hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
食品由来ＣＢ２アゴニストのメタボリック症候群予防・改善作用の検証

メタボリック症候群は、内臓脂肪型肥満に加えて高血糖、高血圧、脂質代謝異常を併発する病態であり、先進諸国での患者数の増加が社会問題となっている。とりわけ、メタボリック症候群の肝臓における表現型と言われている非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)は、進行によって肝硬変や肝癌になる可能性があるにもかかわらず、現在までに有効な治療法は確立されていない。クローブなどの食品に含まれるベータ・カリオフィレンは、カンナビノイド2型受容体(CB2)の活性化を介して、肝細胞の脂肪蓄積抑制や、高脂肪食負荷による肥満及びNAFLDの予防に有効であることを明らかにしている。一方で、生体内でのカンナビノイド受容体のリガンドの多くは脂肪酸アミド化合物であることから、脂肪酸アミド化合物をスクリーニングし、肝細胞の脂肪蓄積を抑制する化合物を探索した。その結果、生体内はもとより、セロリシードなどの食品にも含まれるオレアミド(オレイン酸アミド)が肝細胞の脂肪蓄積を顕著に抑制することが判明した。そこで、オレアミドの脂肪蓄積抑制作用の機構解明を試みたところ、オレアミドは長鎖脂肪酸の細胞内取り込みに関与するCD36に作用し、脂肪酸の細胞内取り込みを抑制する可能性が明らかになった。このことは生体内に存在するオレアミドが脂肪酸代謝に関与することを示唆している。肥満などの疾患で遊離脂肪酸の肝臓への取り込みが増加し、NAFLDが誘発されることと、血中オレアミドの量に相関関係が認められるならば、オレアミドのバイオマーカーとしての応用や、オレアミド量が変動するメカニズムの解析など、オレアミドの新たな生理学的な役割を検証したい。脂肪酸アミド化合物のスクリーニングの結果、オレアミドが脂肪蓄積抑制効果を有することが判明した。そこで、肝臓細胞内で脂質代謝を司るAMP活性化プロテインキナーゼのリン酸化レベルを評価したが、オレアミド添加による変化は認められなかった。また、CB2アゴニストであるベータ・カリオフィレンには、蓄積脂肪を分解する作用が認められた一方、オレアミドはその効果を示さなかった。さらに、既知のオレアミド受容体の阻害剤やカンナビノイド受容体の阻害剤とオレアミドを共処理した場合でも、オレアミドの脂肪蓄積抑制効果は打ち消されなかったことから、オレアミドの作用標的の探索は困難を極めた。蛍光標識脂肪酸の細胞内取り込みを評価した結果、オレアミド処理によって細胞内への脂肪酸取り込みが顕著に抑制されることが判明したことから、肝臓細胞の膜表面に発現する脂肪酸受容体CD36に着目した。siRNAまたはCD36阻害剤を用いた結果、オレアミドによる脂肪蓄積抑制効果が打ち消されたことから、オレアミドの作用標的はCD36であることが推察された。このように、オレアミドの新規作用点を推定し、CD36の関与を示唆することができたため、概ね順調に進行していると考える。オレアミドとCD36との相互作用を示すために、表面プラズモン共鳴法を利用した解析を検討している。CD36は膜タンパク質であり、可溶化や精製が困難であることが予想されるため、CD36の外部ドメインのみを発現するコンストラクトを作製し、哺乳動物細胞で発現させることで、目的タンパク質の発現・精製を試みる。十分量のタンパク質が得られた場合は結晶構造解析を行い、オレアミドとCD36の相互作用をより詳細に解析したい。また、個体レベルでのオレアミドの抗肥満効果を検証するため、高脂肪食負荷またはob/obマウスにオレアミドを経口投与し、体重の変化や血中パラメーターを測定する。生体内のオレアミドの濃度については議論があることから、安定同位体希釈法を用いた生体内オレアミドのLC-MS/MSによる検出・定量法についても確立し、オレアミドの肥満における生理学的な役割を明らかにする予定である。メタボリック症候群は、内臓脂肪型肥満に加えて高血糖、高血圧、脂質異常症のうち2つ以上を併発する病態であり、先進諸国での患者数の増加が社会問題となっている。これまでに、クローブなどの食品に含まれるベータ・カリオフィレンが、培養肝細胞を用いたNAFLDモデルにおいて、カンナビノイド2型受容体(CB2)を介して肝細胞の脂肪蓄積を抑制する作用を見出し、その機構を解明した。本研究では、ベータ・カリオフィレンが高脂肪食負荷肥満モデルマウスにおいて、NAFLDを予防するかを検証するとともに、ベータ・カリオフィレンがメタボリック症候群の予防に有効であるか否かを検証した。ベータ・カリオフィレンは、高脂肪食負荷に伴う体重増加を有意に抑制することが判明し、マウスの脂肪組織の重量を比較した結果、皮下脂肪の重量がベータ・カリオフィレン投与群において顕著に減少したことから、ベータ・カリオフィレンはマウスの皮下脂肪に作用することで、体重の増加を抑制する可能性が示唆された。さらに、ベータ・カリオフィレン投与群では、高血糖、高インスリン血症の予防や、肝臓中の中性脂肪量及びトリグリセリド量、並びに血清中ALT及びASTレベルの増加が抑制された。また、エネルギー代謝を司るAMP活性化プロテインキナーゼ(AMPK)の肝臓でのリン酸化レベルを評価した結果、ベータ・カリオフィレン投与群において、AMPKのリン酸化レベルが有意に上昇することを明らかにした。以上の結果から、ベータ・カリオフィレンはNAFLDを予防するだけでなく、肥満や高血糖を予防する可能性が示唆された。高脂肪食負荷

肥満モデルマウスにベータ・カリオフィレンを混餌投与することによって、高脂肪食によって誘導される肥満、皮下脂肪組織の増大、高血糖、高インスリン血症の発症を予防することが判明した。また、肝臓におけるメタボリック症候群の表現型であるNAFLDに対しても、肝臓中の中性脂肪量及びトリグリセリド量、並びに血清中ALT及びASTレベルの増加が抑制され、肝臓AMPKのリン酸化レベルが有意に上昇することを見出した。これらのことから、食品由来CB2アゴニストであるベータ・カリオフィレンのメタボリック症候群予防作用について、概ね順調に評価できていると考える。メタボリック症候群は、内臓脂肪型肥満に加えて高血糖、高血圧、脂質代謝異常を併発する病態であり、先進諸国での患者数の増加が社会問題となっている。とりわけ、メタボリック症候群の肝臓における表現型と言われている非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)は、進行によって肝硬変や肝癌になる可能性があるにもかかわらず、現在までに有効な治療法は確立されていない。クローブなどの食品に含まれるベータ・カリオフィレンは、カンナビノイド2型受容体(CB2)の活性化を介して、肝細胞の脂肪蓄積抑制や、高脂肪食負荷による肥満及びNAFLDの予防に有効であることを明らかにしている。一方で、生体内でのカンナビノイド受容体のリガンドの多くは脂肪酸アミド化合物であることから、脂肪酸アミド化合物をスクリーニングし、肝細胞の脂肪蓄積を抑制する化合物を探索した。その結果、生体内はもとより、セロリシードなどの食品にも含まれるオレアミド(オレイン酸アミド)が肝細胞の脂肪蓄積を顕著に抑制することが判明した。そこで、オレアミドの脂肪蓄積抑制作用の機構解明を試みたところ、オレアミドは長鎖脂肪酸の細胞内取り込みに関与するCD36に作用し、脂肪酸の細胞内取り込みを抑制する可能性が明らかになった。このことは生体内に存在するオレアミドが脂肪酸代謝に関与することを示唆している。肥満などの疾患で遊離脂肪酸の肝臓への取り込みが増加し、NAFLDが誘発されることと、血中オレアミドの量に相関関係が認められるならば、オレアミドのバイオマーカーとしての応用や、オレアミド量が変動するメカニズムの解析など、オレアミドの新たな生理学的な役割を検証したい。脂肪酸アミド化合物のスクリーニングの結果、オレアミドが脂肪蓄積抑制効果を有することが判明した。そこで、肝臓細胞内で脂質代謝を司るAMP活性化プロテインキナーゼのリン酸化レベルを評価したが、オレアミド添加による変化は認められなかった。また、CB2アゴニストであるベータ・カリオフィレンには、蓄積脂肪を分解する作用が認められた一方、オレアミドはその効果を示さなかった。さらに、既知のオレアミド受容体の阻害剤やカンナビノイド受容体の阻害剤とオレアミドを共処理した場合でも、オレアミドの脂肪蓄積抑制効果は打ち消されなかったことから、オレアミドの作用標的の探索は困難を極めた。蛍光標識脂肪酸の細胞内取り込みを評価した結果、オレアミド処理によって細胞内への脂肪酸取り込みが顕著に抑制されることが判明したことから、肝臓細胞の膜表面に発現する脂肪酸受容体CD36に着目した。
Ｘ線ＣＴスキャナーを活用した出土木製品の構造解析に係る基礎研究

本研究は、遺跡から出土する水浸出土木製品を対象に、X線CTスキャナを活用して木製品内部の状態や保存処理における薬剤の分布を非破壊で可視化することを目的とした。木製品の保存処理薬剤として一般的に広く普及しているトレハロースを対象として、木製品内部の薬剤分布について、トレハロースの濃度・含浸時間・種類毎に検証を行い、各調査項目毎に薬剤分布の状況や傾向を明らかにした。トレハロースは木製品内部では針葉状・塊状となり内部にまで広く浸透する傾向があることを確認した。本研究は、出土木製品の保存処理における薬剤の含浸状況や処理中・処理後の状態変化についてX線CTスキャナにより解析することを目的としている。X線CTスキャナの活用により、従来は困難とされていた出土木製品の保存処理中・処理後の内部状態について、非破壊且つ3次元的な可視化が期待されるためである。研究初年度となる平成24年度は、上記目的達成のため、処理薬剤の濃度差による状態変化についてX線CTスキャナにより調査を行った。なお、処理薬剤は出土木製品の保存処理として広く普及しているトレハロースを使用した。まず、水溶液中の薬剤分布を確認するため、0%(蒸留水)、トレハロース20%・40%・60%水溶液、トレハロース粉末(結晶)を作成し、X線CTスキャナでそれぞれ状態を確認した。トレハロース20%・40%水溶液は、水によるX線散乱の影響が強く、濃度差による明確な差異はみられない。一方、トレハロース60%水溶液はX線の吸収が高いためか、他の水溶液と比べわずかながら色調の差異が確認できた。この他、トレハロース粉末(結晶)は、水によるX線散乱の影響が殆どないことから、他の水溶液と比較して色調に明瞭な差異が確認できた。次に、サンプル材(遺跡出土木材、3×3×1.5cm、樹種:ケヤキ)に薬剤(トレハロース70%)を含浸して内部をX線CTスキャナで確認した。薬剤の含浸期間は16時間から12週間、含浸後のサンプル材は重量が恒量に達することを確認、十分な結晶化を行った。X線CTスキャナによる調査の結果、サンプル材は含浸期間に比例して内部にX線吸収の高い箇所が広がっている様子が確認された。16時間含浸では表面と導管要素付近に集中するが、1週間含浸以降はサンプル材内部と木繊維にまで範囲が拡大している様子が確認できた。平成25年度は、出土木製品の保存処理における薬剤の含浸状況や処理中・処理後の状態変化の解析を目的に研究を実施した。特に従来は困難とされていた出土木製品の保存処理中・処理後の内部状態について、X線CTスキャナによる非破壊で3次元的な可視化を研究の主眼とした。上記した研究目的を達成するため、1水溶液中の薬剤(トレハロース水溶液)、2出土木材サンプル、3保存処理後の出土木製品を対象にX線CTスキャナによる解析を実施した。水溶液中の薬剤は、0%(蒸留水)、トレハロース20・40・60%水溶液、トレハロース粉末を作成した。トレハロース20・40%水溶液は、水分によるX線散乱の影響が強く、濃度差による明確な差異はみられない。一方、トレハロース60%水溶液はX線の吸収が高いためか、他の水溶液と比べわずかながら差異が確認できた。サンプル材(3×3×1.5cm樹種:ケヤキ)は、薬剤(トレハロース70%)を含浸して内部をX線CTスキャナで確認した。調査の結果、サンプル材は含浸期間に比例して内部にX線吸収の高い箇所が広がっている様子が確認された。保存処理後の出土木製品は、遺跡出土木製品(含水率560%樹種:スギ)に保存処理(トレハロース含浸処理法含浸工程:30%→50%→70%)を行った。処理後の木製品は、サンプル材と同様にX線吸収の高い箇所が確認された。処理後の木製品は、サンプル材とは異なり表面と内部に顕著な差異は確認されず、薬剤含浸が深部にまで達していることが確認された。また、X線吸収の高い箇所は、木製品の放射方向に筋状に広がる様子が確認された。研究初年度となる平成24年度は、上記目的達成のため、濃度の異なる薬剤水溶液と遺跡出土木材によるサンプル資料を作成して、処理薬剤(トレハロース)の濃度の違いによる出土木製品の状態変化についてX線CTスキャナにより調査を行った。

出土木製品の保存処理は、処理前・処理中・処理後の3段階に区分できる。このうち、平成24年度年度の研究では、薬剤水溶液とサンプル資料により処理前と処理後の状態を把握することを目的とした。薬剤水溶液では処理前の状態、サンプル資料では処理後の状態をそれぞれ対象としている。これら平成24年度に実施した内容により、研究全体の50%程度が達成されたものと考えている。研究概要は前述のとおりであるが、具体的な内容として、出土木製品の保存処理前と処理後において処理薬剤(トレハロース)の濃度差による状態変化について良好な成果が得られた。特に、サンプル資料による保存処理後の状態においては、トレハロースの濃度差により出土木製品の内部に明確な差異が生じることが確認された。一方、処理前の状態については、水によるX線の散乱が著しく明瞭な変化を確認するに至っておらず、この点については課題となる。この課題の解決には、X線CTスキャナによる視覚的な画像解析に加え、X線吸収係数により出土木製品の状態変化を明確にしていく必要がある。なお、研究最終年度となる平成25年度は出土木製品の処理中の状態について研究を実施することで当初研究目的を達成できるものと考えている。25年度が最終年度であるため、記入しない。研究最終年度となる平成25年度は、出土木材の保存処理中における処理薬剤(トレハロース)の含浸状況や状態変化についてX線CTスキャナによる調査を行う。研究の具体的な推進方策として、遺跡出土木材によるサンプル資料を作成してトレハロース含浸処理を施し、保存処理の各工程においてサンプル資料をX線CTスキャナにより解析する。サンプル資料の保存処理は、トレハロース水溶液20%から処理を開始して、30%・40%・50%・60%・70%と段階的に濃度を上昇させる。現在、出土木製品の保存処理として実施されている手法と同様の工程とする。各濃度における含浸期間は10日間から2週間とし、全含浸期間は3ヶ月以内とする。含浸中はサンプル資料の重量測定を行い、重量が恒量となるまで含浸させる。なお、薬剤含浸が70%まで終了したサンプル資料は、処理薬剤から取り出し送風機により風乾させる。送風機による強制的な乾燥環境を作り出すことで、サンプル資料内部の処理薬剤(トレハロース)を速やかに結晶化させる。X線CTスキャナによるサンプル資料の解析では、平成24年度の研究成果により、処理中のサンプル資料は水によるX線散乱の影響により、個々の状態の差異を確認することが困難となることが予想される。これに対する方策として、X線CTスキャナの解析時に得られるX吸収係数により各資料の状態の差異を明確化する。また、X線CTスキャナの解析時には、処理中のサンプル資料と標準資料(未処理のサンプル資料)を同時に解析することで処理前と処理中の状態を比較する。
ヒト椎骨の形態変化特徴と姿勢との機能的関係

ヒトの特徴である直立二足性に関する研究は,人類学において基本的重要性をもつものと思われる。ヒトが四足歩行から二足歩行に進化する過程において,脊柱の形態はS字カーブのように変化したが,脊柱を構成するひとつひとつの椎骨もそれに伴って,変化したことが想像される(葉山,1986)。しかしながら,直立二足姿勢をとったときに脊柱にかかる負荷に対して,ヒトの椎骨の形状がどのように適応変形したかについて,まだ詳細に解明されていない。これまで脊柱二足適応の解析の多くは,ヒトと霊長類との比較形態学的研究,運動学的研究を中心に行われてきた。しかし,二足適応のメカニズムを詳細に知るためには,前述のようなアプローチの方法ばかりではなく,遺伝的に統制された動物を用いて実験的研究を行う必要があると考えられる。二足動物に閧する先駆的な研究としてはイヌ(Fuld,1901)やラット(Colton,1929)やヤギ(Slijper,1942)などがあげられる。その後,多くの研究者が二足性の動物モデルを用いた実験形態学的な手法により,二足立位行動をとることによって,生ずる力学的環境の変化が下肢骨,脊柱,頭蓋などに及ぼす影響を調べようと試みてきた。一方,二足姿勢が頚椎から腰椎にわたる椎骨の形態に及ぼす影響に関しては,ほとんど行なわれていない。本研究の目的は,以上のことを踏まえ,力学的な手法と動物実験の手法を用いて,ヒトの椎骨の連続的な形態変化を直立二足歩行による力学的作用との閧連から解析を進め,ヒトと他の喃乳類のなかでの種間の差について,椎骨の形態変化に基づいて考察していくことである。解析に用いた資料は現代日本人男女各26個体,チンパンジー(Pan troglodytesメス)6個体,ニホンザル(Macaca fuscataオス)30個体,ニホンカモシカ(Capricornis crispusメス,成獣)6個体である。更に,成長期Sprague-Dawley系オスラット,実験群9個体と対照群8個体について,二足起立運動負荷が椎体の形態に対する影響を調べた。直立二足姿勢と関連する特徴は,(1)断面積(A)と左右方向の断面2次モーメント(I_x)は腰椎部において,著しく増加する。(2)前後方向の断面2次モーメント(I_y)は頚椎から最終腰椎まで徐々に増加し,最終腰椎で最大となる。(3)最大主断面2次モーメント(I_<max>)は第10胸椎から最終腰椎まで著しく増加する・(4)最小主断面2次モーメント(I_<min>)は頚椎から最終腰椎まで徐々に増加する。(5)断面2次極モーメント(I_p)は第11胸椎から最終腰椎まで強い増加が見られる。(6)断面示数(SI)は頚椎と腰椎部では円形から楕円形に変化していく傾向がある。(7)いずれの値も習慣性直立二足歩行姿勢をとるヒトの方が明らかに大きい。以上からヒトの腰椎部は他の動物と比べ,かなり頑丈であり,特に左右方向の曲げに対して強いということが明らかになった。直立二足姿勢と関連する特徴は,(1)断面積(A)と左右方向の断面

2次モーメント(I_x)は腰椎部において,著しく増加する。(2)前後方向の断面2次モーメント(I_y)は頚椎から最終腰椎まで徐々に増加し,最終腰椎で最大となる。(3)最大主断面2次モーメント(I_<max>)は第10胸椎から最終腰椎まで著しく増加する・(4)最小主断面2次モーメント(I_<min>)は頚椎から最終腰椎まで徐々に増加する。(5)断面2次極モーメント(I_p)は第11胸椎から最終腰椎まで強い増加が見られる。(6)断面示数(SI)は頚椎と腰椎部では円形から楕円形に変化していく傾向がある。(7)いずれの値も習慣性直立二足歩行姿勢をとるヒトの方が明らかに大きい。以上からヒトの腰椎部は他の動物と比べ,かなり頑丈であり,特に左右方向の曲げに対して強いということが明らかになった。本年度の椎骨の写真計測は計画通り完成し,各サンプルの椎体頭側面写真の輪郭にそって,DIGITIZERにより,パソコンに入力し,各椎骨レベルの断面特性値を算出した。その結果を報告する。資料はいずれも病変のなく,保存状態のよいものを選んだ。現代日本人の資料は東京大学総合研究博物館所蔵の椎骨標本,男女各26個体,合計52個体,ヒト以外の霊長類資料は京都大学霊長類研究所,獨協医科大学解剖学(マクロ)教室所蔵のチンパンジー(Pan troglodytesメス)6個体,ニホンザル(Macaca fuscataオス)30個体,ヒト以外の有蹄類資料は東京大学人類学教室所蔵のニホンカモシカ(Capricornis crispusメス,成獣)6個体を用いた。いずれの標本も骨端が閉じた成獣である。写真撮影は,ニコン社製の一眼レフレックスカメラ(F3)とMicro-NIKKOR f=55mmのレンズと富士社製のネオパンSS ISO 100/21°の白黒フィルムを用いた。椎体頭側面がレンズの軸と垂直になるように調整し,焦点距離は215mmと一定にして撮影した。断面写真は無伸縮印画紙で2.5倍に拡大して焼きつけた。断面特性値は断面積,X,Y軸まわりの断面二次モーメント,主断面二次モーメント,断面2次半径,断面二次極モーメント,断面示数の7つの項目を計算した。また,各種の間にボディサイズの影響を無くし,比較できるようにするため,本研究は断面特性値に対して基準化をし,解析を行った。その結果、以下のような事柄が明らかになった。1)断面積(A)は,ヒトとチンパンジーが他の動物と異なり,第11胸椎から最終腰椎にかけ,著しく増加する傾向を示している。2)断面2次モーメント(I_x,I_y)では,ヒトの左右方向軸まわりの断面2次モーメント(I_x)が第10胸椎から最終腰椎にかけて著しい増加が見られる。ヒト,チンパンジーとニホンザルの前後方向軸まわりの断面2次モーメント(I_y)が頚椎から最終腰椎に向かって徐々に増加する傾向を示している。3)主断面2次モーメント(I_<max>,I_<min>)では,ヒト,チンパンジーとニホンザルのI_<max>が第10胸椎から最終腰椎にかけ,著しい増加が見られる。一方I_<min>は頚椎から最終腰椎に向かって徐々に増加する傾向がある。4)断面2次極モーメント(I_p)では,ヒト,チンパンジー,ニホンザルが第11胸椎から最終腰椎にかけて,著しい増加が見られる。
超塑性の新しい展開

平成10年度で本領域の研究はひとまず終了し、平成11年度はそれまでに得られた研究成果のとりまとめと、学術論文および国際会議での成果発表を主に行った。本領域の成果の中でも、例えば超塑性から結晶粒界塑性を目指したアプローチは、本領域の活動によってもたらされた斬新な成果として、国内外から高く評価されている。例えば、従来脆性材料として扱われてきたセラミックス材料において、優れた超塑性特性をGe添加TZP系や種々の酸化物を添加したAl_2O_3系セラミックスにおいて見出し、その超塑性特性を粒界塑性の立場から、破壊エネルギーやXPS等で測定される化学結合状態との関連で整理しうるという知見を見出しており、今年度欧文学術誌や第8回クリープ国際会議(The eighth international conference on creep and fracture of engineering materials and structures, 1999年11月1日5日、つくば)をはじめ幾つかの国際会議の場において紹介した。また、2000年JFCCワークショップ(国際シンポジウム、2000年3月15日17日、名古屋)本領域の成果の一端を引き継ぐ形で、粒界・界面の立場から材料の特性を議論し、本領域で得られた成果を紹介した。特定領域研究「超塑性の新しい展開」では計画研究期間平成8年平成10年度において,ナノ結晶,非平衡材料,複合材料,ファインセラミックスなどの広範囲に亘る新材料の超塑性現象を,実験的に詳細に解析するとともに,「結晶粒界塑性」という新しい立場から,これらの材料の超塑性を統一的に記述するための力学体系の構築を行った.その結果,新材料の超塑性における粒界の役割や変形機構を解明し,また超塑性加工技術の創出に成功した.また本総括班は,特定領域研究によって得られた新しい研究成果を,学会発表を通じて公表・衆知させるための活動を重ねており,本総括班が主体となって国際シンポジウム"Towards Innovation in Superplasticity I・II"をはじめ3件の国際会議を開催するに至った.また国際会議ICSAM-97等の,超塑性に関連する国内外の学協会活動を積極的に行ってきた.この種の活動は,国際的にも高く評価されており,例えば本領域代表者佐久間はICSAMのInternational Advisory BoardのChairmanに選出され,1998年1月より国際的な超塑性研究を主導する立場に立つこととなった.なお国内の学会活動としては,本特定領域のメンバーが中心となって,日本金属学会,日本機械学会,日本塑性加工学会等でシンポジウム等の企画を実現させた.平成8年度は、総括班として以下のような活動を企画、実行した。(1)平成8年4月30日(火)に大阪大学吹田キャンパスにおいて総括班会議を開催し、今年度の活動計画、研究計画の進め方などについて討議した。(3)平成8年9月19日(木)、20日(金)の2日間にわたって、京都において日本学術会議材料研究連合講演会が開催され、その中に超塑性に関するセッションとしを設けて講演会を開催し、活発な検討を行った。(4)平成9年1月29日(水)2月1日(土)まで、インドのBangaloreにおいて超塑性国際会議が開かれた。本総括班より多くの研究者がこの会議に参加し、研究成果を公表し、国際的に高い評価を得た。平成9年度には、主として以下の4件の会議において本領域の研究成果を公表するとともに、国内外に多大なインパクトを与えたと自負している。(3)日本金属学会平成9年秋季大会シンポジウム「超塑性の新しい展開」、(1997年9月24日26日、仙台)(4)重点領域研究公開報告会「超塑性の新しい展開」、(1997年12月9日10日、福岡)これらの発表会はいずれも、本領域の研究者がオ-ガナイザー、基調講演、招待講演などの主要な役割を果たした。これらの会議で公表された数々の成果の中でも、例えば超塑性から結晶粒界塑性を目指したアプローチは、他に例をみない斬新なものであり、国内外から高く評価されている。この点については、文部省での研究経過ヒアリングでも評価いただいたものと認識している。平成10年度には、主として以下の3件の会議において本領域の研究成果を公表した。(3)特定領域研究公開報告会「超塑性の新しい展開」、(1998年12月11日12日、京都)これらの発表会のうち、(2)は本領域の総括班が主催した国際会議であり、諸外国から一流の研究者の参加を得て極めてレベルの高い会議であった。これらの会議で公表された数々の成果の中でも、例えば超塑性から結晶粒界塑性を目指したアプローチなど、本領域の活動によって初めてもたらされた斬新な成果として、国内外から高く評価されている。

例えば、従来脆性材料として扱われてきたセラミックス材料において、優れた超塑性特性をGe添加TZP系や種々の酸化物を添加したAl_2O_3系セラミックスにおいて見出し、その超塑性特性を粒界塑性の立場から、破壊エネルギーやXPS等で測定される化学結合状態との関連で整理しうるという知見を見出しており、今年度欧文学術誌や第8回クリープ国際会議(The eighth international conference on creep and fracture of engineering materials and structures, 1999年11月1日5日、つくば)をはじめ幾つかの国際会議の場において紹介した。また、2000年JFCCワークショップ(国際シンポジウム、2000年3月15日17日、名古屋)本領域の成果の一端を引き継ぐ形で、粒界・界面の立場から材料の特性を議論し、本領域で得られた成果を紹介した。
遊離組織移植における基礎的研究

生体顕微鏡を用いてラットの腸間膜の生理的微小循環単位(microcirculation unit:MU)を観察し、VTRに記録した。つづいて腸間膜の静脈鬱血状態を作成するのに、腸間膜静脈をクランプするのではなく、微小ガラス製の圧迫装置を考案しこれを用いることによりMU単位で様々な循環状態を作成することが可能となった。すなわち圧迫の強さにより静脈のみ遮断、動静脈遮断ができるため静脈の鬱血状態、完全阻血状態の作成がMU単位で作り出すことが容易となった。これにより顕微鏡の視野をわずかにずらすだけで様々な循環状態を同時に観察することができ、細かい比較検討が可能となった。またこのとき各血球の流速を測定するだけでなく、鬱血または阻血状態においてどのような異常な動きをするのかを観察中である。これまで報告の多い白血球の血管内皮細胞への吸着や壁に沿う運動のみならず、赤血球の運動抵止や方向の転換が興味深いところである。すなわち当研究の目的であるシャント発生のメカニズム解明に向け、MU単位の観察が可能になったことは大きな進歩であるといえる。さらに微小ガラス製圧迫装置は自由に様々な循環状態を作成可能なだけでなく、透明であるので直接顕微鏡下に観察できる強みを持っている。いくつか同時に用いることにより、複雑な回路も作ることができシャントを任意の場所に作成できるのではないかと期待される。また異常循環状態を作成後それを解除することによる正常な状態への復帰の機序も解明されるものと思われる。これからは静脈鬱血の定量化を図り、シャント発生の閾値を測定すること、シャント量の増加を図ることなどを目的にラットの実験例数を増しているところである。全体顕微鏡を用いてラットの腸間膜の生理的微小循環単位(microcirculaton unit:MU)を観察し、VTRに記録した。またこのとき各血球の流速を測定するだけでなく、鬱血または阻血状態においてどのよな異常な動きをするのかを観測中である。すなわち当研究の目的であるシャント発生のメカニズム解明に向け。MU単位の観察が可能となったことは大きな進歩であるといえる。これからは静脈鬱血の定量化を図り、シャント発生の闘値を測定すること、シャント量の増加を図ることなど主に研究を進めていきたい。
電子ニュートリノ振動事象におけるバックグラウンドの研究

ミューニュートリノから電子ニュートリノへのニュートリノ振動測定において、水チェレンコフ検出器でのバックグラウンド測定について研究を行った。研究は2つの方向から進められ、同タイプの前置検出器による測定の可能性とバックグラウンドを人工的に発生させる装置の開発を行った。本研究は次期長基線ニュートリノ振動実験(T2K実験)において、ミューニュートリノから電子ニュートリノヘの振動(V_μ→V_e振動)における水チェレンコフ検出器中のバックグランドを精密に測定することが目的である。T2K実験においてニュートリノビーム発生場所から2キロメートル離れた地点に水チェレンコフ検出器を主体とする複合前置検出器(2KM検出器)を設置することが検討されている。この水チェレンコフ検出器の主な系統誤差である有効体積をキャリブレーションする手段として、有効体積境界に小型光電子増倍管を設置した検出器のデザインを行い、シミュレーションにて有効体積の系統誤差の評価を行った。また疑似チェレンコフ光生成器(コーンジェネレータ)を用いた電子ニュートリノ事象検出効率のキャリブレーションについても研究を進めている。バックグラウンドの多くは中性パイ粒子崩壊事象の誤認識によるものであり、この擬似パターン光を用いて、電子ニュートリノ・中性パイ粒子識別効率校正を考えている。実際にキャリブレーションを行うには、あらかじめ疑似チェレンコフ光の放射パターンを精密に測定する必要がある。そのために測定セットアップを構築し、そのパターン測定を行った。今年度にて実際にスーパーカミオカンデにて疑似チェレンコフ光のテストおよび解析を行う予定である。本研究は次期長基線ニュートリノ振動実験(T2K実験)において、ミューニュートリノから電子ニュートリノへの振動(ν_μ→ν_e振動)における水チェレンコフ検出器中のバックグランドを精密に測定することが目的である。本年度は擬似チェレンコフ光生成器(コーンジェネレータ)を用いた電子ニュートリノ事象検出効率のキャリブレーションについて、その放射分布測定のための測定器の改良を進めた。実際にキャリブレーションを行うには、あらかじめ擬似チェレンコフ光の放射パターンを精密に測定する必要があり、以前の測定器では精度が不十分であった。そのため上記の測定器を改良し、測定を進めるとともに、測定データの取得、解析を行った。本研究は長基線ニュートリノ振動実験(T2K実験)において、ミューニュートリノから電子ニュートリノへの振動(υ_μ→υ_e振動)における水チェレンコフ検出器中のバックグランドについて研究することが目的である。本年度は疑似チェレンコフ光生成器(コーンジェネレータ)を用いた電子ニュートリノ事象検出効率のキャリブレーションについて研究を進めた。バックグラウンド事象の多くは中性パイ粒子崩壊事象の誤認識によるものであり、この擬似パターン光を用いて、電子・中性パイ粒子事象の識別効率のキャリブレーションを行うことによりバックグラウンド測定の精度向上が大いに期待される。まず生成器の放射分布測定のための測定器改良を行った。実際にキャリブレーションを行うには、あらかじめ生成器の放射パターンを精密に測定する必要があり、以前の測定器では精度が不十分であった。今年度その測定装置の改良を完成させ、放射パターンのデータを取得した。そのデータに基づいて水チェレンコフ検出器で期待されうる事象をシミュレーションで作成した。また実際T2K実験で使われるスーパーカミオカンデで擬似チェレンコフ事象のデータで取得を行い、シミュレーションと合わせて解析を行うことができた。これによりT2K実験での疑似チェレンコフ光生成器による電子・中性パイ粒子事象間の識別効率の検証が期待される。
正規反射的凸多面体に付随するδ多項式のunimodal性に関する研究

本研究は,格子凸多面体の組合せ論的不変量であるδ多項式を組合せ論的及び代数的手法を用いて調べることを目的としている.特に,可換代数や代数幾何と繋がりが深い反射的凸多面体に注目する.具体的な研究計画としては,(1) regular unimoduar triangulation (RUT)を持たない正規反射的凸多面体,(2) flag RUTを持つ反射的凸多面体,(3)非特異反射的凸多面体の3つの多面体に関して,それぞれのδ多項式の性質を調べ,正規反射的凸多面体のδ多項式はunimodalであることと,flag RUTを持つ反射的凸多面体のδ多項式はγ-positiveであることを示す.本研究は,格子凸多面体の組合せ論的不変量であるδ多項式を組合せ論的及び代数的手法を用いて調べることを目的としている.特に,可換代数や代数幾何と繋がりが深い反射的凸多面体に注目する.具体的な研究計画としては,(1) regular unimoduar triangulation (RUT)を持たない正規反射的凸多面体,(2) flag RUTを持つ反射的凸多面体,(3)非特異反射的凸多面体の3つの多面体に関して,それぞれのδ多項式の性質を調べ,正規反射的凸多面体のδ多項式はunimodalであることと,flag RUTを持つ反射的凸多面体のδ多項式はγ-positiveであることを示す.
企業特性の不均一性と貿易投資政策に関する理論的研究

本年度は主に企業の生産性の違いと直接投資行動(FDI)の関係について、国家間の自由貿易協定(FTA)の締結とFTAに付随する原産地規則の効果に着目しつつ検証を行った。FTAの締結は域内国間で関税を撤廃するが、それは条件付き撤廃であり、原産地規制により無関税での輸出権利を得るためにはFTA域内で一定割合以上の中間財を用いなければならない場合が現実に多くある。FTA域内で提供される中間財の質が悪くコストが高い場合、そのような原産地規則は域外企業の域内への輸出基地型FDIを阻害することになるが、その影響の大きさは企業の生産性に依存することになる。国際寡占モデルによる分析の結果、原産地規則があまり厳しくない場合、FTAの締結は生産性の高い企業の輸出基地型FDIを促すが、原産地規則が厳しい場合は、生産性の低い企業の輸出基地型FDIを促すか、あるいは固定費が余計にかかる市場指向型FDIを促してしまう。すなわちFTAの締結は、その原産地規則が厳しい場合、効率的な企業のFDIを非効率的な企業のFDIへと転換したり、輸出基地FDIを市場指向型FDIへと転換する「直接投資転換効果」をもたらし世界厚生を悪化させる可能性がある。しかし、FTA締結国は戦略的な目的で敢えてFDIの転換を選択してしまうかもしれない。これらの結果は従来指摘されてこなかったものであり、学術的な意義が高いだけでなく、政策含意に富んだもある。また、昨年度から引き続き取り組んでいる一橋大学の石川城太教授とニューサウスウェルズ大学の森田穂高教授と行っている共同研究を上海とバレンシアでそれぞれ開催された国際コンファレンスで報告するとともに、その改訂作業を行い2008年3月に学習院大学経済経営研究所ディスカッションペーパー(No.07-1)として公開した。また、2008年5月中には査読付きの学術雑誌に投稿する予定である。研究テーマである「企業特性の不均一性」には様々な側面があるが、本年度は主にサービス産業へのアクセスに関する国内企業と外国企業の不均一性に注目して研究を行った。自動車や電気機械等の製品が生産され消費者の手元に届くまでには、流通やアフターサービスの提供が必要不可決であるが、国外に商品を提供する場合には、必要なサービスを十分に現地で提供するためにはサービス部門の直接投資を行い現地にサービス拠点を設立する事が必要となる。しかし、サービス部門の直接投資には固定費がかかるため、代替手段として現地のライバル企業にサービスの提供を委託するケースが現実多く見られる。一橋大学の石川城太教授とニューサウスウェルズ大学の森田穂高教授と行った共同研究の結果、サービスが現地ライバル企業に委託されている場合は、貿易自由化は通常のケースとは逆に消費者の損失となり、国内企業の利益となる可能性が不完全競争モデルにより示された。この結果は貿易自由化が世界の厚生を改善するためには、サービス直接投資の自由化が必要条件であることを意味しており、WTOのGATS等におけるサービス貿易自由化の取り組みに対して大きな含意を有するものである。また、サービスが特に消費者向けの修理サービスである場合、貿易自由化により外国企業も損失を受ける可能性も示された。本年度はさらに、多国籍企業の直接投資に関する政策に関して、オーストラリアやカナダへ出張し複数の研究者と「中間財価格の価格支配力と貿易自由化の関係」・「移転価格の設定方法」・「耐久財のレンタルサービス・リースサービスと貿易政策の関係」について議論を行い、来年度以降の研究の方向性を具体化させた。
精密化されたゲージ理論的不変量の研究

今年度の研究では,ある位相的条件をみたす3次元多様体にたいしてSeiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型を定義し, Seiberg-Witten安定コホモトピー不変量の貼り合わせ公式を構成した.ここでのSeiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型の定義はKronheimer-Manolescuによる構成を, Melrose-Piazzaによって導入されたSpectral sectionというものを利用して,修正したものである.この構成法ではspectral sectionの取り方に依存し, 3次元多様体の不変量になっていない.しかし,貼り合わせ公式を構成には十分である.第一Betti数が0の場合に定義されているSeiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型を第一Beitti数が正の3次元多様体へ拡張することは自然な問題である.平成25年度の研究では, 3次元多様体がある位相的条件を満たす場合, Seiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型を構成した.さらに平成26年度の研究では, Seiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型のいくつかの応用を行った.より具体的には, 2つの3次元多様体の連結和のSeiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型はそれぞれのSeiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型のスマッシュ積と同型であることを示した。また、4次元多様体への曲面の埋め込みに関するある応用を得た.第一Betti数が正の場合は, 3次元多様体がある条件を満たす場合にのみ定義されている。現在、より一般の3次元多様体にどのように拡張するかを研究している。これは平成27年度の課題となる.最終年度はIPMUのT. Khandhawit氏, UCLAのJ. Lin氏と共同研究でSeiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型を研究した.Seiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型は, Seiberg-Witten方程式を用いて定義される3次元多様体の不変量である.それは位相空間のU(1)-同変安定ホモトピー型として定義され,そのU(1)-同変ホモロジーを取ると, Kronheimer-Mrowkaによって構成されたSeiberg-Witten-Floerホモロジーと同型になるものである.3次元多様体の第一Betti数が正のとき,このような不変量を構成するためには障害があることが知らている.今年度の研究で, Seiberg-Witten-Floerホモロジーを適当な局所係数で捻ったものに対応するSeiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型であれば障害が現れず,一般の3次元多様体に対して定義できることを証明した.さらに,我々はこのSeiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型を用いて,境界付きスピン4次元多様体の交差形式への応用を行った.Seiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型は,重要で強力な不変量であるが,扱いが難しく,この研究を始める以前はほとんど進展がなかった.特に3次元多様体の第一Betti数が正の場合は,構成自体が困難であった.この研究を通して,第一Betti数が正の場合の構成は進展し,また,研究計画を立てた時には想定していなかった応用も得ることができた.一方,この研究のもう一つの目的であった, 3次元多様体の手術に関するSeiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型の振る舞いに関しては,未だ研究の途上であり,今後の課題として残った.本研究の目的は, Seiberg-Witten-Fleor安定ホモトピー型の構成とその応用である. Seiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型の構成に関して、ある条件のもとで、実際に構成できた。また、応用に関しても、すでにいくつかの応用を得ている。トポロジー現在、第一Betti数が正の3次元多様体に対しては、ある条件のもとSeiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型定義されている。今後の研究では、この条件が満たされない3次元多様体に対して、いかにSeiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型を定義するかを研究する。また、Seiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型の計算、応用についても研究する。より具体的には、3次元多様体に結び目が入っている時、その結び目に沿って手術することによって、新たな3次元多様体を得る。もとの3次元多様体のSeiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型と新たに得たSeiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型の間にどのような関係を得るかを調べる。これにより、多くの3次元多様体のSeiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型の情報を得られると考えている。研究目的のひとつであるSeiberg-Witten安定コホモトピー不変量の貼り合わせ公式の構成を達成できた.
フランス近現代文学における眠りの表象

本研究は、入眠から夢を経て目覚めにいたる眠りの様々な側面が、ロマン主義以降のフランス文学においてどのような役割を果たしてきたかを検討するものである。二年間にわたる研究を通して、眠りが必ずしも意識の虚無を意味しないことがはっきりしてきた。始めに「夢」は、数多くの作家・詩人たちによって、単なる幻想の世界ではなく、しばしばある研ぎすまされた意識のあり方として捕らえられている。したがって、夢のない眠りを除く眠りの諸相は、なによりも睡眠下でのある特殊な覚醒意識と、通常の覚醒時の意識が様々な形でせめぎあった状態として把握されている。眠りは「自我」が失われる領域ではなく、「自我」が新たな形で活動し始める領域なのである。我々はこの視点を、具体的には次の三つの個別作家研究を通して展開した。1.19世紀の詩人ロートレアモンの作品を分析、ロートレアモンが夢を見ることと本を読むこととの類似性に着目し、それを最大限活かしながら自らの詩学を確立していったことを明らかにした(研究協力者・原大地)。2.20世紀の作家ミシェル・レリスの作品において重要なモチーフとなっている半睡状態の意義を検討した(研究協力者・本田貴久)。3.20世紀の詩人ヴァレリーは「睡眠下意識」と覚醒時の意識の関係を詳細に研究したが、そのなかでも夢と言語の関係に関する考察を取り上げ、分析した(塚本)。今後は、「フランス近現代文学における「夢の詩学」」(平成10、11年度)で行った研究と合わせ、フランス近現代文学における夢・眠りの研究をより包括的視点から統合することを目指したい。ロマン主義以降のフランス文学において、眠りのはらむさまざまな側面は数多くの作家・詩人たちの注意を引き、創作意欲を掻きたててきた。本研究の目的は、この眠りをめぐるテクストの分析を通して、フランス近現代文学の特質を再検討することである。初年度にあたる今年度は、まだ十分なデータが蓄積されていないこの分野で、今後の研究の基礎となるコーパスの整備に努めた。とりわけ19世紀中葉から20世紀初頭にかけてフランスで発展した実証的心理学研究、そして近年研究が飛躍的に進展しつつある散文詩に関する文献表を充実させることができた。その文献渉猟の過程で、ゾラやモーパッサン等19世紀後半の小説家たちが精神病理をどのように捕らえていたかが、あらたな研究課題として浮上してきた。同時に、当初の計画にある通り、プルースト、ヴァレリー、ブルトンが、眠りをどのようにして創作の方法に取り入れていったのかを検討した。今後さらに、眠りに対する彼らの態度が、プレ・ロマン派の作家たちの態度とどのように関係しているのか、同時代の実証心理学の言説にどのように影響されているのか等々の問いを吟味することで、考察をさらに展開していきたい。最後に、今年度はヴァレリーの専門家であるパリ第12大学のセレレット=ピェトリ教授と、映画監督のジャン・ジャック=ベネックス氏の講演会を開催し、研究交流を深めることができた。今後もさまざまな研究者・作家との交流をおこない、この問題にどのようなアプローチが可能なのかをさらに探っていきたい。本研究は、入眠から夢をへて目覚めにいたる眠りのさまざまな側面が、ロマン主義以降のフランス文学においてどのような役割を果たしてきたかを検討するものである。今年度の研究活動においては、夢と文学との関係を中心に、以下の諸点に関して成果が得られた。1.19世紀の詩人ロートレアモンが、夢の形成力をどのように作品の中に取り込んでいったかを分析した(研究協力者・原大地)。この詩人が、夢と読書との類似関係に着目し、それを最大限活かしながら自らの詩学を確立していったことが明らかとなった。2.シュルレアリストたちは「夢の万能」を標榜したが、その中でもとりわけ夢を自らの文学活動に取り込もうとしたミシェル・レリスの詩学を検討した(研究協力者・本田貴久)。

レリスの作品においては、半覚半醒の状態が重要な役割を果たしており、覚醒した意識と夢の中の意識のせめぎ合いが、テクストを産み出す大きなモチーフとなっている。3.20世紀の詩人ヴァレリーは、覚醒した意識と眠りの中の意識との緊張関係を極限にまで押し進めることで、独自の夢の詩学を構築しようと試みた。そのなかでも、覚醒時の言語とは異なる夢の言語のあり方を分析し、夢の言語を自らの詩的言語に取り入れようとした試みを検討した(塚本:2002年10月23日、成均館大学校(ソウル)で開催された国際研究集会で、「夢の言語、イメージの言語」と題して発表)。また、ヴァレリーの専門家であるクレルモン=フェラン大学のロバート・ピッケリング教授に、目覚めを主題とした散文詩と、ヴァレリー自身が描いたデッサンとの関係についての研究発表を依頼した(2002年12月2日、東京大学)。全体に、「夢」が、それをみている限りでは覚醒した意識のひとつのあり方であることが、数多くの作家たちの注意を引いたことが明らかとなった。眠りは、覚醒時の意識との関係においてこそ問題とされているのである。
工作機械の自律分散化制御に関する研究

次世代の知能化生産システムを構築するために,工作機械の自律分散制御に関する研究を行った。具体的には,外部から制御可能なオーブンアーキテクチャの小型CNC旋盤に通信機能を備えたワークステーションを上位コンピュータとして接続し,高度な情報処理と高精度な旋削加工を行うことが可能な知的工作機械を構築した。構築した工作機械について,自律と協調の観点から研究を行い,以下の研究成果を得た。(1)工作機械の自律のための要素技術開発と検証自律した工作機械のもつ機能のひとつとして,外乱が生じた場合にも高精度の加工を行うことをあげ,必要な要素技術の開発を行った。具体的には,加工中に工作機械の熱変形によって生じる加工誤差を自律的に補正するための制御プログラムを開発した。本手法の有効性は切削実験により検証し,加工誤差を80μmから25μm以下に改善できることを確認した。(2)工作機械の協調のためのアルゴリズム開発と検証生産システム内で工作機械が,集中的な管理機構からの指示を必要とせずに自律的に生産活動を行うためには,他の機械に対して協調を行う必要がある。このための手法として,分散環境下でスケジューリングを行う際に利用可能な再帰的伝播法と名付けた新しい情報交換方法を提案した。提案した手法は,計算機シミュレーションにより検証を行い,従来のディスパッチングルールよるスケジュールよりも良い結果が得られることを明らかにした。複雑な情報管理を必要とする生産システム内で、工作機械の自律分散化をはかり、円滑な生産活動を行うための検討を行っている。平成9年度は、自律化と分散化の観点から以下の検討を行った。(1)工作機械の自律化オープンアーキテクチャCNCコントローラを搭載したCNC施盤に、ワークステーションを組み込み、従来の機械加工の機能に加え、高度な情報処理を行うことを可能にした。自律型工作機械の頭脳に相当するワークステーションは、インターネットに接続されているため、工作機械の内部の情報処理だけでなく、外部の機器とも情報交換・処理を行うことが可能である。本年度は、自律工作機械の基本的な構造を明らかにするとともに、具体的な行動例として、工作機械の熱変形による加工誤差に対する補正制御を行い、有効性を確認した。(2)工作機械の協調アルゴリズム工作機械の協調に関してスケジューリング問題の検討を行った。本年度は、集中管理機構を必要としないスケジュールアルゴリムの検討を行った。本年度は、機械のとる動作が他の機械のスケジュールに与える影響に関して分析を行い、分析結果に基づきスケジュールの近似最適解を求めるアルゴリズムを開発した。開発したアルゴリムの有効性は、計算機シミュレーションにより確認した。
ハビタット分化と密度依存的死亡の相互作用が熱帯林の樹木多様性維持に果たす役割

ボルネオ熱帯雨林樹木の多様性維持におけるハビタット分化と同種密度効果の役割を長期森林動態データと野外実験によって調べた。長期森林動態データから、同種の密度が高いと死亡率が上がること、その程度が種と立地条件の組み合わせによって変化することが明らかになった。また、実生を用いた野外実験から、死亡率と葉の被食率が同種密度、立地条件、種によって異なることが明らかになった。実生から稚樹の段階で見られた、種、立地条件、同種密度の間の交互作用は、ボルネオ熱帯雨林の多様性維持に貢献している可能性が高い。熱帯雨林の樹木多様性を維持する主要なメカニズムに「ハビタット(ニッチ)分化」と「同種密度依存的死亡」が知られている。本研究の調査地であるマレーシア、サラワク州の熱帯雨林でも、これら2つのメカニズムが働いていることを支持する証拠が個別の研究で示されている。しかし、これら2つのメカニズムは矛盾する部分がある。本研究では、両要因の相互作用が多様性の維持に貢献しているとする新しい仮説を提案し、樹木群集動態調査と実生移植実験を組み合わせて、仮説を検証することを目的とし、以下の調査を行う。(1)樹木群集の動態解析:マレーシア、サラワク州ランビル国立公園に設置されている大面積調査区(52ha)の再測定を行い、直径1cm以上の樹木の動態データを整備する。さらに、動態解析を行って仮説を検証する。(2)稚樹群集の動態解析:稚樹調査区を設置して稚樹の動態データを整備し、稚樹についても仮説を検証する。(3)実生移植実験:ハビタット、同種密度、被食抑制処理を組合わせて、10種の実生を移植する野外実験を行い、ハビタット、同種密度の主効果と交互作用の影響を評価する。(4)DNAバーコードによる実生の同定:形態では種の判別が困難な実生からDNAを採取し、DNAバーコードによる種の判別を試みる。1.樹木群集動態:マレーシアサラワク州ランビル国立公園に設置されている大面積調査区(面積52ha)に生育する直径1cm以上の全樹木(約35万本)について、4回目の計測を完了した。測定項目は、既存個体の生死と直径、新規加入個体の樹種、位置、直径である。現在、調査結果のデータベースへの入力を進めている。このデータベースが完成すれば、15年間の膨大な樹木動態データを用いて、密度依存的死亡とハビタット効果に関するより詳細な解析が可能となる。2.大面積調査区の20×20m格子点に面積4m^2の稚樹調査用サブプロットを計1300個設置した。各プロットに出現する高さ20cm以上の全樹木個体に識別票をつけ、樹種と高さの測定を行った。現在、結果をデータベースに入力中である。密度依存的死亡やハビタットの影響は小さな個体ほど顕著であると期待されるため、この稚樹動態データは本研究にとって極めて重要である。今後数年間、稚樹調査サブプロットを継続して調べることで、密度依存的死亡とハビタット効果が稚樹でも起きているかどうかを解析することが可能になる。3.フタバガキ科樹木からのDNA抽出:DNAデータベース構築のため、大面積調査区内のフタバガキ科樹木18種の成熟木から葉を採取し、DNAを抽出した。DNAは一部をサラワク森林研究所のDNAライブラリーに保管し、解析のために一部を日本に持ち帰った。1.樹木および稚樹群集の動態解析:マレーシアサラワク州ランビル国立公園の大面積調査区(52ha)、および、稚樹プロットのデータを用いて、樹木の死亡に対する、個体サイズ、ハビタット、同種密度依存的要因の効果、および、ハビタットと同種密度依存的要因の相互作用がどのサイズクラスに作用しているのかをロジスチック回帰で解析した。その結果、稚樹と直径5cmまでのサイズクラスではすべての効果が認められたが、直径5cm以上では、個体サイズとハゼタツト効果のみが認められた、この結果は、熱帯雨林樹木群集の種多様性とハビタツト依存的分布の形成維持メカニズムとして、ハビタットと同種密度依存的要因の相互作用が重要であることを示唆すると同時に、このメカニズムが稚樹段階から直径5cmまでの長期にわたって作用していることを示している。2.実生移植実験:上記のメカニズムに作用する具体的な要因を調べるために、ハビタットの異なる10種の実生を育て、これらの実生を2ハビタット(砂質土壌、粘土質土壌)、2同種密度(低密度、高密度)、2薬剤処理(殺虫剤・殺菌在有、無)の処理区に移植した。今後、各処理区の実生の死亡、成長、被食率、病気の状態を継続的に測定する。本実験によって、ハビタットと密度依存的な死亡に被食、および、病気が影響しているかどうかを検証できると期待される。3. DNAの採取と解析:調査区内のフタバガキ科全種からのDNAを抽出を完了し、サラワク植物研究センターおよび、日本に保管した。