hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
水惑星学の創成

総括班は、1)計画研究A01,A02,A03班の融合の推進による理論モデル構築、2)B01,B02班の実証ツールの構築、3)若手研究者の育成、4)国際探査ネットワークの構築を行う。まず、1)、2)のため、「理論連携会議」「微惑星の水・物質循環会議」「プロキシ会議」といった個別テーマに特化した融合研究を組織し、年56回これら会議を開催した。特に、「微惑星の水・物質循環会議」により、はやぶさ2が取得するデータから、迅速かつ効果的に微惑星内で生じた水・物質循環を推定することが可能となり、領域全体の中間目標の達成を可能にした。3)については、火星周回機チームのBethany Ehlmann (カリフォルニア工科大)や、惑星気候モデルのRobin Wordsworth(ハーバード大)らを招聘し、国際スクールを開催した。また、100人以上の研究者を集めた国際シンポジウムを開催し、若手研究者に成果発表の機会を提供した。3)、4)については、若手研究者を惑星探査の中心的役割を果たしている米国の大学・研究機関(ブラウン大、カリフォルニア工科大)、地球上の惑星アナログ環境を有する中央アジア(モンゴル国立大学)に派遣し、国際共同で領域を推進するネットワークを構築した。本領域では、平成29・30年度を第1段階とし、A01A03班の融合による「太陽系天体の水・物質循環を記述する理論モデル」の構築、B01、B02班による「ビームラインや探査データ解析による実証ツールの構築」を目標としていた。領域全体としてこれらの目標を順調に達成しており、総括班は融合研究会議を組織・推進し、構築した実証ツールの運用をすることで、これを達成する触媒としての機能を果たした。具体的には、微惑星の水・物質循環を扱うモデルを分野融合によって構築し、はやぶさ2探査データの解釈を行う体制を構築し、当初の目標を達成した。また、ビームラインについては構築後の運用を担い、共同利用を進めるためにSTXM研究推進ボードを設立するとともに、領域ホームページ内に利用ページを立ち上げ、広く共有利用を推進した。国際活動支援については、若手研究者・博士学生を含む5名を米国などに派遣しており、惑星探査観測チームと日本研究者との太いパイプ役となっている。この若手を介した国際協働体制によって、探査と分析の両面で国際ネットワークを構築している。このように、第1段階(平成29・30年度)は、当初の目標を達成し、極めて順調に進展したといえる。第2段階(平成31・32年度)では、第1段階で構築した理論と実証の両輪体制を構築して、探査データを解釈する研究を進める。具体的には、融合研究会議である「微惑星の水・物質循環会議」「プロキシ会議」を引き続き主催し、構築した理論を使って実証データを読み解く融合研究をリードする。また、微惑星研究で得た知見を火星・氷衛星へと展開する「火星・氷衛星生命圏会議」を組織する。さらに、小惑星探査の研究者を集め、微惑星の水・物質循環をテーマとする国際シンポジウムを米国ツーソンにて開催する。平成32年度には、進展した微惑星の融合研究について1年前倒しで「水惑星形成会議」を組織する。火星・氷衛星について海外探査データを解釈し、水環境進化を解読する融合研究を進める一方、これら天体に関する国際シンポジウムを主催する。さらに本領域の知見を、地球史の解読へとフィードバックする研究会を主宰し、融合研究を多方面に波及させる。若手育成については、平成31年度には、小惑星科学、惑星形成論をリードする海外研究者を集めた国際スクールを主催する。平成32年度は、火星・氷衛星の生命圏モデルを中心とした国際スクールを主催する。また、若手・博士学生による数か月1年の分野間インターンを推進する。最終年度には、天体ごとに得られた知見を統一的視点で体系化して、水惑星の形成論、進化論を構築することで「水惑星学」を創成する。総括班は、知見をまとめた教科書を出版するとともに、次世代育成のための啓蒙活動を継続的に行っていく。総括班・国際活動支援班の研究計画は、1)A01,A02,A03研究班の融合による「水・物質循環理論モデル」の構築、2)B01,B02班の実証ツールの構築、3)本領域研究に資する若手研究者の育成、そして4)火星や小惑星、氷衛星の国際的な探査ネットワークの構築である。1)、2)については、まず平成29年8月に金沢大学においてキックオフ・ミーティングを開催した。全体会では、領域の全体目標、ロードマップを確認した。また、計画研究班間の有機的な連携構築のため、複数の連携会議を行った。具体的には、太陽系天体における水質復元、化学反応プロセスの指標となるプロキシ開発、水・物質循環モデル構築に関連した連携会議を行い、分野融合を進めた。同年12月には、宇宙科学研究所において、国内外の小天体探査に関わる研究者を集め、国際マルチスケールワークショップを開催した。ここでは、小惑星、火星、氷天体で生じる水・物質循環を俯瞰的な視点でとらえ、太陽系天体で起きていた水・物質循環の統合的理解を目指した活発な議論を行い、国際協力体制の構築を行った。平成30年2月に東北大学において、惑星圏研究会・水惑星学セッションを開き、初期火星における水環境の復元、気候、大気進化について総合的議論を行った。同年3月には名古屋大学で、初年度の総括と次年度計画を話す総括班会議を行った。3)、4)としては、火星周回機の分光観測チームのあるカリフォルニア工科大に若手研究者を派遣し、国際探査データの解析トレーニングを受けた。

帰国後、この研究者を中心として、ノウハウを国内の若手や学生へと伝えるミーティングを行い、多くの若手研究者が国際探査データの解析を自在に行うことが可能となった。また、火星気候・水循環モデルの共同開発(ハーバード大学)や、火星アナログ環境調査(モンゴル国際大学)を国際共同で推進することでネットワークを構築した。全体会や計画研究連携会議を通じて、当初の予定通り、小惑星や火星の水・物質循環の理解に向けた、地球化学・地質学と惑星科学・天文学の融合を推進し、例えば、微惑星内の水環境や、初期火星表層環境の理解について、水の存否だけでなく、その化学組成に迫る成果を生み出す土台を作った。さらに国際活動支援については、当初の計画に加えて、若手育成を含めた予想以上の進展も見られたので下に詳細を記す。まず、小惑星における水・物質循環の理解に関しては、次年度に目標天体に到着予定である我が国の探査機はやぶさ2と米国のOSIRIS-RExの主要研究者を集めた国際ワークショップを主宰した。これによって、小惑星探査という貴重な機会を有機的に結び付けることに成功しただけでなく、化学的に多様な小惑星を統一的に理解する議論を大きく進めた。このワークショップには、若手研究者も多く参加し、国際共同研究や若手育成の機会になった。火星・氷天体における水・物質循環の理解に関しては、火星に到着しているNASAの周回機、着陸機の国際探査解析チームに若手研究者を送り込み、チームメンバーとなることで、当初の計画通りその解析ノウハウを習得した。さらに国内の若手にノウハウを伝えることで国際探査データを使って研究を自由に展開する礎を作った。水・物質循環モデルの開発については、本領域で開発しつつある水循環モデルと、海外で開発された大気気候モデルを統合する国際共同研究を主導した。これによって、表層に残された物質的証拠から、水質の復元だけでなく、当時の気候や大気の復元につなげるという、これまでなかったサイエンスの展開が可能になった。さらに、これら初期火星に関する研究が予想以上に進展したため、当初の予定外として、地球上の火星アナログ環境(モンゴル国、ゴビ砂漠)の国際共同調査が開始した。このように分野融合と国際共同を、極めて順調に推進している。総括班は、1)計画研究A01,A02,A03班の融合の推進による理論モデル構築、2)B01,B02班の実証ツールの構築、3)若手研究者の育成、4)国際探査ネットワークの構築を行う。まず、1)、2)のため、「理論連携会議」「微惑星の水・物質循環会議」「プロキシ会議」といった個別テーマに特化した融合研究を組織し、年56回これら会議を開催した。特に、「微惑星の水・物質循環会議」により、はやぶさ2が取得するデータから、迅速かつ効果的に微惑星内で生じた水・物質循環を推定することが可能となり、領域全体の中間目標の達成を可能にした。3)については、火星周回機チームのBethany Ehlmann (カリフォルニア工科大)や、惑星気候モデルのRobin Wordsworth(ハーバード大)らを招聘し、国際スクールを開催した。また、100人以上の研究者を集めた国際シンポジウムを開催し、若手研究者に成果発表の機会を提供した。
種間交雑による観賞用ネギ属新園芸系統の創出とPCRによるRAPDマーカーの探索

ネギ属の種間交雑は,通常の受粉法では広範な不和合性が存在するため雑種の獲得は困難であるが,花梗基部より切り離した切花に対し花柱引抜き受粉を行い,更にその後胚救済を組合わせることにより,通常の受粉法に比べ,雑種の獲得率が格段に向上することを明らかにした.現在本法によってえた多数の種間雑種を,育成中である。一方PCRによる遺伝子の増幅と,これにRAPD法を組合わせたDNA多型分析については,次の諸点を明らかにした.(1)幼葉からのDNAの抽出法とPCRによる増幅法を確立した後,観賞用ネギ10種のRAPD像を比較し,系統発生に関する類縁関係の推定が可能なことを明らかにした.(2)DNAの微量抽出法に改良を加え,24mgの葉試料でも十分供用に耐えうる新しい抽出方法を開発し,RAPD像の分析から種間雑種の極早期の検定を可能にした.(3)Taq DNAポリメラーゼはPRCに多用される酵素であるが,誤ったヌクレチドのとりこみがあり,RAPD多型の分析に混乱を来し易い,しかし少量のPfuポリメラーゼの添加により,RAPDパターンは大幅に改善された.(4)異なったポリメラーゼの混用でRAPD像を改善しうることが明らかにされたので,TaqまたはTthポリメラーゼにPfuポリメラーゼを混用して,ニラのアポミクシスの程度を調べ,それが9095%であることを示した.(5)精子や胞子でその例はあったものの,PCRによるDNAの増幅がただ1個の花粉粒からでも可能なことを,高等植物で始めて明らかにした.今後本法は多方面の研究分野で,広範な応用が期待される。ネギ属の種間交雑を行う場合,通常の交配法ではその和合性が低いため雑種の獲得は困難であるが,花梗基部より切り離した切花に対し花柱引抜き受粉を加え,更にその後胚救済を組合わせることにより,雑種の獲得率が格段に向上することを明らかにした。現在本法により9交配組合わせて,三元雑種を含む約170個体の種間雑種の獲得に成功している。またこのような雑種をえた場合,その急速増殖,ウイルスに汚染された場合はその除去,更には雑種の不稔性解消のための染色体の倍化などが問題となる。そこで原種6種を供試して組織培養についても検討し,花蕾小花梗などの初代及び継代培養で種間によって大きな差異はあるものの,すべての種でシュートの誘導に成功した。染色体の倍化には原基の小さい多芽体に対するコルヒチン(コルセミド)処理が望ましいので,目下その誘導に対する諸条件の解明に研究の重点を移しつつあるところである。一方PCRによる遺伝子の増幅と,これにRAPD法を組合わせたDNA多型分析については,次の諸点を明らかにした。(1)HEPES等の洗浄による夾雑物の除去をすると,迅速簡便なSDS法でも質量ともに充分なDNAの抽出が可能であった。(2)PCRによる増幅については各種条件の比較検討から変性は94°C1分間,アニーリングは45°C1分間,増幅量は2050mgが最もよかった。(3)以上の条件設定をした後,原種5種,種間雑種2系統の7検体につき14種のプライマーを用いて種特異的RAPD多型を調査し,6種のプライマーが有効,なかでもD_<20>,G_<17>,G_<19>の3種が特に有効であること,またニラTender PoleではDキットの20種のプライマーのうち,5,7,8,9,11,13,15,16,18及び20の10種類で増幅がみられることが判明した。現在このような手法で研究を深めつつあるところである。

ネギ属の種間交雑は,常法ではその和合性が低いため雑種の獲得は困難であるが,花梗基部より切り離した切花に対し花柱引抜き受粉を行い,更にその後胚救済を組合わせることにより,雑種の獲得率が格段に向上することを明らかにした.現在本法によってえた多数の種間雑種を,育成中である.またこのような雑種をえた場合,その急速増殖,ウイルス汚染時のウイルス除去,更には遺伝的な不稔性解消のための染色体の倍化などが問題となるが,これらを無菌培養下で行うための検討を行い,個体再生に対する一応の条件の設定と,コルヒチン処理による倍化個体の作出にも成功している.一方PCRによる遺伝子の増幅と,これにRAPD法を組合わせたDNA多型分析については,次の諸点を明らかにした.(1)幼葉からのDNAの抽出法とPCRによる増幅法を確立した後,観賞用ネギ11種のRAPD像を比較し,類縁関係の推定が可能なことを明らかにした.(2)DNAの微量抽出法に改良を加え,24mgの葉試料でも十分供用に耐えうる新しい抽出方法を開発し,RAPD像の分析から種間雑種の極早期の検定を可能にした.(3)葉と花粉(混合)DNAのRAPD像は種が同一であると同じであること,また使用するDNAポリメラーゼはTaq単独よりPfuを混用した方が,より鮮明なRAPD像がえられることを明らかにするとともに,本法を応用してニラのアポミクシスに対する評価を行い,その程度が9095%であることを示した.(4)ただ1個の花粉粒からでも,RAPD分析が可能なDNA抽出法とPCR法を始めて確立した.これは画期的な方法であり,今後その広範な応用が期待される.これらRAPD多型分析に関する成果は,現在4報に分け園芸学会雑誌に英文として投稿中である.
タンパク質輸送系と液胞構造維持機構からみた二次代謝産物の蓄積機構の解明

本研究は,タンパクの輸送系やオルガネラの形態形成という新しい視点からフラボノイドのを理解しようと試みている.タンパク質の小胞輸送と液胞の発生,およびフラボノイド蓄積の3者に異常を示すgfs9変異体の解析を中心として,以下の研究を行った.1. GFS9タンパク質の機能解析.アライメント解析によって, GFS9タンパク質のN末端側には真核生物で高度に保存された領域が存在することが判明した.次に, GFS9-GFPおよびGFP-GFS9を発現する植物体を作出しGFS9の細胞内局在を調べた.これらの融合タンパク質と様々な内膜系オルガネラを標識する蛍光マーカーを共発現させ,共焦点レーザー顕微鏡(CLSM)で観察した.その結果, GFS9はゴルジ体に局在することがわかった.また, GFS9タンパク質の生化学的性質を調べるために,細胞分画を行った結果, GFS9は可溶性画分とマイクロソーム画分に検出された.さらに膜結合性を調査し, GFS9は表在性の膜タンパク質であることがわかった.2. gfs9変異体の根の伸長領域の細胞内で見られた凝集体の特徴化.内膜系オルガネラを可視化する蛍光マーカーをgfs9変異体に導入し, CLSMで観察した.その結果,凝集体は肥大化したエンドソームおよび断片化した液胞で構成されていることが判明した.さらに同様の表現型が根毛や胚軸,葉柄の細胞でも観察された.3.メンブレントラフィックとフラボノイド蓄積の両方に関与する新規変異体の単離,タンパク質の液胞輸送に異常を示す変異体プールから10系統の変異体を単離し,そのうち6系統を中心に原因遺伝子の同定を進めている.また,フラボノイドの蓄積に関与するメンブレントラフィックの候補因子を新たに2つ単離した.現在これらの変異体を確立し,エンドソームや液胞を観察するためにマーカーを導入している最中である.(抄録なし)植物の種子は,内部の胚を紫外線などの環境ストレスから保護するために,種皮に二次代謝産物であるフラボノイドを集積している.細胞内で,フラボノイドは小胞体で合成された後,液胞に蓄積することが知られているが,その輸送に関する分子機構はほとんど分かっていない.一方,タンパク質の細胞内輸送機構は,動物や酵母,シロイヌナズナを用いてこれまで詳細に解明されてきた.液胞タンパク質は,フラボノイド同様に小胞体で合成され,小胞輸送によって液胞まで運搬される.そこで本研究では,タンパク質の小胞輸送とフラボノイドが蓄積される液胞の構造維持という観点に着目し,フラボノイドの細胞内における蓄積機構を分子レベルで解明することを目指している.タンパク質の液胞輸送とフラボノイドの蓄積に関与する因子としてGFS9を単離しており,gfs9変異体では乾燥種子の胚の細胞において液胞の形態異常を示していた.登熟種子を用いた電子顕微鏡観察の結果,フラボノイドを蓄積する種皮の細胞において,野生型では細胞の体積のほとんどを占めるような巨大な中央液胞が存在することが分かった.これに対して,gfs9変異体では中央液胞が存在せず,代わりに多数の小胞が存在していることが判明した.このことから,フラボノイドを蓄積する細胞においても液胞の形態に異常が生じていることが明らかになった.また,心臓型胚期の細胞の観察によって,gfs9変異体では細胞内にオートファゴソーム様の構造体が過剰に蓄積していることを見出した.液胞の形態形成に必須な因子を欠損した変異体でも同様の表現型が見られることから,GFS9は液胞の形態形成に関与する因子であることが示唆された.さらに,フラボノイドの蓄積に関与する新規因子を単離するために,小胞輸送に異常を示すgfs変異体プールおよびT-DNA挿入変異体ライブラリーを用いて2種類の変異体スクリーニングを行い,それぞれ10および7系統の変異体の単離に成功した.タンパク質の液胞輸送に関与する新規因子を同定するために,液胞移行型GFPを発現する形質転換シロイヌナズナに,変異原処理を行い,液胞移行型GFPの挙動に異常を示す変異体としてgfs変異体が単離されてきた.このうちの一つ,gfs9変異体は液胞タンパク質の輸送異常を示し,その原因遺伝子はまだ機能不明の新規タンパク質をコードしていた.GFS9の液胞輸送における機能を明らかにするために,以下の解析を行った.昨年度までに,gfs9変異体の乾燥種子の細胞では液胞が小型化し,液胞数が増加していること,および心臓型胚期の胚の細胞でオートファゴソームを過剰に蓄積していることを見出している.そこで本年度は,gfs9変異体の栄養器官における細胞内膜系オルガネラの形態観察を行った.まず,エンドサイトーシス経路のオルガネラを標識するためにFM4-64色素で野生型とgfs9変異体の芽生えを染色し,共焦点レーザー顕微鏡で観察した.gfs9変異体の根の分裂組織では,乾燥種子の細胞と同様に,野生型と比較して液胞が小型化し,その数が増加していることが分かった.根の伸長領域では,野生型の細胞は1つの巨大な中央液胞を発達させていた.これに対し,gfs9変異体では,発達した中央液胞は存在する上に,多数の小胞からなる凝集構造の異常な存在が明らかになった.次に,この細胞の微細構造を明らかにするために,透過型電子顕微鏡解析を行った.その結果,gfs9変異体では細胞質にこれら多数の小胞が蓄積していることが示された.

これまでの表現型解析の結果を統合すると,gfs9変異体では、液胞が輸送小胞・オートファゴソーム・エンドソームおよび液胞と融合する過程に異常が見られたことから,GFS9は液胞膜上での膜融合に機能していることが強く示唆された.本研究は,タンパクの輸送系やオルガネラの形態形成という新しい視点からフラボノイドのを理解しようと試みている.タンパク質の小胞輸送と液胞の発生,およびフラボノイド蓄積の3者に異常を示すgfs9変異体の解析を中心として,以下の研究を行った.1. GFS9タンパク質の機能解析.アライメント解析によって, GFS9タンパク質のN末端側には真核生物で高度に保存された領域が存在することが判明した.次に, GFS9-GFPおよびGFP-GFS9を発現する植物体を作出しGFS9の細胞内局在を調べた.これらの融合タンパク質と様々な内膜系オルガネラを標識する蛍光マーカーを共発現させ,共焦点レーザー顕微鏡(CLSM)で観察した.その結果, GFS9はゴルジ体に局在することがわかった.また, GFS9タンパク質の生化学的性質を調べるために,細胞分画を行った結果, GFS9は可溶性画分とマイクロソーム画分に検出された.さらに膜結合性を調査し, GFS9は表在性の膜タンパク質であることがわかった.2. gfs9変異体の根の伸長領域の細胞内で見られた凝集体の特徴化.内膜系オルガネラを可視化する蛍光マーカーをgfs9変異体に導入し, CLSMで観察した.その結果,凝集体は肥大化したエンドソームおよび断片化した液胞で構成されていることが判明した.さらに同様の表現型が根毛や胚軸,葉柄の細胞でも観察された.3.メンブレントラフィックとフラボノイド蓄積の両方に関与する新規変異体の単離,タンパク質の液胞輸送に異常を示す変異体プールから10系統の変異体を単離し,そのうち6系統を中心に原因遺伝子の同定を進めている.また,フラボノイドの蓄積に関与するメンブレントラフィックの候補因子を新たに2つ単離した.現在これらの変異体を確立し,エンドソームや液胞を観察するためにマーカーを導入している最中である.フラボノイド蓄積と液胞の構造維持におけるGFS9の役割に関しては,実際にフラボノイドを蓄積する種皮の細胞の液胞形態に異常があることを証明することに成功し,当初の目的を達成できた.また,gfs9変異体でオートファゴソーム様の構造体が過剰に蓄積していたことは,予想外の発見であった.さらに,新規因子の探索に関しては,予定通りに変異体スクリーニングを完了し,多数の変異体の単離に成功している.当初の計画通りに,gfs9変異体の栄養器官における液胞の形態を明らかにすることができた.さらにFM4-64色素を用いた細胞内膜系オルガネラの標識により,野生型では見られない異常な小胞の凝集構造を発見することができた.この結果は,GFS9の液胞膜上での膜融合に機能することを強く示唆する結果であり,GFS9の分子機能の解明にも大きく役立った.当初の計画通り,GFS9タンパク質の細胞内局在を明らかにするために,蛍光タンパク質を融合させたコンストラクトの作製を行う.また,変異体でオートファゴソームの蓄積が観察されたことから,細胞内膜系オルガネラの可視化を行い,どの経路に関与しているのかを明らかにする.新たに単離した変異体に関しては,原因遺伝子の同定を目指してマップベースクローニングを行う予定である.
アーバン・ヴィレッジの居住環境の変容とその整備手法に関する総合的研究

本研究は,インドネシアのカンポン(都市村落)に関する研究を開始(1979年)して以降,これまで展開してきた都市組織(urban tissues, urban fabric)研究を集大成し,発展途上地域特にアジアのメガ・シティ(大都市)とアーバン・ヴィレッジ(都市村落)の形成,変容,転生のあり方を体系的に明らかにし,総合的な居住環境整備の手法を提起することを目的にしている。そして、本研究は、これまで調査してきた大都市、インドネシアのスラバヤ、タイのバンコク、インドのコルカタ、ジャイプル、中国の北京および西安の同じ街区について、同じフォーマットで調査することを大きな特徴とする。本研究の核となる臨地調査(都市組織調査)については、中国福建省福州(20180426-30)、海南島海口(20180524-29)、陝西省西安(20181119-26)、タイ、バンコク、アユタヤ、スコータイ、ナン、チェンナイ(20190222-0228)、インドネシアジャカルタ、ジョクジャカルタ、そして、本研究の中心ターゲットであるスラバヤの3つのカンポン(サワハン、ドノレジョ、サワ・プロ)について行った(20180817-0825)。また、韓国については、平昌で行われたISAIAに参加、論文発表とともに研究交流を行った。また、スラバヤでは、日本建築学会建築計画委員会主催のシンポジウムを開催、カウンターパートであるJ.シラススラバヤ工科大学榮譽教授と参加メンバーとともにKIP(カンポン・インプルーブメント・プログラム)の今後の展開について議論を行った。以上の総括的な補足調査とシンポジウム等における議論によって、初期の目的をほぼ達成することができた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。第一のターゲットとするスラバヤについては、2016年7月23日8月6日、臨地調査を行った。本研究の基本的方法であるが、過去(1983年、2006年)に調査行った3つのカンポン(サワ・プロ、サワハン、ドノレジョ)について、全く同じフォーマットを用いて調査を行った。この間のカンポンの変容を明らかにするデータをほぼ得ることができたと考えている。また,カンポン・インプルーブメント・プログラム以降の居住環境整備の手法として、5つの立地を設定、それぞれエコハウス・モデルの設計を行った。インド圏については、予定通り、ジャイプルについて、2016年8月29日9月10日、詳細調査を行った。ジャイプルもまた、過去に調査対象とした地区をターゲットとしたが、バディ・チョウパル地区に絞った。また、コルカタのチョウリンギー地区、ヴァーラナシについて予備調査を行った。メガ・シティとして対象となるのは,デリー,コルカタ,ムンバイ,チェンナイであるが,ジャイプルを優先することとした。マドゥライ,アフマダーバードも合わせて、次年度以降の作業となる。一方、当初必ずしも予定としてはなかったが、機会を得て、カイロについて調査することとした(2017年2月23日3月6日)。世界遺産に登録されている歴史的カイロのうちスーク・アル・シラーフを中心とするハーラ(住区)の詳細調査である。ハーラは、それぞれモスク、サビル=クッタブ(水場+クルアーン学校)、ハンマーム(浴場)などのコミュニティ施設を本来もっている。インドネシアのカンポンとの比較は極めて興味深い。今後調査環境が悪化することも考えられるが、現地研究者と緊密な関係を構築することができた。当初の予定は、「スラバヤを中心にインドネシアのカンポンの間の変容,また,カンポン・インプルーブメント・プログラム以降の居住環境整備の手法の変遷をまとめる作業を並行して行いながら,インド圏をまずターゲットしたい」ということであったが、スラバヤについては、予定通り調査を行うことができた。また、インドについてはジャイプルについて予定通り調査を行うことができた。メガ・シティとしてコルカタのチョウリンギー地区を調査したかったが、本格的調査に至らなかった。ただその変わり、カイロについて調査が可能となり、予備調査を行うことができた。以上のように、ほぼ予定通りで、順調である。当初計画についてはほぼ実施できたと考えているが、臨地調査を予定していたバンコク、マニラ、中国古都(北京、西安)については調査環境が整わず実施することが出来なかった。ただ、最終年度にリカヴァーできると考えている。臨地調査は、インドネシア・スラバヤ(7月、12月)、エジプト・カイロ(8月)、インド・コルカタ(9月)の3都市について行い、ほぼ予定通りのデータを得ることができた。カイロ以外は、20年前に調査した地区について同じフォーマットで調査したものである。本研究は、アジアの大都市の都市村落(アーバン・ヴィレッジ)を広く対象としているが、まとめに向かっては、論文のアンソロジーではなく、都市組織研究の原点であるスラバヤを中心としてまとめることとし、『スラバヤ物語ーある都市の肖像』(仮)といった学術書の刊行を計画している。イスラーム圏の都市、インド圏の都市、中国圏の都市についての知見を含み込んだ新たな形式のまとめを考え、執筆を開始している。当初予定していた、バンコクおよび中国古都(西安)の臨地調査は調査環境が整わず断念したが、最終年度にカヴァーできると考えている。また、PJA-SeiesBへの論文投稿によって、予定以上に進展をみた作業もある。さらに、最終的なまとめの作業を開始できたことも予定以上である。

本研究は,インドネシアのカンポン(都市村落)に関する研究を開始(1979年)して以降,これまで展開してきた都市組織(urban tissues, urban fabric)研究を集大成し,発展途上地域特にアジアのメガ・シティ(大都市)とアーバン・ヴィレッジ(都市村落)の形成,変容,転生のあり方を体系的に明らかにし,総合的な居住環境整備の手法を提起することを目的にしている。そして、本研究は、これまで調査してきた大都市、インドネシアのスラバヤ、タイのバンコク、インドのコルカタ、ジャイプル、中国の北京および西安の同じ街区について、同じフォーマットで調査することを大きな特徴とする。本研究の核となる臨地調査(都市組織調査)については、中国福建省福州(20180426-30)、海南島海口(20180524-29)、陝西省西安(20181119-26)、タイ、バンコク、アユタヤ、スコータイ、ナン、チェンナイ(20190222-0228)、インドネシアジャカルタ、ジョクジャカルタ、そして、本研究の中心ターゲットであるスラバヤの3つのカンポン(サワハン、ドノレジョ、サワ・プロ)について行った(20180817-0825)。また、韓国については、平昌で行われたISAIAに参加、論文発表とともに研究交流を行った。また、スラバヤでは、日本建築学会建築計画委員会主催のシンポジウムを開催、カウンターパートであるJ.シラススラバヤ工科大学榮譽教授と参加メンバーとともにKIP(カンポン・インプルーブメント・プログラム)の今後の展開について議論を行った。以上の総括的な補足調査とシンポジウム等における議論によって、初期の目的をほぼ達成することができた。計画通りであるが、最終的なまとめについては、カイロ調査の進展次第によって、スラバヤとカイロの比較を大きな軸にすることを考えたい。その場合、その他の国については、居住環境整備の手法について比較することを主眼とし、総合的にまとめたい。いずれにせよ、29年度については、予定通り、中国圏域の都市、東南アジアのインドネシア以外の国について調査を行いたい。スラバヤについては、「スラバヤ・エコハウス」の実装に向けての作業を行う。また、バンコク、西安についても補足作業を行う。上述のように、『スラバヤ物語ーある都市の肖像』(仮)といった学術書の刊行を計画している。イスラーム圏の都市、インド圏の都市、中国圏の都市についての知見を含み込んだ新たな形式のまとめを考えたい。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
感情の共同体？─ドイツ近現代史への新たな視座

近年、さまざまな領域で「感情(情動)」がキーワードとなっているが、歴史学もその例外ではではない。とりわけアメリカ、ドイツ、イギリスを中心に「感情史(感情の歴史学)」という歴史研究のアプローチ方法が盛んとなっている。本研究では、この「感情史」とはどのようなのもなのか、過去にあったを不安や恐怖についての歴史研究と何が異なるのか、いかなる可能性を持つのか、といった点について、とくにドイツ近現代史の立場から積極的に議論をおこなった。その結果、「感情史」の一般論的な可能性のみならず、そうしたアプローチによる日独の比較が、ドイツ近現代史に新たな展望をもたらすことが明らかになった。その一方で、11月末/12月初には、申請書にも研究協力者として名前を挙げたダグマー・エラーブロック(マックス・プランク教育研究所研究員)を招聘し、彼女自身の関心とからめた感情史研究のあり方と、より一般的な感情史研究の動向についてドイツ語と英語で講演してもらい、議論を行った。また、研究分担者各人のテーマについて、彼女のコメントを得ながら討論を行った。昨年度(平成26年度)も研究計画に従い、「感情史研究」の新しい成果の摂取に重点を置くことを主眼とした研究会を4月、6月、10月の3回、首都圏の大学で開催した。日本語、英語、ドイツ語で発表された最近の研究文献(単著三冊、雑誌の特集号二冊)の検討を行った。それに加えて、これも当初の計画通り、ドイツにおける「感情史研究」の中心地の一つであるベルリンのマックス・プランク人間形成研究所の研究員であるDr. Sven Oliver Mueller(スヴェン・オリヴァー・ミュラー博士)を招聘し、2日間にわたるワークショップを行った(11月末に行う予定であったが、先方の都合により2月末に変更)。ワークショップ1日目は、ミュラー氏が「19-20世紀の音楽生活における感情の歴史」というタイトルのもと、クラシック音楽の演奏会・聴衆の感情を例とする自らの研究と、自身が率いる研究チームの各プロジェクトを紹介し、それに基づいて討論を行った。2日目は、研究分担者各人が行う感情史研究について、ミュラー氏とともに英語もしくはドイツ語で議論した。以上に基づき、本科研が主体となっての目に見える形での成果こそ出ていないものの、各研究分担者による個別の成果は着実に挙がっている(業績欄を参照)。昨年度(平成27年度)は、当初の研究計画にのっとり、研究会における重点を「感情史研究」の新しい成果の摂取から、研究分担者の個人研究の報告、批判的検討へとシフトさせた。年間計4回(4月、7月、11月、3月)の研究会を行い、全8人の研究分担者および研究分担者が2人ずつ個人の研究成果報告を行った。8人中7人はそれぞれ以下のようなタイトルで報告し、ドイツ近現代史に関するテーマを「感情史」というパースペクティヴで切り取る試みを行っていることを示した。「世紀転換期のドイツにおける学校教育と体罰」、「炭鉱労働者の感情の共同体」、「神聖ローマ帝国とフランス革命ー帝国大宰相ダールベルクの帝国愛国主義についてー」、「19世紀ドイツ市民社会における市民参加と感情の役割」、「祭の近代ー18世紀末・19世紀前半のプロイセンにおける民衆祭をめぐる政治ー」、「身体と感情の市民的自己抑制?ー19世紀ドイツの「決闘試合」ー」、「「Gemuetlichkeit」と感情の政治ーナチ体制におけるクリスマスー」さらに、ドイツ近現代史を相対化するためにメンバーとなって頂いた日本近現代史の研究分担者は、次のようなタイトルの報告を行った。「「体験」と「気分」の共同体?ー戦間期の「聖地」ツーリズムー」以上の8つの報告に関して、昨年度は個々の報告の批判的検討に終始した感が強かったことは否めないが、それは、以上の研究成果がいかなる点においてどのように係わり合うのかについての相互検討に重点を置く本年度の課題の不可欠な基礎を成すものである。昨年度(平成27年度)は、平成25年度・同26年度とは異なり、海外から研究協力者を招聘してワークショップを行う機会を設けなかったため、研究会の回数自体はそれ以前より1回少なかった。しかし、これは昨年度当初の計画通りであること、また、全員が別々の研究機関に所属し(うち、2人は首都圏外の大学に勤務)、皆のスケジュールを調整して研究会の日時を設定することが極めて困難ななか、当初の計画通りおおよそ3ヶ月に1回研究会を開くことができ、全8人の研究分担者および研究分担者の研究成果報告が予定通り行えたことは、本研究課題がおおむね順調に進展している証左とみなし得よう。平成28年度も、当初の計画にほぼ従って、平均すると約3ヶ月に1回の割合で(合宿を伴う研究会を含めて)計4回の研究会を行った。その際の目的は大別すると次の2点にあった。1日本との比較:ドイツ近現代の「感情史」にアプローチすることを主眼とする本研究課題であるが、実施2年目より日本近現代との比較にも力を入れてきている。2「感情史」研究の紹介:欧米を中心に展開される「感情史」研究の意義や面白さを、日本の歴史家や読者層にもアピールする。当該年度最初の研究会(5月初)では、上記の目的の1に直結するものとして、気鋭の日本近代史研究者である松沢裕作氏(慶應義塾大学)に「近代日本における「感情」の用法の一端ー日清戦争前後を中心に」という報告をして頂き、それに基づいて議論を行った。

19世紀末から20世紀初頭にかけての日本で、「感情」という言葉がどのような文脈でいかように用いられていたのかについての極めて興味深い報告であり、とくに概念史という点でドイツ史研究(者)への大きな刺激となった。第2回の研究会(8月初)では、ヤン・プランパー(ロンドン大学ゴールドスミス・カレッジ)が2012年にドイツ語で出版し、2015年に英訳されて影響力を持っている感情史の概説書『感情の歴史』の読み合わせを行った。上記の目的2に関連し、同書を日本語に翻訳・出版することを目指し、出版社との交渉などの計画を立てた。(その後、みすず書房で出版との交渉が成立した。)同時に、上記の目的1との関連で、「感情」をキーワードとする近代日独文化交流史に関連する資料館・遺構の視察(久留米俘虜収容所関連施設(ドイツ兵俘虜慰霊碑)、北原白秋記念館)を行った。第3、4回の研究会(12月下旬、3月下旬)では、翻訳作業において浮上した問題点などの検討を中心に、本課題研究の成果公表に向け、具体的なスケジュール等を確認した。本科研の研究成果の公開の一端として、ドイツ現代史学会大会を平成29年9月23日(土)・24日(日)に共立女子大学において開催する。これは、論文公刊や口頭発表といった形での個々人の成果公開とは別に、本科研の締め括りとして、メンバーが皆で協力して学会大会を組織して成果公開するという以前からの計画の実現である。そのため、研究実績の概要の項でも書いたとおり、平成28年度の後半から研究会内外で連絡を取りつつ大会にあたっての役割分担を行い、着実に準備を進めているところである。すでにプログラムはウェブ上でも公開され(http://dgendaishi40.blogspot.jp)、関係のメーリングリスト等でも配信されている。交付申請書に示したとおり、当初から研究成果の公開を念頭に計画していた学会・シンポジウムを準備・実施した。詳細は以下の通り。1)ドイツ現代史学会第40回大会を、2017年9月23日(土)・24日(日)の2日間にわたり、共立女子大学神田一ツ橋キャンパスにおいて開催。2)23日午後:ドイツから招聘した感情史研究の旗手ウーテ・フレーヴェルト教授(マクス・プランク教育研究所所長)による公開講演「屈辱の政治ー近代史における恥と恥をかかせること」(英語)。3)24日午後:公開シンポジウム「感情史の射程ー日独事例研究からー」(科研代表者・森田直子(司会・主旨説明)、科研分担者・小野寺拓也(報告「ナチ体制と「感情政治」ー第二次大戦下のクリスマスを例にー」、科研分担者・平山昇(報告「「体験」と「気分」の共同体ー20世紀前半の伊勢神宮参拝ツーリズムを事例にー」)。4)25日午前:フレーヴェルト教授と科研メンバーのワークショップ(ドイツ語):日本語で行った前日のシンポジウム報告およびコメントの紹介を交えつつ、感情史全般に関する自由かつ密度の濃い意見交換。学会は2日間で80名以上が参加し、感情史研究への関心の高さを伺えるとともに、その学術的魅力のアピールに寄与できたと言えるだろう。また、学会の場で、フレーヴェルト教授の講演およびシンポジウムの報告をそれぞれ原稿化し、まとめて雑誌に発表する話がまとまり、本科研費研究成果のさらなる社会的還元への道筋がつけられた。近年、さまざまな領域で「感情(情動)」がキーワードとなっているが、歴史学もその例外ではではない。
鋼の超精密高速切削加工に関する研究

本研究は、ステンレス鋼など鋼の超精密切削加工の可能性を実証し、関連技術の新たな展開を計ることを目的としたもので、フライカッティング方式による超精密工作機械を用いて、CBN工具による超精密微小切削を行い、切りくず生成,仕上げ面特性,切削力,工具の摩耗と損傷などの観点から検討を行った。主な研究成果は以下のとおりである。1.鋼の超精密微小切削における切りくず生成と仕上げ面特性研磨したCBN工具を用いてステンレス鋼SUS303Se,炭素鋼CS45C鋼,S25C鋼)の超精密微小切削を行い、切込みが12μm程度においてもほぼ正常な切りくず生成が行われることを確認した。ステンレス鋼の場合、最大仕上げ面あらさが0.1μm以下の鏡面を得ることができた。実験的に得られた仕上げ面あらさは、特に仕上げ面あらさが小さい範囲で理論値より大きくなるが、その差は炭素鋼の場合に大きい。2.鋼の超精密微小切削における切削力切削3分力を測定した結果、実験を行った範囲では背分力が最も大きく、ついで主分力,送り分力の順に小さくなることが確認された。主分力に対する背分力の比は1.62程度である。切削力は切削速度にあまり依存しないが、理論切削断面積から求めた見かけ上の比切削抵抗は、送り量の減少とともに極めて大きくなることが求められた。3.CBN工具と超精密工作機械CBN含有量を変化させたCBN工具を用いて実験を行った結果、フライカッティングにおいては、工具損傷の面で最適なCBN含有量が存在すること、またバインダの種類も重要であることが明らかとなった。工作機械の主軸剛性は工具寿命に影響を及ぼし、安定して良好な仕上げ面を得る上で重要であることがわかった。
皮膚悪性腫瘍における転写因子Stat3の役割とその活性化経路の解析

Stat3の恒常的活性を有する皮膚有棘細胞癌細胞株を対象とし、Stat3特異的阻害を行うStat3 RNAiを用いて、Stat3の癌細胞における役割を検討した。結果、Stat3の発現阻害を行っても96時間以内では個別細胞死(apoptosis)はフローサイトメトリーによる検討で生じていなかった。1ヶ月以上の長期的Stat3活性阻害では、細胞の成長抑制や標的遺伝子の活性抑制は起こり、細胞周期のG0-G1期における停止が生じた。細胞は形態変化を起こし、やがて緩やかにその成長が停止した。Stat3活性阻害により分裂の停止した細胞の免疫染色による検討ではapoptosisは生じておらず、分化していることが判明した。有棘細胞癌株のヌードマウスへの移植実験では、コントロール処理した有棘細胞癌細胞株が生着し成長を示したのに対し、Stat3活性阻害した有棘細胞癌細胞株は全く成長せず、腫瘍源性が失われていた。上記の結果より、皮膚有棘細胞癌細胞株においては、Stat3活性は、その成長、腫瘍源性に必要であるが、細胞が生存するために必要不可欠とはいえないと結論した。皮膚有棘細胞癌及び悪性黒色腫におけるStat3の活性及び発現を、有棘細胞癌及び悪性黒色腫の細胞系で検討し、DNA binding activityの恒常的亢進を確認した。同時に行った正常ヒト角化細胞、色素細胞では恒常的な活性は見られなかった。また、有棘細胞癌においては手術摘出組織を用いた免疫染色によってもStat3の過剰発現が認められた。Stat3の恒常的活性が細胞の成長、癌化に重要な役割を果たしているという仮説のもと、Stat3の活性化経路の阻害剤及びStat3特異的阻害を行うStat3 RNAiを用いて有棘細胞癌の成長およびapoptosisの誘導におけるStat3の活性阻害の効果を見た。その結果、Stat3の括性を阻害することで細胞成長の抑制が生じ、apoptosisの誘導が見られた。ヒト皮膚有棘細胞癌においてはStat3活性阻害が癌の増殖抑制につながると考えられた。正常ヒト角化細胞はStat3の活性経路阻害剤にほとんど影響を受けることがないことも判明し、今後、治療への応用が期待できると考えられる。現在,Stat3の活性を亢進させている経路については癌細胞と正常細胞の両側面から検討している。同時に、成長抑制やapotosisの誘導を生じさせるためには、Stat3の転写活性の標的遺伝子については、詳細に検討中である。また、悪性黒色腫においてもStat3の阻害効果を検討し、阻害によりapoptosisの誘導が生じることがわかりつつある。今後は、マウスを用いたin vivoでの実験へと進行することを計画している。Stat3の恒常的活性を確認した皮膚有棘細胞癌及び悪性黒色腫を標的として、Stat3特異的阻害を行うStat3 RNAiを用いて、Stat3の癌細胞における役割を検討した。その結果、Stat3の発現を阻害することで細胞成長の抑制が生じた。しかし、個別細胞死(apoptosis)をフローサイトメトリーにて検討したところ、apoptosisのある程度の増加は見られたが、短期間において劇的なapoptosisの誘導は認められなかった。Stat3により転写制御を受ける遺伝子やその関連遺伝子の発現についても同時に調査したところ、細胞増殖関連遺伝子の発現の抑制は観察されたが、apoptosis制御遺伝子に関してはあまり影響が見られず、ヒト皮膚有棘細胞癌においてはStat3活性阻害が細胞の増殖抑制を起こすが、細胞死にはStat3阻害だけでは不十分な可能性が考えられた。Stat3 RNAiのプラスミド導入に成功した有棘細胞癌細胞系列を獲得できたので、Stat3阻害により影響を受けるapoptosis関連因子を調査したところ、apoptosisの誘導を抑制する遺伝子の蛋白活性が残存していることが確認され、apoptosisのさらなる導入効率の増加ついてはStat3の抑制だけでは不十分な可能性が示唆された。
笑いロボットによる機械と人の社会感情的相互作用の実現と笑い測定システムの開発

本研究では、笑いロボットの動作や発声が人にもたらす愉快感や笑い反応について、全身情動表出型2足歩行ロボットを用いて、心理的印象評価の予備実験を行った。その結果、笑いロボットがジョークやユーモアを発声・発話したり、お笑い芸人の芸能的な動作や物まねを表現した場合のビデオ画像を被験者が鑑賞した場合に、鑑賞前後の気分プロフィール検査(POMS)において「抑うつ・落ち込み」と「怒り・敵意」の評価点が有意に減少した。しかし、予備実験では、ロボットの腕の動きが極端に遅く、その可動範囲も制限されていたため、鑑賞者の人の笑いを多く誘発できなかったと結論し、次に、笑いロボットの前腕部を改良するために、ロボットと外見が同じCG(コンピューターグラフィックス)を用いて、様々なお笑い動作の動画を被験者に鑑賞させ、印象評価を行った。その結果、ロボットの前腕部動作の速度の向上が被験者の主観的な面白さの印象評価に特に効果があることが分かった。さらにロボットの前腕付け根の可動角や自由度についても統計的に有意な効果は見られなかったが、ロボットのお笑い動作の表現力の向上に関して、面白さやおかしさの増加に影響するような傾向が観察された。同笑いロボットを、ラフトラックとして、被験者が動画を観察している際に、人間と共に笑う観客型の笑いロボットとして使用してその評価を行った場合には、ロボットの笑いがある条件では、被験者が鑑賞している動画の内容ではなく、動画鑑賞時の「場の雰囲気」における面白さの評価が多少高くなった結果となった。さらに、ロボットハンド装置を用いた揉み動作によるくすぐり刺激が誘発する笑いを検討した結果、被験者全員が主観的なくすぐったさの感覚を感じ、15名中約半数の被験者が笑い反応を示した。人によるくすぐり刺激とロボットによる刺激を比較した場合には、両条件ともほぼ同等の(半数の)笑い反応の生起率を示した。ロボットのくすぐり刺激の場合には刺激提示開始時に比べて刺激終了直前で明確なくすぐったさの評価値の低下が観察された。これらの結果から、ロボットも人のポジティブ感情である笑いに積極的に影響を与えて、人とロボットの社会感情的な相互作用が可能であることが示された。
計装化圧子圧入法による岩石の力学的不均質性のマッピング

1つの岩石にも力学的に硬い部分と軟らかい部分が分布している。本研究では超微小硬度計を利用して、非常に狭い部分での硬さを的確に測り、それを岩石表面の広い範囲で繰り返し行うことで、どこが硬いか、どこが軟らかいかの分布(硬さのマッピング)を調べる技術を提案した。超微小硬度計をアクティブ防振台の上に設置して、不規則振動による実験の失敗の確率を激減させた。また、測定項目としてループエネルギーを圧痕深さの有効性を強調した。本研究では、新たに導入するアクティブ防振台の効果を確認した上で、超微小硬度計により、どのように硬さマッピングを行うか、について総合的に検討する。また、硬さマッピングを利用して、どのようなことが解るのか、さらには「どのような原因で力学的不均質性が岩石ないで生じるのか、についても検討を始める。本研究の目的は、これまで全く注目されてこなかった「岩石の力学的不均質性」について、超微少硬度計を駆使して定量化することである。本年度は外部振動による測定誤差を抑えるためにアクティブ微少振動制御システムを導入し、その性能を確認した。従来の実験では、圧子の侵入深さの測定値が数10ナノメートルの振幅で不規則に揺れる現象がしばしば起こった。この原因は超微少硬度計を設置している床が外部からの振動が原因で揺れていることにあると考えられる。そこでアクティブ微少振動制御システムを導入し、超微少硬度計の振動を出来る限り軽減することにした。アクティブ微少振動制御システムを導入してからは、今のところ大きく測定値が振動するようなことは起こっていない。本年度は特に石英の点接触変形部をラマン分光学的に観察し、その残留応力の計測を試みた。これまでの研究で三角錐圧子によって形成した圧痕周辺で点接触変形後に局所的にではあるが2ギガパスカルを超えるほどの残留圧力が検出されていた。本研究では、点接触変形中にラマン分光学的計測を行えるように工夫を凝らして、新たに球状圧子による点接触変形中の石英の圧力について予察的に検討した。そして、それほど大きな圧力は生じていないことがわかった。まだどの程度の大きさなのか詳細にはわかっていないが、おそらく1ギガパスカルは超えない程度であろう。本研究の目的は、これまで全く注目されてこなかった「岩石の力学的不均質性」について、超微小硬度計を駆使して定量化することである。なお、昨年度に購入し設置したアクラィブ微小振動制御システムは問題なく作動している。本年度は、複数のダイヤモンド圧子を使用し、点接触変形実験を行った。使用した圧子は(1)三角錐45度圧子、(2)三角錐60度圧子、(3)三角錐68度圧子、(4)三角錐80度圧子、(5)ビッカース(四角錐)圧子、(6)ヌープ(平行四辺形錐)圧子の6種類である。試料はすべて石英単結晶であり、圧痕はc軸に垂直な面に作った。また、荷重は10100ミリニュートンである。データは100回(一部60回程度)の実験の平均値である。その結果、三角錐80度圧子以外の圧子の場合に系統的な結果が得られた。すなわち、圧痕深さの対数を横軸に、その圧痕を作るのに要したエネルギー(ループエネルギー)を縦軸に取ったグラフ上に各圧子・各荷重のデータをプロットしたところ、各圧子ごとに直線上に並んでいること、別の圧子では別の直線上に並んでいること、直線の傾きはどれもほぼ同様で、2.52.7であることがわかった。三角錐80度圧子のデータは非常に不安定で、系統的にはならなかった。石英試料で、c軸に垂直ではない面(まだEBSD方位計測を行っていないので、現段階ではその指数は不明)を三角錐68度圧子を用いて予察的に実験を行ったところ、c軸に垂直な面とほとんど同様のデータが得られた。まだ予察の段階なので結論的に言うことは避けたいが、このことは、圧痕データでは方位依存性が無い、ということを意味している可能性がある。この点を明らかにするためにさらに検討する。本年度は石英単結晶のc軸に垂直ではない面に対して、様々な圧子(三角錐圧子80゚・68゚・60゚・45゚、ビッカース圧子、ヌープ圧子)を用い、いろいろな荷重(10100ミリニュートン)をかけて点接触変形を行い、圧痕の深さ(Dres)とループエネルギー(Ur)を測定した。この目的は、昨年度に行った石英単結晶のc軸に垂直な面に対して得られたデータと本年度のデータを比べることで、点接触変形の結晶方位依存性を見積もろうというものである。

得られたDresとUrをlogDres-logUrグラフにプロットしたところ、三角錐圧子80゚で行った実験ではデータが安定せず、有効な結果が得られなかったが、それ以外の圧子では結果は安定しており、昨年にc軸に垂直な面で得られたデータとほとんど同じ直線上に並んだ。一般的常識では、結晶方位は弾性率や塑性流動の流動応力に対して明瞭に影響を及ぼすことが知られているので、今回の点接触データも結晶方位依存性が表れることを予想して行ったが、得られた結果ははっきり予測と違うものであった。この意外な結果にとまどい、同様の実験を3回繰り返したが、そのたびに同じ結果を得たので、この結果を受け入れることにし、ここに報告している次第である。試行的に今までの2方向と違う3つ目の方向の石英単結晶面に対して同様の実験を行っているが、その結果も方位依存性を示していないようである。この結果をどのように解釈したらよいのかについては、まだまだ五里霧中である。さらに多くの方向の面に対してどのような結果になるのかを確認する必要が生じた。本研究の目的は、これまで全く注目されてこなかった「岩石の力学的不均質性」について、その測定法(定量化)、原因、応用を広く検討することで、新しい視点の確立を目指すことである。本年度の実績の要点を以下に示す。(1)石英について、圧痕形成面の結晶方位の影響があるのかどうかを詳細に検討した。使用した圧子はバーコビッチ三角錐圧子で頂角が80°、68°、65°、45°のもの、ビッカース四角錐圧子、およびヌープ圧子である。4方向の結晶面で圧痕形成実験を行ったが、実験結果をlog(圧痕深さ)-log(ループエネルギー)ダイヤグラム上にプロットした結果、それぞれの圧子での結果は別々の直線関係を示すが、同一圧子を利用した場合には異なる結晶方位での結果も同一の直線関係を示すことがわかった。すなわち、マイヤー硬度は結晶方位異方性を持っていないことがわかった。(2)レーザーラマン分光装置の中で圧痕形成実験を行うためのジグを作成した。ヘルツ圧子を用いて、石英に点接触を起こさせ、そこを直接顕微鏡で観察することができた。しっかりしたニュートンリングを確認した。(3)超臨界水中(亜臨界水中)で点接触変形実験を行った。使用した圧子はルビーで作成した。その結果、点接触部で異常に高い溶解速度を確認した。すなわち、一度大気中で圧痕を形成した試料を超臨界水中で溶解させた場合よりも三倍程度深い溶食痕が確認できた。圧痕の大きさも明瞭に異なっていた。
新規高剛性ペプチド核酸の合成

新規高剛性ペプチド核酸を合成するために、バックボーンのアミノエチルグリシン部分を4-アミノプロリンに変換したペプチド核酸モノマーの合成に着手した。出発物質としてトランス-4-ヒドロキシプロリンを用い、最初にカルボキシル基を酸触媒下メナルエステルにし、続いて定法によりアミノ基をBoc保護したのち、トリフェニルフォスフィンとイミダゾール存在下、ヨウ素と反応させることにより水酸基をヨウ素基に変換した。さらに、得られたこの化合物をアジ化、続いて接触還元したのちZ保護および脱Bocを行ないトランス-4-Z-アミノプロリンメチルエステル(1)を全収率36%で得た。一方、化合物1の立体異性体であるシス-4-Z-アミノプロリンメチルエステル(2)を合成するためにトランス-4-ヒドロキシプロリンメチルエステルの水酸基をトシル化、アジ化、接触還元、Z保護そして脱Bocを行ない化合物(2)を34%の全収率で得ることができた。このように合成した化合物1およぴ2をカップリング試薬(DBTU)を用いてチミニル酢酸とのカップリングを行ない、プロリン骨格をバックボーンに持つ新規ペプチド核酸モノマーを好収率で合成することに成功した。今後は、アデニン、シトシンおよぴグアニン塩基を持ったたペプチド核酸モノマーの合成を試み、さらに合成したそれらのモノマーをペプチド合成機器を用いて新たなペプチド核酸オリゴマーを合成すると共に、それに相補的なRNAおよびDNAとの相互作用を検討する予定である。