hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
スピロヘータ運動の変形と力学

本研究は,細胞の内部にべん毛を持つらせん形細菌スピロヘータ(レプトスピラ)の推進力発生機構の解明を目指すものである.平成28年度には,当初予定した下記1,2に加え,27年度に達成できなかった「細胞表面の動態解析」に成功した.また,27年度に前倒しで行った「運動変異体の解析」を更に進めた。1.運動・べん毛の多型変換・構造の解析:レプトスピラべん毛の単離が可能となった.野生型株とべん毛変異体のべん毛を電子顕微鏡法により比較したところ,野生型べん毛がコイル状に湾曲しているのに対し,変異型べん毛は直線を呈することが分かった.2.運動モデルの構築:レプトスピラは,コイル状菌体(PC),らせん状前方末端(Spiral end),鉤状後方末端(Hook end)をそれぞれ回転させながら推進する.27年度に得た「PCとHook endの間に強い相関がある」という結果を再現するモデルを提案した(Under revision)。3.細胞表面の動態解析:抗LPS抗体を直径200nmの金コロイドに修飾し,これをレプトスピラ菌体に標識したところ,明らかに金コロイドが菌体軸に沿って動く様子を捉えることに成功した.この結果は,本菌の運動に外膜の動作が関わることを示した初めての成果である(In preparation).4.変異体の解析:上記変異体のゲノム解析の結果,本変異株はべん毛形態に関わると考えられているFcpA蛋白質を欠損していることが分かった.我々は,本変異株が野生型株に比べて弱いながらも有意な運動性を保持していることを発見し,詳細な運動解析を行った.その結果,レプトスピラが表面滑走運動を示すこと,推進力発生に対する螺旋運動の寄与が粘度依存的に変化することなど,これまでにない新しい実験データを多く得ることができた(In preparation).28年度には,外膜の回転計測,べん毛の多型変換解析,変異体の構造解析を行う予定である。27年度に得られたトルクバランスに関する成果は,外膜の回転の存在を改めて強く示唆するものである。現在,外膜に対して抗体を介して金コロイドを標識する実験を試みているが,外膜の回転を観察するには至っていない。今後は,蛍光色素を菌体全体に標識することにより,流動的と予想されている外膜の動態を「流れ解析」の要領で計測することを試みる。多型変換については,27年度に構築した光学計測システムを用いて,べん毛の形状解析を行う。より効率的なべん毛精製技術の構築のため,界面活性剤の検討など,プロトコールの改良も行う。27年度に得られたべん毛変異体の網羅的RNA解析の結果をもとに,べん毛の構造・機能解析を行う。走化性変異体の作製にも一部成功しているため,得られた変異体の機能解析も行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。
比抵抗法・強制分極法による劣化鉄筋コンクリート造建築物の完全非破壊検査技術の開発

鉄筋コンクリート構造物の鉄筋の腐食に対する完全非破壊検査技術の確立のためには、腐食が予想される箇所での鉄筋の位置探査と、その腐食程度の定量的な評価が必要となる。本年度の研究においては、配筋状況の推定方法および腐食程度の評価方法を明らかとするとともに、電極配置に対する電気回路の想定と、測定結果の電気化学的な意味について理論的な考察を行った。塩分を2.4kg/m3混入させたモルタル試験体(水セメント比65%、早強セメント、140mm×290mm×340mm)に対し、表面から40mmの位置にΦ19mm異形鉄筋を設け、電食によりあらかじめ腐食を施した。この試験体に対し、Wenner法とDipole-Dipple法により内部の比抵抗の測定し、測定電極の配置方向と鉄筋の配置方向との関係から鉄筋の配置状態の推定を試みるとともに、等価回路理論の導入による鉄筋の腐食量の定量的な評価を試みた。その結果、以下の知見を得た。1.電極配置法の固有特性導入を通じて、鉄筋の位置や配筋状態を把握が可能であることを確認し、鉄筋探査に対して、Wenner法とDipole-Dipole法の併用が有効であることを確認した。2.等価回路、特に容量成分及び分極率の考察により、鉄筋腐食量の定量的把握を目的とした高効率・高精度の検査が可能であることを確認した。以上より、比抵抗法・強制分極法により、鉄筋の位置及び腐食の定量的評価が可能であることを確認した。また、コンクリートの含水状態の測定結果に及ぼす影響および電極の種類が測定結果に及ぼす影響について、上記と同様の試験体について実験を行うとともに、実際の鉄筋コンクリート構造物中の配筋状態および電極配置を考慮した仮想電気回路の想定と測定結果の電気化学的な意味について理論的な検討を行い、コンクリート構造物中の鉄筋の腐食状態をコンクリート表面から完全に非破壊で評価できる手法を確立できる可能性を見出した。本研究では、コンクリートの含水率、鉄筋腐食状況、施工欠陥などの鉄筋コンクリートの内部状態をコンクリートの表面から的確に把握できる手法の開発を目的とし、電気探査技術のうち比抵抗法により鉄筋の位置、太さの探査ならびに鉄筋の腐食状態の診断を試みた。実験に関して供試体は、単位水量175kg/m3,単位セメント量350kg/m3,単位砂量8883.7kg/m3のW/C=50%のモルタルとし、セメントは早強ポルトランドセメントを用いた。供試体の寸法は350×300×120mmとし、供試体の表面から30, 40, 50mmのところにD19, D29, D38の鉄筋を設置し、20±2°Cの水中で材齢28日まで養生した。腐食した鉄筋は、あらかじめW/C=50%、単位塩分量24kg/m3のモルタル中に埋め込んで2か月放置したものとした。電極の取り付けは供試体の表面にあらかじめ穴をあけ、銀ペーストに銅線を埋め込んで作製し、電極の間隔は25mmとした。電極の配列はウェンナ方法とし、一対の電流電極の間に交流Iを流し、他の電位電極の間の電位差Vを測定した。電圧を測定する際、供試体は表乾状態とし、測定中の水分の蒸発を防ぐため密閉されたプラスチックの容器に入れて測定した。その結果、以下の知見が得られた。(1)比抵抗値は鉄筋の直径が大きいほど低い値を示し、鉄筋と平行な方向で電極を設けて測定すれば、鉄筋の直径を推定できる。(2)鉄筋表面の腐食層は電気的性質を変え、比抵抗値の高さから腐食された鉄筋の推定が可能である。

(3)ウェンナ法で、電極の間隔が鉄筋径より広く、周波数が1Hz以上の場合に、鉄筋の位置や空洞の位置が把握できることを確認した。今後、鉄筋の位置のみならず鉄筋の腐食の程度およびひび割れのようなの施工欠陥などの検討への適用を試みる予定である。鉄筋コンクリート構造物の鉄筋の腐食に対する完全非破壊検査技術の確立のためには,腐食が予想される箇所での鉄筋の位置探査と,その腐食程度の定量的な評価が必要となる.本年度の研究においては,配筋状況の推定方法および腐食程度の評価方法を明らかとするとともに,電極配置に対する電気回路の想定と,測定結果の電気工学的意味について理論的な考察を行った.塩分を2.4kg/m3混入させたモルタル試験体(水セメント比65%,早強セメント,140mm×290mm×340mmに対し,表面から40mmの位置にΦ19mm異形鉄筋を設け,電食によりあらかじめ腐食を施した.この試験体に対し,Wenner法とDipole-Dipole法により内部の比抵抗の測定し,測定電極の配置方向と鉄筋の配置方向との関係から鉄筋の配置状態を推定を試みるとともに,等価回路理論の導入による鉄筋の腐食量の定量的な評価を試みた.その結果以下の知見を得た.1.電極配置法の固有特性導入を通じて,鉄筋の位置や配筋状態を把握が可能であることを確認し,鉄筋探査に対して,Wenner法とDipole-Dipole法の併用が有効である事を確認した。2.等価回路,特に容量成分及び分極率の考察により,鉄筋腐食量の定量的把握を目的とした高効率・高精度の検査が可能である事を確認した.以上より,比抵抗法・強制分極法により,鉄筋の位置及び腐食の定量的評価が可能である事を確認した.次年度は,測定制度の向上を図るとともに,より実構造物に近い状態での非破壊技術の確立を目指ざしコンクリートの養生条件(含水状態)を水準とした実験を行う予定である.鉄筋コンクリート構造物の鉄筋の腐食に対する完全非破壊検査技術の確立のためには、腐食が予想される箇所での鉄筋の位置探査と、その腐食程度の定量的な評価が必要となる。本年度の研究においては、配筋状況の推定方法および腐食程度の評価方法を明らかとするとともに、電極配置に対する電気回路の想定と、測定結果の電気化学的な意味について理論的な考察を行った。塩分を2.4kg/m^3混入させたモルタル試験体(水セメント比65%、早強セメント、140mm×290mm×340mm)に対し、表面から40mmの位置にΦ19mm異形鉄筋を設け、電食によりあらかじめ腐食を施した。この試験体に対し、Wenner法とDipole-Dipole法により内部の比抵抗の測定し、測定電極の配置方向と鉄筋の配置方向との関係から鉄筋の配置状態の推定を試みるとともに、等価回路理論の導入による鉄筋の腐食量の定量的な評価を試みた。その結果、以下の知見を得た。1.電極配置法の固有特性導入を通じて、鉄筋の位置や配筋状態を把握が可能であることを確認し、鉄筋探査に対して、Wenner法とDipole-Dipole法の併用が有効であることを確認した。2.等価回路、特に容量成分及び分極率の考察により、鉄筋腐食量の定量的把握を目的とした高効率・高精度の検査が可能であることを確認した。以上より、比抵抗法・強制分極法により、鉄筋の位置及び腐食の定量的評価が可能であることを確認した。
NMR装置によるRF hyperthermiaおよびその治療効果の同時判定

従来からの研究で、【^(31)P】-NMRスペクトル(MRS)は、腫瘍の治療効果判定の鋭敏な手段となり得ることを見出した。またNMR装置の出すRFパルスを利用すれば温熱療法を行なえる事を考え、今回、NMR装置にて温熱療法を行ないつつ同時にその効果を判定するための基礎的実験を行なった。〔方法〕腫瘍モデルとしてrat glioma(EA285)の皮下移殖モデルを用いた。NMR装置はJEOL SCM200(4.7Τ)を用いた。腫瘍がNMR測定用表面コイルに位置するようにratを置き、この表面コイルで【^(31)P】の周波数のRFパルスを連続的に腫瘍に照射した。引続いて同じコイルで【^(31)P】-MRSを連続的に測定し、その変化を観察した。また【^1H】MRIをも撮像した。別の系で、RF照射中の腫瘍内温度をneedle thermister(Baily)にて測定した。〔結果〕治療前の腫瘍の【^(31)P】-MRSはnucleosidetriphosphate(NTP)phosphomonoesters(PME),Piのピークが認められ、PCrは低かった。5wattsのRFパルスを60分間照射すると、直後からNTP,PMEピークは減少し、Piが増加し、1時間後にPiのみになった。【^1H】-MRIでは2日後に56mmの深さの部分で【T_1】,【T_2】の延長を示す所見が認められた。組織学的には壊死巣を呈していた。5watts照射9尾とも同様の変化を呈した。腫瘍内温度は、RF照射45分後から、56mmの深さで43.643.8°Cになった。5watts以下の照射では【^(31)P】-MRSはコントロール群に比して有意の差を示さなかった。〔結論〕以上から、NMR装置を用いて、RF hyperthermiaが行なえることが示され、同時に【^(31)P】-MRS変化を観察することにより、その効果を鋭敏に捉えられることが示された。NMR装置が診断のみならず、治療にも用いられる可能性がある。また本法は、温熱方法の新しい研究法として、基礎的諸問題の検討に有用となると考えられる。今後、臨床方面への応用の可能性について検討を続けてゆきたい。
流域内の土地利用形態を取込んだ分布型流出モデルの開発

本研究は、スプロール的に混住化社会が進展する農村地域を対象にした雨水流出解析法の検討を研究目的とする。その際、対象地域は複数の地目から構成されることになるから、土地利用形態の分布特性を考慮した分布型流出モデルを開発し、流出モデルの同定・検証が必要となる。研究成果の概要は以下の通りである。1.本研究目的の遂行には、自然丘陵山地地域を対象として提唱した流出モデルであるKiWSモデルの活用が有望と考え、本流出モデルを基礎にした流出解析手法を得た。すなわち、(1)河道配列構造に基づく分布型流域モデルの構成法、(2)角屋・永井の長短期流出両用モデルの特長を活用して、分布型流域モデルの斜面流への有効降雨算定法、(3)分布型KiWSモデルの構築とFORTRANによる流出計算プログラムの作成を行った。2.本流出モデルにより、流域の開発に伴う複数の地目から構成される流域を対象にして、直接成分のみならず、低水流出成分をも合成した流出解析が可能であることを数値シミュレーションにより確かめた。3.分布型KiWSモデル定数と長短期流出両用モデル定数との関連を明らかにするため、長短期流出両用モデルの分布型適用法を試み、斐伊川流域及び益田開拓農地造成域の出水資料に基づく解析事例を示した。4.長短期流出両用モデルの分布型適用法において、その適用性の向上を意図する流出解析法を検討した。すなわち、雨水流出現象に及ぼす流域地形効果を集中斜面長分布の特性で集約し、本分布特性が雨水伝播時間を想定した遅れ過程に反映するものとして、遅延降雨系列の発生法及び長短期流出両用モデルによる貯留型変換過程を組み込んだ流出解析法を提示した。そして、本解析法による有用性を益田開拓農地造成域での出水例で確かめた。本研究は,スプロール的に混住化社会が進展する農村地域を対象にした雨水流出解析法の検討を研究目的とする。その際,対象地域は複数の地目から構成されることになるから,土地利用形態の分布特性を考慮した分布型流出モデルを開発し、流出モデルの同定・検証が必要となる。研究実績の概要は以下のとおりである。1.本研究目的の遂行には,自然丘陵山地流域を対象として提唱した流出モデルであるKiWSモデルの活用が有望と考え,本流出モデルを基礎にした流出解析法を検討した。すなわち,KiWSモデルでは,流域場の地形形状に関する分布特性を流域モデルに反映させることは可能であっても,表面流,早い中間流を規定するモデル定数が流域一様と仮定した条件下での流出解析結果を与えることになるが,本研究目的に対処しうる以下のような手法からなる流出解析手法を得た。(1)対象流域の河道配列構造に基づく分布型流域モデルの構成法,(2)角屋・永井の長短期流出両用モデルでは,直接流出成分への有効降雨が自動的に算定できるという特長を活かし,これを雨水流モデルの斜面域への有効降雨とする斜面流計算,ならびに従来の雨水流モデルにおける河道流計算を併用した分布型KiWSモデルの構築,及び(3)FORTRAN77による流出計算プログラムの作成。2.本流出モデルにより,流域の開発に伴う複数の地目から構成される流域を対象にして,直接流出成分のみならず,低水流出成分をも合成した流出解析が可能であることを数値シミュレーションにより確かめた。3.牧草地,蔬菜畑,果樹園を含む益田農地造成域における若干の流出解析事例により,分布型KiWSモデルの適用性が確かめられたが,地目別のモデル定数の評価には検討課題が残った。4.分布型KiWSモデル定数と長短期流出両用モデル定数との関連を明らかにするため,長短期流出両用モデルの分布型適用法を試み,豪雨時の出水資料に基づく解析事例を示した。

昨年度の研究実績を踏まえて、土地利用形態の分布特性を考慮した分布型流出モデルに関して検討した結果、以下のような成果が得られた。1.複数の地目から構成される流域において、各地目ごとの有効降雨が的確に推定しうる流出モデルとして、KiWSモデル(Kinematic Wave Storage Model)の適用を考え、流出予測に応用しうる数値解析手法を吟味した。すなわち、分布型KiWSモデルでは、各分割流域ブロック毎に斜面流の有効降雨が算定できることを活用し、斜面部及び河道部で複数の特性曲線を発生させることにより、計算単位時間毎の流出予測が可能なFORTRAN77による流出計算プログラミングを作成し、数値シミュレーションでその適用可能性を確認した。2.農地造成域あるいは低平農地域における圃場及び排水路網の雨水貯留・伝播効果が流域特性との関連で議論できるようにするため、角屋・永井の長短期流出両用モデルを活用した流出解析法を検討した。すなわち、雨水流出現象に及ぼす流域地形効果を集中斜面長分布の特性で集約し、この集中斜面長分布が斜面域及び河道系での雨水伝播時間を想定した遅れ過程に反映するものとして、流域平均入力降雨の遅延降雨系列への変換及び長短期流出両用モデルによる貯留型変換過程を組み込んだ流出解析法を提示した。そして、本解析法による有用性を益田開拓農地造成域での出水例で確かめることができたが、今後なお、流域特性及び出水規模を踏まえた検証の必要性が認められた。
ヒト上皮系培養細胞を用いた発癌研究

本研究班は、ヒト多段階発癌機構の詳細な生物学的解析に応用可能な、ヒト上皮由来培養細胞を用いての実験系を開発し、これを用いてヒト発癌機構を明らかにすることを目的に平成5年度にスタートした。本年度は、昨年度までに開発された3種のユニークな細胞培養系を用いた研究が順調な進展を見せた。まず、out-growth培養系を用いて単離されたeti-1遺伝子の解析が進み、ショウジョウバエのがん抑制遺伝子との相同性が発見され、さらに細胞増殖抑制活性が示された。三次元創傷治癒モデルを用いた解析では、表皮細胞の増殖に対する各種増殖因子の作用が明らかとなり、中でもTGF-βによる抑制作用が証明された。このTGF-βによる増殖抑制作用は、子宮頚部前癌病変由来の培養系においても観察され、さらにその後の癌化の進展に伴い細胞がこの増殖抑制作用に非感受性となる機構も一部明らかとなった。新たな培養系としては、ヒト肝細胞由来の培養系が確立された。またC型肝炎ウイルス持続感染系も得られており、これらの細胞系の今後の肝癌発生機構の解析への応用が待たれる。癌化過程を表すパラメーターとしては、テロメレース活性に関する研究が大きく進展した。まずヒト3番染色体上のテロメレース活性を抑制する遺伝子、即ち老化を促す遺伝子が3p13-21の領域に存在することが示された。また、ヒト不死化細胞や前癌病変由来細胞の解析から、子宮頚部発癌では既に前癌病変の段階からテロメレース活性が維持されており、それはヒトパピローマウイルス(HPV)遺伝子の機能によるものである可能性も示唆された。またこれらに加え、アデノウイルスベクターやYACベクターを用いたヒト上皮由来細胞への遺伝子導入法の開発を進め、これらの手法のがん抑制遺伝子の機構解析への応用を開始できたことも大きな成果であった。
建物の熱・換気性能現場測定法の研究

1.熱・換気性能の現場測定システムほぼ実用に供せるぐらいの多数室の熱・換気性能の現場測定システムができた.本試作測定システムは最大10室対応可能である.熱測定では,各室と外気および室間の熱貫流係数,各室の相当熱容量,そして日射熱取得係数が推定できる.換気測定では各室と外気および室間の風量および各室の有効混合容積が推定できる.熱測定では各室で断続的な正弦波形の発熱を生成し室温変化をつくる.換気測定では同様に炭酸ガスボンベから断続的な波形の炭酸ガス供給を行い室濃度変化をつくる.これらの時間変化の測定値により,最小二乗法を原理としたシステム同定理論に基づく表計算プログラムSPIDSにより,前述の諸量を推定し,決定係数だけでなく測定前提の不適合率と呼ぶ指標による信頼性評価も行う.今後は,多くの実験により,最適の発熱やガス供給の仕方,さらに時系列の測定データに施すべき最適な移動平均期間等の検討を行っていく.2.気密性能の現場測定システム従来の,室内を送風機で加圧または減圧することによる気密性能測定法について,測定データ分析法を改良し,また自動制御の測定装置を試作した.従来は,内外差圧と風量の組み合わせを数点程度測定して相当隙間面積等を推定していたが,より沢山の測定値を得ることで,統計的に正確な相当隙間面積等を推定し,信頼性評価も行える様になった.今後は隙間の数学モデルに関しても,従来の冪乗則モデルだけでなく,物理学的に合理的な二次式モデル等の可能性を検討していきたい.実態の住宅の熱・換気性能は,経年劣化や施工技術や様々な事情により,設計とは大きく異なる場合があり,現場測定法が研究されている.本研究代表者が考案した最小二乗法を基本としたシステム同定理論は計算機実験で検証してあるが,実際の測定システムとして試作し,実験的研究が必要である.平成28年度は次の研究開発を行った.1.熱性能測定法に関して:実用性を考慮し,従来のPWM(Pulse Width Modulator)による正弦波電熱発熱装置を,サイリスタ制御方式に変更し試作した.平成29年度は野外実験により最適の正弦波周期と低周波濾波の移動平均の期間等について検討する.2.換気測定法に関して:実用性を考慮し炭酸ガスをトレーサガスとしてアルコールを正弦波流量に制御して燃焼し発生させる装置を考案して試作中だが出来上がりつつある.平成29年度は野外実験により,最適の正弦波周期と,測定不確かさを求める平滑化曲線を得るための移動平均期間を検討する.3.気密性測定法に関して:送風機による室内加圧/減圧法であるが,従来は数点の内外差圧と風量測定から相当隙間面積を求めていたのに対して,百点程度の多点測定を自動で行う装置を開発した.また本研究代表者が考案した最小二乗法を基本とする理論により,相当隙間面積に関する三種の回帰式モデルの優劣比較と信頼性評価が行える表計算のプログラムの開発も行った.平成29年度は,本研究代表者が考案した測定前提の不適合率βの有効性を実際の測定により実証し,さらに指数則モデルと二次式モデルの優劣を検討する.この初年度に,熱性能測定のための正弦波の電熱発熱装置と,換気性能測定のための正弦波の炭酸ガス発生装置の試作機ができた.またこれら熱とトレーサガスの拡散系の最小二乗法によるシステム同定を表計算ソフトで行うプログラム開発を行った.さらに気密性測定のための,屋内外差圧と風量を自動的に多点で測定を行う装置の試作機,およびこの装置を制御するプログラムも開発できた.今後の二年で各種の実験を行って研究課題を検討していくことができる.実態の住宅の熱・換気性能は,経年劣化や施工技術や様々な事情により,設計とは大きく異なる場合があるので,現場測定法を研究している.本研究代表者が考案した最小二乗法を基本としたシステム同定理論は計算機実験で検証したが,実際の測定システムとして試作し,実験的研究が必要である.平成29年度は次の研究開発を行った.1.熱性能測定法に関して:実用性を考慮し試作したサイリスタ制御方式の正弦波発熱制御装置で実験した.電熱発熱と測器類の消費電力も最終的に全て熱になるが,平成29年度は28年度よりも精度の良い電力センサーに替えて実験した.そして熱損失係数等の推定の信頼性の評価に必要な測定不確かさ標準偏差を求める方法の検討を行った.また単室だけでなく,多数室へも適用できる測定データ分析計算プログラムの開発も行った.平成30年度も試作装置と分析法を実験と理論の両面から研究し研究発表も行っていく.2.換気測定法に関して:トレーサガスとする炭酸ガスをガスボンベから,既製の流量制御装置とPC制御により正弦波形で室に放出するのではなく,より経済的な方法をめざし,炭酸ガスはアルコールの燃焼で発生させることにし,アルコール流量をシリンジ(注射器)と機械的なカムにより正弦波流量に制御する装置を考案し,試作して実験した.しかし結局は複雑で高価になりそうなことが分かった.今後は炭酸ガス発生方法を変更して,実用的で簡易的な方向性の中で発展させていきたい.

3.気密性測定法に関して:これも本研究代表者の考案による最小二乗法を基本とした相当隙間面積等を推定する理論に特長がある.送風機を用いて屋内を加圧または減圧し,内外差圧と風量を百点程度で自動測定する装置を開発し実験できるようにした.また指数則モデルと二次式モデルの比較検討も行った.換気性能測定のための正弦波の炭酸ガス発生装置を試作し実験したことによって「今後の研究の推進方策」に後述する,より経済的で実用的な簡易法を思い付くことができた.一方,熱性能測定のための正弦波の電熱発熱装置は,より精度よく発熱し測定できる様になった.気密性の測定法に関しては,指数則モデルと二次式モデルの二種類の基礎方程式の関係が明確になってきた.さらに単室モデルに限らず,多数室モデルにも適用可能な測定システムの開発を始めることができた.1.熱・換気性能の現場測定システムほぼ実用に供せるぐらいの多数室の熱・換気性能の現場測定システムができた.本試作測定システムは最大10室対応可能である.熱測定では,各室と外気および室間の熱貫流係数,各室の相当熱容量,そして日射熱取得係数が推定できる.換気測定では各室と外気および室間の風量および各室の有効混合容積が推定できる.熱測定では各室で断続的な正弦波形の発熱を生成し室温変化をつくる.換気測定では同様に炭酸ガスボンベから断続的な波形の炭酸ガス供給を行い室濃度変化をつくる.これらの時間変化の測定値により,最小二乗法を原理としたシステム同定理論に基づく表計算プログラムSPIDSにより,前述の諸量を推定し,決定係数だけでなく測定前提の不適合率と呼ぶ指標による信頼性評価も行う.今後は,多くの実験により,最適の発熱やガス供給の仕方,さらに時系列の測定データに施すべき最適な移動平均期間等の検討を行っていく.2.気密性能の現場測定システム従来の,室内を送風機で加圧または減圧することによる気密性能測定法について,測定データ分析法を改良し,また自動制御の測定装置を試作した.従来は,内外差圧と風量の組み合わせを数点程度測定して相当隙間面積等を推定していたが,より沢山の測定値を得ることで,統計的に正確な相当隙間面積等を推定し,信頼性評価も行える様になった.今後は隙間の数学モデルに関しても,従来の冪乗則モデルだけでなく,物理学的に合理的な二次式モデル等の可能性を検討していきたい.1.試作した励振発生装置および自動気密性測定装置の改良:試作した装置なので,今後の実験により見つかる様々な改良すべき事柄を予算が許す限り改良に努め実用機の実現をめざす.2.分析計算プログラムと制御プログラムの拡張と改良:熱・換気性能の測定は単室モデルで実施する場合も多いので,簡便に適用できる今回開発した単室専用の表計算ソフトが有用であるが,2011年頃までに開発した基本原理は同じ最小二乗法による,多数室モデル用のFORTRAN言語によるプログラムSPIDがある.ただしその後の単室モデルの実建物実験と計算機実験により,その多数室モデルの分析プログラムにも改良すべき幾つかの事柄が見えてきた.なかでも重要なのが,数日間の連続的な測定データの中から,数時間分の測定データについて,一回だけシステム同定結果を出力するのではなく,この数時間のシステム同定期間を1分の測定時間間隔ずつ移動して行って,連続時間的なシステム同定結果を算出し,同定結果の時間変化もグラフ化して把握できるようにしたい.そこでSPIDと表計算プログラムとを組み合わせたプログラム開発を行いたい.3.熱・換気性能測定法の検討:最適な励振周期,最適な低周波濾波の移動平均期間,最適な測定不確かさ平滑化の移動平均期間などを実験的に検討する.またこれら最適値の判定への測定前提不適合率の有効性を検討する.4.気密性測定法の検討:
清朝档案資料を用いた自然環境と人間活動の相互作用に関する研究

本年度は、主に清代の古文書を中心に研究してきた。満洲語や漢語の古文書により、清代全国に行われた国家規模な雪、雨、穀物の価格などの報告システムが明らかになった。それはこれまでの予想以上に、完全な文書システムによって広大な帝国領域を支配するために不可欠な手段であった。とくにこの研究を通して雨量の測定に関する具体的な文書が発見し、これまで朝鮮で発見された「測雨器」をもって雨を測量したという論説を根底から否定することになった。当時、雨に関する具体的な測量方法は、基本的に測量具を用いず、雨が降ったあと、地方の役人が地面を掘って、そのしみこんだ土を測り、寸、分という単位で記録して、中央政府に報告するという事実が明らかになった。時代が変わってもこのようなシステムが現在にいたるまで受け継がれ、測量器具や観察方法が進歩してきたと思われる現代にとって、清代という一つ前の時代にもこのような制度や見方が存在していたことから、当時の社会や自然に対する人間の営みが見えてきた。現在、これまで見つかった資料を中心に、歴史的な観点から自然環境と人間活動の相互作用に関する論文を鋭意執筆中である。本研究では、目的達成のため以下の項目を設定し、研究を実施しました。(1)先行研究と文献調査(2)中国第一歴史档案館所蔵古文書の調査(3)現地遺跡・遺物などの調査(4)文献に現れた自然環境と人間活動の相互作用に関する内容の分析以上に基づいて、2005年は七回にわたって設定した地域に関する歴史文書と遺跡などの調査を行いました。これらをふまえて清朝档案資料の中に記載されている甘粛、青海などの地域に関する史料を抽出し、特に明代から清朝後期までの人間の移動と災害について史料の収集と分類を行いました。その結果清朝時代の甘粛に関する統治政策が明らかになってきた。清朝時代に甘粛を経由して、ジュンガル・モンゴルと戦うために、甘粛に関する路程調査を行い、「クンドゥレンからサクサ・テフリクに至るまで、水と牧地がある。鎮番からエジネイに至るまでの間、大軍と人々が通過することができない。前に進むと、三、四百頭の家畜に足りる水がある。軍隊が前進して行けば、後ろのものには牧地がなくなる。この道は悪くて仕方がない。緊迫している人のみ通過する。行軍することが難しい」という報告が既に1697年頃に報告している(『満文親征平定朔漠方略』卷三十七、康煕三十六年庚戌)。このように、エジナ周辺地域の環境が既に悪化していたことが明らかになってきた。また清朝時代の雨量の測量に関する記述については、これまで殆どその実態が知られなかったが、康煕時代の朱批諭旨の中から、「經筵講官頼都等奏報薫熏談祈雨情形折」(康煕六十年四月二十三日)と「禮部尚書頼都等奏報祈雨得雨情形折、康煕六十年六月十三日」いう題名の上奏文二件が見つかり、この中から雨量を測量するという事例を発見した。これによると雨量の測量方法というのは、地面を掘って水がしみ込んだところを観察し、その湿度を尺や寸という単位で計って報告するということであった。
D-アミノ酸を含有する神経ペプチド、achatin-Iの生成機構の解明

achatin-Iはアフリカマイマイの神経節および心房から単離された強力な心臓興奮作用を持つペプチドであり、N末から2残基目にD-Pheを有することが特徴である。achatin-I中のD-Pheは前駆体中のL-Pheがプロセッシングの過程で酵素的に異性化されることによって生成すると考えられたが、ペプチド中のアミノ酸を異性化する仕組みの詳細は不明である。そこで、このような異性化を触媒とする「異性化酵素」を単離・同定し、反応機構の解明を目指した。異性化酵素はachatin-I生成に関わる酵素であるから、achatin-I遺伝子が多量に発現している組織・器官に局在している可能性が極めて高いと推定した。これまでに、研究代表者らはachatin-IのcDNAクローニングに成功しachatin-I遺伝子は食道下神経節のpedal ganglion領域のみに特異的に発現していることを、PT-PCRおよびin situ hybridization法によって突き止めた。この知見をもとに、pedal ganglionとそれ以外の領域からそれぞれRNAを抽出してdifferential display(DD)PCRを行ってpedal ganglion領域に特異的に発現している遺伝子のスクリーニングを行い、いくつかのpedalganglion特異的発現遺伝子を得た。現在は、これらの遺伝子の全長配列を解読し、さらに遺伝子物がachatin-I異性化に関与するものか検討している。
DNA多型による親子鑑定のためのゲル内競合的再会合法

高価な市販のブローブを使わずに親子鑑定を行うために,ゲル内で子供のDNA断片を父とされる男性及び母親の過剰のDNA断片でサブトラクトした.先ず親子トリオ及び無関係の男のゲノムDNAをEcoRIで消化した.子供のDNAをfill-inによりビオチン標識し,母・父又は無関係の男の過剰DNA(アルカリホスファターゼ処理済み)と混合してアガロース電気泳動し,アルカリ変性後,競合的に再会合させサブトラクトした.ゲルから1-2kbの断片を抽出しアンカーを付加した後,PCR増幅した.増幅産物中の子供のDNA断片を固相化ストレプタビジンで捕捉し,再PCR後,ドット・ブロット法で検出した.サブトラクションの結果,父子でない場合のみ子供のDNAの一部が残り増幅,検出されるはずであったが,実際には父子関係の有無にかかわらず子供のDNAが検出された.技術的困難の原因はDNA断片の過多・過密にあるかもしれないと考え,反復配列性断片を選択した.即ち,両親及び無関係の男性のDNA並びに子供のDNAの一部をfill-inしビオチン標識した.子供の残りのDNA断片にアンカーを付加した.子供の二種類のDNA断片を,ストレプタビジンを固相化したマイクロチューブの中で混合し,熱変性後,55°Cで1分保温し縦列反復配列同士を優先的に会合させストレプタビジンに捕捉させた後,アンカー配列に拠り増幅した.増幅産物をEcoRIで処理し過剰の両親のDNA断片,または母及び無関係の男のDNA断片と混合してアガロースゲル電気泳動し,ゲル内で競合的再会合をさせた.DNAを回収し,Dynabeads-Stretavidinと混合した.その上清をナイロンにドットしてUV照射し,抗チミンダイマー抗体で検出した.その結果,いずれの場合にもDNAは検出され,父子関係の存否を判定できなかった.その原因は,子供の一部のDNA断片同士が急速に再生することにあると推測された.そこで,子供のアンカーPCR産物をPCRでジゴキシゲニン標識したものをブローブとして,母・父(または偽父)・子供のDNAフィンガープリントを検出した結果,父子関係の存否を正しく判定することができ,ゲル内サブトラクションより簡単であった.液相でのサブトラクションによりDNAフィンガープリントブローブを即製する方法を開発した結果,「高価な市販のDNAブローブを使用せずに親子鑑定をする」という最終目的を達成したことになる.高価な市販のブローブを使わずに親子鑑定を行うために,ゲル内で子供のDNA断片を父とされる男性及び母親の過剰のDNA断片でサブトラクトした.先ず親子トリオ及び無関係の男のゲノムDNAをEcoRIで消化した.子供のDNAをfill-inによりビオチン標識し,母・父又は無関係の男の過剰DNA(アルカリホスファターゼ処理済み)と混合してアガロース電気泳動し,アルカリ変性後,競合的に再会合させサブトラクトした.ゲルから1-2kbの断片を抽出しアンカーを付加した後,PCR増幅した.増幅産物中の子供のDNA断片を固相化ストレプタビジンで捕捉し,再PCR後,ドット・ブロット法で検出した.サブトラクションの結果,父子でない場合のみ子供のDNAの一部が残り増幅,検出されるはずであったが,実際には父子関係の有無にかかわらず子供のDNAが検出された.技術的困難の原因はDNA断片の過多・過密にあるかもしれないと考え,反復配列性断片を選択した.即ち,両親及び無関係の男性のDNA並びに子供のDNAの一部をfill-inしビオチン標識した.子供の残りのDNA断片にアンカーを付加した.子供の二種類のDNA断片を,ストレプタビジンを固相化したマイクロチューブの中で混合し,熱変性後,55°Cで1分保温し縦列反復配列同士を優先的に会合させストレプタビジンに捕捉させた後,アンカー配列に拠り増幅した.増幅産物をEcoRIで処理し過剰の両親のDNA断片,または母及び無関係の男のDNA断片と混合してアガロースゲル電気泳動し,ゲル内で競合的再会合をさせた.DNAを回収し,Dynabeads-Stretavidinと混合した.その上清をナイロンにドットしてUV照射し,抗チミンダイマー抗体で検出した.その結果,いずれの場合にもDNAは検出され,父子関係の存否を判定できなかった.その原因は,子供の一部のDNA断片同士が急速に再生することにあると推測された.そこで,子供のアンカーPCR産物をPCRでジゴキシゲニン標識したものをブローブとして,母・父(または偽父)・子供のDNAフィンガープリントを検出した結果,父子関係の存否を正しく判定することができ,ゲル内サブトラクションより簡単であった.液相でのサブトラクションによりDNAフィンガープリントブローブを即製する方法を開発した結果,「高価な市販のDNAブローブを使用せずに親子鑑定をする」という最終目的を達成したことになる.高価なDNAフィンガープリント・プローブを使用せずに親子鑑定を行う一方法として、子供のDNA断片を父とされる男性及び母親の過剰のDNA断片でサブトラクトすることによって父子関係の存否を判定しようと試みた。先ず血液型及びDNAフィンガープリントで被検者トリオの親子関係を確認して、そのトリオの白血球からDNAを抽出し、EcoRIで消化した。血縁関係のない男性のDNAも同様に処理した。子供のDNAの3'末端をfill-inによってビオチン標識し、母及び父又は無関係の男性の過剰のDNAと混合してアガロース電気泳動し、アルカリ変性後、再会合液中で競合的に再会合させることによってサブトラクションを行った。ゲルから12kbの断片を抽出してアンカーを付加した後、これをPCR増幅した。

増幅混合物中の子供のDNA断片を固相化ストレプタビジンで捕捉し、再PCR増幅後、ドット・ブロット法で検出した。サブトラクションの結果、父子関係の存在しない場合のみ子供のDNA断片の一部が取り残され、それがPCR増幅によって検出されるはずであった。しかし実際には父子関係の有無にかかわらず子供のDNAが増幅され検出された。いろいろと条件を変えて実験を行ったが、結果は同じであった。技術的困難の原因はDNA断片の過多・過密にあるかもしれない。そこで、以下のような方法を検討している。(1)個人特徴的な縦列反復配列断片の少ない高分子領域をゲルから抽出して両親のDNA断片の方を標識し、これで子供の断片をサブトラクした後、上清に残るはずの子供の断片を増幅して検出する。(2)ハイブリッド形成法により選抜した子供の縦列反復配列のみをサブトラクションの対象にする。(3)Alu-PCR,Kpn-PCR等によってゲノムから選抜したDNA断片間でサブトラクションを行う。親子のトリオ及び無関係の男性のゲノムDNAをMseIで消化して断片化した。両親及び無関係の男性のDNA断片並びに子供のDNA断片の一部をfill-inによりビオチン標識した。子供の残りのDNA断片をfill-inしてアンカーを付加した。子供のこの二種類のDNA断片を、ストレプタビジンを固相化したマイクロチューブの中で混合し、熱変性後、55°Cで1分間保温することによって縦列反復配列同士を優先的に会合させ、ストレプタビジンに捕捉させた後、チューブを洗浄した。捕捉された断片を、アンカーの配列に基づいてPCR増幅した。増幅産物をEcoRIで処理してアンカーを分離、除去した残りの一部を過剰の両親のDNA断片、または母及び無関係の男性のDNA断片と混合してアガロースゲル電気泳動し、アルカリ変性に続く中和の操作によってゲル内で競合的再会合をさせた。ゲルからDNA断片を回収し、Dynabeads-Stravidinと混合した。その上清をナイロン膜にドットして紫外線照射し、それを抗チミンダイマー抗体で検出することにより、DNA断片の有無を検査した。その結果、いずれの場合にもDNAは検出され、父子関係の存否を判定することはできなかった。その原因は、子供の一部のDNA断片同士が急速に再生してしまうことにある、と推測された。そこで、子供のアンカーPCR産物を再PCRにによってジゴキシゲニン標識したものをプローブとして、母・父(または偽父)・子供のDNA制限酵素断片のSouthern blottingを行った結果、父子関係の存否を正しく判定することができ、ゲル内でサブトラクションを行うより簡単であった。液相でのサブトラクションによって、「高価な既成のDNAプローブを使用せずに親子鑑定をする」という最終目的は達成されたことになる。
礫河川の中小出水時の土砂移動の時空間分布計測に基づく藻類の流失モデリング

平成26年3月および平成27年3月に実施されたピーク流量100m3/sのフラッシュ放流を対象として,現地計測を行った.本研究で開発したさまざまな粒径の河床礫がどこで,どれくらい移動しているかを実測する方法を利用するとともに,付着藻類の剥離状況の調査を実施した.平成27年3月については,藻類剥離の高い効率が期待できる中礫を,河道内に設置する置き土砂と,放流中に河道内に投入する土砂投入を試行した.設置した土砂の放流中の移動はきわめて限定的であり,多くの土砂が直径10cm程度の大礫の間に捕捉された状態で残存していた.したがって,対象区間での中小出水時の藻類の剥離への中礫の寄与は少ないことがわかった.中小規模出水は,河川生態系の規定要因の一つであるが,実際の出水中に起きている土砂移動の実態が具体的に把握できていない.本研究は,礫河川を対象に中小規模出水時(ピーク流量100 m3/s200 m3/s)に,さまざまな粒径の河床礫がどこで,どれくらい移動しているかを実測する.次に,実際の出水中に生じる付着藻類のバイオマス流失に,流体力および土砂移動がどのように関わっているかを,場所毎の違いに着目して分析する.平成26年3月に実施されたフラッシュ放流時の土砂動態の計測データ分析と付着藻類の剥離状況の調査を行った.また平成27年3月に実施されたフラッシュ放流では,土砂動態の計測と付着藻類の剥離状況の調査に加え,藻類剥離の高い効率が期待できる直径1.53cm程度の中礫の置き土砂と,放流中の土砂投入を行った.置き土砂と土砂投入は瀬を対象に実施したが,土砂移動はきわめて限定的であることが確認され,多くの土砂は直径が10cmオーダーの大礫の間にストックされていた.このことから,調査区間の河道で100m3/s程度の規模の出水時には,中礫の移動の移動があっても大礫の間にストックされることが示唆され,藻類剥離への土砂移動の効果はきわめて限定的であることが示唆される.中小規模出水は,河川生態系の規定要因の一つであるが,実際の出水中の土砂移動の実態が具体的に把握できていない.本研究は,礫河川を対象に中小規模出水時(ピーク流量100 m3/s200 m3/s)に,さまざまな粒径の河床礫がどこで,どれくらい移動しているかを実測する方法を確立した.平成26年3月に実施されたフラッシュ放流時の土砂動態の計測データ分析と付着藻類の剥離状況の調査を行った.また,平成27年3月に実施されたフラッシュ放流では,土砂動態の計測と付着藻類の剥離状況の調査に加え,藻類剥離の高い効率が期待できる直径1.53cm程度の礫を,河道内に設置する置き土砂と,放流中に河道内に投入する土砂投入を試行した.置土砂と土砂投入は瀬で実施したが,土砂移動はきわめて限定的であり,多くの土砂が直径10cm程度の大礫の間に捕捉された状態で残存していた.このことから,調査区間の河道で100m3/s程度の規模の出水時には,中礫の供給があったとしても,大礫の間にストックされることを意味する.従って,調査区間の河道で100m3/s程度の規模の出水時で,藻類剥離への土砂移動,少なくとも礫分の寄与はほとんどないことが示唆される.これは,本研究で確立された計測法による土砂移動状況の実測値に基づいており,同様のことは,他のダム下流区間においても生じているものと考えられる.平成26年3月および平成27年3月に実施されたピーク流量100m3/sのフラッシュ放流を対象として,現地計測を行った.本研究で開発したさまざまな粒径の河床礫がどこで,どれくらい移動しているかを実測する方法を利用するとともに,付着藻類の剥離状況の調査を実施した.平成27年3月については,藻類剥離の高い効率が期待できる中礫を,河道内に設置する置き土砂と,放流中に河道内に投入する土砂投入を試行した.設置した土砂の放流中の移動はきわめて限定的であり,多くの土砂が直径10cm程度の大礫の間に捕捉された状態で残存していた.したがって,対象区間での中小出水時の藻類の剥離への中礫の寄与は少ないことがわかった.土砂動態の計測方法について,土砂の接触位置と角度の影響について室内実験による分析を進めた.また,長時間のスタンバイの方策についても目処がたった.このことから,土砂動態計測技術としての実用性や信頼性が向上した.フラッシュ放流を対象に,土砂移動,付着藻類の剥離,沈水植物の流出に関する現地計測を実施した.これらは概ね計画通りに進められた.一方で,これまでも土砂動態の計測結果から示唆されていたが,フラッシュ放流時の土砂移動がきわめて限定的であることが,瀬を対象に実施した,置き土砂と土砂投入実験により改めて確認された.このことから,当初は土砂移動の効果を中心にした付着藻類のバイオマス減少モデルの構築を想定していたが,このようなモデルは,フラッシュ放流時の付着藻類剥離を説明する上で,適切でないことが示唆される.

河川工学今後の当初の計画は,土砂移動の効果を中心にした付着藻類のバイオマス減少モデルを構築することにあったが,フラッシュ放流時の土砂移動が限定的であることがわかった.今後語の研究の推進については,1)平成27年3月の実施されたフラッシュ放流観測の結果の整理を進め,土砂動態の定量的分析をすすめる,2)フラッシュ放流における砂や直径1cm以下の小礫が藻類剥離への及ぼす影響の程度を分析する.3)直径0.5cmから3cm程度の小礫を対象に,大礫間でのストック状態から抜け出す条件や,移動経路について,室内実験と数値計算を実施して解明し,藻類剥離モデルに組み込む.4)自然出水の観測を試みる.差額は主に物品費より生じた.当初の計画では,動ひずみ測定による土砂動態センサーの緻密なキャリブレーションを予定していたが,土砂移動経路の影響が,土砂動態の計測結果に及ぼす影響が大きいことから,土砂移動経路の実験的および数値的な分析に注力することとした.その結果,動ひずみ測定器の導入を見送り,その代わり,実験設備の更新と計算能力の向上を図った.引き続き,土砂移動経路の実験的および数値的な分析に注力し,物品費を執行する予定である.
ヒト人工組織・臓器の構築用マテリアルを指向したゲルの機能化に関する研究

本研究では、様々な物質を担持可能であるゲルを組織再生用マトリックスへ応用することを目的としている。アルギン酸(ALG)ゲルは膨潤度の制御や細胞の接着が困難であると言われている。昨年度、ALGゲル表面を高分子超薄膜でコートすることによって、外部環境のイオン強度の変化に対してALGゲルの安定性が向上したことを報告した。本年度は外部環境のpH変化に対するALGゲルの安定性を評価した。その結果、ナノコートALGゲルの膨潤度はpH変化の影響を受けずほとんどのpH条件下で一定の膨潤度を示した。本来イオン性ゲルは外部環境の変化に迅速に応答し膨潤挙動を制御することは困難であるが、本研究によってpHやイオン強度などの外部刺激に対する耐性を有するゲルを調製できた。続いて、血管内皮細胞増殖因子(VEGF)を内包させたALGゲルの表面を天然由来高分子(キトサン(CT)とデキストラン硫酸(DEX))からなる高分子超薄膜によってコートし、VEGFの放出挙動及び、L929マウス繊維芽細胞の接着挙動について評価した。ノンコート及びナノコートALGゲルはほぼ同量のVEGFを内包しているにも関わらず、ノンコートALGゲル中のVEGFは12時間以内に全て放出されてしまったが、ナノコートALGゲルに内包されたVEGFは3日後も5%程度放出されたのみで、ゲル内に安定に保持されていることが分かった。またゲル表面への細胞接着挙動を観察した結果、ノンコートゲル表面には細胞が接着しなかったが、ナノコートゲル表面では細胞の接着が観察された。この結果から、ゲル表面を高分子超薄膜によってナノコートすることでゲル表面の細胞接着挙動を制御することができ、VEGFを数週間オーダーで徐放させることもできることが明らかになった。本手法を用いて機能化されたゲルは、人工組織・臓器の再構築用マテリアルへ応用できると考えられる。本研究では、様々な物質を担持可能であるゲルを組織再生用マトリックスとして用いようと考えた研究を展開している。モデル物質として、カルシウムイオンを豊富に担持した構造を有するアルギン酸ゲルを用いた。ゲル表面を交互吸着法によって高分子超薄膜(ポリジアリルジメチルアンモニムクロライドとポリスチレンスルホン酸ナトリウムからなる)でコートした。既報に従って、ポリマー溶液に塩化ナトリウムを添加して膜を調製したところ、アルギン酸ゲルの崩壊が観察された。これは、アルギン酸ゲルの架橋に用いられているカルシウムイオンとカルボン酸イオンの静電相互作用が解消されたためであると考えられる。そこで、本系においてはポリマー溶液に塩化カルシウムを添加し、膜を調製した。この結果、膜の調製過程でアルギン酸ゲルの崩壊は起こらなかった。塩化カルシウムを添加して調製した膜の形成挙動は、水晶振動発振子を用いて定量的に解析した。アルギン酸ゲルとナノコートしたアルギン酸ゲルを異なる条件の溶液中に浸漬させ、ゲルの膨潤挙動を直径変化から観察し、得られた結果からカルシウムイオンの放出挙動を検討した。同数ステップコートした(ゲル表面に調製した膜の厚さが同じということ)アルギン酸ゲルを異なるイオン強度を有する塩溶液中に浸漬させた結果、どのイオン強度の溶液においてもナノコートしたゲルはコートしていないゲルよりも膨潤速度が大幅に低下した。また、様々な膜厚を有する超薄膜でナノコートしたゲルを膨潤させたところ、膜厚の増加に伴い膨潤速度が低下した。これらの結果は、アルギン酸ゲル内部からのカルシウムイオンの放出や外部からの水分子やイオンの流入が抑制されたことを示唆しており、ゲル表面を高分子超薄膜でコートすることによってゲルに内包させた物質の放出量や速度を調節できると考えられる。
トーリック多様体の双有理幾何学と変形理論

相対的なトーリック森理論の組み合わせ論的な記述を扱い,一応の完成を見た.原始的関係という概念をもちいることより,非常に綺麗な形で記述されている.証明法も絶対版に帰着させる手法を用いており,非常にスマートに出来たと思う.また、応用として、藤田予想の相対版に関する結果を得た.ピカール数の小さい滑らかな射影的トーリック多様体,又は,低次元の滑らかなトーリック・ファノ多様体上に野性的超曲面束を構成した.正標数特有の現象であり,特に本研究では,自動的に全て標数2の例となっている.このような例は僅かしか知られていない.野性的超曲面束の記述,及び,野性的超曲面束が入っている空間を記述することは非常に煩雑な計算を必要とし,部分的にコンピューターを用いて研究を行った.トーリック多様体の端射線を見て構成を行っているのであるが,今回の構成に留まらず,更なる発展があると思われる.三次元の滑らかなトーリック多様体から三次元アファイン空間への同変的な双有理射影的射であって,相対的標準因子が反ネフであるようなものの分類を完成させた.このような対象は環論とも関係があり興味深い.ファノ多様体の局所版とも言えるが、状況は違い,分類結果は無限となるが,規則的に射が登場し,非常に見易くなっている.また,ニュートン図形を考えると,そのような射に対して有理二重点を対応させることができ,その対応の仕方も不思議で興味深い.特に,そのような射の高次元版を考えることにより,高次元で有理二重点のアナロジーを考えることの一つの意味を与えたように思う.5次元の滑らかなトーリック・ファノ多様体であって,ファノ・インデックスが2であるようなものの分類を完成させた.ファノ・インデックスが2であるような,ピカール数が2以上の滑らかな一般のファノ多様体の分類は5次元でのみ未解決であり,今回の分類はその研究の先駆けとなるものである.5次元の滑らかなトーリック・ファノ多様体は未だ分類されていないが,800以上存在することがわかっていて,そのうちでファノ・インデックスが2となるようなものはたったの10個である.ファノ・インデックスが2以上のファノ多様体の特異性が伺い知れる.1.相対的トーリック森理論の厳密な議論を展開した。Reid等によるトーリック森理論では,相対的な場合の扱いがおろそかにされており,絶対版の議論と若干食い違うところが出てくる。本研究では,純双有理幾何の観点からトーリック森理論を扱い,組み合わせ論的な議論を極力さけてこれを行った.応用として,トーリック多様体内の超曲面の特異点の極小モデルの存在に関する結果を得た.このような結果は既に得られていたものであるが,本研究のように,相対的トーリック森理論を厳密に議論しておくと,至極簡単な系として,そのような極小モデルの存在が言える。他にも,ザリスキ分解等への応用も考察した。2.なめらかなトーリック多様体上にワイルド超曲面束を構成した.ワイルド超曲面束の概念は近年定義されたものであり,そのような例はごくわずかしか知られていなかった.この現象は正標数特有のものであり,今までの研究では扱わなかった対象である.研究では,ピカール数が2と3のトーリック多様体,4次元以下のトーリック・ファノ多様体を扱い,可能性を完全にリストアップし,実際それらの上に次数2のワイルド超曲面束を構成した。鍵となるのはトーリック森理論とCoxの斉次座標環の理論であり,正標数特有の議論は少なく済んでいる.3.5次元のトーリック・ファノ多様体の分類を進めた.まだ完成はしていないが,コンピューターによる計算結果を参照しつつ,特定の端射的収縮写像を持つ場合を検証し,ピカール数が低い多様体に帰着出来る場合に関する結果を得た.また,特異点を持つ場合についても,扇を表現する方法等,分類に役立つ結果も若干えている.1,滑らかな完備トーリック多様体上にワイルドな超曲面束,即ち,各ファイバーが多重の超平面になるようなファイバー束が存在するかどうかについて研究した.結果として,ピカール数が2及び3の場合と,4次元以下の滑らかなトーリック・ファノ多様体の場合に可能性を完全に決定した.森・齋藤の結果を使い,正標数特有の議論を避け,トーリック森理論等を使って研究した.更に,実際にそれらの滑らかな完備トーリック多様体上にワイルドな超曲面束を構成した.構成はトーリック多様体の斉次座標環を用いて行い,乱雑な計算の一部でコンピューターを補助的に使用した.2,トーリック森理論を再構築した.トーリック森理論はリードによって良く研究されていたが,相対的な場合には多少のギャップがあり,それを埋める事を主要な目的とし,トーリック森理論を基礎的なところから組み合せ論的な論法をなるべく使用せずに再構成した.応用として,超曲面特異点の良いモデルの存在に関して,幾つか結果を得た.更に組み合せ論的な記述も見直し,端射的原始的関係の概念を使用する事により,相対的な場合にも上手く行く記述を得た.これの応用として,藤田予想のトーリック相対版に関するある種の結果を得た.3,3次元の滑らかなトーリック多様体から3次元アフィン空間への固有な射で,反標準因子がネフとなるようなものの分類を行った.有限の分類にはならないが,幾つかの系列に分かれて分類は完成した.分類は組み合せ論的な方法で行われ,コンピューターを補助的,実験的に使用した.