hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
難消化性糖質摂取による腸内細菌由来水素ガスの抗酸化能を介した老化遅延に関する研究

過剰鉄を投与した急性肝障害モデルラットを用いた実験では、難消化性糖質含有飼料群の肝障害の程度は、難消化性糖質非含有群に比較して有意に経度であった。一方、過剰鉄に対しての対照として実施した薬物起因性肝障害ラットにおいては、難消化性糖質含有飼料群と非含有群とに統計的有意差は観察されなかった。さらに、慢性肝障害モデルラットの実験においては、難消化性糖質含有飼料群と非含有飼料群の肝臓鉄沈着には有意差は観察されなかったが、尿中鉄排泄量、酸化ストレスマーカーなどは有意な差異が観察された。急性および慢性肝炎モデルの実験のいずれにおいても、水素ガス体外排泄量は難消化性糖質含有飼料群で有意に高値を示し、さらに、水素ガス濃度が高い状態は血液中の水素ガス濃度と関連性のあることが示された。以上の結果より、難消化性糖質含有飼料で飼育することにより、酸化ストレスに起因する疾病の症状が緩和することが示唆された。これらの知見に基づき、今後は、慢性疾患の疾病発症モデル動物を用いて、腸内細菌由来水素ガスの作用機序と生体内分布等につき検討する。加齢に伴い生理機能や認知機能障害が発症し、その要因の1つに酸化ストレスの影響が考えられる。水素ガスは抗酸化作用を示す物質である。難消化性糖質を経口摂取すると腸内細菌がこれを代謝して水素ガスが産生され、ガスは血流を介して肝臓および末梢組織へ運搬される。申請者らは、難消化性糖質経口摂取による腸内細菌由来内因性水素ガスの抗酸化作用を介して、疾病の発症あるいは重症化が遅延するという仮説を立て、これを検証した。その結果、過剰鉄による肝障害モデル動物および老化促進モデル動物において、難消化性糖質経口摂取による発症遅延ならびに重症化遅延が観察され、その要因として腸内細菌由来水素ガスの関連性が示唆された。おおむね順調に進捗した要因として、1本研究を実施するに当たり、事前に予備実験を行っていたこと、2ほぼ計画の通りに進められたこと、3研究分担者の役割分担が明確であり、チームワークを重んじて各々が速やかに対応したことによると考えられる。次年度は最終年度になるので、データの精査と成果公表へ向けて精力的に取り組む。とくに、病理学組織学的な手法によってこれまでに明らかにできなかった部分を解析する。また、動物実験も並行して実施し、次の研究へつながるような課題発見に取り組むとともに、ヒトを対象とした実験への応用可能性について取り組む。本研究費による成果をまとめることと同時に、次の研究課題の絞り込みを行うことが最終年度の重要課題と考えている。健康科学次年度以降については、これまでの計画を大きく変えないで進める予定である。次年度は、本年度に実施した慢性肝障害モデルラットを用いた実験から得られたサンプルについて、予定の通り測定する。その後、必要に応じて再現性を得るための実験、あるいは、試験物質の濃度を変えた実験を実施する。さらに促進老化を示すモデル動物である老化促進マウスSAMP8をフラクトオリゴ糖5%含有飼料で約45週間飼育し、腸内細菌由来水素ガスの生体へ及ぼす影響を対照飼料群と比較・検討する実験に取り組む。また、ヒトを対象とした実験の準備ならびに予備実験を行う。動物モデルの実験では、肝臓およびその他の組織学的観察を重点的に実施するため、そのエキスパートを新たに研究分担者に加えて組織としての実験実施、解析ならびに考察の能力を向上させる。旅費について、割引等により差額が生じたため、次年度の使用額が発生した。
画像・形状における視線誘引特性の解明

本研究では,画像や形状にもつ各種属性と,見る人の視線が対象の各部分に誘引される度合い(視線誘引特性)との関係を,定量的に解析し,視線誘引モデルを導出するとともに, CG・可視化・文書整形などに応用することを目的としたものである.視線誘引モデルについては研究途上であるが,視線誘引特性の解析結果を適用,あるいはその考え方を応用することによって, CG,情報可視化,形状処理,文書整形の種々の問題において新たな成果が得られた.本研究では,画像や形状にもつ各種属性と,見る人の視線が対象の各部分に誘引される度合い(視線誘引特性)との関係を,定量的に解析し,視線誘引モデルを導出するとともに, CG・可視化・文書整形などに応用することを目的としたものである.視線誘引モデルについては研究途上であるが,視線誘引特性の解析結果を適用,あるいはその考え方を応用することによって, CG,情報可視化,形状処理,文書整形の種々の問題において新たな成果が得られた.本研究では,画像や形状がもつ各種属性およびその分布と,見る人の視線が対象の各部分に誘引される度合い(視線誘引特性)との関係を,定量的に解析し,描画技法や応用分野に依存しない一般的な視線誘引モデルを導出するとともに,CG・可視化・文書整形などに適用し,視覚情報伝達効率の飛躍的向上を図ることを目的としている.本年度は特に,視線誘引にかかわる属性の選定と,属性ごとの視線誘引特性の定量的解析を中心に検討を進めた.また,CGや可視化に関する複数の研究対象において,視線誘引特性とその評価の考え方を取り入れて研究を進めた.その結果,以下の成果を得た.遠くからは概要が,近くからは詳細情報が読み取れる掲示板の開発において,人間の視覚特性を考慮に入れて表示デバイスごとの特性の違いを補償する方法を開発した.2.近景と遠方とを同時に表現できるデフォルメ地図デフォルメのための非線形投影パラメータの設定や,描画表現手法に関して,視線誘引特性を考慮に入れて改善を図り,システムの完成度を向上させた.3.大規模データの可視化時系列画像における動き情報の提示,クラスタリング結果の安定性可視化などにおいて,視線誘引特性を考慮した上で,可視化手法の選択や各種パラメータの最適化を行った.本研究では,画像や形状がもつ各種属性およびその分布と,見る人の視線が対象の各部分に誘引される度合い(視線誘引特性)との関係を,定量的に解析し,描画技法や応用分野に依存しない一般的な視線誘引モデルを導出するとともに,CG・可視化・文書整形などに適用し,視覚情報伝達効率の飛躍的向上を図ることを目的としている.本年度は,視線誘引にかかわる属性の選定,属性ごとならびに属性間の視線誘引特性の解析を中心に検討を進めた.また,CGや可視化に関する複数の研究対象において,視線誘引特性とその評価の考え方を適用して研究を進めた.その結果,以下の成果を得た.1.CGへの適用視線誘引特性を考慮に入れることで,デフォルメ地図の作成における非線形投影方法や描画表現手法,ステレオグラムの作成におけるテクスチャの自然さなどにおいて,改善を図った.2.大規模情報可視化への適用文献参照情報の可視化や医薬品パッケージの類似度の可視化などにおいて,視線誘引特性を考慮した上で,可視化手法の選択と評価ならびに各種パラメータの最適化を行った.3.形状処理への適用美的曲線生成や,曲面をもつ紙パッケージの作成などにおいて,視線誘引特性の考え方を用いた理論的解析を試みた.本研究では,画像や形状がもつ各種属性およびその分布と,見る人の視線が対象の各部分に誘引される度合い(視線誘引特性)との関係を,定量的に解析し,描画技法や応用分野に依存しない一般的な視線誘引モデルを導出するとともに,CG・可視化・文書整形などに適用し,視覚情報伝達効率の飛躍的向上を図ることを目的としている.本年度は,前年度に引き続き視線誘引特性の解析を進めるとともに,CGや可視化に関する複数の研究対象において,視線誘引特性とその評価の考え方を適用し,必要な情報をよりわかりやすく提示するための研究を進めた.その結果,以下の成果を得た.1.文書整形への適用発表用スライドの文字フォントの種類・サイズの選択や,オブジェクト配置に関して,視認性を定量的に評価する手法を提案した.2.CGへの適用視線誘引特性を考慮に入れることで,セルアニメ調CGの動作強調と陰影色設定,広角写真の非線形投影方法,自然なステレオグラムの作成,ハイブリッド画像による地図表示などにおいて,改善を図った.3.大規模情報可視化への適用文献参照情報の可視化,医薬品パッケージの類似度の可視化,船舶の航行情報の可視化,固定カメラによる長時間時系列画像の情報提示などにおいて,視線誘引特性を考慮した上で,可視化手法の改善と評価ならびに各種パラメータの最適化を行った.4.形状処理への適用美的曲線・曲線生成や,レリーフの作成などにおいて,視線誘引特性の考え方を用いた理論的解析を試みた.
福祉NPOのアドボカシー--地方自治体に対する政策提言プロセスの分析から--

日本のNPO及び市民活動家がアドボカシーを実施するに当たって、組織論、歴史的アプローチによってネットワーキングの重要性を明らかにし、同時にその概念に内在するパラドクスを実証的に明らかにした。「当局」に対するアドボカシーを成功に導くには、単線的な手法ではなく、アドボカシーのプロセスで関わる多様なアクターとの「ネットワーキング」に規定される部分が大きい。同時に、ネットワーキングという概念自体は多くのパラドクスを内在しており、本研究では金井嘉宏の「企業者ネットワーキング」理論を援用しつつ、そのパラドクスを具体的に明らかにし、それを克服するための手がかりを明らかにしていった。NPOがアドボカシーを成功させるためには外部環境の変容に適応した戦略が必要となるものの、その構成要素は「プレーイングマネージャー」の役割等、一定の普遍性を持ち得ることを示し、構成要素を一定程度精緻化することができた。従来、看過される傾向にあったNPOのアドボカシーのプロセスを一定程度可視化したといえる。また、本研究を通して新たにアドボカシーにおけるNPOリーダーのリーダーシップが浮かび上がってきた。本研究は、社会福祉を取り巻く外部環境の変容を視野に入れたマクロ・レベルの視点を取り入れつつ、実践的なメゾ・ミクロレベルの視点からNPOのアドボカシーにアプローチしていく。本年度前半は日本の市民活動で大きな役割を果たしてきた複数のNPOに対する予備調査を実施して、調査計画を作成することを中心に行った。研究代表者は計画作成で、NPOのアドボカシーを研究するに当たって、当該団体や当事者が特定の社会的課題に対してどのような「認知」をしているかが重要であると認識するに至った。そこで、研究において歴史的アプローチにより焦点を当てることにした。1960年代以降の市民運動の生成と展開が現在の福祉NPOのアドボカシーにいかなる影響を与えているかに焦点を当て、1960年代、NPOが社会的に登場してくる背景にも焦点を当てて、研究を開始した。本年度後半においては、これに関連して福祉領域のみに焦点を当てるとアドボカシーの要素が矮小化されると考え、青少年支援NPOや住民運動とのネットワーキングがアドボカシーにいかなる影響を与えてきたかの考察を開始した。次年度以降、引き続き研究を進捗させるなかで、アドボカシーを成功に導く構成要素、例えば政策デザイン(政策に応じた戦略の策定)、政策の提示・説明(多様な提示手法を組み合わせた提示)等について分析していく予定である。本年度は学内資金や他の外部資金も活用しつつ、基本設計に基づいて本調査を引き続き実施した。特に、前年度後半より当該NPOを調査するに当たって歴史的アプローチの重要性に気づき、戦後から1980年代における市民活動家およびNPO間のネットワーキングとアドボカシーに関する調査研究を行った。当該組織に関する参与観察、現場密着型の聞き取り、現場での一次資料の分析を行い、これらをベースに関連領域の2次資料、先行研究の収集、分析を行い、現場の実情に即した「アドボカシーのモデル化」を行おうと試みた。これら研究を通して、NPOの政策提言プロセスにおいて重要となる構成要素に関する精緻化を目指した。政策提言をより効果的に実現するための組織のマネジメント能力の開発に関して、例えば組織の「正当性の獲得」のため、(行政機関との)公式的、非公式的交渉機会へ対するアクセスする能力などについて考察した。その結果、組織のアクセスする能力と組織マネージャーのリーダーシップ能力との密接な関わりが明らかになった。特に、NPOリーダーは(1)自身の業績の向上(2)部下の管理・育成(3)多様なステークホルダーの管理という3つの異なる役割を求められ、「プレーイングマネージャー」として独自の能力が要求されていることを明らかにした。研究成果の一部を本年度公表した(裏面参照)が、最終年度となる次年度に上述の課題を精緻化し、研究論文として明らかにしていきたいと考えている。最終年度となる本年度は学内資金や他の外部資金も活用しつつ、本調査を引き続き実施してとりまとめを行った。NPOの政策提言における重要な構成要素の一つとして、前年度に「プレーイングマネージャー」の存在に着目し、マネージャーが1.自身の業績の向上2.部下の管理・育成3.多様なステークホルダーの管理という3つの異なる役割を求められていることを明らかにした。これを受けて本年度は3.の鍵として行政機関との公式的、非公式的交渉機会へ対するアクセスする能力などについて考察した。これを具体的に精緻化するため、戦後から現在において日本の市民活動家および彼らのネットワーキングとの連関性に関する調査研究を行った。

本研究に歴史的アプローチを取り入れたことで、NPOのアドボカシーは外部環境の変容に適応した戦略が必要となるものの、その構成要素は一定の普遍性を持ち得ることを示し、構成要素をより精緻化することができた。従来、看過される傾向にあったNPOのアドボカシーのプロセスを一定程度可視化したといえる。本年度の研究成果は、『日本ボランティア学会誌』、『立命館産業社会論集』等の学術雑誌への寄稿、『NPOジャーナル』といった一般誌への寄稿すると共に、地方自治体の職員研修等において成果を公表することができた。近刊として公表される予定の複数の論文では、現在進行形で地域で展開されている地方自治体に対するNPOのアドボカシーのケーススタディをテーマとしている。
微細構造による超流動ヘリウム3薄膜の量子位相制御

くし型電極と呼ばれる微細加工で作成した装置を1mK以下の超低温度で用いることで、超流動ヘリウム3薄膜を自在に制御し、新たな巨視的量子現象の舞台としての可能性を探った。その結果、超流動転移温度の膜厚依存性を精密に測定することができ、超流動ヘリウム3薄膜の制御に必要な重要な知見を獲得することができた。超流動^3Heでのジョセフソン効果は、細孔で接続された2つの容器を用いる手法で確認されている。本研究では、これを平面展開型のくし型電極上で実現することで、位相制御、幾何学的形状、超流動相の選択においてより自由度の高い制御を行い、巨視的量子トンネル現象やアンドレーエフ束縛状態など、ジョセフソン効果と密接に関連した重要な現象の解明への進展を目的としている。くし型電極は、2つの微細な櫛状の電極によりガラス基板上に形成された平面展開型コンデンサーである。2つの上下に隣接したくし型電極を、バルクの超流動^3Heの液面に対し垂直に設置し、下側電極の一部分のみバルク液面下となる配置にする。この配置にすることで、電極間への印加電圧により、誘電体である液体^3Heの吸着量をコントロールすることができる。この吸着量は、バルク液面と電極上で化学ポテンシャルが一定となる条件で平衡の値が決定されるが、上下2対の電極への印加電圧の調整により、上側電極とバルク液の間に化学ポテンシャルの差を設けることができる。したがって、超流動-常流動-超流動の配置が、バルク液-下側電極-上側電極の位置で形成されるとき、化学ポテンシャル差に比例した振動数でのジョセフソン振動が現れると考えられる。およそ10kHz程度のジョセフソン振動が予測され、これまでに1k1MHzの範囲で実験を行ったが、検出には至らなかった。原因として、常流動領域が大きく、ウィークリンクが形成されなかったことが考えられる。この対策として、バルク液面高さを精密に制御できる機構の実験容器内への設置を行っている。液面位置を調整することで、より狭い常流動領域の形成が可能であり、現在実験を進めている。超流動3^<He>でのジョセフソン効果は、細孔で接続された2つの容器を用いる手法で確認されている。本研究では、これを平面展開型のくし型電極上で実現することで、量子位相、幾何学的形状、超流動相の選択においてより自由度の高い制御を行い、巨視的量子トンネル現象やアンドレーエフ束縛状態など、ジョセフソン接合と密接に関連した重要な現象の解明への進展を目的としている。2つの上下に隣接したくし型電極を、バルクの超流動3Heの液面に対し垂直に設置し、下側電極の一部分のみバルク液面下となる配置にする。上下電極2対への印加電圧の調整により、上側電極とバルク液の間に化学ポテンシャルの差を設けることができる。本研究では10kHz程度のジョセフソン振動が予測され、1k1MHzの範囲で実験を行ったが、検出には至らなかった。原因として、ウィークリンクを形成するには常流動領域が長過ぎたことが考えられる。この解決策として、バルク液面位置の精密な制御を通し、常流動領域を狭める方法が考えられる。このため、0.1mm間隔で並んだ60枚の銀板で構成される平行平板コンデンサーを作成し、試料容器内に設置した。これまでに新しい実験装置の作成・動作試験を完了し、測定に臨む段階にある。超流動ヘリウム3のコヒーレンス長は100 nm程度であり、微細構造装置を用いることで超流動・常流動状態及び、その幾何学的形状の選択が可能であり、位相の量子化条件と密接に関連する短連結・多重連結形状の制御、ジョセフソン効果にも代表される巨視的量子トンネル現象の検証、またジョセフソン接合で形成されるアンドレーエフ束縛状態を検証する舞台としての大きな発展と成果が期待される。ジョセフソン素子は超伝導体で実現されているが、固体試料では困難な、境界条件や形状を連続的に制御し系統的な実験が可能である点にヘリウム3を対象とした本実験の意義がある。また、超流動ヘリウム3のバルクの性質は良く知られており、磁場により超流動相を選択できるなど、異方的超伝導・超流動での境界効果を調べる上でも格好の研究対象である。微細加工により作成したくし型電極は平面展開型のコンデンサーであり、印加電圧により発生させた電場は電極表面近傍に集約されるため、1mk以下の超低温環境下において膜厚1ミクロン以下の超流動ヘリウム3薄膜を高感度で測定・制御することが可能となった。磁場中での実験のために試料容器を銀で作成し、液面位置の連続的制御のための平行平板を導入するなどの改良を行い、実験を行った。

この液面制御装置は所定の動作が確認され、バルクでの超流動転移を測定することにも利用できた。実験の結果、ヘリウム3薄膜の超流動転移を観測し、0.18ミクロンの膜厚範囲にわたり転移温度の膜厚依存性をバルクとの同時測定により精密に調べることがでた。この実験により、電極上で常流動一超流動を制御するために不可欠な情報である、膜厚を関数とした超流動一常流動相図の全体像を明らかにすることができた。
代数多様体上の代数的サイクルの研究

本研究は代数多様体X上の余次元γの代数的サイクルの有理同値類の群、いわゆるChow群CH^γ(X)の構造の研究を目標としている。Beilinson-Deligneによって近年提出された'混合モチーフ'の哲学に基づき,Chow群上に自然なフィルターを定義しChow群の構造について新しい視野を展開した。これによりChow群から中間ヤコピアンへのアーベル-ヤコビ写像CH^γ(X)_<hom>→J^γ(X)では捉えることのできなかった部分の研究がChow群上のフィルターの部分商とXのホッヂ構造の間の神秘的な関係という枠組のなかで可能になったのである。さらに次の重要な問題が持ち上がる。本研究者が定義したChow群上のフィルターにたいしD^γ(X)=∩_<γ【greater than or equal】O>F^νCH^γ(X)とおくとこれは代数的サイクル上に新しい同値関係を定義する。これをモチーフ論的同値と呼ぶ。このとき次の事実が予想される。この予想は以前からあるいくつかの代数的サイクルに関する重要な予想を含むものである。本研究者はこの問題にたいし多様体の族にたいするホッヂ構造のvariationの理論を使い成果を挙げている。具体的には射影空間内の完全交差多様体の普遍族にたいする小平-Spencer写像を詳しく研究することにより一般的な完全交差多様体上の代数的サイクルに関する興味深い性質を導くことにある。これにより得られた結果を一つあげておく。定理Xを複素射影空間のなかの次数が十分に高い十分一般な完全交差多様体とする。C⊂Xを十分一般なdim(X)-1個の超曲面による切断とする。このときX上のゼロサイクルωでその台がCに含まれるものに対しωがX上モチーフ論的にゼロに同値ならそれはゼロに有理同値である。
雑音情報推定に基づく動的ネットワークのモデリング：変数誤差モデルの閉ループ同定

本研究では,動的ネットワークのモデリングに影響を与える雑音情報を明らかにし,その推定法を開発することにより,推定した雑音情報を利用する動的ネットワークのシステム同定法を開発することを目的としている。動的ネットワークの同定問題は,雑音を含む入出力データからシステムを同定する「変数誤差モデル同定問題」と,閉ループシステムの入出力データからシステムを同定する「閉ループ同定問題」の2つの側面を持っている。そこで,これらの同定問題を統合して研究を行い,特に今年度は,動的ネットワークの構造同定と実問題への応用を考え,以下の研究を進めた。(1)実問題では入出力データに外れ値が生じる場合があり,その問題は変数誤差モデル同定問題とみなせる。そこで,外れ値がある場合に有効なロバスト推定法である「最小刈り込み2乗法」について考え,データ入れ替えに基づく新たな繰り返しアルゴリズムを導出し,その有効性を示した。(2)動的ネットワークのモデリングに必要と考えられる「雑音分散」の推定値に注目し,変数誤差モデルの次数を雑音分散推定値を用いて推定する方法を提案した。また,数値シミュレーションによりその有効性を示した。(3)動的ネットワークのモデリングに有効であると考えられる「バイアス補償法」について検討を行い,Isermannらの重み付き最小2乗推定値を用いたバイアス補償法の繰り返しアルゴリズムを導出した。また,その有効性をシミュレーションにより示した。(4)大規模ネットワークの部分システムを同定する問題を考え,部分システムとコントローラからなる複合システムを「バイアス除去最小2乗法」に基づき同定し,複合システムから部分システムを求めるアプローチを検討した。今年度予定していた雑音情報推定法開発と動的ネットワーク同定法開発については,おおむね予定通り研究を進めることができた。より精緻に課題を達成するために,繰り返しアルゴリズム開発および部分システム同定法開発についてさらなる検討をする必要がある。以下の点について検討を行う予定である。(1)変数誤差モデル同定における一般化固有値問題の繰り返しアルゴリズム開発(べき乗法を利用した繰り返しアルゴリズム開発)(2)2段階最小2乗推定値を用いたバイアス補償推定値および雑音分散推定値の繰り返しアルゴリズム開発(3)部分システム同定法の検討本研究では,雑音の影響により正確なモデリングが難しい「動的ネットワーク」の同定問題を考える。動的ネットワークのモデリングに影響を与える雑音情報を明らかにし,その推定法を開発することにより,推定した雑音情報を利用する動的ネットワークのシステム同定法を開発することを目的とする。そこで今年度は,双方の問題を「雑音情報を利用する」というアイデアのもと統合し,変数誤差モデルの閉ループ同定問題の定式化を図るために,以下の研究を進めた。(1)雑音を含む観測データから閉ループシステムを同定する「変数誤差モデルの閉ループ同定問題」を新たに考え,有力な同定法であると考えられる「バイアス補償法」について検討を行った。特に,コントローラの特性が既知である場合に対して,バイアス除去最小2乗法を提案し,数値シミュレーションによりその有効性を示した。(2)一般化固有ベクトル法を出力観測雑音が有色雑音である場合へ拡張し,バイアス補償補助変数法によるシステム同定法および雑音情報推定法を提案した。(3)バイアス補償法において必要となる補助統計量の繰り返しアルゴリズム開発について,その予備検討を行った。現在までに,バイアス補償法によるアプローチを提案したが,提案法はコントローラの特性が既知の場合にしか利用できず,解決すべき課題が残されている。本研究では,雑音の影響により正確なモデリングが難しい「動的ネットワーク」の同定問題を考える。今年度は,動的ネットワークに対する雑音情報推定法の確立,および推定した雑音情報を利用した動的ネットワークの同定法を確立するために,以下の研究を進めた。(1)動的ネットワークの同定に有効であると考えらる「バイアス補償法」において必要となる補助統計量(Isermannらの重み付き最小2乗推定量)の繰り返しアルゴリズムを逆行列補題を基にして導出し,その有効性を示した。(2)変数誤差モデルの閉ループ同定問題に対して,プロセス雑音の影響のみを取り除く補助変数を導入し,雑音情報(入出力観測雑音分散)を用いて補助変数推定値の漸近バイアスを補償する「バイアス補償補助変数法」によるアプローチを提案した。(3)変数誤差モデルに対する重み付き最小2乗推定値と一般化固有値・一般化固有ベクトルの関係を示し,バイアス補償形式の同定アルゴリズムを提案した。変数誤差モデルの閉ループ同定問題に対して,提案するバイアス補償法を用いて精度の良い同定結果が得られることを示したが,精度の良い雑音分散推定値を得る必要があることも確認できた。そのため,より精度の良い雑音情報推定法開発を今後も検討していく必要があり,この点について課題が残されている。

本研究では,動的ネットワークのモデリングに影響を与える雑音情報を明らかにし,その推定法を開発することにより,推定した雑音情報を利用する動的ネットワークのシステム同定法を開発することを目的としている。動的ネットワークの同定問題は,雑音を含む入出力データからシステムを同定する「変数誤差モデル同定問題」と,閉ループシステムの入出力データからシステムを同定する「閉ループ同定問題」の2つの側面を持っている。そこで,これらの同定問題を統合して研究を行い,特に今年度は,動的ネットワークの構造同定と実問題への応用を考え,以下の研究を進めた。(1)実問題では入出力データに外れ値が生じる場合があり,その問題は変数誤差モデル同定問題とみなせる。そこで,外れ値がある場合に有効なロバスト推定法である「最小刈り込み2乗法」について考え,データ入れ替えに基づく新たな繰り返しアルゴリズムを導出し,その有効性を示した。(2)動的ネットワークのモデリングに必要と考えられる「雑音分散」の推定値に注目し,変数誤差モデルの次数を雑音分散推定値を用いて推定する方法を提案した。また,数値シミュレーションによりその有効性を示した。(3)動的ネットワークのモデリングに有効であると考えられる「バイアス補償法」について検討を行い,Isermannらの重み付き最小2乗推定値を用いたバイアス補償法の繰り返しアルゴリズムを導出した。また,その有効性をシミュレーションにより示した。(4)大規模ネットワークの部分システムを同定する問題を考え,部分システムとコントローラからなる複合システムを「バイアス除去最小2乗法」に基づき同定し,複合システムから部分システムを求めるアプローチを検討した。今年度予定していた雑音情報推定法開発と動的ネットワーク同定法開発については,おおむね予定通り研究を進めることができた。より精緻に課題を達成するために,繰り返しアルゴリズム開発および部分システム同定法開発についてさらなる検討をする必要がある。今後は,動的ネットワークの同定に必要な雑音情報の推定法開発について検討を行う。また,推定した雑音情報を利用する同定法をバイアス補償原理の観点から構築し,その有効性を検討する。同時に,開発した同定法の繰り返しアルゴリズムについても検討を行う。今後,より精度の良い雑音情報推定法を開発していくとともに,動的ネットワークの構造同定と実問題への応用についても検討を行い,その有効性を検証する。また,変数誤差モデル同定に対する異なる観点からのアプローチとして,最小刈り込み2乗法に注目し,その繰り返しアルゴリズム開発についても検討を行う。以下の点について検討を行う予定である。(1)変数誤差モデル同定における一般化固有値問題の繰り返しアルゴリズム開発(べき乗法を利用した繰り返しアルゴリズム開発)(2)2段階最小2乗推定値を用いたバイアス補償推定値および雑音分散推定値の繰り返しアルゴリズム開発
セルロース系光応答性電子輸送超分子材料の分子設計とその利用開発

セルロースに、天然の光合成システムで用いられている分子の化学構造、および自己組織化できる化学構造を導入した誘導体を合成した。次いで、その誘導体を自己組織化により単分子膜を形成させ、その膜を積層させることで超分子材料を調製した。その超分子材料の光電気化学的性質を調べたところ、光応答性電子輸送機能(言い換えれば、光電変換機能)を示した。今後、バイオマス材料をベースとした太陽電池への応用が大いに期待される。なお、本研究の成果は、世界初の光電変換機セルロース系材料の開発例である。本研究の目的は、自己組織性と光応答性電子輸送機能を期待して分子設計された高位置選択的置換セルロース誘導体を調製し、層数および層の順序が規制された多層構造を持つ超分子セルロース構築体(LB膜:Langmuir-Blodgett膜)を作成して、それらの電気的、光化学的性質を究明することにより、人工光合成系あるいは、見方を変えればその表裏の関係にあるBio-EL(Electro-luminessence)素子としての利用の可能性を開くことである。研究実績の概要:1)6-0-dihydrophytyl cellulose(DHPC)の合成:申請者の確立した合成経路に沿ってdiacetone glucoseから新規な3-0-benzyl-6-0-dihydrophytyl 1,2,4-glucoseorthopivalate(2)を調製した。2のカチオン開環重合によりセルロース誘導体(DP36)を調製し、脱保護により目的のセルロース誘導体1を合成した。2)DHPCのLB膜の調製とその特性:まず、DHPCの単分子膜の特性をπ-A等温線およびAFM測定から、次いでそのLB膜特性をFT-IRにより調べ、長鎖アルキル誘導体6-0-cetylおよび6-0-stearyl-celluloseのそれらと比較した。その結果、dihydrophytyl基は単分子膜をより安定化し、glucose単位当たりの占有面積を大きくすることが判明した。また、その単分子膜は30mNm-1で種々の基質に転写され、Y-型のLB膜が調製し得た。3)DHPC/β-carotene(βC)混合LB膜の調製:クロロフィルおよびβCの共通構造式はdihydrophytl基類似のisoprenoid構造である。すなわちDHPCはこれらの天然色素をアンカーするマトリックスとして機能すると考えられる。そこで、DHPCとβCとの混合LB膜の調製を試みた。その結果、DHPCとβCとの混合比2:1および4:1で良好な混合LB膜が調製し得た。クロロフィルを用いた場合の予備実験でも期待とおりの結果を得た。4)上記の結果をまとめて専門誌に投稿した。本研究の最終目的は光電変換機能有機超分子材料、すなわちA-S-D積層膜(A : electron acceptor, S : sensitizer, D : electron donor)の構築であり、この構築体のマトリックスにセルロース誘導体を利用する計画である。天然のクロロフィルをS層とて用いる本計画では、その疎水基(phtyl基)に着目し、それをアンカーさせるマトリックスとしてdihydrophytyl cellulose(DHPC)を選択した。このマトリックスを用いLB積層膜を調製した際、その疎水部の電子移動が問題となる。そこで、本年度はβ-carotene(BC)がphtyl基と同じ部分炭素骨格を持ち、しかも共役系であることに着目し、LB積層膜での分子ワイヤーとしての機能を確かめた。その結果、1)BCがLB構築体で分子ワイヤーとして機能することを確認した。また、2)S基の導入に際し、dihydrophytyl基を持つS化合物を混合させる簡便な方法とS基をセルロース骨格に直接結合させる方法があるが、後者の場合、セルロースの特定の水酸基(例えば6位OH基)に位置選択的に導入した場合、セルロースの分子鎖に沿って一定の距離(DS0.5の場合10.3A)にS基が配列し、励起S基の自己消光を阻止しえると考えられる。そこで、後者の可能性、すなわち6位にポルフィリンを導入したセルロース誘導体を調製し、光電効果実験を試みた結果、予想通りに高い量子収率で光電流の発生を確認しえた。この結果はセルロース系LB膜では世界初の発見である。上記の結果は、BiomacromoleculeおよびMacromol.Rapid.Commun.に投稿、受理され、特に後者の結果は更に特許申請中である。本研究の目的はセルロース分子の物理的及び化学的特性を活用した光電変換機能有機超分子材料の構築である。前年度において、セルロースの役割分担型機能化の概念に基づき、6位の一級水酸基にポルフィリン基(置換度:DS 0.6)、2,3位の二級水酸基にステアロイル基(C18)を併せ持つ位置選択的置換セルロース誘導体を、天然セルロースから高収率で合成した。また、そのLB膜が高い光電流量子収率を示すことを確認した。

そこで本年度は、更なる光電流収率の向上を目指し、セルロース誘導体の化学構造を最適化(6位ポルフィリン基のDS、2,3位脂肪酸疎水基の側鎖長、ポルフィリン中心金属)を検討した。その結果、色素の会合の抑制と色素の高密度化を満たす最適なポルフィリン基DSは0.38であり、電子移動の観点から最適な脂肪酸疎水基はミリスチル基(C14)、また光電流発生においてバルク水溶液から励起色素への電子移動が律速であることから、最適な中心金属はポルフィリン環の酸化電位を最も低下させたパラジウムであることを見いだした。さらにセルロース誘導体とフラーレンの混合膜から、現在の光電流実験で報告されている最大外部量子収率に匹敵する値を実現し得た。この膜において、フラーレン分子がセルロース分子鎖に沿って一定の距離で配列したポルフィリン基の空間に挿入された配置、すなわちポルフィリン環-フラーレンπ錯体の形成が示唆された。上記の結果は、専門誌CelluloseおよびMacromo1. Chem. Phys.に投稿、受理されている。有機薄膜太陽電池は、将来的には、乾式型のバルク・ヘテロ型太陽電池が本命であると言われている。そこで、本年度は、バルク・ヘテロ型太陽電池用P型半導体、およびN型半導体の開発を目標に、前年度までの光電変換機能セルロース誘導体の結果を基に、P型半導体として、C-6位にフタロシアニン基、C-2,3位にミリスチル基(C14)を有したセルロース誘導体、N型半導体として、C-6位にフラーレン基、C-2,3位にミリストロイル基(C14)を有したセルロース誘導体の合成を検討した。前者は、天然セルロースから、2,3-di-O-myristyl-6-O-(phtalocyanine)-celluloseを経由する5段階の反応で調製できた。ただし、一部の未反応の水酸基は、最終段階の環化反応の際、トリメチルシリル化されることが判明した。後者は、天然セルロースから、6-azido-6-deoxy-celluloseを経由する4段階の反応で調製し得た。
逆転思考のケミカル火炎に基づく高温ガスタービン開発

タービン入口温度が1000°C以上あればその総合発電効率はそのレベルに殆ど影響されず60%以上となるという、世界で初めての次世代ガスタービンである、燃料過濃火炎(ケミカル火炎)を採用する新しいガスタービンシステム(ケミカルガスタービンシステム)を提案している。本システムは従来法と全く発想が逆転した手法であり、これを構成することにより熱力学的に熱の利用効率の大幅な向上を図ることができる。そこで、本ケミカル燃焼方式を用いた新高温ガスタービン発電法の実証試験およびその解析を行うことを目的とし、本研究では、特にこれまで全く研究が行われていない第一段ガスタービンを試作し、その運転試験・解析を行うことを最終目的として、種々の検討を行い以下の成果を得た。1.平成8年度に試作した2.6kW小型ケミカルガスタービンのケミカル燃焼器部の作動実験を実施し、燃料過濃燃焼を伴うガスタービン発電に関する一連の作動特性を得た。4.150kW級高温・高圧モデル燃焼器(圧力12Mpa)を用いて、ケミカル燃焼(燃料過濃燃焼)の火炎構造を測定・解析し、高圧燃焼の火炎特性に及ぼす圧力と当量比(空気比)の依存性を明らかにした。特に、燃料過濃条件と希薄条件における火炎構造の相違について、明らかにした。5.平成8年度に開発した、単純円筒形状を対象とする同軸噴流式(出力約150kW)ケミカル燃焼器のシミュレーションコードを用いて、種々の条件における高圧燃焼シミュレーションを実施し、高圧モデル燃焼器を用いる実験結果と比較検討した。当該研究者らは、タービン入口温度が1000°C以上あればその総合発電効率はそのレベルに殆ど影響されず60%以上となるという、世界で初めての次世代ガスタービンである、燃料過濃火炎(ケミカル火炎)を採用する新しいガスタービンシステム(ケミカルガスタービンシステム)を提案している。そこで、本ケミカル燃焼方式を用いた新高温ガスタービン発電法の実証試験およびその解析を行うことを目的とし、本研究では、特にこれまで全く研究が行われていない第一段ガスタービンを試作し、その運転試験・解析を行うことを目的としている。本研究は3年間で完遂する予定であり、平成7年度は以下の項目について実施し、有用な知見を得た。1.150kW小型ケミカルガスタービンのケミカル燃焼器部の設計・試作をした。2.150kW小型ケミカルガスタービンのタービン部の設計・試作をした。3.150kW小型ケミカルガスタービンを設置し、試運転を行った。4.150kW級高温・高圧モデル燃焼器(圧力14Mpa)を用いて、ケミカル燃焼(燃焼過濃燃焼)の燃焼特性(温度,ガス濃度,圧力変動等)を測定・解析し、高圧ケミカル燃焼の燃焼特性を明らかにした。5.単純円筒形状を対象とする、同軸噴流式(出力約150kW)ケミカル燃焼器のシミュレーション法(3次元)を開発し、高温・高圧モデル燃焼器を用いる実験結果とシミュレーション結果との良い一致を得た。そこで、本ケミカル燃焼方式を用いた新高温ガスタービン発電法の実証実験およびその解析を行うことを目的とし、本研究では、特にこれまで全く研究が行われていない第一段ガスタービンを試作し、その運転試験・解析を行うことを目的としている。本研究は3年間で完遂する予定であり、平成8年度は以下の項目について実施し、有用な知見を得た。1.2.6kW小型ケミカルガスタービンのケミカル燃焼器部の設計・試作をした。2.2.6kW小型ケミカルガスタービンのC/Cコンポジット型タービンローターの設計・試作をした。

3.2.6kW小型ケミカルガスタービンを設置し、試運転に成功した。4.150kW級高温・高圧モデル燃焼器(圧力14Mpa)を用いて、ケミカル燃焼(燃料過濃燃焼)の火炎構造を測定・解析し、高圧ケミカル燃焼の火炎特性を明らかにした。5.単純円筒形状を対象とする、同軸噴流式(出力やく150kW)ケミカル燃焼器のシミュレーション法(3次元)を開発し、高圧モデル燃焼器を用いる実験結果とシミュレーション結果(15気圧)との良い一致を得た。タービン入口温度が1000°C以上あればその総合発電効率はそのレベルに殆ど影響されず60%以上となるという、世界で初めての次世代ガスタービンである、燃料過濃火災(ケミカル火災)を採用する新しいガスタービンシステム(ケミカルガスタービンシステム)を提案している。本システムは従来法と全く発想が逆転した手法であり、これを構成することにより熱力学的に熱の利用効率の大幅な向上を図ることができる。そこで、本ケミカル燃焼方式を用いた新高温ガスタービン発電法の実証試験およびその解析を行うことを目的とし、本研究では、特にこれまで全く研究が行われていない第一段ガスタービンを試作し、その運転試験・解析を行うことを最終目的として、種々の検討を行い以下の成果を得た。1.平成8年度に試作した2.6kW小型ケミカルガスタービンのケミカル燃焼器部の作動実験を実施し、燃料過濃燃焼を伴うガスタービン発電に関する一連の作動特性を得た。4.150kW級高温・高圧モデル燃焼器(圧力12Mpa)を用いて、ケミカル燃焼(燃焼過濃燃焼)の火災構造を測定・解析し、高圧燃焼の火災特性に及ぼす圧力と当量比(空気比)の依存性を明らかにした。特に、燃焼過濃条件と希薄条件における火災構造の相違について、明らかにした。5.平成8年度に開発した、単純円筒形状を対象とする同軸噴流式(出力約150kW)ケミカル燃焼器のシミュレーションコードを用いて、種々の条件における高圧燃焼シミュレーションを実施し、高圧モデル燃焼器を用いる実験結果と比較検討した。
実世界指向情報環境の実現に向けた多人数参加型インタラクティブメディアの研究

今年度は、卓上の実オブジェクトへのインタラクティブな情報提示を可能にする新たなテーブル型ディスプレイシステムTablescape Plusの開発を行った。主な成果を以下にまとめる。1.卓上オブジェクトへの情報提示手法の考案従来のテーブル型ディスプレイでは、入力ツールとして実オブジェクトが用いられることが多かった。本研究では、テーブル上のスクリーンとして方向依存性を持つ素材を用いることで、テーブル面とテーブル上の実オブジェクトの両方に対し、同時に異なる映像を投影する手法を構築した。2.画像処理を用いた同時入力可能なインタラクティブ映像投影手法の構築上記の映像投影機構に対し、インタラクティブ性を付与するために、テーブル内部に設置したカメラを用いて、テーブル上の様子を観察し、オブジェクトの位置・向き・IDに応じた映像提示を可能にした。この際、画像処理によるオブジェクト認識およびオブジェクトの形に合わせた映像の位置合わせ手法を構築した。3.インタラクティブなアプリケーションの制作と展示によるフィードバックTablescape Plusを用いて、インタラクティブなアプリケーションを作成した。具体的には、地図上に付加情報を提示するデジタルキオスクアプリケーション、平面図と断面図を同時に提示するマルチアスペクトビューア、人形遊びを拡張したテーブルシアター型エンタテインメントアプリケーションを制作した。さらに、SIGGRAPH2006 Emerging Technologies,インタラクティブ東京など大規模な展示会にて積極的な展示を行った。今年度は,昨年度までに開発したインタラクティブな多人数用方向依存ディスプレイLumisight Tableおよび人物軌跡を用いたインタラクティブシステムi-traceの改良と新たなインタラクティブメディアの検討を目的とした。主な成果を下にまとめる。卓を囲む複数人のユーザに対して同一画面上に異なる映像提示を行うことにより,協調作業の支援を目的とした3つのアプリケーション(書類閲覧,地図,ゲーム)を開発した。これらは,ユーザ間で共有する情報と各ユーザが個人化する情報とを単一ディスプレイ上に同時に提示できるという点に特徴がある。SIGGRAPH2004にて実際に展示し,ユーザからのフィードバックを得た。2.鏡の中の世界を演出するインタラクティブアートthrough the looking glassの開発エンタテインメントおよびアートにおける新しいインタラクティブメディアの実現を目指し,実際の鏡の中の世界を演出できるシステムを提案・開発した。これは,方向依存ディスプレイを用いることにより,鏡に映るスクリーン上に,鏡の手前とは異なる映像を提示することを可能にし,さらにカメラ入力を用いることでインタラクティブなアプリケーションが実装できる。今回は特に,鏡の向こうに映る自分自身と対戦するゲームを実現した。このシステムは学会・アート展を中心に展示発表を繰り返し,芸術・工学の両方からの評価を得た。音楽理論を専攻する学生との共同研究により,行き交う人々の歩みからそれぞれの軌跡に対応した映像と調和のとれた音楽の両方をリアルタイムに生成し,場を演出するインタラクティブシステムotoatoを開発した。さらに実際の空間へ設置し,ユーザの反応を得た。今年度は,昨年度までに開発したインタラクティブな多人数用方向依存ディスプレイLumisight Tableの上で,透明な卓上インタフェースの開発を行った。また,新たに卓上オブジェクトへのインタラクティブな情報提示手法(Tablescape Plus)の基礎的な検討を行った。具体的な成果を以下にまとめる。テーブル型ディスプレイにおける実オブジェクトの不自然さや,実オブジェクトによるテーブル面の映像遮蔽といった問題を解消するために,Lumisight Tableをベースとして,●テーブルを囲むユーザからは透明に見え,テーブル面の映像を遮ることがない●テーブル内部のカメラからはその位置を認識することができ,入力として用いることができるという特徴を持つ"透明卓上インタフェース"を開発した。これを,断熱フィルム,赤外線投光器および赤外カメラの組み合わせにより実現した。なお本成果は,ヒューマンインタフェースシンポジウム2005およびIEEE TableTop2006にて発表した。2.卓上オブジェクトへのインタラクティブな映像提示ディスプレイTablescape Plusの基礎検討卓上のオブジェクトをより直感的かつ汎用的に利用するために,実オブジェクトを入力ツールとしてだけでなく,情報を提示するディスプレイとして利用することを考える。このために,テーブル面に垂直な平面を持つ実オブジェクトに対し,テーブル面とは異なる映像をインタラクティブに提示できるシステムの開発を行っている。今年度は基本的な設計・実装を行い,その成果を日本バーチャルリアリティ学会大会にて発表した。
神経軸索ガイダンス因子、セマフォリンの新しい情報伝達機構の研究

Sema4Dは反発作用を示す神経軸索ガイダンス因子であり、その受容体Plexin-B1を介して伸展中の軸索の軌跡を厳密に制御している。本研究の目的は、Sema4Dの示す反発作用のシグナルの全体像を解明し、さらには、そのシグナル伝達の生理的意義を分子レベルから個体レベルにかけて明らかにすることである。近年、Sema4Dは、受容体であるPlexin-B1のもつR-Ras GAP活性を活性化し、R-Rasを不活性化することで反発作用を引き起こしていることが明らかにされた。申請者はこれまでに、R-Rasの不活性化により、PI3-Kの不活性化とPTENの活性化が同時に引き起こされていることを明らかにした。今回、申請者は、Sema4Dの下流でPTENの活性化に関与する分子としてCK2aに着眼し、Sema4Dのシグナル伝達に関与する新たな分子として同定した。Sema4Dは、PTENを脱リン酸化し、活性化させることがわかっていたが、CK2αは、Sema4DによるPTENの脱リン酸化部位をリン酸化するキナーゼである。Sema4Dで刺激をすると、顕著にCK2αの活性が抑制された。さらに、CK2αを欠失させるとそれだけでPTENの脱リン酸化が引き起こされ、Sema4Dと同様の反発作用が引き起こされた。逆にCK2αを過剰発現させると、Sema4Dによる反発作用が阻害された。このことからCK2αは、Sema4Dのシグナル伝達に関与していることがわかった。さらにR-Rasを不活性化させるとCK2αの活性が抑制された。CK2αの活性制御についてはよくわかっていないが、R-Rasが関与している可能性が示唆される。Sema4Dは反発作用を示す神経軸索ガイダンス分子であり、その受容体Plexin-B1を介して伸展中の軸索の軌跡を厳密に制御している。現在までの研究で、Sema4Dの示す反発作用には、Plexin-B1による、R-Ras不活性化を介したPI3-Kシグナルの抑制が関与していることがわかっていた。今回、申請者は、Sema4Dのシグナル伝達に関与している新たな分子としてPTENを同定した。PTENはPIP3ホスファターゼであり、PIP3を産生するPI3-Kを負に制御する分子である。Sema4Dは、PTENを脱リン酸化し、細胞質画分から細胞骨格画分へと移行させ、そのホスファターゼ活性を活性化していることがわかった。また、Sema4DによるPTENの制御は、Plexin-B1による、R-Rasの不活性化が必要であった。さらにPTENのホスファターゼ活性は、Sema4Dの引き起こすPI3-Kシグナルの抑制に必要であり、また、反発作用に必要であることがわかった。このことから、Sema4Dが反発作用を示すシグナル伝達では、PI3-Kの不活性化とPTENの活性化が同時に引き起こされており、PIP3の量が精密に調節されていることが明らかとなった。Sema4Dは、複雑なシグナル伝達を用いて、PIP3の量を効率的、かつ厳密に調節し、反発作用の際に引き起こされるダイナミックな細胞骨格の再構築を可能にしている。
太古代から原生代にかけての堆積岩に記録された酸素発生型光合成微生物の活動変遷史

初期原生代(19億年前)のガンフリント層およびローブ層における地質調査を行い、採取試料の岩石学、鉱物学、地球化学的分析を行った。特に有機物の窒素安定同位体比の測定においては段階燃焼法の導入によってコンタミネーションの可能性を除去した信頼できる値を提示し、かつ有機物中に、含有される窒素の同位体比の異なる炭素構造をもつ有機物の不均質が存在することを示すことができた。その結果、初期原生代の海洋環境と微生物活動について、一般に信じられている"浅部が酸化的で深部が強還元的(硫化水素に富む=euxinic)な海洋"における"化学合成細菌(例えば鉄酸化菌)主体"の環境モデルではなく、"浅部が酸化的で深部が非酸化的だがeuxinicではない海洋"における、"シアノバクテリアが生態系の第一次生産者である"モデルを提唱した。この成果はGeochimica et Cosmochimica Actaに投稿準備中である。段階燃焼法を用いた有機物窒素同位体比の測定法の確立、および初期原生代有機物窒素同位体比の不均質性の発見は革新的な成果であり、その成果は別途Geochemical journal投稿され、受理された(Ishida et al.,2012,in press)。目標の1つであった電子顕微鏡による微小領域観察については有機物の透過型電子顕微鏡(TEM)観察の初等技術を習得し、初期原生代の有機物中に結晶度の異なるグラファイトが存在する可能性を見出すことができた。さらに、より古い時代の岩石については、30億年前、27億年前、22億年前の堆積層が産出するカナダ・スペリオル湖周辺地域、25億年前、23億年前の堆積層が産出する南アフリカ・タイムボールヒル地域、クルマン地域での地質調査および岩石試料の採取を完了している。これらの地域について岩相記載や薄片観察など基礎的な分析を進めた。"9.研究実績の概要"に記載した通り、初期原生代の微生物活動・海洋環境理解と新しい分析手法の開発、習熟については当初の計画どおり遂行することができた。しかし、それら地球化学的分析を他時代の試料へ適応し比較するプロセスまでに至ることはできなかった。また、LC/MSによる流体包有物の分析については基礎的な知識は得たものの実際の分析に至ることはできなかった。以上の理由により、研究計画の達成度は(3)であると判断した。これまでに得た知見、手法を新たに太古代(22-30億年前)岩石に応用し、分析比較を進め、当初の目標である光合成微生物の起源に迫りたいと考えている。先述したとおり、該当年代の分析に用いる試料や基礎的な地質調査、薄片の観察に既に着手しており、計画の推進に問題はない。LC/MSによる、堆積岩に残された流体包有物中の水溶性有機物の分析については基礎分析手法から確立する必要があり困難が予想されるが、申請者が今後1年間所属する東北大学はLC/MS/MS装置を所有しており、かつ管理者である古川善博助教からの指導、協力をいただける立場にあり、これに関しても計画の遂行は可能であると考えている。(1)南アフリカ・クルマン地域調査(2009年9月7日から9月17日):南アフリカ、バーバートン地域、クルマン地域の調査を行った。この地域には3532億年前、2523億年前の海洋堆積層が産出する。各地域で数日ずつの地質調査を行い、岩石試料を採取した。現在採取試料の分析を精力的に進めている。(2)カナガ・サンダーベイ地域、アティコカン地域、エリオットレイク地域調査(2009年9月24日から10月2日):カナダ・スペリオル湖沿岸地域の地質調査を行った。この地域には本研究で議論の対象にしている3020億年前の堆積岩が分布している。申請者は過去2度にわたりサンダーベイ地域、アティコカン地域の調査を進めてきたが、今回新たにエリオットレイク地域の調査も行った。現在、採取試料の分析を精力的に進めている。(3)大阪大学窒素安定同位体比分析出張(2009年計5週間、2010年計2週間):堆積岩に残された有機物の窒素同位体比の測定を行った。測定は大阪大学理学研究科松田研究室、橋爪光助教の指導のもと行った。同研究室で所有する測定ラインは日本で唯一"段階燃焼方式"による窒素同位体比分析を行うことができる。これは試料の燃焼温度を段階的に変化させながら、発生する窒素ガスを分析する手法であり、有機物中の窒素の存在形態をより詳しく調べることができる。現在、この手法によって有機物中窒素安定同位体比に加熱温度に応じたバリエーションがあることがわかりつつある。上記(1)(3)の作業を進めながら、19億年前のカナダ・ガンフリント層に関する研究について、国内外の学会に積極的に参加し研究成果を発表・議論するとともに、論文投稿の準備を進めている。1)南アフリカ地質調査:南アフリカ、バーバートン地域、タイムボールヒル地域の調査を行った。この地域には本研究で対象とする約3525億年前の海洋堆積層が産出する。採取した堆積物より有機物を抽出し、これまで研究を行ってきた初期原生代試料と比較することで太古代における海洋環境およびシアノバクテリアの進化にこれまでにない知見を与えることができると考えられる。