hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マイクロ波合成開口レーダ偏波散乱解析による熱帯早生樹の森林バイオマス推定

そのため、本研究も対象樹種をユーカリに変更せざるを得ない。しかしながら、様々な樹種の後方散乱特性を多偏波(4偏波データ)を用いて明らかにすることは、学術的に意味のあることである。また、同一植林地内に複数の樹種が植えられることは極めて稀であることから、この機会を生かし、マイクロ波衛星画像による樹種の判別に取り組む。以上の理由により、学術的な観点から、本研究は概ね順調に進展していると言える。本研究では、マイクロ波センサを搭載するALOS-2衛星により取得されるPALSAR-2画像を用いた熱帯産業植林地における衛星データの解析を継続的に進め、プランテーションのモニタリングを行っている。これまで、ALOS衛星のフル偏波(HH/HV/VV/VH)解析により、アカシアプランテーションにおける林層構造を明らかにした(Kobayashi et al., 2015)。同様に、アカシア植林ユーカリ植林への転換が進む当該植林地において、フル偏波データを用いた植生構造の把握を行う予定であった。しかし、ALOS-2衛星では当該地におけるフル偏波観測は5年に1回となり、当該地では、2015年4月にフル偏波が撮影され、その後は、2偏波(HH/HV)での観測が主となった。そこで、まずはアカシア林とユーカリ林の後方散乱特性の違いを明らかにした。植林地では、すでにユーカリ林への転換が始まっており、またアカシア林においてはサルによる樹皮はぎのダメージが深刻であったため、同じ画像上での樹種の判別は行うことができなかった。そのため、ALOS/PALSARデータ(2009年04月09日撮影)によりアカシア林、ALOS-2/PALSAR-2データ(2015年04月11日撮影)により、ユーカリ林の後方散乱を解析した。結果、2回反射散乱のみ明確な差を示し、二樹種の判別が可能であることが明らかになった。次に、二偏波データを用い、二偏波データが森林の垂直構造にどれだけ影響を受けるか、植生調査により得られたデータとL-band SARデータとの比較より解析を行った結果、HV偏波が、やはり下層植生の有無に大きく影響を受けていることがデータ解析より明らかとなった。アカシアプランテーションにおいて、森林の垂直構造によってマイクロ波の後方散乱がどのように変化するのか、四偏波解析に関する知見を十分に蓄積してきた。しかし、当該植林地において、サルによる樹皮はぎによりユーカリ林への転換が余儀なくされ、既存のアカシア林が伐採されたあとは植林されないこと、またアカシア林でのダメージは大きく植林会社による観測も全く行われていないため、本研究において、対象樹種をユーカリ林へ変更することが余儀なくされた。また、ALOS-2/PALSAR-2データの四偏波データの観測がは5年に1回となり、当該地では、2015年4月にフル偏波が撮影され、その後は、2偏波(HH/HV)での観測が主となった(次回の観測は2020年予定)。したがって、偏波の情報量を増やすためにL-bandに加え、森林に対して透過性の低いC-bandデータ(Sentinel-1B)を用い、マルチバンドによる森林垂直構造の把握を行う必要がある。本研究は、マイクロ波センサを搭載するALOS-2衛星により取得されるPALSAR-2画像の解析を継続的に進め、熱帯産業植林地の長期モニタリングを目指している。
古文書からみる日本語史-方法論の開拓と展開

古文書は、文学作品等と比べ、日本語史資料としての研究が遅れている。本研究は、実用書記日本語の一級資料でありながら日本語研究の資料として用いられることが少なかった「古文書」による日本語史研究を企図した。主に中世古文書を資料とし、日本語学・言語学の枠を越え学際的に研究を進めた結果、その統語的特徴(語順・修飾構造等)や助動詞の用法等を明らかにすることができた。部分的ではあるが、正格漢文との異同についても分析し成果を得た。それら一連の研究をふまえ、古文書を日本語史研究に活用する方法と可能性についても考察を進めた。本研究は、実用書記日本語の一級資料でありながら、日本語研究の資料として用いられることが少なかった「古文書」による日本語史研究を企図するものである。本年度は、古文書のなかで、特に日本式漢文の分析に重点を置いた。瀬野精一郎編纂『鎌倉幕府裁許状集』におさめられた裁許状を一通ずつ読み進め、文法や語彙に関する分析を進めた。日本式漢文において独自に発達した助動詞「令」、補助動詞「置」の用法について、共起動詞や表す意味を詳細に調査し、その用法や機能を明らかにした。また、日本式漢文の統語構造(連体修飾構造、副詞の連用修飾のパターン、主語・目的語の取り方、前置詞〔「於」「為」「以」等〕の用法、「[名詞]有之」の「とりたて」用法、等)について分析を行い、成果を得ることができた。以上について、論文として発表するべく準備を進めている。あわせて、日本で独自の発展を遂げた漢文(日本式漢文)が、近代にいたるまでどのように変遷したか、またその過程で、日本語の口語とどのように関わりあっていたのか、という観点からも研究と資料収集を進めた。また、古文書資料の収集とその言語学的利用法の開拓という観点から、沖縄・北九州にて調査を行い、琉球における言語接触・庶民の言葉に関する有益な資料を得ることができた。同じく、ドイツのボン大学にて資料を閲覧し、近代に日本から渡った文献資料の中に、書かれた当時の口語を反映する興味深い資料が存在することがわかった。科学研究費補助金は、主として以上の調査と資料収集のための図書・資料の購入費および旅費として利用した。本研究は、実用書記日本語の一級資料でありながら日本語研究の資料として用いられることが少なかった「古文書」による日本語史研究を企図するものである。本年度は、昨年度から引き続き『鎌倉幕府裁許状集』所収の裁許状を主な資料とし、分析を進めた。本年度特に重点を置いたのは、正格漢文と日本式漢文の、文法面における異同を明らかにすることであった。日本式漢文とは、漢字のみで書かれながらも文法や語彙に日本語の影響がみられる漢文で、日本語史や言語接触の観点から興味深い言語資料である。分析として、裁許状一通一通にあたり、統語的特徴(語順・修飾構造等)や助動詞の用法等が、いかなる点で正格漢文と共通し、いかなる点で異なっているのかを用例に即して検討した。特定の文法形式を網羅的に調査する必要がある場合には、電子データを用いて用例を一括収集し、数量的分析を行った。以上の成果は、公表の準備を進めている。昨年度の成果を論文にまとめる過程において、各文書の文脈をより詳細に特定する必要が生じた。そのためには、当時の時代・社会的状況、成文法、慣習、裁判制度など、文書中には必ずしも明示されない背景知識が不可欠であることから、言語学・日本語学の枠を超え学際的に研究を進めた。日本史・法制史学等の研究成果にあたるとともに、各分野の研究者の協力を得て、各古文書の内容を正確・精密に把握することに重点を置いた。以上の「漢文」研究と並行し、仮名文書(主に鎌倉時代)の言語学的活用についても考察を進めた。それらが当時の口語を反映した貴重な言語資料であることを再確認したと同時に、文書中の各種の語が何を指すものかを特定することが今後の重要な課題であると認識した。科学研究費補助金は、主として以上の調査と資料収集のための図書・資料の購入および複写費用として活用した。古文書にみられる日本式漢文の文法に関して、申請書記載の分析を進め成果を得られた。それらを論文として公表すべく、準備を進めている。日本式漢文が中世以降、色々に形を変え、近代にいたる過程についても分析を進めることができた。また、古文書資料の収集とその言語学的利用方法の開拓という点においても、成果を得ることができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。日本式漢文(変体漢文)の文法に関するこれまでの研究成果を論文として公表する。これまで分析してきた古文書と、それらとは異なるジャンルの実用初期言語資料との比較を行う。

書き手の階層や学問等の社会的背景と、資料に表れる語彙・文法・文体との関連についての研究を行う。引き続き、古文書を日本語史の資料としていかに位置づけ、利用できるのかその方法を開拓し、資料の収集を進める。24年度が最終年度であるため、記入しない。
表在性膀胱癌の再発関連分子の同定とそれを標的にした新規治療法の開発

細胞周期,細胞接着およびEMT関連分子に焦点を当てた解析を施行し,表在性膀胱癌の再発予測モデルを提唱した.また,これらの所見を踏まえ幾つかの分子を標的にした新規治療による表在性膀胱癌の再発予防の有用性を示した。我々は概ね実施計画に記したスケジュールに沿って,実験を施行し既に幾つかの重要な成果を挙げることが出来たので以下に要約して記載する.(1)まず,表在性膀胱癌の再発に関与する可能性のある分子マーカーの発現を、免疫組織化学染色にて検索した.我々は,特に細胞周期関連蛋白および細胞接着関連蛋白に焦点を絞り,それぞれ7種類および8種類の蛋白の発現レベルを評価した結果,細胞周期関連蛋白ではp27の,細胞周期関連蛋白でほβ4 integrinの発現レベルと表在性膀胱癌の再発が独立して相関することを明らかにし,臨床病理学的な古典的パラメーターとこれら分子マーカーを組み合わせることにより,信頼性の高い再発予測モデルを構築した.(3)β4 integrinを介して抗腫瘍効果を発現する化学物質を同定し,現在前立腺癌細胞を用いて,その分子機構を明らかにした。また,上記のβ4 integrinの発現レベルと表在性膀胱癌の再発との所見を考慮し,その物質と表在性膀胱癌に対する抗腫瘍効果および再発予防効果を解析中である.我々は概ね実施計画に記したスケジュールに沿って,実験を施行し既に幾つかの重要な成果を挙げることが出来たので以下に要約して記載する.(1)まず,表在性膀胱癌の再発に関与する可能性のある分子マーカーの発現を、免疫組織化学染色にて検索した.我々は,細胞周期関連蛋白に引き続き細胞接着関連蛋白に焦点を絞り,8種類の蛋白の発現レベルを評価した結果,β4 integrinの発現レベルと表在性膀胱癌の再発が独立して相関することを明らかにした.また,臨床病理学的な古典的パラメーターとこれら分子マーカーを組み合わせることにより,信頼性の高い再発予測モデルを構築した.(2)上記の結果を解析する過程で,表在性膀胱癌の再発といわゆるepithelial-to-mesenhymal transition (EMT)との密接な関係を初めて明らかにした.また,膀胱癌と同様の性質を有する上部尿路上皮癌とEMTの関連も併せて検討した.現在,培養細胞を用いて膀胱癌におけるEMTモデルを作製し,EMTの意義を分子レベルで明らかにするために種々の解析を施行中である.(3)β4 integrinを介して抗腫瘍効果を発現する化学物質を同定し,現在前立腺癌細胞を用いて,その分子機構を明らかにした。また,上記のβ4 integrinの発現レベルと表在性膀胱癌の再発との所見を考慮し,その物質と表在性膀胱癌に対する抗腫瘍効果および再発予防効果を解析中である.我々は概ね実施計画に記したスケジュールに沿って,実験を施行し既に幾つかの重要な成果を挙げることが出来たので以下に要約して記載する.(1)まず,前年度までに表在性膀胱癌の再発に関与する可能性のある分子マーカーの発現を、細胞周期関連蛋白および細胞接着関連蛋白に焦点を絞り,免疫組織化学染色にて検索した.これらの結果に基づき、臨床病理学的な古典的パラメーターと分子マーカーの発現を組み合わせることにより,信頼性の高い再発予測モデルを構築した.transition(EMT)との関係を解析し,表在性膀胱癌の再発そのものに加え,上部尿路癌の術後膀胱内再発にも,代表的なEMTマーカーであるE-cadhefinおよびN-cadherinが重要な役割を果たしていることを初めて明らかにした.(3)表在性膀胱癌の再発における血管新生因子の役割の検討を行い,経口抗癌剤の一種であるUFTが,血管新生阻害作用を介して表在性膀胱癌の再発予防効果を有する可能性を明らかにした。UFTにより古典的な血管新生因子の分泌レベルは影響を受けなかったが,血管新生阻害作用を有するGBLがUFTにより誘導されることが示された,(4)Heat shock protein 70(HSP70)を標的としたsiRNAが,膀胱癌細胞の抗癌剤感受性を亢進させることを明らかにした.また,その機序としてcaspase依存性のアポトーシス誘導が関与していることを示した.
知性に関する比較認知科学的研究

比較認知科学(CCS)という新しい研究分野から、知性の比較研究をおこなった。研究組織は日米に別れる。日本の霊長類研究所のグループは、1978年以来、チンパンジーの知性にかんする実験的分析をおこなってきた。アイという名のチンパンジーをはじめ10個体が研究所に1群として飼育されており、さまざまな角度から知性の実験的研究をおこなっている。アメリカのコロンビア大学のテラス博士のグループは、ハト、マカクザルを対象に、視覚認知や記憶の研究をおこなってきた。平成7年度の実績としては、まずアメリカの研究チームから、タフツ大学のクック博士を招へいして共同研究をおこなった。クック博士は、ハトの視覚情報処理研究の第1人者である。犬山の霊長類研究所で、比較認知科学のシンポジウムを開催しただけでなく、京都大学、金沢大学でも、精力的に講演・討論をおこなった。とくに霊長類研究所の友永らは、チンパンジーで視覚探索課題(ビジュアル・サーチ)の研究をおこなってきたので、クックと共同研究について精力的な討議がおこなわれた。ニホンザルの継時パタンの系列記憶にかんする研究をおこなっていた大芝は、クックから研究指導を受けた。こうした国際的な共同研究の背景のもとに、本研究チームは、チンパンジーおよびニホンザルを主な研究対象として、視覚情報処理、言語機能、道具の使用、記憶、といった広範なテーマについて、知性の比較研究を認知科学的な視点からおこなった。以下に成果を箇条書きにする。1)チンパンジーに漢字・図形文字を教え、色の名前をこれらの視覚シンボルで表現できるようにした。現在、カラー・ストループ効果の検討に向けて、研究を継続中である。カラー・ストループ効果は、意味情報の処理と知覚情報の処理とが競合する場面であり、ヒト言語の特徴をチンパンジーが習得した「言語」と比較対照するうえでクリティカルな実験である。2)幾何学図形の錯視、具体的にはポンゾ錯視について、ひと、チンパンジー、マカクザル、ハトで比較研究をおこなった。基本的にはどの種でも錯視の生じることが確認された。ただし、錯視量を刺激の提示方向や遠近図的背景の操作を通じて測定すると、それぞれの種に応じた知覚世界であることが示唆された。3)視覚探索課題をもちいて、ヒトとチンパンジーの視覚情報処理の類似点と相違点を検証した。4)表情認知、運動する視覚刺激と遮蔽の効果、などその他の視覚情報処理のトピックスについても検討すると同時に、視覚と聴覚のマッチングにかんする実験的研究をおこなった。5)強化の随伴性、選択行動、ト-クン(代理性貨幣)について、チンパンジーを被験者とした実験的研究をおこなった。6)粘土遊び、手品、などについて、検討した。7)視覚・聴覚だけでなく、嗅覚にかんする予備的研究を人工ナッツ法と呼ぶ手続きで検討した。味覚についても検討した。8)オランダのア-ネム・コロニーのチンパンジーを対象にして、半野生に近い状況での対象操作、道具使用の個体発達の過程を検討した。

5)強化の随伴性、選択行動、ト-クン(代理性貨幣)について、チンパンジーを被験者とした実験的研究をおこなった。6)粘土遊び、手品、などについて、検討した。7)視覚・聴覚だけでなく、嗅覚にかんする予備的研究を人工ナッツ法と呼ぶ手続きで検討した。味覚についても検討した。8)オランダのア-ネム・コロニーのチンパンジーを対象にして、半野生に近い状況での対象操作、道具使用の個体発達の過程を検討した。平成5年度には、藤田・友永がアメリカ霊長類学会(アメリカ)に参加し、松沢が国際行動発達学会(ブラジル)と国際動物行動学会(スペイン)に参加して、研究発表と意見交換をおこなった。藤田・友永は、学会参加の後、エモリ大学言語研究センター、ヤ-キス霊長類研究所、セントラルワシントン大学類人猿研究施設を歴訪し、米国の第一線の霊長類研究者と論議をおこなった。また、シッドマン、イバーセン、ウォルラーベンの3氏が来日して、犬山で共同研究と意見交換をおこなった。シッドマン氏は、短期の滞在であったが、この間にセミナーや個別の研究者との深い議論を通して、今後の比較認知研究に対する有意義な示唆を与えた。イバーセン氏は長期に滞在し、チンパンジーの図形描画に関する実験をおこない、大きな成果を得た。ウォルラーベン氏は約2週間の滞在の間に、霊長類の実験的な行動分析法やそのための実験装置を学んで帰国した。一方、国内の研究組織を構成する霊長類研究所の研究者はそれぞれ霊長類の知性に関する実験的研究をおこなった。松沢は主としてチンパンジーの自由描画と数の認識・記憶について分析した。小嶋は主として加齢に伴うニホンザルの認知機能の減退とチンパンジーのあいさつ行動を分析した。藤田は主としてチンパンジーとアカゲザルの錯視知覚の分析と、ニホンザルの視覚探索に関する分析をおこなった。友永は主としてチンパンジーの視覚探索に関する分析とチンパンジーのラテラリティに関する分析をおこなった。これらの研究成果は、日本霊長類学会、日本心理学会、発達心理学会、米国基礎心理学会、国際霊長類学会等で発表される予定である。前年度に引き続き、ヒト、チンパンジー、サル、及びハトを対称に、「知性」の諸側面に関して相互比較が可能な資料を実験的に収集し、「知性」の進化について総合的に考察した。「知性」は必ずしも明確に定義された概念ではないが、本研究では、「知性」を概念形成、言語、記憶、推論などといった諸能力の有機的連関ととらえる。言語、推論、記憶、知識、概念形成の実験をそれぞれの担当者が企画・実施する。言語の研究では、語の獲得、文法の形成・習得、文の生成、個体間コミュニケーション、等が分析の対象となる。推論の研究では、系列学習を用いた推移的推論の分析や、記号の対応学習による論理的推論の分析をめざした。6年度は、ヒト、チンパンジー、サルを被験者として数の操作、錯視、視覚探索といった視覚情報処理の研究と、視聴覚特性との関連を引き続き究明した。国際共同として、数の操作の研究を推進しているサリ-・ボイセン博士や、キム・バ-ド博士、アン・ラッソン博士の来日を企画し共同研究をおこなった。
色素体分裂制御遺伝子群ネットワークの内的・外的環境に対する応答の解析

シロイヌナズナのftsZ1-1とcrlとの二重突然変異体の形態を観察したところ、crl ftsZ1-1二重突然変異体は胚発生および発芽後の個体においてcr1変異体よりも重篤な形態異常を示した。また、crl ftsZ1-1においてはcrl, ftsZ1-1各単独変異体よりも葉緑体数が減少していた。さらに、FtsZ1-1: GFPはcr1変異体の葉緑体においても野生型とほぼ同様に葉緑体の赤道面にリング状に局在した。これらの結果から、CRLはFtsZ1-1とは遺伝学的に独立した経路を介して色素体分裂に関与すると考えられた。また、分裂を制御するFtsZ1-1の変異がcrl植物の発生異常を亢進したことから、色素体分裂阻害がcrlで観察される植物の形態異常の主要な原因の一つであると考えられた。色素体局在蛍光タンパク質を用いて調べた結果、crl変異体の子葉原基、気孔、葉の表皮細胞には色素体が存在しないと思われる細胞が全体の約15%存在していた。また、DAPI染色によってオルガネラDNAを検出したが、crl変異体の胚子葉と気孔には色素体DNAが検出できない細胞が存在した。crl変異体の分裂紀胚細胞において、一方の娘細胞側にしか色素体存在しない細胞が存在した。この結果から、crl変異体では細胞分裂時に色素体が不均等に分配されるために色素体を失った細胞が生じている事が示唆された。crlと同程度に色素体分裂が阻害されているarc6変異体では、色素体が検出できない細胞はほとんど見つからなかった。したがって、色素体が検出できない細胞が生じるのは色素体分裂が阻害された場合に一般的に見られる現象ではないと考えられた。1.CRL遺伝子が色素体分裂に必要とされるFtsZリングの形成に必要であるかを調べるために、シロイヌナズナFtsZ1-1遺伝子の転写制御領域で転写されるFtsZ1-1:GFP融合タンパク質をcrl変異体に導入し、crl色素体におけるFtsZリング形成をしらべた。その結果、crlではFtsZリングがほぼ正常に形成されている事が明らかとなった。この結果からCRL遺伝子はFtsZリング形成には関与しない新たな色素体分裂制御因子である可能性が示唆された。2.色素体局在YFPタンパク質遺伝子をcrl変異体およびcrl ftsZ1-12重突然変異体に導入し、プラスチドを持たない細胞の有無を調べた。その結果、crl変異体、crl ftsZ1-12重突然変異体いずれの胚においてもプラスチドが検出できない細胞が存在することが明らかとなった。3.色素体局在YFPを導入したcrl変異体細胞の観察から、分裂が阻害されて大きくなった色素体、クロロフィルを持たない色素体が高頻度で生じることを見いだした。さらに、同様の色素体はFtsZリングの形成に必須な遺伝子変異体であるシロイヌナズナarchにおいても生じていた。この結果から色素体分裂が阻害された場合に機能するFtsZリング形成に依存しない色素体分裂様式があることが示唆された。4.crl、crl ftsZ1-1では環境応答に重要な働きもするオーキシンの局在が胚において変化している事が、オーキシンによって発現が誘導される遺伝子の発現を調べる実験、およびオーキシンの極性輸送に必要なPIN1タンパク質の細胞内局在を調べた結果明らかとなった。

昨年度までに(1)CRL遺伝子はFtsZリング形成には関与しない新たな色素体分裂制御因子である可能性があること、(2)crl変異体、crl ftsZl-l2重突然変異体いずれの胚においてもプラスチドが検出できない細胞が存在すること、(3)分裂が阻害されて大きくなった色素体、クロロフィルを持たない色素体が高頻度で生じること、(4)crl、crl ftsZl-lでは環境応答に重要な働きもするオーキシンの局在が胚において変化している事などを明らかとした。昨年度の成果(2)は色素体局在蛍光タンパク質を用いて調べた結果から得られたものである。そこで、今年度はミトコンドリア局在蛍光タンパク質GFPを発現しているcrl変異体の胚子葉、気孔の細胞をDAPI染色することによって、crl変異体では色素体DNAが検出できない細胞が存在することを明らかとした。また、今年度は色素体局在蛍光タンパク質を発現している分裂期胚細胞をDAPI染色することによって、一方の娘細胞側にしか色素体が存在しない細胞が存在することを見いだした。さらに、crl変異体と同程度に細胞あたりの色素体数が減少しているが、色素体を持たない細胞が生じていないarc6変異体の分裂期の細胞では、細胞分裂時に色素体が脱落しないよう色素体が細胞全体に広がっていることを見いだした。これに対して、crl変異体の分裂細胞では細胞に占める色素体の割合が野生型よりも減少していた。これらの結果から、crl変異体では色素体分裂が阻害されていることに加え、色素体の拡大も阻害されているために、色素体の不均等分配がおこり、色素体を失った細胞が生じている事が示唆された。
乾燥地における空中水蒸気固定の設計

○空気中の水蒸気を凝縮し、水資源として収集することを目的として以下の研究を行った。1.耕地面表層における水・熱移動に関する研究を行い、耕地の熱収支や消費水量を気象観測データから推定するための検討を行った。また、夜間の地表面土壌水分を地表面の熱伝導率を用いて推定する方法を提案した。2.大気中の水蒸気を資源として評価する研究を行い、気候データから接地気層大気中の水蒸気賦存量を評価し、乾燥地であっても西海岸冷涼砂漠では水蒸気量が豊富であることを明らかにした。また、大気の水蒸気量を評価する方法について人工衛星データを利用したリモートセンシングを試み、その絶対量を推定できる可能性を示した。3.小規模な水循環系である水蒸気固定装置を構築し実験を行った。ビニールトンネルの塩水蒸留実験において、被覆フィルムに凝結させる太陽熱蒸留タイプと地-気熱交換蒸留タイプを比較した。その結果、後者の凝結水量はおよそ15%増加した。また、塩水の電気伝導度41.3mS/cmに対し回収水は0.3mS/cmが得られ、高い淡水化効果が得られた。また、凝結水量を土壌温度とトンネル気温の差から推定する方法を示した。○既存水資源の効率的利用、水質改善を目的とし、以下の水管理の研究を行った。1.ガラス室において、多孔ホ-ス(地中灌漑)、点滴チューブ(地表灌漑)、素焼きポット(地中滲出灌漑)による節水灌漑実験を行い、オクラの経済的な生産を得た。2.閉鎖性水域の水質汚濁に対して生物処理による水質浄化を実験し、実用的な浄化効果を得た。平成7年度の研究経過の概要は以下のとおりである.1.自由大気中水蒸気固定のための基礎的研究1)鳥取大学乾燥地研究センターの砂地圃場において,放射収支,熱収支の観測,特に気温・湿度・土壌水分の垂直分布観測を綿密に行い,大気中水蒸気の動態を分析した.夜間,放射冷却時に気温の逆転が生じ,表層砂層に起きた凝結についてその水源が大気側にあるか,土壌側にあるかを現在分析中である.2)熱電素子,太陽電池,ヒートパイプを組み合わせる凝結板を設計した.(次年度試験機組立て予定)3)乾燥地各地の気候データより水蒸気量を試算し,西岸乾燥地の賦存量が多いことを明らかにした.4)大気中水蒸気量の空間分布を、人工衛星リモートセンシングデータから推定する方法について文献調査を行った.海上の可降水量推定の報告はあるが,陸域での応用例はまだ見つかっていない.2.水蒸気固定による水の循環利用のための応用研究1)ビニールトンネルを利用した半閉鎖空間での塩水の蒸留実験により,被覆フイルムに凝結させる太陽熱蒸留タイプと地一気熱交換蒸留タイプを比較した.その結果,後者はほぼ1日中継続的に回収でき,その量はおよそ15%増加した.また,塩水の電気伝導度41.3mS/cmに対し回収水は0.3mS/cmが得られた.冷却源に冷水を用いた場合のトンネル内熱収支,水収支は現在解析中である.2)節水栽培のためのマイクロ潅漑の実験,マルチによる蒸発損失抑制の実験を行い,根圏土層の適正水分状態維持法についてデータを検討中である.○空気中の水蒸気を凝縮し、水資源として収集することを目的として以下の研究を行った。研究実績の概要平成8年度の研究経過の概要は以下のとおりである.1.境界層大気中水蒸気固定のための基礎研究1)鳥取大学乾燥地研究センター砂地圃場において,放射収支,熱収支の観測を実施した.土壌表層の水分状態の変化を非破壊的に求める方法を検討した結果,土壌の熱伝導率が指標になりうることを明らかにした.また,ソルゴ-畑上の大気中の水蒸気量分布について,灌漑の有無・移流などの条件別に影響を分析した.

2)熱電素子,太陽電池を組合せた凝結板の試験機を組立てたが,部品の破損により実験は実施できなかった.平成9年度に再度実施する予定である.3)大気中水蒸気量の空間分布を,人工衛星リモートセンシングデータから推定する方法について解析した(結果は平成9年度農業気象学会において発表予定).2.水蒸気固定による水の循環利用のための実用的研究1)アルミ板の夜間の凝結量を測定した.熱電素子を張り付けた場合,張り付けない場合に比べて510の凝結水を回収することができた.2)ビニールトンネルを利用した半閉鎖空間で,大陸西岸冷涼砂漠の温湿度条件の空気を養成し,その空気を冷水を用いたラジェーターで冷却して水蒸気固定が可能であることを実証した.得られた水のpHは56の範囲であった.3.平成9年度は補足的な実験を実施するとともに,3年間の成果を整理して,研究報告書にまとめる予定である.平成9年度の研究経過の概要は以下のとおりである。(1)境界層大気中水蒸気固定のための基礎的研究気象庁、気象協会などの気象データを収集し、世界の一部について大気中水蒸気賦存状態の評価を行った。今後も継続して作業を進め、大気中の水蒸気賦存量に関するデータベースに構築したいと考えている。また、本研究は、自然エネルギーの利用に関連しているため、乾燥地研究センターに導入された計器により、鳥取の海岸砂丘地における放射、風力エネルギー評価のための観測を1998年1月から開始した。乾燥地の微気象特性、境界層大気の水蒸気分布とその動態、地面付近の熱・水収支の解析に関する補足的な観測の結果を基に研究成果の取り纏めを行い学会誌に投稿した。リモートセンシングを利用して、地表付近の大気中に含まれる水蒸気量を見積り、その分布を得るための解析を行った。NOAA-AVHRRの2波長帯の輝度温度差は、可降水量や地表付近の比湿と密接な関係があることが判明し、この結果を利用して大気中の水蒸気量分布を求める可能性が示された。水質の浄化を生物処理によって行う試験を実施し、用いた浄化システムの濾材に形成された生物膜が栄養塩類の溶出を抑制することを明らかにした。種々の潅水資材を用いた地中潅漑による節水潅漑試験を行い、地中および側方からの毛管水の移動が節水に寄与する効果を分析した。(2)水蒸気固定による水の反復利用のための実用的研究平成7年度設置の水蒸気回収システムを用いて前年度に引き続き水蒸気固定の実験を行うとともに、3年間の成果を報告書にまとめる作業を行った。
抗癌剤と放射線併用療法による肺障害の基礎的研究

【基礎研究】塩酸イリノテカン(CPT-11)シスプラチンなど肺癌治療において中心的な薬剤と放射線の同時併用による肺障害についてin vivoで検討した。マウスを用い、放射線は片側1回肺照射とし照射線量は5Gyより15Gyまで段階的に増量、さらに薬剤と併用し、照射後一定時期に屠殺し、照射肺及び非照射肺について組織学的に検討した。HE染色により肺障害の程度を検討したが,有意な変化を見い出すことができなかった。照射肺よりRNAを抽出しTGFβの定量も行ったが、現在のところまとまった結果が得られていない。今後さらに検討をしていく。【臨床研究】放射線及び化学療法同時併用を行った患者60例について、肺臓炎を起こす危険因子について検討した。照射面積200cm^2以上、下肺野、CPT-11の同時併用などが有意な危険因子であることを明らかにした(Eupean J Cancer34,71-75,1998)。放射線治療あるいは放射線・化学療法の併用療法を受ける患者で、治療前後において末梢血中及び気管支肺胞洗浄(BAL、照射外の健側肺)中の細胞成分、各種マーカーの変化を10例の患者について測定した。その結果、BAL中のリンパ球、好中球、アルブミンが有意に治療により増加した。放射線治療が照射外の健側肺にも影響を与えることを明らかにした(呼吸器病学会誌抄録集1999年、p276、AbstractNo.PF-18)。CPT-11と放射線の同時併用の第1相試験を26例の患者に対して共同研究で行った。その結果、1)用量制限毒性は、肺臓炎、食道炎、下痢であり、最大耐用量は60mg/m^2、推奨投与量は45mg/m^2であった。2)奏効率は75%、生存期間中央値は15.6ヵ月であった(British J cancer,in press,1999)。次に、CPT-11+ガルボプラチンに放射線の同時併用の第1相試験を行った。症例は31例で、1)DLTは、肺臓炎、好中球減少、血小板減少で、最大耐用量はCPT-11=60mg/m^2であった。50mg/m^2がCPT-11の推奨投与量と考えられた。2)奏効率は60%、生存期間中央値は18.8ヶ月で1年生存率56.2%、2年生存率30.7%であった。本治療法は、切除不能III期非小細胞肺癌に対し優れた治療効果と耐容可能な副作用であることが示唆された。第II相試験による効果、副作用の確認が必要と考えられた(ASCO,proceeding in press,1999)。

塩酸イリノテカンと放射線の同時併用による肺障害についてin vivoでの検討についてはマウスを用い、放射線は片側1回肺照射とし、照射線量は5Gyより15Gyまで段階的に増量し、照射後一定時期に屠殺し、照射肺及び非照射肺について組織学的に検討し、至適線量と、観察期間を決定する実験が目下進行中である。肺毒性の評価を間質性肺炎の程度で評価するために、肺の経時的なHEその他の染色による組織学的変化により照射側、非照射側のそれぞれについて検討し、また、肺よりRNAを抽出し、ノーザンブロットでTGFβを定量しているところである。臨床研究【基礎研究】塩徴イリノテカ(CPT-11)ン、シスプラチンなど肺癌治療において中心的な薬剤と放射線の同時併用による肺障害についてin vivoで検討した。マウスを用い、放射線は片側1回肺照射とし照射線量は5Gyより15Gyまで段階的に増量、さらに薬剤と併用し、照射後一定時期に屠殺し、照射肺及び非照射肺について組織学的に検討した。HE染色により肺障害の程度を検討したが、有意な変化を見い出すことができなかった。照射肺よりRNAを抽出しTGFβの定量も行ったが、現在のところまとまった結果が得られていない。今後さらに検討をしていく。【臨床研究】放射線及び化学療法同時併用を行った患者60例について、肺臓炎を起こす危険因子について検討した。照射面積200cm^2以上、下肺野、CPT-11の同時併用などが有意な危険因子であることを明らかにした(Eupean J Cancer 34,71-75,1998)。放射線治療あるいは放射線・化学療法の併用療法を受ける患者で、治療前後において末梢血中及び気管支肺胞洗浄(BAL、照射外の健側肺)中の細胞成分、各種マーカーの変化を10例の患者について測定した。その結果、BAL中のリンパ球、好中球、アルブミンが有意に治療により増加した。放射線治療が照射外の健側肺にも影響を与えることを明らかにした(呼吸器病学会誌抄録集1999年、p276、Abstract No.PF-18)。CPT-11と放射線の同時併用の第1相試験を26例の患者に対して共同研究で行った。その結果、1)用量制限毒性は、肺臓炎、食道炎、下痢であり、最大耐用量は60mg/m^2、推奨投与量は45mg/m^2であった。2)奏効率は75%、生存期間中央値は15.6ヵ月であった(British J cancer,in press,1999)。次に、CPT-11+カルボプラチンに放射線の同時併用の第1相試験を行った。症例は31例で、1)DLTは、肺臓炎、好中球減少、血小板減少で、最大耐用量はCPT-11=60mg/m^2であった。50mg/m^2がCPT-11の推奨投与量と考えられた。2)奏効率は60%、生存期間中央値は18.8ヵ月で1年生存率56.2%、2年生存率30.7%であった。本治療法は、切除不能III期非小細胞肺癌に対し優れた治療効果と耐容可能な副作用であることが示唆された。第II相試験による効果、副作用の確認が必要と考えられた(ASCO,proceeding in press,1999)。
表面粗さの繰返し塑性変形を考慮した接触剛性のベイズ推定に関する研究

本研究は,工作機械の加工精度を向上させるため,機械の振動や熱変形等の外乱により生じる繰返し塑性変形を考慮した,構造体結合部における接触剛性の特性について解明することを目的としている.そのために表面粗さプロファイルから各繰返し荷重における接触剛性の推定法の提案を目指した.平成27年度は,推定法に利用するベイズ推論についての調査,およびそれを基礎としたプログラムの作成を行い,これを利用して表面粗さの繰返し荷重による弾塑性メカニズムの解明を行う計画である.したがって年度前半は,ベイズ推論についての調査を重点的に行い,これを利用したプログラムの作成を行った.その結果,弾塑性メカニズムの解明まではいかなかったが,表面粗さプロファイルや任意の波長データ等,指定したデータを入力し,そこからベイズ推定を行うプログラムを完成することができ,動作を確認することが出来た.この作成したプログラムを拡張することで,加工したての表面から各荷重回における表面形状の予測を行い,得られたデータから自動的に接触剛性や真実接触面積の推定が可能になることが期待される.またこれを利用すれば,接触剛性および真実接触面積等各パラメータの特性解明につながるため,構造体結合部のより詳細で正確な接触挙動を把握することも期待できる.本研究は,工作機械の加工精度を向上させるため,機械の振動や熱変形等の外乱により生じる繰返し塑性変形を考慮した,構造体結合部における接触剛性の特性について解明することを目的としている.そのために表面粗さプロファイルから各繰返し荷重における接触剛性の推定法の提案を目指した.平成27年度は,推定法に利用するベイズ推論についての調査,およびそれを基礎としたプログラムの作成を行い,これを利用して表面粗さの繰返し荷重による弾塑性メカニズムの解明を行う計画である.したがって年度前半は,ベイズ推論についての調査を重点的に行い,これを利用したプログラムの作成を行った.その結果,弾塑性メカニズムの解明まではいかなかったが,表面粗さプロファイルや任意の波長データ等,指定したデータを入力し,そこからベイズ推定を行うプログラムを完成することができ,動作を確認することが出来た.この作成したプログラムを拡張することで,加工したての表面から各荷重回における表面形状の予測を行い,得られたデータから自動的に接触剛性や真実接触面積の推定が可能になることが期待される.またこれを利用すれば,接触剛性および真実接触面積等各パラメータの特性解明につながるため,構造体結合部のより詳細で正確な接触挙動を把握することも期待できる.
高解像度古植生復元のための迅速かつ網羅的な植物有機分子化石解析方法の確立

ガスクロマトグラフ質量分析計を用いた植物分子化石の迅速かつ簡便な解析のため1)分子化石ライブラリの作成, 2)ライブラリを利用したターゲット解析による古植生指標の導出、3)ノンターゲット解析による古植生・古環境指標分子の探索を行った。1.分子化石ライブラリ:白亜系堆積岩・近現世堆積物・生体/化石植物・標準物質の分析を行い、テルペノイド骨格をもつ植物由来分子化石のマススペクトルと保持時間情報を取得し、ライブラリに登録した。2.ライブラリを利用した植生指標HPPとar-AGIの解析:マススペクトルの類似度のみに基づく自動同定を試みたところ偽陽性が頻発し、誤同定ピークの切り分けに労力と習熟を要した。保持指数を同定条件に加えることで誤同定は減少し、妥当な作業時間で解析結果が得られるようになった。熱熟成の著しく進行した試料など、対象化合物のピーク純度が低い場合には偽陰性も増加した。完全な自動化には至っていないが、マススペクトルと保持指数を組み合わせることで植物分子化石解析の大幅な省力化(半自動解析)が可能になった。得られたピーク面積から計算される植生指標の値は、従来の手動解析結果と同様に用いることができる。3.白亜系堆積岩抽出物の非ターゲット解析により、既知の植物バイオマーカーと挙動を共にする未知ピークを抽出した。そのうち一部は、マススペクトルの特徴から植物テルペノイド誘導体であることが示唆された。非ターゲット解析は新規指標分子の探索に有効であり、ライブラリの拡充とともに得られる情報の精度も高まることが期待される。白亜系堆積岩・植物化石中の植物有機分子化石ライブラリ作成のため、北海道大夕張地域・苫前地域・穂別地域・三笠地域の堆積岩と植物化石を採取・収集した。さらに、和歌山広川町・徳島県勝浦町・高知県香北町の下部白亜系堆積岩と植物化石を採取して順次分析している。対象化合物が豊富に含まれ夾雑物の影響の少ないピークを含む試料を選定し、マススペクトルをライブラリに登録したが、下部白亜系などの熱熟成の進行した試料ほど環式テルペノイド化合物が相対的に減少し、植物由来テルペノイド化合物の純粋なマススペクトルを得るのが難しくなる傾向にあった。比較的未熟成な苫前地域の堆積物や、植物由来有機分子の卓越する炭層や植物化石から良好なマススペクトルが得られた。既存の古植生指標の計算に用いる植物由来の脂肪族・芳香族テルペノイドの登録は概ね完了し、頻出する非植物由来分子化石や顕著な未同定化合物についても仮登録することで200種以上の化合物を検索可能としている。複数メーカーの質量分析データを解析できるAnalyzerProソフトウェアを導入し、ターゲット解析ワークフローの検討を行った。複雑に重なったピークから個別の化合物のマススペクトルを取得するデコンボリューションのパラメータは、化合物ピーク数の比較的少ない表層堆積物の測定結果で調節し、次いで白亜系堆積物に最適化した。その上で、植物有機分子化石ライブラリを検索することで代表的な植物分子化石を同定できることを確かめた。しかし、マススペクトルのみを用いた自動同定は偽陽性が多かった。保持指標(RI値)を併用することで偽陽性の少ない半自動解析を目指し、登録済化合物の保持指標の算出を進めた。バイオマーカー分析で標準的な(5%-フェニル)-メチルポリシロキサン相当のカラムでの分離条件を検討し、アルカン標準化合物を同一条件で測定、またはスパイクしてRI値を求めた。年代・熟成度・堆積環境の異なる白亜系堆積岩や植物化石の試料の確保と分析は順調である。測定結果の手動解析によるライブラリ構築も、既存の古植生指標の計算に用いる代表的な分子化石のマススペクトルを網羅した。一方で、半自動解析の精度向上に重要なRI値は、GCの分離条件が確定後、各化合物について十分な測定例を蓄積して信頼性のある値を報告する予定である。中極性カラムとの比較など、分離条件の検討を年度後半まで継続したため、ライブラリへのRI値の登録が完了していない。AnalyzerProを用いた解析による結果も出始めたが、公表には至っていないため。

非ターゲット解析は新規指標分子の探索に有効であり、ライブラリの拡充とともに得られる情報の精度も高まることが期待される。本研究では、おもに北海道白亜系蝦夷層群の堆積岩と植物化石を対象に、1)幅広い年代・熟成度・堆積環境を代表する試料セットを採取し、有機地球化学分析を行う。2)分子化石の網羅的解析により植物有機分子化石ライブラリを作成する。3)植物有機分子化石ライブラリとデータ処理ソフトを組み合わせた(半)自動解析ワークフローを確立し(ターゲット解析系)、さらにノンターゲット分析により分子化石相データを蓄積し、分類群・続成・堆積環境などの特徴に関連する化合物の探索と指標の評価を行う。1)3)に関して、平成30年度には、1.ライブラリ拡充のため、年代にかかわらず植物由来有機分子の保存が良好な堆積岩・植物化石試料の確保と分析を継続する。2. RI値を含めたライブラリを利用した解析プロトコルを確立し、ライブラリとリファレンスとなる解析例と共に公開する。3.ライブラリ登録化合物以外のピークも含めたノンターゲット分析により、新たな古植生・古環境・熟成度指標を検討する。確立した解析ワークフローが、分析条件などの異なる既存の測定データの再解析にどの程度適用可能かについても評価したい。ノンターゲット分析用に多変量解析ソフトウェアSIMCAの導入を想定していたが、導入したAnalyzerPro内蔵の多変量解析機能が充実していたため同等の支出は不要となった。余った予算で、GC-MS測定までの前処理効率化のためガスクロマトグラフ装置と関連部品を購入したが、一部は次年度に繰り越した。繰り越し額は、次年度以降に計画している地質試料の分析に用いる試薬や溶媒の費用に充てる予定である。
光誘起電子移動の単分子レベル計測手法の開発とエネルギー変換デバイスへの展開

近年,光合成における電荷分離過程をモデルとして,様々な光エネルギー変換デバイスの研究が盛んになされている.いずれの光エネルギー変換デバイスにおいても,さらなる高効率化を図ることが喫緊の課題となっている.そのためには天然光合成における効率の極めて高い光電変換過程の分子レベルにおける理解が不可欠である.そこで,本研究では,光誘起電子移動を単分子レベルで計測できる手法を開発した.具体的には,電子ドナー単分子から電子アクセプター単分子への光誘起電子移動を検出できるようになった.本計測手法によって,光合成の電荷分離過程の測定が可能となり,その体系的理解を得ることができるものと考えられる.光誘起電子移動を単分子レベルにて計測できる手法の開発を行った.単分子レベルにおける電子輸送について最近多数の研究報告がなされているものの,光誘起電子移動の単分子検出は報告がなく,本研究が初めてのものである.計測には,モデル系として,フラーレン(C60)とポルフィリン(Por)を用いた.この組み合わせは,溶液中や電極界面における電子移動反応が多数報告されており,これらの知見を参考とすることによって,効率的に研究を遂行できた.生体における光合成,または光エネルギー変換デバイスにおいて,電子供与体と受容体は,両者の相互作用が最も有利となる最安定構造において電子移動が生起する.そこで,両者の最安定構造状態における電子移動特性を明らかにするために,電子供与体と受容体の両者の相対的な空間配置をサブナノメートルオーダーにて精密に制御して,電子移動を計測した.即ち,STMの金属製探針にフラーレン分子を固定化し(C60分子探針),これをPorのごく近傍まで接近させた後,両者の距離を徐々に引き離しながら光照射下にてC60ーPor間の電流を計測した.このような測定により,光励起されたPorからC60探針への光誘起電子移動の単分子検出できることを明らかにした.本計測手法は,測定対象の分子ペアが非常に弱い相互作用を形成する場合においても,その最安定構造状態の電子移動を計測することができる.また,検出信号であるトンネル電流の著しい距離依存性によって,測定される電流は,下地金属探針の最も先端に存在する探針分子と,これに最近接した試料分子との,単分子ー単分子間の電子移動に起因する.光誘起電子移動を単分子レベルにて計測できる手法の開発を行った.単分子レベルにおける電子輸送について最近多数の研究報告がなされているものの,光誘起電子移動の単分子検出は報告がなく,本研究が初めてのものである.計測には,モデル系として,フラーレン(C60)とポルフィリン(Por)を用いた.即ち,STMの金属製探針にフラーレン分子を固定化し(C60分子探針),これをPorのごく近傍まで接近させた後,両者の距離を徐々に引き離しながら光照射下にてC60ーPor間の電流を計測した.このような測定により,光励起されたPorからC60探針への光誘起電子移動の単分子検出できることを明らかにした.本計測手法は,測定対象の分子ペアが非常に弱い相互作用を形成する場合においても,その最安定構造状態の電子移動を計測することができる.また,検出信号であるトンネル電流の著しい距離依存性によって,測定される電流は,下地金属探針の最も先端に存在する探針分子と,これに最近接した試料分子との,単分子ー単分子間の電子移動に起因する.さらに,新規に開発した測定手法に立脚し,多様な分子の組み合わせにおける光誘起電子移動の単分子計測へと展開した.これにより,生体内光合成の高効率な光エネルギー変換に関する分子レベルにおける系統的理解につなげると共に,高効率での光エネルギー変換を達成するために不可欠な分子設計を明らかにする.具体的には,光合成における一連の光誘起電子移動の各素過程(スペシャルペアにおける光電荷分離,および電子伝達鎖における各電子移動)を分子レベルで追跡し解明する.また,人工光合成や有機薄膜太陽電池において広く用いられているポリ(3-ヘキシルチオフェン):フラーレン誘導体(P3HT : PCBM)などのヘテロダイマーにおいても同様に検討した.近年,光合成における電荷分離過程をモデルとして,様々な光エネルギー変換デバイスの研究開発が盛んに行われているが,さらなる効率の向上を図ることが喫緊の課題となっている.そのためには天然光合成における効率の極めて高い光電変換過程の分子レベルにおける理解を得て,これをもとにデバイス設計を行う必要がある.そこで,本研究では,光合成における電荷分離過程を単分子レベルにて計測し,その詳細な理解へとつなげることを目的とする.これを達成するためには,光誘起電子移動を単分子レベルで計測できる手法が極めて重要である.昨年度は,モデル系における基礎検討を実施し,ポルフィリンからフラーレンへの光誘起電子移動の単分子計測が可能であることが実証できた.さらに,今年度は測定系の更なる改善,および研究展開として,光合成における一連の光誘起電子移動の各素過程(スペシャルペアにおける光電荷分離,および電子伝達鎖における各電子移動)の検出への検討に着手することができた.以上により,現在までの達成度として,「(2)おおむね順調に進展している.」と評価する.光誘起電子移動を単分子レベルにて計測できる手法の開発を行った.単分子レベルにおける電子輸送について最近多数の研究報告がなされているものの,光誘起電子移動の単分子検出は報告がなく,本研究が初めてのものである.

計測には,モデル系として,フラーレン(C60)とポルフィリン(Por)を用いた.即ち,STMの金属製探針にフラーレン分子を固定化し(C60分子探針),これをPorのごく近傍まで接近させた後,両者の距離を徐々に引き離しながら光照射下にてC60ーPor間の電流を計測した.このような測定により,光励起されたPorからC60探針への光誘起電子移動の単分子検出できることを明らかにした.さらに,本年度は計測系の改善を行った.昨年度までは基板としてAu表面を用い,ここに試料ポルフィリン分子を固定化し測定を行っていた.しかし,Au表面はエネルギー移動によってポルフィリンの励起状態を消光することが知られている.従って,この消光を防ぐことができれば,昨年度までに観測することに成功した単分子の光誘起電子移動をより精度よく検出できると期待できる.そこで,Auに変え酸化インジウムスズ(ITO)を基板として用いた.ITOは3 eV程度のバンドギャプを有していることから,上記の消光の原因となるエネルギー移動を防げることがバルクの測定から明らかになっている.実験では,ITO基板上にシランカップリング,さらに求核置換反応によりポルフィリンを固定した.フラーレン分子探針を用い,光照射下にて電流計測を行ったところ,Auを基板として用いた場合よりもより大きな光誘起電子移動を観測することに成功した.計測の精度向上により,生体分子などより複雑な系に対しても適用可能性が拡がったものと期待できる.近年,光合成における電荷分離過程をモデルとして,様々な光エネルギー変換デバイスの研究が盛んになされている.いずれの光エネルギー変換デバイスにおいても,さらなる高効率化を図ることが喫緊の課題となっている.そのためには天然光合成における効率の極めて高い光電変換過程の分子レベルにおける理解が不可欠である.そこで,本研究では,光誘起電子移動を単分子レベルで計測できる手法を開発した.具体的には,電子ドナー単分子から電子アクセプター単分子への光誘起電子移動を検出できるようになった.本計測手法によって,光合成の電荷分離過程の測定が可能となり,その体系的理解を得ることができるものと考えられる.近年,光合成における電荷分離過程をモデルとして,様々な光エネルギー変換デバイスの研究開発が盛んに行われているが,さらなる効率の向上を図ることが喫緊の課題となっている.そのためには天然光合成における効率の極めて高い光電変換過程の分子レベルにおける理解を得て,これをもとにデバイス設計を行う必要がある.そこで,本研究では,光合成における電荷分離過程を単分子レベルにて計測し,その詳細な理解へとつなげることを目的とする.これを達成するためには,光誘起電子移動を単分子レベルで計測できる手法が極めて重要である.上述の通り,現在までモデル系における基礎検討を実施し,ポルフィリンからフラーレンへの光誘起電子移動の単分子計測が可能であることが実証できた.以上のように,本研究の目的達成に不可欠な.要素技術の開発に成功していることから,現在までの達成度は「当初の計画以上に進展している」と評価する.新規に開発した測定手法に立脚し,多様な分子の組み合わせにおける光誘起電子移動の単分子計測へと展開する.