hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高解像度衛星画像を用いた東南アジア農村景観汎用型土地利用分類手法の開発

高解像度衛星画像を用いて,湿潤熱帯アジア地域へ適用可能な汎用的土地利用/被覆分類基準とその手法を試案した。土地利用図の存在する地域を対象に分類木解析を行った結果,いずれの地域でも,耕作地は樹林地や集落域とテクスチャ情報によって明確に分類できることがわかった。また,水田と畑地についても畦畔の存在からテクスチャ情報が異なっていること,このテクスチャ情報は水稲の生育ステージに影響されないことが明らかとなった。各地域で得られた分類木の構造を多地域間で比較したところ,分類の閾値は異なっているが,樹木の構造と分類に寄与する変数はほぼ同様で,汎用的な基準により土地利用分類が可能であると結論づけられた。高解像度衛星画像を用いて,分類の教師となるデータが限定的な湿潤熱帯アジア地域へ適用可能な汎用的土地利用/被覆分類基準とその手法を試案するために,最終年度は日本の中山間地域,中国海南島,インドネシアジャワ島の農村地域を対象に,土地被覆/利用分類のパラメータを多地域間比較した。まずは,既存の土地利用図が存在する範囲を対象に,昨年度の結果から明らかとなった,各土地利用を代表する可視光の輝度値と同時生起行列(GLCM:隣接するピクセル値の組み合わせによる頻度行列)によるテクスチャ情報を用いて分類樹木の解析を行った。その結果,いずれの地域においても耕作地(水田・畑地)は,樹林地や集落域といった土地利用とテクスチャ情報によって明確に分類できることがわかった。また,水田と畑地についても,水田畦畔の存在からテクスチャ情報が異なっており,テクスチャ情報を用いてある程度分類可能であることがわかった。このテクスチャ情報は水稲の生育ステージに影響されないことから,一時点の衛星画像のみで水田分類が行えることを示す結果となった。テクスチャの粗い樹林地や集落域は可視光の輝度値によって再分類可能で,とくに植生指数NDVIが分類の変数として効果的であることがわかった。各地域で得られた分類樹木を多地域間で比較したところ,同じ変数であっても分類の閾値は異なっているが,樹木の構造はほぼ同様で,類似した変数により土地利用分類が可能であることがわかった。このことから,多地域に適用可能な階層的分類構造を提示することができた。ただし,画像をオブジェクト化する部分が最終の土地利用分類結果にも大きく影響することから,適切なセグメント手法の開発が今後の課題である。地上解像度1m未満の空中写真にも匹敵する高解像度衛星画像を用いて,分類の教師となるデータが限定的な湿潤熱帯アジア地域へ適用可能な汎用的土地利用/被覆分類基準とその手法を試案するために,これまでの共同研究者の協力を得て,東南アジア各国の高解像度衛星画像データと土地利用データの入手を行った。今年度は,画像データから輝度値の類似した画像オブジェクトを抽出するのに必要なパラメータ設定を検討した。その結果,同じ地域であっても,森林と農耕地で適切なパラメータが異なることが明らかとなった。そこで,画像の肌理を表すテクスチャ情報と植生指数を用いて,森林と農耕地,そして集落域を大きく分割した後,それぞれの土地被覆ごとにオブジェクトの再分類を行う方法が適していることが明らかとなった。さらに,既存の土地利用図がある地域において,土地利用図を画像分類の参照データとしながら,水田や農地,二次林,天然林などに該当する画像オブジェクトをテストサイトとして複数抽出し,それぞれで波長帯ごとの平均輝度値,標準化植生指数の平均値を算出した。また,植生指数の画像や単波長ごとの画像を基に,同時生起行列(GLCM:隣接するピクセル値の組み合わせによる頻度行列)を基にした各種テクスチャ情報を算出した。その情報を基に,多地域間の同一土地利用間での値の違い,他の土地利用との比較を行い,それぞれの土地利用を区分するための有効なテクスチャ情報の特定と,基準値推定を検討した。当初予定していた研究内容は順調に達成できた。ただし,多地域間比較に必要な既存の衛星画像と土地利用図の入手が十分とは言えないため,引き続き次年度にもデータ収集を行う必要がある。また,当初の予定では想定していなかったオブジェクト抽出の解析工程に工夫が必要とわかったため,この部分についても次年度で再検討を行う必要がある。次年度は,上記の作業を新規に入手した地域についても同様に行う。その上で,これまで土地被覆の情報を基に作成されていた土地利用区分基準を見直す。具体的には,予備解析の結果明らかになっているように,植生指数とテクスチャ情報の大小から,画像の肌理が細かい耕作地(その中でも画像の肌理が非常に細かい畑地と,畦畔の影響でテクスチャ情報から肌理が粗くなる水田),画像の肌理が粗く植生指数の小さい集落域,肌理が粗く植生指数が大きい樹林地,といったように大別できると想定され,その分類に鍵となるテクスチャ情報およびその閾値を統計的処理(土地利用区分を目的変数とした分類樹木解析)から算出する。

この算出を多地域で得られた情報をまとめて解析することで,東南アジア農村地域に汎用な土地利用区分の標準化と,統一分類基準の開発を行う。今年度は,研究分担者との日程調整が困難であったため,インドネシアへの現地調査ができず,繰越金が発生した。その分に関しては,次年度に調査計画を立てて,海外出張を行う予定である。また,画像解析に必要なソフトウェアのバージョンアップがあり,より高度な解析が可能になるため,次年度の予算でバージョンアップを行う予定である。
ペルオキシソームの酵素の進化-動物進化に伴う尿酸分解酵素群の脱落機構

プリン分解の最終産物は動物種により異なり、ヒト上科、新世界のサルでは尿酸、その他の霊長類や哺乳類ではアラントイン、魚類、両生類では尿素、さらに下等になるとアンモニアである。このように動物のプリン分解は高等なほど不完全であり、進化の過程で尿酸以降の分解酵素群が脱落している。Allantoinase(ALN)とAllantoicase(ALC)は魚類では別個の酵素であるが、両生類になると両酵素は複合体を形成する様になり、さらに進化すると脱落する事を報告した。ALN-ALC複合体(ALNC)形成と脱落の機構を明らかにするための研究を行い、以下の実績を得た。1.両生類ALNC複合体の内、ALNサブユニットの遺伝子解析を行った。抗カエルALN抗体を用いて、カエル肝臓gt11cDNAライブラリーをスクリーニングして単一クローンを得た。塩基配列を決定し、推定されるアミノ酸配列はカエル肝より精製したALNのアミノ酸配列と一致した。2.ALN,ALCが異種蛋白として存在する魚類の酵素は、生棲域によりその細胞内存在様式を異にしている。3.淡水産、或いは、汽水域に生棲する魚類ではペルオキシソームのミトコンドリアの両オルガネラにAGT(アラニン:グリオキシル酸トランスアミナーゼが存在すること、海棲魚には活性が検出されなかった。これらの分布は食性とは関係なく塩分濃度のような環境要因が関与している。また、魚類ではプリン分解の最終産物は尿素とグリオキシル酸であるが、このグリオキシル酸はAGTによりグリシンに編纂されプリン炭素に再利用されることを示唆した。4.我々はラット肝に哺乳類には存在しないと思われていたUreidoglycollate lyaseが存在すること、Kmの濃度を高める事によって、動物が高等なほど酵素活性を失っていく事を明らかにした。5.ペルオキシソームに存在するcatalaseは多数の酸化酵素によって産生される過酸化水素を消去する。細胞内抗酸化作用の重要な役割を果たしている。食用ガエルのcatalaseのcDNAをクローニングし組織分布を調べ、ペルオキシソーム局在化を組織化学的に証明した。6.抗イワシALN抗体を用いて、ゼブラフィッシュ入gt11cDNAライブラリーをスクリーニングし、クローンを得た。PCR反応後、蛍光DNAシーケンサーで塩基配列を決定した。現在淡水産、汽水域、降海型、陸封型、広塩型、海棲産魚類などのALNの塩基配列の相同性検索をし、生棲環境の要因による細胞内分布の相異を検索中である。プリン分解の最終産物は動物種により異なり、ヒト上科、新世界のサルでは尿酸、その他の霊長類や哺乳類ではアラントイン、魚類、両性類では尿素、さらに下等になるとアンモニアである。

Allantoinasc(ALN)とAllantoicase(ALC)は魚類では別個の酵素であるが、両生類になると両酵素は複合体を形成する様になり、さらに進化すると脱落する事を報告した。ALN-ALC複合体(ALNC)形成と脱落の機構を明らかにするための研究を行い、以下の実績を得た。1.両生類ALNC複合体の内、ALNサブユニットの遺伝子解析を行った。抗カエルALN抗体を用いて、カエル肝臓gt11cDNAライブラリーをスクリーニングして単一クローンを得た。塩基配列を決定し、推定されるアミノ酸配列はカエル肝より精製したALNのアミノ酸配列と一致した。2.ALN,ALCが異種蛋白として存在する魚類のALNは、生棲域によりその細胞内存在様式を異にしている。海棲魚類ではサイトゾールに存在するのに対し、淡水産では、ペルオキシソームにのみ存在している。最近我々は、魚類では、プリン分解の最終産物は尿素とグリオキシル酸であるが、このグリオキシル酸はプリン炭素の再利用の為にAlanine : glyoxylate transaminase(AGT)によってグリシンに変換されるが、この肝AGTがペルオシソームとミトコンドリアの両オルガネラに局在していること、淡水産と海棲魚類の間では、酵素の細胞内局在性が生棲域によって異なることを明らかにした。3.抗イワシALN抗体を用いて、ゼブラフィッシュ入gt11cDNAライブラリーをスクリーニングし、クローンを得た。PCR反応を行って遺伝子を増幅した後、蛍光DNAシーケンサーで塩基配列を決定した。現在淡水産、海棲魚類のALNの塩基配列の相同性検索より、生棲環境の要因を検索中である。4.また、最近、我々はラット肝に哺乳類には存在しないと思われていたUrcidoglycollate lyaseが存在すること、Kmの濃度を高める事によって,動物が高等なほど酵素活性を失っていく事を明らかにした。プリン分解の最終産物は動物種により異なり、ヒト上科、新世界のサルでは尿酸、その他の霊長類や哺乳類ではアラントイン、魚類、両生類では尿素、さらに下等になるとアンモニアである。このように動物プリン分解は高等なほど不完全であり、進化の過程で尿酸以降の分解酵素群が脱落している。Allantoinase(ALN)とAllantoicase(ALC)は魚類では別個の酵素であるが、両生類になると両酵素は複合体を形成する様になり、さらに進化すると脱落する事を報告した。2.ALN,ALCが異種蛋白として存在する魚類の酵素は、生棲域上によりその細胞内存在様式を異にしている。3.淡水産、或いは、汽水域に生棲する魚類ではペルオキシソームのミトコンドリアの両オルガネラにAGT(アラニン:グリオキシル酸トランスアミナーゼが存在すること、海棲魚には活性が検出されなかった。これらの分布は食性とは関係なく塩分濃度のような環境要因が関与している。
ストレス易感性性格の分類と発達に関する基礎的研究

本研究は、保育所(園)での生活場面を中心に乳幼児の日常ストレスとそのストレスをもたらす性格(ストレス易感性性格)について研究を行い、次の2つにまとめられる成果を得た。1.乳幼児の日常ストレス:保母を対象に、保育園場面における乳幼児の日常ストレスを広く収集した結果、身体感覚から社会的きまり・行事まで6つに大別されるストレスが明らかにされた。発達的には、乳児から幼児期にかけて、基本的生活習慣や身体感覚などの一次的欲求関係のストレスが減少し、かわって対人ならびに社会生活上のストレスの増加が確認された。また、ここから乳幼児の対人ストレス質問紙を構成し、実際に適用した結果、乳児においては身近な対象の喪失に対する不安が高く、年齢にともない対人欲求不満によるストレスが高まった。他方、幼児においては、対人欲求不満によるストレスがどの年齢においても高く確認された。2.乳幼児の対人ストレスと性格との関係:対人ストレス尺度を用いて、ストレスと性格との関係を検討した。ここでは、保母がとらえた28個の形容詞で表現された性格項目と、ストレス易感性性格の一つとして可能性の高いタイプA性格をとりあげ、その関係を検討した。その結果、乳幼児ともに積極的で自己主張の強い性格を持つ子どものストレスが高いことが明らかにされ、今後この方面で研究が成り立つ可能性の高さが示唆された。また、タイプA性格は幼児の対人ストレスと強く関連し、この性格のストレス易感性性格としての存在が確認され、タイプA性格の形成過程から逆にストレスを生み出さない予防法の考案が示唆される。この他にも、幼稚園を生活場面とした幼児の日常ストレスの研究も付加され、年齢(35歳)ごとに種々の日常ストレス変化が明らかにされるなど、ストレス易感性性格との関連を検討する基礎資料が得られている。本年度の研究においては乳児(02歳)と幼児(36歳)ごとに、保育園(所)ならびに幼稚園での日常生活において子どもたちが経験するストレスの内容を広く整理・記述した。まず乳児については、45名の乳児を担当している保母から、担当の子どもたちが経験している保育所での日常ストレスを自由記述してもらい、その記述内容を3名の研究者によって年齢ごとに分類整理した。記述された日常ストレス内容は、身体感覚(一次的、二次的、生理的欲求)、対人関係(対子ども、対保母、対親)、基本的生活習慣(食事関係、その他)、対物関係、場面・場所、社会的きまり・行事に年齢ごとに分類され、その結果、0歳児においては身体感覚に関わるストレスが優位で、年齢とともに対人関係へのストレスが増して行く状況が具体的なストレス内容とともに明らかにされた。次に幼児については、幼稚園にて実習を経験している137名の学生に自由記述により幼稚園での子どもの日常ストレスを列挙してもらい、その記述内容を乳児と類似した項目内容で整理して最終的に128項目のストレス経験を抽出し、さらにその経験に5件法で回答するアンケートを完成した。そのアンケートに168名の幼稚園教員に回答いただき、男女ごと、年齢ごとに集計し、分析を行った。その結果、男児は全般的に女児よりも対人関係が未熟で、基本的な対人関係の問題でストレスを受けるのに対して、女児はより高度は社会場面でのストレスが目立った。また年齢では、年少児はまだ生活習慣にかかわるストレスが目立つが、年長になるに従い社会・対人関係のストレスが増す現象が確認された。本年度の研究における乳幼児の日常ストレスの整理と記述は、このようなストレスを多く経験する子どもの性格(ストレス易感性性格)や親の養育態度を明らかにする研究の基盤となる貴重な資料と判断される。昨年度の研究では、乳幼児の保育園(所)における日常ストレスが広く採取された。

本年度の研究ではまず、このうち、対人ストレスに注目して全19個のストレスを最終的に抽出した後、このストレス項目に5件法で回答する対人ストレス尺度を乳児用、幼児用、別々に作成した。その後、この尺度を保育園保母42名に実施し、担当の子どもについて回答を求めた。その結果、乳児374名、幼児427名の対人ストレスのデータが得られた。データの分析の結果、乳児の対人ストレスのうち、欲求未充足によるストレスは年齢とともに高まる傾向が認められたが、身近にある対象喪失への不安によるストレスは年齢的な変化は認めらなかった。他方、幼児の対人ストレスは、欲求未充足によるものだけで構成されたが、女児のストレスの高さが目立ち、年齢による変化は認められなかった。上記のような、乳幼児期における対人ストレスの年齢ならびに性の違いによる変化の基礎資料を得た後、この対人ストレスと性格との関係を検討する研究を展開した。このストレス易感性性格としては、保育所の保母3名の協議のもとに、28個の性格が採用され、対人ストレスとの関係が検討された。また、幼児ではこれらの性格に、タイプA性格を加えた。その結果、積極的で自己主張が強い性格をもつ子どもの対人ストレスが高まることが示唆された。また、幼児におけるタイプAとストレスとの関係では、タイプA性格をもつ幼児の対人ストレスが高いことが明らかとなり、タイプA性格のストレス易感性性格としての存在が証明された。こうして本研究においては、ストレス易感性性格の導入的研究として、その存在と多様性を証明し、基礎資料の提示とともにこの領域での今後の研究への道筋をつけることができた。
画像理解の手法による３次元多臓器の分離と検索に関する研究

本研究では、集団から計測された多数の臓器画像から、個人差による変化、年齢による経年変動を統計的変動として、統計的に堅固な腹部規格化臓器モデルを診断のためのモデルとすることを提案するとともに、効率が良く、しかも例外値に対しても堅固な高次元データの照合法と検索法を構築する。そのために、(1)腹部と胸部とを対象とした多臓器データの単一臓器データへの分離・分割、(2)平均臓器の定義と計算法、(3)時系列学習による平均臓器の時間的変化追跡法の構築、(4)平均臓器を標準蓄積モデルとした病変変化部分の検索と照合について、統計的弾性変形理論の立場から臓器形状の数理モデルに付いて研究した。24年度におこなった基礎的研究を受けて、以下の2点に付いて研究を進めた。1.形状を電子的に変形する技術はモーフィングと呼ばれ、変形後の形状に元の形状曲面上のパターンを貼り付ける技術はモザイクと呼ばれる。これら2つの技術は、現在では商業映画の編集などに利用されており、芸術支援としては完成された技術である。しかし、確率構造を持ち、複数の分布に分かれたデータである多臓器を規格化臓器に変換するために、新たに、臓器表面の局所的な動きを記述するテンソル量に対するモーフィングとモザイク技術を開発すした。2.臓器表面の局所構造を、MRI再構成画像列から高精度計算する手法を開発する必要がある。画像列の中の局所運動を抽出する手法として画像理解の中で開発されたオプティカルフローの手法はそのままでは、3次元非剛体の再構成画像列に適用することはできない。そこで、新たに、非剛体拘束条件を考慮した、非接触3次元局所構造計算法を開発した。3.変分原理を利用した臓器蓄積の前処理として、大域的蓄積を計算する必要がある。大域的蓄積にはあらかじめ構築して辞書が利用される。そこで、蓄積の高速と装置の軽減化を行うために、疎な辞書を利用しても高精度に大域蓄積を実現できる辞書の学習方法を開発した。医用診断は最終的には医師によって行われる。そこで、医用データ処理において用意できるものは、医師が診断に利用することができる数値化された特徴量を用意することである。人体解剖図には夫々の臓器が典型的な形状で描かれている。これは、個々の臓器に関する多数の解剖例から、典型的な形状を医師や医学画家が構成してきた結果である。本研究では、MRI画像やX線透視画像から得られる非侵襲的解剖学見地に基づいて、電子的に臓器の標準を構築し、構築された標準データに基づく診断支援を目的とする。そのために、臓器の位置情報に元づいて、単体の標準臓器を空間に再配置し、標準臓器配置モデルを構築する必要がある。形状のトポロジーを保存する情報圧縮表現として骨格化がある。平面上の骨格抽出方として、(1)非線形拡散方程式に基づくもの、(2)計算幾何学に基づくものの2種類がある。これらの手法を球面上の形状に対して適用する場合、それぞれ、(1)曲がった空間における波面伝播、(2)曲がった空間における組合せ幾何学が必要となる。(1)波伝播、(2)計算幾何学の分野においてその一般論が研究されている。これらの手法を、曲面上の確率構造を持つ点分布に拡張することで、高速高精度な特徴量抽出手法を開発した。通常の臓器は3次元空間に浮遊する変形形状である。しかし、判読医は画像からの臓器の分割に位置情報と濃淡情報とを共に利用している。すなわち、臓器の分割・分類には各点が濃淡値を持った4次元データを取り扱う必要がある。さらに臓器の経年変化を考えると、時間変数を考慮した5次元データを分類する問題となる。抽象的な高次元データから標準モデルを構築するためには個々の臓器の違いだけでなく濃淡値の分布、経年変化も考慮した分類尺度を決定する必要がある。本研究では、集合間の食い違いを計る尺度であるグラモフ・ハウスドルフ距離と構造の食い違いを測るグラフ整合距離とを組合わせて多臓器分布臓器間の距離尺度を構成し、腹部に分布する多様な臓器の参照、判別を行う統計的に堅固な手法を開発した。すなわち、臓器形状は時空間パターンとしてエルゴート性を持たないため、個々の臓器の集団平均、変動する臓器の個人時間平均が異なることになる。したがって、心臓のような変動する臓器の平均として、個体としての心臓の平均と、動画としての心臓の平均が異なることになる。この成果から、変動する臓器の種々の計算法を開発した。数理画像工学多数の3次元臓器画像はデータ量が多いため、既存のパターン分類法では大きな計算容量と長い計算時間を必要とする。

そこで、(1)データを圧縮してからパターン認識を行う「疎パターン認識」に基づいて、データの必要な部分を必要な量だけ圧縮して1枚の画像の中に撮像されている多数の臓器をこの臓器に分割する手法を開発した。ついで、(2)分割された臓器を標準化し、分類するためには、平面画像やユークリッド空間の点集合を分類する理論に変えて、抽象表現空間の分類理論を構築する必要がある。そこで、超曲面上の分布に対するパターン識別理論を開発した。これら、開発した理論と計算法は、医用画像処理にとどまらず、広い意味での大規模パターン認識に応用可能である。さらに、形状整合に利用される局所特徴量の微分幾何学的性質が明らかになり、26年度に集中的に検討すべき課題が明らかになった。集団から計測された多数の臓器画像から、個人差による変化、年齢による経年変動を統計的変動として、統計的に堅固な腹部規格化臓器モデルを診断のためのモデルとすることを提案するとともに、効率が良く、しかも例外値に対しても堅固な高次元データの照合法と検索法を構築する。そのために、1.腹部と胸部とを対象とした多臓器データの単一臓器データへの分離・分割2.平均臓器の定義と計算法3.時系列学習による平均臓器の時間的変化追跡法の構築について、統計的弾性変形理論の立場から臓器形状の数理モデルの構築について成果が得られた。3次元臓器データを蓄積するためには、ランドマークを利用する必要がある。ランドマークは判読医が解剖学に基づいて決定してきた。一方、画像を微分幾何学に基づいて扱うと、特徴的な点として特異点が現れる。微分幾何学的特異点と判読医が決めた視覚的特異点との関係が明らかになると共に、視覚的特異点の微分幾何学的性質が明らかになった。そこで、画像判読に基づいて画像蓄積を実現するためには、確率分布での微分幾何学的特異点の利用が有効であることが明らかになった。そこで、微分幾何学的特異点の整合への利用について集中的に検討する。離散データは標本化されているために解像度以下のデータ欠損としての穴や突起が計測されない。これらの不完全データを位相幾何学的に正しい形状に修正をすることは、均質で間違いの無い3次元画像を生成する上で重要な技術である。そこで、離散データから計算される物体の離散多面体表現を基に、情報統合によって生じる幾何学的欠損や幾何学的余剰を自動的に判定し修正する技術を開発する。欠損や余剰を自動的に判定する機能として、幾何学的に正しい局所形状の組合せ構造を解明し、その組合せとして曲面の記述や生成を整数値の計算だけで高精度に実現する手法を構築する。そこで、24年度におこなった基礎的研究を受けて、以下の2点に付いて研究を進める。1.形状を電子的に変形する技術はモーフィングと呼ばれ、変形後の形状に元の形状曲面上のパターンを貼り付ける技術はモザイクと呼ばれる。これら2つの技術は、現在では商業映画の編集などに利用されており、芸術支援としては完成された技術である。しかし、確率構造を持ち、複数の分布に分かれたデータである多臓器を規格化臓器に変換するために、新たに、臓器表面の局所的な動きを記述するテンソル量に対するモーフィングとモザイク技術を開発する。2.臓器表面の局所構造を、MRI再構成画像列から高精度計算する手法を開発する必要がある。
水熱反応による有機物質の循環的資源化反応における水の作用機構に関する研究

水熱反応による有機化合物の資源化(炭素質物質の循環)反応における水の反応溶媒としての直接的な関わり、ならびにヘテロ原子近傍の構造が反応に及ぼす影響について調べ、資源化反応の最適条件を検討するための基礎的知見を得ることを目的とする。平成11年度から12年度かけて設計製作した高温高圧セルを用いて平成13年度は亜臨界超臨界水中における有機物のラマン散乱スペクトルを観察することにより、熱反応により生成した化合物の反応物、生成物の相違をその場反応の観察を可能にする実験系を確立することを目的として構造解析を中心に検討した。1.超臨界水振動分光解析システム、現有設備であるNMR、GCMSを用い、反応前後での有機化合物中のヘテロ原子を中心とした構造の変化について解析するための基礎的な検討をビチュメン中の硫黄化合物について行った。2.その場反応観察セルを用いた高温高圧条件でのラマン散乱スペクトルを測定し、他の研究グループが報告している超臨界水のOH伸縮振動の温度シフトならびにピークのシャープ化を確認し、装置の性能を確証した。引き続きアルカリ水溶液を用いた系の温度シフトを測定すると共に、モデル化合物として低分子硫黄化合物を用いた超臨界水中での分解実験を行い、その場反応スペクトル解析による、中間生成物を含む反応物、生成物の構造変化のデータを取得し、その他の超臨界水熱反応系にも応用可能な実験系であることを確かめた。また、アルカリを含む超臨界水中での有機物のラマンスペクトルの測定は過去に例を見ない。平成11年度は主として現有の小型オートクレーブを用い含ヘテロ原子化合物の反応機構に関する研究を重質油の脱硫反応を中心に、反応条件を検討した。試料として、高硫黄含有量の超重質油として知られるビチュメン、モデル化合物としてベンゾチオフェン、ジペンゾチオフェンを用いてそれぞれ実験を行った。その結果、超臨界条件(430°C、30MPa)のアルカリ水熱反応によりビチュウメン中の硫黄化合物は反応時間5分程度で当初量の2分の1まで減少するがその後の減少量はわずかであること、反応後に油中に残存して含まれる硫黄化合物は軽質化する傾向にあること。減少した硫黄は反応後は水相に移っていることが明らかになった。また、モデル化合物であるペンゾチオフェン、ジベンゾチオフェンは上記の水熱条件ではほぼ100%分解する。これに対してビチュメン中に残存して時間とともに比率が増加する低分子硫黄化合物は構造解析の結果、ベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェンにアルキル基が付加した形の化合物であること、ベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェンそのものはほとんど検出されず、生成しないか、あるいは生成しても分解されたものと考えられる。このことからアルキル基が付加したした形のいわゆるアルキルベンゾチオフェン、アルキルジベンゾチオフェン類について、立体障害などによる反応阻害因子が存在すると推察された。尚、一部の特殊な化合物を除いてアルキルベンゾチオフェン、アルキルジベンゾチオフェン類は石油精製過程における脱硫工程において、触媒の存在下で容易に脱硫することが知られており、さらに、本研究で水素ガスを添加した実験では脱硫の進行を促進する効果はみられず、これら水熱環境中での硫黄分子の反応機構が水素化脱硫とは異なる機構を持つことが推察された。◇含ヘテロ原子化合物の反応機構に関する研究本年度は、主として単純系について、水熱反応により生成した化合物の反応物、生成物の相違を明らかにすることを目的として構造解析を中心に検討した。本研究の最終的な目的の一つである高分子化合物の分解反応において比較的はやい段階で起こる脱硫反応に関与する硫黄を含む構造と、反応の進行とともに生成する低分子の含硫黄有機化合物の反応性におよぼす分子の構造的な要因についで検討するための基礎的な段階ちして、ヘテロ原子を含む化合物の構造的な相違を見いだすたの条件の検討ならびにその場反応観察に必要な測定システムの構築を行った。主な成果は以下のようである。

・超臨界水振動分光解析システム、現有設備であるNMRを用い、反応前後での有機化合物中のヘテロ原子を中心とした構造の変化について解析するための基礎的な検討として、まずは単純系での測定による反応物と生成物の相違を明らかにするため、常温での測定により、重質油の反応生成油を用いて検討したが、分光システムでは当初試料に起因する蛍光の発生により十分な分析結果は得られなかったが、励起のためのレーザー光の波長を長波長にすることで改善の兆しが見られた。そこで今後は感度等の面からさらに最適なレーザー波長を検討する。◇亜臨界、超臨界水中でのその場反応が可能なセルの設計・製作。・光学窓の材料に当初使用を予定していたサファイアはアルカリ超臨界水環境下で激しく腐食され、材料として不適なことが分かった。そこで窓材をダイヤモンドに変更してアルカリ性の超臨界水中で使用できるセルを製作した。水熱反応による有機化合物の資源化(炭素質物質の循環)反応における水の反応溶媒としての直接的な関わり、ならびにヘテロ原子近傍の構造が反応に及ぼす影響について調べ、資源化反応の最適条件を検討するための基礎的知見を得ることを目的とする。本年度は、主として平成12年度に作成した高温高圧セルを用いて亜臨界超臨界水中における有機物のラマン散乱スペクトルを観察することにより、水熱反応により生成した化合物の反応物、生成物の相違をその場反応の観察を可能にする実験系を確立することを目的として構造解析を中心に検討した。1.超臨界水振動分光解析システム、現有設備であるNMR、GSMSを用い、反応前後での有機化合物中のヘテロ原子を中心とした構造の変化について解析するための基礎的な検討をビチュメン中の硫黄化合物について行った。2.本研究において昨年度までに製作したその場反応観察セルを用いた高温高圧条件でのラマン散乱スペクトルを測定し、他の研究グループが報告してる超臨界水のOH伸縮振動の温度シフトならびにピークのシャープ化を確認し、装置の性能を確証した。引き続きアルカリ水溶液を用いた系にて収集の水溶液の温度シフトを測定すると共に、モデル化合物として低分子硫黄化合物を用いた超臨界水中での分解実験を行い、その場反応スペクトル解析による、中間生成物を含む反応物、生成物の構造変化のデータを取得し、その他の超臨界水熱反応系にも応用可能な実験系であることを確かめた。アルカリを含む超臨界水中での有機物のラマンスペクトルの測定は過去に例を見ない。3.有機化合物分子中の硫黄原子周辺の構造解析を可能にするEXAFS測定条件の検討と現有設備の改造の検討を行測定可能な系の設計を行うことができた。
暑熱環境下の防護用被服の改善とフィールドでの適用

今まで改良を重ねてきた農薬散布用防護装備について、フイールドでの適用を検討するため、実際のリンゴ園で、防護装備を着用して散布を行い、従来の防護装備(従来型)と比較検討した。実験は、長野市の山間地のリンゴ園で、散布作業が最も集中する7月から9月初旬にかけて行った。被験者は実際にリンゴを栽培し、散布経験のある男性(1名)と女性(4名)である。着用した衣服は、改良型として綿防除衣(綿100%、撥水加工)、今回のために新しく開発した手袋(ゴアテックス)、長靴(脚部はゴアテックスで足部はゴム製)および頭部と胸部への冷却を行った。冷却は小型の保冷具を用い、頭部へは5個(1個の重量は約10g),胸部へは1個(約75g)を使用した。また従来型は、リンゴ園で一般に着用されている防除衣(ゴアテックス)、手袋(ポリウレタン)およびゴム長靴を着用し、冷却は行わなかった。その他の共通する衣服として防除用マスク、半袖メリヤスシャツ(綿100%)、半ズボン下(綿100%)およびソックス(綿100%)を着用した。測定項目は、皮膚温(胸)、衣服内温湿度(胸、背)、心拍数、体重減少量および着用感(温冷感、湿潤感、快適感)である。皮膚温と衣服内温湿度の測定には、高精度温度ロガーを、心拍数はスポーツテスターをそれぞれ用いた。また、体重減少量は散布直前と散布後の体重をデジタル精密体重計を用いて測定した。得られた結果は、以下の通りであった。胸の皮膚温、衣内温度(背)および衣内絶対湿度(胸)は、改良型の方が低い傾向が見られた。心拍数は4名中3名が改良型の方が顕著に低かった。また1分毎の体重減少量は、4名中3名が改良型の方が少なく、改良型は発汗量が少なかったことが推測された。また着用感の中、快適感は、改良型の方が実験終了時において良好な評価であった。今回の結果から、改良型の防護装備は、フイールドでの適用が可能であることが示唆された。
Placenta specific long-non-coding RNA analysis: a new molecular basis of miscarriage

MicroRNA miR-675-3pはlong noncoding RNAであるH19より産生され、マウス満期胎盤で高発現している。H19とmiR-675-3pの発現をISH法で解析した。結果、H19は胎盤関門を構成している胎児血管内皮細胞及び単核栄養膜細胞に発現していたが、その間に位置する合胞体栄養膜細胞には陰性であった。miR-675-3pは胎盤関門構成細胞全てに陽性であった。ISH解析により、miR-675-3pはH19発現細胞から分泌され、H19を発現していない近傍の栄養膜細胞に取り込まれることを示唆する新知見を見出した。【目的】microRNA miR-675-3pはlong noncoding RNAであるH19より産生され、マウス満期胎盤で高発現している。しかし、胎盤のどの細胞に発現しているのか明らかでない。今回、マウス満期胎盤におけるH19とmiR-675-3pの発現をin situ hybridization(ISH)法で解析したので報告する。【方法】B6D2F1マウス胎盤(E18.5)を用いて、H19はRNAプロープ、miR-675-3pはLNAオリゴプロープを用いてISHを行った。また、胎盤迷路層の合胞体栄養膜細胞及び胎盤接合層の海綿状栄養膜細胞のマーカーであるSlc2a1抗体との二重染色も行った。【成績】胎盤迷路層におけるH19は胎盤関門を構成している胎児血管内皮細胞及び単核栄養膜細胞に発現していたが、その間に位置するSlc2a1陽性の合胞体栄養膜細胞には陰性であった。一方、miR-675-3pは胎盤関門構成細胞全てに陽性であった。また、胎盤接合層のH19は栄養膜巨細胞、グリコーゲン栄養膜細胞に発現し、Slc2a1陽性の海綿状栄養膜細胞には陰性であったが、miR-675-3pは海綿状栄養膜細胞にも陽性であった。【結論】ISH解析により、miR-675-3pはH19発現細胞から分泌され、H19を発現していない近傍の栄養膜細胞に取り込まれることを示唆する新知見を見出した。医歯薬学
エメサのエウセビオスの解釈学

15年度は、エメサのエウセビオスの解釈学を明らかにするため、アンティオキア学派を特徴づける「適応」(シュンカタバシス)を彼がどう理解していたか、を扱った。具体的にはまず、釈義的文書の一部がギリシア語原典で残されているので、それを詳細に検討することにより、彼の具体的な聖書解釈の根底にある適応論を読み取っていった。次に、彼の適応論が示されているラテン語訳を中心としてシリア語訳、アルメニア語訳で残されている釈義的文書及び講話も、逐次検討した。最後に、そのようにして明らかになったエウセビオスの適応論の特徴を彼の同時代のギリシア語圏及びシリア語圏の著述家と比較し、その独自性と共通性を明確にした。エウセビオスによると、聖書の表現は神的な事柄の本性をそのまま伝えたものではなく、人間が理解可能な範囲で伝えたものである。したがって、人間が聖書を読む時、この原則を踏まえて、低次の表現が使用されているからといって、その事柄自体が低次のものだと誤解してはならないのである。このような適応論自体の大枠はシリア教父のニシビスのエフライムと共有するものではあるが、その細部まで一致するのはアンティオキア学派を代表するギリシア教父ヨアンネス・クリュソストモスの思想である。一方でこれは、適応論という解釈学上の要点において、学派の「創始者」エウセビオスからアンティオキア学派への強い影響関係を裏付けるものである。他方で、彼は両方の言語の話者であるので、シリア語圏とギリシア語圏との間の何らかの影響関係の媒介の役割を果たした可能性が高い、と言える。14年度は、エメサのエウセビオスの解釈学を明らかにするため、「理解する」(解釈する)ということを彼がどう理解していたか、という解釈学の根本問題を扱った。具体的にはまず、釈義的文書の一部がギリシア語原典で残されているので、それを詳細に検討することにより、彼の具体的な聖書解釈の根底にある解釈学を読み取っていった。次に、彼の解釈学が示されているラテン語訳を中心としてシリア語訳、アルメニア語訳で残されている釈義的文書及び講話も逐次検討した。最後に、そのようにして明らかになったエウセビオスの解釈学の特徴を彼の同時代のギリシア語圏及びシリア語圏の著述家と比較し、その独自性と共通性を明確にした。エウセビオスによると、聖書は難解でも曖昧でもない。一見不明瞭な箇所がある場合でも、読者がその文脈を注意深く辿るなら、著者自身がそれを説明してくれる。著者自身が説明しないとしても、他の箇所の引用によって、他の聖書記者が代わりにそれをしてくれる。したがって、聖書を解釈するのはエウセビオスではなく、聖書それ自体なのである。彼の聴衆はこのような解釈に容易に反対することはできない。このような解釈学は明らかに、エウセビオスが「創始者」とされるアンティオキア釈義学派のそれと共通している。シリア語圏の解釈学を代表するニシビスのエフライムとの比較では、エウセビオスが聞き手に聖書箇所の「唯一の、真の」解釈を教えようとする傾向があるのに対して、エフライムは他の多くの解釈可能性により開かれている。両者の間には本質的な相違があるので、従来の説のようにシリア的解釈学をアンティオキア型と見なすべきではない。
彫刻におけるコンピュータ立体造形の可能性と新たな表現法の研究

研究目的芸術分野における立体表現の研究として、アナログ的な造形表現とデジタル造形表現の違いについて。またその両面における可能性について探り、教育研究としての新しい芸術表現の獲得を目的とした基礎研究を行う。研究方法15年度研究仮想空間による立体造形表現と教育研究のためのデータ収集と考察。(1)レンジファインダー型立体スキャナーによるデータ収集として、人間の頭部及び人体のデータ収集。・JAXA宇宙航空研究開発機構との大学共同研究に研究参加した際の航空機無重力実験において本研究を実施。人間頭部の立体フォルムデータ取得、また地上データとしての頭部フォルム・人体フォルムデータを比較検討することにより形状変化について研究をした。・人の歩く姿を立体データとして取得。人体のバランスとフォルムの美についての彫刻における研究題材とした。(2)コンピュータ造形システムを使用した立体造形の研究・東京大学情報工学部の協力により出力造型機を使用し、(1)における収集データを立体に置き換え20cmサイズのワックスの彫刻としての可能性を研究した。16年度研究コンピュータ造形システムを使用した立体造形の研究(1)立体スキャナーの実写データとコンピュータ造形によるフォルムを組み合わせた研究。造形制作の比較による新しい制作方法と表現関係を見出し、彫刻におけるデジタル表現の可能性を研究。また古美術品のデジタルデータ化における応用研究も行った。(2)セラミック鋳造研究としてデジタルデータからブロンズ彫刻として新しい鋳造法の研究を行った。研究成果としての仮想空間環境のデジタル制作と実素材によるアナログ的制作の比較による新しい制作方法と表現関係は、彫刻表現におけるデータとしての記録の有効性と生産性、表現性に多岐に可能性が拡散し今後の研究重要性を認識した。研究目的芸術分野における彫刻の立体表現を視点として、人間の感覚から生まれるアナログとしての造形表現とコンピュータの仮想次元における造形表現の違いと可能性について探る、新しい芸術表現を目的とした研究。15年度研究報告仮想空間による立体造形表現と教育研究のためのデータ収集。(1)立体スキャナーによるデータ収集として、人間の頭部及び人体のデータ収集。・NASDA(現JAXA)宇宙開発事業団との大学共同研究に研究参加し、NECエンジニアリングの協力とともに航空機無重量実験において人間の頭部の立体データを取得。地上データとして頭部・人体データを取得し比較検討し形状変化について確認した。・人間の歩く姿を立体データとして取得。人体のバランスの美についてのデータとした。(2)コンピュータ造形システムを使用した立体造形の研究デジタルデータからワックスによる立体の出力実験。・東京大学情報工学部の協力によりサーモジェットプリンターを借用し、収集データを立体に置き換える実験として20cmサイズのワックスに造形した。16年度研究計画コンピュータ造形システムを使用した立体造形の研究(1)立体スキャナーの現実的データフォルムとコンピュータ造形システムによるフォルムを組み合わせた研究。造形制作の比較による新しい制作方法と表現関係を見い出し、彫刻表現における可能性を探る(2)考古収蔵品のデジタルデータ化における修復応用実験。(3)セラミック鋳造研究。立体デジタルデータからブロンズ彫刻としての鋳造実験を行い。その可能性を探る。(4)デジタル造形表現と彫刻表現を比較し、芸術的可能性を探る。(2)コンピュータ造形システムを使用した立体造形の研究

・東京大学情報工学部の協力により出力造型機を使用し、(1)における収集データを立体に置き換え20cmサイズのワックスの彫刻としての可能性を研究した。16年度研究コンピュータ造形システムを使用した立体造形の研究(1)立体スキャナーの実写データとコンピュータ造形によるフォルムを組み合わせた研究。造形制作の比較による新しい制作方法と表現関係を見出し、彫刻におけるデジタル表現の可能性を研究。また古美術品のデジタルデータ化における応用研究も行った。(2)セラミック鋳造研究としてデジタルデータからブロンズ彫刻として新しい鋳造法の研究を行った。研究成果としての仮想空間環境のデジタル制作と実素材によるアナログ的制作の比較による新しい制作方法と表現関係は、彫刻表現におけるデータとしての記録の有効性と生産性、表現性に多岐に可能性が拡散し今後の研究重要性を認識した。
GW近似を超えた理論の新展開と固体の電子構造への応用

1.高田は、保存近似法とパウリ原理を結びつけ、全ダイアグラムを包含する高度に自己無撞着な彼の理論(1995)に基づいて、電子液体の準粒子のエネルギ-E(p)を計算した。その結果、安原らが1999年に得た「角度依存光電子分光から従来推測されていた単純金属の占有バンド幅の縮小は、終状態に対してE(p)を用いて解析し直せば解消するばかりでなく、占有バンド幅は交換相関のため逆に多少拡がるという結論」を追認補強した。一対あるいはプラズマ励起と多対励起間の不可分な結合の様相を取り込んだ最初の計算である。2.高田は同理論に基づいて、全金属密度領域にわたる電子液体の動的構造因子S(q,ω)を正確に計算し、解釈に安原も協力した。この計算では、低エネルギーでωに比例する一対励起の寄与が粒子・正孔多重散乱の影響で強められる様相中間エネルギー領域で一対多対励起間の不可分な破壊的干渉に原因するスペクトル構造の平坦化が出現している。RPAとは著しい相違が存在することが判明した。3.石原らは、安原・高田理論(1991)に基づいてNaのバンド計算を実行し、占有バンド幅は交換相関の影響で10%以下拡がる結果を得た。フェルミ面の異方性は、伝導電子間の交換相関の影響を殆ど受けず、擬ポテンシャルで決められることを確かめた。4.安原らは、密度汎関数理論に基づくバンド理論を、LDAを超えて発展させるため、軌道に依存する交換エネルギー汎関数と共に使用すべき軌道に依存する相関エネルギー汎関数を、電子液体の長距離、中間距離、短距離相関の知識を借用して構築した。重いフェルミ系の電子構造は、この軌道に依存する相関エネルギー汎関数の大きさを出来るだけ稼ぐため、フェルミ準位近傍の状態密度を異常に鋭く高めるような軌道エネルギーを、伝導電子とf電子とが混成して自己無撞着に再構築する結果であると予見される。現在,固体の電子構造の研究には密度汎関数理論で導入されたコーン、シャムの一電子方程式が広く活用されている.固体中の準粒子のエネルギーバンドとしては電子間相互作用の効果を非局所的で,かつエネルギー変数に依存する形で記述する自己エネルギー演算子を含むダイソン方程式の使用が正統な方法である.グリーン関数の汎関数として与えられる基底エネルギーの正確な表式に基づく議論から,コーン・シャムの方程式中の交換相関ポテンシャルは,ダイソン方程式中の自己エネルギー演算子に対する変分的意味で最適化された局所的近似に相当するものであることが証明されている[Phys. Rev. A51, 2005 (1995)].また,これら二つの方程式は最もエネルギーの高い占有一電子準位については同一の解を与えることも証明れている.LDA,GW近似を超えて固体の電子構造を理論的に探究するためには,自己エネルギー演算子および交換相関ポテンシャルについての上記の相互関連に注目し、これら二つの方程式を関連,併用させて近似を発展させる方法を採用する.10年前に安原と高田が開発したGW近似を超えた近似[Phys. Rev. B43, 7200 (1991)]はシリコンおよびナトリウムのバンド計算に実際に応用され,重要な知見を得ている.ナトリウムの結果が昨年暮に出版された.

電子液体と同様に、占有バンド幅は幾分、自由電子の場合よりも拡がる.また、伝導電子間の非局所的なスピン平行間ポテンシャルの、フェルミ面の歪みへの影響は見られなかった.他方、密度汎関数理論の発展を目指して、軌道に依存した相関エネルギー汎関数を電子液体の長中短距離相関の情報を借用して、2次の直接交換摂動項類似の形にまとめ、その諸性質を強相関電子系との関連で論じた角度分解光電子分光は固体の電子構造を研究する有力な実験手段である.しかし,その実験結果の解釈に関する基礎理論研究の進歩は大変遅い.これはこの理論研究が実験そみものに劣らず重要な課題であることを鑑みれば、忌々しきことである.実際,この手段で測定された単純金属の占有バンド幅が通常のバンド計算の結果と比べて,Naで18%,Kで25%も縮小しているというPlummerらの報告から10年以上も経たごく最近、固体電子論におけるこの基本的な問題に納得のいく解釈が初めて与えられたのである上記の解釈は安原らよる計算である高田は1995年に自らが発展させた自己エネルギー改訂演算子法に基づいて、同問題に取り組み、自己無撞着性をも満たす精巧な計算を実施して、実験とのさらに良い一致を得た。角度分解光電子分光の実験において、従来から採用されてきた、終状態のエネルギーに対する自由電子模型の仮定のため、ナトリウムのバンド幅が見かけ上、18%も縮小して見える、そして占有バンド幅は理論的には交換相関効果のため、むしろ多少拡がることが、二つの異なる計算で確定された1.高田は、保存近似法とパウリ原理を結びつけ、全ダイアグラムを包含する高度に自己無撞着な彼の理論(1995)に基づいて、電子液体の準粒子のエネルギーE(p)を計算した。その結果、安原らが1999年に得た「角度依存光電子分光から従来推測されていた単純金属の占有バンド幅の縮小は、終状態に対してE(p)を用いて解析し直せば解消するばかりでなく、占有バンド幅は交換相関のため逆に多少拡がるという結論」を追認補強した。一対あるいはプラズマ励起と多対励起間の不可分な結合の様相を取り込んだ最初の計算である。2.高田は同理論に基づいて、全金属密度領域にわたる電子液体の動的構造因子S(q,ω)を正確に計算し、解釈に安原も協力した。この計算では、低エネルギーでωに比例する一対励起の寄与が粒子・正孔多重散乱の影響で強められる様相、中間エネルギー領域で一対多対励起間の不可分な破壊的干渉に原因するスペクトル構造の平坦化が出現している。RPAとは著しい相違が存在することが判明した。3.石原らは、安原・高田理論(1991)に基づいてNaのバンド計算を実行し、占有バンド幅は交換相関の影響で10%以下拡がる結果を得た。フェルミ面の異方性は、伝導電子間の交換相関の影響を殆ど受けず、擬ポテンシャルで決められることを確かめた。4.安原らは、密度汎関数理論に基づくバンド理論を、LDAを超えて発展させるため、軌道に依存する交換エネルギー汎関数と共に使用すべき軌道に依存する相関エネルギー汎関数を、電子液体の長距離、中間距離、短距離相関の知識を借用して構築した。重いフェルミ系の電子構造は、この軌道に依存する相関エネルギー汎関数の大きさを出来るだけ稼ぐため、フェルミ準位近傍の状態密度を異常に鋭く高めるような軌道エネルギーを、伝導電子とf電子とが混成して自己無撞着に再構築する結果であると予見される。
第三段階教育における往還的コンピテンシー形成と学位・資格枠組みの研究

本研究は、大学・短大・専門学校等の第三段階教育を中心に、教育界と職業・産業界の対話による複眼的質保証システムの構築に向けて、インターンシップや資格実習など、学術と職業の場を往還する職業統合的学習(WIL)による、往還的コンピテンシー形成に注目する。ISCED5・6の複数専門分野で、1教育の方法:職業統合的学習の実態や評価尺度を探究、2教育の目的:学修成果と職業的コンピテンシーとのチューニング、卒業生調査によるその実態把握、3教育の統制:内部・外部のステークホルダーの教育参画・ガバナンスを検討する。4学修成果に基づく質保証ツールとしての学位・資格枠組みと、その日本への適用可能性を探究する。大学・短大・専門学校等の多様なセクターと多様な専門分野を有する第三段階教育の質のあり方について、学術と職業の往還的プログラムによるコンピテンシー形成に着目している。その質保証のツールとしての学位・資格枠組みの有用性を、目的・方法・統制の三次元で検討し、かつ国際比較によって、詳細に解明することを目的としている。第三段階教育における職業教育モデルの提示のみならず、リカレント教育や産業界における人材育成プログラムの開発につながるという利点がある。将来的には専門分野を拡大してより広いインプリケーションを得ることができ、教育界と職業・産業界の対話による新たな社会モデル構築にむけた学術研究基盤形成に貢献できる。
初期人類と類人猿化石種における臼歯と咀嚼器構造に関する進化形態学的広域調査

本研究では、初源期の人類化石の系統的位置付けと適応的解釈に資することを目的とし、主として初期人類と中新世類人猿を対象に、エナメル質の厚さに焦点をあて、臼歯の内部構造に関する形態学的調査と解析を進めた。初源期から更新世へ至る猿人およびホモ属の人類歯牙化石と中新世類人猿の歯牙化石について、マイクロCT装置による高精細三次元全歯冠データと自然断面におけるエナメル質厚さデータの双方を統合することを目的とし、マイクロCTによる撮像データを新たに取得するとともに、今までに蓄積してきた現代人、現生類人猿、アルディピテクスなどのデータ群と合わせて解析を進めた。また、人類と類人猿化石を論ずる前提として、標本数の多い現生種を用い、まずはエナメル質厚さの断面上における評価法を確立し、次に二次元・三次元における対応関係などを把握した。これらの結果を踏まえ、CTと断面データの双方を基に、初源期の人類とアウストラロピテクス各種の比較を実施した。その結果、大きな進化の流れとして、非頑丈型猿人の状態を基準とすると、中新世末の初源期人類段階においては全体的にエナメル質が薄く、アウストラロピテクスの中では、アナメンシスは部位によって若干薄い傾向が残存している一方、頑丈型の各種においては歯のサイズの増大にともないエナメル質の厚さも増している、との進化傾向が確かめられ、その結果の一部を論文発表した。また、中新世類人猿化石については、先行研究の結果と異なった予備的結果が得られ、計測部位や方法の違いの影響が大きいことが示唆された。エナメル質厚さは種内でも個体変異の幅が大きいことも明らかとなり、今後は標本数の充実が可能な現生種において、変異モデルをさらに整備すると同時に、化石資料においてはCTと自然断面の双方のデータ群を生かした種間比較を充実させる必要性が示された。初源期人類化石の系統的位置付けと適応的解釈のために、初期人類と人類に比較的近縁の中新世類人猿を対象に、臼歯と咀嚼器構造の分析調査を進めた。具体的には以下の招聘・訪問調査を実施した。・エチオピア国立博物館にて、初期人類の臼歯化石について自然断面上でのエナメル質厚さを記録し、マイクロウェアの印象を採取した。また、マイクロCT調査の対象標本を選定した(8月)。・南アフリカ・トランスヴァール博物館のF.Thackeray博士を招聘し、同館所蔵の初期人類の臼歯化石について、自然断面上でのエナメル質厚さ記録と、マイクロCT撮影を行った(10月)。・エチオピア国立博物館のB.Asfaw博士を招聘し、上記標本をマイクロCT撮影した(10月)。・スペイン・クルサフォンテ博物館にて、ドリオピテクス化石について、基本的な計測・観察およびマイクロウェアの印象を採取したほか、S.Moya Sola博士とマイクロCT調査について打ち合わせた(12月)。・ベルギー・王立中央アフリカ博物館にて、チンパンジーの咀嚼器構造の調査を行った(12月)。・中国・古脊椎動物古人類学研究所にて、ギガントピテクス・オランウータン・原人標本を調査した。また、W.Liu博士らと今後の共同研究について打ち合わせた(1月)。・スイス・バーゼル自然史博物館にて、オレオピテクス標本の調査を行った(3月)。調査の過程で、化石標本においては保存状態がCT撮影による歯冠全体の形状解析には必ずしも適さないことも多く、保存良好な標本の三次元的解析を進める一方で、そうでない標本についてもエナメル質分布を適切に評価する必要性が認識された。そこで、現代人大臼歯の三次元CTデータを利用し、断面上でのエナメル質厚さの評価方法を再検討した。

その結果、歯冠側面壁での最大厚さが最もよい指標であることなど、断面上でのエナメル質厚さ評価の指針が得られた。本年度は、初期人類化石を中心に比較考察を進めると同時に、1)鮮更新世の猿人資料の分析をさらに進め、2)人類の外群にあたる中新世類人猿の情報整備に努めた。後者としては、新たな類人猿化石資料の発見を目指した試験的野外調査をも遂行した。具体的には以下の調査を実施し、成果を得た。初期人類のエナメル質厚さと歯牙・顎骨形態について、アファレンシスからカダバ・サヘラントロプスまでの比較研究を進め、その成果の一部を論文発表した。エナメル質厚さについては、3次元CTデータに基づいた厚さ指標の比較を、今まで以上に広範に進め、アフリカヌス・ロブストスならびにカダバ・サヘラントロプスについては目下それぞれについて論文を準備中である。特にアフリカヌスおよびロブストスのエナメル質の厚さと分布パターンの分析結果としては、ロブストスは現代人より平均エナメル質厚さが大きいことが確かめられ、また、従来もちいられてきた2次元断面上での平均厚さ指標で見ると、猿人と現代人との厚さの差が強調されることがわかった。その理由としては猿人のエナメル象牙境の切り立ちが弱いことなどがあげられるが、今後は、エナメル質厚さとエナメル象牙境の形状との関連をも含めて、適応現象としてのエナメル質厚さを考察する必要性が示された。また、ケニア国立博物館にて、鮮更新世の人類化石について系統だって自然断面のエナメル厚さデータを取得した。中新世類人猿に関する研究としては、オレオピテクス化石の借用標本についてCTデータを取得した。また、ケニア国立博物館では中新世類人猿の歯牙標本について計測情報などを取得した。試験的野外調査としては、アフアール地区南西部のチェレレカ地区などで古人類学的サーベー調査を実施し、類人猿化石の産出に有望な地点をも含む、約1000万年前の化石産出地点5地点以上を発見した。