hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
液膜による分離濃縮技術の開発研究

乳化粘膜による分離濃縮プロセスの開発においては, 1.二本の長鎖アルキル基を有する新しい界面活性剤が合成され,分離濃縮プロセスの見地から望ましい界面活性剤であることが実証され,実用化へ前進した.2.溶存クロムの連続槽型分離濃縮操作には,滞留時間とその分布が影響し,並流操作が実用的であることが判明した.3.向流接触塔による分離濃縮プロセスのシミュレーションにより, pH変化を拌う分離濃縮系にはpH調節が重要であることを明らかにし,塔内濃度分布の推算および装置設計が可能となった.4.乳化液膜の電気解乳化速度式が提案され,液滴合一の限界電場条件が示唆されるとともに,試作した連続解乳化装置の操作条件が明らかにされた.支持液膜による分離濃縮プロセスの開発においては, 1.多孔性支持液膜に使用する有機物として,直鎖系炭化水素が膜の安定性に優れ,支持液膜の連続再生方式を提案した.2.新しい膜形態として流動液膜が提案され,スパイラル型, plate-and-frame型各モジュールが試作され,好成績を示した.3.Ga・In湿式製錬プロセスに,支持液膜法あるいは乳化液膜法が導入できることを明らかにした.液膜分離技術の応用開発においては, 1.希土類,特にランタンの分離に適用できることを明らかにし,分離濃縮の基礎的設計指針を見出した.2.バイオプロセスへの液膜法の検討が行われ, Z-APMの連続合成に適用可能であることを見出した. 3.(O/W/O)液膜による有機物の分離選択性を高める方法を提案し,転相による新しい機械的解乳化法を見出した.これらの諸成果を基盤とすれば,実用的な連続分離プロセスは可能であり,パイロット・プラントの試作・操作が望まれる.なお一連の開発研究の過程より新たにマイクロエマルションを応用した液膜分離の技術開発の重要性が萌芽してきた.乳化粘膜による分離濃縮プロセスの開発においては, 1.二本の長鎖アルキル基を有する新しい界面活性剤が合成され,分離濃縮プロセスの見地から望ましい界面活性剤であることが実証され,実用化へ前進した.2.溶存クロムの連続槽型分離濃縮操作には,滞留時間とその分布が影響し,並流操作が実用的であることが判明した.3.向流接触塔による分離濃縮プロセスのシミュレーションにより, pH変化を拌う分離濃縮系にはpH調節が重要であることを明らかにし,塔内濃度分布の推算および装置設計が可能となった.4.乳化液膜の電気解乳化速度式が提案され,液滴合一の限界電場条件が示唆されるとともに,試作した連続解乳化装置の操作条件が明らかにされた.支持液膜による分離濃縮プロセスの開発においては, 1.多孔性支持液膜に使用する有機物として,直鎖系炭化水素が膜の安定性に優れ,支持液膜の連続再生方式を提案した.2.新しい膜形態として流動液膜が提案され,スパイラル型, plate-and-frame型各モジュールが試作され,好成績を示した.3.Ga・In湿式製錬プロセスに,支持液膜法あるいは乳化液膜法が導入できることを明らかにした.液膜分離技術の応用開発においては, 1.希土類,特にランタンの分離に適用できることを明らかにし,分離濃縮の基礎的設計指針を見出した.2.バイオプロセスへの液膜法の検討が行われ, Z-APMの連続合成に適用可能であることを見出した. 3.(O/W/O)液膜による有機物の分離選択性を高める方法を提案し,転相による新しい機械的解乳化法を見出した.これらの諸成果を基盤とすれば,実用的な連続分離プロセスは可能であり,パイロット・プラントの試作・操作が望まれる.なお一連の開発研究の過程より新たにマイクロエマルションを応用した液膜分離の技術開発の重要性が萌芽してきた.乳化液膜による分離濃縮プロセスの開発研究グループにおいては、1.グルタミン酸骨格、オレイル基をもつ新しい液膜分離用界面活性剤が開発され、濃縮過程における液膜の安定性及び水分透過の防止に良好な結果が得られており、次年度の開発研究の上で大きな進歩が予想される。2.溶存クロムの連続分離濃縮操作において、新しい補助試薬として、2-ethylhexyl al-coholが発見され、濃縮度が従来に比べて飛躍的に増大することが見出された。3.撹拌向流接触塔による乳化液膜分離濃縮過程のシミュレーションが完成した。これにより液膜分離プロセスの設計指針の確立に寄与するものと思われる。4.電気解乳化における電極板として、高性能な多孔板型電極が試作された。支持液膜による分離濃縮プロセスの開発研究グループでは、1.支持液膜の性能劣化を防ぎ、操作安定度の高い連続浸透式中空糸モジユールが開発された。2.スパイラル型支持液膜モジユールの性能評価が行われ、flame and plate型支持液膜が試作された。3.Ga-In製錬プロセスへの液膜法の導入が試みられ、従来法に比べ抽剤量,濃縮所要時間,撹拌槽容積が1/101/20に減少させることに成功した。この成果は液膜分離法の実用化に極めて明るい知見である。液膜分離技術の応用的研究開発グループにおいては、1.希土類、特にランタンの分離に、また固定化酵素によるジペプチド合成反応に液膜法をプロセスとして適用する際、必要な平衡と速度に関する研究の成果が提出され、新しい分離プロセスとして、次年度の成果が待たれる。
転写因子レベルでの血管狭窄病変の機序解明と遺伝子導入によるその治療戦略

平滑筋細胞の増殖を調節するZn-finger型転写因子のBTEB2は重要な転写因子と予測され,血管内膜の肥厚を正に調節している可能性がある.そこで転写因子BTEB2の発現経過を検討するために,各種の動物実験モデルを作製してBTEB2の発現様式を検討した.その結果,血管平滑筋の増殖の結果起こる狭窄病変においてその形成過程で特異的に平滑筋細胞に発現することが確認された(尾形敏郎ほか,脈管学41;2001.451-456,Ogata T et al.,J heat Jung Transplant 2001 20:228).なお,この時用いた動物モデルの一つは,外科的侵襲による血管内膜障害の新しいモデルであった.このモデルでは,ラット腹部大動脈に対し切開縫合による侵襲を加えた結果,2週間目をピークに内膜肥厚が完成することが確認された(OgataT etal.,J Cardiovasc Surg (Torino) 2001 42:753-757).この結果は、血管外科における血管吻合部狭窄モデルとして有用であり,臨床応用の可能性も高い.更に,今回の結果を発展させて,1)血管移植や心移植への応用,2)BTEB2遺伝子を導入したアデノウィルスを用いて,培養血管平滑筋細胞における増殖制御効果の判定,3)各種血管吻合狭窄モデルにBTEB2遺伝子導入を行い,血管内膜肥厚の制御効果等に本実験の結果は期待が持てる.Zn-finger型転写因子のBTEB2は平滑筋細胞の増殖を調節する重要な転写因子と予想され、血管内膜の肥厚を正に調節している可能性がある。平成13年度は転写因子BTEB2の発現経過を検討するために、各種の動物実験モデルを作製してBTEB2の発現様式を検討した。その結果、BTEB2は血管平滑筋の増殖の結果起こる狭窄病変において、その形成過程で特異的に平滑筋細胞に発現することが確認された(尾形敏郎ほか、脈管41;2001.451-456)。なおこの時我々が用いた動物モデルの一つは、従来のバルーンを用いた血管内膜障害モデルとは異なる、外科的侵襲による血管内膜障害の新しいモデルであった。このモデルでは、ラット腹部大動脈に対し切開縫合による侵襲を加えた結果、2週間目をピークに内膜肥厚が完成することが確認された(OgataT etal, J Cardiovasc Surg (Torino) 2001 42;753-757)。我々は、血管外科における血管吻合部狭窄モデルとして有用であると考えている。以上の実績をもとに、来年度は1)血管移植や心移植モデルなど、他の動物モデルを作製し、BTEB2の同様の役割を確認する。2)BTEB2遺伝子を導入したアデノウィルスを用いて、培養血管平滑筋細胞における増殖抑制効果を確認する。3)我々の作製した各種血管吻合部狭窄モデルにBTEB2遺伝子子導入を行い、血管内膜肥厚の抑制効果を検討することを目標とする。【目的】血管吻合部内膜肥厚モデルを作製し、縫合線周囲の平滑筋増殖におけるETEB2の発現様式を検討した。【方法】150-200gの雄性Wistarラットを対象とした。腹部大動脈を切開し、9-0ナイロンで連続縫合閉鎖した後1,2,4,8週目に犠牲死させた。対照として無処置のラットを用いた。評価項目として、1)摘出した腹部大動脈をHEで染色し、内膜肥厚度(新生内膜/中膜比)を求めた(各週群n=15)。2)抗-BTEB2、cyclin dependent kinase4(cdk4)およびsp1抗体を用いて免疫組織化学的に検討した。また、新生内膜におけるBTEB2 index(BTEB2陽性細胞/全細胞)を計測した(各週群n=15)。3)摘出した腹部大動脈よりRNAを抽出し、RT-PCR法でBTEB2のmRNAの発現を確認した(各週群n=3、1および2週のみ)。BTEB2のmRNAはGAPDHのmRNAとの比で定量化した。【結果】1)内膜肥厚度は、対照群に比し各週群で有意(p<0.05)に高率(0.5±0.3%vs9.8±6.5%、14.5±11.8%、8.4±5.3%、9.2±7.4%)であった。2)cdk4は新生内膜に特異的に発現した。sp1は全経過を通じ内膜肥厚と無関係に発現した。BTEB2 indexは、1,2,4週目に比し8週目で有意(p<0.05)に低下した(31.7±13.2%、34.6±5.0%、32.9±6.4%、20.0±5.0%)。3)BTEB2のmRNAは、対照群に比し術後1、2週目で有意(p<0.05)に発現が増加した(21.5±5.0%vs61.9±23.8%、63.9±23.3%)。【結語】BTEB2は血管吻合部狭窄の進行を正に調節することが予想され、吻合部狭窄の予防にBTEB2のantisense治療が有用である可能性がある。

平滑筋細胞の増殖を調節するZn-finger型転写因子のBTEB2は重要な転写因子と予測され,血管内膜の肥厚を正に調節している可能性がある.そこで転写因子BTEB2の発現経過を検討するために,各種の動物実験モデルを作製してBTEB2の発現様式を検討した.その結果,血管平滑筋の増殖の結果起こる狭窄病変においてその形成過程で特異的に平滑筋細胞に発現することが確認された(尾形敏郎ほか,脈管学41;2001.451-456,Ogata T et al.,J heat Jung Transplant 2001 20:228).なお,この時用いた動物モデルの一つは,外科的侵襲による血管内膜障害の新しいモデルであった.このモデルでは,ラット腹部大動脈に対し切開縫合による侵襲を加えた結果,2週間目をピークに内膜肥厚が完成することが確認された(OgataT etal.,J Cardiovasc Surg (Torino) 2001 42:753-757).この結果は、血管外科における血管吻合部狭窄モデルとして有用であり,臨床応用の可能性も高い.更に,今回の結果を発展させて,1)血管移植や心移植への応用,2)BTEB2遺伝子を導入したアデノウィルスを用いて,培養血管平滑筋細胞における増殖制御効果の判定,3)各種血管吻合狭窄モデルにBTEB2遺伝子導入を行い,血管内膜肥厚の制御効果等に本実験の結果は期待が持てる.
非コードRNAによるクロマチン転写制御機構

真核生物のゲノムDNAは、ヌクレオソームを基本構造単位としたクロマチンを形成して核内に収納されている。クロマチン上の遺伝子発現制御において、タンパク質に翻訳されずに機能する非コードRNAの関与が報告されている。しかし、その詳細な機構には不明な点が多い。本研究では、遺伝子発現の活性化に寄与する非コードRNAの機能の解明を目的とし、非コードRNAによるクロマチンおよびヌクレオソームの構造変化に着目した。そこで、試験管内で調製したヌクレオソームと非コードRNAを用いて、転写活性化において非コードRNAが引き起こすヌクレオソーム構造変化を、構造生物学的手法および生化学的手法を用いて明らかにする。
ナノ電極を用いたDNAの電気伝導の測定とDNA分子デバイスの開発

本研究ではナノ電極(ウェル)を用いた電気化学免疫センサーの配方性制御である。特異的に固定化した生体物質アレイチップ上にターゲットタンパク質を特異的結合させることにシステムの開発である。ナノウェル電極表面上に蛋白質を固定化することにより、活性化を保持した特異的なアレイ化をさせ、特定のタンパク質を迅速、正確に検出することが可能で、かつ、小型化された高感度のバイオセンサーの開発を目標である。微細加工技術によって複数のナノウェルを電極表面上に配列させ、電極表面上に脂質二重層を形成し、その上に活性化を保持し特異的に固定化したプローブタンパク質のバイオ分子アレイチップを作製し、このプローブタンパク質にターゲット分子が相互作用した時の酸化還元電流値の変化を高感度で検出する。特異的に固定化したアレイチップ上にターゲットタンパク質を特異的結合させることにより、電解質溶液中での反応測定が可能であり、かつマイクロファブリゲーション法を利用して複数の電極を作製することができるので、迅速かつ簡単な解析を可能にし、コストパフォーマンスに優れた次世代タンパク質アレイシステムを提供する技術である。特にプロテインチップの場合、基本的にはDNAチップの核酸を蛋白質に変えたものと考えてよいが、蛋白質と核酸の性質に基づく特異性がある。機能発現のためには一定の高次構造を必要とし、固定化反応自体が蛋白質の機能を損ない相互作用性を失わせる可能性もある。また相互作用部位と基板との相対的な位置関係によっては、相互作用が立体障害を受ける可能性もある。その問題を解決するためには、固定化される蛋白質の種類によらず、立体障害、失活を起こすことのない革新的な固定化方法を開発し、配向性とアドレス化された高密度アレイを作製できる汎用的な技術の開発が期待されている。本研究はナノ電極を用いたDNAの電気伝導の測定とDNA分子デバイスの創成を行った。ナノ電極を用いてcarrier dopingによるDNAの電気特性を調べた結果を報告した。ナノ電極間の距離は100nm電極上に形成したpoly(dG)-poly(dC) DNAの構造と空気中と酸素雰囲気で測定した電気-電圧測定である。酸素dopingの研究により、DNAはP-type半導体であることが実験的なことで確実に分った。これはDNA based nano-electronics分野で主なbreakthroughである。また、DNA, Enzyme,抗体などの生体分子が独自の特異的分子認識能を有してることは良く知られており、これらの分子認識能のバイオセンサーの開発の基礎研究を行った。バイオセンサーの中でDNAセンサーが集積化されたDNAチップは遺伝子の配列や変異、あるいは機能を解明する手法として注目されてある。現在実用化されているDNAチップは。蛍光レベル化試料DNAをプローブ核酸とターゲット核酸として用いて、ハイブダイゼーションさせることにより、遺伝子の検出を行っている。これらの場合は複雑な作業が要し、測定のコストが高くなる。ここで本研究では非標識DNAターゲットとのハイブリダイゼーションの有無を電気化学的に検出する方法と、そのための核酸チップに報告した。この核酸チップの特性はハイブリッドを形成する時、酸化還元電位に明確な変化が見られることで、簡単に相補的核酸塩基対を電気化学的に検出できるということである。
栄養・代謝のアセスメントをするための臨床シミュレーション型CAI教材の開発

本研究の目的は、(1)栄養代謝のアセスメントをするための臨床シミュレーション型CAI教材を開発する。(2)開発した教材の評価し、その結果から教材の修正と活用方法を検討するであった。今年度は、教材を作成し千葉県立衛生短期大学看護学科において、看護学科の学生70名を対象にCAI教材を使用した。教材使用後にアンケート調査(N=71)およびインタビュー調査(N=7)をおこなった。アンケー調査項目は、CAIを使用した学習に関連する11項目とした.調査項目で最も平均得点が高かったものは「CAIを使用した学習は楽しかった」であり4.5±0.6であった.また、最も平均得点が低かったのは、「学習した知識を看護実践の場面でどのように活用したらよいかわかった」3.5±0.8であった.インタビュー調査の項目は、「教材のよいところ」「改善したほうがよいとこと」「その他」の質問項目を準備し、半構成面接をおこなった.この結果、教材のよいところとして、質問の仕方がていねいなのでわかりやすい,自分がキーボードに入力しないとすすまないので自分のペースで学習できる,臨床の場面でこんな風に患者さんに質問すればよいのかということがわかった,答えを間違えても何度でもできるところがよいなどがあった.改善した方がよいところとして、自分が戻りたいと思った画面に戻れるようにしてほしい、文字が多く読みにくい部分があった,またその他としては、グループでディスカッションする時間が増えたことにより他の人の考えや意見が聞けてよかった,もっといろいろ調べたいと思った,インターネットなどでこの教材が公開されていれば自分で学習できるなどがあった.以上のことから、(1)臨床シミュレーション型CAIを使用して学習することは自分のペースで学習が進められること,実践のイメージがつきやすいということから楽しく学習できる(2)学習した知識を実践の場面で活用することに関しては限界がある(3)画面の文字の多さを改善すること(4)インターネット上での公開の必要性などが示唆された.今後は、ソフトウェアの修正をおこない、インターネット上で本教材を公開し、学生・教員ともに開発した教材を広く使用できるようにしていく予定である.本研究の目的は、(1)栄養・代謝のアセスメントをするための臨床シミュレーション型CAI教材を開発する。(2)開発した教材の評価をし、その結果から教材の修正と活用方法を検討する。である。今年度は、試作教材の開発のために問題状況を設定したシナリオを作成、そのシナリオを元にしたフローチャートを作成し、栄養・代謝のアセスメントをするためのシミュレーションが妥当であるかどうかを検討した。これらをとおして、栄養・代謝のアセスメントをするためには、基礎知識として栄養状態を判定するための指針の一つとして標準体重を求める意味を知ること,クライアントの1日の摂取カロリーと消費カロリーをインタビューによって調べること。クライアントに減量指導する際には、クライアントの意思を確認してその方法を決定するということを、シミュレーションの状況の中から学習できるようにする必要のあることが明らかになった。以上のことから、クライアントの問題状況を健康診断の結果を健康診断センターに訪れた外因性肥満の中年男性とし、学習者である看護学生が減量の相談を受けるという設定とした。現在は、このシナリオを画面イメージとして作成しコンピュータへの入力が終了している。今後は、本試作教材のプログラムミスを確認、修正し来年度の計画である教材評価がおこなえるようにする予定である。アンケー調査項目は、CAIを使用した学習に関連する11項目とした.調査項目で最も平均得点が高かったものは「CAIを使用した学習は楽しかった」であり4.5±0.6であった.また、最も平均得点が低かったのは、「学習した知識を看護実践の場面でどのように活用したらよいかわかった」3.5±0.8であった.インタビュー調査の項目は、「教材のよいところ」「改善したほうがよいとこと」「その他」の質問項目を準備し、半構成面接をおこなった.この結果、教材のよいところとして、質問の仕方がていねいなのでわかりやすい,自分がキーボードに入力しないとすすまないので自分のペースで学習できる,臨床の場面でこんな風に患者さんに質問すればよいのかということがわかった,答えを間違えても何度でもできるところがよいなどがあった.改善した方がよいところとして、自分が戻りたいと思った画面に戻れるようにしてほしい、文字が多く読みにくい部分があった,またその他としては、グループでディスカッションする時間が増えたことにより他の人の考えや意見が聞けてよかった,もっといろいろ調べたいと思った,インターネットなどでこの教材が公開されていれば自分で学習できるなどがあった.以上のことから、(1)臨床シミュレーション型CAIを使用して学習することは自分のペースで学習が進められること,実践のイメージがつきやすいということから楽しく学習できる(2)学習した知識を実践の場面で活用することに関しては限界がある(3)画面の文字の多さを改善すること(4)インターネット上での公開の必要性などが示唆された.今後は、ソフトウェアの修正をおこない、インターネット上で本教材を公開し、学生・教員ともに開発した教材を広く使用できるようにしていく予定である.
炭素質細孔構造内マイクロ波プラズマ非平衡反応による環境・エネルギープロセスの創成

活性コークスなどの炭素質多孔体にマイクロ波を照射した場合,内部の微細構造と適度な導電性が細孔内での電子の放出作用に寄与して,大気圧プラズマが容易に生じることを見いだした.このときのプラズマによる反応活性と非平衡化を利用して,1)炭素質多孔体誘起マイクロ波プラズマ発生挙動,2)窒素酸化物のマイクロ波プラズマ還元反応およびプラズマ発光の分光学的計測,3)芳香族炭化水素の分解反応試験を行った.その結果,アルゴンと窒素の2成分系プラズマの安定発生限界,窒素酸化物の無触媒・無還元剤脱硝効果,ベンゼンを模擬タール成分とする高い分解効果を定量的に明らかにした.活性コークスなどの炭素質多孔体にマイクロ波を照射した場合,内部の微細構造と適度な導電性が細孔内での電子の放出作用に寄与して,大気圧プラズマが容易に生じることを見いだした.このときのプラズマによる反応活性と非平衡化を利用して,1)炭素質多孔体誘起マイクロ波プラズマ発生挙動,2)窒素酸化物のマイクロ波プラズマ還元反応およびプラズマ発光の分光学的計測,3)芳香族炭化水素の分解反応試験を行った.その結果,アルゴンと窒素の2成分系プラズマの安定発生限界,窒素酸化物の無触媒・無還元剤脱硝効果,ベンゼンを模擬タール成分とする高い分解効果を定量的に明らかにした.活性コークスなどのような炭素質多孔体にマイクロ波を照射した場合,内部の細孔構造は複雑な形状を有しておりかつ導電性のため,微細孔空間や粒子間隙にプラズマが容易に生じる.このときプラズマ誘起ラジカル注入に伴う反応の非平衡化が生じ,細孔内での気相反応,気相と細孔表面間の不均相反応,触媒反応活性などが著しく向上し,反応率の増大が得られると考えられる.本研究では,このような機能に着目して,炭素質多孔体充填層にマイクロ波を照射しつつ,反応ガスを流通させて以下のような反応試験を実施し,反応活性の増大効果を反応動力学的に確認する.1)プラズマ発光の分光学的計測からのプラズマ発生挙動,2)NOxの炭素による還元反応,3)芳香族またはパラフィン系炭化水素の分解反応,4)不飽和炭化水素や気体燃料の水蒸気改質反応.また,これらの機能性を利用して,燃焼ガス中のNOx還元処理,バイオマスや石炭ガス化生成ガス中に含まれるタール成分の分解処理,炭化水素系気体燃料の水蒸気改質などの環境・エネルギー関連プロセスヘ応用した場合の展望について検討する.本年度は,上記項目13)について試験を実施し,次のような成果が得られた.1)充填剤に石炭活性コークスペレットを用い,アルゴンガスを流通させた場合には,100W程度のマイクロ波出力で充填層下流側にも常圧プラズマが生成することを実証するとともに,発光スペクトルの分光計測に成功した.2)窒素ガス流通下では充填層下流側へのマイクロ波プラズマ生成は確認されないものの,NOの還元効果が確認できた.3)アルゴンガスのマイクロ波プラズマ中に模擬タール成分としてベンゼンと二酸化炭素を導入した場合には,ベンゼンの分解が観察された.活性コークスなどのような炭素質多孔体にマイクロ波を照射した場合,内部の細孔構造は複雑な形状を有しており,かつ導電性のため,微細孔空間や粒子間隙に大気圧プラズマが容易に生じる.このときプラズマ誘起ラジカル注入に伴う反応の非平衡化が生じ,細孔内での気相反応,気相と細孔表面間の不均相反応,触媒反応活性などが著しく向上し,反応率の増大が得られると考えられる.本研究では,このような機能に着目して,炭素質多孔体充填層にマイクロ波を照射しつつ,反応ガスを流通させて以下のような反応試験を実施し,反応活性の増大効果を反応動力学的に検証する.1)プラズマ発光の分光学的計測からのプラズマ発生挙動,2)NOxの炭素による還元反応,3)芳香族またはパラフィン系炭化水素の分解反応,4)不飽和炭化水素や気体燃料の水蒸気改質反応.また,これらの機能性を利用して,燃焼ガス中のNOx還元処理,バイオマスや石炭ガス化生成ガス中に含まれるタール成分の分解処理,炭化水素系気体燃料の水蒸気改質などの環境・エネルギー関連プロセスヘ応用するための基礎的知見を得る.本年度は,上記項目12)について試験を実施し,次のような成果が得られた.1)充填剤に石炭活性コークスペレットを用い,アルゴンガスを流通させた場合,100W程度の低出力マイクロ波で大気圧非平衡プラズマが生成することを確認した.2)発光スペクトルの分光計測から発光ラジカルの同定を行った.3)充填層下流側から窒素またはアルゴンバランスの一酸化窒素(NO)を流通させたとき,マイクロ波プラズマによるNOの著しい還元効果が確認でき,充填層温度410°Cで90%以上の脱硝率が得られた.活性コークスなどのような炭素質多孔体にマイクロ波を照射した場合,内部の細孔構造は複雑な微細形状を有しており,かつ導電性のため,微細孔空間や粒子間隙に大気圧プラズマが容易に生じる.このときプラズマ誘起ラジカル注入に伴う反応の非平衡化が生じ,細孔内での気相反応,気相と細孔表面間の不均相反応,触媒反応活性などが著しく向上し,反応率の増大が得られると考えられる.本研究では,このような機能に着目して,炭素質多孔体充填層にマイクロ波を照射しつつ,反応ガスを流通させて以下のような反応試験を実施し,反応活性の増大効果を反応動力学的に検証する.1)プラズマ発光の分光学的計測からのプラズマ発生挙動,

2)NOxの炭素による還元反応,3)芳香族またはパラフィン系炭化水素の分解反応.また,これらの機能性を利用して,燃焼ガス中のNOx還元処理,バイオマスや石炭ガス化生成ガス中に含まれるタール成分の分解処理,炭化水素系気体燃料の水蒸気改質などの環境・エネルギー関連プロセスへ応用するための基礎的知見を得る.本年度は,上記項目13)について試験を実施し,次のような成果が得られた.1)充填剤に石炭活性コークスペレットを用い,アルゴンガスを流通させたときのマイクロ波誘起大気圧非平衡プラズマ発生条件とマイクロ波出力およびアルゴンガス流量との相関関係を示した.2)充填層下流側から窒素またはアルゴンバランスの一酸化窒素(NO)を流通させたとき,マイクロ波プラズマによるNOの無触媒・無還元剤脱硝効果が確認でき,脱硝率に与えるマイクロ波出力および反応場雰囲気の影響を明らかにした.また,分解ガスの分析からN20への転換はほとんど認められなかった.3)発光スペクトルの分光計測から窒素分子の第2正帯発光スペクトルが観察され,NOのプラズマ分解によるN2への直接還元効果を確認した.4)プラズマ中にベンゼン蒸気を導入した場合には著しいすす生成が観察され,化学的に安定なVOCに対しても分解処理応用への可能性を示唆した.5)マイクロ波による酸素プラズマ中での効果的な難分解性電気絶縁油の酸化分解効果を実証した.
国立大学法人におけるPDCAサイクルの構築に向けた経営支援の実践的研究

この研究は、国立大学法人の経営にPDCAサイクルを構築するための具体的な経営支援のモデルに関し実践的研究を通じて開発することを目的としている。この観点から、国内外の大学等における経営支援組織であるIR組織の実態調査を行い、その日本の国立大学法人への適用可能性に関する調査研究、研究指標開発を目的とした調査研究を行うとともに、それらの研究成果を、全国の大学評価担当者を対象とする大学評価担当者集会で公表し、大学評価担当者間での知見の共有を図った。平成20年度は、以下の3点を目的とする研究を行った。(1)国内の大学における大学経営支援の現状と課題の明確化を目的として、国立大学法人の制度的特長とマネジメント上の課題に関する文献調査を行うとともに、大学評価担当者の抱えている課題に関するアンケート調査を行い(平成20年9月)、その成果の論文発表を行った。また、大学経営支援のための人材育成を目的とした国内大学の研修制度・教育課程に関する調査を行った。さらに、大学経営支援の先進的な実践事例であるアメリカの大学におけるIRの活動に着目し、どのようにPDCAサイクル構築の支援をしているのかを明らかにするために、米国テネシー州の高等教育委員会職員を招待し、IRのあり方などに関する「評価と大学運営に関する研究会」を開催(平成20年9月)するとともに、米国大学への視察を行った(平成21年2月)。(2)教育指標開発を目的として、国内外の教育指標開発の動向と内容を文献調査するとともに、入口-プロセス-出口の体系的な指標モデルのコンセプト開発を行った。(3)研究指標開発を目的として、計量書誌学の先行研究のサーベイを行うとともに、研究開発マネジメントにおける研究指標の課題抽出を行った。以上に加えて、全国の大学評価担当者を対象とした大学評価担当者集会を開催(平成20年9月、九州大学、26国公私立大学から教職員70名が参加。)し、研究成果の公表、参加者からの事例報告、教育研究活動のマネジメント課題に関する意見交換・情報交換を行い、大学評価担当者間での知見の共有を図った。平成21年度は、以下の3点を目的とする研究を行った。(1)国内の大学における大学経営支援の現状と課題の明確化を目的として、国立大学法人の制度的特長とマネジメント上の課題に関する文献調査を行うとともに、大学評価担当者の抱えている課題に関するアンケート調査を行い、その結果を大学評価担当者集会(下記参照)の参加者にフィードバックした。また、大学経営支援のための人材育成を目的とした研修(SDセミナー-現場と計画・評価をつなぐ)を九州大学内外の職員を対象に試行的に行った(平成21年9月18日及び25日、九州大学)。さらに、大学評価の先進的な実践事例であるオランダの大学におけるIRの活動に着目し、どのようにPDCAサイクル構築の支援をしているのかを明らかにするために、オランダのQANU、KNAW、VSNU、ロッテルダム大学、ハーグ大学、ユトレヒト大学のIRスタッフに対する調査と意見交換を行った(平成21年2月)。(2)教育指標開発を目的として、国内外の教育指標開発の動向と内容を文献調査するとともに、教育指標開発とエンロールマネジメント体制の機能用件の抽出を行った。(3)研究指標開発を目的として、計量書誌学の先行研究のサーベイを行うとともに、論文生産性の成長率、経年変化把握のための指標、異なる分野や部局を対象とした研究パフォーマンスの比較手法の開発を行った。以上に加えて、全国の大学評価担当者を対象とした大学評価担当者集会を開催(平成21年9月、九州大学、64大学等(私立13校、公立10校、国立38校、大学評価・学位授与機構,大学基準協会、国立情報学研究所)から、150名が参加。)し、研究成果の公表、参加者からの事例報告、教育研究活動のマネジメント課題に関する意見交換・情報交換を行うとともに、大学評価をテーマとするワークショップを行い、大学評価担当者間での知見の共有を図った。平成22年度は、以下の3点を目的とする研究を行った。(1)国内の大学における大学経営支援の現状と課題の明確化を目的として、国立大学法人の制度的特長とマネジメント上の課題に関する文献調査を行った。また、2010年度に実施したオランダのIRに関する訪問調査の結果を取りまとめ、日本高等教育学会において報告を行った。

以上に加えて、全国の大学評価担当者を対象とした大学評価担当者集会「大学評価の未来を考える」を開催(平成22年8月、九州大学、80大学等から、160名が参加。)し、基調講演、ポスターセッション、3つの分科会(分科会テーマ:IR、IT、評価初任者研修、計画と評価の連携)、全体による意見交換を行い、大学評価担当者間での知見の共有を図った。(4)成果報告書を取りまとめ、関係者に配布し、研究成果の共有を図った。
哺乳動物卵受精における精子・卵結合の経膜的情報伝達機序

ハムスタ-卵受精時の精子・卵結合の経膜的情報伝達機序に関して,これまでの我々の研究は,GTP結合蛋白の活性化→イノシト-ルリン脂質の分解→イノシト-ル1,4,5三リン酸(IP_3)の産生→IP_3による細胞内カルシウムイオン(Ca)のストアからの遊離→細胞内Ca濃度の上昇,という系を結論づけた。本研究では,細胞内Ca遊離機構の解析と,この機構の卵成熟過程に於ける発達の追跡を行なった。IP_3又はCaイオンをマイクロピペットから電流パルスで細胞内に微量注入し,細胞内Ca増加をCa結合性蛍光試料fura αを用いて画像解析し,時間的及び空間的変化を記録した。(1)IP_3ーinduced Ca release(IICR):IP_3の注入電流が1秒,0.50.7nAパルスであると,注入部位に局所的なCa増加(200nM)がおこり,パルスを0.810nAにわずかに上げると,allーorーnone的に卵全体に伝播するCa遊離が誘発された(ピ-クCa濃度500600nM)。この反応の直後90120秒間は不応期があり,CaストアのCa再とりこみに要する時間と考えられた。(2)Caーinduced Ca release(CICR):Caイオン注入に際して,2秒,1nAのパルスでallーorーnone的に卵全体に伝播するCa遊離がおこり,その直後に2分程の不応期を認めた。Ca自身によるCa遊離機構(CICR)は筋小胞体でよく知られ,caffeineによって促進され,ryanodineで抑制されるが,ハムスタ-卵ではこれらは無効であった。別のタイプのCICRが存在すること示唆された。(3)卵成熟過程でのCa遊離機構の発達:PMSゴナドトロピン注射後48時間で卵巣卵胞から得た未成熟卵では,IP_3注入により局所的なCa遊離しかおこらず,ピ-クCa濃度は1nAパルス注入で200nM以下,5nAパルス注入でも300nMであった。PMSG注射後48時間でhCGを注射すると約14時間で成熟卵の排卵がおこるが,IICR機構はこの間徐々に発達し,hCG注射後約10時間の時点で,成熟卵にみられるallーorーnone的な伝播性のCa遊離が発達し,受精能獲得の一要因であることが明らかにされた。
農業生産組織の今日的な展開と村落社会の変容

高度経済成長以来の、日本農業における機械化、兼業化、複合化という変動や、畑作物を中心とする農産物の輸入自由化政策や稲作生産調整政策は、農業ばかりではなく、農村社会の社会構造や農民意識に大きな変化をひきおこした。本研究は、現代日本農業が危機的な状況にあるなかで、これまでの農家経営がどのような生産組織を展開しており、農村社会がその生活構造や組織形態においてどのように変容したか、そして農民の営農志向や生活意識がどのような方向にむかっているのか、を明らかにするために、平成8年から3年間にわたって、綿密な事例調査研究をおこなった。本研究では、農業生産組織の実態とともに、農村社会の生活構造や農民意識の現状を明らかにし、今後の日本農業の展望をさぐろうとし、北海道北空知地方、山形県庄内地方、沖縄県石垣島において事例調査を実施した。農業生産組織の概況についてのヒアリングを実施し、稲作農民への個別インタビューによって、農家経営、生産組織、営農志向、農民意識などのデータを収集した。これまでの調査結果から明らかになったことは、危機的な状況を迎えつつある日本農業、とくに水稲作においては、規模拡大によるコストダウンをもとに経営を維持発展させるという方向はかなり困難であると思われること、むしろいわゆる家族農業経営をもとに、集落内の有志共同組織、それにくわえて生産組合などの集落を枠組みとする組織、といった重層的な稲作生産組織のなかで、個別農家がみずからの農家経営を維持していくという方向性がとられるべきではないかということである。そのようななかで、集落の役割がふたたび重要になるのではないかと思われる。本研究は、現代日本農業が危機的な状況にあるなかで、これまでの農業経営がどのような生産組織を展開しており、農村社会がその生活構造や組織形態においてどのように変容したか、そして農民の営農志向や生活意識がどのような方向に向かっているのか、を調査分析した。今年度は、各種の統計資料を詳細に検討し、また、山形県庄内地方、北海道北空知地方、沖縄県南部地域及び北部地域の3個所において、農業生産組織の概況についてのヒアリングをおこない、庄内地方及び北空知地方においては、稲作農民への個別面接によって、農家経営、農民意識などのデータを収集した。以上のような調査研究によって、日本の典型的な水稲単作地帯においては、「新農政」のもと、規模拡大によるコストダウンを狙った大型化が進行しているが、その成果は、稲作農民の水稲作に対する意識の改革と、農業生産組織の新たな展開、農村集落における村落構造の再編成にかかっていることが示された。また、米が自給できない沖縄県においては、稲作部門を他の農業部門と適切な配分をはかりつつ経営するという問題点が明らかとなった。しかし、今年度は、とくに沖縄県において個別農民へのインテンシブな事例調査を行うことができず、村落構造の現状と農民生活との関連については、詳細な調査分析を加えなければならない。また、農業生産組織の今後の展望を明らかにするために、引き続き上記の3個所での調査研究を行うことが必要である。本研究は、現代日本の水稲作が、生産調整や流通制度の変革を遂行しつつも国内在庫を大量に抱え込み、生産性の向上を叫ばれつつも国際的な価格競争力を持たない状況のなかで、稲作農民がどのような農業生産組織を展開し、それとともに、農村社会がその農家経営や生活構造をどのように変容しているのか、そして、そうした村落構造のもとで、農民の営農意識や生活意識がどのような方向に向かっているのか、を調査分析した。今年度は、第2年目として、とくに、山形県庄内地方と沖縄県石垣島における農業生産組織の今日的な展開の概況と、そこでの村落社会の変容とについて、稲作農民への個別面接によって、農家経営、生産組織、営農志向などのデータを収集し分析した。

以上の調査研究によって、日本の典型的な水稲単作地帯においては、「新農政」に誘導されて、コストダウンを目指す規模拡大を図る大型化が進行しているが、それに見合った農業生産組織の再編成が進んでおらず、また村落社会の構造変化も停滞しており、高齢化の進展によって水稲耕作が困難になる事態への備えに苦慮していることが明らかになった。また、沖縄県においては、稲作とそれ以外のサトウキビ栽培や肉豚飼育を組み合わせた複合経営が一般的であるが、稲作については、それによる収入の獲得というよりも、水田の保持そのものが重視されていることが明らかとなった。しかし、今年度は北海道北空知地方における個別農民へのインテンシブな事例調査をおこなうことができなかった。また、村落社会の現状と農民生活のあり方については、引き続き綿密な調査分析が必要である。本研究は、現代日本農業が危機的な状況にあるなかで、これまでの農家経営がどのような生産組織を展開しており、農村社会がその生活構造や組織形態においてどのように変容したか、そして農民の営農志向や生活意識がどのような方向にむかっているのか、を綿密な事例調査研究にもとづいて明らかにし、今後の日本農業の展望をさぐろうとした。今年度は、これまで収集してきた各種の統計調査の整理をおこない、調査対象地の変動を統計的に把握しようとした。また、ひきつづき、農業生産についての詳細なヒアリング、稲作農民の営農志向にたいする個別インタビューをおこなったが、調査費用の点で制約があり、対象地を限定せざるをえなかった。これまでの調査結果から明らかになったことは、機器的な状況を迎えつつある日本農業、とくに水稲作においては、規模拡大によるコストダウンをもとに経営を維持発展させるという方向はかなり困難であると思われること、むしろいわゆる家族農業経営をもとに、集落内の有志共同組織、それにくわえて生産組合などの集落を枠組みとする組織、といった重層的な稲作生産組織のなかで、個別農家がみずからの農家経営を維持していくという方向性がとられるべきではないかということである。つまり、農村地域における農業生産組織、村落構造、農家経営、農民意識などの相互の連関が、これまで以上に密接に結びついていくだろうと予想され、そのようななかで、集落の役割がふたたび重要になるのではないかと思われる。
CBT対応の英語発話自動採点システムの構築：指導と評価一体化の高大接続に向けて

4技能の直接評価が重視されている中、「話すこと」の評価には膨大な人的,時間的コストが伴い,実施可能性が低い。そのような現状課題の克服を目指し、本研究は、CBT(Computer-Based Testing)形式の談話完成タスク問題を用いた発話自動採点システムを構築し,その予測精度(人手評価との一致率)の検証を通して,同システムによる英語発話能力の評価・測定,並びに出題するタスクや評価基準の精査と設定を行うことを目的とする。3年計画で遂行する本研究の1年目では,研究チームで談話完成タスク(Discourse Completion Task)4題と評価基準(採点ルーブリック)を作成・精査し,本タスクをタブレット端末で実施できるようにアプリケーション化した。そして、約20名の高校生と大学1年生を対象に予備調査を実施した。3名による人手評価の一致率は96%と高い数値が得られたため、評価基準については大きな変更を加えることなく本調査で活用できるものと判断した。当初の計画では、予備調査結果を踏まえ、300名の高校生に本調査を実施することになっていたが、代表者の所属大学のAO入試でも同様のスピーキングタスクが課されることから、公平性を保つため、県内の高校生への実施を再検討することにした。その結果、2年目に大学1年生を対象に再度予備調査とデータ収集を行い、音声認識モデル構築に取り組む計画へと変更した。1年目に本調査が実施できなかったため、データ収集が遅れている。当初の計画では、1年目目に約300名の高校生を対象に談話完成タスクを実施し、音声認識モデル構築に着手する準備を整える予定であった。しかし、代表者の所属大学のAO入試でも同様のスピーキングタスクが課されることから、研究チーム内で、公平性を保つため、県内の高校生への実施を見送る案が出された。大学1年生を対象に再度予備調査とデータ収集を行い、音声認識モデル構築に取り組む。データ収集後、研究分担者と打ち合わせを行い、音声認識モデル構築に向け作業を進める。本調査(データ収集)が行えなかったため、余剰が発生した。本繰り越し額は、2019年度(本研究2年目)のデータ収集と、研究分担者2名との打ち合わせ・研修会に使用する。
ミリ波サブミリ波干渉計における実時間位相補償法及び高分解能イメージングの基礎研究

常温のハ-モニックミキサ-を用いた高精度1mm波帯差動ラジオメータと、野辺山宇宙電波観測所の電波シ-イングモニタとの同時測定を行った。取得したデータを詳細に解析する事により、大気放射の空間的なゆらぎと電波シ-イングの間の非常に良い相関があることを見いだし、この方法によって位相補償が可能な事を実証した。また大気放射ゆらぎと電波シ-イングの2つの量の変換係数を観測的に求めることができた。求めた変換係数は、ほぼ理論値に一致するものであった。しかし、天候の条件によっては、水滴の効果で大気放射ゆらぎと電波シ-イングの相関が得られないこと、差動ラジオメータを実際の観測に応用する場合には、さらに精度の向上が必要な事等がわかった。また、差動ラジオメータを実際に野辺山ミリ波干渉計に搭載し、基礎的な位相補償の実験をするための準備として差動ラジオメータの改良・高精度化を図り実験室での性能の評価を行った。この改良により、大気の放射温度を直接測ることが可能になった。また、新たな研究として、4素子法(ペア・アンテナ法)による位相補償と、1台のアンテナで観測天体と較正用天体を高速に切り替える高速スイッチング法の詳細な得失の比較検討を、ミリ波干渉計で得られた4素子法実験データ等を用いて行った。その結果、高速スイッチング法では、スイッチング間隔を短く取ることによって、ペア・アンテナ法と同程度のの精度が達成可能であること、この方法は、cm波帯(もしくはミリ波の長波長帯)で特に有効である事など新たに明らかになった。一方で、これまでの3年間の様々な位相補償実験や大気中電波伝播のモデル化等の研究の成果をまとめ、今後の応用に向けて具体的な課題、応用可能性について総括した。差動式超高精度1mm波帯ラジオメータの開発のために、常温のハ-モニックミキサ-を用いた高精度1mm波帯ラジオメータの1台分の開発製作を行った。基礎実験の結果では、数分の時間スケールでは、非常に安定したシステムであることが実証でき、大気放射についても非常に精度良く測定することができる事がわかった。また、この1台のラジオメータと、電波シ-イングモニタによる、同時観測を南米チリで行った。この結果、大気放射の時間ゆらぎと電波シ-イングの間に非常に良い相関があることを見いだした。現在詳細な解析を継続して行っている。4素子法(ペア・アンテナ法)については、ミリ波干渉計用に19GHz帯の位相安定性の優れた受信機システムを整備し、4素子法の基礎実験を行った。ミリ波干渉計を用いた4素子法実験に成功し、数日分のデータを取得することが出来た。この実験では、位相ゆらぎを1/3以下に低減することができた。一方で、大気中電波伝播のモデル化(波面ゆがみの構造、時間発展)を進めた。波面ゆがみについてはまだ1次元モデルであるが、観測データを良く再現できるモデルを構築するのに成功した。現在2次元モデルの開発に着手している。また、波面ゆがみの時間発展のモデル化も実現でき、波面ゆがみの構造及び時間発展についての予測法についてもまだ試験的な方法であるが、開発することが出来た。常温のハ-モニックミキサ-を用いた高精度1mm波帯ラジオメータの1台分の開発製作を行い、前年に開発製作したもう1台分と組み合わせ、差動式超高精度1mm波帯ラジオメータを構成し性能の評価を行った。基礎実験の結果では、数分の時間スケールでは、非常に安定したシステムであることが実証でき、位相揺らぎの推定が精度良く測定することができる事がわかった。野辺山

宇宙電波観測所の電波シ-イングモニタとの同時観測を開始し、現在詳細なデータの解析を行っている。また、昨年に続き、1台のラジオメータと電波シ-イングモニタによる観測を南米チリで行った。この結果、大気放射の時間ゆらぎと電波シ-イングの間の非常に良い相関を得ることができ、観測的にその2つの量の変換係数を求めることが出来た。求めた変換係数は、ほぼ理論値に一致した。4素子法(ペア・アンテナ法)については、ミリ波干渉計を用いた4素子法実験を19GHz帯で継続して行うとともに、新たにミリ波帯での基礎実験を行った。その実験より、86GHz,147GHz等のミリ波帯でも4素子法による位相補償が有効であること、しかしミリ波帯での位相保証の精度はcm波帯に比べると悪い事(較正用天体までの離角を大きく取れない事)などが明らかになった。一方で、大気中電波伝播のモデル化(波面ゆがみの構造、時間発展)を進めた。波面ゆがみについては、2次元モデルを新たに開発した。また、波面ゆがみの空間的構造関数と、時間的な構造関数を観測的に求め、2次元モデル等と比較検討した。その結果、2つの構造関数が相似的であること、また求めた構造関数をもとに観測データを良く再現できる2次元モデルを構築するのに成功した。常温のハ-モニックミキサ-を用いた高精度1mm波帯差動ラジオメータと、野辺山宇宙電波観測所の電波シ-イングモニタとの同時測定を行った。取得したデータを詳細に解析する事により、大気放射の空間的なゆらぎと電波シ-イングの間の非常に良い相関があることを見いだし、この方法によって位相補償が可能な事を実証した。また大気放射ゆらぎと電波シ-イングの2つの量の変換係数を観測的に求めることができた。求めた変換係数は、ほぼ理論値に一致するものであった。しかし、天候の条件によっては、水滴の効果で大気放射ゆらぎと電波シ-イングの相関が得られないこと、差動ラジオメータを実際の観測に応用する場合には、さらに精度の向上が必要な事等がわかった。また、差動ラジオメータを実際に野辺山ミリ波干渉計に搭載し、基礎的な位相補償の実験をするための準備として差動ラジオメータの改良・高精度化を図り実験室での性能の評価を行った。この改良により、大気の放射温度を直接測ることが可能になった。また、新たな研究として、4素子法(ペア・アンテナ法)による位相補償と、1台のアンテナで観測天体と較正用天体を高速に切り替える高速スイッチング法の詳細な得失の比較検討を、ミリ波干渉計で得られた4素子法実験データ等を用いて行った。その結果、高速スイッチング法では、スイッチング間隔を短く取ることによって、ペア・アンテナ法と同程度のの精度が達成可能であること、この方法は、cm波帯(もしくはミリ波の長波長帯)で特に有効である事など新たに明らかになった。一方で、これまでの3年間の様々な位相補償実験や大気中電波伝播のモデル化等の研究の成果をまとめ、今後の応用に向けて具体的な課題、応用可能性について総括した。
地球深部における多結晶ダイヤモンドの起源と結晶化メカニズムの解明

これまで研究例が少なく,起源や成因について未知の部分の多かった多結晶ダイヤモンド(バラス,カーボナード)について,微細組織観察と内部包有物の記載,化学分析を行った.それらの多結晶ダイヤモンドの多くは,海洋地殻物質が地球深部へと供給される沈み込み帯沿いの流体(高過飽和なC-H-O流体)に富んだ環境で生成され,流体の流れ場(静的か移流的か)によって異なる結晶化組織を形成する可能性が高いことを明らかにした.さらに,ロシアの巨大隕石孔中より,天然で初めての例となるナノ多結晶ダイヤモンドを見出し,その生成メカニズムも明らかにした.本研究は,天然試料の電子顕微鏡観察・分光分析,および高温高圧実験によって,地球深部における多結晶ダイヤモンドの結晶化メカニズムとその生成環境と起源を明らかにすることを目的としている.昨年度は,主にバラス(球晶)とカーボナードの微細組織の観察と結晶方位分布解析,内部包有物の記載に注力した.成長組織の観察には,備品として購入したCL検出器が極めて有効であった.バラスにおいては,隣り合う柱状針状結晶間に,伸長方向を回転軸とする比較的低角(多くは10-20゚以下)のミスオリエンテーションが高頻度で伴われることを見出し,バラスの結晶成長が大きな濃度勾配を駆動力とした伸長成長と,結晶格子のミスフィットによって生じる積層欠陥(twistおよびtilt境界)を起点とした分枝形成(ブランチング)によって進行することを明らかにした.一方,カーボナードについては,細粒側が卓越した特異な粒径分布を示すことや,結晶粒界が非直線的で複雑に入り組んでいること,全体的にも局所的にも結晶方位がランダムであることを見出し,カーボナードのモザイク状組織は変形組織ではなく,初生的な成長組織であることを明らかにした.バラス,カーボナードともに各結晶粒内に負晶(液体包有物の痕跡)を頻繁に含んでおり,それぞれの生成に流体が密接に関与していることを確認した.一方で,C-H-O流体存在下における炭酸塩(マグネサイト)からのダイヤモンドの生成メカニズムについても,高圧実験(放射光X線その場観察や実験回収試料の組織観察)を通して検討を行った.その結果,無水環境では下部マントル条件まで安定なマグネサイト(MgCO3)がC-H-O還元流体存在下では,同流体と化学反応を起こし,MgOとC(ダイヤモンド)とO2に分解することを初めて明らかにした.本研究は,天然試料の組織観察と高温高圧実験によって,地球深部における多結晶ダイヤモンドの結晶化メカニズムとその起源を明らかにすることを目的としている.昨年度は,主に黒色塊状の起源不明の多結晶ダイヤ「カーボナード」の微細組織と結晶方位分布の観察・解析を進め,カーボナードを構成するダイヤモンド結晶粒内の包有物の記載をさらに進めた.さらに,それらの特徴を球晶状多結晶ダイヤ「バラス」と比較しながら,その組織化・結晶化プロセスのモデル化を行った.カーボナード,バラス共に粒内には多数の負晶が含まれることから,どちらの多結晶ダイヤも高過飽和流体中で生成したと推測されるが,その流体環境には大きな差があったものと考えられる.物質輸送が拡散で律速される静的な環境下では伸長成長が促進されてバラスが形成され,一方,移流的な環境下ではカーボナードのような斑状組織が形成されるとするモデルを考案した.また,高圧実験においても水ーメタンの混合流体中より20 GPa,1000°Cの条件においてダイヤの核形成が起こることを確認し,地球深部におけるダイヤ生成においても酸化還元度の異なる2流体の混合が重要な役割を果たしている可能性を見出した.一方,地球深部由来ではないものの,隕石の衝突によって生じた巨大クレーター中より,天然で初めてナノサイズの多数のダイヤモンドの集合体(ナノ多結晶ダイヤモンド)を記載し,Scientific Reports誌にその成果を発表するとともに,プレスリリースを行った.その成果は,TVニュース,新聞,ネット等,各方面のマスメディアで取り上げられ,多くの注目を集めた.ナノ多結晶ダイヤモンドは,高温高圧下におけるグラファイトからの直接変換によって合成されることが実験で示されていたが,同様の条件が巨大隕石の衝突によっても再現され,実際に同ダイヤモンドが形成されることを示した点で斬新である.昨年度もおおむね年度当初の計画通り,着実な成果を挙げることができた.特に,カーボナードの微細組織の記載と結晶方位分布解析について,一昨年度観察した中央アフリカ産の試料に加えてブラジル産の試料についても詳細な観察を行い,微細組織および内部包有鉱物のバラエティと共通性を確認した.また,球晶状多結晶ダイヤのバラスとの比較検討も行い,両多結晶ダイヤの組織化・結晶化プロセスにおいて,流体環境(hydrodynamics)が密接に関係している可能性を議論した.これらの成果を学生と一緒に日本鉱物科学会27年度年会において発表し,研究発表優秀賞を受賞するなど高い評価を得た.昨年度は観察試料を増やして観察の幅を広げたため,論文化の予定については目標よりもやや遅れているが,より多角的,統合的な議論が可能であると考えている.