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国連海洋法条約上の協力義務の具体化プロセス―海洋科学調査における協力義務を中心に

これまでの研究では、国連海洋法条約上の公海漁業に関する協力義務について検討を行ったのち、その具体化とされる1995年の国連公海漁業実施協定、特にその第23条が規定する寄港国措置について調査を行ってきた。特に注目したのは、公海上での外国船舶の漁獲行為につき、自国港内で乗船検査を行う寄港国の権限を認める第23条2項である。条約の採択時点では、それが条約上の権利なのかどうかにつき諸国間で見解の対立があったが、近年の関連する研究においては寄港国が乗船検査を一方的に行う権限を有するのかどうかが解明されていない。そこで本年度においては、寄港国管轄権の発展状況が正確に捉えられていないという先行研究上の問題点を克服するため、次の検討を行った。まず、乗船検査の制度が分野別に発展してきたことに着目し、それぞれの史的展開について整理を行った。ここでは、船舶の構造や設計、設備、配乗に関するいわゆるCDEM基準(construction, design, equipment, manning)、船舶からの排出基準、および漁業を検討対象とした。その上で、特に漁業分野における最近の展開、すなわちIUU漁業寄港国措置協定の採択や各国の国家実行に関する検証結果に照らし、今日では乗船検査に関する寄港国の権利がどのように位置づけられるのかを検討した。結論としては、漁業分野においてさえ、今日では旗国による同意の有無にかかわらず、寄港国が乗船検査を実施する傾向のあることが明らかになった。以上の研究結果を公表論文にまとめたのち、現在は寄港国による一方的な権限の行使が一般的に受け入れられている理由について考察している。当初の研究計画に基づき研究を進展させることができただけでなく、本年度においてはこれまでの研究結果を公表論文にまとめ、『国際協力論集』第26巻2号(2019年1月)に掲載した。『国際協力論集』は申請者の所属する研究科の紀要であるが、院生による投稿については査読手続を設けている。そのため、論文の内容や構成についてレフェリーである専門家から指摘を受け、それを踏まえて論文を精緻化し、掲載するに至っている。加えて、論文の掲載に至るまでの過程において、国際法に関する国内の研究会で本研究課題に関する報告を複数回行い、そこで得られた指摘やコメントを研究に反映し、内容を発展させている。さらに論文掲載後に、一般国際法ないし海洋法の観点から、複数の国際法研究者による有益な示唆を得ることができた。本研究課題に関する研究の集大成は博士論文として執筆・公表することを予定しており、上記論文は博士論文の一部を構成するものである。それゆえ、これまでに得られたフィードバックを踏まえながら、現在、研究をより深化させることを試みている。本年度は、乗船検査に関する寄港国の権利の発展が有する理論的意味合いを明らかにする。そのために、(1)域外行為に対する寄港国管轄権は属地主義によって根拠づけられうるのかを検討し、(2)それが根拠づけられない場合、当該管轄権行使の法的性格を明確化し、(3)海洋における管轄権行使と歴史的に深い結びつきを有する衡平概念が、寄港国管轄権の文脈においていかなる機能を果たしているのかを分析する。まず(1)に関しては、6月に京都大学で開催される京都国際法研究会において報告を行う。そのフィードバックをもとに内容をより精緻化し、さらに(2)についてまとめを行った結果について、9月に神戸大学で報告会を行う。そこでの議論を踏まえて(3)の分析を進め、研究の成果を博士論文にまとめて提出することを予定している。平成29年度においては、協力義務の具体化という観点から、国連海洋法条約(1982年)の下に位置づけられる国連公海漁業実施協定(1995年)を主な研究対象とした。特に、寄港国措置に関する第23条は、域外での外国船舶の漁獲行為につき、自国港内で乗船検査を行う寄港国の権利を第2項において認めている。しかしながら、それが条約上の権利なのか、それとも一般国際法上の権利なのかという点につき、交渉国の見解は一致せず、このため同条の解釈が国ごとに分かれるという状況が生じていた。他方で、近年の先行研究においては、寄港国は乗船検査を一般的に実施することができるという理解のもと、寄港国管轄権が包括的に論じられている。しかしながら、1995年時点とは異なり、域外での外国船舶の漁獲活動について、今日では旗国による明示的な同意のない場合でも寄港国が乗船検査を行うことができるようになったのであれば、その根拠について理論的説明が為されなければならない。この点につき、2009年11月に採択され、2016年6月に発効したIUU漁業寄港国措置協定は、締約国の船舶であるかどうかにかかわらず、寄港国が一般的に乗船検査を行いうることを認めているという点で、その論証に適している。本研究では、PSMAの起草過程のほか、関連するRFMOでの近年の議論状況を踏まえながら関連規定の検証を行い、PSMAが非締約国を含む旗国の受忍義務を前提に、寄港国が一方的に乗船検査を行うことを認めていることを明らかにした。これに加えて、日本や英国等における国内法の実施状況を検討し、今日において域外での漁獲行為に対する寄港国検査の権利はどのような法的根拠によって基礎づけられているといえるのか、実証的な説明を行うことを試みた。本研究の出発点は、平成28年度の修士論文にある。

ここでは、国連海洋法条約上の公海漁業に関する協力義務の機能を明らかにするため、寄港国措置のような条約の第3国の船舶に対してとられうる措置の規範的正当性を協力義務が担保しうるかどうかを検証することにあった。その点、国連公海漁業実施協定は、国連海洋法条約上の協力義務に基づき交渉・採択されている上、第23条で寄港国措置について定めており、さらに「協定の非締約国を船籍国とする船舶の公海上での漁獲行為について寄港国検査を行いうるか」という点につき、国家間で見解の対立がみられたことから、協力義務の具体化プロセスを検証するための題材として適していたと評価できる。昨年度においては、まず上記の論点に関する先行研究を整理し、議論状況を正確に把握することに努めた。その結果、近年の学説では寄港国は乗船検査を一般的に実施することができると解されているが、その根拠について十分な理論的説明が為されておらず、論理的な飛躍のある中で寄港国管轄権が包括的に論じられているという問題点を発見できた。とりわけ近年盛んに議論されているIUU漁業規制との関係では、普遍的レベルでの法的根拠を示す必要のあることが明らかになったため、これを研究課題として設定した。その成果に関しては、国内外の学術シンポジウムや研究会において中間報告を行っている。特に、2017年11月にフィンランドで開催されたPolar Law Symposiumでの口頭発表では、海洋法分野の専門家から指摘を受け、その内容を後の研究に反映することができた。また、2018年3月の京都国際法研究会においては、一般国際法の観点に基づき、多くの国際法研究者から有益な示唆を得られた。それらのフィードバックを反映した最終的な研究成果は、神戸大学大学院国際協力研究科の『国際協力論集』第26巻に公表することを予定している。これまでの研究では、国連海洋法条約上の公海漁業に関する協力義務について検討を行ったのち、その具体化とされる1995年の国連公海漁業実施協定、特にその第23条が規定する寄港国措置について調査を行ってきた。特に注目したのは、公海上での外国船舶の漁獲行為につき、自国港内で乗船検査を行う寄港国の権限を認める第23条2項である。条約の採択時点では、それが条約上の権利なのかどうかにつき諸国間で見解の対立があったが、近年の関連する研究においては寄港国が乗船検査を一方的に行う権限を有するのかどうかが解明されていない。そこで本年度においては、寄港国管轄権の発展状況が正確に捉えられていないという先行研究上の問題点を克服するため、次の検討を行った。まず、乗船検査の制度が分野別に発展してきたことに着目し、それぞれの史的展開について整理を行った。ここでは、船舶の構造や設計、設備、配乗に関するいわゆるCDEM基準(construction, design, equipment, manning)、船舶からの排出基準、および漁業を検討対象とした。その上で、特に漁業分野における最近の展開、すなわちIUU漁業寄港国措置協定の採択や各国の国家実行に関する検証結果に照らし、今日では乗船検査に関する寄港国の権利がどのように位置づけられるのかを検討した。結論としては、漁業分野においてさえ、今日では旗国による同意の有無にかかわらず、寄港国が乗船検査を実施する傾向のあることが明らかになった。以上の研究結果を公表論文にまとめたのち、現在は寄港国による一方的な権限の行使が一般的に受け入れられている理由について考察している。
安定同位体で標識された糖アナログを有する糖タンパク質糖鎖アナログの合成

本研究では、化学修飾を施した[3-^<13>C]-シアル酸誘導体を糖タンパク質の糖鎖末端に組み込み、その立体配座をNMRで解析することを検討した。まず、9-デオキシ-9-フルオロ-シアル酸誘導体を原料として、アルドラーゼ、乳酸脱水素酵素、アルコール脱水素酵素、ヌクレオチドピロリン酸加水分解酵素という4つの酵素を用いて、6-デオキシ-6-フルオロ-マンノサミンへ変換後、[3-^<13>C]-ピルビン酸と縮合させるワンポット反応により[3-^<13>C]-シアル酸誘導体の簡便な合成法を見出した。そして得られた[3-^<13>C]-シアル酸誘導体、および市販の[u-^<13>C]-グルコースをそれぞれ糖ヌクレオチド化後、シアル酸転移酵素、ガラクトース転移酵素(UDP-ガラクトース-4-エピメラーゼを併用)を用いてオブアルブミン上の糖鎖の非還元末端のN-アセチル-グルコサミンに順次転移させて、[3-^<13>C]-9-デオキシ-9-フルオロ-シアル酸-α-(2-6)[U-^<13>C]-ガラクトース-β-(1-4)-N-アセチル-グルコサミンを有する糖蛋白質を得た。そして、核磁気共鳴装置をもちいてシアリルガラクトシド誘導体の構造解析を行った。その結果、^<13>CNMRデータより、[3-^<13>C]-9-フルオロ-シアル酸は[U-13C]-ガラクトースの6位に結合していることが確認できた。さらに、NOEを測定することでガラクトースの6位ヒドロキシメチル基は、gt-orientationをとっていること、およびガラクトースはβ結合でN-アセチル-グルコサミンの4位へ結合していることを確認した。そして、これらのデータをシアリルガラクトシド単独のデータと比較した。その結果、タンパク上のシアリルガラクトシドの立体配座はシアリルガラクトシド単独の場合と同じ様な立体配座をとっていることを見い出した。本研究は、安定同位体(^<13>C)で標識し、さらに化学修飾を施したシアル酸誘導体を糖タンパク質の糖鎖末端に糖転移酵素を用いて組み込み、シアル酸部分の配座をNMRで解析しながら、合成糖鎖誘導体の機能を調べることを検討した。まず、N-アセチルマンノサミンの6位をフッ素原子で修飾した誘導体を合成し、そして、[3-^<13>C]-ピルビン酸をアルドラーゼ存在下縮合させ、9-デオキシ-9-フルオロ-[3-^<13>C]-シアル酸を合成した。続いて、このシアル酸誘導体をシチジン-5'-アミダイト誘導体と縮合させて、シチジン-5'ーリン酸-9''-デオキシ-9''-フルオロ[3''-^<13>C]-シアル酸(CMP-シアル酸誘導体)を合成した。また、1位から6位までが^<13>Cで標識されたグルコースを出発原料とし、酵素法をもちいてウリジン-5'-ピロリン酸-[U-^<13>C]-ガラクトース(UDP-ガラクトース)を合成した。次に、得られたUDP-ガラクトースとCMP-シアル酸誘導体をそれぞれ、β-(1→4)-ガラクトース転移酵素、α-(2→6)-シアル酸転移酵素を用いて糖たんぱく質であるオブアルブミン上の糖鎖末端のN-アセチルグルコサミンに転移させ、9''-デオキシ-9''フルオロ-[3''-^<13>C]-シアル酸-α-(2→6)-[U-^<13>C]-ガラクトース-β-(1→4)-N-アセチルグルコサミンという配列の糖鎖を合成することに成功した。そして、HMQC、^1H-^<19>F-HMQC、HMQC-TOCSY、HMQC-NOESYなどのNMR測定を行って、標識されたシアリルガラクトースの部分だけを測定しその配座を含めた構造解析に初めて成功した。また、得られた配座解析のデータとシアリルオリゴ糖単独の配座解析の結果を比較すると、今回合成した誘導体においてはタンパク上とオリゴ糖単独でも配座にはそれほど大きな相違はないことが判明した。そして得られた[3-^<13>C]-シアル酸誘導体、および市販の[u-^<13>C]

-グルコースをそれぞれ糖ヌクレオチド化後、シアル酸転移酵素、ガラクトース転移酵素(UDP-ガラクトース-4-エピメラーゼを併用)を用いてオブアルブミン上の糖鎖の非還元末端のN-アセチル-グルコサミンに順次転移させて、[3-^<13>C]-9-デオキシ-9-フルオロ-シアル酸-α-(2-6)[U-^<13>C]-ガラクトース-β-(1-4)-N-アセチル-グルコサミンを有する糖蛋白質を得た。そして、核磁気共鳴装置をもちいてシアリルガラクトシド誘導体の構造解析を行った。その結果、^<13>CNMRデータより、[3-^<13>C]-9-フルオロ-シアル酸は[U-13C]-ガラクトースの6位に結合していることが確認できた。さらに、NOEを測定することでガラクトースの6位ヒドロキシメチル基は、gt-orientationをとっていること、およびガラクトースはβ結合でN-アセチル-グルコサミンの4位へ結合していることを確認した。そして、これらのデータをシアリルガラクトシド単独のデータと比較した。その結果、タンパク上のシアリルガラクトシドの立体配座はシアリルガラクトシド単独の場合と同じ様な立体配座をとっていることを見い出した。
口腔粘膜疾患の新たな発症機序「T細胞マイクロキメリズム」の検討

シェーグレン症候群(SS)と口腔扁平苔癬(OLP)はともに未だに原因不明の難治性疾患であるが、SSとOLPに極めて類似した病態が同種骨髄移植後の移植片対宿主病(GVHD)にみられることが判ってきた。一方、妊娠中に母体に移行した胎児のT細胞が出産後も長期にわたり母体内に存続するマイクロキメリズムという状態が起こり得ることも明らかになった。こT細胞のマイクロキメリズムは、子供に母親由来のT細胞が生着しても起こり、さらには輸血後にも生じると考えられ、いずれにしても宿主においてGVHDを引き起こす可能性がある。これらの知見に加え、SSもOLPも女性に好発し、出産後の発症が多く、C型肝炎ウイルス感染との関連が報告されていることなどを併せて考えたところ、T細胞マイクロキメリズムによってGVHDに類似した両疾患の発症が惹起されるという仮説の着想に至った。本研究の目的は、SSとOLPの病変局所に浸潤するT細胞を分子生物学的に解析し、宿主由来ではないT細胞の存在を見い出し、T細胞マイクロキメリズムによってGVHDに類似した両疾患の発症が惹起されるという仮説を証明することにある。今年度までに得られた研究実績は以下のとおりである。男児出産歴のある42例のSS患者と27例のOLP患者の末梢血単核球および病変局所の生検組織を用い、抽出したDNAからnested polymerase chain reaction (PCR)法によりY染色体に特異的な塩基配列部分を増幅し、PCR産物をサザンブロット解析することによりY染色体を検出した。39例のSS患者と25例のOLP患者における検討では、末梢血では全例で検出できなかったが、SSでは12例(28.6%)、OLPでは6例(22.2%)で検出できた。2.FISH法による宿主由来ではない細胞の分布解析前述の研究でY染色体が検出できた患者については、生検組織の凍結切片を作製し、Y染色体に特異的なプローブを用いたfluorescence in situ hybridization (FISH)法によりY染色体陽性細胞の頻度や病変内分布を検索した。PCR法によりY染色体が検出された2例のSS患者および6例のOLP患者での解析では、1000分の1程度の頻度でY染色体陽性細胞が検出された。今年度はさらに、FISH法と免疫染色法の二重染色によりY染色体陽性細胞がT細胞であることを証明することができた。今年度に得られた研究実績は以下のとおりである。検索材料としては、男児出産歴のある39例のSS患者と15例のOLP患者の末梢血単核球および病変局所の生検組織を用い、抽出したDNAからnested polymerase chain reaction(PCR)法によりY染色体に特異的な塩基配列部分を増幅し、PCR産物をサザンブロット解析することによりY染色体陽性細胞を検出した。39例のSS患者と25例のOLP患者における検討では、末梢血では全例で検出できなかったが、SSでは25例(32%)、OLPでは4例(27%)で検出できた。2.FISH法による宿主由来ではない細胞の分布解析前述の研究でY染色体陽性細胞が検出できた患者については、生検組織の凍結切片を作製し、Y染色体に特異的なプローブを用いたfluorescence in situ hybridization(FISH)法によりY染色体陽性細胞の頻度や病変内分布を検索した。2例の男児出産歴のあるSS患者での解析では、1000分の1の頻度でY染色体陽性細胞が検出された。現在はOLP患者において同様の研究を行っているところである。シェーグレン症候群(SS)と口腔扁平苔癬(OLP)はともに未だに原因不明の難治性疾患であるが、SSとOLPに極めて類似した病態が同種骨髄移植後の移植片対宿主病(GVHD)にみられることがわかってきた。

本研究の目的は、SSとOLPの病変局所に浸潤するT細胞を分子生物学的に解析し、宿主由来ではないT細胞の存在を見い出し、T細胞マイクロキメリズムによってGVHDに類似した両疾患の発症が惹起されるという仮説を証明することにある。今年度に得られた研究実績は以下のとおりである。男児出産歴のある42例のSS患者と27例のOLP患者の末梢血単核球および病変局所の生検組織を用い、検出したDNAからnested polymerase chain reaction(PCR)法によりY染色体に特異的な塩基配列部分を増幅し、PCR産物をサザンブロット解析にすることによりY染色体を検出した。39例のSS患者と25例のOLP患者における検討では、末梢血では全例で検出できなかったが、SSでは12例(28.6%)、OLPでは6例(22.2%)で検出できた。2.FISH法による宿主由来ではない細胞の分布解析前述の研究でY染色体が検出できた患者については、生検組織の凍結切片を作製し、Y染色体に特異的なプローブを用いたflourescence in situ hybridization(FISH)法によりY染色体陽性細胞の頻度や病変内分布を検索した。PCR法によりY染色体が検出された2例のSS患者および6例のOLP患者での解析では、1000分の1程度の頻度でY染色体陽性細胞が検出された。現在は二重染色によりY染色体陽性細胞がT細胞であることの証明を試みているところである。シェーグレン症候群(SS)と口腔扁平苔癬(OLP)はともに未だに原因不明の難治性疾患であるが、SSとOLPに極めて類似した病態が同種骨髄移植後の移植片対宿主病(GVHD)にみられることが判ってきた。一方、妊娠中に母体に移行した胎児のT細胞が出産後も長期にわたり母体内に存続するマイクロキメリズムという状態が起こり得ることも明らかになった。こT細胞のマイクロキメリズムは、子供に母親由来のT細胞が生着しても起こり、さらには輸血後にも生じると考えられ、いずれにしても宿主においてGVHDを引き起こす可能性がある。これらの知見に加え、SSもOLPも女性に好発し、出産後の発症が多く、C型肝炎ウイルス感染との関連が報告されていることなどを併せて考えたところ、T細胞マイクロキメリズムによってGVHDに類似した両疾患の発症が惹起されるという仮説の着想に至った。今年度までに得られた研究実績は以下のとおりである。男児出産歴のある42例のSS患者と27例のOLP患者の末梢血単核球および病変局所の生検組織を用い、抽出したDNAからnested polymerase chain reaction (PCR)法によりY染色体に特異的な塩基配列部分を増幅し、PCR産物をサザンブロット解析することによりY染色体を検出した。
同一ホトリフラクティブ結晶内での自己励起位相共役と4光波混合に関する研究-自己励起位相共役による対向伝搬波発生の4光波混合への応用-

理論解析を,より実際的にするため,基本ガウスビームを用いた位相共役鏡の結像式を導き,その回折像を数値計算した.これにより,ポンプ光の波面曲率に起因するプローブ光と位相共役の波面のずれが画像再生能力に及ぼす影響を明らかにすることができた.通常の自己励起型位相共役器(SPPCM)をBaTiO_3ホトリフラクティブ結晶を用いて実現できた.また,SPPCMとして動作しているBaTiO_3結晶中にブローブビームを照射し,自己励起型4光波混合(SPFWM)を実現できた.BaTiO_3結晶を位相共役器として用いる場合,動作が不安定でそのデータの再現性が乏しいことが従来から指摘されていた.これらの原因は複数の干渉縞が結晶内部の同一の領域につくられ,複数の屈折率格子がお互いに競合するためであることが実験的に確かめられた.従って相互作用領域を空間的に分離することにより安定なSPFWM動作を実現できた.またSPFWMの立ち上がり時間は秒のオーダであり,SPPCMのそれ(分のオーダ)に比較して非常に短いものであることが実験的に確認された.以上を要するに1つのホトリフラクティブ結晶内で自己励起位相共役と4光波混合を同時に動作させることにより,SPPCMの簡単な光学系とFWMの応答の早さを併せ持つ位相共役器を実現できた.また,安定かつ再現性の良い動作を実現できた.更に,その性能を明らかにすることができた.理論解析を,より実際的にするため,基本ガウスビームを用いた位相共役鏡の結像式を導き,その回折像を数値計算した.これにより,ポンプ光の波面曲率に起因するプローブ光と位相共役の波面のずれが画像再生能力に及ぼす影響を明らかにすることができた.通常の自己励起型位相共役器(SPPCM)をBaTiO_3ホトリフラクティブ結晶を用いて実現できた.また,SPPCMとして動作しているBaTiO_3結晶中にブローブビームを照射し,自己励起型4光波混合(SPFWM)を実現できた.BaTiO_3結晶を位相共役器として用いる場合,動作が不安定でそのデータの再現性が乏しいことが従来から指摘されていた.これらの原因は複数の干渉縞が結晶内部の同一の領域につくられ,複数の屈折率格子がお互いに競合するためであることが実験的に確かめられた.従って相互作用領域を空間的に分離することにより安定なSPFWM動作を実現できた.またSPFWMの立ち上がり時間は秒のオーダであり,SPPCMのそれ(分のオーダ)に比較して非常に短いものであることが実験的に確認された.以上を要するに1つのホトリフラクティブ結晶内で自己励起位相共役と4光波混合を同時に動作させることにより,SPPCMの簡単な光学系とFWMの応答の早さを併せ持つ位相共役器を実現できた.また,安定かつ再現性の良い動作を実現できた.更に,その性能を明らかにすることができた.理論解析を,より実際的にするため,基本ガウスビームを用いた位相共役鏡の結像式を導き,その回析像を数値計算した。これにより,ポンプ光の波面曲率に起因するプローブ光と位相共役像の波面のずれが画像再生能力に及ぼす影響を明らかにすることができた。応答時間の理論解析は進行中である。実験に必要な器具・装置を全て保有・準備することができた。通常の自己励起型位相共役器(SPPCM)をBaTiO_3ホトリフラクティブ結晶を用いて実現できた。また,SPPCMとして動作しているBaTiO_3結晶中にプローブビームを照射し,自己励起型4光波混合(SPFWM)を実現できた。更に,測定時に知っておかねばならないパラメータを特定し,一部のデータを取得した。現在,これらの実験データを整理し,論文として投稿するために準備中である。BaTiO_3結晶を位相共役器として用いる場合,結晶により測定データがばらつくこと,同一の結晶を用いても測定値の再現性が乏しいこと等については,従来から指摘されていたがこれを体験した。これらの原因や克服法については考察中である。本格的研究に入る前の準備が平成6年度の当初目標であったが,ガウスビームを用いた場合の理論解析は上記のように終了し,予備実験もほぼ計画どおり進行中である。本年度は,自己励起位相共役(SPPCM)の反射率の理論解析,およびアルゴンレーザの放電管を交換し実験を行った.この解析と実験の比較により,入射角が小さい場合には入射面のすぐ近傍でファニングが起きることがわかった.また,大きな反射率を得るためには入射角を大きくすると良いことが分かった.以上の結果より,

(本来SPPCMは入射ビームが1本のみのため制御性が悪いが,)SPPCMのループの発生位置と対向伝搬波の発生をある程度制御することが可能となった.本年度は更に、自己励起位相共役により対向伝搬光を発生させ,それらをポンプ光として用いる位相共役器(自己励起型4光波混合:SPFWM)を同一の結晶内で実現した.当初,反射率が不安定で再現性も乏しかったが,その原因が主として複数の屈折率格子の競合によるものであることを見いだした.これらの不安定要因を取り除くため,SPPCMの相互作用領域とSPFWMのそれを結晶内で空間的に分離することにより安定に動作させることが可能となった.SPFWMの立ち上がり時間と反射率を測定した.SPFWMの立ち上がり時間は秒のオーダであり,SPPCMのそれ(分のオーダ)に比較して非常に短いものであることが実験的に確認された.また反射率測定により,ポンプ光とプローブ光の重なりとその交差角が反射率特性に影響を与えることが明らかになった.以上をまとめると,同一のホトリフラクティブ結晶内で自己励起位相共役と4光波混合を同時に動作させ比較的簡単な光学系(入射ビームが2本のみ)で安定な4光波混合が実現できた.従って,SPPCMの簡単な光学系とSPFWMの早い応答速度を併せ持つ位相共役器が実現でき,その性能を明らかにできた.
困難を抱える子どもの実態と学校・地域社会連携支援システム構築に関する研究

本研究の目的は、第1に、貧困と社会的排除が集積している地域に暮らす子ども達の貧困・社会的排除の実態を明らかにすること、第2はこうした課題に対する地域での支援すなわち「学校・地域社会連携支援システム」のあり方を検討することにあった。田淵・福原などは、この地域の中学校卒業者の高校中退等の要因を明らかにした。高田は、学力の低さの要因についての検討を行った。他方、山野・嵯峨は、大阪市・大阪府などの自治体が実施した子どもの貧困大規模調査を担い、マクロ的な視点から子供の貧困の実態に関する研究を行なった。今後は、こうした動向をさらに追いながら、研究成果を公表していく。本研究は、主に、大阪市西成区に暮らす子どもたちの生活・就学・健康の実態とそれを規定する要因について調査・データ分析を行うものである。あわせて、彼らに対する多層的な支援の仕組みを比較調査する。これによって、日本における子どもの貧困と社会的排除についての調査研究を行うことを目的としている。平成26年度においては、以下の4回の研究会を開催した。第1回:6月16日、福原宏幸報告「大阪における子どもの貧困をめぐる諸課題」、研究会の2014-16年度実施計画の検討。第2回:8月23日松本浩美報告「NPO Homedoorによる生活困窮者支援と若者」、山野則子報告「子どもの貧困対策検討会大綱について」。第3回:11月19日、高田一宏「いまみや小中一貫校開校に向けたの動き」、田中聡子報告「『貧困世帯の子ども支援』ー子どもの家の実践を通してー」。第4回:2月4日、山口季音報告「実態調査報告ー児童養護学校の子どもたちー」、知念歩報告「西成高校卒業生の卒業後の経路調査」。このほか、西成区鶴見橋中学校との連携を深めるために、校長先生との懇談を行うとともに、子どもたちの学習と生活の実態についてのデータの利用についての打合せを行った。さらに、研究協力者の寺本良弘さんから、西成高校で展開されている高校生居場所カフェ「となりカフェ」についての報告が行われた。高校中退者の実態について、数的調査と合わせて様々な角度からの質的調査の必要性についての提案がなされた。本研究は、大阪市西成区に暮らす子どもたちの生活・就学・健康の実態とそれを規定する要因についての調査をおこなうものである。あわせて、彼らに対する多層的な支援の仕組みについて調査を行うものである。すなわち、居住圏における民間団体・学校・行政機関の連携による多層的な支援ネットワーク、すなわち「学校・地域社会連携支援システム」に注目し、居住圏を基盤とした継続的で包括的な寄り添い型の子ども支援の重要性を明らかにするものである。これらを通して、日本における子どもの貧困と社会的排除についての調査研究に貢献することをめざしている。平成27年度は3回の研究会を行った。これらのなかで、以下の報告と議論が行われた。高田一宏は、「小中一貫校と学校自由選択制がもたらした学校間学力格差の拡大の実態」を報告し、西成区の特定の学校における教育の困難がさらに進んでいることを明らかにした。田中聡子は「あいりん地区の子どもの里における生活支援の機能と重要性」について報告を行った。生活上の様々な困難を抱える家庭の子どもに対する生活支援の在り方について問題提起を行った。また、研究協力者である寺本良弘は、西成区北西部に開設されたにしなり隣保館「ゆーとあい」における子ども支援について、報告を行った。これらを踏まえて、最終の研究会では、福原がこれまでの調査研究の成果と課題を整理し、最終年度に向けた課題について提案を行なった。なお、平成27年度は、予定していた若者層などのヒアリング調査にまで踏み込むことができなかった。これは次年度の課題とした。研究代表者である福原が、所属大学において研究科長・学部長の職責についたことにともなって、研究会を十分にリードすることができなかった。しかし、各研究分担者においては、着実の調査研究を進めており、最終年度は、これらの成果を集約していきたい。本研究の目的は、第一に、貧困や社会的排除が集積している地域、大阪市西成区北部に暮らす子どもたちに着目し、その居住圏における子どもたちの貧困・社会的排除の実態とその諸要因を解明するものである。あわせて第二に、居住圏において地域の民間団体・学校・行政機関が連携し、子どもとその家族に対してどのような支援ができるのか、すなわち「学校・地域社会連携支援システム」のあり方を明らかにするものである。これらは、地域社会での貧困と社会的排除の世代間連鎖を断つための自治体や国の制度づくりに寄与できるだろう。平成28年度は3回の研究会を開催し、研究分担者からの個別的な研究報告を受けるとともに、研究協力者の寺本氏から、昨年に続き、西成区内の子ども支援の現状と課題について説明を受けた。そこでは、新たな動きとして、子ども食堂がいくつか設置され、それらが大阪市内全域にも一定影響力を持って広がっていることがわかった。しかし、中学校における学校選択制によって、中学校間の学力格差が大きくなってきていることがわかった。この課題を地域としてどのように受け止めるか、また、これに対する子どもの教育・生活支援のあり方を、再構築することの必要性が議論された。しかし、研究代表者が所属先大学の研究科長・学部長に就いていたため、十分な調査研究を行うことができなかった。このことから、1年間の調査研究期間の延長をお願いし、認められたところである。

平成29年度は調査研究の最終年度となることから、あらためてこれまでの成果を整理し、フォローアップ型の調査を実施し、報告書にまとめることにしている。研究代表者の福原が、研究科長・学部長であったため、予定していた研究が大幅に遅れた。しかし、研究分担者においては、それぞれの研究課題について、着実に成果を上げることができた。とくに田淵は、子どもの健康に着目し、T小学校の2002年からの10年間の健康調査データをもとに学業と健康との間に任意の相関関係があることを発見した。また、山野は、行政からの調査委託ではあるが、大阪市の子どもの生活実態調査を実施し、今後の大阪市の子ども施策に大きな貢献を果たすことが期待されている。また、高田は、小学校ならびに中学校の全国学力試験の成績から、この地域の学校と子どもたちの教育上の課題を明らかにすっる研究を進めている。田中は、引き続き、西成区北東部のあいりん地域にある「こどもの里」の活動について、ヒアリング調査を進めてたところである。さらに、福原は、子ども支援として今日注目されている子ども食堂の実施状況やその効果などについて、ヒアリング調査を行なった。本研究の目的は、第1に、貧困と社会的排除が集積している地域、大阪市西成区に暮らす子ども達に着目し、その居住圏における子どもの貧困・社会的排除の実態とその諸要因を解明することにあった。あわせて、こうした課題に対して、地域の民間団体、学校そして行政機関が連携し、子どもとその家族に対してどのような支援ができるか、すなわち「学校・地域社会連携支援システム」のあり方を検討するものである。こうした研究の成果は、地域社会における貧困と社会的排除の世代的連鎖を断ち切るための自治体や国の制度づくりに寄与することになるだろう。平成29年度は、これまで蓄積してきた調査データを使って一定の分析を行い、研究成果を公表することを目指した。他方、大阪市・大阪府などの自治体が子どもの貧困に関する大規模調査を実施し、その主要部分を本研究グループの一部のメンバー(山野則子・嵯峨嘉子)が担うこととなったが、それも本研究の成果と言ってよいだろう。当該地域では、研究協力者の寺本良弘氏や川辺康子氏などによる西成こども食堂がこの間に設置され、これが一つの拠点となって、地域の支援組織と子ども・その親たちとの新しい関係ができ上がりつつある。今後は、こうした動向をさらに追いながら、研究成果を公表していく。他方、同じ西成区の北東部にあるあいりん地域には、家庭に課題を抱えた子どもたちの居場所活動を行なっている「子どもの里」がある。この活動については、田中聡子が引き続き調査研究をおこなっており、その成果が待たれる。本研究の目的は、第1に、貧困と社会的排除が集積している地域に暮らす子ども達の貧困・社会的排除の実態を明らかにすること、第2はこうした課題に対する地域での支援すなわち「学校・地域社会連携支援システム」のあり方を検討することにあった。田淵・福原などは、この地域の中学校卒業者の高校中退等の要因を明らかにした。高田は、学力の低さの要因についての検討を行った。他方、山野・嵯峨は、大阪市・大阪府などの自治体が実施した子どもの貧困大規模調査を担い、マクロ的な視点から子供の貧困の実態に関する研究を行なった。
身体-道具の統一的認知の発達モデルと臨機応変な道具使用ロボットへの応用

研究課題「身体-道具の統一的認知の発達モデルと臨機応変な道具使用ロボットへの応用」のまとめとして、「身体表象適応と機能性学習に基づく臨機応変な道具使用の計算論」と題し、博士論文を執筆し、学位を取得した。博士論文では、臨機応変な道具使用の計算原理を解明するために、計算モデルを構築し、その妥当性をロボットにより実証した研究をまとめた。近年発見された各種の動物の道具使用では共通して、初見の剛体を手や口で持ち、その道具を接触させて目標物を操作している。これは、人間が日常用いる伝統的道具の多くにも共通する。このことより、動物の"原始的な"道具使用は、より高度な道具使用の基盤と言える。しかし原始的な道具使用でさえも、その計算原理は未知であり、初見の物体を道具として使うロボットもこれまで実現されていなかった。博士論文の各章では、この問題の定式化と分析、要素機能の計算モデル構築、実験による検証について記述し、学術的考察を加えた。本研究課題における主要な成果は、新奇な剛体の使い方を認識し、道具として把持し、状況に応じて対象物に接触し操作する機能の計算論を与えたことにあり、また、計算論をロボット上に実現したことである。この成果により、従来不可能であった新たなロボット機能が実現されたのみならず、より高度な道具使用能力のモデル化への基礎が築かれた。さらに、提案した計算モデルは動物の認知モデルとしての知見も提供し、学際的な貢献も見られた。特に定式化における数学的な記述は挑戦的であり、本研究課題は今後も学際的な発展が期待される。始めに「道具がどのように身体化されるか?」という疑問に対して、ヒトの錯覚現象を計算論的に考察した。それによりヒトは身体の変化を見つける際、(1)運動指令に同起して起こる物体の視覚的運動、(2)触覚に同起して起こる物体の視覚的接触に注目することが解った。またヒトの認知能力を達成する物理的な条件から、道具の慣性と形状の同定が必須であることも示した。これらの特性をシミュレーション上のロボットに埋め込むことで、その場で得られた物体でも即座に身体として道具を同定し、使いこなす行動を行わせることが出来た。その後「身体はどのように道具化されるのか?」という問題に取り組んだ。これはどのように身体の道具としての機能性を発見・表現するのが、初めて見た物体を利用可能かを判断するのに良いかという問題である。これは従来の受動的に学習情報を用いる統計学習/機械学習の枠組みでは扱えない問題である。ヒトやロボットの持つ能動性は情報処理システムにとって強い拘束条件となる。能動性を利用することで学習の情報処理が簡単になる可能性がある一方、(1)実際に行動から学習するためのone-shot learning,(2)得られた学習データを素早く次の学習に利用するon-line learningと、システムとして構築しにくい条件も内包することになる。この問題に対し、アフォーダンスや機能性が発現する情報的な構造を考察し、拘束条件をすべて満たす学習システム全体を設計した。そのシステムには機能性を発見・学習する原理として、(1)運動に同起する事象、(2)接触に同起する事象の時空間的な近傍に注目し、道具の機能性を同定する情報処理が適当であると導いた。これによって身体と道具を等価的かつ透過的に扱い、適応的な道具使用を達成しうると考えられる。この主張点を実験によって支持するため、機能モジュールからなるモデルの全体像およびハードウェア的な条件を導いた。現状の技術レベルで実現しうる範囲の機能モジュールとハードウェアによっても、現状のロボットよりも臨機応変な動作を達成しうると考えられる。平成20年度は継続して必要な実験設備(ハードウェア)の準備、機能モジュール(ソフトウェア)の構築を行う。実験準備が出来次第、ロボットによる身体-道具の臨機応変な使用を行わせ、導いたモデルの妥当性を示す予定である研究課題「身体-道具の統一的認知の発達モデルと臨機応変な道具使用ロボットへの応用」のまとめとして、「身体表象適応と機能性学習に基づく臨機応変な道具使用の計算論」と題し、博士論文を執筆し、学位を取得した。
MRIを用いた胎児骨描出に関する研究

骨系統疾患の出生前診断のため胎児CTによる骨評価が行われているが、CTを用いると胎児の放射線被ばくが避けられない。MRIを用いる事で、被ばくなく骨の描出を行う事が可能である。この度、胎児標本14体をMRIの新たな撮像シーケンス(T2*強調像をベースとしたシーケンス)を用いて撮像した。このシーケンスは、骨皮質の描出に優れており、石灰化組織を主に描出し、周囲組織とのコントラストをつける事が可能なシーケンスである。MRIをの撮像と同時に取得したCT画像と比較して、MRIとCTの描出能を比較した。比較部位は脊椎(頚椎、腰椎、胸椎)、大腿骨、腓骨、中手骨、中足骨の7点とした。この部位を5段階の視覚的評価を用いて2名の小児放射線医が比較し、スコアリングを行った。胸椎以外の骨の描出において、MRIはCTと同等または優れた描出能を示した。ただし、撮像時間が11分と実際の胎児を撮像するには不可能な長時間がかかった。現在の課題は、短時間で画像を取得するための技術(compressed sensingやparallel imaging)を用いて2分以下の撮像時間とすることである。またdeep leaningの技術を用いて、短時間で取得した画像(荒い画像)を長時間かけて撮像した画像(精細な画像)と同等の画像で出力できるように機械学習させる予定である。短時間の撮像時間で、現在長時間かけて取得できている骨の画像が描出できれば、被ばくなく安全に胎児の骨画像を取得することができる。また、この技術を用いて、小児や成人でもMRIで骨を描出することが可能になれば、MRIが骨病変の画像診断におけるone stop shopの診断法となりうる。当初の予定は平成31年度までに、胎児標本のMRIとCTののデータを取り、両者の描出能の比較を行う予定であった。現在、画像取得と描出能の比較は終了しており、当初の予定よりもやや早めに進捗している。ただ、このシーケンスを実際の胎児に対して使用するとなると、撮像時間の問題がのこっている。画像そのものの精度は十分であるため、この平成年度でさらに撮像時間を短くしていく課題が残っている。このため、予定通りの進捗状況とした。MRIの撮像シーケンスは出来上がったため、今後は実際の胎児に使用できるように撮像時間を減らしていく研究を行う必要がある。現在、取り入れる事が可能と考えられる技術として、compressed sensingやparallel imagingがあり、これらを利用することで、撮像時間が2分程度まで抑えられる予定である。さらに、現在様々な分野で取り入れられているdeep leaningの技術を用いて、現在の精密な画像を学習させ、より短時間でとった画像(荒い画像)を現在の画像のクオリティで描出する事で、より短時間で精密な画像を描出できると考える。これらの短時間で撮像する技術が完成したのち、臨床現場で実際の胎児の骨を撮像し、その描出能を評価する。

さらに、現在様々な分野で取り入れられているdeep leaningの技術を用いて、現在の精密な画像を学習させ、より短時間でとった画像(荒い画像)を現在の画像のクオリティで描出する事で、より短時間で精密な画像を描出できると考える。これらの短時間で撮像する技術が完成したのち、臨床現場で実際の胎児の骨を撮像し、その描出能を評価する。ファントムの作成でかかると想定していた費用が、当初の予定よりも安く作成可能であったため、物品費が抑えられた。今年度、MRIの撮像時間の短縮のため、再度ファントム実験を行う予定であり、これに次年度使用額として生じた助成金を当てようと考えている。
レーザーアシストスパッタ法による高密度記録用バリウムフェライト薄膜

情報通信ネットワークの発達に伴い、飛躍的に増大する情報を整理・保存するためのコンピュータ用の外部記憶装置として使用される次世代の超高密度磁気記録媒体として、化学的安定性に優れ、長期間の情報の保存にも耐えられるバリウムフェライト薄膜媒体が注目されている。しかし、バリウムフェライトは、その結晶構造が複雑なため結晶化には大きな熱エネルギーが必要とされ、作製に当たっては高温での基板加熱あるいは熱処理が必要とされている。そのため、膜の表面平滑性の劣化や使用する基板の制限等の問題が生じている。そこで本研究では、バリウムフェライト薄膜を低温で作製するために、非平衡状態であるスパッタ中にレーザーを基板に照射することでスパッタ原子の移動を助け、バリウムフェライトを結晶化させることを試み、その膜構造を詳細に調べることで記録媒体としての可能性を探ることを目的とする。そのために、レーザーアニール装置(本申請による)により、レーザー光をr.f.スパッタリング装置のチャンバー内に導入し、基板に照射し、高精度膜厚モニター(本申請による)により膜厚を制御しながら成膜を行った。しかしながら、堆積直後の膜は微結晶状態であり、目的とするバリウムフェライト相の結晶化は見られなかった。そこで、この膜の結晶化温度を調べたところ、650°Cであり、従来法に比べ大幅な結晶化温度の低下は見られなかった。このことは、使用したレーザーのパワーが十分でなかったこと、およびレーザー光を外部からチャンバー内に導入するため、レーザーの照射パワーが減衰したことによると考えられる。そこで、低いエネルギーでも基板上で移動しやすく、かつバリウムフェライトの六方晶構造をマッチングの良いPbを添加し、結晶化を促進することとした。その結果、結晶化温度は550°Cとなり、100Kの低温下が達成された。また、この膜を原子間力顕微鏡により観察した結果、磁性粒子のサイズは約20nmと非常に小さく、表面平滑性も非常に良好であり、高密度磁気記録媒体として、有望であることが確認された。コンピュータ用の外部記憶装置として使用される次世代の磁気記録方式として、垂直磁気記録方式が提案されている。この方式に用いる記録媒体として、化学的安定性に優れ、長期的の情報の保存にも耐えられるバリウムフェライト薄膜媒体が注目されている。このバリウムフェライトのc軸を膜面に対して垂直な方向に配向させることで垂直磁気記録媒体が実現される。そこで本研究では、バリウムフェライト薄膜を低温で作製するために、非平衡状態であるスパッタ中にレーザーを基板に照射することでスパッタ原子の移動を助け、バリウムフェライトを結晶化させることを試み、同時に薄膜の生成過程を解明し、その膜構造を詳細に調べることを目的とする。そのために、レーザーアニール装置一式(本申請による)を購入し、レーザー光をr.f.スパッタリング装置のチェンバー内に導入し、基板に照射できるように成膜装置の改造を行っている。また、これと並行して、バリウムフェライト膜をc軸配向させるための下地膜の検討も行った。下地膜材料としてはマリウムフェライトと同様の六方晶構造を持つ窒化アルミニウムを選択し、その成膜条件を検討した結果、膜厚が200350nmのとき、結晶性の優れたc軸配向窒化アルミニウム膜を作製することができた。
プロトン磁気共鳴分光法による肝腫瘍のイソクエン酸デヒドロゲナーゼ変異の網羅的検討

近年、様々な腫瘍でイソクエン酸デヒドロゲナーゼ(IDH)(酵素の一つ)の変異が報告されている。また、変異型IDHを有する腫瘍では、変異型IDH阻害薬による腫瘍の増殖抑制も報告されており、変異型IDHの検出は様々な腫瘍の治療において重要な要素の1つになると思わる。磁気共鳴画像(MRI)検査の一部である磁気共鳴分光法(1H-MRS)は非侵襲的にIDHの評価が可能であるが、現状では脳腫瘍以外では殆ど用いられていない。本研究は磁気共鳴分光法で手術前に非侵襲的に肝腫瘍の変異型IDHの検出が出来るかどうかを調べる研究である。
ゾーンプレートを用いた高分解能ビームプロファイルモニタの開発

本研究によって本モニタの性能と信頼性が大幅に向上し、十分に実用化に耐えうるものになった。本課題の研究成果の概要は下記の通りである。1.第1ゾーンプレートの集点付近にピンホール型のX線マスクを設置する方法によって、主要なバックグラウンドであった2つのゾーンプレートを透過するX線を大幅に減少させることに成功した。2.振動計によってゾーンプレート上での3次元の振動を測定して、ゾーンプレートの振動がプロファイルモニタの空間分解能に及ぼす影響を評価した。その結果、振動の影響は光学系による増幅を考えても無視できることが明らかになった。同時に、振動の影響をより軽減する光学系配置についての知見も得ることができた。3.本モニタによって作られる像形状を波動光学的に求めるプログラムを開発し、モニタの空間分解能やゾーンプレートの設置誤差の影響を評価する方法を確立した。また、光線追跡(レイトレース)プログラムも開発して、ゾーンプレートの設置誤差の影響を幾何光学的に評価する方法も確立した。4.入射との同期システムを構築した。その結果、入射後のビームサイズの時間変化を追うことによってダンピングウィグラー励磁前後の放射減衰時間を測定することに成功した。同期システムによって入射と連動した様々なビーム診断が可能になった。5.高速シャッターを第1ゾーンプレートの集点付近に設置してX線CCDカメラと連動させることにより、本モニタの時間分解能を格段に向上させることに成功した。これによって、ビーム位置変動がビームサイズへ及ぼす影響を除くことに成功し、より精確なビームプロファイル測定が可能になった。6.コントロール室からのリモート制御ができるようになり、加速器と連動した常時測定が容易に行えるようになった。本年度の研究実績の概要は下記の通りである。2.振動計によってゾーンプレート上での3次元の振動を測定して、拡大光学系を構成している2つのゾーンプレートの振動がプロファイルモニタの空間分解能に及ぼす影響を評価した。その結果、振動の我々のビームプロファイル測定への影響は光学系による増幅を考えても無視できることが明らかになった。3.光線追跡(レイトレース)プログラムを作成して各ゾーンプレートのアライメント誤差から生じる収差が分解能に与える影響を評価し、各ゾーンプレートに対する許容設置誤差を明らかにした。その結果、現在のシステムが許容誤差範囲内で設置されていることを確認できた。また、ゾーンプレート収差の幾何光学的評価方法を確立することにも成功した。収差の影響については、回折限界による分解能とともに波動光学的な計算を開始した。4.入射同期システムを構築して、ライナックからの入射とモニタによる測定が同期できるようにした。その結果、入射後のビームサイズの時間変化を追うことによって放射減衰時間を測定することに成功した。また、入射後のビーム振動などの測定も行えるようになり、様々なビーム診断が可能になった。5.コントロール室からのリモート制御ができるようにシステムのソフトウェアとハードウェアを改良あるいは一部追加した。その結果、加速器全体の制御とリンクした運転が可能になった。1.高速シャッター(最小開口時間0.3ms)を第1ゾーンプレートの集点付近に設置してX線CCDカメラと連動させることにより、本モニタの時間分解能を格段に向上させることに成功した。2.時間分解能の向上によって、開口時間を長くしていくとダンピングリングの垂直方向のビームサイズが大きくなることを明かにすることができた。

同時に、本モニタによるビーム像の位置測定によってこの実効的なビームサイズの増加が100Hzのビーム位置変動に起因することを突き止めることができた。3.2台のゾーンプレート用真空容器に改造が加えられ、ゾーンプレートの挿入と取り出しが各々自動かつ遠隔で行えるようになった。また、繰り返し操作での位置の再現性も確認された。4.2つのゾーンプレートで構成される結像光学系による像形状を波動光学的な計算によって求めるプログラムを構築し、モニタの空間分解能を評価した。また、同じ計算プログラムを用いてアライメント誤差などから生じる収差が分解能に与える影響を評価し、各ゾーンプレートに対する許容設置誤差も明らかにした。結果として、ゾーンプレートによる結像光学系及び本モニタの波動光学的な評価方法を確立することに成功した。5.本モニタを用いてダンピングウィグラー励磁前後でのダンピングリングの放射減衰時間をそれぞれ求めた。これらは、入射直後のビームサイズの時間変化を測定することによって得られた。ダンピングウィグラー励磁前後での放射減衰時間を比較することでダンピングウィグラーの効果を評価することに成功した。6.時間分解能の向上や改造に合わせて、運転操作及びデータ解析用のソフトウェアを改良した。その結果、コントロール室からの定常的なデータ収集ができるようになり、新たな機能も追加された。