hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
食品の保存性と食感を決める水の物理化学

まず、軽水の水和蛋白質と重水の水和蛋白質を用いて実験を行い、その散乱の差から蛋白質表面の水和水由来のシグナルを取得することに成功した。このデータを用いて、水の運動性の変化が、水分量に対して閾値(h=0.37 g D2O/g protein)を持つことを明らかにした。また蛋白質のガラス転移を引き起こすのに必要な水分量は上記の閾値と同じことを見出し、蛋白質のガラス転移に必要な水分量の特定に成功した。また水の運動性が高いほど水分活性値が高くなるという定性的な結果を得ている。これら成果は、今後、水分活性測定や動的粘弾性測定と結びつけることで、食品の水分活性値やテクスチャーを決めている水の物理化学特性を解明する手がかりとなる。本年度は、重水素化蛋白質を試料に用いた中性子非弾性散乱実験の実施に成功し、より精度良く蛋白質水和水の中性子散乱スペクトルを取得することができた。水和水の中性子非弾性散乱実験において、順調に研究計画を進展させることができた。この成果により、水分活性値や粘弾性特性を決める水の動的挙動の詳細な解析を可能とし、水和水の並進運動とガラス転移との関係性の解析に着手することができた。また水和蛋白質の分子シミュレーションに着手し、中性子非弾性散乱実験データのより詳細な解析を行った。これら一連の成果は、水分活性値と粘弾性特性を決めるミクロな分子運動情報の解析を可能にした。その結果、水和水の水素結合ダイナミクスが蛋白質のガラス特性に関係していることを示すことができた。本年度は、水分活性値を決める水の動的挙動の解明のための第一段階として、(1)食品中の含水量を段階的に変化させたときの水分子の動的挙動変化の解析、(2)ガラス転移を引き起こす水分量の特定、の2点を目的としていた。本年度の研究成果は、これらを達成している。またこれら結果と合わせて、水分活性値と水和水ダイナミクスが関連しているという定性的な結果も得ている。これは、当初の計画以上に研究が進展していると評価できる。前年度に取得した重水素化蛋白質の水和水の中性子非弾性散乱実験データの解析を行い、ガラス転移と水和の関係の解明に取り組む。分子シミュレーションによる水和水の水素結合ダイナミクスの解析から、水和水と蛋白質の間のダイナミックな相互作用の解析に取り組む。様々な水分状態での蛋白質でこれらの解析を行い、これら結果と水分活性測定や粘弾性特性の水分量依存性の関係性の解析を行う。最終年度となる次年度は、蛋白質水和水の構造や動的挙動を総合的に解析し、水分子の構造ダイナミクスとガラス転移との関係性や、水分活性値と粘弾性特性の関係性などを調べ、食品の水分活性値や粘弾性特性を決める水の物性の解明に取り組む。今後は、自由水の動的挙動と水分活性の関係の解明、ガラス転移における結合水と自由水の動的挙動の変化の解析、食品蛋白質の粘弾性特性と水の動的挙動やガラス転移との関係の解明、を目指して研究を進める。そのために、中性子散乱実験に加えて、水分活性測定や動的粘弾性測定を行う計画である。設定した研究目的を達成するために、蛋白質関連実験の消耗品や、水分活性測定や動的粘弾性測定に関わる物品などを購入する。また実験データ解析に必要な機器を購入する。また関連学会や研究会などの旅費に使用する計画である。
曲面幾何に基づく曲面変形装置の基礎的動作手法に関する研究

平成30年度は、初期の曲面→目的の曲面に変形できるシステムを開発した。具体的には、初期曲面と目的曲面の曲率線格子の対応付けを行い、対応する曲率線同士の(曲線長,法曲率Kn,測地的曲率Kg)の差から、与えるべき変形3要素(伸縮δd、法曲率変化δKn、測地的曲率変化δKg)を算出し、それらを与えることで目的曲面に変形できるシステムを開発した。システムでは、変形3要素を与える順番や変形の刻み幅を任意に変えることができ、それによって変形がどのように進展するのか(変形過程)を観察することができる。ただし、変形ごとにその変形を評価する評価指標(総移動量等)を出力するまでには至っていない。曲面変形のシミュレーションシステムの主要部を当初の計画通りに開発した。これまでに開発した曲面変形シミュレーションシステムを活用して、曲面成形の最適変形プロセスの解明に取り組む。変形過程を定量的に評価する手法を構築し、最適な変形プロセスの決定が行えるようにする。変形過程の定量的評価として、曲面成形過程における総移動量、総内部歪み量、総弾塑性エネルギー量等について検討する。変形過程の定量化から、様々な想定の下で、どのような変形プロセスが最も適しているかをシステマチックに提案する手法について検討する。例えば、最もエネルギー効率が優れる成形プロセスとしては総弾塑性エネルギーが最小のもの、最も短時間で成形できるプロセスとしては総移動量が最小のものというように、曲面の製造方法等に応じて曲面の成形過程を整理する。平成29年度は、曲率線情報に基づく任意の曲面から任意の曲面への幾何学的変形理論の構築に取り組んだ。まず、初期の曲面F(u, v)に曲率線格子を求め、その曲率線上の各点に任意の(伸縮δd、法曲率変化δKn、測地的曲率変化δKg)の3要素を与えて曲率線格子を変形、曲率線格子の変形に伴って生成される新しい曲面F'(u, v)の特性について考察した。特に、初期の曲面F(u, v)上の曲率線を(伸縮δd、法曲率変化δKn、測地的曲率変化δKg)で変形した曲線が、新しい曲面F'(u, v)においても曲率線となり得るかに関して、測地的ねじれτgに注目して理論的考察を行った。つまり、曲率線は測地的ねじれτgがないことが必要十分条件であるが、曲率線に上記の変形3要素を付与しても、曲面に対して測地的ねじれτgがゼロとなる曲面F'(u, v)の条件について検討した。次に、初期の曲面上の曲率線格子から、任意の(伸縮δd、法曲率変化δKn、測地的曲率変化δKg)の3要素を与えて、新しい曲面を生成するシステムを開発した。これは、既存で開発していた平面→曲面の変形システムを、曲面→曲面の変形に一般化したものである。このシステムを用いて、いくらかの曲面について曲率線の変形による曲面操作をシミュレーションし、その変形過程について考察を行った。初期の曲面F(u, v)から変形要素(伸縮δd、法曲率変化δKn、測地的曲率変化δKg)を与えて、どのような変形過程を取るか、どのような曲面F'(u, v)ができるかを検討した。特に、新しい曲面F'(u, v)上で改めて求め直した曲率線格子と、上記の変形3要素で変形させた元の曲率線格子との比較を行い、変形前後の曲率線の様子を確認した。曲率線を操作して曲面全体を操作する基本的なコンセプトに関して、その根幹をなす理論について検討を進めた。具体的には、初期の曲面における曲率線は、(伸縮δd、法曲率変化δKn、測地的曲率変化δKg)の3要素の変形によって、新しい曲面の曲率線になりうるかという点について、なり得る場合の曲面形状とその際の変形要素の関係を検証した。ただし、それらを数学的に厳密に定義するまでには至らなかった。一方、曲面変形システムについては、曲率線を操作することで曲面から曲面を生成できるものを開発した。具体的には、曲率線格子に変形3要素(伸縮δd、法曲率変化δKn、測地的曲率変化δKg)を与えれば、それに追従する新しい曲面形状を求めることができる。このシステムはグラフィカルインタフェースを有し、変形の前後それぞれの曲面の様子を分かり易く確認することができる。以上の観点から、理論面では当初の目的を完全には遂行していないが、システム開発の面では成果が出ており、おおむね順調に進展していると評価している。引き続き、曲率線操作による曲面変形理論の構築に取り組む。特に、新しい曲面上でも曲率線でなり得る場合について数学的に検証する。

具体的には、変形3要素を与えた曲線とそれによってできる曲面を表現し、各条件における測地的ねじれを観察する。また、開発した曲面変形システムによって、新しい曲面で改めて導出した曲率線格子との比較等も行い、その妥当性を評価する。曲面変形システムについて、現状は、曲率線に変形3要素を与えて新しい曲面を作ることができるが、それが意図した曲面であるかは不問としている。今後は、目的の曲面を設定し、初期の曲面→目的の曲面に変形できるシステムに改良していく。具体的には、初期曲面と目的曲面の曲率線の(曲線長,法曲率Kn,測地的曲率Kg)の差から、与えるべき変形3要素(伸縮δd、法曲率変化δKn、測地的曲率変化δKg)を算出し、それらを与えることで正しい目的曲面になるかをシミュレーション上で確認する。また、変形3要素を与える順番や変形の刻み幅を変えることでシリーズ計算を行い、どのように変形が進展するのか(変形過程)について検討を行う。これまでに開発した曲面変形シミュレーションシステムを活用して、曲面成形の最適変形プロセスの解明に取り組む。変形過程を定量的に評価する手法を構築し、最適な変形プロセスの決定が行えるようにする。変形過程の定量的評価として、曲面成形過程における総移動量、総内部歪み量、総弾塑性エネルギー量等について検討する。変形過程の定量化から、様々な想定の下で、どのような変形プロセスが最も適しているかをシステマチックに提案する手法について検討する。例えば、最もエネルギー効率が優れる成形プロセスとしては総弾塑性エネルギーが最小のもの、最も短時間で成形できるプロセスとしては総移動量が最小のものというように、曲面の製造方法等に応じて曲面の成形過程を整理する。平成29年度においては、当初の予定以上に、変形過程の理論構築に対してエフォートを投入した。このため、曲面変形システムのシステム開発に関する物品費や人件費を当初の予定通りに執行しなかった。平成30年度以降は、理論的構築と同時並行で曲面変形システムの開発に重点化する。システム開発にあたっては、環境整備やシステム開発のサポートのため、平成29年度分の予算も充てて研究開発の進展に取り組んでいく。これまでの研究活動は理論の構築及び当該理論を実装したプロトタイプシステムによる理論検証が主であった。プロトタイプシステムについても自作し、特に経費は発生しなかった。一方、最終年度においては、曲面変形シミュレーションシステムを第三者でも利用できるようにインタフェース(GUI)の整備等を行う予定である。そのシステム開発については外部委託を想定しており、昨年度分の研究費も含めて使用する予定である。
3次元蛍光分析法による海水など天然水中の発蛍光有機化合物の分析・地球・化学的研究

3次元励起・蛍光スペクトル分析法により、汚染の度合いなど特性の異なる3つの河川、すなわち比較的汚染の度合いが小さい和歌山県田辺市の会津川、琵琶湖を水源とし桂川、木津川などと合流する淀川そして汚染度は日本一と言われている大和川中の蛍光性物質について調査を行った。この中で淀川については1995年12月及び1996年5月に採取した試料については3ヶ所に蛍光強度ピークが認められた。またこの蛍光強度は上流から下流に行くに従い増加する傾向を示し、桂川、木津川と合流した地点からその蛍光強度は著しく増大し、人為的負荷の可能性を示唆した。また同時に溶存有機炭素、硝酸十亜硝酸、アンモニア、りん酸、ケイ酸、アミノ酸、炭水化物、クロロフィルaを定量したが、溶存有機炭素および栄養塩類濃度とは高い相関性を示し、蛍光性物質がある種の有機物から成っている可能性が示唆された。また、5月に採取した試料についてはアミノ酸および炭水化物濃度と蛍光強度の間に負の相関性が認められ蛍光物質の構成成分の中にアミノ酸、炭水化物が含まれている可能性を示した。蛍光強度ピークについてはこれまでの研究結果と比較すると、1つはタンパク様物質と2つはフルボ酸様物質のピーク位置とほぼ一致した。また蛍光物質の起源に関しては下流域においては河川泥中の間隙水(直上水を含む)中の蛍光ピークとほぼ一致しその起源として河川泥からの寄与が考えられた。一方、和歌山県の会津川については淀川同様溶存有機炭素との間に高い相関性が認められた。従って蛍光性物質は何らかの有機物から構成されており、この詳細な解明は陸源物質の沿岸海域から外洋域への輸送過程を解明する上で重要と考えられる。
剛直な主鎖を持つ新規ポリプロペランの精密合成

本研究では、[3.3.1]プロペランの分子骨格を持つ1,3-デヒドロアダマンタン(1)のカチオン開環重合によるポリアダマンタンの合成を行った。5-ブチル-1,3-デヒドロアダマンタン(2)や6-ブチル-6-メチル-1,3-デヒドロアダマンタン(3)は求核試薬とは全く反応しなかったが、酸やラジカル種とは反応し、開環付加物を高収率で与えた。続いて、2および3を塩化メチレン中で触媒量のトリフルオロメタンスルホン酸と反応させたところ、-78°Cでは重合物は得られなかったが、0°Cでは重合が進行し、反応時間とともに収率と分子量が増加した。0°C、48時間後には、収率は85%に達し、平均重合度約30、約6000の分子量、(Mw/Mn=1.5)を持つポリマーが得られた。NMR、IR、MALDI-TOF-MS、元素分析による構造解析の結果、重合物は開環重合により生成したポリ(1,3-アダマンタン)の構造を持つことが明らかとなった。また、ポリ(2)およびポリ(3)は、有機溶媒に良好な溶解性を示し、10%重量減少温度は450°C以上と熱的に安定なことを見出した。一方、1は、スチレン、イソブチルビニルエーテルのようなアルケンと混合しても反応しなかったが、アクリル酸メチルやアクリロニトリル、N-フェニルマレイミドといった電子密度の低いアルケン類と無触媒下、室温で反応し、高収率で共重合物を与えた。モノマーの仕込み比を変えた場合も、共重合体は約50%の1由来の骨格を含み、交互性の高い重合体が得られたことが示唆された。以上のように、高い環歪みを持つ1,3-デヒドロアダマンタン類の開環重合により、ポリ(1,3-アダマンタン)類や他のアルケンとの共重合体が得られることを初めて見出した。今後は、より安定な重合系の開発を通して、一次構造の制御やブロック共重合体の合成などを進める予定である。これまでに、[3.3.1]プロペランの分子構造を持つ1,3-デヒドロアダマンタン誘導体(DHA)のカチオン開環重合を行った。1,3-デヒドロアダマンタン(1)および5-ブチル-1,3-デヒドロアダマンタン(2)は求核試薬とは全く反応せず、アニオン重合によっては重合物を与えなかった。これに対して、1,2は酸やラジカル種とは容易に反応し、開環付加物や重合物を高収率で与えた。アダマンタン環上に置換基を持たないポリ(1)は有機溶媒に不溶であったが、ポリ(2)は様々な溶媒に溶解性を示した。2を塩化メチレン中で触媒量のトリフルオロメタンスルホン酸と反応させたところ、0°Cにおいて重合が進行し、反応時間とともに収率と分子量が増加した。

NMR、IR、MALDI-TOF-MS、元素分析による構造解析を行ったところ、重合物はDHA類の開環重合により得られるポリ(1,3-アダマンタン)(ポリプロペラン)の構造を持つことが明らかとなった。また、ポリ(2)は、202°Cにガラス転移点を示し、10%重量減少温度は472°Cと熱的に安定なことを見出した。次に、1と様々なビニルモノマーとの共重合を行った。1は、スチレンやビニルエーテルと混合しても反応しなかったが、アクリル酸メチルやアクリロニトリル、N-フェニルマレイミドといった電子密度の低いアルケン類と無触媒下、室温で反応し、高収率で共重合物を与えた。モノマーの仕込み比を変えた場合も、共重合体は約50%の1由来の骨格を含んでおり、MALDI-TOF-MSやNMRの測定結果より交互性の高い重合体が得られたことが示唆された。[3.3.1]プロペランの分子構造を持つ新規1,3-デヒドロアダマンタン誘導体(DHA)のカチオン開環重合を行った。1,3-デヒドロアダマンタン(1)および5-ブチル-1,3-デヒドロアダマンタン(2)、6-ブチル-6-メチル-1,3-デヒドロアダマンタン(3)は求核試薬とは全く反応せず、アニオン重合によっては重合物を与えなかった。これに対して、1-3は酸やラジカル種とは容易に反応し、開環付加物や重合物を高収率で与えた。アダマンタン環上に置換基を持たないポリ(1)は有機溶媒に不溶であったが、ポリ(2)とポリ(3)は様々な溶媒に溶解性を示した。2を塩化メチレン中で触媒量のトリフルオロメタンスルホン酸と反応させたところ、0°Cにおいて重合が進行し、反応時間とともに収率と分子量が増加した。0°C、48時間後に収率は85%に達し、平均重合度約30、約6000の分子量、(Mw/Mn=1.5)を持つポリマーが得られた。1と様々なビニルモノマーとの共重合を行ったところ、1は、スチレンやビニルエーテルと混合しても反応しなかったが、アクリル酸メチルやアクリロニトリル、N-フェニルマレイミドといった電子密度の低い極性モノマー類と無触媒下、室温で反応し、高収率で共重合物を与えた。モノマーの仕込み比を変えた場合も、共重合体は約50%の1由来の骨格を含んでおり、MALDI-TOF-MSやNMRの測定結果より交互性の高い重合体であることを確認した。
マルチクラックキャラクタリゼーション

各研究者毎の平成5年度-平成7年度までの研究成果概要を以下に列記する.(1)破壊現象の数値シミュレーションを行い,ミクロなモデルの詳細に依存しないユニバーサリティの性質に関して調査し,2次元面上を亀裂が進展する破壊モデルだけでなく,3次元の衝撃破壊の場合にも,強いユニバーサリティが成立していることを証明できた(高安).(2)さまざまな地球科学的データに基づく地熱構造の総合的モデル化が試みられた.地表での放熱・地下温度・比抵抗構造・キュリー点深度・噴気不活性ガス組成に関して,総合化が可能となった.また,中部九州の地熱地域で地震波の明瞭な減衰が検出された(由佐).(3)岩石のマルチクラック破壊挙動をAE放出挙動のフラクタル性を基に実験的に検討し,対応関係を明らかにした.この検討結果に基づいて,岩石のマルチクラック破壊挙動を模議することのできる数値モデルを構築し,ネットワークモデルにより数値解析が可能であることを示した(橋田).(4)準静的に進行するき裂の実験において,単一き裂,複数き裂のそれぞれについてき裂の進展条件,振動不安定条件を無次元化量で決定した(佐野).(5)き裂内に気体を圧入して弾性波によってき裂を検知・モニタリングする方法についてモデル実験及びモデル計算を行い有効性を明らかにした.地震探査反射法データのAVOインバージョン及び深度変換法を開発した.補助電流源を用いた電流集束型比抵抗検層について検討した(佐々).(6)断裂群のフラクタルモデルを提案とするとともに,人工衛星画像を用いたリニアメント解析によりモデル定数を評価する方法を開発した.これらの手法を花崗岩体に適用して,岩体の断裂群を定量化し,地下断裂群の連結性を予測した(金子).(7)天然の断裂系を現地の地質調査で確認し,空中写真,衛星画像による解析結果と比較した.また,放射能探査により現地調査では確認できないリニアメントを追跡した.画像解析手法として教師システムを確立した(高島).(8)6断層群(総計約1500本)の断層について,破砕帯の幅と変位量,サイズ(変位量)分布,断層の位置の空間分布,変位量の空間分布を観察した結果,それぞれがフラクタル分布を示し,フラクタル次元が岩石の延性度と総注入エネルギー密度に依存して変化することが分かった(大槻).(9)地殻の弾性波速度や密度の構造はかなり強い不均質性を持つ.九州・関東2地域の5井における検層データの解析から,ゆらぎのパワースペクトル密度は,速度・密度とも,波長に対して0.2mから数百mの範囲でべき乗則を満たすことを明らかにした(佐藤).(10)熔結凝灰岩の圧裂強度とその破面粗度のフラクタル次元Dは強い負の相関を示し,Dの変化に強度は敏感でありDは有効なパラメータである.一方,CT試験片の場合は予きれつ近傍の巨視的きれつ進展方向の次元Dの変動係数と強い正の相関を示すことがわかった(田野)各研究者毎の平成5年度-平成7年度までの研究成果概要を以下に列記する.(1)破壊現象の数値シミュレーションを行い,ミクロなモデルの詳細に依存しないユニバーサリティの性質に関して調査し,2次元面上を亀裂が進展する破壊モデルだけでなく,3次元の衝撃破壊の場合にも,強いユニバーサリティが成立していることを証明できた(高安).(2)さまざまな地球科学的データに基づく地熱構造の総合的モデル化が試みられた.地表での放熱・地下温度・比抵抗構造・キュリー点深度・噴気不活性ガス組成に関して,総合化が可能となった.また,中部九州の地熱地域で地震波の明瞭な減衰が検出された(由佐).(3)岩石のマルチクラック破壊挙動をAE放出挙動のフラクタル性を基に実験的に検討し,対応関係を明らかにした.この検討結果に基づいて,岩石のマルチクラック破壊挙動を模議することのできる数値モデルを構築し,ネットワークモデルにより数値解析が可能であることを示した(橋田).(4)準静的に進行するき裂の実験において,単一き裂,複数き裂のそれぞれについてき裂の進展条件,振動不安定条件を無次元化量で決定した(佐野).(5)き裂内に気体を圧入して弾性波によってき裂を検知・モニタリングする方法についてモデル実験及びモデル計算を行い有効性を明らかにした.地震探査反射法データのAVOインバージョン及び深度変換法を開発した.補助電流源を用いた電流集束型比抵抗検層について検討した(佐々).(6)断裂群のフラクタルモデルを提案とするとともに,人工衛星画像を用いたリニアメント解析によりモデル定数を評価する方法を開発した.これらの手法を花崗岩体に適用して,岩体の断裂群を定量化し,地下断裂群の連結性を予測した(金子).(7)天然の断裂系を現地の地質調査で確認し,空中写真,衛星画像による解析結果と比較した.また,放射能探査により現地調査では確認できないリニアメントを追跡した.画像解析手法として教師システムを確立した(高島).(8)6断層群(総計約1500本)の断層について,破砕帯の幅と変位量,サイズ(変位量)分布,断層の位置の空間分布,変位量の空間分布を観察した結果,それぞれがフラクタル分布を示し,フラクタル次元が岩石の延性度と総注入エネルギー密度に依存して変化することが分かった(大槻).(9)地殻の弾性波速度や密度の構造はかなり強い不均質性を持つ.

九州・関東2地域の5井における検層データの解析から,ゆらぎのパワースペクトル密度は,速度・密度とも,波長に対して0.2mから数百mの範囲でべき乗則を満たすことを明らかにした(佐藤).(10)熔結凝灰岩の圧裂強度とその破面粗度のフラクタル次元Dは強い負の相関を示し,Dの変化に強度は敏感でありDは有効なパラメータである.一方,CT試験片の場合は予きれつ近傍の巨視的きれつ進展方向の次元Dの変動係数と強い正の相関を示すことがわかった(田野)(1)本年度は、マルチクラック破壊挙動を調べるために、岩石の不均質性を考慮した破壊挙動シミュレーション法を開発した。また、き裂進展におけるフラクタル性について調べるために、花崗岩の破壊靭性試験を実施しき裂進展挙動とb値の変化挙動について調べた。(2)別府地熱地域を主研究対象として研究を進め、まず、地震活動に関連して、この地域一帯の地下構造と地質を整理した。ついで、地球化学的解析より、南部域で3種の熱水流動系を見いだした。また、微小地震観測網を整備して、フラクタル解析のためのデータの集積を開始し、これまでに、群発性の地震が検出された。(3)ランダムな媒質中の亀裂の進展のユニバーサリティを求めるため、亀裂の先端を仮想的な粒子と見なし、時空間繰り込み群の方法によって解析した。その結果、一方向に進展する亀裂群は、統計物理学で良く知られている「方向性を持ったパーコレーション」のユニバーサリティに属すことがわかった。(4)よく制御された準静的破壊を発生可能な実験系を開発し、単一き裂の進展と振動不安定化の条件、多数亀裂が同時に存在する場合の波数選択の問題を実験的に明らかにした。両者に関して計算機モデルを開発した。また、前者については理論的にも成果が得られた。これにより、フラクタル破壊に至る過程の基礎づけを行った。(5)反射法地震探査データのAVO解析により、地下抽熱層を探査しうることを明らかにした。S波スプリッティング現象を利用した亀裂確認法のためのモデリングソフトウェアを開発し、この手法の抽熱層探査への有効性を確認した。電気探査による地下情報の抽出精度を向上させる手法について検討した。(6)断裂群モデルに関する基礎定式化を行なうとともに、広域断裂群解析のためのリニアメント自動抽出法を開発した。また、紫外線蛍光法による岩石内マイクロクラック自動抽出システムと断裂群生成プロセスのシミュレーションコードを完成させた。(1)本年度は、花岡岩並びに大理石を対象として破壊靱性試験を実施し、同時にAE計測を実施することによりき裂進展に伴うAEのフラクタル性について調べ、き裂進展挙動とb値の変化挙動の対応関係を明らかにした。また、前年度開発したネットワークモデルを用いてき裂進展に先立つき微視裂形成挙動を調べ、そのフラクタル性を明らかにすると共に、微視き裂形成挙動に及ぼす微視的不均質性の影響を調べた(高橋)。(2)別府地熱地域において微小地震観測を継続するとともに、地熱ガスの調査を行った。震源の深さは海面下10kmより浅いものが多く、全体として、電気的な低比抵抗帯に沿って北東-南西方向に並んでいる。震源が密集する地域ではアルゴンガス比が高く、地震発生に伴う岩石破壊との関連性が注目される(由佐)。(3)3次元的な破壊現象の中で、実験的にユニバーサリティの存在が知られている衝撃破壊に関して、数値シミュレーションを試みた。
雲南少数民族の生活経験の変化-解放後中国の社会変化をラフ族住民はどう生きたか-

1949年の中華人民共和国成立以来、中国社会は何度も大きな社会変化を経てきた。本研究は、このような中国の政策・社会変化の中で、中国西南端の雲南省に居住する少数民族ラフ族の住民生活が受けた影響と変化について、民族語(ラフ語)による聞き取りをもとに、人々の生活経験の再構成を試みた。その結果、少数民族住民は国家規模の社会変化を、イデオロギーや政治面よりも、生存の面から見ていることが明らかになった。1949年の中華人民共和国成立(「解放」)以来、1950年代後半からの集団化と1960年代後半からの文化大革命、1980年代からの改革開放路線となど中国社会は何度も大きな社会変化を経てきた。本研究は、このような中国の政策・社会変化の中で、中国西南端の雲南省に居住する少数民族ラフ(拉〓)族は、その生活がいかなる影響を受け、どのような変化を遂げてきたかを、文献研究とフィールドワークから明らかにするものである。より具体的にはラフ族住民への民族語(ラフ語)による聞き取りをもとに、人びとの生活史を再構成し、住民がそれらを生活レベルでどのようにとらえ、どのように対応してきたかを再検討する作業をおこなう。本研究は(1)中国の国家政策および民族政策の検討、(2)各時代における少数民族ラフの生活の変化の調査研究、(3)ラフ族住民による自らの過去についての語りに反映される周縁民族の社会的経験の検討の三点を軸に展開してゆくものであるが、平成21年度には(1)と(2)を中心として、日本および中国において、解放後中国の国家政策および民族政策の変遷に関わる文献と資料を収集し、分析を進めた。またこれと平行して12月に5日間のフィールドワークを中国雲南にて実施した。平成21年度後半は、フィールドワークによって得られた、(1)ラフ村落生活全般、(2)ラフ族の村落祭祀の変化、(3)ラフ族の村落生活の変化、(3)ラフ族住民の民族間関係における自他認識についてのデータ整理を開始し、平成22年度の中間報告書作成の準備を始めた。研究成果の公表については、これまでのデータをもとに7月に国際学会で英語による発表をおこなった。さらに、雲南民族大学と協力して、雲南少数民族についての国際シンポジウムを開催し、日中二言語版の報告書に纏めた。本研究は(1)中国の国家政策および民族政策の検討、(2)各時代における少数民族ラフの生活の変化の調査研究、(3)ラフ族住民による自らの過去についての語りに反映される周縁民族の社会的経験の検討の三点を軸に展開してゆくものであるが、平成22年度には(1)と(2)を中心として、日本および中国において、解放後中国の国家政策および民族政策の変遷に関わる文献と資料を収集し、分析を進めた。またこれと平行して8月に8日間のフィールドワークを中国雲南にて実施した。平成22年度は、前年度のフィールドワークによって得られた(1)ラフ村落生活概況、(2)ラフ族の村落祭祀の概況、(3)ラフ族の村落生活の変化、(3)中国の社会変化の下でのラフ族村落生活の変化、(4)漢族社会へのラフ住民の移動についてのデータを整理・分析し、平成22年7月に中間報告的な雲南ラフ族村落生活誌『中国雲南ラフ族村の生活誌:アユ村の現在と過去』を刊行した。同著は、現地フィールドワークにより、これまで知られていなかった、戦後中国の非漢族系少数民族の社会変化を、村落生活レベルから掘り起こしている点で、大きな学問的な意義を持つと言える。1949年の中華人民共和国成立以来、1950年代後半からの集団化と1960年代後半からの文化大革命、1980年代からの改革開放路線となど中国社会は何度も大きな社会変化を経てきた。本研究は、このような中国の政策・社会変化の中で、中国西南端の雲南省に居住する少数民族ラフ族は、その生活がいかなる影響を受け、どのような変化を遂げてきたかを、文献研究とフィールドワークから明らかにするものである。

より具体的にはラフ族住民への民族語(ラフ語)による聞き取りをもとに、人びとの生活史を再構成し、住民がそれらを生活レベルでどのようにとらえ、どのように対応してきたかを再検討する。本研究は(1)中国の国家政策および民族政策の検討、(2)各時代における少数民族ラフの生活の変化の調査研究、(3)ラフ族住民による自らの過去についての語りに反映される周縁民族の社会的経験の検討の三点を軸に展開してゆくものである。平成23年度前半には(1)の日本および中国において、解放後中国の国家政策および民族政策の変遷に関わる文献・資料の収集・整理・分析と平行して、(2)(3)の調査研究のため、2011年9月に8日間のフィールドワークを中国雲南省のラフ族村落で実施した。平成23年度後半は、フィールドワークによって得られた(1)ラフ村落生活全般、(2)ラフ族の村落祭祀形態、(3)ラフ族の村落生活の変化、(3)ラフ族住民の民族間関係における自他認識などのテーマについて、データ整理および予備的な分析をおこなった。これらは平成24年度(事業最終年度)における研究成果報告書作成の準備という意味をもっている。研究成果については、タイと中国におけるラフ族の食文化の比較研究から「文化」概念と文化政策の検討を行なった英語論文を発表した。またこの英語論文の映像版『ラフは唐辛子』を英語、中国語、タイ語で作成した他、ラフ族の年中儀礼に取材した映像民族誌2本を日本語で作成した。1949年の中華人民共和国成立以来、1950年代後半からの集団化と1960年代後半からの文化大革命、1980年代からの改革開放路線となど中国社会は何度も大きな社会変化を経てきた。本研究は、このような中国の政策・社会変化の中で、中国西南端の雲南省に居住する少数民族ラフ族は、その生活がいかなる影響を受け、どのような変化を遂げてきたかを、文献研究とフィールドワークから明らかにするものである。より具体的には、本研究は(1)中国の国家政策および民族政策の検討、(2)各時代における少数民族ラフの生活の変化の調査研究、(3)ラフ族住民による自らの過去についての語りに反映される周縁民族の社会的経験の検討の三点を軸に展開してゆくものである。平成24年度前半には(1)の、解放後中国の国家政策および民族政策の変遷に関わる文献・資料の収集・整理・分析と平行して、(2)(3)の調査研究のため、2012年04月01日から08月11日まで中国雲南省瀾滄ラフ族自治県にてフィールドワークを実施した。平成24年度後半は、フィールドワークによって得られた1.中国雲南少数民族の生活誌、2.解放後中国の社会変化を少数民族住民はどう生きたか(社会史)、3.漢族とラフ族女性の遠隔地結婚の現象、4.タイと中国のラフ族の祭祀体系、5.祭祀空間の変容、6.ラフ族の「佛」運動と信仰(宗教運動)、7.タイと中国における山地少数民族のキリスト教について、データ整理をおこない、このうち2.3.6.を中心に、最終報告書『雲南少数民族の生活経験の変化ー解放後中国の社会変化をラフ族住民はどう生きたか』(2013年03月31日、全138ページ)を作成した。本事業に関しては、平成22年度に百頁あまりの中間報告書を作成しており、事業最終年度である24年度の最終報告書についても準備を進めている。本事業は文献研究とフィールドワークによるが、各年度のフィールドワーク(民族語)によるデータ収集・整理はおおむね順調だが、膨大な漢語文献・資料の整理・分析がやや遅れている。24年度が最終年度であるため、記入しない。
ラット多能性幹細胞を利用した臓器欠損モデルの作製と胚盤胞補完法による臓器再生

Pdx1遺伝子、あるいはSall1遺伝子を欠失させることでそれぞれ、膵臓、あるいは腎臓を欠損させたラットを作製した。Venus Tgラット由来ES細胞を用いて胚盤胞補完を行ったところ、ホモKOラット個体内で強いVenus陽性を呈する膵臓ならびに腎臓が再生されていた。また、Foxn1遺伝子の欠失により胸腺・T細胞を欠損したラットを作製し、GFP Tgマウス由来ES細胞で補完したところ、GFP陽性を呈する胸腺の再生が認められた。以上、同種(ラット)あるいは異種(マウス)の幹細胞からKOラット個体内で機能的に正常な目的臓器を作らせることに成功した。遺伝子ターゲティングベクターの作成臓器発生過程に関与する転写因子群に着目し、それぞれ肝臓、腎臓、および生殖細胞の発生・形成に関与するHex遺伝子、Sall1遺伝子、およびPrdm14遺伝子のターゲティングベクターを作成した。加えて、新規ゲノム編集法として注目されるCRISPR/Cas法を用いて胸腺の発生・形成およびT細胞欠損に関与するFoxN1遺伝子のコンストラクトを作製し、ラット初期胚に導入することにより胸腺欠損および免疫不全ラットの作製を行った。合計50匹の出産仔ゲノムからシークエンス解析をしたところ、片側アレルにおいて4bpの挿入あるいは4460bpの欠失が確認され、ヘテロ変異ラットを5匹得ることができた。次年度はFoxN1変異個体間の交配で胸腺欠損ラットを作製し、種々の解析に供する。ラットES細胞株の生殖系列への寄与条件に関する後方視的解析ラットでは体細胞核移植や4倍体胚補完によって個体を作製する技術が未確立なことから、現時点ではES細胞の遺伝形質だけを備えた個体を得るにはキメラを介するコンベンショナルな方法を採用するしかない。様々な系統から異なる培地(3i、2i、および2i+フォルスコリン)によって樹立したラットES細胞株を用い、キメラ経由でG1世代への形質伝達を調べたところ、2i+フォルスコリン培地で樹立したすべてのES細胞ラインは生殖寄与能を有することがわかった。ラット系統の毛色およびES細胞の性別は生殖寄与能への影響条件ではなく、アルビノ由来ES細胞ラインにおいては毛色寄与率に基づいて生殖寄与能を予測することは困難だった。臓器欠損モデルの作成腎臓発生過程に関与するSall1遺伝子のターゲティングベクターをラットES細胞に導入し、組換え体ES細胞を2株得た。胚盤胞期の受精卵を採取し、組換え体ES細胞を顕微注入し、偽妊娠雌の子宮角に移植することによりキメララットを作製した。また、新規ゲノム編集法として注目されるCRISPR/Cas法を用いて、Sall1遺伝子ヘテロノックアウトラットを得た。胸腺の発生・形成およびT細胞欠損に関与するFoxN1遺伝子ヘテロ変異ラットからホモ変異ラットの作成を行った。ホモ変異ラットの末梢血解析を行ったところ、T細胞が著しく減少していることが分かった。ホモ変異ラットは胸腺欠損であることも確認できた。ホモ変異ラットの被毛に関して、FoxN1遺伝子の塩基欠損パターンによって違う傾向を見出した。単為発生胚に由来するラットES細胞株の樹立単為発生胚から多分化能や生殖寄与能を有している胚性幹細胞(pESCs)が樹立できるという結果は、マウスでのみ報告されている。本実験では単為発生させたラット胚盤胞からpESCs株を樹立しようと試みた。Oct4、Nanog、Fgf4、Rex1の各未分化マーカー遺伝子は、調べた3ラインのpESCsにおいて受精卵由来ラットES細胞と同程度に発現していた。高メチル化状態を維持しているはずの雌性インプリント遺伝子が低メチル化状態を呈していたことも、受精卵由来ラットES細胞と同様の現象であった。pESCs注入胚盤胞から37匹のキメラ産仔(14匹が雌)が得られた。pESCsの各ラインから3匹ずつ計9匹の雌キメラ個体についてG1産仔を作出したところ、1キメラ個体に由来する23匹のG1産仔中の3匹がVenus陽性であった。以上、未分化能を維持し、多分化能や生殖寄与能も備えた単為発生胚由来のES細胞株を樹立することに、ラットで初めて成功した。胚盤胞補完法を利用した臓器欠損モデルにおける臓器再生とその応用再生医療分野では、異種動物体内でiPS細胞由来臓器を再生する技術が注目されている。具体的には、臓器形成に関わる遺伝子をノックアウト(KO)することにより発生過程のニッチ(臓器の空き)を作り、胚盤胞期胚に顕微注入したES/iPS細胞がそのニッチに寄与することで臓器が再生されるという原理で、これを胚盤胞補完法という。本年度は、胸腺発生遺伝子のひとつであるFoxn1をCRISPR/Cas9法によりKOしたラットにおいて、44塩基(bp)欠失、60bp欠失、および44bp/60bp欠失のホモ個体を作出した。致死のタイミング、無毛の程度、胸腺の有無、および末梢血T細胞の割合を調べた結果、44 bp /44 bp、60 bp /60 bp、あるいは44 bp /60 bpのいずれかのホモ欠失個体は胸腺が欠損していた。しかし完全な無毛ではなく、それらの分娩能力や哺育能力は正常だった。ホモ欠失個体の末梢リンパからはT細胞が著しく減少していた一方、B細胞やNK細胞の量は野生型ラットと同程度だった。また、60 bp /60 bp欠失個体は生後間もなく死亡することが明らかになった。

次に、マウスES細胞を用いた胚盤胞補完によって胸腺欠損ラット体内にマウス胸腺を再生させようとした。ホモKOラット由来胚盤胞の胞胚腔に全身性にGFPを発現するマウスES細胞を顕微注入したところ、得られた産仔はホモKOラットであるにもかかわらず強いGFP陽性を示す胸腺が存在し、末梢血の解析によりCD3陽性の細胞集団が認められた。つまり、ラット体内で再生された胸腺が機能し、ラットT細胞の分化を誘導したと考えられる。以上、胸腺欠損ラット体内でマウスES細胞に由来する胸腺を再生することに成功し、再生胸腺が正常に機能し得ることが示唆された。Pdx1遺伝子、あるいはSall1遺伝子を欠失させることでそれぞれ、膵臓、あるいは腎臓を欠損させたラットを作製した。Venus Tgラット由来ES細胞を用いて胚盤胞補完を行ったところ、ホモKOラット個体内で強いVenus陽性を呈する膵臓ならびに腎臓が再生されていた。また、Foxn1遺伝子の欠失により胸腺・T細胞を欠損したラットを作製し、GFP Tgマウス由来ES細胞で補完したところ、GFP陽性を呈する胸腺の再生が認められた。以上、同種(ラット)あるいは異種(マウス)の幹細胞からKOラット個体内で機能的に正常な目的臓器を作らせることに成功した。FoxN1遺伝子ホモ変異ラットおよびSall1遺伝子ヘテロ変異ラットの作出に成功し、これら変異ラットを用いて胚盤胞補完法を利用した臓器欠損モデルにおける臓器再生・補完実験に移行できる。加えて、FoxN1ホモ変異ラットを作出し、胸腺欠損およびT細胞欠如という表現型と被毛に関する興味深い結果を得ることができた。このように腎臓および胸腺欠損モデルラットを量産できる状況にあり、来年度、腎臓および胸腺の臓器再生・補完実験を行う予定である。27年度が最終年度であるため、記入しない。発生工学腎臓形成に関わるSall1遺伝子および胸腺の発生に関わるFoxN1遺伝子ノックアウトラット由来の胚盤胞期胚を用いた胚盤胞補完法でES・iPS細胞由来の臓器再生を目指す。また、生殖細胞の発生・形成に関与するPrdm14遺伝子欠損モデルを作製し、ES細胞の胚盤胞補完を適用することで100%ES細胞由来の生殖細胞を有する個体が作製できるかを調べる。CRISPR/Cas法でFoxN1遺伝子を欠失させるコンストラクトを作成し、受精卵に顕微注入することでヘテロ変異個体を得ることに成功した。来年度中にはホモ個体が得られるので、胸腺の欠損状態やT細胞の有無、免疫不全の程度などを解析し、胚盤胞補完による胸腺の再生を試みる予定である。次年度使用額が生じたが、これらについては3月末の支払い日までに支払処理が完了していないものであり、年度内に納品はすべて完了している(2月9日3月31日納品)。ラットES細胞と胸腺欠損個体を利用し、胚盤胞補完による臓器再生技術の確立を目指す。また、KO動物を作製する際、キメラ動物(F0世代)を介して生殖寄与個体(F1世代)を獲得し、さらにヘテロ個体同志の交配によりホモKO個体(F2世代)を作製するのが一般的である。
反円分的拡大及びポジティブ分岐拡大の岩澤理論

有理数体上の絶対ガロア群の表現の数論的性質を岩澤理論的な手法を用いて明らかにすることが本研究の目的であり、特に(a)反円分的Z_p拡大において、合同関係にある2つの異なるガロア表現のセルマー群どうしの間およびp進L関数どうしの間に与える関係、(b)ポジティブ分岐拡大の岩澤理論におけるセルマー群の詳細な構造、の2つについて調べることを課題とした。このうちa)について、セルマー群どうしの間の関係のほうは既に満足すべき結果を得ており、これを発表するための論文を現在作成中である。p進L関数たちの間の関係については、その関係を調べる上で鍵となる2変数のp進L関数の新しい構成法についての結果を発表に向けて準備中である。但し、期待された関係については得ることができなかったため、今後も引き続き研究を進める。(b)については、虚二次体のアーベル拡大の場合に、楕円単数の理論を用いたp進L関数の構成と主予想の証明が得ており、更にそれが満たすと予想される関数等式に関してもある程度進展をみたため、これまでの成果をまとめた論文の作成を行っている。反円分的Z_p大において合同関係にある2つの異なるガロア表現拡のセルマー群どうしのあいだおよびp進L関数どうしのあいだに与える関係について研究し、このうちのセルマー群どうしの間の関係については既に満足すべき結果を得ている。p進L関数については、その関係を調べる上で鍵となる2変数のp進L関数の新しい構成法について準備中であるが、満足すべき結果に到らなかった。ポジティブ分岐拡大の岩澤理論の研究も行い、虚二次体のアーベル拡大の場合に楕円単数の理論を用いたp進L関数の構成と主予想の証明を得た。有理数体上の絶対ガロア群の表現の数論的性質を岩澤理論的な手法を用いて明らかにすることが本研究の目的であり、特に(a)反円分的Z_p拡大において、合同関係にある2つの異なるガロア表現のセルマー群どうしのあいだおよびp進L関数どうしのあいだに与える関係、(b)ポジティブ分岐拡大の岩澤理論におけるセルマー群の詳細な構造、の2つについて調べることが目的であった。今年度は(a)について昨年度重点的に研究しある程度の成果は得たものの、最終的に満足のいく結果まで到達しなかった。pを法として合同な2つの異なるガロア表現に対し、セルマー群どうしのあいだの関係については既に満足すべき結果を得ているので、p進L関数でもその関係を証明することが目標であった。そのためのキーは二つのp進L関数を結びつける二変数のp進L関数の存在であり、本研究の最大の目標はその構成法の正当性の確認及び所期の関係を得ることであったのだが、まだそこに到達することが出来ていない。ひきつづき次年度で完遂を目指す。(b)については研究討論を国内の何名かの研究者と行い、問題点とそれの解決法へのヒントを得た。これも次年度で進展を図る。
原子法レーザーウラン濃縮におけるレーザー光のビームブレークアップ特性の評価

原子法レーザーウラン濃縮では、非標的同意体原子とレーザー光の非線形近共鳴相互作用がレーザービームの伝播特性を支配する。レーザー光強度や原子蒸気密度に空間不均一があると、伝播に伴いビームブレークアップを引きおこす。実験とシミュレーション両面より、空間不均一がビーム伝播特性に及ぼす効果を解析し、分離性能に与える影響を評価した。1)Na蒸気中でのレーザービーム伝播特性Na蒸気中で色素レーザー光の長距離伝播特性を測定した。レーザー光の強度、共鳴線からの離調、Na蒸気密度を制御して非線形屈折率Δnを変え、空間的に不均一な強度分布をもつレーザー光の不均一性の成長の様子を解析した。Δnの増大とともに不均一性が成長し、高調波成分が現れ、ビームブレークアップに至る過程が観測され、シミュレーションによる解析と一致する結果が得られた。2)空間不均一性の成長と標的同位体イオン化効率の低下2次元伝播シミュレーションコードCEALIS-P-2Dを開発し、空間的に不均一な分布を持つ入射レーザー光が同位体を含む原子蒸気中を伝播しながら標的同位体原子を多段階電離する過程を解析した。回析により伝播とともに空間強度分布は変形するもののイオン化率に与える影響はそれ程大きくないこと、初期の不均一性があるレベルを越えると不均一性の成長によりイオン化率が急速に低下することなどを明らかにした。ウラン濃縮の場合、許容しうる入射レーザ光の不均一性は±5%程度である。原子法レーザーウラン濃縮では、非標的同位体原子とレーザー光の非線形近共鳴相互作用がレーザービームの伝搬特性を支配する。レーザー光強度や原子蒸気密度に空間的不均一があると、伝搬に伴ないビームブレークアップを引きおこす可能性がある。実験とシミュレーション両面より、空間不均一がビーム伝搬特性に及ぼす効果を評価することが本研究の目的である。今年度の成果は以下の通りである。1)シミュレーションコードの開発レーザー光伝搬シミュレーションコード(CEALIS-P)を2次元に拡張し、空間的に不均一な強度分布を有するレーザー光の伝搬特性を解析した。近共鳴状態での自己収束効果による不均一性の成長と、回折効果による成長の緩和について解析解を導き、シミュレーションによる結果と比較した。線形成長領域では両者で良い一致が得られ、最大成長率を与える不均一性の空間周波数に対する見通しが得られた。非線形成長領域での解析が今後の課題である。さらに蒸気密度分布の不均一性がレーザー光の空間強度不均一に及ぼす影響についても解析を開始し、より顕著な影響があらわれるという予備的結果を得ている。2)レーザービーム伝搬実験によるコードの検証Sm蒸気中に色素レーザービームを入射して長距離伝搬させ、伝搬に伴うレーザー光空間強度分布の変化をストリークカメラにより観測した。色素レーザーの波長をSm原子に対し、共鳴および近共鳴状態に選び、伝搬特性を測定した。共鳴状態では自己誘導透過によるビームの分裂が、また近共鳴状態では自己収束が観測され、それぞれシミュレーション結果とよい一致を得てコードの正当性を検証した。実験とシミュレーション両面より、空間不均一がビーム伝播特性に及ぼす効果を解析し、分離性能に与える影響を評価することが本研究の目的である。レーザー光の強度,共鳴線からの離調、Na蒸気密度を制御して非線形屈折率Δnを変え、空間的に不均一な強度分布をもつレーザー光の不均一性の成長の様子を解析した。Δnの増大とともに不均一性が成長し、高調波成分が表れ、ビームブレークアップに至る過程が観測され、シミュレーションによる解析と一致する結果が得られた。2)空間不均一性の成長と標的同位体イオン化効率の低下

昨年度開発した2次元シミュレーションコードCEALIS-P-2Dを用いて、空間的に不均一な分布を持つ入射レーザー光が同位体を含む原子蒸気中を伝播しながら標的同位体原子を多段階電離する過程を解析した。回折により伝播とともに空間強度分布は変形するもののイオン化率に与える影響はそれ程大きくないこと、初期の不均一性があるレベルを越えると不均一性の成長によりイオン化率が急速に低下することなどが明らかになった。ウラン濃縮の場合、許容しうる不均一性の目安は±5%程度である。
赤外用誘電体内装導波路の長尺製作

高出力の炭酸ガスレ-ザを工業加工あるいは医療に応用することを目的とし、可撓性を有する誘電体内装導波路の長尺製作,低損失化ならびにこれに関連する研究を行なった。得られた研究成果の概要は以下の通りである。1.誘電体内装導波路の低損失化円形断面を有するゲルマニウム内装導波路で、内径1.5mmでは0.05dB/m以下の損失をもつ2m長の導波路を製作した。またポリイミドパイプを母材とし、セレン化亜鉛内装銀中空導波路により、低損失化が可能なことを示した。2.矩形誘電体内装導波路による伝送路の長尺化金属ストリップ上に、真空蒸着法により薄膜を形成し、組み立て法を用いて矩形断面を有する導波路を製作した。この方法により、数mの長さの導波路製作が可能であることを示した。また、1mm×1mm断面のフッ化鉛内装燦導波路で0.11dB/mの損失をもつ導波路が得られた。3.全反射型ガラス中空導波路の製作石英、二酸化ゲルマニウムを基本としたガラスの複素屈析率を測定し、共鳴波長域での複素屈析率とガラス組成の関係を明らかにした。また、これらのガラスを用いた中空導波路の損失限界を示した。4.全めっき法による細径内装導波路の製作全ウェットプロセスにより内装導波路作の新しい方法を開発した。また、内径0.5mm以下の導波路製作が可能であることを示した。5.赤外中空導波路の曲げ損失の評価スカラ-及びベクトル波動方程式に基礎を置き、円形中空導波路を一様に曲げた場合の損失を評価した。高出力の炭酸ガスレーザを工業加工あるいは医療に応用することを目的とし、可撓性を有する誘電体内装金属中空導波路の低損失化と長尺製作の研究を行なった。1.誘電体内装円形中空導波路の低損失化ゲルマニウム内装銀中空導波路の製作に於てはプロセスの改善により、0.05dB/m以下の損失をもつ伝送路を安定に製作できるようになった。低損失化により、500WのCW光の伝送も可能になった。現在、空冷、水冷可能なケーブル化の課題をとり上げている。更なる低損失化の為に、ゲルマニウムをセレン化亜鉛に変え、実験検討を行なっている。2.矩形誘電体内装導波路による伝送路の長尺化従来の方法では12mの長さに限られていた内装導波路の製作を長尺化する為に、組み立て法に基礎を置く矩形誘電体内装導波路の研究を行なった。理論的には円形構造との比較を曲げ特性、直線導波路の損失特性に着目して行なった。やや開口の大きな導波路については長尺化が可能であることを実験的にも示した。3.低損失中空導波路の損失評価実用導波路は現在12mである為に、導波路の損失が小さくなるとその損失評価は困難になる。インコヒーレント光を用い、赤外の広い波長帯に亘って損失を測定することによって、低損失伝送路を評価する方法を開発した。また、金属表面の凹凸が損失に大きく影響することを示し、凹凸に影響されない導波路の設計法も示した。4.細径ゲルマニウム内装導波路の製作金めっき法に基礎を置いて細径のゲルマニウム内装導波路を製作する為の基礎実験を行なった。

高出力の炭酸ガスレ-ザを工業加工あるいは医療に応用することを目的とし、可撓性を有する誘電体内装金属中空導波路の実用化と長尺製作の為の研究を行なった。得られた研究成果の概要は以下の通りである。1.円形ゲルマニウム内装銀中空導波路の低損失化と高電力伝送プロセスの改善により、円形断面を有するゲルマニウム内装銀中空導波路(1.5mmφ)で、0.05dB/m以下の損失をもつ伝送路を安定に製作できるようになった。水冷、空冷などの実装化技術により、1KWのCW光を伝送することに成功した。また、更なる低損失化と可撓性を実現する為に、セレン化亜鉛内装銀中空導波路を検討し、セレン化亜鉛、銀などの薄膜形成条件を明らかにし、長尺伝送路製作の為の充分な資料を得た。2.細径ゲルマニウム内装導波路の製作1mm径以下の細い導波路を製作することを目的とし、全めっき法に基礎を置いて、ゲルマニウム内装導波路を製作した。めっき条件を適当に制御することによって、屈折率が比較的小さな膜も作られることが分った。3.矩形誘電体内装導波路による伝送路の長尺化組み立て法に基礎を置いて矩形誘電体内装導波路の長尺化の研究を明なった。金属ストリップへの膜のコ-トの方法として、ゲルマニウムのめっきと真空蒸着法による方法を採用した。安定に再現性よく低損失性を実現するのが課題である。4.全反射型ガラス中空導波路の製作石英と二酸化チタンを適当な割合で混合しガラスを合成することにより、異常分散波長を10μmの近傍に移すことができることを実験的に明らかにした。高出力の炭酸ガスレ-ザを工業加工あるいは医療に応用することを目的とし,可撓性を有する誘電体内装金属中空導波路の低損失化,全反射型ガラス中空導波路の研究,ならびに導波路の長尺化などの研究を行なった。1.誘電体内装金属中空導波路の低損失化円形断面を有するゲルマニウム内装銀中空導波路では,製作プロセスの改善により,1.5mm径の導波路で0.05dB/m以下の損失をもつものが安定に製作できるようになった。これにより,伝送できる炭酸ガスレ-ザ光電力は著しく増加し,K^^Wオ-ダに世界で始めて達することができた。また,2m長の伝送路も接続なしで製作できるようになった。更にまた,損失を低減化する為に,ゲルマニウムをセレン化亜鉛に変え,損失低減化を実証した。2.矩形誘電体内装導波路の製作誘電体内装導波路の長尺製作を可能にする方法として,ストリップ金属に誘電体薄膜を形成し,組4立て法による長尺化を試みてきたが,ゲルマニウム膜をセレン化亜鉛膜,フッ化鉛膜に変えることによって損失を著しく小さくすることが可能になった。また,誘電体膜を四片のストリップに形成することにより,任意の偏波に対しても低損失伝送が可能になった。3.全反射型ガラス中空導波路の研究屈折率の実部が1より小さくなる導波路について検討を行なった。石英と二酸化チタンからなるガラス,あるいは二酸化ゲマニウムを基本とするガラスの複素屈折率を測定し,ガラス構成要素の陽イオンパ-セントにより複素屈折率を同定できることを示した。また導波路の損失限界についても明らかにした。
野生から導入したマウスリボソ-ムRNA遺伝子の発現制御

哺乳動物のリボソ-ムDNA(rDNA)の生体レベルの発現調節様式としては、一部のrDNAクラスタ-の不活性化現象が知られているが、その機構や生物学的意義については謎とされている。本年度はマウスの2系統、BALB/cCrSLcとMOAとを用いた交配実験を行い、銀染色法によって各rDNAグラスタ-の銀染色度(転写活性度)を調べた。まず親の系統であるBLAB/cはin situハイブリダイゼ-ション法でrDNAクラスタ-の染色体分布を調べると、染色体12、15、16、18、19に存在したが、銀染色ではそのうち染色体15、18に高頻度の銀染色性がみられ、16は希に染色された。最大のクラスタ-である染色体12のものは銀染色性が殆ど無かった。もう一つの純系MOAではrDNAクラスタ-は9種の異なる染色体上にあり、銀染色ではそのうち15、16、17が高頻度に12、19が低頻度に銀染色陽性であった。F1では銀染色のパタ-ンは親のそれからだいたい期待されるものであった。すでにBALB/cにおいては各rDNAクラスタ-に特異的DNAマ-カ-(VrDNA)が知られているので(Hilgers,1987)、これを指標として、バッククロス個体にいてrDNAクラスタ-の分配状況をサザンブロット法で把握した。そして銀染色パタ-ンと比較すると、不活化していたBALBの染色体12、19上のrDNAクラスタ-も場合によって銀陽性頻度が高くなった個体も得られた。BALB/cの15、18、MOAの15、16、17を多く分配されたN2では、12、19の陽性率は低く、少なく分配された場合には逆に高かった。これらの事は、(1)銀染色性は可逆的に変化し、(2)活性化に際しクラスタ-間で階層のようなものが存在していることを示し、(3)細胞はある一定量の銀染色陽性のrDNAクラスタ-を必要とすることを示唆している。