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調和解析, 偏微分方程式, 複素解析の総合的研究

大沢はコ-シ-・リーマン作用素に関する評価式を使って,一変数の補間点列の問題を多変数に一般化した.厚地は確率論的手法を用いて,正則写像の値分布理論を研究した.今年度の実績は下記のものである.1.研究集会「調和解析,偏微分方程式,複素解析の接点」を1998年1月22日から24日の3日間開催した.研究集会には,100名以上の数学者が集まり,調和解析,偏微分方程式,複素解析の交錯する分野に関する研究発表ならびに活発な討論が行われた.2.研究集会「調和解析セミナー」を開催し,調和解析に関する研究発表と研究打合わせが行われた.3.研究分担者の主な研究業績は,下記のものである.新井はベキ零Lie群上でDirichlet増大定理を証明した.これは,古典的なMorreyのDirichlet増大定理をさらに改良・一般化したものである.これにより,高階の退化楕円型偏微分方程式の解の局所正則性がより詳しく解明された.応用として強擬凸CR多様体上の接Cauchy-Riemann方程式のMorrey-Lipschtz評価が得られた.また,新井はMorrey空間上の特異積分型作業素の有界性を証明した.新井は強擬凸領域上のBloch関数をBergman-Carleson測度,Toeplitz作用素を使って特徴付けた.猪狩は,掛谷最大関数の良い評価をえた.この研究が成功すれば,Bochner-Riesz総和に関する古典的な未解決問題が解ける.大沢は,擬凸Kaehler多様体上の多重劣調和関数に関する研究をした.村田は,放物型方程式の解の一意性に関する優れた定理を証明した.勘甚は特殊関数の研究を行い,Hardy型不等式の改良をした.厚地は正則写像と正則拡散過程、正則マルチンゲ-ルの性質の関係を考察し、正則写像の値分布の理論への一つの応用を得た。倉田と黒田はSchroedinger方程式の解の研究を行った.このようにわれわれは,調和解析,偏微分方程式,複素解析を総合的な見地から見直した優れた結果を得ることができ,十分満足のいく成果をおさめることができた.1)リーマン多様体の境界のすべての点で楕円性が退化する特異楕円型偏微分作用に関する解析を調和解析,偏微分方程式,複素解析の三つの側面から総合的に研究した.そして,強擬凸領域やTHETA-構造を持つ多様体の境界で退化する楕円形偏微分作用素に関する調和解析の理論の基礎をつくることに成功した.また,特異楕円型偏微分作用素の調和解析を拡散過程を使って研究し,その結果,多変数正則関数の各点Fatou問題解決への十分可能性のある糸口を見出せた.2)退化楕円型擬微分方程式の解の局所正則性について研究した.まず冪零Lie群上でもMorreyのDirichlet増大型定理が成り立つことを証明した.われわれの得た増大型定理は,ユークリッド空間の場合においてさへMorreyの定理よりも良い評価を与えれいる.さらに,冪零Lie群上の高階擬微分方程式の解のL^p-Holder型の評価式,2n+1次元強擬凸CR多様体上の〓_b方程式の解の局所正則性の研究への応用を与えた.また,現在は退化楕円型quasi-linear方程式と上述のLie群上の増大型定理を使った研究を進めている.また,冪零Lie群上の擬微分作用素の研究も進めている.
特異的阻害剤を用いたアルツハイマー病γセクレターゼ複合体構成因子の同定と機能解析

γ-secretaseはβ-amyloid precursorprotein(APP)の膜貫通部位内を切断し、amyloid β-peptide(Aβ)産生の最終段階を担うプロテアーゼであり、γ-secretaseによる膜内配列切断機構の研究はアルツハイマー病発症機構の解明と治療薬の開発にとって重要である。遷移状態アナログ以外の構造をもつ各種の阻害剤によるγ-secretase阻害の分子機構は、その標的蛋白質・結合部位を含めほとんど明らかにされていない。私は、このような阻害剤の一つであるdipeptide型化合物DAPTの誘導体を用いて、その標的蛋白質の探索及びDAPTによるγ-secretase阻害機構を解析した。DAPTの標的分子を同定するため、光感応基benzophenone、およびbiotinを導入した誘導体DAP-BpBを合成し、光親和性標識法を応用してDAPT標的蛋白質同定を試みた。その締果、DAPTはγ-secretaseの活性中心サブユニットであるPS1/PS2 CTFの第7膜貫通部位以降に結合すること、DAPTは活性型γ-secretaseに特異的に結合することなどを見出した。さらに、DAPTと構造が類似する、あるいは異なる各種γ-secretase阻害剤を標識競合剤として用いることにより、これらの化合物の作用機構とDAPT作用機構との異同について検討した。その結果、DAPTと類似のdipeptide型化合物、ならびにsulfonamide型化合物は同一の部位に結合していることが示唆された。一方、遷移状態アナログ型化合物、ヘリックスペプチド型化合物はDAPTよりも弱い標識阻害効果を示した。これらの結果からDAPTの結合部位は触媒部位や基質結合部位に近接しているが、異なると考えられた。γ-secretaseはβ-amyloid precursorprotein (APP)の膜貫通部位内を切断し、amyloid β-peptide (Aβ)産生の最終段階を担うプロテアーゼであり、γ-secretaseによる膜内配列切断機構の研究はアルツハイマー病発症機構の解明と治療薬の開発にとって重要である。遷移状態アナログ以外の構造をもつ各種の阻害剤によるγ-secretase阻害の分子機構は、その標的蛋自質・結合部位を含めほとんど明らかにされていない。私は、このような阻害剤の一つであるDAPTの誘導体を用いて、その標的蛋自質の探索及びDAPTによるγ-secretase阻害機構を解析した。DAPTの標的分子を同定するため、光感応基benzophenone、およびbiotinを導入した誘導体DAP-BpBを含成し、光親和性標識法を応用してDAPT標的蛋白質同定を試みた。その結果、約23および26kDaの標識分子を検出し、これらがγ-secretaseの活性中心サブユニットであるPS1 CTFであること、哺乳類におけるPS1の相同分子であるPS2 CTFは標識されないこと、DAPTは活性型γ-secretaseに特異的に結合することなどを見出した。さらに、DAPTと構造が類似する、あるいは異なる各種阻害剤を標識競合剤として用いることにより、これらの化合物の作用機構とDAPT作用機構との異同について検討した。DAPTと類似のdipeptide型化合物、ならびにsulfonamide型化合物は同一の部位に結合していることが示唆された。一方、遷移状態アナログ型化含物、ヘリックスペプチド型化合物はDAPTよりも弱い標識阻害効果を示した。
イオン輸送性回転モーターの分子構造とサブユニット間の機能協関

腸球菌Na+輸送性V-ATPaseのNtpKとNtpIの構造と機能及びその相互作用に関して以下の点を明らかにした。(i)^<22>Na^+を用いて精製NtpKリングによるNa^+結合の親和性を調べたところ、NtpK1分子あたり約1個のNa^+が約40μMのKd値で結合すると算出された。NtpKリングに結合した^<22>Na^+は、Na^+あるいはLi^+によりほぼ完全にchaseされたが、K^+,Cs^+,Ca^<2+>などのカチオンによっては全くchaseされなかった。(ii)Li^+結合型NtpKリングの結晶化及びX線結晶構造解析を行い。2.8Åの分解能による解析に成功した。Na^+結合型NtpKリングのイオン結合様式と類似しており、Na^+と酸素原子とが約2.32Åの平均距離で配位していたのに対して、Li^+は約2.16Åの平均距離で配位していることがわかった。(iii)V-ATPaseの全複合体におけるV_0部分の構造上の位置づけを明らかにするために、9種類のサブユニットから構成されるV-ATPase複合体の全体像を把握するために、9個の各サブユニット遺伝子の欠失株より細胞膜画分を調製し、界面活性剤による可溶化後、グリセロール密度勾配遠心を行って、V_0V_1複合体の形成について調べた。その結果、帰属が不明であったR,Gサブユニットを含めてA,B,C,D,E,GサブユニットがV_1部分を構成し、I,KサブユニットがV_0部分を構成することがわかった。この解析の過程でBサブユニットを欠失していても、少なくともA,C,D,I,Kサブユニットから構成される複合体が形成されることが新たにわかり、Aサブユニットが固定子の構築に関わることと考えられた。腸内連鎖球菌Enterococcushirae V-ATPaseのNtpK回転リングのX線結晶構造解析に関して以下の結果を得た。V-ATPaseを精製し、イソプロパノール処理により複合体を解離させて、(Ntp)Kリングを精製した。これをNa^+存在下結晶化し、多重重原子置換法を使って、2.1Å分解能でその構造を決定した。得られた構造はKサブユニットが対称10量体のリングを形成しており、本酵素が酵母F型ATPaseの倍の分子量を持つ巨大リングであることがわかった。Kサブユニットは4本の膜貫通ヘリックスで構成されていた。ヘリックス1-2とヘリックス3-4はF型cサブユニットの遺伝子重複であると考えられているが、構造的にもよく保存されていた(主鎖のRMSD1.0A)。X線結晶構造が解かれたF型Na^+-ATPaseのcサブユニットと比較すると、アミノ酸配列上でも高い相同性があるが、結晶構造も互いによく保存されていた。F型ATPaseとV型ATPaseのイオン輸送の本質的なメカニズムは酷似していると思われる。Na^+と考えられる電子密度がヘリックス2-3間のリング側面中央(E^<139>近傍)に存在しており、計10個のNa^+がそれぞれのKサブユニットに同様に結合していた。Na^+結合ポケットは5つの残基(ヘリックス2の:L^<61>の主鎖、T^<64>の側鎖、Q^<65>の側鎖、ヘリックス3のQ^<110>の側鎖、ヘリックス4のE^<139>の側鎖)から構成されていた。Na^+結合ポケットはリング疎水性外側面に並んでおり、リング回転によるイオン輸送機構モデルを分子構造から実証したことになる。空間充填図で表すと、Na^+が完全にリング内に閉じ込められていた。E^<139>の側鎖はNa^+結合サイトの蓋のような役割をしていて、これが開閉することにより、Na^+の結合・解離が可能になっていると推定された。

その結果、帰属が不明であったR,Gサブユニットを含めてA,B,C,D,E,GサブユニットがV_1部分を構成し、I,KサブユニットがV_0部分を構成することがわかった。この解析の過程でBサブユニットを欠失していても、少なくともA,C,D,I,Kサブユニットから構成される複合体が形成されることが新たにわかり、Aサブユニットが固定子の構築に関わることと考えられた。
光学的な二重螺旋クラウンチオエーテル遷移金属錯体の合成と不斉識別

軸性不斉骨格1,1'-binaphthylを対称的な位置に導入した光学活性なD_2対林の18員環二重螺旋クラウンチオエーテル4座配位子Binaph_2Me_4[18]S_4および立体配座によって一重あるいは二重螺旋をとる1,1'-binaphthyl軸性不斉骨格を1つ有する17員環クラウンチオエーテル4座配位子BinaphMe_6[17]S_4、更には13員環クラウンチオエーテル3座配位子BinaphMe_4[13]S_3をそれぞれ(R)-および(S)-1,1'-binaphthaleneー2,2'-dithiolからエナンチオ選択的に高収率で誘導し、それらの構造をX線結晶構造解析により解明した。これら光学活性クラウンチオエーテルBinaph_2Me_4[18]S_4、BinaphMe_6[17]S_4およびBinaphMe_4[13]S_3を配位子とするロジウム(I,III)錯体、ルテニウム(II)錯体および白金族(Pd(II),Pt(II),Ni(II))錯体を合成し、Binaph_2Me_4[18]S_4を配位子とするSq.planarおよびOh錯体ではいずれも配位子のBinaph_2Me_4[17]S_4の構造に起因してD_2対称の二重螺旋をとるのに対して、BinaphMe_6[17]S_4を配位子とするOh錯体では中心金属やaxial配位子によりその構造が変化し、配位子の硫黄原子の不対電子の方向がequatorial面に対してそれぞれup-up-up-downとなる一重螺旋構造とup-down-up-downとなる二重螺旋構造をとることを見い出した。これらヘリカルなロジウム(I,III)錯体を触媒とするケトン類の不斉ヒドロシリル化反応および白金族錯体による不斉グリニャ-ルカップリング反応を検討し、これらの硫黄ヘリケイトが不斉触媒能を有することを明らかにするとともに、不斉識別能に及ぼすヘリカル不斉場を形成する軸不斉骨格の数や環員数の効果について検討した。また、これら光学活性クラウンチオエーテルを配位子とする銅(I)錯体では配位子の特性に起因して、Binaph_2Me_4[18]S_4は3座配位子として中心Cu(I)金属に配位し歪んだTd錯体を生成し、BinaphMe_6[18]S_4配位子ではTrigonal bipyramid錯体を与えること示すとともに、これらヘリカルな銅(I)錯体を触媒とする不斉シクロプロパン化反応についても検討した。

研究計画に記載した方法によりC_2軸性不斉を持つ(R)-1,1'-binaphthyl骨格を2つあるいは1つ有する光学活性クラウンチオエーテル配位子(R,R)-Binaph_2Me_4[18]S_4(1)および(R)-BinaphMe_6[17]S_4(2)の合成を完了し、その合成法を確立した。エタノール還流下、(R)-2とRhCl_3(H_2O)_3との反応はtrans-RhCl_2{(R)-BinaphMe_6[17]S_4}Cl(6)を収率81%で生成した。X線結晶構造解析の結果、Rh錯体bの構造はRh錯体5と異なり、up-down-up-down構造でP-helicityを持つ。(R,R)-1とRhCl_3(H_2O)_3との同様の反応はfreeな(R,R)-1の構造に従って、Ru錯体3と同じくP-helicityを有する二重螺旋構造のtrans-RhCl_2{(R,R)-Binaph_2Me_4[18]S_4}Cl(7)を収率84%で与えた。ヘリカル不斉場での不斉識別による不斉増殖の可能性を調べるため、AgBF_4存在下、Rh錯体6および7を触媒としてPhCOMeのPh_2SiH_2による不斉ヒドロシリルを行い、それぞれ(S)-および(R)-PhCH(OH)Meを光学収収45%eeおよび61%eeで得た。研究計画に記載した方法によりC_2軸性不斉を持つ(R)-1,1'-binaphthyl骨格を2つあるいは1つ有する光学活性クラウンチオエーテル配位子(R,R)-Binaph_2Me_4[18]S_4(1)、(R)-BinaphMe_6[17]S_4(2)および(R)-BinaphMe_4[13]S_3(3)を合成した。また、これらを配位子とする光学活性クラウンチオエーテル銅(I)錯体を合成し、その構造を明らかにすると共に、それらを触媒とするスチレンのジアゾ酢酸エチルによる不斉シクロプロパン化反応を検討した。室温下塩化メチレン中、1と[Cu(CH_3CN)_4]ClO_4との反応で淡黄色結晶の[Cu{(R,R)-Binaph_2Me_4[18]S_4}]ClO_4(4)を得た。4は二重螺線構造を保持してup-down-up-down立体配座をとり、中心銅原子は配位子1の3つの硫黄原子とClO_4^-アニオンの酸素原子の1つが配位した歪んだTd構造をなす。一方、4の^1H-NMR(CDCl_3)は25°CにおいてD_2対称な構造を示し、温度変化^1H-NMRの結果は-25°Cから-60°Cの間で徐々にブロードなシグナルを与え、溶液中では硫黄配位子と銅原子の間ですばやい結合の交換が起こっていることを示唆する。2と[Cu(CH_3CN)_4]ClO_4との反応は淡緑色結晶の[Cu{R)-BinaphMe_6[17]S_4}]ClO_4(5)を与え、5の構造は4と同様に中心銅原子に3つの硫黄原子とClO_4^-アニオンの酸素原子の1つが配位した歪んだTd構造をとる。3と[Cu(CH_3CN)_4]ClO_4との反応は淡黄色結晶の[Cu{R)-BinaphMe_4[13]S_3}]ClO_4(6)を生成した。25°Cにおける3の^1H-NMRは2本のMeプロトンと6本の芳香族プロトンと共に、CH_2プロトンがブロードに観測される。また、0°Cではすべてのシグナルがブロードで識別できなくなり、温度変化^1H-NMRは溶液中における6の銅原子と硫黄原子の間の結合交換が、配位子1や2に比べ遅いことを示し、銅イオンへの配位力の強さは1<2<3の順に大きいことを示唆する。これら銅(I)
非標的昆虫および標的昆虫における殺虫剤抵抗性に関する研究

棲息地域が異なる5集団のゲンジボタル幼虫及び3集団のヘイケボタル幼虫のfenitrothion,BPMC,ethofenproxに対する感受性を比較した。栃木県と神奈川県のゲンジでのfenitrothionの24時間後のLC_<50>は0.5mg/l以下、大阪府と兵庫県の幼虫では21mg/lであり、また大阪府の2集団は兵庫県の集団よりも1.5倍2.0倍の抵抗性があった。BPMCでもほぼ同様の結果であり、ethofenproxに対しては大阪府の1集団は神奈川県の集団よりも約50倍高い抵抗性を示した。ヘイケボタルでのこれり3種の薬剤のLC_<50>はゲンジのそれと近似していた。また岐阜県と茨城県産のヘイケボタル成虫のエステラーゼ活性に著しい差異があった。以上から非標的昆虫であるホタルも標的昆虫と同様に殺虫剤に対して抵抗性を発達させていることが判明した。標的昆虫での研究では、室内選抜で得たpyraclofos抵抗性イエバエ(抵抗性比700)、pyriproxyfen抵抗性イエバエ(同比680)さらにpermethrin抵抗性ネッタイイエカを用いて、これらの系統の抵抗性機構を遺伝学的及び生化学的に解析した。遺伝子連鎖群解析の結果、pyraclofos抵抗性遺伝子は第2、第4、第5染色体、pyriproxyfen抵抗性に関する主遺伝子は第2染色体、さらに補助的な遺伝子が第1、第3、第5染色体に存在することが判明した。またこの主遺伝子はP450酸化酵素と関係があることも示唆された。共力剤による阻害実験などから、ネッタイイエカのpyrethroid抵抗性にはkdr因子とP450酸化酵素の両方が機能することが明らかにされた。methomyl抵抗性のハスモンヨトウ個体群の野外動態を調べた結果、抵抗性は不安定であり、個体群間での感受性の変動が大きいことが明らかになった。またimidaclopridのゴキブリにおける作用性の電気生理学的研究では、同薬剤はニコチンと類似の作用特性があり作用部位が神経シナップス部であるとが推察された。今年度は非標的昆虫のゲンジボタル幼虫を用いて有機リン剤のフェニトロチオン、カーバメイト剤のBPMCそしてピレスロイド剤のエトフェンプロックスに対する抵抗性の有無を調べた。ゲンジボタルは栃木県および神奈川県下で採集された2集団を用いた。フェニトロチオン処理区での72時間後の栃木県産幼虫の死亡率は、0.1ppmで1.7%であり、神奈川県産幼虫では0.05ppmで100%であった。BPMCでの168時間後のLD50値の比較から、栃木県産は神奈川県産よりも約10倍の抵抗性があると考えられた。同様に、エトフェンプロックスに対しても栃木県産幼虫は抵抗性があった。以上から非標的昆虫も標的昆虫と同様に殺虫剤に対して抵抗性を発達させていることが明らかになった。続いて、有機リン剤に抵抗性を持つ第三夢の島系イエバエを用いて光学活性型有機リン剤ピラクロホスと幼若ホルモン様殺虫剤ピリプロキシフェンに対する抵抗性系統を室内選抜し、それぞれ700倍、680倍の抵抗性を示す系統を得た。

これらの系統での抵抗性遺伝子の連鎖群解析から、ピラクロホス抵抗性遺伝子は第2、第4、第5染色体上に存在し、ピリプロキシフェン抵抗性遺伝子は第2染色体上に存在することが明らかにされた。さらにイミダクロプリドのワモンゴキブリにおける作用特性について電気生理学的解析を行ない、中毒症状と腹部神経索に対する作用性から、同薬剤はカルタップと異なるニコチンと類似した作用性を持つことが示唆された。また生物学的作用部位がシナップス部であると推察された。棲息地域が異なる5集団のゲンジボタル幼虫及び3集団のヘイケボタル幼虫のfenitrothion,BPMC,ethofenproxに対する感受性を比較した。栃木県と神奈川県のゲンジでのfenitrothionの24時間後のLC_<50>は0.5mg/l以下、大阪府と兵庫県の幼虫では21mg/lであり、また大阪府の2集団は兵庫県の集団よりも1.5倍2.0倍の抵抗性があった。BPMCでもほぼ同様の結果であり、ethofenproxに対しては大阪府の1集団は神奈川県の集団よりも約50倍高い抵抗性を示した。ヘイケボタルでのこれら3種の薬剤のLC_<50>はゲンジのそれと近似していた。また岐阜県と茨城県産のヘイケボタル成虫のエステラーゼ活性に著しい差異があった。以上から非標的昆虫であるホタルも標的昆虫と同様に殺虫剤に対して抵抗性を発達させていることが判明した。標的昆虫での研究では、室内選抜で得たpyraclofos抵抗性イエバエ(抵抗性比700)、pyriproxyfen抵抗性イエバエ(同比680)さらにpermethrin抵抗性ネッタイイエカを用いて、これらの系統の抵抗性機構を遺伝学的及び生化学的に解析した。遺伝子連鎖群解析の結果、pyraclofos抵抗性遺伝子は、第2、第4、第5染色体、pyriproxyfen抵抗性に関する主遺伝子は第2染色体、さらに補助的な遺伝子が第1、第3、第5染色体に存在することが判明した。またこの主遺伝子はP450酸化酵素と関係があることも示唆された。共力剤による阻害実験などから、ネッタイイエカのpyrethroid抵抗性にはkdr因子とP450酸化酵素の両方が機能することが明らかにされた。methomyl抵抗性のハスモンヨトウ個体群の野外動態を調べた結果、抵抗性は不安定であり、個体群間での感受性の変動が大きいことが明らかになった。またimidaclopridのゴキブリにおける作用性の電気生理学的研究では、同薬剤はニコチンと類似の作用特性があり作用部位が神経シナップス部であるとが推察された。
近代科学の成立と自然神学との関連をめぐって-ニュートン主義から理神論,進化論へ-

本研究の成果は、次のように要約できる。(1)ニュートン主義の自然神学は、理神論者や自由思想家など、多様な思想的潮流が交差する近代イギリスの状況の中で、キリスト教の合理性を擁護することを目指していた。ニュートン主義と理論論とは、キリスト教信仰の合理性の理解において一致点も多く、その関係は、きわめて錯綜している。この両者の関係を明確化するために、本研究ではニュートンの親しい友人であったロックと理神論者トーランドとの詳細な比較を行った。(2)ニュートン主義の自然神学(とくに、意図からの神の存在論証)は、18世紀にヒュームによって哲学的批判を受けたが、最終的には、19世紀の進化論によって徹底的な論駁を受けることになった。しかし、この進化論に対するキリスト教思想からの応答は、キリスト教的進化論者から創造主義者まで様々である。19世紀段階の議論を振り返るとき、進化論と創造論の対立は、多分に感情レベルの論争に終始しており、全体として十分な思想的深まりに欠けていたと言わざるを得ない。(3)現代キリスト教思想における「宗教と科学」の問題状況を具体的に分析するために、ティリッヒの科学論、エコロジーの神学というテーマについて詳細な検討を行った。それによって明らかになったのは、宗教と科学の積極的な関係構築にとって、キリスト教思想と科学の間に、あるいはキリスト教とほかの諸宗教との間に、対話が成立することの重要性である。自然神学は、現代の思想的状況においては、この対話のための基礎理論として意味づけることができるであろう。平成12年度は、ニュートン主義と理神論との関係を中心にして、以下のように研究が進められた。1.ニュートンの聖書解釈学と歴史神学を、彼の黙示文学解釈(ダニエル書とヨハネ黙示論)を手がかりに分析し、ニュートン的な自然神学がニュートン神学全体の中でいかなる位置を占めるかを明らかにした。2.ニュートン主義の思想家(ベントリー、クラーク)の自然神学(とくに、神の存在論証)を、原典(ボイル・レクチャーの講義録)によって分析し、ニュートン主義の自然神学が、中世以来のキリスト教自然神学との連続性と、近代的な新しさとの両面を有することを明らかにした。3.理神論の諸思想家(エドワード・ハーバード、トーランド、ティンダルら)が実定的宗教(伝統的、歴史的、教派的キリスト教)に対して対置する理性的で普遍的な「真の宗教」の内容と、その議論の諸前提に関して、トーランドの『非神秘的なキリスト教』を具体的に分析することによって、解明が試みられた。4.ニュートンあるいはニュートン主義と思想的に近い関係にあるジョン・ロックの神学思想を、『キリスト教の合理性』によって分析し、それと3に挙げたトーランドの『非神秘的なキリスト教』とを比較することによって、理神論とニュートン主義の自然、神学との相違が、どこにあるかを明らかにした。(1)ニュートン主義の自然神学は、その周辺に存在していた理神論者や異端的思想家(アリウス主義者、ユニテリアン)との論争における、キリスト教の擁護の試みと理解できる。しかし、ニュートン主義と理論論は、キリスト教信仰の合理性の理解において一致点も多く、その関係はかなり錯綜している。この両者の関係を明確化するために、本研究ではニュートンに近い立場にあるロックと理神論者トーランドの詳細な比較を行った。(2)ニュートン主義の自然神学(意図からの神の存在論証)は、18世紀にヒュームによって哲学的批判を受けたが、最終的には、19世紀の進化論によって徹底的な論駁を受けることになった。この進化論に対するキリスト教思想からの応答は、キリスト教的進化論者から創造主義者まで様々であるが、19世紀段階では、進化論と創造論の対立をめぐる、多分に感情レベルの論争に終始しており、全体として十分な思想的深まりに欠けていた。(3)現代キリスト教思想における「宗教と科学」の問題状況を具体的に分析するために、ティリッヒの科学論とエコロジーの神学というテーマについて詳細な検討を行った。

それにより明らかになったのは、宗教と科学の積極的な関係構築にとって、キリスト教思想と科学の間の、あるいはキリスト教とほかの諸宗教との間の対話の成立が重要なポイントであるという点である。自然神学は、現代の思想的状況においては、この対話のための基礎理論として再構築すべきであろう。
鉱物の成長形に関する理論的研究

本研究の目的は、なぜ、地球や惑星を構成する鉱物は成長時にその形(晶相)を変化させるのかという古くから知られた問題を解く事にある。具体的には、その場に係る原子の振る舞いを記述する事から始めて、マクロな形態の変化を理論的に予測できるようにすることである。本年度は、(1)平均場近似によって解析解を求めることと、(2)コンピューターによる数値計算、を平行して行った。(1)では、結晶化の素過程であるキンクカイネティックスを詳細に再検討し、成長単元のキンクに取り込まれる過程の差異がステップの"荒れ"に与える影響を見積もる理論を構築した。(2)では、(1)で構築した理論と、計算機数値実験による結果を比較し、成長時および溶解時の多くの条件下で、この理論が適用できる事が明らかになった。また、この理論に基づき、結晶の成長単元が結晶のキンクサイトに取り込まれる時、直接入る過程より複合過程を経たほうが速くなる事の一般的な結果として、晶相変化が生じる事を示す事に成功した。このことから、晶相変化図を始めて2次元結晶に関して理論的に導く事が出来るようになった。次に、2次元島に関する理論を3次元結晶に適用できるように拡張を図った。その結果、晶相変化にとって重要な要因と知られている"不純物効果"について、まず、2次元島を対象として基礎理論を構築する必要があるとの認識を得、"不純物効果"について研究を開始した。我々の理論との対比から、不純物は、結晶化にとって最も重要なキンクサイトでの活性化エネルギーを増加させる事によって、晶相に影響を与えるという仮説を得た。この仮説に基づいて、平均場近似によって解析解を求めることと、コンピューターによる数値計算を平行して行った。その結果、多くに実験結果から知られているように、一定の過飽和度下で不純物濃度の増加と共に晶相が変化する事を理論的に示す事に成功した。さらに、3次元結晶の場合の重要な問題点である転位の役割について考察をした。これらの一連の研究について、2003年7月にアメリカ合衆国コロラド州で開催された国際会議などで発表を行うと共に、諸外国の研究者との意見交換を行った。また、前半部の成果は現在国際誌に印刷中であり、後半部の成果についても国際誌の投稿すべく執筆中である。本年度は、研究初年度であるため、すでに行ってきた2次元での晶相変化に関する現在までの各々の研究について議論する事から始めた。議論の結果、我々の行ってきた現在までの理論を一般化できることが明らかとなり、3次元結晶上の2次元島の晶相変化について、平均場近似によって解析解を求めることと、コンピューターによる数値計算を平行して行った。まず、結晶化の素過程であるキンクカイネティックスを詳細に再検討し、成長単元のキンクに取り込まれる過程の差異がステップの"荒れ"に与える影響を見積もる理論を構築した。この理論と、計算機数値実験による結果を比較し、成長時および溶解時の多くの条件下で、この理論が適用できる事が明らかになった。さらに、この理論の基づき、結晶の成長単元が結晶のキンクサイトに取り込まれる時、直接入る過程より複合過程を経たほうが速くなる事の一般的な結果として、晶相変化が生じる事を示す事に成功した。また、晶相変化にとって重要な要因と知られている"不純物効果"についても研究を開始し、我々の理論との対比から、不純物が活性化エネルギーの増加を増加させる事によって晶相変化に影響を与えるという仮説を得た。

我々の理論との対比から、不純物は、結晶化にとって最も重要なキンクサイトでの活性化エネルギーを増加させる事によって、晶相に影響を与えるという仮説を得た。この仮説に基づいて、平均場近似によって解析解を求めることと、コンピューターによる数値計算を平行して行った。その結果、多くに実験結果から知られているように、一定の過飽和度下で不純物濃度の増加と共に晶相が変化する事を理論的に示す事に成功した。さらに、3次元結晶の場合の重要な問題点である転位の役割について考察をした。これらの一連の研究について、2003年7月にアメリカ合衆国コロラド州で開催された国際会議などで発表を行うと共に、諸外国の研究者との意見交換を行った。また、前半部の成果は現在国際誌に印刷中であり、後半部の成果についても国際誌の投稿すべく執筆中である。
リパーゼを用いた糖脂質の選択的保護・脱保護反応の開発と応用

1.大腸菌C株LPSの大量培養によるリポ多糖の大量調製反応材料であるリピドAを大量に確保するために大腸菌C株を4%wtのグルコースを炭素源として含む栄養培地6Lを用いてジャーファーメンターによる培養を検討したところ、菌体収量は乾燥脱脂菌体で75gに達した。その菌体から2.25gのLPSを抽出し調製することが出来た。得られたLPSのバクテリオファージφX174のレセプター活性をプラーク計数法を用いて評価したところ、低栄養培地から得られた菌体由来の従来のLPSと全く同等の活性を持っていることが確認された。2.1位脱リン酸型リピドAの調製と分離精製大量に調製したLPSを0.1N HClにより加熱加水分解して1位脱リン酸型リピドA(MLA)を調製した。MLA混合物からゲル濾過カラムクロマトグラフィーに引き続きシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより大腸菌MLAの主成分であるヘキサアシルMLAを単離精製した。その際シリカゲルカラムの溶出にはCHCl_3: MeOH: H_2O=60:10:1の混合溶媒が最も分離能が良いことを見いだした。3.リパーゼを触媒とするリピドAの選択的アセチル化反応単離精製したヘキサアシルMLAを酢酸ビニルをアシル化試薬として加え、酵素リパーゼを触媒とするアセチル化反応を検討したところ、TLC上で新しい化合物の精製を認めた。NMR解析の結果、この生成物はMLAの構成成分である3-ヒドロキシ脂肪酸がアセチル化された物であることが判り、脂肪酸が一旦脱離した後にリパーセによりアセチル化を受けたものと推定された。そこで次に4'位のリン酸をジメチル化した誘導体を調製し、2次元NMRの解析により確認した。このジメチル体についてリパーゼによるアセチル化反応を検討したところ、ゆっくりと反応が進行して低収量(6%)ながら生成物を単離した。^1H NMR分析の結果、アセチル基とMLAの糖鎖及びアシル基の吸収を合わせ持つ化合物であることが判り、リピドAのアセチル化物であることが強く示唆され、現在精密な分析を行っている。
概日時計タンパク質のプロクロロコッカスのホモログ研究

KaiCタンパク質のウエスタンブロット解析により発現を確認することができた。一方大腸菌によるプロクロロコッカスの形質転換を試みたが、安定した形質転換体を得ることはできなかった。そこでアンチセンスオリゴヌクレオチドによるKaiCタンパク質発現レベルの抑制に取り組んだ。発現レベルはわずかに抑制された。しかし生育面での明確な生理作用の結果は得られていない。より分解活性に耐性の修飾オリゴであるLNAでも同様の解析を行っている。Kaic抗体を用いたウエスタンブロットを行ったところポジティブなバンドを得た。相互作用解析を購入した高速液体クロマトグラフィーで行っている。またKaiBについても解析中である。プロクロロコッカスのKaiCはシネココッカスに比べてC末側に2次構造の面で大きくことなる。シネココッカス細胞でプロクロロコッカスKaiCは機能しなかった。一方、試験管内でもKaiCリン酸化が観察されるもののKaiAやKaiBの添加によるリン酸化速度の変化はみられない。したがってKaiBとKaiCは独立した働きをしているのかもしれない。この報告に加えて、シネココッカスにおいてkaiBとkaiCは共転写されているのに、DNAアレイ解析の報告では、プロクロロコッカスにおいてkaiBとkaiCは独立に転写されていることになっている。これまでの研究経過をみると、シネココッカスで明らかになった分子遺伝、生化学的知見がプロクロロコッカスにそのまま当てはめるわけにはいかないようである。この海洋性藍藻のkaiCとkaiBの役割を明らかにするには、分子生理的、遺伝的アプローチが必要であろう。今年は上述の発現解析を光応答性や、リン酸化の経時変化といった環境適応の面からの実験へと進める。さらに、遺伝子ノックダウン法にチャレンジする。プロクロロコッカスにおいてはいまだ安定した形質転換法が確立していないので、ノックダウン法の確立自体がプロクロロコッカス研究の有用ツールを提供できることになる。H21年度KaiCタンパク質のウエスタンブロット解析により発現を確認することができた.大腸菌によるプロクロロコッカスの形質転換を試みたが、安定した形質転換体を得ることはできなかった。H22年度そこでアンチセンスオリゴヌクレオチドによるKaiCタンパク質発現レベルの抑制に取り組んだ。プロクロロコッカスでは未知だがこのオリゴは標的RNAに対する特異性が高いことが知られている。プロクロロコッカスは徐々に光照度をあげる日周期下で培養すると比較的強い光のもとでも安定して増殖する。しかし培養のための光照射を暗期の直後から当てると死滅しやすいことが分かった。LNA添加によってKaiCの明確な抑制ができるようにしてから、KaiC発現抑制培養において光照度の日周変化での増殖低下を確認する。
スライム実験による岩石変形構造の新教材開発

<目的>スライムは,岩石の性質をうまく表しており,スライムの変形を観察することにより,地球内部における複雑な岩石流動を視覚的にわかりやすくする。透明なスライムの気泡の形状から歪みを求めることもでき,そのまわりの気泡を使って粒子の動き(particle path)も確認できる。このようにスライムは,岩石内の変形構造を定性的に理解するのに適しており,ここに教材としてのスライム実験を報告する。<研究成果>地学Iの内容で,「地層の変形により褶曲と断層が形成される」ことを学ぶが,同じ圧縮場であっても褶曲ができる場合と断層ができる場合とがあり,生徒は一瞬理解に戸惑う。特に,岩石は固体で硬いというイメージが強く,岩石がやわらかく曲がるということに慣れていない。同様に,「マントルは固体だが流動的に動く」ということにも馴染みが薄い。これらの岩石の挙動を理解する助けになる教材として,スライムを用いた。厳密にいうとスライムは岩石の性質と大きく異なるが,定性的に一部の性質を視覚的に理解するために役立つ。また,透明なスライム中の気泡を観察することで,マグマの粘性とガスの含有量の関係も視覚的に理解させることができる。さらに高校の範囲を若干逸脱するが,岩石の変形プロセスを理解するための基礎知識である純粋剪断(pure shear)と単純剪断(simple shear)の粒子の移動(particle path)も視覚的に理解させることもできる。透明なスライム中の気泡は,歪み量に差はあるものの,全体の歪みの形状をよく表しており,particle pathもきれいに観察できる。上記の実験以外にも,粘性の異なる物質をスライム中に埋めたり,挟んだりすることで,様々な変形構造が作り出せると思われる。
フィリピンにおける経済自由化とその国内製造業への影響に関する理論的・実証的研究

本研究では、(1)フィリピンの、1980年代以降の外国直接投資の動向、輸出構造、産業構造の推移を分析し、以下の点を確認した。80年代を通して、委託加工品を中心にして電気・電子、アパレル等の製造品輸出は大きな増加を示したが、製造業全体の構造変化はほとんど進展せず、停滞状況から脱っせなかった。その理由として、製造業を取り囲むフィリピンの諸利益構造が、80年代をとおして、その製造変化を誘うような形で変革されなかった点が大きい。フィリピンの経済自由化の制度的インフラ(貿易制度、外国直接投資制度、金融制度等)は、1990年代の前半になってようやく整えられた。(2)この制度的整備のなかの、貿易自由化、特にその重要な一環であるAFTA(ASEAN自由貿易圏)について研究した。フィリピンのAFTAへの参加をめぐる、財界、官界の意思決定過程の分析、その影響等について考察した。AFTAの影響としては、第一に、これまで製造業を保護してきた高い壁が取り崩されつつあり、それが比可逆的な過程であることをフィリピンの財界が自己確認した点、第二に域内自由貿易化による経済的影響を、域内貿易比率の一番高い電気・電子産業を取り上げて分析した。これに基づいて、AFTAのスタートにより、水平分業、特に部品、部材にまで深化した域内貿易と分業の進展を予想した。(3)1994年になって、フィリピンへの直接投資が国内資本、外国資本ともに飛躍的に増加した。経済自由化の制度的整備と直接投資の急増は、製造業を取り囲む利益構造を変革し、その構造変化を誘いつつある。(4)以上のフィリピン製造業の構造変化の分析と平行して、経済自由化とその製造業への影響の分析に不可欠な視角である「政治経済学」的分析について研究を深め、フィリピン経済分析への創造的適用の方法を探った。本研究は、経済自由化の過程で生じている,フィリピン製造業の構造変化の政治経済学的分析をめざすものである。本年度は,フィリピンのAFTA(ASEAN自由貿易圏)への参加による,今後のフィリピンへの投資と貿易の変化を考察し,経済自由化のなかでフィリピン製造業が直面している構造変化の具体的諸相の解明に努めた。AFTAを取り上げたのは,一つはフィリピンにとってAFTAへの参加は経済自由化の重要な一環として位置づけられているからであり,二つはこのAFTAをめぐるフィリピン国内の製造業者の対応の解明が,経済自由化の政治経済学分析にとって重要な意味をもつと考えるからである。本年度の研究によって得られた知見は,1.1990年度に入って,フィリピン製造業の構造改革がもはや遅延を許されないものとなっていること,もしこの構造改革にフィリピンが失敗すれば,フィリピン製造業の空洞化が進行し,フィリピン経済の脱工業化の進展が予想されことである。2.フィリピンの製造業者は,今や現実にこのような脱工業化の恐れを感じ取っており,フィリピン製造業の構造改革がジグザグのコースをとおしてであれ進み始めている。3.電気・電子産業のケーススタディをとおして明らかになった点は,フィリピン製造業の構造改革の一つの方向は,フィリピンの比較優位(豊富で低廉な労働力だけではなく中級技術者や科学技術者の一定程度の存在等)を活かした部品・部材生産の方向である。4.今後,経済自由化のなかでフィリピンへの製造業投資がのびるとすれば、部品・部材メーカーや中小企業からの投資がより多くなると予想される。次年度は本年度の研究を踏まえて,フィリピン製造業の構造変化の実態分析をより一層深めるとともに,これを1980年代以降の経済自由化過程のなかに位置づけてより広いパースペクティブのもとでの政治経済学的分析を試みる。
ブレイド群の表現論

結び目の普遍バシリエフ・コンツェビッチ不変量と呼ばれる様々な不変量を含む不変量を3次元多様体の不変量に拡張した。3次元多様体の不変量を構成する一つの方法は、枠付きの絡み目の不変量から、カ-ビーム-ブと呼ばれる変形で不変なものを取り出すことである。我々はこの方法を普遍バシリエフ・コンツェビッチ不変量に対して適用した。そのために、まず、もともと結び目に対して定義されていた普遍バシリエフ・コンツェビッチ不変量を、枠付きの絡み目の不変量に拡張した。また、タングルに対しても拡張し、普遍バシリエフ・コンツェビッチ不変量の、組合せ論的構成法を与えた。この構成法を用いることにより、複雑な積分を計算することなく、代数的に普遍バシリエフ・コンツェビッチ不変量が計算できるようになった。さらに、普遍バシリエフ・コンツェビッチ不変量とカ-ビーム-ブとの関係を調べるため、普遍バシリエフ・コンツェビッチ不変量が、結び目などの紐の平行化に対してどうなるかを調べた。その結果普遍バシリエフ・コンツェビッチ不変量がカ-ビーム-ブについて大変よい性質を持つことがわかった。枠付き絡み目の普遍バシリエフ・コンツェビッチ不変量から、カ-ビーム-ブで不変なものを取り出したものが3次元多様体の不変量であるわけだが、このことを普遍バシリエフ・コンツェビッチ不変量の値の空間での性質に言い換えることができ、3次元多様体の不変量の構成法がわかった。この不変量は、ジョーンズ・ビッテン不変量を含むと共に、ホモロジー群の位数や、キャッソンの不変量を含むなど、大変普遍的な性質を持つ3次元多様体の不変量である。
磁性体中のスピンの時空相関のμSRによる研究

研究実施計画に沿って、異方性競合系および交換相互作用競合系ランダム磁性体の(相)転移に関わるスピンの動的振舞について研究を行った。μSR法の適用によって,他の測定手段一磁気測定,メスバウワー分光,中性子散乱一で求をられていた結果と相補的な知見が得られて、相互作用競合系の理解が一歩前進した。しかし依然として、多数の争点が残っている。スピンの時空相関の情報はランダム系の磁性の解明に重要であると考えられるので、今後さらにμSR法による研究を発展させる計画である。本年度の成果を以下に箇条書きにまとめる。1.異方性競合系本特定研究が開始される前から行っていた研究を発展させた。試科は【Fe_(0.6)】【Co_(0.4)】【TiO_3】で、スピンダイナミックスの磁場依存性を調べた。今回測定した3KOeまででは変化がなく、この程度の外場では【Fe_(0.6)】【Co_(0.4)】【TiO_3】系のスピンの動的性質は影響を受けないことが明らかになった。2.交換相互作用競合系(1)スピングラス凍結の機構解明を目指して、イジング型スピングラス【Fe_(0.5)】【Mn_(0.5)】【TiO_3】を試科として、μSR法によりスピン揺動の研究を行った。(1)グラス転移温度Tgにおいて緩和率が著しく増大する。(2)T《Tgにおいてもなお0.1【(μS^(-1))】程度の緩和率が残っており、μSR法の観点からはグラス状態でスピンは揺いでいることが示唆された。帯磁率の鋭いカスプで象徴される"スピングラス凍結"との関わりは今後の研究課題である。(3)Tg近傍での緩和率の増大の様子は試科の履歴に依存することが明らかになった。違か40Oeの磁場中で冷却しても、零磁場冷却の場合に比べて緩和率の増大が仰えられる。履歴依存性が徴視的手段で捉えられたのは初めてである。(2)本特定研究で講入した赤外線集中加熱炉を用いて、Fex【Mm_(-x)】Ti【O_3】(0≦X≦1)の単結晶を作製して、磁化測定により濃度一温度相図をきめた。リエントラントスピングラスの出現が確認されたので、リエントラント転移の起源を探る目的で、μSR法による研究を行う予定である。
抗サバイビン光抗体療法と重粒子免疫療法による抵抗性前立腺癌治療の基礎的研究

前立腺癌細胞株22RV1を親細胞として、新規薬剤カバジタキセルに抵抗性の前立腺癌細胞を樹立した。そのカバジタキセル耐性22RV1では、Survivin mRNAが高発現していた。in vitroでは、カバジタキセル耐性22RV1にYM155(Survivin mRNAの発現を抑制する小分子)を投与することにより、カバジタキセルの腫瘍効果が回復した。更にin vivoでは、カバジタキセル耐性22RV1細胞を週齢5週の去勢したオスのヌードマウスの皮下に移植したXenograftモデルで、YM155及びカバジタキセルを腹腔内投与したところ、同様に、YM155により、カバジタキセルの腫瘍効果が回復した。2018年度の研究内容を、学会にて報告したため。今後はまず、以下の点につき、in vitroで検討開始する。1作成したカバジタキセル抵抗性22Rv1細胞を用い、重粒子線(炭素線)照射による治療抵抗性前立腺癌に対する直接の抗腫瘍効果を確認する。2抗癌治療の新たなアプローチとして、作成したカバジタキセル抵抗性22Rv1細胞を用い、抗Survivin抗体+フリーラジカルと近赤外線を利用した光抗体療法を開発させる。H30年度に計画していた実験のうち、一部終えていないものがあるため、次年度に使用とした。
走査電顕を用いた急速ろ過ろ材のフロック付着特性の解明に関する研究

本研究の目的は,急速ろ過用のろ材として多用される珪砂を対象に,ろ材の表面特性,ろ過初期のフロック付着特性およびこれらの相互関係を解明することにより,ろ材の開発と選定に有用な情報を得ることである。一連の研究成果はつぎの通り。1.珪砂表面をX線分析し,主要元素はケイ素と酸素(よって主要化合物はSiO_2)であること,珪砂の色はFe,Ca,Mg,K,Alなどによって変化すること,Alはいずれの色の珪砂にも含まれること,鉱物組成はほぼ一様であるらしいことなどが明らかになった。2.電顕観察によると,珪砂表面はエッジによって面に区分され,それぞれの面は比較的平滑な部分と凹凸部分からなること,前者では数千10^4倍でミクロン規模の規則的な縞状起伏が,また後者では亀裂,段差,窪み,隆起などフロックより相当大きな凹凸と,突起,陥没孔,縞状ないし鱗状起伏などフロック規模の凹凸の存在が確認された。3.珪砂表面でのフロックの補捉過程は,流れの上流面へのフロック(核粒子)の配置,核粒子が中心となっての後続粒子補捉の進行(点型抑留物),これらの接合と抑留表面の高密化・平滑化過程から成り,ろ材表面の核粒子付着部の重要性が示唆された。4.金コ-ティングした珪砂としない珪砂を用いて中性pH域でろ過を行った。その結果,Alの不溶解領域(pH66.5)で金コ-ティングろ材の濁質補捉率の増加は僅か1.53%に過ぎず,フロックの補捉に及ぼすろ材表面の化学的効果は小さいことがわかった。5.上向流または不向流ろ過に用いた珪砂を対象に,フロックの初期付着部位を電顕観察したところ,ろ過方向にかかわらず,フロックの補捉はろ材表面の凹凸と深く関わっていた。よって粒子補捉に関しては化学的効果よりも物理的効果が大きいと判断された。今年度の研究では、最初に、通常ろ材として使用される珪砂を色によって、白、黄、橙、黄土、茶、黒、透明、半透明の8種類に分類し、各色のろ材に含まれる主要な成分をX線分析した。その結果、いずれの珪砂も酸素(O)とシリカ(Si)が主成分であり、その他では、例えば、白にはKとAlが、黄にはFeとAlが、黒にはCa、Mg、Fe、Alが含まれること、またAlはいずれの色のろ材にも含まれることなどが明らかになった。一般にAl系凝集剤が多く用いられることから、一部のろ剤について表面のAl分布を調べてみたが、ほぼ均一に分布していることが確認された。それと並行して、走査電顕によって各色のろ材の組成像を観察したところ、一部の例外を覗き、ろ材表面上の鉱物組成はほほ均一であるらしいことが分かった。つづいて、小型のろ過実験装置(珪砂層厚さ60mm、空隙率44.3%)を用いて原水pH変動(pH49.5)下におけるカオリンフロックのろ過特性の把握とろ層内抑留状況の推移観察を行った。原水中のカオリン、PACの注入率はいずれも20mg/l、ろ速は240m/d、ろ過時間4時間とした。

ろ過水中の最低濁度とAl濃度の動きから、ろ過の最適条件はpH6.5付近に存在すること、またろ材上における懸濁物質の全体的な抑留状況に関しては、最適pHより酸性側ではろ材をすっぽりと包み込む被覆型、また最適領域を含めてこれよりアルカリ性側では閉塞型の抑留状況が出現した。これらのろ過実験ではろ材の色、すなわち、僅かな構成成分の違いによる全体的な抑留状況の推移にはなんらの変化も確認できなかった。今後は、走査電顕によりろ材表面の物理的性状とろ過初期におけるカオリンフロックの捕捉部位の関係などについて検討することが必要である。1.7色(白,黄,だいだい,茶,畔,透明,半透明)に分類された珪砂の成分を分析した。すなわち,一定量の試料を硝酸とフッ酸で溶解の後,Alはオキシン法,Si,Fe,Ca,Mg,Na,Kは原子吸光法にて定量した。その結果,前年度とほぼ同様の値が得られた。2.珪砂表面の化学的性質が濁質捕捉に及ぼす効果を確認した。すなわち,表面を金コ-ティング(イオン・スパッタリング装置,200オングストロ-ムで4回)した珪砂としない珪砂の2組を用意し,これを小型のろ過筒(ろ材層の厚さ60mm,空隙率44.3%)に充填の後,最初に原水pH変動下(カオリン20mg/l,PAC 10mg/l,ろ速240m/d,4時間)で,その後中性pH域で凝集剤PACの注入率変動下でろ過を行った。その結果,前者ではAlの溶解領域(酸性とアルカリ性域)では差はなかったが,不溶域のpH6と6.5でおよび後者の全ての注入率で,金コ-ティングろ材の濁質捕捉率が1.53%高くなった。これらのことからろ材表面の化学的効果は小さいことが明らかである。3.ろ過方向(上向流と下向流)の違いによるフロックの初期付着部位について検討した。小型のろ過筒内に1ケの珪砂を固定してろ過した後,電顕試料室に入れ,表面の物理的性状とフロックの付着状況を詳細に観察した。その結果,前年度の報告通り,フロックの捕捉はろ材表面の凹凸と深く関わることが明らかになった。また下向流ろ過の方がフロック量が多くなるが,ろ過方向に伴う抑留状況に差異は認められなかった。4.今後,走査電顕にエネルギ-分散型X線分析装置を組み込み,ろ材表面の詳細な金属成分の分布と関連させてフロックの初期付着部位を検討することが必要と考える。