hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
準結晶粒子分散Al-Fe-(Cr,Mn,V)-Ti系合金粉末冶金材の耐熱強度

具体的内容:高耐熱強度Al合金を作成するための合金設計は、Al-Fe-Cr-Ti合金を基本組成として、長範囲の原子再配列を困難にさせるため、1)構成元素の原子サイズが大きく離れていること、2)多元化にすること、3)元素間の混合熱が負になること、および4)小さい拡散係数を持つ元素を添加することを考慮して行った。その結果、液体急冷したAl-Fe-Cr-Ti-Co-Mo合金で、fcc-Al相中に微細準結晶粒子が分散する組成範囲があることを見出した。これら組成(Al量が9395at%)の急冷凝固粉末を、押出し温度:673K、押出し比:11で作製した粉末成形(PM)材の573Kおよび673Kにおける引張強度(σUTS)は、それぞれ300MPa以上および150MPa以上であり優れた耐熱性を示した。透過電子顕微鏡組織は、fcc-Al相中に100nm前後の熱的に安定かつ高硬度の準結晶粒子が分散しており、これが高耐熱強度に寄与していると考えられる。中でもAl_<93>Fe_<2.45>Cr_<2.45>Mo_<0.5>Ti_<0.8>Co_<0.8>合金PM材の573Kおよび673KにおけるσUTSは、それぞれ364MPaおよび203MPaを示した。意義:Al合金の耐熱強度の開発目標値が、573Kで300MPa以上であり、本開発Al_<93>Fe_<2.45>Cr_<2.45>Mo_<0.5>Ti_<0.8>Co_<0.8>合金PM材のそれは大きく上回っており、目標を充分に達成できた。重要性など:本開発Al合金は軽量で、高耐熱強度を持っており、輸送機械用材料の高温部に使用することにより、燃費向上を計ることができ、環境問題解決のための一材料として、非常に重要な意義がある。申請者は引張試験が出来ない程、脆いと言われていた非晶質Al合金を、1987年に緻密な合金設計によって超ジュラルミンに匹敵する引張強度を持つ粘い非晶質Al-Ni-(Si, Ge)合金の開発に成功した。これを契機として、液体急冷法や粉未冶金法による非平衡・準周期構造、ナノ非平衡・準周期構造、ナノ結晶粒子分散構造を持つ高強度Al合金の開発が活発に行われるようになってきた。中でもナノ結晶粒子分散Al合金の高強度特性を利用して、「ギガス」の商標名で製品化されるに至っている。本研究では、準結晶粒子分散Al-Fe-(Cr,Mn,V)-Ti系合金粉未冶金材の耐熱強度を調べることを目的としている。3)本開発したナノ準結晶粒子分散Al-Fe-Cr・Ti-Mo合金粉未冶金材の573Kおよび673Kの最大引張強度(σUTS)は、それぞれ350MPa、200MPaであった。これらの値は、従来材の耐熱Al合金よりも大きかった。4)ナノ準結晶粒子分散Al-Fe-Cr-Ti-Mo合金粉末冶金材の673Kでの圧縮加工は良好であり、組織も安定していた。本開発合金が、673Kで安定した組織を維持し、加工が出来ることから、製品化の可能性が出てきた。

具体的内容:高耐熱強度Al合金を作製するための合金設計は、Al-Fe-Cr-Ti合金を基本組成として、長範囲の原子再配列を困難にさせるため、1)構成元素の原子サイズが大きく離れていること、2)多元化にすること、3)元素間の混合熱が負になること、および4)小さい拡散係数を持つ元素を添加することを考慮して行った。その結果、液体急冷したAl-Fe-Cr-Ti-Co-Mo合金で、fcc-Al相中に微細準結晶粒子が分散する組成範囲があることを見出した。これら組成(Al量が9395at%)の急冷凝固粉末を、押出し温度:673K、押出し比:11で作製した粉末成形(PM)材の573Kおよび673Kにおける引張強度(σUTS)は、それぞれ300MPa以上および150MPa以上であり優れた耐熱性を示した。透過電子顕微鏡組織は、fcc-Al相中に100nm前後の熱的に安定かつ高硬度の準結晶粒子が分散しており、これが高耐熱強度に寄与していると考えられる。中でもAl_<93>Fe_<2.45>Cr_<2.45>Mo_<0.5>Ti_<0.8>Co_<0.8>合金PM材の573Kおよび673KにおけるσUTSは、それぞれ364MPaおよび203MPaを示した。意義:Al合金の耐熱強度の開発目標値が、573Kで300MPa以上であり、本開発Al_<93>Fe_<2.45>Cr_<2.45>Mo_<0.5>Ti_<0.8>Co_<0.8>合金PM材のそれは大きく上回っており、目標を充分に達成できた。重要性など:本開発Al合金は軽量で、高耐熱強度を持っており、輸送機械用材料の高温部に使用することにより、燃費向上を計ることができ、環境問題解決のための-材料として、非常に重要な意義がある。
分子動力学法によるシリカの高密度多形の探索

SiO_2の高密度の多形を求めて、分子動力学計算法により、つぎの計算機実験を行った。経験的(MSー1:松井と松井正典,1988)、および非経験的(TNM:常行たち,1989)ポテンシャルを採用し、Wyckoff(1964)の集成したすべてのMX_2型およびM_2X型構造ならびにこの集成以後発見された構造につき、Si,Oのポテンシャルを与えて高圧力(200GPaまで)を加えた場合、どのような構造に落ちつくかを調べる。その結果、SiO_2において、1)ルチル型(stishoviteとして既知)、2)αーPbO_2型(stishoviteより高密度と推定されるが未確認)、3)塩化ヒドラジニウム型(筆者たち(松井と松井,1988;Parkたち,1988)によって計算機実験的には既知、ただし、165GPa以下ではルチル型の方が安定)、斜方晶系ZrO_2(大高たち,1990)の4種が最終的に高密度な原子配置であることが知られた。しかし、4)は0ー0距離に無理があるため、エネルギ-的にも不利で、密度において2)の持つ記録を更新する化合物は発見できなかった。ルチル型SiO_2は、理論と計算機実験によれば約100GPaより高い圧力下では格子力学的に不安定で、CaCl_2構造に転移する。この転移は2次もしくはそれ以上の高次の相転移で、高圧相は常圧下で回収はできない。この転移の際、系がきわめて特異なふるまいを見せることが上述の一連の計算機実験において発見され、研究の重点はこの現象の解明に切り換えられた(松井と常行,1992;山田たち,1992)。ルチル型SiO_2は、約100GPaでshearmodulusがゼロに急落する。しかし酸素イオンのパッキングはほぼ最密であるため、結晶の崩壊はおきない。この圧力から約10GPaに達する“格子力学的に保証されないルチル型の安定領域"が存在し、最終的にCaCl_2構造が真の安定相となる。この“不安定な安定性"は、より普遍的に存在する現象かも知れない。本研究は、地球マントル最下部の鉱物組成の推定に寄与するため、シリカ(SiO_2)の超高密度相を分子動力学(MD)法によって探索しようとするものである。予定通り最初の仕事として、既知の(ほとんど)すべてのAX_2組成の結晶について、SiO系の非経験的および経験的ポテンシャルを用い、SOー200GPa(300K)でどのような構造に落ちつくかを計算した。Siのように小さなイオンに対しては、基本的につぎの4種の構造しか存在しないようである:1)二塩化ヒドラジニウム構造(すでにわれわれによって“最も高精度のシリカとして提案されているもの)、2)ルチル構造と、これが歪んだ塩化カルシウム構造(これだけが実在が知られている)、3)αーPbO_2構造、4)針方晶系に歪んだZrO_2(バデリアイト)構造。これらの中で、二塩化ヒドラジニウム構造が最も高い密度を示す。

計算物理的に予知されていたルチル型SiO_2のCaCl_2への転移が、東大物性研において実験的に確認されたので、この転移(理論的に2次転移と予測されている)のメカニズムの解明が必要となった。このため上記「しらみつぶし」作戦を一時中断し、目下この転移の研究が進行中である。現在までの予察によれば、この転移は低温で2次相転移であるが、転移圧付近で音響フォノンの一つの波長が無限大になる特異な性質を持つ。このため相転移の物理学においても興味深い。また、CaCl_2型のシリカは、高温高圧(2000K、150GPa)では熱力学的に「最高密度の」シリカより安定である可能性があるため、深部マントルの鉱物として有望かも知れない。来年度は物性物理学者たちとの共同研究として発展を期している。SiO_2の高密度の多形を求めて、分子動力学計算法により、つぎの計算機実験を行った。経験的(MSー1:松井と松井正典,1988)、および非経験的(TNM:常行たち,1989)ポテンシャルを採用し、Wyckoff(1964)の集成したすべてのMX_2型およびM_2X型構造ならびにこの集成以後発見された構造につき、Si,Oのポテンシャルを与えて高圧力(200GPまで)を加えた場合、どのような構造に落ちつくかを調べる。その結果、SiO_2において、1)ルチル型(stishoviteとして既知)、2)αーPbO_2型(stishoviteより高密度と推定されるが未確認)、3)塩化ヒドラジニウム型(筆者たち(松井と松井,1988;Parkたち,1988)によって計算機実験的には既知、ただし、165GPa以下ではルチル型の方が安定)、斜方晶系ZrO_2(大高たち,1990)の4種が最終本に高密度な原子配置であることが知られた。しかし、4)は0ー0距離に無理があるため、エネルギ-的にも不利で、密度において2)の持つ記録を更新する化合物は発見できなかった。ルチル型SiO_2は、理論と計算機実験によれば約100GPaより高い圧力下では格子力学的に不安定で、CaCl_2構造に転移する。この転移は2次もしくはそれ以上の高次の相転移で、高圧相は常圧下で回収はできない。この転移の際、系がきわめて特異なふるまいを見せることが上述の一連の計算機実験において発見され、研究の重点はこの現象の解明に切り換えられた(松井と常行,1992;山田たち,1992)。ルチル型SiO_2は、約100GPaでShear modulusがゼロに急落する。しかし酸素イオンのパッキングはほぼ最密であるため、結晶の崩壊はおきない。この圧力から約10GPaに達する“格子力学的に保証されないルチル型の安定領域"が存在し、最終的にCaCl_2構造が真の安定相となる。この“不安定な安定性"は、より普遍的に存在する現像かも知れない。
旧人・新人の学習行動に関する脳機能マップの作成

神経科学の観点から旧人と新人の交替劇の真相を探るため、計算解剖学の手法により旧人ネアンデルタールや同時代に生きていた新人サピエンスの脳を復元し(化石脳)、現代人との脳形態の定量的比較をおこなった。その結果、旧人よりも新人の方が小脳半球と頭頂葉の一部が大きく、予想された前頭葉には大きな差がないことが見いだされた。また現代人の脳機能イメージング研究から、小脳半球は言語、注意、作動記憶、社会認知、創造性などのさまざまな認知機能に関与しており、さらに小脳の大きさと一部の認知能力には正の相関があることが明らかとなった。これらのことは、小脳半球の機能差が両者の運命を分けた原因の1つであることを示唆する。本研究の目的は、作業仮説である旧人・新人の学習能力差を化石脳の比較解剖学・古神経学的証拠から検証することである。研究の二本柱のうち、現代人脳の学習機能地図作成に関しては、今年度は「社会学習」の例としての模倣に関わる神経基盤を、特に行為内意図(行為表象)と事前意図という観点から行った。実験の結果、動作遂行と動作観察のいずれでも賦活化される領域である頭頂小葉を介して運動系から感覚的な運動表象を担う後部上側頭溝への結合性(順モデル)が運動遂行によって増強する一方で、感覚系から運動指令の表象を担う腹側運動前野(PMv)への結合性(逆モデル)が動作観察時によって増強されることが観察された。この結果は行為表象が主として運動系に埋めこまれていることを意味し、運動系が他者との相互作用を通じて外界を探査するためのプローブとして機能することを示唆するものである。また、学習行動の熟練過程を探るため、石器制作熟練者が反復ルヴァロア技報を用いて石器制作する際の身体動作をモーションキャプチャにより計測し、運動情報の力学的解析を行った。行動の熟練過程のメルクマールが得られれば、それを手がかりにその神経基盤を探ることが出来るため、この行動解析は重要である。一方機能地図の化石脳への写像については、まず現代人の頭部MRIを用いて頭蓋と脳の関係についての検討を行った。その結果、脳機能イメージング研究で用いられている脳の空間的標準化手法の1つであるDARTELが適応出来ることが分かり、その応用の試みを開始した。現在鋭意解析をしているところであるが、この手法の有効性が示されれば、今までより高精度の脳形状推定が出来、古人類学へ与えるインパクトは大きい。研究の二本柱のうち、現代人脳の学習機能地図作成に関しては、創造性をキーワードに研究を行った。創造性には二つの側面が有り、1つは新しいものを生み出す能力とその動機であるが、他の側面として、それを受け入れシェアし伝える能力がある。これには、他者が自分と同じく意図を持っている者であると理解できるという前提が有り、この能力により新人は他者から直接学習するだけでなく他者を通して学習できると考えられる。意図のシェアについての神経表象は未だ不明であるが、1つの可能性として脳活動の同期がある。そこで我々は二台のMRIによる脳機能の同時計測を行い、アイコンタクト中の脳活動の同期を調べ、相手のことを考えながらアイコンタクトをしている際にいわゆるミラーニューロンシステムに関わる脳部位の活動の同期が見られることを発見した。また、目を通して相手に意図を伝える際には前頭前野が、相手の目を読むには脳後部が重要な働きをしていることを見いだした。さらに、高機能自閉症症候群の患者では目線を読むのが難しくその際の脳活動も低下すること、逆に相手の健常成人は過活動になる部位があること、両者に脳活動には同期が見られないことも発見した。これらの成果は学会発表をおこない、現在論文を作成あるいは投稿中である。脳機能地図の化石脳への写像と計算論的解剖学に基づく携帯比較研究については、本年度は現生人類の同一個体のCTおよびMRI画像を用いてDARTEL法によるパラメータの差異の検証を行い、技術的な問題を解決した。これにより、計算機内での仮想空間上で旧人・新人の仮想頭蓋比較形態学を行える素地が出来た。我々の研究目的は、この領域研究全体の仮説である「旧人と新人の交替劇の原因は両者の学習能力差にあった」を、旧人のCTデータから化石脳を復元し新人の脳と比べるという比較解剖学的アプローチと現代人を対象とした脳機能マッピングを組み合わせて用いることにより、神経科学の観点から実証的に検証することである。

平成25年度は、現代人脳機能マップの作成に関しては、これまでに引き続き創造的社会の形成と維持の観点から社会能力や言語能力の基礎に関する神経基盤を調べる実験をおこない、その成果の一部を研究会・学会・論文などで発表した。またこれに平行し、学習能力差に関与すると考えられる認知コンポーネントのメタアナリシス解析を開始した。具体的には、心の理論やメタ認知、ワーキングメモリ等の神経基盤について調べ、その一部を研究会で発表した。これについては来年度も引き続き行い、旧人と新人の脳形態差との関連を調べる予定である。一方旧人のCTデータをもとに頭蓋骨さらには化石脳を復元する研究においてはC01班と協力しながら研究を進めてきたが、今年度これらのCTデータと現代人MRIデータを同一プラットフォームで取扱いなおかつ比較できる手法が一応の完成を見た。今年度は、我々が最初に復元を手がけたアムッド1号の化石頭蓋破片のCTデータから頭蓋骨を複数のやり方で補完し復元したものからエンドキャストおよび化石脳の推定をおこない、同じく現代人MRIから作成したエンドキャストや脳を用いて両者の統計的比較検討をおこなった。この結果は、来年度の国際学会で発表予定である。また現在入手できたネアンデルタール人の頭蓋骨CTについても順次コンピュータ上で再構成をおこなっており、来年度にはこれらを含めた比較解析が出来ると考えている。これらをもとに学会発表や論文の作成をおこなう予定である。我々の研究目的は、この新学術領域研究全体の仮説である「旧人と新人の交替劇の原因は両者の学習能力差にあった」を、ネアンデルタール人および同時代に生きたホモサピエンスのCTデータと、現代人のCTおよびMRIデータを用い、計算解剖学による比較アプローチと現代人を対象とした脳機能マッピングを組み合わせて用いることにより、神経科学の観点から実証的に検証することであった。平成26年度は、現代人脳機能マップの作成に関しては、これまでに引き続き創造的社会の形成と維持の観点から社会能力や遊びに関する神経基盤を調べる実験をおこない、その成果の一部を研究会・学会・論文などで発表した。またこれに平行し、昨年に引き続き学習能力差に関与すると考えられる認知コンポーネントのメタアナリシス解析を行った。旧人のエンドキャストさらには化石脳を復元する研究においては、昨年度完成させたプラットフォームを用いて、ネアンデルタール人3個体、同時代に生きた新人4個体についてエンドキャストと化石脳復元を行い、さらに現生人類(東洋人と西洋人を合わせた1189個体)との形態比較を行った。その結果、旧人に比べ新人の方が小脳および頭頂葉が大きく、予想された前頭葉に関しては差がないことが見いだされた。この傾向は同時代に生きた新人との比較でも見られ、特に小脳の大きさに差があった。逆に旧人は新人に比べ大きな後頭葉を持っていた。これを受け、現生人類のデータで認知機能と小脳容量の関係を調べたところ、多くの認知課題で正の相関が見られ、特に言語と注意に関して顕著であった。これらの結果は小脳の機能差が旧人と新人の交替劇に影響を及ぼしたことを示唆したが、同時に、その差は新人のバリエーション内に収まるもであり、これが交替劇の主要因であると考えることも難しく、別の要因や複数の要因の複合的結果としての交替劇を想定する必要があることも示唆された。
1933～1945年のドイツ語圏女性亡命文学研究

本研究課題実施1年目の目標としていたのは次の3点である。1.亡命および亡命文学研究一般についての情報/資料収集、2.女性亡命文学研究の動向の調査、3.先行研究で取り上げた作家の亡命時代の作品分析。このうち1.については申請者自身がさまざまな文献にあたる作業を進めるとともに、2018年8月、2019年3月にドイツ、フランクフルトに渡航した際に、当地の国立図書館亡命アーカイブを訪ね、今後の研究を進めるうえで重要な資料の所在を確認し、2年目以降の研究拠点として資料収集のサポートを得られることとなった。2.の女性亡命研究の動向については、2018年8月ドイツ亡命研究協会の代表インゲ・ハンゼン=シャーベルク教授、およびベルリン、フンボルト大学のウルリケ・フェダー教授から今後のヒントとなる貴重な助言をもらった。今後も引き続き支援を受ける予定である。また申請者自身もアドリエンヌ・トーマス、イゾルデ・クルツ、マリア・ライトナー、アンナ・ゼーガースなどの女性作家による亡命文学作品を読み進めた。3.先行研究で取り上げた作家の中で、イルムガルト・コインの亡命時代の作品分析を行い、論文としてまとめ、所属研究機関の紀要に発表した。その他、この間にドイツで刊行予定のガブリエレ・テルギットの論文集にテルギットの亡命時代の作品についての論考を執筆することとなり、そのための参考文献や同時代の男性作家による亡命文学作品を読み進めた。なおこの作業は現在も継続中である。上記の研究実績の概要に記した通り、ほぼ予定通り、順調に進んでいると言える。当初の予定と多少異なる点は、この間、ガブリエレ・テルギットについての論文集への執筆への打診があったため、2018年度後半および2019年度前半は、論考の執筆に時間を割く必要が出たことである。ただし取り上げる作品はテルギットの亡命時代の作品であり、また同作家は先行研究で取り上げた作家の一人であることから、その意味では本研究課題の射程内と捉えることができる(研究実績の概要3.参照のこと)。2019年度前半はガブリエレ・テルギットの論考執筆が中心となる。そこで扱う作品がテルギットの未刊行作品であり、場合によっては当時の書簡等にあたる可能性があることから、当初から予定していた2019年度夏のドイツ出張ではこれらの文献収集が中心になる。またこれと並行してマリア・ライトナーあるいはギーナ・カウスの研究準備を進める。現時点では2019年はライトナーを、2020年にカウスを中心に取り組みたいと考えているが、進行状況によっては順番は入れ替わる可能性もある。なおドイツ語圏では近年女性亡命文学研究が急速に進んでおり、当時の作家の作品集や研究書も次々出版されている。こうした研究成果を追うとともに、実際に研究作業を行う中で、本研究課題に必要な資料の多くが現地でしかアクセスできないことがわかった。それゆえ本研究を著作としてまとめるには資料収集等に当初の予想よりも時間がかかる可能性も推測されるが、現地での研究作業は大学の長期休暇に限られているので、今後の進捗状況によっては、同研究課題を遂行させるため、再度、学術研究助成基金助成金等に応募することも考えている。

またこれと並行してマリア・ライトナーあるいはギーナ・カウスの研究準備を進める。現時点では2019年はライトナーを、2020年にカウスを中心に取り組みたいと考えているが、進行状況によっては順番は入れ替わる可能性もある。なおドイツ語圏では近年女性亡命文学研究が急速に進んでおり、当時の作家の作品集や研究書も次々出版されている。こうした研究成果を追うとともに、実際に研究作業を行う中で、本研究課題に必要な資料の多くが現地でしかアクセスできないことがわかった。それゆえ本研究を著作としてまとめるには資料収集等に当初の予想よりも時間がかかる可能性も推測されるが、現地での研究作業は大学の長期休暇に限られているので、今後の進捗状況によっては、同研究課題を遂行させるため、再度、学術研究助成基金助成金等に応募することも考えている。
対流圏-成層圏結合系の季節内及び年々変動の力学

理想化した対流圏-成層圏系の季節内及び年々変動とその力学を、簡略化した全球大気循環モデルを用いた数値実験により調べた。特に、最近関心の高まっている、対流圏の気候に対する成層圏の影響について、2つの方法で詳しく調べた。ひとつは、対流圏-成層圏を含む全球モデルで、成層圏における熱的散逸を大きくすることにより成層圏の表現を劣化させたときの対流圏の応答を検討した。実験結果は、成層圏のありかたが、対流圏の気候に有意に影響することを示した。対流圏の気候応答は、観測事実とよく一致するように、成層圏が寒冷化したとき、地表気圧が高緯度で減少し、その空間構造はいわゆる北極振動によく射影することができる。波動-平均風相互作用に基づく力学的解析から、この成層圏の下方影響には、成層圏における波動ドラッグが下方に子午面循環を誘起するという、いわゆるダウンワードコントロールが少なくとも部分的には働いていることを示した。もうひとつの方法では、標準設定のモデルの一万日積分で得られた多数の成層圏突然昇温をキーとしたコンポジット解析を行った。解析結果は、突然昇温の一般的な特徴、すなわち昇温前の惑星波の増幅や、昇温の兆候が対流圏にゆっくり伝播する様子が見られた。さらに力学的な解析では、昇温の前後で、惑星波分布やストームトラックの分布などで特徴付けられる対流圏循環の様子が異なることが分かった。昇温後の対流圏偏差は、昇温後にしか見られないことから、成層圏の変化に対する応答であると結論できた。
東南アジア地域における火山噴火機構と地震活動に関する研究

1994年に相次いで噴火したインドネシアのスメル,リンジャニ及びバツールの3火山,更に,同年11月に火砕流によって死者65人が出たメラピ火山と地震が多発しているグントール火山の活動と災害について,インドネシア火山調査所のデータを収集すると共に同調査所の協力を得て現地調査・観測を行った.それらのデータの分析を行い,安山岩質火山の噴火の前兆現象及び溶岩ドーム崩落型火砕流の発生条件について,地球物理学的及び地球化学的側面から検討した.1.メラピ火山の光波測量データの解析から,山頂直下の直下12kmに小規模なマグマ溜りが存在することが推定された.この推論の妥当性を検証するため1994年10月に山頂から0.7kmの地点に傾斜計を設置したところ,11月22日の火砕流発生の約1週間前から山頂が隆起する傾斜変動が記録された.一方,同年7月と10月に採取した火山ガスの組成分析から,7月に比べ10月にはH_2Oがやや減少し,CO_2とH_2の濃度が明瞭に増加したことが分かった.また,山頂からのSO_2の放出量も火砕流発生の約1週間前から倍増していた.以上の観測調査結果は新たなマグマの上昇・貫入を強く示唆していて,11月22日の溶岩ドーム崩落型火砕流発生の前駆現象と考えられる.なお,インドネシア火山調査所は,低周波地震の発生等に基づき11月4日に注意報を住民に伝えたが,従来の活動前に比べ落石の発生頻度が小さく,活動が差し迫っているとは考えなかった.地震観測を過信したために,噴火予知に関する適切な判断がなされなかったという意味で教訓的である.メラピ火山の過去の観測資料及び雲仙普賢岳における研究成果と比較検討し,メラピ火山の活動の前駆現象についての研究成果を1995年10月にインドネシア国ジョクジャカルタで開催される「防災10年火山メラピワークショップ」で発表する予定である.2.爆発的噴火を繰り返している安山岩質火山スメルの火山性地震・微動のスペクトル解析から,桜島火山と全く同じ地震の分類方法が適用できることが確かめられた.1994年2月の大規模噴火の前駆現象は,桜島と同様に,A型地震の増加→B型地震の増加→地震・微動の群発という経過を辿った.更に,それぞれの地震・微動の卓越周波数も桜島とほぼ同じであり,活動期のSO_2放出率もほぼ一致していることから,火道の形状及びマグマ中の揮発成分含有度が類似していると推定された.3.バツール火山(休止期間:20年)では,噴火の約40日前から火山性地震の発生頻度が高まり,リンジャニ火山(休止期間:27年)では観測所設置と同時に火山性地震の発生頻度が高いことが確認され,数日後に噴火を開始した.両火山では適切な噴火予知情報が出された.両火山のマグマは桜島やスメル火山と違い,三宅島の溶岩に近い玄武岩質安山岩であり,B型地震の欠如など火山性地震・微動の種類や発生様式が桜島等とは多少異なる可能性がある.今後の共同研究によって明らかにする予定である.4.グントール火山(噴火の休止期間:150年)に設置した4点地震観測網の記録を解析して,火山性地震の震源分布を調べた.その結果,山頂直下の5km以深では地震が発生していないことが分かった.同様に震源分布の特徴は,桜島,浅間山及メラピ火山でも認めれ,地下5km以深にマグマ溜りが存在する可能性を示唆している.今後は地震データの解析を継続すると共に地盤変動観測を実施して,同火山のマグマ供給システムの解明のための研究を推進する予定である.本研究により,インドネシアとわが国の安山岩質火山の間には噴火の前駆現象やマグマ供給システムに類似点があることが確かめられ,メラピ型火砕流発生の前駆現象が地盤の傾斜観測と地球化学的測定によって捉えられた.本研究の目的である噴火様式と前兆現象の類型化,及び溶岩ドーム崩落型火砕流の発生条件解明のための貴重な知見が得られたといえる.1994年に相次いで噴火したインドネシアのスメル,リンジャニ及びバツールの3火山,更に,同年11月に火砕流によって死者65人が出たメラピ火山と地震が多発しているグントール火山の活動と災害について,インドネシア火山調査所のデータを収集すると共に同調査所の協力を得て現地調査・観測を行った.それらのデータの分析を行い,安山岩質火山の噴火の前兆現象及び溶岩ドーム崩落型火砕流の発生条件について,地球物理学的及び地球化学的側面から検討した.1.メラピ火山の光波測量データの解析から,山頂直下の直下12kmに小規模なマグマ溜りが存在することが推定された.この推論の妥当性を検証するため1994年10月に山頂から0.7kmの地点に傾斜計を設置したところ,11月22日の火砕流発生の約1週間前から山頂が隆起する傾斜変動が記録された.一方,同年7月と10月に採取した火山ガスの組成分析から,7月に比べ10月にはH_2Oがやや減少し,CO_2とH_2の濃度が明瞭に増加したことが分かった.

また,山頂からのSO_2の放出量も火砕流発生の約1週間前から倍増していた.以上の観測調査結果は新たなマグマの上昇・貫入を強く示唆していて,11月22日の溶岩ドーム崩落型火砕流発生の前駆現象と考えられる.なお,インドネシア火山調査所は,低周波地震の発生等に基づき11月4日に注意報を住民に伝えたが,従来の活動前に比べ落石の発生頻度が小さく,活動が差し迫っているとは考えなかった.地震観測を過信したために,噴火予知に関する適切な判断がなされなかったという意味で教訓的である.メラピ火山の過去の観測資料及び雲仙普賢岳における研究成果と比較検討し,メラピ火山の活動の前駆現象についての研究成果を1995年10月にインドネシア国ジョクジャカルタで開催される「防災10年火山メラピワークショップ」で発表する予定である.2.爆発的噴火を繰り返している安山岩質火山スメルの火山性地震・微動のスペクトル解析から,桜島火山と全く同じ地震の分類方法が適用できることが確かめられた.1994年2月の大規模噴火の前駆現象は,桜島と同様に,A型地震の増加→B型地震の増加→地震・微動の群発という経過を辿った.更に,それぞれの地震・微動の卓越周波数も桜島とほぼ同じであり,活動期のSO_2放出率もほぼ一致していることから,火道の形状及びマグマ中の揮発成分含有度が類似していると推定された.3.バツール火山(休止期間:20年)では,噴火の約40日前から火山性地震の発生頻度が高まり,リンジャニ火山(休止期間:27年)では観測所設置と同時に火山性地震の発生頻度が高いことが確認され,数日後に噴火を開始した.両火山では適切な噴火予知情報が出された.両火山のマグマは桜島やスメル火山と違い,三宅島の溶岩に近い玄武岩質安山岩であり,B型地震の欠如など火山性地震・微動の種類や発生様式が桜島等とは多少異なる可能性がある.今後の共同研究によって明らかにする予定である.4.グントール火山(噴火の休止期間:150年)に設置した4点地震観測網の記録を解析して,火山性地震の震源分布を調べた.その結果,山頂直下の5km以深では地震が発生していないことが分かった.同様に震源分布の特徴は,桜島,浅間山及メラピ火山でも認めれ,地下5km以深にマグマ溜りが存在する可能性を示唆している.今後は地震データの解析を継続すると共に地盤変動観測を実施して,同火山のマグマ供給システムの解明のための研究を推進する予定である.本研究により,インドネシアとわが国の安山岩質火山の間には噴火の前駆現象やマグマ供給システムに類似点があることが確かめられ,メラピ型火砕流発生の前駆現象が地盤の傾斜観測と地球化学的測定によって捉えられた.本研究の目的である噴火様式と前兆現象の類型化,及び溶岩ドーム崩落型火砕流の発生条件解明のための貴重な知見が得られたといえる.
バイオサイエンス時代に対応する生物教材の開発とその情報流通システムに関する研究

1.本研究班は、研究代表者1名、研究分担者15名、研究協力者2名から成り、動物学・植物学・遺伝学等の学術研究の専門家の立場、教員養成及び生物教育研究の専門家の立場、教育現場に密着した実践的研究の専門家または指導者の立場等から、昭和62・63年度の2年間にわたり、生物教育とその教材に関する多角的・総合的研究を行った。2.研究成果の概要は、次の通りである。(1)全国の高等学校の生物教育における実験や観察の実態を調査し、実施状況と問題点を明らかにした。(2)文部省の「学習指導要領」改善の方向を踏まえ、将来の科学教育の在り方を展望して、自然教育・環境教育を含む生物教育の現代化に関する基本構想を検討した。(3)生物教育の現代化構想に即応し、バイオサイエンス時代に対応する新しい教材を研究開発した。(4)国内外から生物教育の教材に関する各種の情報を収集し、これを「教材情報記入用紙」に記入・整理した。また、これらの教材情報をパーソナルコンピュータのハードディスクに入力し、教育実践に役立てるためのデータベースを作成した。(5)研究成果は論文、著書、口頭発表としてその一部を発表しているが、全体を取りまとめて「研究成果報告書」(B5版、200ページ)を作成した。1.7月17日に全体会議を開催し,生物教育・教材の現代化構想,生物教育の実態調査,バイオサイエンス時代に対応する生物教材の開発,教材情報の流通システムなどに関する研究計画とその進め方,及び補助金の使途とその分配について協議・決定した.この際,教材現代化の基本構想については,別に小委員会を設けて検討することとした.また,生物教育の実態調査については,実施の予定を変更し,事前に代表者または分担者が行った調査資料を利用することとした. 2.9月18日に上記の小委員会を開催し,「教材現代化の柱」について具体的に検討した.その結果,生物教育・教材の現代化の基本構想は,現在文部省が進めている小・中・高等学校の学習指導要領改善の方向に沿うとともに,生物学の今後を展望して提言することとした.3.これらの協議・検討結果に基づき,各研究分担者・協力者は,次のような計画のもとに研究課題に取り組むこととした.(1)バイオサイエンス時代に対応する生物教材の開発については,基礎的・基本的性格をもつ教材,自主的な学習活動を促進する教材,「人間の生物学」に適当な教材,バイオテクノロジーにつながる教材,に視点を置いて研究し,その成果を本年10月頃をめどに代表者に提出する.(2)教材情報の流通システムに関する研究については,情報収集の対象範囲を各分担者・協力者に割り当て,それぞれが収集した情報を「教材情報記入用紙」に整理したうえで随時代表者に送り,これによってデータベースを作成する.4.研究は現在続行中であり,その成果は次年度末にまとめて報告する予定である.しかし,本年度の研究によって得られた一部の成果として,別記の通り生物教育関係雑誌に発表したもの,または発表予定のもの数点がある.また,研究代表者がプールしていた補助金によって,一部の分担者・協力者に出張を依頼し,研究課題に関する調査研究を行った.1.全国47都道府県下の普通科高等学校320校を対象にアンケート調査を行い、生物教育における実験・観察を中心にその実態を調査した。この実験・観察の実態調査は、最新の基礎資料としえ必要であり、一度変更した前年度の研究計画を復活実施したものである。アンケート調査に対して230校から回答があり(回収率72%)実験・観察の実施状況や教材生物の種類等を具体的に把握することができた。また、実験・観察の実施度、目的と性格、実施方法等について分析し、いくつかの問題点を指摘した。2.前年度に引き続いて、バイオサイエンス時代に対応する生物教材の開発的研究を行い、その成果を取りまとめた。また、一部の研究成果については、生物教育・科学教育関係の学会誌等に発表した。3.生物教材に関する各種の情報を収集し、これを「教材情報記入用紙」に記入・整理した。このカードには教材項目(番号で示す)、論文、題目、文献名、著者名、概要、キーワード、教材生物、季節、地域、所要時間、評価等がある。

4.研究代表者は、各研究分担者及び研究協力者から送られてきた教材情報を、パーソナルコンピューターのハードディスクに入力し、生物教材のデータベースを作成した。5.2年間の研究成果をまとめ、「研究成果報告書」を作成した。その内容は以下の通りである。(1)研究発表(本研究に関連する論文、著書、口頭発表)、(2)研究成果I生物教育における実験・観察の実態とその分析、II教材現代化の基本構想、新教材の開発的研究、III教材の収集・整理
ポジトロン断層による新しい放射線治療効果判定法の基礎研究

ポジトロン断層をがんの治療評価に応用するための基礎研究として、昨年度は標識アミノ酸、特に^<11>Cーメチオニンの腫瘍集積が放射線治療後にどのように変化するかをラットAH109A腫瘍を用いて調べた。その結果、放射線治療後、^<11>Cメチオニンの腫瘍集積の低下が、腫瘍体積の縮小や壊死の拡大に先行しておこり、鋭敏な治療効果診断の指標となることがわかった。本年度は、他の代謝トレ-サ-との比較、また従来より臨床で用いられている^<67>Gaとの関係を明らかにするために、四核種分別計測法を開発した。半減期の障差、エネルギ-の差を組み合わせることにより、^<18>Fフルオロデオキシングルコ-ス、^<18>Fフルオロデオキシウリジン、^<67>Gaークエン酸、^<14>Cメチオニン、^3Hチミジンを同一実験モデルで比較した。その結果すベすてのトレ-サ-は腫瘍の放射線治療効果を反映し、治療後に腫瘍集積が低下した。しかし、その反応パタ-ンはトレ-サ-により異なり、最も反応が早いのがチミジンであり、メチオニンもほぼ同様であった。フルオロデオキシグルコ-スはこれらに遅れ、ゆっくり低下した。腫瘍における放射線障害が、DNA代謝、アミノ酸代謝、糖代謝の順に観察されたものと考えた。フルオロデオキシリジンは反応が早いが、絶対値の変動が小さく、検出に難点があると思われた。^<67>Gaはいずれの代謝トレ-サ-とも異なり、早期には有意差はなく、時間が経ってから変化した。照射線量を変化させたところ、チミジン、メチオニンで最も明瞭にトレ-サ-集積の線量依存性が認められた。また、再発巣の検出能も同時に示された。本研究の成果として、放射線治療を腫瘍の代謝という新しい側面から評価することが可能になっただけでなく、ポジトロン断層と^<11>C標識メチオニン、チミジンを使用することにより、鋭敏な放射線治療の指標として臨床応用への道が開かれた。標識アミノ酸、特に^<11>C-メチオニンの腫瘍への取り込みは、腫瘍のアミノ酸代謝の指標として腫瘍細胞の生死を直接反映し、鋭敏な放射線治療の指標となる可能性があり、しかも、ポジトロン断層装置により、画像診断化ができる。^<11>C-メチオニンの腫瘍集積が放射線治療によりどう変化し、病理組織像、更に従来から治療の指標とされた腫瘍体積とどのように関連するかを明らかにし、新しい放射線治療効果判定法の基礎を確立するために研究を行った。AH109Aラット実験腫瘍にコバルト60によるγ線20グレイ1回照射を行うと、1.腫瘍体積は、10日後に照射前の約半分に縮小する。2.腫瘍組織中の壊死部分は、3日後に、全腫瘍組織の半分に拡大する。3.^<11>C-メチオニンの腫瘍集積は、12時間後に、照射前の約半分に減少する。すなわち、放射線照射後、^<11>C-メチオニンの腫瘍集積が最も速く低下し、次に細胞の壊死が見られ、最後に腫瘍体積が変化することがわかった。次に照射線量との相関を調べた。

照射線量を5グレイ、10グレイ、20グレイと増加するにつれて、^<11>C-メチオニンの腫瘍集積はコントロ-ルと比較して有意に低下し、明らかな線量依存関係が認められた。腫瘍におけるアミノ酸代謝の亢進は以前から知られており、これを応用したポジトロン断層によるがん診断の臨床研究を我々は開発してきた。本研究により、腫瘍のアミノ酸代謝の診断が、病理組織所見、腫瘍体積などに比較して、非常に鋭敏なすぐれた治療効果判定法であることが動物実験で明らかになった。次年度は、腫瘍再発の早期診断について、また、糖代謝薬剤^<18>Fフルオロデオキシグルコ-ス、および核酸代謝の指標として^3Hチミジンなどとの比較研究を行ない、より詳細かつ多角的に、研究を進展させる予定である。ポジトロン断層をがんの治療評価に応用するための基礎研究として、昨年度は標識アミノ酸、特に^<11>Cーメチオニンの腫瘍集積が放射線治療後にどのように変化するかをラットAH109A腫瘍を用いて調べた。その結果、放射線治療後、^<11>Cメチオニンの腫瘍集積の低下が、腫瘍体積の縮小や壊死の拡大に先行しておこり、鋭敏な治療効果診断の指標となることがわかった。本年度は、他の代謝トレ-サ-との比較、また従来より臨床で用いられている^<67>Gaとの関係を明らかにするために、四核種分別計測法を開発した。半減期の差、エネルギ-の差を組み合わせることにより、^<18>Fフルオロデオキシグルコ-ス、^<18>Fフルオロデオキシウリジン、^<67>Gaークエン酸、^<14>Cメチオニン、^3Hチミジンを同一実験モデルで比較した。その結果すべてのトレ-サ-は腫瘍の放射線治療効果を反映し、治療後に腫瘍集積が低下した。しかし、その反応パタ-ンはトレ-サ-により異なり、最も反応が早いのがチミジンであり、メチオニンもほぼ同様であった。フルオロデオキシグルコ-スはこれらに遅れ、ゆっくり低下した。腫瘍における放射線障害が、DNA代謝、アミノ酸代謝、糖代謝の順に観察されたものと考えた。フルオロデオキシウリジンは反応が早いが、絶対値の変動が小さく、検出に難点があると思われた。^<67>Gaはいずれの代謝トレ-サ-とも異なり、早期には有意差はなく、時間が経ってから変化した。照射線量を変化させたところ、チミジン、メチオニンで最も明瞭にトレ-サ-集積の線量依存性が認められた。また、再発巣の検出能も同時に示された。本研究の成果として、放射線治療を腫瘍の代謝という新しい側面から評価することが可能になっただけでなく、ポジトロン断層と^<11>C標識メチオニン、チミジンを使用することにより、鋭敏な放射線治療の指標として臨床応用への道が開かれた。
細胞老化過程における核とリソソームの連携機構

細胞老化はストレスに対する細胞応答のひとつであり、テロメア短縮、DNA傷害などゲノムの損傷により誘導される。老化した細胞ではその形態が特徴的に変化し、代謝が変化することが知られている。本研究は、老化過程におけるゲノム恒常性変化とタンパク質の質的制御との関連に注目し、ゲノム情報を格納する場である細胞核、および分解に関わるリソソーム・液胞というオルガネラ間の未知の連携機構を明らかにすることを目的とした。まず、テロメラーゼRNAコンポーネントをコードするTLC1遺伝子の破壊株において、テロメア短縮による老化過程を模倣する株を作成した。この株では、テロメアが短縮するにつれ増殖速度が低下し、に伴い細胞体積が極端に増加し、それらの細胞では液胞のサイズ、形状が大きく変化していることを見いだした。また、tlclと液胞形態形成異常変異との二重変異株を作成し、細胞老化過程への影響を観察したところ、細胞増殖速度が早期に低下し、その際にtlcl株に比較して生存率が大きく低下することが観察された。このことから、液胞機能は老化細胞の生存率維持に関与していることが示唆された。液胞機能に関する種々の変異株を用いて、細胞老化過程における液胞機能の重要性をさらに検討したところ、液胞内分解経路に異常を持つ株では細胞老化過程が遅延することを見いだした。このことから、老化の進行に伴う細胞内生理変化に液胞のバルクな分解機構が関与していることが考えられる。細胞老化はテロメア短縮,DNA傷害などゲノムの損傷により誘導される。一方,細胞の老化過程に,分解経路を介した細胞内構成因子のクオリティーコントロールが関与していることが知られている。本研究は,老化過程におけるゲノム恒常性変化とタンパク質の質的制御との関連に注目し,ゲノム情報を格納する場である細胞核,および分解に関わるリソソーム・液胞というオルガネラ間の未知の連携機構を明らかにすることを目的とした。単細胞の生活環で増殖する出芽酵母では常にテロメラーゼが発現しており,このためテロメア長の短縮による老化誘導は見られない。テロメラーゼのRNAコンポーネントTLC1を培地条件により欠損する株を作成し,テロメア短縮による老化過程を模倣する株を作成した。この株では,テロメアが短縮するにつれ増殖速度が低下し,その際に細胞体積が極端に増加することが観察された。また,体積が増大した細胞においては,液胞のサイズ,形状が大きく変化していた。そこで,tlc1と液胞形態形成異常変異との二重変異株を作成し,細胞老化過程への影響を観察したところ,細胞増殖速度が早期に低下し,その際にtlc1株に比較して生存率が大きく低下することが観察された。同様の早期老化表現型は,他の液胞関連変異との二重変異株においても観察された。このことから,テロメア短縮による細胞老化過程において,特に老化した細胞の恒常性の維持に分解コンパートメントの機能が重要であることが示唆された。
ビザンツ中期の修道院ネットワーク

本研究の目的は、これまで実証的な分析がなされてこなかったビザンツ中期(10ー12世紀)における修道院のネットワークの実態を解明することである。中央の皇帝権力と密接に結び付いた大修道院が地域社会に及ぼした政治、文化、経済的影響力の実像を究明するのが第1の課題である。同様に、皇帝が、資金や技術を援助して他国に教会・修道院を造営させた場合にはそれらの施設が現地におけるビザンツの文化的ヘゲモニーの装置として機能したことが想定される。これらの課題を実証的に解明するため、グルジア、ギリシア、マケドニア、アルバニア、ルーマニアにおいて現地調査が実施され、データ収集が行われ、目下、分析作業が進められている。本年度は、当初は26年度に実施することを予定していたマケドニア共和国への調査旅行を前倒しで実施し、あわせて隣接するアルバニアのビザンツ・中世史蹟への調査も実行することができた。マケドニア共和国に関してはスコピエ周辺とオフリド周辺に調査を実施し、前者ではネレツィのパンテレイモン教会、スコピエ郊外の聖アンデレ教会、聖ニケタス教会、聖マルコ修道院など、12世紀から14ー15世紀の教会・修道院を訪れ、後者ではオフリド市内の聖ソフィア聖堂、聖母ペリブレプトス教会のほか、クルヴィノヴォの聖ジョルジェ教会などを訪れ、調査を実施、あわせて文献資料の渉猟、取得にも従事した。これに加え、プリレプ周辺でも聖ミカエル修道院、トレスケヴェチ修道院、ヴァロシュの聖ニコラス教会を調査することができた。他方、アルバニアでは、デュラス、アポロニア、ベラティ、エルパサンなどで調査を実施し、古代末期中世後期の教会施設や都市史蹟について多くの情報を集めることができた。これに加え、25年6月に刊行された『ビザンツ:交流と共生の千年帝国』(昭和堂)では共同編集を務め、6章「11世紀後半のドナウ流域地方ーペチェネーグ人との共生空間ー」を執筆した。本年度は、当初の計画を一部、変更し、中世初頭のローマにおける教会調査とグルジアにおける古代末期・中世のキリスト教史蹟の調査を主体として実施した。ローマについては、ビザンツ帝国と政治的関係が密接で、ギリシア系の教皇が多く輩出した6ー8世紀の教会を訪ね、それらに残されたフレスコ画やモザイクを調査し、ビザンツとの文化的交流の実態を検証することが試みられた。他方、キリスト教古代末期にキリスト教を受容したグルジア王国は、ビザンツ教会文化圏に包摂されるものの、長い独立教会の伝統を誇っていたため、ビザンツ文化を一方的に受容するばかりでなく、両者の間には双方向的な交流と衝突があったことが想定された。グルジアの旧都ムツヘタのジュバリ修道院とサムタヴロ修道院、なかんずく王国西部の首都クタイシのモツァメタ教会(11世紀)、ゲラティ修道院(12世紀初頭)など内部にフレスコ壁画が現存する幾つかの教会や山間部に点在する中小の修道院、さらには主要な3つの洞窟修道院・都市集落遺跡であるダヴィド・ガラジュ、ウプリスツィヘ、ヴァルジアなどを訪問し、首都トビリシのグルジア国立博物館では当該時期の宗教美術作品を実見し、博物館付属のブックショップで貴重な文献も入手できた。これらの成果に基づき、これらと同時代のビザンツのそれとの比較分析が可能であり、そこから両者の相互関係、それらの壁画に込められた君主権力の政治的メッセージのあり方を探求することが可能となるであろう。本年度は、当初、計画していたウクライナへの調査旅行を同地の情勢悪化に伴って断念し、それに代わって、ハンガリー、ルーマニア、ギリシア3か国への調査を実施した。ハンガリーでは、ブダペスト国立歴史博物館においてビザンツ帝国と中世ハンガリー王国の外交・文化的交流を伝える歴史遺産を調査した。特に、11世紀半ばにビザンツ皇帝コンスタンティノス9世モノマコスがハンガリー王に贈与したとされるエナメルの王冠や、12世紀に一時、ビザンツ皇帝マヌエル1世の養子となり、その後、帰国してハンガリー王に即位したゲーザ3世の墓所の副葬品を実見できたことは収穫だった。ルーマニアでは、16世紀モルダヴィア王国時代に建立された代表的な修道院(アルボル、スチャバ、モルドヴィッツァ、ヴォロネズ、フモル)を巡り、オスマン帝国の脅威が迫る時代に終末の予感に襲われつつ黙示録の世界を描き出した同地の修道院壁画の実相を調査することができた。次いでギリシアでは、ホシオス・ルカス修道院とアテネ郊外のダフネ修道院、ペロポネソス半島ミストラ遺跡の教会群を訪ねている。ホシオス・ルカスとミストラについては、ほど所期の目的を達することができたが、ダフネについては長期にわたる修復作業が終わっておらず、かろうじて内部の拝観はできたものの、十分な調査活動はできなかったことが遺憾である。西洋史当初の研究計画とは順序が前後しているとはいえ、着実に実地検査が実行され、充実した調査データが獲得できたことを鑑みれば、研究はおおむね順調に進展していると評価することは可能であろう。

とりわけ、今回の調査では当初から計画していたマケドニア共和国に加え、アルバニアの中世史蹟に関しても多くの知見が得られたことは十分、評価することができると考えられる。海外における調査活動がおおむね順調に進捗しており、必要な文献も当初、期待していた程度に入手できたため。今年度については、まだ実行されていなかったウクライナへの調査旅行を当初、計画していたが現今のウクライナ情勢の緊迫化に伴い、計画変更の必要が生じている。そのため、現時点では、今回の研究計画の領域において比較研究の対象として有効と思われるルーマニア、ないしセルビアの中世東方正教会関係の史蹟調査に計画を変更することを念頭に調整している。ルーマニアに関しては、モルドヴァ地方の壁画教会群、セルビアに関してはドウシャン朝の君主たちの後援によって建立された中世後期の教会・修道院施設が主要な調査対象となる。25年度は、ビザンツの支配下にあったが周縁部に位置し、民族構成も帝国中枢と異なるマケドニア地域、およびそれと隣接したアルバニアの調査と考察を実施する予定である。マケドニア地域に関しては、管区長官の座所だったスコピエと教会行政の中心であるオフリドの2つの都市を中心に調査を実施することを計画している。スコピエに関しては、ネレヅィ、聖パンテレイモン教会がビザンツ皇族の手で建立されているが、同市郊外にはマトカ村の聖アンドレア教会、スシチャ村の聖マルコ修道院など、ビザンツ時代の教会建築が現存し、それらの相互関係を現地調査によって解明することが見込まれる。ただし、現時点では、これらの施設に付随する文書資料の残存状態に関する情報が十分ではなく、その点が危惧される。これに対して、オフリドに関しては、ビザンツの文化的同化政策の中心地として、11世紀半ば以降、コンスタンティノープルから大主教が送り込まれ、それらの教会人が多くの記録を残しているために、現存する史蹟、建築物と文献史料との総合的分析はより円滑に進行することが期待できる。オフリドでは、11世紀半ばに大主教レオンによって建立された聖ソフィア大聖堂を皮切りに、周辺部にクルビノヴォの聖ジョルジェ教会、オフリド湖南岸の聖ナウム修道院、同東岸の聖母就寝教会など、11ー12世紀に遡る教会・修道院群が存在している。11世紀末にオフリド大主教に任じられたテオフィラクトスは、多くの書簡を残し、帝国中央の宮廷貴族との交渉や、任地の社会生活や教会行政に関する情報を残しているので、それらを手がかりにこの時期のオフリド周辺の権力構造とそこで教会組織が果たした機能を再構成することは可能になると考えられる。昨年度の海外調査を実施した後、、次年度の海外調査をより充実させることを念頭に、ある程度の金額を繰り越すことにした。今年度夏季に比較的長期の海外調査を実施することを計画しており、そのための旅費を計上することにしている。25年度は、マケドニア・アルバニアの実地調査を2週間程度の日程で実施する予定であり、それが最大の支出項目になっている。これらの調査に当たっては、現地でのデータの記録、集計のための携帯用ノートパソコン、携帯用ハードディスクなどのパソコン周辺機器、さらに薄暗い教会内部の壁画の撮影に欠かせないデジタル1眼レフ・カメラと望遠レンズなどの撮影機材の取得が不可欠である。
皮膚表面のフラクタル解析による経皮吸収促進剤の評価

経皮吸収促進剤の適用によって惹起される皮膚構造の微細な変化を、皮膚鉛直断面の形状をフラクタル図形として捉えることによって数量化し、吸収促進剤の皮膚刺激性を客観的かつ定量的に評価することを試みた。経皮吸収促進剤としてd-リモネンとエタノールを含有するヒドロゲルを作成し、ヘアレスラットの腹部皮膚に適用した。経時的に適用部位の皮膚を摘出し、グルタルアルデヒドおよびオスミウム酸で固定したのち、微細構造を保持できる条件下で乾燥した。皮膚鉛直断面の形状をモニタマイクロスコープおよびイメージスキャナを介してコンピュータに入力し、正方形被覆法に基づくフラクタル解析によってフラクタル次元を決定した。また、皮膚の湾曲を平滑化したのち、垂直方向に拡大して得た波形についても同様の解析を行った。さらに、ヒドロゲルを適用後の皮膚のフラクタル次元と適用部位の組織学的検査との相関性について検討した。摘出皮膚をグルタルアルデヒドで処理すると皮膚内のタンパクが固定され白色となる。次いでオスミウム酸で処理すると脂質が固定され黒色となる。この境界の形状は典型的なフラクタル性を示し、その複雑さの度合いを非整数のフラクタル次元として数量化できることが明らかにされた。リモネンを含有するヒドロゲルを適用した場合、リモネン濃度の増大に伴いフラクタル次元は低下する傾向を示した。これはリモネンの適用により皮膚構造が変化し、その複雑さが低下することを意味する。また、ゲル適用6時間後のフラクタル次元と皮膚刺激性スコアとの間には良好な相関性が認められた。以上より、経皮吸収促進剤の新規刺激性評価法として、皮膚のフラクタル解析の有用性が示唆された。