hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
微分可制御性に基づく線形周期システムの解析アルゴリズム

線形周期システムのカルマン正準分解の構成方法を導出した。従来研究には判例が存在することを指摘し、この問題に対する完全な解を導出した。まず、可制御性グラミアンと可観測性グラミアンの同時ブロック対角化に帰着する解を導出し、これによりYoulaやWeissによる線形時変システムの正準分解との関係が明らかとなった。さらに、フロケ分解に基づく解法を導出し、これにより数値計算により適した計算方法が得られた。さらに、微分可制御性の概念を拡張して、微分可制御部分空間や微分可到達部分空間の概念提案し、それらの計算方法や基本的性質を調べた。線形周期時変システムの正準分解に関して、筆者らの先行研究ではWeissの手法に着目して研究を行ったが、線形周期時変システム独特の構造を利用することができず、解析に限界があった。昨年度は、入力のみを持つシステムに限定し、フロケの定理に示される線形時変システム独特の構造を利用して解析を行った。本年度は、入力と出力を両方もつシステムに拡張し、同様の解析を行った。筆者らは、この問題の従来研究に対する反例が示し、その修正版として入力のみをもつ線形周期システムに対するカルマン正準分解を提案してきた。今回の結果は、入力と出力の両方をもつ線形周期システムに拡張して、カルマン正準分解の存在を示した。存在を示す手法として、二通り提案しており、ひとつは行列値関数の分解法と、もうひとつはフロケ分解に基づく分解法である。両者ともにシステム理論的に意味をもつが、とくに後者のフロケ分解に基づく分解法は、行列値関数の計算を定数行列に置き換えることを可能として、数値計算との親和性が高いという利点がある。線形周期システムに対して、微分可制御部分空間の概念を導入し、解析を行った。微分可制御部分空間を解析する際に、係数行列が解析的であるか否かに応じて計算方法が異なることが明らかとなったので、区分解析的なシステムに対して、解析的な開区間上での計算方法と端点上での計算方法をそれぞれ提案した。さらに、可制御部分空間との関係を調べた。主要な成果としては、解析的な開区間上からそれぞれ任意に代表点を選び微分可制御部分空間を構成すると、それらを時間遷移して足し合わせた部分空間が可制御部分空間に一致することを示した。これにより、線形周期システムの独立変数に関する局所的構造と大域的構造の関係が明らかとなった。線形周期システムに対して微分可制御部分空間の概念を導入し、解析を行った。微分可制御部分空間を解析する際に、係数行列が解析的であるか否かに応じて計算方法を明らかとし、区分解析的なシステムに対して、解析的な区間上での計算方法と端点上での計算方法をそれぞれ提案してきた。さらに可制御部分空間との関係を関係を調べ、線形周期システムの独立変数の独立変数に関する局所構造と大域構造の関係を明らかとしてきた。しかし、これまでの解析は局所的な座標系に依存してきた。そこで、微分可制御部分空間の座標変換への依存性を解析し、これまでの解析は座標系に依存しないことを明らかとした。本研究の主眼である微分可制御部分空間について計算方法を確立し、さらに可制御部分空間との関係を明らかとすることができた。制御工学本研究課題の枠組みでは国際会議への発表を予定している。また、今後の研究に関しては、周期的とは限らない線形時変システムへの拡張を行いたい。フロケ分解にもどつく手法は数値計算との親和性が高く、可制御部分空間や可観測性部分空間とフロケ分解による解析を融合する手法となっている。これにより微分可制御性部分空間や微分可観測性部分空間の構造解析に役立つと期待できる。フロケ分解に基づく計算手法は数値計算との親和性が比較的高く、可制御部分空間の解析とフロケ分解による解析を融合する手法となっている。これにより微分可制御性空間の構造解析に役立つと期待できる。IEEE CDCのSIAM sessionへの参加を招待されたため、財源の確保が必要となった。本研究の主眼である、微分可制御性部分空間や微分可観測性部分空間の解析に取り組みたい。可制御性グラミアンや可観測性部分空間の像空間を直接評価するかわりに、逐次的に近似することにより、より詳細な構造が解析できると考えている。本研究での主眼である、微分可制御部分空間の解析に取り組みたい。まず微分可制御性の概念を一般化し微分可制御部分空間を定義する。これまでに得られた可制御部分空間の普遍性をヒントに、微分可制御空間の時間遷移に関する性質を調べたい。また、可制御性グラミアンの積分計算の代わりに、微分計算を用いたシンボリックな計算アルゴリズムを導出したい。国際会議への出張費用。主として、研究発表の旅費への使用を予定している。
ナノ結晶インターマテリアルズのMA複合プロセシング

本研究では、研究者らのグループが独自に開発してきた繰り返し鍛造型バルク・メカニカルアロイング(BMA)ならびに改良型ミリングMAを、次世代の固相材料創成法として、金属間化合物およびその複合体、ナノ組織材料、ナノグラニュラー材料ならびに関連した微細組織・機能材料をバルク材料で製造する方法にまで展開させることが最大の目的である。特に、BMAは環境あるいは容器などとのコンタミネーションが皆無であり、大型化をはじめとする製造手法としての展開性に優れ、しかも他の材料プロセスに比較して高速に材料創製できる。2年間にわたり実施してきた研究内容には、このBMAの原理・概要を公表論文を用いて詳細に述べるとともに、その特徴を示し、延性-延性系、延性-脆性材料系のほとんどすべての材料系を対象に固相材料プロセスできることを明らかにした。続いて、BMAを実験手法の中心にすえて、1)機械的エネルギー投入により誘起される反応(MA誘起SHS)による遷移金属・高融点金属シリサイドの創製、2)Co-Cu系における固溶体創製とそれからの低温長時間アニーリングによるCo粒のナノ析出分散、3)混合粉末および混合粒からのBi-Te-Sb系固溶体の創製とその温間プレス成形による熱電材料特性制御の3つの課題を取り上げ、本研究におけるバルク・メカニカル・アロイングを基礎におくMA複合プロセシングの有用性を実証した。融点が大きく異なり、また密度差が大きい元素から構成されるアロイ、共有結合/イオン結合と金属結合をそれぞれ有する化合物から構成されるアロイなど、ナイサイズの組織・構造を有する材料として創製することが、本研究の最終目的である。本年度は、初年度として、次の3点を目的とした:(i)これまでのミリング・アトライティングMAでは微細混合できないBi/Pb-Al系のMA、バルクビレットの創成、(ii)巨大磁気抵抗(GMR)を示すナノグラニュラー材料として期待されるCu-Co系のメカニカルアロイング、バルクビレットの創成、(iii)kgオーダでのナノ結晶材料創成のための大型メカニカルアロイングプロセスの開発である。(i)に関しては、繰返し塑性変形・塑性流動・破砕機構による本MAプロセスの特徴として、動偏析・粉体粒子凝集とは全く無縁となるため、N=300(プロセス時間:約2Ks)で70nm程度のナノ微細組織のBi/Pb-Al系の混合体の創製に成功した。(ii)に関しては、繰返し塑性流動型の本MAはきわめて有効なプトセスとなり、約23ksにより10nm程度の強制固溶状態のナノ結晶材料を創成することができた。それ以上に興味深い点は、(1)Cu-Co系では、MAに伴う固溶過程で、hcp-Coがfcc-Coに変態した後に固溶状態となること、(2)本MAにおける繰返し数は、原子半径比あるいは原子容比によって一義的に決定されることがわかった。(iii)に関しては、これまでのMAにおけるバス・スケジュールをスケールアップすることにより、kgオーダのナノ微細混合を行うメカニカルアロイングを実現できことがわかった。本年度の成功によって、上述した本研究の目的に向かって、(i)ナノグラニュラー材料の大容量MA化とネットシェイプ成形、(ii)熱電材料、Heus ler系材料などに代表される機能性合金のメカニカルアロイング、(iii)異種化学結合を有する多元系の微細混合化を中心に、次年度の研究を進めていく考えである。ミリング型ならびに繰り返し鍛造型メカニカル・アロイング(MA)は次世代の固相材料創製法として、金属間化合物およびその複合体、ナノ組織材料、ナノグラニュラー材料、など多くの新しいの材料をバルク材料として製造できる点に最大の魅力がある。特に、研究者のグループが研究開発してきたバルク・メカニカル・アロイング(MA)は、環境あるいは容器などとのコンタミネーションが皆無であり、しかも他の材料プロセスに比較して高速に材料創製できる。

本研究では、このバルクMAを実験方法の中心にすえ、1)機械的エネルギー投入により誘起される反応(MA誘起SHS)による遷移金属・高融点金属シリサイドの創製、2)Co-Cu系における固溶体創製とそれからの低温長時間アニーリングによるCo粒のナノ析出分散、3)混合粉末および混合粒からのBi-Te-Sb系固溶体の創製とその温間プレス成形による熱電材料特性制御の3つの課題について、プロセス開発を行った。1)に関しては、Mo-Si、Nb-Siにおいて反応速度が秒単位の急速な反応(SHSによる規則化反応)、V-Si、Hf-Siなどにおいては反応速度が緩慢な反応(拡散支配型反応)が生じていることが明らかになりつつある。2)に関しては、Co20:Cu80系において、CoのCu-fcc構造への置換型固溶に伴い、Co磁化が低下し、300-500°Cにおける20hアニーリングにより、微細なCo粒の分散により大きく磁化が回復し、また保持力の増大も観測された。現在、磁気抵抗測定、広範囲の磁化測定を行っている、Co-Cu系ナノグラニュラー材料の特性、微細組織を総合的に評価しつつある。3)に関しては、元素混合粉ならびに混合粒(数mm-cm径の粒状体)からの固溶体化に成功しており、480°C1hの温間プレス成形によって従来プロセスと等価あるいはそれ以上の熱電特性を発現できることがわかってきた。
男性不妊症の新たな検査法の開発

新たな男性不妊症診断開発のために、我々が独自にクローニングした精子細胞特異的遺伝子を中心に、これらがコードする14の精巣タンパク質について17抗体を作成、準備し、男性不妊患者における精巣、精液の微量コード蛋白の検出を行った。17抗体のうち1抗体のみ微量蛋白検出に優れ、無精子症患者の精巣におけるコードタンパク質検出と顕微鏡下精巣内精子採取術による精子検出成績に関連性が見出された。精液中の微量蛋白の検出は多くの抗体で不可能・不安定であった。今後、精子検出技術改善と精液への分泌蛋白などの新たなマーカー開発が望まれる。精巣生殖細胞特異的遺伝子のコードする蛋白質に対する抗体を用いて、男性不妊症の新たな検査法を開発するため、以下の項目について、それぞれほぼ目標通りの研究成果を達成した。1)ヒト精子細胞特異的タンパク質に対するポリクローナル抗体作成(宮川、田中)精子細胞特異的に発現するタンパク質をコードする遺伝子について、5種類以上のポリクローナル抗体を作成することを目標に挙げていた。3種類(抗MCA抗体、抗Gsg1抗体、抗Delta-20抗体)を自ら作成し、2種類(抗Septin4抗体,抗Septin7抗体)は購入した。2)男性不妊患者の精液ならびに精巣生検(辻村、奥山)2年間で男性不妊患者100例以上のサンプル収集を目指しているが、今期1年では精巣生検サンプルとして30例、精液サンプルとして50例以上の検体を収集し得た。一部のサンプルはすでに3)の項で抗体価を確認できた抗体によるウエスターンブロットに使用した。3)ウエスターンブロットによる抗体検定(田中)作成済み抗体から順次、抗体の性能をウエスターンブロットで検定した。これまで抗MCA抗体、抗Delta-20抗体、抗Tectin抗体、抗TRA54抗体、抗MP68抗体、抗Gsg3抗体がそれぞれのヒトタンパクに交差反応することを確認し、特に抗MCA抗体が抗体価に優れていることが判明した。4)ゲノムシークエンス解析(田中)MCAタンパクがウエスターンブロットにて認めない不妊患者について、DNA採取のための採血を行った。以下の項目について、それぞれ目標通りの研究成果を達成している。1)ヒト精子細胞特異的タンパク質に対するポリクローナル抗体作成(宮川、田中)前年度は3種類(抗MCA抗体、抗Gsg1抗体、抗Delta-20抗体)を自ら作成し、2種類(抗Septin4抗体,抗Septin7抗体)は購入した。今年度はさらに3種類(抗C210RF51抗体、抗CXCL10抗体、抗MT-1H抗体)購入した。2)男性不妊患者の精液ならびに精巣生検(辻村、奥山)これまで精巣生検サンプルとして50例、精液サンプルとして100例以上の検体を収集し、3)の項で抗体価を確認できた抗体によるウエスターンブロットに使用し、現在、データ集積中である。3)ウエスターンブロットによる抗体検定(田中)これまで抗MCA抗体、抗Delta-20抗体、抗Tectin抗体、抗TRA54抗体、抗MP68抗体、抗Gsg3抗体のうち抗MCA抗体が抗体価に優れていることが判明した。追加購入した3種類のうち1種類で不妊群のタンパク発現量が変化していることを発見した。4)ゲノムシークエンス解析(田中)MCAタンパクがウエスターンブロットにて認めない不妊患者について、ゲノムシークエンスでは塩基配列に異常を認めなかった。1)ヒト精子細胞特異的タンパク質に対するポリクローナル抗体作成(宮川、田中)前年度までに3種類(抗MCA抗体、抗Gsg1抗体、抗Delta-20抗体)を自ら作成し、5種類(抗Septin4抗体,抗Septin7抗体,抗C210RF51抗体、抗CXCL10抗体、抗MT-1H抗体)は購入した。今年度はさらに1種類(抗Smrp-1)を作成した。2)男性不妊患者の精液ならびに精巣生検(辻村、奥山)精巣生検サンプルとして50例、精液サンプルとして200例以上の検体を収集した。3)ウエスターンブロットによる抗体検定(田中)前年度までに抗MCA抗体、抗Delta-20抗体、抗Tectin抗体、抗TRA54抗体、抗MP68抗体、抗Gsg3抗体のうち少量のサンプルで安定して特異的なバンドを得ることができたのは抗MCA抗体であることが判明しており、パイロットスタディーとして7症例、12検体を対象にMCA検出とMD-TESE成績を検討し、精子採取の予測に関して特異度50%、感度80%であった。また免疫染色を採取精子に対して行い、特異度が低い原因としてMD-TESE時の採取精子の形態による判定基準が関与していることが判明した。4)ゲノムシークエンス解析(田中)MCAをはじめ3種類の遺伝子について、男性不妊特異的SNPをみいだした。
大脳皮質における言語記憶相起に関わる神経活動の電流源検索に関する研究

本研究の目的は、貯蔵された記憶、特に人の言語(単語)記憶に関わる単語再認、再生といった情報処理過程に関連する大脳皮質の活動が、脳内のどのような領域で反映されているかを脳磁図を用いて検索することである。既存のソフトウエア(BIMITUS II)を利用し、平仮名で書かれた具体的な単語(例えば、さる、いぬなど)が1語ずつ書かれた刺激画面を計12面作成した。その中の3画面を目標刺激、9画面を非目標刺激とし、各被験者には、目標刺激30%、非目標刺激60%、標準刺激(特別な意味をもたないスクランブル画像)10%の割合でランダム呈示する。目標刺激が呈示された場合、各被験者には利き手の人さし指で赤外線フィルターに反応させ、目標刺激をトリガーとして30回の加算を行い誘発脳磁図を求める。平成15年度は、平成14年度と同様の刺激パラダイムを利用し、5名の健康被験者から誘発脳磁界に加えて誘発脳波を同時記録した。誘発脳波では、目標刺激に対して500-600msec付近に後期陽性成分(LPC ; late positive component)を認めた。一方、MEGでは、各被験者で脳波上のLPCに相当する付近での誘発脳磁界に相当のばらつきがあり安定した記録を得ることはできなかった。従って、単語(平仮名、名詞)の再認に関連する大脳皮質の電流源を同定することは今回の検討では困難であった。今後は刺激パラダイムの見直しや刺激条件の改良を図りながら、既存の刺激装置と刺激ソフトを利用し、単語再認に関わる大脳皮質の情報処理過程を探究する予定である。貯蔵された記憶、特に人の言語(単語)記憶における単語の再認、再生に関連する大脳皮質の神経系内に生じた一連の変化が、どのような情報処理過程に応じて反映されているかを同定するために、脳磁図を用いて検索することが本研究の目的である。平成14年度は、初めに刺激パラダイムの作成とその設定を行った。既存のソフトウエアを利用し、平仮名で書かれた具体的な単語(例えば、さる、いぬなど)が1語ずつ書かれた刺激画面を計12画面作成し、その内の3画面を目標刺激、9画面を非目標刺激と設定した。標準刺激として特別な意味を持たないスクランブル画面も作成した。視覚刺激の呈示時間は0.5秒とし、刺激間隔は2秒とした。刺激は目標刺激を30%、非目標刺激を60%、標準刺激を10%としランダムに呈示した(尚、刺激の設定と解析には既存のソフトウエアと本研究で申請したBIMITUS IIを利用した)。被験者には実験に先立ち3つの目標刺激を呈示し、声を出して読ませて記憶させ、その後に記憶が固定されたことを確認する。さらに、目標刺激が呈示された場合に利き手の人さし指で赤外線フィルターに反応させるように指示し、目標刺激、非目標刺激、標準刺激のそれぞれをトリガーとし、目標刺激において30回の誘発脳磁図を求めた。実験は既存のMEG装置(Neuromag System)を用いて電気的、磁気的にシールドされた実験室で行い、刺激は既存のプロジェクターから呈示した。本年度は健康被験者1名に対して行ったものの、被験者がごく少数であったため現在のところ明瞭な誘発脳磁界を検出することはできていない。平成15年度にはさらに健康被験者を増やし誘発脳磁界を同定する予定である。さらに何らかの記憶障害をもつ被験者(特に軽度の痴呆症やうつ病などで仮性痴呆を有するもの)における記録も行い、健康被験者の成績と比較検討する予定である。
開発途上国看護職の国家間移動を押し止めるホールドファクターとしての現任教育の検討

平成20年度は看護学生と看護師各15名にインタビューを行った(学生はフォーカスグループ)が、分析の結果、学生はmigrationのPull factorおよびhob satisfactionのmotivator, hygiene factorの3要素、看護師はmotivatorとhygiene factorの2要素が抽出された。学生・看護師共にmotivatorよりもhygiene factorのほうが多く、hygiene factorのほとんどがnegativeなものだった。それに対し、motivatorはpositiveなものも含まれており、特に看護師はmotivatorの一つとして、達成感、キャリアアドバンスを挙げている者が多く、また仕事自体は"happy"であるが、仕事に付随する環境について不満を持っている者が多いことが明らかになった。その中での一番の不満は、自分たちの努力が何の成果にも結びつかないことであり、具体的には給与、昇進、器材等の補充、労働環境の改善、そして看護師の専門性の向上であった。しかしながら、多くの者が看護学校進学の理由として「他の分野に比べて看護はキャリアを高めることができる」ことを挙げおり、キャリア向上の現状のシステムに対して不満はあるものの意欲があるが故とみなすこともできる。したがって、看護師の中では現任教育に対するニーズはあると考えられ、キャリア向上への意欲を満たすための現任教育が必要と考える。それは、仕事環境を変えることが難しい開発途上国において、看護師の仕事に対する満足度を高めretentionを高めることにつながると期待できる。具体的には、特に地方で働く看護師でも受けられる、現在あるhigher diplomaコースとは異なる現任教育の中で段階を踏んで専門性を高めることができるトレーニングプログラムを開発することが重要と考える。
地震探査データによる天然フラクチャー型貯留層のキャラクタリゼーション

広方位角p波による地震探査データにおける異方性は、地層の非均質性の解釈に有用であることは、近来、認識が深められているが、フラクチャーの存在と分布の解釈への適用性は未だ課題である。一般に、フラクチヤーの解釈は、振幅、速度、又は時間等の属性のインバージョンによって行われるが、これらの属性のフラクチャーに対する感度に依存することが問題である。p波のフラクチャーに対する感度は、オフセットの大小によって異なるので、震探データの異方性に関する楕円表示に基いて、フラクチャーの方向性と発達度(intensity、フラクチャー密度)を解釈することが可能である。本研究では、次のようなステップで解釈をした:(1)属性の多重方位分布図の作成、(2)ステップ(1)にょる減衰パターンから得られるフラクチャーの方向性と異方比に基いてフラクチャーネットワークを抽出。アラブ首長国連邦アブダビ海洋油田における海底震探(OBS)データを用いてケーススタディを行い、フラクチャーネットワークの発達状況を解釈した。対象領域は約5km^2で、油層は海面下数千mに存在し、検層、コア、生産圧力挙動等からNW-SE方向に断層・フラクチャーが発達していると解釈されている。OBSデータは、12.5x25m内に300trace、最大オフセット400mで方位角360°を網羅しており、高精度のデータである。深度に伴うフラクチャーの発達状況と、上面のフラクチャーが下面のフラクチャーの解釈に及ぼす影響について理解するために、3深度レベルL1、L2、L3(双方向時間400、1000、1200ms)でフラクチャー解釈を行った。まず、着時間および振幅の多重方位分布図を作成し、後者がフラクチャー解釈に有効であることを確認した。次に、多重方位振幅図における長軸方向および短軸長/長軸長比から、フラクチャーの方向性と発達度を解釈した。この処理を80m間隔および10m間隔で行い、後者がより詳細なフラクチャー解釈を可能にすることを確認した。本研究は、深度方向および地層面内におけるフラクチャーの発達状況に関する新しい解釈技術を呈示するものである。
破骨細胞特異的Gタンパク質共役受容体GPR137Bの機能解析と制御化合物探索

GPR137Bは、リガンドが未だに同定されていない、所謂「オーファンGPCR」の1つである。オーファンGPCRは,新たな薬剤開発のための標的分子として注目されているが、これまでに破骨細胞におけるオーファンGPCRに関する研究報告はほとんど存在しない。そこで、破骨細胞におけるGPR137Bの機能を解明するために、申請者らはCRISPR/Cas9系を用いたゲノム編集により,Gpr137b遺伝子ノックアウト(Gpr137b-KO)RAW264細胞を作製した。Gpr137b-KO Raw264細胞について、破骨細胞分化誘導時の遺伝子発現変動を網羅的に解析し、ネットワーク解析を行った結果、GPR137BがRANKL受容体下流において、破骨細胞分化に決定的な役割を担うNF-kBシグナル系を調節することが明らかとなり、その破骨細胞分化における役割を支持する結果となった。さらに、申請者らはGPR137Bのリガンド同定を試みたが、実際は本GPCRがリガンドに依存しない恒常的なシグナルを伝達する可能性が示唆された。さらに、破骨細胞と同じ起源を持つ類縁細胞であり、同様にGpr137b遺伝子を高発現するマクロファージにおける本GPCRの役割についても検討した。マクロファージは炎症性であるM1と抗炎症性であるM2の2種類のサブクラスに大別される。本研究において、Gpr137b-KO RAW264細胞クローンを用いてそれぞれのサブクラスへの分化誘導を行った結果,GPR137BはM2マクロファージへの極性化に関わるが,M1マクロファージへの極性化には関与しないことが明らかとなった。破骨細胞の分化や生理機能に重要な役割を担う遺伝子を探索するために、マウス単球・マクロファージ系細胞株Raw264から分化させた成熟破骨細胞を純粋に単離する系を確立し、次世代シーケンシングによる網羅的トランスクリプトーム解析(RNA-seq)を実施した。その結果破骨細胞選択的に高発現する遺伝子の1つとして同定されたGPR137BはGタンパク質共役受容体(GPCR)をコードするが、そのリガンドは同定されておらず、機能に関する報告も存在しない。一方、破骨細胞様細胞を多く含むヒト巨細胞腫組織においてもGPR137B遺伝子の高発現が示されたことから、ヒトの破骨細胞においてもGPR137Bが何らかの生理的機能を担うことが推測される。そこで、マウスGPR137Bに対するポリクローナルペプチド抗体を作製し、同抗体を用いてRaw264細胞から分化させた破骨細胞を免疫染色したところ、GPR137Bの細胞膜への局在が示された。次に、破骨細胞の細胞膜にCRISPR/Cas9を用いたゲノム編集技術によりRaw264細胞のGPR137B遺伝子破壊を試み、その結果3種類の独立したGPR137B欠損細胞株が得られた。これらの細胞株、および同様の処理を施した正常細胞株について、RANKL存在下で培養することにより破骨細胞分化を誘導した。その結果、GPR137B欠損細胞株において破骨細胞マーカー遺伝子発現の顕著な低下が認められた。一方、これらの細胞をLiposaccharideにて処理し活性化マクロファージへと誘導した場合には、マクロファージ活性化の指標となる遺伝子群(IL-1a等)の発現に差は認められなかった。以上の結果から、GPR137Bは破骨細胞・マクロファージ前駆細胞から破骨細胞への分化に選択的に関与することが示唆された。当初の研究計画通り、Raw264細胞から分化させた破骨細胞におけるGPR137Bの局在を解析し、かつ同細胞のGPR137B遺伝子欠損株の作出に成功し、in vitroにおいてGPR137Bが破骨細胞分化に関わることを示すことができた。7回膜貫通受容体であるGタンパク質共役型受容体(GPCR)は、様々な臓器の病態生理に深く関わっているが、骨代謝におけるGPCRの役割については未知の部分が多い。我々はゲノムワイドトランスクリプトーム解析(RNA-seq)により、リガンド未知(オーファン)GPCRであるGpr137bの発現がマウス破骨細胞の分化・成熟に伴い顕著に亢進することを見出した。そこで、今年度はCRISPR/Cas9系を用いたゲノム編集によりGpr137b遺伝子をノックアウト(KO)した単球/マクロファージ様細胞株Raw264細胞クローンを作製し、本GPCRの破骨細胞における機能を解明することを目指した。昨年度作製した、2つの異なるGpr137b-KO Raw264細胞クローンについて、破骨細胞分化誘導因子RANKL存在下で培養し、それぞれの破骨細胞分化能について比較解析を行った。定量的RT-PCR解析の結果、代表的破骨細胞マーカーである酒石酸抵抗性酸性ホスファターゼ、カテプシンKおよびMMP9のmRNA発現はいずれのKO細胞クローンにおいても顕著に低下していた。さらに、TRAPおよびMMP9についてはウェスタン解析も行い、蛋白質レベルでも発現が顕著に減少することが示された。そこで、GPR137B遺伝子欠損株および正常細胞株をそれぞれRANKL存在下および非存在下で培養し、遺伝子アレイを用いて遺伝子発現の差異を網羅的に調べ、ネットワーク解析を行った。その結果、Gpr137bがRANKL受容体下流において、NFkBシグナルリングなど破骨細胞分化に決定的な役割を担うシグナル系を調節する分子であることが明らかとなり、その破骨細胞分化における役割を支持する結果となった。さらに、現在Gpr137bが2型マクロファージ分化に関与する可能性についても解析を行っている。

当初の研究計画通り、ゲノム編集によりGPR137B遺伝子が欠損したRaw264細胞を複数クローン作製することに成功し、さらにこれらの細胞を用いてGPR137Bが破骨細胞分化および2型マクロファージの分化に関わることを示すことができた。GPR137Bは、リガンドが未だに同定されていない、所謂「オーファンGPCR」の1つである。オーファンGPCRは,新たな薬剤開発のための標的分子として注目されているが、これまでに破骨細胞におけるオーファンGPCRに関する研究報告はほとんど存在しない。そこで、破骨細胞におけるGPR137Bの機能を解明するために、申請者らはCRISPR/Cas9系を用いたゲノム編集により,Gpr137b遺伝子ノックアウト(Gpr137b-KO)RAW264細胞を作製した。Gpr137b-KO Raw264細胞について、破骨細胞分化誘導時の遺伝子発現変動を網羅的に解析し、ネットワーク解析を行った結果、GPR137BがRANKL受容体下流において、破骨細胞分化に決定的な役割を担うNF-kBシグナル系を調節することが明らかとなり、その破骨細胞分化における役割を支持する結果となった。さらに、申請者らはGPR137Bのリガンド同定を試みたが、実際は本GPCRがリガンドに依存しない恒常的なシグナルを伝達する可能性が示唆された。さらに、破骨細胞と同じ起源を持つ類縁細胞であり、同様にGpr137b遺伝子を高発現するマクロファージにおける本GPCRの役割についても検討した。マクロファージは炎症性であるM1と抗炎症性であるM2の2種類のサブクラスに大別される。本研究において、Gpr137b-KO RAW264細胞クローンを用いてそれぞれのサブクラスへの分化誘導を行った結果,GPR137BはM2マクロファージへの極性化に関わるが,M1マクロファージへの極性化には関与しないことが明らかとなった。計画通り、GPR137B遺伝子欠損Raw264細胞株にGPR137B遺伝子を外来性に強制発現させ、減弱した破骨細胞分化能が回復することを確認する(レスキュー実験)。その後、GPR137B遺伝子欠損株および正常細胞株からそれぞれRNAを抽出し、遺伝子アレイを用いて遺伝子発現の差異を網羅的に調べ、ネットワーク解析を行うことにより、GPR137Bを介した破骨細胞分化の作用機序について解析を行う。なお、上述の抗GPR137B抗体では、ウェスタン解析によるGPR137Bタンパク質の検出には成功していない。そこで、上述細胞株におけるGPR137B遺伝子の欠損をタンパク質レベルで確認するため、別の領域をエピトープとした新たなペプチド抗体を作製し、ウェスタンブロッティングで解析する。GPR137B遺伝子欠損Raw264細胞株にGPR137B遺伝子を外来性に強制発現させ、減弱した破骨細胞分化能が回復することを確認するレスキュー実験については、現在解析の途中であり継続して行う。また、GPR137B遺伝子の欠損をタンパク質レベルで確認するためのウェスタン解析について、明瞭な結果を得るために実験条件のさらなる精査を遂行する。加えて、当初の計画通り、本年度はケミカルバイオロジーの手法を用いてGpr137bのリガンド探索を実施する予定であり、現在準備を進めている。
ゲーム理論の応用による水産資源管理の新展開

水産資源管理の研究では従来,資源の生物学的側面に基礎を置く動態モデルを中心に論議が展開されてきた。しかし,現実の管理を実行するのは漁業者であるから,効果的な管理の実現のためには資源の動態のみならず漁業者の行動動態をも予測したうえで管理方策の選定や制度設計を行う必要がある。本研究では,経済学分野における基本理論として適用範囲の拡大しているゲーム理論を水産資源管理へ応用することにより,現実的で有効な管理システムを提言するとともに,資源管理理論の新機軸を拓くことを目的に研究を実施した。対象魚種の生活史タイプ,価格関数等に関する様々な条件を仮定した資源動態・漁業モデルを用いてコンピュータシミュレーションによる検討を行った結果,以下のことが明らかとなった。個別漁業者の収益をプールしたうえで各漁業者の魚種別CPUEと漁獲金額にもとづく得点式に従って収益を再配分する「競争原理導入型プール制漁業」は,漁獲率一定漁業,従来型(協力型)プール制漁業,自由操業よりも産卵親魚量を増大させ,長期的に高い収益を揚げる点にNash均衡が達成される。長寿命型の資源を対象とする場合や,漁獲量増大時の価格下落が激しい場合には,とくに大きな効果を発揮する。投入可能な努力量の上限設定が過大な場合でも高いパフォーマンスが期待できる。対象とする資源が複数ある場合には「スイッチング漁獲」が引き起こされ,資源量の低下した資源が保全される。このような収益再配分機構を有する漁業管理システムでは,「漁獲ゲーム」における利得表を強制的に改変することを通じて漁業による外部不経済を内部化し,いわゆる「共有地の悲劇」や「囚人のジレンマ」を回避することが可能である。大規模な資源解析を必要とせず,収益の増大や産卵親魚量の保護等の様々な目標に合わせた管理が可能な,汎用性の高いシステムである。[研究の目的]水産資源管理の研究では従来,資源特性値の評価や資源動態の解析など,主として資源の生物学的側面に基礎を置く動態モデルを中心に論議が展開されてきた。しかし,現実の管理を実行するのは経済行為として漁業を営む漁業者であることから,効果的な管理の実現のためには資源の動態のみならず漁業者の行動動態をも予測したうえで導入すべき方策の選定や制度設計を行う必要がある。本研究では,経済学分野における基本理論として適用範囲の拡大しているゲーム理論を水産資源管理へ応用することにより,現実的で有効な管理制度を提言するとともに,資源管理理論の新機軸を拓くことを目的とする。[方法]平成17年度は以下の検討を行った。1.非協力ゲームの利得構造の改変によるNash均衡点の調整(1)収益配分機構の特定(2)収益配分ルールの設定(3)ゲーム理論によるNash均衡点の解析(4)多魚種資源管理への適用(シミュレーション)[結果]検討の結果,以下のことが明らかとなった。個別漁業者の収益をプールしたうえで各漁業者の魚種別CPUEと漁獲金額にもとづく得点式に従って収益を再配分する「競争原理導入型プール制漁業」を導入することで,複数魚種資源間での「スイッチング漁獲」が引き起こされる。自由操業によるよりも長期的に高い収益を揚げ,産卵親魚量を増大させることが可能である。投入できる努力量の上限や価格の弾力性の異なる様々なシナリオに対しても,得点を決めるパラメータを調節するだけで柔軟に対応することができる。競争原理導入型プール制漁業は大規模な資源解析を必要とせず,収益の増大や産卵親魚量の保護等の様々な目標に合わせた管理が可能な,汎用性の高い漁業管理方策である。[目的]

水産資源管理の研究では従来,資源の生物学的側面に基礎を置く動態モデルを中心に論議が展開されてきた。しかし,現実の管理を実行するのは漁業者であるから,効果的な管理の実現のためには資源の動態のみならず漁業者の行動動態をも予測したうえで管理方策の選定や制度設計を行う必要がある。本研究では,経済学分野における基本理論として適用範囲の拡大しているゲーム理論を水産資源管理へ応用することにより,現実的で有効な管理制度を提言するとともに,資源管理理論の新機軸を拓くことを目的とする。[方法]平成18年度は以下の検討を行った。1.非協力ゲームの利得構造の改変によるNash均衡点の調整(1)収益配分機構の特定(2)収益配分ルールの設定(3)ゲーム理論によるNash均衡点の解析(4)多魚種資源管理への適用2.漁業者間の協力関係が進展する条件の検討[結果]対象魚種の生活史タイプ,価格関数等に関する様々な条件下での検討を行い,以下のことを明らかにした。個別漁業者の収益をプールしたうえで各漁業者の魚種別CPUEと漁獲金額にもとづく得点式に従って収益を再配分する「競争原理導入型プール制漁業」は,漁獲率一定漁業,従来型プール制漁業,自由操業よりも産卵親魚量を増大させ,長期的に高い収益を揚げる点にNash均衡が達成される。長寿命型の生活史の資源を対象とする場合や,漁獲量の増大に対する価格の下落の激しい場合には,とくに大きな効果を発揮する。投入可能な努力量の上限設定が過大な場合でも高いパフォーマンスが期待でき,周辺条件の異なる様々なシナリオに対して,得点を決めるパラメータを調節するだけで柔軟に対応することができる。このような収益再配分機構を有する漁業管理システムは,大規模な資源解析を必要とせず,収益の増大や産卵親魚量の保護等の様々な目標に合わせた管理が可能な,汎用性の高いシステムである。
顕微授精における精子鞭毛波形に基づいた精子選択基準に関する研究

顕微授精で卵子に最良好精子を選んで注入する場合に、どの精子を選ぶかは胚培養士の経験によるところが大きく、胚培養士への聞き取り調査によって、遊泳速度が速い精子を選ぶ傾向があることがわかった。そこで本研究では、流体力学の観点から遊泳速度に影響を与える精子の鞭毛波形について、頭部直径、鞭毛長さ、鞭毛直径、振幅、波長、振動数、波数等のパラメータと遊泳速度の関係を明らかにし、それらのパラメータと受精率等の成績との関係も明らかにして、経験によらない精子鞭毛波形に基づいた定量的な精子選択基準を提案することを研究の目的としている。流体力学の抵抗力理論から、精子鞭毛運動の推進力と遊泳速度の式を導出した。高速度カメラで精子の鞭毛運動を撮影して、鞭毛波形の実測データを収集し、遊泳速度と各パラメータの関係について数値シミュレーションを行った。遊泳速度は、波数が大きくなるほど速くなり、一定の速度に漸近しいていくことがわかった。また、遊泳速度は振動数に比例して速くなることもわかった。さらに、波長が長すぎても短すぎても遊泳速度は速くならず、最大速度を得るための最適な波長と振幅の組み合わせ(波長20μm、振幅5μm程度)があることがわかり、胚培養士が遊泳速度の速い精子を選ぶための指針を得ることができた。実際の顕微授精を撮影する前段階の準備実験として、もし、顕微授精をするならばどの精子を選ぶか8名の胚培養士に精子を選んでいただいた。選んだ精子の鞭毛波形のパラメータと遊泳速度の関係、及び、胚培養士の過去5年間の受精率等の成績との関係を調べた。ふたつのデータの間にどれだけ強い関係があるかを調べるために、相関係数を算出した。実際の精子においては、振幅と振動数が大きい程、遊泳速度が速くなることがわかった。また、振動数と遊泳速度が大きい程、受精率と正常受精率が大きくなることがわかった。
新しい含ケイ素不飽和化合物の合成と性質の解明

二重結合ケイ素上に^tBu基を有するシクロテトラシレン1は、熱異性化反応によって対応する2種類のビシクロテトラシラン2および2'へと異性化した。異性化のメカニズムを考察したところ、シリル基の1,2-転位反応で1から2'への異性化反応を説明することができるが、2への異性化を説明することができない。この1から2への異性化反応は、骨格異性化反応を考えると説明できる。すなわち、Mullerが提案したテトラシラブタジエンを経由する多段階の電子環状反応(機構1)あるいはWoodward-Hoffmann則に従った協奏的な[2π_s+2π_a]環化反応(機構2)を考えると説明できる。シクロテトラシレン1から2への異性化反応のメカニズムを詳細に検証するために、速度論解析および理論計算を行った。速度論解析の結果、活性化パラメータはΔH【thermodynamics】=24.4±0.3kcal/mol、ΔS【thermodynamics】=-4.0±1.2kcal/mol・Kと見積もられた。この負のΔS【thermodynamics】は遷移状態が束縛された構造を有していることを示す。またこの反応について理論計算を用いて考察したところ、機構2は実現可能な機構であり、エネルギー的に機構1よりも有利であることがわかった。すなわち、機構2の活性化エネルギーは38.4kcal/molと算出され、これは多段階の機構1の活性化エネルギーよりも低い(活性化エネルギー=47.3kcal/mol)。したがって1から2への異性化反応は、Scheme 1に示すようなWoodward-Hoffmann則に従った協奏的な[2π_s+2π_a]環化反応で進行するものと考えられる。これは、速度論解析で求めた負のΔS【thermodynamics】と矛盾しない。この1から2の異性化反応は、テトラシラシクロブテンの電子環状熱的異性化の初めての例である。また理論的に予測されていたシクロブテン骨格からビシクロブタン骨格への電子環状反応を実験的に初めて見出した例であり、興味深い。一分子内に複数個のSi=Si結合(ジシレン)を有する一般的な合成手法は、現在までのところ知られていない。そこで、複数個のジシレンを有する分子の新しい合成法の開発を行なった。ケイ素のみで構成された三員環(シクロトリシラン)は光分解反応によって、ジシレンを与えることが知られている。この見地からシクロトリシランを、ジシレンの前駆体ユニットと考えることができる。つまり一分子内に複数個のシクロトリシランユニットを導入し、光分解することで、共役したジシレンをもつ化合物の合成を行なうことができると考えられる。これまでに様々なシクロトリシランが知られているものの、その合成手法は限られている。そのため、シクロトリシランの光分解の選択性は明らかになっていない。本研究では新規な官能性シクロトリシランとして、塩素置換シクロトリシラン1の合成に成功した。化合物1は求核置換可能な塩素基を有するために、シクロトリシランに様々な置換基を導入できることが期待できる。実際に化合物1は種々の求核試薬との反応によって、新規なシクロトリシランへと誘導することに成功した。このようにシクロトリシラン上で三員環の開環を引き起こさずに、求核置換させた例は本研究が初めてである。複数個のジシレンを有する分子の別の合成手法としては、部分化合物を構築し、それらを還元的に縮合させるという方法がある。部分化合物の必要条件は、嵩高い置換基および脱離基であるハロゲンを位置選択的に有することである。上記の条件を満たす部分化合物として、今回2位および3位に嵩高いシリル基を有する新規な1,1,1,4,4,4-ヘキサヒドロテトラシラン2の合成を行なった。また化合物2のSi-Hを、骨格のSi-Si結合を切断することなく臭素に変換することで、期待した部分化合物である1,1,1,4,4,4-ヘキサブロモテトラシラン3の合成に成功した。C_4R_6の組成を持つ原子価異性体の相互異性化はよく研究されている。一方Si_4R_6の組成を持つ分子には、シクロテトラシレン、ビシクロ[1.1.0]テトラシラン、テトラシラブタジエンなどの原子価異性体があり、それらの合成が報告されているものの、相互異性化の研究はほとんどない。先に我々は完全にシリル基で置換されたシクロテトラシレン1aを合成し、ビシクロテトラシラン2aとの間の相互異性化を見出した。本研究では、ケイ素-ケイ素二重結合上に^tBu基および2-メチルフェニル(ο-tolyl)基を有する新規なシクロテトラシレンの合成に成功した。また、これらが対応するビシクロテトラシランに熱および光により異性化することを見出した。1および2位に^tBu基を有する新規シクロテトラシレン1bは、トルエン中ブロモジクロロジシラン3bの金属ナトリウムを用いた還元縮合によって合成した。化合物1bは、二重結合上にアルキル基を有するシクロテトラシレンとして、初めての例である。同様に1および2位にο-tolyl基を有する新規シクロテトラシレン1cは、トルエン中ブロモジクロロジシラン3cの金属ナトリウムを用いた還元縮合によって合成した(式2)。ヘキサン中で1bの紫外可視吸収スペクトルを測定したところ、423nm(ε=5.02x10^3)にπ-π^*

遷移に帰属される吸収帯が観測され、シリル基を有する1aのπ-π^*遷移に帰属される吸収帯(465nm)と比べると、42nmほど短波長シフトしている。不飽和ケイ素上のシリル基はアルキル基よりもπ-π^*吸収を長波長シフトさせるという一般的な傾向と一致している。興味深いことに、1bは熱あるいは光反応によって二種類のテトラシラビシクロ[1.1.0]テトラシラン2bおよび2b'へと異性化した。本研究では、初めてシクロテトラシレンが熱異性化することを見出した。二重結合ケイ素上に^tBu基を有するシクロテトラシレン1は、熱異性化反応によって対応する2種類のビシクロテトラシラン2および2'へと異性化した。異性化のメカニズムを考察したところ、シリル基の1,2-転位反応で1から2'への異性化反応を説明することができるが、2への異性化を説明することができない。この1から2への異性化反応は、骨格異性化反応を考えると説明できる。すなわち、Mullerが提案したテトラシラブタジエンを経由する多段階の電子環状反応(機構1)あるいはWoodward-Hoffmann則に従った協奏的な[2π_s+2π_a]環化反応(機構2)を考えると説明できる。シクロテトラシレン1から2への異性化反応のメカニズムを詳細に検証するために、速度論解析および理論計算を行った。速度論解析の結果、活性化パラメータはΔH【thermodynamics】=24.4±0.3kcal/mol、ΔS【thermodynamics】=-4.0±1.2kcal/mol・Kと見積もられた。この負のΔS【thermodynamics】は遷移状態が束縛された構造を有していることを示す。またこの反応について理論計算を用いて考察したところ、機構2は実現可能な機構であり、エネルギー的に機構1よりも有利であることがわかった。すなわち、機構2の活性化エネルギーは38.4kcal/molと算出され、これは多段階の機構1の活性化エネルギーよりも低い(活性化エネルギー=47.3kcal/mol)。したがって1から2への異性化反応は、Scheme 1に示すようなWoodward-Hoffmann則に従った協奏的な[2π_s+2π_a]環化反応で進行するものと考えられる。これは、速度論解析で求めた負のΔS【thermodynamics】と矛盾しない。この1から2の異性化反応は、テトラシラシクロブテンの電子環状熱的異性化の初めての例である。また理論的に予測されていたシクロブテン骨格からビシクロブタン骨格への電子環状反応を実験的に初めて見出した例であり、興味深い。
土壌・地下水汚染の調査機能を有する多機能型コーン貫入試験機の開発

本研究は、地盤の力学的評価と環境評価を同時にかつ簡便に行える多機能型コーン貫入試験機の開発を目指すものである。本年度は、現場用多機能型コーン貫入試験プローブの試作とシステムインテグレーションを重点的に行い、研究のとりまとめを行った。具体的には以下の通りである。1)現場用多機能型コーン貫入試験プローブの開発と現場実証実験当該年度までに試作を重ねてきたプローブを改修し、現場での貫入および揚水を可能とする試験機を作製し、海岸等地下水の浅い現場での実証実験を行った。本プローブには、上下方向にポンプ圧でスライドさせることのできる外筒スリーブが設置されており、取水口長さの任意調整と貫入時におけるスクリーンへの土粒子のつまりを防ぐことができる。この取水口長さが可変となるプローブを用いることで、1)多層地盤における任意層の透水係数のピンポイント評価や2)透水係数の異方性評価が行える可能性のあることが分かり、その機能性の拡張を図ることができた。2)システムインテグレーション上述のプローブは、地下水サンプラーとしての機能を有しており、透水係数評価と併せてその地盤の地下水を取得することができる。本研究では、迅速性にすぐれたイムノアッセイ技術(既製の計測キット)を導入し、土壌・地下水の汚染物質とそれが存在する地盤の透水性を同時に評価できる原位置試験システムを構築するとともに、その実用性を確認することができた。本年度は、その基礎的研究として、以下に示す二項目に関する研究を重点的に行った。その成果は以下の通りである。1.先端抵抗力や周面摩擦力の組み合わせに基づく強度定数推定法の提案先端抵抗力から地盤の内部摩擦角を推定しようとする場合、その深さにおける土被り圧を知る必要がある。一般には、貫入深さと土の単位体積重量の積を土被り圧として取り扱うことが定石的であるが、貫入深さが深くなると土被り圧が増加し、結果として内部摩擦角が過小評価される恐れがある。そこでより信頼性の高い内部摩擦角の推定に向けて、貫入時に同時に計測される周面摩擦力と先端抵抗から内部摩擦角を同定することのできるアルゴリズム発案し、その解析プログラムを構築した。さらに推定の精度を向上させるために、多段階のスリーブを有し、各スリーブに作用するせん断力と垂直力を同時に測定できるコーンプローブを発案し、その基本設計を行った。また、大型チャンバー試験装置を製作し、室内でのコーン貫入模型実験を行えるようにした。この装置の貫入リグは取り外しが可能であり、野外での実験にも供用できる。2.揚水型CPTの開発とそれを用いた透水係数推定法の提案コーンシャフト部に設けたフィルターを通して土中の間隙水の揚水を可能とするプローブを発案し、その試作を行った。本試作機には、小型のインペラ型ポンプ、水圧計、流量計が内蔵されており、揚水時の水圧と流量の計測が同時に行える。このときの水圧と流量の比が地盤の透水係数と比例関係にありこれら二つのデータの計測を行うことによって地盤の透水係数の推定が可能となることを理論的に明らかにした。また大型模型実験装置を用いて砂地盤を対象に検証実験を行い、本手法の適用性を示唆する結果を得ることができた。本年度は、以下の二項目に関する研究を重点的に行った。1)揚水型コーン貫入試験プローブの試作と改良コーンのロッド部に取水口を設け、そこから地下水を揚水し、揚水中の水圧と流量を計測できるコーン貫入試験機の試作機を作製し、室内試験と通してその機能評価を行った。また、取水口の目詰まりを防ぐため二重管タイプのプローブを試作し、現場試験への適用性を高める工夫を行った。室内実験の結果、計測データである流量Qと水圧Δh(ただし、揚水前との差を水頭標記したもの)の比(Q/Δh)が透水係数に比例することが確認された。すなわち、事前にその比例定数(本研究では、これをキャリブレーション係数と呼び、αとする)を求めておくことで、得られたデータ比にαを乗ずること直ちに透水係数が推定できることになる。このキャリブレーション係数は、プローブの幾何学条件によって決定するものであり、理論計算によって事前に求めることができることも判明し、その具体的な値を示すことができた。2)側圧計測機能を有するコーン貫入試験プローブの試作従来型の先端抵抗、周面摩擦力計測に加えて、側圧(プローブに作用する水平応力)を計測できるプローブを開発し、これを用いて地盤の内部摩擦角を同定する手法を提案した。また、同装置を用いた室内模型実験を実施し、その適用性を確認することができた。

1)現場用多機能型コーン貫入試験プローブの開発と現場実証実験当該年度までに試作を重ねてきたプローブを改修し、現場での貫入および揚水を可能とする試験機を作製し、海岸等地下水の浅い現場での実証実験を行った。本プローブには、上下方向にポンプ圧でスライドさせることのできる外筒スリーブが設置されており、取水口長さの任意調整と貫入時におけるスクリーンへの土粒子のつまりを防ぐことができる。この取水口長さが可変となるプローブを用いることで、1)多層地盤における任意層の透水係数のピンポイント評価や2)透水係数の異方性評価が行える可能性のあることが分かり、その機能性の拡張を図ることができた。2)システムインテグレーション上述のプローブは、地下水サンプラーとしての機能を有しており、透水係数評価と併せてその地盤の地下水を取得することができる。本研究では、迅速性にすぐれたイムノアッセイ技術(既製の計測キット)を導入し、土壌・地下水の汚染物質とそれが存在する地盤の透水性を同時に評価できる原位置試験システムを構築するとともに、その実用性を確認することができた。
ニコラウス・ペヴスナー研究―その芸術文化史学の形成と構想

本研究は、20世紀を代表する芸術文化史家ニコラウス・ペヴスナーが、その多角的研究を通して確立するに至ったペヴスナー特有の芸術文化史学の基本構造を明らかにしようとするものであった。1930年代初頭、第2次世界大戦目前の混乱期に、彼の中には「芸術文化史研究にも現代社会と現代人に対して果たし得る実際的役割が存在するはずである」という確信が芽生えた。実用主義者であったペヴスナーは、人間の芸術的営みが、何かしらの実用性、実用的存在意義をもつべきであることを常に主張していたが、自らが建築、絵画、デザインの諸領域を横断的に扱って展開した芸術文化史研究にも同様の実用的役割があると信じていた。本研究は、20世紀を代表する建築・美術史家ニコラウス・ペヴスナー卿がその多角的研究を通して確立するに至った彼特有の芸術文化史学の基本構造を明らかにしようとするものである。平成25年度は、1)ペヴスナーの文化科学的関心に基づく建築史研究、美術史研究の形成期について、2)ペヴスナーの芸術文化史研究における〈芸術地理学〉の手法について、そして3)ペヴスナーが自らの生きた時代(20世紀)の一般社会における芸術的関心の興隆と芸術趣味の向上を自身の芸術文化研究の重要な目的として見出すにいたった経緯についてそれぞれ注目し検討、発表を行った。具体的には、国際学会での発表2件および論文の執筆を進めた。まず、7月にポーランドのクラクフで開催された第19回国際美学会において、ワイマール共和国の崩壊から国家社会主義の台頭、そして全体主義の拡大へと、目まぐるしく変化した政治・社会情勢が、ペヴスナー特有の芸術文化史学に与えた影響について、「芸術文化(建築)と民主主義」に関するペヴスナーの見解に焦点を当てて発表を行った。この発表は、その後加筆して論文"Pevsner on Democracy in Architecture: 1947-1972"(『フェリス女学院大学文学部紀要』49号)にまとめた。ペヴスナーが〈芸術地理学〉と呼んで「国民性と芸術」の関係に注目した研究手法については、9月にインドのアフマダーバードで開催されたデザイン史学会において発表を行った。この発表の原稿に加筆、編集を行った論文が、イギリスの出版社Berghahn Bookから2016年1月刊行される書籍DesigningWorlds: National Design Historiesin an Age of Globalizationに所収されることになっている。本研究の課題は、20世紀を代表する建築・美術史家ニコラウス・ペヴスナー卿がその多角的研究を通して確立するに至った彼特有の芸術文化史学の基本構造を明らかにしようとするものである。平成24年度は、ペヴスナーの芸術文化史学研究が、文化科学的な関心に基づく建築史研究、美術史研究と並行して、同時代(20世紀)の一般社会における芸術的関心の興隆と芸術趣味の洗練を目指した啓発活動でもあった点に特に注目し、検討した。1930年代初頭、第二次世界大戦目前の混乱期をドイツで過ごしたペヴスナーは、美術史研究を含む一般社会の様々な芸術的、文化的営みが否応なしに目まぐるしく変わる政治情勢の影響を受ける様を目撃し、かなり早い時期から「歴史家は現代社会と無関係には存在し得ない」という確信を持つようになっていた。ペヴスナー自身の専門分野についてより限定して言えば、芸術文化史学の研究には、現代社会と現代人の精神と日常生活のあり方に対して果たし得る実際的役割が存在するはずである、という確信が彼の中に生まれることになったのである。平成24年度はこうしたペヴスナーの確信について、1)デザイン教育に芸術文化史研究が果たし得る積極的な役割に関するペヴスナーの考え方、2)一般大衆の芸術的覚醒にグラフィックデザインが持つ教育的効果に関するペヴスナーの見解、の2点を取り上げて考察し、彼が芸術文化史家として上流社会のモノポリーから芸術を解放することに大きな役割を果たしたことを明らかにすることを試みた。平成24年度の研究成果の発表は、海外で行った2件の学会発表(ICDHS2012-第8回デザイン史デザイン学国際会議およびAIGA2012-デザイン教育者会議)および論文2編(このうち1編は平成24年4月末現在、未刊行であるが掲載は確定済み)の執筆を通して行った。本研究は、20世紀を代表する建築・美術史家ニコラウス・ペヴスナー卿がその多角的研究を通して確立するに至った彼特有の芸術文化史学の基本構造を明らかにしようとするものであった。平成26年度は、ペヴスナーがドイツ時代および英国に移り住んで間もない時期に執筆した論稿を中心に検討した。1930年代初頭、第二次世界大戦目前の混乱期を生きた青年ペヴスナーの中には、「歴史家は現代社会と無関係には存在し得ない」、そして「現実の社会問題により一層責任を果たし得る芸術・デザインが必要不可欠になっている」という確信が芽生えた。