hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
反復ガロア拡大の岩澤理論

当研究課題の主な目的は、制限分岐ガロア拡大を反復ガロア拡大として構成し、その高次の非可換ガロア拡大における数論的不変量の基本性質を、非可換岩澤理論と樹木ガロア表現の視点から解明することである。当該年度の主目標は、反復ガロア拡大の数論的不変量を具体的に計算し、その岩澤理論的な性質を予想として定式化することであった。その性質として特に、Greenberg予想型の現象が起こるか否かを追及した。前年度に構成した反復ガロア拡大だけでは、その種の現象が捉え難いため、他の様々な2次有理写像を用いて、現象が比較的捉えやすい反復拡大の構成を試みた。その結果、Joukowski写像とその虚数倍に辿り着き、特に前者からは、C4型の反復拡大のガロア閉包として、2次元の総実な2進Lie反復ガロア拡大を構成することができた。さらに、その中間Z2拡大のGreenberg予想の下で、その2進Lie拡大上でもGreenberg予想型の現象が起こることを確認した。一方で、後者から構成されるガウス数体上のV4型反復拡大は、潜在的に[2,4]型反復拡大であることも確認できた。さらに、低次の中間体における具体的な数値計算から、Greenberg予想型に近い現象と遠い現象の両方を観測した。これらの成果は、より一般的な状況において、現象を予想として定式化する際の重要なヒントとなる。以上の研究は、研究協力者との共同研究として遂行され、研究集会で部分的に発表し、論文としても投稿中である。また、中間Zp拡大上制限分岐副p拡大の理論の整理も並行して継続し、そのアイデアを投稿論文の改訂に活かすこともできた。予想の定式化までは届いていないものの、肯定的な状況だけでなく否定的な状況も示唆するような具体例が豊富に得られたため、研究は順調であると判断している。具体例が豊富に得られたとはいえ、2次写像による反復拡大のみであるため、先行研究におけるアイデアを活用し、より一般の次数の有理写像での具体例の探索を行いたい。また、国内外での成果発表を通して、先行研究の研究者からの助言を得たい。初年度である当該年度の主目標は、岩澤理論的な制限分岐ガロア拡大の反復ガロア拡大としての分類と、その高次の数論的不変量を計算する準備であった。反復ガロア拡大の基本的な例として、判別式-7の虚2次体の1点分岐Z2拡大を反復構成する有理写像が、虚数乗法論から構成されるが、研究代表者は、その非常に簡明な表示を与えることができた。一方、研究協力者は、2次多項式写像による反復拡大の研究を担当し、ある基本的な条件の下で、新しいタイプの2外不分岐2進Lie拡大を反復ガロア拡大として構成するとともに、円分Z2拡大の岩澤不変量が小さい虚2次体上において、その反復拡大のイデアル類2-群の構造も決定した。このような多様な反復ガロア拡大(とイデアル類群)も、制限分岐ガロア拡大の部分拡大として分類(および計算)するべく、より複雑な分岐条件付きガロア群(円分とは限らない中間Zp拡大上で分岐を制限された副p拡大のガロア群)を扱う一般論の整理を開始し、次年度の研究計画に含めて継続する予定である。そこでは既に終了した研究課題の成果も応用でき、特に副産物として、p次巡回体の円分Zp拡大の岩澤不変量がすべて0となる必要十分条件の別証明を与えることができた。主目標の分類は完了できなかったが、それに代わる十分な進展が研究協力者によって得られたため、おおむね順調であると判断している。

また、中間Zp拡大上制限分岐副p拡大の理論の整理も並行して継続し、そのアイデアを投稿論文の改訂に活かすこともできた。予想の定式化までは届いていないものの、肯定的な状況だけでなく否定的な状況も示唆するような具体例が豊富に得られたため、研究は順調であると判断している。多様な反復ガロア拡大を含み得る分岐条件付き副p拡大のガロア群の構造定理が必要になることが見込まれるため、その構築を研究計画に含める。具体例が豊富に得られたとはいえ、2次写像による反復拡大のみであるため、先行研究におけるアイデアを活用し、より一般の次数の有理写像での具体例の探索を行いたい。また、国内外での成果発表を通して、先行研究の研究者からの助言を得たい。研究協力者により研究が効率的に進展したことによって、支出を節約することができた。規模と時期を見極めながら、次年度以降に必要となる数値実験と国際集会での研究成果発表に充当したい。複数の研究成果が同時に得られ、それらを並行して整理していたため、発表段階に至るまでに時間を要し、研究発表のための出張旅費支出の時期が遅れた。繰越分は、次年度に開催される国際研究集会への参加費用に充当したい。
μオピオイド受容体内在化様式の違いを免疫電子顕微鏡法により解明する

フェンタニルおよびDAMGOはともに投与後5分から強いμオピオイド受容体の内在化を引き起こし、発現時間に差はなかった。しかし細胞膜への受容体のリサイクリングはフェンタニルが概ね60分でほぼ完了していたのに対し、DAMGOではおよそ30%の受容体がendsomeに残存しており、フェンタニルの方が早い傾向にあった。電子顕微鏡では内在化した受容体はライソゾーム、多包体およびゴルジに強く発現しており、これは受容体の分解経路であると推測されることから、細胞膜へのいわゆるリサイクリングは同一受容体が細胞膜表面へ戻されるのみならず、新規の受容体合成によるところが大きいと推測された。フェンタニルの引き起こす受容体内在化について検討した。全身麻酔下にラットのL4-5椎間から脊髄くも膜下カテーテルを挿入、回復期間を置いた。カテーテルより、過去の我々のグループが行った実験を基に決定した投与量であるフェンタニル(10μg/10μl)をくも膜下投与し、その後還流固定を行い脊髄を摘出した。脊髄後角第II層のニューロンを共焦点レーザ顕微鏡と電子顕微鏡の双方で観察した。フェンタニルでは投与後5分後から細胞質内にμオピオイド受容体のimmunoreactivityが認められ、フェンタニルは受容体の内在化を引き起こし、かつその内在化が比較的高速に行われていることを示していると考えられた。フェンタニルは臨床の使用においてはしばしば耐性の形成がみられる。これは内在化が耐性から逃れる機構であるとする仮説およびフェンタニルの内在化が高速であることからは説明が困難であるが、疼痛の存在下ではフェンタニルによって内在化した受容体の再感作が抑制されることを示した報告があり、疼痛存在下では受容体の細胞内動態が異なっていると思われるため、この点についてはさらなる検討の余地があると考えられた。ここまでの実験で認められた、オピオイドの種類によって内在化の様式が異なるという現象は、受容体がアゴニストの結合により異なる立体構造変化を起こし、異なる細胞内情報伝達経路を活性化しているというligand-biased efficacy説を支持するものである。レミフェンタニルの持続静脈内投与によるμ受容体の内在化について検討を行った。レミフェンタニルを10μg/kg/minおよび1μg/kg/minでそれぞれ30分と120分持続静脈内投与し、共焦点レーザ顕微鏡と電子顕微鏡で脊髄後角ニューロンにおけるμ受容体の内在化を観察した。内在化の程度はレミフェンタニルの投与量に依存する傾向がみられ、我々が先に示した投与時間依存の痛覚過敏との関連性は低いと考えられた。電子顕微鏡所見では特に直径10μm程度の小型ニューロンにおいてgolgiなど細胞内への反応産物の蓄積がみられたが、ニューロン間での内在化の差が大きく、傾向を形態学的につかむことは難しかった。これは時間設定、あるいは他のオピオイドと違い長時間持続的にアゴニストが作用し続けているというレミフェンタニルの特徴によるのではないかと推測した。そこで追加実験として、まず内在化の傾向が比較的明らかであるDAMGOとモルヒネを使用し、過去の文献による典型的な処理時間・投与量における内在化の電子顕微鏡像を得ることとした。両者をそれぞれ投与後、30分、60分、90分、120分の時点で観察を行ったところ、DAMGO群の投与30分後においてμ受容体のimmunoreactivityは中小型ニューロンのcytoplasmに広く分布し、特にlysosome, multivesicular bodyおよびゴルジに強く発現していることが分かった。一方60分後においては細胞膜直下の細胞質に強く発現し、ゴルジにもみられた。90分、120分においては60分後と同様の所見であった。モルヒネ投与群ではすべてのポイントでμ受容体は細胞膜表面に存在し、内在化は認めなかった。DAMGO投与におけるμ受容体内在化のサイクルはおよそ60分であるとした過去の報告を形態学的に裏付けることができた。今年度は臨床的に頻用されているオピオイドである、フェンタニルのくも膜下投与によるμオピオイド受容体(MOR)の内在化について検討を行った。光学顕微鏡および電子顕微鏡の双方によりDAMGOによる内在化と比較検討した。全身麻酔下にラットのL4-5椎間にくも膜下カテーテルを挿入し、フェンタニル(10 μg/10 μL)およびDAMGO (100 μg/10 μL)を投与した。投与後5, 15, 30, 60分の時点でラットを灌流固定し脊髄を摘出、光学顕微鏡用および電子顕微鏡用にそれぞれ凍結切片を作成し、免疫染色法を用いてMORを可視化し内在化の観察を行った。

フェンタニルおよびDAMGOはともに投与後5分から強い受容体の内在化を引き起こしており、その発現時間には差がなかった。しかし細胞膜への受容体のrecyclingはフェンタニルが概ね60分でほぼ完了していたのに対し、DAMGOではおよそ30%の受容体がendsomeに残存しており、フェンタニルの方が早い傾向が認められた。電子顕微鏡による観察によれば、内在化した受容体はlysosome, multivesicularbodyおよびゴルジに強く発現しており、これは受容体の分解経路であると推測されることから、細胞膜へのいわゆる"recycling"は同一受容体が細胞膜表面へ戻されるのみならず、新規の受容体合成によるところが大きいと推測された。麻酔科学これまでの研究で典型的な3つのオピオイド(モルヒネ、DAMGO、フェンタニル)による受容体内在化による細胞内局在の違いを明らかにし、形態学的実験で可能な範囲で所用時間を推定することができた。今年度行った実験により、レミフェンタニルの特徴として、内在化を起こしうることを明らかにすることはできたが、その詳細な形態学的特徴については投与量と時間を変化させて検討する必要があると思われた。追加で行ったDAMGOおよびモルヒネについては、その内在化傾向を形態学的に明らかにすることができ、次年度に向けての予備実験とすることができた。今後は超短時間作用性という特徴的な性質を持ち、臨床で広く用いられているレミフェンタニルについてその内在化様式の特徴を検討する。初年度に行った予備実験およびオピオイドとしての特徴から考えると、投与開始後早い時点での観察を必要とすると思われる。今後はモルヒネ、DAMGOに引き続き、フェンタニルについても電顕を用いて内在化の形態学的検討を行い、これまで得られている知見と比較検討し、その特徴を明らかにする。特に耐性との関連を検討する。レミフェンタニルについては投与方法および時間の再検討を行い、実験を継続して行う。昨年度までの実験結果を踏まえ、今後行う実験のプロトコルについて再度検討を行っていたため、実際の実験動物の購入が予定より少なかった。実験を継続し、実験動物、試薬など、消耗品購入に使用する。該当なし
固液共存系の動的ぬれ特性とその力学物性への影響に関する研究

本研究は、差応力下における流体の存在状態を解明するための実験的研究、液相のミクロな存在状態とマクロな力学物性(弾性、粘性)とを結びつけるための理論モデルの開発、これらの実験及び理論から得られる力学的構成則に基づいて地殻やマントルにおける液相の存在状態と移動様式を予測するフォーワードアプローチ、の三つの部分からなる。主な成果は以下のとおりである。1、アナログ部分溶融岩石を用いて変形実験を行い、差応力下では固体粒子同士の結合(言い換えれば、液相による粒界のぬれ)が異方的になることを明らかにした。2、液相を含む多結晶体の弾性と流動性(粒界拡散クリープ領域の粘性)を記述する力学的構成則を、ミクロな内部構造を表すパラメータであるコンティギュイティ(固体粒子同士の結合状態を表す)の関数として導いた。3、2の理論によって弾性と粘性を同一の内部構造モデルで予測できるようになり、両物性の定量的比較が可能になった。粘性は弾性に比べてコンティギュイティに非常に敏感であり、0.1%以下の微小なぞルトでも粘性を大きく低下させることを示した。4、で述べた粒子スケールでの異方性により、粘性に大きな異方性が生じることを示した。特に、粘性テンソルが大きな非対角成分を持ち、応力や歪のせん断成分と体積成分がカップリングすることが分かった。5、4で述べたカップリングにより、せん断変形と流体移動の間に強い相燕作用が生じることを示した。その具体例として、せん断応力に勾配のある場では、せん断応力の高いほうへメルトが移動し、流体によるせん断変形の潤滑が生じることを示した。また、一様な単純せん断変形においては、メルトの集まった層がせん断面に低角に発達することを示した。6、粘性の異方性がメルトの流動パターンに大きく影響し得ることを、マントルウェッジを例にして示した。水やメルトなどの流体相の存在が地殻や上部マントルのダイナミクスに与える影響を解明するためには、液相と共存する多結晶体の力学特性や輸送特性の解明が重要となる。静水圧下(静的)および差応力下(動的)での固液間のぬれ特性は、液相の存在形状への影響を通して、これらの特性に大きな影響を与える。本研究では特に未知の部分の多い動的ぬれ特性の解明を目指している。本年度はまずアナログ部分溶融試料(二成分共融系の有機物、静水圧下のぬれ特性と固相の変形メカニズムが部分溶融岩石と良く似ている)を一様な純粋せん断応力下で変形し、差応力下ではぬれ特性が異方的に変化することを超音波の横波によるその場観察と実験終了後の顕微鏡観察により実証した。最大圧縮軸方向に法線ベクトルを持つ粒界のぬれ特性には変化が無いが、最小圧縮軸方向に法線ベクトルを持つ粒界はぬれが促進され、粒界面積が減少することが分かった。また、このようなぬれ特性の変化が媒質のマクロな弾性と粘性に与える影響を定量的に測定し、コンティギュイティ(粒界面積とその異方性を表すテンソル量)と弾性、粘性を結びつけた既存の理論により説明できることを確認した。さらに、差応力の大きさを周期約100時間の正弦関数でゆっくり変動させる実験を行い、各差応力下ではぬれ特性が動的平衡状態に達することを突き止めた。これらの実験では一つの試料を主応力軸の向きを変えて何度も変形しているため、最終的には全て方向の粒界のぬれが促進される。

そこで一つの試料を一方向のみに大変形できるよう実験装置の改良を行って変形実験を行い、差応力の向きを変化させない場合にはぬれ特性の変化が全ての方向には生じないことを確認した。別途、推進力の大きいプレスを利用した封圧下での一軸圧縮試験機の立ち上げを行った。水やメルトなどの流体相の存在が地殻や上部マントルのダイナミクスに与える影響を解明するためには、液相と共存する多結晶体の力学特性や輸送特性の解明が重要となる。静水圧下(静的)および差応力下(動的)での固液間のぬれ特性は、液相の存在形状への影響を通して、これらの特性に大きな影響を与える。本研究では特に未知の部分の多い動的ぬれ特性の解明を目指している。昨年度行なった実験により、差応力下ではぬれ特性が異方的に変化することが分かった(最大圧縮軸方向に法線ベクトルを持つ粒界には変化が無いが、最小圧縮応力方向に法線ベクトルを持つ粒界はぬれが促進され、粒界面積が減少する)。このようなぬれ特性の変化が媒質の弾性と粘性に与える影響を理論的に予測するため、コンティギュイティ(粒界面積とその異方性を表すテンソル量)を仮定して弾性構成則を導いた既存の理論的枠組みを拡張し、粒界拡散クリープにより変形する多結晶体の粘性構成則を導いた。同一の構造モデルに基づいて弾性と粘性の両方を導いた理論は本研究が初めてであり、ミクロな構造への敏感性が弾性より粘性のほうが遥かに大きいことや、非常に少ない(<1%)メルトの液相分率においても粘性には大きな影響があることなど、これまでに知られていなかった新しい結果が得られた。地震学的な観測データに基づいて部分溶融領域のダイナミクスを議論する際にモデルから得られた結果は、本実験で得られた結果や部分溶融岩石のクリープ実験の結果をよく説明することもわかった。実験や理論から解明された粘性の振る舞いが、マントルダイナミクスへ与える影響を予測するため、リッジの下におけるメルトの生成、分離、上昇モデルを拡張し、本研究から得られた粘性構成則を適用した。最終年度はこれを数値的手法により解き、物性とダイナミクスの関わりあいを解明することを目指す。流体相を含む系では、せん断面に平行な方向に流体が集まることにより系の流動性や浸透率が非常に大きく変わる。このような変形と流体移動の相互作用の生じる可能性は、古くから注目されてきたが、そのメカニズムは分からなかった。本研究では、流体相を含む多結晶体の流動特性を理論的・実験的手法により研究し、ミクロスケールでのぬれ特性の変化により生じる「粘性の異方性」がこのような相互作用を引き起こすことを明らかにした。本研究ではまず、液相を含む多結晶体の粒界拡散クリープ領域での粘性構成則を、ミクロな内部構造に基づいて予測する理論モデルを開発した。既に開発した弾性構成則の理論(Takei, 1998, JGR)と合わせると、弾性と粘性の両方を同一の内部構造モデルに基づいて予測することができ、両物性の定量的比較が可能になった。その結果、粘性は弾性よりも、内部構造(コンティギュイティ)に敏感であることが分かった。アナログ部分溶融岩石の変形実験から得られた差応力下における異方的なコンティギュイティ(Takei, 20005, JGR)を代入することにより、変形下における部分溶融岩石の粘性の異方性を定量的に予測した。得られた粘性テンソルには非対角成分が存在し、応力や歪のせん断成分と体積成分がカップルすることが分かった。得られた粘性構成則を、固液二相系のダイナミクスを記述する支配方程式系とあわせて解き、粘性の異方性がメルトの移動に与える影響を調べた。
菌食性線虫アフェレンクス・アベネの系統樹立と保存並びに施用法の開発

1.系統樹立:九州7県と関東、東北、沖縄から採集した39分離株を、体側、寄主糸状菌ならびに温度選好性、繁殖適温度、雄成虫出現頻度について5群に分類した。しかし、PCR-RFLP,PCR-RAPDによるDNAレベルの分類と殆ど関連性はなかった。エステラーゼisozymesとは多少関連性を認めた。結局このような特性は適応、馴化と見られる。2.大量生産と保存:本有用線虫を、ジュース絞り滓、焼酎滓、小麦襖、ポテトチップ屑等の植物性産業廃棄物やトリ肉加工工場汚泥など動物性廃棄物との混合培地で大量生産することを確立した。但し如何なる培地組成においても、製茶屑または緑茶出し殻を30%は混入しなければならない。線虫培養後の培地は約3分の2に縮少するが、接着剤としてキガメ(20%),CMC(1%),パルプフロック(30%)を加えて径15x方20mmの乾燥ペレットにし、その中に線虫(2万-10万/pellet)を注入して、自然乾燥すれば、1年以上活力低下なしに室温で保存できる。3.施用法:乾燥ペレットは苗鉢または本圃定植時に根際または直下に施用する。植物植付け前に処理するのが望ましい。施用後2-3ヶ月間は土壌糸状菌病害を防除し、植物寄生有害線虫の根進入を抑制する。苗床またはハウス内でのやや広い面積への施用には、使用済み培地を培養した線虫とともに混合して直接施用し、直ちに土壌で被覆する。4.特許申請:大量生産、保存法、施用法は日本、USA,オーストラリア、EUに特許申請し、日本とオーストラリアでは認可され、USA,EUは申請中である。申請者は佐賀大学長。申請者は佐賀大学長。1.産業廃棄物を培地素材とした線虫の大量生産:線虫の大量生産は実際の施用ばかりでなく、実験材料としても常に要求される。従来は植物質産業廃棄物を培地素材としてきたが、本研究では鶏肉加工食品工場からの汚泥を、動物質素材として検討した。その結果、乾燥重量比で工場汚泥1:焼酎カス1の混合物に緑茶出し殻を全体の30%加えた培地8g(乾物量8g、湿量20g)から113万頭が収穫された。この収量は植物質だけの素材よりも良好であった。2.液体培養を目指したスポンジ培地による大量生産:固形培地は空間を占拠するため、液体培養が望ましい。スポンジ1gに16mlの培養液でRhizoctonia Solaniの培養地とし、それを餌として線虫を培養した。30日後、約100万の線虫が得られた。3.線虫の施用と保存法の開発:持続性は施用量5×10^4/50cm^2(=1×10^7/m^2)でRhizoctonia solaniに対し施用後4週間の効果が得られた。線虫を乾燥保存(湿度50%に14日間)した後も、防除効果、繁殖力に全く影響はなかった。しかし、乾燥保存後の線虫は湿度100%に1日置いた後、加水しなければならない。4.線虫系統(strain)の確立:餌糸状菌選好性を系統として樹立するため、九州産19分離株を5種類の糸状菌選好性で8群に分けた。DNAレベルからも確証を得るため、各群から1分離株を任意にとり、RAPD-PCR法でゲノムDNA類似性と糸状菌選好性を対応させた。プライマー20種類を試験して8種類から明瞭なバンドが得られた。

本年度は試行的ではあったが、Rhizoctonia菌あるいはFusarium菌における増殖性とは対応性があるようにみられた。さらにPCR-RFLP,アイソザイム電気泳動パターン等で検討する。1)線虫系統の確立:九州、沖縄、関東から採集した39分離株はすべてAphelenchus avenaeと同定された。これらは、25°Cまたは30°Cでの繁殖、奇主範囲の大小について5つのグループに分けられた。39分離株をPCR-RLFPとPOR-RAPD法により、rDNAの相同性を検討した。DNA増幅産物は全て0.9kbpで沖縄、鹿児島が近縁となり、5グループに分けられた。温度選好性は多少関連があるやにみられたが、奇主選好性と関連性はなかった。従って、奇主糸状菌選好性は多分に適応現象と見られる。2)製剤化:本線虫の製剤化は容易と予測された。培地組成は産業廃棄物であるから肥料として土壌に還元することが望ましい。従って、培地と線虫を混合して製剤化し、土壌に施用できるように検討した。培養後の培地を乾燥固形化し、ペレットとしてその中に線虫を注入した。ペレットの水分を20-25%として乾燥処理した場合が最も生存し完全に乾燥した後の回収は6ヶ月後も80%と高かった。培地と共に製剤とした場合の利点は、急速な乾燥処理が可能で、また長期乾燥保存から加水する場合も、ペレットを直接水中に入れてもいいことである。通常は土壌に施用するので蘇生時の危険性は更に低下する。乾燥処理の線虫の行動からみると、20-25%の水分で線虫は小塊となりやすい。このことが生存率を高めたものと推察する。3)施用法:本線虫と線虫寄生細菌Pastruriapenetrans(Pp)の混合施用で病害とネコブセンチュウの同時防除の可能性を検討した。その結果、互いの効果に何ら影響することなく、同時防除は可能であることが判明した。更に土壌害虫をBtで防除することを射程に入れ、本線虫、Pp、Btの3者混合施用を検討した。その結果、これら生物的防除材の混合施用で土壌病害、線虫害、虫害の総合防除が可能であることを提唱する。
3次元高屈折率差光導波路解析理論の開発とナノフォトニクス集積システム設計への応用

光回路の大規模集積化・高機能化を実現可能とする光導波路として,高屈折率差(HIC)光導波路に注目が集まっている.HIC光導波路はコア部に光が強く閉じ込められるため,半径数μmで導波路を曲げても光波はほとんど放射することなく伝搬する.このようなHIC導波路を用いた光回路の設計には,従来の弱導波近似に基づく光導波路理論をそのまま適用することができない問題がある.そこで我々は,HIC光導波路を基盤とした光回路の設計に対応できる,有限要素法に基づく3次元光導波路解析理論の構築を進めてきた.本手法では,HIC光導波路の急峻な曲がりにも対応可能で,スプリアス解と呼ばれる非物理解の発生しないベクトル型要素を用いている.本手法を用いて反射鏡と共振器を設けたスロット導波路を解析し,その透過特性を評価した.また,最近,導波路の断面形状をリッジ型としたHIC光導波路に注目が集まっている.光の閉じ込めが弱くなるため,光回路が比較的大きくなってしまうが,製造において生じる導波路側壁の表面荒れによる散乱損失を低減できるという利点を有する.リッジ型導波路は,準TMモードに関して基本的に漏れ構造となっているが,特定の導波路幅に対して,この準TMモードの漏れ損失が極めて小さくなることが知られている.最近,SOI基板上に作製されたリッジ型導波路に対して,準TMモードの漏れ損失の導波路幅依存性が実験的に明らかにされたが,その理論的な裏付けはなされていなかった.また,低損失で伝搬できる導波路幅や動作波長の許容範囲は極めて狭く,準TMモード動作させるためには,その改善が必要であった.そこで我々は,リッジ型導波路における準TMモードの漏れ損失を有限要素法に基づく数値解析手法により理論的に評価した.また,低損失で伝搬できる導波路幅と動作波長の許容範囲を拡大するために,リッジにくぼみを設けた構造を新たに提案した.光回路の大規模集積化・高機能化を実現可能とする光導波路として,高屈折率差(HIC)光導波路に注目が集まっている.HIC光導波路はコア部に光が強く閉じ込められるため,半径数μmで導波路を曲げても光波はほとんど放射することなく伝搬する.このようなHIC導波路を用いた光回路の設計には,従来の弱導波近似に基づく光導波路理論をそのまま適用することができない問題がある.そこで我々は,HIC光導波路を基盤とした光回路の設計に対応できる,有限要素法に基づく3次元光導波路解析理論の構築を進めてきた.本手法では,HIC光導波路の急峻な曲がりにも対応可能で,スプリアス解と呼ばれる非物理解の発生しないベクトル型要素を用いている.本手法を用いて反射鏡と共振器を設けたスロット導波路を解析し,その透過特性を評価した.また,最近,導波路の断面形状をリッジ型としたHIC光導波路に注目が集まっている.光の閉じ込めが弱くなるため,光回路が比較的大きくなってしまうが,製造において生じる導波路側壁の表面荒れによる散乱損失を低減できるという利点を有する.リッジ型導波路は,準TMモードに関して基本的に漏れ構造となっているが,特定の導波路幅に対して,この準TMモードの漏れ損失が極めて小さくなることが知られている.最近,SOI基板上に作製されたリッジ型導波路に対して,準TMモードの漏れ損失の導波路幅依存性が実験的に明らかにされたが,その理論的な裏付けはなされていなかった.また,低損失で伝搬できる導波路幅や動作波長の許容範囲は極めて狭く,準TMモード動作させるためには,その改善が必要であった.そこで我々は,リッジ型導波路における準TMモードの漏れ損失を有限要素法に基づく数値解析手法により理論的に評価した.また,低損失で伝搬できる導波路幅と動作波長の許容範囲を拡大するために,リッジにくぼみを設けた構造を新たに提案した.
酸化チタン光誘起親水化を利用した冷却システムによる省エネルギー

不快な生活環境や異常気象を引き起こす都市温暖化現象の緩和や夏季の冷房負荷を低減させる省エネルギーを実現するために、ひとつのシステムを提案した。そのシステムとは、人工的な水面を平面だけではなく、立体的にも造り出そうとするもので、建物の屋根や開口部である窓に酸化チタンをコーティングし、夏季に雨水を使って散水すると、酸化チタン表面の光誘起親水化現象により薄い水膜が形成する。その水膜から効率的に水が蒸発するときの蒸発潜熱により建物外表面や周辺大気を冷却し、省エネルギーをもたらそうとするものである。打ち水効果を水平面だけではなく、垂直面でも得ようとするシステムである。このシステムの根幹をなす酸化チタン表面の光誘起親水性と冷却効果の相関については、親水性の指標である接触角と冷却効果の関係について調べたところ、日射が室内に侵入するガラス建材の場合、高度に親水化した接触角0°と、普通のガラスでは、同じ流量の散水をした場合に、冷却効果におよそ50%の差があることがわかった。これにより、酸化チタン表面の光誘起親水性は、冷却効果を高めていることが確認できた。また、このシステムは、経済産業省のフォーカス21のテーマのひとつであるNEDO革新的温暖化対策技術プログラムの一環の「光触媒利用高機能住宅部材プロジェクト」として採択され、建材メーカー7社とコンソーシアムを設立し研究開発を行うことになり、このシステムを導入した一般的なプレハブ住宅を建設し、実証実験を行った。平成16年の夏においては、住宅全体に散水すると、気温よりも23°C平均的に室温が低下した。また、冷房負荷もおよそ550W低減できることがわかった。酸化チタンコーティング材料に太陽光が照射されると、酸化チタン表面の光誘起超親水性現象により、材料が壁など垂直面であっても散水を行うと、薄い水膜が形成する。この薄い水膜は、少量の水を散水するだけで現れる。この酸化チタン材料表面の水膜を都市部における建物表面に形成し、散水した水が蒸発する際の蒸発潜熱を利用して、夏季における建物表面、周辺大気冷却の効果を得て、都市温暖化現象を緩和するひとつの方法として研究を行った。昨夏、3階建てビルの2,3階に酸化チタンをコーティングした光触媒メッシュシートを壁面からおよそ80cmの位置に外付けブラインドのように設置し、そのメッシュ表面温度や壁面温度、室内温度などを測定した。その結果、水を散水しない場合との比較において、メッシュ表面温度で、7.5°C、壁面温度で2.8°C、室温で約2°Cの冷却効果が得られた。このシステムは、水分蒸発促進と建物冷却による省エネという2つの点において都市温暖化緩和に貢献できると考えている。また、この酸化チタン材料表面に散水したときに形成する薄い水膜を利用して、脱臭効果を得ようと研究を行った。すなわち、畜産臭気は、アンモニアや硫化水素など水に溶けやすい気体である。この気体を水膜に溶け込ませ、脱臭しようというものである。実際の豚飼育小屋の前に上記と同様の光触媒メッシュシートを張り、散水した結果、アンモニアガス濃度が検出限界まで減少した。このように、酸化チタン表面の光誘起超親水性を用いた環境改善についてフィールドテストを行い、一定の効果が得られた。

打ち水効果を水平面だけではなく、垂直面でも得ようとするシステムである。このシステムは、経済産業省のフォーカス21のテーマのひとつであるNEDO革新的温暖化対策技術プログラムの一環の「光触媒利用高機能住宅部材プロジェクト」として採択され、建材メーカー7杜とコンソーシアムを設立し研究開発を行うことになり、このシステムを導入した一般的なプレハブ住宅を建設し、その効果を調べた。昨年の夏においては、散水すると、気温よりも23°C平均的に室温が低下した。また、住宅全体で冷房負荷もおよそ550W低減できることがわかった。さらに、このシステムの基礎的なデータである酸化チタン表面の光誘起親水化の現象と冷却効果の相関についても、親水性の指標である接触角と冷却効果について調べたところ、日射が室内に侵入するガラス建材の場合、高度に親水した接触角0°と、普通のガラスでは、同じ流量の散水をした場合でも、冷却効果におよそ50%の差がつくことがわかった。これにより、酸化チタン表面の光誘起親水化は、冷却効果を高めていることが確認できた。
日本産ヒドロ虫類アミネウミヒドラ属の刺胞形態比較に基づく系統分類学的研究

研究計画に従い、Stylactariamultigranosi10群体づつ計40群体を忍路,浅虫,女川,油壺から得た.これらのヒドロ虫の群体の刺胞について調査した結果,以下の知見が得られた.1.新たにAtrichous isorhizaの存在が確認された.従って,刺胞構成は,1型のDesmonemes,1型のAtrichous isorhiza,大小2型のMicrobasic eurytelesとなった.2.各種類の刺胞のサイズ(長さ)と比率(長さ/幅比)を比較すると,大型のMicrobasic eurytelesは,サイズと比率に群体間で有意な差がみられなかった.一方,Desmonemes,Atrichousisorhiza,小型のMicrobasic eurytelesは,地域間で比率にのみばらつきが認められた.このことから,刺胞を指標形質とする場合,サイズと比率が安定している大型のMicrobasic eurytelesを用いるべきであることが判明した.さらに,本種を含む日本産アミネウミヒドラ属6種における刺胞形態についての比較検討の結果,1.これら6種は,大型のMicrobasic eurytelesの比率に基づき3グループに分けられること,2.同一比率の刺胞を持つグループ内では,系統を反映する形質である生殖体型と関連して,大型のMicrobasic eurytelesのサイズが種間で段階的に変化していることが明らかとなった.このことは,大型のMicrobasic eurytelesが系統関係を反映する形質であることを示すものである.なお,同種他群体間の接触が新たな刺胞の分化を引き起こすのかについて,浅虫産と女川産の群体を接触させて20例の実験を行った.その結果,現在のところ,S.multigranosiにおいて新たな刺胞の分化は確認していない.更に,詳細な研究を継続する予定である.以下の成果は,アミネウミヒドラ属の分類に新たな指標形質を提供すると共にアミネウミヒドラを含むウミヒドラ科の系統関係の解明を確実に進めるものとして重要である.研究計画に従い、Stylactariamultigranosi10群体づつ計40群体を忍路,浅虫,女川,油壺から得た.これらのヒドロ虫の群体の刺胞について調査した結果,以下の知見が得られた.1.新たにAtrichous isorhizaの存在が確認された.従って,刺胞構成は,1型のDesmonemes,1型のAtrichous isorhiza,大小2型のMicrobasic eurytelesとなった.2.各種類の刺胞のサイズ(長さ)と比率(長さ/幅比)を比較すると,大型のMicrobasic eurytelesは,サイズと比率に群体間で有意な差がみられなかった.一方,Desmonemes,Atrichousisorhiza,小型のMicrobasic eurytelesは,地域間で比率にのみばらつきが認められた.このことから,刺胞を指標形質とする場合,サイズと比率が安定している大型のMicrobasic eurytelesを用いるべきであることが判明した.さらに,本種を含む日本産アミネウミヒドラ属6種における刺胞形態についての比較検討の結果,1.これら6種は,大型のMicrobasic eurytelesの比率に基づき3グループに分けられること,2.同一比率の刺胞を持つグループ内では,系統を反映する形質である生殖体型と関連して,大型のMicrobasic eurytelesのサイズが種間で段階的に変化していることが明らかとなった.このことは,大型のMicrobasic eurytelesが系統関係を反映する形質であることを示すものである.なお,同種他群体間の接触が新たな刺胞の分化を引き起こすのかについて,浅虫産と女川産の群体を接触させて20例の実験を行った.その結果,現在のところ,S.multigranosiにおいて新たな刺胞の分化は確認していない.更に,詳細な研究を継続する予定である.以下の成果は,アミネウミヒドラ属の分類に新たな指標形質を提供すると共にアミネウミヒドラを含むウミヒドラ科の系統関係の解明を確実に進めるものとして重要である.
気道上皮幹細胞－ニッチ複合領域の分子制御と再構成論的解析

呼吸器の上皮組織はmucociliary clearanceによる吸気の浄化、バリアー機能、外環境のセンサー、さらに多様な損傷からの修復機能を併せ持つ多機能器官である。それゆえに上皮細胞の異常は多様な疾患と深く関わっている。本研究では、気道上皮の幹細胞-ニッチ複合領域"NEB"の成り立ちと、維持のための分子制御機構の解明を目的としている。我々はこれまでの研究からNEBの中核である神経内分泌細胞(NE細胞)が、胎児期の気道で分化した後、自らNEB形成領域へ遊走することを発見した。本研究ではNE細胞の走化性の分子実態と、NE細胞がニッチ細胞として幹細胞を維持する分子メカニズムの解明に挑戦する。本年度は、胎生14.5日目(E14.5)のNE細胞で発現している因子とE18.5で発現している因子の違いを明らかにする目的で、E14.5とE18.5の胎児気道上皮細胞の1細胞トランスクリプトーム解析を行った。E14.5では遊走途中のNE細胞とNEB形成過程であるNE細胞が混在しており、E18.5ではNEBが形成され成熟段階にある。このような発生段階の違いを反映し、E18.5では単一グループになるが、E14.5は2グループに分けられることがわかった。現在、遊走途中と遊走後のNE細胞の発現パターンを比較し、候補となる因子を検索している。研究計画ではマイクロアレイを使ったNE細胞のトランスクリプトーム解析を予定していたが、世界の研究動向と所内設備の向上を踏まえ、1細胞トランスクリプトーム解析を行うことにした。その結果、実験系の確立や解析手法の習得に時間をかけることになったが、予定よりも高解像度で精度の高い解析を行うことができた。その結果、候補遺伝子の絞り込みにかかる時間を減らすことができた。現在、数個の候補遺伝子に絞り、解析を進めている。今後の研究では、1)走化性の制御因子について単離細胞の培養系とマイクロデバイスの流路装置を使って検索する。NE細胞の走化性と移動様式の詳細を顕微鏡下で観察することで、NE細胞の走化性の実態について細胞生物学的に検証する。これまでの胎児肺リアルタイムイメージングの観察結果により、NE細胞の遊走様式は、これまでの細胞生物学分野で研究されてきた様式とは異なっており、まったく新しい細胞遊走の法則、走化性の分子実態が発見される可能性が高いと考えている。2)NE細胞がvClub細胞の増殖能、未分化能を維持するメカニズムについて、オルガノイド培養法と遺伝子改変マウスを使って解析する。NEBが幹細胞の誘導に働き、幹細胞の自己増幅に働けば気道オルガノイドは大きくなると考えられる。アゴニストや阻害剤を添加することで、NEB内の幹細胞を維持する分子シグナルを同定する。3)ヒトiPS細胞からNE細胞を分化誘導し、ヒトNEBのin vitro再構成を行う。マウスで発見した幹細胞ニッチ制御の分子メカニズムのヒトNEBにおける保存性、相違性を検証する。この研究で開発されたヒトiPS細胞由来NEBは、個体-細胞-分子の連動的解析の研究基盤の確立に発展することができる。誘導NEBを使って低分子化合物のスクリーニングを行うことで、新規の幹細胞ニッチ制御因子の検索ができる。

これまでの胎児肺リアルタイムイメージングの観察結果により、NE細胞の遊走様式は、これまでの細胞生物学分野で研究されてきた様式とは異なっており、まったく新しい細胞遊走の法則、走化性の分子実態が発見される可能性が高いと考えている。2)NE細胞がvClub細胞の増殖能、未分化能を維持するメカニズムについて、オルガノイド培養法と遺伝子改変マウスを使って解析する。NEBが幹細胞の誘導に働き、幹細胞の自己増幅に働けば気道オルガノイドは大きくなると考えられる。アゴニストや阻害剤を添加することで、NEB内の幹細胞を維持する分子シグナルを同定する。3)ヒトiPS細胞からNE細胞を分化誘導し、ヒトNEBのin vitro再構成を行う。マウスで発見した幹細胞ニッチ制御の分子メカニズムのヒトNEBにおける保存性、相違性を検証する。この研究で開発されたヒトiPS細胞由来NEBは、個体-細胞-分子の連動的解析の研究基盤の確立に発展することができる。誘導NEBを使って低分子化合物のスクリーニングを行うことで、新規の幹細胞ニッチ制御因子の検索ができる。
非視覚的影響からみた夜間のＬＥＤ照明における短波長（青色）エネルギー配分の評価

本研究ではLEDの青(B)、緑(G)、赤(R)からなる混色照明における非視覚的影響について、瞳孔の対光反射及び夜間のメラトニン分泌抑制から評価し、非視覚的影響に対する混色LED光の全エネルギーおよび青色エネルギーへの各々の依存性を評価することを目的とした。その結果、メラトニン分泌抑制への影響の程度は、光源の全エネルギーそのものよりも青色光エネルギーの光源に含まれる程度に大きく依存することが認められた。また今回の研究により、照明光の非視覚的作用を検討するには光の物理量のみではなく瞳孔反応のような生体側の個体差も併せて検討する必要性が示唆された。本研究ではLEDの混色照明における非視覚的影響について、特に瞳孔の対光反射及びメラトニン分泌抑制から評価し、非視覚的影響に対する混色LED光の青色エネルギー絶対値への依存性とその加算性を検討することを目的としている。昨年度は、RGBのエネルギー配分を一定に保持して青色エネルギー絶対値の非視覚的影響への影響を検討したのに対し、24年度はRGB混色全エネルギーを一定に保持する中で青色エネルギー相対値の非視覚的影響を重視する以下の実験を実施した。照明条件は、D50の分光分布を基準に300 lxのエネルギー一定下で、混色光における青色エネルギー相対値を変えて瞳孔の対光反応及びメラトニン分泌抑制への影響をみた。このとき、D50の緑色エネルギー(G)を一定に保持し、青色エネルギーを変化させた分赤色エネルギー(R)により調整して全エネルギーを一定に保持した。被験者は8名、全員朝型であった。被験者には実験1週間前からリズム調整をした。実験1日目、被験者は20:00から24:00まで実験室内のdim light下で過ごさせ、翌日24:00から26:00まで予め計画された照明条件に曝露させ、曝露前後の瞳孔径を測定し、また唾液採取からMLSを評価した。その結果、光混色の全エネルギーが一定の場合、青色エネルギーの相対値が大きいほど瞳孔縮瞳率およびメラトニン抑制度はそれぞれ大きくなり、青色エネルギーへの依存性の大きさが示された。23年度は、RGBのエネルギー配分を一定に保持して青色エネルギー絶対値の非視覚的反応への影響を検討した。24-25年度は1)RGB混色全エネルギーを一定に保持する中で青色エネルギー相対値を変化させる条件、2)RGの各エネルギー量を一定に保持したまま青色光エネルギー絶対値を変化させる条件、3)GBの各エネルギー量を一定に保持したまま赤色光エネルギー絶対値を変化させる条件をそれぞれ実施した。その結果、光源の全エネルギーそのものよりも光源に含まれる青色光エネルギーの方がメラトニン分泌抑制への影響がより明確であった。また今回の光源条件では、緑色光のエネルギーが一定であったにもかかわらず個人の瞳孔面積で補正した場合、メラトニン分泌抑制率と有意な相関関係を示したことから緑色光エネルギーの非視覚的作用への影響を精査する必要性が示唆された。照明光の非視覚的作用を検討するには光の物理量のみではなく瞳孔反応のような生体側の個体差も併せて検討する必要性が示唆された。本研究ではLED照明に注目し、青色エネルギーを含むLED混色光の非視覚的影響を検討した。特にLED光源の瞳孔の対光反射及びメラトニン分泌抑制に対する影響について混色光における青色エネルギー絶対値への依存性とその加算性を検討し、併せて心理的評価をした。照明の混色条件は、5000Kで一定の演色性を保持できる最小の青色エネルギーを基本に、RGBのエネルギー配分を一定に保持したまま60 lx, 300 lx, 600 lxの混色光源とした。一方単色の青色光として混色光300 lx、600 lxのそれぞれに含まれる青色エネルギーを抽出したものをB300、B600とし、他に60 lxの青単色光(60B)を加えた3条件とした。被験者は男子大学生8名とし、実験1週間前からリズム調整をさせた。被験者は9:00から25:00まで実験室内のdim light下で過ごさせ、25:00から90分間与えられた照明条件に曝露された。曝露前後の瞳孔を計測し、唾液採取からメラトニン分泌抑制度(MLS)を評価し、併せて心理評価をした。その後消灯して入眠、翌朝8:30に起床し、目覚め感の主観評価ののち、実験を終了した。混色光の300 lxと600 lxは青単色光のB300とB600よりエネルギー量は大きいが青色エネルギーは同じである。

MLSへの影響は、混色300 lxと青単色B300では同じであるが、混色600 lxと青単色B600では青色エネルギーは同じでありながら赤と緑のエネルギーはが付加された混色600 lxの方が大きい傾向がみられ、MLSの青単色エネルギーの絶対値のみへの依存性はみられなかった。また同様の結果が瞳孔の対光反応でも確認された。2年度目においても当初の計画通り実験が実施され、メラトニン分泌量と夜間照明によるメラトニン分泌抑制度、及び瞳孔の対光反応から青色エネルギーの絶対値と混色エネルギーにおける青色エネルギー相対値のそれぞれの非視覚的影響に対する貢献度が重要な資料として得られたことから判断した。当初の計画通り実験が実施され、メラトニン分泌量と夜間照明による抑制度、及び瞳孔の対光反応から青色単色エネルギーの非視覚的影響に対する重要な資料が得られたことから判断した。最終年度となる本年度に実施する光条件は初年度とは異なる条件で青色エネルギー絶対値の評価をする。この3年度に実施した全光条件に対する同じ測定値(対光瞳孔反応、メラトニン分泌抑制度)をマトリックス的に比較することで、青色エネルギーの絶対値と相対値の非視覚的影響へのより精緻な貢献度を明らかにできると期待される。今後の研究としては、本研究目的の精査にあたって不足する情報があれば追加実験等でさらに精度の高い成果を求め、ヒトの健康的観点から市販される一般光源の青色エネルギーに対する指針作成のための基盤的情報を蓄積する。研究経費が当初の申請時の計画より減額になっていることから、経費のかかるメラトニン分析をできるだけ削減し、その代わりに瞳孔対光反応に重点をおいて研究目的の達成を目指す。光刺激によるメラトニン分泌への影響は、網膜ー視交叉上核の非視覚的ルートを経由することから、このルートを一部共有する瞳孔対光反応への重点の移行は妥当だと考えられる。25年度(最終年度)は、G,Rエネルギーを一定に保持したまま青色エネルギー絶対値を変化させた影響を検討する。初年度とは異なる条件で青色エネルギー絶対値の評価をする。昨年度に用いたD50の300 lxにおける混色LEDのうちG,Rエネルギーを一定に保持し、青色エネルギーの絶対値のみを昨年度の混色LED3条件と対応させて変え、瞳孔対向反応及びメラトニン分泌抑制度への影響をみる。実験は、被験者8名を予定し、全員朝型の被験者とする。被験者には実験1週間前からリズム調整をさせる。実験の被験者および実験プロトコールは昨年と同様とする。経費は昨年と同様な使用計画であるが、経費のかかるメラトニン分析については予算消化との関係をみながら進める。データ解析については、青色エネルギー絶対値の非視覚的影響を検討すると同時に昨年度の光条件と対応させることで赤色エネルギー絶対値の影響をみるが可能となり、最終的に非視覚的影響の青色エネルギー絶対値、相対値への依存性を検討することができると期待される。24年度は、青色エネルギーの非視覚的影響の程度を重視する以下の実験を実施し、前年度の結果と併せて混色光における青色エネルギーの絶対値と相対値の影響を検討する。照明条件:照明光の全エネルギー一定下の青色エネルギー相対値の影響をみる。D50の分光分布を基準に300 lxのエネルギー一定下で、混色光における青色エネルギー相対値を変えて瞳孔の対光反応への影響をみる。
教材用Webページ作成システムに関する研究

平成14年度は、前年度に作成したMLSwfライブラリ(関数型言語Objective Caml上に実装されたSWF形式-Macromedia Flash^<TM>が使用するアニメーションのためのデータ形式-を出力するためのライブラリ)を拡張し、テキスト整形ソフトウェアTeXの出力形式であるDVI形式からSWF形式に変換するためのライブラリを作成した。このライブラリは文字だけではなく、tpicなどのスペシャル命令にも対応しており、グラフや木などの図形もSWF形式に変換することができる。また、ActiveDVIというTeXを用いるプレゼンテーションソフトのspecial命令を解釈し、ページのスライドイン・ワイプなどの簡単なアニメーション効果を生成できる。これにより、複雑な文字・図形のレイアウトを持つ教材を以前よりも格段に簡単に作成できるようになった。このライブラリで作成したアニメーションは言語処理系の授業や自主セミナーなどで、構文解析や字句解析などの説明(例えばオートマトンの動作)に実際に使用した。これを利用した何人かの学生からは、自習時に理解の助けになったという意見が寄せられた。また現在、型推論のエラーメッセージなどの結果をプログラマにわかりやすく説明するための可視化プログラムを作成しており、本研究で作成したライブラリを用いている。また本ライブラリをObjective Caml以外にJavaScript風の言語から呼び出せるようにすることを検討しているが、そのためにShrinkable VariantとDynamic Inheritanceという概念を提唱した。現在、これらの概念の実装方法を検討している。平成13年度は、おもにSWFファイル形式(Macromedia Flash^<TM>が使用する形式)を出力するためのライブラリの拡張と整備を行った。SWF形式はベクトルグラフィックス及びアニメーションフォーマットのWeb上のデファクトの標準である。プログラミング言語としては、関数型言語の一種であるObjective Camlを使用した。関数型言語の特徴である高階関数がアニメーションの記述に有効であること、Javaなどのオブジェクト指向言語よりも簡潔な記述が可能であることを確認できた。SWFに関するライブラリの中でも、ボタンなどのオブジェクトをレイアウトするための部分、テキストを整形するための部分などを特に重点的に整備した。また、既存のSWFファィルを読み込むためのライブラリや、プログラムをCGIとして動作させるためのインターフェース部分のライブラリも作成した。実際に、コンパイラに関する学部の講義で、このライブラリで作成したアニメーションをBNFや解析木の説明に使用した。また、通常PowerPointやTeXで作成する研究発表のプレゼンテーションの作成に実際に役立つことを確認することができた。今後、このライブラリを利用するための初心者にも理解しやすいスクリプト言語を設計する予定であるが、そのスクリプト言語の作成の準備として、多相ヴァリアントという仕組みに関する型システムの研究を行った。また、SWF形式以外に今後、Webの標準となると考えられているSVG形式をサポートする予定であるが、このSVG形式についても調査を行い、簡単なプログラムを作成した。
海洋酸性化に対する生物群集の応答評価：直接効果と間接効果の統合理解

海洋酸性化は、資源生物を含む様々な種の成育を阻害し、生残率を低下させる深刻な環境問題である。本研究では、伊豆諸島・式根島に存在するCO2シープ(海底からCO2が噴き出し、天然の生態系全体が既に酸性化している海域)を用いて、海洋酸性化に対する生物群集の応答を評価することを目的としている。本年度は、酸性化海域(2定点)と通常海域(3定点)の物理環境要因を把握するとともに、生物群集を構成する種を記録し、酸性化に対する群集の応答を明かにした。各調査定点の水温、塩分、溶存酸素およびpHを、連続測器を用いて4季節(2月、4月、7月、9月)にわたって計測したところ、各パラメータは潮汐によって大きく時間変動し、また、季節的な変動を示すことが判明した。一方で、定点間の相違は、水温、塩分および溶存酸素では認められず、pHのみ酸性化海域で低いことが判明した。一次生産者である植物プランクトンおよび底生微細藻類の現存量を見ると、定点間で大きな相違は認められず、酸性化の影響は大きくないことが示唆された。生物群集の構造について、石灰化生物である貝類に着目すると、腹足類の種数・個体数が酸性化海域で減少する傾向にあり、特に二枚貝類は酸性化海域で完全に消失することが明らかになった。また、酸性化の影響を受けにくいとされている甲殻類のなかでも、腹足類の貝殻を利用するヤドカリ類は酸性化海域で有意に個体数と種数を減じることが判明した。これは腹足類の減少に応じて間接的にヤドカリ群集が影響される可能性を示唆している。以上より、酸性化海域では、石灰化生物のみならず、多くの分類群で個体数や多様性を減じることが判明し、それは直接効果だけでなく、間接効果による影響も存在し得ることが明らかになった。当初の計画通り、各調査定点にて4季節にわたる群集調査を完遂できたため。今年度は計画通りに研究を遂行できたため、来年度も計画に即した内容を実施する。
Duchenne型筋ジストロフィーの遺伝子治療の試み-mdxマウスを用いて-

結果)dystrophin陽性筋芽細胞は、コントロール(遺伝子導入を行ってない)0に対して遺伝子導入を行ったものは1-10/10^5の頻度で筋芽細胞細胞膜がdystrophin陽性であった。これらの陽性細胞は1つの部位に固まって筒状に存在することから1個のdystrophin陽性筋芽細胞が分裂・増殖を行ったものと考えられる。Retrovirusを用いてmini dystrophin geneを導入したG418耐性筋芽細胞の中約70%の細胞がdystrophin陽性であった。
沖縄(宮古・八重山)および奄美地方における戦後国語教科書の実態に関する調査研究

戦後、アメリカ軍による直接統治となった沖縄および奄美地方では、本土よりも一段と厳しい教科書体験(編集、使用)を余儀なくされた。また同じ占領下とはいいながら、沖縄と奄美とでは、その状況は異なっていた。1.[宮古島]昭和21年度、宮古独自の教科書を編纂しようとして編纂方針、編纂委員まで決まりながら、直前になって沖縄本島から文教部編纂のガリ版印刷による教科書が送付されることになり、中止となった。が、昭和22年、宮古高等学校では、旧制中学校の教科書を参考にしながらガリ版による独自の国語教科書を作成した。2[八重山](石垣島)昭和21年度、宮古島同様、八重山独自の教科書編纂を企画し、編纂方針、編纂委員まで決まっていたが、直前になって沖縄本島から文教部編纂の教科書が送付されることになり、中止となった。しかし文教部編纂のガリ版印刷による教科書が少部数であったため、昭和22年度は地元の印刷業者(金城善勤)に委託して増刷。国語教科書関係では、『ヨミカタ一』『よみかた三』を増刷して、これを使用した。両島の教科書編纂方針は、いずれも郷土性豊かな個性的なものであった。実現に至らなかったのが惜しまれる。3[奄美地方]宮古島、八重山が共通してガリ版印刷の教科書を使用して体験を持つのに対して、奄美地方ではむしろ本土同様の墨ぬり教科書や暫定教科書使用の経験を持っている。教育情報を入手する手段がきわめて限られていた奄美地方では、昭和23年6月、現職教員二人(深佐源三・森田忠光)が貨物船の乗組員に扮して本土へ密航。教育基本法・学習指導要領など各種の教育法規や教科書を持ち帰った。こうして持ち帰った文部省編纂の教科書(第六期国定国語教科書「みんないい子」読本)を奄美地方で増刷して使用した。したがって奄美地方ではあくまでも「本土並」を希求し続け、奄美地方独自の教科書を編纂する計画はなかった。