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フランスにおける労働時間短縮と余暇に関する史的研究

通説的には、フランスにおける労働者の余暇問題が政治的、社会的問題となるのは、1919年の8時間法に起因すると見なされている。これによって労働者が自由時間を獲得し、その利用をめぐって「余暇の組織化」が課題となったからである。しかし、8時間労働制の成立が何故、労働者に自由時間と余暇を与え、その利用形態が社会問題となったのかについては、問題とされてこなかった。本研究の課題は、この点を明らかにするために、1906年の「週休法」と8時間労働法の関係を検討した。その詰果、8時間法が第一次大戦期に普及した「土曜半休」制とともに、日曜日週休制の実現を保障することによって、土曜の午後と日曜日を労働者に自由時間・余暇として与えたことを明らかにした。それでは8時間制の実施は、いかにして日曜の週休制を確立したのか、またその背景にあった当時の労働者の日常生活はどのようなものであったのだろうか。当時の工場労働者は、平日の労働時間が長時間(10時間)であったために、土曜の午後や日曜日に家事や買い物をせざるを得す、週休法が制定されても、商業やサーヴィス業の労働者・職員は工場労働者のこうした要求を満たすために、日曜日に働くことを余儀なくされた。ここに週休法が容易に定着し得ない要因があった。8時間法の制定によって、労働者は平日でも家事や買い物を済ませることが可能となり、土曜の午後や日曜日を自由時間として享受することが可能となったのである。さらに1906年週休法は、どのような背景の中で成立したのであろうか。そこには公衆衛生の思想、人口停滞、家族生活を重視する思想、週休制度の国際的な拡大などさまざまな影響が作用していた。本研究は、フランス革命期における「宗教的日曜日」の否定を経て、日曜日が再生する過程をこれらの影響と関連づけて明らかにした。現代余暇史研究のパイオニアであるクロスG.Crossの二つの著作(A Quest for Time,1989;Time and Money,the Making of Consumer Society,1993)を中心に、余暇史研究の意義と方法について検討した。そこから以下のような課題が導かれた。(1)いつ、どのようにして、労働と余暇(自由時間)の配分が変化したか。「工業化のtrade-off」として余暇を把える通説は実証に耐えない。19世紀末に出現する労働と余暇の新しい倫理は、工業化・近代化によって一義的に説明できず、労働運動、エリートの社会改革、国家の政策、経営者の態度などの検討を中心にした政治史、社会史、経済史、文化史などの複眼的視点を総合する必要がある。(2)現代的余暇理念の画期としての8時間労働制。新しい労働=余暇理念にとって1880年代に起源を持ち第一次大戦後に実現された8時間労働が決定的意義を持った。その際、時間短縮の効果として、雇用増加(いわゆるワーク・シェアリング論)、生産性上昇と技術革新の刺激(いわゆる生産力主義)、消費の刺激が指摘されたが、力点は国によって顕著な違いを示した。(3)第一次大戦後の8時間労働の制度化は、余暇問題の新たな局面を開いた。8時間制は労働者にとって余暇を現実のものとしたが、それとともに余暇をいかに過ごすかという問題が新たに登場し、余暇の合理的な活用を説く「余暇の組織化」の課題が登場した。

それに伴って余暇利用をめぐる労使対立という問題が表面化し、企業福利政策の強化を説くパテルナリスムの発展と労働運動の余暇活動の組織化を促した。(4)両大戦間、とくに30年代には国際的に年次有給休暇の制度化が進展した。それは「余暇の組織化」の問題の新たな展開を示した。国家は新たな活動を要求されたが、同時に、ファシズム体制と民主主義体制の違いを中心に、国家と民間非営利団体の役割、両者の関係には大きな違いが見られた。昨年は、第一次大戦期の8時間労働制導入を契機に労働者の余暇問題が新たな展開を見せ、36年の人民戦線内閣における年次有給休暇制度の成立で頂点に達した両大戦間期に焦点を合わせ、前史として20世紀初頭の10時間労働制と週休制の問題を検討した。今年度は、両大戦間期の歴史的意義を明らかにするために、時間的視野を広げ、19世紀の余暇について検討した。この時代、観光旅行や夏期や冬季の長期ヴァカンスの習慣は、すでに富裕層(貴族・地主・中産階級)に広く浸透しはじめ、鉄道の発展と並行して観光地の形成、ホテル、レストランの発展などが見られた。他の文化諸形態の場合と同様に、19世紀末になると、労働者は富裕層の旅行やヴァカンスの習慣の模倣を目指し、労働時間の短縮や週休を要求・獲得し、さらに公務員や一部事務職員層は有給休暇を獲得するにいたった。その意味で余暇やヴァカンスは19世紀末以後の文化の「大衆化」と「民主化」の一面を形成するものであった。第一次大戦は労働者の国民への統合をもたらすことによって、この過程を進める上で画期的意義を持った。このような過程は、19世紀後半以後の西欧では普遍的に見られた現象であった。今後の問題は、この過程のフランス的な特質がどのような点にあったかを検討することである。来年度は、フランスよりも余暇研究が進んでいるイギリスを中心に国際比較の観点からフランスの特質を検討したい。これまでフランスにおける労働者の余暇問題が大きな社会・政治問題となる契機として1919年の8時間労働法の成立の意義が強調されてきた。たしかに労働運動の余暇論から見ると、8時間法を契機に「余暇の組織化」の課題が提起され、労働組合の要求の中に余暇が位置づけられたことは事実である。しかし8時間法が労働者の余暇問題にとって画期となったことは、19世紀末から徐々に慣行として浸透し、1906年「週休法」によって制度化された「日曜日休日」、さらに大戦中制度化された土曜半休制の導入と一体のものとして把握されねばならない。8時間法は、土曜半休制とあいまって平日の勤務終了後や土曜日の午後、必要な日常の買い物を済ませることを可能にし、「週休日」(日曜日)を自由時間として多様な余暇のために活用することを可能にすることによって「週休制度」の確立をもたらしたのである。それでは19世紀以来、労働者・民衆の生活の中で日曜日はどのような役割をもち、どのように変化して来たのであろうか。また1906年週休法は、どのような歴史的背景のもとで、どのような理念、運動に支えられて成立したのであろうか。この研究では、フランス革命から第一次大戦までの、労働者の生活における日曜日の意味の歴史的変化、それを規定した社会的、経済的、文化的要因を明らかにし、さらに「日曜労働」から「日曜休日」への変化が生じ、定着する過程を明らかにする。
傍シルビウス裂症候群の包括的なゲノム解析

傍シルビウス裂症候群は大脳のシルビウス裂周辺の脳形成異常や機能異常を呈する難治性疾患である。本研究は日本人の本疾患コホートに対して次世代シーケンサーを駆使した包括的なゲノム解析を行い、本疾患の責任遺伝子の同定と病態解明を目的とする。本年度はさらに13家系に対して全エクソーム解析を行った。全エクソン分画を抽出したあとIllumina社のHiSeq2500もしくはNovaSeqを用いて網羅的な配列解析を実施した。取得したデータは教室で構築したデータ解析パイプラインを用いて処理し、遺伝子のコーディング領域を中心に、塩基置換、微小欠失や挿入配列変化、もしくはコピー数異常などを検索している。昨年度全エクソーム解析を行った90例と合わせ、症例で共通する病的な配列変化や構造異常の探索を継続している。本年度は傍シルビウス裂症候群を引き起こすあらたな疾患責任遺伝子SCN3Aを論文発表した。本遺伝子はてんかん脳症の疾患責任遺伝子として知られ大脳の形成異常は伴わないと考えられていた。今回2症例の解析から、特定の遺伝子変異(p.Ile875Thr)において大脳形成異常が出現することを報告した。イオンチャンネルをコードする遺伝子とてんかんとの関係は近年明らかにされてきているが、大脳形成異常とチャンネル遺伝子もまた関連がある可能性を示唆する興味深い知見である。これまで2年間の研究で、複数の新規遺伝子において、傍シルビウス裂症候群の疾患責任遺伝子と考えられる所見を見だしている。このうち1つの遺伝子についてはヒト由来の細胞を用いて機能解析を行い、変異体において、本遺伝子がコードするたんぱく質の機能異常が出現することを確認した。またモデル動物を使って当該遺伝子変異による疾患の再現と病態の解明を試みている。また2つの遺伝子についても機能解析に着手している。本疾患を引き起こす新規遺伝子を複数同定しその機能異常の証明、および投稿準備を進めている。全エクソーム解析の実施とデータ解析を継続する。これまでに同定した新規責任遺伝子について、その機能解析やモデル動物による検証を行い、本疾患の病態を考察する。全エクソーム解析で原因の同定が困難な症例については全ゲノム解析を検討する。知的障害、運動発達の遅れ、重度のてんかんなど引き起こす。本研究は日本人の本疾患コホートに対して次世代シーケンサーを駆使した包括的なゲノム解析を行って、本疾患の責任遺伝子の同定と病態解明を目的とする。本年度は90家系に対して、合計171サンプルの全エクソーム解析を行った。全エクソン分画を抽出したあとIllumina社のHiSeq2500/2000を用いて網羅的な配列解析を実施した。2018年に傍シルビウス裂症候群を引き起こす新規の疾患責任遺伝子の変異をもつ1例が報告された。1例報告であったため、その病原性を確定するには続報が待たれる状況であった。本研究のコホートでも同一遺伝子の変異例が複数あり、その臨床症状も類似していた。このことは本遺伝子が疾患を引き起こしていることが確定できる重要な所見であり、論文投稿した。そのほか、いくつか新規疾患責任遺伝子の候補と考える所見を見だしている。これらの確定のために、同一遺伝子に変異をもつ症例を集積し、その臨床症状を評価し、また機能解析を行って、病原性を証明しその分子病態を明らかにすべく研究を継続している。目標を上回る症例数を集積して全エクソーム解析を行った。本疾患を引き起こす新規遺伝子の病原性を確定できる知見を得て論文投稿した。さらなる責任遺伝子の同定のための解析を継続中である。

また2つの遺伝子についても機能解析に着手している。本疾患を引き起こす新規遺伝子を複数同定しその機能異常の証明、および投稿準備を進めている。データ解析を継続する。新規責任遺伝子の候補となる遺伝子を選定し機能解析によって確定させる。全エクソーム解析の実施とデータ解析を継続する。これまでに同定した新規責任遺伝子について、その機能解析やモデル動物による検証を行い、本疾患の病態を考察する。全エクソーム解析で原因の同定が困難な症例については全ゲノム解析を検討する。全エクソーム解析に使用する次世代シーケンサー関連試薬の購入を予定より遅らせたため、次年度使用額が生じた。平成29年度に使用予定の分は平成30年度に使用する予定である。全エクソーム解析の実施を予定より遅らせたため、次年度使用額が生じた。平成30年度に使用予定の分は平成31年度に使用する予定である。
線量分布と治療中CBCTの画像特徴量を用いたレディオミクス研究

本研究は、レディオミクス解析の手法を用いて、診断と放射線治療における医療画像が含む画像特徴量から、治療の奏功や予後を高精度に推定する新たなパターン認識システムを構築することである。従来のレディオミクス研究は、診断CTやMRなどから画像特徴量を抽出し、患者の予後との相関をみる研究が多かった。しかし、患者の予後と直結するのは、その患者にどのような治療を施したかという治療情報そのものと考えられる。当該年度では、前年度に引き続き、治療に直結した画像情報として、放射線治療計画装置から算出される患者体内の線量分布を採用した。前年度に構築したプログラムに対して、CTと線量分布を正しく位置合わせした上で、グリッド幅の違いを適切に補間する前処理をDICOMデータに施す部分を新たに追記し、レディオミクス画像特徴量の変化を評価した。また治療中CBCTのレディオミクス解析については、散乱線等に起因するノイズとアーチファクトによって、重要な画像特徴量が消失している可能性があった。CBCTからレディオミクス画像特徴量を高精度に抽出するための前処理として、深層学習を用いたCBCTの画質改善研究を行った。具体的には、画像変換の分野で開発されたCycleGANというネットワーク構造を用い、またCBCTと高解像度の治療計画CTのデータセットを教師データとして採用した。結果として、新規に入力するCBCT画像に対して、解剖学的構造を保全しつつ、画質のみを治療計画CTと同程度の高画質な画像に変換することに成功した。本研究はarXivにて論文を公開し、また英文誌に投稿を行った。線量分布から画像特徴量を抽出するプログラムの改良については一定の成果が得られた。また、CBCTのレディオミクス解析の前処理として、深層学習を用いたCBCTの画質改善に関する研究を遂行し、大きな成果が得られた。一方で、得られた特徴量に対して教師あり学習を行い、予後との相関が強い特徴量を選択する解析は継続中である。従って上記区分とした。今後の研究では、引き続き患者の臨床データを用いて、治療の奏功および予後と強相関な線量分布の特徴量を抽出を継続する予定である。治療の奏功に関連して、正常組織の放射線の影響と線量分布が持つ画像特徴量との相関も評価する予定である。また、深層学習を用いたCBCTの画質改善研究を継続し、さらなる画質の向上を図る。画質改善がレディオミクス画像特徴量に与える影響についても検討する。本研究の目的は、レディオミクス解析法を用いて、診断と放射線治療における医療画像が含む画像特徴量から、治療の奏功や予後を高精度に推定する新たなパターン認識システムを構築することである。レディオミクスの先行研究では、治療前に取得された診断用のCT、MRI、PET画像などが特徴量解析の対象とされてきた。しかし、実際、患者の予後とより強い相関を持つのは、処方された治療内容そのものと考えられる。当該年度では、治療に直結した画像情報として、放射線治療計画装置から算出される患者体内の線量分布を採用した。具体的には、CT画像のようなスライス情報からレディオミクス特徴量を抽出するプログラムをベースとして、3次元線量分布から画像特徴量を抽出する新たなプログラムを構築した。並行して、治療計画装置における腫瘍の輪郭抽出の特徴量について、レディオミクス解析から、肺がんのhistology subsetを推定する研究を行った。後半については英文誌にて誌上発表を行った。線量分布から画像特徴量を抽出するプログラムの新規開発については十分な成果が得られた。一方で、得られた特徴量に対して教師あり学習を行い、予後との相関が強い特徴量を選択する解析は今後の課題となった。

一方で、得られた特徴量に対して教師あり学習を行い、予後との相関が強い特徴量を選択する解析は継続中である。従って上記区分とした。今後の研究において、具体的に患者の臨床データを用いて、治療の奏功および予後と強相関な線量分布の特徴量を抽出する予定である。全患者データのうち部分的なデータ群を教師データに使用することで、予後と強く相関する画像特徴量を見出し、残りのテストデータに対して推定精度を検証する。さらに全患者データ内で交差検定を行い、識別システムの精度を向上させる。教師データとテストデータを合わせた全患者数は50症例を目標とする。さらに、分割照射中の腫瘍の経時変化の特徴量解析として、治療前および治療中CBCTのレディオミクス特徴量の抽出も検討する。今後の研究では、引き続き患者の臨床データを用いて、治療の奏功および予後と強相関な線量分布の特徴量を抽出を継続する予定である。治療の奏功に関連して、正常組織の放射線の影響と線量分布が持つ画像特徴量との相関も評価する予定である。また、深層学習を用いたCBCTの画質改善研究を継続し、さらなる画質の向上を図る。画質改善がレディオミクス画像特徴量に与える影響についても検討する。線量分布の特徴量抽出プログラムの実装に時間を要したため。次年度は、患者データ解析用のハイスペックPCの購入を予定している。当該年度にGPUマシンの購入を予定していたが、メーカに購入予定の機器の在庫がなく、次年度の入荷を待ってからの購入となったため。
希少脳腫瘍における分子・病理統合分類の確立と腫瘍免疫を標的とした治療法の確立

部位により再発率が明確に異なり、その背景としてまた、APAを含め急速に増大するPAに共通する染色体異常、及び脳幹脊髄PAに共通する染色体異常を認めた。また、16例のSFT/HPC患者のPD-1、PD-L1およびTILの発現を免疫組織化学的によって調べ、予後との相関性を解析した。16人の患者のOS中央値は9.2年であり、生存患者の追跡期間は9.9年であった。再発は13例(81.3%)で認められ、6例(37.5%)で頭蓋外転移が認められた。PD-L1の発現は16例の腫瘍すべてで観察されたが、PD-1の発現は2例で観察された。CD3およびCD8の発現はそれぞれ12例および13例のTILにおいて観察された。PD-L1陽性腫瘍細胞の割合は、OS、無増悪生存期間、または無転移生存期間(MFS)とは関連していなかったが、PD-L1のびまん性染色は、TTFまでの時間が短くなる傾向を示した。同様に、PD-L1の強染色は、より短いMFSおよびTTFと関連していた。CD3またはCD8発現は、予後パラメータのいずれとも関連していなかった。PD-L1とCD8の分析では、diffuse PD-Llstainingでは、CD8が発現しないか、またはまばらなものとなり、TTFが短いことと関連し、MFSが短くなる傾向にあった。PD-L1はしばしば頭蓋内SFT/HPCにおいて発現され、びまん性またはPD-L1の強発現は頭蓋外転移の初期発生と関連している可能性がある。(論文投稿準備中)部位により再発率が明確に異なり、その背景としてまた、APAを含め急速に増大するPAに共通する染色体異常、及び脳幹脊髄PAに共通する染色体異常を認めた。(論文投稿準備中)
海洋生態系を陽に表現した全球海洋物質循環のモデリング

植物プランクトンと動物プランクトンにそれぞれ亜寒帯グループと亜熱帯グループを陽に表現した海洋生態系モデル(動植物プランクトン9グループ)を用いて、生態系の振る舞いを再現した。海水温の季節変化は、特定の地点における両グループの共生をもたらしており、別の見方をすれば一つのグループが季節変化を利用してより広い海域に適応できる。また、日本近海の代表的な観測2点(亜寒帯海域A7,および亜熱帯海域B1)において、観測と比較検討の結果、植物プランクトンや動物プランクトンのグループ別の観測された生物量の季節変化を再現することがわかった。1948年から2002年までの経年変動を与えた全球3次元生態系モデルの結果は、観測から知られている1970年代の気候シフトを再現した。経年変動に伴って小型植物プランクトンと大型植物プランクトンのグループ交替が見られ、二酸化炭素交換フラックス変動も再現された。地域3次元生態系モデル(動植物プランクトン5グループ)の結果より、亜熱帯海域では光合成の栄養塩依存性が植物プランクトンの優占グループを決定しているのに対し、亜寒帯では、動物プランクトン特にカイアシ類の捕食嗜好性が植物プランクトンの優占グループを決定していることが分かった。さらに、東大気候センターと国立環境研が行った温暖化実験の数値計算結果を利用することにより、このモデルを今世紀末の地球温暖化の状況の元で、どのような影響が現れるかを見てみた。その結果、温暖化の影響は全海洋で一様に起こるのではなく、亜熱帯海域と亜寒帯海域の中間海域である混乱水域において、顕著に表れることが示された。特に、春季ブルームの後半、小型浮魚類が成長する頃に、温暖化に伴って、生物生産の減少や、植物プランクトンの優占グループの小型化が起こることが示された。この結果より、地球温暖化に伴い、水産資源が激減することが想像される。北太平洋海洋科学機関(North Pacific Marine Science Organization, PICES)で作成された海洋生態系モデル(NEMURO)に炭酸系などの海洋物質循環を結合させた。さらに海洋1次元モデルおよび北太平洋における亜寒帯から亜熱帯を含む3次元モデルなどの海洋循環モデルにそれらを組み込んだ。西部北太平洋亜寒帯においては、強い珪藻春季ブルームやそれに続く小型プランクトンブルームなどを再現し、海洋表層における栄養塩濃度や二酸化炭素分圧の季節変動も再現することが出来た。海洋生態系がどのように海洋物質循環を規定しているかの議論を行い、論文化した。また、成長に伴って季節的に鉛直移住するカイアシ類が亜寒帯の海洋生態系に対する影響をどのように与えるかを議論し、論文化した。深さ1000mにおけるカイアシ類の季節鉛直移住に伴う炭素輸送量は、沈降粒子の下方への輸送量の約1割程度となり次期海洋炭素循環モデルを作成する際には何らかの形で組み込んだ方が良いことが示唆された。次に亜寒帯と亜熱帯における生態系の比較を行った。その結果、亜寒帯において観測された生理パラメータを用いると亜熱帯における生態系が再現出来ず、また逆の場合も同様であり、論文として発表した。個々の海域における動植物プランクトンのグループを陽に表現したモデルを作成し、それぞれの海域に適用した。その結果、それぞれの海域で最も優先となる動植物プランクトンのグループによる棲み分けを再現した。これらを本計画の申請時の予定に従い、来年度3次元モデルに組み込む予定である。

植物プランクトンと動物プランクトンにそれぞれ亜寒帯グループと亜熱帯グループを陽に表現した海洋生態系モデル(動植物プランクトン9グループ)を用いて、日本近海の代表的な観測3点(亜寒帯海域KNOT, A7,および亜熱帯海域B1)における生態系の振る舞いを再現した。光合成の整理パラメータの水温依存性は、両グループにおいて明瞭な棲み分けを与えるのに対して、亜寒帯から亜熱帯へ徐々に年平均水温を帰る仮想的実験を行った結果は、両グループ共にぼんやりとした棲み分けを示す結果となった。これは、亜寒帯グループは春季ブルームを起こすが夏季は衰退し秋から冬にかけて水温低下と共に生物量を増やし、逆に亜熱帯グループの生物量は夏季に最大となる逆の季節変化を示す。これは、プランクトンの増殖速度・衰退速度が季節変化の時間スケールに比べて素早いことによる。海水温の季節変化は、特定の地点における両グループの(それらの生物量は10100倍程度の季節変化を伴った)共生をもたらしており、別の見方をすれば一つのグループがより広い海域に適応させている。また、1948年から2002年までの経年変動を与えた全球3次元生態系モデルの結果は、観測から知られている1970年代の気候シフトを再現した。経年変動に伴って小型植物プランクトンと大型植物プランクトンのグループ交替が見られ、二酸化炭素交換フラックスも変動する。現在これについて解析中である。植物プランクトンと動物プランクトンにそれぞれ亜寒帯グループと亜熱帯グループを陽に表現した海洋生態系モデル(動植物プランクトン9グループ)を用いて、日本近海の代表的な観測2点(亜寒帯海域A7,および亜熱帯海域B1)において、観測と比較検討を行った。その結果、植物プランクトンや動物プランクトンのグループ別の観測された生物量の季節変化を再現することがわかった。この結果は、投稿論文として準備中である。地域3次元生態系モデル(動植物プランクトン5グループ)の結果を解析することにより、亜熱帯海域では光合成の栄養塩依存性が植物プランクトンの優占グループを決定しているのに対し、亜寒帯では、動物プランクトン特にカイアシ類の捕食嗜好性が植物プランクトンの優占グループを決定していることが分かった。さらに、東大気候センターと国立環境研が行った温暖化実験の数値計算結果を利用することにより、このモデルを今世紀末の地球温暖化の状況の元で、どのような影響が現れるかを見てみた。その結果、温暖化の影響は全海洋で一様に起こるのではなく、亜熱帯海域と亜寒帯海域の中間海域である混乱水域において、顕著に表れることが示された。特に、春季ブルームの後半、小型浮魚類が成長する頃に、温暖化に伴って、生物生産の減少や、植物プランクトンの優占グループの小型化が起こることが示された。この結果より、地球温暖化に伴い、水産資源が激減することが想像される。経年変動に伴って小型植物プランクトンと大型植物プランクトンのグループ交替が見られ、二酸化炭素交換フラックスも変動することが再現された。
シクリッドのBMP4周辺領域の解析

生物進化の過程で起こったゲノム上の変化が、どのように表現形に結びつき、種の多様化や種の分化を引き起こしているのかという問題に対し、シクリッドの顎部形態の形成機構をモデルとして解析を行う。シクリッドは、その生態的特徴からそれぞれの種ごとに種特異的な外部骨格を有しているが、一方では、種の分化にかかった時間が非常に短いため、互いの遺伝的距離はほぼゼロに等しいと考えられている。このため、近縁種間の塩基配列や遺伝子発現の比較解析により、形態の多様化に関係する遺伝子を検出し、解析を行った。本年度はシクリッドゲノムのBMP4領域に関して、BACライブラリーを単離し、そのサブクローニングから、上流2kb領域の配列決定を行った。この領域に関して任意のシクリッド種内で多型を示すSNPを検出した。このSNPを指標にはプロタイプの比率を種間で比較したが、優位な差は見られなかった。現在、更に上流を読み進み、多型解析を進める予定である。また、昨年度までにDNAchipを用いた遺伝子発現量の比較解析により得られている、シクリッドの種間で発現量が大きく異なる下記の遺伝子に関する解析を進めた。次に昨年度作成したCiMP1抗血清の再精製を行い免疫染色の実験を行った。その結果、CiMP1が頭部組織においては上皮組織および基底膜に局在するという結果を得た。この結果からは、頭部側線が形成される部位にCiMP1の局在も観察された。頭部側線系は魚類において発達している硬骨性の感覚組織である。そしてこの側線系が頭部骨組織形成時において重要な役割を果たしていると考えられている。すなわち、頭部骨組織の形成に先立ち、側線系の硬骨化が始まり、それがきっかけとなって頭部骨組織の硬骨化が引き起こされるというものである。現在、シクリッドの稚魚の成長の詳細な観察を行っており、初期データでは実際に側線系の硬骨化が頭部骨組織の硬骨化よりも先立つという結果を得ている。この解析はさらに詳細におこなう必要があるが、これらのデータから頭部骨組織の硬骨化と頭部側線系の形成の関係が明らかになると期待される。シクリッドの顎部多様化の遺伝子解析を行う目的でこれまでに決定したアフリカ、ビクトリア湖産シクリッド2種(Haplochromis chilotes, Haplochromis"redtailsheller")のcDNA塩基配列の解析を行った。塩基配列比較からは今回用いたシクリッド2種の表現型に違いに結びつく遺伝変異は検出できなかったが、種内・種間での塩基多型の解析を行ったところ、H.chilotesにおいては0.0054/site、H."Redtailsheller"においては0.0047/site、の多型頻度が、種間においては0.0031/siteの遺伝的距離が算出された。これらの数値から、今回用いたシクリッド2種の遺伝的多様度は約89万年にさかのぼることが算出された。今回の解析は、これまでに報告があったビクトリア湖産シクリッドの遺伝的多様度を示す数値と一致するものであったが、これまでに大規模に行った例はなく、シクリッドが短期間に爆発的多様化を起こした事を強く裏付けるものである。魚類の顎部形成に関しては、ゼブラフィッシュでの変異体の解析などから遺伝子発現のスキームに関する報告がある。一方、シクリッドの形態の多様化に関しては、ゼブラフィッシュに見られるツールキット遺伝子の発現に変化があるのか、あるいはこれに関連する遺伝子の発現の変化により最終的にシクリッドの骨格の多様化が生じているのか、については全く情報が得られていないのが現状である。我々は、昨年度よりシクリッドの一種であるオレオクロミスを用いた顎部骨格形成の解析を開始し、本年度はその膜性骨化過程に発現する遺伝子を約200種類に絞り込んだ。現在、それら遺伝子の発現様式と共に、promoter領域の解析による共通認識配列の単離を試みている。

すなわち、頭部骨組織の形成に先立ち、側線系の硬骨化が始まり、それがきっかけとなって頭部骨組織の硬骨化が引き起こされるというものである。現在、シクリッドの稚魚の成長の詳細な観察を行っており、初期データでは実際に側線系の硬骨化が頭部骨組織の硬骨化よりも先立つという結果を得ている。この解析はさらに詳細におこなう必要があるが、これらのデータから頭部骨組織の硬骨化と頭部側線系の形成の関係が明らかになると期待される。
細胞分化と形態形成におけるビタミンAの機能

微量栄養素としてのビタミンAの重要性は古くより認識されているが、その作用機構の全容はいまだに解明されていない。視覚系の光受容サイクルにおける機能が分子レベルで解明されているのみで、さらに重要な成長、上皮形成、生殖細胞の発達あるいは抗腫瘍性発現の分子機構は栄養学上の未解決課題として残されている。その理由は、ビタミンAのこれらの機能が「細胞分化と形態形成」という生命科学の中でも展開の遅れている分野に関係するためと思われる。ここでは胎児性癌細胞F9の分化をモデル系として、細胞分化や形態形成に対するビタミンAの作用の分子機構を解析してこの微量栄養素の新しい生理機能を解析せんとした。まず、この細胞のビタミンAとジブチリルcAMPによる分化を遺伝子発現のレベルで解析するために、分化によって特異的に出現するmRNAのに対する多数のcDNAクローンを分離した。特に、細胞外マトリックスの重要成分として注目されているラミニンB1サブユニットのcDNAクローンを単離し、その構造や遺伝子発現制御の関して重要な知見を得た。また、この細胞の分化がビタミンA濃度に対して2相性を持って応答することを示し、ビタミンAの組織内濃度勾配が形態形成の軸決定を行う機構を分子レベルで解析する端緒を開いた。さらにビタミンAの代謝産物も同様な機能を持つこと発見し、より複雑な形態形成の要因を解き明かすヒントを示した。最後に、ビタミンA存在下にこの細胞を凝集状態で培養すると表面に内臓内胚葉を持つ胚様体が形成され、この過程が初期胚における円筒胚の形成を忠実に反映していることを実証した。以上のごとく、本研究では「細胞分化と形態形成」に対するビタミンAの機能を分子レベルで研究するための基礎を築いた。遺伝的に均一な細胞集団である胎児性癌細胞をビタミンA作用のモデルとして確立したことは今後の分子生物学的解析の基盤として計り知れない意義を持っている。レチノイドと総称されているビタミンA類縁体が細胞の分化や増殖を制御する能力を持つことは古くより知られている.ところが,最近ビタミンAが分化の引金としてだけではなく,分化の方向を決定する形態形成因子としての潜在能力をも持つことが示唆されるようになってきた.胚発生の過程で増殖した細胞は,その時間的・空間的位置に応じて将来どのような細胞になるかを決定づけられ(分化),形態形成の素因を作っている.このためには,胚全体の前後,背腹,遠近軸上における個々の細胞の位置情報が正しく与えられなければならないが,このような機能を担っていると仮定されるのが形態形成因子群であり,その組織中の濃度勾配が位置情報になっていると考えられる.我々は胎児性癌細胞F9のビタミンA刺激による3種類の胚体外内胚葉系細胞への分化を研究し,ビタミンAの代謝産物が濃度依存的に分化の方向を決める形態形成因子としての潜在能力を持つことを示した.現在その作用の分子機構の解明に向けてa)ビタミンAによる胎児性癌細胞F9の始原内胚葉様細胞への分化決定には,分化発現を統括的に制御するマスター遺伝子群が存在するか, b)これらのマスター遺伝子群の発現はビタミンA濃度やその代謝産物の種類とどのように対応しているのか,c)濃度依存的にF9細胞の分化の方向を決定していると思われるビタミンAの代謝産物を同定できないか等の目標のもとに研究を推進している.他方, F9細胞の分化に伴なう遺伝子発現制御系の変動を解析する手段として,各種ウィルス・プロモーター系の分化による活性をクロラムフェニコール・アセチルトランスフェラーゼ発現を指標として研究し成果を挙げつつある.

特に, F9細胞の内臓内胚葉様細胞への分化に伴なってSV40ウィルス・プロモーターの活性が顕著に抑制されることを発見し,この制御に寄与しているタンパク性因子の精製を開始している.受精卵に匹敵する分化多能性を持つ胎児性癌(EC)細胞は培養条件を操作するとマウス胚を構成する様々な細胞に分化誘導できるので、初期胚の形成機構を時間的・空間的に解体して研究するために適した実験系である。EO細胞の中でも、F9は低濃度のレチノイン酸(RA)処理によってはじめて分化が誘発されるので、ビタミンAの生理機能を解析するために優れている。昭和63年度はRA処理によって誘導される始原内胚葉様F9細胞が、凝集培養でさらに胚様体となり表面に内臓内胚葉様細胞を分化させる過程を重点的に解析した。このような分化のためには多数の遺伝子の発現を総合的に制御している因子が存在すると思われるが、これをモニターするためにSV40やMMLVなどのウイルス・プロモーターにレポーター遺伝子(CAT)を結合させたプラスミドを各分化段階のF9に導入してその発現を測定した。その結果、F9幹細胞から始原内胚葉様細胞への分化で一旦上昇したプロモーター活性を、内臓内胚葉様細胞への分化で抑制する因子が存在することが判明した。他方、胚様体表面における内臓内胚葉様細胞の分化の引金となっている因子を発見するために解析を重ね、成長したF9細胞の凝集塊が中空となり密度が減少することを利用してこれらをサイズ分画した。その結果、0.18mm以上の直径を持つ細胞集塊の表面で上皮様細胞層が形成され、内臓内胚葉のマーカーであるα-フェトプロテインを分泌することが判明した。これは細胞集塊のサイズが分化を決定することを示す最初の実験例であり、器官の大きさを加減する機構として興味深い。今後これらの発見を基礎に、初期胚の形態形成に関わる因子を分子レべルで解析して行きたい。
学生によるe-Learning教材作成・流通モデルの構築と実践

本研究は,e-Learning教材の質の向上を目的として,e-Learning教材の新しい作成・流通モデルを構築・実践するものである.最終年度として主に,e-Learning教材の作成・流通の実践を行い,効果の検証を行った.その中では,Public Display(以下,PD)により教材を配信するサブシステム,教材流通を促進させるために仮想通貨を導入した教材売買システムを導入している.1.PDを対象とした教材配信システムの拡張として,RFID技術による学生認識,並びに,学生の特徴(履修科目,興味等)による配信教材選択機能を実装した.2.3種類の英語学習用e-Learning教材,化学実験の授業と連動したe-Learning教材を学生主導型と教員主導型で作成した.両手法の長所短所を確認し,今後の教材作成への知見を得た.3.PD教材配信システムを大学内の休憩スペースに設置し,教材を約1年間配信した.視聴者にアンケートを実施し,このような教材配信が概ね受け入れられたことを確認した.4.教材売買システムを研究室内に実験的に導入し,教材流通に関するデータを約1年間収集した.収集した実験データから,教材流通を活発に行うユーザ(研究室学生)は全体の3割程度であり,全体的な教材流通の活性化につながる機能や制度の必要性が明らかになった.5.複数のe-Learning教材流通環境を対象とし,仮想通貨に変動相場制を導入するためのモジュール開発を行った.変動相場制の導入により,内集団ひいき的な傾向が見られ,自集団の仮想通貨価値を高めるために教材作成が動機付けられることが分かった.本研究は、e-Learning教材の質の向上を目的として、e-Learning教材の新しい作成・流通モデルを構築・実践するものである。本年度は主に、学生によるe-Learning教材の作成環境を検討・構築し、運用・実践のための試用を行った。学生によるe-Learning教材のインセンティブとして仮想通貨を導入し、学生が仮想通貨を用いて教材の価値を決定し、他学習者に販売するという教材流通基盤を構築した。学生所有の仮想通貨額は教材の販売によって変動し、教員が成績をつける際の参考情報として採用される。(1)学生によるe-Learning教材作成を実践する大学を視察した。(2)学生による教材作成・流通の運用方針及び規則を策定した。(3)作成した教材の配信システムを設計・開発し、試用を通じて動作検証を行った。(4)教材配信と連動するインセンティブ(仮想通貨)管理機能を設計・開発し、試用を通じて動作検証を行った。(5)インセンティブを表示・変換するためのシステムを設計・開発し、試用を通じて動作検証を行った。(6)教材作成・流通の実験を行い、授業への適用可能性を検証し、適用授業を選定した。(7)実験データから教材作成・流通モデルの改良を検討した。(8)適用授業の設計(インストラクショナルデザイン)を行った。(9)ユビキタス技術との連携を検証するための、RFID関連システムを試作した。開発したシステムは現在、外部からアクセス可能なサーバ上で稼動しており、平成19年度から実際の授業で利用する準備が整っている。国際会議、国際ジャーナル等で研究成果を発表した。本研究は、e-Learning教材の質の向上を目的として、e-Learning教材の新しい作成・流通モデルを構築・実践するものである。本年度は主に、e-Learning教材の流通環境(システム)を構築し、実際の授業への導入を通じて、効果の検証、改善点の発見を行った。また、e-Learning教材の流通促進のために、Public Displayにより教材の概要情報を配信するサブシステムを開発するとともに、教材流通に導入した仮想通貨(インセンティブ)を処理するモジュールを設計した。3授業と対応づけて、流通させるe-Learning教材のサンプルを作成した。4 e-Learning教材流通環境を2つの授業(離散数学、ソフトウェア開発実習)に導入し、教材流通に関するデータを収集した。5収集した実験データから、教材流通に対する活性度と学生の態度を検証した結果、他者の教材は積極的に取得(購入)するが、学生の教材作成(販売)にはほとんど至らないことが分かった。6実験結果から、環境の改良点と授業の再設計(ファシリテータの導入等)を行った。7 e-Learning教材の概要情報をPublic Displayに配信するサブシステム(オンライン版、オフライン版)を開発し、学内公共スペースにて動作検証を行った。8複数のe-Learning教材流通環境を対象とし、仮想通貨に変動相場制を導入するための検討を行い、それに関するモジュール設計を行った。9ユビキタスと連携するためのRFID出席確認機能、PDAミニッツテスト機能を実装し、授業で試用実験を行った。10成果を国際会議ICCE2007などで発表した。本研究は,e-Learning教材の質の向上を目的として,e-Learning教材の新しい作成・流通モデルを構築・実践するものである.最終年度として主に,e-Learning教材の作成・流通の実践を行い,効果の検証を行った.その中では,Public Display(以下,PD)により教材を配信するサブシステム,教材流通を促進させるために仮想通貨を導入した教材売買システムを導入している.

1.PDを対象とした教材配信システムの拡張として,RFID技術による学生認識,並びに,学生の特徴(履修科目,興味等)による配信教材選択機能を実装した.2.3種類の英語学習用e-Learning教材,化学実験の授業と連動したe-Learning教材を学生主導型と教員主導型で作成した.両手法の長所短所を確認し,今後の教材作成への知見を得た.3.PD教材配信システムを大学内の休憩スペースに設置し,教材を約1年間配信した.視聴者にアンケートを実施し,このような教材配信が概ね受け入れられたことを確認した.4.教材売買システムを研究室内に実験的に導入し,教材流通に関するデータを約1年間収集した.収集した実験データから,教材流通を活発に行うユーザ(研究室学生)は全体の3割程度であり,全体的な教材流通の活性化につながる機能や制度の必要性が明らかになった.5.複数のe-Learning教材流通環境を対象とし,仮想通貨に変動相場制を導入するためのモジュール開発を行った.変動相場制の導入により,内集団ひいき的な傾向が見られ,自集団の仮想通貨価値を高めるために教材作成が動機付けられることが分かった.
成長ホルモン分泌細胞における分泌調節因子の細胞内取り込みと分泌動態との同時視覚化

細胞の反応の視覚化の1つとして、特にカルシウムチャネルの動態に着目した。細胞は当初は成長ホルモン分泌細胞のみを材料として扱ってきたが、抗体が他の下垂体細胞や神経細胞とも強く反応することから、それらの細胞について広く研究を行う必要が生じた。まず、ジギトニンにて可溶化した細胞膜分画から多数のモノクロナル抗体を作製し、ニトレンジピンまたはオメガコノトキシンと免疫沈降するものをスクリーニングし、いくつかの抗体を得た。これらの抗体は、特にN型またはL型カルシウムチャネルやその結合蛋白を抗原としていることが確認された。まず、その結合蛋白のうち、分子量の小さい28KDaと36KDaの2種の蛋白は下垂体前葉細胞の細胞膜直下に、幅広く存在しており、細胞膜の裏打ち構造の1部を構成していることがわかった。また、それぞれのカルシウムチャネル結合蛋白の分布は、細胞膜に均等ではなく、下垂体前葉のそれぞれの細胞の細胞膜に不均一に存在していることが解った。また、それらの抗体の染色性はホルモンの分泌状態と良く相関して速やかに変動することが確認され、それらが共焦点レーザー蛍光顕微鏡を用いて観察された。残念ながら我々の予想に反し、分泌調節因子が細胞内に直接取り込まれていく像は、今回の実験では認められなかった。しかしながら、ホルモン分泌機能とカルシウムチャネルの変化を直接観察できる手段を得たことで、ホルモン分泌のメカニズムを解析する上で大変有効な手法を得ることができたと思う。
尿路感染予防における感染コントロール看護婦の役割に関する研究

本研究は、以下の目的で平成8年度から2年間にわたって行った。1.尿路感染予防に関するケアの実態を明らかにする。2.尿路感染の成立過程と尿路感染成立に影響を与える要因を明らかにする。3.前記の結果ならびに文献検討に基づいて感染コントロール看護婦が行うべき尿路感染予防のための看護モデルを作成し、その有効性を検証する。初年度は、尿路感染予防のための看護モデル作成に必要な基礎資料を得るために、病床数300前後の長野県内の30病院および東京都内38病院の看護者を対象に尿路感染の発生状況や発生原因についての認識、尿道留置カテーテルの管理および患者ケアに関する質問紙調査を行った。「カテーテル挿入前の手洗い」「留置中外尿道口への抗菌剤の塗布」などは対象の半数以上が実施していなかった。尿路感染の成立とそれに影響を与える要因を明らかにするためにS病院救急救命センターに入院し、尿道留置カテーテルを挿入している患者32名についてカテーテル挿入後から48時間毎に全身状態、尿の性状・量、細菌、外尿道口の分泌物の細菌、抗菌薬使用の有無、環境の清浄度等の調査を行った。カテーテルを留置してから7日前後で菌検出(本研究では10^3CFU/ml以上を菌検出とした)は対象の9割に見られ、抗菌薬を使用している場合には6割程度であった。また菌検出が見られなかった対象の平均尿量は、菌検出が見られた対象に比べて多い傾向にあった。平成9年度は上記の結果や文献検討を基に外尿道口からの細菌の侵入を予防する目的で、抗菌薬イソジンゲルを塗布する方法を取り入れ、パイロットスタディを実施した。尿検査で、3名には全く菌検出が見られなかったが、2名は1回目から菌検出が見られた。今回はパイロットスタディで対象数も限られていたことから、このモデルについての効果を検証することはできなかったが、今後対象数を増やし,検討することの意義が示唆された。尿路感染予防に関するケアの実態を明らかにするために、本年度は先ず現在病院で実際に行っている留置カテーテル挿入時の感染予防の方法、本当は行いたいと思っている感染予防の方法、および感染コントロール看護婦の必要性などに関する調査用質問紙を作成した。そして長野県下の国立病院および病床数300以上の私立病院計30病院を対象に、本質問紙による調査を行った。30病院中24病院(配布数300・回答数229・回収率76%)より質問紙が返却された。留置カテーテルに関する質問事項の回答者は、スタッフナ-スが約60%であった。病棟は内科が最も多く、次いで外科、脳神経科の順である。カテーテル挿入期間は1-2週間が最も多く、次いで2-3週間、一週以下の順であり、尿路感染の発症原因としては長期間留置が最も多く、次いで全身状態の悪化であった。これらの結果と比較する目的で、東京都内の病床数300-500床の中規模病院38病院について、同様の調査を行った。その結果については現在集計中である。回収率は78%であった。また尿路感染の成立の過程と影響因子を明らかにするために、S病院救急病室および内科病棟において、カテーテル挿入患者の状態、環境因子、看護ケアの状況について参加観察および面接によりデータを収集するとともに、留置カテーテル挿入患者31名について経時的に尿および周囲の微生物汚染度および各種の尿の性状について検査した。

救急病室の留置カテーテル使用例では、留置期間が一週間前後と短く、尿路感染の例は殆ど無かったが、比較的留置期間の長い内科病棟では、尿路感染が疑われる例が見られた。影響因子についての詳しい解析を現在行っている。本年度は、まず、尿道カテーテルを長期に留置している患者の尿路感染成立とそれに影響する要因を明らかにする目的で、S病院脳外科、内科病棟に入院中の患者で、検査開始時には尿路感染がなく、抗菌薬を使用していない6名(男性4名、女性2名)を対象に、カテーテル交換から次の交換までの2週間に4回(1回目:交換後24時間以内、2回目:57日、3回目:911日、4回目1314日)の尿および外尿道口周囲の分泌物の細菌検査を行った。尿の細菌はカテーテル交換後1回目より検出され、検出された細菌は腸内細菌がほとんどであった。また、前年度の結果および文献検討、泌尿器科専門医のアドバイスを基に、尿道留置カテーテル挿入中の患者の尿路感染予防の看護モデルを次の観点から作成した。1.外尿道口からの細菌侵入を予防することを目的として、日々の陰部洗浄に加えて尿道口に抗菌薬(イソジンゲル)を塗布する。2.尿量が少ない場合の尿路感染予防対策として、特に水分摂取が制限されている場合には、3ウェイカテーテルを挿入して持続的膀胱洗浄を行う。上記対策のうち、1.の尿道口にイソジンゲルを塗布するモデルの有効性を検証するためにパイロットスタディを実施した。対象はS病院の救急救命センターに入院し、尿道カテーテルを留置している男性患者で抗菌薬を使用していない者5名で、すべて脳外科患者であった。カテーテル挿入後1週間に3回(1回目:カテーテル挿入後24時間以内、2回目、3回目は48時間毎)の尿検査を行ったところ3名には全く菌の検出が見られなかったが、2名には1回目から菌が検出されていた。今回は対象数も限られていたため、このモデルの有効性を検証するに至らなかったが、今後、対象数を増やし検討する意義を示唆された。
心筋異常電気活動の薬物による抑制の理論的解析

不整脈治療の主要な手段である抗不整脈薬、電気的治療法について、細胞レベルから臨床まで広囲に亙る方法論を用いて研究した。クラスI抗不整脈薬の作用部位であるNaチャネルについて真柴は抗不整脈薬の結合がチャネルの活性化状態でどう変化するかの実験方法を確立しトカイニドについて分析した。臨床的には早川は加算平均心電図を用いて、クラスIIVの各薬物の作用の特徴が認められるか、また催不整脈作用を予測する変化があるかを昨年より症例を増やして検討した。クラスIII抗不整脈薬に関しては、菅野と中屋は多細胞摘出心筋標本で新規の薬物を比較するとともに、単離心筋細胞の電位固定法によりどのK電流を抑制するかについて検討し、クラスIII薬物間の差を明らかにした。また橋本はアミオダロンを含む抗不整脈薬のイヌ不整脈に対する作用を検討し、アミオダロンに関しては抗不整脈薬としての有用性とともに催不整脈作用があること、クラスIIIだけでは説明できない作用があることを明らかにした。橋場はクラスIIIの薬物の上室性不整脈に対する作用を、イヌのモデルと臨床例を増加させて検討した。飯沼はイヌの心室細動誘発モデルに対してクラスIII抗不整脈薬の有用性を示した。山崎はCaの細胞内の変化を指標に虚血や再潅流時の不整脈の発生機序を検討するとともに、Mgイオンの有用性につき研究した。不整脈の電気的治療に関して、摘出心筋に対する通電の作用を児玉、笠貫が、生体位心臓については飯沼が検討し、さらにイヌでアブレーション時に血行動態に対する危険な作用がありえることを指摘したが、臨床での成績は比較的良好であることも明らかにした。また中屋は心磁界計測による不整脈発生源同定に関しての技術の進歩を示した。
人工漁礁・リ-フ等の設計指針と最適保全策の研究

本研究の目的は,人工リ-フ等の海浜ないし浅海に設置する人工構造物の転倒・埋没等に対処するための設計や保全対策を,水理模型実験を用いて究明することである。水理学的な課題は,かかる構造物周辺の波浪制御の効果と底質の移動に関与する流れ等の水理特性を実験的に明らかにすることである。なお,2次元不規則波の造波装置を購入した。初年度では,主として大橋・戒能が,瀬戸内海の島嶼海岸に多いポケット・ビ-チを特定し,その固定株(1/40)模型を既存の平面起波水槽(20m×15m)に作製し,漁礁を兼ねた透過性離岸堤の設置に関わる波浪制御を中心に,規則波による実験を14ケースの各平均15回を実施した。実験から,波浪制御の効果は,堤体中央部では既存の設計方針が満たされた。しかし,浜両脇の漁港と岬地形との影響が,小規模海浜の3次元的な回折波を励起し,局所的な越波水量分布の集中化が現れたので,改善策として離岸堤の堤長と開口部幅との最適設計条件を究明した。次年度では,主として大橋・藤原が2次元不規則波動水槽を用い,4種類のリ-フ(傾斜ステップ型,30,50,70cmの各バ-型)について2種類のエネルギー・レベルの有義波が作用する場合の8側点の波高減衰効果を検討した。実験では,79種類のリ-フ天端水深(2cm刻み)に対する反射率,有義波,波高ペクトル,最高及び全エネルギー,セットアップを計測し,各リ-フごとの波浪制御構造物として適正な範囲の水理条件を求めた。具体的には,1/401/50の模型を想定した場合,潮位の最高位・平均・低位の各条件に対する水理特性を検討し,各リ-フの最適な適用範囲を見いだした。これらを基礎に今後も実験を重ねて設計指針を求める。なお,これらの成果は,暴風時の制御対策のみでなく,平穏時におけるレジャーサイトとしての検討に資することができる。本研究は,内湾・浅海における養殖イケスや海底牧場・人工漁礁糖の水環境の開発・保全を技術的に支援し,関連施設の経済的な工法と保全対策を見いだす究明を目的としている。また,水理学・水環境光学上の課題は,養殖地点への進入波力の軽減,海水を招き入れる海岸構造物,人工漁礁等の転倒・埋没等のそれぞれに対処する設計及び保全対策の基礎研究である。具体的には,実際により近い波動状況下で「波及び流れ」と「漂砂特性」を水理模型に再現し,理論的実験的に解析する。その一つとして,「2次元不規則波動水槽」を作成し,波動実験を実施した。実験の装置の主要部分となる「不規則波動の発生装置」(不規則波造波装置一式)を計画に従って購入し,既存の水路に接続設置して予定の水槽を完成した。(1):不規則波による現象解析実験は,波動水槽底面に層流及び乱流境界層を発生させて底質移動や,漁礁模型周辺の流れを知るために浮漂を観察・計測するという,極めて微細な動態を根気よく追跡する地味な測定の繰り返しであり,現在,造波特性の検討等のデータの収集に努めている。(2):平面的な海岸工・リ-フ形状の検討

実験内湾や養殖場内の波浪を静穏にするためのリ-フ等構造物を,その設計目標を満たすための実験的検討である。(1)とは別の平面造波水槽にリ-フ模型を設置し,その形状と波高減衰及び流れ,砂移動との関連を綿密に観察・計測する実験を積み重ねる。本年は,海底地形を完成し,リ-フ模型による実験を準備している。(3):数値計算モデルとの対比検討最近,数値モデルの計算によって各現象をシミュレートできる成果が多く見られる。本研究では,内湾に注ぐ感潮河川の2成層密度流に関して現地観測データを解析し,強混合型の1潮汐周期にわたる成層機構の特性を明らかにした。本研究は,人工リ-フ等の海浜ないし浅海に設置する人工構造物の転倒・埋没等に対処するための設計や保全対策を,水理模型実験を用いて究明することを目的とした。水理学的な課題は,かかる構造物周辺の波浪制御の効果と底質の移動に関与する掃流力等の水理特性を実験的に明らかにすることである。その1は,大橋・戒能が,瀬戸内海の島嶼海岸に多いポケット・ビ-チの実例を平面起波水槽(20m×15m)の固体床(1/40)模型として作製し,漁礁を兼ねた透過性離岸堤の設置に関わる波浪制御を中心に,規則波による水理実験を実施した結果について纏めた。即ち,波浪制御の効果は,堤体中央部では既存の設計方針が満たされるが,浜両脇の漁港と岬地形との影響が顕著なため,設計の改善対策を検討した。この対策には小規模海浜の3次元的な回折波と越波水量の分布等の複雑な現象を考慮し,離岸堤の堤長と開口部幅との最適な設計値を求めた。その2は,大橋・藤原が2次元不規則波動水槽を用い,4種類のリ-フ(傾斜ステップ型,30,50,70cmの各バ-型)について2種類のエネルギー・レベルの有義波が作用する場合の8側点の波高減衰効果を検討した。実験では,79種類のリ-フ天端水深(2cm刻み)に対する反射率,有義波,波高スペクトル,最高及び全エネルギー,セットアップを計測し,各リ-フごとの波浪制御構造物として適正な範囲の水理条件を求めた。具体的な適応には,1/401/50の模型を想定し,最高・平均・低の各潮位に対する適応性を検討した。これらの成果は,暴風時の防御対策のみでなく,平穏時における水辺利用対策の検討に資することができる。