hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大阪湾沿岸域における海浜植物の海流散布のメカニズムとその保全・再生に関する研究

その結果、有効な漂着データが得られた厚浜、須磨における漂着状況を検討すると、大阪湾流に対して順方向、逆方向の漂着種子数は、自然のままの海岸線を有した自然タイプの厚浜では両日共に順方向に99%以上、逆方向に1%未満の漂着であったのに対し、周辺に人工構造物が多く立地する人工タイプの須磨では逆方向に20%、5%と、自然タイプに比べ逆方向への漂着が多い傾向にあった。順方向への漂着状況は、両海浜において両日共に、単体で漂着する種子に比べ、海藻などに付着して漂着する種子が6580%と多い傾向にあり、特徴的なトゲを活かしたハマビシ特有の拡散戦略であると類推された。漂着種子数に影響すると考えられる空間特性は、散布点からの距離、大阪湾流に対する角度、突堤などの垂直方向の構造物の積算延長、離岸堤などの水平方向の構造物の積算延長の4項目とし、漂着種子数と空間特性の関係は相関係数と、ステップワイズ法による重回帰式より捉えた。その結果、自然タイプの厚浜では、大阪湾流に対する角度が大きいほど漂着種子数が多く、人工タイプの須磨では、垂直方向の構造物の積算延長が長いほど、漂着種子数が少なくなる傾向にあった。以上の結果より、海流散布のメカニズムに関する知見として、海流散布では必ずしも近い距離に漂着するのではなく、浮遊可能な範囲内において、(1)自然条件下では大阪湾流に対する汀線の角度が漂着機会を規定し、(2)突堤などの人工構造物が存在する海浜では、構造物が海流に影響を与え、種子拡散の阻害要因となり、(3)ハマビシは種子の浮遊能力が低いながらも付着散布で多くが拡散していたことなどが明らかとなった。本年度は、海浜の環境特性から捉えた海浜植物の分布特性を整理するとともに、ハマビシを用いた海流散布の実証的検証を踏まえ、大阪湾沿岸域における海浜植物の分布特性からみた保全のあり方を探った。その結果、種数が多く、「多構成種-広域」タイプの海浜では保全の継続が望まれ、このうち消失危惧種が生育する海浜では、人の出入りを制限し、早急に保全地域に指定する必要があり、その中で開放度が高い海浜は湾内の種子供給源となる可能性が考えられる。種数が少なく、「裸地」タイプの海浜については、規模や利用の改善から保全の方向を検討する必要があるといえるが、このうち小規模で周辺に人工構造物を有した全域利用の海浜は、現状では海流散布による自然回復が困難であると考えられ、現状利用の継続が想定される。種数が多く、裸地タイプの海浜は、部分制限利用の導入で、成帯構造の多様化をはかり、種数が少なく「単一植生-部分」または「混在」タイプの海浜は、隣接海浜の連続化や海浜の開放度を高めることで種数の増加につなげることが望まれる。種数が多く、「単一植生-部分」または「混在」タイプの海浜では、海浜植物の生育範囲のみ利用制限し、成帯構造の発達を促すことが考えられる。以上より、大阪湾沿岸域の将来像を考えると、保全の中心となる海浜や早急に保全に特化すべき海浜は、淡路島北部地域や泉南市から阪南市にかけての地域、紀北地域にあり、これらは将来的に大阪湾沿岸域の種子供給源になる可能性があると考えられる。一方、現状利用の継続が想定される海浜は、須磨や大阪府泉南地域に位置し、これらの海浜の海浜植物相は現状維持に留まると考えられる。また、部分的な保全が望まれる海浜は、淡路島南部、西宮地域にあり、ここは保全と利用が共存するゾーンになると考えられる。
2次元光イメージングのためのガス増幅器を用いた大口径光検出器の開発研究

検出器の構成要素の開発・製作、その性能評価を行った。今年度は、CsIを蒸着したGEMフォイル、さらに光電変換からの電子を増幅する電子増幅部としてのGEM、2次元の読み出し部などの個々の部分をまとめた、プロトタイプとなる検出器を製作し、その性能評価を行った。光電子を増幅する増幅器として、安定性を考え、東京大学原子核科挙研究センターと(株)サイエナジーの共同でプラズマエッチングメソッドを用いて開発されたGEMフォイルを購入した。増幅率などの基礎的な特性を調べ、光検出器の電子増幅部として十分な性能を持っていることが分かった。光を電子に変換するための光電面としてCsIを用いるために、GEMフォイルヘのCsI蒸着を、浜松PMTとの協力で行った。GEMフォイル上面の銅の上にニッケルを蒸着し、その上に金を蒸着し、さらにCsIを蒸着するという工夫をした。これにより安定した蒸着が可能となり、GEMフォイル上のCsI面を光電面として使用する見通しが確立した。安定な光検出器を製作するため、使用するガスの最適化を行った。Ar-CH4とAr-CO2を用いてGEM検出器の増幅率の評価などを行った。KEK富士テストビームラインを用いて2次元イメージングの基礎となるGEMの2次元読み出しのテストを行い、100μmの分解能が得られた。これは、目的とする光の2次元イメージングとしては、十分な精度であり、今後の開発の見通しが立った。本研究は、大口径で高分解能の2次元光イメージングを行う光検出器を開発することを目的し、その開発された測定器をもって、素粒子・原子核実験や関連分野に新たな実験の地平を切り開くことを標榜する。高い測定レート(10kHz)、大きなアクセプタンス(4π)、高い分解能(100μm)という性能を目指す。本研究で開発する検出器では、ガスを用いた光検出器を用いることで比較的安価に大立体角を高分解能で覆うことが可能になる。元となる技術は、申請者らがブルックヘブン国立研究所における重イオン衝突実験(PHENIX実験)のために開発した、CsI光電子面とガス増幅器を用いた光検出器である。2次元光イメージングを行うための開発要素として、CsI光電面とガス増幅部がある。ガス増幅部には、Gas Electron Multiplier (GEM)と呼ばれる装置を用いる。GEMは、50μmのカプトンフィルムの両面にCu電極をメッキし、貫通するように70μm程度の小さな穴を140μmピッチで多数開けたものである。これをガス中に設置し、両面に電圧をかけることで穴中に高電場を生成し、光電面からの光電子の数をこの高電場中で増幅することで電気信号として取り出すことが可能にする。さらに、その信号を縦横に走るストリップで読みだすことで2次元のイメージングを可能にする。CsI光電面は、このGEMフォイルの表面にCsIを蒸着することで実装する。本年度は、大立体角検出器に向けた安価なGEMフォイルの製作にをまず行い、その性能が十分であることを示した。これは、工業的な応用に向けた道を開くものである。次に、そのGEMフォイルを用いて2次元の読み出し装置をテストし、予想通りの性能を持つことを確かめた。これにより、2次元イメージング開発に向けたガス増幅側の基礎的準備は整った。
ボーン・グローバル企業の国際化プロセスと持続的競争優位性の源泉に関する研究

この研究では、初めに、伝統的な大規模MNEとBGCの国際化プロセスの違いは何なのか、その違いはなぜ発生するのかを明らかにした。さらに、BGCの早期国際化はなぜ実現するのか、またそれを可能にする要素は何かも明らかにした。第2に、この研究では希少な経営資源しか持たないBGCがなぜ国際市場で伝統的な大規模MNEに伍していけるのか、またその場合、BGCの持続的競争優位性は何なのかも明らかにした。これらの諸課題に対して、リソース・ベイストビュー、ネットワークビュー、国際起業家志向ビュー、「メタナショナル」マネジメントビュー等により検討した。最後に、日本のBGCとBaGCについて実証研究を行った。平成24年度においては、グローバル経営、中小企業、ベンチャービジネス、ボーングローバル企業、ハイテク・スタートアップ等に関する書籍・資料を渉猟した。また、インドのIT企業(具体的にはインフォシスおよびそれからのスピンオフ企業)の実地調査を行った。当期間中の業績としては以下のとおりである。1翻訳書:S.ターマー・カブスギル&ゲーリー・A・ナイト著『ボーングローバル企業論ー新タイプの国際中小・ベンチャー企業の出現』(中村久人監訳、村瀬慶紀・萩原道雄訳、八千代出版株式会社、2013年1月刊)2論文:1「ボーングローバル企業とその類似企業の比較ーボーン・アゲイン・グローバル企業とハイテク・スタートアップー」『経営論集』第80号、pp.17ー30(東洋大学経営学部、2012年11月30日)、2「ボーングローバル企業(BGC)の早期国際化プロセスと持続的競争優位性」『経営論集』第80号、pp.17ー30(東洋大学経営学部、2013年3月15日)、3「日本企業のグローバル化とグローバル人材の課題ーグローバル・エリートと人材獲得競争を中心としてー」『経営力創成研究』第9号、pp.129-137.(東洋大学経営力創成研究センター、2013年3月16日)3研究発表:1「ボーングローバル企業経営に関する理論的研究ー早期国際化と持続的競争優位性を中心としてー」(国際ビジネス研究学会、第19回全国大会、桜美林大学、201要2年10月28日)2「ボーングローバル企業経営の特徴に関する一考察」(日本マネジメント学会、第66回全国大会、北海学園大学、2012年11月4日)。以上、今年度の研究目的は、研究実施計画に基づいておおむね順調に推移している。当年度研究の具体的内容:引き続きボーングローバル企業(BGC)において早期国際化が可能になる理由とその背景や、希少な経営資源しか持たないBGCがなぜ大規模多国籍企業との世界市場での競争に伍していけるのか、さらにはBGCの類似企業についても考察した。さらに、伝統的な国際経営理論に代わってBGCのそうした経営現象を説明できる理論の研究として、ネットワーク・アプローチ、リソースベース・アプローチ、起業家精神アプローチ、およびメタナショナル・アウローチの観点からの理論研究を行った。さらに、科研費を利用してインドのBGCや日本のBGC(日プロ、テラモーターズ、ジオ・サーチ、マニー、スミダコーポレーション)などの事例研究も行った。特に、日プロ、マニー、スミダコーポレーションについてはボーン・アゲイン・グローバル企業(長年の国内企業活動の後、あるときから突然海外事業活動を開始する企業)として位置づけた。研究の意義と重要性:ボーングローバル企業の経営についての研究は、北欧やアメリカでは盛んであるが、わが国では十分な研究実績がない。企業の閉業率が開業率を上回るわが国がこの先経済成長を行うためにはベンチャービジネスや中小企業が海外で事業活動を行うことが今日ほど重要性を高めている時代はないといっても過言ではない。また、今日のグローバル化とIT化の進展は日本のBGCが海外に雄飛できるチャンスでもあり、そのためにもBGCの経営に関する研究は大いに意義のある重要なものと考えられる。グローバル化の進展やハイテク技術の発達、ICTなどの発展に伴い近年増加しつつあるボーングローバル企業(BGC)の概念と特徴を検討した後、BGCの急速な国際化プロセスを伝統的な大規模多国籍企業(MNCs)の漸進的な国際化プロセスそれと比較し、何故そのような違いが出てくるのかを明らかにする。また、BGCがグローバル市場で伝統的な大規模MNCsに伍して競争できるのは何故か、その背景にあるBGCの持続的競争優位性の源泉は何かを研究するのが本研究の目的である。23年度は提出済みの研究計画・方法に従って、ボーングローバル企業(BGC)に関する書籍・論文、新聞・雑誌などの収集および文献研究を行った。具体的には、BGCに関するネットワーク論、資源ベース論、国際起業家精神論等の文献に加えて、ベンチャー・ビジネス論、中小企業論、経営戦略論などの文献も収集し、それらのレビューを行った。また、夏休み期間中には、当初の計画通り北欧諸国(フィンランド、スウェーデン、ノルウェー、デンマーク)に出向き、各国のBGCの監督官庁や支援機関および施設を訪問し、インタビュー調査を行った。この成果については下記の通り東洋大学『経営論集』に掲載済みである。「北欧諸国におけるBGCを創出・成長させる政策的基盤と支援機関に関する一考察」その1:フィンランド及びオランダを中心として(『経営論集』78号、2011年11月)その2:スウェーデン及びデンマークを中心として(『経営論集』78号、2012年3月)また、本年度はBGCの研究で著名なS.T. Cavusgil & G. Knightの著書(Born Global Firms)の翻訳を行った。これは本学の出版奨励基金を得て次年度に刊行予定である。内容:研究課題

「ボーングローバル企業の国際化プロセスと持続的競争優位性の源泉に関する研究」は平成27年度で最終年度を迎えることになっている。平成26年度には、論文「ベンチャー・中小企業の国際化ー日本のボーングローバル企業とボーン・アゲイン・グローバル企業のケースを中心にー」、および論文「ボーン・アゲイングローバル・ニッチトップ企業ー新タイプの国際中小企業出現の意義ー』を上梓した。前者は日本学術振興会産学協力研究委員会の経営問題第108委員会で発表したものを同委員会の年報『経営問題』に掲載したものである。後者は東洋大学経営力創成研究センターの年報『経営力創成研究』に掲載したものである。当研究の意義と重要性:平成26年度はカナダで開催されたAIB(Academy of International Business)の世界大会に出席し、ボーングローバル企業のトラックで世界各国の研究者の報告を聴くことができた。ボーングローバル企業は今や北欧やアメリカのような先進国だけでなく中国のような後発国でも多く出現しており、この研究が重要であることを再認識させられた。日本でもアベノミックスの3本の矢の一つである「成長戦略」において国際事業活動にかかわるベンチャービジネスや中小企業の増加が期待されている。そのためにはボーングローバル企業がなぜ早期国際化が可能なのか、どのような競争優位性を持てば国際企業・グローバル企業として持続的発展を確保できるのかといった研究は非常に重要である。研究課題名は「グローバル企業の国際化プロセスと持続的競争優位性の源泉に関する研究」である。[内容]研究期間全体としては、ボーン・グローバル企業(以下BGC)について、BGCの概念とその特徴の検討から始め、伝統的大規模多国籍企業とは違う新しい国際化プロセス(早期国際化プロセス)について考察すると同時に、それを可能にするBGCの持続的競争優位性の源泉についても重点的に検討した。これらの課題をネットワーク・アプローチ、資源ベース・アプローチ、国際起業家精神アプローチ、およびメタナショナル経営論の観点から検討した。研究は文献研究とインタビュー調査による実証研究の両面から行われた。最終年度においては、上記の課題をさらに深堀し、ボーングローバル企業の概念を拡大し、ボーン・アゲイン・グローバル企業やグローバル・ニッチトップ企業についても研究し、日本マネジメント学会から派遣され韓国のKAIST大学に於いて上記研究課題名で発表を行った。[意義]BGCはなぜ希少な資源しか持たないのに大規模多国籍企業との競争に伍していけるのか、それらの現象が既存の理論では十分に説明できないとすればどのような理論で説明できるのかについてかなり明らかにできたと考えている。[重要性]このようなBGCあるいは中小企業の国際化の研究は、北欧やアメリカでは精力的に行われており、グローバル化の中にあって起業を促進することでわが国の経済再興にも役立つものと確信している。この研究では、初めに、伝統的な大規模MNEとBGCの国際化プロセスの違いは何なのか、その違いはなぜ発生するのかを明らかにした。
頭頸部領域における悪性腫瘍のゲノム構造異常の解析と標的遺伝子の同定

頭頸部悪性腫瘍の発症にかかわるゲノム構造異常を解明するために,我々がこれまで頭頸部扁平上皮癌に行ってきたCGH法による染色体のコピー数の変化の解析およびFISH法で検出した染色体の数的異常の解析のデータの蓄積をさらに進め,頭頸部領域での発生母地別の比較検討を行った.さらに前癌病変についても解析を行い,発癌における時間的な変化の過程を追求した.比較検討の結果から,染色体コピー数の増加を示す遺伝子増幅領域,または染色体コピー数の減少を示す遺伝子欠失領域に存在する頭頸部悪性腫瘍の発症にかかわる可能性を持つ標的遺伝子候補を同定し,さらにそれらの標的遺伝子についてDNAメチル化,クロマチン構造の変化,転写調節因子などのエピジェネティックな要因との関連を検討するために,methylation specific PCR法を用いたDNAのメチル化の検索を行った.すでに頭頸部悪性腫瘍においてもm-RNAレベルでの発現変化を検出し,胃癌や大腸癌などの共通欠失領域である1p36に含まれるRUNX-3や,肺癌等で発現の変化が報告されており,喫煙と関連が示唆されるMGMT,腫瘍の転移に関連するDAP-Kなどいくつかの標的遺伝子についても同様にメチル化の検索を行い、それぞれの遺伝子のメチル化を検出した.得られたデータから頭頸部悪性腫瘍の術前診断,予後診断への応用の可能性を検討する.本研究で捕らえた染色体遺伝子の構造異常とデータベース化した臨床経過(リンパ節転移,遠隔転移の有無,抗ガン剤耐性,重複癌など)とを比較し,診断,治療に有益な情報を得られるか否かの検討をさらにすすめる.頭頸部悪性腫瘍の発症にかかわるゲノム構造異常を解明するために,我々がこれまで頭頸部扁平上皮癌に行ってきたCGH法による染色体のコピー数の変化の解析およびFISH法で検出した染色体の数的異常の解析のデータの蓄積をさらに進め,頭頸部領域での発生母地別の比較検討を行った.さらに前癌病変についても解析を行い,発癌における時間的な変化の過程を追求した.比較検討の結果から,染色体コピー数の増加を示す遺伝子増幅領域,または染色体コピー数の減少を示す遺伝子欠失領域に存在する頭頸部悪性腫瘍の発症にかかわる可能性を持つ標的遺伝子候補を同定し,さらにそれらの標的遺伝子についてDNAメチル化,クロマチン構造の変化,転写調節因子などのエピジェネティックな要因との関連を検討するために,methylation specific PCR法を用いたDNAのメチル化の検索を行った.すでに頭頸部悪性腫瘍においてもm-RNAレベルでの発現変化を検出し,胃癌や大腸癌などの共通欠失領域である1p36に含まれるRUNX-3や,肺癌等で発現の変化が報告されており,喫煙と関連が示唆されるMGMT等,いくつかの標的遺伝子についても同様にメチル化の検索を行った.今後の展開として,得られたデータから頭頸部悪性腫瘍の術前診断,予後診断への応用の可能性を検討する,本研究で捕らえた染色体遺伝子の構造異常とデータベース化した臨床経過(リンパ節転移,遠隔転移の有無,抗ガン剤耐性,重複癌など)とを照らし合わせ,診断,治療に有益な情報を得られるか否かを検討する.頭頸部悪性腫瘍の発症にかかわるゲノム構造異常を解明するために,我々がこれまで頭頸部扁平上皮癌に行ってきたCGH法による染色体のコピー数の変化の解析およびFISH法で検出した染色体の数的異常の解析のデータの蓄積をさらに進め,頭頸部領域での発生母地別の比較検討を行った.さらに前癌病変についても解析を行い,発癌における時間的な変化の過程を追求した.比較検討の結果から,染色体コピー数の増加を示す遺伝子増幅領域,または染色体コピー数の減少を示す遺伝子欠失領域に存在する頭頸部悪性腫瘍の発症にかかわる可能性を持つ標的遺伝子候補を同定し,さらにそれらの標的遺伝子についてDNAメチル化,クロマチン構造の変化,転写調節因子などのエピジェネティックな要因との関連を検討するために,methylation specific PCR法を用いたDNAのメチル化の検索を行った.すでに頭頸部悪性腫瘍においてもm-RNAレベルでの発現変化を検出し,胃癌や大腸癌などの共通欠失領域である1p36に含まれるRUNX-3や,肺癌等で発現の変化が報告されており,喫煙と関連が示唆されるMGMT,腫瘍の転移に関連するDAP-Kなどいくつかの標的遺伝子についても同様にメチル化の検索を行い、それぞれの遺伝子のメチル化を検出した.得られたデータから頭頸部悪性腫瘍の術前診断,予後診断への応用の可能性を検討する.本研究で捕らえた染色体遺伝子の構造異常とデータベース化した臨床経過(リンパ節転移,遠隔転移の有無,抗ガン剤耐性,重複癌など)とを比較し,診断,治療に有益な情報を得られるか否かの検討をさらにすすめる.
細胞内複数シグナルの相関解析に寄与する機能性マルチカラー蛍光プローブの開発

本研究では、細胞内複数シグナルのイメージングを達成するために、生物学(蛍光タンパク質やタンパク質タグ)および化学(有機蛍光プローブ)によるアプローチの双方を取り入れ、生物学と化学の双方の技術が融合した新しいバイオイメージング手法を提案した。そのための手法として、これまで有効に活用されていなかった長波長領域(600nm)を網羅する有機蛍光色素団を設計し、その蛍光団に目的物質を認識して蛍光応答を変化させることのできる機能を付与し、新規機能性蛍光プローブを開発、複数シグナルの可視化を達成することを目標とした。これまでの研究の結果、測りたいターゲット、求めている機能を実現するための蛍光プローブの設計と開発に成功した。まずは、細胞内の重要な機能を担う一旦となっているカルシウムイオン(Ca2+)に焦点を当て、近赤外領域でカルシウムイオンを可視化できる新規機能性蛍光プローブの開発に成功し、細胞内でのマルチカラーイメージングを達成した。また、細胞内pHに応答する波長変化型蛍光プローブの開発にも成功し、細胞内での微小なpH変化をモニタリングすることにも成功した。さらに、紫外光励起-近赤外発光を示すユニークな蛍光プローブの開発にも成功し、細胞内でのCa2+/アルブミンの一波長励起マルチカラーイメージングを達成した。それ以外にも、海外研究活動の一環として、遺伝子発現させたタンパク質タグへの局所ラベル化が可能な蛍光プローブの開発を行った。その結果、赤、近赤外蛍光を持つ細胞膜透過性の細胞内局所ラベル化用蛍光プローブの開発に成功し、さらに生細胞での超解像顕微鏡イメージングへの応用にも成功した。これらの結果より、当初の目的であった生物学と化学を融合させた新しい蛍光イメージングのための蛍光プローブの開発を達成した。本研究では、細胞内複数シグナルのイメージングを達成するために、生物学(蛍光タンパク質やタンパク質タグ)および化学(有機蛍光プローブ)によるアプローチの双方を取り入れ、生物学と化学の双方の技術が融合した新しいバイオイメージング手法を提案する。そのための手法として、これまで有効に活用されていなかった長波長領域(600nm)を網羅する有機蛍光色素団を設計し、その蛍光団に目的物質を認識して蛍光応答を変化させることのできる機能を付与し、新規機能性蛍光プローブを開発、複数シグナルの可視化を達成する。初年度は、その足がかりとして、長波長領域で目的のターゲットを可視化できる新規機能性蛍光プローブの基礎的研究を中心に行った。具体的には、細胞内の重要な機能を担う一旦となっている水素イオン(H+)やカルシウムイオン(Ca2+)を可視化できるような、新規長波長蛍光プローブの開発に着手した。その結果として、水素イオンの有無に対して、燈色(約575nm)から赤色(590nm)に蛍光色が変化する新しいH+認識用蛍光プローブの開発や、近赤外領域(650nm以上)でCaの有無によって100倍以上の蛍光強度の変化をもたらすCa認識用蛍光プローブの開発に成功した。いずれのプローブも、極めて明るい蛍光を示すため、高感度な分析が可能であり、さらにこの波長領域で鋭敏な応答を示すイオン応答性蛍光プローブは世界的にも報告例が極めて少なく、その新規性と有用性は極めて高い。そしてこれらの蛍光プローブが開発されたことにより、今後は水素イオンやカルシウムイオン、またその他の多くの物質が細胞内、生体内でどのような相互作用をしているかを異なる色で検出することができ、これまでに知られていなかったような、未知の相関を解明することができると期待される。本年度は、細胞内の重要な機能を担う一旦となっているカルシウムイオン(Ca2+)に焦点を当て、近赤外領域でカルシウムイオンを可視化できる新規機能性蛍光プローブの開発に重点を置いた。その結果として、近赤外領域(650nm以上)でCa2+の有無によって100倍以上の蛍光強度の変化をもたらすCa2+認識用蛍光プローブの開発に成功した。さらに、本蛍光プローブを用いた細胞内Ca2+イメージングにも成功し、かつ既存の緑色蛍光プローブ(Fluo-4)や赤色蛍光タンパク質(DsRed)との共染色を達成し、異なる波長でそれぞれの物質を識別することを可能とした。これまでに、これらの蛍光標識剤と波長を分けて認識できるような近赤外Ca2+蛍光プローブは報告されておらず、我々の知る限り本研究が初めての実例である。この結果より、本カルシウム蛍光プローブが複数物質の同時イメージングに最も適した有用なツールであることを実証でき、カルシウムイオンとそれに関わる多くの物質が細胞内、生体内でどのような相互作用をしているかを異なる色で検出することができ、これまでに知られていなかったような、未知の相関を解明することができると期待される。

そのための手法として、これまで有効に活用されていなかった長波長領域(600nm)を網羅する有機蛍光色素団を設計し、その蛍光団に目的物質を認識して蛍光応答を変化させることのできる機能を付与し、新規機能性蛍光プローブを開発、複数シグナルの可視化を達成することを目標とした。これまでの研究の結果、測りたいターゲット、求めている機能を実現するための蛍光プローブの設計と開発に成功した。まずは、細胞内の重要な機能を担う一旦となっているカルシウムイオン(Ca2+)に焦点を当て、近赤外領域でカルシウムイオンを可視化できる新規機能性蛍光プローブの開発に成功し、細胞内でのマルチカラーイメージングを達成した。また、細胞内pHに応答する波長変化型蛍光プローブの開発にも成功し、細胞内での微小なpH変化をモニタリングすることにも成功した。さらに、紫外光励起-近赤外発光を示すユニークな蛍光プローブの開発にも成功し、細胞内でのCa2+/アルブミンの一波長励起マルチカラーイメージングを達成した。それ以外にも、海外研究活動の一環として、遺伝子発現させたタンパク質タグへの局所ラベル化が可能な蛍光プローブの開発を行った。その結果、赤、近赤外蛍光を持つ細胞膜透過性の細胞内局所ラベル化用蛍光プローブの開発に成功し、さらに生細胞での超解像顕微鏡イメージングへの応用にも成功した。これらの結果より、当初の目的であった生物学と化学を融合させた新しい蛍光イメージングのための蛍光プローブの開発を達成した。
国際バカロレアの教育方法導入の意義と課題―社会科系科目に焦点を合わせて

国際バカロレア(IB)の中等教育段階・社会科系科目に注目し、指導書・テキスト・試験問題等の分析を通して、求められている「広さ」(学習範囲・用語知識)と、「深さ」(思考力・判断力・表現力等)の内実を明らかにする。そのうえで、日本のIB認定校における実践事例を検討することにより、日本の学校にとってIBの教育内容と教育方法がどのような意義と課題を持つかを検討する。
構造制御したπ共役ポリマー薄膜の誘導共鳴ラマン散乱によるレーザー作用

発光性のポリフェニレンビニレン(PPV)やジスチリルベンゼン誘導体をドープした薄膜導波路をパルスレーザーを用いて光励起すると、誘導共鳴ラマン散乱(SRRS)に基づく共振器をもたないレーザー作用が室温で得られる。しかし、これらのポリマー薄膜導波路中では分子鎖の配列が無秩序であるため、そのSRRS強度はπ共役オリゴマーが自己組織配列した低次元結晶に比べて弱い。そこで本研究では、種々の共振器構造を導入したポリマー薄膜導波路を形成することにより、SRRSと共振器モードとのカップリングによるSRRSの増強を目的として研究を行い、以下の成果を得た。(1)回折格子上にジスチリルベンゼン誘導体(BDTASB)をドープしたポリマー薄膜をスピンコートした分布帰還型(DFB)共振器薄膜において、ASEの波長帯で共振モードによるレーザー発振が得られた。さらに、起波長を変化させながらパルス光励起し、DFB共振モードとSRRSをカップリングさせることにより、SRRSのピーク強度の増強およびノイズとなるASEを低減することができた。(2)光ナノインプリント法を用いて、ローダミン色素(RB)およびBDTASBをドープした紫外線硬化性樹脂薄膜に紫外光照射下でモールドを転写することにより、DFBおよびディスク共振器構造をもつポリマー薄膜導波路を作製した。(3)DFB共振器を光ナノインプリントしたRBドープ薄膜から、DFBモードによる半値幅0.5nmの発振ピークが得られた。また、ディスク振器からはASEスペクトルに重なって周期的な発光ピークが観察され、whispering galleryモードによる発振が示唆された。(4)DFB共振器を光ナノインプリントしたBDTASR薄膜を励起波長を変えて励起することにより、SRRSとDFBモードのカップリングによるSRRSの増強が確認された。π共役オリゴマーが自己組織化した低次元結晶は、室温で増強自然発光(ASE)と誘導共鳴ラマン散乱(SRRS)現象に基づく共振器をもたないレーザー作用を示す。この新しい発光現象には、結晶全体にわたるコヒーレントな分子振動が関与していると予想されるが、最近、発光性のπ共役系ポリマーをスピンコートした薄膜導波路においても同様の発光増幅現象が観測されている。本研究では、この現象の発生メカニズムを明らかにするとともに、ポリマー光増幅器への応用を目指して、種々のポリマー薄膜導波路および共振器構造を作製してその発光増幅現象を観測し、以下の成果を得た。(1)発光性π共役系ポリマーとして種々の側鎖を有するポリフェニレンビニレン(PPV)を用い、スピンコート法により二次元スラブ型薄膜導波路、一次元チャネル型薄膜導波路およびを分布帰還型(DFB)型共振器構造をもつ薄膜導波路を形成した。(2)ジオクチルオキシ基を有するDOO-PPVを用いたスラブ型薄膜導波路において、膜厚が導波路解析により求めたカットオフ膜厚(TEモード:43.5nm)より厚いときに光閉じ込めが起こり、ASEとSRRSによる光増幅が得られることがわかった。(3)シアノ基を有するCN-PPVを用いたチャネル型薄膜導波路において、一次元光閉じ込め効果により、二次元スラブ型薄膜導波路に比べて低い励起エネノLギー閾値でASEが発生することが観測された。(4)回折格子上にDOO-PPV薄膜をスピンコートした分布帰還型(DFB)型共振器薄膜導波路において、ASEの波長帯で3次の共振モードによるレーザー発振が得られた。(5) DOO-PPV薄膜を用いた分布帰還型(DFB)型共振器薄膜導波路において、励起波長をシフトさせてDFB共振モードとSRRSをカップリングさせるこどにより、SRRSのピーク強度の増強、励起エネルギー閾値の低下、およびノイズとなるASEの低減を実現することができた。

(4)DFB共振器を光ナノインプリントしたBDTASR薄膜を励起波長を変えて励起することにより、SRRSとDFBモードのカップリングによるSRRSの増強が確認された。
SCIDマウスを介したSEREX法による肺癌特異抗原の解析

肺癌患者の腫瘍内浸潤B細胞由来IgG抗体の認識する腫瘍特異抗原をSEREX法を用いて同定し、得られた抗原の解析を行い以下の結果を得た。自己肺癌細胞から作成したcDNA libraryをSCIDマウスを介した腫瘍内浸潤B細胞由来ヒト型IgG抗体をフローブとしたSEREX法にて、抗体の認識する抗原をコードする22の遺伝子を単離した。既知、未知の遺伝子が各々13、9であり、その塩基配列の解析から前者はmitosis、signal、cytoskeleton、oncogeneに関与するcDNAであった。また既知遺伝子の一つは158番目のアミノ酸の変異を有するp53であり、本実験系の妥当性を示しているとともに、腫瘍内浸潤B細胞が腫瘍特異的抗体を産生していることが証明された。さらに、22の遺伝子の中にtransmembrane domainをもつ遺伝子が4つ得られており、その中でclone 3-13は正常肺組織と比較し肺癌組織に発現が高く、腫瘍特異的な腫瘍抗原と考えられる。細胞表面に存在する抗原に関しては、将来的に抗原特異的な診断や抗体療法などの肺癌に対する新しい治療法の開発につながる可能性が考えられた。本実験系で得られた抗体に認識される腫瘍抗原が細胞性免疫に反応性があるか検討するために、変異を含む9merのp53由来ペプチドを患者HLA class Iのbindingmotifを参考に合成し、同患者のリンパ節リンパ球を刺激培養し、ペプチド特異的CTL cloneを樹立した。このCTLクローンはHLA-Cw7拘束性に変異ペプチドを認識するのみならず自己腫瘍細胞株も殺傷した。このことは、本研究で同定された抗体に認識される腫瘍抗原は細胞性免疫のターゲットにもなりうることが示唆された。肺癌患者の腫瘍内浸潤B細胞の腫瘍特異的免疫反応における重要性を検証するために以下の実験を行い結果を得た。肺癌浸潤B細胞を採取し、細胞表面上の活性化マーカーをフローサイトメトリーで解析したところ、末梢血リンパ球のそれと比し明らかに活性化していた。肺癌組織をSCIDマウスに移植しマウス内で肺癌組織の微少環境を再現することにより、マウス血清中に腫瘍内浸潤B細胞由来ヒト型IgG抗体を検出した。この抗体は自己正常細胞と比較し自己腫瘍細胞に高い反応性を示したことより、腫瘍内浸潤B細胞は自己腫瘍特異的に腫瘍抗原を認識する抗体を産生していることが示唆された。さらに、この腫瘍特異的ヒト型抗体が認識する腫瘍抗原を同定するために、同系で樹立された肺癌細胞株よりcDNA libraryを作製し、マウス血清由来ヒト型IgG抗体を用いてSEREX(serological identification of antigens by recombinant expression cloning)法に応用したところ、37個のcDNA cloneの単離に成功した。これらcDNAの塩基配列の解析により、mitosis、signal、cytoskelton、oncogeneに関連するcDNAであった。その内の一つは変異型p53であった。これらのことより、腫瘍内浸潤B細胞は腫瘍細胞に対し活性化し、腫瘍に対し担癌生体内で腫瘍特異的抗体を産生する細胞として重要な意義を持つことが示唆された。今回得られたcDNA cloneの更なる解析により腫瘍特異的免疫療法の開発につながるとともに、signalやoncogeneに関与する遺伝子の変異解析により新たな癌化のメカニズムを解明できる可能性が考えられた。
幼仔期大脳皮質発達メカニズムのin vivo二光子イメージングによる解析

本研究では、マウス大脳体性感覚野バレル皮質をモデルとし、視床皮質回路形成の分子・細胞メカニズムを明らかにすることを目指した。新規単一細胞標識法(Supernova system)、および新生仔期マウスの生体脳タイムラプスイメージング法を開発した。これらの手法を用い、新生仔期において、視床入力を受けるバレル皮質神経細胞であるバレル細胞の樹状突起が激しく伸縮していること、またバレル細胞樹状突起の正確な配置と伸縮の調節にNMDA型グルタミン酸受容体機能が必要であることを示した。以上の結果は、生きた動物個体で視床皮質回路形成過程とその分子メカニズムの一端を明らかにした、初めての例である。本研究の目的は『新生仔大脳皮質神経回路の形成過程をin vivoタイムラプスイメージングする手法を開発し、その分子細胞メカニズムを明らかにする』ことである。本研究では、バレル構造をもつマウスの体性感覚野の特徴を利用し、その一端を解明した。バレルはマウスやラットの体性感覚野第4層にみられる組織学的構造であり、個々のバレルは一本ごとのヒゲ感覚を処理する。ヒゲからの入力を伝達する視床皮質軸索の終末は、バレルの内側にクラスターを形成する。また、第4層バレル細胞はバレルの縁に配置し、樹状突起をバレルの内側に広げて視床皮質軸索とシナプスを形成する。新生仔期においてバレル細胞樹状突起の二光子顕微鏡タイムラプスイメージングを行ったところ、樹状突起は伸縮しながらバレルの内側に枝を広げていた。一方、NMDA型グルタミン酸受容体(NMDA受容体)を欠損したバレル細胞では、樹状突起の伸縮が増加し、正しい接合の相手の存在しないバレルの外側にも枝を広げていた。本研究により、哺乳類の新生仔における視床皮質回路再編がはじめて直接観察された。さらに、NMDA受容体は樹状突起の伸縮を制御することにより、正確な視床皮質回路の形成に貢献することを示した。以上の結果はNeuron誌に掲載された(Mizuno et al., Neuron 2014)。本研究の目的は『新生仔大脳皮質における神経回路形成過程をin vivoタイムラプスイメージングする手法を開発し、その分子細胞メカニズムを明らかにする』ことである。本研究では、バレル構造をもつマウスの体性感覚野の特徴を利用し,その解明をめざした。バレルはげっ歯類の体性感覚野第4層にみられる組織学的構造であり,個々のバレルは一本ごとのヒゲ感覚を処理する。ヒゲからの入力を伝達する視床皮質軸索の終末は,バレルの内側にクラスターを形成する。第4層のバレル細胞はバレルの縁に配置し,樹状突起をバレルの内側に広げて視床皮質軸索とシナプスを形成する。申請書では、研究1バレル細胞樹状突起形成におけるNMDA受容体の役割の解析、および、研究2バレル細胞のバレル辺縁への配置におけるNMDA受容体の役割の解析、を提案した。昨年度は研究1を達成した。新生仔期(生後5日齢)におけるバレル細胞樹状突起の2光子タイムラプスイメージングを行った。その結果、NMDA型グルタミン酸受容体が樹状突起の伸縮を制御することで、樹状突起のバレル内側への伸長に貢献することを示した。今年度は研究2を推進した。生後4日齢からの9時間のタイムラプスイメージングを行ったところ、野生型マウスにおいてもバレル細胞の移動は検出されなかった。以上の結果は、バレル細胞の移動は生後4日齢以前にほぼ完了することを示唆している。生後4日齢以前のイメージングは技術的な困難が伴うが、今後技術を洗練し生後4日齢以前に細胞移動が起こるか否かを明らかにしたい。神経科学申請書では、具体的な研究目標として、1「幼仔期二光子in vivoタイムラプスイメージング法の開発」、2「バレル細胞樹状突起形成におけるNMDA受容体の役割の解明」、3「バレル細胞のバレル辺縁への配置におけるNMDA受容体の役割の解明」の3つを挙げた。平成25年度は、1と2を一定の水準まで達成し、論文発表することができた。また3については、1と2に関わる論文発表と並行したが、データ集積の準備をほぼ終えることができた。以上のように、研究は着実かつ迅速に進行していると考えられる。平成26年度は、研究目標3「バレル細胞のバレル辺縁への配置におけるNMDA受容体の役割の解明」の達成を目指す。現在、バレル辺縁への配置過程の観察に必要なイメージング法の改良をほぼ終えている。本年度は、正常なバレル細胞におけるバレル辺縁の配置過程を調べると共に、NMDA受容体欠損バレル細胞においてバレル辺縁の配置に異常があるか否か、また細胞体がどのような挙動を示すかを調べたい。中長期的には、幼仔期にスパインが急激に増加する様子を観察するなどの微細形態のイメージングや,神経活動のイメージングなどにも挑戦する。

平成25年度は予定以上の研究進展があり、研究成果を論文発表することに専念した。そのため予定より実験量が減り、その結果物品費(試薬やマウス等の購入費)が減少した。平成26年度はより精力的に実験を行うので問題なく使用できる。
重度・重複障害児における共同注意の障害と発達支援に関する研究

本研究の目的は、重度・重複障害児を対象として、共同注意行動が形成される前後における発達評価とその発達支援のプログラムを開発することであった。重度・重複障害の子どもは、その発達段階が1歳程度であり、共同注意関連行動を参考にその発達項目を整理することで、1歳以下の学習評価項目について検討することとした。共同注意関連行動を手がかりとした行動評価」遠城寺式乳幼児発達検査等を参考に、学習到達度チェクリストを開発した。国語(聞く・話す、読む、書く)、算数(数量、測定、図形)、生活、体育で整理した。この学習到達度チェックリスト及び学習到達度スコアで、重度・重複障害のある子どもを実態把握し、指導課題を検討した。また、重度・重複障害児の実態把握、目標設定、指導の実際とこの学習到達度チェックリスト、スコアのつながりを検討し、2事例の報告を検討した。これらの結果を、「重度・重複障害児における共同注意関連行動と目標設定及び学習評価のための学習到達度チェックリストの開発」として報告書にまとめた。共同注意関連行動等を手がかりに、学習到達度チェックリストを作成し、事例の実態把握、課題設定に活用し、その妥当性を検討しだ。障害のある子どもの学習評価は、これからの大きな課題であり、教育課程の在づ方も含めた検討が必要となる。その動向において、障害がある子どもであっても障害のない子どもと連続的な教育課程、学習評価が求められる。この研究の成果は、その点を検討する上でのひとつの手がかりとなると考える。本研究の目的は、重度・重複障害児を対象として、共同注意行動が形成される前後における発達評価、とその発達支援のプログラムを開発することであった。重度・重複障害の子どもには、その発達段階が1歳程度又は1歳以下の場合があり、共同注意関連行動を参考にその発達項目を整理することで、1歳以下の発達評価項目と発達支援、また1歳程度の発達評価項目と発達支援について検討することとした。平成15年度は、共同注意関連行動を手がかりとした重度・重複障害児の発達評価項目を検討した。2項関係及び3項関係における共同注意関連の30項目からなる行動評価の改訂版(大神2001)を基礎としながら、遠城寺式発達検査と新版K式発達検査の項目を参考に、6歳までの学習評価項目を整理した。研究の対象は、1歳前後が中心と考えていたが、重度・重複障害児の評価を考えた場合に、まず全体の評価の枠組を整理することが重要と考えたからである。また、学校における指導を前提とすると、発達の領域ではない教科の枠組で、共同注意行動を整理することが役に立つと考え、それで整理できない点を発達の領域で整理した。評価の指標については、Equals(1998)Baseline Assessment Scheme & Curriculum Target Settingを手がかりに、筑波大学桐が丘養護学校の研究グループの協力を得て、国語(聞く、話す、読む、書く)、算数(測量、図形、探索、数)、健康、体育(動作)、生活スキルで整理した。今後は、引き続き事例を評価しながら評価の指標の妥当性を検討し、実際の指導プログラムを検討することが課題である。本研究の目的は、重度・重複障害児を対象として、共同注意行動が形成される前後における発達評価とその発達支援のプログラムを開発することである。平成16年度は、共同注意関連行動を手がかりとした重度・重複障害児の学習評価のために、6歳までの学習評価項目を整理した。その後、引き続き重度・重複障害児の事例を評価しながら、評価の指標の妥当性を検討し、実際の指導プログラムを検討する計画であった。しかしながら、本務との関係で事例検討の計画を立案し、調整する段階に留まっている。なお、九州大学主催の「発達コロキウム2004

Development in Culture」において、Dr.philippe Rochatと彼の発達段階である(1)self-other differentiation、(2)reciprocation、(3)expectation、(4)co-constructionについて協議した。また、日本特殊教育学会第42回大会自主シンポジウム「動作とコミュニケーションの相互発達」において、2項、3項関係が形成される上での動作や情動の機能について協議した。2項、3項関係は、コミュニケーションの根底として形成されるものである。よって、その形成における共同注意の重要さと指導プログラムとして動作の位置付けをどう考えるかは今後の重要な課題である。本研究の目的は、重度・重複障害児を対象として、共同注意行動が形成される前後における発達評価とその発達支援のプログラムを開発することであった。重度・重複障害の子どもには、その発達段階が1歳程度であり、共同注意関連行動を参考にその発達項目を整理することで、1歳以下の学習評価項目について検討することとした。共同注意関連行動を手がかりとした行動評価、遠城寺式乳幼児発達検査等を参考に、学習到達度チェクリストを開発した。国語(聞く・話す、読む、書く)、算数(数量、測定、図形)、生活、体育で整理した。この学習到達度チェックリスト及び学習到達度スコアで、重度・重複障害のある子どもを実態把握し、指導課題を検討した。また、重度・重複障害児の実態把握、目標設定、指導の実際とこのチェックリスト、スコアのつながりを検討し、2事例の報告を検討した。これらの結果を、「重度・重複障害児における共同注意関連行動と目標設定及び学習評価のための学習到達度チェックリストの開発」として報告書にまとめた。今後はさらに、事例を評価しながら、障害特性に応じた評価の工夫、評価の指標の妥当性を検討し、実際の指導プログラムを検討することが課題である。
宇宙往還機ロケットプレーンの自律協調型の海面離着陸に関する研究

本申請課題では,宇宙往還機ロケットプレー・ンの自律協調型の海面離着陸をテーマとして、水平離着陸型宇宙往還機システムと水上離着陸補助システムの各試験機を製作・開発し、さらに、高精度小型複合航法システムの開発および実験的検証を行った。また、着陸フェーズにおける安全性および耐故障性を考慮したロバスト性を有する誘導・制御方式および自律型協調知的制御方式を提案した。以下にその概要を示す。・高精度小型複合航法システムの開発および実験的検証本研究では、搭載スペースに制約があり、外乱の影響も大きい小型実験機において運用可能な高精度な相対航法システムを構築した。具体的には、飛行体と高速艇間の相対量を直接計測する光学センサを導入し、姿勢表記にクオータニオンを用いることにより特異点回避と運動学モデルの簡素化を図った。また、デッドレコニングとカルマンフィルタを組み合わせた推定手法により、GPSや光学センサの取得データの精度劣化や欠落が起きた際にも高精度な推定が可能となった。これにより、互いの航法センサの特色を相互補完する形態で複合し、3次元空間内で相対的な位置・速度・姿勢の高精度な推定が可能となることを示した。・安全性および耐故障性を考慮した知的協調制御手法の提案本研究の対象である自律無人航空機は、故障等の緊急事態が発生した際にも安全性を確保し、ミッション達成を可能にする耐故障システムが必要である。提案する制御システムでは、従来の誘導・制御系に加えて、ニューラルネットワークで構築した状態推定器と評価器を導入する。状態推定器は航空機の非線形なダイナミクスを近似的に実現し、現在の理想的な状態量を推定する。そして、推定値と実際に観測されるセンサデータを基に評価器で現在の飛行状態を評価し、制御系へ伝達する状態量を決定する。構築した6自由度の非線形シミュレーションにより、センサ故障が発生した際にも飛行継続が可能であることが確認された。また、着艦フェーズにおける協調制御においても、各センサから得られる位置や速度などの情報に加えて、状態推定器から出力された情報と航法系から出力された状態量を用いて現在の飛行状態を評価して、適切な制御系を用いることにより、危険状態の回避など状況に応じた自律的な対応が可能となった。本研究では、提案する再利用可能な水平離着陸型宇宙往還機のコンセプトの実現性や確立した制御手法の有効性を単に計算機によるシミュレーションスタディだけでなく、常に実験を通して実証することを目的としている。そこで、本年度は、要素技術および検証モデルの開発に努め、宇宙往還機を模擬した模型飛行機(概念検証機体)と離着陸補助装置を模擬した高速ボート(離着陸補助装置)を製作・開発した。具体的には、下記のことを行った。1.水平離着陸型宇宙往還機システムの製作・改良2.水上離着陸補助システムの製作・改良本コンセプトの特徴は、広大な海を利用して航空機のような翼を持つ機体が、海上を航行する離着陸補助装置を用いて離着陸を行う点である。しかし、海上を航行する移動体から有翼機が離着陸した前例はなく、滑走路を用いた離着陸と異なり、離着陸補助装置を用いた離着陸は水上を滑走するため運動特性の変化が非常に大きい。このような厳しい条件の中で離着陸補助装置に高精度に着陸しなくてはならない。そこで、下記の手法を提案した。1.複雑な相対運動をともなう移動体の相対航法アルゴリズム2.MDM/MDP(多数遅れモデル/多数設計点)法とH∞制御を融合した飛行制御システムの設計手法3.着陸フェーズの離着陸補助装置との協調制御手法提案する手法の有効性を数値シミュレーションで検証し、シミュレーションレベルでロバストな飛行制御システムの構築の確認、提案された宇宙往還機コンセプトの離着陸フェーズの実現性を証明した。

構築した6自由度の非線形シミュレーションにより、センサ故障が発生した際にも飛行継続が可能であることが確認された。また、着艦フェーズにおける協調制御においても、各センサから得られる位置や速度などの情報に加えて、状態推定器から出力された情報と航法系から出力された状態量を用いて現在の飛行状態を評価して、適切な制御系を用いることにより、危険状態の回避など状況に応じた自律的な対応が可能となった。
パッシブな自然エネルギー利用伝統的技術の考察とその今日的応用

国内外の実地調査および文献調査に基づいた考察により、持続可能な循環型社会において、パッシブな自然エネルギー利用伝統的技術が主要な役割を果たすと論じた。今日の科学技術は華々しい成果をもたらしている反面、環境破壊というマイナスの部分があるのに対して、伝統的技術は環境調和型である。科学技術の進歩した現在でも、エネルギーの効率については厳然とした限界がある。現代社会は、経済に支配されており、経済的に成立たないために、樹木を育てるべき森林や食料を生産すべき田園が放置される場合がある。持続可能な地球、循環型社会を目標とするときには、自然エネルギーの内容を、いわゆる自然エネルギーに限定せず、これらに森林や食料を含む植物(場合によっては動物)を加えたものを、広義の自然エネルギーとし、これらすべてを一体として取扱うことの妥当性を論じた。歴史的または伝統的家屋における自然エネルギー利用状況を再現するために、本研究で開発したシミュレーション用プログラムを、一部屋だけの最も単純な構造の家屋モデル(立方体型、三角屋根型、竪穴式型)に適用し、標準的な年間外気条件のもとで、1時間毎の室内温度および湿度の計算を冬季及び夏季について行い、屋根および壁の材質(萱、木材、土、岩石)が、これらに及ぼす影響を調べた。その結果、萱を用いた場合が、最も室内温度変動は小さく且つ保温性が良いこと、木材および土壁(漆喰)を用いた場合、室内湿度を外気湿度より低く保つことができること、縦穴式住居の場合、湿度が高いという問題はあるものの、冬は暖かく、夏は涼しいという室内環境が実現されることが示された。循環型社会に使用される作動流体として、自然作動流体(自然冷媒)の熱物性をまとめた。本年度は3年計画の研究の第1年目にあたるので、主として、自然エネルギーのパッシブ利用伝統的技術の状況を、次の歴史的または伝統的家屋について実地調査した。すなわち、(1)竪穴式住居-復元-(横浜市三殿台遺跡考古館)。(2)アイヌ茅葺きチセ-復元-(北海道白老町アイヌ民族博物館内)。(3)茅葺き集落(京都府美山町)。(4)茅葺き民家(高山市飛騨民族村内)(5)茅葺き集落(岐阜県白川村および富山県五箇山)。(6)各種伝統的民家(川崎市立日本民家園)。(7)石造り民家(トウッリ)(イタリア南部地方アルベロベッロ)。伝統的家屋は、ほとんどその地域で産出される再生可能な材料で建設されて来たことが大きな特徴であるが、人口増加、産業構造や生活スタイルの変化によって、今後そのままの様式で維持していくことは不可能となっている(文化遺産としての保存は除く)。しかし、21世紀以降の持続可能な社会におけるエネルギー利用技術のあるべき姿は、伝統的家屋の自然エネルギー利用技術のなかに見出されるものと期待される。今後、このエネルギー利用技術の分析並びに歴史的考察を通じて、今後の技術のあるべき姿を明らかにしていく。歴史的または伝統的家屋における自然エネルギー利用状況を再現するための第一歩として、1部屋だけの最も単純な家屋モデルについて、標準的な外気条件の下で、屋根、壁等の材質・厚みなど任意の条件下で、室内の平均温度の時間的変化が計算可能なシミュレーション用プログラムを開発した。伝統的家屋は、その地域で産出される、木、草、土、石など、そのほとんどが再生可能な材料で建設されて来たことが大きな特徴である。これらの材料は、数千年に亘って人体に無害であることが証明されているのに対し、近年使用されて来た新建材については、数々の問題点が指摘されるに至っている。伝統的家屋を今後そのままの様式で維持していくことは不可能としても、持続可能な社会におけるエネルギー利用技術のあるべき姿は、伝統的家屋の自然エネルギー利用技術のなかに見出されるものと期待されている。

本年度は3年計画の研究の第2年度にあたるが、昨年度に引き続いて自然エネルギーのパッシブ利用伝統的技術の状況を、米国ニューメキシコ洲タオス・プエブロのアドーベ(日干しレンガ)住居において実施調査した。この地域一帯には、ネイティブな住民のための2種類のアドーベ住居があり、1つは建設から100年以上経過した伝統的住居で、他は移住してきた住民のために伝統的工法を取り入れて新しく建設されたものである。新建材においては、吸放湿特性について問題ありとされている点を考慮し、伝統的家屋を形成する材料である、木材、土、石について、その吸放湿特性(湿度の自然調節)について調査を行った。歴史的または伝統的家屋における自然エネルギー利用状況を再現するために、昨年開発したシミュレーション用プログラムを、1部屋だけの最も単純な構造の家屋モデルに適用し、標準的な年間外気条件のもとで、1時間毎の室内温度および湿度の計算を1年間に亘って行い、屋根および壁の材質・厚み等が、これらに及ぼす影響を調べた。また、多数室の計算については、最終的に市販のプログラムSMASH for Windows Ver.2(住宅用熱負荷計算プログラム)を使用することも考慮し、このプログラムを伝統的家屋の熱的計算に適用する際の問題点乃至は留意点について、検討を行った。国内外の実地調査および文献調査に基づいた考察により、持続可能な循環型杜会において、パッシブな自然エネルギー利用伝統的技術が主要な役割を果たすと論じた。今日の科学技術は華々しい成果をもたらしている反面、環境破壊というマイナスの部分があるのに対して、伝統的技術は環境調和型である。科学技術の進歩した現在でも、エネルギーの効率については厳然とした限界がある。現代杜会は、経済に支配されており、経済的に成立たないために、樹木を育てるべき森林や食料を生産すべき田園が放置される場合がある。持続可能な地球、循環型杜会を目標とするときには、自然エネルギーの内容を、いわゆる自然エネルギーに限定せず、これらに森林や食料を含む植物(場合によっては動物)を加えたものを、広義の自然エネルギーとし、これらすべてを一体として取扱うことの妥当性を論じた。循環型杜会に使用される作動流体として、自然作動流体(自然冷媒)の熱物性をまとめた。歴史的または伝統的家屋における自然エネルギー利用状況を再現するために、昨年度までに開発したシミュレーション用プログラムを、一部屋だけの最も単純な構造の家屋モデル(立方体型、三角屋根型、竪穴式型)に適用し、標準的な年間外気条件のもとで、1時間毎の室内温度および湿度の計算を冬季及び夏季について行い、屋根および壁の材質(萱、木材、土、岩石)が、これらに及ぼす影響を調べた。その結果、萱を用いた場合が、最も室内温度変動は小さく且つ保温性が良いこと、木材および土壁(漆喰)を用いた場合、室内湿度を外気湿度より低く保つことができること、縦穴式住居の場合、湿度が高いという問題はあるものの、冬は暖かく、夏は涼しいという室内環境が実現されることが示された。