hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
本邦河川の拡散現象解析へのストリーム・チューブ法の活用に関する研究

本研究は,米国で溶存物質の河川輸送の研究に永く従事して来た研究代表者の創始した二次元流管モデルを本邦河川に活用する意図のもとに始められた.移流拡散の実測実験の設備や機器の殆んどない環境で研究が始められた事もあり,現地実測や水路実験については発表に値する成果を現在まで得ていないが,北米や欧州での最新の理論や実験結果を再検討し,流管モデルの本質的な理論構成及び実用上の特徴を整理し,保存性及び非保存性溶存物質への適用の再評価をなし得た事が主な成果であり,脱稿した二論文は土木学会論文集その他に発表の予定である.本研究で得られた主要な結論を列記すれば次の通りである.1.流管モデルは自然河川における非定常濃度分布の記述に最適である.2.不等流での横分散係数の予測にはテーラーの分散理論を更に拡張するアプローチが必要である.3.実測によれば巨大河川の横分散係数は,中小河川や実験水路の夫と余り変らない無次元定数で与えられる.4.本邦河川のように直線を多用する河道では主流域と停滞域を設定し,二つの輸送式を連立させて解く方法が必要である.5.非保存性溶存物質濃度は,一次減衰を仮定すれば保存性溶存物質濃度の補正として二次元的に記述できる.6.巾30cm,長さ12mの直線水路河床に巾10cm,深さ5cmの停滞域を設けた実験は,水路調整が不充分の為当初の目的を達し得なかった.7.巾1.8m,長さ20mの直線複断面水路の実験については,抵抗則の知見は得られたものの移流拡散の成果は得られなかった.8.実河川の実測は実施不可能であり,現存するデータで採用に値するものはなかった.尚項目4, 6, 7, 8に関しては,補助金総額の80%を費し設備機器を備えたので,昭和63年度以降研究を継続し成果を発表する予定である.本研究は,米国で溶存物質の河川輸送の研究に永く従事して来た研究代表者の創始した二次元流管モデルを本邦河川に活用する意図のもとに始められた.移流拡散の実測実験の設備や機器の殆んどない環境で研究が始められた事もあり,現地実測や水路実験については発表に値する成果を現在まで得ていないが,北米や欧州での最新の理論や実験結果を再検討し,流管モデルの本質的な理論構成及び実用上の特徴を整理し,保存性及び非保存性溶存物質への適用の再評価をなし得た事が主な成果であり,脱稿した二論文は土木学会論文集その他に発表の予定である.本研究で得られた主要な結論を列記すれば次の通りである.1.流管モデルは自然河川における非定常濃度分布の記述に最適である.2.不等流での横分散係数の予測にはテーラーの分散理論を更に拡張するアプローチが必要である.3.実測によれば巨大河川の横分散係数は,中小河川や実験水路の夫と余り変らない無次元定数で与えられる.4.本邦河川のように直線を多用する河道では主流域と停滞域を設定し,二つの輸送式を連立させて解く方法が必要である.5.非保存性溶存物質濃度は,一次減衰を仮定すれば保存性溶存物質濃度の補正として二次元的に記述できる.6.巾30cm,長さ12mの直線水路河床に巾10cm,深さ5cmの停滞域を設けた実験は,水路調整が不充分の為当初の目的を達し得なかった.7.巾1.8m,長さ20mの直線複断面水路の実験については,抵抗則の知見は得られたものの移流拡散の成果は得られなかった.8.実河川の実測は実施不可能であり,現存するデータで採用に値するものはなかった.尚項目4, 6, 7, 8に関しては,補助金総額の80%を費し設備機器を備えたので,昭和63年度以降研究を継続し成果を発表する予定である.昭和61年度の研究計画の実施は若干遅れており、環境防災棟に巾1.8m,長さ20m,側壁高0.4mの開水路を新設しその給排水装置を完成した事、東京光電製の蛍光分光光度計を購入した事、及び設備の予備実験を実施した事が実験的成果である。一方、北米における自然河川及び人工水路での拡散実験データを再検討した所、流れ断面に存在する停滞域の主流域移流拡散への影響が一次元モデルにおいてすら水理学的に調べられておらず、化学反応を伴う溶存質の濃度予測に極めて不充分であることが判った。この現象は本邦河川へのストリームチューブ法の活用に当っても先づ基礎的に解決されねばならぬ問題であるとの結論になったので、主流域濃度に関する二次元非定常のストリームチューブ方程式と停滞域濃度についての移流流速をゼロとする方程式を組みあわせた二階同次の方程式を導入した。この連立方程式は数値解法で、解かねばならぬため目下その手法を選択中である。この数値解と実測によって得られる停滞域の断面積及び濃度に基づく実験との比較によって、従来不可能であった主流域と停滞域の境界における交換係数が求められ、水理学的に満足出来る拡散の予測が可能となろう。以上が今年度の理論的研究成果である。

昭和62年度の研究は,前年度の結論を基として,巾30cm,長さ12mの鋼製直線水路の河床に巾10cm,深さ5cmの停滞水域を設け,主流域と停滞域の間の溶存質交換を二次元的に観測する実験を第一課題として行ったが,停滞域内の乱流強度が高すぎて所期の目的を達し得なかった.第二課題として巾1.8m,長さ20mの新設開水路に直線複断面を造成したが,等流抵抗則を調べる段階で測定機器の不足,断面の縱方向の非等性等の問題の処理に追われ,抵抗則についての知見は得られたものの拡散の実験には至らなかった.第三課題の実河川見測は適当な使用染料がなく断念し,又現存する拡散データは採用に値する精度のものが得られなかった.従って昭和62年度の成果は,第四課題である流管モデルの再検討を北米及び欧州の最近の知見に基いて行った研究が発表に値し,この結果より土木学会論文集その他に投稿予定の二論文を完成した.これらの主要な結論を列記すと次の通りである.1,流管モデルは既に検証された通り自然河川の二次元定常濃度分布の記述を十分になし得るが,非定常濃度分布の記述にも最も適したモデルである.2,不等流での横分散係数の予測はテーラーの分散理論を更に拡張したアプローチ,例えば固有関数を用いる摂動解法等が望ましい.3,実測によれば,アマゾン河やマッケンジー河のような巨大河川の河道平均横分散係数は,中小河川や実験水路の夫と余り変らない無次元定数で与えられ,いわゆるスケールの影響は認められない. 4,本邦河川のように直線を多用する人工河道では,主流域と停滞域夫々に流管モデルを設定して二方程式モデルを解く必要がある.5,非保存性溶質濃度は,一次減衰を仮定すれば,保存性溶質濃度の補正として二次元的に記述可能である.尚本研究の実験部分は,補助金総額の80%を費した機器設備が整ったので,昭和63年度次降継続予定である.
Rh基およびIr基超高温用金属間化合物の機械的性質

超高温での使用に耐えられる新材料として、Rh基およびIr基金属間化合物が有望である。Rh基およびIr基金属間化合物Rh_3X,Ir_3Xは、構成元素XをTi,Zr,Hf,V,NbおよびTaとした時にL1_2型の結晶構造を示す。計12種類のRh_3XおよびIr_3Xの物理的、機械的性質を広範に調査し、超高温構造用材料として有望な化合物をまず選定した。そして、全化合物の特性を明らかにした上で、選ばれた化合物について集中的にその機械的性質の調査を行い、十分な成果を得ることができた。なお、本研究において検討を行ったパラメータは、物理的性質では熱伝導率と熱膨張係数、機械的性質では硬さ、圧縮強度および靭性である。結果1:Rh_3XおよびIr_3Xはいずれも、代表的なL1_2型金属間化合物であるNi_3Alに比べ熱伝導率が大きく、熱膨張係数は小さい。これらの特性は超高温構造用材料にとって適切である。熱伝導率では、Rh_3NbとIr_3Nbが100Wm_<-1>K_<-1>以上と大きく、熱膨張係数では、Rh_3Xはいずれも約10×10_<-6> K_<-1>、Ir_3Xはいずれも約8×10_<-6> K-1となる。結果2:Rh_3XはXをTi,Zr,HfおよびVとした時に高強度、高靭性を有する。これに対し、Ir_3XはRh_3Xに比べ全体的に低強度、低靭性である。超高温構造用材料として適した化合物としてRh_3Ti,Rh_3Zr,Rh_3HfおよびRh_3Vが有望である。結果3:加工の容易なRh_3Nbについて強度の温度依存性を調査した。その結果、強度の正の温度依存性が1000K付近で認められる。Ni_3AlなどのL1_2型金属間化合物と同様、Rh_3Xにおいても変形中にKear-Wilsdorf機構がはたらくことが推察される。超高温での使用に耐えられる構造用材料としてRh基およびIr基金属間化合物に着目した.Rh基およびIr基金属間化合物Rh_3X,Ir_3Xは構成元素XをTi,Zr,Hf,V,NbおよびTaとした時にLl_2型の結晶構造を示す.計12種類のRh_3XおよびIr_3Xの中から超高温用材料として適した化合物を選定し,選ばれた化合物系についてその状態図を確立し,機械的性質を総合的に調査することを目標としている.本年度は,Rh_3XおよびIr_3X(X:Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta)の物理的・機械的性質を広範に調査し,超高温構造用材料として有望な化合物を選定することを目標に研究を行い十分な成果を得ることができた.調査を行ったパラメータは,物理的性質では熱伝導率と熱膨張係数,機械的性質では硬さ,圧縮強度および靭性である.結果(1):Rh_3XおよびIr_3Xは,代表的なLl_2型金属間化合物であるNi_3Alに比べ,いずれも熱伝導率は大きく,熱膨張係数は小さい.これらの特徴は超高温構造用材料にとって適切である.熱伝導率では,Rh_3NbとIr_3Nbが100Wm^<-1>K^<-1>以上の高い値を示す.また,熱膨張係数では,Rh_3Xはいずれも約10x10^<-6>K^<-1>,Ir_3Xはいずれも約8x10^<-6>K^<-1>となる.結果(2):Rh_3XおよびIr_3Xは、いずれもNi_3Alに比べ硬い.Rh_3X,Ir_3XともXをV族元素(V,Nb,Ta)とした時に硬度は大きく,IV族元素(Ti,Zr,Hf)において硬度は小さい.特に,Ir_3Nbはビッカース硬度1400を越える非常に大きな硬度を示す.結果(3):Rh_3XはXをTi,Zr,HaおよびVとした時に高強度・高靭性を有する.これに対し,Ir_3XはRh_3Xに比べ全体的に低強度・低靭性である.以上の結果から,超高温構造用材料として適した化合物としてRh_3Ti,Rh_3Zr,Rh_3HfおよびRh_3Vを選定した.超高温での使用に耐えられる新材料として、Rh基およびIr基金属間化合物が有望である。

熱伝導率では、Rh_3NbとIr_3Nbが100Wm_<-1>K_<-1>以上と大きく、熱膨張係数では、Rh_3Xはいずれも約10×10_<-6> K_<-1>、Ir_3Xはいずれも約8×10_<-6> K-1となる。結果2:Rh_3XはXをTi,Zr,HfおよびVとした時に高強度、高靭性を有する。これに対し、Ir_3XはRh_3Xに比べ全体的に低強度、低靭性である。超高温構造用材料として適した化合物としてRh_3Ti,Rh_3Zr,Rh_3HfおよびRh_3Vが有望である。結果3:加工の容易なRh_3Nbについて強度の温度依存性を調査した。その結果、強度の正の温度依存性が1000K付近で認められる。Ni_3AlなどのL1_2型金属間化合物と同様、Rh_3Xにおいても変形中にKear-Wilsdorf機構がはたらくことが推察される。
若手研究者・技術者の知識創造性を高めるモチベーション・マネジメントの質的研究

本研究は、大学や公的研究機関に所属する若手研究者・技術者にインタビューを行い、どのような研究開発環境や報酬,評価が与えられたときに,より創造的なパフォーマンスを発揮できるのかを把握することを目的とした。その結果,若手研究者・技術者には、「課題設定型」「課題解決型」「コーディネータ型」の3つのタイプの存在が確認された。基本的に全てのタイプにおいて内発的モチベーションは高いが,それをさらに高める要因や阻害する要因,阻害要因に対する対処方法などについては各タイプで差異が見られた。また、厳しさを増す競争的環境下において、自身に対する評価基準や評価指標が不明確である場合に著しい研究動機の低下が見られた。前年度までの研究では、日本人の若手研究者に焦点を当てて分析を行ったが、いくつかの先行研究によると、世代や国・文化の違いによってモチベーションが高まる要因は異なることが報告されている。特に、世代の違いという意味では、日本人は独特のモチベーションを持っていることも考えられるため、世代間の比較検討は意味があると考えられる。そこで本研究では、若手の研究開発者と、プロジェクトリーダー等を含めたマネジャー職に就く研究開発者の双方にインタビューを行い、どのような時にモチベーションが向上し、より高い知識創造性を発揮できるのかを調査した。マネジャー職に就く研究開発者は、自身が束ねるチームや部下のモチベーションを最大限に高めたいと考え、様々な対応を行っている。しかし、ときにそれらは必ずしも部下たちが望むものではないために、逆に彼らの意欲を阻害してしまう可能性も否定できない。そこで本研究では、マネジャー職に就く研究開発者には、彼らが指揮するチームや部下のモチベーションを高めるのに好ましいと思われる方策を問い、若手研究開発者が実際に求めている方策との差異を比較検討した。その結果、若手研究開発者は、研究開発における自由度や時間的余裕、組織内外のコミュニケーションを重視していたのに対し、マネジャー層は評価や表彰を重視するといった差異点が見られた。一方、「個人の能力や技能を発揮する機会」および「チャレンジングな技術課題」については、リサーチャークラスとマネジャークラスの双方がモチベーションを高めるのに重要であると考えていたことが明らかになった。若手研究者は国や組織の競争力を高める重要な資源であるため,今後の科学技術政策やイノベーション戦略を立案する上で,彼らの意欲を高めるような方策を検討することには大きな意味がある。そこで本研究では,直接若手研究者に対しインタビューを行い,研究を行う動機や,やる気を低下させる要因,その対処法などについて調査した。その結果,若手研究者には,彼らの持つモチベーション特性の違いから,課題解決型と課題発見型の2つのタイプが存在することが分かった。課題解決型の若手研究者は,自己の能力や技能を用いて課題解決に挑むことに研究の面白さを感じる一方で,対応不可能と思われる課題や曖昧な課題を与えられた時に意欲の低下が見られた。このような時彼らは,曖昧な作業の中から挑戦すべきテーマを見つけ出すなどして自らのモチベーションを保つよう対処していた。課題発見型の若手研究者は,自身が関与する研究分野を既知の領域と未知の領域に別けて考え,自らが先頭に立って未知の領域を開拓することを研究意欲の源泉としていた。また彼らは,外部からの強いコントロールを感じた時に意欲の低下を示した。このような時彼らは,何らかの外的な報酬に行動の原因を帰属させることでモチベーションを取り戻そうとしていた。以上を整理すると,基本的に若手研究者の多くは高い内発的モチベーションを持っており,それは課題解決のプロセスを楽しむことや,未知の世界に対する探求心などに基づいていることが明らかとなった。また,彼らの間には課題解決型と課題発見型の2つのタイプが存在し,モチベーションの向上・低下要因ならびにその対処方法について対照的な差異が見られた。一般的に,従業員のモチベーションを高めるために,経営者や各部門のマネジャーは様々な工夫を行っている。そして高まった労働意欲は優れた知識創造性を発揮し,優れた知識創造性は最終的に組織により大きな成果をもたらすことが期待される。そこで本年度は,企業の研究開発者に対する評価や報奨制度が,実際にイノベーション活動の成果に結びついているかどうかについて,統計的に検証を行った。分析の結果,本研究では次の3点が明らかとなった。第1に,研究成果に基づく評価制度や報奨制度を導入している企業ほど,新製品や新サービスを市場投入している傾向にあることが明らかとなった。第2に,研究成果に基づく評価制度を導入している企業ほど,高い技術的優位性を有する新製品や新サービスを開発していることが示された。ここでいう技術的優位性とは,競合他社が同一の新製品や新サービスを開発するまでに要する期間で測られている。第3に,研究成果に基づく評価制度や報奨制度の導入と新製品・新サービスからの収益の間に統計的な有意性は見いだせなかった。すなわち,評価制度の導入は技術的優位性を高める傾向にあることは示せたが,収益に寄与しているという結論は得られなかった。また,技術的優位性に対しては,収益を確保する法的あるいは戦略的手段の活用や,市場規模の拡大などが寄与していることが示された。報酬のあり方とモチベーションの関係については、これまで多くの分析がなされてきた。効果的な報酬システムを構築する際の最も難しい点は、失敗などの負の成果も含めて成果を正しく評価すること、および評価された成果に対してどの程度の報酬(あるいは罰則)を与えれば、組織全体として効果が最も大きくなるかを予測して報酬を決めるところであると考えられる。

そのシステムがうまく機能しないと、成果が出やすく評価されやすい課題ばかりを選んで実行しようとし、中長期的に見れば重要でチャレンジングな仕事が敬遠されるといった事態が発生してしまうことになる。特に知識創造活動の中心となる研究開発の場面では、こうした難しさは一層顕著になる。取り組む課題の不確実性の高さ故に、研究の中途段階での成果判断が正しいという保証はなく、そもそも成果が出るまでに時間を要する課題も多いため、なかなか効果的な報酬システムを作り上げることができない。そのような中、本研究では外発的モチベーションと内発的モチベーションを統合したマネジメント方法を分析することで、研究開発の現場でより活用しやすい知見を得ることができた。また、これまでのモチベーションと創造性に関する先行研究の多くは、定量的な分析を行うという目的から、質問票調査を中心とした研究を行い、実際にその目的を達成してきた。しかしながら、定量性を重視するが故に、どうしてもあらかじめ用意した項目の範囲内でしか分析を行うことができず、研究者個人が抱える詳細な心理状態と行動の関係にまで踏み込むこともできていなかった。本研究では、創造的な活動は究極のところ個人によってのみもたらされるものであるという問題意識から、彼らがどのような時に創造力を発揮したかを面談形式で直接問うことで、アンケートでは抽出できない質的でハイコンテクストな情報を得ることができた。本研究は、大学や公的研究機関に所属する若手研究者・技術者にインタビューを行い、どのような研究開発環境や報酬,評価が与えられたときに,より創造的なパフォーマンスを発揮できるのかを把握することを目的とした。その結果,若手研究者・技術者には、「課題設定型」「課題解決型」「コーディネータ型」の3つのタイプの存在が確認された。基本的に全てのタイプにおいて内発的モチベーションは高いが,それをさらに高める要因や阻害する要因,阻害要因に対する対処方法などについては各タイプで差異が見られた。また、厳しさを増す競争的環境下において、自身に対する評価基準や評価指標が不明確である場合に著しい研究動機の低下が見られた。研究開発者に対する報奨制度や評価制度に関する定量分析は,文部科学省科学技術・学術政策研究所が行った全国イノベーション調査のデータを活用することで,一定の成果が得られた。成果は日本知財学会の学会誌で特集号として発表した。この活動により,多くの研究者や実務者との交流を持つことができ,成果の普及も進んだ。技術経営論・イノベーション論次年度は最終年度となるため,これまでの成果をまとめ,論文や書籍として発表する。また,当該所属大学の通信教育部において,モチベーションに関する新科目も立ち上げる。研究の遂行および成果の発表まで、おおむね計画した通りに進んでいる。また、論文発表後は講演依頼やセミナーの開催依頼も受けており、その意味では計画した以上の成果を挙げていると言える。本研究では,若手研究者の研究に対するモチベーションの向上および低下要因を明らかにすることを目的として,彼らに対しインタビュー調査を行った。
骨誘導能を有する生体材料の開発:骨誘導因子の精製とその臨床応用への基礎研究

I.精製塩酸にて脱灰したウシ骨粉より塩酸グアニジンにて抽出した画分から,限外濾過法にて分子量10ー100kDaの画分を集めた.これを,水に対して透析後に水司溶性骨誘導因子の粗画分を得た.これよりヘパリンセファロ-スカラム,ゲル濾過クロマトグラフィ-を用いて,高い骨誘導活性(ラット移植実験により誘導された骨組織のアルカリフォスファタ-ゼ活性で,塩酸グアニジン抽出物に比べ約680倍)を有する画分を得た.さらに,高速逆相クロマトグラフィ-により,SDSーPAGEで分子量18kDaの単一のバンドとして認められる骨誘導活性を有する画分を精製した.(現在,投稿準備中).II.活性検定法1)in vitroラット骨格筋由来細胞および頭蓋骨骨膜由来細胞が本因子に高い反応性を有することを見いだし,本因子とのcoーcultureによって,硬組織を速やかかつ高率に誘導する系を確立した.2)in vivoアテロコラ-ゲンを坦体とした移植体のラット筋肉内での骨誘導活性を組織学的,生化学的(ALP活性,Ca含量等)パラメ-タ-にて移植後早期に判定する系を確立した.III.移植実験骨誘導因子の部分精製品の動物内移植実験により,骨誘導に関する以下の事項が明かとなった.1)軟骨誘導に先行する時期に,移植片への無細胞性の石灰化沈着を認め,骨誘導開始機構に関する全く新しい概念を提唱した.2)筋肉内移植実験では,筋衛星細胞が骨芽細胞へ分化する知見がえられた.3)また,臨床応用を想定した移植実験では,多孔質ハイドロキシアパタイトブロックおよびアテロコラ-ゲンの坦体としての有効性が示唆された.I.精製塩酸にて脱灰したウシ骨粉より塩酸グアニジンにて抽出した画分から,限外濾過法にて分子量10ー100kDaの画分を集めた.これを,水に対して透析後に水司溶性骨誘導因子の粗画分を得た.これよりヘパリンセファロ-スカラム,ゲル濾過クロマトグラフィ-を用いて,高い骨誘導活性(ラット移植実験により誘導された骨組織のアルカリフォスファタ-ゼ活性で,塩酸グアニジン抽出物に比べ約680倍)を有する画分を得た.さらに,高速逆相クロマトグラフィ-により,SDSーPAGEで分子量18kDaの単一のバンドとして認められる骨誘導活性を有する画分を精製した.(現在,投稿準備中).II.活性検定法1)in vitroラット骨格筋由来細胞および頭蓋骨骨膜由来細胞が本因子に高い反応性を有することを見いだし,本因子とのcoーcultureによって,硬組織を速やかかつ高率に誘導する系を確立した.2)in vivoアテロコラ-ゲンを坦体とした移植体のラット筋肉内での骨誘導活性を組織学的,生化学的(ALP活性,Ca含量等)パラメ-タ-にて移植後早期に判定する系を確立した.III.移植実験骨誘導因子の部分精製品の動物内移植実験により,骨誘導に関する以下の事項が明かとなった.1)軟骨誘導に先行する時期に,移植片への無細胞性の石灰化沈着を認め,骨誘導開始機構に関する全く新しい概念を提唱した.2)筋肉内移植実験では,筋衛星細胞が骨芽細胞へ分化する知見がえられた.3)また,臨床応用を想定した移植実験では,多孔質ハイドロキシアパタイトブロックおよびアテロコラ-ゲンの坦体としての有効性が示唆された.1.精製牛長管骨15kgを出発材料とし、これを粉砕、脱灰、各種塩処理を加えたのち、多量のグアニジン塩酸で抽出し、粗骨誘導因子画分を得た。さらに限外濾過装置で、分子量1万10万の画分を回収し、これを水不溶性画分(P)と水可溶性画分(S)とに分離したところ、各々11.5g、4.8gとなった。両画分それぞれをヘパリンセファロ-スクロマトグラフィ-で非吸着画分と0.5M NaClで溶出される画分(Pー0.5、Sー0.5)とに分離した。更にPー0.5、Sー0.5画分についてゲル濾過クロマトグラフィ-を行い、3画分(I、II、III)に分けた。最終的に得られた第II画分の収量はPー0.5ーIIが10mg、Sー0.5ーIIが88mgとなった。以上の各画分の骨誘導活性はラット皮下に移植し検索した。組織学的には、P、Pー0.5、Sー0.5、Pー0.5ーII、Sー0.5ーIIに新生骨が観察された。また、生化学的指標として用いたアルカリフォスファタ-ゼ(ALP)活性、Ca含量は、Pー0.5、Sー0.5、ゲル濾過の第II画分で高値を示した。2.活性検定法骨誘導因子の担体としてアテロコラ-ゲンを用いる系を確立した。さらに、移植体を組織学的に検索する他に生化学的パラメ-タ-となるALP活性、Ca含量を測定する系を確立した。また、培養による活性検定には、ラット頭蓋骨骨膜由来細胞が本因子に高い反応性を有し、培養約1週後よりコロニ-状に軟骨形成することを確認した。3.動物実験脱灰骨ラット筋肉内に移植し、本因子の反応細胞への作用機序について検索を行い、筋基低膜の断裂と、筋衛星細胞が骨芽細胞の起源となることを報告した。

また、粗骨誘導因子画分を人工材料であるアテロコラ-ゲンに吸着し、これが骨誘導因子の活性を増強する結果を得た。さらに多孔質ハイドロキシアパタイトブロックに本因子を吸着し、ラット頭頂骨骨膜下に移植したところ、移植早期より多量の軟骨、骨形成がみられ、約4週後には移植体と母床骨の癒合が得られた。1.精製ウシ長管骨よりグアニジン塩酸にて抽出した画分を、水可溶性と水不溶性に分画した。水不溶性画分は、限外濾過装置、ヘパリンセファロ-スカラムを通過後、セファクリルS200カラムにて分子量20ー50kDの画分を回収し、高い骨誘導活性を有することが確かめられた。また、骨誘導活性は特にヘパリンセファロ-スカラムの前後で大幅に上昇することが分かった。現在この標品について、高速液体クロマト(ゲル濾過、逆相)により精製を進めている。また水可溶性画分についても並行して精製を進めており、骨誘導活性および作用機序の相違について検討中である。2.活性検定法ラット骨格筋組織を脱灰骨基質(BMG)とともに培養し、硬組織を速やかにかつ高率に誘導する系を確立した。この系では培養7日目に、活性化された筋衛星細胞が紡錘形細胞とを経て軟骨芽細胞へ分化する知見が得られた。3.臨床応用を想定した移植実験BMGの生体内移植において、軟骨形成に先行する無細胞性の石灰化沈着を認め、生体内骨形成の開始機構に全く新いし概念を提起した。また、アテロコラ-ゲンー骨誘導因子複合体の筋鞘内移植実験では、7日目で軟骨、骨の出現と、移植ペレットにおけるCa量、ALPase活性の高値を認めた。さらに移植体への新生コラ-ゲン線維の侵入と、新生骨と連続した移植体の石灰化とが観察させ、アテロコラ-ゲンの担体としての有効性が示唆された。I.精製塩酸にて脱灰したウシ骨粉より塩酸グアニジンにて抽出した画分から,限外濾過法にて分子量10ー100kDaの画分を集めた.これを,水に対して透析後に水可溶性骨誘導因子の粗画分を得た.これよりヘパリンセファロ-スカラム,ゲル濾過クロマトグラフィ-を用いて,高い骨誘導活性(ラット移植実験により誘導された骨組織のALP活性で,塩酸グアニジン抽出物に比べ約680倍)を有する画分を得た.さらに,高速逆相クロマトグラフィ-により,SDSーPAGEで分子量18kDaの単一のバンドとして認められる骨誘導活性を有する画分を精製した.(現在,投稿準備中)II.その他また,活性検定法におよび臨床応用を想定した移植実験に関しては,昨年度までに,ほぼ当初の目的を満足させる知見が得られたので,本年度は特に新しい知見を得るに至るような研究はなされなかった.
マルチクラック岩盤の初期応力に関する研究

断層などの地質的不連続によって乱された初期応力の周期性や深度勾配などに関する基礎資料の提供を目的とした本研究の主な成果はつぎのようである。初期応力測定法に関しては、まず、応力解放法の小型化を検討し、コンパクトオーバーコアリング円錐孔底ひずみ法を開発した。つぎに、円錐孔底用モードルゲージの多素子化を進め、16素子クロス型ゲージ、24素子クロス型ゲージ、24素子ロゼット型ゲージを開発するとともに、ひずみ測定の信頼性向上のために有線式連続ひずみ測定技術と、応力解析の高度化のためにプロセスシミュレーションシステムを完成させた。コンパクトオーバーコアリング法の原位置適用試験に関しては、新たに開発した24素子ロゼット型ゲージの適用実験を実施し、良好な成績を得た。局所応力場の精査と解析に関しては、30m区間で18点の初期応力を測定するとともに、2次元境界要素法(DDM)によるシミュレーションを試みた。そして、測定と解析の一致から、初期応力分布には断層の大きさが反映されていることなどを具体的に明らかにした。広域応力場の分析に関しては500m1000mの間隔で5地点の初期応力を測定し、初期応力の深度構造を明らかにした。
ミリ波・サブミリ波による銀河団進化の観測的研究

本年度も引き続き、既存の観測装置を用いた銀河団の観測的研究と、本格的サブミリ波観測を目指した観測装置の開発研究を並行して進めた。既存装置による観測については、前年度より継続で、国立天文台野辺山宇宙電波観測所45mミリ波望遠鏡による銀河団のスニアエフ・ゼルドビッチ効果(以下SZ効果)の系統的観測を行った。大口径の単一鏡を用いた広域、高分解能のSZ効果の撮像観測は世界的にもあまり例がない。今年度は解析システムも安定し、昨年度に引き続き複数の銀河団からの43GHz帯でのSZ効果の撮像観測に成功した。またChandraによる高分解能X線観測の結果とあわせて解析を進め、現在結果および解釈のまとめを行っている。将来の本格的サブミリ波観測を目指した装置開発においては、チリ・標高4,800mのサイトにおいて、350GHz,650GHz,850GHzに感度をもっ3周波ボロメータシステムの立ち上げと試験観測を行った。今年度は特に冷却系の熱設計を全面的に見直すことで0.3Kのより安定した冷却を可能とし、観測感度を一段と向上させることに成功した。また、この冷却システムが低雑音の信号読み出し系とともに安定した遠隔制御が可能であることも確認できた。望遠鏡搭載の0.3K冷却系の遠隔制御に成功したのはこれが世界初となる。この冷却システムは将来のサブミリ波焦点面アレイにそのまま用いられる予定で、SZ効果やダストの熱放射など、サブミリ波領域での銀河団観測により銀河団進化および物質のinjectionの推移を解明する上で欠かせないものとなる。本年度は既存の観測装置を用いた銀河団の観測的研究と、サブミリ波による観測を目指した新しい望遠鏡の開発を並行して進めた。観測的研究においては、国立天文台野辺山の45m電波望遠鏡を用いて、銀河団のスニアエフ・ゼルドビッチ効果(SZ効果)の観測を系統的に進めた。SZ効果の観測は様々な望遠鏡で精力的に行われているが、干渉計を用いた観測例が多い。本研究では口径45mの単一鏡と広い視野をもつ専用受信機を用いて広視野かつ高精度の観測を進め、遠方銀河団を含む複数の天体からのSZ効果の検出に成功した。データ解析にあたっても望遠鏡の特性を加味した独自のソフトウエアを解析している。また取得データを効率よく解析するため、大容量のデータストレージを購入した。現在、取得したデータの解析を進めており、結果と解釈については次年度中に発表予定である。新しいサブミリ波望遠鏡の開発においては、望遠鏡設置場所に赴いて、望遠鏡の鏡面調整、観測装置の立上げ、および試験観測を推進した。さらに、遠方銀河団のサブミリ観測を目指して、350GHz,650GHz,850GHzに感度をもつボロメータシステムの開発を行った。本年度は実際にボロメータシステムを望遠鏡に搭載して試験観測を行い、各周波数において火星からの電波受信に成功した。この望遠鏡は大気透過度の優れた標高5,000mクラスのサイトに設置されており、望遠鏡サイトに長時間滞在しての観測は困難である。そこで本システムにおいては冷凍機を用いた独自の冷却系を導入した。さらに山麓や日本からの運用を可能にするために、冷却系の遠隔制御システムを構築した。
繰り込み群の方法を用いたアインシュタイン方程式の簡約化およびその宇宙論への応用

現在の宇宙論において一般相対論は,宇宙の起源,宇宙の大規模構造の進化などを説明するために必要不可欠である.しかしながら基礎方程式であるアインシュタイン方程式は非線形偏微分方程式であり,その解の性質,時間発展を得るのは一般には非常に困難である.それ故に考える問題に応じて摂動的解法と数値的解法を使い分ける必要がある.本研究は非線形微分方程式の近似解法における手法である繰り込み群の方法に基づいたアインシュタイン方程式に対する非線形摂動論の構築を目指したものである.得られた研究成果は以下の通りである:1)アインシュタイン方程式の長波長展開に対して,摂動項を0次解に含まれる任意関数に繰り込む事で,ゆらぎの長波長非線形成分の時間発展を表現する繰り込み群方程式の導出に成功した.この場合の繰り込みの操作は,アインシュタイン方程式の自由度をゆらぎの長波長成分のみに簡約化(縮約)する事に対応する.得られた繰り込み群方程式は,ブラックホール形成などの元々のアインシュタイン方程式が持つ非線形効果を定性的にうまく取り込んでおり,非一様宇宙のモデルとして応用可能であると期待される.2)宇宙論における反作用問題を,繰り込み群の方法に基づいて定式化した.空間的に平坦なフリードマン宇宙を背景として,2次の摂動に対するゲージ不変量を計算し,そのゼロモードを摂動展開の永年項であると見なして背景時空への繰り込みを行った.その結果,非一様性に起因する背景時空への反作用効果を表す繰り込み群方程式の導出に成功した.得られた繰り込み群方程式は反作用の効果を取り込んだ有効的なスケール因子に対する時間発展方程式となり,その解の振る舞いを調べる事で,非一様性の存在によってフリードマン宇宙の膨張がどのような影響を受けるかを明らかにした.現在の宇宙論において一般相対論は,宇宙の起源,宇宙の大規模構造の進化などを説明するために必要不可欠である.しかしながら基礎方程式であるアインシュタイン方程式は非線形偏微分方程式であり,その解の性質,時間発展を得るのは一般には非常に困難である.それ故に考える問題に応じて摂動的解法と数値的解法を使い分ける必要がある.本研究は非線形微分方程式の近似解法における手法である繰り込み群の方法に基づいたアインシュタイン方程式に対する非線形摂動論の構築を目指したものである.得られた研究成果は以下の通りである:1)アインシュタイン方程式の長波長展開に対して,摂動項を0次解に含まれる任意関数に繰り込む事で,ゆらぎの長波長非線形成分の時間発展を表現する繰り込み群方程式の導出に成功した.この場合の繰り込みの操作は,アインシュタイン方程式の自由度をゆらぎの長波長成分のみに簡約化(縮約)する事に対応する.得られた繰り込み群方程式は,ブラックホール形成などの元々のアインシュタイン方程式が持つ非線形効果を定性的にうまく取り込んでおり,非一様宇宙のモデルとして応用可能であると期待される.2)宇宙論における反作用問題を,繰り込み群の方法に基づいて定式化した.空間的に平坦なフリードマン宇宙を背景として,2次の摂動に対するゲージ不変量を計算し,そのゼロモードを摂動展開の永年項であると見なして背景時空への繰り込みを行った.その結果,非一様性に起因する背景時空への反作用効果を表す繰り込み群方程式の導出に成功した.得られた繰り込み群方程式は反作用の効果を取り込んだ有効的なスケール因子に対する時間発展方程式となり,その解の振る舞いを調べる事で,非一様性の存在によってフリードマン宇宙の膨張がどのような影響を受けるかを明らかにした.アインシュタイン方程式に対して長波長展開を行い、摂動項を0次解に含まれる空間に関する任意関数に繰り込む事で、揺らぎの長波長成分の非線型時間発展を表現する繰り込み群方程式を導出することに成功した。繰り込みを行わない摂動解は有限時間で、摂動項が支配的になり、展開が破綻してしまう。繰り込みによって、これがどのように改善されたかを吟味するために繰り込み群方程式をいくつかの状況の下で解いて、その解が物理的に何を表しているかを解析した。その結果1)一様等方空間の場合は、3次元曲率項を持つ一様等方宇宙に対するフリードマン方程式の近似解を再現する。2)球対称空間の場合は、物質優勢の膨張宇宙でのブラックホール形成を表すアインシュタイン方程式の厳密解であるTolmann-Bondi解に対する近似解を与える。3)面対称空間の場合は、1次元的重力崩壊を表すアインシュタイン方程式の厳密解であるSzekers解そのものを再現する。以上より繰り込みの手法を用いて簡約化したアインシュタイン方程式は、元々の方程式が持つ非線形効果を定性的にきちんと取りこんでいると結論される。方程式の構造も、元々は双曲型であったものが繰り込みの操作を通じた自由度の簡約化により放物型に変わり、数値的に解を求める場合にもより簡単に取り扱うことが可能となる。宇宙における非一様性が背景の一様等方宇宙の膨張則にどの様な影響を与えるか(反作用問題)を繰り込み群の方法を用いて解析した。この問題は非一様宇宙を平均化操作とも密接に関係しておりこれまでにも多くの仕事がある。しかしながらゲージの取り扱いの問題、反作用を受ける変数の同定など不備な点が残っている。本年度行った解析法は、空間的に平坦なフリードマン宇宙を背景として2次の摂動を計算し、その一様等方パート(ゼロモード)を摂動展開の永年項であると見なして背景時空の計量に繰り込む事で、非一様性に起因する反作用の効果を評価する。

この時座標系の取り方(ゲージ)に依存しない結果を得るために、ゲージ不変量に対する繰り込みを行うことになる。解析の結果として以下の結論を得た:1)物質として圧力ゼロの完全流体(ダスト)の支配する宇宙に対しては、密度揺らぎと長波長重力波は宇宙膨張に対して、正の空間曲率と同じ効果をもたらす。宇宙膨張は長波長揺らぎの反作用の効果として抑制され、その結果揺らぎ自身の成長率は反作用の効果を入れない場合に比べて大きくなる。短波長重力波は輻射場と同じ効果をもたらす。2)インフレーション宇宙(スカラー場が支配する宇宙)に対しては、長波長の密度揺らぎは正の空間曲率、短波長の密度揺らぎは輻射場と同じ効果をもたらす。また宇宙の大規模構造の種となる、量子化された長波長密度揺らぎは負の空間曲率と同じ効果をもたらす。反作用の効果はインフレーションの最中には宇宙膨張と共に指数関数的に小さくなり無視できる。前年度に引き続いて,宇宙における非一様性が背景の一様等方宇宙の膨張則にどのような影響を与えるかという反作用問題の繰り込み群の方法に基づいた解析を行った.本年度はアインシュタイン方程式の摂動方程式に対して直接繰り込みの操作を適用する方法を開拓した.これは繰り込み群方程式を導出するのに,摂動解を具体的に求めたのちにそれを繰り込むのではなく,運動方程式のレベルで永年項としての摂動項をゼロ次の定数に繰り込む方法である.従って摂動解が解析的には求まらないような複雑な系を扱う場合に有用であると考えられる.本年度得られた成果は1)完全流体を含む宇宙において,反作用の効果を含む有効的な宇宙のスケール因子に対する発展方程式を,繰り込み群の方法を用いて導出した.2次のゲージ不変量に対する発展方程式を0次のフリードマン方程式に運動方程式の段階で繰り込むことで,反作用の効果を取り込んだ繰り込まれたスケール因子に対する時間発展方程式を導出した.得られた方程式は標準的なフリードマン方程式の形をしており,反作用の効果が有効的なエネルギー密度項と圧力項として新しく加わった構造を持つ.これらの項のスケール因子依存性は流体の状態方程式の形によって,変化する.2)得られた繰り込まれたフリードマン方程式をポテンシャル問題の形に書き直す事で,任意の断熱指数を持つ流体入りの宇宙での反作用を解析した.断熱指数の値に応じて宇宙膨張の様子を表す有効ポテンシャルの形は変化し,その下での宇宙のスケール因子の振る舞いを見ることでどのような反作用効果が生じるかを定性的に分類できた.
可視化技法オントロジーの導入による高可用性データ視覚解析環境の開発

計測や数値シミュレーションの解析において、視覚解析は必要不可欠である。しかし、解析者が必要とする視覚解析結果を得るのは容易ではないため、対象とするデータや視覚解析の目的を指定することにより、適切な視覚解析結果を提示する環境を構築した。これにより、利用者は独自に視覚解析のためのアプリケーションを作成することなく、視覚解析を行うことが可能となった。また、一連の視覚解析処理を一括管理する機構も実現した。本研究では、視覚解析を行うユーザが必ずしも可視化の専門化ではないことに着目し、可視化の専門家ではないユーザが視覚解析を行う場合の適切な可視化技法選択、および可視化パラメタ値設定、可視化アプリケーション設計の支援を行う、可視化の専門家の知識を反映した高可用性データ視覚解析環境の開発を目的としている。本年度は、高可用性データ視覚解析環境の基本機能として、可視化目的と対照とするデータタイプから、適切な可視化技法を提示し、選択された可視化技法による可視化結果を表示するまでの開発を行った。さまざまな可視化目的に対して利用可能な視覚解析環境の開発するためには、どのような可視化技法がどのような目的でどのようなデータに用いられているかを調査し、体系化する必要がある。そこで、実際に可視化を行っているユーザへのアンケートを実施し、様々な分野における視覚解析の動向や要求の調査を行った。それに基づき、可視化技法を体系化し、可視化技法オントロジーの基礎構築を行った。これを用いることで、ユーザの可視化目的に適した可視化技法の提示が可能となる。また、同一の可視化技法であっても、データ型やフィルタ処理、表示方法に応じて可視化アプリケーションが異なることから、これらを考慮した知識ベースの設計を行った。さらに、可視化アプリケーションのプロトタイプを作成し、これを対応する可視化技法に関連付けて知識ベースに格納することにより、高可用性視覚解析環境の基本機能が実現できた。本年度は、昨年度に作成した基本機能の拡充と洗練化として、可視技法オントロジーの洗練化とユーザテストを行うとともに、スカラ場における可視化パラメタ値設定支援機能の組込みを行った。可視化オントロジーの洗練化では、昨年までに基本機能として組込んでいた、語彙により可視化目的の指定方法を、より組織的に分類された語彙の組み合わせで行うことが可能となった。また可視化オントロジーでは、語彙の洗練とともに、それに関係する可視化技法も関連付けられているため、それらの語彙をシステム上で指定することにより、容易にその目的に適した可視化技法をシステムが提示することができる。さらに、可視化パラメタ値設定支援機能を組込むことにより、従来の試行錯誤的な手順を踏まずに、位相構造的に意味のある可視化パラメタ値を自由に設定できるようになった。以上のことから、基本機能の拡充と洗練化により、ユーザが使いやすい視覚支援環境が整い始めたといえる。本年度は、昨年度までに開発を行ってきた基本機能の拡充を中心に研究を進めた。主な内容としては、可視化パラメタ値設定支援機能、視覚解析履歴の一括管理環境の整備、試用試験を行った。可視化パラメタ値設定支援では、対象データの特徴を解析し、それに基づいて適切な可視化パラメタ値を自動的に設定することにより、ユーザが試行錯誤的に可視化パラメタ値を決定する従来法と比較して、データの特徴を見逃すごとなく、効率的に特徴をわかりやすく可視化することが可能になった。視覚解析履歴の一括管理においては、視覚解析履歴を一括して保存することにより、あるユーザの視覚解析処理が別のユーザにおいても再利用可能になるだけでなく、一連の視覚解析処理を系統づけて管理できるため、研究の流れを視覚解析の側面から把握できる環境が整った。これにより、これまでは別々に管理されていた試用したデータ、視覚解析処理の流れ、可視化結果などの一括管理が可能となったことから、新たなデータ特徴の発見や異なる可視化処理の利用へとつながっていくことが予想される。さらに、試用試験として、実データを用いて本システムの有効性の検証を行った。その結果、容易に適切な可視化手法を利用した可視化結果が得られることから、視覚解析経験の浅いユーザや、視覚解析を専門としないユーザにおいては、有効性が高いと考えられる。
喘息発症・増悪化に関わる室内環境真菌糖脂質の同定およびメカニズム解明

Aspergillus fumigatus由来表層糖脂質が、マクロファージ様THP-1細胞においてもサイトカイン産生を有意に増加させることを明らかにした。また、未分化THP-1細胞において、Neurosporasideの構造異性体、Manα1-3Galβ1-6Galβ1-6Galβ1-Cerが、TNF-αmRNAの発現量および抗原量を有意に増加させ、さらにERK1/2、p38およびJNK2のリン酸化を有意に亢進させることを見出すことができた。Aspergillusfumigatusおよびアカパンカビ由来糖脂質およびこの構造異性体のTHP-1に対する作用機序を明らかにするとともに、末梢血単核細胞を用い、これら糖脂質によるNKT細胞の活性化について評価していく。その後はこれまでの研究計画に従って検討していく予定である。Aspergillusfumigatus由来表層糖脂質が、THP-1におけるサイトカイン産生を有意に増加させることを明らかにした。さらに、この表層糖脂質によるサイトカイン産生量の増加のメカニズムの一つとして、p44/42MAPKの活性化が関与する可能性を見出すことができた。Aspergillusfumigatus由来表層糖脂質が、マクロファージ様THP-1細胞においてもサイトカイン産生を有意に増加させることを明らかにした。AspergillusfumigatusおよびNeurospora crassa産生糖脂質のTHP-1由来樹状細胞におけるサイトカイン産生を評価するとともに、iNKT細胞に対する活性化について評価していく。当初予定していた末梢血単核細胞を用いたNKT細胞の活性化評価をとりやめたため、2018年度の研究費に未使用額が生じたが、、研究計画に変更はなく、前年度の研究費も含め、当初予定通りの計画を進めていく。
農業用廃プラスチック適正処理に関わる処理業者の経営管理と役割

処理業者の動向として、需要拡大期にはブレークスルー型イノベーションを実現した処理業者でも破壊型イノベーションの業者の低料金回収に対応できずに敗退し、需要収縮期には破壊型イノベーションの業者が海外市場の急収縮で撤退ないし操業停止を余儀なくされ、国内リサイクルを行ってきた処理業者も低回収料金の引き上げが容易でないことから経営の苦境を脱し得ず、かくして農業廃プラ処理の担い手が不安定化していく実態とそのメカニズムを解明した。農業廃プラの適正処理に関わる中間・最終処理業者の施設運営と経営強化,並びに中間処理プラ輸出・再生品市場・静脈産業の確立の解明に向け、(1)全国一の排出量にある熊本県において長年回収中間処理に当たってきた業者Kを調査し、廃農ビ資材の搬入量・品目構成・分別レベル・季節性、並びに処理料金の動向を分析し特徴を把握した。また(2)同県で新規に参入し急速に地歩を固めているCA社のマテリアル再生処理技術と処理施設の管理運営実態、並びに経営問題について調査し、その特質と問題点を解析した。さらに(3)廃農ビ処理業から撤退を表明した北海道のS社を聞き取りし、行き詰まりの要因を分析した。(4)廃農ポリ等の処理業者について、特に数年前、廃農ポリのマテリアルリサイクルの技術開発に成功し実用化を進めるH社の農業用廃プラ処理業務の展開について解析し,合わせて同技術体系を活用した委託加工方式の取り組みを整理しつつ,同方式が,現在廃棄物処理事業とされている農業用廃プラ処理を資源再生事業に転換させる契機になるかどうか,検討した。(5)廃農ポリ処理を主とする三セク方式の山梨県農業用廃プラスチック処理センターにおける加工処理施設の稼働状態と処理形態転換の実態と要因について調査し解析した。これらを通じ、処理業者の動向に強く影響を与える要因として、農業用廃プラ回収における競争構造の具体像、並びにブレークスルー型イノベーションを実現した処理業者でも破壊型イノベーションの業者に負けていく処理業界の競争構造を解明し、今後の処理業者の在り方を提示した。加えて、農水省の処理形態別統計の「その他処理」に関わるデータ把握の実態を解明し、マニフェスト交付実績に依拠する可能性を検討し、改善策を提示した。農業廃プラの適正処理に関わる中間・最終処理業者の施設運営と経営強化,並びに中間処理されたプラスチックの輸出・再生品市場・静脈産業の確立の解明に向け、(1)宮崎県及び鹿児島県において、長年回収中間処理に当たってきた業者のK、M、Sを調査し、世界同時不況による中国等の海外市場が急収縮するなか、廃農ビ資材の回収量・品目構成・分別レベル、並びに処理料や販売動向について聞き取りを行い特徴を把握した。また(2)熊本県で新規参入し急速に地歩を固めてきたCA社について再度調査し、世界同時不況下の回収、経営、販売動向について聞き取りし、その特質と問題点を解析した。さらに(3)廃農ビ処理業から撤退を表明した栃木県のF社を聞き取りし、行き詰まりの要因を分析した。(4)廃農ポリ等の処理業者について、特に数年前、廃農ポリのマテリアルリサイクルの技術開発に成功し実用化を進めてきたH社の農業用廃プラ処理業務の展開について世界同時不況下の実態について解析し,合委託加工方式が,現在廃棄物処理事業とされている農業用廃プラ処理を資源再生事業に転換させる契機になるかどうか,引き続き検討した。これらを通じ、処理業者の動向に強く影響を与える要因として、需要拡大期と需要収縮期における農業用廃プラ回収における競争構造の具体像、並びに需要拡大期にはブレークスルー型イノベーションを実現した処理業者でも破壊型イノベーションの業者に負けていき、需要収縮期には破壊型イノベーションの業者が撤退し、農業廃プラ処理の担い手が不安定化している実態とそのメカニズムを解明し、その改善策を提示した。
植物ホルモンの分析によるトマトの栽培生理の解明

3ヶ月齢のトマト植物体を用いてインドール酢酸(IAA)に関して、液体クロマトグラフィーマススペクトロメトリーで内生IAA量、蛍光検出器で拡散量、放射活性IAAで極性輸送活性を調べた。茎の上部と下部の両方において、アポプラスト(AP、細胞外液)のIAA濃度は、シンプラスト(SP、細胞内液)より高かった。これは、APのIAA分析が重要であることを示している。若い葉では、古い葉より拡散IAAを多く輸出した。主根のIAA濃度は、茎とほとんど同じであった。これらの結果はIAAの輸送能力が茎のIAAの輸送量の制限因子で、極性IAA輸送の量は内生IAA量のほんの19%と示唆した。単為結実性トマトの種なし果実のIAA、ジベレリン(GA)、トランスゼアチン(Z)とトランスゼアチンリボシド(ZR)を分析した。細胞肥大期の中頃に相当する横経が6cmの段階を肥大期と称し,細胞肥大期の終わり頃に相当する横径が8cmの段階をMG期と称した。果皮と隔壁のIAA濃度は,肥大期よりMG期に高くなった。隔壁では,肥大期とMG期の両方で,SPのIAA濃度はAPよりも高かった。Z濃度に関して、肥大期の隔壁のSPは最高で、APの2.7倍で,一方,果皮ではAPとSPは同程度であった。肥大期の子室のZR濃度は、全ての部分中で最高であった。これらの結果は、合成部位が、IAAとZは隔壁のSPで、ZRは子室であることを示唆している。1、アポプラスト・シンプラスト液の採取法の確立トマトをガラス温室内で栽培した。茎と果実からは遠心機により、アポプラスト液を採取した。このとき材料の長さ(大きさ)、遠心力(圧力)の大きさと継続時間などの最適条件を確立した。材料を液体窒素で急速に凍結・融解後にシンプラスト液を採取する最適条件も確立した。2、4種類の植物ホルモンの同時定量法の検討4種類の植物ホルモンのアブシジン酸(ABA)・インドール酢酸(IAA)・ジベレリン(GA)・サイトカイニン(CK)の抽出方法を検討した結果、安定同位体の内部標準の経済的な使用のために、つぎのように材料を磨砕後に1対9の比で2つに分ける方法にした。少ない方の材料からはABA・IAAを、多い方からはGA・CKを抽出した。なお、GAは生理活性のある1と4、CKはゼアチンとゼアチンリボシドに関して安定同位体の内部標準を入手して、分析した。高速液体クロマトグラフ(HPLC)システムで最適な分離をするメタノールの溶離組成とグラジエントの条件を確立した。アポプラスト・シンプラスト液に安定同位体の内部標準を加えて、分画・分離し、液体クロマトグラフ質量分析計(LC-MS)での分析法を検討し、茎・根・果実などからABA・IAA・GA・CKを定量した。3、トマトの植物体内での植物ホルモンの移動の解析方法の確立放射性標識IAAを用いて、茎・果実からの切片の形状と標品の施与方法を変え、移動の経時的変化を調べて最適な解析方法を確立した。1、5種類の植物ホルモンの同時定量法の確立・学内現有の液体クロマトグラフ質量分析計(LC-MS)の性能を最高に引き出すために、設定パラメーター(スキャン時間・スキャン数・測定点数・掃引数・スキャン範囲)を試験して、高感度の使用条件を検討した。・トマト組織の磨砕物からのホルモン、IAA、ABA、GAの分析のために、ミニカラムを直接にHPLCに接続して、洗浄液および溶出液の最適なメタノール濃度と使用量を試験して、効率的な使用条件を確立した。さらに、分析のコストの削減のために繰り返し使用を4回まで試験し、繰り返し使用時の保持特性にはほとんど変化はなく、繰り返し使用は可能と判断できた。