hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
精原細胞の維持および分化におけるホメオドメイン転写因子ｐＫｎｏｘ１の役割

精子の幹細胞である精原幹細胞の維持および分化過程に関わる転写制御機構は未だ知見が乏しい状況である。本研究では造血幹細胞ならびに他の組織幹細胞の維持に関与する事が知られているホメオドメイン転写因子pKnox1の精子幹細胞における機能を様々なコンディショナルノックアウトマウスを用いて解析した。その結果、pKnox1欠損精原細胞は、c-Kit陽性細胞で分化が停止し、増殖活性が低下している事が明らかになった。また、pKnox1欠損精巣では、c-Kit陽性細胞の増殖に寄与する遺伝子発現の低下も認められた。以上の事より、pKnox1は、c-Kit陽性精原細胞の増殖に重要な機能を果たす事を明らかとした。造血幹細胞の分化に関与するpKnox1が、精子形成の初期段階である精原細胞より終末分化した精子に発現しており、成体マウス精巣でpKnox1を欠損した場合、精子形成不全となるという申請者の知見に基づき本申請研究では、精原細胞の未分化能の維持ならびに精子への分化におけるpKnox1の詳細な発現ならびにその機能についてpKnox1コンディショナル欠損マウスを用いて解析し、精原細胞の未分化能の維持および精子への分化の転写制御ネットワークをpKnox1の観点から解明する。これまでの解析結果より、成体マウス精巣内において初期精原細胞から可逆性を失った精原細胞において発現しているpKnox1を全身性、あるいは生殖細胞特異的に欠損させた結果、腔胞化し萎縮した精細管が散見され、精原細胞が減数分裂へ移行する以前で精子形成不全となっていることが確認され、pKnox1欠損マウス精巣内に精原細胞は存在したが、c-Kit陽性精原細胞で分化が停止し、増殖能に異常がある事が確認された。本年度計画では、転写因子であるpKnox1の機能解析を行うため、精原細胞の増殖および生存に関与する事が知られている遺伝子をリストアップするとともに、pKnox1欠損細胞およびコントロール細胞を用いてリストアップした遺伝子の発現解析をqPCRにて行った。その結果、pKnox1は可逆性を失ったc-kit陽性精原細胞以降の増殖あるいは分化に関与する事が明らかにされた。一方、未分化な精原細胞から可逆性を失った精原細胞の分化へは関与しない事も明らかとされた。これらの結果より、pKnox1は精原細胞においてc-Kit陽性細胞の増殖あるいは分化に関与する転写因子である事が明らかとされた。造血幹細胞の分化に関与するpKnox1が、精子形成の初期段階である精原細胞より終末分化した精子に発現しており、成体マウス精巣でpKnox1を欠損した場合、精子形成不全となるという申請者の知見に基づき本申請研究では、精原細胞の未分化能の維持ならびに精子への分化におけるpKnox1の詳細な発現ならびにその機能について、pKnox1コンディショナル欠損マウスを用いて解析し、精原細胞の未分化能の維持および精子への分化の転写制御ネットワークをpKnox1の観点から解明する。成体マウス精巣内におけるpKnox1発現細胞の同定を行った所、pKnox1陽性細胞は初期精原細胞のマーカーであるPLZFおよび可逆性を失った精原細胞のマーカーであるc-Kit陽性細胞と共局在する事が明らかとなった。まず、成体精巣における精子形成過程へのpKnox1の役割を解析するため、タモキシフェン投与により全身性にCreを核内へ誘導できるRosa26-CreERT2; pKnox1F/Fマウスを用いて解析を行った。タモキシフェン投与3週間後に腔胞化し萎縮した精細管が散見され、精子形成が減数分裂へ移行する以前で不全となっていることが確認された。次に生殖細胞内在的にpKnox1が機能しているのかを確かめるため、生殖細胞特異的にpKnox1を欠損させうるTNAP-Cre: pKnox1F/Fマウスを用いて解析を行った。その結果、前述Rosa26-CreERT2; pKnox1F/Fマウスの表現型がより重篤化していることが確認された。また、両pKnox1欠損マウス精巣内に精原細胞は存在したが、c-Kit陽性精原細胞で分化が停止し、増殖能に異常がある事が確認された。これらの結果より、pKnox1は精原幹細胞においてc-Kit陽性細胞の増殖あるいは生存に関与する転写因子である事が明らかとされた。平成24年度計画において以下に述べる3つを予定としていた1.各分化段階の精細胞におけるpKnox1発現細胞の同定2.精原細胞の維持ならびに分化におけるpKnox1の機能の解明(I.時期特異的ならびに精原細胞特異的pKnox1欠損マウスを用いた解析)

3.精原細胞の維持ならびに分化におけるpKnox1の機能の解明(II.精原細胞の維持・分化に関与する既知分子との相互作用を解明)1.については、pKnox1陽性細胞は、精原幹細胞においては認められなかったが、その次の分化段階であるPLZF陽性細胞から減数分裂前の精原細胞であるc-Kit陽性細胞で共局在する事が確認されたことより、計画が予定通り遂行された。2.については、I.時期特異的ならびに精原細胞特異的pKnox1欠損マウスを用いて解析を行い、両pKnox1欠損マウス精巣において精原幹細胞のマーカーであるGFRa1陽性細胞の凝集塊が認められたが、減数分裂前のc-Kit陽性精原細胞までの存在が確認された。つまり分化に異常は認められないが、c-Kit陽性細胞の増殖あるいは生存に異常が認められる事が明らかとなった。3.については、pKnox1欠損精巣に認められた表現型から、増殖および生存に関与する事が知られている遺伝子をリストアップするとともに、pKnox1欠損細胞およびコントロール細胞の採材が修了している。今後は、これらのサンプルを基にリストアップした遺伝子の発現解析をqPCRにて行う予定である。従って、計画は予定通り進行しており、解析準備が整っている状態である。以上のことから、平成24年度に計画された実験はおおむね順調に遂行されていると考えられる。平成25年度計画としては1.精原細胞の維持ならびに分化におけるpKnox1の機能の解明(I.精子形成不全マウスへの移植法を用いた解析)2.精原細胞におけるpKnox1の標的遺伝子ならびに転写因子間相互作用の解明を計画している。1.については、pKnox1が精原細胞の増殖および生存に機能している事は明らかとなったが、精原幹細胞に認められた異常の原因は不明であるため、精原幹細胞の維持・分化に影響があるか否かを明らかとする必要がある。そのため、精原細胞の自己複製能ならびに分化能におけるpKnox1の機能をより詳細に解析するために、精子形成不全であるW/Wvマウス精巣への精原細胞移植による精子形成再構成の実験系を用いる。すなわち、平成24年度実験計画2で用いたRosa26-CreERT2-pKnox1floxマウスを用いる。本マウス精巣から精原細胞を単離し、W/Wvマウス精巣に移植する。移植細胞が定着した後、経口投与によりタモキシフェンを投与することによりpKnox1の欠失を誘導し、精子形成再構築について免疫組織学的に解析する。2.については、平成24年度実験計画3で用いた材料を用いて遺伝子発現変化についてマイクロアレイ法により網羅的に解析する。発現変動の認められた遺伝子については定量的PCRおよび免疫組織学的解析を行い、確認する。また、得られた解析結果から精原細胞の維持ならびに分化におけるpKnox1の発現制御機構を明らかにする。該当なし
哲学と人類学との新たな交錯

本研究は、21世紀以降著しい、現代哲学と人類学との再交錯について、そのあり方と深度を問うべく、異分野の研究者の共同において行われるものである。現代哲学と人類学は、アクターネットワークセオリーや多自然主義など多くの思想的概念を生みだし、それらは哲学の新しい動きにも呼応しているが、伝統的な哲学や20世紀のすでに古典となりつつある現代哲学の世界からみたその意義は未だに確定していない。本研究においては、そのような観点から、かつてきわめて盛んであった哲学と人類学の再度の交錯を検討推進し、同時にその意義を推し量るものである。
低速陽電子ビームの発生と固体表面解析への応用

ライナックを用いた場合の陽電子発生部は、電子線のもつエネルギーを陽電子に変換する部分(コンバーター)と、発生した陽電子を減速する部分(モデレーター)とから成っている。陽電子発生法の中で、ライナックを用いる方法は、RIを用いる方法に比べ大量の陽電子を発生させることができる。これはライナックを用いることで、より高エネルギーの陽電子を生成できること、及びコンバーターから発生するγ線を使って、モデレーター部で再度対生成ができることに起因している。本研究の主な特徴は、陽電子の輸送に基本的に磁場を用いずに、電場で行なうことである。これまでにコンバーター、モデレーターから発生する高速陽電子の評価及びモデレーター、引出し電極の電位分布の評価を数値計算を用いて行なってきた。この結果を以下に示す。<コンバーター部>80100MeVの電子を入射させた時、コンバーター後端から発生する高速陽電子は、長さが13mm(放射長の3倍に相当)の時が最も多く、最高で入射電子数の16%であった。特に高エネルギー陽電子は、入射電子方向に対し30°以下に集中している。<モデレーター部>陽電子が透過するか、後方散乱されるかは入射陽電子のエネルギーに依存し、モデレーター部の中央部で有効に発生させるには、モデレーターの厚さを調整する必要がある。陽電子の再放出、あるいは後方散乱される陽電子のエネルギーの角度依存性は見られなかった。<引出し電極系>電極は基本的に同心状のパイプからなり、モデレーターの大きさ、あるいは実効的に陽電子が発生する領域の大きさに伴い最適な形状は異なるが、電極の直径と同程度のモデレーターから均一に陽電子が発生した場合、最適化によりビーム径が0.4倍程度のほぼ平行なビームが得られた。
偏波スペクトル解析を用いた宇宙磁場の解明

1スパースモデリングを用いたソフトウェアの定量的評価スパースモデリングとは、劣決定問題において求める解が非常に疎であるときに、目的に応じた制約項を課して方程式の解を得る手法である。本研究は、実際の観測データを解析する前に、この手法が宇宙磁場研究においてどれ程の性能が発揮できるか十分に理解するためのものである。方法としては、非常にシンプルな偏波スペクトルのモデルを設定し、様々な物理量を系統的に変えたときに、スパースモデリングによって正解の偏波スペクトルのモデルをどの程度再現するか定量的に調べた。これらの研究は現在論文にまとめている。2銀河モデルにおける偏波スペクトル解析偏波スペクトルをフーリエ変換することで得られるFaraday Dispersion Function (以下FDF)に宇宙磁場の情報が含まれている。しかし、FDFから宇宙磁場の情報を引き出すのは難しく、まずFDFの中に物理情報がどのように反映されているのか詳しく調べる必要がある。本研究では、シンプルな銀河モデルにおいて銀河の大局磁場や乱流磁場、視線方向を系統的に変化させたときに、FDFがどのように振る舞うか定量的に調べた。そこで、視線方向とFDFの明るさに相関があることがわかった。3国際的な研究活動将来の超大型電波望遠鏡Square Kilometre Array (SKA)国際プロジェクトの試験機であるMurchison Widefield Array (MWA)の観測グループに自分は現在加入している。2018年10月に、MWAグループの拠点の一つであるオーストラリアのパースのCSIROに二週間ほど滞在し、MWAで得られたサーベイデータを用いて偏波解析を行い、低周波における偏波の天体カタログを作成するプロジェクトに携わった。スパースモデリングを用いたソフトウェアの定量的評価に関する研究は、2018年度中に結果をまとめて論文を投稿する予定であったが、現在執筆途中である。しかし、国際的な研究においてMWAの観測データを用いた偏波解析を観測グループの方々と協力して研究を行うことができた。さらに、宇宙磁場研究において非常に重要である偏波スペクトルから構築されるFDFの解釈に関する研究を進めることができた。この研究に関しても結果を論文にまとめており、2019年度中に投稿が可能である。以上の研究実施状況から当初立てていた計画と相違なく研究が行われていると判断したため、おおむね順調であるという評価をつけた。まずはスパースモデリングを用いたソフトウェアの定量的評価に関する研究の論文の執筆を早急に完了させ、2019年度中に論文の掲載を目指す。その後、銀河モデルにおけるFDFの解析的計算に関する論文をまとめ、こちらも2019年度中の論文の投稿及び掲載を目指す。そして、FDFの解釈に関する理解をさらに深めるために、現実的な銀河モデルに即したFDFの解析的計算を行う。さらに、国際的な研究活動において、MWAグループとの共同研究を進める。2019年度では、MWAの観測プロジェクトに本格的に参入し、データ解析や天体の磁場構造の詳細な解析を行う。1我々が開発したソフトウェア(QU-fit)の定量的評価テスト:QU-fitとは、偏波スペクトルのモデルを作成し、観測量とよく合うモデルパラメーターの値を効率良く推定するモデルフィット法である。我々は偏波スペクトルモデルの物理的状況を系統的に変化させたときに、ソフトウェアの収束状況やモデルパラメーターの推定結果の善し悪しがどのように変化するか定量的に調べた。これらの結果に関しては、6月にイタリアで行われた国際研究会にてポスター発表を行い、論文としてまとめ、MNRAS誌に投稿した(現在レフェリーコメントに基づいて修正中である)。2ソフトウェア(スパースモデリング)の定量的評価テスト:スパースモデリングとは、考えられる解が非常に疎である場合に、目的に応じた制約項を課して精度良く偏波スペクトルを推定する方法である。1と同様ソフトウェアの基本性能を確認するために非常にシンプルな状況を仮定し、ベンチマークテストを行った。これらの結果に関しては、5月と11月に熊本で行われた国際シンポジウムおよび12月にシドニーで行われた国際学会においてどちらも口頭発表を行っている。また、この研究は現在も引き続き行っており、論文に執筆中である。3国際的な研究活動:Murchison Widefield Array(MWA)と呼ばれる低周波電波望遠鏡の観測グループに現在自分は加入しており、2018年2月にMWA観測グループの拠点の一つであるオーストラリアのカーティン大学に滞在し、実際にMWAで得られた観測データを用いて偏波解析を行った。具体的に行った活動内容は、1)MWAデータアクセスのためのネットワーク環境構築、2)MWAグループ独自の偏波解析ソフトェアを用いた観測データの解析、3)別の観測によって得られたデータカタログから今回扱うRMデータの領域を抽出し、比較を行う、の3点である。我々が開発した観測量から偏波スペクトルを再構成するソフトウェアQU-fitがどの程度性能を発揮するか定量的に調べた研究に関しては、当初の予定通り論文への執筆が完了し、現在MNRASに投稿中である。また、別の方法で再構築を可能にするソフトウェアソパースモデリングに関してもプログラム整備が完了し、今現在にかけて動作確認および性能の定量的評価を行っている。さらに、国際研究活動においてもオーストラリアのパースに赴き、2020年代に稼働予定の超大型電波望遠鏡Square Kilometre Array (SKA)の試験機であるMWAの観測グループとの共同研究ネットワークの構築、そして、実際の観測で得られたデータ用いて解析を行った。MWAグループとの共同研究に関しては、パース滞在の半分以上を解析のノウハウの勉強に使ってしまったので、平成30年度以降で結果を出すことを目標にする。

以上の研究実施状況から当初立てていた計画とほぼ相違なく研究が行われていると判断したため、おおむね順調であるという評価をつけた。1スパースモデリングを用いたソフトウェアの定量的評価スパースモデリングとは、劣決定問題において求める解が非常に疎であるときに、目的に応じた制約項を課して方程式の解を得る手法である。本研究は、実際の観測データを解析する前に、この手法が宇宙磁場研究においてどれ程の性能が発揮できるか十分に理解するためのものである。方法としては、非常にシンプルな偏波スペクトルのモデルを設定し、様々な物理量を系統的に変えたときに、スパースモデリングによって正解の偏波スペクトルのモデルをどの程度再現するか定量的に調べた。これらの研究は現在論文にまとめている。2銀河モデルにおける偏波スペクトル解析偏波スペクトルをフーリエ変換することで得られるFaraday Dispersion Function (以下FDF)に宇宙磁場の情報が含まれている。しかし、FDFから宇宙磁場の情報を引き出すのは難しく、まずFDFの中に物理情報がどのように反映されているのか詳しく調べる必要がある。本研究では、シンプルな銀河モデルにおいて銀河の大局磁場や乱流磁場、視線方向を系統的に変化させたときに、FDFがどのように振る舞うか定量的に調べた。そこで、視線方向とFDFの明るさに相関があることがわかった。3国際的な研究活動将来の超大型電波望遠鏡Square Kilometre Array (SKA)国際プロジェクトの試験機であるMurchison Widefield Array (MWA)の観測グループに自分は現在加入している。2018年10月に、MWAグループの拠点の一つであるオーストラリアのパースのCSIROに二週間ほど滞在し、MWAで得られたサーベイデータを用いて偏波解析を行い、低周波における偏波の天体カタログを作成するプロジェクトに携わった。スパースモデリングを用いたソフトウェアの定量的評価に関する研究は、2018年度中に結果をまとめて論文を投稿する予定であったが、現在執筆途中である。しかし、国際的な研究においてMWAの観測データを用いた偏波解析を観測グループの方々と協力して研究を行うことができた。さらに、宇宙磁場研究において非常に重要である偏波スペクトルから構築されるFDFの解釈に関する研究を進めることができた。この研究に関しても結果を論文にまとめており、2019年度中に投稿が可能である。以上の研究実施状況から当初立てていた計画と相違なく研究が行われていると判断したため、おおむね順調であるという評価をつけた。
階層的銀河形成：巨大銀河はどのように形成されたのか？

本課題の目的はSDSS-IIIおよびBOSSによって観測された銀河の星質量推定ツールを開発し、「Stripe 82」領域の観測データを解析、大質量銀河の成長率を測定することである。可視、近赤外光の膨大なデータを処理するツールを制作し、2012年度に公開した。この方法は他の望遠鏡、他の波長領域にも適用可能で、これまでよりはるかに高速処理が可能であり、数百万個の銀河を短時間で解析できる。これは本課題で行うBOSS銀河の星質量の成長測定には不可欠である。また将来のHSCなどの観測にもこの手法は有用である。昨年度、宇宙の歴史の後半においてより巨大な銀河がより高速に成長していることを示唆する結果を得た。研究計画で述べた通り、複数の観測から統一された測光値を得る新しい方法を開発し、試験を行った。この方法は異なる望遠鏡の異なるバンド(波長領域)で観測されたデータをこれまでよりも遥かに高速に統合することができる。これにより、数百万の銀河の明るさを十分短期間に統一測定することが可能になった。この方法は本研究計画におけるBOSS銀河の星の質量の成長を調べる上で不可欠であると同時に、将来のHSCなどによるサーベイ観測にも有用である。異なるバンドの測光データを統合する際にまず問題となるのは天体画像に大気のゆらぎの影響を表す点像分布関数(Point Spread Function; PSF)がバンド間で異なることである。PSFが異なる場合、バンド間で同じ領域で測光しても銀河の異なる領域を測定してしまうことになる。この問題を解決する最良の方法はそれぞれの銀河を固有のモデルでフィットを行い、PSFに適合させることである。しかしながら、この方法を適用するのは簡単ではなく、全ての公開データで提供されている訳ではない。私が開発したSYNMAGSと言われる方法では、あるサーベイのあるバンドのフィット結果を用いて次のサーベイの観測バンドのPSFによって得られる測光値を予測する。またSYNMAGSでは固有モデルを6ないし8個のガウシアン関数に分解することで、非常に高速に動作させることに成功した。この方法を用いることで、スローン・デジタル・スカイ・サーベイ(SDSS)とUKIDSS近赤外広域サーベイのStripe82領域の230平方度の領域の観測データを組み合わせ、9バンドを統合した測光を遂行した。近赤外領域の測光値を得ることは信頼のおける星の質量の推定をするために不可欠である。このことは、大質量のBOSS銀河の広い観測領域中の星の質量分布関数を求めるために必要な準備がすべてそろったことを意味する。研究は当初の目標に向けて順調に進んでおり、予定通り2013年度末には計画を完了できると思われる。天体の測光方法については開発が終了し論文にも出版されている。この測光方法を使って、BOSS銀河の新しいカタログを使って銀河の星の質量を求めた。2013年度には最終的な星質量関数の計算(ほぼ終了)、誤差解析(開始した)、理論モデルとの比較(今後実行)を行う予定である。2年目にあたる2013年度は,質量関数測定に及ぼす系統誤差のモデル化,及び観測された進化の理論モデルとの比較を行う。本分野のエキスパートであるCharlie Conroy教授を招へいし,恒星質量測定に関する講演会,及び恒星質量測定とその不確実性に関するワークショップも開催する。また,研究成果の発表及び国際天体物理学会でのプレゼンテーションも行う予定である。2012年度には性能上の問題でコンピューターを購入できなかったため,2013年度に購入する予定である。さらに,恒星質量に関する小規模なワークショップを開催するほか,Charlie Conroy教授の招へい,ヨーロッパにおいて開催される会合への出席等に本研究費を充当する予定である。
ラマン分光を応用した膝靱帯変性の新たな診断技術開発と実用化への展開

本研究事業では、近赤外ラマン分光法を応用し、ヒト膝前十字靭帯(ACL)の組織変性を非侵襲的に診断するための新たな技術開発を行うことが主な目的である。靭帯再建術または人工膝関節置換術時に採取したACL検体を、非固定の状態で近赤外ラマンスペクトル検査し、その後病理組織学的評価に基づくスコアリングを実施した。組織評価では、炎症、ムコイド変性、嚢胞形成、軟骨化生、コラーゲン配列の乱れとして其々点数化し、早期変性群と変性進行群の2群に検体を分類した。この分類に従い、変性度の違いに基づくラマンスペクトル強度の変化を同定し、線形判別分析を用いた診断アルゴリズムの構築を試みる。ACLのラマンスペクトルは、主にI型コラーゲンに由来するものであったが、その他にリン脂質や核酸などの線維芽細胞由来のバンドも観察された。組織変性に伴うラマンバンドの強度変化が微小であったことから、変性進行群と早期変性群間の差分スペクトルを得ることにより、変性と特に関連の深い分子振動の同定を試みた。この結果、コラーゲン内の幾つかの環状アミノ酸、リン脂質、核酸の分子振動に変化を認め、これらのバンド強度同士をペアリングすることで、さらに検出感度を向上させることができると考えられる。現在は、検体数を増やしながら線形判別分析による診断アルゴリズムの構築を行っている段階である。病理評価とスペクトル変化の関係を考察し、ラマン分光に基づく診断精度が得られれば成果を論文化する。前十字靭帯の近赤外ラマンスペクトル計測はおおむね終了しており、現在は早期変性群と変性進行群に分類した診断アルゴリズムの構築に取り掛かっているため。近赤外ラマン分光による前十字靭帯変性の診断アルゴリズムを線形判別分析により構築し、その後数学的なモデル検証を実施する。またラマンスペクトルと従来の組織学的評価の関連を考察する。必要に応じてさらに追加実験や検体数の増加も検討する。今年度はこれまでに得られた成果を論文化することを目指す。本研究では近赤外ラマン分光を応用し、人間の膝靱帯の質的評価を行うための高精度且つ低侵襲の診断技術開発を目的としている。初年度は、前十字靭帯(anterior cruciate ligament: ACL)を対象に、低SN比の明瞭な近赤外分光スペクトルを安定に取得できるような条件設定および計測手法の確立に取り組んだ。励起波長785nmの近赤外半導体レーザーを使用し、検出器は近赤外対応高感度冷却CCDを用い、分光器のグレーティングは600 grooves/mmを使用した。スペクトル計測に伴う前処理やホルマリン固定などによるアーチファクトの影響を受けないよう、全ての検体は手術時に切除後、直ちにラマン分析された。ACLでは、500-1800cm-1の波数領域にI型コラーゲンやプロテオグリカンなどの細胞外マトリックス由来の明瞭なバンドが複数検出された。強い蛍光バックグランドは、5次多項式関数を用いることで除去した。標準試料を用いた計測や文献検索を通したバンド帰属の照合により、ACLにおける主要なラマンバンド帰属を同定した。またamide Iおよびamide III構造由来の複数のバンド強度が、コラーゲンの二次構造を反映していたことから、靱帯変性の有力なバイオセンサーになり得るものと考えている。安定したスペクトル計測およびバンド帰属の同定が終了しているため、現在は手術時に採取したACLの変性度を病理組織学的にスコアリングし、検体数を増やしながら、変性度の違いに伴うラマンバンドの変化を系統的に分析している段階である。膝靱帯における近赤外ラマンスペクトルの計測および各バンド帰属の同定に成功しており、今後は系統的に分析を進められるため。今後は更に健常・変性群の検体数を増やし、データ信頼性を向上させる。

靱帯変性に対して特異的に変化するラマンバンドを主成分分析を用いて特定し、診断技術としての有用性についてより具体的な検証を行う。また組織変性に特にかかわりの深い分子構造ブロックを明らかにすることで、靱帯変性機序の考察へ繋げることを目指す。近赤外ラマン分光による前十字靭帯変性の診断アルゴリズムを線形判別分析により構築し、その後数学的なモデル検証を実施する。またラマンスペクトルと従来の組織学的評価の関連を考察する。必要に応じてさらに追加実験や検体数の増加も検討する。今年度はこれまでに得られた成果を論文化することを目指す。研究がより本格化する次年度以降では更に多くの予算が必要になることや、想定外の支出が必要となった場合に研究の進行に支障を来すことがないよう、前年度予算を僅かに繰り越すこととした。研究事業の最終年度に想定外の支出が必要となった場合に研究の進行に支障をきたすことが無いよう前年度予算を僅かに繰り越すこことした。
脳皮質神経カラム電気刺激による視覚機能再生の研究

1.ラットを用いた視覚野電気刺激の行動実験ラットの視神経切断全盲モデルを作成し、白金針電極を視覚野第IV層に設置した。電気刺激を一次視覚野に与えると探索行動が減少したが、感覚運動野刺激では変化を認めなかった。このことから一次視覚野の電気刺激はラットに何らかの感覚として認知されることが示された。2.ラットによる視覚野刺激・多点計測実験脳皮質多点電極計測を行い網膜光刺激と脳皮質電気刺激とを比較した。その結果一次視覚野への単発パルス電気刺激にて周囲視覚野にスパイクを誘発できた。さらにJoint PSTHを用いたスパイク解析により、誘発スパイク間の機能結合の空間分布は網膜光刺激時と脳電気刺激時とで類似した分布になりうることを明らかにした。3.ヒトに対する後頭葉経皮的磁気刺激(TMS)による誘発視覚の定量的計測後頭葉視覚野にTMSを行い、誘発視覚の性状を定量的に計測した。対象は健常者および視覚障害者。単発刺激・高頻度刺激を行った。その結果健常者ではTMSにてphospheneなどの誘発視覚が再現性よく得られ、その位置・性状は刺激部位の機能解剖相関によく一致した。本法を視覚再建の治療適応判定法に応用するために、さらにデータを蓄積する必要がある。4.健常者・視覚障害者に対する視覚野の脳磁図計測大脳視覚機能評価法の開発を目的として、開口合成脳磁図法を用いて健常者・視覚障害者に対し全視野Pattern reversal刺激時の局所脳律動変化を定量評価した。また1/4視野刺激での至適刺激条件を探索した。その結果健常者ではγ帯域の同期、α、β帯域の脱同期活動が後頭葉視覚野に安定して認められたが、視覚障害者では病変の影響により局在・周波数帯域が鋭敏にシフトすることが明らかになった。1/4視野刺激では至適課題の設定、解析法の改善が必要と考えられた。1)ラットを用いた視覚野刺激の行動実験まず正常ラットを用い様々な光照度条件下で、その探索行動の変化をビデオアナライズシステムを用いて計測した。その結果一定の照度以上でラットの探索行動が抑制される事が分かった。さらに、ラットの視神経を経眼窩的に切断することにより、両側視神経切断モデルを作成し両側一次視覚野あるいは感覚運動野の電気的な刺激を行った。刺激は電極間が0.3mmの白金電極を用い、脳表から約0.5mmの深さの顆粒層(第IV層)に定位的に設置した。3Hz、0.5mAの電気刺激を一次視覚野に与えると、ラットの探索行動の減少が認めれた。感覚運動野の刺激では探索行動に対する変化は認められなかった。つまり、一次視覚野の電気刺激はラットに何らかの感覚として認知され、それは光刺激と同様に探索行動を抑制すること、またその認知されている感覚は、運動感覚野の刺激とは異なるものであることが示された。これらは一次視覚野の電気的な刺激が、視覚情報の一部になりうることを示唆していると考えられる。2)ネコを用いた視覚野刺激・多点計測実験次いで、ネコを用いて、一次視覚野ならびに高次視覚野に置いた多極微小電極より、網膜光刺激に対する視覚関連領野の反応を、マルチチャンネル電極神経信号収集システムを使用して計測し、得られた神経活動信号の解析を現在すすめている。また、網膜光刺激に対する一次視覚野・高次視覚野の反応と、一次視覚野脳皮質電気刺激に対する周辺一次視覚野・高次視覚野の反応とを比較し、その相似点と相違点を明らかにすることにより、適切な電極刺激方法を検討している。

3)視覚障害者に対する脳磁図計測さらに、臨床応用への基礎的データ収集を目的として、開口合成脳磁図法を用いて、視覚障害者に対し視覚刺激課題による脳組織の局所電流密度曲線や局所脳律動変化(事象関連同期/脱同期)を非侵襲的に計測し、さらに視覚関連領野の自発的脳神経活動を定量評価している。1)ラットを用いた視覚野刺激・多点計測実験ラットを用いて、視覚野に置いた多極微小電極より、網膜光刺激に対する視覚関連領野の反応を、マルチチャンネル電極神経信号収集システムを使用して計測した。網膜光刺激に対する反応と、一次視覚野脳皮質電気刺激に対する反応とを、スパイク解析にて比較し、その相似点と相違点を明らかにすることにより、適切な電極刺激方法を検討した。刺激はともに単発刺激を行った。その結果、網膜光刺激での多点計測にてspikeの収率は28.2±17.9%と高い値が得られた。Perievent histogramを用いたスパイク潜時の解析から、網膜光刺激では一次視覚野と高次視覚野の2タイプの誘発スパイクパターンを認めたが、一次視覚野への双極電気刺激では高次視覚野パターンのみを認めた。Joint PSTHを用いた解析では網膜光刺激、後頭葉電気刺激共に複数の機能結合群を認め、その空間分布には部分的類似性を認めた。これらの結果から、後頭葉の単発パルス刺激は網膜光刺激とは部分的に類似した高次視覚野の神経活動を誘発するが、今後至適な電気刺激方法をさらに工夫する必要があると考えられた。2)後頭葉への経頭蓋磁気刺激による視覚野マッピング健常人に対する人工的視覚誘発を非侵襲的に行い、人工視覚の基礎的データとするため、ナビゲーションガイド下に後頭葉経頭蓋磁気刺激による視覚野マッピングを行った。その結果、経頭蓋磁気刺激にてphospheneなどの誘発視覚が再現性よく得られ、誘発視覚の位置・性状は刺激部位の機能・解剖相関をよく反映することがわかった。3)視覚障害者に対する脳磁図計測さらに、臨床応用への基礎的データ収集を目的として、開口合成脳磁図法を用いて、視覚障害者に対して視覚刺激課題による脳組織の局所脳律動変化(事象関連同期/脱同期)を非侵襲的に計測し、さらに視覚関連領野の自発的脳神経活動を定量評価している。1)動物実験による視覚野刺激・多点計測実験脳皮質多点電極計測を行い、網膜光刺激と脳皮質電気刺激とを比較した。その結果一次視覚野への単発パルス電気刺激にて周囲視覚野にスパイクを誘発できた。さらにJoint PSTHを用いたスパイク解析により、誘発スパイク間の機能結合の空間分布は網膜光刺激時と脳電気刺激時とで類似した分布になりうることを明らかにした。しかしスパイクを誘発できる刺激条件は一定しておらず、今後至適な電気刺激方法を探索する必要があると考えられた。2)ヒトに対する後頭葉経皮的磁気刺激(TMS)による誘発視覚の定量的計測ナビゲーションガイド下に後頭葉視覚野にTMSを行い、誘発視覚の性状を定量的に計測した。対象は健常者および視覚障害者。単発刺激・高頻度刺激を行った。その結果健常者ではTMSにてphospheneなどの誘発視覚が再現性よく得られ、その位置・性状は刺激部位の機能解剖相関によく一致した。後頭葉脳梗塞による視野障害患者では、視野の辺縁に誘発視覚が得られる傾向にあるものの、現有する視機能を明らかに上回る視覚は得られなかった。本法を視覚再建の治療適応判定法に応用するために、さらにデータを蓄積する必要がある。
高信頼性フレキシブル集積デバイス実現に向けた低温プロセス技術の開発

曲げられるディスプレイや太陽電池に代表されるフレキシブルエレクトロニクスの飛躍的な進歩を実現する為には、フレキシブル基板上で高性能電子デバイスを作製する必要がある。これまでに、フレキシブル基板上で高性能単結晶シリコン(Si) MOSFETを作成できる低温転写デバイスプロセス技術を確立している。この技術を更に進化させるために本研究では、フレキシブル基板上で回路集積を行う為の新規技術開発を目的とする。着任年度ということもあり、研究環境の構築を急務とし、本年度は、研究に必要な装置の設計・試作・動作確認を行うことに注力した。本研究では、耐熱性の低いフレキシブル基板上での高品質金属配線及び層間絶縁膜の新規形成法を確立するために、間接加熱法等を提案した。提案技術は、既存技術ではない為、装置の設計・試作を自ら行い自作した。試作装置を用いて金属薄膜の形成実験を行ったところ、従来の方法に比べ短時間・低温下で軽微ながら低抵抗化できていることが確認できた。得られた結果から、今後、各種パラメータの最適化を行うことで、既存技術よりも短時間・低温下で高品質薄膜が形成できる可能性が示唆されている。また、絶縁膜においても提案した間接加熱法を適応したところ、高品質化できることが確認できた。現在、これら技術を用いたフレキシブルデバイス応用を目指し、上記結果を踏まえて、より高品質な薄膜を形成できる条件の最適化及び、評価実験に取り組んでいる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。これまでに、フレキシブル基板上で高性能単結晶Si MOSFETを作成できる低温転写デバイスプロセス技術を確立している。この技術を更に進化させるために本研究では、フレキシブル基板上で必要な位置に局所的に高品質絶縁膜を形成できる技術の確立を目指す。本研究では、高出力レーザ照射装置を用いて高品質絶縁膜の形成を試みる。提案の技術は、既存技術ではない為、既存装置が存在せず、購入することはできない。従って、研究用装置の設計・試作を自ら行い自作した。これまでに、高出力レーザ照射装置の設計・試作が完了し、微修正箇所があるものの、装置の正常動作は確認できている。併せて、装置の動作条件の最適化も実施している。ここで、絶縁膜の分析には膜厚・膜質・電気評価等を行う装置が必要になるが、これらは実験と並行して立ち上げを行う予定である。また、必要に応じて研究協力機関の装置を使用させて頂くことで対応する。来年度、これら自作装置を応用して高品質絶縁膜の低温形成技術確立に取り組む。また、これら技術を応用して回路作製にチャレンジし、回路の特性から本技術の有用性を実証する。本年度は、着任年度でもあり研究環境の構築を急務とし、本研究に必要な装置の設計・試作を行い、各種動作条件の最適化まで実施した。装置の設計・試作において動作確認時に問題点が見つかり微修正箇所が発生しているが、当初予定していた研究環境の構築はほぼ完了している。今後は必要に応じて装置の改良を加えていく。これにより、来年度初頭から絶縁膜低温形成の実験・分析・評価を実施できると考えている。研究環境の構築がほぼ完了した為、来年度初頭から高品質絶縁膜の低温形成技術確立に取り組む。絶縁膜の膜厚制御・膜質・電気評価等を実施し、これら知見を基に層間絶縁膜の低温形成技術を確立する。並行して、電極形成を大気圧下で行うことで完全非真空プロセスの確立を試みる。また、フレキシブル基板上に作製された生体センサの直近に、高性能回路を構成することが可能となれば生体信号が減衰する前に高精度に信号を抽出できるようになり高精度・高信頼性医療用生体センサの実現が期待できる。

そこで、確立した高品質絶縁膜の低温形成技術を応用し回路試作を行い増幅回路の作製にチャレンジする。これら技術により作製した回路の特性から本技術の有用性を実証する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
新しい電子顕微鏡タグの開発と生体内分子の絶対数計測

生体分子の絶対数の定量を目的として、メタルチオネインを融合させた蛋白質を細胞に発現させメタルゴールドをその場で形成させる実験を行った。しかし、生体に存在するメタルチオネインに金イオンを結合させたあと還元しても、メタルチオネインのノックアウト動物と金標識の有意な差を見出す事はできず、in situの金クラスターの形成はメタルチオネイン以外の理由による核形成に伴って起こっている事が明らかとなった。そこでまずは、別のペプチド性タグを標的分子に導入し、これに予め金粒子で標識したリガンドを結合させる戦略に転換した。現在myc, HA, streptag, BTX binding site, GFPについてタグ導入蛋白質をin vivoで発現させるためのウィルスの作製を進めており、GFPについては遺伝子導入動物の作成も進んでいる。しかし研究期間内には最終的な目標である、分子絶対数の計測には至っておらず、今後とも努力を続けていきたいと考えている。本研究は生体内に存在する特定の分子の絶対数と密度を電子顕微鏡タグを用いることによって、直接計測しようというものである。現在、生体内分子を直接観察する方法として、ある種のクラゲの発光蛋白質として見出されたGreen Fluorescence Protein (GFP)を遺伝子工学的にタグとして付加する方法が広く利用されている。しかし、この方法は蛍光光学顕微鏡用であり、ナノスケールで特定分子の局在を観察したり、電子顕微鏡的微細構造のなかで分子の絶対数を計測することはできない。本研究の目標は生体内で一分子を観察できるようにすることである。免疫電顕法は組織中の抗原抗体反応の効率が100%ではなくかつ一定でないため、存在する分子数を推定することができない。もしすべての分子について電顕タグで一対一対応の標識をすることができれば、受容体やイオンチャネル分子の絶対数や密度を測定することが可能となり、これらの分子機能についての情報は飛躍的に増大する。このような状況の下、電顕タグとなる材料をスクリーニングを始めた。まずは佃助教授(研究分担者)の開発したナノ粒子調整法を応用することを試みた。アルカンチオールの代わりに遺伝子でコードできるアミノ酸であるシステインのチオールを用い、ナノ粒子を生体組織中で形成させることを金属蛋白質であるメタルチオネインと金イオンを用いて実験を行ったところ、大きさはさまざまであるが8nm以下の金クラスターを形成させることができた。本年度は、まず金クラスタータグを開発することを目標としたが、メタルチオネインと融合蛋白質を作製したところ、細胞や生体内で特異的な金クラスターを形成することにいまだ成功していない。今後はさらに条件検討を続行するとともに、別のタグとしてstreptagなども視野に入れてスクリーニングを進める。この方法の有用性は大きな潜在的可能性を秘めており、生体機能のより精緻な理解に結びつくと考えている。
コナラの天然下種更新傘伐作業における継続樹の光資源獲得と物質収支

ナラ類を主体とする落葉広葉樹二次林地帯では,古くから針葉樹の人工造林がおこなわれてきたが,最近で在来樹種を活かした天然下種更新に対する期待が高まっている.天然下種更新法としては,傘伐法や母樹保残法が,実行容易であり,更新期間が短いなど,多くの利点をもっている.本研究では,コナラ二次林へのこれら下種更新法の適用について,稚樹の生態生理の面から,様々な検討をおこなった.1.林分種子生産の年変動は,隔年周期が基調となっているが,周期性が不明瞭になる期間もあった.立木レベルの種子生産の年変動は,各立木でたがいに類似しており,顕著な同調性が認められた.明らかに"成りやすい木"と"成りにくい木"があった.立木の種子生産と個体サイズとの間には,有意な相関はなかった.2.種子は,林床のミクロな窪地に多く溜まり,母樹落葉の堆積場所も同様であり,そこでは種子乾燥害はきわめて稀であった.種子の落下は,樹冠下およびその周縁に限られ,稚樹の分布パターンもそれにしたがった.3.更新面に発生した稚樹は,高い光合成能力を示し,強光阻害を受けることなく,旺盛な根系発達により高温乾燥期でも気孔コンダクタンスを高く維持した.稚樹のPmax(光飽和光合成速度)は,生育日射量の増大により大きく上昇し,強い陽樹性を示した.4.雑草木の刈り払いや除去をおこなわない限り,多くの稚樹は数年で雑草木に埋まる.しかし,各雑草木種の被度が同一でも,雑草木種により稚樹成長への影響が,異なっていた.最も強い被圧をもたらすのは,ササ類であった.ササ類の繁茂を抑制できれば,更新は成功するとみられ,小型バックホウによる地下茎除去がきわめて効果的であった.ナラ類を主体とする落葉広葉樹二次林地帯では,古くから針葉樹の人工造林がおこなわれてきたが,最近で在来樹種を活かした天然下種更新に対する期待が高まっている.天然下種更新法としては,傘伐法や母樹保残法が,実行容易であり,更新期間が短いなど,多くの利点をもっている.本研究では,コナラ二次林へのこれら下種更新法の適用について,稚樹の生態生理の面から,様々な検討をおこなった.1.林分種子生産の年変動は,隔年周期が基調となっているが,周期性が不明瞭になる期間もあった.立木レベルの種子生産の年変動は,各立木でたがいに類似しており,顕著な同調性が認められた.明らかに"成りやすい木"と"成りにくい木"があった.立木の種子生産と個体サイズとの間には,有意な相関はなかった.2.種子は,林床のミクロな窪地に多く溜まり,母樹落葉の堆積場所も同様であり,そこでは種子乾燥害はきわめて稀であった.種子の落下は,樹冠下およびその周縁に限られ,稚樹の分布パターンもそれにしたがった.3.更新面に発生した稚樹は,高い光合成能力を示し,強光阻害を受けることなく,旺盛な根系発達により高温乾燥期でも気孔コンダクタンスを高く維持した.稚樹のPmax(光飽和光合成速度)は,生育日射量の増大により大きく上昇し,強い陽樹性を示した.4.雑草木の刈り払いや除去をおこなわない限り,多くの稚樹は数年で雑草木に埋まる.しかし,各雑草木種の被度が同一でも,雑草木種により稚樹成長への影響が,異なっていた.最も強い被圧をもたらすのは,ササ類であった.ササ類の繁茂を抑制できれば,更新は成功するとみられ,小型バックホウによる地下茎除去がきわめて効果的であった.東北地方各地の各種二次林における稚樹の発生状況を調べるとともに,岩手大学農学部附属滝沢演習林のコナラ二次林を対象として母樹保存作業および傘伐作業により天然下種更新を実施することとし,それぞれ約0.8haの試験区を設け,調査・測定をおこなった.1.稚樹の二次伸長を支配する地床の光条件の解明二次伸長は,相対日射量と密接な関係にあり,相対日射量が20%を越すと,相対日射量の増大にともない二次伸長する実生の割合が上昇した.相対日射量の高い場所では,成長終了期における実生重は,当初の種子重を大きく上回り,葉の光合成が1年目の成長に大きくかかわっていた.そこでは,二次伸長した実生としなかった実生とで重量は大きく異なっていた.二次伸長した実生どうしを比べると,二次葉面積の種子重への依存は小さかったが,種子重が小さいと二次伸長は起こりにくかった.上胚軸伸長開始時期と二次伸長の有無に関しては,上胚軸伸長を早く開始したものほど二次伸長の頻度が高かった.このことから,二次伸長するか否かは芽生えの初期成長段階で決まっている可能性がある.2.雑草木との競合下における稚樹の物質生産機構の解明

完全刈り払い区,2回刈り払い区,1回刈り払い区および無刈り払い区,また比較のための地床掻き起こし区を設け,雑草木の種組成と繁茂状況を調べ,芽生えの成長との関係を分析した.1回刈り払い区や無刈り払い区では,芽生えの成長は著しく抑制され,このままでは次年度以降の旺盛な成長は期待できないと判断された.完全刈り払い区と掻き起こし区では,強光,高温,低湿度など,芽生えにとって厳しい環境下におかれるにもかかわらず,良好な成長を示した.しかし,前者では夏場の高温乾燥期に気孔コンダクタンスの低下が,後者では養分欠乏が生じやすいことがわかった.1.コナラの天然下種更新面に雑草木を除去する試験区(試験区A)と除去しない試験区(試験区B)を設け,発生して2年目の稚樹の幹枝の伸長過程を詳細に調べ,幹枝系のタイプ分けをおこない,幹枝系タイプと生産力との関係や幹枝系にかかわる要因について考察した.幹枝系は,主軸伸長を継続し枝分岐が一次枝までの稚樹(Ia)と二次技までの稚樹(Ib),主軸伸長を停止し枝分岐が一次枝までの稚樹(IIa)と二次枝までの稚樹(IIb)の4タイプに分けられた.試験区Aでは4タイプの稚樹が見られたが,試験区BではIa,IIaの2タイプのみであった.稚樹あたりの伸長ユニット数およびそれらの総伸長量は,試験区AのIIbの稚樹で最も大きく,地際直径も同様であり,この幹枝系タイプの稚樹が最も高い生産力をもっていた.発生当年の周期伸長の回数が,稚樹の幹枝系の発達を通して個体生産力を決め,初期定着に大きく関与すると考えた.2.コナラの天然下種更新面における1年生稚樹のガス交換特性および重機による地床処理がもたらす土壌圧密化の影響について明らかにした.光合成の強光阻害は,1年生稚樹では更新面のものでも林床のものでも認められなかった.Pmax(光飽和光合成速度)は,生育日射量の増大にともない大きく変化し,若齢木を含めたpmax-LMA(葉面積あたり重)関係は直線的な上昇を示した.晴天日にgl(気孔コンダクタンス)の日中低下が認められたが,幼少個体のわりには低下の程度は小さいかった.地床処理により,土壌表層の容積重が約30%増大し,処理区では,無処理区に比べLMAは大きく.Pmaxは低かった.しかし,日中のglのレベルは処理区で高く,年成長量にちがいはなかった.コナラ稚樹は,強光および乾燥環境への適応性をもっており,後生稚樹による更新が可能である.また,小型重機導入による土壌圧密化により,稚樹の初期成長が大きく損なわれることはない.
ＸバンドＭＰレーダによる局所洪水予測の研究

国士交通省から提供されたXバンドMPレーダデータを使い、降雨量画像表示システムを作成した。XバンドMPレーダデータは、2010年7月から試験運用が始まり、現在まで配信を行っている。本研究では、X-band MPレーダ降雨量データの地理情報システム(GIS)による活用として、雨量データを解析し、予測される災害の発生地点、被害の拡大範囲および被害程度、さらには避難経路、避難場所などの情報をGoogle Mapsの環境を使用してWeb GIS(Google Maps)システムを構築した。さらに、雨量情報を自治体の防災情報への活用としてGISを使用し、活用できる情報をGISシステム上で構築した。国土交通省から提供されたXバンドMPレーダデータを使い、降雨量画像表示システムを作成した。雨量情報を自治体の防災情報への活用として地理情報システム(GIS)を使用し、予測される災害の発生地点、被害の拡大範囲および被害程度、さらには避難経路、避難場所などに活用できる情報をWebGISやオープンソースソフトウェアGIS等を使用してGISシステムの構築した。具体的には、降雨量情報を視覚的に表現する手法として、携帯端末等(iPad)でWebGIS(Google Maps等)を使用し、シュミレーションデータにXバンドMPレーダデータ(2012年7月13日12時から15時までの九州北部の実際のデータ)を使用して降雨量等を基に可視化処理を行った。雨量情報を自治体の防災情報への活用として地理情報システム(GIS)を使用し、予測される災害の発生地点、被害の拡大範囲及び被害程度、さらには避難経路、避難場所などに活用できる情報をWebGISやオープンソースソフトウェアGIS等を使用してGISシステムを構築した。今回のXバンドMPレーダの利用については、日本気象協会のWEBサイトの例のように即時性を目的とする場合は良いが、これでは浸水領域などが分からず利用が制限されることになる。若干手間はかかるが、Google EarthやGoogle Mapを利用することで、防災や早期避難につながる可能性が高まると期待される。今回のシステムは、アメダスによる雨量データの単なる表示にとどまらず、蓄積雨量(積分量)を計算し、過去数時間から数日の蓄積量から地滑りや土砂災害の防止・避難に結びつけるものである。同様にXバンドMPレーダの場合も、単に降雨状況の表示では有効性に乏しく、過去数時間の蓄積雨量を計算し、氾濫水の解析により、洪水の状況や将来予測を行うものである。以上の実績を、2014年度において地理情報学会(中部大学)「XバンドMPレーダ雨量データの防災情報への応用」及び、情報処理学会(京都大学)「高精度な数値標高モデルを使用した洪水情報に関する水文解析」として各々発表している。若干手間はかかるが、GoogleEarthやGoogleMapを利用することで、防災や早期避難につながる可能性が高まると期待される。研究計画の通り、順調に進んでいる。地理情報システム蓄積雨量画像、浸水領域・浸水深が予測できるようになった段階で、「平成24年7月九州北部豪雨」で甚大な被害を受けた、地元に近い九州北部での実地検証を行う。被害が発生した7月11日14日においては、すでにXバンドMPレーダデータは取得済みであり、完成したプログラムで、状況を再現し現地調査との比較検証を行う。特に福岡県柳川市矢部川の堤防の広範囲での決壊は、集中的に検証行う予定である。蓄積雨量画像、浸水領域・浸水深が予測できるようになった段階で、「平成24年7月九州北部豪雨」で甚大な被害を受けた、地元に近い九州北部での実地検証を行う。

被害が発生した7月11日14日においては、すでにXバンドMPレーダデータは取得済みであり、完成したプログラムで、状況を再現し現地調査との比較検証を行う。特に福岡県柳川市矢部川の堤防の広範囲での決壊は、集中的に検証行う予定である。
造船産業の逆襲の競争戦略─成熟期・衰退期・再成長期を乗り越える競争戦略

1970年代から1980年代の20年間、造船産業は成熟期から衰退期となり、構造不況業種であった。しかしながら、1990年代以降、20年以上に渡る造船ブームが再び訪れた。市場が再成長したのである。技術的な脱成熟化ではなく、市場拡大による脱成熟化であった。その造船ブームを捉えて成長したのは、従来の大手と呼ばれた企業群ではなく、中手と呼ばれた企業群であった。主役が劇的に交代したのである。これは日本国内で生じた変化である。この変化がなぜ生じたのかを明らかにすることに焦点をあてることで、成熟期、衰退期、再成長期を乗り越える経営戦略を明らかにすることができると思われる。しかしながら、現在、造船産業は再成長期から再び低成長期となりつつある。造船各社の業績も軒並み悪化し、造船各社に対するヒアリングも困難となりつつある。そんな状況の中、過去の調査結果を基に発表や論文を公表した。置かれた状況で最善を尽くしている。今後としては、上記の戦略を抽出する作業を引き続き遂行するとともに、図らずも再び訪れた再低成長期を生き抜く術を、各社の戦略を比較検討することで明らかにしていきたい。そのためには、衰退期における残存者利益を得るために、どのような経路があり得るのか、その機会を捉えるためにどのような戦略が必要になるのか検討していく必要がある。これを明らかにするためには、造船産業以外の衰退産業で残存者利益を享受している各社の戦略とその戦略に至る経緯を明らかにする必要がある。従って、視野を広げて研究を進めていく。造船産業は再成長期から再び低成長期となりつつある。造船各社の業績も軒並み悪化し、ヒアリングも困難となりつつある。置かれた状況で最善を尽くしているが、当初の予定よりどうしても研究の進展は滞りつつある。図らずも再び訪れた低成長期を踏まえて、残存者利益を確保するにいたる経路について研究を進める。そのために造船産業以外の産業にも視野を広げる。一方、造船産業に関しては、過去の調査結果を踏まえてアウトプットを出すことを念頭に研究を進める。おおむね順調に研究が進展した。初年度として、海事図書館でデータをアップデートし、中手造船会社の代表である常石造船に二度ヒアリングし、舶用エンジン部品メーカーのマキタの工場見学を行った。加藤は波方(なみかた)と呼ばれる瀬戸内海近隣に居住する船主たちの実態調査を進めようと準備を重ねている。国内造船所の強固は基盤である国内顧客のうち、3分の2以上のシェアを占めながらも、実態のいまだ明らかになっていない波方船主の実態(どのような行動原理で行動しているのか当に関する要因調査)を明らかにすることは、国内造船所がいまだ強力な顧客基盤を有していることの補佐的な証拠になりうると思われ、この調査の意義は大きいと思われる。具は韓国と中国の部品メーカーの集積について調査を進めた。また、向井は今までの調査をアウトプットに結び付けるための活動を積極手に行った。具体的には、日本経営学会で「非高付加価値市場における日本企業の優位性」というタイトルで、また深化経済学会で「近年の造船産業の非雁行形態的進化」というタイトルで発表した。また日本経営学会誌に、「設計組織による製品アーキテクチャの改変」というタイトルで査読論文を掲載した。本研究の主眼は、日本の造船産業が雁行形態論の想定通りに衰退せず、成熟期、衰退期を経て再成長期にも再び競争力を保持しているその背景の論理を探ることにあり、その点、初年度はおおむね順調に調査が進展してきているということができる。研究代表者、研究分担者ともに、研究の進展があった。加藤は国内造船所の状況に関するヒアリングにもとづく詳細な内容をインプットすることができた。向井は造船産業に関する複数の業績をあげることができた。具もまた、製造業における業績をあげることができた。海事図書館でデータをアップデートし、中手造船企業の代表である常石造船に複数回ヒアリングした。造船産業は現在、極めて困難な状況に置かれている。1990年代から20年以上続いた造船ブームが終了してしまったためである。背景は、中国を代表とするグローバルな需要の減退である。具体的には、海上輸送量が減少し、結果、輸送用の船舶利用の需要が減少した結果、船価が低迷し、受注を採ることが極めて困難な状況になりつつある。そのような状況の中で、日本の造船各社がそれぞれどのような戦略を採っていくかをあきらかにしていきたいと考えている。加藤は波方(なみかた)と呼ばれる瀬戸内海近隣に居住する船主(船舶の購入者)達の実態調査を始めつつある。海事図書館等に資料はないものの、まずは造船所からのヒアリングをもとに彼らの生態を明らかにしていこうとしている。また、常石造船に6回ヒアリングし、造船ブームが終了しブーム時に彼らの遂行していた原価企画船(シリーズ船)だけでは受注をとることが難しくなりつつある現状に対し、どのように対応しつつあるかを明らかにしようとしている。具は舶用部品メーカーについての調査を行いつつある。向井は今までの調査をもとに博士論文を提出した。また、研究の一部成果を日本経営学会誌に投稿している。