hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
重度脳性麻痺ボッチャ選手の競技力向上のためのトレーニングプログラムの開発

健常者において、ゴルフのパターやバスケットボールのフリースロー等の成功の要因に、日常的なフィットネス訓練の効果が自律神経系に大きく影響するという報告があり、ターゲットスポーツであるボッチャ選手においても、フィットネストレーニングは有用であると考えている。その指標として、GMS社製の心拍変動解析装置を購入し、選手のフィットネストレーニング効果とボッチャパフォーマンスの関係について明らかにする。デモ器の使用等も繰り返し行い当初の予定通り、適切なトレーニング及び測定評価機器を購入できた。また、被験者であ選手達の反応も良好であり、積極的なトレーニングを行えることがわかった。ボッチャはジャックと呼ばれる白い的玉に赤、青の皮製のボールを近づける重度障がい者を対象としたパラリンピックの正式競技である。ただ近づけるだけではなく、相手ボールを押したり、弾いたりすることも要求される。これらのニーズから、本研究は、従来から実施されてきた痙性減弱を目的としたストレッチ等のトレーニング方法を、より積極的な筋力増強等を目的としたプログラムに変更・実施し、これらの効果について明らかにすることを目的とした。我々は、投球可能距離がボッチャ選手のパフォーマンスの一指標となることを明らかにしており、筋力増強、体幹機能向上、心拍数上昇等を目的とした新しいトレーニングプログラム“ボチトレ"を開発、導入し、主にボッチャ強化指定選手を対象に実施している。一般社団法人日本ボッチャ協会主催の医科学合宿を中心に、年4回の合宿時に、各々の選手のGMFM(粗大運動能力尺度)測定後、マット上での繰り返し寝返り運動、新しく開発したスピードトレーニング機器での上肢の交互運動、手動車椅子ランそして懸垂型歩行器歩行後の心拍数変化及び自律神経測定を実施した。自律神経機能については、普段より心拍数を上昇させる運動を継続的に実施することにより自律神経機能が賦活され,安静時に副交感神経優位になりやすいというが報告等(菅原ら,2000)を参考に、ターゲットスポーツとしてのここ一発に強い選手となるよう、心拍数上昇を目的としたフィットネストレーニングを取り入れ、良好な結果に結びついている。呼吸機能測定も導入し、全ての選手においてシビアな呼吸機能低下が認められたため、呼吸筋トレーニングも一連のメニューに加えた。脳性麻痺選手の運動時の心拍数変化、交感神経-副交感神経バランスのデータが得られたとともに、重度障がい者のトレーニング効果を表す指標として、自律神経測定の有用性が示されたことも研究成果として大きい。ボッチャ選手は、障害の重度さから幼少期から運動負荷による心拍数上昇という事象をほとんど経験していないことが予想される。それらを目的とした運動プロトコールもない。そのため、自律神経系賦活を目的に、心拍数上昇を目的とした、重度障がい選手用の運動
LUBACによる細胞死とIL-1b産生調節機構の解析

HOIP欠損B細胞、マクロファージではLPS刺激によって細胞死が誘導される。まず初めに、この細胞死がどのタイプのプログラム細胞死であるかについてそれぞれのプログラム細胞死に必須の分子を抑制した場合の細胞死に与える影響を調べることで検討した。その結果、LPS刺激によるHOIP欠損B細胞の細胞死はネクロプトーシスに必須の分子RIP3の欠損によっては抑制されなかったが、さらにアポトーシスに関与する分子であるCaspaseの阻害剤であるZ-VAD-FMKを加えることによって抑制された事から、HOIP欠損B細胞のLPS刺激による細胞死はアポトーシスがメインで起こっていることが明らかとなった。次に、マクロファージ細胞株Raw264においてCRISPR/Cas9の系を用いてHOIPの発現をノックダウンした細胞株(HOIP KD Raw264)を樹立したところ、HOIPを欠損するマウス骨髄由来マクロファージと同様にLPS刺激によって成熟IL-1βの産生を認めた。このHOIP KD Raw264細胞でRIP3の発現を低下させてもLPS刺激による成熟IL-1βの産生は抑制されなかったが、RIP3とCaspase-8の発現を両方とも低下させた場合にはLPS刺激による成熟IL-1βの産生が認められなくなったことから、HOIP欠損マクロファージにおけるLPS刺激による成熟IL-1βの産生にはCaspase-8が関与していることが示された。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
神経変性における病因遺伝子産物構造変化の解析

神経変性疾患の原因の一つに蛋白質のミスフォールディング、凝集体形成の関与が示唆されている。凝集体の形成は、蛋白質内部のある特定のアミノ配列によって誘起されることが最近、明らかとなってきた。我々は、凝集性アミノ酸配列の性質を詳しく検討するために、安定性および水溶性が極めて高いマッコウミオグロビンに着目し、そのC-Dコーナーに種々の凝集性アミノ酸配列を挿入したキメラミオグロビンを設計した。挿入した凝集性アミノ配列はヒトプリオン(OPR)、Sup35p(R5)、α-シヌクレイン(NAC)、50グルタミンリピート(Q50)由来の4060アミノ酸からなる凝集体形成に関わると考えられる配列である。そこでこれらキメラミオグロビンの構造および性質を分光学的、生化学的手法により検討した。各種キメラミオグロビンを精製したところ、野生型(WT)とほぼ同じ可視・紫外吸収スペクトル、常磁性NMRスペクトルを示した。この結果は、適切にフォールディングされたキメラミオグロビンが単離できたことを意味する。キメラミオグロビンは、中性条件下、37°C放置によりQ50>R5>OPR>NAC>WTの速さで凝集体を形成した。凝集体の性質を生化学的手法、電子顕微鏡などで調べたところ、R5とQ50変異体の凝集物はSDSに不溶性のアミロイド繊維を含むことが明らかになった。また、Q50の繊維はR5の繊維よりも長く、また量も多いことから、グルタミンリピートはアミロイド繊維形成能がより高いことが判明した。これらキメラミオグロビンの安定性を尿素変性実験により検討した。その結果、R5、Q50変異体の安定性は他の変異体に比べて大きく不安定化していた。このことは、蛋白質分子が凝集性アミノ酸配列をもつことで部分的にアンフォールドし、モルテングロビュール様の構造を経てアミロイド繊維が形成されることを示唆している。
脳型再構成デバイスの実現と自律型ロボットへの応用

脳型再構成デバイスの実現を目指し,(1)書き換え可能半導体であるField Programmable Gate Array(FPGA)を用いた動的再構成プラットフォームの構築,(2)自己組織化ニューラルネットワークを実現する仮想回路の整備,(3)これらの自律型ロボットやWEBアプリケーションへの応用を行った.提案したプラットフォームについて,FPGAボードを用いた実アプリケーションでの実機実証による性能評価を行った.1.デバイス内の学習回路を直接インターネットへ接続するためのReconfigurable TCP/IP Offload Engineの開発とその演算・電力性能の実機検証ネットワークロボティクスに重要である通信の仕組について,昨年度基本機能を確認したReconfigurable TCP/IP Offload Engine(RTOE)について引き続き研究開発を行った.本年度は,RTOEをFPGA内部でアプリ回路と直結可能な形式へと回路を改良し,仮想回路ライブラリとして整備した.ベンチマーク用のアプリ回路と直結した演算・電力性能の実機検証では,物理層チップの理論性能100Mbpsに対し95Mbpsの実行性能を得た.またその時の動的消費電力は30mW程度であった.さらに,動画像圧縮伸長回路と直結したデモンストレーションシステムを構築し,ソフトウェアアプリと比較して約30倍の高速化を達成すると共にCPUの負荷を完全にオフロードすることに成功した.本研究課題の最終目標である脳型再構成デバイス実現において,RTOEはデバイス内部通信やインターネットとの接続においてコア技術となる.実機での動作検証に成功したため,次年度は各種学習回路との組み合わせを行っていく予定である.2.画像認識,音声認識,画像圧縮伸張のための仮想回路ライブラリ整備自己組織化マップをベースとした画像認識回路において,基本素子の抽出と仮想回路ライブラリ化に関する検討を行った.また,音声認識や画像圧縮伸長に個別に用いていたWavelet変換回路やパターンマッチング回路等において,同様に基本素子の抽出と仮想回路ライブラリ化に関する検討を行った.個別では動作しているので,今後,本研究課題の最終目標である脳型再構成デバイス内で効率よく動作可能な仮想回路の形式へ変換するための基本素子の抽出が必要である.脳型再構成デバイスの実現を目指し,(1)書き換え可能半導体であるFPGAを用いた動的再構成システムの構築,(2)ハードウェア化に適した学習アルゴリズムの提案,および,(3)ロボットへの応用可能性の検討を行った.(2)ハードウェア化に適した学習アルゴリズムにおいては,自己組織化マップをベースとしたアルゴリズムに関して検討を行った.距離演算回路や勝者決定回路等,複数の学習機械で共通に用いることが出来る計算部を仮想回路化し,組み合わせて用いることで様々な学習機械を実現できることを示した.本成果については日本神経回路学会誌の解説論文にて発表を行った.(3)ロボットへの応用可能性の検討においては,画像・音声認識,音声合成,動画像通信,階層制御,学習機械といった自律型ロボットの実現に必要なコンポーネントについて仮想回路を融合していくというアプローチに関する検討を行った.本成果については,電子情報通信学会誌の解説論文にて発表を行った.脳型再構成デバイスの実現を目指し,(1)書き換え可能半導体であるField Programmable Gate Array(FPGA)を用いた動的再構成プラットフォームの構築,(2)自己組織化ニューラルネットワークを実現する仮想回路の整備,(3)これらの自律型ロボットやWEBアプリケーションへの応用を行った.提案したプラットフォームについて,FPGAボードを用いた実アプリケーションでの実機実証による性能評価を行った.1.動的部分再構成可能半導体を用いた脳型再構成デバイス実験環境の整備再構成可能半導体Field Programmable Gate Array(FPGA)を用いた脳型再構成デバイスの実験環境を整備した.従来のFPGAは利用時に全体を書き換える必要があったが,最新のFPGAは動作中に半導体内の一部を数msの時間で書き換える"動的部分再構成"が可能であり,いくつかのデバイスが現在市中で入手可能な状態にある.この機能は,脳型再構成デバイスを実現するための重要な技術なので,当該技術の導入と実験環境の整備は重要である.しかしながら,本科学研究費助成事業で補助される金額では機能的に満足な最新のデバイスを入手することは困難であった.この解決策として,複数の古いFPGAボードを3次元構造へ集積(例えば8枚のFPGAボードを使用して2×2×2の3次元立体構造とする)する方式を採用し,各FPGAボードを部分再構成領域と考えて最新FPGAの代替とすることを提案した.現時点では簡単な数値演算回路を複数のFPGAボードへ書き込んで並列演算できる環境になっている.また,ネットワークロボティクスに重要である通信の仕組について,FPGA上でTCP/IPを直接処理する仮想回路の開発も行い実用レベルにあることを確認している.今後もこれらの開発環境の整備を進めていく予定である.2.脳型計算機のための一般素子ライブラリの整備自己組織化マップ(Self-Organizing Map; SOM)をベースとした各種学習アルゴリズムに関して,演算要素の抽出に関する基礎検討を行った.ここでは特に,一般素子をFPGA上へ分散して配置した際の通信に関する諸問題の解決が重要であることが明らかになった.引き続き,配置と通信の問題に関して,学習機能と交えた検討が必要である.

通信のコア技術であるTCP/IPの仮想回路を得られたことが成果として最も大きい.よって,脳型再構成デバイスの環境整備は順調に進んでいると言える.画像認識,音声認識,画像圧縮伸張のための仮想回路ライブラリ整備に関しても同様に順調に進展している.但し,個別動作を確認している段階であるため,複数仮想回路の組合せの実験を並行して進める必要がある.SOMをベースとした学習機械に関しては,成長型のものを中心にアルゴリズムの特徴を精査している段階である.アルゴリズムのハードウェア化に関する検討は少々遅れが見られる.上記を勘案し,アルゴリズムの検討に一部遅れはあるが,最も工数が掛かるハードウェア環境の整備が順調なため,本研究課題は概ね順調に進展しているといえる.動的部分再構成が可能な最新FPGAを搭載したFPGAボードの購入は,機能,価格および本科学研究費助成事業から助成される金額を考慮したところ,妥当ではないと判断した.これに代わり,複数のFPGAを集積する方法を採用した.これは仮想的ながら動的部分再構成を実現するものであり,本研究の基礎検討には充分である.その上,複数FPGAによるクラスタ型の脳型計算機へアプローチする足がかりとしても極めて有効なため,単なる代替案を超えた成果を得られつつある.将来的に移動型の小型ロボットへ搭載する際には低価格化が進んだワンチップのFPGAを用い,サーバにはクラスタFPGAを採用するといった形式が可能になる.また,ロボットとサーバ間の通信で重要となるTCP/IPの仮想回路化はほぼ達成されており,現時点で動画像処理と組み合わせたデモシステムを公開可能な状態にある.これらを自律移動ロボットの脳機能を実現する基本パーツとして組み合わせていく予定である.SOMをベースとした学習機械に関しては,成長型のものを中心にアルゴリズムの特徴を精査している段階である.アルゴリズムのハードウェア化に関する検討は少々遅れが見られる.上記を勘案し,アルゴリズムの検討に一部遅れはあるが,最も工数が掛かるハードウェア環境の整備が順調なため,本研究課題は概ね順調に進展しているといえる.本研究課題の最終目標である脳型再構成デバイスのプロトタイプ完成を目指す.複数の仮想回路間をRTOEを用いた通信で結ぶ.複数FPGAを用いた複数仮想回路の動的再構成に関する実証実験を行う.本年度は最終年度になるため,ロボットを用いた実証実験にも注力する.人間の生活環境で活躍するサービスロボットの為の人工知能実現を題材とし,脳型再構成デバイスの有効性を演算性能と消費電力の両面から検証する.さらに,開発の容易性に関してもライブラリ化した仮想回路の組合せでどの程度改善するかを検証する.1.ワンパス・成長型SOMベース学習機械の開発"全方位カメラから得られるフルカラー動画像と赤外線センサアレイから得られる障害物までの距離をセンサ入力として取り扱い,環境地図と視界内に映る物体データベースを構築・認識する"という問題設定の下で,ワンパス・成長型SOMベースの学習機械をソフトウェア上で開発する.Tokunagaらが開発したSelf Evolving Modular Networkについて演算要素を分析し,脳型再構成デバイス上で動作する脳型計算機のプロトタイプとして開発を進めることを検討している.
金属酸化物ナノシートから金属酸化物半導体ナノチューブの創製と特性評価

本研究は、層状金属酸化物や層状金属水酸化物を剥離して得た金属酸化物や金属水酸化物ナノシートを出発原料として,金属酸化物や金属水酸化物半導体ナノチューブや一次元ナノ粒子等を合成するプロセスの開発を行った。層状マンガン酸化物ナノシートと陽イオン界面活性剤と反応させて合成したナノ複合体を水熱処理してマンガン酸化物ナノチューブやナノファイバー等の一次元ナノ材料の合成に成功した。合成したマンガン酸化物ナノチューブや一次元ナノ粒子等の組成構造解析を行い,ナノシートからナノチューブへの生成メカニズムを解明し、新規合成法として確立した。さらに合成した金属酸化物半導体ナノチューブや一次元ナノ粒子の電子特性,光学特性など物性測定を行った。これらの一次元ナノ材料は、n型半導体の特性を示し、バンドギャップが0.43eVであることを明らかにした。金属水酸化物ナノチューブを合成するため、まず、層状構造を有する遷移金属水酸化物の塩基性塩化合物の合成を行った。水酸化亜鉛や水酸化ニッケルを有機酸と水熱反応させることにより、一連の層状塩基性塩の合成に成功した。これらの層状金属水酸化物は、アルコール溶媒中で処理すると、金属水酸化物ナノシートに剥離することを始めて成功した。その剥離反応は、層間の有機酸イオンの種類や含有量などに依存する。剥離反応で合成した金属水酸化物ナノシートを乾燥処理することにより、ナノシートを巻き上げて金属水酸化物ナノチューブを合成することができた。層状チタン酸ナノシートを水熱処理して酸化チタンナノ粒子の合成を行った。生成した酸化チタンナノ粒子の形状は、反応溶液のpHに依存する。酸性溶液中では、ナノベルト状や薄い正方形のナノ粒子が生成し、中性溶液中では、ナノリーフ状の粒子が生成し、アルカリ性溶液中では、ナノチューブ状やナノシート状粒子が生成する。これらのナノ粒子は、特殊な結晶面を露出し、高い光触媒特性や色素吸着特性を示し、有望な色素増感型太陽電池材料である。本研究は,層状構造を有する金属酸化物や金属水酸化物を剥離処理して,得た金属酸化物や金属水酸化物ナノシートを界面活性剤と反応させ,MnO_2,ZnO, Nb_2O_5,TiO_2などの金属酸化物半導体ナノチューブを合成するプロセスを開発する。ナノシートからナノチューブへの生成メカニズムの解明および金属酸化物半導体ナノチューブの電子特性,光学特性の解明を目的とし、平成17年度は次の研究を行った。1.マンガン酸化物ナノチューブの合成層状マンガン酸化物を有機アミンとのインターカレーション反応で剥離して、マンガン酸化物ナノシートを調製した。有機アミン系の界面活性剤陽イオンとマンガン酸化物ナノシートと反応してナノ複合体が生成した。生成したナノ複合体を水熱反応して、マンガン酸化物ナノチューブの合成を行った。ナノチューブの生成は界面活性剤の種類、反応温度などの条件に大きく依存する。ナノ複合体は反応温度の上昇に伴い、ナノシートはナノチューブへ徐々に変化し、さらに温度を上げるとナノファイバーへ変化することを明らかにした。さらに界面活性剤のかわりに有機ポリマーイオンを用いて、マンガン酸化物ナノチューブの合成を行った。有機ポリマーイオンを使用した場合は、ナノチューブが生成しやすい結果が得られた。2.ナノチューブのナノ構造解析と物性評価合成したマンガン酸化物ナノチューブについてTEMなどでナノ構造を調べた。界面活性剤を用いた場合は、生成したナノチューブが多層構造を有する。一方、有機ポリマーイオンを使用した場合は、ナノチューブの結晶性が低いことがわかった。

さらにマンガン酸化物の半導体特性を測定するために、4光波混合ヘテロダイン測定システムを構築した。マンガン酸化物ナノチューブのバンドギャップはPL,分光光度計で測定した。その値は約0.8eVであった。本研究は,層状構造を有する金属酸化物や金属水酸化物を剥離処理して,得た金属酸化物や金属水酸化物ナノシートを界面活性剤等と反応させ,MnO_2,ZnO,Nb_2O_5,TiO_2などの金属酸化物半導体ナノチューブの合成、ナノシートからナノチューブへの生成メカニズムの解明および金属酸化物半導体ナノチューブの電子特性,光学特性の解明を目的とする。平成18年度は次の研究を行った。1、金属酸化物ナノチューブの合成とナノ構造解析前年度の研究結果を踏まえて、層状マンガン酸化物ナノシートと有機アミン系ポリマーなどのテンプレートと反応させ、ナノチューブの生成過程や生成物を調べた。ナノチューブの生成は、テンプレートの形状に大きく影響され、円錐型のテンプレートイオンは、ナノチューの形成に有利であることを明らかにした。さらにチタン酸ナノシートを水熱処理してチタン酸化物ノナチューブなどナノ材料の合成を行った。剥離剤を選択すれば、チタン酸化物ナノチューブを得られることを突き止めた。また、反応条件によって、様々な形状の酸化チタンナノ粒子を合成できた。水酸化物ノナチューブの合成について、水酸化亜鉛と各種有機酸と反応させ、多種の水酸化亜鉛層状化合物を合成し、その剥離実験を行った。水酸化亜鉛層状化合物層間の有機酸の種類や含有量によって、剥離挙動が異なる。数種類の層状化合物の剥離に成功した。2、金属酸化物ナノチューブの物性評価合成したマンガン酸化物ナノチューブについて、半導体特性を調べ、バンドギャップを求めた。これはn型一次元ナノ半導体であることがわかった。さらに合成したチタン酸化物ナノチューブなどのナノ粒子の光学特性測定を行った。これらのナノ粒子は、従来の方法で合成したものと比べ、極めて高い光触媒反応活性結晶面を有することがわかった。本研究は、層状構造を有する金属酸化物や金属水酸化物を剥離処理して、得た金属酸化物や金属水酸化物ナノシートを界面活性剤等と反応させ、MnO_2、ZnO、Nb_2O_5、TiO_2などの金属酸化物半導体ナノチューブの合成、ナノシートからナノチューブへの生成メカニズムの解明および金属酸化物半導体ナノチューブの電子特性、光学特性の解明を目的とする。平成19年度は次の研究を行った。1、金属酸化物ナノチューブの合成とナノ構造解析前年度の研究結果を踏まえて、チタン酸ナノシートからチタン酸化物ナノチューブなどのナノ材料の合成法について検討した。層状チタン酸ナノシートを水熱処理して、様々な二酸化チタンナノ結晶を合成することに成功した。層状チタン酸ナノシートから二酸化チタンナノ結晶の生成過程についてナノ構造分析を行い、反応メカニズムを解明した。さらに水酸化ニッケルと有機酸との新規層状化合物の合成に成功した。合成した層状水酸化ニッケル化合物を有機溶媒中での剥離反応により、水酸化ニッケルのナノシートがはじめて得られた。2、金属酸化物ナノチューブの物性評価
化学活性官能基の固定化によるメソ多孔性シリカ表面の機能化と精密有機合成への応用

均一な細孔構造を有するメソポーラスシリカ(MS)を調製し、各種シリル化剤を用いてMS表面に次の化学活性官能基のアンカーリングを試みた。アミノプロピル基、オクチル基あるいはエポキシシクロヘキシル基(それぞれの試料をMS-NH2、MS-C8、MS-Epと略記)。また、骨格内にエチレン鎖、アミノ基、チオール基、シリルエチルピリジニル基をそれぞれ含むメソ多孔性オルガノシリカの調製を行った(それぞれの試料を、MOS-Ey、MOS-NH2、MOS-SH、MOS-Pyと略記)。これらの試料を以下の研究に用いた。1.MS-NH2のアセトアルデヒド吸着:MS-NH2ではアセトアルデヒドの化学吸着性がMSと比べて飛躍的に増大し、特に細孔径が1nm程度になると低濃度での吸着性を向上することが明らかになった。2.表面の親疎水性制御と安定化:MS-C8の疎水安定化を確認した。MS-Epはシリカよりも親水的な挙動を示し、水吸着後も細孔構造を保持した。特に低相対圧の吸着性の向上が顕著であった。MOS-Eyはアルカン蒸気に対して優れた吸着性を示した。3.MOS-SHの改質による酸点賦与:MOS-SHを酸化して-SHをスルホン酸基(-SO_3H)に変換した。アンモニア微分吸着熱測定により評価した固体酸性はゼオライトに匹敵していた。4.有機合成反応への応用:ジアゾ酢酸エステルとオレフィン類との不斉シクロプロパン化反応において、不斉Pybox(2,6-ビスオキサゾリニルピリジン)ルテニウム触媒は、MSやMS-NH2に吸着され、担持媒体(固体担持型触媒)として機能することを見い出した。すなわちMSは、親水性2,6-ビスオキサゾリニルピリジン系不斉配位子(pybox-hm)を吸着し、pybox-hm/Ru(II)触媒が水系や2相系で触媒的不斉シクロプロパン化反応を高効率的に進行させ、95%以上の光学純度でシクロプロピルエステル類を与えた。またMOS-Pyにmonooxazolinylphenyl palladium錯体を担持した場合には、パラジウムはMOS-Pyのピリジニウム基の窒素への配位が示唆され、333Kにおける4-iodenitrobenzeneとethynylbenzeneを用いたSonogashiraカップリング反応において,担持前の分子触媒と同等の収率(82%)で反応が進行することを見出した。均一な細孔構造を有するメソポーラスシリカ(MS)を調製し、各種シリル化剤を用いてMS表面に1級アミノ基、オクチル基あるいはエポキシ基のアンカーリングを試みた(それぞれの試料をMS-NH2、MS-C8、MS-epと略記)。各試料は、窒素吸着、粉末X線回折ならびに各種分光法を用いて官能基の修飾状態を特性化した結果、いずれのMSも規則的細孔性を保持しつつ官能基をアンカーリングされていることが分った。

さらに、これらの各種分子の吸着測定と微分吸着熱測定から、MS-epとMS-C8はそれぞれ表面親水性、疎水性が増大し、MS-NH2ではアセトアルデヒドの化学吸着性がMSと比べて飛躍的に増大することが判った。また、MSの調製条件を検討して、細孔構造規則性を保持しつつ細孔径を減少させ、官能基修飾後の細孔径が1nm以下であるMSを得た。この試料は、細孔内のポテンシャル場が強調されるため、低濃度での吸着性を向上することが期待される。MS、MS-C8、-NH2の各試料について、有機合成反応における次の機能を予備的に検討した。1)固体触媒、2)均一系不斉触媒反応の添加剤(新規複合触媒)ならびに3)均一系不斉触媒の担持媒体(固体担持型触媒)。その結果、次の点を見出している。i)トリメチルシリルシアニド(TMSCN)を用いるアルデヒドのシアノ化反応において、MS-NH2が均一系反応場では見られない固体触媒としての特異な反応性を示す。ii)Phebox(2,6-ビスオキサゾリニルフェニル)を光学活性配位子とする均一系不斉ロジウム触媒の添加剤としての応用(新規複合触媒)として、MSならびにMS-NH2について、アリルスズ化合物を用いたアルデヒドの不斉アリル化反応を行ったところ、反応残さであるスズ化合物を担持する能力を有する。iii)Pybox(2,6-ビスオキサゾリニルピリジン)を光学活性配位子とする均一系不斉ルテニウム触媒でのジアゾ酢酸エステルを用いるオレフィンの不斉シクロプロパン化反応において、MSならびにMS-NH2は担持媒体(固体担持型触媒)としての機能を有する。昨年度に引き続き,均一な細孔構造を有するメソポーラスシリカ(MS)表面への化学活性官能基のアンカーリングを試みた。今年度は昨年度のMSと細孔構造が異なり2次元六方構造を有するMS(MS-Hx)について,細孔径を系統的に変化させた試料を調製し化学活性基のアンカーリングに用いた。特にMS-Hxの調製条件を検討することで,細孔構造規則性を保持しつつ細孔径を減少させ,官能基修飾後の細孔径が1nm程度になる試料も調製した。アンカーリングする官能基は,精密有機合成の原料として重要なアルデヒドとの特異的相互作用する1級アミノ基を選択した。窒素吸着,粉末X線回折ならびに各種分光法を用いて各試料の細孔性と官能基の修飾状態を特性化した。その結果,いずれの修飾試料(MS-Hx-NH2)も規則的細孔性を保持しつつ官能基がアンカーリングされていることが分った。さらに,MS-Hx-NH2についてアセトアルデヒドの吸着等温線と微分吸着熱測定を行ったところ,アセトアルデヒドの化学吸着性がアンカーリング前と比べて飛躍的に増大することが判った。特に細孔径が1nm程度のMS-Hx-NH2は細孔内のポテンシャル場が強調されるため,低濃度での吸着性を向上することが明らかになりた。さらに,MS細孔内を不斉反応場として用いることを目指して,MSへの不斉配位子のアンカーリングが可能なアンカーサイトを持った2,6-ビスオキサゾリン系不斉配位子(pybox-hm)を合成し、その不斉分子触媒としての機能を評価した。その結果pybox-hm/Ru(II)触媒で触媒的不斉シクロプロパン化反応が水系や2相系で極めて高い不斉誘起能を有することが明らかとなった。現在メソ多孔性シリカ表面の有機官能基濃度を高めるために,化学活性官能基を骨格内に含むメソ多孔性シリカの合成を試みている。
実施工に寄与するポーラスコンクリートの実践的品質管理技術の提案

ポーラスコンクリート(以下、POC)は、内部に連続空隙を有し、透水性、植栽性など、多様な性能を期待できる新しい社会基盤材料である。本申請は、研究代表者らのこれまでの長期にわたる研究の延長線上にある。すなわち、住環境の改善、都市型水害の軽減などへのPOCの応用を、実践的でより信頼性のある段階へステップアップさせようとするものである。本研究では、POCを製造した後の現場対応工程(運搬、締固め、など)における品質変化について、そのメカニズムを明確に把握し、品質確保のための新たな技術・方策を提示する。
水を電子源とし可視光を駆動力とする革新的炭素資源リサイクル反応の開拓

本研究では、従来環境汚染物質として扱われてきた有機ハロゲン化合物を炭素資源と見なし、これを原料としてエステルやアミド化合物等の有用化成品合成を行い、負の遺産を有用なファインケミカルに変換するという、従来法とは異なる視点に立った新しい炭素資源リサイクル型反応の開発を行うことを目的とする。触媒としては、金属酵素の活性中心を模倣した金属錯体に光応答性ナノ粒子を複合化したハイブリッド型光触媒を作製し、光エネルギーを駆動力とする反応系を構築する。さらに光合成における二段階光励起Zスキーム機構を導入した新規な触媒システムを構築し、水を電子源とする可視光応答型の物質変換システムの確立までを目指す。
ナノ分子バルブ現象の解明

加熱処理後の熱分析と元素分析から、[Cu(bpy)(BF_4)_2](bpy)結晶を真空加熱処理で得られる物質の化学組成が[Cu(bpy)_2(BF_4)_2]であることを確認した。[Cu(bpy)_2(BF_4)_2]のXRPDパターンをもとにモデル構造を決定した。その構造は、2次元の層構造が半周期ずれた形で積層しており、Cu^<2+>に配位したBF_4^-が上下の層のbpyと相互作用することによってピラーの役割を果たしていると考えられる。Cu^<2+>周りの、bpyの窒素4個とBF_4^-イオンのF原子2個で配位した構造は、EXAFSの測定により確かめられた。同様にCO_2とのクラスレート生成後のXRPDからモデル構造を推定した。この場合、層間隔がCO_2吸着前より0.05mm拡張した構造に変化する。また、bpy分子のピリジン環も回転し、上下方向においても分子の通ることができるチャネルが形成される。このように、CO_2圧力が吸着ゲート圧より高くなると層間距離が拡張し、潜在細孔が外部と通じるようになって、一挙にCO_2分子が入り込みクラスレートを形成する。クラスレートは、ある程度以上のCO_2分圧では安定に存在するが、脱着ゲート圧以下になると結晶内のCO_2分子が一挙に抜け出し、層間隔が縮小し元の構造に戻ると考えられる。この反応は二状態間の可逆平衡モデルで記述できる。異なる温度におけるCO_2吸着等温線から、飽和吸着量は温度が変化してもほとんど変化せず、LPC中の銅原子1個当たり2分子のCO_2が吸着することがわかった。温度が高くなるにつれてゲート吸着圧およびゲート脱着圧はともに高圧側に移行する。熱力学的解析の結果、クラスター生成のエンタルピー変化として、吸着側から-23.9kJ/mol、脱着側から-23.2kJ/molが得られた。さらに吸着等温線の吸着ゲート圧での立ち上がりや脱着ゲート圧での急激な落ち込みは、クラスレート形成の協同効果を表す。このように、LPCのCO_2吸着に関するナノ分子バルブ現象は、結晶の構造変化とクラスレート生成反応に基づくものであり、そのエンタルピー変化は、昇華過程に匹敵するものであり、協同効果により高度に安定な構造を形成すると考えられる。
歩行者が経験する熱ストレスの総和を考慮した新たなフレームによる屋外環境評価の提案

1.予測モデルの改良:人体熱生理モデルについて、平成28, 29年度に改良した人体熱生理モデルの猛暑環境下における精度検証を実施するため、東北大学青葉山キャンパスにおいて日向が形成される地点とテントを用いて日陰を形成した2地点で被験者を日向9名、日陰10名に増やし、人間が曝される物理環境と人体生理量の測定を実施した。また、樹木蒸発散モデルについて、アーバンクールスポットとして用いられる街路樹が歩行者空間の温熱環境に及ぼす効果を高い精度で予測するため、街路樹の蒸発散モデルに対して、蒸発散量、葉温の予測精度の検討を実施した。検証対象の蒸発散モデルとしてβ法、Penmam-Monteith法(以下、PM法)を用い、ケーススタディを実施した。その結果、PM法に清野らが提案する気孔コンダクタンス式を組み合わせたモデルを用いた予測精度が高く、これを放射解析プログラムに組み込んだ。2.人体の温熱生理評価に基づくアーバンクールスポットの最適配置計画の提案:平成28年度に提案した歩行者の熱中症Riskを評価する屋外温熱環境評価手法をさらに発展させ、ある経路を歩行する間の人体生理量が、ASHRAEにて規定される基準値以下で歩行することが可能であるかどうかによって、快適に歩行可能な街路であるかどうか判定し、街路の温熱快適性を歩行者の生理量から評価する手法を提案した。これに基づき、街路樹の配置間隔を系統的に変化させた列植樹木を対象に解析を実施し、配置間隔と歩行者の快適性の関係を分析した。3.実市街地における人体の温熱生理評価:新橋を対象に放射解析とCFD解析の連成により、街路内のポイント毎の温熱環境を解析した。街路内を歩行する人間の生理量をこれまで改良してきた人体熱モデルを用いて予測し、上記手法に基づき、街路樹を含めた都市温暖化に対する各種対策(壁面高反射化、壁面緑化、遮熱舗装)を評価した。1.屋外空間における歩行者が曝露される物理環境と生理量の同時計測:東北大学青葉山キャンパスにおいて暑熱環境下で直立または歩行する被験者の生理量(皮膚表面温度、深部温度、心拍数、血圧、発汗量)及び人間が曝される物理量(相対気流速度、気温、湿度、長波・短波放射量)の同時計測を行った。さらに被験者に対しアンケート調査を実施し、物理環境や生理量との相関を見た。2.人体温熱生理モデルの精度検証:計測値を入力条件とした人体熱生理モデルによる生理量予測を行い、その結果と測定値を比較することによりモデルの予測精度を検証した。精度検証対象のモデルとしてTwo-Node modelとStolwijk modelを用い、それぞれの利点、欠点について分析した。3.人間の歩行を考慮した人体生理量に基づく新たな屋外温熱環境評価指標の開発:ある経路を歩行する人間が曝される環境条件を人体熱生理モデルに入力し、南らが提案しているある地点において人体生理量がISO7933の基準値に至るまでの時間で決まる「曝露可能時間」を基準に熱中症Riskを評価する、新たな屋外温熱環境評価手法を提案した。4.同一街路を対象とした熱中症Risk評価の比較分析:樹木周辺の温熱環境解析結果を用いて、等間隔に配置された街路樹の下を人間が歩行する際に曝される環境条件を人体熱生理モデルに入力して人体生理量の予測を行い、熱的安全性が確保可能な街路樹の配置間隔の検討を行った。・屋外空間における歩行者が曝露される物理環境と生理量の同時計測については、サンプル数・試行回数を増やして実施することが出来た。特に発汗量に関する詳細な測定を行い、他の物理量の測定についても測定精度の高い機器を用いて予定通り行うことが出来た。また、被験者に対してアンケート調査を実施した。・Two-Node modelとStolwijk modelを用い、深部温度と発汗量を評価基準値とした精度検証を行い、本研究遂行において適したモデルを選定することが出来た。・当初次年度に予定していた、人間の歩行時の人体生理量を加味した新たな熱中症発症Risk評価手法を提案し、樹木下を歩行する人間の熱的安全性の評価を行うことが出来た。今後、環境条件や配置間隔を変更させたパラメトリックスタディを行うことで、環境条件ごとに最適な配置間隔を決定する。1.クールスポット(街路樹)のある屋外空間における歩行者が曝露される物理環境と生理量の同時計測仙台の東北大学キャンパス内において街路上の物理環境と歩行者の人体生理量の同時移動計測を行った。樹木が列植されている経路と、樹木が存在しない経路を測定値として選定し、夏日環境下における歩行者の温冷感・生理量の変化、発汗量の推移についての詳細な測定を行った。2.人体温熱生理モデルの精度検証実測調査により得られた物理環境の測定値を用いて、歩行者の生理量の変化を再現するための人体熱モデルの精度検証を実施した。具体的には、対流による人体表面からの熱損失を再現するために、複数の対流熱伝達式を組み合わせた全6ケースの対流熱伝達量予測式を用い、人体生理量予測のケーススタディを実施した。その結果、Gaggeの提案する代謝量を変数とする対流熱伝達式と小野らの提案する気流性状(平均流及び乱れ強さ)を変数とする対流熱伝達式を組み合わせた式を用いた予測結果が最も歩行時の生理量の再現性が高い結果となった。3.歩行者の人体生理量に基づく新たな屋外温熱環境評価指標の開発

平成28年度に提案した歩行者の熱中症Riskを評価する屋外温熱環境評価手法をさらに発展させ、ある経路を歩行する間の人体生理量が、ASHRAEにて規定される基準値以下で歩行することが可能であるかどうかによって、温熱面で快適に街路を歩行することが可能であるかどうか判定し、街路の温熱快適性を歩行者の生理量から評価する手法を提案した。この評価手法に基づき、市街地の放射解析とCFD解析の連成により得た街路内のポイントごとの温熱環境データと、2.で精度検証を行った人体生理予測モデルを用いて、アーバンクールスポット(街路樹)の配置間隔や環境条件を変更させたパラメトリクスタディを実施した。平成28年度に精度検証を行った人体温熱生理モデルの予測精度をさらに向上させる取り組みを実施できたため。対流による人体表面からの熱損失を再現するために、複数の対流熱伝達式を組み合わせた全6ケースの対流熱伝達量予測式を用い、人体生理量予測のケーススタディを実施した。その結果、Gaggeの提案する代謝量を変数とする対流熱伝達式と小野らの提案する気流性状(平均流及び乱れ強さ)を変数とする対流熱伝達式を組み合わせた式を用いた予測結果が最も歩行時の生理量の再現性が高い結果となった。この結果、例えば、人体生理量のうち皮膚表面温度について、実測値と予測値に最大で約2°Cの差があったものが、約1°Cの差まで精度を向上させることができた。1.予測モデルの改良:人体熱生理モデルについて、平成28, 29年度に改良した人体熱生理モデルの猛暑環境下における精度検証を実施するため、東北大学青葉山キャンパスにおいて日向が形成される地点とテントを用いて日陰を形成した2地点で被験者を日向9名、日陰10名に増やし、人間が曝される物理環境と人体生理量の測定を実施した。また、樹木蒸発散モデルについて、アーバンクールスポットとして用いられる街路樹が歩行者空間の温熱環境に及ぼす効果を高い精度で予測するため、街路樹の蒸発散モデルに対して、蒸発散量、葉温の予測精度の検討を実施した。検証対象の蒸発散モデルとしてβ法、Penmam-Monteith法(以下、PM法)を用い、ケーススタディを実施した。その結果、PM法に清野らが提案する気孔コンダクタンス式を組み合わせたモデルを用いた予測精度が高く、これを放射解析プログラムに組み込んだ。2.人体の温熱生理評価に基づくアーバンクールスポットの最適配置計画の提案:平成28年度に提案した歩行者の熱中症Riskを評価する屋外温熱環境評価手法をさらに発展させ、ある経路を歩行する間の人体生理量が、ASHRAEにて規定される基準値以下で歩行することが可能であるかどうかによって、快適に歩行可能な街路であるかどうか判定し、街路の温熱快適性を歩行者の生理量から評価する手法を提案した。これに基づき、街路樹の配置間隔を系統的に変化させた列植樹木を対象に解析を実施し、配置間隔と歩行者の快適性の関係を分析した。3.実市街地における人体の温熱生理評価:新橋を対象に放射解析とCFD解析の連成により、街路内のポイント毎の温熱環境を解析した。街路内を歩行する人間の生理量をこれまで改良してきた人体熱モデルを用いて予測し、上記手法に基づき、街路樹を含めた都市温暖化に対する各種対策(壁面高反射化、壁面緑化、遮熱舗装)を評価した。1.平成28年度に提案した評価手法に基づきアーバンクールスポット(街路樹)の配置間隔に関する検討を行う。既に実施した解析に対し、環境条件や配置間隔をさらに変更させたパラメトリックスタディを行い、環境条件ごとに最適な配置間隔を決定する。
多バンド系における電子相関と軌道－格子結合の協力効果と超伝導機構

鉄系超伝導体の理論研究を通して構築された計算手法を用いて、電子相関と軌道ー格子結合の協力効果が重要と考えられる多バンド系を調べた。A15型超伝導体の第一原理計算から導出した36バンドd-p模型に基づき、サイト間d-pクーロン相互作用の効果が構造相転移(マルテンサイト変体)を共に説明する軌道秩序を記述するとともに、その揺らぎがHigh-Tcの起源となることを示した。また、Ta2NiSe5に対する3鎖ハバード模型を調べた結果、高圧半金属相ではFulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)励起子相が発現し、その揺らぎによってFFLO超伝導が導かれることが分かった。Nb3SnやV3SiなどのA15型超伝導体は、比較的高い超伝導転移温度(最高でTc=23K)を持ち、構造転移や弾性定数(C11-C12)/2のソフト化など、最近発見された鉄系の高温超伝導体(最高でTc=56K)と類似の性質を示す一方、鉄系とは異なり磁気秩序や顕著な磁気揺らぎが観測されないことから、鉄系でもその重要性が指摘されている軌道の寄与のみに注目した研究が可能である。本研究では、まずWIEN2kを用いた第一原理計算によりNb3SnとV3Siの立方晶(a=b=c)から正方晶(a=b≠c)の構造相転移を調べ、Nb3Sn(c/a<1)とV3Si(c/a>1)の実験を共に説明する結果を得た。さらに、構造相転移に伴って、Nb(V)のd軌道とSn(Si)のp軌道に逆符号で同程度の大きさの軌道分極が生じることを明らかにした。これは、従来議論されてきたヤーンテラー機構やCDW機構では理解できない結果である。そこで、立方晶のバンド構造を再現する3次元36バンドd-p模型を導出し、電子間クーロン相互作用の効果を平均場近似の範囲で考慮して軌道秩序を議論した。その結果、Nb(V)のd電子とSn(Si)のp電子のサイト間相互作用の現実的な値を考慮することによって、Nb3SnとV3Siの第一原理計算の結果を共に再現する軌道秩序が実現することを示した。併せて、軌道秩序の転移温度に向けて、軌道(四極子)揺らぎがキュリーワイス的に発散するという、弾性定数(C11-C12)/2のソフト化の実験を説明する結果も得た。さらに、この軌道揺らぎを媒介とする有効的なペアリング相互作用を導出し、Eliashberg方程式を解くことにより、通常の電子-フォノン相互作用を媒介とするs波超伝導をさらに増強して転移温度Tcを高めることを示した。半導体や半金属において電子ー正孔対が自発的に凝縮する励起子秩序の可能性は古くから議論されてきたが、その有力な候補物質としてTa2NiSe5が近年注目を集めている。この物質は328Kで斜方晶から単斜晶への構造相転移を示すとともに、低温相で価電子バンドの平坦化が観測され、励起子秩序の証拠と考えられている。さらに圧力を印加すると次第に半金属的となり、構造相転移が消失する8GPa付近で超伝導が発現し、励起子揺らぎによる超伝導の可能性も期待される。先行研究では、第一原理計算に基づいてNi由来の価電子バンドと2重に縮退したTa由来の伝導バンドからなる3鎖ハバード模型が提案され、常圧の半導体における構造相転移を励起子秩序により説明できることが示されている。一方、加圧下の半金属では、伝導バンドと価電子バンドの縮重度の違いにより必然的にフェルミ波数にずれが生じるが、そのような状況における励起子秩序や超伝導についてはこれまで調べられていない。そこで本研究では、Ta2NiSe5に対する3鎖ハバード模型に対して、TaーNi間のクーロン相互作用を平均場近似およびRPAにより考慮し、励起子秩序およびその揺らぎによる超伝導について調べた。その結果、半金属状態では有限の重心運動量q≠0を持った励起子が凝縮するFFLO励起子状態が実現することがわかった。このFFLO励起子状態は、重心運動量qに加えて、NiーTaーNiサイト間で秩序変数に有限の位相差φを伴う特徴をもつ。さらに、励起子秩序の転移点近傍で発達する励起子揺らぎによる引力相互作用を用いてエリアシュベルグ方程式を解くことにより、スピン一重項s波の超伝導が実現することもわかった。また、この超伝導が励起子相の内部で実現する場合は、バンド間でギャップ関数が逆符号となるs±波となり、鉄系超伝導体で議論されているとs±波との関連でも興味深い。励起子秩序については長年多くの研究が行われてきたが、伝導バンドと価電子バンドの縮重度の違いにより半金属状態でFFLO励起子状態が実現することは本研究で初めて明らかにされた。また、励起子揺らぎによる超伝導は、高温超伝導発現機構として古くから提案されてきたが、励起子相内部ではs±波超伝導が実演することも本研究で初めて示された。遷移金属カルコゲナイドTa2NiSe5はTa2Ni鎖の擬一次元構造をもつナローギャップ半導体で、常圧では328Kにおいて斜方晶系から単斜晶系へ構造相転移を示す。角度分解光電子分光により、転移温度以下で価電子バンド上端の平坦化が観測され、構造相転移の起源が励起子絶縁体である可能性が議論されている。

Ta2NiSe5は加圧により半金属的になり、構造相転移は抑制され約8GPaで消失するが、その近傍で超伝導が発見され、超伝導との関連からも圧力下の電子状態が注目されている。昨年度は、Ni由来の価電子(f)バンドと2重に縮退したTa由来の伝導(c)バンドからなる3鎖ハバード模型の励起子状態をBCS型平均場近似の範囲で調べ、高圧側の半金属領域では、cバンドとfバンドの縮重度の違いにより必然的に生じるフェルミ面の差に起因して、有限の重心運動量Qをもつ励起子が凝縮したFFLO励起子秩序が実現することを明らかにした。今年度は、鎖間トランスファーを考慮したより現実的な2次元3鎖ハバード模型に基づいて、励起子秩序と超伝導を平均場近似および乱雑位相近似とエリアシュベルグ方程式を用いて調べた。2次元模型では、FFLO励起子秩序は1次元模型に比べて若干抑制されるものの安定に存在する。また、1次元模型と同様の(Qx,Qy)=(Q,0)のFFLO励起子秩序に加えて、(Qx,Qy)=(Q,π)のFFLO励起子秩序も実現する。一方、励起子転移温度以上の正常状態における励起子揺らぎ(電荷揺らぎのc-f非対角成分)は、c-fバンド間のネスティングに対応する波数Qで鋭いピークをもち、励起子転移温度に向けて発散的に増大する。この励起子揺らぎを媒介とする有効引力相互作用もQで鋭いピークをもつため、励起子相の近傍で実現する超伝導は、c-f電子間のクーパー対が重心運動量QをもつFFLO超伝導となることが分かった。鉄系超伝導体の理論研究を通して構築された計算手法を用いて、電子相関と軌道ー格子結合の協力効果が重要と考えられる多バンド系を調べた。A15型超伝導体の第一原理計算から導出した36バンドd-p模型に基づき、サイト間d-pクーロン相互作用の効果が構造相転移(マルテンサイト変体)を共に説明する軌道秩序を記述するとともに、その揺らぎがHigh-Tcの起源となることを示した。また、Ta2NiSe5に対する3鎖ハバード模型を調べた結果、高圧半金属相ではFulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)励起子相が発現し、その揺らぎによってFFLO超伝導が導かれることが分かった。長年、論争となってきたA15型超伝導体の構造(マルテンサイト)転移に関して、第一原理計算に基づきその軌道秩序のオーダーパラメタを定量的に求めるとともに、その起源としてサイト間のd-pクーロン相互作用が重要であることを明らかにした。さらに、その軌道揺らぎを媒介とする有効相互作用が、通常のBCS理論における電子ーフォノン相互作用を媒介とする引力相互作用を増強し、超伝導転移温度Tcを高めることを示した。Ta2NiSe5の第一原理バンド計算に基づいて現実的な多バンドハバード模型を構築し、より定量的な議論を行う。また、電子ーフォノン相互作用の効果を考慮し、構造相転移と励起子秩序の関係、および、その近傍で実現する超伝導状態を明らかにする。さらに、RPAを超えて強相関・強結合効果を十分に考慮するため、動的平均場理論とエリアシュベルグ方程式を組み合わせた計算手法をこの系に対して拡張し、より精度の高い超伝導の議論を行う。数物系科学従来の乱雑位相近似(RPA)などの摂動的手法を超えて強相関・強結合効果を十分に考慮できる超伝導理論を構築し、それを用いてA15型、フラーレンおよび重い電子系におけるにおける電子相関と軌道ー格子結合の協力効果が生み出す高温超伝導や異常物性を解明する。
戦前における議会と政党政治の発展の計量的研究

1.今年度の作業として,1890年の第1回より1924年の第15回までの総選挙及び,1990年の第39回総選挙について,立候補者の得票及び選挙区の有権者に関するデ-タの作成を行った.これを一昨年度の奨励研究「日本における中選挙区制と政党制の通時的比較分析」で作成した1928年86年の総選挙デ-タと結合させて,日本における全総選挙の立候補者・選挙区デ-タの作成を完了した.さらに,約980人にのぼる補欠選挙の当選者デ-タも新たに作成した.上記のデ-タを将来他の研究者に公開するため,デ-タを利用する際のマニュアルとして,「衆議院総選挙候補者選挙区統計1890ー1990」を発表した.2.百年間の全立候補者の当落情報及び補欠選挙当選者デ-タを利用して,代議士のキャリア分析を行い,その成果の一部を『読売新聞』1990.12.5に発表した.戦前では,再選された現職議員の構成比は低く,また,議員の在職期間も比較的短い.これは,戦前の代議士が再選のために立候補する比率が低いこと,また,再選を望む代議士が必ずしも再選されないことによる.対照的に,戦後,再選のための立候補比率は急上昇し,24回総選挙以降つねに90%以上である.再選を望む代議士の再選率も,徐々に高くなって現在は80%程度である.自民党一党優位政党制下の議院内閣制において,政権を構成する役割を担う代議士は姿は,戦前とは大きく変化した.3.本研究の成果をまとめるため,日本の政党政治を,(1)衆議院における制度化の進行と議会政党の発展,(2)選挙民の中の政党の発展,(3)選挙制度の変化とそれが政党の発展にもたらした影響,という三つの視座から分析した研究書を執筆中である.今年度中に,1890年代から1910年代までの部分について執筆が完了する.1.今年度の作業として,1890年の第1回より1924年の第15回までの総選挙及び,1990年の第39回総選挙について,立候補者の得票及び選挙区の有権者に関するデ-タの作成を行った.これを一昨年度の奨励研究「日本における中選挙区制と政党制の通時的比較分析」で作成した1928年86年の総選挙デ-タと結合させて,日本における全総選挙の立候補者・選挙区デ-タの作成を完了した.さらに,約980人にのぼる補欠選挙の当選者デ-タも新たに作成した.上記のデ-タを将来他の研究者に公開するため,デ-タを利用する際のマニュアルとして,「衆議院総選挙候補者選挙区統計1890ー1990」を発表した.2.百年間の全立候補者の当落情報及び補欠選挙当選者デ-タを利用して,代議士のキャリア分析を行い,その成果の一部を『読売新聞』1990.12.5に発表した.戦前では,再選された現職議員の構成比は低く,また,議員の在職期間も比較的短い.これは,戦前の代議士が再選のために立候補する比率が低いこと,また,再選を望む代議士が必ずしも再選されないことによる.対照的に,戦後,再選のための立候補比率は急上昇し,24回総選挙以降つねに90%以上である.再選を望む代議士の再選率も,徐々に高くなって現在は80%程度である.自民党一党優位政党制下の議院内閣制において,政権を構成する役割を担う代議士は姿は,戦前とは大きく変化した.3.本研究の成果をまとめるため,日本の政党政治を,(1)衆議院における制度化の進行と議会政党の発展,(2)選挙民の中の政党の発展,(3)選挙制度の変化とそれが政党の発展にもたらした影響,という三つの視座から分析した研究書を執筆中である.今年度中に,1890年代から1910年代までの部分について執筆が完了する.
日本型イネとペルー品種Jamaicaとの雑種致死原因遺伝子HWC1,2の単離

<Hwc1について>Hwc1の連鎖地図上の位置は、第1染色体長腕部SSRマーカーRMKG8とRM5の間にあることが明らかになったため、Jamaica×KasalathのF2分離集団約3500個体について、RMKG2とIBA2の間で組換えが起きている個体を選抜し、それぞれの組換え点よりHwc1の位置を絞り込んだ。その際、昨年作成したSSRマーカーのMRG2704、RMKG8、1塩基多型を利用したdIBA3、dIBA5、等を利用すると共に、新たなマーカーを作成した。これらのマーカーを利用してHwc1の地図上の位置を特定した結果、Hwc1の位置は、RMKG37とRMIBA6の間25kbpであることが明らかとなった。<Hwc2について>日本晴とKasalathの組合せにおいてHwc2領域は組換えが抑制されていることが明らかとなった。そのため、本年度は日本晴とKasalath以外の6つの交配組合せで各200個体ずつ播種し、組換え抑制程度を調査した。その結果、Kasalathと熱研2号の組合せで高頻度に組換え個体が検出されたが、これらをさらに内側のマーカーで調査したところ、Hwc2領域では組換えが生じておらず、Hwc2の絞り込みには使えなかった。しかし、あそみのりと金南風の組合せでは、組換え頻度は低かったもののHwc2の絞り込みに利用できる組換え点が生じており、Hwc2はC111*1とRM5473の間約80kbpの中に存在することが明らかになった。本研究課題によって、2つの雑種弱勢原因遺伝子が染色体の狭い範囲に絞り込まれ、近い将来に、単離することが可能になった。<Hwc2について>93@14.1とS13714の間にマーカーC174^*12、C174^*1、C111^*4、C111^*8、dG264Hを作製し、この領域で組換えのある分離集団各個体の各マーカーにおける遺伝子型を決定した。これらの結果から、Hwc2はdG264HとMRG4473の間(150kbp)に存在することが明らかとなった。この領域は極めて染色体の組換えが抑制されており、dG264Hの動原体側では平均して0.289回-kbpで組換えが起きていたにも関わらず、C174^*15とC111^*8の間(95.1kbp)では5790本の染色体を調査し、1つの組換え個体も検出されなかった。この領域には、白葉枯病抵抗性遺伝子やレトロトランスポゾンなどが存在し、組換えが抑制されやすい構造になっていた。<Hwc1について>Hwc1の連鎖地図上の位置は、第1染色体長腕部SSRマーカーRMKG2とRMKG3の間にあることが明らかになったため(一谷ら2004)、Jamaica×KasalathのF2分離集団833個体について、RMKG2とRMKG3の間で組換えが起きている個体を選抜し、それぞれの組換え点よりHwc1の位置を絞り込んだ。その際、SSRマーカーのMRG2704、RMKG8欠失を利用したIBA2、1塩基多型を利用したdIBA3、dIBA5、等を作製することができた。これらのマーカーを利用してHwc1の地図上の位置を特定した結果、Hwc1の位置は、MRG2704やdIBA3を挟むRMKG8とRM5(BAC AP003303上)の間(84kbp)であることが明らかとなった。<Hwc1について>昨年度の研究によりHwc1の連鎖地図上の位置は、第1染色体長腕部SSRマーカーRMKG