hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自然由来の微生物を用いた既存宅地の耐震補強工法の開発

本研究は、自然由来の微生物を用いて、既存宅地の耐震補強工法の開発を目的として、微生物を用いた改良地盤の変形特性や菌種、土質材料の違いによる違いについて実験的に検討を行った。実験結果から、学術上は同じ名前でもあって菌種によって反応速度に違いがあることや、砂の種類(ここでは川砂と風化花崗岩)の違いによる差があまりないこと、改良地盤の方が未改良地盤に比べ、変形抑制効果があることなどがわかった。現在地震防災上大きな問題となっているのが、宅地の耐震補強であるが、(1)個人所有物であるため、公的資金の導入が難しく、高価な工法は採用できない、(2)既存構造物がある、(3)化学物質(薬液注入工法など)は安全性の懸念から採用されないという問題点があり、これらを克服した,新たな耐震補強工法の開発が急務とされている。本研究では、微生物を利用した宅地の耐震対策工法の開発することを目的としている.今年度は,まず日本での適用性を確かめるため,豊浦砂での改良効果について検討した.初めにアメリカ,カリフォルニア大学デービス校(以下UCD)のDe Yong准教授の研究室を訪問し,研究の打合わせを行い,菌の培養方法,地盤改良工法について習得した.その後,日本で菌を輸入し,培養し,豊浦砂を試料として,改良を行い.三軸圧縮試験にて,改良効果の確認を行った.その結果,菌の培養に問題はなく,UCDと同様に三軸セル内にて供試体を改良した際,菌の活動によるpHの変化も確認された.しかし,三軸圧縮試験の結果,未改良供試体に比べ,強度や弾性係数の増加は確認できたが,UCDの報告にあるようなせん断強度の増加(約2.5倍程度)は見られなかった.この点については,次年度以降解明する必要がある.また,せん断弾性係数の経時変化を調べるため,三軸セル内でベンダーエレメント試験が実施できるように,三軸セル(特にペディスタル)の改良も行った.本研究では自然由来の微生物を用いた既存宅地の耐震補強工法の開発をめざし、微生物を用いて改良された地盤の特性について実験的に検討を行った。本研究では微生物が栄養源を取り込む際に排出する炭酸ガスが地中の水に溶け込むことで、地盤内のカルシウムイオンと結合し、炭酸カルシウムを生成ことを利用している。まず、菌の違いによる炭酸カルシウムの生成速度の違いについて検討した。研究に用いた菌は、ATCCより購入したSporosarcina Pasteuriiである。ATCCに数種類のSporosarcina Pasteuriiが登録されているが本研究で使用したのは、No.11859とNo.6453の菌である。ビーカー内で尿素,塩化アンモニウム,炭酸水素ナトリウム,Difco Nutrient Brothと混ぜ、炭酸カルシウム生成度合いを示す指標としてpHの変化を調べた。その結果、No.11859の方が、No.6453に比べ、2倍程度反応速度が速いことが分かった。次に土壌の違いによる改良効果の違いを調べるため、豊浦砂とまさ土を土試料とし、微生物(No.11859)を用いて改良した供試体の三軸圧密排水試験を行い、せん断強度を調べた。その結果、相対密度がDr=15%と非常に緩い供試体であったにもかかわらず、軸ひずみ-せん断応力関係にピークが見られるなど、改良効果が認められた。また、豊浦砂では軸ひずみ5%ぐらい、まさ土では10%ぐらいでピークとなり、土によって違いが見られたが、せん断強度はほぼ同程度であった。繰返し特性を調べるため、豊浦砂(Dr=30%、40%)を改良した供試体を用いて繰り返し三軸非排水圧縮試験を行った。その結果、繰返し応力が大きい場合、未改良供試体では、2回目の載荷で液状化(過剰感激水圧比が1に達した)に至ったが、Dr=40%の改良供試体では10回以上載荷しても液状化に至らなかった。また、微小なひずみに対しては、改良供試体の方が等価ヤング率が低くなったが、ひずみレベルが0.1%を超えるような大きなひずみレベルになると、改良供試体の等価ヤング率が大きいなど耐震補強効果があると考えられる。
オオムギの統合的・革新的ゲノム機能解析

本研究は、多数の植物のESTデータとの比較を行うと共に、代謝経路のタンパク質のデータベースと統合することによって統合的にオオムギの発現遺伝子を研究しようとするものである。オオムギのESTの解析を開始する前に、まず植物全体のEST解析を行い植物の代謝経路とESTを関連づけたデータベース作成が緊急の課題であると判断し、本年度は植物全体のEST解析研究を先行させた。京都大学化学研究所設置のスーパーコンピュータを利用し、オオムギをはじめとする植物180種のEST配列データをデータベースNCBI、dbESTからダウンロードし、polyA/Tやlow-complex配列を除き、50P以上の配列を選択した。そして、Cross_MatchやRepeatsMaskerを用いて反復配列やベクター配列を除去したEST配列データを得た。この合計5,373,252EST配列をCAP3を用いて分類すると、defaultの設定では516,659のContigsと833,887のSingletに、stringentの設定では542,985のContigsと1,161,681のSingletに分類されることを明らかにした。また、以下の成果も得た。(1)オオムギ特異的なEST座乗染色体の決定:岡山大学生物資源研究所からオオムギ特異的ESTのPCRプライマー約1500組の分譲を受け、オオムギ染色体添加7系統についてPCRによるDNA増幅の有無を調査した。その結果、約700PCRプライマーを単一の染色体に割付けることができ、ESTは、ほぼ均一に7本のオオムギ染色体に分布していることが明らかになった。(2)染色体特異的ESTの物理的マッピング:オオムギ7H染色体に割付けられたESTを約20の7Hの欠失染色体を用いて物理的マッピングを行った。その結果、ESTは、ほぼ染色体全長にわたって分布していることが明らかになり、オオムギESTの物理的染色体地図をオオムギ染色体断片系統を利用して効率よく作成することが可能であること証明した。(3)5H染色体断片系統の育成:5H染色体の断片を有するパンコムギ系統をGISH、FISH、染色体分染を利用して選抜し、5H断片をホモ接合又はヘミ接合で有する系統を約70系統得た。
ワッカー反応の不斉化

光学活性化合物の高効率合成法の確立は有機合成化学上重要な研究課題である.特に,触媒的不斉合成反応は潜在的効率性の高さから最もその開発が望まれている.ワッカー反応は高原子価パラジウムにより触媒される汎用性に富む変換工程として知られているが,その効率よい不斉化の例は全くなかった.本研究ではその不斉化に挑戦し,ワッカー型触媒的有機変換工程全般に適用可能な原理,概念の確立を目指した.具体的には,軸不斉ビナフチル骨格の2位にオキサゾリル基導入した配位子を設計・合成し,パラジウム等の遷移金属との錯体形成を行い同錯体をワッカー型反応の触媒として利用し良好な結果を得た.さらに徹底した検討を実施し,触媒活性種の立体構造をX線結晶構造解析により明らかとし,またカチオン性Pd-boxax錯体触媒を調製・利用することで,錯体上の電子的性質,立体的環境を最適化し,最終的に高い触媒活性と高立体選択性をあわせ持つ触媒の開発に成功した.光学活性化合物の高効率合成法の確立は有機合成化学上重要な研究課題である.特に,触媒的不斉合成反応は潜在的効率性の高さから最もその開発が望まれている.ワッカー反応は高原子価パラジウムにより触媒される汎用性に富む変換工程として知られているが,その効率よい不斉化の例は全くなかった.本研究ではその不斉化に挑戦し,ワッカー型触媒的有機変換工程全般に適用可能な原理,概念の確立を目指した.具体的には,軸不斉ビナフチル骨格の2位にオキサゾリル基導入した配位子を設計・合成し,パラジウム等の遷移金属との錯体形成を行い同錯体をワッカー型反応の触媒として利用し良好な結果を得た.さらに徹底した検討を実施し,触媒活性種の立体構造をX線結晶構造解析により明らかとし,またカチオン性Pd-boxax錯体触媒を調製・利用することで,錯体上の電子的性質,立体的環境を最適化し,最終的に高い触媒活性と高立体選択性をあわせ持つ触媒の開発に成功した.
酸化ストレスによる転写因子Nrf2の活性化機構の解析

(1)Keap1タンパク質の構造/機能連関の解析Keap1の機能を解析するために,一過性共発現系を用いたレポーターアッセイ法により解析した.親電子性物質に反応するアミノ酸残基としてシステイン残基が考えられるので,システインをアラニンに変換した変異体を作製して親電子性物質に対する反応性に関して解析したところ、BTBドメインとDG.ドメインの間に存在するIVR(Intervening Region)中のシステイン残基に変異を導入した時に、親電子性物質に対する反応性は低下した.以上の結果から、親電子性物質のセンサーとしてKeap1のシステイン残基が考えられた.(2)Keap1と相互作用しないNrf2タンパク質点変異体を用いた解析線維芽細胞に安定遺伝子導入したNef2-EGFPは,プロテアソーム依存性に素早く分解される.Neh2領域中の蛋白質分解に必要なアミノ酸残基を同定するために,Neh2 N末端とNeh2 C末端とをそれぞれEGFPに融合した蛋白質を作製し,その蛋白質半減期を解析した.結果,Nrf2 N末端の領域をEGFPに融合した蛋白質は野生型と同様の半減期を示したが,Neh2 C末端をEGFPに融合した蛋白質は著明な安定化を示した.この領域は、ユビキチン化に必要とされるリジン残基を持っていないことから、Neh2によるプロテオソーム依存性の蛋白質分解は、ユビキチン非依存性の機構によることが考えられた.今年度は以下の成果を得た.(1)Keap1遺伝子欠失変異マウスにおけるNrf2活性化状態の検討Keap1遺伝子欠失マウス(Keap1-/-)を常法により作製し、Nrf2の活性化状態および標的遺伝子の活性化状態を解析した.肝臓の核抽出液を作製し,野生型マウスとKeap1-/-においてNrf2の活性化状態を比較してみると,Keap1-/-においては,著明なNrf2の核抽出液中における蓄積が認められた.また,Nrf2の標的遺伝子であるPi Class Glutathione S Transferase(GST)およびMu class GSTの恒常的な活性化が認められた.以上のことから,確かにKeap1がNrf2の負の抑制因子であることが個体レベルで明らかになった.興味深いことに,Keap1-/-においてはNrf2蛋白質の安定化が観察された.今後,Keap1がNrf2蛋白質分解を促進する分子機構に関して解析する.(2)Keap1タンパク質の構造/機能連関の解析Keap1の機能を解析するために,様々な欠失変異体を作製してその機能を解析した.一過性共発現系を用いたレポーターアッセイ法により,Keap1の抑制能に関して解析した.N末端に存在するBTB領域を欠失するとその抑制能は減少した.今後,BTB領域に結合する因子の同定とともに,親電子性物質に反応するシステイン残基の同定を行う予定である.(3)Keap1と相互作用しないNrf2タンパク質点変異体を用いた解析線維芽細胞に安定遺伝子導入したNeh2-GFPは、プロテアソーム依存性に素早く分解される。Neh2領域の蛋白質分解に必要なアミノ酸残基を同定するために、Neh2 N末端とNeh2 C末端とをそれぞれEGFPに融合した蛋白質を作製し,その蛋白質半減期を解析した.2つの融合蛋白質は,いずれも半減期の著明な延長がみられ,Neh2の短い半減期のためには,N末端とC末端の協調的な機能が示唆された.さらに,Keap1との相互作用の減弱した変異体においても,Neh2蛋白質半減期の延長が認められたことから,Neh2の分解にKeap1が関与している可能性が示唆された.(1)Keap1タンパク質の構造/機能連関の解析Keap1の機能を解析するために,一過性共発現系を用いたレポーターアッセイ法により解析した.親電子性物質に反応するアミノ酸残基としてシステイン残基が考えられるので,システインをアラニンに変換した変異体を作製して親電子性物質に対する反応性に関して解析したところ、BTBドメインとDG.ドメインの間に存在するIVR(Intervening Region)中のシステイン残基に変異を導入した時に、親電子性物質に対する反応性は低下した.以上の結果から、親電子性物質のセンサーとしてKeap1のシステイン残基が考えられた.(2)Keap1と相互作用しないNrf2タンパク質点変異体を用いた解析線維芽細胞に安定遺伝子導入したNef2-EGFPは,プロテアソーム依存性に素早く分解される.Neh2領域中の蛋白質分解に必要なアミノ酸残基を同定するために,Neh2 N末端とNeh2 C末端とをそれぞれEGFPに融合した蛋白質を作製し,その蛋白質半減期を解析した.結果,Nrf2 N末端の領域をEGFPに融合した蛋白質は野生型と同様の半減期を示したが,Neh2 C末端をEGFPに融合した蛋白質は著明な安定化を示した.この領域は、ユビキチン化に必要とされるリジン残基を持っていないことから、Neh2によるプロテオソーム依存性の蛋白質分解は、ユビキチン非依存性の機構によることが考えられた.
強磁性体鋼に生じる残留磁化を利用した接触面圧測定に関する基礎研究

機械要素や金型の表面損傷の耐久性向上のために,それら表面には様々な処理が施される.表面強度を決める主要因は,材料自身の強さを除くと表面性状,油膜厚さ,接触面圧の3つである.接触面圧を実際の使用状態に近い荷重下で測定できるセンサを開発すれば,接触状態が実験的に明らかとなり,金型最適表面処理の選定や高信頼性機会要素の開発に活用できる.そこで,少なくとも0.5GPaの実働状態に近い接触面圧を測定するために,応力と残留磁化の定量的関係を明らかにし,接触面圧の測定基本システムを構築する.上記目的のために,応力磁場印加装置の製作と機械要素の大半を占める点接触をモデル化したアルミニウム製球頭とSUS304鋼平板の接触試験において磁場を印加した場合のSUS304鋼平板に生じる残留磁化の測定を行った.(1)応力磁場印加装置と残留磁化測定システムを構築した.応力磁場印加装置は,万能試験機に磁場印加装置を取り付けるための設計と製作を行った.残留磁化計測では,XYステージを利用して,SUS304鋼平板の残留磁化分布を自動で計測し可視化できるシステムを構築した.(2)点接触状態において,SUS304鋼平板に接触応力に起因する残留磁化分布を計測することができた.最高で1600MPaの接触圧を付加し,その点接触領域と残留磁化分布には対応が見られる場合があった.(3)接触応力と残留磁化の値には明確な関係性が見られなかった.そのため,磁場印加法や,球頭の素材等を変更してさらに詳細な実験を行い,応力磁場印加装置の改良を行う必要性を明らかにした.応力磁場印加装置の製作と機械要素の大半を占める点接触をモデル化したアルミニウム製球頭とSUS304鋼平板の接触試験において磁場を印加した場合のSUS304鋼平板に生じる残留磁化の測定を行った.点接触状態での接触面圧と残留磁化の関係を明らかにできた.そのため,達成度は,計画書の研究の目的のとおりに順調に進展している.点接触状態において,SUS304鋼平板に接触応力に起因する残留磁化分布を計測することができた.最高で1600MPaの接触圧を付加し,その点接触領域と残留磁化分布には対応が見られる場合があった.しかし,接触応力と残留磁化の値には明確な関係性が見られなかった.そのため,磁場印加法や,球頭の素材等を変更してさらに詳細な実験を行い,応力磁場印加装置の改良を行う必要性を明らかにして行く予定である.当初の物品費の計画よりも,物品を安価に購入することができた.そのため,次年度使用額(B-A)欄が0より大きくなった.今年度は,前年度までに得られた応力磁場印加装置の改良を行う必要があるため,その物品費等に使用するとともに,国外の学会で発表するために使用する予定である.機械要素や金型の表面損傷の耐久性向上のために,それら表面には様々な処理が施される.表面強度を決める主要因は,材料自身の強さを除くと表面性状,油膜厚さ,接触面圧の3つである.接触面圧を実際の使用状態に近い荷重下で測定できるセンサを開発すれば,接触状態が実験的に明らかとなり,金型最適表面処理の選定や高信頼性機会要素の開発に活用できる.そこで,少なくとも0.5GPaの実働状態に近い接触面圧を測定するために,応力と残留磁化の定量的関係を明らかにし,接触面圧の測定基本システムを構築する.上記目的のために,応力磁場印加装置の製作と機械要素の大半を占める点接触をモデル化したアルミニウム製球頭とSUS304鋼平板の接触試験において磁場を印加した場合のSUS304鋼平板に生じる残留磁化の測定を行った.(1)応力磁場印加装置と残留磁化測定システムを構築した.応力磁場印加装置は,万能試験機に磁場印加装置を取り付けるための設計と製作を行った.残留磁化計測では,XYステージを利用して,SUS304鋼平板の残留磁化分布を自動で計測し可視化できるシステムを構築した.(2)点接触状態において,SUS304鋼平板に接触応力に起因する残留磁化分布を計測することができた.最高で1600MPaの接触圧を付加し,その点接触領域と残留磁化分布には対応が見られる場合があった.(3)接触応力と残留磁化の値には明確な関係性が見られなかった.そのため,磁場印加法や,球頭の素材等を変更してさらに詳細な実験を行い,応力磁場印加装置の改良を行う必要性を明らかにした.機械要素や金型の表面損傷の耐久性向上のために,それら表面には様々な処理が施される.表面強度を決める主要因は,材料自身の強さを除くと表面性状,油膜厚さ,接触面圧の3つである.接触面圧を実際の使用状態に近い荷重下で測定できるセンサを開発すれば,接触状態が実験的に明らかとなり,金型最適表面処理の選定や高信頼性機械要素の開発に活用できる.そこで,少なくとも0.5 GPaの実動状態に近い接触面圧を測定するために,逆磁歪効果を応用した強磁性体薄板センサによるシステムを開発することを目的とする.研究期間内に,応力磁場印加装置の製作,応力と残留磁化の定量的関係を明らかにし,接触面圧の測定基本システムを構築する.上記目的のために,応力磁場印加装置の製作と単純引張試験において磁場を印加した場合の残留磁化の測定を行った.

SUS鋼薄板試験片の逆磁歪効果による負荷応力と残留磁化の関係を明確にするため試験片に生じる応力分布の検証と応力と磁場が印加された後に試験片に生じる残留磁化の計測を行った.成果をまとめると以下のようになる.(1)有限要素法による解析とひずみゲージによる応力測定から,本試験片を用いることで一様な引張応力状態における負荷応力と残留磁化の関係を調べることが可能であると明らかにした.(2)応力磁場印加装置を用いて薄板試験片に応力と磁場を印加したところ、負荷応力の増加に伴い残留磁化が増加するという結果が得られた。その傾向は印加磁場,負荷応力が大きいほど顕著になった.応力磁場印加装置の製作と機械要素の大半を占める点接触をモデル化したアルミニウム製球頭とSUS304鋼平板の接触試験において磁場を印加した場合のSUS304鋼平板に生じる残留磁化の測定を行った.点接触状態での接触面圧と残留磁化の関係を明らかにできた.そのため,達成度は,計画書の研究の目的のとおりに順調に進展している.応力磁場印加装置の製作とその装置を利用した残留磁化測定について,応力磁場印加装置の製作と単純引張試験において磁場を印加した場合の残留磁化の測定を実施できた.本システムの構築のための基礎データの収集ができたため,達成度は,おおむね順調に進展しているといえる.点接触状態において,SUS304鋼平板に接触応力に起因する残留磁化分布を計測することができた.最高で1600MPaの接触圧を付加し,その点接触領域と残留磁化分布には対応が見られる場合があった.しかし,接触応力と残留磁化の値には明確な関係性が見られなかった.そのため,磁場印加法や,球頭の素材等を変更してさらに詳細な実験を行い,応力磁場印加装置の改良を行う必要性を明らかにして行く予定である.現在は,単純引張試験と一様な応力場状態での残留磁化測定について成果を得ているが,さらに複雑な応力状態を実現できる試験片として,円孔,偏心円孔,鍵穴試験片を用いた複雑な応力状態での残留磁化測定を行うことで,複雑な接触応力状態を測定するための基礎データとなる応力場と残留磁化の関係を調査することを計画している.当初の物品費の計画よりも,物品を安価に購入することができた.そのため,次年度使用額(B-A)欄が0より大きくなった.今年度は,前年度までに得られた応力磁場印加装置の改良を行う必要があるため,その物品費等に使用するとともに,国外の学会で発表するために使用する予定である.円孔,偏心円孔,鍵穴試験片の製作費.および,それら試験片では複雑な応力状態となるため,残留磁化の測定においては,位置精度が求められる.そこで,ステッピングモータを利用して,残留磁化測定センサを任意の位置に移動制御するためのシステム製作費を考えている.
サービスを経由したモノ購買の品質評価軸の検証

本研究は事前サービス及びそのサービス提供者に対する消費者の評価が事後のモノの購買行動に及ぼす影響を明らかにすることを目的としている。モノの購買前に消費者がサービスを受けた場合,そのサービスに対する評価が購買を勧められるモノの評価に影響すると考えられる。本研究は,事前サービスを提供された場合の消費者のモノ購買のプロセスを明らかにし,サービス提供の有効度の違いに応じた,適切なマーケティング戦略の提言を行うことを研究目的とする。
NO合成系による心機能調節に関する研究

心室レベルでの心臓交感神経による心機能調節に対するNO合成系の関与は上記のごとく一定の成果をあげることが出来た。生理学的に心臓交感神経は心房・心室レベルでの分布の差に相応して、心筋の収縮能や心臓調律に対する作用が異なる事は、著者の教室からの報告を含め多くの報告がある。次のステップとして慢性心不全モデル犬を用い、心房レベル、心室レベルでの自律神経調節に対するNO合成系の関与のレベルの差について比較検討することを計画した。慢性心不全犬のモデルの選択について検討する前段階として心房収縮力に対するNO合成系の関与を犬を用いた急性実験で検討した。心房収縮力の指標は左心耳に生理的食塩水を満たしたラテックスのバルーンを挿入し、その内圧の変化をカテ先マノメーターで記録し、その一次微分値を心房のdp/dtとして用いた。心房dp/dtの変化は交感神経最大刺激時でも極めて小さく、NO合成酵素阻害剤の効果も極めて微小であり、個体によってはNO合成酵素阻害剤のこうかを全く関知できなかったため、発表可能なデータの集積を得られなかった。本年度の研究計画に基づき、麻酔開胸犬を用いた、心交感神経刺激時の陽性変力作用に対する、NO合成酵素阻害剤(Nω-NitroL-arginine methlester=L-NAME)投与の影響を検討した。左室dp/dtを左室収縮力の指標として、心交感神経刺激時の左収縮力の変化を検討した。心交感神経刺激は左星状神経節を5V/2,5Hz,5V15Hz,5V/10Hz,10V/10Hzの各刺激条件で電気刺激を行い、L-NAME投与前、投与後を比較検討した。L-NAME投与は心交感神経刺激による陽性変力作用を各刺激条件下で増強する事、これらの変化はNOの基質であるL-arginine投与により拮抗される事が示された。これらのデータの一部は、平成8年度、第60回日本循環器学会総会において「心交感神経による左室収縮及び拡張の調節に対するNO合成系の関与」と題して報告した。次に心房収縮力に関する検討を行ったが、心房発生圧が低圧であるため、左房dp/dtの交感神経刺激時の変化は微小であり、L-NAME投与前後での左房dp/dtの変化は極めて小さく、L-NAMEの投与による心房変力作用への影響は検討が困難であった。実験方法、対象の修正が必要か検討中である。本年度は、心交感神経刺激時の左室収縮力に関するNO合成酵素阻害剤及びL-arginineの効果について、第60回日本循環器学会での発表内容に追加実験のデータを追加、"Nitric Oxide Modulates Sympathetic Control on Left Ventricular Contraction in Vivo"と題した論文にまとめ、現在"Journal of the Autonomic Nervous System"に投稿中である。実験計画では、次のステップとして慢性心不全モデル犬を用い、心房レベル、心室レベルでの自律神経調節に対するNO合成性の関与の検討を計画した。前段階として心房収縮力に対するNO合成系の関与を急性実験で検討してみたが、心房収縮力の変化は交感神経最大刺激時でも極めて小さく、NO合成酵素阻害剤の効果も極めて微小であった。加えて実験に最適な大型犬の入手が困難となってきており、統計学的処理が可能な実験データの蓄積が進んでいない。このため、犬を用いず、小動物を用いた、実験プロトコールについて現在検討中である。具体的にはrat摘出心を用いたLangendorf標本を用い左室機能に対するNO合成系の関与とそれに細胞内カルシウムの動態に影響を与える各種薬剤の効果を心筋肉NO合成酵素を免疫染色で可視化して、虚血等の影響を検討することを予定している。実験計画では、次のステップとして慢性心不全モデル犬を用い、心房レベル、心室レベルでの自律神経調節に対するNO合成系の関与の検討を計画した。前段階として心房収縮力に対するNO合成系の関与を急性実験で検討してみたが、心房収縮力の変化は交感神経最大刺激時でも極めて小さく、NO合成酵素阻害剤の効果も極めて微小であったため、発表可能なデータの集積を得られないと判断し、心房レベルでの検討は結局中止した。

小動物を用いた、実験プロトコールについて現在検討中である。ratを用い急性心筋虚血に対するNO合成系の関与とそれに細胞内カルシウムの動態に影響を与える各種薬剤の効果を心筋内NO合成酵素を免疫染色を用い可視化し、検討を行う。現在各種NO合成酵素の抗体を入手し、心筋あるいは心筋に分布するNO合成酵素の染色とその可視化したものの半定量が可能であるか検討を重ねている段階である。
気相重合反応システムのダイナミクスの解析と非線形モデル予測制御の適用

気相重合反応器内部は、ヘリカルリボン撹拌翼で撹拌されているが、未反応ガスからなるガス相、生成ポリマー粒子からなる粉体相、供給された反応物による液相からなることが判明している。反応器内部のダイナミクス解析の際問題となるのは、1:「物質収支の考察における、各相の体積変化の影響、および三相間の物質移動のモデル化」、2:「熱収支の考察における、液体として供給された原料の気化速度のモデル化」の二点である。昨年度は、上記の考察に基づき、各物質に対する物質収支式、および、反応器、コンデンサーのそれぞれに対する熱収支式に基づく物理モデル(微分方程式)を構築した。そのモデルを用いてシミュレーションを行った結果、リサイクルガスの流量を調節するバルブに遅れがある場合には、通常のPID制御則では、反応器の温度を精度良く制御出来ないことが判明した。そこで、今年度は、物理モデル用いた、非線形モデル予測制御系を設計して、反応器の温度の制御を試みた。本制御系は、操作変数であるリサイクルガスの流量を仮定して将来(1制御ステップ後)の反応器の温度を予測して、その予測値が設定値となるように操作変数を修正することを繰り返して、望ましい操作変数を決定する方法である。制御を行った結果、リサイクルガスのバルブに遅れがある場合にも精度良く温度制御が行えることがわかり、構築したモデル予測制御系は従来の制御システムより優れていることを示すことができた。コンデンサー部では、プロピレンおよびプロパンを液化し、それを再び反応器に戻す。内部は気相と液相の二相からなると考えられる。コンデンサー部のダイナミクス導出の際、問題となるのは、1:「コイルによる冷却速度に対する、二相の分率の影響(液相と気相では、冷却コイルとの間の熱伝達係数が大きく異なるため)」、2:「二相間での物質移動の際、かならずしも気液平衡が成立しているわけではないため、この点に関するモデル化」の二点である。上記の考察に基づき、各物質に対する物質収支式、および、反応器、コンデンサーのそれぞれに対する熱収支式に基づく物理モデル(微分方程式)を構築した。そのモデルを想定される条件のもと、シミュレーションにより解析を行った。その解析結果とパイロットプラントにおける反応器の動的挙動を比較検討を行った結果、両者は良く一致しており、構築したモデルの妥当性を確認することができた。平成14年度は、反応器の温度の制御性能を向上させるために、構築したモデルを用いた非線形モデル予測制御システムの構築を試みる。
エッジ状態を利用したグラフェンにおける超伝導の探索

本研究は炭素原子一個分の薄さを持つ二次元シート「グラフェン」における新奇物性現象(超伝導)を探索することを目的とした。グラフェンのエッジ(端)を活用する二つの新材料系を開発し、その結果以下の新奇物性現象を発見することに成功した。まずカーボンナノチューブ(CNT)を酸化・自然開口し超低欠陥グラフェンナノリボン(GNR:グラフェンの一次元短冊状物質)を創成、これに三段階熱処理を加えることで、従来の欠陥有りGNRに比べて七倍以上大きいエネルギーバンドギャップの実現に成功した。また、これがArmchair型エッジに起因する可能性を指摘した。グラフェンの半導体的応用ヘブレークスルーをもたらしたとして、この結果は次ページで記すNature Nanotechnologyに掲載されLatest Highlight、News&Views、表紙見出しにも選ばれた。次に、多孔質アルミナ膜マスクを用いて低欠陥で六角形のナノ細孔を蜂の巣アレイ状にグラフェンに形成し、これを高温水素熱処理した場合強磁性が発現することを発見した。強磁性は細孔構造に強い依存性を持つことも発見し、従来の炭素系物質のように欠陥に起因して強磁性が発現しているのではないことを明確に示した。さらにこの強磁性が細孔zigzag型エッジの局在電子スピンの存在に起因することを理論との比較から指摘した。この結果も現在Nature Nanotechnologyに受理されており、出版準備中である。当初意図した超伝導の発見には至らなかったが、今後このエッジスピンをさらに研究・制御することで、超伝導の実現も可能であると思われる。本年度は研究初年度でもあったので、(1)多孔質アルミナ膜をマスクとしたグラフェン上へのナノ細孔アレイの転写技術、及び(2)ナノ細孔グラフェン上へのFET形成技術、をまず確立した。(1)では多孔質アルミナ膜に形成されるナノ細孔の直径や細孔間隔を自由に制御できる実験条件をアルミニウム基板の陽極酸化電圧・温度・溶媒などを変えて調査した。この結果、細孔直径を10-80nm程度に制御し、細孔間隔を10-30nmに制御できる条件を見出した。さらにこのアルミナ膜をマスクとしグラフェンのアルゴンガスエッチングを行い、ナノ細孔アレイをグラフェン上に転写することに成功した。一方課題として、アルミナ膜の細孔直径が小さいとグラフェン上にその細孔が転写されにくいこと、アルミナ膜マスクがグラフェン上に貼りついて剥がれ難い個所があること、がわかった。このナノ細孔グラフェンの細孔エッジのSTM・TEMによりまず観察した。この結果、電子が局在するZIGZAG構造が存在する個所もあることがわかった。また、磁化を超伝導量子干渉計(SQUID)で測定したが超伝導転移は発見できなかった。さらに、ナノ細孔グラフェン上に4端子電極を形成し、電気抵抗の温度依存性なども測定したが、今のところやはり超伝導転移は見つかっていない。そこで水素ガスやホウ素ガス雰囲気中での高温アニールを行い、キャリア注入を試みたが、実験設備の都合上まだうまく行っていない。上記課題と併せて、来年度改善を行い、超伝導を模索する予定である。
交換相互作用による軌道整列の理論的研究

希土類イオンの最外殻電子である4f電子は局在性が強く結晶内でもイオンに良く局在していて,あまり結晶の凝集に関与していない.したがって,電子行使相互作用は小さく,ヤーン・テラー効果による軌道整列でなく,交換相互作用による軌道整列が起きる可能性が高い. 1983年,近藤格子系のCeB_6の異常磁性は,基底f多重項が4重項A6A3_8とし,軌道整列が実現しているとの立場でほぼ理解できる事を指摘した.即ち,分子場近似より粗い近似で,[1]観測されているCeB_6の相図は高温から温度を下げていくと,まず常磁性状態(状態I)から反強磁性的軌道整列状態(状態II)へ転移する.さらに温度を下げていくと反強磁性的軌道整列と通常のスピン反強磁性の共存状態(状態III)へ転移する.[2]状態IIでは,磁場が引加されないときは反強磁性モーメントは存在しない.しかし磁場が引加されると強磁性モーメントばかりでなく反強磁性モーメントも出現する.[3]状態IIで磁場を引加していったとき,飽和磁気モーメントの値はA6A3_3の自由度のうち半分は軌道整列として使われているため, A6A3_3の全モーメントの長さより数10%小さいCeあたり1μ_Bであり,実験事実を説明すると指摘した.本研究では電子計算機利用による分子場近似による計算を実行し,何等かの異方性エネルギーを仮定すれば,報告者が既に発表している上記結論は定性的に正しい事を確認した.事を指摘した.また,磁気モーメントの大きさが実験値より約20%大きく計算されてしまった.これは近藤効果と交換相互作用の競合効果としての磁気モーメントの縮小効果として説明できる事を示した.この効果は,またCeNi_xPt_<1-x>系で成分比xを変えると強磁性-常磁性転移をするが, xの関数として磁気モーメントの現れ方も説明できる.この競合問題はさらに発展して,希土類銅酸化物系の高温超伝導の問題に応用し, 6編の論文を発表した.希土類イオンの最外殻電子である4f電子は局在性が強く結晶内でもイオンに良く局在していて,あまり結晶の凝集に関与していない.したがって,電子行使相互作用は小さく,ヤーン・テラー効果による軌道整列でなく,交換相互作用による軌道整列が起きる可能性が高い. 1983年,近藤格子系のCeB_6の異常磁性は,基底f多重項が4重項A6A3_8とし,軌道整列が実現しているとの立場でほぼ理解できる事を指摘した.即ち,分子場近似より粗い近似で,[1]観測されているCeB_6の相図は高温から温度を下げていくと,まず常磁性状態(状態I)から反強磁性的軌道整列状態(状態II)へ転移する.さらに温度を下げていくと反強磁性的軌道整列と通常のスピン反強磁性の共存状態(状態III)へ転移する.[2]状態IIでは,磁場が引加されないときは反強磁性モーメントは存在しない.しかし磁場が引加されると強磁性モーメントばかりでなく反強磁性モーメントも出現する.[3]状態IIで磁場を引加していったとき,飽和磁気モーメントの値はA6A3_3の自由度のうち半分は軌道整列として使われているため, A6A3_3の全モーメントの長さより数10%小さいCeあたり1μ_Bであり,実験事実を説明すると指摘した.本研究では電子計算機利用による分子場近似による計算を実行し,何等かの異方性エネルギーを仮定すれば,報告者が既に発表している上記結論は定性的に正しい事を確認した.事を指摘した.また,磁気モーメントの大きさが実験値より約20%大きく計算されてしまった.これは近藤効果と交換相互作用の競合効果としての磁気モーメントの縮小効果として説明できる事を示した.この効果は,またCeNi_xPt_<1-x>系で成分比xを変えると強磁性-常磁性転移をするが, xの関数として磁気モーメントの現れ方も説明できる.この競合問題はさらに発展して,希土類銅酸化物系の高温超伝導の問題に応用し, 6編の論文を発表した.希土類合金であるCe【B_6】の低温秩序状態は奇妙な振舞いを示すことが、1970年代後半から広く知られていて、長い間ミステリアスな事実として興味を持たれていた。この振舞いは交換相互作用により実現した軌道反強磁性秩序状態(あるいは、軌道整列状態,四重極秩序状態)として理論的に、定性的ではあるが説明されることが、1983年大川により示された。従来からJahn-Teller効果による軌道秩序状態は数例報告されているが、交換相互作用によるものは初めてと思われ、この点からもCe【B_6】は極めて興味深い物質である。本研究は、交換相互作用により実現した軌道秩序状態をより定量的に調べることを目的にしている。今年度は、定量的解析の第一歩である分子場近似で軌道反強磁性状態を調べた。TSS端末の整備、プログラムの開発等に時間を費やされ、まだ予備的段階であるが、数値解析の結果は先の理論を支持している。すなわち軌道秩序状態では、(1)磁場が引加されないときは何等磁気モーメントの秩序は存在しないが、磁場の引加に伴って強磁性磁気モーメントばかりでなく反強磁性磁気モーメントも現れる。

(2)磁場の引加に伴って、軌道反強磁性状態への転移温度は上昇する。(3)軌道秩序状態は格子の歪みの自由度と結合しているため、磁場の引加に伴って格子の柔らかさに異方性が期待できる、等。解析の結果は、この事実を説明している。数値解析の結果と実験事実で異なる点もある。磁場の引加に伴って現れる磁気モーメントは定性的には類似の磁場依存性を示すが、その大きさは、数値解析の結果は実験で観測されるものより1020%大きい。Ce【B_6】は代表的な近藤格子であり、近藤効果が大きく現れると期待されている。近藤効果は、磁気モーメントを小さくする傾向があるから、この違いは近藤効果により説明できると期待している。
臓器移植における虚血再灌流障害に関わる免疫細胞の解析とその制御戦略

本邦の献腎移植件数は増加しつつあるが、献腎移植には少なからず虚血再灌流障害(IRI)による移植臓器の機能発現の遅延(delayed graft function, DGF)が認められる。IRIにより障害された移植腎は拒絶反応を誘発し、移植腎の長期予後を不良にすると考えられている。フラクタルカイン(FKN)は活性化内皮細胞に発現する膜結合型ケモカインで、接着分子としての機能とケモカインとしての細胞遊走誘導能を合わせもつ。免疫細胞に発現するCX3CR1はFKNの受容体であり、FKNとCX3CR1の相互作用は免疫細胞の内皮細胞への接着を引き起こす。本研究では、マウスモデルを用いてIRI関連拒絶反応にFKN-CX3CR1シグナルが重要であることを証明し、さらに抗FKN抗体によりIRI関連拒絶反応を制御できるか検証することを目的とした。これまでに本課題では、冷阻血処置を加えた心移植では、1移植心の生着率が即時移植群と比較して低下すること、2移植心の血管内皮でFKN発現が誘導されること、3抗FKN抗体により移植心の生着率の低下が改善されることを示した。平成30年度は、CX3CR1ノックアウト(KO)マウスを用いて、8時間の冷阻血処理を加えて心移植を行った。その結果、CX3CR1 KOマウスの生着率は野生型マウスに比べて有意に改善した。さらに、野生型マウスのCX3CR1陽性単球をCX3CR1 KOマウスに移入した後に、同様に冷阻血処理を加えて心移植を行った。CX3CR1陽性単球移入マウスは同細胞を移入しなかったマウスと比べてグラフトの生着率は低値を示した。以上の結果から、CX3CR1陽性単球が、虚血再潅流障害後の拒絶反応に関与している可能性が示された。引き続き移植心臓組織における侵入CX3CR1陽性細胞の病理組織学的な解析を行い、これまでのデータをまとめて論文化を行う。本邦の献腎移植件数は増加しつつあるが、献腎移植には少なからず、ischemia reperfusion injury (以下IRI)によるdelayed graft function (DGF)が認められる。IRIにより障害された移植腎内の血管内皮細胞に細胞障害性T細胞やnatural killer (NK)細胞が接着し拒絶反応を誘発、移植腎の長期予後を不良とする。また、細胞障害性メモリーT細胞やNK細胞は、カルシニューリン阻害薬などによる通常の免疫抑制剤では制御が困難である。こうした免疫細胞は多くの接着分子とケモカインにより制御されている。Fractalkine (FKN)は活性化内皮細胞に発現し、接着分子としての機能とケモカインとしての細胞遊走活性をあわせもつ分子である。FKNのreceptorであるCX3CR1は細胞障害活性メモリーT細胞やNK細胞に特異的に発現しており、FKNとCX3CR1の相互作用により血流中から炎症組織に浸潤すると考えられる。脳虚血後や腎阻血後における組織障害にFKN/CX3CR1シグナルが重要であることは報告されており、FKN/CX3CR1シグナルが腎移植後IRIにより引き起こされる拒絶反応に関与していると推測される。本研究ではマウスの異所性心移植モデルを用いて、抗FKN抗体により移植後IRIが誘発する拒絶反応を制御することを目的とする。ドナー心臓に6時間の冷阻血処理を施し移植することでIRIモデルを作成し、抗FKN抗体投与により、冷阻血により惹起される拒絶反応を制御できるか検証する。冷阻血後に血流再開された心臓移植片における血管内皮のFKN発現、CX3CR1発現細胞の浸潤について解析を行う。CX3CR1 KOマウスをレシピエントとし、FKN/CX3CR1シグナルが冷阻血モデルでの免疫細胞の浸潤による拒絶反応に重要であることを証明する。マウスドナー心臓を摘出し、6時間の冷阻血後に腹部異所性心移植を行うモデルを確立した。Allogenic donorの移植では6時間の冷阻血により移植心の生着率が、即時移植群と比較し低下することが確認された。また抗FKN抗体投与によりその生着率が改善する傾向があることが確認された。本邦の献腎移植件数は増加しつつあるが、献腎移植には少なからず虚血再灌流障害(IRI)によるdelayed graft function (DGF)が認められる。IRIにより障害された移植腎内の血管内皮細胞に、細胞傷害性T細胞やnatural killer (NK)細胞が接着して拒絶反応を誘発し、移植腎の長期予後を不良にすると考えられている。また、細胞傷害性メモリーT細胞やNK細胞は、カルシニューリン阻害薬などによる既存の免疫抑制剤では制御が困難である。こうした免疫細胞は様々な接着分子とケモカインにより制御されている。フラクタルカイン(FKN)は活性化内皮細胞に発現し、接着分子としての機能とケモカインとしての細胞遊走誘導能をあわせもつ分子である。FKNの受容体であるCX3CR1は、細胞傷害活性メモリーT細胞やNK細胞に特異的に発現しており、それらの細胞の炎症組織への浸潤に関与すると考えられている。本研究では、マウスの異所性心移植モデルを用いて、FKN/CX3CR1シグナルがIRIにより引き起こされる拒絶反応に関与しているか検証している。平成28年度には、6時間の冷阻血処置を加えた心移植では、移植心の生着期間が即時移植群と比較して短縮し、抗FKN抗体により拒絶反応が抑制されることを示した。

これらの結果から、冷阻血処置により誘導されたFKNが拒絶反応に関与する可能性が示唆された。平成29年度は、蛍光抗体法を用いて、冷阻血処置による血管内皮におけるFKN発現について検証した。8時間の冷阻血処置を加えて心移植を施行し、術後3日後に移植心を採取し、抗FKN抗体による染色を行った。その結果、冷阻血処置を加えた群では血管内皮にFKN発現を認めた。一方で、即時移植群ではFKN発現は認められなかった。冷阻血処置によって血管内皮にFKN発現が誘導されている可能性が示された。本年度は、ドナーマウス心臓を摘出し、8時間の冷阻血後に腹部異所性心移植を行うモデルを確立し、冷阻血処置により血管内皮にFKNが発現することを蛍光抗体法で確認した。FKN/CX3CR1シグナルのIRIが関連する拒絶反応への関与について、順調に検証が進んでいると考える。本邦の献腎移植件数は増加しつつあるが、献腎移植には少なからず虚血再灌流障害(IRI)による移植臓器の機能発現の遅延(delayed graft function, DGF)が認められる。IRIにより障害された移植腎は拒絶反応を誘発し、移植腎の長期予後を不良にすると考えられている。フラクタルカイン(FKN)は活性化内皮細胞に発現する膜結合型ケモカインで、接着分子としての機能とケモカインとしての細胞遊走誘導能を合わせもつ。免疫細胞に発現するCX3CR1はFKNの受容体であり、FKNとCX3CR1の相互作用は免疫細胞の内皮細胞への接着を引き起こす。本研究では、マウスモデルを用いてIRI関連拒絶反応にFKN-CX3CR1シグナルが重要であることを証明し、さらに抗FKN抗体によりIRI関連拒絶反応を制御できるか検証することを目的とした。これまでに本課題では、冷阻血処置を加えた心移植では、1移植心の生着率が即時移植群と比較して低下すること、2移植心の血管内皮でFKN発現が誘導されること、3抗FKN抗体により移植心の生着率の低下が改善されることを示した。平成30年度は、CX3CR1ノックアウト(KO)マウスを用いて、8時間の冷阻血処理を加えて心移植を行った。その結果、CX3CR1 KOマウスの生着率は野生型マウスに比べて有意に改善した。さらに、野生型マウスのCX3CR1陽性単球をCX3CR1 KOマウスに移入した後に、同様に冷阻血処理を加えて心移植を行った。CX3CR1陽性単球移入マウスは同細胞を移入しなかったマウスと比べてグラフトの生着率は低値を示した。以上の結果から、CX3CR1陽性単球が、虚血再潅流障害後の拒絶反応に関与している可能性が示された。引き続き移植心臓組織における侵入CX3CR1陽性細胞の病理組織学的な解析を行い、これまでのデータをまとめて論文化を行う。冷阻血後に血流再開された心臓移植片における血管内皮のFKN発現、CX3CR1発現細胞の浸潤について、心臓移植片を摘出し解析を行い、冷阻血による拒絶反応の主役となる免疫細胞について検証する。CX3CR1 KOマウスをレシピエントとして心臓移植を行い、FKN/CX3CR1シグナルが冷阻血により誘発される拒絶反応に重要であることを証明する。
児童・生徒の農的体験を通じた環境教育に関する研究

本研究は、1999年から2000年に行った建築・農村計画研究者22名の共同研究である。この研究は、分担課題毎の調査研究と研究組織全体の共同調査、研究合宿、年度末の公開研究会を研究活動の柱に進め、最終レポートは26編のオリジナル論文から構成されている。この間、研究分担者は約100編の研究報告を発表した。本研究を通じて、環境教育の実情と方向性について明らかになった点は以下の通りである。1)環境教育は、社会教育としてのエコミューゼの活動、小中学校の学校教育の中での総合的学習やクロスカリキュラムの実践、公共団体やNPOによる農村や都市の文化的、社会的な交流活動の3つのタイプの教育活動として展開していること。2)栽培と収穫からの発見や感動を伴う農的体験による教育方法は、総合性、集団性、体験性、身体性という意味において、他の手段ではえられない大きな教育効果があること。環境教育の解析を通じて得られた知見から、以下に示す4つのフィールドにおいて、変革や新たな方向性が描ける。1)環境教育は、自然を失った都市と人口が減少する農村の問題を同時に解決する可能性をもっていること。2)生命との触れあいや、現代社会とは異なる自然な時間の流れの世界のなかでの新鮮な体験による環境教育効果は、新たな教育方法に光を与えていること。3)さまざまな人々による柔軟なコラボレーションによって有機的で生命的な場で実践される環境教育は、現在の学校教育の変革を強く促していること。4)社会活動のなかでの環境教育は、より持続的な環境形成を目指す近未来の地域の意識と環境を変革する効果がますます拡大することが期待できること。今回の研究成果は、学術発表はもとより、出版や一般市民を対象としたシンポジウム等の開催により、広く社会的に開示する予定である。本年度は3カ年の研究の初年度であり、2度の全体会合と、研究分担者グループでの研究打ち合わせ、各分担テーマに関する研究資料の収集と予備的現地調査を実施した。第1回目の全体会合(6月)では、今回の研究課題の目的と研究計画について討議するとともに、研究分担を確認した。ここでは、(1)研究分担者がこれまでに係わった子供の農的体験、農村環境の教育機能・集住文化、ワークショップ型地域づくり、エコロジカルな学校・校庭環境づくり等に関する研究ストックを収集・整理し、年度末に集約すること、(2)地域毎・テーマ毎に研究グループを組織し、今年後中に具体的な研究課題と研究対象を設定し各自研究を進めることを確認した。第2回目の全体会合(1月)では、今年度中の各自の研究活動を題材に意見交換を行うとともに、今年度の成果のとりまとめ方と次年度の研究計画について討議した。ここでは環境教育の学校教育や地域づくりの現場での課題を把握したうえで研究の論点を定める必要性、環境学習の主体形成・地域の環境教育力や農村空間の環境教育作用に着目した研究の展開の必要性等が討議され、次年度の重点課題とする事が確認された。その他、研究分担者は九州・沖縄から北海道に至る全国各地での予備的調査、資料収集を行っており、本調査の実施、収集資料の整理・分析を次年度に行うこと、今回の研究成果を地域に還元するためのイベント(地域発表会、公開研究会、シンポジウム等)を企画・実施していくことが確認された。本年度は,(1)異分野、特に教育学における環境教育に対する取り組みの現状を把握し、本研究の視点や対象の特徴を確認すること、(2)「田園環境の教育力」をテーマとしたシンポジウムを企画し、これまでの研究成果を公表すること、(3)各研究分担者が進めている研究成果を集約し、最終年度にまとめる報告書の構成案を検討することを課題に研究を行った。

上記3点の課題は、6月、11月に行った全体会合で検討し、その他、研究分担者は、全国各地で各分担テーマに関する研究資料の収集を行い、研究を進めた。また、9月には、本研究組織が中心となって、日本建築学会大会農村計画部門研究協議会を企画・実施し、「田園環境のエコライフと学習力」を出版した。この研究協議会では、田園の持つ多様な教育力とそれを活かす計画プログラムの事例や成果についての報告と討議がなされ、本研究の今後の課題も確認された。また、来年度まとめる研究成果報告書では、理論モデル編,農的体験事例編,計画編の3つの柱を設定し,その中で各研究分担者の研究成果を集約していくこと、さらに,(1)建築学・農村計画学から環境教育を取り扱う必要性や独自性を明確に示す序論,(2)環境教育プログラムやむらづくり活動の組織とメニューと空間計画の関連に焦点を定めた計画論の提示を研究成果に盛り込むことが確認された。本年度は、児童・生徒の農的体験を通じた環境教育をテーマに進めた3カ年の研究の取りまとめを行い、この間発表した研究成果約100編の論文、これまでの研究会合での討議資料をまとめた資料編と、研究成果報吉書を作成した。さらに3月には日本建築学会近畿支部(農村計画部会)との共催で、研究成果を踏まえた公開研究会を実施した。本年度の前半は、研究分担者22名が各地で進めてきた事例調査をまとめ、後半の11月に事例研究の成果と研究の構成について全体会合で討議し、最終成果をまとめるという手順で研究を進めた。今回の研究では、海外を含む約30地域でのファールド調査から、(1)農山村や都市近郊において、集落や地域の生活文化、農地、里山、水路、ため池などの農的な環境資源の環境教育的活用が子供の成長や地域づくりに結びついていること、(2)自然体験、特に動植物を育てたり触れあう体験は、子供自身の心の中に深く浸透し、環境と共生している実感の獲得に大きな意義があること、(3)学校、地域、ボランティア、NPO、企業等が相互に連携して、工夫した運営主体と環境教育プログラムをもち成果をあげているモデル的な事例を紹介できたこと、(4)農的体験を取り込んだ環境教育プログラムは、校舎、校舎周り、校庭を含んだ学校環境と密接に関連していること、(5)農的な環境資源の存在によって子供の農的体験が可能になるものであり、農的な環境資源の保全・活用・生成による地域計画、施設計画の新たな展開の可能性が示されたことなど、大きな成果をあげることができた。
偏光解析法による非線形光学応答における空間分散効果の研究

1.非線形偏光解析法の開発と評価本研究の手段であるパルス光源に用いることのできる偏光解析法の開発を行った。まず申請者がこれまでに行って来た回転1/4入・検光子法による装置の定量的評価を行いその結果を報告した(発表論文1)。その結果パルス光に約10%の強度ゆらぎのある場合でも0.5゚以内の精度で偏光パラメーターを決定できることが明らかになった。さらに、単発現象への応用を考え、ストリークカメラを用いた方法の開発を行った。光ファイバーを用いてマルチチャンネルの検出を行うことにより、単パルスの偏光状態を時間の関数として、決定できるシステムを製作した。その結果、非線形な変化を調べる上できわめて有効であることがわかったが、ストリークカメラのノイズとダイナミックレンジの制約により偏光パラメータの決定精度は前述の方法よりかなり悪くなってしまうことが明らかとなった。現在コンピュータによるオンライン化を行い、この欠点を補うための改良を行っている。2.CuC1励起子分子2光子共鳴分散の測定非線形光学応答における空間分散効果の検討の一例として、励起子分子の有限質量効果に基くものをとり上げた。共鳴分散の励起強度依存性を詳細に調べた所、1MW/【cm^2】以上の励起下で分散形状の著しい変化を見い出した。この効果を、空間分散効果と励起子分子準位幅の非線形変化を考慮したモデルにより定量的に検討している所である。3.偏光解消効果と空間分散効果これまでに、2光子共鳴近傍で、空間分散効果があると、直線偏光状態が、自発的に乱れるという理論的予測がいくつかのグループにより行なわれた。これを検証する為の実験を行った所、直線偏光状態が不安定であることを見い出した。(発表文献2)1.非線形偏光解析法の開発と評価本研究の手段であるパルス光源に用いることのできる偏光解析法の開発を行った。(発表文献2)