hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒューズ構造による既設円筒鋼製橋脚の補強に関する設計法

数値解析と実験結果はおおむね一致し、数値解析の妥当性が検証できた。これとは別に阪神・淡路大震災において局部座屈した実橋脚について、ヒューズ構造を適用した補強法のシミュレーションを行い、靭性向上の効果を確認した。靭性の評価は首都高速道路公団の基準を適用して行った。このヒューズ構造の隙間幅と板厚を適切に選ぶことにより水平耐荷力の増加を10%程度に抑え、靭性を基準値以上に向上させる構造が提案できた。
マントル内部の水輸送シミュレーション：地球規模の化学的不均質構造の解明にむけて

本課題では,数理モデルによりマントル内部水輸送を再現し,その結果から地球マントルの化学進化を解明することを目標としている.前年度までに,水と微量元素の輸送を含むモデル化の大綱は完成していた.本年度は,より現実的な水輸送を再現し,天然の岩石の化学データと比較するため,計算コードを次のように拡張した:(1)浸透率に応じた流体相の運動の導入,(2)MPS法による高精度な水素拡散の導入,(3)複数核種(U,Th,Pb,Rb,Sr等)について,脱水実験に基づく元素の固液分別・放射壊変に伴う増減・粒子法に基づく輸送のモデル化.この計算コードを大型計算機TSUBAMEで実行した結果,マントル浅部での脱水/加水で発生する化学不均質は,プレート-スラブの近傍(高粘性域)で発生するため,マントル全体に亘って簡単には混合されないことが再現された.一方,海洋スラブが下部マントルへ崩落する際,含水リングウッダイトの分解に伴ってマントル広域で自由流体が発生し,同時に広域な物質分化と効率的な不均質の輸送が再現された.その際,親水成分に富む含水プルームを伴う場合もあった.この過程で発生する不均質の分布と元素濃度変化が,下部マントルの最大含水率,および各元素の下部マントル物質/水間の分配係数に強く依存することを示し,将来の高圧実験でこの新たな分化過程の重要性を検証できることを提言した.特に超大陸の形成する時代,その直下で滞留スラブの崩落が優勢になるため,地球史を通じて大陸の離合集散がマントルの同位体進化と密接に関連してきた可能性がある.滞留スラブ崩落に伴う脱水は近年の地震学からも提言されており,本結果はマントル内部水輸送の観測分野に対しても示唆を与える.当該研究について日本地球惑星科学連合大会で発表し,学生優秀発表賞を受賞した.研究成果は東京工業大学の博士論文となったほか,国際誌への投稿を予定している.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。当該研究課題では,数値計算により地球マントル内部水輸送を再現し,その結果から地球の「化学」進化を議論してゆくことを目標としている.その手始めに,水輸送がマントル対流の「物理」に及ぼす効果を調べた.具体的には,流体力学シミュレーションに含水岩石の相平衡図を組み込み,そして岩石が水を含むと軟らかく,軽くなることをモデル化(=構成方程式と状態方程式中に,水の効果を導入)することで,含水化の効果が,プレート運動や沈み込んだ海洋スラブ形状の進化にいかなる影響を与えるかを検証した.その際,運動速度,流れ場,応力場,圧力場,粘性散逸など,多角的に計算結果を検証したことが特徴である.含水化によってマントル粘性が低下する効果として明らかになったことは,沈み込み速度の上昇,背弧域の変形促進,それに伴う海溝の前進/後退両者への寄与などである.一方,含水マントルの密度減少の効果として,沈み込み速度低下,背弧拡大の抑制,上盤プレートの圧縮場転換,スタグナントスラブができにくくなり,660 km不連続面の貫通またはロールオーバー型への遷移などがみられた.含水した岩石の性質が未解明ななか,その性質の違いだけで地球進化が大きく変化してしまうことを示したことは,地球科学の実験系・観測系分野への強いメッセージとなると考えている.当該研究については,地震学会で発表し,学生優秀発表賞を受賞した.また,当該研究のシミュレーション結果の図が地震学会情報誌の表紙となった.現在,成果を英語論文としてまとめている.本課題では,数理モデルによりマントル内部水輸送を再現し,その結果から地球マントルの化学進化を解明することを目標としている.前年度に引き続き,地球内部の水が沈み込み帯のダイナミクス(プレート移動速度・大陸側プレートの応力場・マントルウェッジの圧力場・背弧海盆の拡大の有無・海溝の移動速度・海洋スラブの形状など)に与える効果を流体力学シミュレーションに基づいて調べた.前年度までに得られていた数値解にSIMPLER法を適用してマントル内部の正確な動的圧力場を求めるなど,追加の数値解析を重ね,本研究の信憑性・定量性を向上させた.数値計算の結果をGPS地殻変動データと比較したところ,水の効果により,全世界で観測される沈み込み帯の多様性が再現されるとともに,それらの系統的な関係性が明らかとなった.具体的には,水が多量に存在する沈み込み帯では,浮力に伴う沈み込みの原動力の低下と,プレート同士の力学的結合の低下により,遅い沈み込み速度・海溝前進・海洋スラブの下部マントル崩落・やや深発地震域でのDown Dip Tension型の応力場が同時に発生することを示した.したがってそれらの特徴を兼ね揃えているマリアナの沈み込み帯ダイナミクスが,前弧域で海洋スラブが顕著に脱水していることによって合理的に説明できることを提案した.現段階までに得られた成果はすべて論文にまとめ,国際誌に掲載された.また,次のステップとして,マントル内部において,鉛などの親水性微量成分がいかに分配・輸送・混合されてゆくかを調べるために,化学計算プログラムを前年度に引き続いて拡張した.技術面では,粒子法により分配係数の異なる複数の元素輸送を解けるようになったことと,アルゴリズムの見直しによる高精度化・高速化が主要な進捗である.

これにより,前年度の報告書で課題としていた計算コストの問題が解決された.水輸送と沈み込み帯のダイナミクスの相互作用について論文をまとめる際,海洋スラブ上面やマントルウェッジに働く含水化浮力の効果を解釈することがとりわけ難解であった.海溝近傍の力学を詳細に議論するために,メインプログラムとは別にSIMPLER法コードの構築などを行い,正確なデータを得る必要があると判断した.これは当初の計画にない作業であり,出版に至るまでに予想以上の時間を要した.一方で,化学成分の輸送モデルについては,申請書に記載した計画以上の内容をこれまでに計算コードに組み込むことができており,次年度に成果があがることが期待できる.本課題では,数理モデルによりマントル内部水輸送を再現し,その結果から地球マントルの化学進化を解明することを目標としている.前年度までに,水と微量元素の輸送を含むモデル化の大綱は完成していた.本年度は,より現実的な水輸送を再現し,天然の岩石の化学データと比較するため,計算コードを次のように拡張した:(1)浸透率に応じた流体相の運動の導入,(2)MPS法による高精度な水素拡散の導入,(3)複数核種(U,Th,Pb,Rb,Sr等)について,脱水実験に基づく元素の固液分別・放射壊変に伴う増減・粒子法に基づく輸送のモデル化.この計算コードを大型計算機TSUBAMEで実行した結果,マントル浅部での脱水/加水で発生する化学不均質は,プレート-スラブの近傍(高粘性域)で発生するため,マントル全体に亘って簡単には混合されないことが再現された.一方,海洋スラブが下部マントルへ崩落する際,含水リングウッダイトの分解に伴ってマントル広域で自由流体が発生し,同時に広域な物質分化と効率的な不均質の輸送が再現された.その際,親水成分に富む含水プルームを伴う場合もあった.この過程で発生する不均質の分布と元素濃度変化が,下部マントルの最大含水率,および各元素の下部マントル物質/水間の分配係数に強く依存することを示し,将来の高圧実験でこの新たな分化過程の重要性を検証できることを提言した.特に超大陸の形成する時代,その直下で滞留スラブの崩落が優勢になるため,地球史を通じて大陸の離合集散がマントルの同位体進化と密接に関連してきた可能性がある.滞留スラブ崩落に伴う脱水は近年の地震学からも提言されており,本結果はマントル内部水輸送の観測分野に対しても示唆を与える.当該研究について日本地球惑星科学連合大会で発表し,学生優秀発表賞を受賞した.研究成果は東京工業大学の博士論文となったほか,国際誌への投稿を予定している.当該研究の最終目標は、地球マントルの化学進化を明らかにすることである。その際、含水した岩石の脱水・再反応・輸送が、マントル対流そのものと相互作用しながら進行してゆくモデルを手始めに構築する必要があった。現在までに、それが実現することに加え、水がその物理に与える効果を十分に検証できた点で、化学進化をモデル化する足がかりが完成したといえる。現在までに構築した計算コードでは,架空の化学成分の分別・輸送を解いている.次年度にはプログラムを下記の(1)(3)のように改良し,その結果を天然の岩石学データ(=同位体比)と比較できるようにし,マントルの化学進化について考察を深めてゆく.(1)流体輸送モデルの改良.現在までのコードは,水流体の上昇速度を無限大とし,水流体の発生は瞬間的であると近似していた.この条件下では,流体経路における固/液間平衡を無視した元素輸送を解かざるを得ない.
医学総合研究の推進に関する研究

本総合研究として,昭和60年度より62年度まで各年度それぞれ7件の公開シンポジウムまたは講演会に対して補助を行った.昭和60年年度;(1)組織増殖・分化・ガン化の制御(2)歯科疾患の病因病態の総合的研究(3)レチノイドたん白質による光受容とその情報変換機構(4)ホルモンによる遺伝子発現制御とクロマチン(5)腎症候性出血熱ウィルスの実験動物施設内伝播の阻止に関する具体策(6)高次神経統合機能障害の成因と病態-神経・感覚・運動の諸側面について(7)歯周組織の老化・病態・再生昭和61年度;(1)歯周病変の成立と破壊機序および治療法に関する総合研究(2)動物実験施設の利用者教育(3)生体運動(4)プロテアーゼとプロテアーゼインヒビター-その生理機能と相互作用の分子機構(5)神経系形成と蛋白質発現(6)食生態の変容と歯科疾患の疫学(7)複合糖質の構造と機能の解析昭和62年度;(1)診断における情報構築のハードとソフト(2)生命倫理研究フォーラム(3)動物実験研究教育訓練センターのあり方(4)リンパ組織の増殖性機構の解明とその集学的治療(5)個体間協力と攻撃行動における性差とその起源(6)歯と歯周組織に関する総合的研究(7)咀嚼器官の発育に関する研究-正常児と唇顎口蓋裂児の顎発育以上のように,この3年間において,補助の対象となった研究領域は医学,薬学,歯学,生物学の広い範囲に亘っている.法学領域の研究者の参加したものもある.何れも公開で行われ,広く境界領域の研究者をも加えて総合的な討論を行い,それを多くの人にきいてもらうことにより,総合研究(A)全体を効果的に推進するという本研究班の目的はよく達成された.本総合研究として,昭和60年度より62年度まで各年度それぞれ7件の公開シンポジウムまたは講演会に対して補助を行った.昭和60年年度;(1)組織増殖・分化・ガン化の制御(2)歯科疾患の病因病態の総合的研究(3)レチノイドたん白質による光受容とその情報変換機構(4)ホルモンによる遺伝子発現制御とクロマチン(5)腎症候性出血熱ウィルスの実験動物施設内伝播の阻止に関する具体策(6)高次神経統合機能障害の成因と病態-神経・感覚・運動の諸側面について(7)歯周組織の老化・病態・再生昭和61年度;(1)歯周病変の成立と破壊機序および治療法に関する総合研究(2)動物実験施設の利用者教育(3)生体運動(4)プロテアーゼとプロテアーゼインヒビター-その生理機能と相互作用の分子機構(5)神経系形成と蛋白質発現(6)食生態の変容と歯科疾患の疫学(7)複合糖質の構造と機能の解析昭和62年度;(1)診断における情報構築のハードとソフト(2)生命倫理研究フォーラム(3)動物実験研究教育訓練センターのあり方(4)リンパ組織の増殖性機構の解明とその集学的治療(5)個体間協力と攻撃行動における性差とその起源(6)歯と歯周組織に関する総合的研究(7)咀嚼器官の発育に関する研究-正常児と唇顎口蓋裂児の顎発育以上のように,この3年間において,補助の対象となった研究領域は医学,薬学,歯学,生物学の広い範囲に亘っている.法学領域の研究者の参加したものもある.何れも公開で行われ,広く境界領域の研究者をも加えて総合的な討論を行い,それを多くの人にきいてもらうことにより,総合研究(A)全体を効果的に推進するという本研究班の目的はよく達成された.本総合研究としては、昭和61年度下記の7件に対して補助を行った。(1)歯周病変の成立と破壊機序及び治療法に関する総合研究。世話人:池田克己(城西歯科大、歯),原耕二(新潟大、歯),加藤伊八(長崎大、医),(2)動物実験施設の利用者教育。世話人:中野健司(北里大、医),前島一淑(慶応大医),(3)生体運動。世話人:佐藤英美(名大、理),馬淵一誠(東大、教養),大槻磐男(九大、医),(4)プロテアーゼとプロテアーゼインヒビター-その生理機能と相互作用の分子機構。世話人:佐々木実(名市大、医),石井信一(北大、薬),(5)神経系形成と蛋白質発現。世話人:黒川正則(東大、医、脳研)和田博(阪大、医),(6)食生態の変容と歯科疾患の疫学。世話人:井上直彦(東大、医),中村治郎(鶴見大、歯),(7)複合糖質の構造と機能の解析。世話人:永井克孝(東大、医),大沢利昭(東大、薬)。ここに見られる通り、援助対象の研究領域は医学,薬学,歯学,生物学の広い範囲にわたり、また夫々の公開討論会の内容も濃密なものであった。特に生体運動の合同班会議は基礎生物学のレベルから高等動物の特殊な細胞(破骨細胞や肥満細胞)に至るまでの広範な問題について118題の演題を3日間に亘って討論したものもあった。

総合研究の成果を単に実績報告書として残すだけでなく、関連領域の研究者と公開討論の場で広く検討し、情報を交換してより充実したものにして発展させるという本総合研究の趣旨はよく徹底し、プログラム,ポスターの配布などにも夫々充分配慮がなされた。今後の問題点については、2回に亘り、本研究班の班会議の形で検討がなされた。が、従来の募集方式の外に、重要と思われる課題については積極的に呼びかけを行うことや、総合研究(B)の中にも重要なものがあれば考慮することなどが更に本総合研究の実を挙げる上で必要であるとの点で意見の一致を見た。
聴覚障害者の学力・コミュニケーションを向上させるためのCAI教材に関する研究

聴覚障害者のための学力・コミュニケーション能力を向上させるためのCAI教材や情報保障に、どのようにマルチメディアをCAI教材に取り入れて、リアルタイムで視覚的、効果的に学習・訓練や情報伝達ができるようにするかを、次のような方法で検討し、機器類の整備や機能、性能等の検証、及びシステムの研究、開発を実施した。1.大学、聾学校に設置されているCAIシステムやCAI教材等について調査し、資料を収集した。2.AV対応のマルチメディアパソコン、VTR、CD-ROMレコーダ、ビデオキャプチャボード等の機器や、マルチメディア対応の基本ソフト、アプリケーションソフトにより、CAI教材とコミュニケーション訓練教材を視覚的、効果的に理解・学習ができる環境を整備、構築した。3.パソコンで再生、巻戻し、サーチ等の機能を制御可能なインターフェース「VISCA」入出力端子を装備したVTRとビデオボードを活用し、同一のビデオ教材から言語力、読書力が異なる聴覚障害児・者に即した字幕入りビドオ教材を簡単で効率的に作成できる聴覚障害者のための字幕挿入システムシステムを開発した。4.高速でかな文字を入力できる特殊なキーボードとパソコン、ビデオボードを活用して、オ-ディオタイピストが話者の音声を聞きながらかなキ-の入力、かな・漢字変換を行うことで、映像とともにリアルタイムで漢字・かな混じり文と漢字の上端に縮小した平仮名で「読み」を提示することができる「ルビ付きリアルタイム字幕提示システム」を開発した。5.AV対応のマルチメディアパソコン、VTR、ビデオカメラ、CD-ROMレコーダ、ビデオキャプチャボード等の機器で、顔や唇等の動きにより話者の音声情報をとらえる読話の自学・自習の訓練が可能なマルチウインドウ型の「動画を活用した聴覚障害者のための読話訓練システム」を開発した。研究実績の概要は、次の通りである。1.一般大学(福井大学教育学部、名古屋大学)、聾学校(石川県立ろう学校)で活用されているCAIシステムやCAI教材等について調査し、資料を収集した。2.市販されているCAI教材に関する最近の動向を調査士、資料を収集した結果、(1)画像、音声等を蓄積できるCD-ROMを活用したCAI教材の増加、(2)パソコンメーカに依存しないウインドウズ対応のCAI教材の増加等が、顕著であった。また、自学・自習用として数学の「三角比」に関する教材や、ウインドウズ対応の教材「計算ツール・カルキング」等を購入した。3.マルチメディア対応の機器(パソコンMacintosh Quadra 840AV,PC-9821AP2、やハイエイトコンピュータビデオデッキCVD-1000等)、基本ソフト(日本語Microsoft Windows V3.1、Video for Windows)、アプリケーションソフト(マルチメディアツールキット等)、動画映像圧縮・伸張(ビデオアクセラレータ/レコーダーボード)の製品等を購入して、CAI教材とコミュニケーション訓練教材を視覚的、効果的に理解・学習ができる基礎的な環境を整備した。4.聴覚障害者は障害の特質上、音声によるコミュニケーションが困難であるため、ネットワーク機能を活用したキーボード入力等によるリアルタイムでコミュニケーションが可能なシステムを調査し、パソコンMacintoshでも利用可能なネットワーク用ソフト「CC:Mail基本導入パック」を購入した。5.異なった数種類の文字データ画像やグラフィック画像、動画映像等を同時に1台のCRT画面上へ提示可能なマルチウインドウズ対応のシステムを調査し、CAI室に設置してある学生機3台に対して、ウインドウズ対応の環境(ハードディスク、メモリ、ビデオカード等の購入)を整備した。6.パソコンで再生し、巻戻し、サーチ等の機能を制御可能なインターフェイス「VISCA」入出力端子を装備したVTR(ハイエイトコンピュータビデオデッキCVD-1000)を活用し、聴覚障害者のための字幕入りビデオテープを簡単で効率的に作成できるシステムを試作した結果、「VISCA」インターフェイスは、数台の機器を連続に接続でき、コマンドの伝送スピードが高速で、パソコンにより簡単に制御できるという知見を得た。

1.一般大学(信州大学工学部)、聾学校(鳥取県立聾学校)で活用されているCAIシステムはCAI教材等について調査し、資料を収集した。2.市販されているCAI教材に関する最近の動向を調査し、資料を収集した結果、パソコンメーカに依存しないウィンドウズ対応のCAI教材の増加や、CD-ROMに蓄積した動画データや音声を活用した自学・自習用CAI教材等の増加が顕著であった。3.学内に設置されているイーサネット(ネットワーク)と接続できる環境の整備(イーサネットボード、ハブ、E-MAILソフト等の購入)と構築を行った。4.圧縮した映像をフルモーション、フルサイズでパソコンのCRT画面へ提示できるMPEG再生ボード(NEC製パソコン用と富士通製パソコン用)を購入し、画質の品位や表示スピードの調査、及び圧縮した映像データ(MPEGデータ)の互換性を検証・確認した。5.平成5年度に購入したマルチメディア対応機器やWindowsソフト等により、訓練者が簡単な操作で訓練できる映像圧縮技術を活用した。マルチウィンドウ、マルチメディア対応の「動画提示による聴覚障害者のための読話訓練システム」を開発、構築した。また開発したソフト互換性を、NEC製パソコンと富士通製パソコンで検証・確認した。1.一般大学(秋田大学、信州大学工学部)、聾学校(名古屋聾学校)で活用されているCIAシステムやCIA教材等について調査し、資料を収集した。2.市販されているCIA教材に関する最近の動向を調査し、資料を収集した結果、パソコンメーカに依存しないウィンドウズ対応のCIA教材、インターネット環境下で利用可能な英日、日英翻訳ソフトや、CD-ROMに蓄積した自学・自習用CIA教材である手話学習ソフトの増加が顕著であった。3.圧縮した映像をフルモーション、フルサイズでパソコンのCRT画面へ提示できるMPEG再生ボード、マルチメディア対応機器、Windowsソフト(Visual Basic等)により、パソコンメーカの機種に依存しない互換性を確保したフルモーション、フルサイズで動画提示が可能なマルチウィンドウ、マルチメディア型の「聴覚障害者のための読話訓練システム」を開発、構築した。4.高速でかな文字を入力できる特殊なキーボードとパソコン、ビデオボードを活用して、オ-ディオタイピストが話者の音声を聞きながら、かなキ-の入力、かな・漢字変換を行うことで、映像とともにリアルタイムで漢字・かな混じり分と漢字の上端に縮小した平仮名で「読み」を提示することができる「ルビ付きリアルタイム字幕提示システム」を開発した。5.「聴覚障害者の学力・コミュニケーションを向上させるためのCIA教材に関する研究」の科学研究費補助金研究成果報告書(冊子体)を作成し、印刷、製本した。
鼻アレルギーと鼻粘膜上皮障害

1)好酸球は活性化すると顆粒膜に管状構造が出現し、顆粒蛋白はその管状構造を通って細胞質に出てくる。好酸球が崩壊して細胞膜が破綻した時、顆粒蛋白は細胞外へ放出される。好酸球は上皮内、上皮下で大量に崩壊し、上皮障害を引き起こすものと考えられる。2)鼻アレルギー患者の鼻粘膜上皮障害は鼻腔前方の無線毛細胞領域に顕著である。上皮障害には上皮間浮腫と上皮剥脱があるが、上皮剥脱部位に遊走した好酸球の79%に細胞膜破綻を認めた。上皮剥脱は好酸球崩壊率と有意に相関したが、上皮間浮腫は好酸球崩壊率とは相関しなかった。従って上皮間浮腫は好酸球による障害ではない事が示唆された。3)鼻汁中好酸球数とくしゃみ回数に有意な相関は認めなかったが、鼻汁中好酸球の崩壊率とくしゃみ回数は有意な相関を示した。また、好酸球細胞膜破綻スコアと顆粒空胞化スコアを掛けた好酸球崩壊指数と鼻汁中ECPは極めて強い相関を示し、鼻汁中ECPは崩壊好酸球より漏出されたことが示唆された。鼻汁中ECPは、空胞化した顆粒を持った好酸球が崩壊した時に高値を示した。4)血清ECPは採血後1時間の間に試験管内で崩壊した好酸球から放出されたものであり、好酸球の壊れ易さを示していると考えられた。血漿ECPは極めて微量であり、好酸球が血餅中にとじ込められなければ、好酸球は崩壊せず、ECPも血漿中には出て来ない事が判明した。(方法)ハウスダスト鼻アレルギー患者(RASTスコア3又は4)5名の鼻粘膜を4日間連続抗原刺激を行った。下甲介粘膜切除術を行い、採取した下甲介粘膜は2%グルタールアルデヒドで1時間固定後Tissue sectionerで40μmの切片を作製。DAB液に50分浸漬した。2%オスミウム酸で後固定し、エポン812に包埋した。超薄切片を作製してウラン鉛二重染色を施し透過型電子顕微鏡で観察を行った。上皮障害と好酸球壊死の関連を検討するため各標本を無作為に3ヶ所から切片を作製し光顕で観察を行った。上皮表面から基底膜下30μmまでの間にある総好酸球数と壊死により細胞膜が断裂した好酸球数をカウントした。(結果)好酸球顆粒蛋白の1つであるEPOは、好酸球が活性化すると顆粒膜に生ずる管状構造を通って細胞質に放出される。好酸球細胞膜に破壊がなければEPOは細胞外へ漏出する事はない。好酸球の細胞膜が断裂するとEPOは大量に細胞外へ漏出する。好酸球の崩壊と上皮障害の関係をみると、総好酸球数は上皮障害のない部位と上皮剥膜部位では有意差を認めないが、好酸球の崩壊率は上皮剥膜部位では79%であったのに対し障害のない部位ではわずかに5%であった。(考察)好酸球顆粒蛋白に上皮障害性がある事は知られているが、大多数の研究者は脱顆粒はexocytosisによってなされると考えている。しかし、電子顕微鏡によりアレルギー局所に遊走した好酸球のexocytosisを示した論文は皆無である。今回の研究で好酸球の脱顆粒は細胞崩壊に伴って生ずる事が明らかとなった。好酸球顆粒蛋白は上皮障害をひきおこすと言われている。そこで実際に鼻汁中の好酸球からどのような様式で顆粒蛋白が放出されるかについて検討した。

前年度の研究で鼻粘膜上皮内の好酸球崩壊による脱顆粒と上皮障害は相関する事を明らかにしたので、今年度は鼻汁中ECPを測定すると同時に鼻汁中好酸球の形態を電子顕微鏡で観察した。(方法)ホールサイズが一辺117μmのメッシュに切片を乗せ、5視野の総好酸球の細胞膜破壊の程度(0:破綻部位なし、1:全周の50%破綻、2:5075%破綻、3:75%以上破綻)及び顆粒の空胞化の程度(0:空胞化なし、1:顆粒内が粗な顆粒状、2:空胞化を認める。)を各々の好酸球で分類した。5視野すべての好酸球の個々の顆粒について、細胞膜の破綻スコア×顆粒空胞化スコアを計算し、その合計を好酸球崩壊指数とした。次に他側鼻腔を30cc生食で洗浄し洗浄液中に含まれるECP及び、血液凝固剤の入った試験管に採取後1時間の血清中ECPを測定した。(結果、考察)鼻汁ECP値と鼻汁中好酸球崩壊指数は強い相関を示した(相関係数=0.989、P値=0.0002)。すなわち鼻汁ECPは鼻汁好酸球が崩壊した結果鼻汁中に放出されたものと考えられた。血清ECP値と鼻汁ECP値は相関しなかったが、血清ECP値を血中総好酸球で除した値(試験管内で1時間に好酸球1個が放出したECP量)に鼻汁好酸球数を乗じた値は、鼻汁ECP値と相関した(P値=0.023)。これは血清ECPが高値たと鼻汁中に遊走した好酸球は壊れやすい事を示している。平成11年は鼻アレルギーで局所に遊走した好酸球の脱顆粒の様式はexocytsisではなく好酸球崩壊に伴う細胞膜の破綻による事を明らかにした。平成12年は上皮内好酸球の崩壊数と上皮障害が有意に相関する事、そして鼻汁中好酸球の崩壊はくしゃみ発作と有意に相関する事も明らかにした。さらに鼻汁中好酸球の崩壊と鼻汁中ECP値も強い相関を示す事を明らかにした。すなわち鼻粘膜局所での好酸球の脱顆粒は細胞崩壊の結果であり、好酸球の崩壊が顕著であれば上皮障害が出現し症状が強くなる事を証明した。今年度は、好酸球は血中にある時から壊れやすいのか、粘膜に遊走してから壊れやすくなるのかについて検討した。<方法>鼻アレルギー患者から採血する際、凝固促進剤を入れたもの、何も添加しないもの、抗凝固剤をいれたものの三通りの試験管に採血した。採血一時間後に遠沈し血清、血漿を分離採取し、それぞれのECP値を測定した。血清を除去した後の血餅と血漿を除去した後のbuffy coatを2%グルタールアルデヒドで固定後オスミウムで後固定して電顕観察を行った。<結果>ECP値は凝固促進剤を入れた血清中に最も高い値が測定され抗凝固剤をいれた血漿中のECPは低値を示した。何も入れなかった血清中ECP値は前二者の中間値を示した。電顕観察では血漿分離後のbuffy coat中の好酸球は細胞膜はしっかりしたものが多かった。凝固促進剤を入れた血餅中の好酸球は細胞膜の破綻が顕著であった。<考察>血清中ECPは流血中のECPではない。試験管内の凝固促進剤により血餅中にとじ込められ、好酸球が物理的圧力を加えられた結果崩壊し、放出されたものである。すなわち物理的な圧力で壊れやすい好酸球からは大量のECPが血清中にでてくるのである。壊れやすいものは局所に遊走すると短時間で壊れ大量の顆粒蛋白を放出するものと考えた。従って血清ECP値が高い患者は臨床症状も強くでるものと考えた。
非蛋白質構成アミノ酸:不斉合成、2次構造、そして生理活性への展開

シクロヘキサン-1,2-ジオールを不斉源として利用して光学活性α,α-ジ置換アミノ酸の不斉合成を行った。合成したα-エチル化α,α-ジ置換アミノ酸エチルロイシンよりホモペプチド、また、アミノイソブタン酸(Aib)、ジエチルグリシン(Deg)の中にエチルロイシンを導入したヘテロペンタペプチドを合成した。さらに、ヘテロペプチドとして、全てのアミノ酸残基が異なる光学活性α-エチル化α,α-ジ置換アミノ酸からなるペンタペプチドの合成にも成功した。合成したペンタペプチドについて、結晶、溶液状態でのコンフォメーションをCD、FT-IR、H NMR、X線結晶解析により調べた。全てのアミノ酸残基が異なるα-エチル化α,α-ジ置換アミノ酸よりなるヘテロペプチドは、溶液状態ではプラナーな構造をとったが、他のペプチドはヘリカル構造をとっていた。結晶状態でのコンフォメーションは全て310-ヘリックス構造となった。一部のペプチドでは、溶液状態と結晶状態でコンフォメーションが異なる結果となったが、これは結晶化の際にヘリカルなコンフォメーションが優先したものと考えている。さらに、光学活性環状α,α-ジ置換アミノ酸を酒石酸より誘導したジョード体にてマロン酸ジエステルをアルキル化して、その後、クルティウス転位反応により不斉合成した。そして、合成した光学活性環状α,α-ジ置換アミノ酸を含有するホモペプチド、また、アミノイソブタン酸(Aib)、ジエチルグリシン(Deg)の中にこのアミノ酸を導入したヘテロペプチドを液相法により合成した。合成したペプチドの溶液、結晶状態でのコンフォメーションを調べた結果、これらのペプチドは、ヘリカル構造をとることが示唆された。合成したペプチドについては、抗菌活性を調べたが強い活性を示すものは発見できなかった。今後、更に詳細を研究する必要がある。シクロヘキサン-1,2-ジオールを不斉源として利用した光学活性α,α-ジ置換アミノ酸の不斉合成法を利用して、グラムスケルで光学活性α-エチル化α,α-ジ置換アミノ酸を合成することに成功した。合成したα-エチル化α,α-ジ置換アミノ酸エチルロイシンよりホモペプチドとしてジペプチド、また、アミノイソブタン酸(Aib)、ジェチルグリシン(Deg)の中にエチルロイシンを導入したヘテロペンタペプチドを液相法により合成した。α-トリフルオロメチル化α,α-ジ置換アミノ酸としてα-トリフルオロメチル化アラニンの合成に成功したが、このアミノ酸よりのホモペプチドの合成は、通常の条件では困難であることが判明した。合成したヘテロペンタペプチドについて、溶液状態でのコンフォメーションをCD、FT-IR、H NMR(DMSO、TEMPO添加実験、温度変化)などの機器を利用することにより行い、エチルロイシンを含有するヘテロペプチドのコンフォメーションを明らかとした。また、全てのアミノ酸残基が異なるα-エチル化α,α-ジ置換アミノ酸よりなるヘテロペンタペプチドは、溶液状態では伸びたプラナーな構造をとることを明らかとした。さらに、結晶状態でのコンフォメーションをX-線結晶解析を用いておこなったところ、これらのペンタペプチドは全て310-ヘリックス構造となった。非蛋白質構成アミノ酸として光学活性α-アルキル化α,α-ジ置換アミノ酸を独自な方法で不斉合成し、そのホモおよびヘテロペプチドを合成して、溶液および結晶状態でのコンフォメーション解析を行った。特に、14年度はアミノ酸として光学活性環状α,α-ジ置換アミノ酸とキラルなジペンチルグリシンの不斉合成とそのペプチドについて研究を行った。

1.光学活性環状α,α-ジ置換アミノ酸とキラルなジペンチルグリシンの不斉合成とそのペプチド合成:酒石酸より誘導したジョード体にてマロン酸ジエステルをアルキル化して、その後、クルティウス転位反応により光学活性環状α,α-ジ置換アミノ酸を不斉合成した。また、キラルなジペンチルグリシンの独自な不斉合成を行った。さらに合成した光学活性環状α,α-ジ置換アミノ酸を含有するホモペプチド、また、アミノイソブタン酸(Aib)、ジエチルグリシン(Deg)の中にこのアミノ酸を導入したヘテロペプチドを液相法により合成した。しかし、キラルなジペンチルグリシンを有するペプチドの合成は困難であった。2.光学活性環状α,α-ジ置換アミノ酸を含有するペプチドの溶液および結晶状態での配座解析:合成したペプチドの溶液状態でのコンフォメーションをCD、FT-IR、H-NMR(DMSO、TEMPO添加実験、温度変化)などの機器を利用することにより行った。また、結晶状態でのコンフォメーションをX-線結晶解析を用いて行った。結果、これらのペプチドは、ヘリカル構造をとることが示唆された。
ダブルバルーン法小腸内視鏡を用いた小腸疾患の診断・治療、及び病態生理に関する研究

ダブルバルーン内視鏡を用い、臨床使用経験を増やし、平成18年3月までにはダブルバルーン内視鏡を用いた小腸内視鏡検査は530件以上となった。これらの経験によりダブルバルーン内視鏡挿入手技が確立され、小腸における止血術、ポリペクトミー、狭窄拡張術、ステント留置、異物回収などの治療手技も確立した。また、独協医科大学との共同研究の形でカプセル内視鏡との比較も行い、今後の小腸疾患に対するアプローチ法の確立に努めた。ダブルバルーン内視鏡の応用として従来の方法では内視鏡挿入が出来なかった術後バイパス腸管や、ビルロートII法やRoux-en-Y吻合などの輸入脚に対する内視鏡観察、処置を積極的に経験し、これら術後腸管に対する胆道疾患の治療法も確立した。平成15年度に立ち上げた小腸内視鏡研究会内に世話人の施設を中心に、自治医科大学、日本医科大学、名古屋大学、京都大学、広島大学、九州大学、福岡大学の7施設でワーキンググループを立ち上げ、小腸疾患に関する多施設共同研究を行った。海外におけるダブルバルーン内視鏡の教育、普及にも努め、その結果世界33カ国以上で導入されている。既にヨーロッパ、アメリカ、アジア、オセアニアの諸国からその有用性、安全性の報告が多数見られており、世界レベルにおいてダブルバルーン内視鏡が小腸内視鏡検査のスタンダードとして認められてきている。国際的な経験の共有、技術の均一化、知識の向上のために日本、アメリカ、カナダ、ドイツ、オランダ、中国、韓国の代表者を世話人とした1st International Workshop on Double-Balloon Endoscopyを平成18年8月に東京で開催する予定で準備を進めている。ダブルバルーン内視鏡を用いた小腸の基礎的研究として腸内細菌叢の研究を自治医科大学の細菌学教室と共同で行っている。この研究には消化器内科から大学院生を専属で細菌学教室に派遣し、腸内容物を嫌気性条件で採取し、定量培養その他の手法を用いて細菌叢を定量的に同定するという手法で進めている。ダブルバルーン法による小腸内視鏡検査は小腸全域の内視鏡観察を可能とする方法であるがその有用性を明らかとするためにその挿入性、全小腸内視鏡検査の成功率、安全性、処置能を検討した。その検討結果経口的、経肛門的挿入のいずれにおいても小腸全域の約2分の1から3分の2の領域の検査が可能であり、両方向からのアプローチの組み合わせにより86%という高率で全小腸の内視鏡検査が可能であった。小腸出血疑いで行った検査での診断能は76%であり、合併症率は1.1%であった。処置能としては内視鏡的止血術、ポリペクトミー、EMR、バルーン拡張、ステント留置を小腸病変に対して合併症なく行うことが可能であった(Clinical Gastroenterology and Hepatology 2004,2(11):1010-1016)。ダブルバルーン内視鏡の処置能の向上のためにフジノン株式会社の協力の下、処置用ダブルバルーン内視鏡の開発を行ない2004年7月に製品化した。処置用ダブルバルーン内視鏡の開発によりAPCプローブや止血クリップなどの止血用処置具が使用可能となり、小腸出血に対する内視鏡治療法を確立することが出来た。また、内視鏡の鉗子孔を通過可能なバルーン拡張用カテーテルの使用が可能となり、小腸の狭窄性病変に対する内視鏡的狭窄拡張術を導入することが出来た。

国内の共同研究グループとして小腸疾患研究会を設立したが既存の研究会との混同を避けるため小腸内視鏡研究会と改名し共同研究を行ってきた。平成16年度には平成16年9月と平成17年2月の2度研究会を開催し、ダブルバルーン内視鏡の有用性、安全性に関する検討を行った。研究会の世話人のグループを中心にワーキンググループを立ち上げ小腸内視鏡に関するテーマを分けて多施設共同研究を行っていく計画を具体化した。今後も半年に1度の研究会を定期的に開催し、研究成果をまとめていく。フジノン株式会社から平成15年11月に市販にいたった通常観察用ダブルバルーン内視鏡と平成16年7月に市販された処置用ダブルバルーン内視鏡を用い、臨床使用経験を増やし、平成18年3月までにはダブルバルーン内視鏡を用いた小腸内視鏡検査は530件以上となった。これらの経験によりダブルバルーン内視鏡挿入手技が確立され、小腸における止血術、ポリペクトミー、狭窄拡張術、ステント留置、異物回収などの治療手技も確立した。これらの成果は国内、海外の学会発表、学術誌への総説などで報告した。また、独協医科大学との共同研究の形でカプセル内視鏡との比較も行い、今後の小腸疾患に対するアプローチ法の確立に努めた。この成果も平成17年にマイアミで行われたカプセル内視鏡の國際研究会を始め国内、海外の学会、研究会などで報告した。ダブルバルーン内視鏡の応用として従来の方法では内視鏡挿入が出来なかった術後バイパス腸管や、ビルロートII法やRoux-en-Y吻合などの輸入脚に対する内視鏡観察、処置を積極的に経験し、これら術後腸管に対する胆道疾患の治療法も確立した。このような胆道系治療のための処置具の使用を容易にするために有効長を152cmと短縮したダブルバルーン内視鏡も開発し、平成18年1月には市販化することが出来た。この成果も国内、海外の学会等で報告した。平成15年度に立ち上げた小腸疾患研究会内に世話人の施設を中心に、自治医科大学、目本医科大学、名古屋大学、京都大学、広島大学、九州大学、福岡大学の7施設でワーキンググループを立ち上げ、小腸疾患に関する多施設共同研究を行った。この成果は平成18年2月に開催した第7回小腸内視鏡研究会において報告した。海外におけるダブルバルーン内視鏡の教育、普及にも努め、その結果世界33カ国以上で導入されている。既にヨーロッパ、アメリカ、アジア、オセアニアの諸国からその有用性、安全性の報告が多数見られており、世界レベルにおいてダブルバルーン内視鏡が小腸内視鏡検査のスタンダードとして認められてきている。国際的な経験の共有、技術の均一化、知識の向上のために日本、アメリカ、カナダ、ドイツ、オランダ、中国、韓国の大業者を世話人とした1st International Workshop on Double-Balloon Endoscopyを平成18年8月に東京で開催する予定で準備を進めている。ダブルバルーン内視鏡を用いた小腸の基礎的研究として腸内細菌叢の研究を自治医科大学の細菌学教室と共同で行っている。この研究には消化器内科から大学院生を専属で細菌学教室に派遣し、腸内容物を嫌気性条件で採取し、定量培養その他の手法を用いて細菌叢を定量的に同定するという手法で進めている。この成果は平成18年度に報告の予定である。
ラットセリンアミノ転移酵素遺伝子の2つのプロモーター及び上流域の解析

(1)2つのSPT遺伝子プロモーターの基本転写活性に必要な領域TATABoxを持ち、cAMPにより転写促進を受ける上流のプロモーター(+1より転写)、TATABoxを持たず、ホルモンにより転写が影響を受けない下流のプロモーター(+66より転写)、両者の基本転写活性に必要な領域を特定するために、3'側を+36,+106にそれぞれ固定した5'上流からの順次欠失組換え体を作製した。上流からの転写は-192+36で最大となるので、-103+36に含まれるCCAAT Box、TATABox以外に-192-103に含まれる別のエレメントが最大活性を出すために必要であろうと推論された。一方、下流のプロモーター活性は+36+106でも見られたが、+11+106,-51+106と上流域を長く含むにしたがって上昇した。TATA-lessプロモーターの一つとして提唱されている+11+106に存在するHIP1(Housekeeping initiator protein 1)配列が仮に機能しているとしてもそれ以外に下流プロモーターの至適活性に必要な部分が-51+11に存在することが示唆された。(2)SPT遺伝子の転写調節と細胞特異性(1)2つのSPT遺伝子プロモーターの基本転写活性に必要な領域TATABoxを持ち、cAMPにより転写促進を受ける上流のプロモーター(+1より転写)、TATABoxを持たず、ホルモンにより転写が影響を受けない下流のプロモーター(+66より転写)、両者の基本転写活性に必要な領域を特定するために、3'側を+36,+106にそれぞれ固定した5'上流からの順次欠失組換え体を作製した。(2)SPT遺伝子の転写調節と細胞特異性(1)SPT遺伝子のホルモン応答領域、その他のシスエレメントの同定SPT遺伝子上流域-5.5kbまでを含む組換え体、および塩基配列を既に決定している-1.26kbまでを含む組換え体について各種ホルモンの効果を調べた結果、両組換え体ともcAMPに対する応答性を保持していることが分った。次に-1.26kbから順次欠失を導入した組換え体を用いて同様の解析を行ったところ、当初予想していた-685-625に存在するcAMP responsive element(CRE)よりも、-194-107の領域の方がcAMPによるSPT遺伝子の転写促進に寄与していることが判明した。またこの領域はホルモン非添加時のBasalな転写活性にも必須であった。この領域にはCRE様の配列は見られないのでCREB以外のよりGeneralな蛋白質因子が作用しているものと推測された。(2)転写開始位置の決定機構の解析典型的なTATA Boxを持たない下流のプロモーター(+66より転写)の最小機能配列を推定するために、解析する組換え体のSPT遺伝子プロモーターの3'側は+105に固定し、5'上流からの順次欠失組換え体を作製した。プロモーター活性は+36+105でも見られたが、+9+105,-52+105と上流域を長く含むにしたがって上昇し、-52+105、-107+105で最大活性を示した。+9+105にはTATA-lessプロモーターの一つとして提唱されているHIP1(Housekeeping initiator protein 1)の結合するコンセンサス配列、ATTTCN(1-30)GCCAが存在しているが、-52+105まで含まないと最大活性が出ないことよりHIP1配列のみでは下流プロモーターの至適活性の発揮には不十分であると考えられた。一方、上流からの転写は-194+36で最大となるので、-107+36に含まれるCCAAT Box,TATA Box外に-107-194に含まれる別のエレメントが最大活性を出すために必要であろうと推論された。また、上流、下流それぞれの転写生活を-107までの組換え体で比較したところ、上流のプロモーターの活性は下流のプロモーターの活性の1/10以下であることが明らかとなり、これはラット肝のRNAブロット解析で得られた結果と一致する。(1)SPT遺伝子のcAMP応答領域の解析種々の長さのSPT遺伝子上流域を含む組換え体を培養細胞にトランスフェクトして、その転写活性に及ぼすcAMPの効果を調べた結果、当初予想していた-684-621に存在するcAMP responsive element(CRE)ではなく、-103より下流の領域が転写促進に寄与していることが判明した。この領域は基本プロモータに相当し、ホルモン非添加時のBasalな転写活性にも必須であった。

cAMPによるSPT遺伝子の転写促進が蛋白質合成阻害剤であるシクロヘキシミドで抑制されることから、CREB(CRE Binding Protein)がまず、あるGeneralな転写因子遺伝子の転写促進をひきおこし、つぎにその翻訳産物である転写因子がSPT遺伝子の-130よりも下流の領域に作用し、その結果SPT遺伝子の転写促進が引き起こされるものと考えられた。(2)SPT遺伝子発現と細胞特異性動物においてSPT遺伝子はおもに肝臓で発現されている。ヒト肝ガン由来のHepG2 Cellsのほかにいくつか由来の異なる細胞株(HeLa,CHO-K1,CV-1,COS-1)についてもSPT遺伝子のBasalな転写活性、およびcAMPの効果を調べた。SPT遺伝子の-103+36の領域、すなわち基本プロモータに相当する部分のみをレポーター遺伝子に連結したブラスミドではHepG2のほかにHeLa,CHO-K1で同程度のBasalな転写活性がみられた。さらに-193まで連結した組換え体を用いたところ、HepG2では5倍ほどBasalな転写活性が増加したが、他の細胞ではほとんど変化がなかった。いずれのサイズの5'上流域を含むプラスミドを用いても、cAMPで著名な転写活性の促進が見られたのはHepG2だけであった。以上の結果より、ラットSPT遺伝子の-192-103には肝特異的な発現促進に関わるエレメントが、また-103より下流にはcAMPにより転写促進される肝特異的転写因子の結合部位が存在すると推測された。
結露を美の源とする未来建築ヴィジョン

当該年度における成果は、本研究が導く建築形態が結露水の適切な収集を可能にするのみならず自然光の高度利用においても高い効果があることを確認できたこと、そしてこれらの断片をひとつの建築デザイン体系として統合することができたことだ。これにより、変貌する環境への対応を可能にする新しいタイプの建築ファサードシステムを有した小建築を設計できたと考えている。これをVRで体験可能にしたので、学生などを対象に建物の使用法に関するアンケートが可能になり、建物の奥深くに届く自然光を利用して日常生活を送る逆転発想が具体化できたと考えている。本研究が追求する建築外皮の形態的特性は、日本人研究者がNASAで人工衛星の太陽電池を宇宙で展開するため折り紙に着想した三浦二重波形可展面(Miura Developable Double Corrugation Surface)と称される表面幾何が満たすことを見出した。これにより建築と宇宙技術や最先端の幾何学の美を融合できたと考えている。この建築形態は、自然光の照度のみを効率よく内部に取り込むので、赤道直下においても北欧のような柔らかい光に包まれた住環境を具体化できると考えている。これは、より広い意味でのサステイナブルな住環境の実現と同義だと考えている。この自然光の制御に関する発見は付随事項だが、より環境を能動的に使う建築を導くと判断し大学紀要論文として発表し、続編を国際学会PLEAに投稿し採択されたので年末に発表する。建築デザインは画廊・展覧会などで展示し、高い成果が期待できるとする反応を得た。査読付き論文は論文発表ウェブサイトResearch Gateを通じて世界に公表しており着実に研究結果の普及に結びつけている。地場のアルミ産業協会現場との技術開発の連携準備も積極的に進め、大学協定を結んでいる西欧の大学を通して国際的な評価を模索する努力を続けている。本研究は、建築ディティールの設計・シミュレーションソフトの選択、そしてシミュレーションを実行している段階だ。研究を一年間延長したのち、最新型のワークステーションと恒常的熱環境シミュレーションソフトを導入し、ファサードの形態原理を立体展開でスタディし、そのパフォーマンスを具体的に検証する過程にある。現在シミュレーションソフトに関して調査を進め、目的とする熱環境の疑似カラー表現のためには当初予定したソフトでは困難な部分があることを確認した。熱環境の恒常的特性においてはシミュレーション結果の擬似カラーによる表象が可能であるが、過渡状況や放射冷却の分析には流体力学や輻射熱計算などより広範囲かつ高度なシミュレーションソフトが必要であることがわかった。また、3次元ディティールの解析において自由な形状のシミュレーションにまだ開発が必要であることを理解した。この分野において現在国際的に開発が進むシミュレーションソフトの中で市販されているもので、これを部分的に可能にするものを見出した。高価なので学長裁量経費などに応募し年度内に購入する努力を進めている。設計においては基本モデルを設定し、現実に即してこれを多様に展開する論理的可能性を満たす構法を設計している。具体的には、ディティール・素材・空間構成・建築構法の範疇を適宜当てはめ構造化する。条件の異なる恒常的熱環境シミュレーションを用いてスタディを繰り返し、結果を収集することで過渡状況をある程度予測出来るような努力を進めている。結果を立体的に再構成することで三次元ファイナイトアナリシスに近い分析結果の表象を行なっている。こうすることで本研究の遂行が既知の知識ですでに可能であり、分析技術のさらなる発展がより豊かな成果をもたらすことが自明であると結論付ける努力をしている。年末までに研究目的を達成し来年度の国内外の学会発表にむけ研究を進めている。本研究を推し進めると、研究推進方策は気候帯に従って分岐すると推論する。本研究の枠組みに従い極限気候における生存領域の拡大のため研究を進める方向、あるいは、本研究の成果を温帯地域における住環境の改善に当てる方策などである。極限気候においては2つの理由で大規模な建築が主題となるだろうと考えている。本研究の成果を用いれば建物の奥深くに自然光が届く建築が可能になるため、建物容積に比し小さなファサード表面積が可能になり、単位床面積あたりの熱損失が小さくなるため熱効率が上がる。また、現在砂漠沿岸部で展開している都市開発を鑑みると生存シェルター的小建築よりも大規模建築の実現を望む法人が多いと考えられるからだ。内部には都市的な環境を設定できるだろう。第二の場合、本研究は温帯地域に住む人類全体の生活環境の向上に貢献できると考えている。現代の建築環境技術は北ヨーロッパの寒冷気候における快適な住環境の確立を目的としており、建築内外の環境を高気密断熱する原則に従っている。温帯気候においては、伝統的な住居が四季折々の気候変化を活用し内外の空間の連続性の上に豊かな住空間を築き上げた、その快適性をさらに強化するような独自の建築が望まれている。いづれの場合もバックミンスターフラーなどの先行研究を継承し、地球規模の環境活用を視野とした装置として建築と都市を位置付けることができると考える。本研究の完成は、建築が気象条件を今以上に活用できると証明することで、建築デザインが熱環境をメディアとして新しい芸術的な建築空間の創造方法を獲得できる、その基盤になると考える。現在、元京都大学建築教授と連携して講演会を企画しており、高い波及効果を得る成果の生成に努めているほか、海外の関連研究者にも積極的に働きかけていく所存である。当該分野の国際学会に積極的に投稿し研究成果を周知し、そしてネットワークを広げていく。H28年度の計画は3段階各3部である。第一段階は同年4月のコンセプト段階であり、パフォーマンス設定、サイトコンディションデータの収集である。

居住・食物生産のための基準を定め、建築のサステイナブルパフォーマンスを高度化することにより、生活に必要なリソースの50%を導く技術目標を定めた。次段階は、同年6月から7月の極限環境における生存の神話作用として建築形態を設定する段階で、極限気候災害例を収集し生存装置の形態について推論し、水滴を外形のテーマと仮定した。高山での雪崩事故は、発生後ほぼ対応不可能な速度と時間経過で起きることを確認し、また今日の気象学とテクノロジーの発展が富士観測所の無人化を導いた事を鑑み、本研究の高い需要が見出される地域を判定した。派生して、大学の施設を利用し現実にアルミ小空間構造物を茶室に改修製作する機会に恵まれ軽合金建築の居住性を確認することができた。回収後の茶室に貴人を招き茶会を催し、その空間体験レベルの高い評価を得ることができた。続いて同年9月から11月まで構法と空間の意味作用の関係、マイクロシティの幾何学的特性、テクノロジーリストをプログラミングした。建物に付着する有機物の洗浄可能性と恒久性について考慮し、外壁デザインに新しく焦点をあてることで意匠から建て方に及ぶシステム設計を行った。外壁の自由な表面積操作を可能にする外壁幾何形態を設定し、詳細意匠に調節機構と効率良い収集機構の樹立を目的に葉脈状の構法形式を設計した。H29年12月から1月期は設計を更に勧め、建築平面には基本正方形を採用しながら、扇型平面やトーラス状平面も可能になるように外壁の曲率を比較的簡単に設定できる建設ユニットを考案した。以降、放射冷却による結露収集と冷房設備のコンセプトを設定しこれらをCADによる3次元デザインとして設計した。以上でH28年度の研究計画を達成したと評価している。H28年度の段階で、計画時に現在予定していた基本設計を収めたので良好だと考えている。近藤純正の研究に基づき、建築タイポロジーとの関係を図式化する作業を進め機能を推論した。同期にVR機器を導入し、3次元CADでデザインする建築空間を知覚体験可能な環境を設定できた。さらに、富山大学芸術文化学部が所有のアルミ製の小構造物を茶室に改修して、軽金属造の小空間の居住性を試験した。一般に、未来の高密度都市住居は無機質な空間にVR技術で自然を投影すると言うイメージだが、ここに純和風を融合し和の未来空間モードを体験確認する試みで、新規にジュラルミン梁で屋根を架構し室内壁面4面に自然・都市・庭などのイメージを投影できる閉じた空間を作った。貴賓を迎え茶会を催した結果、好評をえた。同時に新規の進展があった。昨年度第3段階の研究で、既存の住区例においては自主管理可能な緑地がある都市形式が住区の長期自律と成功を導く、という事実を発見した。本研究の未来建築をコミュニティ存在のCPR(コモンプールリソース)として位置付ける仮説をたて、この研究をノーベル賞学者エリノア・オストルムのコモンズ経済論を参照しながら進めている。