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生殖と身体をめぐる"自然主義"の再検討

社会や技術の変化と進展に伴って、特に生殖をめぐる旧来の法・制度の限界が明確に意識されつつある中、本研究では後者の本質を生殖と身体をめぐる「自然主義」と特徴づけ、フェミニズム理論から代理母出産等の環実問題、過去の国家政策に至るまで、広範な領域における「自然」概念の検証・批判と、今後に向けた課題の整理を行った、最終年度にその成果を、研究分担者・連携者を中心とした6名の寄稿者による論文集として印刷・配布を行った。(1)過去の優生思想や女性蔑視に基づく、国家や社会運動家による身体管理の言説を分析し、科学あるいは「自然」概念を掲げたバイオポリティクスの歴史的形態を再検証する。(2)現代の生殖補助医療の進歩と普及に伴う、医療従事者やメディアで流布する言説を分析し、そこに働く規範としての「自然」概念の機能を分析する。(3)同じく現代の生殖補助医療の展開に対する、特にフェミニストたちの諸言説を整理・検討し、新しい時代にふさわしい「身体」概念の再構築を構想する。生殖と身体をめぐる、いわゆる「自然主義」的思考は、一般に我々の言説の奥に深く根づいており、広範であるだけでなく歴史的にも遠く遡行しうる。現代の「生命倫理」の課題を真に受け取め直すためには、一般に浸透する臆見からそうした思考の刻印を析出するのみならず、文化によって構造化された神話や伝承における表象にまで視野を及ばせねばならないだろう。そうした作業を4年間にわたって行うための足固めが本年の課題だった。研究会を7月と12月の2回開き、それぞれ大越愛子と連携研究者の森岡正博氏(大阪府立大学)の基調報告に基づいて質疑を行った。大越は、「懐胎労働はいかなる労働か」をテーマに、学術会議の答申として出されている「代理出産」をめぐる言説に潜む自然主義の問題点をえぐり出した。森岡は、「世代間倫理」が提起する自然主義の問題点と展望を論じた。調査活動としては、大越が10月に地域医療と生殖ネットワークについて、信州地区で活躍する国立信州大学病院の助産師・原ゆかりさんに聞き取り調査を行った。また連携研究者・熊本理抄(近畿大学)のコーディネートにより2009年3月に沖縄の国立ハンセン病療養所「愛楽園」で聞き取り調査を行い、70年に及ぶ同園の歩みと共に、国家によるハンセン病患者の身体と生殖の管理システムを実地に調査・考究した。また研究成果の発信を兼ねて大越と井桁が8月に韓国・ソウルで開かれた世界哲学大会に参加し、「哲学はアンティゴネーの問いに答えうるか」というテーマで、パネル発表を行った。ギリシャ悲劇において家族の身体の生死を司る女性役割を担うアンティゴネーが、哲学的ロゴスの原理に何を問いかけたか、という問題に関する基調発表が活発な質疑応答を誘発し、今後の研究の進展について新たな視点も獲得された。本年度は主として社会的影響の観点から、生殖と身体をめぐる「自然主義」的思考の問題を調査・検討した。とりわけ日本のみならず世界的にも深刻な問題となっている「少子化」現象は、現代の自立志向の女性たちに対して出産・育児への暗黙の圧力となっている。「生殖は女性の自然」とする根強い思想をジェンダー視点から相対化するところから、「問題」としての少子化現象を再構築し、真の「対策」を模索する、という方向性を一つの軸として、研究会を二回開催した。6月の研究会では、「出生選択の倫理学」をテーマに堀田義太郎(日本学術振興会特別研究員)に発表を依頼した。そこでは障がいを理由とした選択的中絶や着床前診断の是非が批判的に検討され、分娩主体としての女性への負担の問題が明らかにされた。前年度の大越による発表「分娩・懐胎労働はいかなる労働か」における問題提起を、障がい学の論点から捉え直したものといえる。12月には李恩子(近畿大学非常勤講師)に、アメリカ滞在時に体験した出産・育児事情の報告とともに、専門であるフェミニスト神学の立場から彼の地の出生・中絶・育児をめぐる諸論争を概観してもらった。調査活動としては、井桁碧が2010年2月に韓国の研究者ネットワークにて、韓国の少子化事情やその対策などのヒアリングを行った。3月には大越・井桁が「アウシュヴィッツ平和記念館」(福島県白坂)を訪れ、戦時における「生殖する身体」に対する社会的暴力の行使の実態と、それを「自然主義」の神話で隠蔽するレトリックの問題を、文献調査や聞き取りを通して究明した。さらに3月後半には井桁が関連して、韓国・済州島の「4.3事件」における「妊娠した身体」に向けられた暴力被害の問題を個人研究費で現地調査する予定である。本年度は、身体をめぐる「自然主義」イデオロギーによって虐げられた立場にある三様の人々、すなわち(1)性同一性障害者、(2)組織的性暴力被害者、(3)ハンセン病患者、以上に聴き取り調査を行うことによって研究課題を進めることが一つの柱となった。

まず7月に、関西非正規労働組合書記長の高橋慎一氏を呼んで「性別違和をもつ人の職場における生存戦略」について発表をしてもらった。「自然」としての身体性に基づくとされる性的区別と分業が、いかに労働現場で、ひいては現行の社会制度の下で矛盾を露呈しているかを確認し、研究課題を解明する上で一つの新しい視点を得ることができた。次に12月に、国際シンポジウム「<法廷>は何を裁き、何を求めたか性暴力・民族差別・植民地主義」(於東京外国語大学)に参加し、日本軍性奴隷制の被害女性の証言と、それを受けた討論に参加した。性欲自然主義とも呼べる言説の下、身体の搾取が合理化された経緯がよりいっそう明確にされた。同シンポについては、大越が雑誌等で報告を行った。最後に2011年3月、ハンセン病患者の収容施設である国立療養所長島愛生園(岡山県)を訪問し、二人の入所者の方に聞き取りを行った。初年度の沖縄愛楽園に引き続いての調査であったが、同種の施設の先駆的存在であった同所での調査により、あらためて世界的には科学的・医学的根拠を欠いていた強制隔離や断種・中絶の強要の生々しい実態を学ぶことで、国家政策と医学による身体管理における「自然主義」の適用の危険性がいっそう明らかになった。最終年度ではこれを受けて、現在の医療現場における「自然主義」の諸問題に、より批判的分析を傾けたい。本年度は、4年間の研究の総括としての報告集の作成を念頭に置いて、3回の研究会を行った。第1回の研究会(於近畿大学)では、「見た目」問題の運動に関与している本学非常勤講師●玉置育子に「"顔の異形"を活動する」というテーマでの発表を依頼した。発表者は顔の差別に向き合う人々」(ユニーク・フェイスやアルビノなどの当事者)へのインタビューに基づいて、「自然」とされる身体性が異形なるものを作り出してしまっている現状を明らかにし、彼ら彼女らが孤立から相互交流で自己アイデンティティを確立していったプロセスをまとめた。第2回研究会(於大阪国際交流センター)では、研究分担者である2名(白水士郎、井桁碧)が、それぞれ「代理出産の倫理問題:論点整理」、「人種主義と生殖のポリティクス」というテーマで発表を行った。白水は代理出産問題における「自然」概念の維持困難さを、井桁は人種主義と結びついた優生思想が「自然主義」のレトリックを用いて差別構造の正当化の論拠となった歴史を、それぞれ解明した。第3回研究会(於近畿大学)では、立命館大学衣笠総合研究員・堀田義太郎が「リプロダクション・セクシュアリティ・自然」というをテーマで発表を行い、中絶論争における「胎児」の視点の欠落の問題点を指摘した。討議を通してしかし、生殖医療が脱「自然」化を突き進んでいる現状に対して、中絶論争において実際は「自然主義」が根深く浸透していることがあぶり出されたように思う。以上今年度3回の研究会を加えて、過去4年間で計8回の研究会、計6回の現地調査や海外●国内での中間報告等を行った総括として、年度末に、研究会で発表を行った研究分担者・連携研究者を中心に9名が論文・研究ノートを寄稿した「研究成果報告書」を作成、冊子として印刷、配布を行った。生殖と身体をめぐる言説において規範として機能する「自然」概念の射程と限界を解明し、新時代へ向けた新たな規範を展望する、という本研究の当初の目標は、これをもって一定以上果たしたものと考える。
大規模な日英対訳コーパスから対訳文型パターンを自動獲得するためのプログラムの研究

この研究は、機械翻訳などで必要とする意味解析技術の実現を狙って、日本語と英語の「表現意味辞書」の開発に必要な意味的構造パターンを自動的に抽出するため、大規模な日本語と英語の対訳コーパス対象に、意味的な対応関係にある表現構造を発見し抽出するためのプログラムを研究開発するものである。平成12年度は、(1)日英対訳データベースの構築、(2)文型抽出に適した要素置き換え方式の検討、(3)統語的文型パターン抽出方式の検討を行った。具体的には、(1)では、入手済みの日英対訳文ファイルを統合して対訳DBを作成する一方、対訳DBの形態素解析と構文解析を行い、タグ付きのDBを作成した。(2)では、既存の共起表現抽出プログラムを使用した実験的検討により、日本語の単文、名詞、句、複文・重文のパターン情報を抽出するのに適した文要素置き換え規則を求めた。また、(3)では部分試作を含め、(1)文間の係り受け構造の同一性と類似性を判定するアルゴリズム、(2)文間で係り受け関係が一致する文要素のみを発見して抽出するアルゴリズム、(3)抽出された日本語パターンに対応する英語表現の部分を発見するアルゴリズムの検討を行った。平成13年度は、初年度の検討結果に基づき、統語構造情報付きの文型パターン抽出プログラムを試作すると共に、日本語パターンに対応する英語部分表現の抽出プログラムを試作した。平成14年度は、100万件の日英対訳例文を対象に、半自動的に対訳文型パターンを抽出するための実験を開始し、抽出した文型パターンの評価と性能に関する検討を行った。以上の結果、人で作業のみでは困難と見られていた大規模な対訳コーパスからの対訳文型パターンの抽出において、大幅なコスト削減ができる見通しとなり、この成果を用いて日英言語表現の意味辞書開発のプロジェクトを開始したところである。意味解析技術の実現を狙って、日本語と英語の「表現意味辞書」の開発に必要な意味的構造パターンを自動的に抽出するため、大規模な日本語と英語の対訳コーパス対象に、意味的な対応関係にある表現構造を発見し抽出するためのプログラムを研究開発する。このため,H12年度は,まず,研究用の対訳データベースとして,すでに入手済みの対訳データから20万文の対訳原文DBを作成すると共に,日本文部分を対象に形態素解析を行い、タグ付きのDBを作成した。次にこのデータベースを対象に,既存の共起表現抽出プログラムを使用した実験的検討を行い、日本語の複文・重文のパターン情報を抽出するのに適した文要素置き換え規則を求めた。ただし,ここでは,表現パターンは、字面と文法的属性のいずれかで記述されるものとした。また,統語的文型パターン抽出方式の検討として,文間の係り受け構造の同一性と類似性を判定するアルゴリズムについて検討し,試作した。そのほか,文型パターンが表現の意味的な単位となるか否かについて判断するための情報を明らかにするため,日本語複文の意味的構造の分類,複合動詞の構成規則についての検討を行った。なお,これらの状況を「日本語表現の意味解析技術に関する状況」として,研究会で紹介した。このため,H12年度は,まず,研究用の対訳データベースとして,すでに入手済みの対訳データから20万文の対訳原文DBを作成すると共に,日本語の複文・重文のパターン,情報を抽出するのに適した文要素置き換え規則を求めた。

今年度は、上記の原文DBを使用して、日英比較表現と因果関係構文の文型パターン対をそれぞれ300件づつ作成し、ターン間の意味的関係を調べた。また、日英対訳コーパスから2回以上出現する対訳表現を自動的に抽出するアルゴリズムを考案し、その動作確認を行う一方、与えられた入力文の依存構造ともっとも一致する部分の多い文を大規模なコーパスから自動的に発見するためのアルゴリズムを考案し、それについても実験プログラムを試作して動作確認を行った今年度は、主として「日英対訳用例収集とその文型パターン化作業」、「意味類型化方式の検討」、「被覆率測定のための文型パターン照合プログラム試作」の3種類の課題に取り組んだ。このうち、第1の作業では、まず、昨年度収集した45万件の日英対訳例文に新たに55万件を収集追加し、合わせて100万件の日英対訳例文ファイルを作成した。次に、収集した55万件の例文から、文型パターン化の対象となる重文・複文10万件を抽出し、昨年度抽出した例文5万件と合わせて15万件の標本例文集を作成した。次に、文法レベルでの文型パターン記述方式を検討し、文型パターン記述言語の言語仕様を定めた。最後に、それに従って上記15万件の対訳例文を対象とする単語レベル、句レベルの汎化作業を行い、それぞれ13万件、10万件の日英文型パターンを作成すると同時に、一部、節レベルの汎化作業も行った。第2の検討では、因果関係を中心とした500例文を対象とした例題検討や因果関係以外の例文を含む250例文の意味記述などを行い、様々な観点から文型パターンの意味類型化の方法を検討した。第3の試作では、少数の文型パターンから最終的な被覆率を予測する方法を検討する一歩、実験的に被覆率を求めるための文型パターン照合アルゴリズムを検討しプラム開発を行ったなお、このほかにも、究極的な機械翻訳の原理に迫るための言語表現と概念の関係に関する検討のほか、実験用もしくは、文型パターン補充用の対訳文1万件の準備などを行った。
体力向上実践推進地域における総合型クラブでの子どもの運動プログラムとQOL

本研究は,体力向上実践推進モデル地域における総合型クラブでの子どものレジスタンストレーニングプログラムの実施のQOLへの影響について検討することを目的とした.本研究では,2015年11月から2016年2月までの間,宮崎県K市の地域スポーツクラブの61名の子どもと保護者を対象者とした.QOL測定のPedsQLコアスケールは,身体,感情,社会,学校に関した23項目である.調査は介入前後に子どもと保護者に対して実施した.介入後に子どもの身体的サマリー得点と総合得点の平均値が有意に増加した.しかしながら,介入後の保護者側の身体的サマリー得点と総合得点の平均値は有意に減少した.本研究は「子どもの体力向上実践事業」実施地域の総合型地域スポーツクラブにおける簡便な筋力トレーニングを中心とした運動プログラム(子ども貯筋運動)による子どものQOLへの影響を明らかにすることを目的としている.これまでの事業の成果評価は,体力面での評価が中心であったが,運動実践の継続性を考慮すれば,子どもの運動実践による「楽しさ」や「健康感」を中心とした社会心理学的評価としてのQOL評価が重要な要因となる.子どものQOL評価指標は,これまでほとんどなかったがVarniらが開発したPedsQL指標(Pediatric Quality of Life Inventory)によって解明される.既にこのコアスケールは小林・上別府(2010)によって日本語版が開発され,主に,臨床医学の分野で利用され有効性が検証されている.これまでの筆者等の運動介入研究では,4分間のスクワット運動を子ども版貯筋運動プログラムに改良し,毎朝学校の協力を得て3ヶ月間実施してきた.今年度,本研究では,体力向上実践事業実施地域であった宮崎県小林市への現状調査を実施し,次年度の調査協力体制の確立と,そのための準備作業が中心であった,特に,総合型クラブでの実施状況が現状ではあまり活発ではなく,今回は,そこから派生するスポーツ少年団の協力を得ながら実施する計画を先方に伝え,次年度に,3ヶ月間の運動介入期間の前後及び事後の6ヶ月後に所定の質問紙及びPedsQLTMについて調査を実施する予定である.本研究では,これまでの研究成果を踏まえ,「子どもの体力向上実践事業」実施地域の学校や総合型地域スポーツクラブにおける簡便な筋力トレーニングを中心とした運動実践プログラム(子ども貯筋運動)による子どものQOLへの影響を明らかにすることを目的としている.本研究では歌に合わせて実施される運動介入プログラムとして,スクワット運動96回の貯筋運動子ども版に改良し,約3ヶ月間の運動介入を行い,その前後における効果を検証した.なお,本研究は宮崎県K市教育委員会の協力を得て,調査及び測定実施前にインフォームド・コンセントを行った.調査対象はK市内のスポーツクラブに在籍する4年生から6年生の児童61名とその保護者を対象とした.市内の総合型クラブでの対象会員が少なく,市内の児童のスポーツクラブ(少年団等)の児童を介入群40名(陸上競技所属)と対照群21名(サッカー,バスケットボール所属)に分けて検証を行った.事前測定・調査(Pre)を2015年11月,介入後測定・調査(Post)は2016年2月に行った.介入前後には,体力測定,ライフコーダによる身体活動量測定,質問紙調査を実施した.介入群は3ヶ月間平日のクラブ練習時及び自宅で子ども貯筋運動を行い,対照群は普段通りの生活を送ってもらった.調査及び測定内容は身体・体力測定,身体活動量,QOL等の質問紙調査を実施した.QOLはVarniらが開発したPedsQLTM (Pediatric Quality of Life Inventory)の小林・上別府(2010)による日本語版を利用した.対象となるサンプルは前後の質問紙調査のデータが揃った46名(介入群30名,対照群16名)である.QOL調査結果からは,児童自身は概ね身体的側面への改善効果について肯定的な評価を得た.K市教育委員会の協力を得て全ての調査・測定が実施されたが,対象者の保護者の一部では本研究への協力体制が必ずしも十分と言えず,体力測定及び質問紙調査は介入前後に児童と保護者において実施されたが,前後のデータが欠落した者もいた.しかしながら,本研究では,子どもの貯筋運動介入によるQOLの改善効果の検証レベルに十分な結果を得,今後の詳細な分析に耐えうる測定・調査が実施でき,おおむね当初予定が達成された.本研究では「子どもの体力向上実践事業」実施地域の学校や総合型地域スポーツクラブにおける簡便な筋力トレーニングを中心とした運動実践プログラム(子ども貯筋運動)による子どものQOLへの影響を明らかにすることを目的としている。昨年度、本研究では運動介入プログラムとして、スクワット運動96回を貯筋運動に改良し、クラブでは週3回の練習時とそれ以外は自宅で約3ヶ月間の運動介入を行い、その前後における効果を検証した。なお、本研究は宮崎県K市教育委員会の協力を得て、クラブ会員や保護者へは調査及び測定実施前にインフォームド・コンセントを行った。平成28年度は、前年度に実施した研究の追跡調査としてQOLの変化や身体活動量の変化を調査測定した。対象は、平成28年度に介入群として測定・調査を実施した小学生児童及びその保護者のうち、前後のQOLのデータがそろった小学生5・6年生11名であった。調査期間は2016年11月22日12月6日で身体活動量測定のライフコーダの装着と所定の質問紙調査(個人的属性、運動実施状況、QOL,生活習慣記録)であった。身体活動量では、前回の運動介入後に比較し平日、休日、一週間の平均消費エネルギー量、歩数ともやや減少していたものの、あまり変化はみられなかった。

運動実施頻度と一回あたりの実施時間もあまり前回と変化はなかった。QOLについては、子どもの評価から全体の中では身体的サマリー得点が最も高いものの、身体的サマリー得点、心理社会サマリー得点及び総合得点は、昨年度と比較しやや減少していた。一方、保護者からは身体的サマリー得点、心理社会サマリー得点、総合得点とも前回よりも高い値を示した。運動介入時のプログラムは、クラブ全体では練習時では特に実施せず、会員個人に委ねる形となっていることも、子どものQOLへの評価に影響を及ぼしていることが推測される。本研究は,体力向上実践推進モデル地域における総合型クラブでの子どものレジスタンストレーニングプログラムの実施のQOLへの影響について検討することを目的とした.本研究では,2015年11月から2016年2月までの間,宮崎県K市の地域スポーツクラブの61名の子どもと保護者を対象者とした.QOL測定のPedsQLコアスケールは,身体,感情,社会,学校に関した23項目である.調査は介入前後に子どもと保護者に対して実施した.介入後に子どもの身体的サマリー得点と総合得点の平均値が有意に増加した.しかしながら,介入後の保護者側の身体的サマリー得点と総合得点の平均値は有意に減少した.これまでの体力向上実践事業地域の内宮崎県小林市での次年度調査研究の現地調査を実施し,総合型クラブでの実施状況も調査したが,活動は子ども向けのプログラムは全てスポーツ少年団に集約されているとのことで,対象をスポーツ少年団に向けて調整を実施した.これまでの鹿児島県和泊町の小学校での貯筋運動プログラムの実施成果については,追跡調査結果をもとに論文としてまとめを実施した.平成28年度は,これまでの学校での同様の研究デザインで実施した研究データを加え,多角的な分析を実施して,貯筋運動による子どものQOL改善の検証をまとめる.それらを学会発表や研究誌への投稿を実施するとともに,今回の対象者への結果説明や改善点などについて教育委員会等に報告する予定である.スポーツ社会学今年度は次年度の準備を実施し,9月からの3ヶ月間の調査を実施予定である.体力向上実践事業地域では,補助事業終了後の追跡結果からは継続しているところは,必ずしも多くは見られず,また,今回のテーマである総合型クラブでの実施状況は,既存のスポーツ少年団等の活動の棲み分け等もあり,調査研究の実施が困難な状況である.したがって,本研究では,そうした状況を鑑み,スポーツ少年団での実施を計画の骨子に位置づけ,総合型クラブとの連携を探る予定である.当該年度の海外での成果発表スケジュールがデータの収集時期で間に合わなかったのと,海外での資料収集等も測定準備のため計画通り実施できなかった.また,データ収集に関した当初予定の測定
高赤方偏移宇宙(Z>5)に存在する銀河の観測的研究

すばる望遠鏡による可視分光観測で得られた、JOO53+1234領域にある赤方偏移5付近のライマンブレイク銀河(LBGs)のデータを解析し、主な分光対象であった5つの明るい(z<25.Omag)LBGs候補天体のうち、2つの天体を赤方偏移5付近のLBGsと同定した。この2天体とも、星形成銀河に特徴的な水素のライマンα輝線が検出されたが、ライマンα輝線天体として検出されるほど強い輝線ではなかった。また、この2天体のうちの一方には、以前Hubble Deep Field North領域で得られた分光結果と同様に、星間物質中の金属による吸収線が検出された。さらに、JOO53領域で同時に分光した8個の暗いLBGs候補天体のうち、2天体を赤方偏移5付近のLBGsと同定した。この2天体のスペクトルは、明るい天体のそれとは対照的にライマンα輝線が非常に強いものであった。この結果を契機に、赤方偏移5付近の銀河におけるライマンα輝線強度の紫外光度依存性について、これまでに行われている他の赤方偏移5付近の銀河の分光結果を合わせて調べたところ、紫外光度が大きい銀河に関しては、静止波長系での等価幅が20Åを超えるような強いライマンα輝線がほとんど見られないこと、強いライマンα輝線が見られる境界が紫外絶対等級で-21.5等付近にあること、などがわかり、高赤方偏移宇宙における紫外光度に依存した銀河進化の可能性を指摘した。さらに、これまでの赤方偏移5付近のLBGsのスペクトルのうち、低電離の金属吸収線が検出されたものを使って、その金属量を見積もったところ、太陽の10分の1程度であることがわかった。また、Spitzer宇宙望遠鏡のデータ等を用いた星質量の見積もりと合わせることで、赤方偏移5付近のLBGsが、同じ星質量を持つ赤方偏移2付近の星形成銀河と比べると数分の1程度の金属量を持っており、星質量がある程度重い(太陽の100億倍程度)銀河では、宇宙初期の約20億年の間で相当の化学進化があった可能性を指摘した。本研究の目的である高赤方偏移銀河の0053+1234領域における深撮像観測によって発見された、赤方偏移5付近にあるライマンブレイク銀河(LBGs)候補について、その赤方偏移や静止波長系で紫外域の分光学的性質を調べるために、すばる望遠鏡(国立天文台ハワイ観測所)による可視分光観測を2004年9月に行った。解析の結果、観測対象とした10個の候補天体のうち、4天体をライマンα輝線や連続光の特徴から赤方偏移5付近のLBGsと同定し、2天体についてはその可能性が高いと判断した。残りの4天体については、混入してきた低赤方偏移の銀河(2天体)と、SN不足等で判別不能な天体(2天体)であった。また、今回新たに得られたLBGsの分光結果と、昨年Hubble Deep Field-North領域で行った赤方偏移5付近のLBGsの可視分光観測による結果を併せることで、系統的探査に基づく赤方偏移5付近にあるLBGsの分光サンプルとしては、世界で最大級のものを構築することができた。この分光サンプルのうち、紫外光度が大きいものに関しては、静止波長系での等価幅が20Åを超えるような強いライマンα輝線がほとんど見られず、星間物質中の金属吸収線が一般に強いという傾向があることがわかってきた。仮にライマンα輝線がダストによる吸収によって弱くなっており、強い金属吸収線は金属量が多いことを反映しているとすると、今回の結果は、紫外で明るいLBGsでは、紫外で暗いLBGsより、化学進化が進んでいることを示唆している。ライマンα輝線強度に関しては、中性水素ガスによる吸収や、運動学的効果の影響を受ける可能性もあるが、いずれにせよこのサンプルが示しているライマンα輝線強度の紫外光度依存性は、,赤方偏移5付近にあるLBGsの星形成の様子を知る上で、一つの重要な手がかりとなるものである。また、LBGsと並んで高赤方偏移銀河として知られているライマンα輝線天体(LAEs)は、その名の通り強いライマンα輝線が特徴であるが、今回の結果によって、LBGsとLAEsを紫外光度の違いによって説明できる可能性が示された。さらに、このような分光学的性質の紫外光度依存性は、赤方偏移3付近ではこれほど明確でないことから、赤方偏移5付近と3付近の間のおよそ10億年で、星形成銀河の分光学的性質が進化している可能性も示唆された。以上の結果を、日本天文学会春季年会など複数の学会・研究会等で発表した。Hubble Deep Field-North領域において、赤方偏移5付近にあるライマンブレイク銀河(LBGs)候補について、その静止波長系で紫外域の分光学的性質を調べるために、すばる望遠鏡(国立天文台ハワイ観測所)による可視分光観測を2005年4月及び2006年3月に行った。両観測とも天候に恵まれずに十分な成果が得られなかったものの、新たに一つの天体を赤方偏移5付近のLBGsと同定できた。昨年までに行った結果と併せると、分光学的に確認され、かつ系統的探査に基づく赤方偏移5付近にあるLBGsとしては、依然として世界で最大級のサンプルを保持している。この分光サンプルに加え、これまでに行われている他の

赤方偏移5付近の銀河の分光結果を合わせて調べたところ、紫外光度が大きい銀河に関しては、静止波長系での等価幅が20Åを超えるような強いライマンα輝線がほとんど見らないこと、強いライマンα輝線が見られる境界が、紫外絶対等級で-21.5等付近にあること、などがわかってきた。仮にライマンα輝線がダストによる吸収によって弱くなっているとすると、これらの結果は、紫外光の明るいLBGsでは、紫外光の暗いLBGsより、化学進化が進んでいることを示唆している。これは我々の分光サンプルで、紫外光の明るいLBGsで比較的強い星間物質中の金属吸収線が検出されていることからも同様に示唆される。このように、ライマンα輝線強度の紫外光度依存性は、赤方偏移5付近にあるLBGsの進化が、UV光度に依存している可能性を示すものである。ただし、ライマンα輝線強度に関しては、中性水素ガスによる吸収や、運動学的効果の影響を受ける可能性があるため、この議論にはより一層の検討が必要である。また、LBGsと並んで高赤方偏移銀河として知られているライマンα輝線天体(LAEs:強いライマンα輝線が特徴)のライマンα輝線強度の紫外光度依存性を調べたところ、LBGsと同様の傾向が見られ、多くの場合LAEsはLBGsのうち、紫外光が暗くライマンαが強いサブグループであることが示唆された。すばる望遠鏡による可視分光観測で得られた、JOO53+1234領域にある赤方偏移5付近のライマンブレイク銀河(LBGs)のデータを解析し、主な分光対象であった5つの明るい(z<25.Omag)LBGs候補天体のうち、2つの天体を赤方偏移5付近のLBGsと同定した。この2天体とも、星形成銀河に特徴的な水素のライマンα輝線が検出されたが、ライマンα輝線天体として検出されるほど強い輝線ではなかった。また、この2天体のうちの一方には、以前Hubble Deep Field North領域で得られた分光結果と同様に、星間物質中の金属による吸収線が検出された。さらに、JOO53領域で同時に分光した8個の暗いLBGs候補天体のうち、2天体を赤方偏移5付近のLBGsと同定した。この2天体のスペクトルは、明るい天体のそれとは対照的にライマンα輝線が非常に強いものであった。この結果を契機に、赤方偏移5付近の銀河におけるライマンα輝線強度の紫外光度依存性について、これまでに行われている他の赤方偏移5付近の銀河の分光結果を合わせて調べたところ、紫外光度が大きい銀河に関しては、静止波長系での等価幅が20Åを超えるような強いライマンα輝線がほとんど見られないこと、強いライマンα輝線が見られる境界が紫外絶対等級で-21.5等付近にあること、などがわかり、高赤方偏移宇宙における紫外光度に依存した銀河進化の可能性を指摘した。さらに、これまでの赤方偏移5付近のLBGsのスペクトルのうち、低電離の金属吸収線が検出されたものを使って、その金属量を見積もったところ、太陽の10分の1程度であることがわかった。また、Spitzer宇宙望遠鏡のデータ等を用いた星質量の見積もりと合わせることで、赤方偏移5付近のLBGsが、同じ星質量を持つ赤方偏移2付近の星形成銀河と比べると数分の1程度の金属量を持っており、星質量がある程度重い(太陽の100億倍程度)銀河では、宇宙初期の約20億年の間で相当の化学進化があった可能性を指摘した。
封入体筋炎におけるDNA二本鎖切断に関する研究

封入体筋炎は骨格筋の筋線維内に、電顕上管状フィラメント状の封入体を認める自己免疫性炎症性ミオパチーであるが、高齢者発症の筋疾患では最も多数を占める。封入体筋炎の筋細胞では、核輸送の障害が疑われることから、主な核膜、核内蛋白の分布を免疫組織化学的に検討したところ、histone H1が核膜を超えて細胞質に遊離している像、また、封入体筋炎の病理学的特徴である縁取りのある空胞を縁取りしている像が得られた。免疫蛍光法によりhistone H1、核膜マーカー、DNAの3重染色を行い、histone H1の細胞質への遊離を観察したところ、種々の疾患対照例と比べ封入体筋炎では明らかにhistone H1の核外遊離が際立っていた。以上の結果はNeuromuscular disordersに発表した。DNA二本鎖の切断があるとhistone H1が細胞質に遊離される。そこで、DNA切断のマーカーであるhistone H2AXのリン酸化型(γH2AX)について特異抗体を用い封入体筋炎組織で検討した。その結果、核および空胞にγH2AXの反応性の亢進が認められ、蛍光顕微鏡下でも、γH2AXはDNA上に観察された。DNA二本鎖の切断によって起こる反応には、ATM-Chk2系が関与するものとATR-Chk1系が関与するものとがあるが、封入体筋炎ではATM-Chk2系が関与していると推定される結果を得た。またDNA二本鎖切断の修復機構のうち、非相同末端結合修復に関わるDNA-PKcs、Ku70が空胞化筋線維に観察された。これらのγH2AX以下の結果については投稿中である。封入体筋炎の筋細胞では核輸送の障害が疑われることから、主な核膜、核内蛋白の分布を免疫組織化学的に検討したところ、histone H1が核膜を超えて細胞質に遊離している像、また、封入体筋炎の病理学的特徴である縁取りのある空胞を縁取りしている像が得られた。封入体筋炎との対照例の生検筋でhistone H1の分布を免疫組織化学的により検討した結果、空胞化筋線維の約6割にhistone H1の異常沈着がみられた。免疫蛍光法によりhistone H1、核膜マーカー、DNAの3重染色を行い、histone H1の細胞質への遊離を観察した。結果は、種々の疾患対照例と比べ封入体筋炎では明らかにhistone H1の核外遊離が際立っていた。以上の封入体筋炎におけるhistone H1に関する研究結果は現在投稿中である。DNA二本鎖の切断があるとhistoneH1が細胞質に遊離される。そこで、DNA切断のマーカーであるhistone 2AXのリン酸化型(γH2AX)について特異抗体を用い封入体筋炎組織で検討した。DNA二本鎖の切断によっで起こる反応には、ATM-Chk2系が関与するものとATR-Chk1系が関与するものとがあるが、封入体筋炎ではATM-Chk2系が関与していると推定される結果を得つつある。これらのγH2AX以下の結果については投稿準備中である。

封入体筋炎は骨格筋の筋線維内に、電顕上管状フィラメント状の封入体を認める自己免疫性炎症性ミオパチーであるが、高齢者発症の筋疾患では最も多数を占める。封入体筋炎の筋細胞では、核輸送の障害が疑われることから、主な核膜、核内蛋白の分布を免疫組織化学的に検討したところ、histone H1が核膜を超えて細胞質に遊離している像、また、封入体筋炎の病理学的特徴である縁取りのある空胞を縁取りしている像が得られた。免疫蛍光法によりhistone H1、核膜マーカー、DNAの3重染色を行い、histone H1の細胞質への遊離を観察したところ、種々の疾患対照例と比べ封入体筋炎では明らかにhistone H1の核外遊離が際立っていた。以上の結果はNeuromusculardisordersに発表した。DNA二本鎖の切断があるとhistone H1が細胞質に遊離される。そこで、DNA切断のマーカーであるhistone 2AXのリン酸化型(γH2AX)について特異抗体を用い封入体筋炎組織で検討した。その結果、核および空胞にγH2AXの反応性の充進が認められ、蛍光顕微鏡下でも、γH2AXはDNA上に観察された。DNA二本鎖の切断によって起こる反応には、ATM-Chk2系が関与するものとATR-Chk 1系が関与するものとがあるが、封入体筋炎ではATM-Chk2系が関与していると推定される結果を得た。またDNA二本鎖切断の修復機構のうち、非相同末端結合修復に関わるDNA-PKcs、Ku70が空胞化筋線維に観察された。これらのγH2AX以下の結果については投稿中である。
小学校における教育力の展開に対応した教員スペース計画に関する研究

本研究では教員スペース計画として教員の行為に即して求められる空間機能を明らかにし、その機能に応じた空間整備課題を明らかにした。また教員の職務別にみた空間利用状況、及び執務行為にあたり重要となる空間要素の特徴を明らかにし、職務に応じた職員室および施設全体における空間整備課題を捉えた。さらに、教員スペース計画の先進事例を分析し、新たな試みにあたっての視点や整備手法と、実際の使われ方との対応をみることで、今後の教員スペース計画に求められる空間計画内容を提示した。公立小学校施設において、教員の能力発揮を促す就業環境の充足といった観点からの計画・整備は、これまで長年看過され、全国一律に職員室・校長室を中心とした整備にとどまっていることに着目し、本研究では学校施設における教員空間計画指針の提示を目的とする。研究計画として、初年度は全国アンケート調査の実施、次年度以降はその結果から抽出されたモデル校の現地調査を行うことに即して、今年度は全国の各都道府県から無作為抽出した1000校を対象にアンケート調査を実施し、その結果をとりまとめた。また追加調査として、熊本県水上村・岩手県大館市において両地域とも小学校2校の現地調査を行い、学校長に対するヒアリング調査、及び施設見学を実施した。研究内容として、まず教職員の空間利用の実態把握として、立場別の一日の滞在場所・時間、及び立場と執務行為の組合せ33項目における利用空間の特徴を明らかにした。そして、従来教職員全体の拠点空間とされてきた職員室について現在の整備状況を捉え、学校長が考える職員室に残すべき・分離させるべき機能を対応させることにより、空間機能を再整理し施設全体の計画課題を明らかにした。本研究は公立小学校施設を研究対象とし、教員の能力発揮を促す就業環境の充足といった観点から学校施設における教員空間計画指針の提示を目的としている。研究初年度は全国アンケート調査(無作為抽出による公立小学校1000校、テーマ:教員と児童との関係における空間利用)、及び近年新築・改築・再整備された学校4校の現地調査を実施し、教職員の立場により空間利用内容に固有の特徴と問題点があることを明らかにした。これらの課題を計画論に展開するべく、今年度は全国アンケート調査(無作為抽出による公立小学校500校を対象、教員と地域との連携のあり方からみた空間整備課題)、および近年新築されたモデル的学校施設2校(いなべ市、西予市から各1校)、既存施設の再整備として2校(西予市、学校規模の異なる2校)の計4校の現地調査を実施した。さらにOECDのCELE(Center for Effective Learning Environments)主催による国際会議(フィンランド)に参加し、教育先進国ともいえるフィンランドの教育環境事情や最新の取り組み、また学校施設1校の見学を通じて、教員による多様な教育方法とそれに必要となる空間のあり方について貴重な知見を得た。これらの研究活動から得た成果として、(1)[学級担任の個人執務拠点]は教室周りの執務スペースに対してより機能性を追究した整備、(2)[職員室]は管理職と一般教員の共同執務、教頭・教務の個人執務、学外者対応の場という3つの観点からの計画、(3)[共同執務空間]は現状の空間不足、またニーズの大きさを踏まえたより計画的な整備、(4)[休養空間]は現状の利用者ニーズや価値観を踏まえて休養機能に特化した空間整備、(5)[規模に応じた空間整備]としては、大規模は個人・共用スペース共に確保しにくい状況から空間機能構成や面積配分のあり方をより考慮するといった5点の必要性を得た。この成果は日本建築学会計画系論文集の査読付き論文としてとりまとめ、教員空間計画に必要となる新たな視点を示した。(800字)本研究では、学校規模(各学校において教員同士の集団形成やまとまりやすさに影響を及ぼす教員数)に応じて、誰(一般教員・専科教員や校長・教頭等の管理職といった職務の違い)が、何を目的(自身の指導力の発揮・向上、児童・保護者・地域住民・教員同士の信頼関係構築等)とした行為を行うことができる空間(空間機能)を、どこに(空間配置)どれだけ(面積)備えることが必要かを追究することを目的とした。これにより従来の学校施設計画に一石を投じる教員空間計画指針を示すことを目指した。研究成果として、教職員の立場により空間利用内容に固有の特徴が捉えられ、従来の拠点空間である職員室についても利用の位置づけが異なることが求められた。中でも一般教員個人の執務空間について、職員室と普通教室との関係性の再考、またそれらの空間以外に利用が広がる他諸室の機能について整理・検討が必要である。さらに施設全体課題として、休養空間の新たな形態の追究、一般教員の利用を中心とした共同執務空間の充実化が重要である。具体的には、[学級担任の個人執務拠点]のうち普通教室周りについて、収納や教室の付属的な空間にとどめず専用的な執務スペースに相応しい広さや教室との位置関係を充分考慮する必要がある。

[職員室]は、従来のいわゆる一室型の空間ではなく、共同執務や学外者対応の機能をより追求した、教員全体の共有空間計画が求められる。担任・専科教員の[共同執務空間]は、教員同士の学び合いや連携体制を図る上でも重要な空間である。共同執務および他の複数行為で利用可能となる、設えや諸室の位置関係の工夫が求められる。さらに閉鎖性も重要な計画要素の一つである。[休養空間]として歓談・休憩の場は、職員室と隣接しながらも視線や音がある一定程度遮られる空間が、実際の利用を生み出すと考えられる。また教員の健康を支えうる場の確保も重要な視点である。初年度は全国的な動向・特徴の把握と問題点の抽出、今年度はそれを踏まえて具体的な計画課題をとりまとめることができた。これらをもとに最終年度となる来年度は、導かれた計画課題の検証、および教員空間の平面プランモデルの提示に取り組むことができ、本研究の最終目標としている「教員空間計画指針」の作成に順調に進むことができる状況にある。24年度が最終年度であるため、記入しない。当初の研究計画に則り、今年度得られた計画課題をもって現地調査を重点的に実施し、教員の能力を発揮しうる教員空間計画について学校現場に対する提案(現行プランの改善方法や、改築にあたって必要となる視点)を行い、計画課題の検証や具体化・改善等を行う。また当初の研究計画に追加する内容として、フィンランド、他諸外国の学校施設の特徴について、教員の就業空間という観点から世界的な動向や各国独自の特微を捉え、日本の学校施設に適用・応用しうる課題を捉えることを試みる。以上より、学校規模や新築・改築・改修の別に応じた教員空間計画指針を最終成果物として提示することを目指す。
ブラウンアディポカインをターゲットとした新規運動効果の探索

熱産生を行う褐色脂肪組織(brown adipose tissue: BAT)は、新生児期においてのみ存在すると考えられてきたが、近年、成人においてもその存在が認められ、肥満・生活習慣病の予防・改善のキーとなる臓器として非常に注目されている。しかし、BATから分泌される液性因子(ブラウンアディポカイン)については報告が少なく、運動による影響もほとんどわかっていない。本研究では、このブラウンアディポカインにスポットをあて、運動や肥満による影響を検討している。2018年度は以下の検討を行った。1.肥満・運動実験ならびにBATおける遺伝子発現の網羅的解析2.褐色脂肪細胞から分泌されるブラウンアディポカインの網羅的解析HB2褐色脂肪細胞から分泌される液性因子について質量分析装置を用いて網羅的解析を行った。その結果、HB2細胞からはcomplement C3,アディプシン, CCL9やLgals3bpなどの液性因子が分泌されることがわかった。2018年度の検討から、4ヵ月の高脂肪食を摂取させて肥満させたマウスのBATではCCL9やLgals3bpをはじめとする様々な液性因子の遺伝子発現が変化すること確認された。この結果とHB2褐色脂肪細胞と質量分析装置を用いた検討から、CCL9, Lgals3bpならびにアディプシンなどが褐色脂肪細胞から分泌されるブラウンアディポカインの候補として同定された。さらに、TRは肥満によるBATのCCL9遺伝子などの発現異常を減弱することを明らかにした。これらの結果は、交付申請書に記載した「研究の目的」の達成に有用な知見であることから研究の達成度はおおむね順調であると思われる。2019年度からは以下の研究を推進していく。1.同定されたブラウンアディポカインの機能解析2018年度の検討でブラウンアディポカインとして同定された液性因子がどのような機能を持つか検討する。実際には、CCL9およびLgals3bpなど液性因子のリコンビナントタンパク質を合成し、予想されるブラウンアディポカインのターゲット細胞(褐色もしくは白色脂肪細胞、肝細胞や血管内皮細胞など)に添加し、細胞の形態変化や遺伝子ならびにタンパク質発現の変化をそれぞれDNAアレイと質量分析装置を用いて解析する。得られた遺伝子およびタンパク質発現の変化からブラウンアディポカインのターゲット細胞に対する作用を決定する。2.ブラウンアディポカイン受容体の単離とシグナル伝達経路の同定CCL9やLgals3bpなどのブラウンアディポカインの機能を発揮するシグナル伝達経路を同定する。グルタチオン-S-トランスフェラーゼ(GST)とこれらの融合タンパク質を大腸菌内で合成し、GSTがグルタチオンセファロース4Bに特異的に結合することを利用して、GST-ブラウンアディポカイン融合タンパク質を精製する。精製されたタンパク質をターゲット細胞からのタンパク質抽出液と反応させた後にブラウンアディポカインと結合するタンパク質を抽出し、質量分析装置を用いて同定する。同定されたタンパク質のうち、ブラウンアディポカイン受容体の候補タンパク質とブラウンアディポカインとの結合の有無を免疫沈降法で確認する。GSTを用いた同定が困難な場合は、酵母を用いたツーハイブリッド法に切り替えて同定を試みる。ブラウンアディポカイン受容体の単離後、その下流のシグナル伝達因子の活性化をリアルタイムPCRやWestern blot法などで確認し、シグナル伝達経路を同定する。

2.ブラウンアディポカイン受容体の単離とシグナル伝達経路の同定CCL9やLgals3bpなどのブラウンアディポカインの機能を発揮するシグナル伝達経路を同定する。グルタチオン-S-トランスフェラーゼ(GST)とこれらの融合タンパク質を大腸菌内で合成し、GSTがグルタチオンセファロース4Bに特異的に結合することを利用して、GST-ブラウンアディポカイン融合タンパク質を精製する。精製されたタンパク質をターゲット細胞からのタンパク質抽出液と反応させた後にブラウンアディポカインと結合するタンパク質を抽出し、質量分析装置を用いて同定する。同定されたタンパク質のうち、ブラウンアディポカイン受容体の候補タンパク質とブラウンアディポカインとの結合の有無を免疫沈降法で確認する。GSTを用いた同定が困難な場合は、酵母を用いたツーハイブリッド法に切り替えて同定を試みる。ブラウンアディポカイン受容体の単離後、その下流のシグナル伝達因子の活性化をリアルタイムPCRやWestern blot法などで確認し、シグナル伝達経路を同定する。割引きなどのため消耗品にかかる費用が当初の予想よりも若干低かった。新たに他の消耗品のために使用する。
サンゴ礁生態系における物質循環と環境変動

本研究では、サンゴ礁生態系における高い生産力と多様な生物群集の存在を維持している機構を明らかにするために、サンゴ礁地形の形成環境因子と形成過程、サンゴ礁生態系における物質循環を調べ、サンゴ礁生態系の維持機構と環境変動との関係について検討することを目的とした。具体的には、琉球列島石垣島北海岸(川平)の現成サンゴ礁について、サンゴ礁生態系における生息場(ハビタート)としてのサンゴ礁地形の形成過程と共に、サンゴ礁生態系における炭素および窒素を中心とする物質循環を調べた。その結果、次のような点が明らかになった。(1)現成サンゴ礁の地形・堆積物・生物分布について調査した結果、川平サンゴ礁には健全なサンゴ類が生息しており、現成サンゴ礁は陸側から海側に向かって、砂浜、礁地(ハマサンゴ帯と枝サンゴ帯)、礁嶺(モク帯と藍藻帯)、縁溝-縁脚系(太枝ミドリイシ帯)と地形帯に対応した生物分布が認められた。(2)現成サンゴ礁を横断する代表的な測線にそって、流速計を設置して、潮汐と風の変化に伴う流向・流速の変化を測定した。その結果、川平サンゴ礁において卓越する海水流動は、北風卓越時のパターンであること、造礁サンゴをふくむ生物群集の帯状構造がこの海水流動パターンによって最も強く影響されていることが判明した。(3)地形と生物群集の帯状構造を明らかにしたうえで、海水流動をはじめとする物理環境のデータおよび造礁サンゴの特性値にもとづいて、造礁サンゴの加入-成長・競争・死滅を差分モデルでシミュレートして、サンゴの被度変化として出力し、その結果を観測結果と比較して考察した。(4)サンゴ礁地形構成とらん藻分布との関係を調査し、代表的ならん藻類の同定を行ない、現地においてアセチレン還元法と15Nトレーサー法によって、らん藻類の窒素固定速度を測定した。さらに、測定したらん藻の15N安定同位体比を測定し、藻体に積算された窒素固定の寄与率を求めた。その結果、サンゴ礁沖側の高まりには糸状のらん藻が分布し、その多くが窒素固定能力を持つことが明らかになった。現地において測定した窒素固定速度と安定同位体から推定した窒素固定の寄与には相関があり、らん藻類は定常的に窒素固定を行なっていることが明らかになった。本研究では、サンゴ礁生態系における高い生産力と多様な生物群集の存在を維持している機構を明らかにするために、サンゴ礁地形の形成環境因子と形成過程、サンゴ礁生態系における物質循環を調べ、サンゴ礁生態系の維持機構と環境変動との関係について検討することを目的とする。具体的には、琉球列島の現成サンゴ礁について、サンゴ礁生態系における生息場(ハビタート)としてのサンゴ礁地形の形成過程と共に、サンゴ礁生態系における炭素および窒素を中心とする物質循環を調べる。サンゴ礁地形の形成とサンゴ礁における物質循環の両面から、サンゴ礁生態系の高い生産性と多様な生物群集を維持している機構を明らかにしようとするところに本研究の特色がある。

平成5年度には、琉球列島石垣島の東海岸(白保)と北海岸(川平)において、現成サンゴ礁の地形・堆積物・生物分布について調査した。白保と川平地域の現成サンゴ礁を横断する代表的な測線にそって、地形断面測量と生物分布・生物の被覆度について調査を行い、潮位・水温・塩分・流速などについても数日間の観測を行った。さらに堆積物の採集と粒度分析、化学分析(有機炭素含量、アルミニウム含量)を行い、礁地内における堆積物の移動について検討した。その結果、川平においては、健全なサンゴ類が生息しており、現成サンゴ礁は陸側から海側に向かって、砂浜、礁地(ハマサンゴ帯と枝サンゴ帯)、礁嶺(モク帯と藍藻帯)、縁溝一縁脚系(太枝ミドリイシ帯)と地形帯に対応した生物分布が認められた。また白保では、轟川から排出された赤土が低潮位に干出する陸側の礁地内にとくに堆積して、生物の被覆度が大幅に低下していることが明らかになった。さらに川平の礁地・礁嶺において藻類・海草・サンゴなど採集して、サンゴ礁生物の窒素固定活性について測定した。多くの試料はアセチレン還元活性をもち、サンゴ礁で広範な窒素固定が行われている可能性が明らかになった。本研究では、サンゴ礁生態系における高い生産力と多様な生物群集の存在を維持している機構を明らかにするために、サンゴ礁地形の形成環境因子と形成過程、サンゴ礁生態系における物質循環を調べ、サンゴ礁生態系の維持機構と環境変動との関係について検討することを目的とする。具体的には、琉球列島の現成サンゴ礁について、サンゴ礁生態系における生息場(ハビタート)としてのサンゴ礁地形の形成過程と共に、サンゴ礁生態系における炭素および窒素を中心とする物質循環を調べた。サンゴ礁地形の形成とサンゴ礁における物質循環の両面から、サンゴ礁生態系の高い生産性と多様な生物群集を維持している機構を明らかにしようとするところに本研究の特色がある。平成6年度には、琉球列島石垣島の北海岸(川平)において、現成サンゴ礁の地形・堆積物・生物分布について調査した。川平地域の現成サンゴ礁を横断する代表的な測線にそって、地形断面測量と生物分布・生物の被覆度について調査を行い、サンゴ礁における物理環境とサンゴなどの生物分布の関係を明らかにするために、同サンゴ礁に流速計を設置して、潮汐と風の変化に伴う流向・流速の変化を測定した。8月の調査では、大型の台風の通過に伴って観測を行なうことができたので、通常の調査では得られない暴浪時の流れの場のモデル化を行なうことができた。石垣島北西岸川平サンゴ礁において、らん藻類による窒素固定速度の測定を行なった。先ず、サンゴ礁地形構成とらん藻分布との関係を調査し、代表的ならん藻類の同定を行なった。次に、現地においてアセチレン還元法と15Nトレーサー法によって、らん藻類の窒素固定速度を測定した。さらに、測定したらん藻類の15N安定同位体比を測定し、藻体に積算された窒素固定の寄与率を求めた。その結果、サンゴ礁沖側の高まりには糸状のらん藻が分布し、その多くが窒素固定能力を持つことが明らかになった。現地において測定した窒素固定速度と安定同位体から推定した窒素固定の寄与には相関があり、らん藻類は定常的に窒素固定を行なっていることが明らかになった。本研究では、サンゴ礁生態系における高い生産力と多様な生物群集の存在を維持している機構を明らかにするために、サンゴ礁地形の形成環境因子と形成過程、サンゴ礁生態系における物質循環を調べ、サンゴ礁生態系の維持機構と環境変動との関係について検討することを目的とした。
GaNの結晶成長の原子レベル研究とデバイス応用

バルクGaN結晶に関しては熱力学的な知見をベースに実用サイズの単結晶成長が実現しつつあるが未だ不十分で、デバイス製作のキーポイントとなるMOCVD, MBEの重要性はいっそう大きくなっている。にも拘らず、化学エッチングも含めてこれらの基本的デバイス生成プロセスの原子スケール、ナノスケールのダイナミクス、組成、構造に関する基礎的知見は未だ理解が進んでいない。本研究では、原子レベルでエピタクシャル成長とデバイス加工プロセスを研究し、これまで未解決の課題/問題を包括的に理解し解決に導き、実用化に必要な基礎的な結晶成長因子の解明を目標とした。本研究の主要な成果は以下のとおりである。まず、SiCを下地基板としたGaN膜の超高真空MBEによる育成技術を確立し、Ga終端、窒素終端の両極性をもつ表面構造を原子レベルで制御性良く作成することが可能となった。その後、窒化物表面の構造安定性・エネルギー極小化の機構に関する統一的な理解を進めるため、表面原子配列構造のモデルの解析を進めた。様々な条件下で出現する表面超構造の状態図を調べ、供給フラックスがGa-rich, N-richのどちらの成長条件下においても、表面組成はGa-richになっていること、基本的な成長相:GaN(0001)2x2がECS (electron-counting scheme)を満足するGa-adatomモデルで説明される事などを明らかにした。また、窒化物のドライエッチングに関しても原子レベルのメカニズムを解明する目的で、ハロゲンエッチング用の高精度な電気化学セル(solid-state electro-chemical cell)を開発し、既存のMBE-STM装置に装備して実験を開始した。その結果、エッチング機構の面指数、表面超構造依存性に関してデータを得て解析を行った。本研究では、走査トンネル顕微鏡(STM)や反射高速電子回折(RHEED)ならびに第一原理計算から求められる化学ポテンシャルを用いて、ウルツ鉱型GaN表面上でGa終端の場合とN終端の場合ついて、表面の最安定構造を明らかにすることを目的とした。GaNの成長基板として、Si終端の6H-SiC(0001)、C終端の6H-SiC(0001)ならびにサファイア基板上でMOCVD成長したGaN薄膜を使用した。薄膜成長は窒素プラズマ発生装置を備えた分子線エピタキシー槽で行われた。主な研究成果は以下のものである。1.6H-SiC基板をはじめに水素でエッチングした後、超高真空中でSiエッチングするという二段階の表面処理を施すことにより、原子レベルにおける平坦な清浄表面を得ることが可能であり、その基板上で、高品質のGaN薄膜成長が可能であることが明らかになった。(Appl.Phys.Lett)2.Si終端の6H-SiC(0001)を基板として用いた場合、エピタキシャル成長したウルツ鉱型GaNの最表面はGa原子で終端されることが判明した。他にも2x2、4x4、5x5、5√<3x2>√<13>、√<7x>√<7>、10x10、1x1、流動的(fluid)Ga構造等が求められた。最も重要である2x2と4x4の表面再配列構造についてSYMと化学ポテンシャル計算から、その表面原子構造を決定した。(Phys.Rev.Lett)3.C終端の6H-SiC(0001)を基板としてGaNを成長させた場合、Nで終端した表面を得ることができ、原子再配列構造はGa終端面とは異なることが判明した。これらの表面構造は、6x6、c(2x16)、2√<7x2>√<7>である。