hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光誘起相転移ダイナミクスの外場制御

昨年度に引き続き量子常誘電体SrTiO_3を対象として研究を行った。この物質において最近注目されている現象に、紫外光励起による誘電率増大がある。このメカニズムの解明の為に、光伝導現象という違った角度から研究を行っている。昨年度までの成果より、この物質での光伝導現象が非常に大きなものであり、かつ量子常誘電性と密接に絡んでいる事がわかってきた。本年度は、引き続き磁気輸送特性を測定し、特にキャリア数、移動度の分離、及び磁気抵抗効果の測定を通して、光励起キャリアの性質を明確に理解する事に努めた。これとあわせて、本来のテーマである「外場制御」の試みとして、光伝導及び誘電率測定の圧力依存性を測定する事を試みた。特に磁気輸送特性の測定において酸素同位体置換効果、及びその再置換効果を調べ、磁気抵抗効果の大きさと物質の誘電性の間に非常に再現性の良い関係を見出し、キャリアの移動度が量子揺らぎによって増強されている可能性があることが判明した。この事について、誘電体関連の欧州における国際会議に出席し発表を行った。また、現在論文を一報投稿中である。圧力依存性の測定に関しては、昨年度の予備的測定の結果、装置の改良の必要性が生じた為、それを行った。この為、現在も測定が続行中である。圧力印加により量子揺らぎが抑えられ、強誘電性が発現することが知られているので、同一試料における測定で量子揺らぎの大きさとの関連がわかる点で期待をしている。本年度は強誘電的性格を持つ酸化物として、量子常誘電性を持つSrTiO_3を対象として研究を行った。この物質は強誘電体として有名なBaTiO_3と同様の結晶構造を持つ物質である。誘電率の値は温度の低下と共に増大するが、強誘電相転移は起こさず、低温で一定値をとる。このことから、低温での物性は量子揺らぎによって支配されているのではないかと注目されている。我々はこの物質の光伝導現象に注目した。バンドギャップを超えた電子励起を起こすように紫外光を照射すると、量子揺らぎが支配的な低温領域において、巨大な光伝導効果を発現する。この量子常誘電状態は、酸素同位体置換というわずかな摂動により容易に壊され、量子強誘電相が発現する。この際、光伝導現象も著しく抑制されることを見出した。この光伝導現象の抑制は量子常誘電状態の消失との密接な関連を示唆していると考えており、そのメカニズムの解明に向けて様々な実験を計画、実施している。現在までにわかっていることを述べると、○光励起によって作られたキャリアは電子型の性格を持ち、酸化物としては極めて移動度の高いものである。○この高い移動度を背景として、低温において非常に大きな正の磁気抵抗効果を発現することを見出した。また、O18置換体においては、そのような大きな磁気抵抗効果は見られず、移動度が大きく抑制されていることが示唆される。外場制御に関してはまだ端緒についたばかりであるが、電場、圧力により誘電的性格を制御することにより、光伝導現象も制御可能であることを示唆する実験結果が得られている。このことから、来年度において時間分解的手法をもちいた研究を実施することにより、より興味深い結果が得られるものと期待している。
食料生産性－環境－地域コミュニティ再生を志向した自然融和型水循環システムの構築

本研究では,農村部における自然融和型の水循環システムを構築するため,自然由来の素材を用いたクリーク法面補修方法の効果を評価することを目的とする.最終的には,自然由来の材料を用いた護岸工法がクリークの洪水調節や水質浄化などの公益的機能に及ぼす影響を評価し,持続可能なクリークの維持管理手法を提案することを目指す.まず,自然由来の素材を用いて護岸したクリーク法面の強度特性を評価し,護岸方法の有効性を検証した.また,自然由来の素材を用いた護岸工法がクリークの洪水緩和機能に及ぼす影響を洪水流出解析によって明らかにした.さらには,護岸に用いられる自然由来の素材の栄養塩類吸収機能を評価した.本研究では,有明海沿岸の低平地に広く分布するクリークの洪水調節や生態系保全などの公益的機能を最大限発揮させるため,自然由来の材料を用いたクリーク護岸工法を開発し,自然融和型の水循環システムを構築することを目的とする.さらには,整備後のクリークを住民が維持管理するための制度を確立し,クリークの管理を契機として地域コミュニティを再生させることを目指す.今年度は,まず,合同フィールド調査を実施して,筑後川の両岸に広がるクリークの分布や劣化状況について踏査し,基礎的なサンプルの採取や基礎データの収集を行った.地盤改良ユニットにおいては,現状のクリーク法面の強度特性を明らかにするとともに,種々の自然由来の護岸材の根系による土壌の緊縛効果を定量的に評価した.土壌のせん断強度および粘着力などの力学的特性を解明し,根系の緊縛効果による強度増加について定量的に評価した.環境評価ユニットでは,自然由来の材料を用いた護岸によって,クリーク周辺の生態系および水質がどのように変化するかを解明することを目的とし,ホウライチクを用いた水槽実験を行った.水槽内の全窒素と全リンを連続測定し,ホウライチクの栄養塩類吸収量を定量評価するとともに,これを予測するためのロジスティックモデルを構築した.また,試験的に自然由来の護岸材を用いて整備したクリークでフィールド調査を行った結果,従来の工法と比較するとクリークの流動特性が大きく変化し,水質や生態系に影響を及ぼすことが明らかになった.管理システムユニットにおいては,実際のクリークの整備事業が行われている筑後川下流右岸地区において,クリークの管理母体である組織の水管理スキームについて調査を行った.また,クリークの法面の管理実態と,地域住民の取り組みについて聞き取り調査によって明らかにしした.本研究の採択が7月に決定し,研究着手が年度の後半になったが,これまでに予備調査を行っており,現場との連携が万全であったため,直ちに調査を開始することができた.採択決定後,合同フィールド調査を実施して,クリーク法面の劣化状況を明らかにするとともに,現地で採取したサンプルを用いて,クリーク法面の強度特性について定量的に評価することができた.複数の自然由来の護岸材が法面の強度に及ぼす影響についても土質実験によってもデータを得ることができた.また,フィールド調査によって水質や生態系についての基礎データを収集することができた.特に,水質については,採択前から学内で水槽試験を実施することで,自然由来の護岸材料が水質に及ぼす影響を解明することができた.また,フィールド調査によって,クリークの水質や生態系には,クリークの流動性が大きく関与することを明らかにすることができた.さらには,筑後川下流右岸地区において,地元の行政機関やクリークの整備を担当する技術者を対象に聞き取り調査を行うことにより,住民主体のクリークの維持管理体制の現状を把握することができた.本研究では,有明海沿岸の低平地に広く分布するクリークの洪水調節や生態系保全などの公益的機能を最大限発揮させるため,自然由来の材料を用いたクリーク護岸工法を開発し,自然融和型の水循環システムを構築することを目的とする.さらには,整備後のクリークを住民が維持管理するための制度を確立し,クリークの管理を契機として地域コミュニティを再生させることを目指すものである.今年度は,昨年度に引き続き,合同フィールド調査を実施して,クリーク法面の土壌,底泥および表面水のサンプルを採取し,データの蓄積を図った.地盤改良ユニットにおいては,昨年度に引き続いて現状のクリーク法面の強度特性を明らかにするとともに,竹チップやカキ殻を混合した法面土壌および底泥の力学的特性を解明し,強度増加について定量的に評価した.環境評価ユニットでは,前年度の調査により,自然由来の材料を用いた護岸によってクリークの流動特性が変化し,クリークの水質や生態系に大きな影響を及ぼすことが明らかになった.そこで,自然由来の材料を用いた護岸によってクリークの流動特性やクリークが有する洪水緩和機能がどのように変化するかを解明するために洪水解析を行った.その結果,これらの特性は,クリーク法面の形状に加え,クリーク地帯に数多く存在する水門や分水工の操作に大きな影響を受けることが明らかになった.管理システムユニットにおいては,実際のクリークの整備事業が行われている筑後川下流右岸地区において,クリークの整備を行っている事業所や管理母体である組織の水管理スキームについて調査を行った.また,クリークの維持管理に関するワークショップを開催し,非農家がクリークに対して有しているイメージについて把握し,非農家によるクリークの維持管理活動の可能性について模索した.

昨年度に引き続き,合同フィールド調査を実施して,クリーク法面の劣化状況を明らかにするとともに,現地で採取したサンプルを用いて,クリーク法面の強度特性について定量的に評価することができた.複数の自然由来の護岸材が法面の強度に及ぼす影響についても土質実験によってもデータを得ることができた.また,昨年度の調査結果から,クリークの水質や生態系には,クリークの流動性が大きく関与することを明らかにすることができたが,今年度はクリークの法面形状がクリークの流動特性や洪水緩和機能に及ぼす影響を評価することができた.その結果,クリークの洪水緩和機能にはクリークの法面形状に加えて水門などの水利施設の操作が大きく影響することが明らかになった.さらには,筑後川下流右岸地区において,地元の行政機関やクリークの整備を担当する技術者と連携してワークショップを開催し,非農家がクリークに対して有しているイメージについて把握し,非農家によるクリークの維持管理活動の可能性について模索することができた.本研究は,有明海沿岸の低平地に広く分布するクリークの洪水調節や水質浄化などの公益的機能を最大限発揮させるため,自然由来の材料を用いたクリーク護岸工法を開発し,自然融和型の水循環システムを構築することを目的とする.さらには,整備後のクリークを適切に維持管理するための手法を確立し,クリークの管理を契機として地域コミュニティを再生させることを目指すものである.今年度は,昨年度に引き続き,合同フィールド調査ならびに聞き取り調査を実施して,データの蓄積を図った.地盤改良ユニットにおいては,昨年度に引き続いて現状のクリーク法面の強度特性を明らかにするとともに,竹チップやカキ殻を混合した法面土壌および底泥の力学的特性を解明した.さらには,これらの自然由来の材料を用いた護岸工法の現場適用性を評価した.環境評価ユニットでは,前年度の調査により,自然由来の材料を用いた護岸によってクリークの流動特性が変化し,クリークの水質や生態系に大きな影響を及ぼすことが明らかになった.そこで,自然由来の材料を用いた護岸によってクリークの流動特性やクリークが有する洪水緩和機能がどのように変化するかを解明するために洪水解析を行うとともに,降雨強度や分布特性との関係を解明した.また,クリークの流動特性の変化が生態系および水質などの環境要素に及ぼす影響を評価した.管理システムユニットにおいては,クリーク法面の改修事業が行われている筑後川下流右岸地区において,クリークの管理母体である土地改良区の水管理スキームを調査し,クリーク地帯に数多く存在する水門や分水工の操作手法を解明した.この結果を環境評価ユニットで構築した手法にフィードバックし,自然由来の護岸工法の導入とクリークが有する公益的機能の関係について明らかにした.これらの結果に基づき,将来に向けたクリーク管理の課題と方向性について検討した.本研究では,農村部における自然融和型の水循環システムを構築するため,自然由来の素材を用いたクリーク法面補修方法の効果を評価することを目的とする.最終的には,自然由来の材料を用いた護岸工法がクリークの洪水調節や水質浄化などの公益的機能に及ぼす影響を評価し,持続可能なクリークの維持管理手法を提案することを目指す.まず,自然由来の素材を用いて護岸したクリーク法面の強度特性を評価し,護岸方法の有効性を検証した.また,自然由来の素材を用いた護岸工法がクリークの洪水緩和機能に及ぼす影響を洪水流出解析によって明らかにした.
緑藻オオハネモの光合成の制御

1)オオハネモのピレノイドのペプチド組成と酵素活性オオハネモのピレノイドの微量成分を電気泳動により分別し、アミノ酸配列を調べ同定した。ピレノイドにはRuBisCOの大サブユニットのいくつかの変異体が含まれていることと、周囲のデンプン粒にはデンプン合成酵素が含まれていることが明らかになった。2)オオハネモのRuBisCOの大サブユニット遺伝子の塩基配列RuBisCOの大サブユニット遺伝子(rbcL)の全配列を明らかにした。rbcLは1425の塩基対を持ち、475のアミノ酸をコードしていたが、ほぼ中央部に約2500対の大きなイントロンを持つことが特徴で、しかもその中に意味のある配列を含んでいた。このイントロンがm-RNAのスプライシングやRuBisCOの発現に何等かの寄与していることが示唆された。3)オオハネモのrbcLの発現(1)明暗条件による、m-RNAへの転写の制御明条件による光合成活性の促進の原因の一つにRuBisCOの合成促進が考えられる。オオハネモの藻体を1時間光照射した直後にm-RNAを抽出し、2つのエクソンと1つのイントロンをプローブとしてノーザンハイブリダイゼイションをおこなった。暗条件のものと比較すると、明処理で、RNAの発現量が多かった。イントロンのオープンリーデイングフレイム部分も発現することから、この部分がrdcLのプロセシングを通じた、制御に関連している可能性が高いことが示唆された。(2)rbcLのin vitro発現イントロン部分とrbcL全体を発現ベクターに取り込み、宿主の大腸菌に組み込み、形質転換したところタンパク質の合成が得られた。光合成の活性は光により制御されるが、その主な要因として炭酸固定酵素(ルビスコ)の生合成の環境条件による制御があげられる。本研究では、緑藻オオハネモの葉緑体中にあるルビスコを主体とするタンパク顆粒であるピレノイドの成分とルビスコ合成系の機構について調べた。具体的な実績は、以下の通りである。(1)ピレノイドを単離精製して、タンパク質の電気泳動を行ったところ主成分のルビスコの大小サブユニット以外にも95、67、51KDaの徴少成分が見い出された。これ等のN末端のアミノ酸配列はルビスコの大サブユニット(54KDa)のものと一致した。葉緑体中では、大きさの異なるいくつかの大サブユニットがあると思われる。また。ピレノイドの周辺に多イデンプン粒には、スタ-チシンタ-ゼとルビスコ大サブユニットが含まれていた。(論文1)(2)このルビスコの遺伝子(rbcL)の構造を調べたところ、ニつのエキソンを持ち、イントロン部分には0.8KbpのORFがあった。二つのエキソンとイントロンをプロ-ブにしたノザンハイブリダイゼ-ションでは、それぞれ、0.7,0.7,1.4Kbpのバンドを得た。両エキソンに対するmRNAはrbCL全体(1.4Kbp)よりはるかに小さく、ほぼ各々のエキソンの長さであった。このことは、イントロンを含むRNAが合成されてその後スプラクシングされるという、通常の眞核生物でのmRNA合成方式と異なる方法でルビスコ大サブユニットが作られることを示唆している(論文2)(3)mRNAを暗条件と明条件で抽出したところ、明条件下での方がRNAの発現が多かった。また、二つのエキソンとイントロンを発現ベクタ-に入れることが出来たので、タンパク合成の有無を調べている。1)藻類のピレノイドのペプチド組成と活性比較のために、広く藻類全般のピレノイドのペプチド組成とその活性を調査した。

全ての藻類でRuBisCOが主成分であったが、そのRuBisCO活性化酵素や、リブロース5燐酸キナーゼ、リボース5スフェイトイソメラーゼ、硝酸還元酵素(NR)の存在が報告されてしかし、オオハネモのピレノイドには、RuBisCOとNR以外の存在認されていない。また、クダモの一部のピレノイドにはDNAが存在ことがDAPI染色で確認され、ピレノイドの進化や生理的役割の研うえで興味深い。2)オオハネモの色素タンパク質のエネルギー移動チラコイド膜より数種類の色素タンパク質を抽出し、エネルギー獲と移動に最も重要な働きをする光捕集クロロフィルa/bタンパク質体(LHC II)を精製し、その色素構成、ペプチド構成、クロロフ吸収型とその間のエネルギー移動を調べ、カロチノドから最初にエギーを受け取るクロロフィルaの吸収型や次にそのエネルギーを受る吸収型の同定とその速度が測定できた。3)緑藻ダナリエラの細胞内情報伝達系植物は浸透圧など外界の環境変化に対応して光合成活性を変動さが、これは、外界の変化を細胞内に伝え、細胞内のある生合成系を化するためと考えられる。耐塩性藻類であるダナリエラを用いて、トレスをかけたところ、細胞内c-AMP量の一時的増加が起こることいだされた。真核植物で初めてc-AMPを介する情報伝達系の存在がめられた。
DNAナノ構造のマイクロ界面制御によるプログラマブルで動的な細胞型分子ロボット

本研究では,DNAナノ構造による分子機能制御とマイクロ流体工学による流体界面制御による細胞型分子ロボットの創製と制御を目指した研究を行った.DNAオリガミによる機能性の両親媒性DNA分子ナノデバイスをマイクロ油中水滴の界面に自己組織化させて細胞型分子ロボットを構築できた.期間全体を通じた研究により,分子センシングや自律的な運動などの機能を含めた,プログラマブルに,動的な機能をもつ細胞型分子ロボットを構築する基礎技術ができた.本研究の目的は,生命システムに見られるような,動的な自己組織化分子システムを設計・創製・制御するための革新的な技術の創出を目指すことである.具体的には,DNAナノ構造によるボトムアップ型の分子機能制御とマイクロ流体工学によるトップダウン型の流体界面制御により,機能性のDNA分子ナノデバイスをマイクロスケールに自己組織化させた「プログラマブルで動的な細胞型分子ロボット」の創製と制御を目指す.この分子ロボットの機能は,DNA塩基配列の設計によりプログラマブルである.DNA分子計算反応による高度な分子情報処理に加え,ソフトマターとしてのDNAの特性により,環境応答・変形など動的な性質も持つ.今年度の研究の結果,DNAオリガミ技術によって構築したDNAナノプレートを構築してAFM観察・電気泳動観察等によって物理化学特性の検証ができた.作製したDNAナノプレートに疎水性分子コレステロールを結合させてDNAナノプレートの両親媒性化にも成功した.両親媒性のDNAナノプレートの作製と比較的高効率な回収手法の確立に成功し,それを用いて,油中水滴(ミネラルオイル中のマイクロ水滴)を安定化させることができることを実証した.界面張力測定によって,安定化の動的プロセスも確認できた.また,両親媒性化のために利用しているコレステロール分子数に依存して定量的に両親媒性の強さが増すことも確認した.さらに,界面に集積しているDNAナノプレートの界面上での動きやすさを,蛍光退色後回復測定法により調べたところ,動きがあまり見られず,しっかりと界面に集積していることも分かった.このように,DNAによる細胞型分子ロボット構築の基礎的な知見が多く得られた.当初の予定通り,DNAを用いた細胞サイズのカプセル(細胞型分子ロボット)構築のための基礎的な知見が多く得られており,計画はおおむね順調に進展していると考えられる.具体的には,DNAナノプレートによる,油中水滴カプセルの安定化が実現され,定量的な指標で物理化学的な特性を評価できているため,今後の設計指針や改良指針に十分なだけの知見が得られている.これをベースに動的な特性を付与していくことが今後可能になっていると考えられる.本研究では,DNAナノ構造によるボトムアップ型の分子機能制御とマイクロ流体工学によるトップダウン型の流体界面制御により,機能性のDNA分子ナノデバイスをマイクロスケールに自己組織化させた「プログラマブルで動的な細胞型分子ロボット」の創製と制御を目指した研究を行った.初年度の研究の結果,DNAオリガミ技術によって構築したDNAナノプレートを構築してAFM観察・電気泳動観察等によって物理化学特性の検証ができた.作製したDNAナノプレートに疎水性分子コレステロールを結合させてDNAナノプレートの両親媒性化にも成功した.両親媒性のDNAナノプレートの作製と比較的高効率な回収手法の確立に成功し,それを用いて,油中水滴を安定化させることができることを実証した.また,両親媒性化のために利用しているコレステロール分子数に依存して定量的に両親媒性の強さが増すことも確認した.さらに,界面に集積しているDNAナノプレートの界面上での動きやすさを,蛍光退色後回復測定法により調べ,しっかりと界面に集積していることも分かった.最終年度である今年度は,細胞型分子ロボットへの動的な挙動の付与を検討した.具体的には,外界の光や分子をセンシングする分子システムを膜に付与することを検討した.光の刺激によって,膜を構成する分子の構造が変わる分子を導入し,反応性があることを電気泳動等により確かめた.また,膜にナノスケールの孔を形成できるDNA構造を混ぜることで,ナノスケールの孔の機能を実現した.孔の機能を調べるため,電気計測を行い,実際に孔が開いていること,また,孔の大きさが10 nm程度であることを確認できた.以上,期間全体を通じた研究により,プログラマブルに,動的な機能をもつ細胞型分子ロボットを構築する基礎技術ができたと考えられる.本研究では,DNAナノ構造による分子機能制御とマイクロ流体工学による流体界面制御による細胞型分子ロボットの創製と制御を目指した研究を行った.DNAオリガミによる機能性の両親媒性DNA分子ナノデバイスをマイクロ油中水滴の界面に自己組織化させて細胞型分子ロボットを構築できた.期間全体を通じた研究により,分子センシングや自律的な運動などの機能を含めた,プログラマブルに,動的な機能をもつ細胞型分子ロボットを構築する基礎技術ができた.本研究の目的は,細胞サイズの構造を持ち,外界を認識し情報処理や運動等の動的な挙動を示す,自己組織化システムである,細胞型分子ロボットの構築を目指している.現在までに,静的な構造の構築ができつつあるところであり,今後は,動的な挙動を付与していく段階に入る.具体的には,膜に機能を持たせて,外界の情報をセンシングする分子システムを作製し,膜に付与することや,細胞サイズのカプセル内で,分子的な情報処理(DNAコンピューティングなど)を実行する仕組みを付与したりする.そのためDNA塩基配列の設計等をさらに進める.また,静的な構造形成に関しても,動的な自己組織化が重要になる可能性があり,そのような新しい物理現象に関しても探求していく.

生物物理学,分子ロボティクス,DNAナノテクノロジー,マイクロ流体工学本年度研究において新たな発見を含む大きな進展があり,これをさらに進めることで,当初計画した研究を遂行することができるだけでなく,科学的に重要な成果が得られるため.また,来年度,これを更に進めるためには,実験消耗品やその他経費が必要となるが,当初計画を効率的・効果的に進めた結果,直接経費を節約できたので,その分を利用して,当初計画の研究を発展させる.今年度新たに発見された知見をさらに発展させ,当初計画をさらに迅速に遂行するために,計測機器の購入や実験消耗品類の購入に充てる.
アトムプローブと走査トンネル顕微鏡による材料内部の原子配列の完全な決定

前年度までの研究によりナノメートルスケールの空間分解能での3DAP試料の形状の測定が可能であることが明らかになった.3DAP試料のナノメートルスケールでの形状の情報を用いることで,3DAPのデータ再構成をより高精度で行うことが可能になるため,この実験結果は有意義であるが,本研究の特性を考えた場合,STMによる原子分解能観察は必須であると考えられる.昨年度の研究においては走査のための探針としてシリコンピラミッドを用いた.表面の酸化を防止するため,水素終端化を行ったが,それでも先端部は一部酸化し,安定な操作が困難である場合が多かった.そこで本年度は走査用の探針として超高真空中でSi(001)上に形成させたTiシリサイドピラミッドを用いることとした.なお,このTiシリサイドピラミッドは先行研究においてSTM観察において標準的なW探針の先端をイメージしたとの報告がある.実験はPt-IrとTiO2の2種類を使用した.Pt-Irは多結晶試料であり,方位制御は行っていない.一方TiO2試料は単結晶試料からlift out法で切り出したものであり,試料軸方向が[110]方位となっている.これらの試料のSTM観察の結果,異なるTiシリサイドピラミッドによってÅオーダーで同一の形状を観察することができた.STM観察では,探針と試料のどちらがイメージされるかは両者の形状によって決まるものであるが,予想どおり,電界蒸発現象によって形成された3DAP試料表面は原子オーダーでスムースであり,Tiシリサイドピラミッドでイメージが可能でることが確かめられた.また,今回初めてSTM観察による形状と3DAP測定中のイオン検出濃度との間の相関を見出すことができた.さらにTiO2試料では,直径が20nm程度のテラスとその周囲の数段のステップ&テラス構造をSTM観察することができた.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。3次元アトムプローブ(3-dimensional atom probe:3DAP)は電界蒸発現象を利用し,試料内部の組成分布に関する3次元情報を得る解析手法であり,サブナノメートルの空間分解能が得られる.しかしながら,対象によっては空間分解能が十分でない場合がある.また,より深刻な問題として,試料表面のナノスケールの凹凸により電界蒸発したイオンの軌道が歪むことで,原子配置の再構成時に大きな誤差が生じる現象が知られている.このようなナノスケールの凹凸は例えば蒸発電界の異なる微細な析出物が存在している場合に生じる.走査トンネル顕微鏡(Scanning tunneling Microscopy :STM)は表面を探針で“なぞる"ことによって非常に高い空間分解能が得られる手法である.透過像ではない真の原子分解能が得られる利点があるが,元素識別能力が全くないという大きな欠点がある.本研究ではこのような相補的な特徴を持つ3DAPとSTMを併用し,より精密な材料の組織観察が行える手法の開発を行った.克服すべき技術的な課題として,STM探針の3DAP試料への誘導の問題が挙げられる.3DAP試料の大きさは最大でも100nm程度であり,通常STMにはその精度で探針を試料に誘導する機能が無い.今回はこの問題を表面に多数の探針を作りこむことで,どこにでも探針が存在する状態を作り出し,誘導の必要をなくすことで解決した.具体的にはSi(001)の異方性エッチングを利用したSiピラミッドをSTM探針として利用した.このほかいくつかの技術的課題を解決することで,テスト試料であるW(タングステン)およびTiO2試料に関して,同一試料の3次元アトムプローブおよびSTM観察を行うことに成功した.本研究で提案の計測手法のもっとも重要な部分である,"誘導無で3次元アトムプローブ試料の先端部をSTMで観察すること"が可能であることを証明できた.特に,FIB(収束イオンビーム)で試料切だし・先鋭化を行ったいわゆるLift-out法で作成した試料に対して,STM観察が可能であることを証明できたことは,今後実際に興味ある試料の観察を行うことを考えた場合に重要である.STM観察の空間分解能に関しては,ナノスケールの形状をとらえるところまで可能になっており,このデータは原理的には電界蒸発の不均一の補正に使用可能なものである.一方,最終的にはSTMにおいて原子分解能を得ることが目標であり,この目標の達成が今後の課題となる.前年度までの研究によりナノメートルスケールの空間分解能での3DAP試料の形状の測定が可能であることが明らかになった.3DAP試料のナノメートルスケールでの形状の情報を用いることで,3DAPのデータ再構成をより高精度で行うことが可能になるため,この実験結果は有意義であるが,本研究の特性を考えた場合,STMによる原子分解能観察は必須であると考えられる.昨年度の研究においては走査のための探針としてシリコンピラミッドを用いた.表面の酸化を防止するため,水素終端化を行ったが,それでも先端部は一部酸化し,安定な操作が困難である場合が多かった.そこで本年度は走査用の探針として超高真空中でSi(001)上に形成させたTiシリサイドピラミッドを用いることとした.なお,このTiシリサイドピラミッドは先行研究においてSTM観察において標準的なW探針の先端をイメージしたとの報告がある.実験はPt-IrとTiO2の2種類を使用した.Pt-Irは多結晶試料であり,方位制御は行っていない.一方TiO2試料は単結晶試料からlift out法で切り出したものであり,試料軸方向が[110]方位となっている.

これらの試料のSTM観察の結果,異なるTiシリサイドピラミッドによってÅオーダーで同一の形状を観察することができた.STM観察では,探針と試料のどちらがイメージされるかは両者の形状によって決まるものであるが,予想どおり,電界蒸発現象によって形成された3DAP試料表面は原子オーダーでスムースであり,Tiシリサイドピラミッドでイメージが可能でることが確かめられた.また,今回初めてSTM観察による形状と3DAP測定中のイオン検出濃度との間の相関を見出すことができた.さらにTiO2試料では,直径が20nm程度のテラスとその周囲の数段のステップ&テラス構造をSTM観察することができた.前項で述べたように本手法で原子分解能のSTM観察が可能になれば他の手法では得られない局所的な微細組織の情報が得られることとなり,これが本研究の最終目標となる.前年度は測定法のコンセプトを証明するためにより簡単に作製可能な異方性エッチングを利用したSi(001)表面上に形成されたピラミッドをSTM探針として使用したが,本年度は研究計画にあるとおりPt/W(111)ピラミッドを使用してより高空間分解能のSTM観察を行う.また今回の試料はSTM試料としては比較的凹凸の大きな試料となるため,探針位置制御のためのフィードバック制御の追従性能を改善する必要があり,フィードフォワード制御の導入を検討する.また当初計画にあるように,表面の酸化・汚染を防ぎつつ試料を3次元アトムプローブ装置からSTM装置に移動させるためのトランスファーベッセルの作製を行う.これらを通して計画どおりMg-LPSO構造等,実際に興味ある試料の測定を試みる.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。
皮膚の分光反射およびテクスチャの解析と質感の高い皮膚画像生成

本研究の目的は皮膚構造の光学的モデル化と質感の高い皮膚画像生成であり,平成16年度は特に皮膚の分光スペクトル推定手法の検証と,そのモデルに基づく人体部分の3次元CGの生成を行った.平成15年度にKubelka-Munk理論を用いて皮膚内に存在する色素数や皮膚の厚みのパラメータをコントロールして反射光の分光スペクトルを推定する手法を確立したが,この手法では補正関数を導入していた.今回,その補正関数なしで推定できるように改良した.また,推定結果を用いて,皮膚内色素のパラメータをコントロールすることにより,日焼けや炎症などの生じた皮膚や,色素の少ない皮膚などの分光スペクトルを推定した.そして,推定した皮膚の分光スペクトルを用いて,3次元計測した人体部分の3次元CGを生成した.人体部分としては,手を対象とした.光源色と推定した皮膚の色および光源位置と手の3次元形状から,2色性反射モデルに基づいて手の上の各点における光の反射スペクトルを計算し,CG生成を行った.2色性反射モデルには,実際の2色性反射に最も適合する,Torrance-Sparrowモデルを用いた.さらに,テクスチャについて,テクスチャが顕著に現れる手のひらについて成分を解析し,フォトリアリスティックな皮膚画像の生成を行った.また,化粧肌の色についても,Kubelka-Munk理論を用いて解析を行った.これらの成果について、学会等で研究報告を行った。また,皮膚の光学的モデルとそのモデルに基づく3次元CGの生成について,成果をまとめ,現在学術論文誌に投稿中である.本研究の目的は皮膚構造の光学的モデル化と質感の高い皮膚画像生成であり、平成15年度は特に皮膚画像の解析とモデル化を行った。皮膚画像の解析は二つの見地から行われた。一つは深度方向での光の散乱と吸収の解析,もう一つは表面に現れるテクスチャの解析である深度方向での光の散乱と吸収の解析は、設備備品費で購入した分光放射輝度計により計測した皮膚の分光反射スペクトルについて行った。まず,皮膚表面に垂直に入射し垂直に反射してくる光について,光学的モデルを仮定し,皮膚内に存在する色素数や皮膚の厚みのパラメータをコントロールして反射光の分光スペクトルを推定する手法を確立した。その推定方法としては,混濁物質層の光の透過と反射を推定するためのKubelka-Munk理論を用いた。そして,様々な部位,様々な状態の皮膚について測定した実測値と比較してモデルの妥当性を調べ,モデルの補正やパラメータの変更を行い,光学的モデルを確立した。このとき,皮膚内部からの反射光が皮膚表面において入射位置に対しどのような拡散分布で表皮に表れるかについても調べた。その結果、長波長領域で広い拡散が起こることがわかり、補正する方法を示した。さらに,テクスチャについて,高解像カラー画像から皮膚表面上のテクスチャ成分を解析し,分光反射モデルとの対応づけを行った。これらの成果について、学会等で研究報告を行った。また,皮膚の光学的モデルとそのモデルに基づく3次元CGの生成について,成果をまとめ,現在学術論文誌に投稿中である.
日本海要素植物の進化史：ゲノムワイド多型を用いた比較分子系統地理によるアプローチ

2018年度は、エゾツリバナーツリバナ、オオバクロモジークロモジ、マルバマンサクーマンサク、スミレサイシンーナガバノスミレサイシンなどの7種群について、日本全国21集団からサンプルを集めることを第1の目的としていた。更に、サンプルが集まってきた種についてはDNA抽出も行い、MIG-seq解析のための準備を進めることが第2の目的であった。まず、神奈川県と静岡県、長野県、新潟県佐渡島などで調査を行い、上記の種についてサンプルを採集した。更に東北地方について、山形県鶴岡市、秋田県にかほ市、青森県十和田市、岩手県花巻市などで調査を行い、同様にサンプルを採集した。各地域の研究協力者とも連携し、特にスミレサイシンーナガバノスミレサイシンについては全国でほぼサンプルを集めることができた。採集したサンプルについてはDNA抽出を順次進めている。また、準備段階でサンプルが揃っており、予備解析の結果まで出ていたミスミソウについては、追加サンプルのDNA抽出を完了させ、以降の解析を行うための準備を進めることができた。更に、サンプリングがうまくいかない種があった場合に備え、博物館や大学の植物標本庫に収蔵されている押し葉標本の利用について検討を行った。複数の標本庫の標本から葉片を採取、DNAを抽出してMIG-seq解析を行った。その結果、1980年代以降に作製された標本の多くでは十分なデータが得られること、薬品燻蒸を行っていない標本庫であれば更に古い時代に作製された標本でも十分なデータが得られる可能性が高いことなどが明らかになった。これらの知見を生かすことで、本研究を更にうまく進展させることができると考えられる。スケジュールの都合で、2018年度のみで全国全ての場所を回ることはできなかったが、少なくとも研究上で特に重要な箇所はサンプリングを行うことができた。また、研究協力者の協力で一部の種については全国のサンプルを集めることができたこと、DNA抽出を予定していた数よりも多く進めることができたことなどから、研究計画は問題なく進行できている。加えて、標本DNAの利用についても検討を行ったことで、研究プロジェクトを更に効率良く進めることができるようになった。従って、今後の計画で少し修正は必要なものの、研究全体の中の分量としてはおおむね予定通りに進めることができたと考えている。2019年9月頃までに残りの調査予定地点全てについてサンプリングを行う。当初の計画よりも2019年度に回る地点数が増えたが、既に予定を調整済みであり、問題なく調査できる。また、サンプリングと同時に、研究補助員を雇用してDNA抽出を進めていく。10月頃に第1回のMIG-seq解析を行い、得られたデータを用いて系統地理・集団遺伝解析を行う。その結果に基づき、解析に用いるDNAサンプル数などの調整も行う。2019年度中に更に追加のMIG-seq解析を行い、少なくとも4種以上について結果を得る予定である。結果が揃い次第、各種についての論文化も進める。2020年度については、一部の種についての補足的なサンプリングのみとし、それまでに採集したサンプルの解析・論文化を中心に行う。

また、サンプリングと同時に、研究補助員を雇用してDNA抽出を進めていく。10月頃に第1回のMIG-seq解析を行い、得られたデータを用いて系統地理・集団遺伝解析を行う。その結果に基づき、解析に用いるDNAサンプル数などの調整も行う。2019年度中に更に追加のMIG-seq解析を行い、少なくとも4種以上について結果を得る予定である。結果が揃い次第、各種についての論文化も進める。2020年度については、一部の種についての補足的なサンプリングのみとし、それまでに採集したサンプルの解析・論文化を中心に行う。2018年度に予定調査箇所全てを回ることができなかったため、旅費に相当する分を2019年度予算に繰り越した。2019年度にこの旅費を使用して調査を行う予定である。
東南アジアの窒素固定共生菌による持続的食糧増産と環境保全に関する研究調査

広く東南アジア特有の窒素固定共生菌を探索し、それらの遺伝的多様性を遺伝子および化学的に分類し、系統的位置を明確にするとともに、土壌環境と遺伝的多様性を調査し、それぞれの地域に適した窒素固定菌を利用することによるダイズ等の食糧増産およびマメ科樹木の成長との関連性を解析することを目的として下記の調査研究を行なった。1.タイ、マレーシア、フィリピン、インドネシアにおいて窒素固定菌を探索し、純粋分離した。および各国における窒素固定共生能の評価を行った。2.マメ科植物と根粒菌によるファイトレメディエーションに関する研究を行なった。3.調査、研究打ち合わせのため、下記のように、公開研究者会議を開催し、窒素固定共生菌に関する研究成果の発表および意見交換を行なった。平成13年度8月米国において窒素固定共生菌に関するセミナーを出席し、調査研究を行なった。11月タイ国において公開研究者会議を開催した。平成14年度5月タイにおいて窒素固定共生菌に関する調査研究を行なった。10月マレーシアにおいて公開研究者会議を開催した。また、マレーシアの土壌および植物根圏より熱帯性窒素固定細菌を探索した。1月大阪大学でマメ科モデル植物のミヤコグサワークショップを外国人招待者を含め開催し、窒素固定共生菌に関する研究成果の発表および意見交換を行なった。平成15年度10月ベトナムにおいてセミナーを開催し、ベトナム・メコンデルタ地帯の生物肥料の実施状況とその効果について調査を行なった。平成16年度12月インドネシアにおいてミーティングを開催し、研究成果を発表し、調査研究の総括を行った。広く東南アジア特有の窒素固定共生菌を探索し、それらの遺伝的多様性を遺伝子および化学的に分類し、系統的位置を明確にするとともに、土壌環境と遺伝的多様性との関連性を解析することを目的として下記の調査研究を行なった。1)7月5日14日スイス、スペインにおいて窒素固定共生菌に関する調査研究を行なった。2)8月7日14日米国において窒素固定共生菌に関するセミナーを出席し、調査研究を行なった。及び、研究成果の発表を行なった。3)9月11日24日フィリピンの土壌および作物および熱帯樹木の根粒より窒素固定菌を探索した。4)11月6日11日調査、研究打ち合わせのため、タイ国において公開研究者会議を開催した。また、タイの土壌および植物根圏より熱帯性窒素固定細菌を探索し、およびマメ科植物の酸性土壌耐性調査を行なった。5)12月9日15日フィリピン、タイにおいて窒素固定共生菌に関する調査研究を行なった。6)1月27日2月3日ミャンマー、ラオスにおいて窒素固定共生菌に関する調査研究を行なった。7)ネパールで分離された窒素固定菌の化学・遺伝子分類を行なった。8)窒素固定共生能の評価、マメ科植物と根粒菌によるファイトレメディエーションに関する研究を行なった。1)5月29日6月2日タイにおいて窒素固定共生菌に関する調査研究を行なった。2)7月26日8月4日フランスで開催された窒素固定会議に出席し研究成果の発表を行ない、意見交換した。3)8月18日24日オーストラリアにおいて窒素固定共生菌に関する調査研究を行なった4)9月14日22日フィンランドで窒素固定共生菌に関する成果発表を行ない、北欧地域と東南アジアの窒素固定菌の相異を討議した。5)10月2日7日調査、研究打ち合わせのため、マレーシアにおいて公開研究者会議を開催した。また、マレーシアの土壌および植物根圏より熱帯性窒素固定細菌を探索し、およびマメ科植物の酸性土壌耐性調査を行なった。

6)1月14目16日大阪大学でマメ科モデル植物のミヤコグサワークショップを外国人招待者を含め開催し、窒素固定共生菌に関する研究成果の発表および意見交換を行なった。7)窒素固定共生能の評価、マメ科植物と根粒菌によるファイトレメディエーションに関する研究を行なった。広く東南アジア特有の窒素固定共生菌を探索し、それらの遺伝的多様性を遺伝子および化学的に分類し、系統的位置を明確にするとともに、土壌環境と遺伝的多様性を調査し、それぞれの地域に適した窒素画定菌を利用することによるダイズ等の食糧増産およびマメ科樹木の成長との関連性を解析することを目的として下記の調査研究を行なった。1)タイ、マレーシア、フィリピン、インドネシアにおいて窒素固定菌を探索し、純粋分離した。2)上記各国における窒素固定共生能の評価を行った。3)マメ科植物と根粒菌によるファイトレメディエーションに関する研究を行なった。4)調査、研究打ち合わせのため、下記のように、ベトナムにおいて公開研究者会議を開催し、窒素固定共生菌に関する研究成果の発表および意見交換を行なった。日時:平成15年10月1925日開催地:ベトナム(ハノイ、ホーチミン)参加国:日本、タイ、マレーシア、フィリピン、インドネシア、ベトナム5)また、ベトナム・メコンデルタ地帯の生物肥料の実施状況とその効果について調査を行なった。また、土壌および植物根圏より熱帯性窒素固定細菌を探索し、マメ科植物の酸性土壌耐性調査を行なった。広く東南アジア特有の窒素固定共生菌を探索し、それらの遺伝的多様性を遺伝子および化学的に分類し、系統的位置を明確にするとともに、土壌環境と遺伝的多様性を調査し、それぞれの地域に適した窒素固定菌を利用することによるダイズ等の食糧増産およびマメ科樹木の成長との関連性を解析することを目的として下記の調査研究を行なった。4)インドネシア・ジョゴジャカルタ地帯の生物肥料の実施状況とその効果について調査を行なった。5)調査、研究の成果発表のため、下記のようにインドネシアにおいて公開研究者会議を開催し、窒素固定共生菌に関する研究成果の発表および意見交換を行なった。日時:平成16年12月25日開催地:インドネシア(バリ)参加国:日本、タイ、マレーシア、フィリピン、インドネシア、ベトナム6)今年度は最終年であり、4年間の研究成果の取りまとめを行った。
大腸癌間質における癌関連線維芽細胞由来VCANによる転移・浸潤促進機構の解明

癌の進展において、癌細胞のみでなく癌間質が極めて重要な役割を果たすことが近年の研究や我々の成果から明らかになりつつある。本研究では大腸癌間質における癌関連線維芽細胞(CAF)が発現する新規癌関連分子であるVCANに着目する。第1の目的は浸潤・転移の促進におけるVCANの機能的意義、さらにTGF-βシグナル経路を軸とした癌細胞、CAFの相互作用、微小環境でのマイクロRNA(miRNA)による制御機構を解明するものである。第2の目的は、多層的かつ網羅的な大規模ゲノム、トランスクリプトームデータを集積することで、大腸癌の発癌・進展における癌間質の役割とVCANの臨床的意義に迫り、微小環境バイオマーカーとしての価値を追求し個別化医療への道を開くことである。第1の目的は浸潤・転移の促進におけるVCANの機能的意義、さらにTGF-βシグナル経路を軸とした癌細胞、CAFの相互作用、微小環境でのマイクロRNAによる制御機構を解明するものである。第2の目的については比較的順調に結果を得られたと考えている。当研究課題申請時の予備実験データを大幅に拡大し、マイクロアレイとそれを免疫染色に応用することで、VCAN遺伝子mRNA発現および癌間質におけるVCANタンパクが手術後のステージ2-3症例の再発に強く関連することを報告するに至った。これらは5つの独立した大腸癌コホート、計900例を超えるステージ2ー3症例を使用することで、極めて高い再現性を持って検証することができた。本研究によりVCAN遺伝子発現が術後再発の高リスク症例を抽出するバイオマーカーとして臨床応用が期待されることと同時に、大腸がんにおける対微小環境戦略の重要性が示唆されていると考えている。臨床的な解析は順調に進んだ一方で、in vitroの実験系の確立に難渋している状況であるため。大腸癌を含む固形癌の進展において、癌という組織を構成するのは癌細胞と癌間質であり、後者が癌の進展に極めて重要な役割を果たすことが近年の大規模なトランスクリプトーム研究などにより明らかにされつつある。本研究では大腸癌間質における癌関連線維芽細胞(Cancer-associated fibroblasts:CAFs)が発現する新規の癌関連間質タンパクであるVCANに着目する。第一の目的は浸潤・転移の促進におけるVCANの機能的意義、さらにTGF-βシグナル経路を軸とした癌細胞、CAFsの相互作用を解明するものである。第二の目的は、多層的かつ網羅的な大規模ゲノム、トランスクリプトームデータを集積することで、大腸癌の発癌・進展における癌間質の役割とVCANの臨床的意義に迫り、微小環境バイオマーカーとしての価値を追求し個別化医療への道を開くことである。第一の目的については、癌間質・微小環境をin vitroで再現することは決して容易ではなく難渋する状況であるのに対し、第二の目的についてはすでに成果が得られつつある。マイクロアレイおよび免疫染色によりVCAN遺伝子発現、CAFsによる間質VCANタンパク発現がステージ2ー3大腸癌の再発に関連するバイオマーカーとなり得ることをすでに報告することができた。さらに大腸癌のゲノム異常、特にミスマッチ修復欠損やマイクロサテライト不安定性、BRAF遺伝子変異などとの関連を複数のコホートで解析しており、癌組織をゲノム、間質、TGF-βシグナル経路など複数の側面から俯瞰することで新規のサブタイプの存在が同定されつつある。癌間質研究をin vitroと臨床データを相互補完的に行うことが本来の予定であった。しかしin vitroに実験系確立に難渋する状況が続き、一方で臨床データの解析では予想以上の結果と今後の発展への手ごたえが得られている。従って後者に注力することで研究の成果につなげられる可能性が高いと考えており、総合的には順調と言える状況である。in vitroにおけるVCANおよびTGF-β関連の解析準備を進めるとともに、臨床サンプルの症例数を増やし他の炎症関連の因子との組み合わせなどによりさらにバイオマーカーとしての有用性を追求する。大腸癌のゲノム異常、特にミスマッチ修復欠損やマイクロサテライト不安定性、BRAF遺伝子変異などとの関連を複数のマイクロアレイ、RNAシークエンス、FFPEコホートで解析する。臨床データを裏付けるため、ポイントを絞ったin vitro研究を行う。

臨床サンプルを用いた解析、PC上の解析が主体となったため、当初予定していた細胞実験関連の支出が予定より少なかったため。PC上でのデータ解析を主体に行ったこと、学会等での旅費を使用しなかったことにより次年度使用額が生じた。次年度使用額は主に免疫染色、抗体、細胞関連実験の物品費に充当する。臨床データの拡充と免疫染色の追加、細胞実験に関連した物品費に使用する。
グリーンランド氷床コアに含まれる水溶性エアロゾルを用いた人為的気温変動の解読

申請者らはH27年度にグリーンランド南東部で90mのアイスコアの採取に成功し、アイスコアを無事に日本に輸入した。H28、29年度にはアイスコアの物理的・化学的な分析を実施した。H29年度は分析を推進するだけではなく、分析結果に基づいた過去のエアロゾルと気温変動に関して、国際誌などに成果を公表した。特筆すべき成果としては1)アイスコアの精密な年代決定法を確立し、アイスコアの同位体比から約2か月の精度でこのアイスコアの年代を決定したこと、2)その年代を用いて、過去60年間の硫酸イオンや硝酸イオンフラックスを提示し、人為起源発生量と対比したこと、3)ヨウ素同位体比から欧州における核燃料再処理工場の生産量の変遷、4)グリーンランドの積雪構造モデルに対して涵養量の大きい南東ドーム地域の応答について、があげられる。1)、2)については、H28年度に公表した物理データとともに、同位体比やイオン濃度などの基本データとして公表済であり、今後共同研究者が成果を創出するにあたり、ベースとなるデータを供出したことになる。また、これらの成果のプレスリリースを行い、研究者に限らず幅広く成果をアピールした。上記以外の分析についても多くの学会発表を行い、論文化できる潜在的な研究成果が数多く上がっている。H29年8月30日-9月2日に南東ドームアイスコアに関する研究集会を開催した。25名の共同研究者が参加し、各分析の進捗状況等を話し合い、連携強化と効率的な成果の公開に向けた打ち合わせを行った。解析しているアイスコアはこれまでグリーンランドで掘削されていない地域で得られたものであり、高精度の年代のもと高時間分解能な古環境情報を解読できる優れたコアであることを明らかにした。特に、従来になかった同位体比モデルを利用した月単位の年代決定法の確立、氷床ドームアイスコアからは正確な復元が不可能であったとされてきた硝酸エアロゾルの経年変動を可能にする中でオンリーワン的なコアであることが特筆すべき点である。また、日本国内の独創的な分析をされている方々との共同研究を推進しており、得られる成果の新規性・独創性は極めて高くなると考えている。H30年度はこういった共同研究からの応用解析的な成果の創出を見込んでいる。最終年度に当たるため、引き続き分析・解釈・成果の公表に取り組む。また、研究集会を開催し、共同研究者が成果を創出しやすいようにサポートする。平成26年度は掘削準備期間として、掘削地点の選定と掘削の準備を行った。アイスコアの掘削予算うち大きな割合を占めるのが内陸まで物資と人員を輸送するためのヘリコプターチャーター代であり、ヘリを借りるための交渉を行なった。また、グリーンランドのどこで掘るか、そのためにどう兵站を確保するか、というロジスティクスの準備をした。選定の結果、過去にほとんど掘られていなく、かつ他のグリーンランド地域とは一線を画くようなユニークな特徴を持っている、南東部のドーム(氷床の頂上)に決めた。この南東ドームは水の密度に直して年間1mもの雪が降り、他のグリーンランド内陸と比較して4-5倍の涵養量である。高涵養量である特徴は、1)雪が氷に変わるときに他の地域とは異なる圧密メカニズムがある、2)季節変動などの高時間分解能の古環境を復元できる、3)その古環境情報を持っている物質が雪面から早く埋もれていくので変質しにくい、などの長所がある。掘削準備として、低温研が開発したどこでもドリルのメンテナンスをした。また食料や燃料などの物資の調達をしつつ、グリーンランドで調達する物品の手配を始めた。グリーンランド州政府に遠隔地滞在許可を申請した。掘削の準備や一部の手配が遅れたため、繰り越し申請をさせていただき、その予算でH27年度4月に掘削機や物資の発送をした。平成27年度はグリーンランド南東部ドーム(頂上)においてアイスコア掘削を実施した。5月5日6月6日の日程でグリーンランド南東部に出張し、約90mのアイスコアを採取した。繰り越し予算はこの出張予算にも使用された。平成27年度の研究実績報告のほうに成果などが記載されているので、同時期に記載しているこの実績報告にはサイエンスの成果は載せないが、平成26年度の準備と繰り越し予算なしに平成27年度の成果は得られず、平成28年度以降に行う予定のアイスコア解析もなし得なかった。このような観点からは本科研費プロジェクトにとって、不可避の準備を可能にした重要な成果である。平成27年度はグリーンランド南東部ドーム(頂上)において掘削に成功した。平成26年度に選定した掘削地点において、アイスコア掘削を実施した。5月5日6月6日の日程でグリーンランド南東部に出張し、90mのアイスコアを採取した。低温コンテナをチャーターし、8月末にアイスコアが日本まで輸送された。9月以降、氷の観察、切り出し、連携研究者に配分などの作業を行った。基本作業とともに、氷の密度、写真撮影、比表面積分析、電気的計測、CT撮影などの物理的な解析に着手した。また、氷を融解し、融解水中のイオン濃度や安定同位体比の分析に着手した。グリーンランド観測についての成果を学術誌に公表した。これまで日本の雪氷学者があまり研究をしてこなかった東グリーンランド地域で兵站を確立し、掘削を実施するまでの成果はサイエンスとしての貢献は小さいが、研究代表者・分担者の関連プロジェクト推進能力の向上や低温科学研究所におけるアイスコア研究推進に多大な貢献を果たした。表面雪の化学成分についてその分析結果を学術誌に公表した。