hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
植物細胞の細胞形態ならびに細胞分裂分裂面の制御機構

ミトコンドリアが,紡錘体,隔膜形成体といった分裂装置近傍に定位されることが多くの植物細胞で観察されてきたが,その機構については明らかにされてこなかった。本研究によって、上述のミトコンドリア定位は,G2期に、細胞中央に定位された核の周辺領域にミトコンドリアが集積することによるものであることが、まず、明らかにされた.G2期に、ミトコンドリアが核周辺領域に集積するためには、細胞質表層領域から核に向けて、ミトコンドリアが移動することが求められる。この移動には、細胞質表層領域と核を結ぶアクチン繊維、もしくは、微小管が関与する可能性が考えられた。そこで、細胞内のミトコンドリアの挙動を分析し、その挙動にアクチン繊維破壊剤や微小管破壊剤がいかに影響するかを調べたところ、ミトコンドリアの移動は、アクチン繊維依存的であり,微小管非依存的であることが明らかになった。従って、ミトコンドリアの移動にはミオシン等のアクチン系モーター蛋白質が働く可能性が高い。アクチン繊雑依存的々仕組みでミトコンドリアの移動が起こったとするならば、移動後、ミトコンドリアの配置はいかにして保たれるのか。この問いに答えを与えうる興味深い観察結果として、微小管破壊によって糸状ミトコンドリアの消失が起こることが示された。この結果は、微小管が糸状ミトコンドリアの形状を保つ支持体の役割を果たしている、もしくは、微小管を足場として粒子状ミトコンドリアから糸状ミトコンドリアへの変化(融合)がおこると考えることによって説明されるので、一部のミトコンドリアは微小管を足場として分布している可能性が考えられる。この可能性を検討する為に、現在、細胞内,試験管内におけるミトコンドリアと微小管の結合を解析している。もし、ミトコンドリアが微小管を足場として分布しているならば、微小管は、特定の位置に移動したミトコンドリアを、その場所に固定するための構造として働いているものと捉えることができ、ミトコンドリア定位機構に関する新しいモデルを提唱することが可能になる。一方,本研究により,ATP感受性を示す微小管結合ドメインをもつキネシン様蛋白質TBK10が、ミトコンドリアの外膜細胞質側側面に附随することが免疫電子顕微鏡観察によって明らかになった。この結果は、ミトコンドリアが微小管と相互作用する可能性を支持しており、TBK10が“detachable-mictochondria-anchoring protein"として機能しているとする仮説を提示することができる。植物細胞特有の微小管システムに着目し、微小管-細胞膜の相互作用を試験管内で解析するための新しい実験系を開発するとともに「微小管と細胞膜をつなぐ分子」を単離・同定することを出発点とし、細胞質表層における微小管機能を支える分子基盤を明らかにする。本研究のねらいの一つは、これまで様々なタイプの真核細胞においてその重要性が指摘されてきながら解析が進んでいない「微小管-細胞膜の相互作用による細胞内位置情報の伝達機構」を明らかにする道を拓くことである。同時に、植物細胞内における微小管の働きが、細胞レベルの現象に止まらず、器官の形づくりや組織内の細胞の並び方の調節といった高次現象と密接に結びついていることを踏まえ、「植物個体の形態形成・自己組織化の過程で、個々の細胞がもつ空間情報(細胞質表層における微小管の並び方)が周辺の細胞との関わりの中でいかに決定されるのか」を理解する道を拓くことを目指す。本年度は、単離細胞膜小胞と微小管の相互作用を調べた。間期のBY-2細胞から単離した細胞膜小胞と微小管を混合すると、微小管が束化することが分かった。このことは、細胞膜小胞の膜上に微小管-細胞膜架橋因子が残されている可能性を示唆していたが、微小管束化は分裂期の細胞から調製した細胞膜小胞によっても引き起こされることが判明した。したがって、今回見いだした現象は、細胞内における微小管-細胞膜の結合を反映したものではないと考えられる。これまでに観察した細胞膜による微小管の束化は低塩濃度(150mM NaCl以下)でのみ観察される。今後、より高い親和性をもつ微小管-細胞膜の結合を再構成する必要がある。今後、単離細胞膜小胞を細胞抽出液中にて前処理し、真の微小管-細胞膜架橋因子を細胞膜に付加させる方法を検討する。

アクチン繊雑依存的々仕組みでミトコンドリアの移動が起こったとするならば、移動後、ミトコンドリアの配置はいかにして保たれるのか。この問いに答えを与えうる興味深い観察結果として、微小管破壊によって糸状ミトコンドリアの消失が起こることが示された。この結果は、微小管が糸状ミトコンドリアの形状を保つ支持体の役割を果たしている、もしくは、微小管を足場として粒子状ミトコンドリアから糸状ミトコンドリアへの変化(融合)がおこると考えることによって説明されるので、一部のミトコンドリアは微小管を足場として分布している可能性が考えられる。この可能性を検討する為に、現在、細胞内,試験管内におけるミトコンドリアと微小管の結合を解析している。もし、ミトコンドリアが微小管を足場として分布しているならば、微小管は、特定の位置に移動したミトコンドリアを、その場所に固定するための構造として働いているものと捉えることができ、ミトコンドリア定位機構に関する新しいモデルを提唱することが可能になる。一方,本研究により,ATP感受性を示す微小管結合ドメインをもつキネシン様蛋白質TBK10が、ミトコンドリアの外膜細胞質側側面に附随することが免疫電子顕微鏡観察によって明らかになった。この結果は、ミトコンドリアが微小管と相互作用する可能性を支持しており、TBK10が“detachable-mictochondria-anchoring protein"として機能しているとする仮説を提示することができる。
新興アジア経済大国における消費爆発と内需主導型発展メカニズムの創出過程

めざましい経済発展を遂げつつある中国、インドなどアジア新興工業国に於いて所得中間層(ミドルクラス)が形成され、その数はますます増加しており、今後の発展メカニズムに与える影響は大きい。本研究では、比較参照する過去の典型的なミドルクラス出現の例として1960年代の日本を分析し、消費パターン変化の特徴と生産構造に与えた変化を産業連関分析によって明らかにした。次に具体例として、近年ミドルクラスの出現が顕著な中国について、文献および現地調査によってその実態を把握し、ミドルクラスを定義した。この定義に従って家計調査データを参考に近年の消費パターンの変化を階層別に検討し、ミドルクラスの需要パターンを明らかにした。その結果を用い、産業連関分析により、ミドルクラスが内需を拡大し、輸出主導型であった中国の発展パターンが内需と外需両者の主導型に変化する傾向にあることを示した。インドについても、ミドルクラスの定義と消費パターンの変化について検討し、中国よりは遅れたスピードであるがミドルクラスが出現しつつあることがわかった。この結果、消費財市場や流通構造に変化が起こっているが、産業連関分析では、ミドルクラスの出現が顕著になった最近のデータがまだ利用できないこともあり、顕著な産業構造変化への影響を析出できていない。1.データの収集中国、インド、インドネシアについて2000年以後の分析用データ(産業連関表、家計調査、マクロ経済データ)、韓国については1980年代、日本については1960年代の類似のデータを収集した。2.中国とインドについてのデータ分析と文献サーベイ収集したデータを参照して、所得水準、消費構造、生産構造、投資源泉について2000年以後の変化とこれらの間の連関関係について予備的分析を行った。また、経済発展過程における中間層の出現の現状と経済への影響について、中国・インドのケース・スタディーを中心に、文献研究サーベイを行った。特に中国については中国語文献の収集も試みたが、注目すべきものは少なかった。3.中国の現地調査中間層の現状を理解するために、中国の北京と上海においてフィールド調査を行った。調査対象は中間層の出現と共に拡大するコンビニ、スーパー、住宅販売、自動車販売、観光業などであり、統計で把握できない実態が理解できた。また中間層の出現と内需主導型発展のメカニズムについての仮説を中国の清華大学、上海対外貿易学院、上海社会科学員などの研究者に提示し、検討を行った。特に中間層の定義が問題となった。4.以上のデータの利用可能性の検討、予備的研究、現地研究者との意見交換とフィールド調査にもとづき、具体的な計量分析の方法について研究計画を固めた。1.データ及び関連情報の収集前年度に引き続き、中国、インド、インドネシアについての関連統計データを収集し、あわせてミドルクラス出現による消費拡大期待が生産構造にもたらす最新の変化(需要の変化、FDIの増加、企業による生産拡大投資)に関する新聞記事及び雑誌記事を収集した。2.インドでの現地調査インドにおけるミドルクラスの現状を理解するために、平成23年9月にデリー市およびその近郊の中間層が多く住む新興都市グルガオン市の現地調査を行い、ミドルクラスの拡大が消費・投資の拡大をもたらしていることを確認した。具体的には、消費者向け大規模ショッピングモール、スーパーマーケット、スズキあるいはタタなどの自動車販売店、中間層向け住宅開発などについて実態を見ると共に一部聞き取り調査をおこなった。また、調査結果の概要について、アジア経済研究所在デリー海外研究員久保研介氏(ネルー大学)、佐藤創氏(ネルー大学)、太田仁志氏(インド統計研修所)と意見交換をおこない、多くの示唆を得た。なお、中国と異なり、コンビニの普及は小売り規制の残存のため遅れている。3.基本分析モデルの構築消費パターンの時系列変化を、異時点間の家計調査データ及び産業連関表の民間消費ベクトルにより数量化し、その変化を産業連関表の波及分析シミュレーションに適用し、生産構造への影響を数量的に計測する基本分析モデルを考案した。4.日本のケースの分析中国・インドの比較対象として、1960年代日本のケースについて上記の基本モデルによる分析をおこなった。5.中国のケースの分析中国における中間層の諸定義を検討の後、本研究による中間層像を提示し、消費パターンの変化を明らかにした。さらに、生産構造への影響を上記基本分析モデルによる数量分析によって明らかにした。6.インドのケースの分析

インドにおける中間層の定義を検討の後、本研究による中間層像を提示し、消費パターンの変化を明らかにした。さらに、生産構造への影響を上記基本分析モデルによる数量分析によって明らかにした。7.1960年代日本の経験と近年の中国について、上記の4と5をベースに比較検討した。8.研究成果の一部は学会等で発表済みであるが、更に残りの成果を学会誌等に投稿するため推敲中である。
真正細菌SRP RNAの多機能性とドメイン構造

多機能性を持つ真正細菌SRP RNAの構造について変異株を用いた解析を行い、機能発現に必須なドメインを検索した。【1】大腸菌におけるSRP RNA(4.5S RNA)の活性発現には、高度に保存された22残基の配列を含む47残基あれば十分であり、これまで明らかにされたSRPRNA中でもっとも小型の機能単位であった。【2】2種類の結合蛋白質(EF-G及び、Ffh)はいずれもこの最小単位のRNAと効率よく結合することがゲルシフト解析からわかったが、それぞれの蛋白質のRNA上の結合部位は異なった。【3】新たに、乳酸菌、ブドウ状球菌、放線菌から、SRP RNA遺伝子を単離し、構造解析を行ったところ、乳酸菌ではこれまでに構造が明らかにされているグラム陽性細菌のSRP RNAとは構造が異なり、大腸菌型であった。【4】NMRを用いて、最小ドメインの構造解析を行った。また、結合能を有するEF-G,及び、Ffh蛋白質を添加した時の各残基のケミカルシフトを解析し、結合に関与している残基を明らかにしたところ、変異体を用いた試験管内でのゲルシフト法を用いた結果とほぼ一致する結果を得た。NMRによる詳細な解析が進行中である。
放射線によるDNA傷害を制御する核内グルタチオン及び関連酵素の役割に関する研究

本研究は、放射線照射によって引き起こされるDNA傷害や引き続き生じる細胞の死・分化・増殖へのシグナル伝達に、細胞内、特に核内の抗酸化機構がどのような役割を果たしているのか明らかにする事を目的とした。具体的には下記の4項目を到達目標とした。(1)放射線照射による細胞内小器官の抗酸化システムの制御。(2)DNA傷害に及ぼす細胞内小器官における抗酸化システムの役割。(3)核内抗酸化システムによる細胞内情報伝達の制御とアポトーシスシグナルとの関係。(4)核内抗酸化物質である、γ-グルタミルシステイン合成酵素(γ-GCS)及びグルタチオンSトランスフェラーゼ(GST)の発現強化と放射線照射による発現誘導機構の詳細な検討。(1)、(3)について核では、GSTの放射線照射により核内でGSTが増加し細胞死に対し防御的に働く事が解った。またAktのスルフヒドリル基のグルタレドキシンによる修飾がこの細胞死に関与することが示唆される結果を得た。ミトコンドリアに関してはp53のリン酸化の機序に、小胞体についてはカルシウムの動態に視点をおいて検討したが、放射線照射に対する抗酸化機構との関連では有意な結果は得られなかった。(4)についてGSTが核内に留まることによりアルデヒドの生成を防御することは解ったが、γ-GCSを中心において抗酸化能との関連を検討したが有意な結果は得られなかった。今後は、抗酸化物質のより詳細な条件の検討を行い、細胞内の抗酸化システムが放射線照射と細胞死にどのように関与するか検討を続ける。研究の目的本研究は、放射線照射によって引き起こされるDNA傷害や引き続き生じる細胞の死・分化・増殖へのシグナル伝達に、細胞内、特に核内の抗酸化機構がどのような役割を果たしているのか明らかにする事を目的とした。研究成果(1)、(3)について核では、GSTの放射線照射により核内でGSTが増加し細胞死に対し防御的に働く事が解った。またAktのスルフヒドリル基の修飾がこの細胞死に関与することが示唆される結果を得た。ミトコンドリアに関してはp53のリン酸化の機序に、小胞体についてはカルシウムの動態に視点をおいて検討を重ね、それぞれ結果は得ているが今のところ抗酸化機構との関連では有意な結果は得られていない。(4)についてGSTの発現誘導と核移行の機構について検討を行い、また更にγ-GCSを中心において抗酸化能との関連を検討しているが今のところ有意な結果は得られていない。今後は、さらに抗酸化状態について抗酸化物質など、より詳細な条件の検討を行い、細胞内の抗酸化システムが放射線照射と細胞死にどのように関与するか検討したい。研究成果

(1)、(3)について核では、GSTの放射線照射により核内でGSTが増加し細胞死に対し防御的に働くことが解った。またAktのするスルフヒドリル基のグルタレドキシンによる修飾がこの細胞死に関与することが示唆される結果を得た。ミトコンドリアに関してはp53のリン酸化の機序に、小胞体についてはカルシウムの動態に視点をおいて検討したが、放射線照射に対する抗酸化機構との関連では有意な結果は得られなかった。(4)についてGSTが核内に留まることによりアルデヒドの生成を防御することは解ったが、γ-GCSを中心において抗酸化能との関連を検討したが有意な結果は得られなかった。今後は、抗酸化物質のより詳細な条件の検討を行い、細胞内の抗酸化システムが放射線照射と細胞死にどのように関与するか検討を続ける。
B細胞リンパ腫に関与する遺伝子(BCL-6)の発癌への関与のメカニズムの研究

3番染色体上の遺伝子BCL-6は転写因子であるが、今回、BCL-6のプロモーター領域の解析、そして、BCL-6の結合するDNA塩基配列について検討した。BCL-6遺伝子の5'側上流、約3kbまでのフラグメントを用い、レポーターとしてはルシフェラーゼ遺伝子(LUC)を利用した。エレクトロポレーション法にて、バ-キット細胞株に導入して、48時間後に細胞を回収してLCU活性を測定した。pBCL-1318LucとpBCL-657Lucの2つのコンストラクトは高い活性を示した。一方、pBCL-989Lucの活性は比較的低かった。pBCL-133LucとpBCL-8Lcuとのプロモーター活性は非常に低値であった。-989から-658の領域には負に働くエレメントが存在し、-657から-134の領域がブロモーター活性に必要であることが判明した。この領域には、Sp1、GATA-1、AP-2などの反応エレメントが存在する。BCL-6蛋白の結合する塩基配列は、BCL-6のZnフィンガーとグルタチオンSトランスフェレース(glutathione S transferase,GST)との融合蛋白(B6ZF-GST)と、合成オリゴヌクレオチドを用いて検討した。オリゴヌクレオチドは中央に26bpの、ランダムな配列を有し、両端に18bpの既知の配列をもつ。B6ZF-GST蛋白に結合したオリゴヌクレオチドを両端の18bpをプライマーとしてポ-リメラーゼ反応(polymerase chain reaction,PCR)をかけて増幅した。同様のことを6回繰り返すし、増幅させたフラグメントをサブクローニングして、10個のクローンについて塩基配列を決定した。(T/A)NCTTTCNAGG(A/G)ATの14塩基に共通な塩基配列が認められた。これらのコンセンサス配列を有する遺伝子の発現を制御して、リンパ腫発症にも関与していると推測される。
粗粒度タスク階層的並列処理のための自動並列化コンパイラに関する研究

本研究は、本申請者がこれまでの研究で開発したFortranプログラム粗粒度タスクの並列処理方式を土台として、階層的並列処理実現に関する研究を行なったもので、研究実績は次の通りである。(1)細粒度並列処理と粗粒度並列処理の階層化の検討階層的並列処理は粗粒度タスクをプロセッサクラスタへ割り当て、プロセッサクラスタ内のプロセッサ群を利用して細粒度並列処理を行なうものである。細粒度並列処理においてはコンパイル時に割り当てが行なわれることを利用して、同期コードの挿入を行なっている。一方粗粒度並列処理においてはダイナミックスケジューリング手法を用いることにより、実行すべきタスクが実行時に決定されるという問題に対処している。このため同期情報をハードウェア同期機構に挿入することをプログラム実行時に低オーバーヘッドに行なう必要がある。そこで本研究では同期情報の少ないRBCQ同期機構を考案した。(2)階層的並列処理を実現する自動並列化コンパイラの開発上記方式を実現する自動並列化コンパイラを作製した。対象プログラミング言語はC及びHigh Performance Fortranである。本コンパイラでは逐次中間コードを生成の後、並列性解析を行ない、並列中間コードを生成する。また細粒度並列処理のための同期コードおよび粗粒度並列処理のためのダイナミックスケジューリングコードもコンパイラが生成する。これにより実行時ののオーバーヘッドを軽減することが可能となる。なお、本コンパイラは大規模なソフトウェアとなるため、ワークステーションを利用した複数人数による開発となるが、本補助金で購入した設備により開発した。(3)実マルチプロセッサシステム上での有効性評価申請者が既に開発している実マルチプロセッサシステム上で本方式により各種アプリケーションプログラムを並列処理し、本自動並列化コンパイラによる階層的並列処理の有用性を検証した。(4)研究成果のまとめと学会発表以上の一部をまとめ学会に投稿し採録が決定した。早川潔,本多弘樹「RBCQ同期機構およびその同期方式の提案と性能評価」並列処理シンポジウムJSPP '97論文集本研究は、本申請者がこれまでの研究で開発したFortranプログラム粗粒度タスクの並列処理方式を土台として、階層的並列処理実現に関する研究を行なったもので、研究実績は次の通りである。早川潔,本多弘樹「RBCQ同期機構およびその同期方式の提案と性能評価」並列処理シンポジウムJSPP '97論文集
中速度領域における摩擦への温度効果と地震発生直前のプロセス解明

大地震の発生時には断層が高速・大変位運動するため、断層内部に顕著な摩擦熱が発生する。その摩擦熱に起因した断層内部の物理化学プロセスによって、地震時の断層強度やすべり挙動が支配されていることが、今世紀に入って明らかになってきた(例えばRice, 2006)。地震時の断層挙動に対する温度の重要性が広く認識される一方、震源核が形成され地震発生時のすべり速度に至るまでの中速領域(秒速数mm秒速数cm)に対する温度効果の見積もりはこれまでほとんどなされてこなかった。しかし、震源核が形成され断層破壊が伝播しても、それが大地震に繋がるか否かの鍵を握るのは地震発生直前の中速度領域での摩擦特性である。そこで本年度は、本研究計画の中核を担う低温高温条件下での中速摩擦実験を実施し、岩石の摩擦特性が背景温度の変化に伴いどのように変化するのかを検証した。実験には比較的熱破壊に強いベルファスト産ドレライトを使用し、千葉大学設置の回転式高温摩擦試験機を用いた。その結果、ドレライトの摩擦係数は速度および温度の影響を大きく受け、比較的低速領域では背景温度(室温400°C)によらず摩擦係数に大きな変化は見られないが、高速領域では背景温度が高いほど摩擦係数が小さくなることが明らかとなった。このことからドレライトは、著しく弱化し始める速度領域が高温になるほど低速側にシフトするということが明らかとなった。これは、地震が発生し破壊が伝播する際に、より温度が高い深部へと先に破壊が伝播する可能性があることを示唆するものである。現在までに、当初予定していた千葉大学設置の回転式高温摩擦試験機を用いた低温高温中速摩擦実験をおこない、岩石の中速度域摩擦特性に対する温度の効果を検証し、さらにそれが地震発生に与える効果を考察している。実験は比較的熱破壊に強いドレライトに加え大陸地殻を代表する岩石として花崗岩を使用予定であったが、産前産後の休暇及び育児休業取得による本研究計画の一時中断のため、ドレライトを用いた実験の実施、及びその摩擦特性の温度効果を明らかにするにとどまった。今後は本研究課題を推進すべく、育児休業終了後、直ちに摩擦実験を再開し、岩石の中速度域摩擦特性に対する温度効果の有無についてさらに詳しく検討していく。実験にはこれまで同様、千葉大学設置の回転式高温摩擦試験機を使用し、実験試料には庵治花崗岩を用いる。これまでの摩擦実験では物質の違いが地震活動の違いを支配しているという考えのもと地震の安定性などが議論されてきた。既に実施したドレライトと実施予定の花崗岩は構成鉱物が異なることもあり、両者の実験結果を比較検討することで、中速摩擦特性に対する温度効果に物質の違いが与える影響も議論できると考える。
伝統文化形成に関する総合データベースの構築と平安朝文学の伝承と受容に関する研究

まず、影印と電子テキストとを結んだデータベースTIRAMiS" Toolbox for Image Resource Annotation ManagIng System(ティラミス) "を開発した。また、竹幽本『源氏千種香』の一連の紹介を終えることができた。『古今和歌六帖』出典未詳歌や〈好忠百首〉の注釈、同志社大学所蔵資料の紹介は、さらに継続する必要がある。二つの部会(筑紫平安文学会・千種香の会)を月1回のペースで行い、毎年8月には全体集会を開催した。本共同研究では、文系と理系、大学と企業といった枠を超え、さまざまな立場・観点から平安文学の伝承に関する意見交換の場をもつことができた。同志社大学今出川図書館蔵『伊勢物語御歌かるた』を対象に、影印と電子テキストとを結んだデータベースの設計を検討した。その成果の一部は、文化情報学部の演習系授業(ジョイント・リサーチI・II:情報科学技術を用いた日本古典文学の文字列解析。深川大路氏との共同指導)にも用いた。一方、筑紫平安文学会において、〈好忠百首〉のうち、ほぼ半数の歌の1回目輪読を完了した。また、矢野環氏の指導のもと、『源氏千種香』を読み解き、実行不可能と判断される御法香を除くすべての組香を実際に行った。その成果は『社会科学』に3回にわたって掲載した(矢野氏、岩坪健氏との共著)。そして、『古今和歌六帖』所収出典未詳歌注釈稿を、『文化情報学』および『社会科学』に各1回発表した。さらに、文化情報学部蔵無名歌集(同志社大学・同志社女子大学蔵書検索システムDOORSには『いろは和歌集』の仮称で登録されている)については、文化情報学研究科における授業「日本古典文学情報特論1」でも採り上げ、翻字と解題を『文化情報学』に2回にわたり掲載した。なお、富士ゼロックス京都株式会社文化推進事業部のCSR活動(伝統文化推進をテーマにした社会貢献)および株式会社大石天狗堂と連携し、最先端のコピー技術と、かるた作成の伝統的技術を駆使して、前掲の『伊勢物語御歌かるた』を復元複製した。これにともない、贈呈式・閲覧会を、京田辺校地のオープンキャンパス(7月28日)において行った。また、復元複製したかるたは、ローム記念館学生プロジェクト(歌留多ラボ)と連携し、11月3日、4日のクローバー祭において、一般来場者とのかるた取り体験に利用し、同時に、文化情報学部独自企画として展示した。さらに、ラーネッド記念図書館の「お正月企画Co☆labo+歌留多の世界江戸時代の遊びと『伊勢物語』」では、かるた作りワークショップとかるた展示を行った。総合データベースの設計のため、ワークショップを企画・開催し、これまで独自に開発してきた校本作成支援ツール他について、他大学や企業からの参加者との意見交換の機会を得て、新たな連携を築いた。また、文化系コンテンツとしては初めて富士ゼロックスの共創ラボラトリーを訪問し、最新技術についてのワークショップに参加した。総合データベースのコンテンツとなる平安朝文学の研究としては、まず、筑紫平安文学会の活動として、〈好忠百首〉の後半の歌、約50首の輪読を終了した。また、『古今和歌六帖』と『万葉集』嘉暦伝承本との関わりについての論考1編、および、『古今和歌六帖』所収出典未詳歌注釈稿2編を発表した。さらに、文化情報学部蔵無名歌集(仮称『いろは和歌集』)については、文化情報学研究科の授業で採り上げ、翻字と解題を公表した。組香関係では、『香道籬之菊』を読み解き、組香を実習しつつ、その文化伝統について討議した。また、『源氏千種香』の紹介を4回にわたって発表した(矢野環氏・岩坪健氏との共著)。なお、中古文学会で初めて企画された交流広場(フリースペース)に、春季・秋季の2度にわたり出展し、抜き刷り配布と開発ツールのプレゼンテーションを行った。また、富士ゼロックスとの産学連携事業は、『日経ビジネス』(2014年11月17日発行、第1766号)に「デジタル技術でよみがえる日本の文化財」として採り上げられた。最後に、本研究課題として作成した、同志社大学が所蔵する『伊勢物語御歌かるた』『源氏御哥かるた』の画像データは、同志社大学図書館のサイト(貴重書デジタル・アーカイブ)にアップしている。同志社大学文化情報学部蔵『百人一首かるた』(歌意絵入り)を対象として、影印と電子テキストとを結んだデータベースの設計を検討し、深川大路氏との共同研究により、TIRAMiS" Toolbox for Image Resource Annotation ManagIng System(ティラミス) "を開発した。その成果の一部は、文化情報学部の演習系授業(ジョイント・リサーチI:教養としての『遊び』ーカードゲームと歌謡の歴史ー)(深川氏との共同指導)にも用い、また、同志社大学リエゾンオフィス主催のリエゾンフェアにも参加した。また、学部授業における文化系コンテンツと情報科学との連携については、授業実践例として、3編の授業報告を掲載した。総合データベースのコンテンツとなる平安朝文学の研究としては、『古今和歌六帖』と『歌枕名寄』との関わりについて、和歌文学会大会で研究発表を行った他、その一部は研究論文としても公表した。また、『古今和歌六帖』所収出典未詳歌注釈稿を2回にわたり発表するとともに、文化情報学部蔵無名歌集(仮称『いろは和歌集』)については、翻字と解題を『文化情報学』に1回掲載した。

筑紫平安文学会の活動としては、〈好忠百首〉の前半約50首の表現・解釈を再検討し、また、千種香の会では、『源氏千種香』の資料紹介を3回にわたり連載(矢野環氏、岩坪健氏との共著)、『香道籬之菊』所載組香の実習も継続して行った。まず、影印と電子テキストとを結んだデータベースTIRAMiS" Toolbox for Image Resource Annotation ManagIng System(ティラミス) "を開発した。また、竹幽本『源氏千種香』の一連の紹介を終えることができた。『古今和歌六帖』出典未詳歌や〈好忠百首〉の注釈、同志社大学所蔵資料の紹介は、さらに継続する必要がある。二つの部会(筑紫平安文学会・千種香の会)を月1回のペースで行い、毎年8月には全体集会を開催した。本共同研究では、文系と理系、大学と企業といった枠を超え、さまざまな立場・観点から平安文学の伝承に関する意見交換の場をもつことができた。当初予定していた文化情報学部の演習系授業(ジョイント・リサーチI・II:歌留多データベース構築と伝統文化の享受)が諸般の事情により実施できなくなったことは想定外であったが、その代わりに、研究活動を大学外に求め、富士ゼロックス他の企業との技術交流と連携を深め、また、他大学の研究者とも文系・理系の枠を越えた協力関係が得られたことで、欠を補って余りある活動を行うことができた。また、文化コンテンツの研究としても、上記の授業の他は、学部および研究科の教育と研究とを直結させることができ、また、同志社大学文化情報学部を拠点として、他大学・他学部の研究者および学生の参加を得て、予定通りの成果を生み出すことができたと考える。日本古典文学。平安文学・和歌文学。今年度も、同志社大学が所蔵する文献のデジタル化を引き続き行い、その一部は同志社大学図書館の貴重書デジタル・アーカイブとして公開することができたが、単に画像を公開するだけでは、研究者はともかく、一般に供するには不十分であることは言うまでもない。来年度は、文化情報学部の演習系授業(ジョイント・リサーチI・II:教養としての「遊び」ーカードゲームと歌謡の歴史ー)にも一定の受講生数を確保することができたため、教育と研究との直結も、より円滑に行うことができると思われる。大学生・大学院生の自由な発想を最大限に活用して、ユーザーの力量に左右されない、デジタル画像と電子テキストを結んだデータベースの構築を進めたい。また同時に、富士ゼロックス他の企業、および他大学・他学部との専門性の高い連携も継続・発展させていく。予定していたデータベースの設計は、深川大路氏(情報科学)との連携により、基本構造はほぼ決定している。コンテンツ(文学作品)の研究も平行しておこなうことで、より利用価値が高く、研究者のみならず幅広い利用層が見込めるデータベース構築に近づいているのではないかと考える。文学研究自体も、『古今和歌六帖』の出典未詳歌や「好忠百首」の注釈、同志社大学蔵無名歌集(仮称『いろは和歌集』)の翻字と解題、『源氏千種香』の翻字・注釈・考察といったように、着実に成果を発表している。また、企業や学生とともに取り組んだアウトリーチ活動も、大学内部だけではなく、地域の人々への社会貢献として、ひとつのあり方を示すことができたのではないか。
p53依存性、非依存性甲状腺がん発生の分子機構の解明

甲状腺がんの発症機序を解明するために、本年度は、甲状腺細胞のアポトーシスからの逸脱と放射線抵抗性およびDNA修復能について解析をすすめた。放射線照射により甲状腺細胞がアポトーシスに対して抵抗性があることをin vitroとin vivoで確かめた。放射線照射後に、p53タンパクが細胞内で増加することを認め、p53依存性アポトーシスが誘導されない理由を解明するために、p53下流で転写活性の調節を受けている遺伝子群(Bcl-2,Fas,Bax,GADD45,Wafl)について、その発現を調べた。その結果、GADD45,Waflはp53の発現誘導に相関して転写活性の増加を認めたが、Bcl-2,Fas,Bax遺伝子に関しては、p53タンパク量により発現調節を受けていないことがわかった。以上の結果より、甲状腺細胞では放射線によりアポトーシス抵抗性が見られ、細胞内に誘導された正常p53の作用によりDNA再接合が促進されることが示唆された。すなわちチェルノブイリの甲状腺がんで高頻度で認められるRetがん遺伝子の再配列の一機序を明らかにすることができた。ヒト甲状腺細胞への放射線誘発アポトーシスと発癌の分子機構を解明するため以下の研究を推進させ、TSHの細胞内情報伝達系、不応性の機序やp53の役割について新知見をえた。病理学的検討ではチェルノブイリ周辺の小児甲状腺がん組織の検索を行ない、その特を明らかにしてきた(Internat.J.Cancer)。TSH受容体のG蛋白結合蛋白の一つであるG protein kirase5が甲状腺細胞に大量発現しTSHによる脱感作に関与していることを証明し(J.Biol Chem)、更にラットにおいてはβ-arrestin-1の関与を明らかにした(Thyroid)。p53の甲状腺細胞における重要な作用の一つが細胞周期停止と切断DNAの再修復であることを放射線照射実験と各種変異p53発現ベクター遺伝子導入実験から証明することができた(Oncogene in press)。特にヒト甲状腺細胞はp53の有無にかかわらず放射線誘発アポトーシスがおこりにくく、p53以外の系を解析する必要がある。そこで、本年度は新らたに放射線照射により経時的に発現が変化するすべての遺伝子に注目し、mRNAの差異を検出するdifferential displayの変法を導入しp53の発現誘着の有無で調節される遺伝子の発現に尽力している。甲状腺癌の予後はp53の変異の有無に規定されp53が細胞周期停止やDNA損傷修復に重要であることは判明したが、腫瘍発生の初期異常については未だ不明である。今後各種変異p53遺伝子導入甲状腺細胞を用いた腫瘍化、アポトーシスの研究推進と、放射線誘発感受性や抵抗性を規定しいてる遺伝子の発現を継続予定である。放射線照射により甲状腺細胞がアポトーシスに対して抵抗性があることをin vitroとin vivoで確めた。放射線照射後に、p53タンパクが細胞内で増加することを認め、p53依存性アポトーシスが誘導されない理由を解明するために、p53下流で転写活性の調節を受けている遺伝子群(Bcl-2,Fas,Bax,GADD45,Waf1)について、その発現を調べた。その結果、GADD45,Waf1はp53の発現誘導に相関して転写活性の増加を認めたが、Bcl-2,Fas,Bax遺伝子に関しては、p53タンパク量により発現調節を受けていないことがわかった。
半導体ナノ材料観察のための近接場ラマン分光システム

近年のCPUやLSI等の電子デバイスの微細化に伴い、シリコンに代表される半導体材料の局所的な評価方法の確立が急務となっている。以前から、このような材料の表面評価の手段としてはラマン散乱が利用されており、一方で局所観察のツールとしては近接場光学顕微鏡が開発されてきた。本研究では、半導体ナノ材料観察を実現すべく、開口型近接場光学顕微鏡にラマン分光を組み合わせた近接場ラマン分光システムの構築を目指して研究を行った。開口型近接場光学顕微鏡は、20100nmという開口の大きさのみに依存する空間分解能を有するが、小さい開口ほど信号光が弱くなるというトレードオフのために、ラマン散乱光のように特に弱い信号光を測定するためには、測定系の高感度化が大きな課題となる。この課題を克服すべく、前年度に引き続き、開口プローブの先端からの信号光と背景光の干渉を利用した光ホモダイン検出を導入して、開口型近接場光学顕微鏡の高感度化を行った。さらに今年度は、開ロプローブの振動を利用して、振動に同期した信号光の明滅を空間的に分離して分光器に導くことで、背景光を分光スペクトル上で除去することを試みた。また、633nm,515nm,488nm,351nm等の波長のレーザを用いてシリコンのラマン散乱光の顕微分光観察と光ファイバプローブからの背景光を測定し、それぞれの励起波長におけるS/N比を評価した。S/N比の向上にあたっては、光の偏光利用についても実験的に評価した。一方、金ナノ粒子のプラズモン増強作用にも着目し、光ファイバプローブの先端、あるいはシリコン基板上に金ナノ粒子を配置することで、信号光強度を飛躍的に増大させることを試みた。これら複数の技術の組み合わせによる、近い将来の近接場ラマン分光システムの実現が期待される。近年のCPUやLSI等の電子デバイスの微細化に伴い、シリコンに代表される半導体材料の局所的な物性について、ナノスケールでの評価方法の確立が求められている。古くからこの種の物性評価に応える一般的方法としてラマン散乱が利用されており、一方で光の回折限界を上回る高分解能観察を実現するツールとして近接場光学顕微鏡が開発されてきた。本研究では、半導体ナノ材料観察を目標とし、不透明な半導体材料に適した開口型近接場光学顕微鏡に、ラマン分光を組み合わせた、近接場ラマン分光システムの構築を目指している。開口型近接場光学顕微鏡は、20100nmという開口サイズに対応した空間分解能を有するが、空間分解能を上げるために開口を小さくすると、それに応じて測定できる光強度が極端に弱くなる。そのため、特にラマン散乱光のように弱い信号光を測定するためには、測定系の高感度化が大きな課題となる。そこで、平成17年度は、開口型近接場光学顕微鏡の高感度化を目的として、光ホモダイン検出を導入して評価を行った。開口型光プローブでは、開口からの信号光以外に、開口周囲の金属膜からの強い反射光が存在する。この反射光は、これまでは信号光測定には邪魔な背景光として扱われてきた。しかし本研究では、この反射光のコヒーレンスの良さに着目して、これまで捨てていた反射光が逆に利用できることに着目し、反射光と信号光の光干渉を利用した光ホモダイン検出による高感度化を目指した。実際に行った実験では、これまでの方法では全く観察出来なかった非常にコントラストの小さい次世代光ディスクの高感度観察に成功した。今後、近接場ラマン分光システムへの導入が期待される。
バイオエタノール原料としての機械処理による木質の糖化効率の最適化

回転篩とフレール刃が独立回転する木質微破砕機を製作し実験した。竹の破片をバッチ処理で微破砕機内に入れて微破砕し,微破砕物は熱水処理をし,酵素糖化を行った。回転篩孔径をあげると,微破砕に要する比エネルギは500 kJ/kgから250 kJ/kgへ減少した一方で,熱水処理200°Cにおける糖化効率は,38%から35%への減少である。微破砕機の設定は,ロータ回転数1500 rpm,回転篩孔径4 mmが最も望ましい設定であった。所要比エネルギを減少させるために回転篩孔径を6 mmと8 mmにし,硫酸糖化法で評価したが,微破砕物が大きくなりすぎて糖化効率が急激に低下することが判明した。またロータ回転数を2400 rpmの実験は,より細かい微破砕物が生成された一方で所要比エネルギは変化がなかったことから,糖化効率を上げつつ所要比エネルギを増やさない微破砕機の設計の必要性が示唆された。追加実験の結果は,微破砕機内の現象を高速度撮影した結果からも説明できる。分析のために必要な材料が少なくてすむことから,研究室で開発したフレール刃と回転篩からなるバッチ処理方式の薄型微破砕機の試作機を用いた。軸回転数(1000-2000rpm)や受け網の穴径(φ2-φ4)を変化させて微破砕を行った。材料には,一定寸法(30mm×60mまたは60mm×60mm)に揃えた竹を用いた。微破砕時の動力測定を行い,微破砕物の熱水処理後にセルラーゼにて糖化を行い,糖化効率を求めた。統計解析の結果次の傾向を発見した。回転篩の穴径が小さくなるほど微破砕物は小さくなり,比所要動力は増大した。これに対して穴径が小さいほど糖化効率は微増したが,φ2の場合でも糖化効率40%弱で,φ4の場合の1.5割増程度にとどまった。比所要動力の観点から,軸回転数は1500rpmあたりが最適であったが,回転数を上げるほど微破砕物が細かくなる傾向があり,糖化効率も微増した。回転数増加に伴う比所要動力の増大はわずかであったので,さらに検討すべきパラメータとして有望である。なお,投入した竹片の大きさは糖化効率に影響はなかったものの,比所要動力に大きく影響したので,今後もコントロールが必要である。なお付帯して,原料の竹の性質として含水比やタンパク質含有率などが,比所要動力・糖化効率に影響を与ることが分かってきたので,次年度はコントロール因子として考慮する。当初計画の圧搾機は,市販品が製造中止で購入できなかったため,所有者を探して交渉の上,所要電力のみを測って圧搾物を分析する算段となった。対照機であるチップソーについては製作中で,圧搾機とも来年度すぐにデータを出せる予定である。昨年度に引き続き,研究室で開発したフレール刃と回転篩からなるバッチ処理方式の薄型微破砕機の試作機を用いた。実験材料として竹を附属農場の竹林より直接調達し,今年度は自然乾燥させたもの(水分約13%)を使用した。回転篩の孔径は昨年度よりやや大きくして3,6,8mmに設定し,ロータ回転数は10002000rpmとした。トルクを歪みゲージによって測定し,電磁ピックアップを用いて軸回転数を記録することで,処理が行われる間の所要動力の変化をPCカードレコーダに記録した。あらかじめ定寸法に切断しておいた材料をバッチ単位で100g程度微破砕し,JIS標準篩で分級を行った。続いて,分級した微破砕試料を180°Cにて高圧熱水処理(亜臨界水処理)を行うことでリグニン・ヘミセルロースなどを改質したあと,糖化酵素(セルラーゼ)によって24時間の糖化を行った。一方,熱水処理を行わない磨潰試料の濃硫酸による糖化も行い,これを基準として糖化率を求めた。

分級を行った試料についても同様に濃硫酸による糖化率を求めた。回転篩の孔径を大きくするにしたがって,微破砕に要する比エネルギは130kJから50kJへと減少した。これは,生の材料を用いた昨年度の実験結果の1/3程度であった。これに伴って糖化率は25%から20%へやや減少しており,生の場合と比較すると2/3程度にとどまった。生材料と乾燥材料の場合で回転篩の孔径を変えてしまったことから単純な比較はできないものの,高圧熱水処理と酵素糖化を組み合わせる場合は,乾燥材料を用いる方が所要費エネルギと糖化率のバランスの点から有利と思われる。一方,分級を行っただけの微破砕試料を濃硫酸で糖化した場合,JIS篩1.4mm以下の場合の糖化率がほぼ100%となったので,微破砕を行う場合のひとつの指標になるかと思われる。また,乾燥材料を用いた場合は,1.4mm以下の微破砕試料が有意に多く産出されたため,この点からも乾燥処理を行った方が有利であると推察される。1)基本実験として,ロータ(フレール刃を支持)と打抜篩が独立回転する微破砕機を使用し,ロータ回転数は1000・2000rpm,打抜孔径8・4・2mmとした。試料としてマダケ(生・乾)を30×30mmのチップに裁断して約100gをバッチ投入し,微破砕後にJIS篩0.503.35mmで分級した。微破砕試料を175°C熱水処理+酵素ないしは濃硫酸で糖化し,糖化率は擦潰試料の濃硫酸法によるグルコース濃度との比から求めた。細かく破砕する条件として,順に高ロータ回転数,小篩孔径,乾燥材料が望ましく,特に乾燥すると<1.00mmに分級される割合が急増した。濃硫酸法による糖化率は<2.36mmで100%となり,破砕程度の目安と考えられる。酵素糖化の糖化率は10%程度と低く,特に>0.50mmで糖化率が大きく減少した。2)微破砕現象を可視化するために,微破砕機の側面を透明板で覆い,高速度撮影を行った。打抜網を固定する受け刃はゆっくり回転しながら未破砕物を集めて上部へ運ぶだけの機能であり,期待されたフレール刃との間のせん断作用はほとんど見られなかった。一方,フレール刃で試料を空間で叩きつける作用が卓越しており,高速回転にすることでより細かい微破砕物が生成されることが説明された。3)追加実験として,ロータ回転数2000・2400rpm,打抜孔径2mmとし,マダケ(生・乾)を微破砕する際のロータ回転数およびトルクを測定し,所要エネルギを求めた。ロータ回転数を2400rpmとした場合,全体の所要エネルギ(約600kJ/kg)に占める空運転の所要エネルギ割合が25%程度増加したものの,正味の微破砕所要エネルギ(約200kJ/kg)にはほとんど変化がなかった。分級の結果,特に乾燥竹において<1.40mm微破砕物割合が,回転数を上げることで70%から90%以上に向上した。24年度が最終年度であるため、記入しない。
高エネルギー宇宙線源の系統的研究

99年度からスタートした特定領域研究により、チベットのヤンパーチン高原(標高4300m)に中国と共同で高感度の空気シャワーアレイ及び太陽中性子観測装置を設置した。主な研究目的は、活動的天体からの高エネルギーガンマ線高エネルギー宇宙線及び太陽フレア(太陽表面での爆発現象)に伴って発生する高エネルギー中性子等宇宙由来の粒子を観測し、宇宙線の発見以来未解決の高エネルギー宇宙線の起源、加速及び伝播の問題について新たな知見を得ることである。まず、1998年までに建設された空気シャワーアレイ(Tibet-II)の増強とアップグレードは99年から漸次行ない、03年秋に完成した。完成した高精度空気シャワーアレイ(Tibet-III)は約800台のシンチレーション検出器からなり、各検出器は面積37000平方メートルの中に7.5mの間隔で碁盤目状に配置されている。宇宙線シャワーは毎秒約1700イベントの高頻度で観測され、その到来方向を1度より小さい角度精度で計測できる。太陽中性子望遠鏡は99年秋に完成し、太陽フレアの常時監視を続けている。サイクル23の期間に中性子イベントが数例観測された。これまでの観測により、以下のような重要な成果が得られている。1)カニ星雲、活動銀河核Mrk421及びMrk501からのガンマ線の観測。これは空気シャワーアレイによるガンマ線放射天体の世界最初の観測である。2)銀河の宇宙線強度の大規模異方性のエネルギー依存性の最初の観測。Cygnus領域に有意な異方性を観測している。3)knee領域の一次宇宙線の全粒子及び一次陽子成分のエネルギースペクトルを観測し、kneeの主成分は陽子ではないことを明らかにした。4)サイクル23の太陽活動期間の太陽の影を観測し、極大期に特有の新たな変動を見出した。5)軟X線強度X3クラスの太陽フレアに伴う中性子の観測に成功。10GeVを超える高エネルギー中性子が含まれ、電子とイオンの同時加速を示唆するイベントが観測された。これらは、高エネルギー宇宙線の起源・加速問題、太陽・太陽磁気圏及び銀河系空間の磁場と宇宙線の結合問題に関連する新たな観測結果である。本研究では、これらの研究成果を取り纏めて研究成果報告書を作成すると同時に、学術雑誌、国際会議、学会等でその発表を行なった。本研究領域では総括班を設定し、下記の計画研究を推進している。研究項目A「高エネルギー宇宙線放射源」計画研究A01 10TeV領域ガンマ線放射天体の研究計画研究A02Knee領域一次宇宙線の研究研究項目B「太陽活動期の高エネルギー宇宙線」計画研究B01高エネルギー宇宙線による太陽磁場変動の研究計画研究B02太陽フレア中性子による粒子加速の研究本年度は、チベット羊八井高原に稼働中の空気シャワー装置の増強と太陽中性子観測装置の調整作業を行った。実験の準備は、4月から開始し、装置の製作、調整、装置の中国への輸出手続きを行い、装置は7月下旬に横浜港から輸送した。

装置は9月上旬に現地に到着、すぐに増強作業を開始して、11月末に全てが終了、観測を開始した。これら一連の作業に対して、総括班は、全体的な研究方針の策定、及び各研究項目の研究内容の調整、中国側との作業日程の打合わせと調整、研究者の現地への派遣、及び共同研究のための中国人研究者の招聘を実施した。各計画は、総括班の指導のもとに、有機的に行われ、全てが予定通り進行した。特定領域研究B「チベットにおける高エネルギー宇宙線放射天体の研究」の総括班であり、この下で4つの計画研究を実施している。研究項目A「高エネルギー宇宙線放射天体」:計画研究A01「10TeV領域ガンマ線放射天体の研究」、及び計画研究A02[Knee領域一次宇宙線の研究]研究項目B「太陽活動期の高エネルギー宇宙線」:計画研究B01「高エネルギー宇宙線による太陽磁場変動の研究」、及び計画研究B02[太陽フレア中性子による粒子加速の研究]この計画実施のために、中国と共同でチベットの羊八井(標高4300m)に面積約4万平方キロメートルの高感度空気シャワー観測装置及び太陽中性子望遠鏡を設置し、高エネルギー宇宙線の観測を行っている。現在の装置は、平成11年度から順調に稼動している。11年11月末にフレア中性子の信号を捕らえた。平成12年度には、空気シャワー装置の増強を行い、10の14乗から10の17乗の広いエネルギー範囲に亘って一次宇宙線の観測が出来るようにした。この空気シャワー装置により、1)カニ星雲から3TeV以上のガンマ線の検出に成功し、10TeV近辺でのエネルギースペクトルを求めた。これは空気シャワー装置による世界最初のガンマ線点源の検出である、2)1977年のhigh stateにあった活動銀河核Mrk510からのガンマ線の観測にも成功した、3)空気シャワー装置とバースト検出器の連動実験によって得られたデータから、親のエネルギー200TeVから1000TeVの間の陽子成分のエネルギースペクトルを求めた、4)1996-97年の静穏期の太陽の影の変動を調べ、影が太陽近傍の磁場変動に強く依存していることを明らかにした。これらの結果はすべて学術雑誌に掲載された。昨年2月から活動銀河核Mrk421の活動が活発となり、現在も時々フレアを起こしている。チッベとの装置でもこれが観測されている。これらチベットの実験で得られた最新の結果は今年8月にドイツのハンブルグで開催される第27回宇宙線国際会議で発表される。昨年の11月上旬に昆明の雲南大学で、日中研究者の合同会議を行い、そこで共同研究の進捗状況の報告、今後の計画の進め方等について議論が行われた。この会議への参加者は、日本、中国からそれぞれ24,20名であった。会議の内容は、論文集として印刷される予定である。研究項目A「高エネルギー宇宙線放射天体」:計画研究A01「10TeV領域ガンマ線放射天体の研究」、及び計画研究A02[Knee領域一次宇宙線の研究]研究項目B「太陽活動期の高エネルギー宇宙線」:計画研究B01
海洋水中二酸化炭素の測定

海洋は、人類活動により環境中に放出された二酸化炭素の重要な吸収源である。しかし、海洋には大気に比べ50倍の炭素物質が存在するために、人類活動により大気中に放出された二酸化炭素による海洋中の炭酸系の変化は、極めた微弱である。この微弱な海洋の炭酸系の変化を全球的に明らかにするためには、海洋の炭酸系に関わる物質を極めて正確に、同質のデータを得ることが必要となる。しかし、測定手法や標準物質が異なるため、世界各国から発表されるデータは、精度が悪かったり、系統誤差を含んでおり、十分に変化を明らかにできない状況下にある。そこで、国内外の海洋の炭酸系を測定している専門家と炭酸系に関わる種々の分析法、データ管理、標準物質等についての討議、相互検定の実施を通してこの点を解決することを目的とした。平成6年11月に札幌にA.G.Dickson、C.Goyet、C.S.Wong、E.G.Friederich (P.G.Brewerの代理)のほか国内外の多数の研究者に集まってもらい、また、平成8年1月には、プエルトリコに集まった世界の海洋中炭酸系の変動を研究している専門家とともに海洋水中炭酸系の測定に関する問題点を集約した。これにより、最も重要な作業として、マニュアルの作成、相互検定の実施、データの管理があげられた。また、プエルトリコでは、昨年度末に行ったIOSとの相互検定の結果、今年度行われた国内のいくつかの機関が集まって行われた相互検定の結果等についても検討を行った。この結果、次のことが分かった。1.最も一般的なシャワー式の平衡容器を用いた二酸化炭素フガシティーの測定には、得られる値に平衡容器内の圧力依存性が認められ、平衡容器内の圧測定または圧力制御が必要である。また、バブル式の平衡容器を用いたときには最大で5%の偏りを示すことがあり得る。2.ブイによる二酸化炭素フガシティーの連続測定には、ガス透過膜を用いた方法が有用である。しかし、これには、膜の劣化、付着生物の影響等まだ解決しなければならない問題もある。3.全炭酸量は、Dicksonの作り上げた標準海水が有用で、研究室間の偏差を数μmoleにすることが可能である。しかし、スクリップスの大気と平衡にあり、現場と異なることから多少問題となり得る。4.アルカリ度の測定の標準物質がまだ作られていないが、それを作ることにより系統誤差を数μeq/1とすることが可能である。また、アルカリ度の測定には、一点滴定法と比色によるpH測定法が有用である。5.炭素安定同位体比の相互検定がC.S.Wongを中心に行われて、研究室間の違いがかなりあった。系統的な差の他に使われた標準試料(全炭酸の標準試料と同じもの)にも問題がありそうである。平成7年9月には、P.G.Brewer博士を招へいし、彼を中心に海洋水中の炭酸系の問題、ブイを用いた連続測定に関わる最新の技術について検討を行った。彼からは、省エネルギー型のポンプ、小型化された分光光度計等の紹介が行われ、ブイ係留による測定の問題点が提示された。昨年度末に行ったIOSと北海道大学との相互検定結果は、次の通りであった。1.IOSに北海道大学の二酸化炭素フガシティー測定用の平衡容器持ち込み、IOSのラインで測定したところ、両者の平衡容器による差は認められなかった。2.全炭酸には、約10μmole差があるが、北海道大学で作った標準物質の変質も認められた。3.比色法によるpH測定を比較したところ差が認められた。4.海水中の炭素安定同位体比の測定には、前処理を含めて約0.7‰違いあった。