hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
陸上植物における生殖細胞分化の鍵メカニズムの解明

(1) BNB転写因子複合体の同定と機能解析:bHLHは一般に二量体形成して機能する。bHLH転写因子LRL/DROPもシロイヌナズナ花粉の精細胞形成に必要である(Zhang et al. Nat. Plants 2017)。LRLホモログはシロイヌナズナに5遺伝子、ゼニゴケに1遺伝子(MpLRL)あり、根系発生にも関わる(Breuninger et al. Curr. Biol. 2016)。本研究ではMpBNBとMpLRLの相互作用を示し、シロイヌナズナ転写因子ライブラリー(Mitsuda et al. PCP 2010)のスクリーニングによりBNB2とLRLの相互作用を示した(産総研・光田展隆博士との共同研究)。ゼニゴケのMpLRLノックアウト株は仮根形成に加え、MpBNB活性化による生殖器托形成を喪失した。したがって、LRLは多面的な機能をもち、BNBと結合して進化的に保存されたbHLH複合体を形成して生殖細胞分化に関わると考えられる。(2) MpFGMYB/SUFによるゼニゴケ性分化の制御:MpBNBの標的候補の1つとして、メス特異的に発現する転写因子MpFGMYBを見出した。同遺伝子座の逆鎖ではSUFと名付けたノンコーディングRNAがオスで高発現していた。奈良先端大・中島敬二グループとの共同研究により、MpFGMYB/SUFは「双方向性の転写スイッチ」としてゼニゴケの性分化をコントロールしており、X染色体下ではMpFGMYBが発現してメス化を、Y染色体下ではSUFがMpFGMYBの転写をin cisで抑制することでオス化を引き起こすことを示した(Hisanaga et al., EMBO J. 2019)。(3) MpBNBの標的遺伝子の機能解析:MpBNBの標的候補のひとつメチル基転移酵素遺伝子がゼニゴケ葉状体の発生制御に関わることを見出した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、苔類ゼニゴケから同定されたbHLH転写因子BONOBO(BNB)が陸上植物に共通した生殖細胞分化の鍵因子であることを示し、BNBを介した生殖細胞分化の制御メカニズムとその進化について解明を目指す。今年度の成果は以下の通りである。(1)シロイヌナズナBNBの機能の解明と生殖細胞分化メカニズムの進化的保存性の検証:シロイヌナズナにはBNBオルソログが3遺伝子あり、BNB1、BNB2、BNB-LIKE (BNL)と名付けた。bnb1 bnb2二重変異をもつ花粉は、精細胞を形成しなかった。その発生では、減数分裂後の小胞子の非対称分裂は正常であったが、雄原細胞の分化が起こらなかった。GFP-BNB2は花粉発生の2細胞期初期に一過的に蓄積した。したがって、BNB1/BNB2は冗長的に雄原細胞分化に必要であることが示された。MpBNBはbnb1 bnb2変異を相補したことから、BNBの機能は基部植物と被子植物で部分的に保存されていることが示された。一方、今回得たbnl変異は、単独およびbnb1 bnb2との多重変異では雌雄配偶子形成に全く影響しなかった。被子植物では、BNBの機能は雄側では保存されているが、雌性配偶子形成には別のメカニズムが必要であることが示唆された。

以上を今回論文発表した(Yamaoka et al. Curr. Biol. 2018)。(2) BNB相互作用因子の同定・機能解析:最近別グループにより、BNB1/BNB2と同様に精細胞形成に必要なbHLH遺伝子が同定されており、BNBのパートナーの有力候補として検証している。(3) BNBの「鍵穴」となる標的・下流因子の同定・機能解析:トランスクリプトーム解析で得たMpBNBの標的候補の転写因子が、ゼニゴケの性分化を制御していた(論文準備中)。BNBの「鍵穴」として雌性配偶子形成に関わると考えられる。今年度は当初の課題であった陸上植物の生殖細胞分化の鍵因子であるBNBについて、シロイヌナズナでの機能解析の結果を得て、論文発表することができた。またBNBの相互作用因子候補を見出すことができ、BNBの標的遺伝子についても複数の候補を得ることができた。さらにゼニゴケの性分化に関わる遺伝子の機能解析も進めることができた。以上のように多くの成果を上げることができたが、一方で、BNB標的候補遺伝子の機能解析については、当初予定していた解析を進めることができなかったものもあり、これらについて今後進めていく必要がある。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。(1)BNBのパートナーの有力な候補遺伝子について、タンパク質の相互作用の検証と生理・発生における機能の解析を行う。(2)ゼニゴケの性分化に関わる遺伝子について解析を進め、論文発表を目指す。(3)CDFのゼニゴケ・ホモログによるMpBNB発現制御について検証する。(4) BNBの標的・下流因子の機能解析を進める。
熱電変換素子応用のための窒化インジウム系半導体の潜在能力開拓

本研究では、InNが有する高いゼーベック係数に着目し、これを熱電変換素子として応用するための可能性を追求してきた。今年度は、p型InNを実現するための最重要課題として、InNの貫通転位密度低減にさらに取り組んだ。これまでの成果において、RF-MBE法を用いたInN成長中の窒素プラズマ照射による表面改質を利用して、転位密度を低減できる可能性を示し、窒素プラズマ照射の条件や膜構造の最適化を検討してきた。これらの条件を活用し、窒素プラズマ照射を導入した厚膜InN成長を検討した。1時間のInN成長と1時間の窒素プラズマ照射による表面改質を7回繰り返し、約2um厚さのInNを成長して、転位密度低減効果を検証した。その結果、貫通転位密度と相関の高いX線回折半値幅はこれまでで最も小さい値(302で約1780arcsec)を示し、転位密度低減の効果が確認できた。一方、電気的特性については大きな変化はなく、窒素プラズマ照射時の欠陥導入が影響していると考えられる。そこで、成長中のInN表面ではなく、成長をスタートする基板であるGaNテンプレートに窒素プラズマ照射によって表面改質を行い、同様な転位低減効果を得られるかどうか検討した。その結果、窒素プラズマ照射GaNテンプレート上成長InNにおいても転位低減の効果は同様に確認できたが、電気的特性の向上にはつながっておらず、成長界面の解析などさらなる検討が必要となった。これら得られたInNへのMgドーピングによるp型化の検討も進めたが、貫通転位密度の低減効果よりも電気的特性、特にキャリア濃度低減に対する顕著な効果が得られていないため、当初目的とした低抵抗のp型伝導実現には至らなかった。しかしながら、InNの最重要課題である貫通転位密度低減に向けた新たなアプローチに対して本研究課題を通じて価値ある知見を得ることができた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、InNが示す高いゼーベック係数に着目し、これを熱電変換素子として応用できるかどうかの可能性を追求する。現状得られているp型InNでは、熱電変換素子に必要とされる高い電気伝導率が得られていない。このため、InN結晶成長において未だ解決されていない貫通転位密度低減に対し、In-situ Surface Reformation by Radical-beam Irradiation (ISRRI)を利用した独創的アプローチにより取り組む。これによって、貫通転位密度を劇的に低減し、残留キャリア濃度が減少したInNに対して、DERI法を活用したMg取込制御ドーピングなどを実施して、高ホール濃度p型InN実現を目指す。本年度は、InN表面にRF-MBE成長装置内で成長中にプラズマ照射を施し、その転位低減効果について検討を行った。まずInNにNラジカルビーム照射を行い、前後での表面形状の違いについて調べた。その結果、基板温度、照射時間ともに大きくなるにつれ、表面形状がラフになることがわかった。次にNラジカルビーム照射時間を変化させて、InN再成長を行った。GaNテンプレート上にInNを1時間成長後、Nラジカルビーム照射を基板温度435 °Cで0180分行い、その後InNを1時間再成長した。ホール効果測定の結果より、移動度が若干の低下傾向が見られており、Nラジカルビーム照射による電気的特性の改善効果は無いと考えられる。またXRCの結果より、大きな変化が無いことから貫通転位密度についても改善していないことがわかった。一方、PLの結果ではNプラズマ照射時間が長くなるにつれ、ピーク位置が低エネルギー側にシフトしている傾向が見られる。つまり、InN再成長層は結晶品質が上がっていることが示唆された。TEM観察においては、再成長界面での転位の曲がり、集束が確認される領域もあった。本年度、Nプラズマ照射によるInN転位低減の効果を狙って検討を行った。しかしながら、転位低減に対する劇的な効果はまだ得られていない。これは、Nプラズマ照射によるInN表面への凹凸構造作製のための条件がまだ確立されていないためである。これまで、Nプラズマ照射時の基板温度、時間、プラズマパワーをパラメーターとして実験を行ってきているが、その中から最適な条件は見つけられていない。Nプラズマ照射とKOHを用いた科学的エッチングにより形成されるInN表面構造は異なっており、これを以下に転位低減に有効な構造に近づけるかが課題となっている。本研究では、InNが有する高いゼーベック係数に着目し、これを熱電変換素子として応用するための可能性を追求している。まずは高い伝導率を有するp型InNを実現するためのキーテクノロジーとして、InNの貫通転位密度低減に取り組んだ。本年度は、窒素プラズマ照射の条件や膜構造(照射回数や膜厚)を変化させて、窒素プラズマ照射による転位密度低減効果の詳細を検討した。まず、照射回数を15回の比較を行い、貫通転位に与える効果および特性について調べた。この検討では照射2回で2段階の刃状転位減少がみられたが、電気的特性の低下が得られた。さらに、照射回数の多い5回では貫通転位の減少は観察できず、電気的特性の悪化を導いた。これらは窒素ラジカルビーム照射間の膜厚が異なることが影響していると考えた。プラズマ照射成長界面では、表面改質とともに点欠陥などのダメージ導入によって電気的特性が悪化することがわかっている。よって、転位密度低減効果は得られる一方で、膜全体としての電気的特性はプラズマ照射界面の複数導入によって悪化したものと考えられる。

続いて、窒素プラズマ照射を行うInNテンプレートの膜厚の効果を検討した。テンプレート膜厚を100700 nmで成長を行い、貫通転位の挙動および特性を調べた結果、膜厚が薄い場合、界面での十分な転位の曲がりが観察されず、転位密度低減効果が得られなかった。これは界面で転位が曲がるために必要な歪エネルギーが不十分であったためと考えられる。これらに加え今年度はゼーベック係数測定装置の立ち上げを開始した。窒素プラズマ照射による転位密度低減については、その効果を確認することができ、また窒素プラズマ照射時のパワーや温度、時間、照射回数や照射時のInN膜厚の影響など、条件確立やメカニズム構築のための基礎的知見はこれまでの実施によって多く得ることができた。成長中のプラズマ照射導入によって、再成長界面で貫通転位が曲がり、消滅や融合することによって、再成長層では局所領域では1/10程度、全体としても1/3程度の転位密度低減効果が得られることを明らかにできた。本手法は、基板を取り出すことなく、in-situで条件を変えたり、繰り返し行える特徴があるため、条件の確立によってさらなる転位密度の低減が可能となることを期待したい。一方で、本来の目的である、転位密度低減によりInN中の残留キャリア濃度を低減し、p型伝導を実現するというターゲットに関しては進捗が遅れている。プラズマ照射時に界面に点欠陥などのダメージ導入によって電気的に特性が悪化する層が導入されるため、膜全体としての電気的特性の改善(残留キャリア濃度の低減)が明確には得られていない。これに対しては、ダメージ層を導入せずに転位の曲がりを促進させるような表面構造の導入手法として、KOHを用いた表面エッチングや成長モードの変化による表面ラフネス変化を導入することを検討している。本研究では、InNが有する高いゼーベック係数に着目し、これを熱電変換素子として応用するための可能性を追求してきた。今年度は、p型InNを実現するための最重要課題として、InNの貫通転位密度低減にさらに取り組んだ。これまでの成果において、RF-MBE法を用いたInN成長中の窒素プラズマ照射による表面改質を利用して、転位密度を低減できる可能性を示し、窒素プラズマ照射の条件や膜構造の最適化を検討してきた。これらの条件を活用し、窒素プラズマ照射を導入した厚膜InN成長を検討した。1時間のInN成長と1時間の窒素プラズマ照射による表面改質を7回繰り返し、約2um厚さのInNを成長して、転位密度低減効果を検証した。その結果、貫通転位密度と相関の高いX線回折半値幅はこれまでで最も小さい値(302で約1780arcsec)を示し、転位密度低減の効果が確認できた。一方、電気的特性については大きな変化はなく、窒素プラズマ照射時の欠陥導入が影響していると考えられる。そこで、成長中のInN表面ではなく、成長をスタートする基板であるGaNテンプレートに窒素プラズマ照射によって表面改質を行い、同様な転位低減効果を得られるかどうか検討した。その結果、窒素プラズマ照射GaNテンプレート上成長
グローバル・イノベーション創出型の国際人的資源管理に関する研究

本研究では、企業がグローバルに事業を展開していく中で、グローバル・レベルのイノベーションを支える多国籍かつ多文化的背景を持つ人材をいかに活用していくのかについて、国際的チームなどでのイノベーションのメカニズムを理解するためのミクロレベルの研究を中心とする「グローバル・イノベーション・プロセスの解明」と、そこから得られる知見を統合することで人的資源管理全体のあり方を考える「グローバル・イノベーション創出のための国際人的資源管理の統合モデルの構築」の2つの活動を通じて明らかにしようとしてきた。本研究成果は、国内外の主要な学会での報告、国際ジャーナル掲載分を含む学術論文、および書籍の形で発表された。研究初年度であった平成26年度は、「グローバル・イノベーション・プロセスの理解」と「国際人的資源管理の統合モデル」の2つの柱を中心に、文献研究に基づく理論構築、各種調査の実施とデータ分析、中間的研究成果の発信など、多彩な活動を行った。「グローバル・イノベーション・プロセスの理解」に関しては、知識創造を競争力の源泉とするグローバルコンサルティングファームにおけるタレントマネジメントの定性的調査を行い、グローバルレベルでのイノベーション・プロセスの理解への一助を得た。また、東大阪を拠点とする中小企業を対象とした国際人的資源管理についての実態調査を行い、中小企業のイノベーションを担う国際人材の理解に努めた。また、ミクロレベルでのイノベーション・プロセスを理解するため方法論を開発した。「国際人的資源管理の統合モデル」については、戦略的人的資源管理、国際経営、異文化コミュニケーションなどに関する文献の研究と、企業に対する実証調査を並行させることにより、大まかな理論枠組みの構築を推進してきた。例えば、実態調査に関しては、外国人人材を雇用する複数の日本企業に対する質的調査を通じて、日本企業本社における外国人従業員の包摂のプロセスを明らかにし、南アジアや東南アジアを中心とする海外拠点における有用な人材育成の際の問題点についても分析した。その他、電子・電気企業の4社のインタビュー資料の整理や、日系多国籍企業の国際受け入れ出向制度に関するアンケート調査の実施およびデータ分析も行った。さらに、次年度以降に行う大規模かつ本格的な調査の実施に向けて、グローバル・コンサルティングファームとの共同研究に向けての取り組みを行った。また、本研究課題の中間的な研究成果の発信の一端として、国際学会における複数の報告に加え、本研究課題のメンバーをメインの著者とする国際人的資源管理の書籍の制作も開始した。本研究課題2年目であった平成27年度は、本研究の柱である「グローバル・イノベーション・プロセスの理解」と「国際人的資源管理の統合モデル」について、前年度の研究成果を踏まえ、理論構築の継続と、実証データの分析、新たな実証研究の実施などを行うと同時に、一部の結果を論文や他の著作物の執筆に反映させた。具体的には、査読付きの国際学術雑誌に複数の論文を掲載もしくは掲載決定済みであり、関連書籍も発行もしくは発行予定である。さらに、学術雑誌投稿準備段階の論文を主要な国際学会において発表した。「グローバル・イノベーション・プロセスの理解」については、国内外の研究開発のあり方を日本企業の国際人的資源管理の状況と絡めた論考を含んだ展望論文を作成した。また、戦略的人的資源管理の視点からグローバル・イノベーションを含む組織成果についての論考も行った。「国際人的資源管理の統合モデル」については、主に南アジア地域および東ヨーロッパ地域における日本企業の国際人的資源管理に関する実証研究を定評のある査読付き国際学術雑誌に投稿し、掲載が決定した。また、国際人的資源管理の全体像をとらえる書籍や展望論文を数編執筆し、それぞれの刊行が決定もしくはすでに刊行されている。その他、日本企業の人的資源管理の国際化の縦断的分析、受け入れ出向を通じた国際人的資源管理の展開に関する実証研究、タイ地域における国際人的資源管理に関する調査の実施、東南アジア地域の国際人的資源管理とグローバル・イノベーションに関する複数の新たな調査の企画、国際的企業合併および買収における国際人的資源管理上の問題に関する実証研究、ブリッジ人材の役割と多国籍チームに関する研究論文の作成、イノベーションおよびクリエイティビティと深く関連するダイバーシティの問題についての理論論文の執筆などが進行している。本研究課題2年目であった平成27年度は、昨年度の研究成果を踏まえ、「グローバル・イノベーション・プロセスの理解」と「国際人的資源管理の統合モデル」について、複数の研究成果を生み出し、一定の前進を得ることができた。2つの研究テーマを比較すると、前者よりも後者のほうが研究の進捗が早く進んでいる。具体的には、「グローバル・イノベーション・プロセスの理解」について、国内外の研究開発のあり方を日本企業の国際人的資源管理の状況と絡めた論考を含んだ展望論文を作成や、戦略的人的資源管理の視点からグローバル・イノベーションを含む組織成果についての論考を行うなど、理論構築が進展している。今後、実証研究成果が付加されることによって、理論および実証面双方の成果が成熟してくることが期待される。「国際人的資源管理の統合モデル」については、南アジア地域および東ヨーロッパ地域における日本企業の国際人的資源管理に関する実証研究が査読付き国際学術雑誌への掲載が決定し、現在進行中の東南アジア地域での実証研究を加えると、日本、欧州、南アジア、東南アジアでの研究成果が蓄積されることになる。さらに、国際人的資源管理の全体像をとらえる書籍や展望論文を数編執筆し、それぞれの刊行が決定もしくはすでに刊行されており、国際人的資源管理の統合モデルに向けた取り組みが順調に進展している。上記以外にも複数の研究プロジェクトが進行している。これらの研究成果は、Academy of International Businessをはじめとする国内外の主要な学会において報告され、もしくは報告が決定しており、査読付き国際学術雑誌を含む定評のある学術雑誌に論文を掲載され、もしくは掲載が決定している。

また、本研究課題の成果に絡んだ和文英文両方を含む複数の書籍の発行が決定している。本研究課題の最終年度であった平成28年度は、「グローバル・イノベーション・プロセスの理解」および「国際人的資源管理の統合モデル」について、これまでの研究成果を書籍、国内外の定評あるジャーナル、および国際学会等において発表し、さらにこれまでの実証研究を補完する新たな調査を実施し、分析結果を踏まえた研究を行った。「グローバル・イノベーション・プロセスの理解」については、多国籍出身者で構成されるチームのパフォーマンスを高め、イノベーションの創生を促進するためには、共通言語を設定するほかに、プロジェクトの推進方法やチームメンバーの仕事に関するチーム・メンタル・モデルを構築することが重要であることを示した実証論文を国際学会等で複数回発表し、国際的なトップジャーナルへの論文投稿の準備を行っている。また、イノベーションの促進要因となるダイバーシティについて、日本企業における課題や、ダイバーシティが従業員の組織への埋め込みに与える影響に関する論考を行い、招待講演や国際学会において報告を行い、成果の一部を国際ジャーナルに投稿した。さらに、国際的な合併・買収に伴う人的資源管理におけるフェアネスの重要性を実証した論文を国際ジャーナルに掲載した。「国際人的資源管理の統合モデル」については、日本企業の国際人的資源管理の現状と課題に関する複数の論文を国内外のジャーナルに掲載したほか、各地域ごとの日系企業の人的資源管理に関する複数の論文も刊行された。また、統合モデルを実証的に補完する新たな調査として、グローバル・タレント・マネジメントの視点からタイの日系企業の人的資源管理を対象とした調査、および戦略的人的資源管理の視点から日本企業と米国企業との比較を目的としたウェブ調査を実施した。さらに、日本国内における外国人従業員の活用を推進するための人的資源管理についてのアンケート調査を実施した。本研究では、企業がグローバルに事業を展開していく中で、グローバル・レベルのイノベーションを支える多国籍かつ多文化的背景を持つ人材をいかに活用していくのかについて、国際的チームなどでのイノベーションのメカニズムを理解するためのミクロレベルの研究を中心とする「グローバル・イノベーション・プロセスの解明」と、そこから得られる知見を統合することで人的資源管理全体のあり方を考える「グローバル・イノベーション創出のための国際人的資源管理の統合モデルの構築」の2つの活動を通じて明らかにしようとしてきた。本研究成果は、国内外の主要な学会での報告、国際ジャーナル掲載分を含む学術論文、および書籍の形で発表された。研究期間全体の目的と対応させた平成26年度の研究計画では、基礎的な文献整理と理論構築、および予備的な実験や多国籍企業を対処とする調査の実施が盛り込まれていた。
骨の疲労に伴って発生するAE波の研究とその周波数分析

生体骨に累積される真のdamage量は累積速度と修復による修復速度差で決まる。これを所定のくり返し負荷時間で積分すると疲労破断に至るまでの時間、すなわち余寿命が推定できる。骨のDamage累積速度はラット頚骨に油圧駆動式荷重試験装置を用いて曲げモーメントを加え、その間、発生するAE信号のイベント数を計測することでこれをDamage数とした。まけ、曲げモーメント量と破くり返し数の関係を求めた。周期30Hzの曲げモーメント5kg.cmで破断くり返し数は10^3回、3kg.cmで10^5回であった。AE発生頻度と曲げモーメント量の間には正の相関は認められたが、これをそのままDamage累積速度とみなすのは困難で、更なる検討が必要であった。ラット頚骨に上記の荷重装置を用いて既知量の曲げモーメントを加え、テトラサイクリン(TC)30mg/Kg/dayを一週間の間隔で2度投与し、屠殺後に硬組織標本を作成し、蛍光下で骨の平均turn-over時間を計測した。くり返し負荷を加えた実験側では顕著にTC二重像の幅が拡大した。また、荷重方向によりその傾向が顕著であり、これは、骨のMicro-Damage修復に伴うturn-over時間の短縮であると解釈できた。ただし、くり返し周波数との関係は明確ではなかった。
高硬度金型材料のエンドミル加工における工具磨耗の検討

AlTiNコーティング工具によって、焼入れ金型材料,耐食性金型材料のエンドミル加工を行って,その摩耗形態と工具寿命の関係を明らかにしてきた。さらに加工条件が工具寿命や工具摩耗に及ぼす影響も明らかにした.これらの結果は以下の通りである.1)エンドミル加工は断続切削であるために切削抵抗は工具1回転中に刃数分変動している.ところが工具の軸方向にある特定量切込みを与えると全く抵抗の変動がなくなることを明らかにした.とりわけ高硬度材料の加工では切削抵抗,特に法線抵抗値と変動成分が非常に大きくなるために抵抗値の変動は工具の倒れ量に直接影響をし,このことが工具と工作物の幾何学的干渉を複雑にし,工具寿命に何らかの悪影響を及ぼしていると考えられる.実際に工具寿命試験を行なうと,抵抗値が変動しない条件では寿命が数倍伸びることを明かにした.科学的には工具の振動が工具の干渉条件,すなわち工具の実すくい角や逃げ角が大きく変動することがわかった.さらに工具逃げ角が小さくなる箇所で工具の逃げ面摩耗が大きくなった.切削抵抗が変動しない場合には,エンドミルの刃先全体が均一に摩耗するが、切削抵抗が変動する場合には部分的摩耗が進行し,結果的にこのことが工具の寿命を短くしている.2)ステンレス鋼のエンドミル加工においては,切削熱の分散が上手く行かないために切削速度を上げることができないが、摩擦係数の小さいなコーティング膜を新たに開発して実験したところ,発生する切削熱を抑制することができ,その分加工速度を上げられる可能を明らかにした。被削材料によって最適な加工条件は大きく変わることが明らかになった。3)高硬度金型材料や溶着性難削材料を加工するとき,工具の摩耗は切削抵抗,振動などの力学的因子,溶着などの熱的因子,拡散などの化学的因子を考慮して加工条件を決めなければならない.AlTiNコーティング工具によって、焼入れ金型材料,耐食性金型材料のエンドミル加工を行って,その摩耗形態と工具寿命の関係を明らかにしてきた。3)高硬度金型材料や溶着性難削材料を加工するとき,工具の摩耗は切削抵抗,振動などの力学的因子,溶着などの熱的因子,拡散などの化学的因子を考慮して加工条件を決めなければならない.AlTiNコーティング工具によって、焼入れ金型材料のエンドミル加工が可能になっているが、同じ硬さあるいは機械的性質が同程度であっても、被削材料の材質が工具摩耗に大きな影響を及ぼすことが明らかになった。熱間鍛造用工具鋼SKD61は比較的快削性であり、現状では問題なく加工できる。さらに一番長い工具寿命を示す切削速度が毎分150m付近にあり、かなりの高能率で切削することができる。一方SKD11材は明らかに難削性を示し、工具寿命が極端に短くなる。毎分数十mの低速で加工を行うと、工具寿命が著しく伸びることも明らかになった。これら摩耗の原因を金属組織の面から詳細に検討した結果、SKD11には工具のコーティング薄膜に匹敵する非常に硬い炭化物が点在するために、特に高速で加工した場合、炭化物が工具に衝突してチッピングを誘発し工具寿命が短くなったことが明らかになった。したがって低速で切削した場合には、炭化物を削るのではなく押し退けながら加工することにより、寿命がかなり長くなる。被削材の機械的工具性質と工具寿命を議論する場合には、被削材のマクロ的な硬さより、炭化物のようなミクロ的硬さを考慮すべきである。さらに耐熱性の高いDH31材料を加工した場合、工具摩耗は主に溶着で進行するために、低速側で寿命が短く、毎分400m付近の切削速度で寿命が最長となる。工具のコーティング膜は被削材に対する相性があり、硬さが要求される場合、小さな摩擦係数が要求される場合、耐熱性が要求される場合、化学的安定性が要求される場合などがある。全体的に、焼入れ材料の工具

摩耗形態は、従来の焼鈍材料を加工したときのものとは大きく異なり、逃げ面が摩耗するというより、すくい面と逃げ面か同時に摩耗して、刃先が鈍化する傾向にある。工具の寿命判定には逃げ面摩耗幅がよく使用される.ところがAlTiNコーティング工具で焼入れ鋼を加工すると工具の刃先が丸くなったり,すくい角がマイナス側に摩耗する現象が起こっている.当初生材と焼入れ材の被削材の違いが工具摩耗に影響をすると考えられていたが,コーティングによる影響であることが明らかになった.すなわち,コーティング工具を作製するとき,成膜をする前に超硬合金の表面をクリーニングする必要がある.これは表面の汚れを取るだけでなく,膜の密着強度を上げる効果があるとされてきた.この処理をスパッタリングまたはボンバード処理と称するが,工具のように刃先エッジ部が鋭い場合には,プラズマの集中が起こり母材が損傷を受けることが今回明らかになった.その損傷の大きさないし深さは数十ミクロンであり,今までは見過ごされていた.ところが,ノンコートのエンドミルとそれにボンバードのみをほどしたエンドミルで切削実験を行なうと,明らかに摩耗形態が異なることが,今年度の研究で明らかになった.すなわちAr+のような重い原子でボンバードを行なうと,母材にダメージを与えてしまい,刃先部分が変質して強度低下が起こり,切削初期の段階で先端が丸く摩耗することが明らかになった.ノンコートのエンドミルでは,焼入れ材を加工しても,従来から言われているように逃げ面摩耗幅が大きくなって寿命に達する.今年度はc BNコーティング工具の開発も行ない,エンドミルの摩耗形態について検討を行なった.c BNコーティング膜は多くの企業が試作を重ねてきたが実用化に失敗している.c BNはダイヤモンドに次ぐ硬さを持っていること,摩擦係数が0.2程度(TiAlNは0.7程度)と小さく,切削熱の発生が少ない=同じ工具形状の場合切削抵抗が小さい,耐酸化性が高く,鉄系材料とも反応し難いという特徴を持っている.したがって切削工具としては,理想的な物質と考えられている.バルク材としてc BNは多く使用されているが,高価なためにc BNを使用することで無人化や自動化が図れる場合や連続運転ができるなど,トータルコストで考えた場合にメリットが出るところで使用されている.今回c BNコーティング膜を開発しているのは,価格的に安価になるからである.摩耗形態はAlTiNコーティング工具と同じような様相を示している.AlTiNコーティング工具によって,焼入れ金型材料,耐食性金型材料のエンドミル加工を行って,その磨耗形態と工具寿命の関係を明らかにしてきた.さらに加工条件が工具寿命や工具の摩耗に及ぼす影響も明らかにした.これらの結果は以下の通りである.1)エンドミル加工は断続切削であるために切削抵抗は工具1回転中に刃数分変動している.
真の全能性細胞の可視化とその制御

前年度までに、MuERV-LのLTRの下流にtdTomatoを発現するプラスミドを作製し、ES細胞に遺伝子導入することにより、MuERV-Lの発現を可視化できる安定細胞株を得ている。このES細胞を用いて培養条件の検討を行い、FCSの代わりKSR(Knockout Serum Replacement)を用いることにより、MuERV-L陽性細胞の割合が大幅に増加することを明らかにしている(0.1%から最大20%)。今年度は、KSRの類似品であるSSR(StemSure Serum Replacement)を用いた場合にも、MuERV-L陽性細胞が効率よく誘導されることを明らかにした。また、SSRの製造・販売元である和光純薬工業よりSSRの組成を開示していただき、SSRが無機塩、微量元素、アミノ酸、ビタミン、および数種の生理活性物質からなるとの情報を得た。そこで、SSRの構成成分からチアミン、アスコルビン酸、またはインシュリンを含まないSSRを作成し、MuERV-Lの発現に及ぼす影響を検討した。その結果、アスコルビン酸はMuERV-L陽性細胞の誘導を促進し、インシュリンは抑制的に働くことが明らかとなった。次に、MuERV-L陽性細胞の遺伝子発現を網羅的に解析するために、MuERV-L陽性細胞をソーティングし、RNA-seqを行った。その結果、MuERV-L陰性細胞とKSRまたはSSRで誘導したMuERV-L陽性細胞の遺伝子発現を比較すると、MuERV-L陽性細胞において解糖系に関連する遺伝子発現が顕著に低下しているのに対して、TCA回路や酸化的リン酸化に関与する遺伝子の発現にはほとんど変化が認められないことが示された。これらのことから、MuERV-L陰性細胞と陽性細胞では、エネルギー代謝経路の変換が生じる可能性が考えられた。現在までに、KSRに含まれるアスコルビン酸とインシュリンがMuERV-L陽性細胞の誘導に深く関与することを明らかにできた。また、RNA-seqにより、多能性細胞から全能性細胞の変換にはエネルギー代謝経路の変換を伴うことを示唆できた。これらの成果は、全能性細胞を安定的に増殖させる方法の開発に非常に有用であると考えられる。一方で、複数のマーカーを用いた「真の全能性細胞」の同定には至っていない。これらのことから、研究全体を通して判断した場合に本研究課題は「おおむね順調に進展している」と考えられる。今年度は、複数のマーカーを用いた「真の全能性細胞」の同定に注力する。また、MuERV-L陰性細胞とKSRまたはSSRで誘導したMuERV-L陽性細胞の遺伝子発現を比較すると、MuERV-L陽性細胞において解糖系に関連する遺伝子発現が顕著に低下しているのに対して、TCA回路や酸化的リン酸化に関与する遺伝子の発現にはほとんど変化が認められないことを明らかにしている。今年度は、細胞の分化能とエネルギー代謝経路の関係について阻害剤やRNAiを用いた機能阻害実験により明らかにしていく予定である。ES細胞は、胚盤胞期の将来胚体を形成する内部細胞塊から樹立された細胞であり、胎盤などの胚体外組織への分化能を失った多能性細胞であると信じられてきた。しかし、最近ES細胞には非常に低い割合で内在性のレトロウイルスであるMuERV-L (murine endogenous retrovirus with leucine tRNA primer)を発現する細胞集団が存在することが報告された。また、これらの細胞集団は、初期の着床前胚に移植した場合に、内部細胞塊だけではなく、栄養外胚葉にも寄与することから、全能性を有すると結論されている。今年度は、MuERV-Lの発現を指標にES細胞に含まれる全能性細胞を可視化できる実験系を確立した。このES細胞を用いて、1FCSの代わりにKSRを用いて、培地交換なしで5日間培養することにより、効率よく全能性細胞を誘導できること、2多能性細胞から全能性細胞の転換にはGSK3とErkの活性が必要なこと、3全能性細胞では、多能性マーカー以外に、2細胞期で一過的に発現する"2-cell gene"、栄養外胚葉のマーカー、原始内胚葉のマーカー、および我々が同定した全能性細胞で特異的に発現する遺伝子群、の発現が発現すること、4全能性細胞では、解糖系に関与する酵素の発現が有意に低下すること、を明らかにした。また、全能性細胞をソーティングしてタンパク質の発現を免疫染色で検討したところ、MuERV-L陽性細胞においてOct3/4やNanogの発現が不均一であることを明らかにした。MuERV-L陽性細胞で発現が上昇していた5つの全能性細胞特異的遺伝子を、全能性を可視化できるES細胞で強制発現させてみたが、全能性細胞は誘導されなかった。今後、複数の全能性細胞特異的遺伝子を同時に発現させることで全能性細胞が誘導できるか検討する予定である。現在までに、MuERV-Lの発現を指標にES細胞に含まれる全能性細胞を可視化できる実験系を確立した。

今年度は、当初の予定通り、このES細胞を用いて、1FCSの代わりにKSRを用いて、培地交換なしで5日間培養することにより、効率よく全能性細胞を誘導できること、2多能性細胞から全能性細胞の転換にはGSK3とErkの活性が必要なこと、3全能性細胞では、多能性マーカー以外に、2細胞期で一過的に発現する"2-cell gene"、栄養外胚葉のマーカー、原始内胚葉のマーカー、および我々が同定した全能性細胞で特異的に発現する遺伝子群、の発現が発現すること、4全能性細胞では、解糖系に関与する酵素の発現が有意に低下すること、を明らかににできた。また、全能性細胞をソーティングしてタンパク質の発現を免疫染色で検討したところ、MuERV-L陽性細胞においてOct3/4やNanogの発現が不均一であることを明らかにした。さらに、MuERV-L陽性細胞で発現が上昇していた5つの全能性細胞特異的遺伝子を、全能性を可視化できるES細胞で強制発現させてみたが、全能性細胞は誘導されなかった。今年度は1個のMuERV-L陽性細胞の分化能について検討する予定であったが、移植後の細胞が翌日には死滅するという状況で、明確な結果が得られなかった。しかし、研究全体を通して判断した場合に本研究課題は「おおむね順調に進展している」と考えられる。前年度までに、MuERV-LのLTRの下流にtdTomatoを発現するプラスミドを作製し、ES細胞に遺伝子導入することにより、MuERV-Lの発現を可視化できる安定細胞株を得ている。このES細胞を用いて培養条件の検討を行い、FCSの代わりKSR(Knockout Serum Replacement)を用いることにより、MuERV-L陽性細胞の割合が大幅に増加することを明らかにしている(0.1%から最大20%)。今年度は、KSRの類似品であるSSR(StemSure Serum Replacement)を用いた場合にも、MuERV-L陽性細胞が効率よく誘導されることを明らかにした。また、SSRの製造・販売元である和光純薬工業よりSSRの組成を開示していただき、SSRが無機塩、微量元素、アミノ酸、ビタミン、および数種の生理活性物質からなるとの情報を得た。そこで、SSRの構成成分からチアミン、アスコルビン酸、またはインシュリンを含まないSSRを作成し、MuERV-Lの発現に及ぼす影響を検討した。その結果、アスコルビン酸はMuERV-L陽性細胞の誘導を促進し、インシュリンは抑制的に働くことが明らかとなった。次に、MuERV-L陽性細胞の遺伝子発現を網羅的に解析するために、MuERV-L陽性細胞をソーティングし、RNA-seqを行った。その結果、MuERV-L陰性細胞とKSRまたはSSRで誘導したMuERV-L陽性細胞の遺伝子発現を比較すると、MuERV-L陽性細胞において解糖系に関連する遺伝子発現が顕著に低下しているのに対して、TCA回路や酸化的リン酸化に関与する遺伝子の発現にはほとんど変化が認められないことが示された。これらのことから、MuERV-L陰性細胞と陽性細胞では、エネルギー代謝経路の変換が生じる可能性が考えられた。現在までに、KSRに含まれるアスコルビン酸とインシュリンがMuERV-L陽性細胞の誘導に深く関与することを明らかにできた。また、RNA-seqにより、多能性細胞から全能性細胞の変換にはエネルギー代謝経路の変換を伴うことを示唆できた。これらの成果は、全能性細胞を安定的に増殖させる方法の開発に非常に有用であると考えられる。一方で、複数のマーカーを用いた「真の全能性細胞」の同定には至っていない。これらのことから、研究全体を通して判断した場合に本研究課題は「おおむね順調に進展している」と考えられる。今年度は、複数の全能性細胞特異的遺伝子を同時に発現させることで全能性細胞が誘導できるか検討する。
ラジカル対におけるスピン対相関のダイナミクスおよび緩和現象の高速観測

本年度次のように研究をすすめ、次のことを明らかにした。1、新しい時間分解スピン対相関観測システムの製作高速のスピンダイナミクスについて明らかにするため、次のような装置の改良を行った。1)マイクロ波照射を自在に制御しスピン間相関を制御するために、マイクロ波共振器を改良しパルス照射が高時間分解能(数nm)で行えるようにした。レーザ光とマイクロ波パルスのタイミングをコントロールするためには、パルスジェネレータを購入し装置に組み込んだ。2)マイクロ波照射システムに発光観測装置、過渡吸収観測装置、核スピン分極観測装置、光伝導度測定装置を組み込み、マイクロ波によるスピン対相関への効果を、を多角的に観測することが可能なシステムを完成させた。2、スピン間相関の直接観測上で述べた手法を用いることによりスピン間相関の時間発展を直接観測し、スピン対相関の緩和過程について、次のことを明らかにした。1)ラジカル間距離を制御可能な系(ビラジカル系、ミセル系)を用いてマイクロ波効果を測定し、その外部磁場依存性から中間体スピン対のESRスペクトル(SNP、ADMRスペクトル)を測定することができた。そのスペクトルに交換相互作用の影響を多く受けている新たな遷移(S-transition)の寄与を見いだした。よって、スピン対における交換相互作用の揺らぎによるスピン緩和がその反応性に対して重要であることが明らかとなった。2)パルスマイクロ波によりスピン対相関の混合過程をナノ秒の時間領域で加速、減速可能であることが判った。また、遅延させたマイクロ波パルスはスピン対相関の混合過程の減速には有効でないことが明らかとなった。この事よりスピン対のランダム化が高速で起こっていることが明らかとなった。
四色型色覚の形成機構解明に向けた錐体の分化・成熟機構の解析

申請者は、ゼブラフィッシュの光受容細胞における遺伝子発現解析から、視細胞に強く発現する遺伝子として転写関連因子samd7を同定した。視細胞の遺伝子発現制御におけるsamd7の機能を解析するために、samd7変異体を作製した結果、samd7変異体では緑錐体オプシン遺伝子の発現が消失することを見出した。また、samd7変異体は、幼生期では桿体型の光情報伝達関連因子の発現の顕著な減少を示したが、成魚ではこの表現型は緩和されることが分かっていた。この原因として、samd7に分子系統樹上で最も近縁で、かつ、光受容細胞に強く発現する遺伝子であるsamd11が同様の機能を冗長的に果たしている可能性が考えられた。ゼブラフィッシュにおけるsamd11の発現部位をin situ hybridizationによって解析したところ、網膜では桿体に特異的に発現していた。また、興味深いことに、samd11にはN末端領域の異なる2種類のtranscriptがあり、N末端の短いisoformが網膜に特に強く発現していることが分かった。次にsamd11変異体を作製し、その光情報伝達関連因子の発現への影響を解析した。samd11変異体は幼生においても成魚においても正常に光情報伝達関連因子を発現していた。そこで、さらにsamd7とsamd11の二重変異体を作製したところ、この変異体では幼生においても成魚においても成熟した桿体が存在しないことが分かった。このことから、samd7とsamd11は桿体の分化・成熟において非常に重要な役割を果たすことが明らかになった。一方、青錐体への分化・成熟に関わると予測される新規foxファミリー遺伝子についてもCRISPR/Cas9システムを用いた変異体の作製を進め、変異の入ったF1個体を多数同定することに成功した。samd7が緑錐体の発生・成熟だけでなく、samd11とともに桿体への発生・成熟にも重要な役割を果たすことを明らかにした。また、新規foxファミリー転写因子の変異体を得ることにも成功しており、交付申請書の実施計画に記載した内容を概ね達成することができた。samd7とsamd11による光情報伝達関連因子の転写制御機構に分子レベルで迫ることを目指す。手法としてはChIP-seq解析およびインタラクトーム解析を行うことを計画している。そのためにFLAGタグ付きのsamd7を視細胞に過剰発現するトランスジェニック系統の作製を進める。また、前年度に作製した新規foxファミリー転写因子の変異体の解析を行う。ChIP-seq解析およびインタラクトーム解析のためのトランスジェニック系統が得られ次第、これらの解析のための費用に使用する。samd7とsamd11の二重変異体の解析から予想以上に興味深い結果が得られたため、結果としてChIP-seq解析とインタラクトーム解析への着手が遅れた。そのため、これらの実験のために計上していた予算を次年度以降に繰り越すこととなった。
熱音響現象における測定手法の確立とそれを利用したエネルギー変換の実験的解明

音波が狭い流路内を伝播するとき,音波を担う流体は流路壁と熱交換を行い,多様な熱音響現象が生じる.熱音響現象を利用したエンジン・冷凍機は可動部を持たない,外燃機関であるといった特徴を有していることから現在盛んに研究が進んでいる.熱音響現象の理解は音波の輸送するエネルギー流(音響強度・熱流)の観点から理解が進んでいる.音響強度に関しては既に測定手法が確立しており,熱音響エンジン内の蓄熱器において熱流と音響強度の相互変換(熱音響エネルギー変換)が生じ,その結果音響強度が増幅・減衰することが確認された.しかし,これまで蓄熱器内で熱音響エネルギー変換を直接観測した報告はない.これまで私は熱電対を用いて流体の温度変動測定手法を確立してきた.温度変動に加え圧力変動を同時に測定することで流体要素が経験する熱力学的過程を明らかにすることができる.本年度は蓄熱器内で空間分解のよく流体要素が経験する熱力学的過程を明らかにし,具体的にどこでどの程度エネルギー変換が起きているか定量的に明らかにすることを試みた.その結果,最もエネルギー変換量が大きい位置は壁から熱境界層程度離れた位置に存在することが明らかになった.このようにはじめてエネルギー変換を直接観測することに成功した.音波が狭い流路内を伝播するとき、音波を担う流体は流路壁と熱交換を行う。その結果多様な熱音響現象が生じる。熱音響現象の理解はエネルギー流の観点から進められてきた。熱音響現象では狭い流路を持つ蓄熱器内で、音波を担う流体が、自身の仕事流(音響強度)と熱流をエネルギー変換している(熱音響エネルギー変換)。近年この熱音響エネルギー変換を利用した多くのデバイスが開発され、可動部を全く持たないことから、新しい熱機関として熱音響現象は大きな注目を集めている。私は熱音響エネルギー変換の実験的理解をこれまで行ってきた。仕事流は圧力変動と流速変動の同時測定により定義式から実測可能である。一方音波に由来する熱流の測定は困難である。そこで熱流と仕事流の和である全エネルギー流の測定を試みることにした。全エネルギー流は温度変動と流速変動を同時に測定することで実測可能である。流速変動の測定手法は既に確立されているが、温度変動の測定手法は確立していない。本研究では極細熱電対(線径15μm)を使用し、温度変動測定を行った。熱電対は変動する環境温度に対して実際の値より必ず小さく、しかも有限の時間遅れを伴って応答することがわかった。この応答性を熱電対の線径、音波の周波数、音波を担う流体の種類、管の内径を変えて定量的に調べた。その結果、熱電対の応答性は熱電対の有限な熱容量、熱電対周りの熱境界層に依存することがわかった。そしてすべての実験で、熱電対から得られた出力の振幅・位相に補正因子を加えることで、再現性よく正確な値を見積もることが可能であることがわかった。これは補正因子を用いることで正確に管内音波の温度変動を実測可能になることを意味する。今後はこの手法を用いて、仕事流を測定すると同時に全エネルギー流も測定して熱流を決定し、熱音響エネルギー変換を実験的に理解する予定である。音波が狭い流路内を伝播するとき,音波を担う流体は流路壁と熱交換を行い,多様な熱音響現象が生じる.熱音響現象を利用したエンジン・冷凍機は可動部を持たない,外燃機関であるといった特徴を有していることから現在盛んに研究が進んでいる.熱音響現象の理解は音波の輸送するエネルギー流(音響強度・熱流)の観点から理解が進んでいる.音響強度に関しては既に測定手法が確立しているが,熱流は未だ測定された報告はない.私は両者の和である全エネルギー流(エンタルピー流)に着目した.エンタルピー流は振動流体の温度変動が実測できれば測定可能となる.私は振動流体の温度変動を熱電対により測定することをこれまで試みてきた.これまで熱電対が温度変動にどの程度追従しているか調べるため,既知の温度変動場を管内に与え,その温度変動を熱電対により測定した.その結果熱電対の示す温度変動は真の温度変動に対して,振幅は小さく位相は遅れでいることがわかった.これらを補正する応答関数を様々な周波数(0.9Hz18Hz),種々の作動気体で行い系統的に調べた.今回私は様々な周波数を含む温度揺らぎを熱電対で測定できるよう応答関数を広い周波数範囲で決定した.具体的には音響パルスで熱電対の応答関数を決定した.その結果50Hz以下の周波数範囲で連続的に応答関数を決定できた.今後はこの応答関数を用いて温度勾配のある中を往復運動する振動流体の温度変動を測定し,熱音響エネルギー変換を実験的に明らかにする.音波が狭い流路内を伝播するとき,音波を担う流体は流路壁と熱交換を行い,多様な熱音響現象が生じる.熱音響現象を利用したエンジン・冷凍機は可動部を持たない,外燃機関であるといった特徴を有していることから現在盛んに研究が進んでいる.熱音響現象の理解は音波の輸送するエネルギー流(音響強度・熱流)の観点から理解が進んでいる.音響強度に関しては既に測定手法が確立しており,熱音響エンジン内の蓄熱器において熱流と音響強度の相互変換(熱音響エネルギー変換)が生じ,その結果音響強度が増幅・減衰することが確認された.しかし,これまで蓄熱器内で熱音響エネルギー変換を直接観測した報告はない.

これまで私は熱電対を用いて流体の温度変動測定手法を確立してきた.温度変動に加え圧力変動を同時に測定することで流体要素が経験する熱力学的過程を明らかにすることができる.本年度は蓄熱器内で空間分解のよく流体要素が経験する熱力学的過程を明らかにし,具体的にどこでどの程度エネルギー変換が起きているか定量的に明らかにすることを試みた.その結果,最もエネルギー変換量が大きい位置は壁から熱境界層程度離れた位置に存在することが明らかになった.このようにはじめてエネルギー変換を直接観測することに成功した.
「日本的経営」の形成過程におけるアメリカ経営思想の役割

この研究の目的は、「日本的経営」の形成過程に及ぼしたアメリカ経営思想の影響を明らかにすることにある。本年度はまず準備段階として、従来の国内外の「日本的経営」論のサーベイを行い、それに基づいてわれわれの研究の方法論的な位置づけを行った。その結果、従来の研究は程度の差はあるものの、その殆どが、「日本的経営」を「所与のもの(日本に固有の経営制度、行動様式)」として、しかも環境的影響を考慮しない「自律した実体」として扱っていることが明らかになった。また、その多くは欧米の(とくにアメリカの)経営システムとの対比の上で、日本の特徴を明らかにしようとしていた。その結果、極めて「静態的」かつ、ステレオタイプとしての「日本的経営」像を描き出していた。この方法の限界を克服するために、われわれは「日本的経営」を、他国の経営との出会いの中で経営主体によって「発見」され、「自覚」されて、そのようなものとして「実現」されていく一連のプロセスとして描くという「動態的」方法が必要なのではないかということを確信した。このプロセスは、異文化との接触の中で自文化の特殊性を発見し、それを自覚的に強化していく過程ともいえる。そのような過程を具体的ケースを追いながら実験的に論じたものが拙稿“A study of the dynamic nature of Japanese Management. The American cultural impact on Japanese business leaders " (『帝塚山経済学』Vol.7, 1998)である。本年度のこのような予備的研究を踏まえ、来年度はさらに方法論を精緻化するとともに、ケースを収集していきたいと考えている。
高銀緯星間雲からの遠赤外[CII]スペクトル線観測装置の開発

遠赤外波長域の[CII]線(^2P_<3/2>→^2P_<1/2>、λ=157.7μm)の観測は、星間物質研究において極めて重要である。本研究では、高銀緯星間雲からの微弱な[DII]線を精度良く観測できる、スペ-スからの[CII]線観測装置の開発を行なった。研究実績は以下の通りである:1.分光素子の開発:シリコン基盤両面に金属メッシュパタ-ンを蒸着したファブリ・ペロ-型干渉分光素子、及び次数選択用の金属メッシュによる干渉フィルタ-などを製作・評価した。2.観測システムの組立・評価:開発した分光素子とGe:Ga光伝導型検出器を用いて5チャンネルの狭帯域測光器を製作した。また検出器信号の読みだしには新たに開発した積分型アンプシステムを用いた(奨励研究(A)による)。完成した測光器をロケット塔載用液体リリウムクライオスタットに組み込み、性能評価を行なった。その結果、宇宙科学研究所で行なった振動・衝撃試験にも十分耐える、安定した観測装置を開発することができた。なお本補助金にて購入したMacintoshコンピュ-タは、種々の性能評価試験の結果の解析・表示出力に威力を発揮した。3.観測:観測装置は1992年2月1日、宇宙科学研究所の観測ロケットSー520ー15号機で打ち上げられた。飛行中観測システムはすべて順調に動作し、世界で初めて積分型検出システムによる遠赤外線スペ-ス観測に成功した。実際高銀緯星間雲からの極めて微弱(10^<-14>10^<-13>[W/cm^2sr])な[CII]線を検出することができ、今後論文として公表する予定である。本補助金で購入したコンピュ-タは、今後も観測デ-タの解析・論文製作にと十分活用される。
芽生え～大木への成長を牽引する個体呼吸の根系/地上配分シフト

我々は個体呼吸を芽生え大木(100種、約1000個体)で実測した。その結果、芽生えほど個体呼吸の根系/地上配分を高くし(約66%)、水と栄養塩類の獲得能を強化した。一方、大木ほどこの比は低く(約16%)、炭素獲得能を強化した。以上、芽生え大木で呼吸分配を根系から地上へシフトさせたが、このメカニズム解明は途上にある。本課題では、上記のシフトを分析、法則化し、このメカニズムを様々な個体機能(光合成、吸水、栄養塩類)と個体構造から解明することを目的とした。成果は、個体呼吸の根系/地上配分シフトモデルとなり、「CO2収支の林齢シフトモデル、樹木大型化の謎を解明する革新成長モデル」等が確立する。