hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
哺乳動物細胞におけるDNA複製および障害チェックポイント機構の解明

分裂酵母において様々なチェックポイント機構に重要な役割を果たしていると考えられているChk1およびCds1の哺乳動物細胞における作用機構を解明するためにhChk1およびhCDS1の各細胞周期チェックポイントにおけるタンパク質修飾を調べたところ、ヒトChk1はいかなるDNA傷害にも反応せず、その活性に変化を認めなかった。興味あることにヒトChk1はアフィディコリン処理によるDNA複製阻害に反応してリン酸化を受けることが分かった。Cds1はChk1と異なり、正常繊維が細胞およびHeLa細胞においてはすべてのDNA傷害に反応してリン酸化を受けて活性化した。しかしながら、ATM欠失細胞においてはUVおよびMMSによるDNA傷害には反応するが、X線によるものには全く反応しなかった。このことはATM欠損患者の臨床症状とよく一致する。ヒトCds1の発現を各種ガン細胞を用いて調べたところ、p53欠失ガン細胞ではCds1の発現が高く、正常p53を有するものではCds1の発現が非常に低いことが分かった。Cds1の発現はOncoproteinで形質転換すると強く誘導されることが分かった。さらに野生型p53発現アデノウイルスをこれらの細胞に感染させたところ、SV40 largeT抗原およびE6により誘導されたCds1の発現は強く抑制されたがE7により誘導されたものは影響を受けなかった。Chk1ノックアウトマウスの作製とその解析を行ったところ、Chk1ノックアウトマウスは胎生初期に致死的であった。E3.5日卵の解析からChk1ノックアウト卵では異常核を認めた。この異常核はDNA複製阻害において増強されたが、DNA傷害では増強されなかった。哺乳動物細胞においてChk1はDNA複製チェックポイントを、Cds1はDNA傷害チェックポイントをそれぞれ抑制すると考えられた。
リサイクル混合押出し法による高機能マグネシウム-セラミックス粒子複合形材の創製

1.表面品質及び室温機械的性質に優れた切削チップ押出し材製造法の検討Mg-A1-Zn基合金(AZ31B,AZ91D)切削チップ固化材を作製し、温度、速度、押出し比の種々の条件で押出し試験を行った。1)R型ダイスによるメタルフローのスムーズ化によって健全な形材を得ることができる。2)加工熱抜熱のための窒素ガス冷却押出しによって割れ発生を抑制し、微細結晶粒形材を得ることができる。3)極めて高押出し比、高押出し速度では表面割れを発生し、R型ダイスのみでは限界がある。2.熱間押出しによる強化粒子均一分散化の検討AZ31B切削チップに平均粒子径が1.212μmのSiC粒子を体積率Vfで0-6%の範囲で混合した圧粉体の熱間押出しによる粒子分散挙動を検討した。1)Sic粒子径が12μmと粗い場合は均一分散が可能である。2)しかし、3μm以下では塊状に導入された粒子凝集体の分解は困難である。3.ECAP-熱間押出しによる強化粒子均一分散の検討1)ECAPをRoute BAで7回まで繰り返すことにより高せん断ひずみを蓄積し上記のSiC粒子凝集体を相当分断できる。その後押出しを加えることにより一層均一化できる。2)複合材マトリックスの平均結品粒径はVf=-6%で約2μmと極めて微細化した。4.AZ31M合金切削チップ-SiC粒子複合材の機械的性質の評価Sic粒子径3μmで6%までのVf:の増大にともない、1)室温機械的性質:0.2%耐力はやや向上したが伸びは低下した。チップーローラ式摩擦摩耗試験機で評価した結果、複合化で耐摩耗性は向上する。2)超塑性特性:(1)548,573,および598Kで真ひずみ約0.5までの圧縮試験した結果、10^<-2>s<-1>付近でm値は0.36と高い値を示したことから複合材は高速超塑性挙動を示す。1.マグネシウム合金切削チップのリサイクルを目的とした高品質熱間押出し法および押出し条件の検討AZ31BおよびAZ91D合金切削チップの冷間圧粉により押出しビレットを作製し、その固化成形に熱間押出しを適用し、高品質な押出し材を得るための押出し条件を表面性状および3次元加工機で作製した引張り試験片の室温機械的性質に関して検討し,次の結論を得た。(1)両合金の切削チップ押出し材において,押出し条件が適切であれば鋳造ビレット材に匹敵するかそれ以上に優れた室温機械的性質が得られる。(2)両合金の押出し材表面には,押出し方向にほぼ直角方向の波状の特有の表面あれを発生した。(3)鋭い直角のダイスコーナ部を有するダイスでは,コーナー部のダイス面に沿ったビレットの流出は内層に比較して困難なため,押出し材表面層に不連続に流出する事が,波状の表面あれを生成する原因と考えられる。(4)そこで、ダイスコーナ部に1.5mmのRを有するR型ダイスを工夫して押出した結果、波状の表面あれを解消した健全な形材を得ることが可能になった。

2.マグネシウム合金切削チップ-SIC粒子複合ビレットの繰り返し押出しによる均一混合複合材の作製条件の検討(1)平均粒子径で1.2μmと11μmのSIC粒子を、切削チップに体積率で5%と10%予備混合した押出しビレットを作製した。(2)R型ダイスを用い623Kで、押出し比R=33と50で、繰返し数N=1-5回で板形状に押出した結果、11μmの粗いSIC粒子はマトリックスにほぼ均質に分散した。しかし、1.2μmの微細粉末はかなりの割合で均質に分散するが凝集部分も観察される。その解消には押出し比の増大が必要である。1.AZ31マグネシウム合金切削チップ-SiC粒子複合ビレットの熱間押出しによる粒子均一分散化の検討AZ31B切削チップに平均粒子径が3μmのSiC粒子を体積率Vfで0-6%混合した冷間圧粉体を作成し、その固化成形に昨年度開発した熱間押出しを適用し、粒子分散挙動を検討した。その結果、チップに薄く付着したSiC粒子は均一分散する。しかし、チップ相互の界面のポケットに塊状に導入された粒子凝集体の分解は困難であった。2.AZ31マグネシウム合金切削チップ-SiC粒子複合ビレットのECAP-熱間押出しによる粒子均一分散化の検討1)ECAP(Equal Channel Angular Pressing)をRoute BAで7回まで繰り返すことにより高せん断ひずみを蓄積し上記のSiC粒子凝集体をほぼ分断できた。その後押出しを加え、SiC粒子がほぼ均一に分散したAZ31マグネシウム合金切削チップ-SiC粒子複合材を得ることができた。粒子分散は押出温度を高くすることで一層均一化できる。2)複合板材マトリックスの平均結晶粒径はV_f=6%で約2μmと極めて微細化した。3.6%までのVfの増大にともなうAZ31マグネシウム合金切削チップ-SiC粒子複合材の機械的性質1)室温機械的性質:(1)0.2%耐力はやや向上したが伸びは低下した。(2)チップーローラ式試験機で評価した結果、複合化で耐摩耗性は向上する。2)超塑性特性:(1)548,573,および598Kで真ひずみ約0.5までの圧縮試験した結果、10^<-2>s^<-1>付近でひずみ速度感受性指数m値は0.36と高い値を示したことから複合材は高速超塑性挙動を示すと考えられた。(2)圧縮試験後も結晶粒は微細等軸性を保持しているので、変形中結晶粒界すべりの寄与の可能性が高い。
タウオパチーにおけるmRNAの発現、その形態学的・分子生物学的研究

昨年度は、20例のタウオパチー(進行性核上性麻痺、皮質基底核変性症、Pick病)および正常コントロール例を対象とし、個々の症例の凍結脳組織よりゲノムDNAを抽出、PCR法によってタウ蛋白遺伝子を増幅し、exon 1を中心としたタウ遺伝子の検討を行った。この結果、exon 1における第5コドンの異常は、何れのタウオパチー例および正常対照例においても認められず、本研究者が新たに発見し報告した、高齢発症frontotemporal dementia (FTD)例におけるArg5Hisの遺伝子変異が、正しくこの疾患固有のものであることを証明するものと考えられた。6今年度の研究では更にタウォパチーの症例を増やすとともに、タウ蛋白遺伝子の第5コドン以外の部位における変異の有無を検索したが、疾患固有性の明らかな変異は認められなかった。また、タウオパチーの病態メカニズムを解明するために、脳の各部位におけるタウ蛋白mRNAの発現についての検討を、凍結脳組織を用いて行ったが、残念ながら各部位の間、あるいは正常コントロールとの間に優位な差は認められなかった。これらの結果は、一つには剖検によって得られた凍結脳組織中のmRNAの保存状態に、症例間でかなり差異があったためと考えられた。また研究者の手技的問題もその一つの要因と考えられた。今後は保存状態の差がより少ないと思われるホルマリン固定パラフィン埋切切片を用いて、タウ蛋白mRNAの発現を調査し、タウ蛋白発現細胞における分子生物学的かつ病理組織学的な検討を行いたいと考えている。本年度は、当初の計画通り当研究所において当研究所において解剖・病理組織学的診断が行われ、適切な形で保存されてきた20例のタウオパチー(進行性核上性麻痺、皮質基底核変性症、Pick病)および正常対照例を対象とし、個々の症例の凍結脳組織よりゲノムDNAを抽出、PCR法によってタウ遺伝子を増幅し、exon1を中心としたタウ遺伝子の検討を行った。この結果、exon1における第5コドンの異常は、何れのタウオパチー例および正常対照例においても認められなかった。この結果は、本研究者が新たに発見し報告した、高齢発症frontotemporal dementia(FTD)例におけるArg5Hisの遺伝子変異が、正しくこの疾患固有のものであることを証明するものと考えられた。同時にこの結果は、当研究所におけるタウオパチーの診断の妥当性を示しているものと考えられた。またこのことは、前述の高齢発症FTDにおいて、これら既知のタウオパチー症例とは類似性は有するものの微妙に異なる病理組織学的および分子生物学的所見が、まさにこの遺伝子変異に特異的なものであると考える有力な証左となった。今年度の研究では、タウ遺伝子第5コドンの変異を有する症例は認められなかったが、この変異は臨床的に高齢発症で、明確な家族歴が得られにくいといった特徴を有しており、アルツハイマー病や単に老年痴呆とされていた症例の中に同様の遺伝子変異を持つものが、今後発見される可能性が考えられる。次年度では更に症例を増やすとともに、第5コドン以外の部位における変異の有無を検索する必要があると考えられる。また、タウオパチーの病態メカニズムを解明するために、脳の各部位におけるタウmRNAの発現についての検討を行う予定である。
統合失調症のカルシニューリン仮説に基づいた統合失調症発症メカニズムの解明

カルシニューリン(CN)の前脳特異的欠損マウスは統合失調症様行動異常を示す。本研究ではCNの関連分子の遺伝子改変マウスを複数系統入手し、網羅的行動解析を行なった。CNの関連分子として、α-Ca^<2+>/CaM依存性リン酸化酵素II(αCaMKII)、リアノジン受容体3型(RyR3)、神経型NO合成酵素(nNos)、Ca^<2+>/CaM依存性リン酸化酵素IVなどを対象として。RyR3欠損マウスは顕著な活動性の亢進、社会的行動の低下などの行動異常、そして潜在抑制の障害が見られた。nNOS欠損マウスでは活動性の亢進とうつ様行動の低下、作業記憶の低下が見られ、ドーパミンD1受容体のシグナルが活性化していることも明らかとなった。また、CaMKIV欠損マウスは参照記憶の障害や不安様行動の低下を示した。解析したマウスの中で最も顕著な精神疾患様の表現型を示したαCaMKIIヘテロ欠損マウスでは、作業記憶の顕著な障害、著しい攻撃性、活動性の亢進、不安様行動の低下がみられ、さらに活動性には23週間程度のゆっくりとした周期的な大きな波が認められた。これらの行動異常のパターンは統合失調症や双極性感情障害等の精神疾患にみられる症状とよく似ていた。さらに、このマウスの海馬の歯状回では、ほとんどの神経細胞は成熟段階まで達していないことを発見し、この現象を「未成熟歯状回」と名付けた。前脳特異的CN欠損マウスをはじめ、他の精神疾患様行動異常を示す複数の系統の遺伝子改変マウスでも「未成熟歯状回」と同様な現象が生じていることを示唆するデータを得ている。CNが統合失調症の有力な感受性遺伝子の一つであることや、「未成熟歯状回」の遺伝子・タンパク発現パターンがヒト精神疾患患者の死後脳のそれと似ていることなども考慮すると、「未成熟歯状回」と同様な現象がヒト統合失調症でも生じている可能性は高いと考えられる。脳に発現する各種遺伝子の遺伝子改変マウスを用いて行動テストバッテリーによる表現型解析により、カルシニューリン(CN)が関与する信号伝達経路の分子の遺伝子改変マウスで、精神疾患様の表現型を示す系統を複数得ることができた。その中の1つにalphaカルシウム/カルモジュリン依存性リン酸化酵素IIヘテロノックアウトマウス(alpha CaMKII HKOマウス)がある。alpha CaMKII HKOマウスに対して、網羅的行動テストバッテリーによる解析を行った結果、統合失調症や双極性感情障害等の精神疾患にみられる症状とよく似た行動異常を示した。これらの行動異常のメカニズムを調べるために、海馬を用いてジーンチップ解析を行った結果、このマウスの海馬では、2, 000以上の遺伝子が週齢や経験に非依存的に顕著な発現量変化を示しており、その中でもとくに、発現量が低下している遺伝子の発現パターンをAllen Brain Atlasで調べたところ、海馬歯状回に特異的に発現する遺伝子が多く含まれていることが分かった。この知見をもとに、alpha CaMKII HKOマウスの海馬歯状回における神経新生を調べてみたところ、このマウスの海馬歯状回では神経新生は増加している一方で、神経細胞のステージは成熟神経細胞まで達していない「未成熟な歯状回」という驚くべき現象が起きていることが判明した。また電気生理学実験によって、alpha CaMKII HKOマウスの海馬歯状回の顆粒細胞は機能的にも全く質の異なるものに変化してしまっていることが明らかになった。また、プロテオミクス解析でも多くのタンパク質の変化が確認された。さらに、この「未成熟な歯状回」という現象は精神疾患様の行動異常を別の遺伝子改変マウスのSchnurri-2 KOマウスでも見出されており、「未成熟な歯状回」はalpha CaMKII HKOマウスに特異的なものではなく精神疾患様の行動異常に伴う一般的な現象である可能性が示唆される。

前脳特異的CN欠損マウスをはじめ、他の精神疾患様行動異常を示す複数の系統の遺伝子改変マウスでも「未成熟歯状回」と同様な現象が生じていることを示唆するデータを得ている。CNが統合失調症の有力な感受性遺伝子の一つであることや、「未成熟歯状回」の遺伝子・タンパク発現パターンがヒト精神疾患患者の死後脳のそれと似ていることなども考慮すると、「未成熟歯状回」と同様な現象がヒト統合失調症でも生じている可能性は高いと考えられる。
脳誘発電位を増強する視覚刺激を用いたブレインコンピュータインタフェースの開発

29年度が最終年度であるため、記入しない。
S/G2期における放射線感受性を高める因子の同定とがん治療開発へ向けた研究

本研究は、放射線によるDNA二本鎖切断(DSB)に対する修復機構に着目し、放射線の感受性を高める因子の探索とがんに対する放射線治療応用へと発展させることを目指す。ここでは細胞周期依存的な修復としてS/G2期におけるDSB修復機構に着目した。S/G2期では、DSB修復の2つの重要な経路である相同組換え修復(HR)と非相同末端結合(NHEJ)が競合し、BRCA1やCtIPなどの分子がNHEJ経路を制御することでHR経路が選択・亢進されることが知られている(Hustedt N and Durocher D, Nat Cell Biol 2016)。そこで本研究は、BRCA2の異常によりHR修復機構が破綻している遺伝性乳がんは、S/G2期において放射線の感受性が増す、つまり増感作用が引き起こされると考えた。まずS/G2期に同調させる薬剤をいくつか試したところ、比較的毒性が低いCDK1阻害剤のRO-3306を、G2期アレスト誘導剤として用いた。RO-3306と放射線照射を併用したところ、Capan-1細胞(BRCA2機能欠損)においてDSB修復阻害が引き起こされることを見出した。さらに放射線照射後のDNA修復過程において、HR修復亢進の指標であるDNA末端リセクションが亢進されているかを、RPAのリン酸化レベルをウエスタンブロット法により定量して調べた。G2期に維持された細胞では、放射線照射後のRPAのリン酸化(S4/S8)タンパクの発現量が亢進されていた。よってG2期アレストと放射線を併用することでHR経路が選択・亢進されるが、HR修復機能が欠損したBRCA2異常型の遺伝性乳がんなどでは修復阻害が起こり、放射線の感受性が高まることが示唆された。今後さらに上記DSB修復選択機構の詳細を調べることで放射線増感戦略を構築する。29年度が最終年度であるため、記入しない。
労働者におけるストレス対策を通じたうつ病の第一次予防に関する研究

労働者を対象として、職場環境改善アプローチによるストレス対策の心理的ストレス軽減効果、インターネット認知行動療法学習プログラムのうつ病予防効果をそれぞれ比較対照試験および無作為化比較試験により評価した。また認知行動療法ストレスマネジメントプログラムが脳画像測定による前頭葉の活動(血流)に与える影響、およびセロトニントランスポーター遺伝子多型による認知行動療法プログラムの効果の差を検討した。職場環境改善アプローチによるストレス対策は、心理的ストレスの軽減に対して有意な介入効果を示さなかった。インターネット認知行動療法プログラムは追跡6ヶ月時点で労働者の抑うつの改善に有意な介入効果を示し、また追跡12ヶ月時点で介入群では対照群とくらべて大うつ病の罹患率が有意に低かった。認知行動療法ストレスマネジメントは、脳画像測定による前頭葉の活動を増加させたが有意な差ではなかった。セロトニントランスポーター遺伝子多型による認知行動療法プログラムの効果の差は明確にできなかった。本研究の目的は、わが国の一般労働者集団を対象として、うつ病を中心とした気分障害・不安障害の第一次予防(発症予防)における個人向けアプローチと職場環境改善アプローチとを組み合せたストレス対策の有効性を2.5年間の大規模な無作為化比較試験によって評価することである。また、副次的な目的として、上記ストレス対策の効果が遺伝素因(セロトニントランスポーター遺伝子多型など)によって異なるかどうかを検証する。本年度研究では、ストレス対策プログラムの開発を行った。1.労働者を対象とした個人向けプログラムの開発では、労働者を対象とした個人向けプログラムの効果評価研究のメタアナリシスを実施し、個人向けプログラムを開発した。開発にあたっては、国内の認知行動療法の専門家の助言を得ると同時に、海外(オランダ)の研究者グループおよび関連領域の専門家によるレビューを受けた。2.職場環境改善を通じたストレス対策プログラムについては、職場環境改善を通じたストレス対策の効果評価のメタアナリシスを実施し、「職場環境改善のためのメンタルヘルスアクションチェックリスト」を修正したアクションチェックリストを作成した。従業員約2千人の調査対象事業場を選定し、調査実施のための交渉を行った。事業場の従業員を同数ずつ職場単位で介入群と対照群に無作為に割り付け、介入研究の準備を行った。効果評価指標の測定のために、質問票を作成し、予備調査を実施した。WHO統合診断面接調査(CIDI)により調査を行う面接員(20名程度)の訓練(5日間)を実施した。また効果評価測定を簡便に行うためにCIDIをWebに移植し、Web-CIDIうつ病セクション版を開発し、予備的検討を行ってその実行可能性、妥当性を検討した。Web-CIDIはうつ病セクション版は高い感度と特異度でDSM-IV大うつ病を判定でき、かつ利用した従業員の感想からもその実効性が示された。以上から次年度におけるベースライン調査および介入の実施の準備が整った。本研究の目的は、わが国の一般労働者集団を対象として、うつ病を中心とした気分障害・不安障害の第一次予防(発症予防)における個人向けアプローチと職場環境改善アプローチとを組み合せたストレス対策の有効性を、2.5年間の大規模な無作為化比較試験によって評価する。アウトカムとして、ストレス関連生理指標および仕事のパフォーマンスも評価する。また副次的な目的として、上記ストレス対策の効果が遺伝素因(セロトニントランスポーター遺伝子多型など)によって異なるかどうかを検証する。平成21年度は、個人向けのストレスマネジメントの提供、職場環境改善の実施による介入を継続した。また対象企業の事情で時期は遅れたものの、効果評価のためのweb面接および質問票による第1回フォローアップ調査を完了した。一部対象者から血液サンプルを収集し、血清総、HDLおよびLDLコレステロール、中性脂肪、DHEA-S、IL-6、s-IL-6、C反応プロテイン、HbAlc)の測定を行なった。平成22年度は、介入を継続し、効果評価のためのweb面接および質問票による第2回フォローアップ調査を実施した。また5-HTTLPR多型他の遺伝子解析を実施した。

少数の対象者に光トポグラフィーによる前頭前野機能の評価を実施した。中間解析により、介入の効果が不十分であることが推測されたため、より効果的な介入プログラムを追加することとし、研究計画を一部変更してその開発を行い、e-ラーニングによる個人向けストレスマネジメントの新しいプログラムをほぼ完成した。本研究の目的は、わが国の一般労働者集団を対象として、うつ病を中心とした気分障害・不安障害の第一次予防(発症予防)における個人向けアプローチと職場環境改善アプローチとを組み合せたストレス対策の有効性を、2.5年間の大規模な無作為化比較試験によって評価する。アウトカムとして、ストレス関連生理指標および仕事のパフォーマンスも評価する。また副次的な目的として、上記ストレス対策の効果が遺伝素因(セロトニントランスポーター遺伝子多型など)によって異なるかどうかを検証する。平成22年度までに実施したwebを用いた労働者600名を対象とした個人向けストレスマネジメントの無作為化比較研究の結果を集計し、分析した結果、webによる個人向けストレスマネジメントプログラムがうつ病で相談経験のある者では抑うつの軽減に、またワークエンゲイジメントの低い者ではワークエンゲイジメントの増加に有意な効果があることが判明した。この成果を、2012年3月に第30回国際産業保健学会(メキシコ)で報告した。さらに平成22年度に開発したより効果的なe-ラーニングによる個人向けストレスマネジメントの新しいプログラムを用いて、新たに労働者600名を対象とした無作為化比較試験を実施し、ベースライン調査、介入プログラムの提供、プログラム実施直後の中間調査、6ヶ月後の最終調査を完了した。最終的な解析は平成24年度に実施する。本研究の目的は、わが国の一般労働者集団を対象として、うつ病を中心とした気分障害・不安障害の第一次予防(発症予防)におけるストレス対策の有効性を大規模な無作為化比較試験によって評価することである。介入前、介入後1ヶ月、介入後6ヶ月目のBDI-IIおよび介入前および介入後12ヶ月目の大うつ病の経験を主要アウトカムとして、mixed modelによる解析を行い、認知行動療法プログラムの抑うつ症状および大うつ病の予防効果を確認した。またワークエンゲイジメントに対する介入プログラムの効果も有意であった。プログラムの各回・各要素の実施率、参加者の満足度、ストレス対処に関する知識の変化を解析し良好な結果を得た。成果を国内学会・シンポジウムで報告した。また一部対象者において脳画像に対する効果を測定しデータ解析中である。以上から、本研究で開発されたうつ病予防プログラムの有効性が検証された。現在最終結果を海外英文誌に公表する準備をしている。
純良URu2Si2単結晶を用いたμSR法による「隠れた秩序相」の解明

重い電子系化合物URu2Si2は17.5 Kで2次相転移を示すが、過去約30年にわたる研究にも関わらずその秩序変数は定まっておらず、17.5 K以下の相は隠れた秩序相と呼ばれている。本研究課題では、隠れた秩序相、及び1.4 K以下で発現する超伝導相の磁気的性質や時間反転対称の破れの有無を調べるために、ミュオンスピン緩和法の実験を実施した。その結果、隠れた秩序相において非常に微弱(0.1 Oe)ではあるが静的な内場が発達すること、またその内場が超伝導相でさらに増大することを明らかにした。これらは、この系の隠れた秩序相や超伝導相を理解するうえで重要な基礎情報となると考えている。本研究は、純良URu2Si2単結晶にラザフォードアップルトン研究所・理研ミュオン施設の世界最高レベルの強度を持つパルスミュオンを用いたミュオンスピン緩和法を適用し、隠れた秩序相及び超伝導相の時間反転対称性の破れの直接的な検証を実施することを目的としている。今年度に実施した零磁場下でのミュオン実験の結果、指数関数型の緩和スペクトルが観測され、その緩和率が17.5 K以下の隠れた秩序相において明瞭に増大する振る舞いを観測した。よって、隠れた秩序相が非常に微弱(0.1 Oe程度)であるが内場を有し、時間反転対称性を破っていることがわかった。また、隠れた秩序相で観測された、内場が静的なものであるのか、または動的であるのかを調べるために、縦磁場依存性の測定も実施した。その結果、数Oe程度の非常に微弱な内場で緩和がデカップルする振る舞いが観測され、隠れた秩序相で観測される内場はミュオンスピン緩和法の時間スケールでは静的であることがわかった。さらに、隠れた秩序相で発達する内場の異方性を調べるために横磁場下のミュオン実験を実施し、隠れた秩序相の内場はa軸及びc軸方向の両成分を有していることを明らかにした。圧力下で発現する反強磁性相では、ミュオン位置での内場はc軸成分しか存在しないことが報告されており、上記の結果は、隠れた秩序相の秩序変数は、圧力下で発現する反強磁性相とは異なる対称性を持つものであること示唆するものであるといえる。本研究の目的は純良URu2Si2単結晶にラザフォードアップルトン研究所・理研RALミュオン施設の世界最高レベルの強度を持つパルスミュオンを用いたミュオンスピン緩和法を適用し、隠れた秩序相及び超伝導相の時間反転対称性の破れの直接的な検証を実施することである。平成25年度は隠れた秩序相に対して、零磁場、縦磁場、及び横磁場下でのミュオンスピン緩和実験を実施し、隠れた秩序相で発達する内場の詳細を観測し、隠れた秩序相の秩序変数は圧力下で発現する反強磁性相とは異なる対称性を有することを示唆する結果を得た。次のターゲットである超伝導相の時間反転対称性の破れの有無の検証をするために、零磁場下でのミュオンスピン緩和実験を実施した。実験の結果、超伝導転移点以下で僅かではあるが緩和率のさらなる増大を観測した。縦磁場実験を行ったところ、40 Oe程度の微弱な縦磁場で緩和率の発達が抑制される振る舞いが観測された。よって、超伝導相内での緩和率の増大は静的な内場の発達によるものであると考えられる。観測された緩和率の増大は、この系において時間反転対称性を破るカイラル超伝導が実現していることを示唆する結果である。しかしながら、観測された緩和率の増大は非常に微弱であるため、最終的な結論を得るためには更なる研究が必要であると考えられる。また、今年度は得られた研究成果をJournal of Physical Society of Japanに掲載し、成果の普及を行った。数物系科学現時点までで、隠れた秩序相に関しては零磁場、縦磁場、横磁場下のミュオン実験はすべて完了しており、興味深い結果が得られているので、全体的には順調であると考えている。超伝導相に関しても、零磁場下の実験はすでに完了しており、時間反転対称性の破れを示唆するデータが得られている。しかし、観測される異常が大変小さいため、より高統計の再実験が必要であると考えている。この点は次の年度の課題である。超伝相の時間反転対称性の破れの検証に集中したい。より高統計の再実験を行い必要がある。次年度使用額が生じた理由は、消耗品の購入が予定より若干少なかったからである。学会参加のための旅費に使用すること、研究を遂行するにあたって必要となる消耗品を購入すること等を検討している。
ヒト血清アルブミンの糖化に関する研究―希少糖D-アロースを中心に―

研究の目的:糖尿病合併症の発症因子の一つである蛋白の糖化では、アマドリ糖化産物が生成され、さらにadvanced glycation end-products(AGEs)が形成される。AGEsの生成は、生体内の酸化ストレスを増強させる一因と考えられている一方、食品中のAGEsは、抗酸化作用を示すことが知られている。このように、蛋白質の糖化には、酸化ストレスと抗酸化能の相反する作用が報告されている。希少糖には、様々な生理活性があり、ノンカロリーの甘味料としても注目されている。希少糖の一つであるD-アロース(A11)には血圧低下作用、抗酸化作用などの生理活性があり、医薬品や機能性食品などへの応用開発が進められている。しかし、希少糖による蛋白質の糖化に関する知見は少ない。今回、D-グルコース(Glc)のC-3エピマーであるA11を用い、ヒト血清アルブミンの糖化、とくに酸化ストレスと抗酸化能との関連を明らかにする目的で本研究を計画した。研究方法:A11およびGlcによるヒト血清アルブミンの糖化は、終濃度(1,000mg/dL=55.5mmol/L)、37°Cで7日間インキュベーションして行った。糖化の経時変化は、グリコアルブミン(GA)測定試薬(ルシカGA-L、旭化成)で測定した。アルブミンの分子量変化は、MALDI-TOF MSで測定した。酸化ストレスの測定は、d-ROMsテスト、抗酸化能の測定は、BAPテストで行った。研究成果:37°C・7日間のインキュベーシヨンにより、GlcではGA値が51.66%増加したのに対し、A11では121.24%と2,34倍の糖化が進んでいた。また、分子量の増加(糖の分子量180に換算)は、Glcの181.87%に対して、A11では359.81%と1.98倍となった。d-ROMテストおよびBAPテストでは、糖化による変化を観察できなかった。
帝国大学の科学技術史的研究のための国際ネットワーク構築への企画

本研究では、日本植民地期における「帝国大学」とそれに準ずる高等教育機関を、科学技術史の観点から本格的に研究するにはどのような企画が適切であり、研究遂行のために、どのような計画が有効であるかを、研究の対象となる機関や地域の側面から、そして研究の対象となる学問領域(ディシプリン)の面から、検討し、総合的な企画を立てることに努力した。具体的には、現在、申請中の「日本楠民地期の帝国大学の科学技術史的観点からの研究」の研究計画に結実したのだが、目的1、帝国大学の旧蔵文献の調査と、東アジアでの研究者に共用の可能なかたちでの文献データベースを構築すること、また目的2東アジア国際ネットワーク上での帝国大学の科学技術論(STS)的な検討を行なうことを企画した。そのために、対象の地域と関係の機関としては、韓国班・台湾斑・中国班をおのおの構成し、ソウル大学、台湾大学などの調査を企画している。また研究ディシプリンとしては、データベース作成には電子情報班があたり、おのおのの研究の分析には、電気・通信班、物理・基礎科学班、農学・農芸化学班、気象学班、STS的諸概念班を構成した。これらの研究は、植民地期の遺制が、その後の科学技術的な構成に、どのような影響を及ぼしたかを、人材面や科学技術の側面から光をあてるものであり、東アジアの工業化や経済発展における日本植民地期の位置づけについて、従来、看過されがちであった科学技術の側面からの本格的な省察を狙うものとして、内外からの注目を浴びている。
土壌微生物多様性を育む土壌団粒階層構造のマルチスケール解析

本研究は「健全な物質循環を駆動する多様な土壌微生物群集を養う土壌団粒は、どのような構造的特徴を持つのか?」という問いに答えることを目的としている。平成30年度は「土壌団粒の階層スケールと微生物機能の多層性の関係解明」を目指し、火山噴火後の極初期の土壌発達段階にある土壌(未熟土)を用いて、土壌粒子の微小領域観察用非破壊試料作成と、微小土壌団粒内の炭素および窒素の元素分布と化学状態のマッピング(STXMーNEXAFS法)を行った。未熟土壌と、成熟した火山灰土壌(黒ボク土)の微小団粒内の炭素分布を比較した結果、未熟土壌微小団粒中には炭素がスポット的に存在し、炭素官能基組成にばらつきがあったのに対し、黒ボク土微小団粒中では、化学組成も似通った炭素がほぼすべての粒子に分布していた。また、未熟土壌と比較し、黒ボク土ではphenolおよびaliphatic Cの割合が増加する傾向が示された。両土壌に共通して、微小団粒中に保持されている有機物は、AmideおよびCarboxyl Cが主体であることが示された。STXMーNEXAFS法による分析では、窒素濃度が非常に低く、うまく検出できなかったことが課題として残った。研究代表者が妊娠したため、実験の実施、放射光施設の利用が当初計画どおりに進捗しなかった。平成30年度の計画にあった、「非破壊土壌団粒の有機物と無機物が形成する立体構造の解析」については、サンプルの選定と手法の検討までを行い、分析が完了していない。平成31年度10月には、研究代表者が復職するため、高エネルギー加速器研究所(KEK)においてX線マイクロトモグラフィーによる土壌団粒の三次元画像の取得を行う。平成31年度は、当初平成30年度に計画していたX線マイクロトモグラフィーによる土壌団粒の三次元画像の取得を行うとともに、土壌団粒の階層スケールと微生物機能の多層性データの取得を行い、土壌団粒階層性のマルチスケール解析に着手する。進捗の遅れに対しては、研究代表者は復職後、育児があるために長時間にわたる放射光分析を行うことが難しいと予想される。そのため研究協力者と協議し、X線マイクロトモグラフィーはKEKでの依頼分析によることとし、データの解析に時間を割けるよう計画している。研究代表者が妊娠したため実験の進捗が遅れたため。H30年度に生じた次年度使用額を利用し、高エネルギー加速器研究所(KEK)におけるX線マイクロトモグラフィーによる土壌団粒の三次元画像の取得を依頼分析にて行う。
新規生体素材PDMS-TEOSと血管内皮成長因子を用いた脳の組織再構築

孔径150210μmの多孔質生体素材をpolydimethylsiloxaneとtetraethoxysilaneから作成した(PDMS-TEOS)。この素材はSi-OH基を有しており、細胞の接着と増殖に有利であると考えられている。ラット脳の大脳皮質に2X2X5mmの切除を加え、直後にPDMS-TEOSを埋入した。この生体素材には、50ng/μ1のVEGFを含ませた群とvehicle群を作成した。PDMS-TEOS埋入30日後、麻酔下にラット脳を摘出、凍結切片を作成した。その切片を用いHE染色を施行、素材内の組織の構築について組織学的に検討した。さらに各種細胞マーカーを用いた免疫染色により、生体素材内に新生した組織の構築細胞種について検索した。PDMS-TEOSは埋入から30日後においても埋入部位に残存していた。周辺の炎症反応などは認められず、生体親和性がある素材であることが確認された。組織学的検索からは、PDMS-TEOS内に組織再構築を認め、これはVEGF群においてより強くみとめられた。免疫組織学的検索からは、アストロサイと血管内皮細胞の増生を認め、いずれもVEGF群でより著しかった。Ki67(細胞分裂マーカー)との2重染色からは、それぞれの細胞種ともに分裂している細胞を認めた。一方、神経細胞はどの群においても認められなかった。PDMS-TEOSは中枢神経系の損傷部位に対して生体親和性を持ち、VEGFの併用により、脳組織再構築の有用な足場として機能する可能性があることを示した。
岩陰遺跡の生物考古学的研究-長野県北相木村ノンコ岩I遺跡の学際的調査

本研究の目的は高精度の古環境情報を有効に抽出し、人工遺物や遺構などに関する考古学的な情報を統合する研究手法を確立することである。長野県のノンコ岩1岩陰と天狗岩岩陰遺跡において発掘調査を実施した。ノンコ岩1岩陰遺跡では、縄文晩期の遺物が出土した。天狗岩岩陰遺跡では、弥生時代前期から古墳時代前期までの文化層序が確認され、環境考古学的なデータを有効に抽出できた。人工遺物の他、多量の動・植物遺存体を採集し、C14年代測定、動植物遺存体の同定分析作業を実施した。生物考古学(環境考古学)の手法により内陸部の岩陰遺跡における先史時代の環境と人間活動を総合的に研究することを目的に、長野県のノンコ岩I岩陰遺跡の発掘調査を行った。9月13-24日に発掘を行い、焼けた獣骨などを発見した。年代測定の結果、獣骨は約3000年前の縄文時代晩期の物と判明し、当時の人間活動を確認することができた。しかし、それ以前の文化層は発見できず、落石のにより、この遺跡において発掘を継続することは難しいことがわかった。考古学、動物考古学、考古植物学、先史人類学の研究者が共同して、従来の考古学発掘主導の調査ではなく、高精度の古環境情報を有効に抽出し、人工遺物や遺構などに関する考古学的な情報を統合する研究手法の確立をめざすという当初の目的に沿った現地調査を行うことができたことは大きな成果であった。今後、別の岩陰に移り、植生や動物相の変化とそれに対応する人類の生業や居住の変化を明らかにする計画である。生物考古学(環境考古学)の手法により内陸部の岩陰遺跡における先史時代の環境と人間活動を総合的に研究することを目的に、長野県天狗岩岩陰遺跡の発掘調査を行った。本科研では、昨年度、北相木村のノンコ岩I岩陰遺跡において調査を開始した。炭化物や獣骨破片が検出され、年代測定の結果縄文時代晩期の遺物が存在することが確認されたものの、遺構や文化層は発見できず、落石層のため発掘を継続することが難しいことがわかった。そこで当初の予定を変更し、23年度からは、同じ相木川沿いで少し下流の小海町にある天狗岩岩陰を新たな調査対象とした。23年度の発掘調査により、古墳時代末の土器片、炉跡と灰層が検出された。この他、シカ、キツネ等の獣骨片70点余り、淡水産貝類20点余り、炭化したオオムギ約30粒が検出された。この岩陰では、佐久考古学会による1995年に試掘調査で弥生時代の遺物が出土しており、今回発掘された層の下に弥生時代の文化層があるのは確実である。さらに下層から縄文時代の遺物が出土するかどうかが、今後の調査の焦点となる。23年度は、考古学、動物考古学、考古植物学、先史人類学の研究者が共同して調査を行った。従来の考古学発掘主導の調査ではなく、高精度の古環境情報を有効に抽出し、人工遺物や遺構などに関する考古学的な情報を統合する研究手法の確立をめざすという当初の目的に沿った現地調査を進めることができた。内陸部の岩陰遺跡における先史時代の環境と人間活動を、環境考古学(生物考古学)の手法により総合的に研究することを主要な目的とし、長野県南東部の相木川流域で考古学的調査を実施した。本研究では当初ノンコ岩1岩陰を調査対象に選定した。しかし、ノンコ岩1岩陰では縄文時代晩期の遺物を検出したものの、落石が多くそれ以前の層が存在しないことが確認され、23年24年は相木川のやや下流にある天狗岩岩陰遺跡(小海町)を対象として科研費による調査研究を継続した。天狗岩岩陰遺跡の調査は考古学、動物考古学、考古植物学、先史人類学の研究者が共同して行った。24年度は弥生時代前期から古墳時代前期までの文化層序が確認され、いくつも重なった灰の層など、ヒトの生活の痕跡が検出されたが、縄文時代の層には達しなかった。土器片、湯倉洞窟出土品と類似の鹿角製品、黒曜石製石鏃などとともに獣骨、炭化種子が多量に出土した。現在、出土した土器をもとに遺跡の層序を確認する作業、炭化物と獣骨によるC14年代測定、動植物遺存体の同定分析作業を進めており、報告書を出版する予定である。23年度は、発掘調査の対象とする遺跡を変更し、天狗岩岩陰遺跡の調査を行った。上層で古墳時代の土器と炉跡が出土した。

佐久平には古墳時代の遺跡が存在し調査されているが、山間部でこの時期の遺物が出土することは珍しく、重要な成果ではあるが、23年度は本来の目的である縄文時代層まで達することはできなかった。24年度が最終年度であるため、記入しない。天狗岩岩陰遺跡では、以前の試掘調査の結果から、23年度に発掘した層の下に弥生時代の文化層が存在することは確実である。この弥生時代の層を発掘した後に、縄文時代の層が確認できるかどうかが今後の研究の焦点となる。過去の落盤による落石が堆積している可能性が高く、これを速やかに取り除くことが必要である。落石の堆積があった場合は、削岩機を用いて速やかに取り除く計画である。
炭素と金属との反応素過程と自己修復型耐酸化炭素材料の開発

炭素材料は高温域において優れた比強度及び高い安定性を示すことから、航空機の断熱材や高温ガスタービンなどの超耐環境性材料として期待されているが、500°C以上の酸化性雰囲気下において容易に酸化されることが欠点となっている。そこで本研究では、炭素材料に炭化ケイ素の濃度傾斜層を付与し、さらにその表面上に高温安定性の高い酸化物セラミックス薄膜を被覆した。そして、炭化ケイ素濃度傾斜層の形成過程及び薄膜被覆条件を調べ、1400°Cにおける耐酸化性の検討を行った。炭素基材とシリコンとを固相反応し、得られた基材の表面及び断面をXRD及びEDX測定により調べた結果、加熱処理雰囲気中の微量の酸素によりシリコンが酸化され、一酸化ケイ素となって基材表面気孔を介して拡散し、炭化ケイ素の濃度傾斜層が形成することが明らかとなった。セラミックス被覆膜としてムライトを選択し、ゾル-ゲル法により炭化ケイ素傾斜材表面上に被覆した結果、その最適膜厚は約1.0μmであることがわかった。この形成薄膜の密着性は良好であり、基材からの剥離は認められなかった。被覆炭化ケイ素傾斜基材の耐酸化性は、1400°Cまでの空気気流中において全く酸化されず、極めて高い耐酸化性を示した。また、1400°Cから液体窒素温度までの急冷・急熱条件においても被覆炭化ケイ素傾斜基材の酸化重量減少は全く認められなかった。この耐酸化機構は、炭化ケイ素傾斜基材表面上の開気孔を薄膜が塞いでいるために基材内部への酸素の拡散が抑制されたことによると考えられた。
数学的活動における観点別学習状況の評価の整備及び客観性・信頼性を高めるための研究

学習指導要領では,数学的活動や算数的活動(今後,数学的活動と表記する)が重視され,その中で,日常生活に数学を利用する活動などが規定されている。この背景として,一つ目には,数学は日常生活には役に立たないという意識が強いなど,現実的な場面と数学との関連性についての生徒の信念の弱さが従前から指摘されていること,二つ目には, PISA調査の結果が学校教育以外の場でも話題になり,また,全国学力・学習状況調査や教育課程実施状況調査などにおいても,いわゆるPISA型とよばれる具体的な場面を用いた問題が使われ重要視されていることがある。このような背景と共に,平成20年1月の中教審答申の中で「算数的活動・数学的活動は知識・技能を身につけるとともに,思考力・表現力を高めたり,学ぶことの楽しさや意義を実感したりするために重要な役割を果たす」旨が述べられており,今後は「数学的活動を活かした指導を一層充実し,また,言語活動や体験活動を重視した指導」を行うための更なる実践的研究が必要である。しかし,現在の学校教育の中で,数学的活動は知識や技能を教えることと比較してまだまだ質量とも充分に行われているとは言い難い現状がある。また,その傾向は小中高と学年があがるにつれ顕著である。その中で数学的活動を更に充実させていくためには,主に教材開発と評価の研究が必要となる。本研究においては,現実の問題を解決する,ために用いられる数学的モデリング活動の実践場面においての評価,とりわけ観点別学習状況の4観点の評価を客観的に実施するために必要となる教材の開発,評価問題や評価手法の整備,解決過程における評価の段階などの整理を行った。
ブドウ球菌属の耐性獲得と水平伝播の背景は？：可動性遺伝因子の構造比較

他方non-mec SCCにも多様な耐性遺伝子(あるいは耐性遺伝子と類似の配列)が多くコードされている。アルギニン代謝系酵素遺伝子群arcを持つSCCとしてarginine catabolic mobile element(ACME)があり,宿主菌体に低pH耐性を付与する。市中感染型MRSAの中で最も広範囲に分布するクローンとしてUSA300が知られている。USA300ゲノムに特徴的に見いだされるACMEは,スペルミジンNーアセチル転移酵素遺伝子(speG)も同SCC内にコードしているため,ヒトのケラチノサイトから産生されるポリアミンへの耐性も獲得しており,それら二つの形質により,USA300は皮膚・皮膚軟部組織で優位に定着・生存できるものと考えられている。本年度は,北海道内の医療施設から分離されたMRSA菌体のうち,arc陽性,かつspeG陽性の3株SCC複合体の配列を決定した。解析に用いたMRSA(SC640,SC792, SC955)はいずれも遺伝子型ST5に属し,speG陽性あること,かつarcはACME II'(arcと周辺配列のみを含む短縮型のACME)に含まれることは既報で報告した。次世代シーケンス法を用い,これらの全ゲノム配列を決定した。得られたリードをde novo assembleを行った後,サンガー法によりギャップクローズを行い,SCC複合体の完全長を決定した。ORF予測,BLAST解析を行い,以下に記す新規のSCC遺伝子構造を明らかにすることができた。いずれの株もspeG遺伝子はACME II'ではなく,隣接した異なるSCC内にコードされていた。遺伝子配列の相同性から,それらのSCCはS. epidermidisのSCCから進化した新たな構造と考えられた。SC640,SC792のSCCmecは既報には無いmec complexとccr遺伝子の組合せであり,SCCの命名を担う国際委員会により,新たなSCCmec XIV型と認定された。中でもSC640はmec complex以降のほとんどの配列を欠いており,染色体との接合部位にあるDRも欠いていた。組換え酵素CCRの認識配列であるDR配列を失っていることから,切り出しを受けないとの予測がなされたが, PCRを用いた予備的解析ではそれに矛盾しない結果を得ている。以上の結果より, MRSAの中でSCCの遺伝子再編が進行中であり,それにより新たな耐性や形質が付与される可能性が示唆された。また,比較遺伝子研究からS. epidermidis等のコアグラーゼ陰性ブドウ球菌がそれらの供給源であるという現在の仮説に矛盾しない結果と考えられた。1SC640に見られた染色体DNAとの接合部分のDR配列を欠いた構造について,可動性の有無をより定量的に測ることを試みる。3speG遺伝子をもつ上記の分離株がUSA300での調査結果と同様にポリアミン耐性を発揮するか検討する。

1SC640に見られた染色体DNAとの接合部分のDR配列を欠いた構造について,可動性の有無をより定量的に測ることを試みる。3speG遺伝子をもつ上記の分離株がUSA300での調査結果と同様にポリアミン耐性を発揮するか検討する。濁度測定を用いた菌対数測定器(往復振とう培養用非接触濁度計)の購入費として380,000円を計上した。その後,濁度ではなく,ハウスキーピング遺伝子を対象としたデジタルPCR法を用いた菌体数の計測を考え,平成30年度は濁度計の購入を見合わせたため残額が生じた。デジタルPCRの機器は本学の共通機器として備えられており,現在,検討準備中である。予定していた菌対数測定器を購入しない場合は,デジタルPCRを行うに必要な消耗品類(酵素・専用オイル・プレート等)の購入に充てる。
グローバル・リバランスと新たな国際政策協調のデザイン

本研究では、グローバル・リバランスの調整メカニズムについて定量的に分析し、新たな国際政策協調の実行可能性について検証した。最大の成果は、グローバル・インバランスの中心となる米国の対外不均衡のダイナミズムを定量的に精緻に検証したことである。この検証によって2000年以降、構造的要因及び循環的要因では説明できない「その他要因」が重要なファクターとなっていることが明らかにされた。そしてこの「その他要因」こそが、昨今の世界金融危機と深くつながっている点も明らかにした。平成21年度は、研究課題の中心テーマである「グローバル・リバランス」のメカニズムを詳細に考察した。2000年代前半から発生していた世界的な対外不均衡の拡大(グローバル・インバランス)については、経常収支赤字国である米国と、経常収支黒字国である中国、東アジア諸国のどちらに拡大の原因があるのかは、定かではない。しかしインバランスの調整は米国からスタートする点については、概ね確認されている。そこでこの調整メカニズムを深く理解するために、米国の対外不均衡の特徴を、貯蓄・投資バランスの枠組みから精査することにした。具体的にはこれまで研究代表者が試みてきた経常収支の構造的変動と循環的変動という枠組みを、米国の対外不均衡にもあてはめ、同国の肥大化する経常収支赤字の特徴を実証的に検証した。そして2000年代以降、米国では構造的要因、循環的要因のいずれにも起因しない、その他要因が重要である点が定量的に浮き彫りにされた。さらにこの点を掘り下げていくと、1990年代後半からの米国住宅価格の高騰によって、家計部門の流動性制約が大幅に緩和され、過剰な消費が行われていた点が重要であることも明らかになった。なお住宅価格の高騰は、各種証券化商品の収益率を上昇させ、世界各国の投資家は、高い収益を求めて、積極的に米国への投資を加速させていた点も明らかとなった。平成22年度は、研究計画の2年目に当たる年度にあたり、以下の2つの成果を収めることができた。第1は、昨年までに研究成果を『対外不均衡とマクロ経済:理論と実証』というタイトルで著作としてまとめることができたことである。本著作は、グローバル・インバランスの発生メカニズムを、貯蓄・投資バランスを視軸と多面的な角度から包括的に検証したものである。本著作における分析は、研究題目である「グローバル・リバランスと新たな国際政策協調のデザイン」を考察していくための礎をなすものであり、研究テーマを深く理解、検討していくための貴重な経験となった。本著作から得られるもっとも重要な知見は、対外不均衡という現象を理解するためには、構造的変動、循環的変動、その他変動という複眼的な視野に基づく、柔軟な分析スタンスが不可欠であるという点である。著作では、おもに日米両国の貯蓄、投資、経常収支の変動を、このような複数の視点に基づいて、定量的に検証している。このような検証は、グローバル・インバランスの調整=グローバル・リバランスの可能性を展望していく際、きわめて重要な情報を提供してくれる。第2は、昨年7月より、本年3月まで米国ハーバード大学において在外研究の機会を得、研究テーマに関して様々な角度から情報収集を行うことができたことである。目下マクロ経済学の分野では、マクロ経済学・ミクロ経済学・ファイナンス論の各分野における壁がとけ、「Financial Macroeconomics」と呼ばれる新たな潮流が急速に発展しつつある。この潮流は、グローバル・インバランスという現象について、より深い理解を可能とするものであり、新たな分析枠組みを提供してくれる可能性が高い。在外研究期間は、こうしたマクロ経済学の新しい息吹を吸収する絶好の機会となり、今後の研究の発展に大いに役立つものと確信している。平成22年度は、「グローバル・リバランス」のメカニズムをより一層詳細に考察した。2000年代前半から発生していた「グローバル・インバランス」については、経常収支赤字国である米国と、経常収支黒字国である中国、東アジア諸国のどちらに拡大の原因があるのかは、定かではない。そしてこのその他要因を早期警戒指標として認識することによって、一種の「マクロプルーデンス政策」として有用である点も明らかとなってきた。また対外不均衡と表裏一体の関係をなす国際資金フローについても考察を進めることが出来た。各国間の資金取引は、基本的には資金余剰国から資金不足国へのファイナンスとして捉えることができる。

グローバル・インバランスの拡大は、中国、日本などの資金供給国から、資金需要国である米国へ巨額な資金が流入していたことを示唆している。また欧州域内では、ドイツを中心とする経常収支黒字国が、経常収支赤字を肥大化させていた南欧諸国に資金を供給するというリジョナル・インバランスが発生していた。さらに2000年代に入り、米国と欧州の間では、おもに英国を経由する形で、巨額なドル資金の流れが形成されており、この資金フローは米国の住宅価格を高騰させていた可能性が高い。このように昨今の国際資金フローの特徴を精査する際には、インバランスというネットの動きのみならず、グロスの視点からの考察もきわめて重要となりつつある。
PCPS法による複雑形状焼結体の新しいニアネットシェイプ加工法に関する研究

パルス通電加圧焼結法の特徴として、(1)急速昇温、低温、短時間焼結による粒成長や拡散、アモルファス粉末の結晶化の抑制、(2)粉末界面の活性化による南焼結製材料の成形、(3)温度傾斜焼結などがあげられる。本研究ではこれらの特長を生かして柿のような研究を行った。1.純アルミニウムの焼結においてはPCPS法がHP法に比較して,より低温で短時間に強度の高い焼結体を得ることが可能である.(2)過飽和に合金元素を固溶したアルミニウム合金粉末(Al-8mass%Ni-2%Mn-1%Cu-1%Zr)をPCPS法により固化成形したところ,押し出し材と比較して短い工程で簡単に強度の高い焼結体を得ることができる.(3)セラミック中子を用いてAl-12mass%Siアルミニウム合金中空形状焼結体のニアネットシェイプ成形を試み,得られた中空形状焼結体の密度は2.65Mgm^<-3>であり,これは中子を用いず成形した中実体にほぼ匹敵する値であった.また,ビッカース硬度の分布測定では,中空焼結体の硬度は52±3であり,中空体内部における硬さのばらつきが小さいことがわかった.(4)Cu被覆A2014系Al合金粉を用いて自動車部品(ラックガイド)のニアネットシェイプ加工と試作を行い、さらにサイジング工程を採用することにより,ミクロンオーダーの寸法制御が可能であることがわかった.(5)融点および硬さが大きく異なる純AlおよびAl2O3の傾斜機能材料を試作した。作製した傾斜機能材料の最下層のアルミニウム単層領域の硬さは約25HVを示し,傾斜中間層内では生成したγ-Al2O3の体積率に伴い段階的に増加した。最上層部分は緻密なα-Al2O3から成るセラミックス層が生成し平均硬さ1000HV以上,試料表面では約1500HVの高硬度に達した。パルス通電加圧焼結法(PCPS)の有効性を実証するために,難焼結性の過飽和急冷凝固A1合金分を主として使用し,その焼結過程を検討するとともに,本方法で得られたA1合金焼結体の機械的性質を評価した.得られた主な結果は次のとおりである.(1)アルミニウムのPCPS焼結では,酸化皮膜が破壊している金属接触部で発生するジュール熱が発生する.1パルスの電流で上昇する温度を概算すると,粉末界面の金属接触部における温度上昇量は7002700K程度となった.(2)本法では,PCPS焼結工程中に脱ガスをおこなうため,押し出し材と比較して短い工程と短時間で容易に強度の高い焼結体を得ることが可能である.(3)セラミック中子を用いてA1-12mass%Siアルミニウム合金中空形状焼結体のニアネットシェイプ成形を試み,焼結体のビッカース硬さ分布は52±3であり,中空体内部における硬さのばらつきが小さいことが明らかとなった.また,中子材料としてh-BN粉末またはグラファイト粉末が有効であることがわかった.また,中子の崩壊性についてはアルミナ,h-BN,タルクが優れていた.(4)パルス通電加圧焼結プロセスにより寸法のばらつきの小さいアルミニウム合金焼結機械部品(ラックガイド)のニアネットシェイプ成形が可能である・さらにサイジング工程を採用することにより,ミクロンオーダーの寸法制御が可能であることがわかった.(5)A2014組成混合粉末を出発原料として,パルス通電加圧焼結法によりステアリング部品のラックガイドを試作した.