hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒト由来酵素を用いたビタミンD誘導体の代謝

(1)ヒト由来ビタミンD_325位水酸化酵素(CYP27A1)および1α位水酸化酵素(CYP27B1)の構造と機能の解析くる病患者由来ミスセンス変異型8種の変異箇所について、部位特異的変異により種々の変異体を作製し、その性質を調べた。さらに、CYP27B1と同じファミリーに属すCYP27A1にも変異を導入し、これを解析することによってCYP27B1の変異箇所のアミノ酸残基の役割を推定することを試みた。その結果、それぞれのアミノ酸残基がプロトン供与、ヘムとの結合、酸素の活性化、基質結合、構造の安定維持、などに重要な役割を果たしていることが示唆された。さらに、得られた知見を元にCYP27B1およびCYP27A1の立体構造を推測し、ビタミンD_3およびその誘導体の結合様式の解明を試みた。(2)種々のビタミンD_3誘導体に対するヒトCYP24とラットCYP24の反応性を比較以下の3種のビタミンD誘導体(前2者は既に医薬品として用いられている)の代謝において、ヒトCYP24とラットCYP24の間で反応特異性において顕著な差が認められ、ビタミンD_3を医薬品として開発する上で、ヒト由来酵素を用いてヒト体内における代謝を予測することの重要性を示した。(a)ヘキサフルオロ体-----ヒトCYP24特異的な代謝産物が検出された。この代謝産物のVDR結合能はきわめて低く、この反応はヘキサフルオロ体の不活化に重要な反応であることがわかった。(b)22-オキサカルシトリオール(OCT)の代謝-----ヒトCYP24による代謝では1段階目の反応でO_<22>-C_<23>結合が切断され、VDRへの結合能が失われるのに対し、ラットCYP24では24位水酸化に始まり3段階目の反応でO_<22>-C_<23>結合が切断された。(c)1α,25(0H)_2D_320-ei体の代謝----反応3段階目で顕著な差が見られた。前者の場合、24-oxo-23(OH)体が生じ、後者ではC_<24>-C_<25>結合が切断され24位カルボン酸体が生じた。24-oxo-23(OH)体はさらにヒトCYP24により脱メチル体に変換されたが、VDR結合能を保持していた。一方、24位カルボン酸体はVDRに結合しなかった。(1)ヒト由来ビタミンD_325位水酸化酵素(CYP27A1)および1α位水酸化酵素(CYP27B1)の構造と機能くる病患者由来ミスセンス変異型8種の変異箇所について、部位特異的変異により種々の変異体を作製し、その性質を調べた。

さらに、CYP27B1と同じファミリーに属し、わずかながらビタミンD_31α位水酸化活性を示すCYP27A1にも変異を導入し、これを解析することによってCYP27B1の変異箇所のアミノ酸残基の役割を推定することを試みた。実験結果から、Arg107、Gly125およびPro497はCYP27B1の立体構造の安定維持に重要な役割を果たしていることが明らかになった。また、Asp164は構造維持とともにプロトン供与などの機能にも重要な役割を果たしている可能性が示唆された。Thr321は酸素の活性化に重要な役割を果たしていることが示唆され、また、Arg389およびArg453はヘムとの結合に関わると考えられた。得られた知見を元にコンピューターによりCYP27B1およびCYP27A1の立体構造を推測し、ビタミンD_3およびその誘導体の結合様式の解明を試みている。(2)ヒト由来ビタミンD_324位水酸化酵素によるD_3誘導体の代謝ヒト由来ビタミンD_324位水酸化酵素を大腸菌で発現させ、また、活性を上昇させるためにアドレノドキシンおよびNADPH-アドレノドキシン還元酵素との同時発現を試みた。組換え大腸菌の菌体培養液あるいは膜画分に、副甲状腺冗進症の治療薬であるビタミンD_3-ヘキサフルオロ体を添加し、代謝産物をHPLCおよび質量分析計により分析した。その結果、ビタミンD_3-ヘキサフルオロ体は23S位水酸化体、続いて23位オキソ体、さらに構造未知の代謝物へと変換されることがわかった。また、別の代謝経路として側鎖が切断され完全に不活化される代謝が認められた。23S位水酸化に始まる代謝経路の最後の代謝物はラット由来CYP24には見られず、CYP24によるビタミンD_3-ヘキサフルオロ体の代謝において動物種差が存在することが明らかになった。腎臓、小腸、骨組織等、ビタミンD_3の標的臓器においてCYP24は代謝酵素として中心的役割を果たしており、ヒト由来CYP24を含む膜画分および菌体が医薬用ビタミンD_3誘導体のヒト体内における代謝を予測するシステムとして有用であることが示唆された。ヒトCYP24とラットCYP24が触媒する種々のビタミンD_3誘導体に対する反応を比較したところ、反応特異性において顕著な差が認められた。ビタミンD_3を医薬品として開発する上で、ヒト由来酵素を用いてヒト体内における代謝を予測することの重要性を示した。(1)ヘキサフルオロ体の代謝【triple bond】【triple bond】昨年度に引き続き、ヒトCYP24特異的に見られた代謝物の同定を試みたところ、25位の水酸基が消失し、側差内にエーテル結合を有する化合物であることが示唆された。この代謝物はラジカル再配列を伴う反応により生じたと考えられ、VDRへの結合能はきわめて低く、この反応がヘキサフルオロ体の不活化に重要な反応であることがわかった。(2)22-オキサカルシトリオール(OCT)の代謝【triple bond】【triple bond】OCTは活性型ビタミンD_3(1α,25(OH)_2D_3)の22位の炭素を酸素で置換したもので、現在、副甲状腺機能亢進症等の治療薬として用いられている。ヒトCYP24とラットCYP24の代謝を比較したところ、顕著な差が見られた。前者では1段階目の反応でO-22-C-23結合が切断され、VDRへの結合能が失われるのに対し、後者では24位水酸化に始まり3段階の反応でO-22-C-23結合が切断された。(3)1α,25(OH)_2D_320-ei体の代謝【triple bond】【triple bond】20-epi体は天然型1α,25(OH)_2D_3よりもVDR結合能、細胞分化能が高く、逆にカルシウム作用が低いことで、医薬品として期待されている化合物である。
GaN系半導体量子ドットの電子構造と発光機構の原子レベルからの解明

近年、InGaN量子ドットのGaN上での成長、及びそれを活性層とするレーザ構造からのレーザ発振が報告されている。本研究において我々は、量子ドットの光学特性の理解のために、InGaN量子ドットの電子構造を強結合法を用いて理論計算した。InGaN量子ドットは、(1)バリア層に囲まれていないfree-standingなドット、及び、(2)GaNバリア層で囲まれたドット、の2種類について電子構造の計算を行った。実験との比較のためには後者が重要で、ここでは、底面が(0001)面の六角柱形のIn_<0.2>Ga_<0.8>N量子ドットを想定し、これをGaNバリア層で囲み、全体も六角柱となる構造について電子構造を計算した。原子配列の計算にはKeating型のValence-Force-Field法を用い、電子構造の計算にはsp^3基底の強結合法を用いた。計算した中で、最も大きな構造は、バリア層21Åで囲まれたIn_<0.2>Ga_<0.8>N量子ドット(直径86.4Å、高さ20.8Å)であり、実験的にもこの大きさのドットを成長することが可能である。この構造に対して、ギャップ近傍の正孔準位と電子準位をそれぞれ3個まで(V1V3、C1C3)計算した。正孔側は3個共に近接した準位、電子側は基底準位(C1)と近接した励起準位(C2、C3)となっていた。また、ギャップ値はEg(C1-V1)=2.715eVと計算された。基底電子準位の電荷分布を調べたところ、波動関数はドット中にほぼ閉じ込められているが、InGaN混晶の原子配列の不規則性を反映して、電荷分布は揺らぎを持つことが明らかになった。この計算結果を用いて、光学遷移の振動子強度や励起子の結合エネルギーを計算することが可能である。近年、窒化物半導体の量子ドットレーザー構造への応用をめざして、InGaN量子ドットの成長および光学特性の測定が進められている。InGaN量子ドットの光学特性を理解するためには、量子閉じ込め効果の他に、混晶中の原子配列の乱れや組成変動の効果、さらに、歪みに基づくピエゾ効果などを考慮に入れて、量子ドットの電子構造の計算を行なう必要がある。本年度は、Valence-Force-Field(VFF)法により定めたInGaN量子ドット中の原子配列に基づいて、量子ドットの電子構造の理論計算を強結合法により行なった。In_XGa_<1-X>N量子ドット中の原子配列については、VFF法を用いた計算により、原子配列の乱れによるボンド長とボンド角の揺らぎ、及び歪みエネルギーを求めた。また、In_XGa_<1-X>N混晶の相図も計算した。この原子配列に基づいて、強結合法による電子構造の計算を、ボンド長とボンド角の歪みを原子ごとに取り入れて行なった。まず、592原子から成るIn_<0.2>Ga_<0.8>N量子ドットのギャップ付近の状態密度を計算した。基底軌道はsp^3を用いた。ここで、電子状態は、電荷分布の違いにより、内部状態と表面状態とに分けられる。内部状態の状態密度におけるエネルギーギャップは3.58eVで、量子閉じ込め効果により、同じ強結合パラメータを用い仮想結晶近似で計算されたバルクIn_<0.2>Ga_<0.8>N混晶のギャップ3.11eVよりも大きくなる。実験で成長されたドット(直径84Å、高さ21Å)に近い場合についても、計算を進めている。

最近、InGaN量子ドットのGaN上での成長、及びそれを活性層とするレーザ構造からのレーザ発振が報告されている。前年度に我々は、量子ドットの光学特性の理解のために、InGaN量子ドットの電子構造を強結合法を用いて理論計算した。量子ドットは、バリア層に囲まれていないfree-standingなものを想定した。今年度は、実験と直接比較できるように、GaNバリア層で囲まれたInGaN量子ドットの電子構造の計算を行った。本研究では、底面が(0001)面の六角柱形のIn_<0.2>Ga_<0.8>N量子ドットを想定し、これをGaNバリア層で囲み、全体も六角柱となる構造について電子構造を計算した。原子配列の計算にはKeating型のValence-Force-Field法を用い、電子構造の計算にはsp^3基底の強結合法を用いた。計算した中で、最も大きな構造は、バリア層21Åで囲まれたIn_<0.2>Ga_<0.8>N量子ドット(直径86.4Å、高さ20.8Å)であり、実験的にもこの大きさのドットを成長することが可能である。この構造に対して、ギャップ近傍の正孔準位と電子準位をそれぞれ3個まで(V1V3、C1C3)計算した。正孔側は3個共に近接した準位、電子側は基底準位(C1)と近接した励起準位(C2、C3)となっていた。また、ギャップ値はE_g(C1-V1)=2.715eVと計算された。基底電子準位の電荷分布を調べたところ、波動関数はドット中にほぼ閉じ込められているが、InGaN混晶の原子配列の不規則性を反映して、電荷分布は揺らぎを持つことが明らかになった。この計算結果を用いて、光学遷移の振動子強度や励起子の結合エネルギーを計算することが可能である。
顕微鏡用能動型合成結像法に関する研究

我々は、光学系や観察対象物自体に能動的な「変調」を加え、その結果の「変調された」観察画像を正負荷重付き画像積分することで、必要な情報を抽出する「実時間能動型画像処理方式」を提案している。本研究はこの能動型画像処理方式を光学顕微鏡や電子顕微鏡等の光学系に応用し、従来の「静的」な結像光学系では実現困難であった新しい結像特性を作り出す、「能動型合成結像法」の確立をその目的とする。平成2年度においては、光学系の3次元光学伝達関数に基づく基礎理論を体系付けた。これと並行して市販光学顕微鏡を改造した実証光学系を試作し、3次元画像収集解析システムを用いて3次元パワ-スペクトルを実測する事で、実効的な伝達関数の「合成」が可能であることを確認している。さらに透過型電子顕微鏡分野についても、この画像収集解析システムを用いて、初めて3次元パワ-スペクトルを得ることに成功した。これらの知見から透過型電子顕微鏡においても光学顕微鏡と同様に能動型合成結像法が適用可能であるとの結論を得ている。平成3年度においては、焦点移動平均を利用した無球面収差結像が能動型合成結像法によって実現できる事を示し、生物試料等の観察により実用性の評価を行った。さらに、フレ-ム内荷重付け画像積分とフレ-ム間連続画像減算器を用いた実時間(2ー4TVフレ-ムレ-ト)能動型合成結像システムを試作し、光学顕微鏡による位相板を用いない位相物体観察に適用、実時間での観察が可能である事を確認した。本システムは電子顕微鏡の実時間球面収差除去に適用すべく光学顕微鏡での予備実験を継続中である。一方透過型電子顕微鏡日立HFー2000を用いて、非実時間のデフォ-カス変調型球面収差除去処理を試みた結果、従来分解能に比べ、1.6ー1.7倍もの改善が確認された。今後電子顕微鏡制御系の高速化をはかる事で、実時間化を計りたい考えである。本研究はこの能動型画像処理方式を光学顕微鏡や電子顕微鏡などの光学系に応用し、従来の「静的」な結像光学系では実現困難であった新しい結像特性を作り出す、「能動型合成結像法」の確立をその目的とするものである。まず理論面においては、今年度の研究により、能動型合成結像法に関する基本的概念を確立するとともに、結像光学系の3次元光学伝達関数(3DーOTF)に基づく基礎理論を体系づけた。これと並行してこの能動型合成結像法の検証実験における実効的3次元伝達関数(3次元結像特性)の計測を目的とした、デフォ-カス量を変えた多数枚の画像デ-タ収集と高速3次元フ-リエ変換を実行できる画像収集解析システムを製作した。このシステムによって実効的3次元伝達関数の評価が一時間程度で可能になり、以下に述べる検証評価実験に有効に利用されている。引き続き市販の光学顕微鏡を改造して能動型合成結像法の検証用光学系を試作した。本光学系を使用して、照明系照射方向とコヒ-レンス度に変調を加えて結像系の3次元光学伝達関数に変化を与えるとともに、観察対象物の3次元並進移動を組み合わせることで、実効的な3次元伝達関数の合成が可能であることを確認した。

一方現在光学顕微鏡に類似した結像光学系である透過型電子顕微鏡についても、本研究で製作した画像収集評価システムを用いて3次元光学伝達関数の評価を試みており、電子顕微鏡分野で初めてその3次元パワ-スペクトルを得ることに成功した。これらの知見から透過型電子顕微鏡においても光学顕微鏡と同様に能動型合成結像法が十分適用可能であるとの結論を得ている。本研究は、我々が以前より提案している能動型画像処理方式を光学顕微鏡や電子顕微鏡などの光学系に応用し、従来の「静的」な結像光学系では実現困難であった結像特性、例えば位相板を使用しない位相物体の結像、高い解像度を保持した焦点深度拡大、残留球面収差の除去などを組み合わせた新しい能動型合成結像法の確立をめざす。この目的にそって平成2年度においては、光学系の3次元光学伝達関数に基づく基礎理論を体系付けた。これと並行して市販光学顕微鏡を改造した実証光学系を試作し、実効的な伝達関数の「合成」が可能であることを確認している。さらに透過型電子顕微鏡分野についても、3次元画像収集解析システムを用いて、初めて3次元パワ-スペクトルを得ることに成功している。平成3年度においては、焦点移動平均を利用した無球面収差結像が能動合成結像法によって実現できる事を示し、生物試料等の観察を通じてこの方式の実用性の評価を行った。さらに、滞在時間方式によるフレ-ム内荷重付け画像積分とフレ-ム間連続画像減算器を用いた実時間(2ー4TVフレ-ムレ-ト)能動型合成結像方式を提案している。その主要部となる連続画像減算器を含めたシステムを試作し、光学顕微鏡による位相板を用いない位相物体観察に適用、実時間での位相物体観察が可能である事を確認した。本実時間システムは今後、電子顕微鏡のデフォ-カス変調に基づく実時間球面収差除去に適用すべく光学顕微鏡での予備実験を継続中である。一方透過型電子顕微鏡への応用については、商用機では最も色収差の小さい、日立HFー2000を用いて、非実時間型のデフォ-カス変調型球面収差除去処理を試みた結果、従来の分解能を1.6ー1.7倍程度も改善しうる事が確認された。今後電子顕微鏡制御系の高速化をはかる事で、実時間化を計りたい考えである。
古代ギリシアにおける植民の研究

本研究の目的は、ポリスの変質過程を後付けることにあるが、その際に植民活動をポリスの維持再生産の営みと意義付けて、その視点からアプローチすることに新しさがある。そこでまず、古典期におけるアテ-ナイ植民者のリストを作り、一人ひとりについて出来うる限りのプロソプグラフィーを作った。その中で今回特に注目したのは、前4世紀中頃にサモス島へ移住した植民者の子供であるエピク-ロスであった。ディオゲネスによると、エピク-ロスは18歳の時にアテ-ナイに戻ったらしい。このことは明らかにその時彼が区に登録され、その後エフェーボスになったことを意味している。つまり、当時植民者の子供は、アテ-ナイ市民団に登録されるために、わざわざ母市に戻り、そこで合法的な結婚によって生まれた自由人であるかどうかについて、直接的な面識や証言による審査を受けなければならなかったのである。この点はローマにおける市民登録と異なる。当時の母市と植民市の関係は、植民市が母市の一部といえる程緊密化していた。つまり、ポリス社会の根幹といえる相識性は、逆に希薄になりつつあったのである。一方依然としてポリス的価値観を持った市民は、相識性を植民者にまでも要求したのである。しかし実際には、ディネゲネスが証言しているように、エピク-ロスは、制度的にはアテ-ナイ市民団に登録されたものの、他の市民たちからは偽市民との噂をたてられたのであった。つまり、ここにポリスの拡大とポリス的価値観の残存という、理想と現実のずれが認められるのである。このずれを止揚できなかったことが、ギリシアのポリスはポリスで終わったことの大きな原因があるのではないかと推論する。この研究の途中経過は、1995年度広島史学研究会大会のシンポジウムで報告した。また最終的な成果は、『史学研究』212号に論説として収録される予定である。
モンゴルにおけるジュラ紀～白亜紀の被子植物の初期起源群の解明

この研究の目的は,モンゴルの前期白亜紀の地層から植物化石を発見し,前期白亜紀のユーラシア中央部における古植生を明らかにし,被子植物の初期進化を解明することである。そのために,花,果実,球果,種子などの立体構造を有する小型化石Mesofossilsに注目して,研究を進めた。2012年から2014年の期間,日米蒙のプロジェクトチームを構成し,モンゴルのゴビ砂漠で,野外調査を実施した。その結果,モンゴルの前期白亜紀に生育していた植物の葉,茎,材,根および球果,種子,殻斗などの生殖器官の植物化石を数多く発見した。今後,これらの研究成果をまとめていく予定である。本研究において,モンゴルおよび周辺地帯のジュラ紀白亜紀の地層から,被子植物初期進化群の3次元構造が残っている植物化石を見つけ出し,地球が温暖化していたジュラ紀白亜紀の地球環境の中で出現した被子植物の起源群と初期進化を解明することを目的としている。今年度の調査には、アメリカからLeslie Andrew (Yale Univ.)とPatrick Herendeen(シカゴ植物園)がモンゴルの現地調査のメンバーとなり、モンゴル側スタッフとモンゴル東南部のゴビ砂漠を中心に野外調査を行った。KhootinKhonkhorの野外調査を行った。Tugrugでは、炭化植物化石の研究に適している地層を発見した。この中には、多くの炭化物やリグナイトが含まれており、現在、試料の処理を進めている。Shivee-Ovooでは、炭化化石が含まれている可能性のある地層と多様な印象化石を発見した。ジュラ紀のKhootin Khonkhorでは、地層の状態を確認し、今後の研究の可能性を探った。沢田は、これらの炭化化石のバイオマーカーの研究を行い、化石化の初期過程を解明した。久田は、アジア地域全体の炭化植物化石の研究の可能性を探っている。これまでに発見された炭化化石は、モンゴルの白亜紀の地層から、初めて発見されたものであり、いずれも3次元的構造を残しており、被子植物の初期進化と地球環境の変遷解明に有効な手掛かりを得ている。その3次元構造解析をアメリカの大型放射光施設APSによる、マイクロCT撮影を進めており、3Dレンダリングによる3次元的構造解析を行っている。その結果、現在、Yale大学と共同で、これまでの研究成果をとりまとめ中であり、さらにNSFのプロジェクトを立ち上げるために準備している。前年度に引き続き、モンゴルでの野外調査を継続し,前年度の対象地域であるシネフダク地域に加え,植物炭化小型化石が含まれていることが確認されているテブシン地域および南部ゴビ地域のツグルグ地域を調査対象とした.調査には、モンゴル科学アカデミーの研究メンバーおよびAndrew(Yale大学)とHerendeen(シカゴ植物園)が参加し、10日間程度の野外調査とサンプリングを行った。これらの堆積岩を日本とアメリカに輸送し、Degradationとクリーニングを行った。得られた炭化化石を丹念にソーテングし、保存性の良いMesofossilsを抽出する。これらの作業は、数か月以上を要した。9月には、モンゴルの若い研究者Tsolmonを日本に招聘し、植物炭化化石のMesofossilsの研究の処理技術および形態的技法の習得するための支援を行った。被子植物の初期始原群の進化の解明には、東南アジア地域の試料採集地点付近に分布するジュラ紀白亜紀堆積物の層序を明らかにすることが必要である。この調査は、マレー大学のSone准教授との共同研究として遂行した。久田は、東南アジア・インドシナ半島の調査の一環として、タイ国のナン縫合帯の地質調査を実施した。沢田は,野外調査によって採取された堆積岩の中から、白亜紀の陸上植物に由来するバイオマーカーを用いて,溶媒抽出,アルカリ加水分解によって得られたアルキル脂質組成を分析した.一部の褐炭試料からは顕著にクチン酸が検出され,白亜紀の堆積物においても生々しいクチンが保存されることがわかった.これは白亜紀の堆積物からの初めてのクチン酸の検出例である.広葉化石と針葉化石の分析結果から長鎖アルカノールは白亜紀の植物化石においても落葉広葉樹のマーカーとして応用できることが示唆された.前年度に引き続き、モンゴルでの野外調査を遂行した。特に、テブシン地域を重点的に調査した。現地でサンプリングした約100kgの堆積岩のを日本に輸送した。堆積岩サンプルを過酸化水素水処理で、乖離させ、個々の炭化化石に分離した。それを、実体顕微鏡下でソーテングを行った。一部は、シカゴで処理し、探索を行った。その結果、多くの植物化石を発見し、新属・新種の裸子植物の球果化石を記載した論文に発表した。アメリカ側の研究協力者であり、これまでも実際に、モンゴルでの調査を一緒にしてきたPeter Crane氏(Yale大)が2014年の第30回国際生物学賞を受賞した。

これまで日本学術振興会の科研費B(海外調査)のご支援で遂行してきたモンゴルの白亜紀の植物化石に関する研究は、2015年から、Crane教授を中心とするNSFの研究プロジェクトとして、アメリカとモンゴルの共同研究に引き継がれることになった。彼らの予測によると、今後、かなりの研究成果が期待されている。筑波大の研究チームは、26年度は、タイ南東部中生代付加体の地質調査を行い。化石による年代決定のために採集した古生代後期浅海堆積物からフズリナ化石が検出した、このフズリナ化石産出は初めての報告であり、石灰岩に伴う石膏の堆積学的意義を検討するうえで重要な知見である。北大の研究チームは、炭化小型化石の遊離態バイオマーカー分析の結果、植物化石が堆積前の燃焼による炭化作用によるものであることを示唆した。さらに、同時期に燃焼を経ずに堆積したものが褐炭となって含まれることも明らかにした。このような燃焼によるcharcoalificationが炭質物濃集層を形成し、ある種の石炭層として植物化石やその炭質物を保存することが化石燃料資源等にも重要であることを指摘する。26年度が最終年度であるため、記入しない。植物系統分類学26年度が最終年度であるため、記入しない。モンゴルでの野外調査に伴う困難さにもかかわらず、研究を進展させている。モンゴルでの野外調査が順調に進んでおり、モンゴルからの堆積岩のサンプルの送付手続きもスムーズに進んでいる。Tevshiin Goviで、極めて柔らかい岩石から構成されているレンズ状層順を発見し、こまれている、保存性のよい炭化植物化石を含んでいることが明らかにできた。Tevshiin Goviからの植物化石の研究は、論文として発表され、今後、かなりの成果をまとめ上げることができると確信している。この研究の共同研究者であるエール大学グループは、シダ種子植物や裸子植物の種子化石に関する研究を進めており、着実に発表していく予定である。久田によるナン縫合帯の野外調査や、マレーシアでの2回の野外調査により、東南アジアでのジュラ紀白亜紀の地層に関する植物化石の研究のバックグラウンドとなる地質学的情報が集積した。特に、マレーシア中央部のMaran付近の地層に、植物の炭化化石を含んでいる柔らかい地層群を発見したことは、将来性のある見通しがでてきた。また、マレー大学のSone准教授による、マレーシア国内では最初の恐竜の化石の発見など、当時の熱帯地帯に多様な生物群が生育していたことを示唆しており、今後の植物化石の研究にとっても意義深い。沢田による白亜紀のバイオマーカーの研究によっても、褐炭試料からはクチン酸が検出されるなど,白亜紀の堆積物のバイオマーカーについての新知見が得られている26年度が最終年度であるため、記入しない。当初の目的のために、引き続き、モンゴルでの白亜紀の野外調査を遂行する。さらに、白亜紀の地球温暖化と深い関わりのあるアラスカなどの地域での野外調査を展開する方向を探っていく。今後、特に焦点を当てるのは、白亜紀アルビアン期の植物炭化化石が多量に産出しいているTevshiin Goviである。
Appreciator mining：美術施設活用の社会心理学的挑戦

本研究は、美術作品の鑑賞者の発掘を究極的な目的としている。まず第1に、デジタル化された地域文化資源の鑑賞経験が、地域への愛着と美術資源の鑑賞へのポジティブな態度を促進するかどうかを検討した。地域の文化財資源として大坂画壇を取り上げ、その作品の鑑賞前後で大阪文化と美術作品鑑賞への態度を測定した。その結果、地域の文化財資料の鑑賞は、地域への愛着と文化財資料へのポジティブな態度を促進していた。また、全国の30歳以上の男女800名を対象に調査を行い、美術鑑賞には誇示的消費的な側面があることを明らかにした。本研究課題の目的は、デジタルコンテンツを用いた美術作品展示の新しい機能ー潜在的鑑賞者の発掘(Appreciator mining)を、社会心理学的な仕掛けを用いて生み出すことにある。この目的のため、平成26年度には、実験・調査に利用可能なデジタルコンテンツの準備を中心的に行った。具体的には、研究代表者の所属大学所蔵の美術作品の超高精細デジタル画像の入手と、鑑賞者が自らタッチパネル上で拡大・縮小等の操作をしながら作品を鑑賞するナビゲーションシステムの準備を行った。また、平成26年度には、上記美術品のデジタル画像準備と並行して、美術作品の社会的鑑賞の効果を検討するための、社会心理学的実験を行った。研究代表者の所属研究所所蔵の古地図の鑑賞について、個人鑑賞群と集団鑑賞群の間で、鑑賞前と鑑賞後で文化財資源への興味、美術施設利用への関心が変化するかどうか、また、その変化は鑑賞者の実験参加以前の美術施設活用習慣と関連があるかどうかを検討した。その結果、鑑賞者の実験参加以前の美術施設活用習慣の明確な効果は確認できなかったが、集団鑑賞による作品への興味の増加がみられた。集団鑑賞の効果は、インタラクティブ性をもつデジタルコンテンツにおいてより強くみられることが予想されるため、27年度には26年度に準備したデジタルコンテンツを用いて同様のデザインの実験を実施する予定である。また、上記実験は大学生を参加者としており、美術施設活用習慣について十分な分散を確保することができなかった。27年度には大学外施設を使用し、一般サンプルを用いて実験を実施する予定である。本研究は、デジタルコンテンツを用いた美術作品展示の新しい機能ー潜在的鑑賞者の発掘(Appreciator mining)を、社会心理学的な仕掛けを用いて生み出すことを目的としている。平成27年度には、「どこへでも持ち出せる」というデジタルコンテンツの特長を生かし、美術作品に対して心理的距離の遠い人々を対象に、その心理的距離を縮める展示環境の社会的特徴を明らかにしようとする実践を開始した。より具体的には、大阪天神橋筋商店街、グランフロント大阪ナレッジキャピタル等の「マチナカ」に、「美術館」「美術展示会場」といった形ではなく、日常の中に溶け込む形の美術品鑑賞の入り口と、そこから美術品にまつわる「蘊蓄」にまで、より深い鑑賞へ至ることが可能な「場」を設定することで、Appreciator miningの可能性について検討した。また、平成27年度には、「日常の中の美術鑑賞」と並行して、美術館の中での新しい美術作品の鑑賞方法として、超高精細デジタル画像による美術鑑賞を扱った。超高精細デジタル画像では、美術作品の現物をそのまま鑑賞していては確認することができない細部の画像を確認することができるため、美術作品の鑑賞とはまったく異なる鑑賞方法が存在する。平成27年度は、「平家物語絵巻」の画像を用いて、作品の現物とデジタル画像を並行して鑑賞することで、人々の美術作品への興味がどのように影響されるのかについて、鑑賞実験の予備実験を行った。本研究課題は、デジタル化した美術資料を用いて、人々の美術品鑑賞行動と美術作品との心理的距離の関係を変化させる要因を検討することを目的としている。平成27年度には、この目的のため、複数の美術作品のデジタル化作業を行ったが、美術資料のデジタル化に先立ち、研究機関間の連携関係の整備等に時間を要したため、デジタル化作業が当初の予定より若干遅延することとなった。そのため、研究期間を1年延長することで、当初研究計画の着実な遂行を目指すこととした。本研究の第1の目的は、文化財資料の社会的鑑賞経験が、文化財資料の鑑賞への態度や美術施設活用行動に及ぼす影響を検討することにあった。この目的のため、本研究では、複数の文化財資料の超高精細デジタル化を行い、それらのデジタル資料を用いて、実験・調査を行った。学生を参加者として行った第1実験では、デジタル化された絵画の鑑賞が美術作品鑑賞へのポジティブな態度を促進することが確認されたが、当初の予測とは異なり、友人知人とともに鑑賞する社会的鑑賞経験が、デジタル化されていない文化財資料一般への興味を促進するという結果は得られなかった。そのため、アプリシエータ・マイニングへのアプローチを当初予定から修正し、「誇示的消費」としての美術鑑賞に焦点を当てたウェブ調査を行った。この調査では、過去数年の間に著名な画家の作品を鑑賞した経験をもつ者800名を対象としてデータ収集を行った。分析の結果、美術展鑑賞について、鑑賞者による誇示的側面を有することが示唆された。また、上記調査とは別に、地域的アイデンティティの観点からの美術鑑賞者発掘アプローチとして、地域にかかわる美術作品の鑑賞経験が、地域への愛着と地域文化への興味に及ぼす影響を検討した。具体的には、大坂画壇を取り上げ、大坂画壇の作品鑑賞が、大阪と大阪文化へのポジティブな態度を促進するかどうかを、大阪出身者と大阪以外の出身者を対象として検討した。

この研究では、自発的に美術施設を活用しない層を対象とするため、デジタル化された美術作品を用いて、美術施設以外の場所で対象者を募り、調査を行った。調査の結果、大阪画壇の鑑賞前と鑑賞後では、大阪への愛着、大阪文化への興味のいずれ増加しており、地域資源のデジタル鑑賞が地域愛と地域文化への興味にポジティブな影響を与えることが示された。本研究は、美術作品の鑑賞者の発掘を究極的な目的としている。まず第1に、デジタル化された地域文化資源の鑑賞経験が、地域への愛着と美術資源の鑑賞へのポジティブな態度を促進するかどうかを検討した。地域の文化財資源として大坂画壇を取り上げ、その作品の鑑賞前後で大阪文化と美術作品鑑賞への態度を測定した。その結果、地域の文化財資料の鑑賞は、地域への愛着と文化財資料へのポジティブな態度を促進していた。また、全国の30歳以上の男女800名を対象に調査を行い、美術鑑賞には誇示的消費的な側面があることを明らかにした。平成26年度には、1)美術品鑑賞場面における対人コミュニケーションの効果の検証(第1実験)、2)社会的鑑賞におけるデジタル展示のインタラクティブ性の効果に関する実験(第2実験)を実施する予定であった。実際には、第2実験については、実験刺激となるデジタルコンテンツの準備、実験計画を完了し、実験実施は平成27年度へ繰り越すこととなった。しかし、実験は平成27年5月時点ですでに開始しており、研究計画について大きな遅延はないものと考える。平成28年度は、27年度にデジタル化した美術資料を実験刺激・調査資料とし、美術作品鑑賞場面において美術作品への心理的距離に影響を与える要因について検討を行っていく。平成27年度までは、絵画に特化した形で美術作品鑑賞の場面を扱ってきたが、絵画以外の作品(書や刀剣等)にも対象を広げ、デジタル化した美術資料によるAppreciator Miningの可能性について検討を行っていく予定である。社会心理学平成27年度は、本研究課題の最終年度であり、当初の予定通り、1)社会的展示場面におけるデジタル展示のメタ情報提示の効果に関する実験およびその持続的効果に関する調査(第3実験・調査)、2)メタ・ミュージアム・シアターによるアプリシエータ・マイニング効果に関する実験(第4実験)の2実験を実施する予定である。平成27年度に推進した美術資料のデジタル化に当初想定した以上の時間を要したため、27年度は資料のデジタル化と予備的な調査を行うのみとし、デジタル資料を用いた本調査は平成28年度に実施することとした。当初、美術品鑑賞実験に用いるデジタルコンテンツ提示装置(名画ナビゲーションシステム)を購入予定であったが、研究代表者の所属機関が保有するライセンスで同システムが利用可能となったため、購入を見送った。このため、物品費に関して繰越金が生じた。平成27年度にデジタル化を終えた美術資料を用いて、平成28年度には当初27年度に予定されていた研究を行う。具体的には、美術資料の社会的鑑賞が、鑑賞者の美術作品への興味に及ぼす影響についての調査・実験研究を行う。
中山間被災地域の「居住福祉」成立条件に関する挑戦的研究

本研究では、激甚災害の被害を受けた中山間地域の被災集落を対象に、被災後の高齢者の居住継続と転居、被災者の転出と帰還に焦点をあて、「居住福祉」実現のための条件について、石川県輪島市門前地区におけるフィールド調査を行った。また国際居住福祉会議においてこれまでの成果を論文にまとめ、研究発表を行った。具体的に、(1)居住福祉資源調査、集落コミュニティ・環境調査(被災前後の比較)、(2)震災復興における住宅や神社、農地、山林、公民館、集会所、公共施設の果たす役割、(3)被災後の居住動向、家族構造の把握、(4)高齢者居住調査(居住継続と転居の実態)、(5)被災者居住調査(転出と帰還状況の把握)の5項目について検討し、以下の諸点を明らかにした。1)高齢者の居住とコミュニティの持続を支えている居住福祉資源の存在と役割、2)災害を契機とする人口流出が起きなかった原因と被災者が帰還または地域に止まれた要因3)震災を契機に地域外に転出した人々の居住地選定理由、4)母村の住宅・土地財産の管理・活用の実態、母村コミュニティとの関係さらにこれまでの研究成果を再分析し、『日本の居住貧困』(藤原書店)を出版した。本研究では、激甚災害の被害を受けた中山間地域の被災集落を対象に、被災後の高齢者の居住継続と転居、被災者の転出と帰還に焦点をあて、「居住福祉」実現のための条件について。石川県輪島市門前地区、新潟県長岡市山古志地区におけるフィールド調査を行った。具体的な調査項目は、(1)居住福祉資源調査、集落コミュニティ・環境調査(被災前後の比較)、(2)震災復興における住宅や神社、農地、山林、公民館、集会所、公共施設の果たす役割、(3)被災後の居住動向、家族構造の把握、(4)高齢者居住調査(居住継続と転居の実態)、(5)被災者居住調査(転出と帰還状況の把握)の5項目であり、その結果以下の4点を明らかにした。1)高齢者の居住とコミュニティの持続を支えている居住福祉資源の存在と役割、2)災害を契機とする人口流出が起きなかった原因と被災者が帰還または地域に止まれた要因3)震災を契機に地域外に転出した人々の居住地選定理由、4)母村の住宅・土地財産の管理・活用の実態、母村コミュニティとの関係また、日本建築学会(9月)、韓日農村計画学会国際シンポジウム(10月)において研究発表を行った。
室内汚染ガスの小児呼吸器への健康影響に関する実験的研究

1.ホルムアルデヒド曝露がラットの気道に引き起こす血管透過性亢進の機序を検討し、神経ペプチドがこれに関与すること、また、肥満細胞からの遊離メディエーター及びブラジキニンの関与がないことを証明した。2.ホルムアルデヒド曝露1-16時間後に好中球が気道内腔に浸潤し、ホルムアルデヒド及びサブスタンスPに対する気道反応(血管透過性亢進)が増強することを見出だした。しかし、アレルギー吸入による気道反応には変化がみられなかった。3.ホルムアルデヒド曝露後の気道の病理組織学的変化を分析し、軽度ながら広範な気道上皮剥離を認めた。4.ホルムアルデヒド曝露後のIgE抗体産生に及ぼす影響については現在検討中である。5.ホルムアルデヒド曝露の知覚神経機能に及ぼす影響をカプサイシンを用いて調べたが、ホルムアルデヒド曝露が知覚神経からの神経ペプチドの遊離を障害することがわかった。
MEMSキラルメタマテリアルによるテラヘルツ分光方法の研究

2018年度においては、シミュレーションによる有望なキラルメタマテリアル構造の探索、及び、MEMSファブリケーションによる有望構造の実現評価を進めた。まず、前者に関しては、有限要素法により、キラルメタマテリアルのらせん変形の振幅を、これまで達成できた値の数倍の範囲広げて、シミュレーション計算を行った。評価指標として、円偏光二色性を用いて評価を進めた。本研究課題で進めているキラルメタマテリアルは、円錐状のらせん構造であるが、まず単純のために一様ならせん構造の計算を進め、先行文献と整合的な結果を得られた。この計算条件をベースに、実際のらせん構造に近い形状での評価を進め、これまで実験的に得られた値よりも、優れた円偏光二色性の応答値が得られることが可能であることが判明した。この有望な構造は、従来よりも数倍の変形を要するため、実デバイスで変形構造を実現可能とするために、新たな変形駆動方法を考案し、試作を進めた。その方法として、これまで一端が自由端となっているらせん構造を、外力(静電力や空気圧)で駆動していたものを、らせんの中心を機械的に引っ張り上げる様式に変更した。そのためには、マイクロサイズでの局所ボンディングなどの技術開発が必要であったが、プロトタイプの構造において、実現可能性を一定程度確認できた。THz-TDSによる分光計測では、まだ歩留まりが悪く、所定の円偏光二色性は得られていないが、2019年度にプロセス改善と分光性能評価を行いたいと考えている。また、この引っ張りによる変形時に、らせん構造がどのような立体形状を形成するかについて、レーザ加工で試作したラージスケールモデルによる評価を行った。これにより、想定する変形範囲においては、これまでの変形の知見をそのまま適用可能であることが判明した。初年度に、強い円偏光との応答性を示す有望構造の探索ができたため、「(2)おおむね順調に進展している」とした。円偏光二色性の指標として、今回は左右円偏光の透過率の差を用いて、まず計算による評価を進めた。先行文献により、赤外領域でほぼ理想的な片側円偏光のみを透過する、選択的円偏光透過性を示す構造は知られており、その計算を参考とした。この結果、MEMSで試作可能な薄膜構造でも、同様の理想的な片側円偏光透過性、すなわち強い円偏光二色性が得られることがわかり、実デバイス製作上の問題点がひとつ解消された。また、スパイラルメタマテリアルの変形量を、実現していた値よりも大きくして計算することにより、これまで得られていたものよりも高い透過率を実現できることが判明した。また、強い円偏光二色性応答も同時に達成できることも判明した。スパイラルメタマテリアルにおいて、これまで実デバイスでは10%程度の透過率しか得られていなかったため、透過率を高められる解が判明したことは応用上、非常に重要な達成である。また、実試作においても、大変形を得るための構造の試作可能性に一定の目途をつけることができた。本年度は歩留まりの関係で、スパイラルメタマテリアル単体での円偏光二色性の実験値を取得することはできなかったが、THz-TDSグループが高速かつ高感度な分光計を構築しており、全体的に見て順調な進展が見られたとの認識である。また、実際に大変形を行った際に、試作した構造が大変形をそもそも許容するかどうかは、試作前の懸念点であったが、この点についてもラージスケール評価によって解消されており、2019年度以降へのスムーズな移行が可能と考えている。2019年度においては、まず、強い円偏光二色性を示すメタマテリアル構造の実現に注力する予定である。2018年度の取り組みで、デバイスの歩留まり向上が主な課題であることが判明したので、そのキーとなるボンディング技術の改善に取り組み、課題解決を図る。具体的にはボンディングに利用するポリマー材料を、よりアスペクト比が高い構造を実現可能なものに変えて、接合歩留まりの向上をはかる。これにより、本年度前半で、一定のデバイス完成を目指す予定である。デバイス完成後は、THz-TDSグループと共同して、デバイス単体での円偏光二色性応答計測を進める予定である。また、平行して、シミュレーションによる応答解析の高精度化を進める。2018年度の結果により、大変形した際のらせんの具体的な立体形状が判明したので、その形状をモデル化し、昨年度までよりも実際に近い条件での計算を進める予定である。現時点では有望構造の評価指標として円偏光二色性を用いているが、実際に分光応用をはかる場合には、高い強度を持つキラル電場を、次の評価指標として探索する必要がある。そこで、有望構造に一定の目途が付いたのちに、計算的な探索方法の指標を変え、より実際的なシミュレーションを進める予定である。さらに、キラル構造の改良にも着手する予定である。2018年度にラージスケールモデルでの変形形状の再現の方法が整備されたので、この路線を敷衍して、本年度は理想的ならせん形状を実現可能な構造の探索を進めたいと考えている。スパイラル構造は平面切り紙を引っ張り上げて立体らせんを描いているので、ラージスケールモデルで切り紙構造を試作し、最適な立体形状を実現できるパターンを探索したい。

評価指標として、円偏光二色性を用いて評価を進めた。本研究課題で進めているキラルメタマテリアルは、円錐状のらせん構造であるが、まず単純のために一様ならせん構造の計算を進め、先行文献と整合的な結果を得られた。この計算条件をベースに、実際のらせん構造に近い形状での評価を進め、これまで実験的に得られた値よりも、優れた円偏光二色性の応答値が得られることが可能であることが判明した。この有望な構造は、従来よりも数倍の変形を要するため、実デバイスで変形構造を実現可能とするために、新たな変形駆動方法を考案し、試作を進めた。その方法として、これまで一端が自由端となっているらせん構造を、外力(静電力や空気圧)で駆動していたものを、らせんの中心を機械的に引っ張り上げる様式に変更した。そのためには、マイクロサイズでの局所ボンディングなどの技術開発が必要であったが、プロトタイプの構造において、実現可能性を一定程度確認できた。THz-TDSによる分光計測では、まだ歩留まりが悪く、所定の円偏光二色性は得られていないが、2019年度にプロセス改善と分光性能評価を行いたいと考えている。また、この引っ張りによる変形時に、らせん構造がどのような立体形状を形成するかについて、レーザ加工で試作したラージスケールモデルによる評価を行った。これにより、想定する変形範囲においては、これまでの変形の知見をそのまま適用可能であることが判明した。初年度に、強い円偏光との応答性を示す有望構造の探索ができたため、「(2)おおむね順調に進展している」とした。円偏光二色性の指標として、今回は左右円偏光の透過率の差を用いて、まず計算による評価を進めた。先行文献により、赤外領域でほぼ理想的な片側円偏光のみを透過する、選択的円偏光透過性を示す構造は知られており、その計算を参考とした。この結果、MEMSで試作可能な薄膜構造でも、同様の理想的な片側円偏光透過性、すなわち強い円偏光二色性が得られることがわかり、実デバイス製作上の問題点がひとつ解消された。また、スパイラルメタマテリアルの変形量を、実現していた値よりも大きくして計算することにより、これまで得られていたものよりも高い透過率を実現できることが判明した。また、強い円偏光二色性応答も同時に達成できることも判明した。スパイラルメタマテリアルにおいて、これまで実デバイスでは10%程度の透過率しか得られていなかったため、透過率を高められる解が判明したことは応用上、非常に重要な達成である。また、実試作においても、大変形を得るための構造の試作可能性に一定の目途をつけることができた。本年度は歩留まりの関係で、スパイラルメタマテリアル単体での円偏光二色性の実験値を取得することはできなかったが、THz-TDSグループが高速かつ高感度な分光計を構築しており、全体的に見て順調な進展が見られたとの認識である。また、実際に大変形を行った際に、試作した構造が大変形をそもそも許容するかどうかは、試作前の懸念点であったが、この点についてもラージスケール評価によって解消されており、2019年度以降へのスムーズな移行が可能と考えている。2019年度においては、まず、強い円偏光二色性を示すメタマテリアル構造の実現に注力する予定である。
握力によるゲイン調整を用いた計算機操作補助付加型バイラテラルマスタスレイブ制御

本研究は、遠隔操作において、人間と計算機が合理的な操作分担のもとに協調して柔軟に作業を行うバイラテラル・マスタスレイブ型操作システムを構成することを目的とした。そのため、以下のシステムの開発を行った。1.作業情報に基づく計算機の操作補助をマスタアームを介して加え、人間と計算機の両制御モードを柔軟に結合したマスタスレイブ制御系を構築した。これにより、オペレータが自在に計算機操作に介入することが可能となった。2.計算機とオペレータの間で合理的な操作分担を行えるように、オペレータが操作時に握力により計算機操作の優先度の調整を行う方式を提案した。さらに、オペレータの特性と作業条件を考慮に入れた優先度ゲイン決定法を提案し操作性の向上をはかった。3.離散スライディングモードとバイラテラル制御を融合したマスタスレイブ制御系を構成した。これにより、制御系のパラメータ設定法が容易になり、スライディングモードの利点を生かしたマスタスレイブ制御が可能となった。4.マスタアームの力検出端をパソコンに接続し、実際に計算機とオペレータによるアームの操作実験を行い、これらのシステムの有効性を検証した。本システムによると、オペレータの熟練した融通性のある操作と計算機による簡単なコマンドでの自律性のある高精度な操作を同時に実現することが可能となる。また、オペレータの判断を計算機によるスレイブ操作に反映でき、作業情報が不完全な場合でもオペレータと計算機の間で合理的な操作分担をしながら作業を効率的に行うことが可能となる。従って、本システムは未知要素と既知要素の混在するような環境のもとでの作業に有効と考えられる。オペレータのマスタスレイブ操作に,作業情報に基づく計算機の操作補助を加え,人間と計算機の両制御モードの利点を生かしたバイラテラルマスタスレイブ制御システムを開発することを目的にしている。そのため,本年度は,以下のとおり,操作者がマスタアームを操作しながら同時に計算機の操作の割合を調整できるマスタスレイブ制御系の開発を行った。1計算機の操作補助を加え,オペレータと計算機が共同で操作するマスタスレイブ系を構築した。さらに,計算機とオペレータの間でスムーズな操作分担を行えるように,オペレータが操作時に握力により操作分担割合の調整を行えるようにした。2離散スライディングモードとバイラテラル制御を融合したアーム制御系を構成し,マスタスレイブアーム制御を行った。このことによりマスタスレイブ制御系のパラメータ設定法が明確となり,容易になった。また,従来から報告されているスライディングモードの利点をバイラテラルマスタスレイブ制御系に生かすことができるようになった。3実際にオペレータが操作した場合,握力と操作力を同時に駆使してマスタアームの動作を微調整しにくく,急な障害に対して素早く介入し,連続して計算機の動作補正をするのが難しいなどの操作性の問題が生じた。そこで,オペータの特性と作業状態を考慮に入れた操作分担調整ゲイン決定法を取り入れた。そのため,オペレータと計算機の共同操作において,オペレータが握力と操作力を同時に変化させてスレイブ動作の微調整を行うことや,急な障害に対して素早く介入し,連続して計算機の動作を補正することが容易になり,操作性が向上した。
20世紀前半のイギリス哲学史の再検討―オックスフォード分析哲学とその批判者

これまでの20世紀英語圏哲学史の理解には、「第二次大戦前/後」と「分析哲学/大陸哲学」という時間的・空間的な2つの裂け目があると言える。本研究は、この2つの裂け目の交錯点に位置すると思われるR・G・コリングウッドの哲学を、20世紀イギリス哲学史により正確に位置づけることで、我々の哲学史理解の裂け目を縫合することができるのではないかという問いに根ざすものである。そこで本研究では、分析哲学の発展が著しかった1930年代に、コリングウッドとオックスフォードを中心とする分析哲学者たちとの間の議論の展開を分析することで、20世紀イギリス哲学史の連続的な理解を目指す。