hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
分子線法による触媒並びに半導体表面反応の素過程及び動力学の研究

1)カナダのOCI社製の(BDL600型)の低速電子線回折装置を購入・設置し、固体表面のキャラクタリゼーションできるようになった。2)真空下でサンプルを交換するためのロードロックチェンバーを取り付けた。サンプル室に取り付けているサンプルマニピュレータとのサンプルのやりとりができ、小動力で加熱できるものは良好に作動することが分かった。3)質量分析器を設置した回転検出器室の電動機構を設置し、検出器の電動回転が可能となった。4)Xe、O_2、Cl_2等とグラファイト表面の散乱過程を分子線、飛行時間法を用いて研究し、衝突によるエネルギー移動および動力学に関する詳しい知見を得た。4)Si(111)面の超熱塩素分子線によるエッチング反応の促進の実験を行い、反応速度が衝突エネルギーによって著しく上昇することを見い出した。5)Si(100)面とXeF_2のエッチング反応のシンクロトロン放射光励起効果を、質量分析検出器、飛行時間法、昇温脱離法を組み合わせて研究し、中性反応生成物の同定およびその速度分布の測定を行った。その結果、熱反応よりも8倍も厚いフッ化シリル層ができていることを見い出した。6)酸素、水蒸気雰囲気下で放射光励起することによってダイヤモンド表面微細加工が可能なことを発見し、その反応機構についても明らかにした。7)金属表面吸着種のレーザー励起による反応過程の動力学を分子線法を用いて明らかにした。特に、Pt(111)面上に吸着したメタンに193nmの光を照射すると、表面吸着したメタン分子が光を吸収して光化学反応を引き起こすことを証明した。8)各種触媒表面の各種触媒反応の活性と表面状態との関連について明らかにした。本年度は、まず表面のキャラクタリゼーションのためにOCI社の低速電子線回折装置(LEED)を購入した。これによって、金属表面及びその表面の吸着種の構造を調べることが出来るようになった。次に、サンプルホールダー回りの改良を行った。これまでは、サンプルは通電することによって加熱が出来るのみであったが、裏面より電子線衝撃加熱の方法採用することによって、グラファイトのように電気伝導度の高いサンプルも加熱できるようになった。また、真空を破らないでサンプルを交換するために改良を行っている。当初予定していた方法とは異なって、サンプルを装置上部から挿入し交換可能なようにという方式を採用した、これによって、LEEDを装着するための空間と、サンプル交換する空間との競合がなくなったが、そのために予定より工期が遅れた。その間、原子・分子とグラファイト表面との衝突散乱過程の実験を行った。用いた気体試料は、Xe、酸素、窒素、Cl_2、SF_6等である。これまで、分子と金属表面との散乱過程の実験は、多くはないがしばしば行われている。ところが、金属表面は、分子と強い相互作用がある場合が多く、相互作用ポテンシャルは複雑となる。そこで、本研究では化学的な相互作用が期待できないような系である、グラファイトとの分子との相互作用とその衝突における動力学を明らかにするために本実験を行った。結論的に言えば、塩素分子のようにanisotropyの大きい分子が関与する衝突現象においても、並進エネルギーから回転エネルギーや固体の振動エネルギーへの移行は比較的に小さいことが分かった。塩素分子とシリコン(111)面との反応実験を行った。1)カナダのOCI社製の(BDL600型)の低速電子線回折装置を設置し、固体表面のキャラクタリゼーションできるようになった。サンプル室に取り付けているサンプルマニピュレータとのサンプルのやりとりができ、小電力で加熱できるものは良好に作動することが分かった。

4)O_2、Ne、Ar、Krとグラファイト表面の散乱過程を分子線、飛行時間法を用いて研究し、衝突によるエネルギー移動および動力学に関する詳しい知見を得た。4)Si(111)面の超熱塩素分子線によるエッチング反応の促進の実験を行い、反応速度が衝突エネルギーによって著しく上昇することを見い出した。5)Si(100)面とXeF_2のエッチング反応のシンクロトロン放射光励起効果を、質量分析検出起、飛行時間法、昇温脱離法を組み合わせて研究し、中性反応生成物の同定およびその速度分布の測定を行った。その結果、熱反応よりも8倍も厚いフッ化シリル層ができていることを見い出した。6)酸素、水蒸気雰囲気下で放射光励起することによってダイヤモンド表面のエッチング反応について研究した。7)金属表面吸着種のレーザー励起による反応過程の動力学的研究をした。8)各種触媒表面の各種触媒反応の活性と表面状態との関連について明らかにした。
脳脊髄血管の反応性及び薬物感受性制御機構の生体内顕微鏡による解析

麻酔薬をはじめとして多くの薬物が、脳血管に作用して脳血流量を変化させることが知られている。本研究課題は、1)脳血管を生体内顕微鏡によって直視下に観察することによって、脳の微小循環に対する麻酔薬やカルシウムチャネルブロッカーの影響、そして、2)脳・脊髄浮腫と言った病的状態に於ける反応性の違いを検討し、薬物感受性制御の一端を明らかにすることであった。研究者が、本研究によって研究費の配分を受けた直後に、筑波大学から岐阜大学に転勤となったため、研究設備の整備に時間がかかったこと、当初予定した研究対象としたネコの入手が困難なため、イヌに代えなければならなかったことなどのため、研究が大きく遅れた。従って、これまでの研究は種々の薬をネコの脳クモ膜下腔に投与して脳軟膜血管の微小循環を生体内顕微鏡をもちいて観察し、薬の作用機序を検討することに限定した。1)コカインは脳の軟膜の微小動脈血管を濃度依存性に拡張し、その効果はアドレナリンβ受容体遮断薬のプロプラノールの抑止された。2)カリウムチャンネル(K-channel)オープナーであるニコランジルは、脳軟膜の動脈・静脈のいずれの血管も拡張させ、この効果はメチレンブルーによって抑止された。3)エンドセリンの脊髄クモ膜下投与は、脳血流量には影響しなかったが、脊髄血流量を減少させ、この効果はニカルジピンによって抑制された。4)アドレナリンα2受容体作動薬であるデキサメデトミジンは、脳血管を収縮させたが、この作用は遮断薬であるヨヒンビンによって抑止された。以上の生体内顕微鏡を用いての本研究結果は、今までの摘出末梢血管を用いてのin vitro研究によって得られた薬物の血管作用機序に関する知見と一致するが、反応性はかなり異なっていた。脳血管と他の末梢血管の薬物に対する反応性、及び感受性を同一モデルによっての比較ではないが、脳血管は感受性は他の血管と異なることが明かとなった。脳血管のカテコ-ルアミンに対する反応性は他の臓器血管のそれの1/201/30である。炭酸ガス,低酸素血症,カルシウム拮抗薬の影響を受けることが知られているが、脊髄血管についてと同様その薬物感受性機構はよくわかっていない。ごく最近発見された血管内皮由来のペプチドであるエンドセリンは強力な血管収縮作用を有することが知られている。このエンドセリンの脳・脊髄血管に及ぼす影響とエンドセリン存在下でのCO_2とカルシウム拮抗薬の反応性を検討した。1).ペントバルビタ-ル麻酔されたネコを開頭し、closed cranial windowを作成し、窓下にエンドセリンを10^<-10>,10^<-9>,10^<-8>,10^<-7>M濃度投与し、脳軟膜微小血管(100μm以下)の直径を顕微鏡にて観察計測した。正常PaCO_2下でエドセリンの10^<-9>M以上の濃度は脳軟膜微小血管を濃度依存的に収縮したが、動脈血圧,心拍数には全く影響しなかった。次いで、エンドセリン投与前後に5%炭酸ガスを吸気に加えて、CO_2に対する脳血管の拡張作用を観察したが,エンドセリン投与後はCO_2に対する反応性は有意に抑制された。2)脊髄血管に対するエンドセリンの作用を,ハロセン麻酔下のイヌにおいて検討した。腰部椎弓切除をし、脊髄血流量を水素クリアランス法で測定した。

エンドセリン1nmolの脊髄クモ膜下投与は、脊髄血流量を50%減少されたが,この減少はニカルジピンの1mgの前投与によって抑止された。これらの結果は,エンドセリンによる脳・脊髄血管の収縮には,少なくとも部分的にプロスタノイドを介した。またカルシウムチャネルを介した機構が関与していることを示唆している。脳・脊髄血管の薬物に対する反応性は、一般に他臓器血管のそれの1/20から1/30であるとされている。反、高炭酸ガス血症には著明にそして低酸素血症、カルシウム拮抗薬の影響を受けることが知られている。エンドセリン、ニカルジピンに対する作用を検討してきたが、本年度は生体内顕微鏡を用いて、Kモカンネル開口薬ニコランジルと、α_2・アゴニストであるデモサメドトミジンの脳の微小血管に対する反応性を検討した。1).ペントバルビタ-ル麻酔された犬を開頭し、closed cranial windowを作成し、人工呼吸下でPaCO_235ー40mmHg、PaO_280ー110mmHg、体温36.5°ー37.5°に調節した状態で、薬物の作用を検討した。人工髄液に溶解されたニコランジル10^<-3>,10^<-4>,10^<-5>,10^<-6>,10^<-7>Mを、体温程度に温ためて、window下に投与して、顕微鏡から得られた画像をテレビ画面上に写しだして血管径を計測した。2).100ー200μmの脳柔膜動脈は、用量依存性に拡張した。200Hm以上の動脈も拡張したが、それは前者より弱く、10^<-3>M濃度のニコランジルでの拡張は、100ー200μmで平均33%、200μm以上では23%であった。脳柔膜静脈の拡張は、動脈に比較して弱かった。・デキサメドトミジンの結果は、この薬物が外国から入手に時間を要したこともあって、統計処理を出来るまで結果は実積していないが10^<-7>M・10^<-4>Mでは脳血管は収縮、10^<-3>では拡張が観察される。非常に強力な薬であるので、全身的な作用の可能性もあり、検討を加えている。いづれも脳(血管)に対する作用を期待されて臨床導入が予定されているこれらの二薬の結果は、今後その秩序を解明する研究の必要性を示唆している。高炭酸ガス血症には著明にそして低酸素血症、カルシウム拮抗薬の影響を受けることが知られている。本年度は、生体内顕微鏡を用いて、Kチャンネル開口薬ニコランジルと、α_2-アゴニストであるデキサメドトミジン、そして新しい局所麻酔薬であるロピバカインの脳の微小血管に対する反応性を検討した。1)ペントバルビタール麻酔された犬を開頭し、closed cranial windowを作成し、人工呼吸下でPaCO_235-40mmHg、PaCO_280-110mmHg、体温36.5゚-37.5゚に調節した状態で、薬物の作用を検討した。人工髄液に溶解されたニコランジル(10M^^<-3>10^<-7>M)を、体温程度に温めて、window下に投与して、顕微鏡から得られた画像をテレビ画面上に写しだして血管径を計測した。2)ニコランジル(10M^<-3>10^<-7>M)は、100-200μmの脳柔膜動脈を、用量依在性に拡張した。200Hm以上の動脈も拡張したが、それは前者より弱く、10^<ー3>濃度のニコランジルでの拡張は、100-200μmで、平均33%、200μm以上では、23%であった。
フラーレンの生体におよぼす影響

フラーレン類の生体へ及ぼす影響・機能について主として生物学的立場から明らかにするとともに新規医薬品等のリ-ド化合物としての可能性を検討することを目的とし以下の成果を得た。1.生体内活性酸素生成・消去系への水溶性フラーレン誘導体の効果をin vitro系で検討したところ活性酸素毒性促進・抑制どちらも示唆する結果が得られ、従来にないユニークな化合物であることが判明した。つぎにin vitor系として大腸菌を用い酸素毒性への効果を検討したところ、活性酸素毒性は発現せず逆に抑制することが示唆された。活性酸素毒性に由来すると考えられている疾病は多く、それらへの医薬品としての可能性が考えられた。2.摘出血管を用いた実験より、水溶性フラーレン誘導体が血管弛緩因子(NO)を消去することを見いだした。本化合物が新たなNO研究試薬として薬理学の方面で用いられる可能性がある。3.水溶性フラーレン誘導体はC_<60>自身より強い軟骨文化促進作用を有していた。さらに本化合物を妊娠ラットに投与したところ胎児の骨分化は促進されたが他の部分の生育は抑制された。4.C_<60>マロン酸ジエチル-モノ、ジ、トリ誘導体の一重項酸素生成能を比較検討したところジアダクトにC_<60>以上の活性が見られた。本結果はフラーレン類の癌光化学療法への応用を考える際に重要な知見となる。5.ポリビニルピロリドンで懸濁したC_<60>はニトロアレン類の変異原性を低下させた。当初予測されたフラーレン類の変異原性は低かったことと併せて興味深い知見である。6.血管投与されたC_<60>はその懸濁法により消失速度が大きく異なった。フラーレン類の体内動態を考察する際に重要な知見である。以上、生体における挙動、機能、作用の研究に焦点を絞り多くの成果が得られ当初の目的は達成された。他にC_<60>を酸化分解する白色腐朽菌を見いだす等、興味深い結果も得ている。フラーレン類の全体に対する影響を明かにする研究は、本重点領域が世界に先駆けて始めたものであり、初年度はその第一歩としてC_<60>の毒性、生体内代謝等を種々の方面より班員の協力のもと検討し以下の成果が得られた。フラーレンの水溶媒への可溶化は生体に対する影響を検討する上で重要である。そこでまず始めに化粧品などにも用いられており安全性が確認されているポリビニルピロリドン(PVP)を用いた懸濁法を開発した。本法では最大400μg/mlまで可溶化でき、従来法に比べ一桁上昇した。上記PVP懸濁法などを用いてC_<60>をマウス、ラットに静脈内、十二指腸内投与したが、行動、血圧、心迫、胃、腸の収縮に異常は認められなかった。摘出臓器(気管、心臓、回腸、胃、子宮、血管)に対してもC_<60>は顕著な作用を示さなかった。さらに赤血球膜溶血作用においてもC_<60>の安全性が確認された。以上の結果よりC_<60>には急性毒性はないと考えられるが、さらに投与法の改良、慢性毒性について検討を始めている。C_<60>生体内代謝研究の前段階として薬物代謝酵素P450の化学モデル系で反応を行ったところ、C_<60>-epoxide、及びdiepoxideが得られた。癌原性芳香族多環化合物のP450による代謝活性化機構との関連より興味深い。今後生体からの代謝物の検索、及び代謝物の生理活性を検討する。C_<60>、C_<70>光励起により^1O_2が生成することを^1O_2の1268nm発光により確認した。本結果はフラーレン類の光毒性、あるいはPhoto Dynamic Therapyへの応用という観点より注目される。以上、フラーレン類の生体への影響という未知の分野において幾つかの重要な知見の発端を得ており、今後の展開が期待される。本研究では、フラーレン類の生体へ及ぼす影響・機能について主として生物学的立場から明らかにすることを目的とし、その生体内代謝、動態、薬効、毒性、その他の生体特異的機能を検討し以下に示す成果を得た。1)フラーレンおよびその代謝物の微量分析を目指しLC-MS法を開発した。2)薬物代謝酵素シトクロムP450の化学モデルを用いた実験よりフラーレンはエポキシ体に代謝されると予想していたが、実際フラーレン誘導体がシトクロムP450によりエポキシ化されることを肝ミクロソームレベルで明らかにした。これはBiological systemによる初めてのフラーレン骨格の変換である。3)フラーレン類の癌原性を検討したところ活性酸素感受性株で弱いながら変異原性が見られた。この変異原性はフラーレン類が光励起されて一重項酸素を生成し、脂質過酸化が誘起された結果であることが示唆された。4)ラット胎仔細胞の分化、増殖促進という従来の化合物にはない作用を見い出した。5)主に毒性代謝物の解毒を司るグルタチオン-S-トランスフェラーゼの中でもがん細胞に多く発現するアイソザイムに対する阻害効果がフラーレン類に見られた。6)フラーレン類をモルモットに連続投与後、回腸を摘出しアセチルコリンなどへの応答を検討したが対照群に対し明らかに感受性が低下していた。7)シトクロムP450

化学モデル系にて得られたフラーレンの代謝物候補(エポキサイド類)の一重酸素生成能を検討したところ酸化が進行するに従い低下する傾向が見られた。以上興味深い結果が得られたが、今後は作用機序等について検討を加える。フラーレン類の生体へ及ぼす影響・機能について主として生物学的立場から明らかにするとともに新規医薬品等のリ-ド化合物としての可能性を検討することを目的とし以下の成果を得た。1.生体内活性酸素生成・消去系への水溶性フラーレン誘導体の効果をin vitro系で検討したところ活性酸素毒性促進・抑制どちらも示唆する結果が得られ、従来にないユニークな化合物であることが判明した。つぎにin vitor系として大腸菌を用い酸素毒性への効果を検討したところ、活性酸素毒性は発現せず逆に抑制することが示唆された。活性酸素毒性に由来すると考えられている疾病は多く、それらへの医薬品としての可能性が考えられた。2.摘出血管を用いた実験より、水溶性フラーレン誘導体が血管弛緩因子(NO)を消去することを見いだした。本化合物が新たなNO研究試薬として薬理学の方面で用いられる可能性がある。3.水溶性フラーレン誘導体はC_<60>自身より強い軟骨文化促進作用を有していた。さらに本化合物を妊娠ラットに投与したところ胎児の骨分化は促進されたが他の部分の生育は抑制された。4.C_<60>マロン酸ジエチル-モノ、ジ、トリ誘導体の一重項酸素生成能を比較検討したところジアダクトにC_<60>以上の活性が見られた。本結果はフラーレン類の癌光化学療法への応用を考える際に重要な知見となる。5.ポリビニルピロリドンで懸濁したC_<60>はニトロアレン類の変異原性を低下させた。当初予測されたフラーレン類の変異原性は低かったことと併せて興味深い知見である。6.血管投与されたC_<60>はその懸濁法により消失速度が大きく異なった。フラーレン類の体内動態を考察する際に重要な知見である。以上、生体における挙動、機能、作用の研究に焦点を絞り多くの成果が得られ当初の目的は達成された。他にC_<60>を酸化分解する白色腐朽菌を見いだす等、興味深い結果も得ている。
酸化チタン含有ゼオライト光触媒による空気・水の清浄化に関する研究

酸化チタンに代表される光触媒を利用した環境浄化保全は省エネルギープロセスで安全にアメニティー空間を実現できる理想的プロセスである。光触媒の高効率化と実用化に当たっては、形態・サイズ・構造の制御された酸化チタン光触媒の調製と各種担体表面への固定化技術の確立が重要である。本年度は、pHスウィング法を駆使してアナターゼおよびルチルのナノ結晶相の組成比を精密制御した微粒子酸化チタンを調製するとともに、各種金属をフレーム法で導入したナノ微粒子酸化チタン光触媒を調製し、それらを光触媒として水中の2-プロパノールの完全酸化分解反応について検討した。2-プロパノール水溶液に各種微粒子酸化チタンを懸濁させ光照射すると、2-プロパノールは中間酸化生成物であるアセトンを経由し、最終的には二酸化炭素まで完全酸化されることがわかった。光触媒のアナターゼ/ルチルの結晶組成が光触媒反応活性に及ぼす影響について検討した結果、アナターゼ/ルチル組成比が2.3の混合結晶相を有するナノ微粒子酸化チタン光触媒が2-プロパノールの分解反応に最も高い活性を有することを見いだした。また、各種金属(Zn,Fe,W)をフレーム法で添加したナノ微粒子酸化チタン光触媒系の反応活性について検討した結果、1wt%のZnとFeのバイメタルを添加した酸化チタン光触媒系で光触媒活性の大幅な向上が見られることを明らかにした。以上の結果は、高効率な水浄化光触媒システムの構築に関して重要な触媒設計指針を与えるものである。
酸化物絶縁体超薄膜の生成とトンネル効果を利用した量子スピンデバイスの基礎研究

1.薄膜作成装置の改良スパッタリングによるアルミニウム薄膜の作製及び薄膜表面の酸素プラズマ中での放電酸化が同一真空中で行えるように薄膜作製装置の改良を行った.その結果,アルミニウム薄膜の作製後,試料を大気にさらすことなく放電酸化させることが可能となった.アルミニウム薄膜の表面を酸素圧力40mTorrで安定に放電酸化させることができた.2.アルミニウム薄膜の作成条件の最適化アルゴン圧を130mTorrの間で変化させてアルミニウム薄膜の成長過程における電気抵抗のその場測定を行った.その結果,アルゴン圧力が低いほど薄い膜厚で島状膜から連続膜に変化する事がわかった.アルゴン圧力1mTorrでは約20オングストロームの膜厚で連続なアルミニウム薄膜が得られることがわかった.3.酸化アルミニウム薄膜を用いたトンネル接合の作製放電電力,酸化時間を変化させてアルミニウム薄膜の表面を放電酸化させ,NiFe/Al_2O_3/Coの3層膜からなるトンネル接合を作製した.放電電力約10W,酸素圧力40mTorr一定とし,放電酸化時間を130分の間で変化させた.その結果,酸化時間の減少に伴いトンネル抵抗は減少した.大気中酸化の場合に較べ,同一放電条件で酸化した場合,試料のトンネル抵抗値のばらつきを低く抑える事ができた.磁気抵抗効果を測定した結果約0.7%の磁気抵抗比が得られた.この結果はトンネル磁気抵抗効果を示す試料の生成効率の向上に役立つ.1.薄膜作成装置の改良スパッタリングによるアルミニウム薄膜の作製及び薄膜表面の酸素プラズマ中での放電酸化が同一真空中で行えるように薄膜作製装置の改良を行った.その結果,アルミニウム薄膜の作製後,試料を大気にさらすことなく放電酸化させることが可能となった.アルミニウム薄膜の表面を酸素圧力40mTorrで安定に放電酸化させることができた.2.アルミニウム薄膜の作成条件の最適化アルゴン圧を130mTorrの間で変化させてアルミニウム薄膜の成長過程における電気抵抗のその場測定を行った.その結果,アルゴン圧力が低いほど薄い膜厚で島状膜から連続膜に変化する事がわかった.アルゴン圧力1mTorrでは約20オングストロームの膜厚で連続なアルミニウム薄膜が得られることがわかった.3.酸化アルミニウム薄膜を用いたトンネル接合の作製放電電力,酸化時間を変化させてアルミニウム薄膜の表面を放電酸化させ,NiFe/Al_2O_3/Coの3層膜からなるトンネル接合を作製した.放電電力約10W,酸素圧力40mTorr一定とし,放電酸化時間を130分の間で変化させた.その結果,酸化時間の減少に伴いトンネル抵抗は減少した.大気中酸化の場合に較べ,同一放電条件で酸化した場合,試料のトンネル抵抗値のばらつきを低く抑える事ができた.磁気抵抗効果を測定した結果約0.7%の磁気抵抗比が得られた.この結果はトンネル磁気抵抗効果を示す試料の生成効率の向上に役立つ.
途上国における住民参加型植林事業の経済分析-ネパールとインドネシアの比較研究-

本研究は、地域住民による植林活動を促進する社会林業システムの探求を目的としてスタートした。昨年度の予備調査の結果、インドネシアでは独立小農民によるゴム林の植え替え時期の決定要因、ネパールでは貧困層を対象とするLeasehold林の経営効率性を、具体的な調査項目として設定した。インドネシアの研究テーマは社会林業と関連のないように見えるが、植え替えの際に伐採する古いゴムの木の流通に、農民組織・林政当局が深く関与している。インドネシアの調査地は、Sumatera Selaten県、Musi Banyuasin地区Langkap村である。一方ネパールでは、Chitwan県内のDahakhani、Korak、Shaktikhorの3村落を調査地とした。本年度は、インドネシアで2回、ネパールで1回の現地調査を実施した。インドネシアの調査地においては、農地利用・ゴム林の植え替えの頻度を明らかにするため、Langkap村内の2つのsub-villageで簡単な全数調査を実施した。調査家計は168軒、ゴム農地は429筆に達した。予想以上に植え替えが実施されていたが、自らは植え替えることができず、古い木ごとゴム農園を売却してしまうケースもかなりの頻度で見られた。2002年1月の調査では、ゴムの植え替えの費用・便益を明らかにするため、植えてから30年以上の古いゴム林の所有者と、過去3年内に植え替えを実施した農民に関して聞き取り調査を実施した。質問票に基づく調査は、現地共同研究者が実施中である。ネパールにおいては、構成員の特徴を明らかにするため、50のLeasehold林利用者グループに関して簡単な調査を行った。その結果に基づき、各グループから民族・カーストに基づいて75人をサンプルした。この75人に関して、Leasehold林への植林活動とそこから得た所得に関する家計調査を、現地協力者が実施中である。ネパールの現地調査は、左翼ゲリラ活動のため著しく困難となっており、期間内に終えることが困難な状況となってしまった。2年計画の初年度である本年度は、以下の3項目を達成した。1)ネパール・インドネシア両国における共同研究者の決定、2)各共同研究者との研究項目の打ち合わせ・分担の決定、3)ネパール・インドネシアそれぞれにおいて、一回づつの現地予備調査。まずネパールにおいては、トリブーバン大学森林研究所のNawaraj Chapagain講師と共同研究を実施することになった。2000年12月15日から29日にかけて、Chapagain講師とネパール中西部開発地域のDang、西部開発地域のTanahu、中部開発地域のChitwanの3県を訪れ、予備調査を実施した。その結果、植林活動に関しては、社会林業プロジェクトの中でも、小グループの所得創出活動に荒地を貸し出すLeasehold林に焦点をあてるのが適当であるとの合意に達した。私が村落経済社会調査に基づく経済分析、Chapagain講師が地理情報システム(GIS)分析をそれぞれ実施し、Leasehold林制度導入による調査対象地域の植生・バイオマスの変化と農民経済活動の相互作用を分析することとした。森林測定を、来年度共同で実施することでも合意した。現地調査開始が予定より遅れたことから、2001年1月上旬の2週間、Chapagain講師に中部開発地区での予備調査を単独で実施してもらい、MakawanpurとDhading両県で4つのLeasehold林をサンプリングしてもらった。インドネシアでは、ボゴール農科大学林学部のCecep Kusmana教授のグループと共同研究を実施することで合意した。アグロフォレストリーを、主要な調査対象とすることとした。この研究実績報告書提出後の2001年3月9日から29日にかけて、スマトラ島West Lampung県、カリマンタン島のSambas県で予備調査を実施し、研究分担等の細部を詰める予定である。ネパールでは毛沢東主義グループによる農村部ゲリラ活動、インドネシアでは民族間紛争が多発しており、調査地の選定範囲は大きく制約されることになった。研究成果で平成12年度中に発表されたものはない。

ネパールにおいては、構成員の特徴を明らかにするため、50のLeasehold林利用者グループに関して簡単な調査を行った。その結果に基づき、各グループから民族・カーストに基づいて75人をサンプルした。この75人に関して、Leasehold林への植林活動とそこから得た所得に関する家計調査を、現地協力者が実施中である。ネパールの現地調査は、左翼ゲリラ活動のため著しく困難となっており、期間内に終えることが困難な状況となってしまった。
回路計算量の下界証明におけるアルゴリズム的手法の研究

理論計算機科学分野における最大の未解決問題であるP vs. NP問題の解決に向け,充足可能性問題のアルゴリズム設計による回路計算量の下界証明の研究を行った.本研究では閾値素子を一定数含む定数段数論理回路の充足可能性問題に対して,全探索よりも真に高速なアルゴリズムを設計することに成功した.また付随する結果として,最大充足可能性問題の新たなアルゴリズムが得られた.本研究の目的は計算量クラスのTC0とNEXPの分離である.平成26年度はTC0の特殊ケースである最大充足可能性問題に対して,これまでのアルゴリズムの改良を目標とし研究を行った.最大充足可能性問題とは,重み付き節集合が与えられたときに充足される節の重みの総和を最大とする割り当てを求める問題である.この問題は各節が高々2つの変数でしか構成されないときですらNP困難な問題であることが知られており,節が3つの変数を含んでしまうような問題(Max3SAT)に対しては全探索よりも真に高速なアルゴリズムは知られていない.しかし,節の数が線形である場合に関しては節の中の変数数に制限のない問題(MaxSAT)においても全探索よりも真に高速なアルゴリズムが知られている.本年度はこの扱える節の数を改良することを目標として研究に取り組んだ.第1の結果は,これまで提案していたMaxSATに対するアルゴリズムの計算時間を改良することに成功した.基本的なアイデアはこれまでと同じであるが,我々が導入した節の長さに応じたサイズの概念を最大限まで利用することにより計算時間の改良に成功した.第2の結果は,重みなし(各節の重みを1とする)のMax3SATについてはこれまで扱えていた節数よりも多い節数を扱えるアルゴリズムを設計した.この結果は重みなしのMax3SATにおける大半の例題に対して全探索より高速なアルゴリズムを提案できており,未だ知られていないMax3SATの全探索よりも高速なアルゴリズムの提示に向けて一歩前進したものと言える.本研究の目的は計算量クラスのTC0とNEXPの分離である.TC0とは多項式サイズの定数段数閾値回路で計算できる関数の集合である.閾値回路とは入力無制限のAND素子,OR素子と単入力のNOT素子に加えて,入力無制限の閾値素子で構成される回路である.与えられた閾値回路の出力が1になるような入力変数への割り当てが存在するかを問う問題を閾値回路の充足可能性問題という.任意の多項式サイズの定数段数閾値回路に対して,全探索よりも真に高速な充足可能性判定アルゴリズムを設計することができれば,TC0とNEXPを分離することができる.しかし,閾値回路の特殊ケースである最大充足可能性問題ですら,任意の多項式サイズの例題に対して全探索よりも真に高速なアルゴリズムは知られていない.平成27年度は3段かつ素子数を線形に限定した閾値回路の充足可能性問題に対して,全探索よりも真に高速なアルゴリズムを設計することを目標に研究を行い,以下の3つの結果を得た.1つ目は閾値回路の特殊ケースである最大充足可能性問題に対する厳密アルゴリズムの計算時間を前年度の結果より改良することに成功した.2つ目は任意の多項式サイズの最大充足可能性問題に対し,全探索よりも真に高速なアルゴリズムの設計に成功した.3つ目は,論理回路とは異なる計算モデルである分岐プログラムの特殊ケースであるk-IBDDに対する充足可能性問題に対して,全探索よりも真に高速なアルゴリズムの設計に成功した.3段閾値回路の充足可能性問題に対するアルゴリズムを設計することはできなかったが,その過程で様々な技法を習得したことにより,これらの結果を得ることができた.研究申請書に記載した最終目標は計算量クラスのTC0とNEXPの分離であり,平成27年度は3段閾値回路の充足可能性問題に対する厳密アルゴリズムの開発であったが,その目標を達成することはできなかった.しかし,その目標を達成する過程の中で様々な技法を習得することができ,それらを利用することで様々な充足可能性問題に対し,全探索よりも高速な新たなアルゴリズムを設計し国際会議等で発表することができた.またこれまで知られていなかった,任意の多項式サイズの最大充足可能性問題に対して,全探索よりも真に高速なアルゴリズムを開発できたことは問題の解決に一歩近づいたといえる.これらを加味すると,研究はおおむね順調に進展していると思われる.本研究の目的は計算量クラスのTC0とNEXPの分離である.TC0とは多項式サイズの定数段数閾値回路で計算可能な論理関数の集合である.定数段数閾値回路とは,入力数が無制限のAND素子,OR素子と閾値素子,単入力のNOT素子で構成される段数が定数の回路である.与えられた定数段数閾値回路が1を出力するような割当が存在するかどうかを判定する充足可能性問題を本研究では扱う.この問題に対して,全探索よりも非自明に高速なアルゴリズムを設計することが本研究の目標であった.最終的にこの目標を達成することは出来なかったが部分的な解決をすることができた.最終年度(平成28年度)は対称関数(閾値関数も含む)を一定数含む定数段数回路の充足可能性問題について,全探索アルゴリズムよりも非自明に高速なアルゴリズムを設計した.このアルゴリズムは最大充足可能性問題の非自明なアルゴリズムにもなっており,これまで知られていなかった結果を示すことができた.

また,アルゴリズムの計算時間の解析に伴い,これまで通信計算量の手法を用いて証明されていた回路計算量の下界に対して,別証明を与えることに成功した.この結果とは別にk回読み分岐プログラムに対する充足可能性問題について非自明なアルゴリズムを設計することに成功した.これは前年度に示したk-IBDDという分岐プログラムよりも更に強い計算能力をもつ論理関数のクラスに対して,充足可能性問題が高速にとけることを示した結果となっている.分岐プログラムの充足可能性問題を考えることは,NC1とNEXPの分離にもつながることから,そのステップとなる結果であると考えられる.理論計算機科学分野における最大の未解決問題であるP vs. NP問題の解決に向け,充足可能性問題のアルゴリズム設計による回路計算量の下界証明の研究を行った.本研究では閾値素子を一定数含む定数段数論理回路の充足可能性問題に対して,全探索よりも真に高速なアルゴリズムを設計することに成功した.また付随する結果として,最大充足可能性問題の新たなアルゴリズムが得られた.研究申請書に記載した最終目標は計算量クラスのTC0とNEXPの分離であり,平成26年度はTC0の特殊ケースである最大充足可能性問題のアルゴリズムの改良に取り組むことを目標としていた.26年度の成果は各節の変数の数に制限のない重みあり最大充足可能性問題について,これまでの計算時間の改良を行った.それに伴い,アルゴリズムが扱える例題も広がった.また各節の変数の数を高々3に制限した重みなし最大充足可能性問題(Max3SAT)に対しても,これまで扱えている節数を大幅に改良することができ,あと一歩で重みなしMax3SATが全探索よりも真に高速に解けるところまで研究をすすめることができた.これらの結果は当初の目標を完全に達成しているとまでは言えないまでも,非常に近い結果であると言うことができる.そのため,研究はおおむね順調に進展していると考えている.平成28年度の目標は,本来であればTC0とNEXPの分離のために多項式サイズの閾値回路の充足可能性問題に対する厳密アルゴリズムの設計であるが,現在の研究遂行状況と同分野の世界的な研究者たちとの議論から,本年度は27年度に目標としていた3段TC0の充足可能性問題の厳密アルゴリズムの開発および,定数段数回路に含まれるの閾値素子の数を限定した回路の充足可能性問題に対する厳密アルゴリズムの開発を行う.これらの研究について,共同研究者らと積極的な議論を行うことで推進していくことを第一とし,国際会議等の参加により様々な研究者と議論をすることで推進していくことを考えている.情報学基礎理論平成27年度以降の目標は閾値回路(TC0)回路が3段かつ線形素子数のときのアルゴリズム開発であり,さらにそれを任意の段数に拡張することを目標としている.その目標に向けて,回路の変換技法を中心に考える.
交代制勤務が困難な短時間勤務者の活用プログラムの開発

平成30年度は、参加観察法から得られたデータ分析を行い、短時間勤務者の業務を数量的に明らかにした。一般急性期病院と慢性期病院における短時間勤務者の業務内容やその割合は異なっており、一般急性期病院の勤務者のほうが慢性期病院勤務者に比べ、診療の補助に関する業務が多かった。診療の補助業務は、患者の状況により変化し、チーム間での情報共有、他職種との連携を必要とする。そのため、予測がつきにくく所定の勤務時間を超過した勤務となっていた。対して慢性期病院に勤務する短時間勤務者の業務内容は、療養上の世話が多かった。患者の予定もある程度固定化されたものであり、短時間勤務者は、所定勤務時間内に業務が終了していた。これらの結果より、短時間勤務者の効果的な活用に関するプログラムの作成においては、病院機能別に作成する必要性が示唆された。平成30年度で、データ分析を終了し公表の予定であったが、公表まで至っていないため。最終年度である2019年度は研究成果の公表を行う。また、活用プログラム試案についても検討する。本研究の目的は、パートタイムや短時間正職員などの短時間勤務者が具体的にどのような業務についているのか、フルタイム看護師との協同の状況を参加観察法、面接法などの手法を用い、実態に即したデータから組織全体として効果的な人員配置、職務配置のモデルを作成し、短時間勤務者の効果的な職務配分に関するプログラムの開発を行うことである。平成28年度は、パートタイムや短時間正職員などの短時間勤務者がどのような業務についているのかを明らかにするために実態調査の計画を立て倫理審査を通過した。また、研究チームおよび文献検による検討の中で、短時間勤務者の業務内容には、看護体制や看護管理者の影響が大きいと判断し、短時間勤務者の管理に関する計画も立て、倫理審査を経た。本年度はデータ収集まで行う予定であったが、倫理審査の承認を得た段階の状況であるため。本研究の目的は、パートタイムや短時間正職員などの短時間勤務者が具体的にどのような業務についているのか、フルタイム看護師との協働の状況を参加観察法、面接法などの手法を用い、実態に即したデータから組織全体として効果的な人員配置、職務配置のモデルを作成し、短時間勤務者の効果的な職務配分に関するプログラムの開発を行うことである。平成29年度は、4施設より実態調査の協力を得て、データ収集を行った。平成29年度で、データ収集・分析まで実施し、平成30年度は一部公表の予定であったが、分析の途中段階であるため。平成29年度はフィールド病院に調査依頼、データ収集、データ分析を行う予定である。平成30年度に現存データの分析を行い、最終年度である平成31年度に公表を行う予定である。研究調査の費用(物品費、交通費、分析等)として必要であるとともに、研究成果報告の出張旅費として使用するため。(理由)研究調査の費用(物品費、交通費、分析等)として必要であるとともに、研究成果報告の出張旅費とするため。(使用計画)1.研究調査費用(物品費、交通費、謝金等)2.面積調査分析法(テープ起こし費用)3.研究成果報告出張費用4.会議費として使用していく予定である。平成31年度は、成果発表を行うため。使用計画は、国内学会および国際学会を予定している。1.研究調査費用(物品費、交通費、謝金等)2.面接調査分析法(テープ起こし費用、謝金)3.データ入力費用4.研究成果報告出張旅費として使用していく予定である。
銀河団の質量関数と弱重力レンズ効果で探る宇宙の加速膨張の起源

本年度は、Atacama Cosmology Telescope Polarimeter (ACTPol)が2014年までに取得したデータに基づき、Sunyaev-Zel'dovich (SZ)効果で発見された銀河団のカタログと、すばる望遠鏡Hyper Suprime-Cam(HSC)が2016年までに取得したデータの銀河形状カタログを用いて、銀河団の弱重力レンズ効果の測定を行い、銀河団質量の推定を行った。まず、HSCの銀河形状の系統誤差を精密に評価し、銀河形状カタログを作成した。このカタログはHSCコラボレーション内で広く使われている。宇宙論的な物質の密度揺らぎや各銀河団の個性を考慮に入れた統計誤差を正確にモデル化し、測光的赤方偏移の誤った評価によって引き起こされる系統誤差の評価などを行った。また、測定データをフィットする際に用いる理論モデルとして、ACTPolのSZ銀河団の選択関数や、SZ信号に基づいて推定された質量と弱重力レンズ効果によって測定された真の質量との関係などを組み込んだ理論モデルを構築した。この時に用いる物質分布のプロファイルとして、Navarro-Frenk-White(NFW)プロファイルやバリオン入りのN体シミュレーションに基づいたプロファイルを用いて、理論モデルの不定性を調べる研究を行った。このモデルを測定データにフィットする事により、SZ銀河団質量と真の銀河団質量の間には有意な違いがあり、それは先行研究と整合的であることを示した。重複制限により、本年度が最終年度となったが、以上の研究を通して、本研究の目的であるHSCとACTを用いた銀河団質量関数による宇宙論の制限に必要なツールはほぼ準備できたと言える。29年度が最終年度であるため、記入しない。
先三畳紀の地質帯から読み解く初期日本列島の形成史

日本列島は第三紀中新世に日本海が形成される以前より,東アジア大陸縁辺部で形成されてきた.しかし,三畳紀以前は東アジアの大陸自体が3つ(北中国地塊,南中国地塊,ブレヤ地塊)に分かれていた.当時の堆積岩は,主に黒瀬川帯・飛騨外縁帯・南部北上帯及び舞鶴帯に見られ,これらに対して系統的な砕屑性ジルコン年代分析を行い,帰属を検討した.舞鶴帯は上記3地塊が衝突した境目付近に位置し,後背地変遷は地塊の衝突融合が原因と思われる.一方,黒瀬川帯の後背地は変化に乏しく,前弧海盆の堆積物と考えられる.また,大山西麓の小規模な片麻岩体の調査・分析も行い,これらがジュラ紀高温型変成帯の断片である可能性を示唆した.ペルム紀以前(約2億5千万年前以前)の「日本列島」がどこに在ったか、については、詳細はいまだにわかっていない。これの解明のためには、砕屑性ジルコン年代を用いた後背地推定が有効である。本年度は、黒瀬川帯に属する高知県の横倉山層群にて調査及び試料採取を行い、年代不詳のブロック状岩体、基盤の花崗岩及びその直上の砂岩を採取した。それらの試料よりジルコンを抽出し、国立科学博物館のLA-ICP-MSを用いて年代測定を行った。横倉山層群は周囲を蛇紋岩に囲まれており、その蛇紋岩中には雑多な岩石が取り込まれるように含まれている。今回は、その中の変はんれい岩の年代測定を行った。その結果は横倉山層群の基盤を成すとされる花崗岩類と周囲に存在するオルドビス紀(約4億5千万年前)花崗岩と大差はなかった。一方で、横倉山層群堆積開始時の後背地推定に役立つと期待された「基盤直上の砂岩」は、ジルコン年代測定の結果、少なくともジュラ紀以降に堆積したものであることが判明した。横倉山層群の周囲にはジュラ紀の付加体である秩父帯が広く分布しているため、今回の砂岩の結果が試料の汚染である可能性も考慮した。しかし、今回の試料の洗浄は入念に行っており、その可能性は少ないと考えられる。また、年代分布中で卓越するはずである周囲の花崗岩起源の4億5千万年前のジルコンは約100粒の測定に対して1粒も存在せず、これは統計的にも「ほぼ存在しない」と言えるものである。この結果から言えることは、1この砂岩が全くジルコンを含まず、今回のジルコンは全て周囲の付加体からの汚染起源である、2この砂岩がジュラ紀以降のものである、のどちらかであるが、常識的には2が妥当であろう。だとすると、この結果は横倉山層群の周囲の花崗岩との構造的断絶を意味しており、構造の再検討が必要であることを示している。ペルム紀以前(約2億5千万年前以前)の「日本列島」がどこに在ったか、については、詳細はいまだにわかっていない。本年度は、舞鶴帯に属する京都府北部舞鶴市周辺、及び黒瀬川帯に属する熊本県中部にて調査及び試料採取を行った。採取した試料よりジルコンを抽出は完了し、国立科学博物館のLA-ICP-MSを用いて順次年代測定を行っている。舞鶴帯はペルム紀の島弧ー背弧系が衝突付加したものと解釈されている。北帯・中帯・南帯の三帯に区分されており、特に中帯にペルム紀三畳紀の堆積層が発達する。堆積層はペルム系の舞鶴層群、下部中部三畳系の夜久野層群、中部三畳系の難波江層群から成り、それぞれから複数の砂岩試料を採取した。黒瀬川帯は一般的にシルル系以降の堆積層を含むが、熊本県中部ではシルル系ジュラ系がほぼ連続的に露出している。この地域より、シルル系祇園山層、デボン系内大臣層、石炭系柿迫層、ペルム系球磨層、三畳系深山谷層、ジュラ系西の岩層よりサンプルを採取した。舞鶴帯の一部試料についてはすでに分析を終えている。これにより、「舞鶴島弧」周辺におけるペルムー三畳系の後背地の変遷を詳細に議論できると考えている。また、黒瀬川帯試料については柿迫層以外からは砕屑性ジルコンが得られており、あとは分析するのみである。双方の結果に関しては、次年度(H28年度)の日本地質学会及び日本鉱物科学会の年会にて発表する予定である。また、次年度中の論文投稿を行う予定である。当年度も当初は福島の調査を予定していたが、現場の交通状況を考慮して変更した。舞鶴帯に関しては、舞鶴層群のデータが不足しているために再調査が必要であるが、その他の堆積層については試料の精製および分析は進んでいる。また、黒瀬川帯の調査結果は全般的に良好であり、間もなく分析を行う予定である。よって総合としての達成度はおおむね順調である。本年度は、福島県南相馬市周辺の相馬古生層の調査及び試料採取、および京都府北部舞鶴市周辺の舞鶴帯の追加試料採取を行った。

採取した試料よりジルコンを抽出は完了し、国立科学博物館のLA-ICP-MSを用いて順次年代測定を行っている。相馬古生層は松ヶ平変成岩を基盤としてデボン紀ペルム紀の地層が断続的に分布し、古生外の後背地変遷を調べる上では最適な場所である。ここより、基盤岩の松ヶ平変成岩、石炭系真野層、ペルム系大芦層及び弓折沢層、比較のためのジュラ系山上層、年代未詳の鹿狼山層よりジルコンを得た。結果は次回の日本地質学会学術大会にて発表の予定である。舞鶴帯は、前年度に試料を採取したが、ジルコンが得られなかったものに関して再度試料採取を試みた。その結果、ペルム系舞鶴層群、三畳系難波江層群及び夜久野層群のジルコン試料が揃った。また、同時期の堆積物とされる超丹波帯及び下見谷層からもジルコンを得ることができた。これらの結果の一部は日本地質学会学術大会にて発表したが、さらにまとめたもの学術誌に投稿する準備を進めている。また、昨年度に結果を得ていた九州の黒瀬川帯の結果については、日本鉱物科学会年会にて発表を行い、一部結果は学術誌に投稿済である。残りの結果についても論文執筆の準備に取り掛かっている。日本列島は第三紀中新世に日本海が形成される以前より,東アジア大陸縁辺部で形成されてきた.しかし,三畳紀以前は東アジアの大陸自体が3つ(北中国地塊,南中国地塊,ブレヤ地塊)に分かれていた.当時の堆積岩は,主に黒瀬川帯・飛騨外縁帯・南部北上帯及び舞鶴帯に見られ,これらに対して系統的な砕屑性ジルコン年代分析を行い,帰属を検討した.舞鶴帯は上記3地塊が衝突した境目付近に位置し,後背地変遷は地塊の衝突融合が原因と思われる.一方,黒瀬川帯の後背地は変化に乏しく,前弧海盆の堆積物と考えられる.また,大山西麓の小規模な片麻岩体の調査・分析も行い,これらがジュラ紀高温型変成帯の断片である可能性を示唆した.当初は福島の調査を予定していたが、現場の交通状況を考慮して高知県に変更した。今回得られた結果は予想に反したものではあったが、他地域を調査する際の参考となる点があった。また、試料の収集は当初の計画から多少遅れているものの、試料の精製および分析は予定よりも進んでいるために、総合としての達成度はおおむね順調である。今後の調査の重点的は地域として、当初予定していた調査地域の中で残りの福島県相馬地域、富山県黒部地域及を考えている。また、京都府舞鶴地域でも、追加試料の採取を目論んでいる。採取した試料は迅速に処理し、翌年には公表できるようデータを得る予定である。地球年代学今後の調査の重点的は地域として、福島県相馬地域、京都府舞鶴地域、富山県黒部地域及び熊本県中部を考えている。27年度はこのうち2か所以上からの試料採取を目論んでいる。
ポスト返還期の香港における国民形成と中央・地方関係の展開

香港返還は東アジア地域における20世紀最大の歴史的イベントの1つであった。返還後の香港の最大の課題は中国との統合問題であり、本年度は特に香港人意識を中心にして、香港大学社会科学研究センターをはじめとする香港の諸世論調査の結果を利用した。香港は中国大陸と同様に漢族中心の社会でありながら、独自のコミュニティーとしての自律性を保持している。香港の高度の自治を表現する「港人治港」という用語に見られるように、「港人」(香港人)とは「中国(大陸)人とは異なるわれわれ」を意味する。これは住民の間に「香港人アイデンティティー」が定着してきたことを示唆するが、同時に香港の中国系住民の「中国人アイデンティティー」が「政治的中国人アイデンティティー」と「文化的中国人アイデンティティー」に分裂していることの表れでもある。香港の世論調査では回答者に「あなたは香港人か、中国人か」という形式で、香港人アイデンティティーを問いかける。1997年調査では、49.2%が「香港人である」、38.2%が「中国人である」、10.0%が「中国人でもあり香港人でもある」と回答した。香港人意識を象徴する「香港人である」という回答は、これまでの世論調査と比較すると数値が低い。1996年の一部の調査を除けば、「香港人」「香港人であり中国人」「中国人」という選択肢のうち、「香港人」という選択肢を選んだ者がこれまではもっとも多かった。しかし、このような傾向を「ポスト返還期の先取り」であると単純に結論できない。住民は台湾とチベットの独立に対して否定的であり、既存の「中国国家」を肯定する姿勢が見られる。
女性特有の骨盤底障害によるQOL低下とロコモ等への重症化を予防する医療環境の構築

骨盤底障害(PFD)とは女性に特有で、骨盤底筋群の脆弱化により尿失禁、頻尿、骨盤臓器脱等の不快な症状を引き起こす疾患である。治療可能にも関わらず羞恥心等より受診に至らない潜在患者が多く存在する。PFDによる運動機能低下やサルコペニア等を回避するには、PFDに関する知識の普及と適切な受診治療と生活改善が必須である。本研究では、高齢者と子育て世代が居住する多摩地区において、医療提供者と一般女性双方のPFDに関する知識を調査し、その理解、予防法、治療に関する知識普及への改善点を明確にする。さらに運動療法介入により運動機能低下やサルコペニア等の重症化を予防する医療体制・環境の構築と実現を目指す。
カイコの祖先型昆虫に関する生物学的研究

カイコ及びクワコのアリルフォリン遺伝子の第3,第4エキソンの一部と第3イントロンの全領域を含む塩基配列を決定した。第3,第4エキソンについては,韓国産クワコの第137,154,155番の3塩基が置換していたが,クワコでは全く共通していた。アミノ酸配列を推定すると,韓国産の137番塩基の置換はアミノ酸配列に影響を与えず,151,155番では他がチロシンであったのに対し,イソロイシンに置換していた。また,イントロン3では福岡産,対馬産,韓国産には,中国産クワコおよびカイコには存在しない66塩基の挿入配列が認められた。イントロン3の挿入配列の有無から,a)中国産クワコ及びカイコ,b)福岡,対馬及び韓国産クワコのグループに類別された。アイソザイム分析の結果からは,福岡産に対して,中国産,韓国産クワコが類似しており,対馬産クワコは両者の中間であった。一方,染色体数と挿入配列が異なる中国産クワコと韓国産クワコに,アイソザイムパターンの共通性がみられた。以上,本研究は,カイコおよびクワコの諸形質にみられる変異の連続性について,種レベル,細胞レベル,分子レベルおよび宿主-奇性者関係から検討し,クワコをカイコの祖先型昆虫として特定可能かどうかの問題解決に寄与することを目的として行われた。その結果,クワコはカイコの唯一の祖先型昆虫種であり,イヌ,ネコ等のように複数の祖先型動物種から成立したものではないことがより明確になった。加えて,中国産クワコが日本産および韓国産より飼育しやすいことが判明した。中国本土産クワコおよびカイコすなわちn=28型のものと,日本および韓国産クワコすなわちn=27のものとの間の関係については,アリルフォリン遺伝子の挿入配列の存否から類推すると,n=28型からn=27型が生じたものと結論される。これまで日本の研究者には未確認であった,クワコBombyx mandarina Moore 1882の模式標本の所在について調査した結果,本種の模式標本は大英博物館に所蔵されていることが確認された。また,クワコ模式標本の模式産地が中国上海であることがはじめて明らかになった。模式標本となったクワコの染色体数は,模式産地に近い江南地方クワコの染色体数がカイコBombyx moriと同数のn=28型であることを再確認した。これに対し,日本(北海道,本州,九州)産のクワコの染色体数はいずれもn=27型で明瞭な差異が認められた。従って,中国江南地方に分布するクワコは日本産クワコに比較して,カイコにより近縁な野性型昆虫であると判断されるに至った。一方,わが国におけるクワコの分布についても養蚕地帯以外では調査不十分な地域が多く,生物相に大陸系要素の多く見られる長崎県対馬のクワコが大陸系である可能性があるため,その染色体数調査が緊急に必要となったので,現在まで採集記録はあるが標本の存在しない対馬と採集記録のない沖縄本島および八重山諸島におけるクワコの分布調査を行った。対馬における分布調査では,島内数カ所のヤマグワから繭および幼虫が採集されたが,発生経過は北九州とほぼ同様であった。