hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
我が国の農耕地土壌におけるフッ素蓄積の実態

一方,水溶性フッ素濃度は,農耕地土壌が011.2 mg/kg(平均:3.25 mg/kg),非農耕地が0.192.35 mg/kg(平均:1.16 mg/kg)の範囲にあり,全フッ素濃度と同様に,農耕地土壌で濃度が高まっていることが示された.2)灰色低地土において,土壌中全フッ素濃度は農耕地土壌が125293 mg/kg(平均:190 mg/kg),非農耕地土壌が90.3143 mg/kg(平均:121 mg/kg)の範囲にあった.農耕地土壌14地点のうち10地点が,非農耕地の全フッ素濃度最大値よりも高い値を示し,灰色低地土からなる普通畑土壌においてフッ素の蓄積が生じていることが示唆された.一方,水溶性フッ素濃度は,農耕地土壌が3.2811.5 mg/kg(平均:6.98 mg/kg),非農耕地が2.093.96 mg/kg(平均:2.62 mg/kg)の範囲にあり,全フッ素濃度と同様に,農耕地土壌で濃度が高まっていることが示された.生産者圃場から採取した農耕地土壌に含まれるフッ素の濃度を明らかにし,その土壌蓄積の可能性について検証した.農耕地土壌中の全フッ素濃度は,135363 mg/kg(普通畑:黒ボク土),43.4300 mg/kg(普通畑:赤黄色土),125293 mg/kg(水田)および163471 mg/kg(施設)の範囲にあった.農耕地土壌の約72%が非耕地よりも高いフッ素濃度を示し,農耕地土壌においてフッ素の蓄積が生じていることが示唆された.また,土壌中の全フッ素濃度と全リン酸濃度との間には有意な正の相関が認められることから,リン酸質肥料がこれらの負荷源となっている可能性が示された.本年度は,「フッ素の負荷源の一つとしてのリン酸質肥料の関与の可能性」について明らかにすることができ,本研究の大きな目標の一つを達成することができた。これは本研究における大きな成果であると考えられる。ただし,当初計画よりも土壌分析(フッ素の分析)が遅れ気味である。その大きな原因は,マンパワーが不足ぎみであることが考えられる。来年度は,人員配置を見直し,より効率的な研究の推進を図りたい。土壌肥料学,環境農学1)上半期は水田土壌(灰色低地土)を,下半期は普通畑土壌(赤黄色土)の全フッ素濃度の分析を進め,フッ素の土壌蓄積がどのような圃場で,どの程度進んでいるのかについて考察する。2)作物吸収と密接に関連すると考えられる水溶性フッ素濃度は土壌pHと関連がある可能性が黒ボク土を用いた調査から予想された。今後はこの黒ボク土で認められた関係が異なる土壌型においても認められることであるのか考察を進める。本年度は,土壌調査および試料採取・収集を集中的に実施した.これにより,約200点の土壌試料の採取・収集が完了し,研究実施計画において,本年度に採取を予定していた土壌試料だけでなく,次年度(平成26年度)に予定していた試料についても確保することができた.一方,土壌化学分析については,34点の施設土壌の全フッ素および水溶性フッ素含有率について分析を終了した.これにより,本研究を始めるにあたって想定していた「農耕地土壌へのフッ素の蓄積」が多くの圃場で発生している可能性があることを確認することができた.試料採取・収集が予定よりも早く進展しているので,次年度は土壌化学分析を集中的に実施し,さらなる分析データの蓄積を図りたい.次年度以降,以下の2項目を中心に研究を推進する.1)農耕地土壌におけるフッ素の土壌蓄積実態の把握今年度は施設土壌においてフッ素の土壌蓄積が生じていることが明らかとなった.今後は,畑地土壌(黒ボク土・赤黄色土)および水田土壌(灰色低地土)について分析を実施し,これら栽培形態の異なる農耕地においても施設土壌と同様にフッ素の土壌蓄積が生じているか明らかにする,また,今年度の調査・研究で見いだされた土壌型によるフッ素含有率の違いについても同時に再検証したい.2)リン酸肥料とフッ素蓄積との関係性の解明農耕地土壌へ負荷されるフッ素の供給源としてリン鉱石を原材料とするリン酸肥料を予想している.
神経シグナルを洗練する網膜回路リファインメント機構の解明

脊椎動物網膜は階層構造を持ち、光信号は神経シグナルに変換された後、神経節細胞に至る過程で情報処理を受ける。我々は三次元マルチ電極アレイ(MEA)を作製し、網膜内細胞外電位の計測を行うことにより、正常網膜内層からの振動性シグナルの検出に初めて成功した。本シグナル網膜外からは計測されないことから、正常網膜の高次階層において抑制されるものと考えられた。詳細な解析を予定したがアクシデントにより電極作製装置を再購入しなくてはならなくなった上、新規装置で作製された電極はノイズが大きく、微妙な網膜内シグナルの検出が困難となったがインピーダンスが低いことから、今後も電極の性能向上を図り解析を行う予定である。脊椎動物網膜は階層構造を持ち、光信号は視細胞で神経シグナルに変換された後、最終段の神経節細胞に至る過程で精密な情報処理を受ける。申請者らは三次元多点電極アレイ(MEA)を作製し網膜内細胞外電位の計測を行うことにより、正常網膜内層からの振動性シグナルの検出に初めて成功した。本シグナルは網膜外からは計測されないことから、正常網膜の高次階層において抑制されるものと考えられる。本研究では、振動性シグナルの発生・抑制機構を明らかにしたいと考えている。しかしながら、一昨年度に学内の火事により共同研究者の施設が被害を被り、電極作成装置を買い替えなくてはならなくなってしまった。共同研究者らがより良い三次元電極が作成できると考えて別の高性能の装置を共同研究者が購入したが、新規装置で作成した三次元電極の作製が進まず、網膜を用いての解析を行うことがなかなかできなかった。一方でマルチ電極アレイ装置の確立がより進展し、市販電極用いた解析自体は非常に上手く進んでいる。ノイズが乗らない還流系の確立も完成し、データ解析もラスターブロット、インタースパイクインターバル解析などの方法に加え、より正確に1細胞レベルで解析できる方法を習得しつつある。多ニューロン解析を専門とする研究者との新たな共同研究も進展している。疾患モデルマウスの網膜について平面電極での解析を進めているが、周期的な自発発火の発生メカニズム解析を進めている。三次元電極の作製とデータ取得がネックとなっているが、共同研究者の電極はインピーダンスが低い優れたものであったので、できるだけ共同研究者のものを使用して解析を進めたい。網膜内での電極部位の特定も進めている。しかしながら、昨年度末に学内の火事により共同研究者の施設が被害を被り、電極作成装置を買い替えなくてはならなくなってしまった。より良い三次元電極が作成できると考えて別の高性能の装置を共同研究者が購入したが、新規装置で作成した三次元電極ではノイズがどうしても大きく、本来の解析を行うことができないというトラブルに現在見舞われている。ノイズが乗らない還流系の確立も完成し、データ解析もフーリエ変換のみならず、ラスターブロット、インタースパイクインターバル解析など様々な方法を修得した。さらに多ニューロン解析を専門とする研究者との新たな共同研究も開始した。疾患モデルマウスの網膜について平面電極での解析を進めているが、網膜回路の異常のレベルにより周期性がある自発発火と周期性がない自発発火が存在することを見いだし、さらに周期的な自発発火の発生メカニズム解析を進めている。三次元電極の作成が問題だが、共同研究者の電極はインピーダンスが低い優れたものであったので、できるだけ共同研究者のものを使用したいと考えている。三次元電極以外は良く進展しているので、電極が得られれば研究自体は急速に進むものと考えている。申請者らは三次元多点電極アレイ(MEA)を作製し、網膜内細胞外電位の計測を行うことにより、正常網膜内層からの振動性シグナルの検出に初めて成功した。本シグナルは網膜外からは計測されないことから、正常網膜の高次階層において抑制されるものと考えられた。本研究では、振動性シグナルの発生・抑制機構を明らかにしたいと考えた。しかしながら、2012年度の学内の火事により、電極作製を請け負っている共同研究者の施設が被害を蒙り、電極作製装置を再購入しなくてはならなくなった。

そのための資金は本申請計画に入っていなかったので時間が掛かった。さらに、共同研究者らは、より良い三次元電極が作製できると考えて新しいタイプの高性能の装置を購入したが、新規装置で作製した三次元電極はノイズが大きく、なかなか実質的に使用するのは難しく、データの再現にかなり手間取ってしまった。一方我々の研究室においては解析に関しても新しくソーティングプログラムを組むなど進み、データが取れれば詳細に解析できるような状況まで達成することができた。疾患モデルマウスの網膜については市販の平面電極を用いて、種々の薬剤を用いた解析を進めており、三次元電極でのシグナル検出が可能となれば一気に研究が進むようシステムを組み上げた。しかしながら結局のところ共同研究者による三次元電極のトラブルが非常に大きく研究の進行に深刻な影響を及ぼし、最後まで研究を進めることができなかった。一方で、本研究費が終了しても研究は続行し、結果を得ていくことで同意は得ているので、今後も辛抱強く取り組んで行きたい。神経科学一昨年度の学内の火事により共同研究者の施設が被害を被り、電極作成装置を買い替えなくてはならなくなってしまった。より良い三次元電極が作成できると考えて新たな装置を共同研究者が購入したが、新規装置で作成した3次元電極の作製が難しく、網膜を用いての解析が難しかった。しかしながら試行錯誤により、一部結果を得ることができ、さらに網膜深部の電極位置も特定できる可能性を見いだしている。このように少しずつ進展はしているが、苦労している。それ以外では、マルチ電極アレイ装置の還流系も確立し、市販電極を用いた解析自体は非常に上手く進んでいる。データ解析の多角的な手法もより発展し、データが得られれば解析は速やかに進められる状況である。市販の平面電極を用いて疾患モデルマウスの網膜を解析することにより得られる周期的な自発発火の発生メカニズム解析は進んでおり、新たな知見の蓄積が進んでいる。後は、三次元電極を用いた測定にかかっている。電極の問題が解消された場合には他の問題はほぼ解消することができるので、一気に研究は進められると考えている。昨年度末に学内の火事により共同研究者の施設が被害を被り、電極作成装置を買い替えなくてはならなくなってしまった。より良い三次元電極が作成できると考えて新たな装置を共同研究者が購入したが、新規装置で作成した3次元電極ではなぜかノイズが極端に大きく、本来の解析を行うことができないというトラブルに見舞われている。それ以外の点としては、マルチ電極アレイ装置の還流系も確立し、市販電極を用いた解析自体は非常に上手く進んでいる。データ解析の多角的な手法も修得することもでき、データが得られれば解析は速やかに進められる状況である。市販の平面電極を用いて疾患モデルマウスの網膜を解析することにより得られる周期的な自発発火の発生メカニズム解析も進んでおり、新たな知見の蓄積が進んでいる。後は、共同研究者の三次元電極の作成のみの問題となっている。共同研究者の電極はインピーダンスが低い優れたものであったので、新しい装置による作製法確立を待ちたい。
ｊ－ｊ結合描像に基づくｆ電子多体系の多極子秩序と超伝導に関する微視的理論

本年度に購入した計算機を駆使して,7軌道アンダーソンモデルの数値繰り込み群計算を全ての希土類イオンに対して実行し,2チャンネル近藤効果の出現の全容を解明した。その過程で,2チャンネル近藤状態と局所一重項状態の競合に創出する新しい量子臨界点を発見した。Pr系の四極子秩序に関する研究を進めた。Pr系1-2-20化合物の反強四極子秩序における電気磁気効果の解析を行い,電気磁気効果の異方性により,四極子秩序変数の同定が可能であることを示した。また,PrPb3における格子非整合Γ3四極子秩序について,Γ7軌道とΓ8軌道で構成される3軌道ハバード模型を乱雑位相近似によって解析し,四極子密度波状態という見方を確立した。フェルミ面上でΓ7軌道密度とΓ8軌道密度が多い領域が秩序ベクトルによって結びついて,感受率に大きな寄与をもたらすことを示した。これを多極子ネスティングと定義し,f2電子系のΓ3四極子密度波状態を理解する上で重要な見方となることを指摘した。多バンド超伝導という観点でU化合物と共通点の多いBiS2系層状超伝導体の研究に取り組んだ。BiS2系超伝導体のレビュー論文を執筆すると共に,多軌道引力機構模型の理論を提案し,異方的s波超伝導の可能性について解析した。超伝導状態における非磁性不純物散乱を自己無撞着T行列近似で扱い,ノードがあるs波とノードがないd波に対する不純物効果を調べた。その結果,ノードがある場合でも,非磁性不純物散乱によって物理量の温度依存性がs波のように見えるので,実験の矛盾が解消されること,ノードがないs波とd波が非磁性不純物効果によって区別できることを見出した。アクチノイド系の磁性と超伝導の研究にも着手した。今年度はまず,Pu化合物を念頭に局所感受率の計算を行い,磁気揺らぎの異方性について知見を得た。これをPu系の「高温」超伝導の微視的理解につなげていく。本研究では,j-j結合描像に基づいて,立方晶非クラマース系をはじめとする強相関f電子系の磁性や超伝導を微視的観点から解明することを目標に掲げている。具体的な当初目標の一つとして,立方晶系のPrPb3の格子非整合四極子秩序の微視的理解をあげていたが,2018年度には,多極子ネスティングという新しい見方を出すことで,一定の結論を得ることができた。また,分担者を中心に,Pr1-2-20系のΓ3四極子物性の研究を進め,電気磁気効果の異方性による新しい実験を提案するなど,Pr系の四極子研究は順調に推移しているといえる。近藤効果に関する研究では,予想を上回る成果が相次いでいる。2017年度には,従来知られていなかったNd系での2チャンネル近藤効果を発見し,論文発表をしたが,2018年度には,3チャンネル近藤効果と予想していた現象が,2チャンネル近藤状態と局所一重項状態の競合に創出する新しい量子臨界現象であることに気づいた。現在,論文にまとめている最中であり,2019年度の目玉の成果となることを期待している。超伝導に関する研究では,U系そのものに対する研究はやや遅れているが,多バンド系の超伝導において,フェルミ面トポロジーとギャップノードの関係については順調に知見を深めており,着々と準備は進んでいると言える。さらに,残された問題として,Pu系の「高温」超伝導の機構解明があり,研究に着手したところである。2018年度は,局所感受率の計算から,Pu化合物の磁気揺らぎの異方性についての理解を深めた。7軌道アンダーソンモデルにおいて局所f電子数n=1のCeイオンからn=13のYbイオンまで,全ての希土類イオンの場合に数値繰り込み群法の計算を実行し,2チャンネル近藤効果が現れる状況を解明した。成果を取りまとめ,2019年度中に論文として出版する。また,重希土類の場合に3チャンネル近藤効果と思われる現象を発見したが,2018年度の研究で,2チャンネル近藤状態と局所一重項状態の競合に創出する新しい量子臨界現象であることがわかった。これも論文にまとめ,2019年度の目玉の成果とする。アクチノイド系の超伝導の微視的理論研究に着手する。一つは,最近,s波の可能性が指摘されているUBe13の超伝導であり,以前からの目論見どおり,四極子揺らぎによるノードレス超伝導の観点からの解明を目指す。もう一つは,Pu系の「高温」超伝導の謎の解明である。2002年にPuCoGa5が超伝導転移温度Tc=18.5Kという「高温」超伝導になることが発見された。同じ結晶構造のCe系超伝導体CeCoIn5が2001年に発見されていたが,こちらはTc=2K程度であった。これをj-j結合描像に基づいて考えると,全角運動量j=5/2の6状態に電子が1個のCe3+と5個のPu3+は,ちょうど電子・正孔対称性の関係にある。このことと,4f電子よりも5f電子の遍歴性が強いことを考慮すると,磁気揺らぎによるd波超伝導という可能性が考えられ,NMR実験もそれを支持した。

しかし,その後,PuCoIn5が合成されたのだが,予想に反してTc=2K程度で,CeCoIn5とほぼ同じであり,上のシナリオは単純すぎると考えられる。GaとInの違いは,結晶場ポテンシャルやバンド構造に反映されるが,それによってなぜ10倍もTcが変わるのか,謎は深くなっている。この状況に,微視的観点から説明を与えることが,後半の研究の課題となる。今年度は,Γ3非クラマース系に対する微視的有効模型の構築と有効f電子モデルに対する多極子秩序の理論的研究を行った。まず,Γ3非クラマース二重項が結晶場基底状態となっている場合,Γ7とΓ8をまたぐ縮退した2種類の局所一重項をベースに,それらを格子点上に配置した格子模型や伝導電子と混成する不純物模型を考案した。次に,その格子模型に基づいて,多極子秩序構造を議論した。このモデルでは,一電子状態として全角運動量j=5/2の状態を考え,二電子状態としてΓ3が結晶場基底状態になるような電子間相互作用を取り入れた。そして,このΓ3イオン間の電子の跳び移り積分に関する2次摂動論を用いて,多極子相互作用を導出した。得られた多極子相互作用は,単純立方格子では四極子相互作用,体心立方格子と面心立方格子では八極子相互作用が主要な相互作用となった。これは,Γ8系での多極子相互作用と共通する結果となっている。平均場近似および乱雑位相近似に基づく多極子秩序の理論研究では,当初,スピン軌道相互作用のある3次元7軌道電子模型に対する計算を予定していたが,計算に時間がかかりすぎることが予想されたので,平成28年度はまず,その有効モデルである2軌道Γ8ハバード模型に対して計算を実行することとした。このモデルに対して,多極子秩序に対する秩序変数を正しく定義し,平均場近似の下で,秩序化を起こす多極子を決定するための計算スキームを完成させた。また,単純立方格子上の2軌道Γ8ハバード模型に乱雑位相近似を適用し,超伝導転移温度および多極子密度波の転移温度を見積もった。その結果,四極子秩序状態の近傍に現れる「従来型」の異方的超伝導とともに,広いパラメータ領域において,局所クーパー対が起源となる異方的超伝導が形成されることを明らかにした。複雑なf電子多体系,特に,Γ3非クラマース系に対する微視的有効模型の構築を予定通りに行い,さまざまな角度からそのモデルを検討し,興味深い結果を得ることができた。多極子秩序に対する平均場近似理論については,当初,スピン軌道相互作用のある3次元7軌道モデルで研究を行うことを計画していたが,計算に時間がかかりすぎて成果が得られない可能性があったので,ミニマムモデルである有効2軌道Γ8モデルに対象を切り替え,平成28年度中に計算スキームを完成させて一定の成果を得ることを目指した。対象モデルは変わったが,計算スキームを完成させることができたので,平成29年度には,スピン軌道相互作用のある3次元7軌道モデルへの適用を目指す。また,有効2軌道モデルに対して乱雑位相近似を適用し,四極子秩序相近傍の超伝導状態について知見を得ることができた。以上のように,対象モデルを一部簡略化したところはあったが,当初予定した研究は概ね順調に進展していると考えられる。1980年,ノジエールとブランダンは,1つの不純物スピンを複数のチャンネルの伝導電子が過剰に遮蔽するときに非フェルミ液体状態が生じ,物理量の温度依存性に低温でさまざまな異常が現れることを指摘した.1987年,コックスは,Γ3非クラマース基底状態をもつ立方晶U系化合物において2チャンネル近藤効果が実際に起こる可能性を指摘し,その後,U系からPr系へと対象物質は広がり,2チャンネル四極子近藤効果の研究が盛んに行われてきた.しかし,もともと想定されていた磁気的な2チャンネル
動物モデルを用いた加齢黄斑変性の罹患感受性候補遺伝子の同定と遺伝子診断への応用

ラットに強い光を照射すると、視細胞と色素上皮細胞のアポトーシスを伴う網膜変性が起こる(ラット網膜光障害実験モデル)。これは、加齢黄斑変性(AMD)の動物実験モデルとして用いられている。本研究では、同モデルにおける網膜光障害の感受性の程度がラットの系統に依存することに着目し、網膜光障害の感受性を支配する原因遺伝子のマッピングを進めてきた。本研究期間では、この遺伝子が存在する染色体領域をラット5番染色体上の0.99 Mbにまで狭めた。今後、この原因遺伝子を同定し、AMDの発症機序追究に利用する。ラット眼に強い光を照射すると、網膜外層において、視細胞や網膜色素上皮細胞のアポトーシスを伴う網膜変性を来たす(網膜光障害実験モデル)。この実験モデルには、系統差、つまり、ゲノム差に起因する表現型(感受性)の違いが認められる。そこで、この系統差の原因となる遺伝子を同定するために、この実験モデルに対して分子遺伝学的、動物行動学的な観点から検討を行っている。平成22年度は、我々がそれまでに絞り込み、命名した、10Mb以下の染色体領域である網膜光障害感受性(Retinal Photic Injury susceptibility;RPI)-1領域およびRPI-2領域をさらに狭めるために、マイクロサテライト解析を引き続き実施した。そのために、戻し交配ラットの匹数を増やして、より詳細な検討を試みた。また、ウェブデータベース上のラットのDNA多型情報との比較検討の結果と併せて考察することで、領域幅をかなり狭めた。しかし、RPI-1領域はゲノム長としては既に相当短く、その範囲内で組換えが起きることが非常に低い確率でしか期待できないため、戻し交配を繰り返し行っても、遺伝子候補を絞り込むことが難しいと考えられた。そのため、全く別の系統のラットで、RPI-1領域のさらなる絞り込みに役立つ可能性があるDNA多型を持つ系統のラットに白色蛍光灯の光を照射し、実験を行ったところ、WKY系統と同様に、網膜光障害感受性を示した。このため、RPI-1におけるWKY系統との問で共通する領域のうち、LEW系統と異なる多型パターンを示す領域に絞り込んだところ、候補遺伝子数を劇的に減少させることができた。一方、加齢黄斑変性の患者および対照者の血液検体の収集について、浜松医科大学および聖隷浜松病院の両倫理委員会に申請し、許可が得られたため、平成23年4月より血液検体の収集を開始する。また、本研究内容に関して、特別講演を依頼され、講演した。ラットに強い光を照射すると、網膜外層において視細胞や色素上皮細胞のアポトーシスを伴う網膜変性を来たす(網膜光障害実験モデル)。この動物実験モデルには、系統差、つまり、ゲノム差に起因する表現型(感受性)の違いが認められる。そこで、この系統差の原因となる遺伝子を同定するために、このモデルに対して分子遺伝学的、動物行動学的な観点から検討を行ってきた。平成23年度は、これまでに我々が絞り込み、命名した、10Mb以下の染色体領域である網膜光障害感受性遺伝子領域-1(Retinal Potic Iury susceptibility-1 ; RPI-1)およびRPI-2の2つの遺伝子領域について、網膜光障害に対する両遺伝子の特性について検討した。この目的のため、感受性の評価指標として、光照射後の視力障害を水迷路行動で評価する方法に加え、ラット眼病理標本上での計測で得られる網膜変性度を新たな指標として導入した。これにより、RPI-1領域のみが光による網膜変性の感受性に重要であり、RPI-2領域内の多型に拘わらず、単独で網膜変性に寄与する一方、RPI-2領域に関しては、RPI-1領域の感受性多型との共存により水迷路行動に影響したが、網膜変性には関連しないことを明らかにした。この結果から、RPI-2領域については網膜変性を支配する責任遺伝子の研究対象から外すことにし、RPI-1領域の更なる限局化に取り組むことにした。次に、RPI-1領域内において組み換えが起こっていた18匹のBC-4ラットのゲノムに対して多型解析を行い、多型パターンと網膜変性度の関係を調べたところ、光による網膜変性を有意に亢進する領域として約4Mbに限局化できた。この領域には約90遺伝子が含まれていた。加齢黄斑変性の患者および対照者の血液検体の収集については、浜松医科大学および聖隷浜松病院の両倫理委員会に申請し、許可が得られたため、平成23年4月より血液検体の収集を開始し、合計285人分の血液検体を収集した。そこで、この系統差の原因となる遺伝子を同定するために、このモデルに対して分子遺伝学的、動物行動学的、病理学的な観点から検討を行ってきた。

前年度は、網膜光障害感受性の責任遺伝子領域-1(Rpi1)を、約4 Mb、約90遺伝子を含むと予測される領域にまで限局化した。当該年度は、これを更に限局化するために、連続戻し交配を引き続き行った。戻し交配第8世代(BC8)までの戻し交配個体では、Rpi1領域の更なる限局化はできなかったが、当該のRpi1領域のみがWKY型で、残り全ゲノム領域はLEW型の個体が実際に得られた。このことは、物理的に4 Mbにまで限局化できたことを示し、網膜光障害感受性を支配する責任遺伝子がこの4 Mb内に存在することを確認できた。ここで、公共データベースにて公開されているラット(各系統)の1塩基多型(SNPs)パターンを取得し、この領域内におけるWKYとLEW系統に特有のSNPsパターンを比較することにより、LEW系統特有の領域の除外が可能かについて調べたが、LEWとWKY系統間におけるSNPsパターンはこの領域全体を通して相互に異なり、限局化ができなかった。そのため、第3の系統としてF344ラット(感受性)を加えて、3系統間でのSNPs比較解析を実施した。これにより約1 Mbにまで限局化できた。また、限局化されたRpi1領域はそれぞれ約20遺伝子を含むと予測される2領域に分断された。このため、これらの領域をRpi1aおよびRpi1bと命名した。当該年度は、加齢黄斑変性および対照者、合計176人分の血液検体を収集した。個体数を増やした解析により限局化を進めたRPI領域にはまだ多数の遺伝子が含まれ、多型解析するには遺伝子数が多かったこと、RPI-1およびRPI-2の両領域の特性を明確化する目的で光照射および水迷路実験を実施した後の戻し交配ラット(BC-4)の眼病理標本を解析したことなどの理由で、責任遺伝子の同定作業が遅れている。しかし、23年度の研究により、追究すべき領域数を2つから1つに絞り込むことができたため、今後の研究については、より迅速に展開できると考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。23年度に我々が特に重要であると考えた遺伝子領域における10数遺伝子に関して、エキソン配列に対するプライマーを設計したため、24年度は、まず、ラット網膜において、これらの遺伝子の何れが発現しているかを調べる。発現している遺伝子を中心に多型解析を行い、2系統間で異なる多型を探索する。候補を1遺伝子ないし数遺伝子に絞り込んだところで、ヒト遺伝子における多型を探索し、加齢黄斑変性の関連解析に着手する。
転写因子Cbfalを中心とした骨格形成機構の解明

大部分の骨は、内軟骨生骨化によって形成される。すなわち、軟骨細胞は成熟後、骨に置換される。転写因子Cbfa1/Runx2のノックアウトマウスは、軟骨で骨格は形成されるが、骨形成を全く見ない。これは、骨芽細胞の分化が起こらないことから生じるが、その軟骨細胞の成熟も阻害されている。実際、Runx2およびドミナントネガティブ型Runx2の軟骨細胞特異的トランスジェニックマウスでは、軟骨細胞の分化促進および抑制がそれぞれ見られた。したがって、Runx2は、軟骨細胞の成熟にも重要な因子である。しかし、Runx2のノックアウトマウスの一部の骨格では軟骨細胞の成熟が見られ、Runx2以外の因子も軟骨細胞の成熟に関与していると考えられる。そこで、同じランクスファミリーに属し、軟骨細胞に発現しているCbfa3/Runx3のヘテロ変異マウスとRunx2ヘテロ変異マウスを交配し、最終的にRunx2とRunx3のダブルノックアウトマウスを作製した。このダブルノックアウトマウスでは、全身の骨格で、軟骨細胞の成熟が完全に抑制されていた。したがって、Runx2とRunx3が、軟骨細胞の成熟に必須な因子であることが明らかとなった。さらにRunx2とRunx3の遺伝子量の減少に比例して、四肢の著明な短縮が認められた。そして、軟骨細胞の増殖に重要なインディアンヘッジホグ(Ihh)の発現が消失していた。Runx2ノックアウトマウスでは、軟骨細胞の増殖が低下しており、Runx2は、Ihhのプローモーターに直接結合し、その転写を促進していた。一方、Runx3は間接的にIhhの発現を誘導していると考えられた。したがって、Runx2とRunx3は、Ihhの発現調節を介して、軟骨細胞の増殖も調節していることが明らかとなった。Cbfa1ノックアウトマウスの間葉系細胞が骨芽細胞分化のどの段階でブロックされているかを調べるために、その頭蓋冠の細胞をin vitroで培養しその分化能を検索した。Cbfa1を欠損すると骨芽細胞分化能は完全に失われていたが、培養中に多くの細胞が脂肪細胞に自然に分化していき、またBMP-2とともに培養すると軟骨細胞に分化した。したがってノックアウトマウスの頭蓋冠由来間葉系細胞は、骨芽細胞以外の骨格系形成細胞(脂肪細胞、軟骨細胞)に分化しうる多分化能を持った細胞であることがわかった。このことは、これらの間葉系細胞が非常に未熟な分化段階にあること、すなわちCbfa1が骨芽細胞系列への分化決定の初期に関わっていることを示唆している。次に生体内でCbfa1が軟骨細胞の分化にどのように働いているかを明らかにするために、軟骨細胞に特異的に発現するII型コラーゲンプロモーター・エンハンサーを用いたCbfa1トランスジェニックマウス(Tg)を作製した。Cbfa1 Tgでは、軟骨細胞は早期から成熟肥大化し、骨に置き換えられる所謂内軟骨性骨化が促進した。ドミナントネガティブ型(DN)Cbfa1 Tgでは、軟骨細胞の成熟及び内軟骨性骨化が抑制された。したがって、Cbfa1は骨芽細胞分化因子であるとともに軟骨細胞の分化因子であることを証明することができた。Cbfa1 Tgでは、本来永久軟骨になるべき軟骨をも成長軟骨化しており、ほとんどの関節は癒合していた。逆にDN Cbfa1 Tgでは、本来の成長軟骨でも永久軟骨の形質を保持していた。したがって、Cbfa1は成長軟骨と永久軟骨の性格を決定づける上でも重要な働きをしていることを明らかにできた。1.目的・方法未熟骨芽細胞より骨細胞まで発現を誘導できるI型コラーゲンプロモーターを用いてCbfa1トランスジェニックマウスを作製、骨芽細胞系列への分化決定後の骨芽細胞成熟過程におけるCbfa1の機能を検討した。また、レチノイン酸による骨芽細胞分化およびMMP13の誘導にCbfa1が関与するかを、細胞培養あるいは中足骨の器官培養により検討した。さらに、軟骨への血管進入におけるCbfa1および骨髄の造血系細胞の関与を、Cbfa1ノックアウトマウスの軟骨を正常マウスの脾臓に移植することにより検討した。2.結果1)Cbfa1トランスジェニックマウスは多発性の骨折が見られ、皮質骨は薄く破骨細胞を伴った陥凹が多く見られた。骨芽細胞はトランスジェニックマウスで2倍以上に増加していたが、骨芽細胞分化は後期で阻害され比較的未熟な骨芽細胞で占められており、骨細胞は著減していた。すなわち、トランスジェニックマウスでは比較的幼若な骨芽細胞により未熟な骨が形成され、これが破骨細胞による骨融解を誘導し骨減少をきたした。2)レチノイン酸により、骨膜細胞の骨芽細胞への分化、骨芽細胞の軟骨への進入およびMMP13の発現誘導が見られたが、Cbfa1ノックアウトマウスでは全く見られなかった。3)Cbfa1ノックアウトマウスの軟骨を脾臓に移植すると、軟骨細胞の成熟と軟骨への血管進入を見たが、その過程は正常軟骨と比較し非常に遅延していた。3.結論1)Cbfa1は骨芽細胞分化を初期で促進し、後期では抑制的に働くことが明らかとなった。2)レチノイン酸による骨芽細胞分化およびMMP13の誘導にCbfa1が関与することが示唆された。3)軟骨への血管進入には、骨髄の造血系細胞からの因子と肥大軟骨細胞におけるCbfa1の発現がともに重要であることが明らかとなった。

Cbfa1とCbfbの軟骨細胞分化および骨芽細胞分化における機能の解明を進めた。まず、軟骨への血管侵入におけるCbfa1の働きを明らかにするために、Cbfa1ノックアウトマウスの軟骨を脾臓に移植した。造血細胞からの因子により血管侵入は起こったが、非常に遅延しており、血管侵入は造血細胞からの因子とCbfa1による軟骨細胞の基質産生の両者が相乗的に働くことが重要であることを明らかにした。次に、Cbfa1の属するラントファミリーのDNA結合能を上げると考えられているCbfbの軟骨細胞分化における働きを検討した。Cbfbノックアウト(Cbfb^<-/->)マウスは造血できずに胎生中期で死亡するため、赤血球系に発現を誘導できるGATA1プロモーターを用いたトランスジェニックマウス(tg)を作製、Cbfb^<+/->マウスと交配することによりCbfb^<-/->tgマウスを作製した。このマウスは赤血球系の造血を回復し、出生時まで生存できた。しかし、骨形成はほとんど起きておらず、骨芽細胞分化・軟骨細胞分化は著明に阻害されており、CbfbがCbfa1による骨芽細胞・軟骨細胞分化に必須であることを明らかにできた。さらに、レチノイン酸がCbfa1を誘導すること、PTHrPがCbfa1による軟骨細胞の成熟を抑制することを明らかにした。また、アデノウィルスでCbfa1あるいはBMP-2を発現させた線維芽細胞では、ともに骨芽細胞マーカーを誘導できた。しかし、BMP-2を感染させた線維芽細胞が、骨欠損部での骨形成を誘導したのに対し、Cbfa1を感染させた線維芽細胞では骨形成を誘導できず、Cbfa1単独では骨形成まで誘導できないことが明らかになった。1.Cbfa1の破骨細胞分化における機能解析Cbfa1欠損頭蓋冠由来細胞株に、Cbfa1を導入すると、RANKLは誘導され、OPGは抑制され、Cbfa1はRANKLの誘導、OPGの抑制を介して、破骨細胞の分化に促進的に働いていることが明らかとなった。また、Cbfa1ノックアウトマウスでは、硬骨細胞がみられず、RANKLの発現も著明に低下していた。この破骨細胞の欠損が、RANKLの著減に起因しているかを調べるために、Runx2ノックアウトRANKLトランスジェニックマウスを作製した。このマウスでは、多核のTRAP陽性細胞が石灰化軟骨周辺に出現したが、破骨細胞分化は充分に起きていなかった。すなわち、M-CSF、RANKL.の発現だけでは、破骨細胞分化には充分ではなく、Cbfa1が最終分化した軟骨細胞や骨芽細胞に発現誘導している基質蛋白や可溶性因子が、破骨細胞分化に重要であることが明らかとなった。2.Cbfa1の軟骨細胞における機能解析Cbfa1欠損軟骨細胞は、培養中に脂肪分化マーカーを発現し始め、脂肪細胞へと分化した。これは、Cbfa1の導入により阻止され、軟骨細胞の形質は維持された。TGF-β、レチノイン酸、IL-1β、PDGF、bFGF、PTH、IL-11はCbfa1欠損軟骨細胞の脂肪細胞への分化を抑制し、Cbfa1はTGF-βと相乗的にIL-11を誘導した。したがって、Cbfa1は軟骨細胞の形質維持に重要な働きしているとともに、脂肪細胞分化の抑制に関わっていることが明らかとなった。
法・会計・文化融合型の公共政策国際比較研究 　　チャリティ制度を事例に

法・会計・文化の学際的研究によって、公益認定制度の中で、規制に関する規定について「意図せざる法令解釈変更」が行われていることを発見した。これを「クリープ現象」という新概念によって説明することに成功した。これは従来の官僚制の研究には人格性を認めず、非人格的に官僚は政策を執行する組織として捉えていたウェーバー的理解に対し、官僚も人の集合体であるという前提のもと、意図せざる法令解釈変更が、規制強化的にも、規制緩和的にも生じていることを実証した点で非常に大きな意義がある。さらに民間側でも規制に対して過敏になりすぎて、法令で予定されている規制以上に、自主的に規制強化的に振舞う構図が発見できた。1.領域設定総合化法による法・会計・文化の融合本年度は、法・会計・文化融合研究の「領域設定総合化法」という方法論に則り、連携研究者及び海外の研究協力者とともに、法学、会計学、文化の研究者による国際シンポジウムを公開で実施(COMPARING CHARITY COMMISSIONS IN NEW ZEALAND, UK, AND JAPAN, 8月23日)することができた。特に、英国で新しい法人制度となったCIOに対する議論が展開できた。ニュージーランドではCIOに相当する法制度が100年前に誕生したことが明らかになり、今後注目していきたい。また、ニュージーランドの非営利会計が規模別に分かれており、小規模法人には現金主義が適用されていることも明らかになった。2.研究上の貢献:新概念の創出研究の過程で、意図せざる解釈の差異から生じる政策の微動を「クリープ現象」という新概念によって説明することができた。また、東日本大震災後の公益法人への活動に関して、従来研究者がCause-Related Marketing(CRM)と呼んでいたものが、Service-Related philanthropy(SRP)と呼ぶべき内容であることを明らかにした法・会計・文化の融合研究という挑戦的な手法を採用したが、領域設定総合化法という方法論によって、研究メンバーが共通して議論ができる公益認定制度(チャリティ制度)に領域を限定したことから、研究が概ね順調に進んだ。ただし、連携研究者3名とは、土日を含めて共通して日程が取れる日がなく、当初計画したよりも全員で顔を合わせる機会は少なくなった。平素の共同研究作業は遠隔で行っており、大きな支障はない。また、研究協力者として予定していたニュージーランドのCarolyn J.Cordery氏との連携が予想以上にうまく進展した。予定外のことであったが、「チャリティ制度」について中国でも議論が深まっていることから、中国のシンポジウムに招待講演を行う機会が得られた。「民間による公益活動」が重視され、さらにそれを担う非営利公益団体への政策が急展開している。日本では、民間公益活動を担う公益法人制度が2006年に110年ぶりに改革され、新たに公益認定等委員会が2007年に設置された。この時期の非営利政策の改革は我が国ばかりではなく、例えば、ニュージーランド(2005年に新機関設置)、英国(2006年のチャリティ法大改正)、オーストラリア(2012年に新機関設置)など、他の国でも同様に行われた。海外では、分野融合的な民間公益組織の政策や活動に関する「チャリティーズ・スタディーズ」が形成されつつあり、国際比較研究も萌芽的に開始されている。本研究ではかかる国際的研究動向を踏まえつつ、法・会計・文化の研究者が相互のディシプリンを融合させながら、公益法人の認定・監督に関する萌芽的な研究を実施した。具体的には、「政策の現場」(以下「領域」と呼ぶ)で必要とされている研究分野の研究者を集めて、学問的な総合化を行おうとする方法論(「領域設定総合化法」と呼ぶ)を用い、日本の公益認定等委員会を中心に、それに相当する海外の機関であるチャリティ委員会(イングランド&ウェールズ)、チャリティーズ・サービス(ニュージーランド)、非営利チャリティ委員会(オーストラリア)を比較対象として、法・会計・文化融合型の政策研究を実施した。本研究の結果、他国では当然に見られる中小規模法人に対する会計規制上の緩和措置、すなわち、現金主義会計を認めるなどの措置に対して、日本では財務報告会計の要請を一律的に適用した結果、会計規制が法規制を上回る形で、法人活動に重くのしかかっていることを明らかにした。とりわけ、「意図せざる規制強化の現象」が指摘でき、本研究ではそれを「クリープ現象」という新しい概念を提示することによって明らかにするなどの研究成果を得ることができた。国際比較の強化。ニュージーランド、英国のほか、日本の法制度の影響も受け、公益認定の新法律が成立した中国や日本の公益に関する文化との摩擦が顕在化したスイス等の諸外国の制度の比較検討も視野に入れて、現地調査も実施する。その上で、昨年に引き続き、法人訪問フォローアップ調査。研究会の実施(大阪)。国際学会へ向けて論文執筆準備・完成(法律・会計・文化を総合化した論文作成を目標)。

政治学当初、計画を予定していた連携研究者との研究会が、連携研究者(3名)の授業等の大学業務の関係で、次年度へ延期することになったため、次年度使用額が発生した。継続して国内法人訪問調査を続ける。また、研究を深化させるため、国際比較の幅をいっそう広げる。具体的には日本の影響を受けて公益認定の新法が成立した中国、日本の文化との軋轢が顕在化したスイスなどの諸外国の制度も検討していく。ストックホルムで開催予定の国際学会ISTR(International Society for Third Sector)で発表のため、連携研究者とともに出張を予定(7月)。海外の研究協力者も同学会に出席予定であり、同学会の開催中に研究会を実施予定。9月に非営利法人研究学会(成蹊大学)で発表するとともに、研究会を実施する。
量子統計力学による距離空間のモジュライの構成、その特異性と偏極

ランダム離散化の方法で,適当な条件をみたすコンパクトリーマン多様体やアレクサンドロフ空間のネットによる離散近似を与え,離散ラプラシアンから導かれる振動のハミルトニアンを構成し,量子統計力学を構成した.その熱力学的関数の摂動展開を求め,それを使って空間とネットの組全体にリーマン計量の族を導入し,粗モジュライ空間といえる構造を構成した.そして,それとグロモフ・ハウスドルフ距離,古典的モジュライ空間との関係を調べた.体積が1のコンパクトリーマン多様体,及びアレクサンドロフ空間を考える.その空間のM個の点の組をネットという.ある距離より近いネットの点を辺で結ぶことでグラフを考えることが出来るので,グラフのラプラシアンを考えることができる.Mが無限大になった場合のランダムなネットのラプラシアンの挙動を調べた.特にこのラプラシアンのスペクトルから調和振動子のハミルトニアンを構成し,その分配関数を考え,その経路積分表示を得た.更に,異なる空間のネットの組から,ラプラシアンの摂動を定義し,自由エネルギーの2階変分により,ネットの空間上の温度に依存したリーマン計量を定義した.このリーマン計量が温度グリーン関数の積の積分で表されることを示し,この計量のスペクトル表示,経路積分表示,トレース表示を得た.次にこの量のネットの組の取り方への依存を最小化することで取り除いた.それでもすべての温度でこの量が収束する場合とある温度で無限大に発散する場合があるので,最初の場合に連続変形との関係を調べた.前年に引き続き,曲率の下の制限のあるコンパクトなアレクサンドルフ空間で,ランダムな有限ネットから構成されるラプラシアンを用いて統計力学を構成し,その自由エネルギーの摂動から粗モジュライ空間(=空間とネットの対からなる全空間)に導かれるリーマン計量の研究を行った.この計量は(逆)温度に依存して決まり,ある種の単調性を有し,温度無限大で発散している.逆温度は空間の見方の粗さ(細かさ)に関係していると考えられる.この計量(の列)に関して,温度グリーン関数の表示をあたえ,それと計量との関係を明確化し,対応する諸量の経路積分による表示,ファインマンダイヤグラムによる表示を与えた.全ての温度で計量が定まる場合と温度が低いときは定義されるが,ある温度で無限大になる場合があるが,これはある種の相転移と考えることが出来る.空間及びネットの連続変形が不可能な場合にこのようになることを確かめ,その温度を空間の変形の障害として定義した.これはある意味ハウスドルフ距離とモジュライ空間の融合をめざしたものである.また,連続変形が可能な場合に,この計量はネットの組の取り方に依存しており,空間の摂動より詳しい情報を持っているので,ネットの取り替えの方向と真の変形の向きとに分解される.これらの平均に当たるものを考え,温度を無限大に飛ばして,スケール変換したものが真のモジュライ空間に対応するはずであり,簡単な場合にこれを確かめた.理学部の新棟への引越,教育,事務量の増加のため纏まった研究時間の確保が出来なかったため.昨年度に引き続きランダム離散化の方法と量子統計力学の方法を用いて,コンパクトリーマン多様体及びアレクサンドロフ空間の変形理論について研究した.一昨年度まで変形空間の形式的理論の整備を行い,各空間の測度付きのネット(つまり,有限この点の組)の空間を離散ラプラシアンで対称行列に埋め込み,全ての空間を動かし,ネットの数を無限大にしたものに,統計力学の手法で逆温度に依存するリーマン計量のような構造を定義した.このリーマン計量はネットのランダム極限として定義されるので,そのままでは収束及び,モジュライ空間として意味があるか不明であった.また同じ空間の離散化の違いから異なるネットの列に収束したとき同値関係を導くが,その商空間の性質,接錐の存在と同値類の関係等について検討する必要もあった.特に接錐は無限小変形そのものと考えられるが,上の計量が温度に依存して決まるので温度ごとに意味が異なる.その無限温度の極限の収束も問題になる.対称性が高い空間の場合,そのような空間全体を上の空間の部分空間として実現すると空間の対称性(例えば等長群)がネットの空間の同値類を著しく小さくするので,モジュライとしては小さくなり,商空間はオービフォールドのように尖っていると予想される.これらの諸問題の考察を行った.最後に二つの空間を与えたとき,連続な変形の構成が可能か不可能かという問題とグロモフハウスドルフ距離との関係について検討した.連続変形の構成とその幾何学的解釈が以前予測していたより難しい.昨年度まで体積1の次元の等しいコンパクト多様体やアレクサンドロフ空間のランダムなネットの(有限)離散ラプラシアンを対応させ,それをもとに振動に当たる量子統計力学を構成し,その自由エネルギーの摂動により,全ての空間の全てのランダムネットのモジュライ空間のリーマン計量に当たるものを温度グリーン関数,経路積分を使って形式的に定義した.ただ,場の量子論でよく知られているように,この構成には極限を取るとき至る所に無限大が表れることが,数学的に困難なところであった.まず振動子は真空で無限のエネルギーを持つのでこれを削除した.また,紫外発散という高スペクトルでの無限大が表れるが,ここの発散を温度グリーン関数,特にこれが逆温度のボルツマンウェイトの形になることと,ハミルトニアンが離散ラプラシアンから定まることを有効に使って評価を与えた.このモジュライ空間は連結成分に分かれ,対称性の高い空間のモジュライ空間を特異点集合として含み,そこで多くの偏極付きモジュライ空間が重なり合っている,更に,このモジュライ空間の境界もまた次元の低い(他の)空間のモジュライ空間で,この形が空間の崩壊の構造を記述するという予想の下,色々な考察を行った.

例えば,量子系がふたつ与えられたとき温度が低いときは相関をもつが,ある温度より高くなると相関がなくなる温度を相転移点というが,二つの空間が連続変形を許さない場合,どのように二つの空間とそのランダムネットの組を選んでもある温度で計量が発散するとき変形を持たない空間の間の距離をこの温度で導入し,グロモフ・ハウスドルフ距離の精密化を与えた.ランダム離散化の方法で,適当な条件をみたすコンパクトリーマン多様体やアレクサンドロフ空間のネットによる離散近似を与え,離散ラプラシアンから導かれる振動のハミルトニアンを構成し,量子統計力学を構成した.その熱力学的関数の摂動展開を求め,それを使って空間とネットの組全体にリーマン計量の族を導入し,粗モジュライ空間といえる構造を構成した.そして,それとグロモフ・ハウスドルフ距離,古典的モジュライ空間との関係を調べた.研究実績に書いたように,おおむね順調に進展している.統計力学にはボソンとフェルミオンの理論があり,それらの間に対応があると予想されている.これまで調べた理論はボソンに対応するラプラシアンのものだが,フェルミオンに対応するディラック作用素の理論に対応する計量を構築し,複素幾何・代数幾何との関連を調べたい.上でも述べたが,古典的な対称性の高い多様体のモジュライ空間と我々のモジュライ空間の融合が望ましいので,その方向で研究していきたい.温度リーマン計量の温度とグロモフハウスドルフ距離との関係を,相転移の立場から調べたい.また,今年度得た結果はボソンの統計力学を使ったものだったので,ディラック方程式に関連したフェルミオンの統計力学を使ったモデルでのモジュライ空間をこの枠組みに取り入れたい.教育,事務,引越等の増加のため,研究費の消化が遅れた.本研究の遂行において,我々の計画していた,連続変形の構成・連続変形出来ない場合の距離の構成・対称性の高い空間のモヂュライ空間と我々のモヂュライ空間との融合において難しい点があり,当初予定していたようには研究計画が進んでいないので,研究機関を一年延長して,進展を期待したい.研究の進展のため,研究発表等の機会が減少せざるおえなかったため旅費の消化が遅れたため..出張の量を増やして対応したい.出張等を増やすことで対応したい.来年度は旅費よりも物品費を増やすことで対応したい.
原始惑星集積過程がもたらす揮発性元素収支の多様性

惑星形成理論によると,惑星サイズ(>1,000 km)の天体はまず円盤ガス中で微惑星あるいはペブルによって形成される.この原始惑星の集積段階において,揮発性元素は,集積物質に含まれる物質(含水鉱物や有機物)として,また原始惑星周りに存在する円盤ガスの捕獲により供給されうる.原始惑星が獲得した揮発性元素はその後の巨大衝突段階を経ても残るため,すべての地球型惑星の揮発性元素量や組成を考える上で理解すべき過程である.原始惑星に供給された揮発性元素は地表あるいは大気中に供給される.一方で,マグマへのガスの溶け込み・脱ガスやマグマとの化学反応という過程により,大気-マントル間での分配も生じうる.この分配過程を考える上で,まず地表岩石の溶融条件を明らかにする必要がある.本研究ではまずそのための大気構造計算モデルの構築に着手した.気体のギブス自由生成エネルギーはJANAFテーブルから取得し,化学平衡組成を計算するモジュールを開発した.まず,円盤ガスの主成分である水素と強い吸収係数をもつ水蒸気からなる大気について非灰色放射対流平衡計算を行う大気モデルを開発した.放射フラックスの計算には相関k分布法を用い,吸収係数はHITEMP2010, MT_CKD, HITRAN2016のデータベースを使用した.現在の地球型惑星の大気とは異なり,より広範囲に広がった大気構造を計算する必要がある.そこで,大気の放射フラックス計算では平衡平板近似を用い,一方で放射対流構造計算では高さごとの表面積の違いを考慮し,各大気層での光度をもとに放射対流平衡構造を行うようにコードの改良を行った.円盤ガスの主成分である水素と強い吸収係数をもつ水蒸気からなる大気について,化学反応平衡計算と大気放射計算を行うモジュールの開発は完了した.また,広がった大気の曲率を幾何学的に考慮するためのモジュールの修正も完了した.放射フラックスを用いて複数の対流層・放射層からなる大気構造の計算が行えることも確認できた.今後は,平衡平板近似で求めた大気構造から,最終的にk分布法を利用した放射フラックス計算に基づく大気構造への収束が行えるようにモジュールの改良を行う.まず,計算時間の短縮のため,平衡平板近似で得られた構造を利用して,最終的な大気構造を計算できるようにコードを修正・テストを行う.その後,ガスの流体運動を考慮した場合,大気上端の位置の定義,また境界条件がどのように変わりうるのかについて文献調査を進める.その後,大気上端での円盤ガスと接続する大気構造の推定にうつる.惑星形成理論によると,惑星サイズ(>1,000 km)の天体はまず円盤ガス中で微惑星あるいはペブルによって形成される.この原始惑星の集積段階において,揮発性元素は,集積物質に含まれる物質(含水鉱物や有機物)として,また原始惑星周りに存在する円盤ガスの捕獲により供給されうる.原始惑星が獲得した揮発性元素はその後の巨大衝突段階を経ても残るため,すべての地球型惑星の揮発性元素量や組成を考える上で理解すべき過程である.原始惑星に供給された揮発性元素は地表あるいは大気中に供給される.一方で,マグマへのガスの溶け込み・脱ガスやマグマとの化学反応という過程により,大気-マントル間での分配も生じうる.この分配過程を考える上で,まず地表岩石の溶融条件を明らかにする必要がある.本研究ではまずそのための大気構造計算モデルの構築に着手した.気体のギブス自由生成エネルギーはJANAFテーブルから取得し,化学平衡組成を計算するモジュールを開発した.まず,円盤ガスの主成分である水素と強い吸収係数をもつ水蒸気からなる大気について非灰色放射対流平衡計算を行う大気モデルを開発した.放射フラックスの計算には相関k分布法を用い,吸収係数はHITEMP2010, MT_CKD, HITRAN2016のデータベースを使用した.現在の地球型惑星の大気とは異なり,より広範囲に広がった大気構造を計算する必要がある.そこで,大気の放射フラックス計算では平衡平板近似を用い,一方で放射対流構造計算では高さごとの表面積の違いを考慮し,各大気層での光度をもとに放射対流平衡構造を行うようにコードの改良を行った.円盤ガスの主成分である水素と強い吸収係数をもつ水蒸気からなる大気について,化学反応平衡計算と大気放射計算を行うモジュールの開発は完了した.また,広がった大気の曲率を幾何学的に考慮するためのモジュールの修正も完了した.放射フラックスを用いて複数の対流層・放射層からなる大気構造の計算が行えることも確認できた.今後は,平衡平板近似で求めた大気構造から,最終的にk分布法を利用した放射フラックス計算に基づく大気構造への収束が行えるようにモジュールの改良を行う.まず,計算時間の短縮のため,平衡平板近似で得られた構造を利用して,最終的な大気構造を計算できるようにコードを修正・テストを行う.その後,ガスの流体運動を考慮した場合,大気上端の位置の定義,また境界条件がどのように変わりうるのかについて文献調査を進める.その後,大気上端での円盤ガスと接続する大気構造の推定にうつる.出張費が節約できたため,一部繰越を行った.繰り越した研究費は,大気構造計算のための,大気上端の境界条件についての文献調査費.および他の研究者と議論を行うための打ち合わせ旅費・経費に用いる.