hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
UW液を用いた人工肝の効率改善に関する研究

豚肝を用い17時間、持続潅流を施行した。潅流液はUW液に10%W/VFC43emulsionを添加し酸素運搬体とし、潅流温度を22°Cとした。潅流液中のケトン体比は、肝のミトコンドリア酸化還元状態を表わすと考えられるが潅流中終始1.0以上の高値に保たれ潅流肝のミトコンドリアの活性が十分に保たれていることが判明した。潅流液中の乳酸値は潅流開始直後3mMであったが終了時には1.3mMまで低下した。また潅流液中のピルビン酸/乳酸比は0.04以上を維持し、肝細胞質の酸化還元状態も良好に保持されていた。潅流液中GOT,LDHは、潅流経過中正常に保たれた。潅流終了時の肝組織中の総アデニンヌクレオチド量は6.09μmol/g wet weightであり、またエネルギ-チャ-ジは0.90と極めて高く潅流肝のエネルギ-代謝が正常に保たれることが判明した。また同様のシステムにて潅流液の温度を32°Cにした実験も行なったが、潅流肝の外観は3時間ぐらいで悪化し、門脈圧が上昇して肝実貭の圧が高まっていることが示唆された。この時、潅流液中の乳酸値は10mMに増加し、肝がその代謝機能を果していないばかりか、活性が低下していることが判明した。3時間におけるエネルギ-チャ-ジは0.4に低下し、肝エネルギ-代謝が破綻していることが明らかとなった。以上の結果より、UW液を用いた豚肝による人工肝システムでは、温度が22°Cであれば17時間もの長時間、肝のViabilityを保つことが可能であることが判明した。従来、血液を用いた豚肝の潅流では8時間が限界であったがUW液はそれを大きく上まわると言える。しかし、人工肝としての効率をもっと上げるためには至適温度の検討が必要であり、32°Cではかえって潅流肝が劣化することも明らかになった。流量の設定や、酸素運搬体の濃度などの改良が今後の課題と考えられる。
人権教育の日本的性格と展望に関する研究

本研究の目的は、人権教育の他の近接領域との相関、並びに諸外国における人権教育の理論と実践を踏まえ、日本的性格及びその発展の展望を考察することにある。研究では、次の4つの観点からその検討を行った。第一に人権教育の国際的動向、第二に表現の自由、プライバシー、セルフ・エスティームなどをめぐる人権に関する議論の展開過程、第三に民族的マイノリティを中心とする集団的権利ならびに文化的自治権をめぐる動向、第四に日本の同和教育・人権教育の変遷、以上の4つである。前二者が人権の普遍性、個人主義的側面を追求する傾向が強いのに対して、後者の二つは対象グループと課題の限定と明確性を特徴とする。まとめとして、以下の結論に至った。人権教育は、日本的性格として次の特徴を持つと考えられる。第一に、国民国家的発想の狭い枠での平等志向、第二に、差別の強調とそれへの憤りと差別を無くす行動化を促す心情主義・行動主義的志向、第三に、アイデンティティや思いの集団主義的志向、第四に、教育・啓発による国民間の対立調整・社会連帯志向。なお、人権教育の考察の軸として「価値・個人志向-課題・集団志向」、「関係重視-システム重視」の2軸を抽出し、「人権教育の布置構図」を提示した。日本の場合、「関係重視」の面が強く、また特定の「課題・集団」の問題に引きつけて議論されることが多い。その意味で、「社会学」的発想が強く、法学的発想に弱い面がある。今後の日本の人権教育のあり方を考えた場合、より個人の尊厳と法・システムとの関係、エンパワメントを重視するプログラムのあり方の検討が必要である。その意味では、法教育や多文化教育などの関連する諸領域から学ぶことは多く、現実に様々な手法が導入されている。今年度は、近接領域についてはアイヌ民族・文化教育との相関について、諸外国の人権教育についてはフィリピンの歴史と動向について検討した。アイヌ民族・文化教育については、10月に北海道において「アイヌ民族・文化教育と人権教育に関する調査」を実施した。対象地域は、旭川市、標茶町、白糠町である。調査では、アイヌに関する学習が、アイヌ関係者の自立とエンパワメント、ならびに一般市民にとって視点の転換や多様性の尊重という意識形成につながっているのかどうかを問いかける意図を持っていた。フィリピンの人権教育については、8月にマニラを中心に現地調査を行った。フィリピンの特徴は以下の点である。1政府機関による人権教育の推進:憲法、大統領令などの法令に基づくもの2人権教育教案の発行3各科目で統合的な授業の展開が模索されている:4Aアプローチなど4公務員の試験、学校での人権教育の試験など評価の対象となっている5人権委員会の設置による人権侵害行為の問題の受付と勧告:地方事務局とバランガイ(最小行政単位)レベル6民衆組織の中で、パラリーガル(裸足の法律家)といわれるボランティアが組織されている以上、今年度は、日本国内の問題と、日本と並ぶアジアにおける人権教育推進国であるフィリピンを中心に比較検討したが、来年度以降は、ドイツの異文化間教育とEU並びに国連の人権に関わる教育政策、国内では沖縄の平和教育を取材する。そのことによって、研究目的である、日本国内の地域による人権教育の重点の異同、欧米・アジア諸国の人権教育との比較という内外の相対化のもとに、研究を実施する。

今年度は、近接領域についてはアイヌ民族・文化教育との相関について、諸外国の人権教育についてはドイツの民族的マイノリティの歴史と動向、並びにドイツの人権教育の動向について検討した。アイヌ民族・文化教育については、6月と9月に北海道において「アイヌ民族・文化教育と人権教育に関する調査」を実施した。対象地域は、旭川市と札幌市である。調査では、アイヌ民族の自立と言語・文化学習に関する関連と、その剥奪の歴史の捉え直しへの取り組みについて資料収集を行った。ドイツの民族的マイノリティの調査は、3月から4月の約2ヶ月間と、9月下旬から10月始めの約2週間ドイツに滞在し、ソルブ、デンマーク、フリース、シンティ・ロマのそれぞれに関する現地調査を行った。マイノリティの言語と文化の保持・発展のために、学校と地域における取り組みの状況を調べるとともに、問題状況の差異について歴史的に検討した。ドイツの人権教育については、最近設立されたドイツ人権研究所とマグデブルク大学、ベルリン工科大学を訪問し、それぞれの研究所、大学での取り組みの一端について資料収集するとともに、人権教育の現状と課題について意見交換した。より詳細な検討は、来年度の課題となる。以上、今年度は、日本国内の問題と、ドイツを中心に比較検討したが、来年度以降は、ドイツの人権教育とEU並びに国連の人権に関わる教育政策を中心に検討する。またそれと同時に、研究目的である、日本国内の地域による人権教育の重点の異同、欧米・アジア諸国の人権教育との比較という内外の相対化のもとに、研究を実施する。本研究の目的は、人権教育の他の近接領域との相関、並びに諸外国における人権教育の理論と実践を踏まえ、日本的性格及びその発展の展望を考察することにある。今年度は最終年であるため、まとめとして以下の結論に至った。人権教育は、日本的性格として次の特徴を持つと考えられる。第一に、国民国家的発想の狭い枠での平等志向、第二に、差別の強調とそれへの憤りと差別を無くす行動化を促す心情主義・行動主義的志向、第三に、アイデンティティや思いの集団主義的志向、第四に、教育・啓発による国民間の対立調製・社会連帯志向。なお、人権教育の考察の軸として「価値・個人志向-課題・集団志向」、「関係・道徳志向-システム・法志向」の2軸を抽出し、「人権教育の布置(仮説)」を提示した。日本の場合、「関係・道徳志向」の面が強く、また特定の「課題・集団」の問題に引きつけて議論されることが多い。その意味で、「社会学」的発想が強く、法学的発想に弱い面がある。今後の日本の人権教育のあり方を考えた場合、より個人の尊厳と法・システムとの関係、エンパワメントを重視するプログラムのあり方の検討が必要である。その意味では、法教育や多文化教育などの関連する諸領域から学ぶことは多く、現実に様々な手法が導入されている。人権教育には、いわゆる下記の2つの分野があると言われているが、今後それぞれの分野で、4領域(能力形成、価値観・ID、コミュニケーション、参加)と進行レベルに分けてプログラム化する必要があるだろう。また、それぞれテーマ、対象、獲得目標、教材、方法が吟味される必要があるが今後の課題としたい。・フォーマル、ノンフォーマル教育における、人権に関する教育、人権のための教育
衛星重力観測を基軸とする宇宙測地手法を用いた地球惑星変動の学際的研究

本年度は主に、衛星高度データを用いた極域氷床の消長に関する研究を行った。アメリカ航空宇宙局(NASA)が2003年1月に打ち上げたレーザー高度衛星ICESatが計測した表面高度データを用いることで、グリーンランドの加速的な氷厚薄化のシグナルを捉えた。その結果、2003-2009年の期間では、グリーンランド西部と北部で、氷厚の加速的な薄化傾向、南東部で減速的な薄化傾向にあることを明らかにした。現地の気象データを用いて、これらの傾向の要因を考察したところ、西部と北部の加速的な薄化傾向は、気温の昇温に伴う氷床融解の加速を反映していることが分かった。また、南東部では、氷床融解に加え、2007-2009年にかけて降雪量が増加していたため、減速的な薄化傾向であったことが明らかになった。本研究の成果は、国内学会や国際学会にて発表された。また、2014年7-8月に札幌にて行われた国際学会Asia Oceania Geoscience Society 11th meetingにて招待講演として発表された。学術論文に関しては、現在執筆中である。この研究に並行して、重力衛星GRACEによる重力時間変化データを用いた、2006年および2007年千島列島沖地震に関連した地震後重力時間変化に関する研究を行った。地震後重力変化が確認されたのは、2004年スマトラ・アンダマン地震(Mw9.2)、2010年チリ・マウレ地震(Mw8.8)、2011年東北地方太平洋沖地震(Mw9.0)に続き、第4例目であるが、他の地震と比べ、異なる特徴が見られる。それは、地震の規模が他のケースよりも圧倒的に小さいにもかかわらず、2011年東北地方太平洋沖地震に匹敵するほどの大きな地震後重力変化が見られる点である。本研究で発見した現象を国際学会にて発表し、現在メカニズムの解明に向けて調査を行っている。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、宇宙測地データを用いた極域氷床変動に関する研究を行った。まずは、衛星レーザー測距(SLR)観測による地球の低次重力場変動の導出と、極域氷床変動研究への適用に関する研究である。地球を周回する人工衛星は地球重力場の変化の影響を受けて、その軌道を僅かに変化させる。その関係は万有引力の法則とエネルギー保存の法則に従うため、衛星軌道の変化を精密に計測することで逆算的に地球重力場の変化を再現することができる。SLR軌道解析で導かれる地球重力場変動は空間解像度が低いものの、約30年にも及ぶ長期間のデータが利用可能である。我々は、得られた重力変動データをグリーンランド氷床の質量変動観測に適用した。比較的高い精度が確認された1991年から2011年の約20年間のデータを解析することで、グリーンランド氷床が2000年以降、近年の気侯変動に伴い加速的に融解・消耗していることを突き止めた。本成果は、査読付き国際誌「Geophysical Research Letters」にて投稿され、査読者からの高い評価を受けて、受理・印刷されるに至った。その後、我々は1980年代のSLRデータの解析に着手し、得られた重力解の精度検証を行った。その結果、次数2の項(力学的扁平項および極移動項)は全ての期間で高い精度が確認され、次数4次までの項は1993年以降で精度が高いことが確認された。本成果は、国際シンポジウムにて発表され、査読無し論文集「Proceedings of 18^<th> International Workshop on Laser Ranging」に掲載された。これらの研究と平行して、重力衛星GRACEデータに基づくアジア高山域の氷河質量収支の再評価に関する研究も行った。本成果は、査読付き国際誌「雪氷」にて解説論文として投稿され、受理・印刷された。

地震後重力変化が確認されたのは、2004年スマトラ・アンダマン地震(Mw9.2)、2010年チリ・マウレ地震(Mw8.8)、2011年東北地方太平洋沖地震(Mw9.0)に続き、第4例目であるが、他の地震と比べ、異なる特徴が見られる。それは、地震の規模が他のケースよりも圧倒的に小さいにもかかわらず、2011年東北地方太平洋沖地震に匹敵するほどの大きな地震後重力変化が見られる点である。本研究で発見した現象を国際学会にて発表し、現在メカニズムの解明に向けて調査を行っている。26年度が最終年度であるため、記入しない。おおむね順調である。現在衛星高度データの解析を進めており、グリーンランドと南極氷床の経年的な氷厚変動の推定を行なっている。進行状況は良好で、現在学術論文としてのまとめる作業を行っている。平成25年度の成果により、高い精度のSLR低次重力場データが得られた。このデータを活用し、南極氷床の質量収支の推定や、海水準変動の検出に関するを行いたいと考えている。
CNTを一次元配向分散した革新的軽量高強度Ａｌ電線の作製とグリーンイノベーション

CNT-Al複合材料は、優れた機械的、熱的および電気的特性のために、注目を集めている。しかし、均一なCNT分散を達成することの困難さ及び不完全な界面結合のために、その開発は難しい物になっている。本研究は、カーボンナノチューブ(CNT)を、アルミニウム(Al)マトリックス中に一次元的に均一に配向分散させ、しかも、高延性を保って伸線の細線化した後に、CNT/Al界面を意図的に制御することによって、有効な荷重伝達による高強度化、かつ、良好な電気輸送界面による高電導率化を同時に達成する基盤プロセスを世界に先駆けて示すと共に、界面制御法の学術的説明とそのメカニズムを明らかにする事を目的としている。本研究は、カーボンナノチューブ(CNT)を、アルミニウム(Al)マトリックス中に一次元的に均一に配向分散させ、しかも高延性を保って伸線して細線化した後に、Al/CNT界面を意図的に制御することによって、有効な荷重伝達による高強度化、かつ良好な密着界面による高電導率化を同時に達成するプロセスを世界に先駆けて示すもので、界面制御法の学術的説明とそのメカニズムを明らかにすることを目的としている。CNTは極めて高強度(50GPa以上)であるため、数vol%のCNTの含有量でAlの約4倍の引張強度に加えてAlと同等以上の電気伝導率が期待できる。提案する革新的軽量高強度Al/CNT線材は、従来の銅電線と置替えることを可能とし、低炭素化社会の実現に必須な輸送機器の軽量化や電力送電ロスの低減に極めて有効であり、また銅資源問題にも大きく貢献することができる。平成26年度はCNTの酸処理を行い、ナノ欠陥の形成、官能基について詳細に調べ、エタノール中への分散性およびAl粉末との均一分散混合について明らかにする。また、放電プラズマ焼結(SPS)による遷移的液相焼結によってCNT表面のナノ欠陥部にまでAlが侵入した密着界面を持つ緻密な焼結体の作製を試みた。酸処理により官能基で修飾されたCNTは、エタノール中で負に帯電し、Al粉末は正に帯電する。したがって、粒径の揃ったアルミニウム(Al)粉末をエタノールに分散させ、それをCNT分散溶液に加えヘテロ凝集させることで均一混合する事を試みた。CNT欠陥部は容易に溶融Alと反応し、炭化物を形成することが知られている。しかし、Al液相の存在が極めて短時間の場合、炭化物が生成するには至らないことをTEMおよびTEM-EDXを用いて詳細に明らかにした。遷移的液相の発生に対するSPSパルス波形や周波数、焼結温度、焼結時間などのSPS焼結条件を調査した。本研究は、カーボンナノチューブ(CNT)を、アルミニウム(Al)マトリックス中に一次元的に均一に配向分散させ、しかも、高延性を保って伸線して細線化した後に、Al/CNT界面を意図的に制御することによって、有効な荷重伝達による高強度化、かつ、良好な密着界面による高電導率化を同時に達成するプロセスを世界に先駆けて示すもので、界面制御法の学術的説明とそのメカニズムを明らかにすることを目的としている。CNTは極めて高強度(50GPa以上)であるため、数vol%のCNTの含有量でAlの約4倍の引張強度、加えて、Alと同等以上の電気伝導率が期待できる。提案する革新的軽量高強度Al/CNT線材は、従来の銅電線と置き替えることを可能とし、低炭素化社会の実現に必須な輸送機器の軽量化や電力送電ロスの低減に極めて有効であり、また銅資源問題にも大きく貢献することができる。平成27年度は、前年度の成果を踏まえ、まず、Al/CNT焼結体を熱間押出し・熱間線引きによりCNTの損傷を抑えて伸線してAlマトリックス中にCNTが均一に極めて良く配向した複合材料を作製し、次に、熱処理によって意図的にCNT/Al界面に適量のナノ炭化物を形成させ、荷重伝達効果を大きくすることで4倍以上の高強度化を試みた。TEMにより炭化物の有無を確認し、ラマン分光法CNTの損傷の程度を明らかにし、また、引張試験を行い荷重-変位応答を調べ、Al/CNT界面の荷重伝達特性を明らかにした。非常によく一次元配向しているCNT表面のナノ欠陥部へナノ炭化物(Al4C3)を選択的に形成するための熱処理条件の最適化を行い、TEM観察によってAl4C3の生成場所、成長結晶面や成長方向などの形成メカニズムを明らかにした。まず、CNTの酸処理を行い、CNT表面への官能基の修飾およびナノ欠陥の形成について調べ、ナノ欠陥は酸処理時間によって溝型から円周型、その後グラフェンナノリボンと短小CNT化へと変化することを示した。また、エタノール中での分散性とナノ欠陥量を考慮した酸処理条件を提案した。次に、酸処理したCNTとAl粉末をヘテロ凝集させCNT/Al混合粉末を作製し、混合粉末をパルス通電加圧焼結および熱間押し出しにより、CNTが一次元に均一に配向分散した緻密なCNT/Al複合材料を作製した。CNTとAlマトリックスは直接接触し、Al4C3等の無い清浄な界面を形成していることを明らかにした。ラマン分光法による解析がCNTの損傷が少ないおとを確認した。熱処理により、Al4C3炭化物を形成し、その効果を検討した。CNT-Al複合材料におけるCNT、Al4C3、Al間の結晶方位関係は、CNTの(002)とAl4C3の(003)、Alの低指数面が並行となることが明らかとなった。CNT/-Al複合材料においては、Al原子の拡散によってCNTのナノ欠陥部や開端部からAl4C3が形成され、さらにCNT内部および軸方向に拡散していると考えられる。

Al4C3を形成した0.6,1.0vol.%CNT-Al複合材料のCTEは、Schneider's modelで予想される範囲に入ることが確認され、Al4C3の形成によってCNT/Al界面における荷重伝達効率が向上した。また、Al4C3を形成した複合材料に対して繰り返し熱負荷をかけて熱膨張挙動を観察した結果、熱処理前の試料で見られた熱膨張挙動におけるヒステレシスは観察されなかったことから、Al4C3の形成によってCNT/Al界面における微小な滑りが減少していると考えられ、荷重伝達効果の向上を裏付けた。SPS焼結体を熱間押出しにより完全にち密化し、熱間押出しにより細線化して、CNTが一次元に配向分散したAl/CNT複合線材を作製した。CNTの損傷を防ぐため、炭化物を形成せずにAlマトリックスが十分塑性流動できる条件で実施した。炭化物の形成は、熱間押出し中にCNTの損傷を招くばかりでなく、加工荷重の増加や延性の低下により加工困難となることが考えられる。TEMにより炭化物の有無を確認し、ラマン分光法CNTの損傷の程度を明らかにした。また、引張試験を行い荷重-変位応答を調べ、Al/CNT界面の荷重伝達特性を明らかにした。非常によく一次元配向しているCNT表面のナノ欠陥部へナノ炭化物(Al4C3)を選択的に形成するための熱処理条件の最適化を行った。これはいわゆる界面制御に相当し、CNTとAlマトリックス間にAl炭化物が形成されたこととなり、単なるCNTとの接触界面でなく炭化物を介して、強固に接合された界面となる。その結果、良好な荷重伝達が可能となると考えられる。TEM観察によってAl4C3の生成場所、成長結晶面や成長方向などの形成メカニズムを明らかにした。引張試験を行い荷重-変位応答を調べ、Al/CNT界面の荷重伝達特性の向上を明かにし、Alの引張強度が高強度になることを示した。また、電気伝導率の測定を行い、Alの電気伝導率と同等あるいはそれ以上であることを明らかにしたCNT-Al複合材料は、優れた機械的、熱的および電気的特性のために、注目を集めている。しかし、均一なCNT分散を達成することの困難さ及び不完全な界面結合のために、その開発は難しい物になっている。本研究は、カーボンナノチューブ(CNT)を、アルミニウム(Al)マトリックス中に一次元的に均一に配向分散させ、しかも、高延性を保って伸線の細線化した後に、CNT/Al界面を意図的に制御することによって、有効な荷重伝達による高強度化、かつ、良好な電気輸送界面による高電導率化を同時に達成する基盤プロセスを世界に先駆けて示すと共に、界面制御法の学術的説明とそのメカニズムを明らかにする事を目的としている。HNO3を用いてCNT表面のアモルファスカーボンなどの不純物の除去と表面の清浄化を行い、次にHNO3/H2SO4混酸を用いてCNT表面への官能基(水酸基やカルボキシル基)を形成させ、この時HNO3とH2SO4の混合比率、処理温度、処理時間を変化させ、CNT表面の欠陥の形態および量をTEM観察により明らかにした。X線回折、ラマン分光法によって欠陥量や損傷の程度を半定量的に明らかにし、これらの関係からCNTの特性を維持できる酸処理条件で適量のナノ欠陥を意図的にCNT表面に導入することを試みた。これは、TEMにより確認した。次にこの混合粉末をSPS焼結した。
水田生態系における生物多様性の評価に関する計量経済学的研究

農業生態系、とくに日本農業の根幹をなす水田稲作をとりまく生態系を対象に、その生物多様性の経済的価値の評価を計量経済学の手法を援用して行うとともに、その価値の維持保全を視野に入れた農業政策のあり方について提言を行うために、文献・資料収集の徹底、現地調査、理論モデルの拡充、調査票の改良、計測手法の改良などを実施した。文献サーベイにおいては、資料収集を広範囲に行うとともに、外国の文献はインターネットで米国の情報サービス機関にアクセスし、検索し、あわせてこの分野の先進的研究機関であるワールド・ウオッチ、未来研究所から資料や文書を収集した。また、農業環境技術研究所、東京農業大学などで専門家からのヒヤリングを行った。理論モデルの拡充にむけては、生物多様性を経済学的に整理するとともに、農法の違いによる生態系への影響を生物多様性の観点から比較分析し、指標化するための考察を行い、また具体的なCVM実施のための調査デザインを構築する作業を行った。あわせて従来の理論モデルと計測モデルの検討を環境評価の経済学や統計学の最新の成果を取り入れる形で行った。特に支払意志額の代表値の選択問題について整理し、中央値の一層の活用について提言した。また、CVMにおいて通常用いられる回答方式である二段階二肢方式について、問題となる2段回目の回答変化を検証するために、ノンパラメトリック検定をブートストラップ法により修正する方法を提案し、多くの事例で回答変化が起こっていることを明らかにした。農業生態系、とくに日本農業の根幹をなす水田稲作をとりまく生態系を対象に、その生物多様性の経済的価値の評価を計量経済学の手法を援用して行うとともに、その価値の維持保全を視野に入れた農業政策のあり方について提言を行うために、初年度の取り組みとして、文献・資料収集の徹底、現地調査、理論モデルの拡充、調査表の作成、プレテストなどを実施した。また、農業環境技術研究所、農業研究センターなどで専門家からのヒヤリングを行った。また水田生態系の豊かな滋賀県湖東地域を事例に想定して、CVMデザインのための予備的調査を行った。従来の調査表を、辞書的選好者や抵抗者を回避する方向で改良した質問表を用いて、地域でプレテストを行うとともに、他の領域の専門家の協力を得、質問表を検討した。
セロトニン誘導体の生体内代謝と抗酸化作用発現機構の解明

生活習慣病の予防効果が報告されている2種類のセロトニン誘導体を摂取した場合に、どの様な形と量で体内に存在し、体内での抗酸化作用に寄与するかを検討した。その結果、何れの成分も極少量であるが、血中で口から摂取した形のまま検出された。一方、体内ではセロトニン誘導体が代謝を受けた形で多量に存在することを明らかにした。体内の代謝物は数種類が存在し、これらの代謝物が生活習慣病を予防している可能性が示された。ベニバナ種子残渣に含まれる二種類のセロトニン誘導体は動脈硬化抑制作用を有することがヒトや実験動物のレベルで実証されている。これらの成分を摂取した場合の体内動態の解明は重要な課題であるが、同成分の消化管吸収や代謝に関する報告は成されていない。私はこれまでに上述のセロトニン誘導体が生体内に直接、吸収されることを明らかにする一方、血中においてはセロトニンのグルクロン酸抱合体と予想される成分および、これらの代謝物が更に何らかの修飾を受けた代謝産物が多量に存在することを見出してきた。特に後者の代謝産物の血中における存在量は投与したセロトニン誘導体の血中濃度の約20倍にも達することからグルクロン酸抱合体と共に、生体内における機能発現形態であることが強く示唆され、とりわけ動脈硬化抑制作用への関与が期待される。平成21年度は、先ず、グルクロン酸抱合体と思われる代謝物に関して、構造情報を得ることとした。二種類の代謝物を含む血漿をグルクロニダーゼ処理することにより、これらのピークが共に減少することから、両代謝物ともグルクロン酸抱合を受けたものであることが示唆された。そこで、これらの代謝物をラット尿・胆汁から単離・精製し、質量分析を実施したが、明確な構造情報を含む質量スペクトルは得られなかった。その一因として、LC-MSMSにおけるイオン化条件が適当でないことや、分取した代謝物の純度不足などが考えられる為、現在、核磁器共鳴測定に耐えうる純度の代謝物の大量精製と質量分析のイオン化条件の最適化を検討中である。動脈硬化抑制作用を有する2種類のセロトニン誘導体と、それらの配糖体を含むベニバナ種子残渣の生体内における機能発現機構解明のために、ヒトや実験動物のみならず、培養細胞による種々の検討がなされている。しかし、ベニバナ種子残渣を傾向的に摂取した場合のこれらの成分の消化管からの吸収率や、生体内における分布状態とその量に関する検討は皆無である。私は、セロトニン誘導体の生体内挙動を解明するために種々の検討を実施し、セロトニン誘導体が血中に存在することを明らかにする一方、代謝物が多量に生成することを明らかにしてきた。代謝物の血中濃度は、HPLCのピークエリアから、投与型のセロトニン誘導体の約20倍程度と試算されており、生体内における機能発現に寄与している可能性が高い。平成22年度は、これらの代謝物の構造を解明するために、各種セロトニン誘導体をラットに投与して、尿中および、胆汁中に含まれる同代謝物を各種クロマトグラフィーにより精製し、詳細な構造情報を得ることを目的とした。しかし、分取フラクションの分析結果から、精製が不十分であることが明らかとなり、従来の逆相充填剤では、精製が困難であることが予測されたため、種々の分離充填剤による精製条件の検討を実施した。その結果、目的とする代謝物と生体由来成分との分離が良好な分離充填剤が選定でき、分取を継続している。また、これらの代謝物の質量分析を実施したが、分子イオンおよび、フラグメントイオンの何れについても検出されず、良好なイオン化法を選択する必要が示唆された。ベニバナ種子残査には抗酸化作用を持つ2種類のセロトニンのヒドロキシ桂皮酸誘導体が豊富に含まれており、生体内における動脈硬化抑制作用などが報告されている。生体内におけるセロトニン誘導体の生体調節機能の発現の解明には、生体内における代謝物の検証や、臓器分布を含めた体内動態の研究が不可欠である。これまでの研究で、セロトニン誘導体が血中において投与型として見出されることを示す一方、投与型の20倍以上の血中濃度で代謝物が存在することを示してきた。そこで、セロトニン誘導体代謝物を投与したラットより得られた尿、胆汁から各種セロトニン誘導体代謝物を単離・精製し、その構造を決定するために質量分析装置による解析を試みたが、セロトニン誘導体の代謝物の構造情報を得ることはできなかった。精製後のセロトニン誘導体代謝物の安定性について検証を行ったところ、セロトニン誘導体のグルクロン酸抱合体と予想される代謝物は比較的安定であることが確認された。一方、投与型の20倍の血中濃度である主要代謝物は、単離・精製の過程で速やかに分解していることが明らかとなった。

主要代謝物のピークの減少に伴い、グルクロン酸抱合体と思われるピークの増加が観察されたため、主要代謝物はセロトニン誘導体のグルクロン酸抱合体が更に代謝修飾を受けたものであることが予想された。一方、セロトニン誘導体代謝物の生体内における抗酸化作用発現への寄与を検証するために、セロトニン誘導体を経口摂取後のラットより各種臓器を摘出し、その抽出物について酵素処理を行ったところ、酵素処理後の臓器抽出物ではセロトニン誘導体の濃度が増加したことから、臓器におけるセロトニン誘導体代謝物の存在が明らかとなった。
換気・空調による室内空気汚染質の制御方法に関する研究

建材や塗料などからの汚染質の発生,吸着および再放出のモデリングにより得られた成果を基に多数室換気計算プログラムを開発し,建材や塗料などからの汚染質の発生および吸・脱着モデルの検証のために,Langmuirモデルを多数室換気計算プログラムに統合した室内汚染質濃度予測プログラムを用いて,住宅を対象とした換気方式の性能評価シミュレーションを行った。次に,建材の吸着・脱着特性データを収集することを目的として,Langmuirモデルに含まれる吸着率および脱着率の同定手法の理論とその適用方法を開発した。さらにLangmuirモデルに含まれる吸着率および脱着率の同定手法によるパラメータの推定法を用いて様々な建材(吸湿性タイル,畳表,ビニルシート,カーペット,コルク,ゼオライト)についてその値を調べた。次に,建材の吸・脱着特性を利用した室内空気汚染物質の除去装置への応用についてのシミュレーションを行った。この装置の原理は,高吸着性材料,ファンおよびダンパーで構成されたユニットを基本システムとし,吸着モードにより室内空気を循環してVOCを建材に吸着した後,脱着モードにおいて外気のフラッシングにより汚染質を室外に放出するというものである。このシステムはユニットを並列で使うことにより連続運転も可能である。この装置の性能を調べるために,Langmuirモデルを用いたシミュレーションによりシステムの基本的な特性および有効性を確認し,さらにハイブリッド換気システムとの併用運転によりVOCの効果的な排出の可能性を明らかにした。最後にCFDによる換気効率算出のベンチマークテストを行うために,汎用的なCFDソフトに建材等からの汚染質発生・吸着・脱着モデルの境界条件の組み込む方法を検討し,このプログラムの精度の検証と共に汚染質排除効率の算出方法について検討した。建材等からの汚染質の発生や吸着を考慮した室内空気質の予測法,汚染質の排除を基にした換気効率の定義とその応用,汚染質の制御を目的にした換気・空調方式の実際に関する国内外の文献調査を行い本研究に関する研究動向の分析と問題点の整理を行った。汚染質発生に関するチャンバー実験については数多く行われてきており,データベース化も進められているが多くは1次減衰モデルの回帰式で整理されたものであり,今後のモデルの進展によっては,そのデータ自体が古くなってしまう危険性を残しているといえる。また,建材表面の吸着・脱着に関する実験は極めてすくなく,今後の大きな課題となっている。著者らがこれまで行ってきた建材や塗料などからの汚染質の発生,吸着および再放出のモデリングにより得られた成果を応用する形でそのモデルを統合した多数室換気計算プログラムを開発し,その妥当性・精度を検証するために,本学実験室内の実大居室モデルを用いた詳細な換気実験のための準備を行った。また,これまで提案されてきた汚染質排除効率の測定法の手順,再現性,精度を調べるために,本学の小型チャンバーによる予備実験を行った。その結果,換気・空調による汚染質の排除の評価に対して汚染質排除効率が有効であることを示唆するデータが得られつつある。また,数値シミュレーションによりwetな建材からの効率的な汚染質排除のための換気方法について検討した。さらに,実際の建物を使って実用的な現場測定法のための予備調査も同時に行い,標準的な測定法を提案するためのデータを収集・整理中である。前年度に引き続き建材や塗料などからの汚染質の発生,吸着および再放出のモデリングの検証のために,Langmuirモデルを多数室換気計算プログラムに統合した室内汚染質濃度予測プログラムを用いて,住宅を対象とした換気方式の性能評価シミュレーションを行った。その結果,wetな建材からの効率的な汚染質排除のための換気方法としては,定風量方式の場合は,強で短時間運転するよりも弱で長時間運転する方が効率は向上し,段階的に風量を変化させた換気運転モードではモードの違いにより効率は大きく変化し,時間と共に風量を大きくするモードでは汚染質排除効率が定風量モードに比べ80%も向上することが分かった。

建材の吸着・脱着特性データを収集することを目的として,Langmuirモデルに含まれる吸着率および脱着率の同定手法の理論とその適用方法を開発した。この方法は試験片を温度および換気風量制御可能なステンレス製の小型チャンバー内に入れ,注入汚染質のステップ変化による汚染質濃度をモニタリングすることにより,得られた汚染質濃度の履歴から統計解析用ソフトを用いた非線形回帰分析によりLangmuirモデルの吸着率および脱着率を同定する方法である。その試験装置を試作してデータ収集中である。併せて,これまで提案されてきた汚染質排除効率の測定法の手順,再現性,精度を調べるために,小型チャンバーによる実験を継続して行っている。さらに,実際の建物を使って実用的な現場測定法のための標準的な測定法を提案するためのデータを収集・整理中である。次にCFDによる換気効率算出のベンチマークテストを行うために,汎用的なCFDソフトに建材等からの汚染質発生・吸着・脱着モデルの境界条件の組み込む方法を検討した。現在,このプログラムの精度の検証と共に汚染質排除効率の算出方法について検討中である。建材の吸着・脱着特性データを収集することを目的として,Langmuirモデルに含まれる吸着率および脱着率の同定手法によるパラメータの推定法を用いて様々な建材(吸湿性タイル,畳表,ビニルシート,カーペット,コルク,ゼオライト)についてその値を調べた。その結果,吸湿性タイルおよびゼオライトは他の建材に比べ比較的高い吸着率1.11.2(m/h)を示し,畳表は高い脱着率0.8(1/h)を示した。また,吸着率と脱着率は共に温度依存性をもち,吸着率と脱着率の比は温度の上昇と反比例する特性をもつことが分かった。これらの特性値は,今後室内VOC濃度の予測など様々な分野での利用が考えられる。次に,建材の吸・脱着特性を利用した室内空気汚染物質の除去装置への応用についてのシミュレーションを行った。この装置の原理は,高吸着性材料,ファンおよびダンパーで構成されたユニットを基本システムとし,吸着モードにより室内空気を循環してVOCを建材に吸着した後,脱着モードにおいて外気のフラッシングにより汚染質を室外に放出するというものである。従って,ユニットを並列で使うことにより連続運転も可能である。この装置の性能を調べるために,Langmuirモデルを用いたシミュレーションによりシステムの基本的な特性および有効はを確認し,さらにハイブリッド換気システムとの併用運転によりVOCの効果的な排出の可能性を明らかにした。またCFDによる換気効率算出のベンチマークテストを行うために,汎用的なCFDソフトに建材等からの汚染質発生・吸着・脱着モデルの境界条件の組み込む方法を検討し,このプログラムの精度の検証と共に汚染質排除効率の算出方法について検討した。
高密度ＱＣＤ相図における平均場とその揺らぎの効果

本研究では秩序変数の揺らぎを考慮した枠組みを発展させ、高密度QCD相図の理解を進めた。まず、有限密度領域を研究する有力な手法である強結合格子QCDにおいて揺らぎ効果を取り入れる新しい手法を開発し、強結合極限におけるQCD相図を得た。これは別の独立な手法と無矛盾であり、強結合極限QCD相図を確定できたことになる。また、汎関数繰り込み群(FRG)におけるカイラル凝縮とクォーク密度の結合がQCD相図に与える効果、バリオン数分布データにおける臨界性発現の指摘、QCD相図の非対称度依存性の解明などの成果を得ている。H25年度は(A)強結合格子QCD相図、(B)QCD相図の非対称度依存性、(C)重イオン衝突観測量への揺らぎの効果について研究を進めた。(A)強結合領域において結合定数の逆数で有効作用を展開する強結合格子QCDは有限密度領域を研究する有力な手法である。我々はH24年度に平均場近似を越えて揺らぎの効果を取り入れた強結合格子QCDの枠組み(補助場モンテカルロ法; AFMC)を開発した。H25年度はAFMCによるQCD相図の分析を進めた[T. Ichihara et al., PoS (LATTICE 2013), 143(1-7); T. Ichihara et al., arXiv:1401.4647, submitted]。符号問題は存在するものの、得られた結果が別の独立な手法と一致していることから強結合極限での相境界は確定したものと考えられる。(B) QCD相転移が期待されるコンパクト天体現象ではuクォークとdクォークの数が一致しておらず、相図研究においても非対称度(アイソスピン化学ポテンシャル)依存性が重要である。我々はQCD有効模型の一つであるPolyakov loop extended Quark Meson (PQM)模型を用いてQCD相図の非対称度依存性を調べ、大きなアイソスピン化学ポテンシャルでは臨界点が消えることを示した[H. Ueda et al., Phys. Rev. D88 (2013), 074006]。(C)「臨界温度付近での相転移の性質が重イオン衝突観測量に如何に現れるか?」という問題は、理論と実験をつなぐ上で重要である。森田(H24分担者)等は相互作用の無い場合(Skellam分布)、平均場理論、揺らぎを含む理論(汎関数繰り込み群; FRG)におけるクォーク数分布、およびバリオン数分布を比較し、揺らぎがある場合には臨界温度近辺で分布が狭くなることを指摘した[K. Morita et al., Phys. Rev. C88 (2013), 034903; K. Moritaetal.,Eur. Phys. J. C74(2014)2706]。本研究では秩序変数の揺らぎを考慮した枠組みを用いて、高密度QCD相図の性質を明らかにすることを目的としている。H24年度はQCD有効模型と強結合QCDにおいて揺らぎの効果を含む理論開発を行った。まずQCD有効模型(Quark Meson模型)を汎関数繰り込み群(FRG)発展させることにより、臨界点近傍でのカイラル凝縮とクォーク密度の結合の効果を調べた。有効作用をカイラル凝縮(σ)とphononの場(φ)の2つの秩序変数の汎関数としてフロー方程式を解いて場の揺らぎの効果を取り入れた結果、カイラル凝縮とクォーク密度が結合したソフトモードが現れ、感受率が大きな値をとる領域(臨界領域)が増大することが分かった。臨界領域の大きさは実験で臨界点探索を行う上で重要な情報である。この成果は現在印刷中の論文[K. Kamikado, T. Kunihiro, K. Morita, A. Ohnishi, Prog. Theor. Exp. Phys., in press; arXiv:1210.8347]にて発表した。本研究では秩序変数の揺らぎを考慮した枠組みによる高密度QCD相図の性質解明を目的としている。このため(A)揺らぎを含む枠組みの開発、(B)揺らぎの観測量の検討、(C)非対称QCD物質相図、の3つの方向から研究を進めた。(A)揺らぎを含む手法として、汎関数繰り込み群(FRG)と強結合格子QCDを発展させた。(A1)FRGは揺らぎ(量子補正)効果を厳密に取り入れる手法である。我々はカイラル凝縮とクォーク密度を結合させた2変数フロー方程式を解く手法を開発し、揺らぎがQCD相図に及ぼす影響を調べた。また大学院生とともにFRGを用いたスペクトル関数を用いた臨界点付近の動的揺らぎの解析を開始し、予備的な結果は国際会議で報告している。(A2)強結合格子QCDは有限密度領域を研究する有力な手法である。

我々は平均場近似を越えて揺らぎの効果を取り入れる手法(補助場モンテカルロ法; AFMC)を開発し、強結合極限における成果は今年度出版された。得られた結果は別の独立な手法と無矛盾であり、強結合極限QCD相図を確定した。有限結合効果についての研究も進めている。(B)現在行われているQCD臨界点・1次相転移探索重イオン衝突実験を分析する上でも「揺らぎ」の重要性が増している。森田(H24分担者)等はFRGに基づいて、バリオン数分布データに臨界性が現れていることを示した。強結合格子QCDに基づくバリオン数モーメントについての研究も進んでいる。δμが大きな領域では臨界点が消えることを示した。理論核物理本研究計画は強結合格子QCD、およびQCD有効模型とその汎関数繰り込み群発展の2つの手法により、QCD相図に対する平均場(古典場)とその揺らぎの効果を明らかにすることを目的としている。業績の概要で示した内容は申請時の計画にほぼ沿っている。(A)強結合格子QCDによる相図研究は、強結合極限ではあるが格子QCDに基づいて平均場近似を越えて相図を求めた重要な成果である。MDPシミュレーション、および複素ランジュバン方程式を用いた相図研究と競合しているが、それぞれの手法に得手・不得手とする部分があり、今後10年程度は複数の手法による結果を比較していくことが必要であろう。今後、有限結合効果を取り入れることにより、真の有限密度QCDの理解に向けて研究を進めていく予定である。(B)QCD有効模型と汎関数繰り込み群(FRG)に基づく研究では、(B1)フォノンとの結合(あるいはベクトル結合)を含む有効模型のFRG発展、(B2)非対称QCD物質相図、(C)臨界温度・臨界点まわりでの観測量の分析の3点を目標としており、H24に(B1)、H25に(B2)の課題を進めてきた。非対称物質相図の研究は我々の先行研究[A.Ohnishi et al., Phys. Lett. B704(2011)284]を含めて先駆的な仕事であると考える。現在、非対称QCD物質におけるソフトモードについて研究を進めており、(B2)を拡張した形での成果が期待される。(C)重イオン衝突観測量への揺らぎの効果は、H24年度に分担者であった森田健司氏が中心となって研究を進め、H25年度に論文が出版されたものである。最近報告されたRHICでのバリオン数分布にO(4)的揺らぎが現れていることを指摘した重要な成果である。以上のように、ほぼ申請時の予定どおりに研究が進み、かつ重要な成果が得られている。おおむね順調と判断できる。業績の概要で記述した内容は、ほぼ交付申請書で述べた計画に沿っており、概ね順調に進展しているといえる。これらの業績のうち、ベクトル結合を取り入れたQCD有効模型のFRG発展は本研究で初めて解かれたものである。2つの秩序変数に対するFRG方程式を解く手法は共同研究者の上門和彦氏(H24年度は京大理大学院生(D3))等が開発したものであるが、クォーク数密度を表す場との結合は取り入れられていなかった。臨界点探索は現在活発に実験研究が行われており、臨界領域が従来考えられてきたものよりも大きい可能性があることを示したことは、学問的価値が高いと判断する。この研究は上門氏の博士論文の一部となっている。
直接通電加熱焼結によるセラミックス被覆純チタン製クラウンのネットシェイプ成形

直接通電加熱焼結法は,直流パルス電流によるジュール発熱を利用した加圧焼結法である.筆者らはこの通電加熱焼結法を用いて,純チタン粉末から密度が高く,高精度な薄肉缶を焼結する成形プロセスを開発した.さらに筆者らはこの技術を応用し,純チタン製クラウンおよびセラミックス被覆された純チタン製クラウンの成形プロセスを開発した.直接通電加熱焼結法は,直流パルス電流によるジュール発熱を利用した加圧焼結法である.筆者らはこの通電加熱焼結法を用いて,純チタン粉末から密度が高く,高精度な薄肉缶を焼結する成形プロセスを開発した.さらに筆者らはこの技術を応用し,純チタン製クラウンおよびセラミックス被覆された純チタン製クラウンの成形プロセスを開発した.本研究では,直接通電加熱焼結装置を用いて,純チタンクラウン母材にセラミックスの表面層が被覆形成された歯科補綴物クラウン(メタルボンドポーセレン製クラウン)を,迅速で安価に精度良くネットシェイプ成形する成形プロセスの開発を目的としている.本成形プロセスを完成させるためには,当該成形法による各種粉末素材の基本的な焼結条件および純チタン焼結物とセラミックスの焼結接合条件を明らかにするとともに,成形プロセスの要素である(1)クラウンのデジタルモックアップ,(2)クラウン成形用特殊黒鉛型の設計,(3)クラウン成形用黒鉛型の3D-CAD-CAM加工,(4)クラウン母材の焼結および焼結接合を順次確立していく必要がある.平成21年度の研究実施計画に基づき,次にあげる項目を完了した.1.通電加熱焼結によるメタルボンドポーセレンクラウンの成形プロセスに対し,今まで得られた研究成果と最新のデジタル技術の動向を考慮して,成形プロセスの要素ごとに最適化を図った.さらに,平成21年度の研究実施計画には計上されていない生体適合性や審美性に優れたジルコニア製クラウンの通電加熱焼結による成形プロセスを新たに検討した.2.メタルボンドポーセレンクラウンの構造・材質・強度に関するシミュレーション解析を行い,純チタン製クラウン母材の形状・寸法精度および強度などの仕様,およびセラミックス表面層の接合強度や形状・寸法精度の仕様を決定した.3.純チタンおよびセラミックスである歯科用陶材,アルミナ,ジルコニア微粉末の焼結条件について検討した.4.純チタン焼結体と歯科用陶材粉末の焼結接合条件を研究し,接合強度評価手段を検討した.5.製造プロセスの最初の段階として,3Dレーザースキャニングを用いて,支台歯とワックスアップされたクラウンの形状を採取し,3D-CADによって母材である純チタンフレームの形状を作成するデジタルモックアッププロセスを確立した.6.特許である「通電加熱焼結による純チタン製薄肉缶の焼結成形」の技術を適用して,純チタンクラウン母材を成形する特殊黒鉛型の設計法を研究した.本研究では,直接通電加熱焼結装置を用いて,純チタンクラウン母材にセラミックスの表面層が被覆形成された歯科補綴物クラウン(メタルボンドポーセレン製クラウン)を,迅速で安価に精度良くネットシェイプ成形する成形プロセスの開発を目的としている.本成形プロセスを完成させるためには,当該成形法による各種粉末素材の基本的な焼結条件および純チタン焼結物とセラミックスの焼結接合条件を明らかにするとともに,成形プロセスの要素である(1)クラウンのデジタルモックアップ,(2)クラウン成形用特殊黒鉛型の設計,(3)クラウン成形用黒鉛型の3D-CAD-CAM加工,(4)クラウン母材の焼結および焼結接合を順次確立していく必要がある.平成22年度の研究実施計画に基づき,次にあげる項目を完了した.平成21年度は、純チタン粉末成形体とセラミックス粉末の焼結接合条件の確立を図る。1.直接通電加熱加圧焼結装置を用いて、セラミックス粉末である歯科用陶材の加熱加圧焼結実験を行い、その焼結体の密度および硬さを測定することによって、高密度で均一な焼結体となる歯科用陶材の焼結温度と面圧等の焼結条件を確立した.2.直接通電加熱加圧焼結装置を用いて、予め加熱加圧焼結をした純チタン製円盤の間に、セラミックス粉末である歯科用陶材を挟みこんで、チタンと歯科用陶材の接合と焼結を同時に行う実験を行った.この実験を介して製作された試験片の接合部の引張り強度を測定することによって、適切な接合強度が得られる焼結温度と面圧等の焼結接合条件を確立した.本研究では,直接通電加熱焼結装置を用いて,純チタンクラウン母材にセラミックスの表面層が被覆形成された歯科補綴物クラウン(メタルボンドポーセレン製クラウン)を,迅速で安価に精度良くネットシェイプ成形する成形プロセスの開発を目的としている.本成形プロセスを完成させるためには,当該成形法による各種粉末素材の基本的な焼結条件および純チタン焼結物とセラミックスの焼結接合条件を明らかにするとともに,成形プロセスの要素である(1)クラウンのデジタルモックアップ,(2)クラウン成形用特殊黒鉛型の設計,(3)クラウン成形用黒鉛型の3D-CAD-CAM加工,(4)クラウン母材の焼結および焼結接合を順次確立していく必要がある.平成23年度の研究実施計画に基づき,次にあげる項目を完了した.1.純チタン製クラウンを成形する特殊黒鉛型の開発を行い,密度が高く均一な組織を呈する純チタン製クラウンの成形に成功した.

2.成形した純チタン製クラウンの精密な分析を行なうと共に,歯科技巧として一般的に行われている研磨加工が有効であることを突き止め,実際に使用できるレベルのピカピカな純チタン製クラウンの成形に成功した.3.セラミックス被覆された純チタン製薄肉缶を成形する特殊黒鉛型を開発し,クラウンの形状に近いセラミックス被覆純チタン製薄肉缶の成形に成功した.4.各成形プロセスを精査すると共に,セラミックス被覆純チタン製クラウンを成形する特殊黒鉛型を設計した.5.研究実施計画外であるが,セラミックスクラウンの粉末素材として有望な自己治癒機能を有したジルコニア粉末の当該成形法における焼結条件を明らかにし,自己治癒型ジルコニア焼結体の自己治癒性能・機能を明らかにした.
新しい触媒的炭素骨格構築法の開発と反応場の制御

1.複数の不飽和基質間で触媒的に効率良く炭素ー炭素結合生成を行う目的に従来ほとんど知見のなかった高原子価ルテニゥム有機金属錯体がきわめて有効なことを実証した。なかでもほとんど例が知られていなかった4価ルテニウムの有機金属化合材を多数合成・構造決定するとともに,その金属ー炭素結合の反応挙動を詳細に検討し均一系触媒作用を担う素反応を解明した。それらの知見にもとづきルテニウム2価と4価の間でおこる2電子酸化還元を駆動力とする共役ジエンの高選択的な触媒的低重合に成功した。すなわちシワロベンタジエニル(Cp)またはそのペンタメチル置換体(Cp*)を支持配位子とするルテニウム・カチオン活性種が炭素骨構築に選択的に作用することを〃CpRu+種によるブタジエンの直鎖三量化,ペンタジエンの直鎖二量化,〃Cp*Ru+〃種によるブタジエン,イソプレンの位置およびペリ選択的環化2量化による炭素8員環骨格構築,ペンタジエンの位置選択的二量化を実現することによって証明した。さらにCーC結合生成段階の機構解明のため,共役ジエン錯体と共役ジエン間の量論反応をも詳細に検討し反応機構を解明した。2.銅ならびにルテニウムの1電子酸化・還元を,従来スズヒドリドなどを用いた希釈条件下でのみ進行するとされていた,ラジカル環化反応の推進力として利用することにより触媒プロセス化することに成功した。この触媒的ラジカル環化の手法はCーC結合生成を鍵とする5員環ラクタム,ラクトン類の骨格構築の新しい方法論となったばかりでなく,これら手法を立体選択的1,2ー不斉誘導,連続的ラジカル環化による環化による双環骨格構築を1段階で可能とする拡張も行った。3.高次元の反応場制御のための斬新なメリジオナルC2キラル不斉配位子の設計・合成・錯体化とその構造決定,ならびに新規配位子(Pybox)の不斉誘導機能の発現に成功した。1.炭素ー炭素結合形成能に富む配位不飽和活性種を効率良く広範な基質で発生しうる触媒前駆体、Ru(C_5R_5)(C_3H_5)X_2を各種合成し、その代表例(R=Me;X=Br)についてX線構造解析にも成功した。これらのルラニウム(IV)化合物は、多様な共役ジエンの存在下、トリエチルアルミニウムと反応させるとジエンの低重合活性を示すRu(C_5R_5)(ジエン)Xに誘導できることを発見した。これら共役ジエン錯体は不飽和基質の存在下に銀トリフラートと処理することにより、共役ジエンと不飽和基質間に炭素ー炭素結合生成をおこすことができることを明らかにした。2.ブタジエン錯体Ru(C_5H_5)(C_4H_6)Brを過剰のブタジエンの存在下に銀トリフラートと反応させると、二分子のブタジエンがカップリングし配位子となった〔Ru(C_5H_5)(1ー4:7ー8ー7ーC_8H_<12>)〕OTfが生成した。このカチオン錯体の二次元NMR解析によりジエン部位がトランソイド配位した構造が示唆された。またこのカチオン錯体はブタジエンの直鎖三量化の良好な均一系触媒となることを発見した。