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サラミナ島パナイア・ファネロメニ修道院聖堂壁画の修復と図像学的研究

従来西欧及び日本ではほとんどとりあげられることのない、ポスト・ビザンティン美術研究を推進することを目的に、ギリシャにおけるポスト・ビザンティン時代の教会美術が復興する18世紀の重要な聖堂壁画研究を行った。本研究の出発点となっているアトス山の修道僧ディオニシオス・エク・フルナが編纂した絵画指南書『エルミニア』とほぼ同時期のサラミナ島にあるパナイア・ファネロメニ修道院聖堂の壁画を研究対象にし、壁画の洗浄と修復を行い、その全貌を明らかにした。サラミナ島ファネロメニ修道院聖堂の壁画の洗浄と修復を行った。本年度の計画どおり身廊の西壁(最後の審判図他)と南側廊の西側半分(聖人、小クーポラ部分の創世記)身廊の西側ヴォールト部分(キリスト伝)の洗浄と修復を終了した。本年度の修復部分は色彩層が浮き上がっている部分が多く、その部分の壁面への定着作業を必要とし、技術的に困難な面が多かったが、アテネ技術大学の修復グループの熱心な作業により非常によい成果があがった。その修復作業の過程で、18世紀の壁画技術の研究と色彩研究のために研究協力者として東京藝術大学修復保存科の木島隆康教授に本研究に参加してもらい、アテネ技術大学のマリア・ハジダキ講師と本格的な共同研究を開始することができた。その共同研究の成果により、アテネ技術大学の学長以下修復科のスタッフと今後の共同研究についての具体的な協力関係構築のための研究グループを作ることができた。これは今後EUの文化活動の一環を為すプロジェクトとして発展させることになった。これにより、本研究は、当初の予想を上回る本格的な壁画の技術的研究も充実させることができるようになった。その成果は大きい。9月18日にギリシャの研究協力者であるアナスタシア・ラザリドゥ・ビザンティン美術館副館長とマリア・ヴァシラキ・テサリア大学教授を招聘し、研究代表者・木戸雅子と研究分担者・鐸木道剛による公開シンポジウムを共立女子大学で行い本研究の成果の報告と議論を行った。参加者も多く日本における初めての本格的なポスト・ビザンティン美術研究の意義を明らかにし、研究成果を広報するとともに日本における理解を深めるための有意義なシンポジウムとなった。前年度に引き続き聖堂の身廊中央部の大円蓋、その下部のスキンチ、アーチ内側、等の修復を進めた。実質的な修復作業は予定よりも半年ほど遅れた。その理由はギリシャの経済危機問題でギリシャ国内の政治、行政の場が混乱をきたした。その過程で所属のビザンティン考古局第一出張所の所長が退職し、その後任の所長により、修復許可のための申請手続きが変更された。それによれば、修復する箇所の全図面と肉眼での壁画壁面の状況観察の記入を含む詳細な修復事前調査を実施しなければならなくなった。膨大な作業となったが、修復作業代表の修復家ヤニス・スパノス氏が研究協力者のメリー・ハジダキスの協力を得て300ページに及ぶ詳細な報告書を完成させた。それにより考古局によって招聘された査問官によって最終的な修復許可が下ったのが、予定よりも半年遅れとなった。従って実際の修復作業は2012年1月から3月の期間でおこなった。今期の科研研究課題に先立つ研究を始めた時には、中央円蓋部は、1950年代に修復家ザハリウによって大幅にリタッチされており、当該箇所の修復は困難であるという予想をたてていた。実際に足場に上って中央円蓋の[パントクラトール]像を間近に見て、ザハリウの修復の後や壁画壁面の現状を詳細に確認することができた。修復は困難だと目されていた当該箇所が、修復家たちの努力で、予想以上の成果を上げることができビザンティン世界では稀なイエズス会図像と関わりを持つ場面が現れてきた。そうした新たな図像学的考察をする材料を得て、現地調査は木戸と鐸木が2回にわたって行った。木島は修復作業過程における壁画技法の調査、考察を行い以下のような知見を得た。壁画の彩色はセッコ技法であるが、研究協力者宮田順一の報告では壁面に近い部分に炭酸カルシウムが多く存在して描画の初期段階ではフレスコ技法で描かれた可能性もあり、フレスコとセッコ技法が混在している可能性もでてきた。今後媒剤(メディウム)の種類の特定を、絵具微小試料片のサンプリングにより進める予定である本研究は20072009年度基盤研究(B)の海外調査研究の課題で取り組んだギリシャのサラミナ島のパナイア・ファネロメニ修道院聖堂壁画(1735年)の修復を継続して行い、煤で黒変している壁面を洗浄と修復をして夥しい数(約3500)の図像の全貌を明らかにし、欧米や日本でほとんど関心がもたれていないポスト・ビザンティン聖堂の装飾プログラム及び図像を体系的に研究しようとするものである。すでに北側側廊と祭室の北側部分、身廊西側穹窿天井と西壁面、中央天蓋とその下部及び南側廊の西側部分が終了している。

本年度の研究では、身廊の東側一部と南側廊の東側半分の壁画洗浄と修復復を終了させた。これによりビザンティン美術史でほぼ唯一の言葉による絵画指南書(ディオニシオス・エク・フルナによる『エルミニア』)の図像篇の記述と実例との比較検証を行う歴史的資料が祭室を除きそろった。実際の壁画修復事業は今年度5月から開始し、現場調査を5月末から6月に本研究代表者の木戸が現地に赴いて調査をした。政府が変わったことで考古局の責任者も交代したため、修復許可について再度書類の点検などが入り、実際の修復作業や調査にも影響を及ぼした。しかしヤニス・スパノスを責任者とするとアテネ技術大学講師とその修了生たちを中心に常時5人の修復家が現地に滞在して行い、極めて正確で丁寧な作業を行った。後期の修復は9月から再開し、11月に研究分担者木島隆康が現地でポスト・ビザンティン壁画技法、顔料、色彩研究を行ない、研究代表者と分担者鐸木道剛が、現地の足場で壁画を実見し細部まで検証した。現地での調査・研究に引き続き、画家マルクに関係するモニュメントの調査と、関連するテーベ派の壁画調査をアッティカ周辺で行い、新たな資料を収集することができた。ギリシャの政治経済的問題の影響から聖堂の心臓部ともいえる祭室の修復を終了することはできなかった。上記のとおり、本研究の中心をなす修道院聖堂の壁画修復作業は、ギリシャの社会状況に左右され、予定通りに進まず、かつ役所の事務手続き方法も変わるなど、本研究プロジェクトの代表者は頻繁に現場に赴かなければならなかった。しかしその中で修復家スパノス氏が献身的に事務手続きを粘り強く進めてくれたことで大幅に事業が一時的に遅れはしたが、結果的にはほぼ予定通り終了できた。しかしポスト・ビザンティン時代の規模の大きい聖堂装飾をトータルに捉えて、各図像研究を行うという本研究の目的のためには、一日も早く聖堂内部全体の壁画の全貌を明らかにする必要がある。その面においてやや遅れているともいえる。24年度が最終年度であるため、記入しない。次年度は本研究課題の最終年となり、これに先立つ3年間を通して継続してきた聖堂壁画の修復を完結させなければならない。しかしながら過去5年間に何度も政治的、社会的なギリシャの国内問題に阻まれたことと、最初の予定した修復費に充当するだけの費用の助成が受けられなかったことから、本年度の壁画の洗浄と修復は聖堂の祭室部分には着手できないことが予想される。これは聖堂全体の壁画を全体的に調べ、18世紀の大規模な聖堂壁画装飾の全体像を明らかにする当初の予定を果たせないことを意味する。そのため現在その祭室部分や、実際に修復作業が残った部分の修復費用を修道院やその他の手段で調達する努力を研究プロジェクトに関わるメンバー全員で行っている。これだけの事業と研究を行ってきたことが、ギリシャの各所で評価され、ギリシャと日本の共同研究の意義が知られるようになっており、継続して本研究を完成させるべく努力した。
仮想ＧＰＵを用いた大規模タイルドディスプレイシステム

本研究では、専用のFPGAボードを開発することにより、業務用機器を使わず安価にタイルドディスプレイシステムを実現した。ハードウェアで実現することによりティアリングが原理的に発生せず、同期ずれに厳しい液晶シャッターステレオ方式においても問題がない事を確認した。また、GPU仮想化技術DS-CUDAを応用してOpenGL APIに対応することで、アプリケーションを変更することなくタイルドディスプレイに対応した。ディスプレイを格子状に多数並べるタイルドディスプレイは、高解像度の大画面を安価に実現することが出来る。平成25年度にはFPGAボード1枚から4枚のディスプレイに表示できる装置を開発した。平成24年度に基本的なタイルドディスプレイシステムは動作したが、9画面を構成するためにFPGAボードを9枚使う必要があり、煩雑であった。また、入力できる画面解像度が、60Hzの時に1280x720ピクセルまでしか対応出来なかった。そこで一つのボードから4枚の画面に出力できること、入力解像度を60Hzの時に1920x1080ピクセルのFullHDをサポートすることを目標とした。まず、1入力4出力のHDMIポートを持つFMCタイプのドータカードを作成しFPGAボードに装着して動作を確認した。しかし、FPGAボードによって使えるピンの制限などがあり、4画面出力するのは難しいことが分かった。そこで別のFPGAボードを使ってPmodコネクタから4画面出力できるかをテスト回路で確認した。また、FullHD解像度で変換チップを経由することなくFPGAに直接入力できることを確認した。もともと16枚のタイルドディスプレイを構成する予定であったが、最初に作成したドータボードがFPGAとの組み合わせがよくなかったため、16枚構成のタイルドディスプレイは実現出来なかった。また、昨年度手に入らなかったDisplayPortのIPコアを使ったサンプルが、今年度もベンダーで開発が進まず手に入らなかった。このため、DisplayPortは止め全体構成を見直すこととした。平成24年度にはFPGAを6枚使用して9枚のタイルドディスプレイシステムを試作した。本課題では256枚程度まで拡張可能なタイルドディスプレイシステムを想定しており、今後カスタムのFPGAボードの開発を行う予定である。そのために、まずはFPGA評価ボードで簡単な機能を実装し有効性を評価する必要がある。まず、4画面のタイルドディスプレイに対応するために、3枚のFPGAボード(Digilent社製Atlysボード)を使用した。その後6枚のFPGAボードを使用して9画面のタイルドディスプレイに対応した。拡大や枠の除去などの機能がうまく動作することが確認できた。ただし、FPGAの性能上の制約から、画面のFull HD(1920x1080ピクセル)の解像度ではリフレッシュレートが30Hzまでしか上げられなかった。今後向上させる必要がある。4画面のタイルドディスプレイシステムでは、まずパソコンから一つ目のFPGAボードにHDMI信号を入力し、同じ信号を二つのHDMI出力に分岐する。その際出力は入力信号に同期させる。次に一つ目の出力を別のFPGAボードに入力し、左上と右上それぞれの部分を拡大してHDMI信号を出力する。最後のFPGAからは同様に左下と右下を出力する。9画面のタイルとディスプレイでは、まず市販のHDMI分配器でパソコンからのHDMI信号を3つに分岐する。それぞれは一つ目のFPGAで二つの信号を出力する。一つは入力と同じもの、もう一つは上側1/3の右側1/3を拡大したものでディスプレイに接続する。残った出力は更に別のFPGAに入力して、上側1/3の左1/3、上側1/3の真ん中1/3を出力しそれぞれディスプレイに接続する。同様に中段と下段もFPGAを2枚ずつ使い接続する。平成26年度は立体視に対応した4画面構成のディスプレイ装置や、縦型3画面に対応した装置を開発した。平成25年度に開発したFPGA用FMCタイプのドータボードではFPGAボード側の制約などで4画面表示させることが難しかったため、特定のFPGAボードのPmodコネクタに装着する別のドータボードを開発した。これによりHDMI入力からの画像を4つのHDMIコネクタから出力することに成功した。ただし、一つのHDMI出力についてはFPGAのピンの性能のためか解像度をVGA以上に上げることは出来なかった。このため、2セットのFPGA+ドータボードを使用することで、立体視対応のタイルドディスプレイを構築した。シャッター方式のため画面間の同期を完全に取らないと立体視がおかしくなってしまうが、今回のシステムで同期が取れていることを確認した。当初予定していた16枚のタイルドディスプレイへの対応は予算的な面で難しかったが、安価なFPGAボードを開発することで画面間の同期を取ってティアリングをなくすという目的は達成することが出来た。また、スマートホンなどのどんなデバイスからでもタイルドディスプレイを使えるようにするために、縦型3画面に対応したFPGA回路も開発した。内部的に回転操作が入るため設計は複雑となるが、表示の際の機材が簡略化出来るためタイルドディスプレイの実用性という面では有効であることが分かった。平成27年度は縦型3画面に対応した装置を学会発表したり、OpenGLの仮想化を実装した。平成26年度に開発したFPGAによる縦型3画面タイルドディスプレイシステムは、100インチ程度のシステムを比較的コストパフォーマンスの高い55インチ程度のテレビを用いて実現出来、ベゼルが縦にしか入らないため文字なども表示しやすいというメリットがある。学会では小さいモデルでデモ展示を行って、使いやすさ等のフィードバックを得た。

また、OpenGLを使ったユーザーのプログラムを変更することなく、タイルドディスプレイに表示可能なシステムの基本部分を実装した。複数のパソコンの画面を組み合わせて一つのディスプレイとして見せる場合、通常は特別にプログラムを書き変える必要があるが、GPU仮想化ソフトウェアであるDS-CUDAを拡張することでプログラム変更の必要を無くした。本課題では、FPGAを用いたティアリングのないタイルドディスプレイとして、9台のディスプレイに対応したシステムや、ステレオ表示や縦型ディスプレイに対応したシステムを開発した。市販のFPGAに搭載できるHDMI入出力の拡張ボードを開発することで低価格なシステムを実現した。また、OpenGLを仮想化することでユーザープログラムの変更なく大画面に表示できるソフトウェアを開発した。本研究では、専用のFPGAボードを開発することにより、業務用機器を使わず安価にタイルドディスプレイシステムを実現した。ハードウェアで実現することによりティアリングが原理的に発生せず、同期ずれに厳しい液晶シャッターステレオ方式においても問題がない事を確認した。また、GPU仮想化技術DS-CUDAを応用してOpenGL APIに対応することで、アプリケーションを変更することなくタイルドディスプレイに対応した。16画面への対応は、途中でドータボードを作り直した影響もあり予算的に難しくなったため実現出来なかった。ただし、ハードウェアの性能としては画面間の同期が取れてティアリングが発生しないことは確認しているので達成できていると言える。全体としては、やや遅れていると判断した。ハイパフォーマンスコンピューティングシステムの開発がぎりぎりとなったため対外発表でのデモ展示が十分出来ていない。このため平成27年度にはシステムの開発は行わないが他の研究と組み合わせて対外的なデモを行う予定である。当初予定では16画面のタイルドディスプレイを作成する予定であった。しかし開発したドータボードが不十分だったために実現出来なかった。しかし別のFPGAボードを使えば解決可能ということは分かったので若干遅れていると言える。また、DisplayPortのサンプルが手に入らなかったため、高解像度でFPGAに入力するために別の方法が必要となった。当初予定していたXilinx社のSpartan-6シリーズではなく、新しいZynqシリーズを使うことでFull HDの解像度まで入力可能なことをテスト出来た。この部分は代替方法が見つかったのでほぼ予定通りと言える。
ポリシング用砥粒としての焼成貝殻セラミックスの有効利用

最終年である16年度の主な目的は,貝殻セラミックスがシリコンウェハのポリシング用砥粒としての真価の検証であった.つまり,実用性の可能性を達成することにあった.その結果,新しい砥粒である貝殻セラミックスの実用的な特長が判明した,また,同時に本研究における微分化の着想から新しい砥粒である雲母(マイカ)砥粒の開発に至った.次に砥粒別にその結果を述べる.○貝殻セラミックス1)前加工の表面粗さ110130nmRaのシリコンウェハをポリシング圧力22.4kPa,ポリシング時間30分の条件において15nmRaの鏡面が得られた.このことは実用に寄与できるポリシング性能と考えられる.2)未焼成貝殻セラミックススラリーよりも,焼成貝殻スラリーのポリシング性能がやや優れている.○雲母1)貝殻セラミックスと同様にナノメータオーダの平滑な鏡面が得られた.この新しい2種類の砥粒は将来的に期待される機能を十分に有している.2)従来のスラリーよりも地球環境に優しい砥粒であり,作業者の健康に寄与できると考える.最終年である16年度の主な目的は,貝殻セラミックスがシリコンウェハのポリシング用砥粒としての真価の検証であった.つまり,実用性の可能性を達成することにあった.その結果,新しい砥粒である貝殻セラミックスの実用的な特長が判明した,また,同時に本研究における微分化の着想から新しい砥粒である雲母(マイカ)砥粒の開発に至った.次に砥粒別にその結果を述べる.○貝殻セラミックス1)前加工の表面粗さ110130nmRaのシリコンウェハをポリシング圧力22.4kPa,ポリシング時間30分の条件において15nmRaの鏡面が得られた.このことは実用に寄与できるポリシング性能と考えられる.2)未焼成貝殻セラミックススラリーよりも,焼成貝殻スラリーのポリシング性能がやや優れている.○雲母1)貝殻セラミックスと同様にナノメータオーダの平滑な鏡面が得られた.この新しい2種類の砥粒は将来的に期待される機能を十分に有している.2)従来のスラリーよりも地球環境に優しい砥粒であり,作業者の健康に寄与できると考える.本年度の主な目的は、ルブリカントとして添加剤を加えた蒸留水に焼成貝殻セラミックス(粉末貝殻を焼成したもの)を、分散したスラリーによるシリコンウエハのポリシング特性について研究をしてきた。その結果、次のような結論が得られた。1)貝殻セラミックススラリーはpH12以上を示すが、人体に安全であり、かつ、優れたポリシング速度であった。したがって、従来、pHを高めるために水酸化カリウムKOHや水酸化ナトリウムNaOHを添加したスラリーよりも人体に安全で、地球環境の改善に寄与できる。2)産業廃棄物である貝殻の有効利用が、十分可能性がある。つまり、シリコンのポリシングにおいて市販品スラリーと同等の鏡面が得られた。本実験機械では、5nmRa (算術平均粗さ)の粗さであったが、現在、さらに微細な貝殻セラミックスを製作できるので、これを使用した超精密機械では、サブナノメータオーダの粗さが得られると思われる。3)シリコンをポリシングする貝殻セラミックススラリーの最適濃度およびそれに適応するクロスの性質を検討した。その性質は気孔を有する柔軟なクロスであった。また、その他のポリシング条件を明らかにした。4)一般に、粒径が5μm以上の砥粒を含んだスラリーは、チューブポンプで供給すると、チューブの中で砥粒、が分離して供給が難しくなる。そこで、新たな添加剤を考案して砥粒が分離しないように供給できた。この添加剤は、粒径の大きいダイヤモンドパウダスラリーの場合にも活用できる。最終年である16年度の主な目的は,貝殻セラミックスがシリコンウェハのポリシング用砥粒としての真価の検証であった.つまり,実用性の可能性を達成することにあった.その結果,新しい砥粒である貝殻セラミックスの実用的な特長が判明した.また,同時に本研究における微分化の着想から新しい砥粒である雲母(マイカ)砥粒の開発に至った.次に砥粒別にその結果を述べる.○貝殻セラミックス1)前加工の表面粗さ110130nmRaのシリコンウェハをポリシング圧力22.4kPa,ポリシング時間30分の条件において15nmRaの鏡面が得られた.このことは実用に寄与できるポリシング性能と考えられる.2)未焼成貝殻セラミックススラリーよりも,焼成貝殻スラリーのポリシング性能がやや優れている.3)未焼成貝殻と焼成貝殻の混合スラリーはポリシング性能が劣る.その詳しい理由が判明しないが双方の貝殻セラミックスが化学結合して軟質砥粒としての特質を失うためと思われる.4)加熱状況下におけるポリシングは,ポリシング性能を大きく向上させる.このときのパッドは軟質性のものが適している.○雲母1)貝殻セラミックスと同様にナノメータオーダの平滑な鏡面が得られた.この新しい2種類の砥粒は将来的に期待される機能を十分に有している.2)従来のスラリーよりも地球環境に優しい砥粒であり,作業者の健康に寄与できると考える.
マイクロ流路内における電極反応の解析と高効率透水型多孔質電極の開発

電気化学反応の飛躍的な効率向上(電極体積あたりの反応速度大)を目指し,導体(炭素)内のマイクロ流路壁を電極表面として利用する透水型電極を提案する。電極の設計のためには,マイクロ流路内の液電位の把握と制御が必要不可欠であり,構造が規定された(均一な流路径を持つ)マイクロハニカム炭素を用いて,液電位分布を実測するとともに電解質のイオン伝導度,流量等が動的応答に及ぼす影響を明らかにする。以上の結果から,マイクロ流路内での物質移動と電極反応を組み合わせた総括反応モデルを構築することを第一の目的とする。さらに,得られたモデルと反応実験の結果から,高効率な透水型電極を設計・製作し,実験により検証を行う。
オリゴ糖・多糖・配糖体の酵素合成の分子基盤的研究

糖質は,構成単糖と結合様式と重合度によって顕著な多様性を持つ分子群である.有用化合物が多数存在すると予想されるが,機能性の解析には潤沢な化合物が必要であり,効率的な大量合成系確立が必須である.本研究では,天然に豊富に存在する糖質からの転換として,合成酵素と転移酵素を利用した高度な糖質合成系確立を実施した.合成酵素利用では,ショ糖を出発物質として合成酵素の基質(UDP-Glcなどの糖ヌクレオチド)を供給するワンポット反応により二糖の合成系を確立した.新規転移酵素はマルトオリゴ糖に作用し,グルコース単位での転移反応を触媒する酵素群を見いだした.糖質は,構成糖と結合様式の組合せにより,極めて多様な種類を包含する.多くの機能性物質が存在すると考えられているが,機能性探索に先んじて多種多様な糖質の大量合成系確立が必須である.本研究では,一層高度な糖質合成系確立に向けて,(a)合成酵素と(b)転移酵素に注目する.これら酵素の高機能化・高度利用化研究を通し,基盤的で実用的な糖質大量生産技術確立を目的としている.(a)合成酵素利用での主要問題は,合成基質(糖ヌクレオチド)の供給である.現状高額なため用途が限定される.圧倒的に安価な材料からの効率的供給が望まれる.本研究では,これに対する解答として機能強化したショ糖合成酵素の効率的利用を提案したい.本酵素の利用により,ショ糖合成の逆反応(ショ糖の加UDP分解)により糖ヌクレオチドを合成できる.糖合成酵素と組合せたワンポット反応により,基質UDP-Glc等を効率的に供給できる.H27年度には,植物由来のショ糖合成酵素(大腸菌での組換え酵素)を調製し,本酵素の機能解析ならびに機能強化・改変を行った.本酵素は,既報植物酵素と同様,UDPに対する高い特異性を示しUDP-Glcを生成した.UDP特異性に関わる構造因子を決定し,大きく特異性を改変した変異酵素(ADP-Glc生成酵素)を作出した.また糖質合成酵素の一例としてリン酸化二糖合成酵素とのワンポット反応により,高濃度リン酸化二糖合成系を確立した.(b)転移酵素利用では,酵素種類の少なさが問題となる.既存酵素の理解・改良としては,酵素Dによるグリコシル転移反応における生成結合様式の特異性に関与するアミノ酸残基を同定した.本アミノ酸残基変異導入は,野生型では特定の分子への転移に伴い長鎖ポリマー生成がみられるのに対し,主に短鎖オリゴ糖を生成した.また,酵素D類縁の推定酵素タンパク質を生産・精製を行い,機能性の解析を進めている.(a)合成酵素利用:ショ糖合成の逆反応(ショ糖の加UDP分解)により糖ヌクレオチドを合成し,糖合成酵素と組み合わせたワンポット反応により,効率的糖質合成系の確立をめざしている.H27年度には,植物由来のショ糖合成酵素(大腸菌での組換え酵素)を調製し,機能解析ならびに機能強化・改変を行った.本酵素は,UDP, ADPともに基質としたが,特にUDPを好みUDP-Glcを生成した.本特異性に寄与する残基の特定,並びにタンパク質工学的手法によるADPに対して特異性の高い変異酵素(ADP-Glc生成酵素)の作出に成功した.これは本法をADP-Glcを糖供与体とした転移酵素にも適応可能とする優れた成果である.更にH28年度予定を前倒し,ショ糖合成酵素(野生型)は実際にリン酸化二糖合成酵素と組み合わせてワンポット反応を行い,近年機能性が注目されているリン酸化糖合成を行った.使用したUDPはわずか5 mMながら,ワンポットにおいて100 mMを越える濃度まで目的化合物を合成できる反応条件を見出した.(b)転移酵素利用:転移酵素として可溶性澱粉などαグルカン類に作用できる酵素Dについて,1基質特異性,2伸長反応機構(特定分子への連続的Glc転移)に関する構造因子特定を進めた.連続的Glc転移の受容体となる分子は依然特定を待たれるが,転移により生成する結合の特異性を改変した酵素を用いた解析により,非特定の基質分子に対する逐次的Glc転移反応が生じると,転移反応におけるGlc供与体分子濃度が低下し,結果として長鎖の合成が減少することが認められた.酵素Dと配列類似性を有する類縁タンパク質D2およびD3については,大腸菌を用いた組換えタンパク質生産系を確立し,活性のスクリーニングと解析を進めている.現状,酵素Dと異なり短鎖生成物を生成する転移酵素が確認されている.糖質は,構成糖と結合様式の組合せにより,極めて多様であり,多数の潜在的機能性物質の存在が予想される.この探索には先だち,多様な糖質の大量合成系確立が必須である.本研究では,一層高度な糖質合成系確立に向けて,(a)合成酵素と(b)転移酵素に注目し,これら酵素の高機能化・高度利用化を通し,基盤的で実用的な糖質大量生産技術確立を目的としている.(a)合成酵素利用での主要問題は,合成基質(UDP-Glcなどの糖ヌクレオチド)の供給である.効率的合成法確立して大幅なコストダウンが必要である.本研究では,ショ糖合成酵素の機能強化・効率的利用により,安価なショ糖を材料として合成基質を供給する.加えて,合成酵素も共存させたワンポット反応により,UDPの再利用により,UDP量非依存的な生成物蓄積を図る.植物由来のショ糖合成酵素(組換え酵素)と二糖合成酵素をワンポットで反応させ,高効率での高濃度二糖蓄積に成功した.

またショ糖合成酵素の構造機能解析によりUDP特異性に関わるアミノ酸残基を同定し,この改変により,顕著な速度低下を伴わずに他の糖ヌクレオチド合成に適した改変ショ糖合成酵素を作出した.(b)転移酵素利用での問題は,限定的な酵素種類である.既存酵素の改良ならびに構造類似タンパク質の機能探索を通して,酵素の多様化を図る.既存の酵素Dは,天然に豊富なオリゴ糖に作用し,糖転移反応により結合様式の異なるオリゴ糖・多糖を生成する酵素である.本酵素による糖転移生成物について,使用する基質の重合度ならびに基質濃度に依存して生成物の結合様式が変化する現象を見出して速度論的に評価を行った.また,生成物の結合特異性に関与するアミノ酸残基を同定を通して改変酵素も作出した.本酵素Dにアミノ酸配列類似性を示す一群のタンパク質から数種を選択して機能解析を実施した.酵素D様の反応が確認されている.(a)合成酵素利用:ショ糖合成酵素と二糖合成酵素のワンポット反応により,高効率で目的二糖の合成に成功した.すなわち,UDP-Glcなどの糖ヌクレオチドを用意すること無く,安価なショ糖を出発材料として,かつUDPも触媒量程度に低濃度で良く,従来の高価な糖ヌクレオチドを必要とするのとの問題は本法により解消されたと言える.加えて,本ショ糖合成酵素のUDP特異性に関わるアミノ酸残基の同定に基づいて改変した酵素により,触媒能力の顕著な低下無しに各種NDPを基質とでき,すなわちADP-Glc等の供給も可能とし,様々な糖合成酵素への応用の基盤が整備された.一例として合成した二糖は,近年,植物における発生や花序形成,代謝制御に関わるとして注目度が上がっている化合物である.現状二糖は試薬として販売されるもののコストならびに供給安定性ともに改善が求められる状況にある化合物であり,実際の物質供給としての貢献も高いと評価できる.(b)転移酵素利用:天然に豊富な多糖・オリゴ糖に作用して,糖転移反応により結合の異なるオリゴ糖・多糖を生成する酵素Dについて,基質とその濃度に依存した糖転移結合様式の変化ならびに結合様式決定の一因となるアミノ酸残基を明らかにした.これにより,酵素Dとその改変酵素を使用してたより多様な糖質合成が可能となった.また,関連酵素の探索を通して,酵素D様の活性ながら,異なる至適反応条件を有する酵素が見出された.糖質は,特に結合様式の多様性のために豊富な分子種をもつ.有用化合物が多数存在すると予想されるが,探索に先だち,多様な糖質の大量合成系ーすなわち天然に豊富な糖質からの転換系ーの確立が必須だ.本研究では,合成酵素と転移酵素を利用した高度な糖質合成系確立を目指して実施した.(a)合成酵素:利用上の主要問題となる基質(UDP-Glcなどの糖ヌクレオチド)供給には,植物由来のショ糖合成酵素(組換え酵素)を用い,ショ糖の「加UDP分解反応」によった.糖ヌクレオチドを糖供与体として二糖合成を行う糖合成酵素をワンポットで反応させて,低UDP濃度存在下の二糖合成に成功した.二糖は基質ベースで96%の高効率で合成された.マルトースを出発材料としたホスホリラーゼによる「加リン酸分解反応」との比較した.ショ糖合成酵素の構造機能解析結果に基づく改変により,ADPに対し4倍以上の速度向上(kcat/Km値での評価)を伴うADP特異的変異体など,他の糖ヌクレオチドの供給系も作出した.(b)転移酵素:利用上の問題となる酵素種類の多様化を行った.
フェリ磁性体を利用したスキルミオン移動型メモリの研究

本研究の目的は、フェリ磁性体の補償温度近傍におけるスキルミオンの電流駆動現象を明らかにすることである。フェリ磁性体GdFeCoは、反平行に配列した副格子磁化を有し、そのベクトル和を正味の磁化(角運動量)として発現する物質であり、磁化ならびに角運動量の補償する温度を有する。これらの補償温度においては、デバイス応用に向けた障害であるスキルミオンホール効果(スキルミオンの軌道が曲がる現象)が消失することが理論的に示唆されている。さらに上記の研究成果をもとに、GdFeCoの組成比を制御しスキルミオンデバイスの室温動作に適した(室温でスキルミオンホール効果を発現しない)フェリ磁性材料の開発を行う。
学校飼育動物を活用する科学教育カリキュラムの開発

教員養成課程において、学生が動物飼育技術を身につけるための教材開発を行い、教材の開発とカリキュラムの構築検討を行った。家畜動物の飼育活動の教育応用には様々な学習効果があること、学生の自発的な活動の意欲を引き出す力があることがわかった。大学の単独授業科目において継続的な飼育活動を実施することは困難であり、特定の専攻または本研究で実施してきたようにサークル活動の一環として飼育の基本的作業を継続することが望ましい。これらの基本的な飼育活動は、生命の深い理解にむすびつき、実りが多い。一方、短時間で飼育動物を授業に活用するプログラムは生命理解の具体的なきっかけを作る働きを持つにとどまった。。本年度は、教員養成課程における動物飼育の意義をめぐる試みとして、学内で飼養する動物を活用して、教員向けの公開講座「心を育む学校動物飼育」を実施し、近隣地域における教育関係者のニーズを図る試みをおこなった。また、学部教育においては授業の一環として動物飼育に携わるための枠組みを「授業」「キャンパスを活用する全学の人々」「動物飼育を率先して行うボランティアサークル」の3つに拡大し、それぞれの窓口を通じて動物飼育に携わる機会を創出、結果として得られる知識、技能、学ぶ喜びを検討した。また、児童生徒市民を対象とするふれあい教育活動を14件実施する中で、ふれあい教育活動のためのワークシートや活動案、プログラムを試作し、効果についての検討を実施した。これらの活動の結果、さまざまな知見が得られた。一般的に動物の飼育には体験から得られる学びがあることは理解されているが、1日体験で得られる発見や感動だけでなく、経時的な飼育には、関わるものの生活や意識の変化まで伴うほどの「教材としての力」があることがわかった。しかし、経時的な飼育作業は主体性を伴う必要がある作業であり、大学の授業科目のように短期的で学修時間に制限のある枠組みで取り組むことは、「自分たちの動物」という主体性やコミットメントを育む上で不適切である。すでに成功している新潟県の事例のように、「学級で」あるいは「学年で」(大学であれば、特定の専攻や講座で)のような学生集団の単位で、日々取り組むことが適切であるといえる。一方、サークル活動による飼育は、学内で誰でも参加することの出来る枠組みを創出するという点、深いコミットメントを形成するに至ることから飼育の質が極めて高くなるという利点を持っていた。本事業では、学校における動物飼育の意義を明らかにし、教材の開発を行ってきた。最終年度にあたる平成25年度には、活用する動物の幅をヤギ、ウサギ、ニワトリ(ウコッケイ)の3種類に拡大し、生活科を軸とする学級活動または学年活動に飼育活動を取り入れるためのプログラム作りを行い、同様のプログラム作成活動を、教員養成課程の学生にも行わせた。作成したプログラムを実際に小学校の子どもたちを対象に実践しその成果を検証した。プログラムの作成過程は学生にとって、自分たちが飼育活動で学んできたことを振りかえるよいきっかけとなり、そうして作成された教材は、動物を日常的に飼育してきた学生の目線が生かされ、実効性の高いものであることがわかった。2つ目に、仙台市内の小学校を対象にして行ったアンケート結果からは、学校で動物飼育活動が困難な理由は、感染症への危機感、飼育の手法がわからないこと、土日や休日の世話がたいへんであること、施設や財政的裏付けがないことの4つであることがわかった。その一方で、生活科の内容に飼育活動が含まれることも含めて、生命教育に対するニーズは高く、一過的な訪問学習にとどまらない、動物とのふれあいができる環境づくりが求められることがわかった。3つ目に、年間を通じて動物の飼育繁殖活動に取り組んできた学生たちと、飼育してきたウコッケイの調理を行うプログラムの開発を行った。このことは学生にとって、得るものの大きな活動であったと評価が高かった。ヤギの乳、ウコッケイの卵など、家畜動物から得られる恵みを活かした教育活動の価値は高く、飼育動物の選定にあたっては、かわいいから、扱いやすいから、だけでなく、人間との関わりを重要視することが大切である。。平成23年度は、課題の抽出・学生参加型の飼育の実施と飼育体制の確立・成果の検討・プログラム開発準備を行なった。まず、飼育動物としてヤギを飼育している小学校が多く見られる新潟県において、小学校における飼育の事例を視察、聞取り調査を実施した。また仙台市内の各学校について調査を行う事により、学校における動物飼育の目的や手法、実態、飼育活動と教育の関わりを明らかにした。沖縄で実施された「山羊サミット」に参加し、他地域での山羊活用の事例についての情報を収集した。また、文献調査を実施し、学校における飼育動物管理全般の課題を明らかにした。次に、大学における学部講義科目「生活」「生命環境科学」を受講する学生の参加を得て、ヤギの飼育管理を実施した。飼育管理に携わる学生に対する調査を行い、課題を把握するとともに,飼育に従事した学生の知識、技能、価値観の変化を追跡調査した。

直接的飼育活動だけではなく、ヤギのふんを用いて堆肥作成を実施し、堆肥を活用して野菜を栽培し、それらの施設を一体化することにより、飼育施設全体を循環型社会学習プログラムの教材として展示する研究を実施してきた。ヤギを活用するふれあい体験学習を地域で企画実施し、活動内で使用するための教材プログラムを開発した。ふれあい体験を企画実施することによって得られる成果と課題を検討した。成果を分析し、ヤギ飼育管理作業を通じて行なう循環型学習プログラム、ふれあい体験を通じて行なう学習のプログラムの提案準備を実施した。教員養成課程の学生教育の一環としての動物の飼育活動は順調に実施され、飼育の枠組みが飼育活動の質や携わる学生にもたらす恩恵について、明らかな知見を得た。また、児童生徒を対象とするプログラムの実施も順調であり、各種の教材開発が進んでいる。新潟ヤギネットワークとの情報交換を継続的に実施し、学校における動物飼育を支援する目的で宮城ヤギネットワークを立ち上げた。震災後、飼育ヤギをもちいて地域におけるふれあい実践を企画実施することにより、動物を用いてコミュニケーションを図る学習の意義が明らかになり、その手法について探求することが可能になった。既に開発した児童生徒用のプログラムを、対象学年や目的別に分類整理し、学習指導要領との対応づけを行う必要がある。また同様に、教員養成教育においても、動物飼育の枠組み別に見た利点と問題点を分析し、持続可能で学生にたいして高い学習効果を持つ飼育手法についてさらに検討を行う。最終的には、本学の場合を例として、カリキュラムポリシーへの位置づけを試みる。学校の飼育動物は科学教育に十分活用されていないだけでなく、教員自身に適切な飼育経験がなく、また感染症予防や動物福祉に関する十分な理解が不足している。本研究では、学校における動物飼育の成果と問題点を明らかにし、教員養成大学構内で学生参加型のヤギ飼育活動を実施し、学生の観察力、生態系とのつながりを理解する力、生命尊重の態度の変容を検討する。結果をもとに、教師が子どもとともに主体的に取り組むことのできる飼育活動のあり方を提案し、それを活用して、子供の適切な生命理解を推進するために、科学教育のプログラムとそれを生かしたカリキュラムを提案する。プログラムは観察学習、生態系循環学習、環境問題学習の3つの観点から検討する。また、コミュニケーション力の向上や地域連携、といった新たな側面から、「生活」「総合的な学習の時間」といったような、合科的指導を実施する科目において、動物の飼育活動が子供の生活に果たしうる役割を検討する。次年度は、ヤギの出産と成長、行動特性を観察するための工夫を行い、観察学習のプログラムを作成して4月10月まで講義科目「生活」「生命環境科学」を受講する学生、学外からの児童生徒の訪問学習において思考実践する。結果を生かして展示の工夫を行なう。今年度は、これまで開発してきたプログラムを、地域の学校などを対象とするプログラムの実施により、完成し、地域に対して公開したい。
Xenopusの左右非対称性形成におけるinv遺伝子機能の解明

内蔵逆位を示すinvマウスの原因遺伝子は1062個のアミノ酸よりなり15回のアンキリン・リピート繰り返しと2個のbipartite nuclear localization signalsを持つ。本年度は、Xenopus inv遺伝子をクローニングし、inv遺伝子がマウスのみならずXenopusにおいても存在する事を示し、Xenopus embryoにXenopus inv mRNAを注入することで、Xenopus inv mRNAがマウスinvmRNAと同様な機能を持つかどうかを、また、カルモデュリンとの結合に関して検討した。Xenopus inv遺伝子はmouse inv遺伝子と同様に15回のアンキリン・モティフの繰り返しを持ち、2つのカルモデュリン結合モティフであるIQモティフをもつ。意外なことに、Xenopus inv遺伝子をXenopus embryoに注入しても、マウスinv mRNAをXenopus embryoに注入することによって心臓・腸管の向きが逆転することは観察されなかった。ところが、Xenopus invのアンキリンリピート部とmouse invのC末端のキメラ、また、mouse invのアンキリンリピート部とXenopus invのC末端のキメラを作成し、このキメラmRNAを注入すると効率に逆位が生じた。さらに、Xenopus invのIQモティフに変異を入れ、カルモデュリンと結合しないようにしてやると、やはり逆位が高率に生じることがわかった。以上から、mouse invとXenopus invではカルモデュリンが結合した状態での活性化の制御が異なると考えられた。すなわち、mouse invではカルモデュリンが結合している状態が活性状態であり、Xenopus invはカルモデュリン非結合状態が活性状態であると考えられた。
住民参加による地域環境保全に関する社会学的研究-農村部と都市部の比較を通じて

横浜市鶴見区、滋賀県守山市、滋賀県甲良町において現地調査を行い、「ワークショップ型」「組織新設型」「むらづくり型」という3つの手法の住民参加の事例研究を通して、住民参加の制度化に伴う組織論的問題点に関する理論的考察を進めた。横浜市鶴見区の神奈川県立三ツ池公園の「ワークショップ型」の住民参加では、ハード的な公園整備だけでなくソフト的な運営管理への住民の参加に取り組んでおり、ワークショップでの参与観察とインタビュー調査により、住民・行政・ファシリテーターの三者の関係性を明らかにした。滋賀県守山市では、豊穣の郷赤野井湾流域協議会に関する調査を進行し、環境社会学会(2000年6月11日、中央大学)において「生活経験と環境ボランティア参加-滋賀県守山市における住民参加型の水環境保全を事例として(1)」および「混住化地域における環境ボランティア活動の課題-滋賀県守山市における住民参加型の水環境保全を事例として(2)」を報告し(いずれも霜浦森平、塚本利幸、山添史郎と共同)、アンケート調査の分析により住民の地域環境ボランティアへの参加の規定要因を示し、「組織新設型」住民参加の抱える課題を明らかにした。滋賀県甲良町では、土地利用検討委員会専門委員として専門家として関与することを通じて参与観察を継続し、従来一定の成果をおさめてきた集落単位での「むらづくり型」住民参加の限界を示し、集落を超えた単位での住民参加の模索の過程を調査した。理論的考察としては、地域社会学会(2000年5月13日、関東学院大学)において「地域社会システムとしての住民参加-「都市型/農村型」環境保全活動の比較の試み」を報告し、住民、行政、専門家の各主体間の相互作用の場である地域社会の「情報-資源処理システム」の再構築過程として住民参加の制度化をとらえる視点を提起した。1.住民参加型地域環境保全の全国的な事例を、文献調査および専門家へのインタビュー調査によって収集した。特に、地域公園の建設・整備を主要な対象として日本各地において展開しつつあるデザイン・ゲームなどの「ワークショップ方式」による住民参加の導入と定着の過程を把握した。2.都市地域での住民参加の事例に関しては、「パークマスター」(公園管理の専門職)を設置した古河総合公園における住民参加への取り組みと、それに果たす専門職としてのパークマスターの役割に関して事例研究をおこなった。住民参加・市民参加を根づかせるためには、ファシリテーターの役割が重要であることが指摘されている。古河総合公園においては、その役割を「パークマスター」が担うことが期待されているが、現状では、多くの問題を抱えていることが明らかとなった。3.農村地域では、「グラウンドワーク方式」の取り組みが進んでいる滋賀県甲良町において、集落レベルでの伝統的な地域組織と町レベルでの住民参加の関わり、リーダーシップのあり方などについて調査を進めた。4.混住化地域の事例として、滋賀県守山市での水環境保全への環境NPO「赤野井湾流域協議会」の取り組みを調査し、都市的特性と農村的特性の混在が、住民参加の活動方針に与えている影響を明らかにした。5.次年度は上記の各調査研究を継続し、都市地域、農村地域、混住化地域における住民参加の比較検討を行い、住民、専門家、行政のパートナーシップのあり方に関して総合的な考察をおこなう。
炎症領域におけるTGF-β1のランゲルハンス細胞及び樹状細胞に対する影響

炎症を伴う免疫応答の場ではランゲルハンス細胞(LC)及び樹状細胞(DC)の移動・分化と細胞外マトリックス(ECM)の再構築が進んでいる。TGF-βは両現象に重要な因子であり、LC又はDCの動態とECM構築の間に、TGF-β及びそれを活性化するBMP-1を介した相関があると考え以下の実験を行った。一方、TGF-βを活性化するBMP-1、並びにそのファミリー(mTld及び新規ホモログTll-1、Tll-2)の酵素活性、発現分布等を比較した。また、BMP-1の活性を上げるヒト及びマウスPCPEの遺伝子構造を明らかにした。加えて、PCPEの分解産物がメタロプロテアーゼインヒビター活性を有することを明らかにした。本研究では、炎症領域におけるLC/DCの挙動及びマトリックス構築に重要なTGF-β1やBMP-1/PCP等の発現状況を検討する為にマウス耳に実験的炎症を生じさせ、経時的にLC/DCの移動ならびにTGF-β1やBMP-1/PCP等の発現をin situ法等を用いて検討する。始めにマウス耳にピクリン酸を用いて接触皮膚炎を生じさせ、経時的に耳を採取しそれぞれの切片を作成した。この際、5nmの切片を歩留まりよく得るために、パラフィン包埋後さらにクライオスタットを用いて切片を作成した。現在、これらを用いてinsituハイブリダイゼーションを行いつつある。また予備的実験として、接触皮膚炎を生じた耳からRNAを調製しRT-PCRによってTGF-β1,Co11agentype I,BMP-1,MMP-9,E-cadherin,Integrin6及びβ-actinの発現を検討した。その結果、炎症誘導後24時間後ではMMP-9,E-cadherin,Integrin 6の発現量に変化はみられなかったが、Co11agentype Iの発現は低下したがMMP-9の発現は上昇しており、この時点ではマトリックスが分解される方向にあることが示唆された。一方、このRT-PCRでは発現量の低さのためTGF-β1とBMP-1/PCPの発現は確認されなかったが、先に私がクローニングしたPCPE(BMP-1/PCPの活性を10倍促進する蛋白質)が炎症領域組織の再構築に重要だと考え、そのヒト及びマウスの全遺伝子構造を明らかにした。その結果、ヒトとマウス間ではそのエクソン-イントロン構造がよく保存されているが、ヒトPCPE遺伝子内及び近傍には多数のAlu配列があることが明らかになった。今後、プロモーターを含む発現コントロールエレメントの解析を進めたい。
非線形境界値問題の解の分岐図式による非線形功の決定

楕円型作用素のAtiyah-Singer指数およびAtiyah-Bott-Lefschetz-Singerの不動点公式を用いて、拡張二木不変量(すなわち、リー環準同型である二木不変量のリー群準同型への拡張あるいは持ち上げ)を具体的に計算する公式を得た。さらにこの計算公式を用いて以下の結果を得た。(1)正の第一チャーン類とgenericな複素構造を持つ複素2次元のケーラー曲面の拡張二木不変量は、そのケーラー曲面がアインシュタイン=ケーラー計量を持つ場合またはその場合に限って消える。(2)完全交叉多様体のある一般的な自己同型に対しては、拡張二木不変量は消える。(注意:完全交叉多様体は常にアインシュタイン=ケーラー計量を持つだろうと予想されている。)さらに楕円型作用素のdeterminantを定義し、それを不動点公式を用いて具体的に計算する公式を得た。またその反用としてWittenのホロノミー公式の特別な場合を証明した。また、二木不変量あるいはその一般化である二木=森田の不変式のリー群準同型への持ち上げを楕円型作用素のdeterminantを用いて定義し、さらにそれを具体的に計算する公式を与えた。(I)非線形常微分境界値問題(d^2u)/(dx^2)+λu=g(u),u(o)=u(π)=0(ただし,gはg(o)=g'(o)=0をみたすC^1級の関数)の解の分岐図式のうち,その線形化問題の2番目の固有値から分岐する分岐曲線からは一般には非線形項gは一意に決まらない。しかしながら分岐曲線が定数部分を持たないならば、非線形項gはただ1つに定まる(一意性定理)という結果を得た。またこの条件が非線形項が一意に定まるための必要条件でもあらうと予想するに十分な根拠を得た。(II)Ωを3次元空間内の単位球とするとき,非線形境界値問題Δu+λu=g(u)in Ω,u=0 on〓Ω(gの条件は(I)と同じ)の解の分岐図式のうち,その線形化問題の最小固有値λ_1から分岐する分岐曲線がλ〓λ_1に十分近いときは,この分岐曲線を実現する非線形項が存在するという結果(存在定理)を得た。また,この定理を証明する際にこの逆問題の本質を知見させるための方法としていくつかの興味深い手法を得た。微分作用素のAtiyah-Singer指数および不動点公式を用いて拡張二木不変量の計算公式を得た。(1)正の第一チャーン類とgeniricな複素構造を持つ複素2次元のケーラー曲面の拡張二木不変量は、ケーラー曲面がアインシュタイン=ケーラー計量を持つ場合またその場合に限って消える。(2)全ての場合においてアインシュタイン=ケーラー計量を持つであろうと予想されている完全交叉多様体のある一般的な自己同型に対しては拡張二木不変量は消える。また、traceであるAtiya-Singer指数に対して微分作用素のdeterminantを定義し、それを不動点を用いて具体的に計算する公式を得た。さらにその応用としてWittenのホロノミー公式の特別な場合を証明した。
東南アジアのタケ類をモデルとした人文景観の形成に関する研究

地域固有の植物景観を形成する要因の一つとして、人間とタケ類との関わりと植物としてのタケ類がどのように伝播し、拡散しているのかを東南アジアにおける少数民族にみられるタケ類の利用をモデルとして調査した。リス族、ラフ族、モン族、アカ族は10種程度のタケ類を利用に合わせて使っている。4つの民族は共通して竹製の笙を使うが、材料のタケの種類は、ラフ族、リス族、アカ族では共通して自生種を使い、モン族では自生ではない温帯性のタケ類を栽培し、使用する。モン族は、文化的背景のもと笙を葬儀に使う特別なものとして扱うためにその材料となるタケを伴って居住地を移動し、資源供給の確保のために栽培することが明らかになった。地域固有の人文景観の構成種である植物の多様性が、地域原産の植物、地域外からの導入植物、民族文化に付随して移動する植物から成り立つことを実証するために24年度は民族植物学的フィールド調査を中心に行った。これまでの調査から、Hmong族は、葬儀に必要な伝統楽器「ケーン」の材料となる温帯性のタケ類(Sinobambusa intermedia)を民族の移動に伴って持ち運び、栽培しているこが明らかになってきた。この実態についてさらに精度をあげるためタイ北西部(Nan郡)と北部(Fang郡)周辺でのHmong族を中心に聞き取り調査および証拠標本の収集を進めた。また、同時にHmong族以外の少数民族、Lisu族とRafu族、Aka族でも同じようにタケ製の伝統楽器について、その材料、導入経路、利用目的などの聞き取りを行った。調査の結果、山岳部の比較的涼しい場所に住んでいるHmog族の集落には、ほぼ確実にS. intermediaの栽培を確認できた。このタケ以外にも10種類程度のタケ類を利用していたが、これらはほぼ自生種で、必要な時に山採りしていることがわかった。このことからもS. intermediaはHmong族にとって非常に重要なタケであることが言える。一方、Lisu族、Lafu族、Aka族はS. intermediaを利用せず、栽培もしない。彼らは集落周辺の山に自生するCephalostachyum virgatumを山採りし、楽器の材料としていることを確認した。得られた結果を整理し、種生物学会に参加して成果発表を行い情報交換を行った。また、『栽培植物の自然史II』(山口裕文編)の「多目的植物タケの民族植物学」の部分について執筆し、タイ北部の少数民族が祭祀に利用するタケ製の装置について論文として公表した。これまで、自然資源の利用の多様性を明らかにするためにタイに住む少数民族Hmong族の伝統楽器の材料となるタケ(Sinobambusa intermedia)が民族とともに移動している植物であることを調査してきたが、ラオスにおけるHmong族のS. intermediaの実態およびタイ北部に住む主な少数民族のうち、Karen族とMien族については竹製の楽器の有無について十分な情報が得られていなかった。そのため25年度は、これまでの調査結果を補足する形で調査、聞き取りを行った。ラオス北部ルアンナムター周辺に住むHmong族もまた、S. intermediaを特別なタケとして集落に栽培しており、実際に葬儀で使用される現場を確認してその使い方もタイのHmong族と同様であることがわかった。また、ラオス北部からタイのチェンライ周辺に住むMien族は、竹製の楽器を持たず、S. intermediaも使用、栽培していないことを確認した。同様に、タイ北西部メーホンソン県のKaren族も竹製の楽器は使っていなかった。しかし、Karen族は水牛の角や集落周辺で採取できる樹木で作った笛や鉄製の銅鑼、太鼓を所持し、特に稲の収穫の際には必ず笛を吹く習慣があることを確認できた。これらの調査から、S. intermediaは、Hmong族のみに使用され、民族の移動に伴いながら集落に栽培される特別なタケであることが実証できた。得られた成果は照葉樹林文化研究会で発表し、情報交換を行った。また、タケの様々な利用について執筆した「栽培植物の自然史II」が出版された。地域の人文景観の構成要素である植物の多様性が、地域原産の植物、地域外から導入される有用植物、民族の移動に随伴する植物から成立することを、東南アジアのタケ類を事例として民族植物学的フィールド調査と地理計測学的解析によって実証するために23年度は、タイ北部、ラオス、中国雲南省の少数民族(モン族、リス族、カレン族、アカ族、ラフ族、ヤオ族など)が所有する伝統楽器の材料のタケおよび各民族の住環境で維持されているタケ類について、導入経路と栽培管理法、呼び名、利用方法、祭事や儀礼における使用法の聞き取り調査および、植物サンプルの収集を行った。