hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
オホーツク海と北太平洋亜寒帯域をつなぐ熱塩／物質循環システムの実態解明

オホーツク海から親潮域の豊かな水産資源を支える“奇跡ともいえる仕組み"を明らかにするため、オホーツク海と北太平洋をつなぐ熱塩/物質循環システムの実態解明を進めた。熱塩循環の強さを決めるオホーツク海北部の高密度水(DSW)の塩濃度は、亜寒帯循環を跨ぐ塩濃度偏差の長距離伝播、海氷生産量変動、降水量変動との「せめぎ合い」により決まる。アムール川河口・オホーツク北部陸棚上に堆積する光合成に必須の栄養物質・鉄は、このDSWに取り込まれ、北太平洋の広範囲に供給される。DSWと潮汐混合を介し強く結合した熱塩循環と物質循環が生物生産を北太平洋規模で規定するという、絶妙なシステムが本研究により明らかとなった。オホーツク海と北太平洋をつなぐ熱塩循環/物質循環の解明を目指し、データに基づくオホーツク海中層循環・物質循環の解析、および、数値シミュレーションを行った。具体的には以下のとおりである。ロシア水文気象研究所と協力し、未公表データを含む新たなオホーツク海データセットを作成した。従来に比して2倍以上のデータ量があり、1940年代からの解析が可能となった。オホーツク海中層の水温は1950年代に大きく低下した後、50年代後半から上昇に転じ、現在の中層水温暖化につながっている。この50年代の急激な中層水温低下は、オホーツク海東部および北西陸棚域の高塩化と対応しており、北太平洋からの高塩水流入強化に伴う、高密度水形成量の増加が示唆された。一方数値実験によると、50年代後半から現在にかけての温暖化において、80年頃までは北太平洋からオホーツク海中層への高温水流入の増加、80年以降は海氷の減少による高密度水形成量の減少が主な要因であることを示した。さらに、千島海峡における混合過程が栄養物質の循環に果たす役割の一部が明らかになってきた。オホーツク大陸棚の影響を受けた密度層26.627.5σ_θの高鉄濃度の水塊は、ブッソル海峡から流出し、親潮域・混合域の中層にも影響を与えていた。ブッソル海峡で観測した鉄濃度鉛直分布は、表層から中層にまで濃度の高い分布を示しており、海峡における強い鉛直混合の影響で、中層の鉄が広い深度層へ再分配されていることが確認された。これらの結果は23年度にオホーツク海東部・東カムチャツカ沖で実施される海洋観測の基礎となる。北太平洋の熱塩循環にとって起点となるオホーツク海北西陸棚域への高塩水供給を見積もるために、ロシア極東海洋気象研究所所属のゴルディエンコ号を用いて、オホーツク海南東部と東カムチャツカ海流域の海洋観測をH23年7月25日-8月22日に実施した。対象海域において流速、水温・塩分、栄養塩を海面高度計衛星の軌道に沿って測定した。これらを用いて観測時の海面高度場を求めそれを基準に表層100mの流量を推定したところ、年平均で約1.0Sv、冬季には約1.6Svが高密度水形成域に向かって流れていることが分かった。また、この航海では物質循環に関わる栄養塩と海峡部における潮汐混合の把握に関するデータを取得した。得られたデータを過去の航海で得られた北太平洋の広範囲の鉄や栄養塩のデータと統合し、解析を実施した結果、オホーツク海大陸棚から中層循環(300m付近)によって移送されてきた鉄が、千島海峡の潮汐混合によって主要栄養塩と混合されて高い鉄濃度:栄養塩比の水塊を形成し、通常の外洋域の3オーダー大きなフラックスで北太平洋表層へ供給されていることが明らかとなった。以上に加え、ロシア極東海洋気象研究所が管理する、ベーリング海の海洋観測データを重点的に解析した。西ベーリング海は大部分がロシア排他的経済水域であり、このロシアデータセットにより量の未公表データの解析が可能となった。その結果、西ベーリング海は50年間に約0.1PSUの割合で低塩化が起こっていること、また振幅が0.1PSU程度の塩分の10年規模変動があることが明らかとなった。また、オホーツク海東部のロシアデータも合わせて解析したところ、この塩分変動はオホーツク海東部の変動に12年程度先行し、さらに熱塩循環の起点となる北西陸棚域の高密度水の塩分には34年先行していることが分かった。ロシア極東海洋気象研究所と共同し、オホーツク海・ベーリング海の海洋観測データを他のデータと合わせて解析した。ロシアデータセットにより、ロシア水域内のデータ空白は大幅に解消された。その結果、熱塩循環の起点となるオホーツク海北西陸棚域高密度水(DSW)の塩分は10年規模の変動を示すこと、その振幅は0.1PSU程度であることがわかった。

この変動の起源を大幅に増えた塩分データを用いて追跡したところ、ベーリング海の表層塩分変動が良い対応を示し、さらに北太平洋亜寒帯循環にまでさかのぼることができた。以上より、亜寒帯循環における表層塩分偏差の長距離伝搬がDSWを変え、それが沈み込んで最終的には中層循環の変動を引き起こすという、北太平洋を跨ぐ熱塩循環の三次元構造が明らかとなってきた。これは塩分偏差を伴う北太平洋水が千島列島の海峡を通ってオホーツク海東部へと流入することを示しているが、当海域では流れの情報が欠落していたため、H23年度に行ったロシア船観測と海面高度計と合成し解析した。その結果表層100mの流れは冬季平均で流量1.6SvでDSW生成域に向かって流れていることが判明し、変動の伝搬経路は流れの情報からも裏付けられた。H24年度にはさらに、オホーツク海北西部において表層循環の観測を行った。中層の物質循環は、DSWを通し熱塩循環の変動と密接に結合している。DSWに吸収された人為的二酸化炭素の長期変動を解析したところ、1993年から2006年にかけて等密度面27.0σθより浅い深度では人為的二酸化炭素が16%増加した。一方で27.0σθより深い深度では28%減少し、水柱全体では14%減少していた。これは、DSWが低塩化・低密度化したことに対応する。鉄もDSWに取り込まれ中層を輸送されていることから、人為的二酸化炭素のこのような振る舞いは、鉄輸送能力の浅化・弱化を示唆するものである。(1)データ解析によるオホーツク海熱塩循環プロセスの解明:熱塩循環において重要な東カムチャツカ海流からオホーツク海への流入プロセスを、ロシア極東海洋気象研究所と共同でオホーツク海沿岸の水位変動と衛星海面高度を解析することにより明らかにした。特に、風による東カムチャツカ海流の変動が重要であることが明らかとなった。また、衛星観測と合成してオホーツク海北西陸棚域における海氷生産量の年々変動を推定し、海洋観測と比較することにより、高密度水輸送減少と熱塩循環弱化の連関を明らかにした。(2)千島列島周辺海域・親潮域の物質循環観測:ロシア水域の海洋観測を、ロシア極東海洋気象研究所と共同し実施した。東カムチャツカ海流に沿って、これまで全く観測のなかったカムチャツカ半島沖、および千島列島周辺海域に3本の観測ラインを設け、各水塊における鉄や栄養塩などの化学的特徴や植物プランクトン光合成生理パラメータの変化を追跡した。(3)海氷生成域および北太平洋における熱塩/物質循環の数値実験:オホーツク海と北西北太平洋を含む海洋海氷モデルを用いて、オホーツク海中層循環弱化のプロセスを再現した。ロシアデータなどと比較することにより、海氷減少、降水量増加、風変動のそれぞれが中層温暖化に重要な役割を担っていることが明らかとなった。またこのモデルに鉄化学モデルを結合し、鉄化学ー海洋循環結合モデル(鉄循環モデル)を作成することにより、溶存鉄と主要栄養塩(リン酸塩)分布の再現に成功した。高密度陸棚水や潮汐混合が溶存鉄分布の形成に重要であった。(4)オホーツク海観測や日露共同研究などの成果をProgress in Oceanographyの特集号としてまとめているところである。順調に編集作業が進んでおり、最終的に21編の論文が掲載予定である。(1)千島列島周辺海域・親潮域の海洋観測: H25年度(繰越してH26年に実施)にロシア水域で行った海洋観測データを、ロシア極東海洋気象研究所と共同して解析した。
発達性dyslexiaのある中学生の英語指導の実践的研究

研究の3年目は,当初は2年目までの成果をまとめ,学会等で発表する予定であったが,業務多忙のため,予定通りには研究を遂行することができなかった。そのため,この間に収集できた情報を以下に述べる。認知的アセスメントに基づいて個別に英語指導の実践を行っている高知大学大学院教育学研究科の上岡清乃氏を2回招聘し,氏の研究の概要を説明していただくとともに,英語のアセスメントについて情報を交換した。氏の研究のオリジナリティーは,アセスメントを的確に施行して認知の特性や長所を把握すること,指導はその結果に基づく根拠のある指導であること,英語指導の順序を,文字ー音連合→語彙の獲得→文構造の3段階に設定したことである。その成果は複数の学会で発表され,英語教育領域でも注目されているとのことであった。英語のスクリーニング検査としては,2017年にURAWSSーEnglish(「中学生の英単語の読み書きの理解」)という検査が発売されたが,「英語の学習障害の診断が目的ではない」と明記されている。そのため,読み書き障害の生徒にそのまま検査を施行することは適切ではないと考えられる。使用されている単語がどの学年での初出単語なのかの記載もなく,読み書き障害の生徒に施行しても結果の解釈を指導に結び付けるのは容易ではない。読み書き障害のある児童生徒に対しては,上岡氏のモデルに基づく段階的なスクリーニング検査が必要であることが明らかになった。英語の単語に関する検査や認知的特性に基づく指導について情報を収集することはできたが,当初の研究計画を達成することは難しかったため。これまでの成果を論文にまとめるとともに,学会等で広く知見を発信する。また英語の苦手な生徒に対する具体的な指導法の確立と実践の機会を設け,その効果を検証する予定である。初年度であるため,基礎的データ収集を行った。発達性dyslexia児において実際の英語指導の場で得られた起きやすい誤りは以下の通りであった。1.音読の場合1視覚的な文字認識の問題(b, d, g, p, q ,hとn,MとWなど)2語音認知の問題(areとaを聞き分けることができない)3音と文字の一致のルール学習の問題(thisとthatを読み間違える)などであることが明らかになった。これらは,彼らが元来持っている日本語における発達性dyslexiaの特徴と類似している。2.書字の場合1視覚的な文字認識・記憶の問題(bとd)2ローマ字の影響による問題(4月:aiplil)3日本語との音の違いの問題(花:frawer,rとlの混同),4不規則綴りの学習の問題(時計:wach)などであった。これらの誤りは日本語の書字に見られる誤りと類似している問題(1)と,第2外国語を学ぶ特殊な状況で生じている問題(2,3,4)があった。いずれの場合も,「英語が苦手」と訴えてクリニックを受診する場合は,文レベルの読み書きは難しい場合が多く,単語レベルでの分析から症状を捉える必要があることが明らかになった。加えて,クリニックを受診する英語の苦手さを訴える生徒のデータを10例収集したが,分析は今後行っていく。その他,一般の大学生の中1中2レベルの英語の名詞・動詞の書字データも収集した。その結果,上記の発達性dyslexiaに見られる誤りはごくわずかであった。つまり,上記の誤りを早期に発見することは,英語の苦手さのある生徒の早期発見・早期支援につながることが示唆された。今年度は現場の教員からの情報収集,事例の収集,健常成人のデータ収集など,基礎データの収集ができたため,おおむね順調に進展していると考える。その結果,中1中3と学年が上がるにつれて,日本語の単語を口頭で英語で言うこととともに,書字も低下することが明らかになった。このことは,新規な音韻を記憶し,意味と連合する段階の問題と,英語の音韻を文字に変換する段階の問題とに分けられることを示している。英語の文字を音韻に変換するdecoding能力については,Woodcock Reading Mastery Test-Revisedの中の,Word Attack課題を用いて調べることができる。この課題においては,ローマ字読みの読み方を援用して音読する生徒が多かった。また,読める文字綴りの長さは2文字(op)13文字(translibsodge)と,個人差が大きかった。以上のことから,英語学習の基盤は音韻の聞き取りと記憶,それを意味記憶に結び付ける段階にあることが明らかにされた。この結果を踏まえて,小6の2名の小学生の春休みに,中学生になってからの英語学習の準備として英語の音韻に親しむ授業を試験的に行ったところ,積極的に取り組むことができた。英語学習の第一歩として妥当な指導であったと考える。今年度は発達性ディスレクシアのある生徒の症状を分析して,その傾向を把握した。それに基づき小学6年生の指導に活かせたため,おおむね順調に進展していると考える。

氏の研究のオリジナリティーは,アセスメントを的確に施行して認知の特性や長所を把握すること,指導はその結果に基づく根拠のある指導であること,英語指導の順序を,文字ー音連合→語彙の獲得→文構造の3段階に設定したことである。その成果は複数の学会で発表され,英語教育領域でも注目されているとのことであった。英語のスクリーニング検査としては,2017年にURAWSSーEnglish(「中学生の英単語の読み書きの理解」)という検査が発売されたが,「英語の学習障害の診断が目的ではない」と明記されている。そのため,読み書き障害の生徒にそのまま検査を施行することは適切ではないと考えられる。使用されている単語がどの学年での初出単語なのかの記載もなく,読み書き障害の生徒に施行しても結果の解釈を指導に結び付けるのは容易ではない。読み書き障害のある児童生徒に対しては,上岡氏のモデルに基づく段階的なスクリーニング検査が必要であることが明らかになった。英語の単語に関する検査や認知的特性に基づく指導について情報を収集することはできたが,当初の研究計画を達成することは難しかったため。今後の推進方策としては,データの収集は引き続き行っていく予定である。また,すでに収集した10事例の英語の症状と日本語の症状を関連付けて分析し,それぞれの事例における日本語の指導案を立てた上で,英語指導に応用する方法論を検討していく。また,実際の指導場面において,英語のphonicsの教材を使用した指導を行う事例を追跡していく予定である。最終年度であるため,効果的な指導法を立案して実施する機会を設け,その効果を検証する予定である。これまでの成果を論文にまとめるとともに,学会等で広く知見を発信する。また英語の苦手な生徒に対する具体的な指導法の確立と実践の機会を設け,その効果を検証する予定である。今年度は予定していた福井市のクリニックにおける情報収集・事例収集等が,先方の事情により延期となったため,その旅費等を使用しなかった。しかしそのために研究に支障が生じることはなく,近隣のクリニックにおいて同等の研究を行うことができた。今年度は予定していた福井市のクリニックにおける情報収集および事例収集等が,先方のクリニックの事情により延期となったため,旅費等を使用しなかった。しかし,そのために研究に支障が生じることはなく,近隣のクリニックにて同等の研究を行った。使用計画としては,最終年度であるため,早期より計画的な使用を心がけ,研究に支障がないように進めていく。今年度は業務多忙につき,1年間の研究延長を申請し,認められたため,次年度に使用する。来年度は,早期より計画的な使用を心掛け,研究に支障がないように勧めて行く予定である。
超純水中に生育する微生物のラジオトレーサを用いた挙動追跡と分析科学への応用

本研究の目的は超純水中の菌の標識の実用性について検討し、新しい超純水中の菌数の測定法として確立させ、この手法を用いて次の2つの応用テーマについて検討することであった。ひとつはラジオトレーサに特有な現象であるがその原因についてははっきりしていないラジオコロイドの生成についての知見を得ること。また菌はラジオトレーサとして加えている元素以外にも当然栄養源としての他の元素を菌中に濃縮していると考えられているので菌中の微量元素を感度良く測定し超純水中の微量存在元素についての知見を得ることであった。これらの目的を達成するため本年度は次のような実験を行ないデータを得た。超純水に^<32>P,^<35>S,^<42>K放射性同位元素を添加し恒温槽で保存し、毎日これを0.2μmのフィルターで濾過し微生物を捕集、フィルターの放射線を測定した。この結果3つの核種のうち^<32>Pがもっともよく微生物取り込まれることが判明し、かつ30°Cの状態が一番よく微生物が成育することがわかった。同時に滅菌水を用いて菌が繁殖しないことを確認し、いままで栄養源がないため微生物が成育しないと考えられていた超純水中で微生物が成育することが確認できた。また、この菌を定性したところシュードモナス属であることがわかり、一般的な菌数測定方法の培養法と本方法を用いた菌数の比較の結果よい一致を得、本法が簡便な微生物数定量法として用いられることがわかった。本法で菌の最大比放射能が0.64Bq/匹になることがわかり、本方法を用いれば計算上3匹程度の菌の挙動について調べられることが可能であることが示唆された。また本法でラジオアイソトープ標識微生物を得ることが可能であり、これらの菌を用いて半導体ウェハ-洗浄時の微生物の影響評価を行なうことができた。今後当初の目的であったラジオコロイドの生成と超純水中の微量存在元素についての研究を行なう予定である。
リブレット面流れの抵抗減少メカニズムの解明とリブレット最適寸法・最適形状の探求

本研究は,壁面噴流を基本流として,この流れに対するリブレットによる摩擦抵抗減少効果を調べ,これを乱流構造との関連で明らかにしようとするものである。これまでに,平均速度に基づく方法で表面摩擦を評価し,抵抗減少の程度を明らかにしている。当該研究期間で得られた主な研究成果は以下の通りである。1.より大きな寸法のリブレット面を製作し,これについて平均速度から表面摩擦を見積もったところ,従来の無次元リブレット幅より大きなところで,これまでよりさらに大きな抵抗減少が認められた。2.リブレットによる抵抗減少が生じているところでは,壁近くの変動速度の確率密度はより正規分布に近い形状をとる。また,乱れエネルギ生成は相対的に減少し,乱れの小スケール成分は相対的に増大する。3.VITA法による解析から,壁面噴流でもバースト波形が観察されたが,乱流境界層より時間スケールが10倍ほど長い。4象限分割法の結果は,リブレットによるレイノルズ応力発生機構の弱体化を示した。4.乱れの相関長さは,リブレットによってx,z方向に増加する。リブレット面上の壁近くの横方向積分特性距離は滑面上より大きく,大渦の横方向尺度が大きい。5.壁面噴流の横スペクトルは,内層では波長の増加とともに単調に増加する。これは境界層的な流れの乱流構造との相違を示すものであり,このような構造の相違が最大の抵抗減少を生じるリブレット寸法の違いをもたらしている。6.滑面上の壁面噴流の表面摩擦の直接測定結果は従来の諸家の間接測定の値のばらつきの範囲内にあり,信頼性のある測定値が得られた。本研究は,壁面噴流を基本流として,この流れに対するリブレットによる摩擦抵抗減少効果を調べ,その抵抗減少メカニズムを乱流構造との関連で明らかにしようとするものである.これまでに,主として平均速度に基づく方法により表面摩擦を評価し,抵抗減少の程度を明らかにしてきた.本年度は,リブレットによる壁近傍の乱流組織構造の変化,および,リブレット最適寸法と関連している乱流構造の横方向スケールを調べた.さらに,表面摩擦抵抗の直接測定装置を製作した.本年度得られた主な研究成果は以下の通りである.1.リブレットによる抵抗減少が生じているところでは,壁近くの変動速度の確率密度はより正規分布に近い形状をとる.また,乱れエネルギ生成は相対的に減少し,乱れの小スケール成分は相対的に増大する.2.VITA法による解析から,壁面噴流でもバースト現象に対応した波形が観察されたが,乱流境界層より時間スケールが10倍ほど長い,4象限分割法による結果は,レイノルズ応力発生機構がリブレットによって全体的に弱体化されることを示した.3.乱れの相関長さは,リブレットによってx,z方向に増加し,y方向にはほとんど変化しない.壁近くのz方向への積分特性距離は壁に近づくにつれて減少するが,リブレット面上ではその減少の程度が小さく,滑面上と比べて壁近くの大渦の横方向尺度が大きい.4.壁面噴流の横スペクトルは,内層では波長の増加とともに単調に増加する.これは境界層的な流れの乱流構造との相違を示すものであり,壁近くでの横方向の構造の組織性は,あるとしても幅広いものか,あるいはかなり弱いものである.このような構造の相違が,最大の抵抗減少を生じるリブレット寸法の違いをもたらしている.5.表面摩擦抵抗の直接測定装置はほぼ製作を完了し,現在,装置への取り付けと予備的測定の準備に入っている.本研究は,壁面噴流を基本流として,この流れに対するリブレットによる摩擦抵抗減少効果を調べ,これを乱流構造との関連で明らかにしようとするものである。これまでに,平均速度に基づく方法により表面摩擦を評価して,抵抗減少の程度を明らかにしてきた。その結果,壁面噴流では境界層的な流れよりかなり大きな寸法のリブレットによって抵抗減少が生じることが認められた。

昨年度は,主としてリブレットによる壁近傍の乱流組織構造の変化を調べた。本年度は,まずリブレットのスケール効果を明らかにするために,これまで用いたリブレットの2倍の寸法のリブレット面を製作し,平均・変動速度場を測定した。次に,表面摩擦直接測定装置を用いてより信頼性の高い表面摩擦の測定を行っている。主な研究成果・経過は以下の通りである。1.平均速度分布から間接的に表面摩擦係数を見積もったところ,従来の無次元リブレット幅より大きなところで,これまでよりさらに大きな抵抗減少が認められた。このとき,壁近くの変動速度の減少程度も従来より大きなものとなった。2.滑面上の壁面噴流について,表面摩擦の直接測定を広範囲のレイノルズ数範囲にわたって行った。測定値は従来の諸家の間接測定の結果のばらつきの範囲内にあり,これまでにない信頼性のある測定値が得られた。3.リブレット面に対する表面摩擦直接測定の結果は予想を裏切るものとなり,滑面の場合より大きな値を示した。流れ場を詳細に検討した結果,周囲壁のリブと浮動片のリブの山・谷の微妙な設定のずれ,および浮動片が円形であるために周囲壁の流れがリブに沿って浮動片部に流入しない,などの影響によるものと考えられた。現在,矩形の浮動片を新たに製作し,これを用いた実験を遂行している。
古代ロ-マの「死」についての総合的研究

昭和63年度から平成2年度にかけて、本課題研究においては、古代ロ-マ人の死にかかわる諸問題について多面的に検討を加えてきたが、その成果は次のようにまとめることができる。(1)まず社会史的テ-マとしては、長谷川博隆が、死者・祖先崇拝との関連の中での「父祖の肖像」の問題と、「60歳になった者を橋から棄てること」という格言に焦点を合わせ、老人と死にかかわる問題を取り扱った。(2)文学・神話学からのアプロ-チとしては、國原吉之助が詩にあらわれる死のイメ-ジに注目し、叙情派詩人プロペルティウスと理性派詩人ルクレティウス間の比較検討を行なった。また小川正廣は、死と密接に結びついたギリシアの英雄崇拝とは異なって、ロ-マ的な「英雄崇拝」である神格化が死と矛盾することを指摘し、その矛盾をロ-マ人が、建国の英雄に関する神話や共和政末期から帝政初期の歴史的市実において、どのように克服しようとしたのかを考察した。(3)政治史の分野では、田村孝が、共和政末期において要人が死亡した場合にどのようにして権力が継承されたのか、その具体相について考察した。一方、砂田徹は「元老院最終決議」と呼ばれる一種の非常態宣言を取り上げ、そのもとでのロ-マ人の行動様式を分析することにより、同じく共和政期における権力のあり方について考察した。(4)最後に、キリスト教との関連では、土岐正策が、キリスト教が入ることによりロ-マ人の自殺がどのように変化したかを検討した。以上の個別研究により古代ロ-マ人の死をめぐるいくつかの特微が明らかにされたものの、当初目指したような総合的研究のためには、その前提として個別研究をまだまだ積み重ねていかなければならないと痛感している。本年度は、各担当者が個別的に、それぞれの分担分野での研究史を整理するとともに、基本史料の翻訳と読解を行ない、次年度以降の研究のための、「死」をめぐる学会状況と史料状況の把握を課題とした。その結果、わずかながらではあるが、次のような知見と見通しがえられたと思われる。まず、長谷川博隆は、ローマ人の死生観の独自性を明らかにすべく、共和政末期の政治家の死、それもとりわけ自殺という問題に注目しようとしている。國原吉之助は、文学作品のなかでも詩を取り上げ、叙情派詩人のプロペルティウスと理性派詩人であるルクレティウスとが等しく死のイメージにとらわれているが、その相違はどのような点にあるのか比較検討しようとしている。また、土岐正策は、間もなく出版予定の『殉教者行伝』の翻訳を通じて、キリスト教が入ることにより、ローマ人の間では、どのような苦難のもとでも自殺をしないという特徴が見られるようになったのではないか、という見通しを得るにいたった。砂田徹は、一種の非常事態宣言である「元老院最終決議」の検討により、共和政末期の政治的殺人をローマ共和政の制度的特質から説明しようと努めたが、ローマ社会の変質との関わりは課題として残された。先にものべたように、本年度はもっぱら個別的に研究をすすめてきた。今後は、担当者相互の関わりを考慮しながらそれぞれの研究を深めていくとともに、新しいメンバーの参加をも含めて研究領域をさらに広げ(例えば長谷川博隆は、墓碑銘、墓所、葬儀の問題にもとりくむ予定)、ローマ人の「死」を総合的にとらえていきたい。昭和63年度に行なった研究史の整理および史料の翻訳といった基礎作業をふまえて、平成元年度は次のような知見と見通しがえられた。長谷川博隆は大きな枠組みの中での仕事としては、死と国家とのかかわりの問題を検討しており、個別的な仕事としてはimaginesの問題にメスを入れつつある。前者は、ロ-マ人の「死」「葬儀」「埋葬」「祖先崇拝」に国家がどのように関与したかということである。

とくに葬儀においては、国葬は勿論のこと、通常の名門の人の葬儀にも国家がさまざまな形で関わりをもったことが明らかにとなった。また葬儀/墓所についても、ロ-マ法上の規定と現実との交差するところに視点を据えて、検討中である。一方、imaginesの問題については、ロ-マ史・ロ-マ法・美術史等の諸研究を参照しながら、以下の4点にわたる問題認定をおこない、それぞれについて若干の見通しをえている。1)iusとしてのimaginesとノ-ビリタ-スとの関係、2)祖先崇拝との関連、3)皇帝崇拝とどう連なるかという問題、4)相続、とりわけ女性が結婚するときimaginesはどうなるのかという問題。また田村孝は、政治権力をめぐって貴族・有力者が互いにしのぎを削った共和政末期のロ-マにおいて、一方の要人が死亡した場合に、その権力がいかにして継承されたのかをその時々の社会的情勢と絡めて考察しつつある。砂田徹は「元老院最終決議」の分析を中心に、そのような非常事態宣言(政治的殺人)を含めた一切の警察権力を持たなかった共和政ロ-マの制度的・社会的特質と、「元老院最終決議」という形でついにそれは必要とするにいたった共和政末期におけるロ-マ社会の変質とを考察しつつある。このような成果をもとに最終年度にあたる平成2年度は、これまでの分担者を中心として「死」をめぐる研究の総合化をめざすが、その際さらに新しい研究者(ロ-マ史家、ロ-マ文学者)の参加も予定している。平成2年度の各研究分担者の研究成果は、以下のとおりである。まず長谷川博隆は、(1)死者・祖先崇拝との関連の中での「父祖の肖像」(imagines maiorum)の問題と、(2)老人と死にかかわる問題を取り扱った。前者では、ロ-マの名門貴族のグロリア(gloria)を伝えるものとして、父祖の肖像に焦点を合わせ、それが女性によっても受け止められ、実家および結婚先の家の伝統が保持されてゆくことを明らかにした。また後者では、「60歳になった者を橋から棄てること」という格言、辛辣な洒落に焦点を合わせ、広く棄老から若者と老人の対立の問題まで考えてみることにより、ロ-マ人の死生観の一面をも明らかにした。小川正廣は、死と密接に結びついたギリシアの英雄崇拝とは異なって、ロ-マ的な「英雄崇拝」である神格化が死と矛盾することを指摘し、その矛盾をロ-マ人が、建国の英雄に関する神話や共和政末期から帝政初期の歴史的事実において、どのように克服しようとしたのかを考察した。またその論考において小川は、王政期と共和政期になぜ神格化が困難であったのかについて、ロ-マ人の宗教とそれに根ざした彼らの死生観にもとづいて検討した。砂田徹は、「元老院最終決議」という一種の非常事態宣言(政治的殺人)のもとでの、ロ-マ人の行動様式を分析することにより、共和政期ロ-マ政治的エリ-トたちが、彼らの権威に対する民衆からの自発的服従にいかに多くを負いながら支配していたのか、言い換えるならば、非常事態において見えてくる、共和政期ロ-マの権力のあり方について考察した。なお、以上3人の成果は、別に提出した研究成果報告書(冊子体)にまとめることができた。
イモリの性フェロモン、ソデフリンの受容機序とその個体群差に関する研究

脊椎動物の性フェロモンの繁殖制御機序を解明するために、イモリの性フェロモンであるソデフリンの受容機序について分子・細胞・組織レベル、さらに個体群間において調べた。その結果、ソデフリンは繁殖期にプロラクチンとエストロジェンの影響で増加する鋤鼻器の感覚細胞で受容され、受容体は受容細胞に発現するGタンパク質から2型鋤鼻受容体であること、2つのシグナル伝達系を経て発生した性フェロモンの感覚信号は脳の副嗅球を一次感覚中枢として処理されることを見出した。また、フェロモンの構造と活性の発現には地域差があることが明らかになり、性フェロモンによる繁殖制御機序の一端が解明できた。性フェロモンが動物の繁殖に関わる重要な因子の1つで、産業的運用が模索される一方、その作用機序や、性フェロモン自体の個体差、系統差がいかなる生物学的機序によっているかは未解明の課題であります。代表者は両生類で性行動を直接誘起する性フェロモン(ソデフリン)に、地域変異があり、その差異が配偶者選択に影響することを見出しました。これはフェロモンの分子進化が生殖隔離ひいては種分化の主な原因となり得ることを示唆する初めてのデータでした。本研究は、性フェロモンによる生殖制御・隔離機構を解明するため、主に以下の3つの研究項目について遂行しました。A.性フェロモン受容体の分子生物学的同定と発現調節機構の解明:フェロモン応答細胞のライブイメージング技術を開発し、フェロモン受容のシグナル伝達機構とホルモンによるフェロモン応答細胞数の調節を解明し、論文として発表した。また、複数のフェロモン受容体候補遺伝子を同定した。B.フェロモン作用中枢の神経回路の組織学的解明:フェロモン受容系を含む嗅覚系の組織学的な解析を行い論文発表した。フェロモン受容細胞の位置する鋤鼻器と腹側嗅上皮にはそれぞれ2型鋤鼻受容体と特異共役するGタンパク質(Gαo)の発現が確認され、その軸索が副嗅球のみへ投射していることを明らかにした。C.フェロモンの種間・個体群間での解析:性フェロモンに地域差を認める奈良地域以外の九州、東北、関東個体群では、ソデフリン遺伝子のみが確認された一方で、ソデフリンと相同なフェロモンである「シレフリン」を発現するとされていたシリケンイモリにおいて、奄美大島産の亜種ではシリフリンの発現が認められず、これまでアカハライモリ特有と考えられてきたソデフリンの遺伝子が発現しているのと同時に、これまで知られていなかった新規のソデフリン相同ペプチドをコードする遺伝子が発現していることが明らかになった。該当年度申請者は、脊椎動物の性フェロモン作用機序を明らかにする目的で交付申請書に記した計画に照らし下記の実験研究を行い、一定の成果を得て成果を国際誌ならびに、学会において発表した。[1]イモリ性フェロモン、ソデフリンの受容細胞での神経的応答をCa imaging技術を用いて観察する技術を開発し、フェロモン受容細胞が受容動物の鋤鼻器に存在し、その応答性は種・性別・性成熟度に依存していることを明らかにした上で、細胞内のシグナル伝達機構を明らかにした。この成果は国際誌Peptidesに発表した。[2]フェロモンによって誘起された神経応答が処理される脳内領域を明らかにするために、応答細胞がる鋤鼻器を含めたイモリの嗅覚器にある感覚神経の局在と性質についてそこに発現するタンパク質、mRNAについて組織学的手法(免疫染色およびin situ hybriodization)を用い調べるとともにフェロモン受容細胞がGαoタンパク質を発現し、終脳前部に位置する副嗅球に軸索を伸ばしていることを確認した。Gαoタンパク質は脊椎動物の鋤鼻器に発現する特定の感覚受容体タンパク質(V2R)と共役していることが様々な種で確認されており、ソデフリンがV2Rを受容されることを示唆した。この成果について現在論文を作成中である。[3]イモリフェロモン(ソデフリン)受容体遺伝子を同定する為に受容細胞を含む鋤鼻器のcDNAライブラリーを構築し、遺伝子の同定を開始した。[4]受容体遺伝子を得た後にそのフェロモン受容能を解析するツールとして、マウスの脾臓に発現するGタンパク質であるGα15を発現する安定細胞株をCHO細胞で作製した。Gα15は各種のGタンパク質共役型受容と広く共役する特殊なGタンパク質であり、これを発現する細胞株に同定したフェロモン受容体遺伝子を導入することで、フェロモンの受容能を確認することができる。イモリの雄性フェロモンであるソデフリンの受容処理機構を調べ、嗅覚による配偶者選択・生殖隔離機構の解明を目的に、最終年度は以下の3点の研究を行った。

A.脳内作動回路の解析:ソデフリンの受容細胞は雌の鋤鼻器から副嗅球へ軸索投射する鋤鼻細胞であった。現在はマニピュレーター操作で単離したソデフリン受容細胞に発現している受容体遺伝子を解析中で、今後再構築系へ導入してソデフリン結合能を確かめる。一次感覚中枢(副嗅球)からの神経回路を同定するため、フェロモン作動時の活性脳領域を調べた結果、視床下部・視索前野・扁桃体等に陽性反応がみられ、これらの領域と副嗅球の連絡など詳細を今後調べる予定である。B.受容能の内分泌学調節機構の解明:ソデフリン受容細胞はプロラクチン(PRL)とエスラジオール(E2)の分泌の盛んな繁殖期の雌でみられ、非繁殖期や脳下垂体と卵巣を除去した動物(HX/OVX)には殆どみられないが、PRLとE2を投与すると繁殖動物と同等に観察されるようになった。HX/OVXへPRLとE2もしくはsalineを投与した群間で、嗅覚器の新生細胞数を比較すると、鋤鼻細胞の新生はホルモン投与群で多いが、一般の匂い受容細胞では差がなかった。繁殖期に分泌されるホルモンが鋤鼻細胞を誘導しフェロモン受容能が高まるようだ。C.種間・個体群間での解析:シリケンイモリの奄美亜種で新規のソデフリン様ペプチドに加えて、アカハライモリの種特異的フェロモンと考えられてきたソデフリンをコードする遺伝子が単離された。そこでシリケンイモリ2亜種(奄美亜種と沖縄亜種)の6個体群において、ソデフリン様ペプチドの多型を解析し、現在までのところソデフリンおよび新規ペプチドの発現は奄美亜種にみられ、沖縄亜種ではシレフリンが発現しているようである。今後アミノ酸配列変異が行動的差異を生む神経基盤が明らかになり、フェロモンにおける生殖隔離機構を分子・細胞レベルで解明されると思われる。比較内分泌学本年度は、筆頭著者として2報の論文を研究成果として学術誌へ発表することができました。一報目は、前年度までに開発したフェロモン受容細胞のライブイメージング技術を用いて、フェロモン受容細胞内のシグナル伝達機構と、ホルモンによるフェロモン受容応答性の調節機構を明らかにしたものであり、二報目は、フェロモン受容細胞の組織内局在と脳内への投射回路を解析したものであります。これら両論文の内容を合わせて、性フェロモンの受容神経系におけるリガンド受容から一次感覚中枢までの情報処理の流れを明らかにすることに成功したと考えられます。一方で当該年度においては、個体郡間でのフェロモンの地域性に対しても新たな発見がありました。奄美大島(鹿児島県)に生息するシリケンイモリでは、沖縄県産のシリケンイモリにみられるシレフリンとよばれるソデフリン相同フェロモンの前駆体遺伝子を発現しておらず、アカハライモリにみられるソデフリンと同じペプチドをコードする遺伝子に加えて独自の相同ペプチドを持つ可能性が見出されました。このことは、性フェロモンの分子進化と種分化の関連性を考察する上で、新たな発見を導く事象であろうと考えております。上記のような成果を鑑みて、当該年度における達成度は概ね順調に進展したと考えています。本研究は、ペプチドフェロモン(ソデフリン)の受容処理機構を分子/形態/生理・行動/個体群という多角的視点で解析し、フェロモンによる配偶者選択・生殖隔離機構を解明することで、生物進化・種分化とフェロモンという新しい観点に立った研究の基盤を確立し、希少動物や産業動物の繁殖の効率化に資することを目的として研究を遂行している。
ウシ胎盤剥離メカニズムの解明と応用技術の開発

牛受精卵由来栄養膜細胞を用いて、有望な胎盤剥離誘導シグナル候補であるオキソアラキドン酸(KETE)の反応を調べた。栄養膜細胞コロニーにKETE(40μM)を添加すると細胞のシート状剥離が誘導され、その際MMP活性化とアポトーシス誘導が観察された。ビボの胎盤剥離においても同様の現象が見られており、KETEが胎盤剥離誘導シグナルとして働くことが強く支持された。一方、低濃度(5-10μM)のKETE添加では粒状変形と剥離浮遊が起き、この反応はプロテアーゼ阻害剤で抑制された。このことは低濃度のKETEが栄養膜細胞のプロテアーゼを活性化する事を示しており、分娩時の胎盤剥離において新しい機構を提供する。ウシ胎盤由来線維芽細胞、牛子宮上皮細胞、ウシ受精卵を用いて、インビトロ胎盤構造モデル(子宮上皮ー胎盤の重層構造)の構築を試みた。培養液DMEM中では受精卵は接着せず浮遊し、その後黒化退行した。前もって胎盤由来線維芽細胞を敷いておくと受精卵は接着しコロニーを形成したが、その後大きな変化はなく退行した。子宮上皮細胞を敷いた場合では受精卵は接着せず、上皮細胞の剥離が起きた。一方、子宮上皮細胞と胎盤線維芽細胞を混合して敷いた場合(混合培養)、受精卵は接着・コロニーを形成し、その後盛んに小胞を形成した。小胞は浮遊・再接着し、新たなコロニーを形成した。しかしコロニー形成した受精卵由来の栄養膜細胞は子宮上皮細胞を押しのけて伸展成長しており、重層構造は形成されなかった。先の混合培養系で発生した小胞を子宮上皮単層培養上にのせておくと、接着しないが数日後新たに子小胞を形成し、この小胞が子宮上皮細胞上に接着した。接着した栄養膜細胞はコロニー形成し、2次小胞を形成した。この小胞は上皮細胞接着能を維持しており、また無細胞のDMEMでも接着コロニー形成し継代が可能であった。このコロニーはヘキスト染色、ギムザ染色で栄養膜細胞の特徴である2核細胞を含んでいた。しかし、胎盤剥離誘導シグナルと推定されるオキソアラキドン酸で細胞剥離を誘導した場合、栄養膜細胞下に細胞はなく、重層構造は形成されていなかった。しかし、2重底ディッシュ(トランズウェル)に子宮上皮細胞と胎盤由来線維芽細胞を敷いておき、そこに受精卵を載せた場合に形成されるコロニーでは重層構造が確認できた。子宮上皮細胞と栄養膜細胞の重層構造が構築できた。ウシ胎盤由来線維芽細胞、ウシ子宮上皮細胞、ウシ受精卵を用いて、インビトロ胎盤構造モデル(子宮上皮ー胎盤の重層構造)の構築を試みた。前年に、2重底ディッシュ(トランズウェル)を用いて、子宮上皮細胞上に栄養膜細胞コロニーが形成されることを報告した。この系に胎盤剥離誘導シグナルと想定しているオキソアラキドン酸を内ウェルに添加したところ、栄養膜細胞コロニーより先に子宮上皮細胞が剥離し、コロニーは迅速に剥離しなかった。しかし、2重底ディッシュの外ウェルに添加するとコロニーの剥離が誘導された。細胞に極性が生まれたと考えられたが、上皮細胞と栄養膜細胞の分離は起こらなかった。同じく前年に通常ディッシュの子宮上皮細胞シートに栄養膜細胞コロニーが形成する事を報告したが、胎盤由来線維芽細胞上にも栄養膜細胞コロニーが形成された。前者では栄養膜細胞下の子宮上皮細胞は駆逐されていたが、後者では線維芽細胞が存在しており、栄養膜細胞-繊維芽細胞の重層構造を形成していた。この系にオキソアラキドン酸を添加すると、5時間程度で栄養膜細胞の剥離が誘導され、その際下に線維芽細胞が保持されていた(=細胞間接着の分離)。さらに、剥離おいてMMPの活性化(蛍光染色コラーゲンの分解)とアポトーシスの誘導(核のYo-Pro-1染色、PI非染色)が観察された。ビボにおいても排出胎盤にアポトーシス染色像が観察されること、MMPの活性化も報告されている事から、オキソアラキドン酸が胎盤剥離誘導シグナルとして働くことを強く支持するデータと考えられた。分娩誘起牛の胎盤剥離誘導に関しては、経産牛の場合初産牛と同じ条件では胎盤の剥離排出は起こらない。オキソアラキドン酸の代謝も異なっており、同量の注射でもピーク値は初産牛より低かった。またオキソアラキドン酸は数分で血中から代謝消失するが、連続注入した場合血中濃度がかなり上昇する事がわかった。胎盤由来線維芽細胞と栄養膜細胞の重層構造が構築でき、胎盤剥離誘導シグナルと想定されるオキソアラキドン酸による細胞間接着の分離が再現できた。また、インビボの剥離胎盤で報告されているMMPの活性化およびアポトーシスの誘導もこの系で再現された。ウシ受精卵由来栄養膜細胞に対する12オキソアラキドン酸(12-KETE)(胎盤剥離シグナル候補物質)の作用を検討した。アポトーシスの指標であるDNAの断片化は12-KETEの添加で検出されたが、qPCR法で遺伝子発現をしらべたところ、アポトーシス関連遺伝子であるBaxのmRNAは減少していた。また対照遺伝子であるGAPDHも大きく減少していた。一方より低い濃度の12-KETE添加では栄養膜細胞コロニーのシート状剥離は起こらず、粒状に剥離浮遊が起きた。

この際、MMPの活性は弱く(DQコラーゲンの分解が弱い)、またアポトース細胞(YoPro-1染色ポジ、PI染色ネガ)も少なかった。しかしこの反応はプロテアーゼ阻害剤(Pefabloc)で抑制された。この事実は、低濃度の12-KETEが栄養膜細胞のプロテアーゼを活性化する事を示しており、分娩時の胎盤剥離において新しい機構を提供するかもしれない。さらに12-KETEによる栄養膜細胞の剥離誘導はエストラジオール17βの添加で抑制された。この作用は分娩末期のエストロジェンが高い時期は胎盤剥離機構が働かないように抑制されている可能性を示した。経産牛の胎盤剥離誘導条件は見つからなかった。これまで胎子の娩出後4時間を中心に検討してきたが、48時間に投与時期を変えても胎盤はでなかった。またシグナルの持続時間を長くする目的で12-KETEを1または2mgを1分おきに30回投与したが、これも効果がなかった。これまでに胎盤剥離誘導に成功した初産牛の血中ハプトグロビン(炎症蛋白)を、自然分娩牛、自然胎盤停滞牛と比較したところ、胎盤が停滞した場合、胎盤が子宮内に残っている期間は血中ハプトグロビン濃度が高く維持されている事が示された。12-KETE投与で胎盤が迅速に排出されるとハプトグロビンの低下も早かった。牛受精卵由来栄養膜細胞を用いて、有望な胎盤剥離誘導シグナル候補であるオキソアラキドン酸(KETE)の反応を調べた。栄養膜細胞コロニーにKETE(40μM)を添加すると細胞のシート状剥離が誘導され、その際MMP活性化とアポトーシス誘導が観察された。ビボの胎盤剥離においても同様の現象が見られており、KETEが胎盤剥離誘導シグナルとして働くことが強く支持された。一方、低濃度(5-10μM)のKETE添加では粒状変形と剥離浮遊が起き、この反応はプロテアーゼ阻害剤で抑制された。このことは低濃度のKETEが栄養膜細胞のプロテアーゼを活性化する事を示しており、分娩時の胎盤剥離において新しい機構を提供する。妊娠経産牛において分娩誘起後高率で胎盤剥離誘導が達成される条件を明らかにする。妊娠経産牛において分娩誘起後高率で胎盤剥離誘導できる条件を明らかにする。牛の分娩管理見積り額と支払額に差が出たため。物品費として使用する。
マイクロリング共振器を利用した集積化テラヘルツ光源のシステム検討

本研究は、高Q値導波路型光マイクロリング共振器を活用した新しいタイプのテラヘルツ波光源を実現し、その周波数安定性を評価することを目的としている。昨年度から引き続き、窒化シリコン系材料をベースとした導波路型マイクロリング共振器を設計・作製し、その評価を行った。デバイス作製技術の向上によって、光通信波長帯において異常分散特性を呈する高アスペクト比光導波路において、Q値10^6を観測した。また、2色励起による四光波混合の変換効率の強度依存性を定量的に調べることにより、非線形定数の評価も行った。さらに数10 mWの励起パワーにおいて、カスケードパラメトリック発振によるモード間隔400 GHzの周波数コムの発生を確認した。これらの結果と、スプリット・ステップ・フーリエ法による非線形パルス伝搬数値解析結果を比較検討し、数100 mWの励起パワーで、散逸性ソリトンが発生できる見込みが得られた。入射効率は50%程度まで改善されているため、この励起パワーは十分に達成できる範囲であると考えている。今後は、周波数コムから狭線幅光学フィルタで切り出した2色のビート光を用いてテラヘルツ波の発生と評価を行いつつ、ソリトン発生に必要な励起光源波長掃引技術の検討などを行い、テラヘルツ波の周波数安定性向上を目指す。また、パラメトリック発振の長期安定性を改善すると共に、近赤外線波長域の周波数基準を利活用したテラヘルツ波の周波数安定性評価を行う。パラメトリック発振が実現されたことで、テラヘルツ波を発生する基本的要素は整った。しかし、周波数安定性の高いテラヘルツ波を発生するためには、ソリトン発生によるパラメトリック発振のモード間位相同期を実現し、シードとするモード間の位相安定性を改善する必要がある。また、励起レーザの周波数ドリフトに起因するパラメトリック発振の長期安定性も向上していく必要がある。一方で、周波数モード同期ファイバレーザと光周波数基準となる周波数安定化レーザへの位相同期が実現できたことから、モード同期レーザの周波数コムを参照光として利用することにより、パラメトリック発振の長期安定性の改善、位相同期を行うための励起レーザの波長掃引手法の最適化、テラヘルツ波の周波数安定性の評価などが簡便化され、研究を加速できることが期待される。テラヘルツ波のシードとなるモードの適切な波長選択を行い、UTC-PDを用いてテラヘルツ波発生を評価する。パラメトリック発振後に励起用波長可変レーザの波長安定化を行う手法によって、励起光源の波長ドリフト低減を行い、長期安定性の改善を試みる。周波数分割などの手法を用いて、テラヘルツ波のシードとなるモード間の周波数安定性評価を行う。本年度は、窒化シリコン系材料などを用いて導波路型マイクロリング共振器を作製し、それを参照共振器として2台の半導体レーザ光源を同時に波長安定化すること、及びその光ビート信号からテラヘルツ波を発生し評価することを目指した。触媒化学気相堆積(cat-CVD)法による窒化シリコン薄膜を用いた導波路型マイクロリング共振器を作製し、その光学評価を行った。薄膜堆積条件やドライエッチング加工条件を最適化することによって、光通信波長帯Lバンドにおいて結合効率> 90 %、Q値> 10^5を同時に達成し、高Q値マイクロリング共振器を高効率に光励起を行う目処がついた。これは非線形光学効果によって発生したビート信号を利用してテラヘルツ波を発生する上で重要なマイルストーンになると考えている。しかし、cat-CVD法による窒化シリコン薄膜中に存在するNH基に由来する振動吸収により、Cバンドにおいて高Q値( > 10^5)を実現することは現状では困難と見られ、LバンドでもQ値の律速要因になっていると考えられることから、薄膜の高温アニールによる水素分子の除去や、(より高温で堆積するため膜中の残留水素濃度が低いと期待される)熱CVD法による窒化シリコン薄膜を利用する検討も開始している。一方、テラヘルツ波発生を目的として、波長可変外部共振器半導体レーザの波長をマイクロリング共振器の共振波長に同調することを試み、安定してロックできることも確認した。テラヘルツ波を発生するために必要な二波長で同時にロックする素地が整ったといえる。しかし、その相対的周波数安定度の評価には光周波数での基準が必要であるため、その整備も併せて行っていくことを計画している。本年度上半期は、マイクロリング共振器の加工おいて、プロセスの再現性が得られず、Q値向上のための条件最適化に時間を要したため、サンプル作製の負荷が当初の見込みより大きくなったことが、進捗の遅れの主な要因になっている。特に、非線形光学効果を利用した光周波数コムを発生するためには、深堀ドライエッチング加工(> 600 nm)を行いつつ、できるだけ高いQ値(10^6)を実現することが重要であることが計算から予測されている。しかし、光導波路側壁の表面粗さはあるエッチング深さを境に急激に悪化し、散乱損失が増大することによってQ値が減少してしまうことがわかっており、その加工特性はドライエッチング装置の稼働状態にも強く依存することがわかった。これはフッ素系ドライエッチングにおいて異方性エッチングを可能にしているフッ素化合物(保護膜)の堆積とエッチングのバランスが、長時間エッチングの結果、崩れてしまうことに起因すると考えている。

また、半導体レーザ光源とマイクロリング共振器のロックすることは実現できたものの、その安定性の定量的評価はできていない。本研究は、高Q値導波路型光マイクロリング共振器を活用した新しいタイプのテラヘルツ波光源を実現し、その周波数安定性を評価することを目的としている。昨年度から引き続き、窒化シリコン系材料をベースとした導波路型マイクロリング共振器を設計・作製し、その評価を行った。デバイス作製技術の向上によって、光通信波長帯において異常分散特性を呈する高アスペクト比光導波路において、Q値10^6を観測した。また、2色励起による四光波混合の変換効率の強度依存性を定量的に調べることにより、非線形定数の評価も行った。さらに数10 mWの励起パワーにおいて、カスケードパラメトリック発振によるモード間隔400 GHzの周波数コムの発生を確認した。これらの結果と、スプリット・ステップ・フーリエ法による非線形パルス伝搬数値解析結果を比較検討し、数100 mWの励起パワーで、散逸性ソリトンが発生できる見込みが得られた。入射効率は50%程度まで改善されているため、この励起パワーは十分に達成できる範囲であると考えている。今後は、周波数コムから狭線幅光学フィルタで切り出した2色のビート光を用いてテラヘルツ波の発生と評価を行いつつ、ソリトン発生に必要な励起光源波長掃引技術の検討などを行い、テラヘルツ波の周波数安定性向上を目指す。また、パラメトリック発振の長期安定性を改善すると共に、近赤外線波長域の周波数基準を利活用したテラヘルツ波の周波数安定性評価を行う。パラメトリック発振が実現されたことで、テラヘルツ波を発生する基本的要素は整った。しかし、周波数安定性の高いテラヘルツ波を発生するためには、ソリトン発生によるパラメトリック発振のモード間位相同期を実現し、シードとするモード間の位相安定性を改善する必要がある。また、励起レーザの周波数ドリフトに起因するパラメトリック発振の長期安定性も向上していく必要がある。一方で、周波数モード同期ファイバレーザと光周波数基準となる周波数安定化レーザへの位相同期が実現できたことから、モード同期レーザの周波数コムを参照光として利用することにより、パラメトリック発振の長期安定性の改善、位相同期を行うための励起レーザの波長掃引手法の最適化、テラヘルツ波の周波数安定性の評価などが簡便化され、研究を加速できることが期待される。マイクロリング共振器の作製に関しては、ドライエッチング加工装置を良好な状態に保ち装置稼働率を向上する対策も行ったため、加工条件の最適化において再現性が向上し、今後はサンプル作製の負荷は徐々に低減していくことが期待される。継続的に加工条件やその他プロセス条件の最適化を行い、Q値のさらなる改善を試みる。測定実験では、二波長同時ロックによるテラヘルツ波を発生させ、電気光学(EO)検出など、テラヘルツ波の評価系を構築すると共に、絶対光周波数が安定な参照光源を整備し、それに対してロックした光源の周波数比較を行うことで、周波数安定度の律速要因を同定できるようにしていく予定である。また、安定して非線形光学効果による光ビート信号発生を目的として、強励起下におけるマイクロリング共振器の光学応答特性も体系的に調査する。
正常および各種心疾患における心房型および心室型ミオシン軽鎖の研究

1:心房型ミオシン軽鎖1に対する特異的モノクローナル抗体、心房型および心室型ミオシン軽鎖1を認識するモノクローナル抗体、心室型ミオシン軽鎖1に対する特異的モノクローナル抗体を産生するハイブリドーマを、それぞれBalb/cマウスの腹空内に注射し、それぞれの抗体の腹水を得た。2:心房型ミオシン軽鎖1に対する特異的モノクローナル抗体を用い、直接酵素抗体法で、ヒト胎児心臓(7-12週;10例、20週;1例、32週;1例、38週;1例)、ヒト乳児心臓(11カ月週;1例)、ヒト幼児心臓(5才;1例、7才;2例)、ヒト成人心臓(10例)の左右心房、心耳、左右心室の心外膜側、心内膜側および心室中隔左室側、右室側および刺激伝導系を、免疫染色した。また、心房型ミオシン軽鎖1の酵素抗体測定法を用いて、ヒト成人心臓の各部位における組織中の心房型ミオシン軽鎖1濃度を測定し、ヒト心臓の発育過程における心房型ミオシン軽鎖1の発現と分布の変化を検討した。3:免疫染色と酵素抗体測定法を用いて、ヒト正常心室筋(12例)、ヒト急性心筋梗塞心室筋(10例)、ヒト陳旧性心筋梗塞心室筋(15例)を対象に、心房型ミオシン軽鎖1の発現と分布を解析した。正常心室筋では、心外膜側、心内膜側で、急性心筋梗塞心室筋および陳旧性心筋梗塞心室筋では、梗塞部位、非梗塞部位の心外膜側、心内膜側で解析した。4:免疫染色を用いて、剖検で得られた正常心室筋(コントロール、10例)、左室生検で得られた拡張型心筋症患者心室筋(15例)を対象に、心房型ミオシン軽鎖1の発現と分布を、血行動態、心筋細胞径と比較検討する。心房型ミオシン軽鎖1の発現と血行動態、心筋肥大との関係を明らかにした。5:心室型ミオシン軽鎖1に対する特異的モノクローナル抗体を用い、直接酵素抗体法での免疫染色を確立し、心室型ミオシン軽鎖1の発現と分布を検討した。