hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
植物における匂い物質受容機構およびその生理機能の解明

本研究では、タバコにおける(E)-β-caryophylleneの受容メカニズムに迫ることにより、植物における揮発性化合物の受容機構の解明を目指した。まず、タバコ個体で(E)-β-caryophylleneによるNtOsmotin発現が起こる部位を検討した結果、(E)-β-caryophyllene曝露による発現誘導は、葉で最も顕著であった。次に、(E)-β-caryophylleneによるNtOsmotinの発現誘導が、ジャスモン酸経路やサリチル酸経路を介するのか、これらの経路に非依存的な経路を介するのかを検証した。NoOsmotin、ジャスモン酸経路のマーカー遺伝子およびサリチル酸経路のマーカー遺伝子の発現量を比較したところ、(E)-β-caryophylleneによるこれらの遺伝子の発現誘導パターンは、ジャスモン酸メチルによる発現誘導パターンとも、サリチル酸メチルによるこれらの遺伝子の発現誘導パターンとも異なった。したがって、(E)-β-caryophylleneによるNtOsmotinの発現誘導は、ジャスモン酸経路やサリチル酸経路を介した情報伝達だけで起こるわけではないことが示唆された。さらに、(E)-β-caryophylleneによるNtOsmotin、ジャスモン酸経路のマーカー遺伝子およびサリチル酸経路のマーカー遺伝子の発現誘導パターンと、他の揮発性化合物によるこれらの遺伝子の発現誘導パターンを比較した。その結果、揮発性化合物ごとに発現誘導パターンは異なった。また、シロイヌナズナにおいては、(E)-β-caryophylleneによりOsmotin遺伝子の発現は誘導されなかった。したがって、少なくともタバコにおいては、化学物質に対する非特異的な応答ではなく、(E)-β-caryophylleneの構造を認識した応答が起こることが示唆された。1.「遺伝子発現を指標とした匂い応答解析」BY-2細胞と同様に、タバコ個体に(E)-β-カリオフィレンを曝露させるとosmotin発現誘導が起こるのか検証するため、q-PCRを用いてosmotin発現量の定量を行った。その結果、タバコ個体においても、(E)-β-カリオフィレンによる発現誘導が起こることが示された。また、この現象が、光の影響を受けることを示唆する結果を得た。また、osmotinの転写制御領域下でレポーター遺伝子を発現する形質転換タバコ(osmotin::GUS形質転換タバコ)を、山口大学松井研究室より供与頂き、タバコ個体においてosmotinの発現誘導が起こる細胞を解析した。しかし、明確な誘導は見られなかった。植物の防御応答に携わる情報伝達経路は、各種植物ホルモンに関する知見が蓄積されているのに対し、匂い物質に関してはほとんど報告がない。そこで、香川大学多田研究室より供与頂いた、NPR1-GFPシロイヌナズナを用いた実験を行った。NPR1は、サリチル酸によって活性化される転写制御因子である。このNPR1-GFPシロイヌナズナに(E)-β-カリオフィレン溶液を与えた結果、サリチル酸溶液を与えた場合と同様に、NPR1の核移行が起こることが示された。2.「タバコの葉における匂い応答のカルシウムイメージング」BY-2細胞と同様に、匂い刺激に伴う細胞内のカルシウム濃度変化が生じるのか検証するため、タバコの葉を用いたカルシウムイメージング法の確立を試みた。まず、カルシウム感受性蛍光色素を取り込ませたタバコの葉を用いて、カルシウムイメージングを行った。匂い応答測定に先立ち、細胞内カルシウム濃度の変化が検出可能か検証するため、カルシウムイオノフォアであるA23187やキレート剤であるEGTAを投与した。その結果、A23187投与により、細胞内カルシウム濃度のゆるやかな上昇が観察できた。また、EGTA投与により、細胞内カルシウム濃度の減少を確認することができた。しかし、この方法では液胞にもカルシウム感受性蛍光色素が局在することが多く、細胞質のシグナルを抽出することが困難であった。このため、GFPでできた蛍光カルシウムセンサーであるG-CaMP2を発現するタバコを作出した。このタバコ個体において、G-CaMP2が細胞質および核に局在することを確認した。

したがって、少なくともタバコにおいては、化学物質に対する非特異的な応答ではなく、(E)-β-caryophylleneの構造を認識した応答が起こることが示唆された。遺伝子発現を指標とした匂い応答解析は計画通り実行することができ、さらにナズナを用いた実験を試みることができた。一方、カルシウムイメージングに関しては、計画通りトランスジェニックタバコを作出したものの、イメージング系にまだ検討の余地があることから、(2)とした。タバコの葉における匂い応答のカルシウムイメージング系を確立する。そして、各種匂い物質に対する応答を測定する。さらに、各種阻害剤を用いた、薬理学的な解析も行う。並行して、NPR1-GFPシロイヌナズナに匂い物質を曝露させ、匂い物質に対する応答にサリチル酸経路が関与しているか検討する。
自治体マイスターの技能とキャリアの研究-制度の検証と技能伝承を中心に-

本研究の目的は、自没体の認定するマイスター(優秀技能者)の認定制度の有効性と、認定されたマイスターの技能形成のプロセスを明らかにする点にあった。自没体マイスター制度の有効性については、当初の予想よりも制度自体を導入する自没体が多かったこと、そして先行事例となる制度をうまく活用し、より有効な制度作りが為されていたことが発見であった。マイスターの技能形成については、その技能が仕事の中でたゆまぬ向上心に裏付けられた創意工夫によって形成されていることがわかった。また技能伝承よりも「盗む」といった形で積極的な観察学習が大きな役割を果たしていることも明らかになった。本研究の目的は、自治体の認定するマイスター(優秀技能者)の認定制度の有効性と、認定されたマイスターの技能形成のプロセスを明らかにする点にあった。自治体マイスター制度について、自治体担当者にインタビューを実施するとともに、マイスターに認定されている技能者についても、そのキャリアと技能伝承のプロセスについて、インタビュー調査を実施した。自治体マイスター制度の有効性については、当初の予想よりも制度自体を導入する自治体が多かったこと、そして先行事例となる制度をうまく活用し、より有効な制度作りが為されていたことが発見であった。少数でも継続的に技能者を認定し、また若手技能者を積極的に認定することにより、当初の目的である技能尊重の機運醸成や、技能者の地位・社会的認知度の向上などをより効果的に促進することを狙っていた。他方で技能伝承活動は、非常に活発に実施している自治体がある一方、あまり実施されない自治体もあった。それは業界団体での活動が中心となっていたり、自治体として積極的に実施する資金的裏付けが不足していることが主な原因であった。マイスターの技能形成については、マイスターへのインタビューにより、その技能が仕事の中でたゆまぬ向上心に裏付けられた創意工夫によって形成されていることがわかった。そのことが翻って、現代において伝達活動を重視するあまり、学習者に観察して盗むという学習活動が不足していることを示唆している。本研究から技能伝承について、それを保有する技能者のコミュニティ(実践共同体)の形成と、それを母体とした技能伝承活動の必要性が指摘できる。研究の目的は、自治体の認定するマイスター(優秀技能者)の認定制度の有効性と、認定されたマイスターの技能形成のプロセスを明らかにする点にある。今年度は(1)神戸マイスター制度の調査、(2)北九州マイスター制度の調査、(3)にいがた県央マイスター制度の調査、の3つの調査を実施することができた。(1)神戸マイスター制度は調査予定としていた制度で、マイスター制度のモデルとなっているものである。今回調査の許可を得ることができ、5名の現役のマイスターのインタビュー調査を行うことができた。自身のキャリアと強く結びついた技能形成は、本研究の目的を十分反映したものであった。(2)北九州マイスター制度も調査の予定に入っているもので、3名のマイスターをインタビュー調査することができた。技能形成のアイデンティティが不況においても仕事がつきない、確固たる技能の裏付けになっていることが確認できた。そして(3)にいがた県央マイスター制度は、調査の予定にはなかったが、最近力を入れている制度であるということで、技能形成の取り組みを見学することができた。自治体マイスター制度の成功事例として大変興味深いものであった。3つの制度はいずれも、自治体レベルで技能尊重の機運醸成のみならず、技能伝承そのものに大きく寄与している。そのポイントを整理し、今後さらに調査を進めていくことで、制度の意義、および技能伝承とキャリア形成の融合となる理論構築に結びつけていきたい。当初の計画で予定していた2つの自治体マイスター制度のインタビュー調査に着手することができ、特に神戸マイスターの調査を開始できたことは大きいことであるといえる。また現在進行中の他のマイスター制度の調査に加えて、にいがた県央マイスター制度の調査をすることができたのは、特にプラスになった出来事である。これによって技能伝承を大きな目的とした自治体マイスター制度の事例を増やすことができた。調査はおおむね順調に進展している。今後の研究の推進については、引き続きマイスター個人のインタビュー調査を進めていくことがまずあげられる。幸い神戸マイスターへの調査は多くの示唆をもたらしてくれているが、それを続けることで、技能伝承とキャリア形成の関係性についても考察を深めることができるであろう。また北九州マイスターやにいがた県央マイスターについても可能であれば、インタビュー調査を進めていきたい。そして過去に調査したマイスター制度のその後を追跡調査することも検討している。それによって自治体マイスター制度全体の統合的な枠組みを形成するのがねらいである。研究費については調査地への旅費がまず使用計画としてあげられる。全国のマイスター制度を網羅的に研究するためには必要な旅費である。
細胞選別に基づく自己組織的な組織構築機構の解明

2種類の接着分子、ネクチンとカドヘリンによる自律的な細胞パターンの形成について検討を行った。異なる細胞の間で異なるネクチンがヘテロフィリックに相互作用するとカドヘリンを細胞接着面にリクルートする。この際、ホモフィリックな接着面よりもヘテロフィリックな接着面において、より多くのカドヘリンが集まり、細胞の辺ごとに異なる接着力を作り出すことが、異なる種類の細胞の割込みを引き起こし、結果としてモザイク様の細胞パターンを形成することがわかった。ネクチン、カドヘリン単独では複雑なパターンを作ることは出来ないが、両分子が協調することで複数の細胞パターンが作り出せることを示した。組織において細胞の配列を制御する機構や、細胞から機能的な3次元組織を作り出す自己組織化の機構はほとんどが未解明である。本研究では嗅上皮における特徴的な細胞配列と層構造に着目し、多様な接着分子の組み合わせによるホモフィリック、ヘテロフィリックな細胞間の接着、さらに接着の促進、抑制といった単純な原理の組み合わせから、細胞の配列を制御する機構とともに、細胞から立体的な組織を作り出すための鍵となる原理の解明を目指す。本年度は、機能の異なる嗅細胞と支持細胞が特徴的なパターンで配列するマウス嗅上皮組織に着目し、(1)嗅上皮の細胞配列形成過程における細胞接着分子の局在解析と細胞選別モデルの構築、(2)モデル細胞による細胞選別実験、をそれぞれ行った。(1)では、これまでに、発生過程のマウス嗅上皮の嗅細胞と支持細胞で発現している主要な接着分子のパターンを明らかにし、発現パターンの変化と、細胞配列の変化の間に見られる関係を明らかにした。また、(2)では、嗅上皮の細胞で発現している接着分子の組合せを再現した培養細胞を作製した。さらに、単一の細胞接着分子ファミリー内の分子の組合せだけでは説明の出来ない細胞パターンを再現する目的で、種類の異なる接着分子を異なる組合せで発現する細胞株を作製し、現在これらの細胞を用いて細胞選別実験を行っている。今後は、異なる接着分子ファミリーの分子による協調的な細胞選別モデルを想定し、培養細胞とノックアウトマウスを用いて統合的に検討する計画である。本研究では嗅上皮における特徴的なモザイク様の細胞配列に着目し、多様な接着分子の組み合わせによるホモフィリック、ヘテロフィリックな細胞間の接着、さらに接着の促進、抑制といった単純な原理の組み合わせから、組織において機能の異なる細胞が規則正しいパターンで並ぶための鍵となる原理の解明を目指している。これまでの研究によって、発生過程のマウス嗅上皮では嗅細胞と支持細胞が再配列して形態形成を行うこと、さらに、ネクチンやカドヘリンなどの細胞接着分子が異なるサブタイプごとに嗅細胞と支持細胞の間で特徴的な相補的なパターンで発現、局在していることを見出している。本年度は、培養細胞を用いたモデル実験と、モデル実験から得られた結果をもとに、パターン形成における理論的な考察を行った。これまでの細胞選別では、単一の接着分子の性質に着目したものだけであったが、実際の組織の細胞は、通常複数の接着分子を同時に発現している。そこで、ホモフィリックな接着を主にになうカドヘリン、およびホモフィリックとヘテロフィリックな接着の両方を担うネクチンの発現を組合せた細胞を例にして、多様な細胞パターンを作り出すことを試みた。その結果、実験および理論の両面から嗅上皮で見られるパターンを作り出すために必要な接着分子の組合せを見出すことが出来、実際にこのような接着分子を発現するモデル細胞を用いた実験から、培養皿上で細胞パターンの形成を実験的に検証することが出来た。申請者はこれまでに細胞接着分子ネクチンに着目し、2種類の細胞がモザイク様に並ぶ新たな細胞選別現象を見出した。主要な接着分子であるカドヘリンは主にホモフィリックに働くが、ネクチンはホモフィリックよりもヘテロフィリックな相互作用のほうが強い。またネクチンとカドヘリンは共に細胞間接着の形成に働くことが知られているが、異なる接着特性をもつ2つの分子が細胞選別の過程で協調するメカニズムはわかっていない。嗅上皮では、嗅細胞と支持細胞が特徴的なモザイク様に並んでおり、嗅細胞ではネクチン-2とN-カドヘリン、支持細胞ではネクチン-2と-3そしてN-とE-カドヘリン、というようにそれぞれ異なるカドヘリンとネクチンを発現している。そこで、嗅上皮の細胞に相当するモデル細胞を作成し細胞選別実験を行い、ネクチンとカドヘリンの協調作用を検討した。その結果、異なる細胞間でのネクチンのヘテロフィリックな相互作用によって、異なる細胞の接着面に同じ細胞どうしの接着面よりも多くのカドヘリンがリクルートされていた。接着面にカドヘリンをリクルートする際には、細胞外のネクチンのヘテロフィリックな相互作用だけでなく、細胞内のαカテニンも必要であった。これらの分子の働きによって、同種細胞間と異種細胞間の接着力の間で競合が生じ、同種細胞間の接着がより強い異種細胞間の接着に置き換わることで細胞の割込みが生じ、結果としてモザイク様の配列が形成されることがわかった。

ネクチン、カドヘリン単独では複雑なパターンを作ることは出来ないが、両分子が協調することで複数の細胞パターンが作り出せることを示した。モデル細胞を用いた実験と理論の両面から、これまでに知られていない新しい細胞選別の例を見出すことが出来た。発生生物学細胞と理論の両面からパターン形成のメカニズムが検証され次第、再度、組織の解析を行い、我々の考えるモデルが実際の組織において機能していることを検証する。当初の計画に従い、本年度までに、発生過程のマウス嗅上皮の嗅細胞と支持細胞で発現している主要な接着分子のパターンを明らかにし、発現パターンの変化と、細胞配列の変化の間に見られる関係を明らかにした。また、嗅細胞、支持細胞に相当するモデル細胞を培養細胞から作製した。さらに、単一の細胞接着分子ファミリー内の分子の組合せだけでは説明の出来ない細胞パターンを再現する目的で、種類の異なる接着分子を異なる組合せで発現する細胞株を作製した。これらの進捗状況から、当初予定していた計画どおりに順調に進展していると判断した。本年度は、理論的な考察と培養細胞を用いた実験が主であったため、解析に用いるPCや細胞生物学に用いる消耗品への支出が主となり、出費が比較的抑えられたため。本年度までに作製した様々なモデル細胞を用いて、細胞選別実験を行い、2次元内における細胞配列の制御機構を明らかにするだけでなく、嗅上皮頂端面側の細胞配列の再現を試みる。細胞間接着の形成、細胞運動、細胞骨格、極性形成に着目して、種々の細胞機能が細胞パターン形成に及ぼす作用を統合的に検討する。上記の研究を通して得られる結果や研究計画の進捗状況を踏まえて、細胞選別において重要と考えられる接着分子に着目して嗅細胞特異的なノックアウトマウスを作成し、嗅上皮の細胞配列への影響を検討し、細胞選別モデルを個体レベルで検証する。これまでの結果を元にした、個体、組織における解析が増えるため、実験動物や消耗品の購入にあてる予定である。平成25年度は、当初計画よりも進展があったため、平成26年度に購入予定であったサーマルサイクラー装置を平成25年度中に購入する必要が生じた。そこで、前払い請求を行い、次年度予算の一部を使用した。ところが、購入したサーマルサイクラー装置の価格が、メーカーのキャンペーンにより当初予定していた金額よりも、大幅に安価で購入できたため、前倒し請求した平成26年度分の予算に余裕が生じて、次年度使用額が生じた。平成25年度に生じた次年度使用額は、すべて分子生物学実験および細胞生物学実験に用いる試薬と消耗品の購入にあてる予定である。
生物肺を利用した人工肺開発に関する研究

1)摘出肺の固定:成犬・家兎左肺を評価対象として、肺保存液で血液をflush outした後、各種固定液での灌流固定を行った。固定が終了した時点で再び肺保存液を灌流し固定液の洗い流しを行った。4%パラホルムアルデハイド、0.325%グルタールアルデハイド混合液での灌流固定が最適と判断した。2)犬左肺移植モデルによる肺機能評価システムの確立:左肺移植終了直後に右肺門を結紮し、血流が全て評価肺へ流れるようにし、ガス交換能・循環動態を計測するモデルを完成した。3)体外灌流モデル:家兎左固定肺を用いてガス交換能を測定した。Nitroprusside, Nitric Oxideの併用により、8検体のつち5検体で予定した5時間の灌流を完遂した。4)生体内灌流実験:同様の固定液を用いて成犬左肺を生体内で固定した。Nitroprusside, Nitric Oxideの併用により、右側も換気する両肺換気群では4例が5時間まで生存したが、固定肺換気群では5例の内、2例は右肺門結紮直後に、他の3例は2,3,3時間経過後に死亡した。本研究の最終的な目標は保存肺に代わる固定肺を作製することであり、flush液へのnitroprussede添加、nitric oxide吸入などの工夫によって、固定肺のガス交換能はまだ改善される可能性があると思われるが、現時点では極めて困難であり、固定肺にどの程度の機能が期待可能かを中心に検討を進めた。尚、移植への応用に際しては肺の抗原性を低減させることが必要と思われ、免疫応答についても研究を開始した。本年度に掲げた3つの目標に対して以下のような成果が得られた。1)摘出肺の固定:成犬左肺を評価対象として、肺保存液で血液をflush outした後、各種固定液での灌流固定を行った。固定液以外の固定法を試みることはまだ出来ていない。2)犬左肺移植モデルによる肺機能評価システムの確立:左肺移植終了直後に右肺門を結紮し、血流が全て評価肺へ流れるようにし、ガス交換能・循環動態を計測するモデルである。研究代表者である藤野が米国ワシントン大学(ミズーリ州)から導入したものを、当施設においても確立した。肺の摘出から灌流固定・移植までに要する時間を3時間と想定して3時間保存肺に関するデーターを集めた。3)最適な固定法の種類・条件・固定時間などの検討:上記のシステムを用いて、ガス交換能を最優先に最も良好な結果が得られる固定法の種類・条件・固定時間などの検討を開始した。当初の5頭では右肺門の結紮と同時に全例死亡したが、最近の3例では2例で1時間の観察が可能であった。現在までの所、固定液としては4%パラホルムアルデハイド、0.325%グルタールアルデハイド混合液に優るものはなく、同混合液を中心に研究を進めている。本研究の最終的な目標は保存肺に代わる固定肺を作製することであるが、現時点では極めて困難である。現在は、固定肺にどの程度の機能が期待可能かを中心に検討を進めている。本年度に掲げた以下の目標に対して下記の成果が得られた。1)摘出肺の固定:成犬左肺を評価対象として、肺保存液で血液をflush out(各種薬剤の添加の有無による差異も検討)した後、各種固定液での灌流固定を行った。

2)最適な固定法の種類・条件・固定時間などの検討:犬左肺移植モデルによる肺機能評価システム(モデル1)を用いて、ガス交換能を最優先に最も良好な結果が得られる固定法の種類・条件・固定時間などの検討を行った。また右肺門の結紮と同時に死亡することが多いため、もう一つのモデルとして右肺門の結紮を行わない群(モデル2)も検討している。モデル1では1時間の観察、モデル2では3時間までの観察が可能であった。現在までの所、固定液としては4%パラホルムアルデハイド、0.325%グルタールアルデハイド混合液に優るものはなく、同混合液を中心に研究を進めている。3)固定肺の機能評価:本研究の最終的な目標は保存肺に代わる固定肺を作製することであるが、現時点では極めて困難である。現在は、固定肺にどの程度の機能が期待可能かを中心に検討を進めている。1)摘出肺の固定:家兎左肺を評価対象として、肺保存液で血液をflush out(Nitroprusside添加、Nitric Oxide吸入)した後、4%パラホルムアルデハイド、0.325%グルタールアルデハイド混合液での灌流固定を行った。固定が終了した時点で再び肺保存液を灌流し固定液の洗い流しを行った。2)体外灌流モデル:摘出固定肺8検体のうち3検体は各々1,3,4時間目で血液の灌流が不可能となり、予定した5時間の灌流が終了したものは5検体であった。血液灌流開始時のD-PO_2は2検体を除いて100torr前後で、D-PCO_2は1220torrであった。3)生体内灌流実験:同様の固定液を用いて成犬左肺を生体内で固定した。固定に際しては、NP添加肺保存液で血液をflush outし、NO吸入を施行した。右側も換気する両肺換気群では4例が5時間まで生存し、残る1例も3時間まで測定が可能であった。固定肺換気群5例の内、2例は右肺結紮直後に、3例は2,3,3時間経過後に死亡した。今回の結果は、これまでの無処置例やNP単独使用例と比較すると、NO吸入を追加することにより機能の改善が得られている。本研究の最終目標は保存肺に代わる固定肺を作製することであり、flush液へのNP添加、NO吸入などの工夫によって、ガス交換能はまだ改善される可能性があると思われるが、現時点では極めて困難であり、固定肺にどの程度の機能が期待可能かを中心に検討を進めた。尚、移植への応用に際しては肺の抗原性を低減させることが必要と思われ、免疫応答についても研究を開始した。
時系列位相的データ解析の高速計算法開発

本研究は、時系列データに対する位相的解析の手法についての研究であり、「可換梯子型パーシステント加群」と「サンプル写像から定まるパーシステントホモロジー」の2つの対象を主題としている。また申請時より本研究では、2次元パーシステント加群から、意味のある幾何学的特徴量を抽出する手法の確立を最終目標として据えている。この2次元パーシステント加群は、点群の列として与えられる時系列データから、点群間で共通かつ頑健な幾何学的特徴量を捉えるために構成されてきたものだが、未だ標準的な扱い方(分解法など)は確立されていない。本年度は主に、論文の出版・サンプル写像から定まるパーシステントホモロジーについての研究・研究成果の発表に注力した。まず論文の出版について、「可換梯子型パーシステント加群の行列問題を用いた直既約分解」についての論文を昨年度に再投稿していたが、改訂の後2018年9月に受理され、2019年1月に出版となった。サンプル写像から定まるパーシステントホモロジーについての研究では、C++のEigenライブラリにある疎行列を用いて、なるべく軽量になるように、パーシステント図を計算するアルゴリズムを実装した。また、これまでに構築した分解法に用いた関手性を応用することで、2次元パーシステント加群から、入力データ列で共通かつ頑健なホモロジー生成元を捉える事の出来るパーシステント図を抽出する新たな手法を構成した。以上のサンプル写像に関する研究成果、及びその発想の元となった対応のホモロジー誘導写像に関する研究成果について、各研究集会で発表し、今後の研究課題となるべき新たな問題設定を得た。これらの内容について原著論文の執筆も並行して行い、現在投稿中となっている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は無限型だけでなく、より一般の可換梯子型パーシステント加群についてまず調査を行うこととした。その結果、研究集会に参加して調査を進めたところ、一般の可換梯子型パーシステント加群の直既約分解は複雑で、仮に直既約分解が出来たとしても、その直既約成分の扱いが困難である事が分かった。そこで、時系列データ解析の別のアプローチとして、力学系の誘導写像を考えることにした。これはラトガース大学のK. Mischaikowらの論文「Inducinga map on homology from a correspondence」(2014)によって提案された手法で、研究を進めたところ、この手法は表現論の枠組み、即ち可換梯子型パーシステント加群で捉え直すのが自然であることが分かった。現在はfb型やbf型可換梯子の誘導写像に留まらず、より一般のパーシステント加群を使った、摂動に強い重み付き誘導写像について研究を進めており、重み付き誘導写像はパーシステント図として書き直す事も出来るという結果を得ている。本研究では時系列位相的データ解析の理論的研究と並行して、位相的データ解析を使った粉体の実験データの構造解析を、オーストラリア国立大学のM. Saadatfar博士のグループと共同で研究している。これまで2次パーシステント図を使った粉体の解析について研究を進め、粉体中の歪んだ四面体・八面体構造の定義づけが出来ること・その定量的な解析が出来ることが分かった。特にこの手法を用いる事で、未解明であった粉体の高密度状態、及び結晶化現象について解析することに成功した。一連の内容が本年度Nature Communications誌に受理され、2017年4月に出版が予定されている。当初研究を予定していた時系列位相的データ解析の対象であるジグザグパーシステント加群と可換梯子型パーシステント加群には、それぞれ安定性の問題と直既約成分の問題があることがわかり、それを克服する新たな解析手法として、有限型の可換梯子型パーシステント加群と力学系の誘導写像を用いた時系列解析の手法を考案することが出来た。この手法は先行研究やジグザグパーシステント加群の不安定性を解消する1つの解決策を与えており、また無限型の可換梯子型パーシステント加群に立ち入る必要の無い簡便な時系列解析を可能にする。更に現在はfb型やbf型可換梯子の誘導写像に留まらず、より一般のパーシステント加群を使った、摂動に強い重み付き誘導写像について研究を進めており、重み付き誘導写像はパーシステント図として書き直す事も出来るという結果を得ているなど、当初の予想以上の成果が得られている。粉体の研究では、これまで2次パーシステント図を使った粉体の解析について研究を進め、粉体中の歪んだ四面体・八面体構造の定義づけが出来ること・その定量的な解析が出来ることが分かった。また新たに統計的手法などを導入する準備も進めており、こちらも当初の予想以上の成果が得られている。本年度は主に「可換梯子型パーシステント加群の行列問題を用いた直既約分解の研究継続」「対応のパーシステントホモロジーの研究継続」「粉体の解析についての新たな研究」の3つの研究を行った。可換梯子型パーシステント加群の行列問題を用いた直既約分解について:

既存の直既約分解アルゴリズムと本研究のアルゴリズムの計算量のオーダーを計算し比較し、既存の方法より有用であることが証明出来た。この比較結果を新しく盛り込み、論文を改めて投稿した。対応のパーシステントホモロジーについて:対応のパーシステントホモロジーのパーシステントホモロジー版である、離散力学系のパーシステントホモロジーについての研究を継続した。定義に一意性が確認不十分な箇所が見つかったが、導出される直既約成分は同型を除いて一意であることを確認した。また、仮定していたサンプル点上の写像の条件を緩和することが出来た。位相的データ解析では入力データに対して出力されるパーシステント図がリプシッツ連続的に変動することが要求されるが、本手法においても同様の連続性があることを示した。粉体の解析についての新たな研究について:本研究では時系列位相的データ解析の理論的研究と並行して、位相的データ解析を使った粉体の実験データの構造解析を、オーストラリア国立大学のM. Saadatfar博士のグループと共同で研究している。これまでの2次パーシステント図を使った粉体の高密度状態、及び結晶化現象についての定量的解析について纏めた論文が、Nature Communications誌から本年度5月に出版された。その後、本年度1月にSaadatfar博士を招聘し、粉体中のforce networkについて、2種類の位相的データ解析の共同研究を行った。可換梯子型パーシステント加群の研究については、既存の直既約分解アルゴリズムと本研究のアルゴリズムの計算量のオーダーを比較し、各頂点に乗っているベクトル空間の次元の最大値に対し、既存研究のアルゴリズムは少なくとも6乗であったが、本研究のアルゴリズムは3乗のオーダーであることを証明し、当初の予定以上の成果が得られた。離散力学系のパーシステントホモロジーについては、定義に一意性が確認不十分な箇所が見つかったが、可換梯子型パーシステント加群の行列問題の研究結果を用いることで、出力される直既約成分は同型を除いて一意であることを確認した。また、この手法は先行研究と違い定義域と値域が別の空間でも良いので、仮定していたサンプル点上の写像の条件を緩和することが出来た。即ち、先行研究とは違い、与えられたサンプル点上の写像に対して近似の写像を取る必要が無くなった。位相的データ解析では入力データに対して出力されるパーシステント図がリプシッツ連続的に変動することが要求されるが、本手法でも使用する単体複体をチェック複体もしくはヴィートリス・リップス複体に制限すると、サンプル点上の写像に対してパーシステント図がリプシッツ連続的に変動する安定性定理を示した。現在は数値実験の準備をしており、一連の結果についての論文を執筆しているなど、予定通りに研究が進んでいる。粉体の研究では、これまでの2次パーシステント図を使った粉体の高密度状態、及び結晶化現象についての定量的解析について纏めた論文が、Nature Communications誌から本年度5月に出版された。その後、本年度1月にSaadatfar博士を招聘し、粉体中のforce networkについて、2種類のデータ列の位相的データ解析の共同研究を行った。それぞれのパーシステント図の列には特徴的なパターンが現れ、今後の研究課題を設定することが出来た。
超狭帯域真空紫外コヒーレント放射光源の開発

コヒーレント高調波発生(CHG)の手法により真空紫外域で波長可変極帯域光を発生する技術の確立を目指し研究を進めた。アンジュレータ中でのレーザーと電子ビームの空間的時間的アライメントを実現する手法を確立した。CHG光はフーリエ限界の狭帯域のスペクトルを有していることを実験的に確認した。スペクトルの空間分布計測により複数のアンジュレータ中での電子ビーム軌道を計測する手法を開発した。誘導ブリルアン散乱を用いて1ナノ秒程度の高エネルギーレーザーパルスを発生する手法の検討を進めた。これら超狭帯域コヒーレント光パルスを発生するために不可欠な要素技術を開発し、超狭帯域コヒーレント光発生への道筋をつけた。本研究は、分子科学研究所のシンクロトロン光源加速器UVSOR-IIを利用して、独自のアイデアに基づき、旧来の手法では不可能な、狭帯域真空紫外・軟X線コヒーレント光の発生方法の開発を行うものである。具体的には、(1)ナノ秒電子パルスとナノ秒レーザー光によるCHG発生、(2)有限角度交差法による波長可変性の実証、(3)吸収分光計測による狭帯域化の実証、を行う。波長200nm30nmの波長域でスペクトル幅10-6を上回る波長可変狭帯域コヒーレント光の発生を目指す。初年度においては、ナノ秒電子パルス及びナノ秒レーザーパルスの生成技術を確立し、それらを用いてCHG発生の予備実験を行うことを目標として研究を進めた。これと並行して、スペクトル測定法の検討を進めた。既設のストリークカメラを利用し、加速器の運転条件、電子ビーム強度に対するパルス長の系統的な計測を行った。これにより蓄積リングのインピーダンスのパルス長への影響に関する基礎データが取得できた。一方、高調波空洞を用いた電子パルス長伸長の運転条件の確立も目指したが、主加速空洞のトラブルのため本格的な実験は次年度に繰り越すこととした。ナノ秒レーザーパルスは、既設のチタンサファイアレーザー装置において励起光源として使用されているYAGレーザーを流用して生成することとし、取り出しのための光学路の設計と光学系の整備を進めた。並行して、非線形光学結晶を用いた高調波の生成に関する予備実験を行った。CHG発生のために用いる光クライストロン型アンジュレータのパンチャー部の磁気圧縮効果はCHG発生効率に極めて重要な要因となるが、これを自発放射光スペクトルを計測することで系統的に調査し、CHG発生最適化のための基礎データを取得した。CHG光のスペクトル計測について。既存の真空紫外分光器を用いた光学系の設計を行い、必用な光学部品の整備を進めた。分子科学研究所のシンクロトロン光源加速器UVSOR-IIIを利用して、独自のアイデアに基づき、波長200nm30nmの波長域でスペクトル幅10-6を上回る波長可変狭帯域コヒーレント光を発生する技術の確立を目指し研究を進めた。今年度は昨年度に進めたレーザー輸送系を用いて、CHG光のスペクトル計測システムの構築を進め、その性能評価を行った。また、これを用いてCHG光が入射レーザーパルス長から予想されるフーリエ限界と矛盾しない狭帯域のスペクトル幅を有することを実験的に確認することができた。高効率のCHG発生に必須となるレーザーと電子ビームの空間的アライメントについて、ファーバー入光分光器を用いたスペクトルの空間分布計測を行い、2台のアンジュレータの光軸のずれを効果的に検出できることを見出した。この技術を元にレーザーと電子ビームの有限角度交差を実現するための基礎技術を確立することができた。ナノ秒レーザーパルス発生法においてより高強度のパルスを生成するために誘導ブリルアン散乱を用いる手法の検討を進めた。以上の通り、超極帯域CHG光発生を実現する基礎技術を確立することに成功した。これらの技術を元に、今後、さらに研究を継続し、超狭帯域波長可変CHG光の発生を目指す。今年度においては、レーザー輸送系の構築と電子ビームとの空間的・時間的アライメント法の確立、CHG発生確認に重点を置いて研究を進めた。その結果、チタンサファイアレーザーを用いたCHGの発生を確認できた。またCCDカメラを用いた空間的アライメント法、高速フォトダイオード及びストリークカメラを用いた時間的アライメント法を確立できた。

ドルトムント大学(独)の放射光施設におけるレーザー輸送システムを視察した結果、空間アライメント法に関する別な手法が有限角度交差法において有効である可能性を見出し、導入に向けた検討に着手した。また、安定なCHG発生に向けてレーザー輸送における空気の揺らぎの抑制が重要であることを見出し、アライメントの容易さも考慮した輸送系の改良を進めた。並行して、CHG光のスペクトル計測のために真空紫外分光システムの構築を進めた。ナノ秒レーザーパルス発生法においてより高強度のパルスを生成するために誘導ブリルアン散乱を用いる手法が効果的であるとの情報を得、導入に向けて検討に着手した。研究に用いる加速器の主加速空洞に不具合が生じ、一部の実験を実施することができなかった。一方、次年度からの本格実験開始に向けた装置の整備は順調に進んでいる。25年度が最終年度であるため、記入しない。2012年4ー6月期に当初想定していなかった加速器の大幅改造が行われ、その後の立ち上げ調整作業などのため、当初予定していた加速器側の研究はやや遅れが生じたが、レーザー側の研究は概ね順調に進んだ。初年度の計画の遅れの原因となった加速器主加速空洞の不具合は平成24年度初めの運転停止期間中に修理が行われる予定であり、今後の本研究の遂行には支障は生じないと考えている。最終年度に向けて、まずは、有限角度交差法の実現を急ぐ。これに引き続いて、狭帯域CHGの発生試験を進める。
精密不斉分子認識能をもつ結晶場の構築と熱力学的平衡下におけるキラル化合物供給法

新規光学活性テトラフェニレン誘導体の短段階かつ高収率での合成法を確立した.光学活性なヒドロキシ体(THTP)をホスト分子に用いて,種々のアミン類に対する分子認識能を検討した.その結果,様々なアミン類の光学分割に成功し,純粋な光学活性アミンを得ることに成功した.光学活性THTPとフェネチルアミン類との包接錯体の分子認識の様子を解明する目的で,包接錯体の単結晶X線結晶構造解析を行った.これにより,ホストの持つ水酸基とゲストのアミノ基窒素原子との間に働く分子間水素結合の他,π-π相互作用など弱い相互作用が重要な役割を演じていることが分かった.精密分子認識を有する新規光学活性ホスト分子の候補化合物として,光学活性テトラフェニレン誘導体を選択し研究を開始している.本年度に示す成果は以下のとおりである.1.2,7,10,15-位に水酸基を導入した2,7,10,15-テトラヒドロキシテトラフェニレン(THTP)の合成は,3-ブロモアニソールを出発原料とした二度の対称面でのカップリング反応により達成している.しかし,大量合成時の低収率が問題となっていた.そこで,二度目のカップリング反応では,基質濃度(0.067M)が重要であることを突き止め,大量合成時の収率改善に成功した.2.THTPの光学分割には,(S)-フェネチルアミンを用いることで成功している.この際,(+)-体のTHTPとの包接錯体が針状晶として得られた.この包接錯体から純粋な光学活性THTPが供給できる.また興味深いことに,(S)-フェネチルアミンは(ー)-体のTHTPとも包接錯体を形成する(板状晶)ことが分かり,同一のフェネチルアミンを用いて,純粋な(ー)-THTPの供給も可能となった.3.光学活性THTPをホスト分子に用いて,種々のアミン類に対する分子認識能を検討した.その結果,様々なアミン類の光学分割に成功し,純粋な光学活性アミンの得ることができた.例えば,ラセミ体のフェネチルアミンをゲストに用いた場合,(S)-体および(R)-体のフェネチルアミンをそれぞれ96%eeの光学純度で得ることに成功した.4.光学活性THTPとフェネチルアミン類との包接錯体の分子認識様式を解明する目的で,包接錯体の単結晶X線結晶構造解析を行った.これにより,ホスト分子の持つ水酸基とゲストのアミノ基窒素との間に働く分子間水素結合の他,π-π相互作用など弱い相互作用が重要な役割を演じていることが分かった.5.多くのTHTP誘導体の合成に着手した.精密分子認識を有する新規光学活性ホスト分子の候補化合物として,光学活性テトラフェニレン誘導体を選択し研究を開始している.本年度に示す成果は以下のとおりである.1.2,7,10,15-位に水酸基を導入した2,7,10,15-テトラヒドロキシテトラフェニレン(THTP)の大量合成の成功により,グラムスケールでの供給が可能となった.2.THTPの光学分割分割剤として用いた(S)-フェネチルアミンが,(+)-体のTHTPと包接錯体(針状晶)を形成し,また,(ー)-体のTHTPとも包接錯体(板状晶)を形成する現象について,これら二種の包接錯体の成り立ちや安定性などについて各種機器分析を用いて検証した.これにより,(S)-フェネチルアミンと(+)-THTPで形成される包接錯体が,速度論支配下に速やかに形成されるのに対して,(ー)-体のTHTPとは,熱力学支配下により安定な包接錯体が形成されることを見いだした.3.こうして得られた光学活性THTPをホスト分子に用いて,種々のアミン類に対する分子認識能を検討した.その結果,様々なアミン類の光学分割に成功し,純粋な光学活性アミンを得ることができた.この際,光学分割の効率を調べるために,本研究費により獲得した液体クロマトグラフィー用のELSD検出器が役に立った.4.光学活性THTPとフェネチルアミン類との包接錯体の単結晶X線結晶構造解析を行った.これらにより,ホスト分子の持つ水酸基とゲストのアミノ基窒素との間に働く分子間水素結合の他,π-π相互作用など弱い相互作用が重要な役割を演じていることが分かった.また,芳香環上の置換基の有無により,分子認識現象に違いが現れることも見いだした.5.THTPにおける精密分子認識の駆動力である,フェノール性水酸基近傍に置換基を導入した誘導体の合成に着手した.具体的には,ハロゲン化後,続く鈴木-宮浦カップリングによる芳香環導入や薗頭反応による増炭反応を行った.新規光学活性テトラフェニレン誘導体の短段階かつ高収率での合成法を確立した.光学活性なヒドロキシ体(THTP)をホスト分子に用いて,種々のアミン類に対する分子認識能を検討した.その結果,様々なアミン類の光学分割に成功し,純粋な光学活性アミンを得ることに成功した.光学活性THTPとフェネチルアミン類との包接錯体の分子認識の様子を解明する目的で,包接錯体の単結晶X線結晶構造解析を行った.これにより,ホストの持つ水酸基とゲストのアミノ基窒素原子との間に働く分子間水素結合の他,π-π相互作用など弱い相互作用が重要な役割を演じていることが分かった.精密分子認識能を有する新規光学活性ホスト分子の候補化合物として,新規テトラフェニレン誘導体を選択し研究に着手した.本年度の成果は以下のとおりである.

1.2,7,10,15-位に置換基を導入した新規テトラフェニレン誘導体の短段階かつ高収率での合成法を確立した.具体的には,3-ブロモアニソールを出発原料として,対称面での二度のカップリング反応により,わずか4段階で2,7,10,15-テトラヒドロキシテトラフェニレン(THTP)を得た(4段階収率,45%).2.得られた2,7,10,15-テトラヒドロキシテトラフェニレン(THTP)の光学分割には(S)-フェネチルアミンを用い,(+)-体,(-)-体それぞれ純粋な光学活性THTPを得ることに成功した.これは,テトラフェニレン誘導体の光学分割に成功した初めての例である.3.光学活性THTPをホスト分子に用いて,種々のアミン類に対する分子認識能を検討した.その結果,様々なアミン類の光学分割に成功し,純粋な光学活性アミンを得ることができた.例えば,ラセミ体のフェネチルアミンをゲスト分子に用いた場合,(S)-体および(R)-体のフェネチルアミンをそれぞれ96%eeの光学純度で得ることに成功した.4.光学活性THTPとフェネチルアミンとの包接錯体の分子認識様式を解明する目的で,包接錯体の単結晶X線結晶構造解析を行った.これにより,ホストの持つ水酸基とゲストのアミノ基窒素原子との間に働く分子間水素結合の他,π-π相互作用など弱い相互作用が重要な役割を演じていることが分かった.交付申請書上,平成23,24年度に示した計画は概ね順調に進展していると考える.その根拠は,1)テトラフェニレン誘導体の効率的調製の開発,2)光学活性四置換テトラフェニレン誘導体の調製,3)フェネチルアミン類に対する,光学活性ホストとしての利用,4)単結晶X線結晶構造解析を用いた包接錯体中の分子認識現象の解明,5)新規ホスト分子候補化合部として種々のTHTP誘導体の合成等が行えたことによる.交付申請書上,平成23年度分に記した計画は概ね順調に進行していると考える.その根拠は,1)テトラフェニレン誘導体の効率的調製法の開発,2)光学活性四置換テトラフェニレン誘導体の調製.3)フェネチルアミン類に対する,光学活性体ホスト分子としての利用,4)単結晶X線結晶構造解析を用いた包接錯体中の分子認識現象の解明が行えたことによる.得られた光学活性2,7,10,15-テトラヒドロキシテトラフェニレン(THTP)が,アミン類に対する光学分割剤として機能することが明らかとなったので,平成25年度はゲスト分子の適用範囲を広げるため,他の官能基(例えば,アルコールやカルボニル化合物)を持つゲストにも適用したい.また,THTPの活性が十分満足できるものとなっていないことから,新たに合成したTHTP誘導体の光学分割剤としての可能性を探りたい.応募者が精力的に開発してきた,熱力学的な平衡条件下,分子認識現象を用いた光学活性体供給法である「デラセミ化法」に新規ホスト分子を適用したい.得られた光学活性2,7,10,15-テトラヒドロキシテトラフェニレン(THTP)が,アミン類に対する光学分割剤として機能することが明らかとなったので,平成24年度はゲスト分子の適用範囲を広げるため,他の官能基(例えば,アルコールやカルボニル化合物)を持つゲストにも適用したい.また,THTPの活性が十分満足できるものとなっていないことから,より活性の高い有用なホスト分子の合成を目指したい.具体的には,水酸基を足がかりにしたホスト分子をデザインし,すでに合成に着手している.
無容器法を用いた高屈折率ガラスの特性制御

La_2O_3-TiO_2系ガラスを無容器プロセスによって作製した。このガラスの熱安定性と屈折率を調べた。このガラスは、2. 29を超える高い屈折率と高いガラス転移点を示すことがわかった。この高い屈折率は、ガラス中の酸化物イオンの高い電子分極率と高い充填率によることがわかった。このガラスへのAl_2O_3とZrO_2の添加は、屈折率と波長分散のために効果があることがわかった。屈折率が2を超える高屈折率ガラスであるBaTi_2O_5やLa_4Ti_9O_<24>組成ガラスは、無容器プロセスによる溶融・冷却によって、はじめてバルク状のガラスを得ることができる。これらのBaTi_2O_5やLa_4Ti_9O_<24>ガラスを起点としたガラスの安定性の向上や屈折率の制御のための組成開発を行うことが本研究の目的である。平成21年度には、これまで用いてきたガス浮遊炉の装置を基にして、試料室を更新し、レーザ照射を2方向にするなどにより、温度むらの少ない溶融条件を実現するように装置の改良を行った。ガラスの組成開発では、ガラス化範囲の広いLa_2O_3-TiO_2系ガラスを中心にこのガラスに対して、WO_3,Nb_2O_5,Ta_2O_5,GeO_2,ZrO_2,HfO_2,Y_2O_3,Gd_2O_3,Bi_2O_3,Al_2O_3, ZnO,CaO,SrO,K_2O,Na_2O,Li_2Oの第3成分をTiO_2を置換する形で添加し、無容器法の1つであるガス浮遊法を用いて、CO_2レーザを熱源として、溶融し、その後、急冷して、ガラスの作製を試みた。ガラス化できた試料について、熱分析を行いガラス転移点と結晶化開始温度を特定した。特に、ZrO_2の添加に関しては、組成とガラス転移点と結晶化開始温度の関係を詳細に調べ、La_2O_3-TiO_2-ZrO_2系ガラスにおいて最も熱的に安定な組成を見出した。さらに、屈折率と屈折率の波長依存性の分散の測定と評価を行った。平成22年度には、これまで用いてきたガス浮遊炉の装置のレーザ照射を2方向にして、温度むらの少ない溶融条件を実現した。平成21年度に引き続いて、ガラス化範囲の広いLa_2O_3-TiO_2系ガラスを中心にこのガラスに対して、WO_3,Nb_2O_5,Ta_2O_5,GeO_2,ZrO_2,HfO_2,Y_2O_3,Gd_2O_3,Bi_2O_3,Al_2O_3,CaO,SrO,K_2O,Na_2O,Li_2Oの第3成分をTiO_2成分、あるいは、La_2O_3成分を置換する形で添加し、ガラスの作製を試みた。K_2O,Na_2O,Li_2Oのアルカリ酸化物の添加では、融液からの蒸発が多く、ガラスができなかった。CaO,SrO,BaOのアルカリ土類酸化物の添加では結晶化が起きた。これら以外は、ガラス化できた。熱分析により、ガラス転移点と結晶化開始温度を特定した。ZrO_2とAl_2O_3の添加に関しては、屈折率と屈折率の波長依存性の分散の測定と評価を行い、ZrO_2の添加では、屈折率が維持され、Al_2O_3の添加では、屈折率の波長依存性を小さくすることができた。屈折率が2を超える高屈折率ガラスであるBaTi2O5やLa4Ti9O24組成ガラスは、無容器プロセスによる溶融・冷却によって、はじめてバルク状のガラスを得ることができる。これらのBaTi2O5やLa4Ti9O24ガラスを起点としたガラスの安定性の向上や屈折率の制御のための組成開発を行うことが本研究の目的である。平成23年度には、これまでの研究をさらに進めて、本研究で新たに見出したガラス系であるLa2O3-Nb2O5の2成分系に着目し、そのガラスの熱的安定性や、光学的性質の中で特に屈折率を中心に調査した。この2成分系では、ガラス化範囲は、La2O3の含有量で30mol%と60mol%を中心とする2つの領域にわかれていた。両系ともに、可視域の全域で透明で、屈折率が2を超える高い屈折率を示すことが確認できた。また、そのアッベ数は、20程度であることがわかった。

これに対して、第3成分の添加効果を調査した。ガラス化範囲、屈折率やその波長依存性を調査した中で、Al2O3とTa2O5の添加は、その物性に大きな効果があることを見出した。A12O3の添加に伴って、ガラス転移点と結晶化開始温度の差が大きくなり、3成分系でガラス形成能の高い領域が存在することを見出した。屈折率は、添加量の増加に伴って減少したが、その波長依存性は小さくなり、アッベ数は、上昇することがわかった。La2O3-Nb2O5-A12O3系において、屈折率2.15、アッベ数31の特性を示すガラスを得ることができた。Ta2O5の添加では、ガラスの熱的性質に大きな変化は認められなかったが、屈折に関する特性は、Al2O3を添加した系よりも、優れていることがわかった。また、高い屈折率や低い波長依存性を示す要因を検討した。
計画管理に関する研究

1960年代後半より農村計画の必要性が叫ばれ、市町村総合計画の作成を始め、土地利用規制や各種事業が精力的に実施され、農村地域では、目を見張るような改善が行なわれてきた。しかしながら、土地利用秩序の形成を始めとして、他事業との整合性や総合性、事業化の実施面で多くの問題も見られるようになった。本研究では、これらの問題点の発生の一因は、農村計画体系を構成する、市町村総合計画・市町村実施計画・地区総合計画・地区実施計画等の計画およびそれらの相互関係にあると考え、計画管理の一環として、京都府下の44市町村の総合計画や実施計画等の実態を把握するとともに、これらの諸計画のあり方や農村計画体系のあり方について検討した。さらに、住民主体による地区総合計画づくりの計画単位として旧村が有効であることを明らかにし、京都府下の旧村の実態を調査し(1991年)、明らかにした。京都府下の旧村の一般的なモデルは、(1)小学校が1校、農協支所が1つ、集落が78つあり、各集落には自治会が、旧村域には連合自治会があって、旧村としてのまとまりを持っている。(2)この一般的なモデルは、京都市、宇治市、城陽市、向日市、長岡京市等にはほとんど見られないが、他の市町村には、ほぼ残っている。(3)圃場整備事業は丹後、中丹、京都中部地域等で67割程度実施されているが、京都市域以南では少ない。(4)京都縦貫道の建設や山陰線の複線電化工事等を始めとする、国府道整備や鉄道整備、河川改修、圃場整備、ニュータウン造成、工業団地造成等のプロジェクトが多く、用地取得やプロジェクト間の調整等で難航している。(5)地区総合計画を策定している市町村は少ないが、住民主体による地区総合計画(土地利用計画)づくりの必要性は感じており、計画単位として旧村が適切であるとする地区が111旧村(49%)ある等である。本年度は京都府下の44市町村の旧村の実態および総合計画や実施計画等の計画管理の実態を把握するために、アンケ-ト調査表を作成し、1992年9月下旬より11月上旬にかけてヒアリング調査を実施した。なお、本調査研究では、旧村とは、農業センサスで用いている定義(1950年2月1日現在の市区町村)をベ-スにして、旧村の沿革も考慮したものを用い、225の旧村を設定している。本調査で明らかになったことは、次のとうりである。1.京都府下の旧村の一般的なモデルとしては、小学校が1校、農協支所が1つ、集落が78つあり、各集落には自治会が、旧村域には連合自治会があって、旧村全体としてなんらかのまとまりを持っているものとして捉らえることが出来る。2.旧村の一般的なモデルは、京都市、宇治市、城陽市等には、ほとんど見られないが、他の多くの市町村には、ほぼ完全な姿で残っている。3.都市計画区域内のある市町村では、市街化区域や市街化調整区域等の土地利用計画図は作成されているが、面積等は旧村毎に集計されていない。4.農振計画関係の農振地域や農振農用地区域等の図面については作成されていない市町村もあり、まして、面積については旧村毎に集計されていない。5.圃場整備は中丹、南丹、丹後等でよく実施されているが亀岡市以南では少ない。6.京都縦慣道や近畿自動車道舞鶴線の高速道路建設や山陰線の複線電化工事に関連して、プロジェクトが多いが、用地調整やプロジェクト間の調整等で難抗している。