hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高等植物の生活史の分化と相互適応

林床性の多年生草本オクエゾサイシン(Asiasarum heterotropoides)の、個体群構造、受粉・交配機構、種子散布機構に関して調査を行った。個体群構造:オクエゾサイシンが優占する林床に、1m×1mの調査区を2つ設定し、調査区内の全個体を生育段階別のクラスに分類し、ステージ・クラス構造を作成した。その結果、種子から実生並びに小さな幼植物段階の個体数の大きな減少が認められた。しかし、中間のクラスでは減少傾向は暖和し、開花段階で再び減少する傾向が認められた。さらに、両調査区に関して個体の位置を記録し、m*-m回帰法を用いて、空間分布の解析を行った。その結果、実生個体は集中度が高く、開花個体に近接して分布した。これに対して、生育の進んだ個体は、ランダムまたは規則的な分布様式を示した。このことから、ステージ・クラス構造における幼植物個体の数の減少は、集中分布による個体間の競争および開花個体による被圧が大きく影響しているものと考えられた。受粉・交配機構:交配実験の結果、自殖・他殖ともに和合性が認められた。しかし、除雄個体においては結実がほとんど認められなかった。さらに、花の観察より、葯の位置が変化し自動的に自家受粉することが確認された。この他に、昆虫の訪花頻度も非常に低いことから、自然状態においては自殖が優占的に行われているものと考えられた。種子散布:標識した種子を用いたアリによる散布実験の結果、実際には65%の種子が移動することなく、親個体近くに残されることが明らかになった。これが実生の開花個体に近接した集中分布と、それによると考えられる幼植物段階での個体数の著しい減少をもたらすものと推測された。一方、アリにより散布された種子の平均移動矩離は32cmであったが、このわずかでも親個体近くにおける集中分布を避けることにより、競争を回避し、その後の生存率が高くなるものと推定された。
雇用・労働分野における専門家の育成・活用の現状と法制度のあり方に関する調査研究

本年度は、前年度の作業をもとにして下記の作業を行った。第一に、社会保険労務士制度の研究を進める上で、全国社会保険労務士会連合会との関係を構築することができた。そこで、本研究活動の一環として、青山学院大学ビジネスローセンター、全国社会保険労務士会連合会との共同で、「社会保険労務士の将来」というシンポジウムを開催した(平成18年12月19日)。大槻哲也氏(全国社会保険労務士会連合会会長)による基調講演「社会保険労務士の現状と課題」をもとに、パネルディスカッションを、清川啓三氏(厚生労働省労働基準局労働保険徴収課長)、吉沢瞭一氏(神奈川県社会保険労務士会)、台豊氏(青山学院大学法学部助教授)、Lee John氏(韓国外国語大学校法科大学教授)、当方で行った。第二に、研究を進める上で、日本の社会保険労務士制度と類似したものとして、韓国の公認労務士制度があることが発見できた。そこで、韓国外国語大学のリジョン教授と共同で、公認労務制度の実態調査を行った。具体的には、試験内容、試験合格にあたっての教育、試験合格後の進路、実務における専門家としての役割の内容に関してアンケート・ヒアリングにて共同調査を行い、問題点を明らかにした。第三に、昨年度の基礎作業をもとにし、全国杜会保険労務士会連合会を通じて本格的なアンケートを調査を行うとともに、その調査結果をもとにして論文を執筆し、後述する国際シンポジウムで報告した。最後に、上記作業を通じて、韓国外国語大学、全国社会保険労務士会連合会と共同国際シンポジウムを開催することになった。開催は、平成19年7月6日に実施した。本年度は、研究目的の実現のための基礎的な作業が実施された。一番目、社会保険労務士の実態について、試験内容、試験合格にあたっての教育、試験合格後の進路、実務における専門家としての役割の内容に関してアンケート・ヒアリングにて調査を行い、問題点を明らかにした。また、これら専門家が扱う労働契約関連の紛争について、学会出席、文献調査により知見を深めた。もっとも、アンケートについては実施計画のすべてが実行できなかったため、その一部が翌年度に積み残された。二番目は、社会保険労務士以外に、雇用・労働に関する専門家として実務的に活動している者、具体的には、弁護士、いわゆる人事コンサルタント、人事労務担当職員、労働組合役員等々に対するヒアリングを通じて、それぞれの専門家としての機能、現状と問題点を明らかにした。三番目は、予想以上に韓国の法制が重要であることが理解されたため、予定を変更して、韓国における社会保険労務士法制と、その実態調査について海外調査を行った。具体的には、崔弁護士事務所を拠点にしながら、韓国外語大学李教授に文献収集等の協力をして頂き、何人かの弁護士、韓国の公認労務士にヒアリングを行うとともに、公認労務士協会へのインタビューも行った。以上の作業から、雇用・労働分野における専門家の育成・活用について、国として制度的に関与すべき点について、彼らに必要なリーガルマインドとは何かについて、考察および提言を行う前提作業のかなりの部分が行われた。本研究は、雇用・労働分野における専門家の育成および活用に関して、文献調査・実態調査・比較法研究を行ったものである。本研究の具体的な成果として、下記の8点を指摘できる。(1)雇用・労働分野における代表的な専門家である社会保険労務士に対して、全国社会保険労務士会連合会の協力を得てアンケート調査を行い、社会保険労務士の活動の実態、実務における専門家としての役割の内容を明らかにした。(2)社会保険労務士以外に、雇用・労働に関する専門家として実務的に活動している者の専門家としての機能、現状と問題点を、ヒアリング調査等によって明らかにした。(3)雇用・労働に関する専門的知識・判断能力に関する教育のあり方について、(1)の成果に基づいて、検討を行った。(4)いわゆる現行社会保険労務士に関する法制度について、改正の経緯を含めて、立法過程の研究を行い、法制度の課題を明らかにした、

(5)韓国の社会保険労務士である公認労務士に対して、韓国公認労務士協会ならびに韓国外国語大学の協力を得てアンケート調査を行い、公認労務士の実態を初めて明らかにした。(6)社会保険労務士に求められる役割に応えられるような試験制度の改革、その後の教育システムのあり方(特に高等教育との連携)、法的紛争手続への関与(司法書士等との比較)等について検討を行った。(7)労働契約法が展開しつつある中国において、労働紛争への専門家の関与について明らかにした。(8)雇用・労働分野における専門家の育成・活用について、法制度的として関与すべき点について全体的な視野からの提言を行うとともに、彼らに必要なリーガルリテラシーについて考察を行った。本研究の公表は、平成18年12月に行った、青山学院大学大学院法学研究科ビジネス法務専攻=全国社会保険労務士会連合会共催の「社会保険労務士の将来」で行われ、さらに、平成19年7月に韓国外国語大学で行う予定である全国社会保険労務士会連合会=韓国公認労務士協会共催の「人事労務分野における専門家の可能性社会保険労務士制度・公認労務士制度の比較を通じて」というシンポジウムで行われる予定である。
ほ乳期の栄養制御による豚の筋肉内脂肪調節機構の解明

ほ乳期におけるエネルギーおよびタンパク質摂取量制限が筋肉内脂肪蓄積に及ぼす影響を明らかにすることを目的として実験を行った。その結果、摂取量制限により、タンパク質分解が抑制されると同時に合成も抑制されために筋肉の発達が抑制されることが明らかとなった。また、総コラーゲン含量は増加し、筋肉内脂肪含量は変化しないことが明らかとなったが、コラーゲンおよび脂質代謝関連遺伝子のmRNA発現量には影響しなかった。以上から、ほ乳期におけるエネルギー量およびタンパク質摂取量制限は、筋肉内コラーゲンタイプおよび筋肉内脂肪細胞合成に影響を及ぼさないことが示唆された。本研究では、筋肉内脂肪蓄積に重要な影響を及ぼすと考えられるほ乳期に焦点を絞り、エネルギーおよびタンパク質摂取量の制限が筋肉タンパク質代謝、結合組織および筋肉内脂肪細胞の分化に及ぼす影響を明らかにすることを目的として行った。【方法】供試動物は、父方半兄弟LWD雌子豚8頭を用いた。分娩後3日間は初乳を給与し、3日齢になった時点で実験を開始した。処理区は、養分要求量を充たす量を給与する対照区と、ビタミン、ミネラル摂取量は充足させ、エネルギーおよびタンパク質摂取量のみ対照区の50%に相当する量を給与する試験区の2区とした。試験期間は、3日齢から離乳時である28日齢までを試験期間とし、28日齢到達時点でと畜サンプリングを行った。サンプリング部位は胸最長筋とし、胸最長筋の筋肉重量、筋肉内脂肪含量および総コラーゲン含量を測定し、また、凍結切片を作成し、筋肉内脂肪細胞および結合組織の染色を行った。【結果】試験区の飼料摂取量は対照区の1/2程度であった。このことから、試験区の体重および日増体量は対照区の約半分であり有意に低い値を示した(P<0.05)。胸最長筋肉重量は、試験区は対照区より有意に高かった(P<0.01)が、体重あたりの胸最長筋肉重量は処理区間で差は認められなかった。また、筋肉内脂肪含量(%)は処理区間で差はなかった。総コラーゲン含量は、試験区が対照区より多い傾向(P<0.1)を示した。また、凍結切片における筋肉内結合組織をアザン染色した場合、試験区が対照区より染色部面積が多かった。以上から、摂取量を制限することにより、筋肉発達は抑制されるが、筋肉内結合組織含量は増加する可能性が示唆された。栄養制御による筋肉内脂肪蓄積のメカニズムの一端を明らかにすることを目的として、平成23年度は特に、筋肉タンパク質の合成および分解、コラーゲンタイプの発現パターンおよび脂肪細胞の分化マーカーの測定を行い、ほ乳期のエネルギーおよびタンパク質摂取量制限による筋肉および結合組織と筋肉内脂肪の蓄積との関連について調べた。【方法】供試動物は父方半兄弟LWD雌子豚16頭を用いた。試験期間は3日齢から28日齢までとし、28日齢到達時点でと畜した。サンプリング部位は胸最長筋とし、コラーゲンmRNA(I、III、IV型)発現量および脂質代謝関連遺伝子(PPARγ、PPARδ、C/EBPα、アディポネクチン、SREBP1)の発現を測定した。また、筋肉タンパク質分解酵素(カルパイン、プロテアソーム、カテプシン)について測定を行い、タンパク質合成の指標としてS6タンパク質のリン酸化について測定した。【結果】胸最長筋肉重量は、試験区は対照区より有意に高かった(P<0.01)。一方で、筋肉タンパク質分解酵であるカテプシン(BおよびL)において試験区が対照区より有意に低い値を示し(P<0.01)、また、S6タンパク質のリン酸化は低い値を示した(P<0.05)。このことから、タンパク質分解は抑制されていたものの合成も抑制されたために、筋肉重量の増加が抑制されたと考えられた。一方、各タイプのコラーゲンおよび脂質代謝関連遺伝子のmRNA発現量は処理区間で差がなかった。以上から、ほ乳期における栄養制限によって筋肉発達が抑制されたこと、コラーゲンおよび脂質代謝関連遺伝子に関しては、筋肉内脂肪の蓄積との関連性は認められないことを明らかにした。
古墳時代中期王権中枢部における埴輪生産体制の実証的研究―奈良市佐紀古墳群を中心に

古墳時代の研究では、「王陵級」と呼ばれる超巨大古墳の様相把握が最も重要である。奈良県奈良市に所在するウワナベ古墳は墳長255mを測る超巨大古墳である。外堤の一部を奈良国立文化財研究所が発掘調査し、100本を超える埴輪が原位置で取り上げられている。王陵級古墳の様相を詳細かつ具体的に知ることのできる好例である。平塚1号墳、平塚2号墳、大和5号墳という陪塚と目される古墳についても調査が及んでおり、主墳と陪塚を一体的に比較検討できるのも有利な点といえる。しかし、発掘調査報告書では資料の一部の提示にとどまり全体の埴輪群構成を知ることはできなないため、資料の再整理とその成果の速やかな公表が求められる。そこで、本研究は、ウワナベ古墳出土埴輪を中心に佐紀古墳群出土埴輪の整理・研究を通じて、古墳時代中期の王陵級古墳における埴輪群組成の実態をあきらかにすることを目的とし、畿内中枢部における埴輪生産体制の時系列的な変化とその背後にある王権による労働力編成の在り方を実証的に論じることを目指す。埴輪群の構成を理解するためには、悉皆的な器種同定および接合検討により器種組成をあきらかにし、そのうえで同工品分析をおこない埴輪工人の編成を把握する必要がある。2年目となる2018年度は、前年度に引き続き、ウワナベ古墳出土埴輪の注記と接合検討をおこなった。また、奈文研が所蔵する佐紀古墳群関連資料である東院下層の埴輪窯出土資料の所在確認と出土状況の検討をおこなった。そして、2017年度に整理を終えたウワナベ古墳造出周辺で採集された埴輪について、『奈文研紀要2018』において報告した。注記および接合検討をおこなう人員確保が困難であったが、学生アシスタント1名を採用することができ、注記と接合検討を確実に進めることができた。ただし、学生アシスタント1名を加えるのみでは作業量に比して人員不足であり、進捗はやや遅れていると言わざるを得ない。このような限られた中ではあるが、ウワナベ古墳造出周辺で採集された埴輪について2017年度に整理を終え、その成果を2018年度刊行の『奈文研紀要2018』において報告した。併せて、ウワナベ古墳などに埴輪を供給したと目される東院下層の埴輪窯の資料について、本研究との高い関連性を考慮し整理対象に加え、前年に必続きその所在確認と出土状況の検討などもおこなった。また、計測の精度向上と迅速化・簡便化を目指し、Agisoft Metashapeを導入した。2018年度は注記・接合・実測といった作業をおこなう人員について、学生アシスタント1名を確保できたものの、作業量に比しての人員不足は否めず、研究の進捗に課題が残った。そこで2019年度は、学生アシスタントをもう1名追加することで人員不足を補い、ウワナベ古墳出土埴輪の注記・接合検討・実測を進め、同工品分析に向けての基礎的な整理をおこなう。また、人員不足を補うため導入したAgisoft Metashapeを用い、実測作業やデータ取得の迅速化、効率化を目指す。併せて、平城宮東院下層埴輪窯出土資料の整理を進める。古墳時代の研究では、「王陵級」と呼ばれる超巨大古墳の様相把握が重要である。初年度となる2017年度は、奈文研が所蔵する佐紀古墳群関連資料の所在確認と、整理対象古墳となるウワナベ古墳、平塚1号墳、平塚2号墳の埴輪の出土状況の検討、およびウワナベ古墳出土埴輪の一部について、注記と接合検討、実測をおこなった。また、ウワナベ古墳などに埴輪を供給したと目される平城宮東院下層の埴輪窯の資料についても、本研究との高い関連性を考慮し整理対象に加えた。ウワナベ古墳造出周辺で採集された埴輪について整理を終え、円柱をもつ家形埴輪が造出に配置されていたことが新たにあきらかになった。この成果は『奈文研紀要2018』において報告予定である。

注記および接合検討をおこなう人員確保が困難で、その部分については進展に遅れが認められるものの、整理対象古墳であるウワナベ古墳、平塚1号墳、平塚2号墳の埴輪の所在確認や、一部資料についての注記と接合検討は確実に進めることができた。特に、ウワナベ古墳造出周辺で採集された埴輪については、注記・接合検討・実測・トレースを終えることができた。併せて、ウワナベ古墳などに埴輪を供給したと目される東院下層の埴輪窯の資料についても、本研究との高い関連性を考慮し整理対象に加え、その所在確認をおこなった。また、計測の精度向上と迅速化・簡便化を目指し、日本情報考古学会に参加し、三次元計測について知見を深めた。古墳時代の研究では、「王陵級」と呼ばれる超巨大古墳の様相把握が最も重要である。奈良県奈良市に所在するウワナベ古墳は墳長255mを測る超巨大古墳である。外堤の一部を奈良国立文化財研究所が発掘調査し、100本を超える埴輪が原位置で取り上げられている。王陵級古墳の様相を詳細かつ具体的に知ることのできる好例である。平塚1号墳、平塚2号墳、大和5号墳という陪塚と目される古墳についても調査が及んでおり、主墳と陪塚を一体的に比較検討できるのも有利な点といえる。しかし、発掘調査報告書では資料の一部の提示にとどまり全体の埴輪群構成を知ることはできなないため、資料の再整理とその成果の速やかな公表が求められる。そこで、本研究は、ウワナベ古墳出土埴輪を中心に佐紀古墳群出土埴輪の整理・研究を通じて、古墳時代中期の王陵級古墳における埴輪群組成の実態をあきらかにすることを目的とし、畿内中枢部における埴輪生産体制の時系列的な変化とその背後にある王権による労働力編成の在り方を実証的に論じることを目指す。埴輪群の構成を理解するためには、悉皆的な器種同定および接合検討により器種組成をあきらかにし、そのうえで同工品分析をおこない埴輪工人の編成を把握する必要がある。2年目となる2018年度は、前年度に引き続き、ウワナベ古墳出土埴輪の注記と接合検討をおこなった。また、奈文研が所蔵する佐紀古墳群関連資料である東院下層の埴輪窯出土資料の所在確認と出土状況の検討をおこなった。そして、2017年度に整理を終えたウワナベ古墳造出周辺で採集された埴輪について、『奈文研紀要2018』において報告した。注記および接合検討をおこなう人員確保が困難であったが、学生アシスタント1名を採用することができ、注記と接合検討を確実に進めることができた。ただし、学生アシスタント1名を加えるのみでは作業量に比して人員不足であり、進捗はやや遅れていると言わざるを得ない。このような限られた中ではあるが、ウワナベ古墳造出周辺で採集された埴輪について2017年度に整理を終え、その成果を2018年度刊行の『奈文研紀要2018』において報告した。併せて、ウワナベ古墳などに埴輪を供給したと目される東院下層の埴輪窯の資料について、本研究との高い関連性を考慮し整理対象に加え、前年に必続きその所在確認と出土状況の検討などもおこなった。また、計測の精度向上と迅速化・簡便化を目指し、Agisoft Metashapeを導入した。2017年度は注記・接合・実測といった作業をおこなう人員を確保が困難で、研究の進捗に課題が残った。そこで2018年度以降は、必要な人員を確実に確保することで、ウワナベ古墳、平塚1号墳、平塚2号墳の残る資料の注記・接合検討・実測を進め、同工品分析に向けての基礎的な整理をおこなう。併せて、平城宮東院下層出土埴輪の整理を進める。また、コナベ古墳や大和5号墳といった関連資料を調査し、比較検討をおこなう。2018年度は注記・接合・実測といった作業をおこなう人員について、学生アシスタント1名を確保できたものの、作業量に比しての人員不足は否めず、研究の進捗に課題が残った。
有機金属高分子を前駆体としたナノ構造を有するSi-Ge合金薄膜の形成と光電子物性

本課題では,3次元状のSiおよびGe主鎖が有機置換基修飾によって可溶化された構造の有機金属ポリマー(有機シリコンおよびゲルマニウムナノクラスター)を前駆体として,ナノ構造を有するSi-Ge合金薄膜を形成し,それらナノ構造に由来した特異な光電子物性の解明および新規物性発現を目的とする研究を行った。有機シリコンナノクラスターと有機ゲルマニウムナノクラスターの共重合ポリマーを合成し構造解析を行ったところ,有機シリコン-ゲルマニウムナノクラスター共重合体のラマンスペクトルにおいては,Si-Si, Si-Ge, Ge-Ge結合の格子振動のバンドが観測され,モノマー組成に対応したラマン散乱強度の変化が観測された。Si-Ge合金薄膜形成を,有機シリコンナノクラスター,有機シリコン-ゲルマニウムナノクラスター共重合体,有機ゲルマニウムナノクラスターの組み合わせによって行った。有機ゲルマニウムナノクラスター前駆体においては,CWレーザーであるArレーザー照射によって,微結晶ゲルマニウムの形成が観測された。このような,レーザー誘起熱分解法においては,顕微鏡対物レンズで集光したレーザー光のスキャンによって,約1μmの分解能で微結晶ゲルマニウムのマイクロパターン形成を行うことができた。有機シリコンナノクラスター前駆体の微結晶化においては,よりエネルギー密度の高いパルスレーザー(エキシマーレーザー,Nd : YAGレーザー)の照射が必要であった。さらに,有機シリコンナノクラスターと有機ゲルマニウムナノクラスターの積層膜前駆体や有機シリコンーゲルマニウムナノクラスター共重合体薄膜前駆体へのレーザー誘起熱分解法の適用によってSi-Ge合金薄膜の形成をラマンスペクトルから確認し,それら薄膜の光学的バンドギャップや導電率に及ぼすレーザー照射条件の影響を明らかにした。本研究は,3次元状のSiおよびGe主鎖が有機置換基修飾によって可溶化された構造の有機金属リマー(有機シリコンおよびゲルマニウムナノクラスター)を前駆体として,ナノ構造を有するSi-Ge合金薄膜を形成し,それらナノ構造に由来した特異な光電子物性の解明および新規物性発現を目的とする。本年度は以下に示すような実験により,有機金属ポリマー前駆体法によるSi-Ge合金薄膜形成の可能性を明らかにした。(1)これまで明らかにしてきた有機シリコンナノクラスター合成法をゲルマニウム系に適用し,種々の有機置換基を有する有機ゲルマニウムナノクラスターの合成を行った。有機置換基としてはtert-ブチル基の場合に,より低温での効果的な有機置換基の脱離と無機ゲルマニウム化が観測された。(2)有機ゲルマニウムナノクラスターから無機ゲルマニウムへの構造および光電子物性の変化の検討を行った。真空下での加熱処理においては,200°Cでのアモルファスゲルマニウムの形成,500°Cからの微結晶ゲルマニウムの形成がラマンスペクトルにおいて観測された。れにともなう光学的バンドギャップや電導率の変化を明らかにすることができた。(3)有機ゲルマニウムナノクラスターのレーザー誘起熱分解法によるナノ結晶ゲルマニウム薄膜形成についての検討を行い,レーザー照射条件(エネルギー密嵐波長)と結晶化への影響を検討した。レーザー誘起熱分解法によって形成されるゲルマニウム薄膜の構造をラマンスペクトルや顕微鏡観察によって明らかにした。(4)有機シリコンナノクラスター塗布膜と有機ゲルマニウムナノクラスター塗布膜との積層化を行い,その積層膜へのレーザー誘起熱分解法の適用によるSi-Ge合金形成についての検討を行った。本年度は,有機シリコンナノクラスターと有機ゲルマニウムナノクラスターの共重合ポリマーの合成と構造解析,Si-Ge合金薄膜形成についての検討を行った。

有機シリコン-ゲルマニウムナノクラスター共重合体のラマンスペクトルにおいては,Si-Si, Si-Ge, Ge-Ge結合の格子振動のバンドが観測され,モノマー組成に対応したラマン散乱強度の変化が観測された。Si-Ge合金薄膜形成を,有機シリコンナノクラスター,有機シリコン-ゲルマニウムナノクラスター共重合体,有機ゲルマニウムナノクラスターの組み合わせによって行った。有機ゲルマニウムナノクラスター前駆体においては,CWレーザーであるArレーザー照射によって,微結晶ゲルマニウムの形成が観測された。このような,レーザー誘起熱分解法においては,顕微鏡対物レンズで集光したレーザー光のスキャンによって,約1μmの分解能で微結晶ゲルマニウムのマイクロパターン形成を行うことができた。有機シリコンナノクラスター前駆体の微結晶化においては,よりエネルギー密度の高いパルスレーザー(エキシマーレーザー,Nd : YAGレーザー)の照射が必要であった。さらに,有機シリコンナノクラスターと有機ゲルマニウムナノクラスターの積層膜前駆体や有機シリコン-ゲルマニウムナノクラスター共重合体薄膜前駆体へのレーザー誘起熱分解法の適用によってSi-Ge合金薄膜の形成をラマンスペクトルから確認し,それら薄膜の光学的バンドギャップや導電率に及ぼすレーザー照射条件の影響を明らかにした。
都市沿岸域における残留PCB濃度の予測と低減策

本研究の目的は、東京湾の魚介類および堆積物中のPCBの分布を明らかにし、PCBの供給源を予想することである。本年度の研究から以下のことが明らかになった。ムラサキイガイ中のPCB濃度は横浜から江戸川河口にかけての湾奥部で相対的に濃度が高く、湾奥部にPCBの供給源があることが示唆された。表層堆積物中のPCB濃度も湾奥、特に京浜運河、東京港内で高濃度であった。これらの堆積物の分析結果も湾奥部にPCBの供給源があることを示唆している。新たな供給と過去(PCBの使用禁止以前)に供給されたものを区別するために、分枝型アルキルベンゼンをこれらの堆積物試料についてPCBと同時に分析した。分枝型アルキルベンゼンは過去(1958年から1970年まで)に合成洗剤の原料として使われ洗剤の使用に伴い水環境へ放出されており、その使用年代はPCBの使用年代と類似している。またその物理化学的性質もPCBと類似していおり、過去に供給され堆積したPCBの指標として用いることが出来ると考えられている。堆積物中のPCBsと分枝型アルキルベンゼンの分布は全体として類似していた。すなわち、PCBが高濃度の地点の大部分では分岐型アルキルベンゼンも高濃度であった。このことから東京湾沿岸で検出されたPCBの大部分は過去に堆積したものが水平方向、鉛直方向の再移動を繰り返して堆積物の表層に残留しているものと推察された。ただし、いくつかの地点では分岐型アルキルベンゼン濃度が低いにも関わらず高濃度のPCBが検出され、これらの地点では新たなPCBの流入があったものと推定される。来年度は堆積物の撹乱、再移動過程を組み込んだモデルを構築し、今後数十年のPCBの濃度の推移を予測したい。さらに、これらの湾岸の運河、港湾、河口の堆積物の浄化策(浚渫等)を講じた場合、PCB濃度の低減にどの程度の効果があるのかを予測し、効果的な低減策を提言したい。
次世代のプラズマ対向材料-トリチウム相互作用に関する基礎的研究

本研究では、(a)HHFC(High Heat Flux Components)の開発、(b)トリチウム使用、など、次世代のプラズマ-材料相互作用研究における最重要課題に関する様々な実験や解析を試みた。(1)定常プラズマ中にCH_4あるいはC_2H_2といった炭化水素ガスを導入したり、あるいは直接黒鉛系材料をさらす実験を行った。その結果、各炭化水素についてCHラジカルに起因する発光ピークを確認するとともに、CHに比べC_2がよりプラズマ中に浸透しやすいこと、さらには、荷電状態としてはC^+が最も存在確率が高いことなど見出した。(2)境界プラズマのシミュレーションについては、温度勾配に起因するthermal forceの効果を考慮した解析を提案するとともに、さらに急峻な温度勾配下で非局所輸送が起こると考え、その解析を試みた。その結果非局所輸送によるプラズマ温度ならびに密度分布への影響が明らかになった。(3)将来のトリチウム実験を見据えて、トリチウムガスの精製を金属膜の水素透過現象を利用して行う方法の可能性を検討するために、Nbに対する重水素透過実験を行った。その結果、イオン駆動による重水素の透過率は20-30%にも達し、近年この金属について指摘されている「超透過」を示唆する結果が得られた。また、透過性の制御に重要な影響を及ぼす表面不純物の挙動に関する知見が「その場」表面分析の併用によって得られた。(4)トリチウム実験を行う試験部を製作し、既設の超高真空システムに組み込んだ。トリチウムは閉鎖系で取り扱われることになり、また、真空容器の容積を小さくしたことでトリチウムの分析感度が改善された。本装置体系を用いて実際に0.6GBqのトリチウムガスを導入し、ニッケル試料に対してトリチウムビーム注入による昇温脱離試験を行った。本研究は、次世代のPMI(プラズマ-材料相互作用)研究において、(1)HHFC(High Heat Flux Components)の開発、(2)トリチウム使用、の問題を最重要課題と認識し、上記項目に関する様々な実験や解析を試みるものである。今年度は、まず、既設のプラズマ発生装置を用いた粒子負荷実験を行うとともに、さらに、メタン(CH_4)やアセチレン(C_2H_2)のような炭化水素ガスをプラズマに吹き付け、「その場」発光測定を行うことにより、不純物粒子のプラズマ中での分布に関する知見が得られた。また、2次元境界プラズマモデルを用いて、大型装置のダイバータ領域におけるプラズマの解析を行った。さらに現在、これに対向材料との相互作用を加味したモデル化を検討している。一方、トリチウムを使用する実験においては、現有の実験設備とトリチウム取り扱いに関する制約を考慮した場合、果たして評価に耐え得るだけの成果があげられるのか、計画の撤回も含めて研究グループ内で細部を再検討していたため、当初の予定より遅れを生じることとなった。しかし、最終的には、トリチウムの実験は国内外の趨勢からも必要であると判断し、これを次年度の最重要課題として集中的に取り組むことにした。今後の実験を睨みつつ、水素あるいは重水素イオンビームをホウ素含有黒鉛試料に照射し、昇温脱離によって放出されるCH_4とCD_4の挙動の相違(同位体効果)を予備的に調べるとともに、別途炭化水素放出モデルを作成し、この材料について指摘されている炭化水素生成抑制のメカニズムについても検討した。

その結果、各炭化水素についてCHラジカルに起因する発光ピークを確認するとともに、CHに比べC_2がよりプラズマ中に浸透しやすいこと、さらには、荷電状態としてはC^+が最も存在確率が高いことなどを見いだした。(2)境界プラズマのシミュレーションについては、温度勾配に起因するthermal forceの効果を考慮した解析を提案するとともに、さらに急峻な温度勾配下で非局所輸送が起こると考え、その解析を試みた。その結果非局所輸送によるプラズマ温度ならびに密度分布への影響が明らかになった。(3)将来のトリチウム実験を見据えて、トリチウムガスの精製を金属膜の水素透過現象を利用して行う方法の可能性を検討するために、Nbに対する重水素透過実験を行った。その結果、イオン駆動による重水素の透過率は2030%にも達し、近年この金属について指摘されている「超透過」を示唆する結果が得られた。また、透過性の制御に重要な影響を及ぼす表面不純物の挙動に関する知見が「その場」表面分析の併用によって得られた。(4)トリチウム実験装置を行う試験部を製作し、既設の超高真空システムに組み込んだ。トリチウムは閉鎖系で取り扱われることになり、また、真空容器の容積を小さくしたことでトリチウムの分析感度が改善されたと考えている。現在(本報告書提出時点)トリチウムの導入にむけた最後の調整を行っており、年度内にトリチウム試験が行われる運びである。
造血系におけるトランスフェリン・レセプター2の発現と機能の解析

【背景】当研究期間中に、transferrin receptor2(TfR2)の先天的変異を伴う家族性ヘモクロマトーシス3型が世界各地より報告された。また、UCLA/Cedars-Sinai Medical CenterのPhillip Koeffler、Saint Louis大学のRobert Flemingらとの共同研究で作成したTfR2変異マウスでも、ヘモクロマトーシスと類似した肝臓への鉄の沈着がみられたことから、この分子の鉄代謝への関わりが確実となった。本研究では、造血系に的を絞ってこの分子の発現と機能の解析を行ってきた。【方法・結果】まず、大腸菌に発現させたTfR2蛋白、およびTfR2合成ペプチドを抗原として、2種類の抗ウサギ・ポリクローナル抗体を作成した。これらの抗体の特異性と感受性は、TfR2またはtransferrin receptor1を強制発現させたCHO-TRVb細胞をもちいて調べた。作成した2つの抗TfR2抗体は、免疫組織学的染色およびウエスタンブロッティングにおいて有用であった。次に、これらの抗体を用いて、サンドウイッチELISA法で血清中のTfR2を測定した。血清中のTfR2は感度以下であった。測定感度を改善する余地は残されているが、TfR2は主に細胞内および膜上に存在するものと結論した。さらに、これらの抗体を用いて正常および血液疾患の骨髄細胞を免疫組織学的に調べた。赤芽球系細胞が陽性に出る傾向がみられたが、骨髄系細胞と巨核球については結果が一定しなかった。臨床検体では赤白血病(AML-M6)の1例で非常に強いTfR2の発現が確認された。共同研究で作成したTfR2変異マウスの骨髄・末梢血液像は正常であった。骨髄細胞のコロニーアッセイ(CFU-GM, BFU-EおよびCFU-MEG)でも野生型マウスとの差はみられなかった。【考察・結論】最近の報告は、肝臓由来のペプチド・ホルモンであるhepcidinが、鉄のホメオスタシスに中心的な役割を果たしていることを示唆している。私は、TfR2が肝臓におけるtransferrinのセンサーとして、hepcidinの発現または放出に関与しているのではないかと考えているが、これについては現在動物モデルなどを用いて解析中である。また、臨床検体を用いた研究では赤白血病細胞に蛋白レベルでの高発現が確認されたが、今後、多数例で解析を行い、その意義について検討したいと考えている。1,Maltose-binding proteinとtransferrin inreceptor 2(TfR2)の細胞外ドメインを結合したキメラ蛋白を大腸菌に発現させ、これを抗原としてウサギに免役し、抗体を作成した。この抗体の特異性と感受性を、human TfR2を発現させたtransferrin receptor 1(TfR1)欠損Chinese hamsterovary細胞、TfR1を強制発現させた細胞、コントロール細胞をもちいて、免疫組織学的染色およびウエスタン・ブロッティングを行った。免疫組織学的には、抗体200-500倍希釈でTfR2細胞が特異的に染まった。

ウエスタンブロッティングでは、1次抗体x200希釈でTfR2細胞のlysateのみに、約105kdの非常に強いバンドがみられた。これらのことから、作成した抗TfR2抗体が免疫組織学的染色およびウエスタンブロッティングにおいて、有用であることが分かった。2、次にこの抗体を用いて、正常および血液疾患の骨髄細胞を免疫組織学的にしらべた。赤芽球系細胞が陽性に出る傾向がみられたが、骨髄系細胞と巨核球については結果が一定しなかった。臨床検体では赤白血病(AML-M6)の1例で非常に強いTfR2の発現が確認された。3,Human TfR2の3次構造を、公表されているTfR1の構造との比較から解析し、TfR2に特異的かつ分子の表面に出ているアミノ酸配列を選んだ。これらのなかから更に同一塩基のストレッチを除外し、塩基性の分布などを参考に1つの配列に絞り、宝酒造に依頼してこの配列の合成ペプチドを作成した。架橋後、これを抗原として、抗ウサギポリクローナル抗体を作成した。現在この抗体の特異性と感受性、有用性を解析中である。4,今後、上記二つの抗体のうち一つをペルオキシダーゼ標識し、サンドウイッチELISAの系を確立、さらに血清中のTfR2の定量を行う予定である。5,可溶性TfR2の作成については、自然に近い糖鎖を付加するためにSf9細胞をもちいて発現させる予定であり、現在進行中である。この研究期間中に、transferrin receptor 2(TfR2)の先天的変異を伴う家族性ヘモクロマトーシスが世界各地より報告され、この分子の鉄代謝への関わりが確実視されるに至っている。本研究では、造血系に的を絞ってこの分子の発現と機能の解析を行ってきた。1,Maltose-binding proteinとTfR2の細胞外ドメインを結合したキメラ蛋白を大腸菌に発現させ、これを抗原としてウサギに免役し、抗体を作成した。TfR2に特異的なアミノ酸配列から合成ペプチドを作成し、これを抗原として、別の抗ウサギポリクローナル抗体を作成した。これらの抗体の特異性と感受性を、TfR2を発現させたCHO-TRVb細胞、transferrin receptor 1を発現させた細胞、およびコントロール細胞をもちいて、調べた。その結果、作成した2つの抗TfR2抗体が免疫組織学的染色およびウエスタンブロッティングにおいて、有用であることが分かった。3,上記二つの抗体のうち一つをペルオキシダーゼ標識し、サンドウィッチELISAを試みているが、血清中のTfR2の検出には現在のところ至っていない。4,現在、競合的ELISAや、分子の機能解析などのために、可溶性TfR2をSf9細胞に大量発現させる系を作成中である。
ポリマー固定化キラルルイス酸による触媒的不斉アルドール反応

式(1)に従って、各種高分子共重合法で、光学活性なポリマーを得た。仕込み組成や重合方法の差によって数種類のポリマーが得られて、それを用いて不斉アルドール反応を行った。またグルタミン酸をgamma位でスチレン系ポリマーに結合させた重合体も合成し反応を検討した。式(2)の反応を基準反応として、触媒的不斉アルドールに対する合成高分子の効果を詳細に検討した。反応は得られたキラルポリマーへBH_3、THFを加え課題のポリマー固定化キラルルイス酸を系内で作成し、続いて低温で基質を加えてアルドール反応を行った。現在まだ反応の条件の検討中であり、モノマーの反応ほど高い選択性は達成されてはいないが、高分子を利用することで、反応処理さらに繰り返しリサイクルにすぐれていることが判明した。たとえばキラルモノマー/スチレン/DVB 1:8:1の懸濁重合によって得たポリマーを用いた触媒では64%eeというエナンチオ選択性を達成している。これらは新しい進展となっている。
ウシ体細胞核移植に及ぼす細胞周期の影響

哺乳動物の卵子を用いた核移植の実験において、ドナー細胞とレシピエント未受精卵細胞質の細胞周期の同調が極めて重要とされている。また、体細胞核を用いた核移植において、G0期のドナー細胞をM期の除核したレシピエント卵細胞質に同調及び融合することでクローン個体を作出する事ができる。そこで、各細胞周期(G0,G1,S、M及びG2期)に同調された細胞をドナーとして用いて核移植を行った。すなわち卵細胞質は、第二減数分裂中期の卵細胞質(M期)とその卵細胞質に活性化刺激を与えた活性化卵子(S期)をレシピエント卵細胞質としてそれぞれドナー細胞を融合し体外発生能を検討した。核移植卵の体外発生成績は、レシピエント卵細胞質に第二減数分裂中期の卵細胞質(M期)を用いた場合、ドナー細胞がS期以外のすべての組み合わせにおいて胚盤胞期までの発生が確認された。また、M期卵細胞質に活性化刺激を与えた活性化卵子(S期)を用いた場合、すべての組み合わせにおいて8細胞期以降への発生は阻害された。また、ドナー細胞及びレシピエント卵細胞質にM期を用いた組み合わせによって得られた核移植卵を受配雌に移植検査を行った結果、産子を得ることに成功した。これらのことにより、ウシ体細胞核移植においてドナー細胞にG0期を用いることが重要なのではなく、ドナー細胞とレシピエント卵細胞質の細胞周期の組み合わせが重要であることが明らかとなった。また、体細胞核移植には胚性細胞核を用いた核移植とは異なり、M期のレシピエント卵細胞質を用いることが重要であることから体細胞の初期化因子は胚性細胞核因子とは異なることが明らかとなった。1.様々な方法を及び薬剤を用いて、効率的でまた細胞への毒性の少ない細胞周期同調法のスクリーニングを行った。G0期への同調法として0.5%の血清濃度で培養を行う血清飢餓培養法、S期へは7.5mMのチミジン処理法、G2期へは1μg/mlのトリコスタチンA処理法、M期へは3μg/mlのノコダゾール処理法が細胞毒性の少ない適切な処理法であることが明らかとなった。2.1において適切に同調された細胞をドナーとして用いて核移植を行った。3.2において作出された核移植卵において、ドナー細胞及びレシピエント卵細胞質にM期を用いた組み合わせによって得られた核移植卵を受配雌に移植検査を行った結果、産子を得ることに成功した。これらのことにより、ウシ体細胞核移植においてドナー細胞にG0期を用いることが重要なのではなくドナー細胞とレシピエント卵細胞質の細胞周期の組み合わせが重要であることが明らかとなった。また、体細胞核移植には胚性細胞核を用いた核移植とは異なり、M期のレシピエント卵細胞質を用いることが重要であることが明らかとなった。
早期予防的介入を実現するメンタルヘルス対策のためのスマート環境構築

大学等の高等教育機関では,メンタル面の不調が原因で修学が困難になっている学生を発見し,該当者へコンタクトして原因を把握し指導やアドバイスを行っている.しかし,問題の発見時点では既に困難の除去が難しいケースが少なくない.この問題に対し,本研究はIoT/M2Mサービスとサービスコンピューティング技術を組合せ,学生の日常的な活動空間をモニタリングすることで問題発生の手がかりを獲得し,修学上の困難に陥ることが予測される学生を早期にスクリーニングし適切な指導や医療的介入に結びつけることを目的としている.本年度は,生活環境からの抽出FACTを仮説とし,既存データからのスクリーニングでどの程度の予兆推定が可能かを検証した.発展的にセンサセットの多角的利用により,センシングデータを視覚化し学生間で共有する効果を検証する共に,新たに修学支援エージェントの効果も試行した.FACTを利用した検証では,センシングデータからFACTの存在を見出せないにもかかわらず成績不振であるケースの発見により,問題の背景別に一定レベルで分離予測可能であることがわかった.困難の原因がメンタル面の不調に起因するケースとそれ以外のケース(サークル活動への傾注,アルバイト過多,勉学についていけない等)を一定レベルで分離可能にし,指導的介入により改善できるケースと医療的介入を要するケースとを分離する手段として,センサセットが有益に寄与できることがわかった.これにより,これまでの成績のみでのスクリーニングでは把握できない背景情報を,センシングデータから捕捉できることが明らかになった,研究室配属後の学生では,前年度に試行したセンサ情報の共有というコミュニティ効果を組合せる方法に加え,対話エージェントによる修学意欲の維持促進の方法等,スマート環境の高度化を図ることで学生の修学環境を良好に維持するための方策の効果を明らかにした.大学等の高等教育機関では,メンタル面の不調やうつ病が原因で「修学上の困難を抱える学生」を把握し,面談を通じて問題内容を把握し必要な指導やアドバイスを行うが,問題が把握された時点では既に,修学上の困難を取り除くことが容易ではないケースも散見される.この問題に対し,本研究はIoT/M2Mサービスとサービスコンピューティング技術を組合せ,学生の日常的な活動空間をモニタリングすることにより問題発生の手がかり情報を獲得し,修学上の困難に陥ることが予測される学生を早期にスクリーニングし,適切な指導,医療的な介入に結びつけることを目的としている.本研究により,学生が修学上の困難に陥る前にその兆候を検知し必要な対応を行うための知見を得る新たな方法と,その検出効果を明らかにする.本年度は,ライフログ取得のためのIoT/M2Mデバイスの設計開発に注力した.汎用性の高いシングルボードでIoT/M2Mデバイスを試作するもので,開発対象としたデバイスの種類は,以下の3種類である.1学生が生活する居室の照度を計測するデバイス(照度センサ)2ベッドのマットレスにかかる圧力を計測するデバイス(離床センサ)3一人暮らしの場合を想定したケースとして,居所(玄関扉)の出入りを計測するデバイス(接触センサ・赤外線センサ)上記1のセンサで就寝・起床時間を推定し,2のセンサで離床した時間を推定し,3のセンサで居所からの外出を検出する.これにより,就寝・起床,離床,外出といった最低限,かつ,おおまかな活動情報が得られ,夜遅くまでアルバイトを行っている,部屋にはいるが遅くまで起きている(眠れない),朝起きられない,起きているが大学に行かない,といった最低限のライフスタイルに関わる情報を獲得することができる.このセンサ・デバイスの試作版では特に,精度よく情報を取得できるよう,センサの選択,小型化・省電力化に考慮した.IoTデバイスの分野では急速に技術革新が進展しており,当初の想定以上に小型で省電力なシングルボードやセンサを,安価かつ手軽に選択できる状況となっている.センサ類は一般的なものを利用でき,デバイスの試作は支障なくすすめられた.また,試作デバイスからの取得データは,プライベートクラウド上のサーバへ蓄積するが,商用でプライベートクラウド環境の提供もスタートしており,支障なくプロトタイプとなるシステムを作成できた.IoT/M2Mデバイスによるデータ通信の通信速度は低速,かつ,通信量は少なくて済む一方,多くのセッションを維持する可能性がある.このようなIoTの通信特性を考慮し,IoT向けに最適化されたMVNOサービスのSIM(IoT用に設計開発されたもの)を利用し通信を行うこととした.収集データは個人のライフログ情報であり,セキュアな通信環境を保証する必要がある.このため,データはインターネットを介さずセキュリティの高いMVNOサービスを介してプライベートクラウドへ蓄積する.これにより安価にデータ収集を実現するプラットホーム構築が可能である.一方,MVNOサービスはアクティベートされた状態では利用しなくても少額ながらコストがかかり続けるため,wifi無線モジュールをシングルボード上に実装したものも試作した.こうした試作により,期待されるデータを,概ね期待される精度・コストで,取得できる見通しが立った.なお,MVNOサービスを利用した場合,デバイスは各学生の居室に分散して配置されるため各SIMの状態は遠隔で管理する.すなわち,多数の学生の居住空間に分散配置されたSIMの通信状態の監視や休止・再開等の操作をWeb上から(API経由で)行う.これにより,ユーザの同意状況に応じて速やかなセンシング基盤の管理が行える.学生による利用・設置の簡便性も考慮すると,この方法が推奨されると考える.大学等ではメンタル面の不調やうつ病が原因で「修学上の困難を抱える学生」を把握し,面談を通じて問題内容を把握し必要な指導やアドバイスを行うが,問題が把握された時点では既に,修学上の困難を取り除くことが容易ではないケースも散見される.この問題に対し,本研究はIoT/M2Mサービスとサービス

コンピューティング技術を組合せ,学生の日常的な活動空間をモニタリングすることにより問題発生の手がかり情報を獲得し,修学上の困難に陥ることが予測される学生を早期にスクリーニングし,適切な指導,医療的な介入に結びつけることを目的としている.本研究により,学生が修学上の困難に陥る前にその兆候を検知し必要な対応を行うための知見を得る新たな方法と,その検出効果を明らかにする.本年度は,昨年度試作したIoT/M2Mデバイスの試作品の基盤化に加え,試験的利用と評価を行った.並行して試験評価にもとづき収集できたFACTを成果としてまとめたが,これらのFACTを得た結果,特定のタイミングのみならず日常的な活動空間(たとえば大学の研究室でのデスクワーク)についてもモニタリングすることの必要性を把握した.そこで,FACT増強を目的としたIoT/M2Mデバイスの試作と利用・評価を行った.具体的には,学生の日常活動で利用する研究室の事務用チェアの背もたれに取り付ける3軸加速度センサの追加である.このセンサ開発によって,特定のタイミングのみならず日常的な活動空間についてもモニタリングを実現し,その効果を明らかにした.3軸加速度センサ・デバイスの試作版ではデスクワークの状態を把握するだけではなく,相互の活動状態の可視化により学生同士で相互の状態をモニタリングすることの効果も評価した.また,これらのセンサの汎用的かつ安価な利用をめざしLPWAを利用したため,広域的にセンサ(屋外)を設置しデータ収集する実験を派生的に実施した.IoTデバイスに関し,本年度更に昨年と異なるメーカによる,より小型で省電力なシングルボート,センサデバイスを試した.これらは安価かつ手軽に選択でき,パーツ汎用品として流通が始まっており量産化が可能である.試作デバイスからの取得データは,室内用LPWA(Low Power Wide Area Network)を介しプライベートクラウド上のサーバへ蓄積し,支障なくプロトタイプシステムを構築できた.IoT/M2Mデバイスによるデータ通信速度は,低速かつ通信量が少なくて済む一方,多くのセッションを維持する可能性がある.昨年まで,この点を考慮しIoT向けに最適化されたMVNOサービスのSIM(IoT用に設計開発されたもの)を用いて通信を行っていた.本年度はLoRaWAN(LoRa)を設置し,室内外に一定数のセンサデバイスが設置された状況で,セキュアな通信環境を保証しつつ,インターネットを介さずプライベートクラウドへ蓄積するデータストリームを評価した.これによりLoRa経由でのデータ収集の実現可能性を評価し,個々に多様な制約を抱える通信環境を考慮しつつ概ね期待される精度・コストでデータ取得できることを示した.なお,この手続きにより取得されたデータから一定のFACTを整理収集することができた.この成果を学会発表すると共に,日常的な活動空間(たとえば大学の研究室でのデスクワーク)についてもモニタリングすることの意義を見出した.
デンマーク黄金時代におけるキルケゴールのヘーゲルに対する関係

本研究は、「19世紀デンマーク黄金時代におけるキルケゴールのヘーゲルに対する関係」と題し、19世紀デンマーク思想史におけるヘーゲル哲学の受容問題とヘーゲル批判の文脈から、これまでほとんど知られてこなかった、キルケゴールのヘーゲルに対する思想的影響関係の新側面を解明する。これまでの研究史において初期思想から仮名著作まで一貫して反ヘーゲル的な傾向を読み取られてきたキルケゴールの初期思想のテキストを、同時代のデンマークヘーゲル主義の影響関係から根本的に見直し、ヘーゲルとヘーゲル主義に対する肯定的で積極的な影響関係を明らかにする。
海洋深層循環が海洋炭素循環に果たす役割とその気候への影響の評価に関する研究

本年度は研究の最終年度として、海洋深層を含めた炭素循環を議論する際に重要となる有機物の沈降溶解過程に関するパラメータ化についての知見をまとめ、その成果をGlobal Biogeochemical Cyclesに投稿した。そこでは、近年の観測から重要視されているバラストミネラルによる輸送の影響を組み込んだパラメータ化(Ballast parameterization)を全球モデルに適用し、深層での栄養塩分布への影響を議論した。Ballast parameterizationで用いるパラメータ値は、先行研究間で大きな不確定性があったが、本研究では、現実的な深層循環場の再現に実績のある最新の海洋大循環モデルでシミュレートされた流速場を用い、さらに衛星の観測をもとに見積もられた生物生産量の分布を与えたうえで、現実的な栄養塩分布を再現しうる適切なパラメータ値をモデルシミュレーションの結果により評価した。そこで得られた最も適切なパラメータ値による有機物の鉛直輸送分布は、広く参照されているMartinによる観測分布と矛盾しない信頼のおける結果となった。感度実験の結果から、(1)深層の栄養塩分布は、(先行研究間での違いも大きい)バラストミネラルとなる炭酸カルシウムの沈降溶解過程に関わるパラメータ値に大きく依存すること、(2)バラストミネラルによる深層への栄養塩輸送は生物ポンプ全体の約3割程度を説明しうること、が示された。バラストミネラルによる有機物の輸送は深層を含めた海洋炭素循環のなかで大きな役割を持ちうることが確認され、気候変動に伴う炭素循環のより定量的な評価のためには、rain ratioの変化などを通じて起こりうるバラストミネラルによる有機物輸送の変化を議論する必要があることが示唆された。本研究では、全球海洋大循環モデルに炭素の循環を組み込んだ海洋物質循環モデルを開発し、海洋深層まで含めた全球スケールでの海洋炭素循環のモデリングを行い、海洋深層循環が炭素循環に果たす役割の理解と、その気候への影響の評価を目的とする。今年度は、海洋物質循環モデルの開発を行い、そのモデルを用いて、海洋深層での炭素濃度の分布をより現実的に再現するために必要なプロセスについて調べるためいくつかの感度実験を行った。海洋物質循環モデルの開発においては、生物モデルは最も単純なNPZDモデルを使用することとし、大気との炭素交換の計算に必要な化学過程とともに海洋大循環モデルへの組み込みを行った。また、それに加えて、海洋大循環モデルにより計算される物理場をオフラインで利用するために、オフラインモデルへの組み込みも行った。モデルでは、深層での炭素濃度、栄養塩濃度が大西洋で低く、太平洋で高くなるなどの現実の基本的な分布を再現することができたが、南大洋深層では現実よりも高くなりすぎるなど他のモデルと共通した問題も見られた。感度実験として、生物生産に関わるモデルパラメータ、沈降粒子の分解の計算に用いる分布関数を変えた実験を行った結果、深層での炭素濃度、栄養塩濃度分布は、沈降粒子分解の分布関数に大きく依存することが確認された。南大洋での問題などは、より高度な生物モデルの必要性も示唆されたが、まずは開発したモデルを用いて海洋の深層循環の変化が炭素循環に及ぼす影響を調べるための実験を今後行う予定である。今年度は、前年度までに開発を進めてきた海洋物質循環モデルを利用した実験として、地球温暖化に伴う海洋深層循環の変化が海洋炭素循環にどのような影響を与え、それが大気二酸化炭素濃度にどの程度影響しうるのかを評価するための数値実験を行った。数値実験には、海洋物理場を境界条件として利用できるオフライン版の海洋物質循環モデルを用いた。海洋の物理場については、東京大学気候システム研究センターをはじめとする研究グループで開発された大気海洋結合大循環モデルMIROCによる大気二酸化炭素濃度漸増実験の結果を利用した。数値実験として、「海洋の温度場のみが変化した場合」「海洋の循環場のみが変化した場合」などの感度実験もあわせて行い、それらの実験結果の解析を行った。その結果、海洋循環の変化による大気二酸化炭素濃度への影響は、海洋表層の温度変化による影響に比べ非常に小さいものであると見積もられた。それには、海洋深層循環の弱化に伴い海洋表層への栄養塩の供給が減少し、海洋の生物ポンプが弱化するというフィードバック機構が働いていることが関係しており、海洋深層循環の変化が海洋の基礎生産に大きく影響しうることが示唆された。感度実験の結果から、(1)深層の栄養塩分布は、(先行研究間での違いも大きい)

バラストミネラルとなる炭酸カルシウムの沈降溶解過程に関わるパラメータ値に大きく依存すること、(2)バラストミネラルによる深層への栄養塩輸送は生物ポンプ全体の約3割程度を説明しうること、が示された。バラストミネラルによる有機物の輸送は深層を含めた海洋炭素循環のなかで大きな役割を持ちうることが確認され、気候変動に伴う炭素循環のより定量的な評価のためには、rain ratioの変化などを通じて起こりうるバラストミネラルによる有機物輸送の変化を議論する必要があることが示唆された。