hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高パラ選択性触媒の設計

1.水熱合成および我々が開発したアトム-プランティング法によりMFI構造を有する各種メタロシリケートを合成した。また、それらの固体酸性、および有効細孔径を測定するとともに、トルエンのメチル化、およびエチルベンゼンのエチル化に対する各種メタロシリケートのパラ選択性を測定した。固体酸性、有効細孔径、およびパラ選択性の結果を総合し、触媒設計を行なった。すなわち、「高パラ選択性触媒は、MFIゼオライトと同等の細孔を有し、アルキル化は促進するが異性化は促進しない程度の強さの固体酸性を有するものである。また、多量の酸化物で修飾したZSM-5ゼオライトのように細孔が狭められていると、反応が強度の拡散律速となり、活性は低くなる。」というのが設計の指針である。2.触媒設計の指針に従いatom-planting法によるメタロシリケートの合成を試みるとともに、このようなメタロシリケートが高いパラ選択性を有することを確かめた。すなわち、MFI構造を有するアンチモノシリケート、およびアルセノシリケートはそれぞれ90%、および95%のパラ選択性を示し、さらに、極めて小量(1 wt%)のホウ素酸化物で修飾したアンチモノシリケートは100%のパラ選択性を示すことが明らかになった。これらの触媒は、これまでに知られている高パラ選択性触媒である修飾ZSM-5ゼオライトよりも高い活性を示すことが明らかになった。また、これらの触媒の経時的な活性および選択性の低下は研究室レベルでは観測されなかった。3.2-メチルナフタレンの形状選択的メチル化による2,6-ジメチルナフタレンの合成に関する研究は現在進行中である。選択性を支配する因子を明らかにしたところであり、触媒設計を行える段階に達している。
超高速研削用砥石作業面のマイクロパターニングによるクーラント効果の改善

初年度は,SiCビトリファイド砥石の作業面上に任意の軌跡でYAGレーザを照射できる同時2軸制御CNC運動機構を製作し,生成される溝とレーザ照射条件の関係を明らかにした.その結果,加工溝の形状について,1)加工溝深さはレーザ走査速度の増加に伴い線形的に減少する傾向を示すがレーザ平均出力が同じならば発振方式(Qスイッチ,連続)の違いは認められないこと,2)レーザ平均出力を変えることにより深さ0.53.0mmの溝を形成できること,3)加工溝幅は走査速度に対して極大値を有するが,その傾向はQスイッチ発振のほうが安定しており,加工溝幅はレーザ平均出力の値に関わらずレーザ走査速度58mm/sの付近で最大値を示すこと,4)Qスイッチ発振の場合,レーザ平均出力およびレーザ速度を変えることにより幅0.10,4mmの溝を形成できることを明らかにした。次年度は,YAGレーザによる加工溝と同等寸法の溝を円板すなわち擬似砥石に作成し,擬似砥石を回転することによって研削点近傍における研削油剤の供給状態を定量的に評価するシステムを構築した.この計測システムにより,溝を形成したホイールのほうが溝を形成しないホイールよりも研削油剤供給効果に優れることを確認した。次にYAGレーザでマイクロパターニングを行なったSiCビトリファイド砥石を用いてSUJ鋼の平面研削実験を行ない研削性能を検討した.その結果,パターニングを施した砥石は100μm以上の高切込み領域において溝を形成しない砥石よりも低い研削点温度を示すこと,しかしながら,砥石摩耗はかなり大きくなるという欠点を有することがわかった。以上の結果よリマイクロパターニングの有効性を基本的に確認することができた。残された課題として,ホイール摩耗の抑制および研削液供給効果の両面から検討したマイクロパターンおよびホイール構造の最適設計が挙げられる。本年度は,理論的検討に先立ち研削砥石作業面へのYAGレーザパタ-ニングの可能性を探るために実験的課題の遂行を優先した。すなわち,低速で回転する砥石作業面上に任意の走査軌跡でYAGレーザを照射できる同時2軸(砥石軸方向,砥石円周方向)制御のCNC運動機構を製作し,生成される溝とレーザ照射条件との関係を明らかにした。得られた知見を以下に示す。1.YAGレーザ照射による砥石バルクの発熱を抑えるために冷却水を供給しなければならないが,冷却水の蒸気爆発による砥石破壊を防止するためにはレーザ平均出力を200W以下に抑えなければならない。2.加工溝深さはレーザ走査速度の増加に伴い線形的に減少する傾向を示し,レーザ平均出力が同じならば発振方式(Qsw,CW)の違いは認められない。平均レーザ出力を変えることにより深さ0.53.0mmの溝を形成することができる。3.加工溝幅については,Qsw,CW発振ともに走査速度に対して極大値を有するが,その傾向はQsw発振方式のほうが安定している。すなわち,加工溝幅は,レーザ平均出力の値に関わらずレーザ走査速度58mm/sの付近で最大値を示す。Qsw発振の場合,平均レーザ出力およびレーザ走査速度を変えることにより幅0.10.4mmの溝を形成することができる。今後の課題として,以上に得られた知見をもとにダミ-砥石に各種パタ-ニングを行うことによって研削性能の観点から最適パターンを見出し,cBNビトリファイドホイールに適用する予定である。

本年度は,昨年までの実験結果を参考にしてYAGレーザにより得られる加工溝と同等の寸法形状の溝を旋削によってアルミホイールに作成し,そのアルミホイールを回転することによって研削点に供給される研削油剤の状態を定量的に評価するシステムを構築した.本計測システムでは,工作物を想定したガラス板がアルミホイールとの間隙10μmの位置に設定され,回転するホイールとガラスの間隙を通過する研削油剤の流れを鏡を介してCCDカメラで観察するようになっている.研削油剤は着色されているためその流れはRBG画像としてコンピュータにより解析され,研削点への供給状態が可視化され定量的に評価される.この計測システムを用いることにより,溝を形成したホイールのほうが溝を形成しないホイールよりも研削油剤供給効果に優れていることを確認することができた.引き続いてSiCビトリファイド砥石の作業面にYAGレーザを用いてマイクロパターニングを行い,SUJ鋼の平面研削実験を行うことによりその研削性能を検討した.その結果,パターニングを施した砥石は高切込み領域(100μm以上)において溝を形成しない砥石よりも低い研削点温度を示すこと,すなわち研削油剤の冷却効果を確認することができた.しかしながら,砥石摩耗はかなり大きくなるという欠点を有することもわかった.以上の成果により,本研究において提案するマイクロパターニングの有効性を基本的に確認することができた.但し,今後の課題としてホイール強度および研削油剤供給効果の両面から検討した最適パターンおよびホイール構造を見極め実用性を目指すことが要求される.
グリーンツーリズム型観光開発地域における集落空間の変容に関する研究

当該研究の目的は、グリーンツーリズムによる集落空間管理の可能性を検証し、そのための条件整理を行うことであった。まず、グリーンツーリズムが行われている集落における、集落空間管理に関わる仕組みをグリーンツーリズムとの関係から評価し、その改善案を提言した。すなわち、私有空間管理、共同空間管理、地域住民の観光活動への参加状況を評価の視点とした。次ぎに、村づくり活動としてのグリーンツーリズムのサステナビリティに関わる課題を整理した。すなわち、地域住民内における階層間のコンフリクトを村づくりの経緯の中で明らかにし、後継者問題として整理した。グリーンツーリズムの導入を検討している一般集落におけるグリーンツーリズムと集落空間管理システムの提案を行った。また、グリーンツーリズム等地域外労働力が集落空間管理に寄与する可能性の検討を、全国自治体のアンケート調査において検証した。農業体験型グリーンツーリズムにおいて集落空間管理保全に資する萌芽が確認された。またの共同空間管理活性化とグリーンツーリズムへの参画の相関性が指摘できた。最後に、イギリスにおける地域振興施策の展開を集落空間管理という視点を含め概観した。計画制度、農業政策、環境政策、観光政策が地域振興という一つの目的に沿って総合的に考えられており、行政はアドバイザー的役割に徹しており、地域振興の主たる担い手はあくまでも住民であった。最後に、グリーンツーリズムが集落空間管理の中で一定の役割を果たしうる可能性を示すことができ、そのための条件整理を行うことができた。文献調査等により、グリーンツーリズム(以下GT)に関する活動によって集落空間が維持されている事例と集落空間の変容が著しい事例6ヶ所(長野県の飯山市柄山集落、大鹿村北入一集落、浪合村荒谷集落、小川村成就集落、新潟県の高柳町高尾集落、大島村旭地区)を選定した。その後、選定した集落におけるGTの開発時点から現時点までの、(1)GTの開発経緯及び概要、(2)GTと関連した集落空間の変容、を把握するため、現地踏査及び自治体担当者、施設運営者、地域住民に対するヒアリング調査を行った。ヒアリング調査の際には、航空写真、住宅地図、地形図(1:2,500または1:5,000)等によりキャドソフトを用いて作成した調査対象集落の白地図を用いてその変容した場所を確認した。その結果、GTに関する活動による農村集落空間保全の可能性を示唆している長野県浪合村の荒谷集落を本調査地として選定した。また、GTと関連した集落空間変容調査の結果(例.山林→GT施設敷地(6ha)、グラウンド・畑→駐車場・建物(1.5ha)、耕作放棄地・農地→農園(2ha))により、GTと集落空間変容との関係の類型化(保全型、改変型、無関係型)を行った。そこで、全国におけるGTと集落空間変容との関係を把握するため、北海道・沖縄・海沿いの自治体を除外した全国1,193の中山間自治体に対するアンケート調査を実施した。回収数は520件となり、回収率は43.6%となった。現在は、そのアンケート調査データの入力及び集計が終わって、分析に取り組んでいるところである。当該研究の目的は、グリーンツーリズムによる集落空間管理の可能性を検証し、そのための条件整理を定量的に行うことであり、前年度の研究では、全国自治体に対するアンケート調査による定性的な実態を把握し、プレ調査によって調査対象地の選定とヒアリングシートの設計を行った。前年度の全国自治体に対するアンケート調査、文献調査から、長野県高森町大島山集落、長野県浪合村荒谷集落、兵庫県養父町奥米地集落を調査対象地として選定した。まず、グリーンツーリズムが行われていない一般集落である大島山集落、奥米地集落において、集落空間を維持している管理作業の労働力・労働時間に関する悉皆ヒアリング調査を行った。次に、荒谷集落において、集落空間全体とグリーンツーリズム事業体によるそれぞれの管理作業の労働力・労働時間に関する悉皆ヒアリング調査を行った。その結果、i)一般集落における管理作業、農家属性・労働力毎の労働時間の特徴を定量的に明らかにすることができ、ii)グリーンツーリズム実施集落における管理作業・農家属性・労働力毎の労働時間の特徴を定量的に明らかにすることができた。

i)、ii)を通じて、今後グリーンツーリズム等の都市側からの経済的労働力的支援を受け入れる際に必要な地域との役割分担計画に必要な基礎的データを得ることができた。またii)を通じて、グリーンツーリズムが集落空間管理の中で一定の役割を果たしうる可能性を示すことができ、そのための条件整理を行うことができた。
漢代列侯喪葬儀礼の研究――皇帝・諸侯王との比較を通して見た――

本研究課題は、皇帝・諸侯王との比較を通じて、漢代列侯の喪送儀礼について考察するものである。2018年度ならびに研究期間全体の成果は以下の通りである。2018年度にはは河南省永城市の梁王墓群や淮北地域の都城遺跡などの調査を行った。後者については諸侯王墓・列侯墓に限らず、淮北地域の地理環境を把握するために調査を実施した。一方、梁王墓群は丘陵を利用して造営されたものであり、丘陵を利用した点は2016年度や2017年度に調査した楚王墓などと同様の特徴を持ち、平坦な土地に墳丘を築く多くの皇帝陵とは異なる立地・構造を有する。一方で2017年度に調査を行った江西省南昌市の海昏侯墓などの列侯墓には皇帝陵と同様に平坦な土地に墳丘を築いたものも存在する。このような皇帝陵・列侯墓と諸侯王墓との立地・構造の差異からは、三者の国家における位置づけや地域的な性格の差異を見出すことができると考える。こうした認識から「漢初の諸侯」(『日本秦漢史研究』第19号、2018年11月)を発表し、前漢時代の諸侯についての初歩的な考察を行った。これは2016年度ならびに2017年度に行った本研究の成果をふまえたものであるが、政治史的な考察である。本研究の成果として発表した一連の研究は、前漢の諸侯の政治的意義の解明に一定程度、寄与したものと考える。しかし本研究が重視する考古学的視角からの検討はいまだ十分とは言えず、今後の課題とせねばならない。また、これまでの考察は前漢の皇帝・諸侯王・列侯を中心としており、後漢のそれらに対する視点が乏しい。よって、今後、漢代の皇帝陵・諸侯王墓・列侯墓の調査・検討を継続して行い、それによって考古学的視角からの検討を深めたい。さらに後漢も視野に含めることで、漢代における諸侯の性格の変遷を検討し、この視点から漢代の国家構造を考察したい。この目的を達成するため、2016年度には以下の活動を行った。中国における現地調査としては、2016年8月に江蘇省の漢代の諸侯王墓・列侯墓を調査した。徐州市では獅子山漢墓などの楚王墓や王子侯墓の調査を、揚州市では広陵王やその一族の墓の調査を行った。その結果、陝西省の前漢皇帝陵と江蘇省の諸侯王墓・列侯墓との構造や立地・副葬品の差異について考察を深めることができた。また文献史料や発表された発掘報告をもとに、前漢の列侯について考察し、その成果を以下の通り発表した。まず第32回学習院大学史学会大会(2016年6月4日、於学習院大学)において「前漢時代における周辺民族の列侯封建と漢朝政治」と題する報告を行い、周辺民族の投降者の列侯封建の政治的背景を考察した。歴史学研究会アジア前近代史部会2016年12月例会(2016年12月17日、於歴史学研究会事務所)において「南昌市西漢海昏侯墓と海昏侯劉賀」と題する報告を行い、近年発掘が進められている南昌市西漢海昏侯墓について、墓主の海昏侯劉賀と中央政治の動向を考慮しつつ、他の諸侯王墓・列侯墓と比較しながら考察した。さらに『学習院史学』第55号(2017年3月刊行)に「前漢前期における高祖系列侯の衰退ー高祖系列侯の紹封・復封・将軍職任用より見たー」を発表し、前漢前期の列侯をめぐる政治情勢を考察した。上記の活動によって、いまだ蓄積の少ない列侯墓や列侯の喪葬儀礼についての研究、これらの研究の背景となるべき列侯をめぐる政治史研究に対して自らの見解を公表することができた。2017年度には上記の研究報告や論文に対する他の研究者からの反応を踏まえつつ、研究を進めたい。2016年8月に中国江蘇省において漢代の諸侯王墓・列侯墓の調査を実施し、また南京博物院などで出土文物の調査も行い、陝西省の皇帝陵との墓の構造や副葬品の差異を検討するのに有益な情報を得ることができた。さらに歴史学研究会アジア前近代史部会12月例会において「南昌市西漢海昏侯墓と海昏侯劉賀」と題する研究報告を行い、近年発見され、発掘の進められている江西省南昌市の列侯墓である南昌市西漢海昏侯墓について検討を行った。参加者との議論の中から、最新の発掘状況やその解釈について多くの情報を得ることができた。このほか、第32回学習院大学史学会大会(2016年6月4日、於学習院大学)にて「前漢時代における周辺民族の列侯封建と漢朝政治」と題する研究報告を行い、本研究課題が対象とする漢代の列侯について政治史的考察を加えた。以上の活動を通じて、漢代の諸侯王墓・列侯墓について多くの知見を獲得することができ、2017年度の研究に向けて土台を築くことができたと考えている。前漢の皇帝陵・諸侯王墓・列侯墓の比較を通して、漢代における列侯の政治的位置づけを検討するため、平成29年度には江西省南昌市の西漢海昏侯墓や湖南省の諸侯王墓の調査を実施した。

特に前者は、近年発見され、前漢の廃帝劉賀を墓主とする列侯墓として注目を集めている。劉賀は昭帝の死後、帝位に即きながらも廃され、後に列侯に封建された。よって、列侯とはいえ、抑圧された立場にあったと推測することが可能である。しかし海昏侯墓は、陪葬墓を含む墓園が確認され、また主墓からは大量の副葬品が出土した。こうしたことから、劉賀は列侯としての格式によって葬られたと言える。また、他の列侯墓は周辺の開発の影響を受け、墓園や墳丘が破壊されていることがほとんどであり、これまで列侯墓の構造を検討することは困難であった。これに対して海昏侯は上記のように主墓だけでなく、陪葬墓を含む墓園全体の保存状態が良好である。よって現状では、海昏侯墓を列侯墓のモデルとして扱うことが可能であると考える。そして平成29年度の現地調査では、遺跡の管理担当者の解説のもと、海昏侯墓ならびに周辺の関連遺跡の調査を実施した。本研究では平成30年度、現地調査によって得られた知見をもとに、列侯墓の分析を進めたいと考えている。上記の現地調査のほか、文献史料および発掘報告書をもとに考察を行い、その成果を第29回日本秦漢史学会大会において「前漢の諸侯ー諸侯王・列侯・関内侯ー」と題して報告し、また『学習院大学文学部研究年報』第64輯に「高祖系列侯と「復家」措置」として発表した。平成29年度には中国江西省・湖南省において列侯墓および諸侯王墓の調査を行い、一般には公開されていない列侯墓(海昏侯墓)など、現地の遺跡管理者からの提供も含め、有益な情報を得ることができた。また、第29回日本秦漢史学会大会において「前漢の諸侯ー諸侯王・列侯・関内侯ー」と題して報告し、列侯を中心として前漢時代の「諸侯」を考察した。さらに『学習院大学文学部研究年報』第64輯に「高祖系列侯と「復家」措置」を発表し、文献史料をもとにして前漢後期における列侯の政治的位置づけを考察した。以上のように、平成28年度の活動の成果を活かしつつ、本年度も研究を進展させることができた。ただし本務校における勤務の都合から現地調査の実施が1度のみとなったことなどにより、研究期間の延長を申請したことから、「(3)やや遅れている」とした。本研究課題は、皇帝・諸侯王との比較を通じて、漢代列侯の喪送儀礼について考察するものである。2018年度ならびに研究期間全体の成果は以下の通りである。2018年度にはは河南省永城市の梁王墓群や淮北地域の都城遺跡などの調査を行った。後者については諸侯王墓・列侯墓に限らず、淮北地域の地理環境を把握するために調査を実施した。一方、梁王墓群は丘陵を利用して造営されたものであり、丘陵を利用した点は2016年度や2017年度に調査した楚王墓などと同様の特徴を持ち、平坦な土地に墳丘を築く多くの皇帝陵とは異なる立地・構造を有する。一方で2017年度に調査を行った江西省南昌市の海昏侯墓などの列侯墓には皇帝陵と同様に平坦な土地に墳丘を築いたものも存在する。このような皇帝陵・列侯墓と諸侯王墓との立地・構造の差異からは、三者の国家における位置づけや地域的な性格の差異を見出すことができると考える。こうした認識から「漢初の諸侯」(『日本秦漢史研究』第19号、2018年11月)を発表し、前漢時代の諸侯についての初歩的な考察を行った。これは2016年度ならびに2017年度に行った本研究の成果をふまえたものであるが、政治史的な考察である。本研究の成果として発表した一連の研究は、前漢の諸侯の政治的意義の解明に一定程度、寄与したものと考える。しかし本研究が重視する考古学的視角からの検討はいまだ十分とは言えず、今後の課題とせねばならない。また、これまでの考察は前漢の皇帝・諸侯王・列侯を中心としており、後漢のそれらに対する視点が乏しい。
数学用機械とJAVAによる移動・変換と関数・微積ハンズオン教材のWEB化研究?中学校・高等学校における数学的活動のための新しい媒介表現モデルの提供?

本研究では,機械を作りながら数学化し,そこで求められる反省的な学習活動をweb教材として提示する教材提供サイトを開発した。平成16年度は、以下のことを行った。イタリアの数学実験室関連サイトを日本語化し「数学の機械と文化の展示室」(100件以上の数学用機械のJAVAアプレットを含む)、Cabri-JAVAを伴う「アポロニウスの円錐曲線論の展示室」(第3巻までのすべての命題と円錐切断アプレットを含む)、「太陽の日周運動と日時計の影の展示室」(太陽系モデル上で、地球上のあらゆる場所の日時計の影の軌跡を描く)を改善した。さらにアナモルフォーズについての博物館サイトを改善している。2.数学史道具サイトの改善:本年度は、数学史上の道具を再現するwebサイトを改善した。3.アナモルフォーズサイトの開設台形アナモルフォーズ、円錐アナモルフォーズに関するコンテンツサイトを開設した。3.教師向けの教材の背景理論研究教材理論(文化的数学内容論)を広く共有する必要から、「教育科学数学教育」誌に「道具による数学と文化」を連載した。4.生徒向け教具の開発研究以上のサイトで提供される数学機械は、実際に生徒が自ら探求することを通じてはじめて、数学学習の道具としての意味をなす。必要情報は、web上で公開されている。本研究では,機械を作りながら数学化し,そこで求められる反省的な学習活動をweb教材として提示する教材提供サイトを開発する。平成15年度は、以下のことを行った。イタリアの数学実験室関連サイトを日本語化し「数学の機械と文化の展示室」(100件以上の数学用機械のJAVAアプレットを含む)、Cabri-JAVAを伴う「アポロニウスの円錐曲線論の展示室」(第3巻までのすべての命題と円錐切断アプレットを含む)、「太陽の日周運動と日時計の影の展示室」(太陽系モデル上で、地球上のあらゆる場所の日時計の影の軌跡を描く)を開設した。さらにアナモルフォーズについての博物館サイトを開発している。2.数学史道具サイトの開発:本年度は、数学史上の道具を再現するwebサイトを開発した。必要情報は、web上で公開されているが、総合的な学習の時間、選択数学、夏休みの自由研究などで一層、生徒の自主学習において活用されるような変換教具を開発した。また、その考え方を「絵をみてできる数学実験」講談社として出版した。
ニトロゲナーゼを葉緑体へ導入することによる窒素固定植物の作出

本年度は、前年度クローニングされたSynechococcus Miami BG 043511株におけるnifH、nifD、nifKの3つのニトロゲナーゼ構造遺伝子部分をさらに両側へと延長し、上流にnifUが、下流にnifEが存在していることが見いだされた。また、明暗周期条件により細胞周期を同調させて、その各時期の細胞からRNAを抽出し、nifH、nifD、nifKの3種のプローブを用いてノーザン・イブリダイゼーションを行ったところ、暗期に入った直後に極めて短時間に一時的にこれらの遺伝子が発現することが分かった。このことから、この株においては、失活する速度よりもニトロゲナーゼ蛋白質自身の合成速度の方が速いためではなくて、一度合成されたニトロゲナーゼ蛋白質を酸素から保護する機構が存在するために、窒素固定系が酸素に極めて耐性なのではないか、ということが示唆された。また、nifHDKオペロンから数種の転写産物が作られていることが示されたことから、3つの遺伝子産物の量比を制御している何らかのメカニズムが存在している可能性が考えられた。さらに、Miami BG 043511株からコスミド・ライブラリーを作製し、上記のプローブを用いてスクリーニングを行った。現在、得られた株の性質を調べているが、さらに、窒素固定遺伝子群を含むコスミドを窒素固定を行わない単細胞藍藻株へと導入し、窒素固定性を持つようになるかどうかを今後明らかにしていく予定である。本年度は,Synechococcus Miami BG 043511株からPCRを用いてnifH,nifD,nifKの3つのニトロゲナーゼ構造遺伝子を増幅し,クローニングを行った。そして,nifHDKオペロンのプロモーター領域全域の塩基配列を単細胞窒素固定藍藻で初めて明らかにした。その結果,7塩基対が4回タンデムに連続的に繰り返す特徴的な配列が見つかった。同様の配列は他のSynechococcus株でnifDとnifKの上流に見つかっているが,nifHDKオペロン全体を制御すると思われるプロモーター領域にも見つかったことにより,単細胞藍藻における窒素固定系の遺伝子発現制御に深く関与していることが考えられる。さらに,色素体にニトロゲナーゼを導入するための予備実験として,タバコ培養細胞BY-2に対して蛍光蛋白質であるGFPの遺伝子をエレクトロポレーションにより導入して,その一時的発現を観察した。また,その際,GFPのコード領域の上流に,同培養細胞からクローニングされた色素体DNA結合タンパク質の遺伝子の中でトランジット・ペプチドと推定されている領域を融合させたものも作成し,同様に細胞に導入した。その結果,トランジット・ペプチドを付加しなかったものについては,GFP由来の蛍光を観察することができなかったものの,付加したものについては,色素体全体が緑色の蛍光を発することを見出した。これにより,この推定トランジット・ペプチド配列が確かに色素体への移行シグナルとして働いていることが証明されたとともに,ニトロゲナーゼを色素体へ導入するためにこの配列を利用できることが分かった。
時空間分解分光による半導体ナノ構造の高密度励起状態の研究

本研究では、光学顕微鏡による空間分解イメージング分光および高出力波長可変フェムト秒レーザーを用いた時間分解分光の手法により、半導体ナノ構造の基礎光学物性と高密度励起状態の空間的・時間的なダイナミクスの研究を行った。ナノ粒子やカーボンナノチューブなどの特色ある半導体ナノ構造の基礎光物性解明および新しい光機能の開拓を行った。これまでサイズ揺らぎなどのナノ構造固有の不均一性に隠れていた光学現象・高密度励起現象を時間および空間分解イメージング分光を駆使して明らかにすることにより、新しいナノ物質光科学の開拓を目指した。初年度には、試料の作製、空間分解分光、時間分解分光など本実験遂行に必要な技術・手法を確立させた。サイズの揃ったII-VI族半導体ナノ粒子を自己組織化により石英などの基板上に配列させた新しいナノ粒子超構造などの作製を行った。また、ナノ粒子やカーボンナノチューブなどの単一ナノ構造の分光が可能な試料作製法を確立した。二年度目には、それら確立させた技術を利用して、ナノ粒子などの特色ある半導体ナノ構造における高密度光励起状態の研究を行った。また、構築した装置の改良・最適化を行い、測定できる波長および温度の範囲を広めた装置に拡張した。特に、光学顕微鏡の空間分解能と検出感度のバランスを考慮した時間分解分光を行うために、光学顕微鏡とフェムト秒レーザーとを組み合わせた分光システムの改良を進めた。ナノ空間イメージング分光や磁気光学分光により、これまでは構造の不均一性に隠れていた光学現象の新たな発見に努めた。さらに精密時空間分解分光測定およびスペクトル解析により、低次元系における励起子多体効果・高密度励起効果を定量的に議論した。本研究では、光学顕微鏡を用いた空間分解イメージング分光および高出力波長可変フェムト秒レーザーを用いた時間分解分光の手法により、半導体ナノ構造の基礎光学物性と高密度励起状態の空間的・時間的なダイナミクスの研究を行うことを目的とした。本年度では、ナノ粒子やカーボンナノチューブなどの特色ある半導体ナノ構造試料の作製、空間分解分光、時間分解分光など本実験遂行に必要な各要素技術を確立させることに主眼をおいて研究を行った。試料の作製では、逆ミセル法を中心に持いて、サイズの揃ったII-VI族化合物半導体ナノ粒子を作製した。特に、発光効率の高いコア・シェル型ナノ粒子および磁性不純物ドープしたコア・シェル型ナノ粒子の作製を行った。また、サイズの揃ったナノ粒子をLB法により石英基板上に配列させ、新しいナノ粒子超構造の作製を行った。半導体ナノ粒子と金属ナノ粒子の混合単層薄膜試料の作製にも成功した。これらのナノ構造試料の吸収および発光の基礎光学特性を測定した。顕微発光分光システムの測定波長範囲の拡大など空間イメージング分光装置の開発・改良を行った。時間分解分光を行うため、光学顕微鏡とフェムト秒レーザーを組み合わせた分光システムの改良を行った。これらの新しい分光システムを用いた発光測定により、不純物ドープしたコア・シェル型ナノ粒子、配列したナノ粒子超構造、カーボンナノチューブの時空間分解分光により発光のスペクトルとダイナミクスの研究を行った。これまでサイズ揺らぎなどのナノ構造固有の不均一性に隠れていた光学現象を時空間分解イメージング分光を駆使して明らかにすることにより、新しいナノ物質光科学の開拓を目指した。

本年度では、前年度の研究により確立したナノ粒子試料作製法、空間分解分光法、時間分解分光法などの技術を利用して、ナノ粒子などの特色ある半導体ナノ構造における高密度光励起状態の研究を行った。前年度に構築した装置の改良・最適化を行い、測定できる波長および温度の範囲を広めた装置に拡張した。特に、光学顕微鏡の空間分解能と検出感度のバランスを考慮した時間分解分光を行うために、光学顕微鏡とフェムト秒レーザーとを組み合わせた分光システムの改良を進めた。これらの新しい分光システムによる発光測定により高密度励起されたナノ構造の基礎データの収集を行った。半導体ナノ粒子や不純物ドープ型ナノ粒子に加え、シリコンナノワイヤーおよびカーボンナノチューブなどの一次元系物質さらにはナノスケールポテンシャル揺らぎのある混晶をナノ構造試料として、発光分光実験を中心に行った。ナノ空間イメージング分光や磁気光学分光により、これまでは構造の不均一性に隠れていた光学現象の新たな発見に努めた。さらに精密時空間分解分光測定およびスペクトル解析により、低次元系における励起子多体効果・高密度励起効果を定量的に議論した。
テトロン酸系Ionophore抗生物質の合成研究

テトロン酸基を金属イオン捕捉の酸性基にもつポリエ-テル・イオノフォア抗生物質として,テトロノマイシンとテトロナシンがあり,それぞれスイス・サンド社及び英国ICI社により1980年代始めに発見されたものである。本研究は両者の全合成を目的として設定したもので,最終年度においてテトロノマイシンの初の全合成を達成することができた。1.ポリエ-テル部の合成:両抗生物質の含酸素ヘテロ環部(テトラヒドロフラン及びテトラヒドロピラン部)を,レ-ラムノ-ス及びレ-アスコルビン酸より調製し,それらの結合によって正しい立体配置のポリエ-テル部を構築した。2.シクロヘキサン部の合成:本系化合物に特有な,4連続不斉中心をもつシクロヘキサン部を3ーメトキンー5ーメチル安息香酸を出発原料として合成した。又,中間体の酵素化学的光学分割により,テトロノマイシンとテトロナシンの合成に供しうる両エナンチオマ-を調製することができた。さらに,行程短縮による効率化を図るため,1,7ーヘプタジエンー1,7ージカルボン酸エステルの還元的分子内閉環反応を研究し,Lーセレクトライドを用いる方法を確立した。3.テトロノマイシンの合成:末端に酢酸エステル基をもつポリエ-テル部とシクロヘキサン・アルデヒド部をアルド-ル反応によって連結,ついで脱水と共役二重結合の光異性化を施し3環システムを構築した。最後にαーメチレンーβーテトロネ-トとの縮合,保護基の除去を経てテトロノマイシンのナトリウム塩を得た。アシル・テトロン酸基をもつポリエ-テル抗生物質であるテトロノマイシン(1)とテトロナシン(2)は酷似した構造をもつが,10個の不斉中心が鏡像関係にあることから,生理活性のみならず生合成的にも注目されている。本研究は,両者の全合成を目的とするもので,テトラヒドロフラン部(A環),テトラヒドロピラン部(B環),シクロヘキサン部(C環)の不斉合成を行い,それらの連結についでアシル・テトロン酸基(D環)を導入する合成ル-トを計画した。1.A環の合成:L-ラムノ-スを出発原料として高立体選択的反応を組合せて(1)および(2)のテトラヒドロフラン部を合成した。2.B環の合成:L-およびD-アスコルビン酸を出発原料として(1)および(2)のテトラヒドロピラン部を合成した。3.C環の合成:3-メチル-5-メトキシ安息香酸を出発原料としてシクロヘキサン部のラセミ体を合成した。ついで中間体の光学分割(化学的および酵素反応)により,(1)および(2)の全合成に利用しうるC環部分を合成した。4.A,B環の連結法:(1)のポリエ-テル部を合成するため,両ヘテロ環部を効率よく結合させる方法を確立した。5.アシル・テトロン酸構造の合成:(1)の全合成を念頭に,メチレン・テトロネ-トのアシル化反応を検討した結果,簡便なC,D環連結法を開発することができた。テトロン酸基を金属イオン捕捉の酸性基にもつポリエ-テル・イオノフォア抗生物質として,テトロノマイシンとテトロナシンがあり,それぞれスイス・サンド社,英国ICI社により1980年代始めに発見されたものである。本研究は両化合物の全合成を目的とするもので,本最終年度においてテトロノマイシンの全合成を達成することができた。又,テトロナシンについては,ほゞ同様の方法で3種の環システムを合成しており,テトロン酸基の導入法を検討中である。1.テトロノマイシンのポリエ-テル部の合成:はじめに,ポリエ-テル部を構成する2種の含酸素ヘテロ環を調製した。Lーラムノ-ス

を出発原料として2ーメトキシテトラヒドロフラン体を,Lーアイコルビン酸より側鎖にアリルシラン基をもつテトラヒドロピラン体を誘導した。ついで,両者をルイス酸存在下で連結させ,正しい立体配置をもつポリエ-テル構造を構造した。2.テトロノマイシンの全合成:末端に酢酸エステル基をもつポリエ-テル部を調製し光原活性シクロヘキシルアルデヒドとのアルド-ル縮合を行ったあと,脱水反応によって共役エステルとし,その共役二重結合の光異性化により正しい立体配置の3環システムを構築した。さらに,官能基変換後,αーメチレンーβーテトロネ-トとのアルド-ル反応と酸化を行ってアシルテトロン酸構造をつくり,最後に保護基を除去してテトロノマイシンを得た。
異文化コミュニケーション訓練としての英語ディベート・プログラム

(1)平成15年8月11日、松本茂氏(東海大学教育研究所教授)を講師に「異文化コミュニケーション訓練としてのディベート・セミナー」を津田塾大学で行った。(2)平成15年12月27日、高橋雄一郎(独協大学教授)に「カルチュラル・パフォーマンスと帝国」と題するレクチャーを津田塾大学で受けた。(3)平成16年2月23日、デポラ・フォアマンタカノ(同志社大学助教授)から、日本人にとっての「異文化コミュニケーションとしての英語ディベート、及び問題解決のコミュニケーションとしての英語ディベート」に関するレクチャーを京都で受けた。(4)平成16年8月6日にゴードン・ミッチェル氏(ピッツバーグ大学)等3名の米国人ディベートコーチを講師に「異文化コミュニケーション訓練としてのディベート・セミナー」を津田塾大学で行った。津田塾大学、東大、慶応、立教、草加大などの学生20名が参加した。使用論題「日本政府は、すべての男性の正規労働者に、その子供のために育児休暇を取得することを義務付けるべきか?」(1)平成15年8月11日、松本茂氏(東海大学教育研究所教授)を講師に「異文化コミュニケーション訓練としてのディベート・セミナー」を津田塾大学で行った。使用論題「日本政府は、すべての男性の正規労働者に、その子供のために育児休暇を取得することを義務付けるべきか?」(1)平成15年8月11日、松本茂氏(東海大学)を講師にむかえて「異文化コミュニケーション訓練としてのディベート」と題するセミナーを津田塾大学で行った。参加者は、津田塾大学、東京大学、慶応大学、立教大学、関西大学の学部。大学院生20名が参加した。募集告知は、日本ディベート協会(JDA)のHPを通じて行った。大学英語教育学会(JACET)からも東京女子大教員の木村みどり氏の参加があった。内容としては、1.日本の学校の授業、2.コミュニケーション能力を向上させる学習法、3.ディベートの捉え方、4.ディベートに必要な知識とスキルをカバーして、最後にResolved : That all studentsshould be taught English in elementary school classes.という論題のディベートを実際に参加者に行ってもらった。(2)平成15年12月27日、高橋雄一郎(獨協大学)を講師にむかえて「カルチュラル・パフォーマンスと帝国」と題するレクチャーを津田塾大学で受けた。ハートとネグリの著書『帝国』に関しての分析を述べてもらい、参加者からの質疑応答を行った。(3)平成16年2月23日、デボラ・フォアマンタカノ氏(同志社大学)から「異文化コミュニケーションとしての英語ディベート、及び問題解決のコミュニケーションとしてのディベート」に関するレクチャーを京都で受けた。(4)英語ディベートと公共のコミュニケーションに関する文献収集の目的で、カナダの議論学雑誌であるInformal Logicのバックナンバーと書籍の購入を行った。(1)平成16年8月6日にゴードン・ミッチェル氏(ピッツバーグ大学)、ベン・アティアス氏(カリフォルニア州立大学)、ブライアン・レイン氏(ノーステキサス大学)を講師に「異文化コミュニケーション訓練としてのディベート・セミナー」を津田塾大学で行った。津田塾大学、東京大学、慶応大学、立教大学、草加大学の学生20名が参加した。論題として、「日本政府は,全ての男性の正規労働者に,その子どものために育児休業を取得することを義務付けるべきか?」"Should the Japanese governmentshould obligate everymale full-time worker witha newly-born child totakechild care leave?"を使用し、主にパーラメンタリー・ディベートに参加して、政策ディベートの経験の浅い学生に対して、ブレインストーミングを通じていかに議論を立てるか、試合に向けて議論をどのようにスピーチにしていくか、の指導をした。
五蘊・十二処・十八界を軸とする有部範疇論の研究―「五位七十五法」観の再考に向けて

本研究は、五蘊・十二処・十八界を軸として、インド仏教の説一切有部における法体系の成立と展開を明らかにすることを目的とする。初年度は、(1)有部の法体系の形成についての研究、(2)有部の法体系と大乗仏教の関係についての研究、(3)インド仏教最後期への有部の法体系の伝承についての研究、という三つの方向から研究を進めた。(1)の研究では、『大毘婆沙論』を中心に据えて研究を進めた。テキスト研究では同論の巻七十四における五蘊の解説(大正蔵27, 383a19-386a2)、巻七十五における五取蘊の解説(同, 385a7-387a17)、巻七十三における十二処の解説の前半部(同, 378b23-381a8)を読解した。以上のテキスト研究の成果にもとづいて思想研究に取り組み、主に五蘊を軸としながら『大毘婆沙論』に説かれる教理と六足論・発智論における教理の関係、『大毘婆沙論』以降の『阿毘曇心論』などの綱要書への教理の展開を分析した。また、仏教における根本的な教理の一つである解脱に注目し、勝解や智との関係を中心に、法体系の形成と展開の中で有部の解脱理解がどのように変化したかという点についても分析を試みた。(2)の研究では、これまで取り組んできたチャンドラキールティ著『中観五蘊論』の研究を継続、発展させた。特に同論における類似する法の区別に注目し、その内容を有部の教理と比較することで、有部の法体系が有する基礎学としての性格をより明確なものとすることができた。また、阿毘達磨集論研究会に参加し、『阿毘達磨集論』の翻訳を通じて、瑜伽行派における法体系の理解について研究を行った。(3)の研究では、ダシャバラシュリーミトラ著『有為無為決択』の第九章に説かれる法体系の分析に取り組み、それがアバヤーカラグプタ著『牟尼意趣荘厳』の第一章に説かれる有部の法体系を典拠とすることを明らかにした。(1)有部の法体系の形成についての研究では、『大毘婆沙論』を研究の中心に据えて、かつ初年度は五蘊・十二処・十八界の中から、五蘊に重きを置いた研究の推進を予定していたが、この点については研究はおおよそ予定通りに進行している。一方、『大毘婆沙論』のテキスト研究に若干の遅れがみられる。これは漢訳仏典を主要な文献として研究を進めるにあたって、基本的な方針や細部の扱いについて検討を重ねながら慎重に作業を進めていることによる。また、読めない部分や今後詳しく検討すべき課題として保留している問題点が少なからず残されている。この点に関しては、次年度にテキスト研究に重点的に取り組むことで、遅れを取り戻したい。(2)有部の法体系と大乗仏教の関係についての研究、ならびに(3)インド仏教最後期への有部の法体系の伝承についての研究については、これまでの研究を基盤としながら、当初の予定通りに研究を進めた。そして、得られた成果を学会や研究会において発表し、その内容を論文にまとめて公表した。特に(2)では、『中観五蘊論』研究の成果の一部を、斉藤明教授が代表を務める科研費プロジェクト「バウッダコーシャの新展開ー仏教用語の日英基準訳語集の構築ー」(課題番号:16H01901)の京都大学研究班に提供し、同論に説かれる五位七十五法対応語以外の主要な術語について、その定義的用例を回収し、その現代語訳を提案した。そして、その成果をまとめて『『中観五蘊論』の法体系:五位七十五法対応語を除く主要術語の分析』(共著)として刊行することができたことは研究の大きな前進であった。以上の研究の進捗状況ならびに研究成果から総合的に判断すると、本研究は現時点でおおむね順調に進展しているといえる。第二年度は(1)有部の法体系の形成についての研究に重きを置いて研究を進める。テキスト研究では、『大毘婆沙論』の巻七十四における十二処の解説の後半部分(大正蔵27, 381a9-383a18)、ならびに巻七十一における十八界の解説の前半三分の一(同, 366a14-370c29)を読解する。思想研究では、十二処を軸として『大毘婆沙論』に説かれる教理と六足論・発智論における教理との関係、ならびに『大毘婆沙論』以降の『阿毘曇心論』などの綱要書への教理の展開を分析する。以上の研究と並行して、(2)有部の法体系と大乗仏教の関係についての研究を進めるが、特にこれまで取り組んできた『中観五蘊論』研究におけるテキスト研究(チベット語訳の批判校訂本と和訳の作成)を完結させることを目指す。また、その成果を早い段階で刊行できるように準備を進めたい。(3)インド仏教最後期への有部の法体系の伝承についての研究で取り組んだ『有為無為決択』の研究については、本研究の対象が有部の法体系であるために、初年度に行った第九章の研究をもって、一応の完結を見たということになる。

しかし、同論はインド仏教最後期への有部説の伝承を研究する上で貴重な資料であり、今後は若手研究「インド仏教最後期の論書が伝える有部説ー『有為無為決択』第二章から第十二章の研究ー」(課題番号:19K12952)のもとで、分析する範囲を法体系から有部の教理全体に広げて、研究を継続する。本研究は、五蘊・十二処・十八界を軸として、インド仏教の説一切有部における法体系の成立と展開を明らかにすることを目的とする。初年度は、(1)有部の法体系の形成についての研究、(2)有部の法体系と大乗仏教の関係についての研究、(3)インド仏教最後期への有部の法体系の伝承についての研究、という三つの方向から研究を進めた。(1)の研究では、『大毘婆沙論』を中心に据えて研究を進めた。テキスト研究では同論の巻七十四における五蘊の解説(大正蔵27, 383a19-386a2)、巻七十五における五取蘊の解説(同, 385a7-387a17)、巻七十三における十二処の解説の前半部(同, 378b23-381a8)を読解した。以上のテキスト研究の成果にもとづいて思想研究に取り組み、主に五蘊を軸としながら『大毘婆沙論』に説かれる教理と六足論・発智論における教理の関係、『大毘婆沙論』以降の『阿毘曇心論』などの綱要書への教理の展開を分析した。また、仏教における根本的な教理の一つである解脱に注目し、勝解や智との関係を中心に、法体系の形成と展開の中で有部の解脱理解がどのように変化したかという点についても分析を試みた。(2)の研究では、これまで取り組んできたチャンドラキールティ著『中観五蘊論』の研究を継続、発展させた。特に同論における類似する法の区別に注目し、その内容を有部の教理と比較することで、有部の法体系が有する基礎学としての性格をより明確なものとすることができた。また、阿毘達磨集論研究会に参加し、『阿毘達磨集論』の翻訳を通じて、瑜伽行派における法体系の理解について研究を行った。(3)の研究では、ダシャバラシュリーミトラ著『有為無為決択』の第九章に説かれる法体系の分析に取り組み、それがアバヤーカラグプタ著『牟尼意趣荘厳』の第一章に説かれる有部の法体系を典拠とすることを明らかにした。(1)有部の法体系の形成についての研究では、『大毘婆沙論』を研究の中心に据えて、かつ初年度は五蘊・十二処・十八界の中から、五蘊に重きを置いた研究の推進を予定していたが、この点については研究はおおよそ予定通りに進行している。一方、『大毘婆沙論』のテキスト研究に若干の遅れがみられる。これは漢訳仏典を主要な文献として研究を進めるにあたって、基本的な方針や細部の扱いについて検討を重ねながら慎重に作業を進めていることによる。また、読めない部分や今後詳しく検討すべき課題として保留している問題点が少なからず残されている。この点に関しては、次年度にテキスト研究に重点的に取り組むことで、遅れを取り戻したい。(2)有部の法体系と大乗仏教の関係についての研究、ならびに(3)インド仏教最後期への有部の法体系の伝承についての研究については、これまでの研究を基盤としながら、当初の予定通りに研究を進めた。そして、得られた成果を学会や研究会において発表し、その内容を論文にまとめて公表した。特に(2)では、『中観五蘊論』研究の成果の一部を、斉藤明教授が代表を務める科研費プロジェクト「バウッダコーシャの新展開ー仏教用語の日英基準訳語集の構築ー」(課題番号:16H01901)の京都大学研究班に提供し、同論に説かれる五位七十五法対応語以外の主要な術語について、その定義的用例を回収し、その現代語訳を提案した。そして、その成果をまとめて『『中観五蘊論』の法体系:五位七十五法対応語を除く主要術語の分析』(共著)として刊行することができたことは研究の大きな前進であった。以上の研究の進捗状況ならびに研究成果から総合的に判断すると、本研究は現時点でおおむね順調に進展しているといえる。
有機-無機ポリマーハイブリッドの分子系超構造設計

本研究では、分子系素構造として有機高分子と無機マトリックスをとりあげ、これら異種の素構造を分子レベルで組み合わせて、新しい機能を発現するハイブリッド型の分子系超構造を構築することを目的として研究を進めた。ゾル-ゲル反応で無機マトリックスを形成させる反応と同時に有機モノマーの重合も行う、いわゆる「In-Situ重合法」によって、均一なポリマーハイブリッドが合成できた。この手法により、ポリジメチルアクリルアミドとシリカゲルのポリマーハイブリッドやポリスチレンハイブリッドが得られた。さらに、有機モノマーとして例えばメチレンビスアクリルアミドのような二官能性のものを組み合わせることにより、有機マトリックスに架橋構造をもたせることもできた。このような手法により、有機のゲルと無機のシリカゲルがお互いに共有結合はしていないが絡み合っている、IPN(相互侵入網目)ハイブリッドと呼ぶべき材料が合成可能となった。このようなIPNハイブリッドは通常の直鎖状有機ポリマーのハイブリッド材料に比べて耐溶剤性に非常に優れていることがわかった。また、相互作用の一つとしてフェニル基間のスタッキング、すなわちπ-π電子相互作用を利用することも可能である。例えば、ポリスチレンを有機高分子として用いた場合、ゾル-ゲル反応の出発原料としてフェニルトリメトキシシランのようなフェニル基を有するものを用いると、ポリスチレンと無機マトリックスとの間でπ-π電子相互作用が起こり、結果として均一透明なポリマーハイブリッドが得られた。このπ-π電子相互作用を利用した有機-無機ポリマーハイブリッドの合成は、ポリスチレン以外にもベンゼン環を有するものに適用可能であり、例えばポリカーボネートやポリ(ジアリルフタレート)などからも、フェニル基置換シリカゲルとの均一なハイブリッドが得られた。
哺乳期マウスの神経活動操作・記録実験による生後初期神経活動の役割の解明

本研究では、種々の神経活動操作手法を組み合わせ、マウス大脳皮質の初期神経回路構築における自発的神経活動の役割を明らかにすることをめざした。まず、皮質興奮性神経細胞の細胞移動の過程で、自発神経活動の適切な制御が重要であることを明らかにした。具体的には、神経活動記録実験から、細胞移動中は神経活動レベルが比較的低いこと、移動終了後にそれが上昇すること、細胞移動中に神経活動を上昇させると移動が阻害され、異所性に樹状突起形成が始まることが観察され、細胞移動過程では神経活動が比較的低いレベルに保たれることが重要であると示唆された。次に、移動終了後に上昇する神経活動が、生後初期の皮質回路形成に必須の役割を担うことを明らかにした。具体的には、神経活動を抑制すると、大脳皮質の代表的な長距離軸索投射である脳梁軸索投射が途中で障害されること、生後10日目以降に神経活動を戻すレスキュー実験を行うと軸索投射が回復すること、その際、特徴的な自発ネットワーク活動が回復することが観察され、この自発的な皮質ネットワーク神経活動が脳梁軸索投射に必須の役割を担うことが示唆された。また、生後10日目から神経活動を戻すと軸索投射は回復したが、生後13日、16日から神経活動を戻しても軸索投射の回復は見られず、活動依存的な軸索投射の回復には臨界期があることも示唆された。また、同様の手法を用いた生後初期の神経活動抑制が、大脳皮質視覚野神経細胞の方位選択性形成に影響を及ぼすことも明らかにした。以上の結果は、生後初期の皮質神経細胞・回路の発達には適切なレベル・パターンの神経活動が重要であることを示している。この結果は皮質回路構築における神経活動の重要性を示唆するとともに、神経回路再生において神経活動操作技術が役立つ可能性を示唆するものである。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、マウス大脳皮質の初期神経回路構築における自発神経活動の役割を明らかにすることをめざしている。子宮内電気穿孔法を用いて神経細胞の活動を操作する種々の分子ツールを皮質2/3層興奮性神経細胞に発現させ、回路形成過程の神経活動亢進・抑制が細胞移動、樹状突起形成、軸索投射、機能獲得にどう影響するかを検証している。本年度は以下の結果を得た。(1)細胞移動過程にある皮質2/3層細胞は細胞興奮性が低く保たれている。膜興奮性を亢進させるNa+ channel NaChBacを実験的に発現させると、細胞移動が途中でとまり、樹状突起形成が始まる。すなわち、皮質2/3層興奮性細胞の発達過程では、細胞移動が終了するまでは神経活動レベルが低く保たれることが重要であると示唆される。(2)細胞移動後に神経活動レベルが上昇する皮質2/3層細胞の神経活動を、Kir2.1を用いて抑制すると、軸索投射が途中で阻害される。ここに神経活動を戻すと、軸索投射は回復することから、軸索投射の形成に神経活動が必須であることが示唆される。(3)大脳皮質視覚野の皮質2/3層細胞の自発活動をKir2.1で抑制すると、方位選択性形成の一過程が障害される結果が得られた。以上の結果から、発達過程の皮質神経細胞の活動は厳密に制御されており、初期(細胞移動の時期)には活動は低く保たれ、後期には活動レベルが上昇すること、後期に上昇した神経活動は、軸索投射や機能(例えば方位選択性)の獲得に重要な役割を担うことが示唆された。

26年度が最終年度であるため、記入しない。マウス大脳皮質の生後初期神経活動の役割を明らかにすることをめざす本研究課題において、神経活動を亢進させる実験系、抑制させる実験系をすでに確立しており、それが細胞移動、樹状突起形成、軸索投射、機能獲得に及ぼす影響もすでに明らかにしている。それぞれに関して、今後さらに詳細な解析を行うことにより、大脳皮質回路構築における初期神経活動の役割が明らかになるものと期待される。時期特異的に神経活動を抑制する実験系を用いて、活動依存的な軸索投射と機能獲得に神経活動が必須の役割を果たす時期を明らかにする。また、神経活動記録とoptogenetics実験により、どのような神経活動パターンが大事なのかを明らかにすることをめざす。
共鳴領域における核分裂片質量分布の測定

本研究は、原子核分裂機構の解明に多大な寄与が期待できる共鳴中性子核分裂における分裂片質量分布のスピン依存性について、プルトニウム-239を用いて実験的及び理論的に調べることを目的としている。分裂片の質量分布の測定は、核分裂で生じる2つの分裂片のエネルギーを同時に測定する、いわゆる「二重エネルギー測定法」を用いた。このためプルトニウムの試料として非常に薄いものが必要となった。プルトニウムは毒性の物質でかつ強いα放射体であるため、二重のグローブボックスを購入しその取扱いに万全を期した。薄膜試料はプルトニウム溶液にコロディオンを加えた混合液を水面上に滴下し、できた膜をすくい上げる方法で製作した。試行錯誤をくり返し、厚さ約1μgpu/【cm^2】の薄膜を作る製法を確立した。プルトニウム薄膜の厚さは、崩壊α線計数法,核分裂片計数率測定及び薄膜試料製作時の諸量から算出する方法で求め、各々でよい一致を見た。共鳴中性子による【^(239)Pu】の質量分布測定は、電子線ライナックを用いて0.3ev(Jπ=【1^+】)と15・5ev(Jπ=【O^+】)中性子で実験した。実験結果は核分裂計数率が非常に低かったため本研究期間内で十分なデータが得られなかった。このため0.3evとほぼ同じスピンの影響が期待できる熱中性子について実験を行い(原子炉の熱中性子を使用)、満足できる質量分布を得た。この結果は【1^+】共鳴中性子の質量分布の参考データとなろう。本研究期間内ではスピン状態の異った共鳴中性子による【^(239)Pu】の質量分布を比較することができなかったが、我々の考案したモデルを基にして【1^+】及び【O^+】での質量分布の収率比の予想値を計算した。今後、強力な共鳴中性子源の開発を含めて本研究を継続して行い、実験結果と予想値との比較、検討を行う。