hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
スギ雄性不稔原因遺伝子の単離－多様な無花粉スギリソース整備に向けて－

マーカー開発を目的として雄性不稔スギ「爽春」の原因遺伝子の探索を行った。遺伝子発現解析の結果、爽春の原因遺伝子は雄花発達過程の中で減数分裂期以前に発現する遺伝子であることが示唆された。次世代シーケンス解析、連鎖解析およびQTL解析より、無花粉形質と一致する一塩基変異(SNP)が検出された。これらのSNP情報を基にSNPマーカーを開発、爽春の複数の交配家系に適用したところ、無花粉個体だけでなくヘテロ個体の検出も可能であることが示された。雄性不稔スギ(無花粉スギ)品種「爽春」の原因遺伝子は特定されておらず、花粉症対策品種として使用する際に育種的な改良を行うには古典的な手法を取らざるを得ない。原因遺伝子を特定することができれば、マーカー化することで効率的に育種を行うことができる。本研究では、分子生物学的手法と遺伝解析に基づいて、「爽春」原因遺伝子と特定することが目的である。爽春の戻し交雑家系を用い、次世代シーケンス(イルミナHi-seq)解析に供した。得られた塩基配列を既知のスギEST情報と照合後、SNP(一塩基置換)解析を行った。また、マイクロアレイにより花粉母細胞期から小胞子期までの4ステージの遺伝子発現プロファイルを作成した。次世代シーケンス解析とマイクロアレイ解析により絞り込んだ遺伝子情報を基に、SNPマーカーを開発、爽春F2マッピングポピュレーション190個体に適用し、連鎖解析を行った。雄性不稔スギ(無花粉スギ)品種「爽春」の原因遺伝子は特定されていない。昨年度までに、次世代シーケンス解析とマイクロアレイ解析により絞り込んだ遺伝子情報を基にSNPマーカーを開発、爽春F2マッピングポピュレーション190個体に適用し、連鎖解析を行った。適用した576マーカーのうち、207マーカーにより13連鎖群の連鎖地図を作成することができた。原因遺伝子近傍にあると考えられるマーカーを2つ特定することができた。平成27年度は連鎖解析を行い、原因遺伝子近傍にあると考えられるマーカーの絞込みを行うことができた。マーカーをスギ精英樹に適用し、潜在的に雄性不稔遺伝子を保有するクローンの探索は、育児休業から復帰後に対応する。平成28年度は育児休業のため研究活動を中断しており、研究再開を平成29年4月1日からとしたため研究実績はない。平成28年度は育児休業のため研究活動を中断しているが、休業前までは計画通りに進捗していたため、(2)とした。本研究では、雄性不稔スギ品種「爽春」の雄性不稔遺伝子を検出するマーカーを開発することを目的とした。スギの雄花の発達ステージは組織観察結果から10に分けることができる。組織観察結果から、爽春ではステージ5(四分子期)から6(小胞子期)に異常が認められた。爽春、正常個体、爽春の戻し交雑家系の遺伝子発現解析結果からは、雄性不稔個体ではステージ4(減数分裂期)から発現量が下がる遺伝子が多く認められた。爽春の原因遺伝子は減数分裂期かそれよりも早い発達段階で発現する遺伝子であることが示唆された。爽春と正常個体間のSNP(一塩基置換)解析を行うため、爽春戻し交雑家系の雄花よりRNAを抽出し、次世代シーケンス解析を行った。得られた塩基配列を既知のスギEST情報と照合後、SNP解析を行い、得られたSNP情報を基にSNP(ep1)マーカーの開発を行った。さらに、他プロジェクトにおいて、この雄花のSNP情報および他器官のSNP情報を用いて、約7万のSNPを搭載したAxiom arrayを作成した。190個体の爽春F2マッピングポピュレーションの葉よりDNAを抽出し、ep1マーカーおよびAxiom arrayによりSNPジェノタイピングを行った。連鎖解析およびQTL解析を行ったところ、Axiom arrayより形質と100%一致するSNPが検出された。このSNPはヘテロで雄性不稔遺伝子を保有する個体の検出も可能であった。さらにこのSNP情報を基にep1マーカー、簡易なPCRマーカーを作成し、マッピングポピュレーション、爽春F1、F2個体に適用したところ、形質と一致することが確認された。このDNAマーカーは雄性不稔スギ検出マーカーとして使用可能であることが示された。平成26年度は次世代シーケンス、マイクロアレイ解析によりSNPマーカーの開発を行い、連鎖解析を行った。おおむね順調に進展している。遺伝子発現ネットワークは今年度行ったが、候補遺伝子の数が未だ多いために効果的な解析が難しい。今後連鎖解析、アソシエーション解析により絞りこまれた遺伝子について解析を行う予定としている。絞りこまれたマーカーをスギ精英樹に適用し、潜在的に雄性不稔遺伝子を保有するクローンの探索を行う。

また、さらに近傍のマーカーを特定するため、マーカー数を増やして連鎖解析を行う。これまでに絞り込まれたマーカーはep1システムのSNPマーカーであり、大量の個体に適用するにはコストが非常に高い。多くのスギ精英樹等に本マーカーを適用するには、より簡便で安価なマーカーシステムを構築する必要がある。そこで、本研究ではより簡便な雄性不稔遺伝子保有個体検出マーカーの開発を目指す。林木育種学これまでに検出された近傍のSNPマーカーを、爽春のF1、F2家系に適用して形質と遺伝子型を基にアソシエーション解析を行い、さらにマーカーの絞り込みを行う。絞りこまれたマーカーをスギ精英樹に適用し、潜在的に雄性不稔遺伝子を保有するクローンの探索を行う。育児休業による研究中断および研究期間延長のため、平成27年度は研究費を使用しなかった。育児休業による研究中断および研究期間延長のため、平成28年度は研究費を使用しなかった。育児休業から復帰後、連鎖解析に必要な試薬、および論文投稿のための英文校閲に使用する予定である。マーカー開発に必要な消耗品、試薬に使用する予定である。
予測と部分二重化による超低遅延チップ内ネットワークに関する研究

本研究では,マルチコア,メニーコアプロセッサなどの複雑化するシングルチップ計算機プラットフォームを実現するために急務である革新的な超低遅延インターコネクト技術の実現を目的とした.そのために,(1)予測と部分二重化による低遅延ルータアーキテクチャと(2)そのルータ間の協調動作による更なる遅延削減のためのトポロジ,ルーティングの部分再構成技術などを研究開発した.本研究成果は,従来のPCクラスタ,並列計算機などのシステムレベルの相互結合網の研究領域の技術を活用して,マイクロシステムの大幅な低遅延化を達成するなどの成果を挙げることができた.本研究では,マルチコア,メニーコアプロセッサなどの複雑化するシングルチップ計算機プラットフォームを実現するために急務である革新的な超低遅延インターコネクト技術の実現を目的とした.そのために,(1)予測と部分二重化による低遅延ルータアーキテクチャと(2)そのルータ間の協調動作による更なる遅延削減のためのトポロジ,ルーティングの部分再構成技術などを研究開発した.本研究成果は,従来のPCクラスタ,並列計算機などのシステムレベルの相互結合網の研究領域の技術を活用して,マイクロシステムの大幅な低遅延化を達成するなどの成果を挙げることができた.本研究では,マルチコア,メニーコアプロセッサなどの複雑化するシングルチップ計算機プラットフォームを実現するために急務である革新的な超低遅延インターコネクト技術の実現を目的とする.そのために, (1)予測と部分二重化による低遅延ルータアーキテクチャと(2)そのルータ間の協調動作による更なる遅延削減のためのトポロジ,ルーティングの部分再構成技術を検討した.現在,チップ内ネットワークでは, 2次元メッシュなどの規則性の強いトポロジ,デッドロックフリールーティングを採用する場合が多い.そのため,ルータの一部の入出力ポート間の転送パターンに極めて強い偏在性が生じる.そこで,頻繁にトラフィックが転送される入出力間コネクションをルータ内のデータパスとは別に実装し(部分二重化),ルータ内の複雑なパケット処理を迂回する.つまり,プロセッサのキャッシュのように,頻繁にアクセスされるルータ内入出力対データパスについてはその情報,構成を記憶(迂回路の利用)し,超低遅延化する.この場合,部分的にトポロジ構成が変更されるかデッドロックフリーを保障する経路群については若干の更新に留めることができた.そして最終的に本研究成果としてルーティングの部分再構成技術を考案するに至った.さらに,その他のパケットについては,予測機構に基づく投機的な出力ポートとそのクロスバの設定を行うが,予測が成功した場合,既存のルータ内データパスを利用しつつ,遅延を削減することができる点も特徴である.本研究では,マルチコア,メニーコアプロセッサなどの複雑化するシングルチップ計算機プラットフォームを実現するために急務である革新的な超低遅延インターコネクト技術の実現を目的として.(1)予測と部分二重化による低遅延ルータアーキテクチャと(2)そのルータ間の協調動作による更なる遅延削減のためのトポロジ,ルーティングの部分再構成技術を提案,評価を行った.チップ内ネットワークにおける超低遅延技術を効率良く順序立てて実現するために,ルータ内アーキテクチャの細粒度技術,ルータ間を扱うネットワーク全体の設計という粗粒度技術の2つに分類した.まず,細粒度技術としてルータにおける本研究の2つの重要なアイデア"部分二重化","予測機構"の実装方法を個々に検討し,本提案アーキテクチャが軽量なハードウェアで実現できることを明らかにした.これら2つの実装はルータ内部のロジックを迂回するため,別途スイッチング,リンクレベルフロー制御について検討を行った.また,シミュレーションによる定量的な検証,評価を研究協力者である東京大学・松谷が中心となって行った.また,待ち行列理論,マルコフモデルを用いてルータとネットワークの性能を解析し,性能要因を確認し,かつ提案手法にフィードバックする方法についても検討を行った.次に,粗粒度技術として,予測,二重化によるネットワーク経路の部分再構成技術,その経路群導入に伴うデッドロック,ライブロック除去技術を提案した.この部分再構成技術については,ルーティングラベルを効率良く活用する技術として研究代表者らが考案した軽量なチップ内ネットワーク向けブラックバス転送方式を応用した.
Mg系水素吸蔵複合材料の開発と水素化特性

マグネシウム(Mg)をベース金属としてグラファイト(G)と複合化させることによる新規なMg/G系水素貯蔵材料の創製と、水素の吸放出を含めた貯蔵特性について検討することを目的とした。ボールミルによる複合化条件(ミリング時間、成分組成、添加剤の種類や量など)が、コンポジッド構造・組織や物性、またそれらを反映した表面触媒作用、水素の吸放出特性に顕著に影響することがわかった。とりわけ、コンポジット形成における添加剤の効果は大きく、テトラヒドロフラン、シクロヘキサン、ベンゼンが有効であった。これらの添加剤が複合化過程におけるマグネシウムとグラファイトとの間の固相反応を制御し、コンポジット構造や特性をコントロールすることが予測できる。マグネシウム金属粉末(4.2g)とグラファイト(1.8g)をミリングしたときの変化の様子をXRDで調べると、グラファイトに特徴的な(002)や(004)面の回折ピークはミリング時間とともに減少した。ピーク強度の変化の仕方は複合化条件によって違いは見られるものの、グラファイトに帰属される回折ピークは最終的には完全に消失し、ミリングにしたがってグラファイトの層構造が徐々に崩れて非晶質化することを示す。その際、菱面体晶構造への変化などは認められなかった。さらに添加剤を用いると、グラファイト構造の壊れ方に影響を及ぼすことがわかった。ラマンスペクトルによれば、ベンゼン(BN)を用いて複合化させた(Mg/G)_<BN>コンポジットでは、グラファイト層に沿った劈開的な壊れ方が優先して起こるのに対して、添加剤を用いないで作成した(Mg/G)_<none>では、割断的な壊れ方が支配的で急速に非晶質化していくことがわかった。また、添加剤はマグネシウムの分散性の向上にも効果があり、複合化をより促進させた。その結果、マグネシウム金属とグラファイトカーボンとの間に電子的相互作用が発現し、(Mg/G)_<BN>の水素吸放出活性が著しく増加すると考えられる。
近世移動学の構築―ユーラシア世界と太平洋・大西洋世界における移動の統合的分析―

17世紀から19世紀第3四半期の時期を中心に「人の移動と接触」の実態と影響の包括的理解を試みる本研究においては、前半に当たる平成2829年度の研究活動の過程で生じた研究対象・視角の拡張に対応するべく、すでに連携研究者として参画していたメンバーの内2名を、平成30年度に研究分担者に更に変更しつつ、うち1名から、これまでやや考察が手薄であったユーラシア南部での「人の移動」に関し、平成31年1月の個別研究会において、近世オスマン帝国人捕虜と彼らの残した虜囚記についての分析成果の発表を得た。また平成30年6月及び平成31年3月の個別研究会では、後者の機会における年度総括のほかに、前半の研究活動で目標としていた、近世ユーラシア世界の「人の移動」の特徴に関する中間的総括を進め、一旦の仮説については、試論として、平成31年1月に研究代表者による紀要論文の形で発表することができた。そこでは当該の時期・地域における特徴として、国家形成の進展と広域的秩序の再編に伴う強制的・半強制的性格を帯びた「人の移動」の顕在化を強調しているが、令和元年5月に予定されている第69回日本西洋史学会大会においては、そうした全般的特徴に関し、大清帝国及び朝鮮半島の具体的事例により例証する構図を取って、小シンポジウムの形で成果の一部を発表する予定である。なお、こうした近世における強制的・半強制的移動を相対化して捉える意図のもと、それ以前にユーラシア世界を広域的に連結していたモンゴル帝国の歴史的意義と遊牧民の生態との理解を深めるべく、平成30年8月末には現在のモンゴル国の首都であるウランバートル市内の博物館・史跡を見学したほか、モンゴル帝国の本拠地があったとされるカラコルム(ハラホリン)までの移動を体験するとともに、現地の博物館・史跡も調査した。前半の平成2829年度に遂行する予定でありながら遅れていた、近世ユーラシア世界における「人の移動」の時期的特徴に関する中間的総括については、平成30年度中に一応の結論に達し、研究代表者による紀要論文の形で発表することができた。また、更なる検証を目的として、令和元年5月に予定されている第69回日本西洋史学会大会での小シンポジウム組織を決定し、一定の準備を進めることができた。過去3年間の成果として得られた中間的総括の更なる精緻化を目的として、メンバー各人が従来通り個別事例研究を深化させるとともに、隣接する新たなテーマについても調査を展開し、情報の拡張を試みる予定。それら情報の共有と議論の場として、年23回の個別研究会を開催する。加えて、すでに確定している日本西洋史学会大会の小シンポジウムを始め、これまでに得られた研究成果の発表についても積極的に取り組むとともに、それらの機会において生じる他研究者との討論を活かし、近世ユーラシア世界における「人の移動」の特徴に関する理解を一層深める意図である。最終的には公開講座や図書の刊行の形で、より広い範囲に発信できればと考えており、上記の個別研究会においてはそれらの検討・準備も行う。17世紀から19世紀第3四半期の時期を中心に「人の移動と接触」の実態と影響の包括的理解を試みる本研究においては、前半の平成2829年度にパターン化に向けた一旦の仮説的結論の提示を試みる過程の中で、まずはその前提となる個別事例の集積に努めた。具体的には研究代表者及び研究分担者を中心に、118世紀ロシア帝国に対する移入エリートの出身国の変化と活動実態(北海道大学スラブ・ユーラシア研究センターを中心に資料を収集)、217世紀の清露接触下ユーラシア東部におけるロシア人捕虜を始めとする人員の移動、319世紀後半から20世紀初頭のカナダに対するウクライナ系移民の移動と現地多文化主義への影響、4近世朝鮮半島を舞台とする朝鮮及び周辺世界の各種人員の流出入、519世紀から20世紀初頭のポーランド移民によるヨーロッパ内及びアメリカ合衆国への移動、などについて個別研究を進め、それらに関しては平成28年8月及び12月に開催した研究会における報告を通じ、メンバー間での議論と共有を行った。また13については、平成28年10月上旬に開催されたロシア史研究会大会からの招きに応じ、ロシア国家を軸とした1718世紀ユーラシア世界の東西双方における移動、そしてユーラシア世界から太平洋を介しての外部世界への移動に関し比較史的に論じる形でパネル報告を行った。その質疑応答の過程で、ユーラシア世界及び太平洋・大西洋世界を中心とした当初の地域設定に加え、オセアニア世界や日本への移動に関する視角を含めることが必須との提言・認識を得たため、個別事例研究の範囲を広げる必要が生じ、平成29年度に予算を繰り越す形で新たな調査を遂行した。具体的には、自発的・強制的に近世日本に流入したヨーロッパ人・朝鮮人の動向に関し、熊本県を対象に複数メンバーによる史跡調査を行い、それらの知見も含めて平成29年5月に年度内成果を取りまとめた。平成28年度は将来の包括的整理の前提となる個別事例の集積を中心に研究活動を進めたが、当初予定していなかった平成28年10月のロシア史研究会大会へのパネル報告参加の成果として得られた新たな知見・視角により、研究対象の拡大を検討することになった。そのため平成29年5月末まで補助事業を延長することになったが、この期間延長のおかげで、初年度として想定していたデータの集積については一定の見通しを得ることができた。17世紀から19世紀第3四半期の時期を中心に「人の移動と接触」の実態と影響の包括的理解を試みる本研究においては、まずは前年度に引き続き個別事例の集積に努めた。

その際、平成28年度の研究活動の過程で生じた研究対象・視角の拡張に対応するべく、すでに連携研究者として参画していたメンバーの内4名を研究分担者に変更し、主としてそれら新規分担者が成果報告を担当する形を取った。具体的には、1スペインの旧家フォンセカ家との関係下に1516世紀にラテンアメリカに移動したコンキスタドーレス第1世代による現地への文化的影響、2紀元1世紀ローマ帝国内の東部出身エリートの台頭に伴う新たなローマ的伝統の形成、31314世紀にイングランド王とアキテーヌ公を兼ねたエドワード1世による国境を越えた移動宮廷の編成と移動先への影響(ボルドーのジロンド県文書館でアキテーヌ公領内の資料を収集)、412世紀中葉イングランドの貴族アンステイによる勝訴のための手段としてのヨーロッパ広域の移動、5ヴィクトリア時代のイギリス知識人における移民への評価の変遷など、平成29年7月及び12月、平成30年3月の3回にわたる研究会の中で多彩な成果が発表された。なお当初からの研究分担者も、カナダにおけるウクライナ系移民の実態を探るべく、現地文献の収集に加え、ウクライナ東方カトリック教会および正教会を訪問するなど、個別テーマの研究の深化を継続した。また近世における移動や定着と宗教的ファクターとの関連性、そしてユーラシア世界から外部への移動の事例を検討する一助として、18世紀から現在まで多様な移民が到来しコミュニティを形成したオーストラリアのシドニーを対象に、市内に点在する東西諸宗派の宗教施設を共同調査した。さらに平成28年度の九州調査の延長として、平成30年2月に長崎県におけるキリシタンや渡来朝鮮人の史跡に関する共同調査も行った。平成28年度からの繰り越し作業が平成29年5月末まで継続した点と、成果内容の多様化とを主因として、当初平成29年度末までに予定していた、17世紀から19世紀第3四半期の時期を中心に「人の移動と接触」の諸事例をパターン化して把握する段階にまでは依然至っておらず、平成30年度には同作業を可及的速やかに完了する必要がある。17世紀から19世紀第3四半期の時期を中心に「人の移動と接触」の実態と影響の包括的理解を試みる本研究においては、前半に当たる平成2829年度の研究活動の過程で生じた研究対象・視角の拡張に対応するべく、すでに連携研究者として参画していたメンバーの内2名を、平成30年度に研究分担者に更に変更しつつ、うち1名から、これまでやや考察が手薄であったユーラシア南部での「人の移動」に関し、平成31年1月の個別研究会において、近世オスマン帝国人捕虜と彼らの残した虜囚記についての分析成果の発表を得た。また平成30年6月及び平成31年3月の個別研究会では、後者の機会における年度総括のほかに、前半の研究活動で目標としていた、近世ユーラシア世界の「人の移動」の特徴に関する中間的総括を進め、一旦の仮説については、試論として、平成31年1月に研究代表者による紀要論文の形で発表することができた。そこでは当該の時期・地域における特徴として、国家形成の進展と広域的秩序の再編に伴う強制的・半強制的性格を帯びた「人の移動」の顕在化を強調しているが、令和元年5月に予定されている第69回日本西洋史学会大会においては、そうした全般的特徴に関し、大清帝国及び朝鮮半島の具体的事例により例証する構図を取って、小シンポジウムの形で成果の一部を発表する予定である。
複素多様体の解析的研究

カレント理論に関しては、辻は0次コホモロジーの増大度を特異エルミート計量のの積分で評価する公式を与えた(発表予定)。また部分多様体からの二乗可積分な正則切断の拡張定理も得られた。これらは将来、数論的代数幾何への応用が見込まれる。数論的代数幾何は今後最も発展が期待される分野でありその基礎付けが望まれる。藤田は偏極構造の研究を行い、いろいろな結果を得ている。最近では随判束のvery amplenessについての研究を行いEin-Lazarsfeldらの結果の改良に力を注いでいる。道のりは遠いが最終的には藤田自身が提出した予想を解決できるものと思われる。現在のところ主に3次元の時に望ましい形で結果が得られている。何らかの技術革新が必要な段階に差し掛かっているように思われるが、何れにしろ今後の発展が期待される。石井は特異点の研究を行い主に標準特異点を研究している。標準特異点の変形は標準特異点かどうかは大問題で、この解決を目指している。野口は双曲型多様体の実例の構成を行った。双曲型多様体の理論はいまだ不十分でそれ自身より数論との関連から注目されている。一般論はあるが実例の乏しい分野であり、具体的例の構成は意味深い。これから数論との関連の解明が期待される。特に双曲型多様体の上の有理点は有限個かという問題は重要である。しかし解決への道のりは遠く地道な努力の積み重ねが当面重要である。志賀はTeichmuller空間の研究を行い、興味深い結果をえている。
光成長反応におけるフィトクロム分子種の機能分担の解析

1.培養方法の確立シロイヌナズナの個体のサイズが小さいこと、長時間の光照射が必要なこと、赤色光及び近赤外光下で重力屈性に異常が起こることから、ロックウ-ルを培養基質とし、カバーガラスで側方への伸長を抑制する培養方法を新たに開発した。2.連続光照射による影響光成長反応はフィトクロムと青色光受容色素による複合反応といわれているが、青色光の効果は青色光受容色素以外にphyAによっても受容されており、phyAによる阻害は連続した光が必要であるのに対し、phyBによる阻害は短時間の光照射でも充分起こることが明らかとなった。3.タイムラップスビデオによる成長速度変化の解析野生株を用い白色光を照射した場合、(1)光照射直後に1-2時間伸長成長速度の低下が起こり、(2)その後成長速度は暗黒対照に比較すると速くなり、(3)光照射開始後4-5時間目から連続した阻害が見られるようになる。4.成長速度変化に対する波長効果赤色光照射では(1)(2)の反応は観察されず、(3)の反応が照射開始6時間目頃に明確になった。近赤外光照射ではやはり(3)の反応のみが観察され、阻害の程度は赤色光より大きく、また、反応開始時間も2時間ほど速かった。青色光照射では(1)(2)(3)の反応がすべてみられた。この結果は、(1)(2)の反応は青色光受容色素による反応で、(3)はフィトクロムによる反応と考えられ、(3)の反応の速度等はphyAとphyBで異なると推測される。5.突然変異体を用いた解析上記の推測は突然変異体を用いることにより確認できるが、現在実験が進行中で、この点に関しては明確な結論を出すに至っていない。6.本研究で得た測定法の応用本研究で用いたデータ記録・解析の方法を改変することにより、従来定量化が困難であった根毛形成を容易に定量化する方法を開発できた。
核酸-色素系高速反応過程の解明

1.核酸-色素系の吸収・蛍光スペクトル測定-核酸-色素系の吸収スペクトルは色素自身に比べて長波長にシフトするのに対し、蛍光スペクトルは短波長にシフトすることを見いだした。この現象は三セル-色素系に酷似していることより、色素は核酸の疎水性領域(核酸塩基対間)に結合する(インターカレートする)ものと結論できる。2.蛍光温度ジャンプ法による核酸-色素系緩和現象の測定ー三つの緩和現象(緩和時間;msμs)が見いだされ、緩和時間の逆数の核酸濃度依存性より、次のような核酸-色素相互作用のダイナミックスが確立された。即ち、色素は二つの結合サイト(アデニン・チミン対,グアニン・シトシン対)に二分子反応的に高速に結合し(μs)、二つのサイト間で結合色素が交換反応又は直接移動反応を起こすと結論される。3.ナノ秒蛍光法による蛍光異方性の時間変化の測定-核酸ー色素系のローカルミクロブラウン運動や塩基対のねじれ運動は、ナノ秒次元より高速で起こる場合が多く、測定時間領域をナノ秒からサブナノ・ピコ秒に拡張する必要のあることがわかった。これは今後の課題である。4.ナノ秒蛍光法による蛍光減衰曲線と蛍光寿命の測定ー核酸-色素系の蛍光減衰曲線は、一般に単一指数関数で表せず、これは核酸塩基-結合色素間の特異的相互作用(電荷移動・励起エネルギー移動)によるものであることがわかった。またヘキスト系色素では、結合色素の溶媒緩和(ナノ秒次元)による蛍光現象が見い出された。この現象は、色素の結合部位を探る上に非常に有効と思われ、今後さらに研究を発展して行く予定である。5.以上、核酸-色素系高速反応ダイナミックスに関して重要な知見が得られた。
準自動運転下で精神的負荷と性格が覚醒水準に及ぼす影響の基礎的研究

(1)実験研究:レベル2の自動運転下で、性格(パーソナリティ)と精神的負荷の相互の影響が反応時間の変化にどのように影響するかを、ドライビング・シミュレータを用いた高速道路追従走行実験(N=14)で検討した。自動運転中、視覚刺激への選択反応課題を課す「負荷小」条件と、選択反応課題に加えて、車内での会話状況を模擬した質問タスクを課す「負荷大」条件を設定した。パーソナリティには、向性(内向性ー外向性)およびLocus of Control(行動統制の意識が自分の内部か外部か,LoC)を用いた。その結果、負荷小では「外的統制」群が、負荷大では「外的統制」群および「内向性」群でパフォーマンスが低下している傾向が見られた。また、脳波からは、「外的統制」群で課題への努力が徐々に疎かになり心的緊張が軽減したと考えられる傾向が見られた。計画時はパーソナリティとして向性に着目していたが、本年度、準自動運転下ではLoCも複合的に影響する可能性が分かった。これまで研究代表者らは自動運転レベル3での運転交代に要する時間とLoCの関係を指摘していたが、今回も自動運転下ではLoCの影響が相応にある可能性が示され、知見をより強固にできたと考える。(2)調査研究:国際会議IEA2018に参加し、自動運転のヒューマン・ファクタ研究の取り組みを調査した。その結果、実路・実車での調査・実験手法、車載カメラ・路側カメラから得た映像情報やインタビュー等の「人間の実態を素直に表現した」定性データも活用した定量化・定性モデル化手法等の知見が得られた。平成30年度の計画は以下の通りである。a)向性が覚醒水準の時間推移に及ぼす影響の明確化:現有のドライビング・シミュレータ(DS)を活用して実験を行う。高速道路の交通量の多寡で監視タスクの精神的負荷を設定する。先行研究で精神的負荷をコントロールできることを確認済みの、カーナビ操作や会話等の状況を模擬した二次タスクを組み合わせる。覚醒水準の生理指標には脳波α波周波数を使用し、向性・精神的負荷を要因とした実験を実施する。b)生理的な覚醒水準低下に伴うエラー発生の特徴の明確化:覚醒水準の低下に伴う、反応時間の遅れ量やばらつきと向性の関係について特徴を明らかにする。反応時間は、DS運転中に別途、運転シーンの画面上に、視覚の反応要求刺激を提示して計測する。そのため、現有DS改造による機能強化を行う。実験はa)と共用できるようにする。研究実績の概要で記載した通り、現有DSで視覚刺激を提示できるように機能強化を行い、N=14で実験を実施した。この実験を通して、計画時に想定していた向性に加えてLocus of Controlの影響も明らかにできた。以上より、計画通りにおおむね順調に進展していると判断した。前記のサブテーマa)について、仮説では、低負荷では外向性は覚醒水準が急低下すること、高負荷では内向性は覚醒水準が緩やかに低下していくことが考えられる。このような脳波の結果と、反応時間の解析結果の総合化を行う。仮説通りに行かなかった場合、精神的負荷の設定方法が原因と思われるため、負荷の調整等の対策を講じたり、現実場面でまず問題になる低負荷側(覚醒水準の低下を誘発しやすい条件)に着目した検討を進める。サブテーマb)については、誤反応(見逃しを含む)の特徴を検討し、脳波の結果と総合考察を行う。研究代表者は運転場面を想定したときに精神的負担による周辺視見逃し反応の増加や視野狭小化の様相を明らかにしており、その知見等を活用した解釈を進める。

高速道路の交通量の多寡で監視タスクの精神的負荷を設定する。先行研究で精神的負荷をコントロールできることを確認済みの、カーナビ操作や会話等の状況を模擬した二次タスクを組み合わせる。覚醒水準の生理指標には脳波α波周波数を使用し、向性・精神的負荷を要因とした実験を実施する。b)生理的な覚醒水準低下に伴うエラー発生の特徴の明確化:覚醒水準の低下に伴う、反応時間の遅れ量やばらつきと向性の関係について特徴を明らかにする。反応時間は、DS運転中に別途、運転シーンの画面上に、視覚の反応要求刺激を提示して計測する。そのため、現有DS改造による機能強化を行う。実験はa)と共用できるようにする。研究実績の概要で記載した通り、現有DSで視覚刺激を提示できるように機能強化を行い、N=14で実験を実施した。この実験を通して、計画時に想定していた向性に加えてLocus of Controlの影響も明らかにできた。以上より、計画通りにおおむね順調に進展していると判断した。前記のサブテーマa)について、仮説では、低負荷では外向性は覚醒水準が急低下すること、高負荷では内向性は覚醒水準が緩やかに低下していくことが考えられる。このような脳波の結果と、反応時間の解析結果の総合化を行う。仮説通りに行かなかった場合、精神的負荷の設定方法が原因と思われるため、負荷の調整等の対策を講じたり、現実場面でまず問題になる低負荷側(覚醒水準の低下を誘発しやすい条件)に着目した検討を進める。サブテーマb)については、誤反応(見逃しを含む)の特徴を検討し、脳波の結果と総合考察を行う。研究代表者は運転場面を想定したときに精神的負担による周辺視見逃し反応の増加や視野狭小化の様相を明らかにしており、その知見等を活用した解釈を進める。30年度はドライビング・シミュレータ(DS)機能強化に物品費を充てる計画であったが、機能実装方法の見直し等によってその費用を節約することができた。そこで、節約分を使って内装部品をDSのコクピット周りに設置する等の改善を行い、運転視界を現実のものにより近づける工夫を施す計画である。
現代チベット社会における超域的連携の形成と伝統文化・アイデンティティの維持

現代チベット社会における超域的連携の形成と伝統文化・アイデンティティの維持のメカニズムを、文化人類学的フィールドワークに基づき、分析した。その結果、インドおよび欧米のチベット難民コミュニティと中国領チベット社会との間に、仏教僧院、NGO/NPO、欧米に設立されたチベット仏教センターを核として、人の移動、教育支援、情報ネットワークを通した超域的連携が形成され、チベット人としてのアイデンティティが維持されていることが明らかにされた。1959年のダライ・ラマのインドへの亡命以来、チベット社会は、中国領チベットとインドをはじめとする世界各地のチベット難民社会に分断されてきた。この結果、現在、10万人を超えるチベット難民がインド、スイス、アメリカ合衆国における世界の3大難民コミュニティを中心に生活している。しかし、1978年以降、中国における改革開放政策の実施により、チベットの各地域社会と難民社会とは、さまざまな伝達手段を通じて、人や情報の疎通が行われるようになっている。本研究計画は、現代チベット社会におけるさまざまな伝統文化・アイデンティティの形成と維持のメカニズムを解明するという全体構想のもと、その基盤の一つとなる中国領チベットと世界各地に点在する難民社会とを結ぶ超域的連携の形成とそれに係わる伝統文化・アイデンティティの動態を、インド、欧米のチベット難民社会、欧米に設立されたチベット仏教センター、そして中国領チベット地域社会との関係に着目しながら、フィールドワークに基づき文化人類学的視点から科学的、実証的に明らかにすることを目的とするものである。平成23年度においては、研究代表者(煎本孝)は、スイス、チューリッヒのリーコン・チベット研究所を中心とする超域的連携の形成に関して平成24年2-3月に集中的フィールド調査を行った。研究分担者(京都大学教授、山田孝子)はチューリッヒのチベット難民コミュニティにおける超域的連携の形成に関して平成24年2-3月に集中的フィールド調査を実施した。研究分担者(北海道大学、上原周子)は中国青海省チベット社会における超域的連携に関して平成24年1月に集中的フィールド調査を実施した。また、研究会を開催し、チベット文化の地域性と併存しながら、チベット社会における超域的連携が形成されていることが明らかにされた。本研究は、現代チベット社会における伝統文化・アイデンティティの形成と維持のメカニズムを解明するという全体構想のもと、中国領チベットと世界各地に点在する難民社会とを結ぶ超域的連携の形成とそれに係わる伝統文化・アイデンティティの動態を、インド、欧米のチベット難民社会、欧米に設立されたチベット仏教センター、そして中国領チベット地域社会との関係に着目しながら、フィールドワークに基づき、文化人類学的視点から明らかにすることを目的とするものである。平成25年度においては、研究代表者(北海道大学、煎本孝)は、インド国、ヒマチャル・プラデシュ州、ダラムサラのゲールク派仏教僧院を中心とする超域的連携の形成に関して、平成24年8月に集中的フィールド調査を行い、さらに、ジャム・カシミール州、チョグラムサルのチベット難民キャンプにあるゲールク派仏教僧院、カルマ派仏教僧院を中心とする超域的連携の形成に関して、平成25年2-3月に集中的フィールド調査を行った。研究分担者(京都大学、山田孝子)は、インド国、ダラムサラのチベット難民コミュニティにおける超域的連携の形成に関して、平成24年8月に集中的フィールド調査を実施し、また、チベット文献図書館においてチベット難民関係文献資料の閲覧、収集を行った。研究分担者(北海道大学、上原周子)は、中国、青海省海東地区のチベット社会におけるチベット語の言語教育の実体と超域的連携の形成に関して、成25年7-8月に集中的フィールド調査を実施した。これらの調査研究に基づいた資料整理、分析の結果、インドおよび欧米のチベット難民コミュニティと中国領チベット社会の間に、仏教僧院、欧米に設立されたチベット仏教センターを核として、情報ネットワークを通した超域的連携が形成され、チベット人としてのアイデンティティが維持されていることが明らかにされた。1959年のダライ・ラマのインドへの亡命以来、現在までに10万人を超えるチベット難民がインド、スイス、アメリカ合衆国における世界の3大難民コミュニティを中心に生活している。平成24年度においては、研究代表者(北海道大学、煎本孝)は、アメリカ合衆国、ニューヨークのゲルク派仏教センターを中心とする超域的連携の形成に関して、平成24年7月に集中的フィールド調査を行った。研究分担者(京都大学、山田孝子)は、アメリカ合衆国、ニューヨークのチベット難民コミュニティにおける超域的連携の形成に関して、平成24年7月に集中的フィールド調査を実施した。

研究分担者(北海道大学、上原周子)は、青海省海東地区における僧院とチベット社会における超域的連携の形成に関して、平成24年12月に集中的フィールド調査を実施した。これらの調査研究にもとづいた資料整理、分析の結果、各国のチベット仏教センター、チベット難民コミュニティ、および中国領チベット地域社会の間に、宗教、言語教育などを通した超域的連携が形成されていることが明らかになった。研究代表者、および研究分担者によるフィールド調査は滞りなく実施され、研究目的に則した科学的、実証的データに基づく知見が得られたものと評価している。25年度が最終年度であるため、記入しない。今後の推進方策については、当初の研究実施計画に沿ったフィールド・データの収集、整理、分析を行い、同時に文献資料の分析も行うこととしている。今後の推進方策については、当初の研究実施計画に沿ったフィールド・データの収集、整理、分析を行い、同時に文献資料の分析も行うことにしている。
鉄筋コンクリート部材と鉄骨部材が直列的に結合される接合部の性能評価法

平成10年度は、鉄筋コンクリート部材と鉄骨部材が直列的に結合される接合部(継手部に対応する)の応力伝達機構を明らかにするために、鉄筋コンクリート部材に埋込まれる鉄骨部材の長さを実験変数とする載荷実験が行われた。これらの実験の結果から、部材の性能を発揮させるためには鉄骨せいの3倍程度の埋込長さが必要であることを明らかにし、埋込まれた鉄骨部分の支圧および摩擦機構に立脚した応力伝達機構に基づいて導入された耐力式によってこれらの実験結果を良く説明できることが示された。平成11年度は、平成10年度の結果に基づいて、部材の耐力を発揮できなかった埋込長さを持つ接合部を対象として、部材の性能を発揮させるためには、接合部にどのような補強を行えば良いか実験的に検討した。対象とした埋込長さは、鉄骨せいの2倍である。補強方法としては、平成10年度に提案された応力伝達機構に基づいて、接合部のせん断耐力を増大させるためにX形配筋を施したもの、埋込まれた鉄骨部分のてこ作用によって生ずる支圧力を鉄筋コンクリート部分に効率的に伝達するために鉄骨埋込始点および端部にせん断補強筋を集中的に配筋したものおよび鉄骨埋込端部にエンドプレートを設け、エンドプレートに生じる曲げ引張力に抵抗させるために、鉄筋コンクリート部分に腹筋と鉄骨ウェブを貫通するせん断補強筋を配したものの3種類である。なお、比較のために無補強の試験体も計画された。これらの実験の結果、鉄骨埋込始点および端部にせん断補強筋を集中的に配筋することおよび鉄骨埋込端部にエンドプレートを設け、腹筋と鉄骨ウェブを貫通するせん断補強筋を配した接合部は、部材と同等の性能を有することを明らかにした。今後、こえらの実験および解析的知見に基づいて、異種構造部材が直列的に結合される接合部の合理的な設計法を提示する予定である。鉄筋コンクリート部材と鉄骨部材が直列的に結合される接合部(継手部等に対応する)の応力伝達機構を明らかにするために、鉄筋コンクリート部材に埋め込まれる鉄骨部材の埋込長さを実験変数とする4体の載荷実験が実施された。埋込長さは、鉄骨せいの1, 2, 3および4倍である。本実験では、最も基本的な観点から、継手部に純曲げモーメントのみ作用するように計画された。なお、鉄筋コンクリート部材のせん断補強筋比は、各試験体0.64%とした。これら4体の載荷実験から、埋込長さが鉄骨せいの3倍あれば部材の耐力を発揮させることができることが明らかにされた。また、鉄筋コンクリート部分および鉄骨部分のひずみの測定結果から、鉄骨部材から鉄筋コンクリート部材への応力伝達は、鉄骨とコンクリートとの摩擦力によるものとてこ機構に基づく鉄骨フランジ上下面の支圧力によってなされることが明らかにされた。これらの実験結果に基づいて、鉄骨部材から鉄筋コンクリート部材への応力伝達機構が提案された。このモデルでは、鉄骨部分とコンクリートとの摩擦力はコンクリートを介して主鉄筋に伝達され、一方、鉄骨フランジ上下面の支圧力は鉄筋コンクリート部分を押し広げようとする働きに対してせん断補強筋が抵抗し、それに伴ってコンクリート圧縮束が形成され、トラス機構によって鉄筋コンクリート部分に応力が伝達されると考えるものである。このモデルに基づいて耐力評価法が提案され、実験結果を良く評価できることが示された。なお、次年度は、埋込長さが短い場合に着目して、部材の性能を発揮させるためには、継手部にどのような補強を施せば良いのか実験的および理論的に検討し、異種構造部材が直列的に結合される接合部の合理的な設計法を提示する。

平成10年度は、鉄筋コンクリート部材と鉄骨部材が直列的に結合される接合部(継手部等に対応する)の応力伝達機構を明らかにするために、鉄筋コンクリート部材に埋込まれる鉄骨部材の長さを実験変数とする載荷実験が行われた。平成11年度は、平成10年度の結果に基づいて、部材の耐力を発揮できなかった埋込長さを対象として、部材の性能を発揮させるためには、継手部にどのような補強を行えば良いか実験的に検討した。対象とした埋込長さは、鉄骨せいの2倍である。補強方法としては、平成10年度に提案された応力伝達機構に基づいて、継手部の鉄筋コンクリート部分のせん断耐力を増大させるためにX形配筋を施したもの、埋込まれた鉄骨部分のてこ作用によって生ずる支圧力を鉄筋コンクリート部分に効率的に伝達するために鉄骨埋込始点および端部にせん断補強筋を集中的に配筋したものおよび鉄骨埋込端部にエンドプレートを設け、エンドプレートに生ずる曲げ引張力に抵抗させるために、鉄筋コンクリート部分に腹筋と鉄骨ウェブを貫通するせん断補強筋を配したものの3種類である。なお、比較のために無補強の試験体も計画された。実験は、基本的な観点から、継手部に純曲げモーメントを負荷するものである。X形配筋を施した試験体は、鉄骨部材の曲げ耐力を発揮させることができるが、最大耐力発揮後急激に耐力が低下する。一方、鉄骨埋込始点および端部にせん断補強筋を集中的に配筋した試験体および鉄筋コンクリート部分に腹筋と鉄骨ウェブを貫通するせん断補強筋を配した試験体は、無補強あるいはX形配筋を施した試験体に見られた斜張力ひび割れの発生は少なく、部材の耐力発揮後も変形の増大に伴って耐力は上昇し、典型的な部材の曲げ破壊を起こさせることができ、応力伝達機構に基づく補強方法の妥当性が示された。
微視的な力のつり合いに着目した土壌侵食量の新たな確率的評価手法の開発

土の粒度等の情報を基に土粒子間の微視的な力のつり合いに確率論的考察を加え、降水に伴う土壌侵食の評価手法を開発した。具体的には降雨量から地中浸透量を減じ、表流水量を求め、粒子接点でのつり合いから流出粒子の最大径を導き、粒径加積曲線における通過質量百分率を確率として表層体積に乗じることでリスク値として評価した。一方で国頭マージ土壌について、降雨装置を用いた土壌侵食実験、霧吹きを用いた表層せん断試験を行い、表層粘着力が高いほど抑制効果が大きいこと、表層粘着力は飽和度に依存することを示した。また、沖縄県宜野座村農地での現地実験で土砂流出への種々の適応策を検討し、植生や敷き砂の効果が大きいことを示した。地球温暖化等の気候変動に伴う大雨の頻度増加が指摘されるようになり、経験したことのない災害の発生、各種産業への影響等が懸念されている。特に沖縄県では、亜熱帯特有の高温多雨気候により、土砂が流出しやすく、農地や開発事業地等から流出する赤土等は、水産業、観光業、サンゴ等の生息環境に影響を与えており、1950年代頃から問題化しているが、未だ解決に至っていない.このような中、本研究では第一に、過去の研究資料を収集・整理し、現状の把握を行っている。特に沖縄県では赤土等流出対策事業の「平成13年度流域赤土流出防止等対策調査粒度分布や沈降特性を考慮した土壌分布把握推進事業報告書」から赤土代表格である「国頭マージ」の物理特性についてとりまとめた。宜野座村で実際に農地を借用し、赤土等流出現地実験を行った。裸地の他に,放棄地(雑草地),堆肥混入,微生物を用いた地表面の被覆,流末部に敷き草,敷き砂,グリーンベルト適応策を実施し,約1年間にわたり,流出濁水量,赤土等流出量を計測した。その結果,グリーンベルト対策が最も効果があり,続いて放棄地,敷き砂,堆肥,敷き草,微生物,裸地の順となった。流末対策で,グリーンベルトにつづいて敷き砂が効果があったことから,粒径の違いが赤土流出に対して抑制効果をもたらすことを示している。これらの研究成果をとりまとめ,土木学会論文集に投稿し,掲載された。沖縄県の粒度分布情報を効率的に生かすために、土の保水性・透水性を粒度分布から類推できるモデルの構築を目指し、土の保水性試験を行った。不飽和土の保水性試験・透水試験は長期の時間がかかるため、今後、粒度分布から土の保水性・透水性を類推できれば有用な手法となる。室内降雨実験を行い,表流水や赤土流出量は土の初期乾燥密度、初期含水量に大きく依存するのに対し,流出土の粒度にはほとんど影響しないことを示した。特に沖縄県では、亜熱帯特有の高温多雨気候により、土壌が流出しやすく、農地や開発事業地等から流出する赤土等は、水産業、観光業、サンゴ等の生息環境に影響を与えており、1950年代頃から問題化しているが、未だ解決に至っていない.1998年には国頭郡宜野座村でモズク養殖が赤土流出のため壊滅し、大きな社会問題になった。なお,農地からの赤土等の推定年間流出量は20万トンを超えるといわれている。このような中、これまで沖縄県では、様々な赤土等流出対策事業を行ってきている。本研究では第一に、過去の研究資料を収集・整理し、現状の把握を行っている。特に沖縄県の赤土等流出対策事業の「平成13年度流域赤土流出防止等対策調査粒度分布や沈降特性を考慮した土壌分布把握推進事業報告書」から赤土代表格である「国頭マージ」の物理特性についてとりまとめ,一部を土木学会論文集に現在投稿中である。土壌侵食における主なメカニズムは、降雨によって地表面に表流水が生じ、表土が運ばれることによる。

宜野座村で実際に農地を借用し、亜熱帯気候条件下における赤土等流出実験、現地計測を行っている。土の粒度等の情報を基に土粒子間の微視的な力のつり合いに確率論的考察を加え,降雨に伴う土壌侵食の評価手法を開発した。具体的には降雨量から地中浸透量を減じ表流水量を求め,粒子接点での力のつり合いから流出粒子の最大径を導き,粒径加積曲線における通過質量百分率を確率として,表層体積に乗じることでリスク値として評価した。一方で国頭マージ土壌について,降雨装置を用いた土壌侵食実験,霧吹きを用いた表層せん断試験を行い検討した。土壌侵食試験では時間雨量30mmでは提案手法と良好な関係を得られたが,時間雨量60mm,90mmでは差異がみられ,粒子接点力の評価等について,実現象再現のための課題が抽出された。表層せん断試験では,霧吹き回数0600回(含水比020%)での表層粘着力,表層内部摩擦角を計測した。その結果,表層粘着力は含水比13%まで上昇したがその後一定値を示した。表層内部摩擦角は霧吹き回数によらず概ね一定を示し,降雨依存がみられなかった。また,締固め度を変えて表層粘着力と飽和度関係を調べると,飽和度約60%で表層粘着力がピークを示した。このことから,表土流出抑制に最適な表層粘着力に維持するには表層飽和度の管理が必要といえる。一方、沖縄県宜野座村の農地(国頭マージ土壌)で種々の適応策条件(裸地,放棄地,敷き砂,敷き草,微生物,堆肥,グリーンベルト)下で土砂流出の現地実験を1年以上に渡り実施した。植生(放棄地,グリーンベルト)や敷き砂が流出を顕著に抑制した。植生や敷き砂は土砂の捕捉効果と共に,自発的な吸水・排水により表層飽和度を管理している。捕捉効果は設置方法(植え方や砂層の厚さ等)の依存度が大きいが,表層飽和度管理には根茎や土の保水性・透水性が影響する。今後,豪雨時の粒子接点力評価と共に,根茎や土材料の土砂流出抑制効果を保水性や透水性から定量的に評価することが課題である。地球温暖化等の気候変動に伴う大雨の頻度増加が指摘されるようになり、経験したことのない災害の発生、各種産業への影響等が懸念されている。特に沖縄県では、亜熱帯特有の高温多雨気候により、土壌が流出しやすく、農地や開発事業地等から流出する赤土等は、水産業、観光業、サンゴ等の生息環境に影響を与えており、未だ解決に至っていない。1998年には国頭郡宜野座村でモズク養殖が赤土流出のため壊滅し、大きな社会問題になった。なお,農地からの赤土等の推定年間流出量は20万トンを超えるといわれている。このような中、これまで沖縄県では、様々な赤土等流出対策事業を行ってきている。このような背景を踏まえ,過去の研究資料を収集・整理し、現状の把握を行うことができている。特に沖縄県の赤土等流出対策事業の「平成13年度流域赤土流出防止等対策調査粒度分布や沈降特性を考慮した土壌分布把握推進事業報告書」から赤土代表格である「国頭マージ」の物理特性についてとりまとめ,一部を土木学会論文集G(環境)に投稿し,掲載された。論文等での学会への報告は平成26年度を計画していたので,当初計画以上に進展しているといえる。沖縄県の粒度分布情報を効率的に生かすために、土の保水性・透水性を粒度分布から類推できるモデルの構築を目指し、宜野座村の国頭マージの保水性を明らかにできている。土壌侵食室内降雨実験を行い,表流水や赤土流出量は土の初期乾燥密度、初期含水量に大きく依存するのに対し,流出土の粒度にはほとんど影響しないことを明らかにできている。当初計画では,平成25・26年度に宜野座村で農地を借用し、亜熱帯気候条件下における赤土等流出実験、現地計測を予定していたが、平成24年度の段階で農地を借用でき、赤土等流出の現地実験を行うことができている。また,その成果は上記論文に記載できている。
MRIにおける画像障害因子の発生と除去に関する実験的研究

実験に用いた装置は0.2TMR装置(永久磁石型)と1.0TMR装置(超電導型)であり、歯科用合金は日常の歯科臨床で用いられている鋳造用合金12種類(金合金5種類、金銀パラジウム合金2種類、パラジウム銀合金1種類、銀合金3種類、錫アンチモン合金1種類)、骨接合用プレート(ステンレススチール、純チタン)、アマルガムである。なおコントロールにパラフィンワックスを用いた。金属の大きさはプレート以外は1.2mm×10mm×20mmの直方体に統一した。撮像方法はスピンエコー法とグラジュエントエコー法で、撮像パラメータは繰返し時間、エコー時間、フリップ角は臨床で使用している条件と同一にした。結果は以下の通りであった。(1)アーチファクトの種類として1)金属周囲の無信号領域、2)無信号領域周囲の高信号領域、3)像の歪みの3種類が出現した。(2)撮像方法の違いではT1強調像よりT2強調像で、また静磁場強度の違いでは0.2TMRIの方が1.0TMRIより強いアーチファクトが出現する傾向がみられた。(3)金属の厚み、形態がアーチファクトの出現に関与する可能性が示唆された。4)強磁性体を含む金属の場合、画像障害の発生が著明であり、特に術後の再建にはステンレススチールプレートよりチタンプレートを用いることが望まれる。今後は金属の厚み、形態の違いによるアーチファクトの差についてさらに検討し、金属によるアーチファクトの除去に関して検討を続けていきたいと考えている。実験に用いている装置は0.2TMR装置(永久磁石型)と1.0TMR装置(超電導型)であり、歯科用合金は日常の歯科臨床で用いられている鋳造用合金(金合金、金銀パラジウム合金、パラジウム銀合金、銀合金、錫アンチモン合金)、骨接合用プレ-ト(ステンレススチ-ル、純チタン)、アマルガムである。これらの装置および合金を用いて、現在各種歯科用合金によるア-チファクトのデ-タを収集中である。さらにそれらが撮像方法、撮像パラメ-タによりどのように変化するかを記録し、それらのデ-タを今年度購入のデ-タ解析装置(アップルマッキントッシュIICi80モデル)に入力中である。現在のところ金属ア-チファクトにはMR信号の増強、消失あるいは像のゆがみが出現することが認められた。またT1強調像よりT2強調像でより強いア-チファクトが出現する傾向がみられた。金属ア-チファクトと各種歯科用合金との関係をみると実験に用いた合金の全てに程度の差はあるもののア-チファクトが出現し、特に強磁性体であるFe、Niを含む合金において強いア-チファクトが認められたが、それがMR信号の増強、消失、ゆがみとどのように関連するかは、まだ明確な結論を得ていない。また金属の大きさとア-チファクトとの関係も未解決である。次年度はア-チファクトの定量的評価、さらに静磁場強度(0.2T、1.0T)の差について検討を加え、画像障害因子の発生状況を検討して、障害像の除去、あるいは発生防止の方法の解明を目指す。実験に用いた装置は0.2T MR装置(永久磁石型)と1.0T MR装置(超電導型)であり、歯科用合金は日常の歯科臨床で用いられている鋳造用合金12種類(金合金5種類、金銀パラジウム合金2種類、パラジウム銀合金1種類、銀合金3種類、錫アンチモン合金1種類)、骨接合用プレート(ステンレススチール、純チタン)、アマルガムである。

(2)撮像方法の違いではT1強調像よりT2強調像で、また静磁場強度の違いでは0.2TMRIの方が1.0TMRIより強いアーチファクトが出現する傾向がみられた。(3)金属の厚み、形態がアーチファクトの出現に関与する可能性が示唆された。(4)強磁性体を含む金属の場合、画像障害の発生が著明であり、特に術後の再建にはステンレススチールプレートよりチタンプレートを用いることが望まれる。今後は金属の厚み、形態の違いによるアーチファクトの差についてさらに検討し、金属によるアーチファクトの除去に関して検討を続けていきたいと考えている。
広域都市圏における緑地環境保全のための土地利用計画

本研究では、調整区域における土地利用転換と農林地および農村的環境保全計画の実現のために、広島市西部丘陵地域と埼玉県見沼田圃地域を主たる事例として選び検討した。広島西部丘陵地域では、全域の構想計画と一部地域の具体的な転換・保全計画を策定し、見沼地域では全体的な緑地機能評価、大まかな住民意向把握、農地を主とする将来利用構想等をあきらかにすることを目標とした。広島市西部丘陵地域での計画課題は、(1)新しく市街化すべき地域の計画的転用、(2)保全すべき農地における整備と都市農業育成、(3)農村的地域における農業公園設置による適正化と集落環境整備の3つであった。この課題に対して、地域の全体的評価のための土地分級、具体的な転用・保全計画のための土地一筆調査等の新しい手法を開発した。結果的に、こうした手法は、住民合意によるボトムアップ型計画を必須の要件とする農村計画において有効であることが証明された。一方、見沼田圃地域での検討結果、以下の結論を得ることができた。(1)見沼田圃の自然的緑地的環境機能は、それ自体としても、また大都市圏として広域的にみても評価は高く、農業的利用を中心としてできるだけ保全すべきである、(2)しかし全体を保全することは難かしいから耕作放棄地を中心として一部は計画的転用を考える、(3)農地は従来からの水田的利用に加え、現にかなり増えている畑利用による都市農業型高収益農業を育成し、(4)水利用方式もそのために変換する、(5)市民農園や農業公園等都市民との交流の場をかなり広げるといったことである。こうしたことを計画し実現の担保には、規制措置のみならず補助や公的投資、さらには信託制度等の新しい施策が必要となろう。