hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヤクスギ年輪の酸素同位体比による過去2000年間の夏季モンスーン変動の高精度復元

まとまった数のヤクスギ試料を収集できたこともあり、当初の計画を大幅に上回る速度で年輪の酸素同位体比データを取得することが出来た。具体的には、現生木5個体、土埋木16個体を対象として、合計で1万を超える年輪セルロースの同位体比を取得することに成功し、西暦238年にまで遡るヤクスギ年輪セルロースの酸素同位体比クロノロジーを作成することができた。過去1768年間にわたる年輪酸素同位体比クロノロジーを構築できたことに加え、長周期成分を保持した時系列データを作成できたので、その成果を論文としてまとめ早期に公表する。また、今年度に現地調査を実施できなかったので、より古い時代の土埋木からサンプルを収集するため、研究期間を1年延長して平成28年度に試料採取調査を実施する予定である。さらに、年層内を細かく分割して酸素同位体比を測定することにより、降水量の季節内変動を明らかにすることが次の課題である。古気候学統計的に信頼度の高いヤクスギ年輪の酸素同位体比データを過去1500年にわたって取得できたので、その成果を論文としてまとめ国際誌に投稿する。また、西暦237年以前のヤクスギ試料を現地で探索し、その酸素同位体比を測定して遡及期間をより過去に延長させる。平成27年度に計画していたサンプル採取調査を翌年度に持ち越したため。今年度に計画していた試料採取調査を翌年度に変更したため。フィールド調査に使用する。次年度に持ち越した分は、フィールド調査、および調査道具の調達に使用する。
キャピラリーZピンチ放電を用いた再結合励起型水素様窒素軟X線レーザーの研究

水素様窒素の再結合レーザー発振に要求される高速放電パルスを得るための放電部開発を進めた。水コンデンサ後方に,低インダクタンスな自爆型のギャップスイッチ,伝送線路とキャピラリー負荷部を組み合わせるシステムを考案し,より整合のとれた放電部の開発を行った。そして,波高値にして約3倍程度,またパルス幅とし50ns程度のパルス発生を可能とした。また,この装置の特徴として,伝送線路の線路長を変化させることである程度の電流波形制御が可能となった。結果として,75mmのキャピラリーに,電流ピーク値として65kA以上で,パルス幅が50ns80ns程度のパルス電流の生成に成功した。並行して,最適な実験条件を探るため,イオンの状態を知るための電磁流体(MHD)シュミレーションコードと,放電部のパルス形成のためのコードの開発を進めた。そして,実験装置で形成可能な電流波形を基に,作成したMHDコードによる計算を行い,水素様窒素の再結合励起に滴する電流波形の形成を試みた。計算結果として,ピーク値50kA,立ち上がり25ns,立ち下がり25ns程度の三角波電流を用いた場合,最大ピンチ時に150eV,電子数密度として1×10^<20>cm^<-3>程度までプラズマが圧縮され,その後10ns程度で数十eVにまで急峻に冷却きれた。そして,ピンチ後数ns後に,全窒素イオンの20%程度が7価まで電離し,小利得信号としてG=1cm^<-1>が得られた。最終的に,実際に開発したパルスパワーシステムにより,三角波電流の生成を行った。そして,実際に放電を行い,窒素プラズマからの放射光の計測を進めた。現在までに,XRDにより波長3nm以下の放射光の時間変化の計測を行った結果,数nsに渡り強い信号を観測し,最大ピンチ時付近における,水素様窒素の存在を確認し,再結合レーザー発振の可能性を示した。レーザー発振の実現には,電子温度100-200eV,粒子数密度10^<21>cm^<-3>程度高温高密度なピンチプラズマを生成する必要があり,要求される放電電流はおよそ500-100kAである。また,ピンチプラズマの急速な冷却も求められ,波高値50kA-100kA,立ち上がり30nsでその後急に電流が下がるような放電電流パルスを得ることを試みた。実験装置は,LC高電圧発生器,昇圧トランス,水コンデンサ,ギャップスイッチとキャピラリーから構成される。目標の電流を得るためには,水コンデンサーで0.5-1MVまで充電電圧を高くし,放電部のインダクタンスを十分低くし,水コンデンサーをPFLとして機能させる必要がある。そこで,0.5-1MVの充電が可能とするために,昇圧トランスの絶縁耐圧の強化を行った。トランス2次側巻き線間の沿面距離を長くし,大気中において,充電電圧200kVにおける放電では異常がないことを確認している。そして,放電波形制御のため,放電部のインダクタンスを極力低くするための放電部の設計を行った。絶縁板を有効に使用し,さらに,スイッチ部分に3気圧程度のSF_6絶縁ガスを封入できる構造とし,ギャップスイッチの空間を狭め,キャピラリー部もコンパクトな構造にすることで,従来の半分以下の100-150nHへとインダクタンスを下げることに設計上成功し,放電部の製作に移った。さらに,今後の実験を効率良く進めるために,MHDコードの製作を進めた。最大ピンチ前までのプラズマの動きを計算し,共同研究を行っているチェコのブルバらの計算結果と類似の結果を得た。そして,作成中の放電システムを用いて,5×10^<21>cm^<-3>程度のプラズマを生成できることが示された。また,計算では,急激な電流の立下りによって,プラズマに染み込んだ磁場がが数nsで消え得ることも確認し,実験で放電波形制御を試す価値を見出した。

最終的に,実際に開発したパルスパワーシステムにより,三角波電流の生成を行った。そして,実際に放電を行い,窒素プラズマからの放射光の計測を進めた。現在までに,XRDにより波長3nm以下の放射光の時間変化の計測を行った結果,数nsに渡り強い信号を観測し,最大ピンチ時付近における,水素様窒素の存在を確認し,再結合レーザー発振の可能性を示した。
インド・コラー金鉱深部における素粒子研究

インド国立タタ研究所と協力し,世界最深のインド・コラー金鉱地下深部6,045及び7,000米水深相当の場所で,宇宙線ミュー中間子及びニュートリノの基本量の観測に加え,核子崩壊現象,磁気単極子等の超重粒子の探索を行い,素粒子理論における大統一理論の検証を行う.インド・コラー金鉱地下6,045及び7,000米水深相当の場所で,総重量約400トンの装置を用いて,地下深部宇宙線及び核子崩壊現象の観測を行った.大気発生のミュー中間子と岩石内発生のニュートリノ現象の角度分布は期待値と良い一致を示している.地下7,000米水深相当のデータは天頂角0°55°で,地表での平均ミュー中間子エネルギー13TeVから200TeVに相当する.地表でのミュー中間子の積分エネルギー・スペクトルを算出し,ミュー中間子の直接発生の比率を求めると10^<-3>と推定される.これは,現在までに得られている衝突エネルギー領域で作られるψ,D°等に基ずく直接発生ミュー中間子に関する予想と一致する.一方,多重ミュー中間子から得られるdecoherence curveを用いると,平行ミュー中間子の平均分離距離は各々1.4m及び1.7mと推定され,これから10^<16>eV領域の核相互作用の二次粒子の平均横運動量の値を求めることができる.その値は10^910^<14>eVにおける値の約2倍,1GeV/C程度となっている.ニュートリノによる重い長寿命粒子も観測された.又,ニュートリノの到来方向からニュートリノ点源探索も行ったが,現時点では,有意な点源は見出されていない.陽子崩壊現象も観測され,崩壊の型から言えば,Super Symmetry型の理論による予測に近い様に思われる.磁気単極子は電離損失,ルバコフ効果及び飛行時間差法の三方法で追求しているが現時点まで一例も観測されておらず10^<-3><β<1に対し,その流れの上限として約5×10^<-15>/cm^2.sec.strが得られている.地下6,045米水深相当に建設中の装置は,比例計数管の搬入も完了し,テストデータを記録している.インド国立タタ研究所と協力し,世界最深のインド・コラー金鉱地下深部6,045及び7,000米水深相当の場所で,宇宙線ミュー中間子及びニュートリノの基本量の観測に加え,核子崩壊現象,磁気単極子等の超重粒子の探索を行い,素粒子理論における大統一理論の検証を行う.インド・コラー金鉱地下6,045及び7,000米水深相当の場所で,総重量約400トンの装置を用いて,地下深部宇宙線及び核子崩壊現象の観測を行った.大気発生のミュー中間子と岩石内発生のニュートリノ現象の角度分布は期待値と良い一致を示している.地下7,000米水深相当のデータは天頂角0°55°で,地表での平均ミュー中間子エネルギー13TeVから200TeVに相当する.地表でのミュー中間子の積分エネルギー・スペクトルを算出し,ミュー中間子の直接発生の比率を求めると10^<-3>と推定される.これは,現在までに得られている衝突エネルギー領域で作られるψ,D°等に基ずく直接発生ミュー中間子に関する予想と一致する.一方,多重ミュー中間子から得られるdecoherence curveを用いると,平行ミュー中間子の平均分離距離は各々1.4m及び1.7mと推定され,これから10^<16>eV領域の核相互作用の二次粒子の平均横運動量の値を求めることができる.その値は10^910^<14>eVにおける値の約2倍,1GeV/C程度となっている.ニュートリノによる重い長寿命粒子も観測された.又,ニュートリノの到来方向からニュートリノ点源探索も行ったが,現時点では,有意な点源は見出されていない.陽子崩壊現象も観測され,崩壊の型から言えば,Super Symmetry型の理論による予測に近い様に思われる.磁気単極子は電離損失,ルバコフ効果及び飛行時間差法の三方法で追求しているが現時点まで一例も観測されておらず10^<-3><β<1に対し,その流れの上限として約5×10^<-15>/cm^2.sec.strが得られている.地下6,045米水深相当に建設中の装置は,比例計数管の搬入も完了し,テストデータを記録している.
平和構築における地域社会の貢献研究

本研究は、平和構築における地域社会の貢献を、地方農村部に焦点を当てたものである。特に、平和構築の対象となる、紛争の影響を受けた社会を、研究対象としている。具体的な研究対象として、アフガニスタン・イスラム共和国を対象として選定し、首都カーブル北方に位置する地方農村部に着目した。同地域は、1979年以降からの内戦期に、非常に激しい戦闘が行われた地域である。王政から共和制そして革命へと続く政治的混乱や内戦の中であっても、国民の大多数が居住する地方農村部の生活は継続されていた。本研究では、このような紛争の影響下に置かれていた地方農村部の生活継続に大きな役割を担った地域社会と人々の認識を探った。日本国内における研究活動については、順調に推移している。2017年3月には、単著を出版することもできた(『紛争下における地方の自己統治と平和構築:アフガニスタンの農村社会メカニズム』ミネルヴァ書房)。また、共著も2017年2月に出版された(原隆一・中村菜緒編『イラン研究万華鏡:文学・政治経済・調査現場の視点から』大東文化大学東洋研究所)。国内では、東京大学等における文献調査、ならびに学会等での最新研究動向等について順調に進めることができた。また、日本国内外の研究者とのネットワーク、さらにアフガニスタン大統領府の大統領補佐官等とのコンタクトも進化させることができた。国内の研究者とは、学会への出席、並びに2017年6月の国際開発学会での発表に向けた準備の過程で、意見交換をすることができ、本研究に関して貴重な視点を得ることができた。申請時には、アフガニスタンにおける現地調査を計画していたが、現地状況から所属機関の判断により、渡航がかなわなかった。このため、現地調査の点に関しては、研究の進捗に遅れが生じている。東京大学へ提出した博士論文を発展させ、2017年度3月に出版した単著『紛争下における地方の自己統治と平和構築』が、2017年度国際開発学会賞奨励賞を受賞した。博士論文および上記単著での検討に基づいて、平和構築における地域社会の貢献の在り方について、研究を深め離ことができた。特に、クーデター、内戦によって政権が頻繁に移り変わる中央政府のもと、紛争影響下において生活を営む地方農村部の人々の暮らしぶりの変化と人々の生活認識、そして、農村部の人々の「中央政府」への認識理解を深めることができた。農村部における人々の認識は、国際社会や国際援助に携わる国連や援助実施機関、NGOなどの「中央政府」への評価とは異なり、独裁政権や軍閥の影響下にある生活が「今より良かった」とするような、認識主体による「ズレ」が明らかになった。国際社会などの外部者が、独裁政権や軍閥を「望ましくない体制」と見る認識に対して、紛争影響下にある農村住民たちは、独裁政権や軍閥が提供する生活支援や補助金などから評価し「良い政権」と評価するのである。ここには、「民主主義体制」や「人権」、「ガバナンス」、あるいは、「市場経済体制」等を評価する外部者に対して、「自らの生活」に依拠して政権を評価する農村部の人々の姿があった。外部者(国際社会や援助関係者等)と内部者(農村部住民)の間に見られたこの認識の差異は、「理念」と「実利」の差異とも見ることができ、理念の追求(民主主義やガバナンス)のみでは、農村部の人々の実利に基づいた政権・有力者支持を変えていくことが不十分であることを示している。2016年度におけるアフガニスタンでの現地調査ができなかったため、2017年度では、代替案としてアメリカ、マレーシア等に居住しているアフガニスタン人へのインタビューを実施する計画である。また、2017年度は、申請時に計画していた通り、年度内での現地調査に向けた準備を進める。29年度が最終年度であるため、記入しない。開発研究、アフガニスタン地域研究29年度が最終年度であるため、記入しない。
偏微分方程式の境界値問題とMellin擬微分作用素

村松は線形作用素の解析的半群の生成作用素を係数とするベクトル値微分方程式の問題に、Besov空間の理論の研究において得られた結果を適用して、解の強微分可能性についての精密な結果を得た。平良は2階楕円型微分作用素に対する退化した境界値問題を考察し、この問題がLp位相あるいは一様収束位相に関する解析的半群の新しい例を与えることを示した。さらにこの結果を半線形放物型微分方程式の初期値境界値問題に応用した。また境界の各点で吸収あるいは反射現象が起きるような拡散現象に対応するマルコフ過程の存在を示した。杉本は定係数高階双曲型方程式の初期値問題に関連して現れるフ-リエ乗法因子の有界性に付いて研究し、Besov空間の理論を道具として用い、従来の研究においては未解決であった部分について詳細な結果を導いた。梶谷と若林はGevrey級関数あるいは無限回微分可能関数を法とする特異性の伝播に関する一連の研究において、Carlemanタイプの評価を超局所化した一般的な超局所アプリオリ評価の方法を開発し、初期値問題の存在定理、一意性定理に適用した。その応用として、正準変換によって主部が定係数になる作用素およびある種の2重特性的な作用素に対する初期値問題に関して、従来の結果を包括するような一般的な定理を証明した。
コバルト-炭素結合を鍵中間体とする分子変換反応

ポルフィセンはポルフィリンの構造異性体であり、新しい環状テトラピロール化合物として知られている。ポルフィセンは、ポルフィリンと同様に金属との錯体形成能力を有するが、ポルフィセン金属錯体はまだその歴史が浅く十分な情報が得られていない。それ故ポルフィセン金属錯体を合成し、その触媒機能をポルフィリンと比較検討することは非常に興味深い。本研究では、ポルフィセンコバルト(III)錯体を用いて、コバルト-炭素結合を経由したオレフィンの付加反応について検討した。その結果、コバルト(III)ポルフィセン錯体は、トルエン-エタノール混合溶媒中、電子豊富なオレフィンであるビニルエーテル類と反応して光敏感性を示す、コバルト-炭素結合を有するアルキル錯体を形成することが電子スペクトルおよびNMRスペクトルより明らかとなった。その反応速度定数は、コバルト(III)テトラフェニルポルフィリン錯体の約10倍以上も大きく、ポルフィリンよりも優れた触媒となることが示唆された。そこで好気性条件下、光照射しながら反応生成物をガスクロマトグラフ法により追跡した結果、基質オレフィンへの一原子酸素添加反応が触媒的に進行し、主生成物として対応するアルコールおよびアルデヒドが得られた。触媒回転数は約100であった。これは、上記のアルキル錯体のコバルト-炭素結合に酸素分子が挿入し、中間体として生成するアルキルペルオキソ錯体の熱解裂により生成すると予想される。同様の反応をポルフィリン錯体やサレン型錯体およびコスタ型錯体を触媒として用いて行い、その触媒効率を比較した結果、ポルフィセン錯体は反応速度、触媒回転数および耐久性いずれにおいても優れていることが明らかとなった。さらに、ピロール上の側鎖置換基を変えたポルフィセン錯体を合成し、その触媒機能を検討した結果、触媒回転速度に大きな向上が見られ、側鎖置換基により反応性がコントロールできることが明らかとなった。
Non-codingRNAに対するRNAi法による体系的機能解析

ヒトをはじめとする様々な哺乳類ゲノムプロジェクトの進行により哺乳類の遺伝情報を担うおおよその遺伝子が特定され、ゲノム研究は、その構造解析から機能解析に焦点が移ってきたと言える。本研究での目的は、ヒトを含む哺乳類のゲノム機能解明のためのRNAi関連技術を開発し、siRNAミニライブラリを構築して、スクリーニングを行うことである。我々は、極めて高い効率で標的遺伝子を抑制することができる21bpのsiRNAの配列設計法を開発し、ウェブサイト(siDirect)上に公開している。DNAベクター型RNAiでは、stem-loop型のRNAが転写され、2本鎖RNA切断酵素(Dicer)による切断を受け成熟型siRNAとなる。しかし、Dicerの作用機序の解析から、細胞内では、必ずしも21bpのみではなく、22bpのsiRNAも成熟型として合成されることがわかった。そこで、我々は有効な22bp siRNAでも、効率良くRNAiを誘導することが可能な配列規則性を明らかにした。さらに、化学修飾により非標的遺伝子に対するoff-target効果を減弱する可能性を検討した。またRNAiにおけるRLC形成に関わるR2D2,TRBP2,PACTのsiRNAやその誘導体への結合を調べ、RNAはその結合に必須であることを明らかにした。構築した約1400遺伝子に対するshRNAライブラリを用いてRNAi効果に影響を与える遺伝子群のスクリーニングを行った。その結果、約270の遺伝子(約20%)がRNAi効果に何らかの影響を与える遺伝子候補となり得ることがわかり、現在さらなる絞り込みを行っている。ヒトを始めとする様々な生物種の全ゲノム配列が明らかにされ、ゲノム科学研究の焦点は、その構造解析から機能解析へと移ってきている。特に、近年では、タンパク質をコードしないnon-coding RNA(ncRNA)が全転写産物の90%以上を占めるという報告もあり、このようなncRNAの機能解析も重要な課題となってきている。RNA interference(RNAi)法は、簡便で迅速な、網羅的遺伝子機能解析法として注目されているが、ncRNAは、高度な高次構造をとる可能性が高い、修飾があるものが多い、等の通常のmRNAとは異なる点が考えられる。本研究では、まず、RNAi法によってncRNAの機能解析が可能であるかどうかを検討した。ncRNAの1例として、7SL-RNAをターゲットとしてRNAiを行なった。我々は、すでにヒト・マウス・ニワトリなどにおいて、実験的根拠から効率よくRNAiを誘導することが可能なsiRNA配列設計ウエブサイト(siDirect)を公開している。これによって設計したsiRNAを用いた結果、7SL-RNAは強度な高次構造をとっているにも関わらず、有効と考えられたsiRNAは効率よくノックダウン効果を示し、無効と考えられたものでは効果はほとんど認められなかった。従って、我々のsiRNA配列設計法は、ncRNAに対しても有効であることが確認できた。さらに、これらのノックダウンによって、ニワトリ胚脊髄での細胞死が誘導されることもわかった。今後は、ncRNAをターゲットとした、ミニsiRNA発現DNAライブラリを作製し、機能解析を行なうことを予定している。
抗体ライブラリーを用いた生体分子の標的認識の分子機構データベースの構築

抗体の標的分子認識の分子機構を抗体ライブラリーを使って網羅的に扱って、生物が有している標的分子の認識機構を総括的に解析し、生命分子の有する標的分子認識機構のデータベースを作成する。最初の段階では[エピトープ]-[抗体の抗原認識部位のアミノ酸配列]相関データベースの構築を進める。ある程度データが蓄積されれば、機能が未知の遺伝子産物に対する抗体の抗原認識部位のアミノ酸配列から、当該データベースの検索によりその機能が未知の遺伝子産物が関わっている相互作用を抽出することができる。"[抗体]-[抗原]データベース"、"[抗体]-[エピトープ]データベース"、"[抗体機能部位]-[エピトープ]データベース"の段階的構築を進めている。"[抗体]-[抗原]データベース"の構築は順調に進んでおり、既に約6,000個の抗体遺伝子の登録を終えている。また、いくつかの抗体に対して、抗原に対する結合定数とそのエピトープの決定を体系的に行った。その結果、免疫系は、最初は認識があいまいで抗原特異性がオーバラップする抗体群(naive repertory)をあらかじめ準備していて、何かしらの抗原が侵入してきたときには、一気に特定の抗体の抗原特異性をあげてそれに対処するというようにして、分子認識のあいまいな抗体と厳密な抗体を巧妙に使い分けていることが分子レベルで解ってきた。最初は標的認識があいまいな抗体の標的認識特異性を、生体がどのように高めているのかを学ぶことは、免疫学の見地からのみならず、バイオナノプローブの標的認識装置を設計するうえで大変に有効である。さらに、当初、仮定したように、naive repertoryから得られた抗体により、抗原と構造が似ている他の分子を捕まえることに成功した。
アディポサイトカイン分泌を介した脂肪細胞の生理機能を改善する食物成分の解析

生活習慣病発症に関わる肥満は脂肪細胞に大量の油滴が蓄積した状態であり、肥満は動脈硬化症進展の促進因子でもある。また、動脈硬化の進展には血管平滑筋細胞の内膜への遊走が関わっている。アントシアニンのcyanidin-3-glucoside(C3G)やある種の食品成分は脂肪細胞への油滴蓄積を抑制して脂肪細胞の肥大化を抑制するだけではなく、脂肪細胞存在下における血管平滑筋細胞の遊走を抑制して動脈硬化症の進展も抑制することを明らかにした。平成20年度は脂肪細胞に作用して血管内皮細胞の抗血栓性を増強させる作用を有する食物成分を特定することを目標として研究を実施した。血管内皮細胞の抗血栓性は血管内皮細胞が有する凝固活性と線溶活性とのバランスによって決定される。黒豆種皮や黒豆の色素主成分であるCyanidin-3-O-glucoside (C3G)の生理作用として,抗酸化作用、抗炎症作用、がん予防、脳機能改善作用,視覚改善とロドプシンの再合成効果などが報告されている。しかし血栓症予防,特に線溶系因子への効果についての報告は少ないことから、C3Gの抗血栓作用について検討を行った。C3G、そのものには線溶活性は認められず、線溶系酵素の増強作用も認められなかった。培養血管内皮細胞を24穴の培養プレートでコンフルエントになるまで培養した後、C3Gで刺激したところ培養液中u-PA活性量の増加とu-PAおよびt-PA mRNA量の増加が認められた。一方、線溶系酵素抑制因子のPAI-1 mRNA発現量に有意な変化は認められなかった。次に、培養血管内皮細胞をトロンビンで刺激し、過凝固状態におけるC3Gの効果を検討した。培養血管内皮細胞のトロンビン刺激により培養液中のu-PA活性は低下したが、培養血管内皮細胞をあらかじめC3Gで前処置しておくことによりu-PA活性の低下は抑制された。また、トロンビン刺激によりPAI-1 mRNA発現量は増加したが、C3G前処理によりその増加は抑制されていた。よって、C3G前処置による効果はPAI-1発現量の低下により誘導されたと考えられた。現在、CSGを初めとする食物成分あるいは抽出物の脂肪細胞に対する作用をPAI-1などのアディポサイトカインの分泌変化から解析中である。脂肪細胞が分泌するアディポサイトカインの中で、動脈硬化進展後の血栓形成に深く関わる線溶系因子に着目した。また、食品試料として、海藻由来の粘性成分である多糖類を用いた。マウス由来3T3-L1脂肪前駆細胞をdexamethasone(DEX), isobutyl-methylxanthine(IBMX)、インスリンおよび10%のウシ胎児血清(FBS)を含むDMEM培地で脂肪細胞に分化させた。脂肪細胞への分化誘導後、2日目に食品試料を1%含む分化維持培地(インスリンと10%のFBSを含むDMEM培地)で脂肪細胞を培養した。脂肪細胞の培養8日目目に培養液を採取し、培養液中に存在する線溶系活性化因子のtissue-type plasminogen activator(t-PA)とurokinase-type plasminogen activator(u-PA)の活性をfibrin-enzymographyにて評価した。その結果、蒸留水を分化維持培地に1%加えた場合のコントロールに比べて、食品試料を加えて培養した時の培養液中t-PA活性およびu-PA活性はともに有意に増強していた。一方、脂肪細胞から分泌されるplasminogenactivator inhibitor-1(PAI-1)はt-PAやu-PAの活性を抑制することから、血栓の形成を促進する。しかし、今回の実験では、培養液中のPAI-1活性量に有意差は認められなかった。以上より、海藻由来の多糖類成分は脂肪細胞に作用して、血栓形成を阻止することが示唆された。マウス大動脈の組織片から遊離してくる細胞を分離・調整した。抗マウス平滑筋由来アクチン抗体を用いたWestern blot法にて、この細胞は平滑筋細胞であることを確認した。得られた培養血管平滑筋細胞の培養液をfibrin-enzymographyで解析したところ、t-PAとu-PAの活性が確認された。今後は脂肪細胞と血管平滑筋細胞との相互作用に対する食物成分の影響について解析を行う。内臓肥満は動脈硬化症の進展要因として注目されており、動脈硬化症の発症、進展には血管平滑筋細胞の内膜への遊走・内膜での増殖が関わっている。そこで本研究では脂肪細胞と血管平滑筋細胞に着目し、脂肪細胞の分化に伴う油滴蓄積量の変化と血管平滑筋細胞の遊走能との関係を明らかにするとともに、脂肪細胞の油滴蓄積に影響する食品成分、および脂肪細胞存在下における血管平滑筋細胞の遊走能を抑制して動脈硬化症の進展を制御し得る食品成分について検討を行った。

3T3-L1脂肪前駆細胞の分化維持培地に黒豆の種皮色素であるアントシアニンのcyanidin-3-glucoside(C3G)を添加したところ、コントロールと比較して油滴畜性量の減少が認められ、アディポネクチン分泌量の増加と、plasminogen activator inhibitor-1(PAI-1)活性量の低下が認められた。次に、脂肪細胞存在下における血管平滑筋細胞の遊走能を検討するために、二槽培養法を応用した実験方法を確立した。すなわち、下樽に、3T3-L1脂肪前駆細胞から油滴を蓄積する脂肪細胞へと分化させた各分化段階の脂肪細胞を播種し、上槽にマウス由来の血管平滑筋細胞を播種した。上槽に血管平滑筋細胞を播種した4時間後に上槽の底面に存在するポアサイズ8μmのメンブレン孔を通過した血管平滑筋細胞の数を計測して、血管平滑筋細胞の遊走能を評価した。その結果、C3Gは血管平滑筋細胞の遊走を抑制することが明らかとなった。これらの結果より、C3Gは脂肪細胞への油滴蓄積を抑制して脂肪細胞の肥大化を抑制するだけではなく、動脈硬化症の進展も抑制する可能性が示唆された。
細胞の非侵襲温度マッピングのための２波長蛍光温度計シートの開発

本研究では、非侵襲に単一細胞の局所的な温度をマッピングする新たな手法を構築した。具体的には、温度感受性を持つ蛍光分子を薄膜状にした蛍光温度計シートの上に細胞を培養し、蛍光強度の変化からマイクロメートルスケールの局所温度の2次元分布を可視化する技術を開発した。この蛍光温度計シート上にHeLa細胞やHEK293細胞、心筋細胞、神経細胞を培養することに成功した。この温度計シートを用いることで、WI-38細胞内Ca2+濃度の熱応答、局所加熱による神経突起伸長の誘発、心筋細胞の高温高速サルコメア振動、といった新しい細胞の温度センシング機構を明らかにすることができた。本研究では簡易に単一細胞の温度分布を非侵襲計測する新たな手法を構築する。具体的には、温度感受性を持つ蛍光分子を薄膜状にした蛍光温度計シートの上に細胞を培養し、蛍光強度の変化から温度の2次元分布を可視化する技術を開発する。焦点ズレなどを克服する2波長計測(Ratioイメージング)用の温度計シートを用いた高精度計測によって、生きた細胞の活動に伴う温度の時空間パターンを明らかにすることを最終目標とする。研究初年度となる2014年度は、1波長計測型の蛍光温度計シートを開発した。このシートは、温度感受性の高い(温度変化に伴って明るさが良く変化する)蛍光色素を培養用ディッシュ上にスピンコートすることで、簡便に作成することが可能である。このシート上に、ヒト由来の細胞(HeLa細胞やWI-38細胞)、ラット心筋細胞、ラット海馬神経細胞の培養に成功した。この手法により、生きた単一細胞近傍の温度変化を2次元マッピングすることが可能になった。この温度測定法と、赤外光レーザーを用いた局所加熱法を組み合わせることで、生きた単一培養細胞の温度感受性を評価する新たな系を構築した。この系によって、WI-38細胞やラット海馬神経細胞が素早い温度変化(熱パルス)に応答しCa2+上昇を起こす現象、ラット心筋細胞が加熱中にサルコメア振動を起こす現象など、新たな温度感受性を捉えることにも成功した。これらは細胞がいかに局所的な温度を有効利用しているかを明らかにする上で、大きな進展となる。これらの成果の一部は論文・学会発表を行った。本研究では簡易に単一細胞の温度分布を非侵襲計測する新たな手法を構築することを目指す。焦点ずれなどを克服する2波長計測(Ratioイメージング)用の温度計シートを用いた高精度計測によって、様々な生細胞の活動に伴う温度の時空間パターンを明らかにすることを最終目標とする。研究2年目となる2015年度では、初年度に開発した蛍光温度計シートをラット海馬神経細胞へ応用した。独自の局所熱パルス法と組み合わせることで、赤外光レーザーによって局所加熱した際のラット海馬神経細胞の温度応答性を、温度計シートによる高精度温度計測によって評価した。一過的な温度変化に応答して細胞内Ca2+濃度が上昇する現象や、局所加熱によって神経突起の急速伸長が誘発される現象を発見し、それらの応答メカニズムを明らかにすることができた。また、蛍光温度計シート上に培養した神経細胞の電気的興奮に伴う温度上昇を、繰り返し計測によって高精度計測するシステム構築を行い、温度分解能を飛躍的に高めることに成功した。これらの研究成果を通して、神経細胞が局所的な温度をいかに有効利用しているかを解明する上での重要な知見を得ることができた。これら成果の一部は国際誌に論文掲載することができ、学会発表も行った。各テーマは計画通り進んでおり、いくつかの成果は論文・学会発表を行った。本研究は簡易に単一細胞の温度分布を非侵襲計測する新たな手法の構築を目指すものである。研究最終年度となる2016年度では、2波長計測(Ratioイメージング)用の温度計シートの開発と細胞応用を進めた。当初の計画通り、温度感受性の異なる2種類の蛍光色素を培養用ディッシュ上にスピンコートすることで、2波長計測用温度計シートを簡便に作成する手法を構築した。この2種類の蛍光色素の蛍光強度比は、温度変化に応答(変化)するのに対し、他の環境感受性(pHやイオン強度)には応答しなかった。この温度計シート上にHeLa細胞やHEK293細胞、ラット新生仔心筋細胞を培養することに成功した。数日間の培養において顕著な細胞毒性は見られなかった。2波長計測により焦点ずれを克服可能なこの温度計シートは、単一細胞の活動に伴う温度の時空間パターンを細胞外部から非侵襲に計測・可視化するための強力な手法である。本開発手法の有用性を示すため、昨年度に引き続き、神経細胞の電気的興奮に伴う温度上昇の検出を試みた。電気刺激時の細胞近傍の温度計シートの蛍光強度変化を40msの時間分解能で計測したが、刺激に伴う顕著な温度変化(0.1°C以上)は検出されなかった。同様の計測をラット新生仔心筋細胞でも行ったが、電気刺激による収縮に伴う顕著な温度変化は検出できなかった。これらの結果から、神経細胞や心筋細胞の生理的な細胞興奮に伴う単一細胞レベルの温度変化は、より高速・微小なものであることが示唆される。

本研究では、非侵襲に単一細胞の局所的な温度をマッピングする新たな手法を構築した。具体的には、温度感受性を持つ蛍光分子を薄膜状にした蛍光温度計シートの上に細胞を培養し、蛍光強度の変化からマイクロメートルスケールの局所温度の2次元分布を可視化する技術を開発した。この蛍光温度計シート上にHeLa細胞やHEK293細胞、心筋細胞、神経細胞を培養することに成功した。この温度計シートを用いることで、WI-38細胞内Ca2+濃度の熱応答、局所加熱による神経突起伸長の誘発、心筋細胞の高温高速サルコメア振動、といった新しい細胞の温度センシング機構を明らかにすることができた。各テーマごとに計画通りに進んでおり、いくつかの成果は論文・学会発表を行った。研究計画通り推進し、それぞれの成果を論文掲載することを目指す生物物理研究計画通り推進し、それぞれの成果を論文掲載に至ることを目指す。論文執筆作業に時間を割いたことで、物品の消耗が抑えられたため物品・消耗品の節約、学会旅費が不要になったことが主な理由です。研究を推進させるための物品購入に割り当てる研究をより推進させるための物品・消耗品の購入に割り当てる計画です。
高純度銅合金の溶製と評価

銅と活性金属との合金を溶製する場合に、酸化物、炭化物といった介在物のない溶解条件を確立するため、まず熱力学的背景を検討し、酸化物に対してはグラファイトるつぼを用いて溶解し、さらに雰囲気中のCo分圧を低く保てば、その析出を防げることがわかった。したがってグラファイトるつぼを用い、活性金属の炭化物が析出する濃度までなら介在物のない合金を溶解することが可能である。この知見より銅と活性金属であるCr,ZrあるいはCeとの合金をグラファイトるつぼ中で溶解し、添加元素のそれぞれの炭化物Cr_3C_2,Zrc,CeC_2との平衡下における溶銅中の添加元素の溶解度を求め以下の値を得た。実験温度領域で溶銅中へのCrの溶解度は0.11mass%であるが、ZrはCとの親和力がきわめて強く、溶解度は100massppmZr前後ときわめて小さな値となっている。これに対してCeはCとの親和力がZrのそれより弱いことに加えてCuとの親和力がきわめて強いため10mass%Ceを超える値を示した。Cu-0.217Ce合金を673Kで3.6ks時効熱処理を施した試料のマイクロビッカース硬度は75kgf・mm^<-2>であった。また電気抵抗は90%IACS以上であった。さらに内部酸化処理を行った結果、Cu-Cr合金とCu-Zr合金は酸化物の析出により硬化が起り、マイクロビッカース硬度が上昇し、電気抵抗も低くなった。Cu-Ce合金は内部酸化処理による硬度変化は起らなかった。
漢籍の読書抄記-近世中期上方人文社会に即して-

近世中期に上方(京都ならびに大坂)の四人の知識人は漢籍の読書抄記を残している。沢田一斎『奚疑斎蔵書』(国立国会図書館蔵)、奥田松斎『拙古堂日纂』(大阪府立中之島図書館蔵)、同『拙古堂雑抄』(国立国会図書館蔵)、都賀庭鐘『過目抄』(天理大学付属天理図書館蔵)、森川竹窓『古香斎筆記』(龍谷大学学術情報センター写字台文庫)である。本研究の目的はこの全百三十七册の調査研究である。『拙古堂日纂』及び『拙古堂雑抄』においては、奥田松斎は読破した漢籍について、本文を抄出する以外に、さまざまな重要な情報、すなわち、書名、巻冊、著者、序者、舶載の年月、所蔵者などについて書き込みをしている。松斎の注記は、漢籍の書誌情報として、また、同時代の交流の証拠として、質的に重要な価値があり、本研究主題を考察する上で有益である。私は三年間の研究期間に多数の明清漢籍所蔵機関を訪問し、可能な限り、松斎らが読んで抄記した漢籍とわが国にもたらされた明版、清版諸版との照合を行った。本報告書において、私はこの注記された情報を各冊ごとに整理した。この個々の情報は初めて紹介されるものである。その結果、近世中期において、予想を越えた多くの明清漢籍がわが国に伝来していることが判明した。松斎の書誌的注記によって、どのような漢籍のどのような板本が伝来したか、板本レベルのテキストとして把握することができ、今後の受容研究にはなはだ有益である。また、松斎、庭鐘竹窓のほか、木村蒹葭堂、岡白駒など当代の大坂学芸の人物たちの交流も具体的にあきらかになった。松斎らが上方人文社会において、果たした役割は大変大きなものであることが明らかになった。研究課題の対象である四人の学者文人の漢籍読書ノートの内、沢田一斎『奚疑斎蔵書』(4冊)、奥里松斎『拙古堂日纂』(39冊)、同『拙古堂雑抄』(12冊)、森川竹窓『古香斎筆記』(69冊)の三者四点について、龍谷大学付属図書館(京都市、七月・一月)、大阪府立中之島図書館(大阪市・七月・一月)、国立国会図書館の各収蔵図書館において、原本の調査と複製資料収集を施した。これらについて、抄記された漢籍の書目の一覧表を作成する作業を開始している。また、抄記された漢籍と同版または異版の内、わが国に舶載され伝来するものについて、および、都賀庭鐘を含めた四人の関連著作、唐船持渡書の舶載記録等について、上記の機関のほか、慶應義塾大学三田メデイアセンター、東京芸術大学付属図書館、国立公文書館内閣文庫、東京都立中央図書館加賀文庫、前田育徳会尊経閣文庫(いずれも東京都。おおむね複数回訪館)において、調査と資料収集を実施した。抄記された漢籍と諸本との同定照合の作業である。これらの作業を通じて、予想を越えて、中国明清の著作が豊富に写されていることが明らかになりつつあるが、写された書目すべてについて概要をまとめるための作業を継続する一方で、わが国近世中期文学と学芸に直接影響を与えた明代文集の典型的な事例について考察をする必要を考え、帰有光(号震川1506-71)の著作と関連資料(各種明代散文の総集)について調査した。

また、今回の研究課題においては、奥田松斎の『拙古堂日纂』のもつ意義が特に大きいことが分かってきたため、本書の詳細のみならず松斎の著作伝記についての調査も開始した。昨年度に引き続いて、四人の学者文人の漢籍読書ノートの内、奥田松斎『拙古堂日纂』(39冊)、森川竹窓『古香斎筆記』(69冊)、都賀庭鐘『過目抄』(13冊)の三者三点について、大阪府立中之島図書館(大阪市、七月・一月)、龍谷大学学術情報センター(京都市、七月)、天理大学付属天理図書館(天理市、九月)の各収蔵図書館において、原本の調査と関連資料収集を行った。また、上記の機関のほか、国立国会図書館、国立公文書館内閣文庫、東京都立中央図書館加賀文庫(いずれも東京都)、東北大学付属図書館狩野文庫(仙台市、二月)において、漢籍の諸本調査と関連資料収集を行った。先方の都合等により、予定した調査を来年度に延期し、来年度予定の調査を繰り上げた場合もある。奥田松斎『拙古堂日纂』は多量の明清新渡の漠籍版本について、書誌的な情報を保存しているために、わが国明清学芸の受容の考察に際して、有効な同時代資料として評価できることがますます明らかになった。本書を手がかりとして、個別の事例研究として、『鉄網珊瑚』、『明文英華』などの明人著作と近世中期の上方学芸・小説との関連を論じたものを研究論文として発表した。なお最終年度に予定している資料報告とは別に、本論文を含む論文集を、今回の研究成果の一部として公刊することを希望し、平成17年度科学研究費補助金(研究成果公開促進費)を申請応募し、現在審査中である。一読書人の漢籍の読書記録として、四者はどういう特色があるか、浄慧『儒釈雑記』(1707序)、松崎慊堂『慊堂日歴』(1823-44)など、比較検討のための資料収集を行った。また、明清の漢籍の内、和刻や翻刻されたもの、特に書学・小学関連の著作について(例えば松斎・竹窓が関与した『翻刻隷続』など)、資料収集を行った。(1)研究課題とした漢籍読書ノート四点の内、奥田松斎『拙古堂日纂』(大阪府立中之島図書館蔵)、都賀庭鐘『過目抄』(天理大学付属天理図書館蔵)の二点について、収蔵機関に赴いて調査研究を実施した。『拙古堂日纂』は、大部の分量を有し、かつ資料性に優れることが判明したため、成果報告は本書を中心にして行う方針である。そのため、大阪府立中之島図書館には、確認作業のため、二度訪館した。また、国立国会図書館、東京大学東洋文化研究所、同総合図書館、同文学部漢籍コーナー、京都大学文学研究科図書館、東北大学付属図書館狩野文庫などにおいて、抄記された明清漢籍(板本)および、奥田松斎、都賀庭鐘、森川竹窓、上田秋成の著作について調査を実施した。明清漢籍については、上記図書館・文庫において、可能な限り、奥田松斎らが抄記披見した漢籍とわが国伝存の明版、清版諸版との照合を行い、成果報告書の記載を精密にするための調査を実施した。松斎らが上方人文社会において、受容の先端的な役割を果たしたことがますます明らかになったが、彼ら知識人のそれぞれの伝記、また知識人同志の相互交流、書肆を含めた和刻本出版のありかた、文学や学芸の著作への援用などの観点から、調査を実施した。また、読書ノートそのものの問題として、近世中期上方人文社会の好尚(例えば文房書画)や漢籍の批注のありかた(抄物史の中の位置づけ)などに留意した調査を実施した。また、明清板本・および書目研究の基本文献について調査した。(2)15年度の成果として発表した「明人文集と上方の学芸-『拙古堂日纂』を視座にして」(「国語と国文学」81-92005.9)は、研究課題の読書ノートの内、奥田松斎『拙古堂日纂』を考察の対象とし、近世中期の学芸と小説を論じたものであるが、本論文を収録した『名分と命禄-上田秋成と同時代の人々-』(ぺりかん社2006.2)を刊行した。
ナノ多面体クラスタSi20およびGe20系超伝導体

SiとGeは同じIV族元素であるが、これらの元素から形成される多面体構造物質の物性は異なる。例えば、Ba_<24>Ge_<100>とBa_<24>Si_<100>物質は結晶学的に同等な物質であるが、その電子物性は大きく異なる事をみいだしている。本物質系において重要なことは、(1)超伝導転移臨界温度Tcの圧力依存性は、2つの物質では逆である。(2)結晶学的に、ネットワーク構造は2つの物質で同じであるが、クラスタ内部のBa原子のラットリング運動が異なる。(3)得られた物性パラメータは、構造が同じであるとしてSi_<100>とGe_<100>の物性データをスケーリングできない、ことである。この3つの実験事実は、Baのラットリングフォノンが電子物性に大きく関係している可能性を示唆している。同様の研究を、Ba_8Ga_<16>Si_<30>およびBa_8Ga_<16>Ge_<30>に対して、軟X線光電子分光の観点から行ったところ、バンドギャップならびに表面安定性が2つの物質系で異なることを見出した。これは、Si原子を構成要素とする多面体物質は、表面で酸素の影響を受け易いのに対して、Ge原子を構成要素とする多面体物質は表面においても酸素の影響を受け難いという事実に起因していると考えられる。また、熱起電力の温度依存性からもSi多面体とGe多面体では、状況が異なることを確認した。この理由は、多面体骨格の内部に存在するBaの自由度が、カゴ構造を有する多面体の内部空間との関係で、Si物質とGe物質で異なるからであると考えられる。IV_<100>系クラスレートは、開いたケージをもっており、内部原子の異常な熱振動の影響が、より顕著に物性に現れると考えられている。これまでにゲルマニウムクラスレートに関しては種々の研究が行われており、特に2元系のBa_<24>Ge_<100>では200K付近に相転移が見られることから詳細な研究が行われ、T_c=0.24Kの超伝導体であることが報告されていた。最近になってBa_<24>Ge_<100>と同構造のシリコンクラスレートであるBa_<24>Si_<100>が合成されたが、超伝導は報告されなかった。本研究では、これらのクラスレートの電子構造ならびに電子状態を詳細に研究する事により、結晶学的に同構造のシリコンとゲルマニウムから構成される物質の電子状態を比較する事を目的として研究を進めた。その結果、従来は超伝導が発現しないと考えられていたBa_<24>Si_<100>でT_c=1.4Kにおいて、超伝導の発現を抵抗測定により確認する事に成功した。同構造のシリコンクラスレートとゲルマニウムクラスレートとで超伝導状態が確認されたのは、これらの物質が初めてである。これらの物質の圧力下における、抵抗の温度変化についても評価を行った。その結果、Ba_<24>Ge_<100>では圧力の印加に伴い、超伝導転移温度T_cが劇的に大きくなり、常圧時の数十倍にもなるのに対して、Ba_<24>Si_<100>では逆にT_cが減少する方向に向かい、その変化は、Ba_<24>Ge_<100>と比べてかなり小さなものであった。さらに両物質のMEM解析を100Kにおいて行なった結果から、Ba原子の電子分布がBa_<24>Ge_<100>で、Ba_<24>Si_<100>に比べて極端に異方性が大きく特異であることを確認した。これにより、両物質のラットリングモードの違いを直接観察することができ、このことが等構造である両物質の物性に大きな違いをもたらしている可能性を指摘した。
レーザー蛍光・りん光法によるMEMS用マイクロ超音速噴流のブレークダウン長さ計測

近年,超音速マイクロ噴流を工学的に応用する試みが数多くなされている.各種機器に超音速マイクロ噴流を効率良く適用するためにはこの噴流の詳細な構造を理解する必要がある.とくにマイクロ噴流のブレークダウン長さは,ブレークダウンが起こると噴流が急激に乱れて広がり始めるので,応用上この長さを知ることは極めて重要である.本研究ではレーザー蛍光・りん光法を用いて超音速マイクロ噴流のブレークダウン長さを計測した.その結果,ブレークダウン長さはレイノルズ数の増加とともに減少し,亜音速マイクロ噴流と似た実験結果が得られた.しかしながら,亜音速マイクロ噴流ではブレークダウン長さはレイノルズ数の逆数に比例するが,超音速マイクロ噴流ではそのような結果とはならなかった.この結果から,超音速マイクロ噴流にはレイノルズ数以外にもブレークダウン長さを支配するパラメータが存在することが明らかになった.近年,超音速マイクロ噴流を工学的に応用する試みが数多くなされている.各種機器に超音速マイクロ噴流を効率良く適用するためにはこの噴流の詳細な構造を理解する必要がある.とくにマイクロ噴流のブレークダウン長さは,ブレークダウンが起こると噴流が急激に乱れて広がり始めるので,応用上この長さを知ることは極めて重要である.本研究ではレーザー蛍光・りん光法を用いて超音速マイクロ噴流のブレークダウン長さを計測した.その結果,ブレークダウン長さはレイノルズ数の増加とともに減少し,亜音速マイクロ噴流と似た実験結果が得られた.しかしながら,亜音速マイクロ噴流ではブレークダウン長さはレイノルズ数の逆数に比例するが,超音速マイクロ噴流ではそのような結果とはならなかった.この結果から,超音速マイクロ噴流にはレイノルズ数以外にもブレークダウン長さを支配するパラメータが存在することが明らかになった.本年度は矩形断面を有する超音速ノズルから発生するマイクロ超音速噴流の流速分布をアセトンを発光分子とするMTV(Molecular Tagging Velocimetry)により計測した.ノズル出口の高さは500μm,幅は5000μmである.ノズルは特性曲線法で設計されノズル設計出口マッハ数は2.0とした.なお,ノズルは表面ができるだけ滑らかになるようにワイヤーカット法で作成されたものを用いた.流れの作動気体には窒素を用いた.流れ場に微量(1%)のアセトンをシードし,Nd:YAGレーザーの4倍高調波でアセトンを励起して得られたアセトンの発光強度分布をイメージインテンシファイア付きのCCDカメラで取得した.遅延パルス発生装置を用いて,レーザーバルスに対して遅れ時間を変えて二つの発光強度画像を取得し,二つ画像からアセトン分子の移動量を求め,流速を計算した.超音速ノズルをトラバース装置を用いて流れ方向に移動させることでノズル出口に対して複数の位置の流速分布を測定し,二次元的な速度分布を構築した.得られた流速分布から噴流がブレークダウンを起こす位置を見積もり,ブレークダウン長さを評価した。その結果,あるレイノルズ数より低くなると,急激にブレークダウン長さが伸びることがわかった.また,マクロスケールの噴流では観測されないような流速分布の状態がマイクロ超音速噴流では観測され,マイクロ超音速噴流特有の現象が確認された.本年度は昨年度と同じ矩形断面を有する出口の高さは500μm,幅は5000μm,設計出口マッハ数2.0のノズル(ワイヤーカット法により作成)から発生するマイクロ超音速流れの特性を実験的に下記の方法で調べた.流れ場に作動気体の比熱比が変化しないように微量のアセトンをシードし,Nd:YAGレーザーの4倍高調波でアセトンを励起して得られたアセトンの発光強度分布をイメージインテンシファイア付きのCCDカメラで取得した.遅延パルス発生装置上を用いて,レーザーバルスに対して遅れ時間を変えて二つの発光強度画像を取得し,二つ画像からアセトン分子の移動量を求め,流速を計算した.なお,遅れ時間を変化させて,測定速度の不確かさを評価したところ,本計測システムでは遅れ時間を200ns以上にすると不確かさは噴流中心部において3m/s,周囲部において10m/sでほぼ一定となるととが分かり,遅れ時間を200ns以上に設定して実験を行った.なお,ノズル上流のよどみ圧力を調節することにより流れのレイノルズ数を変化させた.以下に明らかになった点を示す.噴流対称軸上の速度分布において,亜音速噴流にみられるようなブレークダウン直後の速度の極大値は観測されなかった.実験はレイノルズ数を変化させて行った.その結果,レイノルズ数とともにブレークダウン長さは変化するが,マイクロ亜音速噴流のようにブレークダウン長さに基づく臨界レイノルズ数が一定になるような結果とはならなかった.すなわち,マイクロ超音速噴流ではブレークダウン長さを臨界レイノルズ数だけでは整理できず,亜音速マイクロ噴流とは異なる特性を持つことが分かった.
個人差・学力差に対応した,動機づけの低い学習者の動機づけを高める教育支援研究

本研究では,動機づけの低い学習者を対象にした「動機づけを高める方略」(MotivationalStrategies)の確立を目的としている。質的研究の結果を「自己決定理論」(Self-determinationtheory)から裏づけを行い,動機づけを高める方略の開発を行った。それを用いた実験授業を行い,その結果,この方略は学習者の3つのレベルの内発的動機づけを高める効果が確認された。特に学力の観点では,TOEICで500点程度の中レベル程度の学習者に効果的であることが分かった。平成21年度は初年度のため,なかば実験的にスタートした。主に学習者の多様な個人差・学力差の把握,および,動機づけを高める方略の整備を行った。個人差要因に関しては特に植木(2002)の学習間の観点から,動機づけと個人差要因である学習間との関連性の検討を行った。特に測定器具の作成をし,日本人大学生を調査協力者として学習間の測定を行い,尺度の信頼性と妥当性の検討を行った。また動機づけを高める方略を整備するために,方略の効果をTOEICの習熟度レベル別に比較を行った。その結果,現在開発中の方略はTOEIC500以上の学習者には有効であることが示された一方,500以下の学習者には効果が限定的であることが分かった。よって次年度の研究準備として,方略を改良し,TOEIC500以下の学習者にも対応できるようにする必要がある。特に方略の効果を高めるには学習者の有能感に働きかける必要性が明らかになった。そこでポジティブフィードバックの強化を行えるように方略を再設計した。それによって3欲求を満遍なく満たしながら有能性の欲求を満たすことを通じて,学習者の活動レベルの内発的動機づけ,授業レベルの内発的動機づけ,そして特性レベルの内発的動機づけという3つのレベルの内発的動機づけを総合的に高められるようにした。特に特性レベルの内発的動機づけには方略の効果が限定的であったが,ポジティブフィードバックの強化を行った改良版の方略によって,特性レベルの内発的動機づけも高められることが期待できる。今年度は主に実験調査を中心に行った。昨年度作成した方略では特性レベルの動機づけ,および有能性の欲求への介入効果が十分ではなかった。またTOEIC500点以上の学習者には効果的であったが,それよりも低い学習者に対しては効果が限定的であった。よって,今年度はその方略の改良版を作成し,TOEIC500点以下の学習者にも有効に機能するようにポジティブ・フィードバックを強化した。改良版の方略ではピアフィードバックなどを取り入れ,有能性の欲求をより強固に刺激することで,学習者の授業レベルだけではなく,特性レベルの動機づけも高められるように設計した。方略は昨年度と同様に「外国ドラマ・映画を用いたコミュニケーション活動」とした。第1回調査を4月から8月末まで,第2回調査を10月から1月末までとした。調査実施は広島県内の私立大学と国立大学の2校とした。TOEICのスコアが250点程度から750点までの学習者を対象とし,幅広くデータ収集を行った。特に昨年度ではデータ収集ができなかった,動機づけが低く(M=1.45),英語習熟度の低い学習者(TOEIC500以下)に対する実験も行った。収集したデータは質問紙調査のリカートスケールによる量的データと自由記述形式の回答による質的データの2種類であった。尺度は田中(2010)を用いた。データは現在分析過程にあり,来年度の学会発表や研究論文による成果報告の準備を行っている。分析方法は基本統計量の算出に加えて,多変量解析やKJ法,あるいはグラウンデット・セオリー・アプローチなどの多様な方法を用いることを計画している。平成22年度以降は,実験調査を中心に行い,データ収集に務めた。動機づけを高める方略を取り入れた実験授業を行い,調査協力者の動機づけの変動を検討した。特に方略の改良が問題となったため,問題点を解決できるように方略の改良版を作成し,その効果の検証を行った。その結果,改良版が十分に動機づけを高める働きがあることが確認できたので,その方略を用いて動機づけの低い学習者の中でも学力の高い学習者と学力の低い学習者に分けて調査を行った。学力指標にはTOEICのスコアを利用し,TOEICのスコアに応じて学力群間での比較実験も行った。