hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
音声コミュニケーションにおける知覚と生成の相互作用に関する研究

本研究は,音声生成と音声知覚の密接な関係を示す一例として「聴覚フィードバック」を取り上げ,知覚・生成の相互作用の解明を図ることを目的としている.実験では,聴覚フィードバックに摂動を与え,摂動が音声生成系にどのように影響を与えるかについて測定した.具体的には,音声資料として,中国語母音対[i]-[y]と日本語母音対[e]-[a],[e]-[i],[e]-[u]を採用し,発話者が母音対の最初の母音を継続的に発話している途中で,摂動として2番目の母音を聴覚にフィードバックさせた.そして,発話音声のホルマント周波数,発話に関わる筋肉の筋電(EMG)および舌運動(EMA)の変化を測定した.測定の結果,1.被験者の摂動への反応は摂動の方向と反対方向であり,発話において摂動に対する補正が行われていることが確認できた.2.ホルマント周波数分析から,第1,第2ホルマントにおいて明確な補償動作が観測された.これは,スペクトルに関する聴覚フィードバックにおいて短時間での補正反応を捕らえた初めての結果である.3.EMGおよびEMAの分析結果から,摂動に対してこれを補償するような筋肉および舌の動きが観測された.4.補償動作は,摂動開始から約150msで始まり,290msで最大値に到達した.これらの観測結果から,聴覚フィードバックは発話時に頻繁に起きていること,そして,発話者はリアルタイムで自身の発話をモニタリングしており,摂動によって生じた「誤り」を補償しようとしていること,が示唆された.本研究は,音声生成と音声知覚の密接な関係を示す一例として「聴覚フィードバック」を取り上げ,知覚・生成の相互作用の解明を図ることを目的としている.実験では,聴覚フィードバックに摂動を与え,摂動が音声生成系にどのように影響を与えるかについて測定した.具体的には,音声資料として,中国語母音対[i]-[y]と日本語母音対[e]-[a],[e]-[i],[e]-[u]を採用し,発話者が母音対の最初の母音を継続的に発話している途中で,摂動として2番目の母音を聴覚にフィードバックさせた.そして,発話音声のホルマント周波数,発話に関わる筋肉の筋電(EMG)および舌運動(EMA)の変化を測定した.測定の結果,1.被験者の摂動への反応は摂動の方向と反対方向であり,発話において摂動に対する補正が行われていることが確認できた.2.ホルマント周波数分析から,第1,第2ホルマントにおいて明確な補償動作が観測された.これは,スペクトルに関する聴覚フィードバックにおいて短時間での補正反応を捕らえた初めての結果である.3.EMGおよびEMAの分析結果から,摂動に対してこれを補償するような筋肉および舌の動きが観測された.4.補償動作は,摂動開始から約150msで始まり,290msで最大値に到達した.これらの観測結果から,聴覚フィードバックは発話時に頻繁に起きていること,そして,発話者はリアルタイムで自身の発話をモニタリングしており,摂動によって生じた「誤り」を補償しようとしていること,が示唆された.聴覚フィードバック装置および生体計測実験装置の準備を行い,まずフィードバックされた変形音声と話者が発話した音声の特徴を比較することにより,聴覚フィードバックの有無,その大きさ,および発話音声に与える影響について議論を行った.具体的には,以下の項目について研究を行った.(1)実験装置の準備,リアルタイムでの変形が可能な音声分析,変形,合成方式の実現およびインプリメントを行う.(2)生体計測の準備を行う.(3)変形フィードバックと生成された音声との関係を論じる.結果として,以下のことが明らかとなった.1.音声知覚の面からだけでなく調音運動のレベルでも考察できるように、従来のスペクトル分析に加え、筋電信号と画像情報も同時に計測した。2.今回の実験では、中国母音の[i]と[y]を実験対象として選んだ。その理由として、[y]の発話時は口唇の突出のみが[i]とは異なる以外、これら2つの母音が似たような声道形状をしているためである。その結果、フィードバック音声が[y]に変わった時に、被験者が[i]の発話を強調しようとする筋電信号が見られた。フィードバック音声が摂動状態の部分に、71%の割合でそのような応答特性が筋電信号に観測された。3.スペクトル分析においても、母音の第2フォルマントで補正が起こるという確かな証拠が示された。4.筋電信号と音響分析の結果から、聴覚フィードバックは発話時に頻繁に起きており、発話者は聴覚系の知覚による補正を行っていることが分かった。本研究では,音声生成と音声知覚の密接な関係を示す一例として「聴覚フィードバック」を取り上げ,知覚・生成の相互作用の解明を図ることを目的としている.2年目は,知覚と生成の相互作用についてのモデル化の糸口をつかむことを目標に,発話音声,変形フィードバックされる音声,および新たに測定する生理指標の関係を明らかにすることを試みた.具体的には,以下の項目について研究を行った.(1)フィードバック音声の音質改善を行った音質が補正反応に影響するため,音質を改善し反応が生じる確率を向上させた.これにより,摂動に対して約7割の確率で補正反応が生じるようになった.また,日本語母音のF1-F2に対して任意の大きさで摂動可能なように改良を施した.この結果,摂動量と補正反応の大きさの関係を詳細に検討できるようになった.(2)フィードバックの摂動量と補正量との関係,補正方向の検討を行った.

日本語母音/e/を中心として,F1,F2を変形させ,/a/,/i/,/u/方向へ摂動を加えた上で被験者にフィードバックする実験を行った.この結果,被験者の摂動への反応は摂動の方向と反対方向であり,発話において摂動に対する補正が行われていることが確認できた.スペクトルに関する聴覚フィードバックにおいて短時間での補正反応を捕らえた初めての結果である.摂動量と補正の大きさの関係については,完全に/a/,/i/,/u/となる摂動を100%としたとき,40-60%のときがもっとも補正量が大きいことがわかった.補正量と音韻境界との関連があるものと考えられるが更なる検討が必要である.(3)発話音声と生理指標の関係を論じる生理指標として舌運動計測装置を導入し,聴覚フィードバックに摂動を与えたときの舌運動の変化を測定するための準備を行った.今後,詳細な測定を行う予定である.本研究では,音声生成と音声知覚の密接な関係を示す一例として「聴覚フィードバック」を取り上げ,知覚・生成の相互作用の解明を図ることを目的としている.3年目は,知覚と生成の相互作用についてのモデル化の糸口をつかむことを目標に,過去2年間行ってきたフィードバックの摂動量と補正量との関係を精査するために,筋電計測および発話音声の音響計測に加えて,舌運動の計測を行った.具体的には,以下の項目について研究を行った.レ三次元磁気センサシステムによる調音器官の舌と下顎などの調音位置と調音運動の観測レ発話された音声の音響分析レ上記2方法における補償動作が観測される割合の考察実験の結果,以下の結果を得た.聴覚フィードバックに摂動を与えた場合,舌・口唇の位置情報の主成分分析結果から,摂動/u/に対しては,摂動を与えた際の補償動作を確認することが出来た.この補償動作は第1,第3主成分,すなわち,舌の上下前後の変化での動きが大きく,第2主成分,すなわち,口唇形状の変化についての動きが小さいことがわかった.摂動を与えた場合の発話音声の音響分析では,補償動作の割合が61.7%と昨年度の結果と同程度(6070%)であったが,磁気センサシステムからは,舌の下方かつ前方,下方のみ,前方のみのいずれかの補償動作が起こっている割合は約79.4%となり,音響分析に比べ高い割合で補償動作を確認できた.この結果,は音声を生成する際に聴覚系がモニタリングをしていることをより明確に示唆している.
エゾヤチネズミにおける個体数変動の地理的変異と個体群の遺伝的空間構造の関係解明

個体群生態学は生物の数の変動や分布様式を分析し,そのメカニズムを解明することを目的とする生態学の一分野で,野ねずみ個体群の研究は,エルトンの記念碑的な論文(Elton 1924)以来歴史的にこの分野をリードしてきた.北海道の生息するエゾヤチネズミをはじめとする野ねずみの研究は,個体数の時系列データの分析などで国際的に高く評価されてきたが,個体数の変動と個体群の空間構造の関係には未解明な点が多く,時間軸に基づく現象と空間的な構造を組み合わせた研究を求められていた.本研究では,オホーツク沿岸,道東,大雪山地域では周期的に大変動する個体群が多く,道央,道南と南に下るに従って周期性が薄れ,変動幅も小さくなるというエゾヤチネズミ個体群にみられる地理的な勾配に着目し,個体群変動パターンの地理的変異と遺伝学的な空間構造を比較した.その結果,遠く離れた地点間の遺伝的類似性が近隣の地点間よりも高いなど,遺伝的空間構造は地理的距離や地形を反映しないことがわかった.エゾヤチネズミは小型で移動性が乏しく個体群の高い独立性が期待できるにもかかわらず,遠く離れた地点間の遺伝的類似性が近隣の地点間よりも高くなったことは大変興味深く,遺伝的空間構造は地形などによって単純に決定されていないことを示している.このように複雑な遺伝的空間構造の研究はこの分野のトップジャーナルであるMolecular Ecology誌で近年次々と発表され,分子生態学の主要な研究課題として発展しつつあり,複雑な遺伝的空間構造をもたらす要因に注目が集まっている.本研究の成果は,遺伝的空間構造と生態学的な現象の関連を指摘することによって,この分野に新たな視点を提供した.個体群生態学は生物の数の変動や分布様式を分析し,そのメカニズムを解明することを目的とする生態学の一分野で,野ねずみ個体群の研究は,エルトンの記念碑的な論文(Elton 1924)以来歴史的にこの分野をリードしてきた.北海道の生息するエゾヤチネズミをはじめとする野ねずみの研究は,個体数の時系列データの分析などで国際的に高く評価されてきたが,個体数の変動と個体群の空間構造の関係には未解明な点が多く,時間軸に基づく現象と空間的な構造を組み合わせた研究を求められていた.本研究では,オホーツク沿岸,道東,大雪山地域では周期的に大変動する個体群が多く,道央,道南と南に下るに従って周期性が薄れ,変動幅も小さくなるというエゾヤチネズミ個体群にみられる地理的な勾配に着目し,個体群変動パターンの地理的変異と遺伝学的な空間構造を比較した.その結果,遠く離れた地点間の遺伝的類似性が近隣の地点間よりも高いなど,遺伝的空間構造は地理的距離や地形を反映しないことがわかった.エゾヤチネズミは小型で移動性が乏しく個体群の高い独立性が期待できるにもかかわらず,遠く離れた地点間の遺伝的類似性が近隣の地点間よりも高くなったことは大変興味深く,遺伝的空間構造は地形などによって単純に決定されていないことを示している.このように複雑な遺伝的空間構造の研究はこの分野のトップジャーナルであるMolecular Ecology誌で近年次々と発表され,分子生態学の主要な研究課題として発展しつつあり,複雑な遺伝的空間構造をもたらす要因に注目が集まっている.本研究の成果は,遺伝的空間構造と生態学的な現象の関連を指摘することによって,この分野に新たな視点を提供した.北半球北部の森林に生息する動物の個体数は年次的に大きく変動し,その一部は周期性を示すことが知られており,変動メカニズムの解明は生態学の中心課題となっている.また,変動様式には大きな地理的変異があり,多様な変動様式をもたらす要因やメカニズムの解明に関する研究はNature, Scienceなどの学術雑誌で注目されている.北海道のエゾヤチネズミ個体群では,個体群の変動様式に地理的勾配が見られ,密度依存性は北東に向かうほど強くなり,密度依存性が強い北東地域の個体群の繁殖期は短く,密度依存性が弱い南西地域で繁殖期は長い.このように,変動様式,密度依存性,生活史はよく一致した地理的勾配を示し,相互に密接な関係があるものと考えられる.本研究の目的は,エゾヤチネズミは局地的に適応した生活史を持ち,密度依存性の変異を通して変動様式の地理的勾配をもたらしていると仮定し,局地適応がもたらすであろう個体群の地理的な遺伝的構造と生活史,密度依存性,変動様式の関係を分析することである.今年度は,DNA分析用標本を北海道全域から収集するための体制を確立した.定期的に野鼠生息調査を行っている北海道森林管理局の協力を得て,全道73地点から443個体の標本を得ることができた.これに独自収集した16地点の標本約200個体を加え,分析のための基盤を作ることができた.現在,mtDNAと頭骨標本の形態分析を順次進めている.mtDNAは当初予定したコントロール領域では多型性が高すぎて空間構造がよく把握出来ないという問題点が明らかになったため,チトクロームb内に分析対象領域を変更することにした.また,形態分析においては想定よりも小さな単位で地域変異を見いだせる見通しとなった.来年度は,補足的な標本採集と上記の分析を進めて,目的の達成をはかる.個体群生態学は生物の数の変動や分布様式を分析し,そのメカニズムを解明することを目的とする生態学の一分野で,野ねずみ個体群の研究は歴史的にこの分野をリードしてきた.

北海道の生息するエゾヤチネズミをはじめとする野ねずみの研究は,個体数の時系列チータの分析などで国際的に高く評価されてきたが,個体数の変動と個体群の空間構造の関係には未解明な点が多く,時間軸に基づく現象と空間的な構造を組み合わせた研究を求められていた.本研究では,オホーツク沿岸,道東,大雪山地域では周期的に大変動する個体群が多く,道央,道南と南に下るに従って周期性が薄れ,変動幅も小さくなるというエゾヤチネズミ個体群にみられる地理的な勾配に着目し,個体群変動パターンの地理的変異と遺伝学的な空間構造を比較した.その結果,遠く離れた地点間の遺伝的類似性が近隣の地点間よりも高いなど,遺伝的空間構造は地理的距離や地形を反映しないことがわかった.エゾヤチネズミは小型で移動性が乏しく個体群の高い独立性が期待できるにもかかわらず,遠く離れた地点間の遺伝的類似性が近隣の地点間よりも高くなったことは大変興味深く,遺伝的空間構造は地形などによって単純に決定されていないことを示している.このように複雑な遺伝的空間構造の研究はこの分野のトップジャーナルであるMolecular Ecology誌で近年次々と発表され,分子生態学の主要な研究課題として発展しつつあり,複雑な遺伝的空間構造をもたらす要因に注目が集まっている.本研究の成果は,遺伝的空間構造と生態学的な現象の関連を指摘することによって,この分野に新たな視点を提供した.
ベイズ統計学を用いた意思決定方法の確立に関する研究

2016年にアメリカ統計協会から有意確率(以下:P値)に関する声明が発出され、P値の適正な使用と解釈に関する原則が明示された。本声明に対するディスカッションペーパーでは、P値に代わる統計学的方法の1つとしてベイズ統計学の利用が示唆された。これを機にベイズ統計学を用いた意思決定に関するしての議論が活発化している。しかしながら、ベイズ統計学を用いた意思決定の方法は未だ確立されてはいない。本研究では、ベイズ統計学を用いた意思決定方法の確立(比較の指標とサンプルサイズ設計)を目的とする。
兵庫県南部地震による人工改変地の被害や山腹崩壊と後の降雨での2次災害の継続観察

平成11年度での科学研究費で以下のような成果がえられた。1.兵庫県南部地震で損傷した人工改変地域の産状を詳しく調べ,その被害の実態を地域ごと,特に,長田地域,渦が森地域,宝塚地域,生瀬台地域,甲陽園地域,宝生ケ丘地域,住吉山手地域などの調査を行い,その多くが地下水位が高く,地盤流動が生じたことが明らかとなった。その成果を地域ごとに詳細にまとめ,カタログが形成された。2.兵庫県南部地震により斜面崩壊が約800箇所以上生じ,その後の降雨で崩壊が拡大した地域を航空写真と現地調査で明らかにし,1500箇所にもおよぶことを明らかにした。特に,雨量と崩壊の拡大との定量的関係を灘区の斜面崩壊で明らかにし,120mmを超える雨量で崩壊が始まることが判明した。3.神戸市の急傾斜地崩壊危険区域約830箇所の斜面すべてを記載し,それらの個別の斜面のカタログを作成した。その結果,39箇所の斜面で継続観察をこれらの斜面で行った。その結果,120mm以上の24時間降雨や40mm以上の時間降雨があった場合,これらの斜面で特に危険な状況にあることが判明した。そこで,これらの状況について,行政にも知らせ,その結果,多くの地域で緊急の防災工事が行われた。4.兵庫県南部地震5年を経て,人工改変地域や斜面崩壊地域でどのように復興がなされたか現地調査を行い調べた。その結果,人工改変地域では充分な地盤改良工事がなされないまま住宅建設がなされていることが明らかとなり,問題が将来に持ち越された。本研究では,兵庫県南部地震で斜面崩壊した地域を航空写真と現地調査で読みとり,その地域の六甲花崗岩を蛍光X線を用いて化学分析を行った.その結果,斜面崩壊地においては六甲花崗岩は断層に沿う熱水により変質し,黒雲母が分解し,2次的に磁鉄鉱が生じ,磁鉄鉱系花崗岩となっていることが明らかとなった.そのため,花崗岩は著しく風化作用が進行し,深部まで風化しており,脆くなっている.この磁鉄鉱系花崗岩と斜面崩壊多発地域はよく相関している.また,降雨により斜面崩壊が拡大している所で沸石脈が生じていることが判明した.この沸石脈は水分を含むと膨張し,この脈を境に急速に滑ることも判明した.特に,鶴甲地域では連続雨量110mmを超えると崩壊すえはることも明らかとなり,降雨と崩壊拡大との定量的な関係も明らかとなってきた.また,年次ごとの航空写真から,神戸市西部で降雨により崩壊が進行していることも判明した.神戸市の人工改変地を年次ごとの地形図と航空写真から解析し,地震被害との関係を検討した結果,人工改変地で被害が著しいことが判明した.特に,谷埋め埋土地域で被害が著しい.そこでは地下水位が2m未満と浅く,集水領域となっており,しかも地下水位が傾斜しているため,地盤が滑り,谷上方では引っ張りが,下方では圧縮力が働くなど地盤変状が生じ,家屋が倒壊するケースが多いことも明らかとなった.なお,斜面崩壊や土石流,液状化などの調査の参考に,鹿児島針原地区,雲仙,新潟におもむき資料収集や比較調査を行った.兵庫県南部地震では震災の帯地域以外に谷埋め埋土地域などの人工改変地で大きな被害が生じた。これら地域では集水領域となり,しかも軟弱層で覆われており,地下水位も浅く,傾斜しているため,地盤の流動が生じている。すなわち,旧の谷上部では開口亀裂などの引っ張りによる変形が,旧の谷の下部では圧縮変形による道路の盛り上がりや擁壁の水平亀裂による倒壊がみられる。

この典型として,神戸市長田の大谷の人工改変地を詳細に調べ,馬蹄系の亀裂の存在などから,この谷埋め埋土地域が流動していることを,7箇所の家庭の井戸の水位やボーリング資料から明らかにし,この事実を第8回環境地質論文集としてまとめた。同じような人工改変地のデータをまとめ,いづれも傾斜地下水位と軟弱な谷埋め埋土のために,地盤の流動が生じていることが明らかとなった。また,長田,須磨地域の急傾斜地崩壊危険地域が降雨とともに,崩壊が広がり,100mmを越える降雨,30mmの時間雨量が生じたときに,崩壊が拡大する事が明らかとなった。このように,降雨による崩壊の拡大が生じているところが,神戸市で39箇所にもおよび,それらのリストを神戸大学発達科学部研究紀要として公表した。その結果,行政側による防災工事が集中して行われ,来年度の降雨ではかなりの被害はくい止められることが明らかとなった。平成11年度科学研究費で次のような研究成果が得られた。1兵庫県南部地震では谷埋め埋土のような人工改変地では大きな地震被害が生じた。そこで、長田大谷地域、住吉山手地域、御影山手地域、甲陽園地域、紅葉谷地域、宝生が丘地域を詳細に調べ、その多くの地域が軟弱地盤で、地下水位が高く、傾斜しているため、地盤流動が生じ大きな被害が生じたことが明らかとなった。また、各地域の詳細な被害状況を幾つかの論文としてまとめた。2兵庫県南部地震による斜面崩壊地域を継続観察し、降雨量と崩壊拡大との関係を検討した。灘区の鶴甲、須磨区の口の川での検討結果から120mmを超す雨量で崩壊が著しく拡大することが明らかとなった。この雨量は従来の六甲山の崩壊の降雨量よりかなり少なく、少量の降雨でも六甲山地では崩壊が生じることが明らかとなった。3兵庫県南部地震で損傷した人工改変地域の被害状況を詳細に項目ごとに整理してまとめ、カタログを作成した。つぎに、830箇所にも及ぶ斜面崩壊地の崩壊状況を斜面の高さ、傾斜、亀裂や湧水の有無など項目ごとに整理し、カタログを作成した。4損傷した斜面崩壊地について、ワイヤーをはり、簡易の雨量計を設置し、雨量と崩壊量の定量的関係を継続していく装置を設置し、2次災害防止の監視を行った。
植物育種への組換えDNA技術の導入

第1グループは植物遺伝子のクローニングに取組んだ。ゼニゴケ葉緑体DNAに存在する1組の逆向き繰返し構造の解析から、この領域にリボソームRNAオペロン遺伝子群が存在することを明らかにし、16Sと23SリボソームRNA遺伝子のスペーサー領域にもRNA遺伝子の存在することを見出した(大山)。ニンジンのリボソームRNA、コムギのヒストンH3、H4遺伝子をクローン化し、転写開始点、転写調節、3′プロセシングに関与する塩基配列を決定した(谷藤)。イネ培養細胞プロトプラストをアグロバクテリウムのスフェロプラストと処理することにより、イネ細胞の形質転換に初めて成功した実績は特に大きい(庄野)。このほか、フィトクローム遺伝子のクローニング(米田)や、海藻の遺伝子(新田)のクローニングも開始された。第2グループはベクターおよびトランスポゾンの研究を行った。新しいベクターとして、タバコモザイクウイルス(TMV)を用いたRNAベクターの開発が始められ、その第一歩であるTMV-RNAの操作実験系が確立された(岡田)。Tiプラスミドを用いたDNAベクター(内宮)、カリフラワーモザイクウイルスゲノムを用いたDNAベクター(松井、池上)を利用したキメラ遺伝子の構築が行なわれ、ジェミニウイルスの複製型2本鎖DNAの利用(池上)も始められた。またTMVのコートタンパク質部位のcDNAをTiプラスミドを用いてタバコに導入することに成功し(大野)、少くともmRNAのレベルでは発現していることが確かめられた。植物のトランスポゾンの検出の研究も開始された(大坪)が、まだ見付かってはいない。以上、本研究班員の主要な構成メンバーは、すでにDNAの研究に長く携ってきている関係上、初年度であるにもかかわらず、かなりの成果をあげることができたと思われる。
都市勤労者のライフスタイルと尿の変異原修飾作用について

ネズミチフス菌TA1535/pSK1002を使ったumu試験によって、人の尿には化学変異原の誘導するSOS反応を抑制する作用のあることを発見した。尿の抑制作用には個人差がみられた。尿のSOS反応抑制活性(抗変異原性)は日間変動は小さいものの、日内変動のあることが明かとなった。尿のSOS反応抑制活性は早朝は高く、日中に低下し、夕方、最低値を示した。尿は体内の不用物を排せつするものであるが、同時に、その人の身体状況を反映しているものでもある。そこで、尿のSOS反応抑制活性に影響を与える要因を明らかにするため、287名の健康な男子労働者(タクシー運転手、自営業者、農業従事者、放送局勤務者、製造業勤務者;3570才)について、大気中の変異原物質である1-ニトロピレンのSOS反応誘導性に対する尿のSOS反応抑制活性と健康調査、生活習慣調査等の結果を比較した。尿のSOS反応抑制活性と健康調査の各項目には有為な相関を示す項目は見られなかったが、抑制活性の低いものでは有病者率が高く、免疫機能の低いものが多かった。これらの調査結果は、尿のSOS反応抑制活性はその人の健康状態と関係のあることを示唆するものと考える。尿は体内の不用物を排泄するものであるが、同時に、身体状況を反映しているものでもある。従って、尿の抗変異原活性も身体状況を示す一つの指標になりくるものと考えられる。我々は、尿がfurylfuramideのSOS反応誘導性に対して抑制作用(抗変異原作用)を示すこと、尿の抗変異原作用には個人差があることを報告している。本研究の目的は尿の抗変異原作用と生活習慣の関連を調べることにより、個人差に寄与する要因の解明を行うことにあるが、それに先立ち、尿の変異抑制作用をより正確に把握するため、尿の抑制作用の表示法について再検討した。また、抑制作用に影響すると考えられる尿の濃度補正についても検討した。その結果、尿の抗変異原作用には日内変動があるものの、日間変動は小さいこと、尿の抗変異原作用と尿中クレアチニン量の間には弱いながらも正の相関関係のあることが明らかとなった。従って、尿のSOS抑制作用の検討には、採尿時間を限定することが必要なこと、尿の濃度による補正が必要であることが示された。また、尿中クレアチニン量は比較的安定しているため、尿の濃度補正には尿中クレアチニン量との比較が有効でることが示唆された。勤労者のライフスタイルはワークスタイルに大きく影響されているが、日勤、夜勤、深夜勤務など勤務態様にいくつかのタイプのあるタクシードライバーの勤務形態・勤務状態に関する聞き取り調査を行なうと同時に、フリルフラミドのSOS反応誘導性に対する尿の抗変異原作用をネズミチフス菌TA1535/pSK1002を用いたumu試験により調べた。勤務状態及び種々の生活習慣と尿の抗変異原作用の関係について解析中である。人の尿には化学変異原の誘導するSOS反応を抑制する作用のあること、尿の抑制作用には個人差のあることを見いだした。これまでの研究により、尿のSOS反応抑制作用(抗変異原作用)には日間変動は小さいものの、日内変動のあることが明かとなり、尿のSOS反応抑制作用の検討には、採尿時間を限定することが必要であることが分かった。また、尿のSOS反応抑制作用は尿の濃度に影響されるため、濃度による抑制作用の補正が必要であることが分かった。本研究の目的は尿の抗変異原作用と生活習慣の関連を調べることにより個人差に寄与する要因の解明を行なうことにある。そこで、今年度はタクシードライバー(男子、3560才、約200人)を対照に、勤務時間、労働負荷等の職場ストレスの状態、生活習慣、健康状態の調査を行うと共に、尿を採取し、フリルフラミドおよび1-ニトロピレンのSOS反応誘導性に対する尿の抑制作用を調べた。その結果、尿のSOS反応抑制作用と健康調査との比較では肥満傾向のもの、また免疫機能の低いもので抑制作用が低い傾向にあり、有病者率が高かった。

一方、尿の抑制係数の高い群では、勤務時間、通勤時間が長く、スポーツの時間は短い傾向にあった。また、高値群では喫煙者率が高く、喫煙本数が多い傾向にあった。今後、さらに調査数を増やし、調査結果の確認を行なうとともに、特徴的な生活習慣、生活環境、健康度などと健康度についての検討を加えることが重要である。
教育現場で利用可能なマイクロチップ作成技術の開発とラボ・オン・チップ技術の導入

〔目的〕化学教育の分野において,より少量の試料・廃液量で実験を行う「マイクロスケール化学実験」の概念が提唱され,実験の小型化が研究されている。また,医療・薬学・化学等の様々な分野においては,マイクロメートルサイズの微細な流路を持ったマイクロ流体デバイスを用いて,極少量の試料量で実験を行うラボ・オン・チップ技術が研究されている。本研究課題では,より少量の試料・廃液量で実験を行うラボ・オン・チップの概念を教育現場にも取り入れ,高等学校の生徒がラボ・オン・チップ技術を体験できる実験教材の開発を目指した。〔方法〕本研究の目的達成において最も大きな問題となるマイクロ流体デバイスの作成について,安価かつ身近な材料を用いて作成する方法を検討した。作成には,ナイロン線・プラスチックシリンジ・シリコン樹脂・エポキシ樹脂など,入手の容易な材料を用いた。作成は, 12本のナイロン線をねじってY字型にし,エポキシ樹脂で接着した後,プラスチックシリンジ内に固定, 2プラスチックシリンジ内にシリコン樹脂を流し込んで硬化, 3Y字型のナイロン線を引き抜くという手順で行った。その結果,シリコン樹脂内に流路幅約750μmのY字型流路が形成できた。〔成果〕作成したY字型流路に赤および青の色素を含む水溶液を送液し,流路内を顕微鏡観察したところ, 2液が混ざることなく流れていく層流が観察された。さらに,層流が観察されたところで送液を停止したところ,溶液が拡散し,混合する様子が観察された。また,水酸化ナトリウム水溶液と,フェノールフタレインを含んだ希塩酸を送液したところ, 2液の界面が赤色に変色することを確認した。本研究で開発したマイクロ流体デバイスは安価かつ容易に入手できる材料を用いて作成されており,極少量の試料溶液で層流および溶液の混合・拡散を観察する実験を高等学校の教育現場で実施する方法が開発できたと言える。
金属相酸化バナジウムの磁気秩序とダイナミックス-NMRと中性子散乱-

金属-絶縁体転移を示す典型的物質系である(V_<1-X>Ti_X)_2O_3の金属相の電子状態を磁気的性質の面から磁化率、核磁気共鳴(NMR)、中性子散乱によって調べ次のような結果を得た。1.弱磁場磁化率測定により、x=0.055,x=0.08の組成を持つ試料では従来報告されていた反強磁性転移の他、更に低温側に別の磁気転移を示唆する異常が観測された。2.NMR測定によりスピン帯磁率はネ-ル温度以上の領域で温度低下に伴い減少することが明らかになった。これはスピンギャップの存在を示唆する。3.常磁性相におけるNMRスピン格子緩和時間を測定した。緩和率は弱い遍歴電子反強磁性体においてスピンの揺らぎ理論から計算される温度依存性と一致することがわかった。4.x=0.05の組成を持つ単結晶試料を用いた中性子散乱実験を行ない、反強磁性相での磁気ブラッグ散乱を観測した。磁気構造はインコメンシュレート反強磁性であり、磁気構造を特徴づけるベクトルは酸素過剰系試料において報告されている値に近いことがわかった。今後は反強磁性相におけるNMR信号の観測によりバナジウムサイトの均一性の確認、低温側の磁化率異常に対する微視的情報の収集などを行なう。また、更に大きい単結晶試料を作成し、中性子非弾性散乱実験を行ない、磁気励起スペクトルを測定する予定である。
共鳴トンネルデバイスを用いたジャイレータ回路構成とモノリシックインダクタの実現

ワイヤレス通信システム・機器などに用いられるマイクロ波モノリシック集積回路(MMIC)において,小型平面型インダクタは,インピーダンス整合,高周波信号のチョーク,フィルタ,電圧制御発振器などの構成に必要不可欠な受動デバイスであることは周知である。現状では金属薄膜をパターニングしたスパイラル型インダクタが実用化されている。ところが,上記スパイラルインダクタの動作限界は、1)動作周波数上限が数GHz程度,2)Q値が低く10以下,3)占有面積が大きく通常数百μm四方以下の微細化困難,という現状に直面している。これらはスパイラル形状の構造と材料に起因する本質的に解決困難な問題を内包しており,MMICのミリ波帯,サブミリ波帯への高周波化,高集積化に対しては抜本的な新規インダクタの開発が急務である。そこで本研究では,次世代の超広帯域(UWB)通信やミリ波・サブミリ波通信などの高周波ワイヤレスシステムに資する新しい原理・構造に基づいたモノリシックインダクタを,共鳴トンネルデバイスの微分負性抵抗特性を用いた能動型ジャイレータを骨組みとして提案し有効性を実証することを目的としている。ジャイレータ回路は本研究で提案しているアクティブジャイレータは2ポート素子として微分負性抵抗を生じる素子(ここではサブミリ波帯までの動作が原理的に可能な共鳴トンネルダイオードを想定)およびそれらをスルーラインで連結するマイクロストリップ伝送線路,およびFETをソースコモンとして並列接続した2端子対回路構成として実現しモノリシック集積化を目指すものである。ジャイレータはイミタンス変換素子として機能するため,外部にキャパシタンスを接続することによりインダクタを実現することが可能である。GaAs系共鳴トンネルダイオードと高移動度電界効果トランジスタの寄生素子成分も考慮した高周波小信号等価回路を用いて解析を行い昨年度はミリ波帯域まで最大Q値1000程度で動作可能なモノリシックインダクタが構成可能であることを示し,今年度設計指針の確立を回路の安定性解析も含めて総合的に行った。ここではGaAs系共鳴トンネルダイオードと高移動度電界効果トランジスタの寄生素子成分も考慮した高周波小信号等価回路を用いて解析を行い,ミリ波帯域まで最大Q値1000程度で動作可能なモノリシックインダクタが構成可能であることを示した。

GaAs系共鳴トンネルダイオードと高移動度電界効果トランジスタの寄生素子成分も考慮した高周波小信号等価回路を用いて解析を行い昨年度はミリ波帯域まで最大Q値1000程度で動作可能なモノリシックインダクタが構成可能であることを示し,今年度設計指針の確立を回路の安定性解析も含めて総合的に行った。
フォトクロミック分子アレイの作製と光異性化の単一分子測定

フォトクロミズム分子には,分子ワイヤ中の伝導スイッチや単一分子メモリとして,分子エレクトロニクスの中での役割が期待できる.本研究では,フォトクロミズム分子の高密度アレイの作製技術を確立し,フォトクロミズムによる分子内伝導度変化を単一分子レベルで明らかにし,超高密度メモリのプロトタイプを作製することを目的とした.2年間で以下のことを達成し,フォトクロミズム分子の高密度アレイを得た.単一分子レベルで光応答性を得ることが次の課題となる.1.フォトクロミズム.新規フォトクロミズム分子としてフェニルアゾイミダゾールの特性を明らかにした.2.アレイ作製.基板状に高密度で規則的な分子,特に軸配位を利用してフォトクロミック分子を配列させることが期待できるポルフィリン化合物のアレイを作製し,その配列構造を分子レベルで明らかにした.(1)ダブルデッカーポルフィリンのアレイによって,分子の回転についての知見を得た.(2)水素結合性ポルフィリンによって,2次元のパターニングができることを明らかにした.(3)三脚タイプの分子のアレイを作製した.フォトクロミック化合物の台座となることが期待される.3.ポルフィリンの組織化.フォトクロミック化合物を導入するための軸配位を中心としたポルフィリン分子組織体を構築し,その機能を明らかにした.(1)3分子からなる軸配位性分子集合体を構築し,その電子移動特性を明らかにした.(2)分子組織体中での蛍光のリモートコントロールを実現した.(3)軸配位子の着脱やフォトクロミック反応による構造変化を利用した蛍光の変調を実現した.(4)ポルフィリン組織体中で,従来の機構から考えられる速度を超えた高速エネルギー移動を見いだした.フォトクロミズム分子には,分子ワイヤ中の伝導スイッチや単一分子メモリとして,分子エレクトロニクスの中での役割が期待できる.本研究では,フォトクロミズム分子の高密度アレイの作製技術を確立し,フォトクロミズムによる分子内伝導度変化を単一分子レベルで明らかにし,超高密度メモリのプロトタイプを作製することを目的とした.2年間で以下のことを達成し,フォトクロミズム分子の高密度アレイを得た.単一分子レベルで光応答性を得ることが次の課題となる.1.フォトクロミズム.新規フォトクロミズム分子としてフェニルアゾイミダゾールの特性を明らかにした.2.アレイ作製.基板状に高密度で規則的な分子,特に軸配位を利用してフォトクロミック分子を配列させることが期待できるポルフィリン化合物のアレイを作製し,その配列構造を分子レベルで明らかにした.(1)ダブルデッカーポルフィリンのアレイによって,分子の回転についての知見を得た.(2)水素結合性ポルフィリンによって,2次元のパターニングができることを明らかにした.(3)三脚タイプの分子のアレイを作製した.フォトクロミック化合物の台座となることが期待される.3.ポルフィリンの組織化.フォトクロミック化合物を導入するための軸配位を中心としたポルフィリン分子組織体を構築し,その機能を明らかにした.(1)3分子からなる軸配位性分子集合体を構築し,その電子移動特性を明らかにした.(2)分子組織体中での蛍光のリモートコントロールを実現した.(3)軸配位子の着脱やフォトクロミック反応による構造変化を利用した蛍光の変調を実現した.(4)ポルフィリン組織体中で,従来の機構から考えられる速度を超えた高速エネルギー移動を見いだした.フォトクロミズム分子には,分子ワイヤ中の伝導スイッチや単一分子メモリとして,分子エレクトロニクスの中での役割が期待できる.本研究は,フォトクロミズム分子の高密度アレイの作製技術を確立し,フォトクロミズムによる分子内伝導度変化を単一分子レベルで明らかにし,超高密度メモリのプロトタイプを作製することを目的としている.(1)軸配位Rhポルフィリンのアルキル基の長さ,結合位置が異なる各種異性体を合成した.STMによる検討によって,単独アレイを形成できる軸配位Rhポルフィリンの構造はアルキル基が充分長いもの(C_<30>)であることを明らかにした.(2)上記の知見に基づき,フォトクロミック化合物であるジアリルエテンを軸配位子として導入したC_<30>をもつRhポルフィリンを合成した.この分子からジアリルエテン分子単独のアレイを得ることに成功した.(3)基盤に対して垂直に自立するアゾベンゼン誘導体を合成し,アルカンチオール自己組織化単分子膜に埋め込み,単一分子をSTMで観察した.(3)また,軸配位系の新規機能としてフォトクロミズムによるポルフィリン-軸配位子間の電子移動のスイッチング,および軸配位自体の着脱とそれにともなう発光強度のスイッチングを実現した。(4)また,ポルフィリン集合体の新規機能として,従来の機構から考えられる速度を超えたエネルギー移動現象を見いだした.さらに,様々なパターンのポルフィリンアレイを作り出す方法を見いだした.フォトクロミック分子は,二つの異性体の違いを状態を読み出せば,分子レベルでのスイッチやメモリとして利用することができる.一方,ある種のポルフィリン分子は,グラファイトなどの基板上で自己組織化によって,自ら整然と配列し,規則的な二次元アレイを形成する.本研究ではフォトクロミック分子をポルフィリンに結合することによって,その分子組織体形成能を利用してフォトクロミック分子のアレイを形成させる手法を確立した.具体的にはまず,ジアリルエテンというフォトクロミック分子を結合したポルフィリンを合成した.この分子は溶液中で確かに可逆的に光異性化することを明らかにした.そして,この分子はグラファイト上で規則的なアレイを形成し,走査トンネル顕微鏡で一分子ずつ区別して観察することができた.

また,ポルフィリンを先に基板上に配列させておき,後から別のフォトクロミック化合物であるアゾベンゼン誘導体を加えるという方法でも,その場でポルフィリンとアゾベンゼンの結合が形成することによってアゾベンゼンの配列ができること,そしてまた,一分子ずつ区別して走査トンネル顕微鏡で観察できることを見いだした.最近,走査トンネル顕微鏡試料に光ファイバーを通して光照射できる装置をセットアップしたので,現在は,走査トンネル顕微鏡観察中に光照射しながら分子に起こる変化を,単一分子レベルで明らかにする試みに挑戦中である.密接に関連した成果として,グラファイト上に単純な配列だけではなく,より複雑なポルフィリンのパターニングができる手法を新たに開発した.材料となるポルフィリン分子に水素結合などの分子間相互作用部位を組み込んでおく.分子中の分子間相互作用部位の位置や数によって,二列の配列,ジグザグ配列などのさまざまなパターンが生成する.これらの周辺技術も,フォロクロミック分子アレイに適用できると考えられる.
剛性可変マッサージロボットアーム・ハンドの開発と剛性調節アルゴリズムの構築

本研究は平成19年度平成20年度の2年間に亘り行われたものである.研究内容は大きく二つに分けられる.1つ目は,剛性可変機能を有するアームおよびハンドシステムの開発である.この点については,二つの異なる方式を提案し試作機構を用いてその性能の評価を行った.また,試作機構の一方に関してはハンドシステムに取り入れ,マッサージ動作への適用を行った.これらの結果は,投稿論文1篇,学会発表論文6件(国内4件,国外4件)としてまとめられた.また,国内学会発表1件においては,優秀講演賞を受賞した.二つ目は,関節剛性の制御方法を構築する目的で人の動的な運動における関節運動の解析である.このテーマに関しては,国内学会で発表を予定している.本研究は平成19年度平成20年度の2年間に亘り行われたものである.研究内容は大きく二つに分けられる.1つ目は,剛性可変機能を有するアームおよびハンドシステムの開発である.この点については,二つの異なる方式を提案し試作機構を用いてその性能の評価を行った.また,試作機構の一方に関してはハンドシステムに取り入れ,マッサージ動作への適用を行った.これらの結果は,投稿論文1篇,学会発表論文6件(国内4件,国外4件)としてまとめられた.また,国内学会発表1件においては,優秀講演賞を受賞した.二つ目は,関節剛性の制御方法を構築する目的で人の動的な運動における関節運動の解析である.このテーマに関しては,国内学会で発表を予定している.本年度は、剛性調節機能を有するロボットアーム、ハンドシステムを製作し、その性能の評価を行った。それぞれ独自の機構を有するものであり、ロボットアームについては、弾性薄板を関節部とリンク部の間に挿入し、その弾性変形で柔らかい応答を実現する。また、薄板の姿勢を制御することでその応答に変化を与えることができるものである。製作した機構を用いて剛性の調節範囲を確認した結果、およそ3倍の剛性可変域を確保することが可能であることを確認した。また、剛性調節に要する時間も数百ミリ秒のオーダーであり、高速に剛性を変化させることが可能である。一方、ハンド部については、関節内でモータとリンクの間にシリコーンゴム製のクッションを挿入する方式であり、クッションの弾性変形で柔らかい応答を実現するものである。こちらは、関節部で外力を吸収するという面では優れた性能を確認できたが、逆に大きな指先力の出力(1.5N程度で頭打ち)が確認できなかった。マッサージ等で必要となる指先力を確保するため、高剛性側へ調節域を広げる改良が必要であることが課題として考えられた。改良策としてはクッション自体の剛性を挙げること、駆動部とのクッション表面の摩擦力を挙げることで剛性を高めることが可能と考えている。さらに、マッサージによる心理的効果を高めるため、ハンド表面に人肌の温度を持たせることも改良点として挙げている。本年度は、以下の3点について研究を進め、成果を得た。(1)マッサージ用ロボットハンドの製作とその評価、(2)可変剛性関節を搭載したハンドおよびアーム機構の開発と基礎特性の検証、(3)運動時の人の関節特性の調節に関する解析。(1)については、前年度に製作したクッションを関節部に搭載したロボットフィンガ3本により構成されるハンドを用いて人の体を撫でる作業を実行した。その中で、接触力或いは摩擦力を一定に保つ動作が実現でき、安全かつ安定な接触作業の実現を確認した。(2)については2通りの剛性可変機構を採用し、ハンド、アーム機構への搭載を行った。まず、関節部に組み込んだ薄板の姿勢制御による剛性可変方式を2関節ハンドシステムに取り入れ、高速(100ms以下の剛性調節)かつ広範囲(3倍程度〉の剛性可変を実現できることを確認した。一方、(1)の方式を基礎として、その内部のクッションを圧迫する機構を新たに取り入れ剛性を調節ができるように改良した。アーム関節機構に採用し、2倍の剛性可変を得ることに成功した。最後に(3)については、物体を受け取り、投げ上げる際の手指関節運動の解析を行った。この結果、関節駆動のタイミングを微妙にずらすことにより、骨格筋の伸展-収縮反応を生じさせ、受け取りから投げ上げに移行する際の関節剛性調節を円滑に行っていることが推察された。以上の結果は、国内投稿論文1編および、国際学会論文2編、国内学会論文3編にまとめ公表(予定も含む)した。
口腔扁平上皮癌細胞の増殖、転移におけるSNIP1の役割

I)SNIP1はp300と結合しc-Mycと複合体を成形してそれぞれを安定化させる事によって標的遺伝子の転写を促進する。一方、p15INK、P21などのSmadにより転写が促進されるTGF-βの標的遺伝子は、c-Mycによって転写を抑制される。SNIP1がc-Mycによる転写促進を増強するのみか、またc-Mycにより遺伝子抑制にも働くかを調べた。P15INK,P21遺伝子の抑制に関しては、SNIP1により影響は認められなかった。つまり、SNIP1はあくまでも、E-box依存的なc-Mycの転写活性増幅にのみ関与すると考えられた。II)口腔偏平上皮癌由来樹立細胞株を用いて、その足場非依存的増殖に対するSNIP1の影響を調べることや、癌転移のモデルとしてマウスの皮下または尾静脈へのSNIP1過剰発現細胞の注入を行い、病理組織学および生化学的手法を用いて解析を行うことを目的に実験を行ってきた。ここで問題になったのが、口腔偏平上皮癌細胞への遺伝子導入効率であった。ネオマイシンによる選択マーカーのあるプラスミドをCa922細胞に導入し、過剰発現する細胞を拾ったが、十分なタンパク発現を持つものは得られなかった。アデノウィルスを用した場合充分な発現量は認められたが、Ca922細胞の増殖速度は非常に高く、効果の持続期間が3-4日のみとなり、約3週間かかる実験系には不適であった。これらの結果を踏まえ、より持続的、効果的に発現できるレンチウィルスベクターシステムを導入した。SNIP1-N末端、C末端、全長のコンストラクト、更にSNIP1をノックダウンするレンチウィルスの構築が終了し、タンパクレベルでの効果の確認が終了した。更に足場非依存的細胞増殖実験やマウスへの細胞移植を行い、SNIP1の効果を調べていく予定である。c-Mycは癌原遺伝子のひとつであり、細胞周期の調節、分化、増殖、発生に重要な役割を果たすことがこれまでの多くの研究から明らかにされている分子である。これほど重要なタンパク質であるにも関わらず、c-Mycによる標的遺伝子の転写活性に関する役割、機構iは長い間不明であった。また、sNIPIがc-Mycによる標的遺伝子の活性化を更に増強することから、このタンパク質がc-Mycの安定化と共に、何らかの機構により転写活性に関与することが示唆された。種々のdeletionconstractを使用して、転写活性及びChromatin lmmunoprecipitation(CHIP)assayを行った結果、c-Mycの安定化よりもむしろp300がc-Mycと結合し、標的遺伝子のプロモーター領域にp300とc-Mycを含む複合体がrecruitされることが、転写活性の増強に重要であるということがわかった。更にSNIPIが、腫瘍形成や転移にどのような役割を果たすかを調べる為に、SNIPIの種々のdeletionmutantを含むレンチウィルス発現ベクターの構築を行った。現在これらのベクターを使用し、蛋白発現の確認を行っているところである。
ニュートラリーノ探索実験

実験の目標は、1tクラスのブラスチックシンチレータによるニュートリノ検出器を開発し、原子炉由来のニュートリノスペクトルを正確に求めることである。過去に測定された原子炉由来のニュートリノスペクトルは理論と少しずれていることが知られており、これを正確に測定することは未知の粒子の発見につながる可能性がある。平成23年度は、360kgのより拡張したプロトタイプを開発し、大飯発電所においてニュートリノ観測を行った。地上でのニュートリノ観測は世界初の快挙である。以下にその経緯を述べる。・浜岡原子力発電所での測定平成23年3月5月にかけて、中部電力浜岡発電所3号機の炉心から40mの地点で、旧プロトタイプの試験測定を行った。当初の予定では原子炉の起動前後で1ヶ月ずつ測定する予定であったが、東日本大震災の影響で原子炉が稼働せず、2ヶ月間バックグラウンドの測定のみを行った。2ヶ月間の無人での安定運転を達成した。・新プロトタイプの開発年度の半ばは、ターゲットとなるプラスチックシンチレータの量を160kgから360kgに増やし、新たなプロトタイプを開発した。モジュールの数が増えても対応できるよう、モジュールの支持する構造、遮光方法などを改善した。・大飯発電所でのニュートリノ測定平成23年11月平成24年1月にかけて、関西電力大飯発電所2号機の炉心から37mの地点で、ニュートリノの初観測を行った。12月16日に原子炉のシャットダウンが行われ、約1ヶ月ずつ、原子炉onとoffのデータを取得できた。その結果、ニュートリノと判別される信号の変化の兆候を観測できた。またその一方で、バックグラウンドの大半が高速中性子であることを確認し、高速中性子とニュートリノの信号を分離する方法も確立した。申請者の所属する蓑輪研究室では、2005年にCaF2(Eu)の結晶シンチレータを用いたニュートラリーノ探索実験が行われた。この探索実験ではγ線バックグラウンドが優位であり、暗黒物質発見には至らなかった。申請者は、さらに高感度の探索実験を行うために、γ線イベントを粒子識別によって除去する方法を模索した。ニュートラリーノ探索実験では、ニュートラリーノがフッ素原子核に衝突し、反跳したフッ素原子核がシンチレータ内の電子をはじき飛ばすことでシンチレータが発光する。一方でγ線が入射した場合も、γ線がシンチレータ内の電子と衝突し、同様の発光が起こる。このイベントは遮蔽によって完全に除去することは難しく、フッ素原子核反跳と電子反跳を直接識別することが必要である。申請者はシンチレータの発光の仕方に注目した。シンチレータの発光を時間方向に分解すると、発光の最初が最も光量が多く、とある時定数で指数関数的に減少する。この時定数はシンチレータごとに固有の値であり、原子核反跳イベントと電子反跳イベントでも異なる場合がある。CaF2(Eu)では、原子核反跳イベントと電子反跳イベントで時定数がほとんど変わらない、という測定結果が過去に出ていたが、申請者はさらに詳細に時定数を測定した。その結果、この二つの時定数の差を観測することに成功した。2.液体シンチレータによる探索実験結晶シンチレータによる探索実験と並行して、液体シンチレータによる方法も模索している。液体シンチレータは測定中に不純物除去が可能で、大型化も容易なことから、ニュートラリーノ探索ではメリットが多い。ニュートラリーノに衝突させるターゲットとしては、スピンに依存した相互作用で散乱断面積の多いと考えられているフッ素原子核を用いる予定である。現在、フッ素を含む発光量の多いシンチレータを開発中である。実験の目標は、1tクラスのプラスチックシンチレータによるニュートリノ検出器を開発し、原子炉由来のニュートリノスペクトルを正確に求めることである。平成22年度は、160kgのプロトタイプを改良し、浜岡原子力発電所において試験測定を行った。・プロトタイプの改良年度の前半は、主にプロトタイプの改良を行った。改良前は机の上に直接検出器を設置していたが、原子力発電所への運搬のために、検出器の構造を変更し可搬性を向上させた。この可搬性と遮光性能を両立するために、破れやすい黒ビニールシートの使用をせず、独自の遮光するための機構を開発した。また、以前の検出器で課題であったエネルギーキャリブレーションをより正確にできるように、放射線源を挿入できるような機構を作成した。・データ取得系の整備、運用システムの開発年度の後半は、主にエレクトロニクスの改良を行った。最も大きな成果は、データ転送速度が向上したことである。これにより、測定のlive timeが大きく向上した。これと同時に、発電所での長期間無人運転のための運用システムの開発を行った。発電所は入所するためには手続きが必要で、頻繁に直接メンテナンスをすることは困難である。そのため、異常をいち早く察知し、正確に状態を把握することが要求される。ドコモ回線のネットワークを利用し、メールやWebを通じて検出器の様子を監視するためのシステムを構築した。・浜岡原子力発電所での測定中部電力浜岡原子力発電所にて、改良したプロトタイプ検出器の試験運用を行った。

過去に測定された原子炉由来のニュートリノスペクトルは理論と少しずれていることが知られており、これを正確に測定することは未知の粒子の発見につながる可能性がある。平成23年度は、360kgのより拡張したプロトタイプを開発し、大飯発電所においてニュートリノ観測を行った。地上でのニュートリノ観測は世界初の快挙である。以下にその経緯を述べる。・浜岡原子力発電所での測定平成23年3月5月にかけて、中部電力浜岡発電所3号機の炉心から40mの地点で、旧プロトタイプの試験測定を行った。当初の予定では原子炉の起動前後で1ヶ月ずつ測定する予定であったが、東日本大震災の影響で原子炉が稼働せず、2ヶ月間バックグラウンドの測定のみを行った。2ヶ月間の無人での安定運転を達成した。・新プロトタイプの開発年度の半ばは、ターゲットとなるプラスチックシンチレータの量を160kgから360kgに増やし、新たなプロトタイプを開発した。モジュールの数が増えても対応できるよう、モジュールの支持する構造、遮光方法などを改善した。・大飯発電所でのニュートリノ測定平成23年11月平成24年1月にかけて、関西電力大飯発電所2号機の炉心から37mの地点で、ニュートリノの初観測を行った。12月16日に原子炉のシャットダウンが行われ、約1ヶ月ずつ、原子炉onとoffのデータを取得できた。その結果、ニュートリノと判別される信号の変化の兆候を観測できた。またその一方で、バックグラウンドの大半が高速中性子であることを確認し、高速中性子とニュートリノの信号を分離する方法も確立した。
アオコ化する野生型Microcystisの進化戦略情報の探究

Microcystisは,ガス胞遺伝子を調節して鉛直移動するものの,増殖するうちに水面に固定化(アオコ化)されるようになる.Microcystisにとって鉛直移動は基本的生理機能とみなせるにもかかわらず,その鉛直移動を崩してまでアオコ化する理由についてはこれまで明らかになっていない.生き物の最大の目的は生命の維持だが,それに反するようにアオコ化する理由には,水中では得られない利益が水面に存在することを示唆する.本課題は野生型Microcystisのアオコ化と生命戦略としての進化との関係を遺伝情報から探索し,近年,顕著になった大規模アオコ化の核心的意義を解明する.Microcystisは,ガス胞遺伝子を調節して鉛直移動するものの,増殖するうちに水面に固定化(アオコ化)されるようになる.Microcystisにとって鉛直移動は基本的生理機能とみなせるにもかかわらず,その鉛直移動を崩してまでアオコ化する理由についてはこれまで明らかになっていない.生き物の最大の目的は生命の維持だが,それに反するようにアオコ化する理由には,水中では得られない利益が水面に存在することを示唆する.本課題は野生型Microcystisのアオコ化と生命戦略としての進化との関係を遺伝情報から探索し,近年,顕著になった大規模アオコ化の核心的意義を解明する.