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東日本大震災の災害地理学的検証－「想定外」回避のためのハザード評価手法の再検討－

また、東京地学協会「地学雑誌」に提案した特集号「東日本大震災の地理学的検証ー津波・地盤災害の多様性と地域性ー」の投稿・編集作業をすすめ、平成27年4月刊行を実現した。(1)では、津波遡上高分布図に基づいて津波遡上高の空間分布を詳しく検討した。その結果、海岸低地や谷,湾,浜堤の規模や形状,向きの違い,あるいは津波の来襲方向や干渉,波長などの点から津波遡上高を理解できる可能性が示された。今回の津波遡上高分布図が、将来の津波発生時に浸水域と遡上高を把握する方法論として,また3.11の津波像を理解し,今後の津波防災を考える基礎資料として役立つことが確認された。3.11の震源断層モデル推定にもこうした津波遡上高の詳細な空間分布が重要であることがわかった。さらに、仙台平野と石巻平野を対象として、3.11の津波被災度と地形・土地利用の関係を精査した。(2)では、地形分類情報を用いた液状化危険度評価基準を再考したほか、東日本大震災および既往地震による液状化と沖積層分布の関連性をあらたに見出した。(3)および(4)では、昨年度構想を描き執筆作業を分担で開始した書籍を、岩波書店から「防災・減災につなげるハザードマップの活かし方」として平成27年3月に刊行し、既往のハザードマップの検証ならびにその改良案の提案及び今後のあり方に関する提言を行った。成果の一部は「レジリエンスと地域創生」(明石書店,平成27年3月)および「草原と都市ー変わりゆくモンゴル」(風媒社,平成27年3月)にも掲載された。これらの書籍は研究代表者が本科研の成果をベースに編集したものである。26年度が最終年度であるため、記入しない。25年度は、震災後3年間の検討作業を経て、高精度な津波遡上高分布図(岩手県福島県北部)を最終的に完成させた。さらに青森県中南部や、福島県北部千葉県北部についても、検討作業を継続し、次年度において続編として当地域の津波遡上高分布図を刊行するための作業を行い、最終的に津波被災地域全体(青森県中南部千葉県北部)を網羅する縮尺1:25,000津波遡上高分布図を得る目途を立てた。さらに、人的被害との関係の検討、電柱を指標とした津波挙動分析、我孫子市における液状化に関する現地調査を継続し、堆積構造を考慮した液状化数値解析、切り土・盛り土境界の認定のための写真測量学的な検討等、多面的な解析を行った。こうした成果は当初予定した計画内容を2年度目にしてほぼ達成している。また、その成果を次項にも述べるように当初計画の範囲を超える形で、成果公表できるところまで到達し、さらに東日本大震災の教訓を活かした防災・減災の国際展開についてもその可能性を確認することができたことは重要である。地理学26年度は、1津波遡上高分布図などをインターネット公開して、震災を検証する様々な目的に利用に供するため情報発信すること、2東日本大震災の地理学的な学術研究成果を「地学雑誌特集号にとりまとめること、および3ハザードマップの問題点や解決すべき課題に注目した書籍にまとめること、4災害に対するレジリエンスの重要性という観点からの書籍も刊行すること、5モンゴルや台湾を例にレジリエンス研究の国際展開を図ることの5点を目標とする。35については本科研の当初計画内容を超える重要な展開である。24年度は、予定していた専任研究員の確保が困難になり、若干の遅れが生じたが、この点を除けば、各項目で着実な成果を得ることができた。
ＨＬＡと病原菌・ウイルスとの共進化

ヒトの主要組織適合性抗原遺伝子群(HLA)は病原菌に感染したことを感知するなど、免疫系で重要な役割を担う。このHLAは未知のウィルスや細菌に対応するため、ヒトのゲノムの中で最も多型的である。この多様性を形成し維持するメカニズムについて、以下の結果を得た。1) HLA6遺伝子座に働く自然選択の強度は高々3%程度である。2) HLA-DRB1遺伝子座対立遺伝子のペプチド結合領域でのアミノ酸進化速度が一定ではない、3)対立遺伝子の中には他の霊長類で失われたことによりヒト特異的となった系統があることなどを明らかにした。その他に対立遺伝子間の遺伝的距離と結合するペプチドの種類数との関係を推定した。本年度は、以下の三つの項目について研究を推進した。1)HLAの進化学的なパラメータの検証:対立遺伝子の分岐年代、対立遺伝子の数、多型維持に必要な自然選択の強さなどは、申請者らの研究グループが中心となり1990年代初頭のデータに基づき推定された(Satta et al. 1993, 1994)。しかしそれ以降、蓄積しているデータを用いた解析は行われていなかったため、新たに加わったデータにより、過去の推定値が現在のデータでも支持されるかどうかを検証をおこなった。現在クラスII遺伝子座のDRB1とDPB1について解析を終えており、推定値については、1990年代初頭と大きな違いがないことが明らかになっている。2)ペプチド結合領域の進化過程:HLA各遺伝子座での、ペプチド結合領域とそれ以外の部分について対立遺伝子の塩基配列をもとに、系統樹作成を行った。その結果、これらの領域で、系統樹上の位置が大きく異なる、対立遺伝子がいくつか存在することが明らかになった。さらに、ヒトと比較して各遺伝子座が多重に重複をしている旧世界猿MHCでのハプロタイプの生成に関して、ペプチド結合領域の形成との関連に注目して解析を行い、その結果は現在国際誌へ投稿準備中である。3)HLAの多型を維持する進化モデルの検討。「divergent allele advantage model」について、コンピュータシミュレーションを用いて従来の「symmetric balancing selection model」との違いを明らかにするため「divergent allele advantage model」の特性をしらべるための文献検索を行った。本年度は、以下の四つの項目について研究を推進した。1) HLAの進化学的パラメータの検証:HLA-A,B,C,DRB1,DQB1,DPB1の6遺伝子座についての、組み換えの影響のない配列を選択して、進化学的パラメータ(突然変異率、集団の有効な大きさ、自然選択の強さ)を推定した。得られた推定値は、1990年代前半の推定値とほとんど変わらなかった。現在この結果は国際誌に投稿準備中である。2)ペプチド結合領域(PBR)の進化過程の解明:上記1)の解析を通して、PBRでの特異なアミノ酸置換の様相が明らかになった。対立遺伝子間に蓄積するアミノ酸の置換速度は、一度減速して、再び加速する。このような進化の様相には、PBRの機能分化が関与していることが明らかになった。この結果は、現在、国際誌に投稿準備中である。またこの他に、アカゲザルとの比較研究のためアカゲザルのMHCの対立遺伝子配列を収集した。3) HLAの多型を維持する進化モデルの検討:「divergent allele advantage model」について、コンピュータシミュレーションを行うためのシミュレーションプログラムの作成を行っている。4)ハプロタイプの成り立ちについての検討:日本人集団に特有なハプロタイプの起源を明らかにするために、ハプロタイプのSNP解析を行い、ハプロタイプを構成する基本的なブロックの同定を定量的に行う。そのために必要な、解析プログラムの作成を行っている。現在のHLAの多様性は過去数百万年、あるいはそれ以上にわたりアフリカという環境の中でヒトが出会った細菌やウィルス等のパソジェンとの共進化の結果でき上がってきた。しかし、現生人類の集団は、HLAの歴史に比較すると非常に短時間であり、その間にアフリカから全世界へ生息環境を拡大させていった。その過程で、アフリカでは出会うことのない地域特異的なウィルスや細菌に遭遇しそれらの新たなパソジェンにも適応していったことは想像に難くない。長い時間をかけて作り上げられてきた多様性と、短期間で適応する必要があった地域の特性という、異なる進化学的な力のもとで、どのようにして現在のHLAの多様性が形成されてきたかをHLAのハプロタイプという観点から特に民族特異的なハプロタイプに着目し、その歴史を明らかにするとともに、ハプロタイプの多様性について、その維持機構を集団レベルと分子レベルの両面から明らかにする。そのために本年度は、HLAのペプチド結合領域(Peptide Binding Region:PBR)の進化パターンを明らかにするために、次の2つの解析を行った。

1)PBRでのアミノ酸を変化させる塩基置換の時間による変化率を調べた。その結果、変化率は、一定ではなく、平均より速く変化する系統と遅く変化する系統が存在することが明らかになった。このように変化率が系統依存的に変化するのは、HLA分子に対する自然選択の強さが系統間で一定ではないことを示している。2)HLA分子に働く自然選択の強さが、系統間のPBRのアミノ酸の違いの程度に相関するというモデル(DAAモデル:divergent allele advantage)が、実際のデータと一致するかどうかの検討をコンピュータシミュレーションを通しておこなった。その結果、このDAAモデルでは、実際のデータとは整合しないことが明らかとなった。現在のHLAの多様性は過去数百万年にわたりアフリカという環境の中で人類の祖先が出会ったパソジェン(細菌やウィルス等)との共進化の結果できあがってきた。一方、20万年前に誕生した現生人類が経験した歴史は、HLAが経てきた歴史と比較すると非常に短時間であった。しかし、現生人類はその短い時間にアフリカから全世界へ生息環境を拡大させ、その拡散過程ではアフリカでは出会うことのない地域特異的なパソジェンに遭遇し、新たなパソジェンに適応していったことは想像に難くない。長い時間をかけてできあがった多様性と、短期間で適応する必要があった地域の特性という、環境からの異なる進化的圧力のもとで、どのようにして現在のHLA多様性が維持されてきたのかをHLAの各対立遺伝子の産物が結合できるペプチドの種類という観点から明らかにする。そのために、次に示す解析を行い結果をえた。昨年までの対立遺伝子の系統解析で、HLA-DRB1の対立遺伝子にはヒト特異的な系統でペプチド結合領域(PBR)のアミノ酸置換速度(AA rate)が速いA系統と他の霊長類と垂直伝達多型を示し、PBRでのAArateが遅いB系統とが存在することがわかった。これらの系統の特性をペプチド結合能という観点からみると、A系統は対立遺伝子間の距離に対して、弱い正の相関を示す。一方B系統では、相関が観察されなかった。さらにA系統は特にアフリカ集団での頻度が高く、また、この対立遺伝子の分岐年代(2800万年前)を考慮すると、A系統の対立遺伝子は、現生人類と共進化してきたパソジェンに対応してきたこと、一方B系統は、むしろ他の霊長類とも共通のパソジェンに対応しており、人類は、このA系統とB系統とのバランスをたもちつつ世界中へ拡散していったと示唆される。ほかに、花粉症の原因となるスギ花粉由来のペプチドとの結合が明らかになったDP5分子のPBRでのアミノ酸置換とペプチド結合能の進化についての共同研究を行った。現在のHLAの多様性は過去数百万年からそれ以上にわたりアフリカという環境の中でヒトが出会った細菌やウィルス等のパソジェンとの共進化の結果出来上がってきた。
老化促進マウスの心臓刺激伝導系におけるアポトーシスに関する研究

【方法】老化促進モデルマウス(SAM)の老化促進系(SAMP1:8,10,44週齢)と正常老化系(SAMR1:8,10,44,90週齢)を用いた。8,10週齢は若年群、44,90週齢は老齢群である。エーテル麻酔下に心臓を摘出し組織学的検索を行った。実体顕微鏡下に房室接合部を切り出し、房室伝導系および心室作業心筋を通常の光顕、電顕および光顕・電顕的TUNEL法により観察した。【結果】両系とも老齢群において、伝導系特殊心筋細胞の変性脱落像が個々に散在性にみられた。電顕的には、細胞膜や細胞内辺縁の小器官は比較的保たれているが、核クロマチンの辺在凝集、核周囲の筋原線維や中間径フィラメントの融解、細胞質の空胞化、ミトコンドリアの崩壊・萎縮など、核周辺の細胞内小器官の傷害を伴う特異的な変性像が観察された。また、residual bodiesを伴う変性心筋細胞も散見された。これらの病変部位では、リンパ球、好中球などの炎症性細胞浸潤はなく、ときにマクロファージによる変性心筋細胞の貧食が認められた。さらに、光顕・電顕的TUNEL法では、一部の伝導系特殊心筋細胞の核にTUNEL陽性所見がみられ、心筋細胞核におけるDNA断片化の存在が考えられた。【考案】老化促進モデルマウス(SAM)の房室伝導系において、伝導系特殊心筋細胞の変性脱落が微細構造学的に核の変性を含む特異な形態をとり炎症性細胞浸潤を伴わないこと、一部の心筋細胞核にTUNEL陽性所見を認めることが観察された。これらの事実から、SAMにおける刺激伝導系特殊心筋の細胞死にはアポトーシスあるいは老化に特異的な細胞死のメカニズムの関与が示唆される。また、病態生理学的にこれらの微細構造病変は、加齢にともなう刺激伝導傷害の原因となる可能性がある。【方法】老化促進モデルマウス(SAM)の老化促進系(P1)と正常老化系(R1)を用い、若年群(両系とも8週齢)、寿命末期の老齢群(P1:44週齢、R1:90週齢)を用いた。実体顕微鏡下に房室接合部を切り出しエポン包埋した後、房室伝導系(房室結節、房室束、左脚、右脚)を透過電顕により観察した。【2】両系とも老齢群において、特殊心筋細胞の変性脱落像が認められた。心筋細胞の変性像は個々に散在性にみられ、細胞内小器官の膨化や細胞膜の断裂を伴うネクローシス様の所見がみられた。さらに、細胞膜や細胞内辺縁の小器官は保たれているが、核クロマチンの辺在凝集、核周囲の筋原線維や中間径フィラメントの融解、細胞質の空腔化、ミトコンドリアの崩壊・萎縮など、細胞内小器官の高度障害を伴う特異的な変性像が観察された。residual bodiesを伴う変性心筋細胞も散見された。また、神経終末にも変性像がみられた。これらの病変部位では、リンパ球などの炎症性細胞浸潤はなく、ときにマクロファージによる変性心筋細胞の貧食が認められた。さらに、両系の老齢群では、間質コラーゲン線維の増殖や心筋細胞間結合(IJ)の解離像が認められた。

IJの解離部位にはgap junction構造を含むspherical microparticlesが観察され、ときに片側心筋細胞の変性脱落を認めた。【考案】SAMの房室伝導系において、特殊心筋の変性脱落が微細構造学的に特異な形態をとり、炎症性細胞浸潤を伴わないことが観察された。この事実から、SAMにおける特殊心筋の細胞死にはネクローシスのみならずアポトーシスあるいは老化に特異的な細胞死のメカニズムの関与が示唆される。また、病態生理学的にこれらの微細構造病変は、加齢にともなう伝導障害の原因となる可能性がある。【方法】老化促進モデルマウス(SAM)の老化促進系(P1)と正常老化系(R1)を用い、若年群(両系とも8週齡)、寿命末期の老齢群(P1:44週齡、R1:90週齡)を用いた。実体顕微鏡下に房室接合部を切り出し、房室伝導系を通常の光顕、電顕および光頭、電顕的TUNEL法により観察した。【結果】両系とも老齢群において、特殊心筋細胞の変性脱落像が個々に散在性にみられた。電顕的には、細胞膜や細胞内辺縁の小器官は比較的保たれているが、核クロマチンの辺在凝集、核周囲の筋原線維や中間径フィラメントの融解、細胞質の空胞化、ミトコンドリアの崩壊・萎縮など、核周辺の細胞内小器官の傷害を伴う特異的な変性像が観察された。また、residual bodiesを伴う変性心筋細胞も散見された。これらの病変部位では、リンパ球などの炎症性細胞浸潤はなく、とくにマクロファージによる変性心筋細胞の貧食が認められた。さらに、光顕、電顕的TUNEL法では、一部の特殊心筋細胞の核にTUNEL陽性所見がみられ、心筋細胞核におけるDNA断片化の存在が考えられた。【考案】SAMの房室伝導系において、伝導系特殊心筋細胞の変性脱落が微細構造学的に核の変性を含む特異な形態をとり炎症性細胞浸潤を伴わないこと、一部の心筋細胞核にTUNEL陽性所見を認めることが観察された。これらの事実から、SAMにおける刺激伝導系特殊心筋の細胞死にはアポトーシスあるいは老化に特異的な細胞死のメカニズムの関与が示唆される。また、病態生理学的にこれらの微細構造病変は、加齡にともなう刺激伝導障害の原因となる可能性がある。
脱濡れ現象による自己組織化を用いた機能性ナノ薄膜材料の創製

均一性の良い高品質なナノ構造薄膜の作製のため、作製プロセスにおける多くの実験パラメータを制御しながら、脱濡れ(熱凝集)による自己組織化現象の考察を進めた。その結果、基板と遷移金属からなるシード層の界面構造制御が、高品質なナノ構造を生み出す最も重要な因子であることが判明した。また、本年度は、結晶成長のメカニズムを検討するために、モンテカルロ法を用いた計算機プログラムを開発し、シミュレーションを実施した。シミュレーション結果と実験結果を比較検討し、メカニズムについて考察した。高機能ナノ薄膜材料開発の見地から、脱濡れ現象を用いた自己組織化による合金ナノドットの作製を行った。合金化による組成変化を用いて、意図的にナノドットの光学特性をチューニング(変調)させることが可能である。具体的には、薄いTiシード層を基板上に体積し、その上にAu/Ag二層膜を積層後、アニールによって脱濡れとAuとAgの合金化を促し、結晶性の良いAu-Agナノドットの作製に成功した。ドット形状による光学特性を除外すれば、AuとAgの組成比によって光学特性が変化し、本手法を用いた合金化による光学特性のチューニングに成功した。また、合金化には下層元素が効率良く表面偏析することが必要であり、その積層順も重要な因子であることも、本研究によって判明した。自己組織化による高機能ナノ材料開発の別の試みとして、マイクロメッシュ(開口経が数μmの穴が周期的に開いた薄膜シート)を用いた、脱濡れによる周期的なナノ構造の構築を目指して研究を行った。具体的には、MgO基板上にこのメッシュを置き、その上からTiシード層、Ag層の順に積層させ、アニールによる脱濡れを施した。マイクロメッシュに依存した周期的なナノ島構造の作製には成功したが、脱濡れ現象に及ぼすメッシュの影響や各島内の結晶性の問題等により、形状の均一性はあまり良くなかった。RF及びDCマグネトロンスパッタリング法を用いて自己組織化ナノ構造薄膜を作製する。ナノ構造を特徴づける物理量として、結晶方位、形状(アスペクト比、高さ等)、密度等が挙げられる。これらの物理量を制御し、目的とするナノ構造体が高均一に表面に形成された薄膜を作製する技術が必要とされている。平成27年度においては、シード層と機能層からなる多層構造薄膜を、様々な作製条件(熱処理温度、基板、膜厚等)下で作製し、その表面構造や結晶構造の違いを観察し、多種・多様なナノ構造薄膜の作製とその制御、及び形成メカニズムについての検討を行った。具体的には、MgO、Al2O3等の単結晶基板やSi酸化基板等を使用し、Ti、Fe、Si、Ge等をシード層として、その上にAg、Au、Ir等を機能層として蒸着させた。その後、熱処理により脱濡れを引き起こし多種・多様なナノ構造の実現を行った。ナノ構造の緻密な制御のためには、シード層の選択(元素、膜厚)や機能層の膜厚、熱処理条件等の作製条件を変化させ、特異なナノ構造を得るための作製条件の精査を行った。作製したナノ構造の具体例の一つとして、均一なナノ・ホール(Hole)の多数空いた、多孔質薄膜の作製を行った。更に、脱濡れの初期過程において形成されるナノ・ホールの構造を制御し、更なる熱処理脱を施すことにより脱濡れが進行させ後に形成されるドット(Dot)やロッド(Rod)のような構造への“進化"の過程を観察した。また、表面の結晶構造の対称性の異なる基板(例えば、MgO(001)(四回対称)、Al2O3(0001)(六回対称)、SiOx(非対称)等)を用いることで、形成されるナノ・ホールやナノ・ドット構造の制御を行った。得られた結果を系統的に考察することで、形成メカニズムについて検討を行い、作製にフィードバックを行った。本研究は、特異な形状や良質な結晶構造(配向性)を有することで、光学特性や磁気特性といった機能性の向上が期待されるナノ材料を、脱濡れ(熱凝集)現象を用いた自己組織化により作製する。本研究において、目的とする機能層と基板との間に、シード層と呼ばれる脱濡れ現象を促進する薄膜層を挿入することで自己組織化を促進させ、余分な蝕刻工程等を必要としない、ボトムアップ型のナノ材料創製技術の確立を主眼として研究を行っている。研究期間内の具体的な目標は、(1)シード層促進型の脱濡れ現象を用いて多彩で良質なナノ構造薄膜を作製すること、(2)その形状や密度等の構造制御を行い、均一性を向上させること、(3)結晶成長メカニのズムを詳細に検討することでナノ材料創製技術を確立すること、(4)本手法を応用して高機能ナノ薄膜材料を作製することである。平成27年度では、薄膜作製次の多岐にわたる実験パラメータを変化させることで、多彩なナノ構造薄膜を得ることができた。また、それら自己組織化ナノ構造体の形状や密度等の微細構造制御行い、高密度化や高均一性の向上に関して一定の成果を得ることができた。また、脱濡れによる自己組織化ナノ構造形成のメカニズムに関して、その形成過程のみならず、脱濡れ促進の物理的要因もある程度明らかにすることができた。これらの結果は、意図した高機能ナノ薄膜材料を作製への本ボトムアップ手法の応用の可能性を示唆するものであった。

現在まで、海外共同研究者である韓国・光云大学の河在根教授のグループに加え、同大学の具湘謨教授のグループとも研究協力関係を構築でき、研究協力関係は有効に機能しており、研究目標と照らし合わせ、本研究は概ね順調に進展していると考えられる。マグネトロンスパッタリング法を用いて自己組織化ナノ構造薄膜を作製した。高機能ナノ材料を作製するためには、結晶方位、形状、粗さ、密度等の制御が不可欠であり、目的とするナノ構造体が高均一に表面に形成された薄膜を作製する技術が必要とされている。平成28年度においても昨年度に引き続き、シード層と機能層からなる多層構造薄膜を、熱処理により薄膜の脱濡れを施し、得られた表面構造や結晶構造について詳細に観察し、その形成過程のメカニズムについて検討を行った。また、得られた知見を基にして、ナノ構造薄膜の作製とその制御を行った。更に本年度においては、機能層の更なる多層化を図り、三層以上からなる薄膜に脱濡れを施して自己組織化を行った。具体例として、Al2O3等の単結晶基板やSi酸化基板等を使用し、Ti、Feをシード層として、その上にAg、Auを機能層とした二層薄膜を熱処理による脱濡れにより自己組織化させ多様なナノ構造薄膜を発現させ、その微細構造を詳細に解析した。その結果、シード層と基板との組成の相性により、シード層自体の酸化や結晶構造が変化し、それによってAu等の機能層の脱濡れ過程が大きく変化するという新たな知見得られた。均一な薄膜の脱濡れを施すためには、シード層と基板の選択(元素、膜厚)が重要であるため、作製条件の更なる精査を行った。機能層の多層化を目指し、Pd/Fe層をFeをシード層として脱濡れを施したAu/Fe層の上に蒸着し熱処理を行い、その表面構造の変化について調べた。Au/Fe層の脱濡れによる自己組織化構造と比較した結果、多層化による脱濡れ速度の変化に違いはあるものの、自己組織化したPd/Fe/Au/Fe多層膜を得ることに成功した。即ち、自己組織化したAu/Fe二層薄膜をテンプレートとして用いることで、その上に蒸着し多層化した機能層の脱濡れによる自己組織化が促進されることが判明した。本研究は、特異な形状や良質な結晶構造(配向性)を有することで、光学特性や磁気特性といった機能性の向上が期待されるナノ材料を、脱濡れ(熱凝集)現象を用いた自己組織化により作製する。本研究において、目的とする機能層と基板との間に、シード層と呼ばれる脱濡れ現象を促進する薄膜層を挿入することで自己組織化を促進させ、余分な蝕刻工程等を必要としない、ボトムアップ型のナノ材料創製技術の確立を主眼として研究を行っている。研究期間内の具体的な目標は、(1)シード層促進型の脱濡れ現象を用いて多彩で良質なナノ構造薄膜を作製すること、(2)その形状や密度等の構造制御を行い、均一性を向上させること、(3)結晶成長メカニのズムを詳細に検討することでナノ材料創製技術を確立すること、(4)本手法を応用して高機能ナノ薄膜材料を作製することである。平成29年度では、昨年度に続き、薄膜作製次の多岐にわたる実験パラメータを変化させることで、より多彩なナノ構造薄膜を得ることができた。脱濡れによる自己組織化ナノ構造形成のメカニズムに関して、シード層が脱濡れした膜の結晶成長に与える影響に関しても新たな発見があり、結晶成長のメカニズムに関してより多くの情報がえられた。現在まで目標(1)と(3)に関して進んでいるが、(2)と(4)に関しては十分成果を得られていない。
2重ゲート極微細MOSトランジスタによる単電子制御

平成9年度は、平成8年度に我々が提案した二重ゲート極微細MOSトランジスタの室温での電気伝導特性のシミュレーションを行なうとともに、トランジスタを作製する要素技術の開発を行なった。二次元デバイスシミュレータを用いてトランジスタのポテンシャル形状の計算を行い、電子がトンネル可能な幅数nm、高さ数百meVのトンネル障壁がサイドウォール及び上部ゲート直下に形成可能であることを明らかにした。その障壁の高さは二重ゲートの二つのゲート電圧を変化させることにより制御可能であることが分かった。このトンネル障壁構造を理想的な一次元モデルとして取り扱い、トンネル電流の計算が可能なプログラムを作成し、室温でのトンネル電流の計算を行なった。その結果、10nmオーダのサイズの量子ドットを作製することにより、トンネル電流がゼロ電圧近傍で抑圧されるクーロンブロッケード現象が生じることがわかった。しかし、10^<17>/cm^3のSi基板濃度では熱励起電流がトンネル電流より大きいため、クーロンブロッケード効果は室温では観測困難である。我々は基板濃度を5×10^<18>/cm^3まで高くすることにより熱励起電流を減少させることが可能であることを見い出し、この問題を解決した。二重ゲート極微細MOSトランジスタ作製のための要素技術を確立するための実験を行なった。このトランジスタの作製において最も重要な要素技術は電子ビームリソグラフィーを用いて100nm以下のラインを描画する技術である。近接効果を用いることにより、100nmライン幅の描画技術を確立した。量子ビームリソグラフィーとアッシングによるレジストパターンの縮小技術を用いることによって40nm程度のゲート加工を実現した。
オノレ・ド・バルザックの文学における音楽

オノレ・ド・バルザックの小説における音楽の役割を、小説で論じられている声や楽器の概念、音楽作品の内容、コミュニケーションや種々の伝達行為における音楽の役割などに着目して分析した。その結果、音楽作品の引用が、小説の登場人物像や象徴の体系の形成、社会的関係性の暗示、書き言葉が表現する言葉の抑揚やそこに含まれる静寂についての考察、コミュニケーションに関する思考などにおいて果たす役割を明らかにすることができた。また音楽作品と小説の言説の重なり合いから複数の読みの可能性が開け、意味の重層性やアイロニーが生まれるプロセスも具体的に見て取ることができた。第一に、バルザック作品のコンコルダンスを使用しつつ、作品の読み直しをもとに、『人間喜劇』における音楽作品への言及を概観した。その結果、扱うべき主題が、いくつかの分野に分かれることが理解された。まず、作家の<哲学研究>に関連する、音楽と記憶、音と物質、音楽的実践と理論の問題である。次に、用いられる楽器とそれが持つ歴史的・文化的象徴性、社会階層の問題である。さらに、音楽と政治・宗教権力の問題、音楽家の社会的地位が取り上げられうる。加えて、文学作品に音楽作品を引用することによって作品が得る次元、その解釈の問題である。これらの問題の射程を吟味するために、19世紀の他の作家との比較を行い、音楽と文学が相互に与えた影響の変遷についても考察を深めた。その上で研究計画にもとづき、宗教音楽については、中編小説『フェラギュス』で言及されるベルリオーズの『レクイエム』を研究対象とし、作品の構造と音楽言語を分析した。ベルリオーズの作品における、声や楽器の音の意味のみならずそのインパクトを引き出す試み、リズムとポリフォニーの革新などが、バルザックの小説における多声的な構造や、各人物の語調を生かす試みなどと響き合っていることを理解した。さらに、『ゴリオ爺さん』に引用された5曲のオペラとオペラ・コミック作品について、スコアをもとに分析を進めた。従来、当時流行のオペラだったために引用されたと考えられていた作品についても、これらの音楽の断片の引用が、複雑な意味の重なりやアイロニーを生み出し、人物関係を照射し、社会構造を浮き彫りにしていることが明らかになった。また、ナポレオンと登場人物との隠れた関係についてはすでに部分的に先行研究もあるが、一人の登場人物がナポレオンになぞえられるのみならず、ナポレオンにまつわる歌の引用によって、重層的な歴史観が表現されていると論を展開することができる。昨年度に続き、バルザックの文学作品『人間喜劇』におけるオペラ作品と小説のさまざまな次元の言説や象徴、解釈に関わる要素の関係について調査した。『サラジーヌ』等のバルザックの小説で言及されているオペラ作品の内容を分析した結果、当時このオペラを知っていた読者にとって、バルザックの小説の解釈が当オペラ作品を知らない読者とは異なった展開の可能性を秘めていることが明らかになった。音楽作品との間テクスト性が人物像の形成に寄与しているという研究開始当初の推測を超え、音楽作品への言及は、人物像のみならず、小説内の声の関係性や、その当時の社会に流布していた言説の位置づけ、小説に含まれる解釈のプロセス、象徴の働きなどに関与していることが明らかになってきた。小説作品のテーマや登場人物像、修辞的技法、声の関係性を解釈する上で、引用されている音楽作品の分析が一つの鍵となる可能性がある。また引用されている複数の音楽に関わる固有名詞や作品名が、小説の読解上、不協和をもたらす例も見受けられた。これらの成果の詳細は、論文で公開する予定である。楽器演奏については、楽器の進化と流布、楽譜印刷技術の改良など社会的な側面が小説に反映されているとともに、演奏されている曲の内容、構造などが小説の読解にやはり関連づけられることを確認した。次年度にこの問題をさらに詳細に追求していきたい。上のような分析から、バルザックの文学作品の、当時しばしば演奏されていた音楽作品と密接に結びついて意味を形成し、音やイメージを立ち上げうるテクストとしての側面が見て取れる。バルザックの〈哲学的研究〉とそれに連なる作品、『サラジーヌ』『ガンバラ』等における音楽の役割を研究し、そこにアイデンティティの問題、そのねじれが色濃く現れているとともに、身体性だけでなく、機械的なものとの関係も示唆されていることを見た。この点については、世紀後半に書かれるリラダンの文学などとも関係づけて展開する意義があると思われる。当初、音楽が〈流体fluide〉の概念と密接に結びつき、伝達困難な情念の流れの一部を担っているのではないかと仮定していたが、その点は『アルベール・サヴァリュス』などにおいて確認できた。同時に、音楽をとおした透明な伝達が機能しないという逆説もいくつかの小説で提示されていることがわかった。この問題に関連する可視・不可視な「敷居」の問題については、引き続き検討を行っていきたい。キリスト教音楽における聖母伝説や異教の神との関係については、田村毅先生の講演をとおして考察を深めることができた。また語りの音楽性、言葉の余白にある静けさや、楽器演奏に喩えられる言語化されない音、その演出について、中編小説『カディニャン公妃の秘密』などを例に検討した。その一部は、研究論文として近く発表する予定である。噂の音楽性、ポリフォニーとそこに生まれる不協和音については、国際バルザック研究会のパリ第七大学での学会で"Interpreter lapolyphonie dissonante - lalecturedes rumeurs dans

les romans de Balzac"という題のもとに発表した。作品における会話や、作品の構造自体に音楽的な概念があてはめられていると同時に、複数の主題が対位法的に絡み合いながら、かならずしも共鳴しないことによって、社会における階級間の対立や思想・文化面における軋轢が表されていることなどを分析した。オノレ・ド・バルザックの小説における音楽の役割を、小説で論じられている声や楽器の概念、音楽作品の内容、コミュニケーションや種々の伝達行為における音楽の役割などに着目して分析した。その結果、音楽作品の引用が、小説の登場人物像や象徴の体系の形成、社会的関係性の暗示、書き言葉が表現する言葉の抑揚やそこに含まれる静寂についての考察、コミュニケーションに関する思考などにおいて果たす役割を明らかにすることができた。また音楽作品と小説の言説の重なり合いから複数の読みの可能性が開け、意味の重層性やアイロニーが生まれるプロセスも具体的に見て取ることができた。資料調査については、フランス国立図書館で閲覧できる状態になかった資料もあり、予定していたものをすべて入手できたわけではないが、入手できている資料については順調に分析を行うことができた。フランス文学26年度の成果を論文にまとめるとともに、その成果を展開しつつ、27年度に予定している音楽とバルザックの<哲学的研究>、コミュニケーションの仕組み、作品構造の研究につなげる。研究目的に沿って、課題を整理した上で、今後の研究の方針が立てられ、本年度の研究実施計画をおおむね実践できている。バルザックの小説に含まれた社会観察と音楽作品の関係、音楽言語と小説の言語の相互作用の一端について有意義な発見があり、これを早急に論文にする必要がある。今後、ナポレオン期から七月王政期に射程を広げて、19世紀のオペラ、オペラ・コミック作品とバルザックの小説の関係について調査を続ける。その際、『ルヴュ・ミュージカル』のような当時の刊行物にあたり、バルザックの作品に示された音楽観と当時の作品受容の重なり、あるいはずれをさらに精密に調査した上で論じていく。次に作曲家・演奏家と、演奏の形態(作品演奏と即興)について考察を行う。この研究から、音と想念の伝達に関する分析を引き出すことができると予想される。分析にあたっては、声と各楽器による伝達の差異、それぞれの手段がもつ象徴と音についての想念を正確に把握し、バルザックの作品における「音」と「音楽」の概念を明確にする作業が必要である。重要な概念である「流体fluide」と音の関係についての調査もそこに含まれる。さらに、小説の言語と音楽言語、音楽的手法の関わりについては、引き続き、バルザックの作品中で言及されている音楽作品の分析や、書簡の分析をもとに、複数の作曲家を射程に入れて多角的に研究を進める。
無機ホストとの複合化による天然色素の安定化と安全な色材への応用

メソ細孔体や層状化合物など種々の無機ホストに対し,代表的な天然色素であるアントシアニン類色素を複合化して,その安定性の向上を実現できることを示した。また,界面活性剤による親油性付加などの適切な処理を施すことで,疎水性の強いβカロテン等の天然色素の複合化と安定化も可能であることを示した。さらに,複合体は固体粉末同士の物理混合という簡便な方法でも調製可能な場合があることを明らかとした。実施計画に従い,本年度はアントシアニン系および疎水性天然色素について,無機メソ細孔体あるいは無機層状化合物との複合化による安定性向上の検討を行った。アントシアニン系では,種々の金属イオンを添加したメソポーラスシリカと複合化した際の安定性向上効果について検討した結果,3価の鉄イオンを含むものと複合化した場合に,特異的に高い安定化効果が得られることを見出した。その原因は,鉄イオンがアントシアニン分子に対し凝集を促す効果を持つためであることを明らかとした。疎水性天然色素については,層状化合物層間を界面活性剤分子で有機修飾した上で色素溶液と混合することにより,色素分子を層間に取り込むことが可能となることを前年度に見出している。本年度はさらに,色素分子と無機ホスト双方を固体粉末状態のまま物理混合する方法でも,層間に色素分子を取り込んだ複合体を形成可能であることを明らかとした。溶液を用いず乾燥工程を必要としない,より簡便な調製法で複合化し天然色素を安定化出来ることは,実用上は重要な点といえる。また,疎水性天然色素のうちβカロテンについて,鉄やアルミニウム等の3価の金属を含むメソポーラスシリカと複合化すると色変化を示すとともに安定性が向上することが分かった。シリカ骨格内に含まれる3価金属により生成する固体酸性点が,βカロテンのパイ電子系を強く引きつけて吸着固定化する効果によるものと考えている。以上のように,メソ細孔体や層状化合物など種々の無機ホストに対し,有機修飾などの適切な処理を施すことで,多くの天然色素を複合化し,その安定性の向上を実現できることを示した。また,複合体は固体粉末同士の物理混合という簡便な方法でも調製可能な場合があることを明らかとした。実施計画に従い,種々の天然色素と無機ホストとの複合化を検討し,最適な組み合わせや必要なホストの修飾処理を見出した。アントシアニン系では,天然色素アントシアニンとメソポーラスシリカとの複合体の調製条件を検討した。十分な量の色素を複合化するには,メソ細孔体への3価金属イオンの導入や,細孔内壁をアルキル鎖で修飾し,細孔内環境を疎水化する等の対策が効果を示すことが解明された。ただし,複合化による色素の可視光照射下での安定性の向上は,十分ではなかった。アニオン系天然色素の複合化については,ハイドロタルサイト層間の炭酸イオンを,色素と交換しやすいものに予め交換しておいた上で,アニオン性天然色素とイオン交換し,複合体を調整することを予定している。これまでに,層間アニオンの簡便な交換方法を検討し,メタノールを溶媒に用いるアニオン交換反応が有効であることを確認した。疎水性天然色素については,粘土層間の交換性イオンを界面活性剤分子に交換して層間を有機修飾したうえで,構造が似通った種々の疎水性天然色素を導入し複合化を試みた。色素の疎水性の度合いに応じて複合化が進行し,また疎水性の強い色素において安定性が向上するという結果が得られた。これより,粘土層間と色素分子との疎水性相互作用により安定性の向上がなされたことが確認された。また,メソ細孔体の細孔内環境を制御し,βカロテン分身の複合化を検討した。細孔内をアルキル基で修飾すると,βカロテンの複合化および可視光に対する耐光性が向上することが確認された。アントシアニン系色素の複合化に関しては,合成フラビリウム色素を用いた際の実験結果を踏まえた上でメソポーラスシリカとの複合化の可否を検討した結果,メソポーラスシリカ細孔内への天然アントシアニン色素の導入に成功し,また色素を吸着させる際の最適な吸着条件の決定に至った。アニオン性天然色素の複合体については,従来,ハイドロタルサイト層間の炭酸イオンはイオン交換が容易でないとされており,通常,複合体を調製するには再構築法や共沈法といった,やや特殊で手間のかかる製法を必要としていた。しかし,適切な溶媒を選択することで,単純なイオン交換法で複合体を調製できる可能性があるという指針が得られた。疎水性天然色素に関しては,粘土やメソポーラスシリカを無機ホストとして使用し,粘土層間やメソポーラスシリカ細孔内を有機修飾することで,当初の狙い通り,βカロテンをはじめとする疎水性天然色素を非極性環境の空間に導入することに成功した。また,このようにして得られた複合体において,色素の安定性は向上することを確認した。

以上のとおり,3種の天然色素に関する進捗度は,いずれもおおむね当初計画に従ったものであった。アントシアニン系色素については,メソポーラスシリカとの複合体の調製は可能となったが,得られた複合体で色素の耐光性の向上が見られない問題が残っている。従って本年度は,複合化により色素安定性が向上する条件の探索を主眼として検討を進める。アニオン性天然色素については,簡便な方法でハイドロタルサイト層間に複合化できる見込みが立ってきたので,本年度は実際に複合化を試み,得られた複合体の安定性評価を行う。疎水性天然色素については,メソポーラスシリカに複合化した際の,色素の色調等の特性変化について,詳しく検討する。上記で得られた各複合体を,ポリマー等の媒体に加えた際の影響を調べる。この目的に備え,複合体を有機溶剤中に分散させて色素分子の溶出や劣化がどの程度見られるかを調査する。必要な試薬等,消耗品を中心に研究費を使用する。成果発表や共同研究打合せ等の目的で旅費を使用する。大型設備設置のために研究費を使用することは予定していない。
極早生・極小粒品種によるラッカセイの茎葉利用作物化に関する研究

休耕水田土壌条件で極早生・極小粒品種Chicoの特性を生かしたラッカセイの茎葉利用を目的とする普通期作と、早生・大粒品種普通期作との組み合わせまたは早期栽培イネとの組み合わせを想定した2期作栽培による子実増殖可能性について引続き検討した。また同じ水田土壌で実施した早生および中生の大粒性3経済品種のマルチ、無マルチ栽培による子実収量試験の結果とも比較、検討した。1.種子調整の省力化を図るために行った莢付き種子の散幡では、出芽の遅れによる苗立ち数の早期確保が剥き実播種よりも劣った。また1莢果から1固体(先豆)しか出芽しない"1本立ち出芽"が今年度も多発して低固体密度の1原因となった。莢殻による吸水阻害が低出芽速度、低出芽率の原因と考えられたが、水田土壌の重粘、多湿など物理的要因への対策の必要が認められた。"1本立ち出芽"現象は、地下結実性の本種で、莢果内での休眠覚醒の僅かな遅れのために、莢殻の構造、胚軸伸長による莢果の持ち上げ、土壌の抵抗力なども関与して基豆が犠牲になると言う仕組みで起こることがほぼ明らかになった。2.低出芽速度、低出芽率のために期待された固体密度が得られず、それが育成後期まで栄養・生殖成長にも影響して普通期作の子実、茎葉(粗蛋白含量:1015%)収量は低くなった。子実収量は大粒3品種の300500kg/10aという高い試算収量の約1/3に留まった。品種chicoの極小粒性もその1因があるが1株子実数の生産効率では3品種劣らず、高個体密度の確保が子実収量増大の上で重要である。3.2期作は、その幡種前の時期の多雨で適期の幡種が出来ず、低出芽速度や気温の低下ともあいまって期待した生育量が得られなかった。1.莢つき散播

栽培:莢殻のうすい極小粒品種Chicoを用いて畑条件で検討した.全莢のままの播種では50%出芽日数は子実播種より約3日長く,子実では播種後1314日目に出芽率は80%以上に達したが,莢つきの20日目の最終出芽率は70%と子実より20%劣った.莢を半分に割った場合(半莢)には出芽率は子実と大差はみられなかった.ガラス室バーミキュライト床の観察によれば,全莢播種では56日で莢殻が縫合線に沿って割れ,先豆の幼根が基豆よりも僅かに早く伸長した.同時に,子実播種では子葉が地表で展開するのに対し,莢つきでは下胚軸が地上でも伸長して莢殻を冠ったまま子葉と上胚軸部(幼芽)を押上げる出芽が多くみられた.全莢のままの散播による低出芽率は単位面積当りの地上部生長量や発育を補償して, 1株子実重は全莢区9g;半莢区13g,各試算収量は9;17kg/aとなり,子実散播区の同911g;1314kg/aや子実条播区の11g;18kg/aに近い値に止まったが,茎葉生重は子実条播区(40kg/a)よりも莢つき散播が3040%劣った.また収穫指数は半莢散播区は子実条播,同散播区の2427%と差がなかったが,全莢散播区は20%と劣った.第2年度は水田土壌で追試する予定である.2.2期作栽培:第1期(普通)作は4月17日,第2期作(早生稲後作を想定)は7月25日(播種後100日)に収穫し, 13日間風乾した品種Chicoの種子を用いて7月28日に播種, 11月10日(107日)に収穫した. 7月25日収穫の試算子実収量はマルチ区19.4;無マルチ区7.8kg/a, 8月4日収穫では各22.7;16.3kg/aであった.これらを第2期作収量各15.3;13.1kg/aとの合計で各34.7;20.9kg/aが得られ,対照の早生・大粒品種タチマサリ(マルチ, 4月17日播種, 8月14日収穫)の子実収量25kg/aに匹敵する結果が得られた.また,子実100粒重は第1期と第2期作間で差はなかった.第2年度は水田土壌で追試を行なう予定である.
ホストダイマーとゲストダイマーによる超分子ポリマーの構築と機能

生体系においては、二重らせん、三重らせんDNAやタバコモザイクウィルス、微小管などが存在し、それらは優れた超分子形成によって形成されており、超分子ポリマーの良い例と言え、生命科学現象の特異的な構造の形成や機能の発現と深く関係しているからである。本研究ではホストーゲスト相互作用を利用して、様々な超分子錯体を合成し、その超分子構造の解析、形成挙動の追跡、特異的挙動の追跡について研究を行った。特に本年度においては光異性化部位を有するシクロデキストリンダイマーとゲストダイマーを利用して、二つのサブユニットからなる超分子ポリマーまたは超分子錯体の構造変化に付いて検討した。その結果、光照射前には超分子ポリマーを形成していたのに対し、光照射後には干すと分子の構造が変化したために、挟み込み型錯体へと変化した。この構造変化は可逆的に制御する事が可能であり、外部刺激により構造制御に成功した良い例といえる。最近の研究め結果、このシクロデキストリンダイマーは触媒機能を有する事が明らかとなり、環状エステル類の重合において効率よく気のする事が明らかと成った。現在、超分子構造体の形成だけでなく、触媒機能へ寄与も含め検討を行っており、触媒機能の外部刺激による制御を目的に挑戦している。本研究ではホスト-ゲスト相互作用を利用して、様々な超分子錯体を合成し、その超分子構造の解析、形成挙動の追跡、特異的挙動の追跡について研究を行った。シクロデキストリンダイマーとゲストダイマーを利用して、二つのサブユニットからなる超分子ポリマーの構築については、シクロデキストリンダイマーの構造、ゲストダイマーの構造により、超分子ポリマーが形成されるか、挟み込み形の超分子錯体が形成されるかといった違いについて、わずかな構造の違いにより、構造形成の選択が起こることが明らかとなった。さらにロタキサン分子をシクロデキストリンダイマーとみなし、さまざまなロタキサン分子を合成し、そのロタキサンを元に分子認識挙動についても検証した。その結果、これまでのダイマー構造とは異なり、ダイマーの間を架橋した部分をシクロデキストリンにより包接させたことにより、蛍光測定において、分子認識挙動を明確に判別することに成功した。さらに非共有結合型のシクロデキストリンダイマーを合成し、そのシクロデキストリンダイマーが溶媒の極性により示す伸縮挙動について検討した。その結果、水の含有率が高いときには、流体力学半径として大きな構造となり、水の含有質が低いときには収縮した構造となることが明らかとなった。現在、来年度に向けて、ゲストダイマーに外部刺激、環境によって応答するユニットを導入し、伸縮性を示すポリマーの構築することを目的とする。これらのことを中心に実証する。
公共建設調達における契約システムの評価モデル

本研究は、わが国の公共建設調達における契約システムの再構築を図ることを目的とするものである。本年度は、成果物の完成を約する請負契約とは異なる契約システムとして、委任的契約システムをとりあげ、その代表例としてマネジメント技術活用方式をわが国の公共建設調達に適用するための考え方およびその課題を検討した。マネジメント技術活用方式は、事業の上流段階から施工段階まで、任意の段階で適用できる極めて汎用性の高い手法である。一方で、わが国の現状の事業執行方式における基本的な考え方は、受発注者間の相互信頼に基づき、所定の工期内に所定の品質のものを造る、ということが最優先される傾向にあったといえる。マネジメント技術活用方式を適用する場合、受発注者間の暖昧な領域を明確にし、受発注者の能力等にも言及する場合があるということを意味する。結果として"うまくいった"事業においても、その過程を明らかにすることにより、問題点が浮き彫りになる場合があることを意味する。また、本方式の活用に際しては、CMRの責任の範囲、権限、報酬等を契約時に明確にしておくことが極めて重要である。たとえば、比較的容易な事業について、その"量"を対象とする場合と、難易度の高い事業について、その"質"を対象とする場合では、CMRに要求される能力が大きく異なることは当然であり、その報酬もおのずと異なってくる。責任の範囲によっては、保険制度の導入を図る必要がある。さらに、マネジメント技術活用方式は、CMRという個人を評価し活用する仕組みであり、技術者個人を公に評価し、処遇できる貴重な方式である。わが国固有の受発注者間の相互信頼という考え方はそれ自体は事業の執行において極めて有効である。この考え方の良い部分を上手く本方式に組み込むことが、本方式をより有用なものにすると考えられる。本年度は、公共事業システムの体系化と契約システムの評価モデル構築を目指して、以下を実施した。(1)わが国の公共事業システムの課題の分析(2)海外諸国および国際機関における事業システムおよび調達制度に関する資料収集およびヒアリング調査これらに基づき、公共事業システムを捉える視点として、次の視点を考慮することが重要であることが明らかとなった。(a)制度・アクター・結果の関係から捉える視点(b)事業のプロセスから捉える視点(c)歴史的経緯から捉える視点(d)対象となるステークホルダーの関係から捉える視点(e)制度の建前と運用の実態から捉える視点さらに、システムが構築された当時はうまく機能していたと思われるが、現在発生している問題の多くは、社会経済環境やアクター自身が変化したにもかかわらず、システムがこれに追従できてないために発生しているものと理解することが示された。次年度は、このシステムの再構築のための課題の分析を行いながら、より一般化されたシステムの評価モデルの構築を目指したい。マネジメント技術活用方式を適用する場合、受発注者間の曖昧な領域を明確にし、受発注者の能力等にも言及する場合があるということを意味する。

結果として"うまくいった"事業においても、その過程を明らかにすることにより、問題点が浮き彫りになる場合があることを意味する。また、本方式の活用に際しては、CMRの責任の範囲、権限、報酬等を契約時に明確にしておくことが極めて重要である。たとえば、比較的容易な事業について、その"量"を対象とする場合と、難易度の高い事業について、その"質"を対象とする場合では、CMRに要求される能力が大きく異なることは当然であり、その報酬もおのずと異なってくる。責任の範囲によっては、保険制度の導入を図る必要がある。さらに、マネジメント技術活用方式は、CMRという個人を評価し活用する仕組みであり、技術者個人を公に評価し、処遇できる貴重な方式である。わが国固有の受発注者間の相互信頼という考え方は、それ自体は事業の執行において極めて有効である。この考え方の良い部分を上手く本方式に組み込むことが、本方式をより有用なものにすると考えられる。
次世代情報技術を用いた慢性疾患患者のストレス軽減システムの構築

ストレスは精神神経疾患や生活習慣病など様々な疾患の引き金の一つとして考えられているが、ストレスによる疾患発症の詳細なメカニズムは未だ解明されない部分が多く残されている。本研究では個々のストレス状況を把握し、負荷が少ないIT技術を用いた利便性の高い設問形式を用いて、ストレス評価法の構築と新規ストレスバイオマーカー検索の可能性について検討した。設問集を用いたストレス解析については、CES-D、GST28などをベースとして、データをIT技術による算出する方法を確立し、同時に種々の臨床データと経時的に血清等のバイオリソースを高品質で保管管理できるシステムが構築された。本システムが構築された事により、健常人および慢性疾患患者の個々人レベルでの追跡が可能となり、データ解析の際に臨床で問題となるノイズの軽減が可能となった。さらに、高ストレス群と低ストレス群でのプロテオーム解析の結果より、両群間で差のあるいくつかのタンパクが認められた。すなわち、高ストレス群と低ストレス群共に例数を重ねてターゲットタンパクを絞り込み、特異性のあるタンパクを詳細に解析して複数のターゲットタンパクを組み合わせることでストレス度を判定できる新しいバイオマーカーを確立できる可能性の充分ある事が判明した。設問紙を利用することにより、ストレスの総合的解析が可能となり、ストレス軽減方法の開発に寄与できるものと考えている。すなわち、客観的側面からの分析(類似回答パターンの有効性の検討)として、回答から類似の回答パターン(数種類)に分類し、ストレス度が高いパターン、ストレス度が低いパターンを構築したシステムから抽出し、クラスタ分析など統計的解析と血液等のストレスバイオマーカーを加える事による精度の高いシステム構築が可能であることが示唆された。さらに、健常人約2500人の健診データ及びストレス調査などの総合的解析が可能となり、今回の研究で基礎検討した複数のストレス関連タンパク質を解析する事で、新しいストレス軽減方法の開発に寄与できるものと考えている。すなわち、客観的側面からの分析(類似回答パターンの有効性の検討)として、回答から類似の回答パターン(数種類)に分類し、ストレス度が高いパターン、ストレス度が低いパターンを構築したシステムから抽出し、クラスター分析など統計的解析と血液等の新たなストレスバイオマーカーを加える事による精度の高いシステム構築を可能とした。IT技術を用いてリアルタイムに接続させる次世代ストレス分析システムの構築を目指した研究であり、本年度は健診施設と協業して同意の得られた受診者から設問集を用いて、食事調査、ストレス解析の実施し、さらに血液を採取しサンプルを系統的に保存した。設問集から得られた結果は、ストレス評価グループによりプログラミングして解析するための基礎検討を行った。すなわち、客観的側面からの分析(類似回答パターンの有効性の検討)として、回答から類似の回答パターン(数種類)に分類し、ストレス度が高いパターン、ストレス度が低いパターンをクラスター分析により抽出するための基礎データを取得した。さらに、クロモグラニンAやコルチゾールなどの既存のストレスマーカーならびに血清及び血液細胞のプロテオーム解析を実施するための基礎検討を実施した。ストレスマーカーとされているコルチゾールは、予備検討結果よりサンプルの採取の時間を考慮する必要があり、健診サンプルの取得は午前8時から10時の間に行うこととした。