hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
英国における海洋漏出CO2の環境影響評価のための実海域実験

英国での実海域CO2漏洩実験が中止となったため、24年度に実施した実海域実験の環境回復調査を実施することとした。海底に漏出したCO2の位置と流量を推定する数値解析法を開発した。海底下堆積層の電気比抵抗を測定する電極付き信号ケーブルを開発し、電気探査と自然電位の計測が地中のCO2のモニタリング手法として適用できることを示した。pHセンサ、pCO2センサにつき、長期間計測が可能な基板を開発し、pH/pCO2のマッピング観測や鉛直観測から、海中漏出CO2のモニタリング手法を確立した。CO2放出実験前の堆積物試料について、間隙水の移流拡散が圧入停止後のCO2消失の主要因でないことを明らかにした。英国において平成27年度に予定されていた実海域CO2漏洩実験の28年度までの実施が困難になったため、申請書の「研究計画・方法」で述べたとおり、24年度に実施した実海域実験の環境回復調査を28年度に実施することとし、26年度は24年度のデータを用いて以下の研究を実施した。24年度の弾性波探査結果を利用して海底下堆積層内の不均質さについて検討し、地下でのCO2挙動を予測するための数値シミュレーションに適用する地下モデルの再構築を行った。また、海底下堆積層の電気比抵抗を測定するための電気探査用の電極付き信号ケーブルを試作し、接地抵抗やノイズの混入状況などを調べた。湾内の堆積物の化学組成(金属・栄養塩・炭酸塩)に関するベースラインデータを取得するため、24年度に採取されたCO2放出実験前の堆積物試料について蛍光X線分析とリンの形態別分析を実施した。地球化学参照試料と比較することで反応性に富む鉄の酸化物の含量が少ないことが分かった。リンの形態では、detrital(破屑性)の成分を多量に含んでおり、同湾の堆積物が比較的不活性な成分に富むことを明らかにした。28年度予定の実海域観測では長期間のpHとpCO2の観測が予定されているため、既開発のセンサ制御、pHセンサ、pCO2センサについて、長期間計測が可能な基板を設計・試作した。これらの基板につき、別途実施された海洋観測において作動試験を行った。24年の実験につき、堆積層中残存量、気泡状・溶存体での漏出量の割合を変えて、CO2海中拡散シミュレーションを実施し、CO2濃度の観測値と比較することで堆積層中残存量、気泡状・溶存体漏出量を推測した。平成27年1月末に、24年度の実海域CO2漏洩実験のPTであるJeremy Blackford博士を招待し、ワークショップ「CCS実適用への道筋を考える: CCSの環境影響評価と社会的受容性」を東京にて開催した。英国において平成27年度に予定されていた実海域CO2漏洩実験の実施が、英国側の都合により困難になったため、申請書の「研究計画・方法」で述べたとおり、24年度に実施したCO2漏洩実海域実験の環境回復調査を28年度にすることとし、27年度は以下を実施した。CO2の海中拡散モデルの高精度化として、これまで半閉鎖湾を対象に潮流のみを扱ってきたが、潮流と海流を同時に扱うことができるように、数値計算プログラムを改造した。苫小牧沖における海流影響を含めた漏出CO2の拡散シミュレーションを行い、潮位の再現に成功し、漏洩CO2気泡の半径の違いによる濃度の上昇の仕方の違いが確認された。平成28年5月に予定している英国での浅海域CO2放出実験地における海底電気探査の再計測に向けて、新たに海底設置用の電極付き信号ケーブルを購入し、陸上において接地抵抗など電気的特性を確認した。また、この信号ケーブルに用いた電極の海底での電気特性について、国内の海岸で評価した。平成28年の英国での実験のために、サイドスキャンソナーを検討・導入しており、九州大学水産実験所沖合海域において作動確認試験を実施した。また、堆積物のより深い層から間隙水を採取可能とするステンレス製の間隙水採取器の開発と試験を実施した。装置強度や間隙水採取部フィルターの構造等について検討し、直径を2.5cmとすることで強度を確保し、約1.1mの深さの試料が採取可能な装置を開発した。国内の実験室での試験に加えて、スコットランドの協力機関のダイバーによる現場試験も実施し、堆積物粒度が比較的粗いQICS海域においても使用可能であることを確認した。合わせて、QICSプロジェクト当時に解析が不十分であった堆積物中の微量金属の挙動を把握することを目的として、循環型溶出実験システムを構築し、実験条件やシステムの性能把握に係る基礎的検討を実施した。英国において平成27年度に予定されていた実海域CO2漏洩実験施ができなくなったため、申請書の「研究計画・方法」で述べたとおり、24年度に実施したCO2海底下漏洩実海域実験の環境回復調査を28年度に実施することとした。これを受け、27年度の研究計画を見直した結果、研究は順調に進展した。英国西岸Ardmacknish湾における2012年のCO2放出実験では、注入したCO2の多くが堆積物内に残存していると見積もられた。堆積物内のCO2の長期的な変化と、観測の行なわれていないより深い層の調査を行なうため、2016年に現地観測を実施した。前年度に開発した採取器により、最深125cmの間隙水と55cmの堆積物の試料採取に成功したが、CO2の圧入地点と参照地点の化学性状に有意な差は認められなかった。

またトレーサー実験および連続モニタリングの結果から、間隙水の移流・拡散などの物理現象は圧入停止後のCO2消失の主要因でないことが示された。また、2016年に、2012年のCO2漏出位置近辺での海底直上海水中pH/pCO2および堆積物中pHの連続計測を実施した。pHとpCO2は残留CO2の影響を示すことはなかった。東京海洋大学の館山ステーション沖において、海底にドライアイスを設置し、pH/pCO2のマッピング観測や鉛直観測を行い、CO2漏洩時のCO2拡散状況や海洋環境変動についての実測データを取得し、海中漏出CO2のモニタリング手法を確立した。一方、2012年にCO2放出実験地において、2016年に自然電位と電気探査を実施した結果、CO2放出実験時にCO2の気泡が湧出していた海底の地下数mの領域で電気比抵抗が増大していた。この領域は、弾性波探査の結果からCO2が一時的に留まっていた領域と整合する。したがって、電気探査と自然電位の計測が地中のCO2のモニタリング手法として適用できることが示された。さらに、2012年のCO2放出実験の測定情報と海洋シミュレーションを元に、海底下に貯留したCO2が海底面に漏出した際の、漏出位置と漏出流量を推定する数値解析法を開発し、2次元流場および当該実海域を対象にしたテスト計算により、開発した手法の検証を行った。英国での実海域CO2漏洩実験が中止となったため、24年度に実施した実海域実験の環境回復調査を実施することとした。海底に漏出したCO2の位置と流量を推定する数値解析法を開発した。海底下堆積層の電気比抵抗を測定する電極付き信号ケーブルを開発し、電気探査と自然電位の計測が地中のCO2のモニタリング手法として適用できることを示した。pHセンサ、pCO2センサにつき、長期間計測が可能な基板を開発し、pH/pCO2のマッピング観測や鉛直観測から、海中漏出CO2のモニタリング手法を確立した。CO2放出実験前の堆積物試料について、間隙水の移流拡散が圧入停止後のCO2消失の主要因でないことを明らかにした。本年度は海底下堆積層に関する新たなデータが得られなかったため、既存データに基づき海底下堆積層内の不均質さについて検討した。データ不足により達成度は70%程度である。また、海底下の電気比抵抗計測のための電気探査用電極付き信号ケーブルの試作と、これを用いた計測は予定通り実施し、達成度は100%であった。蛍光X線分析による解析が、堆積物のbulk(全体的)の化学的特性評価に有用であることが分かったが、例えば堆積物の二酸化炭素に対する反応性の指標として、特定の元素などを見出すことはできなかった。この点に関して、リンの形態分別では鉄結合態リンおよびカルシウム結合態リンが二酸化炭素の曝露に対して鋭敏に変化し、指標として有用であることが示された。平成28年度の英国でのpHおよびpCO2の長期連続観測に向けたセンサ基板の試作・作動試験を行い、その性能が設計通りであることが確認できた。平成24年の実験につき、堆積層中の残存した量、気泡状・溶存体で漏出するCO2量を変えて、溶存CO2の海中拡散シミュレーションを実施した結果、堆積層中にとどまっているCO2量は最大で注入CO2の40%であることを示した。
財政政策と新たな選挙制度に関する研究

少子高齢化の進展に伴う社会保障費の膨張や恒常化する財政赤字により日本の公的債務残高(対GDP)は急増し、社会保障費の削減や増税を含め様々な改革が提案されているが、財政改革や世代間格差の是正は容易に進捗しない。この背後には、多数派の高齢者層などに配慮した政策を政治が優先的に選択するという「シルバー民主主義仮説」が関係している可能性もある。このような状況の中、世代間問題を巡る解決の糸口として、「年齢別選挙区」「ドメイン投票方式」や「余命投票方式」等の新しい選挙制度の導入を求める提言も出てきている。このため、本研究は、「シルバー民主主義仮説」の検証を含め、こうした新しい選挙制度の導入が、各世代の意思決定を通じて、財政等に及ぼす影響を分析し、今後の政策立案に有益な情報を提供することを目的とすることにあった。また、関連の調査研究で作成した新たな論文の投稿を行った。2019年度においても、投稿中の論文のフォローを行いつつ、「年齢別選挙区」「ドメイン投票方式」や「余命投票方式」といった新しい選挙制度の導入が、勤労世代や引退世代の意思決定を通じて、世代間の資源配分や財政・マクロ経済などに及ぼす影響に関する分析を深める。また、本研究の周辺に関連する内外の第一線の研究者との意見交換を通じて、本研究のさらなる充実・深化を試みる。このため、本研究の目的は、「シルバー民主主義仮説」の検証を含め、「年齢別選挙区」「ドメイン投票方式」や「余命投票方式」等の新しい選挙制度の導入が、各世代の意思決定を通じて、財政等に及ぼす影響などを分析することにあった。平成27年度においては、データ収集を行いつつ、選挙制度の及ぼす影響を含め、高齢化の進展と政治的意思決定の時間視野の関係についての分析を開始する計画であったが、そのベースとなる理論モデルについて、海外査読雑誌に投稿を行った。「研究の概要」でも記載したように、平成27年度においては、データ収集を行いつつ、選挙制度の及ぼす影響を含め、高齢化の進展と政治的意思決定の時間視野の関係についての分析を開始する計画であったが、そのベースとなる理論モデルについて、海外査読雑誌に投稿を行った。平成28年度においては、前年度に投稿した海外査読雑誌の対応のほか、関連の調査研究を行いつつ、財政の持続可能性と選挙方式に関する新たな論文(たたき台)を作成した。今後精査を行い、海外査読雑誌に投稿を行う予定である。なお、財政・社会保障の改革の先送りは、大きな世代間格差を引き起こしているが、その点で本研究とも関係のある「公的年金債務の世代間の負担のあり方」について、海外査読雑誌("Designing an Optimal Public Pension System", Australian Economic Papers, Volume 56, pp.1-24)に掲載を行った。「研究の概要」でも記載したように、平成28年度においては、前年度に投稿した海外査読雑誌の対応のほか、関連の調査研究を行いつつ、財政の持続可能性と選挙方式に関する新たな論文(たたき台)を作成した。「研究の概要」でも記載したように、平成29年度においては、前々年度に投稿した海外査読誌の対応のほか、関連の調査研究を行いつつ、平成28年度に作成した新たな論文の投稿を行った。

少子高齢化の進展に伴う社会保障費の膨張や恒常化する財政赤字により日本の公的債務残高(対GDP)は急増し、社会保障費の削減や増税を含め様々な改革が提案されているが、財政改革や世代間格差の是正は容易に進捗しない。この背後には、多数派の高齢者層などに配慮した政策を政治が優先的に選択するという「シルバー民主主義仮説」が関係している可能性もある。このような状況の中、世代間問題を巡る解決の糸口として、「年齢別選挙区」「ドメイン投票方式」や「余命投票方式」等の新しい選挙制度の導入を求める提言も出てきている。このため、本研究は、「シルバー民主主義仮説」の検証を含め、こうした新しい選挙制度の導入が、各世代の意思決定を通じて、財政等に及ぼす影響を分析し、今後の政策立案に有益な情報を提供することを目的とすることにあった。また、関連の調査研究で作成した新たな論文の投稿を行った。平成28年度においては、投稿中の論文のフォローを行いつつ、当初の計画のとおり、「年齢別選挙区」「ドメイン投票方式」や「余命投票方式」といった新しい選挙制度の導入が、勤労世代や引退世代の意思決定を通じて、世代間の資源配分や財政・マクロ経済などに及ぼす影響に関する分析を開始する。また、必要に応じて、政治システム・人口動態、財政・社会保障に関する分析を行い、その理論モデルの構築を試みる。平成29年度においても、投稿中の論文のフォローを行いつつ、「年齢別選挙区」「ドメイン投票方式」や「余命投票方式」といった新しい選挙制度の導入が、勤労世代や引退世代の意思決定を通じて、世代間の資源配分や財政・マクロ経済などに及ぼす影響に関する分析を深める。また、当初の研究計画通り、世代間の資源配分に関する政策と選挙制度のあり方に関する分析のみでなく、特定の地域をベースに、資源配分の政治的な意思決定の基礎となる情報のあり方についても、本研究の周辺に関連する内外の第一線の研究者との意見交換を通じて、本研究のさらなる充実・深化を試みる。平成30年度においても、投稿中の論文のフォローを行いつつ、「年齢別選挙区」「ドメイン投票方式」や「余命投票方式」といった新しい選挙制度の導入が、勤労世代や引退世代の意思決定を通じて、世代間の資源配分や財政・マクロ経済などに及ぼす影響に関する分析を深める。また、本研究の周辺に関連する内外の第一線の研究者との意見交換を通じて、本研究のさらなる充実・深化を試みる。2019年度においても、投稿中の論文のフォローを行いつつ、「年齢別選挙区」「ドメイン投票方式」や「余命投票方式」といった新しい選挙制度の導入が、勤労世代や引退世代の意思決定を通じて、世代間の資源配分や財政・マクロ経済などに及ぼす影響に関する分析を深める。これまでの研究期間中、研究費を有効に活用したところ、当初予定よりも全体的な支出総額を低く抑えることができたため。これまでの研究期間中、研究費を有効に活用したところ、当初予定よりも全体的な支出額総額を低く抑えることができたため。(理由)これまでの研究期間中、研究費を有効に活用したところ、当初予定よりも全体的な支出額を低く抑えることができたため。(使途計画)発生した未使用額の具体的な使途については、論文のブラシュアップのための資料取集や英文校閲、及び論文投稿料等に使用する。
カーボンナノウォールの構造制御と燃料電池電極への応用

本研究で構築したプラズマCVD/スパッタリング複合装置を用いて、FeやNの添加量を精密に制御したN添加カーボンナノウォール(N-CNW)やFe,N共添加カーボンナノウォール(Fe-N-CNW)を、一般に触媒電極として使われているカーボンペーパー上に作製した。これまでにも多くのカーボン触媒研究がなされているが、このようなカーボンペーパー上へのカーボン触媒の直接生成は極めて少なく、本方法によって得られたカーボン触媒の電気化学測定や触媒活性の評価はより現実的なカーボン触媒の性質を見ていることになる。このような方法によって生成したCNW触媒の酸素還元反応(ORR)活性を調べるために、サイクリックボルタンメトリー(CV)による開始電圧の測定を行った。また、ORR活性サイトを明らかにするために、ORR活性前後の光電子分光(XPS)測定も行った。特に、ORR測定後のXPS測定も、本研究で作製したカーボン電極でのみで可能であり、ORR反応下での活性サイトの評価における重要な知見となる。結果として、開始電圧の値は添加処理を行っていないCNWs、N-CNWs、Fe-N-CNWsの3段階で向上した。活性サイトは、ピリジン型N、Fe-N、内部にFeやFe-Nを含むFe-Nであることを明らかにした。また、開始電圧の最高値として0.90 Vが観測され、実用に向けたカーボン触媒の開発に向けた重要な知見を得ることができた。今年度は、同様のプラズマCVD装置を用いて、CNWをテンプレートとした酸化物ナノウオールの創製を行った。この手法は非常に簡便であり、様々な酸化物ナノ構造体の作製が可能であり、鉄酸化物だけでなくチタン酸化物などの新たな触媒開発を行った。今年度も概ね順調に進展した。触媒活性に関しても極めて高い値を得ることができた。特に、触媒活性のメカニズムの理解に向けて、活性サイトの同定も行うことができ、反応メカニズムの理解が進むことが期待される。一方で、今回作製した新たな触媒電極の構成やその特徴を活かしたXPS測定により、当初考えていた環境制御ラマン分光による評価に相当する結果が得られた。今後は、その結果の再現性や精密化を目指す。したがって、これらの結果をベースに、さらなる解析に向けたラマン分光用環境制御セルシステムの導入を考えたが、予想以上に高額になり、再設計することになった。具体的には、鉄酸化物だけでなくチタン酸化物などの新たな触媒開発を行った。今後も、当初の計画通り、触媒活性のメカニズムの解明に向けた、データの蓄積と解明を目指す。さらに、CNWベースのカーボンアロイ触媒の実用化に向けて、電池の作製とその特性の測定を行う。このような実用化研究は、企業との共同研究が有効である。そこで、申請者がこれまでナノカーボンの作製で共同研究を行ってきた(株)IHIと実用化研究を進める。さらに、前述したようにCNWをテンプレートとした酸化物ナノウオールの創製を行う。この手法は非常に簡便であり、様々な酸化物ナノ構造体の作製が可能である。具体的には、鉄酸化物だけでなくチタン酸化物ナノウォールといった新たな触媒開発を行う。燃料電池用非白金系触媒の開発に向けて、最近申請者らによって構築された直流プラズマ化学気相蒸着(dc-PECVD)/スパッタリング複合装置を用いて、カーボンナノウォール(CNWs)への鉄(Fe)および窒素(N)の添加を行った。作製したFeとNが添加されたCNWsは、本来のCNWsのエッジにより微細な形状が生じ、添加により結晶性が僅かに低下ることがわかった。ORRに対する触媒活性を評価するために、酸性溶液下でCV測定を行ったところ、開始電圧は0.72 Vを示し、添加処理を施していないCNWsの値より遥かに高い触媒活性を示した。一方で、N-CNWsの開始電圧はN濃度を増加させると、わずかに向上する傾向は見られたものの、Fe-N-CNWsほど高い開始電圧は得られなかった。このことから、ORR活性の向上にはFeの添加が重要であることが分かった。さらに、注目されることは、ORR測定後のFe-N-CNWsのXPSからは、Feが検出されなかったことである。しかし、この状態で安定して高い開始電圧が得られていることと、Nのみでは開始電圧の向上が見られなかったことから、XPSの検出限界以下の微量なFeでさえ、高い触媒活性に寄与することが明らかとなった。今後はXAFSなどのその他の分析手法によるデータを加え、活性のメカニズムの解明を目指す。また、次年度に予定していた「CNWをベースとした新規材料の創製」に関して、興味深い結果が得られた。具体的には、本研究で作製したFe-CNWを大気中で400°C以上で加熱することによって、カーボンが蒸発して鉄酸化物ナノウオールが生成することがわかった。これはCNWをテンプレートした新たな材料創製としても大変興味深く、次年度以降は成長制御も含めて新規物性の探索も目指したい。今年度は概ね順調に進展している。触媒活性は世界最高性能とまでは達していないものの、明確な触媒能を観測した。特に、触媒活性のメカニズムの理解において、有効な結果が得られた。一方で、今年度に購入を予定していたラマン分光用環境制御セルシステム(特注)において、設計上の問題があり、今年度導入ができなかった。

しかし、現有の装置を用いても実験は可能であり、当初予定していた詳細な測定ができなかったものの十分に有用なデータを得ることができた。次年度以降には装置の改良、導入を行うことによってさらに詳細な解析による触媒メカニズムの解明を目指す。本研究で構築したプラズマCVD/スパッタリング複合装置を用いて、FeやNの添加量を精密に制御したN添加カーボンナノウォール(N-CNW)やFe,N共添加カーボンナノウォール(Fe-N-CNW)を、一般に触媒電極として使われているカーボンペーパー上に作製した。これまでにも多くのカーボン触媒研究がなされているが、このようなカーボンペーパー上へのカーボン触媒の直接生成は極めて少なく、本方法によって得られたカーボン触媒の電気化学測定や触媒活性の評価はより現実的なカーボン触媒の性質を見ていることになる。このような方法によって生成したCNW触媒の酸素還元反応(ORR)活性を調べるために、サイクリックボルタンメトリー(CV)による開始電圧の測定を行った。また、ORR活性サイトを明らかにするために、ORR活性前後の光電子分光(XPS)測定も行った。特に、ORR測定後のXPS測定も、本研究で作製したカーボン電極でのみで可能であり、ORR反応下での活性サイトの評価における重要な知見となる。結果として、開始電圧の値は添加処理を行っていないCNWs、N-CNWs、Fe-N-CNWsの3段階で向上した。活性サイトは、ピリジン型N、Fe-N、内部にFeやFe-Nを含むFe-Nであることを明らかにした。また、開始電圧の最高値として0.90 Vが観測され、実用に向けたカーボン触媒の開発に向けた重要な知見を得ることができた。今年度は、同様のプラズマCVD装置を用いて、CNWをテンプレートとした酸化物ナノウオールの創製を行った。この手法は非常に簡便であり、様々な酸化物ナノ構造体の作製が可能であり、鉄酸化物だけでなくチタン酸化物などの新たな触媒開発を行った。今年度も概ね順調に進展した。触媒活性に関しても極めて高い値を得ることができた。特に、触媒活性のメカニズムの理解に向けて、活性サイトの同定も行うことができ、反応メカニズムの理解が進むことが期待される。一方で、今回作製した新たな触媒電極の構成やその特徴を活かしたXPS測定により、当初考えていた環境制御ラマン分光による評価に相当する結果が得られた。今後は、その結果の再現性や精密化を目指す。したがって、これらの結果をベースに、さらなる解析に向けたラマン分光用環境制御セルシステムの導入を考えたが、予想以上に高額になり、再設計することになった。具体的には、鉄酸化物だけでなくチタン酸化物などの新たな触媒開発を行った。平成30年度以降も、当初の計画通り、引き続き平成29年度の実験研究を進める。特に、触媒活性のメカニズムの解明に向けた、データの蓄積と解明を目指す。さらに、CNWベースのカーボンアロイ触媒の実用化に向けて、電池の作製とその特性の測定を行う。このような実用化研究は、企業との共同研究が有効である。そこで、申請者がこれまでナノカーボンの作製で共同研究を行ってきた(株)IHIと実用化研究を進める。
図的構造からの制約投射に着目した、グラフィックス対話の有効性の研究

本プロジェクトでは、おもに次の3つの視点から、図的構造からの制約投射に着目したグラフィックス対話の有効性を分析した。(1)行動データによる制約投射理論の検証。図的構造からの制約投射が、意味論的分析から導かれる単なる推測ではなく、実際の推論者によって行われる事実であることを検証するために、図を用いた簡単な推論仮題を被験者に行わせ、図上での視線の動きを視線追尾装置を用いて記録した。その結果、制約投射理論によって示唆される心的過程である「hypothetical drawing」の存在が、図の構造、図の意味規則、推論問題のタイプと独立に安定して確かめられた。(2)非対面遠隔音声対話における描画行動の観察。非対面で二人の話者が音声対話を行う際に、ネットワークで共有された描画面を用いて、どのような描画行動を行うかを観察した。従来よりWhittaker et al.らによって存在が指摘されたてきた「同時描画」(対話をしながら二人の話者が同時に同一画面上に描画を行う)の分布を、異なる対話課題を設定して比較し、同時描画がコミュニケーション手段としてに有効に働く条件と、阻害要因として忌避される条件を分析した。(3)対面音声対話における描画行動の観察。対面で二人の話者が音声対話を行う際に、どのような描画行動を行うかを観察した。とくに、音声言語上で行われるターン交代に対し、描画行動がどのような影響を与えるかに着目し、描画が、音声的発話とほぼ同等のターン保持機能をもつことを検証した。上記(1)(3)のほか、制約投射理論を発展させ、グラフィック表現の機能トレードオフを体系的に分析した論文と、グラフィック対話における間接指示と発話者の視点との関係を観察的に検証した論文を出版した。図的構造からの制約投射に着目したグラフィックス対話の有効性を探る準備として、今年度は次の二つの実験・観察を行った。(1)第一の実験では、対話中に用いられるグラフィック表現(とくにスケッチ)の意味範囲について、作図者と読図者がどのようにして合意に到達しているかを調べた。本実験では、とくに、音声言語を用いた陽な合意ではなく、図の構造そのものに基づく、意味範囲道程方略に焦点を絞るため、実際の対話者によってスケッチされた地図と、計算機によって構造変数を制御した地図を実験刺激として、意味内容の範囲について被験者に評価させた。その結果、図全体にわたって値が一定の構造変数については読図者は解釈せず、反対に、たとえ小さな変化であっても、値が一定でない構造変数については解釈するという均一化効果が観察された。本結果は、2002年3月のAAAI Spring Symposiumでの発表が決定している。(2)第2の実験では、図的構造からの制約投射が、意味論的分析から導かれる単なる推測ではなく、実際の推論者によって行われる事実であることを検証するために、図を用いた簡単な推論仮題を被験者に行わせ、図上での視線の動きを視線追尾装置を用いて記録した。その結果、図の構造、図の意味規則、推論問題のタイプを変化させても、安定して仮説を指示するデータが得られた。本結果については、細部の考察をさらに深めた上で、5月までには国際雑誌Cognitive Science Quarterlyに投稿する予定である。本年度は、まず、図的構造からの制約投射に関する理論をさらに拡張し、従来より指摘されてきた図的表現と言語的表現のTrade-off現象を分析した。その成果は、2002年4月のInternational Conference on Theory and Applications of Diagramsにおいて発表された。また、グラフィック対話における間接指示と発話者の視点との関係を観察的に検証した論文(共著)を同会議で発表した。

さらに、図的構造からの制約投射に着目したグラフィックス対話の有効性を探るため、今年度は次の二つの実験・観察を行った。(1)非対面遠隔音声対話における描画行動の観察。非対面で二人の話者が音声対話を行う際に、ネットワークで共有された描画面を用いて、どのような描画行動を行うかを観察した。従来よりWhittaker et al.らによって存在が指摘されたてきた「同時描画」(対話をしながら二人の話者が同時に同一画面上に描画を行う)の分布を、異なる対話課題を設定して比較し、同時描画がコミュニケーション手段としてに有効に働く条件と、有効に働かない条件を分析した。この研究の成果は、2003年8月のAnnual Meeting of Cognitive Science Societyで発表する予定である。(2)対面音声対話における描画行動の観察。対面で二人の話者が音声対話を行う際に、どのような描画行動を行うかを観察した。とくに、音声言語上で行われる発話番交代に対し、描画行動がどのような影響を与えるかに着目し、分析中である。この結果は、2003年8月のSecond Workshop on Interactive Graphical Communicationにおいて発表予定である。図的構造からの制約投射に着目したグラフィックス対話の有効性に関して、前年度までに行った実験・観察に基づき、次のような研究成果をまとめ、発表した。(2)非対面遠隔音声対話における描画行動の観察。この研究の成果は、今年度8月のAnnual Meeting of Cognitive Science Societyで発表された。(3)対面音声対話における描画行動の観察。この結果は、今年度8月のSecond Workshop on Interactive Graphical Communicationにおいて発表された。(4)描画を伴う対話に関する研究の展望。描画を伴う対話は、従来の対話研究ではあまり研究対象とされてこなかった。しかし、(2)と(3)の研究を通じて、異なる表現系のインタラクション、表現に際してのメディアの選択など、コミュニケーションに関わる根幹的な問題が、そうした対話の分析を通じて解明されうることが分かった。こうした展望は、8月に行われたISCA Workshop on Error Handling in Spoken Dialogue Systemsにおける招待講演において提案された。
二酸化窒素曝露による実験喘息、特に遅発型反応への影響

モルモットに0.5ppmの二酸化窒素ガスを連続3日間、その後に1日4時間ずつを計13日間、総計112時間と言う比較的短期間の二酸化窒素ガス曝露が、実験喘息の遅発型反応(late asthmatic response)の惹起に与える影響について、呼吸曲線の各種の指標値(呼吸曲線型値、呼吸数、呼気/呼気比、低振幅化頻度)についての数値的解析の検討によって、呼吸曲線の微細な変化を検出することを目指す形で実験を行ったところ、異種アルブミンによる経気道的感作が成立したと考えられる段階での坑原による経気道チャレンジ(第4回目のアルブミン吸入)終了後、感作より時間的に遅発した呼吸困難反応の有無を11時間にわたって検討した。即時型の反応より遅発した時間的関係で起ってくる呼吸曲線上の変化と言う観点でこれを見たときに、比較的低濃度かつ短時間の二酸化窒素ガスの負荷によって、遅発性の頻呼吸、呼出の延長、呼吸振幅の低下が観察され、呼吸曲線型値による評価でも呼吸困難症状の程度の上昇が認められた。これらの結果は、モルモットの呼吸症状(呼吸曲線)の変化をA/D converterによって変換した曲線データを使用したdigital値化によって微細な変化を数値的解析に検出するという手段によったものであるが、このように二酸化窒素ガス曝露によって、遅発性の反応と考えられる呼吸困難症状の程度が上昇することを観察した。気管支喘息に関する関心点としては、従来よりよく知られている、I型アレルギー反応に属する即時型反応の他に、抗原吸入後5から10時間以降に起こる遅発性の呼吸困難が、実際の喘息についてはより大きな意味を持つのではないかとの認識が広まり、特に、最近注目されて来た.しかし、抗原吸入後、5から10時間後に起きる遅発型の実験喘息と大気汚染物質との関連については全くその報告が見られないのが現状である.そこで、これらの諸条件を考慮して、大気汚染物質(二酸化窒素)の曝露と喘息性変化との関連性について、呼吸曲線を客観的に評価するために、呼吸曲線をdigital化し数値解析が出来るようなパソコン用のプログラムを作製し、これらの汚染物質曝露が遅発型の呼吸困難の惹起に与える影響について検検討する。本年度は、実験に必要な基礎的準備((1)動物の拘束的な負荷を少なくしながら呼吸曲線を採取するボデ-プレチスモグラフを作成する(2)呼吸運動によるプレチスモ内の容積の変動を検出し、呼吸曲線をdigital化して、実験喘息の確認及びその数値解析を可能にする(3)二酸化窒素の発生装置の作成及びチャンバー内でのガス暴露が一定濃度に安定して実施できるようにする)を実施して来た。これらは何れも良好な結果が得られ('98年2月末)、平成10年度は本実験を実施する予定である。
生体内カルシウム蓄積機構に関する分析電顕的並びに細胞化学的研究

生体内カルシウム蓄積機構の解明は、骨や歯の形成機構にかかわる重要な問題を含んでいる。本研究はその骨化現象の基礎的理解をより深めるために2つの実験系を用いて研究を進めた。その1つは、アメーバの特殊顆粒の動態に関するものである。他の1つはラット陰茎骨末節の繊維軟骨におけるカルシウム沈着に関するものである。アメーバの特殊顆粒は分析電顕による解析からリン酸カルシウムを含むことがわかった。更にEGTA処理培養によってこの顆粒の出現をコントロールすることができた。即ち、2mM濃度のEGTAを含ませた寒天上で飼育されたアメーバは、12時間後に完全に顆粒を消失する。EGTA処理24時間後に再び通常培地に移すと12時間後には再び顆粒の出現が認められた。これらの一連の変化と並行してアルカリ性ホスファターゼ活性も変動することがわかった。従ってアルカリ性ホスファターゼの変動とカルシウム含有顆粒の出現は連動している可能性が示唆された。一方、ラット陰茎骨末節の繊維軟骨は、その形質発現において雄性ホルモン依存性であることが知られている。繊維軟骨原基を器官培養し、雄性ホルモン依存性形質発現を検討した結果、アルカリ性ホスファターゼ活性の出現は、明らかに雄性ホルモン依存的であることがわかった。更にカルシウム沈着開始時期は、そのアルカリ性ホスファターゼ活性が出現する時期からやゝ遅れていることがわかった。従って繊維軟骨におけるカルシウム沈着はアルカリ性ホスファターゼ活性出現と連動している可能性が示唆された。これら2つの系におけるカルシウム蓄積は、いずれもアルカリ性ホスファターゼの活性出現と密接に関係していることが示され、生体内カルシウム蓄積を制御するための重要なファクターの一つはアルカリ性ホスファターゼであることが強く示唆された。有殻アメーバCochliopodium sp.は核周辺部に通常の固定(グルタルアルデヒド・OSO_4混合固定液)においても高電子密度を示す顆粒が多数認められる.この顆粒は分裂時に一旦消失するが分裂後再び核膜が形成される時期に再び核周に認められるようになる.寒天培地に2nM濃度のEGTAを含ませて,その上で培養すると培養6時間で中程度の,更に12時間で完全に顆粒は消失した.EGTA培地培養24時間後に再び通常培地にもどすと12時間後には顆粒の出現が認められた.これらの一連の変化をもとに,アンチモン酸カリ・OSO_4固定を行うと,顆粒内には極度に高い電子密度を示す微細沈澱が認められた.この微細沈澱について分析電顕による解析を行った結果, PとCaの位置に高いピークが得られた. Pの位置における分析は, OSO_4を含まない固定時にも高いピークが得られたことから隣であることが確かめられた.また, Caの位置でのピークについてもアンチモンの標準×線エネルギー値を差引くことによって真のカルシウムの存在が確かめられた外,冷凍置換法によってもCaピークを得ることができたことからも確かめられた.同様の沈澱は,ゴルシ装置の膜層板端部やvesicle中に見られ,さらにこのアメーバに特有のscaleにも存在することから,核周の特殊顆粒内に認められたCaは, scaleの素材としての蓄積である可能性が高いと考えられる.しかし, Golgi vesicleやscaleにはPは検出されない.従って隣と共存(化合)する形が後に利用されるCaの素材としての蓄積型であろうと考えられた.一方,この顆粒にはアルカリ性ホスファターゼの活性が検出された.その活性を阻害すると先に述べた条件での顆粒の再形成はおこらないことが明らかとなった.

このことから, Caの蓄積のための燐酸の供給には,アルカリ性ホスファターゼが関与していることが示唆された.次年度におけるネズミ陰茎骨における燐酸カルシウム蓄積について予備実験を行っている.ラット陰茎骨末節は細胞外基質に多数の繊維をもつ繊維軟骨である。この末節繊維軟骨の原基細胞には雄性ホルモン受容体が存在し、末節の形成は雄性ホルモンによって引き起こされることが知られている。本研究では末節繊維軟骨の具体的な分化形質であるコラーゲンをマーカーとして、カルシウム沈着及びアルカリ性ホスファターゼ活性等形質発現機構を電顕的細胞化学的に研究した。末節原基は20.5日胎児の生殖結節を抽出し、in vitro器官培養後7、10、14、21日の各時期に種々な観察を行った。その結果、Typeエコラーゲンは、培養開始からわずかに認められ7日以降にはほとんど同程度の量を検出することができた。TypeIIコラーゲンは、培養10日目から発現しはじめ以後日をおって多量に出現した。しかも、TypeIIコラーゲン出現は、雄性ホルモン依存性であることが、培地へのホルモン投与実験であきらかとなった。このTypeIIコラーゲンの出現時期と時期を同じくしてアルカリ性ホスファターゼの活性が検出された。アリザリンSによるカルシウム検出の結果は、培養21日後に雄性ホルモン投与群で陽性となって来る。従ってカルシウムの沈着現象は、それに先立っておこるアルカリ性ホスファターゼの陽性と連動しており、しかもアルカリ性ホスファターゼ活性の出現が、カルシウム沈着よりはるか前におきることが明らかとなった。培地に雄性ホルモンを投与しなかった場合には、いずれも陰性であった。これらの結果から繊維軟骨におけるcalcificationh雄性ホルモンに依存するアルカリ性ホスファターゼの形質発現に依存することが明らかとなった。
『歴代残闕日記』所収平安時代古記録のデータベース化

本研究においては、いわゆる前期摂関政治期から、平安時代中期から末期に至る、『歴代残闕日記』所収の古記録を翻刻し、それを訓読してデータベース化することを目指した。具体的にデータベース化する古記録としては、『式部卿兼明親王記』『沙門仲増記』『天延二年記』『閑院太政大臣藤公季公記』『大二条関白藤教通公記(二東記)』『京極関白藤師実公記』『葉室中納言藤顕隆卿記』『寛治二年記』『権中納言藤季仲卿記』『少外記清原重憲記』『右兵衛佐高階仲章記』『久我太政大臣源雅実公記』を予定していた。研究が予想外に順調に進めば、『永久元年記』『大宮中納言藤通季卿記』『大学頭藤敦光朝臣記』『法性寺関白藤忠通公記』『大外記中原師元朝臣記』『参議平実親卿記』『八条太政大臣藤実行公記』など、さらに多数の古記録のデータベース化に取り組む予定であった。ところが、『歴代残闕日記』が「・・・記」と名付けている古記録の内容は、実際にそれを記録した人物とは異なる古記録を誤解していたものもあることが判明した。また、『歴代残闕日記』はその古記録のすべての部分を収めたものではなく、比較的入手しやすい年次のもののみを収めるという編修方針であったらしいことが判明した。他の部類記の収められた逸文に対する原本調査を行ない、それらを参照すれば、現在残されているその古記録の全容を把握することが可能になった。本研究においては、当初の予定を変更し、『歴代残闕日記』に収められた部分のみをデータベース化するのではなく、『歴代残闕日記』に収められた古記録、特に摂関期のものについて、『歴代残闕日記』に収められた部分以外の逸文を原本調査し、それらも含めた(現状の)全容をデータベース化することとした。当然、データベース化する古記録の数は減少することになるが、より精度の高い古記録研究とするためには、この方が有効であると考える。ただ単に、編修の杜撰な『歴代残闕日記』に収められた部分のみをデータベース化するのではなく、『歴代残闕日記』に収められた古記録の内容を精査し、それらが実際には誰によって記録されたのかを確定した。『式部卿兼明親王記』は実際には重明親王の『吏部王記』、『閑院太政大臣藤公季公記』は実際には藤原実資の『小右記』であることも確定した。特に摂関期のものについて、『歴代残闕日記』に収められた部分以外の逸文を原本調査し、それらも含めた(現状の)全容をデータベース化した。特に『大二条関白藤教通公記(二東記)』『京極関白藤師実公記』をはじめて公開したことは、平安時代史研究に多大の恩恵をもたらすこととなろう。当初の予定よりもデータベース化した古記録の数は減少することになったが、より精度の高い古記録研究とすることができた。また、これに付随して、『歴代残闕日記』に収められていたわけではないいくつかの古記録もデータベース化することができた。これらは、国際日本文化研究センター資料課の協力により、「摂関期古記録データベース」として、すでに公開することができた。このまま巻を進めていっても、すでに中世に入ってきてしまっており、「摂関期古記録データベース」として公開するのは憚られる。そこで次年度以降は、堂上平氏による複数の古記録である『平記』を調査し、これを公開することを目指す。『親信卿記』と『時範記』はすでに活字版が出版されているので、2019年度は『定家朝臣記』、2020年度は『範国記』『行親記』のデータベース化と公開を予定している。余裕があれば、『歴代残闕日記』に収められていないいくつかの古記録のデータベース化も予定している。

他の部類記の収められた逸文に対する原本調査を行ない、それらを参照すれば、現在残されているその古記録の全容を把握することが可能になった。本研究においては、当初の予定を変更し、『歴代残闕日記』に収められた部分のみをデータベース化するのではなく、『歴代残闕日記』に収められた古記録、特に摂関期のものについて、『歴代残闕日記』に収められた部分以外の逸文を原本調査し、それらも含めた(現状の)全容をデータベース化することとした。当然、データベース化する古記録の数は減少することになるが、より精度の高い古記録研究とするためには、この方が有効であると考える。ただ単に、編修の杜撰な『歴代残闕日記』に収められた部分のみをデータベース化するのではなく、『歴代残闕日記』に収められた古記録の内容を精査し、それらが実際には誰によって記録されたのかを確定した。『式部卿兼明親王記』は実際には重明親王の『吏部王記』、『閑院太政大臣藤公季公記』は実際には藤原実資の『小右記』であることも確定した。特に摂関期のものについて、『歴代残闕日記』に収められた部分以外の逸文を原本調査し、それらも含めた(現状の)全容をデータベース化した。特に『大二条関白藤教通公記(二東記)』『京極関白藤師実公記』をはじめて公開したことは、平安時代史研究に多大の恩恵をもたらすこととなろう。当初の予定よりもデータベース化した古記録の数は減少することになったが、より精度の高い古記録研究とすることができた。また、これに付随して、『歴代残闕日記』に収められていたわけではないいくつかの古記録もデータベース化することができた。これらは、国際日本文化研究センター資料課の協力により、「摂関期古記録データベース」として、すでに公開することができた。このまま巻を進めていっても、すでに中世に入ってきてしまっており、「摂関期古記録データベース」として公開するのは憚られる。そこで次年度以降は、堂上平氏による複数の古記録である『平記』を調査し、これを公開することを目指す。『親信卿記』と『時範記』はすでに活字版が出版されているので、2019年度は『定家朝臣記』、2020年度は『範国記』『行親記』のデータベース化と公開を予定している。余裕があれば、『歴代残闕日記』に収められていないいくつかの古記録のデータベース化も予定している。
アナログ並列処理に基づく離散フーリエ変換VLSIに関する研究

最近のVLSI技術の進歩により、大規模なアナログ信号処理回路が1チップのVLSI上で実現されるようになってきている。VLSI技術を背景とすれば、アナログ信号処理はこれまで考えの及ばなかった幾多の可能性を秘めている。その1つは、アナログ信号処理回路要素をVLSIの中でアレイ状に配置し、並列に動作させるアナログ並列信号処理である。本研究者は、アナログ並列処理に基づき、離散フーリエ変換(DFT)をVLSI上で超高速に実行する手法を考案している。これは電流差動出力型アナログ定係数乗算器アレイ、係数選択スイッチマトリクス及び電流線形加算器を構成要素とする高速高精度演算を追求した方式である。本研究では、このようなアナログ並列処理型離散フーリエ変換VLSIの実現可能性について、集積回路試作及び、演算速度性能、演算精度などの性能評価を通して検討を行った。まず、本VLSIシステムにおいて、速度と精度を決定する定係数乗算器アレイのプロトタイプMOS集積回路を試作し、16点DFTの原理的動作を確認した。また、本VLSIを1mum技術により実現した場合の速度を回路シミュレーションにより、また演算精度を統計的解析と計算機シミュレーションにより推定した。演算時間としては1024点DFTを約110usで実行できる。また、本構成法において演算誤差を生じる要因として、定数の丸の誤差、定係数乗算器の非線形誤差及び回路素子のミスマッチによる誤差を検討し、その支配的要因がミスマッチ誤差であることを明らかにした。現状の回路構成では、1024点DFTにおける2乗平均誤差は、約2%と求められた。演算誤差は、今後改善の余地が残されているが、本VLSIの有用性を明らかにできたと考えている。また本研究は、超高速なアナログ並列処理FFTや、離散コサイン変換によるイメージセンサ出力の直接画像符号化などへの応用に発展させたいと考えている。
米国における高大接続プログラムの実態に関する研究-単位の取得と活用を中心に-

Dual Enrollmentは、高校生が在学中に大学のコースを取り、大学の単位を取得できるプログラムである。このプログラムで取得した単位は高校と大学の両方の卒業に必要な単位としてカウントされることがある。いくつかの州のDual Enrollmentのデータでは参加生徒は年々増加していて、さらにこの傾向は続きそうである。プログラムの主なメリットには以下のものがある。・高校生により多くの科目コースを提供できる・高校でのドロップアウトを減らす効果がある・時間とお金の節約になる・学位を取得するのに必要な期間を短縮できる・高校から大学への移行をスムーズにするDual Enrollmentは、高校生が在学中に大学のコースを取り、大学の単位を取得できるプログラムである。・高校生により多くの科目コースを提供できる・高校でのドロップアウトを減らす効果がある・時間とお金の節約になる・学位を取得するのに必要な期間を短縮できる・高校から大学への移行をスムーズにする米国において、高校在籍中に大学の単位を取得できるプログラム(高大接続プログラム)にどのようなものがあるか、また、それらのプログラムにはどのような利点と課題があるかを調査した。ワシントン、オレゴン、イリノイ、フロリダ、カリフォルニアの5つの州を訪問し、大学、コミュニティ・スクール、高校、学区教育事務所等の関係者からそれぞれの州で実施中のプログラムについての情報を得た。これまでの調査から、プログラムを成功させるのに重要であると感じたことは、以下の5点である。・コーディネーターやカウンセラーといった高校と大学との連絡調整をする人を養成すること。・どのような内容が大学レベルと言えるのか、評価基準をどのようにするのか、高校と大学の教員がよく話し合い、両者が納得できる教科内容の基準をつくること。・教員の研修の場を提供すること。高大接続プログラムにかかわることは高校と大学の教員の両者の良い研修の機会となり得る。・プログラム参加者のデータの蓄積と分析。高校で取得した大学の単位は、大学入学後に取得する単位よりも劣るのではないかという声もある。そのような意見に反論するにしてもきちんとしたデータがなければ反論は不可能である。・高校で取得した大学の単位は、より多くの大学で通用するようにすること。授業を受けた大学でのみ大学の単位として認められるということでは高大接続プログラムの利点は十分に活かせない。なお、ワシントン州では5つの高大接続プログラムが実施されているが、これらのプログラムの特徴(参加者数、実施場所、指導者など)と実施状況については、国立教育政策研究所のプロジェクト研究の報告書(「今後の後期中等教育の在り方に関する研究」(平成1819年度))に、これまでの研究成果としてまとめた(「ワシントン州における高大接続プログラム」)。昨年度に続き、米国において、高校在籍中に大学の単位を取得できるプログラム(高大接続プログラム)にどのようなものがあるか、また、それらのプログラムにはどのような利点と課題があるかを調査した。訪問調査では、ユタ州とカリフォルニア州を訪問し、大学、コミュニティ・カレッジ、高校、学区教育事務所等の関係者からそれぞれの州で実施中の高大接続プログラムについての情報を得た。・高校と大学の教員がよく話し合い、両者が納得できる大学レベルの教科内容の基準をつくること。・教員研修の機会をできるだけ多く設けて、教師の力量を高めること。・プログラム参加者のデータを蓄積して、分析することで、どのような方法がより効果的か明らかにすること。高大接続プログラムはアドバンスト・プレイスメント(Advanced Placement)や国際バカロレアのプログラムのように比較的優秀な生徒のみを対象にしたプログラムといった印象が強いが、職業科目を主に選択している生徒にも高校在籍中に大学の単位を取得できるプログラムが用意されていて、かなりの数の生徒がそのようなプログラムにより大学の単位を取得していることがわかった。また、急増する高大接続プログラムを支援したりプログラムの質を保証したりするために設立された全米並行登録協力連合(The National Alliance of Concurrent EnrollmentPartnerships: NACEP)に加盟してNACEPの認定を受ける学校も増えていることがわかった。米国の多くの高校で導入されている国際バカロレア(IB)のディプロマ・プログラムやカレッジボードのアドバンスト・プレースメント(AP)コースは、大学に進学した場合、ある一定以上の成績をおさめれば大学の単位として認められている。また、Dual EnrollmentとかConcurrent Enrollmentに参加する高校生が近年急増しているが、これらは高校在学中に大学レベルのコースを学ぶことで、高校の単位と大学の単位を同時に(Dual Credit)取得できるようにしたものである。高校生が大学の単位を早く取得できることのメリットは少なくない。まず、大学レベルの高度な内容に触れることで意欲ある高校生の学習意欲を刺激する。また、大学に入学した時点ですでにいくつかの単位を取得していれば、その後の大学生活に余裕ができ、もし、早く卒業すれば保護者等の学費の負担を軽減することも可能だ。さらに、高校時代にAPコースを履修した生徒やDual Enrollmentで学んだ生徒は、それらを経験していない生徒の成績よりも大学での成績が優秀であり、ドロップアウト率も低いとの研究報告もある。

これらのプログラムやコースが高校と大学のカリキュラムをスムーズにつなぐ役割を果たしているからであろう。本研究では、米国で高校生が在籍中に大学の単位を取得できるプログラムにどのようなプログラムがあるか、全米で展開されている主なプログラムについて調査した。それぞれのプログラムが何学年から、どこで実施され、誰が教えるのか。内容のレベルや大学での単位認定、経費とサポート体制、高大接続プログラムのメリットと課題等を整理、分析し、日本の高校への導入の可能性を探った。最終年度である本年度はカリフォルニア州でのDual Enrollmentの機会について、主に、学業成績においてトップレベルの生徒ではなく、学習上の困難を抱えている、あるいはドロップアウトの危険がある生徒、将来の就職に備えて職業技術を身につけることに関心がある生徒のDual Enrollmentの機会について調査を行い、実態をまとめた。
渦鞭毛藻の生産する巨大分子の構造解析研究・巨大分子の機能解明へ向けて

渦鞭毛藻Amphidinium種が生産する巨大分子SCC5148を単離し、その部分構造を解明した。二次元NMRスペクトルより断片的な構造を明らかとした。また、分解反応によって得られた分子断片の構造一つを決定した。さらに、同じ渦鞭毛藻が生産する巨大分子アンディジェノールEとGの構造を、二次元NMRスペクトルとMS/MS解析により明らかとした。アンディジェノール類はサイズが大きく異なっても共通の部分構造を持つこと、アンディジェノール類とSCC5148のNMRスペクトルを比較すると類似点が多く見られることから、SCC5148はアンディジェノール類の構造の一部を含む化合物であることが推定された。生物活性物質の探索源として知られる渦鞭毛藻からは、長い炭素鎖骨格をもつ二次代謝産物が多数単離されている。本課題では、渦鞭毛藻Amphidiniumの一種の産生する分子量5000を超える巨大な化合物の構造と機能の解明を目的として研究を行った。本課題で対象とする巨大分子は、海水培地を用いて渦鞭毛藻を培養し、培養した海水培地を精製することで供給を行った。まず、各種NMRスペクトル測定を行った。高感度プローブによる二次元NMRスペクトル測定の結果、炭素鎖末端構造を含む断片的な部分構造を多数決定することができた。推定できた構造の一部から、本化合物は同じ渦鞭毛藻が産生する細胞毒性物質アンディジェノールAと炭素鎖末端の一方を中心に類似構造をもつと考えられた。一方、ESI-MS/MS分析では、アンディジェノールAと共通の開裂パターンは見られず、巨大分子の一部のみがアンディジェノールAと共通であると推定された。化学分解による分子の断片化も試みた。エチレン雰囲気下グラブス触媒による分子内の二重結合とアリルビシナルジオールの同時開裂反応では、反応条件を変更しても複雑な混合物が得られた。触媒のみによるジオールのみの開裂反応条件、および、水酸基をアシル化してジオールの開裂を抑制した反応条件は、いずれも反応がほとんど進行しなかった。一方、化合物の分離過程において、分子量1200-1800の新規物質アンディジェノールE-Gが単離できた。その構造はNMRおよびマススペクトル解析により決定でき、アンディジェノールAの類縁化合物であると判明した。これらの化合物は目的巨大分子とNMRスペクトルの共通部分が多く、目的化合物の構造解析において有用な情報を与えるであろう化合物が発見できた。また、本課題の最終目的である巨大分子の機能解明においても、構造と活性の関係を研究する対照化合物になることが期待できる。渦鞭毛藻は、生物活性物質が数多く見出されてきた重要な探索源である。特に、長い炭素鎖骨格が高度に酸素官能基化された化合物が数多く見出されており、その構造や生物活性に注目が集まっている。本課題では、渦鞭毛藻Amphidiniumの一種が産生する分子量5000を超える巨大な化合物を単離し、その構造を決定することを目的として研究を行った。本課題の対象化合物は、渦鞭毛藻を培養した海水培地を各種クロマトグラフィーによる分離を行うことで単離した。その構造を決定するため、まず、高感度プローブによる二次元NMR測定を行った。その解析から、巨大分子の一方の末端構造を含む、分子の半分程度の断片的な部分構造情報を得ることができた。また、同じ渦鞭毛藻から単離される化合物アンディジェノールAと共通の部分構造を持つことも推定された。次いで、ESI-MS/MS分析を含む質量分析を行った。その結果、この巨大分子は一つ以上の硫酸基を持つこと、アンディジェノールAと共通の部分構造は一部分のみであることが示唆された。さらに、巨大分子を分解反応により断片化した。エチレン雰囲気下グラブス触媒による化学分解を行ったところ、一つの分子断片を得ることができたが、反応生成物は非常に複雑でその他の部分構造を持つ断片を単離することはできなかった。グラブス触媒のみを用いて分子内の特定箇所のみを開裂する反応を行った場合にも、複雑な混合物が生成するのみであった。一方、化合物の単離過程で、新規アンディジェノール類縁化合物をさらに6つ見出し、そのうちの2つの構造を決定することができた。これらの化合物はアンディジェノールAと共通部分構造を持つため、新たな化合物から目的化合物の構造情報が得られる可能性がある。また、本課題の最終目的である巨大分子の機能解明へ向けて、構造活性相関研究を行うための有用な対照化合物を得たことになる。