hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
動脈硬化症の脂質沈着機構における細胞内脂質転送蛋白(SCP2)の病態生理学的研究

1.ラットマクロファージ泡沫化過程におけるSCP2遺伝子発現増強機構の解析(1)ラットおよびヒトのSCP2のcDNAの調整とSCP2蛋白の精製ラットおよびヒトのSCP2の全長をコードする0.7kbのcDNAフラグメントをpolymerase chain reaction (PCR)にて調整した。このSCP2のcDNAをGSTとの融合蛋白として発現ベクターに組み込んで大腸菌で蛋白を発現させた。この産生された蛋白はSDS-PAGEで分析した結果、分子量13kDaであり、しかもラットSCP2の特異抗体で検出された。大腸菌より抽出後アフィニティーゲル中でトロンビンによりGSTより切断しカラムより溶出後さらに精製して、高純度のラットおよびヒトSCP2を得た。(2)ラット腹腔マクロファージにおけるSCP2の遺伝子発現の調節機構の解析ラット腹腔マクロファージが変性LDLを貪食して泡沫細胞化する過程でSCP2が増加する機構を解析するため、SCP2のcDNAをプローベとして用い、SCP2の蛋白量の変動に加えて、mRNAの変動を解析できるようにした。さらにSCP2の発現調節がどのような因子によって調節されているかを明らかにするため、まずスカベンジャー受容体に結合してこれを活性化するが細胞内コレステロール含量には全く影響を与えない非脂質性のスカベンジャー受容体のリガンドとしてmaleylated BSAをもちいる系を確立した。一方スカベンジャー受容体を介さずに細胞内に取り込まれコレステロール依存性の経路の発動をもたらすコレステロールの誘導体脂質として25-hydroxycholesterol (25-OH Chol)をもちいる系を確立した。これらの実験系を駆使して解析を行った結果、ラット腹腔マクロファージでは変性LDLのスカベンジャー受容体への結合ではなく、変性LDLによる細胞内コレステロールの増加がSCP2の遺伝子発現を増強することがはじめて明らかになった。2.ラット甲状腺培養細胞FRTL-5をもちいたSCP2遺伝子の発現調節機構の解析ラット甲状腺培養細胞株であるFRTL-5細胞は米国のKohnらによって樹立された細胞株であり、甲状腺疾患の病因・病態の解明に広く用いられている。ところでFRTL-5細胞の特徴の一つに甲状腺の最も強力な増殖因子であるTSHの刺激に伴い、コレステロール生合成経路の活性化が起こることが既に明らかにされている。そこでTSH刺激によりコレステロール生合成経路が活性化される際、その転送蛋白であるSCP2どのように変動するかについて検討を加えたところ、TSH刺激に伴いSCP2が含量が著しく増加すること、およびTSH刺激によりcyclic AMP経路を介してSCP2の遺伝子発現が増強されることが明らかになった。1.マクロファージの泡沫細胞化の過程におけるSCP_2の役割の解析泡沫細胞形成におけるSCP_2の役割の解明を目的として、マクロファージの泡沫化の過程が細胞内脂質転送蛋白の増減によりどのように修飾されるかについて今年度は以下の検討を行った。(1)SCP_2過剰発現細胞株の確立マウスマクロファージ由来の培養細胞株であるJ774細胞を用いて、既にクローニングしたヒトおよびマウスのSCP_2の全長をコードするcDNAをメタルチオネインプロモーターにより誘導される発現ベクターへ組み込んだ。つぎにこの発現ベクターをJ774細胞に組み込み、現在細胞株の選択を行っている。(2)ヒトおよびマウスのSCP_2蛋白とその特異抗体の調製および定量法の確立既にクローニングしたヒトおよびマウスのSCP_2の全長をコードするcDNAをGSTとの融合蛋白として発現する大腸菌の発現ベクターに組み込みんだ。XL-1Blue細胞をもちいて、IPTG刺激によりヒトおよびマウスのSCP_2・GST融合蛋白を大量発現した。GST用のアフィニティーカラムによる精製およびトロンビンによるGSTからのSCP_2の切り出しおよびベンザミジンカラムによる精製を経て、単一バンドのヒトおよびマウスのSCP_2を精製した。この精製SCP_2を用いて、家兎を免疫し、抗血清を得たのち、精製SCP_2を用いたアフィニティーカラムにより、特異的ヒトおよびマウスSCP_2抗体を調製した。この特異抗体を用いたEIA(enzyme immunoassay)法によるヒトおよびマウスSCP_2の定量法も合わせて確立した。現在、上記のSCP_2過剰発現株の選択に用いている。2.ヒト動脈硬化巣におけるSCP_2蛋白の局在およびその遺伝子発現の検討ヒト動脈硬化症の血管組織を用いてSCP_2蛋白の分布とmRNAの解析を行ない健常部と病巣部での比較検討を行なうため、今年度は以下の実験を行った。(1)ヒトSCP_2蛋白とその特異抗体の調製およびヒト組織での検出法の確立上記の方法により、特異的抗ヒトSCP_2抗体を調製し、この特異抗体を用いたWesternblot解析によりヒト組織でのSCP_2の存在について、複数の組織を用いて現在基礎検討を行っている。

大腸菌より抽出後アフィニティーゲル中でトロンビンによりGSTより切断しカラムより溶出後さらに精製して、高純度のラットおよびヒトSCP2を得た。(2)ラット腹腔マクロファージにおけるSCP2の遺伝子発現の調節機構の解析ラット腹腔マクロファージが変性LDLを貪食して泡沫細胞化する過程でSCP2が増加する機構を解析するため、SCP2のcDNAをプローベとして用い、SCP2の蛋白量の変動に加えて、mRNAの変動を解析できるようにした。さらにSCP2の発現調節がどのような因子によって調節されているかを明らかにするため、まずスカベンジャー受容体に結合してこれを活性化するが細胞内コレステロール含量には全く影響を与えない非脂質性のスカベンジャー受容体のリガンドとしてmaleylated BSAをもちいる系を確立した。一方スカベンジャー受容体を介さずに細胞内に取り込まれコレステロール依存性の経路の発動をもたらすコレステロールの誘導体脂質として25-hydroxycholesterol (25-OH Chol)をもちいる系を確立した。これらの実験系を駆使して解析を行った結果、ラット腹腔マクロファージでは変性LDLのスカベンジャー受容体への結合ではなく、変性LDLによる細胞内コレステロールの増加がSCP2の遺伝子発現を増強することがはじめて明らかになった。2.ラット甲状腺培養細胞FRTL-5をもちいたSCP2遺伝子の発現調節機構の解析ラット甲状腺培養細胞株であるFRTL-5細胞は米国のKohnらによって樹立された細胞株であり、甲状腺疾患の病因・病態の解明に広く用いられている。ところでFRTL-5細胞の特徴の一つに甲状腺の最も強力な増殖因子であるTSHの刺激に伴い、コレステロール生合成経路の活性化が起こることが既に明らかにされている。そこでTSH刺激によりコレステロール生合成経路が活性化される際、その転送蛋白であるSCP2どのように変動するかについて検討を加えたところ、TSH刺激に伴いSCP2が含量が著しく増加すること、およびTSH刺激によりcyclic AMP経路を介してSCP2の遺伝子発現が増強されることが明らかになった。(1)ラット腹腔マクロファージにおけるSCP2の遺伝子発現の調節機構の解析ラット腹腔マクロファージが変性LDLを貧食して泡沫細胞化する過程でSCP2が増加する機構を解析するため、SCP2のcDNAをプローベとして用い、SCP2の蛋白量の変動に加えて、mRNAの変動を解析できるようにした。一方スカベンジャー受容体を介さずに細胞内に取り込まれコレステロール依存性の経路の発動をもたらすコレステロールの誘導体脂質として25-hydroxycholesterol(25-OH Chol)をもちいる系を確立した。これらの実験系を駆使して解析を行った結果、ラット腹腔
脳機能評価法を用いた下部尿路症状の定量化と治療効果の検証

間質性膀胱炎は、「膀胱の非特異的な慢性炎症を伴い、頻尿・尿意亢進・尿意切迫感・膀胱痛などの症状を呈する疾患」と定義されており、過活動膀胱でも見られる頻尿や尿意切迫感などによるQOLの低下に加え、膀胱の痛みを主症状とすることが特徴的である。頻尿症状の改善は間質性膀胱炎患者のQOLの向上につながるが、明確な治療法はない。排尿機能障害に対する鍼治療では、仙骨部刺激によって排尿筋過活動を抑制し、かつ最大膀胱容量を増加させることから、尿意切迫感の改善が期待できるが、詳細な検討は行われていない。本研究は、これまで研究の対象とされてこなかったシクロフォスファミド(CYP)誘発の頻尿モデルを作成し、仙骨部鍼刺激の効果を検討した。実験には雌性Sprague-Dawleyラット13匹用い、頻尿を誘発するために膀胱内圧測定(CMG)の施行48時間前にCYP(150 mg/kg)を腹腔内投与した。CMGはシリンジポンプにより膀胱内に強制的に生理食塩水を注入し、覚醒下にて測定した。4回以上の排尿を確認し、介入を加えずにさらに4回以上の排尿を評価する群をコントロール群とし、仙骨部鍼刺激を介入後4回以上の排尿を評価する群をACP群とした。介入前のコントロール群とACP群の排尿間隔、排尿閾値圧、最大膀胱内圧、基礎圧に差は見られなかった。排尿間隔はコントロール群では変化がなかったのに対し、ACP群では有意な排尿間隔の延長が認められた。本研究はCYP頻尿モデルとして初めて仙骨部鍼刺激の効果に関する検討を実施し、刺激の介入によって排尿間隔の延長がみられ、頻尿の症状を改善することが明らかとなった。CMGの評価は、排尿間隔、排尿閾値圧、最大膀胱圧、基礎圧とした。介入前のコントロール群とACP群の排尿間隔(p=0.5)、排尿閾値圧(p=0.7)、最大膀胱内圧(p=0.2)、基礎圧(p=0.8)に差は見られなかった。排尿間隔はコントロール群では変化がなかったのに対し(p=0.7)、ACP群では有意な排尿間隔の延長が認められた(p=0.004)。排尿閾値圧はコントロール群では有意な減少があったのに対して(p=0.04)、ACP群では変化が認められなかった(p=0.4)。基礎圧はコントロール群では変化がなかったのに対して(p=0.1)、ACP群では有意な減少が認められた(p=0.03)。本研究はCYP頻尿モデルとして初めて仙骨部鍼刺激の効果に関する検討を実施し、刺激の介入によって排尿間隔が延長することを確認できた。次年度は頻尿に対する効果機序の詳細な検討を行うとともに、刺激量に対する効果の変化について調査を実施する。また、ACP群での基礎圧の有意な減少に関してはこれまでに実施した酢酸誘発頻尿モデルにおいても確認されており、排尿間隔の延長との関連性を調査する。

排尿間隔はコントロール群では変化がなかったのに対し、ACP群では有意な排尿間隔の延長が認められた。本研究はCYP頻尿モデルとして初めて仙骨部鍼刺激の効果に関する検討を実施し、刺激の介入によって排尿間隔の延長がみられ、頻尿の症状を改善することが明らかとなった。実験には雌性Sprague-Dawleyラット13匹用い、頻尿を誘発するために膀胱内圧測定(CMG)の施行48時間前にCYP(150 mg/kg)を腹腔内投与した。CMGはシリンジポンプにより膀胱内に強制的に生理食塩水を注入し、覚醒下にて測定した。4回以上の排尿を確認し、介入を加えずにさらに4回以上の排尿を評価する群をコントロール群とし、仙骨部鍼刺激を介入後4回以上の排尿を評価する群をACP群とした。CMGの評価は、排尿間隔、排尿閾値圧、最大膀胱圧、基礎圧とした。介入前のコントロール群とACP群の排尿間隔(p=0.5)、排尿閾値圧(p=0.7)、最大膀胱内圧(p=0.2)、基礎圧(p=0.8)に差は見られなかった。排尿間隔はコントロール群では変化がなかったのに対し(p=0.7)、ACP群では有意な排尿間隔の延長が認められた(p=0.004)。排尿閾値圧はコントロール群では有意な減少があったのに対して(p=0.04)、ACP群では変化が認められなかった(p=0.4)。基礎圧はコントロール群では変化がなかったのに対して(p=0.1)、ACP群では有意な減少が認められた(p=0.03)。本研究はCYP頻尿モデルとして初めて仙骨部鍼刺激の効果に関する検討を実施し、刺激の介入によって排尿間隔が延長することを確認できた。次年度は頻尿に対する効果機序の詳細な検討を行うとともに、刺激量に対する効果の変化について調査を実施する。また、ACP群での基礎圧の有意な減少に関してはこれまでに実施した酢酸誘発頻尿モデルにおいても確認されており、排尿間隔の延長との関連性を調査する。業務の兼ね合いで国際学会への参加を見送ったことに加え、研究分担先である明治国際医療大学での動物飼養環境が整わなかったことから出張旅費等が当初の予定通りに支出されなかったため、次年度使用額が生じた。2019年度支払申請額と合わせて、研究費は主に試薬等の消耗品の購入やデータ解析装置に充てる他、研究成果の公表に必要な費用として使用する予定である。
東南および東アジア諸国における再生型自然エネルギー賦存量の調査研究

アジアのエネルギー問題は、緊急かつ重要な段階にきている。その理由はASEAN諸国、中国の急速な工業化によって20002010年に必要な新しい発電設備容量は、2億4000万kWと現在の日本の2倍の量に達すると予測されている。この量を化石燃料でまかなうと、資源量はもちろんのこと、地球温暖化物質等公害物質の排出量は膨大な量となる。従って、環境にマイナス影響を与えない形で、再生型自然エネルギー(小水力、マイクロ水力、風力、太陽光・熱、バイオマス、地熱等のエネルギー)を最大限開発利用する必要がある。本研究では、開発の基礎データになる自然エネルギー賦存量を調査する。また、東南および東アジア諸国に現存する自然エネルギー観測設備は欧米が設置したものがほとんどであり、したがって、従来蓄積されたデータは、欧米の研究機関が所有しているため、欧米が所蔵している長期に渡るアジア諸国のデータを収集し、研究の総括的なまとめを行った。東南アジア諸国,南アジア諸国、中国等における再生型自然エネルギー賦存量の調査研究を実施した。マレーシア:風カエネルギーおよび降雨量を調査した。さらに、ココナツ等資源植物のバイオマスエネルギー資源としての評価を行った。風力エネルギーについては観測データを用いて発電量予測を行った。ヴィエトナム:ハノイ近郊の紅河上流域のマイクロ水力発電設置可能地点の現地調査を行った。さらに、ヴィエトナム南部の再生型自然エネルギー、風力・太陽光・熱・マイクロ水力・バイオマス等の有効な利用方法を検討した。タイ:タイにおける再生型自然エネルギーの資源量調査と有効利用方法の調査を行った。バングラデッシュ・スリランカ・インド・インドネシア・中国:風力エネルギー源量調査と有効利用方法に関する調査研究を行った。総括ヴィエトナム、バングラデッシュおよびタイにおける再生型自然エネルギー(風力、マイクロ水力、太陽光、太陽熱、バイオマス)資源量に関する調査データを、現地研究者を招聘、または、国内研究者の派遣により調査収集し、利用可能な自然エネルギー量の定量化を行った。また、各国における、風力発電用風車、マイクロ水力発電装置、バイオマス発電装置等の設置条件および有効な利用方法を現地の生活条件に合わせて、具体的に現地研究者に提案した。ヴィエトナム関連○ハノイ工科大学水力研究所・再生型エネルギー研究所・ダン・デン・トン所長および、ヴィエトナム水力研究所・ホアン・ファン・タン所長を招聘し、現在までの現地調査から得られた再生型自然エネルギー実測データおよびGISデータによる予測値について検討した。また、ヴィエトナムは森林資源に恵まれた国でありオガクズを利用するバイオマスエネルギーについて詳細な検討を行った。バングラデッシュ関連○バングラデッシュNPED・BAECのファズ-ル・ラ-マン研究員を招聘し、バングラデッシュおよびその周辺国の風力エネルギーデータについて検討した。また風力エネルキー測定法についての検討を行い、新たな調査手法の提案を行った。また、ごみ焼却により発生する熱エネルキーの利用法についても検討を行った。タイ関連○三重大学鈴木助教授をタイに派遣し、タイにおける再生型自然エネルギーを利用した場合の経済開発効果および現地の生活条件に適合する利用手法について調査を行った。マレーシア:研究代表者清水が渡航し、マレーシア東海岸,南シナ海に面した地域の風力エネルギーおよび降雨量を調査した。ヴィエトナム:研究分担者前田が渡航し、ハノイ近郊を流れる紅河上流域のマイクロ水力発電設置可能地点の現地調査を行い、人工衛星データによる地理情報システムから立地可能地点の比較を行った。

タイ:研究分担者福山および研究協力者サンガが渡航し、タイにおける再生型自然エネルギーの資源量調査と有効利用方法の調査を行った。また現地調査結果は人工衛星データと比較、検討を行った。バングラディシュ・スリランカ:人工衛星データを用いて風力エネルギー・マイクロ水力およびバイオマスエネルギーの資源量調査と有効利用方法に関する調査研究を行った。また、東南アジア諸国、南アジア諸国における自然エネルギー観測設備は欧米により設置されたものがほとんどであるため、研究代表者清水および研究分担者前田が米国に出張し米国が所蔵する東南アジア諸国・南アジア諸国の自然エネルギー観測データを収集調査した。
就労支援実践家のメンタル不調を予防する組織と管理職育成プログラムの開発

質の高い障害者就労支援実践を目指し、支援者の育成・支援のため管理職に対する養成プログラムを開発するを目的とする。この目的のために以下を明らかにする。1)組織における人材育成の現状と課題の把握:就労支援機関の管理職を対象に、アンケート調査とインタビュー調査による人材育成の現状と課題について把握を行う。2)管理職研修プログラムの開発:現状の課題を解決するために、組織改善及び職員支援スキルを獲得する研修プログラムを開発する。予備プログラムを試行し、参加者からの意見収集し、本プログラムを開発する。3)研修プログラムの効果:本研修プログラムの参加前後で各種指標を収集・分析し、効果を検討する。
歴史知識学における史料の知識化・構造化フレームワークの構築

本研究では、統合された知識を分解・再編成することで新しい知識を生み出し、「歴史知識学」を発展させるためのシステムの設計・開発を行った。まず、膨大な編年型データを抱える学問分野である歴史学を対象に、歴史学者のニーズや思考プロセスについて考察を進めながら、編年型データ解析の基本システムの設計・開発を行った。次に、概念を表す言葉の意味の変化を捉えるために、概念の体系化を行い、時間変化に伴い動的に変化する概念体系構造を構築した。さらに、解析結果により得られた新たな視点に基づき、史料の構造化を行い、新たな知見を生み出す歴史編纂技術と統合することにより、『史料の知識化・構造化フレームワーク』を構築した。膨大な編年型データを抱える学問分野である歴史学を対象として、歴史史料(大日本史料)を用い、歴史学者のニーズや思考プロセスについて考察を進めながら、編年型データ解析の基本システムの設計・開発を進めた。開発中のシステムは、編年型データに対する汎用的な解析手段を提供することを目的とし、(i)データ全体の俯瞰、(ii)分析の着眼点の獲得、(iii)詳細分析という解析プロセスデザインに基づき、データを視覚化し、様々な観点からのデータパターンの発見を支援する技術を提供するものである。このためのフレームワークの設計を進め、基本部分の実装を行った。また、(iii)の詳細分析においては、多角的に分析を行うための各種の視覚的分析ツールの提供が有用であると考え、そのための基本技術として、関係分析と関係変化可視化フレームワークについての研究を進めている。これまでのところ、歴史史料の分野において有用な各種関係やパターンを定義し、それらの分析・可視化のフレームワークの提案、及びシステムの構築を行った。さらに、(ii)の分析の着眼点の獲得においては、獲得された着眼点を視点として、次々と関連する視点を連想的に展開する仕組みについて研究を進めた。つまり、最初の着眼点を情報を構造化するための切り口とし、関係パターンを展開して多視点を得て、異なる視点からの概念構造ネットワークを抽出し、これを視覚化する手法について研究を進めている。膨大な編年型データを抱える学問分野である歴史学を対象として、歴史史料(大日本史料)を用い、歴史学者のニーズや思考プロセスについて考察を進めながら編年型データ解析システムの設計・開発を進めた。長期間にわたり蓄積されてきた膨大な史料を読み解くには、長大な時間が必要とされる。研究者には、大量のデータに対する多様な視点に基づく解釈が求められる。そこで、連続する時間に多角的に裂け目を入れることで現れてくる様々なパターンを視覚化し、新たな知見や様々な解釈を創発するシステムとして、編年型データ解析システムを開発した。編年型データに対する解析プロセスは、(i)データ全体の俯瞰、(ii)分析の着眼点の獲得、(iii)詳細分析の繰返しサイクルにより進められる。視覚的分析ツールCAT(Chronicle Analysis Tool)は、このサイクルを進めることにより、対象のデータを絞り込んだり、拡張したりしながら、新しい概念知識を獲得することを支援する。また、「概念構造の経年変化」に関しては、動的に変化する概念や概念構造を扱うダイナミック・オントロジーの基本設計を行い、テストデータを用いて、概念構造のボトムアップな構築を進めてきた。これにより、社会構造の変化や生活、文化の発展に伴い、概念(意味)の変化や概念構造(他の概念との関係)の変化が生じることが確かめられた。この仕組みは、さらに、大規模な概念の体系化を目指すとともに、概念構造変化の視覚化フレームワークへとつながるものである。本研究では、大量の編年型データを対象とし、そこに含まれるトピックや付与されたメタデータの経年変化を視覚化することにより、漠然と認識していたことを数値的に確認したり、新たな発見のための気づきを得ることを支援するための解析ツールを開発することを目的として研究を進めた。連続する時間に裂け目を入れることにより、本来、存在しない不連続面が生じ、事象に対する様々な見せ方を提示できると考え、そのようなシステムの設計・及び開発を行い、膨大な歴史史料をはじめとして、ニュースやブログ、Twitterなどの様々な編年型データに適用し、システムの有効性について検証してきた。平成27年度は、計画の最終段階として、「概念構造の経年変化」に焦点をあて、蓄積された編年データから、ボトムアップに構築される概念を体系化するための手法について研究を行い、実装した。長期間にわたるデータを扱う場合には、社会構造の変化や、生活・文化の発展に伴い、概念(意味)の変化や概念構造(他の概念との関係)の変化が生じる。動的に変化する概念や概念構造を扱う仕組みを設計し、これを実装した。また、概念や概念構造の変化を視覚化するためのフレームワークについて研究・開発を行った。連続する時間に多角的な裂け目を入れることで現れてくる様々なパターンを視覚化し、新たな知見や様々な解釈を創発するシステムの開発を行った。上記のシステムを、歴史史料(大日本史料)に適用し、有用性を確かめるとともに、近年の編年型データとして毎日新聞社のデータ集に対しても適用し、様々な時代のデータに対しても、汎用的に用いることの可能なフレームワークであることを確かめた。長期(約2年)にわたる家族の病気と事故による怪我のため、研究が断続的に中断されてしまい、予定期間内に計画していた内容の研究を進めることができなかった。

本研究は、統合された知識を分解し、再編成することで新しい知識を生み出し、「歴史知識学」を発展させていくことを目指し、連続する時間に裂け目を入れることにより、新たな不連続面を生じさせ、事象に対する様々な見せ方を提示できるシステムの設計・及び開発を行った。まず、膨大な編年型データを抱える学問分野である歴史学を対象として、歴史史料(大日本史料)を用い、歴史学者のニーズや思考プロセスについて考察を進めながら、編年型データ解析の基本システムの設計・開発を行った。このシステムは、編年型データに対する汎用的な解析手段を提供することを目的とし、(i)データ全体の俯瞰、(ii)分析の着眼点の獲得、(iii)詳細分析という解析プロセスデザインに基づき、データを視覚化し、様々な観点からのデータパターンを提供するものである。次に、概念を表す言葉の意味の変化を捉えるために、概念構造の変化、概念間の関係の変化を扱う仕組みについて研究を行った。これに基づき、概念の体系化を行い、時間変化に伴い動的に変化する概念体系構造を構築する方法について明らかにすることにより、編年型データ解析フレームワークを実現した。さらに、解析結果により得られた新たな視点に基づき、史料の構造化を行い、新たな知見を生み出す歴史編纂技術と統合することにより、『資料の知識化・構造化フレームワーク』を構築した。本研究では、統合された知識を分解・再編成することで新しい知識を生み出し、「歴史知識学」を発展させるためのシステムの設計・開発を行った。まず、膨大な編年型データを抱える学問分野である歴史学を対象に、歴史学者のニーズや思考プロセスについて考察を進めながら、編年型データ解析の基本システムの設計・開発を行った。次に、概念を表す言葉の意味の変化を捉えるために、概念の体系化を行い、時間変化に伴い動的に変化する概念体系構造を構築した。さらに、解析結果により得られた新たな視点に基づき、史料の構造化を行い、新たな知見を生み出す歴史編纂技術と統合することにより、『史料の知識化・構造化フレームワーク』を構築した。データの整理や整形に、当初想定した以上の時間と手間がかかっており、全体の作業はやや遅れ気味である。当初予定していた、(1)編年型データ解析プロセスモデルの構築、(2)関係分析と関係変化可視化フレームワーク、(3)概念構造の経年変化の解析と視覚化フレームワークの構築に関しての研究・開発は、ほぼ終了した。これらの基盤技術を統合した応用システムの構築を進めるとともに、最終的な研究成果をまとめて国内・国際会議において発表するとともに論文にまとめる。情報科学H26年度に基本的な枠組みの研究を進めてきた「概念構造の経年変化」に焦点をあて、データから、ボトムアップに構築される概念の体系化を実装する。概念を表す言葉の意味の変化を捉えるために、概念構造の変化、概念間の関係の変化を扱う仕組みについて研究を行う必要がある。このため、概念の体系化を行い、時間変化に伴い動的に変化する概念体系構造を構築する方法について明らかにすることにより、編年型データ解析フレームワークを実現する。さらに、解析結果により得られた新たな視点に基づき、史料の構造化を行い、新たな知見を生み出す歴史編纂技術と統合することにより、『資料の知識化・構造化フレームワーク』を構築する。
脂質膜上における分子構造解析法を用いたPIP3依存的細胞内情報伝達機構の解明

生体膜の微量成分であるPIP_3(ボスファチジルイノシトール3,4,5-三リン酸)を介して細胞内の情報伝達系に関与する蛋白質の分子機構を脂質膜上における構造に基づいて解明することを目的として、脂質膜に結合した蛋白質の構造を分光学的手法により解析した。解析手法として、固体NMR分光法と紫外共鳴ラマン分光法を用いた。まず、構造および生化学的情報が蓄積されているイノシトールリン脂質(PIP_2)。結合ドメインであるPLC-δ1PHドメインを対象として測定条件および脂質膜の性質に依存する蛋白質の造変化の情報を収集した。固体^<13>C NMR分光法により、脂質膜結合状態のPHドメインの観測および構造解析が可能であることを示し、脂質膜上への局在によるPLC-δ1PHドメインの構造変化、脂質膜の組成、および膜曲率に依存する特徴的な立体構造の誘起を見いだした。PHドメインの機能上重要な位置に存在する芳香族側鎖について、固体NMR分光法に加え、紫外共鳴ラマン分光法による測定条件を決定し、測定を行ったところ、二種類の分光法による測定結果は、互いに相補的かつ矛盾の無い結果を与えることが見いだされた。これらの測定条件および構造データをふまえ、PIP_3結合ドメインであるSWAP-70PHドメイン(209-306)に関して、上記2種類の分光測定法に適した試料の調製および測定条件検討を行った。水溶液中およびPIP_3を含む脂質二重膜ベシクル結合状態におけるSWAP-70PHドメインの構造をTyrおよびTrp残基ををプローブとする紫外共鳴ラマン分光法により観測した結果は、PLC-δ1PHドメインの構造情報と比較解析し得るデータを与えることが見いだされた。チロシンキナーゼ型受容体を起点とする細胞内情報伝達経路に含まれ、脂質膜中のリン酸化イノシトールリン脂質の認識、結合を介して、下流に位置するRacの活性化を行うPIP3(ホスファチジルイノシトール3,4,5-三リン酸)結合蛋白質SWAP-70の脂質膜結合機構を分光学的手法により構造レベルで解析し、PIP3認識、Rac活性化の機構を明らかにすることを目的として研究を進行している。分光学的構造解析の準備として、SWAP-70のPIP3認識、結合を支配すると考えられるPHドメイン部位(209-306)および脂質膜結合能が野生型とは異なる変異PHドメイン(K219A/K220A,E245A/D246A,K271A/K272A)について、大腸菌を用いた大量発現系を用意し、固体NMR分光法、共鳴ラマン分光法等に用いうる安定同位体標識蛋白質の発現条件の確立と蛋白質試料の調製を行った。同時に、脂質-蛋白質結合部位の構造および結合機構が静的な状態で明らかになっているホスホリパーゼC-δ1について、SWAP-70PHドメインの分光スペクトル解析の基準を得ることおよび、脂質膜組成および膜構造が変化しうる動的な状態におけるPHドメインの膜結合状態に関する知見を得ることを目的として、異なる脂質組成の脂質膜ベシクル中のPIP2に結合した際の蛋白質構造変化を固体NMR分光法を用いて解析し、報告した。また、ラマン分光法による時間分解測定を用い、基質結合部位の動的構造を追跡するために、イノシトールリン脂質を対象として、ラマン分光法による解析の条件検討を行った。脂質膜中のPIP3(ホスファチジルイノシトール3,4,5-三リン酸)へのSWAP-70の認識、結合の機構を脂質膜上において構造レベルで解析することを目的として、水溶液中および脂質膜結合状態において脂質膜結合蛋白質の構造を解析しうる分光学的解析法の確立を行った。

解析手法として、固体NMR分光法と紫外共鳴ラマン分光法を用い、構造および生化学的情報が蓄積されているイノシトールリン脂質(PIP2)結合ドメインであるPLC-δ1PHドメインを対象として測定条件を検討した。PHドメインの機能上重要な位置に存在するTrpおよびTyr残基について、固体NMR分光法および紫外共鳴ラマン分光法による測定条件を決定し、測定を行ったところ、二種類の分光法による測定結果は、互いに相補的かつ矛盾の無い結果を与え、脂質二重膜上への局在により、PLC-δ1PHドメインのTyr残基にのみ構造変化が生じ、Trp残基は構造変化しないことが示された。また、個体NMR分光法により13C標識Ala残基を観測することで、脂質膜の組成、および膜の曲率が脂質膜上のPHドメインの構造に与える影響を残基ごとに解析しうることを示した。これらの測定条件および構造データをふまえ、SWAP-70PHドメイン(209-306)に関して、上記2種類の分光測定法に適した試料の調製および測定条件検討を行い、水溶液中およびPIP3を含む脂質二重膜ベシクル結合状態におけるその構造をAla残基(固体NMR)、TyrおよびTrp残基(固体NMR、紫外共鳴ラマン)をプローブとして観測し、PLC-δ1PHドメインの構造情報と比較解析し得ることを示した。分光学的手法によるPIP3結合蛋白質の構造解析の方法の確立は、脂質膜上におけるPIP3依存的情報伝達の過程を反応の?において観測し、その機構を蛋白質の構造レベルで理解する上で重要であると考えられる。
改革期の中国におけるメディア分野の市場経済化と報道改革

今回の研究はメディアの発達状況、報道機関における自己採算制の導入、報道競争とメディア市場の再編、報道改革の進捗状況に対する具体的な検証によって、改革期の中国における情報革命の「実態」を次のように明らかにした。(1)改革期に入り、中国経済の発展と国民の所得水準向上はIT技術の発展、テレビ、ラジオ、電話、パソコン、新聞、雑誌、図書の普及に好影響を与え、情報量の著しい拡大に繋がっている。(2)「自己採算制」の導入および報道競争の激化を背景として、メディアの立場が従来の「権力一辺倒」から読者・視聴者のニーズへと傾斜し始め、ニュースの速報性、客観性、きめ細かさ、現場取材を重視し、批判・暴露報道や政策議論に力を入れ始めている。報道競争の結果、宣伝を目的とする共産党の機関紙および番組は影響力が低下し、市民向けの新聞雑誌および番組などは成長しつつある。(3)中国当局はメディアの経営自立、報道改革を主張し、緩やかな報道自由化を容認しているが、他方、権力への求心力を維持するという立場から、共産党による「世論誘導」を強調し、メディア機関の創設を厳しく制限し、さまざまな報道規制を行っている。(4)中国のメディア機関、ジャーナリストは報道規制を突破するために、当局に対してさまざまな「駆け引き」を仕掛け、「一歩前進、半歩後退」の形で報道自由の空間を広げようとしているが、そのプロセスは紆余曲折の道をたどっている。平成13年度で研究分担者は「新聞の市場経済化と報道改革」を中心に資料収集、現地調査、データの整理と分析を行い、また研究成果の一部を学術書に収録・出版し、研究会でも報告した。主な結論は以下の通りである。第1に、新聞は市場経済原理を導入し、報道改革を続けた結果、新聞に掲載されている情報量が急増し、報道の質が速報性の向上、客観性の改善および視点の多様化といった形で現れ、批判・暴露報道と政策議論が増えている。第2に、市民紙は晩報のほかに、都市報、時報、快報、農報、経済情報紙など多岐にわたり、販売部数、経営状況および市民的な人気の面において党委機関紙を上回っている。読者側の立場から見ると、「政治宣伝紙」が唯一の選択として押し付けられた時代が終わり、情報、言論にアクセスする自由と権利が拡大しつつある。第3に、市場化の流れ、規制緩和の流れが続いている。特に、既刊の新聞が紙面刷新を行い、有力紙が業界紙などの中小新聞を吸収したうえで、市民紙の方向で新聞改造を断行する動きは各地で加速化している。第4に、新聞発行の自由、報道の自由は政治改革の課題として残されている。新聞に関する「国有化」および「世論誘導」といった共産党の基本政策は建前上継続されている。各新聞がニュース報道、特に新聞言論を行う際に、権力側から様々な現制を受けている。平成14年度で研究分担者は「メディア間の報道競争」、「事業部門としてのマス・メディアの改革」および「報道政策の動向」を中心に文献調査、現地調査と資料・データの収集と解析を行い、研究成果の一部を学術論文に収録・出版した。主な研究成果は以下の通りである。第1に、報道競争はいっそう激化する傾向を見せている。国際報道を例に見ると、WTO加盟や経済のグローバル化が進む中で、国際情報に対する人々の関心が高まり、南方日報社は2002年5月から「21世紀環球報道」、新華社の参考消息社は2002年6月から「国際先駆導報」を発行し、国際報道の市場に参入した。他方、人民日報の系列紙である「環球時報」は2003年から週2回の発行から週3回の発行に切り替えた。また、中国当局は地域限定(広東省)で、香港鳳凰電視台のニュース放送を許可した。国際メディアの報道競争の行方は注目される。第2に、マス・メディアは政府の「事業部門」(日本の特殊法人、公益法人に相当)とされ、原則として政府の予算によって運営されるが、他方、国営企業は自己採算制を実行し、利潤の創出を目標とする。

今まで、行政当局はマス・メディアの経営活動を認め、経営自立を要求するようになったが、報道・言論統制の立場から引き続きメディアを「事業部門」と見なし、企業への改組や民間資本の参入を拒んできた。ここに来て、中央当局は改革の試行という意味で、メディア機関を事業部門から企業法人への改組を認め、浙江日報報業集団は2002年に企業法人の登録を済ませた。第3に、2002年の党大会、2003年の第10期全人代を控えて、報道に対する統制が大変厳しかった。他方、行政や幹部に対する世論監督の強化はさまざまな形で模索されている。呂日周・山西省長冶市委書記は地元の共産党機関紙に対して批判暴露報道を大々的に展開するように指示し、全国的な支持を得た。最高裁判所はメディアの批判・監督権の行使を支持すると立場を表明した。こうして、政局の安定や一党体制の維持にかかわる核心的な問題に関して、マス・メディアは消極的な姿勢を見せているが、ほかの分野について自由化を従来以上に認めるようになっている。平成15年度の調査活動は今まで不足する資料、データを補足するために、中国現地調査を行い、文献資料を収集・分析するほか、来月の中国研究者、実務関係者に対して面接調査を行った。研究成果は「中国・テレビの経営と報道改革」、「SARSから見た中国の政治と情報」をテーマに論文を纏めた。主な研究成果は以下の通りである。第一に、テレビ、ラジオ、新聞、雑誌、図書、電話、パソコン、インターネットの発展状況、普及率と市場規模はハードウエアの部分に当たり、情報化の進展を図る重要指標となる。この二〇数年間、マス・メディアおよび通信手段などは急速に発達し、情報の流通に好影響を与えている。第二に、中国当局は鎖国から対外開放へとの路線転換を行い、VOA、BBC、自由アジアのラジオ放送およびアメリカのCNN、日本のNHKを含む国外のメディアは様々な形で情報を中国に送っている。情報の国際競争は激化するなかで、中国当局は情報発信能力を高めるために、報道改革を行わざるを得ない。2003のイラク戦争を生中継することやニュース専門のチャンネル(中央テレビ局新聞頻道)の開設はその例である。第三に、メディアの改革は大きな矛盾をはらんでいる。中国当局は権力の維持や統制力を確保するために、メディアへの規制を行い、報道自由を制限している。他方、市場化、報道分野の国内外の競争は報道の自由化を促している。SARS問題はその矛盾を表している。当局は最初情報隠蔽をしようとしたが、国内外の圧力で公開に踏み切らざるを得なかった。
インフレーション宇宙探索のための低温広帯域偏光変調器の開発

インフレーション仮説は宇宙マイクロ波背景放射(CMB)の偏光観測にて検証が可能である。偏光詳細観測にて鍵となる偏光変調器の開発を行なった。この仮説検証に求められる感度はナノケルビン程度の微弱な揺らぎであり、偏光変調器を導入することで装置由来の擬似偏光信号と縮退を解く。広帯域かつ低温にて半波長板を連続回転させるという挑戦的な開発項目がある中で、サファイア半波長板へのモスアイ加工により1:8の広帯域反射防止の実証、また超電導磁気軸受を用いた連続回転機構の開発を行なった。CMB偏光観測で求められる偏光編長期の光学、熱、機械的特性の要素技術評価を行い、インフレーション探索の装置として実現性を示した。宇宙マイクロ波背景放射のB-mode偏光観測はインフレーション仮説に対し感度を持つ。世界的にその探索へ熾烈な競争があるが、現在の実験感度では強い制限を与えるに至らない。本研究提案では統計、及び系統誤差を同時に低減できる偏光変調器を開発する。特に変調器の広帯域性、そして自身の熱放射を押さえる4 Kでの動作、を同時に達成することで、初期宇宙探索で鍵となる前景放射除去に必須となる広帯域高感度観測が可能となる。これにより代表的なsingle-field slow-rollインフレーションモデル(r0.001)の探索に必要かつ実装可能な偏光計を確立する。現在、この偏光変調器のプロトタイプを作成及び評価を行っている。このプロトタイプは二つに分かれ、回転駆動部と光学素子としての半波長板、である。回転駆動部はφ100MM程度の超伝導軸受け及び保持機構によって構成される。このプロトタイプ回転駆動部はGM冷凍機により4Kに冷却するクライオスタットを持ちいて、5K以下での動作試験を行っている。極低温ステッピングモーターを用いた保持機構の動作、連続回転、エンコーダーを用いた回転位置の決定、回転子の共鳴周波数などの評価を行った。これらの成果はその成果は2本の論文としてまとめた。また、光学素子としての広帯域反射防止膜の研究開発は、φ50mmのサファイア、アルミナサンプルにレーザー微細加工を用いモスアイ加工を行うことで広帯域反射防止膜を作成し、評価結果を論文として投稿し、掲載された。以下に27年度の掲げた開発項目及び、それぞれについて現在までの進歩状況を示す。レーザー微細加工による広帯域反射防止膜の開発:ピラミッド形状のモスアイ加工をドイツLaserZentrum Hannoverにて行った。レーザー加工により現在1:3のアスペクト比を持つピラミッド形状を作ることができ、構築したミリ波透過率測定装置にて60ー140GHz程度の周波数領域で透過率特性を評価した。低温モーターの開発:低温モーターを試験するために、超伝導磁気軸受けを用いた試験システムを構築した。このシステムは5K程度にて冷却環境下で動作する。一方で、低温モーターのプロトタイプを常温かで準備を行っている。この低温モーターは二つに区分され、ドライブ回路とモーターそのものになる。前者はRaspberry Piを用いてサイン波シグナルを作成し、コイルに供給する。後者は磁石とコイルにてACモーターを構成する。コイルのコアには発熱の低減を考慮しmolyperamalloyを用いたもの、またコアレスコイル(アルミを母材とし、スリットを入れることで発熱の低減を行う)を作成した。これにより代表的なsingle-field slow-rollインフレーションモデル(r 0.001)の探索に必要かつ実装可能な偏光計を確立することを目的とした。本計画では連続回転半波長板を用いた低温広帯域偏光変調器の開発要素は、光学的要素である半波長板の広帯域反射防止膜と低温メカトロニクスである超伝導軸受けを用いたモーター部に分類できる。広帯域反射防止膜はレーザー微細加工を用いたモスアイ形状の作成により実現した。すでに開発済みの微小面積での加工性の検証を元に、ナノ秒UVレーザーを用いて反射防止微細構造の形状最適化を行なった。結果として、この形状をミリ波光学的に評価可能な面積にに対して作成した場合、35GHzから265GHzまでの帯域にて90%以上の透過率ができることをシミュレーションにて示した。また、低温駆動機構を構成する軸受け及びモーター部については、実機サイズに准ずる内径400mmの超電導軸受の試作機を作成した。回転子用の磁石の最適化が重要だということが昨年度判明し、回転子の磁場の非一様性を低減するための磁石設計を行なった。設計においては、磁場の非一様性と軸受の保持強度のトレードオフを示し、1%程度の磁場の非一様性は分割型リング磁石でも実現が可能であることを示した。次年度に実機サイズに准ずる試作機(直径400mm程度)を試験するための大型クライオスタットの準備を進めた。レーザー微細加工による広帯域反射防止膜の開発:ピラミッド形状にてアスペクト比1:3から1:5、そして1:10に向けて加工の最適化を行うことを目的としていた。

シミュレーションおよびレーザー加工の最適化により35GHzから270GHzを透過率90%以上の形状を導出した。これにより要求する帯域を網羅する加工形状を示すことに成功した。回転子用の磁石の最適化が重要だということが昨年度判明し、回転子の磁場の非一様性を低減するための磁石設計を行なった。設計においては、磁場の非一様性と軸受の保持強度のトレードオフを示し、1%程度の磁場の非一様性は分割型リング磁石でも実現が可能であることを示した。次年度に実機サイズに准ずる試作機(直径400mm程度)を試験するための大型クライオスタットの準備を進めた。宇宙マイクロ波背景放射のB-mode偏光観測はインフレーション仮説に対し感度を持つ。世界的にその探索へ熾烈な競争があるが、現在の実験感度では強い制限を与えるに至らない。本研究提案では統計、及び系統誤差を同時に低減できる偏光変調器を開発する。特に変調器の広帯域性、そして自身の熱放射を押さえる4 Kでの動作を同時に達成することで、初期宇宙探索で鍵となる前景放射除去に必須となる広帯域高感度観測が可能となる。これにより代表的なsingle-field slow-rollインフレーションモデル(r 0.001)の探索に必要かつ実装可能な偏光計を確立することを目的とした。本計画では連続回転半波長板を用いた低温広帯域偏光変調器の開発要素は、光学的要素である半波長板の広帯域反射防止膜と低温メカトロニクスである超伝導軸受けを用いたモーター部に分類できる。広帯域反射防止膜はナノ秒UVレーザーを用いて反射防止微細構造の形状最適化およびその形状の作成をミリ波光学的に評価可能な面積に対し作成し、35GHzから265GHzまでの帯域にて90%以上の透過率が実現できることを示した。また、低温駆動機構を構成する軸受け及びモーター部については、実機サイズに准ずる内径400mmの超電導軸受の試作機を作成した。4K環境にて浮上試験および熱的性能および熱モデルの検証を行なった。回転中の発熱を低減するには回転子用の磁石の最適化が重要であり、回転子の磁場の非一様性を低減するための磁石設計を行なった。メーカー製造により磁場の非一様性は1%程度を実現した。また、半波長板材料であるサファイアの宇宙空間での使用を想定し、ラグランジュ第2点にて5年分に対応する陽子ビームをサファイアに照射し、その性能の変化を照射前後で比較した。1%程度の精度で透過率を測定した結果、変化はノイズの範囲内であることを示した。インフレーション仮説は宇宙マイクロ波背景放射(CMB)の偏光観測にて検証が可能である。偏光詳細観測にて鍵となる偏光変調器の開発を行なった。この仮説検証に求められる感度はナノケルビン程度の微弱な揺らぎであり、偏光変調器を導入することで装置由来の擬似偏光信号と縮退を解く。広帯域かつ低温にて半波長板を連続回転させるという挑戦的な開発項目がある中で、サファイア半波長板へのモスアイ加工により1:8の広帯域反射防止の実証、また超電導磁気軸受を用いた連続回転機構の開発を行なった。CMB偏光観測で求められる偏光編長期の光学、熱、機械的特性の要素技術評価を行い、インフレーション探索の装置として実現性を示した。
SMPクラスタシステムにおけるハイブリッド並列プログラミングの性能評価

本研究では、SMP構成のパーソナルコンピュータを複数台、ネットワーク結合することにより、分散メモリと共有メモリの両者のアーキテクチャ的特性を持つSMP-PCシステムを構築し、その上で数種類の典型的な科学技術計算問題に対するハイブリッドプログラミングを行った。用いたPCシステムは4プロセッサ及び2プロセッサ構成のPentium-IIIベースパーソナルコンピュータで、ネットワークは800Mbps Myrinet及び100Mbps Ethernetを用いた。この上で、NAS Parallel Benchmark(NPB)と、多粒子系処理の典型的な例であるSmoothed Particle Applied Mechanics(SPAM)プログラムを用いて、MPIのみによるプログラムとMPI+OpenMPによるハイブリッドプログラムの性能評価・性能解析を行った。評価の結果、MPIのみによるプログラムは多くの場合、ハイブリッドプログラムに対して若干性能が高いことがわかった。この結果に対する解析アプローチとして、各プロセッサにおけるキャッシュヒット率に着目し、その度合いを比較した結果、特にSPAMにおいてはハイブリッドプログラムにおいてキャッシュが有効に働いていないことが判明した。これは、2種類のプログラミングパラダイムを混在させた結果、並列化及び負荷分散の方向性がそれらの間で食い違ってしまうことが原因である。この方向性に一致が見られるアプリケーションにおいては、ハイブリッドプログラムが提供する高い通信性能が有効に生かされ、さらに負荷分散の度合いが高いことから、このプログラム手法が有効であることがわかった。本年度における研究では、小規模なSMP構成のパーソナルコンピュータを複数台、ネットワーク結合することにより、分散メモリと共有メモリの両者のアーキテクチャ的特性を持つSMP-PCシステムを構築し、その上で数種類の典型的な科学技術計算問題に対するハイブリッドプログラミングを行った。並列数値計算の代表的ベンチマークであるNAS ParallelBenchmarkによる性能測定を行った。ハイブリッドプログラミングにおいては、元々MPIメッセージパッシングライブラリで記述されているベンチマークプログラムに対し、各並列プロセス内をさらにスレッドによって共有メモリ並列化し、総合性能を測定した。SMP上のスレッドレベル並列化にはPOSIX threadによる明示的なプログラミングと、OpenMPによる簡素化されたものを両方用いた。また、従来のメッセージパッシングのみを用いた場合と、ハイブリッドプログラミングとの比較も行った。性能評価の結果、ハイブリッドプログラミングはメッセージパッシングのみの場合に比べ、全般的には性能が向上するものの、一部のプログラムではむしろ性能が逆転する場合もあることがわかった。その主たる原因は、OpenMPによるスレッドプログラミングでは、データの局所性を陽に記述できず、MPIに比べてキャッシュヒット率の点でマイナスになる場合が挙げられる。以上の結果はハイブリッドプログラム中で、プロセッサの性能カウンタを積極的に参照するライブラリを構築し、それを用いた詳細な測定による。用いたPCシステムは4プロセッサ及び2プロセッサ構成のPentium-IIIべースパーソナルコンピュータで、ネットワークは800Mbps Myrinet及び100Mbps Ethernetを用いた。この上で、NAS Parallel Benchmark(NPB)と、多粒子系処理の典型的な例であるSmoothed Particle Applied Mechanics(SPAM)プログラムを用いて、MPIのみのよるプログラムとMPI+OpenMPによるハイブリッドプログラムの性能評価・性能解析を行った。
高圧を利用したシンクロLPSOの形成機構の研究

昨年度実績に記載の通り、ZnとYのhcp格子への侵入によってhcpがc軸の伸長によって膨張し、その後、hcp格子が崩壊してLPSOが形成される。この過程を解釈するために、第一原理計算を実施し、実験との対応を比較した。すでに先行研究にて、2HのMgと18RのMgの間のエネルギー差は融点以下であることが第一原理計算で示されていたが、より詳細にメッシュを切り、計算を実施したところ、420 Kで18Rのフリーエネルギーの方が、2Hよりも低くなることが分かった。また、Yが固溶した場合、c軸が拡大することについてもエネルギー的に妥当であることが明らかになった。2Hの格子体積の膨張は、18Rへの相転移に必要なエネルギーを低下させるとの先行研究があり、本実験結果でみられたhcp格子のc軸の伸長に伴う体積の増加が18Rへの相転移へのTriggerになったと解釈される。また、LPSO組成領域のMg-Zn-Yの三元系のhcpよりもfccの方がエネルギー的に低く、Suzuki効果によってZnとYはより積極的に、局所的fcc構造であるstacking faultに濃集すると考えられる。これらの計算結果との対応より、Mgのhcp格子の膨張とSuzuki効果がLPSO形成に重要な因子であることを明らかにした。2.高圧実験によるシンクロLPSO関連構造の研究昨年度までにMg97Zn1Yb2を5 GPaで合成すると6周期の長周期超格子(LPSL)と4周期のLPSLの両構造が形成される。本構造の形成領域を調査したところ、4周期LPSLは3 GPaでも形成されることが分かった。また、さらに詳細な調査を進めたところ上記、二つのLPSLとは異なるもう一種類の長周期構造が存在することが明らかになった。同構造の詳細については今後研究予定である。Mg85Zn6Y9は常圧で鋳造するとシンクロLPSO構造とる。一方、前記合金は、3 GPa・827 K以上の高圧・高温処理後、常圧に回収すると、LPSO構造が崩壊し、fcc/hcp二相合金となることが代表者のこれまでの研究で明らかになっている。そこで、高圧・高温処理で得られたfcc/hcp二相合金を常圧で熱処理し、シンクロLPSOが形成される過程をその場X線回折により解析した。その結果、hcp格子の膨張がシンクロLPSO形成に先駆けて発生することを明らかにした。hcp格子が膨張することで、hcpの2H stackingと18R stackingのエネルギー差が小さくなり、2Hから18Rへの相転移が発生すると考えられる。前記結果はLPSOの形成メカニズムの核心に迫る極めて重要な成果と考えている。また、高エネルギー加速器研究機構でのXAFS測定、ならびにSEM、TEMによる回収試料の分析を研究計画通り進めており、回収試料をベースにしたシンクロLPSO形成過程についての実験データも順調に収集できている。2.高圧合成によるシンクロLPSOの探索高圧合成によって2種類の新奇な長周期析出相を発見、結晶構造解析もSTEMにより完了した。両構造共に、コヒーレント析出相であり、底面をα-Mg-Matrixと完全に共有する一方、柱面内の秩序は異なり、α-Mgの(0001)のn倍の長周期からの強い回折を有する。この点においてLPSOと同様の性質を持っている相であり、本発見は、LPSO同様の強化機構を持つ物質を探索していくうえで重要な成果を得た。その場XRD回折データの解析を通じて、LPSO形成プロセスについての知見が固まってきた。XAFS、TEMによる解析をあわせて実施しているが、シンクロLPSO形成機構の解明に向けて着実に前進している。ナノスケールで硬いlayerと柔らかいlayerが交互に積み重なった構造のキンク変形は、材料の機械特性を向上させる。特にキンク変形に伴う高強度化機構を有するシンクロLPSO(long-period stackingorder (LPSO) synchronized with chemical concentration)はマグネシウム(Mg)合金の強度を大きく更新するBreak throughをもたらした。本研究では、Mg-Zn-Y内のシンクロ型LPSOの形成過程を明らかにすること、ならびに、シンクロ型LPSOと類似した層状構造を有し、尚且つMgのhcp格子と整合な超格子をMg合金中に発見することの二点を目的としている。(1)シンクロ型LPSOの形成過程その場X線回折実験と、第一原理計算の組み合わせにより、形成過程を明らかした。Mgの2H構造が、ZnとYの侵入、さらには熱エネルギーを受けて不安定化し18Rへの相転移が発生する。さらに、積層欠陥にSuzuki効果によってZnとYが析出することで化学変調と構造変調がシンクロすることを明らかにした。本内容は現在論文投稿中である。(2)シンクロ型LPSOと類似した層状構造物質の探索本研究の目的は(1)シンクロLPSO構造の形成過程の解明、ならびに(2)シンクロ型LPSOと同様なミルフィーユ構造を持つ新奇な相の探索の二点である。それぞれの目標に対し、着実に成果を上げてきている。各目標について進捗状況を以下に記す。(1)シンクロLPSOの形成過程の解明X線回折と、電子顕微鏡観察の結果より、Mgの2H格子中にZnとYが侵入することにより、2H格子が膨張、その後、Mgの2Hは不安定化し、18Rへの相転移が起こることを明らかにした。