hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ナノ材料による水素貯蔵システムの熱工学的課題の解決

ここで,CNT添加量が比較的少ない場合,有効熱伝導率はほとんど変化しなかったが,約2.5vol.%以上で大きく向上がみられた.よってこの点においてCNTの伝熱促進効果が表れ始めたと考えられる.同様に充填層一容器内壁問の熱伝達係数についても検討したところ,何も添加しない場合,100W/m^2K程度であったが,有効熱伝導率の場合と同様に,CNT添加量が約2.5vol.%以上で効果があらわれ始め,結果として数倍から10倍程度以上に向上できた.
超伝導転移温度の第一原理計算：電子状態計算法の刷新と交換効果への展開

金属を極低温まで冷却すると抵抗が0になる。この超伝導現象が起こる温度(超伝導転移温度; Tc)を物質構造のみからシミュレートする手法が整備されれば高温超伝導体の探索が効率化される。本計画ではTcを物質構造から計算できる手法の開発を進めた。主要な成果として1)電子の強磁性揺らぎがTcにもたらす影響を取り込める拡張手法を実装した2)また手法応用により近年発見された硫化水素における高温超伝導の発現機構を解明した。これらをきっかけとしてa)国際共同研究が立ち上がり、b)電子状態の特定の性質を制御する一般理論も確立した。以上は今後の超伝導体の探索およびTc上昇機構の研究に利用可能な成果と考える。本課題では超伝導転移温度(Tc)を結晶構造から第一原理計算するための基盤手法開発を行っている.まず当初の研究計画に則り,電子状態計算に交換エネルギーを導入した.基礎となる電子状態計算プログラム"xTAPP"において,交換エネルギー項を計算する部分を改変し,mixingパラメタに巨視的誘電率(実験値)を入れる仕様とした.基本的な半導体Si, SiC, C, MgO, LiHについてバンドギャップを計算したところ,実験値との一致精度が系統的に向上することが確認できた.これは今後金属系へと手法を展開していくための重要な一歩である.一方本課題応募後,超伝導分野を大きく揺るがすニュースが入った.ありふれた物質である硫化水素を超高圧に置くと超伝導化し,かつその転移温度(Tc)がこれまでのレコードを上回る値(203K)を示したのである.私の研究はそもそも高Tcの起源が念頭にあるものである.この点を踏まえ金属系への遮蔽交換エネルギー項計算を進めるという当初の予定を変更,多くの時間を硫化水素の研究に費やした.従来型フォノン媒介超伝導理論に基づき第一原理Tc計算を行うことで実験Tcがよく再現されることを示し,この超伝導が従来型機構によるという強力な証拠を与えた.本内容について論文を発表し(投稿中1本, arXivにアップロード済; Physical Review Bに出版済1本),また招待講演を多数行った(国内学会5回,国際学会2回).本年度は超伝導体研究のレジームを変える"硫化水素の圧力誘起高温超伝導"発見に鑑み,当初計画に若干の修正を行った.200Kを超える転移温度が観測されたのは歴史上初めてであり,室温超伝導という究極目標への道を拓く発見といえる.そもそも私の研究目的は"高温超伝導体の第一原理Tc計算・超伝導物質デザインといった将来の発展の基盤を整備する"ことであるため,新しい高温超伝導体のメカニズム解明は目的に合致していると考えた.本課題では超伝導転移温度(Tc)を結晶構造から第一原理計算するための基盤手法開発を行っている.一方,初年度計画遂行中に報告があった硫化水素における高温超伝導現象(Tc=マイナス70°C)について,その重要さに鑑み,この超伝導の起源に関する研究にも力を振り分けた.手法開発方面としては交換エネルギー項がもたらすスピンゆらぎ効果の実装および応用に携わった.交換エネルギー項は電子の一粒子状態以外にも,電子間の相互作用にも影響をもたらす.単体金属のようなほとんど一様な電子ガスに近い系では,これは強磁性ゆらぎとして超伝導ペアリングを抑制する方向に働き,Tcを下げるという理論的提案が古くからあった.我々はこの効果を定量的に検証すべく,コード実装および物質への適用を進めた.結果,一部の単体金属においてこのTc抑制効果は最大-10K程度に達することが判明した.これにより,従来手法ではTcを過大評価するバナジウム単体などのTc計算精度が向上することも分かった.本結果については論文を準備中である.一方,昨年度より進めていた硫化水素の高温超伝導についてもその起源について重要な知見を得た.実験においては,硫化水素に高圧をかけていくと,ある圧力領域から超伝導の発現およびTcの連続的増大が見られ,最終的にTcは150K以上に達する.この過程における結晶構造の変化は実験観測の難しさもあり未解明であったが,我々はこれについて理論およびシミュレーションから有力な仮説に到達した.それは硫化水素の超伝導相には低Tc相と高Tc相が存在し,前者に圧力を印加すると両者が層状に重なり合った相(“マグネリ相")が段階的に生成し,最終的に後者にすべて置き換わるというものである.この仮説に基づいてTc計算を行ったところ,実験のTc増大が正しく再現された.この結果はPhysical ReviewLetters誌に掲載済である.従来計画の一部である,交換効果がもたらす超伝導ペアリングへの影響を定量化する手法開発についても,昨年度より急遽計画に取り入れた硫化水素の高温超伝導機構の研究についてもインパクトのある成果がもたらされ,かつ成果の外部発表も順調に進んでいる.本課題では超伝導転移温度(Tc)を結晶構造から第一原理計算するための基盤手法開発を行った。また計画遂行中発見された硫化水素における高温超伝導現象(Tc=マイナス70°C)についても、昨年度に引き続きさらに研究を進めた。研究遂行期間のまとめとして成果発表を多数行った。手法開発に関しては、昨年度より進めた交換エネルギー項がもたらすスピンゆらぎ効果の応用および成果発表を進めた。昨年度研究を行った単体金属における強磁性ゆらぎの超伝導ペアリング抑制効果について国際学会発表(招待)を3件行った。論文についても執筆を進めている。

硫化水素における高温超伝導相については、これまでの結果をさらに発展させるべく、構造探索手法の開発者であるArtem Oganov氏(Skoltech, Russia)との共同研究を行い、高圧で安定化する構造相についてシミュレーションによる探索を進めた。結果、H-S系において従来多く研究されてきた水素が多数を占める系のみならず、硫黄が多数を占める系についても安定構造が多数存在することが分かった。これは硫化水素の高圧における構造変態過程において重要な役割を果たしていると思われる。本結果について国際共著論文をまとめた。また、これまでの成果について国内の研究会で招待講演を行った。その他の関連研究として、Tc計算手法を2次元構造を持つ超伝導体BiS2化合物に用いた理論研究をCambridge大と共同チームとして進め、論文として発表した。また、この物質の電子状態が持つ性質について調べた結果を、過去の自身の2次元系の電子状態計算に関する知見と併せて、2次元系物質の電子状態が構造に対してどのように変化するかという点について、広く応用可能な理論をまとめ、これも論文として発表した。金属を極低温まで冷却すると抵抗が0になる。この超伝導現象が起こる温度(超伝導転移温度; Tc)を物質構造のみからシミュレートする手法が整備されれば高温超伝導体の探索が効率化される。本計画ではTcを物質構造から計算できる手法の開発を進めた。主要な成果として1)電子の強磁性揺らぎがTcにもたらす影響を取り込める拡張手法を実装した2)また手法応用により近年発見された硫化水素における高温超伝導の発現機構を解明した。これらをきっかけとしてa)国際共同研究が立ち上がり、b)電子状態の特定の性質を制御する一般理論も確立した。以上は今後の超伝導体の探索およびTc上昇機構の研究に利用可能な成果と考える。前述の通り,本年度は新しい高温超伝導体の発見に鑑み当初計画を変更したが,これは目的の変更にはあたらないと考える.今後も当初予定の履行に邁進しつつ,研究目的達成のために最速の道を模索し機動的な研究を行う所存である.ただ本年度については,多数の招待講演依頼を受けることとなり当初計画に割ける時間が減ったという面もある.当初計画・新超伝導体研究・発表のバランスをとることを来年度は意識する.H28年度に実装した手法の応用を更に進め,その有効性を検証,成果発表を進める.同時に初年度に実施した電子状態計算を適宜組み合わせての精度向上,および交換効果がもたらす他の超伝導強化/抑制機構についても,理論開発および手法実装を進め,さらなる発展的研究の基礎を固める.第一原理計算・物性理論当初計画では手法開発のためにコンピュータクラスタを購入する予定であったが,計画変更に伴い新結果の学会発表のプライオリティが上がったため購入を遅らせ,学会費・旅費に回した.研究推進のために購入した計算機が値下げにより当初計画より安く手に入ったため.本年度秋を目処にクラスタ購入予定.ただし現状の高スペックCPUラインナップを参照し構成を若干変更する可能性あり.金額は申告通りに抑える.当初計画より成果発表の機会を増やし,繰越額を消化する.共同研究成果に関する論文が現在投稿中である.
教育改革と教育の質及び教員資質の向上に関する比較政策科学的研究

(1)文献研究:(1)世界的な改革動向の特徴として新自由主義的・成果主義的政策・施策が顕著であるが、各国の教育上の問題や課題に適切に対応したものとは言えない。(2)エヴィデンスに基づく政策・実践(evidence-based policy and practice)の重要性が言われているが、必ずしもエヴィデンスが重視されておらず、また、政策の有効性・適切性の事前的検討も事後的検証も行われているとは言えない。(3)各国の教育現場は社会の変化や子どものニーズの変化への対応・対処というよりも、改革・政策への対応・対処を強いられているという傾向が目立ち、その結果、教育現場の多忙化も進んでいる。(2)既存調査データの再分析により、(1)諸外国の政策動向の詳細な紹介は多いが、政策の妥当性や有効性を検討したものは少ない。(2)国際比較学力調査(IEA/TIMSS;OECD/PISA)や全国学力調査の結果より、新しい学力観・学習観と古典的学力観・学習観が異なるとの主張や前者の過度の重視には疑問がある。(3)米国、シンガポール、タイ、韓国、中国、香港、日本の比較共同研究により以下の諸点が明らかになった。(1)教員養成制度は短大レベル2年大学院修士レベルまで国により多様であり、師範学校タイプと開放制に大きく分かれている。(3)免許外教科担当はアメリカなどで重大な問題になっている。(4)アメリカでは教員の異動や転職の多さが重大問題となっており、その一端の原因は学校毎の採用にある。(4)日本国内の地域事例研究より以下の諸点が明らかになった。全国各地で保護者・地域住民の学校参加が拡大しており、学校と保護者・住民と教委の連携・協働による学校改善の優れた実践が増えている。(2)その成功には、教育長・教育委員会や校長の適切なリーダーシップと持続的な参加・協働を促進・担保するシステム(仕掛け・ネットワーク・コーディネーション)構築が重要である。1980年代以降、世界各国でラディカルな教育改革が進められてきた。その改革動向はグローバル化する知識経済社会の進展等を背景にして、20世紀的な教育の在り方の問い直しと再編を迫りつつ、ますますその勢いを増している。そうした社会変化と教育改革が進むなかで、これからの教育はどのように再編されていくのか。その再編は、学校・教師の役割・実践や子どもの学習・生活・成長にどのような影響を及ぼしていくことになるのか。その再編・影響を好ましいものにしていくには何が重要なのか。本研究は、これらの課題の検討・解明を目的としているが、平成16年度はその初年度として、以下の作業を行った。(1)文献研究:教育改革の動向、教育制度、学校運営、教師教育・教員研修、等に関する比較研究(2)既存の調査データの収集と再分析:上記(1)の諸事項について、利用可能な既存の調査データ・統計データの収集・整理(3)ENERP・TSQR(後述)第3回セミナーの開催(平成17年3月6日10日、国際基督教大学、海外から10人の研究者を招聘、主催・発表・共同研究打ち合わせ、カンファレンス報告書刊行)(4)第一次質問紙調査の準備:ENERP・TSQR共同研究に基づく質問紙調査(国際教師調査)の準備IT化・グローバル化や知識経済・知識社会の進展等を背景にして、20世紀的な教育の在り方の問い直しと再編を迫りつつ、ますますその勢いを増している。

その再編は、学校・教師の役割・実践や子どもの学習・生活・成長にどのような影響を及ぼしていくことになるのか。その再編・影響を好ましいものにしていくには何が重要なのか。本研究は、これらの課題の検討・解明を目的としているが、平成17年度はその2年目として、以下の作業を行った。(1)文献研究:教育改革の動向、教育リーダーシップ、教員研修に関する比較研究(2)既存の調査データの再分析:研究代表者がこれまでに行った調査データの再分析(5)ENERP・TSQR(後述)第4回研究会への参加(平成17年11月17日24日、バンコク)成果は06年度にカンファレンス報告書にまとめると同時に、06年4月7日にAERA(全米教育学会)において発表予定(発表承認済み)(6)第一次質問紙調査の準備:ENERP・TSQR共同研究に基づく質問紙調査(国際教師調査)の準備(実査は2006年7月の予定)IT化・グローバル化や知識経済社会の進展等を背景にして、ラディカルな教育改革が急ピッチで進められている。そうした社会変化と教育改革は、日本の教育をどのように再編していくのか。その再編は、学校・教師の役割・実践や子どもの学習・生活・成長にどのような影響を及ぼしていくのか。本研究は、これらの課題の検討・解明を目的としているが、平成18年度はその3年目として、以下の作業を行った。(1)文献研究:教育改革の動向、教育リーダー・シップ、教員研修に関する比較研究。(2)既存の調査データの再分析:研究代表者がこれまでに行った調査データの再分析。(3)国内における教育行政・学校運営・教育実践の優れた実践事例の現地調査:CCCE研究会参加者との協働により、現地調査を行い、その特徴・成功要因・課題についての教育社会学的な検討・考察。(4)内外の研究者を招いての研究セミナーの開催:招聘した教授はThomas S.Popkewitz米国ウィスコンシン大学教育学部教授、Gerald W.Fry米国ミネソタ大学教育学部教授・名古屋大学客員教授、米国スタンフォード大学教育学部教授の3名。CCCE研究会:CCCEはCivic, Convivial and Co-creative Educationの略称。本研究の代表者・藤田が組織している研究会(現地調査の際は実践的教育再生研究会の呼称を使用)で、参加者は学校建築専門の大学教授、教育方法専門の大学教授、元国立市教育長、元横浜市立小学校校長、教育委員会職員、弁護士、新聞記者などで、定例研究会への常時参加者は約10名、毎回の現地調査参加者は6-8名(新聞記者・弁護士は自弁参加)。IT化・グローバル化や知識経済社会の進展等を背景にして、ラディカルな教育改革が急ピッチで進められている。その社会変化と改革は、日本の教育をどのように再編していくのか。その再編は、学校・教師の役割・実践や子どもの学習・生活にどのような影響を及ぼしていくのか。本研究は、これらの課題の探究を目的としているが、平成19年度はその最終年度として以下の作業と成果発表を行った。(1)文献研究:教育改革の動向、教育リーダーシップ、教員研修等に関する比較研究。
高エネルギー宇宙線観測および加速器実験に基くブラックホール暗黒物質シナリオの検証

当該年度は、本研究計画の最終的な目的である、暗黒物質中の原始ブラックホールの存在量に対する観測的制限を与えることに取り組んだ。そのために、ホーキング放射を起こす軽量の原始ブラックホールが銀河系内および系外に暗黒物質として存在する可能性を想定し、それらから放出されて伝播したのちに地球に到来する宇宙線反陽子およびガンマ線のフラックスを理論的に評価することを行なった。反陽子については、銀河系の暗黒ハローに密に分布する原始ブラックホールから放射されて定常的に地球に到来する成分と、地球近傍で個別の原始ブラックホールからバースト的に放射されて到来する成分の両方を検討した。前年度までの成果を取り入れ、宇宙線の源となるハドロンジェットの計算には数値計算用公開コードPythiaのバージョン8を利用し、宇宙線反陽子の伝播についても、更新された散乱断面積を取り込む改良を施した。また、反陽子とガンマ線の観測データは、それぞれAMS-02とFermi LATによる最新のものを採用した。観測されている宇宙線フラックスと、原始ブラックホールから放射されることが予想される宇宙線の理論フラックスとの比較からは、原始ブラックホールが宇宙線の源として顕著な寄与をしている可能性が除外されることが分かった。定量的には、上述した2種(3成分)の宇宙線から得られる5×10の14乗グラム付近の原始ブラックホール存在量への制限はそれほど大きく違わず、もっとも強い制限はガンマ線によって与えられることが分かった。本研究計画の最終目標の一つは反陽子宇宙線の観測データからブラックホール暗黒物質を探査するないしその存在量の上限を定めることであるが、そのためには暗黒物質として銀河ハローに存在するブラックホールが放射する反陽子の量と、標準的な宇宙物理学的過程である宇宙線陽子およびヘリウムと星間物質との衝突で生成される反陽子の量を、いずれも可能な限り精確に推定する必要がある。本年度はこれらのための数値計算コード各部の開発を進めた。まずブラックホールから放射される反陽子の計算のために、大型ハドロン衝突加速器での最近の実験に適合するモンテカルロ計算コードPYTHIAの最新版を用い、一次粒子として放射されるクォーク、レプトン、ゲージ粒子、ヒッグス粒子のそれぞれから枝分かれして最終的に生成される反陽子のエネルギースペクトルを求めるコードを作成した。とくにブラックホールの温度ごとにスペクトルを計算することが可能になった。また並行して、標準的な反陽子の銀河円盤内での生成量をより精確に見積もるために、宇宙線陽子と星間ガスの衝突で生じる反陽子の生成断面積の計算に最近の実験結果に基づくフィッティングを取り入れたコードを作成した。以上の反陽子生成に関する計算コードに加え、銀河内での反陽子の拡散伝搬を解いて地球への飛来量を求める部分についても開発を進め、拡散係数などの物理パラメーターとして最近の同種の研究で用いられているいくつかの標準的な組み合わせを組み込んだコードを作成した。当初計画では初年度はブラックホールからの粒子放射の計算に集中することとしており、そのためのモンテカルロ計算の部分は予定通り完成した。一方、他の研究者らの動向を見て計画を変更し、次年度に着手する予定だった標準的過程での反陽子の生成と伝搬の計算も並行して進めることとした。これらの達成状況を総合すると、現状での進捗は計画全体に照らして順調である。当該年度は、宇宙線の銀河ハロー内での伝播に係る計算に集中的に取り組んだ。前年度から調べてきた、一つひとつの原始ブラックホールが生成する粒子のスペクトルの情報に基づいて、最終的に地球に到来する宇宙線の流束を計算するためのステップにあたる。宇宙線のうち、電気的に中性な粒子である光子とニュートリノについては直線的に伝播するとみなすため、この過程のために複雑な計算は要さないが、荷電粒子の電子・陽電子・陽子・反陽子については銀河磁場や銀河風との相互作用を持つため、伝播のモデル化および数値計算が必要になる。本研究では、荷電宇宙線の伝播を媒質中の拡散現象として扱う定式化を用いることとし、その計算に用いるコードを作成した。銀河ハローを、軸対称性を持つ拡散領域とみなした上で、本来は偏微分方程式である拡散方程式を常微分方程式に分解して各々積分するという手順を踏むことで、半解析的に数値解を得ることができる。これまでの取り組みでは、原始ブラックホールの特徴を見るに適した宇宙線種と考えられる反陽子を取り扱うためのサブルーチンを優先的にコード化しているが、素粒子反応の断面積や拡散・加速の強さの運動量依存性を表わすサブルーチンを変更すれば、反陽子以外の粒子種の伝播も計算することができるコードとなっている。特に進捗した反陽子に関しては、現状で、原始ブラックホールのみならず、陽子宇宙線と星間ガスの衝突から生じる標準的な種についても生成と伝播を計算することができるようになっており、実際の宇宙線観測データとの比較により原始ブラックホールの存在の検証を行なうという本研究の最終的な目標の目前にまで至っている。研究計画において現在までに行なうとした内容がおおむね達成できているため。

前年度までの成果を取り入れ、宇宙線の源となるハドロンジェットの計算には数値計算用公開コードPythiaのバージョン8を利用し、宇宙線反陽子の伝播についても、更新された散乱断面積を取り込む改良を施した。また、反陽子とガンマ線の観測データは、それぞれAMS-02とFermi LATによる最新のものを採用した。観測されている宇宙線フラックスと、原始ブラックホールから放射されることが予想される宇宙線の理論フラックスとの比較からは、原始ブラックホールが宇宙線の源として顕著な寄与をしている可能性が除外されることが分かった。定量的には、上述した2種(3成分)の宇宙線から得られる5×10の14乗グラム付近の原始ブラックホール存在量への制限はそれほど大きく違わず、もっとも強い制限はガンマ線によって与えられることが分かった。初年度から継続して、ブラックホールからの粒子放射と標準過程での宇宙線の生成および伝搬の計算のための各コード開発を並行して進める。現在までおおむね順調に進展してきたため、今後も研究計画に記した内容に沿って推進する。数値計算用のコンピューターに接続して用いる装置を購入する予定を立てていたが、発売価格が予期していたものより若干高くなったために予算残額が不足したので、次年度に購入を先送りすることにした。当該年度に、参加を優先すべき会議が催されたため、出張を行なったところ、他に購入するつもりであった物品の価格に対して残額が不足することになった。翌年度に購入しても研究の遂行に大きな支障が出ることのない物品であったため、当該年度中には残額を使用せず、翌年度に購入することとした。次年度の経費で不足を補い、予定していた物品の購入にあてる。
悪性グリオーマにおけるDNA二重鎖切断修復遺伝子制御による新規放射線療法の開発

DNA二重鎖切断の重要な修復機構である「非相同末端結合修復」に関わるKu70及びKu80の悪性グリオー射線抵抗性への関与を解明し、Ku70及びKu80に対するsiRNAを用いてDNA修復機構を制御することが、悪性グリオーマの放射線感受性をさらに高めた新たな治療法と成り得るか否かを検討した。これまでに、グリオーマ手術標本を用いて、DNA修復関連遺伝子が悪性グリオーマにおいて過剰に発現し、放射線治療抵抗性の主因であることを報告してきた。そこでKu70及びKu80に対するsiRNAを作成し、グリオーマ細胞株におけるKu70及びKu80 mRNA/蛋白発現が抑制されることを確認し、今後のヒトへの臨床応用を目指して、HVJ-Eベクターを用いた導入実験を行った。まず、導入効率及び細胞毒性の検討を行い、次にグリオーマ細胞株においてHVJ-EベクターによりKu70及びKu80に対するsiRNAを導入し、colony forming assayを用いて放射線作用増強効果を確認した。In vivo実験ではヒトグリオーマ皮下腫瘍モデルを作成し、HVJE-vectorにより高率に導入されたKu70及びKu80に対するsiRNAより放射線治療効果が増強されることを確認した。HVJ-Eベクターを用いてKu70及びKu80 siRNAを導入することで、安全にDNA修復機構を制御でき、ヒト悪性グリオーマにおける放射線感受性を高めた新たな治療法と成り得る可能性を証明した。DNA二重鎖切断の重要な修復機構である「非相同末端結合修復」に関わるKu70及びKu80の悪性グリオーマおける放射線抵抗性への関与を解明し、Ku70及びKu80に対するsiRNAを用いてDNA修復機構を制御することで、悪性グリオーマの放射線感受性をさらに高めた新たな治療法の確立が期待される。Glioma surgical specimenを用いて、DNA修復関連遺伝子が悪性グリオーマにおいて過剰に発現し、放射線治療抵抗性の主因であることを報告した。また、glioma cell lineを用いて放射線前後のKu70及びKu80の発現性の変化を確認した。Ku70及びKu80に対するsiRNAを作成し、glioma cell lineにおけるKu70及びKu80 mRNA/蛋白の発現抑制を確認し、今後のヒトへの臨床応用を目指し、HVJ-E vectorを用いた導入を行い、導入効率及び細胞毒性の検討を行った。現在、ヒトグリオーマ脳内/皮下腫瘍モデルを作成し、HVJ-E vectorによる導入効率及び治療効果を検討中であるが、HVJ-Eベクターを用いてKu70及びKu80 siRNAを導入することで、安全にDNA修復機構を制御でき、悪性グリオーマにおける放射線感受性を高めた新たな治療の展開が期待できる。
ATP合成酵素のプロトンモーターの結晶構造解析

ATP合成酵素(F_oF_1)は、H^+の流れでF_oモーターのcリングをF_oaサブユニット(F_oa)に対して回転させ、F_1でATPを合成する酵素である。H^+の流れがどのようにしてcリングを回転させるのかを理解するには、c-リングとF_oaの構造的相互作用と機能の関係を明らかにすることが必要である。本研究では、F_oaとc-リングを融合して回転を制御したF_oモーターを作製し、生化学的分析によりF_oaのアルギニン残基の役割を明らかにした。また、c-リングとF_oaを融合した変異により、F_oを高い純度で精製することができるようになった。そして、得られた複合体の構造的安定性について検討し、結晶化を行った。F_0モーターはいかにして、プロトンの電気化学的エネルギーを回転という力学的エネルギーに変換しているのであろうか?その仕組みの分子的理解にとってF_0モーターの構造の解明は不可欠である。しかし、この結晶構造解析は、この12年あらゆる挑戦をしりぞけてきた。その困難の理由は、F_0モーターの固定子(F_0aサブユニット)と回転子(F_0c^-リング)の微妙な結合である。それは、回転を許すほどゆるく、離れてしまわない程度に強いはずである。しかし、膜蛋白質の精製に用いる界面活性剤は、F_0aサブユニットとF_0c^-リングの微妙な結合を弱めて両者の解離を促す。本研究では、F_0a^-サブユニットとF_0c^-リングが解離しないF_0モーターを結晶化に用い、構造解析を行う。そして、プロトン流れで回転する機構を明らかにする。F_0モーターの結晶構造解析における困難の一つの要因は、F_0モーターの固定子(F_0aサブユニット)と回転子(F_0c^-リング)の微妙な結合である。それは、回転を許すほどゆるく、しかし、離れてしまわない程度に強いはずである。結晶化のためには、まず、分子を単分散に溶液に溶かすことが必要である。膜蛋白質の場合、これは、界面活性剤存在下でのみ可能である。しかし、界面活性剤は、F_0aサブユニットとF_0c^-リングの微妙な結合を弱めて両者の解離を促す。この問題を解決するためにF_0a^-サブユニットとF_0c^-リングが解離しないF_0を作り出した。それは、F_0c^-リングの10コピーのc^-サブユニットおよびF_0aサブユニットを一本のポリペプチドとして融合した(c_10^-a)F_0F_1である。これは固定子と回転子が固定されてしまったので、活性はない。しかし、リンガー部分を切断すると活性がただちに回復することから、これは、本来の構造をもっていると推定できる(2007年日本生体エネルギー研究会発表)。(c_10^-a)F_0F_1では、F_0aサブユニットとF_0c^-リングは共有結合で結ばれていて両者は解離することはない。この(cio-a)F_0F_1を発現させた大腸菌から反転膜を調製し、Ureaで反転膜からF_1を取り除いた反転膜を調製し、F_0をF_0F_aのC末端に導入したHis-tagを介してNi-NTA精製することで、(c_10^-a)F_0を調製した。さまざまな界面活性剤を試した結果、ドデシル々ルトシド、デシルマルトシド、ノニルチオマルトシド、LDAOで可溶化率が高く収量が高いことがわかった。様々な条件で結晶化を行っているが、現在のところ結晶を得るに至っていない。可溶性領域を拡大して結晶化を促すために、抗体フラグメント(Fabをフラグメント)結合して結晶化を行う。そのためにF_0に結合するモノクロナール抗体の作製を始めた。F_0の構造を安定化するために、好熱菌BacillusPS3のATP合成酵素を用いて、回転子のC10-リングと固定子のaサブユニットを1本のポリペプチドとして架橋した(C10-a)F_0F_1を調製した。この融合変異により、F_0の構造が安定化したので、Ni-NATカラムでF_0を精製することが可能となり、高い純度でF_0精製することができるようなった。精製に用いる界面活性剤を検討し、ドデシルマルトシドなどのマルトシド系の界面活性剤とsucrose monodecanoateで安定で単分散した(C10-a)F_0を得ることができることがわかった。蛋白質の結晶形成はその親水性領域が接触して結晶格子を形成する。

しかし、F_0モーターは、膜タンパク質であるため、親水性領域が限定されている。親水性領域を拡大すると、結晶は形成しやすくなるので、結晶性を向上させる手段として、抗体のフラグメントを膜蛋白質結合し、結晶化を行うのは有効な戦略の一つである。そこで、F_0に結合するモノクローナル抗体を作製した。ab_2部分複合体を抗原にして、モノクローナル抗体を生産する抗体産生細胞株作成した。抗体のスクリーニングを工夫して、ab_2の細胞質側に結合する抗体とab_2のペリプラズム側に結合する抗体を産生する細胞株を得ることに成功した。単クローン化した抗体産生株を大量培養し、培養上清からモノクローナル抗体を精製した。この抗体をパパインで切断し、Fabフラグメントを得た。これらのFabフラグメントは、ab_2およびF_0に1:1で結合することがわかった。F_0のC10-リングとaサブユニットを1本のポリペプチドとして融合した(C10-a)F_0を調製し、今回調製したFabフラグメントと結合して結晶化を行っている。ATP合成酵素がプロトンの輸送により回転する機構を理解するためには、プロトンチャネルを形成するF_0aとプロトンを結合して回転するc10-リングの複合体の構造を明らかにする必要がある。この複合体は精製や結晶化の際に解離しやすいという問題がある。それを解決するために、好熱菌BacillsPS3を用いて、F_0aとc10-リングを一本のポリペプチドとして融合した(c10-a)F_0F_1と(c10-a)F_0を調製した。タンパク質を結晶化するためには、結晶が形成するまでの間、タンパク質が構造を保っている必要がある。そこで精製した(c10-a)F_0F_1と(c10-a)F_0が25度と4度でどれくらい長く安定でいるかをSDS-PAGEで分析した。その結果、(c10-a)F_0において、c10-aサブユニットは室温で2週間は安定であったが、bサブユニットは、4日以内に部分的に切断されることがわかった。この切断は、4度やpH4.5では起こらず、プロテアーゼ阻害剤の添加で切断が遅くなった。一方、(c10-a)F_0F_1では、少なくとも2週間は全てのサブユニットが安定に構造を保っていた。(c10-a)F_0では、F_1と結合していないbサブユニットは不安定で、混在していたプロテアーゼにより切断されたと考えられる。(c10-a)F_0F_1の精製に用いる界面活性剤の種類と濃度、Ni-NTAとゲルろ過クロマトグラフィーによる精製条件を最適化して結晶化を行っている。ATP合成酵素がプロトンの輸送により回転する機構を理解するためには、プロトンチャネルを形成するF_oaとプロトンを結合して回転するc_<10>-リングの複合体の構造と相互作用を明らかにする必要がある。それを解決するために、好熱菌BacillsPS3を用いて、F_oaとc_<10>-リングを一本のポリペプチドとして融合した(c_<10>-a)F_oF_1と(c_<10>-a)F_oを調製した。aサブユニットにはすべての生物種のATP合成酵素で保存されたアルギニン残基(aArg169)がaサブユニットとcサブユニットの境界にあり、c_<10>リングの回転制御に重要だと考えられている。実際、aArg169をGlu,Ala,Val,Ile,Lys,Phe,Trpに置換した変異酵素は、ATP合成活性、ATP駆動のH^+輸送活性は完全になくなり、c_<10
極低温環境下におけるコンプレックスプラズマの研究

プラズマ中に微粒子を含む系はコンプレックスプラズマと呼ばれる。コンプレックスプラズマの新しい物性として、帯電微粒子とプラズマの相互作用により生まれる物性を研究した。また、これまで例のなかった極低温環境下でのプラズマ生成を試み、プラズマ中に微粒子を注入して、極低温コンプレックスプラズマとして、新たな物理現象の研究に取り組んだ。帯電状態、シース中での動的挙動が明らかにされた。極低温環境下でプラズマを放電により生成し、その中に微粒子を注入し、微粒子の帯電状態や微粒子群が形成する構造について調べた。実験装置はガラスデュワーを用いた装置を2台用いて、1台(YD-1)は液体窒素または液体ヘリウムで周囲を冷やしたガラス管の中でヘリウムガスを使い、rf放電させプラズマを生成した。もう一台(YD-2)では液体ヘリウムの蒸気中でrf放電によりプラズマを生成した。プラズマの中に注入された微粒子(ダスト)としては1ミクロン程度の絶縁体〔アクリル微粒子〕または金属導体球を用いた。微粒子はプラズマ中に浮遊し、その挙動は2台のカメラを使った高速度デジタル入力システムで映像化し、3次元動画計測ソフトウエアにより微粒子の軌跡を追うことができた。YD-1では1mの高さから落とした微粒子がプラズマ中でつりあいの位置を中心に振動し、その周波数および、減衰率から微粒子の帯電量を見積もることができた。またYD-2では針電極により局所的に作られたプラズマ中に微粒子が注入され、プラズマ中で激しく動き回る微粒子を観測することができた。プラズマを飛び出した微粒子に電場を印加して、微粒子の挙動を調べることにより帯電量の測定をする試みが続けられている。極低温環境下のプラズマ生成はまだ未知の分野であり、そのプラズマ中に微粒子が入ることにより、強結合系としてのクーロンクラスターの基礎物理の研究の一歩を踏み出せたところである。一方、無重力下でプラズマによって閉じ込められた微粒子群〔クーロンクラスター〕が形成する微粒子鎖とそれが作り出すヘリカル構造について、動力学シミュレーションを行っている。微粒子が作り出す螺旋構造はさまざまな系で見られる現象に新たな知見を与えるものと期待できる。また無重力下における実験的試みの準備も行っている。プラズマ中に数ミクロン程度の微粒子が存在し、微粒子とプラズマが相互作用する複合系はコンプレックスプラズマと呼ばれる。プラズマ中では微粒子は大きな帯電量を持つことが知られており、微粒子間に働くクーロンエネルギーがそれ自身の持つ熱エネルギーよりも大きくなり、微粒子群は強結合としての性質を示す。微粒子はその重い質量ゆえに室温においてはその運動エネルギーは大きくなり、比較的ゆるやかな強結合状態にあると考えられる。室温実験装置YCOPEXはほぼ水平に置かれた円筒状のガラス管で、r f放電によりプラズマを作り、そこに微粒子を注入して、大面積(1mx.2m)で2次元面でシース上に浮遊する微粒子クラスターの生成に成功している。CCDカメラにより微粒子の挙動を観測できるような工夫がされている。またガラス管を傾斜させることにより、微粒子に流れをつくり、流体としての微粒子群も観測した。常温コンプレックスプラズマに対して、液体ヘリウム蒸気中のコンプレックスプラズマでは微粒子の温度が下がり、したがって結合係数が非常に大きくなり一つ一つの微粒子を視覚的に観測できるような強結合系が実現される可能性がある。これまでに液体ヘリウムを使った環境下で、コンプレックスプラズマの実験的実現に向かって研究をすすめてきた。液体ヘリウム蒸気中で放電によりプラズマを安定に生成することに成功し、高速度CCDカメラを用いた3次元のPTV(Particle Tracking Velocimetory)観測システムを構築することで、プラズマ中に投入された微粒子の動的挙動を追い、帯電過程などについての温度依存性を明らかにしてきた。コンプレックスプラズマの基礎研究を実験的、理論的、シミュレーションを使って取り組んだ。液体ヘリウムを使った極低温環境下でプラズマを放電により生成し、その中に1ミクロン程度の微粒子を注入し、微粒子の帯電状態や微粒子群が形成する構造について調べた。プラズマ中の微粒子はレーザー照射により、個々の微粒子が輝き、CCDカメラによる観測が可能で、物理現象が運動論的観点から理解できるのが特徴である。実験装置はガラスデュワーを用いた全長が80cm、内径10cmの大型冷却装置YD-1(液体窒素または液体ヘリウムで周囲を冷やしたガラス管の中でヘリウムガスを入れ、rf放電させプラズマを生成)、ガラスデュワー全長1m、内径16cmのYD-2(液体ヘリウムの蒸気中でrf放電によりプラズマを生成)、そして全長40cm、内径10cmの小型冷却装置YD-3(液体ヘリウム蒸気中でプラズマ生成)を使った。プラズマの中に注入された微粒子(ダスト)としては1ミクロン程度の絶縁体〔アクリル微粒子〕または金属導体球を用い、プラズマ中に浮遊し、その挙動は2台のカメラを使った高速度デジタル入力システムで映像化し、3次元動画計測ソフトウエアにより微粒子の軌跡を追うことができた。微粒子の帯電量を見積もり、常温プラズマ中における帯電量より大幅な減少の原因が中性粒子との衝突に起因することを突き止めた。さらに極低温環境下のプラズマ生成と、そのプラズマ中に微粒子が入ることにより強結合系としてのクーロンクラスターの基礎物理の研究をすすめた。
地域における周産期医療体制改善のための限られた資源の有効活用に関する研究

死亡小票を用いて過去5年間(2007年2011年)の滋賀県における後期死産188症例および新生児死亡102症例の検討を行った結果、死産症例や新生児死亡症例を回避するためには、出生後の新生児管理改善のみならず妊娠管理能力の向上、妊娠中の異常を早期に発見する出生前診断技術の向上およびハイリスク症例は早期の高次医療機関への紹介等に関する医療従事者への提言と、胎動減少自覚時の速やかな受診等の社会への啓発が重要であることが判明した。このように、死亡症例の25%は周産期医療従事者の技量アップ対策と住民の妊娠・分娩に対する意識改革で、死亡を回避できる可能性があることが判明した。後期死産症例および新生児死亡症例の検討を行った結果、新生児死亡および後期死産症例を回避するための方策は1なにはともあれ周産期医療に携わる医療従事者のマンパワー不足の補充が第一で、産科医師当直体制の見直しおよび新生児科医の連携体制の充実を図ることも大切である。2妊娠中の母体管理の充実に関しては、住民への妊婦検診の重要性の啓発と緊急受診を行うべき適切な所見、時期、方法の啓発運動と超音波検査診断技術向上のトレーニングで胎児異常を早期に診断することや多胎管理・分娩に一定のルールを決める(16週以降は診療所でなくMD双胎は総合・地域周産期母子センターに集約し、DD双胎はそれ以外の複数の医師が勤務している施設に分散させる)などの産科医およびコ・メディカルのスキルアップを徹底させることが重要である。3無理な経腟分娩をしないように分娩時の管理の充実をはかる。4新生児科医およびコ・メディカルのスキルアップを図り、新生児管理の充実を行う。現時点でもっとも早い対策法は新生児蘇生法の普及である。5医療連携として他県の医療機関(湖北地域における福井県の診療所および病院の利用および湖北、湖東地域における診療所と岐阜県の病院)との更なる密な連携が必要である。また、緊急帝王切開時の緊急医師派遣システムの構築が急がれる。さらに、今回の調査により滋賀県は既に多胎や早産、異常妊娠、合併症妊娠といったハイリスク妊娠を総合病院で、正常妊娠を診療所で取り扱う機能分担がほぼ適切に行われている。また、ハイリスク分娩は総合周産期センターでほとんどの症例が取り扱われているが、未だ高次医療を要する可能性が高い癒着胎盤や産科DICなどの超ハイリスクの症例を取り扱っている診療所もあり、周産期医療を担う周産期医療スタッフや患者である妊婦の個人一人ひとりの妊娠管理の再教育、再啓発が必要と思われる。平成19年から平成22年の滋賀県における後期死産147症例および新生児死亡86症例の検討を行った結果、死産症例や新生児死亡症例を回避するためには、出生後の新生児管理改善のみならず妊娠管理能力の向上、妊娠中の異常を早期の発見する出生前診断技術の向上およびハイリスク症例の母体早期の高次医療機関への紹介等に関する医療機関への提言のみならず、胎動減少自覚時の速やかな受診等の社会への啓発が重要であることが判明した。このように、死亡症例の1/4は何らかの対策を講じることで、死亡を回避できる可能性があり、長期的には周産期医療に携わる医療従事者のマンパワー不足の補充が第一であるのは当然であるが、短期的に産科医師当直体制の見直しおよび新生児科医の連携体制の充実を図ることも大切である。また、最も短期的には周産期医療に携わる医療従事者のスキルアップが最大の対策である。また、出生後の新生児管理改善のみならず出生前診断技術の向上や妊娠中の母体管理の改善、それを踏まえた母児の早期高次機関への紹介など周産期全体としての早急なレベルアップが望まれる。さらに、妊娠リスクスコア等を利用したリスクに見合った診療体制が周産期を安全に行う上で最も重要であり、これらの点を医療従事者はもとより住民が認識することが重要でそのための、頻回のアナウンスが望まれる。また、滋賀県における産科医療は、一般的な7つの医療圏と異なる独自の設定で4つの医療圏に改編されたが、今後この医療圏での病ー診、病ー病の連携がスムーズに機能することを願うとともに、検証することが必要である。滋賀県周産期医療体制施設調査を行った結果、I.周産期医療体制については地域周産期母子医療センター2施設の常勤産科医師数は県内施設平均以下であり、かつ新生児専任医師不在であるので常勤産科医師の補充および小児科業務を兼務しない新生児専任医師の補充が必要と考える。次に、II医療連携について、県内NICU病床は必要病床数40床に対して22床不足しており、県内NICU病床の増床が早急に必要である。また、湖東医療圏の医療圏外分娩割合が最も高いこと併せて考えると、湖北・東近江医療圏にある地域周産期母子医療センター2施設の拡充が適切と考える。

III産科医療内容については、早産は病院で行われている割合が高く、正常分娩は一般診療所で、ハイリスク分娩は病院での機能分担がほぼ適切に行われていると推察される。IV.新生児医療内容については、超低出生体重児および極低出生体重児の管理数はは総合周産期医療センターが最も多いことから、ハイリスク児は妊娠管理段階で適切に集約化されていると考えられる。後期死産症例および新生児死亡症例の検討を行った結果、1.診療所の医師が妊婦の訴えを安易に考え放置したことや母体の既往歴を安易に考えた診療の基本事項の不注意が、結果的に母体・新生児の予後不良例を生じさせるので、医師は妊婦の訴えを真摯に検討し最善の治療を考えることや妊娠中の注意深い既往歴の把握が必要である。また、搬送や対処の遅れも問題であり、周産期医療スタッフの再教育が早急に必要である。2.患者側の問題として、正しい産科医療の知識がないので、受診するという行為が遅れ、結果的に母児共に予後不良例となったものが多く存在するので、「正しい妊娠・分娩の知識」の啓発が必須であり、平成23年度は2回講演を行った。以上のことを踏まえ、滋賀県における新たな4つの産科医療圏を提唱した。死亡小票を用いて過去5年間(2007年2011年)の滋賀県における後期死産188症例および新生児死亡102症例の検討を行った結果、死産症例や新生児死亡症例を回避するためには、出生後の新生児管理改善のみならず妊娠管理能力の向上、妊娠中の異常を早期の発見する出生前診断技術の向上およびハイリスク症例の母体早期の高次医療機関への紹介等に関する医療機関への提言のみならず、胎動減少自覚時の速やかな受診等の社会への啓発が重要であることが判明した。このように、死亡症例の25%は何らかの対策を講じることで、死亡を回避できる可能性があり、長期的には周産期医療に携わる医療従事者のマンパワー不足の補充が第一であるのは当然であるが、短期的に産科医師当直体制の見直しおよび新生児科医の連携体制の充実を図ることも大切である。また、最も短期的には周産期医療に携わる医療従事者のスキルアップが最大の対策である。また、出生後の新生児管理改善のみならず出生前診断技術の向上や妊娠中の母体管理の改善、それを踏まえた母児の早期高次機関への紹介など周産期全体としての早急なレベルアップが望まれる。さらに、妊娠リスクスコア等を利用したリスクに見合った診療体制が周産期を安全に行う上で最も重要であり、これらの点を医療従事者はもとより住民が認識することが重要でそのための、頻回のアナウンスが望まれる。また、滋賀県における産科医療は、一般的な7つの医療圏と異なる独自の設定で4つの医療圏に改編されたが、今後この医療圏での病ー診、病ー病の連携がスムーズに機能することを願うとともに、検証することが必要である。周産期医療「新生児死亡および後期死産症例の回避可能性の検討」の研究を行う上で、どうしても必要であった、新生児死亡および後期死産症例の滋賀県下の施設からの調査票の回収と死亡小票の開示の許可が厚生労働省から得られ、平成24年度から「新生児死亡および後期死産症例の事例検証委員会の開催が可能となり、11回の検討会が開催でき、計画した24年度研究分までほぼ順調に研究が遂行できた。
黒潮流域の新たな環境指標種：嚢（のう）状緑藻による潮間帯劣化の進行評価と越境対策

劣化が進む沿岸環境の指標生物として嚢状緑藻の有用性を検証するために,日台比3国の黒潮沿岸における社会調査と生態調査,及び培養実験と生物地理学的解析を行った。各地に共通種が存在するイワズタ類や培養実験に適するバロニア類はともに天然植生の監視が容易であり指標生物としての有用性が示唆された。台湾緑島における事例では,嚢状緑藻の生育状況が,インフラ整備不足による局所的沿岸環境劣化を反映することが示された。初年度は以下の調査研究を行った。1)フィリピン東海岸を源流とし北上する黒潮の沿岸を,ルソン島の南部(アルバイ州),中央部(アウロラ州),北部(カガヤン州)および台湾へ続くバシー諸島(バタネス州)を中心に踏査し,嚢状緑藻の生態観察と標本採取,及び漁村社会の概況視察を実施した。次いで2)台湾の南部から東北部へかけ前述と同様の調査を,また3)高知県の沿岸調査を並行して進めた。調査時期がやや異なるが,比較的開発が遅れている地域の海洋環境では嚢状緑藻が潮間帯に多く観察され,そうでないところは激減する傾向を示す。このことから,嚢状緑藻は,国境を越えて沿岸諸国の海洋の劣化を測る環境指標種として有望視された。また,4)現地では本研究計画および嚢状緑藻に関する講演会およびセミナを開催し,関係者及び住民から沿岸環境情報を入手するとともに,5)今後さらに広く関連情報を収集するために嚢状緑藻数種の写真入り耐水性パンフレットを作成し配布する準備を整えた。収集した生体試料は,それを材料として培養株を作成し,一部については現在その生理学的特性を分析中であるが,先行的に進めたバロニア種の岩上への着生メカニズムや細胞の光に対する成長応答について得た知見を国際学会誌に投稿し採択された。また沿岸環境を保護するためにフィリピンの全国に設置されている海洋保護区(MPA)の事例調査を行い,住民の藻場に対する意向を仮想市場法で計測・解析し,その結果を学会誌に投稿した。今年度は,1)比国ルソン島北部(カガヤン州クラベリア)における定点観測を継続するとともに,南部ラゴノイ湾沿岸の海洋保護区(MPA)について,現地の村役場,農業事務所などで聞取調査を行い,生態観察と標本採取,漁村社会の概況視察を実施し,2)黒潮流域中心にある台湾緑島を集中的に調査し,近隣の磯の間で嚢状緑藻の生育状況が異なる地域における社会資本の近年の整備状況や水質調査を含む現地調査を実施,3)台湾花蓮市で日台比国際セミナーを実施し,黒潮流域における嚢状緑藻の環境指標生物としての有用性について議論を深め,4)イワズタ類の分子生物学的解析とバロニア類の培養実験を実施した。その結果,以下のような結論を得た。まず,イワズタ類には黒潮流域の各地で共通種が存在,バロニア類は培養実験による環境条件評価に適し,両種とも天然での生育監視が他の海藻よりも容易であることから,嚢状緑藻が環境指標生物として有用であると考えられた。緑島の調査により,インフラ整備不足が引き起こした沿岸環境の劣化が嚢状緑藻の生育状況に明確に反映されていることが示された。年間約40万人の観光客により急速に高まった人口圧と沿岸環境の劣化との関係に関心を持った村役場は,調査時の助言等を参考に下水道等の整備に向けた予算を確保し改善に努めることになっている。今後,インフラ整備が嚢状緑藻再生にどう波及するかが観察課題になる。6か所のMPAの住民による保全活動が進められているラゴノイ湾において共同研究の協定大学(ビコール大学)により実施された藻場調査の結果により,人口圧が低いカタンドネアス州の地先で嚢状緑藻の顕著な繁茂が認められた。このことは沿岸の社会経済的環境が嚢状緑藻の生育に密接に関係し,環境指標として有用であることを示す。なお,関連する業績として,海洋資源利用に関する論文,嚢状緑藻の生育やMPAの比較考察に関する論文を発表した。今年度は以下の調査研究を行った。1)フィリピン東海岸を源流とし北上する黒潮の沿岸を,ルソン島の南部(アルバイ州),北部(カガヤン州)を中心に踏査し,嚢状緑藻の生態観察と標本採取,及び漁村社会の概況視察を実施した。次いで2)台湾の南部,および黒潮流域中心に位置する緑島において同様の調査を,また3)高知県の西部沿岸調査を並行して進めた。特にカガヤン州では現地研究機関職員による嚢状緑藻の植生に関する毎月の定点調査を開始・継続している。また,今年度までに4)嚢状緑藻識別パンフレット(英語/タガログ語版,および日本語/中国語版)を現地で配布し,当研究への共通認識を醸成し,現地住民からの情報収集の仕組みを整備した。

これまでの社会調査および生態調査の結果から,同じ調査地域の中でも嚢状緑藻が繁茂する磯とそうではない磯が存在することが明らかになってきており,現地の社会状況調査結果や,培養株の生理学的特性,生物地理学的解析データと合わせて,嚢状緑藻の植生と沿岸環境,住民生活との因果関係を比較考察した。また,調査を通して経済価値の有無によって漁民の海藻識別に地域差があることから,市場性なども勘案した緑藻を選定提示し環境指標としての認知度を評価したい。また,調査研究に伴う業績として,海洋資源の利用に関する論文および嚢状緑藻の生育に関す論文を発表した。調査の候補地以外にも数多くの調査地点を訪問したことにより,日本台湾フィリピンに亘る黒潮流域に沿って未調査地の少ない調査を行った一方で,調査に好適な特定の調査地を絞り込むまでには至らなかった。その他の社会科学的および生物学的アプローチは,様々な研究手法の工夫・開発の試みを含めおおむね計画通りに進められていると判断した。25年度が最終年度であるため、記入しない。黒潮沿岸に位置する日台比3国の要所を調査した初年度に引き続き,今年度は調査地域を絞り込み,現地協力者による月毎の定点調査を実施した。また、比較研究に有効な調査地点を特定し,嚢状緑藻の植生に与える自然・社会環境の影響を評価するための基盤情報を収集・蓄積した。さらに北部ルソンの調査地では、温帯・亜熱帯・熱帯の気候帯で、嚢状緑藻もバロニア、カサノリ、イワズタでその生育状態に季節性が認められるところから、そうした季節的な消長も織り込んだ社会調査票作成の要が示唆された。また,各調査地域から採集された嚢状緑藻に由来する培養株がバロニアなどで確立されてきており,それらの成長や生殖に与える環境条件を実験室の培養実験により特定するための条件が整いつつある。また,調査地域にわたって採集された各種の分子系統学用試料の蓄積も進んでおり,日台比における嚢状緑藻の地理的分布の特徴を明らかにする解析が始められている。調査結果については、経過報告を兼ね、日台比3国の連携機関による黒潮関連国際シンポジウムで報告し、学会報告及び学会誌などに投稿し成果の公表に努めた。また現地調査のおりは、調査法やサンプリングの方法、得られた知見について現地機関でセミナを持ち相互の理解を深めるよう配慮した。これらのことから,計画の取りまとめとなる最終年度に向けておおむね計画通りに進められたと判断した。今年度中に調査された多くの地点で収集されたデータを総合的に検討し調査地を特定し,それらの地域における現地調査を今年度よりも集中的に実施する。社会科学的および生物学的アプローチは継続して研究を発展させる。現地調査として,高知(宿毛沿岸,土佐湾沿岸),緑島(台東),クラベリア(カガヤン州),ラゴノイ湾(ビコール地方)の日台比3国における定点観察を継続し,環境指標としての嚢状緑藻(バロニア,イワズタ,カサノリ)の生育特性と,現地の評価現況を踏査し,それぞれの調査地で成果検討会を開催する。また,平成25年度が最終年度であるので,日台比3ケ国の関係機関による合同セミナーを開催し,環境指標種の研究成果の取りまとめ英文誌に投稿する。社会学的アプローチとして,1)各調査地にける環境保全,特に沿岸域の海洋生態系の保護に関わる法制度や慣行について得た知見を整理し,3国間の藻場を中心とした環境施策の比較考察を行う。また、2)生態に関するモニター調査と並行して,地域住民や現地機関を対象に藻場や海藻を中心とした海洋生態系に対する意識調査を実施する。ここでは、ミルやウミブドウなどの食用となる嚢状緑藻の利用加工現況を視野に、身近な海藻としての嚢状緑藻の認知度を検討する。