hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
炭素14年代法による韓半島青銅器時代の編年体系の構築

一方では細形銅剣文化と円形粘土帯土器文化の成立を同調する見解を支持しない研究者もあり、木炭の炭素14年代を用いて粘土帯土器の出現時期をより古くみる雰囲気が形成されていた。研究史から現われた問題点を指摘しながら筆者が自ら調査を行い、採取・処理した試料を中心に炭素14年代測定を実施し、その結果に基づいて土器の年代を構築したが、その試料は約100点にのぼる。円形粘土帯土器は紀元前6世紀に出現した可能性が非常に高く、三角形粘土帯土器は紀元前300年前後に出現したことがわかった。鉄器は円形粘土帯土器の新しい段階に出現するため、その出現年代を紀元前4世紀とみることができるが、これは実際に鉄器と円形粘土帯土器が共伴した遺構の炭素14年代とも整合的であった。これにより紀元前4世紀前半中頃である可能性を提示し、初期鉄器が出土した遺跡より確実に前段階に当たる初期の細形銅剣文化は紀元前5世紀までも遡る可能性が出てきた。このように推定された実年代は弥生土器との併行関係および炭素14年代とも整合的であり、考古学的な事実に基づいているため、その可能性が高いといえる。炭素14年代を用いた日韓共通の編年がはじめて構築されたのである。新しく構築した年代によると、現在の学界の一般的な時代区分とは合わないため、年代を調整して新しい修正案を提示した。鉄器の出現時期から初期鉄器時代と設定し、青銅器時代は円形粘土帯土器の古い段階と細形銅剣文化を含めることとした。これを青銅器時代後期と設定し、松菊里式を中期とする案を提示した。当初の計画のとおり韓半島青銅器時代の炭素14年代の基礎データを集め,考古学的な検討も行ったので,これからは新データを加え,整理・解釈する作業に着手する予定である。新しくサンプリングできる試料に対しては,調査を行ない,続けて炭素14年代の測定を行う。希望した資料の炭素14年代測定用の試料を十分サンプリングすることができ、測定も行われた。2013年度末まで,2012年度の一連の成果を含め,青銅器時代を中心とした先史時代の編年と暦年代を構築し,本として出版するため,研究チームをつくり,2013年4月13日14日に「韓国先史時代の暦年代」というテーマに国立歴史民俗博物館で学術発表会を開催した。この発表会によって,韓国の先史時代に対する新しい年代観を確かめることができ,これから各時代の原稿を備え,2013年度末まで出版する計画である。そこに新しく測定した試料の炭素14年代や弥生時代の新年代も踏み込んで比較検討も行う。韓半島の青銅器時代における、実年代に基づく高精度の編年体系を構築する初めての試みであった。考古学的な相対編年と炭素14年代を整合させる方法は,初期鉄器時代原三国時代について既に実績があり,同一の方法論で紀元前一千年紀の実年代を決めることができた。日韓それぞれの国内で議論の続く弥生時代の開始年代,および両国にまたがる青銅器時代の年代観に合意点を導きだす手がかりになった。得られた編年体系を基盤として周辺地域の遺物を比較することで,紀元前一千年紀の日韓交渉史にみえる出来事を遺物や文献と整合させ,より正確な歴史叙述を進めることができた。考古学者が自然科学的な方法で実年代を獲得するための手引きとなり,炭素14年代法の活用の進展が期待される。自然科学的な分析法に対する考古学者の認識の変化にも寄与できた。
石英粒子を用いた化石標本の新たな産地同定法の開発

モンゴルゴビ砂漠に分布する上部白亜系Djadokhta層産とされる盗掘恐竜化石標本の産地同定を試みた。4か所の化石産出地の現地調査により層序を確立した上で、地質図をほぼ完成させた。採取した地質サンプルと盗掘化石から得られた石英粒子にCL解析を実施し、定量解析した。その結果、盗掘化石がDjadokhta層産であることが示唆された。本手法は産地同定だけではなく、層序解析に応用できる可能性もある。モンゴルゴビ砂漠に分布する上部白亜系からは数多くの恐竜化石が産出する。近年、違法発掘による盗掘化石標本が、モンゴル政府によって多数押収・保管されており、これらの研究・教育への活用が模索されている。本研究では、地層中に含まれる石英粒子のカソードルミネッセンス(以下CL)特性に注目し、石英粒子の鉱物化学的特性を用いた、地層および産出地の特徴化を試みる。今回用いるCL分析では、石英内部に含まれる不純物(構造欠陥)を鋭敏に感知できる。これまでの研究により、石英粒子のCL分析により感知できるFe, Al, Ti, NBOHの存在に注目し、得られた光学スペクトルより発光中心を波形分離し、スペクトルの面積比を得ることで、石英を粒子毎に特徴化する。これらを定量的解析(クラスター分析や主成分分析)することで、石英粒子を供給した後背地特性を反映した地層および産地の特徴解析を実施する。本研究では、風成層から構成されるDjadokhta層を解析の対象とした。Djadokhta層は、主に風成層から構成され、さらに恐竜化石を数多く産出している。ここでは、化石を産出する主な産地4地点(Tugrikin Shireh, Alag Teg, Bayn Dzak, Udyn Sayr)を比較することで、産地間および地層の対比に有効な石英粒子の物理化学的特性を定量的に明らかにする。野外にて採取される石英粒子と、盗掘化石より採取される石英粒子の鉱物特性を直接比較することで、盗掘化石の学術的価値の再生を目指す。初年度は、本研究を実施するにあたり、現地カウンターパートとなるモンゴル科学アカデミーのIPG(Institution of Paleontology and Geology)と研究実施に関する協力体制を整えつつ、ゴビ砂漠における野外調査を開始した。本年度はゴビ砂漠に分布する恐竜化石産地の内、Udyn Sayrを中心とした地域を調査し、地層層序および古環境復元に必要な地質データを採取した。また、CL分析に用いる石英粒子を採取した。これらの試料については、本学にてCL分析を進めた。その結果、Djadokhta層の分布する石英粒子について、鉱物学的特性は良く似ており、分析結果はDjadokhta層の石英粒子特性を捉えている可能性がある。初年度の成果公表として、現地調査の結果を本学紀要論文として公表した。さらにこれまでの予備調査、および本研究の一部成果について、国際学会1件および国内学会4件にて公表した。モンゴルゴビ砂漠に分布する上部白亜系からは、数多くの恐竜化石が産出する。本研究では、地層中に含まれる石英粒子のカソードルミネッセンス(以下、CLと呼称)特性に注目し、石英粒子の鉱物科学的特性を用いた、地層および産出地の特徴化を試みる。これまでの研究により、石英粒子のCL分析により感知できるFe、Al、Ti、NBOHの存在に注目し、得られた光学スペクトルより発光中心を波形分離し、スペクトルの面積比を得ることで、石英を粒子毎に特徴化する。これを定量解析(クラスター分析や主成分分析)することで、石英粒子を供給した後背地特性を反映した地層および産地の特徴を解析する。Djadokhta層からは数多くの恐竜化石(ProtoceratopsやVelociraptorなど)や、脊椎動物化石が産出している。ここでは、化石を産出する主な4地点(Tugrikin Shireh、Alag Teg、Bayn Dzak、Udyn Sayr)を比較することで、産地間および地層の対比に有効な石英粒子の物理化学的特性を定量的に明らかにする。野外にて採取される石英粒子と、盗掘化石より採取される石英粒子の鉱物化学的特性を直接比較することで、盗掘化石の学術的価値の再生を目指す。二年目である本年度の主な目的は、昨年度明らかにできたDjadokhta層の分布する4地点と石英粒子、産出地が判明している恐竜化石の基質部から採取した石英粒子、産出地不明な脊椎動物化石の基地室から採取した石英粒子のCL特性を用いて直接比較することであった。その結果、Djadokhta層内には、2つの異なる鉱物特性を示す石英粒子の集団が存在し、かつ地理的分布と関係している可能性が高まった。この違いを用いて、化石に付着した石英粒子の識別を試みた結果、これを用いて地理的な分布を特定できる可能性が示唆された。さらに、CLとは異なるESR(Electron Paramagnetic Resonance、電子スピン共鳴)を用いた石英粒子の分析を開始し、層序学的な違いを反映したと考えられる予察が得られた。さらに、追加の石英粒子サンプルを、モンゴル科学アカデミー古生物学地質学研究所が保管する盗掘化石、およびYagaan Khovilより採取した。

Yagaan Khovilは、前述した産地から、さらに西方へ位置する化石産地であり、より広範囲な地理的分布を比較するため、試料採取を実施している。モンゴルゴビ砂漠に分布する上部白亜系からは、数多くの恐竜化石が産出する。近年、違法発掘による盗掘化石標本が、モンゴル政府に押収され、IPG(Institution of Paleontology and Geology)により保管されている。一方でこれらの学術的研究や博物館教育への活用が模索されてきた。本研究では地層に含まれる石英粒子のカソードルミネッセンス(以下、CLと呼称)特性に注目し、石英粒子の鉱物科学的特性を用いた地層および産出地の特徴化を試みてきた。CL分析は、石英粒子内部に含まれる不純物中心(構造欠陥)を鋭敏に感知できる。先行研究から、光学スペクトルデータから発光中心を波形分離することで、Fe、Al、Ti、NBOHCの発光中心とスペクトルを得ることができる。スペクトルの面積比から、石英を粒子毎に特徴化し、定量解析(クラスター分析や主成分分析)した。これらの結果は、石英粒子の後背地を反映した地層および産地の特徴を反映すると考えられる。本研究では下部白亜系Djadokhta層を解析対象とした。Djadokhta層から多くの脊椎動物化石が産出する。本層の分布する4地点(Tugrikin Shireh、Alag Teg、Bayn Dzak、Udyn Sayr)から石英粒子を採取し、CL分析に基づく定量解析から、これらを直接比較した。その結果、風成由来もしくは河川由来の違いによりTi中心に違いを認めた。これらの違いは、近傍の河川堆積物の有無が大きく影響する。さらに、盗掘化石より採取された石英粒子の結晶化学的特性も比較すると、Protoceratopsidae幼体化石標本は風成層起源、一部の獣脚類化石標本は河川堆積物起源であると考えられる。産地の分布を考え合わせると、一部の盗掘化石について、産地の大まかな地域を特定することができると考えられる。モンゴルゴビ砂漠に分布する上部白亜系Djadokhta層産とされる盗掘恐竜化石標本の産地同定を試みた。4か所の化石産出地の現地調査により層序を確立した上で、地質図をほぼ完成させた。採取した地質サンプルと盗掘化石から得られた石英粒子にCL解析を実施し、定量解析した。その結果、盗掘化石がDjadokhta層産であることが示唆された。本手法は産地同定だけではなく、層序解析に応用できる可能性もある。現在、上部白亜系Djadokhta層についてCL特性を明らかにしつつある。次年度は、既に採取した石英粒子について、順次CL分析を進め、Djadokhta層のCL特性を明らかにするためのデータ量の拡大を目指す。さらに盗掘化石の中から、Djadokhta層産出と推定される盗掘化石標本の石英粒子を用いて、これまでの成果と直接比較する予定である。野外調査では、さらに層序範囲を広げ、異なる累層中からサンプリングを実施する。これにより、ゴビ砂漠に分布する上部白亜系の複数地層間の対比を試みる。さらに、CL特性とは別に更なる鉱物学的特性を議論するため、異なる分析手法を導入する予定である。
ヘキソキナーゼのミトコンドリアとの結合解離の代謝制御的意義

ヘキソキナーゼが、特に好気的解糖活性の高い組織細胞で、ミトコンドリアに結合した形で存在していることをグルコース代謝制御における意義という見地から検討し、以下のような成果を得た。1)ミトコンドリアへの結合には、細胞内環境、特に従来いわれていたマグネシウムイオンだけでなく、カリウムイオンの関与、が重要であった。2)この結合により、ヘキソキナーゼ活性が制御されるだけでなく、酵素蛋白として安定化されることが示された。3)結合がよく知られている脳との関連で、培養神経芽腫細胞についてもヘキソキナーゼの細胞内分布をしらべ、ミトコンドリアに30%ていど結合していること、アイソザイムとしては脳と同じくI型であることを認めた。4)これらの検討を通じて、II型に比べてI型がミトコンドリアにはるかに結合し易い性質を有し、またこの結合は細胞外のグルコース濃度変化には左右されないことを明らかにした。5)正常肝ではヘキソキナーゼはほとんどミトコンドリアに結合していないが、再生肝でも同様であった。しかし、腹水肝癌細胞では株によって若干の結合がみられた。6)正常肝の場合結合がみられないのは、ヘキソキナーゼが生合成後のプロセシングによって結合ドメインが切断されるためであるという可能性を検討し、肝にはヘキソキナーゼの酵素活性に影響せずミトコンドリア結合能を消失させる活性が存在するのに脳にはないこと、この活性はチオールプロテアーゼ型であること、リソソーム外表面にかなりの割合で存在すること、作用様式はキモトリプシンに似てN末端の比較的小さな疎水性ペプチドを切断するとみられること等を明らかにした。設備備品は細胞等の保存に活用した。1.ヘキソキナーゼ(HK)のミトコンドリアへの結合のグルコース代謝への関与HKのミトコンドリアへの結合は、脳等で特に顕著でグルコース代謝との関連が興味を持たられている。しかし、例えば肝ではこの結合が認められていない。本研究では、肝に関連した実験まで検討を行った。再生肝では、正常肝とほとんど変らず、増殖とHKのミトコンドリア結合との関連は認められなかった。一方種数の腹水肝癌細胞の内、特にAH-130において約10%のHK活性がミトコンドリア画分に認められた。このAH-130をインキュベートすると、細胞質のHK活性が著明に低下するのに対して、ミトコンドリアでの活性はかなりよく保たれた。この際のアイソザイムパターンは、細胞全体としては【II】型がはるかに多いが、ミトコンドリア画分には【I】型と【II】型が共存した。上記のインキュベート後は、細胞質【II】型活性が激減する一方、ミトコンドリア画分でも【II】型が減少した。これらの結果は、従来の知見と考えあわせると、ミトコンドリアに結合したHKはミトコンドリア内で産生されたATPを利用してのグルコース代謝に関し活性なだけでなく安定でもあること、またその挙動が【I】型と【II】型で異ることを示している。2.肝におけるHKのミトコンドリア結合部位切断にかかわるプロテアーゼ肝にはミトコンドリア結合型HKがほとんど認められない理由として、結合能を有するHKが生合成後修飾される可能性を、脳から精製した結合型HKを用いて検対した。その結果肝リソソーム画分に、HKの活性は変化させずにミトコンドリア結合能のみ消失させるプロテアーゼ活性が見出された。脳にはこのようなプロテアーゼ活性ははるかに低かった。条件を変えて検討した結果、このプロテアーゼは一部がリソソーム膜表面に存在すること、性質がカテプシンMに似ていることを認めた。

1)ヘキソキナーゼとミトコンドリアとの相互作用とブルコース代謝前年度に引き続き数種の腹水癌細胞について検討したのに加えて,培養神経芽腫細胞について,グルコース代謝を変動させた生合のヘキソキナーゼのミトコンドリアとの結合・解離をしらべた.培養神経芽腫細胞においても,脳と同じくヘキソキナーゼ工型が存在し,かなりがミトコンドリアに存在していたが,グルコース供給を低下させても,結合・解離に著しい変化はなかった.この点について,脳の細胞質に存在するI型についての結果から,その理由を考察した.一方,ミトコンドリア結合に対するMg^<2+>とK^+との相互作用効果に関して,I型とII型が著しく異ることを明らかにし,細胞内における両者の局在との関連を孝察した.また,ヘキソキナーゼのミトコンドリアへの結合によって,その安定性が著しく上昇することを示し,この点についてもI型とII型の比較を行った.2)ヘキソキナーゼII型についての検討I型に比し知見の乏しいII型について,その構造をミトコンドリア結合能との関連で明らかにすべく検討を行った.ポリアクリルアミドケル電気泳動で単一ハンドを示し,しかも結合能を保ったままの標品を得たが,恐らくN末端がふさがっているらしく,アミノ酸シークエンサーによる構造解析に支障をもたした.この点については引きつづき検討している.3)ヘキソキナーゼのミトコンドリア結合部位に関するプロセシング前年度の研究から,ラット肝において,ヘキソキナーゼの触媒活性は不変のましで,ミトコンドリア結合能のみを消失させる,すなわちミトコンドリア結合部位を送択的に切断するとみられるプロテアーゼの存在が示されている.この酵素について,これがリソソーム,しかも一部はリソソーム膜に存在すること,並びに性質を明らかにした.1)ヘキソキナーゼのミトコンドリアへの結合とグリコース代謝61、62年度に引き続き、ヘキソキナーゼが他の解糖系酵素と異りミトコンドリアに結合して存在する意義を検討した。ELD腹水癌細胞から調製したヘキソキナーゼI型とII型の部分精製標品は、グルコース添加により定定化されたが、それよりはるかに著明にミトコンドリアと結合することによって安定化された。この傾向はII型について特に著しかった。ミトコンドリアへの結合により、ヘキソキナーゼはミトコンドリア内で産生されるATP利用効率の増大や、グルコース6-リン酸阻害からの解除に加えて、安定化もされることは、グルコース代謝制御上この結合型の優位性を一層明らかにしたものと考える。2)ヘキソキナーゼII型の性状I型に比し研究が遅れているII型について、主としてELD細胞からの調製標品について検討した。ミシガン州立大学Wilson教授より恵与された脳I型のミトコンドリア結合についてのモノクローナル抗体は、ELD細胞I型には有効であったが、II型には無効であった。両者は共にミトコンドリア外膜のポリンに結合するとみなされるが、結合ドメイン構造には微妙な相違があると思われる。なおII型についてのモノクローナル抗体の調製も進めている。3)ヘキソキナーゼのミトコンドリア結合ドメインを切断する(プロセシング)プロテアーゼ肝リソソームには、ヘキソキナーゼの活性や分子量をほとんど変化させずミトコンドリア結合能のみを消失させる活性があることを報告した。これは上記結合ドメインを選択的に切断するプロテアーゼによるものとみなされる。このプロセシング酵素はチオールプロテアーゼで、リソソーム外表面にかなりの活性が局在するらしいことが示唆された。
ブラジル、ポッソス・デ・カルダスにおける希土類、放射性鉱物の調査研究

本調査研究の目的は、ブラジルの盾状地に沿ってほぼ南北に点在するカーボナタイト・アルカリ複合岩(以後単に複合岩と記す)に特徴的な希土類元素を濃集した地域の鉱物調査・採集を行ない、鉱物種の記載、鉱物の生成環境と鉱物組織との関連の解明、化学組成と鉱物結晶構造との関連の解析を行なうことにある。昭和62年度には現地調査2回、昭和63年度の研究総括では現地の大学の研究者一名を招聘し、かつ、現地調査1回を行なった。調査は現地の大学の研究者と共同で行なった。調査対象地域はサンパウロ市より北へ200kmのサンパウロ、ミナスジェライス両州の境にあるボッソス・デ・カルダス、更に北へ約200km付近のアラシャ、タッピーラ、また更に北へ約200kmのゴヤス州カタロンの燐・チタン鉱床地域、及びサンパウロ市の南西約200kmのカジャチ地域である。調査の内容は下記のように要約される。(1)ポッソス・デ・カルダス地域においては、(a)セローテ、ブリジダスなどの地点で"カルダサイト"とよばれるジルコニウムが極めて濃集した岩石を採集した。岩石中ジルコニウムはzircon、baddeleyiteという鉱物を形成し、特に後者はリボン状に広がるコロホルム組織を形成しており、水溶液が関与し二次的鉱物としてジルコニウムを濃集することを示唆している。また、(b)モロ・ド・フェロ地点では、極めて鉄に富んだ貫入岩がみられる。この岩石はほぼ磁鉄鉱のみから成り、部分的に小石大に分解し付近の風化土を覆い浸食を妨げている。pyroxeneを中心とするアルカリ岩が風化しsericite化したものとみられる風化土中には、Thなどの放射性元素が濃集している。放射性元素がどのような鉱物に濃集しているかは今後の鉱物の分析・解析に期待される。(c)ポッソス・デ・カルダス地域の随所に見られるアルカリ岩や、この地域を円形に取囲む外輪山を形成する岩石はpyroxeneを中心とする岩石であるが、細粒から粗粒の鉱物結晶を含むものまで夫々の地点において異なり生成環境の多様性を示す。(2)ミナスジェライス州タッピーラ、アラシャ地域の複合貫入岩構成鉱物は、8000万年1億年間での風化によって炭酸塩や珪酸塩鉱物中のカルシウム、マグネシウム、シリコンなどの成分が溶脱し分解している。一方、燐、チタン、ニオブなどを含む安定な鉱物が濃集している。従って、肥料としての燐酸カルシウムや合金原料としてのチタン、ニオブなどを産する露天掘り鉱床として開発されている。最近の状況では、風化土の岩盤より新鮮な複合岩が見られるようになり、これらの岩石を構成する鉱物を研究する上で貴重な試料が得られた。さらに、複合岩の風化の過渡的過程にあると見られるglimmerite中でperovskiteからanataseへの漸移を示す組織も走査型顕微鏡によって観察された。また、Ca-Zr-Ti-O系の鉱物や含Alカルシウム燐酸塩などの希有な鉱物の確認や、炭酸塩と共生する雲母に於いてFe、Alの結晶構造中での原子配置に起因すると見られる特異な多色性の観察など、今後の詳細な解析が期待される。(3)ゴヤス州カタロン地域も肥料としての燐酸カルシウムを採掘しているが、この地域の風化土には希土類元素が極めて濃集し、将来はその資源としても活用すべく構成鉱物の基礎データが要求されている。希土類元素は母岩のpyroxeniteにカーボナタイトが貫入しもたらされ、風化によって濃集したと見られる。地表より未風化岩盤の複合岩に至る約100mにも及ぶ風化土のボーリングコアを現地鉱山会社GOIASFERTILの好意により入手し、鉱物分布の分析を行なった。コアの上半部は風化が著しく炭酸塩は全く観測されない。Fe成分はmagnetiteとしても観測されるが、limonite化が著しく進み、SiO_2成分の再結晶化も見られる。コア中部ではFe成分は一部hematiteとして観測される。下半部では部分的に風化されているがdolomite、magnetite、biotiteなど複合岩に特有な鉱物が観測される。Ce、Laなどの希土類元素は上部から下部に至るまで観測されるが、中下部ではその大半はmonazite、cheralite等に含まれるものである。地表の風化した岩石中に含水燐酸塩であるrhabdophaneが見られることから、コア上部の希土類鉱物もrhabdophaneであろうと予測される。(4)カジャチ地域では複合岩の極めて新鮮な試料が得られた。母岩はジャクピランガイトと云われる、チタンに富むpyroxeneから成る岩石であり、岩石中でpyroxeneの占める割合は90%にも及ぶ。炭酸塩質マグマと母岩のジャクピランガイトとの反応を示す流状組織がメートルからミクロに及ぶスケールで観測され、複合岩の生成に伴う鉱物の研究をするのには最適の試料である。以上、本研究調査で採集した岩石・鉱物は、日本の地質では得られ難い稀な試料である。複合貫入岩、アルカリ貫入岩はさらに北の地域においても見出されており、地域毎の特異を知る上で今後共に現地の大学の研究者と共同で調査研究を継続することが必要である。採集試料の鉱物学的記載・組織観察、化学分析などの研究成果は部分的に鉱物学関連の学会で発表した。現在、更に詳細な分析・解析を継続中である。

本調査研究の目的は、ブラジルの盾状地に沿ってほぼ南北に点在するカーボナタイト・アルカリ複合岩(以後単に複合岩と記す)に特徴的な希土類元素を濃集した地域の鉱物調査・採集を行ない、鉱物種の記載、鉱物の生成環境と鉱物組織との関連の解明、化学組成と鉱物結晶構造との関連の解析を行なうことにある。昭和62年度には現地調査2回、昭和63年度の研究総括では現地の大学の研究者一名を招聘し、かつ、現地調査1回を行なった。調査は現地の大学の研究者と共同で行なった。調査対象地域はサンパウロ市より北へ200kmのサンパウロ、ミナスジェライス両州の境にあるボッソス・デ・カルダス、更に北へ約200km付近のアラシャ、タッピーラ、また更に北へ約200kmのゴヤス州カタロンの燐・チタン鉱床地域、及びサンパウロ市の南西約200kmのカジャチ地域である。調査の内容は下記のように要約される。(1)ポッソス・デ・カルダス地域においては、(a)セローテ、ブリジダスなどの地点で"カルダサイト"とよばれるジルコニウムが極めて濃集した岩石を採集した。岩石中ジルコニウムはzircon、baddeleyiteという鉱物を形成し、特に後者はリボン状に広がるコロホルム組織を形成しており、水溶液が関与し二次的鉱物としてジルコニウムを濃集することを示唆している。また、(b)モロ・ド・フェロ地点では、極めて鉄に富んだ貫入岩がみられる。この岩石はほぼ磁鉄鉱のみから成り、部分的に小石大に分解し付近の風化土を覆い浸食を妨げている。pyroxeneを中心とするアルカリ岩が風化しsericite化したものとみられる風化土中には、Thなどの放射性元素が濃集している。放射性元素がどのような鉱物に濃集しているかは今後の鉱物の分析・解析に期待される。(c)ポッソス・デ・カルダス地域の随所に見られるアルカリ岩や、この地域を円形に取囲む外輪山を形成する岩石はpyroxeneを中心とする岩石であるが、細粒から粗粒の鉱物結晶を含むものまで夫々の地点において異なり生成環境の多様性を示す。(2)ミナスジェライス州タッピーラ、アラシャ地域の複合貫入岩構成鉱物は、8000万年1億年間での風化によって炭酸塩や珪酸塩鉱物中のカルシウム、マグネシウム、シリコンなどの成分が溶脱し分解している。一方、燐、チタン、ニオブなどを含む安定な鉱物が濃集している。従って、肥料としての燐酸カルシウムや合金原料としてのチタン、ニオブなどを産する露天掘り鉱床として開発されている。最近の状況では、風化土の岩盤より新鮮な複合岩が見られるようになり、これらの岩石を構成する鉱物を研究する上で貴重な試料が得られた。さらに、複合岩の風化の過渡的過程にあると見られるglimmerite中でperovskiteからanataseへの漸移を示す組織も走査型顕微鏡によって観察された。また、Ca-Zr-Ti-O系の鉱物や含Alカルシウム燐酸塩などの希有な鉱物の確認や、炭酸塩と共生する雲母に於いてFe、Alの結晶構造中での原子配置に起因すると見られる特異な多色性の観察など、今後の詳細な解析が期待される。(3)ゴヤス州カタロン地域も肥料としての燐酸カルシウムを採掘しているが、この地域の風化土には希土類元素が極めて濃集し、将来はその資源としても活用すべく構成鉱物の基礎データが要求されている。希土類元素は母岩のpyroxeniteにカーボナタイトが貫入しもたらされ、風化によって濃集したと見られる。
１７－１８世紀ハルハ＝モンゴルの権力構造－政治・宗教・軍事の多角的検討を通して－

17-18世紀のハルハ=モンゴルの権力構造を明らかにすることを目的とする本研究では、政治・軍事・宗教の諸側面から、ハルハの全体像を解明することに挑戦してきた。今年度取り上げたのは、17世紀後半のハルハとマンジュ人王朝たる大清との交渉過程のキーワードであるザサグ(扎薩克/man. jasak)号である。ハルハは17世紀中葉以降清と密接な関係を持ち、1691年に正式に服属する。ザサグとは、清側が服属後のザサグ旗(清が外藩諸部に設置した行政組織)の長官として置いた官職である。この官職は清が独自に生み出したものと長らく認識されてきたが、実は元来ハルハに同名の地位・称号が存在したことが近年の研究で明らかになっている。そこで私は、独立期のハルハにおいてザサグがいかなる地位であったのかを、服属前のモンゴルで独自に編纂されたモンゴル年代記(『アサラクチ史』等)、法典史料(「白樺法典」)、『清内閣蒙古堂档』(清と内陸アジア諸勢力との間で取り交わされた外交文書を収録した史料集、2005年刊行)等の档案史料を用いて分析した。それを通して、17世紀後半のハルハ・清関係を清の支配がハルハに及ぶ過程としてのみ捉えるのではなく、ハルハ側の動向と併せて複眼的に考察する必要があるとの結論に至った。この成果の中には、モンゴル国での調査内容も含まれている。こうした新たな研究に取り組むとともに、複数の国際学会での報告や学術論文・翻訳の刊行等、これまでの2年間の研究成果を公表することにも努めた。28年度が最終年度であるため、記入しない。研究課題として掲げる17-18世紀のハルハ=モンゴルに関する従来の研究では、清と関係の深い左翼(東方)集団の解明が進み、本来の盟主たる右翼(西方)集団については、権力構造の基本的な枠組みさえ十分明らかにされていない。そこで今年度は、モンゴル最高ランクの地位称号「ジノン」を取り上げて、『清内閣蒙古堂档』等の档案史料を新たに用いて右翼の権力構造を考察した。その結果明らかになった内容は、次の通りである。まず、「ジノン」という語には、複数存在可能な一般称号(の一部)を指し示す「ジノン号」と、一人だけが継承する地位としての「ジノン位」という二つの意味・用法がある。後者のジノン位は、ハーン位に準ずる推挙プロセスを経て、ハルハの始祖ゲレセンジェの次子ノヤンタイの孫コンコイの長子系と四子系出身者だけが継承していた。更に、歴代ジノンはハルハ有数の大部族たるベスド部の領主でもある点で共通している。おそらく、ジノン位とコンコイ家系の出自、及びベスド部領主の立場とが、互いに連動していたのであろう。以上の論証内容から、ジノン位が(従来の形骸化のイメージとは逆に)実質的に枢要な地位であったことが判明した。それを踏まえて右翼全体を眺めると、歴代ハーン、ホンタイジ、ジノンがみなゲレセンジェ一門の特定家系から輩出していることがはっきりとみてとれる。17世紀後半の右翼とは、ハーン、ホンタイジ、ジノン家による三極構造をなす集団であったと考えられる。本年度の研究により、ジノンに対する既存の認識を一新するとともに、とりわけ不明点が多い右翼の権力構造の大枠を解明することができた。この成果と左翼に関する従来の知見とを総合することで、新しいハルハ像の構築に寄与できるであろう。本研究課題は、17-18世紀のハルハ=モンゴルの権力構造を、政治・軍事・宗教等の諸側面から明らかにしようとするものである。今年度は、ハルハで政治的に重要な役割を果たしたチベット仏教僧を取り上げ、聖俗両界を視野に入れて研究を進めた。17世紀はユーラシア東方にチベット仏教が急速に広まる時代であり、ハルハにも転生僧(転生を繰り返して法統が続く高僧)が数多く誕生した。その最も有名な人物は左翼(東方集団)のチンギス=カン直系の子孫(ボルジギン氏族)であるジェブツンダンバ一世であるが、実は右翼(西方集団)でも同氏族出身の転生僧が多数活躍し、政権運営に重要な役割を果たしていたことを、私はこれまでの研究で明らかにしてきた。本年度は、こうした転生僧の政治的役割をさらに検討し、次のような成果を得た。従来、ハルハのチベット仏教界において左翼の転生僧が主導的立場にあったと考えられてきたが、実際にはダライラマの属するゲルク派は右翼に先に浸透し、右翼にこそ格の高いゲルク派の仏教界が形成された。特に右翼のホンタイジ家においては、16世紀からハーンと高僧とが提携関係を結んでおり、その後三代かけて世俗支配者と高僧とが血縁的に近づいていった結果、17世紀にボルジギン氏族から転生僧を輩出するに至った。17世紀後半のハルハ全体に見られたボルジギン転生僧は、左翼ではなく右翼で先に誕生していたのである。この研究により、左翼の一例のみ知られていた聖俗連携の権力構造が、ハルハ全体に共通するものであり、ハルハの政教関係の力点は右翼にあったことが判明した。次年度にこの成果を国際学会で報告する予定である。今年度はウランバートルでの史料調査を予定していたが、文書館の臨時閉鎖のため、調査を行なうことができなかった。

しかし、刊行史料を網羅的に分析することにより望む研究成果を挙げることができたため、研究はおおむね順調である。モンゴル国での調査は次年度に繰り越すことにした。17-18世紀のハルハ=モンゴルの権力構造を明らかにすることを目的とする本研究では、政治・軍事・宗教の諸側面から、ハルハの全体像を解明することに挑戦してきた。今年度取り上げたのは、17世紀後半のハルハとマンジュ人王朝たる大清との交渉過程のキーワードであるザサグ(扎薩克/man. jasak)号である。ハルハは17世紀中葉以降清と密接な関係を持ち、1691年に正式に服属する。ザサグとは、清側が服属後のザサグ旗(清が外藩諸部に設置した行政組織)の長官として置いた官職である。この官職は清が独自に生み出したものと長らく認識されてきたが、実は元来ハルハに同名の地位・称号が存在したことが近年の研究で明らかになっている。そこで私は、独立期のハルハにおいてザサグがいかなる地位であったのかを、服属前のモンゴルで独自に編纂されたモンゴル年代記(『アサラクチ史』等)、法典史料(「白樺法典」)、『清内閣蒙古堂档』(清と内陸アジア諸勢力との間で取り交わされた外交文書を収録した史料集、2005年刊行)等の档案史料を用いて分析した。それを通して、17世紀後半のハルハ・清関係を清の支配がハルハに及ぶ過程としてのみ捉えるのではなく、ハルハ側の動向と併せて複眼的に考察する必要があるとの結論に至った。この成果の中には、モンゴル国での調査内容も含まれている。こうした新たな研究に取り組むとともに、複数の国際学会での報告や学術論文・翻訳の刊行等、これまでの2年間の研究成果を公表することにも努めた。本年度は、一定の研究成果をまとめて学会で報告することができた。また、更なる研究の発展のためにチベット語やロシア語の演習に力を注ぎ、当該言語の史料にアクセスすることができるようになった。さらに、夏にはモンゴル国に短期で文献調査に出かけ、必要な文献とモンゴル語でのコミュニケーション能力を得ることができた。これらの成果によって、研究目的に対する本年度の進捗状況は順調であると判断した。本年度はチベット仏教僧に着目して研究を行なったが、本課題を完遂するためには、さらに政治・軍事的視点からの研究が必要である。そこで最終年度である次年度は、ハルハ・清関係において重要なキーワードとされる、「ザサグ」号を取り上げる予定である。また、これまでの2年間の研究成果を公開することにも力を入れるつもりである。28年度が最終年度であるため、記入しない。研究計画に従い、必要な多言語史料を精緻に分析するという方策で、世俗権力と仏教勢力の相互関係を実証的に解明する予定である。特に、これまで使用してきた満・蒙・漢文史料にとどまらず、チベット文・ロシア文史料をも用いる計画を立てている。それを通して、より緻密な分析と俯瞰的な全体像の描出に挑戦するつもりである。
小胞形成制御因子SMAP1,2は細胞外環境の生理機能にどう影響するか

細胞内小胞輸送は小胞の形成を担う低分子量Gタンパク質のArf(ADP Ribosyaltion Factor)に担われており、我々が新たに見出し解析しているSMAP(Small Arf GAP Protein)1,2はArfの不活性化を引き起こす新規の小胞形成制御因子である。SMAPと細胞外環境との関連を、独自に作成した遺伝子破壊マウスの解析を通じて行った。(1)SMAP2欠損マウスのオスが、精子の頭部形成異常により卵子との受精が行えずに不妊であることを発見した。直接卵子内へ精子を注入すると正常に発生することから、異常は受精、おそらくは先体反応不全によるものと考えられた。SMAP2は精巣の精子以外の精巣内細胞環境を形成する細胞にも発現していることから、SMAP2欠損マウスの静止幹細胞を精子を欠き細胞外環境が正常であることが判明しているW/Wvマウスの精巣へ移植する実験とGFPで標識した正常なマウスの精子幹細胞をSMAP2欠損マウスの精巣へ移植する実験を行い、細胞外環境の異常の有無を検討した。その結果、細胞外環境の異常は見られないことを明らかにした。(2)SMAP1, SMAP2が細胞外環境に関与するのかということを検討し、少なくとも各々の遺伝子は単独では細胞外の環境に関与しているとは考えられない結果を得た。2つの良く似た遺伝子なので、お互いに表現型を相補する可能性が残されるので二重欠損体を作成してその表現型を検討した。驚いたことにSMAP1, SMAP2の両方を欠くマウスは受精後7.5日目から異常を示し、85日目には死亡していることを発見した(図2)。すなわち、SMAP1とSMAP2とはいわゆる合成致死の表現型を示すことを発見した。申請者が研究対象としている、SMAP1は赤血球細胞の発生を支持するストローマ細胞の膜表面タンパク質として最初に報告され、造血細胞発生の細胞外環境の形成に重要であると考えられていた。申請者は、SMAP1は新規のArf GAPファミリー遺伝子であること、SMAP1とよく似た遺伝子のSMAP2を発見した。これより、細胞内小胞輸送制御因子が細胞外環境の形成にかかわる可能性を提唱した。詳しい解析を行うために、各々の遺伝子破壊マウスを作製した。驚いたことに、SMAP1は目立つた表現型を示さなかったが、SMAP2のホモ欠損体のオスは不妊であることを発見した。詳しい解析の結果、精子の頭部が正常に形成されていないことが判明した。精子の頭部形成においては、セルトリ細胞等の精巣の細胞外環境を形成する細胞と精子との相互作用が重要であることは、組織学的に長年観察されていた。しかし、SMAP2は精子と精子以外の細胞の両者で発現していることから、果たしてSMAP2が細胞外環境の形成に関与しているかは、マウスを観察するだけでは分からない。そこで、近年可能になった、精子幹細胞移植をKOマウスの精子分画を野生型の精巣に、野生型の精子幹細胞分画をKOマウスの精巣へと移植する実験を開始した。SMAP1とSMAP2との関係を探るために、(1)相互作用の検討、(2)二遺伝子欠損マウスの作製、の2つの実験を開始した。(1)に関しては、SMAP1とSMAP2との相互作用を発見した。興味深いことにSMAP1, SMAP2同士では相互作用しない。(2)に関しては、生まれてこないことを発見したので、さらに詳しい解析を継続している。
含硫黄化合物による高分子多層構造体の構築と層内固定化反応系による機能発現

本研究では,ジスルフィド結合を有するポリアミドによる金属表面修飾とその特性評価,および環状ジスルフィド構造を有するアミノ酸誘導体の金属基板上への修飾およびその修飾基板の各種特性について検討を加えた.実験に用いたポリマーは,ジスルフィド結合を含むジカルボン酸を酸塩化物とした後,これと種々のアルキル鎖長を有するジアミンとの界面重縮合により得た.基板上へのポリマーの修飾は,10mmol dm^<-3>ポリマー/トリフルオロ酢酸あるいはギ酸溶液に基板を所定の時間浸漬することにより行った.このポリアミドによる表面修飾層のバリヤ-能について検討した.10mMポリアミド溶液への金基板の浸漬時間を種々変化させポリアミド修飾金電極を作製した.ポリアミド修飾電極の1mMフェロシアン化カリウム/0.2M硫酸カリウム水溶液中における定常的な電気化学応答から,修飾層が[Fe(CN)_6]^<3-/4->の応答を妨げられることが明らかとなった.一方,環状ジスルフィド構造を有するアミノ酸誘導体を合成し,その金属基板上への修飾について検討を行った.修飾は,この化合物のメタノール溶液に所定の時間浸漬することにより行った.高感度反射FTIR測定から,この化合物が金基板及び銅基板上に自己集合膜を形成することが明らかとなった.グルタミン酸誘導体を修飾した銅電極を用いて分極測定を行ったところ,防食能を有していることが明らかとなった.通常用いられている銅の防食剤は,ベンゾトリアゾールのようにベンゼン環を有するものが多く,環境中に放出された際の環境汚染等が懸念されるが本研究で使用した化合物は,いずれも天然に存在する化合物から誘導されたものであり,環境中に放出された場合でも微生物等により分解されるため,環境に与える影響が少ないものと考えられる.本研究では,ジスルフィド結合を有するポリアミドによる金属表面修飾とその特性評価,および環状ジスルフィド構造を有するアミノ酸誘導体の金属基板上への修飾およびその修飾基板の各種特性について検討を加えた.実験に用いたポリマーは,ジスルフィド結合を含むジカルボン酸を酸塩化物とした後,これと種々のアルキル鎖長を有するジアミンとの界面重縮合により得た.基板上へのポリマーの修飾は,10mmol dm^<-3>ポリマー/トリフルオロ酢酸あるいはギ酸溶液に基板を所定の時間浸漬することにより行った.このポリアミドによる表面修飾層のバリヤ-能について検討した.10mMポリアミド溶液への金基板の浸漬時間を種々変化させポリアミド修飾金電極を作製した.ポリアミド修飾電極の1mMフェロシアン化カリウム/0.2M硫酸カリウム水溶液中における定常的な電気化学応答から,修飾層が[Fe(CN)_6]^<3-/4->の応答を妨げられることが明らかとなった.一方,環状ジスルフィド構造を有するアミノ酸誘導体を合成し,その金属基板上への修飾について検討を行った.修飾は,この化合物のメタノール溶液に所定の時間浸漬することにより行った.高感度反射FTIR測定から,この化合物が金基板及び銅基板上に自己集合膜を形成することが明らかとなった.グルタミン酸誘導体を修飾した銅電極を用いて分極測定を行ったところ,防食能を有していることが明らかとなった.通常用いられている銅の防食剤は,ベンゾトリアゾールのようにベンゼン環を有するものが多く,環境中に放出された際の環境汚染等が懸念されるが本研究で使用した化合物は,いずれも天然に存在する化合物から誘導されたものであり,環境中に放出された場合でも微生物等により分解されるため,環境に与える影響が少ないものと考えられる.
リチウム吸蔵合金を用いた水素貯蔵材料の特性制御技術の確立

昨年度に引き続きリン(P)とスズ(Sn)に注目して研究を行ったが, Li-P合金は水素吸蔵能を示さなかった。続いてLi-Sn系では, Li-Si系やLi-Ge系と同様にボールミリング処理(メカニカルアロイング)によって, Li_<1.1>Snの生成を試みた。しかし,生成した相は, Li_<1.25>Snであった。この試料を用いて, PC-isotherm測定を行ったところ,明瞭な2種類の中間相が存在すると考えられるプラトーが確認された。詳細な解析の結果, Li_<17>Sn_4+3.5H_2↔0.8Li_<13>Sn_5+7LiH, 0.8Li_<13>Sn_5+7LiH+3H_2↔4LiSn+13LiH,の反応式で記述できる事が明らかとなり, Si, Geの場合と同様に, LiHと比較して水素分子1モル当たり約100kJ程度,特に2段階目の反応は, 150kJ程度不安定化している事が明らかとなった。これらの結果は,リチウムイオンニ次電池の負極特性とよく整合することも明らかとなり,リチウムイオンニ次電池の開発において試みられてきた第三元素の添加によって生じる電気化学特性の変化から,水素貯蔵材料の特性予測が可能であることを裏付ける結果と考えられる。以上の結果は, 8月に開催された国際会議において発表を行った。以上に加え,類似の系として, Li-Si系材料のLiをカリウム(K)に置き換えた材料研究にもにも着手した。結果として,新たな水素吸蔵放出の反応系として, 4mass%以上の水素量を示すKSiH_3の特性を詳細に調べた。空気に対して非常に活性の高いため,表面が安定化して水素との反応性に乏しいが,種々の方法で活性化処理が可能である事が明らかとなった。これについては,水素エネルギー協会大会にて発表を行い,本系は4mass%以上の水素を150°C以下で吸蔵放出可能な系として注目を集めた。(抄録なし)リチウム吸蔵合金を用いた水素貯蔵材料の熱力学的制御を目的として,今年度はLi-Ge合金に着目し,研究を行った。合金作製ために原子比でLi:Ge=22:5(=4.4:1)となるように秤量して容器内に仕込み,メカニカルアロイング法によって合金合成を試みた。安定的に得られたのは,Li:Ge=15:4(=3.75:1)の比の組成であることがX線回折の結果から明らかとなった。この相は,400°C程度の熱処理によって,Li:Ge=22:5(=4.4:1)とLi:Ge=7:2(=3.5:1)の二相に相分離することが明らかとなり,Li-Ge合金自体,非常に複雑な熱力学に支配されている様子がうかがえた。その後,得られたLi:Ge=3.75:1の組成を取る物質に対して水素化処理を施したところ,想定通り水素化リチウムが生成するととに,Li-Ge合金からのLi脱離反応が進行する様子が見て取れた。結果として,二段階の水素化反応にともなって,Li:Ge=2.35:1の相の析出の後に,Li:Ge=2:1となる,Li4Ge2Hの相まで到達することが明らかとなった。一方,反応にともなうエンタルピー変化およびエントロピー変化は,水素1molあたりでそれぞれΔH=143kJ,ΔS=155J/K,ΔH=79kJ,ΔS;117J/Kとなり,LiH単独の脱水素化にともなうΔH=180kJに比べて著しく小さくなっていることが分かる。以上の事実より,無機水素化物であるLiHに吸蔵された水素をGeとの反応性によって,熱力学特性を向上させることができたことが明らかとなった。さらに,Geに対して,第三の元素を添加することにより,水素吸蔵・放出にともなう熱力学特性の制御へと,さらに発展できることを示唆している。リチウムを含む合金として,第14族元素であるゲルマニウムおよびスズに注目し,その水素貯蔵特性に関して詳細に調査を行った。ゲルマニウム系に関しては,Li_<15>Ge_4(Li_<3.75>Ge)が,最も多くLiを含有する合金としてメカニカルアロイング法によって合成された。その後,水素化にともなってLiHの析出とともに,リチウムゲルマニウム合金からのLi原子の脱離が見られ,第一段階としてLi-Geの二元相図には現れない相が出現した。これは,Li_<14.10>Si_6(Li_<2.35>Si)に酷似した結晶構造であることが確認された。さらに水素化の進行とともに,LiHが析出したが,シリコンを用いた場合と異なり,LiHとGe相に完全に分離することはなく,Li_4Ge_2H(Li_2GeH_<0.5>)とLiHの二相が最終的な水素化状態であることが明らかとなった。この際の水素化に伴う二相平衡のプラトー圧力に対応するLiの脱離電位は,ネルンストの式とファントホッフの式を用いることによって,0.20Vおよび0.53V付近に現れることが明らかとなった。

続いて,スズに関する研究では,メカニカルアロイングによってLi_<17>Sn_4(Li_<4.25>Sn)が合成されることが明らかとなり,水素化にともなって,Li_<13>Sn_5(Li_<2.6>Sn)および,LiSnまでLiが脱離してLiHを生成することが明らかとなった。同様にLiの挿入脱離電位は0.46Vおよび0.75Vであることが明らかとなった。以上の結果は,リチウムを含む合金を利用して高容量の水素を吸蔵放出させる始めての系統的研究成果として,また,リチウムイオン電池の負極材料としての特性との相関性を明らかにした研究成果であり,それぞれ,J. Phys. Chem. Cに掲載され,J. Alloys Compd.に掲載が予定されている。昨年度に引き続きリン(P)とスズ(Sn)に注目して研究を行ったが, Li-P合金は水素吸蔵能を示さなかった。続いてLi-Sn系では, Li-Si系やLi-Ge系と同様にボールミリング処理(メカニカルアロイング)によって, Li_<1.1>Snの生成を試みた。しかし,生成した相は, Li_<1.25>Snであった。この試料を用いて, PC-isotherm測定を行ったところ,明瞭な2種類の中間相が存在すると考えられるプラトーが確認された。詳細な解析の結果, Li_<17>Sn_4+3.5H_2↔0.8Li_<13>Sn_5+7LiH, 0.8Li_<13>Sn_5+7LiH+3H_2↔4LiSn+13LiH,の反応式で記述できる事が明らかとなり, Si, Geの場合と同様に, LiHと比較して水素分子1モル当たり約100kJ程度,特に2段階目の反応は, 150kJ程度不安定化している事が明らかとなった。これらの結果は,リチウムイオンニ次電池の負極特性とよく整合することも明らかとなり,リチウムイオンニ次電池の開発において試みられてきた第三元素の添加によって生じる電気化学特性の変化から,水素貯蔵材料の特性予測が可能であることを裏付ける結果と考えられる。以上の結果は, 8月に開催された国際会議において発表を行った。以上に加え,類似の系として, Li-Si系材料のLiをカリウム(K)に置き換えた材料研究にもにも着手した。結果として,新たな水素吸蔵放出の反応系として, 4mass%以上の水素量を示すKSiH_3の特性を詳細に調べた。空気に対して非常に活性の高いため,表面が安定化して水素との反応性に乏しいが,種々の方法で活性化処理が可能である事が明らかとなった。これについては,水素エネルギー協会大会にて発表を行い,本系は4mass%以上の水素を150°C以下で吸蔵放出可能な系として注目を集めた。8月より開始し,順調に結果が出て,3月末に開催された日本金属学会において,発表を行うことができた。また,現在,得られた成果を論文にまとめ投稿を予定しているところである。Ge系合金およびsh系合金について系統的に実験を行い,それぞれの熱力学的特性の評価と制御について,一定の知見が得られた。これらの結果は論文として2件投稿し,2012年度末に掲載可の連絡を受けている。日本国内外問わず得られた成果を報告し,新しい水素貯蔵材料の系としての認知をはかりたいと考えている。また,これまでエネルギー貯蔵材料として独立に研究・開発が推進されてきた,水素貯蔵材料としてのリチウム吸蔵合金と,リチウムイオン電池の負極材料としてのリチウム吸蔵合金を化学反応という観点から共通点を見出し,それぞれの研究の発展につなげていきたい。これまでに得られた成果をReviewとして執筆を行い,研究終了時期である2013年8月までに投稿を行って,新しい水素貯蔵材料の系としての認知をはかりたいと考えている。(抄録なし)
教育機関による技能者養成を実現する木材切断技能のモデル化と指導法の確立

本研究の目的は,伝統建築等を支える匠の技のモデル化とその指導法の確立である。特にのこぎりの動きを中心とした技能評価に関する検討を行った。研究には,日本を代表する宮大工師等の協力を得た。その結果,のこぎり引きの動作における熟練者と初学者間の相違点が定量的に明らかとなった。そこで,この成果を用いた効果的な指導法の開発に取り組んだ。その結果,本研究で得られた成果を反映した指導は,切断をうまくするという結果を得た。このことから,本研究で得られた木材切断巧緻性のモデル化を指導に生かすことは,効果的な指導法につながることが示唆された。このため,まず,現代の名工と呼ばれる技能者の木材切断技能の巧緻性の解明に取り組んできた。つまり,熟練者は,「どこを見て,いつ,どこに,どれだけの力を入れて道具を操るのか」ということを,熟練者の身体の動きとその結果操られる道具の振る舞いに分け,作業中の熟練者が,どの部位をどのように動かしているのかを,定量的に明らかにすることに取り組んできた。具体的には,体の動きとして,視線,上肢の筋肉の使い方,手指1本1本の力の入れ方と,道具の動き(速度や加速度,運動方向等)の2側面から定量的に解明する方針をたて,日本を代表する宮大工師等の協力を得,これらの生体情報を収集した。現時点では,このすべてを収集し解明終了の段階ではないが,視線や指1本1本の動きなどを明らかにした。これまで,木材切断技能は徒弟制度の下で長い年月をかけ獲得せざるを得なかった。現在,我が国において,熟練者の高齢化等でこの仕組みがうまく機能しなくなり,技能訓練施設等において,誰もが一定期間で確実に技能を習得できる仕組みが求められるようになった。本研究では,指導者が,単に「(演示等を手本に)この道具はこう使います,やってみなさい」としていた指示を,「ここをみて,このタイミングでここに力を入れ,これだけの速さで動かしなさい」という具体的な指示に変えることできる。このため,徒弟制度に頼っていた技の習得が,教育現場の合理的な指導で効果的に実現できる。さらに,本研究が達成されれば,他の工程(切削や組立など)や木材加工以外の技能の巧緻性についても同様の手法で解明する道筋が開ける。これは,ものづくり立国日本の,あらゆるものづくりに関する卓越した伝統の技が,科学的根拠を持って合理的・効率的に養成できることにつながる。さまざまな要因により徒弟制度が成立しない現在,工業高校や訓練施設等で高度な木材加工の技能が一定期間内に確実に身につく指導法を確立し,教育によって合理的に技能者を育成する仕組みの強化が求められる。このため,研究の第1段階として,現代の名工と呼ばれる技能者の木材切断技能の巧緻性をモデル化に着手した。つまり,熟練者は,「どこを見て,いつ,どこに,どれだけの力を入れて道具を操るのか」ということを,熟練者の身体の動きとその結果操られる道具の振る舞いに分け,作業中の熟練者が,どの部位をどのように動かしているのかを定量的に示す匠の技のモデル化に取り組んだ。当該年度は,研究初年次として,まず,研究の方針及び方法を,連携研究者と協議するなどして,研究計画を確立した。この研究計画により,必要な計測機器,材料等の物品の購入を行った。併せて,被験者の確保を行った。その結果,視線計測装置等の機器を購入し,必要な研究環境を整えた。さらに,これまで,日本を代表する宮大工師及び日本に1校しかない工業高校建築科伝統建築コースに学ぶ高校生を被験者として確保した。その後,これらの被験者に対し,手工具(のこぎり)による木材切断時の指1本1本の筋力,切断時にどこを見ているかという視線の記録,上肢の筋肉の使い方の記録を行った。併せて切断手工具(両刃のこぎり)に加速度センサーを取り付け,作業時の道具の動きを記録した。その結果,熟練者が,どこを見て木材を切断しているのかということが明らかとなるなど,巧緻モデルが解明されつつある。併せて,巧緻モデルを指導に生かす指導法の開発が進行中である。本研究では,指導者が,単に「(演示等を手本に)この道具はこう使います,やってみなさい」としていた指示を,「ここをみて,このタイミングでここに力を入れ,これだけの速さで動かしなさい」という具体的な指示に変えることができるよう取り組んだ。