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人文科学支援のための「かたち」と色の解析ツールの開発研究

人文科学研究においては「もの」の「かたち」や色が解析の鍵になる場合が少なくない。本研究はそれを数量的に支援するソフトウエアツールの開発を目的にしている。「かたち」の解析については、閉曲線図形の対称性を解析して主形状、局所的幅、くびれを数量的に表現したり、立体モデルを作成、計量するといった展開を図っている。本年度は、作成してきたプログラムの整理、改訂を中心にして作業した。また、毛筆による筆跡解析への応用の可能性を検討した。一方、色の解析については、カラー画像入力に用いられるR(赤)、G(緑)、B(青)の3原色による表色系からH(色相)、V(明度)、C(彩度)によるマンセル表色系への宮原のMTMによる変換プログラムを作成して、その応用を検討している。後者はヒトの心理的色知覚に対応した均等色空間を形成するので、人文科学研究により適していると考えられる。この研究の過程で色補正(規格化)の問題に遭遇したため、計画の実施に遅れを生じた。しかし、色補正の方式を確立しておくことは今後避けて通ることのできない重要な課題と考えられるので、これについて検討した。最近はマルチスペクトルカメラが発表され、これを用いて入射光のスペクトル分布を直接画像として入力することも可能になってきたが、従来からの3原色人力方式は実用的に見て捨て難いように思われる。そこで、従来方式にもとづくために、画像入力においてH、S、Vの色スケールを同時に撮りこみ、画像認識の手法を用いて色補正を自動的に行う方式を開発してきた。しかし、色相と明度の補正は比較的容易にできたが、彩度についてはスケールの作成が困難であった。いずれも、本質に等色という色感覚の機構の問題を含むので、何らかの実践的妥協が必要であり、さらに検討を続けていきたい。
知覚フィードバックに基づく人間の安定化動作のモデリングに関する研究

本研究は,人間が視覚・力覚情報をもとに人体各部の制御を行うメカニズムを解明し,人間の動作のモデリングを行うことを目的としている。知覚としての視覚・力覚情報のフィードバックから分散配置されている人間の各部は3次元的な動きをしながら協調動作しているが、若者には簡単でも高齢者はスムーズに機能しないことが多い。この動作を学術的に定義してそのメカニズムを解明し何らかの扱いやすいモデルとして表現できるならば、高齢者用のリハビリテーション分野や建築設計分野に貢献するだけでなく、スポーツ・散歩などのレクリエーションを楽しめるような高齢者の高度活動支援技術に貢献できるものと考える。そこで、本研究は、幅広い分野でも扱いが容易であることを主眼において、制御工学で従来からその性質がよく解明されている伝達関数要素を複数組み合わせた協調システムを構成し、知覚フィードバックに基づく人間の安定動作における四肢の動きを予測できるモデル構築を図った。本研究で得られた成果を下記にまとめる。1.1次元の機械的拘束を持つ倒立振子装置の手動安定作業を対象とし、計算機上に仮想化した装置を作り、これを人間が操作することにより、不安定系を制御する人間の標準的な伝達特性、特定のタスクに対するスキルレベル(人間の直感的な感覚に近い評価指標)と伝達特性との関係、トレーニングによるスキルの上達と伝達特性の変化の関係について明らかにした。2.上記の装置に、対象の伝達特性を意図的に変えるダイナミクス歪曲の情報補償器を組み込むことにより、操作者のトレーニング効果が得られることが明らかになった。3.人間の運動モデルの一つとして、足漕ぎペダルの操作感で操縦するペダル付電動車の操縦モデルを提案し、これに基づいた制御系を実装した。操縦者の意図に対応した操縦性が得られることが確認された。本研究は、人間が視覚・力覚情報をもとに人体各部の制御を行うメカニズムを解明し、モデリングを行うことを目的としている。今年度は特に、制御工学の視点から見た安定化制御器としての人間行動の特性に注目した研究を行った。研究はまず、拘束の少ない状況下における自由な動きを測定することから開始した。対象を人間が手のひらに棒を立てた状態を保つタスクとし、このときの手先と棒の動きを3次元的にリアルタイムに計測する手法を開発し、動作の周波数解析を行った。続いて、人間のより詳細な伝達特性を求めるために、単純化した装置を用いた実験へと続いた。この実験は1次元の機械的拘束を持つ倒立振子装置の手動安定作業を対象とし、計算機上に仮想化した装置を作り、これを人間が操作することで行った。これらの実験では、1.不安定系を制御する人間の標準的な伝達特性2.特定のタスクに対するスキルレベル(人間の直感的な感覚に近い評価指標)と伝達特性との関係3.トレーニングによるスキルの上達と伝達特性の変化の関係について調べた。その結果、1.で人間というもの一般における特性を、2.で個人間の性能差、3.で特定の個人の訓練による変化を明らかにした。これらの知見は、高齢者の高度活動支援技術の理論的基礎を構築することに大きく寄与するものである。本研究は,人間が視覚・力覚情報をもとに人体各部の制御を行うメカニズムを解明し,モデリングを行うことを目的としている。今年度は手動制御の倒立振子装置を倒立状態で安定化させる作業を主たる研究対象とした。今年度の主な成果は次の2点である。1.人間が行う知覚フィードバックに基づく安定化制御行動における,伝達特性に基づいた性能評価手法の提案と実験による検証2.1.の評価に基づいた人間-機械系の伝達特性整形による,システム全体としての性能向上を行う補償器の提案と基礎的な実験による有効性の確認上記項目の1.については,人間の個体間の伝達特性の違いや訓練による伝達特性の変化と,スキルレベル(人間の直感的な感覚に近い評価指標)との間の相関を明らかにした。

これにより,従来では制御理論の立場からは説明が難しかった人間行動の「上手」や「下手」という直感的評価を結びつけることが可能になった。この結果を応用して2.項では,スキルレベルの低いオペレータの伝達特性をスキルレベルの高い者のものに近づけるような補償器設計の基礎概念を提案した。この考え方の有効性の検証をするための初歩的な実験システムを構築し,複数の被験者で実験を行った結果,期待通りの結果が得られた。今後はこの考え方を発展させ,ここの人間が持つコントローラとしての潜在的な性能を引き出す補償器の実現に向けた研究を行う予定である。本年度得られたこれらの知見は、高齢者をはじめ,多くの人間の高度活動支援技術の理論的基礎を構築することに大きく寄与するものである。本研究は,人間が視覚・力覚情報をもとに人体各部の制御を行うメカニズムを解明し,人間の動作のモデリングを行うことを目的としている。手動制御の倒立振子装置を倒立状態で安定化させる作業を主たる研究対象として行って得られた成果に対して、システム全体を向上させるために人間に対する補償モデルを利用することについて研究を行った。今年度の主な成果は次の2点である。1.人間の視覚フィードバックを利用した新しいトレーニング手法の提案2.人間の運動特性に応じた脚部トレーニング手法の提案上記項目1については、人間が視覚情報を元に判断し振子を安定化するという手動制御システムにおいて、システム全体の特性を向上させるために、補償モデルにより人間に提示する情報を操作し、結果的に人間の操作能力を向上させる実験を行った。これはこれまでの本研究で提案したダイナミクス歪曲の手法により情報補償器を設計したもので、実験ではシステム全体の特性向上が見られ、本手法が有効なことが明らかになった。上記項目2については、人が知覚するシステム全体のモデルの利用という観点から、足漕ぎ式電動車において、操作者に応じた複数の負荷モデルを作成し、このモデルに応じて人間の足に加わる負荷を調整できるシステムを構築した。負荷モデルは仮想インピーダンスモデルと呼ばれ、人が知覚するシステムがこのモデルに一致するような制御システムを構築した。実験では設計通りの負荷が得られた。本研究で得られたこれらの成果は、今後高齢者をはじめ,多くの人間の高度活動支援技術の理論的基礎を構築することに大きく寄与するものである。
患者の事前指示及び医療代理制度に関する比較法的研究

民事上の制度として諸外国で導入されてきた患者の事前指示及び医療代理に関する法整備は,どのように刑法上の自殺・他殺規制と調整されてきたか。その学問的知見は,従前,我が国で十分に蓄積されてきたとはいえない。この点の分析を介して,医療における適正手続を保障する観点から,最終的に「法は,どのようなかたちで,人生の終焉に関わるべきか」という制度設計の妥当な在り方を提示する。
核酸認識TLR受容体の構造生物学的研究

本申請課題において、核酸認識TLR受容体(TLR7,TLR8,TLR9)についての蛋白質調製、結晶化、構造解析を進めた。TLR8に関しては、リガンド非結合状態と低分子リガンドとの複合体の状態での構造解析に成功した。TLR7とTLR9に関しては、結晶化可能な量の蛋白質を得ることに成功し、複数の状態での結晶を得ている。本申請課題では,自然免疫系の受容体によるリガンド認識機構やシグナル伝達機構を主にX線結晶構造解析により明らかにすることを目的として,核酸認識TLRs (TLR7,TLR8,TLR9)と核酸の複合体(抗ウイルス薬,ワクチン)の構造解析を目指す。本年度は,核酸を認識する自然免疫系受容体のTLR7,TLR8,TLR9について,結晶化に適した発現系の構築を進めるとともに有望なコンストラクトについて結晶化を進めた。様々な種由来のTLR7, TLR8, TLR9の発現をチェックし、なかでもTLR8について高純度の精製試料を得ることに成功した。また、TLR7、TLR9についても有望そうなコンストラクトを得ることに成功した。ヒトTLR8について、リガンド非結合型および低分子リガンド結合型での構造解析に成功した。TLR8は、リガンド非結合型ですでに2量体を形成しており、リガンドに結合することでこの2量体が再構成されることで活性型の2量体になることが明らかになった。リガンドは2量体の界面に結合しており、2量体につき2分子が結合していた。リガンド認識の詳細が明らかになったことから、TLR8をターゲットにした薬剤の開発が加速することが期待される。TLR8に関して、引き続きRNA複合体の構造解析を目指して研究を進めている。TLR7、TLR9については、複数の条件で結晶が得られているので、今後結晶化条件を検討するなどして構造解析を目指す。自然免疫は微生物の感染に対する生体の初期防御反応である。微生物の構成成分はToll-like receptors (TLRs),NOD-like receptors (NLRs),RIG-I-like receptors (RLRs)などの受容体によって認識されることで様々な免疫応答を引き起こす。これら受容体は,様々な病気の治療薬のターゲットとして注目されている。本申請課題では,自然免疫系のTLR受容体のうち核酸の認識に関わるTLR7,TLR8,TLR9と核酸の複合体を主にX線結晶構造解析により明らかにすることを目的とする。平成23年度は,TLR7,TLR8,TLR9(それぞれヒトとマウス由来)のショウジョウバエS2細胞での発現系を構築した。ヒトTLR7,マウスTLR7,マウスTLR9については精製条件を確立して,結晶化可能な量の蛋白質が得られるようになった。結晶化条件のスクリーニングの結果,ヒトTLR7/RNA複合体,マウスTLR9については既に結晶を得ている。今後,条件を最適化して構造決定を目指す。既に発現系の構築が済んでおり,結晶が得られているものもある。おおむね順調に進んでいるので,このままの計画で研究を遂行する予定である。次年度は特に結晶化と構造解析に注力して研究を進める予定である。結晶化可能な量の蛋白質を得るには,1度につき10 L程度の昆虫細胞の培養が必要である。これを年度を通して恒常的に行うため、ほとんどすべての研究費は培養や精製などの蛋白質の調製のための培地や試薬に使用する予定である。
超好熱菌の細胞分裂タンパク質に関する研究

ゲノム解析に基づくと、超好熱菌の多くは真核生物のホモログを持っている。そのため、細胞分裂するときには、真核細胞が分裂するときと類似の周期調節があると考えられている。そこで、KOD1株のヌクレオイド構造と分裂について位相差と蛍光顕微鏡による観察を行った。KOD1のヌクレオイドは細胞の中心に位置し、対数増殖期と定常期の細胞は異なるヌクレオイド構造を示した。特に、定常期細胞のヌクレオイドは対数増殖期細胞のヌクレオイドに比べてサイズが大きく、細胞内部の大部分を占めていた。また、対数増殖期には様々な形態のヌクレオイドが観察され、細胞分裂は周期調節を受けていることが示された。KOD1の細胞周期の長さを測定するため、KOD1の対数増殖期の細胞の中から、形態的に区別される細胞の数を数え、その割合を調べた。その結果、KOD1の全細胞の中で40%は染色体が複製され細胞の狭窄が起こる前の状態にあることが認められ、KOD1の細胞は真核細胞と同様に長いG2期様の期間を有することが確認された。しかしKOD1細胞の狭窄が起こる期間は原核細胞と同様に短いことが示された。また、ヌクレオイドの形成にはヒストンによるDNAのコンパクト化が必要だが、KOD1株のヒストンが形成するヌクレオイドはポリアミンの添加により安定化されることも明らかになった。細胞分裂を行う上で、DNAポリメラーゼは遺伝子を複製する際に、中心的な役割を演じている。そこで、DNAポリメラーゼとそのインテインであるエンドヌクレアーゼについて結構構造解析を試みた。特にKOD1株のDNAポリメラーゼの構造が既知の酵素のものと異なる点がForked pointと名付けられた領域に認められた。この領域ではKOD1ポリメラーゼはDNAに対する親和力が高く、鋳型DNA・プライマーDNAを高度に安定化していることが予想された。超好熱菌Pyrococcus kodakaraensisKOD1株からチューブリンをコードする遺伝子をクローン化を試みた。保存配列に基づき、合成オリゴヌクレオチドプローブを作成し、KOD1株の染色体ファージライブラリーから、遺伝子ホモログを有するクローンを3種類取得した。塩基配列を決定したところ、いずれも、4つの保存モチーフ及びGTP結合領域を有するタンパク質をコードすることが明らかとなった。これらをtubA、tubB、tubCと命名した。tubB、tubCがコードするタンパク質は一次配列から細菌のFtsZに近いチューブリンと考えられた。tubA、tubBそれぞれを大腸菌PAT84株(ftsZ84)に導入し、42°Cでの生育相補を試みたが、大腸菌での相補はなされなかった。一方、野生型大腸菌にtubBを導入したときに菌の分裂以上が認められた。tubA、tubBを大腸菌で発現し、それぞれを組換えタンパク質として精製した。得られたタンパク質のGTP結合活性、GTPase活性の有無、またそれに伴う金属イオンの要求性を確認したところ、TabAはMg^<2+>依存性のGTP結合活性とGTPase活性を示したが、これらの性質はTabAでは認められなかった。また、細胞分裂の周期調節遺伝子ホモログcdcAを取得し、生化学的性質も検討したところ、真核生物のCDCと同様にATPase活性を有することが明らかになった。分裂の際、DNA複製の中心的な酵素であるDNAポリメラーゼについては構造解析のため、タンパク質分子の結晶化を試み、安定な結晶を得た。現在、構造解析中である。KOD1株のヒストンを組換えタンパク質として取得し、DNAへの安定化効果についても検討したところ、特に高温での構造維持に重要であることがわかった。
特異的DNA切断分子の開発のための修飾オリゴタクレオチドの大量合成とその高度利用

DNAを特異的に切断する分子はこれまでにもいくつか合成されているが、反応の選択性や効率の点で満足できるものとはなっていない。その理由の1つは、DNAのデオキシリボ-スの水素引き抜きから開始されるDNA切断機構が断片的にしか理解されていないため、切断分子のひきおこしている反応を評価できなかったことによる。特に1',2',3'位の水素引き抜きにより起こるDNA切断反応については、機構やその生成物については不明である。そこで修飾オリゴヌクレオチドを大量合成し光照射や抗生物質の基質として用いその切断機構について検討した。5ーハロウラシル類はDNA中にチミンの代わりにとりこまれ、光照射によりウラシル5位にラジカルを生じるが、その反応はほとんど理解されていない。DNA中に生成するラジカルがデオキシリボ-ス骨格より水素を引き抜くものと考え、5ーブロモウラシル( ^<Br>U)及び5ーヨ-ドウラシル( ^IU)を含む修飾短鎖DNAを大量に化学合成し、その光反応性を検討した。その結果、A ^<Br>U配列では2本鎖DNA中において、1'位の酸化が効率よく起こること、また^IUにおいては配列に関係なく2'位の反応も起こることが発見された。これらの結果は1'位、2'位の水素引き抜きから開始されるDNA切断機構を考える上で重要であるばかりか、5ハロウラシル類の引きおこす反応として、光生物学的にも注目される。4',5'位の水素引きぬき反応については、抗がん剤ブレオマイシン(BLM)及びネオカルチノスタチンによるDNA切断反応を同様に有機化学的に分子レベルで詳細に検討し、その反応機構、生成物の同定、それらの定量法を開発することに成功した。またイノシン及び2ーアミノアデニンを含む修飾短鎖DNAを種々合成し、BLM及びNCSがいかにDNA塩基配列を認識し、切断しているかを検討した。その結果NCSでは新しい認識モデルを提案すること可能となり、コンピュ-タ-モデルを用いて、その妥当性と視覚化に成功した。
超音波により誘起されるマイクロヘテロ反応場の解析と化学プロセスへの展開

溶液中に超音波を照射することにより生成するキャビテーション気泡を用いた特異な化学反応場について検討した。マイクロリアクター内での気泡挙動の顕微鏡観察により、キャビテーションや気泡構造形成のメカニズムについての基礎理解を深めるとともに、機能性ナノ粒子の合成等を行い新規反応場の特徴と有用性を明らかにした。マイクロヘテロ反応場として、空間的に反応領域が拘束されたマイクロリアクター型反応場と、溶液内に形成されるエマルション型反応場の2つについて研究を進めた。マイクロ空間への気泡導入は、これまで超音波キャビテーションの結果として生じる気泡を用いてきたが、可制御性を得るために、マイクロ電極を利用した電気分解やマイクロチャンネルからの気泡導入により、数と大きさ(数ミクロンから100ミクロン程度まで)を制御した気泡導入法を開発した。このようにして外部から導入した気泡に対して、超音波による振動を励起し、振動モードやマイクロストリーミング強度に対する気泡径依存性等を検討した。また、気泡振動と気泡周囲の流れを同時観測するためのパルス半導体レーザーを光源とした顕微観測装置を組み上げ、観察や測定に利用した。また、マクロな系においても、マイクロバブルの導入によりソノケミカル反応効率を上昇させることが可能であることを見出した。一方、エマルション型マイクロヘテロ反応場を用いた材料合成応用としては、生体への応用を視野においたナノ蛍光体粒子の合成を進めた。具体的には、アパタイトナノ粒子にユーロピウムイオンをドープした蛍光体を作成し、蛋白質との親和性についての検討を進めている。さらに、パラフィンを超音波で極微分散したエマルジョンをテンプレートとして用いたジルコニア多孔体を作成し、気孔径分布を評価した。本研究のもう一つのテーマである理論解析では、これまでにKeller式を基礎とした微小気泡のダイナミクスと気泡内化学反応、熱交換などを組み入れたシミュレーションコードを開発してきたが、本年度は、有限要素法を用いた器壁振動と連成させた音場解析に着手した。超音波により誘起されるマイクロヘテロ反応場として、空間的に反応領域が拘束されたマイクロリアクター型反応場と、溶液内に形成されるエマルジョン型反応場の2つについて研究を進めた。マイクロリアクター型については、マイクロ空間において超音波によるキャビテーションを生起し、気泡を介した超音波エネルギーの伝達・集中を実現した。その効果を定量的に確認するために、アルコール注入法によるリン脂質リポソームの調製を行い、その粒径分布の変化から従来にない高効率な攪拌効果が得られることを実証した。また同様の反応場を用いて金ナノ粒子の合成を行い、核生成に対する超音波の効果について検討した。マイクロリアクターにおいては超音波の照射時間が短いことや生成するラジカル数が金イオン数の4桁程度少ないために、超音波のみでの効率的な金ナノ粒子生成は困難であったが、核生成を制御することにより、生成粒子の大きさや粒径分布を制御することが可能であった。同様に、金ナノ粒子含有リポソームの調製が可能であるを実証した。一方、エマルジョン型マイクロヘテロ反応場を用いた材料合成応用では、超音波により形成される微細エマルションをテンプレートとしたセラミックス多孔体作成を試み、いくつかのセラミックス材料において所望の多孔体を得ることができることを示した。また、多くの機能を発揮することが期待される多糖類ゲル状物質への超音波照射に関する基礎的な実験を開始した。本研究のもう一つのテーマである理論解析では、超音波の物理的作用の起源である衝撃波強さについて検討し、溶存気体種によって衝撃波のエネルギーが変化することを定量化した。また、音場解析は超音波の作用を考える上で重要であるが、反応槽を形成する器壁振動と音場を達成させた有限要素法を用いた解析を行い、器壁の剛性により形成される音場が大きく変化することを見出した。超音波により誘起されるマイクロヘテロ反応場を用いて、アルコール注入法によるリン脂質リボソームの作成を行った。マイクロチャンネルにおいては、流体力学的高効率混合が起こることが知られているが、超音波照射によってリボソーム粒子径はさらに小さなものとなり、従来にない高効率な撹拝効果が得られることを実証した。一方、気泡集団の動きがマイクロ空間に特定され、顕微鏡観察が容易になるというメリットを生かして、気泡の分裂や合体が起こる様子をマイクロ空間において高速度ビデオカメラにより詳細に観察し、界面活性剤添加の効果などを明らかにした。すなわち、界面活性剤の添加により気泡問の合体は大きく阻害され、条件によっては気泡が集団化したクラスターが観測された。また、気泡の分裂は界面活性剤により促進され、合体・分裂どちらの過程においても界面活性剤は気泡径を小さくする方向に有利に作用することを確認した。また、数十ミクロン程度の気泡表面から小さな気泡が連続的に規則正しく発生している様子が観測されるなど、従来、確認の困難であった各種の気泡挙動を明確にとらえることができた。また、超高感度、高選択性のバイオアッセイ素子として注目されている貴金属プラズモン共鳴粒子に関し、マイクロリアクター内での超音波照射によって貴金属ナノ粒子の粒径制御が可能であることを示した。

さらに、超音波照射により調製した多糖類マイクロ粒子と貴金属ナノ粒子との複合化を行い、マイクロ粒子表面に貴金属ナノ粒子が析出していることを確認した。本研究のもう一つのテーマである理論解析としては、多数気泡についての解析を開始し、単一気泡からの展開が容易な均一分布を仮定することによって、気泡集団の特性を解析可能であることを示した。また、器壁振動と音場を連成させた有限要素法を用いた解析を行った。超音波により誘起されるマイクロヘテロ反応場として、空間的に反応領域が拘束されたマイクロリアクター型反応場と、溶液内に形成されるエマルション型反応場の2つについて研究を進めた。マイクロリアクター型においては、脂質やたんぱく質などを殻としたマイクロバブルの調製を試みたが、特異なメリットを見出すことはできなかった。一方、マイクロバブルのその場観察においては、顕微鏡下でマイクロリアクター型セルを用いることによって、ガス拡散によるバブル消滅過程や、密集したバブル集団の振動挙動などを高速ビデオやストロボ撮影法を用いて観察することができた。一方、エマルジョン型マイクロヘテロ反応場を用いた合成応用では、タンパク質、脂質、多糖類、および生体親和性高分子などを殻としたマイクロバブルの作成を試みた。超音波ホーンによるエマルジョン型マイクロヘテロ反応場と機械式攪拌法(ホモジナイザー)を比較すると、一般に、超音波ホーンを用いることによって、より微細なマイクロバブルを形成することが可能であった。さらに、超音波により誘起される特殊な反応場を制御・理解するために、レーザー散乱法や回折法を用いた多数キャビテーション気泡評価法を開発し、気泡振動挙動、気泡数密度や気泡径分布などの測定を可能とした。本研究のもう一つのテーマである理論解析では、多数気泡間の相互作用を取り入れたモデルを作成し、気泡集団が発生する音響スペクトルの意味を明確にするとともに、マイクロバブルの数密度と破壊耐性の関係について議論した。
化合物半導体薄膜結晶のヘテロ成長における結晶性の性御

(1)開管減圧水素輸送法によるGaAs基板上ZnSeヘテロエピ成長において、ZnSe/GaAsヘテロエピ界面にZnSe/ZnS_xSe_1 _x(x=0.16)歪み多層膜(各層の厚さ約1500Å)を挿入した結果、ZnSe成長層のX線回折ピークの半値幅が減少すると共に、表面モフォロジーが改善された。また、歪み多層膜上のZnSe成長層の成長速度は約1/2程度に低下した。これは格子歪み緩和時の不整合転位発生に伴って形成される成長層表面のすじ状の凹凸に起因するものと考えられる。(2)ジメチル亜鉛及び硫化水素をもちいたMOCVD法により、GaP基板上にZnSを成長させた。VI-II比を小さくするほど(111)A面上の成長速度が小さく、H_2の熱分解プロセスが(111)A及びB面の成長を律速し、成長速度差の原因となっていることが示唆された。MOCVD法によるIII-V族化合物半導体成長において(1)格子ミスマッチの大きいGaAs基板上InAs成長において、380°Cでの低温成長層を初期バックファ層として挿入することにより、X線ロッキングカーブの半値幅が大幅に低下し、また、GaとInの相互拡散(特に基板から成長層へのGaの拡散)が減少した。(2)InGaAs、InGaPの成長において、トリメチルInはトリメチルGaより分解速度が大きく、横型成長炉で組成を制御するためにはキャリアガス流速を上げることが必須である。また、フォスフィンよりアルシンと反応しやすく、その結果両者で成長層へのInの取込み率に差が見られる。などの結果を得た。などの結果を得た。
社会的災害の被害救済に係る横断的・総合的制度研究

公害・薬害・職業病などの社会的災害において同様の障害を負っても事件ごとにバラバラの救済の仕組みとなっている現状について、分野横断的に比較制度研究を行い、個々の制度改善につなげるとともに、一定の内容を統一した迅速な救済を可能とする総合的救済制度の必要性について提言することを目的としたものである。それは、従来「認定」の線引き(基準)をめぐって被害者ー加害者間で長年続いた不幸な紛争を防止することや、一時金や医療給付以外の生活再建・社会復帰、地域生活を保障するための非金銭的なサポートを充実する上でも重要なことである。第2年度にあたる平成24年度の成果は、結論から述べると、研究対象についてより具体的に実地調査をふまえた知見の深化を図ることができたこと、そして端緒的ではあるが学会誌等に本研究の研究成果を複数発表して、本研究の意義を一定程度世に問うことができたこと、といえる。研究対象に関しては、当初からの課題である原爆症(広島・長崎)の健康障害および被害補償制度の実態調査に併せて、昨年度後半から取り組み始めた、福島第一原発事故被災地域における放射線被曝による健康被害の可能性、健康不安等について、複数の自治体(主として大熊町、飯舘村、いわき市)をモデルケースに住民や行政等の定点観測を続けることにした。もちろん口述調査と並行して文献収集、一次資料の発掘を行って、資料分析も行ってきた。研究成果の公表については、まず、昨年度末に筆者が司会・コーディネーターを務めたシンポジウム「原爆症、森永ひ素ミルク事件、医薬品副作用被害、薬害エイズ、そしてフクシマ『被害補償』のあるべき姿を問う」(2012年2月4日開催)の成果を、今年度、報告集にまとめるとともに、関係学会等の学会誌および学術雑誌にこのような比較研究の意義に関する論文を複数発表した(環境経済・政策学会編『環境経済・政策研究』など)。また、筆者が平成22年度までの科研費若手研究の時から研究を続けてきた大気汚染公害の被害者に対する補償制度に関して、制度創設に大きな役割を果たした大阪・西淀川地域(大気汚染激甚地)の医療者・被害者・行政についての歴史的経緯、および現代的意義を共著書にまとめて発表することができた(『西淀川公害の40年』ミネルヴァ書房、2013年3月刊)。以上、いまだ研究途上だが、分野ごとの研究蓄積を成果として公表していくことができており、各分野を統合した横断的な比較制度研究という当初の目的に徐々に近づいてきていると考えている。第3年度にあたる平成25年度は,結論から述べると,前年度から新たに取り組み始めた現地調査の知見も集積し,比較検討を通じた研究成果を学術雑誌に公表することができた。しかしながら,放射能汚染の被害地域(福島県内の各地域はもとより広島・長崎でも訴訟が継続)の動向が刻一刻と変化しているため,本研究の最終的な成果をまとめる上では当面継続的なフォロー調査が必要であると考えている。現地調査の対象に関しては,具体的に福島第一原発事故被災地域における放射線被曝による健康被害の可能性、健康不安等について,とくに強制避難地域の避難住民の「帰還」の是非をめぐる意識,区域外避難者(自主的避難者)及び現地滞在者の不安の意識,などの背景に長期低線量被曝についてのリスクマネジメントの課題が存在するといえる。放射線被ばくの長期的健康影響とそのための救済制度については,広島・長崎および,第5福竜丸事件,鳥取・人形峠ウラン残土事件,JCO臨界事故,の事例が参考になり,これらの地域にも2425年度にかけて被害実態と補償・救済の現状把握のために現地調査を行ってきた(そのための費用は,科研費以外にも所属大学の研究及び民間財団からの助成金を一部充てている)。そして,今後はさらに予防原則に基づく被害の未然防止のための制度づくりも必要であり,次年度の課題である。次年度(26年度)が本研究の最終年度であり,これまで集約してきた各事例の知見を総合して研究報告をまとめ,公表し,政策提言に結びつけていくことが課題となる。平成23年度は,本研究の初年度ということで,平成22年度までの科研費若手研究で行ってきた大気汚染公害と水俣病の問題とは対象範囲も規模も広がるため,単なる「広く浅い」研究にならぬよう,課題のスクリーニングを行うことに努めてきた。折しも本研究開始の直前に3・11の東日本大震災・原発事故が発生したことで,放射能汚染および被曝の健康影響についての認識の必要性が急速に高まってきたこともあり,当初から位置づけていた原爆症(広島・長崎)の健康障害および被害補償の実態調査に併せて,福島第一原発事故周辺地域における放射線被曝の実態把握と被害発生の可能性についても研究の重点を置くことになった。福島での放射線による健康障害の発生の可能性およびその対処のあり方を考える上でも,広島・長崎での原爆症の経験は最も重要な教訓となるからである。

このように原爆症だけでなく原発事故による被害も社会的災害の研究対象に加えながら年度の前半はこれらの問題把握に時間を割いたが,秋以降は少し鳥瞰的に薬害や食品公害についてもサーベイを開始し,各事件に取り組んできた研究者,弁護士,被害者支援者から知見を得つつ,彼らと協同しながら,年度末には市民公開の研究シンポジウムを開催することができた(本研究の着想の土台となった2009年開催のシンポジウムの第2弾「原爆症,森永ひ素ミルク事件,医薬品副作用被害,薬害エイズ,そしてフクシマ『被害補償』のあるべき姿を問う」2012年2月4日開催,筆者が司会・コーディネーター)。また,以上のような横断的な比較制度研究の意義について,関係の学会誌,および海外での学会においてさしあたりの到達点をまとめた論文を発表することができた。いまだ端緒的ではあるが,研究成果を世に問うとともに,本研究の方向性もより明確になってきたと考えている。最終年度にあたる平成26年度は、これまで集約してきた各事例の知見を総合して研究成果をまとめていくことに傾注した。ただし、最終年度ではあるが、公式確認から50年、59年を迎える新潟水俣病、熊本水俣病にかんして新たな大型訴訟が提起された状況を受けて、問題の背景を詳細に把握し政策提言を行うための研究会を新たに立ち上げた。また、この2年間定点観測を続けてきた放射能汚染の被害地域についてもフォロー調査を行っている。これらを受けて、最終年度ということを意識して、研究業績としては論文5本を執筆し(うち3本は平成27年度中の発刊)、学会等での研究報告を3回行ってきてきた。最終年度においてそれなりの政策提言を行うことができたと考えている。具体的に言えば、「原子力災害からの復興と医療・福祉的課題」(2014年9月)、「原発避難と復興政策の狭間にゆれる被災者の生活問題」(2015年5月刊行)、「避難地域の医療・福祉にみる復興の課題](2015年7月刊行予定)においては、原子力災害がもたらす被害の特殊性を明らかにし、とくに長期避難にともなう被災者の健康問題(精神的負荷も含む)が発生する構造を論じた。上記に関連して、「被災者の暮らしの再建と医療・福祉的課題」(2015年1月)では、自然災害(津波等)による被害構造との違いを意識しながら論じた。「横断的比較による水俣病の補償システムの検証」(2015年4月刊)は、公害や薬害、職業病における被害補償制度の横断的比較研究をふまえて、鳥瞰的に水俣病の補償システムをあらためて検証する論文であり、本研究の趣旨に基づく研究蓄積の成果の一つであるといえる。以上、平成26年度中に執筆あるいは報告できた研究成果には限りがあるものの、本研究によって得られた視点および研究蓄積は今後もそのまま応用が可能なものであり、引き続き成果の公表に努めていきたい。社会政策・環境政策平成24年度の課題は、上述のように研究対象の概括的なサーベイ(昨年度)から、現地の実態調査をふまえてより実質的な知見を得ることを目的としてきたが、全ての分野を1年で行うのは物理的に困難だとしても、原爆症(放射線被曝)および大気汚染公害についてはかなりの成果を得ることができたといえる。また、第2年度ということもあり、徐々にできるところから研究成果を形にしていくことも求められる。そうした意図から、まず、横断的な比較制度研究の意義について、学会誌および学術雑誌にそれぞれ論文を発表し、本研究の目的とするところをアカデミズムの場に多少なりとも位置づけることができたと思われる。
化学反応“その場”観測のための光電子透過窓を用いた実作動環境制御セルの開発

高真空内に湿潤な試料環境を保てる雰囲気制御セルを開発に成功し、SPring-8の硬X線光電子分光(HAXPES)を用いて、湿潤試料における電子状態観測を実現した。開発したセルを用いて、実作動条件である反応ガスを制御した燃料電池触媒の電極反応中の各元素の化学結合状態や電子状態を直接観測した結果を報告した。Pt微粒子への酸素表面吸着に起因して強い軌道混成が起きることを明らかにし、水分子よりも酸素分子が触媒劣化に強く影響することを実験検証した。本研究は高真空内に湿潤な試料環境を保てる雰囲気制御セルを開発し、反応中の化学状態や電子状態の“その場"観測を行う。従来の光電子分光は測定試料環境に高真空(10-6Pa以上)が必要で、湿潤な試料の適応が困難であった。SPring-8で開発された硬X線光電子分光法(HAXPES)を湿潤試料測定法へと高度化し、この問題を解決する。光電子透過窓を用いた実作動環境セル開発を行い、実デバイスへの応用実現に必要な要素技術を確立し、広い研究分野へ展開するため、高い汎用性を図る。実験条件は光電子窓から透過した微弱な信号を統計精度良く計測するため、いかに光電子強度・検出効率を上げるかが重要である。この問題を克服するために、立体角±34°程度の広角対物レンズ(開発済:既存)を併用した。この対物レンズの最大の利点は試料角度を変えることなく、一度に広角度の光電子放出角度依存性を観測し、深さ分析が可能なことである。また励起光はSPring-8放射光施設で高エネルギーおよび高密度X線を用いた。研究開発したセル機構はポリイミド膜厚10μmおよびSi3N4ーメンブレン薄膜(厚:15nm)を用いることで高真空槽内(5×10-6 Pa)にリークなく保持することに成功した。光電子透過窓と試料位置間の距離を15μmと短くしたセル機構を開発し、KBミラーを用いた1μm集光に本開発環境セルを適応させた。入射エネルギーを6,8,10keVと変えてAu4f光電子分光計測から光電子透過窓の影響を調査した。励起エネルギー6keVでの光電子はSiーメンブレン膜厚15nmを透過できないことが分かった。また入射エネルギーを8、10keVと雰囲気セル内圧をN2およびHeガスを用いて変化させ、Au4fのシグナル強度を調査した。この強度変化は8keV、10keVともに同様な強度変化をすることが分かった。これから測定範囲の真空度では光電子強度の気体による減少は光電子の運動エネルギーには依存しないことを見出した。光電子透過窓と試料位置間の距離を15μmと短くした「ガス用セル機構」を開発し、KBミラーを用いた1μm集光に本開発環境セルを適応させた。この機構を用いて、酸素雰囲気下の金属ナノ微粒子における量子サイズ効果に関する知見を得た。また液体試料を対象としたセルの開発にも成功している。エタノール(C2H5OH)溶液の角度分解計測した深さ依存結果から、明瞭なケミカルシフトした2つのC1sピーク(エタノールに由来)を観測し、溶液自体の化学結合状態観測が可能となった。環境制御セル機構の主な特徴はX線を透過する窓と光電子を透過する窓を分けて構成しており、窓材自体から励起された光電子の検出を避ける点である。8keV程度の硬X線で励起された高い運動エネルギーをもつ光電子の非弾性平均自由行程(IMFP)は15nm程度であることを利用して、メンブレン膜を透過した光電子の運動エネルギーを測定する。H26年度開発した「ガスフロー用環境制御セル」は、メンブレン膜厚15nmのSi3N4を光電子透過窓として用いることで、高真空内(10-6Pa以上)に大気圧下で湿潤な試料環境を保ち、H27年度に酸素雰囲気下の金属ナノ微粒子における量子サイズ効果に関する知見を得た。また同H27年度には固液界面の光電子計測を目的に計画した「フロー循環型液体用セル」の開発も並行して行った。

こちらも高真空槽内(5×10-6 Pa)にリークなく保持することに成功し、送液時の水圧と薄膜剥離の関係を調査し、最適な光電子透過窓材と膜厚の選定を行った。エタノール(C2H5OH)溶液の角度分解計測した深さ依存結果から、明瞭なケミカルシフトした2つのC1sピーク(エタノールに由来)を観測し、溶液自体の化学結合状態観測が可能となった。計画通り、おおむね順調に進展していると考えられる。本研究は高真空内に湿潤な試料環境を保てる雰囲気制御セルを開発し、反応中の化学状態や電子状態の“その場"観測を行う。従来の光電子分光は測定試料環境に高真空(10-6Pa以上)が必要で、湿潤な試料の適応が困難であった。SPring-8で開発された硬X線光電子分光法(HAXPES)を湿潤試料測定法へと高度化し、この問題を解決する。光電子透過窓を用いた実作動環境セル開発を行い、実デバイスへの応用実現に必要な要素技術を確立し、広い研究分野へ展開するため、高い汎用性を図る。研究開発したセル機構はポリイミド膜厚10μmおよびSi3N4ーメンブレン薄膜(厚:15nm)を用いることで高真空槽内(5×10-6 Pa)にリークなく保持することに成功した。光電子透過窓と試料位置間の距離を15μmと短くした「ガス用セル機構」を開発し、KBミラーを用いた1μm集光に本開発環境セルを適応させた。この機構を用いて、酸素雰囲気下の金属ナノ微粒子における量子サイズ効果に関する知見を得た。また実作動条件である反応ガスを制御した燃料電池触媒の電極反応中の各元素の化学結合状態や電子状態を直接観測した結果を報告した。Pt微粒子への酸素表面吸着に起因して強い軌道混成が起きることを明らかにし、水分子よりも酸素分子が触媒劣化に強く影響することを実験検証している。また液体試料を対象としたセルの開発にも成功している。溶液実験では、突発的にメンブレン膜が壊れ真空を悪化するトラブルも発生したので、さらにX線照射ダメージを調査し、微量溶液循環機構の製作やインターロックの構築等の安全対策を図り、固気、固液界面におけるオペランドHAXPES計測技術を確立している。高真空内に湿潤な試料環境を保てる雰囲気制御セルを開発に成功し、SPring-8の硬X線光電子分光(HAXPES)を用いて、湿潤試料における電子状態観測を実現した。開発したセルを用いて、実作動条件である反応ガスを制御した燃料電池触媒の電極反応中の各元素の化学結合状態や電子状態を直接観測した結果を報告した。Pt微粒子への酸素表面吸着に起因して強い軌道混成が起きることを明らかにし、水分子よりも酸素分子が触媒劣化に強く影響することを実験検証した。環境制御セル機構の主な特徴はX線を透過する窓と光電子を透過する窓を分けて構成しており、窓材自体から励起された光電子の検出を避ける点である。8keV程度の硬X線で励起された高い運動エネルギーをもつ光電子の非弾性平均自由行程(IMFP)は15nm程度であることを利用して、メンブレン膜を透過した光電子の運動エネルギーを測定する。H26年度開発した「ガスフロー用環境制御セル」は、メンブレン膜厚15nmのSi3N4を光電子透過窓として用いることで、高真空内(10-6Pa以上)に大気圧下で湿潤な試料環境を保ち、N2およびHeガス雰囲気下で透過したAu4f光電子の運動エネルギー観測を達成した。
アジア太平洋の安全保障枠組みと沖縄-冷戦史の文脈からみた沖縄返還-

アメリカは、沖縄に米軍基地を長期的に維持するために、沖縄の施政権を日本に返還することを決めた。ニクソン・ドクトリンに伴って縮小されたアジア太平洋の軍事的プレゼンスの支柱として在沖米軍は不可欠なのであり、その在沖米軍基地を維持するために是非とも必要だったのが沖縄返還なのであった。デタントが進行し、ニクソン・ドクトリンによってアジア諸国から多くの米軍が撤退した。冷戦構造の変容や国際緊張の緩和はアジア諸国の米軍受け入れの負担を軽減していったといえる。しかし、沖縄が受けた緊張緩和の「配当」は限られたものとなり、沖縄の相対的負担が増していった。とりわけ、韓国と台湾は、在沖米軍基地機能の維持を強く望んでいたが、これは、沖縄返還が、アジア太平洋地域が沖縄への依存を深めるプロセスであったことを意味している。屋良ら琉球政府は、冷戦構造の変容と沖縄問題をリンクさせる視点がなかったわけではないが、主に「基地密度論」に代表される基地被害の軽減という観点から、在沖米軍基地を縮小することを求めた。他方、佐藤政権が、緊張緩和と在沖米軍基地の削減をリンクさせる発想を持っていたのかは定かではない。多極化、デタント、そしてニクソン・ドクトリンによってアジア太平洋地域から多くの米軍が撤退したにもかかわらず、在沖米軍の削減は限られたものとなり、アジア太平洋における米軍のプレゼンスを支えるうえでの沖縄の負担は相対的に増していった。沖縄返還とは、日本だけでなくアジア太平洋地域全体が、安全保障面で、即ち米軍の受け入れという点で、沖縄への依存を深めていくプロセスであったといえよう。(1)沖縄県立公文書館所蔵・アメリカ国務省文書沖縄県立公文書館に所蔵されているアメリカ国務省文書の調査及び収集を行った。本年度においては、とくに、1960年代における国務省の対日政策が記されているものに重点を置いた。アルバイトを雇い、沖縄県立公文書館での作業を進めてもらった。現在は、複写した資料の整理を行っている段階であり、本格的な解読・分析は、今後行うこととする。(2)外務省史料外務省情報公開を利用して、資料の入手を試みた。そのなかで、とくに、池田勇人首相の沖縄観を示すものが目を引いた。また、佐藤栄作首相が行った二度にわたる東南アジア訪問に関する記録も入手した。アジア各国首脳との会談で、沖縄問題がどのように取り上げられているのかについて、来年度、調査を進めたい。(3)アメリカ国立公文書館、ケネディ・ライブラリー調査アメリカ国立公文書館では、基礎的作業として、資料群のインデックスを入手した。ケネディ・ライブラリーでは、ケネディ政権の対日政策に関する資料を入手することができた。その本格的な分析は、来年度に行う。(4)研究成果の公表研究初年度であるため、本研究事業の本格的な成果を発表するには至っていない。だが、本研究に関連するものとして、沖縄国際大学米軍ヘリコプター墜落事件を事例としながら、本研究の意義、あるいは今後の歴史研究の課題について指摘する論考を、日本同時代史学会で報告し、さらに『沖縄タイムス』と『沖縄法学』に発表した。(1)沖縄県立公文書館調査池田政権期から佐藤政権期を対象として、沖縄県立公文書館に所蔵されているフライマス文書の調査及び資料調査を行った。注目すべきものとしては、ニクソン・ドクトリンとアジアにおける米軍のプレゼンスについて分析した報告書が発見されたことである。この文書は、ニクソン・ドクトリンと在沖米軍の関係について記しており、アメリカ側がニクソン・ドクトリンのなかに沖縄をいかに位置づけていたかを知るうえで重要な手がかりとなるだろう。昨年度に収集した、沖縄県立公文書館所蔵のアメリカ国務省文書の分析にも着手した。アメリカ政府が、沖縄返還とアジアにおける米国の威信と関連付けて捉えていたことなどが判明した。(2)二次資料調査戦後沖縄史を知る上での基礎資料である『沖縄年鑑』各年版を利用して、1960年代から1970年代初頭における在沖米軍の概況を調べることとした。また、『屋良朝苗回顧録』や『西銘順治日記』など、1960年代における沖縄の指導者たちの回顧録や日記も調査した。(3)アメリカ国立公文書館調査アメリカ国立公文書館で、アメリカ国務省のLot Filesを調査し、複写を行った。これらの文書のなかには、韓国や台湾が沖縄返還をどのように見ていたかを示す興味深い文書が含まれていた。(4)研究成果の公表池田政権期における沖縄問題についての分析を進める過程で、「『経済主義』イメージの形成と定着」と題する池田外交研究史論を執筆した。またアメリカ国立公文書館で、昭和天皇が日米関係に強い関心を示していたことを示す、非常に興味深い資料を発見した。本研究事業においては「副産物」ではあるが、日本外交、日米関係史研究に極めて大きな進展をもたらす、非常に大きな発見であった。現在、これらの史料を用いた論文を執筆しているところである。

とりわけ、韓国と台湾は、在沖米軍基地機能の維持を強く望んでいたが、これは、沖縄返還が、アジア太平洋地域が沖縄への依存を深めるプロセスであったことを意味している。屋良ら琉球政府は、冷戦構造の変容と沖縄問題をリンクさせる視点がなかったわけではないが、主に「基地密度論」に代表される基地被害の軽減という観点から、在沖米軍基地を縮小することを求めた。他方、佐藤政権が、緊張緩和と在沖米軍基地の削減をリンクさせる発想を持っていたのかは定かではない。多極化、デタント、そしてニクソン・ドクトリンによってアジア太平洋地域から多くの米軍が撤退したにもかかわらず、在沖米軍の削減は限られたものとなり、アジア太平洋における米軍のプレゼンスを支えるうえでの沖縄の負担は相対的に増していった。沖縄返還とは、日本だけでなくアジア太平洋地域全体が、安全保障面で、即ち米軍の受け入れという点で、沖縄への依存を深めていくプロセスであったといえよう。
コンドロイチン硫酸生合成に関わるN-アセチルガラクトサミン転移酵素の研究

ウシ胎児血清を酵素源として本酵素の簡便なアッセイ法を開発し、このアッセイ法を用いてウシ胎児血清中の本酵素の性質を調べた。また、ウシ胎児血清中に本酵素と異なる新奇のα-GalNAc転移酵素を検出した。1.遠心カラム法を用いた簡易アッセイ法の開発とGalNAc転移酵素の反応条件の検討酵素源としてウシ胎児血清、ドナーはUDP-[^3H]GalNAc、アクセプターにはコンドロイチンを用いて酵素反応を行い、Sephadex G-25が詰まった注射筒に反応液をアプライし、その注射筒を試験管につり下げて遠心し溶出液を回収後、その放射活性を測定する簡易アッセイ方法を開発した。また、本酵素の至適pH、バッファー、金属要求性、そしてUDP-GalNAcやコンドロイチンに対するKm値を調べ、アッセイ系の確立を行った。現在、このアッセイ法を用いて、本酵素の精製を行っている。2.プロテオグリカンの糖-タンパク質結合領域に作用する新しいα-GalNAc転移酵素の発見コンドロイチン硫酸の重合に関与する上記のGalNAc転移酵素を研究している過程で、各種グリコサミノグリカンに共通である糖とタンパク質の結合領域四糖の化学合成品を糖受容体とし、ウシ胎児血清を酵素源として、コンドロイチン硫酸生合成の鍵となるGalNAc転移酵素について調べたところ、この酵素は従来から考えられていたβ-GalNAc転移酵素ではなく、α-GalNAc転移酵素である事を明らかにした。現在、このα-GalNAc転移酵素の精製のための簡易アッセイ法を開発中である。
3R(リユース・リディース・リサイクル)技術開発に及ぼす環境規制のあり方

我が国の環境規制と環境技術のあり方を検証し、かつ海外の環境規制について調査を行った。まず、我が国のフッ素のマテリアルフローを調査し、環境規制がマテリアルフローと環境技術の開発状況に及ぼす影響を見た。その結果、規制が強化されると我が国のフッ素の輸入量の半分を占める鉄鋼産業での輸入量が2/3に減少し、その数年前にフッ素の処理技術に関する特許が多く提案されていることがわかった。これにより、環境規制と環境技術の相関が強いことが確認され、そのような現象は容器包装リサイクル法の導入とプラスチックの再資源化についても見られた。自動車リサイクル法とシュレッダーダストの資源化技術についても同様な関係があることがわかった。ヨーロッパにはEUとしての規制がある一方、各国の独自性もあることがわかった。特にRoHs指令は我が国の家電メーカーに大きな影響を及ぼしている。中でも鉛はんだの規制はその影響が顕著に現れ、各電機メーカーがこぞって無鉛はんだの開発を行った。しかしながら、無鉛はんだの導入は、鉛の拡散リスクが大きく低下することはないことがわかった。我が国電気メーカーではRoHs指令に対応すべき、素材から部品まで使用されている化学成分をすべて管理するシステムの開発が行われ、実施されている。このような技術は我が国の得意とするところであり、世界標準となる可能性があることがわかった。また、将来環境技術を売り込む可能性を調べるために東ヨーロッパの環境規制についても調査を行った。その結果旧東欧でもよりヨーロッパに近く、拡大EUに加入したもしくは加入が予定きれているポーランドやバルト3国、チェコなどはほぼヨーロッパに準じた環境規制を考えていることがわかった。環境技術を有効に実用化するには、環境規制の把握が重要である。特に環境技術立国を目指す我が国においては、開発した環境技術を世界に向けて展開するためにも世界の環境規制の状況を知る必要がある。初年度である本年度は、主に我が国の環境規制と環境技術のあり方を検証し、かつ海外の環境規制について調査を行った。その結果、規制が強化されると我が国のフッ素輸入量の半分を占める鉄鋼産業での使用量が2/3に減少し、その数年間に前にフッ素処理技術に関する特許が多く提案されていることがわかった。海外については、環境規制が十分に行われている北米とヨーロッパについて重点的に調査した。特にヨーロッパについてはEUとしての気勢がある一方、各国の独自性もあることがわかった。特にRoHS指令は我が国の家電メーカーや自動車メーカに関しても大きな影響を及ぼしている。中でも鉛はんだの規制はその影響が顕著に現れ、各電機メーカーがこぞって無鉛はんだの開発を行っている。また、RoHS指令に対応すべき、素材から部品まで使用されている化学成分をすべて管理するシステムの開発が行われ、実施されている。また、将来環境技術を売り込む可能性を調べるために東ヨーロッパの環境規制についても著差を行った。その結果、ポーランドやバルト3国、チェコなどは、ほぼヨーロッパに準じた環境規制を考えていることがわかった。その他、環境規制に関係する溶出試験の各国の考え方についても調査を行い、解析を進めた。本研究は、これまで各国で開発された3R(リユース・リデュース・リサイクル)を中心とした環境技術の調査を行い、その技術開発の動向がそれらの地域性・経済・具体的な環境規制とどのように関わっているかを日本との比較において明らかにするものである。特に経済成長(たとえばGDP)と環境問題への意識の変化ならびにどのような問題が顕在化するのかとその問題への具体的な対応を3R技術の開発動向を通して考察する。

その結果は、すぐれた3R技術を保有する日本が世界に向かってそれらの技術をどのように移転することが可能かを、地域別に、時間軸を考慮しながら検討するために大きな貢献をするものと思われる。最終的には日本が世界において環境面からのリーダーシップをとることを大きく支援するための具体的な指針を示すことが可能となる。本年度は、前年度に引き続き海外における3R技術の調査を行った。各調査国において、大学、研究所、省庁などから3R技術に関する情報を得た。また、前年度得られた調査資料内容に関して詳細に評価を行い、分類・整理を行った。本年度訪問調査した国は次の通りである。北米圏調査:カナダ(中村崇)アジア圏調査:中国(柴田悦郎)オセアニア圏調査:オーストラリア、ニュージーランド(Mariusz Grabda)ヨーロッパ圏調査:オーストリア、スロバキア、チェコ(吉本敦)以上の情報を収集後、データを整理し、それぞれの地域における3R技術の開発・稼動状況を決定する本質的な社会科学的因子の解析を進めた。特に、地勢学的状況が及ぼす影響に関しては、可能な限り定量的評価を行うように検討した。平成18年度は、最終年度として環境規制に関するワークショップを開催し、報告書を作成した。ワークショップでは現状の環境問題の認識、特に温暖化と環境規制物質の拡散防止、ならびに産業発展の間のトレードオフについて議論した。特に、EUからはEU政策担当者を呼び、いかにして環境政策を決定していくのかを議論した。また、環境技術に関するBest Available Technologyについても環境汚染物質の規制を例に国際的な比較を行った。具体的な内容としては、カナダの銅製錬をはじめとする非鉄製錬業における環境問題の認識、アメリカでの環境規制ならびにスクラップのリサイクル状況、EUにおけるリサイクル産業とそれ関連する環境規制の動向、オーストラリアでのリサイクルと環境保全の取組みに関する統計的な調査、それから各国における環境汚染物質の抑制技術とその規制に関する比較である。また、小型電子機器には、鉄や銅などの通常回収される金属の他、高付加価値のレアメタルであるガリウム、インジウムやビスマスなどが含有されている。しかし、一般家庭の使用済み電子機器の回収方法が確立されていないため、通常の:ゴミに混入され回収不可能な形で処分されることが多く、資源として確保するシステムの確立が望まれている。そこで、我が国の家電リサイクル法ならびに資源化システムとEUのWEEEの比較を行い、日本独自の小型電子機器の回収システムを提案した。