hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
医用電磁波放射システム研究のための病理組織を含む超広帯域３次元人体等価ファントム

次に、乳癌ファントムの基本組成の探査を進め、等倍乳房ファントムを広帯域で実現するための基本組成を始めて明らかにした。さらに、この成果を用いて乳房ファントムの試作に発展させた。眼球に関する研究では、従来の液体型ファントムでは眼球内部の不均質構造を模擬することが出来ないため、独自の固体ファントムに注目した研究を進めた。併せて、眼球への電磁波の影響を評価するためにSAR測定実験用固体眼球ファントムに適応するためのニードル型プローブを用いた評価技術に関する研究を進め、固体ファントムに適応できる内部電磁界の新しい測定技術を手法を提案した。3所望の病理組織に対するファントムの電気定数の許容誤差を評価するために、医用機器に採用される候補としてキャビティバックアンテナに注目し、医用レーダ装置に用いられる代表的な信号処理をモチーフとして取り上げ、リンギング特性と波形持続時間に注目し、ファントム電気定数の許容誤差をアンテナ測定の尺度から判断するための評価基準について研究を進めた。4以上の成果を学術論文として投稿・口頭発表を行い研究成果を広く公開した。1拡大病理ファントムと3次元病理組織ファントム形成への展開:乳がん診断用の医用レーダ評価を目標とし、乳房組織を構成する主要4組織に対する2倍のスケールモデルの開発を完了した。これらの組織の具体的応用として、乳がん病理組織を含めた乳房部に対する3次元人体病理ファントム開発を進め、比較的表面の形状が単純な形成技術に取り組みレーダイメージングによる総合評価に向けた要素技術の準備を完了した。2眼球と簡易頭部ファントムによるホットスポット評価への展開:眼球ファントムを埋設する人体頭部の簡易モデルと刺入性にすぐれたダイヤモンド型プローブを開発した。SAR測定に向けた電界の直交3成分の識別度と給電線の影響の評価が課題であるため、これらに対する実験とシミュレーションによる評価を実施し、提案したダイヤモンド型プローブの電気特性の妥当性を確認し、今後予定している頭部詳細モデルに対する実験のための要素技術開発を完了した。3レーダーイメージング測定用超広帯域放射素子のリンギング特性評価への展開:人体近傍に配置されたアンテナの広帯域に渡る応答特性の評価指数について分析し、24年度までにレーダーイメージングアンテナの性能評価において使用する複数の評価指数候補を実験的に評価するための測定およびデータ処理技法を確立した。最終年度ではスペキュラーを含む3次元病理組織ファントムに対しイメージング実験を行いシステムとしての総合評価を進める。4スプリットリングフィルタを利用した生体検知手法の提案:人体ファントムと広帯域フィルタの研究を発展させ、広帯域のスプリットリング型バンドパスフィルタに人体手部が近接した場合の応答特性の変化を利用し、人体手部の深さ方向の高周波電気特性の分布を識別する新しい生体検知手法を提案し、その成果を学術論文として公表した。
疫学データベースを活用したハイヘルス養豚の確立

本研究では疫学データベースを活用した「ハイヘルス養豚」を確立することを目的とした。養豚生産における繁殖成績・肥育成績・群成績を広域的に一元記録するために、養豚生産農場の生産記録を記録・分析するためのシステムを構築した。本システムを用い、南九州の養豚生産農場の成績の定量化を実施した。また、本システムを活用し、豚流行性下痢(PED)と生産性との関連性について詳細に分析し、感染時期による生産性の違いや、PED感染後の処置と生産性との関連性について明らかにした。養豚生産における繁殖成績・肥育成績・群成績を広域的に一元記録するデータベースの構築を目的として、各農場における生産記録の保有形態について調査を行なった。聞き取り調査は合計16回行い、各農場における生産記録の保有形態の現状を確認した。その結果、農場では各自で生産記録を保有しているが、その記録形態が異なることが明らかになった。そこで、生産記録を一律して収集するために、保有のための統一形式を作成した。調査対象とした項目として、各月における農場の生産指標の合計値または平均値を用いた。大きく分類して以下の6つの項目に関して聞き取りを行った:当期中の種豚の出入り(月末の母豚の在庫頭数、淘汰した母豚数、死亡した母豚数)、当期中の繁殖成績(分娩した母豚数、分娩産子数の合計、生存産子数の合計、離乳した母豚数、離乳子豚数の合計、種付けした母豚数)、当期中の飼料購入重量(授乳豚用、妊娠豚用)、当期中の出荷頭数(肥育舎からの肥育豚出荷、出荷枝肉重量の合計)、当期中の離乳舎への出入り(離乳舎での死亡頭数)、当期中の肥育舎への出入り(肥育舎での死亡頭数)。この調査および統一形式の作成には、宮崎県、畜産関係団体、研究機関と協議を行い、現場にて活用が期待できる生産記録の収集方法やリスク因子の探査に重点を置いた。本統一形式を基に、繁殖成績・肥育成績などの生産記録を一元記録するデータベースの概要を構築した。本統一形式を元に、宮崎県内の農場に生産記録の提供を呼びかけた。生産記録の提供には宮崎県配合飼料価格安定基金協会の協力を得て、飼料メーカーや製薬メーカーなどを介して、県内の生産者に提供を呼びかけた。昨年度は約40農場より協力を得られ、各農場における繁殖成績・肥育成績・群成績の記録の提供を受けた。各月ごとの記録の収集に伴い、統一形式の修正を行なった。前年度より引き続き構築している「養豚情報システム」の開発に取り組んだ。養豚生産における繁殖成績・肥育成績・群成績を広域的に一元記録することを目的として、繁殖成績・肥育成績などの生産記録を一元記録するデータベースの性能向上および疫学情報を組み合わせたデータベースの構築を実施することができた。また、時系列解析として、月毎・四半期毎・半年毎・一年毎に数値を表記できる機能を組み入れた。これにより、各農場における生産成績を同じ指標において比較・検討し、経時的な成績の変化を定量化することができるようになった。また、昨年度から使用している生産記録を収集するための統一形式を用いて、宮崎県を中心とした養豚生産農場に対して、生産記録調査を継続して行った。また、県内の成績の比較対象として、鹿児島県の養豚生産農場からも生産記録の収集を行った。2016年3月時点で、宮崎県および鹿児島県に所在する一貫経営農場または子豚出荷農場の61農場が本調査に協力している。これらの農場より収集したデータを元に、上記データベースにて自動で繁殖成績・肥育成績・群成績を計算するマクロを組み込んだ。収集した情報に関して、目標値を設定するためのベンチマーキングの実施や記述統計の算出、また農場の疾病の有無における生産性の比較などを実施した。特に、近年世界的に発生が多発している豚流行性下痢(PED)の陽性農場と陰性農場の間における生産成績の比較を実施し、PED発生に伴う経済的な被害を定量化した。平成27年度以降は、平成26年度に得られたデータの解析結果を基に、さらなる情報収集および情報提供農家数の増加を図る予定であった。予定通り情報提供農家数は増加し、現在61農場より情報提供されている。解析結果は情報を提供した農家に対してフィードバックし、このフィードバックを活用して、参加農場全体の傾向および生産性向上のための改善点を明記するとともに、各農場における弱点と優先的に改善する必要のある飼養管理について説明を行った。前年度より引き続き構築している「養豚情報システム」の開発に取り組み、システムの大枠を構築することが出来た。今まで紐付けが難しかった養豚生産における繁殖成績・肥育成績・群成績に関して、同一システム内にてこれらの成績を比較することが可能となり、今まで繁殖と肥育に関して別々に改善点を探査する必要があった点に関して、両方の視点から農場全体の改善点を客観的に分析することが可能となった。また、昨年度から使用している生産記録を収集するための統一形式を用いて、宮崎県や鹿児島県に所在する養豚生産農場を対象として、生産記録調査を継続して行った。昨年度と比較して、後継者不足または経営的理由などによって数農場が生産記録調査から外れたものの、新規で調査に加入した農場が多かったことにより、全体としては調査対象農場数が増加した。得られた生産記録は繁殖成績・肥育成績・群成績に分けて分析を行い、全体の平均値やバラつきなどを含めた記述統計を算出した。また、これらの成績は飼養品種や農場サイズなどで比較を行った。

得られたデータより、調査対象地域における年月別の成績の推移や、農場の属性毎における生産性の特徴を定量化した。また、得られた農場データを活用し、豚流行性下痢(PED)の陽性農場の母豚における繁殖成績の比較を実施し、PED発生に伴う繁殖成績の低下を定量化した。PED発生の影響が、感染時期や産次、品種によって異なることを明らかにした。生産記録を記録・分析するためのシステムである「養豚情報システム」は、システムの大枠を構築することが出来ており、おおむね順調に進展している。また本年度は、生産記録調査の対象農場が増加しており、これらの農場に対して、各々の農場の課題点および改善点を定量的に分析し、その結果をフィードバックしている。分析の手法やフィードバック内容の検討も大枠が固まりつつあり、生産記録を生産農場の生産性改善に結びつける手法が発展してきた。また、これらのデータセットを活用して、疾病予防のための知見やハイヘルス農場を維持するために必要な飼養管理の手法を明らかにすることができた。養豚生産農場の生産記録を記録・分析するためのシステムである「養豚情報システム」を構築し、養豚生産における繁殖成績・肥育成績・群成績を広域的に一元記録することが可能になった。また、時系列解析として、月毎・四半期毎・半年毎・一年毎に数値を表記できる機能を組み入れた。これにより、各農場における生産成績を同じ指標において比較・検討し、経時的な成績の変化を定量化することができるようになった。宮崎県や鹿児島県に所在する養豚生産農場を対象として、上記システムを用いた生産性調査を実施し、収集した情報に関して、目標値を設定するためのベンチマーキングの実施や記述統計の算出、また農場の疾病の有無における生産性の比較などを実施した。特に、2013年末から世界的に流行している豚流行性下痢(PED)と生産性との関連性について詳細に分析し、感染時期による生産性の違いや、PED感染後の処置と生産性との関連性について明らかにした。これらのデータセットを活用して、疾病予防のための知見やハイヘルス農場を維持するために必要な飼養管理の手法を明らかにすることができた。上記の調査にや解析において得られた知見を生産現場に広く還元するために県や生産団体が主催する勉強会やセミナーで講演を積極的に行い、疾病防御によって得られるメリットを宣伝することができた。同時に、これらの成果を学会や科学論文で発表することにより、学術的にも研究成果を広く宣伝することができた。本研究では疫学データベースを活用した「ハイヘルス養豚」を確立することを目的とした。養豚生産における繁殖成績・肥育成績・群成績を広域的に一元記録するために、養豚生産農場の生産記録を記録・分析するためのシステムを構築した。本システムを用い、南九州の養豚生産農場の成績の定量化を実施した。また、本システムを活用し、豚流行性下痢(PED)と生産性との関連性について詳細に分析し、感染時期による生産性の違いや、PED感染後の処置と生産性との関連性について明らかにした。平成26年度の計画として、生産性の定量化および飼養管理の実態把握の予備調査として、既に生産性の記録を保持している養豚生産農場を対象として分析を実施する予定であった。
家蓄音声および画像解析による飼養管理作業の自動化に関する基礎的研究

畜産現場の労働力問題を解決するために家畜の音声と画像の解析を用いた飼養管理自動化の基礎的な研究を行った。家畜の生産現場での自動化のために必要なことは家畜個体の生理状態を判断することである。そのため本研究では音声と画像を利用する管理技術の基礎的研究を目的とする。本研究では黒毛和牛を対象とした。牛の個体識別は畜産の自動化のために不可避の課題であり、画像を用いた方法は識別および状態を判断する時一番現実的な方法である。最近畜産現場で飼育管理の自動化のためにバーコードやRFID (Radio Frequency Identification)などを用いた色々な個体識別装置が開発されてきた。しかし、家畜の精密飼育環境調節と動物福祉の観点から個体識別だけではなく状態識別も重要であり、これらの問題を同時処理する手段として画像処理技術の応用を着想した。本年度は黒毛和牛の顔画像を用いた個体識別を行った。今までの実験から見れば、画像に与える変数が歪み度、雑音重畳の時は全体的にグレースケール画像より、CMYKカラーモデル画像の方が良い結果を示した。この原因として考えられるのは、実験に用いた牛の色が黒色であり、CMYKカラーモデルは色を表現する際、黒を配合しているためである。また、首ふり角度を変化した時の結果では牛の顔画像以外の背景による影響が大きく、背景が変わると認識率が低下した。そして変数を明るさ、歪み度、雑音とした実験の場合、画像の背景が変わらないため、多少の外部影響を受けようと、ある程度識別可能であることがわかった。しかし、変数を首ふり角度とした場合は他の変数の変化が同時に加わると識別は困難になった。顔以外の背景による影響は額周辺に存在する渦巻きを利用することによりある程度その影響を除去することができ、この方法は有効である。一方、光の影響による対応策はよりロバスト性の高いシステムの開発が必要である。そして、本研究では家畜の音声を解析することがもう一つの目的である。さらに家畜音声による飼養管理の実現を目指して,音声による個体認識と状態識別に関する基礎的な研究を行っている.本年度は,韓国において,民間及び公的研究機関の畜舎にて,牛の鳴き声の録音を行った.自己回帰モデルから求めた対数スペクトルの傾きを利用することで数頭の牛の個体識別の可能性を見出した.またICA(独立成分分析)による複数音声の分離に関する検討を行い,複数の鳴き声をミキシングした音源から,それぞれの牛の鳴き声の分離可能であることが明らかとなった.畜産現場の労働力問題を解決するために家畜の音声と画像の解析を用いた飼養管理自動化の基礎的な研究を行った。さらに家畜音声による飼養管理の実現を目指して,音声による個体認識と状態識別に関する基礎的な研究を行っている.本年度は,韓国において,民間及び公的研究機関の畜舎にて,牛の鳴き声の録音を行った.自己回帰モデルから求めた対数スペクトルの傾きを利用することで数頭の牛の個体識別の可能性を見出した.またICA(独立成分分析)による複数音声の分離に関する検討を行い,複数の鳴き声をミキシングした音源から,それぞれの牛の鳴き声の分離可能であることが明らかとなった.
超小型燃焼器のための分子拡散特性に着目した微小火炎燃焼促進法に関する研究

本研究では、混合気を構成する燃料と希釈ガスの分子拡散特性が微小火炎の燃焼速度特性に与える影響、およびその燃焼速度を促進する手法を検討した。その結果、層流燃焼速度を揃えた燃料-酸素-希釈ガス混合気において、希薄混合気では、燃料にメタンやプロパンに比べ分子拡散に優れた水素を用いると、希釈ガスには窒素やアルゴンに比べ分子拡散速度が小さな二酸化炭素を用いると、火炎半径5mm以下の微小火炎の領域では、燃焼速度が向上する傾向を示すことを明らかにした。初年度となる本年度は、一般的な火炎サイズでの層流燃焼速度SLOを揃えた燃料-酸素-窒素人工空気混合気を主な対象とし微小球状伝ぱ層流火炎の燃焼特性を明らかにした。水素を燃料とした実験では、SLO=25cm/sで当量比φを0.31.2とし、さらにSLOを15cm/sでφ0.30.9とSLOを35cm/sでφ0.31.2の広い範囲の混合気を使用し、半径5mm以下の微小火炎および5mm以上のマクロ火炎を連続シュリーレン撮影法により観測を行った。その結果、SL0によらずφが0.70.9程度では他のφとは異なり、一般的な火炎サイズであるマクロ火炎で得られた結果の延長線上では、微小火炎の燃焼速度SLI特性が議論できないことを明らかにした。即ち、本実験範囲ではφ0.9より小さいと、SL1は火炎サイズが微小なほど増加する傾向を示すが、φが0.70.9では、SL0によらず、あるサイズより微小になるとSL1が減少へ転ずることがわかった。さらに、カーロビッツ数Kaを用いた火炎伸長の検討からは、このSL1の傾向が変化するKa値は、SL0には依存しない様子が観察された。また比較のために燃料にメタンを用い、SL0=25cm/sでφが0.81.0の混合気を検討した。その結果、上述の水素を燃料にした場合と異なり、本実験範囲では、概ね微小火炎の燃焼速度特性はマクロ火炎での結果の延長線上で議論することができることがわかった。さらに、メタンの場合、水素と異なり、希薄混合気でも火炎サイズが小さいほど燃焼速度は低下することを明らかにした。これらの結果から、希薄混合気では、メタン火炎は水素に比べて、高伸長場での燃焼特性の観点からも、超小型燃焼器内での燃焼に適さないことがわかる。本年度は、一般的な火炎サイズでの層流燃焼速度SL0を揃えたプロパン人工空気混合気、および水素-酸素-希釈ガス混合気を対象とし、燃料や希釈ガスの種類により変化する分子拡散特性が微小球状伝ぱ層流火炎の燃焼特性に与える影響を明らかにした。酸素より分子拡散速度が小さいプロパンを燃料とした実験では、SL0=25cm/sで当量比φが0.81.4と広い範囲の混合気を使用し、半径5mm以下の微小火炎および5mm以上のマクロ火炎を連続シュリーレン撮影法により観測を行った。その結果、酸素より拡散速度が大きい燃料である水素やメタンの場合と異なり、同一火炎半径または同一火炎伸長度での微小火炎の燃焼速度SL1はφが大きくなると増大する傾向を示すことを明らかにした。さらに、φが0.81.2の混合気では、一般的な火炎サイズであるマクロ火炎で得られた結果の延長線上で議論できるのに対して、φが1.4の混合気では、半径5mm程度より微小な火炎サイズではマクロ火炎の延長線上でSL1特性が議論できないことを明らかにした。希釈ガスを一般的な窒素に加え、拡散速度が同等のアルゴン、小さい二酸化炭素、および大きいヘリウムとし、SL0=25cm/sでφが0.5の水素-酸素-希釈ガス混合気に対して上述同様の検討を実施した。その結果、同一半径または同一伸長度での微小火炎のSL1は、拡散速度が遅い二酸化炭素が、微小なサイズ(またはカーロビッツ数Kaが大きくなる)ほど他に比べ大きくなる傾向を示すことを明らかにした。さらに本年度は、超小型燃焼器に近い状態で燃焼特性を把握するために内径10mmの円筒状の燃焼室を有する定容燃焼器を作成し、既に微小火炎の燃焼特性を明らかにしているSL0=25cm/sの水素人工空気混合気を対象に予備的な実験を実施した。その結果、概ね既に報告している微小火炎の燃焼特性と定性的には良い一致を示すことを明らかにした。本年度は、一般的な火炎サイズでの層流燃焼速度SLOを揃えた水素-酸素-希釈ガス混合気を対象とし、希釈ガスの種類により変化する分子拡散特性が微小球状伝ぱ層流火炎の燃焼特性に与える影響を明らかにした。さらに、内径10mmの円筒状の燃焼室を有する定容燃焼器を用いて、超小型燃焼器に近い状態で微小火炎の燃焼特性を検討した。

希釈ガスを一般的な窒素に加え、拡散速度が同等のアルゴン、小さい二酸化炭素を対象とした、SLO=25cm/sで当量比φが0.50.9の水素-酸素-希釈ガス混合気に対して、半径5mm以下の微小火炎および5mm以上のマクロ火炎を連続シュリーレン撮影法により観測を行った。その結果、φが大きく量論混合0比に近づくと、5mm以下の微小火炎の領域では、アルゴンは窒素と同様に、火炎サイズが小さくなると急激に燃焼速度が悪化することを明らかにした。一方、希釈ガスを二酸化炭素にした場合、窒素とは異なり、同一半径または同一伸長度での微小火炎の燃焼速度SLIはφの増大により低下するものの、SLOより大きな値を示すことを明らかにした。すなわち、希釈ガスとしては、拡散速度が酸素より遅い二酸化炭素を用いると、微小火炎の燃焼を改善できる可能性があること明らかにできた。さらに、内径10mmの定容燃焼器を用いて、SLO=25cm/sでφが0.30.9と広い範囲の水素人工空気混合気を使用し、燃焼実験を実施した。その結果、本燃焼器内の火炎半径が3mm程度までの燃焼速度特性は、既に報告している半径5mm以下の微小火炎での燃焼速度特性(SL1)と同様で、φが大きくなり0.9になると著しく悪化することを定量的に明らかにできた。
コンパクト天体連星合体におけるr過程元素合成と電磁波放射

本年度は、前年度までの研究に引き続き、連星中性子星合体のニュートリノ輻射流体シミュレーションを行った。最近発見された連星パルサーJ0453+1559は、太陽質量の約1.2倍と1.6倍の中性子星からなるが、このような大きな質量比を持つ連星はこれまで発見されておらず、したがって合体過程の研究も行われていなかった。そこで、本研究では、このような高い質量比を持つ連星(太陽質量の1.25倍と1.55倍、および1.25倍と1.65倍)を初期条件とした。中性子星の状態方程式としては、SFHoと呼ばれる比較的柔らかい状態方程式を採用した。いずれのモデルにおいても、潮汐相互作用による質量放出が卓越するため、放出物質は主として連星軌道面方向に集中しており、またその組成はきわめて中性子過剰度であった。一方、子午面方向には、ニュートリノと物質の相互作用によって中性子過剰度がやや小さくなった放出物質が認められたが、その総質量は潮汐相互作用によるものよりも十分に小さかった。これは、連星質量が大きく、合体後すぐにブラックホールが形成されるため、ニュートリノ放射領域がブラックホールに飲み込まれ、ニュートリノ光度が下がってしまうためである。放出物質の総量は、太陽質量の1%程度であった。質量比が大きいほど潮汐相互作用によって放出される冷たい(従ってニュートリノ相互作用の影響を受けない)中性子星物質の割合が増えるため、より中性子過剰の物質が放出されると予想されていたが、本研究によってその定量性を明らかにすることができた。本研究課題で得られた一連の結果によって、放出物質の時間進化を背景場として元素合成計算を行い、現在観測によって示唆される連星質量比分布によって、太陽組成が再現されるかどうかについて調べることが可能となった。28年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の研究課題では、まず、連星中性子星合体の数値相対論シミュレーションを行い、合体における質量放出過程の連星パラメータ依存性を明らかにした。本研究は、前年度に行った質量放出過程の状態方程式依存性の精査に続くものである。状態方程式については、最新の原子核実験、および近年観測されたshort GRB 130603Bに付随する電磁波対応候補天体の理論モデルと整合的な2モデルを採用し、連星パラメータについては、連星パルサーの観測に基づいて3つのモデルを設定した。連星中性子星合体の瞬間からの質量放出には、(1)潮汐力によって変形・破壊され重力トルクによって主に赤道面方向に撒き散らされる成分と、(2)その後、衝撃波加熱によってより等方的に吹き飛ばされる成分があるが、連星の質量比が1からずれるにしたがって、(1)の成分が相対的に多くなることを定量的に明らかにした。以上の成果は論文にして投稿済みである。さらに、シミュレーションの結果得られたグリッドデータをラグランジュ的な流体素片データにマッピングし、各流体素片の温度、密度、電子モル分率の時間発展を導出し、各流体素片ついて元素合成の計算を行った。本研究結果は現在論文にまとめている最中である。続いて、ブラックホール-中性子星連星合体の数値相対論シミュレーションを行い、合体における質量放出過程の状態方程式依存性を明らかにした。この場合には状態方程式に依らず潮汐成分が卓越する。さらに興味深い結果として、放出物質の電子モル分率が、状態方程式を記述する相互作用の対称エネルギーを反映することを明らかにした。この結果を用いれば、未解明の核物質状態方程式に制限を与える可能性がある。研究計画に記載した内容に加えて、連星中性子星合体後の長時間進化を追跡可能にする数値コードの開発に成功し、その研究に着手することができたため。連星中性子星合体後にブラックホールへと崩壊せずに中性子星が形成される場合には、残された中性子星からのニュートリノ放射によって放出される成分の寄与が大きくなると期待される。これについて定量的に調べることは、重力波に付随する電磁波対応天体の、実際上の観測計画において極めて重要である。そのためには長時間の進化を追跡する必要があるが、空間3次元のシミュレーションの実行は計算機資源的に困難であるため、空間2次元のシミュレーションにスイッチする必要がある。本年度の研究において、そのために必要なコードを完成させた。また、現実の中性子星は強い磁場を有しているため、長時間の進化過程では、磁場によって駆動される角運動量輸送や質量放出過程も考慮に入れなければならない。これらの過程の定量的に正しい記述には空間が3次元であることが本質的であるが、一方で、空間を2次元に落としたシミュレーションが長時間進化の追跡には必要である。そこで、磁場による上述の過程を粘性による効果として組み込んだ数値相対論コードの開発に着手し、世界に先駆けてそれを完成させた。テスト計算を完了し、今後本格的なシミュレーションを行う予定である。これらに加えて、従来採用していた多層格子法を適合型多層格子法に拡張し、少ない計算量でシミュレーションを遂行可能な数値コードも開発した。

そこで、本研究では、このような高い質量比を持つ連星(太陽質量の1.25倍と1.55倍、および1.25倍と1.65倍)を初期条件とした。中性子星の状態方程式としては、SFHoと呼ばれる比較的柔らかい状態方程式を採用した。いずれのモデルにおいても、潮汐相互作用による質量放出が卓越するため、放出物質は主として連星軌道面方向に集中しており、またその組成はきわめて中性子過剰度であった。一方、子午面方向には、ニュートリノと物質の相互作用によって中性子過剰度がやや小さくなった放出物質が認められたが、その総質量は潮汐相互作用によるものよりも十分に小さかった。これは、連星質量が大きく、合体後すぐにブラックホールが形成されるため、ニュートリノ放射領域がブラックホールに飲み込まれ、ニュートリノ光度が下がってしまうためである。放出物質の総量は、太陽質量の1%程度であった。質量比が大きいほど潮汐相互作用によって放出される冷たい(従ってニュートリノ相互作用の影響を受けない)中性子星物質の割合が増えるため、より中性子過剰の物質が放出されると予想されていたが、本研究によってその定量性を明らかにすることができた。本研究課題で得られた一連の結果によって、放出物質の時間進化を背景場として元素合成計算を行い、現在観測によって示唆される連星質量比分布によって、太陽組成が再現されるかどうかについて調べることが可能となった。本年度の研究に引き続き、ブラックホール-中性子星連星合体の数値相対論シミュレーションを行い、合体時における質量放出過程の連星パラメータ依存性を明らかにする。本年度に開発した、多層格子法を適合型多層格子法に拡張した数値コードを用いることで、中規模計算機でもシミュレーションが実行可能となることが期待されるので、計算機資源利用の最適化を行い、効率的に研究を進める。数値相対論シミュレーションで得られた結果を用いてr過程元素合成計算を行う段階では、グリッドーデータからラグランジュデータの作成の部分が完全には自動化されていないので、そこが研究の律速段階の一つとなっている。そこで、研究協力者らとこの部分の自動化を進めることで、より効率的に研究を遂行する体制を整える。得られた結果に基づき、重力波に付随するr過程元素の崩壊に伴う可視光放射の光度曲線・スペクトルの計算を行う。質量放出過程の違いに着目した詳細な光度曲線計算を行い、観測に先立つ予言を与えることを目指す。さらに、上記に挙げた当初の研究計画の枠組みを超えて、本年度開発に成功した空間2次元の一般相対論的ニュートリノ輻射粘性流体シミュレーションコードを用いて、連星中性子星合体後にブラックホールへと崩壊せずに中性子星が形成される場合における系の長時間進化と、その場合の質量放出過程を明らかにする。28年度が最終年度であるため、記入しない。
リン酸含有生体情報伝達物質に対する希土類錯体との相互作用と反応

本研究は細胞内情報伝達反応としての脱リン酸化反応(ホスホモノエステラーゼ活性)に焦点を絞り,生体内で活躍しているリン酸化アミノ酸)の脱リン酸化反応を希土類を使って試み,希土類による生体機能調節の可能性を検討した.ホスホモノエステラーゼ活性についてCe^<4+>:L=1:1系ではホスホセリンはほぼ,ホスホチロシンは1/3が反応し,フィチン酸はほとんど反応しないといった大きな構造依存性が見出され,生体機能調節の可能性が示唆された.この反応はCe^<4+>の溶解直後が最も活性であった.反応活性種をエレクトロスプレーイオンマス(ESI-MS)によって検出することに成功した.すなわち,ポジティブモードCe^<4+>の溶解直後にはCe(OH)_2(NO_3)に相当する分子量が観察された.一方,Ce^<4+>-ホスホセリン系ではCe_2(OH)_4(PO_4)が反応中間体として検出され,最終生成物はCe^<4+>-セリン系と同じであったことから,脱リン酸反応はモノマーであるCe(OH)_2(NO_3)がホスホセリンのリン酸部位に2個結合し,オレーションに伴うCe^<4+>複核錯体形成と同時に脱リン酸化が起こるものと推定された.反応の可否をにぎっているのはリン酸複核錯体の形成であり,複核錯体の形成されやすさが反応の構造依存性を決定していることが明らかにされた.反応不活性な金属イオン(Ca^<2+>,Mg^<2+>,K^+,Na^+)についてpH滴定により形成される錯体種を明らかにしたところ,複核錯体が形成されないことが判明した.従って,複核錯体形成により脱リン酸化反応が進むという観点から金属イオン特異性,リン酸含有化合物の構造依存性ともに説明できることが明らかになった.反応機構の解明により,情報伝達物質の脱リン酸化によって情報伝達を制御する可能性が開かれた.本研究は細胞内情報伝達反応としての脱リン酸化反応(ホスホモノエステラーゼ活性)に焦点を絞り,生体内で活躍しているリン酸化アミノ酸)の脱リン酸化反応を希土類を使って試み,希土類による生体機能調節の可能性を検討した.ホスホモノエステラーゼ活性についてCe^<4+>:L=1:1系ではホスホセリンはほぼ,ホスホチロシンは1/3が反応し,フィチン酸はほとんど反応しないといった大きな構造依存性が見出され,生体機能調節の可能性が示唆された.この反応はCe^<4+>の溶解直後が最も活性であった.反応活性種をエレクトロスプレーイオンマス(ESI-MS)によって検出することに成功した.すなわち,ポジティブモードCe^<4+>の溶解直後にはCe(OH)_2(NO_3)に相当する分子量が観察された.一方,Ce^<4+>-ホスホセリン系ではCe_2(OH)_4(PO_4)が反応中間体として検出され,最終生成物はCe^<4+>-セリン系と同じであったことから,脱リン酸反応はモノマーであるCe(OH)_2(NO_3)がホスホセリンのリン酸部位に2個結合し,オレーションに伴うCe^<4+>複核錯体形成と同時に脱リン酸化が起こるものと推定された.反応の可否をにぎっているのはリン酸複核錯体の形成であり,複核錯体の形成されやすさが反応の構造依存性を決定していることが明らかにされた.反応不活性な金属イオン(Ca^<2+>,Mg^<2+>,K^+,Na^+)についてpH滴定により形成される錯体種を明らかにしたところ,複核錯体が形成されないことが判明した.従って,複核錯体形成により脱リン酸化反応が進むという観点から金属イオン特異性,リン酸含有化合物の構造依存性ともに説明できることが明らかになった.反応機構の解明により,情報伝達物質の脱リン酸化によって情報伝達を制御する可能性が開かれた.
恐竜類の脳や神経システムの形態解析及び鳥類への進化過程

本研究によって、非鳥類型恐竜類から鳥類への脳や骨の進化過程において多くの情報を得ることができ、またそれらの境界を探ることができた。脳の進化過程としては、特に嗅覚の肥大・縮小というマクロの構造変化に注目することによって、非鳥類型恐竜から鳥類への生活や食性の変化を明らかにすることができた。このことは、中生代当時の生態系において、恐竜たちがどのようにニッチを奪い合って進化してきたかをみることが可能になり、これまで考えられてきた以上に複雑な進化をしていたことがわかった。また、これらの境界にあたるグループで鳥類に属すか否かの議論がされているオビラプトロサウルス類においても、脳の構造の視点から、これは非鳥類型恐竜に属すことが考えられ、体骨格の鳥類に類似した特徴は収斂進化であることを示す。活や食性の進化と同様、恐竜は複雑な進化を遂げながら、鳥類へ移行していったことがわかった。今後の課題としては、マクロなスケールではなくよりミクロな構造を分析することである。このさらなる研究によって、脳や神経システムからみた恐竜類の進化過程がより明らかになってくるであろう。脳や神経システムの構造とその進化に注目し、X線CTスキャナで非破壊的な解析を行い鳥類の起源を探る。鳥類の起源は、飛翔の獲得が鍵になっているがその進化過程の追及は外部形態に現れる形質に基づいている。しかし、外部形態は進化速度が速い可能性が高く収斂の結果であることが多い。そこで、進化速度が比較的遅いと考えられ、生命の中すいである脳や神経システムの構造に着目し、鳥類の起源をたどる。恐竜から鳥類への進化における脳と神経システムの形態解析を行う上で、標本観察とCTスキャナを使った画像解析の二方向から研究を進めている。平成18年度に行った研究は、鳥が進化したと考えられている獣脚類恐竜ではなく、その外群である様々な恐竜の頭骨の特徴や神経システム(神経孔)の分布を観察していった。実際に観察した標本としては、竜脚類(カマラサウルス)と鎧流類(サイカニアと中国の未記載標本)、堅頭竜(プレノケファレ)がある。これらの観察により、鳥へと進化していく獣脚類恐竜の原始的な形質が読み取れ、どの特徴が恐竜としてもともと持っていた特徴で、どの特徴が鳥類へと向けて進化していくのかを判別するのに役立つものと考えられる。また、獣脚類の中でも、トロオドン科のサウロオルニトイデスの頭骨の観察も行った。また、CTスキャナのデータにおける研究としては、2つの獣脚類恐竜の頭骨(ディロングとインキシボサウルス)のCTスキャンを行った。ディロングは最も原始的なティラノサウルス類の恐竜と知られ、またインキシボサウルスは最も原始的なオビラプトロサウルス類の恐竜として知られ、両者ともネイチャーにおいて記載されたものである。それぞれの標本はCTスキャナにかけられ、数百枚のCT画像が取り込まれた。ディロングとインキシボサウルスのCT画像は、一枚一枚解析され、構造が明らかになっている。インキシボサウルスに関しては、脳幹の部分が画像上で取り出され三次元復元された。その結果、大脳が他の恐竜よりも肥大しているものの鳥類までは肥大しておらず、視葉も大脳と小脳の側面に位置し、これらは鳥類と典型的な爬虫類の中間型であることを示している。インキシボサウルスの属するオビラプトロサウルス類は、飛べなくなった鳥であるという説があったが、この研究によってオビラプトロサウルス類は鳥類ではない恐竜であることが指示された。この研究の大きな目的は、恐竜がいかにして鳥類へ進化していったのかという過程を探るものである。今までは、体骨格の比較研究が主であったが、この研究では進化速度が遅いとされる、脳や神経の構造を研究することで、より"本来の"進化に近いシグナルをとらえることができると考えている。CT画像による解析や標本を比較することでこの研究を進めている。アルゼンチンの首都ブエノスアイレスにある国立博物館とパタゴニア地方にある博物館、サンファン大学に訪問した。この訪問によって、アルゼンチン恐竜の外観からであるものの、脳幹観察が可能となった。三畳紀後期から発見されている最も原始的な恐竜類のエオラプトルやヘレラサウルスの脳幹や、白亜紀後期の地層から発見されている恐竜(ギガノトサウルス、アマルガサウルスやカルノタウルス)などの脳幹を観察した。

これらの観察によって、恐竜類における大きな進化の流れが推測できる。これまで獣脚類の脳幹を主に見てきたが、今回で竜脚類の脳幹の多様性についても研究ができた。現在解析中ではあるが、当初考えられていた以上に脳や神経システムの構造は、恐竜によって異なっており、保守的な進化を行っていたか再検討する必要がある。また、その相違がどのような要因で起きたものなのかを恐竜の生態から追求する必要があることがわかった。本年度は、恐竜の脳の一部(嗅球)に着目した研究と、非鳥類型恐竜にみられる鳥類の特徴についての研究の成果を出した。嗅球は、においを感知する脳の一部であり、肉食恐竜(獣脚類)における重要性を明らかにした。研究の対称になったものには、ティラノサウルスをはじめ、始祖鳥やダチョウ型恐竜として知られているオルニトミムス類などがある。その結果、ティラノサウルスは、今まで考えられていた以上に臭いに敏感で、これまで死肉を食べていたという説を否定し、活発的に獲物を襲っていたことを裏付けた。現在生きている鳥類や哺乳類で大きな嗅球をもっているものは、臭いを使って夜間や広い範囲の獲物を探していることが知られている。ティラノサウルスをはじめ大きな嗅球を持っていた獣脚類も同様に活発的に獲物を探していたと思われる。さらに興味深いことに、最も原始的な鳥として知られている始祖鳥も、ほとんどの獣脚類と同様な嗅覚を持っていたことがわかった。これは、鳥に進化したとされる始祖鳥は、他の獣脚類に負けない臭いの感覚を持っていたことを示している。これまで、飛行に適応した始祖鳥は嗅覚よりも視覚に頼っていたとされていたが、まだ原始的な始祖鳥は、祖先である獣脚類の特徴を持っていたことを示す。また、鳥への進化の過程で、地上に適す嗅覚に頼った生活から、飛行に適す視覚へ頼った生活に変化していったことを明らかにした。この内容は、英国の学術誌Proceedings of the Royal Society Bに論文を出版した。二番目の研究は、まだ論文化されていないが、鳥類か非鳥類の恐竜かの議論があるオビラプトロサウルス類の脳幹に注目し、解析をしている。この研究によって、オビラプトロサウルス類の体骨格は多くの鳥類の特徴を持っているが、脳の構造から推測するとそれらは収斂である可能性が示唆した。今年度の研究によって、中生代に生息していた典型的な恐竜類から鳥類への脳の進化と環境への適応が明らかになり、脳には進化のシグナルを持つ保守的な部分と環境に適応するために臨機応変に変化しやすい部分があることがこの研究でわかった。特に恐竜と鳥との境界を探るために、鳥類に近い恐竜(オビラプトル類などのコエルロサウルス類)と鳥類に進化したばかりの鳥類(始祖鳥)に注目し、それらの脳の進化過程を研究した。その結果、鳥類のような特徴を多く持つオビラプトル類は、鳥になりきっていない恐竜であることを明らかにした。このことによって、恐竜は鳥類に進化する以前から、鳥類の特徴を数多く獲得しており、その蓄積によって、鳥類への進化につなげていったということが考えられる。この収斂進化は、最古の記録よりももっと以前から、鳥類になりきっていない恐竜が鳥類になる能力を持っていたことを示す。さらに、特に嗅覚に注目し、恐竜の生態進化について追求した。その結果、大きく3つのことが明らかになった。
DNA修復タンパク質FANCD2の中心体複製制御における機能解析

中心体は細胞分裂の際に均等な染色体分配に必須の細胞内小器官である。中心体の機能異常は染色体異常を誘発し、細胞の癌化につながることが知られている。本課題研究ではDNA修復タンパク質であるFANCD2の中心体の複製への関与を検討した。FANCD2は染色体不安定性遺伝性疾患であるファンコニ貧血の原因遺伝子である。本研究により染色体異常が誘起される原因の一因として中心体の機能制御が重要であることが明らかとなった。ファンコニ貧血は先天性の再生不良性貧血、高発癌性を示す重篤な遺伝病である。原因タンパク質であるFANCD2が如何に発癌に寄与するかを考察し、申請者らはFANCD2と中心体の関係について検討を行った。中心体は細胞分裂の際に微小管の形成中心として機能し、正確の染色体の分配に必須の細胞小器官である。中心体の機能異常は染色体異常を惹起するため、中心体異常は発癌の原因の一つであると考えられている。中心体異常の中で特に顕著なのは数の異常である。通常1つないし2つしか存在しないはずの中心体が何らかの原因により増える事により。細胞分裂の際に均一な核の分配が出来ずにゲノム不安定性の原因になると考えられる。実際、多くの癌細胞でその中心体の数の異常が観察されている。本申請研究において申請者らは、EANCD2が中心体の微小管形成機能を制御するのではないかと考え、微小管再構成実験を行った。その結果siRNAによりFANCD2をノックダウンした細胞ではコントロール細胞と比較して微小管が過形成されたことから、FANCD2は微小管が過剰に大きくならないように抑制する機能があることが示唆された。また、FANCD2の患者細胞では相補細胞と比較して有意に中心体の数が増えていた。以上の結果から、FANCD2は中心体の数と機能を制御する可能性が示唆される。これらの機能制御の破綻がファンコニ貧血につながる可能性を踏まえて次年度の研究を推進していく所存である。昨年度に引き続きFNACD2と中心体制御の研究を本年度も実施した。昨年度までの本申請研究において申請者らは、FANCD2が中心体の微小管形成機能を制御するのではないかと考え、微小管再構成実験を行った。本年度は昨年の研究に引き続きEANCD2が微小管の再構成を制御する際に必要なタンパク質の検索及び解析を行った。CG-NAPは450kDの巨大タンパク質で中心体とゴルジ体に局在している。CG-NAPはγ-tubulin ring complex(γ-TuRC)を中心体に集積させることにより微小管の再構成を制御する事が知られている。FANCD2をノックダウンした細胞ではCG-NAPの中心体へ過剰に集積する事が見出された。この結果はEANCD2がCG-NAPの中心体への抑制し、同時にγ-TuRCの中心体への集積を抑制する事により微小管の過剰構成を抑制していると考えられる。以上の結果はFANCD2欠損が中心体制御異常につながり発癌の原因になる可能性を示唆していると考えられる。
オートファジー可視化技術の開発とこれを応用したオートファジーの生物学的役割の解明

オートファジーは、自己構成成分を分解するマシナリーであり、Atg5依存的オートファジーと非依存的オートファジーが存在している。本研究ではこれらのオートファジーを可視化する技術を開発し、それを利用してオートファジーの生理的役割の解明を行った。その結果,両方のオートファジーを可視化できるマウスを2系統作製することに成功した。また、Atg5非依存的オートファジーを免疫組織染色にて同定できる方法の開発、オートファジーの全体量を評価できる蛍光化合物の開発を行った。さらに、これらのツールを用いて,心臓の発生時、赤血球の分化時に新規オートファジーが強く活性化される事を見出した。オートファジーは、リソソームを利用し、自己構成成分を大規模に分解するマシナリーである。このマシナリーは、新陳代謝や細胞浄化などに貢献しており、細胞の営みの基盤となっている。即ち、オートファジーは生理的、病理的に非常に重要な細胞機能である。しかしながら、生体においてオートファジーを可視化する技術は充分でなく、個体の中での生物学的な役割を充分に解明するには至っていない。オートファジーには、広く研究されているAtg5に依存したオートファジーと、我々が発見したAtg5非依存的オートファジーが存在する。前者のオートファジーは、LC3分子の局在変化により、その多寡を評価することができるが、後者のオートファジーに関しては、十分な可視化技術が確立していない。そこで、本研究では、Atg5依存的オートファジーと非依存的オートファジーの両者を、生体レベルで可視化する技術を開発する事を目的として研究を行った。具体的には、オートリソソームを可視化できるトランスジェニックマウスを作製し、LC3トランスジェニックマウスと交配する事により、両者のオートファジーを観察する事に成功した。さらに、このマウスから採取した細胞にDNA切断ストレスを加えたところ、1つの細胞内で両方のオートファジーが活性化されることを見出した。また、マウスの解析からは、心臓の発生時に新規オートファジーが活性化される事を見出した。そこで、本研究では、Atg5非依存的オートファジーを、生体レベルで可視化する技術の開発研究を行った。その結果,オートリソソームを可視化できるトランスジェニックマウスを作製し、LC3トランスジェニックマウスと交配する事により、両者のオートファジーを観察する事に成功した。また、このマウスを用いて、心臓の発生時に新規オートファジーが活性化されている事を見出した。さらに、新規オートファジーをモニターできる計測方法の探索を行った。具体的には、新規オートファジーの実行過程で細胞内局在が変化する分子を同定し、当該分子に対する抗体を用いた免疫染色法により新規オートファジーの有無を評価できる系を確立した。また、当該分子と蛍光蛋白質とを融合させたプラスミドを作成し、新規オートファジーの活性化を蛍光顕微鏡で観察できる系の確立に成功した。細胞生物学本研究では、オートファジーを可視化する技術の開発とその応用を計画した。また、前者の研究として、可視化プローブの開発とオートファジーモニターマウスの作製を行なう事、後者の研究として、これらの技術を応用して、生体のいつ、どの場所で、どちらのオートファジーが活性化されているかを明らかにする事を研究対象とした。この中で、可視化プローブの作製に関しては、現在のところ成功していないが、オートファジーモニターマウスの作製には成功しており、両者のオートファジーを同時に観察できるようになった。また、その応用として、心臓等いくつかの臓器で新規オートファジーの活性化が観察できた。これらの進捗は、概ね予想通りであり、順調に研究は進行している。オートファジーモニターマウスに関しては、新規オートファジー関連分子の挙動をモニターする新たな可視化マウスの作製に取り組んでいる。また、可視化プローブに関しては、オートファジー分子に結合する化合物の同定に尽力しており、期限内の開発を目指している。オートファジー実行部位の特定に関しては、開発済みのオートファジーモニターマウスを用いて、発生期とストレス負荷時における各臓器のオートファジーの多寡を検討していく予定である。
1960年代以前のわが国の地域人口の研究-データベース構築および人口増加・出生・死亡・世帯・移動の地域差とその要因の分析

この研究は、未だ研究が不十分であるが、解明の急がれている1960年代以前の地域人口に関して、多様なディシプリンを背景とする日本人口学会の地域人口研究委員会のメンバーを主体にして行われたものである。取り組んだ課題は、第一に既存統計資料に基づいた1960年代以前の地域人口データベースの作成とデータの補正、第二に作成したデータベースを利用して、大正期からそれ以降の人口動態、人口移動、世帯等の変化の要因を解明し、わが国の人口転換過程の地域差とその要因を検討することであった。これらの研究課題から導き出された結果は以下の通りである。1研究の基礎となる地域人口統計について、1900年以降の府県別別出生数、死亡数、1920年以降の府県別純移動数および純移動率、府県別年齢別出生地人口、世帯の種類別世帯数等のデータベースを作成した。2上記のデータベースを利用して、明治期後期以降の地域間移動が大都市への流入超過と農村部の流出超過であったこと、あるいはUターンについての新しい知見を得ることができた。3 1900年以降の自然増加と純移動の関連の地域パターン、戦前戦後の出生力変動、死亡率の季節変動、世帯の変動要因の分析が行われ、それぞれ新しい知見を得ると同時に、日本の人口転換を明らかにする上で貢献した。4 1960年代以前の土地利用、都市化、島嶼地域等と人口変動との関連、さらに日本の国際移動の特性が明らかになった。今後引き続き行うべき課題として、第一に1900年以降の年齢別人口、移動等のデータベースのよりいっそうの整備、第二に人口動態、人口移動、都市化等の関連の地域分析がある。1960年代以前の地域人口を対象とする本研究の課題は2つある。第一に従来手薄であった、研究の基礎となる地域人口統計資料のデータベース化をすすめることである。そして、第二にデータベース化した地域人口統計資料を利用して、近年の人口研究における新しい手法、知見を基に、わが国の人口変化、出生、死亡、世帯、移動の地域差とその要因に注目した地域人口学研究をおこなうことである。今年度は主にデータベース作成が中心であり、各担当者を中心にいくつかのデータベースの作成を行っている。当面は操作性のよいエクセル形式で入力・作成している。既に入力済みまたは入力作業中の統計資料は、「国勢調査報告(1920年以降)」に基づく都道府県/市郡別男女年齢配偶関係別人口、1920年以降の都道府県別純移動数ならびに純移動率のデータである。また、出生・死亡を扱う人口動態統計についても入力作業について検討中である。同時に、各担当者が担当部分に関わる既存研究を今日的な視点から整理し、文献リストを作るとともに、研究課題の絞り込み、入力すべきデータの再収集をおこないつつある。さらに、入力した統計データとGISソフトをリンクさせる作業にも着手した。これは2001年6月の日本人口学会で報告予定である。また、1960年代以前の地域人口の個別的研究も順調に行われ、人口移動の戦前期の分析および人口移動比較研究、出生力の近年の変動、人口転換からみた人口変動、そしてとくに人口移動についての人口統計学的手法による分析が主なものである。その成果は、すでに大部分公表されつつある。昨年度に続き、本件究の2つの課題、第一の研究の基礎となる1960年代以前の地域人口統計資料のGIS用データベースの作成、そして第二のそれを利用したわが国の人口変化、出生、死亡、世帯、移動の地域差とその要因に注目した地域人口学的研究をおこなった。GIS用データベース作成については、各担当者を中心にいくつかのデータベースの作成を行った。昨年に続いて、「国税調査報告(1920年以降)」の関連部分を中心に、都道府県別男女年齢別配偶関係別人口、1920年以降の都道府県別純移動数ならびに純移動率のデータの入力を行った。

また、既存研究文献については各担当者が担当部分に関わる既存研究を引き続き整理し、文献リストを作るとともに、研究課題の絞り込み、入力すべきデータの再収集をおこないつつある。1960年代以前の地域人口の個別的研究も進展した。人口移動の戦前期の分析および人口移動比較研究、結婚と移動の関連、大都市圏の人口分布変動と移動転換、そして移動分析のための統計利用の方法諭的分析が、数人の分担研究者によって行われており、多くの分析結果が公表された。今後は大都市圏の人口移動の移動転換を含めた検討を行っていくとともに、1920-30年代の地域別移動と出生・死亡などの人口動態と関連づけて、その統計的推計方法も含めて、人口増加が移動に及ぼす影響を、GISを利用しながら明らかにしていく予定である。出生力の変動および人口転換からみた人口変動については、第二次大戦前だけでなく、戦後の地域分析を行いつつある。今年度は文献を中心とした結果を明らかにし、来年度に向けて引き続き市町村を単位として地域別データによる分析を始めている。また、地域人口分析の新しい方向性を示す世帯の分析も、戦後についての一部の成果が出るとともに、分析が進展しつつある。最終年である今年度も課題は2つあった。第一のデータベースの作成については、このプロジェクトの過程で、おもに第二次大戦前の国勢調査および人口動態統計報告書等を購入し、それらをもとにした地域人口のデータベースを作成してきた。本年度は、明治以降の府県別都市人口、人口移動に関しては1920-40年の府県別年齢別人口からの純移動数および率、人口動態に関しては1900-1920年代の府県別の推計出生数、府県別月別死亡数、そして府県別世帯数に関するデータ入力を行った。ただ、それらがデータベースとしてはまだ完成途上であるので、引き続きより完全なデータベース作成にむけて作業を続けていくつもりである。第二に、プロジェクト開始から作成されてきたデータベースに基づいた1960年代以前の日本の人口分布変動とその要因に関する一次的分析を引き続き行った。まず、井上、高橋を中心に、データの補正に関する分析を主に出生数と死亡数について行った。つぎに、具体的な分析については、阿部、葛西、河邉、そして中川が、人口都市化分析・都道府県を単位とした地域人口移動分析を引き続き進め、特に大正期から第二次大戦前の地域人口移動の変動パターンに新たな知見が加えられた。地域人口動態に関する分析については、井上が死亡の季節性の地域差に注目した分析を、高橋は、人口動態と移動との関連性に関する分析を行った。これらの分析との関連で、石川は日本における国際人口移動の分析に、そして廣嶋は世帯変動分析を進め、羽田野は、よりミクロな沖縄の人口変動分析を行い、全体的統括を高橋が行った。以上のような分析の成果は、それぞれ所属の学会報告や学術雑誌に発表された。また、この研究の全体的成果を成果報告書にまとめつつある。さらに、平成15年6月開催予定の日本人口学会において、分析成果の報告を行う予定である。
BL Lac天体の観測とX線シンクロトロン輻射モデルの検証

本研究課題では、当初の計画に従ってBL Lac天体の観測的研究とX線偏光計を開発するための基礎実験を行なった。BL Lac天体の観測は、「ぎんが」衛星の結果を踏まえつつ「あすか」衛星によって精力的に進められている。また偏光計の開発実験は、本年度でひとつの区切りがつき、つぎのステップに向かっての準備が進められている。以下に具体的な成果についてまとめる。1.BL Lac天体PKS 0548-322の「ぎんが」衛星による観測結果を論文として公表した。この論文では、シンクロトロン輻射モデルから予言される光度変動のエネルギー依存性を解析的な手法でまとめ、「あすか」衛星による結果の解釈に指針を与えた。2.「あすか」衛星を用いてH 0323+022の観測を行なった。これまで報告されている多波長の観測結果とあわせ、ジェット中の磁場の構造に関するモデルを検討し、この結果を春季天文学会で報告した(山下ら、1994年天文学会春季年会講演Y15)。この解析方法は、ほかのBL Lac天体にも適用できるものである。3.「あすか」衛星を用いて観測されたPKS 2155-304、Mkn 421の光度変動のエネルギー依存性を調べ、1.で論じたモデルを支持していることを確認した。この結果は米国天文学会で報告した。4.トムソン散乱の偏光に対する異方性を用いたX線偏光計を製作し、ほぼ設計通りに動作することが確かめられた。次のステップとしてマルチチャネルプレートを用いた偏光計の試作実験を準備中である。