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大型計算機を用いた核燃料熱物性の第一原理計算による評価手法の開発

本研究課題では、第一原理計算手法を用いて核燃料の主要成分である二酸化アクチニドの熱物性値の評価を行った。本年度の成果は以下の2つである。1.二酸化ウランにおけるスモールポーラロンを第一原理計算で再現することに成功した。スモールポーラロンは格子の歪みを伴った局在電子またはホールであり、二酸化ウランの高温での熱伝導率に大きな影響を与えることが予想されている。しかしながら、第一原理計算でその影響を定量的に評価した例は今までにない。それは、第一原理計算で二酸化ウラン中のスモールポーラロン状態を再現することが困難であったためである。そこで、本研究ではまず第一原理計算によるスモールポーラロン状態を再現することを目標とし、電荷分布や原子配置の初期配置を調整することによってその再現に成功した。本成果は二酸化ウランの熱伝導率の精密評価へ向けた重要な一歩であり、今後、熱伝導率評価に応用していく予定である。この成果は原子力学会(2019年春の年会)で発表した。2.二酸化トリウムと二酸化プルトニウムに対して、格子振動による熱伝導率評価を、第一原理計算を基により詳細な評価を行ない、論文として発表した。第一原理計算による熱伝導率評価は、2016年度より継続して行ってきたが、計算におけるパラメータの妥当性確認や、実際の燃料物質では重要となる粒界散乱の影響調査など、より詳細な評価を行ない、その信頼性を確認した。本研究で開発した手法は実験結果を非常によく再現するものであり、格子熱伝導率の精密予測技術を確立できたと言える。本成果はJounal of Nuclear Materialsに論文として掲載された。1.二酸化トリウムに対して、第一原理分子動力学法を用いてエンタルピーなどの熱力学量の評価を行った。二酸化アクチニドでは融点より少し低い温度で超イオン伝導体に転移することが予測されていたが、分子動力学法のシミュレーション結果ではその温度がモデルに依存し、はっきりしていなかった。今回、経験的なパラメータを必要としない第一原理計算を用いて、シミュレーションした結果でも、超イオン伝導体転移を観測し、転移温度についても精密に評価することができた。この成果はJournal of Nuclear Materials誌に論文として発表した。2.二酸化プルトニウム等に対して、第一原理計算を用いて格子振動による熱伝導率を評価した。第一原理計算による熱伝導率の評価手法は近年、大きな発展を遂げており、今回、その手法を二酸化アクチニドに応用した。この手法では、格子振動の性質を第一原理計算によって定量的に計算することで、熱伝導率を評価する。計算で得られた結果は二酸化プルトニウム、トリウムに対しては実験結果をよく再現し、この手法が有効であることが確認された。一方、二酸化ウランのような磁気秩序を持つ物質に対しては、実験値とのずれが見られ、さらに改良の必要があることが分かった。この成果は国際会議NuMat2016で発表した。第一原理分子動力学に関しては、二酸化トリウムに対して、熱物性の評価に成功し、論文として発表している。一方、熱伝導率に関しても、二酸化プルトニウム、二酸化トリウムに関しては成果が出ている。二酸化ウランの熱伝導率や第一原理分子動力学による高温領域での熱伝導率の評価などの課題は残るが、初年度の成果としては全体としてはおおむね順調に進展しているといえる。1.二酸化トリウムと二酸化プルトニウムの混合酸化物(MOX)に対して、Special Quasirandom Structure法(SQS)を用いて、第一原理計算による物性値評価を行った。このMOXのようにトリウムとプルトニウムがランダムに配置されている物質に対して原子シミュレーションを行なう場合、通常は原子数が数千個から数万個の大きな系を用意して、実際にランダムな配置を作成して計算するが、第一原理計算では計算コストが大きすぎて困難である。そこでSQSを用いて数百個程度の系に対して第一原理計算を行い、格子定数や弾性率などを求めた結果、測定値をよく再現した。この方法を応用することによって、MOX燃料の熱伝導率や比熱の精密評価を行なうことが可能となる。この成果は原子力学会(2018年春の年会)で発表した。2.二酸化プルトニウムに対して、第一原理計算を用いて欠陥の生成エネルギー及び移動エネルギーの計算を行った。高温においては酸素欠陥の拡散が大きく熱物性に影響を与えるため、欠陥の生成エネルギーや移動エネルギーの精度の高い評価が必要とされる。これに対して、欠陥の電荷を考慮に入れて、系統的に欠陥エネルギーの詳細な評価を行なった。これによって得られたフレンケル欠陥の生成エネルギーや酸素の拡散係数は実験結果を十分な精度で再現するものであった。今後、欠陥による熱物性値への影響について評価を進めていく予定である。この成果は国際会議ACTINIDES2017や原子力学会(2017年秋の大会)で発表した。燃料物質の物性評価には欠かせない酸素欠陥やMOX燃料の評価に対して、その基礎的な手法を確立した。これらの成果は計画通りであり、順調に研究が進捗しているといえる。一方、第一原理分子動力学を用いた熱物性評価に関しては、継続して続けており、全体としてはおおむね順調に進展しているといえる。

本研究課題では、第一原理計算手法を用いて核燃料の主要成分である二酸化アクチニドの熱物性値の評価を行った。本年度の成果は以下の2つである。1.二酸化ウランにおけるスモールポーラロンを第一原理計算で再現することに成功した。スモールポーラロンは格子の歪みを伴った局在電子またはホールであり、二酸化ウランの高温での熱伝導率に大きな影響を与えることが予想されている。しかしながら、第一原理計算でその影響を定量的に評価した例は今までにない。それは、第一原理計算で二酸化ウラン中のスモールポーラロン状態を再現することが困難であったためである。そこで、本研究ではまず第一原理計算によるスモールポーラロン状態を再現することを目標とし、電荷分布や原子配置の初期配置を調整することによってその再現に成功した。本成果は二酸化ウランの熱伝導率の精密評価へ向けた重要な一歩であり、今後、熱伝導率評価に応用していく予定である。この成果は原子力学会(2019年春の年会)で発表した。2.二酸化トリウムと二酸化プルトニウムに対して、格子振動による熱伝導率評価を、第一原理計算を基により詳細な評価を行ない、論文として発表した。第一原理計算による熱伝導率評価は、2016年度より継続して行ってきたが、計算におけるパラメータの妥当性確認や、実際の燃料物質では重要となる粒界散乱の影響調査など、より詳細な評価を行ない、その信頼性を確認した。本研究で開発した手法は実験結果を非常によく再現するものであり、格子熱伝導率の精密予測技術を確立できたと言える。本成果はJounal of Nuclear Materialsに論文として掲載された。第一原理分子動力学については、これまでは二酸化トリウムの熱平衡状態での物性値の評価に留まっていたが、今後は熱伝導率などの動的な物性値の評価に取り組んでいく予定である。一方、熱伝導率計算については、磁気秩序と熱伝導率の相関を明らかにするとともに、ポーラロンなどの格子振動以外の熱伝導率の評価も行っていくつもりである。第一原理分子動力学については、今後は熱伝導率などの動的な物性値の評価に取り組んでいく。特にこの計算は計算コストが大きいため、より効率的な方法を開発する予定である。一方、熱伝導率計算については、磁気秩序と熱伝導率の相関を明らかにしていき、より精密な熱伝導率評価を目指す。購入したワークステーションの価格と国際会議のための海外出張費が想定よりも安かったことが原因で次年度使用額が生じた。予定していた国際会議が日本国内での開催となり、旅費が予想より安くなった。また、当該助成金は研究発表用のノートPCの購入とデータバックアップ用のディスク購入にあてる予定である。購入したワークステーションにおける計算環境改善のために使用する。具体的には、ハードディスク、GPU等の追加、コンパイラー等のソフトウェア購入に用いる予定である。
網羅的遺伝子解析による精子成熟停止の新規機序解明と新規治療法の探索

妊娠希望夫婦の1割が不妊に悩み、男性不妊症は原因の半分を占めるにもかかわらず大部分が未だ原因不明であり少子高齢化が進む本邦において原因の解明が強く望まれている。近年DNA解読技術の飛躍的な進歩に従い様々な疾患のゲノム変異を包括的に解析することが可能になり種々の分野で応用されているが男性不妊症の分野ではたち遅れている。これまで我々は独自にクローニングを行った精巣細胞特異的遺伝子を中心に男性不妊の原因遺伝子とその機能について世界に先駆けて数多く報告してきた。本研究ではさらに次世代シーケンサーを用いた全エクソン解析により男性不妊症患者に存在するゲノム異常を網羅的に解析し、既知の原因遺伝子だけでなく新規の男性不妊原因遺伝子や点突然変異を見出す。さらに新規原因遺伝子のノックアウトマウスを作成し、その機能について明らかにし最終的には新たな男性不妊症診断および新たな治療法の開発に資する結果を得ることを目的としている。現時点で、すでに男性不妊症、その中でも最も重症な無精子症患者のうち、精巣内精子採取術を施行し、精巣組織病理検査にて成熟停止の診断であった50症例の血液からゲノムを抽出し、次世代シーケンサーにて全エクソンシークエンスを行った。現在解析を東京大学大学院新領域創成科学研究科メディカル情報生命専攻クリニカルシークエンス分野にて行っている。成熟停止症例における遺伝子変異が見つかってきており、現在解析を進めているところである。無精子症のうち成熟停止症例50症例の全エクソンシークエンスを施行した。現在データの解析作業を行っている。引き続き全エクソンシークエンスデータの解析を行い、男性不妊の原因となる新規遺伝子の同定、機能解析を行っていく。研究を進めていくうえで必要に応じて研究費を執行した為、当初の見込み額と執行金額が異なった。
Helicobacter Pylori感染の病態の多様性と宿主側免疫遺伝子学的解析

我々はH.pylori感染に対する病態の違いを宿主側に求め、宿主の免疫遺伝学的違いがH.pylori感染に対する病態の違いに関与すると考えた。今回の研究では宿主側の免疫応答に重要な役割を担うクラスII HLAであるHLA-DQAとDQBのタイピングとH.pylori感染との関係をH.pylori感染陰性健常者46例、H.pylori感染陽性表層性胃炎36例、H.pylori感染陽性萎縮性胃炎85例、H.pylori感染陰性胃癌23例、H.pylori感染陽性胃癌59例で検討した。HLA-DQAの対立遺伝子頻度においてH.pylori感染の疾患多様性と関連が認められた。すなわち、対立遺伝子DQA1^*0102の頻度が、H.pylori感染陰性健常者(0.228)及び萎縮性胃炎を伴わないH.pylori感染陽性表層性胃炎(0.306)において、H.pylori感染陽性者萎縮性胃炎(0.090)及びH.pylori感染陽性分化型胃癌例(0.057)に比べ、有意に高いことが認められた(p<0.005)。このことは、慢性胃炎が惹起され、それが持続することで萎縮性胃炎へと移行し、分化型胃癌の発生母地に向かうH.pylori感染における病態に、宿主側免疫遺伝学的背景因子が関与していると考えられ、HLA-DQA1遺伝子がこの背景因子に関与する遺伝子の一つであり、対立遺伝子DQA1^*0102は萎縮性胃炎への病態に抵抗性に作用し、対立遺伝子DQA1^*0102を持たない者はH.pylori感染による胃粘膜萎縮への危険因子と考えられ、その相対危険率は3.45であった。
リグノセルロースからの新規な生分解性高分子材料の開発と分解過程での安全性確認

価格的、量的に最も実際的なセルロース誘導体であるセルロースジアセテート(置換度2.12.2)(CDA)のプラスチック材料化を環状エステルの開環グラフト重合と無水マレイン酸とモノエポキシドあるいは多価アルコールの混練反応により行い、最終的に汎用高分子並の熱可塑成形加工性と成形物物性を備えたプラスチック材料の開発を試み成果を得た。また、同様な可塑化を脂肪族ポリエステルカーボネートとのブレンドによっても行いうることを見出し得ている。一方、リグノセルロースを含むバイオマスの液化について、水存在下、硫酸触媒120°Cという条件で、フェノール液化が容易に進行すること、リグニン低分子化物の再縮合反応が抑制され、好都合なものとなること、その液化機構はヘテロリティックなものであることといった結果が得られた。一方、液化が困難なコーンフィードのフェノールあるいは多価アルコール存在下での硫酸触媒液化を試み、それを容易にする条件を見出すと共に、液化物の特性化と、フェノール液化の場合の共縮合樹脂化、及び多価アルコール液化の場合のポリウレタン発泡体化が検討された。他方、上記の様に得られた各種の成形物及び発泡体の安全性について検討された。すなわち、それらの加熱溶出液について、内分泌攪乱作用についてはウサギ子宮を用いたエストロゲン結合阻害活性によって、また、変異原性試験として細菌のSOS調節機構を用いたumuテストにより検討を行ったが、いずれについてもこれらのアッセイ系からは問題が見出されなかった。また、それらリグノセルロース及びセルロースから調製した高分子材料の生分解性及び一般毒性についての検討も行われ有意な結果が得られた。幹ポリマーとしてセルロースジアセテート(置換度2.12.2) (CDA)、グラフト試薬としてε-カプロラクトン(CL)、触媒としてオクチル酸スズ(II)を、それぞれ所定の割合で二軸エクストルーダーに投入できるようフィーダー速度、ポンプ速度をセットし、滞留時間30分、反応温度160°Cの条件下、リアクティブプロセッシングによるCDAのグラフトを検討した。得られた試料の精製前後における熱流動特性や、剪断応力及び粘度の剪断速度依存性を測定し比較した。また、生成物を熱圧することによりシートを作製しその引張特性を評価した。その結果、グラフトCDAの熱流動温度は未処理CDAに比べては最高150°Cも低下し成形加工性が大きく向上したこと、また、その剪断応力、粘度の剪断速度依存性及び熱圧成形シートの引張特性は、ポリプロピレンなど汎用合成高分子と同等の特徴を示し、しかもそれらの特性がコスト的に有利な未精製試料により実現できたことは興味深い。一方、デンプンについて分子量低下を伴わないアセチル化法を検討し、得られた試料のグラフト重合による熱可塑性プラスチック材料化を行った。さらに、木材、デンプンのフェノール類、あるいは多価アルコール類存在下での液化について実用的な反応条件を追求し、得られた液化物から三次元硬化成形物、発泡体を調製した。生分解性試験においては、土壌、活性汚泥、コンポストなどから微生物をスクリーニングし、上述の各実験で得られた試料を栄養源とする培地に接種して集積培養を行った。培養の結果、土壌などからスクリーニングした微生物の中に試料を栄養源としうるものが存在することが知られ、SEM観察等によりその同定を試みつつある。試料の力学的強度は、生分解試験後に明らかに低下し、主鎖の切断等による分解の進行が認められた。価格的、量的にも最も実際的なセルロース誘導体であるセルロースジアセテート(置換度2.12.2)(CDA)のプラスチック材料化を環状エステルの開環グラフト重合と無水マレイン酸とモノエポキシドあるいは多価アルコールの混練反応により行い、最終的に汎用高分子並の熱可塑成形加工性と成形物物性を備えたプラスチック材料の開発を試み成果を得た。

一方、リグノセルロースを含むバイオマスの液化について、水存在下、硫酸触媒120°Cという条件で、フェノール液化が容易に進行すること、リグニン低分子化物の再縮合反応が抑制され、好都合なものとなること、その液化機構はヘテロリティックなものであることといった結果が得られた。一方、液化が困難なコーンフィードのフェノールあるいは多価アルコール存在下での硫酸触媒液化を試み、それを容易にする条件を見出すと共に、液化物の特性化と、フェノール液化の場合の共縮合樹脂化、及び多価アルコール液化の場合のポリウレタン発泡体化が検討された。他方、上記の様に得られた各種の成形物及び発泡体の安全性について検討された。すなわち、それらの加熱溶出液について、内分泌攪乱作用についてはウサギ子宮を用いたエストロゲン結合阻害活性によって、また、変異原性試験としてSOS調節機能を用いたumuテストにより検討を行ったが、いずれについてもこれらのアッセイ系からは問題が見出されなかった。また、それらリグノセルロース及びセルロースから調製した高分子材料の生分解性及び一般毒性についての検討も行われ有意な結果が得られた。
スイッチバック溶接による溶融池形状の遥動メカニズムの解析とその応用に関する研究

本研究では、安定した裏ビードと溶込み形状を得ることが可能なスイッチバック溶接法について、中厚および薄厚板の片面突合溶接においても有用であること示すため、スイッチバック動作時の溶融池形状の遥動現象のメカニズムを解析すると共に、開先変化に対するスイッチバック条件の最適化や、溶接速度の高速化について検討した。また、チタンなど軟鋼材料以外の接合におけるスイッチバック溶接の有用性を示した。本研究では、安定した裏ビードと溶込み形状を得ることが可能なスイッチバック溶接法について、中厚および薄厚板の片面突合溶接においても有用であること示すため、(1)スイッチバック動作時の溶融池形状の遥動現象のメカニズム、(2)開先幅や板厚などの変化に対する最適なスイッチバック条件、(3)スイッチバック溶接の高速化方法等について検討する。平成20年度は、スイッチバック溶接のシミュレーターおよび実験システムを開発し、これを用いて溶融池形状の遥動(動的変化)とスイッチバック動作のメカニズムを検証し定量的な関係を解明した。トーチを溶接進行方向の前後に揺動し入熱と放熱を制御するスイッチバック溶接法において、動作パラメータ(前進距離、後退距離、前進速度、後退速度、平均速度)と裏溶融池形状(長さ、幅、隣接溶融池との重なり)の関係を数値シミュレーションにより解析し、有効使用可能範囲を示した。また、従来溶接との熱変形量比較や突合せ開先のギャップ変動特性についても検討し、スイッチバック溶接法の有効性を確認した。溶接平均速度の高速化のためのスイッチバック動作および入熱制御方法について検討し、その可能性について示した。このとき使用するアーク長検出・制御方式についても検討し、ニューラルネットワークを用いた高精度なセンサシステムを構築した。平成21年度は溶接実験により高速化手法の検証を行うとともに、下向き溶接以外の溶接姿勢への適用について検討する。平成21年度は、スイッチバック溶接のシミュレーターおよび実験システムを用いて、スイッチバック動作により裏ビードが安定化する要因を検討した。また開先幅が変化する場合や立向き溶接へ有効性を検証するとともに、高速溶接時の溶接速度と溶接電流およびスイッチバック条件の関係を検討した。トーチを溶接進行方向の前後に揺動し入熱と放熱を制御するスイッチバック溶接法では、溶接進行方向が一方向の従来溶接と比べて、(1)裏溶融池が溶接進行方向に短いため開先幅が変化しても溶落ちにくい、(2)裏溶融池最大時にアーク熱源は前方た遠ざかっているためアーク長変動などの外乱に強い、(3)溶融池形状が周期的に変化するため溶融池内の対流による深さ方向の溶融が制限できることを示した。この結果、スイッチバック溶接法が開先幅変動時や立向き溶接時に溶け落ちのない溶接結果を得るのに有効であることを示した。また、トーチ動作と一緒に溶接電流を変化することにより、スイッチバック溶接法の有効性を保ったまま溶接速度を上げることが可能であることを示した。平成22年度は溶接実験により上記の現象を検証するとともに、スイッチバック溶接法を用いて板厚や開先幅変動に対して溶込み深さをオンライン制御するシステムを開発する。平成22年度は、前年度シミュレーションから得られたスイッチバック溶接の3つの有用性((1)裏溶融池が溶接進行方向に短いため開先幅が変化しても溶落ちにくい、(2)裏溶融池最大時にアーク熱源は前方に遠ざかっているためアーク長変動などの外乱に強い、(3)溶融池形状が周期的に変化するため溶融池内の対流による深さ方向の溶融が制限できる)をCO_2溶接実験によって確認した。この結果、3.2mm板厚のワークに対し03mmの開先幅に対し溶落ちのない完全溶け込みの溶接ビードをスイッチバック溶接により得られることを実証した。これは溶接中のワーク変形などによる開先幅変動時にも従来溶接よりスイッチバック溶接が有用であることを示している。また、本年度はスイッチバンク溶接を薄板のチタンやマグネシウム合金など軟鋼以外の突合せ溶接にも適用する開発を行った。チタンやマグネシウム合金溶接においても、軟鋼板と同様にスイッチバック溶接よりアーク長の外乱などの影響に関わらず安定した裏ビードを得ることができている。チタン溶接では溶接作業の高能率化のためにMIG溶接を適応したときに発生する表ビードの曲がりに対し、スイッチバック溶接が有効な解決策となることも示した。
新有機薄膜の合成

電気情報変換機能、光情報変換機能および分子情報変換機能などの情報変換機構を有する有機薄膜の開発に際し、高度に組織化された有機薄膜の合成法の確立は重要である。本研究では、これらの有機薄膜の設計と合成に関する基礎的知見を得ることを目的とする。今年度に得られた主要な知見は次の通りである。1)金属フタロシアニン,テトラメチルスズ,銅アセチルアセトナートなどをプラズマ重合することにより光電変換機能、導電機能、メモリー機能などを有する薄膜を合成し、これらの諸機能がモノマー構造とプラズマ条件により制御できることを明らかにした。2)温和な条件におけるプラズマ重合によりモノマー構造が十分に反映した有機薄膜を合成し、整流特性を発現させた。また、反応性プラズマ蒸着法を考案し、これを用いて硬度の大きい結晶性薄膜を合成した。3)ポリスチレンと塩化銅アルミニウムとから均質な高分子錯体薄膜を合成する方法を確立し、薄膜の電気伝導度が雰囲気中の水蒸気、一酸化炭素およびエチレンの濃度に比例して可逆的に変化することを明らかにした。4)電子授受機能を有する金属フタロシアニンの単結晶を電解合成し、その導電性を分子配向に基づいて評価して、金属錯体を包埋した有機薄膜中の電子移動に関する基礎的知見を確立した。5)3級アルキル基を置換基とする置換アセチレンの重合に成功し、これらの有機薄膜を合成した。また、置換ポリアセチレンの力学的諸性質が、置換基の種類に顕著に依存することを明らかにした。6)高分子マトリックスに相溶性のあるアンカー部分と機能性成分とよりなるグラフトポリマーを合成し、ポリメタクリル酸メチルとともにキャストすることにより、機能性成分の薄膜で被覆された高分子膜を合成した。以上のように、各種の新機能性有機薄膜の合成に成功し、それらの構造と機能を評価した。
情報理論的に安全性が保障される暗号技術の研究

本年度は情報理論的に安全性が保証される認証・署名技術およびステガノグラフィの研究を行った。まず、認証・署名技術に関しては、情報理論的に安全な認証方式の古典モデルおよび情報理論的に安全な署名方式を利用して、情報理論的に安全なブラインド認証方式およびブラインド署名方式の概念をそれぞれ定式化し、具体的構成法を提案した。ここで、ブラインド署名とは、署名依頼者が署名対象となるメッセージの内容を署名者に秘密にしたまま、署名を付加してもらうことのできる署名方式である。これまで、ブラインド署名は計算理論的に安全な枠組みでは既にその構築方法は知られていたが、情報理論的立場の枠組みでは世界ではまだ構築されていなかった。従って、本成果により、世界で初めて情報理論的に安全なブラインド署名の概念が定式化され、また構成方法も提案されたことになる。次に、情報理論的に安全性が保証されるステガノグラフィについては、その一般的構成法を提案した。その成果の内容は、ある条件をみたす情報理論的に安全な認証子つき暗号化方式が存在すれば、それを用いて情報理論的に安全なステガノグラフィが構成できるという構成理論である。ここで、ステガノグラフィとは、メッセージの内容は勿論のこと、その存在をも秘密裏に送信するための情報ハイディング技術である。以上より、上記の情報理論的に安全なブラインド署名およびステガノグラフィに関する成果は、いずれも、情報理論的安全性を有する暗号技術における構築理論において、大きな進歩であると考えられる。情報理論的に安全性が保証される認証技術、認証子つき暗号化技術およびステガノグラフィの研究を行った。まず、情報理論的に安全性が保証される認証技術に関しては、従来の古典的モデルに沿った認証方式において複数の送信者がいる場合、送信者の匿名性を有する認証方式についての強い安全性の概念を提案した。また、この概念の定式化を行うと共に具体的な構成法をも提案した。更に、情報理論的に安全性が保証されるグループ署名についても、安全性の概念の提案、その概念の定式化及び具体的構成法の提案を初めて行った。次に、情報理論的に安全性が保証される認証子つき暗号化技術に関しては、認証子つき暗号化方式として強い安全性の概念を情報理論の立場から初めて解析した。実際、通常の暗号システムでは、暗号化方式、認証方式をそれぞれ単独で利用するのではなく、共に用いることも多く、これまで計算理論の立場からの研究成果は報告されているが情報理論の立場からの研究成果は我々の成果が初めてのものである。本研究では、情報理論的に安全性が保証される認証子つき暗号化方式としての強い安全性の概念を明らかにすると共に、暗号化方式と認証方式を組み合わせて認証子つき暗号化方式を構築する場合、どのような組み合わせ方であれば安全であるかを明らかにしている。最後に、情報理論的に安全性が保証されるステガノグラフィに関しては、新たに強い安全性の概念を提案した上で、その定式化を行った。また、既存の暗号化方式から高い安全性を有するステガノグラフィの一般的なプロトコル構成法を提案した。これは、情報理論的に安全性が保証されるステガノグラフィの構築理論として大きな一歩であると考えられる。
河口開口部制御のための地形平衡理論の展開

河口砂州の管理の指針として使えるよう、Manoら(2001)が導出した、河口砂州の地形平衡条件を汎用化・高度化させたものである。河口砂州内の浸透の影響や,構造物に沿岸漂砂遮断の影響を実測および理論的に検討して定量化し,地形平衡条件を高度化した.さらに,洪水による砂州のフラッシュの過程,平水時における岸向き土砂輸送を測定し,地形平衡条件における岸沖漂砂の影響を評価した.河口砂州の管理の指針として使えるよう、Manoら(2001)が導出した、河口砂州の地形平衡条件を汎用化・高度化させたものである。河口砂州内の浸透の影響や,構造物に沿岸漂砂遮断の影響を実測および理論的に検討して定量化し,地形平衡条件を高度化した.さらに,洪水による砂州のフラッシュの過程,平水時における岸向き土砂輸送を測定し,地形平衡条件における岸沖漂砂の影響を評価した.2005年8月22日、インドネシアのジャカルタで日本-インドネシアの河口に関するワークショップを開催し、そこで本研究グループから真野、田中、佐々木、南の各研究分担者が研究発表を行った。真野は、河口と潟湖入口の地形平衡を統一的に扱う平衡条件の一般化ついて基調講演を行った。また、河口砂州の中を河川流が浸透する場合の地形平衡条件を新たに求め、この適用性について議論した。砂州が長い場合、砂州を構成する土砂の粒径が大きくて浸透しやすい場合などに浸透の効果が現れてくる。田中は、河口の科学と管理に関する基調講演を行い、この問題が日本・インドネシア両国にとって学術的、行政的に益々重要な課題となることを示した。また、入射波形が浅海域で非線形性が強くなって非対称になった時の、底面せん断応力とそれによる土砂輸送特性につい研究成果を発表した。佐々木は、岩木川河口の開口部位置や開口幅に関する歴史的な資料を発掘解析した。この河口は十三湖と呼ばれる広大な潟湖を有し、潮汐と風浪が河口の地形を決めている、貴重な現場である。現在は導流堤により、河口が固定されているが、それ以前には位置が大きく変わり、度々閉塞してきた河口である。閉塞にいたる過程が詳しく分析され、気象擾乱との関係が議論された。南は、海岸侵食防止構造物である、人口リーフ開口部の流速と局所洗掘の関係を詳しく調べた。水理実験を実施し、底面流速場と海底地形変化分布を測定した。次に、水理実験と同じ条件で、ブシネスク方程式を基礎式とする数値解析を実施し、底面流速や地形変化の再現性を調べた。本年度は,エスチュアリーワークショップ(河口研究集会)を8月22日-24日ベトナムのハノイで開催し,そこで本課題による研究成果の発表と研究打ち合わせを行なった.真野は,河口に波浪,河川流,潮汐が作用する場合の地形平衡開口幅を陽形式で表現する理論解を求めた.また,河口に堆砂する沿岸漂砂を制御する人工構造物の効果について,ヘッドランドを取り上げ検討した.田中は七北田川において,画像記録装置を河口部に設置し河口砂州の変化を定点観測することで河口幅の変動を高頻度で捉えた.また,河口幅の実測値と各種外力からモデルの係数を決定した.河口砂州の形状が,モデルで仮定した矩形のものと近い場合には観測値と近い値を再現できた.しかし,冬季に河口砂州の先端部が上流側に押し込まれる形状の場合は再現精度が低い.佐々木は,過去の岩木川河口の地形変動特性を明らかにした.1918年から7年の間に当時の内務省岩木川改修事務所が観測・作成した河口地形図を入手し、この地形図を整理、解析し、当時の河口地形変動の特徴を明らかにし、河口地形変動の予測を試み、河口地形変形、特に、河口の移動距離・位置を精度良く予測できることを明らかにした。伊福はラジコンボート,ADPおよびRTK-GPS等で構成される流れと海底・河床地形を同時計測する高効率で高精度なシステムを開発し,愛媛県肱川河口に形成されている砂州周辺の流れと地形の計測を行い,上げ潮時・下げ潮時とも砂州前面に存在する時計回りの循環流と冬期季節風時の波浪による流れが砂州の形成要因であることを明らかにした.南は河口付近の海岸に設置された離岸群の撤去に伴う汀線測量結果を用いて汀線変化量を算出し、またエネルギー平衡方程式による構造物周辺の波高と移動限界水深を考慮して波浪場の変化量との相関を求めた。その結果、波高変化率との汀線変化には相関があった。また、構造物撤去にともなう堤長さと開口比によって2種類に分類される事が示された。今後は、波向変化を取り入れる事で、さらに相関が高くなる。真野は,ヘッドランドの土砂輸送制御効果を調べた.仙台南部海岸に建設が進められているヘッドランド群の周辺での深浅測量を解析し,入射波との応答を調べた.この結果,南部海岸では輸送能を示す,沿岸漂砂量係数が周辺の海岸の10%程度に落ちており,海岸線近くの砂浜が消失していること,構造物が短く土砂のバイパスがあることなどが主要因であることを明らかにした.田中は,wave set-upの発現特性には河川規模に応じた依存性を調べた.2006年10月に太平洋沿岸域に来襲した低気圧の際に,規模の異なる8河川で見られたwave set-upを定量的に評価した.

その結果,河川の規模に応じてその発現に相違が見られた.wave set-up高さと沖波波高との間の比例定数がほぼ河口水深に反比例することを示すことが出来た.佐々木は,岩木川河口の古地形図を基に河口の地形変動量と河口閉塞の関係を調べ、(1)冬季に多く発生している河口閉塞は北北西からの季節風による高波浪によることを明らかにした。また、河口における順流および逆流の流速計算値は実測値と良い一致を示し、河口の流動を支配する河川流量は岩木川の流量であることを明らかにした。伊福は,昨年度に開発した海底・河床地形を同時計測する高効率で高精度なシステムを用い,数多くの島嶼が存在し,海峡部に塩釜を有する極めて複雑な地形である備讃瀬戸航路において広域移動潮流観測を実施し,潮汐の残差流と三つ子砂嘴への土砂移動,サンドウェーブの収斂および土砂の移動方向との間には強い関連があることが明らかにした.南は,河口付近に設置される人工リーフまたは離岸堤の設置に伴う汀線変化を予測するための波浪場の計算を山形県、宮城県,石川県の海岸に適用した。波浪場にはエネルギー平衡方程式と強非線形の拡張型Boussinesq方程式を用い大まかな堆積と侵食域を再現した。河口や潮汐入り江は,船舶の航行や洪水の通り道としての役割があり,その水路の維持管理が必要である.しかし,これらの水路は沿岸漂砂が堆積しやすいため狭隘化しやすく,しかも現象には波,河川流,潮汐流と3つの外力が関与するため複雑で,未解明な部分も多く,管理が難しい問題のひとつである.本研究は,この3つの外力の作用下で生じる,河口開口部や,潮汐入り江の地形平衡条件を高度化し,水路管理に資することを目的としている.砂州の中を浸透する流れを現地観測し,その流量を定量化した.次に,この浸透の影響を考慮した地形平衡条件を解析的に導き,実用化に一歩前進させた.河口砂州の制御には,従来導流堤や離岸堤など沿岸漂砂を抑制する海岸構造物が多く使われてきている.しかし,これらの効果は未解明な部分が多く,抑制しすぎると周辺の海域に悪影響をおよぼす副作用が報告されてきている.本研究では,海岸構造物周辺の掃流砂・浮遊砂の挙動を精度良く予測する数値モデルを開発し,構造物による沿岸漂砂の抑制効果を格段に良く評価できるようにした.これにより,河口部に流入する土砂量の評価が可能になった.これと地形平衡条件を併用すると,所期の水路幅に維持するために必要な,海岸構造物の規模や配置が計算でき,最適な海岸構造物の設計を可能にするものである.さらに,高波浪時に顕著になるウェーブセットアップを評価し,これに伴う水路流入量を定量化した.これも,地形平衡に影響を与える重要な外力の定量化である.
生体・人工レセブタ-のシグナル増幅機能に基づく高感度センシング膜の基本設計

イオンチャンネル及び能動輸送機能を有するセンシング膜の開発を人工及びバイオ両面からのアプロ-チにより行った。得られた研究成果の概要は以下の様である。1.ポリイミド製支持薄膜を用い単分子膜貼り合わせ法により単一のグルタミ酸レセプタ- (GluR)イオンチャンネル及び10分子以上のGLuRを含むシングル及びマルチチャンネルセンサ-を作製した。両センサ-について,検出下限がそれぞれ〈10^<-8> Mおよび〈10^<-7> Mという高い感度が得られた。さらに,シグナル増幅能として1.9×10^7(per second)という極めて大きな値が得られた。2.モルモット小腸刷子縁膜から単離,精製したNa^+/〓ーグルコ-ス共輸送体を用いて,〓ーグルコ-ス能動輸送脂質二分子膜センサ-を作製し,10^<-9>Mの検出感度を得た。また,Na^+,K^+ーATPase包埋脂質二分子膜の膜電位について検討し,この膜はATP濃度に依存した膜電位を生起することを見出した。3.長鎖アルキル型βーシクロデキストリンの圧縮単分子膜を用いて,βーシクロデキストリンの内孔(チャンネルの入口)を通過できる大きさのρーキノンと,通過できない大きさの〔Mo(CN)_8〕^<4->及び〔Co(phen)_3〕^<2+>について,ゲスト(シクロヘキサノ-ル等)の添加によるマ-カ-透過性の変化を,inーtrough cyclic voltammetryにより測定した。その結果,ゲスト分子によるチャンネル入口の直接的ブロックに基づく分子内チャンネルの透過性制御が可能であることが明らかとなった。4.バリノマイシン包埋単分子膜において,表面圧ー面積(πーA)曲線を測定することにより,ゲストにより誘起されるマ-カ-イオン透過性の変化の機構を明らかにした。
政府間財政移転の計量財政史研究：明治維新以降の長期パネルデータの構築と分析

研究計画における当初の「研究目的」は以下の通りであった。(1)明治維新以後の都道府県長期パネルデータの収集・整理・公開(ベース作業)、(2)都道府県・市町村財政の歴史的動態およびその都道府県格差の記述統計分析(サブテーマ)、(3)都道府県・市町村財政の都道府県格差の長期的要因分解(サブテーマ)、(4)政府間財政移転の制度導入が財政的・社会的アウトカムに与えた影響の推定(メインテーマ)。このうち、(1)については、1年目から引き続き、2年目においては戦前および戦後の都道府県・市町村地方財政の都道府県レベルのパネルデータの構築を進めた。後述するように、大正・昭和期(1910-1930年代)の地方財政データにおいて計画よりも収集が遅れ、費用も想定以上となっているものの、計画した地方財政パネルデータの収集のメドは立ちつつある。具体的には、上述した大正・昭和期以外では、明治期地方財政パネルデータはほぼ完成した。また戦後についても、戦後初期(1950年代から60年代初頭)にかけては予算執行の関係上、PDFデータの収集で待機中であるものの、それ以降の歳出データについては1970年代までの電子化が終了しており、それ以降のe-Statとの接続も完了している。(2)(3)については、データ収集がほぼ終了した明治期の地方財政データについては論文化を進めており、学会・研究会で計2回のフルペーパーの報告を行った。また、大正期・戦前昭和期の分析の論文化を進めた。(4)については地方財政パネルデータの完成後に分析を開始する予定である。1年目から引き続き、2年目においては戦前および戦後の都道府県・市町村地方財政の都道府県レベルのパネルデータの構築を進めるとともに、データの構築が終了した明治期については論文執筆および学会・研究会報告を行った。パネルデータ構築においては、戦前・戦後を同時進行でデータ整理を進めている。本来の予定では、2年目時点ではデータ構築は終了して各種分析に着手している計画であったが、とりわけ戦前の大正・昭和期(1910-1930年代)の地方財政データにおいては、原票における統計の細分化・複雑化が生じており、当初の見込みよりも作業に時間がかかっており、かつ予算も当初よりもかなり多く必要となる見込みである。具体的には、この時期は「内務省統計報告」の地方財政の決算統計を用いる予定だが、それ以前・以後と接続性のあるパネルデータを作成するためには、細分化された項目を再集計する必要があることが判明した。従って、入力項目が当初予定の倍以上の分量に上っているため、やや遅れている。また戦後地方財政データについては大部分のデータ収集はpdfレベルで終了しているが、戦後初期の一部のデータについては、予算上の関係で、戦前地方財政データの終了のメドがついてから着手する予定である。一方で、明治期の地方財政データについては一通りのデータ構築が終了しており、現在は論文作成を進めており、フルペーパーに基づく学会報告も行っている。また、大正期・戦前昭和期についての論文作成にも着手を始めている。本研究の最終的な目的である財政調整制度導入効果の分析については、戦前・戦後を通じたパネルデータが一通りそろわないと実施できないため、研究が遅れている。しかし、データがそろい次第すみやかに分析実施・論文執筆ができる体制はできている。第一に、現在ほぼ完成している明治期地方財政の研究については、2019年度前半中に日本語論文としてワーキングペーパーとして公表し、投稿予定である。第二に、同様の内容を大正期・戦前昭和期についても2019年度中に論文を完成させ、公開・投稿する予定である。第三に、計画よりも遅れているものの、2019年度前半には地方財政データが全体として完成する予定であるため、これを利用した通史的な地方財政の動態的分析や、政府間財政移転の制度導入の財政的インパクトを分析した論文の執筆を、2019年度後半から開始する。全体として、本科研の予算のみで当初計画した研究論文のうち、「政府間財政移転の制度導入が社会的(非財政的)アウトカムに与えた影響の推定」の研究を実現することは費用的に困難であるが、それ以外は論文化が可能な見通しである。具体的には、1.明治期地方財政の日本語論文、2.大正期・戦前期地方財政の日本語論文、3.戦前・戦後を合わせた通史的な地方財政の動態分析の英語論文、4.「政府間財政移転の制度導入が財政的アウトカムに与えた影響の推定」の英語論文の計4本の論文を執筆する予定である。また予算的に困難となった、社会的(非財政的)アウトカムのパネルデータ構築・分析については、他の関連科研費プロジェクトとのリンケージや今後の新しい外部資金獲得を利用して、予定通り実現する予定である。最後に、データのインターネット公開についても、これらの論文をワーキングペーパーとして公開する時点ですみやかに実施し、多くの研究者に利用してもらうべく、周知や広報に努める予定である。一年目は、戦前財政の都道府県パネルデータ構築を中心的に行った。具体的には、『内務省報告』、『大日本帝国年鑑』、『地方財政概要』といった戦前の主要地方財政統計を精査し、都道府県パネルデータの構築のために使うべき統計を選択した。具体的には、とりわけ明治初期については『内務省報告』の地方財政決算データを用いるのが適当と判断し、その電子化を進めた。一方で、1900年代からは『内務省報告』はより詳細な統計データと変化し、データ入力のコストが大幅に増えることから、『大日本帝国年鑑』を用いるのが妥当と判断し、データ収集・整理を行った。さらに1920年代からは『大日本帝国年鑑』に加えて『地方財政概要』の都道府県データが充実していくため、どちらを用いるかを検討した。

これらの作業の結果、1883年(明治16年)から1900年代までの道府県・市町村の財政歳出・歳入のパネルデータの整理および電子化をある程度進めることができた。その上で、二年目にさらに電子化すべき統計の収集と選定についても一定程度終了しており、データ入力の外注を行う段階である。さらに戦前財政関連の研究蓄積を整理し、多くの研究書や研究論文を収集した。その結果、明治期の地方財政について都道府県パネルデータを部分的にでも活用して検証した研究はほぼ存在しないことが明らかとなった。本プロジェクトのメインテーマは戦前から戦後へと連なる財政調整制度の歴史的検証であり、現在整理・分析している明治期・大正期の地方財政は財政調整制度の前史的な位置づけとなる。しかし、明治期・大正期の地方財政の記述統計的あるいは計量的検証を行うことも貴重な学術的な貢献となると判断し、そのための論文の執筆準備を始めた。データ入力の経費に関しては予想よりも高コストとなっているものの、データ整理・データ分析の進捗状況についてはおおむね順調に進んでいる。財政データについては、戦前期のある時点までのパネルデータ化が進んでおり、この期間に絞った研究論文を執筆し、学会報告も行う予定である。戦前・戦後の全期間に渡るパネルデータ構築・分析についてはもう少し時間はかかる予定ではあるが、一方で、現在まで収集した戦前期データを活用して当初の計画にはなかった研究論文の構想も進んでおり、全体としては順調に進展している。研究計画における当初の「研究目的」は以下の通りであった。(1)明治維新以後の都道府県長期パネルデータの収集・整理・公開(ベース作業)、(2)都道府県・市町村財政の歴史的動態およびその都道府県格差の記述統計分析(サブテーマ)、(3)都道府県・市町村財政の都道府県格差の長期的要因分解(サブテーマ)、(4)政府間財政移転の制度導入が財政的・社会的アウトカムに与えた影響の推定(メインテーマ)。このうち、(1)については、1年目から引き続き、2年目においては戦前および戦後の都道府県・市町村地方財政の都道府県レベルのパネルデータの構築を進めた。後述するように、大正・昭和期(1910-1930年代)の地方財政データにおいて計画よりも収集が遅れ、費用も想定以上となっているものの、計画した地方財政パネルデータの収集のメドは立ちつつある。具体的には、上述した大正・昭和期以外では、明治期地方財政パネルデータはほぼ完成した。また戦後についても、戦後初期(1950年代から60年代初頭)にかけては予算執行の関係上、PDFデータの収集で待機中であるものの、それ以降の歳出データについては1970年代までの電子化が終了しており、それ以降のe-Statとの接続も完了している。(2)(3)については、データ収集がほぼ終了した明治期の地方財政データについては論文化を進めており、学会・研究会で計2回のフルペーパーの報告を行った。また、大正期・戦前昭和期の分析の論文化を進めた。(4)については地方財政パネルデータの完成後に分析を開始する予定である。
住民主体による団地リソース循環活用型ストック再生に資する意思決定支援システム

再生期を迎えた住宅団地を対象に、長年で養われてきた様々な地域リソースの循環活用型再生が可能となる意思決定支援システムの構築を目的として、住民要求の反映と再生目標の共有化に資するような「ストック再生効果診断システム」を開発した上で、社会実験として団地住民と協働したワークショップの開催やセルフリノベーションによる空き家改修を実践し、その効果を検証した。そして、国内外の先進的な住民主体による住環境マネジメント活動の分析をふまえた上で、地域資源の保全と共助コミュニティの醸成に向けたロードマップを策定し、多様な人々のニーズや文化を包含するハウジング手法を明らかにした。再生期を迎えた住宅団地において、団地リソース循環活用型再生への誘導が可能となる意思決定支援システムを構築することを目的に、本年度は次の成果を得た。1.向ヶ丘第一団地でのストック再生実証試験で得られた施工性、コスト、法対応、生活検証などの様々な検証成果を、再生手法ごとに整理・分析し、1社会、2経済、3資源、4環境の4つの評価領域ごとに持続可能型社会としての達成度の総合評価を行うことができる「ストック再生効果診断システム」を住民の合意形成に寄与するツールとして開発した。2.実在する住宅団地において、団地住民と協働して団地再生に向けての課題を発見することを目的としたワークショップを継続的に実施した。また、住民意向を把握するために実施したインタビュー調査やアンケート調査の傾向を分析した。その結果、多様な住民意向を反映させるためには棟別再生が有効であることが明らかになった。3.ストック改修実験の参考事例として住戸改修の先行事例を調査し、ゼロエミッション化に向けたストック再生の可能性を検証した。4.団地再生マネジメントの仕組みとして英国での先進事例を明らかにし、団地リソース循環活用に向けたマネジメントシステムの基本フレームを見出した。5.棟別再生に向けた意思決定支援には住民参加型のコーポラティブ住宅における意思決定の仕組みが重要であるとの認識に至ったことから、コーポラティブ住宅での再生の取り組みについて調査し、合意形成の特徴について明らかにした。6.多様な住民要求を踏まえた合意形成の支援システムを検討する上での関連研究として、ルールづくりで持続可能な住環境保全に取り組む建築協定地区での取り組みや、多文化共生の視点から外国人の居住適応実態についても特徴を明らかにした。また、古民家の保存活用に対する所有者や一般市民の意識の特徴も明らかにした。再生期を迎えた住宅団地におけるリソース循環活用型再生への誘導に資する意思決定支援システムの構築に向けて、本年度は次の成果を得た。1.団地リソースの循環活用型再生の意義と魅力を具体的に提示するために、実在する住宅団地(大阪府営瓜破東住宅)の空き家を活用して住戸改修実験を実施した。改修後には居住実験を行うと共に来場者アンケートを実施し、空き室をセルフリノベーションにより活用することの有効性を検証した。2.団地リソースとしての多種多様な地域コミュニティに着目し、京都御蔵山学区の「御蔵山ゆう輪蔵ぶ」の活動内容を調査し、郊外住宅地のコミュニティにおける「互助」の有用性について検証した。そして、住民を交えたワークショップやアンケート調査の結果から、シェアリング・エコノミーのような個人間の互助を根付かせることを最終目的とした地域住民主体の互助システムの有効性を明らかにした。3.建築資源としてのストック活用の取り組みについてアジア諸国(台湾、マカオ、タイ)の先進的事例を調査し、ストックの持続的活用を前提とした設計手法とサポートシステムについて検証した。また、仏のプレシ・ロバンソン団地の再生に関する調査研究を行い、建築内容の決定を関係者の協議に委ねる手段を採用してコミュニティ再生に成功した実態を把握した。4.住民主体による住環境マネジメントを持続的に展開している建築協定地区の活動実態を調査し、団地リソースの循環活用に資する意思決定の特徴を明らかにした。5.多文化共生を前提とした意思決定プロセスの可能性を検証するために、住宅団地における外国人居住の実態を知る管理者、住民参加を前提とした改修事業者、外国人のための住宅を斡旋する民間業者の経営者らに聞き取り調査を行い、高経年の団地が外国人居住を含む多文化共生社会の器として機能している実態、今後のさらなる活用の可能性を示唆する事例が知見された。最終年度となる本年は、様々な地域資源の活用による持続可能な社会デザインに資するような意思決定支援システムの構築に向けて、次の成果を得た。1.地域リソースの循環活用型再生の意義と魅力を具体化する社会実験として、空き家となった古民家(兵庫県洲本市)の改修工事を行い、セルフリノベーションの可能性とコミュニティ再生への効果について検証を行った。2.建築資源としてのストック活用の取り組みについてアジア諸国(タイ、台湾、マカオ、香港)の先進的事例を調査し、創造都市としてのコミュニティ活性化に向けた持続可能な施策とデザインの検討を行った。3.欧米諸国の住宅団地のストック再生の背景を分析し、当初の都市骨格や建築計画に変化に対応できる柔軟な建築上・管理運営上の仕組みが必要であることを明らかにした。4.住民主体による住環境マネジメントを持続的に展開している建築協定地区の活動成果を診断する評価システムを構築し、地域リソースの循環活用に資する地域マネジメントの指針について明らかにした。5.住宅団地や伝統的民家の保存と継続活用に関する所有者・管理者の意思決定プロセスについて事例調査を行い、意思決定におけるコミュニケーションの重要性を明らかにした。6.住宅団地におけるリソース循環活用型再生の課題について多角的に分析した上で、共助コミュニティの醸成に資するためのロードマップを作成し、団地リソース循環活用型の展開手法について考察した。

7.まとめとして、団地リソース循環活用型ストック再生システムの汎用化に向けた検討を行い、住民要求に裏付けされた個性あるストック再生には「インクルーシブ・ハウジング」というアプローチが有効であることを検証した。再生期を迎えた住宅団地を対象に、長年で養われてきた様々な地域リソースの循環活用型再生が可能となる意思決定支援システムの構築を目的として、住民要求の反映と再生目標の共有化に資するような「ストック再生効果診断システム」を開発した上で、社会実験として団地住民と協働したワークショップの開催やセルフリノベーションによる空き家改修を実践し、その効果を検証した。そして、国内外の先進的な住民主体による住環境マネジメント活動の分析をふまえた上で、地域資源の保全と共助コミュニティの醸成に向けたロードマップを策定し、多様な人々のニーズや文化を包含するハウジング手法を明らかにした。実在する住宅団地の空き家を活用して団地の将来像を見据えた住戸改修実験を実施したことは、団地リソースの循環活用型再生の意義と魅力を具体的に提示し、団地住民の意思決定に有効に機能することが検証できた。また、団地住民の「互助」による地域コミュニティの活性化の実例調査や建築協定地区での持続的な住環境マネジメント、多文化共生を前提としたコミュニティ・マネジメントの実態を検証することにより、多様な住民要求を反映した意思決定支援システムの構築のためには、年齢、能力、性別、経済、居住環境、人種等の様々な社会的排除に対処するソーシャル・インクルージョン(社会的包摂)という考えを前提としたデザイン手法の必要性が明らかになった。海外の先進的な事例調査については、限られた事例ではあるがストックの持続的活用を前提とした設計手法やサポートシステム、フレキシブルなコミュニティ・マネジメントの仕組みが重要であることが解明された。住環境計画最終年度となる次年度は、これまでの研究成果を活用し、社会実験の実践をつうじて意思決定支援システムの検証を行い、その有効性を検討する。さらに、ストック改修を前提とした公的団地を対象に入居者募集の際の改修内容の意思決定を支援するシステムを検討すると共に、多文化共生を前提とした住民による意思決定プロセスにおいての団地リソースの活用可能性についても検証する。そして、持続型共助コミュニティの醸成と団地リソース循環活用型再生に向けて、団地の現状課題と住民意向に連動したストック再生に向けてのロードマップ(時系列の実行計画)の作成に取り組む。また、設計実務家や法律家などの協力を得て、都市計画法や建築基準法上の建築計画的課題、区分所有法や不動産登記上の課題などを明確化し、団地リソース循環活用型ストック再生の汎用化に向けた意思決定支援システムの検討を行う。持続可能型社会としての達成度の総合評価を行うことができる「ストック再生効果診断システム」が、団地再生に向けた目標像の具体化と合意形成に寄与するツールとして機能する可能性が見いだせた。また、リソース循環活用型ストック再生に資する意思決定支援システムの構築に資する先進事例の分析を行い、マネジメント手法の基本フレームが見出せた。
細胞死(アポトーシス)誘導分子をターゲットとしたAIDS発症抑制

細胞死を誘導する細胞表面レセプターであるFasとそのリガンドであるFasリガンド(FasL)によりAIDS発症時におけるリンパ球減少が生じる可能性が示唆されている。また、昨年度までに我々はII型細胞表面膜蛋白質であるFasLがマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)によって切断され,可溶型FasLとして遊離されることを見いだした。その後,切断された可溶型FasLが活性化リンパ球細胞にアポトーシスを引き起こす能力を有するとが判明したが,病態との関連については不明のままであった。本研究において,我々はクローニングしたサルFasLの遺伝子配列を元にrcombinat FasLを作成し、可溶型サルFasLの定量システムを樹立した。また、このシステムを用いてSIV感染後のサルにおける末梢血中の可溶型FasL量をモニターした結果,ウイルス量(p40)のピーク前後で可溶型FasL量も増加することが判明した。さらに,SIV感染カニクイサルにヒドロキサム酸型MMP阻害剤(KBR8301)を投与したところ末梢血中の可溶型FasL量が低下することが確認された。SIV感染に伴うCD4^+リンパ球の減少はMMP阻害剤の投与により回復されることが判明したがその効果は一過性であった。また,この時,p27量は逆にMMP阻害剤の投与により上昇することが明らかとなった。以上の結果はMMP阻害剤の投与により可溶型FasLの遊離が抑制された結果,CD4^+リンパ球のアポトーシスが抑制された可能性を示唆する。