hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非分子性金属クラスター上の複数の金属原子を活性点とする新規触媒反応の開発

金属クラスターは直接結合した複数の金属原子から成り、金属原子の協同効果により新しい反応を行う触媒として期待されているが、従来我々が用いてきた水配位子を持つハロゲン配位型クラスターでは加熱による前処理時に水配位子からヒドロキソ配位子が生成し、主にこれが触媒活性点として働く一方、この配位子は金属原子から脱離しにくいため金属原子を活性点とする触媒反応の開発は難しかった。本研究では水配位子を持たないハロゲンまたは硫黄配位型非分子性クラスターを用いた結果、複数の金属原子が活性点として協同的に働き、脱水素や分解、種々のメチル化等、水配位子を持つクラスターでは行われない様々な反応が進行することを見いだした。金属クラスターは直接結合した複数の金属原子が協同的に働くことにより新しい反応を実現する触媒として期待されている。しかし、これまで主に研究されてきた、一酸化炭素や有機物を配位子とする分子性クラスターでは金属間の結合が熱に弱いため協同効果の発現が難しい。これに対し、ハロゲンを配位子とするクラスター(ハライドクラスター)では金属骨格が熱に強いため、加熱条件下でも複数の金属原子がその間の結合を維持しながら協同的に働く触媒として期待できる。今年度は金属とハロゲンのみから構成され、多数の金属骨格がハロゲン配位子により連結された非分子性クラスターについて触媒利用を検討した。その結果、モリブデンのクラスターを水素気流下加熱活性化すると、配位ハロゲンの一部の脱離により骨格1個につき複数の配位不飽和な金属原子が現れることを明らかにした。ついで、活性化したクラスターを触媒とし常圧下で様々な反応を試みた。種々の化合物の水素化反応を試みたところ、低活性、低選択性ながら進行することを見いだした。また、ピペリジンとメタノールを反応させるとC-メチル化および脱水素反応の同時進行により3-メチルピリジンが選択的に生成することを見いだした。後者の反応について、我々がこれまで触媒として利用してきたアクア配位子を有するハライドクラスターを用い試みたところ、N-メチルピペリジンが選択的に生成した。アクア配位子を有するクラスターでは活性化によりアクア配位子が-OH配位子に変化しこれが触媒活性点として働くが、-OH配位子の酸素原子は金属原子との親和性が高く脱離させることが困難なため金属原子が活性点として働くことは難しい。金属とハロゲンのみから成るクラスターでは配位不飽和な複数の金属原子が協同的に触媒活性点として働くため選択性に違いが現れたと考えている。従来、主に研究されてきた、一酸化炭素や有機物を配位子とする分子性クラスターでは金属原子間の結合が弱いため協同効果の発現が難しい。一方、ハロゲンや硫黄を配位子とするクラスターではこれまで触媒としての利用例が極めて少ないが、金属骨格が熱に強く加熱条件下でも複数の金属原子が結合を維持しながら協同的に働く触媒として期待できる。本年度は硫黄配位子により多数のモリブデン正八面体金属骨格が連結され、かつ金属骨格のネットワークの間隙に銅などの金属カチオンが包蔵された非分子性クラスター(超伝導シェブレル相)について触媒反応探索を行った。その結果、メチルtert-ブチルエーテル(MTBE)の分解によるイソブテン合成反応が進行することを見いだした。クラスターを90日間大気中に保存後、水素気流下温度を変えて加熱活性化し、引き続き同じ温度で反応を行ったところ、触媒活性は100 °Cで現れ、175°Cおよび400 °Cで極大となった。また、上記活性化では大気中保存により金属カチオンの周りにヒドロキソ(-OH)配位子が、また硫黄の欠損サイトにオキソ配位子(-O)が取り込まれたが、250 °C前後でこれらの配位子が順次脱離した。MTBE分解反応が種々の固体酸触媒を用いて行われていることに照らし合わせると、175 °C前後ではヒドロキソ配位子がブレンステッド酸点として働き、400 °C前後ではオキソ配位子の脱離により現れた複数の配位不飽和なモリブデン原子がルイス酸点として働くことにより反応が進行したと考えられる。このようにシェブレル相はブレンステッド酸点およびルイス酸点という2種類の異なる触媒活性点を発現させる二元機能触媒として利用できる可能性を見いだした。特に硫黄を配位子とするクラスターでは金属骨格が熱に強く高温条件下でも複数の金属原子の協同効果が期待できる。硫黄配位子により多数の正八面体骨格が連結されたモリブデンの非分子性クラスター(超伝導シェブレル相)は従来触媒としての利用例が少なかったが、当研究では硫黄配位子の一部が欠損したクラスターにおいて欠損サイト近傍の複数の配位不飽和なモリブデン原子がルイス酸点として働くことにより種々の触媒反応が進行することを報告してきた。今年度さらに反応を探索した結果、アルコールの脱水素反応が進行することを見いだした。クラスターを水素気流下250ー500 °Cで加熱処理後、温度を変えずに1-ブタノールを反応させると脱水素反応が進行しブチルアルデヒドが最大91%の選択性で生成した。同様の脱水素反応はエタノールや1-プロパノールのような他の一級アルコールを反応させても進行した。また、2-プロパノールや3-ペンタノールのような二級アルコールの反応ではケトンへの脱水素反応が主として進行した。

アルコールの脱水素反応は主にマグネシアのような固体塩基触媒上で進行する反応であり、アルミナのような固体酸触媒ではむしろアルコール脱水反応が選択的に進行する。クラスターによる1-ブタノールの反応を酸性物質である安息香酸や塩基性物質であるピリジンの共存下で行うと転化率が10分の1程度に下がることから、酸点および塩基点双方が本脱水素反応に関与していることが示唆された。クラスターの硫黄配位子は塩基性を示すことから、本脱水素反応は硫黄配位子とルイス酸性を示す複数の配位不飽和なモリブデン原子が協同的に働くことにより進行したと考えられる。以上、シェブレル相は固体酸塩基二元系触媒として機能することが新たに明らかとなった。本研究では新しい活性化手法の確立等によりクラスター上の複数の金属原子の協同効果が発揮される触媒反応の開発を目指している。本年度は非分子性モリブデンスルフィドクラスターについて、アルコール脱水素反応の進行を新たに見いだし、反応の詳細な解析からは複数の配位不飽和なモリブデン原子が示すルイス酸性と硫黄配位子の塩基性の双方が本反応の進行に関与することを見いだした。この成果により、非分子性クラスターが固体酸塩基二元機能触媒として利用できる可能性のみならず、従来の典型的な固体酸塩基触媒とは異なり複数の酸性金属原子の協同効果に基づいた特異な固体酸塩基触媒反応を進行させる可能性も見いだされた。したがって、本年度はおおむね順調に進展したと判定した。金属クラスターは直接結合した複数の金属原子から成り、金属原子の協同効果により新しい反応を行う触媒として期待されているが、従来我々が用いてきた水配位子を持つハロゲン配位型クラスターでは加熱による前処理時に水配位子からヒドロキソ配位子が生成し、主にこれが触媒活性点として働く一方、この配位子は金属原子から脱離しにくいため金属原子を活性点とする触媒反応の開発は難しかった。本研究では水配位子を持たないハロゲンまたは硫黄配位型非分子性クラスターを用いた結果、複数の金属原子が活性点として協同的に働き、脱水素や分解、種々のメチル化等、水配位子を持つクラスターでは行われない様々な反応が進行することを見いだした。金属クラスターは直接結合した複数の金属原子が協同的に働くことにより新しい反応を実現する触媒として期待されている。特に硫黄を配位子とするクラスターでは金属骨格が熱に強いため広い温度範囲で複数の金属原子の協同作用が期待できる。硫黄配位子により多数の正八面体骨格が連結されたモリブデンの非分子性クラスター(超伝導シェブレル相)は従来触媒としての利用例が少なかったが、当研究では硫黄配位子の一部が欠損したクラスターにおいて欠損サイト近傍の複数の配位不飽和なモリブデン原子がルイス酸点として働くことにより、種々の触媒反応が進行することを報告してきた。今年度さらに反応を探索した結果、フェノールのメチル化反応が進行することを見いだした。クラスターを水素気流下250ー500 °Cで加熱処理後、引き続き同じ温度でフェノールとメタノールを反応させるとメチル化反応が進行し、クレゾール類が最大81%の選択性で生成した。
ルソーにおける孤独の教育的意義の考察―ペトラルカの人文主義哲学を参照枠組として―

ルソーが孤独とその実践に見出した人間形成的意義を、「霊的な訓練exercice spirituel」の中の「孤独の訓練」を分析枠組みとして、さらに、ペトラルカの孤独論を参照枠組みとして検討した。その結果、ルソーは、「孤独の訓練」を含む自己教育を通して自らの思想・哲学を構築したのであり、このような自己教育こそがルソーの教育思想の肝要であるという可能性を明らかにした。さらに、このことは従来の教育学研究ではサブテクストとして扱われてきたルソーの自伝的著作群を教育学のテクストとして再読することで明らかにできる可能性を提示した。平成26年度は、本研究課題の準備的作業を中心に行った。まず、本研究課題の分析枠組である「霊的な訓練」ならびにその中の「孤独の訓練」に関わる文献をいくつか解読・分析し、分析枠組の精緻化を行った。特にP.アドの文献を取り上げ、例えば、『古代哲学とは何かQu'est-ce que la philosophie antique?』の解読を通して「霊的な訓練」を思想史的に把握し、あるいは、『内なる砦La citadelle interieure』の解読を通して、「孤独の訓練」を分析するための素材や観点・方法等について明確化した。次いで、本研究課題の参照枠組である、ペトラルカの孤独の訓練に関わるテクスト『孤独生活論』と、このテクストに関わる先行研究を分析し、「孤独の訓練」について記されたテクストを分析する際の観点・方法等を明確化した。加えて、上記文献『内なる砦』でアドが分析素材としているマルクス・アウレリウスの『自省録』ならびにそれに関わる研究文献を分析し、孤独の訓練の諸実践を具体的にどのように抽出し得るかを明確化した。さらに、本研究課題の主たる素材であるルソーのテクストのうち『告白』と『孤独な散歩者の夢想』に関連して、特に自伝研究という枠組からなされた研究文献を解読・整理・分析した。この作業を通して、ルソーの上記文献に関する先行研究の分析枠組・観点・方法等を改めて明確化し、これらの先行研究と、「霊的な訓練」ならびに「孤独の訓練」のテクストとしてルソーの上記テクストの再読を試みる本研究課題との相違を明確化した上で、本研究課題の有効性を再確認した。平成27年度は、まず、従来のルソーの教育思想・哲学研究をあらためて整理し、その特徴を明らかにし、そうして、ルソーにおける「孤独」の教育的意義に着目しながら、彼の教育思想を「自己の実践」として捉え直すという本研究の意義と妥当性とを明確化した。思想を体系的に把握するという志向性や学校教育との接続の重視という特徴を持つ従来の教育学研究や教育思想・哲学研究では、ルソーの自己実践を描いた彼の自伝的著作(『告白』、『ルソー、ジャン=ジャックを裁く』、『孤独な散歩者の夢想』など)は、一貫性を持った体系としての教育論には馴染まないことから、あまり重視されてこなかったこと(教育論『エミール』読解のためのサブテキストという位置付けであったこと)を指摘した。その上で、これらの著作が、ルソーの教育思想の肝要を知るうえで重要であることを明示した。また、ルソーの教育思想を読み直す際の参照枠組みとして本研究で採用している、ペトラルカの人文主義哲学に大きな影響を与えたアウグスティヌスの思想を研究し、人文主義哲学の流れでルソー教育思想を再読するための準備作業をさらに進めた。本研究の理論枠組みであるP・アドの「霊的な訓練」の内実をより精緻に理解するための作業として、昨年に引き続き、アド『古代哲学とは何かQu'est-ce que la philosophie antique?』の邦訳作業をさらに進めた。さらに、平成27年度は、ルソーの教育思想が、特に戦後の日本において教育実践の場でどのように受容され具体化されたのかについて、「国民の教育権論」を事例に取り上げ、その特徴と問題点とを明らかにした。平成27年度は概ね計画通りに研究を進めることができた。本年度は、まず、本研究課題の理論枠組であるP・アドの「霊的な訓練」の内容をより精緻に理解するための作業として、一昨年度・昨年度に引き続き、アドの『古代哲学とは何かQu'est-ce que la philosophie antique?』の邦訳作業をさらに進め、概ね訳し終えた(本邦訳は平成29年度に刊行する予定である)。また、ルソー教育思想・哲学をめぐる従来の諸研究の再検討・再分析も継続して行った。そうして、これまで教育学研究ではサブテクストとして扱われてきたルソーの自伝的著作群(『告白』、『ルソー、ジャン=ジャックを裁く』、『孤独な散歩者の夢想』等)をむしろメインテクストと捉え、ルソーにおける「孤独」の教育的意義に着目しながらそれらを読解することで、彼の教育思想や哲学を「自己実践」として捉え直すという本研究課題の今後の展開の方向性や可能性・妥当性をより一層明確にした。その上で、ルソーの自伝的著作群をめぐる諸先行研究も再検討・再分析し、これらの著作群を文学的作品であると同時に哲学的著作としても読解できることを明らかにした(本成果は論文としてまとめ刊行した)。

さらに、アドや思想史研究者J・ドマンスキーらの研究に鑑みれば、ペトラルカの著作に加えてマルクス・アウレリウスの『自省録』等も本研究課題の今後の参照枠となり得る著作であり、これらを参照枠とすることで、「自己実践」としてのルソーの教育思想・哲学の思想史的意義をより精緻に分析し解明できるという可能性をも明らかにした。さらに、ルソーの教育思想が戦後の日本において教育実践の場でどのように受容され具体化されたのか、「国民の教育権論」という観点からその特徴と問題点とを解明した昨年度の研究成果を論文にまとめ刊行した。ルソーが孤独とその実践に見出した人間形成的意義を、「霊的な訓練exercice spirituel」の中の「孤独の訓練」を分析枠組みとして、さらに、ペトラルカの孤独論を参照枠組みとして検討した。その結果、ルソーは、「孤独の訓練」を含む自己教育を通して自らの思想・哲学を構築したのであり、このような自己教育こそがルソーの教育思想の肝要であるという可能性を明らかにした。さらに、このことは従来の教育学研究ではサブテクストとして扱われてきたルソーの自伝的著作群を教育学のテクストとして再読することで明らかにできる可能性を提示した。P.アドの『古代哲学とは何か』を翻訳・刊行する予定が生じ、この作業に多くの時間を費やす必要があったため、平成26年度は、精緻化した分析枠組・参照枠組を用いて、本研究課題の主たる素材であるルソーのテクストを分析し、成果を公表するということまではできなかった。平成28年度は、本研究の参照枠組みならびに理論枠組みの精緻化をさらに進め、それらをもとに、ルソーの著作の分析をさらに進める。そして、これらの成果を適宜公表したいと考えている。社会科学平成27年度は、平成26年度に行った、本研究課題の準備的作業をもとに、本研究課題の素材であるルソーのテクストの分析を進め、成果を公表したいと考えている。平成26年度に購入予定していた文献を購入しなかったため。平成27年度の文献購入費として使用する予定である。
アフリカ諸社会における女性の比較研究-性差ので伝統的構造と現代的対応-

平成6年度は以下のような実績をあげることができた。1.カメルーン北西部州では、端が州都バメンダから離れたいくつかの村で調査を行ない、都市化、貨幣経済化の浸透のなかでの性による役割分担の変化を示した。男性のグループは、稲作農民組合を形成して水田耕作を拡大している。一方、伝統的な自給的農業の担い手であった女性もグループで土地を購入し、換金性の高い作物を栽培して貨幣経済に積極的にかかわっていく動きを見せている。男女それぞれが新しい社会経済的なニッチェを生み出している傾向が明らかになった。またカメルーン国北部で、フルベ族の女性の調査を行なった、フルベ社会ではイスラム教の影響で女性の社会的な立場は低いのとされ、仕事も禁じられている。しかし、実際には自活している女性も少なくなく、昔話の中にも女性の力を讚えているものもある。女性の生活を多面的に示し、実際の両性の関係を精密に記述する試みをした。2.セネガル国ダガ-ルで、小川は都市に住む人々の経済活動を調査した。インフォーマル・セクターでの女性の活躍が昨年度から指摘されていたが、全体像の記載の必要から男性も含めたインフォーマル経済従事者たちの活動状況を広く調査した。これらの経済活動と都市民の互助組織がセネガル国全体の経済、発展と密接な関連があることを示した。3.ザンビア国でチェワ社会とンゴニ社会での儀礼における性差に注目して、吉田が調査を行った。その結果、父系社会であるンゴニ社会から母系社会であるチェワ社会へ精霊信仰が導入され、その時点で信仰の主たる担い手が男性から女性へと変化したことがわかった。また、その信仰がチェワ社会の伝統的な儀礼組織の欠如を埋め、それを補完する形で浸透してきていることを示した。4.コートジボワール国ダブ郡で、茨木はアジュクル社会の女性の活動に注目した。最近の都市部での人口急増によってキャッサバを加工した食品、アチュケの需要が高まっている。アジュクルの女性はこの食品を加工生産する作業にふかく関わるようになり、その結果、農作業や日常の生活上の性別の分業に変化がみられるようになった。平成4年度から6年度にかけての本研究によって以下のような成果をあげることができた。1.本研究全体の主題は、女性、伝統と変化、に関わるものであったが、これは研究対象となったそれぞれの民族社会の理解をすすめる上で大きな意味をもつ問題であり、それぞれ有効な記述の観点を引き出すことができた。したがって、女性と変化を主題に研究する視点は、多くの社会にあてはまる普遍性をもち、これからの文化人類学研究の分野として重要であることが示唆される。2.特に変化を踏まえての記述は、多くの場面で有効であった。フェミニズム人類学やマルキズム文化論の影響下の人類学では十分に示すことができなかった、「現在起っている社会の変化に柔軟に対応して変化していく両性の役割」という研究視点を提供することができた。3.本研究にって提供された、女性の文化人類学に向けての研究視点として、具体的には以下のようなものを挙げることができる。それは、都市の中での女性の経済活動、都市と農村との関係で農村女性が果たす役割、農村女性の生活改善運動、他民族やキリスト教との接触による女性の役割の変化、両性の役割のノルムと実際、などである。とくに現在では国際的な経済活動、開発と援助の影響の下で大きな変化と対応を示している女性の諸活動に注目する研究視点が重要であると示唆された。

最近の都市部での人口急増によってキャッサバを加工した食品、アチュケの需要が高まっている。アジュクルの女性はこの食品を加工生産する作業にふかく関わるようになり、その結果、農作業や日常の生活上の性別の分業に変化がみられるようになった。平成4年度から6年度にかけての本研究によって以下のような成果をあげることができた。1.本研究全体の主題は、女性、伝統と変化、に関わるものであったが、これは研究対象となったそれぞれの民族社会の理解をすすめる上で大きな意味をもつ問題であり、それぞれ有効な記述の観点を引き出すことができた。したがって、女性と変化を主題に研究する視点は、多くの社会にあてはまる普遍性をもち、これからの文化人類学研究の分野として重要であることが示唆される。2.特に変化を踏まえての記述は、多くの場面で有効であった。フェミニズム人類学やマルキズム文化論の影響下の人類学では十分に示すことができなかった、「現在起っている社会の変化に柔軟に対応して変化していく両性の役割」という研究視点を提供することができた。3.本研究にって提供された、女性の文化人類学に向けての研究視点として、具体的には以下のようなものを挙げることができる。それは、都市の中での女性の経済活動、都市と農村との関係で農村女性が果たす役割、農村女性の生活改善運動、他民族やキリスト教との接触による女性の役割の変化、両性の役割のノルムと実際、などである。とくに現在では国際的な経済活動、開発と援助の影響の下で大きな変化と対応を示している女性の諸活動に注目する研究視点が重要であると示唆された。1.タンザニア北部、イラク農村社会において和田正平は、女性だけが結集し、数日間にわたりサバンナで挙行される伝統的な雨乞い儀礼を中心に調査を行なった。タンザニア南部では栗田和明が、ニャキュウサ農村社会において、女性が講集団をつくりトラックをチャーターして農産物を都市の市場まで運搬販売する経済活動について調査をすすめることができた。なお栗田はマラウィで日本調査隊として初めて調査許可を取得し、準備調査を行なうことができた。2.カメルーン北部、マルワの都市居住フルベに関して江口一久は、「女性/男性」の性差がどのように表現されているのか、言語民族誌的調査を実施した。カメルーン北西部は政情不安で調査条件が悪かったが、端信行は都市部および農村部における生業形態の男女間の分業との関係を中心に調査を行なうことができた。3.ザンビア東部、チェワ農村社会において吉田憲司は、男性だけで構成される仮面結社ニャウと、女性だけが営む成人儀礼チナムワリとのあいだの構造的関係とその現代的な変化に焦点をあてて調査を行なった。その結果、両者がチェワ社会における社会的性差(ジェンダー)の表現というより、むしろその性差を生み出す機構として作用していることが明らかになった。4.ガーナ南部、州都クマシにあるアシャンティ王宮を中心に阿久津昌三が、王と王母が主宰する伝統的な評議会に関して参与観察を行なった。親族と結婚、市場の粉争等の家政的な領域の諸問題は、王国の評議会で取り扱われている。5.タンザニア東部において、B.イタンダーラはザラモ女性の都市進出について、またカメルーン北西部において、B.パイアスはマンコン王国における王母、王妃、王女等の関係について調査をすすめている。1.タンザニア北部では、和田正平がイラク人の女性のみで挙行される儀礼の調査を行なった。
ブラインド分離と機械学習を用いた騒音下での打音検査装置の研究開発

老朽化を迎えた橋梁の近接目視・打音検査にドローンを活用することが期待されている.しかし,ローターは1メートルの距離で90デシベルに迫る騒音を発生させ,ハンマーによる打音が60デシベル程度の間欠音であるから,連続音であるローターブレード音に埋もれてしまい,信号分離が不可欠となる.まず,反響のある実験室内で,ラウドスピーカーを対向させ,一方からローターブレード音,他方から打音を再生して,対向させた2つの超指向性マイクロホンで干渉音を収録した.しかし,S/N比が大きいため,何ら特徴を観測することができなかった.この収録音に対して提案するブラインド分離アルゴリズムであるVARMAーICAを適用したところ,分離パラメータに依存するものの,時間周波数解析結果(時間波形および周波数スペクトル)に打音の特徴を観測することができた.そこで最適なパラメータを求めるシミュレーションを行った.干渉音の分離では,自己回帰モデルの次数pと移動平均モデルの次数qが未知パラメータとなる.シミュレーションの結果,p=5,q=3の場合が最も分離性能が良いがことが分かった.しかし,移動平均項が含まれる場合,非線形推定となり分離に時間を要するので実用的ではない.このことを考慮し,q=0と固定して,再度,最適なpを求めたところ,p=6が最も適合することが分かった.つぎに,人工欠陥コンクリート標準供試体に対して各種球体落下試験を行い,打音と加速度の時間相関を調べた.欠陥部(異常部)では鋼球やセラミック球を落下させた場合,両者には相関があり,卓越周波数も一致することを確認した.一方,健全部では,鋼球の場合は相関が見られなかったが,セラミック球の場合は相関が見られた.ただし,卓越周波数は試行ごとに異なることが分かった.この結果より,健全部と異常部では明確な差が生じており,打音検査装置が開発可能なことが分かった.本研究課題では,ドローンに点検ハンマーを模した打撃機構を搭載し,橋梁の張り出し床版のようなコンクリート面を走査しながら打音検査を行うことを想定している.しかし,実際には床版や周囲の桁などの影響で,打音はもとより,ローターブレード音も,複雑に反響しながらマイクロホンに収録されるためブラインド分離が適用可能であるかが問題であった.これに対し,反響のある室内での予備実験により,VARMAーICAが適用可能で,しかも自己回帰モデルとして逆モデルが記述できることが分かったため,高速に信号分離が可能となる.また,人工欠陥コンクリート標準供試体に対して行ったセラミック球落下試験で,健全部と異常部で,打音の減衰波形と同一の加速度波形が得られることを確認した.これにより,従来,点検員がコンクリート表面の振動(加速度)も加味して検査を行っている,という推論が支持されたこととなり,打音検査装置の開発に,卓越周波数のみならず減衰率も評価指標に採用するとした,当初の立案どおりに研究が進んでいる.打音検査の目的は,コンクリートの内部欠陥が,どのような深さ・厚さ・広さで,伸展しているのかを知ることである.初年度は人工欠陥コンクリート標準供試体という答えが分かっているコンクリートに対して基礎的なデータを収集したが,今後は,前述の3つのファクタを変化させた供試体を製作し,データを蓄積していく必要がある.そのため研究分担者として人工欠陥コンクリートの製作実績がある者を追加した.また,減衰率が評価指標として有用であるとの結果が得られたが,実際の打音信号には,うなりを伴う減衰波形もあり,周波数の隣接した波形となっていた.研究代表者は純粋な減衰正弦波の同定法を提案しているが,これが実問題に適用可能かを調査する必要がある.さらに,周波数分布(卓越周波数)と減衰率を訓練データとしたとき,正答率の高い学習器を構築することが喫緊の課題であり,その目的のために,既にライブラリとして提供されている機械学習のプログラムでシミュレーションを行っていく.老朽化を迎えた橋梁の近接目視・打音検査にドローンを活用することが期待されている.しかし,ローターは1メートルの距離で90デシベルに迫る騒音を発生させ,ハンマーによる打音が60デシベル程度の間欠音であるから,連続音であるローターブレード音に埋もれてしまい,信号分離が不可欠となる.まず,反響のある実験室内で,ラウドスピーカーを対向させ,一方からローターブレード音,他方から打音を再生して,対向させた2つの超指向性マイクロホンで干渉音を収録した.しかし,S/N比が大きいため,何ら特徴を観測することができなかった.この収録音に対して提案するブラインド分離アルゴリズムであるVARMAーICAを適用したところ,分離パラメータに依存するものの,時間周波数解析結果(時間波形および周波数スペクトル)に打音の特徴を観測することができた.そこで最適なパラメータを求めるシミュレーションを行った.干渉音の分離では,自己回帰モデルの次数pと移動平均モデルの次数qが未知パラメータとなる.シミュレーションの結果,p=5,q=3の場合が最も分離性能が良いがことが分かった.しかし,移動平均項が含まれる場合,非線形推定となり分離に時間を要するので実用的ではない.このことを考慮し,q=0と固定して,再度,最適なpを求めたところ,p=6が最も適合することが分かった.つぎに,人工欠陥

コンクリート標準供試体に対して各種球体落下試験を行い,打音と加速度の時間相関を調べた.欠陥部(異常部)では鋼球やセラミック球を落下させた場合,両者には相関があり,卓越周波数も一致することを確認した.一方,健全部では,鋼球の場合は相関が見られなかったが,セラミック球の場合は相関が見られた.ただし,卓越周波数は試行ごとに異なることが分かった.この結果より,健全部と異常部では明確な差が生じており,打音検査装置が開発可能なことが分かった.本研究課題では,ドローンに点検ハンマーを模した打撃機構を搭載し,橋梁の張り出し床版のようなコンクリート面を走査しながら打音検査を行うことを想定している.しかし,実際には床版や周囲の桁などの影響で,打音はもとより,ローターブレード音も,複雑に反響しながらマイクロホンに収録されるためブラインド分離が適用可能であるかが問題であった.これに対し,反響のある室内での予備実験により,VARMAーICAが適用可能で,しかも自己回帰モデルとして逆モデルが記述できることが分かったため,高速に信号分離が可能となる.また,人工欠陥コンクリート標準供試体に対して行ったセラミック球落下試験で,健全部と異常部で,打音の減衰波形と同一の加速度波形が得られることを確認した.これにより,従来,点検員がコンクリート表面の振動(加速度)も加味して検査を行っている,という推論が支持されたこととなり,打音検査装置の開発に,卓越周波数のみならず減衰率も評価指標に採用するとした,当初の立案どおりに研究が進んでいる.打音検査の目的は,コンクリートの内部欠陥が,どのような深さ・厚さ・広さで,伸展しているのかを知ることである.初年度は人工欠陥コンクリート標準供試体という答えが分かっているコンクリートに対して基礎的なデータを収集したが,今後は,前述の3つのファクタを変化させた供試体を製作し,データを蓄積していく必要がある.そのため研究分担者として人工欠陥コンクリートの製作実績がある者を追加した.また,減衰率が評価指標として有用であるとの結果が得られたが,実際の打音信号には,うなりを伴う減衰波形もあり,周波数の隣接した波形となっていた.研究代表者は純粋な減衰正弦波の同定法を提案しているが,これが実問題に適用可能かを調査する必要がある.さらに,周波数分布(卓越周波数)と減衰率を訓練データとしたとき,正答率の高い学習器を構築することが喫緊の課題であり,その目的のために,既にライブラリとして提供されている機械学習のプログラムでシミュレーションを行っていく.
パルス動作フリーランニングヘリウム誘導結合プラズマ源の開発

大気圧ヘリウム誘導結合プラズマは,その高いイオン化能力によりハロゲン元素および非金属元素に対しても有効であるために,分析用の光源やイオン源として注目されている。しかし,プラズマトーチの溶融などの問題により入力電力を大きくできないという欠点を持っている。そこで本研究では,低電力でプラズマを維持し,数Hzから数kHzで変調した高電力パルスを加える,パルス変調ヘリウム誘導結合プラズマ発生装置を作製し,その特性を分光により測定した。パルス幅1ms,パルス変調周波数66.7Hz,プラズマ維持電力400Wのとき,外部冷却なしで1600Wのパルス電力を印加することができた。また,外部冷却を用いたアルゴン/ヘリウム誘導結合プラズマトーチを新しく開発し,定常で1900W,パルスで2500W以上の入力に成功した。ピーク電力が400Wのとき,すなわちパルスを入力しない状態に対し,ピーク電力1600Wでは約12倍の発光強度が得られ,励起温度は約1100K上昇して4900Kという値が確認された。また,ハロゲン元素の発光分析を行い,Ar-ICPの文献値と比較して,塩素で約550倍の感度である1.5ppm,臭素では約150倍の感度となる4.1ppmの高い検出限界が得られた。これらの成果により,パルス運転がヘリウムプラズマの欠点であった低いプラズマ温度の改善に有効な方法であることが確かめられた。さらに,定電力運転で観測された発光強度および励起温度の飽和傾向がパルス電力運転では観測されなかった。これは,微量元素分析への応用を考えた場合にも有効な特性であると考えられる。大気圧ヘリウム誘導結合プラズマは,その高いイオン化能力によりハロゲン元素および非金属光素に対しても有効であるために,分析用の光源やイオン源として注目されている。ピーク電力が400Wのとき,すなわちパルスを入力しない状態に対し,ピーク電力1600Wでは約12倍の発光強度が得られた。また,励起温度はパルスの谷と比較して約1100K上昇し,4900Kという値が確認された。これは,パルスを印加しない本装置の以前の報告における励起温度(3000-4200 K; 500-900 W)を超えており、またA.Montaserらのグループで得られている高入力定電力ヘリウムICP (3800 K; 1500 W)よりも高い値となっている。また,アルゴンICPにおいて報告されている値(4800-7000 K; 1000-1500 W)に近い値となり,パルス運転がヘリウムプラズマの欠点であった低いプラズマ温度の改善に有効な方法であることが確かめられた。
キャッチ結合組織の総合的研究

キャッチ結合組織を用いると、筋肉を用いるのに比べ、非常に少ない消費エネルギーで姿勢維持が可能なことを示した。キャッチ結合組織に特異的な神経を発見した。キャッチ結合組織の硬さ変化機構に関わるタンパク質を分離した。キャッチ結合組織を硬くする2種類の物質が、普遍性をもつかを検討した。1つは結合組織の細胞外成分に直接効く硬化因子タンパク質tensilin、もう一つは、神経ペプチドNGIWYamideであり、これは神経の末端から分泌され、硬化因子の分泌に作用すると思われるものでる。(1)樹手目ナマコから、Trotterたちはtensilinというタンパクを報告しており、彼らはこれがナマコ真皮の硬化因子であると主張している。そこで異なる目(楯手目)のニセクロナマコにも同様な硬化因子が存在するかを調べたところ、確かに分子量もアミノ酸配列も、ほぼtensilinと同様なタンパクが存在した。tensilinの効果を詳しく調べたところ、このタンパク質は軟化した真皮を標準状態まで硬くするが、標準状態からさらに硬化状態まで硬くすることはなかった。よってナマコキャッチ結合組織の硬化は、2段階で起こるというわれわれの主張が確かめられ、tensilinは「軟→標準」の段階にのみ作用することが分かった。ナマコ真皮抽出物の中に,「標準→硬化」を引き起こす、新たなタンパク質があることが分かった。これの分離精製を現在進めている。(2)われわれはマナマコから神経ペプチドを4種類単離している。それらが他の棘皮動物にも存在し、結合組織の硬さ支配に関わっているかどうかを調べた。まず、イトマキヒトデにおいてNGIWYamideの効果と分布を調べた。NGIWYamideはヒトデの管足に収縮を引き起こした。NGIWYamideの抗体は、ヒトデの放射神経や管足神経を染めた。以上の結果は、このペプチド(もしくは類似のもの)がヒトデの神経においても働いていることを強く示唆している。現在、もう一つの神経ペプチドstichopinについて検討しているところである。キャッチ結合組織(硬さ可変結合組織)は神経支配の下に硬さを変える結合組織である。結合組織を支配する神経など、生物界ではまったく知られていないため、何か特別のものがあるかを調べた。以前、われわれはナマコ体壁から、アセチルコリンの作用を修飾することにより硬さに影響するぺプチド(スティコピン)を発見している。この抗体を作成してナマコを染色したところ、スティコピン様の免疫反応(スティコピン-LI)が様々た結合組織中で見られ、その他の組織には見られなかった。スティコピン-LIを示す細胞は大別して2種あった。一つは細長い突起をもつものであり、これは棘皮動物の神経特異的抗体である1E11でも染まるため神経だと思われる。もう一つは突起をもたない楕円形の細胞で、これには1E11で染まるものとそうでないものとがあった。典型的なキャッチ結合組織である体壁には、スティコピン-LI神経繊維が豊富に見られた。キャッチ結合組織だと想像されている管足や総排泄口の結合組織中にも、同様の繊維が見られた。これらはキャッチ結合組織の硬さ変化を支配している神経だと考えられる。棘皮動物の主要な神経系である放射神経は結合組織層により外層と内層に分けられる。スティコピン-LIは神経細胞や軸索の集まりである外層や内層には見られなかったが、結合組織層中に楕円形のスティコピン-LIを示す細胞の塊があった。電子顕微鏡観察では、これらは典型的な分泌細胞である。スティコピン-LI楕円形細胞の多くは神経上腔近傍や体腔近傍や水管系近傍の結合組織中に見られる。この位置から推測するに、これらは腔中に分泌されて運ばれるホルモン様のものと思われる。結合組織特異的な神経や分泌細胞が発見されたのは動物界で初めてのことだと自慢したい。この結合組織の主な機能は姿勢維持にあると考えられてきたが、実証されてはいなかった。クリイロナマコ体壁のキャッチ結合組織が硬くなったときの酸素消費率と力学的性質を詳細に調べ、それと収縮中の体壁縦走筋の酸素消費率と力学的性質とを比べた。その結果、キャッチ結合組織を用いた方が、1/70もエネルギー的に得なことを見いだした。キャッチ結合組織は硬い状態、標準状態(刺激されていないときの状態)、軟らかい状態の3状態をとる。ナマコでは硬い状態と標準状態のみの酸素消費率を測定したが、パイプウニ棘関節のキャッチ結合組織(キャッチアパレータス)を用いて、3状態すべての酸素消費率を測定した。機械刺激によって硬くした時には、酸素消費率は標準状態の1.4倍であったが、ノルアドレナリンにより軟らかくした時には2.5倍だった。軟らかい状態とは、起き上がり反射の際など以外、それほど頻繁にとることのない状態であり、軟らかくなる方がエネルギーを使わないのは、適応的である。キャッチ結合組織が働いている部位として管足がある。ウニの管足が歩行とどのように関わり、その際にキャッチ結合組織がどう働いているかをガンガゼを用いて調べた。

水平面を歩く際には、速い歩行と遅い歩行の2種類の歩行が見られ、遅い歩行には管足が関わっていたが、速い歩行には、管足はまったく関与していなかった。垂直面を登る際には、管足のみならず、棘も働いており、その際、キャッチアパレータスの硬さ変化が寄与している可能性があった。
インターロイキン17産生ヘルパーT細胞を制御する新規ヘルパーT細胞の応用可能性

免疫正常化因子ガレクチン9は自己免疫疾患やガンなどの難治性疾患根治の可能性をもつ新規薬剤シーズであり、我々は作用機序解明と承認を目指すべき対応疾患の特定に取り組んでいる。本研究においてガレクチン9の作用機序にTNF受容体スーパーファミリーの4-1BBを介した細胞内シグナル伝達が関与していることが判明した。さらにガレクチン9投与が、1)薬剤耐性大腸ガンに不完全なオートファジーを誘導してガンを殺傷、2)虚血再灌流障害マウスモデルにおける生存率の大幅な改善、3)HIVを潜伏細胞より目覚めさせ、同時に遺伝子に変異を導入して不活性化することを発見しそれぞれ学術論文にまとめた。本研究ではガレクチン9を分泌して免疫制御を行う新規CD4陽性T細胞、ThGal-9の性質を詳細に解明し、将来の臨床応用可能性を探ることを第一の目標としている。平成25年度はその取り掛かりとして、ThGal-9の遺伝子発現をマイクロアレイで網羅的に解析する予定であった。ThGal-9は我々が初めて同定した新規制御性T細胞であり、その性質解明は完全に手探りであるため、手がかりを得る第一段階としては網羅的解析が妥当な方法だと考えられる。ところがその準備中に、TNFRファミリーの機能に関して我々と共同研究を展開している米国ラホイヤ・アレルギー免疫研究所のクロフト博士が、TNFRスーパーファミリー9がガレクチン9と相互作用する可能性を見出した。彼らのデータを分析・追試すると、このリセプターを刺激するとT細胞からのガレクチン9分泌が誘導されることが示唆された。これは、ThGal-9の性質解明の最大の注目点である「ガレクチン9分泌機構」について、期せずして研究を集中すべきリセプターとシグナル経路を手に入れたことを意味する。本研究課題における我々の目標を念頭に、それを達成する近道である可能性の高い当研究へ、共同研究者として最大の協力を注いだ。その結果、クロフト博士との共同研究は平成26年度に論文掲載予定となった(Journal of Experimental Medicine, in press)。方法論は変わったが、TNFRスーパーファミリー9に研究の軸を移すことが有益であると考える。因みに当リセプターの機能は、過剰免疫の抑制と癌免疫の亢進であり、まさしくガレクチン9の機能とオーバーラップしている。本研究ではガレクチン9を分泌するCD4陽性T細胞(ThGal-9)の性質解明と臨床応用の可能性を探ることを目的としている。疾患におけるガレクチン9の関与を探る目的でさまざまな疾患の患者血漿中のガレクチン9を測定したところ、HIV感染症においてガレクチン9が大量に分泌されていることが明らかとなった(AIDS Res Hum Retroviruses2014 30:654-664)。HIVの主要なターゲットがCD4陽性T細胞であることは自明であり、また我々の過去の研究からガレクチン9を添加すると、HIVの感染と細胞内増殖が阻害されることが明らかとなっている(Blood 2012 119:4192-4204)。これまで自己免疫疾患を中心にガレクチン9分泌細胞の研究を進めてきたが、臨床現場でより求められているHIV感染症に照準を定め直し、この疾患で分泌されるガレクチン9とその意義について解明を進めた。現在のHIV感染症治療は、強力な抗レトロウイルス剤を組み合わせたHAARTであり、強い副作用はあるが、治療中の患者血漿にはHIVが検出されなくなる。しかしHAARTを停止するとたちまち血漿中HIVが急増し、患者はAIDSを発症して死亡する。これはHIVが患者のCD4陽性T細胞の遺伝子に潜伏・休眠しており、潜伏HIVにはHAARTは無効であるためだと考えられている。試験管内での実験の結果、ガレクチン9は潜伏HIVを目覚めさせると同時に、細胞が有する抗ウイルス酵素を発現させてHIVを不活性化することが示された。これはHIV感染症の根治につながる重要な発見である。一年後の特許出願を目指してデータを固めるべく研究を行っている。前年よりHIV感染症根治可能性に焦点を絞って研究を続けた結果、ガレクチン9がHIVを潜伏感染したCD4陽性T細胞に抗ウイルス活性をもつ酵素を誘導することが複数の実験系で確認できた。これはガレクチン9分泌細胞およびリコンビナントガレクチン9を利用したHIV感染症の根治につながる重要な発見であり現在論文投稿中である。またガレクチン9にはオートファジーを誘導する機能があることも明らかとなった(Autophagy 2015 11:1373-1388)。オートファジーは細胞質に進入するウイルスや細菌に対する自然免疫の一部とも考えられ、CD4陽性T細胞がHIVを排除する際にも誘導されている可能性が考えられた。本研究課題開始時にはガレクチン9を分泌する正常細胞として確かな証拠があるものは我々が発見したCD4陽性T細胞の一部(ThGal-9)のみであったが、虚血再灌流ストレスによって肝細胞からも分泌されることが明らかとなった(Liver Transpl 2015 21:969-981)。ガレクチン9は細胞に感染や致死的なストレスがかかった際にDamage-associated molecular pattern molecules (DAMPs)として様々な細胞から分泌される可能性がある。著名なDAMPであるHMGB1は細胞に致死的なストレスがかかると分泌され、止血、自然免疫の誘導、組織の修復等に作用する一方で、その過剰分泌はサイトカインストームと多臓器不全を誘発する。

近年ガレクチン9の受容体であるTim-3にHMGB1が結合することが他のグループによって報告され(Nat Immunol. 2012 13:832-42)、ガレクチン9、Tim-3とHMGB-1のバランスが自然免疫および獲得免疫にどのような影響与えるかを調べることは今後の重要な研究課題になると考えている。免疫正常化因子ガレクチン9は自己免疫疾患やガンなどの難治性疾患根治の可能性をもつ新規薬剤シーズであり、我々は作用機序解明と承認を目指すべき対応疾患の特定に取り組んでいる。本研究においてガレクチン9の作用機序にTNF受容体スーパーファミリーの4-1BBを介した細胞内シグナル伝達が関与していることが判明した。さらにガレクチン9投与が、1)薬剤耐性大腸ガンに不完全なオートファジーを誘導してガンを殺傷、2)虚血再灌流障害マウスモデルにおける生存率の大幅な改善、3)HIVを潜伏細胞より目覚めさせ、同時に遺伝子に変異を導入して不活性化することを発見しそれぞれ学術論文にまとめた。本研究において我々が注目したガレクチン9分泌細胞はCD4陽性T細胞であるが、この細胞はまさにHIVのターゲットである。これまでは、研究の蓄積が多い自己免疫疾患を中心に研究を行ってきたが、臨床現場でより重要度が高いHIV感染症に照準を移して研究を行った結果、新規なメカニズムが明らかとなってきた。免疫学潜伏HIVを目覚めさせる方法の確立は現在最もホットな研究課題である。既存のHAARTと組み合わせることによってHIVの根治が可能になると考えられており、Shock and Kill療法として注目を集めている。様々な方法が試みられているが、未だ十分な作用は得られていない。分泌されたガレクチン9はCD4陽性T細胞に潜伏するHIVを目覚めさせるだけでなく、細胞の抗ウイルス酵素の発現を上昇させることも示された。これらの発見を強固にするために、様々な条件の検討を行い、特許出願に耐えるデータ作製を行う。ThGal-9はガレクチン9分泌能を持つCD4陽性T細胞である。ThGal-9の性質解明において最大の注目点はその分泌機構の解明であり、それに繋がる可能性が高いリセプターとシグナル経路について、今後の研究を集中すべき目標が得られたことは大きな収穫である。当初予定のマイクロアレイによる網羅的な遺伝子発現解析の優先順位は低下した。平成25年度の使用額が予定より大幅に少なくなったためである。具体的には当初予定していた方法を使わずして結果が得られたことと、同年に急に退職した助教より高額の試薬を受け継いだことである。また本年度はパートタイマーの人件費を本助成より支払う予定であったが、別の研究予算より支払うことになりその分も影響している。TNFRスーパーファミリー9とそのシグナル経路に注目してガレクチン9分泌機構解明を進める。昨年行わなかったマイクロアレイ実験については、このシグナル経路を作動した際に変動する遺伝子解析のために用いる。
木星型惑星大気の力学・物質・エネルギー輪送過程に関する理論的ならびに数値的研究

木星型惑星大気の力学的構造・熱的構造・物質分布の関連を明らかにするために、関連する知見の集積と時空間対象の異なる複数のモデル群の開発を行い、それらによる数値実験を実行した。主な研究成果は以下の通りである。1.木星型惑星大気に可能な組成をカバーできる汎用鉛直一次元熱力学平衡大気モデルを開発し、雲層における静的安定度の凝結成分存在度に対する依存性を調査する数値計算を行った。NH_3の凝結とNH_4SHの生成反応に伴う成層安定度への寄与はH_2Oの凝結に伴う成層安定度への寄与に比べ無視できない場合があることを指摘した。2.木星大気中の凝結性成分H_2O,NH_3,H_2Sを考慮した二次元雲対流モデルの開発を行い、対流運動によって決まる木星大気中の平均的な鉛直雲分布と流れ場の様相を数値計算によって調べた。その結果、流れの場はH_2O凝結高度を境にして凝結を伴う上層の湿潤対流領域、凝結を伴わない下側の乾燥対流領域に分割されること、H_2O凝結に伴うプリュームはNH_3,H_2Sによる安定層を貫入し雲層全体の混合に寄与することを示した。3.木星大気を念頭においた球殻内の3次元循環構造を考察することを目指して、ブシネスク球殻対流モデルを用いた赤道加速機構に関する数値的研究を行った。その結果、上層に安定成層を伴う高速に回転する球殻内の有限振幅熱対流を調べた。一連の数値実験の結果から、強い安定成層の存在が赤道逆行流の生成を助長することが示された。このことは球殻対流による木星・土星の赤道西風成因説に重要な疑問を投げかける。4.これらの数値モデル群に共通して必要となる基盤ソフトウエアの整備を行った。数値モデルのためのデータ入出力ライブラリ(gt4f90io)の整備、モデルの解説文書の生成ツール(Rdoc)等の開発を進めた。また、数値モデルを作成する上でのプログラム書法や基礎演算Fortran90の関数群を整備し、それらを用いて作成したスペクトル計算プログラム集(spmodel)を開発した。これらは広くインターネット上に公開した。凝結性大気の平衡組成を計算するスキーム(http://www.gfd-dennou.org/arch/oboro/)の整備を進め,大気組成計算の検証を行った.乾燥断熱減率と湿潤断熱減率の差として定義される木星大気の静的安定度を再評価したところ,従来の値は過大評価であり,SL9彗星衝突の際の波伝搬を説明することは困難であることが示唆された.

モデル開発に関しては,火星,地球,木星の3つの大気環境を比較しながら計算できるように設計・実装することを進めた.鉛直雲対流モデルに関しては,2次元非静力学モデルの開発に着手し,力学コアの実装を行った(http://www.gfd-dennou.org/arch/deepconv/).全球モデル(浅い大循環モデル)に関しては,Fortran90の枠組でのモデル再構築を進め,これも力学コアの実装を行った(http://www.gfd-dennou.org/arch/dcpam/).同時に,既存の全球モデルによる地球条件での水惑星実験を進め,湿潤対流にともなうパターン形成に関する考察を進めるとともに新開発モデル検証のためのデータを作成することを行った.数値モデルのための基盤的なソフトウェアとしては,Fortran90による共通入出力ルーチンを整備しgt4f9Oioとしてパッケージ化した(http://www.gfd-dennou.org/arch/gtool/).これにより扱うべきファイルはモデルによらずnetCDF形式に統一することが可能となった.また,RubyによるnetCDF形式ファイルの操作手順を確立し,可視化ツールの整備を進めた(http://www.gfd-dennou.org/arch/ruby/).前年度に整備着手した,モデル構築のための足回りとしてのソフトウェアツール群の上に,対流モデルと大循環モデルの構築をすすめ,モデルのパフォーマンスを確認するための基礎実験を実行した.開発は本課題で維持しているネットワークサーバー上に公開しながら実施した(http://www. gfd-dennou. org/library/dcmodel).前年度に続いてのFortran90による数値モデルのための共通I/0(gt4f90io library)の開発と力学コアのためのスペクトルモデル群(spmodel)の整備を続け,コーディングルールを整備し,非静力対流モデル(deepconv)ならびに大気大循環モデル(dcpam)を共通した書式と足回りの上に構築することを進めた.また,オブジェクト指向スクリプト言語Rubyによって,gt4f90io libraryの出力するnetCDF形式ファイルを操作する手順整備を進め,同じくRubyによる,ソフトウェアドキュメンテーション環境の整備を行い,複数の人間が知見の共有を行うための数値モデル研究基盤整備の一環とした.大気大循環モデルに関しては,簡略な水過程の実装を行い,いわゆる水惑星地球大気条件での湿潤対流基本実験を実施し,旧モデル(agcm5.3)による従来の結果と比較し新モデルの検証を行った.結果はおおむね良好で赤道域の降水構造の組織化の多様性が見られたが,ソースコードの可読性・可変性を確保するための計算コストの増大をおさえることが課題として残った.また,平衡熱力学モデルによる木星大気の鉛直成層構造(期待される静的安定度)に関する知見を整理し,非静力対流モデルに組み込むべき木星大気熱力学の抽出をおこなった.非静力対流モデルの力学コアに関しては相変化をともなう気塊上昇実験を実施しモデルの検証をすすめ,2次元対流コアに関する満足できる結果を得た.前年度に引き続き,モデル群構築のための足回り的ソフトウェアツール群の整備と,ソースコードの可読性と可変性を高めるためのコーディングルールの整備を行い,これらの共通した基盤の上に非静力対流モデル(deepconv)と大気大循環モデル(dcpam)の構築を進めた.足回りソフトウェア群は,Fortran90プログラムのためのnetCDF形式ファイル共通1/0ツール(gt4f90io library)と力学コアのためのスペクトルモデル群(spmodel),RubyによるnetCDF形式ファイルのデータ処理ツール,同じくRubyによるソフトウェアドキュメンテーション環境である.これらの開発は本課題ならびに関係者で維持しているネットワークサーバー上に公開しながら実施した(http://www.gfd-dennou.org/library/dcmodel).