hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒト褐色細胞組織に存在する新規生理活性ペプチドの系統的探索

本研究では我々が独自に開発した検索法で生理活性ペプチドの系統的検索をヒト褐色細胞腫のペプチド分画で実施した。その結果、20以上のペプチドの単離・構造解析を行った。興味深い新規ペプチドに関しては合成を行い、機能解析研究を推進している。我々は1993年にヒト褐色細胞種組織より、アドレノメデュリンを強力な降圧作用を有する新規生理活性ペプチドとして発見した。その後の研究により、アドレノメデュリン血管拡張作用、利尿作用をもつペプチドであり、血中を循環するホルモンあるいは心血管組織における局所調節因子として、血圧や体液量の調節に関与する極めて重要な循環調節因子であることが明らかになった。アドレノメデュリンの発見およびその後の研究の展開に示されるように、新たな循環調節因子を発見し、その物質についての研究を推進することは極めて独創性が高い研究となる。我々はアドレノメデュリンの発見以降も、アドレノメデュリンの研究を推進すると同時に、さらなる新たな循環調節因子の探索を粘り強くすすめている。本研究では次の3テーマで研究を推進している。(1)副腎髄質由来のTGW細胞のcAMP増加作用を有するペプチドの検索:副腎髄質由来の培養細胞のcAMP増加を指標にしたアッセイ法を確立し、新規生理活性ペプチドの探索をすすめおり、すでにいくつかのペプチドを精製し、構造解析を決定した。(2) C末端アミド構造を有したペプチドの系統的検索:褐色細胞腫には、高濃度のアミド化酵素が含まれていることから、C末のアミド化された未知の生理活性ペプチドが存在すると考えられるので、我々が独自に考案した方法でペプチドの系統的検索をすすめている。(3)アンジオテンシン関連ペプチドの系統的検索:アンジオテンシンIIのN末に特異的なラジオイムノアッセイ(RIA)を用いて、ヒト褐色細胞腫ペプチド分画より新たなアンジオテンシン関連ペプチドを単離し、現在構造解析中である。我々はアドレノメデュリンの発見以降も、アドレノメデュリンの研究を推進すると同時に、さらなる新たな生理活性ペプチドの探索を粘り強くすすめている。(1)副腎髄質由来のTGW細胞に作用する生理活性ペプチドの探索:副腎髄質由来の培養細胞であるTGW細胞のcAMPおよびCa^<++>増加作用を指標にしたアッセイ法を確立し、新規生理活性ペプチドの探索をすすめた。いくつかの生理活性ペプチドを単離し、構造解析を行ったが、VIP、PACAP等の既知のペプチドであった。しかし、本アッセイ系を利用すると生理活性ペプチドが間違いなく取れてくることがわかり、既知の生理活性ペプチドとは異なる分画からの精製・構造解析をすすめている。(2)C末端アミド構造を有したペプチドの系統的検索:褐色細胞腫には、高濃度のアミド化酵素が含まれていることから、C末のアミド化された未知の生理活性ペプチドが存在すると考えられる。我々が独自に考案したC末がアミド化されたペプチドを選択的に精製する方法でペプチドの系統的検索をすすめた。精製構造解析の結果、アミド化されたペプチド以外にアミド化されてないペプチドも取れてくることが判明したため、精製法の再検討を行っている。(3)アンジオテンシン関連ペプチドの系統的検索:アンジオテンシンIIのN末に特異的なラジオイムノアッセイ(RIA)と抗体を用いたアフィニティクロマトグラフィーを用いて、ヒト褐色細胞腫ペプチド分画より新たなアンジオテンシン関連ペプチドを単離し、現在構造解析中であり、次年度には最終的な構造が決定できる予定である。その後の研究により、アドレノメデュリン血管拡張作用、利尿作用をもつペプチドであり、血中を循環するホルモンあるいは心血管組織における局所調節因子として、血圧や体液量の調節に関与する極めて重要な循環調節因子であることが明らかになり、最近では探索的臨床研究も実施している。本研究では次の3テーマで研究を推進した。(1)副腎髄質由来のTGW細胞のcAMP増加作用を有するペプチドの検索:副腎髄質由来の培養細胞のcAMP増加を指標にしたアッセイ法を確立し、新規生理活性ペプチドの探索をすすめおり、20近くのペプチドを精製し、構造解析を行った。新たな分子型のペプチドの同定には至ったが、全てVIP,CGRP他のcAMP)増加作用を有した生理活性ペプチドの修飾物であった。(2)C末端アミド構造を有したペプチドの系統的検索:褐色細胞腫には、高濃度のアミド化酵素が含まれていることから、C末のアミド化された未知の生理活性ペプチドが存在すると考えられるので、我々が独自に考案した方法でペプチドの系統的検索をすすめ、構造を決定した。(3)アンジオテンシン関連ペプチドの系統的:

アンジオテンシンIIのN末に特異的なラジオイムノアッセイ(RIA)を用いて、ヒト褐色細胞腫ペプチド分画より新たなアンジオテンシン関連ペプチドを単離し、構造決定を行った。興味深いペプチドが発見でき現在化学合成を行っており、今後の機能解析研究が期待される。
中国古典に現れる通常語についての再検討

1、昨年度に引き続き『論語』に現れる第一人称代名詞「予(われ)」についての研究を進め、この代名詞が何らかの不運や窮地(例えば病気、自らの死、最愛の弟子の死、他者の暴力にさらされる、など)に孔子が陥った中で「天」に対して視線が向かい、「天」をそのような不運、窮地を超えて対峙する相手として呼び出すに至る、という特異な状況において、特に自らを表す語として現れることを観察し、これを孔子の自己意識の領野における「単独者」としての自己了解にもとづく自己意識の領域の存在に連合している代名詞であると結論付けた。さらにこれと関わって、『論語』に現れる「己」について研究を進め、この「己」なる語が、その意味合いと使用状況によって、『論語』においてはおおよそ三つの群に分けることが出来ることを見出した。さらに意味的には、「為政者」としての自らの職務をあらわし、国家的意識・価値よりの規制の観点から見られている「己」と、自らの行為、価値判断において基準を与え、始点となっているような主体性の在り処としての「己」とに分析できることを見出した。この「己」の意味について解明されたところを、先の「予」についての解明に、さらに『論語』において一般的である第一人称代名詞「吾」「我」には「人の一人として埋もれ働いている自己意識」が連動しているとの考察に、関連させ、具体的な『論語』テキストの解読より、『論語』における「孔子」なる人物の、立体的な、「参加責任(アンガージュマン)」の意識に起動している、彫りの深い自己意識を見出すに至った。2、南宋・朱熹などのテキストに見出される「照」「明」についての意味の二面性、自光体についても言われ、鏡についても言われる、という二面性を手がかりに、儒教系古典、特に『書経』『詩経』における「明」なる語の研究を進めた。特にこれらにおいては、「明」なる語は帝王の最も重要な資質を表す語として用いられており、その適切な意味理解は、これらの儒教系古典の核心となっている中国文明の実現者としての国家及びその主催者である帝王への規定が如何なるものであるかを解明する際に極めて重要な寄与をなすものである。「明」なる語は『詩経』においては自光体における「明」である例が多く、『書経』においては鏡における「明」の意味合いが基本となっていることを本研究は見出した。さらに『書経』においては、帝王についてこの「明」が筆頭の資質をあらわす語として多用され、それが結局は物事の真実をくまなく見て取る眼力、すなわち曇りなき「知性」にあることを分析し出した。1、中国古典に現れる一人称代名詞のひとつである「予」について『論語』中での用例を調査し、死と対面した場合、ないし「天」に言及する文脈においてこの「予」が特徴的に出現することを見出した。この事実に対して、この一人称「予」が、人間集団の一員として、「あなた」や「かれ」に対する「わたし」というトポスにおいて使用される「我」「吾」に対し、そのような人間集団から切り離されて「死」や「天」に向かい合う単独者というトポスにおいて使用される語である、という解釈を与え、そこから、中国古典語彙における「自我意識」に二つのトポスを分析し得るのではないか、という知見を得た。このことは同時に、「天」という語が、ある場合にはその使用者にとって、自らを単独者に仕立てるトポスをそこに成立させる「境界」を与える指標として機能している、ということを示しているであろう。すなわち従来のごとく「天」の実体的な語義の認定を問題とするだけではなく、その語を使用している言語主体の自我意識にそこで分裂が生起すると言う事態の側から、この「天」なる語の機能を考えていく必要があるということになる。2、中国古典に通常に現れる動詞である「爲」について、それがその直後におもには人などを示す名詞ないし代名詞をおき、次に具体的な行為内容を示す語をとる用例の研究より、この場合の直後の名詞ないし代名詞はいわゆる「与格」として解釈される、という知見をすでに得ていたが、この観点から、この「爲」が中国古典において「・・・・・・のために」と訳される意味の前置詞としても平行して使われるという現象を通常の「なす」という意味の動詞からの派生現象として内的連関を以って理解することができる、という知見に達した。すなわちこの前置詞は直後の前置詞目的語に「与格」性を明示的に与える役割を果たしているのである。

この「己」の意味について解明されたところを、先の「予」についての解明に、さらに『論語』において一般的である第一人称代名詞「吾」「我」には「人の一人として埋もれ働いている自己意識」が連動しているとの考察に、関連させ、具体的な『論語』テキストの解読より、『論語』における「孔子」なる人物の、立体的な、「参加責任(アンガージュマン)」の意識に起動している、彫りの深い自己意識を見出すに至った。2、南宋・朱熹などのテキストに見出される「照」「明」についての意味の二面性、自光体についても言われ、鏡についても言われる、という二面性を手がかりに、儒教系古典、特に『書経』『詩経』における「明」なる語の研究を進めた。特にこれらにおいては、「明」なる語は帝王の最も重要な資質を表す語として用いられており、その適切な意味理解は、これらの儒教系古典の核心となっている中国文明の実現者としての国家及びその主催者である帝王への規定が如何なるものであるかを解明する際に極めて重要な寄与をなすものである。「明」なる語は『詩経』においては自光体における「明」である例が多く、『書経』においては鏡における「明」の意味合いが基本となっていることを本研究は見出した。さらに『書経』においては、帝王についてこの「明」が筆頭の資質をあらわす語として多用され、それが結局は物事の真実をくまなく見て取る眼力、すなわち曇りなき「知性」にあることを分析し出した。
ケースメソッドe-Learningシステムのためのケースリードエージェントの開発

本研究ではケースリードエージェントの開発にするために1)評価を行いやすいマンガケース教材の開発,2)コンジョイント法による学習者の読み取り方の測定とケースリードエージェントへの応用,3)マンガカードソーティングの開発とケースリードエージェントへの応用の検討を行った.コンジョイント法では学習者のケースの読み取り方を評価することが可能になることを明らかにした.一方で,学習者の負担が大きいために失敗することもあることが分かった.マンガカードソートではディスカッションに使うことにより学習者の考えが深まることが分かった.これをケースリードエージェントのコマの提示に使うことが考えられる.平成26年度は学習者の意見の距離を定量的に測る方法の検討を行った.検討した方法は以下の二つである:1)マンガケース教材においてマンガのコマへの注目の仕方で意見の距離を測る;2)コンジョイント法を使って読み取り方の傾向を測る.1)は特にケース教材をマンガで描いたマンガケース教材に向けた方法である.学習者は,与えられた問を判断するのに特に重視したコマとその理由を記述する.その内容から学習者間の意見の距離を決めるという方法である.意見の距離が大きいと考えられる熟達者と初級者にこの方法を適用して,評価を行った.結果から,単純なコマの比較からは両者を分けることはできなかったが,コマを選択した理由のカテゴリを見ると熟達者は初級者よりも広い視点を持っていることを測定できた.ゆえに,この方法を使えば,学習者間の距離を測定できることが分かった.2)は,ケース教材の読み方で特にキーとなるポイントをコンジョイント法の要因とすることで,学習者がどういったポイントを重視してケースを捉えたかを測る方法である.この方法はすでに共同研究者が提案していた方法であるが,今回は特に意見の異なりを測定することをできるかの確認を行った.結果としては,ある程度において定性的な測定と矛盾することが少なく,定量的に学習者の距離を決めることが可能なことが分かった.また,これらの測定手法の開発と並行して,今後の実験に向けて被験者の確保と評価のしやすいケース教材を開発した.これは学生でも取り組みやすいコミュニケーションの仕方に関するケース教材である.本研究ではケースリードエージェントの開発にするために1)評価を行いやすいマンガケース教材の開発,2)コンジョイント法による学習者の読み取り方の測定とケースリードエージェントへの応用,3)マンガカードソーティングの開発とケースリードエージェントへの応用の検討を行った.マンガケース教材の開発では既存の尺度をベースにすることにより読み取り方を提案する方法以外でも評価できるようにしたそして,そのマンガケース教材を使ってコンジョイント法により学習者がケースをどのように読み取っているのかを測ることができることを示した.しかし,その一方でこの方法で測ること自体が学習者に負担を強いるためにその精度には課題を残すこととなった.コンジョイント法により比較的正確に測ることができた範囲で他者のどの様な意見を推薦することがケースリードエージェントの開発に有効であるかを評価した.結果として,読み取り方が近い学習者の意見が新たな視点を与える傾向にあることが分かった.一方で,意見自体の出来の影響も大きいことも明らかになった.そのため,ケースリードエージェントの決定的な運用方法決めることができず長期にわたる運用は検討できなかった.次策としてマンガケース教材のコマを分類する作業を通して,学習者の読み取り方を明らかにするマンガカードソーティングの開発と評価を行った.ディスカッションにこの方法を用いることで互いの読み取り方が明示化され,議論が進み,自分の意見に対しても考えが深まることが明らかになった.これをケースリードエージェントのコマの提示の仕方に利用すれば,同様に考えが深まるという可能性が示唆されたと考えられるが実装にはさらなる実験を要すると考えられる.今後はコンジョイント法とマンガカードソーティングのそれぞれで見つかった課題を解決する予定である.本研究ではケースリードエージェントの開発にするために1)評価を行いやすいマンガケース教材の開発,2)コンジョイント法による学習者の読み取り方の測定とケースリードエージェントへの応用,3)マンガカードソーティングの開発とケースリードエージェントへの応用の検討を行った.コンジョイント法では学習者のケースの読み取り方を評価することが可能になることを明らかにした.一方で,学習者の負担が大きいために失敗することもあることが分かった.マンガカードソートではディスカッションに使うことにより学習者の考えが深まることが分かった.これをケースリードエージェントのコマの提示に使うことが考えられる.本研究の第一段階である学習者の意見の距離を定量的に測る方法について,二つの方法の評価を終えている.二つの方法とは以下の二つである:1)マンガケース教材においてマンガのコマへの注目の仕方で意見の距離を測る;2)コンジョイント法を使って読み取り方の傾向を測る.しかし,予定していたケースリードエージェントの試作は行うことができなかった.また,1)の方法は当初の予定では,学習者の注目したコマである程度は違いを測定することはできるが,細かい部分まで比較するには定性的な情報まで必要であることが分かった.このため,何らかの方法で定性的な情報をカテゴリなどで定量的に変換する必要があることが分かった.一方で,2)の方法は定量的な方法で学習者の距離を定めることはできる.しかし,それを確認するための実験設計と被験者の確保が困難であったため,現在は実験を終えているものの論文投稿は遅れてしまっている.特に全体的な遅れをもたらした原因は被験者の確保である.使用していたケース教材がビジネス向けの話であったため,比較的募集が可能な学生だけではなく,社会人にも募る必要があった.

この対策として,学生でも参加しやすい日常のコミュニケーションをテーマにしたケース教材を開発したため,今後の実験は被験者を確保しやすくなると考えている.教育工学本年度はケースリードエージェントの開発を行う.前年度で行う予定であったケースリードエージェントの試作と評価を早期に終えて,ケースリードエージェントを使ったe-Learningシステムの評価を行う.ケースリードエージェントの試作では前年度に開発した二つの方法での実装と評価を行う予定である.二つの方法とは以下の二つである:1)マンガケース教材においてマンガのコマへの注目の仕方で意見の距離を測る;2)コンジョイント法を使って読み取り方の傾向を測る.ただし,1)の実装にはケース教材にあわせたカテゴリを作るなどして,定量的に扱う者にする必要はある.これらの結果から具体的なe-Learningシステムの実装を決める.e-Learningシステムを運用して以下の二点について評価を行う予定である:a)被験者が繰り返し学習をする中でどのように観点を変化させていくかを評価する;b)多くの被験者が学習を行うことでデータベースと推薦されるデータにどういった変化が起きるかを評価する.
画像処理技術を用いた双方向授業システムの研究

教員と学生のコミュニケーションを促進するために、画像処理とカメラと色カードを用いた双方向授業システムの研究を行った。カードによる回答の選択肢数については、従来の3選択肢から、市場の選択肢問題で最も多い5選択に増加できた。カードの認識精度については、教室後方の画像をズームアップして撮像する3台目のカメラをシステムに増設することで、教室後方のカード認識精度を大幅向上した。カードの位置情報をもとに個別の学生の回答履歴を特定する研究では、参照用画像のカードの位置を可視化することによって、高精度化を達成した。初年度は、第一の研究であるカードの利便性向上を中心に研究した。特に、カードの選択肢数の増加の研究では、従来はカードの3色を選択肢に用いており3選択肢であったが、市場の選択肢問題で最も多い5選択にする見通しを得た。カードの選択肢を増加させるために、利用可能な蛍光色紙を調査を行い、蛍光色紙から色カードを作成して、認識パラメータの変更を実施したうえで認識実験を実施して、双方向授業システムに利用可能な5選択肢カードを特定した。また、カードの選択肢数を増やす他の方法の検討として、従来はカードは等方性になっているが、上下の方向性を持たせたカードの認識実験を行い良好な結果を得ている。5種類のカードの試用実験では、授業の運用に影響するカードの操作性の低下は見られなかった。環境要因とカードの認識精度の関係の追求については、最も使用頻度の高い教室(幅:14.7m、奥行き:20.7m)において、明暗2種類の照明のもとに座席ごとの認識実験を行い認識データを得た。さらにカードの誤認識の原因を分析して2値化処理の失敗が大部分であることを明らかにした。さらに、2値化のしきい値ごとに誤認識のデータを得た。また、2年目に予定していたカード色の変化を感知して照明変化に適応させる方式の基礎研究を実施した。具体的には、色の恒常性を画像処理で実現するアルゴリズムを研究し、色の相関行列を用いる新たな方法を開発した。授業で用いる色カードを含めて評価実験を行い、有効性を確認した。平成27年度の最大の課題であるカードの選択肢数の増加の研究において、従来の3選択肢から市場の選択肢問題で最も多い5選択を実現する見通しを得た。2年目に予定していたカード色の変化を感知して照明変化に適応させる方式の基礎研究を実施した。2年目は、カード認識精度の向上について研究をした。第1に照明変化に適応できる画像処理方式の研究では、照明条件の変化に柔軟に対応できる色の認識手法について研究をした。照明条件に関わらず正しい色を認識するために、カードの色部分の近くに白色部を準備した方法を考案した。白色部における見かけの色が照明の色に対応していることに着眼して、照明色をキャンセルすることで正しい色を認識できるという原理である。白色部で観測される見かけの色を元にした色の補正を定める予想式のパラメータを学習によって最適化する方法を開発した。第2に色カードの分類方式の研究では、従来の方式と異なり、色判定、形状特徴判定の順に色カードを抽出する方式を考案して検証して良好な結果を得た。最初に色情報を使用して画像全体からカードの色領域を抽出した後、次に、形状特徴を判定することにより色カードを抽出する方式である。撮像された画像座標からカメラからの距離を推定して、見かけのカードの大きさに対応する領域のみを色カードの候補領域として抽出することにより、カードとカメラとの距離に応じたカード領域の抽出を可能にした。第3に教室後方の画像をズームアップして撮像する3台目のカメラをシステムに増設して、教室後方のカードの画像解像度が低い問題を解決して、教室後方のカード認識精度の大幅向上を確認した。以上のほか、背景画像の登録処理を組み込むことで、動いた部分のみの画像処理を実現して、机の上に放置したカードの認識を避け、学生の衣服の影響を低減した。カード認識精度の向上目標に対して、教室後方の画像をズームアップして撮像する3台目のカメラをシステムに増設して、教室後方のカードの画像解像度が低い問題を解決して、教室後方のカード認識精度の大幅向上を確認できた。教員と学生のコミュニケーションを促進するために、画像処理技術を用いた双方向授業システムの研究を行った。教員の質問に対して回答に対応するカードを学生に挙げさせた風景画像から、学生が挙げたカードの位置、種類、数を自動認識して、教員にフィードバックする機能と授業における活用の研究を行った。初年度は、カードの利便性向上を中心に研究した。照明変化に適応できる画像処理方式の研究では、照明条件の変化に柔軟に対応できる色の認識手法について研究をした。特に、教室後方の画像をズームアップして撮像する3台目のカメラをシステムに増設して、教室後方のカードの画像解像度が低い問題を解決して、教室後方のカード認識精度の大幅向上を確認した。最終年度は、2年目までの成果である多選択カードとその画像認識方式を用いて、授業におけるカードの活用方法に関する研究を行った。まず、学生の回答の履歴を求めて活用する技術を研究した。現在は、カードの選択色ごとの集計値のみを求めているが、カードの位置情報をもとに個別の学生の回答履歴を特定する研究である。

参照用画像のカードの中心座標と入力画像のカードの中心座標との距離が近い学生を同一の学生と認識させる方法を基本として、参照用画像のカードの位置を可視化させ,その位置に挙げてもらうことによって学生特定機能の高精度化を達成した。また、授業におけるカードの効果的な使用手法について、教室における実証システムを構築して検証しつつ研究した。このほか、カードの認識精度向上のために、カードの色分布の分析や、ディープラーニングによる識別手法について研究を実施した。教員と学生のコミュニケーションを促進するために、画像処理とカメラと色カードを用いた双方向授業システムの研究を行った。カードによる回答の選択肢数については、従来の3選択肢から、市場の選択肢問題で最も多い5選択に増加できた。カードの認識精度については、教室後方の画像をズームアップして撮像する3台目のカメラをシステムに増設することで、教室後方のカード認識精度を大幅向上した。カードの位置情報をもとに個別の学生の回答履歴を特定する研究では、参照用画像のカードの位置を可視化することによって、高精度化を達成した。平成28年度の計画通り、初年度の研究成果である選択肢を増加させたカードと対応する画像認識方式の組み合わせ毎に、カードの認識精度の向上を研究する。交付申請書における平成29年度の研究実施計画の通り、2年目までの研究成果である多選択カードとその画像認識方式を用いて、授業におけるカードの活用方法に関する研究を行う。教育工学、画像処理国際会議発表に関する費用支払いに関する金額が残額となった。当初、科研費を使用する予定であったが、科研費の支払い手続きでは間に合わなかったため、未使用となった。色の補正手法に関して学会発表に至らず、その学会発表予算が残額となった。当初の計画通り、研究発表に係る費用として使用する計画である。色の補正手法に関する学会発表の費用に使用する計画である。
アスペルギルス属カビの生育環境特異的な遺伝子発現制御の分子機構

(1)麹菌のEST解析により発現頻度が高かったクローンを中心に約2,000個選択して作製したcDNAマイクロアレイを用いて、液体培養および固体培養菌体における発現プロファイル解析を行った結果、EST解析で得られた発現頻度情報とほぼ一致することが確認されたと同時に、グルコース液体培養で発現量が高い解糖系やTCA回路の遺伝子群は固体培養では発現が抑制されていることが示された。(2)試作マイクロアレイを用いて各種培養条件下での遺伝子発現プロファイルを解析したところ、固相培養でのみ発現すると考えられていたbrlAやrodAなどの形態分化に関わる遺伝子の発現が疎水性の高い物質を炭素源とする液体培養で認められた。また、それと同時に分解酵素であるクチナーゼ遺伝子(cutL1)の発現も認められた。(3)固体培養ならびに発芽分生子で発現が高いチアミン抑制遺伝子(thiA、nmtA)のプロモーターおよび5'-非翻訳領域の解析を行ったところ、5'-非翻訳領域に存在するイントロンのスプライシングが発現制御に関与しており、そのイントロン内に細菌で報告されたリボスイッチ様構造が見出され、真核生物でリボ制御の存在を初めて示唆する結果を得た。(4)生育環境の浸透圧応答に関わると予想されるAspergillusnidulansより単離したヒスチジンキナーゼ遺伝子(tcsB)は酵母のHOG1経路のsln1変異を相補し、カビで初めての膜貫通型の浸透圧センサーであったが、遺伝子破壊によって顕著な表現型の変化は認められなかった。ゲノム情報からアスペルギルス属カビのヒスチジンキナーゼのホモログをtcsBを含めて8種類存在することを明らかにすると同時に、tcsBの下流遺伝子として酵母HOG1経路のホモログ遺伝子を単離し、その機能を酵母変異株により確認した。
有機薄膜を被覆した金属ナノ構造の作製とその光応答の時間・空間分解計測

金属ナノ構造が光をナノ空間に局在化させる効果に着目した光の利用効率の高い光反応系の構築のための基礎的な知見を得るために、金属ナノ粒子/有機分子複合ナノ構造を作製と光が局在するナノ空間における光化学過程を解析するため分光手法を開発した。光反応の加速や発光強度の増大が起きることを実験的に示し、さらには顕微分光技術を駆使した装置の開発によってナノ粒子一粒レベルでその効果を定量的に解析し、局在光反応場の分子過程についていくつかの特徴を明らかにした。金や銀のナノ構造近傍の分子や分子凝集体は、局在表面プラズモン共鳴を介した光との強い相互作用により、溶液やバルク固体とは異なる吸収・発光や光反応を起こすことが期待される。本研究では、金属ナノ粒子表面を色素や光異性化分子の薄膜で被覆した金属-分子複合ナノ構造を作製し、局在増強光電場による光反応の高効率化の提案と検証を行う。さらに、光反応に対するプラズモン共鳴効果を単一粒子・ナノ構造レベルで分光計測できる装置を開発し、粒子のサイズ・形状や会合状態に強く依存するプラズモン共鳴と分子の光反応や励起状態ダイナミクスの関係を直接明らかにし、プラズモン共鳴による局在電場増強効果の機構を解明する。金属ナノ構造は局在表面プラズモン共鳴(LSPR)と呼ばれる光共鳴現象を示し、その近傍に光増強電場が誘起される。この局在増強電場を利用した分子の光吸収や誘導放出遷移過程の制御および光反応の高効率化を目的に、本研究では、金属ナノ粒子表面に色素や光異性化分子の薄膜を被覆した金属-分子複合ナノ構造の作製と、その吸収・発光スペクトルや光反応の顕微分光計測を進めている。本年度の主たる成果として、光反応におけるLSPR光電場増強効果をフォトクロミック反応に対して実証することに成功した。具体的には、ガラス基板上に固定化した金ナノ粒子(直径100、40nm)にジアリールエテンポリマーの薄膜(膜厚20nm)を被覆した金ナノ粒子/ジアリールエテン複合膜を作製し、フォトクロミック反応の励起波長依存性を詳細に検討した。その結果、金ナノ粒子LSPR増強電場の影響によりナノ粒子近傍(10nmオーダー)のジアリールエテンの可視光照射による消色反応の効率が5から8倍増大されることが分かった。励起波長依存性や粒子サイズ依存性の実験と解析から、反応効率の増大の主たる機構がLSPR増強電場による分子の光吸収確率の増大であることが示唆された。金属ナノ構造近傍でおきる光反応に対する光電場増強効果を定量的に評価できることを明らかにすることができた。また、金属ナノ粒子表面での光反応解析を目的とした顕微分光システムの開発も行った。フェムト秒レーザーの基本波および高調波を励起光源に、フェムト秒白色光をプローブ光とした、共焦点光散乱顕微分光装置の構築を構築した。高分子フィルム中の単一金ナノ粒子のLSPRバンドが、レーザー照射により変化する様子をリアルタイムで測定することに成功し、励起光強度や励起波長依存から、そのスペクトル変化が光加熱による温度上昇では単純には説明できないことを示した。金属ナノ構造の局在表面プラズモン共鳴(LSPR)を利用した分子の光吸収・発光過程の制御および光反応の高効率化を目的に、ガラス基板上に固定化した金属ナノ粒子に色素や光異性化分子の薄膜を被覆した金属-分子複合ナノ構造の作製と、その吸収・発光や光反応の顕微分光計測を進めた。1.分子の吸収・発光増強効果:金ナノ粒子固定化ガラス基板上に蛍光色素分子ペリレンジイミド化合物の真空蒸着薄膜を作製し、蛍光増強効果を単一粒子分光によって調べた。ナノ粒子近傍の薄膜からのエキシマ-発光強度がLSPRによって約25倍を増強されることを見出した。蛍光増強度の励起波長依存を調べることによって、増強メカニズムにおける光励起と発光遷移過程を区別して議論し、この系では発光の遷移確率の増大であること示すことを示した。2.フォトクロミック反応のLSPR効果:金あるいは銀ナノ粒子を固定化したガラス基板上に側鎖にジアリールエテン(DE)をもつポリマーを被覆した複合薄膜を作製し、DEのフォトクロミック反応に対するLSPR光電場増強効果を吸収分光により調べた。その結果、ナノ粒子近傍(10nmオーダー)におけるDEの可視光消色反応の速度が、金ナノ粒子(直径100nm)では最大約8倍、銀ナノ粒子(直径80nm)では約20倍、ナノ粒子がない場合に比べ大きくなることを実験的に示した。さらに、反応速度の増大率の励起波長依存性が、銀ではナノ粒子のLSPRバンドのスペクトル形状に類似するのに対し、金では全く異なることを明らかにした。すなわち、ナノ粒子近傍における光反応速度の変化がLSPRによる局所電場増強だけでは単純に説明できないことを明らかにした。

3.単一粒子分光解析:開発した顕微微光散乱分光装置を用いて、単一金ナノ粒子レベルでの粒子近傍のフォトクロミック反応の測定に成功し、サイズや形状に依存したLSPR増強効果をより詳細に評価、検討することが可能とした。基板表面に固定した金(銀)ナノ粒子表面に色素やフォトクロ化合物などの機能性分子会合体を10nm程度の厚さで被覆した複合薄膜を作製し、その吸収・発光特性や光反応の顕微分光計測を行った。ナノ粒子の局在プラズモン共鳴による蛍光増強およびフォトクロミック反応速度の増大を、単一粒子レベルで調べることに成功した。本年度は特に特定領域内の共同研究に重点を置き研究を進めた。一辺100-150nmの銀ナノキューブによる蛍光増強の実験から、蛍光スペクトル形状がナノキューブのプラズモン共鳴バンドに依存して変化することを初めて見出し、蛍光寿命が短くなることを示した。これらの結果は、局在プラズモン共鳴によって発光の遷移確率が増大することを強く示唆するものである。一方、ジアリールエテンのフォトクロミック反応が単一金ナノ粒子の局在プラズモン共鳴によって加速されることを実験的に明らかにし、ナノ粒子サイズや形状および粒子の会合によってその効果が大きく変化すること単一粒子分光によって明らかにした。また反応族度の増大が他のフォトクロミック分子についても観測されること、およびナノ粒子以外の金ナノ構造においても類似の現象が起きることを明らかにした。これらの成果は領域内の他の研究グループとの積極的な共同研究に負うところが大きい。さらにこうした知見は、本特定領域全体の目的である金属ナノ構造を反応場とする新しい光化学の開拓において、光反応に対する局在プラズモン共鳴の効果の機構を議論する上で重要なものである。金や銀の金属ナノ粒子に誘起される局在プラズモン共鳴と粒子近傍分子との相互作用の解明を目的に、顕微鏡やレーザーを駆使した分光手法によって以下の項目について研究を実施した。1.金属ナノ構造の単一粒子分光:顕微光散乱分光法により、金ナノフレーム、銀ナノキューブの局在プラズモン共鳴スペクトルを単一粒子ごとに測定、比較した。サイズ依存性、偏光依存性を詳細に調べ、これらのナノ構造の光学特性の特徴を明らかにした。また、フェムト秒レーザー照射によるプラズモン共鳴スペクトル変化の観測から、レーザー照射によって水中の銀ナノキューブがその形状を保ったままサイズが小さくなることを見出した。2.局在プラズモン共鳴によるフォトクロミック反応速度の増大:金ナノ粒子の局在プラズモン共鳴によるフォトクロミック反応速度の増大効果を異なるフォトクロミック分子について比較し、分子の種類によって異なることを見出した。また、励起波長効果等を詳細に検討した結果、粒子近傍での反応速度の変化が局在プラズモン共鳴による局所電場の増大では単純に説明できないことを明らかにした。3.蛍光増強効果:銀ナノキューブをドープした色素薄膜の顕微蛍光分光により、蛍光強度およびスペクトル形状がナノキューブのプラズモン共鳴バンドに依存することを明らかにし、プラズモン効果によって発光の遷移確率が増大することを実験的に明らかにした。こうしたした知見は、本特定領域全体の目的である金属ナノ構造を反応場とする新しい光化学の開拓において、光反応に対する局在プラズモン共鳴の効果の機構を議論する上で重要なものである。また、これらの成果は特定領域内の他の研究グループとの積極的な共同研究によるものである。
第二次世界大戦前における日本とタイの子どもの交流に関する研究

(1) 1935年にタイのルークスア(ボーイスカウト)は日本の少年団に、友好親善の証として2頭の象を贈った。(2) 1929年のルークスアの訪日には大倉財閥の大倉喜七郎が金銭面で援助した。約2週間の滞在中、神戸から東京に至る間で日本の文化を見聞きし、各地で子どもたちと交流した。(3) 1925年、発足当初の海洋少年団を海軍が観察、記録していた。ここには「海軍思想」の普及には有効だと評価しつつ、団員の出身階層、活動内容、軍部との接続などに関する意見があった。本研究で関心を持つ第二次世界大戦前における日本とタイの子どもの交流は、以下の通りである。なお、日本の子どもについては当時の社会教育組織としての少年団に着目し、タイの子どもについては学校教育の一環として組織された「ルークスア」に着目する。両者は20世紀初頭のイギリスに起源を持つボーイスカウトの流れを受けている。1929年、大阪や東京の新聞社が資金を提供し、ルークスアに所属するタイの子どもたちが来日した。1931年には日本の少年団の子どもたちがタイの招きを受けて訪タイした。さらに1931年、タイの国王ラーマ7世が渡米する途中、日本に寄港した際、日本の少年団も歓迎の式典に参加している。1934年、少年団日本連盟の練習船が東南アジアー周航海を行う途中、タイに寄港した。1935年、ルークスアが少年団に象を2頭、贈った。それぞれ東京の上野動物園と大阪の天王寺動物園で飼育された。前者が1943年に餓死する「花子」である。象の寄贈の返礼に1935年、少年団日本連盟の練習船をタイに譲渡することが日本とタイで検討されたが、改修や航海に要する費用の点で問題が生じ、実施されなかった。そして1937年、象の寄贈の答礼として、少年団がタイを訪問した。その際、タイが日本の少年団の指導者養成に関心を示し、同年に日本で行われた指導者養成にタイの指導者4名が参加した。ボーイスカウトの世界規模の大会を除けば、日本の少年団とタイのルークスアは互いにほとんど唯一の、複数回にわたる国際交流の相手であった。ただし、日本はタイとの交流を積極的に図ろうとしていたが、タイは象の寄贈を除いては日本の招きに応え、あるいは少年団を受け入れるという消極的な態度であったことが伺える。ここに、日本とタイの温度差があるように思われる。前年度に引き続き日本とタイで資料を収集した。タイでは国立図書館で雑誌や写真を探索し、国立公文書館では教育省ファイル、外務省ファイル、7世王ファイルから関連する文書を収集した。また、日本では外務省外交史料館、防衛省防衛研究所、国立国会図書館、上野動物園、ボーイスカウト日本連盟、東京都公文書館、大阪や東京の公立図書館などで関連する文書、図書、雑誌記事、新聞記事などを収集した。本年度の研究成果を反映させた単著『海洋少年団の組織と活動-戦前の社会教育実践史-』(2011年、九州大学出版会)には、1934年に少年団日本連盟の練習船が東南アジア一周航海をした途中にタイに寄港してタイの子どもたちと交流したことと、1935年にこの練習船をタイに譲渡する事が検討されたことに言及している。1929年、タイの子どもの組織である「ルークスア」に所属する子どもと指導者が日本を訪問した。これは、現在の日本タイ協会の設立に関与した大倉喜七郎男爵が資金提供をしたと考えられる。タイからの引率者が帰国後に出版した訪日の報告書を入手しており、公文書で発見した日本での詳細な行動記録を含めて、翻訳を進めている。また、1931年には日本の子どもがタイを訪問していることを踏まえ、これらの行き来の意義を検討している。1935年、タイから日本に2頭の象が贈られた。ただ、タイから日本への運搬費用やタイ人の飼育係の給料などは、折衝の結果、日本側が負担することになった。2頭の象は神戸港に着き、鉄道で運ばれた。1頭は大阪の天王寺駅から天王寺動物園に、もう1頭東京の汐留駅から上野動物園に歩いて移動した。その後、それぞれの動物園で日本の少年団やタイの関係者などによる歓迎式典が開催された。このような、言わば動物外交の意味について、1937年の日本の少年団のタイへの答礼訪問を含め、両国の外交関係を念頭に検討している。(1)1929(昭和4)年にタイの子どもの組織「ルークスア」に所属する子どもと指導者が日本を訪問した際の記録を翻訳した。彼らの帰国後、指導者の1人がタイ教員協会で訪日の講演をした記録の翻訳である。この年の7月末、ルークスア一行は神戸に上陸した。

大阪、奈良、京都、名古屋で子どもたちと交流し、神社仏閣の観光や工場の見学などをした。次いで東京に移動し、官公庁や新聞社などを訪問した。山梨で開催中の少年団日本連盟の合同野営にも参加した。東京に戻り横須賀で軍艦見学などをした後、横浜港から帰国した。随所に交流の様子や、日本の文化や産業に関する感想が述べられており、当時の日本を知る上でも興味深い。(2)1935(昭和10)年にタイから日本に2頭の象が贈られた経緯について、両国の公文書に基づいて分析し、日本社会教育学会で口頭発表した。象を寄贈した経緯、日本での象の飼育に関する批判的な新聞報道、象の寄贈に対する日本からの返礼の打診に関するタイの態度などを検討し、象の寄贈によってルークスアが日本の少年団との友好関係の維持を期待していたことを明らかにした。(3)日本の少年団に対する軍部の評価を明らかにするため、海軍の史料に基づいて検討し、論文として発表した。具体的には、1925(大正14)年に京都の舞鶴から福岡の西戸崎を経由して神奈川の横須賀まで輸送艦高崎に便乗した海洋少年団に対する、乗り組み士官による評価である。当該士官は海洋少年団が富裕層の子弟の集団で規律が不十分であるなどと指摘し、退役海軍軍人である少年団の指導者を親切丁寧、子ども好きなどと見ていた。海洋少年団員の選考、年齢相応の訓練、海軍への接続などに関する提案もあった。以上の研究成果は、日本とタイの交流史研究、日本の動物園史研究に寄与する。当時の海軍による少年団に対する評価に関する検討を含めて、日本の少年団史研究にも貢献する。
放射線照射によるアポトーシス、多核細胞の発生過程とMg、Znとの関連

アポトーシス、多核巨細胞の発生過程について、1)両細胞発生頻度の関連、2)細胞周期、3)微量元素動態(Mg,Zn動態)との関連性の3点について検討した。1)両細胞発生頻度の関連:マウス移植腫瘍、Meth-A-fibrosarcoma,Sarcoma-180に、^<60>Co γ線を照射、照射後3時間、6時間、9時間、12時間、24時間、48時間後の腫瘍組織について、hematoxylin染色のcounter stainingを施行したTUNEL染色を施行し、アポトーシス細胞と多核巨細胞の発生率を発生百分率で算出、各経時的観測点における両細胞発生率の関連性を検討した。結果、両細胞間において、負の強い相関が認められ、両細胞の発生経路が、一つの細胞から分岐する事が考えられた。2)両細胞の細胞周期動態に関して:上記腫瘍組織について、TUNEL染色(アポトーシス検出)とHistone H3 messenger RNA probe(S期細胞検出)の二重免疫染色を施行し、両免疫染色が陽生を呈した細胞をS期のアポトーシス細胞とした。一方、同腫瘍組織に対し、M期細胞を検出するMPM-II染色を施行した。結果約3%のアポトーシス細胞が両免疫染色陽生を呈し、僅かではあるが、アポトーシス細胞がS期から脱出する事が示唆された。また、多核巨細胞のhistone mRNAprobeとMPM-II染色陽生細胞の割合が、正常細胞のそれとは有意な変化が認められなかった事より、多核巨細胞が、細胞周期を分裂せず、細胞周期を回り続ける事が考えられた。3)微量元素動態と両細胞の発生について:上記腫瘍細胞について、Particle Induced X-ray Emission(PIXE)法を用いて、腫瘍組織中の微量元素濃度(Mg,およびZn)を測定した。結果、腫瘍組織内Mg濃度とアポトーシス発生の間には正の相関関係が認められ、多核巨細胞発生においては、Znとの正の相関が認められた。上記1)から3)の結果より、アポトーシスと多核巨細胞は一つの経路から分岐し、アポトーシス、多核巨細胞のどちらかに進行するかは、組織内MgおよびZn濃度が関与する事が考えられた。【諸言】現在放射線照射後におけるapoptosisとmultinuclear cellの発生過程と、その微量元素動態との関連性を研究する目的で、マウス移植腫瘍S-180,Meth-A-Fibrosarcomaにおいて、それら1)apoptosisとmultinuclear cellと腫瘍内微量元素動態との関連性,2)apotosisとmultinuclear cellのcell cylcle動態を研究している。【現在までの成果】(1)apoptosisとmultinuclear cell間の発生過程における関連性:Apoptosisとmulinuclear cell発生の間には、放射線照射6時間後から負の相関関係が認められ、これより、apoptosisとmultinuclear cellは一つの共通の経路から2つに分岐して発生する事が考えられた。また、apoptosisが腫瘍内Mg濃度依存性に発生し、multinuclear cellが腫瘍内Zn依存性に発生した事から、このapoptosisとmultinuclear cellの分岐には腫瘍内Mg,Zn濃度が関連する事が考えられた。apoptosisとmultinuclear cellのcell cycle動態:TUNEL法、Histone mRNA probeの二重染色法の開発により、S期にあるapoptosisを直視下に観察した。従来まで、apoptosisはGl arrest後にapoptosisが発生するとされ、apoptosisはS期には無いとされてきたが、S期のapoptosisが全apoptosisの1015%に認められ、従来の定説とは異なったapoptosis生成過程が示唆された。これに関しては、さらに実験を重ね、結論を出したいと思っている。

結果、腫瘍組織内Mg濃度とアポトーシス発生の間には正の相関関係が認められ、多核巨細胞発生においては、Znとの正の相関が認められた。上記1)から3)の結果より、アポトーシスと多核巨細胞は一つの経路から分岐し、アポトーシス、多核巨細胞のどちらかに進行するかは、組織内MgおよびZn濃度が関与する事が考えられた。
水素供給装置分離と可変熱電出力比を導入した住宅用燃料電池システムの開発と実証実験

水素供給システム分離型固体高分子形燃料電池の設計指針の構築,実規模の水素貯蔵・回収システムの構築を主たる課題として,以下の成果が得られた.(1)定置式固体高分子形燃料電池の実証実験に基づく起動エネルギー・負荷追従時のエネルギー消費量評価と水素供給システム分離時のエネルギー削減効果の究明起動エネルギー・負荷追従応答遅れに伴うエネルギーロス,系統電力への負担を考慮し,水素供給システム分離型固体高分子形燃料電池の設計指針を構築した.(2)常温・常圧領域で別途エネルギー入力を必要としない低速水素吸放出システムの開発種々の使用環境温度における水素吸蔵・放出に必要な外部入力エネルギーの最適化を行った.(3)実規模の水素供給装置の試作および純水素駆動型燃料電池の複合システム構築と実証実験実規模の試作機を活用し,住宅のエネルギー需要,太陽等再生可能エネルギー起源の水素生成量を考慮した実用レベルの吸放出の実験を年間にわたって実施し,家庭用低速水素貯蔵システムの導入効果と耐久性などを究明した.(4)燃料電池排熱利用を想定した低温排熱駆動型吸収式冷房システムのシミュレーションとシステム成立要件シミュレーションにより低温排熱駆動型吸収式冷房システムの検討を行った.実規模の実証実験を実施し,一般に普及展開している空気熱源式冷房機を導入した場合に対する省エネルギー・環境保全性の評価を行った.(5)積雪寒冷地熱需要特性に適応する熱電出力比可変式コージェネレーションシステムの開発と実証実験積雪寒冷地向けの融雪システムとしての省エネルギー効果を実証実験により検討した.30m^2程度の融雪路盤を想定し,燃料電池・小容量ヒートポンプのそれぞれの規模,最適運転方法について明らかにした.(6)分散型エネルギーシステムの理想構成と都市エネルギーシステムの最適化および提案システムの総合評価電力融通を考慮したマイクログリッドエネルギーシステムの導入効果について数値解析を行った.系統主幹の電力品質に対する影響を最小化することを図るとともに電力ネットワークとの有効的な協調運転を提案した.水素供給システム分離型固体高分子形燃料電池の設計指針の構築,実規模の水素貯蔵・回収システムの構築を主たる課題として,以下の成果が得られた.(1)定置式固体高分子形燃料電池の実証実験に基づく起動エネルギー・負荷追従時のエネルギー消費量評価と水素供給システム分離時のエネルギー削減効果の究明起動エネルギー・負荷追従応答遅れに伴うエネルギーロス,系統電力への負担を考慮し,水素供給システム分離型固体高分子形燃料電池の設計指針を構築した.(2)常温・常圧領域で別途エネルギー入力を必要としない低速水素吸放出システムの開発種々の使用環境温度における水素吸蔵・放出に必要な外部入力エネルギーの最適化を行った.(3)実規模の水素供給装置の試作および純水素駆動型燃料電池の複合システム構築と実証実験実規模の試作機を活用し,住宅のエネルギー需要,太陽等再生可能エネルギー起源の水素生成量を考慮した実用レベルの吸放出の実験を年間にわたって実施し,家庭用低速水素貯蔵システムの導入効果と耐久性などを究明した.(4)燃料電池排熱利用を想定した低温排熱駆動型吸収式冷房システムのシミュレーションとシステム成立要件シミュレーションにより低温排熱駆動型吸収式冷房システムの検討を行った.実規模の実証実験を実施し,一般に普及展開している空気熱源式冷房機を導入した場合に対する省エネルギー・環境保全性の評価を行った.(5)積雪寒冷地熱需要特性に適応する熱電出力比可変式コージェネレーションシステムの開発と実証実験積雪寒冷地向けの融雪システムとしての省エネルギー効果を実証実験により検討した.30m^2程度の融雪路盤を想定し,燃料電池・小容量ヒートポンプのそれぞれの規模,最適運転方法について明らかにした.(6)分散型エネルギーシステムの理想構成と都市エネルギーシステムの最適化および提案システムの総合評価電力融通を考慮したマイクログリッドエネルギーシステムの導入効果について数値解析を行った.系統主幹の電力品質に対する影響を最小化することを図るとともに電力ネットワークとの有効的な協調運転を提案した.平成18年度は,定置式固体高分子形燃料電池の運転実績とその評価,それらに基づく起動エネルギー・負荷追従特性・季時別運転特性の究明,数g規模の水素吸蔵合金による貯蔵・回収特性の基礎実験,実大規模の水素供給装置と純水素駆動型燃料電池の複合実証実験,燃料電池スタックセパレータ内可視化による凝縮・凍結現象の解明,熱電出力比可変式コージェネレーションシステムの開発と実証実験,低温排熱駆動型吸収式冷房システムの導入シミュレーションなどを主たる課題として,以下の要領で研究を行った.(1)定置式固体高分子形燃料電池の実証実験に基づく起動エネルギー・負荷追従時のエネルギー消費量評価と水素供給システム分離時のエネルギー削減効果の究明積雪寒冷地の住宅における照明他・給湯・暖冷房・融雪等最適エネルギーシステムに関して,定置式固体高分子形燃料電池の実証実験を実施した.(2)常温・常圧領域で別途エネルギー入力を必要としない低速水素吸放出システムの開発家庭用の燃料電池利用の観点から求められる水素吸放出速度は,従来の水素吸蔵合金開発のターゲットレベルと比較して極めて低速度であり,新しいシステムを構築した.(3)実規模の水素供給装置の試作および純水素駆動型燃料電池の複合システム構築と実証実験(2)の検討結果に基づき,家庭用固体高分子形燃料電池に求められる貯蔵容量を算定し,実大規模(数十kg程度)の水素供給システムを構築した.(4)燃料電池排熱利用を想定した低温排熱駆動型吸収式冷房システムのシミュレーションコードの開発とシステム成立要件の検討夏期の燃料電池排熱の積極的活用方策の一っとして,低温排熱駆動型吸収式冷房の可能性をシミュレーションにより明らかにした.(5)積雪寒冷地熱需要特性に適応する熱電出力比可変式コージェネレーションシステムの開発と実証実験

冬期の熱需要は,暖房需要・雪処理対策を含めると中間期・夏期と比較して極めて大きくなる,この対応策として,燃料電池発電出力により駆動する小容量ヒートポンプを導入した場合の省エネルギー効果を明らかにした.水素供給システム分離型固体高分子形燃料電池の設計指針の構築,実規模の水素貯蔵・回収システムの構築を主たる課題として,以下の成果が得られた.(1)定置式固体高分子形燃料電池の実証実験に基づく起動エネルギー・負荷追従時のエネルギー消費量評価と水素供給システム分離時のエネルギー削減効果の究明一年目に実測・評価を行った起動エネルギー・負荷追従応答遅れに伴うエネルギーロス,系統電力への負担を考慮し,水素供給システム分離型固体高分子形燃料電池の設計指針を構築した.(2)常温・常圧領域で別途エネルギー入力を必要としない低速水素吸放出システムの開発種々の使用環境温度における水素吸蔵・放出に必要な外部入力エネルギーの最適化を行った.(3)実規模の水素供給装置の試作および純水素駆動型燃料電池の複合システム構築と実証実験実規模の試作機を活用し,住宅のエネルギー需要,太陽等再生可能エネルギー起源の水素生成量を考慮した実用レベルの吸放出の実験を年間にわたって実施し,家庭用低速水素貯蔵システムの導入効果と耐久性などを究明した.(4)燃料電池排熱利用を想定した低温排熱駆動型吸収式冷房システムのシミュレーションとシステム成立要件シミュレーションにより低温排熱駆動型吸収式冷房システムの検討を行った.実規模の実証実験を実施し,一般に普及展開している空気熱源式冷房機を導入した場合に対する省エネルギー・環境保全性の評価を行った.(5)積雪寒冷地熱需要特性に適応する熱電出力比可変式コージェネレーションシステムの開発と実証実験積雪寒冷向けの融雪システムとしての省エネルギー効果を実証実験により検討した.30m^2程度の融雪路盤を想定し,燃料電池・小容量ヒートポンプのそれぞれの規模,最適運転方法について明らかにした.(6)分散型エネルギーシステムの理想構成と都市エネルギーシステムの最適化および提案システムの総合評価電力融通を考慮したマイクログリッドエネルギーシステムの導入効果について数値解析を行った.系統主幹の電力品質に対する影響を最小化することを図るとともに電力ネットワークとの有効的な協調運転を提案した.