hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
現代・起亜自動車のデザイン戦略：顧客価値づくりの本質と進化の研究

第二に、マツダのKodoコンセプトによるデザイン主導戦略の展開から、スタイリングに明確な哲学と方向性を明示することから、商品開発におけるベクトルが収斂されると共に、顧客価値の概念も明確になった事例研究が進展した。第三に、自動車製造技術、とくに要素技術における標準化が進む中で、科学と工学技術を基盤とする機能的価値だけでは、メーカーの戦略的ブランドマネジメントが難しくなっていることを日韓両国のメーカーの研究から再確認し、今後の価値創造のフレームワークとして、延岡教授のSEDA Model (Science, Engineering, Design, Art)の精緻化を進捗することが出来た。上記三点の実績に加えて、本研究を通しての最大の収穫は、顧客価値の創造というイノベーションの本質に直結する企業経営活動を自動車のデザインとブランドという視座から歴史的に考察出来たことであり、さらにSEDA Modelというフレームワークの今後のさらなる高度化の方向性について多くの示唆点を得たことである。本研究はグローバルメーカーとして1990年代後半以降、世界市場で頭角を現した現代・起亜自動車を対象に、後発メーカーのデザイン、とくに外装・内装のスタイリングの視座から自動車メーカーのグローバル能力構築について考察を試みている。本企業の歴史的文脈から、デザイン戦略は不可避・必須の要素であることが明らかになっている。これはInternational Journal of Automotive Technology & Managementに論文投稿・出版(Vol.15, No.3, pp.292-310)に本議論の導入的報告を実現している。現在、引き続き同様の視座で日韓比較分析を目指している。研究2年目になる2016年度進捗の中で具現化されるべき点は、1.マツダの研究事例の国際学術発信の進展(これは、日系メーカーのデザイン主導イノベーションにおける学術的知見の高度化)をもって、同様の戦略をもつヒュンダイ・起亜自動車への研究協力を促す、2. Gensisブランドの立ち上げ(2015年11月)など、高級ブランド化も推進中のヒュンダイ自動車との今後のグローバル市場展開・競合を見据えて、トヨタのレクサス研究(主にデザイン経営の分析)、3.ヒュンダイ・起亜自動車へのコンタクトと研究協力への同意を確保し、2016年度後半以降、研究資料収集と分析作業が迅速に開始されること。こちらの三点に焦点を絞って研究活動を執行する。以上。(今後の推進方策)研究3年目、最終年度になる2017年度進捗から具現化されるべき点として、1.現代自動車・起亜自動車のデザイン担当者(R&Dセンター)からの研究協力、すなわち、インタビューと記録資料による定性分析データの確保、2.韓国メーカーの事例研究の蓄積と具体化の推進、3.上記1と2を以って、日韓比較分析の推進、4.自動車デザインにおける本質の探求と学術的理論導出の持続的試行
オナジショウジョウバエの遺伝学的特性と系統情報化に関する研究

オナジショウジョウバエはキイロショウジョウバエと最も近縁なショウジョウバエであるため、種分化機構の解析など進化遺伝学的研究に不可欠な研究材料でありながら、オナジショウジョウバエを用いた遺伝学的研究は少なく、突然変異や染色体異常系統もほとんど存在しない。その原因としては、キイロショウジョウバエの遺伝学は他のあらゆる高等真核生物と比較して最も詳細に研究されており、モデル生物として扱われていることから、近縁なオナジショウジョウバエの遺伝学的特質はほとんど同一であろうと推測されてきたためであると考えられる。しかし、種分化の機構など生物の進化を解明する上で最も基礎的な課題の解明はキイロショウジョウバエに最も近縁なオナジショウジョウバエの遺伝学的類似性とともに遺伝学的差異を明らかにする必要がある。そこで、昨年度の研究を継続すると共に、オナジショウジョウバエ系統の系統化も行った。1.オナジショウジョウバエにだけ存在するトランスポゾンの確認。ninjaとauroraはレトロトランスポゾンに属するトランスポゾンであり、両者は非常に類似した塩基配列を持っている。しかし、転位挿入する活性のあるninjaはオナジショウジョウバエだけに存在し、不活化したauroraは、オナジショウジョウバエとその近縁の4種に全て残存していることが判明した。トランスポゾンの進化を考える上で重要な研究材料となる。2.オナジショウジョウバエのwhite-S2系統に非常に不安定なラインが発見された。体細胞系列と生殖細胞系列のどちらでも非常に高い頻度で復帰突然変異を生じる。white遺伝子座に約3.2kbのmariner様トランスポゾンが発見された。構造がこれまでに発見されたmarinerと異なることから、現在構造解析を行っている。3.オナジショウジョウバエの染色体異常、第3染色体逆位とXのリング染色体の発見と系統化を行った。キイロショウジョウバエは生物学の基礎研究に不可欠なモデル生物として広範な分野で使用されている.ショウジョウバエの遺伝学はキイロショウジョウバエ単一種から導かれているにもかかわらず,その成果は広く理解され,一般化されている.キイロショウジョウバエに最も近縁な種はオナジショウジョウバエである.種間雑種の雄は致死となり雌は不妊である.このオナジショウジョウバエから発見された性比歪み遺伝子,雑種致死救済遺伝子,などはキイロショウジョウバエでは発見されていない突然変異である.オナジショウジョウバエだけに観察される特有の生物現象の解析を進めるために,下記の3点について研究を行った.1.性比異常突然変異体の電子顕微鏡観察による解析.pslとexf遺伝子の精子形成過程,特に核の分離と凝縮に焦点を絞った.exfでは,核内に膜様器官の凝集が観察されたが,詳細はこれからの研究により解明をめざす.2.雑種致死救済遺伝子の一つLhrはオナジショウジョウバエ特有の遺伝子である.この遺伝子の分子生物学的研究に向けて,Lhr遺伝子座を唾腺染色体地図上54E-Fと決定した.この遺伝子を単離する基盤が確立した.3.遺伝学研究の最も基礎となる染色体異常である逆位の作製を試みた.染色体の操作に不可欠である逆位染色体の維持と系統管理技術の確立のために,雄では生存し妊性があるが,雌で不妊となる遺伝子の探索を行っている.オナジショウジョウバエはキイロショウジョウバエと最も近縁なショウジョウバエであるため、種分化機構の解析など進化遺伝学的研究に不可欠な研究材料でありながら、オナジショウジョウバエを用いた遺伝学的研究は少なく、突然変異や染色体異常系統もほとんど存在しない。キイロショウジョウバエの遺伝学は最も詳細で、他の高等動植物のモデル生物として扱われている。

しかし、キイロショウジョウバエに最も近縁なオナジショウジョウバエを用いた遺伝学的研究は少なく、突然変異や染色体異常系統もほとんど存在しない。しかしながら、キイロショウジョウバエとオナジショウジョウバエの遺伝学的関係を明らかにすることは、生物の種の分化の機構を解明する糸口となると考えられている。オナジショウジョウバエにおける種分化遺伝子の研究は進化遺伝学的研究にとっても重要であり、またこれら2種のゲノムDNAに関連したトランスポゾンの研究もあわせて行った。本研究においては、特に下記の3点に焦点を絞った。1)雑種救済遺伝子LhrとHmr(=In(1)AB)が雑種雄を救済する際に必要とされるキイロショウジョウバエの染色体領域の決定。33の欠失系統を用いて、第2染色体の約80%に相当する領域を調査したところ、欠失の場合に雑種雉が致死となる領域を6箇所同定した。なかでも、飼育温度が24°Cで致死だが、18°Cでは救済されるといった温度感受性を示す領域が新たに見つかり、今後の雑種致死性の研究への課題となった。2)種特異的なトランスポゾンの研究。トランスポゾンの属する中頻度反復配列はオナジショウジョウバエにはキイロショウジョウバエの1/7しか存在しないため、これら2種間のトランスポゾンの比較研究を行う目的で、ninjaとauroraトランスポゾンを調査した。その結果、転位挿入するninjaはオナジショウジョウバエだけに存在するトランスポゾンで、auroraタイプから派生したものであることが判明した。トランスポゾンの進化を考える上で興味深い。3)オナジショウジョウバエのY染色体の欠失系統の作製。依然作製していた付着XY染色体にX線を照射し、y[+]の標識遺伝子を持つ欠失Y染色体を6系統作製した。オナジショウジョウバエはキイロショウジョウバエと最も近縁なショウジョウバエであるため、種分化機構の解析など進化遺伝学的研究に不可欠な研究材料でありながら、オナジショウジョウバエを用いた遺伝学的研究は少なく、突然変異や染色体異常系統もほとんど存在しない。その原因としては、キイロショウジョウバエの遺伝学は他のあらゆる高等真核生物と比較して最も詳細に研究されており、モデル生物として扱われていることから、近縁なオナジショウジョウバエの遺伝学的特質はほとんど同一であろうと推測されてきたためであると考えられる。しかし、種分化の機構など生物の進化を解明する上で最も基礎的な課題の解明はキイロショウジョウバエに最も近縁なオナジショウジョウバエの遺伝学的類似性とともに遺伝学的差違を明らかにする必要がある。そこで、昨年度の研究を継続すると共に、オナジショウジョウバエ系統の系統化も行った。1.オナジショウジョウバエにだけ存在するトランスポゾンの確認。ninjaとauroraはレトロトランスポゾンに属するトランスポゾンであり、両者は非常に類似した塩基配列を持っている。しかし、転位挿入する活性のあるninjaはオナジショウジョウバエだけに存在し、不活化したauroraは、オナジショウジョウバエとその近縁の4種に全て残存していることが判明した。トランスポゾンの進化を考える上で重要な研究材料となる。2.オナジショウジョウバエのwhite-S2系統に非常に不安定なラインが発見された。体細胞系列と生殖細胞系列のどちらでも非常に高い頻度で復帰突然変異を生じる。
レーザー誘起格子を用いた高温燃焼ガス温度測定法の開発

本課題では、レーザー誘起格子分光(LIGS)法を用い、1000°C超の高温域での燃焼過程の高速かつ高精度な温度測定法を開発することを目的とする。平成28年度では、H2O分子・OHラジカルの吸収帯の調査および波長と光学幾何配置による格子生成条件の検証を実施した。さらに、当該波長に適合したパルスレーザーによるLIGS測定系の設計およびレーザー格子集光光学系のパルスエネルギーに関する基礎測定を行った。平成29年度では、ポンプ・プローブ光の共焦光学系の最適化、回折光の発生条件の同定を進め、LIGS測定の実現を図った。さらに、ポンプレーザーのビーム形状・交差位置の評価および誘起格子の安定化を進め、測定分解能を向上に取り組んだ。平成30年度では格子間隔の調整による減衰周期の相関関係を調べるための検出系の構築に取り組んだ。具体的には、前年度に設計した900nm付近の吸収帯でポンプレーザーの交差および回折光の光学系から検出素子の迷光低減と高速ディテクタの受光位置の調整からS/Nの向上を図った。また、ポンプレーザーのトリガ信号を信号を取得する高速オシロスコープと同期して連続してプローブ光の減衰信号を記録できるようにソフトウェアを改良した。これらを用いて、LIGS生成におけるポンプ光の入射角度とH2O分子の吸収における格子の減衰周期の関係性の基礎データを取得した他、LIGS測定システムの分解能、温度測定範囲について推定した。平成28年度では、イソプロパン-プロパン燃焼ガス中のH2O分子・OHラジカルの吸収帯の調査および波長と光学幾何配置による格子生成条件の検証を実施した。具体的には、波長可変パルスレーザー(Ti:Sapphire, 100 mJ/5 ns)を用い、700-900 nmの範囲でレーザーを交差させるLIGS光学系を構築し、794 nm、810 nm付近の吸収帯で格子生成条件の検討を行った。その結果、ガスセル内の交差地点からプローブレーザー(670 nm)の回折が発生することを確認した。ただし、回折光強度は高速フォトディテクタで検出するには十分ではなく、高速オシロスコープによる減衰波形の観測には至らなかった。今後は、ポンプ・プローブ光の共焦光学配置の最適化、回折光減衰関数の周期条件の同定、燃焼ガスの気体混合比の調整などにより、高温反応ガス中での安定したLIGS測定の実現を図る。その上で、ポンプレーザーのビーム形状・位置の評価など、誘起格子の安定化を進め、測定分解能向上に取り組むことで、燃焼ガスの高精度な温度測定および既存の測定法との比較を実施する。平成28年度では、イソプロパン-プロパン燃焼ガス中のH2O分子・OHラジカルの吸収帯の調査および波長と光学幾何配置による格子生成条件の検証を実施し、当該波長に適合したパルスレーザーによるLIGS測定系の設計およびレーザー格子集光光学系のパルスエネルギーに関する基礎測定を行った。794 nm、810 nm付近の吸収帯で光学系とのマッチングを検証した他、ガスセルを用いてプローブレーザー(670 nm)の回折光が発生することを確認した。具体的には、900nm付近の吸収帯でポンプレーザーの交差および回折光のアライメントが簡便かつ高精度になるように光学系を設計した。その光学系を構築したところ、プローブレーザーの回折光が観測できない現象が発生した。原因を調査したところ、光学系内のエッジミラーの劣化によるポンプビームの形状劣化が発生しているとわかり、ミラーを交換したところ回折光が再現できるようになった。また、高速オシロスコープからのデータ収録・解析ソフトウェアを制作し、システムに同期できるよう組み込んだ。今後は、パルスレーザーに同期した減衰信号の高速検出測定において、火炎背景光による影響の低減によるS/N比向上、格子間隔の調整による減衰周期の相関関係を調べる他、熱電対法や粒子の二色放射温度測定を実施し、LIGS測定システムの温度範囲、分解能を検証すると同時に、温度測定における不確かさを評価する。吸収帯でポンプレーザーの交差および回折光のアライメントが簡便かつ高精度になるように光学系を設計したが、プローブレーザーの回折光が観測できない現象が発生した。

原因を調査したところ、光学系内のエッジミラーの劣化によるポンプビームの形状劣化が発生しているとわかり、ミラーを交換したところ回折光が再現できるようになった。本課題では、レーザー誘起格子分光(LIGS)法を用い、1000°C超の高温域での燃焼過程の高速かつ高精度な温度測定法を開発することを目的とする。平成28年度では、H2O分子・OHラジカルの吸収帯の調査および波長と光学幾何配置による格子生成条件の検証を実施した。さらに、当該波長に適合したパルスレーザーによるLIGS測定系の設計およびレーザー格子集光光学系のパルスエネルギーに関する基礎測定を行った。平成29年度では、ポンプ・プローブ光の共焦光学系の最適化、回折光の発生条件の同定を進め、LIGS測定の実現を図った。さらに、ポンプレーザーのビーム形状・交差位置の評価および誘起格子の安定化を進め、測定分解能を向上に取り組んだ。平成30年度では格子間隔の調整による減衰周期の相関関係を調べるための検出系の構築に取り組んだ。具体的には、前年度に設計した900nm付近の吸収帯でポンプレーザーの交差および回折光の光学系から検出素子の迷光低減と高速ディテクタの受光位置の調整からS/Nの向上を図った。また、ポンプレーザーのトリガ信号を信号を取得する高速オシロスコープと同期して連続してプローブ光の減衰信号を記録できるようにソフトウェアを改良した。これらを用いて、LIGS生成におけるポンプ光の入射角度とH2O分子の吸収における格子の減衰周期の関係性の基礎データを取得した他、LIGS測定システムの分解能、温度測定範囲について推定した。ポンプ・プローブ光の共焦光学配置の最適化、回折光減衰関数の周期条件の同定、燃焼ガスの気体混合比の調整などにより、高温反応ガス中での安定したLIGS測定の実現を図る。その上で、ポンプレーザーのビーム形状・位置の評価など、誘起格子の安定化を進め、測定分解能向上に取り組む。パルスレーザーに同期した減衰信号の高速検出測定を実現する。検出光学系の最適化や火炎発光による背景光による影響の低減によるS/N比向上、データ収録・解析ソフトウェアの製作を行う。回折光の減衰信号の周期・緩和時間が短い場合、格子間隔を複数設定し、その減衰周期の相関を取るなど、検出器の時間分解能の向上を図る。パルスレーザーに同期した減衰信号の高速検出測定において、火炎背景光による影響の低減によるS/N比向上、格子間隔の調整による減衰周期の相関関係を調べる他、熱電対法や粒子の二色放射温度測定を実施し、LIGS測定システムの温度範囲、分解能を検証すると同時に、温度測定における不確かさを評価する。平成28年度ではLIGS光学系の構築のため、スペクトル観測用のCCDマルチチャンネル分光器および、近赤外域パルスレーザーの購入を計画していたが、別に所有していた波長可変レーザーを用いて誘起格子の生成の確認ができたことから、先行して検出系の準備を進めるために、平成29年度に計画していた高速オシロスコープの調達に使用した。(理由)
近世日本における儒仏関係の思想史的研究

これまで鈴木正三の研究を中心に近世の儒仏関係の再検討を進めてきたが、正三の門流に関する研究はなお未開拓な部分を多く残している。こうして研究が進展しなかった理由は、先行研究にその一因を見出すことができるといえよう。現在の正三研究は中村元の『近世日本における批判的精神の一考察』を契機として進んだもので、日本思想史・仏教史にとどまらず多くの分野での学際的な関心を呼び起こした業績である。しかし中村の仕事は、正三の思想を「近代性」の視点から捉えつつも、以後の時代への影響については否定的な見解を提起した。他方、中村の正三研究には家永三郎をはじめとした多くの批判があるが、中村はそれらの論者の指摘した問題点を修正することがほとんどなく、以後の研究動向をいわば無視する形で自説を紹介し続けた。ところが正三の門流は、中村の説とは異なり、当時において「正三派」という門派集団を形成し、寺院の建立、著作の出版、在俗信者への布教活動を展開していたことが、多くの史料から確認された。現在は、これらを用いた実証的な研究を要すると同時に、中村の正三研究を門流の視点から捉えなおすことが求められているのである。こうした中で、正三とその門流の思想形成の契機やその根拠がいかなるものであるかが、あらためて問われなくてはならない。これまで正三の思想は、彼自身の独創によるものとされてきたが、それは彼の著作の文献学的な考察を疎かにしたために提起された説であることが判明した。正三の弟子の信覚恵中の著作には、彼らと同時代の中国の仏教者である雲棲〓宏、〓山徳清、永覚元賢などの著作が引用されており、それは写本の検討を通じて明らかにされた。正三の提唱とされる仁王禅、それを継承した恵中の立禅は、まさにそうしたものである。あるいは正三は、禅を実践する一方で念仏をも勧め、恵中もそれを継承したとされるが、それは明末から清初にかけての中国仏教の影響という意味で理解されるのである。現在は正三及び門流の史料が各地に散在する状態にあるが、これらを積極的に収集・活用することで、彼らの思想を17世紀における東アジア仏教の展開の中で位置づけていく必要があると思われる。研究計画において予定したとおり、1年目の今年は研究資料の整理・収集に重点をおく一方、研究成果を学会発表や論文として公表した。現時点では論文(1)「鈴木正三の武士観と仏法治国論」と論文(2)「鈴木正三の門流と面山端方の関係」とが発表予定である。2つの論文は、鈴木正三とその門流を中心に、近世日本の思想状況を検討したものである。正三のライフ・ヒストリーは、従来は正三の弟子が撰述した伝記史料の内容を「史実」と考えることで成立しているが、その一方で、伝記史料の記述が多くの誤りを含んでいることも知られている。これについて論文(1)は、従来もっとも信頼性の高い伝記史料『石平道人行業記』を素材として、その記述を他の周辺史料と照合し、伝記史料の誤りを指摘・訂正することにより、「史実」としての正三のライフ・ヒストリーを描きなおしている。正三研究に比べ、正三の門流研究はそれほど進展しておらず、史料調査もあま,り行われていないのが現状である。論文(2)ではこうした点に着目し、『桃水和尚伝賛』をはじめとした近世曹洞宗の史料を検討していく中で、恵中や雲歩といった正三の門流の諸僧が、桃水はもとより、卍山道白や面山瑞方といった近世曹洞宗学の大成者とされる人々とも交流を有していたことを明らかにした。この間、論文作成の基礎となる史料は、愛知学院大学をはじめとした全国の大学ならびに公共の図書館を利用する一方。正三とその弟子にゆかりの諸寺をめぐり収集し、なるべく版本・写本などの原資料に依拠するよう努めた。また、平成15年3月提出の博士論文「一七世紀徳川思想史の再構成」により、同年12月付で九州大学より学位を授与された。研究計画において着手した近世儒仏関係史料の収集は、前年度に引き続いて継続した。その結果、近世における儒者と仏教者の活動は、通説とは異なり多くの交流の契機を有していたことが判明した。これまで儒者は、いわゆる排仏論を論じるなどして仏教とは対立するものと考えられてきたが、じつは両者は漢詩文のやりとり等を通じて交流をもち、さまざまな問題について関心を共有する間柄だったのである。史料収集において判明したもう一つの問題は、思想を研究する前提となる一次史料の史料批判の問題である。今年度は論文「鈴木正三の門流と近世洞済をめぐる一考察」を公表したが、これまで正三の研究は『鈴木正三道人全集』という一冊の史料集を頼りに進展したため、史料集に未収録の関係史料が日の目を見ず、しかもこの史料集の底本研究の不足が災いし、正三の真筆がほとんど確定されていないということが明らかとなった。論文では未見の史料の掘り起こしを通じて、正三の周辺には近世の臨済宗・曹洞宗の枠をこえた「正三派」という門流が形成され、独自の活動を展開していたことを実証した。こうした調査を継続する中で「正三派」が建立した寺院が現在も各地に残ることが明らかとなった。

これまでも史料収集とともに、これらの寺院を調査することで関係史料の整理につとめたが、こうした活動は今後も継続する必要があると考える。弟子が撰述した正三の伝記には誤りが多く、彼のライフ・ヒストリーはこうした史料的研究の成果をふまえたうえで歴史学的に再検討されなくてはならず、今後はその研究成果を論文の形で発表していく予定である。これまで鈴木正三の研究を中心に近世の儒仏関係の再検討を進めてきたが、正三の門流に関する研究はなお未開拓な部分を多く残している。こうして研究が進展しなかった理由は、先行研究にその一因を見出すことができるといえよう。現在の正三研究は中村元の『近世日本における批判的精神の一考察』を契機として進んだもので、日本思想史・仏教史にとどまらず多くの分野での学際的な関心を呼び起こした業績である。しかし中村の仕事は、正三の思想を「近代性」の視点から捉えつつも、以後の時代への影響については否定的な見解を提起した。他方、中村の正三研究には家永三郎をはじめとした多くの批判があるが、中村はそれらの論者の指摘した問題点を修正することがほとんどなく、以後の研究動向をいわば無視する形で自説を紹介し続けた。ところが正三の門流は、中村の説とは異なり、当時において「正三派」という門派集団を形成し、寺院の建立、著作の出版、在俗信者への布教活動を展開していたことが、多くの史料から確認された。現在は、これらを用いた実証的な研究を要すると同時に、中村の正三研究を門流の視点から捉えなおすことが求められているのである。こうした中で、正三とその門流の思想形成の契機やその根拠がいかなるものであるかが、あらためて問われなくてはならない。これまで正三の思想は、彼自身の独創によるものとされてきたが、それは彼の著作の文献学的な考察を疎かにしたために提起された説であることが判明した。正三の弟子の信覚恵中の著作には、彼らと同時代の中国の仏教者である雲棲〓宏、〓山徳清、永覚元賢などの著作が引用されており、それは写本の検討を通じて明らかにされた。正三の提唱とされる仁王禅、それを継承した恵中の立禅は、まさにそうしたものである。あるいは正三は、禅を実践する一方で念仏をも勧め、恵中もそれを継承したとされるが、それは明末から清初にかけての中国仏教の影響という意味で理解されるのである。現在は正三及び門流の史料が各地に散在する状態にあるが、これらを積極的に収集・活用することで、彼らの思想を17世紀における東アジア仏教の展開の中で位置づけていく必要があると思われる。
3次元解剖情報に2次元リアルタイム超音波を同期させた穿刺ナビゲーションの開発

小径腎腫瘍や前立腺癌に対する低侵襲治療として凍結療法やラジオ波焼灼術などの経皮的治療が行われているが、CT、MRI、超音波画像などによる2次元画像システムが用いられているため、穿刺精度は術者の技量に大きく依存する。そこでVirtual realityを含む3次元情報を表示することが可能な新しいナビゲーションシステムの開発を目的とする研究を行った。CT、MRIより構築した3次元情報を治療時に使用して、体内を透視できるシステムの共同研究を行った。実際の経皮的治療にも使用開始しており、今後の症例の積み重ねで、既存の穿刺ナビゲーションより精度が優れていることを証明することが課題である。今年度は、新しいソフトウエアを開発中である、具体的には2次元超音波診断装置のプローブに装着した位置センサー(磁場受信装置)により空間的位置情報をワークステーションに送り、つぎにワークステーション内で、あらかじめ所得しておいた同一患者のCTの3Dデータと超音波プローブのポジショニングをおこなうことで、超音波像と同一のCTの3D画像をリアルタイムに同期表示させる技術である。さらに位置センサーを備えた穿刺針を用いることで、3D画像上に穿刺針がリアルタイムに表示されるようにする。これによりTARGETに対して正確な穿刺が可能となる。この新しいソフトウエアは、ほぼ完成している。もともと存在するタブレットを体にかざすとことで、体内の3次元解剖情報がタブレット上にリアルタイムに描出される技術に、位置センサーを装備した超音波プローベを組み合わせた新システムの開発が順調に進んでいるため。昨年度は、新しいソフトウエアを開発中である、具体的には2次元超音波診断装置のプローブに装着した位置センサー(磁場受信装置)により空間的位置情報をワークステーションに送り、つぎにワークステーション内で、あらかじめ所得しておいた同一患者のCTの3Dデータと超音波プローブのポジショニングをおこなうことで、超音波像と同一のCTの3D画像をリアルタイムに同期表示させる技術である。この新しいソフトウエアは、ほぼ完成。今年度はイヌとブタの偽腫瘍をTARGETとして、穿刺精度を高める実験を施行。臨床的に使用可能なレベルになるには数mm以内の誤差での穿刺が必要であるため、ソフトウエアの改善を施行中。もともと存在するタブレットを体にかざすとことで、体内の3次元解剖情報がタブレット上にリアルタイムに描出される技術に、位置センサーを装備した超音波プローベを組み合わせた新システムの開発は、ほぼ完了しており、また動物実験も順調に進んでいるため。イヌとブタの腎臓および膀胱に偽腫瘍を作成して、この新しいナビゲーションシステムを用いて、偽腫瘍をTARGETとして穿刺し、穿刺後の画像検査および解剖にて精度を確認する。さらに実験を繰り返して、穿刺精度を高める必要がある。臨床的に使用可能なレベルになるには数mm以内の誤差での穿刺が必要であるため、ソフトウエアの改善を行う。イヌとブタの腎臓および膀胱に偽腫瘍を作成して、この新しいナビゲーションシステムを用いて、偽腫瘍をTARGETとして穿刺し、穿刺後の画像検査および解剖にて精度を確認しており、さらに実験を繰り返して、穿刺精度を高める必要がある。臨床的に使用可能なレベルになるには数mm以内の誤差での穿刺がひつようであるため、ソフトウエアの改善を行う。さらに成果について学会発表論文発表を行う。[次年度使用額が生じた理由]研究の進行状況に応じて必要となる試薬に係る使用額が、当初の計画に比べ少額で済んだため。[翌年度分として請求した助成金と合わせた使用計画]申請時の使用計画に従い、実験用試薬・消耗品及び旅費・論文投稿料・学会参加費等に使用する予定である。
セラミックス系先端繊維強化複合材料の衝撃および熱衝撃破壊に関する研究

本研究では、計装化された落重から求められる荷重を動的に校正する動的荷重校正法により、動的破壊靱性(K_<Id>)を求め、セラミックス系複合材料の破壊靱性の負荷速度依存性を調べるとともに、セラミックス単体のK_<Id>の温度依存性を求め、高靱性化機構を検討した。実験材料は、Al_2O_3(結晶粒径5μm)、Si_3N_4(1μm)のセラミックス単体、及び、20%ウィスカ-強化のSiC(w)/Al_2O_3(ZrO_2添加、0,5,10,20%)、40%連続繊維強化のSiC(f)/LASガラスのセラミックス系複合材料とした。試験装置の落重には衝撃点から離れた位置に荷重測定用の歪ゲ-ジが貼布してあり、ゲ-ジの出力波形V(t)は、真の衝撃力に対応する入力波形I(t)と落重の伝達関数G(t)の畳込み積分として表される。まずI(t)が計測できるImpact Hammerで落重先端をたたき、その時のV(t)を測定し、周波数領域でG(t)を決定した。G(t)が既知であれば、衝撃試験時の出力波形V(t)から、真の衝撃力I(t)は逆畳込み積分により求められる。ZrO_2添加SiC(w)/Al_2O_3複合材料の破壊靱性は、負荷速度の上昇と共にK_<Id>はわずかに上昇しており、その上昇率はZrO_2添加量が多い方が大きい。SiC(f)/LAS複合材料の試験では、亀裂は必ずしも予亀裂方向に進展せず、線形破壊力学の適用には問題があること、及び負荷速度の上昇に伴い、破壊様相が剪断破壊型から繊維破壊型へ変化した。また、Al_2O_3、Si_3N_4の動的破壊靱性K_<Id>は温度の上昇とともにK_<Id>は減少した。その理由としては温度上昇に伴う(1)残留応力減少による微視亀裂発生の抑制、(2)粒界ガラス層の粘弾性変形に起因する破壊メカニズムの変化、(3)弾性率の減少、などが考えられる。
磁性ナノコンポジット材料を用いたホログラフィック中性子スピン偏極制御

本研究は、熱中性子の波長(0.1nmオーダー)より1桁以上長い波長(110nmオーダー)を持つ冷・極冷中性子ビームのスピン偏極制御をホログラフィーの手法によりコンパクトかつ柔軟に実現することを目的とする。昨年度の研究実績を以下に示す。1.オレイン酸で表面処理した超常磁性ナノ微粒子であるマグネタイト(Fe_3O_4)をトルエン中に分散した磁性ナノ微粒子ゾルを10vol.%以上で高濃度均一分散するために1官能アクリルモノマーをホスト材料として多官能アクリルモノマーを架橋モノマーとした混合モノマーを用いて一様分散するための分散条件について究明した。その結果、1官能アクリルモノマーと多官能アクリルモノマーの混合を適切に調整することにより磁性ナノ微粒子濃度9.3vol.%までの一様分散を実現した。2.上記分散条件において光重合性磁性ナノ微粒子分散コンポジットフィルムを作成し、波長532nmのレーザーを用いた二光束干渉露光による透過型平面波体積ホログラフィック格子の記録を行った。その結果、回折効率およびその入射角依存性の測定から波長532nmでの飽和屈折率変調振幅が最大0.0053の透過型平面波体積ホログラフィック格子を得た。3.超伝導量子干渉計(SQUID)により一様露光硬化した磁性ナノ微粒子分散コンポジットフィルム磁化特性を測定し、非ヒステリシス特性を観測し磁性ナノ微粒子分散で特徴的に見られる超常磁性が磁性ナノ微粒子分散コンポジットフィルムにおいても発現していることを確認した。4.膜厚26ミクロンの光重合性磁性ナノ微粒子分散コンポジットフィルムに記録した透過型平面波体積ホログラフィック格子を用いた無スピン偏極冷中性子(波長4.5nm)ビーム回折実験を行い、最大回折効率6%が得られることを示した。本研究は、熱中性子の波長より1桁以上長い波長(110nmオーダー)を持つ冷・極冷中性子ビームのスピン偏極制御をホログラフィーの手法によりコンパクトで柔軟に実現することを目的とする。1.超常磁性ナノ微粒子であるマグネタイト(Fe_3O_4)をトルエン中に分散した磁性ナノ微粒子ゾルを多官能アクリルモノマーと1官能イオン液体モノマーの混合モノマー中へ一様分散するための分散条件について究明した。その結果、多官能アクリルモノマーと1官能イオン液体モノマーの混合を適切に調整することで、磁性ナノ微粒子濃度3.7vol.%までの分散を世界に先駆けて実現した。2.磁性ナノ微粒子の分散濃度計算には磁性ナノ微粒子表面に修飾されたオレイン酸が占める体積を考慮することで磁性ナノ微粒子分散量の体積分率値を得た。3.上記分散条件において光重合性磁性ナノ微粒子分散コンポジットフィルムを作成し、波長532nmのレーザーを用いた二光束干渉露光による透過型平面波体積ホログラフィック格子の記録を試みた。その結果、回折効率およびその入射角依存性の測定から飽和屈折率変調振幅が最大0.0017の透過型平面波体積ホログラフィック格子を世界に先駆けて得た。4.得られた飽和屈折率変調振幅の値とその理論式を基にして、ホログラフィック露光時の磁性ナノ微粒子とモノマーの相互拡散と相分離の程度の指標となる磁性ナノ微粒子密度分布の空間変調量を推定することが出来、その値が飽和屈折率変調振幅0.0017において0.005であることを示した。1.磁性ナノ微粒子Fe_3O_4の光重合性モノマーへの分散を当初目標としていた10vol.%まで行えなくて磁気測定までには至らなかったものの、3.7vol.%までの一様分散を世界に先駆けて達成出来たこと。2.光重合性磁性ナノ微粒子分散コンポジットフィルムを作成し、透過型平面波体積ホログラフィック格子の記録を世界に先駆けて実現出来たこと。3.回折効率およびその入射角依存性の測定から飽和屈折率変調振幅が最大0.0017の透過型平面波体積ホログラフィック格子を得たこと。3.超伝導量子干渉計(SQUID)により一様露光硬化した磁性ナノ微粒子分散コンポジットフィルム

磁化特性を測定し、非ヒステリシス特性を観測し磁性ナノ微粒子分散で特徴的に見られる超常磁性が磁性ナノ微粒子分散コンポジットフィルムにおいても発現していることを確認した。4.膜厚26ミクロンの光重合性磁性ナノ微粒子分散コンポジットフィルムに記録した透過型平面波体積ホログラフィック格子を用いた無スピン偏極冷中性子(波長4.5nm)ビーム回折実験を行い、最大回折効率6%が得られることを示した。1.磁性ナノ微粒子Fe_3O_4の光重合性モノマーへの分散濃度を目標の10vol.%まで増加するため、光重合性モノマーの極性を考慮して高濃度分散に適したモノマーを探索する。また、界面活性剤の添加も試みる。2.ホログラフィック露光での磁性ナノ微粒子と重合モノマーとの相分離をより促進するために、より高効率な光重合開始剤(例えば、Rose Bengal+NPG)を用いて、磁性ナノ微粒子密度分布の空間変調コントラストを1に近づける。3.上記1と2の実施により、ホログラフィック露光により形成される透過型平面波体積ホログラフィック格子の光学波長(532nm)での飽和屈折率変調振幅を0.01オーダーまで増大するとともに、その磁気光学特性ならびに磁気特性について究明する。4.協力研究者のM. Fally教授とJ. Klepp博士により欧州実験施設(Laue-Langevin研究所)において、作成した透過型平面波体積ホログラフィック格子の冷・極冷中性子ビームスピン偏極特性の測定評価を行う。採択通知が昨年6月末でそれからの研究実施であったために、外国から購入する磁性ナノ微粒子ゾルの購入時期が遅れたこと(納入までに1ヶ月以上かかった)、当初目標としていた磁性ナノ微粒子分散濃度(10 vol.%)までに至らなく予定していた磁性ナノ微粒子分散コンポジットフィルムの磁気光学および磁気的測定のための予定物品購入ができなかったことが翌年度への繰越しの主な理由である。翌年度は、国際会議での発表(採択済み)および協力研究者のM. Fally教授とJ. Klepp(ウィーン大)との研究打ち合わせのための旅費に加えて、磁性ナノ微粒子分散濃度を10 vol.%程度まで増加させて磁気光学および磁気的測定のための予定物品購入を行うとともに研究のより効率的な遂行のため研究員の雇用を行う予定である。
ノックアウト反応を用いた原子核におけるクラスター相関の発現機構の解明

本研究では、ノックアウト反応を用いて原子核におけるクラスター相関を研究することを目的とする。そこで、ノックアウト粒子検出のための半導体検出器を整備し、その性能を京都大学タンデムバンデグラフ型加速器施設においてテストした。さらに、この検出器を用いて大阪大学核物理研究センターのサイクロトロン施設において、ノックアウト反応と同じαクラスター移行反応である^<16>O(d,^6Li)反応の測定を実施した。また、400MeVαビームを用いて、^<24>Mgを標的としたα非弾性散乱の精密測定を行い、歪曲波ボルン近似に基づいて多重極展開解析を実施しクラスター状態の候補を発見した。クラスター相の発現と消失は、自然界の様々な階層において観測される普遍的な現象であり、各階層におけるクラスター相関は、それぞれの階層におけるダイナミクスによって支配されている。クラスター相関の発現と消失は、一種の相転移であり、そのメカニズムを理解することは、その階層におけるダイナミクスを理解する上で非常に重要である。核子の集合である原子核の場合、多くの核の基底状態では、核子が平均ポテンシャル中を独立に運動すると考える平均場模型が有効であり、外見上はクラスター相関を消失している。しかし、近年の申請者らによる実験研究では、クラスター相関を消失していると考えられてきた基底状態に、クラスター相関が部分的に発言していることが示唆されている。そこで本研究では、ノックアウト反応を用いて原子核の基底状態におけるクラスター相関を研究し、原子核におけるクラスター相関の発現と消失の機構を明らかにすることを目的とする。初年度であった平成21年度は、ノックアウト粒子検出のための半導体検出器を調達するとともに、その性能評価を行った。具体的には京都大学タンデムバンデグラフ型加速器によって加速された陽子ビームを用いてp+p弾性散乱を測定し、エネルギーならびに時間分解能が要求性能を満たしていることを確認した。さらに、この半導体検出器の実戦テストとして、大阪大学核物理研究センターのサイクロトロン施設において、αクラスター移行反応である^<16>O(d,^6Li)反応の測定を実施した。この反応は、^<16>O核の基底状態におけるクラスター相関を理解する上で非常に重要である。この実験データは目下解析中である。クラスター相関の発現と消失は、自然界の様々な階層において観測される普遍的な現象であり、各階層におけるクラスター相関は、それぞれの階層におけるダイナミクスによって支配されている。クラスター相関の発現と消失は一種の相転移であり、そのメカニズムを理解することは、その階層におけるダイナミクスを理解する上で非常に重要である。しかし、近年の申請者らによる実験研究では、クラスター相関を消失していると考えられてきた基底状態に、クラスター相関が部分的に発現していることが示唆されている。そこで本研究では、原子核の基底状態におけるクラスター相関を研究し、原子核におけるクラスター相関の発現と消失の機構を明らかにすることを目的とする。平成22年度は、大阪大学核物理研究センターのリングサイクロトロン施設において加速された400MeVαビームを用いて、24Mgを標的としたα非弾性散乱の精密測定を実施した。歪曲波ボルン近似に基づいて多重極展開解析を実施しクラスター状態の候補を発見した。さらに、α非弾性散乱と励起状態からの崩壊粒子の同時計測を実施しこれらの状態の微視的構造に係る情報を抽出した。クラスター模型計算との詳細な比較を行い、160コアを持つ2α凝縮状態の候補を発見した。
「癌細胞 vs. 正常細胞の最前線」 細胞競合におけるタイト結合の役割の研究

正常ケラチノサイトと癌の生存競争の解明のために、複数の癌細胞・正常細胞を用いた共培養系を構築した。この解析系により、癌細胞集団を取り囲む正常細胞集団では、細胞骨格であるvimentinの発現が上昇することが分かった。この変化は癌細胞集団に対して最前線にいる正常細胞だけでなく、その後方に存在する正常細胞にも見られた。この変化は癌細胞の培養上清を作用させるだけでも誘導された。周囲の正常細胞との生存競争(細胞競合)に負けた癌細胞は上皮より排除される。我々は新たな癌治療法に繋げることを目的に、「細胞競合」と「正常細胞-癌細胞間に見られる細胞間結合、細胞骨格の特徴」の相関を調べる解析系を構築した。我々の解析系は培地のみが交通する状態で蛍光標識した癌細胞及び、正常細胞を培養して、その後両者を接触させることが特徴である。計画では、多孔性の障壁で正常細胞-癌細胞間を培地のみ交通させる状態にする予定だったが、孔の形状の違いによる実験結果の変化を防ぐため、代わりに細胞培養を行う硝子面と障壁との間に細胞の通過できない隙間を作った。従来の研究は、1つの癌細胞とその周囲の癌細胞の境界を解析していたが、我々の解析系の開発により正常細胞集団と癌細胞集団の境界の解析が可能となった。また、癌細胞が正常細胞層に侵入した際の細胞間結合、細胞骨格蛋白質の解析も可能となった。解析により、正常細胞と癌細胞の境界から遠い正常細胞では細胞骨格の蛋白質であるvimentinが各細胞辺縁に局在しているのに対して、境界に近い正常細胞集団ではvimentinが細胞全体に発現した細胞と細胞全体で発現の低い細胞の混在した細胞集団となることが明らかになった。癌細胞は正常細胞との戦いでdefensinをはじめとする抗菌ペプチドを互いに分泌して攻撃しあい、細胞増殖死というアポトーシス、ネクローシスとも異なる細胞死を引き起こすことが知られている。細胞どうしの接触による、細胞競合現象と抗菌ペプチドによる影響を区別するため、defensinより分解しにくくdefensinと近い性質を持ったNisinを用いて、抗菌ペプチドの影響を調べる実験系を構築した。この実験系により、抗菌ペプチドは細胞骨格の蛋白質であるサイトケラチン5の局在に乱れを生じさせることが明らかになった。H27年度に予定していた、細胞間結合と細胞骨格の解析及び、細胞競合の解析系の樹立はH28年度に新たに入手予定の口腔粘膜由来正常細胞に関する研究を除けば、全て終わった。そして解析系により癌細胞群と正常細胞群の境界には、細胞骨格の蛋白質であるvimentinの局在と発現に特徴的な変化が見られることを発見した。このvimentinの変化はH28年度の細胞競合現象の研究の指標となると考えられる。また予定になかった細胞増殖死の解析系も樹立し、細胞骨格の蛋白質であるサイトケラチン5の発現・局在に変化が見られることを明らかにした。これにより、細胞接触による細胞競合現象と、癌細胞vs正常細胞の抗菌ペプチドによる影響を比較することが可能となった。以上より研究計画は一部遅延があるものの、他方では予定に先行して進捗しているため、おおむね順調であると考えられる。本年度はまず、口腔粘膜由来正常細胞の細胞骨格・細胞間結合の発現を確認した。これにより、前年度の研究とあわせて、角化と非角化重層扁平上皮両方に由来する細胞の解析が可能となり、角化上皮、非角化上皮が入り混じっているヒト口腔粘膜の研究に繋げやすくなった。また、それを踏まえて抗菌ペプチドNisinによる口腔粘膜由来正常細胞の細胞増殖死の解析系を確立した。Nisinが比較的、安定している物質なので、解析系の結果も安定しており、癌細胞、正常細胞がそれぞれ分泌する抗菌ペプチドの代用として、適していると考えられた。これにより、癌細胞、正常細胞双方の細胞が分泌する抗菌ペプチドによる影響と細胞接触による影響を口腔粘膜由来細胞でも比較考察することがより容易となった。さらに、本年度の研究により、癌細胞vs.正常細胞の細胞競合現象に、先行研究でよく報告されている「細胞増殖速度」以外の「因子X」が大きく影響することが分かった。癌細胞・正常細胞の共培養系には複数の方法があるが、それぞれの方法の間で「因子X」の影響が大きく異なることが分かった。特に共培養の実験でよく用いられるトランズウェルを用いた方法では「因子X」の影響が他の手法に比べて弱く、トランズウェルの形態により「因子X」の影響がマスキングされている可能性が考えられた。また、これらの癌細胞vs.正常細胞における細胞死は条件によっては細胞間の接触がなくとも誘導されることが分かった。本研究では正常細胞が癌細胞を排除する働きに細胞間結合がどの様に関与するかについて研究を行っている。研究を進める中で、想定外の現象が2つ(1.細胞接触がない状態での細胞死の誘導、2.細胞競合の勝敗に大きく影響を与える因子X)あったが、それぞれ解析を進めた。また予定通り、口腔粘膜細胞由来の細胞の実験系も確立した。以上より研究計画は一部変更があるものの、他方では予定外の現象の解析も進んでいる。細胞競合は、同種の細胞間で適応度の高い細胞が適応度の低い細胞を排除するしくみであり、この現象は癌細胞と周囲の正常細胞の間でも見られる。しかしながら癌-正常細胞間の生存競争の転機についてはよく分かっていない。本研究では、まず解明のために、角化上皮・非角化上皮それぞれに由来する複数の癌細胞・正常細胞を用いた共培養系を構築した。

本解析系は癌細胞集団とそれを囲む正常細胞集団を解析できることが特徴である。この解析系により、癌細胞集団を取り囲む正常細胞集団では、細胞骨格であるvimentinの発現が上昇することが分かった。これらの正常細胞では上皮の多くの性質は保たれており、上皮間葉転換とは異なる現象が起きていることが示唆された。また、タイト結合蛋白質の局在も維持されていた。興味深いことに、この変化は癌細胞集団に対して最前線にいる正常細胞だけでなく、その後方に存在する正常細胞にも見られた。この変化は癌細胞の培養上清を正常細胞に作用させるだけでも誘導され、液性因子により誘導されていることが示唆された。また、癌細胞の種類により、正常細胞におけるvimentin発現に違いが見られた。すなわち、癌細胞の種類により最前線と後方でvimentinの局在が同じ場合と異なる場合が発見された。癌細胞・正常細胞間で生存競争に影響する液性因子として、defensin等のケラチノサイトが分泌する抗菌ペプチドが報告されているが、その作用について統一した見解はない。我々はこのモデルとして、抗菌ペプチドNisinを用いた解析系を2次元・3次元培養系で構築した。Nisinは非常に安定した物質であり、本解析系は上皮に対する抗菌ペプチドの作用の解明に貢献できると考えられる。正常ケラチノサイトと癌の生存競争の解明のために、複数の癌細胞・正常細胞を用いた共培養系を構築した。この変化は癌細胞集団に対して最前線にいる正常細胞だけでなく、その後方に存在する正常細胞にも見られた。この変化は癌細胞の培養上清を作用させるだけでも誘導された。H28年度は以下の項目について重点的に解析を行う。1口腔粘膜由来正常細胞の解析:まず口腔粘膜由来正常細胞の単培養での細胞間結合と細胞骨格の解析、及びH27年度に解析を行った各腫瘍細胞との細胞競合の解析系の確立を行う。そしてそれらの解析系を用いて癌細胞と正常細胞の間の細胞間結合と細胞骨格の変化、特に表皮由来の正常細胞で観察された、細胞骨格の蛋白質であるvimentinの局在の変化が口腔粘膜由来正常細胞でも見られるかの確認を行う。並行して、口腔粘膜由来正常細胞にNisinを作用させ、細胞増殖死における細胞間結合と細胞骨格の変化の解析を行う。2三次元培養系の樹立:正常細胞、癌細胞由来の培養細胞でそれぞれ3次元培養を行い細胞間結合と細胞骨格について検討を行う。3次元培養は既に我々が確立したフィルター上に播種して重層化する簡便な三次元培養系を用いる。33次元培養系の細胞間結合・細胞骨格の解析:フィルター上に培地のみ交通する障壁を置き、正常細胞、癌細胞由来の培養細胞を共培養する。その後障壁を外し、境界面の細胞間結合とvimentinをはじめとする細胞骨格の変化を観察する。細胞間の接触が見られない場合は境界面の変化を観察する。
風蓮湿原における植生成立機構の解析とその保全に関する基礎研究

風蓮湿原で群落の分布と水文気象環境や水質環境の相互関係を検討し,高塩類水素(地下水涵養)を好むスゲ群落中に低塩類水質(降水涵養)で優占するチャミズゴケのハンモック(小丘)が混在する"mixed mire"の成立機構を解析した。風蓮川左岸から丘陵緑までの幅1400mの湿原帯は,川に向かって緩やかに傾斜し,丘陵緑から200mまでmixed mireが分布し,これにより川側はス水収支式による湿原水の流出特性によると,mixed mire中での流出は降雨直後に一時的に起こり,その後すぐに停止するため水位が安定していることが判明した。これは,水位が地表面より2cm程度上昇すると,湿原表面の孤立していた水溜まりが連続し,傾斜に沿った表層水流が発生するためである。2年間にわたる風蓮川の水位観測によると,最高水位時にはスゲ群落に氾濫河川水は流入したがmixed mireにまでは到達していなかった。ECや塩類濃度の分布を見ると,これらの値は測定日間で大きく変動したが,平均すると丘陵側と川側で高く,湿原中央部に向かって減少するという傾向を示した。川側では,湿原内の水質は,川に近いほど塩類に富んだ河川水の流入の影響を受けていることを示している。また,丘陵上は,放牧地となっており,ここから多量の塩類が上記の流出機構によって,湿原内部を汚染していることが推定される。mixed mireは湿原水位が安定する流出機構のもとで,河川氾濫水の到達しない丘陵付近に発達しているものと思われる。mixed mireではハンモックの高さが50cm以上にまで隆起しているために,ハンモックの上部は放牧地由来の塩類に富んだ表層水の影響を受けずに降水涵養な水質を維持している。しかし近年丘陵では放牧により表層水質が富栄養化したために,ヨシなどの高塩類を好む植物がハンモック間の窪地に侵入し,mixed mireの群落種組織が変化した。風蓮湿原の群落分布と水質・水文学的因子の関連について検討し,`mixed mire'の維持機構を解析した。mixed mireとはスゲ群落中にミズゴケ群落が高さ50cmに達するハンモックをつくって混在する湿原である。風連川左岸で丘陵地辺縁(LO)から風蓮川(L32)にかけて湿原内に1.4kmのラインを設けた。このラインは0.0011%の緩やかな下り勾配になっていた。1植生の概要把握クラスター分析の結果,明瞭なゾーネーションが現れた:ハンノキ林(LO)→mixed mire(L1L5)→スゲ群落(L6L8)→ハンノキ林(L9からL14)→スゲ群落(L15L28)→ハンノキ林(L29L31)。2泥炭水の化学組成主要な元素であるMgとNaの濃度,及び酸性度と電導度の値はラインの両端に当たる丘陵縁(LO)と河川(L32)で最大であり,湿原内部に向かって減少していた。このため,丘陵縁側に分布するmixed mire中のMgやNaの濃度は湿原中央のスゲ群落中の濃度よりも高かった。3水収支・地下水の動態L5とL6の中間で水位と気象を自動観測し,水収支式より観測地点の流入量を求めた。

湿原の水は低水位時にはほとんど流入出しなかったが,ある高さを越えて,地表水が連続するようになると流出し始めた。また,9月に非常に大きな流入が起こったが,これは氾濫による河川水の流入であった。この時,河川水はmixedmireまでは到達していなかった。1月間隔の水位観測の結果,mixed mireの水位は最も安定していた。安定した水位のもとでは,ハンモックの上は,その基底部の水質の影響を受けずに降水涵養な水質を維持できるため,mixed mireの成立には水位の安定がもっとも重要であるらしい。ハンモック頂部の土壌水pF値は優占種の違いと関係がなかったので,今後水質の違いも検討しなければならない。風蓮湿原で群落の分布と水文気象環境や水質環境の相互関係を検討し,高塩類水質(地下水涵養)を好むスゲ群落中に低塩類水質(降水涵養)で優占するチャミズゴケのハンモック(小丘)が混在する"mixed mire"の成立機構を解析した。風蓮川左岸から丘陵縁までの幅1400mの湿原帯は,川に向かって緩やかに傾斜し,丘陵縁から200mまでmixed mireが分布し,これより川側はスゲ群落であった。水収支式による湿原水の流出特性によると,mixed mire中での流出は降雨直後に一時的に起こり,その後すぐに停止するため水位が安定していることが判明した。これは,水位が地表面より2cm程度上昇すると,湿原表面の孤立していた水溜まりが連続し,傾斜に沿った表層水流が発生するためである。2年間にわたる風蓮川の水位観測によると,最高水位時にはスゲ群落に氾濫河川水は流入したがmixed mireにまでは到達していなかった。ECや塩類濃度の分布を見ると,これらの値は測定日間で大きく変動したが,平均すると丘陵側と川側で高く,湿原中央部に向かって減少するという傾向を示した。川側では,湿原内の水質は,川に近いほど塩類に富んだ河川水の流入の影響を受けてことを示している。また,丘陵上は,放牧地となっており,ここから多量の塩類が上記の流出機構によって,湿原内部を汚染していることが推移される。mixed mireは湿原の水位が安定する流出機構のもとで,河川氾濫水の到達しない丘陵付近に発達しているものと思われる。mixed mireではハンモックの高さが50cm以上にまで隆起しているために,ハンモックの上部は放牧地由来の塩類に富んだ表層水の影響を受けずに降水涵養な水質を維持している。しかし近年丘陵での放牧により表層水質が富栄養化したために,ヨシなどの高塩類を好む植物がハンモック間の窪地に侵入し,mixed mireの群落種組成が変化した。