hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アジュバント機能一体型mRNAと標的指向性送達キャリアを用いたがんワクチン治療

さらに、mRNA導入により惹起される炎症反応の強度を制御することにも新たに成功したが、この点は、ワクチン効果を得るのに必要十分な強度の免疫賦活化作用を得ることで、安全かつ効果的にmRNAワクチンを投与する上で極めて重要である。また、mRNAワクチンでは、脾臓やリンパ節といった免疫組織にmRNAを効率的に送達することが必要となるが、そのためには輸送担体に免疫組織指向性のリガンドを組み込むとともに、標的組織への送達前のmRNA酵素分解を防ぐことが必要である。本年度の研究で、2本鎖RNA構造を組み込む際に用いた方法論を、mRNA輸送担体の安定化に展開することで、生体内でのmRNA酵素分解耐性の飛躍的向上に成功した。以上のように、mRNAワクチンに必要な、mRNA設計、及び輸送担体設計において、優れた成果を得ることができた。本年度の主な課題は、mRNAの翻訳活性を維持したまま、高い免疫賦活化能を有する2本鎖mRNAを設計することであった。上述のように、従来我々が開発した2本鎖mRNA設計と比べ、高い免疫賦活化作用を有し、さらにmRNAの翻訳活性を維持できる構造を見出すことに成功した。このことから、計画していた課題は、十分に遂行できていると言える。それに加え、mRNA導入により惹起される炎症反応の強度を制御することにも新たに成功したが、この点は、安全かつ効果的にmRNAワクチンを投与する上で極めて重要である。また、mRNAワクチン設計の際に、免疫賦活化作用を付与するために用いた方法論を、mRNA輸送担体の安定化に展開することで、生体内でのmRNA酵素分解耐性の飛躍的向上にも成功した。この点は、mRNA分解を防ぎ、標的組織へ効率的にmRNAを送達する上で重要である。これらのような計画以上に優れた想定外の成果を得ることにも成功した。本研究では、(課題1)優れた免疫賦活化作用と、mRNAからのタンパク質翻訳活性を両立できるような2本鎖mRNAワクチンを設計すること、(課題2)その2本鎖mRNAを免疫組織に効果的に送達するためのmRNA輸送担体を設計することが必要となる。(課題1)に対して、今年度までに、2本鎖構造を再設計した結果、翻訳活性を損なわず、高い免疫賦活化作用を示すmRNA構造を見出した。その際、免疫系の培養細胞を用いた検討が主であったため、今後、マウスを用いた生体内機能評価に取り組む。また、2本鎖RNA鎖長等の構造最適化を継続することで更なる機能向上を目指す。(課題2)に関して、免疫組織へのmRNAの送達には、輸送担体に免疫組織指向性を付与するだけでなく、標的組織への送達前のmRNA酵素分解を防ぐことが非常に重要である。上述のように、本年度もこの点に関して優れた進捗を得ることができたが、生体内でのmRNAの酵素分解活性は非常に強く、今後もさらなる輸送担体開発に取り組む。さらに、輸送担体の体内動態を制御し、免疫組織に選択的に送達させるための開発にも取り組む。さらに、上述の新規mRNA構造を新たに設計した送達キャリア搭載することで、ワクチンへ応用する。まず、モデル抗原を発現するmRNAをマウスへ導入し、抗原特異的な細胞性免疫や液性免疫を評価する。そこで得られた結果は、適宜mRNAや輸送担体の設計にフィードバックさせ、新たなmRNAワクチン設計に活かす。これらの研究により、次年度以降、がんワクチン研究を遂行する上での礎を築くことができることができる。
歯根部象牙質齲蝕発症おける齲蝕原性細菌の動態の三次元的解析

本研究では象牙質を露出させた複数個の歯根部試片をヒト口腔内に係留し、それらを一定期間毎に順次摘出することにより、in situにおける歯根部象牙質齲触の経時的モデルを作製した。そして試片から得た光学顕微鏡用連続切片に過沃素酸-チオカルボヒドラジド-蛋白銀-物理現像法(PTSP法)染色を行い、その染色像をコンピュータにより三次元的に再構築することで、試片表層プラークおよび象牙細管内に存在する菌体関連多糖を保有した細菌(以下PTSP陽性細菌)の局在を立体的に解析した結果、以下の所見を得た。1,実験開始2および4ヶ月後の試片において細菌が侵入していた象牙細管は、試片表層近くの部分で拡大していたが、試片表面は各実験期間とも、口腔内に係留しなかった試片の表面とほぼ同様の起伏を呈し、著明な微細形態学的変化を認めなかった。2,試片表層プラーク中のPTSP陽性細菌は、実験開始1週後の試片表面の約50%の領域で接するように存在していたが、実験期間が長い程その領域は狭小化傾向を示した。3,実験開始1週後ではPTSP陽性細菌が侵入した象牙細管数は少なく、また侵入深度も小さかったが、1ヶ月後の試片においては細菌が極度に深部へ侵入した象牙細管が少数存在し、細管毎に細菌侵入速度が明らかに異なることが示唆された。また2ヶ月後では大多数の細管でほぼ同程度に深部への細菌侵入を認め、4ヶ月後においてその平均的な侵入深度は増大した。この検索系とは別に、一部の切片に特定細菌を検出するための酵素抗体法染色を施したところ、Streptococcus mutansおよびStreptococcus sanguisは共に実験開始1週後で既に象牙細管内へ侵入していたのに対し、Lactobacillus caseiはプラーク中で僅かに検出されたものの、全実験期間を通して細管内への侵入は認められなかった。本研究では象牙質を露出させた歯根部試片を、齲蝕関連細菌を用いたin vitroの純培養あるいは混合培養系に供し、歯根部象牙質齲蝕誘発モデルを作製した。そして、試片から得た光学顕微鏡用連続切片に過沃素酸-チオカルボヒドラジド-蛋白銀-物理現像法染色(以下PA-TCH-SP-PD法染色)あるいは特異抗体を用いた酵素抗体法染色を行い、その染色像を三次元的に再構築することで、試片表層のプラークの堆積状態あるいは象牙質内への細菌の侵入状況を立体的に解析した結果、以下の所見を得た。1.Streptococcus mutansの純培養およびActinomyces viscosusあるいはLactobacillus caseiとの混合培養に供した象牙質試片においては、その表層に50200μmの厚さのプラークが堆積し、また象牙細管内へ様々な深度で細菌の侵入が認められた。しかしながら、細管へ侵入した細菌種およぴ侵入深度は細管毎に異なり、培養に用いた細菌の組合せの差異による特異な傾向は認められなかった。2.A.viscosusあるいはL.casei各々の純培養に供した試片の表層プラークの厚さはS.mutansのそれに比して有意に小さく、また象牙細管内への侵入はほとんど認められなかった。3.S.mutansおよびL.caseiの混合培養に供した試片表層のプラーク内を立体視すると、L.caseiのプラークが多数のS.mutansの集落を包含するような形で存在していた。4.A.viscosusおよびL.caseiの混合培養においては、試片の象牙細管に主にL.caseiが侵入しており、特に細管の表層部では拡張傾向が認められた。5.いずれの培養系においても試片の象牙細管内に侵入した細菌の大多数はPA-TCH-SP-PD法染色において陽性反応を呈した。

また2ヶ月後では大多数の細管でほぼ同程度に深部への細菌侵入を認め、4ヶ月後においてその平均的な侵入深度は増大した。この検索系とは別に、一部の切片に特定細菌を検出するための酵素抗体法染色を施したところ、Streptococcus mutansおよびStreptococcus sanguisは共に実験開始1週後で既に象牙細管内へ侵入していたのに対し、Lactobacillus caseiはプラーク中で僅かに検出されたものの、全実験期間を通して細管内への侵入は認められなかった。
円板状半月が歩行におよぼす影響についての研究

膝外側円板状半月は、発生原因は明らかではないが人種によって発生頻度が異なり、特に本邦を含めた東アジア地域で頻度が高いとされている。今回の研究は円板状半月が日常生活動作ならびスポーツ動作に与える影響について3次元動作分析システムを用いて歩行分析を行った。膝外側円板状半月単独損傷群8例10膝、コントロール群9例の歩行分析を行った。現在その結果を元にデータを解析・検討中である。データ測定方法においては、Point Cluster法(Andriacchi et al.J.Biomech.Eng 1998)を用いてより詳細な膝関節の動きを解析するべく、ソフトの導入を行う予定であったが、システムの確立が困難であり、現行のPlug-in-Gaitマーカーセットおよび解析ソフトVicon Plug-in-Gaitを用いてデータ収集を行っている。現時点ではまだ症例数が少なく、解析結果を得る段階ではないためデータ収集を行っている段階である。まずは、十分なデータ収集を行い、円板状半月損傷膝における膝関節の解析が得られれば、損傷予防やリハビリテーションへの介入等が期待でき、本研究の継続は重要と考える。測定は35個からなるPlug-in-Gaitマーカーセットで行い、解析は解析ソフトVicon Plug-in-Gaitを用いたデータの収集を行っている。歩行、ジョギング、ジャンプ動作において各症例で術前・術後の測定を行っている。6例に対しデータ収集を行っていたが、1例途中離脱したため、現在5例のデータを収集している段階である。十分にデータが得られた後にデータ解析を行い、有意な結果が得られれば、今後臨床への介入が期待でき、本研究の継続は重要と考える。35個からなるPlug-in-Gaitマーカーセットを用いて歩行分析を行っている。解析は解析ソフトVicon Plug-in Gaitを用い、データの収集を行っている。歩行・ジョグ・ジャンプ動作において各症例で術前・術後に測定を行っおり、現在までに11例を対象にデータ収集を行っていたが、2例が途中離脱となったため9例のデータを収集している状況である。また、コントロール群として1例のデータを収集している。膝円板状半月単独損傷の手術症例が少なく、本研究への同意が得られないこともあり、十分な症例数が得られていない。コントロール群に関しては、対象症例数が十分でないため、コントロール群の年齢層が決定できないのが、研究が遅れる要因となった。測定点35個からなるPlug-in-Gaitマーカーセットと3次元動作分析装置を用いて歩行分析を行い、解析ソフトVicon Plug-in-Gaitを用いて解析を行った。動作としては、歩行・ジョグ・ジャンプの3種類を術前、術後3・6・9・12か月の時点で測定した(術式によって測定動作の変更あり)。平成28年度は円板状半月単独損傷群の術後1年までの測定が終了した。最終的に途中離脱3例を除く8例10膝のデータ収集が完了した。コントロール群として健常ボランティア9例の測定を行った。円板状半月無症状例のデータ収集が困難であり、有症群(手術適応例)とコントロール群との比較となった。本研究の期間内に本研究への参加の同意を得られた有症状の円板状半月症例は11例14膝であったが、3例4膝に同意の撤回または通院の自己中断があり、本研究の対象外とした。対象群は8例10膝で、女性7例8膝、男性1例2膝であった。手術時平均年齢は17.8歳(9ー39歳)であった。コントロール(ボランティア)群は9例で、女性6例、男性3例、測定時平均年齢は15.0歳(8ー31歳)であった。全例右膝のMRIを撮像し、円板状半月がないことを確認した。今後本研究の測定結果の解析を行い、膝円板状半月損傷のメカニズムの解明や予防、損傷後や手術後のリハビリテーションへの応用を目指す。また、これまで膝前十字靱帯損傷に対し報告されたデータとの比較を行い、本研究での測定データの妥当性や測定手技について検証する。膝円板状半月は、発生原因は明らかではないが人種によって発生頻度が異なり、特に本邦を含めた東アジア地域で頻度が高いとされている。また、膝円板状半月は大腿骨離断性骨軟骨炎を合併することが知られており、本研究の結果より円板状半月損傷の要因ならびに離断性骨軟骨炎合併のメカニズムの解明を目指す。2014年度の円板状半月単独損傷の手術症例は5例であり、全ての症例で本研究への参加に対し同意が得られたが(内1例が途中離脱)、十分な症例数が得られない要因となった。対象症例数が十分でなかったため、コントロール群の年齢層が決定できず、コントロール群のデータ収集が行えなかったのも研究が後れる要因となった。継続して円板状半月単独損傷例に対し、地道に研究を重ねていく必要があるが、具体的な方策を挙げるのは困難である。コントロール群に関しては今年度中にデータを収集できると考える。

整形外科今後も円板状半月単独損傷例に対し地道に研究を重ねていくが、具体的に症例数を増やす方策を挙げるのは困難である。症例が10例を超えればコントロール群のデータ収集が可能と考えられるため、2015年度中にコントロール群のデータが得られると考えられる。2013年度、当院で膝外側円板状半月単独損傷の手術症例は4例であり、内1例は術前に診断がつかなかった。術前に診断がついていた3例中研究参加の同意得られたのは1例であり、研究の進行が遅れる要因となった。また、歩行分析については当院の倫理委員会の承認を得ていたが、この研究を推進するにあたって再度倫理委員会の承認を得る必要があり、その審査に時間を要したため、コントロール群のデータ収集が行えなかったのも研究が遅れる要因となった。対象症例数が目標に達していないことと、現在データ収集中の症例があるため。また、コントロール群のデータを収集できていないため。コントロール群のに対する測定や画像診断にかかる諸費用を助成金から支払う予定であったが、コントロール群の測定を行えなかったため、次年度使用学が生じる要因となった。目標の対象症例数に達するまで、対象症例の解析に使用する。コントロール群のデータ収集に使用する。本研究の進行程度は、膝円板状半月症例の数に左右されるため、具体的な方策を挙げるのは困難であるが、まずはcontrol群においてデータ収集を行う。本研究の課題としては、症例数をいかに増やすかであり、周辺の医療機関との連携を図る必要があると思われる。請求した助成金は、コントロール群の測定に関わる諸費用および人件費、学会参加等の際の旅費に使用する予定である。control群のデータを取る際に、測定にかかる諸費用を助成金から支払う予定としていたが、研究が遅れたためcontrol群のデータ測定を行えなかったことが要因である。必要な物品費に加え、control群の測定にかかる諸費用および測定の際の人件費、学会発表の際の旅費に使用する予定である。
誘電泳動を利用した異種ナノ材料間界面の構築とセンシングデバイスへの応用

研究代表者(末廣)が世界に先駆けて開発した誘電泳動集積法を更に発展させることで異種ナノ材料からなる接合界面の構築とセンシングデバイスへの応用を検討した。従来法を発展させたマルチフロー式誘電泳動集積法などを新たに考案し、その結果、カーボンナノチューブ/細胞およびカーボンナノチューブ/触媒金属ナノ粒子の界面構築に成功し、これらをバイオセンサやガスセンサとして応用可能であることを実証することに成功した。【1】誘電泳動集積したカーボンナノチューブの電気めっき法にによるパラジウム修飾と水素ガスセンサへの応用(1)誘電泳動によってマイクロ電極に集積したカーボンナノチューブをパラジウム塩溶液中に浸漬した後に電気めっき法によってカーボンナノチューブ上にパラジウムナノ粒子を析出させる手法を開発した。(2)同手法でパラジウム修飾したカーボンナノチューブガスセンサを用いて最低で濃度0.01%の水素(空気希釈)を常温で検出することに成功した。【2】水中マイクロプラズマを用いたカーボンナノチューブのパラジウム修飾と水素ガスセンサへの応用(1)カーボンナノチューブを懸濁したパラジウム塩溶液中でパルスパワーによって発生させたマイクロプラズマを用いて、カーボンナノチューブ表面にパラジウムナノ粒子を析出させることに成功した。(2)同手法でパラジウム修飾したカーボンナノチューブをマイクロ電極上に誘電泳動集積し水素ガスへの応答を調べた結果、最低で濃度0.01%の水素(空気希釈)を常温で検出可能であることがわかった。【3】パラジウム修飾カーボンナノチューブガスセンサによる炭化水素系ガスの検出(1)上記の2つの手法で作製したパラジウム修飾カーボンナノチューブガスセンサを用いて、炭化水素系ガスであるメタンおよびアセチレンを検出できることを確認した。【1】誘電泳動による金属・半導体カーボンナノチューブの分離とカーボンナノチューブガスセンサ高感度化への応用(1)カーボンナノチューブに作用する誘電泳動がその電気的特性に依存することを利用して、金属カーボンナノチューブだけを選択的に誘電泳動集積する手法を検討した。(2)理論計算より数10MHz以上の周波数では金属カーボンナノチューブが選択的に誘電泳動集積できる可能性があることを明らかにした。(3)周波数を変化させて誘電泳動集積したカーボンナノチューブのラマン分光、電圧-電流特性の結果から、40MHzで誘電泳動集積した場合に、金属カーボンナノチューブの含有率が増加することがわかった。【2】ゲルを用いた金属・半導体カーボンナノチューブの分離とカーボンナノチューブガスセンサ高感度化への応用(1)ゲルを用いた金属・半導体カーボンナノチューブの分離法を応用し、予め同手法で分離したカーボンナノチューブを誘電泳動集積し、その物性を比較した。(2)ラマン分光、電圧-電流特性、抵抗の温度依存性の結果から、ゲルを用いた金属・半導体カーボンナノチューブの分離法が有効であることを確認した。1.スピンカラムを用いたゲルによる金属・半導体CNTの分離と誘電泳動集積法によるCNTガスセンサの作製(ア)スピンカラムを用い、アガロースゲルによって金属・半導体CNTを分離して、分離後の溶液を用いてCNTガスセンサを作製し、センサ特性を比較した。(イ)金属・半導体CNTが分離できたことを吸光度やセンサ特性によって確認した。(ウ)濾過回数を増やすことで半導体CNTの濃縮に成功、更には濃縮効果により、少量でのCNTガスセンサ高感度化に成功した。しかし未だ金属CNTのピークが吸光度で現れることや、界面活性剤の影響を受けやすいことから、実験条件をさらに最適化していくことが今後の課題としてあげられる。2.界面活性剤がCNTに与える影響(ア)界面活性剤がCNTガスセンサの感度低下の原因になっていることを確認した。その対策として、懸濁液状態での界面活性剤除去を行い、感度上昇がみられたが、再現性は確認できなかった。(イ)分離に使用する界面活性剤の濃度を変化させることでもCNTガスセンサの感度変化も確認できた。(ウ)今後は、分離の際に使う界面活性剤の濃度とCNTガスセンサの感度との関係を調査することで高感度なCNTガスセンサが出来ることが期待される。
参加協働による広域的生物分布モニタリング促進のためのフレームワーク構築

スマホ等が有する画像・位置情報の取得機能を活用した生物分布協働調査の有効性について検討した。その結果、広域を対象した時、位置誤差は問題にならないこと、わかりやすい種を選ぶことで同定の誤りが生じないこと、調査データから潜在的生息・生育地図を描けることが明らかになった。一方、狭い範囲での調査には、高解像度の写真をスマホに組み込んで位置補正を行う必要があることが示された。一般市民との協働調査では、参加動機をあげるために調査対象とるす種の選定が重要であること、継続的な参加を得ることが難しいことが明らかになった。一方、地域資源化された種・生態系は、協働調査のインセンティブを得やすいことが示された。市民団体(生物多様性とくしま会議)、徳島県内専門家らとの協議により、セミおよびカメを対象にスマホを用いた参加協働型調査を行うこととし、システムを設計した。そして、7月7日10月31日を調査期間として調査への参加を呼びかけ、分布情報を収集した。セミに関しては10人から136地点について、カメに関しては5人から15地点についての報告を得た。スマホ調査への参加動機や期待を明らかにするため、生物多様性とくしま会議が先行して行った協働調査への参加者も含め、71名の調査参加者に対してwebアンケートを依頼し、24名から回答を得た。また、協働調査の事務局メンバーに対してヒアリング調査を行い、ボランタリーに事務局運営に関わろうとするインセンティブ、および、継続する上での課題を把握した。徳島での生態系保全に係る協働調査や取り組みの特徴を明確にするため、協働活動を行ってきている他地域での比較調査を行った。名古屋市では、なごや生物多様性センター、および、なごや生物多様性保全協議会の活動目標、参加者の属性、マネジメントの仕組み、予算等について、事務局へのヒアリングをとおして把握した。また、京都市では、宝ヶ池公園周辺の里山の保全に関わる人のネットワークと機能、ネットワーク形成に係る事務局のマネジメントの仕組みを明らかにするためのヒアリング、および参与観察調査を行った。2013年度に生物多様性とくしま会議によって実施されたスマホ調査(ツバメ、スクミリンゴガイ)のデータを用いて、種の同定精度、位置精度について検証した。そして、これらの種の分布情報と国土数値情報等による環境情報を用いて空間モデルを構築し、潜在的分布可能域を示す地図を作成した。参加協働型モニタリング(CBM)による成果の施策反映への道筋や、ソーシャル・キャピタルを高めるための道筋を明らかにするために、研究方針を以下のように拡大して実施した。1.徳島県全域といった広域レベルだけでなく、小エリアでの調査に求められる位置精度や情報精度を検討するため、里山緑地や河川区間内での生物分布調査を試行した。両者とも位置確認のためにドローン空撮によって得た高解像度空中写真を基図に用いた。そして、前者についてはGPS、GPS付きカメラ・スマホを用いて調査を行い、有効性を検討した。その結果、このスケールでの調査にはスマホのGPS精度は十分ではなく、システム上で任意に位置補正できる仕組みを導入しておく必要があることが確認された。2.里山緑地については京都市内に、河川区間については沖縄県金武町を対象地とした。前者は市民団体と研究者がコアとなり、後者はマングローブを利用したエコツアーを提供している観光事業者と研究者がコアとなって行政をまきこみ、そして、協働モニタリングに基づく施策反映へのプラットフォームとして、自然資本の維持管理のための協議会が設置されている。また、徳島では市民団体の呼びかけによって県行政、国土交通省、NEXCO等からなる実行委員会を形成した上で特定外来植物のナルトサワギクの分布調査を、スマホシステムを用いて行った。そして、その成果のもとに、一斉駆除活動を徳島県とともに行った。これらの結果から、施策に反映させるためには、当初から協働調査のマネジメント事務局に行政担当者を加えておく必要があること、また、目標生物が資源化されている場合はそれがインセンティブとなって、ソーシャル・キャピタルの向上につながることが示唆された。本年度は、比較対象地としての沖縄県金武町および京都市宝ヶ池、そして徳島県でのヒアリングおよび参与観察調査を継続しつつ、それら地域で協働調査を行って比較検討のための材料を得ることを主な目標としていた。比較を通して明らかにしようとしているのは、参加協働調査における合意形成→調査設計→実施・検証の過程に係るステークホルダーの社会的役割と施策反映への道筋、そして、調査に係る種や空間スケールの適切な選択のあり方である。「研究実績の概要」で述べたとおり、これら目標に到達するための調査を実施し、詳細スケールでの調査にはスマホのGPS精度は十分ではなく、システム上で任意に位置補正できる仕組みを導入しておく必要があること、また、施策に反映させるためには、当初から協働調査のマネジメント事務局に行政担当者を加えておく必要があること、また、目標生物が資源化されている場合はそれがインセンティブとなって、ソーシャル・キャピタルの向上につながること等、本年度の目標に対して十分な成果を得た。参加協働型モニタリング(CBM)による成果の施策反映への道筋や、ソーシャル・キャピタルを高めるための道筋を検討するため、以下のように研究を展開した。1.スマートホン(以下,スマホ)を用いて、沖縄県金武町億首川のマングローブ林の状況を撮影し,UAVで撮影した高解像度オルソ写真によって,被写体の位置情報を補正できるスマホ調査システムを開発した。そして、地元エコツアー会社のカヌーインストラクターとスマホ調査を試行した。

その結果、UAVとスマホのGPS機能を活用したスマホ調査の結果,若木が維持されている場所,マングローブが枯死している場所,マングローブ以外の陸生植物が侵入している場所が簡便に記録できることが明らかとなった。本手法はスマホさえあれば調査が可能であり、再生事業による森林の復元状況を把握する手法として有効であることが確認された。2.徳島県海陽町の海岸マツ林において、UAVで撮影した空中写真、GPS、GISを用い、CBMとして立木管理を行うための台帳づくりを地域住民とともに試行し、有効性を確認した。3.京都市内の残存林(里山)、徳島県海陽町の海岸マツ林、沖縄県金武町のマングローブ林のモニタリング及び保全・管理に係る協働マネジメントの仕組みを参与観察等によって把握し、比較した。これらの結果から、協働調査を施策に反映させるためには、調査設計当初から行政担当者を事務局に加えておく必要があること、また、マングローブのように目標生物が資源化されていて、かつ、管理課題が明確であるような場合にはそれらがインセンティブとして働き、協働調査・管理がスムーズに実施できることが確認された。スマホ等が有する画像・位置情報の取得機能を活用した生物分布協働調査の有効性について検討した。その結果、広域を対象した時、位置誤差は問題にならないこと、わかりやすい種を選ぶことで同定の誤りが生じないこと、調査データから潜在的生息・生育地図を描けることが明らかになった。一方、狭い範囲での調査には、高解像度の写真をスマホに組み込んで位置補正を行う必要があることが示された。一般市民との協働調査では、参加動機をあげるために調査対象とるす種の選定が重要であること、継続的な参加を得ることが難しいことが明らかになった。一方、地域資源化された種・生態系は、協働調査のインセンティブを得やすいことが示された。平成26年度に予定していた内容は、1)協働体制による事務局での調査内容に係る合意形成、参加協働調査の設計と実施、2)データの精度検証と空間モデル作成への適用可能性の検討、3)アンケート調査等を用いた参加者分析、4)参加協働調査に係る先行事例についての調査であり、これらすべてについて実施することができ、成果を得た。先行事例については、名古屋市のなごや生物多様性センターとなごや生物多様性協議会での調査にとどまった。それは、以下の調査に重きをおいたからである。すなわち、生態系保全のための社会体制づくりを行いつつある京都市宝ヶ池周辺、および沖縄県金武町の動向に焦点をあて、協働調査・活動を行っていくための人的ネットワーク構築の過程についてヒアリング調査および参与観察調査を行った。これにより、人的ネットワーク構築の過程をも含む比較をとおして、参加協働調査に基づくソーシャル・キャピタル向上のあり方を検討していくことが可能となる。このように、調査対象については順応的に変更しつつも、本研究課題の最終目標である、参加協働調査を契機としたソーシャル・キャピタル向上のあり方についての検討、そのツールとしてのスマホ調査の有効性評価に向けて、研究は順調に遂行できている。
動原体配列の違いが染色体構造の進化に及ぼす影響

ハクサンハタザオとその近縁種は動原体特異的反復配列を3種類持っている。それらは変種や地域集団で染色体特異性が異なっていることが分かっていた。今回それらの動原体構成の異なる個体の交配をおこない、同じ染色体が異なる動原体反復配列を持っているF1の作出をおこなった。F1は異なる交配の組み合わせの物が複数得られ、それぞれ異なる染色体において動原体の構成が異なっていることが期待される。動原体の違いを区別するために染色体ごとに動原体を識別するための遺伝マーカーの作出をおこなった。動原体領域は組み換えが低いことから遺伝的変異が少ないことが知られている。マーカーの作出のために塩基配列を複数の系統で決定したので変異量の推定をおこなったところ、今回使用した系統においても染色体によってはほとんど変異が見られなかった。このことは一部の染色体では組み換えの低さが変異量を決定する要因になっている可能性を示唆する。一部の変異量の低さにもかかわらず、最終的にはほとんどの染色体が区別できるマーカーを作出することができた。F1と親個体もしくは別の個体との交配をおこない、染色体の伝達率の違いを調査している。調査個体数はいまだ少ないものの、一部の染色体において伝達率の差が観察された。今後、この伝達率の差と動原体構成の違いの関係、伝達率の差の元になる現象を明らかにすることで動原体領域の進化の機構を探ることができるかもしれない。24年度が最終年度であるため、記入しない。初年度では予定していた植物材料の取得を進め、新たに3か所から採集をおこなった。それらの系統を加え、すでに育成中の個体も用いて次年度以降に染色体の分離を調査するためのF1個体の作出のための交配をおこなった。開花が同時期に見られた個体を用いて、複数の組み合わせで交配をおこなったところ、受粉はするが種子の成熟が進まないものや順逆交配ができないものなどがみられたが、6種類の亜種内、亜種間の交配によるF1個体が得られた。得られたF1種子を播種し、F1個体を一つの交配組み合わせごとに4個体以上を育成し、次年度の交配の材料として準備中である。年度末からいくつかの個体は開花がみられ、親系統や別の系統の開花に合わせ交配が可能な状態になっている。また、染色体の分離を調査するための遺伝子マーカーの作成をおこなった。それぞれの個体の動原体構成の違いにかかわらず8本の染色体の動原体近傍領域に交配に用いた個体を識別できる遺伝的変異を特定した。一部の染色体に関してはさらなる調査が必要であるがほぼすべての染色体を区別できる状態になり、次年度の調査が可能な状態とした。また本研究課題の対象である動原体領域のダイナミックな変化に関係する可能性がある転移因子の調査をおこない、動原体領域に特異的に挿入することを明らかにした。この現象がどれだけ一般的なのか、動原体の進化にかかわる可能性があるのかについて今後解析を進めていく予定である。植物材料の育成の遅れから交配を優先したために、初年度に実施予定だったFISH分析のための試料(開花前の蕾)が準備できず2年目に持ち越した。また、異なる系統を用いることによる利点を増すために、初年度に引き続きさらなる地域での採集をおこなう予定である。
東アジアの新国際政治経済秩序に関する共同研究

平成7年8月に研究代表者の石井が、北京の中国国際問題研究中心を訪れ、「東アジアの新国際政治経済秩序に関する共同研究」を実施する上での具体的な手順について協議した。そこで、9月の北京での研究会に先立ち、それぞれ研究課題について事前にペ-パ-をまとめ、日中で交換しておくことを約束した。また、一部のペ-パ-については翻訳しておくことを決めた。その上で、研究代表者及び研究分担者(渡辺利夫、中兼和津次、小島朋之、天児慧)の、合わせて5名が9月、訪中し、北京市内のホテルの会議室で研究会を開いた。この研究会には、北京の、国際問題専門家、特に東アジアの新国際政治経済秩序について、強い関心を持つ方を招いた。この研究会での日本側の報告テーマは次の通りである。石井明「不干渉原則『普遍的価値』論の対立-21世紀国際政治秩序の準則の座を巡って」、渡辺利夫「アジア太平洋における貿易・投資の新潮流」、小島朋之「アジアの中の日本」、天児慧「アジア太平洋地域の安定と繁栄に向けた日中関係の構築」、中兼和津次「国際的相互依存の政治経済学・分析的試論」。次に中国側の研究分担者の報告テーマは次の通りである。譽世亮「21世紀始めの東アジアの安全保障情勢を展望する」、陳徳昭「世紀の交替期における東アジアの経済発展における若干の問題」、孫承「21世紀へ向けて中日友好協力関係を打ち立てよう」。この他、特に出席していただいた中国の国際問題専門家の報告テーマは次の通りである。馮昭奎(中国社会科学院日本研究所副所長)「ともに21世紀へ向けて歩む日本とアジア」、谷源洋(中国社会科学院世界経済与政治研究所所長)「世紀の交替期におけるアジアの重要な発展趨勢」、陸国忠(中国国際問題研究所特約研究員)「21世紀の日本の地位と役割」、郭雹遠(中国国際問題研究中心常務総幹事)「21世紀へ向かうASEANとそのアシア太平洋地区の将来の情勢に対する影響」、張磐(国務院発展研究中心研究員)「世紀の交替期における中国経済」。この研究会の後、日本側研究者は中国社会科学院アジア太平洋研究所を訪れ、張蘊嶺所長他の研究員と、今後の東アジアの新国際政治経済秩序のあり方について意見を交換した。こうした中国の国際問題専門家との突っ込んだ討論を通じて、日中双方はいわゆる冷戦の終焉が、東アジアにおいては大国間の対立とイデオロギー的対立の後退という形で、国際関係に好ましい影響を与えている、という点で意見の一致をみた。特に経済面では相互依存関係が進展していることを双方とも高く評価した。しか、ポスト冷戦期の国際政治経済秩序については、意見の相違があることが改めて確認された。今後の国際政治経済秩序の準則については、中国側の研究者は、内政不干渉の原則を含む平和5原則をあげた。彼らは、各国は国際社会においては、その大小、強弱、貧富を問わず、対等のメンバーであり、如何なる国も自国の価値観を他国に押しつけてはならない、と主張する。しかし、日本側は、国際社会では、様々な面で、相互依存関係が深まるにつれ、内政不干渉の原則の有効性に疑問を投げかける声が出ていることに注意を喚起した。特にペルシャ湾岸戦争以後、少数民族が明らかに抑圧されている時、そして人権が抑圧されている時には、介入が許される、いや、むしろ積極的に介入すべきである、という主張が西側社会で力を得てきている状況を説明した。いわゆる内政干渉義務論あるいは新干渉主義といわれる考え方である。東アジアでは、こうした異質な秩序観がぶつかっていることが改めて明らかになったわけで、ポスト冷戦期、如何なる国際政治経済秩序が東アジアに築かれるべきか、という問題をめぐって、研究者レベルでも合意ができていない。結局、双方は、この問題について、日中両国の研究者が深く考察を加えることが、東アジアの平和と安定について考える上で、大きな意味をもつことを確認した。その後、平成8年2月に、この共同研究の中国側パートナーの孫承が来日し、北京での研究会の論点を整理し、今後、この共同研究をどう発展させていくかについて協議した。その結果、今後も適宜、意見を交換し、この問題についての検討を深めていくことで合意に達した。石井明「不干渉原則『普遍的価値』論の対立-21世紀国際政治秩序の準則の座を巡って」、渡辺利夫

「アジア太平洋における貿易・投資の新潮流」、小島朋之「アジアの中の日本」、天児慧「アジア太平洋地域の安定と繁栄に向けた日中関係の構築」、中兼和津次「国際的相互依存の政治経済学・分析的試論」。次に中国側の研究分担者の報告テーマは次の通りである。譽世亮「21世紀始めの東アジアの安全保障情勢を展望する」、陳徳昭「世紀の交替期における東アジアの経済発展における若干の問題」、孫承「21世紀へ向けて中日友好協力関係を打ち立てよう」。この他、特に出席していただいた中国の国際問題専門家の報告テーマは次の通りである。馮昭奎(中国社会科学院日本研究所副所長)「ともに21世紀へ向けて歩む日本とアジア」、谷源洋(中国社会科学院世界経済与政治研究所所長)「世紀の交替期におけるアジアの重要な発展趨勢」、陸国忠(中国国際問題研究所特約研究員)「21世紀の日本の地位と役割」、郭雹遠(中国国際問題研究中心常務総幹事)「21世紀へ向かうASEANとそのアシア太平洋地区の将来の情勢に対する影響」、張磐(国務院発展研究中心研究員)「世紀の交替期における中国経済」。この研究会の後、日本側研究者は中国社会科学院アジア太平洋研究所を訪れ、張蘊嶺所長他の研究員と、今後の東アジアの新国際政治経済秩序のあり方について意見を交換した。こうした中国の国際問題専門家との突っ込んだ討論を通じて、日中双方はいわゆる冷戦の終焉が、東アジアにおいては大国間の対立とイデオロギー的対立の後退という形で、国際関係に好ましい影響を与えている、という点で意見の一致をみた。特に経済面では相互依存関係が進展していることを双方とも高く評価した。しか、ポスト冷戦期の国際政治経済秩序については、意見の相違があることが改めて確認された。今後の国際政治経済秩序の準則については、中国側の研究者は、内政不干渉の原則を含む平和5原則をあげた。彼らは、各国は国際社会においては、その大小、強弱、貧富を問わず、対等のメンバーであり、如何なる国も自国の価値観を他国に押しつけてはならない、と主張する。しかし、日本側は、国際社会では、様々な面で、相互依存関係が深まるにつれ、内政不干渉の原則の有効性に疑問を投げかける声が出ていることに注意を喚起した。特にペルシャ湾岸戦争以後、少数民族が明らかに抑圧されている時、そして人権が抑圧されている時には、介入が許される、いや、むしろ積極的に介入すべきである、という主張が西側社会で力を得てきている状況を説明した。いわゆる内政干渉義務論あるいは新干渉主義といわれる考え方である。東アジアでは、こうした異質な秩序観がぶつかっていることが改めて明らかになったわけで、ポスト冷戦期、如何なる国際政治経済秩序が東アジアに築かれるべきか、という問題をめぐって、研究者レベルでも合意ができていない。結局、双方は、この問題について、日中両国の研究者が深く考察を加えることが、東アジアの平和と安定について考える上で、大きな意味をもつことを確認した。その後、平成8年2月に、この共同研究の中国側パートナーの孫承が来日し、北京での研究会の論点を整理し、今後、この共同研究をどう発展させていくかについて協議した。その結果、今後も適宜、意見を交換し、この問題についての検討を深めていくことで合意に達した。
新しい化学種としての複合ナノ粒子の反応性と時間発展構造

深海底の熱水噴出や隕石の衝突などの極限環境を人工的に再現し、これらの連続的な反応やイベントで生じる微結晶の変遷・発展に関する系統的な研究を行った。本研究課題で開発した「海底熱水噴出孔」型反応システムを用いて、熱水中で生じる化学反応の連鎖が、有機分子と無機微結晶を含む単純な系を複雑な高次ミクロ構造や準安定な結晶相へと変化させていくことを明らかにした。高い衝突エネルギーにより局所的に高温高圧状態を実現させ、物質の高温高圧状態を常温常圧下に準安定状態として取り出すことに成功した。超臨界および亜臨界水熱場中では、表出する結晶面やサイズをコントロールした酸化物ナノ結晶を合成することができる。本研究課題では、この合成法を発展させたナノ結晶合成の連続的なプロセスとして、「海底熱水噴出孔」近傍の反応・晶出機構を再現・応用した新しい水熱合成法の確立に取り組む。今年度の実績は以下のようである。1)金属イオンの価数に対応して結晶相が変化するコバルト酸化物に関して、無機結晶相(価数状態)の制御法を既存のワンショット型合成技術を用いて開発した。コバルト酸化物における価数(結晶相)転移は通常では摂氏900度以上で生じるが、超・亜臨界水熱場でははるか低温の摂氏400度以下で生じることを見出した。また、微量の表面修飾剤(有機物)の添加により結晶相を制御(単相化)できる技術を確立した。2)強力な遊星ボールミルを用いた局所的な高温・高圧状態(メカノナノホットスポット)を瞬間的に発生させる多段衝突反応場で、イルメナイト(チタンと鉄を含む鉱物)の高温高圧で安定な結晶相を常温・常圧で準安定相として取り出すことに成功した。3)海底熱水噴出孔型の超臨界水熱反応装置の開発を見据えて高機能高圧反応容器の開発に取り組み、大容量(30立方センチメートル)の反応容器(プロトタイプ)を試作した。同容器で水の臨界点である高温(摂氏374度)高圧(22メガパスカル)に近い亜臨界状態が局所的に実現することを確認できた。1)ジルコニア(ジルコニウム酸化物)に関して、無機結晶相の制御法を既存のワンショット型合成技術を用いて開発した。ジルコニアナノ結晶の結晶相は、通常比較的低温で合成されることから準安定相である正方晶が安定相である単斜晶と混合相を形成する。亜臨界水熱場を使用した合成法を用いることにより、単斜晶ジルコニアの単相化に成功した。この合成法は簡便なため大量合成に応用できると期待される。2)昨年度の結果を踏まえ、従来型の流通式超臨界水ナノ結晶合成を用いてコバルト酸化物の結晶相制御と大量合成を達成した。また、有機分子による表面修飾が可能であることを確認した。各種溶媒への高分散が期待される。3)昨年度開発した反応容器のプロトタイプをモチーフとして「熱水噴出孔型」反応装置を開発した。有機分子で表面修飾したセリアナノ粒子の大量合成に成功した。本装置は複数の金属源(プリカーサー)を熱水反応場に導入することができ、比較的大きな口径を生かして無機結晶相を基板に積層させる機構を導入することができるなど、従来の流通式反応装置には無い特徴を有する。高温・高圧の環境下の水(熱水)中で有機物が共存する条件での結晶成長は、有機物の存在しない場合では実現しないことが生じる。有機物存在下では、表出する結晶面がコントロールできることや非常に複雑な形状の微細構造を形成することが明らかとなってきた。水の性質が大きく変化する臨界点(22メガパスカル、摂氏374度)付近の水は、常温常圧では溶けない油脂なども溶けるため、金属酸化物などが結晶成長する際に成長する結晶表面は有機物が作用するために、結晶成長が変調されるからである。本研究課題では、熱水中の微結晶の合成法を発展させて連続的な合成プロセスとして「海底熱水噴出孔」での結晶成長機構を応用した新しい熱水合成法を開発している。1)昨年度に開発した海底熱水噴出孔型反応装置および積層膜合成機構を用いてシリコン基板上にセリアを成長させることに成功した。セリア微結晶の配向制御が可能であることを見出した。2)また、同反応装置においては長時間の反応実験が可能になり、熱水中で複雑な無機微細構造を作製することに成功した。3)表面修飾したナノ結晶を一次粒子としてバルク構造化することに成功した。4)超臨界水熱中で合成されたセリアナノ結晶が工業用プラスチックのリサイクルを可能にする高い触媒能を有することを見出した。5)超臨界中で合成されたコバルトブルーナノ結晶の参照系であるバルク結晶の磁気状態を明らかにし、同ナノ結晶の示す特異な物性の起源を明らかにした。サブテーマである「海底熱水噴出孔型のナノ結晶合成装置を用いた熱水中反応の時間発展構造」に注力して研究を行い、順調に進展している。開発した反応装置の展開として新しく積層膜形成機構を導入して、微結晶の配向膜の作製に成功したことは、思いがけない収穫であった。

また、当初は新しい「化学種」としての有機分子により表面修飾された金属酸化物ナノ結晶の合成にフォーカスしていたが、溶媒中での振舞いと構造化に関連した思いがけない発見があり、物理化学的な基礎研究と同時に知財化にも取り組むことになっている。深海底の熱水噴出や隕石の衝突などの極限環境を人工的に再現し、これらの連続的な反応やイベントで生じる微結晶の変遷・発展に関する系統的な研究を行った。本研究課題で開発した「海底熱水噴出孔」型反応システムを用いて、熱水中で生じる化学反応の連鎖が、有機分子と無機微結晶を含む単純な系を複雑な高次ミクロ構造や準安定な結晶相へと変化させていくことを明らかにした。高い衝突エネルギーにより局所的に高温高圧状態を実現させ、物質の高温高圧状態を常温常圧下に準安定状態として取り出すことに成功した。熱水中の微結晶の合成法を発展させて連続的な合成プロセスとして「海底熱水噴出孔」での結晶成長機構を応用した新しい熱水合成法を開発し、工業材料として高い機能を期待されるセリアやチタニアなどの金属酸化物微結晶の合成を行った。昨年度までに、(A)開発した海底熱水噴出孔型反応装置では長時間の反応実験が可能になり、有機物存在化の熱水中で複雑な無機微細構造を作製することに成功した。(B)積層膜合成機構を用いてシリコン基板上にセリアを成長させることに成功し、結晶配向制御が可能であることを見出してきた。今年度の実績は上記(A)-(B)を踏まえた発展的な研究を遂行した結果、実績は以下(1)-(2)のようになった。(1)連続的な水熱反応により得られた表面修飾したナノ結晶を含む原料を用いて発泡性の「多孔質材料」を合成することに成功した。(2)熱水中に有機分子が存在するか否かでセリアの結晶成長が大きく変調を受け、成長形が通常の相互貫入した多面体構造から樹枝(デンドライト)結晶に変化することを見出した。この樹枝結晶は数ミリ大の平板上に稠密に群生する樹林のように成長しており、特筆すべきは、当初予想されたようなセリアナノ結晶が高次構造体として自己組織化によって形成されたものではなく、かなり大きな樹枝状形態を有する単結晶として成長していることである。一方、2013-2014年度に遊星ボールミルを用いて局所的な高温高圧(メカノナノスポット)状態を発生させる多段衝突場で、イルメナイト(FeTiO3)の高圧相の常温常圧下へのクエンチに成功したことを報告した。今年度は上記と比較して3倍近く高速の遊星ボールミルを用いて再びイルメナイトを局所的な高温高圧場で処理する研究を行った。予想に反して高圧相はクエンチされず、結晶構造はイルメナイトを保持しつつ電子状態が大きく変調された状態が実現していることが明らかとなった。今年度は以下の3つのサブテーマ1)one-shot型合成法による準安定状態の無機ナノ結晶抽出2)多段衝突反応場でのナノ結晶合成とその反応性3)高機能高圧反応容器の開発に関して研究を行った。新しく見出した複合ナノ結晶合成法をサブテーマ1)に応用できることが期待されたために、その確認のため若干の遅れが生じた。2)に関しては、SPring-8の高精度粉末試料用エックス線回折装置を使用することができたために当初の計画以上に進展し、高温高圧安定の無機結晶相を常温常圧にクエンチできたという画期的な成果を達成した。
腫瘍選択的血管内皮細胞障害物質フェニラヒスチンを戦略分子とする分子創薬基盤研究

我々は、がん組織に新生される血管内皮細胞を障害する新生血管内皮細胞障害剤(VDA)として機能する微小管脱重合化合物(チューブリン重合阻害物質)KPU-2を既に開発し、米国において臨床試験を進めている。この分子はジケトピペラジン骨格からなる小分子であるが、僅かな構造変換で活性が大きく変化することから、チューブリン分子に厳格に認識されていることが予想される。そこで、この化合物の結合部位、ならびにその脱重合機構解析のために、光標識可能なプローブ化誘導体の創製研究を進め、蛋白質を光修飾できるベンゾフェノン構造を有する高活性誘導体KPU-244を開発した。さらに光標識後のウエスタンブロティングによる検出のためにKPU-244にBiotin-Tagを付けたKPU-244-B1を設計・合成した。KPU-244-B1は若干生物活性が低下するものの、微小管を認識するのに十分な活性を維持していたことから、これを光親和性プローブとしてチューブリンの光親和性標識を実施したところ、照射時間依存的にチューブリンが標識された。αおよびβの両チューブリンユニットが標識されたことから、互いに結合する2つのユニットの境界領域にKPU-244-Blは結合すると考察された。一方、この標識はKPU-2、KPU-244、およびコルヒチン各々の共存により競合的に阻害されることから、光親和性プローブならびにKPU-2の結合は特的なものであることが示唆され、さらにコルヒチン結合部位の近傍で2つのチューブリンユニットの境界領域を認識しているものと考察される。詳細な結合部位の同定は現在進行中であり、最終的には結合部位を決定することで、脱重合機構の解明に迫りたいと考えている。本研究では、がん組織へ誘導される未熟な新生血管内皮細胞を選択的に障害する微小管脱重合活性化合物の開発とその機能にせまる研究を行っている。この様な化合物は、新生血管の内皮細胞障害により血流の途絶を起こすことで、がん細胞の増殖に必要な栄養と酸素の供給を遮断し、抗がん効果を発現する腫瘍新生血管内皮細胞障害剤(VDA)と言われる。その候補化合物として、天然より単離された環状ジペプチド「フェニラヒスチン」(PLH)に注目し、構造活性相関研究から、誘導体KPU-2/NPI-2358を既に開発しているが、本物質については、今期前臨床試験が終了し、大学発の医薬品開発として米国にて抗がん剤の第一相臨床試験に進むことができた。一方、一連の誘導体合成研究から、このKPU-2の誘導体として、ベンゾフェノン構造を有するKPU-244が強力な活性を有することも明らかとなった。ベンゾフェノンは光照射によりラジカルを発生し、蛋白質中の結合部位近傍のアミノ酸α炭素をアフィニティーラベルすることが可能である。そこで、KPU-244分子にさらにビオチン構造を付与した光標識プローブの合成を進めて、今期その合成に成功した。この誘導体を用いて標的蛋白であるチューブリンの光標識試験を行ったところ、このプローブは特異的にチューブリンを標識することができ、更にこの標識はコルヒチン存在下に濃度依存的に阻害された。このことからKPU化合物はチューブリン上のコルヒチン結合部位に結合していることが再確認された。今後更にこの様なケミカルバイオロジーの手法を用いて、詳細な結合様式の解析を進め、何故この様な小分子が巨大な微小管を脱重合に至らしめるのかの機構解明を進める予定である。
岩屑流の流下に伴う谷底の侵食について

岩屑流の流下に伴う岩盤の浸食に関する定量的研究は全く行われていない。そこで,この問題に関する基礎的知識を得るため,まず岩屑を含んでいない流水による岩盤侵食についての水路実験を行った。種々の強度をもつ人工岩石に流水を作用させて侵食状況を定量的に調べた。なお,この実験においては,現地岩盤によく見られる割れ目をシュミレ-トした隙間を人工的に入れてある。割れ目付近における流れの場を把握するために可視化実験も行われた。次のような結果が得られた。割れ目内に水が流入する時,水粒子は下流側エッジに衝突して圧縮力を作用させる。そのため,そこでは他の部分より侵食が進行する。割れ目幅が大きいほど侵食は顕著となる。また人工岩石の強度が小さいほど割れ目の影響が表われやすい。下流側エッジの侵食が或る限界値に達すると水粒子の衝突が生じなくなり,上流側と下流側両方のエッジに作用する侵食力の差が小さくなり両者間の比高は時間的に一定となる。次に行った水路実験では,岩屑流をシュミレ-トした混濁流(水と粗砂の混合流)を一定流速で,強度の異なる岩盤に作用されて侵食状況ならびに侵食速度と岩盤強度との関係を調べた。岩盤は現地でサンプリングしたものを整形し,表面を平らに研摩したものを用いた。実験の結果、侵食が生じたケ-スにおいては、岩盤の侵食深は時間とともにlinearに増加することがわかった。そこで平均浸食速度,R,を求め,これを岩盤の圧縮強度,Sc,との関係を片対数グラフ用紙上にプロットした結果,次式が成立することがわかった。ここにRの単位はmm/hr,Scの単位はkg/cm^2である。なお,上式は,岩盤侵食にはthresgoldが存在することを示している。岩屑流の流下に伴う岩盤の侵食に関する定量的研究は、現地はもとより実験室においても行なわれたことがなかった。そこで、まず基礎知識を得るため単純下された条件下で室内実験を行った。実験は、岩屑流をシュミレートした混濁流(水と粗砂の混合流)を一定流速で強度の異なる岩盤上を流下させ、どのような様式の侵食が生じ、強度と侵食速度との関係はどんな式で表せることができるのか、という点に焦点を合わせて行われた。実験装置は還流型水路でテスト・セクションは10cm×10cmの正方形断面の管路の一部にある。岩盤のテストピースは水路底にうめ込まれたコンテナーに納められ、表面を平らに研磨した5cm×10cmの面積のもので、長辺を水流の方向にセットされており、この上に水流が作用する。混濁流は、粒径1.3mmの粗砂と水とを適当な割合で混合したものを用いた。ピトー管で観測した水流の平均速度は1.7m/sで、砂粒子は岩盤上を数mmの厚さで11.5m/sの速度で集団的に移動する。岩盤のテストピースは、圧縮強度、Sc、の異なる8種類を用意した。

それらは、花崗岩(Sc=1180kg/cm^2)、負岩(620kg/cm^2)、熔結凝灰岩(250kg/cm^2)、泥岩1(102kg/cm^2)、泥岩2(39kg/cm^2)、泥岩3(5kg/cm^2)、凝灰岩1(31.6kg/cm^2)および凝灰岩2(15.3kg/cm^2)である。実験の結果、侵食が生じたケースにおいては、岩盤の侵食深は、いずれも岩種においても時間とともにlinearに増加することがわかった。そこで平均侵食速度、R、を求め、これと圧縮強度との関係を片対数グラフ用紙上にプロットした結果、圧縮強度にthresholdが存在することが明らかとなった。平均侵食速度と圧縮強度との関係は次式で与えられる。ここにRの単位はmm/hr、Scの単位はkg/cm^2である。昨年度の研究においては、岩屑流として水と砂との混合流を用いて水路実験を行い興味ある結果が得られたが、流水による岩盤浸食そのものに関する知見は全く得られていない。そこで、ここではこの問題に関する基礎的知識を得るため、岩屑を含んでいない流水による岩盤浸食の水路実験を行った。実験は、長さ250cm、幅16cm、深さ16cmの水路部をもつ循環水路を用いて行われた。種々の強度をもつ人工岩石(砂とセメントとを混合させたもの)に流水(平均流速1.8m/s)を作用させて浸食状況を定量的に調べた。人工岩石の一軸圧縮強度は200g/cm^2、300g/cm^2、450g/cm^2、550g/cm^2、1kg/cm^2の5種類のものを用いた。また、この実験においては、現地の岩盤によく見られる割れ目をシミュレ-トした隙間を人工的に入れた。割れ目の幅は05.5cmまで種々に変化させた。割れ目付近における流れの場を把握するために、中立フロ-トとしてポリスティレンビ-ズ(粒径1.2mm)を多数用いた可視化実験も行われた。次のような実験結果が得られた。割れ目内に水が流入する際、水粒子は下流側エッジに衝突して圧縮力を作用させる。このため、せん断力のみが作用している他の部分より浸食が進行する。割れ目幅が大きいほど浸食は顕著となる。また人工岩石の強度が小さいものほど割れ目の影響が表れやすい。下流側エッジの浸食が或る限界値に達すると水粒子の衝突が生じなくなり、圧縮力はもはや作用しなくなり上流側と下流側両方のエッジに作用する浸食力(せん断力)の差が小さくなり両者間の比高は時間的に一定となる。