hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地球・海洋潮汐との同期現象を用いた噴火予知手法の開発

本研究においては,まずデータ解析用ワークステーションの導入と解析プログラムの開発・組み込みをおこない研究環境を整えた上で,(1)潮汐歪をふくむ地殻歪の変化と火山活動を結ぶメカニズムの理論的な評価,(2)実際の火山活動の時間変化データの収集,および収集したデータと潮汐との関連性についての詳細な解析,の2点について重点的に取り組んだ.このうちの(1)については,ある一定以上の大きさの,ある特定方位の地殻歪によって火山活動が励起されることと,その歪方位が火山下のマグマ溜りの形状と関係することを,力学的な考察による理論面と,伊豆大島の最近の火山活動を例とした実際面の両方から明らかにした.また,火山の累積噴出量の長期的な時間変化パターンの類型と成因を理論的に考察し、累積噴出量の時間変化を細かく調べることによって,そこから火山が受けた地殻歪の影響の有無や性質に関する履歴を読み取る方法を考案した.また(2)については,歴史記録の豊富な伊豆大島火山について古記録・古文書を系統的に収集した上で文献史学的手法による史料の選別と解析をおこない,噴火史上の中ないし大規模噴火の開始時期が潮汐の14日周期成分と同期している関係を明らかにした.また,雲仙火山の1991年噴火における火砕流発生と潮汐の関係についての詳細な解析をおこなった.その結果,火山活動がある種の臨界状態に達していたとみられる1991年5月24日6月12日の期間においては,潮汐によって雲仙火山下の地殻に上下方向または東西方向の圧縮歪が加わった場合に大きな火砕流が発生していた関係を明らかにし,そこからマグマ溜りの形状や火砕流の発生メカニズムを推定した.以上(1)(2)の両成果を取りまとめ,潮汐と火山活動との同期現象を噴火予知に応用する際の問題点を明らかにした.本研究においては,まずデータ解析用ワークステーションの導入と解析プログラムの開発・組み込みをおこない研究環境を整えた上で,(1)潮汐歪をふくむ地殻歪の変化と火山活動を結ぶメカニズムの理論的な評価,(2)実際の火山活動の時間変化データの収集,および収集したデータと潮汐との関連性についての詳細な解析,の2点について重点的に取り組んだ.このうちの(1)については,ある一定以上の大きさの,ある特定方位の地殻歪によって火山活動が励起されることと,その歪方位が火山下のマグマ溜りの形状と関係することを,力学的な考察による理論面と,伊豆大島の最近の火山活動を例とした実際面の両方から明らかにした.また,火山の累積噴出量の長期的な時間変化パターンの類型と成因を理論的に考察し、累積噴出量の時間変化を細かく調べることによって,そこから火山が受けた地殻歪の影響の有無や性質に関する履歴を読み取る方法を考案した.また(2)については,歴史記録の豊富な伊豆大島火山について古記録・古文書を系統的に収集した上で文献史学的手法による史料の選別と解析をおこない,噴火史上の中ないし大規模噴火の開始時期が潮汐の14日周期成分と同期している関係を明らかにした.また,雲仙火山の1991年噴火における火砕流発生と潮汐の関係についての詳細な解析をおこなった.その結果,火山活動がある種の臨界状態に達していたとみられる1991年5月24日6月12日の期間においては,潮汐によって雲仙火山下の地殻に上下方向または東西方向の圧縮歪が加わった場合に大きな火砕流が発生していた関係を明らかにし,そこからマグマ溜りの形状や火砕流の発生メカニズムを推定した.以上(1)(2)の両成果を取りまとめ,潮汐と火山活動との同期現象を噴火予知に応用する際の問題点を明らかにした.1.静岡大学にワークステーションを導入し、国際学術情報ネットを利用するネットワークシステムを構築した。これによって大量データの高速解析のための環境がととのい,かつ名古屋大学とのデータ交換がきわめて能率的に運用できるようになった。2.地殻歪解析のためのいくつかのプログラムを入手し,ワークステーション内に組み込んだ。3.潮汐による地殻歪変化と火山活動を結ぶメカニズムにかんする力学理論的評価を進めた。4.雲仙および伊豆大島火山の火山活動観測データの収集と整理・解析をおこない,潮汐歪方位との依存性を調べた。雲仙普賢岳溶岩ドームについては,気象庁によって連続録画されている火砕流/落石の監視ビデオ映像を収集し,火砕流の平均流速と区間流速,火砕流到達距離,火砕流継続時間を計測し,相互の関係を調べるとともに地震計記録との比較等をおこなった。その結果,(1)地震計に記録される震動の継続時間は,火砕流そのものの継続時間ではなく,火砕流にともなう落石の継続時間と考えられること,(2)雲仙普賢岳の火砕流発生は,1991年5月24日6月12日の期間については明瞭な潮汐依存がみとめられ,それ以降は降水量と相関していること等がわかった。5.江戸時代以前の古記録の豊富な伊豆大島火山と富士火山について,史料中の噴火記述の収集と解析をおこない,潮汐と火山活動の関連を予察的に調べた。その結果,(1)富士火山の延暦1921年(800802年)噴火の詳細な噴火推移をあきらかにし,(2)伊豆大島の主要な噴火の開始日が,地球潮汐の14日周期成分と依存する関係をつきとめた。本年度においては,(1)潮汐歪をふくむ地殻歪の変化と火山活動を結ぶメカニズムの理論的な評価をいっそう深めること,

(2)実際の火山活動の時間変化データを収集し,収集したデータと潮汐との関連性について詳細な解析をおこなうこと,の2点について重点的に取り組んだ.このうちの(1)については,ある一定以上の大きさの,ある特定方位の地殻歪によって火山活動が励起されることと,その歪方位が火山下のマグマ溜りの形状と関係することを,伊豆大島の最近の火山活動を例にとって明らかにした.また,火山の累積噴出量にあらわれる長期的な時間変化パターンの類型と成因を理論的に考察し,累積噴出量の時間変化を細かく調べることによってそこから火山が受けた地殻歪の影響の有無や性質に関する履歴を読み取る方法を考案した.また(2)については,歴史記録の豊富な伊豆大島火山について古記録・古文書を系統的に収集した上で文献史学的手法による史料の選別と解析をおこない,噴火史上の中ないし大規模噴火の開始時期が潮汐の14日周期成分と同期している関係を明らかにした.また,雲仙火山の1991年噴火における火砕流発生と潮汐の関係についての詳細な解析をおこなった.その結果,火山活動がある種の臨界状態に達していたとみられる1991年5月24日6月12日の期間においては,潮汐によって雲仙火山下の地殻に上下方向または東西方向の圧縮歪が加わった場合に大きな火砕流が発生していた関係を明らかにし,そこからマグマ溜りの形状や火砕流の発生メカニズムを推定した.以上(1)および(2)の両成果を取りまとめ,潮汐と火山活動との同期現象を噴火予知に応用する際の問題点を明らかにした.
ワイヤー化形態制御法による金属ガラスの脆性克服

金属ガラス実用化における最大の障害である脆性を克服するため、ワイヤー化形態制御法に脆性を克服した新規金属ガラスワイヤーの作製を試みた。その結果、Ni-Nb-M(Zr, Ti, Ta)合金系において、2GPaを超える引張破断応力と180°曲げ可能な優れた曲げ延性をあわせ持つ金属ガラスワイヤーの作製に達成した。このNi基金属ガラスワイヤーは、その優れた機械的性質だけでなく、高いガラス転移温度と耐酸化耐腐食性をも有することから、構造材料用金属ワイヤーとして実用化が期待される。本研究では、実用金属ガラスワイヤーとして、Ni_<60>Nb_<20>M_<20>(M=Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta)(組成はat.%表示)合金において、金属ガラスワイヤーの作製を達成した。また、作製した金属ガラスワイヤーは、金属ガラス特有の鏡面構造を有しており、ワイヤー破壊の起点となる表面クラックおよび傷の存在が認められない良好な表面性状を示していた。特に、Ni-Nb-M(M=Ti, Zr, Nb)金属ガラスワイヤーは、2GPa級の高い引張応力と、180°曲げ可能な良好な曲げ延性を有するなど、卓越した機械的性質を有することを見出した。Ni-Nb-M急速凝固ワイヤーにおいて、(M=Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta)の周期律4族・5族合金では良好な金属ガラスワイヤーが作製されるが、(M=Cr, Fe,Co, Cu, AI, Si)の周期律6族・8族・9族・10族・13族および14族では、金属ガラス形成は認められなかった。これら合金系では、金属結晶が形成されたが、1m以上の長さを有するワイヤーの作製が認められたのは、8族Feと14族Siだけであった。これらNi-Nb-FeおよびNi-Nb-Si金属結晶ワイヤーは、いずれも極めて脆かった。金属ガラスの形成は、Ni-Nb系液体急冷ワイヤーの高強度化に必須であることが示された。ワイヤー化形態制御法は、ワイヤー化によって変形モードを「単一シェアバンドからマルチシェアバンド」へ移行し、良好な曲げ延性発現を達成する手法である。この手法は、「内部組織を変化させずとも、形状変化による応力場変化により、延性化と高強度化を同時発現させる」手法とも言える。さらに、ワイヤー化の達成は、材料の寸法効果による高強度化も付随効果をして期待される。本研究により作製を試みる金属ガラスワイヤーは、ガラスファイバー・炭素繊維にとって変わる新たな構造材料として期待されている。本研究の結果、Ni-Nb合金系においては2GPa超級の高強度を有する金属ガラスワイヤー、Zr合金系においては、1GPa超級のNi-Free金属ガラスワイヤー作製を達成した。いずれの金属ガラスワイヤーも、ワイヤーをペンチで挟み1Kgの重りを持ちあげる試験においても破断することはなく、実用化が可能と考えられる極めて良好な曲げ延性を示した。前者は、その高いガラス転移温度と耐酸化耐腐食性によって構造材料用ワイヤーとしての用途が、後者はステント等への応用が可能な生体用金属ガラスワイヤーとしての応用が期待される。本研究によって、金属ガラスの脆性克服法としてワイヤー化が極めて有効であることが実証され、また実用化が期待される新規金属ガラス材料の開発が達成された。本研究により得られた知見は、金属ガラスの実用化に極めて重要である。
交流バイアス走査型トンネル顕微鏡の開発と強相関電子系の相分離研究への応用

本研究では、電子間のクーロン相互作用のために電子が局在したMott絶縁体を母体とした、いわゆる強相関電子系で期待される電子相分離を探索することを目的として、ナノスケールで電子状態を評価するための手法の開発と実際の物質への適用を行った。実験手法には走査型トンネル顕微鏡法/分光法(STM/STS)を用いたが、導電性に乏しい試料への適用を志向し、交流バイアスSTMの開発についても検討した。電子相分離の傾向は、Mott絶縁体が金属化する境界(Mott転移)近傍で顕著になると考えられる。Mott転移にはフィリング制御型とバンド幅制御型の二種類があるが、本研究では、前者の代表としてCa_<2-x>Na_xCuO_2Cl_2を、後者の代表としてNi(Se,S)_2を選び、低温(7<5K)でのSTM/STSを行った。その結果、フィリング制御型Mott転移近傍ではナノスケールの電子不均一が生じることを明らかにした。また、組成を系統的に変化させた実験から比較的状態密度の大きな「金属的」部分がドーピングとともに増加することが見出され、金属絶縁体がパーコレーションと関連している可能性を指摘した。一方、バンド幅制御型のMott転移近傍では、電子状態が比較的均一であることを見出した。また、Ca_<2-x>Na_xCuO_2Cl_2は高温超伝導体の一種であるが、超伝導になる前のいわゆる擬ギャップ相で、電子結晶と言うべき電子状態のチェッカーボード状の変調構造を発見した。また、交流バイアス走査型トンネル顕微鏡に関しては、その完成には至らなかったものの、セミリジッド同軸ケーブルと組み合わせ可能な高周波対応型STMユニットの試作を行った。本年度は相分離が期待できる金属-Mott絶縁体転移近傍の物質の局所電子状態を通常の直流バイアスSTMで調べた。試料としてフィリング制御によって金属絶縁体転移を起こすCa_<2-x>Na_xCuO_2Cl_2とバンド幅制御で金属絶縁体転移を起こすNiS_<2-x>Se_xを選んだ。これら両化合物はいずれも良好な劈開性を持ち、表面敏感なSTM測定に適している。測定は低温超高真空STMを用いて4.7Kで行った。Ca_<2-x>Na_xCuO_2Cl_2の劈開面である(001)面のSTM像は、原子像とそれに重畳する数nm^2の広がりを持つ不規則な凹凸から構成されている。STM像の自己相関関数の解析から、この凹凸は完全にランダムに分布しているのではなく、特定の結晶軸([100]軸、もしくは[010]軸)に沿って強い相関があることが解った。また、走査型トンネル分光(STS)測定の結果から、この凹凸は、実際の表面形状に起因するものではなく、局所状態密度の違いを反映したものであることが解った。これらの結果はCa_<2-x>Na_xCuO_2Cl_2において、自己組織的な電子的相分離が起こっていることを強く示唆する。このような自己組織的な構造は測定した全てのNa濃度(0.08<x<0.12)で観測された。NiS_<2-x>Se_xでは(100)劈開面の原子分解能のSTM像を得ることに初めて成功した。STM像はジグザグのチェーン構造を示しており、カルコゲン2量体の片側の原子が解像されていることに対応する。

STS測定を行ったところ、混晶にした試料でも局所状態密度はほぼ一様であり、金属絶縁体転移を示すx0.45近傍でのみ状態密度の分布が観測された。この結果はフィリング制御型とバンド幅制御型で金属絶縁体転移近傍の電子状態に違いがあることを示している。今後、交流バイアスSTMの立ち上げを急ぎ、より絶縁体的な試料での電子状態改造を試みたいと考えている。昨年度に引き続き、走査型トンネル顕微鏡(STM)を用いた強相関電子系の金属絶縁体転移近傍における電子相分離や不均一電子状態の探索と原子分解能実空間電子分光を行った。昨年、相分離的な電子状態の不均一を発見したCa_<2-x>Na_xCuO_2Cl_2においては、コーネル大学との共同研究によって、この系の超伝導発現組成であるx0.1近傍の試料に対して希釈冷凍機を用いた超低温での実験を行い、明確な電荷秩序を発見した。この秩序は通常の電荷密度波とは異なる励起スペクトルをもち、高温超伝導の舞台であるドープされたCuO_2面の示す新奇な電荷秩序と考えらる。この発見は、いわゆる擬ギャップ状態、さらに高温超伝導発現機構に関する有力な情報である。また、詳細な組成依存性の測定を行い、局所状態密度の高い部分がキャリヤドープと共に増加することを明らかにした。このような振る舞いは電子相分離とコンシステントではあるが、相分離と電荷秩序が共存することは考えにくく、電子状態の不均一はドーパントの分布に由来する可能性が否定できないが、その場合はドーパントの遮蔽長が著しく長いと解釈せざるを得ない。いずれの場合も、本系における電子状態の不均一は、モット絶縁体近傍の多数の自由度や相の競合と関連している可能性が高く、さらに広い組成範囲での実験が必要である。一方、そのほかの強相関電子系では、三次元モット絶縁体であるNiS2にCoやCuをドープすることでキャリヤを導入して金属絶縁体転移近傍に調整した試料に対するSTM実験を開始した。また、高性能熱電材料として注目されているNa_xCoO_2の原子像観察に成功した。STMの交流化に関しては未だ予備実験の段階であるが、低温STMでの経験から測定の鍵となるユニットの安定化技術に関してノウハウが蓄積されつつあり、完成は近いと考えている。
細胞移植による脊髄機能再建-脱髄軸索の再髄鞘化を目指して-

損傷脊髄の機能回復の戦略としては失われた神経細胞を補充する戦略が現在の主流であるが、最も再建すべき対象は長索路であり、これは局所に神経細胞を補填したからといって得られるものではない。現在、長索路を直接再建する有効な方法はまだない。ただ、神経幹細胞をはじめとする神経細胞移植によって長索路機能の回復が見られるのは事実である。おそらくこれは長索路そのものの再建によるものはわずかに過ぎず、多くは残存する軸索に対する効果や、下位の脊髄にあるcentral pattern generatorに対する効果であることが推察できる。まず、細胞移植の母床側の環境整備の観点から、機械的損傷後の二次的な血管内皮障害に注目し、その軽減策を検討した。その結果、cyclooxygenase-2の産生抑制やPG I_2,、PGE投与により、血管障害に続発する好中球浸潤の抑制をもたらし、その結果、損傷範囲の縮小、運動機能の改善をもたらすことが明らかとなった。すでに我々が報告しているように、臨床使用されているステロイドは損傷脊髄での神経栄養因子の発現を抑制する。今回検討した薬剤はいずれも臨床で使用されているもので、ステロイドのような神経栄養物質阻害効果が無く今後のこの方面での応用が期待できる。また、残存軸索の再伸長の可能性を高めるために、その障害因子の検討を続けている。従来はグリア性の瘢痕が問題となっていたが線維性瘢痕について発現するコラーゲンを経時的に観察し、対策を検討中である。さらに、脊髄損傷の原因となる椎体の生体力学的特性についての検討を進め、小児期の頚髄損傷の大きな特徴である明らかな骨傷のない損傷の原因としての椎体終板すべりの病態を明らかにした。損傷脊髄に対して細胞移植で脱髄を治療対象とすることは、伝導性改善目的で投与される4-aminopyridineが臨床でも有効である報告からも有望である。その結果、cyclooxygenase-2の産生抑制やPGI_2、PGE投与により、血管障害に続発する好中球浸潤の抑制をもたらし、その結果、損傷範囲の縮小、運動機能の改善をもたらすことが明らかとなった。今回検討した薬剤はいずれも、すでに臨床で使用されているもので、これらの薬剤を今回の実験系に加えることとした。また、鼻粘膜から培養したolfactory ensheathing cells(OEC)は通常の培養条件では増殖性や髄鞘形成能が、嗅球から採取したOECに比べて低く、これを向上させる研究を行っている。また、細胞移植の阻害因子であるが、今まで研究の対象にのぼってこなかった線維性瘢痕について発現するコラーゲンを経時的に観察し、対策を検討中である。

その結果、cyclooxygenase-2の産生抑制やPG I_2、PGE投与により、血管障害に続発する好中球浸潤の抑制をもたらし、その結果、損傷範囲の縮小、運動機能の改善をもたらすことが明らかとなった。すでに我々が報告しているように、臨床使用されているステロイドは損傷脊髄での神経栄養因子の発現を抑制する。今回検討した薬剤はいずれも臨床で使用されているもので、ステロイドのような神経栄養物質阻害効果が無く今後のこの方面での応用が期待できる。また、残存軸索の再伸長の可能性を高めるために、その障害因子の検討を続けている。従来はグリア性の瘢痕が問題となっていたが線維性瘢痕について発現するコラーゲンを経時的に観察し、対策を検討中である。
大正、昭和前期における国語教科書と教養形成に関する研究

旧制中等学校生向けの芥川龍之介編『近代日本文芸読本』、菊池寛編『新文芸読本』、垣内松三編『国文選』、岩波編集部編『国語』、鈴木三重吉主宰『赤い鳥』を対象に、教材選定、編集によって示された教養のすがたを明らかにした。特にそれらの編集者の文芸観、教育観に注目して、文芸、国語読本の学び手となった中学生たちの教養形成に与えた影響を見た。また、これらの読本が相互に影響しあいながら編集され、さらに新しい教養を生み出していった事実も明らかにした。日本型教養形成の基盤が、大正、昭和前期の国語教育やその周辺の文化構造の中でどのように生成され発展させられてきたかを研究するため、その基礎作業として、(1)国語教科書、文学読本、文芸叢書の収集と総目次作成、(2)芥川龍之介編『日本近代文芸読本』採録作家、作品の内容検討、(3)大正、昭和前期の国語教育と教養形成関係年表の作成を行い、それらをもとに国語読本類と教養形成の関係について考察してきた。その結果、大正、昭和前期の国語教育の中で重要な教科書として、岩波編集部編『国語』、それに影響を与えた芥川龍之介編『日本近代文芸読本』、またそれに影響を与えた鈴木三重吉編『赤い鳥』と菊地寛編『文芸講座』、『文芸春秋』、『文芸読本』という教養形成の流れが明確になってきた。これらを総称して教養実践と呼ぶことができ、そのなかに国語教育実践や文芸実践、綴方実践が位置ついていることも明瞭になった。また、これらの実践によって日本型教養として形成されたものとしては次の6種を見ておく必要があることも明らかになった。(1)いわゆる「大正教養主義」として理解されている教養観、(2)芥川龍之介や菊池寛などが展開した文芸実践に代表される教養観、(3)『赤い鳥』など文芸投稿誌に見られる教養観、(4)検定の枠内で刊行された国語読本に見られる人格形成型の教養観、(5)国民精神論に連動する国民性の自覚を促す教養観、(6)日本主義、右翼の教養観である。当時刊行された国語読本は、これらの教養観をそれぞれ表現するメディアとして機能した。日本型教養形成の基盤が、大正、昭和前期の国語教育やその周辺の文化構造の中でどのように生成され発展させられてきたかを研究するため、国語読本類と教養形成の関係について考察してきた。19年度に考察を始めた、岩波編集部編『国語』、芥川龍之介編『日本近代文芸読本』、『赤い鳥』と菊地寛編『新文芸読本』という教養形成に加え、垣内松三編『国文選』とその国語教育論の重要性も明確になってきた。これらは総称して教養実践と呼ぶことができ、そのなかに国語教育実践や文芸実践、綴方実践が位置づいていることも明瞭になったのは19年度と同様である。20年度は、1920年代から30年代にかけて刊行された旧制中学校向け文芸読本、「国語」読本のうち、芥川龍之介編『近代日本文芸読本』、菊池寛編『新文芸読本』、垣内松三編「国文学大系現代文学」、『国文選』、岩波編集部編『国語』に収められた作品の分析を徹底して行った。また、文芸実践や教養実践という概念を提示して、実践に彩られた時代であった1920年代から30年代にかけて展開された龍之介や寛の実践、鈴木三重吉創刊『赤い鳥』を舞台に展開された実践の意義を明らかにしていった。さらに、垣内や西尾の「国語」読本編集とともに展開された「国語」教育論の意義と問題点を探った。その結果、日本型教養の本質が他者との共同をすすめる実践知であり、その教養は自由な実践の場で生成されるものであることも明確になってきた。また、その実践を展開していく過程で文芸実践と「国語」教育実践では共通点と同時に決定的な相違点があることが明らかになってきた。20世紀前半の「国語」教育は文芸教育の側面が強いことが連想されるが、実際には実践当初から決定的な分岐が生じていたことが明らかになった。
飛散した放射性核種・重金属をトレーサーに用いた長崎原爆の長期環境動態評価

研究成果の概要:明治維新以降のわが国の産業近代化と環境汚染の歴史的変遷を,古くから造船業などの重工業が盛んで,原爆にも被災した長崎市をフィールドにして検討した.人為的に環境に排出された汚染物質は海洋や湖沼などの底質に蓄積されるので,本研究では水圏底質コアに記録された汚染の歴史トレンドを時系列解析した.わが国の代表的な工業地域である京阪神や首都圏と長崎市の環境汚染の歴史トレンドは大きく異なり,また長崎市では原爆による汚染物質の飛散の影響も残存していることが明らかになった.研究成果の概要:明治維新以降のわが国の産業近代化と環境汚染の歴史的変遷を,古くから造船業などの重工業が盛んで,原爆にも被災した長崎市をフィールドにして検討した.人為的に環境に排出された汚染物質は海洋や湖沼などの底質に蓄積されるので,本研究では水圏底質コアに記録された汚染の歴史トレンドを時系列解析した.わが国の代表的な工業地域である京阪神や首都圏と長崎市の環境汚染の歴史トレンドは大きく異なり,また長崎市では原爆による汚染物質の飛散の影響も残存していることが明らかになった.長崎原爆によって飛散した放射性核種や重金属元素をトレーサーに用いて,長崎地方の環境変遷を解析した.平成19年度は、長崎湾の5地点においてボーリングコアを採取し,得られた堆積物試料の年代測定と化学分析を実施した.長崎原爆の影響は,被爆直後に「黒い雨」が降った長崎市東方約3kmに位置する西山地区で詳細な調査が実施されており,申請者らも西山貯水池堆積物に記録された長崎原爆の痕跡を明らかにしてきた.本研究では,それと対比させながら長崎湾堆積物に記録された原爆の痕跡と環境変遷について検討した.長崎湾堆積物には,被爆時に破壊された長崎市街地から環境汚染物質が流入,記録されていると考えられる.また,長崎市は古くから造船業などの重工業が盛んな地域であるので,それによる環境汚染の歴史トレンドも記録されていると考えられる.本年度はNBBX2,NBB',NBE2の各コア試料について分析を開始した.主成分元素,微量成分元素,放射性核種,プルトニウム同位体について,以下のような結果が得られている.(1)主成分元素の鉛直分布から、今回分析した3本のコア試料は極めて類似した環境履歴を持っていると推定された.(2)人為的に環境に排出される重金属元素については,第二次大戦以前から長崎湾底質を汚染していることが明らかになった.特に,クロム,銅,亜鉛、水銀,鉛はその傾向が顕著である.しかし,その汚染の歴史トレンドは元素によって大きく異なる.(3)プルトニウム同位体,^<137>Csの鉛直分布から,長崎湾底質にも長崎原爆の痕跡が記録されている可能性が示唆された.以上の成果に基づき,次年度も研究計画を継続・実施する.長崎市は明治維新以降,造船業等の重工業が急速に発展してきた都市であり,市街地を含む周辺地域は古くから人為的環境汚染にさらされてきたと考えられる.一方,1945年に世界で唯一プルトニウム原爆による被爆を受けた都市でもある.本研究では,環境汚染物質の最終シンクである水圏底質中に記録された環境汚染の履歴を時系列解析することによって,環境汚染と人間活動の関係を定量的に解析すると共に,環境汚染物質の動態を明らかにすることを目的に研究を進めた.平成19年度には長崎湾から底質コア試料を採取し,堆積年代,放射性核種,重金属元素,球状炭化粒子,POPs類,鉛安定同位体,花粉化石等の分析が研究分担者,協力者によって開始された.平成20年度は,これらの分析を継続すると共に,すでに得られている長崎市西山貯水池(被爆時,周辺域に「黒い雨」が降り,また底質中には長崎原爆の痕跡が明瞭に記録されていることが明らかになっている)における人為的環境汚染の記録と長崎湾における環境汚染の歴史トレンドを相互に比較することで,長崎市の人為的環境汚染と人間活動の関係,及び長崎原爆が長崎市周辺の自然環境に及ぼした影響について議論を進めた.また,長崎地区の対象として,わが国において典型的な人為的汚染を受けている関西圏や首都圏等の水圏底質の解析も合わせて実施した.第二次大戦前から長崎市街地は銅,亜鉛,水銀,鉛等の重金属元素で汚染されていたことが確認された.環境科学的観点から,自然環境中に残された長崎原爆の痕跡は極めて有用な時間マーカーとして利用できることが明らかになった.
慢性痒疹の多様性に基づいた病態の解明と痒みに関する研究

ERK2を中枢神経、末梢神経においてそれぞれノックアウトさせたマウスでの起痒物質に対するアロネーシスを検討した。その結果中枢神経ERK2を欠損させるとヒスタミン投与後のアロネーシスが減少した。末梢神経ERK2の欠損はアロネーシスに影響を与えなかった。BAM8-22投与後のアロネーシスについても同様の結果をえた。結節性痒疹、多形慢性痒疹病変部におけるβエンドルフィン、オートタキシンの発現を検討した。その結果、βエンドルフィンは多形慢性痒疹病変部表皮で、またオートタキシンは両者の表皮で高い発現が観察された。次に培養正常ヒト表皮細胞のβエンドルフィン、オートタキシンを検討した。βエンドルフィンはTNFα、IL31, IFNγ刺激で発現が増強した。またオートタキシンはTNFαとIL31刺激のみで発現が増強した。これらから表皮由来のβエンドルフィンやlysophosphatidic acidも痒疹の痒みに関与している可能性が考えられた。ERK2およびERK5を中枢神経、末梢神経においてノックアウトしたマウスを用いてヒスタミンをはじめとする起物質に対する掻破行動を評価中。合わせてアロネーシスへの関与を検討中である。また慢性接触皮膚炎での掻破行動も観察を試みている。71名の痒疹患者を結節性痒疹、多形慢性痒疹、亜急性痒疹、分類不能型の4型にわけ、その臨床的な背景や治療経過などを分析した。患者年齢は60ー70歳に多くまた男性に多いことが示された。ただし結節性痒疹は他の病型に比して幅広い年齢層に分布しており特異な傾向がある。一方、血清TRAC値は好酸球数は分類不能型において他型より有意に高いことが明らかになった。痒疹患者および健常人の血中オピオイドやLysophosphatidic acid (LPA)ないしautotaxinの測定のため現在血清サンプルを収集中である。順調に進展しているが、結論を導くにはさらに多くのデータ蓄積が必要な状況にある。ERK2を中枢神経、末梢神経においてそれぞれノックアウトさせたマウスでの起痒物質に対する掻破行動を検討した。ヒスタミンに対する掻破行動は中枢神経ERK2欠損マウスで軽度低下していた。一方末梢神経ERK2欠損では影響をうけなかった。またBAM8-22に対する掻破も影響をうけなかった。TNCBを用いて接触過敏反応を誘導した。ERK2の欠損は炎症反応に影響をあたえず、また反応ピークの早期へのシフトもwild-typeマウスと同様に観察された。しかし中枢神経ERK2欠損マウスでは急性期、慢性期において自発性掻破行動が低下していた。ヒト痒疹患者で血中のオピオイド(βエンドルフィン、ダイノルフィンA)とlysophosphatidic acid(LPA)を測定した。患者は18名、健常人20名を対象とした。痒疹患者では血中βエンドルフィンとLPAが有意に高かった。ダイノルフィンAには差はみられなかった。以上からオピオイド、LPAは痒疹患者の痒み関与していることが示唆された。着実に進展しているが、さらに多くの反応や物質について検討、データを増やすこと、また観察手法において、より再現性の高い方法で検証を進めたい。マウス掻破行動、アロネーシスにおけるERKの関与につきさらにデータを積み重ねる。痒疹患者のオピオイド、LPAの測定を今後予定している。さらに多くの起痒物質に対するERKの痒みへの関与を調べるとともに、痒疹反応への影響、アロネーシスへの関与を検討する。また痒疹患者の痒み物質について病型ごとの解析と病変部でのLPA,オピオイドの発現を検討する。ノックアウトマウス発育状況などのため予定引匹数の実験遂行に届いていない。また患者サンプル収集に時間を要していることから血清オピオイド、LPA測定を今年度施行しなかったことなどによる。遺伝子改変マウスの作成に時間を要していること、また複数の手法で同一の仮説の検証をおこなってきていること、また患者サンプルの回収に時間がかかったことなどから使用額が予定よりすくないが、研究自体は着実に進めており、今後必要備品の購入など所定の額の使用を予定している。今後、マウス実験の遂行やヒト痒疹サンプルの各種解析のため使用する予定。
胎児期低栄養による腎障害および高血圧発症メカニズムの解明

胎児期低栄養の出生児が成人期に腎障害、高血圧を発症する事が報告されているが、その機序は明確でない。今回、胎児期低栄養およびタウリン欠乏が胎児の組織幹細胞の記憶(エピジェネティクス)に異常を来し、成人期に腎障害、高血圧を発症するか検討した。方法として正常栄養妊娠ラットからの産仔ラット(コントロール群)、飼料のタンパク質含有量を8%に制限した低栄養妊娠ラットからの産仔ラット(LP群)、妊娠低栄養に3%タウリン水を負荷したラットからの産仔ラット(LPT群)で体重・血圧の推移を長期間観察した。また各群9週齢でlabel-retaining cell (LRC)を標識するbromodeoxyuridine (BrdU)を一定期間投与し、その後14週齢で摘出した腎臓におけるLRCの発現を定量化した。さらに14週齢でのCD44陽性間葉系幹細胞(MSC)のTGF-β1によるメサンジウム細胞への分化をαSMA、レニン等の免疫染色およびWestern blotにて解析し、MSCのエピジェネティクスをATAC-seq解析で行った。結果として30週齢以降で、LP群の血圧は他群より有意に高かった。14週齢のLP群で腎内LRC数は有意に低下したが、LPT群では低下しなかった。LP群のMSCはコントロール群に比し、既にαSMA陽性間葉細胞に分化しておりレニンを発現していた。またLP群のMSCはエピジェネティクスに差異を認めた。以上よりLP群でのLRC数の低下やMCS自体の分化異常の結果から、胎児期低栄養は産仔腎臓内の組織幹細胞のエピジェネティクスに変化を与え、成人期に至ってからの腎障害、高血圧を引き起こしている可能性が示唆された。2018年度に開始した当研究は、当初腎臓由来間葉系幹細胞(MSC)をCD44のダイナビーズでソートし、培養にて増やす予定であったが、通常培養ではMSCが死滅するため、MSCの増殖に適した低酸素下での培養に変更してからは順調にMSCを増やす事が出来た。産仔ラットのテイルカフによる血圧測定もでき、30週齢以降でLP群が予想通り他群より有意に血圧が高かった。14週齢のLP群で腎内LRC数は有意に低下していたが、胎児期にタウリンを負荷すると低下しなかった。LP群のMSCはコントロール群に比し、既にαSMA陽性間葉細胞に分化しており、レニンを発現していた。MSCのエピジェネティクスは研究分担者である千葉大学分子腫瘍学の金田先生の指導によりATACシークエンスでのオープンクロマチンに関係する遺伝子の解析がすみ、RNAシークエンスでの遺伝子と合わせて、現在エピジェネティクスの解析を行っているところで概ね順調である。今回、胎児期低栄養の産仔ラットは血圧が上昇し、腎内LRCが低下していたことから、EPC機能と酸化ストレスを検討する。まずラット下大静脈からの単核球を播種し、5%CO2インキュベーターで24時間培養し、非付着細胞を回収し培養液に浮遊させ、細胞数をカウント後、Vitronectinコーティングした24-well dishに再播種し6日間培養する。ウエル中のEPC colony数を顕微鏡下にてカウントする。酸化ストレスはTBARSアッセイを測定する。また胎児期低栄養腎由来MSCのエピゲノム解析をATACシークエンス、RNAシークエンスで同定を試み、得られた候補遺伝子について、今後MSCの培養系でsiRNAでloss of functionを行いその意味合いを確認していく胎児期低栄養の出生児が成人期に腎障害、高血圧を発症する事が報告されているが、その機序は明確でない。

産仔ラットのテイルカフによる血圧測定もでき、30週齢以降でLP群が予想通り他群より有意に血圧が高かった。14週齢のLP群で腎内LRC数は有意に低下していたが、胎児期にタウリンを負荷すると低下しなかった。LP群のMSCはコントロール群に比し、既にαSMA陽性間葉細胞に分化しており、レニンを発現していた。MSCのエピジェネティクスは研究分担者である千葉大学分子腫瘍学の金田先生の指導によりATACシークエンスでのオープンクロマチンに関係する遺伝子の解析がすみ、RNAシークエンスでの遺伝子と合わせて、現在エピジェネティクスの解析を行っているところで概ね順調である。今回、胎児期低栄養の産仔ラットは血圧が上昇し、腎内LRCが低下していたことから、EPC機能と酸化ストレスを検討する。まずラット下大静脈からの単核球を播種し、5%CO2インキュベーターで24時間培養し、非付着細胞を回収し培養液に浮遊させ、細胞数をカウント後、Vitronectinコーティングした24-well dishに再播種し6日間培養する。ウエル中のEPC colony数を顕微鏡下にてカウントする。酸化ストレスはTBARSアッセイを測定する。また胎児期低栄養腎由来MSCのエピゲノム解析をATACシークエンス、RNAシークエンスで同定を試み、得られた候補遺伝子について、今後MSCの培養系でsiRNAでloss of functionを行いその意味合いを確認していく
ヒト胃癌腹膜播種形成におけるケモカインとそのレセプター発現の臨床的意義

ヒト胃癌の腹膜播種形成におけるケモカインの関与ならびにその役割を明らかにするために、<方法ならびに結果>1、ヒト胃癌継代細胞株数種を用いてケモカインレセプターの発現をRT-PCR法免疫細胞染色法を用いて検討した。腹膜播種指向性細胞株において選択的にCXCR4レセプターを高発現していることが判明した。CXCR4高発現胃癌細胞株を用いてその唯一のリガンドであるCXCL12(SDF-1a)に対する生物活性(遊走能・増殖能)の有無を検討した。リガンドの添加刺激に対し遊走能ばかりでなく増殖能をも有することが判明した。それら活性に対し、CXCR4のモノクローナル抗体投与は、生物活性を有意に抑制した.さらに、細胞内のSurvival signalsとして知られるAktならびにERKのリン酸化をも誘導することがウエスタンブロット法にて判明した。3、ヒト臨床検体を用いた検討では、腹膜播種症例と肝転移症例の進行再発胃癌症例の胃原発巣におけるCXCR4の発現を比較検討した結果、癌性腹膜炎を発症した症例群の原発巣では、肝転移を発症した症例群に比して有意差をもってCXCR4の発現が亢進していた。また、転移の臓器選択性を検討する目的で胃癌転移の好発臓器である肝臓・腹膜・リンパ節・胃粘膜におけるCXCL12(SDF-1a)の発現をRT-PCR法と免疫組織染色法を用いて検討した結果、大変興味深いことに、腹膜組織において恒常的なCXCL12(SDF-1a)の高発現が確認され、さらに癌性腹水中には高濃度のCXCL12(SDF-1a)が存在することが判明した。4、今後の臨床治療への応用を図ることを目的に、まずCXCR4を高発現するヒト胃癌細胞株をヌードマウス腹腔内に移植し、腹膜播種モデルを作製した。この系にCXCR4阻害剤(AMD3100)を腹腔内投与し、癌性腹水生成の有意な抑制と、腹膜転移結節の明らかな縮小を確認した。<結語>臨床的に胃癌腹膜播種再発を起こしやすい低分化腺癌や印環細胞癌は、選択的にCXCR4レセプターを高発現し、腹膜に高発現する唯一のリガンドCXCL12(SDF-1a)を介して腹腔内に遊走、腹膜上で増殖し、癌性腹水成立とともに腹水内においても増殖し、腹膜播種を形成・進展させていくことが強く示唆された。CXCR4レセプター阻害剤の腹腔内投与による腹膜播種抑制は、予防薬の開発という新たな分子標的治療として新しい治療コンセプトとなりうる可能性がある。ヒト胃癌の腹膜播種形成におけるケモカインの関与ならびに役割を明らかにするために、<方法>1、ヒト胃癌継代細胞株数種を用いてin vitroでのケモカインレセプターの発現をRT-PCR法を用いて検討した。

2、とくに腹膜播種指向性細胞株において特異的にCXCR4レセプターの発現が認められたため、本細胞株を用いてそのリガンドに対する生物活性の有無の検討(遊走能・増殖能)を行った。3、ヒト臨床検体を用いた検討においては腹膜播種症例と肝転移症例の胃癌原発巣におけるCXCR4の発現を比較検討した。また、転移の臓器特異性を検討する目的で転移先臓器である肝臓・腹膜・リンパ節・胃粘膜などのヒト正常臓器におけるリガンドの発現をRT-PCR法と免疫組織染色法で検討した。4、ヒト臨床検体を用いた検討:癌性腹水中のリガンドSDF-1aの濃度を測定した。5、CXCR4を高発現するヒト胃癌細胞株を腹腔内に移植し、マウス腹膜播種モデルを作製し、ヒト腹膜播種との類似性・腹水内SDF-1aの濃度の測定を行った。<結果>1、腹膜播種指向性胃癌株は、特異的にCXCR4を高発現しした。2、リガンドであるSDF-1aに対し遊走能ばかりでなく増殖能をも有することが判明、生物活性を有することが明らかとなった。一方、肝転移指向性株ではCXCR4の発現はなく、リガンドに対する反応もなかった。3、CXCR4発現の免疫組織化学的な検討から、癌性腹膜炎を発症した症例群の原発巣では、肝転移を発症した症例群に比して有意差をもってCXCR4の発現が亢進していた。またSDF-1aは、腹膜組織において恒常的な高発現が免疫組織染色においても確認された。4、ヒト癌性腹水中には平均約5ng/m1の高濃度SDF-1aが存在した。5、ヒト胃癌株マウス移植後、一定期間後に血性腹水を伴う腹膜播種が形成され腹水中にはSDF-1aが高濃度で存在した。以上の結果は、ヒト胃癌の腹膜播種形成においてSDF-1/CXCR4ケモカインリガンド・レセプターシステムが深く関与する可能性を強く示唆した。ヒト胃癌の腹膜播種形成におけるケモカインの関与ならびにその役割を明らかにするために、<方法ならびに結果>1、ヒト胃癌継代細胞株数種を用いてケモカインレセプターの発現をRT-PCR法兔疫細胞染色法を用いて検討した。腹膜播種指向性細胞株において選択的にCXCR4レセプターを高発現していることが判明した。CXCR4高発現胃癌細胞株を用いてその唯一のリガンドであるCXCL12(SDF-1a)に対する生物活性(遊走能・増殖能)の有無を検討した。リガンドの添加刺激に対し遊走能ばかりでなく増殖能をも有することが判明した。それら活性に対し、CXCR4のモノクローナル抗体投与は、生物活性を有意に抑制した.さらに、細胞内のSurvival signalsとして知られるAktならびにERKのリン酸化をも誘導することがウエスタンブロット法にて判明した。3、ヒト臨床検体を用いた検討では、腹膜播種症例と肝転移症例の進行再発胃癌症例の胃原発巣におけるCXCR4の発現を比較検討した結果、癌性腹膜炎を発症した症例群の原発巣では、肝転移を発症した症例群に比して有意差をもってCXCR4の発現が亢進していた。また、転移の臓器選択性を検討する目的で胃癌転移の好発臓器である肝臓・腹膜・リンパ節・胃粘膜におけるCXCL12(SDF-1a)の発現をRT-PCR法と免疫組織染色法を用いて検討した結果、大変興味深いことに、腹膜組織において恒常的なCXCL12(SDF-1a)の高発現が確認され、さらに癌性腹水中には高濃度のCXCL12(SDF-1a)が存在することが判明した。
魚病細菌 Aeromonas hydrophila の貧栄養条件における病原性

これまでの一連の研究で、Aeromonas hydrophila A-3500株を液体培地で培養したのち塩類溶液で飢餓させた菌は、コイなどに対する病原性が培養菌よりも高いことを明らかにしてきた。本研究では、まずこれらの菌の病原性の違いをフナでも確認したのち、病原性に関与すると考えられる菌の生物学的性状を両菌で調べた。その結果、フナの皮膚に対する付着性、体表粘液・血清の殺菌性に対する抵抗性、および頭腎マクロファージの貪食に対する抵抗性がいずれも飢餓菌のほうが高く、このような生物活性の高さが飢餓菌の高い病原性を裏付けるものと推定した。培養菌、飢餓菌および感染魚から回収した菌から外膜タンパク(OMP)を抽出し、SDS-PAGEで比較したところ、36および43kDaのOMPが共通に認められた。そこで、これらの抽出したOMPをそれぞれキンギョに注射して免疫したのち感染試験を行ったところ、いずれの免疫魚も非免疫魚より高い生存率を示し、共通のOMPには感染防御抗原性があると推定された。つぎに、各地で異なった魚種から分離されたA.hydrophila7株およびA.hydrophilaと近縁種のAeromonas veroniibiotyoe sobriaT30株、Aeromonas jandaei B2株およびAeromonas sp.T8株を用い、抗A-3500株血清を用いたSDS-PAGE/ウェスタンブロットおよび菌体凝集反応を行って、抗原の比較を行った。その結果、凝集反応ではA.hydrophila株間および近縁種との間で、凝集価が大きく異なり血清型が異なることが示された。しかし、ウェスタンブロットではA.hydrophilaの菌株間ではほとんど差異がないが、近縁種との間ではパターンに大きな差異が認められた。これらのことから、本菌の飢餓菌と培養菌との間に認められる36および43kDaのOMPは、病原性にはあまり関与しないが、本種における共通の感染防御抗原である可能性が強いと考えられる。Aeromonas hydrophila A-3500株を普通ブイヨンで培養した菌(培養菌)と、これを塩類溶液(NaCl 0.6%,KCl 0.5%,CaCl_2・2H_2O 0.1%,MgCl_2・6H_2O 0.2%)で24時間インキュベートした菌(飢餓菌)を調製した。これらの菌をコイ(黄金、紅白)、キンギョおよびギンブナに腹腔内注射してLD_<50>を測定したところ、いずれの魚でも飢餓菌のほうが約10倍低い値となり、飢餓菌のほうが病原性が高いことが示された。両菌から全タンパク質画分、外膜タンパク(OMP)画分およびS層画分を調製し、SDS-PAGEおよびウエスタンブロットでタンパクのプロフィールを比較したところ、全タンパク画分では詳細が比較できなかったが、OMP画分およびS層画分では両者の間に相違が認められた。すなわち、OMP画分では39、52および97kDaのタンパクが飢餓菌のみ認められ、S層画分では91kDaのタンパクが培養菌にだけ認められた。さらに、両菌に対するフナの頭腎マクロファージの貪食活性を比較したところ、飢餓菌に対して有意に低い貪食率が示された。これらのことから、A.hydrophilaを飢餓させることによりコイ科魚に対する病原性が高くなり、菌体の外膜やS層のような表在タンパクに変化が起こることが明らかになった。また、このような表在タンパクの変化は、マクロファージなどの貪食細胞による認識を低めるか、貪食に対する菌の抵抗性が高くなることに役立つことが示唆された。なお、モノクローナル抗体は作製してあるが、これを用いた抗原の分析は次年度へ継続する。

しかし、ウェスタンブロットではA.hydrophilaの菌株間ではほとんど差異がないが、近縁種との間ではパターンに大きな差異が認められた。これらのことから、本菌の飢餓菌と培養菌との間に認められる36および43kDaのOMPは、病原性にはあまり関与しないが、本種における共通の感染防御抗原である可能性が強いと考えられる。
マイクロ波偏波合成開口レーダの陸域に注目したデータ解析法の検討

本研究では, 1)実データによる周波数による偏波回転角の影響調査と, 2)偏波回転角の逆回転による散乱特性の変化の理論的な検討と偏波行列分解への応用を行った.さらに, 3)偏波データの固有値分解を行ったデータに有井らが提案する特徴抽出法を適用し,その特徴の評価を行った. 1)に関しては, L-band帯のPALSARとC-band帯のRADAR-SAT2のデータで調べた. 2)に関しては, Freemanらの三成分分解の論文を元に,偏波回転角を受けた表面散乱・2回散乱・体積散乱のCovariance行列と,回転が受けない場合のCovariance行列を求め,それら差を導出した.この結果を元に,さらに粒子群最適化を用いて表面散乱と2回散乱の偏波回転角の影響が大きい場合の三成分分解によるモデル分解を検討した. 3)については,固有値と固有ベクトルの特徴を解釈するために,一つの有用な方法であることが確認できた.本研究では, 1)実データによる周波数による偏波回転角の影響調査と, 2)偏波回転角の逆回転による散乱特性の変化の理論的な検討と偏波行列分解への応用を行った.さらに, 3)偏波データの固有値分解を行ったデータに有井らが提案する特徴抽出法を適用し,その特徴の評価を行った. 1)に関しては, L-band帯のPALSARとC-band帯のRADAR-SAT2のデータで調べた. 2)に関しては, Freemanらの三成分分解の論文を元に,偏波回転角を受けた表面散乱・2回散乱・体積散乱のCovariance行列と,回転が受けない場合のCovariance行列を求め,それら差を導出した.この結果を元に,さらに粒子群最適化を用いて表面散乱と2回散乱の偏波回転角の影響が大きい場合の三成分分解によるモデル分解を検討した. 3)については,固有値と固有ベクトルの特徴を解釈するために,一つの有用な方法であることが確認できた.本研究では,平成22年度に予定していた研究内容のなかで,1)実データによる周波数による偏波回転角の影響調査と,2)回転角の逆回転による散乱特性の変化の理論的な検討,の二つを主に調べた.1)に関しては,L-band帯のPALSARで調べた場合,都市域と山間部で分散が小さい偏波回転角が観測できた.一方,C-band帯のRADAR-SAT2では,都市域のみで分散が小さく,偏波回転角を観測できた.そこで,分散などの統計量で回転角のデータにおける有意性を判断できることが確認できた.2)に関しては,Freemanらの三成分分解の論文を元に,偏波回転角を受けた表面散乱・2回散乱・体積散乱のCovariance行列と,回転が受けない場合のCovariance行列を求め,それら差を導出した.この結果を元に,さらに粒子群最適化を用いて表面散乱と2回散乱の偏波回転角の影響が大きい場合の三成分分解法を検討した.但し,体積散乱が一様分布である場合は,表面散乱と2回散乱のみが偏波回転角の影響を受けるとの仮定を考慮した.解析結果は,Freemanらの三成分分解法で従来体積散乱が主の散乱メカニズムと推定された偏波回転角が大きい都市域で,提案方法では2回散乱が主の散乱メカニズムとの異なった結果となった.都市域では,体積散乱が発生しにくいため,偏波回転により従来のモデルに考慮できない影響が解析結果に生じていたと思われる.但し,粒子群最適化を利用しているため,ノイズによる影響を大きく受ける.そこで,ノイズの影響を低減することが新たな課題として生じた.本研究では,マイクロ波偏波合成開ロレーダによる陸域に注目したデータ解析法の検討を行った。偏波データ解析法では,偏波行列データを散乱メカニズムに対応したモデル行列毎に分解する方法が注目されている。しかし,このモデル行列は,自然植生を基にしており,都市域には当てはまらない。そこで,自然植生域と都市域を総合的に取り扱う解析方法が必要となる。この研究では,研究代表者が既に提案した都市域のモデル行列を自然植生のモデル行列と組み合わせるため,主に都市域と自然植生を区別する方法を検討し,偏波回転角シフトを利用した。本年度は,都市域と自然植生の散乱行列の特性と偏波回転角の特性を調べるために,共分散行列を固有値分解した行列に対して,有井らが提案する行列分解の手法を基に,個々の散乱メカニズムの行列の要素と回転角を推定することを試みた.固有値分解は,モデルを用いない行列分解法である.その結果,固有値分解した個々の散乱メカニズムの共分散行列でも,自然植生と都市域で回転角の違いが確認できた.自然植生では回転量が少なく,都市域では回転量が大きくなった.また,回転角の分布の広がり度も併せて調査し,自然植生では広がり度が大きく,都市域は小さくなった.これは,モデルによる行列分解法のコンセプトと同じ結果であり,検討してきた方法が妥当であることを確認できた.これらの結果は,ALOS/PALSAR (L-band)とRadarSAT-2 (C-band)と両方のデータからも,同様な結果が得られた.よって,昨年度検討したデータ解析方法が,多周波の偏波SARデータに利用可能であり,汎用的に利用できることを確認した.
保型形式のフーリエ展開の基礎付け及び,数論への応用,保型形式の空間の構造解明

1.SU(2,1)の標準表現,SU(3,1)の離散系列表現に付随する一般化ホイタッカー関数の明示公式及び一意性定理は、昨年までに筆者により得られていた。本年度の研究計画は、(A)この結果の標準表現以外の表現及び、SU(n,1)の場合への拡張(B)SU(2,1)保型形式のフーリエ展開の明示公式の数論への応用であった。2.(A)については、n=2,3の場合に、任意のコホモロジカルな表現に対し一般化ホイタッカー関数を求めた。これはテータリフトの問題と関連しており将来の研究に有用な基礎的関数を提供している。また課題(B)に於ても不可欠な役割を果たした。一般のnの場合への拡張については、離散系列表現に対して一般化ホイタッカー関数の満たす微分差分方程式系を導出した。差分条件の「端」から得られる関数と系全体の両立条件の確認及び一意性成立の十分条件の同定は今後の課題である。また、n【greater than or equal】4の場合にコホモロジ力ルな表現の一般化ホイタッカー関数の「端」での明示公式は、準備されている。残された表現:主系列表現については、その一般化ホイタッカー関数が実解析的アイゼンシュタイン級数のフーリエ展開に不可欠であるため、近い将来に研究を完成したい。3.(B)については、標準L-関数のγ-因子に関係するRankin-Selberg型積分の計算を行った。ここで(A)の結果が使われている。また、SU(1,1)からのテータリフトによるSU(2,1)の[大きな」離散系列表現に属する保型形式の実例構成については、J.-S.Li氏の論文を検討することにより、テータ積分核の満たすべき条件を明確にした。これを満たす積分核を構成するための試験関数を捜すには、Rallis,Schiffmann両氏の1980年のモノグラフの中で使われているハイパボロイド上での微分方程式の具体的研究が有効であることが判った。実際の計算には良い座標を見つけることが肝要であり、まだ時間が掛る。構成した保型形式に対して、フーリエ係数の数論性を研究したい。1. SU(2,1)の一般化ホイタッカー関数の明示公式及び一意性定理は、既に筆者により得られていた。本年度の研究計画は、(A)この結果のSU(n,1)の場合への拡張及び、(B) SU(2,1)の場合に得ている結果の数論への応用であった。2. (A)については、n=3の場合の拡張を得、九月末数理解析研究所に於ける研究集会で発表した。n=2の場合に比して微分差分方程式系の添字が大変多く、差分条件の「端」を見つけること、及び両立条件の確認が困難であった。この組み合せ的困難から、一般のnに対して同じ手法で研究を進めることは見通しが悪いことが判った。困難打開の方針としては、差分系の対称性が高くなる様な、K-typeの「良い」基底を捜すこと、及び高度に発展した表現論の結果の援用を試みることの二点が挙げられる。3. (B)については、標準L-関数のγ-因子に関係するRankin-Selberg型積分の計算を行った。また、SU(1,1)の保型形式からSU(2,1)へのテータリフトに関しては、J.-S.Li氏の論文を検討することにより、テータ積分核の満たすべき条件を明確にした。実際の計算には良い座標を見つけることが肝要となり、まだ時間が掛る。次年度への繰越とする。また、このことに関して、簡約型等質空間の表現が深く関わりを持つことが、上智大学の都築正男氏により指摘された。次年度には、この観点からのアプローチも試みたい。

ここで(A)の結果が使われている。また、SU(1,1)からのテータリフトによるSU(2,1)の[大きな」離散系列表現に属する保型形式の実例構成については、J.-S.Li氏の論文を検討することにより、テータ積分核の満たすべき条件を明確にした。これを満たす積分核を構成するための試験関数を捜すには、Rallis,Schiffmann両氏の1980年のモノグラフの中で使われているハイパボロイド上での微分方程式の具体的研究が有効であることが判った。実際の計算には良い座標を見つけることが肝要であり、まだ時間が掛る。構成した保型形式に対して、フーリエ係数の数論性を研究したい。