hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
カルシウムの溶脱による無筋コンクリート中の多孔化・ひび割れ進展速度の解明

本研究はコンクリート中から漏水によって早期に溶出するカルシウム量を定量的に把握する手法としてキレート滴定を,漏水を伴うひび割れ面に存在するカルシウム量の変化を把握する手法として蛍光X線分析をとりあげその有効性を検討した.その結果,キレート滴定による手法で溶出するカルシウム量を定量的に測定することができることを確認した.また,蛍光X線分析による手法でひび割れ表面に残存するカルシウム量をある程度分析できることを確認した.本研究は国内の総延長が3000kmと膨大な道路トンネルや数百kmとなる大都市部の地下鉄を代表とした無筋コンクリートのはく落現象メカニズムの解明,およびその劣化予測法の研究である.具体的には無筋コンクリート中のカルシウムの溶脱による物理化学的劣化現象をモデル化した室内実験により,コンクリート中の多孔化・ひび割れ進展速度を把握することを目的としている.申請者はカルシウムの溶脱を素因として,セメント硬化体の自己収縮や環境作用・外力作用などの外的要因が誘因となってコンクリート片がはく落する現象メカニズムの仮説を立てた.とくに,この仮説のカルシウムの溶脱期におけるセメント硬化体の多孔化・微細ひび割れ進展速度および生成物質を明らかにすることが本研究の焦点である.本研究計画では以下に示す3つのフェーズを構成している.【フェーズI】覆工コンクリートをモデル化した水セメント比の異なる供試体を用いて,カルシウムの溶脱速度や多孔化速度を概略的に把握し,溶脱速度や多孔化速度の定量的評価を可能にする実験法を確立する.【フェーズII】フェーズIと同様の供試体を用いて,カルシウムの溶脱速度や多孔化速度を定量的に把握する.また,カルシウムの溶脱現象と炭酸化現象による生成物質の相違を明らかにする.【フェーズIII】50年以上を経過した覆工コンクリートから採取したコアを用いてカルシウムの溶脱状態や多孔化状態を把握し,フェーズIIから得られた知見とあわせて実覆工コンクリート,ならびに他の構造物の無筋コンクリートへの適用性を検証する.平成26年度は【フェーズI】の実験法を確立することを目標とし,供試体の作成方法の精度向上,純水によるカルシウムの溶脱方法の検討を実施した.しかしながら,溶脱速度や多孔化速度の定量的評価を可能にする実験法の確立までには至っていない.これを平成27年度にかけて継続して検討する予定である.本研究は無筋コンクリート中のカルシウム溶脱による物理化学的劣化現象をモデル化した室内実験により,コンクリート中の多孔化・ひび割れ進展速度を把握することを目的としている.当初計画では,以下に示す3つのフェーズを計画した.【フェーズI】覆工コンクリートをモデル化した水セメント比の異なる供試体(セメントペースト硬化体)を用いて,水酸化カルシウムの溶脱速度や多孔化速度を概略的に把握し,溶脱速度や多孔化速度の定量的評価を可能にする実験法を確立する.【フェーズII】フェーズIと同様の供試体を用いて,水酸化カルシウムの溶脱速度や多孔化速度を定量的に把握する.また,水酸化カルシウムの溶脱現象と炭酸化現象による生成物質の相違を明らかにする.【フェーズIII】50年以上を経過した覆工コンクリートから採取したコアを用いて水酸化カルシウムの溶脱状態や多孔化状態を把握し,フェーズIIから得られた知見とあわせて実覆工コンクリート,ならびに他の構造物の無筋コンクリートへの適用性を検証する.平成26年度では,【フェーズI】で示した実験法を検討した.その結果,セメント硬化体からのカルシウム溶脱速度は相当に遅く,あわせて多孔化速度も遅いことが判明した.これを受けて,平成27年度では,溶脱した水質中に含まれるカルシウム量を定量的に把握する新たな実験手法の確立に着手した.平成28年度では,セメント硬化体のカルシウム溶脱現象の把握とカルシウムが溶脱した水質中に含まれるカルシウム量を定量的に把握する実験手法の確立を継続して実施する予定である.前記,研究実績の概要に記述したとおり,平成26年度当初に目標とした【フェーズI】の成果を受けて,平成27年度では,カルシウム溶脱量を定量的に把握するための新たな実験手法を検討している.本研究は無筋コンクリート中のカルシウム溶脱による物理化学的現象をモデル化した室内実験により,コンクリート中の多孔化・ひび割れ進展速度を把握することを目的としている.当初計画では,以下に示す3つのフェーズを計画した.【フェーズI】覆工コンクリートをモデル化した水セメント比の異なる供試体(セメントペースト硬化体)を用いて,水酸化カルシウムの溶脱速度や多孔化速度を概略的に把握し,溶脱速度や多孔化速度の定量的評価を可能にする実験法を確立する.【フェーズII】フェーズIと同様の供試体を用いて,水酸化カルシウムの溶脱速度や多孔化速度を定量的に把握する.また,水酸化カルシウムの溶脱現象と炭酸化現象による生成物質の相違を明らかにする.【フェーズIII】50年以上を経過した覆工コンクリートから採取したコアを用いて水酸化カルシウムの溶脱状態や多孔化状態を把握し,フェーズIIから得られた知見とあわせて実覆工コンクリート,ならびに他の構造物の無筋コンクリートへの適用性を検証する.平成28年度では,【フェーズI】の成果として,カルシウム溶脱の定量的評価手法としてキレート滴定法の実用性を確認した.また,【フェーズII】の成果として,セメント水和反応が始まった後,早期段階のカルシウム溶脱現象を把握した.平成29年度では,実験期間が多くはとれないが,,【フェーズII】の成果を活かして長期的なカルシウム溶脱の定量的評価を実施する予定である.

また,【フェーズIII】に示される50年経過したコンクリートのカルシウム溶脱性状を確認する.カルシウム溶脱の定量的評価手法として,キレート滴定法を抽出した.これまでに,EDX,蛍光X線分析など様々な手法を検討したため時間を要した.山岳トンネルの施工法は,大別して在来工法(矢板工法)と標準工法(NATM)とがある.1980年頃までの鉄道や道路トンネルの建設では,在来工法が主に採用され,それ以降はNATMが主に採用されている.トンネルの施工法が異なると,経験的に変状が生じやすい覆工コンクリートの打継目(目地)の位置や方向,導水・排水方法,さらには内装板の施工等が異なる.したがって,山岳トンネルの維持管理では,トンネルの施工法の特徴を十分考慮した点検や健全性評価が重要となる.トンネル覆工に生じるコンクリートのはく離やはく落現象をみると,両工法ともに目地部付近に多く,また漏水を伴う場合が多いという特徴がある.一般に,トンネル覆工の目地部においてコンクリートがはく離する変状は,コンクリート中のジャンカの存在や乾燥収縮作用などによってひび割れが進行して生じるものと考えられる.そこで,研究代表者らは,50年を経過した覆工コンクリートの分析から,ひび割れ部の漏水によってカルシウムが溶脱してセメント硬化体が脆弱化することがコンクリートのはく離現象に強く影響すると考え,カルシウム溶脱によるひび割れ進展の仮説を立てた.本研究はコンクリート打設後,漏水によって早期に溶出するカルシウム量を定量的に把握する手法としてキレート滴定を,漏水を伴うひび割れ面に存在するカルシウム量の変化を把握する手法として蛍光X線分析をとりあげその有効性を検討した.その結果,キレート滴定による手法で溶出するカルシウム量を定量的に測定することができることを確認した.また,蛍光X線分析による手法でひび割れ表面に残存するカルシウム量をある程度分析できることを確認した.本研究はコンクリート中から漏水によって早期に溶出するカルシウム量を定量的に把握する手法としてキレート滴定を,漏水を伴うひび割れ面に存在するカルシウム量の変化を把握する手法として蛍光X線分析をとりあげその有効性を検討した.その結果,キレート滴定による手法で溶出するカルシウム量を定量的に測定することができることを確認した.また,蛍光X線分析による手法でひび割れ表面に残存するカルシウム量をある程度分析できることを確認した.前記,研究実績の概要に記述したとおり,平成26年度当初に目標とした【フェーズI】の成果が遅れている状況にある.過去に類似研究の事例も少なく,実験・分析方法の妥当性から検証する作業に時間を要したためである.また,申請当初の計画に加え,カルシウム溶脱量の定量的な測定手法を新たに検討している.平成28年度では,キレート滴定を用いた手法等,カルシウム溶脱を定量的に把握するための新たな実験手法の開発を実施する.結果として,カルシウム溶脱に伴うセメント硬化体の多孔化を検証する予定である.今後は,キレート滴定法による長期的な溶脱現象を解明する予定である.また,50年を経過した覆工コンクリートのカルシウム溶脱現象もあわせて測定する.トンネル工学,建設マネジメント平成26年度目標【フェーズI】と平成27年度目標
ヒューマンセンシングに基づく感性評価と個別環境スマート制御

人の感情や快適感などの内的状態を客観的に定量評価する手法として、生体データおよび行動データからの適切な特徴量抽出法と学習のための識別器を評価し、評価対象の感性や計測条件に応じて、サポートベクターマシン、ランダムフォレスト、畳み込みニューラルネットワーク、VAE等を用いた新たな認識モデルを導出し、個々人の状態に基づき最適フィードバックするためのヒューマンスマートセンシングシステムを構築した。休憩時や映像視聴時、学習時やオフィスワーク時等の外界からの視聴覚情報や温熱・照明・音環境が変化する日常環境下での計測実験において感性推定精度を評価し、認識モデルの有効性を示した。外界の環境や刺激により人間が感じる快不快等の感性を客観的に評価することは、ヘルスケアや環境の設計・制御等において非常に重要である。生体情報から人の感性状態を定量評価する手法を構築するため、温熱環境および音環境、照明環境における快適感や覚醒感、集中度等の感性について、環境要素が人に与える影響を分析し、心理計測と生体情報計測を行なって評価した。計測実験により得られた結果を基に評価指標を作成し、主成分分析やニューラルネットワーク等の手法を用いて解析、学習し評価に最適な生体情報の特徴量を抽出して、環境に応じた感性評価モデルを構築した。音環境における快適性と感性は、音楽の生体に与える影響を脳波および心拍計測により評価した。照明環境では、色温度、照度に対しリアルタイムに感ずる適切感を快適感と覚醒感を指標としてモデル化し、簡易に計測可能な心拍の特徴量から定量化するモデルを構築した。生体情報から導出するモデルを作成することで、環境をリアルタイム制御するための指標とすることが可能である。温熱環境における快適度および作業への集中度等の感覚については、複数要因の影響を考慮しながら環境要因を制御した場合の影響を主観申告と生体信号計測により評価した。温熱環境における快適感に与える照明と音楽の影響を明らかにするため,覚醒効果のある青色照明と,清涼感のあるBGMおよびリラックス効果のあるクラッシック音楽を対象として評価し、温湿度が比較的高い温熱環境においては、視覚的あるいは聴覚的に清涼感を与える要素が快適度および作業効率の向上に効果があること、複数の環境制御では各要素の刺激が干渉する場合があるためバランスの考慮が必要であることを示した。外界環境要因により人間が感じる快不快等の感性を客観的に評価することは、ヘルスケアや環境設計・制御等において非常に有用である。従来のアンケート形式での主観評価によらない、生体情報から人の感性状態を定量評価する手法の構築を目指している。前年度の検証結果から、温熱環境に起因する快適度評価のための生体パラメータとしては、温度、心拍が有効であったが、照明環境や音環境では脳波の有効性も高かった。そこで、脳波から感性を評価する手法についてさらに検証を行った。脳波から抽出したパラメータを用いた場合、人によって選択された特徴量と識別精度が大きく異なる結果となった。脳波に影響を与える因子は多様でその個人差は大きく、個人内でも変動の幅があり時間的変化も見られた。そこで、感性認識の精度向上を図るために適切な特徴量と識別器の検証を行なった。特徴量としてエネルギースペクトル密度、微分エントロピー、フラクタル次元、およびそれらを変形した数値を、識別器としてはSVM,ランダムフォレスト等を用いて評価し、識別精度の高い認識モデルを導出した。さらに、特徴表現の学習に優れたディープニューラルネットを用いたモデルにより高い精度が得られることを確認し、適切な特徴量の選択により脳波を用いて精度の高い識別ができることを示した。各環境要因に中で快適度を高めるための制御においては、不快レベルの高い要因を低減することが重要である一方、別の感覚器への作用を利用して他の環境要因を変化させることで不快感を低減させることが可能であることが示されたため、目的に応じた適切な環境制御の一手法を提案した。また、ウェアラブルセンサ等の複数のセンシングデバイスを組み合わせて、生体情報および環境情報からリアルタイムの評価に基づきフィードバックを行なうためのシステムを構築した。当初の計画に基づき、温熱環境、音環境、照明環境における快適感や覚醒感、集中度等の感性について、環境要素が人に与える影響を分析し、適切な生体パラメータを抽出して感性認識するモデルを構築し、計測実験により評価した。また、これらの環境に加え、対象とする感性を変えながら感性認識モデルに用いる特徴量や識別器等を比較評価し、最適な認識モデルについての検証を行なった。複数のモデルについて、認識精度やリアルタイム性、データ取得のしやすさ・適切性、データの安定性、計算処理負荷等の基準をもとに評価し、利用目的に応じた適切な感性認識モデルを検討した。さらに、生体・環境パラメータを計測し統合するためのシステム構築を行い、おおむね計画通り進展しているといえる。日常生活における人の感性を客観的に評価することは、ヘルスケアや良好な環境構築のために非常に有用であり、生体情報から人の感性状態を定量評価する手法の構築を目指している。温熱環境に起因する快適度評価には温度および心拍、照明環境や音環境では脳波、心拍を用いて感性を評価する手法について検証を行った。生体情報には個人差や個人内変動が見られることから、感性評価へのこれらの影響評価は重要である。認識に適切な特徴量を抽出・評価し、感性認識の更なる精度向上を図るため、特徴表現の学習に優れたディープニューラルネットのCNNモデルを用いて識別器を構築した。識別器に与える入力データの前処理や入力条件について評価し、学習データに含まれる個人内変動や個人差による選択される特徴量や認識精度への影響を検証し、明らかにした。

個別環境制御においては、それぞれの特徴量に基づく感性評価により制御すると共に、最も支配的な不快要素を改善することが有効であることから、環境要素の変化と生体情報の変化の相関を取り、生体情報に影響を与えた環境要素についてまずは制御を行い、安定後に他の要素に対しての制御を行うことで、他要因による変動を抑え制御を効率化した。日常生活において多数の脳波センサを装着しデータ取得することは実用的ではないため、温度と心拍を活用し温熱および照明環境における制御を行った。また、人の行動にも感性変化による影響が表れると考えられるため、ウェアラブルセンサにより行動状態を評価するシステムを導入した。ユーザーが身につけた複数のウェアラブルセンサから取得されるデータを統合し、生体情報および環境情報からリアルタイムの評価に基づきフィードバックを行うためのシステムを構築した。ユーザーの生体情報や感性状態をスマートフォンで確認でき、管理者や自身でも制御を行うことを可能にした。感性評価に有効な生体情報から抽出する特徴量を評価し、識別モデルとして、SVM(サポートベクターマシーン), RF(ランダムフォレスト)、NN(ニューラルネットワーク)等の機械学習手法を用いて各感性について有効な識別器を構築した。また、新たにCNNモデルを用いた識別器を開発し、生体データの変動性、個人差、個人内変動が感性評価の特徴量選択及び認識精度に与える影響について評価し、明らかにした。感性状態の変化は行動状態にも影響を及ぼすと考えられるため、感性状態に紐づけた行動状態を認識するための識別器も開発した。生体情報はウェアラブルセンサで取得し、近距離無線によりスマートフォンでデータ収集し、サーバーにデータ送信してフィードバックを得られる。感性評価の利用対象環境として、環境整備による集中度合いや効率性の向上が重要と考えられる教育学習やオフィスワークを想定し、感性評価および行動状態評価の実験を行った。想定したシナリオ内での実験評価により、十分な精度の認識結果を得られることが確認できた。日常生活環境下における人の感性や内的状態を生体情報から客観的に評価する手法を構築するため、生体データからのより適切な特徴量抽出法と識別器を評価して最適な識別モデルを導出し、環境が変化する日常環境下での計測実験により有効性を評価した。生体情報に見られる個人内変動や個人差を含んだデータ特性が選択される特徴量や認識精度に与える影響を考慮し検証を行った。感性・内的状態認識および行動認識のための識別モデルとして、SVM、RF、NN等を比較評価し、複数の特徴量抽出法を用いて有効な手法を検証した。人のコンテクストを自動的に認識するため、また、行動に感性・内的状態変化による影響が表れると考えられるため、ウェアラブルセンサを用いて行動状態および心身状態を認識するためのアルゴリズム及びシステムを開発した。感性・内的状態認識においては、適切な特徴量を抽出・評価して更なる精度向上を図るため、特徴表現の学習に優れたディープニューラルネットのCNNモデルを用いて識別モデルを構築した。
ゲノミクスとセロミクスを用いた小児腫瘍の分子標的探索―がん幹細胞を標的として―

小児がん検体の初代培養細胞42検体、細胞株23株を用いて、セルソーターにて、6検体から幹細胞分画を濃縮した。分離した細胞をin vitroのコロニー形成能と腫瘍形成能を確認したところ、がん幹細胞分画と考えられる細胞分画が得られたと考えられた。そこで、これらの細胞を一細胞解析(セロミクス解析)での網羅的蛋白発現解析から特異的に発現する蛋白を約100程度抽出した。さらに、マイクロアレイや次世代シークエンサーにて遺伝子変化や発現を検索した。これらのパスウェイ解析からドライバー遺伝子3個を治療の分子標的候補として抽出した。既に病理分類と予後調査が完了した神経芽腫と、肝芽腫、腎芽腫を含む約1000例余のうち、治療前の初代培養にて腫瘍細胞のみ選別されている140検体と樹立株23株とし、本年度は神経芽腫と肝芽腫を中心に解析した。神経芽腫、肝芽腫の初代培養細胞12検体、細胞株12株を用いて、ヒトテロメラーゼの触媒部分であるTERTと表面抗原CD133、CD44、CD34、UVのSP(side population)分画を指標に現有のセルソーターにて幹細胞分画を濃縮した。細胞株によっては、SP分画とCD44, CD134の発現が異なる細胞株と一致する株があり、必ずしもSP分画が同一の性質ではなかった。初代培養細胞の12検体中10検体はSP分画の採取が困難であった。分離したSP分画細胞を再度培養し、ソーティングを繰り返した。得られた細胞のin vitroのコロニー形成能、免疫不全マウスでの腫瘍形成能を確認したところ、細胞株7株から濃縮したSP分画は100個の細胞でも腫瘍を形成し、癌幹細胞分画と考えられた。そこで、一細胞解析(セロミクス解析)でSP分画のないがん細胞と濃縮SP分画のがん幹細胞の間で、細胞内液を直接吸引して直接試料分析にかけて網羅的に蛋白発現を解析したところ、がん幹細胞と通常初代培養がん細胞に特異的に発現する蛋白をそれぞれ130、約200近く抽出した。さらに、アレイを用いたゲノム解析にて、幹細胞、がん幹細胞分画の解析を追加し、変異や異常の集積領域を抽出した。また、全エクソン用プローブを用いて次世代シークエンサーでがん幹細胞に特異的な遺伝子変化について検討して特異的な遺伝子変化の検索を行ったが、7株に共通した遺伝子変化領域を19番染色体に見出した。さらに、現在、miRNAを含めた非翻訳RNA、遺伝子発現変化、メチル化をについて、次世代シークエンサーで検討を行っている。病理分類と予後調査が完了した神経芽腫と、肝芽腫、腎芽腫を含む約1000例余のうち、治療前の初代培養にて腫瘍細胞のみ選別されている140検体と樹立株23株とし、昨年の神経芽腫と肝芽腫に加えて腎芽腫検体を解析した。これらの腫瘍の初代培養細胞24検体、細胞株16株を用いて、ヒトテロメラーゼの触媒部分であるTERTと表面抗原CD133、CD44、CD34、UVのSP(side population)分画を指標に現有のセルソーターにて幹細胞分画を濃縮した。細胞株によっては、SP分画とCD44, CD134の発現が異なる細胞株と一致する株があったが、全株でSP分画が同一の性質ではなかった。初代培養細胞の24検体中19検体はSP分画の採取が困難であった。分離したSP分画細胞を再度培養し、得られた細胞のin vitroのコロニー形成能、免疫不全マウスでの腫瘍形成能を確認したところ、細胞株7株および初代細胞2検体から濃縮したSP分画は100個の細胞でも腫瘍を形成し、癌幹細胞分画と考えられた。そこで、一細胞解析(セロミクス解析)でSP分画のないがん細胞と濃縮SP分画のがん幹細胞の間で、細胞内液を直接吸引して直接試料分析にかけて網羅的に蛋白発現を解析したところ、これらのがん幹細胞と通常初代培養がん細胞に発現する代謝産物で差を認めるものを約100近く抽出した。さらに、マイクロアレイを用いたゲノム解析にて、幹細胞、がん幹細胞分画の解析を追加し、変異や異常の集積領域を抽出した。また、次世代シークエンサーによるエクソームでがん幹細胞に特異的な遺伝子変化について検討して特異的な遺伝子変化の検索を行い、共通した遺伝子変化領域を19番染色体に見出した。さらに、miRNAを含めた非翻訳RNA、遺伝子発現変化、メチル化をについて、次世代シークエンサーで検討を行い、HIF1αなど有意に発現亢進した遺伝子を抽出した。

初代培養細胞42検体、細胞株23株を用いて、TERTと表面抗原CD133、CD44、CD34、UVのSP(side population)分画を指標にセルソーターにて幹細胞分画を濃縮した。細胞株は、SP分画とCD44, CD134の発現細胞と一致する株と一致しない細胞が存在し、がん幹細胞に普遍的マーカーは見出せなかった。初代培養細胞の多くからSP分画の採取が困難であったが、6検体からSP分画を採取しえた。分離したSP分画細胞を再度培養し、ソーティングを繰り返した。得られた細胞のin vitroのコロニー形成能、免疫不全マウスでの腫瘍形成能を確認したところ、細胞株6株と共に濃縮したSP分画は100個の細胞でも腫瘍を形成し、癌幹細胞分画が得られた。そこで、一細胞解析(セロミクス解析)でSP分画のないがん細胞と分離がん幹細胞の間で、細胞内液を直接吸引して直接試料分析にかけて網羅的蛋白発現を解析したところ、がん幹細胞に特異的に発現する蛋白を約100程度抽出した。さらに、マイクロアレイを用いたゲノム解析や次世代シークエンサーによるエクソーム解析で、がん幹細胞分画、変異や異常の集積領域を19番染色体に見出した。また、次世代をシークエンサーを用いたmiRNAを含めた非翻訳RNAでは、Let7などの4遺伝子、遺伝子発現変化ではHiF1α、Wntシグナル遺伝子発現、メチル化ではRASSF1A、IGF1遺伝子など数個遺伝子に多く認められた。そこで、これらのゲノム異常と抽出遺伝子のパスウェイ解析からドライバー遺伝子3個を治療への分子標的として抽出し、これらのセルテスティングを行った。26年度が最終年度であるため、記入しない。小児固形がんのうち、治療前の初代培養にて腫瘍細胞のみ選別されている140検体と樹立株23株を対象に検討を3年間で行う計画であり、初年度はすでに病理分類と予後調査が完了している神経芽腫と肝芽腫を中心に解析し、セルソーティングにてがん幹細胞分画の抽出がほぼ安定的に分離回収でき、さらに、予後良好である症例の初代培養細胞では幹細胞分画がほとんど存在しないことも明らかになった。これらは、分離した分画のコロニー形成能、免疫不全マウスでの腫瘍形成能から、明らかにがん幹細胞と考えられる分画であり、期待された成果と考えられる。さらに、予定したゲノミクスとセロミクスから、がん幹細胞分画の遺伝子変化や特異的蛋白の発現を見出すところまで達することができている。次世代シークエンサーによるmiRNAを含めた非翻訳RNA、splicing variantなどの遺伝子発現変化、メチル化のデータ解析の結果をまとめるところまで至っていないが、これらは次年度以降に継続して行う予定であったためほぼ予定通りに遂行できていると考えられる。医歯薬学平成24年度に確立したがん幹細胞分画技術を用いて、腎芽腫や横紋筋肉腫などの腫瘍についても検討を行い、必要に応じて腫瘍バンクからの供給を依頼する。昨年度に引き続き、次世代シークエンサーによるmiRNAを含めた非翻訳RNA、splicing variantなどの遺伝子発現変化、メチル化のデータ解析から、癌化や進展に関わるシグナルパスウェイを明らかにし、診断・悪性度の層別化あるいは治療に応用できるがん幹細胞の分子標的候補を選別する。これらを候補分子標的について、臨床検体を用いて定量RT-PCRや免疫染色で検討し、各症例の年齢、臨床経過、予後との相関を検討する。
中弗素中毒歯の超微形態的ならびに結晶学的研究

人弗素症歯の本体解明のため、人とブタの弗素症歯琺瑯質を種々の方法で検索し、比較観察を行った。人弗素症歯には種々の程度の減形成と白濁が観察された。ブタでは欠損は認められなかったが、白濁は広範囲にわたっていた。いずれの弗素症歯も最表層は高石灰化層であり、その下層は低石灰化層となっていた。高石灰化層は大型結晶と小型結晶から成り、人の大型結晶の場合、扁平な六角形の外形を示し、中央にcentral dark line(CDL)を有し、辺縁には不規則な形の隆起や結晶成長像が観察された。これらの融合部では結晶格子が互いに正しく連結しているものもあるが、1/3格子づつずれて連結している例も少なくなかった。またその結晶(100)面の格子間隔は8.17Aであった。小型結晶は正または不正六角形の外形を示し、CDLは見られず格子間隔は8.12Aであった。ブタでも大型結晶と小型結晶が見られたが、人の場合の比べると結晶の配列はやや疎で小型結晶も少なかった。格子間隔の測定結果は、いずれも大型結晶がhydroxyーapatite、小型結晶がfluorapatiteであることを示していた。低石灰化層では高石灰化層で見られたのと同様の大型結晶が疎に分布しているが、小型結晶はほとんど認められなかった。人の場合大型結晶は高石灰化層のものよりやや小さく、時にその中央に穿孔を伴うものや、結晶表面に欠損を伴うものも認められた。しかしながらブタではこのような結晶は観察されなかった。高・低両石灰化層の移行部では、大型結晶と小型結晶が共に認められ、人では結晶中央の穿孔部あるいは結晶辺縁の欠損部にその修復像がしばしば観察され、その部では格子の彎曲やずれがしばしば認められた。微小部元素分析では、最表層部は弗素を高濃度に含み、X線回折では結晶格子間隔が水酸アパタイトのそれよりわずかに高角度に移動していた。低石灰化層には弗素はほとんど含まれていなかった。偏光顕微鏡、マイクロラジオグラム、走査型(SEM)、および透過型(TEM)高分解能電子顕微鏡、微小部元素分析、ならびにX線回折法により、人弗素症歯琺瑯質結晶の解析を行なった。本実験に供した人弗素症歯琺瑯質の最表層は、比較的高い石灰化度を呈している(高石灰化層)。これに対し、その直下の琺瑯質の石灰化度は極めて低い(低石灰化層)。低石灰化層より深層の琺瑯質のでは再び高い石灰化度を呈している。偏光顕微鏡で観察すると、高石灰化層および深層琺瑯質は負の複屈折性を示しているが、低石灰化層は負の複屈折性を失っている。高石灰化層をSEMで観察すると、大きな柱状結晶(大型結晶)と小さな結晶(小型結晶)が比較的密に分布している。

結晶横断像をTEMで観察すると、大型結晶は厚径平均35nm、幅径平均80nmの扁平六角形を示し、その中央にいわゆるcentral dark lineを現わすものが多い。小型結晶の多くは不正ないし正六角形で、その大さきは厚径平均15nm、幅径平均30nmで、その中央にはcentral dark lineが認められない。結晶(001)面の面間隔は、大型の結晶が0.817nm、小型結晶が0.812nmを示すものが多い。低石灰化層をSEMで観察すると、柱状結晶が疎に分布し、小型結晶はほとんど認められない。TEMで見ると、同部の結晶は扁平六角形を示すが、その大きさは最表層のものより小さく(厚径平均20nm、幅径平均70nm)、また結晶中央部に穿孔を見るものや、結晶表面に欠損を伴うものも認められる。高低両石灰化層の移行部では、先の結晶の穿孔部に、あるいは結晶表面欠損部に極めて小さい結晶を沈着させている。微小部元素分析では、最表層部は弗素を高濃度で含み、かつ同部の結晶格子間隔は、X線回折でわずかではあるが水酸アパタイトのそれよりも高角度側に移動していた。低石灰化層に弗素はほとんど含まれていない。人弗素症歯本態解明のため、その琺瑯質を種々の方法によって検索しているが、本年度は特に透過型高分解能電子顕微鏡観察に勢力を注いだので、その概要を記す。人弗素症歯歯頸部の表層琺瑯質は、比較的高い石灰化度(高石灰化層)を示し、その直下に石灰化度の極めて低い領域(低石灰化層)を伴っている。深層および咬頭部琺瑯質の石灰化度は一様である。高石灰化層は大型結晶と小型結晶とが密に配列している。大型結晶は扁平六角形の外形を示し、その中心にいわゆるcentral-dark-lineを現わすものが多い。またその辺縁には台形ないし不規則な形の隆起や、既存の大型結晶の成長像がしばしば観察される。不規則な結晶隆起と大型結晶の融合部では、両結晶の結晶格子が互いに正しく連結しているものもあるが、1/3格子づつずれて連結している例も少なくない。大型結晶(001)面の面間隔は8.17Åである。小型結晶の外形も基本的に六角形であるが、それらの多くは不正ないし正六角形で、大型結晶のごとき扁平六角形なものは少なく、central-dark-lineも認められない。小型結晶(001)面の面間隔は8.12Åである。低石灰化層は、扁平六角形の外形を示す比較的大型の結晶が鬆疎に配列し、小型結晶はほとんで認められない。扁平六角形の結晶の大きさは高石灰化層のものよりも小さく、結晶中央に大きな穿孔を認めるものや結晶表面に欠損を伴うものなども認められる。そのような場合、結晶の溶解は1単位胞ずつ行なわれている。高・低両石灰化層の移行部では、大型結晶および小型結晶が観察されるが、小型結晶の数は高石灰化層に比べ少ない。また大型結晶のあるものは、結晶中央の穿孔部あるいは結晶表面に形成された欠損部に不規則な形の小結晶を沈着させているものもある。この場合、小結晶と大型結晶の融合部では格子の彎曲やずれがしばしば観察される。本年度は人弗素症歯と実験的ブタ弗素症歯琺瑯質の比較観察を行った。人弗素症歯には種々の程度の減形成と白濁が観察された。ブタ弗素症歯では欠損は認められなかったが、白濁は広範囲にわたっていた。研磨標本で観察すると、いずれの弗素症歯も琺瑯質最表層は光線の透過性がよく、偏光顕微鏡的には負の複屈折性を示していた。その直下の琺瑯質は暗い層として識別され、負の複屈折性を失っていた。マイクロラジオグラムでは、最表層は比較的高度に石灰化していたが(高石灰化層)、その下層は石灰化度が低かった(低石灰化層)。高石灰化層を構成する結晶は、人弗素症歯の場合扁平な六角形の外形を示し、かつその中央にcentral dark lineを有する大型の結晶(3050nm×60100nm)と多数の小型結晶から成っていた。小型結晶は正もしくは不正六角形の外形を示し、central dark lineは見られなかった。
機能化温度応答性ナノ表面の創製とタンパク質・細胞の接脱着制御に関する基礎研究

本研究では、RAFT重合法を用いた新規な手法によってpoly(N-isopropylacrylamide)(PIPAAm)を培養基材表面にグラフトし、RAFT重合の特長を活かした温度応答性培養基材の機能化について検討した。始めに、PIPAAmのグラフト鎖長および密度を精密に制御することで、細胞シート作製のために最適なグラフト条件を細胞種ごとに設定可能な温度応答性培養基材を開発した。さらに、この基材表面にグラフトされたPIPAAmの末端に存在するRAFT剤由来の官能基をフォトリソグラフィ技術により部分的にマレイミド基に変換し、親水性ポリマーをストライプ状にグラフトしたパターン化温度応答性表面を設計した。この表面上に接着した細胞は同一方向に伸展することから、細胞の配向性を制御した異方性を有する細胞シートの作製を実現した。分子量制御された高分子ブラシ表面の作製が期待できるリビングラジカル重合法に着目し、温度応答性高分子poly(N-isopropylacrylamide) (PIPAAm)を固体基板上に高密度で充填した新しいインテリジェント表面の構築を目的とした。具体的には、これまでに確立した可逆的付加-開裂連鎖移動型ラジカル(RAFT)重合法の技術を応用し、ガラス基板上にPIPAAmブラシ表面の作製を試みた。はじめに、シランカップリング反応によりガラス基板上にアミノ基を導入し、縮合反応によりアゾ系重合開始剤固定化ガラス基板を調製した。RAFT剤およびIPAAmを含む1,4-dioxane中に重合開始剤固定化基板を浸漬させ、RAFT重合によりPIPAAmグラフト表面を得ることに成功した。RAFT剤の濃度(0.1-1 mM)を調整することにより表面グラフトされるポリマーの分子鎖長を制御することが可能であった。表面PIPAAmの分子鎖長が長くなるにしたがい、下限臨界溶液温度(LCST)以下の温度で基材表面がより親水的な性質を示すことが分かった。これらの親水性表面はLCST以上の温度で疎水性に変化し、培養ウシ血管内皮細胞が温度応答性ガラス基板上に接着することが明らかとなった。さらに、これらの基板をLCST以下の温度で静置することで基板から細胞を脱着させることに成功した。これらの結果より、RAFT重合法により作製されたPIPAAm修飾基板は、細胞の接着/脱着を実現するインテリジェント表面として機能することが示唆された。すでにこれらの基材表面を用いることで、細胞をシート状に回収できることも明らかとなっており、新しい組織再構築技術として注目される当研究所発の「細胞シート工学」への展開が期待できる。今後、PIPAAm鎖末端の官能基の違いによる温度応答性制御を含め検討する予定である。分子量制御された高分子ブラシ表面の作製が期待できるリビングラジカル重合法に着目し、温度応答性高分子poly(N-isopropylacrylamide)(PIPAAm)を固体基板上に高密度で充填した新しいインテリジェント表面の構築を目的とした。RAFT剤およびIPAAmを含む1,4-dioxane中に重合開始剤固定化基板を浸漬させ、RAFT重合によりPIPAAmブラシ表面を得ることに成功した。RAFT剤の濃度(0.1-1mM)を調整することによりグラフトポリマーの分子鎖長を制御することが可能であり、また、開始剤の固定化密度を調整することによりPIPAAmのグラフト密度の制御も実現した。これらのPIPAAmブラシ表面に接着したウシ血管内皮細胞は下限臨界溶液温度(LCST)以下の温度で培養することにより脱着した。さらに、これらの基材表面上にコンフルエント状態になるまで培養した細胞を低温培養(20°C)によってシート状に回収することが可能であった。細胞培養基材の温度応答性はPIPAAmの分子鎖長およびグラフト密度に依存しており、細胞シートの作製に要する期間および細胞シート回収の可否等の条件は温度応答性ブラシ表面のPIPAAm鎖長・グラフト密度によって異なった。この結果から、各細胞種の接着性・脱着性に合わせた温度応答性基材の提供を可能にする新規な技術を確立したと言える。事実、繊維芽細胞や上皮細胞等の培養実験を行い、細胞種に依存した接着・脱着挙動を確認している。

さらに今後、PIPAAm鎖末端への機能性分子の導入およびブロック共重合体により形成された温度応答性ブラシ表面の開発を遂行し、従来の温度応答性培養基材とは異なる機能化を図る予定である。分子量制御された高分子ブラシ表面の作製が期待できるリビングラジカル重合法に着目し、温度応答性高分子poly(N-isopropylacrylamide)(PIPAAm)を固体基板上に高密度で充填した新しいインテリジェント表面の構築とその機能化を目的とした。具体的には、可逆的付加-開裂連鎖移動型ラジカル(RAFT)重合法の技術を応用し、ガラス基板上にPIPAAmブラシ表面を作製した。細胞培養基材の温度応答性はPIPAAmの分子鎖長およびグラフト密度に依存しており、細胞シートの作製に要する期間および細胞シート回収の可否等の条件は温度応答性ブラシ表面のPIPAAm鎖長・グラフト密度によって異なった。さらに、この手法により作製したPIPAAmブラシ末端に存在するRAFT剤由来の官能基を利用することにより、PIPAAmブラシ末端から親水性ポリマーpoly(N-acryloylmorpholine)(PAcMo)をグラフトしたブロック共重合体型の温度応答性ブラシ表面を作製した。フォトリソグラフィ技術によりPAcMoグラフト部分を幅を50μmのストライプパターンに設計することにより、繊維芽細胞はこのパターン化温度応答性表面上で同一方向に伸展した。さらに、長期間培養することで、細胞は配向性を維持したまま増殖し、コンフルエント状態まで培養可能であった。この細胞を低温培養によって剥離させ、配向制御された細胞を細胞シートとして回収することに成功した。細胞骨格や細胞外マトリックス等も配向性を示しており、力学的・生化学的にも異方性を示す細胞シートであると期待される。このような生体組織を模倣した高機能な細胞シートを作製する技術を確立したことにより、次世代型の細胞シート工学を展開できると期待される。また、ブラシ末端の官能基をカルボキシル基に変換することにより、細胞の接着性を劇的に向上させることに成功した。
相互模倣によるイノベーションの創出

本研究は模倣からイノベーションが生まれるメカニズムを学習の視点から解明しようとする研究である。昨年度まで、トヨタ生産システム(TPS: Toyota Production System)を源流とするNPS(New Production System)というものづくりの実践共同体についての調査を進めてきた。これは、各業界を代表するような企業が集まった集団で、相互に、代理学習と経験学習を重ねることによって生産イノベーションを引き起こしている。この団体にフィールトドワークを行い、機関誌をテキストマイニングすることで、模倣によるイノベーションを集団で創出するための一般的な知見を導き、昨年度までにいくつかの仮説を導くことができた。最終年度は、これまで得られた仮説や命題が外部妥当性(一般化)を持ちうるか否かを確かめつつ、これまで得られた知見を総合してより発展的な命題を打ち立てるための調査活動を行った。すでにものづくりの実践共同体へのインタビューと観察は行ってきたので、次は起業家コミュニティにおける模倣行動に注目した。具体的には、製品・サービス・ビジネスモデルの創造のプロセスについてインタビュー調査(複数回にわたる経過観察)を重ね、アイデア発想時に、いつ、何を、どのように模倣したのかを確認した。その結果、創造性についての一般的な通説とは逆を行くような実態が明らかになった。すなわち、創造的なアイデアの背後には模倣があること、一人の天才ではなくチームによってアイデアが生み出されていたこと、その世界に精通した専門家ではない人がアイデア発想の起点になっていたこと、一定の制約が創造性に結びついていたことなどである。これらの結果は、昨年度までのものづくりの現場での実践共同体における相互学習の研究から得られた知見と一致する部分が大きく、今後の理論構築に有用であると考えられる。NPS会員企業(大阪に本社と工場を有する企業)への複数回にわたる実地調査、MIP(NPS研究会運営会社)へのインタビュー、ならびに会員企業の代表取締役への複数インタビューをもとに、テキストデータベースとケースと研究ノートを作成した。ケースは日本語で作成し、将来の国際学会発表に向けて英文化した。内部のノウハウに関わる記述も含まれているので公刊していないが、将来的に、公開可能な範囲を協議しつつ学術論文や書籍にする予定である。また、現段階で公開できる範囲をMIPと協議し、その一部について『模倣の経営学』日経ビジネス人文庫の1章コラムに紹介した。さらに、相互模倣によるイノベーションを進める非NPS企業についても調査を進め、それを学術的啓蒙書の1つの章に掲載した(印刷中)。工場観察、巡回研究会の観察、実践トレーナー研修の見学、経営陣からのフォーマル、ならびにインフォーマルなインタビューを実施できた。論文の材料となるケースや研究ノートも作成しているので計画通りに進められている。ただし、当初期待していたよりもイノベーションの側面を見出すのが難しいこともわかってきた。それゆえ、NPS研究会にとどまらず、ほかにも相互模倣によるイノベーションを観察できる比較対象を探す必要が生じた。現在、起業家コミュニティでこのような相互学習を実践しているところに調査を依頼しているところである。研究の実績は、(1)基本フレームワークの構築、(2)基本仮説の導出、ならびに(3)パイロット調査の実績という3点に要約できる。(1)基本フレームワークアナロジーの研究蓄積に基づき「抽象と具体の往復運動」という視点から基本フレームワークを構築した。模倣によって学習を深めてイノベーションを引き起こすためには抽象的な思考だけでも、具体的な事例だけでも不十分である。アナロジーの研究においても抽象化を行った上で類推することが推奨されている。具体と抽象を何度も行き来することによって、異業種からの模倣が可能になるという考えを基本フレームワークとして定めた。(2)基本仮説の導出相互に模倣を促す上で指導者は学習者に何を意識させるべきなのか。初心者に対しては個別具体的なことを徹底的に意識させ、事例を深く理解させる必要がある。中級者に対しては具体と抽象の双方を意識させて、自分の向上に持ち込めるように、原理を実践によって理解させるのがよい。ベテランに対しては自分の世界への模倣を実現するために、抽象的な言及で気づきを導き、原理を深く理解させるので十分である。習熟度によって意識すべき点や意識させるべき点が異なるという仮説を導いた。(3)パイロット調査の実施これらの仮説の妥当性を確かめるためにNPSニュースという団体内の刊行物における指導内容の言及頻度分析を行った。指導者の代表を務める実践委員長のコメントをテキストデータ化して、その内容を言及頻度分析によって解析した。あくまでパイロット調査として行ったため、コード化の分類方法は暫定的なものであり、データ数も不足している。しかし今後同様のアプローチで研究を進めてもよいという感触を得ることができた。当初の計画に従い、1年半にわたって現場観察によって模倣による相互学習のプロセスを観察してきた結果、貴重な知見を得ることができた。しかしその一方で、観察調査の限界も明らかになった。入会して間のない初心者の会員企業と、NPS研究会発足時から取り組んでいる熟練とでは異なる傾向があるということがインタビューから示唆されたのである。つまり23年のタイムスパンでは観測しえないような変化が生じる可能性が示唆された。そこで、当該年度(H28)では追加的な調査として、NPS内の定期刊行雑誌のテキストデータを分析することにした。アナロジーによる学習の方法をレビューして参照し、抽象化して構造的類似性を見出すことの大切さ、抽象と具象の往復運動がカギを握るという見解で先行研究を洗い直した。その上で次のような調査課題を設定した。すなわち、アナロジーを実践している共同体では、どのように学習プロセスが進むのか。また、初期の段階では何を意識するのか/

意識させれば良いのか。そして、後期の段階では何を意識するのか/意識させれば良いのか。また、実践が伴うとことによってどのような効果が期待できるのか。実践共同体としての性質を踏まえながら考察を深めた。現場観察とインタビューによる横断的な調査に、定期刊行誌による継時的な調査を加えることによって、より俯瞰的な分析が可能になる。追加的な分析によって、模倣学習の在り方や相互模倣において学習を促すための知見が得られるという感触がつかめた。テキストマイニングについては、筆者は十分な知識と経験を持ち合わせていないので、大阪学院大学の喜田昌樹教授の協力を得て、プロセスをデザインし、共同で分析を行った。また、作業負担も大きくなったので、早稲田大学の大学院生たちとともにテキストデータの入力、相互コーディング(クロスチェック)、ならびに解析を行った。本研究は、トヨタ生産システム(TPS:Toyota Production System)を源流とするNPS(New Production System)というものづくりの実践共同体についての調査である。これは、各業界を代表するような企業が集まった集団で、相互に、代理学習と経験学習を重ねることによって生産イノベーションを引き起こしている。この団体にフィールドワークを行い、機関誌をテキストマイニングすることで、模倣によるイノベーションを集団で創出するための一般的な知見を導くことを目的とする。当該年度ではパイロット調査によっていくつかの仮説を導くことができた。第1に、NPSで会員企業が学ぶ内容は「経営思想」「目的」ならびに「手段」という3つの階層に整理し得ることがわかった。「経営思想」は「教育」「思想」「理念」「人材育成」「ものづくり」にかかわる。「目的」は「原価低減と収益の拡大」「マーケット変化への即応」「A+B+C」などから構成される。「手段」は「ジャストインタイム」「自働化」「見える化」「流れ図」などから構成される。第2に、「経営思想」、「目的」ならびに「手段」は、ものづくりや経営の習熟度に合わせて意識するべきだと考えられていることがわかった。たとえば、入会して期間の短い(具体的には10年未満)会員企業に対しては、指導する立場にある実践委員は「経営思想」を徹底的に意識させるような言動が多く見られる。ものづくりについての考え方と方法が習熟するにつれて、このような言動は減少するが、原点回帰すべ時期(具体的には20年以上)になると「経営思想」についての言及が再び増える。目的や手段についても習熟度に応じた別のパターンが見られるので、これらを体系化することで実践共同体における相互学習について有益な示唆が得られると考えられる。
雲微物理量衛星観測の高精度化とその気候変動への有効活用に関する研究

本研究では、雲微物理量に関する衛星観測の結果を定量的に評価するために、地上観測の実施および既存の航空機観測データによる検証や、異なる衛星データ間による相互比較を行なった。特に、雲の光学的厚さと雲粒有効半径の衛星リモートセンシング解析について、航空機観測データとの比較や計算機シミュレーションで作成した不均質雲とモンテカルロ法を用いた放射計算によって精度の評価を行うとともに、GCMへの応用の可能性について検討を加えた。その結果,比較的一様な下層雲については、NOAA/AVHRRデータを用いた衛星観測から得られる雲の光学的厚さと雲粒有効半径の値は航空機観測の結果と概ね一致することがわかった。しかしながら、雲の不均質性が大きい場合には、衛星観測の解析精度が悪くなる。太陽と衛星の位置関係が前方散乱のときには不均質雲の光学的厚さは過小評価となり、一方、後方散乱のときには過大評価となる。また、多少不均質性が大きくても衛星直下の雲を観測する場合には誤差が小さくなる。太陽高度が高いときには、不均質雲内における放射のsmoothing効果が大きく、太陽高度が低い場合にはroughening効果が大きくなることが、シミュレーションおよび実際の衛星データ解析から示された。異なる衛星データの比較や航空機観測との比較検証においては,多少時空間のずれや空間分解能の違いがある場合でも,比較する物理量(雲水量や有効半径)の統計値(頻度分布)を用いることにより,十分な精度で比較検証が可能であることが示唆された。すなわち,一般に空間的あるいは時間的に十分大きなサイズのデータを対象にした場合,雲水量(あるいは光学的厚さ)は対数正規分布で表現できる。この手法は,GCMにおける計算値と衛星データを比較する場合にも有効であると考えられる。本研究では、雲微物理量に関する衛星観測の結果を定量的に評価するために、地上観測の実施および既存の航空機観測データによる検証や、異なる衛星データ間による相互比較を行い、雲に関する衛星観測結果の比較検証手法を確立する。そして、全球規模の雲微物理特性解明の高精度化を図り、気候変動研究におけるそのインパクトを評価する。今年度は、衛星観測に及ぼす雲の不均質性の影響と雲氷粒子の影響を理論計算および実際のデータ解析を通して調べるとともに、航空機観測データセットの作成、およびGCMの移植を行った。不均質雲や氷粒子を含む雲についてNOAA/AVHRRで観測される放射データのシミュレーションを行い、雲の光学的厚さと雲粒有効半径を求め、さらに雲水量を求めるアルゴリズムに及ぼす影響について理論的考察を行った。また、LANDSAT、GMS、NOAAおよびSSM/Iによる同期観測から、不均質雲の解析を行った。その結果、可視・近赤外を用いる方法では、雲頂凹凸等雲の不均質性の影響が大きいこと、また、マイクロ波な用いる方法との比較から、氷粒子や霧粒、雨粒の取り扱いが雲微物理量の衛星観測では極めて重要であることが示唆された。今年度は、引き続き衛星観測データと航空機観測データの比較検討およびGCMにおける雲のパラメタリゼーションの改良を行った。その結果,異なる衛星データの比較や航空機観測との比較検証においては,多少時空間のずれや空間分解能の違いがある場合でも,比較する物理量(雲水量や有効半径)の統計値(頻度分布)を用いることにより,十分な精度で比較検証が可能であることが示唆された。

この手法は,GCMにおける計算値と衛星データを比較する場合にも有効であると考えられる。しかしながら,地上からのマイクロ波放射計や日射計による観測データと衛星データの比較においては,雲の種類によって両者に整合性がある場合とそうでない場合があり,瞬時に広域をカバーする衛星データと一点あるいは数点といった限られた数の地上観測点の時系列データを比較する方法については,まだ今後の検討を要すると思われる。雲の光学的厚さと雲粒有効半径の衛星リモートセンシング解析について、航空機観測データとの比較や計算機シミュレーションで作成した不均質雲とモンテカルロ法を用いた放射計算によって精度の評価を行うとともに、GCMへの応用の可能性について研究を行った。今年度は過去2年間の研究成果取りまとめと、GCM気候モデルにおける雲のパラメタリゼーションについて研究を行った。その結果、次のような結果が得られた。(1)比較的一様な下層雲については、NOAA/AVHRRデータを用いた衛星観測から得られる雲の光学的厚さと雲粒有効半径の値は航空機観測の結果と概ね一致する。(2)雲の不均質性が大きい場合には、衛星観測の解析精度が悪くなる。太陽と衛星の位置関係が前方散乱のときには不均質雲の光学的厚さは過小評価となり、一方、後方散乱のときには過大評価となる。また、多少不均質性が大きくても衛星直下の雲を観測する場合には誤差が小さくなる。(3)太陽高度が高いときには、不均質雲内における放射のsmoothing効果が大きく、太陽高度が低い場合にはroughening効果が大きくなることが、シミュレーションおよび実際の衛星データ解析から示された。(4)日本周辺の衛星観測から、下層雲の光学的厚さの頻度分布は、各季節ごとの違いはあるが、いずれも対数正規分布で表現できる。地上の日射計観測から得られる光学的厚さの時系列も、その頻度分布は対数正規分布で表現される。これらの結果は、GCMサブグリッドスケールの雲のパラメタリゼーションにおいて、統計的手法が極めて有効であることを示唆するものである。