損失が増加するが、三次元剥離を抑制する効果が顕著であることを三次元境界層の理論解析によって明らかにした。一方、後傾羽根遠心送風機の羽根なしディフューザにおいて、羽根車出口下流の半径比が1.2から1.6のハブ側壁面のみを局所的に完全粗面化することによって、段静圧上昇の悪化を1%以下に押さえて、ストールマージンを約30%改善できることを実験的に明らかにした。(2)径向き羽根を有する遠心送風機において、羽根車のインデューザ喉部シュラウド壁に環状溝を設けて、喉部の流体を羽根車上流へ導き、循環流を形成することによって、ストールマージンを約8%改善できることを実験的に明らかにした。一方、3次元乱流粘性解析により入口循環流形成の効果をシュミレートした結果と実験結果の対比から、循環流による羽根先端部の入射角減少効果、および羽根前剥離流体の喉部吸出し効果がストールマージン改善の要因であることを明らかにした。

後傾羽根を有する遠心送風機の低流量域における旋回失速抑制に及ぼす部分的粗面化の効果を理論計算と実験の両面から追究し,以下のことを明らかにした.(1)後傾羽根遠心羽根車の低流量域における旋回失速の発生は,ハブ側壁面上の3次元剥離が主たる原因である.(2)半径比R=1.2から1.6の間のハブ壁面のみを部分的に粗面化することによって,送風機静圧上昇の低下を1%程度に抑え,かつ旋回失速初生流量を約42%低減した.(3)3次元剥離の抑制は,壁面摩擦力の増加によって境界層の捩れが顕著に減少することに基づいている.(4)壁面摩擦の増加による半径方向運動量減少量の増加が,滑らかな壁面の場合に近い半径方向圧力上昇を支える主たる要因である.インデューサ付径向き羽根遠心羽根車の失速限界を向上させるための入口循環流形成の効果を3次元乱流数値解析と実験の両面から追究し,以下のことを明かにした.(1)羽根前縁剥離の限界入射角はおおよそ7.4°であり,入射角がこの値以上に大きくなると羽根負圧面に剥離泡が発生する.(2)供試羽根車の場合,前縁剥離は羽根根元側にあって羽根先端側にはないから,循環流形成による失速改善は,いわゆる低エネルギ流体の喉部吸出しによる喉部剥離抑制効果よりは,主として入射角の減少による前縁剥離の抑制によって得られている.(3)羽根根元側に存在する前縁剥離泡の限界高さは2乗平均半径位置であり,剥離泡がこれ以上に増大すると不安定流動が発生する.
洋学者門人帳の分折とそのデ-タベ-ス化

1.現存する洋学者門人帳の収集をはかり、最終的には次の13種である。大槻玄沢(芝蘭堂)、堀内素堂、海上随鴎、小森桃塢(素診館),土生玄碩(迎翠堂),水原三折,伊東玄朴(象先堂),川本幸民(静修堂),佐藤尚中(順天堂),緒方洪庵(適塾),広瀬元恭(時習堂),大村益次郎(鳩居堂),松本良順(学習舎)の学塾の門人帳で,門人数は総計3500余名に及んでいる。2.これらの門人帳のうち原本で利用できるものについては、その複写を入手し、活字のものと照合した結果、一部で誤りや脱落があることを見出した。3.比較的デ-タの揃っている適塾の例に基づいてワ-クシ-トを作成し、門人帳のデ-タを整理することにしたが、門人帳やそのものには人名、藩・出身地、入門年月日、請人以外の記載事項はほとんどなく、門人個人に係わる基礎デ-タ(年齢、生没年、著作、経歴など)は他の史料から補わねばならない。ただこれらは辞典や書物など関係資料から判明するのは比較的名の知られた人物に限られる。4.こうした基礎デ-タの稀少さとばらつきのため、門人帳のデ-タべ-スの構築にまでは到らなかった。上記の門人帳に載る人名について判明したデ-タを入力するにとどまった。ただ適塾については、同記念会の精力的な調査のおかげで、比較的デ-タが整備されているので、これを規格化して入力した。5.門人の基礎デ-タの収集は現地における地道な継続的調査の必要がある。地方在住の研究者、地方史家との連携を密にして研究を進める必要性を痛感した。また儒学・国学などの門人帳との比較、これら学者同士の、流派を問わない、社会的ネットワ-クを究明することの重要性を認識したが、これらは今後の課題としたい。1.現存する洋学者門人帳の収集をまずはかった。それらは天眞楼(玄白)、芝蘭堂(玄沢)、好蘭堂・好物堂(江馬蘭斎・活堂)、海上随改塾、究理堂(小名)、素診館(小森)、日習堂(信道)、適塾(洪庵)、静修堂(川本幸民)、時習堂(広瀬元恭)、蘭馨堂(吉田長淑)、象先堂(玄朴)、順天塾(佐藤泰然)、迎翠堂(土生玄碩)、松本順、堀内素堂の塾の16種で、門人数は4200余名に及ぶ。3.適塾については比較的データがそろっているので、パソコンに入力をした。4.適塾のデータに基いて、採用すべき項目を設定し、入力を簡便・規格化するために、ワークシートを作成した。5.『国史大辞典』『洋学史辞典』などの辞典により、門人帳掲載の人名を調査して、データの収集につとめた。しかし、予想されたこととはいえ、多くの人名については経歴を明かにしえない場合が多い。とはいえ、辞典には本人の記載はないが、まま父親、子供など縁者の記載を発見するケースがあり、これは今後の追跡調査に活用できると思われるので、徒労として放棄すべき作業ではないことを確認した。

6.洋学者の個人研究を通じてその周辺の人物群が浮び上ってくるため、データを収集するためにも、洋学者各個人の経歴・著作の分析・検討は欠かせない。これを促進するため、月一回の例会をもち、相互情報交換・検討を行う機会をもった。7.他の分野(国学、儒学など)の門人帳を分析し、それとの比較の可能性・必要性を検討した。1.現存する洋学者門人帳16種のうち、原本で利用できるものはその複写を入手し、既に活字化された門人リストと照合し、その誤りや脱落の有無など確認の作業を引き続き行った。2.適塾の門人については、通塾記念会で調査が続行されており、その調査結果が機関誌『適塾』に毎年掲載され、比較的デ-タもそろっているので、これらをパソコンに新たに入力したり、必要に応じて既に入力したデ-タを補正したりした。3.入力した適塾門人のデ-タに基いて、目下分析のテスト中である。このテストにより今後追補すべき項目を見出そうとするものである。4.引き続き『国史大辞典』、『洋学史事典』などの人名辞典により、門人帳掲載の人名をチェックして、デ-タの収集につとめた。ただしこの方法は辞典掲載に値する有名人のみ可能で、大部分の門人帳掲載のマイナ-な人物には有効でない。それ故、不完全とは言え、市史、県史など地方史との照合が必要となろう。5.デ-タを収集するためには、洋学者個人の著作の分析・検討も欠かせない。序跋くにも関連記事がままでてくるものである。こうした発見を促進するため、月一回の例会を開き、相互に情報交換・検討を行う機会をもった。6.江戸時代の知的ネットワ-クを解明するためにも、洋学者と儒学者国学者との交渉は無視できない。それ故こうした分野の門人帳の分析の可能性と必要性、また相互比較の必要性を検討した。1.現存する洋学者門人帳の収集をはかり、最終的には次の13種である。大槻玄沢(芝蘭堂)、堀内素堂、海上随鴎、小森桃塢(素診館)、土生玄碩(迎翠堂)、水原三折、伊東玄朴(象先堂)、川本幸民(静修堂)、佐藤尚中(順天堂)、緒方洪庵(適塾)、広瀬元恭(時習堂)、大村益次郎(鳩居堂)、松本良順(学習舎)の学塾の門人帳で、門人数は総計3500余名に及んでいる。2.これらの門人帳のうち原本で利用できるものについては、その複写を入手し、活字のものと照合した結果、一部で誤りや脱落があることを見出した。3.比較的デ-タの揃っている適塾の例に基づいてワ-クシ-トを作成し、門人帳のデ-タを整理することにしたが、門人帳そのものには人名、藩・出身地、入門年月日、請人以外の記載事項はほとんどなく、門人個人に係わる基礎デ-タ(年齢、生没年、著作、経歴など)は他の史料から補わねばならない。ただこれらは辞典や書物など関係資料から判明するのは比較的名の知られた人物に限られる。4.こうした基礎デ-タの稀少さとばらつきのため、門人帳のデ-タベ-スの構築にまでは到らなかった。上記の門人帳に載る人名すべての各人について判明したデ-タを入力するにとどまった。ただ適塾については、同記念会の精力的な調査のおかげで、比較的デ-タが整備されているので、これを規格化して入力した。5.門人の基礎デ-タの収集は現地における地道な継続的調査の必要がある。地方在住の研究者、地方史家との連携を密にして研究を進める必要性を痛感した。また儒学・国学などの門人帳との比較、これら学者同士の、流派を問わない、社会的ネットワ-クを究明することの重要性を認識したが、これらは今後の課題としたい。
ポリカチオン荷電性ポリマーを用いない多機能型核酸内包ポリプレックスの開発

遺伝子治療への応用を目指し、ポリカチオンを用いずに核酸分子を安定に内包したポリプレックスの開発をおこなった。ポリプレックスは末端にアミノ基を導入したポリ乳酸を用い溶媒拡散法により調製した。従来のポリカチオンのポリプレックスに比べ、このポリプレックスは血清中でも核酸分子を安定に保持でき、また一方でポリ乳酸の加水分解に伴い核酸分子を徐放出できることがわかった。このポリプレックスは、細胞毒性が低く、また核酸分子を細胞内に長時間滞留させることが可能であった。さらに、培養細胞でsiRNAの配列特異的にタンパク質の発現を抑制できた。以上より、このポリプレックスは遺伝子キャリアとしての利用が期待できる。新しいタイプの核酸内包ポリプレックス(ナノ粒子)を開発することを最終目標とし、平成26年度は、ポリマー合成及びナノ粒子調製法の確立を行った。また、核酸の保持安定評価と細胞への取り込み試験も行った。基材となるポリマーとしては生分解性のポリ乳酸を用いた。このカルボキシル基末端にエチレンジアミンあるいはスペルミンを縮合させることで末端にアミノ基を有するポリ乳酸を合成することに成功した。このポリ乳酸とポリエチレングリコール-ポリ乳酸ブロックポリマー、DNAをDMSOに溶解し所定時間放置後水に添加することでDNA内包ナノ粒子を作製した。様々な調製条件を変えDNA封入率と粒子径を評価したところ、DMSO量が多いほど粒子径が小さくなること、そしてDMSO溶液の放置時間が長いほど封入率が高まることがわかった。これは、DMSO中でポリ乳酸とDNAが静電相互作用により徐々に安定な複合体を形成するためと考えられた。DMSO溶液の添加速度を変えると、急添加で調製したナノ粒子より徐添加で調製したナノ粒子が粒子径は大きくなった。以上より、最大の封入率がえられかつ粒子径が100nm程度になる調製条件を見いだした。次にDNAの担持安定性を評価したところ、従来のポリプレックスではポリアニオンの添加により容易にDNAがポリプレックスから遊離したのに対し、このナノ粒子では遊離はみられなかった。さらに、ウシ胎児血清中においても酵素分解が回避されたことから遥かに強い核酸担持安定性を有することが明らかになった。また、ポリエチレングリコールで表面修飾していない蛍光ラベルオリゴDNA内包ナノ粒子の調製にも成功し、このナノ粒子が貪食細胞であるRAW264.7細胞に顕著に取りこまれることがわかった。さらに細胞内でこのナノ粒子は安定にオリゴDNAを保持していること、そしてオリゴDNAが細胞内で徐放出されていることもわかった。遺伝子治療への応用を目指し、核酸分子を安定に内包したポリプレックス(ナノ粒子)の開発をおこなってきた。平成27年度は、前年度に確立した調製法をもとに作製したナノ粒子の機能評価と細胞との相互作用評価をおこなった。ナノ粒子はO/W型溶媒拡散法により調製した。ポリアニオンあるいは血清成分の存在下でこのナノ粒子のDNA担持安定性を評価したところ、ポリリジンを用いたポリプレックスに比べ顕著に高い安定性を示すことが明らかになった。さらに、37°C生理食塩水中でポリプレックス/ナノ粒子からのDNAの放出挙動を解析した。ポリリジンを用いたポリプレックスでは、40日後でもDNAの放出は認められなかったのに対し、数平均分子量約7000のポリ乳酸を用い調製したナノ粒子では、およそ30日にわたりDNAが徐放出されていることがわかった。内包物の放出挙動は基材であるポリ乳酸の分子量に依存することが知られているので、分子量を変えることで様々な速度でDNAを放出するナノ粒子を任意に調製できると考えられる。このように、目標どおりDNAの担持と放出の機能が独立した新しい核酸キャリアが開発できたことが明らかになった。蛍光ラベルDNAを内包したナノ粒子と細胞との相互作用を解析したところ、マクロファージに分化させたU937細胞にて顕著にナノ粒子が取り込まれた。DNAの細胞内滞留性を、リポフェクタミン3000と比較すると、ナノ粒子の方が長時間細胞内に残留していることがわかった。また、siRNAを内包したナノ粒子を用いU937細胞のテロメラーゼ遺伝子の発現抑制効果を調べた。コントロールのsiRNAを内包したナノ粒子ではテロメラーゼ活性がみられたのに対し、テロメラーゼmRNAに結合できるsiRNA内包ナノ粒子では顕著に活性が低下した。よって、このナノ粒子はsiRNAによる遺伝子発現抑制効果を誘導できることが示唆された。前年度までにナノ粒子の調製法は確立された。本年度実施予定の保存安定性評価、放出挙動変化、細胞内移行性評価は予定通り実施し終了した。当初計画で本年度の実施予定であった細胞毒性評価は未実施であるが、翌年度実施予定であった遺伝子発現抑制効果の評価は既に着手し順調に進行している。以上より、本年度はおおむね順調に進行できたといえる。遺伝子治療への応用を目指し、ポリカチオンを用いずにsiRNAなどの核酸を安定に内包できるポリプレックス(ナノ粒子)の開発をおこなってきた。ナノ粒子は、末端に一つのアミノ基を導入したポリ乳酸と核酸をDMSOに溶解し水中に滴下するO/W型溶媒拡散法により調製した。様々の条件を変えたところ、核酸はポリ乳酸との静電相互作用により内包されていることがわかった。また、粒子径が100nm程度で核酸の封入率が最大となる調製条件を見いだした。

核酸の担持安定性を評価したところ、ポリカチオンを用いた従来のポリプレックスではポリアニオンを添加すると容易に核酸が遊離したのに対し、このナノ粒子では遊離しなかった。さらに、血清中でも核酸が酵素分解されなかったことから強い核酸担持安定性を有することがわかった。37°C生理食塩水中で核酸の放出挙動を解析したところ、従来のポリプレックスでは核酸の放出は認められなかったのに対し、このナノ粒子では約30日にわたり徐放出された。蛍光ラベル核酸を内包したナノ粒子は、U937細胞やRAW264.7細胞に顕著に取り込まれた。核酸の細胞内滞留性をリポフェクタミン3000と比較すると、ナノ粒子の方が長時間細胞内に残留していることがわかった。また、従来のポリプレックスでは濃度依存的に強い細胞毒性がみられたのに対し、このナノ粒子ではみられなかった。細胞内小器官との共染色試験から、ナノ粒子はリソソームに局在し、そのリソソーム内pHが極端に酸性化していたことから、この変化に応答する分子を用いることでエンドソーム脱出が誘導できることが示唆された。TNF-αに対するsiRNAを封入したナノ粒子を作製し、培養細胞でTNF-αの発現抑制を評価したところ有意に抑制効果を示した。よって、このナノ粒子は遺伝子発現抑制効果があることが明らかになり、今後遺伝子治療への応用が期待できる。遺伝子治療への応用を目指し、ポリカチオンを用いずに核酸分子を安定に内包したポリプレックスの開発をおこなった。ポリプレックスは末端にアミノ基を導入したポリ乳酸を用い溶媒拡散法により調製した。従来のポリカチオンのポリプレックスに比べ、このポリプレックスは血清中でも核酸分子を安定に保持でき、また一方でポリ乳酸の加水分解に伴い核酸分子を徐放出できることがわかった。このポリプレックスは、細胞毒性が低く、また核酸分子を細胞内に長時間滞留させることが可能であった。さらに、培養細胞でsiRNAの配列特異的にタンパク質の発現を抑制できた。以上より、このポリプレックスは遺伝子キャリアとしての利用が期待できる。末端にアミノ基を有する生分解性ポリマーの合成及びナノ粒子の調製法の確立はスムーズに進行し目標を達成できた。また、当初の計画では平成27年度の実施予定であった細胞への取りこみ試験を本年度に実施できた。一方本年度実施予定であった放出挙動の解析は予備試験まで終了しているので今後直ちに進める予定である。以上より、本年度はおおむね順調に進行できたといえる。siRNAのエンドソームから細胞質への移行性を増強するため、ナノ粒子の表面性状の最適化をおこなう。具体的には、膜融合能を持つペプチドやプロトンスポンジ効果を促進するペプチド/ポリマーをナノ粒子に修飾する。これらのナノ粒子の細胞内分布を蛍光色素を用い解析し最もsiRNAのエンドソーム脱出効率が良いナノ粒子をスクリーニングする。一方、遺伝子発現抑制効果の評価も実施する。ターゲット遺伝子としてはテロメラーゼあるいはTNF-αに焦点をあてる。In vitroでの細胞試験から遺伝子発現抑制に最も効果的なsiRNA
ケイ素物配合フッ化剤のpHがフルオロアパタイト形成に及ぼす影響

本研究はフッ化物による効率的な歯の強化を目的とした検討である。歯質のモデルとしてハイドロキシアパタイト粉末を用い、臨床においても利用されているフッ化ナトリウム溶液にてこれを処理した場合、ケイ酸の添加によって総フッ素取り込み量は減少するが、フッ化カルシウムの生成量も減少し、歯質の強化に最も重要なフルオロアパタイトの生成量が増加することが従来の検討より判明していた。しかし、これは処理液のpHが中性の場合であり、酸性領域にてフッ化剤を用いると、より大きな反応が引き起こされることが知られていることから、処理液のpHの変動と、ケイ素の影響を検討することとした。検討方法は、ケイ酸ナトリウムを020mmol/L添加しpHを6.4、7.4、8.4に調整した処理液を用い、pHスタットにて処理中のpHを一定に保ち、ハイドロキシアパタイト粉末を反応させることで得られた処理後粉末の組成を解析することにより行った。得られた結果として、(1)ケイ酸を添加しなかった場合には総フッ素取り込み量はpHの上昇に伴い減少した。(2)ケイ酸を添加した場合も総フッ素取り込み量はpHの上昇に伴い減少した。(3)フッ化カルシウムの生成量もpHの上昇に伴い減少し、(4)ケイ酸を添加してもその傾向は変わらなかった。しかし、フルオロアパタタイトの生成量はいずれのpHにおいてもケイ酸を添加したほうが多かった。また、処理液のpHを酸性領域で使用すると、中性域あるいはアルカリ性域にて使用した場合に比べて倍以上の反応が起こり、今回検討した中では酸性の処理液にケイ酸を添加した場合がもっともフルオロアパタイトの生成が多かった。本研究は、フッ化剤(フッ化ナトリウム)にてハイドロキシアパタイトを処理する際、ケイ酸塩を添加するとハイドロキシアパタイトへのフッ素の取り込み量が増加するという知見に基づいて計画されたものである。一般に、ハイドロキアパタイトをフッ化剤にて処理した場合フッ化カルシウムとフルオロアパタイトとが生成されるが、直接の歯質強化作用を有するものはフルオロアパタイトといわれており、フッ化カルシウムは唾液中へと溶解してしまう。が、このフッ化カルシウムは、生成時に処理溶液のpHを大きく上昇させるため、pHのモニタリングを行うことによって、フッ化剤処理後のハイドロキシアパタイトが、どの程度のフッ化カルシウムへと置換したかの目安となる。これまでの研究ではフッ化剤を中性領域にて使用してきたが、本実験では本年度研究計画にのっとり、フッ化剤のpHを酸性領域(pH6.4)とアルカリ性領域(pH8.4)に拡大してハイドロキシアパタイトの処理を試み、そのpHをモニターした。処理溶液のpHを滴定装置を用いて塩酸を滴下することによりpH6.4に固定し、ケイ酸塩を添加したところ、pH7.4にて検討を行った場合と同様に、ケイ酸塩の添加により、滴下塩酸量が抑えられるという結果が得られた。しかし、pHを8.4に固定し検討を行ったところ、予想されたpHの上昇は、ケイ酸塩の有無にかかわらず全く起こらなかった。また、フッ化剤処理後に得られた試料の量も、処理pHや、フッ化剤中のケイ酸塩濃度によって大きく異なっていた。これらについては、次年度に予定されている処理後ハイドロキシアパタイト粉末の組成の分析にて検討する予定である。
心の発達:言語発達

言語発達班では、言語発達理論の構築を目標とし、音韻、語彙、統語、意味など、言語のさまざま側面の発達について、実証的・理論的研究を行った。とくに、言語発達の生得的(遺伝的に決定された)基盤と生後外界から取り込む経験の役割、および、その両者の相互作用の明確化に重点を置いた。調査にあたっては、日本語および英語を中心にしながらも、多様な言語をその対象とした。また、調査方法は主として乳幼児を被験者とする実験と幼児の発話資料の分析である。調査の結果、言語の多くの側面の発達に固有の生得的基盤が関与していること、その生得的基盤には経験との照合によってその値を設定するパラメータが含まれていることが明確となった。その一方、語の意味の獲得に関与する内的バイアスは生後経験をもとに学習される可能性も示唆され、今後の研究課題として残された。音声言語については、その基盤となる分節単位(モーラ,音節)の獲得過程、方言音声の獲得過程等の研究を通じ、基盤的音声特徴の優先的獲得の傾向が明らかになった。本計画班では、言語獲得のさまざまな角度から、理論的・実証的に検討し、最終的には言語獲得理論を構築することをめざしているが、本年度はその基盤を築くために、数回の研究集会などの機会を利用して、班員相互の意見交換を行った。1.研究対象とする言語現象の確定とその獲得に関する理論的意義を整理し、特に倒置、名詞句内照合、名詞句からの外置、多重WH疑問文の解釈について考察した。2.文法獲得における、生得的原理と経験の相互作用について、日本語の遊離数量詞に関する実験、行い、生得的原理の重要性を示した。3.日本語・ヨーロッパ語を母語とする幼児の否定のエラーを分析し、成熟と獲得との関係を考察した。4.中国語・日本語を母語とする子供の生物助数詞の獲得過程に関する実験を行い、一般的認知機構と言語機能の関係を探った。5.言語処理機能の変化を言語獲得との関連で検討した。6.0歳児がどのように複数の音節からなる音の発声、各音節が子音の要素を持っている音の発声を習得するかを、手足のリズミカルな運動との関連で解明した。7.日本語における母音無声化の発達的変化を検討した。8.日系カナダ人が英語の変異現象をどのように習得しているかを自然談話録音資料を用いて解明した。総じて研究は順調に遂行しており、最終目標とする言語獲得理の構築に向けて着実な成果があがっている。以下、個別の成果について簡単に述べる。大津と今西は共同で文法獲得理論についての諸問題を整理し、できるだけ見通しのよい形にまとめあげた。その成果は「言語の獲得と喪失」(岩波書店)に収録の論文として公刊した。さらに、大津はコネクショズムにもとづく文法獲得モデル、とくにElman Netの検討を行い、その基本的問題点を明確にした。西垣内は論理・意味構造と文法構造の関連領域とその言語獲得理論への締結について考察した。子どもの量化表現および疑問文の獲得についての先行研究を検討し、その理論的意味合いを考えた。また、平成11年度に実験を実施するための予備的研を行った。さらに、Thomas Roeperの視点と文法理論及び文法獲得についての研究について、対照言語学的観点からのディスカッションを行った。佐野は幼児英語における助動詞doの発達をCHILDESデータベースの検索により調査した。否定文において3単現一致のエラーがある段階でも疑問文においては同様のエラーはみられないという結を得た。伊藤は統語範略の発現順序について論じ、伊藤では幼児期に過剰生成される「ノ」の統語範略について述べた。また、伊藤では聴覚障害児の格助詞および受動文の誤用について論じた。さらに、伊藤では統語発達と知能能力の発達との関係について述べた。正高は乳児の前言語期における語彙記憶能力の実験的研究をおこなった。その結果、初語の出現にさかのぼること数ヵ月まえに語彙の短期記憶および長期記憶の能力を有することが判明した。内田は言語獲得の臨界類似内にある子どもは、思春期以後に第2言語に曝された人々に比べて第2言語を習得することが容易なのであろうかという問題を取り上げ、3,4歳からカリフォルニアに移住した幼児、児童の英語の習得過程について短期縦断的に追跡した。