hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
繊毛遊泳型幼生の頂毛は神経が発達する前段階の感覚器として機能しているのか?

また頂毛形成と神経の関連性を解明するべく、ウニ胚における神経形成過程に関わる因子の解析を進めていく中で、新たにHomeobrain (Hbn)がセロトニン神経形成に必要な因子であることを解明し、現在論文投稿準備を進めている。Hbnの発現は神経外胚葉以外で発現する分泌性因子であるTGF-βの影響を受け背側に偏る一方、AnkAT-1の上流因子であるFoxQ2の発現はTGF-βシグナルの影響により腹側に偏るという結果が得られており、神経外胚葉内における頂毛や神経形成のパターニング決定の解明に繋がる成果を得ている。また動物極側神経外胚葉の正常な形成と維持に欠かすことのできないウニ胚前後軸の形成に、転写因子Meisが関与していることを発見した。Meisを抑制すると神経外胚葉決定因子FoxQ2の発現が消失し、セロトニン神経も形成されなくなる。これまでのところMeisはmRNAにおいてもタンパク質においても目立った発現の偏りが胚の中で見られておらず、現在レーザー顕微鏡などでの詳細な解析を進めるとともに、Meisがどのような因子の転写に直接関与しているのかの候補を検討中である。神経外胚葉に発現している因子の機能を解明するなど、神経形成の解析に関与する研究は計画以上に進展したが、頂毛の機能解析の研究に関しては一部やや遅れている。総じて、計画していたよりも成果は得られている。平成24年度は出産育児による中断期間があり半年間の研究実績であるが、短い時間のなかでもよい結果を残すことができたと考えている。神経外胚葉の遺伝子発現やその抑制実験の解析から、神経外胚葉の領域決定やその分化に関するメカニズムが次々と明らかになってきており、本研究の目的である頂毛の機能解明に繋がる成果を得ることができた。頂毛形成に関与する新規の因子を探索するための免疫沈降法、ツーハイブリッド法を用いた解析を中心に進めていく予定である。頂毛が遊泳に及ぼす機能の解析については、その解析方法の確立に時間を要しているが、今後もより積極的にその機能解析を進めていく。動物極神経外胚葉において、頂毛を形成する細胞の時空間的パターニングを明らかにしていく。頂毛を形成する細胞と、それ以外の細胞が神経外胚葉のどの位置を占め、そしてそれぞれに発現する遺伝子群がお互いにどういった影響を及ぼし合うのかを今後も解析する。頂毛伸長因子AnkAT-1がタンパク質レベルで頂毛以外の繊毛の根元にも発現していることがわかり、AnkAT-1抑制胚が遊泳繊毛にも影響を及ぼしている可能性があることから、頂毛が遊泳に与える影響をAnkAT-1抑制胚で解析することができるのかという疑問が生じてきている。しかし、AnkAT-1が頂毛を持つ細胞により強く発現することはタンパク質レベルでも明確であり、今後もAnkAT-1と相互作用する因子の探索を行いながら、頂毛に関与するその他の遺伝子の探索を進める。(抄録なし)
バングラデシュ国における氾濫湖の消長に関する気象・水文学的研究

バングラデシュにおける洪水災害機構を明らかにするためには,降水について気象学的アプローチが重要となる.モンスーン季にダッカの気象局本部において一日に4回もしくは8回のゾンデ観測を行い,大気の鉛直構造の日変化について調査を行った.その結果,対流圏の気温・温度・風の日変化に関する基本的な情報を得ると共に,レーダーデータとの比較より,降水の日変化パターンと関連付けて論じられることを示した.これらは,今後,局地豪雨の発生予測や大規模な気象現象変動の解析など,さまざまな研究への発展が展望できる重要な基礎資料となる.氾濫湖の消長について,周辺の高位部よりの雨水流出解析法を確立するとともに,氾濫湖中の流れを2次元不定流,河道流を1次元不定流とする数理モデルを構築した.更にこのモデルを用いて,ハオールの開発の可能性を検討した.輪中形式で農地を造成しても自己流域の雨水排水のために大規模なポンプが必要になるため,バングラデシュには適さないこと,湖底を浚渫し,その土で高位の土地を造成することが、初期投資は多額であるが最も適することなどが明らかになった.水資源確保の観点より,低平地ダムの可能性について検討を加えた.氾濫湖を利用して生活している地元住民の同意が得られるかが大きな問題である.氾濫湖の資源的役割と住民生活との関連について聞き取り調査を行った.ハオール近傍の住民は漁業収入への依存度は高いが,漁業収入は不安定であるため,比較的安定した収入が得られる農業を望む傾向が強いことが明らかになった.さらに,パックテストを用いて,水質調査を行ったところ,一部の地域を除いてほとんどの地域で汚染が進んでおり,水道水源や水浴には不適であることが明らかになった.我が国の基準に当てはめると,工業・農業用水の水質に相当する.洪水対策とともに,汚濁負荷削減の検討を早急に始める必要があるといえる.バングラデシュにおける洪水災害機構を明らかにするためには,降水について気象学的アプローチが重要となる.モンスーン季にダッカの気象局本部において一日に4回もしくは8回のゾンデ観測を行い,大気の鉛直構造の日変化について調査を行った.その結果,対流圏の気温・温度・風の日変化に関する基本的な情報を得ると共に,レーダーデータとの比較より,降水の日変化パターンと関連付けて論じられることを示した.これらは,今後,局地豪雨の発生予測や大規模な気象現象変動の解析など,さまざまな研究への発展が展望できる重要な基礎資料となる.氾濫湖の消長について,周辺の高位部よりの雨水流出解析法を確立するとともに,氾濫湖中の流れを2次元不定流,河道流を1次元不定流とする数理モデルを構築した.更にこのモデルを用いて,ハオールの開発の可能性を検討した.輪中形式で農地を造成しても自己流域の雨水排水のために大規模なポンプが必要になるため,バングラデシュには適さないこと,湖底を浚渫し,その土で高位の土地を造成することが、初期投資は多額であるが最も適することなどが明らかになった.水資源確保の観点より,低平地ダムの可能性について検討を加えた.氾濫湖を利用して生活している地元住民の同意が得られるかが大きな問題である.氾濫湖の資源的役割と住民生活との関連について聞き取り調査を行った.ハオール近傍の住民は漁業収入への依存度は高いが,漁業収入は不安定であるため,比較的安定した収入が得られる農業を望む傾向が強いことが明らかになった.さらに,パックテストを用いて,水質調査を行ったところ,一部の地域を除いてほとんどの地域で汚染が進んでおり,水道水源や水浴には不適であることが明らかになった.我が国の基準に当てはめると,工業・農業用水の水質に相当する.洪水対策とともに,汚濁負荷削減の検討を早急に始める必要があるといえる.1.南アジアの気象特性の解明インド気象局等よりインド国内及び南アジアの気象資料を収集し、南アジアの気象特性を吟味するとともに、バングラデシュに隣接するアッサム・トリプラ地域の豪雨発生機溝を解明するための基礎資料を整備した.2.メガラヤ山脈南斜面の豪雨発生機構の解明降水発生に密接に関連しているモンスーン気流・積雲対流活動の生成メカニズムを解明するために,ダッカにおいて1日4回のゾンデ観測を延べ10日間実施した.その結果,気温変動は対流圏全層にわたってほぼ同位相であり,00Zと12Z頃極小と極大がそれぞれ現れ,とくに対流圏下層と対流圏界面直下で顕著であることなどが明らかになった.3.氾濫湖の消長に関する調査バングラデシュの低平地には,ハオールと呼ばれる氾濫湖が多数分布している.氾濫潮の水位が異常に上昇すると洪水災害となり,平年規模の場合には住民に多くの恵みをもたらす.バングラデシュ最大のハカルキハオールにおいてGPSとエコーサウンダーを用いてその規模を測定した.その結果,氾濫湖の水深はもっとも深いところで周辺の地表面より-7m程度であることなどが明らかになった.これらの資料は氾濫潮の開発・保全のために役立てられる.4.氾濫湖の資源的役割に関する調査氾濫湖は資源供給・環境浄化等の面で重要な役割を担っている.今年度は氾濫湖及びその周辺部の漁業について聞き取り調査を行った.その結果,モンスーン季の最盛期には漁民一人の漁獲量は300TK3000TKであり,貴重な収入源になっていることが判明した(1USドル=50TK).1.南アジアの気象特性の解明

インド・ネパール気象局よりインド・ネパール国内および南アジアの気象資料を収集し,南アジアの気象特性を吟味するとともに,バングラデシュに隣接するアッサム・トリプラ地域の豪雨発生機構を明らかにするための基礎資料を整備した.2.メガラヤ山脈南斜面の豪雨発生気候の解明降雨発生に密接に関連しているモンスーン気流・積雲対流活動の生成メカニズムを解明するために1日4回の高層気象観測を延べ20日間実施した.その結果,対流圏中層約700hPa付近の相当温位について、昼以降翌朝にかけて上昇するが、その後午前中に大きく減少する日変化があることが分かった。対流圏のほぼ全層にわたって、夕方に気温が高く、朝方に気温が低い日変化が特徴的である。3.氾濫湖の消長に関する調査バングラデシュ最大のハカルキハオール(氾濫湖)において,GPSとエコーサウンダを用いてその規模を測定した.2000年の氾濫は1999年とほぼ等しく平年規模であることが明らかになった.バングラデシュ北東部の降雨分布をGMS画像とニューラルネットワークを用いて推定した後,ハカルキハオールに流入するジュリ河等の洪水流出解析を行った.降雨データがほとんど得られない地域での流出解析には気象衛星データの活用が不可欠であるが,その先駆的役割を果たしたといえる.4.氾濫湖の資源的役割に関する調査バングラデシュでは,氾濫湖は資源供給・環境浄化等の面で,重要な役割を担っている.氾濫湖周辺地域の農業生産性を漁業およびその他産業との関係についてアンケート調査を行った.その結果,モンスーン期の最盛期には漁民一人の1日の漁獲料は300TK3000TK(1USドル=50TK)であり,貴重な収入源になっていることが判明した.(月収:1500-2000TK)バングラデシュにおける洪水災害機構を明らかにするためには,降水について気象学的アプローチが重要となる.モンスーン季にダッカの気象局本部において一日に4回もしくは8回のゾンデ観測を行ない,大気の鉛直構造の日変化について調査を行なった.その結果,対流圏の気温・温度・風の日変化に関する基本的な情報を得るとともに,レーダーデータとの比較より,降水の日変化パターンと関連付けて論じられることを示した.これらは,今後,局地豪雨の発生予測や大規模な気象現象変動の解析など,さまざまな研究への発展が展望できる重要な基礎資料となる.氾濫湖の消長について,周辺の高位部よりの雨水流出解析法を確立するとともに,氾濫湖中の流れを2次元不定流,河道流を1次元不定流とする数理モデルを構築した.更にこのモデルを用いて,ハオールの開発の可能性を検討した.輪中形式で農地を造成しても自己流域の雨水排水のために大規模なポンプが必要になるため,バングラデシュには適さないこと,湖底を浚渫し,その土で高位の土地を造成することが,初期投資は多額であるが最も適することなどが明らかになった.水資源確保の観点より,低平地ダムの可能性について検討を加えた.氾濫湖を利用して生活している地元住民の同意が得られるかが大きな問題である.氾濫湖の資源的役割と住民生活との関連について聞き取り調査を行なった.ハオール近傍の住民は漁業収入への依存度は高いが,漁業収入は不安定であるため,比較的安定した収入が得られる農業を望む傾向が強いことが明らかになった.さらに,パックテストを用いて,水質調査を行なったところ,一部の地域を除いてほとんどの地域で汚染が進んでおり,水道水源や水浴には不適であることが明らかになった.
海生爬虫類の水生適応：組織学的アプローチから復元する首長竜類の遊泳能力の進化

首長竜類は中生代の海生爬虫類の中で最も多様化した仲間である。これまでは、他の海生脊椎動物のように首長竜類の骨組織が海綿化することで、高速遊泳に適応していたと考えられていた。しかし、系統進化に伴って首長竜類の骨組織を観察した本研究で、その進化はより複雑なものであることが明らかになった。また、四肢骨内部に見られる成長停止線を観察すると、生後一年で成体の70%ほどの大きさになり、成体まで46年で急成長することが明らかになった。このような急激な成長は内温動物でしか観察されないため、首長竜類も内温動物であった可能性が高く、内温性への進化は外洋域への適応と関連していた可能性が本研究によって指摘できた。首長竜類の生態進化を明らかにするため、欧州産・国産(北海道・鹿児島・香川)・カナダ産の首長竜類、ならびに比較のために首長竜類の外群にあたる分類群(ピストサウルス類・ノトサウルス類)と現生海生爬虫類・哺乳類の組織採取ならびにCT撮影を行った。まだすべての研究対象となっている標本から組織サンプル・CTスキャンを取り終えてはいないが、現在完成した骨組織サンプルから、予察的にではあるが、首長竜類について以下の新たな発見があった:<1.首長竜類の成長様式と内温性への進化の解明への手がかりの発見>骨の沈着速度と、現生動物では骨の中に1年に1本できる成長停止線の数を分析した結果、現生哺乳類のように、首長竜類は非常に速く成長し、種によっては5年ほどで成体になることが示唆された。一方、首長竜類の外群にあたる分類群では、骨の沈着速度が遅く、現生爬虫類のように成長が遅い組織が観察できた。首長竜類で観察された速い成長速度の組織は、首長竜類が高い代謝率を持ち、鰭竜類の中で首長竜類だけが体温を一定に保てた内温動物として進化した可能性が示唆できそうである。<2.首長竜類の遊泳様式の多様性の可能性>首長竜類は、遊泳能力に優れた現生動物がもつ海綿質で軽量化された背骨を持つことが明らかになった。特に派生的な種のほうが、より海綿化した脊椎骨を持つ傾向にあった。これは、重く緻密な構造の骨を全身にもつ、首長竜類の外群にあたる分類群(ノトサウルス類など)の特徴とは非常に異なる。そのため、首長竜類はその系統進化に従って、遊泳能力が高くなっていたと解釈することができそうである。また、派生的な首長竜類でも、首の短いものと長いもので、手足の骨構造の特徴が異なることが予察的に明らかになってきた。従って、首長竜は、分類群によって、その遊泳能力に差異があった可能性があることが示唆できそうである。首長竜類の生態進化を明らかにするために、平成27年度に行った<1.研究作業>と、その結果得られた<2.研究成果>を以下に示す。<1.平成27年度に行った作業> A)平成26年度に作成していない首長竜・現生動物標本の薄片作成B)平成26年度に撮影していない首長竜・現生動物標本のCT撮影C)本研究で用いた未記載標本の記載D)CT撮影と薄片検鏡によって得られた骨の内部組織学データの一部を分析し、まとめたE)国際学会で本成果の一部の研究発表を2件(アメリカ・古脊椎動物学会、ドイツ・化石組織学シンポジウム)F)研究成果の一部の論文作成・投稿<2.平成27年度の研究によって、得られた成果> A)本研究で用いた標本の中に入っていた、未記載種の標本を記載した結果、世界最古の首長竜化石で、かつ新種であることが明らかになったB)薄片・CT画像観察によって、首長竜はわずか数年で成体になることが明らかになったC)薄片・CT画像観察ならびに先行研究の結果との比較によって、首長竜が最初に現れた三畳紀後期から絶滅する白亜紀後期まで、首長竜は、母親が数少ない子供を大事に育てるK戦略をとっていた可能性が高いことが示唆されたD)首長竜の中にはその生涯を淡水で過ごす可能性があるものがいたことが、化石の薄片・CT画像観察から予察的に示唆された。以上の結果から、首長竜類は、現在生きている爬虫類とは異なり、現在のクジラや鰭脚類などの大型海生哺乳類のような生態や生理をもっていた可能性が高く、その生息域も淡水域から海洋域まで幅広かったことを指摘できる可能性がでてきた。組織サンプル・データも順調に集まっており、おおむね順調に進展している。ただ、所蔵博物館から薄片作成許可が出るのが遅れているため、本年度中に薄片作成を終了させる計画だった一部のサンプルの薄片作成がまだ終わっていないものもある。首長竜類の生態進化を明らかにするために、平成28年度に行った<1.研究作業>と、その結果得られた<2.研究成果>を以下に示す。<1.平成28年度に行った作業> A)平成26・27年度に作成していない首長竜・現生動物標本の薄片作成B)平成26・27年度に撮影していない首長竜・現生動物標本のCT撮影C)本研究で用いた未記載標本の記載研究の完成D)CT撮影と薄片検鏡によって得られた骨の内部組織学データのすべてを分析し終え、まとめたE)

本成果の一部の研究発表を1件(日本・古生物学者学会)F)研究成果の論文作成・投稿<2.平成28年度の研究によって、得られた成果>A)本研究で用いた標本の中に入っていた、北海道から産出した未記載種の標本を記載した結果、日本ではまだあまり報告例がないポリコティルス科の首長竜化石であることが明らかになったB)薄片・CT画像観察によって、首長竜は系統進化とともに、その脊椎の内部構造が変化することが明らかになったC)派生的な首長竜類は淡水域にも進出していた可能性が高いことが明らかになった。D)本研究を進める過程で香川県初の恐竜化石を見出すことができた。以上の結果から、首長竜類は、現在生きている爬虫類とは異なり、現在のクジラや鰭脚類などの大型海生哺乳類のような生態をもっていた可能性が高く、その生息域も淡水域から海洋域まで幅広かったことを指摘できた。一方、哺乳類を含めたほかの水棲動物と異なり、水棲適応の特徴が骨内部の顕著に表れる部位は、四肢骨ではなく、脊椎であることがわかった。これは、首長竜類の独特な体形に関連してものと考えられる。首長竜類は中生代の海生爬虫類の中で最も多様化した仲間である。これまでは、他の海生脊椎動物のように首長竜類の骨組織が海綿化することで、高速遊泳に適応していたと考えられていた。しかし、系統進化に伴って首長竜類の骨組織を観察した本研究で、その進化はより複雑なものであることが明らかになった。また、四肢骨内部に見られる成長停止線を観察すると、生後一年で成体の70%ほどの大きさになり、成体まで46年で急成長することが明らかになった。このような急激な成長は内温動物でしか観察されないため、首長竜類も内温動物であった可能性が高く、内温性への進化は外洋域への適応と関連していた可能性が本研究によって指摘できた。組織サンプルも順調に集まっており、当初の予定通りおおむね順調に進行している。ただ、CT撮影と薄片製作の日程調整がうまくできなかったため、本年度中にCT撮影・薄片製作を終了させる計画だった一部のサンプルがまだ終わっていないものある。薄片作成が終わっていないサンプルの薄片をすべて完成させ、データを得るとともに、これまでに得られたデータと合わせて、論文としてまとめ、投稿する。古脊椎動物学組織サンプル数がまだ十分に足りないため、さらに標本数を増やす必要がある。また、現在集まった標本のいくつかは、組織観察のための薄片製作・CT撮影を行えていないものがあるので、順時進めていく。一部の標本の薄片作成を終わらせることができなかったため、その経費が残った一部の標本の薄片製作・CT撮影を終わらせることができなかったため、その経費である6万円ほどが残った。次年度に薄片製作の経費のために使用する次年度に薄片製作・CT撮影の経費のために使用する。
高等植物の花芽における器官発生の分子細胞学的研究

花芽における器官発生の場である、whorlの決定がいつ起こるのか、また一度決定されたwhorlはその後分化方向を転換することができるのか、ということをモデル実験植物であるシロイヌナズナを用いて、分子レベル・細胞レベルで明らかにするべく本研究を進めた。各whorlにおける器官発生は、一連の遺伝的プログラムによって抑制されているが、細胞レベルでみたとき、whorlを構成する個々の細胞の発生運命は固定されているのか、あるいは本来ならば他のwhorlから発生するような器官にも分化し得る柔軟性を保っているのかを明らかにするため、Whorlの分化が明確となる、がくの原基が形成された後、花の各器官が発生する前の色々なステージの花から、微小操作法で各whorlの細胞を除去することを試みた。しかし機材の制約もあって、微小操作法で個々の細胞を除去することは極めて困難であった。そこで次にレーザービームによって個々の細胞を焼き殺すことを試みた。名古屋大学農学部のレーザー顕微鏡を借用し、花芽茎頂の特定の細胞にレーザービームを当て、その細胞を焼き殺した。この実験を行う過程で、色々な問題点が明らかとなったが、装置自体の改良を含むため今後の課題とせざるを得ない。次にPISTILLATA遺伝子のプロモーターにジフテリア毒素サブユニットA遺伝子をつなげたものを、シロイヌナズナに遺伝子導入し、第2・3whorlの細胞を殺した場合の発生運命への影響を調べる、遺伝学的細胞除去については、形質転換植物固体を得ることができた。しかしながら、時期特異的に細胞毒を働かせるために用いた温度感受性のジフテリア毒素は、その毒性が弱いためか細胞への影響は作用温度下でも観察されなかった。現在組織特異的プロモーターと、ステロイドホルモン誘導系とを用い、組織・時期特異的にジフテリア毒素を働かせる形質転換植物を作成中である。この植物を用いることで、本研究の当初の目的である、毒素を働かなくさせる時期をいろいろ変えることによって、分化転換が可能な花の発生ステージを明らかにすることができると期待している。
近世ヨーロッパにおける王権と地域勢力の角逐の場としての都市・国土インフラの整備

本研究では、あるハードウェアの成立には様々な立場の人々と思惑が関わっていること、ハードウェアにもソフトウェアとしての側面があり、それが他の文化や社会へも影響を与えることがあることを前提として、研究対象を単体の建築から都市インフラや国土インフラへと拡大し、とりわけ、王権と在地勢力のせめぎ合いの中から成立した都市インフラ、国土インフラを取り上げた。これらのインフラ整備にあたっては、王権の意向が強力に働きながらも在地勢力が巧みにそれに乗じようとする姿もみられ、しかし、全体としては絶対王政を経て中央集権的な国民国家が徐々に姿を現してきた近世ヨーロッパの姿が垣間見られるのではないかと考える。本研究課題の柱の一つである「港と運河のテーマ」に基づき、以下の海外調査を実施した。1)フリースラント11都市のうち、レーワールデンの実測調査に参加し実測調査などを実施した。レーワールデンは三箇所のテルプを核として発達し、市域の拡大とともに運河網が拡充されてきたことが明らかとなった。2)南仏・ラングドック地方に開削されたミディ運河をめぐる諸都市のうち、コーヌ・ミネルヴォワ、コロンビエ、フォンコード修道院、ロクブラン、オラルグ、サン・ポンス、ナルボンヌ、カペスタン、ニサン・レザンセリューヌ、レスピニャン、フルーリ、フロンティニャン、マグローヌ司教座聖堂、カストリーの予備調査を実施した。学会等における発表としては「港と運河のテーマ」の一環として、水運によって消費地に運搬されていたガラス・鏡の製作所の設立を画したといわれる勅許状を取り上げた下記の口頭発表がある。中島智章:「1665年10月の王立鏡面ガラス製作所設立勅許状と宮殿建設事業」、『日本建築学会学術講演梗概集』F-2建築歴史・意匠、pp.325-326、2012年9月。一方、「軍事施設のテーマ」の方では、中世ヨーロッパの城塞や都市築城について広範に取り上げた下記の書籍の日本語版を監修した。チャールズ・スティーヴンソン(著)、村田綾子(訳)、中島智章(日本語版監修):『世界の城の歴史文化図鑑』、柊風舎、2012年本研究課題の柱の一つである「港と運河のテーマ」、および、「軍事施設のテーマ」に基づき、以下の海外調査を実施した。1)オランダのフリースラント11都市のうち、ハルリンゲン(Harlingen)市の都市・建築実測調査に参加し実測調査・写真撮影などを実施した。ハルリンゲンはフリースラント海軍本部設置を契機として発達し、市域の拡大にあたってはグリッド状の道路網を伴った計画的な都市計画をもって拡充されてきたことが明らかとなった。2)オランダ人たちが17世紀前半に、現在の台湾・台南市に構築した「ゼーランディア要塞」(Fort Zeelandia)の実地調査を行った。本要塞は、上記のハルリンゲンがオランダ海軍の本拠地の一つとして発展したのと同時代に建設され、要塞付近にはオランダ人たちの東洋における拠点として港湾施設も建設された。学会等における発表としては「港と運河のテーマ」と「軍事施設のテーマ」が交わる対象として、フランスとスペインの勢力が直接対面する地域の一つであるルーシヨン(Roussillon)の中心都市ペルピニャン(Perpignan)の築城整備とラングドック=ルーシヨン運河の関係について取り上げた下記の口頭発表がある。中島智章:「ペルピニャンの都市築城の近代化改修とミディ運河をめぐるフランス王国工兵の動向」、『日本建築学会学術講演梗概集』F-2建築歴史・意匠、pp.775-776、2013年8月。1)フリースラント11都市のうち、ボルスワルドの実測調査に参加し、スネークの予備調査を実施した。ボルスワルドは教会堂と市庁舎という二つの核を持つ都市であることが明らかとなった。2)南仏・ラングドック地方に開削されたミディ運河を踏破しつつ予備調査を実施した。水源であるモンターニュ・ノワール中のダム施設、分水嶺の諸施設、閘門、トンネルなどのインフラを中心に実地調査に及んだ。学会等における発表としては「港と運河のテーマ」の一環として、水運によって消費地に運搬されていたガラス・鏡のヴェルサイユ宮殿における使用の問題を取り上げた下記の口頭発表がある。中島智章:「ヴェルサイユ宮殿鏡の間における採光の問題と王立鏡面ガラス製作所の鏡の導入」、『日本建築学会学術講演梗概集』F-2建築歴史・意匠、pp.717-718、2011年8月一方、「軍事施設のテーマ」の方では、中世ヨーロッパの城塞や都市築城について広範に取り上げた下記の書籍を単独で翻訳して公刊した。J.E.KAUFMANN and H.W.KAUFMANN:The medievalfortress-Castles,Forts,and Walled cities of the Middle Ages,[Da Capo Press,Combined Publishing,2001J・E・カウフマン/H・W・カウフマン:

『中世ヨーロッパの城塞攻防戦の舞台となった中世の城塞、要塞、および城壁都市』、中島智章訳、マール社、2012年本研究課題の柱の一つである「港と運河のテーマ」、および、「軍事施設のテーマ」に基づき、以下の海外調査を実施した。1)昨年度、オランダ人たちが17世紀前半に、現在の台湾・台南市に構築した「ゼーランディア要塞」(Fort Zeelandia)の実地調査を行ったのに続き、清側が構築した都城である宜蘭と台中の実地調査を実施した。オランダをはじめとするヨーロッパの築城との影響関係はほとんど認められなかった。その他、日本統治時代の日本人建築家による「西洋建築」の調査も行った。これは平成27年30年に実施予定の研究課題「近世近代ヨーロッパにおける中心と周縁の交流の場としての建築・インテリア創造」の予備調査でもある。2)南仏・ラングドック地方に開削されたミディ運河をめぐる諸都市のうち、クリュジー(Cruzy)、カペスタン(Capestang)、ナルボンヌ(Narbonne)、セット(Sette)、エグ・モルト(Aigue-morte)の都市・町屋調査を東京大学大学院工学系研究科の伊藤毅研究室などと合同で実施した。学会等における発表としては、近代を迎えて世界中にヨーロッパの技術や芸術を伝播させるのに大きな役割を果たした万国博覧会に関して次のような口頭発表がある。中島智章:「リエージュ万国博覧会(1905年)における顕彰制度とメダル・賞状のデザイン」、日本建築学会『学術講演梗概集』Fー2建築歴史・意匠(2014)、pp.847-848、2014年7月。また、軍事施設がその軍事的役割を終えた後の建造物の再活用について論じた次のような発表を行った。中島智章:「フランスの各王朝の永続性重視の考え方と建築保存」、シンポジウム『時間の中の建築リノベーション時代の西洋建築史』、東京大学大学院、2014年11月。西洋建築史平成24年度研究計画に挙げた南仏・ラングドック地方のミディ運河の調査、および、オランダ・フリースラントの11都市の調査を予定通り実施することができた。研究計画に挙げたオランダ・フリースラントの11都市の調査としてハルリンゲン市の建築都市調査、および、海防要塞の一例として台南市のゼーランディア要塞の調査を予定通り実施し、前者はつつがなく終えることができた。平成23年度研究計画に挙げた南仏・ラングドック地方のミディ運河の調査、および、オランダ・フリースラントの11都市の調査を予定通り実施することができた。港と運河のテーマのうち、ミディ運河とフリースラント11都市については平成24年度から継続する。*ミディ運河関連→平成24年度から継続*フリースラント11都市→平成24年度から継続→フリースラント内のネットワークのみならず、中央権力(時代により神聖ローマ帝国皇帝、スペイン国王、オランダ共和国政府と変遷していく)との関係についても明らかにする。港と運河のテーマのうち、ミディ運河については平成25年度から継続する。*ミディ運河関連→平成25年度から継続
選択的オートファジー経路は、過剰リン酸化タウへの神経細胞の応答を決定づけるのか?

本研究は、不要なタンパク質などを分解する機構である選択的オートファジーとその関連タンパク質p62が、タウが引き起こす神経細胞死に密接に関与することを示した。p62は細胞毒性を持つ異常なタウの分解を促進し、また、それらを神経細胞体に封入することで、タウの毒性から神経細胞を保護した。さらに、異常なタウを処理するp62のキャパシティー不足が、異常なタウ蓄積下で神経細胞死を誘引することを示唆した。異常なタウ蓄積下で神経細胞が神経原線維変化を形成するか、神経細胞死を起こすかを左右する機構は明らかではない。本研究では、ヒトタウ突然変異導入マウスを用いて、選択的オートファジーによるタンパク質分解機構と、そこにユビキチン化基質を誘導する因子であるp62が、異常なタウ蓄積下で神経細胞が発現するタウ病理の決定に関与するかを検討した。前年度までに、選択的オートファジーによるp62基質のベースレベルでの分解頻度の差が、異常なタウ蓄積下で神経細胞が発現するタウ病理の決定に関与する可能性を明らかにした。最終年度では、この分解頻度の差はユビキチン化基質のベースレベルでの蓄積量の差より生じる可能性を明らかにし、さらに、p62はこれらの基質を構成成分とする封入体の形成に必須であることを明らかにした。一方で、p62は神経原線維変化の形成に必須ではないことが判明したが、神経細胞体へのリン酸化タウの封入に関与し、神経原線維変化形成を促進する可能性が示された。p62はリン酸化タウの蓄積を阻害することが前年度までに明らかになっていたが、最終年度の研究により、リン酸化タウ分子種の中でも細胞毒性を発揮すると考えられている可溶性で低密度のリン酸化タウ分子種の蓄積を阻害することが明らかになった。本研究により、p62は細胞毒性を持つ異常なタウの分解を促進し、また、それらを神経細胞体に封入し、神経原線維変化形成を促進することで、タウの毒性から神経細胞を保護することが示された。さらに、異常なタウを処理するp62のキャパシティー低下が、異常なタウ蓄積下で神経細胞死を誘引することが示唆された。アルツハイマー病をはじめとする多くの神経変性疾患における認知障害の主因は神経脱落であり、本研究により、p62を含む選択的オートファジー経路の活性化が、タウが引き起こす神経細胞死に対して予防効果を発揮する可能性を明らかにした。脳幹では神経原線維変化が豊富に形成され、神経脱落はほぼ見られないが、海馬では神経原線維変化はほとんど形成されず、大規模な神経脱落を生じるPS19系統のヒトタウ突然変異導入マウスを用いて、選択的オートファジーによるタンパク質分解機構と、そこにユビキチン化基質を誘導する因子であるp62が、異常なタウ蓄積下で神経細胞が発現するタウ病理の決定に関与するかを検討した。また、PS19マウスにおいてp62を遺伝的に欠損させ、p62がタウ病理に及ぼす直接的な作用を検証した。PS19および野生型マウスの海馬では、脳幹と比較してオートファジー活性が高く保たれていた。成体のPS19マウスの海馬では、p62とユビキチン化されたオルガネラを含む凝集体が豊富に形成されており、この凝集体にリン酸化タウは含まれなかった。一方で、この凝集体は、PS19マウスの脳幹ではほとんど観察されなかった。このことから、海馬の神経細胞ではp62のユビキチン化基質の選択的オートファジーによる分解が正常な生理的条件下で活発であり、これらの基質の分解が、同じくp62の基質である異常なタウが増加することにより滞るため、恒常性維持機構が破綻し、神経細胞死が起こりやすい可能性が示された。p62を欠損させたPS19マウスでは海馬、脳幹共にリン酸化タウの蓄積量が増加、神経炎症が亢進し、海馬では神経細胞死が促進された。これらより、p62はリン酸化タウの分解を促進し、その蓄積を防ぐことで、タウ病理に対する神経保護作用を発揮することが示された。p62や選択的オートファジーはタウ病理のなかでも神経細胞死に密接に関与することが判明し、アルツハイマー病における認知障害の主因である神経脱落の治療ターゲットとしての可能性が示された。本研究は、神経原線維変化形成を引き起こすタウタンパク存在下で、神経細胞が(1)神経原線維変化を形成する、(2)形成せずに細胞死を起こす、(3)明らかなタウ病理を生じない、と異なる応答を示す要因を、選択的オートファジーによるタンパク質分解機構と、それらにユビキチン化基質を誘導する因子であるp62を中心に明らかにするものである。本研究の具体的な目標は1、タウ病理の発現と、p62を含む選択的オートファジーに関連する因子との相関の解析2、ヒトタウ突然変異導入マウスにおいて、p62を欠損させた場合にタウ病理に生じる変化の検証3、p62の自己

凝集能が、リン酸化タウの線維化に及ぼす影響の解析であり、平成23年度に項目1、平成24年度に項目2、項目3を実施する計画である。平成23年度終了時点で項目1、項目2で予定している解析事項の大半の実施が完了しており、成果も得られていることから、研究はおおむね順調に進展していると判断できる。交付申請書に記載した研究実施計画通り、平成24年度に実施予定の「本研究の具体的な目標」項目2および項目3の研究を行う。(本研究の具体的な目標)1、タウ病理の発現と、p62を含む選択的オートファジーに関連する因子との相関の解析2、ヒトタウ突然変異導入マウスにおいて、p62を欠損させた場合にタウ病理に生じる変化の検証3、p62の自己凝集能が、リン酸化タウの線維化に及ぼす影響の解析項目2に関しては、計画を前倒しする形で平成23年度中にすでに研究に取り掛かっており、平成24年度は、平成23年度中に得られた成果の補完および、目標の達成に向けての研究を推進する。項目3に関しては、当該研究費が生じた段階での予定通り、平成24年度に研究を開始する。項目1に関しては、当該研究費が生じた段階では平成23年度に研究を完了させる予定となっており、おおむね目標は達成されているが、論文として成果を発表するためにさらに必要な成果の補強を、平成24年度も引き続き行う。当該研究費が生じた段階での研究実施計画通り、平成24年度請求の研究費を用いて「本研究の具体的な目標」項目2および項目3の研究を行う。また、平成23年度未使用分の研究費を用いて、平成23年度に完了予定の「本研究の具体的な目標」項目1の成果を補強する研究を実施する。
計算化学の支援によるマクロライドの高効率合成研究

複雑な構造をもつ生物活性天然物などの多段階合成では、その成否を決定づける鍵段階反応がいくつかある。本研究は、海洋産超微量天然物の一つで強い抗腫瘍活性をもつ変型18員環マクロライド、テダノリドの合成研究を例に、複雑な分子の合成計画を計算化学を中心に立案し、高い選択性と効率をもった合成のための方法論の確立を目的として行われている。昨年度までにテダノリドの鍵中間体としてのラクトンと対応するセコ酸を分子力学計算などにより分子設計し、C1-C7,C8-11,C13-17,C18-21の4つのフラグメントをそれぞれ合成し、縮合してセコ酸とし、更にマクロラクトン化も行っている。しかし、行程の長さ、選択性、効率が悪く、大巾な改良を要する。本年度は先ず、再現性の悪かったC8-C11およびC18-21のビニルヨード体の位置選択的合成の改良を行った。第二には最も重要なフラグメントのC1-C7合成に関して、種々の検討を重ね、α,β-不飽和エステルのAD-mix酸化による直接ジオール化法を確立し、反応機構も明らかにし、これによりC1-C7フラグメント合成の行程数を半分以下とし、しかも各反応の位置、立体選択性、収率を大巾に改善することができた。現在は、主にC13-C17の改良合成法を検討中である。
敦煌・トルファン漢語文献の特性に関する研究

標記研究課題に関する研究成果は、次の(1)(3)の通りである。(1)「サンクト・ペテルブルク東洋学研究所所蔵敦煌・トルファン出土漢語文献microfilm文献番号・コマ数対照仮目録」のデータベースを作成した。(2)旅順博物館との日中共同学術調査において、トルファン出土文書の史料的価値を明らかにし、成果を公刊した。(3)河南大学との共同調査において、宋都、開封と敦煌間における仏教文化交流関係をうかがう石刻資料を収集し、その「資料集」を作成した標記研究課題に関する研究成果は、次の(1)(3)の通りである。(3)河南大学との共同調査において、宋都、開封と敦煌間における仏教文化交流関係をうかがう石刻資料を収集し、その「資料集」を作成した年度の初めに確定した研究計画にしたがって、平成18年度は、次の調査・研究を行った。(1)サンクト・ペテルブルク東洋学研究所所蔵漢語文献microfilm(107リール)の『文献番号・コマ数対照一覧表(稿)』のデータベース化はほぼ完了した。(2)上記(1)の「文献番号・コマ数対照一覧」のうち、既存の『俄蔵敦煌文献』(全17冊、19000余点)に収録されていない漢語文献(13リール)を、研究用材料として集積した。(3)上記(2)の史料を内容別に分類・研究するために、研究協力者(池田温・氣賀澤保規・関尾史郎・伊藤敏雄・石田勇作・張螂麗諸氏)と合宿会議を開催した。(2006年9月28・29日)(4)本研究が対象とする漢語文献(microfilmや複製写真)を補充するために、原文献を所蔵する中国の諸機関(旅順博物館・開封市文物管理委員会・龍門石窟研究院・北京大学図書館・中国国家図書館など)を訪問し、現物の調査と学術交流とを行い、北京大学歴史系においてはトルファン文書に関する新収情報を得た。(2006年12月2129日)(5)個別研究として、土肥義和は、北京大学の栄新江教授より提供されたトルファン出土の武周期戸籍残巻(6断片、66TAM360:3)の鮮明な写真について、戸籍の作成年次や記載内容を検討して、唐代西州における均田制(給田制)の一側面を明らかにした。(「武周天授三年(692)西州高昌県戸籍の復元と考察」と題して、2007年4月21日に発表)(6)個別研究として、片山章雄は、1995年に実見した1文書を含めて旅順博物館所蔵のトルファン出土物価文書を扱い、上記(4)の調査による再確認と新たな成果を得た。「胡」を冠する「胡粉」などの物品にも言及したが、いかに胡漢雑居の問題に繋がるかが課題である。(11.研究発表〔雑誌論文〕参照)東洋文庫が収集したロシア科学アカデミー東洋学研究所サンクト・ペテルブルク分所所蔵内陸アジア出土文書microfilm中、敦煌等漢語文献(40リール)『文献番号・コマ数対照一覧表』のデータベース化を完了させ、これを一般公開すべく『仮自録(第一稿)』刊行の準備にとりかかった。『仮目録』によって、既刊の『俄蔵敦煙文献』(全17冊,19,000余点)に未収録の数百点の漢語文献の存在が明らかになった。そこで本年度はこの新資料の内容分類・研究に着手した。この作業はロシアの敦煌文献の価値を高めることになろう。本研究が対象とする内陸アジア出土漢語文献を補充するために、本年度も中国唐宋文物視察団(土肥義和・石田勇作・張銘心・宇都宮美生・西尾亜希子ら)を組織して、旅順博物館・河南大学歴史系・開封市繁塔(国家重点文物指定)・中国国家図書館善本特蔵部を訪問した(2008年2月3月8日)。(1)旅順博物館では、大谷探検隊吐魯番将来遺品に含まれる唐代彩色絵画資料断片の連接関係の調査を行った。龍谷大学所蔵断片との連接について成果公表を協議した。(2)河南大学では、北宋太宗期(10世紀後半)に建立した繁塔に現存する供養人題記や石経題記を昨年に引き続き調査し、写真による資料の収集を行ったこれらの収集は敦煌莫高窟にある9-10世紀の厖大な壁画群に記された供養人の題記と比較する上で貴重である。(3)開封では、同市文物管理局長・主任研究員劉順安氏や河南大学の専門研究者たちと繁塔の資料について2回の検討会会議を行い、得た成果の一部は来年の研究報告書において発表することが確認された。中国国家図書館では、未公開の敦煌「社」関係文書の特別の閲覧許可を得て、文書の調査と抄録とを行った。この調査は上記3の(2)と同様、敦煌と国都における仏教信仰者層の諸相を明らかにする上で重要である。ロシア科学アカデミー東洋学研究所サンクト・ペテルブルク分所が所蔵する内陸アジア出土文書のmicrofilm全363リールのうち、敦煌・トルファン出土の漢語

文献40リールの特性(史料的価値)を明らかにするために、本研究の最終年度は、主として次の(1)(3)に関する資料調査と整理とを行った。(1)大連市・旅順博物館との日中共同資料調査の成果として、トルファン出土の8世紀の漢語文書(1)(5)の5断片((1)物価文書:旅博20.1404-2、(2)欠田文書:旅博20.1480-5-7、(3)道教ないし陰陽関係文書:旅博20.1523-13-128、(4)(5)朱雀頭部文書:旅博20.1405-3、旅博20.1407-3)が、龍谷大学所蔵の大谷文書3断片及び橘瑞超文書1断片(すなわち大谷3090((1))、すなわち大谷2905((2))、すなわち大谷3747((3))及び橘III b((4)(5)))と綴合することが明らかとなった。このことは、トルファン出土の漢語文書断片(大谷文書等4断片)が1910年代の断片整理作業の過程で生じたことを窺わしめるものとなろう。(2)開封市において、北宋の国都、四大勅額寺の1つ、天清寺の繁塔の壁面に現存する石刻資料(供養人題記・仏典題記)と敦煌莫高窟壁画に多数記されている供養人題記とを比較することによって、当時の両地における仏教文化の交流の実情を明らかにするための資料収集を行い、その成果の一部は、「宋代繁塔石刻資料(稿)」として、我々の下記の『報告書』に公刊した。(3)「サンクト・ペテルブルク東洋学研究所所蔵漢語文献マイクロフィルム(40リール)文献番号・コマ数対照仮目録」のデータベースを完成し、明年には研究者の閲覧に供する。以上、(1)(3)に記した研究調査の概要は、本研究課題の報告書(別冊)、『平成1820年度科学研究費補助金(基盤研究(C))研究成果報告書』(A4判、全108頁、2009年3月)の中で公開した。
液体Li超音波キャビテーションによるDD核融合反応の増強

液体Liキャビテーションを生成する標的システムが整備された。60 keV重陽子を液体Liに照射し、液体中のD(d,p)T反応からの荷電粒子スペクトルがビームON/OFF、超音波作用ON/OFFの条件下で測定された。ビームOFF時のスペクトルに、超音波作用ON/OFFに対して無視し得ない効果が現れた。超音波ON時のスペクトルからOFF時のスペクトルを差し引くことにより、2 MeV付近にバンプ構造を見出した。現在のところ、このバンプ構造は、ビームOFF時に超音波キャビテーションにより引き起こされるD(d,p)T反応からの陽子ではないかと推測される。液体Liに超音波を作用し、液体Li内にキャビテーションを生成する標的システムの整備を行った。最初に以前に使用していたシステムを用い、低エネルギー重陽子ビーム照射下で生じる反応の様子をテストした。d+d反応から放出される陽子のエネルギースペクトルと反応収量を、超音波ON/OFFで比較したが、全く変化が見られなかった。以前行った実験の結果では、超音波ON時の収量は大きく増大することが判っており、実験系(超音波振動系)が正常に働いていないものと判断し、製作会社に依頼して種々の診断を行った。その結果、PZT圧電素子の能力に著しい劣化があること、ホーンの形状が最適ではない等の欠陥が見つかった。このため、新たにBLT超音波発生器の発注とホーンの製作を余儀なくされ、現在に至るも、ホーンの形状改良の作業が行われており、当初予定していた実験計画が大幅に遅れている。液体金属へ超音波を作用するBLT超音波発生器及びホーンの形状改良が完了し、低エネルギー重陽子ビームの照射実験が開始された。実験では、60 keVの重陽子ビームを液体6Li標的に照射し、液体6Li中で生じるd(d,p)t反応からの陽子スペクトルを次のサイクルにて繰り返して測定した。1ビーム照射OFF(Beam-OFF)超音波OFF(US-OFF)、2Beam-ON US-OFF、3Beam-OFF US-ON、及び4Beam-ON US-ON。スペクトルには、液体Li中に蓄積された重陽子とビーム重陽子とのd(d,p)t反応からの3-MeV陽子がクリアに観測された。以前報告したように、陽子収量のUS ON/OFF比が1.2以上になる場合が度々観測された。しかしながら、この増強は液体Liの表面のクリーンさに強く依存していることが明らかになった。これまでの種々の液体金属中でのdd反応の観測経験から、液体Li温度を高くすることにより、T=300度Cで長時間、液体Liをクリーンな状態に保つことに成功した。しかしながら、この状態では、約200度Cの液体Liで観測されたUS ON/OFFの変化は認められなくなった。一方、Beam-OFFでのスペクトルには、無視し得ないUS ON/OFFの効果が観測された。US-ON時の荷電粒子スペクトルからUS-OFF時のスペクトルを差し引くと、2.3MeV付近に幅の広いバンプが現れた。収量は0.012±0.0046個/秒である。現在のところ、このバンプ構造はBeam-OFFでのUS-ONの時の液体Liキャビテーションにより引き起こされるd(d,p)t反応からの陽子ではないかと推測している。しかしながら、より統計の高い測定とBeam-OFF時のバックグランドの減少をはかり、この観測結果を確かなものとする必要がある。平成26年度に予定した実験準備が、装置の故障のため再製作を余儀なくされ、大幅に遅れた。実験が開始されたのが平成27年7月となり、実験条件の最適なパラメータ探索の段階にとどまっている。最終年度に実施した研究の概要昨年度に引き続き、液体Li標的に60 keV重陽子ビームON/OFFと超音波ON/OFFとを組み合わせ、放出される荷電粒子のスペクトルを測定した。ビームON時には、液体Li中に蓄積されたDと入射ビームとのD(d,p)T反応からの陽子ピークが観測されているが、その収量は、超音波のON/OFFに対して実験誤差の範囲で一致しており、以前観測されたような大きな差は見られなかった。一方、ビームOFF時の超音波ONのスペクトルから超音波OFF時のスペクトルを差し引いたところ、陽子エネルギー1.82.1 MeVの領域の収量に有意の違いが生じていることが判った。ビームONからOFFへの切り替えをμ秒以内に実現できるように、ビーム輸送系に設置する静電デフレクターとその電源の設計と設置を行った。設計どおり数十ナノ秒以内でビームOFFの状態になることが確かめられた。超音波キャビテーション核融合の基礎実験装置を設置した。ガスを混入した液体に超音波を作用して、ソノルミネッセンスが生じることが確かめられた。研究期間全体を通じて実施した研究の成果液体Liキャビテーションを生成する標的システムが整備された。60 keV重陽子を液体Liに照射し、液体Li中のD(d,p)T反応からの荷電粒子スペクトルが、ビームON/OFF、超音波作用ON/OFFの条件下で測定された。ビームOFF時のスペクトルに、超音波ON/OFFに対して無視し得ない効果が現れた。超音波ON時のスペクトルから超音波OFF時のスペクトルを差し引くことにより、2.3 MeV付近に幅の広いバンプを見出した。その後、バンプは1.82.1 MeVと位置が多少シフトして観測た。

現在のところ、このバンプ構造はビームOFF時で超音波ON時のキャビテーションにより引きこされるD(d,p)T反応からの陽子ではないかと推測される。液体Liキャビテーションを生成する標的システムが整備された。60 keV重陽子を液体Liに照射し、液体中のD(d,p)T反応からの荷電粒子スペクトルがビームON/OFF、超音波作用ON/OFFの条件下で測定された。ビームOFF時のスペクトルに、超音波作用ON/OFFに対して無視し得ない効果が現れた。超音波ON時のスペクトルからOFF時のスペクトルを差し引くことにより、2 MeV付近にバンプ構造を見出した。現在のところ、このバンプ構造は、ビームOFF時に超音波キャビテーションにより引き起こされるD(d,p)T反応からの陽子ではないかと推測される。研究実績の概要で触れたが、以前に使用した超音波発生装置の劣化により、装置の一部の再製作を余儀なくされた。その後、最適なホーン形状を探索している段階で、超音波キャビテーション作用下での重陽子ビームを照射する段階に至っていない。重陽子ビームOFF時のd(d,p)t反応生起を確認するため、ビーム輸送系に静電デフレクターを設置し、ビームOFFに必要な時間をμ秒以下にする。その上で、超音波作用下の液体Li中のd(d,p)t反応のスペクトルの詳細測定を行う。数物系科学今後、早急にホーンの最適形状を見出し、最終的に使用する装置を製作する。その後液体Li標的に超音波キャビテーションが発生する最適条件の探索を行う。そのため、重陽子ビームの液体Li照射時に、超音波ON/OFFを繰り返しながら、標的から放出される陽子を、重陽子ビーム強度、液体Liの温度、超音波強度等のパラメータを変化させ、陽子収量のON/OFF比が最大となる条件を探る。初年度の装置故障修理のため、研究実施が全体に遅れしまい、高速ビーム遮断装置の導入を次年度に行うことにしたため。今年度は、装置の故障原因究明のため、予定していた実験計画がほとんど実行できなかった。このため、物品費での支出は超音波振動系の製作に使われたものがほとんどで、実験遂行に予定していた消耗品を発注しないまま経過した。上述の高速ビーム遮断装置に関連での支出、及び、キャビテーションからの発光測定装置の充実に使用する。H26年度に予定していた実験を早急に進め、H27年度に予定しているデータ蓄積を図るため、実験消耗品を購入する(濃縮6Li、重水素ガス、化学薬品類、標的ヒータ、真空ガスケット等)。更に、重陽子照射なしでのd(d,p)t反応生起の実験のため、ビーム輸送系に、静電デフレクターを設置し、μ秒でのビームON/OFFを可能にする。この装置の製作(センターの工作室で製作する)のための電子回路材料費、金属材料材料費として使用する。
上向流嫌気性ろ床法による廃水処理の実用化に関する研究

エネルギ-多消費型の好気性廃水処理に代わるプロセスとして注目されている上向流嫌気性ろ床法に関して、実用化の観点から実験的に検討を行ない、また議論を行なった。まず、実際の廃水への適用という意味で大学の食堂廃水への適用を試みた。その結果、20°Cという嫌気性処理としては低い温度の下で十分に廃水は分解され良好な処理水が得られることがわかった。しかし、廃水中に含まれる脂質成分の分解はやや困難であった。すなわち嫌気性ろ床を単独で用いる単相消化では脂質がろ床内に蓄積していると考えられた。一方、嫌気性ろ床に先立って酸生成槽を設ける方式で運転すると脂質の分解は良好に進行した。このことから二相消化方式の有効性が示された。上に述べた問題は脂質成分による阻害の結果起きたものである。脂質の阻害について高級脂肪酸と中性脂肪を用いた詳細な実験を行った。その結果、中性脂肪の加水分解は速いが生成する高級脂肪酸の分解に時間がかかること、中性脂肪の中では不飽和酸から構成されるトリオレインのタタンへの転換が速いことがわかった。嫌気性ろ床内への微生物あるいは固形物の蓄積について連続実験を行った。その結果、COD除去やメタン生成が定常になってもろ床内の生物量は増え続けることがわかった。また、ろ床下部に多くの生物膜が付着したが、メタン生成能はさほど大きくないこと、など従来の研究に欠けていた有用な知見が得られた。硫酸還元反応について別途実験を行ない、グルコ-スのような発酵性の基質が与えられると硫酸還元が活発になるが、酢酸を与えると、硫酸還元を起こさずにメタン生成が行なえる可能性があることが示された。これらの研究の結果、実用上解決すべき問題はあるものの、嫌気性ろ床の各種廃水への適用は非常に有望であることがわかった。上向流嫌気性ろ床法は、エネルギー多消費型の好気性廃水処理に代わる処理プロセスとして注目されており、各種廃水(産業廃水や都市下水)に対する適用がフルスケールで開始されようとしている。本研究は特に実用化にあたっての諸問題を検討する目的で開始された。1、研究打合せ会の開催...63年8月19日に第1回の研究打合せ会を開催した。ここでは、これから研究を開始するにあたっての課題について議論が行なわれた。とりわけ、実用化の見通しや、その際に解決すべき問題について検討が行なわれ、これらの点を背景として理解した上で各自の分担課題にとり組むことを確認した。2.食堂廃水の処理...大学食堂廃水を嫌気性ろ床で処理することによって、変動の大きい実廃水に対するプロセスの適応性を調べる。分析の結果、食堂廃水中には比較的高濃度の脂肪分が含まれていることがわかった。そのため、廃水を直接嫌気性ろ床で処理する単相消化方式に加えて、脂質の分解性能が秀れている二相消化方式をも用いて比較することが必要と考えられた。滞留時間を10日程度にして連続運転を行なっており、良好なCOD除去が得られている。3.硫酸還元反応...下水程度の濃度の廃水の処理に嫌気性ろ床法を適用する際、硫酸還元によって生成する硫化物が処理水のCODに寄与し十分なCOD除去率が得られなくなることがあり、硫酸還元を起こさずにメタン発酵を進行させ得る条件を探るため連続実験を開始した。基質にはグルコースと酢酸を用いている。