hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
SDI技術演習システム構築のための仮想化技術に関する研究

SDI(Software Defined Infrastructure)は,仮想化技術を用いることで,コンピュータの演算・記憶機能,ストレージ,ネットワーク等のITインフラを,物理的な機器の上で仮想化された機器を生成し,かつ,ソフトウェアによる動的な構成変更を可能にする技術である.データセンタ構築など,この技術の適用分野は急速に広まり,SDI技術を有する技術者の育成が急務となっている.SDI技術者育成においては,データセンタ構築の再現といった実践的な演習が有効であるが,これには多数のITインフラ機器が必要となる.このような演習環境の構築においても,物理的な機器の上で多数の仮想化された機器を生成することができる仮想化技術は,非常に有用である.本研究は,教育機関において実践的な演習を実施するために,限られた資源のなかで,効果的にSDI技術の演習を行うことが可能な演習システムの開発を行う.平成30年度は,比較的安価なサーバを用いることで演習環境を構築するアプローチから,サーバアーキテクチャ,演算速度,記憶領域容量等,安価なサーバが持つ固有の制限に仮想化技術を適用させる研究開発を行った.具体的には,サーバの仮想化技術の部分に関して,現行の仮想化技術と安価なサーバにおける制限とのマッチングを行い,新規に技術開発が必要となる部分の洗い出しを行い,演習システムの構築を行った.また,授業実践の検討を行い,システムの一部の機能を実際の授業に適用し,問題点の評価と開発へのフィードバックを行った.当初計画では,平成30年度は,安価なサーバのアプローチによる演習システムを構築し,令和元年度に授業適用を行う予定であったが,演習システムを用いた授業カリキュラム検討が予定外に進んだことから,演習システムの機能の一部が完成した時点で開発を一時停止し,授業への適用を行った.このため,これも令和元年度に実施予定であった演習システムの評価も前倒しすることができたため,演習システムの構築へのフィードバックも可能となった.以上から,安価なサーバのアプローチによる演習システムの構築は予定より進んでいないが,評価・フィードバックが前倒しで実施できたことから,おおむね順調に進展している.平成30年度に実施した,開発途中での評価・フィードバックは,研究進捗の中間評価として有効であり,今後の手戻りも防ぐことができることから,令和元年度に実施予定の多数サーバによるアプローチからの研究開発においても,一部の機能が実現された時点で授業への適用を行い,評価・フィードバックを前倒しで行う.また,令和元年度は,安価なサーバのアプローチによる演習システムと,多数サーバのアプローチによる演習システムの2つのシステムで授業実践が必要となることから,演習担当の研究分担者と連携し,2つの授業においてそれぞれのシステムを適用する授業実践の検討を行う,同様に,演習システムUIにおいても,双方の演習システムで共通化を図り,学習者からはどちらの演習システムを利用しているか分からない状態での比較試験ができるよう検討を行う,SDI(Software Defined Infrastructure)は,仮想化技術を用いることで,コンピュータの演算・記憶機能,ストレージ,ネットワーク等のITインフラを,物理的な機器の上で仮想化された機器を生成し,かつ,ソフトウェアによる動的な構成変更を可能にする技術である.データセンタ構築など,この技術の適用分野は急速に広まり,SDI技術を有する技術者の育成が急務となっている.SDI技術者育成においては,データセンタ構築の再現といった実践的な演習が有効であるが,これには多数のITインフラ機器が必要となる.このような演習環境の構築においても,物理的な機器の上で多数の仮想化された機器を生成することができる仮想化技術は,非常に有用である.本研究は,教育機関において実践的な演習を実施するために,限られた資源のなかで,効果的にSDI技術の演習を行うことが可能な演習システムの開発を行う.平成30年度は,比較的安価なサーバを用いることで演習環境を構築するアプローチから,サーバアーキテクチャ,演算速度,記憶領域容量等,安価なサーバが持つ固有の制限に仮想化技術を適用させる研究開発を行った.具体的には,サーバの仮想化技術の部分に関して,現行の仮想化技術と安価なサーバにおける制限とのマッチングを行い,新規に技術開発が必要となる部分の洗い出しを行い,演習システムの構築を行った.また,授業実践の検討を行い,システムの一部の機能を実際の授業に適用し,問題点の評価と開発へのフィードバックを行った.当初計画では,平成30年度は,安価なサーバのアプローチによる演習システムを構築し,令和元年度に授業適用を行う予定であったが,演習システムを用いた授業カリキュラム検討が予定外に進んだことから,演習システムの機能の一部が完成した時点で開発を一時停止し,授業への適用を行った.このため,これも令和元年度に実施予定であった演習システムの評価も前倒しすることができたため,演習システムの構築へのフィードバックも可能となった.以上から,安価なサーバのアプローチによる演習システムの構築は予定より進んでいないが,評価・フィードバックが前倒しで実施できたことから,おおむね順調に進展している.

平成30年度に実施した,開発途中での評価・フィードバックは,研究進捗の中間評価として有効であり,今後の手戻りも防ぐことができることから,令和元年度に実施予定の多数サーバによるアプローチからの研究開発においても,一部の機能が実現された時点で授業への適用を行い,評価・フィードバックを前倒しで行う.また,令和元年度は,安価なサーバのアプローチによる演習システムと,多数サーバのアプローチによる演習システムの2つのシステムで授業実践が必要となることから,演習担当の研究分担者と連携し,2つの授業においてそれぞれのシステムを適用する授業実践の検討を行う,同様に,演習システムUIにおいても,双方の演習システムで共通化を図り,学習者からはどちらの演習システムを利用しているか分からない状態での比較試験ができるよう検討を行う,平成31年3月に研究分担者との打ち合わせを予定し,そのための旅費を確保していたが,別予算で参加した学会において研究分担者との打ち合わせを行うことができたため,平成31年3月執行予定の旅費が未執行となった.令和元年度の研究打ち合わせのための旅費として執行予定である.
c-Mycとその結合タンパク質による細胞周期調節機構と細胞癌化

本研究室で同定した新規c-Myc結合タンパク質MM-1,AMY-1に関して以下の新知見をえた。MM-1はヒト染色体12番由来のスプライシングの違いによるMM-α,-β,γ,δとN末13アミノ酸が14番染色体由来の融合MM-1が存在し,細胞内の局在が異なっており、局在に必用なドメインを同定した。MM-1のc-MycN末からのTIF1βを介する新規な転写抑制経路のターゲット遺伝子として癌遺伝子c-fmsを同定し詳細に解析した。更に、MM-1ノックダウン細胞によるDNAマイクロアレイ解析によりc-myc経路にあるWnt4遺伝子がMM-1のターゲット遺伝子であることも明らかとなった。更に、MM-1はCul II-Skp2-Elongin Bをc-Mycにリクルートしユビキチン化を促進するc-Myc分解を司る因子であることが明らかとなった。また。MM-1結合タンパク質としてCog4を同定した。以上より、MM-1によるc-Mycの転写抑制と分解の分子機構が明らかとなった。AMY-1の機能解析を目的として、抗AMY-1抗体を作成しHeLa細胞における内在性AMY-1の局在を観察したところ、AMY-1は核の他、ゴルジ体にも強く局在していた。ゴルジ体におけるAMY-1結合タンパク質を得るため、AMY-1-FLAGを安定発現するCHO細胞株を作成し、AMY-1と免疫共沈するタンパク質として分子量200,190,95,78,70kDaのタンパク質を同定した。これらを質量分析法で更に解析したところ、95kDaのタンパク質はAMY-1結合タンパク質としてすでに知られているAKAP95、78kDa,70kDaについてはシャペロン分子であるGRP78,Hsc70であった。一方、200,190kDaのタンパク質はゴルジ体局在タンパク質として知られているBIG1,BIG2であった。今までの本研究室による研究からAMY-1がいくつかのAKAP(A-kinase anchoring protein)のRII-binding domainと結合することを明らかにしており、BIG2も3個のAKAP domainsを有すことからRII-binding domainを介したAMY-1の相互作用を予想され、現実にCHO,293T細胞抽出液を用いた共免疫沈降法でAMY-1とBIG2の1番目のRIIbeta結合部位との結合が確認され、BIG2とゴルジ体で共局在していた。同様にBIG1もBIG2と類似の配列を含む領域でAMY-1と結合した。BIG2はbrefeldin Aによりそのヌクレオチド交換能が阻害されるが、AMY-1はこの不活性型にも結合した。以上より、AMY-1のBIG2/BIG複合体形成によるゴルジ体での機能が示唆された。また。

以上より、AMY-1のBIG2/BIG複合体形成によるゴルジ体での機能が示唆された。本研究室で同定した新規c-Myc結合タンパク質MM-1,AMY-1に関して以下の新知見をえた。c-Mycの転写活性化/抑制化ドメインに結合し,c-Myc転写能を抑制する新規タンパク質MM-1は,白血病,リンパ腫,舌癌などに関与する新規癌抑制遺伝子と考えられる.MM-1は,c-Myc N末にTIF1βを介する新規な転写抑制経路を仲介し,更に(Cul II-Skp2-Elongin B)をc-Mycにリクルートしc-Myc分解を司る因子であることが明らかとなった.また,c-Myc-MM-1経路のc-Myc転写抑制遺伝子として癌遺伝子c-fmsを同定することができた.更に,MM-1はヒト染色体12番由来のスプライシングの違いによるMM-1α,β,δ,γとN末13アミノ酸が14番染色体由来の融合MM-1が存在し,細胞内の局在が異なっていた.以上より、MM-1よるc-Mycの転写抑制と分解の分子機構が明らかとなった.c-Mycの転写活性化に結合し,c-Myc転写能を抑制する新規タンパク質AMY-1の結合タンパク質としてS-AKAP84/AKAP149,AKAP95を同定し、前者がミトコンドリア、後者が核でAMY-1と結合し、AMY-1がA-kinaseのcatalytic domainであるPKAcのRIIへの結合を阻害することでA-kinase活性を抑制することを見出した。更に、AMY-1の新規結合タンパク質として精巣、精子特異的なAAT-1を同定し、AMY-1-AAT-1-RII-AKAP84との4量体形成を行ない、A-kinaseのリン酸化基質になることを見出した。精子形成におけるAMY-1,AAT-1の重要性を示唆した。更に、AMY-1ノックアウトマウスを作成し、AMY-1欠損が胎生致死をもたらすことを明かにした。MM-1はヒト染色体12番由来のスプライシングの違いによるMM-α,-β,γ,δとN末13アミノ酸が14番染色体由来の融合MM-1が存在し,細胞内の局在が異なっており、局在に必用なドメインを同定した。MM-1のc-Myc N末からのTIF1βを介する新規な転写抑制経路のターゲット遺伝子として癌遺伝子c-fmsを同定し詳細に解析した。更に、MM-1ノックダウン細胞によるDNAマイクロアレイ解析によりc-myc経路にあるWnt4遺伝子がMM-1のターゲット遺伝子であることも明らかとなった。更に、MM-1はCul II-Skp2-Elongin Bをc-Mycにリクルートしユビキチン化を促進するc-Myc分解を司る因子であることが明らかとなった。また、MM-1結合タンパク質としてCog4を同定した。以上より、MM-1によるc-Mycの転写抑制と分解の分子機構が明らかとなった。AMY-1の機能解析を目的として、抗AMY-1抗体を作成しHeLa細胞における内在性AMY-1の局在を観察したところ、AMY-1は核の他、ゴルジ体にも強く局在していた。ゴルジ体におけるAMY-
多遺伝子座位配列解析による嫌気性グラム陰性桿菌の種の定義

Bacteroides属を含む嫌気性グラム陰性桿菌107種を対象に、16S rRNAおよびhouse keeping genes(dnaJ、gyrB、hsp60、recAおよびrpoB)の配列を決定し、多遺伝子座配列解析(Multi Locus Sequence Analysis: MLSA)を行った。Bacteroides属における「種」を、6つの遺伝子の塩基配列を結合したMLSAによる類似度が97.5%以上を示す集団として定義した。また、6つの遺伝子の塩基配列を結合したMLSAは、単一遺伝子の塩基配列から作成された系統樹に比べてブートストラップ値が向上し、種間の近縁関係をより明確にした。本年度は前年度までに決定できなかったBacteroides属以外の分類群についても各ハウスキーピング遺伝子(dnaJ、gyrB、recAおよびrpoBなど)の塩基配列の決定を試みた。しかし、前年度同様にPorphyromonas属とPrevotella属のdnaJおよびrecA遺伝子のPCR増幅、そして塩基配列の決定がうまくいかなかった。対象菌群において分類学的に問題とされている菌種Porphyromonas crevioricanisとPorphyromonas cansulciについてまず初めに全ゲノム配列の決定(ドラフト)を試みた。DNA-DNA相同性試験などの結果から、P. cansulciは発表の優先権のあるP. crevioricanisの異タイプ異名(heterotypic synonym)であることが明らかとなっており、この結果を支持するように両菌種のゲノム構造は非常に類似していた。現在さらに詳細な解析を行っている。さらに未だ全ゲノム配列が解析されていない菌種(Bacteroides属、Porphyromonas属、Prevotella属の3属から51株を選定)などを中心に全ゲノム配列の決定を試みた。現在、得られたゲノム情報からMulti Locus Sequence Analysis(MLSA)法によるデータ解析の準備を行うとともに、average nucleotide identity(ANI)値を計測するための方法を模索している。本年度は、前年度までに全ゲノム配列の解析がうまくいっていない菌種などを中心にゲノム解析を行った。その結果、一部の菌株を除いてドラフトゲノム解析が終了し、先行して解析が行われたPorphyromonas crevioricanis JCM 15906TとJCM 13913(旧Porphyromonas cansulciの基準株)の2株と合わせると、Bacteroides属16種19株、Porphyromonas属6種8株およびPrevotella属26種26株からなる合計48種53株の嫌気性グラム陰性桿菌のゲノム情報を得ることができた。既に報告したP. crevioricanisの2株について詳細な解析を行ってみると、2株間におけるaverage nucleotide identity(ANI)値が99.5%、また、in silicoによるDNA-DNAハイブリダイゼーション値が96.5%と、既報の従来法によるDNA-DNAハイブリダイゼーションの結果を支持する結果が得られた。一方で、Bacteroides pyogenes JCM 6294T、JCM 6292(旧Bacteroides suisの基準株)およびJCM 10003(旧Bacteroides tectusの基準株)についても同様な解析を行ってみると、JCM 6294TとJCM 6292の2株間では99.9%(ANI)と100%(in silico)と高値を示し、従来法の結果とよく一致していたが、前述の2株のどちらか1株とJCM 10003株の2株間ではANI値が94.5%と従来法のDNA-DNA相同性値70%に相当するANIの閾値95%に近接した数値を示し、また、in silicoによる解析結果では64.7%と亜種レベルと考えられる数値を示した。従来法のDNA-DNA相同性値とANI値の関係を論じるには更なるデータの解析が必要であると思われる。本年度は、Bacteroides属を含む嫌気性グラム陰性桿菌(Barnesiella属、Butyricimonas属、Odoribacter属、Parabacteroides属、Paraprevotella属、Porphyromonas属、Prevotella属およびTannerella属など)約100種を対象に、16S rRNAおよびhsp60遺伝子以外のhouse keeping genes(dnaJ、gyrB、recAおよびrpoBなど)の配列を決定し、多遺伝子座配列解析(Multi Locus Sequence Analysis: MLSA)を試みた。MLSAは、まず初めにBacteroides属を対象とした。各遺伝子の種間類似度を比較したところ、gyrB遺伝子が64.4-100%と最も低い種間類似度を示し、rpoB遺伝子が74.0-100%と最も高かった。

gyrB遺伝子に次いで、dnaJ遺伝子(67.9-100%)、recA遺伝子(72.1-100%)そしてhsp60遺伝子(72.9-100%)の順に類似度は低かった。また、6つの遺伝子を用い、スプリット分解解析法でBacteroides属の系統を再構成した結果、明確な網状根が観察された10のクレードが見いだされた。各クレードに属する種は遺伝学的や生態学的な性質が類似していた。特にPyogenesクレードに属する3種は、同一種と考えられた。これらの結果を基にBacteroides属における「種」とは、6つの遺伝子の塩基配列を結合したMLSAによる類似度が97.5%以上を示す集団として定義することができた。我々は初年度にBacteroides属の分類・同定において複数のハウスキーピング遺伝子を使用した多遺伝子座配列解析(MLSA)の有用性を報告した。本年度は、さらに対象とする菌種の範囲を広げ、Bacteroides属およびその類縁細菌群の分類においてMLSAによる分子系統解析を行った。供試菌としてBacteroides属を中心に10属(Bacteroides属38種、Barnesiella属2種、Butyricimonas属2種、Dysgonomonas属3種、Odoribacter属2種、Parabacteroides属5種、Paraprevotella属2種、Porphyromonas属13種、Prevotella属39種およびTannerella属1種)107種を用いた。なお解析に用いた多くの遺伝子配列は、各対象遺伝子を標的にプライマーを設計し、PCR増幅後、シークエンスし塩基配列を決定したが、一部は既に公開されているゲノム情報より取得し、解析に用いた。各遺伝子の種間類似度を比較したところ、dnaJ遺伝子が51.7-98.5%と最も低い種間類似度を示し、rpoB遺伝子が62.2-99.4%と最も高かった。dnaJ遺伝子に次いで、gyrB遺伝子(55.4-99.9%)、hsp60遺伝子(56.6-99.6%)そしてrecA遺伝子(60.5-98.2%)の順に類似度は低かった。以上の結果より,Bacteroides属およびその類縁細菌群の分類においてもハウスキーピング遺伝子の利用は16S rRNA遺伝子(77.1-99.2%)と比較して有用であることが示された。また、6つの遺伝子を連結した塩基配列を用いてMLSAを行った結果、単一遺伝子の塩基配列から作成された系統樹に比べてブートストラップ値が向上し、種間の近縁関係をより明確にすることができた。農学解析で得られたゲノム情報を扱うことにまだ慣れておらず、データ解析に時間がかかっている。本年度の目標は前年度までに決定できなかった菌種を中心にゲノム解析を行い、得られたゲノム情報を用いてANI値などを算出することであった。結果としては、一部の菌株を除き53株のドラフトゲノムの解析が終了した。また、ANI値を算出ために既製のANI解析プログラム「JSpecies」を活用することができ、従来法のDNA-DNA相同性値などとANI値の関係を論じる基礎を作り上げることができたため、達成度としてはおおむね順調である。
小学校教員検定試験における「教育科」試験問題の分析――兵庫県の事例を中心に――

今年度の当初の課題としては1検定試験に使用された教科書(参考書)の分析、2各試験分野における試験問題の分析とし、付随して3前述の1・2において必要となる追加資料の随時収集、4研究成果の公開の4点とした。このうち3の作業において得た資料を分析したところ、当初想定していなかった結果となった。このため以下の理由で1のようなやや派生的な分析については詳細を今後の課題とし、2の試験問題の分析に注力すべきと判断した。すなわち1については、大正7年、尋常小学校本科正教員、小学校准教員、尋常小学校准教員の3資格において、教育科教科書が乙竹岩造のものにほぼ統一されていたことが判明していた。このため乙竹の教科書の分析を進めていたが、ほぼ同時に師範学校の教科書も変更されていたことが追加調査で判明した。師範学校では乙竹教科書の採用がわずかであったことから、なんらかの教育思想を理由として乙竹教科書を採用したというよりは、各資格間において教科書を統一し、資格ごとに教科書が変更され学び直す必要がうまれる問題点の解消に重点があったものと判断した。以上のことから、2・4に関して、明治期から昭和戦前期に至るまでの判明している試験問題の分析に重点を置いて実施し、事前に明治40年以前の試験分野に関する研究を投稿していた経緯から、明治40年までの試験問題の分析を投稿した。同時に明治40年以降の分析について投稿を準備している。特に兵庫県においては「教育科」試験が複数の小分野に分かれたことが判明していたが、試験問題の分析を進めた結果、分割の前後で問題数としても分野としても出題傾向に変化が乏しいことがわかった。これにより、「教育科」分割の実態は、分割前と比較して半分だけでも合格すれば、次回以降合格分については受験が免除される特典を活用できる点において受験者側に有利であり、受験者に対する便宜的目的があった等の分析を行った。研究初年度にあたる本年度は、試験問題の本格的な分析に入る準備として、資料収集等の基礎的な作業を主な課題としていた。その内容は、1検定試験とそれに関する基礎的データの収集と整理、2教育関係雑誌等に掲載された試験検定関係記事の収集、3全国的傾向を明らかにするための問題集の収集、以上の3点である。1に関しては、当初の予定どおり、手持ちデータの欠落部分を補う調査を行った。その結果、統計データの収集・整理を行うとともに、兵庫県における試験検定の「教育科」試験が細分化された時期を改めて確認することができた。この細分化には、試験内容を高度化・詳細化する意図があったと想像されることから、試験問題の分析期間を今後選定するにあたって、重要な指標となると考えられる。2に関しては、(1)兵庫県内の教育関係雑誌(主に私立兵庫県教育会が発行していた一連の月刊誌)と(2)全国誌の2種類が主な調査・収集対象となる。前者については、作業は順調に進んでおり、本年度中に予定していた部分の収集を終え、さらに作業を継続している。後者については、『教員受験生』(大明堂)を中心に調査を進めているほか、『教員受験生』の後継誌として太平洋戦争期に刊行され、詳細が不明だった『教員と文検』(大明堂)について、愛媛大学釜田史氏とともに貴重な資料を入手して目次集成を作成し、現在投稿中である。3に関しては、当初予定した数冊を収集し終えた。また年度末になって、他の全国試験問題集および他の道府県に関する試験問題集の所在情報を入手することができた。かなりまとまって入手可能であると思われるため、比較対象としやすい道府県を特定した上で、今後も積極的に収集を継続していきたい。またこれらに加え、試験問題の分析に必要となるであろう当時師範学校で使用された教科書についても収集も行った。研究2年目にあたる本年度は、試験問題の本格的な分析に入るための資料収集と分析に必要な事前作業を行うことを主な課題とした。その内容としては、1検定試験に関わる教科書の収集と分析、2教育関係雑誌等に掲載された検定試験関係記事の収集を継続、3全国的傾向を明らかにするための問題集の収集の継続、以上の3点である。1に関しては、兵庫県において検定試験の参考書、あるいは師範学校の教科書として採用される期間が長かったと考えられる大瀬甚太郎執筆の教科書を中心に収集、比較対象とする同時期に発行されていた他の著者の教科書も含めて数十冊の収集を行った。時期によって、国立国会図書館の「近代デジタルライブラリー」サービスから多く収集・閲覧できるが、各教科書に多数の修正版があることから、今後も購入等によって収集を継続したいと考えている。またその分析については、採用当初の計画にはなかったものの、分析の基準となる教科書への理解を深めるため必要であると考え、昨年度から計画に加え、検討を始めている。教科書は複数の分野に分けて出版されているが、全分野の教科書分析を同時に行っており、多少時間がかかっている。2に関しては、愛媛大学(当時。現愛知教育大学)釜田史講師とともに、検定関係の記事が掲載された雑誌『教員と文検』(大明堂)について、雑誌の内容を検討するため、その初期段階として目次集成を行い、雑誌に掲載された受験体験記等の記事についてその傾向を分析していたので、これを投稿した。3に関しては、兵庫県の試験問題を掲載していると思われる試験問題集の収集を継続した。比較対象となる他の道府県の試験問題の収集も同時に行ったが、新たに残存・所蔵が判明することも多く、今後もその都度収集を継続していく。

平成27年度の計画については、1に関しては、年度当初計画とはやや作業順序が異っており、現在は全分野の教科書分析を優先して進めている。分野別の集中的な分析には入っていないが、全体として進めているため、進捗の程度としてはほぼ同等と考えている。年度当初の予定を変更し、各分野ごとに教科書の分析を行わず、全分野の分析を優先することとしたことについては、当時、一人の著者が複数の分野の教科書を執筆し「シリーズ化」することが多く、全体として把握した方が著者ごとの執筆傾向をより理解しやすいのではないかと考えたからである。2については、予定のとおり投稿を行った。雑誌の収集についても順調であるが、検定関係の記事がわずかでも含まれる可能性がある雑誌は多数存在することから、必要に応じて今後も継続する。3については、予定していたものとしては概ね順調であり、今後も必要であれば継続する。以上のことから「(2)おおむね順調に進展している」と判断した。研究3年目にあたる本年度は、現在まで行ってきた資料収集の継続と、新たな課題として浮上している検定試験の参考書(あるいは師範学校の教科書)の分析を行うことを主な課題とした。その内容としては、1検定試験に用いられた教科書群の継続的収集と整理、2教育関係雑誌等に掲載された検定試験関係記事の収集・整理、3比較対象とする府県の傾向を明らかにするための問題集の収集・整理、4試験問題の分析に向けての教科書分析、以上の4点である。1に関して、兵庫県において検定試験の参考書ない師範学校教科書として使用された教科書については発見できる限りの収集を終えているが、兵庫県では使用されなかったものの、同時期に発刊された教科書については、ある程度シリーズ化されているものや増刷等の記録から長期間発行され続けたと推測される教科書に絞り、比較検討のために収集を継続している。試験問題の分析には、これらの教科書分析こそが最も指標となるものと考え、十分に分析を深めたいと考えている。ただし、情報不足の中で比較対象となる教科書群を選定することの難しさ、資料の膨大さのため、分析の検討に入ってはいるものの多大な時間がかかっている。2および3に関しては、おおむね昨年度で当初予定の収集は終えたものの、雑誌記事については数も膨大に存在することが考えられるため、機会があり次第収集を継続している。また問題集については全国的傾向を明らかにしたいと考えていたが、これが相当に難しく、現時点では比較対象とする府県をいくつか絞りたいと考え、そのための収集を行っている。4については、1の項にも記したとおり、必須不可欠の重要項目として優先的に行っている。すべての分析を終えたわけではないが、その途中経過として教科書の構成をもとに、出題分野の分析を行い、これを投稿した。平成28年度の計画については、1に関しては、当初予定を変更して収集範囲を拡大することとし、年度中に順調に収集を続けることができた。これについては年度当初の予定どおりに進捗している。2に関しては、必要最低限の資料収集についてはすでに昨年度において収集を終えており、現在は比較対象を探すための資料集を行っている。また3に関しては、比較対象となる府県の選定には苦労しているものの、資料自体はある程度集めることができている。
全国手術データベースを用いたCABG周術期の薬剤使用戦略の改善に向けた研究

研究に利用する日本心臓血管外科手術データベースから対象となる待機的単独冠動脈バイパスグラフト術(CABG)の症例を抽出し、分析コホートの形成、分析に向けたデータセットの整備を行なった。初年度はまずアスピリンの周術期使用実態評価を実施することとし、45,000件を超えるCABG症例を対象に、術前のアスピリンの使用頻度を算出した。また施設別のアスピリン使用割合も算出し、全国578施設におけるそのバラツキを評価した。結果、全体でのアスピリン使用割合は33.6%であった。施設レベルのデータでは割合のレンジは0100%、2575パーセンタイルが6.3ー54.2%と大きなバラツキを見せた。アスピリン使用に関する施設および症例レベルの予測因子の検出を階層化回帰モデルを持ちいて実施、オフポンプ手術、急性冠症候群、ショック状態、過去の冠動脈ステント術施行歴そして施設症例ボリュームの大きさなどがアスピリン投与と正の相関を持ち、反対に腎機能障害、悪性腫瘍の罹患歴、胸部大動脈病変等が負の相関があることがしめされた。これらの結果は2018年の国際薬剤疫学会にて発表を行った。薬剤疫学や循環器・心臓毛感外科領域の研究者からのフィードバックを受け、その後、サブコホート解析やアスピリン投与群と非投与群における周術期アウトカムの違いの評価を実施した。結果の発表に向けて英文論文を執筆中であり、次年度に投稿およびパブリケーションを予定している。初年度の研究計画はほぼ全て達成している。次年度に論文投稿および後半の分析課題を実施する。計画通りに他の薬剤についても使用実態評価および有効性の分析を実施する。心臓血管外科医を中心に臨床家からのインプットを得ながら、実臨床に沿った分析の解釈を行なう。ワークステーションの購入を計画していたが、初年度は研究室の既存のPCを使いデータ準備・分析を完遂した。また、データ処理を実施する適切な人材を見つけ雇い入れることが困難だったため、研究者自身がそれらの作業を実施した。次年度に回した額は、よりスピーディな進捗のため、研究補助員への支払いとそのためのPC購入にあてることを計画している。
両手運動制御の更新は両手知覚能力に影響するか?

両手協調運動では各手の動作を時間的に協調させる脳の統御が必要となる。本研究では、両手運動における左右手動作の基本的な時間判断特性を調べた上で、運動経験が両手知覚に影響を与えるのかを検証した。その結果、利き手という身体特性に関連して左右手動作の同時性判断が行われることを確認し、さらに、運動時の随伴的な感覚情報によって、両手運動の同時性判断が変化する事を確認した。このことは、運動経験によって両手間のイベントに関連した時間判断(知覚)が影響を受けることを意味するものであった。<研究の目的>本研究は、「運動経験によって運動中の知覚が改められるのか?」を調べる為に、両手運動のタイミング判断に着目し、平成20年度は両手運動時の同時性判断に関する知覚特性について研究を進めた。<具体的内容>運動時の知覚は、単純な感覚刺激の場合と異なり、遠心性の運動指令に依存した情報も利用し得る。先行研究(Bard et.al., 1992 ; Stennekenet.al., 2002)において、手と足の連続的な同期動作では足が手の動作に先行すると報告されている。これは脳へ帰還する感覚情報の時間が手よりも足で長い事に由来し、手足動作の同時性が求心性情報を基に判断される事を意味する。一方、両手間では脳までの距離がほぼ等しいにも関わらず、右利き被験者は左手感覚刺激を先行させた時に両手が同時に刺激されたと知覚する傾向にある。もし、両手運動の同時性判断にも求心性情報が利用されるならば、左手動作が右手に先行するはずである。本実験結果では、反対に右手の動作を先行させる傾向にあった。この結果は、両手協調と手足協調では知覚特性が異なる事を意味する(木藤他、第16回日本運動生理学会大会、2008年)。さらに、片手を肩、もう一方の手を足上に置いて両手(指)同時タッピングを試みると、各指に関連した付加的な感覚(足と肩が触られた感覚)が両手間の運動同時性判断に影響を与える事を確認した(Kito他、Neuroscience2008、2008年)。つまり両手協調運動では遠心性と求心性という2つの情報源を参照し得るが、利き手という身体特性に関連して遠心性情報が同時性判断に利用され易いのかもしれない。<研究の意義・重要性>本年度の結果は、両手運動時の知覚特性(脳の処理)に関するものであり、人の動きの仕組みを知る為の知見となる。<研究の目的>本研究は、「運動経験によって運動中の知覚が改められるのか?」を調べる為に、両手運動のタイミング判断に着目し、平成21年度は両手運動時の同時性判断の個人特性と定常性について研究を進めた。<具体的内容>平成20年度の研究結果では、主に求心性の感覚情報を参照する手足協調運動時と異なり、両手協調運動では遠心性の運動指令を参照する傾向にあることを発見した(木藤他、第16回日本運動生理学会大会、2008年)。本年度は、研究課題の計画に沿って、両手協調運動時の同時性判断の利き手依存性が、皮膚刺激に代表される体性感覚処理時の左右肢同時性判断の個人特性を反映するのか?を調べることで、運動感覚処理の仕組みの解明に向けて検証を行った。その結果、感覚処理での個人特性と両手運動時の同時性判断の利き手依存傾向は相関関係になく、必ずしも求心性情報と遠心性情報の総合的な処理によって運動時の時間判断が行われていない可能性が示唆された。これは、全ての場面において求心性と遠心性どちらか一方の情報でのみ運動時の時間判断が下されるということを意味するものではない。なお、本研究の結果は、昨年度までの結果と併せて国際誌へ投稿中である。
資源共有に基づく「トランスローカル・コミュニティ」の文化人類学的研究

近年の国境を越える移動は、文化人類学においては「トランスナショナル研究」の枠組みで、国内移動と切り離されて論じられてきた。また、グローバルな政治経済構造との関係における個人や世帯の戦略として説明され、その結果、移動は個人にとって経済的機会につながるが、地域社会にとっては力喪失の契機としてマイナス面ばかりが論じられてきた。本研究では、人々が移動による人口減少に家族や親族のシステムをどのように変化させて対応してきたか、また移動がコミュニティにもたらす新たな資源にも注目し、トランス・ローカルなコミュニティの資源管理と継承の方法を現地の人々と共に探り、島嶼社会の存続可能性について明らかにする。
接着分子インテグリン伝達経路を標的とした放射線治療効果増強のための基礎的検討

接着分子インテグリンに着目し、そのシグナル伝達経路を標的とした放射線治療効果増強のための基礎的検討を行った。がん細胞の増殖能や浸潤・転移能に大きく関与するintegin linked kinaseの発現を阻害すると亜致死線量の放射線誘導性の浸潤・転移能が抑制されることを確認した。以上より、インテグリンからのシグナル伝達を明らかにすることでがんの浸潤・転移能の抑制を図り、放射線治療効果の増強に寄与する基礎的データを取得した。接着分子インテグリンに着目し、そのシグナル伝達経路を標的とした放射線治療効果増強のための基礎的検討を行っている。インテグリンからのシグナル伝達により、その下流にあるintegin linked kinase(ILK)やfocal adhesion kinase(FAK)などが活性化される。がん細胞ではこれらのタンパクの発現量は高く、がん細胞の増殖能や浸潤・転移能か大きく関与するとされており、これらの分子を標的としたがん治療の有用性が期待される。また、亜致死線量の照射により浸潤・転移能を亢進させる可能性が報告されている。本年度は、放射線照射によるILKを中心としたシグナル伝達機構への影響の解明を行った。ILKの発現の高さが予後に影響すると報告のある乳癌細胞と脳腫瘍細胞を用いて、放射線照射によるタンパク発現量とそのリン酸化量の変化について着目した。亜致死線量の照射により、がん細胞の浸潤・転移能が亢進することを確認した。ILKのタンパク発現量が亢進し、その下流にあり生存シグナルに重要な役割を果たすAktのタンパク発現量に変化は認めなかったもののそのリン酸化量の発現の亢進を確認した。本年度は、動物実験における放射線感受性の検討も行う予定であったが、本学異動1年目であり業務に不慣れであったため研究実施計画を予定通り完遂できなかった。以上より、本年度は今後シグナル伝達を阻害することで放射線感受性ならびにがんの浸潤・転移能の抑制を図り、放射線治療効果の増強に寄与する基礎的データを取得した。がん細胞ではこれらのタンパクの発現量は高く、がん細胞の増殖能や浸潤・転移能に大きく関与するとされており、これらの分子を標的としたがん治療の有用性が期待される。本年度は、ILKの発現を阻害することによって放射線感受性と転移能に与える影響の解明を行った。ILKの発現の高さが予後に影響すると報告のある乳癌細胞と脳腫瘍細胞を用いて、ILKの発現をsiRNAで阻害することにより放射線感受性ならびに浸潤・転移能に与える影響を検討した。亜致死線量の照射により、ILK発現を阻害しないがん細胞では、浸潤・転移能が亢進したが、ILKの発現を阻害すると抑制することを確認した。放射線を照射しない場合においても、ILKの発現を阻害すると浸潤・転移能は抑制されることを見出した。しかしながら、ILKの発現を阻害しても放射線感受性には影響をほとんど与えなかった。以上より、本年度はシグナル伝達を阻害することでがんの浸潤・転移能の抑制を図り、放射線治療効果の増強に寄与する基礎的データを取得した。インテグリンからのシグナル伝達により、その下流にあるintegin linked kinase (ILK)やfocal adhesion kinase(FAK)などが活性化される。本年度は、ILKの発現の高さが予後に影響すると報告のある乳癌細胞と脳腫瘍細胞を用いて、放射線照射によるタンパク発現量とそのリン酸化量の変化について着目した。また、ILKの発現をsiRNAで阻害することにより放射線感受性ならびに浸潤・転移能に与える影響を検討した。以上より、本年度はインテグリンからのシグナル伝達を明らかにすることでがんの浸潤・転移能の抑制を図り、放射線治療効果の増強に寄与する基礎的データを取得した。
多成分系網目構造を利用する分子性ゲル材料創製

研究代表者は、低分子ゲル化剤同族体系あるいは非低分子ゲル化剤を含む低分子ゲル化剤同族体系において、アルキル鎖長の異なる同族体の混合化・多成分化により得られた混合系分子性ゲルが、物性向上・機能発現を含めて、多機能化することを見出してきた。本研究は、混合系分子性ゲルとなる低分子化合物群の探索と混合系ゲルの機能発現機構解明を行い、高性能分子性ゲル材料創製の基盤となる研究を行う。本年度は、これまで見いだしてきた混合系分子性ゲル形成が期待できる低分子化合物群の混合化を検討した。まず、アルキル鎖長の異なる新規アルキルアミド-アミノ酸-ポリオール誘導体からなる混合系分子性ヒドロゲルのゲル物性を評価した。その結果、ゲル形成能濃度およびチキソトロピー性発現濃度が低濃度化したことから、混合による物性向上が認められた。また、単独で有機溶媒をゲル化可能な新規低分子オルガノゲル化剤となることを見いだした既知低分子化合物系(アルキルヒダントイン類およびスクアリン酸アルキルアミド類)の混合系分子性オルガノゲルのゲル物性をそれぞれ評価した。さらに、これら混合化によるゲル物性向上は、原料低分子からなる自己組織化ファイバーが混合により微細化し、ゲルの網目構造が緻密化したためであることが、微細構造観察および熱物性評価により示唆された。加えて、当該混合系分子性ゲルと比較検討する目的で、高分子ゲル化剤と水分散性導電性高分子から成る新規混合系分子性ゲルを検討した結果、低分子ゲル化剤系と同様に混合化・多成分化により、チキソトロピー性を保持しつつ、導電性となる混合系分子性ゲルが創製できた。今後、上記分子性ゲルに関する研究成果を基礎として、低分子および高分子ゲル化剤を混成化した新規高性能ゲル材料創製を行う。研究代表者はこれまでに、分子性ゲルを形成する低分子ゲル化剤の同族体を適切に混合・多成分化することで、ゲル状態を保持しつつ、簡便に機能(向上したゲル形成能、チキソトロピー性)を付与できることを見出している。本研究は、これら研究に関する知見を活かして、高性能を有する新規多成分系分子性ゲル材料創製と発現機構解明の基盤となる研究を行うことを目的としている。本年度は、混合・多成分系化による物性向上効果を異なる系間で比較検討し、その物性向上機構解明の手がかりを得るため、アルキルアミド-アミノ酸-ポリオール誘導体をはじめ、種々の水素結合性基とアルキル基を有する低分子ゲル化剤を合成した。今後、さらに低分子ゲル化剤の合成を試みつつ、単独系および混合系分子性ゲルの物性評価を行う予定である。また、高分子系における混合による物性向上の発現を検討するため、新規な高分子ヒドロゲル化剤となる水溶性芳香族ポリアミドを合成し、得られたヒドロゲルのゲル物性(および溶液物性)と力学物性を検討した。その結果、水溶液がリオトロピック液晶となり、かつゲルが液晶性ゲルとなることが明らかとなった。またこの高分子系分子性ゲルが、良好なチキソトロピー性を発現することを確認し、高性能ゲル創製のための母材となり得ることが分かった。さらに低分子ヒドロゲル化剤が形成するネットワークを高分子ゲル材料の物性向上に利用するための基礎的検討として、分子性ゲル存在下での光重合法による高分子ゲル合成を行った。その結果、分子性ゲルを除去したことで得られた高分子ゲルの圧縮強度が、分子性ゲル非存在下と比較して向上することが明らかとなった。これは高分子網目の不均一性が分子性ゲル存在下の重合により、ある程度除去されたためだと推察される。年度後半からの開始のため、当初計画していた種類・数の低分子ゲル化剤は得られていない。しかし、来年度中には計画した合成を完了し、得られた低分子ゲル化剤より形成される分子性ゲルの物性評価を開始する予定である。ただ、新規高分子系ヒドロゲル化剤や混合状態での分子性ゲルのネットワーク構造を利用した新規ゲル材料創製の基盤となる研究成果を得ることができた。研究代表者は、ある種の低分子ゲル化剤について、アルキル鎖長の異なる同族体を適切に混合し、多成分化することで、得られるゲル状物質機能(ゲル形成能およびチキソトロピー性)の向上が可能であることを見出してきた。本研究は、これまでの研究の知見を活かして、高性能新規多成分系分子性ゲル材料創製と機能発現機構解明の基盤となる研究を行うことを目的としている。本年度は、混合・多成分系化による物性向上効果を異なる系間で比較検討し、その発現機構解明の手がかりを得るため、前年度に引き続き、アルキルアミド-アミノ酸-ポリオール誘導体をはじめ、種々の水素結合性基とアルキル基を有する低分子ゲル化剤を合成した。今後も引き続き、新たな低分子ゲル化剤の合成を試みつつ、単独系および混合系分子性ゲルの物性評価を行う予定である。また、これらアルキルアミド-アミノ酸-ポリオール誘導体の低分子ゲル化剤としての評価の過程で、異なる鎖長や不飽和度のアルキル基の導入し、得られたヒドロゲルのゲル物性および力学物性を検討した。その結果、アルキル基をアルキレン基に置き換えた誘導体では、同じ炭素数のアルキル基を有する誘導体と比較して、ゲル形成能およびゲルの力学物性、特にチキソトロピー性が向上することが明らかとなった(投稿論文準備中)。

さらに、これまでの研究の知見に基づき、既存低分子化合物からの新規低分子ゲル化剤探索を行った。その結果、有機溶媒および不揮発性オイルをゲル化可能な低分子化合物群を複数見出した。今後、これら新規低分子オイルゲル化剤である化合物群の単独系および混合系分子性ゲルの物性評価を行う予定である。前年度に引き続き、様々な水素結合性基とアルキル基を併せ持つ低分子ゲル化剤の設計・合成を行い、当初計画していた種類・数の低分子ゲル化剤を取得した。現在、これら本研究で設計・合成した低分子ゲル化剤に加え、これまで見出した低分子ゲル化剤について、単独系および混合系での分子性ゲルの物性評価に着手している。さらに、本研究において、既存低分子化合物から見出した新規低分子ゲル化剤群について、単独系および混合系での分子性ゲルの物性評価も行う予定である。研究代表者は、ある種の低分子ゲル化剤同族体系あるいは非低分子ゲル化剤を含む低分子ゲル化剤同族体系において、アルキル鎖長の異なる同族体との適切な混合化・多成分化により得られたゲル状物質が物性向上・機能発現を含めて、多機能化することを見出してきた。本研究は、これら研究の知見を利活用し、新規高性能多成分系低分子ゲル化剤創製と機能発現機構解明の基盤となる研究を行うことを目的としている。本年度は、混合・多成分系化による物性向上効果を異なる系間で比較検討し、その発現機構解明の手がかりを得るための準備として、前年度からの検討をさらに継続し、新規アルキルアミド-アミノ酸-ポリオール誘導体の合成、および前年度までに合成した種々の水素結合性基とアルキル基を有する低分子ゲル化剤の単独系での物性検討を行った。その結果、水素結合性N-Hの水素原子をメチル基で置換した種々の新規アルキルアミド-アミノ酸-ポリオール誘導体のゲル化能およびゲル物性を評価することで、水素結合可能部位の位置を変化させることにより、ゲルの硬さを制御することが可能であることを見出した(現在投稿論文作成中)。今後、混合系分子性ゲルの物性評価を行う予定である。また、前年度に見出した有機溶媒および不揮発性オイルをゲル化可能な新規低分子オイルゲル化剤となる既知低分子化合物群の単独系でのゲル物性評価を行った。今後、これら新規低分子オイルゲル化剤群の混合系分子性ゲルの物性評価を行う予定である。加えて、低分子ゲル化剤から成る混合系分子性ゲルの物性と比較検討する目的で、高分子ゲル化剤と種々のコロイド粒子から成る新規混合系分子性ゲルを検討した結果、低分子ゲル化剤系と同様に混合・多成分化によるチキソトロピー性向上あるいはチキソトロピー性発現等の物性向上が認められた。今後、薬物徐放性材料への応用に最適な系を選定し、検討を継続する予定である。前年度、合成して取得した、様々な水素結合性基とアルキル基を併せ持つ低分子ゲル化剤の単独系での分子性ゲルの物性評価を行った。また、既存低分子化合物から見出した新規低分子ゲル化剤群について、単独系での分子性ゲルの物性評価を行った。さらに当初計画していた以外の新規低分子ゲル化剤も取得し、単独系での分子性ゲルの物性評価を行った。加えて、高分子ゲル化剤から成る混合系分子性ゲルにおいても、低分子ゲル化剤から成る混合系分子性ゲルと同様な物性向上が認められた。現在、これら新規低分子ゲル化剤および既知低分子化合物から見出した新規低分子ゲル化剤について、混合系での分子性ゲルの物性評価に着手している。
不撹乱土壌を用いた土壌炭素蓄積過程の高精度モニタリングとその反応動力学的解析

土壌炭素の分解・蓄積過程は、多段の酵素反応と有機ー鉱物間の吸着・錯体形成反応を含む、反応動力学的に複雑な系であり、環境中における動態予測のためには、そのモデル構築が不可欠である。本研究では、鳥取県内の八東川・千代川水系において土壌気象モニタリング、リン酸イオンを用いた吸着ポテンシャルの推定を行い、流域における物質移動(窒素および有機物)に及ぼす土壌の影響をモデル化してその評価を行った。その結果、流域内の物質移動を規定する土壌有機物、粘土鉱物、および水分状況の寄与が明らかになり、より精緻なモデル構築の可能性が示唆された。本研究は,現場条件で植物体が分解を受けて土壌水中に溶解して土壌コア内を浸透し,無機化または吸着するまでの過程を実験室内で追跡し,現場の土壌環境(温度・水分)の変化と組み合わせたデータを得ることが目的である。平成28年度は,土壌カラム実験によって土壌水の浸透過程と熱拡散過程のモデル化を行った。褐色森林土壌の100mLコアを採取し,降雨強度を変えて雨滴を浸透させ,浸透水中に含まれる陽イオン濃度を測定した。その結果,降雨強度を26mL/min(618mm/hに相当)と変化させるにつれ,Na,Ca,K,Mgのいずれの陽イオン濃度とも減少する傾向を示した。次に,土壌にイオンを添加した場合の,土壌中の浸透速度に与える影響を調べた。その結果,硝酸イオンの添加効果は,6日目以降徐々に減少し,29日目には効果がほとんど計測できないことが明らかになり,これは土壌中へのイオン吸着によるものと推察された。これらの結果は,13C植物を添加し,浸透水中の溶存炭素を調べる本研究の開始に大きく影響を与え,実験条件を再度検討する必要性が明らかになった。一方,上記の研究によって得られたデータを,既存のモデルを用いて検討した結果,土壌水分に関しては非平衡状態での土壌吸着を伴う移流ー拡散モデルとすれば利用可能であることが明らかとなり,この点は大きな進展であった。土壌温度においては,これまでの研究から,現場において接触条件での熱拡散モデルが利用できることが分かっているため,本研究においても同様の仮定が可能であると考えられた。当初の予定では,平成28年度中に高13C植物体の作成が終了し,現場から採取した土壌コアに投入して土壌水および土壌空気を採取開始することになっていたが,高13C植物体作成のためのグロースチャンバーが年度前半にほとんど利用できなかったこともあり,高13C植物体の作成の開始が当初の予定より遅くなった。また,土壌温度および水分計測データロガー,水分制御システムの構築は,スペックに対応する機器の選定に予想以上の時間がかかったため,年度内の納入が難しく,執行を断念した。これらの理由により,植物体の作成とモニタリングの開始がやや遅れている。一方,土壌コア内の土壌水浸透過程や熱拡散過程,土壌炭素分解・蓄積過程全体のモデル化は順調に進展しており,「理論」の点で,当初の予定よりやや進捗しているといえる。平成29年度は,植物体の作成に問題が発生した為,対象範囲を千代川・八東川流域全体に広げ,多角的に不撹乱土壌の吸着・浸透過程を検討した。即ち,前年度に行った森林小流域を対象とした土壌水浸透過程のモデル化実績を元に,流域の土壌水中イオン組成の形成過程のモデル化と,火山灰を含む土壌における陰イオン吸着能の評価に焦点を当てて反応動力学的モデル化の可能性を検討した。その結果,前者に対しては広域的な土壌水および渓流水質の形成モデルを作成することができ,後者に関しては不撹乱土壌におけるリン酸イオンの吸脱着モデルと硫化水素発生抑制モデルの構築が可能となった。今年度が最終年度であり,やや遅れている高13C植物体を完成させて実測を速やかに開始し,実験室内での土壌コアの温度・水分制御システムの構築、高13C植物体の作成と土壌への投入、土壌水および土壌空気の経時的採取と、13C濃度の測定を行う。

また,実験終了後にコアを解体して分画し、固相に吸着した13C濃度を計測する。それまでに得られたデータをまとめ、反応動力学的解析を行い、各土壌コア内で生起した土壌炭素分解・蓄積過程全体のモデル化を行うことにより,「理論」に「実測」を速やかに同化させ,本研究の速やかな完成を目指す。土壌学高13C植物体作成のためのグロースチャンバーが年度前半にほとんど利用できなかったこともあり,高13C植物体の作成の開始が当初の予定より遅くなった。また,土壌温度および水分計測データロガー,水分制御システムの構築は,スペックに対応する機器の選定に予想以上の時間がかかったため,年度内の納入が難しく,執行を断念した。当初の予定通り,通信機能付きデータロガーの速やかな納入に合わせ,高13C植物体のを完成させて実測を速やかに開始する。また,昨年度末に納入されたHPLCやGC-MS用の消耗品や分析機器を,当初の予定通り購入して使用する。国内外の研究会に参加し,情報のアップデートと研究成果の発表を行う。
山地流域の蒸散量に関する森林水文学的研究

森林における水循環のなかで、樹木をとうした蒸散量は重要な要素だが、水文学の領域では蒸発と蒸散をまとめて、蒸発散として扱われることが多かった。しかし地球規模の環境問題から単木単位の微環境にあたえる樹木の影響の評価まで、環境と植物の相互作用という見地から、森林の蒸散量を明らかにする必要性が増大している。このため、(1)これまで直接的に測定することが困難であった森林の蒸散量を精度良く測定できる測定法の開発、(2)蒸散量の季節変化がとらえられる長期間にわたる連続観測の測定例の蓄積、(3)水収支法など従来の観測結果との対比をおこなった。具体的には、1.現地の森林の自然環境下で、材木の蒸散量を長期間測定する方法としてヒ-トパルス法が有効だが、ヒ-トパルス法は従来、蒸散量の相対的な変化を測定する手法で、実蒸散量の絶対値を与えるものではないという評価がある。このために、ヒ-トパルス法による測定から実蒸散量を求める方法を開発した。(吸水量の同時測定と樹幹内のヒ-トパルス移流拡散の数値解析)2.アカマツ、ヒノキ混交林内でアカマツ、ヒノキ、林内に自生した落葉樹のコシアブラ各1本について、ヒ-トパルス法を用いた2年間にわたる連続観測を行った。蒸散量季節変化、日変化の把握。3.ヒ-トパルス法による長期観測結果を、penman-Monteith法による蒸発散量推定値と比較した。penman-Monteith法による蒸発散量推定値は、同じ流域の森林上の気象資料を用いて算出し、流域水収支とも比較検討した。つまり、一つの小流域において、ヒ-トパルス法、penman-Monteith法、流域水収支法による蒸散推定がなされたことになる。この結果、森林の蒸散の特性について新たな情報が集積した。野外での定量的な測定法が確立していない森林からの蒸散量を、雨量や流域からの流出量と同等の精度で求めるために、ヒートパルス法を用いた樹幹での樹液流動計画、森林微気象、水収支(雨量、流出量)の連続観測を桐生試験地(滋賀県大津市)で並行して行った。1.ヒートパルス法によるアカマツ、ヒノキ林の樹液流測定アカマツ、ヒノキ、林分中に自生した落葉樹のコシアブラの測定結果より、樹液流速の日変化、季節変化が得られた。アカマツ、ヒノキは冬期も蒸散を休止しないことがわかり、落葉樹のコシアブラとは季節変化傾向が異なった。2.ヒートパルス法による樹液流測定値と気象条件の対比樹冠上の気象記録を用い、ペンマン・モンティース法で蒸散量推定値を求め、アカマツとヒノキの樹液流速測定値と対比した。両者は、毎時の値、日変化、日積算値、季節変化のいずれも良好な一価関係があり、この関係は季節変化しなかった。降水で樹冠が濡れ、蒸散が停止する期間についても、両者は時間的に良く対応し、ペンマン・モンティース法に組み込まれた樹冠遮断モデルの妥当性が検証された。落葉樹のコシアブラの樹液流速に対応するペンマン・モンティース法の蒸散量推定値を求めるには、アカマツとヒノキとは異なる気孔抵抗の関数を与える必要がある。蒸散量とその季節変化の樹種による差異を、微気象学的モデルにおける気孔抵抗の違いとして定量的に比較する見通しが得られた。3.ヒートパルス法による樹液流測定値と樹木吸水量の比較ヒノキの立木を伐倒し、ヒートパルス法による樹液流測定値と単木吸水量の関係が求められた。