hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
希土類錯体の反応特性の解明と合成化学への新展開

1.3価の光学活性希土類錯体-Yb[(-)BNP]_3-を触媒とするヘテロDiels-Alder反応で高い不斉誘起(室温下最高93%ee)を達成するとともに、触媒に関する正の非線形効果(不斉増幅現象)を見い出した。2.希土類では世界初のトリフェニルイミン-Yb錯体の単離・X線結晶解析に成功し、この錯体の触媒活性を検討した結果、末端アセチレンの2-アセチレンへの異性化反応および末端アセチレンの脱水素シリル化反応のよい触媒(10モル%)となることを見い出した。3.同型の立体構造をもつ一連の希土類錯体のタンデム質量スペクトル解析により、中心希土類金属イオンの違いに基づく構造-反応性相関を評価した。希土類トリフラート・テトラヒドロ-2-ピリミドン錯体を合成し、その単結晶X線構造解析からユニークな配位構造を明らかにした。4.希土類トリイソプロポキシドがα,β-不飽和ケトンの環化二量化反応やRobinson環化反応の良い触媒になること、また、その触媒活性が前者の反応では軽希土が、後者では重希土で高いことを明らかにした。5.ランタノイド触媒を用いるイミン類の活性化、高分子に固定化したランタノイド触媒の合成とそれを用いる反応、およびキラルなランタノイド触媒を用いる不斉触媒反応の開発研究に重点を置き、新規合成反応、特に炭素-炭素結合生成反応の開発に成功した。6.希土類-ビナフトール錯体を触媒として、tert-ブチルヒドロペルオキシド等を酸化剤とするエノン類の汎用性に富むエポキシ化反応の開発に成功した。反応はモレキュラーシ-ブス4Aの添加により効率よく進行し、室温下最高94%eeを達成した。1.16種の希土類パ-フルオロオクタンスルホン酸塩を調製し,その触媒活性をグリコシル化反応,エステル交換反応,Friedel-Craftrs反応,およびヘテロDiels-Alder反応について検討したところ,対応するトリフラート塩よりも優れており,特にスカンジウム塩やイッテルビウム塩が際立って高い触媒能を有することが明らかとなった。新しい光学活性希土類錯体として,軸不斉をもつ16種の希土類ビナフチルリン酸塩を合成した。本触媒を用いる不斉ヘテロDiels-Alder反応の不斉収率は触媒の中心希土類金属のイオン半径を極めて敏感に反映することを見い出した。この結果は今後の錯体設計の指針を与えるものである。2.強いルイス酸性が期待される新規ランタノイド2価錯体であるサマリウムおよびイッテルビウムトリフラートの合成に成功した。これらは優れた還元剤であり,その詳しい反応特性の解明に期待がもたれる。3.中間体としてアリルサマリウムの生成を経るアリルリン酸エステルからアリルシランへの高立体選択的高収率分子変換反応を達成した。4.ジアリールケトン/イッテルビウム(II)錯体およびアリールトリメチルシリルケトン/イッテルビウム(II)錯体を創製した。これらは前例のない脱酸素的炭素-炭素結合形成反応をひきおこすことが明らかとなった。5.希土類錯体の関与する特異な反応として,シクロプロパン環のSml_2による還元的開裂反応ならびにアルケニルGrignard試剤やアルケニルリチウム試剤のセリウム塩による二量化および三量化反応を見い出した。6.一連の希土類トリイソプロポキシドを調製し,これらを触媒とするアルドール関連反応を検討した結果,通常の塩基触媒では進行しないアルデヒドからの一段階二量化ジオール生成反応を見い出した。1.アルデヒドを2価のサマリウムで一電子還元して生成するサマリウムケチルに対して、適当なキラルリガンドを配位させることによりケチルラジカル反応面を制御できることを明らかにした。2.3価の光学活性希土類錯体-Yb[(-)BNP]_3-を触媒とするヘテロDiels-AIder反応が室温でも高い不斉誘起を起こすこと、また、外部配位子として2,6-ルチジンを添加すると鏡像体過剰率がさらに向上することを見い出した。3.2価のジアリールケトンおよびチオケトンのジアニオン錯体とイソシアニドとの反応において、前者は対応する付加物を、また、後者は付加物の脱硫体を与えることを見い出した。4.新規イミン-希土類(II)ジアニン錯体の単離とX線構造解析に成功しそのユニークな分子構造を明らかにした。5.同じ立体構造をもつ一連の希土類錯体の単結晶X線構造解析に成功し、構造と反応性に関する重要な知見をえた。すなわち、配位結合長にテトラド効果が現れることを発見し、Yb(III)の高いルイス酸性がf軌道の電子構造に起因するという仮説を提唱した。6.希土類トリイソプロポキシドがエステル交換反応の優れた触媒になること、また、アルドール関連反応に対し酸塩基触媒として機能することを明らかにした。

2.希土類では世界初のトリフェニルイミン-Yb錯体の単離・X線結晶解析に成功し、この錯体の触媒活性を検討した結果、末端アセチレンの2-アセチレンへの異性化反応および末端アセチレンの脱水素シリル化反応のよい触媒(10モル%)となることを見い出した。3.同型の立体構造をもつ一連の希土類錯体のタンデム質量スペクトル解析により、中心希土類金属イオンの違いに基づく構造-反応性相関を評価した。希土類トリフラート・テトラヒドロ-2-ピリミドン錯体を合成し、その単結晶X線構造解析からユニークな配位構造を明らかにした。4.希土類トリイソプロポキシドがα,β-不飽和ケトンの環化二量化反応やRobinson環化反応の良い触媒になること、また、その触媒活性が前者の反応では軽希土が、後者では重希土で高いことを明らかにした。5.ランタノイド触媒を用いるイミン類の活性化、高分子に固定化したランタノイド触媒の合成とそれを用いる反応、およびキラルなランタノイド触媒を用いる不斉触媒反応の開発研究に重点を置き、新規合成反応、特に炭素-炭素結合生成反応の開発に成功した。6.希土類-ビナフトール錯体を触媒として、tert-ブチルヒドロペルオキシド等を酸化剤とするエノン類の汎用性に富むエポキシ化反応の開発に成功した。反応はモレキュラーシ-ブス4Aの添加により効率よく進行し、室温下最高94%eeを達成した。
血糖降下作用を有する分枝多糖の合成

化学・酵素合成したC-3位にα-D-グルコピラノシル残基の枝を有する(1→6)-α-D-グルコピラナンが血糖降下作用を有することがわかった。そこで、無水グルコース誘導体の重合によって得られるグルカンへの位置特異的キシロース導入によるキシログルカンの合成、無水マンノース誘導体の重合によって得られるマンナンへのグルコース導入によるグルコマンナンの合成、および無水デオキシグルコースのの重合によって得られるデオキシグルカンへのグルコース導入によるグルコデオキシグルカンの合成、さらには天然多糖であるカードランへのグルコース導入による分枝グルカンの合成について検討した。キシロシル化反応によって得られたポリマーの^<13>C-NMRスペクトルは、全てのピークが幅広く、何らかの三次元構造を有しているものと考えられる。そこで、低分子量のポリマーを用いてキシロシル化反応を行った。主鎖となるD-グルコースのC-6炭素のピーク面積と枝糖であるD-キシロースのC-5炭素のピーク面積を比較することにより、枝の導入率は約50%と計算された。一方、C-1炭素のピーク面積を用いて計算したD-キシロシル残基のアノマー構造はα:β=46:54であった。二種類の保護基を有する無水マンノース誘導体は立体障害のために低い重合性を示した。一方、立体障害の少ない無水デオキシグルコース誘導体は立体規則性多糖を与えた。デオキシグルカンへのイミデ-ト法によるグルコシル化を行ったところ、ほぼ定量的な枝糖の導入が確認された。また、天然多糖であるカードランへの選択的な保護基の導入はパラメトキシトリチル基を用いることによって、分子量の低下が起こらないことを確認した。カードラン誘導体にグルコシル化を行うことによって、C-6位にグルコースの枝を有する分枝β-グルカンが得られた。微結晶セルロースの真空熱分解により得られた1,6-アンヒドロ-β-D-グルコピラノースを出発原料として、臭化ベンジルと酸化バリウムにより選択的にC-2位とC-4位の水酸基をベンジル化し、C-3位の水酸基をベンゾイル基で保護することによって、重合可能なモノマーを合成した。このモノマーを-40°C以下の低温で重合することにより、立体規則性の(1→6)-α-D-グルコピラナン誘導体とした。C-3位のベンゾイル基をナトリウムメトキシドにより選択的に外した後、フリーとなったC-3位をグリコシルイミデ-ト法によりグルコシル化(分枝化)した。液体アンモニア中の金属ナトリウムにより脱ベンジル化すると、水酸基フリーの分枝多糖が得られた。さらに、セルラーゼを作用させることによって、α-D-グルコースのみを有する分枝多糖とした。合成した分枝多糖の血糖降下作用は正常マウスを用いて測定した。α-D-グルコースのみを有する分枝多糖(分枝度:0.38;数平均分子量:1.8x10^4)では、投与5、10時間後には投与直前の血糖値の6581%に低下し、24時間後に投与前の値に回復した。さらに、α-D-グルコース分枝の量を変化させることにより、33%44%の分枝度のものが強い活性を示すことが分かった。重合により分枝多糖を合成し、血糖降下作用を発現させるという初期の目的は達成されている。さらに、分枝度の違いによる活性の変化に関しても結果が得られた。

一方、糖鎖構造を変化させた分枝多糖(マンノース主鎖、キシロース側鎖、オリゴグルコース側鎖)に関しては、合成が困難であり、合成法を改良する必要がある。また、酵素反応を用いた分枝化に関しても、実現のためには、いくつかの点に問題が残っている。これらの問題点を解決する一つの方法として、天然多糖を原料とした合成、無水二糖誘導体の重合による合成などを検討中である。立体規則性多糖の合成法には、無水糖誘導体の開環重合という極めて優秀な方法がある。この方法を利用した分枝多糖の合成法は2種類考えられる。また、天然多糖の修飾によっても分枝多糖を合成することができる。これら3つの方法のうち、二糖誘導体の重合および共重合による方法が最も多糖構造を制御し易いのであるが、二糖誘導体の重合活性が低いため、高分子量分枝多糖を得ることは困難である。一方、単糖誘導体の重合によって得られる立体規則性多糖を出発物質とし、グルコシル化反応や酵素反応を駆使して、ランダムな枝分布を有する分枝グルカンを得ることもできる。さらに、天然多糖を位置選択的に保護した後,グリコシル化することによっても分枝多糖を合成することができる。本研究では、無水グルコース誘導体の重合によって得られるグルカンへの位置特異的キシロース導入によるキシログルカンの合成、無水マンノース誘導体の重合によって得られるマンナンへのグルコース導入によるグルコマンナンの合成、および無水デオキシグルコースのの重合によって得られるデオキシグルカンへのグルコース導入によるグルコデオキシグルカンの合成、さらには天然多糖であるカードランへのグリコース導入による分枝グルカンの合成について検討した。キシログルカンのC-13NMRを測定することによって、三次元的な配向構造が示唆された。二種類の保護基を有する無水マンノース誘導体は立体障害のために低い重合性を示した。一方、立体障害の少ない無水デオキシグルコース誘導体は立体規則性多糖を与えた。デオキシグルカンへのイミデ-ト法によるグルコシル化を行ったところ、ほぼ定量的な枝糖の導入が確認された。また、天然多糖であるカードランへの選択的な保護基の導入はパラメトキシトリチル基を用いることによって、分子量の低下が起こらないことを確認した。カードラン誘導体にグルコシル化を行うことによって、C-6位にグルコースの枝を有する分枝β-グルカンが得られた。C-3位にα-D-グルコピラノシル残基の枝を有する(1→6)-α-D-グルコピラナンが血糖降下作用を有することが報告されているので、本研究では、D-グルコピラノースからC-6位のヒドロキシメチル基を削除したD-キシロピラノースの枝を有する(1→6)-α-D-グルコピラナンの合成を試みた。D-キシロースは五員環構造も六員環構造も取りうるが、イミデ-ト調製時に全ての水酸基をベンジル化することにより六員環構造に固定した。このことは^<13>C-NMRスペクトルによっても確認した。また、キシロシル化の反応は、窒素気流下ではほとんど起こらず、真空中で反応することによって分枝多糖誘導体を与えた。これは、反応中間体であるキシロシルカチオンがグルコシルカチオンと比較して不安定であり、水による分解が起こりやすいためと考えられる。キシロシル化反応によって得られたポリマーの^<13>C-NMRスペクトルは、全てのピークが幅広く、何らかの三次元構造を有しているものと考えられる。そこで、低分子量のポリマーを用いてキシロシル化反応を行った。
貪食細胞によるスフィンゴ糖脂質を介した病原性抗酸菌の認識応答機構の解明

結核菌などの病原性抗酸菌は、好中球やマクロファージへ貪食されると、食胞とリソソームの融合(食胞成熟)を阻害する。本研究では、抗酸菌由来分子と貪食細胞に発現するスフィンゴ糖脂質との認識応答機構を明らかにすることで、病原性抗酸菌による食胞成熟阻害機構を解明することを目的とした。本研究によって、スフィンゴ糖脂質のラクトシルセラミド(LacCer)と抗酸菌由来リポアラビノマンナン(LAM)が結合すること、また、その結合様式がLacCerを介した食胞成熟に影響を与えることが明らかとなった。これらの研究成果は新たな抗酸菌感染症治療薬を開発するための一助となる。病原性抗酸菌は、好中球やマクロファージなどの貪食細胞に取り込まれると、食胞とリソソームの融合(食胞成熟)を阻害し、細胞内寄生することが知られている。本研究では、病原性抗酸菌由来分子と貪食細胞に発現するラクトシルセラミド(LacCer)との認識応答機構を明らかにすることで、病原性抗酸菌による細胞内寄生機構を解明することを目指している。そこでまず、抗酸菌由来分子とLacCerとの認識応答機構を明らかにするため、抗酸菌菌体壁成分として知られる結核菌由来マンノースキャップ型リポアラビノマンナン(ManLAM)、非病原性抗酸菌由来ホスファチジルイノシトール型リポアラビノマンナン(PILAM)とLacCerとの結合実験を行った。結合実験の結果、病原性の有無に係らず、LAMはLacCerと特異的に結合することが分かった。次に、ManLAMとPILAMそれぞれで、好中球を刺激した後、Src family kinase Lynのリン酸化を調べたところ、それぞれの刺激で、Lynのリン酸化は同程度起こることが分かった。また、超解像度顕微鏡を用いて、各LAMをコートしたポリスチレンビーズを貪食させたところ、同程度の貪食率であることがわかった。これらの結果から、ヒト好中球による抗酸菌の貪食機構は、LAMとLacCerの結合に依存して行われていることが分かった。一方で、これまでの我々の研究から、病原性抗酸菌が好中球に貪食された後の食胞膜におけるLacCerとSrc family kinase Hckとの会合を阻害することが分かっているので、今後は、『ManLAMがLacCerとHckの会合を阻害するのか』、またその結果、『食胞の成熟阻害が起こるのか』について焦点を絞り研究を進めていきたいと考えている。結核菌を含む病原性抗酸菌は、好中球やマクロファージへ貪食されると、食胞へのリソソーム融合を阻害し細胞内寄生する。本研究では、抗酸菌特有の分子と貪食細胞に発現するラクトシルセラミド(LacCer)との認識応答機構を明らかにすることで、病原性抗酸菌による細胞内寄生機構を解明することを目的とした。本研究では平成25年度に、病原性及び非病原性抗酸菌由来リポアラビノマンナン(LAM)がLacCerと特異的に結合することを明らかにした。さらには、ヒト好中球によるLAMコートポリスチレンビーズの貪食はLacCerにより仲介されていることを明らかにした。しかしながら、この時点では、細胞内寄生に繋がる食胞へのリソソーム融合阻害へLAMとLacCerがどのように関与しているかを解明するまでには至らなかった。そこで平成26年度は、『病原性抗酸菌由来ManLAMがLacCerとリソソーム関連情報伝達分子Hckとの関係に影響を与え、食胞へのリソソーム融合阻害を起こすのか』を明らかにすることを目的とした。そこで、好中球へManLAMコートビーズを貪食させると、食胞におけるLacCerとHckとの会合が阻害され、Hckのリン酸化が抑制されていることが分かった。さらに、ManLAMビーズ周囲にはリソソームの集積が起こらないことが分かった。また、siRNAによってHckの遺伝子発現を抑制すると、非病原性抗酸菌であっても、食胞へのリソソーム融合が起こらなかった。これらの結果から、食胞においてManLAMがLacCerとHckとの会合を阻害することで、食胞へのリソソーム融合抑制が起き、病原性抗酸菌が細胞内寄生してしまうことが示唆された。生化学、糖鎖生物学、感染免疫学本研究では、抗酸菌由来分子とLacCerとの認識応答機構を明らかにし、新規薬剤の標的となり得る病原性因子及びその受容体を特定することを目的としているが、これまでの研究期間で、既に抗酸菌由来LAMとLacCerとの認識機構ならびにそのシグナル伝達機構を明らかにしているため。

今後は、病原性抗酸菌による食胞成熟阻害機構に焦点を絞り、LAMが直接、LacCer依存的な食胞成熟に関与するのか、あるいは、食胞成熟を起こすためのシグナル伝達に作用するのかを、超解像度顕微鏡や生化学的手法(食胞を分離する等)を用いて、詳らかにしていきたいと考えている。本研究では、siRNAを用いた実験を年度内では遂行できなかった。そのため、左記研究試薬分が当該差額となった。本年度において、siRNA関連実験を多く行う予定である。そのため、差額分を左記研究関連試薬に使う予定である。
ヒューマノイド型多自由度跳躍移動ロボットの実現

単脚跳躍ロボットを設計・試作し,制御システムの構築と制御系設計を行った.このロボットは3自由度のシリアルリンク機構であるため,跳躍実現には冗長自由度を有する.この自由度を用いた跳躍実現を,出力零化問題として定式化した.跳躍実現には,速い重心速度を実現しなければならない.目標の重心速度とロボットの重心速度の差を出力とする出力零化制御則を開発した.3自由度単脚跳躍移動ロボットへ設計した制御則を実装するため,制御システムを構築した.ロボットは脚部長45cmで,胴体部にはサーボアンプを搭載した構造となっており,総重量10.8kgを有している.このロボットの信号処理はサンプリング時間100μs(100kHz)という高速サンプリング能力を持つDSPによって行った.このDSPへ制御系を実装し,跳躍ロボットを実時間制御した.理想速度場の切り替えや重み付けにより,制御目的を実現するアルゴリズムを実現した.これらの成果により,4cmの高さの跳躍を実現した.本研究は,今後のロボット技術の中核となる跳躍運動や高度な身体運動制御機能を実現するヒューマノイドロボットとその制御系設計理論の開発を目的とする.本研究では,ヒューマノイドロボットや脚式移動ロボットの性能向上と多自由度機械の制御性能向上を目指し,人間型多自由度ロボットによる跳躍運動や跳躍走行および宙返り動作を実現するシステムの開発と制御系設計を行う.応用としては,次世代の移動手段である不整地走行可能な脚式自動車の実現を目指すものである.その基礎的な研究として,本研究では,期間内に跳躍移動ロボットの実現およびアクロバットロボットの実現を目指す.単脚跳躍ロボットを設計・試作し,制御システムの構築と制御系設計を行った.このロボットは3自由度のシリアルリンク機構であるため,跳躍実現には冗長自由度を有する.この自由度を用いた跳躍実現を,出力零化問題として定式化した.跳躍実現には,速い重心速度を実現しなければならない.目標の重心速度とロボットの重心速度の差を出力とする出力零化制御則を開発した.3自由度単脚跳躍移動ロボットへ設計した制御則を実装するため,制御システムを構築した.ロボットは脚部長45cmで,胴体部にはサーボアンプを搭載した構造となっており,総重量10.8kgを有している.このロボットの信号処理はサンプリング時間100μs(100kHz)という高速サンプリング能力を持つDSPによって行った.このDSPへ制御系を実装し,跳躍ロボットを実時間制御した.理想速度場の切り替えや重み付けにより,制御目的を実現するアルゴリズムを実現した.これらの成果により,4cmの高さの跳躍を実現した.昨年度試作した3自由度跳躍移動ロボット1号機の制御システムの構築を行った.このロボットは脚部長45cmで,胴体部にはサーボアンプを搭載した構造となっており,総重量10.8kgを有している.足首と膝および股関節にアクチュエータ(ACサーボモータ150W:安川製SGMASC2A)を持ち,各関節の角度はエンコーダによって検出される.胴体姿勢はジャイロセンサーを用いて検出する.モータトルクは減速比1/30で関節を駆動する.ロボットの各パラメータを用いたシミュレーションにより,このロボットは跳躍動作を実現するために必要な十分なトルクを出力できることを確認している.このロボットに対して,DSPによる制御システムを構築した.DSPはADSP674-341C(中部電機(株))を用いた.実験・測定におけるサンプリング時間は100μs(100kHz)という高速サンプリングを達成した.構築した1号機制御システムの制御系設計を行った.1号機は3自由度のシリアルリンク機構であるため,跳躍実現には冗長自由度を有する.この自由度を用いた跳躍実現を,出力零化問題として定式化した.跳躍実現には,速い重心速度を実現しなければならない.目標の重心速度とロボットの重心速度の差を出力とする出力零化制御をフィードバック実現した.3自由度単脚跳躍移動ロボットへ設計した制御システムを実装した.このロボットは脚部長45cmで,胴体部にはサーボアンプを搭載した構造となっており,総重量10.8kgを有している.このロボットの信号処理はサンプリング時間100μs (100kHz)という高速サンプリング能力を持つDSPによって行った.このDSPへ制御系を実装し,制御モータにかかる負荷を軽減するため,足指を持つ構造に改修した跳躍ロボットを実時間制御し,制御系についても,着地時の衝撃を緩和するための着地制御機能を追加した制御へ修正を加えた.より人間に近い跳躍運動を実現できる2脚型跳躍移動ロボットの制御系設計法を検討した.2脚型跳躍ロボットの自由度は各脚毎3自由度を有し,各関節は小型サーボモータによって駆動される構造とした.2脚型跳躍ロボットでは,特に安定な跳躍前進運動を持続させるには,着地姿勢の安定化が要求されるため,跳躍時の重心周りの角運動量が保存されることに起因する非ホロノミック制御問題となる.この問題の対応には受動速度場制御を用いた階層型優先タスク制御を検討した.階層型優先タスク制御とは,複数のタスク,跳躍ロボットの場合は姿勢安定化,角運動量制御および着地足位置制御などの制御目的を優先順位に基づき,その達成度を調整して同時に実現させる制御系を意味する.理想速度場の切り替えや重み付けにより,制御目的を実現するアルゴリズムを検討した.3自由度単脚跳躍移動ロボットへ設計した制御システムを実装した.このロボットは脚部長45cmで,胴体部にはサーボアンプを搭載した構造となっており,総重量10.8kgを有している.このロボットの信号処理はサンプリング時間100μs(100kHz)という高速サンプリング能力を持つDSPによって行った.

このDSPへ制御系を実装し,制御モータにかかる負荷を軽減するため,足指を持つ構造に改修した跳躍ロボットを実時間制御し,制御系についても,着地時の衝撃を緩和するための着地制御機能を追加した制御へ修正を加えた.跳躍ロボットでは,特に安定な跳躍前進運動を持続させるには,着地姿勢の安定化が要求されるため,跳躍時の重心周りの角運動量が保存されることに起因する非ホロノミック制御問題となる.この問題の対応には受動速度場制御を用いた制御を検討した.理想速度場の切り替えや重み付けにより,制御目的を実現するアルゴリズムを実現した.これらの成果により,4cmの高さの跳躍を実現した.さらに,より人間に近い跳躍運動を実現できる4脚型跳躍移動ロボットを試作した.前2脚の自由度は各脚毎2自由度を有し,後2脚は各脚3自由度を有するロボットである.各関節は小型サーボモータによって駆動される構造とした.3自由度単脚跳躍移動ロボットの安定連続跳躍運動を実現する制御システムを実装した.このロボットは脚部長45cmで,胴体部にはサーボアンプを搭載した構造となっており,総重量10.8kgを有している.このロボットの信号処理はサンプリング時間100μs(100kHz)という高速サンプリング能力を持つDSPによって行った.昨年度開発した4脚跳躍移動ロボットの制御システムを構築した.4脚型跳躍ロボットの自由度は前脚が各脚毎2自由度を有し,後脚が各々3自由度を有する構造であり,各関節は小型サーボモータによって駆動される.4脚型跳躍ロボットの制御アルゴリズムを検討するため,基礎的なシミュレーション実験を行った.4脚型跳躍ロボットでは,特に安定な跳躍前進運動を持続させるには,着地姿勢の安定化が要求される.この問題は,跳躍時の重心周りの角運動量が保存されることに起因する非ホロノミック制御問題となる.この問題の対応には受動速度場制御を用いた階層型優先タスク制御を考えている.階層型優先タスク制御とは,複数のタスク,跳躍ロボットの場合は姿勢安定化,角運動量制御および着地足位置制御などの制御目的を優先順位に基づき,その達成度を調整して同時に実現させる制御系を意味する.階層化には強化学習などの機械学習の理論を取り入れて制御系の設計を行った.
愛知県尾張地方の仏像に関する総合的研究―中央との関係と地域性―

本研究の目的は、愛知県の尾張地方に現存する平安・鎌倉仏について調査を実施し、それらの仏像の様式と構造の双方から考察を加え、さらに銘文や文献史料等の解読をとおして、愛知県の平安・鎌倉仏にみられる地方的特色とは何か、また逆に中央からの影響の如何について解明することである。愛知県(尾張国)は京の都からそれほど遠くはなく(距離にして100150キロ)、徒歩数日で移動できる距離にあったことから、京都や奈良の中央の仏師が尾張国へやってきて仏像をつくることもあったことが想像される。したがって尾張国でつくられた仏像には中央的性格と地方的特色の双方が見出されることが予測される。実地調査をとおして、その実態を明らかにしたい。平成30年度は、尾張地方(主に犬山市とその周辺)の未調査の仏像を中心に視察・調査を実施した。調査した仏像は約20件。その多くは室町時代から江戸時代のものであった。しかしながら、これらの仏像の調査をとおして、仏像の移動の問題も見えてきた。調査した仏像の中には、尾張地方の他寺院から移された仏像もあれば、近畿地方の他宗派の仏像が移されたケースもあった。意外にも造立時に祀られた場所から移動した仏像が少なくなかった。調査した犬山・立圓寺の如来坐像(像高63.5cm)は、17世紀の日本人仏師による黄檗様の如来坐像で、像内に金箔が施された見事な像であったが、この如来坐像も近畿地方の寺院から移動した像であった。尾張地方の仏像にみられる中央的性格と地方的特色と関連する問題であることから、今後も引き続き検討していきたい。また、犬山市ではないが、小牧市の寺院を視察した際に、平安・鎌倉時代に遡り得る仏像が見いだせたため、来年度以降、調査する予定である。初年度の平成29年(2017年)度は、私が文化財審議会委員をしている春日井市を中心に調査を実施した。まず、春日井市の寺院にアンケート調査を実施し、協力が得られた寺院の未調査の仏像を中心に視察・調査を実施した。視察・調査した約30点の仏像のうち、平安時代から鎌倉時代の仏像が5点。うち4点については本格的調査を実施し報告書を作成。最近、春日井市の仏像5件が文化財に指定された。平成30年(2018年)度は、犬山市とその周辺の仏像約20件の仏像を視察し、うち17件の仏像について詳しい調査を実施し、報告書を作成した。未調査の仏像を対象に調査しているため、時代が下るものも多いが、尾張地方の仏像の調査状況としては順調である。この二年間で、春日井市・犬山市周辺エリアの仏像を調査してきた。来年度、平成31年(2019年)度は丹羽郡、江南市、岩倉市周辺の仏像調査に着手する予定である。ただし、尾張地方の仏像調査をしてみると、他寺院から移動してきた事例もみられたことから、調査対象地は予定地域に限定されることなく、愛知県内であれば広く調査対象としていきたい。また調査対象とする平安・鎌倉期の仏像については、未調査の仏像の中から見出すのは簡単なことではない。調査エリアによって左右されることもある。かつて尾張国の国府が置かれていた中島郡(稲沢市・一宮市の一部)エリアには古い仏像が多く残っているのは知られているが、本研究ではむしろ未調査の仏像を調査していくことに重点を置いているため、地道な調査活動を続けていくより他にない。これまでに調査した室町時代の仏像の中には、院派仏師の仏像の特徴を示す像もあったことから、平安・鎌倉期の仏像に限らず、時代の幅を広げて、尾張の仏像にみられる“中央と地方"の問題を考察していきたい。平成29年度は、尾張地方(主に春日井市とその周辺)の未調査の仏像を中心に視察・調査を実施した。視察・調査した仏像のなかには、平安・鎌倉時代に遡るものも複数件あり、中央作の仏像に引けをとらないものも見受けられた。その一方で、地方的かとみられる特徴、たとえば1定朝様の如来坐像において、衲衣が膝前正面で大きくU字形に垂れるのではなく、ごく浅い垂れ方となっていた点、2同じく定朝様の如来坐像において、如来像でありながら衣の一部が脛の下にたくし込まれていた点、3寄木造りの木寄せを、着脱式としていた点等があげられる。中央と地方の問題については、尾張地方の仏像の調査事例が多くないため、今後のさらなる調査をとおして慎重に判断していきたい。初年度の平成29年度は、私が文化財保護審議会委員をしている春日井市を中心に調査を実施した。

まず、春日井市の寺院にアンケート調査を実施し、協力が得られた寺院の未調査の仏像を中心に視察・調査を実施した。視察・調査した約30点の仏像のうち、平安時代から鎌倉時代の仏像が5点。うち4点については本格的調査を実施し報告書を作成。今後、市の文化財指定にする方向で検討中である。調査した仏像の技法は、一木造りのほか、割矧ぎ造り、寄木造りのものまであり、多様である。木の寄せ方に疑問の残るものもあったが、それが地方的なものかは今の段階では不明。まだ調査事例が少ないが、すでに報告されている事例もあわせて検討を進めている段階である。今後、調査方法等で改善すべき点はあるものの、初年度としては順調に調査研究を進めることができた。本研究の目的は、愛知県の尾張地方に現存する平安・鎌倉仏について調査を実施し、それらの仏像の様式と構造の双方から考察を加え、さらに銘文や文献史料等の解読をとおして、愛知県の平安・鎌倉仏にみられる地方的特色とは何か、また逆に中央からの影響の如何について解明することである。愛知県(尾張国)は京の都からそれほど遠くはなく(距離にして100150キロ)、徒歩数日で移動できる距離にあったことから、京都や奈良の中央の仏師が尾張国へやってきて仏像をつくることもあったことが想像される。したがって尾張国でつくられた仏像には中央的性格と地方的特色の双方が見出されることが予測される。実地調査をとおして、その実態を明らかにしたい。平成30年度は、尾張地方(主に犬山市とその周辺)の未調査の仏像を中心に視察・調査を実施した。調査した仏像は約20件。その多くは室町時代から江戸時代のものであった。しかしながら、これらの仏像の調査をとおして、仏像の移動の問題も見えてきた。調査した仏像の中には、尾張地方の他寺院から移された仏像もあれば、近畿地方の他宗派の仏像が移されたケースもあった。意外にも造立時に祀られた場所から移動した仏像が少なくなかった。調査した犬山・立圓寺の如来坐像(像高63.5cm)は、17世紀の日本人仏師による黄檗様の如来坐像で、像内に金箔が施された見事な像であったが、この如来坐像も近畿地方の寺院から移動した像であった。尾張地方の仏像にみられる中央的性格と地方的特色と関連する問題であることから、今後も引き続き検討していきたい。また、犬山市ではないが、小牧市の寺院を視察した際に、平安・鎌倉時代に遡り得る仏像が見いだせたため、来年度以降、調査する予定である。初年度の平成29年(2017年)度は、私が文化財審議会委員をしている春日井市を中心に調査を実施した。最近、春日井市の仏像5件が文化財に指定された。平成30年(2018年)度は、犬山市とその周辺の仏像約20件の仏像を視察し、うち17件の仏像について詳しい調査を実施し、報告書を作成した。未調査の仏像を対象に調査しているため、時代が下るものも多いが、尾張地方の仏像の調査状況としては順調である。春日井市の仏像を中心に調査を実施した結果、江戸時代以降に創建された寺院であっても、創建よりも古い平安・鎌倉期の仏像が伝わっている事例が複数件みられた。そこで、今後は寺院の創建年代如何に関わらず、積極的に視察・調査を実施していく予定である。
LPS全身投与によっておこる侵害受容の変化に対する視床下部の修飾作用について

1、目的生体が全身性感染症や炎症性疾患に罹患したときに生じる痛覚の変化に、視床下部およびそこで生成されるプロスタグランジンがいかに関与しているかを検討する。2、方法ラットを用いて、リポポリサッカライド(LPS)を静脈内投与して全身性感染症のモデルとし、以下の検討を行った。(実験1)LPSを様々な量で投与し、侵害受容閾値や体温の変化を生じる量を特定する。(実験2)実験1で生じた変化に、視床下部視索前野(POA)でのプロスタグランジンが関与しているか否かを検討する。LPS静脈内投与前に、POAにシクロオキシゲナーゼ(COX)阻害薬を投与して侵害受容閾値の変化を調べる。この際、生理的状況下で存在するCOX-1と共に、サイトカインをはじめとする種々の刺激によって生成されるCOX-2の関与についても調べる。3、結果LPS10μg/kg静脈内投与にて90分後、また100μg/kg投与では45-60分後に侵害受容閾値の低下が観察された.体温は1、10μg/kg投与にて120分後から、100μg/kgでは330分後から有意な上昇が観察された(実験1)。また、LPSによって生じた侵害受容閾値の低下は、POAにCOX1と2の阻害薬であるジクロフェナクや、COX2の選択的阻害薬であるNS-398を前投与することによって抑制することができた。また、視床下部の他の神経核である視床下部腹内側核、外側核、室傍核にNS-398を投与しても、LPSによる侵害受容閾値の低下は抑制されなかった。4、結語LPSの全身性投与によって生じる侵害受容閾値の低下には、POAでのプロスタノイドの生成が関与しており、この作用はPOAに特異的であると考えられる。5、今後の展開今後はLPSによって生じる侵害受容閾値の変化への一酸化窒素の関与のほか、末梢の感染の情報を中枢に伝達する経路の解明や、LPSによる体温上昇へのPOAの関与にも研究を展開する予定である。2、方法ラットを用いて、リポポリサッカライド(LPS)を静脈内投与して全身性感染症のモデルとし、以下のような検討を行った。(実験1) LPSを様々な量で投与し、侵害受容閾値や体温の変化を生じる量を特定する。この際、生理的状況下で存在するCOX-1の関与と共に、サイトカインをはじめとする種々の刺激によって生成されるCOX-2の関与についても調べる。3、結果LPS10μg/kg静脈内投与にて90分後、また100μg/kg投与では45-60分後に侵害受容閾値の低下が観察された。体温は1、10μg/kg投与にて120分後から、100μg/kgでは330分後から有意な上昇が観察された(実験1)。4、結語LPSの全身性投与によって生じる侵害受容閾値の低下には、POAでのプロスタノイドの生成が関与していると考えらる。5、今後の展開今後はLPSによって生じる侵害受容閾値の変化に対する一酸化窒素の関与のほか、末梢の感染の情報を中枢に伝達する経路の解明や、LPSによる体温上昇へのPOAの関与についても研究を展開していく予定である。

また、LPSによって生じた侵害受容閾値の低下は、POAにCOX1と2の阻害薬であるジクロフェナクや、COX2の選択的阻害薬であるNS-398を前投与することによって抑制することができた。また、視床下部の他の神経核である視床下部腹内側核、外側核、室傍核にNS-398を投与しても、LPSによる侵害受容閾値の低下は抑制されなかった。4、結語LPSの全身性投与によって生じる侵害受容閾値の低下には、POAでのプロスタノイドの生成が関与しており、この作用はPOAに特異的であると考えられる。5、今後の展開今後はLPSによって生じる侵害受容閾値の変化への一酸化窒素の関与のほか、末梢の感染の情報を中枢に伝達する経路の解明や、LPSによる体温上昇へのPOAの関与にも研究を展開する予定である。
超高齢社会における生活支援システム構築に関する調査研究

1,島根県下の高齢化率30%超自治体のうち石見地域において、行政の福祉・高齢者施策、社会福祉協議会の活動状況について、また地域住民との懇談により集落活性化活動や、集落単位の高齢化の実状、高齢者の生活状態等について、ヒアリング調査を実施した。訪問自治体は、那賀郡金城町(2001年度)、邇摩郡仁摩町・温泉津町、鹿足郡六日市町・柿木村(以上2002年度)、美濃郡美都町・匹見町、那賀郡旭町(以上2003年度)で、市部を除き石見地域町村すべてを調査完了した。2,2001年に邑智郡桜江町において「高齢者世帯生活調査」を実施。高齢化率の高い9集落の全世帯を対象に、健康・生活状態、家族介護の状況、外出・買い物、子供や近隣との関わりなど、高齢者の生活実態を調査し、さらにこの5年間の生活や介護の状態の変化をも併せて把握した。3,2001年に邑智郡瑞穂町において、高齢者ひとり暮らし世帯の生活支援ニーズ、生活実態、他出子との交流状況や将来の介護への期待などを把握するため「高齢者ひとり暮らし生活調査」を実施した。4,2001年に邑智郡桜江町・瑞穂町・邑智町において、「離れて暮らしている老親への社会的支援に関する調査」(他出子調査)を実施。各町内に居住する高齢者のみ世帯の、町外に他出している子供を対象に、高齢者に対する意識や支援体制について郵送によるアンケート調査を実施した。5,有数の超高齢地域・中山間・過疎・積雪という共通項を持つ、島根県石見地域の桜江町・瑞穂町・邑智町3町の行政・住民関係者と、福島県会津地域の西会津町・三島町・金山町・昭和村4町村の行政・住民関係者が、2001年8月と2002年2月に研究発表と相互交流のためのワークショップを実施し、当研究グループとしてもコーディネート及び研究の推進と実践の場として、積極的に参加し議論を行った。6,島根県の代表的地方紙「山陰中央新報』から、高齢化や福祉・介護、中山間地域問題、石見地域を中心とした住民活動等に関する記事の切り抜きを継続して進めるとともに、記事のデータベース化も並行して進めた。1,島根県下の高齢化率30%超自治体のうち、石見地域で未調査の那賀郡金城町においてヒアリング調査を行い、行政の福祉・高齢者施策、社会福祉協議会の活動状況を把握すると共に、山間部である波佐地区の住民の方々との懇談会を実施し、地域の過疎・高齢化の実状や高齢者の生活状態、介護・生活支援の対応やあり方等について、聞き取りを実施した。2,島根県桜江町において「高齢者世帯生活調査」を実施。また瑞穂町において高齢者ひとり暮らし世帯の生活支援ニーズ、生活実態、他出子との交流状況や将来の介護への期待などを把握するため「高齢者ひとり暮らし生活調査」を実施した。現在これらの集計・分析を進めているところである。

3,島根県の代表的地方紙『山陰中央新報』から、高齢化や福祉・介護、中山間地域問題、石見地域を中心とした住民活動等に関する記事の切り抜きを数年来行っており、今年度はそれを継続して進めると共に、記事のデータベース化にも並行して着手した。4,有数の超高齢地域・中山間・過疎・積雪という共通項を持つ、島根県石見地域の桜江町・瑞穂町・邑智町3町の行政・住民関係者と、福島県会津地域の西会津町・三島町・金山町・昭和村4町村の行政・住民関係者が、2001年8月と2002年2月に研究発表と相互交流のためのワークショップを実施し、当研究グループとしてもコーディネート及び研究の推進と実践の場として、積極的に参加し議論を行った。1,島根県下・石見地域で高齢化率30%超の自治体のうち、未調査の自治体である邇摩郡仁摩町においてヒアリング調査を行い、行政の福祉・高齢者施策、社会福祉協議会の活動状況を把握すると共に、海岸部である馬路地区ほかの住民の方々との懇談会を実施し、地域の高齢化の実状や高齢者の生活状態、住民の地域活性化活動等について、聞き取りを実施した。2,同じく未調査の邇摩郡温泉津町においてヒアリング調査を行い、行政の福祉・高齢者施策、社会福祉協議会の活動状況を把握すると共に、山間部である井田地区の住民の方々との懇談会を実施し、地域の過疎・高齢化の実状や高齢者の生活状態、住民団体の地域活性化活動等について、聞き取りを実施した。3,同じく未調査の鹿足郡六日市町・鹿足郡柿木村においてヒアリング調査を行い、行政の福祉・高齢者施策、社会福祉協議会の活動状況を把握するため、聞き取りを実施した。4,前年度、邑智郡桜江町において、高齢者の生活実態やこの5年間の生活・介護の変化等を把握するため実施した「高齢者世帯生活調査」、邑智郡瑞穂町において、高齢者ひとり暮らし世帯の生活支援ニーズ、生活実態、他出子との交流状況や将来の介護への期待などを把握するため実施した「高齢者ひとり暮らし生活調査」について、集計作業と分析を行った。5,島根県の代表的地方紙『山陰中央新報』から、高齢化や福祉・介護、中山間地域問題、石見地域を中心とした住民活動等に関する記事の切り抜きを継続して進めるとともに、記事のデータベース化も並行して進めた。1,島根県下・石見地域で高齢化率30%超の自治体のうち、未調査の自治体である美濃郡美都町においてヒアリング調査を行い、行政の福祉・高齢者施策、社会福祉協議会の活動状況を把握すると共に、丸茂下地区の住民の方々との懇談を実施し、炭焼きを中心とする集落活性化活動や、地域の高齢化の実状・高齢者の生活状態等について、聞き取りを実施した。2,同じく未調査の美濃郡匹見町においてヒアリング調査を行い、行政の福祉・高齢者施策、社会福祉協議会の活動状況を把握すると共に、萩原地区及び三葛・笹山地区の住民の方々との懇談を実施し、集落活性化活動(萩原地区は民宿経営と農産経営、三葛・笹山地区は登山客向けの宿泊施設と特産品加工等)を中心に、高齢化の実状や高齢者の生活状態等について、聞き取りを実施した。3,同じく未調査の那賀郡旭町においてヒアリング調査を行い、行政の福祉・高齢者施策、社会福祉協議会の活動状況を把握すると共に、来尾地区の住民の方々との懇談を実施し、集落活性化活動(高齢者サロンでの木工品づくり)を中心に、高齢化の実状や高齢者の生活状態等について、聞き取りを実施した。4,島根県の代表的地方紙『山陰中央新報』から、高齢化や福祉・介護、中山間地域問題、石見地域を中心とした住民活動等に関する記事の切り抜きを継続して進めるとともに、記事のデータベース化も並行して進めた。
固体界面における高分子ネットワークの架橋構造とダイナミクス

室温でゴム状態にあるポリイソプレンを用いて,架橋した高分子系における固体界面の凝集状態を,良溶媒に浸漬させた際の膨潤度の差異から検討した.石英基板上に作製したポリイソプレン架橋薄膜を、良溶媒である重水素化ヘキサンに浸漬させた際の膨潤度の膜厚方向の分布を中性子反射率法(SOFIA, J-PARC)に基づき解析し,固体界面近傍においてはほとんど膨潤しない層、および試料内部よりも膨潤しにくい層がそれぞれ存在することを見出した.これらは,石英基板との界面において基板と強く相互作用し,運動性が著しく低下した吸着層と,基板と弱く相互作用し運動性がやや低下した中間層であると解釈できる.自動車用タイヤに代表されるように、ゴム材料は無機フィラーを添加したナノコンポジット材料として使用されることが多い。無機固体界面におけるゴム状高分子の構造および物性は、材料全体の機能に大きく影響すると言われているが、その詳細は明らかとなってはいない。本研究の第一の目標はゴムとシリカなどの無機フィラー界面に存在する数十数ナノメートルの界面層を定量的に評価することである。この層を直接観測するのは非常に困難である。そこでモデル系として、基板上に作製した架橋ゴム薄膜を良溶媒で膨潤させ、オルガノゲルとして扱った。この際、基板界面近傍の凝集状態の不均一性は膨潤度(すなわち高分子の体積分率)の分布に変換され、また不均一性のサイズスケールも膨潤によって拡大される。こうして不均一性を可視化した試料について、中性子反射率測定法により定量的な構造解析を行った。試料となる架橋ゴム薄膜は、ポリイソプレン(PI)などのトルエン溶液に架橋剤となるチオールおよび光ラジカル発生剤を添加して石英基板上にスピンキャストし、これに紫外線を照射することにより架橋させ作製した。中性子反射率法などの構造解析手法に適当なように、試料の膜厚を数十から数百nm程度とした。中性子反射率測定法の結果を多層モデルを用いてフィッティングし解析することにより、重ヘキサンに浸漬させた架橋PIフィルム内において、石英界面にほとんど膨潤しない、厚さ3ナノメートル程度の界面層、およびバルクよりも膨潤度の小さい、厚さ10ナノメートル程度の中間層が存在することを明らかとした。これらの層構造は、過去の研究で提案されてきたゴム材料中の界面層(バウンドラバー)に対応するものと考えられる。当初の計画通り、重溶媒で膨潤させた架橋ゴム薄膜の中性子反射率法による解析から、固体界面近傍では、高分子が界面の影響を受けて膨潤が抑制される界面層が存在することを明らとした。試料の作製では、代表的なゴム状高分子であるポリイソプレンをアニオン重合により合成して用いた。このポリイソプレンの薄膜状態での架橋方法を検討したところ、過酸化ジクミル等による過酸化物による架橋では、加熱時に脱濡れ現象による膜の破壊が起こることが判明した。そこで、加熱を伴わない光架橋剤の添加と紫外線の照射による架橋を行うことで、実験に適した架橋ポリイソプレン薄膜を作製することに成功した。中性子反射率測定では、大強度陽子加速器施設であるJ-PARC(茨城県、東海村)の物質生命科学研究施設の中性子反射率計であるSOFIAについて一般課題申請が採択され、実験を行うことができた(課題番号2015A0217)。実験に際しては、石英基板上に製膜した架橋ポリイソプレン薄膜を重水素化ヘキサン中に浸漬させて膨潤させ、この時の基板界面近傍の膨潤度の不均一性をサブナノスケールで解析することにより、基板界面に凝集状態の異なる層が存在するかを調べた。多層モデルによる解析から、この界面層がほとんど膨潤しない吸着層と、やや膨潤する中間層に分けられることも明らかとなった。更に、動的二次イオン質量分析を用いた解析により、作製した膜内部において架橋剤はほぼ均一に分布していることを確認した。この結果は、中性子反射率法により観測された界面層が、単に架橋剤が基板界面に濃縮したことが原因でなく、固体界面の存在によってポリイソプレンの分子鎖の運動性が拘束されたためであることを示している。以上の成果は、平成28年度前半には学術論文として発表される予定である。近年、環境問題は我が国のみならず世界各国が解決するべき共通課題となっており、環境への負荷を低減した持続可能社会の実現が求められている。無機固体界面におけるゴム状高分子の構造および物性は、自動車用タイヤ材料に代表されるゴム/無機フィラーコンポジット材料の燃費性能に大きく影響すると言われているが、その詳細は明らかとなってはいない。ゴムとシリカなどの無機フィラー界面は“埋もれた"界面であり、そこに存在する数十数ナノメートルの界面層を定量的に直接評価することは非常に困難であり、これまであまり検討されてこなかった。本研究では、モデル系として、基板上に作製した架橋ゴム薄膜を良溶媒で膨潤させ、オルガノゲルとして扱った。試料となる架橋ゴム薄膜は、ポリイソプレン(PI)などのトルエン溶液に架橋剤を添加して石英基板上にスピンキャストし、これに紫外線を照射することにより架橋させ作製した。中性子反射率法などの構造解析手法に適当なように、試料の膜厚を数十nm程度とした。この試料を重水素化

ヘキサン中に浸漬し膨潤させ、基板側から中性子線を入射した際の反射率を測定した。得られた反射率を多層モデルを用いてフィッティングし解析することにより、重ヘキサンに浸漬させた架橋PIフィルム内において、石英界面にほとんど膨潤しない界面層、およびバルクよりも膨潤度の小さい中間層が存在することを明らかとした。これらの層構造は、過去の研究で提案されてきたゴム材料中の界面層(バウンドラバー)に対応するものと考えられるが、本研究ではその詳細な構造を初めて明らかにすることができた。室温でゴム状態にあるポリイソプレンを用いて,架橋した高分子系における固体界面の凝集状態を,良溶媒に浸漬させた際の膨潤度の差異から検討した.石英基板上に作製したポリイソプレン架橋薄膜を、良溶媒である重水素化ヘキサンに浸漬させた際の膨潤度の膜厚方向の分布を中性子反射率法(SOFIA, J-PARC)に基づき解析し,固体界面近傍においてはほとんど膨潤しない層、および試料内部よりも膨潤しにくい層がそれぞれ存在することを見出した.これらは,石英基板との界面において基板と強く相互作用し,運動性が著しく低下した吸着層と,基板と弱く相互作用し運動性がやや低下した中間層であると解釈できる.現在までの研究により、固体界面におけるゴム状高分子の構造評価方法を確立することができたので、今後は基板の界面自由エネルギーやゴム状高分子の化学構造、架橋密度、架橋方法等を変えて同様の実験を行い、界面層の構造を制御するための統一的な知見を得る。また、パルス核磁気共鳴(NMR)法、蛍光偏光解消測定に基づく試料中に添加した蛍光プローブ分子の分子運動性の評価等の他の手法による解析結果との関係も調べる。パルスNMR法は、ゴム材料メーカーをはじめ、産業的に広く利用されているフィラー界面層の評価方法であるが、その分子論的な解釈はほとんど明らかにされていない。本研究の成果をパルスNMR法の結果と対応させ、産業分野で使える知見につなげていくことにより、今後のゴム材料の飛躍的な高性能化に寄与し、ひいては自動車用タイヤ等の耐久性・安全性、ブレーキ性能、低燃費性能などの向上を通して社会に貢献できると考える。また、蛍光偏光解消法により界面におけるゴム状高分子の分子鎖熱運動特性を解析し、中性子反射率測定により観測された界面凝集層とどのように対応するかを明らかとすることで、ゴム状高分子の粘弾性特性などの具体的な物性との関係を考察する。ゴム状高分子の固体界面における構造および物性を包括的に検討することで、高分子物理学、物理化学の立場から学術的な貢献もできると考える。高分子物理
希土類硫酸塩の高速水和反応メカニズムの解明とそれを利用した新規化学蓄熱材の開発

低温(100-200 °C)で動作可能な化学蓄熱の候補反応系として硫酸イットリウム水和物の脱水・水和反応に着目し、その実用可能性を検討する。一般に低温では無機結晶の水和反応は脱水反応に比べて遅い場合が多い中、硫酸イットリウム8水和物は200 °C以下で脱水した後、無水物が8水和物に戻る再水和反応が比較的速やかに進行する。また硫酸イットリウムには他の水和物相が複数存在すると考えられ、これらも同様に化学蓄熱に利用できる可能性がある。本研究では、各水和物相の脱水・水和反応挙動を調査し、反応温度域・反応速度・蓄熱密度を評価することを目的とする。
持続的農業のための水田基盤整備に関する国際比較研究

我が国の持続的な稲作農業のためには、稲作農家の経営規模を拡大し、水田を面積数ha以上の巨大区画水田として整備する必要がある。巨大区画化のための方策(担い手への農地の利用集積、利用集積地の集団化)は明らかになっておらず、また、巨大区画化した場合の技術的問題点も懸念されている。本研究では、わが国で先駆的に巨大区画水田整備を行った地区と、わが国に数10年先行して巨大区画水田での大規模稲作経営を実現しているアメリカ、オーストラリア等の水田地帯を対象に現地調査を行い、水田区画の巨大化と農業経営の大規模化によって生じる効果、問題点およびその対策等について明らかにした上で、今後のわが国における持続的農業のための巨大区画水田整備のあり方を提示することを目的とした。その結果、以下のことが明らかになった。1)米国カリフォルニア州およびアーカンソー州では、ここ20年の間に農場経営者がレーザーを用いた均平を行って3264haの巨大区画水田を創出していた。大規模経営にはこうした巨大区画水田が有利と考えられる。圃場の法尻にそって仮設の溝を掘削し、四周から灌漑・排水することで迅速な湛水・排水が可能になっている。2)豪州のニューサウスウェルズ州でも区画規模を拡大していたが、5ha程度のほとんどだった。この要因として、経営規模が200ha程度と比較的小さいこと、水稲・畑作の輪換を行っており、畑作時には圃場に若干の傾斜があった方が畝間灌漑や排水に有利であること等があった。3)日本で巨大区画水田を創出するためには、利用集積された農地を集団化する必要がある。その方法として、所有権とは別に耕作する権利だけを集団化する耕作権調整の手法が有効である。割高と批判される日本のコメ生産費を引き下げるためには,稲作農家の水田経営規模は数10ha以上,水田耕区面積は1枚少なくとも数ha以上の無畦畔巨大水田耕区として整備する必要がある。しかし,こうした巨大水田耕区には,湛水時に風波による苗の損傷の恐れがある,取水や地表水の排水に時間がかかる等,多くの懸念や批判が寄せられている。そこで,米国で近年造成された仮畦畔をいっさい作らない真平らな1664haの巨大区画水田でコメを作っている,アーカンソー州イズベル農場とカリフォルニア州国府田農場の実情を調査し,経営の実態や用排水稲に関わる巧妙な工夫を解明した。調査の結果,いずれの農場でも,近年になって64,36,24,16haといった内部無畦畔巨大区画水田を創出していたことが明らかになった。用排水問題については,農地区画を囲む四方の道路や用排水路の堤防に接して,圃場を囲む仮設の溝を切る。この仮設水路は,灌概期には圃場に届いた用水路につなげて,横越流型の水路として圃場への給水路として使う一方,収穫前にコンバインの稼働に支障がないように地表を乾かしやすくするための排水にも利用されている。こうした工夫により必要な給水・排水時間は短縮され,かつ,灌概時の土壌浸食が避けられている。排水については,必要に応じて圃場の表面に数10cm程度の深さの溝を適当に切って,地表排水を助ける場合がある程度だった。また,強風時の風波による水稲の抜け上がりは,国府田農場では10年に一度一部の水田で起こるのみで,巨大区画のもたらす利益と比較すると問題にならないとのことだった。日本のコメ生産費を引き下げるためには,稲作農家の水田経営規模は数10ha以上,水田耕区面積は1枚少なくとも数ha以上の無畦畔巨大水田耕区として整備する必要がある。