hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
メルケプストラム音響処理と多レベル知識処理による音声の認識合成システムの研究

本研究により,音声による人間と機械との間のコミュニケーションの方法を確立する上で,メルケプストラム音響処理と多レベル知識処理による音声の認識合成システムが極めて有用なものであることが確かめられた.本研究の準備段階で音声の音響,音韻処理に対する見直しを行い,高度な処理に利用し得る精密なスペクトル推定法として対数スペクトルの不偏推定法を考案した.認識系を規則合成系を統合したシステムを構成するうえで実現が最も難しくしかも重要な部分は連続音声のセグメンテーションを行うサブシステムであるが,本研究では,ラジオのニュース放送のように発声速度が速く,しかも長く連続した音声を約96.4%の確度でセグメンテーションとラベリングを行うことができる高性能のセグメンテーションシステムを実現した.このようなシステムを得ることが可能になったのは,対数スペクトルの不偏推定法によって精密でしかも安定なスペクトル包絡を抽出できるようになったこと,セグメンテーションパラメータを得るための処理に特殊な擬似微分フィルタを利用したこと,それらによってセグメンテーションの知識処理が容易になったことなどに因る.音声認識の処理において,特徴パラメータおよび距離尺度の選択は重要な問題であるが,これに対して検討を加えた結果,対数スペクトルの不偏推定法あるいは改良ケプストラム法によって抽出したメルケプストラムを用いて,単純にユークリッド距離によるパターンマッチングによって,高い認識率が得られることを明らかにした.音声の規則合成システムの基本的な構成法が得られ,一応実用になる品質の音声を合成できるシステムを実現したので,更に音声の明瞭度と音質を向上させるための音源信号生成法の改良を行い,破裂音と有声摩擦音の音質改善に対し良い結果を得た.認識合成システム全体の評価は現在行っており,近く成果を発表する.本研究により,音声による人間と機械との間のコミュニケーションの方法を確立する上で,メルケプストラム音響処理と多レベル知識処理による音声の認識合成システムが極めて有用なものであることが確かめられた.本研究の準備段階で音声の音響,音韻処理に対する見直しを行い,高度な処理に利用し得る精密なスペクトル推定法として対数スペクトルの不偏推定法を考案した.認識系を規則合成系を統合したシステムを構成するうえで実現が最も難しくしかも重要な部分は連続音声のセグメンテーションを行うサブシステムであるが,本研究では,ラジオのニュース放送のように発声速度が速く,しかも長く連続した音声を約96.4%の確度でセグメンテーションとラベリングを行うことができる高性能のセグメンテーションシステムを実現した.このようなシステムを得ることが可能になったのは,対数スペクトルの不偏推定法によって精密でしかも安定なスペクトル包絡を抽出できるようになったこと,セグメンテーションパラメータを得るための処理に特殊な擬似微分フィルタを利用したこと,それらによってセグメンテーションの知識処理が容易になったことなどに因る.音声認識の処理において,特徴パラメータおよび距離尺度の選択は重要な問題であるが,これに対して検討を加えた結果,対数スペクトルの不偏推定法あるいは改良ケプストラム法によって抽出したメルケプストラムを用いて,単純にユークリッド距離によるパターンマッチングによって,高い認識率が得られることを明らかにした.音声の規則合成システムの基本的な構成法が得られ,一応実用になる品質の音声を合成できるシステムを実現したので,更に音声の明瞭度と音質を向上させるための音源信号生成法の改良を行い,破裂音と有声摩擦音の音質改善に対し良い結果を得た.認識合成システム全体の評価は現在行っており,近く成果を発表する.(1)連続音声に対する効果的なセグメンテーションの方法の確立・・・母音連鎖を含む連続音声のセグメンテーションに用いるパラメータとしては改良ケプストラム法によって抽出したメルケプストラムの余弦関数荷重形の微分的操作によって得たパラメータあるいは1次回帰係数などが良好な特性を持つことが明らかとなった。セグメンテーションの中間結果に対してトップダウン処理の行い易いようなリンク構造の効率のよいデータ表現方法を得たので、それに基づくセグメンテーションシステムを構成し知識処理の効果を検討中である。(2)不特定話者音声に対する音節あるいは音素の認識のための識別法の検討・・・音声の認識のための特徴パラメータとして、改良ケプストラム法によって抽出したメルケプストラムを用いることによって高い音素認識率が得られることが明らかになった。また、メルケプストラムの次元はあまり高くなく、低次部だけが比較的大きな値を持つので、パラメータ空間の低次元サブ空間における市街地領域によって音素の大分類ができ、コンテントアドレッサブルメモリ方式の利用で標準パターンの予備選択が可能で、効率の良いパターンマッチングが可能であるとの基素データを得た。(3)子音母音系音節のメルケプストラムパラメータの接続による音声の規則合成・・・規則合成システムの基本的な構成法が得られ、一応実用になる品質の音声が合成できるシステムを実現したので、更に音声の明瞭度と音質を向上させるため残差分析に基づいて音源生成法の改良を行い、良い結果を得た。またテキスト音声変換における韻律生成のためのテキスト解析の方法を検討した。この場合のテキスト解析は辞書検索と簡単な形態素解析を行えば一応実用的レベルになるとの結論を得た。
アジアにおけるエイズ流行とその背景にある宿主要因に関する分子疫学的調査研究

われわれは,アジアにおけるエイズ流行の危機的状況を背景として、この地域におけるHIV流行形成のメカニズムとHIV感受性やエイズ発症に影響を及ぼす宿主の遺伝学的背景の解明を目指し、アジア各国の研究者との共同研究によって,次の研究成果を得た。(1)分子疫学研究:ミャンマー中部と中国雲南省西部に、世界でも類例を見ない極めてユニークな組換えウイルス(Unique recombinant forms, URFs)新生のホットスポットを発見した。またすでに樹立された2種の組換え型流行株(CRF)(CRFO7_BCとCRFO8_BC)間の組換えによる第2世代の組換えウイルスを同定することにはじめて成功した。これら地域において多様なURFが新生している事実から、極めて危険なリスク行動を行い、様々な系統のウイルス株に暴露されている集団(IDUおよび売春婦)とウイルスの高率の伝播を可能とする社会的ネットワークが存在することが示唆された。また、両地域に分布する組換えウイルスの多くが組換え点を共有していることから、共通の組換えウイルスを母体として生まれた可能性が明らかとなった。これらの分子疫学的知見は,アジア地域を標的とする将来のワクチン開発戦略に重要な示唆を与えるものと考えられる。(2)エイズ発症・HIV感染感受性に影響を与える宿主要因に関する分子疫学研究:タイ(マヒドン大)との共同研究によって、Discordant couple(夫婦の一方だけがHIVに感染しているケース)の非感染配偶者では、HIV感染者よりも,有意に高い頻度でCCR2 641変異のホモ接合体が見い出されることを明らかにし、アジア人においてCCR2 641変異がHIV感染抵抗性と関連する有力な遺伝子多型であることを示した。また、北タイ(ランパン県)のコホートによって、IL4の多型IL4-589Tのホモ接合が(女性とHAART治療例において)AIDS発症遅延と相関することを示した(塩田)。(3)免疫学研究:タイを中心とするアジア地域における流行形成に重要な役割を果たしているHIV-1サブタイプE(CRF01_AE)と欧米に広く流布するウイルスであるHIV-1サブタイプB感染者から樹立されたT細胞株を用い、エピトープ認識の交差性に関する解析を行った(滝口)。また新しい経口ワクチンベクターとしてE型肝炎ウイルスを用いたウイルス中空粒子(VLP)へのHIV^1 env DNA封入による新しい経口ワクチンベクターの開発を行い、開発途上国での応用の可能性を示した(保富)。アジアをフィールドとして下記の2つの柱からなる研究を進め、次のような成果を得た。柱I「アジアにおけるHIV流行の形成のメカニズムに関する分子疫学的研究」本年度は、アジアの中でも、流行が激化しているベトナムおよびミャンマーにおける分子疫学的解析を進めた。ベトナムではこれまで流行の中心は南部地域にあったが、1996年以降北部ベトナムの薬物乱用者の間での流行のアウトブレークが起っている。解析の結果、この地域のIDU間の流行が、隣接する中国広西壮族自治区の国境都市Pingxiangに分布するHIV-

1サブタイプE(CRF01_AE)と同一起源のウイルスのウイルスによることを明らかにし、これら地域の流行間の密接な相互関係を明らかにした(武部)。柱II「アジアをフィールドとしたHIV感染感受性やエイズ発症抵抗性に関与する遺伝学的/免疫学的背景に関する分子疫学的解析とそれに基づく新たな感染防御・発症阻止技術の開発」(1)タイ(マヒドン大)との共同研究によって、Discordant couple(夫婦の一方だけがHIVに感染しているケース)の非感染配偶者では、HIV感染者よりも,有意に高い頻度でCCR2 641変異のホモ接合体が見い出される(18.2%vs 4.6%,P<0.001)ことを明らかにし、アジア人においてCCR2 641変異がHIV感染抵抗性と関連する可能性を示唆した(塩田)。またタイを中心とするアジア地域における流行形成に重要な役割を果たしているウイルス株であるHIV-1サブタイプE(CRF01_AE)と欧米に広く流布するウイルスであるHIV-1サブタイプB感染者のそれぞれから樹立されたT細胞株によるエピトープ認識を比較する研究が進展した(滝口)。さらに新しい経口ワクチンベクターとしてE型肝炎ウイルスを用いたウイルス中空粒子(VLP)による新しい経口ワクチンベクターの開発に成功し、特に開発途上国での応用の可能性を示した(保富)。アジアをフィールドとしたエイズ流行およびその背景にある宿主要因に関する分子疫学および新たな感染防御・発症阻止技術の開発に関する研究を進めた。(1)中国におけるHIV流行のエピセンターと考えられる中国雲南省のHIV流行の分子疫学的解析を3地域(Wenshan(東部),Honghe(東南部),Dehong(西部))の注射薬物乱用者(Injecting drug user, IDU)を対象として行い、次の研究成果を得た。1)組換え型流行株(circulating recombinant form, CRF)CRF08_BCは雲南省東部地域に広く分布している(Wenshanで89%,Hongheで81%)が、西部のDehong地域には見い出されない(0/14)。2)一方、Dehong地域のウイルス株の71%(10/14)は、主としてサブタイプB'(サブタイプBのタイ型HIV-1ヴァリアント)とサブタイプC間の多様な組換えウイルス(unique recombinant form, URF)であったが、残り29%(4/14)は、サブタイプB'であり、東部地域とは全く異なるウイルス分布を示した。3)これらの知見から、新型のHIV-1組換えウイルスがミャンマー国境に接する雲南省西部地域において新生しているという世界でも極めてユニークな流行状況を明らかにした。またこの地域のIDUに見られるサブタイプ、CRFおよびURFの不均一な分布から、ウイルス伝播の比較的独立したネットワークおよびクラスターが存在することが推論された(武部)。
データストリーム伝送路におけるロスレス圧縮技術の開発

昨年度までの成果を元に、実用化に必要な性能面での圧縮アルゴリズムの特性分析と、アルゴリズムへの改良を試行することに注力した。とくに、ソフトウェアでの実効スピードと圧縮率にフォーカスすると改善点がいまだあり、変換テーブルを分割するBank Select方式による高速化と、圧縮率をフィードバックすることでデータのエントロピーに応じた動的最適化、という新しい手法を試行した。Bank Select方式によるソフトウェアでの圧縮・解凍の高速化では、シンボル変換テーブルを、入力されるデータストリームをハッシングし、複数に分割されたシンボル変換テーブルに配分することで、マッチするシンボルの検索回数を削減し、高速化を図った。この高速化技法はストリームデータ圧縮に有効であり、ハードウェア化も可能であることが確認できた。この成果は、国際会議DCC2019とICCS2019で発表予定である。Bank Select方式はソフトウェアでの高速化に有効な手段であることは確認できたが、データのエントロピーが低い、すなわち、データに含まれるシンボルパターンの個数が少ない場合、ハッシングによって、あるシンボル変換テーブルに偏ることが判明している。しかし、あるバンクに傾向してデータストリームが集中すると、圧縮率が著しく低下することが確認された。このような状況を動的に改善するために、圧縮率を、圧縮器にフィードバックすることで、ハッシングのアルゴリズムを変更する新しい方式を試行した。この手法は国内特許出願を行った。以上の研究成果に加え、国内の大きな展示会である、Interop、Enbedded Technologyに出展することで、アウトリーチ活動も行った。さらに、ストリームデータ圧縮技術を大学発ベンチャーから社会実装している努力を評価され、JST大学発ベンチャー表彰を受賞した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。通信・映像・センサといった情報源が発するデータ量の爆発的な増加に伴い、それらが流れるデータ伝送路に超高周波での実装が要求され、困難を極める状況にある。一定のデータ塊を単位として圧縮・復号するブロッキング圧縮によるデータ量の削減は従来から行われているが、常に流れ出る高速データ源では処理が間に合わず破綻する。流れ出るデータを伝送路で直に圧縮できればよいがハードウェアで効果的に実装できる技術がない。そこで、本研究は伝送路に流れるデータの出現統計をリアルタイムに生成し、それを使って圧縮・復号するストリーム圧縮ハードウェア技術を開発する事を目的として、本研究を推進した。この技術は伝送路の物理的容量限界を超え、データの高濃度化を実現でき、毎秒ペタバイト級のデータ処理が可能な高信頼コンピューティングへの基盤技術を確立できる。本年度は、大きなブレークスルーを得られた。申請時点での難題であった動的ヒストグラムのハードウェアでの管理機能に大きな進展があり、ストリームデータ圧縮を超高速にハードウェアで処理できる機構が完成できた。そこで、このハードウェアを使ってのアプリケーション作りに専念し、FPGAを使っての実装にチャレンジした。センサー、映像を使ったリアルタイム圧縮デモを開発し、組込み開発技術展、イノベーションジャパン、CEATEC JAPAN、といった日本国内での有名な展示会へ出展し、その技術の有効性をアピールした。本技術は今年度、アカデミック、及び産業界から高い評価を得ることもできた。国際会議VLDB2015のワークショップにて、Best Paper Awardを受賞した。さらに、組込み開発技術展ET/IoT2015にて「特別賞」を受賞し、産業界でもその技術の重要性を示すことができた。本研究の成果が、常陽新聞をはじめとする報道各社にて取り上げられた。ストリームデータ圧縮を実現する動的ヒストグラム管理技術のハードウェア実装方法についてひらめき、これまでの何点であった、シンボル変換テーブルの一貫性制御方法の実現にブレークスルーがもたらされ、一気にハードウェア実装の方法が進んだため。本年度は、研究計画に照らし、ストリームデータ圧縮のためのハードウェアについて、IPコア化を進めた。IPコア化にあたっては、必要となるハードウェアリソースの縮小と、周波数の向上に注目し、ハードウェア構成上の新しい方式を取り入れた。その際の研究成果をジャーナル論文にまとめ公表すると共に、本ストリームデータ圧縮技術の知財化を推し進めた。さらに、性能面での実証実験に際して、基板開発を行った。その十分な評価として、適用先のアプリケーションを探し、実用化を推し進めることを試みた。その活動のアウトリーチの場として、国内では組込みシステム技術展、海外では、米国サンノゼにてTieCon2016に出展し、技術的なアピールと実用化への適用先の探索を行った。本年度の計画として、LSI化を予定していたが、アプリケーションをもう少し開発して、インタフェースに関する地券が必要であることがわかった。

このように計画の一部は先送りにしたが、元々の研究計画では、ロスレスデータ圧縮のためのアルゴリム開発に時間がかかる予定であったため、それを昨年度完了しており、全体としては概ね順調に進んでいると言える。今年度は、(1)ハードウェア実装に関する改良、(2)実用化に向けたアウトリーチ活動、の2つの研究活動に注力し、ストリームデータ圧縮技術を社会実装するための条件について、実践的に調査し、本研究の学術的な価値を向上させることに努めた。(1)のハードウェア実装に関する改良に関しては、Time Sharing Multi-threading(TSM)と命名した、複数の圧縮データ入力ストリームを時分割で圧縮をする方式を論文発表した。さらに、TSMの実装をFPGAに行う事で、動作周波数、および、使用リソースの量を減らすことを確認できた。これにより、昨年度までに開発したハードウェアよりも高速に動作し、さらに、リーソスの量を半減することができるため、FPGAやLSIといったハードウェア実装における優位性を高めることができた。動作周波数が高くなることに伴い、社会実装の対象をGbyteオーダのデータ伝送路に適用できることを確認した。さらに、(2)の実用化に向けたアウトリーチ活動については、実際に現状の問題解決のために利用してくれる企業へコンタクトして、問題の明確化と、ストリームデータ圧縮技術の適用可能性について、議論した。多くの企業が興味を示し、実際に採用に向かっている案件もある。このようなアウトリーチ活動として、Embedded Technologyといった大型の展示会に出展し、広くアピールした。次年度はこのような社会実装の可能性を見出した成果として、実装におけるさらなる改善策を探求するだけでなく、実際のデータを使った性能評価について注力し、簡単に実用化が可能な方式を探求する。アルゴリズムの改良が、当初、目標としていた社会への適用までが可能になるほどの高性能化をもたらしているため、本研究課題の予定どおりに進行していると判断できるため。昨年度までの成果を元に、実用化に必要な性能面での圧縮アルゴリズムの特性分析と、アルゴリズムへの改良を試行することに注力した。とくに、ソフトウェアでの実効スピードと圧縮率にフォーカスすると改善点がいまだあり、変換テーブルを分割するBank Select方式による高速化と、圧縮率をフィードバックすることでデータのエントロピーに応じた動的最適化、という新しい手法を試行した。Bank Select方式によるソフトウェアでの圧縮・解凍の高速化では、シンボル変換テーブルを、入力されるデータストリームをハッシングし、複数に分割されたシンボル変換テーブルに配分することで、マッチするシンボルの検索回数を削減し、高速化を図った。この高速化技法はストリームデータ圧縮に有効であり、ハードウェア化も可能であることが確認できた。
沖積低地における堆積土砂量・蓄積炭素量の解明と人工改変の定量的検討

本年度は、まず、4地域(濃尾平野、矢作川下流低地、多摩川低地、広島平野)において、既存ボーリング柱状図をGISにより解析し、堆積土砂量の算出を行った。多数の放射性炭素年代値が報告されている3地域(濃尾平野、矢作川下流低地、多摩川低地)では、堆積土砂量の時系列変化を推定し、堆積土砂量は約4000年前と1000年前に増加したことが明らかになった。ハイドロアイソスタシーの影響があるものの、テクトニックな沈降の影響もあるため、4000年前頃まで相対的海水準が上昇しており、対象地域より上流側での堆積物の累重も生じていた分、それ以降に対象地域内の堆積量が増加したと考えられる。一方、最近1000年間は、流域における林地の荒廃による土砂生産の活発化に伴い土砂供給量が増加した可能性が高い。また、多摩川低地では、柱状図の解析結果から、盛土や埋土、表土などの人工改変がみられる堆積物(ADと定義)が、(基底礫層を除く)沖積層全体の体積の1割以上を占めることを確認した。ADの堆積年代は不明であるものの、その多くは近現代の都市開発に伴う堆積物であると考えられる。仮に、デルタ堆積物の堆積速度でADの堆積量を満たそうとするならば、約2200年かかることになる。この結果は、沖積低地の形成という観点において、人間の直接的な土砂の堆積の影響を無視できないことを示している。さらに、濃尾平野において昨年度得られた3地点のオールコア堆積物から採取した21試料(木片、貝殻)の放射性炭素年代測定を本年度依頼した。濃尾平野では、完新世中期以降、デルタの前進に伴う海側での堆積が活発であったものの、テクトニックな沈降の影響もあり、ある程度の規模で堆積物の累重が生じていたと考えられている。今回の年代測定の結果は、完新世後期に扇状地に近い内陸側でも堆積物の累重が活発に進んでいたことを示すものである。27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、昨年度までの研究成果を発表することに力を入れるとともに、研究対象地域(濃尾平野、多摩川低地)のボーリング試・資料の収集および解析を行った。濃尾平野では、3地点で機械ボーリング、11地点でハンドオーガーにより堆積物を採取し、これらの処理、記載を行った。処理、記載について、産総研地質情報研究部門の研究員に指導していただいた。沖積層表層では、平野北西部において深度23 m付近で有機物に富んだ層準がみられることを確認した。また、数点の年代測定用試料が得られたため、来年度の4月に放射性炭素年代測定を依頼する予定である。これらの結果を基に、内陸域における土砂堆積・炭素蓄積過程を明らかにすることを試みる。多摩川低地では、同じく産総研の研究員に協力していただき、既存柱状図を収集し、GISを用いたデータの解析により沖積層基底面の標高分布を復元した。この結果、現多摩川右岸に谷、左岸および流路周辺に段丘が埋没すること、この谷が下末吉台地の東で北-南方向から西-東方向に大きく曲がることを確認した。来年度も引き続き解析を行い、沖積層の3次元構造および堆積土砂量を明らかにし、成果の発表を目指している。今年度は、研究計画に沿っておおむね順調に研究を進めることができた。

具体的には、濃尾平野において機械ボーリングおよびハンドオーガーによる堆積物採取を実施し、堆積物の解析・分析を進めた。また、産総研にて技術指導を受けるかたちで、多摩川低地の沖積層研究にも取り組み、オールコア堆積物の処理方法の習得やGISを用いた既存ボーリング柱状図の解析などを行った。これにより、濃尾平野と他地域との沖積層の3次元構造や堆積土砂量に関する比較検討が可能になる。研究成果の発表については、『地理学評論』に投稿した論文が受理・公表された。また、『Quaternary International』にも論文を投稿中である。以上のように、研究成果発表も着実に行うことができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。来年度は、濃尾平野内陸域において得られた年代測定用試料の放射性炭素年代測定を依頼して年代値を明らかにし、これと堆積物の解析・分析結果を基に、内陸域における土砂の堆積過程の解明を試みるとともに、得られた年代値を加えることで濃尾平野における堆積土砂量をより高精度に見積もる。また、多摩川低地のボーリングデータの解析を継続し、沖積層の3次元構造と堆積土砂量を復元する。さらに、これら地域の蓄積炭素量を推定し、矢作川下流低地の結果も踏まえて、3地域における堆積土砂量・蓄積炭素量の比較検討を行う。これら3地域は、日本を代表する活発なデルタの発達がみられる沖積低地(デルタタイプの沖積低地)である。したがって、デルタタイプの沖積低地における土砂堆積と炭素蓄積の一般的な特徴を提示することができる。
雲仙火山眉山の地学的・土質工学的環境の基礎的調査研究

(1)眉山の急峻部6km^2の地域について詳細な土地傾度分布図を作成し、有感地震に対する土地安定性を検討した。辺長・GPS測量により西斜面と地溝帯の変動を3ケ月に渡り調査したが、有為な変動は起こっていないことが判明した。(2)火山性温泉の生成系列と今回の普賢岳活動に伴うの震源の移動の関係を考察した。また、眉山西麓の温泉水中の炭酸ガス濃度が約10%増加してきている。(3)東西に走る活断層分布図を作成した。新たに発見された活断層があり、眉山の下部に古眉山(仮称)とみられる地層がみられ、資料の年代測定から約17万年前の生成であることがわっかた。(4)眉山溶岩の熱水変質は認められなかったが、七面山山腹の一部に過去の噴気活動の痕跡がある。土壌ガスについては地溝帯内外で差が認められた。(5)対象地域の地形指標、土地利用状況、地質、弾性波速度測定(測定可能な地点を約60カ所)等を各メッシュ毎に求め、対象地域を原地性、異地性(崩壊物質&堆積物)地域に分類し、数量化II類による判別分析し判別関数を求め、安定性の評価した。(6)渓床堆積砂の物理試験、力学試験を系統的に実施した。また、比較のため、南九州一円に分布するシラスに対しても一連の室内試験を行い、眉山構成土の脆弱性はその顕著な正のダイレタンシ-によるせん断応力下での吸水膨張に起因することを明らかにした。(7)過去の崩壊履歴・土石流の発生履歴・現地踏査・空中写真・地形図の解析に基づいて眉山周辺地域の地形分類を行った。それによって崩壊土砂の分布状況、土石流堆積物の分布状況、さらに主要な渓流の荒廃状況、新旧扇状地の分布状況等を簡明に判読可能で、崩壊並びに土石流の危険度評価のための基礎資料となる。(8)不安定斜面並びに不安定堆積物の分布状況を調査した。大規模な崩壊発生の可能性について崩壊危険度を、土石流発生の可能性について発生の可能性並びに流動の範囲を力学的に評価した。
慢性肺胞性環境下における肺循環動態の研究

1)慢性低酸素環境下における右心肥大:心臓形態学特性について。O週令、3週令および8週令のWistarラットを海抜2,400mの高地で7ー9週間飼育し、海抜600mの低地で飼育した対照群と比較検討した。低酸素環境に適応して、順調に成長した成長良好群では心重量、心重量/体重に示されるように心肥大が適度に抑えられること、ヘマトクリット値も適度の反応を示し、心室では右心室の過剰反応が抑制されて、左心室の発達の促進される傾向が伺われた。またミトコンドリアのついてもある程度の発達が認められた。2)慢性呼吸器疾患における血液レオロジー:呼吸器疾患における血液レオロジー因子の変化(血液粘度と赤血球変形能)と肺循環動態との関連性について検討した。赤血球変形能は患者群で低下しており、PaO_2およびAaDO_2の開大に伴い変形能が有意に低下した。右心負荷所見が強くなるほど、赤血球変形能がより低下している傾向がみられ、赤血球変形能が病態の増悪に関与している。3)高地適応動物ナキウサギ(Pika)の特性:Pikaはラットと比較して肺動脈圧および右室程度は有意に低く、またヘマトクリットの海抜高度に伴う変化は、ラットに比較して、その増加程度が外ないことが明らかであった。また、Pikaの赤血球がラットと比較して著しく小型であることが示された。4)低酸素性肺血管収縮反応の機序:低酸素性肺血管収縮反応におけるアンギオテンシン転換酵素、カルシウムチャンネルブロッカーおよびトロンボキサン生成阻害物質などの作用を検討した。1)慢性閉塞性肺疾患における血液レオロジー因子の変化慢性閉塞性肺疾患12例,肺結核13例,特発性間質性肺炎8例,健常成人10例(対照群)を対照として,血液粘度,赤血球変形を測定,動脈血ガス分析,肺機能,および201ーThalium心筋シンチ所見との相関を検討した.血液粘度はconeーplate viscometer(VisconicーEL,東京計器),赤血球変形能の指標として,菊地らの方法(Med.& Biol.Eng.& Comput.21:1983)により1個の赤血球が直径5μの小孔を通過するのに要する時間を算出した.その結果,1)患者群の全血粘度,血漿粘度は対照群に比し有意な変化を認めなかったが,赤血球変形態に有意差はなかった.2)慢性閉塞性肺疾患群の全血粘度が有意に上昇したが,赤血球変形能に有意差はなかった.3)T1ー201の右室壁集績度が増すにつれて赤血球変形能が低下する傾向がみられ,集積度がO群と2+群との間に有意差を認めなかった.全血,血漿粘度には一定の傾向を認めなかった.4)P_2O_270 Torr以上の症例を対象とすると,右室壁集積度が増すにつれて赤血球変形能が有意に低下した.以上の結果より,慢性閉塞性肺疾患;慢性肺胞性低酸素環境下では,病態の悪化に伴って赤血球変形能が低下し,微小循環の血流抵抗を増大させ,右室負荷の一因になっていることが示唆された.2)高地肺水腫既往者における低圧低酸素環境が肺循環動態に及ぼす影響高地肺水腫既往者7名に対して,Swan・Ganzおよび動脈カテーテルを留置し,高度3000m相当(510Torr)と吸入気中の酸素分圧(約15%)を大気圧下で吸入した場合(低酸素負荷)の変化を比較検討した.高地肺水腫既往者では,低酸素吸入により,肺動脈圧は上昇するが,低圧の要因が加わると,その上昇の程度は増加する.1)慢性低酸素環境下における右心肥大:心臓形態学特性について。

1)慢性低酸素環境下における右室肥大:0週令、3週令および8週令のWistarラットを海抜2,400mの高地で7ー9週間飼育し、海抜600mの低地で飼育した対照群と比較検討した。低酸素環境に適応して、順調に成長した成長良好群では、心重量、心重量/体重に示される心肥大が適度に抑えられること、ヘマトクリット値は適切に反応し、右心室の過剰反応が抑制されて、左心室の発達の促進する傾向がうかがわれた。またミトコンドリアについてもある程度の発達が認められた。2)高地適応動物ナキウサギ(Pika)の特性:完全高地適応動物であるPikaの特性を明らかにするために、チベット高地に生息するPikaを標高別に捕獲し、循環、血液の面から検討した。その結果、Pikaはラットと比較して肺動脈圧および右室肥大の程度は有意に低く、また海抜の上昇に伴う増加の度合も極めて少ないことが明らかとなった。また、血液についてみると、ヘマトクリットの海抜高度に伴う変化は、ラットと比較して、その増加程度は少ないことが明らかであった。またPikaの赤血球がラットと比較して著しく小型であることが示された。3)低酸素性肺血管収縮反応の機序:
軸索伸長速度を調整するマスタ-遺伝子の決定とそれを活用した軸索再生促進

我々はDRG explant modelを用いて軸索伸長速度を規定するマスター遺伝子を確認し、その活性化により1mm/dayを超える神経再生を実現す為の研究に取り組んだ。アンチセンスによるマスター遺伝子の探索で成果が得られなかったが、その経過において骨格筋抽出液、中でも塩酸ブピバカインにより筋の変性・再生現象を誘発した骨格筋抽出液により軸索再生が促進される事が著しく分かった。この際観察される軸索再生はシュワン細胞の遊走を伴わず、神経系発生におけるpioneer axonと同様の軸索単独での急速な伸長であり興味深いものであったが、骨格筋抽出液のロット間における効果のばらつきが大きく、統計学的解析で有意の結果を得ることができなかった。そこで、骨格筋と軸索との応答を検討していたin vivo modelに実験を絞り、nerve-to-muscle neurotization modelによる再生促進現象の解析を行った。実験の結果骨格筋抽出液以外でも骨格筋内での軸索伸長はNGF及びbFGFにより有意に促進される事、NGFでは軸索伸長及び神経筋接合部の再生はbFGFと同程度に促進されるが、bFGFでのみ骨格筋肥大が生ずる事が確認され、この結果をMuscle & Nerve誌に報告した。更にbFGFによる神経筋再生促進をラットの運動機能解析システムであるcat walkを用いて詳細に行いbFGFの投与経路、投与量による効果の違いを検討した。その結果bFGFは神経筋接合部、筋線維、血管のそれぞれに対して再生促進効果を有しているが、中でも神経筋接合部における作用が機能回復に最も大きな影響を有している事を確認し、また、一方でbFGFの投与により神経再生時の知覚過敏も著名に抑制されるとのデータも得られた。今後論文に纏める予定でいる。軸索伸長の速度を決定するマスター遺伝子の決定を目的にDRG explant mode1を用いて培養条件による軸索伸長速度の違いを検討した。3次元培養に用いる基質を、コラーゲンゲル、マトリゲル、アルジネート、ヒアルロン酸及びその誘導体を用いた。マトリゲルが最も伸長が早く、アルジネートがこれに続いたが、軸索伸長速度に有意の差を認めなかった。そこで、bFGF, IGF, glialcell growthfactor、NGF,骨格筋抽出液、の添加による軸索伸長速度への影響を確認した。その結果骨格筋抽出液、とりわけ塩酸ブピバカインにより変性させ、骨格筋再生を誘発した骨格筋からの抽出液を添加したもので、急速な軸索伸長が見られること、この際の急速な軸索伸長にはDRGからのシュワン細胞の遊走を伴わず、複数の軸索が集合して伸長する極めてユニークな軸索伸長パターンをとることが分かった。中枢神経系で軸索伸長を抑制する遺伝子としてRho/Rho kinase、P75NTRを介する情報伝達系の役割が確認され、その抑制が中枢神経系での軸索伸長を促進する事、末梢においてもRhoを介する情報を抑制する事で軸索伸長が促進される事が報告されるようになってきている。今年度はRhoを介する情報伝達系の活性を遺伝子レベルで確認し、siRNAを用いた抑制により塩酸ブピバカイン処理筋による軸索伸長抑制が影響をされるか、されるとすればどのような機序によるかを調べる。一方で、type I/IIIハイブリット素材よりなる人工神経内に塩酸ブピバカイン処理筋抽出液を添加し、生体内での軸索伸長促進効果を確認する。後者においては極めて臨床に近い系であり、また、仕様予定の人工神経は臨床応用を目指して開発中のものであり、有用性が確認できれば対象動物をより大型の動物に変更して、臨床への展開を模索する予定である。
高分子準結晶の発見-新準結晶の構造と物性の理論的研究

古典結晶学で許されない回転対称性を持つ「準結晶」の発見は20世紀後半の物質科学上の大発見の1つであるが、その発見は合金系であり、高分子系では準結晶のような複雑な構造は発見されていなかった。本研究計画において研究代表者ははじめて高分子準結晶を発見し、さらに理論研究を推進することによって、金属(ハードマター)だけでなく高分子(ソフトマター)にも準結晶が存在することを明らかにし、準結晶構造の普遍性を示した。物理と化学の両業界から大きな反響を呼んだ。古典結晶学で許されない回転対称性を持つ「準結晶」の発見は20世紀後半の物質科学上の大発見の1つであるが,この20年研究は主に合金系で閉じられていた.一方,近年ナノテクノロジーの隆盛も相まって,ソフトマターにおける自己組織化構造が注目を浴びているが,高分子領域では準結晶のような複雑な構造は発見されていなかった.われわれは2007年度,高分子準結晶発見の論文を公表し,金属(ハードマター)だけでなく高分子(ソフトマター)にも準結晶が存在することを明らかにし,スケールによらない準結晶構造の普遍性を示した.これは物質科学上の大きな発見といえ,アメリカ物理学会のPhys.Rev.Focus,アメリカ化学会機関誌Chemical Engineering News,雑誌Nature,雑誌Science,高分子学会誌表紙でも取り上げられ,また日本物理学会でも企画講演,シンポジウムでも取り上げられるなど話題を呼んでいる.これらのことを通して,高分子系ソフト準結晶を準結晶研究分野に確立し,同時に,準結晶構造を高分子研究分野に確立する端緒になった.この高分子準結晶の長さスケールは金属系の数百倍スケールアップしたメソ領域,すなわち光波長に近く,光コンピューターへの夢を持つフォトニック結晶への応用への夢も広がる.そこで準結晶に関連するアルキメデスパターンのフォトニックバンド計算を行い,論文を公表した.また,こういった複雑なパターンの理論計算を行い,それらがなぜ出来るかの起源論を議論する論文を公表した.この研究題目の研究目的は,高分子準結晶の実験的発見,および発見されるべき高分子準結晶の構造と物性の理論的研究を推進することであるが,1年度は,ハードマターとソフトマター,物理と化学という異なる研究分野を横断した高分子準結晶を実験的に発見し,理論的にも研究を進め,物質科学の多様性を多いに拡大する研究を遂行したと言える.古典結晶学で許されない回転対称性を持つ「準結晶」の発見は20世紀後半の物質科学上の大発見の1つであるが,この20年研究は主に合金系で閉じられていた.一方,近年ナノテクノロジーの隆盛も相まって,ソフトマターにおける自己組織化構造が注目を浴びているが,高分子領域では準結晶のような複雑な構造は発見されていなかった.われわれは2007年度,高分子準結晶発見の論文を公表し,金属(ハードマター)だけでなく高分子(ソフトマター)にも準結晶が存在することを明らかにし,スケールによらない準結晶構造の普遍性を示した.これは物質科学上の大きな発見といえ,2008年度は準結晶国際会議(スイス),第11回国際結晶学連合会議など招待講演を行うなど各地で成果の公表を行った.また,解説論文を公表した.これらのことを通じて高分子系ソフト準結晶を準結晶研究分野に確立し,同時に,準結晶構造を高分子研究分野に確立した.準結晶の熱力学的起源に関わり高温での比熱の増加が金属系でも議論されているが,高分子系での計算機実験でもそれに対応する結果が得られ論文を明らかにした.これは準結晶の起源論に関わる重要なヒントを与えるものでさらなる研究が期待され2008年度の主たる成果である.また,関連する高分子系において実験研究者と共同研究を行った.この高分子準結晶の長さスケールは金属系の数百倍スケールアップしたメソ領域,すなわち光波長に近く,光コンピューターへの夢を持つフォトニック結晶への応用への夢も広がる.そこで関連する3次元系のフォトニックバンド計算を行った.この研究題目の研究目的は,高分子準結晶の実験的発見と高分子準結晶の構造と物性の理論的研究を推進することであるが,2年度は,1年度の成果である高分子準結晶発見を広め,さらに3年目に向けて理論研究の土台を築いたと言える.古典結晶学で許されない回転対称性を持つ「準結晶」の発見は20世紀後半の物質科学上の大発見の1つであるが、この20年研究は主に合金系で閉じられていた。一方、近年ナノテクノロジーの隆盛も相まって、ソフトマターにおける自己組織化構造が注目を浴びているが、高分子領域では準結晶のような複雑な構造は発見されていなかった。われわれは2007年度、高分子準結晶発見の論文を公表し、金属(ハードマター)だけでなく高分子(ソフトマター)にも準結晶が存在することを明らかにし、スケールによらない準結晶構造の普遍性を示した。これは物質科学上の大きな発見といえ、2008、2009年度は準結晶国際会議(スイス)、第11回国際結晶学連合会議など招待講演を行うなど各地で成果の公表を行った。

また、解説論文を複数執筆公表した。高分子系ソフト準結晶を準結晶研究分野に確立し、同時に、準結晶構造を高分子研究分野に確立するという「予想される結果と意義」に記したとおりの結果を得た。12回対称準結晶は実験的には金属、カルコゲン、液晶、高分子(われわれ)、ごく最近は微粒子、メソ多孔体にも発見され、理論的にはLJ-Gauss、Soft-coreポテンシャル、4面体パッキング、格子高分子模型(われわれ)など計算機実験でも複数の体系で得られることが明らかになった。そこで、2009年度はこれら多様な物質系での普遍性を明らかにするために12回対称準結晶タイリング模型のシミュレーション「ドデカゴナル準結晶タイリングの構造転移の研究」を行った。これに関しては2010年度の準結晶国際会議に招待講演で発表予定である。この研究題目の研究目的は、高分子準結晶の実験的発見と高分子準結晶の構造と物性の理論的研究を推進することであったが、初年度の高分子準結晶発見という大発見からはじまり、3年間で関連するさまざまな理論研究を進めることができた。大きな成果を得たと言える。
運動神経終末端におけるイオン電流を記録する手法の開発

神経終末端は伝達物質の放出部位であると同時に発芽成長の場でもある。したがって、神経終末端は神経線維と異るイオン機構と性質を示すと予測される。しかし、神経終末端は微細な形態を有しているので、その性質の解析が困難である。本研究はルーズパッチクランプ法によって運動神経終末端の局所のイオン電流を記録する手法を開発し、また、神経終末端を発芽形成によって拡大することを企画した。本研究の実施中、神経終末端の発芽形成がカルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)によって抑制されることを偶然見いだし、この結果に基づいて本研究はさらに神経筋接合部における可塑的変化の解析に発展した。実験には成熟ラットを用いた。下肢筋の神経筋接合部をノマルスキー顕微鏡下に直視し、運動神経終末端に微小電極を密着させることにより興奮に伴う神経終末端の局部のイオン電流を記録すること可能となった。神経終末端におけるイオン電流は興奮に伴う内向きNa電流とそれに続くK電流を示すが、そのK電流をブロックすると内向きCa電流の存在も明かとなった。筋を慢性的に不動化して運動神経終末端に発芽を形成させると、分離して走行する発芽部位から局所電流を記録できた。発芽部位においても内向きNa電流が見られ、その興奮伝導速度は約0.2m/secであった。不動化筋の神経終末端の発芽形成はCGRPの連日投与によって用量依存性に抑制された。これは神経発芽抑制物質として同定された最初の観察であった。筋の不動化に伴う神経筋接合部における伝達物質の放出の増加は、従来、神経終末端の発芽形成に起因すると仮定されてきたが、発芽形成をCGRPによって抑制しても伝達物質の放出の増加は抑制されなかった。この結果は、発芽形成と云う形態的可塑性と、伝達物質の放出亢進と云う機能的可塑性の間には因果関係が存在するのでは無く、両者は独立した仮定であることを示唆する。昭和62年度の研究において、ラットの運動神経終末端をノマルスキー顕微鏡下で直視し、神経終末端に微小電極を密着させてルーズパッチ法により終末端局所のイオン電流を記録することが可能となった。神経刺激によって発生した興奮は運動神経終末端に能動的に伝導し、その局所に内向きのテトロドトキシン感受性のNa電流が記録された。この内向きNa電流に続き外向きK電流も観察された。この神経終末端のK電流は終末端より上流の運動神経線維の興奮による受動的脱分極によって誘発すると従来は仮定されていた。しかし、運動神経終末端の局所にテトロドトキシンを作用させて局所電流の変化を経時的に観察すると、先ずNa電流の減少が見られ、その減少が最初の約20%にまで達すると、外内きK電流はNa電流に先行して消失した。この時、運動神経線維の興奮に由来する電気緊張性電流には変化が見られなかった。したがって、終末端のK電流の発生は終末端の興奮に伴うNa電流の発生を前提としていると結論される。運動神経終末端の能動的興奮伝導をさらに検討するために、坐骨神経伝導を慢性的にテトロドトキシンで局所的にブロックし、下肢の麻卑筋に運動神経終末端に発芽を形成し、その局所のイオン電流を記録した。神経終末端から伸展し単独の走向を示す分離した発芽部位からもテトロドトキシン感受性の内向きNa電流が観察された。昨年度の研究において、不動化した筋に見られる運動神経終末端の発芽形成はカルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)の投与によって抑制されることが見いだされた。

運動神経終末端の発芽形成に伴って神経筋接合部における伝達物質の放出量は増加し、したがって、不動化筋の神経筋伝達の可塑的変化は終末端の発芽形成に由来すると仮定されている。しかし、CGRPによって不動化筋の発芽形成を抑制しても、神経筋伝達の亢進は抑制されなかった。
遺伝子発現をオンにするプロモータ領域付随リボ核酸

本研究は「挑戦的萌芽研究」の助成金で実施。目的は各遺伝子のプロモータ領域を標的とする合成短鎖RNA分子を用い、遺伝子上方制御を誘導する設計ルールを発見することでした。上流アンチセンス転写物を標的とする合成RNAを設計し、2つの細胞株で合計25個の遺伝子をテストしたところ、EGR2、NANOG、SPI1、MAFBに対する潜在的な低分子活性化RNAを特定しましたが、効果は小さく、一方の細胞型でしか作用しませんでした。残念ながら本実験は発表には至りませんでした。本プロジェクトは、コーディング遺伝子のプロモーター領域をターゲットとした合成RNAを使用しています。私はプロジェクトの最初の段階でsaRNA(小分子活性化RNA)とagRNAs(アンチジーンRNA)のメカニズムに関する文献を詳しく調べました。現在の学説によれば、これらのRNAは双方向性プロモーター活性によって生成されるアンチセンスRNAをターゲットとすることで遺伝子の活性化を誘導するとされています。私はさらに進んで、1.既にプロモーターをターゲットとするRNAによって引き起こされると報告されているポジティブコントロール、2.双方向性プロモーター活性の証拠がある追加の遺伝子座、3.双方向性プロモーター活性の証拠のない追加の遺伝子座を含むいくつかの遺伝子のコーディング領域をターゲットとする合成RNAを設計しています。私はまた、センス転写物および想定されるアンチセンス転写物の両方を調べるためのqRTPCRプライマーを設計しました。プロジェクトの最初の段階として、現在、リポフェクション試薬を使用した一過性トランスフェクションにより、これらのRNAをテストし始めています。また、追加の一連のポジティブコントロールとして、いくつかの遺伝子座に対するsiRNAを加え、確実にリポフェクションが作用し、適切なレベルの合成RNAが細胞内に入ることを確認するためのプライマーも設計しました。より医学的に意味のある研究にするため、私は幹細胞の維持とインシュリン生産にかかわる遺伝子を加えました。幹細胞とインシュリンを発現している細胞の中の鍵遺伝子のプロモーターのアンチセンス鎖から合成される転写物をターゲットとしていますが、これはこれらの転写物が医学的に幹細胞再生(iPS)および糖尿病と関連しているためです。文献では、プロモーター領域を標的とする短い合成RNAは、E-カドヘリン、およびVEGFAなどの遺伝子の発現を誘導することが報告されています。著者らは、プロモーター領域を対象とした多くの合成RNAをテストしましたが、遺伝子発現誘導の影響は確認されなかった。本科研費の仕事では、合成RNAは短いプロモーター近位RNAおよび公開されているshortRNAのデータセット(FANTOM4とENCODE)とFANTOM5のデータで示された上流のアンチセンス(UAS)転写物をターゲットに設計されています。SiRNAのトランスフェクション効率はセンス転写産物(標的遺伝子)、およびUASの転写に対してqRT-PCRを用いて測定した。またコーディング転写産物に対するコントロールsiRNAも含めてある。概要:1.プライマーは、25の標的遺伝子と、推定された上流のアンチセンス転写物(UAS)に対して設計されており、3つの細胞株に対してPCRにより増幅することが確認された。2. 25UASの転写産物に対する45種類のsiRNAを、2細胞株に導入実験した。3. 9UAS-siRNAは、ターゲットのUAS転写物の発現を30%以上減少させた。(RB1、MYC、PAX4、p53の、CD14、INS、Mir9-1に対するUAS)。コントロールsiRNA(SPI1およびPAX4に対するsiRNA)のKD効率は83%および84%でより効果的であった。7. MYC、PAX4、SPI1転写産物に対するコントロールsiRNAも、UAS転写物の発現を減少させた。結論:UAS転写物をターゲットにしたsiRNAによるKDの影響は様々であった。いくつかのsiRNAはセンス転写物の発現を誘導し、いくつかのsiRNAは反対に減少させた。一般的にシスターゲット発現は30-60%の中度の増加または減少が確認された。本研究は現時点ではまだ論文投稿まで到達していません。本研究を継続し、別の予算を使用して、2012年度内には論文投稿、発表を行う予定である。
住環境評価基準の構造モデルに関する研究

1.研究の概要大阪府下の住環境特性の傾向を明らかにするために、地域を約1km四方のメッシュ1134に区分し、これを単位として、建物床面積、建物用途、土地利用現況のデータを作成した。このデータを利用してクロス分析、相関分析、因子分析などの手法を用いて相互関連の分析を行った。また別途作成した商業利便性、交通利便性の資料、および地価と上記指標との関連分析を行った。2.得られた成果(1)メッシュ単位に建物床面積、土地利用現況を分析することによって都市圏の広域的な地域傾向、たとえば都心から郊外および方面別の傾向を明らかにすることができた。(2)指標間の相互関係の分析によって、指標の位置づけが明確になった。たとえば専用住宅地域と工業地域とが互いに排除しあう傾向をもつことや、共同住宅の立地が他の用途と無関係な分布をすること、である。(3)住環境評価指標の一つといえる地価と以上の指標との関連性は高くないことが確認された。これにより予定通り、評価指標の構造化が今後の課題となる。(4)利便性データと関連づけることによって、大阪北部と南部との地域特性の違いなどを客観的データで解明することができた。なお今後の課題は、評価指標の構造化とデータをより多様で完成度を高くすることである。3.科学研究費設置機器の使用使用内容は、(1)データベースを用いて地区のデータをメッシュ単位への組替えること(2)視覚的理解のために、メッシュデータの地域分布を彩色表示すること(3)メッシュデータに対して多変量解析などの手法を適用すること(4)それらの分析の結果をグラフィック表示すること、である。2MBをこえる膨大な情報量の処理が可能であった点、および複雑で大量の分析結果を理解しやすく表示できたという点で、設置機器は本研究に不可欠であった。
昆虫から植物へーバッカクキン科菌類の進化過程解明と生物資源としての日本産菌株確立

本研究では、日本産バッカクキン科植物寄生菌について、すでに採集した標本や新たに採集する標本を基に既往の文献や標本と比較し、新たな分類群の命名記載や分類学的に確実な標本の指定をおこなうことを目的とする。そのために、研究期間の初期は新たに標本を採集することが重要である。最終的に、それらの菌株のDNA塩基配列データ解析や二次代謝物の解析をおこなうとともに、菌株保存機関に寄託する。また、複数遺伝子座を用いた分子系統解析をおこない、バッカクキン科内で昆虫から植物へのホストジャンプが起きた進化過程を推定することも目的とする。本年度は、形態的にも系統的にもバッカクキン科の昆虫寄生菌と植物寄生菌の中間に位置すると考えられるサンプルの培養性状の検討や形態学的分析など分類学的研究を進めた。また、混乱している日本産バッカクキンClaviceps spp.の分類学的再検討をおこなうため、新たな標本を日本各地で採集した。2016年度だけで112サンプルを採集し、これらの分離培養をおこなうとともに、ITS領域、D1D2領域、TEF1α領域の塩基配列を解読してデータ解析を行っている。これらの結果、例外はあるもののササ類、カモジグサ類、ハマニンニク、チゴザサ、チヂミザサ、スズメノヒエ類、ススキ類、ヨシ類などを宿主とするバッカクキンは予想通りそれぞれ異なる種であると推定できた。また分類学的記載をおこなうため菌核から子実体を発生させる実験も順調に推移している。当初の計画どおり日本産バッカクキンの採集を進め、分類学的再検討をおこなうために必要なこれまで未採集であったカモジグサ類などを宿主とするサンプルを十分に得ることができた。しかし、過去の研究に基いて探したもののシバ類、チガヤ類、トダシバを宿主とするバッカクキンは未だ得られていない。次年度はこれら未採集のサンプルに絞って採集活動を行うことができるため、おおむね順調に進展しているといえる。また、新属新組み合わせとして記載する予定のサンプルについても分類学的検討を進めている。研究は順調に推移しているため、今後も計画にしたがって研究を推進する。日本産Claviceps属の分類学的再検討については春から夏にかけてチガヤ、夏季はシバ、秋季はトダシバを宿主とするバッカクキンのサンプルを探す。これらが得られれば、日本産バッカクキンの全容がほぼ明らかとなることが期待できる。また、得られたバッカクキンの菌株を用いて、二次代謝産物の分析を進めていく。まずは系統的な位置づけと、アルカロイド類生産との対応を調べていく予定である。
企業環境におけるJavaを用いた分散データベースアクセス

Webの展開と共に,Internetなどの分散環境上で企業データベースをアクセする傾向が高まってきている。このようなデータベースアクセスは効率的にまた安全に達成される必要がある。本研究では、これまでのCGIベースの制限された方法ではなく、Javaの持つWebへの適用性と、効率や安全性を高めうる十分なネットワークプログラミング能力を活かした分散データベースアクセスの方法論の開発を目的とする。分散データベースモデル化は、研究開発の重要な課題である。なぜなら、航空管制やファクトリオートメーション等のソフトウェアの自動化に対する、重要で難しい適用領域に多大なインパクトを与えるからである。この課題についての関連研究は、ほとんどの場合、静的で予想可能な振る舞いに限定されている。国内の大学、研究所、企業では、分散システムデータベースの動的なモデル化に関連した研究はまだ新しい分野であり、分散情報システムのモデル化をより現実のものにするには、なお多大な研究を必要とする。この研究プロジェクトの必要性を出来た成果は、Internet,Webの展開と共に、Webを基本とした企業データベースアクセスの傾向が高まってきた。また、動的・視覚的なWebページの作成だけでない異種環境におけるデータベースシステムへのJavaの適用性の模索が急務であった。現在、Webを基本とした企業データベースアクセスはHTTP(Hyper Text Transfer Protocol)サーバとCGI(Common Gateway Interface)プログラムを介して行われた。この方法では,(i)アクセス集中時のサーバでの通信輻輳,(ii)セッション中の持続したコネクション維持の不能性、(iii)ユーザアクセスの安全性の欠如、(iv)動的グラフィック表示の欠如などの問題があり、これらを解決する必要があると分かりました。出来ました成果はユーザ(企業)に対しては、現在のCGIベースの分散データベースに比較して、アクセス効率や通信効率のよいデータベースの構築と同時に,安全性の高いデータベースアクセスが提供された。また、ソフトウェア工学の立場からは、分散オブジェクト指向パラダイムによる分散データベースアクセス方法の確立という意味で、プログラム開発方法論の展開に寄与することが分かりました。WEBの展開と共に,INTERNETなどの分散環境上で企業データベースをアクセスする傾向が高まってきている。本研究では、これまでのCGIベースの制限された方法ではなく、JAVAの持つWEBへの適用性と、効率や安全性を高めうる十分なネットワークプログラミング能力を活かした分散データベースアクセスの方法論の開発を目的とする。この研究プロジェクトの必要性を出来た成果は、INTERNET,WEBの展開と共に、WEBを基本とした企業データベースアクセスの傾向が高まってきた。また、動的・視覚的なWEBページの作成だけでない異種環境におけるデータベースシステムへのJAVAの適用性の模索が急務であった。現在、WEBを基本とした企業データベースアクセスはHTTP(HYPER TEXT TRANSFER PROTOCOL)サーバとCGI(COMMONGATEWAY INTERFACE)プログラムを介して行われた。この方法では,(I)アクセス集中時のサーバでの通信輻輳,(II)セッション中の持続したコネクション維持の不能性、(III)ユーザアクセスの安全性の欠如、(IV)