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漁船燃料消費量の割当に基づく新たな漁業資源管理制度

漁船燃料の使用可能量の個別割当によって漁業全体の漁獲圧を調節して資源を管理するという,新たな発想にもとづく漁業資源管理制度について,その得失を精査した。この管理手法は,資源の持続的利用の追求のみならず,燃料削減による省エネルギーへのインセンティブを与え, CO2の排出削減にも貢献できると期待される。モデルによるシミュレーションの結果,制度導入によって漁業活動の効率化,省エネルギー化が進展し,経営収支の改善につながることが明らかとなった。漁船燃料の使用可能量の個別割り当てによって,漁業全体の漁獲圧を調節して資源を管理するという,新たな発想にもとづく漁業資源管理法を提示し,その得失を精査することを目的として,以下の研究を行った。1.漁船燃料消費量に着目した漁業資源管理手法の利点と欠点のリストアップと,欠点克服法の検討漁船燃料消費量に着目した漁業資源管理手法の一例として,譲渡可能個別燃料割当制(ITOQ ; Individual Transferable Oil Quota)と,漁業者組織の役割を用いた日本型TAC管理を併用した,新たな沖合漁業管理制度の考え方を整理し,その利点と欠点のリストアップを行うとともに,欠点を克服する方法に関して考察を行った。2.漁船の燃料消費に関する実態調査大中型まき網漁業,沖合底曳網漁業などの主な漁業種類別に,漁船の燃料消費に関する実態調査を行った。漁船漁業経営に関する既往の各種統計・調査資料等の整理をもとに,各種指標項目と燃料消費量の関係を明らかにし,漁業経営全体に占める燃料費の位置づけを把握した。3.ゲーム理論を用いたシミュレーションモデルの検討ゲーム理論を用いたシミュレーションモデルに関する予備的検討を行い,漁業者を互いに独立した行動主体とみなし,各主体が合理的に行動したときの帰結について予測する手法を検討した。漁船燃料消費量に着目した漁業資源管理手法の一例として,譲渡可能個別燃料割当制(ITOQ;Individual Transferable Oil Quota)を想定した。1.漁船の燃料消費に関する実態調査主な漁業種類別に,漁船漁業経営に関する既往の各種統計・調査資料等の整理をもとに,各種指標項目と燃料消費量の関係を明らかにし,漁業経営全体に占める燃料費の位置づけを把握した。2.燃料消費量に着目した最適漁業戦略の検討出漁から漁場への移動,魚群探索,漁獲,帰港の一連の過程を模した漁業の出漁・経営モデルを作成し,燃料消費量および経営収支に関する動態特性を精査するとともに,最適漁業戦略に関する検討を行った。3.ゲーム理論を用いた漁業戦略動態モデルの検討ゲーム理論を用いた漁業戦略動態モデルに関する予備的検討を行い,漁業者を互いに独立した行動主体とみなし,各主体が合理的に行動したときの帰結について予測する手法を検討した。漁船燃料消費量に着目した漁業資源管理手法の一例として,譲渡可能個別燃料割当制(ITOQ ; Individual Transferable Oil Quota)を想定した。1.漁船の燃料消費に関する実態調査主な漁業種類別に,漁船の燃料消費に関する実態を整理した。漁船漁業経営に関する既往の各種統計・調査資料の整理等を通じて,各種指標項目と燃料消費量の関係を漁業種類別に明らかにし,漁業経営全体に占める燃料費の位置づけを把握した。2.燃料消費量に着目した最適漁業戦略の検討出漁から漁場への移動,魚群探索,漁獲,帰港の一連の過程を模した漁業の出漁-経営モデルを作成し,燃料消費量および経営収支に関する動態特性を精査するとともに,最適漁業戦略に関する検討を行った。3.制度導入の影響に関する,モデルによる予測・評価漁業者を互いに独立した行動主体とみなしたゲーム理論モデルによるシミュレーション等によって,制度導入の結果,どのような変化が当該漁業に生じうるか,その影響の予測・評価を試みた。制度導入により,漁業活動の効率化,省エネルギー化が進展し,経営収支の改善につながることが明らかとなった。個別資源の漁獲可能量を割り当てて管理する譲渡可能個別漁獲割当制(ITQ ; Individual Transferable Quota)と比べて,資源変動等の不確実性の影響を受けにくいことが明らかとなった。
フォトニックバンドギャップを有するアドバンスソフトマテリアルの創製とその光学特性

これまで、粒径の揃ったサブマイクロメーターの球状シリカ球から形成される最密充填型コロイド結晶(以下コロイド結晶とする)を鋳型に用いてゲルを調製し、その後、シリカ成分をエッチングすると、コロイド結晶の構造を象った周期的に繋がった細孔を有するゲルが得られることを報告してきた。そのゲルは、従来のゲルに比べて、膨潤収縮の体積変化速度が千倍以上速い高速応答を示すことがわかった。また、屈折率が可視光のスケールで周期的に変化することから、特定の波長の可視光を反射するため、その構造に基づく発色(構造色)が観測されることを明らかにしてきた。さらに、ゲルの膨潤度の変化に伴って、その周期性も変わることから、構造色にも変化を来すことを見出した。その後、特定のアルカリイオンやグルコースの濃度を検知して、任意の構造色を示すゲルについても開発することができた。例えば、グルコース応答性ゲルは、そのモノマー濃度、架橋剤濃度などをゲル化溶液の段階で調節することで、特定のグルコース濃度にて望みの膨潤度を示すゲルを作ることができる。そこで、糖尿病の診断基準となる濃度に沿って、低濃度(健康な状態)では緑色、境界領域(血中濃度で7.8mM11mMが境界領域)で黄色、危険領域(糖尿病)で赤色を示す信号型グルコースセンサーゲルの開発に成功した。その他にも、特定のイオンや光、電場などの物理的にも応答して構造色を変化させるセンサーの構築にも成功している。三次元最密充填構造を有するコロイド結晶は、特定の波長領域の光が伝搬することが許されない光の禁制帯(フォトニックバンドギャップ)を有する可能性がある。このような材料は、白色光下で特定の波長の光を反射するため、特定の色が観測される。これまでの研究において、そのコロイド結晶の隙間を利用してゲルを調整すると、得られたポーラスゲルは環境の変化に伴って素早く体積を変化し、色が変わることを見出してきた。本研究は、そのようなソフトフォトニック結晶の特性を利用して、特定の物質を検知するセンサーを調製する予定である。具体的には、特定の物質に対して体積変化を示すようなゲルをコロイド結晶を鋳型に調製し、特定物質種および濃度に素早く反応して色を変化させるようなセンサー材料への応用を目的とした。これまでの研究において、特定のイオンおよびグルコースを検知して、構造色を変化させるゲルを構築することができた。本センサーに利用する構造色変化を利用した光学的検知方式は、従来のセンサーのようなデバイスに大きな電圧を負荷する電気化学的方法や強い光源を利用した方式とは異なり、デバイスにおけるエネルギーのやりとりがほとんどないことから、省電力で材質安定性の高いシステムの開発が可能となる。
骨格筋ミトコンドリアを起点とした運動効果の伝播機構の解明

健康寿命の延伸は超高齢社会における喫緊の課題であるが、近年、運動による骨格筋刺激が老化を抑制する可能性が示されている。しかし、骨格筋における運動刺激の感知と、抗老化作用としてのミトコンドリア機能改善機構は不詳である。申請者は、細胞外マトリックス(ECM)分子であるパールカンを欠損したマウスでは、骨格筋におけるミトコンドリア量が増加することを見出した。本研究では、パールカン欠損骨格筋細胞における運動負荷時のミトコンドリア機能変化と、他臓器のミトコンドリア機能を改善させうるマイオカインを特定する。これにより、ECM一分子を基軸とした運動効果の抗老化作用の解明と加齢性疾患の治療開発への貢献を目指す。
移植膵島再生をめざして-幹細胞誘導および組織工学的手法を用いて-

膵島の幹細胞に関して、成体内でその候補と成る細胞群を規定してきた。さらに脾臓に由来した幹細胞の候補となる細胞群を、新たに細胞径による物理的な細胞選別で比較検討した結果、同一個体内の膵と脾に類似細胞を同定する事が可能であった。加えて、幹細胞の候補となる細胞には、iPs細胞の初期化遺伝子として知られる、Oct3/4、Sox2、c-Myc、Klf4、NanogらがmRNAレベルとして高発現していた事が明らかとなった。<Aim#2:組織工学的な手法を用いた膵島再生>膵島細胞を単細胞化した細胞群と生体マテリアルとの混合培養を行い、早期に三次元培養への移行が可能である。更に当初の予定であるSerpinel蛋白との培養に加え、新たに開発中である生体内吸収マテリアルのCollagenに配向性を加えたコラーゲン配合性ゲルも新規開発マテリアルとして併用し、3次元培養を試みている。〈Aim#1:膵幹細胞に関する研究〉〈Aim#2:組織工学的な手法を用いた膵島再生〉膵島細胞を単細胞化した細胞群と生体マテリアルとの混合培養を行い、早期に三次元培養への移行が可能であるか、試行中である。当初の予定であるSerpine1蛋白との培養に加え、更に生体内吸収マテリアルであるCollagenに配向性を加えた新開発マテリアルも併用し3次元培養を試みた所、新たな生体内吸収性マテリアルとして膵島を再編し再生する事が明らかとなった。
高強度パルス重イオンビームの高純度化と次世代半導体用イオン注入技術への応用

次世代半導体材料として期待されている炭化ケイ素への新しいイオン注入技術であるパルスイオン注入法を実現するためには、高純度の大電流パルス重イオンビームが必要である。本研究では、主に新しい高純度・大電流パルス重イオンビーム発生技術である両極性パルス加速器の開発を行った。両極性パルス電圧[-100kV,70ns]+[+100kV,70ns]をドリフト管(加速管)に印加したとき、1段加速ではイオン電流密度40A/cm^2、パルス幅30ns、2段加速ではイオン電流密度10A/cm^2、パルス幅30nsというパルスイオンビームを得ることができた。また、飛程時間差法からイオン種、エネルギーを評価した結果、特定のイオン種(窒素イオン)のみが加速されていることがわかった。この結果から、パルス重イオンビームの多段静電加速を実証することができた。高融点半導体材料に対してアニール処理を同時に行えるパルスイオン注入の実証実験を行うためには、これまで開発してきたパルス重イオンビームの純度をさらに向上させる必要がある。本研究の目的は、ビーム純度をさらに向上させることができる両極性パルス加速器技術を確立し、パルスイオン注入の実現に向けた知見を得ることである。両極性パルス加速器の原理は2段の静電加速であり、この多段加速を行うことでイオンの質量差で生じる速度差を利用することで、特定のイオン種のみを選択的に加速させることができる。そのため、不純物イオンが除去され、ビーム純度を向上させることができる。今年度は、開発した両極性パルス電源を装置に組み込んで両極性パルス加速器の実証実験を行った。両極性パルス加速器は接地された陽極、ドリフト管、接地された陰極、磁気絶縁加速ギャップから構成されており、ドリフト管は両極性パルス電源に接続されている。イオン源には窒素ガスパフプラズマガンを用いた。両極性パルス電圧をドリフト管に印加したとき、イオン電流密度10A/cm^2、パルス幅30nsというパルスイオンビームを得ることができた。飛程時間差法からイオン種、エネルギーを評価した結果、特定のイオン種(窒素イオン)のみが加速されていることがわかり、パルス重イオンビームの多段静電加速を実証することができた。来年度は、ビーム電流の増加、ビーム純度の測定を行い、半導体への照射実験を行う予定である。次世代省エネルギーデバイスとして期待されている炭化ケイ素半導体に対してイオン注入と同時にアニール処理を行えるパルスイオン注入の実証実験を行うためには、高純度の大電流パルス重イオンビームが必要である。本研究の目的は、ビーム純度の向上が可能な両極性パルス加速器技術を確立し、パルスイオン注入の実現に向けた知見を得ることである。昨年度の研究により、イオン電流密度は目標値には達しなかったが、特定のイオン種のみが加速されていることがわかり、パルス重イオンビームの多段静電加速を実証することができた。今年度は、ビーム電流の増加、ビーム純度の測定、照射実験を行った。まず、イオンビーム電流の原因と対策法を検討するために、負荷としてイオンダイオードを用いたときの両極性パルス電源の特性を評価し、電源の高出力化を行うために装置の改良を行った。その後、パルスイオンビームの特性を再評価した結果、イオン電流密度は向上したが、ビーム純度は約95%で目標値に達しなかった。この原因として残留ガスや電極等の付着ガスがビーム純度に及ぼす影響が考えられる。次に、パルスイオンビームの照射効果を検証するためにガラス基板上に生成されたアモルファスシリコン薄膜にイオンビームを照射した結果、アモルファス薄膜が多結晶化しており、アニール効果があることが確認できた。今後、真空に影響を及ぼさないような電極材料を選んだり、真空ポンプの性能を向上させたりして真空度の改善を行い、イオン電流の空間分布やビーム発生の再現性等のビーム品質を評価して動作パラメーターの最適化を行う必要がある。炭化ケイ素半導体に対してn型ドーパントとして機能する窒素イオンビームについて照射実験を行ったが、今後のパルスイオン注入実験に向けてp型のドーパントとして機能するアルミニウムイオンビームが必要となるので、そのイオン源の開発も行った。
メダカの腸内細菌叢解析：魚類腸内細菌叢の機能解明に向けたモデル研究

本研究では魚類腸内細菌叢の機能解明モデル開発に向け、優れたモデル魚類のメダカに着目し、その腸内細菌叢に関する基礎情報を得ることを目的とした。室内飼育メダカと野生メダカの腸内細菌叢の群集構造を比較解析した結果、人工的な飼育環境下では本来の野外環境下とは大きく異なる腸内細菌叢が形成されることが示唆された。またメダカの、エラ、表皮粘膜、背ビレ、腸、腸内容物、そして卵の細菌叢を比較解析した結果、各組織にはそれぞれ特異的な細菌叢が形成されることが示唆された。ナショナルバイオリソース中核機関(新潟大学および基礎生物学研究所)において継代飼育されている4種の保存系統のメダカ(ラボメダカ)について、その腸内細菌叢を次世代シーケンサーを用いた16S rRNA遺伝子のPCRアンプリコンシーケンシング法によって調べたところ、どの系統においても腸内細菌叢の95%以上は3門の細菌群(Proteobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes)で構成されていた。より詳細な分類群を調べたところ、Gammaproteobacteria綱のAeromonas属細菌がラボメダカ共通で腸内において最も優占していた。次に、関東、北陸、中国、九州地方の河川において採集した野生メダカの腸内細菌叢についても同様に調査したところ、ラボメダカよりも多様な細菌群で構成されており、ラボメダカではほとんど検出されなかったPlanctomycetes門、Verrucomicrobia門、Actinobacteria門の細菌群が高頻度に検出された。また生息地域によって腸内細菌叢の群集構造は大きく異なっており、どの野生個体にも共通して検出される細菌群の種類はラボメダカよりも少なく、それらが腸内細菌叢に占める割合も低かった。さらに、ラボメダカ共通に優占していたAeromonas属細菌は野生メダカの腸内ではほとんど検出されなかった。以上の結果から、1生息環境によって腸内細菌叢の群集構造は変動しやすいこと、2人工的な飼育環境では実環境中とは異なる腸内細菌叢が形成される可能性が高いこと、が示唆された。ラボ飼育個体および野生個体の腸内細菌叢の多様性の解析を完了した。また、飼育水、河川水、底泥といった環境サンプルの細菌叢のシーケンスデータもすでに得られており、腸内細菌叢との比較解析が進行中である。さらに、異なる環境条件で飼育した個体の腸内細菌叢の比較についても、シーケンスデータは得られており、こちらも比較解析が進行中である。本研究課題では、魚類腸内細菌叢の機能解明モデル開発に向け、優れたモデル魚類のメダカに着目し、その腸内細菌叢に関する基礎情報を得ることを目的とした。まず、研究機関や小売店で室内飼育されているメダカと、日本各地の河川において採集した野生メダカの腸内細菌叢の群集構造を比較解析したところ、野生メダカと比べて、室内飼育メダカの腸内細菌叢の多様性は低くかった。また、細菌叢の構成メンバーを解析したところ、淡水魚の日和見病菌が含まれるAeromonas属、Pseudomonas属、Flavobacterium属細菌がどの室内飼育メダカにおいても優占していたのに対し、どの地域の野生メダカの腸内においてもそれらの細菌群はほとんど検出されなかった。これらのことから、環境要因によって腸内細菌叢は変動しやすく、人工的な飼育条件下では実環境中とは異なる腸内細菌叢が形成されることが示唆された。次に、研究室で継代飼育しているメダカの、エラ、表皮粘膜、背ビレ、腸、腸内容物、そして卵の細菌叢を比較解析したところ、どの部位においてもAeromonas属およびCetobacterium属細菌が検出されたが、これらの構成比は体内外において大きく異なっていた。腸や腸内容物といった体内由来のサンプルにおいて、これら2属の細菌群が34.2-34.3%, 41.9-44.2%と高い割合を占めていた。一方、表皮粘膜、背ビレといった体表面においては、これら2属の細菌群の割合は相対的に低く、代わりに体内ではほとんど検出されなかったAcidovorax属細菌が18.5-24.1%と優占していた。さらに卵表面においては、Undibacterium,属、Rheinheimera属細菌といった水棲細菌が特異的に優占していた。これらのことから、メダカの各組織にはそれぞれ特異的な細菌叢が形成されることが示唆された。前年度までに取得したシーケンスデータの解析を進め、環境要因による腸内細菌叢への影響調査を完了する。そして、当初の予定通り、宿主メダカの遺伝的要因が及ぼす腸内細菌叢への影響を明らかにする。さらに、異なる表現形質のメダカの腸内細菌叢を比較解析し、その原因となる細菌の単離および再感染実験系の構築を行い、腸内細菌の機能評価系モデルの提唱を目指す。微生物生態学当初の予定よりも外注分析サービスの利用頻度が低かったため余剰金が生じた前年度解析しきれなかったサンプルの外注分析費に使用する
健康自己管理に向けた保健師による産後ケアの一環としての健康支援プログラムの開発

本研究の目的は、母親が乳幼児健診時などの保健指導の際に短時間で的確に自身の健康について相談でき、子育て世代包括支援のツールともなる母親健康手帳の開発と母親の健康自己管理に向けた保健師による産後ケアの一環としての健康支援プログラムを開発することである。子育てにより多忙である母親が健康自己管理しやすくなるよう母親健康手帳の開発とその手帳を活用した保健師による産後ケアの一環としての健康支援プログラムを開発する。
口腔内病変を生じた類天疱瘡患者の唾液中自己抗体の病原性解析

1)水疱性類天疱瘡(BP)と粘膜類天疱瘡(MMP)患者の唾液中自己抗体の同定正常ヒト皮膚や粘膜とBP、MMP患者の血清や唾液を用いた免疫染色、ウエスタンブロッティングを行う。2)唾液由来自己抗体の病原性の検討正常ヒト表皮角化細胞などに唾液を反応させ、細胞上清のウエスタンブロッティングによりCOL17発現量を同定する。3)In vivoによる自己抗体の病原性の検討抗体を腹腔内投与したCOL17ヒト化マウスに病原性のあるモノクローナルIgGやIgA、唾液から生成した抗体を経口投与して口腔内病変の有無を観察する。
大脳皮質浅層と深層における異なった情報処理様式の解明

近年,大脳皮質の様々な部位で,浅い層では細胞数は多いが発火率が低く,深い層では発火率が高い細胞が多いことが報告されている.本研究ではカーネル主成分分析を応用した新しい手法を用いてラットの運動野の電気生理実験データを解析し,深い層の集団発火活動は主に発火率の変動により腕の詳細な運動を表現しており,浅い層では運動の開始を指示する情報を発火活動の高次相関を用いて表現していることを示した.この成果は,大脳皮質の層構造の役割や情報処理様式を理解する上で重要な結果である.近年,大脳皮質の様々な部位で,浅い層では細胞数は多いが発火率が低く,深い層では発火率が高い細胞が多いことが報告されている.本研究ではカーネル主成分分析を応用した新しい手法を用いてラットの運動野の電気生理実験データを解析し,深い層の集団発火活動は主に発火率の変動により腕の詳細な運動を表現しており,浅い層では運動の開始を指示する情報を発火活動の高次相関を用いて表現していることを示した.この成果は,大脳皮質の層構造の役割や情報処理様式を理解する上で重要な結果である.大脳皮質は特徴的な6層構造を持ち,各層ごとに入出力や層内部での活動が大きく異なっている.本研究は,運動野の浅層(2/3層)と深層(5層)に注目し,それぞれの層の集団発火時系列の特徴とそこから推測される情報表現の違いを明らかにすることを目的としている.そのために,詳細な解析を行うために必要な精度の集団発火時系列データを得ることを可能とする新たなスパイクソーティング手法を開発した.スパイクソーティングとは,多点電極による細胞外記録で得られる電極周辺に存在する多数の神経細胞のスパイクにより引き起こされる電極の変化を元に,記録された活動電位がどの神経細胞由来であるかを推測する手法である.開発した手法は多くの神経細胞従来の手法より遙かに低い誤り率で推測することを可能とした.これを適用することにより,右前肢を使って自発的なタイミングでレバーを押し保持し引くように訓練されたラットに対し、対応する脳部位から浅層と深層から同時に多点電極による細胞外記録を行ったデータから高精度な集団発火時系列を計算した.次に,集団発火時系列から時系列に含まれる中心的な情報を時系列のみから教師なしで取り出す手法を開発し,得られた集団発火時系列に適用した.その結果,深層では発火率が高く集団発火時系列から取り出された主要な情報はレバー運動と非常に相関が高いことが判明した.一方,浅層では発火率が低く深層やレバー運動よりも長時間スケールの情報を主要な成分としており,レバー運動に関する情報は副次的な情報として表現されていた.近年,大脳皮質の様々な部位で,浅い層では細胞数は多いが発火率が低く,深い層では発火率が高い細胞が多いことが報告されている.この知見から,層ごとの大きな発火率の違いは,根本的な情報表現の違いに起因するとの仮説を立て,それを検証した.具体的には,運動中のラット運動野の同一コラムから深さ方向の異なった複数のマルチユニット記録を行ったデータを用いて,腕の運動情報がどのような発火パターンの特徴により表現されているかを,集団発火時系列に対するカーネル主成分分析を応用した手法により解析した.共同研究者から,レバーを押して保持し引くという動作を自発的に繰り返すように訓練したラットから記録した多点電極による細胞外記録データの提供を受け,独自に開発した高精度なスパイクソーティング手法を用いて集団発火時系列を推定し,レバー運動と集団発火時系列の関係を解析した.その結果,深い層の集団発火時系列は主に発火率の変動により腕の詳細な運動を表現しており,浅い層では運動の開始を指示するかのような固有のタイミングでのみ発火する細胞が多い傾向があることを発見した.また,深い層では個々の神経細胞の発火率を変動させるタイムスケールがそれぞれ適切にチューニングされていることが重要なのに対して,浅い層では複数の神経細胞の発火活動の高次相関が重要であることも示唆されている.この成果は,大脳皮質の層構造の役割や情報処理様式を理解する上で重要な結果である.
ポスト３・１１と原発事故被災者の「難民」化の実相

平成28年度科学研究費助成事業交付申請書に記した平成28年度の研究実施計画および平成29年度の研究実施計画は概ね達成された。しかし平成29年度の研究実施計画のうち一部ヒヤリング調査についてはインフォーマントの都合で予定通り進まず、また一部関連資料の収集等の開示請求の手続き等に時間を取られ、平成30年度に先延ばしした。さて以上3年間の研究を通して明らかになったのは、原発事故被災地、とりわけ大熊町とその周辺町村では、国ー県ー当該自治体が賠償/保障の打ち切りとセットとしておしすすめている早期帰還政策が、(1)被災者の「帰る人」、「待つ人」、「帰らない人」の分化/分岐をおしすすめ、結果的に被災者間に亀裂/分断をもたらしていること、(2)帰還政策とむすびついた復興施策の力点がハード、ソフトの両面において、絶対的少数者である「帰る人」に置かれていること、そのため「待つ人」、「帰らない人」が周辺に追いやられる傾向にあること、そして以上の動向と相まって(3)自治体の復興がいわゆる「作業員の町」としての復興であること、である。以上より、ポスト3・11の原発事故被災地における復興施策、そしてその一環としておこなわれている早期帰還政策が、被災者の「難民」化を大々的に抱合した大沢真理のいう「大文字の復興」としてある、という暫定的結論に達した。同時に、研究の過程で、「帰る人」を与件とする復興コミュニティの有効性が問われることになった。さらに本研究の集約を通して、逆証的にではあるが、必ずしも定住を前提としない、いわゆる「コミュニティ・オン・ザ・ムーブ」の立論の可能性が浮き彫りになった。現時点で明らかになったことは、概ね以下の点である。1.相双地区の多くの自治体が帰還政策をすすめるなかで、帰還困難区域を抱える自治体とそうでない自治体との間で、さらに帰還する者としない者の間で分裂/断絶が深まっている。2.上記の分裂/断絶は主に年齢、世代、家族構成、学歴、子どもの教育、そして稼得状況をめぐってみられる。3.政府主導の復興政策が総じて経済復興(=「大文字の復興」)に重点が置かれ、被災者の生活の復旧・復興(=「小文字の復興」)が後回しにされる傾向にある。また被災自治体じたい、復興資金の獲得に追われており、長期的な展望の下で復興施策を打ち出すにはいたっていないようにみえる。4.被災者の「難民」化は、地域によってバリエーションがあるものの、総じてすすんでいる。そして帰還困難区域の被災者たちは、「棄民」化されつつある。とはいえ、帰還政策についてはなお不確定要素が多々あり(たとえば、中間貯蔵施設の立地をめぐって)、明確な展望を描き切れていないというのが実情である。したがって、以上の4点に関連して課題と論点をより明晰にするために、あらたな調査と補充調査をおこなう必要がある。とりわけ内閣府等の政府関連部局や福島県、さらに福島民報社等の地元メディアにたいして資料サーヴェイおよびヒヤリングを実施し、上記の点について検証することが避けられなくなっている。またこれらの点について、シンポジウムやセミナーを開催して広く社会に発信するとともに、意見を聴取するなどしてfindingsの精緻化をはかる必要がある。しかしそれにしても、上記の4点については、基本的に妥当するものと想到される。今年度は、交付申請書に記したように、大熊町を中心に相双地区市町村、福島県立図書館、福島民報社等に対して資料収集およびヒヤリングを実施した。また研究分担者との打ち合わせ会議等を専らメール審議という形で数回実施した。さらに、それらで得た知見を集約中であり、その成果の一部はすでに公表している(「13.研究発表」を参照のこと)。ただし、全体としてみれば、当初計画の8割程度にとどまっている。平成28年度の実施計画の補充調査および29年度の実施計画を中心におこなった。そして対象地大熊町の被災者の「難民」化の実相を、インフォーマントをそれまでの仮設住宅住民からみなし仮設住宅および復興公営住宅に居住する住民に移した上で、かれら/かの女らにたいするヒヤリングによって明らかにした。これらのヒヤリングによって、「難民」化がきわめて多層性を帯びており、しかも多分に「上から」つくられたものであることが明らかになった。なお、ヒヤリングは波状的に実施されたが、その成果は現在集約中である。なお今年度の調査研究によって、上記「難民」化の進展とともに、一部被災者の活動から希望への燭光のようなものが立ちあらわれているのが確認できた。特に今年度は、こうした動向を会津会という広域自治会および「おおくまふるさと塾」の活動を通して明らかにした。そのためのヒヤリングと関連資料の収集調査を集中的におこなった。後者は郡山市立図書館の所蔵調査が中心になった。ちなみに、上記の調査研究は研究分担者と協働しておこなわれたが、松本は大熊町以外の相双地区の被災者の実態と照らし合わせることによって上記の知見の検証につとめた。また今野は、関連する震災研究によって得られた知見と突き合わせることによって、上記知見の位相/現在性をあきらかにすることにつとめた。現在、これらの作業を統合して刊行物として発表することをめざしている。調査によって得られた知見を裏づけるための、被災自治体とのヒヤリングおよびつきあわせに時間をとられ、当初予定していた計画が思い通りにはすすまなかった。特に行政資料の公開等について煩瑣な手続きに追われ、結果的に他の作業にくい込んでしまった。

しかしこれらは全体の調査研究そのものを、さらにそれらによって得られた知見をゆるがすものではない。平成28年度科学研究費助成事業交付申請書に記した平成28年度の研究実施計画および平成29年度の研究実施計画は概ね達成された。しかし平成29年度の研究実施計画のうち一部ヒヤリング調査についてはインフォーマントの都合で予定通り進まず、また一部関連資料の収集等の開示請求の手続き等に時間を取られ、平成30年度に先延ばしした。さて以上3年間の研究を通して明らかになったのは、原発事故被災地、とりわけ大熊町とその周辺町村では、国ー県ー当該自治体が賠償/保障の打ち切りとセットとしておしすすめている早期帰還政策が、(1)被災者の「帰る人」、「待つ人」、「帰らない人」の分化/分岐をおしすすめ、結果的に被災者間に亀裂/分断をもたらしていること、(2)帰還政策とむすびついた復興施策の力点がハード、ソフトの両面において、絶対的少数者である「帰る人」に置かれていること、そのため「待つ人」、「帰らない人」が周辺に追いやられる傾向にあること、そして以上の動向と相まって(3)自治体の復興がいわゆる「作業員の町」としての復興であること、である。以上より、ポスト3・11の原発事故被災地における復興施策、そしてその一環としておこなわれている早期帰還政策が、被災者の「難民」化を大々的に抱合した大沢真理のいう「大文字の復興」としてある、という暫定的結論に達した。同時に、研究の過程で、「帰る人」を与件とする復興コミュニティの有効性が問われることになった。さらに本研究の集約を通して、逆証的にではあるが、必ずしも定住を前提としない、いわゆる「コミュニティ・オン・ザ・ムーブ」の立論の可能性が浮き彫りになった。平成28年度の調査で得た成果を早期に集約し、29年度の調査研究のスケヂューリングと最終制約に向けての課題の抽出に努める(現在、進行中)。なお、29年度は、被災者個々に対するヒヤリングを中心におこない、「難民」化の実相を個々のレベルから追い上げるとともに、生活復興の可能性と課題をさぐる。またヒヤリングで得られた知見を社会に向けて積極的に開示していきたいと考えている。上記7で記したように、過去2年間にわたって特に被災自治体との折衝に時間を要し、結果的に次年度に計画が延びることになってしまった。次年度はこの点を踏まえ、特に被災自治体とのコミュニケーションを密にし、被災自治体からの協力体制が得られるようにつとめる。そしてそのためにも、研究成果の被災者のみならず被災自治体への還元を追求する。いずれにせよ、以上のことを実現するために、次年度は研究室と現場とのすみやかな連絡体制を構築することが何よりも重要になると想定される。インフォーマント(被災者)とのスケヂューリングが双方の都合で当初通りすすまなかったことによって、当初予定していたヒヤリングに要する費用が使いきれなかった。当初行うはずだった出張が、インフォーマントの都合により、行えなかったことが主な理由である。なお、使用計画として、具体的には研究代表者の被災自治体への往復旅費、被災自治体との連絡調整業務補助に関する経費、関連資料・図書の購入費等に充てられる。スケヂューリングの再調整をおこない、ヒヤリングの実施のための費用に充てたい。
細胞内分子確認ペプチドのデザインと細胞機能改変

ペプチド構造を基とした医薬品開発を目指して、1末端に細胞膜透過性ペプチド(Cell Penetrating Peptide:CPP)を付与し、2細胞内導入後、解裂するマシナリーを備え、3細胞内に導入しやすい特徴を持つランダムペプチドライブラリーを作製し、4約5000スポットに配置された細胞アレイを使い、個々に異なるペプチドを投与できる評価系を構築し、機能変化を画像解析評価することで、少細胞、かつin situで細胞内から細胞機能改変を惹起する創薬候補化合物を探索とデザインを目指した。今期は下記の成果を得た。アミノ酸の等電点と疎水度からペプチドの等電点と疎水度を推定し、その値を使って2次元マップを作製した結果、pH7で放出できる物理的性質を持つペプチドを描出でき、未評価のペプチドもこのマップで放出量が推定できることがわかった。機能性ペプチドとして胆汁酸ミセル崩壊によるコレステロール吸収阻害ペプチドに着目し、このペプチドを配列改変することで、機能を失うことなくpH7で放出可能な物理的性質に近づけることを試みた。具体的にはIYWYMYを、IYWEMYに変更した結果、1.4倍の放出結果になり、高いミセル崩壊活性も維持していることがわかった。引き続き細胞内機能性ペプチドと細胞透過性ペプチドの連結を進めた。その結果、リジン残基を用い、α炭素のアミノ基にR8、側鎖のεアミノ基に細胞死誘導ペプチドWELVVLGKLを合成し、どちらもフォトリンカーとシステイン残基を導入することで、両鎖間にSS結合を形成させ、紫外線照射で解離させることで目的にペプチドを合成することに成功した(未発表データ)。さらにこのペプチドを蛍光ラベルすることで、細胞内局在も評価できることがわかり、より低濃度で細胞機能変化を惹起できる高機能ペプチドを探索できる作製方法の確立に成功した。一方、SH基の酸化条件を整えることで、SS結合で環化するペプチドライブラリーの合成に成功した(未発表データ)。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。1)ペプチドライブラリーの構築と細胞内分子認識ペプチド探索の基盤技術の開発(本多、加藤)これまでに、細胞膜透過性ペプチド(CPP)としてオクタアルギニン(R8)ペプチドを用い、N末端にトリペプチドを、C末端にフォトリンカーを結合させた“細胞内導入ペプチドライブラリー"を構築し、ランダムトリペプチドの細胞内導入活性を評価した。本年度は、これを発展させ、細胞内切断リンカーをCPPとライブラリーペプチドの間に挿入することで、評価したいペプチドのみを細胞内に放つことができるライブラリーの構築を目指した。ミトコンドリア透過孔をターケットとする細胞死誘導ペプチド(LNLISKLF)を対象とした。このペプチドはミトコンドリアに作用してミトコンドリア内のカルシウムを放出して細胞死に至らしめる。CPP付加体LNLISKLFーR8を合成し、ヒト乳腺がん細胞MCF-7への導入を試みた。配列置換ペプチドライブラリーを作製し、細胞死活性を同一視野/継時観察可能なインキュベーター顕微鏡で観察評価した。その結果、1残基置換体LNLIWKLFーR8で細胞死活性が約4倍高くなることがわかった。2)高精度細胞形態評価法の開発(本多、清水)スポット合成したペプチドアレイは、光解裂後、96wellにパンチアウトし、細胞を播種し評価する技術を確立している。細胞死や細胞増殖に関しては数値化可能であるが、本研究では、さらに細胞形態の高精細分析を目指した。実際の細胞画像評価は位相差顕微鏡と画像解析ソフト「メタモルフ」を使用する。本年度は、同一視野/継時観察可能なインクb-ター顕微鏡で観察評価し、細胞の接着増殖、がん細胞死、筋芽細胞や神経幹細胞の分化の評価などに応用した。細胞死誘導ペプチドではミトコンドリアからの迅速なカルシウム放出の継時変化を観察でき、置換体ペプチドの機能改変の定量化に成功した。マイkロデバイスでの3次元骨格筋組織の収縮力測定にも応用し、デキサメタゾンによる筋委縮やIL6による委縮抑制の観察にも成功した(未発表データ)。細胞内導入ペプチドとしてCPP付き直鎖ペプチドライブラリーの合成に成功し、細胞内で解裂するリンカーの導入にも成功している。また多孔性シリカビーズを用いたペプチドの吸着/放出にも成功しており細胞個々に別々のペプチドを導入する方法論も確立できているため。

その結果、リジン残基を用い、α炭素のアミノ基にR8、側鎖のεアミノ基に細胞死誘導ペプチドWELVVLGKLを合成し、どちらもフォトリンカーとシステイン残基を導入することで、両鎖間にSS結合を形成させ、紫外線照射で解離させることで目的にペプチドを合成することに成功した(未発表データ)。さらにこのペプチドを蛍光ラベルすることで、細胞内局在も評価できることがわかり、より低濃度で細胞機能変化を惹起できる高機能ペプチドを探索できる作製方法の確立に成功した。一方、SH基の酸化条件を整えることで、SS結合で環化するペプチドライブラリーの合成に成功した(未発表データ)。細胞内分子認識ペプチドのデザインと細胞機能改変・・・ペプチドは豊富なバリエーションから創薬リード化合物の宝庫として注目されている。ペプチド構造を基とした医薬品開発が盛んに進んでおり、細胞内分子認識ペプチドは細胞内で機能する新しい医薬化合物として期待されている。そこで、これまでの研究成果を活用し、1末端に細胞膜透過性ペプチド(Cell Penetrating Peptide; CPP)を付与し、2細胞内導入後、解裂するマシナリーを備え、3細胞内に導入しやすい特徴を持つランダムペプチドライブラリーを作製し、4約5000スポットに配置された細胞アレイを使い、個々に異なるペプチドを投与できる評価系を構築し、機能変化を画像解析評価することで、少細胞、かつin situで細胞内から細胞機能改変を惹起する創薬候補化合物を探索とデザインを目指す。234に関して実施し一定の成果を得た。1)多孔性シリカビーズを用いたペプチドの捕捉/放出制御(本多、清水)アレイ配置した細胞へのペプチドの投与を目指し、微小シリカビーズの開発を検討した。表面電荷をpH5, 7, 9と変えた多孔性シリカを用い600°C、750°C、900°Cで高温焼成することで、シリカの疎水度を調整した。pH9のシリカを600°Cで焼成したものを用いたとき、酸性条件で吸着できるペプチドの種類、量ともに最も大きくなることがわかった。pH変化で放出できるペプチドを調べた結果、IIDIIDDのように酸性かつ疎水性のペプチドで、約7割のペプチドが放出できた。他の性質のペプチドも放出できるように、他のペプチドとの共吸着を試みたが、吸着量、放出量の向上には至らなかった。2)5000ペプチド程度が同時に評価できる少数細胞評価法の開発(本多、清水)10nmサイズの磁性微粒子を埋包した正電荷リポソーム(MCL)を取り込ませて細胞を磁気ラベルし、別途開発した大面積剣山状デバイスを使って培養器外部からの磁力で細胞をアレイ配置させた。シリカビーズに磁性微粒子を取り込ませることにも成功し、アレイ配置した細胞に吸着させたペプチドを同時配置できることを明らかにした(未発表データ)、多数のペプチドを同時に評価できるシステムが構築できた。3)配列改変ペプチドによる細胞内微小構造体への結合評価(本多、加藤)探索した細胞内機能性ペプチドが細胞内で機能するかどうかを調べた。
網膜と松果体における光受容分子機構の比較解析

脊椎動物の網膜には、薄明視機能を担う桿体と昼間視機能・色覚を担う錐体という2種類の視細胞が存在する。また鳥類以下の脊椎動物では、松果体などの光受容細胞が生物リズムの制御に関わっている。本研究では、光受容蛋白質とG蛋白質の構造と機能に焦点を絞り、光受容細胞の生理機能の違いをひき起こす分子機構を解析した。網膜の桿体は、光受容蛋白質とG蛋白質トランスデューシンとの相互作用の解析が進んでいる。本研究ではまず、我々が発見したトランスデューシンの脂質修飾が特異的な蛋白質間相互作用をひき起こし、光情報変換効率を制御していることを示した。また、トランスデューシンαサブユニットのN末端を認識する抗体を作成し、免疫組織化学的な解析から、N末端脂肪酸の異なる4種類のαサブユニットが一つの桿体細胞に共存する可能性を示した。さらに、カルシウム結合蛋白質リカバリンの標的蛋白質がロドプシンキナーゼであることを見出し、両者の複合体が細胞膜と会合すると安定化され、キナーゼ活性が強く抑制されることを明らかにした。一方、錐体に関しては、ニワトリ網膜から精製した錐体光受容蛋白質の光受容後の構造変化を生化学的・生物物理学的手法により解析した。また、遺伝子操作によって桿体型と錐体型の光受容蛋白質のキメラ変異体を作成し、桿体と錐体の光応答の違いは光受容体のヘリックス13のアミノ酸配列の違いに起因することを示した。ニワトリ松果体においては、生物時計の光リセット機構解明の突破口を開くため、ニワトリ松果体に特異的に発現している光受容体遺伝子をクローニングし、ピノプシンと命名した。ピノプシンはロドプシンスーパーファミリーの一員で、青色感受性の光受容蛋白質であることを明らかにした。以上の研究成果は、各光受容細胞が独特の光応答を示す分子メカニズムをある程度説明し、細胞内情報伝達機構の普遍性と特異性を考える上で極めて重要な知見である。交付申請書に記載の研究実施計画に沿って研究を進め、以下の知見を得た。1.【桿体】ウシ視細胞G蛋白質トランスデューシン(Tαβγ)のαサブユニット(Tα)のN末端には四種類の脂肪酸が結合している。この珍しい脂肪酸修飾の生理的意味を知るため、TαのN末端領域に対応する脂肪酸付加ペプチドを合成し、Tαβγに対する効果を調べた。その結果、脂肪酸の違いによってTβγに対するTαの親和性が異なる可能性が示唆された。一方、TγのC末端Cys残基はS-ファルネシル化され、α-カルボキシル基はメチル化されている。このメチル化の役割を知るために、メチル化型Tβγと脱メチル型Tβγを分離した。この両者の機能を比較した結果、Tγのメチル化は、ファルネシル化と相加的にTαとTβγの間の相互作用を増強し、受容体-G蛋白質間の情報伝達を加速することがわかった。また、Tγのメチル化は不可逆であり、生体内でTγはほぼ完全にメチル化されていると考えられた。2.【錐体】桿体と錐体の生理機能の違いが、光受容体のレベルでどのように説明できるかを調べるため、ニワトリ網膜からロドプシンと緑錐体光受容体を精製した。両者の光反応過程を解析した結果、生理活性をもつメタ||中間体の生成・崩壊の時定数に顕著な違いがあることを見出した。

現在、さらに定量的な解析を行っている段階である。また、桿体Tαと錐体TαのcDNA塩基配列に基づいて、これらを特異的に認識するペプチド抗体を作成した。これらの抗体を用いて生化学的、免疫組織化学的検討を行った結果、色感受性の異なる四種類のニワトリ錐体は、共通(42kDa)のG蛋白質αサブユニットをもっていることが示された。3.【松果体】ニワトリ松果体の光受容体をコードすると考えられるcDNAクローンを単離することに成功した。さらに、この遺伝子が松果体に特異的に発現していることをノザンブロット法によって確認した。交付申請書に記載の研究実施計画に沿って研究を進め、以下の知見を得た。【1:桿体】ウシ視細胞G蛋白質トランスデューシンのαサブユニット(Tα)のN末端には四種類の脂肪酸(C14:0,C14:1,C14:2,C12:0)が結合している。脂肪酸修飾の異なるTα網膜内局在を知るため、TαのN末端領域を認識するモノクローナル抗体を作成した。このうちC12:0-Tαを特異的に認識する抗体をウシ網膜切片と反応させたところ、桿体外節が一様に陽性像を示し、全ての桿体はC12:0-Tαを含むと考えられた。一方、ウシ桿体の光感度調節に関与している26kDaのCa^<2+>結合蛋白質も、Tαと同様の不均一な修飾脂肪酸をもつ。この蛋白質は、Ca^<2+>濃度依存的にロドプシンのリン酸化を阻害したが、阻害の強さは結合脂肪酸の種類によって異なり、この蛋白質の機能発現に修飾脂肪酸が重要な役割を果たすことが明らかとなった。【2:錐体】桿体と錐体の光応答の違いが受容体レベルでどのように説明できるかを調べるため、ニワトリ網膜から精製したロドプシンと緑錐体光受容体の光反応過程を精査した。その結果、両者の光感受性は等しいが、生理活性をもつメタII中間体の生成および崩壊の時定数を比べると、緑錐体光受容体の方がロドプシンよりも、それぞれ4倍および50倍も小さいことが判明した。つまり、速い光応答を示す錐体の特徴は受容体レベルでかなり説明できることがわかった。【3:松果体】ニワトリ松果体に存在する光受容蛋白質の遺伝子クローニングに成功した。単離した遺伝子を293EBNA細胞に導入し蛋白質を強制発現させた結果、発現蛋白質は11シス型レチナ-ルと結合し、約470nmの青色の光を最もよく吸収することが明らかになった。ピノプシンは松果体の概日リズムを制御する光受容体と考えられる。【1】桿体・錐体:桿体のG蛋白質トランスデューシンγ(Gtγ)はファルネシル化され、他の多くの組織のGγはゲラニルゲラニル化されている。このイソプレニル基の違いの生理的意味を探るため、バキュロウィルス-昆虫細胞の蛋白質発現系を用いてゲラニルゲラニル化変異Gtγを作成し、βγとしての機能を野生型ファルネシル化βγと比較した。その結果、変異型Gtβγは野生型GtβγよりもGtαに対して高い親和性を示し、αのGTP結合活性をより強く促進した。つまり、γのイソプレニル化はG蛋白質の機能を決定する重要な役割を果たしている。一方、桿体と錐体の光応答特性の違いを光受容分子レベルで解析するため、オオヤモリの光受容蛋白質P467とウシロドプシンから成る数種のキメラ蛋白質を作成した。それらの機能を比較した結果、細胞の光応答特性を決定するメタII中間体の寿命は光受容蛋白質のαヘリックス13のアミノ酸配列によって支配されていることが判明した。【2】
生活空間としての墓地の変容過程

この2年の研究期間に香川県西部の三豊郡詫間町・仁尾町・三野町・豊中町・高瀬町の一部・観音寺市の一部を調査地域に定め、全墓地を訪ねると共に特に両墓制墓地の崩壊過程を調査研究した。この地域で一般的であった土葬が火葬の導入により墓地制度の変更がうながされた。このことが墓地を含む人にとの生活空間にどのような影響を及ぼしたのかというのが、研究者の問題意識であった。両墓制は従前の習俗を維持するのが困難になっった。特に埋葬地の埋め墓は多様な形態を示している。このような墓地制度の変化は葬儀などの儀式に変化を及ぼし、ひいては人々の宗教的な考え方にまで変容のきっかけを与えていることがわかった。さらに人々の生活スタイルの近代化や合理的思考などという現代人のライフスタイルもこれら地域の墓地空間の変化に大きく影響を与えていることが聞き取り調査で明らかになった。これらの地域の墓地の変化と比較するために、京都市や名張市など各地の両墓制墓地の変化の状況を調査した。また都市的な墓地文化を知るため、各地の都市の墓地の変容過程も調査した。調査地域の墓地の変容は火葬の導入がきっかけであったが、死者の埋葬地、遺骨、石塔というモノにこだわる現代人の態度が根底にあった。死者供養も墓石を建てることや実際の墓参りという行動によって自己満足を得ている。死者供養が人々の心の問題であるとして片づけることはできなくなっている。もしそうなら多様な死者供養が有り得るのであるが、現在地方固有の文化が都市的な葬制墓制文化に統一されつつある。墓地利用も入り会い形式ではなく、個人に区画し管理することを望むなど個人主義の傾向が強くなっている。1991年12月に人文地理学会事務局で開かれた特別例会で『両墓制墓地の変容ー香川県西部に事例を中心にー』という発表をおこなった。この表発は今回の科学研究費による研究の成果の一つである。研究の最初の年度にあたる本年は、以下の各地の墓地の変化の実態調査と、墓地の変容に関する住民意識の聞き取り調査をおこなった。特に墓地の変化の中でも、その制度が消えようとしている両墓制墓地の変容過程と現状に調査の中心をおいた。青森県、東京都、長野県、三重県、和歌山県、兵庫県、香川県の各地域内の両墓制墓地を短期間ではあるが、その埋め墓の変化のようすを聞き取り調査した。また沖縄県の久米島でごく最近の墓制文化の変化も調査することができた。都市化の進んでいる場所で両墓制が早期に消滅し、農村的な周辺部では依然として従来の伝統的な埋葬方法による墓地が残っているという単純なモデルを当初考えていた。しかし、調査した結果、逆に、周辺部で完全に消滅したのに、都市化した場所で土葬による埋め墓を維持する墓地運営が根強く残っている事例に接した。また火葬が完全に行われるようになり、現在新規の埋葬がなされない所でも、墓地内の草刈などの手入れはなされ、そのままの姿で都市のまん中に維持されている所もあった。都市化という指標だけではこの墓地の現象の変化を説明しきれないとの予測を得た。「両墓制」という制度が住民に対して、文化としての浸透の度合いとか、生活の中で守らねばならない伝統的な規範としての重みの違いといった、文化としての性格に根ざしている部分が、この現象を説明する場合大きい要素になると現在考えている。

今年度の調査の結果をふまえ、さらに少数の調査地域でインテンシブな調査をおこなうことにより、人々にとって生活する空間の中で墓地空間が変容していることの事例と、その現象を引き起こしている要因や文化としての特質を引き出したいと考えている。研究の取りまとめの年にあたる本年は香川県西部の三豊郡詑間町・仁尾町とその近辺の町を中心に、最近の両墓制墓地の崩壊過程を調査研究した。土葬によっていた両墓制墓地は火葬の導入により墓地制度の変更がうながされ、特に埋葬地の埋め墓は多様な形態を示している。こういう墓地制度の変化は葬儀などの儀式にも変化を及ぼし、ひいては人々の宗教的な考え方にまで変更のきっかけを与えていることがわかった。さらに人々の生活スタイルの近代化や合理的思考などという現代人のライフスタイルもこれらの地域の墓地空間の変化に大きく影響を与えていることが聞き取り調査で明らかになった。これらの地域の墓地の変化と比較するために、島根県島根町、京都市などの両墓制墓地の変化の状況を調査した。埋葬地の上に設置される墓は集落ごとにその形式が違うなど、一定地域では非常に多様な形態となっている。しかし全国的なレベルでは同じ形式が各地に点在していることから、文化としては過去に共通のオリジンを持つ制度であることが推測できる。現代の都市の墓地の変化を調べるために数都市で墓地を調査した。また両墓制墓地がいつ頃から成立したかという観点から、研究補助員の補助をうけて、この地域で古くから存続する詑間町須田の詣り墓の石塔に書かれている全部の墓誌の調査をした。江戸時代中期から末期にかけて墓石が建立されていることがわかった。詳細な報告は後日行う予定である。12月に人文地理学会事務局で開かれた特別例会で『両墓制墓地の変容ー香川県西部に事例を中心にー』という発表をおこなった。この発表は今回の科学研究費による研究の成果の一つである。簡単な報告はすでに送付したが、このテ-マで現在研究論文を報筆中で、近い内に発表の予定である。
炭化水素系燃料ガスを用いた低温作動固体酸化物燃料電池

安定化ジルコニアなどの固体電解質を用いる固体酸化物燃料電池は、原理的に総合変換効率が最も高い。また、メタンなどの炭化水素系燃料を高度に精製することなく使用できる。しかし、現在開発中のものは約1000°Cという高温運転のため、材料の劣化が避けられず材料選択も制限される。もし、800°C程度の低温作動が可能となれば、これらの問題も解決され実用化に拍車がかかる。本研究は、炭化水素系燃料ガス用高性能アノードを開発し、低温作動SOFCの実現に貢献することを目的とする。15,16年度に、以下の研究成果を得た。1.電子-イオン混合導電性サマリアドープセリア(CeO_2)_<0.8>(SmO_<1.5>)_<0.2>(SDC)微粒子の焼結多孔体上に微量のNi触媒を担持したアノードの微細構造と性能の関係を解析した。その結果、粒径約20nmのNi超微粒子がSDC表面に高分散されているため、従来のサーメット電極の約1/8以下のNi使用量で、有効反応面積が十分に確保できていることがわかった。また、加湿水素燃料中、800°C、0.6A/cm^2で、1100時間安定に連続運転できた。この電極微細構造の安定化に関する全く新しい作用機構を明らかにできた。2.上記の構造のセルに加湿メタンを燃料として供給し発電特性を調べた。メタンの完全な水蒸気改質に必要なS/C(水蒸気/炭素)比は2であるが、S/C=1という低加湿条件でも放電によって生成した水蒸気を利用して改質が進行するため発電が可能であった。ただし、わずかに炭素析出が起こり、経時劣化が見られた。Ni触媒に替えてNi-Co触媒を用いても炭素析出はあまり抑制できなかった。触媒量を増加させること、あるいは触媒金属種を替えることにより、水蒸気改質の比率を向上させて炭素析出を抑制できる可能性を見出した。3.上記の構造のセルに水蒸気を供給し、直流を通電することで、純水素を高効率に製造できることを見出した。安定化ジルコニア(YSZ)などの酸化物イオン導電性固体電解質を用いる固体酸化物燃料電池(SOFC)は、原理的に総合変換効率が最も高い。本年度は、以下の研究成果を得た。1.電子-イオン混合導電性サマリアドープセリア(CeO_2)_<0.8>(SmO_<1.5>)_<0.2>(SDC)微粒子の焼結多孔体上に微量のニッケル触媒を担持したアノードの微細構造と性能の関係を解析した。

その結果、粒径約20nmのNi超微粒子がSDC表面に高分散されているため、従来のサーメット電極の約1/8以下のNi使用量で、有効反応面積が十分に確保できていることがわかった。2.Ni高分散SDCアノードをYSZ電解質に取り付け、信頼性試験を行った。加湿水素燃料中、800°C、0.6A/cm^2で、1100時間以上安定に高性能運転できることがわかった。3.上記の構造のセルに加湿メタンを燃料として供給し発電特性を調べた。メタンの完全な水蒸気改質に必要なS/C(水蒸気/炭素)比は2であるが、S/C=0.041という低加湿条件でも発電が可能であった。マイクロガスクロにより排気ガス組成を調べたところ、放電生成物の水蒸気によってアノード表面で改質が進行し、反応に必要な水素がセル内部で生成していることがわかった。今後、水素生成量を増加させれば、高効率化できる可能性がある。安定化ジルコニアなどの酸化物イオン導電性固体電解質を用いる固体酸化物燃料電池(SOFC)は、原理的に総合変換効率が最も高い。また、メタンなどの炭化水素系燃料を高度に精製することなく使用できる。しかし、現在開発中のものは約1000°Cという高温運転のため、材料の劣化が避けられず材料選択も制限される。もし、800°C程度の低温作動が可能となれば、これらの問題も解決され実用化に拍車がかかる。本研究は、炭化水素系燃料ガス用高性能アノードを開発し、低温作動SOFCの実現に貢献することを目的とする。本年度は、以下の研究成果を得た。1.電子-イオン混合導電性サマリアドープセリア(CeO_2)_<0.8>(SmO_<1.5>)_<0.2>(SDC)微粒子の焼結多孔体上に微量のNi触媒を担持したアノードを加湿水素燃料中、800°C、0.6A/cm^2で、1100時間連続運転し、電極微細構造の変化を電子顕微鏡により高分解能観察した。試験前は半球状に高分散されていたNi微粒子触媒がかなり結晶化し、焼結していた。しかし、Ni粒子表面をSDC薄層が被覆して有効反応面積が確保されるという全く新しい作用機構を明らかにできた。2.上記の構造のセルに加湿メタンを燃料として供給し発電特性を調べた。メタンの完全な水蒸気改質に必要なS/C(水蒸気/炭素)比は2であるが、S/C=1という低加湿条件でも放電によって生成した水蒸気を利用して改質が進行するため発電が可能であった。ただし、わずかに炭素析出が起こり、経時劣化が見られた。Ni触媒に替えてNi-Co触媒を用いても炭素析出はあまり抑制できなかった。触媒量を増加させること、あるいは触媒金属種を替えることにより、水蒸気改質の比率を向上させて炭素析出を抑制できる可能性を見出した。3.上記の構造のセルに水蒸気を供給し、直流を通電することで、純水素を高効率に製造できることを見出した。