hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
畜産廃棄物堆肥中の亜酸化窒素還元除去能を有する脱窒細菌の生態解明

本研究では、養豚場の廃水処理プロセスで発生する固形廃棄物の堆肥化実験を行い、堆肥化プロセスにおけるN2O発生時期が硝酸や亜硝酸などの脱窒基質を生成するアンモニア酸化細菌の発生時期と連動することを明らかにした。また、堆積前の堆肥原料の高温前処理が、N2O発生を低下させ、これが脱窒細菌のN2O還元能によるものである可能性が示唆された。硝化、脱窒関連遺伝子の系統解析からは、アンモニア酸化細菌や脱窒細菌の群集構造が、堆肥化の進行に従って大きく変化していることが知られた。また、本研究において堆肥から単離された脱窒細菌株は、好気または微好気条件において脱窒を行う能力を有していた。これらの結果は、堆肥化プロセスにおけるN2O発生パターンに、堆肥中のアンモニア酸化細菌と脱窒細菌の群集構造や機能が大きく関与しており、これらを制御することが堆肥化プロセスにおけるN2O発生の削減に重要であると考えられる。本研究では、養豚場の排水処理プロセスにおいて生じる固形廃棄物(搾汁後の固体残渣および排水処理からの余剰汚泥)を材料とした堆肥化プロセスにおいて、中温期に亜酸化窒素(N2O)が発生するメカニズムを、堆肥中の無機窒素化合物変換に関与する微生物群集の動態の変化を明らかにすることにより解明した。100°Cの高温前処理(HTPRT)を行った場合と行わなかった場合とでN2O発生を比較したところ、両手法のた堆肥山において、50°C以下の中温期にN2O発生が見られた。一方、高温発酵期と堆肥成熟期にはN2O発生が見られなかった。堆肥中の無機窒素化合物量の変化を比較したところ、両手法において、N2O発生の直前にアンモニウム態窒素量の顕著な減少が見られ、同時期にアンモニア酸化細菌の保有するアンモニアモノオキシゲナーゼ遺伝子(amoA)が検出されたことから、堆肥からのN2O発生の発生時期は、堆肥中のアンモニア酸化細菌の出現時期に依存することが明らかとなった。また、HTPRT法を用いた堆肥山ではN2O発生時期の遅延とN2O発生量の低下が認められたことから、本堆肥化手法がN2O発生抑制に効果があることが示唆されたが、この要因の一つとして、HTPRT法を用いた場合に、N2O還元ポテンシャルを有する脱窒細菌の割合が高くなることが、N2O還元酵素遺伝子(nosZ)の定量PCR解析により示された。さらに、amoAおよびnosZの系統解析から、HTPRT法を用いない堆肥中のアンモニア酸化細菌は養豚場の固形廃棄物由来の細菌が優勢化していたのに対し、脱窒細菌はHTPRTを行った場合と同様に土着細菌が優勢化していた。また、培養依存的および非依存的手法による脱窒細菌の群集構造解析から、堆肥中で優勢化する脱窒細菌の多くがベータプロテオバクテリア綱に属し、酸素存在下においても脱窒を行うことが可能であることが示唆された。養豚場由来廃棄物を用い、単純野積み法(A法)と高温前処理を行う方法(B法)により堆肥化実験を行った。A法では堆肥化プロセスの初期(24週目)、B法では後期(57週目)と、N2O発生時期が異なっていたことから、温度、pH、含水率、無機窒素化合物量を比較したところ、B法では堆肥化初期に高温発酵状態(6070°C)に維持されていたことが、N2O発生の遅れに影響していると考えられた。アンモニア酸化酵素遺伝子(amoA)の定量的リアルタイムPCRの結果、A法による堆肥化プロセスでは初期試料にamoAが検出されたのに対し、B法では4週目以前の試料からはamoAが検出されなかった。このことは、脱窒基質である亜硝酸を生成するアンモニア酸化細菌が、A法では初期、B法では高温発酵終了後に増殖を開始したことを示している。以上の結果から、堆肥化プロセスにおけるN2O発生はアンモニア酸化細菌の増殖とそれに伴う脱窒基質の生成に依存することを明らかにした。また、亜硝酸還元酵素遺伝子(nirK、nirS)の定量および多様性解析の結果から、各堆肥化法における脱窒細菌の群集構造は堆肥化の進行に従って大きく変化しており、最終的に土着のnirK型脱窒細菌が優勢化することが明らかになった。これらの細菌がN2O発生パターンに与える影響を明らかにすることは今後の課題である。また、堆肥試料からブロモチモールブルー脱窒培地を用いて100菌株の脱窒細菌を単離し、16S rRNA遺伝子による同定を行った。

6種が優勢的に単離され、うち4種がベータプロテオバクテリア綱であった。堆肥試料中のN2O還元酵素遺伝子のシーケンス解析においても、ベータプロテオバクテリア綱が堆肥化プロセス中後期で優勢化することが示されたことから、本グループの脱窒細菌が堆肥化プロセスにおけるN2O発生パターンに関与していることが示唆された。(1)の沖縄における堆肥化実験が、震災の影響により実施が大幅に延期されたため、当年度は前年度までに得られた堆肥試料の他に、現地の研究協力者に依頼し提供された測定データおよび試料を用いて研究を行い、確認および追加実験を年度末に現地で行うこととなった。このため、実施した実験の順番が計画とは異なるが、申請書において平成23年度に計画していた(1)畜産廃棄物を利用した堆肥化実験、(2)堆肥試料の物理化学的諸性質の測定、(3)脱窒細菌群集の定量および多様性解析、(4)脱窒細菌の単離スクリーニングの4点を年度内に全て実施し、研究成果を国内学会(第27回日本微生物生態学会大会、日本農芸化学会2012年度大会)、国際学会(Enzymes in the Environment Conference 2011)および国内学術誌(土木学会論文集G)において発表することができたため、当初の計画通りに進展していると考えている。さらに、国際学術誌への投稿も予定している。平成24年度に予定している研究計画については、単離および細菌種を同定した6菌株について(5)の亜酸化窒素還元に関与する脱窒特性の解析を現在行っており、今年度中に成果が得られると考えている。前年度に堆肥試料から単離・同定した脱窒細菌について、(1)好気・微好気条件下における硝酸、亜硝酸イオンおよびN2Oの減少に伴う増殖、(2)N2OおよびN2の発生量、(3)亜硝酸還元酵素遺伝子(nirK、nirS)およびN2O還元酵素遺伝子(nosZ)の発現を調べることにより、各菌株の脱窒特性を明らかにする。その中から、外因性のN2Oを還元する能力のある菌株、微好気および好気条件下においてもN2Oを発生させずに脱窒を行う菌株を選択し、基質の種類や濃度と増殖速度の関係および酸素濃度と脱窒速度の関係を明らかにする。上記のようにして得られた菌株について、好気脱窒細菌Pseudomonasstutzeri TR2株をその生育特性およびN2O還元能を比較し、TR2株を用いて現在行っているベンチスケールの脱窒リアクターを用いたN2O除去実験にも採用し、N2O除去効果が見られるかどうかを確認する。またリアクター内での生残性を維持できるかを当菌株の16S rRNA遺伝子を標的とした定量的リアルタイムPCRにより検討し、亜酸化窒素削減技術への応用が可能であるかの知見を得る。次年度は培養実験およびヘッドスペースガスの測定が主要な実験内容になるため、密封培養用のHungate試験管および分離カラムや標準ガスなどのガスクロマトグラフィー関連用品を消耗品として購入する予定である。引き続き16S rRNA遺伝子や脱窒関連遺伝子を標的とした定量やシーケンス解析も行うことから、核酸抽出キット、酵素およびバッファー等溶液、反応チューブおよびキャピラリー等の分子生物学的実験に関する消耗品も引き続き主な消耗品項目となる。旅費については、8月に国際学会(The 14th International Symposium on Microbial Ecology, ISME14)、9月に国内学会(第28回日本微生物生態学会大会、JSME 2012)への参加への使用を予定している。
濱文庫所蔵戯単・レコードのデータベース化と保存法の改善

濱文庫所蔵の戯単全186枚およびレコード全131枚について、基礎データを採録し、解説の執筆を行った。今年度中に行った具体的な作業は以下のとおり。1.戯単の解説執筆の分担に基づき、資料ごとに演劇上演史的観点から研究を進め、戯単解説の執筆を行った。3班に分けて、班ごとに解説の内容について相互に検討し、共同研究者の意見を原稿の修正や重複の調整に活かした。2.濱文庫所蔵のレコードについて、基礎的なデータの採録を終えた。レコードの音声,ジャケット、歌詞カード等のデジタル化を完了した。3.2019年8月に戯単に関する国際シンポジウムを開催するための準備を開始し、海外から招聘する研究者に発表と論文執筆を依頼した。シンポジウムにあわせて、戯単展示会を開催するための準備を行った。日本の所蔵機関、および中国所蔵の戯単をあわせて、「戦前の日本人研究者が見た中国演劇」(仮題)というテーマで展示を行い、研究成果を一般市民向けにわかりやすく展示するための企画案について、メンバーおよび所蔵機関と打ち合わを行った。4.本研究課題と関連する「辻聴花生誕150年記念シンポジウム」が、2018年9月に熊本大学で開催された。複数のメンバーが研究発表を行い、知見を深めた。5.本研究課題と関連して、中里見敬編著『『春水』手稿と日中の文学交流ー周作人、謝冰心、濱一衛』(福岡:花書院)を2019年3月に刊行した。濱文庫で発見された謝冰心『春水』手稿に関して、国内外の研究者15名が執筆した研究論文集である。戯単およびレコードの整理、分析が進んでいるため。濱文庫所蔵の戯単全186枚およびレコード全131枚について、図録の作成に向けた準備を行う。2019年8月に戯単に関する国際シンポジウムを開催する。あわせて戯単の展示会を行い、研究成果を一般市民に分かりやすく還元する。1.濱文庫所蔵の戯単について、基礎的なデータを採録した松浦恆雄氏のデータベースをもとに、エクセル表の形式で図書館システムに統合できるデータベース作成を行った。今後、採録したデータに対して複数の研究者の目で校正を行い、データの精度を高める。また、図書館の担当職員と数回の打ち合わせを行い、データベースのフォーマットについて基本的な方針を決定した。戯単の解説執筆の分担を決定し、個々の資料について演劇上演史的観点から研究を開始した。分担決定に際しては、研究者の専門性に配慮し、専門的な知見に基づく研究を踏まえて、わかりやすい解説を執筆する方針とした。そのためにサンプルとなる解説を中里見および森平が数点執筆して、研究分担者や連携研究者・研究協力者と共有した。2.濱文庫所蔵のレコードについて、基礎的なデータの採録を開始し、ほぼ7割まで作業を行った。また、レコードの音声をデジタル化する作業を開始し、音質その他の問題について検討を行った。3.濱文庫所蔵の戯単・レコードについて、図録の作成に堪える高画質の画像データを専門業者に依頼して作成した。4.「俗文学叢刊」「中国国家図書館蔵清宮昇平署档案集成」といった中国演劇研究に不可欠な大型資料を整備した。5.本データベース作成後の展望として、所蔵機関を超えて、演劇関係の資料を横断的に検索できるシステム構築の可能性について、シンポジウム参加をとおして立命館大学アート・リサーチセンターなどと共同で取り組む方向を模索することとした。6.保存法の改善については、戯単は1枚ずつ中性紙2つ折りフォルダーに入れ、レコードも1枚ずつレコード保存袋に入れたうえで、中性紙収納ボックスに保存するようにした。本研究の中心である、データベース作成に関して基礎データを採録できたこと、また図録の解説執筆に関して役割分担を決定できたことにより、本研究を推進する体制を確立することができ、本格的な研究の実施に進むことができたため。また、保存法の改善について、適切と思われる措置を行ったため。1.昨年決定した戯単の解説執筆の分担に基づき、戯単解説の執筆を進めた。原稿の完成した6点の解説は、中里見敬・潘世聖編『「『春水』手稿と日中の文学交流ー周作人、冰心、濱一衛」国際シンポジウム論文集』(第3冊資料編)に収録し、あわせて中国語訳も掲載した。2.濱文庫所蔵のレコードについて、基礎的なデータの採録をほぼ終えた。レコードの音声をデジタル化する作業については、音質その他の技術的な問題があり、作業が中断している。早期に開始できるよう対策を講じたい。3.濱文庫に所蔵される冰心の詩集『春水』(1923)が、作者自筆の手稿本だと判明した。さらにこの手稿が周作人から日本人留学生・濱一衛に贈られた経緯も明らかになり、『中国現代文学研究叢刊』2017年第6期(総第215期)に中里見敬「冰心手稿藏身日本九州大学:《春水》手稿、周作人、濱一衛及其他」として発表した。その後、周家・濱家双方の尽力により、書簡15通が発見された。さらに周作人から濱一衛に贈られた書4点(周作人、銭玄同各1点、兪平伯2点)も見つかり、九州大学附属図書館に寄贈されることとなった。このように、周作人と濱一衛の交流に関する研究は短期間のうちに大きな進展を見せた。4.研究会・シンポジウムを2回開催した。

(1)研究集会「演劇アーカイブの最前線:イギリスと中国」平成29年6月17日(九州大学伊都キャンパス)発表者:三須祐介、松浦恆雄、太田一昭。(2)「『春水』手稿と日中の文学交流ー周作人、冰心、濱一衛」国際シンポジウム、平成30年2月6日(九州大学新中央図書館)基調講演:周吉宜、趙京華、小川利康、李莉薇。学術シンポジウム:顧偉良、平石淑子、佐藤普美子、濱田麻矢、松岡純子、牧野格子、岩﨑菜子、宮本めぐみ、虞萍。あわせてシンポジウム論文集(全3冊、554頁、28名執筆)を刊行し、戯単をはじめとする濱文庫資料の展示を行った。1.戯単の研究に関しては、おおむね順調に進んでいる。2.レコードの研究に関しては、音源の電子化が進んでおらず、研究が遅れている。3.濱文庫所蔵の『春水』手稿の発見と、それに関連した周作人、冰心、濱一衛の交流に関する研究は、当初予想していなかった成果であった。『春水』手稿と周作人・濱一衛の交流については、国内外で多くの報道が行われ、社会的にも大きな反響を呼んだ。4.研究集会・シンポジウムは成功であった。平成29年6月の研究集会「演劇アーカイブの最前線:イギリスと中国」では、中国演劇の新資料を用いた研究発表2つと、イギリス演劇研究における目録・書誌作成の実例をご紹介いただいた。とくに後者は、英文学における資料整理の報告であり、中国演劇研究にとって大きな刺激となった。平成30年2月に開催した「『春水』手稿と日中の文学交流ー周作人、冰心、濱一衛」国際シンポジウムでは国内外の冰心研究者、周作人研究者など第一線の研究者にご発表いただき、約80名の参加を得て盛会であった。以上を総合すると、(2)おおむね順調に進展している、といえる。濱文庫所蔵の戯単全186枚およびレコード全131枚について、基礎データを採録し、解説の執筆を行った。今年度中に行った具体的な作業は以下のとおり。1.戯単の解説執筆の分担に基づき、資料ごとに演劇上演史的観点から研究を進め、戯単解説の執筆を行った。3班に分けて、班ごとに解説の内容について相互に検討し、共同研究者の意見を原稿の修正や重複の調整に活かした。2.濱文庫所蔵のレコードについて、基礎的なデータの採録を終えた。レコードの音声,ジャケット、歌詞カード等のデジタル化を完了した。3.2019年8月に戯単に関する国際シンポジウムを開催するための準備を開始し、海外から招聘する研究者に発表と論文執筆を依頼した。シンポジウムにあわせて、戯単展示会を開催するための準備を行った。日本の所蔵機関、および中国所蔵の戯単をあわせて、「戦前の日本人研究者が見た中国演劇」(仮題)というテーマで展示を行い、研究成果を一般市民向けにわかりやすく展示するための企画案について、メンバーおよび所蔵機関と打ち合わを行った。4.本研究課題と関連する「辻聴花生誕150年記念シンポジウム」が、2018年9月に熊本大学で開催された。複数のメンバーが研究発表を行い、知見を深めた。5.本研究課題と関連して、中里見敬編著『『春水』手稿と日中の文学交流ー周作人、謝冰心、濱一衛』(福岡:花書院)を2019年3月に刊行した。濱文庫で発見された謝冰心『春水』手稿に関して、国内外の研究者15名が執筆した研究論文集である。戯単およびレコードの整理、分析が進んでいるため。
長期腹膜透析の可能性に向けた、補体学的アプローチ

正常腹膜で、ラットに膜補体制御因子(CRegs)機能抑制によりその重要性を示し、腹膜透析(PD)液が正常腹膜において、PD液の低pHと高浸透圧により易補体活状態になることを証明した。また、致死率の高い被嚢性腹膜硬化症(EPS)発症に至る過程に、腹膜炎の状況で、補体制御異常が像悪因子となるかどうかを、ラット真菌障害モデルのCRegs機能抑制により、腹膜に与える影響を調べた。結果、腹膜傷害の増悪、およびEPS初期の一反応と考えられる腹膜表層にフィブリン層の形成を観察し、補体異常活性化が増悪因子となる可能性を示した。1.Zymosanにより誘導される腹膜炎モデルにより、真菌性PD腹膜炎が他の感染性PD腹膜炎より予後が悪いのか、障害腹膜への補体の関与について、また膜制御因子(CRegs)発現障害の関与の可能性について、論文発表(J. Immunol. 2009)を行った。腹膜透析液の暴露下で、補体活性化による腹膜障害について、このCRegの重要性を調べたところ、4つのCReg(Crry, CD46, CD55, CD59)の中で、CrryとCD59の組み合わせが腹膜の補体活性化を適度に保つために非常に重要であることを、RatのCReg分子に対する機能中和抗体を用いて証明した(Complement in human diseases, 2009で発表)。さらにRat腹膜中皮細胞(primary culture)を用いて、CrryとCD59の組み合わせの重要を追証した。現在、腹膜透析液の違いによる補体活性化に対する影響(pH, glucose等)を、動物および細胞実験で検討を進めている。2.慢性の腹膜炎症時に、過剰な補体活性化・制御因子機能の異常により、炎症増強(被嚢性腹膜硬化症(EPS)のきっかけ)に繋がる可能性について、先のZymosan腹膜炎モデルで慢性炎症を起こしている腹膜のCrryとCD59の共同抑制を行うことにより、EPS像に近似した腹膜表面の炎症細胞の集積を伴うfibrin析出の惹起を観察した。さらに検討を進めている。炎症初期の補体制御の有効性については先の研究で明らかにしたが、正常腹膜における補体の役割、特にCRegの役割を明らかにし、さらに、腹膜の慢性炎症時に生じ得る、制御を失った補体活性化による腹膜障害を調べることは、抗補体療法による慢性炎症進展・EPS抑制につながる可能性がある。ヒト腹膜炎でについても研究を進めていき、ヒト、動物実験、細胞実験の結果から総合的に考えていきたい。1.膜補体制御因子(CRegs)の機能を抑制する中和抗体を用いて、腹膜に分布する3つのCReg(Crry, CD55, CD59)の中で、特にC3レベルのCrryとC5b-9形成レベルのCD59が共同して、腹膜の過剰な補体活性化を、制御に働いていることを示し、腹膜透析液の二つのパラメータ(pHとブドウ糖濃度)によって、より補体の活性化が強調される可能性について、in vivoとin vitroで証明し、論文報告(Nephrol Dial Transplant 2011, in press)した。現在、さらに、腹膜透析液のpHと浸透圧に注目して、これらが腹膜の補体系に与える影響を解析するために、ラッド中皮細胞(primary culture)を用いて、膜補体制御蛋白分子の発現への影響とそれに伴う補体活性化への影響を検討中である。2.先に作成して論文報告したZymosanにより誘導される腹膜炎モデル(J.Immunol. 2009)で、補体の関与で、急性から亜急性の重篤な腹膜障害が発生する可能性を示した。今年度は、一旦発生したこの腹膜障害が、半年の経過でも炎症が持続することを観察した。さらに、このモデルを用いて、特に重篤として知られる真菌性腹膜炎後に被嚢性腹膜硬化症(EPS)に陥るケースがあるが、この機序を実験的に示すことができないか、特に補体関与の可能性について、現在検討中である。3.ヒト腹膜炎の腹膜透析排液を用いて、実際に補体の活性化が病状に影響を与えているかどうかについて、補体活性化物質の測定開始と、サンプル数の確保のための検体の収集を行っている。排液中の補体活性化物質測定は、ELISA法で可能なこと、再現性のあることを、今年度は確認している。4.今後の研究の進展により、補体関与の機序と、抗補体療法の可能性と臨床的位置づけを明らかにできるものと考える。1.致死率の高い被嚢性腹膜硬化症(EPS)に至る過程について2ヒット理論が唱えられている。

腹膜炎という第一の刺激に対して、補体制御異常が第二の刺激となり得るかどうかを検証するため、先に報告したZymosan腹膜炎モデルに、膜補体制御因子(CReg)の中和抗体により擬似的に補体制御異常の状況を誘導した。その結果、炎症過程で補体活性化の異常が生じた場合に前EPS様状況の発生を証明した。3.上記2.について、PD患者への影響を調べるために、PD排液から安定しヒト中皮細胞primary cultureを作り出す系を確立した。今後、PD患者排液中の中皮細胞のCRegsが受けている影響を検討していく予定である。4.PD患者において、腹膜炎が腹膜傷害を来す原因の一つであり、腹膜炎を起こしたPD患者のPD排液中の補体活性化物質の量をELISA法により、測定進行中。炎症の程度と補体活性化物質のPD排液中の量に相関を既に認めている。今後、解析に十分なn数を確保し、腹膜炎の程度、微生物の種類との関係について検討を進め、補体活性化産物のバイオマーカーの可能性を探る。
聴覚障害者の視覚活用とリズム適応を目指した体育・スポーツ指導に関する研究

聴覚障害学生を対象とした体育・スポーツ指導時の情報提示方法について検討した。聴覚障害学生は、実際の学習場面でどのような要望をもっているか現状と課題について調査した。次に視覚情報提示方法のシステム開発を行い、そのシステムを使った方法で運動調節やBGMなどのリズムに適応した運動が可能かどうかを実験的に検討した。本研究は、聴覚障害者を対象とした,視覚活用とリズム適応を目指した体育・スポーツ指導法について検討し,指導者のコミュニケーションスキルに頼る方法だけではなく,メディアや情報支援機器なども取り入れた新しい指導スタイルを構築することを目的としている。4年計画の1年目として、以下のとおり実施した。A聴覚障害者の体育・スポーツに関する学習環境とニーズに関する現状調査聴覚障害者の大学在籍状況、体育・スポーツに関する学習環境とニーズについて調査した。調査対象は,国内の大学・短期大学のうち,北海道・東北・関東地区の大学とした。予備調査の結果をもとに,現在聴覚障害学生が在籍し、聴覚障害学生の体育・スポーツ指導において配慮や工夫をしており,調査協力の承諾が得られた5校で聞き取り調査を実施した。調査は,当該校における体育・スポーツ指導担当教員,聴覚障害学生,クラスメート,補助担当者を対象とした。その結果,大学の一般体育実技では,1)受講形態:健聴学生と一緒のクラスが最も多いが,講義振替や障害のある学生を対象とした種目で受講する場合もあった。2)授業補助:補助者,クラスメートのボランティアによる補助,指導者の配慮・工夫による補助がみられた。3)障害学生に対する配慮・工夫:ゼスチャーを多用,声を大きくする,資料を配布する,板書やボードなどの視覚情報を多用することなどがあげられていた。一方で,聴覚障害学生自身が障害の公表と特別な配慮を希望しない場合もあった。結果の一部は,日本体育学会第56回大会で発表した。Bリズムや運動,音声情報の可視化のためのシステム開発聴覚障害者にわかりやすい情報提示方法ということをテーマに,音楽,リズムや音声情報の可視化のためのシステム開発を行った。現在試作版の制作段階であるが,今後は聴覚障害者,健聴者を対象に評価のための実験を行っていく。本研究は、聴覚障害学生を対象とした,視覚活用とリズム適応を目指した体育・スボーッ指導法について検討し,指導者のコミュニケーションスキルに頼る方法だけではなく,メディアや情報支援機器なども取り入れた新しい指導スタイルを構築することを目的としている。4年計画の2年目として、以下の通り実施した。A聴覚障害者の体育・スボーツに関する学習環境とニーズに関する検討専門領域としての体育・スボーツの学習環境と聴覚障害学生のニーズならびに学習支援の基礎資料を得るためにアンケートならびに面接調査を実施した。聾学校から大学等への進学者のうち体育・スボーツを専門とする領域へ進学する割合は,2000年以降310%前後であり,保健体育教員免許状も約9割の学生が取得していたことが示された。しかし,大学側の受け入れ態勢は十分でなく大学間で情報共有した支援モデルづくりが必要であると考えられた。調査結果の一部は,日本体育学会第57回大会で発表した。Bリズムや運動,音声情報の可視化と体育・スボーツ指導場面への導入聴覚障害学生にわかりやすい情報提示方法ということをテーマに,音楽,リズムや音声情報の可視化のためのシステムを試作し,リズムステップテストとしてその評価実験を行った。聴覚障害学生ならびに健聴学生を対象とした全身反応時間,リズムステップテストでは,光刺激全身反応時間,ステップの正確性と安定性において,対象者の聴力レベルよりも音楽やスボーツに対する興味や実施経験との関連性が認められた。また,パーソナルリズム,リズム認識やステッブ動作では,聴覚障害学生群と健聴学生群との間に差は認められなかった。さらに視覚情報と音情報を同時に提示する方法がもっとも正確性と安定性が高かったことから,聴覚障害学生にわかりやすい情報提示方法は,健聴学生にも同様にわかりやすい情報提示方法であることが示唆された。本研究は、聴覚障害学生を対象とした,視覚活用とリズム適応を目指した体育・スポーツ指導法について検討し,指導者のコミュニケーションスキルに頼る方法だけではなく,メディアや情報支援機器なども取り入れた新しい指導スタイルを構築することを目的としている。4年計画の3年目として、特にリズムや運動,音声情報の可視化と体育・スポーツ指導場面への導入について実験をすすめた。聴覚障害学生にわかりやすい情報提示方法として,リズムや音声情報の可視化のためのシステムを試作し,リズムステップテストとしてその評価実験を行った。実験の条件設定は,リズムパターンを,聴覚情報,視覚情報,それらを同時に情報提示する3種類とした。それぞれの条件における,ステッピングをビデオカメラで撮影し,動作分析を行った。リズムパターンは,刺激の持続時間と刺激間の時間間隔(IOI:Inter onset interval)が一定である単調拍子を用いた。視覚提示による反応時間を検討するために,聴覚障害学生ならびに健聴学生を対象とした,光刺激による全身反応時間を測定した。その結果,両者間に差は認められなかった。各条件における正確性と安定性を聴覚障害学生と健聴学生で比較した結果,聴覚情報のみでは,正確性は健聴学生が有意に高かったが,安定性に差は見られなかった。

視覚情報提示では両者ともに正確性は向上したが,安定性は向上しなかった。また,聴覚情報と視覚情報を同時に提示する方法が聴覚障害学生にはもっとも正確性と安定性が高いことが示されたが,健聴学生では,聴覚情報のみが最も正確性と安定性が高いことが示された。このことより,インクルーシブな場面で応用するためには,同時提示における聴覚情報と視覚情報の提示時間差に着目した検討の必要性が示唆された。本研究は、聴覚障害学生を対象とした,視覚活用とリズム適応を目指した体育・スポーツ指導法について検討し,指導者のコミュニケーションスキルに頼る方法だけではなく,メディアや情報支援機器なども取り入れた新しい指導スタイルを構築することを目的としている。最終年にあたる本年度は、前年度に引き続きシステム改良と,体育・スポーツ場面での試行と評価を行いながら,メディアや情報支援機器なども取り入れた新しい指導スタイルとしての可能性について総合的な評価を行い,研究の総括を実施した。A聴覚障害者の体育・スポーツに関する学習環境とニーズに関する検討平成1718年度に実施した調査結果をもとに,聴覚障害者の体育・スポーツに関する学習環境とニーズに関する現状についてのまとめとして,全国聾学校体育連盟を通して報告書を配付するともに,公開の同意が得られた内容については,論文にまとめ投稿中である。Bリズムや運動,音声情報の可視化と体育・スポーツ指導場面への導入可視化情報提示のシステム改良と再評価のための実験を継続して実施した。さらに,聴覚障害学生が在籍する教育機関に研究協力を依頼し,実験授業と評価を行い,システムの有効性について検討した。その結果,聴覚情報と視覚情報を同時に提示する方法が聴覚障害学生では有効であることが示され,本研究で開発したシステムの有効性が認められた。しかし,インクルーシブな場面で応用するためには,同時提示における聴覚情報と視覚情報の提示時間差に着目した研究が今後の課題とされた。これらの成果は,10thinternational ASAPE symposium,Seoulにて発表した。
鞭毛・繊毛運動の制御機構の解明

3年間にわたって鞭毛・繊毛運動の制御機構の解明を進め、以下のような多くの知見を得ることができた。1.微小管の滑り運動のカー速度関係をはじめて明らかにした。2.軸系構造要素の機能について:ウニ精子鞭毛より抽出精精製した内腕のATPase活性をもつ画分は、21SダイニンのAバンドに相当するものと小分子量のものとからなり、これらは微小管に再結合し滑り運動を起す。21SダイニンはATP分解の際コンフォーメーション変化を起すことを酵素プローグ法を用いて解析した。クラミドモナスのダイニン欠失変異株を数種単離し、その軸系の機能を検定した。ダイニン内腕と外腕は、これまで考えられていた以上に異なる機能をもつものであることが示唆された。クラミドモナス鞭毛について、回転中心小管の突出、外腕溶出後の運動の変化を詳細に検討した。各種生物の繊毛・鞭毛を構成するチューブリンアイソタイプの特徴を調べた。同一生物においても、細胞質内微小管・繊毛・鞭毛の間にはアイソタイプパターンに違いがある。3.鞭毛・繊毛の運動性・運動パターンの制御:サケ科魚類精子では、K^+の流出とCa^<2+>の流入、精子内cAMPの合成タンパク質のcAMP依存性リン酸化を経て運動が開始する。テトラヒメナ繊毛のCa^<2+>一結合蛋白質の遺伝子配列を決定した。ニッケル処理したゾウリムシ繊毛の刺激反応性より繊毛逆転機構と繊毛打機構の関係について考察した。Ca^<2+>とcAMPはゾウリムシの繊毛方向制御機構に対し拮抗的に作用する。また、方何の制御には蛋白質のリン酸化が関与している。呼吸器官であるアワビ鰓は、摂食器官として分化した二枚具鰓と同じCa^<2+>依存性繊毛反応を示す。ウニ幼生の発生過程で出現する繊毛初期反応と繊毛逆転反応を解析し、繊毛における滑り一屈曲変換の特質を明らかにした。ウニ精子の鞭毛停止反応は、軸系内の特定の微小管間の滑りがCa^<2+>で抑制されることにより起る。今年度は、協力研究態勢を整備するとともに以下に概略を示す如く、多大の新知見を得た。1.微小管のすべりとその制御について:ウニ精子鞭毛軸糸内における微小管のすべり運動の力-速度曲線の形は、ATP濃度により影響を受けない。テトラヒメナ繊毛におけるすべり運動は、高ATP濃度では3段階で起る。2.軸糸構造要素の機能について:内腕・外腕を部分欠損したクラミドモナス変異株の新型を3種単離し、運動を解析した結果、内腕の大きな欠失により運動性が失われることが示唆された。ウニ精子鞭毛からは、内腕に相当すると考えられる分子量450Kdと120Kdのペプチドを精製し、これらの生理的機能について検討を進めている。ウニ精子鞭毛より精製したBバンド蛋白質の電顕観察によると、この蛋白質はスポークヘッドではないかと思われる。また、マガキ精子鞭毛とテトラヒメナ繊毛のチューブリンのアイソタイプを同定し、これらの性質について検討を進めている。3.鞭毛・繊毛の運動性・運動パターンの制御について:【Ca^(2+)】

依存性の反応であるゾウリムシの繊毛逆転時には、繊毛打抑制の一時的解除がみられる。この時細胞内【Ca^(2+)】濃度は変化しない。細胞モデルではトリプシン処理により【Ca^(2+)】感受性が失われる。ウニ精子の鞭毛停止反応は、軸糸内の特定の微小管のすべりが【Ca^(2+)】で抑制されることにより起る。ウニ幼生の繊毛運動の【Ca^(2+)】感受性の発生に伴う変化を解析した。テトラヒメナ繊毛のカルモジュリン結合性蛋白質のいくつかは微小管に結合する。クラミドモナス鞭毛から中心小管が抜け出すと運動パターンが変る。ニジマス精子の運動開始の引き金をひく15Kdタンパク質を精製した。二枚貝側繊毛の繊毛打頻度が、セロトニン、cAMPにより増加する機構を解析した。以上のような成果をふまえ、今後はさらに研究態勢を強化して、鞭毛・繊毛運動の制御機構の解明を目指す。今年度は以下のような知見を得た.1.微小管のすべり運動の力ー速度関係を詳細に調べ,クロスブリッジモデルとの関連を検討した.2.軸系構造要素の機能について:ウニ精子鞭毛から精製した内腕由来の12Sダイニンは,ダブレット微小管に再結合し滑り運動を起す.クラミドモナスの外腕欠損株に野生株由来の外腕を加えると運動性が回復した.中心小管の単離系を確立し,その大量培養法について検討した.マガキの繊毛と鞭毛について共通のチューブリンアイソタイプを8種類同定した.ダイニン分子の変化を酵素プローブ法を用いて解析する方法を検討した. 3.鞭毛・繊毛の運動性・運動パターンの制御について:ヒトデ・ハムスター・ブタの精子の運動開始にはcAMPが必要である.ニジマス精子ではcAMPで活性化されたプロティンキナーゼがチロシンキナーゼをリン酸化し活性化する事が運動開始過程で重要である.カエル精子では外部浸透圧の低下が運動開始に重要である.テトラヒメナの繊毛内カルモジュリンの結合する物質の中に微小管を相互作用するものを同定した. Niイオンで停止させたゾウリムシ繊毛の高速度ビデオ解析から,停止繊毛は膜の脱分極により振幅の小さい繊毛打の活性化の後指す方向を変えることがわかった.ゾウリムシの膜断片上の繊毛においても細胞モデルと同様に繊毛方向転換反応が起る.ゾウリムシが温度及び光刺激に対して運動変化を示す時,細胞内cAMP,cGMP濃度に顕著な変化はない.アワビ鰓の側繊毛は電気刺激によりCa^<2+>依存性の停止反応を示した.クラミドモナス外胞欠損株の鞭毛運動の解析から,外腕は軸系内微小管のすべり速度の制御に関係していることがわかった.ウニ八腕幼生では繊毛は正常打・逆転打の他に二つの静止状態を示した.また正常打は5ーHTにより強化され,逆転打はドーパミンで誘導された.以上の成果に基づき,今後更に研究態勢を強化し,鞭毛・繊毛運動の制御機構の解明を目指す.1.微小管の滑り運動のパターンと軸系内の構造との関連を検討した。2.軸糸構造要素の機能:ウニ精子鞭毛から精製した内腕由来の粗画分は、ダブレット微小管の滑り運動を起す。ウニ精子鞭毛21SダイニンがATPを分解する際、ダイニン-ADP-Pi形成時に大きなコンフォーメーション変化が起る。クラミドモナスのダイニン内・外腕欠失変異株を用いて微小管滑り速度を比較し、外腕による滑り速度は内腕によるそれの4-5倍大きいという結果を得た。クラミドモナス鞭毛モデルにおけるKcl処理効果について検討した。各種生物の繊毛・鞭毛についてチューブリンアインタイプの特徴と一般性を検討した。
バイオエシックスとカントの倫理思想を中心にして

「バイオエシックスとカントの倫理思想を中心にして」の研究課題に関して、バイオエシックス領域については6論文を、カント倫理思想領域については4論文を書きあげました。前者は英米系だけでなく、独仏系バイオエシックスを取りあげ、両者の相違を比較検討しています。後者は、『判断力批判』における道徳的目的論という倫理思想が、バイオエシックスにいかに影響を及ぼしているかを明らかにしています・「バイオエシックスとカントの倫理思想を中心にして」という研究課題のもと、バイオエシックス領域に関しては6論文を、カント倫理思想領域に関しては4論文をまとめました。前者に関しては、1、安楽死・尊厳死について、2、ARTについて、3、脳死での移植について、4、英米と独仏での生命倫理について、5、創薬・育薬について、6、パーソン論について、以上のテーマはバイオエシックスの主要テーマであり、英米系と独仏系に分けて比較検討しています。我が国のバイオエシックス研究は、英米系のバイオエシックス研究だけであり、パターナリズムに対するインフォームド・コンセントの優位を強調する研究が主流となっています。これに対して本研究は独仏系のバイオエシックスの特徴である社会的合意とヒポクラテスの誓いに見られる医師の良識を重視する立場を紹介しています。自己決定権ではなく、社会的合意を優先する立場です。バイオエシックスの特徴を論述した後で、バイオエシックスの考え方が、いかにカント倫理思想の影響を受けているかを明らかにしています。論文としては4論文を書きました。1、カント哲学の構造について、この論文においては、カントの哲学・倫理学・美学・目的論の領域を考察し、その中心がカント倫理思想である人間尊重の精神であることを明らかにしています。2、カント『判断力批判』の「序論」について、ではカント美学・目的論領域にある道徳的目的論という倫理思想を明らかにしています。3、カントの『判断力批判』について、では序論より体系的な道徳的目的論の内容を論述しています。4、カント哲学の後継者達について、では哲学・倫理学に関してはコーヘンを、美学・目的論に関してはカッシーラを、カントの超越的解釈としてハイデガーを取りあげ、その解釈の特徴に言及しています。後者は、『判断力批判』における道徳的目的論という倫理思想が、バイオエシックスにいかに影響を及ぼしているかを明らかにしています・バイオエシックス・哲学・倫理学
異担子菌酵母の性接合における細胞表層蛋白の特異代謝とその意義

異担子菌酵母Tremella mesentericaの一倍体栄養細胞(接合型【ab!ー】および【AB!ー】)は性接合に先立ち、相手接合型細胞が分泌する性フェロモン(いずれもリポペプチド)の作用により生殖細胞に変化する。生殖細胞の表面には接合型特異的糖蛋白質が数種出現することが酵素法による表面蛋白標識およびSDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動法によって認められた。栄養細胞の表面蛋白とは異なり生殖細胞の表面蛋白は細胞自身のプロテアーゼによる特異代謝を受け速やかに細胞から遊離した。この遊離反応はペプスタチンにより阻害される酸性プロテアーゼによって行われ、性フェロモンに依存して活性を発現した。この時に培地から回収される遊離分子はいずれの接合型とも分子量約5万の糖蛋白であった。等電点は両者若干異っていたことから構造には違いがあると考えられる。事実、V8プロテアーゼによるペプチドマップで両分子に共通のペプチドと両者で異なるペプチドが存在したことから、50K糖蛋白は接合型特異的および非特異的構造から成ると推定した。両者のポリペプチド構造は共通で、修飾様式(例えばリン酸化)に両接合型間で相違がある可能性が考えられる。50K糖蛋白は(単独でも両方でも)両接合型細胞間の性的細胞凝集を著しく促進したことから、いずれの接合型細胞に対しても結合する働きを有すると考えられる。実際【^(125)I】-50K蛋白はいずれの接合型細胞に対しても結合した。これらの結果から、50K蛋白は細胞表面に存在する細胞認識蛋白で(恐らくいずれの接合型細胞をも認識)、複数の結合部位を有する分子として細胞表面から遊離、拡散することにより液体培地における細胞間の性的細胞凝集塊の形成を促進し、凝集中での性的細胞融合を助ける働きを担うと考えた。
能の謡本になぜ胡麻点が必要か

能の謡の楽譜には、テクストの横に「節」あるいは「胡麻点」と呼ばれる記号がつく。われわれは、その記号が、音の高さや長さを明示していると期待するが、その期待はうらぎられる。高さや長さについて有益な情報を与えるのは胡麻点ではなく、それ以外のさまざまな指示語である。にもかかわらず、胡麻点は謡の楽譜には必要不可欠である。それは胡麻点が、謡のテクストのシラブル数を明確に示してくれるからだ。シラブル数の情報は、謡のような、音数律の変化を基本とする音楽にとっては必要不可欠である。また、胡麻点のかたちは、しばしば手などで身体的になぞられる。それは、旋律をひとつの身ぶりとしてとらえるための補助道具として機能する。平成25年度に予定していた(1)謡本の比較作業、(2)謡われる現場の調査、(3)節の解説書蒐集と読解、という3つのテーマのうち、実際に行うことができたのは、(2)と(3)であった。(2)については、静岡県の民俗芸能である西浦田楽のフィールド調査を行った。従来行っていた舞踊の技法伝承にかんする研究に加え、本年度は、伝承される多彩な歌謡に光をあて、その歌詞を蒐集し、バリエーションをさぐった。さらに練習が行われる場面を記録し、バリエーションが発生する理由を考察した。西浦田楽の歌謡のテクストには、さまざまな意味不明の言葉がみられるが、そのいくつかは、メリスマによって歌の声を引き延ばすことと関係していることがわかり、世阿弥が自身の伝書の中でいう「節訛り」が、現代にも生きていることが確認できた。(3)に関しては、江戸中期に書かれた謡伝書「そなえはた」の序文の読解(一部分については現代語訳)を行った。「そなえはた」は、江戸中期の能役者、岩井直恒の口授を記した謡の技法書であるが、その中には、胡麻点の向きが、実際の旋律の上下の動きを担わされていることを示す記事が見られた。江戸中期の観世流では、現代と同様、胡麻点の向きの変化を無視し、補助記号のみをたよりにして謡をうたうことが習慣化していたとも思われるが、中には、胡麻の向きなど、謡本に古くからある記号を形骸化させることなく、より少ない数の記号を使って、謡の規範化をはかろうする意欲に満ちた役者も存在していたことが、明らかになった。平成24年度は、世阿弥自筆本が残る作品「江口」にみられる節の記号をひとつひとつ検討した。江口は、世阿弥の時代以来、継続して演じられて(歌われて)きた作品であり、多くの謡本が残されている。したがって、室町時代から現代にいたる、節の記号を比較し、変遷をたどることが可能である。比較作業は、観世流を中心におこなった。謡の中のある言葉には、一つの本では「上ゴマ」すなわち上向きの記号がつけられている。しかし別の本では、同じ言葉が「下ゴマ」を付されている。こういったことから、上ゴマと下ゴマには、対照的な側面だけではなく、何らかの共通した側面があることが予想されるが、それが何であるかを明らかにすることは、次年度の課題となった。また、江戸初期の本の精査から、現代の謡本の用語の用法の再検討が可能になることもあった。たとえば、「下」は現在、「げ」と「さげ」とに区別され、それぞれことなった意味をあたえられるが、その区別は近代の創造であると言える。江戸初期の本は「下」は一貫して音の高さをしめす指示であることが、確認できたからである。謡本の調査に加えて、24年度は、奈良の民俗芸能である題目立の練習現場のフィールド調査を、集中的におこなった。題目立には、声を出す際の独特な抑揚と旋律があるが、練習に際しては、音の高さの正確さよりも装飾音をつけること(あるいは抑揚の正確さ)のほうが優先されることがわかったのは収穫であった。楽器を用いない歌や語りの音程が圧縮されたり、抑揚が誇張される変化は、謡や声明の伝承などでしばしば認められることであるが、それが生み出されて定着していく過程は、練習の現場にある。世阿弥の伝書には「節訛り」「文字訛り」という言葉があるが、これらを具体的に理解するヒントは、現在の伝承の現場にも得られるはずと確信できた。今年度の目標のひとつは、胡麻点を中心に節付けされた謡本が、どこまで規範譜として利用可能か、その度合いをさぐることであった。その問いにそって、謡本をよく利用してきたアマチュアの共同体の活動に焦点をあてた。現代のアマチュアは、歌うさいにどの程度胡麻点を意識しているか、ということについては、流派による違いもあることがわかった。たとえば、金剛流では、アマチュアの歌い手は、胡麻点の向きを比較的よくみている。金剛流では、胡麻点そのものに補助的なヒゲのような右上がりの記号を付けることによって、音の上昇(ウキ)をあらわしている。したがって、音の変化は、直接的に胡麻点のかたちの変化と連動しているのである。一方、観世流では、その同じ動きは、現在は「ウ」というカタカナであらわされている。歴史的にさかのぼれば、「イ」の記号であらわされる場合もあったようであるが、いずれにしても、カタカナによる表示は、胡麻とは別のものであるという意識を高めるわけである。

したがって、観世流では、胡麻点の向きなど、胡麻点そのものに注目する場面が、極端に少なくなるのである。能のアマチュアの活動の歴史は長く、また、流派の違い、家の違いによって、現在においても、多種多様である。同じ観世流の謡本をみただけでも、そこには、さまざまな補助記号が付けられるようになっている。観世流が胡麻点に力点を置かなくなったのは、そのような補助記号の充実とも、連動している。本年度は、観世流の謡本の補助記号がどのように増大し、また変化していったかについての、大まかな傾向をつかむこともできた。こういったことを検討するために、さらなる文献の渉猟、社会学的、歴史学的考察が必要となることが、認識された。平成27年度は、謡本が規範譜として機能しなくなった近代・現代における、謡本の補助的記号あるいは指示語の増加の仕方について考察した。具体的には、まず、近代における、観世流の謡本の指示語の誕生とバリエーションの増加傾向を調べた。たとえば「シッカリ」「引き立」「しずかに」「さらり」などの指示語が、近代の謡本には書込まれるようになったが、その目的は、謡い方や雰囲気をより正確に伝えることであった。しかし、それらの語彙は、具体的な技法との一対一対応がわかりにくい場合も多い。たとえば、「サラリ」と「スラリ」がひとつの謡本の中で併用される場合、その区別は、微妙であるため、結局、その指示語はあまり機能していない、という場合もあり、指示語の増大は、当初の意図に反して、書いて伝える領域よりも、口頭伝承の領域をふやしていくという結果をみちびいているという仮説をもつことができた。今後は、謡本の版の比較をさらにすすめることによって、データを増やしていきたい。もうひとつのテーマは、現代の各流派の謡本における、胡麻点の機能と、胡麻点(節)に付けられた補助記号の研究である。現行五流の謡本の比較によって、金春流と金剛流は、ちょうど声明の五音博士のように、胡麻点そのものの向きを「右上向き」「横むき」「右下向き」にかき分けることによって音の高さをあらわす方法をとっていること、わかった。他の三流は、基本的には胡麻の向きを見ないですむように、補助記号が付けられていることがわかった。それぞれが、節の上下をどのようにあらわすかについて、その方法は微妙にことなっているが、それは、流派ごとの合理性の解釈の違いに由来する。今後は、解釈の違いを生んだ、各流の根本の思想について、理解をふかめていきたい。能の謡の楽譜には、テクストの横に「節」あるいは「胡麻点」と呼ばれる記号がつく。われわれは、その記号が、音の高さや長さを明示していると期待するが、その期待はうらぎられる。高さや長さについて有益な情報を与えるのは胡麻点ではなく、それ以外のさまざまな指示語である。にもかかわらず、胡麻点は謡の楽譜には必要不可欠である。それは胡麻点が、謡のテクストのシラブル数を明確に示してくれるからだ。シラブル数の情報は、謡のような、音数律の変化を基本とする音楽にとっては必要不可欠である。また、胡麻点のかたちは、しばしば手などで身体的になぞられる。それは、旋律をひとつの身ぶりとしてとらえるための補助道具として機能する。胡麻点がもつ規範力をさぐるという、もともとの目標は、節付を実際におこなった側の意図の解釈作業と、謡本の使用者(享受者)の便宜にたった解釈作業という、二本立てが必要となる。前者にかんしては、いくつかの歴史的な謡本において、平胡麻と下げ胡麻というシンプルな対比が、すくなくとも旋律の一時的下降を表わすだけであれば、十分であるということが判明した。しかし、音が段階的にさがっていくような場合には、それを一義的に表わすことはできないのである。
半導体微小共振器ポラリトンからのTHz帯電磁波放射

本研究はQ値の高い半導体微小共振器中で形成される共振器ポラリトンからの電磁波(約1THz)放射を実証するとともに、この電磁波をプローブとして、光子と強く結合した励起子のダイナミクスを解明することを目的とした.得られた成果は以下の通りであり、当初の目的は100%以上達成されたと言える。1.系統的な実験研究を行い、共振器ポラリトンから放射される電磁波が、共振器ポラリトンモードを共鳴励起することによって生じるモード振動に伴う励起子数の振動から放射されていることを確固たるものにした。2.電磁波周波数(周期の逆数)と反射スペクトル上で観測されるポラリトンモード間のエネルギー差から予想される周波数はわずかに異なり、放射電磁波周波数は若干高いことを見い出した。この結果が、反射スペクトル上で観測されるモード分裂量と(固有周波数としての)真の分裂量が異なるとするSavonaらの理論と定性的に一致するものであることを実験的に示した。3.量子井戸電場が強い領域での電磁波振幅の減衰を観測した。これは強電場領域で励起子線幅が増大すること、従って励起子の位相緩和が主たる原因であることを、励起子線幅の測定結果に基づいて示した。また、強励起領域での電磁波振幅の減衰を観測した。4.共振器Q値を下げることによって、電磁波振動の減衰が速くなること、特に、十分に低いQ値の素子においてはほぼ単周期のみの電磁波が放射されることが確認された。5.共振器を用いて励起光を有効的に利用し、高効率なTHz帯電磁波発生のアイデアを得た。実用上意味のある励起光強度の領域($\sim$100mW)において、従来バルク半導体表面からの電磁波放射としては最も高強度であるとされていたInAsを用いた場合と比較して1桁以上の高強度化を実証した。本研究はQ値の高い半導体微小共振器中で形成される共振器ポラリトンからの電磁波(約1THz)放射を実証するとともに、この電磁波をプローブとして、光子と強く結合した励起子のダイナミクスを解明することを目的とする.さらにこの系のTHz帯電磁波発生源としての性能を明らかにする.既に予備的な実験によって不明瞭ではあるが信号を捕らえていた.本年度はまず1)測定系の改良による測定帯域幅の拡大,2)素子を再設計することで放射電磁波周波数を1THz以上にする,を進めた.これらの準備は順調に進捗し,良好な測定系と素子を得た.この系において系統的な実験を進めた結果,1)放射電磁波の周波数と共振器ポラリトンモードエネルギー差の対応,特にエネルギー差の変化に応じた電磁波周波数の変化,2)励起子を構成する電子と正孔の相対距離と電磁波振幅の明瞭な相関,3)励起光パワーと電磁波振幅の対応,等により共振器ポラリトンからTHz領域の電磁波が発生することを確たるものにした.これらの結果は電磁波が共振器ポラリトン形成下での励起子数密度の周期的な振動から放射されていることを明瞭に示しており,電子系と光子系の周期的エネルギー交換というポラリトンの直感的描像を初めて実験的に示した.また共振器ポラリトンから放射されるTHz電磁波強度は,電磁波発生源としては十分ではないことも明らかになった.さらに,強い量子井戸直流電界下,あるいは強励起下等において電磁波の減衰が大きくなることを見い出す等,励起子ダイナミクス観測の予備的な実験も開始した.本研究はQ値の高い半導体微小共振器中で形成される共振器ポラリトンからの電磁波(約1THz)

放射を実証するとともに、この電磁波をプローブとして、光子と強く結合した励起子のダイナミクスを解明することを目的とした.昨年度は系統的な実験の結果,共振器ポラリトンからTHz領域の電磁波が発生していることを確たるものにした.本年度はポラリトンダイナミクス,特に励起子位相緩和および共振器モードの緩和とTHz電磁波発生の関係に関して集中的に研究を行った.具体的には,強い量子井戸直流電界下(>80kV/cm)においてスペクトル上でポラリトンモードの線幅が広くなることに対応し,電磁波の減衰が強くなることを明らかにした.またこの原因が強電場下での励起子線幅の拡大に起因することを明らかにした.さらに強励起下においてもポラリトンモードの線幅が拡大するとともに,電磁波の減衰が大きくなることを示した.これらの結果は,ポラリトンモード振動における励起子コヒーレンスの重要性を示すものである.一方,種々のQ値をもつ微小共振器を作製し,Q値の低下とともに共振器モードの減衰が大きくなることで,やはりTHz電磁波の減衰が強くなることを示した.また,合わせて電磁波強度のQ値依存性にも注意し,単サイクルの電磁波に注目するならば,むしろ共振器Q値が低い方が強度が強いことを見いだした.この点に着目して,微小共振器を用いた高効率THz帯電磁波発生方法を提案し,従来バルク半導体表面からの電磁波放射としては最も高強度であるとされていたInAs表面を用いる方法と比較して1桁以上の高効率化を実現した.
ザンビアにおけるコウモリの新世界型回帰熱ボレリアの分布・拡散に関する役割

アフリカのザンビアで発熱患者ならびにコウモリからヒト病原性新世界型回帰熱ボレリアの分離に世界で初めて成功した。しかし、なぜ北米大陸にのみ分布する新世界型回帰熱ボレリアがアフリカ大陸(旧世界)に分布しているのか、また、その多様性は未だ明らかとなっていない。本研究では、ザンビアにおけるコウモリの回帰熱ボレリアに対する血清疫学調査と分子生物学的調査ならびに菌体分離と次世代シーケンス解析を通じて同地域の新世界型回帰熱ボレリアの多様性やその分布・拡散にコウモリが関与しているかを明らかにする。