hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
口腔扁平上皮癌の浸潤・転移におけるPD-L1/PD-1シグナルの関与

また、PD-L1過剰発現株(SAS)にrecombinant human PD-1 (rhPD-1)を作用させ、PD-1からPD-L1へのシグナル伝達はOSCCの増殖を促進すること、同様にOSCCの遊走能・浸潤能を亢進することに関しても明らかにしてきた。そこで、本年度においては、SAS細胞にrhPD-1を作用させた際に変動する遺伝子の発現を、DNAマイクロアレイを用いて、OSCCの増殖・浸潤・転移における標的遺伝子の特定を行なった。その結果、SASと比較して、SAS+PD-1において、腫瘍細胞の生存、遊走、分化などの機能を制御する中心的役割を担うActivaor Protein-1(AP-1) familyのうち、FosBの発現上昇(Zscore:7.618, Ratio:10.44)を認めた。また、同様にTNF Signaling pathwayにおいて、AP-1より下流の遺伝子群(Fos,Jun,Cxcl1,2,3,etc)の発現上昇が認められた。また、細胞外基質を分解し、腫瘍の浸潤・転移に寄与すると考えられるマトリックスメタロプロテアーゼのうち、MMPー3及びMMP-10に関しても同様に発現上昇を認めた。これらのことより、PD-1はOSCCに発現しているPD-L1に作用することにより、OSCC細胞中のTNF Signaling Pathwayを活性化してOSCCの遊走及び浸潤を亢進することでOSCCの悪性化に寄与している可能性が示唆された。当初の計画では、標的遺伝子及びタンパク質の発現定量、およびこれらの発現抑制・過剰発現による機能解析までを本年度で終了する予定であった。しかしながら、現状では遺伝子発現プロファイリングまでしか終了していない。これは研究代表者の研究施設からの異動、及び研究協力者との連携不足が遅延理由と考えられる。今後はより密な連携を図り、研究を継続していく予定である。次年度以降、マイクロアレイによって得られた結果より、標的遺伝子発現についてqPCRおよびリアルタイムPCRを用いた定量を行う。また、標的タンパクについてウェスタンブロット法にて発現を検索し、免疫細胞化学的染色法にてin vitroにおける局在を確認する。また、SAS細胞とrhPD-1を用いて、下記の様に標的遺伝子の発現制御を行い、機能解析を行う予定である。1)si RNAを用いた活性阻害による機能解析;SAS細胞にrhPD-1を作用させたのち、si RNAを用いて標的遺伝子の活性を阻害し、遺伝子の発現量の変化や表現型および増殖、遊走、浸潤能への影響を検討する。2)過剰発現による機能解析;プラスミドベクターを用いて、SAS細胞に標的遺伝子を過剰発現させ、遺伝子の発現量の変化や表現型および増殖、遊走、浸潤能への影響を検討する。1)si RNAを用いた活性阻害による機能解析
レジリエントな職域社会を形成する社会起業型コミュニティワークの実証的・開発的研究

本研究では、社会起業およびコミュニティワークに関する理論研究、社会起業のコミュニティワーク実践に関する全国実態調査、事例研究の3つの柱で研究を進めてきた。地域社会の維持や再生に関してコミュニティワークに、ビジネスを含む手法で役割や出番を創出する社会起業を統合した社会起業型コミュニティワークが地域社会の再構築に一定の役割を果たすことを示した。平成26年度は、平成27年度に行う予定の実態調査に向けて、3つのサブテーマに分けた研究グループの意見調整を行うための研究会、研究作業部会を企画・開催した。各研究グループの構成員全員が参加する研究会を「全体研究会」と位置づけ、年4回実施した。中でも、各回をとおして社会的に排除されがちな人々を雇用・就労する方策として社会福祉法人の社会貢献の取り組みや限界集落での地域起こし協力隊の実践事例、27年4月に始まる生活困窮者自立支援制度のモデル事業の取り組む過疎部での実践事例等の研究を行ってきた。一方で、解決策となる方法論としては日本のコミュニティワーク論に大きな影響を与えたアメリカ発祥のコミュニティオーガナイズの歴史的経過とともに昨今の動向を、研究会をとおして整理した。これらの成果をもとに、研究作業部会では、27年夏の実態調査の実施に向けて、「地域社会の課題(ニーズ)に対応するコミュニティワーク実践が、課題解決に取り組む社会的企業のビジネス性を高め経営を持続可能なものにする」という仮説をもとに質問項目化を行い、調査票の作成を進めた。調査対象は、文科省科研「社会参加と社会貢献に寄与する「社会起業」と地域再生に関する実証的地域福祉研究(基盤研究B)(平成2325年度:研究代表牧里毎治)」の一環で取り組んだ、全国調査「就労継続支援事業A型事業所における運営実態に関する基礎調査」で回答が得られた552件(香川県をのぞく全国1,378件中※2012年11月時点)に対して行うこととした。平成27年度は、同年に実施した就労継続支援A型事業所のアンケート調査、28年度に実施予定の実態調査に向けて、3つのサブテーマに分けた研究グループの意見調整を行うための研究会、研究作業部会を企画・開催した。各研究グループの構成員全員が参加する研究会を「全体研究会」と位置づけ、2回実施した。本年度は、これまで同様に、各回をとおして社会的に排除されがちな人々の雇用・就労する方策に取り組む実践事例等の研究を行ってきた。とりわけ、過疎や、インナーシティーなどにおいてそのような人々に出番と役割を創出することが可能なのかの議論を行った。それらに加え、本年度は地域福祉研究と、社会的企業、社会起業の接点を探るために、コミュニティワークの歴史的変遷を整理した。これまでの地域社会の維持や再生に関してコミュニティワークに期待が寄せられ、また、それらの課題に対して役割を果たしてきたものの、社会状況の変化とともにその役割・機能に変化が生じており、新たな方法として資源開発の必要性が生じていることを理解した。これらを元に社会起業型コミュニティワークの大枠の概念を整理した。これらの成果をもとに、研究作業部会では、平成27年度に実施した障害者総合支援法に基づく就労継続支援A型事業所のアンケート調査の結果を踏まえて、1.ニーズの需要化プロセス研究、2.資源の資産化プロセス研究、3.社会起業型コミュニティワークのプロセス研究の各研究グループごとに総括的なプロセス評価分析を引き続き実施する予定である。また合わせて、優れた事例の収集と類型化のためのヒアリング調査を実施し、事例の編集を行う。平成27年度は、3つの研究グループを組織し、それぞれに研究課題を設定していたが、全体研究会ではゲスト招聘を通した最新の地域福祉研究動向の把握や、国内におけるレジリエントな地域実践を行う事例調査等に注力した。そのため、各研究グループが有機的な連携をもとに研究を進めるという点では、時間的な都合等により十分に執り行えたとは言い難い状況にある。しかし、連携研究者や研究協力者とともに予定通りに就労継続支援A型事業所のアンケート調査を実施し、それらの結果に関しても、現場の実践者を交えた研究作業部会を組織することを通して検討し、学会報告、論文執筆に向けての準備を進めてくることができたため、本研究全体の進捗状況としては「(2)おおむね順調に進展している」を選択した。平成28年度は、就労継続支援A型事業所のアンケート調査を分析し、A型事事業と地域社会の関わり、またそれらが経営にどのような影響をもたらしているのかを明らかにした。結果をもとに1社会起業型コミュニティワークのプロセス研究、2ニーズの需要化プロセス研究、3資源の資産化プロセス研究、の3つのサブテーマに分けた研究グループで研究会、研究作業部会を企画・開催した。各研究グループの構成員全員が参加する研究会を「全体研究会」と位置づけ3回実施した。1に関しては、社会起業と地域福祉の議論を踏まえ、研究分担者の橋本理を中心に行った。ニーズの顕在化から資源開発、社会的所有、ビジネス化へと転換するプロセスが、地域住民の社会的ニーズの発見がサービス需要を産み出し、住民参加や地域組織化を促すコミュニティワークに近接する概念であることを整理した。2は、関川芳孝により、社会的に排除されがちな人々の雇用・就労する方策に取り組む実践事例等の研究を通して、社会起業の手法が有効であることを明らかにした。3では、安立清史が中心となり、社会状況の変化の中で、地域社会の維持や再生に関してコミュニティワークに求められてきた役割・機能を整理した。そのなかでも資源開発には、新たな方法が求められており、社会起業のアプローチが有効であることを導き出した。

3つの研究グループ、また全体研究会をとおして、とりわけ社会福祉施設を中心とする社会福祉法人の公益法人としての地域貢献に社会起業型コミュニティワークが有効であるという展望を見出すことができたことは、地域社会の再生にとっても意義があることであると再確認できた。ケアやサポートを仕事として産出することの可能な社会福祉施設は、少子高齢化時代の地域社会にあっては、職域社会の再構築の旗手としてまた中核拠点としてその可能性と発展の方向性を示す課題を与えられたと確信している。本研究では、社会起業およびコミュニティワークに関する理論研究、社会起業のコミュニティワーク実践に関する全国実態調査、事例研究の3つの柱で研究を進めてきた。地域社会の維持や再生に関してコミュニティワークに、ビジネスを含む手法で役割や出番を創出する社会起業を統合した社会起業型コミュニティワークが地域社会の再構築に一定の役割を果たすことを示した。平成26年度は、3つの研究グループを組織し、それぞれに研究課題を設定していたが、全体研究会ではゲスト招聘を通した最新の研究動向の把握や、国内におけるレジリエントな地域実践を行う事例や社会的企業先国であるイギリスでの現地調査等に注力した。そのため、各研究グループが有機的な連携をもとに研究を進めるという点では、時間的な都合等により十分に執り行えたとは言い難い状況にある。しかし、連携研究者や研究協力者とともに27年度前半に予定していた調査票作成作業に年明けから着手し始めたこと、とりわけ現場の実践者を交えた研究作業部会を組織することを通して仮説をもとに調査項目の中心部分の検討を進めてくることができたため、本研究全体の進捗状況としては「(2)おおむね順調に進展している」を選択した。今後は、平成27年度に実施した障害者総合支援法に基づく就労継続支援A型事業所のアンケート調査の結果を踏まえて、1.ニーズの需要化プロセス研究、2.資源の資産化プロセス研究、3.社会起業型コミュニティワークのプロセス研究の各研究グループごとに総括的なプロセス評価分析を引き続き実施する予定である。また合わせて、優れた事例の収集と類型化のためのヒアリング調査を実施し、事例の編集を行う。1.の研究グループは、潜在化したニーズの顕在化と住民による支援の組織化の実態と取組みを明らかにして、社会起業型コミュニティワークの手法としての技法開発につなげる。2.の研究グループは、未開拓の地域資源を顕在化させる取組みを視覚化し、個人的資源や未利用資源の活性化プロセスを明らかにする。地域社会の自然資源、人的資源、文化資源、設備資源、制度資源などを分類しながら、資源把握、資源発見、資源再生、資源活用など社会起業型コミュニティワークに応用できる手法・技法の開発を図る。3.の研究グループでは、2つの研究グループの成果を取り入れて、ニーズの需要化と資源の資産化を融合させているネットワーク論、ソーシャル・キャピタル論の観点から地域社会の仕事づくり、職場づくりなどの「職域社会」の形成に社会起業型コミュニティワークが寄与するプロセスを裏付ける。また、最終年度となる次年度は、これまで2年間にわたって3つのグループに分かれて行ってきた研究蓄積のまとめの作業を行うために全体研究会を行う。
径厚比100以上のコンクリート充填薄肉円形鋼管部材の中心圧縮特性

本研究で得られた結果を以下にまとめる.(1)本研究は,高架橋橋脚等への適用を視野に,その経済性を鑑み,わが国の基準類での制限径厚比を越える大径厚比(薄肉)鋼管を用いたコンクリート充填円形鋼管の中心圧縮特性を実験的に検討したものである.設定した実験変数は径厚比と充填するコンクリートの圧縮強度の二者を選び,計12体の供試体に対し載荷実験を行った.得られた結果より,その中心圧縮耐力は制限径厚比を越えても,母材強度の単純累加値を越え,充填コンクリートの鋼管による拘束効果を考慮した耐力にまで到達することが明らかになった.また,耐力到達の際の破壊形式は,鋼管端部の円環状局部座屈が先行し,その後コアコンクリートが斜め方向に滑り破壊するものであった.(2)鋼・コンクリート二重鋼管合成部材(以下,DCFTとする)とは,同心円上に2つの異なる径の鋼管を配置し,それらの間にコアコンクリートを充填した断面を有する.これにより,従来のコンクリート充填鋼管柱(CFT)と比較して,軽量となる利点を有する.そこで本研究では,外鋼管の径厚比およびDCFT特有の変数である内径・外径比が,中心圧縮強度に与える影響について計12体の供試体に対し載荷実験を行った.得られた結果より,その中心圧縮強度はCFTの中心圧縮強度算定式を用いておおむね良好に評価できた.また,破壊形式はコンクリートのせん断とそれによる鋼管の座屈が生じる破壊であった.本研究で得られた結果を以下にまとめる.(1)本研究は,高架橋橋脚等への適用を視野に,その経済性を鑑み,わが国の基準類での制限径厚比を越える大径厚比(薄肉)鋼管を用いたコンクリート充填円形鋼管の中心圧縮特性を実験的に検討したものである.設定した実験変数は径厚比と充填するコンクリートの圧縮強度の二者を選び,計12体の供試体に対し載荷実験を行った.得られた結果より,その中心圧縮耐力は制限径厚比を越えても,母材強度の単純累加値を越え,充填コンクリートの鋼管による拘束効果を考慮した耐力にまで到達することが明らかになった.また,耐力到達の際の破壊形式は,鋼管端部の円環状局部座屈が先行し,その後コアコンクリートが斜め方向に滑り破壊するものであった.(2)鋼・コンクリート二重鋼管合成部材(以下,DCFTとする)とは,同心円上に2つの異なる径の鋼管を配置し,それらの間にコアコンクリートを充填した断面を有する.これにより,従来のコンクリート充填鋼管柱(CFT)と比較して,軽量となる利点を有する.そこで本研究では,外鋼管の径厚比およびDCFT特有の変数である内径・外径比が,中心圧縮強度に与える影響について計12体の供試体に対し載荷実験を行った.得られた結果より,その中心圧縮強度はCFTの中心圧縮強度算定式を用いておおむね良好に評価できた.また,破壊形式はコンクリートのせん断とそれによる鋼管の座屈が生じる破壊であった.土木構造物である高架橋橋脚等への適用を視野に、その経済性を鑑み、わが国の規準類での制限径厚比を越える大径厚比(薄肉)鋼管を用いたコンクリート充填円形鋼管の中心圧縮特性を実験的に検討した。設定した実験変数は径厚比とコンクリートの圧縮強度の二者を選び、その組み合わせから計12体の供試体に対し載荷実験を行った。供試体の外寸は直径300mm、全長1000mmであり、さらに具体的な実験変数としては、前者径厚比すなわち鋼管直径に対する鋼管肉厚の比は70-300の範囲設定をし、使用した鋼種(SS400相当)での制限径厚比150を超えるものを3種含んだ6種類、後者コンクリート圧縮強度が24または40MPaの2種類とした。得られた結果より、制限径厚比設定の一因である施工性、すなわち鋼管の製作、輸送ならびに架設すなわちコンクリート充填過程において適切な配慮を施せば、その中心圧縮耐力は制限径厚比を超えても、母材強度の単純累加強度を越え、充填コンクリートの鋼管による拘束効果を考慮した耐力算定値まで到達することが明らかになった。また、拘束効果の評価においては、既往の規準にて提唱される算定手法に加え、ここで計測された鋼管ひずみを用いた弾塑性応力解析を行い、耐力到達時の鋼管の応力状態を把握した上で、それに基づく算定手法を別途提示し妥当性を検証した。なお、耐力到達時の破壊形式は、鋼管端部の円環状局部座屈が先行し、その後充填コンクリートが斜め方向に滑り破壊するものであった。前年度報告した大径厚比を有するコンクリート充填薄肉円形鋼管部材(以下,CFTと称す)に引き続き,ここでは,部材の軽量化を目指し,内鋼管を配置し断面を中空化した大径厚比を有するコンクリート充填薄肉円形二重鋼管(以下,DCFTと称す)の中心圧縮特性を実験的に調査した.用意した供試体は,公称鋼管厚すなわち外鋼管厚が1.0,1.6ならびに2.3mm(径厚比D/tは各々176,105ならびに74に相当)の3種と外鋼管径に対する内鋼管径の公称比(以下,内外鋼管径比と称す)が0.0,0.23,0.47ならびに0.70の4種を組合せた計12体である.なお,内鋼管には外鋼管と同じ肉厚のものを用い,設計コンクリート強度は24または30MPaクラスであった.

また,計測は部材の軸方向平均収縮量と外ならびに内鋼管の表面での軸方向と円周方向のひずみであり,実験中は外鋼管に主点を置いた変形状況の観察を行った.まず,観察された破壊形式は,充填コンクリートのすべりせん断破壊と内・外鋼管の局部座屈にて形成されており,前年度の内鋼管を有さないCFTに類似していた.つぎに,得られた中心圧縮耐力は外鋼管による充填コンクリートの拘束効果を考慮したCFTの算定式を準用することにより良好に評価することができた.さらに,0.5%以下の軸ひずみ領域では,内外鋼管径比の大小による挙動差,たとえば軸圧縮剛性の差異は認められなかった.また,大半の供試体では,中心圧縮耐力到達後の軸ひずみ4%領域まで,耐力の約70%を保持した.最後に,外鋼管の円周方向応力は対応する軸方向応力が降伏局面に到達した後,引張領域へと流動した.一方,内鋼管では軸方向応力が降伏局面に到達した後,圧縮領域へと流動した.これは充填コンクリートが終局状態すなわちせん断破壊時において体積膨張を呈するダイレタンシー現象に起因するものと考えられた.前年度報告要旨と上述の成果より,建築学会SRC規準などの既往の設計基準類にて提示される制限径厚比(D/t=150,鋼種SS400相当)を超える一般的なCFTならびに軽量化を図るために内鋼管を配置した中空断面を有するDCFTのいずれも,制限径厚比以下にて適用される中心圧縮耐力評価式にて,その耐力を良好に評価できることが示された.
メタ磁性転移を利用した巨大磁歪材料の開発

本研究により得られた成果の概要を以下に記す。1遍歴電子メタ磁性La(Fe_xSi_<1-x>)_<13>化合物の等方性巨大磁歪に関する研究以上よりLa(Fe_xSi_<1-x>)_<13>H_y化合物は従来材料を凌駕する磁歪の大きさを示すことに加え、従来材料で得られない等方的特性を示すため、デバイス形成時の組織制御の必要性などの問題を解消できる全く新しい磁歪材料として有望である。2多重磁気相転移を示すLa(Fe_x_Al<1-x>)_<13>化合物の磁気体積効果と磁歪の研究La(Fe_xAl_<1-x>)_<13>化合物は、0.60【less than or equal】x【less than or equal】0.86の組成範囲で強磁性であるが、0.87【less than or equal】x【less than or equal】0.92においては反強磁性になる。さらに反強磁性相において、強磁場印加により、強磁性への1次相転移が出現する。また、0.86<x<0.87の範囲では、転移温度T_0において温度誘起強磁性-反強磁性1次転移が観測された。遍歴電子系の場合、これらの相転移において磁気モーメントの振幅も変化するため体積変化が生じる。T_0近傍での熱膨張測定において、約0.5%の等方的体積変化が観測された。さらに、x=0.88の磁場誘起反強磁性-強磁性転移により、約1.0%の等方的な体積磁歪が誘起されることが明らかになった。すなわち、本系においては、磁気モーメントの振幅が種々の磁気相転移に伴い顕著に変化するため、大きな等方性磁歪が発現することが明らかになった。本年度は、巨大磁気体積効果を示すLa(Fe_xSi_<1-x>)_<13>遍歴電子メタ磁性化合物のキュリー温度の制御を目指し、本化合物への元素侵入条件の探索を行った。本化合物はキュリー温度の直上で磁場印可することにより遍歴電子メタ磁性転移に伴う自発体積磁歪を生じるので、メタ磁性転移出現の条件を保持したままキュリー温度を室温付近に制御する必要がある。予備的な実験結果より、侵入元素としては炭素、窒素および水素が有力な候補であったが、炭素の固溶限は狭く、また窒素は拡散速度が遅いため、水素が本研究の目的には最適である。水素濃度の分布が存在すると本化合物の遍歴電子メタ磁性は不明瞭になるため、完全密閉系での水素雰囲気中熱処理を行い、水素濃度が均質になる熱処理条件を探索した。その結果、雰囲気炉内圧力を減圧し、大気圧以下での水素雰囲気を実現することで、水素濃度を自由にコントロールでき、また、熱処理時間を工夫することで試料内水素濃度を均質にできる事がわかった。これらの試料について、今年度購入した試料振動型磁力計を用い磁化測定を行った結果、La(Fe_<0.88>Si_<0.12>)_<13>H_<1.0>でキュリー温度がほぽ0°C付近になり、また、室温近傍で遍歴電子メタ磁性転移が生じることが明らかになった。また磁気体積効果も水素吸収前に比べても遜色の無い大きさが保持されており、280Kで1T程度の磁場印可に伴い、約1%程度の体積変化を生じることが明らかになった。

本年度は、巨大磁気体積効果を示すLa(Fe_XSi_<1-X>)_<13>遍歴電子メタ磁性化合物の磁歪材料への応用を目的としたキュリー温度の制御について、前年度よりさらに精度を挙げることを試みた。本化合物はキュリー温度直上においては、弱磁場の印加によりメタ磁性転移を生じ、磁気体積効果により1.5%程度の巨大等方性磁歪が転移に由来して発生する。このため、前年度は、水素吸収に着目し、キュリー温度の上昇・制御により室温近傍でメタ磁転移を発生させることに成功した。しかし、水素の濃度制御が不完全であり、キュリー温度の極近傍では強磁性を示す部分が残るため、1T以下の弱磁場での転移がブロードになり、大きな磁歪が得られないことが問題であった。この点を解決するため、一回の熱処理バッチ中で、水素吸収プロセス後に水素拡散プロセスが十分進行する条件を吟味した。この結果、室温で、1T以下の磁場に対しても十分な磁歪の応答が得られた。さらに、本年度は、La(Fe_XSi_<1-X>)_<13>の磁歪特性とFe濃度の関係についても検討した。これまで、Fe濃度の増加により、転移に伴う磁気モーメントの変化が憎加するため、低温での磁歪特性は増加する一方で、キュリー温度が低下するため、キュリー温度を室温に上昇させる目的とは合い入れない部分があった。しかし、本研究で用いた水素吸収法によれば、キュリー温度は最高で室温を越える330K程度まで上昇させることが可能であるので、より大きな磁歪特性を示すFe高濃度の試料でもキュリー温度を室温まで上昇できる可能性がある。本年度はx=0.89および0.90の試料に水素吸収を行い、これまでのx=0.88の結果を上回る磁歪特性が得られる兆候を得た。これを踏まえ、今後、より大きな磁歪を示す材料開発を行っていく予定である。前年度までの成果により、La(Fe_xSi_<1-x>)_<13>化合物における、水素吸収によるキュリー温度制御により、室温でメタ磁性転移に伴う巨大磁歪を発現させることが可能であることが確認された。本年度はさらに以下の項目について検討を行った。1.巨大磁歪の等方性の確認従来の異方的線磁歪を応用した材料では得られない等方性磁歪特性を確認するために、磁場中X線回折測定を行った。遍歴電子メタ磁性転移は3dバンド構造に由来した現象であるため、転移に伴う磁気体積効果は等方的であることが予想される。粉末X線回折において散乱ベクトルと垂直に磁場を印加した測定を行い、結晶対称性の転移前後の変化の確認と格子定数の磁場依存性を調べた。強磁場印加によりメタ磁性転移後の強磁性相における結晶対称性は転移前と同様であることが確認された。また、格子定数の相対変化の磁場依存性は、磁場と平行方向に測定したバルク試料の縦磁歪と、大きさおよび変化の様子において一致した。すなわち本化合物のメタ磁性転移に伴う磁気体積効果は等方的であり、約1.2%程度の体積変化を生じることが確認された。2.転移磁場の温度依存性の検討遍歴電子メタ磁性転移の転移磁場は温度上昇により増加するため、一定磁場下で磁歪特性を得る場合には、上限温度が限定される。一方、La(Fe_xAl_<1-x>)_<13>化合物が示す反強磁性-強磁性転移転移においては、体積変化は比較的小さいが、転移磁場の温度依存性が小さいことが明らかになった。A1系における転移磁場の温度変化の特徴を検討した結果、スピンの揺らぎおよび磁気体積効果が本化合物系の転移磁場の温度依存性に強く影響することがわかった。これらの結果より、La(Fe_xM_<1-x>)_<13>(M=A1,Si)化合物において転移磁場制御の方針が得られた。以上より、メタ磁性転移を示すLa(Fe_xM_<1-x>)_<13>(M=A1,Si)化合物は、等方性巨大磁歪を示す新しい磁歪材料として有望である。
ラジコンカーレースにより興味と意欲を持ちプログラミングが学べる実験教材の開発

本研究の目的は、小さい頃から慣れ親しんだラジコンカーをパソコンから制御しコースを周回するタイムを競うことで、楽しみながらリアルタイム制御や並列処理プログラミングの基礎を学べる教材の開発である。この教材を使用すれば、実際に物が動いて結果が確認できるので、学生は興味を持ち意欲的にプログラミング学習に取り組むことができる。また、明確な目標となるラップタイムランキングを表示することで、競い合いながらプログラミング学習に取り組むことができる。まず、全長約50mmの市販の超小型ラジコンカーをUSBを介しパソコンから操作できるように改造した。このラジコンカーは、4種の制御信号を切り替えることで4台同時の走行が可能である。次に、本教材で使用するコースとして、1m四方の枠の対向する壁に25mmピッチの等間隔で赤外線発光ダイオードとフォトトランジスタを取り付けたものを作成した。位置検出ユニットでコースをマトリックス状にスキャンし、光が遮られる部分を検出することで車の位置を取得する。このユニットはAVRマイコンを使用し作成した。検出した位置情報はUSB-IOを介しパソコンに取り込む。この情報から車の位置を表示するプログラムを作成した。実際に車を走らせた結果、車の速度が相当遅い場合には、コース全体をスキャンし位置情報を取得することができた。しかし、車の速度を上げた場合、車の移動にスキャン速度が追従できなかった。コースの部分スキャンや、車の移動方向の先読み、などのプログラミングで対処を考えていたが、予想以上に遅れが大きく、装置自体の検出スピードを上げる必要がある。遅れの原因としてUSB-IOのデータ送受信の速度が考えられる。この速度を早くすることや、検出回路の改良が必要である。
新約聖書共同翻訳事業とD・C・グリ-ン

I昭和63年度及び平成元年度の外務省外交資料館(東京)、開港資料館を中心に行った資料収集で、D・C・グリ-ン及び横浜、京都の宣教師に関する資料を得た。特にグリ-ン始め宣教師の住所録、アジア協会関係記事等今後グリ-ンの横浜生活を纏めるうえでの資料が収集された。II昭和63年度及び平成元年度における再重要課題は、グリ-ン書簡のマイクロフィルムからの解読とタイプ化、その翻訳作業であった。解読とタイプをおえ、翻訳も大半を完成し、最終校訂に入っている。それによって、聖書翻訳事業の実態がかなり明らかになってきている。要点は次の通りである。(1)聖書翻訳の進捗について。原則として共同翻訳委員のメンバ-が訳し、同委員会が校訂し、印刷にかける。『羅馬書』はこれにあたる。またかって個人が訳したものをグリ-ン、J・C・ヘボンが校訂するもの。『マタイ伝』等がそれである。(2)文体について。それまでの漢文調に代えて、グリ-ンの方針である分かりやすい日本語で書くことが受け入れられた。グリ-ンは教育の無い商人、婦人にもわかる話言葉を書き言葉とした。これは大きな改革であった。IIIグリ-ンのアメリカ聖書協会宛書簡は解読、タイプをおえた。また日本聖書協会所蔵資料は読了した。グリ-ン宛アメリカン・ボ-ド書簡は入手し、目下解析中である。IVグリ-ン書簡では教育特に同志社開校をめぐる議論を始め、当時の宗教、政治等の諸問題が論じられている。近日中にこれらの資料をすべて総合して、聖書翻訳事業の詳細を纏め、『聖書翻訳事業とD・C・グリ-ン』(仮題)として研究書を刊行したい。(2)文体について。本年度の業績は下記の通りである。1。東京、横浜、名古屋、京都等の調査及び資料収集によって、聖書翻訳事業にあたった宣教師の居住及び出入国記録、契約関係を調査し、また聖書翻訳事業関係記録を収集した。2。当研究の中心人物であるD.C.グリーンのアメリカン・ボード宛及びアメリカン・バイブル・ソサエティー(アメリカ聖書協会)宛書簡について、1874年から77年までをマイクロ・フィルムからの手書き書簡を解読し、タイプ化した。さらにそれを翻訳(下訳)の後、校訂を加え定訳を完成する作業を行っている。3。上記資料はアメリカン・ボード宛書簡が1874年7通、75年5通、76年6通、77年が14通、計32通、アメリカ聖書協会宛が7通4年3通、75年5通、76年6通、77年0通、計13通、総計45通あり、貴重な資料である。4。上記書簡中、アメリカ聖書協会宛書簡は、翻訳委員会の書記としての公式記録であり、翻訳分担、委員会の規則、開催記録、会計報告、日本人助手の給与、翻訳用語に関する議論、日本人書店との契約等が記録されており、翻訳委員会の実態が明らかになりつつある。5。アメリカン・ボード宛グリーン書簡は上記と較べるとより私的な性格をもち、翻訳事業については、ヘボン博士とのくい違い、日本人助手の状況等を伝えるのみならず、日本宣教事業に焦点をあてている。プロテスタント教会、宣教師の動静、日本事情、政治状況、伝道活動等多方面な情報を伝えている。6。今後はその後の両資料の解読、翻訳をすすめつつ、聖書翻訳事業の実態を解明し、まとめて発表する準備に入る。1,平成元年度も東京の外務省外交資料館及び横浜の開港資料館を中心に資料を調査、収集を行い、D・C・グリ-ンの公的生活、業務等について多くの成果を得た。特にグリ-ンのアジア協会との関わりを明らかにした。

2,平成元年度は1880年までのD・C・グリ-ンのアメリカン・ボ-ド宛書簡の解読及びタイプ化と翻訳に力を集約した。その翻訳は研究報告書で明らかにする予定であるが、さらに将来において『D・C・グリ-ン書簡集』の慣行を企画中である。3,上記書簡を中心として、聖書翻訳事業の実態の解明が、本研究の中心であるが、その研究成果の刊行も現在交渉中である。その中で本年度明らかになった事柄を述べると次の通りである。A、翻訳は聖書各書が各委員によって翻訳され、委員会によって改訂され、分冊が印刷されていく課程を明かにした。また、ヘボンによって出版されたロ-マ字聖書には将来性がある。B、聖書出版に対する補助はアメリカ聖書協会が冷やかなのに対して、イギリス、スコットランド聖書協会が積極的で、出版について三協会がからみあうことになった。C、翻訳の文体については、漢文調であるか、グリ-ンの主張する日本語の話言葉であるべきか議論があり、漢字にふりがなをつけることで決着した。4,上記グリ-ン書簡(1874ー80)では、多くの新事実を明らかにすることができた。それらは特に関西の教会の活発さと同志社の開校問題である。
磁性ナノ技術を応用したエナメル質の再生

咀嚼を行う上で重要な硬組織であるエナメル質は、一度虫歯や破折により欠損すると再生することはないため、人工材料による修復が必要となる。エナメル質を人為的に再生できれば再生エナメル質は審美的かつ、生体に安全な歯科材料となることが考えられる。本申請課題では、エナメル質再生に関わる歯の幹細胞に磁性ナノ技術を応用することで、歯が生体内でできる過程の細胞配列環境を人工的に再現し、さらには作製した細胞環境を生体内へと導入することで、臨床応用可能なエナメル質の再生を試みる。
若年性ミオクロニーてんかんにおける脳磁図所見のデータベース化に向けて

本研究では特発性全般てんかんの代表疾患である若年性ミオクロニーてんかん(JME)において、PBS機序を有するGSWを脳磁図解析しデータベース化することを目標としている。これにより、JMEと症候性てんかんが脳磁図を用いて正しく判別できるようになる事が期待される。さらに、JME症例のデータベースが基準となり、症候性てんかん各症例のより詳細な病態診断や術前評価が可能となる事も期待できる。
口腔悪性腫瘍に対するPDE2関連シグナル・遺伝子治療

これまでにヒト口腔由来悪性黒色腫PMP細胞を中心にPDE2の研究を進めて来たが,本研究では,更にPDE2の機能解析の研究を進めると共に,それ以外の悪性腫瘍細胞でのPDE2の発現や特徴を検討した.何種類かの悪性黒色腫細胞でPDE2発現を認めた.PDE2はアポトーシスや運動能には関係がなかった.しかし,DNA合成に関係し,PDE2が細胞周期の調節に関係する可能性が示唆された.これまでにヒト口腔由来悪性黒色腫PMP細胞を中心にPDE2の研究を進めて来たが,本研究では,更にPDE2の機能解析の研究を進めると共に,それ以外の悪性腫瘍細胞でのPDE2の発現や特徴を検討した.何種類かの悪性黒色腫細胞でPDE2発現を認めた.PDE2はアポトーシスや運動能には関係がなかった.しかし,DNA合成に関係し,PDE2が細胞周期の調節に関係する可能性が示唆された.PDEは11種類(PDE1からPDE11)に分類され,cAMPやcGMPを分解しその濃度を調節している.したがって,cAMPやcGMPによる細胞内シグナル伝達系が存在すれば必ずPDEが存在し,そのシグナルに対して重要な役割を担っている.これまでにわれわれはヒト口腔由来悪性黒色腫PMP細胞でPDE2特異的阻害剤による増殖と浸潤の制御を初めて発見した.そこで,本研究ではPMP細胞でPDE2Aに対するsiRNAを検討すると共に,他の悪性腫瘍細胞でのPDE2A発現を確認することも計画した.また,リコンビナントPDE2Aを作成しPDE2A遺伝子の生化学的特徴についても検討した.PMP細胞ではPDE2Aに対する2種類のsiRNAでPDE2A発現が70%以上抑制され,細胞増殖も約80%抑制された.ヒト口腔由来悪性黒色腫MAA細胞やヒト腔由来悪性黒色腫HMV-II細胞ではわずかにPDE2Aが発現していたが,ヒト皮膚由来悪性黒色腫G361細胞やヒト口腔由来骨肉腫HOSM-1細胞等では発現していなかった.PDE2A遺伝子の生化学的特徴を検討するために,バキュロウイルスシステムによりリコンビナントPDE2Aを作成した.特に,生化学的特徴(Km値やVmax等)はこれまでに報告されている特徴と比較して大きな変化を認めなかった.以上より,PDE2Aが悪性腫瘍細胞の細胞増殖に関係し,siRNAが新しい治療方法となる可能性が示唆された.Phosphodiesterase(PDE)は11種類(PDE1からPDE11)に分類され,各サブファミリーはいくつかのアイソザイム(合計21種類)があり、更に、各アイソザイムにはsplice variantsが存在している.そして、細胞内のセカンドメッセンジャーであるcAMPやcGMPを分解しその濃度を調節している.したがって、cAMPやcGMPによる細胞内シグナル伝達系が存在すれば必ずPDEが存在し、そのシグナルに対して重要な役割を担っている.これまでにわれわれは口腔由来悪性黒色腫PMP細胞でPDE2による増殖と浸潤の制御、および、PDE2遺伝子変異を世界で初めて発見した.そこで,本研究ではPDE2の研究を進めるためPDE2のsplice variantsや運動能への関与について等を検討した.PDE2には4種類のsplice variantsが報告され、各variantsが異なった機能を持つ可能性が示唆されているため、PMP細胞で発現を検討した.PMP細胞ではPDE2A2のみが発現していた.更に、5'末端に数十ベース異なるvariantsを発見した.次にPDE関連の特異的阻害剤にて運動能について検討したが、PDE2やPDE3の特異的阻害剤等は運動能に影響しなかった.これまでの一連の結果より、4種類あるPDE2splice variantsのうち、PDE2A2が増殖と浸潤の制御に関係する可能性が示唆された.また、in vivoでの検討を行うために、PMP細胞にPDE2特異的なsiRNAを作用させ、PDE2遺伝子発現の抑制をリアルタイムPCRとウエスタンブロットで確認した。以上の結果は以下で示す学会で発表を行った.Phosphodiesterse(PDE)は11種類(PDE1からPDE11)に分類され,各サブファミリーはいくつかのアイソザイム(合計21種類)を持つ.そして,cAMPやcGMPを分解することによりそれらの濃度を調節し,様々な生理作用に関係している。したがって,cAMPやcGMPによる細胞内シグナル伝達系が存在すれば必ずPDEが存在し,そのシグナルに対して重要な役割を担っている.これまでにわれわれはPDE2が悪性黒色腫細胞の増殖と浸潤に関係するが,運動能には関係しないことを発見した.そこで,本研究ではPDE2の研究を進めるため増殖や浸潤の機序等を更に検討することを計画した.・PDE2と増殖抑制機序の検討.PDE2とアポトーシスとの関係を検討するため,PDE2特異的阻害剤(EHNA)を作用させTUNEL染色を行った.しかし,特に変化を認めずPDE2とアポトーシスとの関係は認めなかった.PDE2とDNA合成との関係を検討するため,EHNAを作用させBrdUの取り込みを測定した.EHNAの濃度依存性にBrdUの取り込みが減少したためPDE2とDNA合成との関係を認め,PDE2が細胞周期を調節している可能性を発見した.・PDE2と浸潤抑制機序の検討

.PDE2と浸潤との関係を検討するため,EHNAを作用させmatrix metaloproteaseの発現をRT-PCRなどで確認した.しかし,特にmatrix metaloproteaseの発現に大きな変化を認めなかった.
高圧物性から探る水星・火星核の組成とダイナミクス

本研究では、水星・火星中心核の組成解明を目的として、核構成物質である鉄合金液体・固体の音速と密度をはじめとする弾性特性を惑星核条件まで調べた。高圧下での音速・密度同時測定システムを導入し、各圧力条件で音速と密度の関係性と体積弾性率を求めることが可能となった。この結果、純鉄の弾性特性に対する軽元素の効果を、炭素・硫黄・珪素・ニッケルについて明らかにすることができ、その効果は元素種により大きく異なる傾向を示す事が明らかとなった。得られた結果に基づき、惑星および月の中心核の組成・条件に関する推定を行った。本研究では、近年計画されている水星・火星探査から得られる内部観測データに対し、その比較対象となる核条件までの液体鉄合金の物性(密度・音速・粘性・熱伝導率)測定を行う。得られた物性データと探査データとの組み合わせにより信頼度の高い惑星核の組成・ダイナミクスモデルを構築する事を目指す。26年度は、マルチアンビル装置とX線イメージング吸収法・超音波法を併用して水星核条件までの液体鉄合金の密度・音速同時測定法を確立した。具体的には、6GPaまでの圧力では、SPring-8 BL22XUビームラインでキュービックプレスを用いた測定を行った。X線イメージ用の高感度カメラおよび検出器系ステージを新規導入し、これにより迅速な検出器の切替、測定が可能となった。6GPa以上の圧力ではBL04B1ビームラインの1500tマルチアンビル装置を用いた。X線吸収法は、単色X線を用いプレスの上流と下流に2台のカメラを設置し、イメージにより2次元X線強度分布をモニターして実施した。音速測定はビームライン設置の高感度超音波計測システムを使用した。上記のシステムを用いてまず測定法の評価を行い、鉄合金試料を用いた高温高圧下での密度・音速測定を行った。まず測定法を評価するため、鉄、FeSi試料を用いて、X線吸収率に与えるエネルギー、試料サイズ、試料組成の各効果を検証した。次に測定精度の評価を行うために、鉄固相の測定を行い、回折線から得られる密度との比較を行った。さらにFe-Ni-SおよびFe-C試料を用いて、12GPaまでのデータを得ることに成功した。今後はデータ解析を進め、融体の密度と音速の関係を明らかにしていく。また2014/9/8-9に大阪大学で、国内の関係研究者を招聘し「月・火星・水星内部研究会」を主催して、実験・観測・分析の観点から地球型惑星内部構造についての講演・議論を行った。本研究では、高温高圧下での鉄-軽元素系合金の物性を測定し、惑星探査データとの比較から、水星や火星といった地球型惑星の中心核組成の解明を第一目標としている。2015-2016年度は、研究分担者(浦川博士・肥後博士・坂巻博士・鎌田博士)と協力して、測定の技術開発を行いながら鉄合金の高圧物性について下記の研究結果を得た。・液体物性に関しては、SPring-8において本課題で導入した測定系を用い超音波法とX線吸収法により、鉄合金融体の音速と密度の圧力・温度依存を得た。2015年度はFe-Ni-Sと、Fe-Ni-C,Fe-Ni,Fe-C系について測定し、この結果Fe-C, Fe-Ni-Cは音速の温度依存性が特に大きくなることを見いだした。2016年度はFe-Ni-S,Si,C融体について、音速・密度測定を実施した。・固体物性に関しては、高圧プレス+超音波法、レーザー加熱式ダイアモンドアンビルセル(DAC)+X線非弾性散乱を用い、音速と密度を測定した。2015年度は84 GPa、1800 Kまでのhcp-Fe-Si合金の測定に成功し、Fe構造中にSiが入ることで音速が遅くなることを明らかにした。2016年度はFe3S固体の音速測定を開始した。・また物性測定の圧力拡張を目指し、外熱式DACの高温発生技術とX線吸収密度測定法の開発を実施した。これより6.5 GPaまでの金属インジウムの固体と液体の密度を測定することに成功した。・水星探査シンポジウム(ベルリン)で本成果を発表し、惑星科学者との研究交流を行った。2015年度は、本課題で導入したX線吸収法と超音波法による密度・音速同時測定システムを用いて、鉄合金液体の高圧下での弾性特性測定を本格的に開始した。これにより研究概要に述べたとおりFe-Ni, Fe-Ni-C融体の弾性について明らかにすることができた。また外熱式DACについては、2015年度当初は国内で自作予定であったが本研究の仕様を満たす高温発生用DACが海外業者で見つかったため、その方式を採用した。そのDACは海外受注生産で納期が2015年度末となったため、その装置を用いた実験開始が遅れる結果となった。しかしその後、2016年度において外熱式DACの高温発生とX線吸収密度測定法の技術開発を実施し、6.5 GPaまでの金属液体の密度を測定することに成功した。このため、2016年度には遅れを取り戻して順調な成果を得ることができている。本研究では、高温高圧実験により測定した鉄-軽元素系合金の液体と固体の物性と観測データを比較することにより、水星及び火星の中心核の組成・内部構造・ダイナミクスの解明を目指している。

研究分担者(浦川博士・肥後博士・坂巻博士・鎌田博士)と協力して高圧下における各種測定の技術開発を行いつつ、2016年度は下記の惑星核の構成物質候補の液体と固体状態における高圧物性に関する研究結果を得ることが出来た。・超音波法とX線吸収法を用いて、Fe-Ni-Sと、Fe-Ni-Si、Fe-Ni-S-Si、Fe-Ni, Fe-S、Fe-C融体について音速と密度の圧力・温度・組成依存性を2.515 GPaの条件で測定し、体積弾性率を導いた(Kuwabara+ 2016, Shimoyama+ 2016)。Fe-SとFe-C融体については熱膨張率も決定した。また弾性特性を求める上で必須となる一気圧の密度・音速を測定するために設計した高温真空炉を新たに導入した。更に密度測定の圧力拡張に向け、外熱式ダイヤモンドアンビルセル(DAC)を用いたX線吸収法の開発も行った。・鉄合金固体については、Fe-Si合金の音速・密度を超音波法とX線回折を用いて同時測定し、体積弾性率・剛性率を導出した。またFe-Si合金は温度圧力条件によって安定相が異なるため、各相(bcc、fcc構造)の物性も測定し構造による差違についても確認した。またFe3S相については、非弾性X線散乱法を用いて60 GPa,1900 Kまでの条件で音速測定を行なった。これより高圧下でのFe3S固体の音速への温度の効果が明らかとなった。2016年度は、SPring-8の3つのビームライン(BL04B1,BL22XU,BL35XU)において、様々な組成の鉄合金(Fe-Ni-S、Fe-Ni-Si、Fe-Ni-S-Si、Fe-S, Fe-Si、Fe-C)の固相と液相の音速と密度を15 GPaまでの条件で系統的に調べることに成功した。これにより音速と密度に与える圧力・温度・組成の効果が明らかとなり、さらに体積弾性率や熱膨張率といった弾性特性も求めることができた。本研究によって様々な組成を持つ鉄-軽元素系合金の液体と固体の弾性特性データが揃いつつある。これは水星と火星の惑星内部構造と核組成を推定する上で非常に意義が大きな進歩であり、来年予定されているNASAの火星内部探査(InSight計画)から得られるデータと比較する上でも重要なデータベースとなることが期待される。加えて2016年度は圧力拡張に向けた密度測定開発も実施し、高圧プレスおよび外熱DACを用いたイメージング吸収法による10GPa以上での測定が可能となった。以上のように本年度の研究は順調に進展しているといえる。本研究では、2018年度打ち上げ予定の火星・水星探査による観測データとの比較に向け、惑星内部条件における核候補物質(鉄-軽元素系合金液体・固体)の音速や密度測定から、圧力-温度-密度関係である状態方程式を明らかにし、惑星中心核の組成・内部構造の解明を目指している。2017年度は研究分担者(浦川・肥後・坂巻・鎌田博士)、研究協力者(近藤・西田博士)、海外共同研究者(Rivoldini博士)と協力し、以下の成果を得ることが出来た。1液体合金について、大型プレスを用いて超音波法とX線吸収法によりFe-Ni-S,Si,S+Si系融体の音速と密度を16GPaまで測定し、その圧力・温度及び軽元素の効果を明らかにした(寺崎)。またFe-Ni-S系融体の密度と熱膨張率をX線吸収法で決定し、熱力学解析から15GPaにおけるFe-S系の共融組成融体の密度に強い制約を与えた(浦川)。2固体合金については、Fe-SとFe-Si系合金の音速・密度を、ダイヤモンドアンビル(DAC)とX線非弾性散乱法(10GPa迄は大型プレスと超音波法)を用い、測定した。
傾斜地畑における環境保全型施肥管理を行うためのシミュレーション最適化モデルの開発

湖沼やため池の富栄養化の原因の一つである農地からの硝酸の溶脱を抑制し,かつ農作物の生育を阻害しないような施肥計画の策定方法と施肥予定日近傍における意思決定支援システムを開発した.具体的には,農地における水や熱,窒素の動態や作物の生長を記述するシミュレーションモデルと過去の気象データから統計的に溶脱量が最少となる施肥の日時や量をシミュレーション最適化モデルを用いて決定する.施肥予定日の3日前から天気予報を利用して硝酸の溶脱量が最少になると予測される日を決定するというシステムを提案した.シミュレーションによってこのシステムによって効果的に硝酸溶脱が抑制されることが示された.湖沼やため池の富栄養化の原因の一つである農地からの硝酸の溶脱を抑制し,かつ農作物の生育を阻害しないような施肥計画の策定方法と施肥予定日近傍における意思決定支援システムを開発した.具体的には,農地における水や熱,窒素の動態や作物の生長を記述するシミュレーションモデルと過去の気象データから統計的に溶脱量が最少となる施肥の日時や量をシミュレーション最適化モデルを用いて決定する.施肥予定日の3日前から天気予報を利用して硝酸の溶脱量が最少になると予測される日を決定するというシステムを提案した.シミュレーションによってこのシステムによって効果的に硝酸溶脱が抑制されることが示された.本研究における主要な対象地を,(1)面積が狭い,(2)丘陵の頂上付近から畑地が始まっている,(3)所有者に無償で観測機器類の設置を許可された,といった理由から愛知県三好町の傾斜地に作られた段々畑に決定した.また,地形連鎖を考慮するような比較的面積の広い地域として,研究室で各種データの蓄積のある滋賀県今津町を対象地とした.愛知県の現場の測量を行うとともに,気象観測機器や土壌水分計,地温計,テンショメータを設置し,観測を開始した.今年度は,土壌水分採取器の導入が遅れ,基肥の時期を逸してしまったため,土壌水の採取は行わず,平成20年度以降に行うこととした.計算モデルに関して,畑地土壌内の水・熱・窒素の動態を数値計算する一次元のシミュレーションモデルを作成し,文献に記載されている土壌パラメータや反応係数を用いて耕作期間を通したシミュレーションが可能となった.その成果を平成19年度農業農村工学会応用水理研究部会研究発表会にて発表した.農地群において地下水環境に悪影響を与えないような農地を選定するシミュレーション最適化モデル(定常モデル)を作成し,Journal of Rainwater Catchment Systemsに公表した。また,過去の気象データを用いて,硝酸態窒素の溶脱を抑制し,かつ作物が貧栄養状態に陥らないことを目的とした統計的に合理的な施肥計画を策定するシミュレーション最適化モデルに関して,平成19年度農地・水資源研究部会において講演を行った.一方,開発したシミュレーションモデルを現場に適用する際には,対象地の各種パラメータを同定する必要がある.土壌の不飽和透水特性に関して,特殊で高価な機器を必要とせず,土壌水分計とテンショメータから得られた観測データを用いた簡便な同定手法を提案し,第15回日本雨水資源化システム学会で発表するとともにJournal of Rainwater Catchment Systemsに公表した.(1)土壌パラメータの同定と各種反応係数,肥料の溶解係数の同定対象地とした愛知県三好町の畑土壌の土壌水分特性を表すMualen-van Genuchtenモデルのパラメータの同定を行うために,複数深度(10cm, 20cm, 30cm)に土壌水分計とテンシオメータを設置し,得られた観測データを用いてパラメータを同定した.また,(1)施肥あり・作物あり,(2)施肥あり・作物なし,(3)施肥なし・作物なしの条件のもと,複数深度(10cm, 20cm, 30cm)からの土壌水を定期的に採取し,硝酸とアンモニアの濃度を測定した.そのデータを利用して,土壌内の反応係数や肥料の溶解係数をシミュレーションモデルを用いて試行錯誤的に同定した.畑地土壌の数値計算において,一般に使用されているモデルは,基本的に不飽和土壌を対象としており,粘土層などの難透水性の地層上に発生する飽和側方流を扱うのは困難であるため,水と土壌の圧縮性を考慮したシミュレーションモデルを開発した.支配式はmixed-formRichards式を基礎としており,水の質量保存に関しても満たされているモデルである.(3)施肥計画の策定と施肥実施に関する意思決定問題の定式化過去の気象データと作物の栄養吸収パターンから,溶脱量と貧栄養状態を最小化する施肥日を決定する従来の施肥計画策定モデルに加え,計画施肥目の前後1週間において,短期・中期天気予報を活用して実際に施肥を実施する日と灌漑量を決定する意思決定支援モデルを開発した.このモデルにより,施肥計画通りに施肥を行った場合に比べ,さらに溶脱量を削減できることを示した.(1)サツマイモの試験栽培と土壌水の定期的な採取と水質測定,気象観測対象地とした愛知県みよし市の傾斜地における農地において,昨年度に引き続き,サツマイモの試験栽培を行った.(1)施肥あり・作物あり,(2)施肥あり史作物なし,(3)施肥なし・作物なしの3種類の試験区画において,10cm,20cm,30cmの深度で毎週土壌水を採取し,硝酸およびアンモニア態窒素の濃度を測定した.また,当該農地における気象観測と土壌水分量の観測を行った.これらのデータは,昨年度のものと合わせてモデルパラメータの同定と検証に供された.

(2)数値モデルの開発と傾斜地地下水位変動に関する解析開発した3次元水・熱連成型モデルによるシミュレーション結果から,地下領域における溶質の水平方向の移動は飽和領域において顕著であることが推測されたため,地下水位の季節変動に着目し,スペクトル解析を行った.その結果から,水田灌漑期と蒸発量の少ない冬期においては,地下水位の降水応答として鉛直浸透成分と上流側からの側方流成分に分けられることが示された.また,灌漑終了後の8月以降の夏季・秋季においては,まだ蒸発量も多く比較的土壌が乾燥している状態のため,地下水位の変動には鉛直浸透成分は見られず,側方流下成分のみであることが示された.すなわち,周囲を水田に囲まれた転作農地においては,灌漑期間中は少量の降雨でも肥料成分の溶脱が起こることが示唆される.(3)意思決定支援システムの改良すでに開発済みの過去の気象データから肥料の流出を統計的に最小にする施肥設計モデルを施肥計画のベースとし,短・中期天気予報から実際の施肥日を決定するif-thenルールベースの意思決定支援システムを,気象予報の確率を導入することのできる動的計画法を用いたものへ改良した.これにより,中期天気予報から土壌水分量の遷移確率を考慮して施肥実施日を決定することが可能となった.