hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マイクロサテライトにおけるトライボロジー技術と宇宙環境からの影響評価に関する研究

本研究は宇宙開発におけるトレンドであるマイクロサテライトに与える5eV原子状酸素照射の影響を評価するために、原子状酸素を照射した二硫化モリブデン単結晶およびスパッタ膜のトライボロジー特性の評価法を確立するとともに、二硫化モリブデンスパッタ膜のマイクロトライボロジー特性の評価を行ったものである。これまで二硫化モリブデンのスパッタ膜を試料としたマクロトライボロジーの実験結果では、数回の摩擦により酸化物層(MoOx)が表面から除去されるため、大きな初期摩擦力を記録した後に原子状酸素照射前の定常状態に回復する現象が観察されていた。しかしながら、この現象には摩擦トラック形成の掘起し効果が重畳されるため、これまで厳密な計測は困難であった。本研究ではトライボロジー特性のin-situ測定を行うこと似より、この問題を解決し、二硫化モリブデンに対する原子状酸素の効果を初めて明らかにできた。実験の結果からは、摩擦係数はスタートアップ時においても定常状態においても原子状酸素照射量に比例して増加してゆくことが観察され、フルーエンス依存症があることが初めて示された。1x10^<18>atoms/cm^2の原子状酸素を照射した後には、初期摩擦力は定常状態における摩擦力の2.5倍の値を示し、二硫化モリブデンスパッタ膜に対しては原子状酸素照射の影響が極めて大きいことがわかった。その原因は、硫黄原子がSOとして表面から脱離し失われること、モリブデンは酸化しMoO_3を形成するためであることが確認された。また、有機バインダーとして用いられるポリイミドについては原子状酸素照射後には大気曝露することで、酸化状態からの回復効果が生ずることが確認され、ポストプロセスでの評価には限界があることが示された。宇宙開発におけるトレンドであるマイクロサテライトに与える5eV原子状酸素照射の影響を評価するために、本研究では原子間力顕微鏡を用いた実験的研究を提案している。当初の予定では原子間力顕微鏡の試作を行う予定であったが、同等以上の機能を有する既製品を使用できる環境が整ったため、同装置の試作の代わりにマクロな測定が可能な摩擦試験器による研究を新たに行った。研究1年目である平成10年度には、マクロな摩擦試験器による研究を行った。単結晶の二硫化モリブデンを用いた実験の結果、原子状酸素を照射することによっても摩擦特性の大きな変化は見られず、二硫化モリブデン(0001)面では原子状酸素の反応性が小さいことが明らかになった。しかしながら、X線光電子分光による分析結果からは、表面酸素濃度の増大と酸化モリブデンの存在が確認され、表面酸化自身は徐々に進行していることが明らかになった。それに対して、二硫化モリブデンのスパッタ膜を試料とした実験からは、同程度の原子状酸素の照射によっても大幅な表面酸素濃度の増大が認められ、ほぼ表面が酸化物に覆われていることが示された。また、この場合には原子状酸素の照射により初期摩擦力の明らかな増加が観察され、さらにその増加は原子状酸素照射量に比例して増加してゆくことが明らかになった。1x10^<18>atoms/cm^2の原子状酸素を照射した後には、初期摩擦力は定常状態における摩擦力の6倍の値を示し、原子状酸素照射の影響が極めて大きいことがわかった。また、表面から脱離してくる反応生成物としては質量数48のSOが主たる表面反応生成物であることが確認された。次年度以降は荷重が小さい状態での実験や他の製法のスパッタ膜を使用した実験を行い、本年度の結果と比較検討を行う予定である。

宇宙開発におけるトレンドであるマイクロサテライトに与える宇宙環境の影響を総合的に評価するために、本研究では昨年度、二硫化モリブデンを用いて実験をおこない、(1)単結晶では原子状酸素を照射することによっても摩擦特性の大きな変化は見られず、二硫化モリブデン(0001)面では原子状酸素の反応性が小さいこと、(2)スパッタ膜では同程度の原子状酸素の照射によっても大幅な表面酸素濃度の増大が認められ、ほぼ表面が酸化物に覆われていることが示された。また、この場合には原子状酸素の照射により初期摩擦力の明らかな増加が観察され、さらにその増加は原子状酸素照射量に比例して増加してゆくことも明らかにした。今年度は試料を昨年までの二硫化モリブデンに、新たにダイアモンドライクカーボン(DLC)を加え、酸素分子線、および真空紫外線(172nm単色光)の照射によるトライボロジー特性の変化を測定した。その結果、二硫化モリブデン(真空中での摩擦係数0.01)に対しては、紫外線単独照射は大きな影響を与えないが、酸素分子線照射あるいは酸素分子線と紫外線の同時照射によって摩擦係数は0.25程度まで上昇する事がわかった。またDLCに対しては垂直荷重を0.2Nまで減少させ、マイクロサテライトでの摺動条件により近づけた状態での試験を行った。その結果、DLCの摩擦係数は真空中での値(0.2-0.3)に対して、真空紫外線ならびに酸素分子ビームを同時照射する事によって摩擦係数は0.05-0.02程度にまで減少することが明らかになった。本研究は宇宙開発におけるトレンドであるマイクロサテライトに与える5eV原子状酸素照射の影響を評価するために、原子状酸素を照射した二硫化モリブデン単結晶およびスパッタ膜のトライボロジー特性の評価法を確立するとともに、二硫化モリブデンスパッタ膜のマイクロトライボロジー特性の評価を行ったものである。研究最終年目である平成12年度には、これまでのマクロな摩擦試験器に加えてミクロな摩擦試験を行った。また、in-situ実験を行い、地上研究で通常行われているポストプロセスでの摩擦試験が、実際の状態であるin-situ実験結果と一致するかについても検証を行った。通常のモリブデンのスパッタ膜を試料としたマクロトライボロジーの実験においては、原子状酸素照射後のポストプロセスでの摩擦試験を行うと数回の摩擦により酸化物層(MoOx)が表面から除去されるため、大きな初期摩擦力を記録した後に原子状酸素照射前の定常状態に回復する現象が観察されていた。しかしながら、垂直荷重を減少させてゆくと定常状態への回復が緩やかになり、垂直荷重をnNオーダーまで減少させると、もはや回復現象は生じず、原子状酸素照射後には照射前に比較して約5倍の摩擦係数の値が連続的に観察されることが示された。また、マクロトライボロジー試験においても、原子状酸素照射中にin-situ摩擦試験を行うと回復現象は観察されず、定常摩擦係数は原子状酸素照射前の2.5倍の値が持続する結果が得られた。これらの実験結果より、原子状酸素の潤滑剤に対する影響を正しく評価するにはin-situ実験を行う必要があり、垂直荷重が小さいほど表面酸化の影響を強く受けることが確認された。
医療保険制度における低所得者層の保険料負担と給付に関する法的研究

今年度は、主に次の三つの視点から研究を進めた。第二は、日本の医療保険制度におけるこれまでの保険料賦課処分に関する法的紛争事例の収集及び分析である。主に保険料賦課処分取消請求に関する過去の裁判例の争点を分析することにより、憲法的論点の整理をすることができた。第二は、フランスの近時の医療制度改革と普遍的疾病給付(CMU)のあり方について、議論動向を中心に把握することに努めた。そこでは、補足的CMUにおいて、給付内容をめぐる法的問題が顕在化していることが明らかになった。今後、裁判例の仔細な検討が必要になろう。第三は、低所得者層の医療へのアクセスに関連して、フランスにおける貧困と社会的排除について、全国貧困及び社会的排除監察局の年次報告書をもとに、その実態把握に努めた。それにより、CMUと医療へのアクセス、健康不平等の顕在化という政策的問題を通して、社会的排除という社会的問題に対する法的検討の一視座を得ることができた。これまでの研究を通して、CMUの創設にかかる議論動向の把握と低所得者層の医療へのアクセスをめぐる論点を整理することができた。一方、今後さらに掘り下げて究明すべき課題として、(1)公平な保険料賦課基準の設定に対する民主的コントロールの法的仕組みの構築、(2)医療へのアクセスとの関連で、医療保険と民間医療保険、医療扶助との役割分担の究明、(3)医療保険制度における保険料負担と給付範囲の規範的関連性の究明などが残された。研究初年度である本年度は、文献考察を中心に本課題に関する既往の到達点の確認作業を行ない、国民健康保険制度と生活保護制度(医療扶助)での問題構造の相違と介護保険制度と国民健康保険制度での問題構造の類似点を確認した。また、日本の実態調査として、国民健康保険制度の保険料負担と賦課基準に関する統計資料の分析や約200市町村の国民健康保険料減免規定の収集および分析を行なった。加えて、次年度以降の比較法的考察の予備的作業として、フランス社会扶助の基礎的文献収集を行なった。今年度の研究の結果、低所得者層の医療保険の保険料負担について、(1)低所得者に対する現行保険料賦課額と保険料負担能力との乖離、(2)長期失業などによる生活不安定期における保険料減免制度の活用とその限界などが実証的に明らかとなった。そして、医療保険における低所得者の保険料負担にかかる問題に対して保険集団内の連帯や参加といった観点の必要性が明らかとなった。今後検討を深める必要のある個別的な課題として、(1)医療・介護サービス保障と最低生活保障との関連、(2)低所得者の保険料負担能力と保険料賦課基準の設定にかかる法的問題、(3)保険財源の理論的検討、(4)保険者間の低所得者保険料負担の連帯的仕組みの可能性といった諸点が浮き彫りとなった。次年度以降は、これらの諸点についてわが国の実態を把握しつつ、比較法的観点から、フランスの普遍的疾病保険給付(CMU)の検討を行なう予定である。今年度は,主に次の三つの視点から研究を進めた。第一は,フランスの普遍的疾病給付(CMU)の法制度に関する検討である。受給資格者,受給要件,給付内容,費用負担について検討を行うとともに,制度成立にかかる国会議事録を参照しながら同制度の財政負担の背景にある思想と理念について検討を行った。第二は,日本とフランスの医療保険制度における財政負担の枠組みの比較検討である。具体的には,財政調整の方法,保険料負担と給付請求権の発生の法理などについて分析を行った。日本の医療保険制度の改革につき,法学的視点から財政負担の法理に言及する論文一本を公表した。第三は,フランスの社会保障制度における国民連帯概念の検討である。具体的には,重篤な医療事故の被害に対する国民連帯による補償制度の制定過程を素材に,社会的リスクと国民連帯による補償の財源負担論について検討を行い,現在論文一本を公表中である。上記の三点について,研究を一定程度進めることができたが,普遍的疾病給付に関しては精緻な検討にまで至らなかった。この点については,次年度への継続研究課題としたい。

一方、今後さらに掘り下げて究明すべき課題として、(1)公平な保険料賦課基準の設定に対する民主的コントロールの法的仕組みの構築、(2)医療へのアクセスとの関連で、医療保険と民間医療保険、医療扶助との役割分担の究明、(3)医療保険制度における保険料負担と給付範囲の規範的関連性の究明などが残された。
藻類の重炭酸イオン輸送におけるCa2+とCO2のクロストーク制御

本研究は、緑藻クラミドモナスの無機炭素濃縮機構(CCM)をモデルとして、細胞膜に局在するABC輸送体HLA3と葉緑体包膜に局在するLCIAによる協調的な重炭酸イオン輸送が、カルシウムイオン(Ca2+)結合タンパク質CASと無機炭素濃縮機構のマスター制御因子CCM1のクロストークによってどのように制御されるのかを明らかにすることを目的とする。また、CASは環境中のCO2濃度に応答して葉緑体内でダイナミックに局在を変化させることから、CO2や光に応答したタンパク質局在変化がどのように制御されているのかについても明らかにする。これまでに、CASの超高解像度な局在解析や、CASによって制御される遺伝子群を論文で報告している。今年度は、以下のことを明らかにした。(1)Ca2+特異的阻害剤BAPTAによって発現が変動する遺伝子群の中から、細胞内にCa2+を流入させるチャネルタンパク質の候補を見出した。(2)DNAタグのランダム挿入による変異株スクリーニングを行い、CO2欠乏条件におけるHLA3の蓄積が損なわれた新規CCM変異株候補を複数単離し、変異株で破壊された遺伝子配列を同定した。(3)インテリジェント画像活性型細胞選抜法によって、高速かつリアルタイムなLCIBの局在異常変異株のスクリーニングが可能であることを実証し、論文として報告した。(4)ガスクロマトグラフィを用いて培地中の無機炭素濃度を測定しながらLCIBの局在変化を観察することで、LCIBの局在変化は培地中のCO2濃度に依存することを明らかにし、その局在が異常になった変異株の原因遺伝子を同定した。緑藻クラミドモナスのCCMのマスター制御因子CCM1やCASの下流因子あるいは葉緑体から核へのレトログレードシグナルに関わる因子を同定できる可能性のある、複数のCCM調節変異株を単離し、DNAタグによって破壊された遺伝子配列を同定した。また、昨年度から始めたLCIBの局在異常変異株の解析をさらに推し進め、複数の変異株とその原因遺伝子を同定した。特に、高速蛍光顕微鏡、リアルタイム情報処理、1細胞分取が統合されたインテリジェント画像活性型細胞選抜法を用いることによって、LCIBの細胞内空間情報に基づいた高速かつリアルタイムな1細胞分取ができることを実証したことは特筆すべきことである。LCIBはCASと同様に葉緑体内でダイナミックに局在を変化させるCCM因子であり、CO2欠乏に応答したタンパク質局在変化の調節機構について明らかにできる素地が整った。以上の理由から、研究はおおむね順調に進展していると判断した。(1)CASはCa2+結合領域の他に疎水性領域とRhodanese-likeドメインを持つがその機能は明らかでない。また植物進化の上で保存されているC末端のリン酸化部位についても機能が明らかでない。これらのドメインとリン酸化の生理学的な意義を検証する。(2)LCIBの局在異常変異株についてその原因遺伝子の機能解析を進める。(3)CASから核へと発信されるレトログレードシグナルの実体を明らかにする。(4)細胞内へのCa2+流入に関わるカルシウムチャネルを同定し、CCM制御との関連を明らかにする。本研究では、藻類の重炭酸イオン輸送におけるCa2+とCO2シグナル伝達のクロストーク制御を、カルシウム結合タンパク質CASとCO2濃縮機構(CCM)のマスター因子CCM1の解析を中心に明らかにすることを目的とした。今年度は以下のことを明らかにした。(1)大腸菌で発現させたクラミドモナスCASの全長、N末端、C末端配列について、放射性同位体Ca45を用いたin vitro結合実験を行い、CASのN末端にCa2+が結合することを明らかにした。(2)GFPをCASのC末端に融合させたタンパク質をCAS変異株に発現させたところ、その表現型を相補した。これを用いてin vivoにおけるCASの局在を調べたところ、CASはCCMが誘導されるCO2欠乏条件ではCO2固定酵素Rubiscoが集積するピレノイドに局在し、特にチラコイド膜が貫入したピレノイドチューブに沿って局在することが強く示唆された。CCMが誘導されない高CO2条件では葉緑体全体に分散することを明らかにした。(3)CCMの制御とカルシウムの関係を明らかにするために、Ca2+特異的阻害剤BAPTAの添加実験を行った。BAPTA処理により、CO2欠乏条件における重炭酸イオン輸送体HLA3とLCIAの蓄積が減少し、それに伴って無機炭素への親和性が低下することを明らかにした。またカルモジュリンアンタゴニストW7の添加によっても同様の表現型が見られたことから、重炭酸イオン輸送体の制御にCO2だけではなくCa2+シグナル伝達が関わることが明確になった。(4)野生株、CAS変異株、相補株のRNA-seqデータを解析し、CASがHLA3とLCIAを含む多くの核コード遺伝子を制御することを明らかにし、CO2濃縮の制御における葉緑体から核へのレトログレードシグナルを提唱した。クラミドモナスにおけるCO2濃縮機構の制御にカルシウム結合タンパク質CASが関与することを初めて明らかにし、論文が受理された(Wang et al. PNAS)。葉緑体に局在するCASが、重炭酸イオン輸送体遺伝子を始めとする多くの核コード遺伝子群を制御することが明らかになり、CCMの制御におけるレトログレードシグナルを初めて提唱することができた。一方で、CASのC末端にGFPなどのタンパク質を融合させるとその安定性が著しく損なわれる、Ca2+センサータンパク質カメレオンがクラミドモナスで発現しないなどの問題も分かりつつあり、今後の検討が必要である。

本研究では、我々が同定した2種類の膜タンパク質HLA3とLCIAによる協調的な重炭酸イオン輸送が、カルシウムイオン(Ca2+)とCO2シグナル伝達のクロストークによってどのように制御されるのかを明らかにすることを目的とする。具体的には、緑藻クラミドモナスにおいてCO2濃縮機構(CCM)の制御に重要であることが本研究課題で明らかにりつつあるCa2+結合タンパク質CASの機能解析を中心に進める。今年度は以下のことを明らかにした。(1) CASのC末端にタグを付与するとCASタンパク質が不安定化し分解される問題があり、in vivoにおけるCASの細胞内局在観察に問題が生じていた。しかし、改変型GFPであるCloverの導入、CASとCloverの間へのフレキシブルリンカー配列の挿入、発現株の繰り返しの作出と凍結保存などの数多くの試行錯誤を通して、CASの高解像度における葉緑体内局在観察に初めて成功した。CASはCCMが誘導されない高CO2条件では葉緑体のチラコイド膜に沿って分散しているが、低CO2条件に移して2時間後にはピレノイドチューブ(葉緑体内のサブオルガネラであるピレノイドに貫入しているチラコイド膜)に沿って車輪状に局在し、12時間後にはピレノイド内部に凝縮して局在することが分かった。(2) Ca2+特異的阻害剤BAPTAの添加により、CO2応答性を示すCCM関連遺伝子の発現パターンが変化することを明らかにした。(3) DNAタグのランダム挿入によるCCM機能不全株の大規模スクリーニングを行い、新規なCCM調節変異株の候補を複数単離した。昨年度に報告したCCMの新規調節因子CASの細胞内局在変化を高解像度で明らかにし、論文が受理された(Yamanoetal. Protoplasma in press)。またCCM1やCASの下流因子あるいは葉緑体から核へのレトログレードシグナルに関わる因子を同定できる可能性のある、複数のCCM調節変異株を単離することができた。一方で、CAS-Clover発現株においても長期の保存中にはCASが分解することが分かり、不安定性の原因は不明のままである。そのため、当初の予定であったCAS-Cloverの局在異常変異株の探索は中止し、LCIB-Cloverの局在異常変異株の解析を行うことに方針を変更した。LCIBはCASと同様に葉緑体内で局在を変化させるCO2濃縮因子であり、CASの代わりに使用できると判断した。以上の理由から、研究はおおむね順調に進展していると判断した。本研究は、緑藻クラミドモナスの無機炭素濃縮機構(CCM)をモデルとして、細胞膜に局在するABC輸送体HLA3と葉緑体包膜に局在するLCIAによる協調的な重炭酸イオン輸送が、カルシウムイオン(Ca2+)結合タンパク質CASと無機炭素濃縮機構のマスター制御因子CCM1のクロストークによってどのように制御されるのかを明らかにすることを目的とする。
日本のジュネーブ条約追加議定書の批准と国内法的課題

「日本のジュネーブ条約追加議定書の批准と国内法的課題」というテーマで3名の共同研究者が2年にわたり研究調査を行ったが、次の点が課題であることが判明した。まず、ジュネーブ条約追加議定書等の国際人道法(理念)の自治体における実施の不十分さは早急に改善される必要がある。第二に、原子力発電所に関する武力攻撃等からの住民防護対策は、外国においても国防作戦の中で図られ、具体的な対策は明らかにされていないため、国際人道法の責務が厳格に果たされているか疑わしい。第三に、アジア諸国における国際刑事裁判所規程の批准状況の低迷の一因がアメリカの当該裁判所への敵対的対応にあることから、アメリカの今後の対応変化によってアジア諸国の批准状況の低迷に前向きの変化が生ずる可能性がある。澤野義一は、国際人道法の理念からみた国民保護法・国民保護計画における住民・文化財保護対策の現状を把握する一環として、当該現状把握を試みている市民団体開催の集会等にも参加し、情報入手に努めた。また、日本が2007年に新たに武力紛争時の文化財保護条約を批准して関連国内法を制定したこともあり、その概要把握に努めた(ただし政府の実施要領が未定のため調査の継続が必要)。その他、国内的に活用すべき国際人道法の理念を再認識するため、国際人道法関運の資料・図書を収集した。その際、日本赤十字社にも出向いた。魏栢良は、有事の際の原子力施設と住民保護対策(武力措争時の予防措置)を検討する目的で、8月、10曰にわたり韓国の原子力発電所(霊光、ウルチン、古里、月城の4つの原子力発電所)における武力攻撃時の防御体制とその実施などの方法、手段等を把握するため現地調査および関係者との質疑応答を実施した。糟谷英之は、2007年9月、ハーグの国際刑事裁判所(ICC)を訪れ、最初のケースとなるLubanga事件を傍聴することによりICCの現状を把握した。また、サンレモ国際人道法研究所主宰の第30回ラウンド・テーブルに参加して、国際人道法の現代的課題について認識を深めた。さらに、2008年2月、マレーシアおよびタイの赤十字国際委員会地域事務所を訪問することにより、アジア各国の国際人道法への対応に関する情報を入手した。研究代表者の澤野義一は、国民保護法に基づく自治体の国民保護計画が、武力紛争時の住民保護に関するジュネーブ条約追加議定書や、武力紛争時の文化財保護に関するハーグ条約等の国際人道法の理念に適合した形で策定、実施されているかどうかについて、105の自治体にアンケート調査を行った。ほとんどの自治体は国民保護計画を策定しているが、国の方針に沿った内容で独自性に欠け、国際人道法の住民への周知等についても不十分である。研究分担者の魏栢良は、原子力商業利用における住民保護の実施状況について、とくに原発の外部からの危険の防御システムの現状把握のためアメリカとカナダの主要な原発を調査した。カナダでは、陸地からの直接的な人的攻撃に対しては強力な保護策がなされているが、空からのミサイル等の遠隔操作による攻撃に対する対応策については確認することは困難であった。アメリカでは、前者について対応の相違が若干あるが、ほぼ同様のことが指摘できる。しかし両国とも、国際人道法の責務を厳格に果たしているとはいえない。連携研究者の糟谷英之は、今後の国際刑事裁判所(ICC)の運営に大きな影響を与えるであろうICC規程再検討会議を調査するため、訪問先のニューヨークでは国連職員と面談し、「侵略の罪」の定義に関する作業部会の議論が最終段階を迎えていることを確認した。さらにニューヨークおよびワシントンDCにあるICC関連のNGOおよび研究機関を訪問し、ブッシュ政権のICCに対する対応へのアメリカ国内での批判が学界その他で大きな流れになっており、近い将来アメリカの対応に変化がみられるであろうとの認識がえられた。
有機リン化合物のしなやかな反転特性を活かしたπ造形

本研究では、代表者らの専門分野である有機合成化学を駆使して芳香族縮環ジケトホスファニル化合物の合成・分子構造解明・基礎物性(電子受容性,発光挙動)研究を実施したうえで、“しなやかな"ジケトホスファニル化合物のピラミッド反転を合理的に分子設計に還元したelastic-π機能分子の創製を目指している。今年度は、前年度に開発に成功したチオフェン縮環ジケトホスファニル骨格を有するビルディングブロックを用いた発光性、狭バンドギャップポリマーの基礎的物性研究に関する成果を論文にまとめた。領域内の共同研究では、開発した狭バンドギャップポリマーを球体にすることに成功し、FRETによる近赤外光のWGM発光を示すことがわかった。また、領域外の共同研究として、ジケトホスファニル化合物の電気化学的な還元挙動を調べるために、分光電気化学測定やEPR測定を行なったところ、一電子還元によるラジカルアニオン種の発生が確認できた。EPRスペクトルの解析からは、ベンゼン縮環型のジケトホスファニル化合物の場合、主にベンゼン環、及びリン上に不対電子が局在していることを示唆する結果が得られた。また、ジベンゾフェナジンを独自のアクセプターとすることで合成できる、ねじれ型ドナー・アクセプター・ドナー(D-A-D-)型のπ共役化合物が効率的な熱活性化遅延蛍光を示すこと、高効率OLEDデバイスの発光材料として機能することを秋からにした。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,代表者の専門分野である有機合成化学を駆使して芳香族縮環ジケトホスファニル化合物の合成・分子構造解明・基礎物性(電子受容性,発光挙動)研究を実施したうえで,“しなやかな"ジケトホスファニル化合物のピラミッド反転を合理的に分子設計に還元したelastic-π機能分子の創製を目指している.今年度は,チオフェンユニットを有する新ジケトホスファニル化合物の合成手法の確立に成功し,これをビルディングブロックとして活用して,種々のドナー・アクセプター・ドナー型の新規蛍光性リン含有化合物群の創成,構造解析,ならびに基礎物性(intrinsic-π機能)解明に成功した.窒素類縁体との比較からは,これら新規リン含有π共役分子が対応する窒素化合物よりも電子受容性に優れていることや,吸収・発光スペクトルが顕著に長波長シフトすることを明らかにした.また,開発したチオフェン縮環ジケトホスファニル化合物をモノマーとして用いることで,新規な狭バンドギャップ共役ポリマーの創成にも成功した.当該ポリマーは,赤近赤外領域の光を吸収・発光することもわかった.対応する窒素類縁体との比較からは,低分子の場合と同様に,バンドギャップが顕著に低下することも明らかにした.さらに特筆すべきは,当該ポリマーは金錯体を外部添加することで,そのバンドギャップを調整できる点である(dynamic-π機能).開発した化合物を用いたり,代表者の合成技術の提供による領域内での共同研究もいくつか発足し,進行中である.研究実績の概要にも記載の通り,ジケトホスファニル骨格を有する新規なビルディングブロックの開発,それらを用いた多様な機能性ジケトホスファニル化合物群および狭バンドギャップポリマーの創成に成功し,これらのintrinsic-,dynamic-π機能を明らかにした.ピラミッド反転の調査については,当初の予定よりも少し遅れている.本研究では、代表者らの専門分野である有機合成化学を駆使して芳香族縮環ジケトホスファニル化合物の合成・分子構造解明・基礎物性(電子受容性,発光挙動)研究を実施したうえで、“しなやかな"ジケトホスファニル化合物のピラミッド反転を合理的に分子設計に還元したelastic-π機能分子の創製を目指している。実績の概要,進捗状況にも記載の通り,研究は概ね計画通り進んでいる.今後は,ジケトホスファニル化合物のピラミッド反転挙動を調査しながら,予定通り圧力・応力などの機械的刺激による物性変化(elastic-π機能)の解析や単分子接合デバイスの作製などを領域内の研究班と協働的に進めていく.28年度が最終年度であるため、記入しない。
カルコゲン架橋二核骨格をもつ酵素活性中心モデル錯体の合成と触媒機能

多核金属錯体を活性中心にもつ還元系酵素の触媒反応機構解明と触媒反応への展開をめざし、最も基本的なカルコゲン架橋二核錯体を含む[NiFe]ヒドロゲナーゼとアセチルCoA合成酵素をモデルとする研究を行った。その結果、S/OH架橋Ge/Ru二核錯体がヒドロゲナーゼと同様に常温常圧で水素分子を活性化することを見いだし、その機構の詳細を明らかにした。アセチルCoA合成酵素については、Ni二核錯体を用いて酵素触媒反応サイクルを人工構築することに成功し、その機構を解明した。生体内には遷移金属カルコゲン錯体を活性中心にもち、水素や窒素などの小分子活性化などを行う金属酵素が知られているが、その多くの反応機構は未解明である。本研究では、これらの活性中心の構造と特異な反応性に着目し、独自の指導原理に基いて多核金属カルコゲニドを設計、合成し、触媒反応機構を錯体化学的に理解し、それを基に触媒反応に展開することを目的とする。基本的なカルコゲン架橋二核錯体を理解することがその第一歩であると考え、鉄とニッケルがチオラートで架橋された二核錯体を活性中心にもつ[NiFe]ヒドロゲナーゼと、ニッケル二核錯体をもつアセチルCoA合成酵素のモデル反応構築を検討する。カルコゲン配位子で架橋された多核金属クラスターは、様々な酵素の活性中心に存在し、興味深い反応を司っている。今年度は、水素を活性化する[NiFe]ヒドロゲナーゼの化学に注目し、その架橋カルコゲニドと複核金属ユニットが機能発現にどの様な役割を果たしているかを明らかにする目的で、比較的安定なカルコゲン架橋ゲルマニウムールテニウムニ核錯体を設計、合成した。その結果、ゲルマニウムとルテニウムがスルフィドとヒドロキシル基で架橋された錯体が常温常圧の水素と反応すること、またこの反応が可逆であり、水を水素に定量的に変換することができることを見いだした。本反応は架橋カルコゲンを利用した新しい水素分子活性化反応である。架橋ヒドロキシル基を架橋ヒドロチオ基に変えた錯体についても水素との反応を検討したところ、ルテニウム上に電子供与性の高いトリエチルホスフィンを導入した錯体を用いると水素分子が活性化され、硫化水素の発生をともなってヒドリド架橋錯体へと変換されることがわかった。速度論的検討から、過剰の水素存在下で反応は擬一次であり、その速度定数はヒドロキシ架橋錯体に比べて非常に小さかったが、その逆反応である硫化水素の活性化による水素発生は、水との反応に比べて速かった。架橋ヒドロキシ錯体と架橋ヒドロチオ錯体は、それぞれ水、硫化水素を加えることによって相互変換が可能であったことから、架橋部を水と硫化水素の量によって自在に変化させることにより、水素の消費と合成が制御可能である。また、ギ酸の活性化反応においてもいくつかの興味深い知見が得られた。オキソ/スルフィド架橋ゲルマニウムールテニウム錯体は、ギ酸を二酸化炭素+プロトン+ヒドリドへと変換するのに対し、オキソ架橋部をプロトン化したヒドロキシ架橋類縁体は、ギ酸を一酸化炭素+プロトン+ヒドロキシアニオンへと変換した。ギ酸を中間体とする両変換反応は、水性ガスシフト反応との関速からも興味深い。天然に存在する金属酵素には、複数の金属を協同作用によって興味深い有機金属的触媒反応を担うものが数多く知られている。我々は、基質の還元反応に関与する還元系金属酵素に注目し、それらのモデル構築と反応機構解明を行うとともに、触媒的応用をめざして研究を進めている。H19年度はニッケル二核錯体を活性中心にもつアセチル-CoA合成酵素にも注目し、その関連の研究を推進した。アセチルCoA合成酵素(ACSと略)は、CO_2から合成されるCO、コバラミン由来のメチル基、およびチオール化合物であるCoAからアセチル-CoAを合成する酵素であり、自然界における炭素固定を担う重要な金属酵素である。我々はACS活性中心に存在する二核ニッケル部位に注目し、そのモデル構築を検討した。N2S2型のキレート配位子として、ジアニオン性のジアミン-ジチオラート配位子dadt^<Et>(dadt^<Et>=N,N'-diethyl-3,7-diazanonane-1,9-dithiolate)を用いた研究を引き続き進める一方、テトラアニオン配位子であるジカルボキシアミド-ジチオラートmbpa(H_4mbpa=[N,N'-(3-mercapto-3-methylbutyryl)-o-phenylenediamine])を持つニッケル錯体を出発物質とし、これにもう1分子のニッケル錯体を導入することによって目的とするニッケル二核錯体の合成を行った。またdadt^<Et>配位子を有する二核ニッケル錯体にメチル基とチオラートを導入し、これにCOを作用させると、ACSモデル反応が進行することを見いだした。これは酵素活性中心と同様のチオラート架橋

二核ニッケル錯体を用いたACSのモデル反応の初めての例である。天然に存在する金属酵素には、複数の金属を協同作用によって興味深い有機金属的触媒反応を担うものが数多く知られている。我々は、基質の還元反応に関与する還元系金属酵素に注目し、それらのモデル構築と反応機構解明を行うとともに、触媒的応用をめざして研究を進めている。H20年度は、アセチル-CoA合成酵素(ACS)モデル錯体を用いたモデル反応の検討を詳細に検討し、酵素機能の解明につながる成果を得ることができた。N_2S_2型のキレート配位子としてdadt^<Et>(dadt^<Et>=N, N'-diethyl-3, 7-diaza-nonane-1, 9-dithiolate)を有するNi(II)-Ni(O)二核錯体が、メチルコバラミンのモデル化合物であるメチルコバロキシムからメチル基を引き抜き、チオラート、COと順次反応してアセチルチオエステルを与えるとともに、活性種であるNi(II)-Ni(O)二核錯体を再生することを見いだした。またNi(II)-Ni(I)モデル錯体の合成にも成功し、この錯体がNi(II)-Ni(O)二核錯体と同様にメチルコバラミンと反応することがわかった。これら一連のモデル研究から、ACSについて以下の知見が得られた: (1)Ni_dサイトは直接反応には関与せず、Ni_p上で反応が進行すると考えられる。(2)反応開始時はNi_p(O)またはNi(I)_pがメチルコバラミンのメチル基を引き抜き、Ni_p(II)-Me種が生成する。(3)COがニッケル-炭素結合に挿入し、ニッケル上に配位したCoAとの還元的脱離によってアセチルCoAが生成する。(4)アセチルCoA生成にともなって活性種Ni_p(O)が再生される。金属酵素には、複数の金属やヘテロ原子が協奏的に働いて、興味深い小分子活性化を行うものがいくつも知られている。今年度は、前年度に明らかになった還元状態のアセチル-CoA合成酵素(ACS)モデル錯体を用いたモデル反応をより詳細に検討した。N_2S_2型のキレート配位子としてdadt^<Et>(dadt^<Et>=N,N'-diethyl-3,7-diaza-nonane-1,9-dithiolate)を有するNi(II)-Ni(0)二核錯体が、メチルコバラミンのモデル化合物であるメチルコバロキシムからメチル基を引き抜き、チオラート、COと順次反応してアセチルチオエステルを与えるとともに、活性種であるNi(II)-Ni(0)二核錯体を再生することを見いだしてきたが、これを利用して触媒サイクル構築を検討した。過剰のシクロオクタジエン存在下、Ni(II)-Ni(0)錯体Ni(dadt^<Et>)Ni(cod)にメチルコバロキシムとチオラートを作用させるとNi(dadt^<Et>)Ni(Me)(SR)が生成した。これにCOを1当量加えると、アセチルチオエステルの生成に伴ってNi(dadt^<Et>)Ni(cod)が再生することがわかった。
マクロライドの気道上皮細胞における作用機序の分子生物学的研究

びまん性汎細気管支炎(DPB)は,かつては難治性の緑膿菌感染症と呼吸不全のため予後不良の疾患であったが,1980年代にマクロライド系抗生物質の少量持続投与が有用であることが判明し,予後は飛躍的に改善された.しかし,現在でもDPBの発症機序は不明であり,またマクロライドの奏効する機序も十分には解明されていない.本研究では,気管上皮の炎症や生体防御機構におけるマクロライドの関与を分子生物学的に解明するため,気道上皮細胞での遺伝子発現をdifferential display(DD)および逆転写(RT)-PCR法を用い解析した.平成8年度には,ヒト肺扁平上皮癌由来のHS-24細胞を,対照,エリスロマイシン(EM)添加,TNF-α添加,EM+TNF-α添加の計4群に分け24時間培養後RNAを抽出,DDを行ない発現に差異の認められたmRNAの塩基配列を解析した.DDによる解析では,炎症性刺激の無い状態でEMは遺伝子発現の増強作用を持つことと,炎症性刺激下でEMは遺伝子発現に増強ないし減弱の双方の作用を持つことが示された.発現に差を認めた遺伝子の1つはhuman 28S ribosomal RNAに高い相同性を示し,EMが蛋白合成阻害作用に関与している可能性が示唆された.平成9年度には,上記同様の培養条件で得られたRNAをRT後,生体防御や炎症に深く関与するdefensinのうち,気道由来のβ-defensin(hBD-1)に特異的なprimer対を用いPCR増幅を行い,発現の強度を検討した.RT-PCRによる解析ではhBD-1の発現がEMの添加により炎症性刺激の有無に関わらず低下することが示された.hBD-1は広範な殺菌能とともに細胞障害性をも合わせ持ち,生体防御に基本的かつ初期的な段階で関る分子であるため,気道上皮の防御機構にマクロライドが関与する作用機転の一つの有力な候補と考えられる.びまん性汎細気管支炎(DPB)は,かつては難治性の緑膿菌感染症と呼吸不全のため予後不良の疾患であったが,1980年代にマクロライド系抗生物質の少量持続投与が有用であることが判明し,予後は飛躍的に改善された.しかし,現在でもDPBの発症機序は不明であり,またマクロライドの奏効する機序も十分には解明されていない.本研究では,気管上皮の炎症や生体防御機構におけるマクロライドの関与を分子生物学的に解明するため,気道上皮細胞での遺伝子発現をdifferential display(DD)および逆転写(RT)-PCR法を用い解析した.平成8年度には,ヒト肺扁平上皮癌由来のHS-24細胞を,対照,エリスロマイシン(EM)添加,TNF-α添加,EM+TNF-α添加の計4群に分け24時間培養後RNAを抽出,DDを行ない発現に差異の認められたmRNAの塩基配列を解析した.DDによる解析では,炎症性刺激の無い状態でEMは遺伝子発現の増強作用を持つことと,炎症性刺激下でEMは遺伝子発現に増強ないし減弱の双方の作用を持つことが示された.発現に差を認めた遺伝子の1つはhuman 28S ribosomal RNAに高い相同性を示し,EMが蛋白合成阻害作用に関与している可能性が示唆された.平成9年度には,上記同様の培養条件で得られたRNAをRT後,生体防御や炎症に深く関与するdefensinのうち,気道由来のβ-defensin(hBD-1)に特異的なprimer対を用いPCR増幅を行い,発現の強度を検討した.RT-PCRによる解析ではhBD-1の発現がEMの添加により炎症性刺激の有無に関わらず低下することが示された.hBD-1は広範な殺菌能とともに細胞障害性をも合わせ持ち,生体防御に基本的かつ初期的な段階で関る分子であるため,気道上皮の防御機構にマクロライドが関与する作用機転の一つの有力な候補と考えられる.本年度は培養ヒト気道上皮細胞HS-24を用い,エリスロマイシン(EM)の抗炎症・免疫抑制作用につき,その作用機序をdifferential display法を用いて解析を開始した.対照群としてRPMI1640培養液にて培養されたHS-24細胞を用い,これにEMを添加して培養した群,炎症性刺激であるTNF-αを添加した群,さらにEMとTNF-α双方を添加した群の4群間においてmRNRの発現の違いを検討している.各細胞群より超遠心法によりRNAを抽出,anchored oligo(dT)primerを用いreverse transcriptaseによりcDNAに変換した.このcDNAをtemplateとしてanchored oligo(dT)primerと5種類のarbitrary primerを用いPCR増幅を行った.4群の細胞それぞれより得られたPCR productをpolyacliamide gel上で電気泳動をおこない,銀染色にてDNAのバンドを可視化した.群間で差異の認められるバンドは現在約80得られている.それらのバンドをゲルより切り出し,PCR増幅に使用したと同じanchored oligo(dT)primerとarbitrary primerを用い,再度PCR増幅.PCR産物をTA cloningシステムによりクローニング.insertを有するものを選択し,dideoxy chaintermination法にてdirect sequenceをおこない塩基配列を決定.決定された塩基配列が既知の遺伝子とhomologyの有無を検索中である.現在切り出し以降の操作を得られたバンドにつき繰り返し施行中である.また当初の予定であったサイトカインのEM投与前後の変化についても検討を開始している.びまん性汎細

気管支炎(DPB)は,かつては難治性の緑膿菌感染症と呼吸不全のため予後不良の疾患であったが,1980年代にマクロライド系抗生物質の少量持続投与が有用であることが判明し,予後は飛躍的に改善された.しかし,現在でもDPBの発症機序は不明であり,またマクロライドの奏効する機序も十分には解明されていない.本研究では,気道上皮の炎症や生体防御機構におけるマクロライドの関与を分子生物学的に解明するため,気道上皮細胞での遺伝子発現をdifferential display(DD)および逆転写(RT)ーPCR法を用い解析した.平成8年度には,ヒト肺扁平上皮癌由来のHS-24細胞を,対照,エリスロマイシン(EM)添加,TNF-α添加,EM+TNF-α添加の計4群に分け24時間培養後RNAを抽出,DDを行ない発現に差異の認められたmRNAの塩基配列を解析した.DDによる解析では,炎症性刺激の無い状態でEMは遺伝子発現の増強作用を持つことと,炎症性刺激下でEMは遺伝子発現に増強ないし減弱の双方の作用を持つことが示された.発現に差を認めた遺伝子の1つはhuman 28S ribosomal RNAに高い相同性を示し,EMが蛋白合成阻害作用に関与している可能性が示唆された.平成9年度には,上記同様の培養条件で得られたRNAをRT後,生体防御や炎症に深く関与するdefensinのうち,気道由来のβ-defensin(hBDー1)に特異的なprimer対を用いPCR増幅を行い,発現の強度を検討した.RT-PCRによる解析ではhBDー1の発現がEMの添加により炎症性刺激の有無に関わらず低下することが示された.hBD-1は広範な殺菌能とともに細胞障害性をも合わせ持ち,生体防御に基本的かつ初期的な段階で関る分子であるため,気道上皮の防御機構にマクロライドが関与する作用機転の一つの有力な候補と考えられる.
破壊力学を用いた繊維直交方向荷重を受ける 複数本のボルト接合部の耐力推定手法の開発

本研究では、木質構造において、繊維直交方向に荷重を受ける複数本のボルトを用いた接合部の耐力を推定する手法の開発を目的としている。実験においては、複数行ボルト接合、複数列ボルト接合、格子配置ボルト接合と3段階でボルトの配置計画を変化させた実験を行った。各段階において、端距離、ボルト相互の距離を変化させ、それらの寸法がどのように構造性能に影響するかを検討することとした。実験結果に関して、複数行ボルト接合と複数列ボルト接合では、き裂の発生が確認され、既往の提案式で対象としている破壊形式と同様であった。格子配置ボルト接合では、ほぼすべての試験体において脆性的な破壊が看守された。そこで、先の二つの接合に対して、既往の式を本接合部の構造性能にフィットさせるように応用し、その耐力の推定を行うこととした。その結果、その下限値もしくは平均値を推定できることが分かった。よって、新たな耐力推定手法を提案することができた。格子配置ボルト接合に対しては、現行の木質構造設計規準の方法によって、その下限値を推定できることを確認した。一方で、端距離が大きくなった場合、実験値が計算値を大きく上回ってしまうことがあり、過大な設計となってしまうケースがあることがわかり、今後の課題として取り組みたいと考えている本研究では、木質構造において、繊維直交方向に荷重を受ける複数本のボルトを用いた接合部の耐力を推定する手法の開発を目的としている。一方で、端距離が大きくなった場合、実験値が計算値を大きく上回ってしまうことがあり、過大な設計となってしまうケースがあることがわかり、今後の課題として取り組みたいと考えている今年度は,カラマツとスギを用い、2列にボルトを配した接合部における繊維直交方向荷重を受ける実験および有限要素解析を行うためのモデル化手法の開発に関する検討を行った。ここで設定したパラメータは、ボルトとボルトの相互距離と端距離である。端距離が4dのものでは相互距離が3d、10dのものを行い、端距離が7dのものでは相互距離が3d、7d、10d、14dのものを行い、端距離が10dのものでは相互距離が3d、10dのものを行った。ボルト径はM16の一通りとし、縁距離は木質構造設計規準の規定を満たすものとして、75mmとした。各パラメータで試験体数は3体とした。実験は加力速度が0.5mm/min.の単調載荷とし、試験体の上部で木材の割裂を確認するために、下部は合板で補剛した。そして、ボルト孔周辺部を市販のビデオカメラで観察し、そのき裂の挙動を確認した。実験の結果、き裂の進展挙動は3つに分類された。1.脆性的な破壊:き裂の発生が確認できない、もしくはき裂発生後、進展がみられず破断したもの。2.延性的な破壊:観察箇所の半分以上で、き裂が発生したのち、進展が確認できたもの。3.ほぼ脆性的な破壊:き裂が進展した箇所が、観察箇所の半分未満であったもの。以上である。これらに対して、木質構造設計規準におけるEYT式で耐力を推定した結果、ほとんどの試験体で実験時の耐力が下回るという結果であった。これは、試験体の多くで脆性的な破壊が多くみられており、このような破壊性状は木質構造設計規準で考慮していないことが理由として挙げられる。この実験と並行し、木材の有限要素解析の手法に関する検討を行い、その破壊靭性値の算出方法に関して、いくつかの設定方法を考えた。今後は、それらを実験結果に適用する予定である。今年度は昨年度行った2列設けた繊維直交方向加力を受けるボルト接合に対して、強度推定に関する検討を行った。上記の試験体に対して、耐力推定を行った。

申請者が行った既往の方法において、き裂進展開始に対応する支圧応力度というものを定義しており、これを本実験結果に応用することとした。これと比較するために、現行の木質構造設計規準に示されている材料値を用いた算出結果と旧規準の材料値を用いた算出結果を用いることとした。それぞれの方法をP1,P2、P3と定義した。P1を算出する際にボルトの本数nは1とした。これは実験の観察において延性的な割れが発生するのは、どちらか1本のボルトからであることが確認できたためである。P2、P3を算出する際はnを2とした。これは規準では上記のような規定がないためである。以上3つの算出方法と実験結果を比較した結果、P1がボルト接合におけるき裂発生荷重を大凡推定できることがわかった。よって、新たな耐力評価手法として提案することができた。引き続き、2行設けた場合の実験を行うこととした。これは現在実験中である。今年度は、2年目に完了できなかった1列に2本ボルトを配置した接合部(複数行ボルト接合)の加力実験と4本のボルトを格子状に配置した接合部(格子配置ボルト接合)の加力実験を行った。複数行ボルト接合における試験パラメータとして、端距離を4d、7d、10d、相互距離を1.87d、5.62d、7.50d、9.37dを設定した。格子配置ボルトでは、端距離を7d、10d、相互距離sを3d、7d、10d、相互距離rを5.6d、7.5dを設定した。樹種は、オウシュウアカマツとスギであり、ボルト径は16mmとし、これらは全てに共通である。これらの試験体に対して、静的加力実験を行い、その破壊性状の把握とその耐力の推定方法に関する検討を行った。破壊性状に関して、複数行ボルト接合では、これまで筆者が定義してきたものと同様に、端距離が大きくなると延性的な破壊に移行するものであった。一方で、その荷重-変形関係は、ほぼ線形のみであり、これまでの結果とは異なるものであった。格子配置ボルト接合では、その破壊性状は脆性的なものが主体であり、き裂の発生を確認されなかった。既往の研究において、申請者が提案した方法を応用し、接合部のき裂発生耐力の推定を行った。複数行ボルト接合では、破断箇所が片側のボルトに限定されていたため、ボルト一本のみが耐力を負担すると仮定し、計算することとした。実験結果の平均値に近い値を推定することが分かった。この手法により、き裂発生耐力の推定が可能であることが分かった。格子配置ボルト接合では、脆性的破壊が主体であり、提案した方法は延性的破壊に対応したものであるため、ここでは適用できないものと判断した。そこで、新しく日本建築学会から発刊された書籍による破壊性状の評価手法との検証を行うこととした。その手法に従うと、本試験体はJCとランク付けされ、それと対応する結果であることが確認できた。初年度行った実験の検討に時間が必要であったため、2年度に実施予定の実験が現在進行中であるため、やや遅れているという判断をした。この実験は4月中に終了予定である。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、4月中に実験を終了し、直ちに当初予定していた実験の準備に入る予定である。実験実施は、8月程度を予定しており、その後、実験結果の検証に移る予定である。
南極海における定着氷状態とバイオマスの関係性とその経年的変動の実態把握

沿岸域に発達する定着海氷は極域の熱や物質循環に重要な役割をもつ。特に南極域では、氷河・氷床の流動を抑制する働きや生態系の生息環境の維持など、海洋-海氷-氷床相互作用における重要な役割が近年注目を集めており、その物理・生物学的な特性の把握が望まれている。本研究では、これまで申請者がロス海現場観測に基づき開発した放射計による海氷厚および海氷中植物存在量の定式化をベースに、これを他の氷海域に適用して比較検討することで、より汎用性のある氷厚や生物生産量の定式化をめざす。まずは、この観測に使用する光学系測器を中心とした観測システムを構築する。これらをもちいて現場海氷でもちいることで実際のスペクトル分布をうると同時に、他の直接的観測手法をもちいて実際の海氷の氷厚・積雪と植物存在量を同時に測定し、これらを比較することで、この関係性の定式化を行う。さらに、同時期に取得された人工衛星可視赤外画像と現場観測との比較解析から、衛星データを用いたこの手法の広域への適用可能性について吟味する。過去の南極リュツオホルム湾定着氷の周期的な大規模崩壊現象に着目し、安定時と崩壊時といった異なる環境下で、氷厚や生物生産量がどのように経年変化をするのかについて衛星画像から検出する手法を開発する。これらの組み合わせは、これまで評価のなかった海氷表面において植物存在量を全球で求めることにつながり、全球規模で一次生産量を求め、さらにその時間的な変化を評価することが可能になるものと期待される。光学観測により海氷の物理ー生物特性を測定する現場観測システムの整備に着手した。このシステムをもちいて、2019年2月22日から28日にかけて、北海道サロマ湖での集中観測を実施した。この観測では海氷下連続スペクトル測定により正規化したスペクトル変化指数とアイスアルジーの植物量との関係を、厚さは0.5m程度のサロマ湖の1年定着氷下において求めた。250m×250mの領域において27のサンプル地点で積雪・氷厚といった物理パラメーターを測定し、取得した植物サンプルについても分析を実施することで、物理パラメータと植物存在量との関係が得られた。南極リュツオホルム湾定着氷の十年規模変動の実態と植物存在量との変化の関係について、既存資料を収集した。現場観測の解析とさらなる実施により、放射計による広域での定着氷観測の定式化を確立する。昨年度末にサロマ湖において実施した海氷厚および海氷中植物存在量の観測結果を分析ならびに解析し、放射計観測との整合性を調査する。また年度後半の南極沿岸域での本格現場観測に向けて、サロマ湖で整備に着手した光学観測システムの完成を目指す。このシステムを用いて、11月後半から翌3月にかけて第61次南極地域観測隊に参加し、南極沿岸のリュツオホルム湾やトッテン氷河沖といった複数の定着氷域での現場観測を実施し、定式化に要する試資料の取得・整備をめざす。一方で、引き続きリュツオホルム湾定着氷の十年規模変動と特にその植物存在量との変化の関係について、既存資料を収集し比較解析をすすめる。上記の結果を利用し、人工衛星画像による海氷状態と植物量との関係を求める。これらの結果を国内外の国際研究集会で発表し、関連分野からの有益な知見を収集しつつ、投稿論文化を推進する。

250m×250mの領域において27のサンプル地点で積雪・氷厚といった物理パラメーターを測定し、取得した植物サンプルについても分析を実施することで、物理パラメータと植物存在量との関係が得られた。南極リュツオホルム湾定着氷の十年規模変動の実態と植物存在量との変化の関係について、既存資料を収集した。現場観測の解析とさらなる実施により、放射計による広域での定着氷観測の定式化を確立する。昨年度末にサロマ湖において実施した海氷厚および海氷中植物存在量の観測結果を分析ならびに解析し、放射計観測との整合性を調査する。また年度後半の南極沿岸域での本格現場観測に向けて、サロマ湖で整備に着手した光学観測システムの完成を目指す。このシステムを用いて、11月後半から翌3月にかけて第61次南極地域観測隊に参加し、南極沿岸のリュツオホルム湾やトッテン氷河沖といった複数の定着氷域での現場観測を実施し、定式化に要する試資料の取得・整備をめざす。一方で、引き続きリュツオホルム湾定着氷の十年規模変動と特にその植物存在量との変化の関係について、既存資料を収集し比較解析をすすめる。上記の結果を利用し、人工衛星画像による海氷状態と植物量との関係を求める。これらの結果を国内外の国際研究集会で発表し、関連分野からの有益な知見を収集しつつ、投稿論文化を推進する。