hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヨーロッパにおける粉争後の平和再建活動とガバナンス―ボスニアとアルバニアの比較

本年度は、ボスニア・ヘルツェゴビナとアルバニアにおける紛争後の平和構築活動について、前年度に引き続き収集した研究文献に目を通し、考察を行った。こうした研究の成果として、アルバニアにおける平和再建については、2001年6月に東京大学ドイツ・ヨーロッパ研究室(DESK)社会科学プロジェクト研究会において「バルカン地域における紛争予防」と題して報告を行った。これは、1997年から98年のアルバニア内乱における紛争予防の失敗と、この事件後の平和再建活動の在り方が、それ以後のバルカン半島におけるコソヴォ紛争やマケドニア紛争へどのように影響を与えたのかを考察した発表である。また2002年1月には、大阪大学国際公共政策研究科・国際公共政策研究会(IPP)において、「人間の安全保障の課題-ヨーロッパを例に」というタイトルで研究発表を行った。この研究報告では、紛争の予防において平和構築が重要であること、そのためにヨーロッパの国際機関とNGOがどのような活動を行い、どのように評価されるのかを明らかにした。さらに、2002年2月には、欧州安全保障協力機構文書館(プラハ)において、国際機関とNGOの活動を中心に資料収集を行う機会をえた。この調査における新たな資料も含めて、3月には「ボスニア・ヘルツェゴビナにおけるオンブズパーソン制度の導入-紛争予防の視点から」という論文が、神戸大学国際文化学部紀要『国際文化学』に掲載された。今後はさらに比較という観点から研究を進める計画であり、そのため、年10月から2003年7月末までの在外研究を通して、バルカン地域における国際社会の介入についての論文を完成させる予定である。平成12年度は、ボスニア・ヘルツェゴビナにおける紛争後の平和再建活動の実態を明らかにすることを目標として調査を進める一方で、グローバル・ガバナンスという観点からの理論化に着手した。9月には、現地の情報を入手する目的で、ボスニアのサラエヴォやモスタルなど訪問し、高等代表事務所(OHR)や、現地で活動する諸国際機関のミッションや、ワールド・ヴィジョンなどのNGOにおいて資料を収集し、現状の聴き取り調査を行った。また、ウィーンならびにフラハに所在する欧州安全保障協力機構(OSCE)の事務所において、欧州諸国やアメリカの対応について情報を収集した。この調査旅行の成果については、未公刊であるが「ボスニア・ヘルツェゴビナ調査旅行報告書」として作成した。なお、ボスニアにおける平和再建活動を明らかにするにあたって、フラハのOSCE文書館は非常に有用であり、別途の資金を用いて同文書館における調査を継続中である。95年のデイトン合意以降の平和再建活動は、緊急支援を中心とするものから、より長期的な視座に基づくものへと変化しており、なかでも、いかに現地政府と市民の手にこのフロセスをゆだねていくかが最大の課題となっている。また、コソボならびにユーゴスラビアヘと国際的な関心と資金が集まってしまったこの時期にあって、諸機関はより効率的な活動への再編成を余儀なくされている。そのなかで、紛争予防とのかかわりからも注目されるのが、例えば、民族間の分断線を超えた経済統合フロジェクト(サラエボ経済地域構想)や、民族間の信頼醸成をめざした様々な市民レベルの小フロジェクトである。ガバナンスという理論的な側面からの分析については、現在関連する文献の収集と検討を行っており、二年目の研究活動の課題としたい。
反転対称性の破れた磁性半導体(Ge,Mn)Teにおける強磁性と電気磁気交差相関

本年度は、GeTeにInドーピングによって生じる超伝導の振る舞いを調べた。Inドーピングによって、まず縮退半導体から12%程度のドーピングによって、絶縁体へと変化し、さらにInをドープすることによって、再び金属相があらわれ、低温で超伝導が生じることが明らかになった。また、この絶縁体化が起こるドーピング量12%付近を境に、キャリアの型はホールから電子に変化し、また、低温での結晶構造は、極性のある菱面体晶から極性のない立方晶に変わることも明らかになった。12%以下では、Inドーピングによって単位格子の体積は減少するが、それ以上では逆に増大することも明らかになった。さらに、超伝導状態の比熱測定を行ったところ、臨界ドーピング量を超えると状態密度が出現し、単調に増大する。超伝導転移温度の振る舞いは、理論計算とは一致せず、InTeの極近傍でのみ、急激に増大することが明らかになった。さらに、価電子帯と、内殻電子の光電子分光測定を行った。フェルミレベルのシフトは、ホール効果測定から予想されるものと同様に、最初は電子ドーピングでホールを減少させ、臨界ドーピングを超えるとホールが増大する振る舞いとなった。また、内殻のスペクトルからは、Inドーピング量が12%を超えて超伝導が発現する領域で、Inの価数が、3価から、1価へのと徐々にクロスオーバーすることが明らかになった。中間領域では、両者は共存している。このことは、この系の超伝導に価数スキップが関係している可能性を示唆しており、今後の更なる研究が必要である。反転対称の破れたGeTeにおいて、ドーピングによって強磁性を誘起したり、超伝導を誘起したりすることが明らかになり、様々な基底状態を見出すことができたため。今後は、(Ge,Mn)Teの単結晶化を試み、電子顕微鏡観察によって、ネール型のドメイン壁の観察を試みる。また、スピン波の非相反伝播などの観測も試みる。今年度は、(Ge,Mn)Te系の強磁性転移温度増大のため、試料合成後のアニール条件の最適化を行った。高温でのX線回折の結果から、500 K程度の温度でMn原子の再配列が起こりやすいことが判明したので、この温度で長時間のアニーリングを行った。その結果、強磁性転移温度が200 Kを超えることに成功した。これは、磁性半導体として最も盛んに研究されてきた(Ga,Mn)As系の転移温度を超えるものである。さらに、徐冷した試料およびアニール処理した試料で、SPring-8のビームラインBL44B2を使って粉末X線回折を行い、Mn濃度が低く菱面体歪の大きい相R1、およびMn濃度が高く菱面体歪が小さい相R2、の存在を仮定して、リートベルト解析を行った。その結果、徐冷またはアニール処理により、高温状態におかれた時間が長い試料ほど、Mn濃度の高いR2相の割合が大きく、高い強磁性転移温度を示すことが明らかになった。このことは、前年度までに報告したMn不均一分布の透過電子顕微鏡による観察結果と合致している。また、Mn濃度の高い立方晶が現れ始めると、強磁性転移温度は減少することが明らかになった。このことは、菱面体歪を保ったまま、できるだけ多くのMnイオンを導入することにより、高い強磁性温度を得ることができるということを示している。これは、今後の希薄磁性半導体開発を行う上で、物質設計の指針となることが期待される。また、今年度は、周辺物質を探索しており、Ge欠損したGeTeにおいて生じる超伝導の転移温度がドーピングによって増大することを見出した。磁性半導体の分野においては、強磁性転移温度が低いことが最大の問題の一つであり、転移温度の上昇は重要な課題となっている。今年度は、アニール条件を最適化することによって、これまで最も盛んに研究されてきた(Ga,Mn)Asの強磁性転移温度を超える転移温度を得ることができた。これは大きな意義をもつ重要な成果である。さらに、超伝導転移温度の上昇などの当初予期していなかった結果も得られている。以上、研究は概ね順調に進展している。

中間領域では、両者は共存している。このことは、この系の超伝導に価数スキップが関係している可能性を示唆しており、今後の更なる研究が必要である。反転対称の破れたGeTeにおいて、ドーピングによって強磁性を誘起したり、超伝導を誘起したりすることが明らかになり、様々な基底状態を見出すことができたため。Ge欠損による超伝導は、反転対称性の破れた構造において起こっており、興味深いものでるが、転移温度が低く、希釈冷凍機を用いた測定が必要になる。反転対称性の破れた構造を保ったまま、ドーピングによって転移温度を高くすることができれば、超伝導特性の測定が大変興味深いものとなるので、このような転移温度の向上を目指した物質開拓を行う。今後は、(Ge,Mn)Teの単結晶化を試み、電子顕微鏡観察によって、ネール型のドメイン壁の観察を試みる。また、スピン波の非相反伝播などの観測も試みる。
身体の追加と左右分断によって自己を２つに拡張する研究

本研究は,身体の追加と左右分断によって自己の拡張を目指す。これまでの研究では,腕などの身体部位が拡張可能であり,それが自分の身体の一部だと感じる錯覚が明らかとなっている。また,脳梁を切断された分離脳患者は左右の情報が統合されず,2つの自己があるようなふるまいが報告されている。本研究では,被験者の半身の運動を1つの身体に同期させ,2つの身体の独立した運動を提示することで自己を2つし,その評価を行う。
シグナル伝達機構解析を目指した抗体-受容体キメラ蛋白質の創製と構造解析

本研究は、シグナル伝達における蛋白質複合体の詳細な構造・機能解析を目指して、以下の2点を目指している。(1)抗ニワロリリゾチーム抗体HyHEL10Fv-エリスロポエチン受容体キメラ蛋白質を受容体のリガンド認識機構研究のモデルケースと捉え、HyHEL10Fv-受容体キメラ蛋白質と抗原リゾチームとの複合体のX線結晶解析を行う。(2)異種抗原認識能を有するHyHEL10Fv変異体を用いて細胞増殖能の変化を調べ、さらに変異HyHEL10Fv-受容体キメラ蛋白質とリガンド複合体の構造解析を行い、分子認識能と細胞表面からの情報伝達の機構に迫る。今年度の実績は以下の通りである。(1)前年度構築したヒト並びにマウス由来のエリスロポエチン受容体について、その細胞外ドメイン遺伝子をクローニングし、大腸菌を用いた高発現系並びに抗体分子に準じた、不溶性顆粒からの高効率な巻き戻し系を用いて、結晶構造解析を初めとする各種物理化学的解析に十分対応できる試料を調製し、マウス由来受容体については得られた試料を用いた結晶化条件の検討をより詳細に行った。また、変異体を作製し、等温滴定型熱量測定、表面プラスモン共鳴を用いて、高親和性ペプチド並びにエリスロポエチンを用いて相互作用を詳細に解析した。(2)前年度構造解析を行ったFv変異体と受容体のキメラ蛋白質について、前年度構築した発現系を用いて、卷き戻し系を構築し、結晶構造解析を初めとする各種物理化学的解析に十分対応できる試料を調製し、各種物理化学的解析を行う。(3)既に確立してあるFvとニワトリリソチームとの複合体の結晶化条件をもとに、抗体-受容体キメラ蛋白質の構造機能解析において用いる変異抗体について、抗原との複合体の結晶を引き続き作製し、高エネルギー加速器研究機構の放射光装置で精密なデータ収集を行い、相互作用について詳細な考察を行った。(1)抗ニワトリリゾチーム抗体HyHEL10Fv-エリスロポエチン受容体キメラ蛋白質を受容体のリガンド認識機構研究のモデルケースと捉え、HyHEL10Fv-受容体キメラ蛋白質と抗原リゾチームとの複合体のX線結晶解析を行う。(1)まず、ヒト並びにマウス由来のエリスロポエチンについて、その細胞外ドメイン遺伝子をクローニングし、大腸菌を用いた高発現系を確立した。抗体分子に準じた、不溶性顆粒からの高効率な巻き戻し系により、100%の効率での巻き戻し系を構築した。HyHEL10のVHまたはVLとマウス並びにヒト由来エリスロポエチン受容体の細胞外ドメインを置換したキメラ蛋白質について、その大腸菌を用いた高発現系並びに巻き戻し系を構築することで、X線結晶解析をはじめとする各種物理化学的解析に充分対応できる試料を供給する系を確立した。(2)既に確立してあるFvとニワトリリソチームとの複合体の結晶化条件をもとに、次年度における抗体-受容体キメラ蛋白質の構造機能解析において用いる変異抗体について、抗原との複合体の結晶を作製し、高エネルギー加速器研究機構の放射光装置で精密なデータ収集を行い、相互作用について詳細な考察を行った。
土壌微生物の養分獲得戦略に基づく有機物分解促進メカニズムの解明

将来、大気CO2濃度の上昇による植物の光合成促進に伴って、土壌へのC供給量が増加すると予想される。土壌へ易分解性Cが添加されると、もともと土壌に存在する有機物の無機化が促進(正のプライミング効果)または遅延(負のプライミング効果)される。また、人間活動の発展に伴って、大気中のN化合物濃度が増加した結果、土壌へのN負荷量も増加している。土壌へ無機態Nが添加されると、プライミング効果が抑制または促進される。本研究は、「N供給能が低い日本森林土壌では、プライミング効果に与える無機態N添加の影響が大きい」という仮説を検証するために、高知県スギ林とヒノキ林土壌において、プライミング効果に与える無機態N添加の影響を評価することを目的とした。結果、ヒノキ土壌では、グルコース添加によって負のプライミング効果が起こった。また、土壌有機物由来微生物バイオマスCが増加した。ヒノキは糸状菌が優占するので、糸状菌が体内に炭素を貯めこむことによってCO2放出が抑えられるのかもしれない。一方、スギ土壌へグルコースのみ添加した場合は、プライミング効果は起こらなかったが、グルコースとともに無機態Nを添加した場合、正のプライミング効果が起こった。また、58日間で添加グルコースCを上回るCO2-Cが積算で放出され、C収支がマイナスとなったことから、スギへのC・N添加の影響は極めて大きいことが分かった。また、この時土壌有機物由来微生物バイオマスNの代謝回転が速くなった。以上から、1ヒノキでは、無機態N添加の有無にかかわらず正のプライミング効果が起こらなかった、2スギでは、無機態N添加によってバイオマスNの代謝回転が早まり、正のプライミング効果が起こったことが分かった。28年度が最終年度であるため、記入しない。将来、大気CO2濃度の上昇による植物の光合成促進に伴って、土壌への炭素供給量が増加すると予想される。また、人間活動の発展に伴って、土壌への窒素負荷量も増加している。土壌への炭素や窒素負荷量の増加によって、植物体の増加とともに、土壌有機物量の増加が観察されている。しかし、既存の研究は欧米に偏っており、降水の分布や量が異なるアジア地域においても同様の結果が得られるかは定かではない。本研究では、特に降水量の多い高知県の土壌と、対照として京都・東京・北タイ・カザフスタンの森林土壌と耕地土壌を用い、土壌有機物循環に与える炭素・窒素添加の影響を評価することを目的としている。本年度は、1炭素・窒素・リン添加後の微生物バイオマス動態を解析し、バイオマス測定に一般に用いられるクロロホルム燻蒸抽出法の妥当性について検討した。また、2炭素源を添加後のCO2放出量に与える窒素・リン添加の影響を解明した。その結果、1については、炭素源が添加された後の微生物バイオマスは、通常の抽出率を用いたクロロホルム燻蒸抽出法では過小評価されることが分かった。また、過小評価の程度は、微生物の増殖速度が速い耕地土壌の方が森林土壌より大きかった。2については、グルコースを添加直後のCO2放出速度や微生物による炭素吸収量に対するCO2放出量の割合は、日本森林土壌においてのみ、窒素を添加すると低下した。この結果は、将来大気CO2濃度の増加によって土壌への炭素供給量が増加しても、日本森林土壌では微生物はそれらの炭素をCO2として放出する割合が高いこと、また日本森林土壌に窒素が負荷すると、CO2放出ではなく土壌への炭素貯留量が増加することを示す重要な結果である。土壌有機物は、大気中CO2炭素の2倍以上、植物バイオマス炭素の3倍以上に相当する約2兆トンの炭素を保持しており、土壌からのCO2放出量は、人為起源CO2放出量の約8倍に相当するため、地球規模の気候変動に大きな影響を及ぼす(Lal 2004)。また、人間活動の発展に伴って、大気中の窒素化合物濃度が増加した結果、土壌への窒素負荷量も増加している。このような土壌への炭素・窒素供給が、土壌中の炭素循環に与える影響は定かではない。特に、降水量が多く窒素供給能が低い日本森林土壌では、欧米諸国の土壌とは異なる結果が得られると予想される。本研究は、「窒素供給能が低い土壌では、微生物の窒素獲得戦略により有機物分解促進(プライミング)効果が大きい」という仮説を検証するために、降水量の多い高知県森林土壌において、炭素循環に与える炭素・窒素添加の影響を評価することを目的とする。前年度において、異なる母材のヒノキ林土壌の間に窒素供給能の違いが見られなかったため、今年度は当初の予定を変更し、窒素供給能が低いヒノキ林土壌と対照として窒素供給能が比較的高いスギ林土壌を用いた。そして、1各土壌の理化学性と生物性を比較した。また、2炭素・窒素添加後の炭素循環を評価した。1において、窒素供給能が低いヒノキ土壌では、細菌に対する糸状菌の割合が高いなど、微生物群集の適応が見られた。2において、ヒノキ土壌、スギ土壌とも、窒素添加の影響は検出できなかった。また、ヒノキ土壌において、13Cグルコースをトレーサーとして同位体分析を行った結果、仮説とは異なりプライミング効果が起こっていないことが分かった。そのため、仮説の立て直しが必要である。窒素供給能の異なる土壌において、微生物群集組成の違いを解明できたことは大きな進展であった。

また、当初の仮説とは異なり、酸性のヒノキ林土壌ではプライミング効果が起きないことが分かったことは、土壌の炭素循環メカニズムを解明する上で重要な成果である。今後、より詳細なメカニズムの解明が必要である。将来、大気CO2濃度の上昇による植物の光合成促進に伴って、土壌へのC供給量が増加すると予想される。土壌へ易分解性Cが添加されると、もともと土壌に存在する有機物の無機化が促進(正のプライミング効果)または遅延(負のプライミング効果)される。また、人間活動の発展に伴って、大気中のN化合物濃度が増加した結果、土壌へのN負荷量も増加している。土壌へ無機態Nが添加されると、プライミング効果が抑制または促進される。本研究は、「N供給能が低い日本森林土壌では、プライミング効果に与える無機態N添加の影響が大きい」という仮説を検証するために、高知県スギ林とヒノキ林土壌において、プライミング効果に与える無機態N添加の影響を評価することを目的とした。結果、ヒノキ土壌では、グルコース添加によって負のプライミング効果が起こった。また、土壌有機物由来微生物バイオマスCが増加した。ヒノキは糸状菌が優占するので、糸状菌が体内に炭素を貯めこむことによってCO2放出が抑えられるのかもしれない。一方、スギ土壌へグルコースのみ添加した場合は、プライミング効果は起こらなかったが、グルコースとともに無機態Nを添加した場合、正のプライミング効果が起こった。また、58日間で添加グルコースCを上回るCO2-Cが積算で放出され、C収支がマイナスとなったことから、スギへのC・N添加の影響は極めて大きいことが分かった。また、この時土壌有機物由来微生物バイオマスNの代謝回転が速くなった。以上から、1ヒノキでは、無機態N添加の有無にかかわらず正のプライミング効果が起こらなかった、2スギでは、無機態N添加によってバイオマスNの代謝回転が早まり、正のプライミング効果が起こったことが分かった。今年度の課題であった、窒素供給能の大きく異なる土壌において、CO2放出量に与える炭素・窒素・リン添加の影響を評価できたことは、大きな進展であった。しかし、四国内の降水量の異なる土壌での比較は不十分であった。今後は、ヒノキ土壌でプライミング効果が起きなかった理由を解明する。最近、酸性土壌ではプライミング効果が起きないことが報告された(Nottingham et al. 2015)。そこで、土壌のpHの影響に着目して、メカニズムの解明を行う。また、前年度、窒素供給能の低い土壌では、基質利用効率が低いことが分かった。その理由を解明するために、アミノ酸やペプチドの影響を解明する。28年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、これまでの研究において「窒素供給能が低い」ことが分かった土壌において、13C標識グルコースを用い、土壌有機物の分解促進効果(プライミング効果)を測定し、窒素添加の影響を評価する。同時に、四国から数十点のヒノキ林土壌を採取し、窒素・リン供給能を定量する。また、プライミング効果のメカニズム解明のため、酵素活性の測定法の検討を行う。
「科学的な理解」を深めるための情報教材の研究

中学校「技術・家庭」の授業を中心に、ニュージーランド・カンタベリー大学のTim Bell博士たちが提案する"Computer Science Unplugged"(以下、CSアンプラグド)を使い、単にコンピュータの使い方だけを教えるのではなく、科学的に考えることや原理を理解した上での利用を目指す学習法の研究を行ってきた。その結果、現在の初等・中等教育の中で、「考える力を養う」「科学的な理解を深める」という観点から有用な学習法であることがわかってきた。本年度は、(1)情報オリンピック日本委員会と協力し、小学生イベント「富士通キッズイベント2010」にむけたCSアンプラグド授業の開発、(2)新しい中学校学習指導要領で、技術・家庭科において必修化される「プログラムによる計測・制御」へのCSアンプラグドの応用、を中心に研究を行った。(1)小学生イベントにむけたCSアンプラグド授業の開発中学校における実践研究の成果を生かし、整列アルゴリズム(7章)と並び替えネットワーク(8章)の小学生向けの指導方法について研究を深めた。体験的な遊びと集団でのゲームなどの学習活動を通して、子どもの興味や関心を引き出し、コンピュータの基本原理を自ら発見できるような指導ができた。参加者した小学生やその保護者の方からも、高い評価が得られた。(2)「プログラムによる計測・制御」へのCSアンプラグドの応用新学習指導要領では、技術・家庭科に「プログラミングによる計測・制御」が必修化される。そこで、この授業に適した教材についての研究を行った。最も有力視されている自律型制御ロボットを使った授業で、新学習指導要領のねらいが達成できるかを多種類のロボットを使った実践を通して調べた。その結果、自律型制御ロボット教材は、学習指導要領のねらいが達成でき、生徒の学習意欲も高い教材であることがわかった。次に、計測・制御の授業につなげるためのCSアンプラグドの活用方法を考えた。全体的な流れとしては、「プログラミング言語(12章)」でコンピュータを使わずにプログラミングのしくみを体験的に学習した後、教育用プログラミング言語『ドリトル』で簡単なプログラミング実習を行う。そして、自律型制御ロボットを使った計測・制御の授業に入ることにより、今まで中学生には理解が難しいとされてきたプログラミングや計測・制御の理解が容易にできるような授業展開を考えた。実践した授業では、プログラミングや自律型ロボットの学習に対して、生徒は意欲的に取り組み、理解も十分深められるという成果が得られた。
科学者の社会的責任の現代的課題:科学コミュニケーションの接点の課題から

本研究課題の目的は、科学者の社会的責任の現代的課題について、責任論と科学コミュニケーション論の接点にあたる課題を中心に、事例分析をもとに分析をすすめることである。科学者の社会的責任の現代的課題は、(1)科学者共同体内部を律する責任(ResponsibleConductofResearch)、(2)製造物責任(ResponsibleProducts)、(3)市民の問いかけへの呼応責任(ResponseAbility)の3つにわけることができるが、科学者の社会的責任と科学コミュニケーションの重なりあう領域においては、この〓組みの1つには留まらない問いが喚起される。本研究ではこのような領域における事例分析をすすめ、科学者の社会的責任の現代的課題を考察した。平成22年度は以下の3つの視点からの分析をおこなった。(1)「責任」をめぐる定義の分析。科学技術倫理事典(C.Mitcham編、トムソン社、2005)における責任概念を整理した。この事典では、責任概念を、法的責任、宗教における責任、哲学における責任、科学の責任、技術の責任に分けて論じ、さらにアングロアメリカンにおける責任概念と、ドイツにおける責任概念の違いを検討している。平成22年度は、まずこの定義の差異を検討し、日本における「責任」という語の使われ方とあわせて検討を行った。(2)米国ハーバード大学で開催された「次世代のSTSに関する国際会議」に参加し、過去20年にわたる米国のSTSのなかで、科学者の社会的責任概念がどのように扱われてきたのかについての知見を得た。また災害における科学者の責任についての知見のレビューを得た。(3)事例分析としては、特に日本で2011年3月に発生した東日本大震災後の津波および原子力事故の対応において、科学者の社会的責任がどのように扱われうるかについて分析をすすめた。とくに災害における事前の「想定」が誤っていたときの専門家の責任はどのように考えたらよいのか、あるいは事故後の専門家の情報発信において、市民を心配させないように安全がわに偏った情報を流すのが専門家の責任であるのか、それともすべてオープンにした上で市民に選択してもらうのが責任かについて検討した。科学者の社会的責任の現代的課題は、(1)科学者共同体内部を律する責任(Responsible Conduct of Research)、(2)製造物責任(Responsible Products)、(3)市民の問いかけへの呼応責任(Response Ability)の3つにわけることができるが、科学者の社会的責任と科学コミュニケーションの重なりあう領域においては、この枠組みの1つには留まらない問いが喚起される。本研究ではこのような領域における事例分析をすすめ、科学者の社会的責任の現代的課題を考察する。平成22年度は、「責任」をめぐる定義の分析をおこない、科学技術倫理事典(C.Mitcham編、トムソン社、2005)をもとに、責任概念を、法的責任、宗教における責任、哲学における責任、科学の責任、技術の責任に分けて論じ、さらにアングロアメリカンにおける責任概念と、ドイツにおける責任概念の違いを検討した。本年度は、1)現場の科学者の「責任」をめぐる定義の分析、2)事例分析の2つを行った。1)現場の科学者にとって現在「科学的責任」がどのように捉えられているのかを分析するために、ユネスコのICSU(International Council for Science:国際科学カウンシル)における「科学研究遂行における自由と責任に関する委員会」のレポートを分析し、実際にICSUに参加して、その議論の展開を観察した。2)日本事例の分析日本事例分析のなかで「システムとしての責任」の考察を先にすすめなくてはならないものを選んで、検討をすすめる。とくに、東日本大震災発生後、放射能の測定や健康影響評価をめぐる科学コミュニケーションと専門家の責任をめぐる問題、および「想定外」の事故をめぐる責任の問題、「想定」の功罪と専門家の責任、など、今、まさに生起している課題における科学者の社会的責任についての分析をすすめた。また平成23年度は、1)現場の科学者の「責任」をめぐる定義の分析、2)事例分析の2つを行った。

1)現場の科学者にとって現在「科学的責任」がどのように捉えられているのかを分析するために、ユネスコのICSU(International Council for Science:国際科学カウンシル)における「科学研究遂行における自由と責任に関する委員会」のレポートを分析し、実際にICSUに参加して、その議論の展開を観察した。2)日本事例の分析日本事例分析のなかで「システムとしての責任」の考察を先にすすめなくてはならないものを選んで、検討をすすめた。とくに、東日本大震災発生後、放射能の測定や健康影響評価をめぐる科学コミュニケーションと専門家の責任をめぐる問題、および「想定外」の事故をめぐる責任の問題、「想定」の功罪と専門家の責任、など、今、まさに生起している課題における科学者の社会的責任についての分析をすすめた。平成24年度はこれらの成果をふまえ、東日本大震災後の混乱期の情報公開をめぐる科学者の社会的責任についてまとめた。たとえば、「心配させないように情報を出すのが科学者の責任か。」「行動指針となる1つの統一見解を出すのが責任か、それとも幅のある助言をして、あとは市民に選択してもらうのが責任だろうか。」という問いである。これらについて分析したのちに、不確実性下の科学者の助言はどうあるべきか、不確実性下のリスクコミュニケーションはどうあるべきかについて検討した。平成23年度の交付申請書の研究計画欄で、1)現場の科学者にとって現在「科学的責任」がどのように捉えられているのかを分析するために、ユネスコのICSU(International Council for Science:国際科学カウンシル)における責任を観察すること、2)社会的的責任論の応用問題としての東日本大震災を分析すること、を挙げた。1)2)ともに計画とおり研究をすすめることができ、特に2)については米国における三学会合同会議のプレナリセッションでの招待コメンテータ、および日本物理学会での招待講演をすることができたため。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は最終年度に入るため、平成22年度におこなったこと(科学技術倫理事典(C.Mitcham編、トムソン社、2005)をもとにした責任概念の整理)と平成23年度におこなったこと(ICSUにおける科学者の国際状況の調査と東日本大震災への応用)をともに利用して、「現代の科学者の社会的責任」という形での統合した結果をまとめたいと考えている。
所得格差・貧困と人々の生活の質に関する実証分析

2018年度に実施した研究は、「所得格差と貧困の現状と課題」(現在執筆中)というものである。この研究は、研究課題の概要を知るために重要であると考えて実施した。研究内容は、はじめに、OECD諸国の中での日本の所得格差をジニ係数で比較した。さらに、貧困の状況もOECD諸国の中で比較した。その結果、日本はOECD平均よりも所得格差が大きく、貧困率も平均より高いことがわかった。次に、個人レベルでの状況を確認するため、個票データを用いて分析を行った。LOSEF(くらしと仕事に関する調査)のデータを用いた。LOSEFデータはインターネット調査会社のモニターとして登録されている30歳代、40歳代、50歳代の男女、合計6000人を調査対象とした社会調査である。この調査の質問項目には学校を卒業してから現在に至るまでの就業状況、現在における所得や婚姻状態、家族構成、幸福感や満足感、主観的健康などの主観的厚生、その他さまざまなものが含まれている。このデータを利用し、個人の所得状況を男女別、学歴別、就業状況別でどのように異なるかを検討した。分析の結果、所得状況は男性より女性で低いこと、学歴別(中卒、高卒、短大・高専卒、大卒)では学歴が低いほど所得状況が低いことがわかった。さらに、仕事の就業状況を見ても、正規雇用者と非正規雇用者では、非正規雇用者で、所得が低いことがわかった。近年、日本では生活保護受給者が増えているが、このような弱い立場の人々の所得が低いことが、個票データから明らかになったことは重要である。さらに、2018年度には「妊娠知識が出産に対する主観的期待に与える影響」臼井恵美子・小林美樹、『経済研究』69(3)、227ー241、2018年7月、という研究も公表した。病気のため、2018年9月より休職しており、研究が中断しています(2019年9月30日まで休職)。そのため、研究の進捗状況がやや遅れております最近では健康を取り戻しつつあるので、復職後は研究にまい進する予定である。まずは、現在、執筆中の論文を書き上げることが第一である。個票データの分析を精緻に実施し、どのような人々が所得格差や貧困状態にあるのかを明らかにする。病気のために、現在休職(2018年9月から2019年9月30日まで)しており、次年度使用額が生じた。復職後は、研究に必要な機材、書籍などをそろえなければならないので、研究を遂行するために必要な使用計画を行う。
低次元ナノ構造における電子間相互作用の制御

本研究の特色は,充分によく制御された状態で,微細加工によって作り出されたナノ構造において,干渉効果や多体効果に起因する新しい現象を見出そうとしている点にある。我々は,AlGaAs/GaAs界面に形成された2次元電子系を,リング形状に加工し,さらに,量子ドットを埋め込んだものを用いている。リングの系は直径1ミクロン程度,量子ドットのサイズは,直径100ナノメートル程度である。量子ドットは「人工原子」と呼ばれることもあるが,典型的な0次元系であり,電子の「粒子」としての性質が反映されるシステムで,中に含まれる電子数を1個ずつ変化させることができる。リング形状に加工した系は,干渉系として役割を果たす。この干渉系によって,量子ドットを通った伝導電子の位相の情報及び,コヒーレンスの量を知ることができる。本年度はこの系において,次の新しい知見を得た。(1)スピン反転による「部分的な」コヒーレンスの検証我々は,電子が量子ドットを通過する際に,スピン反転過程によって部分的にコヒーレンスが破られる,という予想を実験的に初めて検証した。実験は,低磁場下,高磁場下,近藤状態,クーロンブロッケード状態といった異なる条件で行ったものである。この研究は,量子ドットの伝導において,スピンが量子コヒーレンスに対して果たす役割を明瞭に示すものである。(2)クーロンピークの同位相問題干渉系を用いた実験は,1995年より行われてきた。実験的にはクーロンピークの位相がいつも同じであるが,この「同位相問題」は理論的には未解決であった。我々は,量子ドット内の多準位が関わる干渉効果に注目し,この問題を実験的に解決した。本研究は,微細加工によって作り出されたナノ構造において,干渉効果や多体効果に起因する新しい現象を見出すことを目的としている。系としては,半導体ヘテロ接合界面上に形成された2次元電子系を,直径1ミクロン程度のアハラノフボームリングに加工し,さらに,量子ドットを埋め込んだものを用いている。量子ドットは典型的な0次元系であり,電子の「粒子」としての性質が反映されるシステムである。一方,アハラノフ・ボーム(AB)効果は電子の「波」としての性質が重要である系である。この両者を組み合わせることで量子ドットを通った伝導電子の位相の情報を知ることができる。本年度はこの系において,次の二つの新しい知見を得た。(1)ファノ効果リングにドットを埋め込んだ系でファノ効果を見出した。これはリング内の連続状態にある電子と,ドット内の離散準位にある電子との配置間相互作用によって生じる効果であり,ナノ構造においては本研究が初めての観測である。しかも,この系は多くの点で制御可能であり,ファノ効果の検証実験としてはこれまでで最良のものである。(2)スピン反転によるデコヒーレンスの検証量子ドット中のスピン状態については,現在,世界中で盛んに研究が行われている。我々は,上記の系を用いることで,電子が量子ドットを通過する際に,ドット内にスピンが存在する場合,スピン反転過程によってコヒーレンスが破られる,という予想を初めて実験的に検証した。この研究は,量子ドットの伝導において,スピンが重要な役割を果たしていることを明瞭に示すものである。以上のように,本年度は新しい二つの知見が得られた。
肺水腫における肺毛血管内マクロファ-ジの病態生理と治療における意義

肺血管内マクロファ-ジの肺水腫における関与については不明である。本研究ではリポソ-ムを用いその組成を変え、マクロファ-ジの機能を検討した。(方法):リポソ-ム(lipo)はコレステロ-ル,PC^*を基にPG-lipo,PS-lipo,PE-lipo,SA-lipo,CHOLとPCのみのPC-lipoを作成した。PG-lipo,PS-lipoは共にマイナスの電荷で羊血漿と凝集せず,SA-lipoはプラスで羊血漿と凝集した。PE-lipoとPC-lipoは共に中性であるがPC-lipoは自然凝集し,PE-lipoは羊血漿と凝集しなかった。これらのリポソ-ムを覚醒羊に注入しその時の肺動脈の反応のDose-response曲線を作成し,動脈血中トロンボキサンB_2濃度も測定した。(結果):マイナス荷電しているリポソ-ムは羊血漿と凝集反応は起こさず、プラスの荷電したリポソ-ムは凝集した。中性のPCリポソ-ムは自然凝集したが、同じ中性のPE-lipoは全く凝集しなかった。肺動脈圧に対する反応性はPG lipo>PE lipo>PS lipo=SA lipo>>PC lipoの順であった。PC lipoは全く肺動脈圧を上昇させなかった。同じ荷電の異なったリポソ-ムで比較すると、同じマイナスでもPG lipoのほうがPS lipoより反応が強かった。また、PC lipoは全く肺動脈圧を上昇させなかったが、同じ中性のPE lipoは肺動脈圧を著しく上昇させた。これら肺動脈圧上昇と動脈血中トロンボキサンB_2上昇とは一致した。(考案):肺血管内マクロファ-ジはリポソ-ムの構成成分の違いを識別していることを明らかにした。リポソ-ム構成脂質は生体膜の構成リン脂質であるが、PC,CHOLは生体では細胞表面に存在し、PS,PEは細胞質側に面しており、この違いを肺血管内マクロファ-ジは識別している。エンドトキシンは大腸菌の膜成分であり,この構成成分であるリン脂質が肺水腫の機序に大きく関与していると考えられる。PC:フォスファチジルコリン,PS:フォスファチジルセリン,PE:フォスファチジルエタノルアミン,PG:フォスファチジルグリセロ-ル,SA:ステアルアミン肺血管内マクロファ-ジの肺水腫における関与については不明である。PC:フォスファチジルコリン,PS:フォスファチジルセリン,PE:フォスファチジルエタノルアミン,PG:フォスファチジルグリセロ-ル,SA:ステアルアミンリポソームによる肺動脈圧上昇反応は肺毛細血管内マクロファージにリポソームが取り込まれ、主にトロンボキサンを放出する事による。この反応は表面電荷の異なるリポソームで違った。これは肺毛細血管内マクロファージのリポソームに対する反応にその表面電荷が関与している事を示し、肺毛細血管マクロファージの病態生理を考える上で新知見である。〔方法〕:リポソームはコレステロール、フォスファチジールコリン、を基にフォスファチジールグリセロール(マイナス、以下PGリポソーム)

フォスファチジールセリン(マイナス、PSリポソーム)、ステアリールアミン(プラス、SAリポソーム)、コレステロール、フォスファチジールコリンのみ(中性リポソーム)の4種類を作成した。肺動脈、頸動脈にカテーテルを留置した5頭の覚醒羊にリポソーム0.053.2μmol/kgを1時間おきに静脈内投与し肺動脈圧の変化を測定し、そのdose-response曲線を求め比較した。〔結果〕:PGリポソームが一番強く肺動脈圧を上昇させ、表面が同じマイナスに荷電したPSリポソームとプラスに荷電したSAリポソームが中程度に上昇させた。興味ある事に表面荷電が中性のリポソームでは全く肺動脈圧上昇は起こらなかった。〔考案〕:リポソームによる肺動脈圧上昇反応はリポソームの表面荷電の違いで異なる。中性のリポソームでは全く肺動脈圧上昇は起こらない。この現象については1)中性に荷電したリポソームではマクロファージに取り込まれるがトロンボキサン、PAFといったケミカルメディエーターを放出しない。2)全くマクロファージに取り込まれることなく肺毛細血管内を通過している可能性がある。今後、肺毛細血管内マクロファージを分離し、この反応を解析する予定である。昨年と同様にリポソ-ム(lipo)を逆相蒸発法にて作成した。昨年度はリポソ-ムに対する肺血管マクロファ-ジの反応(トロンボキサンを主にしたアラキドン酸代謝産物の放出)の相違は、リポソ-ムの組成あるいは表面電荷の違いによるものか不明であった。そこで今回は同じ表面電荷である異なったリポソ-ムをマイナス、中性のリポソ-ムを作成し、羊に対する肺動脈圧上昇を検討した。マイナスのリポソ-ムはPS-1poとPG-1ipoを、中性のものはPCとコレステロ-ルで作ったPC-1ipoとPE-1ipoを作成した。これらはリン脂質の構成上その電荷は全く同じ構造に位置している。同じマイナスのリポソ-ムでも肺動脈圧上昇に対してはPG-1ipo>PS-1ipoであった。PC-1ipoは全く肺動脈圧を上昇させないが同じ中性のリポソ-ムであるPE-1ipoは強く肺動脈圧を上昇させた。これらの反応には動脈血中のトロンボキサンB2の上昇をともなっていた。以上の事実は肺血管内マクロファ-ジはリポソ-ム構成成分であるリン脂質の電荷の相違に対して反応しているのではなくリン脂質の違いそのものに対して反応、トロンボキサンの放出をしていることを明らかにした。肺水腫を引き起こすエンドトキシンは大腸菌の膜成分であり、肺血管内マクロファ-ジがエンドトキシンと反応し、肺水腫を引き起こすが、その機序にエンドトキシンの膜構成成分の違いが関与している可能性を示していると考えられる。当初の目標である、肺血管内マクロファ-ジを分離し、種々のリポソ-ムによる反応をin vivoで調べようと、Bertramら方法により試みたがその分離は成功しなかった。しかし、今回の成績は肺水腫が引きおこされる機序にせまることが出来、当初の目標に合致した結果である。*本文中の略字CHOL:コレステロ-ル,PC:フォスファチジルコリン,PS:フォスファチジルセリン,PE:フォスファチジルセリン,PG:フォスファチジル,SA:ステアリルセリン
河川堤防性能の長期担保に向けて：土質・気候に応じた境界・内部物理過程の解明

本研究では河川堤防全体の湿潤化・劣化といった構造的安定性減少に寄与する要因・メカニズムの一つとして、堤体表層あるいは底部といった境界面での力学的・水理学的・物理過程に着目して、国内外5サイト6地点(北海道2サイト、東北2サイト、タイ1サイト)での継続的な原位置調査の他、室内試験や浸透流解析を主とする数値シミュレーションに基づく解釈を行った。3年間の研究を経て、以下の知見を得るに至った。透水性の高い砂質土堤防については、降雨浸透を考慮した比較的単純な(現行の堤防構造検討の手引きにある通りの)浸透流解析を行うことによって長期的な浸潤状態の変動は良好に予測できる。ただし、1時間に100mmを超過するような豪雨に対しては間隙の空気相の影響が現れ、二相連成解析の必要性が生じる。このことを数値解析のみならず、長期原位置モニタリングにより確認した。透水性の低い粘性土堤防については、種々の追加要因がその状態に影響を与えることを解明した。中でも、蒸発散の考慮は非常に重要であり、これを数値解析に簡易に取り入れる手法を提案し、その実用性を原位置モニタリング結果に照らして実証した。また、年間を通して定期的に簡易貫入試験を実施することにより、表層の強度の年間変動に関する貴重なデータを取得し、水理状態変化との相関について検討した。表層60cm程度は築堤数年にしてすでに酸化が起きていることが観察され、強度が低い層と一致した。本研究の成果は、各種会議・ジャーナルに公表(投稿中含む)された他、土木学会地盤工学委員会堤防研究小委員会WG2活動への主要な貢献として、同WG報告に反映され、地盤工学・河川工学の専門家に多次にわたり配信されている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、法滑りやクラックなど非洪水時に起こる変状が河川管理上の大きな障害になっている現状を踏まえ、本州・北海道・東南アジアなど種々の気候環境下において上記の境界過程がどのように長期不安定問題として顕在化するのか、堤体材に用いられる土質の多様性を踏まえて解明することを目的とする。そのために、河川堤防の状態・動態の把握と理解に向け、原位置調査・長期原位置観測・数値モデル化・室内試験などの異なる作業を全て並行して進める統合的な研究を計画した。初年度にあたる平成28年度には、積雪寒冷地である札幌近郊、熱帯であるバンコクの堤防に原位置観測ステーションを設置した。前者は段階築堤途中の堤防であり、築堤を進めていく過程での間隙水圧上昇が、降雨・降雪・凍結・融雪といった過程を経てどのように推移していくかに着目し、観測結果を数値解析で再現することを試みた。室内試験・原位置試験の結果に基づき数値解析をキャリブレートしたところ、上記の地表過程を考慮することによってのみ観測結果を説明できることを示すに至った。また、研究代表者が以前より設営していた北海道中央部に位置する別の堤防サイトでの観測も本助成により継続した。上記のサイトとは異なり、築堤から年月を経て安定した状態にある堤防であり、密な時間間隔で実施した原位置貫入試験および複数回にわたる表面波探査により、堤体の強度・剛性が季節変動する様子を、間隙水圧に見られる水理状態との連動の観点から説明を試みた。しかし原位置表層部は実験室で再現されるよりも安定して高い強度を示し続けており、その土質力学的な説明が今後の課題の一つとして挙げられる。バンコクの堤防では、サイトの選定や事前踏査を10月に行った後、3月中旬に観測を開始した。具体的なデータはまだほとんど得られていないが、当サイトでは長手方向に平行に堤体クラックが生じており、興味深いデータが期待できる。当初の計画通り、平成28年度内において北海道内に1箇所、熱帯のバンコクに1箇所、堤防の観測サイトを設営することができ、また、北海道内においては月に一度の頻度で計画していた原位置調査(貫入試験・表面波探査・その他)を10回行うことができた。よって、原位置での作業に関してはほぼ計画通り進んでいると言える。数値解析については独自開発の有限要素浸透流解析コードを発展させ、簡易的に蒸発散を考慮するモデルを組み込んだ。より高度なモデルの組み込みや実証を行う予定ではあったが、研究の当面の目的に則した機能を満たしているため、こちらも進捗は良好である。冬期は札幌では原位置調査が困難であるため、室内試験に注力する予定であったが、平成28年8月豪雨の調査対応などで夏季秋季に多忙を極めたため、試料採取が間に合わず、室内試験については装置・人員の稼働率という点で想定の7-8割程度の達成率であったが、これについては次年度以降の計画の調整で十分に対応可能である。よって、研究は概ね順調に進捗しているといえる。平成29年度は様々な地理・気候条件下にある堤防の原位置観測・調査を開始・継続することでその水理・力学応答に関する実証的データを取得するとともに、室内試験による原位置挙動解釈の裏付けや、モデル化・数値解析による再現を行い、いずれにおいても相応の進捗を見ることができた。原位置調査については、平成28年度までに開始した北海道長沼町・北広島市・タイ国バンコク市の堤防に加え、秋田県八郎潟市・北海道常呂町での堤防の調査を開始した。八郎潟市では当該年度に二度の豪雨が発生し、それらに対する水理応答データを取得することに成功した。

また、常呂町の常呂川堤防は平成28年度に越水・間隙空気湧出を経験しながらも崩壊を免れた特徴的なサイトを選択し、観測を続けることで当時の挙動を遡って推定することを目指すものである。これらのサイトで観測を開始するにあたり、テンシオメーターやロガーを廉価に自作する手法を開発し、多点データ取得の方法を考案した。寒冷な気候による機器の不具合などの問題も生じたが、強降雨に対する水理応答に関する貴重な知見が得られている。その他、既存の観測点からは春期の融雪とその浸透に関するデータを取得することに成功した。室内試験に関しては、原位置調査の一環としてのルーチン試験(基礎的な土質試験から保水性試験まで)を実施して後述の数値解析の入力を得たほか、さらに高度なモデル化を目指すための新たな試験法開発を試みた。その結果、凍結土の高度な熱・水・力学連成モデル化のために必要なデータを得る新しい三軸圧縮試験手法や、大変形を伴う土質の透水係数異方性を評価する試験法などを開発し、その有用性の実証を進めることができた。モデル化・数値解析については、不飽和浸透流解析の堤防浸透問題への実装に関して、土木学会堤防研究小委員会を中心に議論や一斉解析を進め、特に境界条件が出力に与える影響について詳細な知見を得た。本研究は堤防の水理・物理過程を理解するために、原位置観測・調査を基軸に置きながら、室内試験や数値解析を適用・開発してその解釈を助けるアプローチを当初より採用している。基軸となる原位置観測に関しては予定以上の進捗が見られ、今後の作業の元となるデータの取得が進んでいる。新しく開発した廉価な観測システムは動作が不安定なことも多く、観測が中断されることも多くあり、遠隔地での対応は遅れざるを得ない場合もあるが、研究分担者をはじめとする数多くの協力者の尽力により対応することができている。室内試験に関しては、北海道大学の土木工学研究棟の改築により夏期の中断があったものの、事前の周到な計画によりその影響を最低限に抑えることができ、こちらも概ね順調に進んだ。数値解析については、既存の不飽和浸透流解析の堤防水理応答予測への適用に関して知見をとりまとめ、気液連成解析などより高度な解析手法の適用性を検討する予定であったが、とりまとめにはやや時間がかかっており、両者がオーバーラップする形で現在は作業を進めている。本研究では河川堤防全体の湿潤化・劣化といった構造的安定性減少に寄与する要因・メカニズムの一つとして、堤体表層あるいは底部といった境界面での力学的・水理学的・物理過程に着目して、国内外5サイト6地点(北海道2サイト、東北2サイト、タイ1サイト)での継続的な原位置調査の他、室内試験や浸透流解析を主とする数値シミュレーションに基づく解釈を行った。3年間の研究を経て、以下の知見を得るに至った。透水性の高い砂質土堤防については、降雨浸透を考慮した比較的単純な(現行の堤防構造検討の手引きにある通りの)浸透流解析を行うことによって長期的な浸潤状態の変動は良好に予測できる。ただし、1時間に100mmを超過するような豪雨に対しては間隙の空気相の影響が現れ、二相連成解析の必要性が生じる。このことを数値解析のみならず、長期原位置モニタリングにより確認した。透水性の低い粘性土堤防については、種々の追加要因がその状態に影響を与えることを解明した。
カイコおよび野蚕からの新規機能性物質の利用開発

天蚕の雌附属腺からの酸メタノール抽出物からラット肝がん細胞の増殖抑制因子を発見し、その構造解析の結果、生物界で新規のカテコール酢酸2量体であることを決定した。これについては、現在引き続き合成法を確立中である。天蚕の休眠前幼虫から単離構造決定した新規のペンタペプチドには、ラット肝がん細胞の増殖抑制活性があり、この活性はアポトーシスや細胞殺傷によるものではなく、細胞周期のG0/G1期を増大するように作用することを明らかにした。天蚕の休眠前幼虫からイミダゾール系化合物KK-42に結合する45kDaのタンパク質を単離し、これが昆虫における人工孵化機構を分子レベル解析するための有力なタンパク質であることを初めて提案することができた。天蚕絹糸フィブロインを独特な製造法で粉末化することに成功発明化した結果、化粧水として企業が製造販売するまでに至った。昆虫の食道下体の存在は100年以上に渡って知られてきたが、その生理機能に関してはまったく不明のままで極めて珍しい器官のひとつであった。本研究ではカイコの食道下体に着目して、食道下体がリゾチームと組織特異的キモトリプシンインヒビター(SCI-SB)を生産し、生体防御機構に関連した器官であることを初めて明らかにすることができた。昆虫機能利用は昆虫関連生産物の活用まで広義的に範疇に入ることから、カイコの食餌植物であるクワの昆虫産業的役割についても解析した。その結果、クワ根から新規のフラボノイドのひとつを単離構造決定することに成功した。カイコおよび野蚕の資源昆虫としての機能利用には、将来限界が発生する可能性がある。そこで、未利用生物資源として最大の利用開発が期待されている昆虫を新しい視点で把握する必要性がでてきた。本研究では、この拡大する可能性に挑戦するために、わが国において伝統的に生活の中に組み込まれてきたスズムシの発音を現代科学的に解析することを試みた。特に、スズムシの発音がPTSD(心的外傷後ストレス障害)に及ぼす影響を脳神経生理学的に分析した結果、水平眼球運動(EMDR)とスズムシの発音を併用したところ、ストレス減少効果が顕著であることを明らかにした。これはオーストリア心理学会誌においても独創的な研究成果として評価され、昆虫テクノロジー分野に改めて新しい提案を行った。カイコと天蚕の体液中から抗カビ性物質を単離することに成功した.その方法としては,熱処理,HPLC,TLCの組み合わせ実験により,最終的にリンゴ斑点落葉病カビに対して強い抗カビ活性の低分子アミノ酸関連化合物を同定することができた.一方,天蚕の雌附属腺からの粗抽出画分をHPLCで分離したところ,1画分のみにラット肝ガン細胞増殖抑制活性を確認することができた.さらに,ウスタビガの繭からこれまで繭成分として確認されていない新規物質を有機溶媒抽出とNMRを駆使することで同定することができた.この物質は強い紫外線吸収を示すことから,今後の利用開発について検討中である.カイコと天蚕の体液中から単離した抗カビ性物質をLC-MSで構造解析したところ,C_<17>H_<38>NO_2の化学構造組成を明らかにすることができた.

データーベースで検索したところ,58個の分子式が候補として選び出されているが,最終的な構造決定はNMRによる分析が不可欠である.また,天蚕の雌附属腺から確認されたラット肝ガン細胞増殖抑制活性因子については,クロマトグラフィー的には完全に単離精製することができた.最終的な構造解析としては,LC-MSとNMRの分析が必要である.一方,ウスタビガの繭成分として単離精製されたものは,NMRによってケンフェロールとして同定された.これは食樹由来と考えられるが,昆虫の繭から同定された物としては初めての発見である.さらに,天蚕繭からのフィブロインタンパク質の粉末化に成功し,このフィブロイン粉末から逆相クロマトグラフィーにより,9.5kDaのタンパク質を単離精製することができた.またN末端から14残基までのアミノ酸を同定し,MALDI-TOF MSで6,089.06Daの分子質量を決定した.トリプシン処理によるペプチド断片の内部配列のアミノ酸残基の同定により,天蚕フィブロインタンパク質の断片化による低分子タンパク質であると結論できた.その上でこのタンパク質の機能性を解析したところ,リンゴ斑点落葉病カビに対して強い抗カビ活性を有していることを明らかにすることができた.天蚕の雌附属腺から単離したラット肝ガン細胞増殖抑制因子についてLC/MSとNMRにより構造解析した。その結果,分子量はLC/MSで447.0591と確認され,NMRの炭素結合部の分子式ではC_<19>H_<17>O_2の277であることを明らかにした。従って,残りの分子量170にあたる構造解析が最終段階となっている。この研究成果の一部は,International Journal of Wild Silkmoth & Silk Vol.7(2002)に掲載された。また,カイコの食道下体からは,3つのペプチド・タンパク質を同定することに成功した。リゾチーム,新規キモトリプシンインヒビター,機能の不明な糖タンパク質(P27K)である。特に,P27KについてはcDNAも決定しており,今後の有効活用が期待できる。この研究成果は,Journal of Insect Biotechnology and Sericology Vol.72(2003)に掲載された。野蚕の一種であるウスタビガのフィブロインタンパク質についてはすでに粉末化することに成功していた。そこで,この元素分析をエネルギー分散型X線分析とサイクロトロン(PIXE)で解析したところ,天蚕フィブロインタンパク質に比較して,約4.5倍のSが含まれていることを明らかにした。この違いが,ウスタビガフィブロインタンパク質がリンゴ斑点落葉病カビに対して強い抗カビ活性を有することを反映するかどうかについては今後の課題である。一方,新規の生理活性物質を探索するために,ウスタビガ繭と天蚕繭の熱水抽出画分について,マウス脾臓リンパ細胞を利用した免疫活性試験ならびにラット肝ガン細胞を利用した細胞増殖抑制試験をおこなった。その結果,ウスタビガ繭の熱水抽出画分において高い免疫活性を示した。現在は,その活性画分を単離精製中である。