hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新しいマラリア原虫薬剤耐性試験法の開発と流行地での改良

1.マラリア原虫薬剤耐性試験法の開発マラリアの流行状況は世界規模での制圧対策の行き詰まりから感染人口2億人年間死亡数百数十万人の状態が続いている。この原因として媒介蚊の殺虫剤抵抗性に加えてマラリア原虫の薬剤耐性獲得とその蔓延が指摘されている。現在使用可能な限られた種類の抗マラリア剤を有効に使うためには流行地にて原虫の薬剤感受性を定期的にモニタ-する体制を作る必要がある。本研究計画は原虫の抗マラリア剤感受性を生体外にて正確かつ簡便に調べる方法を確立することを目的とした。現在世界保健機関の標準法として用いられている方法は患者から採取した原虫を薬剤存在下で一定時間培養した後顕微鏡観察用の塗抹標本を作成し、原虫の形態観察から薬剤の原虫発育阻止濃度を調べる。この方法では判定に検査者の主観が入ることや熟練した検査技師が必要であることなどの欠点が指摘されてきた。本研究初年度はこの欠点を補うために蛍光強度測定法を薬剤耐性試験法に応用した。原理は原虫のDNAにエチジウムブロマイドを結合させると蛍光波長のシフトと蛍光強度の増強が起り、この蛍光強度が核酸量に比例することであり、培養による原虫の増殖が定量的に調べることが可能となった。この新しい方法を中国海南島のマラリア流行地にて試行し標準法と一致する結果を得た。しかし蛍光強度測定法による核酸量の定量には分光蛍光光度計や遠心機などの機器が必要なため、検査材料の採取と耐性試験のための培養までを現地で行い測定は上海の研究室にて行った。平成2年度はすべての操作を現場にて行いその場で結果が得られる方法の開発を目指して、耐性試験法にDNAハイブリダイゼ-ション法の導入を試みた。熱帯熱マラリア原虫は種特異的な21個の塩基配列の繰り返しを持ち、これが全遺伝子の1%を占めるため原虫検出のプロ-ブとして用いられている。培養後の原虫をタンパク分解酵素で処理してから核酸をナイロン膜に固定し、アルカリホスファタ-ゼ標識DNAプロ-ブを用いて発色させた。発色は核酸量に依存するため抗マラリア剤による原虫増殖の抑制が肉眼で識別できた。中国海南島にて実施した結果より、試験法をキット化することによって特別な設備がなくても一般病院検査室等で実施可能であることが明らかになった。平成3年度はこのDNAハイブリダイゼ-ション法の改良を進めるとともに、流行地に導入するための具体的な方法の検討を海南省熱帯病防治研究所とともに討議し、(1)キット化すること(2)技師への技術講習を行うこと(3)マラリア対策計画へ耐性試験をどの様に組込でいくかの検討等を今後進めていくことにした。2.マラリア疫学への免疫学的技法導入の検討研究代表者はマウスを用いたマラリアの免疫学的実験研究を行ってきた。これから得られた知見を基礎に本研究計画において海南島で採取したマラリア原虫、患者リンパ球、血清を用いて免疫学的研究を平行して行った。臨床的に免疫状態にあると考えられる成人のリンパ球は抗原刺激して培養するとガンマインタ-フェロンを産生した。また血清中の原虫特異的抗体のアイソタイプはIgG3が他のIgGサブクラスに較べて有意に高かった。一方マラリア発症中の、すなわちまだ十分な免疫を獲得していない子供ではガンマインタ-フェロンの産生が低く、特異抗体のIgGサブクラス間に差が認められなかった。マウスモデルの実験結果からは防御免疫とガンマインタ-フェロンおよびIgG2が相関する結果を得ていることから集団の免疫状態を評価する方法としての確立を現在検討している。本研究は上海のマラリア研究グル-プとの共同研究で行ってきたが平成3年度より海南島にてマラリア対策を行政レベルで進めている海南省熱帯病防治研究所が共同研究に参加した。今後新たな研究計画にて研究成果をマラリア対策の現場に応用していく予定で共同研究の同意書を交わした。

しかし蛍光強度測定法による核酸量の定量には分光蛍光光度計や遠心機などの機器が必要なため、検査材料の採取と耐性試験のための培養までを現地で行い測定は上海の研究室にて行った。平成2年度はすべての操作を現場にて行いその場で結果が得られる方法の開発を目指して、耐性試験法にDNAハイブリダイゼ-ション法の導入を試みた。熱帯熱マラリア原虫は種特異的な21個の塩基配列の繰り返しを持ち、これが全遺伝子の1%を占めるため原虫検出のプロ-ブとして用いられている。培養後の原虫をタンパク分解酵素で処理してから核酸をナイロン膜に固定し、アルカリホスファタ-ゼ標識DNAプロ-ブを用いて発色させた。発色は核酸量に依存するため抗マラリア剤による原虫増殖の抑制が肉眼で識別できた。中国海南島にて実施した結果より、試験法をキット化することによって特別な設備がなくても一般病院検査室等で実施可能であることが明らかになった。平成3年度はこのDNAハイブリダイゼ-ション法の改良を進めるとともに、流行地に導入するための具体的な方法の検討を海南省熱帯病防治研究所とともに討議し、(1)キット化すること(2)技師への技術講習を行うこと(3)マラリア対策計画へ耐性試験をどの様に組込でいくかの検討等を今後進めていくことにした。2.マラリア疫学への免疫学的技法導入の検討研究代表者はマウスを用いたマラリアの免疫学的実験研究を行ってきた。これから得られた知見を基礎に本研究計画において海南島で採取したマラリア原虫、患者リンパ球、血清を用いて免疫学的研究を平行して行った。臨床的に免疫状態にあると考えられる成人のリンパ球は抗原刺激して培養するとガンマインタ-フェロンを産生した。また血清中の原虫特異的抗体のアイソタイプはIgG3が他のIgGサブクラスに較べて有意に高かった。一方マラリア発症中の、すなわちまだ十分な免疫を獲得していない子供ではガンマインタ-フェロンの産生が低く、特異抗体のIgGサブクラス間に差が認められなかった。マウスモデルの実験結果からは防御免疫とガンマインタ-フェロンおよびIgG2が相関する結果を得ていることから集団の免疫状態を評価する方法としての確立を現在検討している。本研究は上海のマラリア研究グル-プとの共同研究で行ってきたが平成3年度より海南島にてマラリア対策を行政レベルで進めている海南省熱帯病防治研究所が共同研究に参加した。今後新たな研究計画にて研究成果をマラリア対策の現場に応用していく予定で共同研究の同意書を交わした。中華人民共和国海南省三亜市国営南島農場医院にて新しいマラリア原虫薬剤耐性試験法の開発および免疫学的研究を行なった。1.マラリア原虫薬剤耐性試験平成元年度は蛍光強度測定法による試験法の開発を進めたが同法では結果を出すまでの全ての操作を現場にて行うためには一定の機器を整えた研究室を必要とするため2年度はDNAプロ-ブによるハイブリダイゼ-ション法の導入を試みた。酵素標識プロ-ブをはじめとして全て調製済みの試薬を持込むことにより患者から検査材料(血液)の採取から原虫の薬剤耐性度を得るまで全ての操作を現場にて3日間で行なえた。検体ごとに4種類の薬剤について試験をハイブリダイゼ-ション法と従来からの顕微鏡下での形態観察法(WHO標準法)との比較を行ない一致を確認した。次年度以降に検討すべき問題として感度をあげること、検体ごとの原虫血症率の違いの調整法、技法の簡便化等を残した。2.免疫学的研究マラリア患者末梢血よりリンパ球と血漿を採取し液体窒素中に保存して持帰った。
新型配向基が実現する有機硫黄化合物の触媒的C(sp3)-H結合官能基化

有機硫黄化合物の触媒的C(sp3)-H結合官能基化を実現するべく、様々なスルフィミドやスルホキシド部位を有する化合物を合成し、モデル反応としてパラジウム触媒を用いたそれら化合物のC-Hヨウ素化を検討した。しかしながら、目的のヨウ素化体を得る条件を発見するには現状至っていない。副反応として、酸化条件におけるスルフィミドやスルホキシドの分解が問題となっている。今後は非酸化条件で進行する有機ハロゲン化合物を用いたC-Hアリール化やアルキル化を主として検討を進める。一方、同研究を行う過程で、1-ナフチルメチルスルホキシドを用いた場合に、ペリ位(8位)のC-H結合が選択的にヨウ素化されることを明らかにした。導入したヨウ素部位および、配向基として利用したスルホキシド部位は、それらのC-IおよびC-S結合の切断を伴う官能基化が可能であり、ナフタレンの自在修飾を可能にする方法論となりうる。スルフィミドやスルホキシド配向基を利用する触媒的C(sp3)-H結合官能基化の開発には至っていないが、問題点を顕在化させ、今後の方策を決定できた。一方、同研究を行う過程で見いだした1-ナフチルスルホキシドのペリ位選択的C(sp2)-Hヨウ素化については研究成果をまとめ、論文投稿準備中である。触媒的C(sp3)-H結合官能基化に関しては、酸化条件におけるスルフィミドやスルホキシドの分解が副反応として大きな問題となっている。今後は非酸化条件で進行するアリール化やアルキル化を中心に検討し、望みの反応の実現を目指す。また今年度の研究において見いだした、ナフタレンのペリ位選択的官能基化についてもさらに検討する。具体的には、アルコキシ基やアミノ基などヨウ素以外の官能基導入法の開発を目指す。またナフタレンよりさらにπ系が拡張したアントラセンやピレンなどの多環式芳香族炭化水素に対しても本手法を適用することで、多環式化合物の新たな官能基化法を創出する。目的とする有機硫黄化合物の触媒的C(sp3)-H結合官能基化を実現する反応条件および硫黄配向基を開発することができておらず、次年度も多種の出発原料を合成する必要がある。また様々な反応を実施するために各種遷移金属触媒の使用が必要である。次年度も薬品や高価な遷移金属の塩を多種購入しなければならず、そのために次年度使用額が生じた。
急性砒素中毒患者、特に胎児・新生児への砒素暴露による生体影響に関する研究

本研究は、急性や慢性砒素中毒患者の妊婦が高濃度な無機砒素を摂取した場合、胎児の脳中枢神経障害は発生するか否かについて、動物実験モデルを用いて解明を試みた。妊娠ラット(妊娠17日目)に投与した三酸化二砒素量はLD_<50>の1/4(三酸化二砒素として、8.5mg/kg)である。三酸化二砒素投与後、12、24、48時間目にラットを屠殺し、脳中の砒素を化学形態別に測定、そして、組織診断(タネル法でのアポトーシス細胞診断)を行った。他方、自然出産させた群(生後5週齢)を用いて、自発行動量(Animex)と7項目(潜伏時間、歩行量、立ち上がり回数、毛繕い回数、洗顔回数、脱糞回数、排尿回数)のOpen-field testを実施した。脳血液関門が未成熟な段階において、胎仔の脳へ三酸化二砒素もしくはその最終代謝産物であるジメチル化砒素(DMA)が増加し、脳細胞は損傷を受けた現象が観察された(アポトーシス細胞;12時間目が最も発生し、時間の経過と共に減少傾向)。この作用は母獣では認められず胎仔のみであった。脳細胞への損傷は三酸化二砒素によるものか、それとも代謝物であるDMAによる作用であるか、新たな研究の必要性が提起された。行動学(Open-field test)の7項目の結果は、三酸化二砒素投与群と対照群の二群間を比較すると、歩行量と潜伏時間に二群間で有意差が認められた。立ち上がり回数、毛繕い回数、洗顔回数、脱糞回数、排尿回数に関しては、二群間で差が見られなかった。しかし、三酸化二砒素投与群の雌では立ち上がり回数の減少、毛繕い回数の増加がそれぞれ統計学的に有意差が認められた。自発行動量の結果は、三酸化二砒素投与群と対照群の休眠期の活動に差は認められなかった。しかし、活動期では三酸化二砒素投与群は午前4:00午前8:00の時間帯での活動量の減少を認めた(t-testとANOVA)。今日、飲料水の無機砒素汚染からの高濃度な無機砒素暴露者は世界的な規模では約1300万人存在し、妊婦、胎児や乳児への暴露が存在している。また、急性砒素中毒患者の妊婦から生まれて来た赤ん坊も存在している。本研究において、胎児期の砒素暴露による脳障害の発生は、組織診断と行動学的な検査結果において示唆され、今後、この分野の研究は十分に発展させる必要性があると考えた。本研究は、胎児期に急性砒素曝露が存在した場合における胎児の脳障害について、組織病理学的検索および動物行動学の手法を用いて検討を試みた。実験動物は日本チャールズ・リバー社製の妊娠ラット(SPF/VAF rat(Crj:Wister)、生後9週の初産)を1群3匹として使用した。妊娠17日目に三酸化砒素をLD_<50>の1/4量を胃ゾンデー回経口投与した。投与後12、24、48時間目に動物は麻酔下で採血後、PBS溶液で潅流し、その後、母体と胎児から臓器、組織を採取した。組織病理学的検索は、凍結切片及びパラフィン切片を用い、apoptosisはTUNE法(Enzo社製)で評価し、necrosisはHE染色法にて評価した。自発行動は生後4週目にオープンフィールドをアニメックスによるテストを行った。1)母体の脳はどの観察点においてもapoptosisとnecrosisは共に認めなかった。胎仔の脳にnecrosisは認めなかったが、しかし、apoptosisは認められ、12時間目の出現が最も高くその後は減少する顕著な結果が得られた。胎児期の急性無機砒素曝露において、胎仔の脳は母体に比較して特異的に砒素が取り込まれる機序が存在し、さらに、砒素化合物による脳組織への障害としてapoptosisが顕著に観察された。2)オープンフィールドテストの結果は対照群に比較して、雄の曝露群の歩行量は増加したが、雌に変化はなかった。潜伏時間は雌雄ともに短く、そして、立ち上がり回数は雌雄ともに増加傾向にあるが有意差は示されなかった。アニメックステストの結果は、昼の休眠期における活動量は2群間に差は示されなかった。一方、夜間の活動期は対照群に比較して暴露群の活動量は雌雄共に有意な減少が認められた。胎児期の一回急性砒素暴露によって、自発行動への顕著な影響が認められ、すなわち、中枢神経系への障害を与えることが明らかとされた。

他方、自然出産させた群(生後5週齢)を用いて、自発行動量(Animex)と7項目(潜伏時間、歩行量、立ち上がり回数、毛繕い回数、洗顔回数、脱糞回数、排尿回数)のOpen-field testを実施した。脳血液関門が未成熟な段階において、胎仔の脳へ三酸化二砒素もしくはその最終代謝産物であるジメチル化砒素(DMA)が増加し、脳細胞は損傷を受けた現象が観察された(アポトーシス細胞;12時間目が最も発生し、時間の経過と共に減少傾向)。この作用は母獣では認められず胎仔のみであった。脳細胞への損傷は三酸化二砒素によるものか、それとも代謝物であるDMAによる作用であるか、新たな研究の必要性が提起された。行動学(Open-field test)の7項目の結果は、三酸化二砒素投与群と対照群の二群間を比較すると、歩行量と潜伏時間に二群間で有意差が認められた。立ち上がり回数、毛繕い回数、洗顔回数、脱糞回数、排尿回数に関しては、二群間で差が見られなかった。しかし、三酸化二砒素投与群の雌では立ち上がり回数の減少、毛繕い回数の増加がそれぞれ統計学的に有意差が認められた。自発行動量の結果は、三酸化二砒素投与群と対照群の休眠期の活動に差は認められなかった。しかし、活動期では三酸化二砒素投与群は午前4:00午前8:00の時間帯での活動量の減少を認めた(t-testとANOVA)。今日、飲料水の無機砒素汚染からの高濃度な無機砒素暴露者は世界的な規模では約1300万人存在し、妊婦、胎児や乳児への暴露が存在している。また、急性砒素中毒患者の妊婦から生まれて来た赤ん坊も存在している。本研究において、胎児期の砒素暴露による脳障害の発生は、組織診断と行動学的な検査結果において示唆され、今後、この分野の研究は十分に発展させる必要性があると考えた。本研究は、急性や慢性砒素中毒患者の妊婦が高濃度な無機砒素を摂取した場合、胎児の脳中枢神経障害は発生するか否かについて、動物実験モデルを用いて解明を試みた。妊娠ラット(妊娠17日目)に投与した三酸化二砒素量はLD_<50>の1/4(三酸化二砒素として、8.5mg/kg)である。二酸化二砒素投与後、12、24、48時間目にラットを屠殺し、脳中の砒素を化学形態別に測定、そして、組織診断(タネル法でのアポトーシス細胞診断)を行った。
位相的な厳密性を保証する近似アルゴリズム図形処理のフレームワーク

本研究は,図形処理の分野で,近似アルゴリズムによっても位相的に厳密な処理が可能なことを,種々の問題例によって示し,図形処理の新しいフレームワークを提案,構築することを目指すものである.30年度は研究計画3年の3年目である.29年度までの研究成果,すなわち線分や円,ベジエ曲線を生成元とするボロノイ図構成に関する個別の研究や,それらを総合する過程で,新しい図形処理の課題が複数発生した.これらも提案する新しいフレームワークの枠内で解決した.しかし処理速度の観点からは改善が必要な状況である.適用例が充実したことによって,フレームワークの有効性が補強された.その一方で,フレームワークによって,よい図形処理が直ちに求められるわけではないことも判明した.本研究で当初から用いていた近似アルゴリズムは,離散的な近似であった.これに加えて確率分布による近似というアイデアが出て,近似の幅が広がった.これに関しては,画像処理の一つの課題について非常に有効なことが判明した.図形処理でも活用して有効性を示したうえで,本フレームワークに組み入れたいところであるが,30年度中には画像処理の一つの課題に取り組むのにとどまった.30年度の研究成果,すなわち,フレームワークの個別の図形処理への適用,その総合,フレームワークの提案,確率的近似手法の画像処理への適用については,学会発表7件により適宜発表するとともに,研究討論を研究にフィードバックした.本研究は,図形処理の分野で,近似アルゴリズムによっても位相的に厳密な処理が可能なことを,種々の問題例によって示し,図形処理の新しいフレームワークを提案,構築することを目指すものであった.そのため,初年度である平成28年度は一般論でなく,個々の問題である,平面図形による勢力圏分割について,位相的に厳密な近似アルゴリズムを構築する計画であった.近似アルゴリズムのベースとしては,点集合を生成元とする勢力圏分割(ボロノイ図)を計画通り選択し,生成元を線分集合,円集合とする勢力圏分割の,位相的に厳密な構成アルゴリズムの構築に成功した.それに加えて,アルゴリズムの性能評価も行った.生成元の線分や円を点群で近似するため,点が少ないほどアルゴリズムとしての高速性が確保できるが,位相的に決定が難しい部分があると,精度確保のために点数が増加する.一般的な入力として,乱数を用いた実験を行い,位相的に決定が難しいところのアルゴリズムの挙動を,入力の位置を,近似点数が増加する方向へ少しずつ移動して実験を行った.これらの結果を,適宜9月の日本応用数理学会年会や,3月の情報処理学会全国大会で発表した.平成29年度以降に,より一般的な図形処理分野に取り組む計画であるが,これらの予備的研究として並行し,Lpドロネー図の研究を行った.Lpドロネー図はボロノイ図の双対であるドロネー図の一般化である.この研究で一般化ドロネー図に関する知見を蓄積させ,これまでの成果を適宜9月の日本応用数理学会年会と情報処理学会関西支部大会や,3月の情報処理学会全国大会で発表した.初年度である平成28年度は計画の通り,一般論でなく,個々の問題である,平面図形による勢力圏分割について,位相的に厳密な近似アルゴリズムを構築した.近似アルゴリズムのベースとしては,点集合を生成元とする勢力圏分割(ボロノイ図)を選択し,生成元を線分集合,円集合とする勢力圏分割の,位相的に厳密な構成アルゴリズムの構築に成功した.それをプログラムに実装して,アルゴリズムの性能評価も行った.生成元の線分や円を点群で近似するため,点が少ないほどアルゴリズムとしての高速性が確保できるが,位相的に決定が難しい部分があると,精度確保のために点数が増加する.一般的な入力として,乱数を用いた実験を行ったところ,問題の規模によらず,線分や円の個数の定数倍(数倍程度)の規模の点群で十分であることがわかった.位相的に決定が難しいところのアルゴリズムの挙動を,入力の位置を,近似点数が増加する方向へ少しずつ移動して,点数の増加傾向を計測したところ,倍精度実数の誤差限界までで,1か所あたり,近似点数は12点の増加にとどまった.これらから,提案アルゴリズムの計算量オーダは,事実上増大しないことがわかった.これは,予想を超えた好結果である.これらの結果を,適宜,学会発表し好反応を得た.平成29年度以降の,より一般的な図形処理分野に取り組む計画では,線分や円と異なり,交点などを厳密に求めることができない図形を対象とすることになる.これらの予備的研究としてLpドロネー図の研究を並行して行い,学会発表を行うこともできた.このように,計画部分で予想を超えた成果を得て,続きにも着手でき,研究はおおむね順調に進展している.本研究は,図形処理の分野で,近似アルゴリズムによっても位相的に厳密な処理が可能なことを,種々の問題例によって示し,図形処理の新しいフレームワークを提案,構築することを目指すものであった.29年度は研究計画3年の2年目である.年度の前半までに,初年度の知見を総合・利用して,他の図形処理の諸問題に対して,本研究の手法を拡張していく.並行して,研究上必要な,ベジエ曲線の本研究の目的に合致した近似法と凸包構成法自体を併せて研究していくこと,年度の後半では,拡張した各手法の統合の準備にかかることが29年度の計画であった.年度前半に関しては,初年度の成果である生成元を一般化したボロノイ図の構成に関して,研究を深化させるとともに,各種生成元に関するアルゴリズムの統合および実装を進めることができた.

ベジエ曲線に関しても,本研究で必要となる手法開発のための理論研究が進み,研究目的に合致した近似法開発にめどが立った.その一方で,研究の進捗に対して,新規の課題がいくつか発生した.これらも図形処理の問題であり,計画にある,他の図形処理の諸問題とみなせ,本研究の手法を拡張して対処するべく研究中ある.他の図形処理への適用はこれに留まっている.前半のうちに,後半に予定していた,拡張した各手法の統合の準備に,一部着手したため,後半は前半で残された課題の解決と,開発手法のプログラム実装を進めた.一部は数値実験を行え,発表に反映させた.これら研究の一部について,29年9月の日本応用数理学会の年会および情報処理学会の関西支部支部大会,30年3月の日本応用数理学会の学生・若手研究者のための研究交流会および研究部会連合発表会で計7件の発表を行うことができた.一つ目の課題の,28年度(初年度)から引き続いた,生成元を一般化したボロノイ図に関しては,予想より研究が深化して,順調といえる.これから派生した課題も,研究中の手法の枠内にあり,手法の適用範囲が広まったともいえる.もう一つの手法の適用範囲を広げる方向には,手が十分に回らず,当初の目標からみて,やや遅れがある.研究全体として見れば,予想より進捗したもの,派生した課題への着手あがり,適用範囲の拡大の遅れがあるものの,研究発表は順調に行えており,総合して,研究進捗はおおむね順調である.本研究は,図形処理の分野で,近似アルゴリズムによっても位相的に厳密な処理が可能なことを,種々の問題例によって示し,図形処理の新しいフレームワークを提案,構築することを目指すものである.30年度は研究計画3年の3年目である.29年度までの研究成果,すなわち線分や円,ベジエ曲線を生成元とするボロノイ図構成に関する個別の研究や,それらを総合する過程で,新しい図形処理の課題が複数発生した.これらも提案する新しいフレームワークの枠内で解決した.しかし処理速度の観点からは改善が必要な状況である.適用例が充実したことによって,フレームワークの有効性が補強された.その一方で,フレームワークによって,よい図形処理が直ちに求められるわけではないことも判明した.本研究で当初から用いていた近似アルゴリズムは,離散的な近似であった.これに加えて確率分布による近似というアイデアが出て,近似の幅が広がった.これに関しては,画像処理の一つの課題について非常に有効なことが判明した.図形処理でも活用して有効性を示したうえで,本フレームワークに組み入れたいところであるが,30年度中には画像処理の一つの課題に取り組むのにとどまった.30年度の研究成果,すなわち,フレームワークの個別の図形処理への適用,その総合,フレームワークの提案,確率的近似手法の画像処理への適用については,学会発表7件により適宜発表するとともに,研究討論を研究にフィードバックした.研究の進捗が,おおむね順調に進展しているため,当初の計画から大きな変更はない.平成29年度は,平成28年度の成果を論文化して投稿するとともに,当初計画通り,ベジエ曲線で囲まれた図形の凸包の構成や勢力圏分割など,より一般的な図形処理を題材に選び,本研究の目指す,近似アルゴリズムによる結果の位相的な厳密性の保証に向け,選んだ題材の図形処理自体の研究と新しいアルゴリズムの構築を進めていく.
多変量回帰モデルにおける推定理論の新たな展開とその応用に関する研究

本研究課題では,多変量回帰モデルのパラメータ推定に関して,(A)改良の頑健性,(B)縮小推定の新たな展開,(C)FGLSの非許容性-共通な回帰係数の推定の場合-など,理論的に有効な推定手法に開発と新たな理論の展開を行った。また,(D)分散成分の推定,(E)分散比の二重縮小推定,についてベイズ理論と関係づけながら理論的に有効でしかも応用上有用な推定手法の開発を行った。(A)では,正規分布での推測理論が楕円分布においても頑健的に成立することを示した。具体的には,回帰係数のスタイン型縮小推定量による改良や共分散行列の直交不変な推定量による改良が,正規分布を含んだ一般的な楕円分布においても成り立つという,いわゆる「改良のロバストネス」を示した。一般の共分散行列に対して示すことができた点が画期的である。(B)では,多変量回帰モデルと成長曲線モデルが混合している場合に,回帰係数の縮小推定量による改良についての一般論を展開した。(C)では,2つの回帰モデルの共通な回帰係数の推定問題を扱った。一般化最小2乗推定量(GLS)は誤差分散の重み付き最小2乗推定量であるが,それらの誤差分散に不偏推定量を代入したFGLS推定量が最も自然な推定量として用いられる。この推定量の許容性が長い間の問題であったが,この研究において,実は不偏推定量のクラスの中にFGLS推定量を改良するものが存在することを証明し,その改良の程度を数値的に明らかにすることができた。(D)は,応用上重要な小地域推定の問題を解決する上で必要な推定手法である。通常の分散成分の不偏推定量は負値を取り得てしまうという不合理な性質があるため,最近開発されたIERD法を用いて,正値をとってしかも不偏推定量を改良する優れた推定手法の開発を行った。(E)では,分散化の二重縮小推定量を求める問題を考察した。分散比の分母,分子を同時に縮小する,いわゆる二重縮小推定量の導出は技術的に困難とされてきたが,IERD法を用いることによってその構成に成功した。(D),(E)については,導出した推定量のベイズ的性質も論じた。
クォークグルーオンプラズマおよび高密度ハドロン物質のダイナミクス

1量子色力学(QCD)における有限温度におけるスペクトル関数を、チャーム・反チャームクォーク対のベクトル(J/Ψ)、軸性ベクトル(η_c)の2つのチャンネルに対してユークリッド格子上で測定された相関関数から我々のグループによって理論的に整備・発展された最大エントロピー法を用いて構成した。その結果、両方の粒子共、QCD相転移温度よりも十分高い温度、すなわち1.6T_c程度までは存在し続けること、そして、およそ1.6T_cと1.7T_cの間というごく狭い温度領域の間で消滅することを初めて示した。このことは、クォークグルーオンプラズマ相は通常信じられていたようなクォークとグルーオンとがほぼ自由に振る舞っている状態とは違い、ハドロン的な励起も存在し続けるような、強結合系であることを示唆する。さらに、格子色力学を用いたクォークグルーオンプラズマの粘性係数の研究も開始し、予備的な結果を得た。2 QCD相図上には、相転移がcross overから一次相転移に移り変わる点であるcritical end point(CEP)が存在する可能性が示されている。我々はまず相転移論におけるユニバーサリティーに基づきCEPが存在する場合の一般的な状態方程式を導き、CEPは系が時間発展する際に相図上でアトラクターとして働くことを見出した。更にそのようにして求めた状態方程式と時間変化する系の臨界現象の理論を用いて、高エネルギー原子核衝突において生成された系が時間発展の過程でCEPの近傍を通過する場合の揺らぎや相関距離の時間変化、および高エネルギー原子核衝突における観測量への影響などを、初めて統一的な枠組みの中で議論した。1格子色力学の計算に関して:量子色力学(QCD)におけるカイラル対称性の振舞およぴ実際の観測量と密接に関係した実時間スペクトル関数を、スカラー、擬スカラー、ベクトル、軸性ベクトルの4つのハドロンチャンネルに対して、QCD相転移温度より高い温度において、ユークリッド格子上で測定された相関関数から我々のグループによって以前理論的に整備された最大エントロピー法を用いて構成した。その結果、QCD相転移温度よりも十分高い温度においても、スペクトル関数は測定された4つのチャンネル全てにおいて、幅の狭いピーク構造という非自明な構造を保持し続けることを見出した。このことは、自由に振舞っているクォークとグルーオンとから成るというクォークグルーオンプラズマに対する素朴な描像が成り立たない可能性を示唆している。2 Disoriented Chiral Condensate (DCC)生成の問題について:超相対論的原子核衝突において期待されるような非一様な量子場の非定常的な時間発展を記述することが出来るスクイズド状態をモデル空間とする時間依存変分原理に基づく理論形式を、初めてΟ(4)シグマ模型におけるDCC生成の問題に適用した。その結果量子的揺らぎを考慮した場合はDCCのドメイン生成は弱められるいう従来の結果は、運動量空間における非対角相関を無視するという近似の結果であり、そのような近似を採用しない場合は観測可能なほど大きなドメインの生成が期待できるということを量子場計算では初めて示した。現在、このドメイン生成の観測量への影響について研究を進めている。1格子色力学の計算に関して:量子色力学(QCD)における有限温度における実時間スペクトル関数を、チャーム・反チャームクォーク対のベクトル(J/ψ)、軸性ベクトル(η_c)の2つのチャンネルに対してユークリッド格子上で測定された相関関数から我々のグループによって理論的に整備された最大エントロピー法を用いて構成した。その結果、J/ψ粒子、η_c粒子共、QCD相転移温度よりも十分高い温度、1.6T_c程度までは存在し続けること、そして、1.6T_c程度と1.7T_c程度の間というごく狭い温度領域の間で共に消滅するということを示した。このことは、クォークグルーオンプラズマの生成の徴候の代表格であるJ/ψ抑制の意味について疑問を投げかけるものである。

2 Disoriented Chiral Condensate (DCC)生成の問題について:超相対論的原子核衝突において期待されるような非一様な量子場の非定常的な時間発展を記述することが出来る、スクイズド状態をモデル空間とする時間依存変分原理に基づく理論形式を、初めてO(4)シグマ模型におけるDCC生成の問題に適用した。その結果、運動量空間、およびアイソスピン空間における非対角相関は、共に座標空間におけるドメインの生成を促進する方向に働くことを見出した。さらに、運動量空間における非対角相関は量子揺らぎを増加させるが、アイソスピン空間における非対角相関にはそのような働きはないことを示した。現在、これらの観測量への影響について研究を進めている。1量子色力学(QCD)における有限温度におけるスペクトル関数を、チャーム・反チャームクォーク対のベクトル(J/Ψ)、軸性ベクトル(η_c)の2つのチャンネルに対してユークリッド格子上で測定された相関関数から我々のグループによって理論的に整備・発展された最大エントロピー法を用いて構成した。その結果、両方の粒子共、QCD相転移温度よりも十分高い温度、すなわち1.6T_c程度までは存在し続けること、そして、およそ1.6T_cと1.7T_cの間というごく狭い温度領域の間で消滅することを初めて示した。このことは、クォークグルーオンプラズマ相は通常信じられていたようなクォークとグルーオンとがほぼ自由に振る舞っている状態とは違い、ハドロン的な励起も存在し続けるような、強結合系であることを示唆する。さらに、格子色力学を用いたクォークグルーオンプラズマの粘性係数の研究も開始し、予備的な結果を得た。2 QCD相図上には、相転移がcross overから一次相転移に移り変わる点であるcritical end point(CEP)が存在する可能性が示されている。我々はまず相転移論におけるユニバーサリティーに基づきCEPが存在する場合の一般的な状態方程式を導き、CEPは系が時間発展する際に相図上でアトラクターとして働くことを見出した。更にそのようにして求めた状態方程式と時間変化する系の臨界現象の理論を用いて、高エネルギー原子核衝突において生成された系が時間発展の過程でCEPの近傍を通過する場合の揺らぎや相関距離の時間変化、および高エネルギー原子核衝突における観測量への影響などを、初めて統一的な枠組みの中で議論した。
幼年期の心理的ストレスが向精神薬の反応性に与える影響の薬理学的基礎の解明

本研究の目的は、発達初期の心理的ストレスが情動に関わるニューロン・ネットワークの構築に永続的な影響を及ぼした結果、向精神薬の薬理学的反応性が変化することを明らかにすることにある。そのために、まず非定型抗精神病薬によるラット前頭前野におけるドパミン遊離作用の薬理学的機序について脳内微小透析法を用いて検討した。その結果、前シナプス性ドパミンD_2自己受容体に対する結合様式にしたがって、異なる種類の非定型抗精神病薬は腹側被蓋野のドパミンニューロンの活動に異なる影響を与えることが示唆された。また、前頭前野に各種非定型抗精神病薬を局所投与した実験結果から、前頭前野の局所のニューロン回路における弱いD_2受容体遮断作用と強いセロトニン(5-HT)_<1A>受容体刺激作用の相互作用がclozapineやaripiprazoleの前頭前野ドパミン遊離作用に関与することが示唆された。発達段階におけるこれらの受容体の前頭葉における発現と成熟が向精神薬の臨床的反応性にも影響すると考えられる。さらに、幼年期の心理的ストレスがコルチコトロピン放出因子(CRF)を上昇させ、発達段階のモノアミンニューロンの構築に永続的な影響を与えると推測されることから、成熟および幼若ラットの前頭前野におけるドパミン遊離に対するCRF_1受容体アンタゴニストの作用について検討した。その結果、ストレス負荷により誘発される前頭前野ドパミン遊離亢進に対するCRF_1受容体アンタゴニストの効果が成熟ラット(68週齢)と幼若ラット(3週齢)では異なっていたことから、発達段階においてストレス誘発性ドパミン系活動に対するCRF_1受容体の生理的役割が変化する可能性が示唆されたが、ストレス反応自体に個体差が大きいことからさらに検討する必要がある。1.情動の発達とストレス脆弱性の神経生物学的基盤を明らかにするために、AMPA/kainate型グルタミン酸受容体によるラット前頭前野カテコールアミン系活動の調節機構について、脳内微小透析法を用いて検討した。その結果、非定型抗精神病薬(クロザピン、およびオランザピン)による前頭前野に選択的なドパミンおよびノルエピネフリン遊離促進作用がAMPAの同時投与により増強することを見出した。この効果は、AMPA受容体の非競合的アンタゴニストSYM2206により消失したことから、非定型抗精神病薬が、AMPA受容体の脱感作を抑制することにより、同受容体の脱分極を延長して前頭前野カテコールアミン系を賦活することを示唆しており、AMPA受容体の脱感作阻害を指標とした新しい抗ストレス機序を提唱した。2.Matthewsらの方法に従い、子ラット(Wistar系)に生後520日目に母子分離ストレスを反復して与え、生後4256日目に行動観察を行ったが、行動上は対象群と比較して有意の変化は見出されなかった。作成した母子分離ストレス負荷ラット数が少なく、脳内微小透析法による実験により有意の結果を得るには至らなかった。母子分離ストレス負荷の影響には、系統差、個体差のみならず、養育環境が大きく関与していることが示唆され、実験条件を厳重に統制することが必要と考えられた。そこで、より養育環境を制御しやすいマウスを用いて同様の実験について予備的な検討を行った。そのために、微小脳内透析法を用いてマウスの脳内モノアミンおよびグルタミン酸レベルをリアルタイムにモニターする実験系を確立した。1.情動の発達とストレス脆弱性の神経生物学的基盤を明らかにするために、ラット中脳-皮質系ドパミンニューロン系に対するドパミンD2受容体パーシャルアゴニスト型新規抗精神病薬、aripiprazoleの影響について、脳内微小透析法を用いて検討した。

ドパミンニューロンの起始核である腹側被蓋野へaripiprazoleを局所投与すると、神経終末が分布する前頭前野におけるドパミン遊離が抑制された。この所見は、D2受容体フルアゴニストの効果と類似していたことから、aripiprazoleが腹側被蓋野のドパミンニューロンにアゴニスト作用を及ぼすことをin vivo下に証明した。また、aripiprazoleを前頭前野に直接投与すると、同部位のドパミン遊離を促進されたが、この効果は5-HT1A受容体アンタゴニストの前処置により拮抗された。以上の結果から、aripiprazoleは腹側被蓋野のD2受容体と前頭前野内の5-HT1A受容体の双方を介して、それぞれ異なる影響を中脳-皮質系ドパミンニューロン系に及ぼしていることを明らかにした。2.幼年期の心理的ストレスではコルチコトロピン放出因子(CRF)が上昇し、発達段階のモノアミンニューロン系の構築に永続的な影響を与えると推測されることから、予備的な実験として成熟ラットを用いて中脳-皮質ドパミンニューロン系に対する選択的なCRF1受容体アゴニストの効果を検討した。しかしながら、CRF1受容体アゴニストの腹側被蓋野への投与は前頭前野ドパミン遊離に有意の影響を与えなかった。CRF1受容体の感受性は幼若期には亢進している可能性があり、さらに週齢の若いラットを用いて、同様の検討を行っている。3.心理的ストレスに対する脆弱モデル動物として脳内に特異的に発現する蛋白のトランスジェニックマウスを用い、その神経伝達物質の脳内動態をin vivo下に解析する実験系を確立し、予備的な検討を行った。1)情動の発達とストレス脆弱性の神経生物学的基盤を明らかにするために、前年度に引き続き、ラット中脳-辺縁系・皮質系ドパミンニューロン系に対するドパミンD_2受容体パーシャルアゴニスト型新規抗精神病薬、aripiprazoleの薬理作用について検討した。前年度の研究においてaripiprazoleの前頭前野への直接投与は同部位のドパミン遊離を促進し、その作用は5-HT_<1A>受容体の活性化を介するものであることが示唆された。今年度の研究においてaripiprazoleを側坐核へ直接投与したところ、同部位のドパミン遊離は減少したことから、aripiprazoleの影響は中脳-辺縁系と中脳-皮質系では異なることが示唆された。以上の所見からストレス脆弱性の基盤には前頭前野5-HT_<1A>受容体が関与する可能性が推定され、発達過程における同受容体の発現と成熟が向精神薬の反応性にも影響を与えると示唆される。2)幼年期の心理的ストレスではコルチコトロピン放出因子(CRF)が上昇し、発達段階のモノアミンニューロン系の構築に永続的な影響を与えると推測されることから、ラットを用いて中脳-皮質系ドパミンニューロン系に対するCRF_1受容体アンタゴニスト(経口投与)の作用について予備的検討を行った。CRF_1受容体アンタゴニスト単独では成熟ラット(68週齢)の前頭前野ドパミン遊離に有意の影響を与えなかったが、拘束ストレスによる前頭前野ドパミン遊離の亢進がCRF_1受容体アンタゴニストの前処置により拮抗された。しかしながら、3週齢の幼若ラットでは同様のCRF_1アンタゴニストの作用は認めなかった。
英日中国語ウェブ誤用コーパス構築と母語をふまえた英語・日本語・中国語教授法開発

東京外国語大学を拠点に、リーズ大学・北京大学・台湾師範大学・上海外国語大学と連携し、「国際多言語学習者コーパス・誤用辞典」を以下のサイトに公開した。http://ngc2068.tufs.ac.jp/corpus/英語の誤用では、“in/on/at"及び“of"の誤用が顕著で、その要因として、日本語の空間認知表現が豊富ではなく、多様な修飾関係も“の"のみで表示する「無界的」言語であることがあげられる。中国語の誤用でも、日本語の「無界性」の影響が観察され、冠詞に相当する“一+類別詞"、完結性の補語や“-了"の欠如が顕著である。日本語の無界性が、英語・中国語の誤用に影響することが検証された。1.英語学習者コーパスについては、東京外国語大学英語専攻の上級者の作文に基づきイギリス・アメリカ人教員による添削データを加えた英語学習者誤用コーパスを構築した。さらに、誤用タグの種類を検討し、前置詞、テンス・アスペクト、名詞句の修飾表現、二文の接続といった誤用タグ及び「誤用ではないがより好ましい表現」タグを付すことを決定し、タグ付ソフトを選別し、タグ付作業をすすめた。さらに、台湾師範大学の協力を得て、同じ内容の3種類の翻訳課題を東京外国語大学および台湾師範大学で学生たちに依頼し、日本語母語話者と台湾中国語母語話者との間で、どのような一般性と相違点が観察されるかについて、予備調査を行うことができた。2.日本語学習者コーパスについては、台湾の大学生およびイギリスリーズ大学日本語学科における上級日本語学習者の作文コーパスに基づき、台湾中国語および英語を母語とするに日本語学習者の産出にどのような一般性と相違点がみられるかを研究した。さらに誤用タグを決定し、添削・誤用タグ付け・誤用タグのXML化を容易にするソフトウェア開発を行った。3.中国語学習者コーパスについては、世界の中国語教育研究二大拠点である北京大学・台湾師範大学との研究ネットワークを構築し、北京大学からは、北京大学に留学する韓国語母語話者、台湾師範大学からは、主に台湾師範大学に留学する、中上級の英語母語話者中国語学習者の作文データの提供を受け、東京外国語大学・早稲田大学の日本語を母語とする中国語学習者の作文データに加え、異なる母語・異なる学習環境における中国語中間言語研究を行い、北京大学、東京外国語大学、台湾師範大学、日本中国語学会全国大会等で計5回の国際ワークショップ・研究会を開催し、研究者間の国際連携を深めた。平成26年度は、北京大学・上海外国語大学・上海師範大学・台湾師範大学との連携で、母語が異なる学習者コーパス構築・誤用研究を行った。まず、英語学習者コーパスは、「日本語母語話者英語学習者コーパス」及び「中国語母語話者英語学習者コーパス」の2種類の英語学習者コーパスを構築、誤用分析を行った。さらに、中国語学習者コーパスについては「日本語母語話者中国語学習者コーパス」及びthe Test of Chineseasa Foreign Language作文コーパスに基づく「英語母語話者中国語学習者コーパス」の二種類の学習者コーパスを構築、誤用分析を行った。こうした誤用分析に基づき、特に文法上の誤用項目に着目した「オンライン英語誤用辞典」「オンライン中国語誤用辞典」の製作に着手した。このように、母語が異なる英語・中国語学習者コーパスを対照して明らかになったことは、「母語の文法体系が第二言語習得に大きく影響する」という事実である。例えば、日本語の名詞句構造は、「限定詞」(Determiner)という統語的位置をもたないため、日本語母語話者英語学習者コーパスにおいては、「限定詞」の'a/the/this/my'等や、中国語の「一個(Yige)」「数詞+類別詞」の脱落が顕著な誤用例として観察される。さらに、日本語の名詞句と修飾句の意味関係は、「の」を用いた連体修飾が多様な意味関係を示すため、日本語母語話者英語習得においては、'of'の過剰使用が顕著である。これに対して、中国語母語話者の英語習得においては、「一個」に相当するoneの過剰使用がみられ、英語母語話者の中国語習得においては、「一個」の過剰使用が観察された。こうした研究は、台湾師範大学・上海師範大学・ハーバード大学・日本中国語学会・上海外国語大学で開催された国際シンポジウムで発表し、国際連携強化が可能になった。第一の実績として、東京外国語大学を拠点とし、国際連携(北京大学・国立台湾師範大学・上海外国語大学・英国リーズ大学・国際教養大学)による「ウェブ英語・日本語・中国語学習者誤用辞典」を以下のサイトで一般公開した。http://ngc2068.tufs.ac.jp/corpus/第二の実績として、英・日・中国語の語彙・文法・文体の誤用項目開発、「添削・誤用タグ付け・XML化」が可能なソフトフェア及び誤用検索システム開発を行い、各学習者の作文原文・誤用項目及び添削後の情報表示が効率的に行われるシステムを確立した。第三の実績として、日本語母語話者が誤りやすい英語の学習項目が明かになった。国立台湾師範大学・上海外国語大学の英語専攻学生からなる中国語母語上級英語学習者と、東京外国語大学英語専攻学生からなる日本語母語上級英語学習者に対して、同一翻訳課題による作文コーパスを収集、誤用を比較した。その結果、日本語母語話者英作文コーパスでは、「空間認知に関わる前置詞in/on/atの混用、inの過剰使用、日本語の連体修飾"の"からの母語干渉によるofの過剰使用」が、中国語母語話者に比較して顕著であることが明かになった。

第四の実績として、日本語母語話者が誤りやすい中国語の学習項目も明かになった。中上級の、東京外国語大学中国語専攻学習者コーパス及び国立台湾師範大学から提供された英語母語話者中国語学習者コーパスを比較すると、英語の冠詞に相当する中国語の“一+類別詞"の使用について、「日本母語話者は欠如、英語母語話者は過剰使用」という対照的な誤用が観察された。第五の実績として、英国・中国・台湾・日本のトップ大学の学生たちの日本語学習者コーパス、誤用辞典、相互参照型の英日中国語誤用コーパスを構築し、外国語教育研究及び教育現場への貢献と、さらなる国際連携研究のための基盤が確立した点があげられる。東京外国語大学を拠点に、リーズ大学・北京大学・台湾師範大学・上海外国語大学と連携し、「国際多言語学習者コーパス・誤用辞典」を以下のサイトに公開した。http://ngc2068.tufs.ac.jp/corpus/英語の誤用では、“in/on/at"及び“of"の誤用が顕著で、その要因として、日本語の空間認知表現が豊富ではなく、多様な修飾関係も“の"のみで表示する「無界的」言語であることがあげられる。中国語の誤用でも、日本語の「無界性」の影響が観察され、冠詞に相当する“一+類別詞"、完結性の補語や“-了"の欠如が顕著である。日本語の無界性が、英語・中国語の誤用に影響することが検証された。平成26年度は、北京大学・上海外国語大学・上海師範大学・台湾師範大学との連携で、母語が異なる学習者コーパス構築・誤用研究を行った。まず、英語学習者コーパスは、「日本語母語話者英語学習者コーパス」及び「中国語母語話者英語学習者コーパス」の2種類の英語学習者コーパスを構築・誤用分析を行った。次に、中国語学習者コーパスについては「日本語母語話者中国語学習者コーパス」及びthe Test of Chineseas a Foreign Language作文コーパスに基づく「英語母語話者中国語学習者コーパス」の二種類の学習者コーパスを構築、誤用分析を行った。さらに、特に文法上の誤用項目に着目した「オンライン英語誤用辞典」「オンライン中国語誤用辞典」の製作に着手した。このように、母語が異なる英語・中国語学習者コーパスを対照して明らかになったことは、「母語の文法体系が第二言語習得に大きく影響する」という事実である。例えば、日本語の名詞句構造は、「限定詞」(Determiner)という統語的位置をもたないため、日本語母語話者英語学習者コーパスにおいては、「限定詞」の'a/the/this/my'等や、中国語の「一個(Yige)」「数詞+類別詞」の脱落が顕著な誤用例として観察される。こうした研究は、台湾師範大学・上海師範大学・ハーバード大学・日本中国語学会・上海外国語大学で開催された国際シンポジウムで発表し、国際連携が強化され、当初の計画以上に研究が進展している。27年度が最終年度であるため、記入しない。対照言語学、外国語教育、日本語教育、英語教育、中国語教育、第二言語習得、コーパス言語学2015年度は、国際的なジャーナルや、中国で出版される書籍で、日本語・英語・中国語学習者コーパス分析についての論文が掲載される予定である。
サンゴ礁生態系に与える有害化学物質のインパクト:温暖化・酸性化との共同効果

サンゴ礁環境における炭酸システム変動と有害化学物質の調査研究をおこない、化学物質ストレスと海洋環境の温暖化・酸性化との共同効果について評価をおこない、サンゴ礁生態系の管理と保全の指針を得ることを目的とした。(1)瀬底島サンゴ礁における炭酸システム変動の時系列観測と解析をおこなった。(2)沖縄本島沿岸海水、石垣島白保の陸水域およびサンゴ礁域において光合成阻害除草剤ジウロンの水平分布および季節変動の観測をおこなった。石垣島においてはサトウキビの夏植えが行われており、12月頃には轟川の上流域で顕著な影響が見られた。白保サンゴ礁域の海岸域ではサンゴ礁の中央部と比較してやや高めの値を示し、地下水の浸み出しによってもジウロンが供給されていることを示唆した。また沖に向かって検出頻度が減少したが、比較的沖においても検出された。低濃度のジウロンが恒常的に暴露されている可能性が示唆された。(3)沖縄本島中城湾において、巻貝(、未同定Muricidae sp.)のインポセックスの調査をおこなった。その結果、14個体中の9個体でメスのオス化現象(インポセックス)が見られた。有害化学物質の影響が示唆される結果となった。(4)タンザニア国ザンジバル島のサンゴ礁保護区において水温変動の時系列観測をおこない、インド洋のサンゴ礁の状況把握に努めた。1)瀬底島サンゴ礁において炭酸システムの時系列観測をおこなった。現場設置型の全自動アルカリ度測定装置を用いて、30分ごとにアルカリ度と全炭酸を測定し、サンゴ礁における炭酸システムの解析をおこなった。またサンゴの骨格年輪の微量元素濃度(Mg、Sr、U)を測定し、季節変動について炭酸システムの時系列変動との関係について解析した。2)琉球列島サンゴ礁における有害化学物質の分布と挙動の調査研究をおこない、殺虫剤、除草剤、船底塗料などの空間分布と季節変動を解明する(沖縄本島、石垣島、石西礁湖など)。とくに石垣島白保地域の河川水においては、サトウキビの植え付けに伴う除草剤散布(8-10月)の影響が顕著であった。サンゴ礁海域においては、河口付近と海岸部を中心に年間を通して供給されていることがわかった。3)平成20年12月-21年1月に、タンザニアのサンゴ礁における炭酸系変動の観測をおこなった。データの解析を進行中である。
建築物の美観を保つための掲示スペースの設計ガイドラインの提案

本研究は、ロビー周辺の壁面が掲示物であふれ、美観を損ねている公共施設が散見される現状を改善するために、建築設計における掲示計画指針を検討した調査研究である。まず、4種の公共施設(地域交流・ホール・展示・福祉)について、掲示物の数量と内容、掲示のルールの現況調査を行った。また、全国の建築設計事務所を対象にアンケート調査を行い、掲示物や掲示スペースに対する意識や設計時の配慮状況等を把握した。さらに、比較的美観を保っている公共建築において、美観を保っている要因や方法についてケーススタディを行った。以上を踏まえ、最終的に、掲示計画指針を設定した。従来の建築設計では、掲示スペースの計画は軽視されてきた。設計理論において、掲示物の量の知見や掲示スペースの設定手法が欠落しているため、掲示物への配慮が十分でなく、設計者の意図に反して、建築物の使用開始後、ロビー回りが掲示物であふれ美観を損ねている建物が多くみられる。本研究は、建築設計理論の一部になるべき、掲示スペースの計画指針を検討することを目的にしたものである。そのために、まず、各種の公共施設の掲示状況の実態調査を行った。24年度は、不特定多数が利用する主要な公共施設で、掲示物による美観が特に問題になる〈交流(公民館等)〉〈ホール(市民会館等)〉〈展示(美術館等)〉〈福祉(保健センター等)〉の4建築種別ついて詳細な掲示物調査を行い、掲示物の量と内容の概要を把握するとともに、さらに建築種別事に差が生じる要因を分析した。予想以上の夥しいポスターや文書が掲示されている現状を明らかにした。これに加えて、掲示物の当事者である〈建築設計事務所〉に対して掲示スペースの計画と設計手法に関するアンケート調査(関東、関西、九州の300事務所を対象)を行い、設計事務所間で設計時の掲示スペースの配慮に関して大きな差がある現状を明らかにした。25年度は、熊本および福岡市において、掲示物に関して比較的美観を保っている公共施設の掲示スペースと管理方式について事例調査を行った。その際、掲示物に加え、近年大量のチラシやパンフレットがロビー回りに並べられ,大きな面積をとり、ロビー回りの建築的美観に大きな影響を与えている現状を明らかにした。最後に、これらの調査・分析を踏まえて、掲示スペースに関する建築指針を検討し、一応の結論を得た。一連の研究が終了し、得られた成果を論文として執筆中である。公共施設の特にロビー周りに、大量の多種多様な掲示物が掲示され、建築デザイン性が損なわれている施設が多い現状を改善するために、建築設計時に、竣工後の掲示物の量的予測と掲示スペース計画に実用的な計画指針を得ることを目的にした調査研究であり、2年間にわたって行うものである。初年度は指標の前提となる、多様な建築種別毎の掲示物の実態調査を行い、量的な把握と掲示内容、要因を把握した。具体的には、熊本市内の不特定多数の市民が利用する建築種別として〈ホール〉、〈福祉施設〉、〈コミュニティ施設〉、〈展示施設(美術館・博物館)〉を対象にし、建築種別ごとに掲示物の量を把握した。これらの施設のロビー周り、廊下を対象にして、すべての掲示物をもれなく写真撮影し、その内容、場所、数量を集計、分析した。また、過去に実施した「くまもとアートポリス」の建築物のうち、不特定多数が利用する施設についても同様にデータ化した。これらの資料を基に、建築種別毎の掲示物の数量とその発生要因を明らかにした。目的を達成するにあたり、大きく(1)建築種別毎の掲示物の把握、(2)設計時、および使用後の掲示スペースと掲示物の運用状況の調査、(3)これらを踏まえて、掲示スペースの計画指針を検討する、というのが研究作業手順である。(1)を初年度、(2)(3)を2年度に実施予定であり、ほぼ、当初の計画通りに進行している。2年目にあたる本年度は、(1)建築設計者および各施設の管理者に焦点を当て、設計時の掲示計画、建物使用後の掲示のルールに関する調査行い、設計段階での掲示スペースの設定と使用後の掲示スペースの運用の現状に関する実情を把握する。(2)最後に、これらを踏まえて、設計時に有用な掲示計画の指針を検討する。設計事務所については、昨年度に予備調査を実施しており、今年度はその中で充実した掲示計画を実践している事務所について、さらに詳細なインタビュー調査を実施する予定である。運用については、建設後に掲示物に関して美観を保っている建築事例をできる限り訪問・観察し、ケーススタディを行う予定である。地元の公共施設以外にも、訪問調査を行う予定である。ほぼ当初の計画通り進めており、当初の計画通り使用していく予定である。調査で使用するビデオカメラ、参考文献、文具等の消耗品等の購入、さらに、九州、関東・関西で掲示スペースの計画を実践している設計事務所対象のインタビュー調査、運用に優れている施設のケーススタディ調査のための旅費等が主な費用である。