hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
暖地型イネ科・マメ科牧草地における根粒菌と菌根菌の関係解明と効率的利用法の検討

暖地型草地におけるマメ科牧草と共生関係にある根粒菌およびアーバスキュラー菌根菌(AM菌)の関係を明らかにするため暖地型マメ科牧草数草種の生産性とAM菌の菌根形成状況の調査・検討を行った。草種間で生育に差が認められ,菌根形成率については根部の生育と関係があることを明らかにした。また,ポット試験において,菌根形成率と根粒数との間に有意な負の相関関係が認められ,菌根形成と根粒形成の間で炭素源の獲得に競合が発生していた可能性が示された。刈取処理は残存植物体重を一時的に減少させ,AM菌生存菌糸の一時的な減少を引き起こすが,その後の回復は植物の再成長よりもAM菌菌糸で速いことが示された。本研究では,暖地型草地において環境負荷が少なく,かつ効率的な牧草生産を行うための技術を開発することを目標に,暖地型草地におけるマメ科牧草と共生関係にある根粒菌およびアーバスキュラー菌根菌(以下,菌根菌)の関係を明らかにし,根粒菌及び菌根菌を最大限利用できるような草地管理法等を確立するため,以下のような研究を行った。西南暖地において栽培利用可能な暖地型マメ科牧草種と菌根菌との共生関係を明らかにするための基礎的知見を得るために,導入した暖地型マメ科牧草アメリカンジョイントベッチ(Aj),センチュリオン(Ce),バタフライピー(Bp),サイラトロ(Si)およびバーガンディビーン(Bb)の計5草種を実験圃場に播種し,草丈,個体重,菌根および根粒形成,植物体リン含有量について調査した。7月から8月の少雨により,ほとんどの草種に生育停滞が認められた。個体重は,有意差は認められなかったが11月にはBb > Si > Ce,Aj > Bpの順で高かった。菌根形成率は,いずれの月にも有意差は認められなかった。根粒重は,11月にはAj > Si,Ce > Bp > Bbの順で高い傾向を示した。菌根形成率と植物体リン含有量の間には相関関係は認められなかった。本年度の結果では干ばつの影響が大きく草種間に生育の差は認められたが,菌根形成率については植物の生育やリン含有率との関係が認められなかった。AM菌接種およびリン施用が暖地型イネ科牧草およびマメ科牧草の混播栽培における牧草の成長に及ぼす影響を明らかにするため,セタリア(St)およびグリーンリーフデスモディウム(Gd)を用いたポット栽培試験による検討を行った。乾物重におけるAM菌接種の効果は認められなかったが,植物体窒素およびリン含有量にAM菌接種の効果が認められ,リン施用はStの成長を促進し,特に混播時の成長を高める傾向にあった。西南暖地において栽培利用可能な暖地型マメ科牧草種と菌根菌との共生関係を明らかにするための基礎的知見を得るために,導入した暖地型マメ科牧草グリーンリーフデスモディウム(Gd),クリーピングビグナ(Cv),バーガンディビーン(Bb),バタフライピー(Bp),セントロ(Ce)およびアメリカンジョイントベッチ(Aj)の計6草種を実験圃場に播種し,生育および菌根菌の菌根形成状況の調査を行った。地上部乾物重は,11月にAj,Ce,Bb,Bp,Cv,Gdの順に高い値となった。個体乾物重は地上部乾物重と同様の順に高い値を示した。根粒数および根粒乾物重はAjが他の草種より有意に高い値を示した。菌根形成率は10月および11月ともにBp,Bb,Ce,Aj,Cv,Gdの順に高い値を示した。回帰分析の結果,菌根形成率と根部乾物重との間に有意な正の相関関係が認められた。以上より,草種間で生育に差が認められ,菌根形成率については根部の生育と関係があることが示された。菌根菌の接種(2種の菌根菌,菌根菌の有無)およびリン施用量(0,1,2,4 gP/m2)が暖地型マメ科牧草の初期生育に及ぼす影響を検討するため,CeおよびGdを用いたポット試験を行った。Gdにおいて,全乾物重と土壌可給態リン含量との間に有意な正の相関関係が認められ,リン施用が植物の初期生長を促進したことが示された。また,菌根形成率と根粒数との間に有意な負の相関関係が認められ,根粒数が多いものほど菌根形成率は低下した。本研究では,暖地型草地において環境負荷が少なく,かつ効率的な牧草生産を行うための技術を開発することを目標に,暖地型草地におけるマメ科牧草と共生関係にある根粒菌およびアーバスキュラー菌根菌(以下,菌根菌)の関係を明らかにし,根粒菌および菌根菌を最大限利用できるような草地管理法等を確立するため,以下の様な研究を行った。

暖地型マメ科牧草サイラトロ(以下Si)を用いて,生育初期の土壌中の可給態リン酸含量と根粒形成が菌根形成に及ぼす影響を明らかにするためにポット試験を行った。植物体乾物重は菌根菌非接種が接種より,根粒菌非接種が接種より高く,菌根形成率は菌根菌接種が非接種より,根粒菌接種が非接種より高く,菌根形成率と根部乾物重,植物体乾物重,植物体窒素含有量,植物体窒素現存量および根粒数との間にそれぞれ有意な負の相関関係,菌根形成率と葉部乾物重と有意な正の相関関係が認められた。菌根形成率と根粒数の関係から菌根形成と根粒形成の間で競合が発生していた可能性が示唆された。Siは初期成長においてリン欠乏を防ぐために土壌中の可給態リン酸含有量に関わらず,菌根形成および根粒形成を行い,炭素源を菌根および根粒に供給するか,あるいは地上部の成長に利用することで,根部乾物重の増加量を抑制するが,菌根形成および根粒形成によって根の養分吸収を補うことが示唆された。菌根菌接種条件下においてリン施用量が暖地型イネ科牧草およびマメ科牧草の混播栽培における牧草の成長に及ぼす影響を明らかにするため,セタリア(St)およびグリーンリーフデスモディウム(Gd)を用いたポット栽培試験による検討を行った。乾物重におけるリン施用量の効果は混播Stでのみ認められ,その効果は生育の進行に伴い低下し,植物体リン含有量および菌根形成率には効果が認められないことから,菌根菌の接種によりリン施用量の低減が可能と推察された。本研究では,暖地型草地におけるマメ科牧草と共生関係にある根粒菌およびアーバスキュラー菌根菌(以下,AM菌)の関係を明らかにし,根粒菌及びAM菌を最大限利用できるような草地管理法等を確立するための基礎的知見を得るため,以下の様な研究を行った。暖地型マメ科牧草の初期成長におけるAM菌接種およびリンの施用量の影響ならびに刈取り後の再成長と菌根活性との関係を明らかにする目的で2つの試験を行った。供試植物として暖地型マメ科牧草であるグリーンリーフデスモディウムを用い,処理としては,試験1ではAM菌接種の有無(接種;+AM,非接種;ーAM)および3段階のリン施用量(0,2.5および5 gP/m2)を設け,試験2ではAM菌接種処理(+AM,ーAM),植物体を地際から3 cmの高さで刈取る刈取り処理の有無(刈取り;C,非刈取り;NC)を設けた。サンプル採取は試験1では計3回,試験2では計5回行った。試験1ではAM菌接種による効果が認められ,菌根形成率は+AM>ーAMを示し,植物体乾物重は1回目,2回目の調査では+AM<ーAM,3回目の調査ではAM菌接種処理間での差はなくなった。リン施用量についての有意差は認められなかったが,菌根形成率はリン施用量の増加と共に上昇する傾向を示したことから,初期成長にはAM菌接種とリン施用量が関係し,菌根形成が初期成長に負の影響を与えることが考えられ,また,菌根形成による負の影響は地下部においてより大きいことが示された。試験2では,植物体乾物重は刈取後3日目にかけて有意に減少し,15日目には0日目と同程度まで回復した。生存菌糸形成率はAM接種処理間および刈取り処理間の効果が認められ,C区では0日目から1日目にかけて低下し,その後徐々に回復していく傾向にあったことから,植物体乾物重は一端減少した後に増加に転じ,AM菌においては刈取り直後に活性が急速に失われることが示唆された。暖地型草地におけるマメ科牧草と共生関係にある根粒菌およびアーバスキュラー菌根菌(AM菌)の関係を明らかにするため暖地型マメ科牧草数草種の生産性とAM菌の菌根形成状況の調査・検討を行った。草種間で生育に差が認められ,菌根形成率については根部の生育と関係があることを明らかにした。また,ポット試験において,菌根形成率と根粒数との間に有意な負の相関関係が認められ,菌根形成と根粒形成の間で炭素源の獲得に競合が発生していた可能性が示された。
家族機能の衰退と死者儀礼の社会化についての研究

本研究の課題は、産業化による都市化や人口転換、家族の変化にともなって、死者儀礼といった精神文化がどのように変化したかを捉えることである。なかでも単身者や子どものいない夫婦のような葬送の担い手を持たない人々の増加による、死者儀礼の社会化を視野に入れて、日本の死者儀礼の社会化に寄与する基礎的研究を行うことを目的とした。その際、早期に産業化を経験したスウェーデンの、家族に依らない葬儀・墓システムと、日本より後に産業化を経験するがアジア圏で急激な少子高齢化が進む韓国における死者儀礼の把握を行った。1.日本では、90年代後半に登場した継承を前提としない自然志向の墓地「樹木葬」と、家庭内死者祭祀として登場した「手元供養」の実態を分析した。2.韓国では、社会変動に伴う葬墓制の変化と、ターミナルケア施設としての「臨終の家」等、家族による葬送の担い手をもたない人々の看取りや葬儀システムの研究を行った。3.スウェーデンでは、家族変化にともなって登場した墓地「ミンネスルンド」と、葬儀や埋葬の社会化システムを研究した。報告書では、日本と韓国の葬墓制の変化について記したが、今後、スウェーデンを含めた死者儀礼の社会化に関する研究成果を論文にまとめる予定である。戦後の産業化によって家族機能は衰退し、それらの多くが家族の外部へと比重を移した。本研究の目的は、産業化による人口転換(少産少死・少子高齢社会)や、家族の変化(核家族化、家族の個人化)にともなって、死者儀礼や死生観などの精神文化がどのように変化したか、主に家族外部化の実態をとらえることと、加えて、日本および福祉先進国スウェーデンや、アジア圏で急激な少子高齢化が進む韓国の「家族と葬墓のあり方」「死者へのケア」を比較して、日本の「死者儀礼の社会化」に寄与する基礎的研究を行うことである。平成18年度は、主に「1.スウェーデンの家族変動と死者儀礼の社会化」にっいての研究を行った。まず(1)文献による先行研究の把握を行い、次に家族が守る伝統的な墓と違い、家族にも埋葬場所を知らせない(2)匿名墓地「ミンネスルンド」の調査を実施した。さらに、家族のいない単身者が死亡した場合、収入に応じて生前に納付した葬祭費によって葬儀や墓への埋葬が可能となる死者儀礼の社会化システムを調査した。また「2.日本の家族の変化と死者祭祀の変容についての研究」として(1)死者と生者の接点-家庭内死者祭祀の多様化をテーマに「意識調査」を実施した。「先祖」を仏壇で祀る伝統的な形態を残しながらも、「近親死者」を身近に祀る「手元供養」が増加した。そこには親族内の連帯にかかわるようなリネージレベルの先祖供養ではなくドメスティックレベル、すなわちR.スミスのいうメモリアリズムがとらえられた。上記と平行して、韓国の社会変動と葬墓文化の変化に関する(1)文献収集や葬墓施設等の視察(19年度調査のための準備的研究)を行った。本研究の課題は、産業化による都市化や人口転換(少子高齢化)、家族の変化(核家族化、家族の個人化)にともなって、死者儀礼といった精神文化がどのように変化したかを捉えることである。なかでも単身者や子どものいない夫婦のような担い手を持たない人々の増加による、死者儀礼の家族外部化(社会化)の実態を分析し、日本の死者儀礼の社会化に寄与する基礎的研究を行うことを目的としている。そのさい日本との比較を行うために、早期に産業化を経験したスウェーデンの、家族に依らない葬儀・墓システムと、日本より後に産業化を経験するがアジア圏で急激な少子高齢化が進む韓国における死者儀礼の把握を行った。19年度は、日本と韓国を中心に調査を実施した。<日本>20世紀末に登場した継承を前提としない自然志向の墓地「樹木葬」の実態を分析した。筆者は東京都の2つの委員会(東京都公園審議会、東京都墓地行政検討委員会)の専門委員に任命され、本研究テーマにおける研究成果を披露した。東京都でも新たな形態の墓地として樹木葬が注目され、審議会の答申に盛り込まれて、筆者の研究が東京都の墓地行政に反映された。〈韓国〉

(1)日本と同様に登場した「樹木葬」を比較検討し、自然に親和的な樹木葬を積極的に認めた韓国の法改正についても把握した。(2)またターミナルケア施設(ホスピス病棟・私設「臨終の家」等)や、家族による担い手をもたない人々の看取りや葬儀システム、さらにはソウル市立霊園における家族のいない単身者の納骨システムなど、単身高齢者の死後のケアシステム、死者儀礼の家族外部化(社会化)についての研究を行った。
近代ドイツ美学と占術の交叉に関する思想史的研究

本研究は、近代ドイツにおいて「美学」が哲学の一分野として誕生する際に、実は占術がその主要な部門を担うべく構想されていた、という従来看過されてきた近代ドイツ美学と占術の交叉に注目する。そして一方では近代において占星術が学問から脱落していく過程と、他方では予見能力が認識論のなかで独立して扱われるようになる過程を辿りつつ、初期近代の哲学者・美学者における占術の扱いを考察することによって、占術という新たな側面から、学科としての美学誕生の歴史を炙り出すことを試みる。
ガスハイドレート鉱床形成過程における生物地球化学的続成作用の解明

メタンハイドレート胚胎堆積物に生息する微生物群集構造を解析するために,次世代シーケンサーMiseqを用いて,リボソームを構成する16S rRNA遺伝子を対象としたアンプリコン解析を実施した.試料は日本海隠岐諸島沖のメタンハイドレート胚胎域で取得・保存していた半遠洋性堆積物を用い,堆積物の表層から深部における微生物の分布と棲み分けの解明に焦点を置いた.また,メタンフラックスが高いことが期待される浅海の堆積物試料でも同様の解析を実施した.間隙水中の硫酸塩が枯渇するまで深度方向に未培養性の細菌の割合が増加し,それ以深は群集構造に顕著な変化は見られなかった.AC1など一部の未培養性系統群はメタン生成ゾーンにのみ分布していた.嫌気的メタン酸化アーキア由来の16S rRNA遺伝子は極めて少数派であったため,嫌気的メタン酸化反応の鍵酵素遺伝子であるmcrAを対象にphylotype分析を実施した.その結果,既知系統に近縁なものは硫酸塩ーメタン境界近傍で検出されたが,相同性が低いものは浅部や深部で検出された.それらのグループは,従来の嫌気的メタン酸化反応とは異なる代謝か,反応速度論的な制約が伴う可能性が考えられたが,嫌気的メタン酸化活性が極めて微弱であったことから,その理由を言及することはできなかった.本研究では一貫して,メタンフラックスの強弱に対応した微生物生態系に着目したことで,ガスハイドレート胚胎域における生物地球化学的物質循環でこれまで見逃されていた部分に迫ることができた.特に,深部堆積物中の微生物によるメタン生成から浅部堆積物や炭酸塩鉱物中のメタン分解に至る一連のメタンソースとシンクを評価し,メタンハイドレート鉱床の生物地球化学的続成過程について統合的な理解に迫ることができた.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。ガスハイドレート産出海域では,深部から供給される炭化水素を手がかりとして,その起源推定が行われる.しかし,堆積物中において炭化水素が受ける様々な続成を対象とした研究は黎明期にあると言える.特に,海底下の微生物活動は炭化水素の消費や生成に深く関与すると考えられているが,それらの反応は極めて微弱であることが研究の進展を妨げている.そこで,本研究ではガスクロマトグラフに取り付ける高感度放射能検出器(ラジオGCアナライザー)を配備し,ガスクロマトグラフで分離した標的産物の放射能を直接測定する実験系の確立を九州大学アイソトープ統合安全管理センター内にて実施した.これにより,放射性同位体標識トレーサーを用いた超高感度活性測定が可能となり,海底下生命圏の関与する炭化水素循環の評価が格段に進むことが期待される.この分析装置では,種々の放射性同位体ラベル基質がメタンもしくは二酸化炭素に変換する速度を計測対象としている.今年度は,ガスハイドレート胚胎堆積物試料に放射性同位体ラベルトレーサーとして14C-メタノールを添加し,一定期間の培養後に,微生物代謝によって生成された14C-二酸化炭素の量を測定した.この計測から,ガスハイドレート海域近傍の深海堆積物中では微生物によってメタノールが異化により二酸化炭素に分解されていることが判明した.一方で,培養試料中のメタノール濃度は有意に減少しておらず,消費と平行してメタノールの生成が行われていることも示唆された.アイソトープ統合安全管理センターの移転に伴い,研究実施に若干の遅延が生じたが,結果的には研究計画と大きな相違を生むことなく研究を進めることができた.この為,概ね順調に計画は達成できていると判断される.ガスハイドレート産出域のメタン濃度や炭素安定同位体といった地球化学解析は,ガスの起源や続成を探る上で極めて重要な指標と言える.しかし,堆積物中のメタンは微生物活動による生物学的過程の影響を受けていることが多い.特に嫌気的メタン酸化アーキアの新規系統群の関与が考えられているが,それらの自然環境中での分布とメタン分解への寄与については今後の課題とされている.今年度は,この嫌気的メタン酸化アーキア系統群に着目し,それらの遺伝学的,生理学的,生態学的特徴の解明を目指した.まず,リボソームを構成する16S rRNA遺伝子のデータベースをもとにして,標的系統群に特異的なオリゴヌクレオチドプライマーを設計し,定量リアルタイムPCRによる生息分布調査を実施した.その結果,標的系統群が多く検出される湧水環境を見出すことに成功した.また,次世代シーケンサーを用いた微生物相解析により,試料中の全微生物群集中で優占してこのグループが存在することが明らかとなった.また,水質分析により,この環境は硫酸塩や硝酸塩はほとんど含まれず,溶存鉄濃度が多いという地球化学的特徴があることが示された.さらに,前年度に確立した活性測定法である,放射性同位体標識トレーサー超高感度活性測定をこの試料で実施したところ,活発な嫌気的メタン酸化活性も検出することができた.これらの結果から今回の標的微生物は三価鉄を電子受容体とし,鉄還元反応とカップリングしたメタン酸化活性を自然環境中で行っている可能性が示唆された.分子生態学的解析により,嫌気的メタン酸化アーキアの新規系統群が優占する環境を特定することに成功した.また,微生物活性測定法により,それらの優占する環境は活発なメタン分解ポテンシャルを有することも明らかにできた.ガスハイドレート胚胎海底堆積物中に存在するメタンは嫌気的メタン酸化アーキアによって分解されることが知られている.この過程でメタンは酸化され,その一部は炭酸塩鉱物として海底面に存在することになる.

特に,凝集して沈殿したノジュールと呼ばれる構造物の内部では嫌気的メタン酸化アーキアのニッチが存続し,断続的にメタン分解に関与する可能性が近年示唆されている.今年度の実施研究では,隠岐諸島周辺の海底から取得された炭酸塩ノジュールを試料として,その内部に生息する微生物群集の遺伝学的,生理学的,生態学的特徴の解明を目指した.試料から作成した薄片の観察より,ミクライトから構成され,一部からは有孔虫骨格や巣穴様構造が存在することが示された.さらに,ノジュール形成後のステージで続成によりセメントされた部分も認識された.カソードルミネッセンス法では,マンガン濃度が高いと推定される組織も示された.さらに,炭素同位体比分析からは炭素の起源がメタンに由来することが示された.これらのことは,浅部環境での嫌気的メタン酸化反応によって炭酸塩ノジュールが生成されたことを示唆していた.顕微鏡解析と分子生態学的解析により,ノジュール試料内部には近接堆積物とほぼ同等の微生物が存在するが,その組成は異なっていることが示された.特に嫌気的メタン酸化アーキアはノジュール内部では見られたものの,隣接の堆積物中では全く検出されなかった.この傾向は,嫌気的メタン酸化反応の鍵酵素遺伝子を対象としたリアルタイム定量PCR解析と分子系統解析でも支持された.本研究により,海底炭酸塩鉱物というこれまでに目を向けられていなかったメタンシンクは,海底堆積物よりも重要な働きをする可能性が示された.所属機関の変更に伴い,次世代シーケンサーを利用しやすくなり,研究の速度が上がった.一方でラジオアイソトープを用いた実験は実施できなかった.次年度は他機関を利用することでスムーズに実施される見込みである.メタンハイドレート胚胎堆積物に生息する微生物群集構造を解析するために,次世代シーケンサーMiseqを用いて,リボソームを構成する16S rRNA遺伝子を対象としたアンプリコン解析を実施した.試料は日本海隠岐諸島沖のメタンハイドレート胚胎域で取得・保存していた半遠洋性堆積物を用い,堆積物の表層から深部における微生物の分布と棲み分けの解明に焦点を置いた.また,メタンフラックスが高いことが期待される浅海の堆積物試料でも同様の解析を実施した.間隙水中の硫酸塩が枯渇するまで深度方向に未培養性の細菌の割合が増加し,それ以深は群集構造に顕著な変化は見られなかった.AC1など一部の未培養性系統群はメタン生成ゾーンにのみ分布していた.嫌気的メタン酸化アーキア由来の16S rRNA遺伝子は極めて少数派であったため,嫌気的メタン酸化反応の鍵酵素遺伝子であるmcrAを対象にphylotype分析を実施した.その結果,既知系統に近縁なものは硫酸塩ーメタン境界近傍で検出されたが,相同性が低いものは浅部や深部で検出された.それらのグループは,従来の嫌気的メタン酸化反応とは異なる代謝か,反応速度論的な制約が伴う可能性が考えられたが,嫌気的メタン酸化活性が極めて微弱であったことから,その理由を言及することはできなかった.本研究では一貫して,メタンフラックスの強弱に対応した微生物生態系に着目したことで,ガスハイドレート胚胎域における生物地球化学的物質循環でこれまで見逃されていた部分に迫ることができた.
カーボンナノチューブの光非線形性を利用した新しいWDM光ファイバネットワーク用デバイスの研究

本研究は、カーボンナノチューブ(CNT)の光非線形性を利用して、将来の波長多重(WDM)光ファイバネットワーク用の新しいデバイスの研究を行うものである。我々の従来の研究では波長が1.55μm帯(Cバンド)の結果であったが、単層カーボンナノチューブは動作波長をチューブ径により変えることができる。実際のサンプルはいくつかの種類の単層カーボンナノチューブが混ざっているため、サンプルによっては光吸収に大きな広がりをもつ。このため、1.55μm帯(Cバンド)だけでなく、1.6μm帯(Lバンド)や1.48μm帯(Sバンド)でもモード同期光ファイバレーザを構成できることを示した。さらに、波長1.3μmで利得をもつプラセオジウム(Pr)ドープ光ファイバを用いた1.3μm帯モード同期光ファイバレーザ、波長1μmで利得をもつイッテルビウム(Yb)ドープ光ファイバを用いた1μm帯モード同期光ファイバレーザも実現している。さらに、CNTを用いた光スイッチングデバイスの研究を行った。光ファイバをD型に研磨したDシェイプ光ファイバ上にCNTを蒸着した光ファイバ型のデバイスを試作し、光スイッチングが可能であることを示すことができた。光ファイバの側面をコア部分から数μmとなるようにD型に研磨し、5cmのDシェイプ光ファイバを作製した。その研磨した部分にCNTを蒸着し、光ファイバ型CNTデバイスとした。この光ファイバ型CNTデバイスを非線形偏波回転による非線形光スイッチとして用いたところ、わずか5cmの光ファイバにもかかわらず50mW程度のパワーでスイッチングを実現できた。消光比も20dB以上が得られた。ここから計算される非線型定数γは10^6W^<-1>km^<-1>程度と見積もられた。CNTはナノテクノロジーの代表的な物質であるが、これまではCNTの光学特性はあまり注目されていなかった。最近、CNTが光ファイバ通信で用いられる波長1.55μm帯で高速(ps以下)な可飽和吸収特性をもち、光ファイバレーザ中に用いることで受動モード同期によりパルス幅1ps以下の短パルスが得られることが示された。さらに、NCTは大きな3次光非線形性(χ_3)をもつことがいくつかのグループから理論的に示されているが、いまだに実証されていない。これまでの我々の研究により、CNTが光ファイバ通信波長帯の波長1.55μm帯で可飽和吸収素子として働くことを示したが、CNTは動作波長をCNT径により変えることができる。実際のサンプルはいくつかの種類のSWNTが混ざっているため、光吸収に広がりをもつ。今年度は、まずCNTの基礎的な光学特性を測定し、これが波長1.55μm帯以外でも可飽和吸収特性をもつことを見いだした。さらに、これを応用し、波長1.55μm帯以外の波長、1.6μm帯・1.45μm帯・1.3μm帯・1μm帯でモード同期光ファイバレーザを実現することに成功した。さらに、CNTからの発光を利用した光デバイス、およびCNTの3次光非線形性の研究を現在進めているところである。
魚介類エキス中の活性酸素消去物質

1.ジアニシジンを用いた活性酸素消去活性の測定方法を検討した結果,スーパーオキシドおよびスーパーオキシド以外のラジカル消去活性が測定可能であった。また,p-ニトロソジメチルアニリン法を用いることにより,ヒドロキシラジカル消去活性についても測定が可能であった。2.ヒスチジンは,アスコルビン酸およびグルタチオンと同様にスーパーオキシド以外の活性酸素消去活性を示したが,活性はグルタチオンよりも弱かった。その他のアミノ酸では,グリシンが弱いスーパーオキシド消去活性を示した他,システインがヒスチジンよりも極めて強いラジカル消去活性を示した。トリプトファンは消去活性をほとんど示さなかった。3.ヒスチジン含有ジペブチドであるカルノシン,アンセリン,バレニンおよびホモカルノシンおよびこれらのN-アセチル誘導体は,ヒスチジンよりやや劣るものの,ラジカル消去活性を示し,またいずれにもヒドロキシラジカル消去活性が認められた。4.魚類諸組織エキスでは,ニジマスおよびコイの諸組織で検討した結果、2種とも胆嚢が強いラジカル消去活性を示し,またヒドロキシラジカル活性は胆嚢にのみ認められた。また,無脊椎動物のミナミイセエビおよびホタテガイの諸組織ではいずれもラジカル消去活性は低かった。
熱・熱外中性子捕捉反応を利用した深在性放射線抵抗性腫瘍の治療に関する基礎研究

(1)熱中性子、熱外・高速中性子混合ビームのRBEを培養SCCVII腫瘍細胞(マウス扁平上皮癌)を用いてコロニー形成法で検索し、各々2.0と1.9の値を得た。中性子フルエンスで比較すると、粒子カーマ値が大きい混合ビームの方が効果が大きくなった。硼素-10併用による効果増強の程度は捕獲断面積の大きい熱中性子ビームの方が大きかった。固形腫瘍に対する効果を見ると硼素-10が存在しない場合は両ビームの効果に大きな差は生じないが、硼素-10存在下での効果は静止期細胞に集積しにくい硼素化合物BPAを併用した場合は混合ビームの方が大きな効果を与えることが分かった。(2)腫瘍細胞浮遊液にBSHを加え、EP処置を行うとBSHを効果的に細胞注入でき、効果はEPの回数に応じて上昇、細胞内の注入BSHは洗浄しても流失しないことが分かった。固形腫瘍の場合、固形腫瘍のままで中性子照射を行うとBNCI効果は非常に大きかったが、細胞単離後に中性子照射を行うと効果が大幅に失われた。固形腫瘍に対するEPではBSHは腫瘍細胞には入らず、腫瘍血管内や細胞間質に閉じこめられた状態あると想像された。(3)BPAは静止期細胞に集積しにくい。一方、BSHは腫瘍細胞に対する親和性はないが比較的均一に腫瘍に分布する。両者の欠点を補う目的で両硼素化合物を併用すると併用時の細胞生存率曲線は各々単独の場合の中間に位置した。しかし、腫瘍治癒を指標にすると相乗効果が認められた。一細胞当たりのマイクロヌクレウス数の頻度分布を調べると、BSHではポアソン分布によく従い、BPAの場合は大きく逸脱した。しかし併用の場合にはポアソン分布に近いパターンを示した。(4)BNCT後の温熱処理の効果をコロニー形成法による細胞生存率で調べると、温熱増感率は硼素濃度の上昇(0-30ppm)と共に減少(2.65-1.0)した。(5)水ファントム中の生物効果の深度分布を同じ細胞株によってコロニー法で検索すると、硼素濃度を腫瘍で30ppm、正常組織で10ppmと仮定した場合、混合ビームの治療可能深度は6.5cmと推定された。
風力発電施設海上展開化のための基礎構造体の振動特性に関する研究

遠浅な海岸が少なく、気象、海象が厳しくその変動性も高いわが国で、海上に風力発電施設を建設する場合、安全で、疲労耐久性、経済性のある基礎構造物の開発が必要である。そのため、1)わが国の洋上発電施設に相応しい基礎構造体を提案し、2)変動風と波浪荷重を同時に受ける風車(ローターとナセル)・タワー・基礎相互の構造振動特性を明らかにし、3)疲労に対する耐久性評価技術を確立することを目的に、研究を実施してきた。平成13年度には、以下の研究を実施した。1)プロペラ式水平軸と垂直式風車の調査2)杭式、ジャケット式やケーソン基礎などの固定式基礎、および軟着底など浮体式基礎の適用性の検討3)大型化により海上で有望となると考えられている水平軸風車を対象に、風車部とタワーが受ける変動風力荷重や基礎構造に作用する波浪荷重の時刻歴荷重作成ルーチン、および、これら荷重を受ける風車・タワー・基礎構造一体の振動解析プログラムをモーダル法をベースに作成し、各種基礎の相違による振動特性を明らかにした。4)応力範囲の計数法の調査平成14年度は、この振動解析プログラムにより得られる部材に発生する応力の応答波形から、1)応力範囲とその回数を計数するプログラムを開発し、2)特定の海域における風と波浪の年間の出現頻度分布例を用いて、年間、あるいは供用期間での応力範囲とその回数の作成のための適用を行い、3)これらの結果を確率分布関数に近似しマイナー則による疲労評価の検討を実施した。具体的には、1)の計数法に関しては、13年度の各種計数法の調査を踏まえ、実用性の高く固定式海洋構造物で用いるゼロアップクロス法、および低周波波形に畳重する高周波成分なども計数できるrain-flow法やrange-pair法などの計数解析プログラムを作成である。2)については実プロジェクトが計画されているある海域の設計条件をもとに、500kW級の施設の構造諸元を設計し、変動風と波浪荷重に対する振動応答解析を行い、得られた応力履歴からある供用期間における応力範囲とその回数を推定した。ついで、3)においては応力範囲とその回数に関する頻度分布に着目し、疲労評価に便利なように、Weibul分布なる確率分布関数への適合性を調べ、マイナー則による疲労評価を実施した。これらの成果は雑誌や論文、講演会などで公開した。本年度は、文献資料調査や振動数値シミュレーションにより以下の成果を得た。1)海上立地のための風力発電装置の調査着底基礎:プロペラ(羽根)形タービンをタワーに取り付ける基礎には数MW級風力発電装置の調査し、大型化に対応し、基礎の水平支持力や規模が大型化が必要である。浮体基礎:種々の小型発電装置を調査し、集中荷重に適応しにくい浮体では比較的大型化が可能な垂直型タービンが有効であると結論。2)従来型基礎構造の調査と整理、新方式の提案着底基礎:タワー構造や基礎の地盤剛性を考慮した変形特性データを収集。土質海底条件に応じた基礎構造を整理。浮体基礎:垂直型タービンを多段積し、ポンツーン浮体の風に対するスタビリティと波浪動揺性の検討から可能性評価した。3)風車・タワー・基礎一体

振動解析手法の確立想定される各種基礎に対応し、地盤特性を含めた基礎や固定浮体上のブレード・ナセル・タワー・基礎構造一体振動解析法プログラムを作成した。外力として、ブレード・ロータ・タワー部分の受ける変動風力荷重は海洋風スペクトルから、また、基礎構造に作用する波浪荷重はモリソン式から時間領域で作成した。入力のための、風とブレード間の空気力減衰特性や風抗力を調査した。これにより、4)その他風荷重と波浪荷重同時作用下での荷重の組合せを考察疲労耐久性評価のための応力範囲計数法などの調査実施。遠浅な海岸が少なく、気象、海象が厳しくその変動性も高いわが国で、海上に風力発電施設を建設する場合、安全で、疲労耐久性、経済性のある基礎構造物の開発が必要である。そのため、1)わが国の洋上発電施設に相応しい基礎構造体を提案し、2)変動風と波浪荷重を同時に受ける風車(ローターとナセル)・タワー・基礎相互の構造振動特性を明らかにし、3)疲労に対する耐久性評価技術を確立することを目的に、研究を実施してきた。平成13年度には、以下の研究を実施した。1)プロペラ式水平軸と垂直式風車の調査2)杭式、ジャケット式やケーソン基礎などの固定式基礎、および軟着底など浮体式基礎の適用性の検討3)さらに、大型化により海上で有望となると考えられている水平軸風車を対象に、ローター部とタワーが受ける変動風力荷重や基礎構造に作用する波浪荷重の時刻歴荷重作成ルーチンと、これら荷重を受ける風車・タワー・基礎構造一体の振動解析プログラムを作成し、各種基礎の相違による振動特性を明らかにした。4)応力範囲の計数法の調査平成14年度は、この振動解析プログラムにより得られる部材に発生する応力の応答波形から、1)応力範囲とその回数を計数するプログラムを開発し、2)ある海域における風と波浪の年間の出現頻度分布を用いて、年間、あるいは供用期間での応力範囲とその回数の作成手法を行い、3)この結果を確率分布関数に近似しマイナー則による疲労評価の検討を実施した。これらのうち、1)の計数法に関しては、13年度の各種計数法の調査を踏まえ、実用性の高く固定式海洋構造物で用いるゼロアップクロス法、および低周波波形に畳重する高周波成分なども計数できるrain-flow法やrange-pair法などの計数解析プログラムを作成した。つぎの2)については実プロジェクトが計画されているある海域の設計条件をもとに、500kW級の施設の構造諸元を設計し、変動風と波浪荷重に対する振動応答解析を行い、得られた応力履歴からある供用期間における応力範囲とその回数を推定した。ついで、3)においては応力範囲とその回数に関する頻度分布に着目し、疲労評価に便利なように、Weibul分布なる確率分布関数への適合性を調べ、マイナー則による疲労評価を実施した。これらの成果は雑誌や論文、講演会などで公開した。
国家施設型大学から法人型大学への転換過程に関するドイツ・オーストリア間の比較研究

本研究では、過年度の文献調査及び訪問調査に引き続き、ドイツ及びオーストリアにおける大学の設置形態に関する変革について、分析及び考察した。その概要は、次の通りである。ドイツでは、1998年に連邦法である高等教育大綱法が改正された。改正前は、大学は公法上の社団であり、同時に国家の施設であるとする規定があった。改正により、別の法形式による大学の設置が許容されることになった。しかし、州の高等教育法等を改正して、法人型の大学像を具体化したのは、ニーダーザクセン州のみである。同州では、大学の評議会が組織の変更を発議し、州が必要な事項を省令で定めることになっている。一方、オーストリアでは、1993年の大学組織法において、大学を連邦の施設と規定した。これに対して、2002年の新大学法では、国立大学を公法人と定めたが、財団、社団又は営造物のいずれであるか明示していない。学説では、営造物とみなす説及び社団とみなす説がある。組織的には、構成員(社員)の概念こそないものの、理事会を置くベルリン州の大学に類似する。ただし、新採用職員が、すべて非公務員型となるところが、国家施設の性質を帯びるドイツの大学との顕著な相違点である。また、オーストリアでは医学部及び附属病院を独立した単科大学に変更したのであるが、ドイツにおいても類似の変革が進んでいる。例えば、ヘッセン州及びラインラント=プファルツ州等のように、附属病院を公法上の営造物とする場合がある。つまり、附属病院に大学本体と別の法人格を附与することがあるのである。平成15年度はドイツ連邦共和国のニーダーザクセン州およびベルリン州の各政府ならびにオーストリアの連邦政府に焦点を絞って調査を実施した。また、文献を使用して事実関係を確認するとともに、理論的背景を整理した。新たな知見の概要は次の通り。(1)ドイツの高等教育制度は国立大学中心であるが、近年私立大学の機関数が微増している。しかし、その多くが小規模であるので、在学者数に着目すると依然として国立大学が中心となっているといってよい。ただし、公設民営型の機関が存在することは、今後の研究において注目していく必要がある。(2)ニーダーザクセン州ではこれまでに国立6大学が財団型大学へと転換した。財務に関する権限の多くが大学に委譲されたので、州レベルの決定事項が縮小した。財団型大学の職員の身分が一部変更になることが議論になったけれども、当局者は新たな雇用関係がBATの範囲内なので問題ないと考えている。(3)ベルリン州では実験条項を活用して、高等教育法を改正する法案を起草した。この法案は第三者機関のベンチマークにより高く評価されたものの、州議会における会派の対立のために、まだ成立していない。(4)オーストリアは大学法が改正されて、総合大学の分割が実施された。当局者はニーダーザクセン州の国立財団型大学がかかえる問題点をかなり克服していると自信をみせてはいるが、まだ新大学法の全面実施に至る途中であるために、政府と大学の関係が具体的に確定するまで評価は困難であると思われる。平成16年度は、3年計画の2年目にあたる。ドイツおよびオーストリアにおける国立大学の法人化および法人化以外の方法による大学の組織運営改革を主たる対象として、調査研究を推進した。すでに、ドイツではニーダーザクセン州において、またオーストリアでは全国において、新大学法が施行されている。ところが、国立大学の設置形態の変更は、その後、ドイツにおいて他州へ普及していない。文献調査によると、州内の全部または一部の州立大学を法人格をもたない公営企業とする方法が優勢となっている。このような組織形態は、改革の矮小化を意味しない。「管理」から「経営」へと大学運営の思考形態が明らかに転換しているからである。現地調査によると、ドイツのオルデンブルク大学とオーストリアのクラーゲンフルト大学が共同で学術および教育の経営を専攻する修士課程を開設するなど、新しい大学運営を支援する人材の育成が開始している。教育内容の重点が経営学にあることが特徴となっている。このような変化は、国立大学への法人格付与を前提としない。関係者への意見聴取によると、ニーダーザクセン州の財団型大学は、他州において支持されていない。運営費を生み出すだけの十分な財産が付与されない以上、当初説明されたほどには運営上の自由度がもたらされないからである。従来の設置形態を大胆に変更することなく、運営の効率化をはかるのは、必然といえる。以上のことをふまえて、次年度においては、設置形態を変更した後における法人型大学の評価を中心に検討することになろう。

これに対して、2002年の新大学法では、国立大学を公法人と定めたが、財団、社団又は営造物のいずれであるか明示していない。学説では、営造物とみなす説及び社団とみなす説がある。組織的には、構成員(社員)の概念こそないものの、理事会を置くベルリン州の大学に類似する。ただし、新採用職員が、すべて非公務員型となるところが、国家施設の性質を帯びるドイツの大学との顕著な相違点である。また、オーストリアでは医学部及び附属病院を独立した単科大学に変更したのであるが、ドイツにおいても類似の変革が進んでいる。例えば、ヘッセン州及びラインラント=プファルツ州等のように、附属病院を公法上の営造物とする場合がある。つまり、附属病院に大学本体と別の法人格を附与することがあるのである。
海産無脊椎動物の純系動物化と遺伝子の解析・保存

海産無脊椎動物の純系動物化に関しては、東京大学臨海実験所では日本では絶滅に近いと言われているナメクジウオを全国各地で採集しその飼育法の確立と人工受精を行った。更に採集調査船を用い実験所周辺を調査し、3個体のナメクジウオの捕獲に成功し、本種が未だ全国各地に生息している可能性を示し今後の生息数の回復に向け展望を開いた。また、原索動物尾虫網オタマボヤの人工受精と幼生の飼育を行った。岡山大学臨海実験所では、原始的三胚葉性動物として興味深い材料である偏形動物無腸目Convoluta naikaiensisの実験動物化をめざして、採集法、飼育法、採卵法に関して検討を行った。また、その系統及び初期発生に関し基礎的研究を行った。広島大学臨海実験所では、世界的に広く分布し共通の実験材料としての重要性が増大しているカタユウレイボヤと、卵が透明で重金属のバナジウムを高濃度に濃縮しているスジキレボヤの二種について、養殖条件を検討し、大量養殖を行って安定供給をはかるための研究を推進し、純系動物化への試みを行った。星はマボヤの飼育法を確立するために各種の人工飼料を与え、成長速度を計測した。遺伝子の解析に関して雨宮は有柄ウミユリ類精子より得られたgenomicDNAを用いて遺伝しライブラリーを作成し、そのライブラリーを用い、ウニより得られた骨片形成遺伝子sm-50及びHox遺伝子6種をプローブとして、トリノアシにおけるこれら遺伝子のhomologueを分離した。トリノアシsm-50について塩基配列の決定を行っている。後藤は実験室で継代飼育下イソヤムシから3種のアクチン遺伝子を単離し、その発現部位を特定した。この結果をもとに、ヤムシと他の動物との類縁関係を考察した。星はユウレイボヤの遺伝的多型をrRNAを用いて調べ、中華人民共和国の青島では、宮城県女川産のものと酷似していること、ユウレイボヤ精巣細胞の染色体数が14または15であることを明らかにした。◆本年度9月に、まず東京大学臨海実験所新実験研究棟の飼育実験室内に、海水濾過装置および給餌装置を装備した海産動物飼育培養装置(アクアKK・CH-50)を製作し、設置したので従来より軽作業で純系海産生物の飼育培養が可能となり、本研究遂行に大いに働いている。本装置を使用し、1985年に野生株より分離した固体をもとに開始したカタユ-レイボヤ自家交配系は、17代目までに達した。一時期、生殖・成長能力の劣えが見られ存続が危ぶまれたが、最近1年間は安定した生殖・成長能力を示している。この自家交配系(純系)の特性を検定するために、移植拒絶を指標とした免疫学的検定とDNA塩基分析による検定を準備している。◆岡山大学臨海実験所では、ヒトデ純系作出の基礎として、受精卵から生体までの飼育方法の確立を試みている。浮遊珪藻で飼育した幼生は3週間で変態、その後付着珪藻を与えて飼育した。70日後の今、径2mmまで成長、幼体に適した餌を探索中である。◆アスキジア科のホヤは、バナジウムを高濃度に濃縮する特異な生理機能を有する。そのため生体の金属イオンの濃縮機構を研究するには格好のモデル動物である。広島大学臨海実験所では、アスキジア科のナツメボヤとスジキレボヤを、シオナ科のカタユレイボヤをそれぞれ選んで屋内外での養殖を試みた。

その結果、本年度は屋内水槽で3代までの継代飼育を行うことができた。◆京都大学では、ナメクジウオ,ホヤ,ギボシムシのゲノムライブラリーの作成を試み、ナメクジウオおよびホヤでは完成した。現在ジボシムシのライブラリーを作成している。◆東京工業大学では、ユウレイボヤの純系を作成するための前段階として全国各地よりホヤを採集し、rRNA遺伝子スペーサー領域を指標としてPCRを用いて多系を調べた結果、採集地点および個体により変異があることが見い出された。今回作成されつつある純系についてこの多系について検討している。東京大学臨海実験所に設置した海産動物飼育培養装置を使用し、1985年に野生株より分離した個体より開始したカタユウレイボヤ自家交配系は19代目まで達し、更に新たに初代からの純系の作成を始めた。平成8年度に計画している頭索類ナメクジウオの飼育に向けて、森沢は中華人民共和国、青島海洋研究所に赴き、当地で採集されるナメクジウオの飼育の実体を調査し、実際に人工受精を試みた。東京工業大学では、日本各地のユウレイボヤ類の遺伝的多型の研究は論文にまとめる段階にいたっている。またホヤで得られている遺伝子についてその染色体上の位置を決めること(FISH)を目的として、その第一段階として染色体解析を試みている。岡山大学臨海実験所では、棘皮動物の純系作成の基礎として,イトマキヒトデおよびマナマコの受精卵から成体までの飼育を試みている。イトマキヒトデは1994年10月受精のもの,マナマコは1995年3月受精のものを継続飼育中である。成熟に導く適当な餌料を探索している。広島大学臨海実験所ではカタユウレイボヤの大量養殖技術の確立-塩化ビニール製の三角板を工夫してカタユウレイボヤを大量に培養することに成功し、本年度は約2,000個体を京都大学、甲南大学、姫路工業大学、福山大学の研究者に供給した。ナツメボヤは約200個体の育成ができた。白色のマボヤの育成ならびに純系動物の作製は途上にある。今年京都大学佐藤に代わって新たに加わった三重大学の後藤は毛顎動物であるヤムシを実験動物として扱うために,底生性ヤムシであるイソヤムシとカエデイソヤムシの2種を用いて,実験室内での累代飼育を進めた。その結果、これら2種の完全飼育を可能にし,世代時間や増殖率を明らかにした。更に実験室内で増殖したカエデイソヤムシを用いて,この動物のcDNAライブラリーの作製,およびアクチン遺伝子の単離を進めている。海産無脊椎動物の純系動物化に関して、東京大学三崎臨海実験所では日本では絶滅に近いと言われているナメクジウオを全国各地で採集し、その飼育法の確立と人工受精を試み、前者は成功裏に進んだ。更に新鋭採集調査船を用いて実験所周辺を調査し、3個体のナメクジウオの捕獲に成功し、本種が未だ全国各地に細々ながら生息している可能性を示し今後の生息数の回復に向け展望を開いた。また、原索動物尾虫綱オタマボヤの人工受精と幼生の飼育の試みを開始した。岡山大学牛窓臨海実験所では、原始的三胚葉性動物として興味深い材料である偏形動物無腸目Convoluta naikaiensisの実験動物化をめざして採集法、飼育法、採卵法に関して検討を行った。またその系統及び初期発生に関し基礎的研究を行った。
くも糸の構造・強度と円網を利用した環境評価への応用

クモ糸は高強度で環境に優しい21世紀の繊維材料として研究され始めている。本研究は,クモ糸の構造と強度を調べること,クモ生息地環境評価への適用を念頭に置きながら,円網の変形挙動に及ぼす酸性雨,紫外線の影響について調べることを目的としている。ジョロウグモの引き糸(円網の縦糸と同じ糸腺で作られる)の基本的な性質を調べるため,(1)表面観察,(2)成分分析,(3)FTIR分析,(4)熱分析,(5)動的粘弾性試験を行った。また機械的性質を調べるため,クモ糸引張試験装置を試作し,応力・ひずみ曲線を求め,弾性係数,破壊応力,破壊ひずみについて,ほかの人造繊維と比較検討した。さらに,糸強度に及ぼす環境の影響を考えるため,2種の強さの紫外線,硫酸を主成分とした疑似酸性雨および両者の複合環境下に任意時間暴露し,糸の劣化を調べた。また横糸の変形についても調べた。その結果,(1)クモ糸は絹糸と同じように,主に側鎖の短い中性アミノ酸からできている,(2)直径数μmの1本の縦糸は,さらに細い約0.1μmのミクロフィブリルから構成される,(3)約250°Cまで熱的に安定である,(4)最高の人造繊維と比べて,引張強さ,弾性率は約1/5と低いが,破壊伸びは約5倍,破壊までのエネルギは約3倍と将来の繊維材料として有望である,(5)通常の3倍の強さの紫外線に1時間以上暴露すると劣化が起り,1日暴露すると糸は強度をほとんど支持できなくなる,(6)現状程度の酸性雨(せいぜいpH5)では,クモ糸は劣化しない,(7)横糸の応力・ひずみ曲線はJ型となり,破壊ひずみは縦糸の10倍以上となる,(8)横糸を縮ませると,粘着球は合体し,糸は合体球の内部に折りたたまれ,再度引張すると横糸は粘着球から送り出されるという変形機構(ウインドラスシステム)があることを示した。上記課題に対して,本年度において下記の成果を得た.1.引き糸直径,破壊荷重,剛性とクモ体長等の生物学的基礎関係を示した.2.クモ引き糸の構造を調べるため,糸表面,イオンエッチングした糸,糸の裂けた部分の観察を走査電子顕微鏡で行い,糸の断面形状,結晶化度,微細構造についての基礎知識を得た.3.各種熱分析,動的粘弾性特性を調べ,クモ糸が約200°Cまで安定な繊維であることを示した.4.機械的性質を調べ,クモ糸は高い圧縮および引張強さ,大破壊ひずみを持ち,アラミド繊維に匹敵するまたはそれ以上のスパー繊維であり,未来材料として期待できることを示した.5.紫外線,酸性雨の影響を実験室的に調べ,現状の酸性雨程度ではクモ円網を劣化させないこと,紫外線によって劣化が進行することおよび紫外線酸性雨が同時に作用すると劣化が促進される可能性があることを示し,その結果クモ棲息地の環境評価に応用できる可能性があることを述べた.クモ糸は高強度で環境に優しい21世紀の繊維材料として研究され始めている.本研究は,クモ糸の構造と強度を調べること,クモ生息地環境評価への適用を念頭に置きながら,円網の変形挙動に及ぼす酸性雨,紫外線の影響について調べることを目的としている.ジョロウグモの引き糸(円網の横糸と同じ糸腺で作られる)の基本的な性質を調べるため,

(1)表面観察,(2)成分分析,(3)FTIR分析,(4)熱分析,(5)動的粘弾性試験を行った.また機械的性質を調べるため,クモ糸引張試験装置を試作し,応力・ひずみ曲線を求め,弾性係数,破壊応力,破壊ひずみについて,他の人工材料と比較検討した.さらに,糸強度に及ぼす環境の影響を考えるため,2種の強さの紫外線,硫酸を主成分とした疑似酸性雨および両者の複合環境下に任意時間暴露し,糸の劣化を調べた.また,横糸についても,変形挙動を調べた.その結果,(1)クモ糸は,絹糸と同じように,主に側鎖の短い中性アミノ酸からできている,(2)直径数μmの1本の縦糸は,さらに細い約0.1μmのミクロフィブリルから構成される,(3)約250°Cまで熱的に安定である,(4)現在最高強度の人造繊維と比べて,引張強さ(約2000Mpa),弾性係数(約15Gpa)は約1/5と低いが,破壊までの伸びは5倍,破壊までのエネルギは3倍,また圧縮強度はさらに強いことを考慮すると,将来の繊維材料として,極めて有望である,(5)通常の約5倍の紫外線に1時間以上暴露すると,急激に劣化が進行し,1日暴露すると,糸はほとんど強度を支持できなくなる,(6)現状において降るような酸性雨(せいぜいpH5)では,クモ糸はあまり劣化しない,(7)横糸の応力・ひずみ曲線はJ型となり,破壊までのひずみも縦糸の10倍以上となる,(8)横糸を縮ませると,虫を捕らえるための粘着球は合体し,横糸は合体球の内部に折り畳まれて組み込まれ,再度引張すると,横糸はその合体粘着球から送りだされるという極めて興味深い変形機構(ウインドラスシステム)があることを示した.
外国籍児童生徒の就学義務に関する法的基盤と制度的支援の国際調査

ドイツ、イタリア、チェコ、ブラジルは、学齢児の就学義務を設定している。ドイツとイタリアでは子供は社会の責任で国籍に拠らずに最低限の教育を受けさせねばならないという考えがあり、また、4国には、居住する子供を国籍で判別することが技術的に困難であるという共通の事情がある。それに対して、中国、韓国、台湾、タイでは、日本と同様、国家は自国民の子供に対してだけ就学/教育義務を課すという考えが主流である。いずれの国でも教授言語を習得させる特別な教育が設定されているが、並行して母語保持教育を実施する点についてはいずれの国もほとんど制度化が進行していない。今日の日本では、学齢の外国籍児童生徒は日本人児童生徒と違って、学校に就学する義務を課されておらず(正確には保護者が)、学校に通わなくてもかまわない状況にある。日本の就学システムの現状は、旧植民地との歴史的経緯で形成されてきたものと思われ、通常の義務と権利の法的検討では、現状の変更は困難であると見られる。そこで、本研究では、就学システムのあり方を検討するために、国際的比較をとおして、日本の就学システムと諸外国の異同を確認する。すなわち、日本で導入が叫ばれている外国籍児童生徒の就学義務の問題を、諸外国が法的にどのように扱い、そして実態はどのようであるかを解明して、日本の就学システムの改革の可能性を探る。本年度調査を行ったのは、移民・外国人の送り出し側であるタイ、ペルー、中華人民共和国(上海、北京)、受け入れ側である韓国、及び、単純にそのように位置づけられないチェコである。それらの調査は、調査国の実態を解明するものであるとともに、今後調査を進めるに当たっての必要な事項等を明確化するものでもある。一方、日本国内については就学システムの実態に関する調査を行った。就学義務がないことにより、どのような問題が発生しているかを調査する準備として、群馬県伊勢崎市の教育委員会担当者等と連絡を行った。また、岐阜県可児市土田小学校、及び可児市の初期指導施設である「ばら教室」、及び愛知県豊田市東保見小学校、知立市立東小学校で、外国籍児童受け入れ体制の実況について現地調査を行った。国内の現況調査の一環として、伊勢崎市の境地区の公立小学校で、日本語指導に関して20年にわたって積み重ねられた経験を反映したテキストを作成し、公開した。本研究では、就学システムのあり方を検討するために、国際的比較をとおして、日本の就学システムと諸外国の異同を確認する。本年度現地調査を行ったのは、移民・外国人の受け入れ側であるラトビア、ドイツ、フランス、チェコ、大韓民国である。本研究のメンバーが現地を訪問し、現地の関係者をとおして各国の実態の解明を進めた。一方、日本国内については主として群馬県大泉町の就学システムの実態に関する調査を行った。就学義務がないことにより、どのような問題が発生しているかについて、同町の教育委員会担当者等と連絡をとりながら調査を進めた。また、群馬県伊勢崎市をフィールドとして、就学義務化が実行された場合に必要となる日本語初期指導の改善方法を検討した。成果の概要として、アジアは自国の国籍のある学齢児にのみ就学義務を課しているが、西ヨーロッパは国籍のない学齢児にも就学義務を課している傾向があるということを挙げることができる。調査方法の標準化についても検討を行ったが、各国で子供の教育の権利と義務に関して必ずしも制度が明瞭になっていない上に、欧米とアジアでは法制度の背景にある文化がかなり異なっているため、一覧化するには、今後の海外調査で、具体例を通して解釈と根拠法を質問していく方法をとることが望ましいという方向となった。本年度は研究のまとめとして報告書『外国籍児童生徒の就学義務をめぐってI』を作成し、研究代表者、研究分担者、連携研究者、研究協力者による論考16篇を収録した。本研究では、就学システムのあり方を検討するために、国際比較をとおして、日本の就学システムと諸外国の異同を確認する。