hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高圧流体を用いる化学的コンビナトリアル成膜技術の開発と光応答新磁性材料の探索

本年度は、薄膜作製装置を用いて遷移金属酸化物の製膜条件探索を行った。対象物質はスピネル酸化物を中心に研究を進めた。しかし、スピネル酸化物の水熱条件下での生成条件が、装置の連続運用に対する制約と折り合わず、時間的な都合も考慮して、十分に合成可能と考えられる酸化チタンや酸化コバルトを対象とする製膜条件探索に切り替えた。その結果、基板上に上述2種の酸化物を製膜することに成功した。また、製膜時に生じる流体流路の不均一性を利用した傾斜材料化も手応えを見せ、コンビナトリアル研究に活用できる可能性を見出した。これらは、本研究の提案当初に企図していた成果であり、今後さらに研究を深めるべき結果が得られたと考えている。しかし、現時点では検証すべき事項も多く、論文として成果をまとめるために、現在は、データの再現性や制御性の向上を図る作業を続けている。一方、製膜対象とする物質に対して、最新の知見や評価技術のノウハウを蓄積するために行っている予備実験的物性研究では、スピネル化合物試料の作製条件と磁性との関係を詳しく検証した結果、スピングラス相と思われていた試料中に存在する超常磁性体が生成する理由を見出すことに成功した。この結果は上手く活用すれば、スピネル酸化物中に、ナノサイズの強磁性粒子を分散させる技術に応用できると考えている。これらの結果については、論文化をほぼ終えており、投稿作業を進めている。本研究では他にも、予備実験過程で遷移金属酸化物の物性に関するセレンディピティと言える結果を得ているが、これらについても適宜研究を継続しており、公表可能な部分については、今年度に参加予定の国際学会で発表する予定である。初年度はまず、装置の改良として、高圧流体として二酸化炭素を使用する設計の既存のプロトタイプ機を、水溶媒の使用を前提とする本研究計画の目的に合わせる作業をはじめ、本格的に製膜装置の開発実験を行う前の予備実験を行った。最新の知見と研究予算の制約を踏まえ、第一段階の目標では、装置は粉体合成用で設計・調整し、試作実験も水熱合成しやすいTiO2を対象とした。流通式水熱反応装置でTiO2を試作したところ、非常に興味深い結果が得られた。従来技術の水熱合成で本研究が採用した前駆体を用いてTiO2合成を試みた場合、ルチル型のTiO2が得られる。しかし、今回構築した装置では、アナターゼ型のTiO2が得られた。アナターゼ型のTiO2は、触媒材料として非常に有望であることが知られているが、ルチル型に比べて単一相の合成が難しい。流通式水熱反応装置は、原理的にナノサイズ化や大量合成に適した水熱合成技術であり、作製しづらいアナターゼ型の単一相を本装置で容易に連続的に合成できることを見出した本研究の結果は、非常に有意義である。また上記の結果は、従来技術の水熱合成では作製・分離・抽出しづらいシングルナノレベルのナノ粒子合成に対して、流通式水熱反応装置が有効に機能することを示唆する結果でもある。この結果は、ナノサイズでのみ存在できる準安定相の創製という視点で興味深い。実際、特殊な合成条件下では、同定が難しい未知の結晶相の存在を確認している。一方、本研究計画では、製膜対象としてスピネル系の化合物を第一目標に掲げている。そこで、初年度は、最新の知見や評価技術との連携を考量して、製膜対象とする試料組成の選定等を目的とした予備実験的物性研究を行った。その結果、単一相のスピネル化合物試料が、一般的には積層薄膜や層状材料に見られる交換バイアス効果を発現することを発見した。製膜装置の開発という意味では、予算的な制約を加味して予備実験プロセスを追加したため、申請時の想定とは異なる結果を得ているが、計画通りの結果は得られており、研究そのものは順調に推移していると判断している。むしろ、成果の観点で見ると、水熱合成で得られるアナターゼ型TiO2の大量生産技術を見出したこと、ナノ結晶相が創製された可能性など、連続合成やナノサイズ化を得意とする流通式水熱反応装置の特徴を活かした有望な萌芽的成果を多数得ており、セレンディピティをも期待する挑戦的萌芽研究の趣旨に立てば、予想以上の成果を得ていると見なすこともできる。また、将来的に製膜対象として期待しているスピネル型酸化物に関する物性研究でも、固相反応ではあるが、従来研究では合成が難しかった鉄系化合物の作製に成功するとともに、この物質内の磁気的フラストレーションを絶妙に制御することで、結晶内に交換結合を誘起できることを見出し、それを実証することにも成功した。この研究成果もセレンディピティではあるが、非常に有意義な知見であり、今後さらに研究を深める価値があると考えている。以上の理由により進捗状況は概ね順調と判断した。本年度は、昨年度に粉体合成用で設計・調整した連続式水熱合成を改良して薄膜作製用のプロトタイプ機にした。また、研究対象も、申請書に記載したスピネル型酸化物にできるようにした。プロトタイプ機は完成し、連続的に水熱合成が行える環境に10mm角の基板が設置できるようにした。類似装置との違いとしては、基板の直接加熱が可能であることが挙げられる。また、汎用的な水熱合成では実現が困難な300°C以上の高温での製膜実験が行えることも本装置の特徴となる。当該装置は現在、より効率的な基板加熱を実現するための改良作業を行っている。これにより、従来技術では実現てきていないスピネル酸化物の製膜化を実現したいと考えている。

一方、製膜対象とする物質に対して、最新の知見や評価技術のノウハウを蓄積するために行っている予備実験的物性研究でもいくつかの成果が得られた。まず、昨年度に発見した「単一相のスピネル化合物試料が、一般的には積層薄膜や層状材料に見られる交換バイアス効果を発現する」という知見を更に追究したところ、従来研究ではスピングラス相と思われていた試料が超常磁性体である可能性を見出した。これは、スピネル酸化物の局所領域に強磁性的な磁気秩序を構築できる可能性を意味しており、この局所磁性を応用した磁性デバイスの創製に資する重要な知見と考えている。加えて、予備実験過程では、いくつかのセレンディピティと言える発見をした。まず、酸化チタンや酸化鉄系の化合物を本研究で用いる特殊な実験環境で作製すると、有機無機ハイブリット化合物と思われる新相が得られることが判った。また、鉄系化合物の探索過程では、光によって可逆的に構造相転移する物質を発見した。製膜装置の開発という意味では、予算的な制約を加味して予備実験プロセスを追加したため、申請時の想定とは異なる研究経過をたどっているが、研究そのものは順調に推移していると判断している。むしろ、成果の観点で見ると、水熱合成で得られるブロンズ型TiO2の簡便な大量生産技術を見出したことや有機無機ハイブリット化合物と思われる新相を発見するなど、有望な萌芽的成果を多数得ており、セレンディピティをも期待する挑戦的萌芽研究の趣旨に立てば、予想以上の成果を得ていると見なすこともできる。また、将来的に製膜対象として期待しているスピネル型酸化物に関する物性研究でも、鉄系化合物の物質内の磁気的フラストレーションを絶妙に制御することで、結晶内に交換結合を誘起できることを見出すだけでなく、従来は見過ごされてきた局所的な磁気秩序を制御すれば、より微細な磁気デバイスを構築できる可能性を見出すところまで研究が進展している。この研究成果もセレンディピティではあるが、非常に有意義な知見であり、今後さらに研究を深める価値があると考えている。光によって可逆的に構造相転移する物質の発見も重要である。以上の理由により進捗状況は概ね順調と判断した。本年度は、薄膜作製装置を用いて遷移金属酸化物の製膜条件探索を行った。対象物質はスピネル酸化物を中心に研究を進めた。しかし、スピネル酸化物の水熱条件下での生成条件が、装置の連続運用に対する制約と折り合わず、時間的な都合も考慮して、十分に合成可能と考えられる酸化チタンや酸化コバルトを対象とする製膜条件探索に切り替えた。その結果、基板上に上述2種の酸化物を製膜することに成功した。また、製膜時に生じる流体流路の不均一性を利用した傾斜材料化も手応えを見せ、コンビナトリアル研究に活用できる可能性を見出した。これらは、本研究の提案当初に企図していた成果であり、今後さらに研究を深めるべき結果が得られたと考えている。しかし、現時点では検証すべき事項も多く、論文として成果をまとめるために、現在は、データの再現性や制御性の向上を図る作業を続けている。一方、製膜対象とする物質に対して、最新の知見や評価技術のノウハウを蓄積するために行っている予備実験的物性研究では、スピネル化合物試料の作製条件と磁性との関係を詳しく検証した結果、スピングラス相と思われていた試料中に存在する超常磁性体が生成する理由を見出すことに成功した。
着床期子宮内膜におけるサイトカインの発現とその役割についての研究

緒言:我々は子宮内膜のtissue remodellingの観点から、子宮内膜間質細胞の機能を調節する因子としてサイトカインに注目し、研究を行ってきた。まず、正常子宮内膜の月経周期に伴うtissue remodellingのメカニズムについて検討した。さらに、着床の異常を惹起する病態として子宮内膜症に着目し、その病態解明を目的として検討を行った。方法:卵巣子宮内膜症性嚢胞の手術検体より、子宮内膜症間質細胞を分離培養した。また、子宮筋腫の手術検体より増殖期後期の子宮内膜を採取し、正常子宮内膜間質細胞を分離、培養した。種々の細胞機能評価法を用いて、子宮内膜症間質細胞および正常子宮内膜間質細胞の細胞機能について様々な観点から評価した。結果:Collagen gelを用いた3次元培養では、子宮内膜症間質細胞は正常子宮内膜間質細胞より強くcollagen gelを収縮させることが分かった。この現象は子宮内膜症間質細胞ではα-smooth muscle actinの発現が増強していること、またRhoA、ROCK1およびROCK2の発現が亢進していることに起因すると考えられた。考察:正常子宮内膜の月経周期に伴うtissue remodellingにおいては、瘢痕を形成しないことが特徴であるが、そのメカニズムの一部が明らかになったと考えられる。また、子宮内膜症における瘢痕形成には、子宮内膜症間質細胞のcontractilityの増強が関与しでいると考えらる。TARCはCCR4を介してThelper(Th)2 lymphocyteに特異的に作用するといわれている。着床期の子宮内膜においては、着床部位へTh2 lymphocyteが局所的に浸潤することが近年報告されたが、Th2 cytokineによる子宮内膜上皮細胞におけるTARCの発現増強が、この現象に関与していることが推測される。Th 1 cytokineおよびTh2 cytokineは子宮内膜、脱落膜からだけでなく、絨毛細胞からも産生されることから、着床期の子宮内膜におけるTARCの発現は、母体からだけでなく、胎芽からの調節も受けているのではないかと考えられた。我々の研究をさらに進めることにより、着床期の子宮内膜におけるサイトカインネットワークの解明が進むと考えられる。方法:子宮筋腫の手術検体より増殖期後期の子宮内膜を採取し、子宮内膜間質細胞を分離、培養した。考察:以上の結果から、TGF-βおよびPDGFは子宮内膜間質細胞の増殖、運動性およびcontractivityの調節を介して月経期子宮内膜のtissue reppairに関与していると推測される。子宮内膜間質細胞の機能を調節することにより、TGF-βおよびPDGFは子宮内膜の過度の繊維化や瘢痕化を回避していると考えられる。考察:以上の結果から、IL-1βおよびTNF一心ま子宮内膜間質細胞のcontractivityの調節を介して月経期子宮内膜のtissue repairに関与していると推測される。子宮内膜間質細胞の機能を調節することにより、IL-1βおよびTNF-αは子宮内膜の過度の繊維化や痘痕化を回避していると考えられる。緒言:我々はこれまでに、子宮内膜のtissue remodellingの観点から、子宮内膜間質細胞の機能を調節する因子としてサイトカインに注目し、研究を行ってきた。本年度は着床の異常を惹起する病態として子宮内膜症に着目し、その病態解明を目的として検討を行った。Collagen gel contraction assayを用いて、子宮内膜症間質細胞および正常子宮内膜間質細胞のcontractilityを評価した。

結果:Collagen gelを用いた3次元培養では、子宮内膜症間質細胞は正常子宮内膜間質細胞より強くcollagen gelを収縮させることが分かった。この現象は子宮内膜症間質細胞ではα-smoothmuscle actinの発現が増強し、筋線維芽細胞への分化が促進されていること、またRhoA、ROCK1およびROCK2の発現が亢進していることに起因すると考えられた。さらにROCKのinhibitorであるY-27632は子宮内膜症間質細胞によるcollagen gelの収縮を抑制した。考察:子宮内膜症における瘢痕形成には、子宮内膜症間質細胞のcontractilityの増強が関与していると考えられた。さらにY-27632は子宮内膜症の新しい治療薬となる可能性が示唆された。
アドレノメデュリン及び関連ペプチドの生体内での役割と病態整理の分子機構の解明

アドレノメデュリン(AM)は1993年に本領域代表者らにより発見された強力な降圧作用を有する新規生理活性ペプチドである。さらに、AM前駆体よりProadrenomedullin N terminal 20peptide(PAMP)が降圧作用を有する新たな生理活性ペプチドとして、生合成されることが明らかになった。AM・PAMPは心血管系組織を含め、生体内の幅広い組織で生合成され、生体内で重要な役割を果たしていることが明らかになった。本領域では、AMと関連ペプチド(PAMP)の研究を推進することで、これらのペプチドによる新たな生体内制御機構の全貌を解明し、さらに各種疾患におけるAMとPAMPの病態生理学的意義を分子レベルで解明することを目指した。現在本領域の研究により、AMとPAMPの新たな作用や生合成機構や各種病態に,おける意義が明らかになり、さらには診断薬や治療薬としての臨床応用も試みられ、本領域の研究は期待以上の成果があがった。このため、本領域では、計画研究代表者全員が参加して、二回の国内公開シンポジウムに加えて、平成12年度と平成14年度には国際公開シンポジウムを行い、研究成果の発表と討論を行った。そして、平成14年度の国際公開シンポジウムの内容をHypertension Research誌に、Proceedingとしてまとめた。また、本領域では、研究の道具となる合成AMやモノクローナル抗体などを総括班が中心となり調製・分配した。このため、本領域では整合性のあるデータが出せた。本領域の研究は国内外で極めて高い評価を得ており、領域開始から現在までに200以上の英文論文として公表されている。本領域の研究により今後AMを臨床応用に展開できる基盤が確立できたので、次のステツプであるAMの探索医療をめざし、今後とも、班員相互の十分な情報交換を行いながら、研究を推進したい。AM・PAMPは心血管系組織を含め、生体内の幅広い組織で生合成され、生体内で重要な役割を果たしていることが明らかになりつつある。本領域では、我が国で発見された新しい生理活性ペプチドであるAMと関連ペプチド(PAMP)の研究を推進することで、これらのペプチドによる新たな循環調節機構を中心とする生体内制御機構の全貌を解明し、さらに各種疾患におけるAMとPAMPの病態生理学的意義を分子レベルで解明したい。本研究の計画研究代表者はすべて本領域の発足前より、AMとPAMPに関して活発に研究していたため、本領域は研究を開始したばかりにであるにも拘わらず、期待以上の成果があがりつつある。しかしながら、本領域の計画研究はすべてAM及び関連ペプチドの研究を行う関係上、一部重複するところが出てきている。特にAMと関連ペプチドの研究で重要な位置を占める、AMとPAMPの作用、受容体のクローニング、AM遺伝子欠損マウスの開発、AM遺伝子の導入・発現実験、AM・PAMPの分布および生合成・分泌を検討する実験等は複数の施設(計画研究)で行われている。このため、本領域では研究開始早々に(平成10年11月17日)に最初の班会議を実施し、班員相互の十分な情報交換を行った。今後とも班全体の成果を総合する機会を多くし、その結果により各自の研究方向を修正しながら研究を推進したい。さらに、AM前駆体よりProadrenomedullin N terminal 20

peptide(PAMP)が降圧作用を有する新たな生理活性ペプチドとして、生合成されることが明らかになった。AM・PAMPは心血管系組織を含め、生体内の幅広い組織で生合成され、生体内で重要な役割を果たしていることが明らかになりつつある。本領域では、AMと関連ペプチド(PAMP)の研究を推進することで、これらのペプチドによる新たな循環調節機構を中心とする生体内制御機構の全貌を解明し、さらに各種疾患におけるAMとPAMPの病態生理学的意義を分子レベルで解明することを目指している。現在本領域の研究により、AMとPAMPの新たな作用や生合成機構や各種病態における意義が明らかになりつつあり、さらに診断薬あるいは治療薬としての臨床応用も試みられ、本領域の研究は期待以上の成果があがりつつある。しかしながら、本領域の計画研究はすべてAM及び関連ペプチドの研究を行う関係上、一部重複するところが出てきている。特にAMと関連ペプチドの研究で重要な位置を占める、AMとPAMPの作用、受容体の研究、AM遺伝子欠損マウスの開発、AM遺伝子の導入・発現実験、AM・PAMPの分布および生合成・分泌を検討する実験等は複数の施設(計画研究)で行われている。このため、本領域では平成11年11月5-6日に最初の公開シンポジウムと第3回班会議を実施し、班員相互の十分な情報交換を行った。また、最近では国外においてもAMの研究が活発になってきており、来年度行う予定の第2回国際シンポジウム(平成12年11/6-8:宮崎)の最初の半日を本領域の公開シンポジウムとし、国外の研究者とも情報交換を行う予定である。アドレノメデュリン(AM)は1993年に本領域代表者らにより発見された強力な降圧作用を有する新規生理活性ペプチドである。さらに、AM前駆体よりProadrenomedullin N terminal 20peptide(PAMP)が降圧作用を有する新たな生理活性ペプチドとして、生合成されることが明らかになった。現在本領域の研究により、AMとPAMPの新たな作用や生合成機構や各種病態における意義が明らかになりつつあり、さらには診断薬あるいは治療薬としての臨床応用も試みられ、本領域の研究は期待以上の成果があがりつつある。さらに、最近では、国内外の多くの研究施設において広くAM関連の研究が行われる様になった。このため、本領域の計画研究代表者が中心となり、国内外のAM・PAMPの研究者が参加して、平成12年11月6-8日に第2回アドレノメデュリン国際シンポジウムを本領域代表者の江藤が会長となり行った。
高クヌッセン数流れにおける非平衡現象の分子スケール解析

低密度領域やマイクロ・ナノデバイス中の流れ場に代表される高クヌッセン数流れでは,連続体である流体としてのマクロな特性よりもむしろ原子・分子オーダーの影響が非常に強く現れ,その結果マクロ領域では現れない特異な物理現象が発現する.そのため,このような高クヌッセン数流れを総合的に理解するためには,流れ場の原子・分子オーダーでの理解と固体表面近傍における原子・分子の挙動を理解する必要がある.本研究では,分子センサーによる計測や分子運動に基づく理論解析により,高クヌッセン数流れの解析を行った.高クヌッセン数流れにおける気体分子と固体表面の相互作用を調査するためのプローブとして用いられる分子線の詳細な特性を明らかにするため,気体分子の光共鳴励起を応用した分光学的手法であるREMPI法を用いて,昨年度までに構築した面・分子干渉実験装置より発生する窒素分子線の回転温度および回転エネルギー分布の計測を行い,分子線の形成過程における温度非平衡現象を実験的に解析した.また,分子センサー技術を応用した固体表面の圧力計測法である感圧塗料(PSP)を低密度気体流やマイクロ・ナノ流れの解析に応用するため,ナノ分子膜(LB膜)の形成手法をPSPに応用した感圧分子膜を開発し,その特性調査を行った.発光分子として用いるメゾポルフィリン錯体の中心金属により圧力感度が大きく変化することを示し,それぞれの発光分子に対して圧力計測に最適な圧力範囲条件を明らかにするとともに,感圧分子膜の温度感度や表面粗さなど,マイクロ・ナノデバイス中の圧力計測に影響を及ぼす性質についても調査した.さらに,μmオーダーの径を持つ平行流路やコニカルノズル内部の圧力計測に感圧分子膜を適用し,本計測手法の圧力計測精度や空間分解能を明らかにすることで,本手法の有用性を示した.低密度領域やマイクロ・ナノデバイス中の流れ場に代表される高クヌッセン数流れでは,連続体である流体としてのマクロな特性よりもむしろ原子・分子オーダーの影響が非常に強く現れ,その結果マクロ領域では現れない特異な物理現象が発現する.そのため,このような高クヌッセン数流れを総合的に理解するためには,流れ場の原子・分子オーダーでの理解と固体表面近傍における原子・分子の挙動を理解する必要がある.本研究では,分子センサーによる計測や分子運動に基づく理論解析により,高クヌッセン数流れの解析を行った.気体分子と固体表面との相互作用を調査するため,気体分子の計測にREMPI法を適用した面・分子干渉実験装置の構築を行った.REMPI法は気体分子の光共鳴励起を応用した分光学的手法であり,従来の質量分析器を使用した気体分子の数密度,速度分布の計測に加え,回転エネルギーの計測が可能である.本実験装置を利用した気体分子と固体表面の相互作用の精緻データの取得に向けた実験が進行中である.さらに,固体表面の圧力計測法である感圧塗料(PSP)を低密度気体流やマイクロ・ナノ流れの解析に応用するため,新たなPSPの開発を行った.PSPは光励起した発光分子の酸素分子による消光を利用する手法であり,分子センサーに基づく計測法なので,高クヌッセン数流れの解析に有用と思われる.特に,マイクロ・ナノデバイスへPSPを適用するため,ナノ分子膜(LB膜)の形成手法をPSPに応用した感圧分子膜を開発した.発光分子として用いるメゾポルフィリン錯体の中心金属により圧力感度が大きく変化することを示し,それぞれの発光分子に対して圧力計測に最適な圧力範囲条件を明らかにした.また,気体分子運動論に基づく理論解析を行い,PSPの発光強度と酸素圧力および分子数密度流束との関係を明らかにした.低密度領域やマイクロ・ナノデバイス中の流れ場に代表される高クヌッセン数流れでは,連続体である流体としてのマクロな特性よりもむしろ原子・分子オーダーの影響が非常に強く現れ,その結果マクロ領域では現れない特異な物理現象が発現する.そのため,このような高クヌッセン数流れを総合的に理解するためには,流れ場の原子・分子オーダーでの理解と固体表面近傍における原子・分子の挙動を理解する必要がある.本研究では,分子センサーによる計測や分子運動に基づく理論解析により,高クヌッセン数流れの解析を行った.高クヌッセン数流れにおける気体分子と固体表面の相互作用を調査するためのプローブとして用いられる分子線の詳細な特性を明らかにするため,気体分子の光共鳴励起を応用した分光学的手法であるREMPI法を用いて,昨年度までに構築した面・分子干渉実験装置より発生する窒素分子線の回転温度および回転エネルギー分布の計測を行い,分子線の形成過程における温度非平衡現象を実験的に解析した.また,分子センサー技術を応用した固体表面の圧力計測法である感圧塗料(PSP)を低密度気体流やマイクロ・ナノ流れの解析に応用するため,ナノ分子膜(LB膜)の形成手法をPSPに応用した感圧分子膜を開発し,その特性調査を行った.発光分子として用いるメゾポルフィリン錯体の中心金属により圧力感度が大きく変化することを示し,それぞれの発光分子に対して圧力計測に最適な圧力範囲条件を明らかにするとともに,感圧分子膜の温度感度や表面粗さなど,マイクロ・ナノデバイス中の圧力計測に影響を及ぼす性質についても調査した.さらに,μmオーダーの径を持つ平行流路やコニカルノズル内部の圧力計測に感圧分子膜を適用し,本計測手法の圧力計測精度や空間分解能を明らかにすることで,本手法の有用性を示した.
カニ類と微生物の連携的なセルロース分解に着目したマングローブ炭素循環モデル

本研究ではマングローブ物質循環の鍵を握る落葉とこれを摂食するカニの関係について考察した。フィールドおよび飼育実験などからカニは落葉の34%を摂食していると算出された。カニ腸内細菌、および生息土壌細菌のメタゲノム解析においては両者ともにcellulose degradationに属する菌が見出された。また両者において還元糖量の換算で数10-約100mg/kg soil/24hのセルロース分解酵素活性が見られた。我々のこれまでの成果を考慮すると、調査フィールド内では落葉中のセルロースの1/3程度はカニの消化液→腸内細菌→土壌細菌の3要素によって分解を受け手入ることが示された。今年度の調査においてはフィールドとするタイ国ラジャマンガラ工科大学のキャンパス内のマングローブ林の10地点のマイクロハビタットにおいて林床から土壌をメタゲノム解析用のサンプルを採取した。また同地点でのセルロース分解活性を目的とした試料の調製も行った。メタゲノム解析は部分的に終了し、いずれの地点においてもProteobacteria門が全体の44-66%とほぼ半数を占めることが明らかになった。また多変量解析による結果から異なる10地点であっても海面からの高さが近い場合には似通った菌叢をもつことが明らかになった。このことは調査に用いたマイクロハビタットの菌叢が潮汐に影響を受けている可能性を示唆している。また調査地で優占するP. indiarum(n=8), E. versicolor(n=7) N. smithi(n=6)を小型水槽に入れ,樹木の優占種であるフタバナヒルギの葉の色を3つ(緑、黄、茶)に分けてそれぞれの切片を同時に与えた。1ないし2日毎に葉を更新し,残った葉は回収した。与えた葉の推定乾燥重量と残った葉の乾燥重量の差から,摂食量を求めた。3種の1個体当たりの摂食速度とそれぞれのカニの推定生息密度を乗じると,3種による調査地のマングローブ落葉の消費量は0.62g m-2 day-1と推定された。また,6カ所でリタートラップを設置し推定した1日の単位面積当たり落葉供給量は1.79g m-2 day-1となり、カニが落葉の34%を消費すると推定された。これらカニの糞を回収し、メタゲノム解析用のDNA調製まで終えている。またこれらの糞の持つセルロース分解活性を目的とした試料の調製も行った。昨年度採取した調査地の複数点の土壌の5部位(上部、中部、下部、巣穴、土下10cm)、および複数種カニの腸内細菌の16SrRNAを用いたメタゲノム解析を行った。またDeng1994の手法に従い両者のもつセルロース分解活性も測定した。腸内細菌のメタゲノム解析では種を問わずProteobacteria門、Bacterioroides門、Firmidutes門が優占的で全体の約80%を占めた。カニの種ごとに見るとE. versicolorおよびP.indiarumでは例外個体はあるもののProteobacteria門が全体の40%以上を占めるが、N.smithでは30%程度と異なる菌叢を示した。また全個体から強力なセルロース分解能を有すると見られるCellulomonadaceae属の細菌が見出された。土壌細菌のN. smithiメタゲノム解析では全試料でProteobacteriaが全体の60%程度を占めた。腸内細菌と同様にほとんどの試料でCellulomonadaceae属の細菌が見出された。上部、中部、下部、土下10cmでのセルロース分解能は30mg還元糖/kg土壌/24時間と算出されたが、巣穴でのみ56mg還元糖/kg糞/24時間と高い値が観察された。上述のとおり腸内細菌、土壌でメタゲノム解析を行いセルロース分解菌の存在を示した。また実際の酵素アッセイによって両者のセルロース分解能を示している。マングローブ土壌のセルロース分解能は数多くの報告があるものの、そこに生息するカニの腸内細菌による同活性を見出したのは本研究がはじめてである。基質を混和した培養プレートを準備し、そこに試料を塗布することでセルロース分解菌の単離も試みたが満足の行く結果は今のところ得られていない。しかしながら申請した内容で残された大きな課題は、カニの消化液、腸内細菌、土壌の三者によるセルロース分解のみであることからおおむね順調に進展していると考える。昨年度までに得られたデータ、主にメタゲノムデータの解析を行った。結果、腸内細菌ではカニ宿主の種を問わずvibrio属を含む複数の属の細菌の存在が示された。また、これらの機能的な解析からこれまで主として来たセルロース分解(炭素循環)以外の機能も示唆された。また昨年度の報告で見いだされたCellulomonadaceae属の細菌については別の属である可能性も見出され今度、慎重に更なる検討が必要であることが示された。カニ宿主間の比較では同種の菌叢ほど似通っていることが示されたが、予備的なデータながら一方で大きく生息環境の異なる地点でサンプリングした個体はこの例に沿わない可能性も示唆された。土壌細菌の解析では他の研究者の報告にあるようにセルロース分解(炭素循環)に関わる要素よりむしろ硫黄代謝、窒素代謝に関わる細菌の存在が多く示された。また、サンプリングポイントごとでの比較ではマウンドの高低差によって、若干菌叢が変わる結果が得られたこれはマウンド下部が日々潮汐にさらされるのに対し、上部は高潮のときのみ浸漬されることが理由と考えられる。

またカニ類の肝膵臓mRNAのNGS解析から1種のセルロース分解酵素のほぼ全長配列を取得した。同解析では同酵素以外にも複数の消化酵素の断片配列を取得する事ができた。今年度予定していたカニの消化液、腸内細菌、土壌の三者単独、もしくはこれらを組み合わせたセルロース分解反応系を構築し、各々の試験区で分解速度を算出する、ことはサンプリングの問題から実施できなかったため、期間を一年延長し、この実験を行う。今年度予定していたカニと土壌の連携的なセルロース分解反応系を構築し、各々の試験区で分解速度を算出する実験はサンプリングの問題から実施できなかったため、期間を一年延長し、この実験を行う。昨年度までに得られたデータ、主にメタゲノムデータの解析を行った。結果、腸内細菌では硫黄代謝、窒素代謝などに関わる細菌の存在が多く示された。今年度はそれら鍵酵素の存在について検討した。本研究ではマングローブ物質循環の鍵を握る落葉とこれを摂食するカニの関係について考察した。フィールドおよび飼育実験などからカニは落葉の34%を摂食していると算出された。カニ腸内細菌、および生息土壌細菌のメタゲノム解析においては両者ともにcellulose degradationに属する菌が見出された。また両者において還元糖量の換算で数10-約100mg/kg soil/24hのセルロース分解酵素活性が見られた。我々のこれまでの成果を考慮すると、調査フィールド内では落葉中のセルロースの1/3程度はカニの消化液→腸内細菌→土壌細菌の3要素によって分解を受け手入ることが示された。当初の予定では「カニ類優占5種各々の土壌環境および腸内細菌の菌叢を把握すること」「各々でセルロース分解に関わる培養可能な株を複数入手すること」「落葉中のセルロース消費量をカニおよびその生息域の土壌それぞれについて見積もること」を到達目標とした。上述のようにおおむね順調に計画は進行していると考えられる。カニの腸内細菌叢の把握、株の入手、などは結果を得るに至っていない、またカニの落葉消費量をセルロース換算するには至らなかったことなど、当初の計画から外れているところもある。反面、カニの落葉の樹種および落葉後の経過期間などの違いを考慮した実験系を組みたて結果を出したこと、試験管内でのカニ消化液・腸内細菌・土壌微生物のセルロース分解能についての試料を前倒しして作成したことなどを考慮すると全体としてはおおむね計画通りに研究は進行していると言える。カニの消化液、腸内細菌、土壌の三者単独、もしくはこれらを組み合わせたセルロース分解反応系を構築し、各々の試験区で分解速度を算出する。前年度、本年度の結果を総合的に考えれば単位面積当たりの落葉量が、カニ消化液・腸内細菌・土壌微生物、いずれの要素(優占種)によってどれくらいの量、どの位まで分解されているのか、生態系における分解量を定量的に解析することが可能となるカニと土壌の連携的なセルロース分解反応実験水圏生物工学今年度は既に菌叢の把握された林床の土壌細菌からプレートアッセイ等によってセルロース分解酵素活性を有する菌を単離する。手元の試料を使いカニ腸内細菌の菌叢を把握し、同じくプレートアッセイ等によって同酵素活性を有する菌を単離する。
NIID(エオジン好性核内封入体病)の病態の解明および原因遺伝子探索

NIID症例を、皮膚生検所見、頭部MRI所見から診断し、臨床情報、ゲノムサンプルを蓄積した。平成29年度末までに、孤発性NIID80例以上、家族性NIID症例を24例以上蓄積した。また、国内外の神経関連の各学会にて、上記の成果について発表するとともに、国内の専門誌にNIIDについての総論を執筆し、疾患概念の啓発に努めた。NIID原因遺伝子の探索に関しては、連鎖解析、次世代シークエンサーを用いたエクソームおよび全ゲノム解析に加えて、ロングリードの解析可能なPACBIO RS IIシークエンサーを用いて解析を行った。今後、大きなゲノム構造変化を含めた包括的なゲノム解析が必要である。平成27年度末までに、皮膚生検により合計46例の孤発性NIID、15例の家族性NIIDを診断した。我々の予測通り、かなりのNIID症例が存在することを裏付ける結果となっている。これらの結果を、日本神経学会、日本神経病理学会、日本認知症学会、日本神経治療学会、日本自律神経学会およびアメリカ神経学会(AAN 2016)にて報告し、皮膚生検がNIIDの診断に有効である事を広く啓発し、NIIDが疑われる症例については、皮膚生検による診断を考慮して頂くように各医療施設に依頼した。これらのNIID症例のデータを解析することによって、NIIDの病態および自然歴の解析を進めており、高齢発祥で、白質脳症を呈し、軽度の末梢神経障害、縮瞳などの自律神経障害を呈する症例が多く存在することが明らかになった。現在、その成果を英文誌に投稿中でる。これと平行して、NIIDのゲノム解析を進めており、常染色体優性遺伝形式をとるNIID6家系について、次世代シークエンサーを用いたエクソームおよび全ゲノム解析を平成27年度末までに完了した。現在、得られたデータを用いて、連鎖解析、およびSNVなどの解析を進めている。特にこれまでに、マイクロサテライトマーカーを用いた全ゲノム連鎖解析によって、すでに同定している20Mbの候補領域にターゲットを絞りこんで、NIIDの原因遺伝子の解析を進めている。平成27年度末までに、合計46例の孤発性NIID、15例の家族性NIIDが皮膚生検により診断された。我々の予想を超える数の症例が解析できており、引き続き継続する予定としている。ゲノム解析については、NIID6家系について、全ゲノム解析およびエクソーム解析を今年度中に完了することができており、現在、順次データ解析を進めているところである。すでに、20Mbの候補領域を同定できているため、その領域について集中的に解析を進める予定であるため、結果についても、まもなく得られるものと予測している。昨年度から引き続いて、NIID症例を皮膚生検所見、頭部MRI所見から診断し、臨床情報、ゲノムサンプルを蓄積した。また、引き続いて、日本国内の神経関連の各学会およびアメリカ神経学会にて、上記の成果について発表するとともに、国内の専門誌にNIIDについての総論を執筆し、疾患概念の啓発に努めている。原因遺伝子の探索に関しては、これまで行ってきた、マイクロサテライトマーカーによる解析、イルミナ社のHiseq次世代シークエンサーを用いたエクソームおよび全ゲノム解析に加えて、Pacbioシークエンサーを用いた全ゲノム解析を進めている。現在一例分のシークエンス解析が終了し、さらに、正常コントロールサンプルのPacbioでのシークエンスデータと比較検討して、データ解析を進めている。すでに、得られているマイクロサテライトマーカーによる解析、イルミナ社のHiseq次世代シークエンサーを用いたエクソームおよび全ゲノム解析のデータをもとに、連鎖解析を行った結果、Lod Score 4近くを示す領域を同定し、その領域に特に着目して、Pacbioシークエンスデータの解析をおこなっている。Pacbioシークエンサーは従来型の次世代シークエンサーとは異なり、数千から数万bpといった非常に長い配列の遺伝子断片を多量に解析する能力がることから、比較的大きな遺伝子構造以上を解析できるとされており、この技術を用いて、NIID原因遺伝子の探索を進めている。現在、NIIDの病態および自然歴の解析結果について、その成果を英文誌に投稿中でるため、それを完了させる。平行して、NIID症例についてもさらに収集を進め、NIIDの病態および自然歴をさらに解析していく。ゲノム解析については、近年発展が著しい、ロングリードの解析可能な次世代シークエンサーである、Pacific Bioscience社PACBIO RS IIシークエンサーを用いた解析を行うことによって、今までの次世代シークエンサーでは不可能であった1000bpを超えるロングリードによる解析を進めて行く予定である。これらの解析で得られた結果について、NIID患者由来の配列と、正常対象由来の配列、および既にデータベース上に公開されているヒト正常遺伝子配列、SNP配列の情報などゲノムインフォマティクスを活用し、比較検討する事によって、NIIDを引き起こす原因遺伝子を同定したいと考えている。

原因遺伝子を同定できた場合には、原因遺伝子産物に対する抗体を用いた免疫染色にて検討し、全身での発現状況、核内封入体内での存在様式などについて詳細な検討を行う。次に、原因遺伝子を発現させる培養細胞モデルを作成し、遺伝子産物の生理的役割、核内封入体の形成過程、分子機構、発現タンパク質の分布様式、結合様式、毒性等について解析する。さらには動物モデルの作成、凍結標本からのタンパク質の解析を行い、病態発症に関係するタンパク質あるいは分子機構について、新規治療法も含めて検索する。これらにより、NIID研究、および核内封入体の病理機構解析を飛躍的に発展させ、神経変性疾患一般に広く応用可能な治療法開発へと繋げたいと考えている。神経内科学1月以降に使用したDNA合成の支払いが平成28年度になる。本年度より翌年度にかけて予定しているDNA合成への支払いに充当する。
CDMA-QAM伝送におけるビット誤り率特性向上手法の確立と鉄道システムへの応用

本研究では、CDMAの多重化信号の振幅値をQAMの各シンボルに割り当てたCDMA-QAM伝送方式のビット誤り率特性の向上を図るとともに、これをデジタルATC(自動列車制御)システムなどの鉄道信号システムへ応用する具体的手法について検討した。前年度までに、ビット誤り率特性を向上させる手法として、CDMAで用いられている直交符号の相関特性を利用することで、従来の誤り訂正符号のような冗長ビットを用いない誤り訂正機能が実現できることを明らかにした。また、CDMA多重化信号の振幅値の不均一性などを利用し、実際に使用するQAMのシンボル数を64から16に削減でき、各々のシンボル間隔を広くすることでビット誤り率特性を向上できる可能性を示した。以上を踏まえて本年度は、これらの成果を組み合わせた方式の定量的評価を行うこととした。まず、QAMのシンボル数を16に削減したCDMA-16QAM方式において、白色雑音を前提とした耐雑音性による評価を行った。ここで、CDMA多重化信号の振幅値の上位ビットをQAMのI相、下位ビットをQ相にそれぞれ割当てており、I相の方が全体のビット誤り率特性に与える影響が大きいと考えたため、I相方向のシンボル間隔をQ相よりも広くとるようなシンボル配置とした。計算機シミュレーションを実施した結果、雑音が少ない環境下においては提案したシンボル配置による効果が、また、雑音が多い環境下においては提案した誤り訂正機能による効果が得られることを確認し、提案方式の有効性を明らかにした。また、QAMの代わりに位相のみで伝送を行う多値PSKを採用したCDMA-16PSK方式についてもあわせて検討した。その結果、先ほどの検討と同様にシンボル配置を最適化することによって良好なビット誤り率特性が得られることを明らかにした。前年度までの成果であるCDMAの相関特性を利用した誤り訂正機能、及びCDMA多重化信号の振幅値の不均一性を利用したQAMのシンボル削減手法とを組み合わせたCDMA-16QAM方式に関して、白色雑音を前提とした定量的評価を計算機シミュレーションで行い、提案手法の有効性を評価することができた。また、実際の評価で使用したMATLAB/Simulinkによる計算機シミュレーションモデルから、組込みデバイスへのハードウェア実装に必要なコードを直接生成することで、ハードウェア開発のめども立てている。ただし、先のCDMA-16QAM方式では振幅成分にもデータを割当てるため、減衰特性が大きいレールを前提とした鉄道信号システムの応用では、振幅成分を用いない方式の検討が必要と考えた。このような背景から、当初の研究計画になかった多値PSKでの検討を行うこととし、QAMの場合と同様にシンボル配置の最適化をした後、計算機シミュレーションを実施し、一定の成果を得ることができた。このように、研究計画と一部異なる内容について検討したため、当初の研究計画にあった鉄道信号システムへの応用した際の評価を行うことができていない。また、本年度の成果について十分に整理できていないことから、学外への発表を行うことができなかった。今年度の研究進捗状況を踏まえて、当初の研究計画になかったCDMA-16PSKも含めて計算機シミュレーションによる定量的評価を行い、また、その際に使用したMATLAB/Simulinkによる計算機シミュレーションモデルから、組込みデバイスでのハードウェア化を実現するめども立てていることから、補助事業期間を延長して、組込みデバイスで開発したハードウェアを用いて、実際の鉄道信号システムを想定した評価を行う予定である。ここで、デジタルATCシステムではその伝送媒体としてレールを用いているが、これが持つ伝送可能な帯域が非常に狭いことから多情報化が困難であり、現在のシステムでは数kHzの搬送周波数を用いた300bps程度の伝送速度となっている。このような条件下でビット誤り率特性を向上させる手法としては、従来の誤り訂正符号のような冗長ビットを用いない誤り訂正機能を実現することが必要と考えた。このことを踏まえて、CDMAで用いられている直交符号の相関特性を利用した誤り訂正機能の検討を行った。まず、受信時におけるQAMのシンボル誤り不均一性や受信時に得られたCDMAの相関値特性などを用いて、伝送路上の雑音を推定する手法を明らかにした上で、それを用いた誤り訂正手法を示した。具体的には推定された雑音から送信シンボルとのノルムを算出し、そのノルム値があるしきい値以下になるまで、受信時におけるCDMAで多重化された64ビットのデータを1ビットずつ反転させていく手法である。これにより、64ビットのデータに対して最大3ビットまでの誤り訂正を実現できる可能性を示した。一方、CDMA-QAM伝送におけるCDMA多重化信号の振幅値の不均一性などを利用し、実際に使用するQAMのシンボル数を64から16に削減でき、各々のシンボル間隔を広くすることでビット誤り率特性を向上できる可能性を示した。そして、実際に計算機シミュレーションによる性能評価を行った結果、従来の64QAMに比べて16QAMに削減した方が良好なコンスタレーション特性が得られることを明らかにした。今回提案したCDMAの相関特性を利用した誤り訂正機能では、伝送路上の雑音推定の評価を送信シンボルとのノルムによって評価している。

これについて、送信時のシンボルと受信時のシンボルが近くに存在することを仮定した上で、幾つかのノルム算出手法を比較検討し、誤りビット数に対する特性を評価した結果、最も良い手法で4ビット誤りまで線形のノルム特性が得られることを確認した。そして、これを用いることで、受信側で多重化した64チャネルのデータを1ビットずつ反転させ、そのノルム値が一番小さくなるビットパターンを採用することを繰り返しながら誤り訂正を実現できる可能性があることを研究計画書に示した。その結果、実際に64ビットのデータに対して最大3ビットまでの誤り訂正を実現できる可能性を計算機シミュレーションによって明らかにした。また、最適なQAMシンボル配置については、実際のCDMAの多重化信号の振幅値の不均一性と、CDMA多重化信号に含まれる1のデータを偶数個に固定することで、その振幅値も偶数に固定できることを生かしてシンボル数を1/4に削減できることを示し、これを計算機シミュレーションで評価した結果、削減したシンボルを持つQAMにおいて良好なコンスタレーション特性が得られることを明らかにした。以上、これらはMATLAB/Simulinkによるモデル構築がおおむね完成しており、このモデルからFPGAなどのハードウェア実装に必要なHDLコードを直接生成することでハードウェア開発のめども立てている。さらに、鉄道信号システムへ応用した際の評価を行うために、伝送媒体であるレールの伝送特性や雑音について調査した上で、実際にMATLAB/Simulinkによるモデル構築も行っているため、これまでの検討で使用したモデルと組み合わせることで評価できる環境を整備した。本研究では、CDMAの多重化信号の振幅値をQAMの各シンボルに割り当てたCDMA-QAM伝送方式のビット誤り率特性の向上を図るとともに、これをデジタルATC(自動列車制御)システムなどの鉄道信号システムへ応用する具体的手法について検討した。前年度までに、ビット誤り率特性を向上させる手法として、CDMAで用いられている直交符号の相関特性を利用することで、従来の誤り訂正符号のような冗長ビットを用いない誤り訂正機能が実現できることを明らかにした。また、CDMA多重化信号の振幅値の不均一性などを利用し、実際に使用するQAMのシンボル数を64から16に削減でき、各々のシンボル間隔を広くすることでビット誤り率特性を向上できる可能性を示した。以上を踏まえて本年度は、これらの成果を組み合わせた方式の定量的評価を行うこととした。まず、QAMのシンボル数を16に削減したCDMA-16QAM方式において、白色雑音を前提とした耐雑音性による評価を行った。ここで、CDMA多重化信号の振幅値の上位ビットをQAMのI相、下位ビットをQ相にそれぞれ割当てており、I相の方が全体のビット誤り率特性に与える影響が大きいと考えたため、I相方向のシンボル間隔をQ相よりも広くとるようなシンボル配置とした。計算機シミュレーションを実施した結果、雑音が少ない環境下においては提案したシンボル配置による効果が、また、雑音が多い環境下においては提案した誤り訂正機能による効果が得られることを確認し、提案方式の有効性を明らかにした。また、QAMの代わりに位相のみで伝送を行う多値PSKを採用したCDMA-16PSK方式についてもあわせて検討した。
交通行動・自動車走行ミクロシミュレーション・モデルの開発によるTDM施策評価

活動べースの交通行動ミクロシミュレーション・モデルの開発については、ツアーコンセプトに基づいて、再現性の高いといわれるニューラルネットワークを用いてモデル開発を行った。新津市を対象として実態調査を実施し、通勤交通データを収集した。モデルシステムは、活動パターン、中問トリップ、活動時間帯、目的地、交通手段の選択からなり、サブモデルを配置する構造について検討し、フィードバックモデルの適合性が高いことが判明した。次に、平成11年11月に実施した長岡都市圏新都市OD調査の平日1日のデータを使用して、ニューラルネットワークモデルの開発を行った。交通行動の選択過程は、主な活動目的ごとに、目的地、活動開始時刻、交通手段、活動時間長、2次ツアー及び中間ストップといった要素を逐次的に選択すると仮定し、一部フィードバックを導入している。個人べースのミクロシミュレーションを行った結果、低い的中率しか得られなかったが、集計ベースでみれば地域の交通需要をおおよそ再現することができた。さらに、通勤活動をおこなう就業者について通勤手段、および就業前と終業後の自由活動について、トリップ発生、目的地、手段、継続時間を推定するモデルを構築した。その結果、就業前と就業後の自由活動時間は、世帯人数および就業地の特性による影響を受け、互に影響を及ぼしていることがわかった。自動車走行ミクロシミュレーションについては、リアルタイムで独立した交差点の信号制御を最適化するシステムを開発した。計算時間を速めるためにヒューリスティックな方法を採用し、バス優先信号をもつ2交差点に拡張した。また、すでに開発した自動車とバスの走行シミュレーションモデルを改良した。長岡市においてバス・HOV専用レーン、バス専用信号が設置されている長生橋西詰めの国道351号線を含む地域に、このモデルを導入し、現状再現性を確認した。そして、バス優先信号制御、流入制限制御を行った場合の効果を算定した。新潟県新津市においてJRを利用したパーク&ライドがTDM施策として実施されているため、新津市を対象として、平成11年7月に活動・交通ダイアリー調査と意識調査を実施した。データ分析によれば、市内在住の就業者の通勤は、圧倒的に自動車利用が多く、新潟市都心方面へはパーク&ライドヘの転換の必要性が読みとれた。個別トリップではなく1日の活動・交通の全体を考慮する活動ベースの交通行動ミクロシミュレーションモデルが最近いくつか開発されてきたが、その中でBowmanらが提案しているツアーコンセプトが実用化の適用性が高いと判断でき、それによりモデル化を進めた。モデル分析の手法について、従来は非集計ロジットモデルが最も一般的であるが、再現性の高いといわれるニューラルネットワーク・モデルを用いた。モデルシステムは、活動パターン、中間ストップ、活動時間帯、目的地、交通手段等の選択モデルをシリーズに配置する構造であり、二ューラルネットワーク・モデルによる推定およびミクロシミュレーションを行い、十分な再現性が得られた。自動車交通流のミクロシミュレーションについては、バス優先信号の制御を取り扱う。信号の切替え位置を車群の切れ目ごとに探索することによって、計算時間が短縮可能なヒューリスティックなバス優先信号の制御手法を開発した。この方法で得られる解と最適解との誤差は1%未満であり、計算時間も3695%短縮可能となった。さらにこのヒューリスティックな手法を交通流シミュレーションに適用し、一般車両の遅れ時間に大きな影響を与えることなく、バスの遅れ時間の短縮効果を得ることを確認した。活動ベースの交通行動ミクロシミュレーション・モデルの開発を目的として、ツアーコンセプトに基づいて選択過程をモデル化し、再現性の高いといわれるニューラルネットワーク・モデルを用いて推定を行った。11年度の新津市データを使用したモデル開発については、引き続き選択構造の違いを検討した。

12年度に新たに使用したデータは、建設省長岡国道工事事務所が平成11年11月に実施した長岡都市圏交通実態調査(パーソントリップ調査)の平日1日のデータである(サンプル数、5,506世帯、14,980人)。交通行動の選択過程は、主な活動目的ごとに、目的地、活動開始時刻、交通手段、活動時間長、2次ツアー及び中間ストップといった要素を逐次的に選択すると仮定し、一部フィードバックを導入している。主な活動は、有職者について通勤、業務、自由活動、ツアーなし、無職者について自由活動、ツアーなし、及び学習の7つとする。個別サブモデルの的中率は、通勤では平均74%(45-87%)、その他目的では通学を除いて70%以上であった。個人ベースのミクロシミュレーションを行った結果、通勤で19%、全体で14%の的中率しか得られなかったが、集計ベースでみれば地域の交通需要をおおよそ再現することができたと考える。次に、既に開発した自動車・バス走行シミュレーション・モデルの改良を実施した。改良点は、(1)経路選択行動、(2)追い越し・追い抜き行動、(3)バス停での停止行動、(4)バス優先信号、(5)データ入力の省力化である。また、オブジェクト指向言語で、大規模なシステム開発に適したJAVA言語に移植を行った。長岡市においてバス・HOV専用レーン、バス専用信号が設置されている長生橋西詰めの国道351号線を含む地域に、この新しいシステムを導入し、現状再現性を確認した。活動ベースの交通行動ミクロシミュレーション・モデルの開発を目的として、ツアーコンセプトに基づいて選択過程をモデル化し、再現性の高いといわれるニューラルネットワーク・モデルを用いて推定を行った。使用したデータは、建設省長岡国道工事事務所が平成ll年11月に実施した長岡都市圏交通実態調査(パーソントリップ調査)の平日1日のデータである(サンプル数、5, 506世帯、14, 980人)。通勤活動をおこなう就業者について通勤手段、および就業前と終業後の自由活動について、トリップ発生、目的地、手段、継続時間を推定するモデルを構築している。その結果、就業前と就業後の自由活動時間は、世帯人数および就業地の特性による影響を受け、互に影響を及ぼしていることがわかった。さらに、始業時刻、終業時刻の変化が及ぼす影響を推定した。
トマト苗群落の熱収支および水収支を利用した簡便な乾燥耐性指標定量手法の開発

トマト苗群落の熱収支および水収支のモニタリング結果から,乾燥耐性として重要であると考えられる複数の形質の指標となる値を算出する非破壊計測システムを開発する。いくつかの植物体をサンプリングして形質を破壊測定した値とシステムの算出値を比較し,システムの算出値が妥当であるかを検証する。