hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
雑草種子の収集・保存と形質・画像のデータベース化

2)種子の形質測定と写真撮影種子の全形を撮影した種は100科929種である。これらは,すべて35mmカラースライドフィルムに記録している。さらに,これらのスライドの一部はフィルムスキャナーを用いて,コンピュータに取り込んでいる。3)データベース桐Ver.5のデータベースに登録しているさく葉標本,種子標本は252科6,948種50,032件である。このデータベースと画像ファイルの連結は未だできていない。4)水生植物種子の保存水草と考えられる植物の種子は32科129種726点収集し,保存しているが,乾燥させると死亡する種類の種子も多く,生存状態で,長期間保存することは困難であるが,有機溶媒などで保存する方法を開発中である。1998年1月末までに216科4,385種、22,133点の種子を収集し、保存することができた。その中で雑草と考えられる種類は138科1,851種15,330点である。冷凍保存することにより、生存状態で保存できている種子は185科、2,435種、8,636点である。研究目的であった日本の雑草種子は大部分収集保存することができた。さらに当初目的としていたことではないが多くの種を収集した結果いわゆる絶滅危惧植物およびそれに準ずる植物の種子を79科231種692点収集することができた。帰化植物の大部分の種類は雑草であるが80科708種4,990点の帰化植物の種子を収集することができた。種子の収集できている国、地域は60カ国あり、点数の多い順に日本(16,800)、韓国(1,022)、ドイツ(818)、アメリカ(574)、オーストラリア(413)、インドネシア(324)、台湾(207)、タイ(171)、中国(90)、フィリピン(77)となっている。種子の画像は35mmカラースライドフィルムを用い、実体顕微鏡で撮影した。画像のコンピュータへの保存は計画段階より急速に進展したため、フォトCDへの書き込みを行わず、フィルムスキャナーからMOに記録する方式に変更した。現在101科972種の種子あるいは果実の画像を撮影済みであり、種子画像としてコンピュータデータベースに登録した。種子の重量に関しては110科1,074種1,625点測定できた。サイズに関しては192科2,351種測定した。種子画像と基本データベースへの連結は使用しているデータベースソフトのWindows対応が大幅に遅れたため、完成できていない。画像のカラー印刷が現有のプリンターでは鮮明でないため、研究成果報告書の画像はカラースライドからのダイレクトプリントのカラーコピーとする。報告書に取り上げる種は笠原安夫(1968)「日本雑草図説」に掲載された種を選んだ。
消化管粘膜上皮細胞における細胞内情報伝達機構の解析

平成4-5年度交付の国際学術共同研究の遂行により、神経ペプチドが消化管粘膜上皮細胞からの水分泌を誘発し、その作用はそれぞれのペプチドの前処置により著明に増強されることを観察した。これらペプチドは細胞内情報伝達系としてCa2+及びc-AMPなどを利用すると考えられるが、現在その作用機構については明らかではない。平成8年度は、substance Pによる細胞内Ca2+濃度上昇に関与していると考えられる情報伝達系の解析を共焦点レーザー顕微鏡を用いて行った。その結果、substance Pの刺激により細胞内Ca2+濃度は容量依存的に増加したが、この上昇は一過性であった。さらに、substance P受容体に特異的な阻害剤の使用により、この細胞内Ca2+濃度上昇は有意に抑制した。細胞外Ca2+の除去によっても、substance Pによる細胞内Ca2+濃度上昇は抑制されたが消失はしなかった。さらに、細胞内Ca2+貯蔵部位のCa2+を枯渇させるthapsigarginの前処置によってもsubstance Pによる細胞内Ca2+濃度の上昇は、完全には抑制されなかった。しかしながら、thapsigarginの前処置と同時に細胞外からCa2+を除去すると、substance Pによる細胞内Ca2+濃度の上昇は著しく抑制された。さらに、Ussing chamberを用いた実験で、基底膜側(漿膜側)のCa2+の除去により、substance Pによるクロライドイオン分泌は完全に消失した。以上の結果から、粘膜上皮におけるsubstance Pによるクロライドイオン分泌機序には、小胞体からのCa2+の放出と同時に、細胞外からのCa2+の流入の関与が強く示唆され、特に基底膜からのCa2+の流入が重要な役割を果たしていることが示唆された。平成8年度の実験結果から、漿膜側からのCa2+の流入が粘膜上皮でのクロライドイオン分泌に必要不可欠であることが明らかとなった。そこで、平成9年度は、漿膜側のCa2+の重要性についてさらに詳細な検討を加えた。まず、細胞外からのCa2+流入にどのようなcalcium channelが関与しているかを明らかにするため、各種calcium channel阻害剤を用いて検討した。calcium channel阻害剤には電位依存性のL型とT型の阻害剤を使用し、L型チャネルの阻害剤にはnifedipineとverapamil、T型のチャネルの阻害剤にはoctanolとflunarizineを用いた。その結果、L型、T型チャネル阻害剤の前処置によってもSubstance Pによる細胞内Ca2+濃度の上昇には変化が観察されなかった。今後はさらにL型、T型以外の電位依存性のカルシウムチャネル及び電位非依存性カルシウムチャネルについての検討が必要である。平成8年度は、細胞内情報伝達系としてカルシウムイオンを利用すると考えられるSubstance Pによるクロライドイオン分泌の細胞内情報伝達機構を、モルモット下部大腸を用いた組織レベルでの実験と、さらに下部大腸より単離したCrypt cellを使用して、Ussing chamber及び共焦点レーザー顕微鏡により解析した。その結果、Substance P、Neurokinin AおよびNeurokinin Bの適用により、Crypt cellsの[Ca^<2+>]_iは用量依存性に増加し、その[Ca^<2+>]_iの上昇は一過性であった。またその反応性は、Substance P>Neurokinin A>>Neurokinin Bの順であった。選択的NK-1受容体拮抗薬、FK888の前処置により、Substance PおよびNeurokinin Aによる[Ca^<2+>]_iの上昇は有意に抑制された。また、細胞外のCa^<2+>を除去した場合、Substance Pによる[Ca^<2+>]_i上昇の頂値は変化しなかったが、変化の積分により算出した総[Ca^<2+>]_i変化量は減少した。またThapsigarginの前処理によっても、Substance Pによる[Ca^<2+>]_iの頂値および総[Ca^<2+>]_i変化量は有意に抑制されたが、完全には抑制しなかった。Thapsigargin処理と細胞外からCa^<2+>を除去処理した場合、Substance Pによる[Ca^<2+>]_iの頂値および総[Ca^<2+>]_i変化量は著しく抑制された。これらの実験結果から、Substance Pによる[Ca^<2+>]_iの上昇は、初期に細胞内Ca^<2+>貯蔵部位からCa^<2+>が遊離し、続いて細胞外からCa^<2+>が流入することが考えられた。さらにUssing Chamberを用いた実験で、基底膜側(漿膜側)のCa^<2+>除去により、Substance Pによるクロライドイオン分泌は完全に抑制された。しかしながら、頂端膜側(粘膜側)Ca^<2+>除去はSubstance Pによるクロライドイオン分泌に影響を与えなかった。従って、細胞外からのCa^<2+>流入は、主として基底膜側から流入していると考えられた。以上の結果から、粘膜上皮Crypt cellsにおけるSubstance Pによるクロライドイオン分泌機序には、小胞体からのCa^<2+>の放出と同時に、細胞外からのCa^<2+>流入の関与が示唆され、特に、基底膜側(漿膜側)からのCa^<2+>の流入が重要な役割を有していることが示唆された。平成8年度の実験結果から、漿膜側からのCa^<2+>の流入が粘膜上皮でのクロライドイオン分泌に必要不可欠であることが明らかとなった。

そこで、平成9年度は、漿膜側のCa^<2+>の重要性について、さらに検討を加えた。まず、細胞外からのCa^<2+>流入にどのようなcalcium channelが関与しているかを明らかにするため、各種calcium channel阻害剤を用いて検討した。calcium channel阻害剤には電位依存性のL型とT型の阻害剤を使用し、L型アチャネル阻害剤にはnifedipineとverapamil、T型のチャネルの阻害剤にはoctanolとflunarizineを用いた。その結果、L型、T型チャネル阻害剤の前処置によってもSubstancePによる細胞内Ca2+濃度の上昇には変化が観察されなかった。今後はさらにL型、T型以外の電位依存性のカルシウムチャネル及び電位非依存性カルシウムチャネルについての検討が必要である。以前採択された国際学術共同研究により神経ペプチドが消化管粘膜上皮細胞からの水分泌を誘発し、その作用はそれぞれのペプチドの前処置により著明に増強されることを観察した。これらペプチドは細胞内情報伝達系としてカルシウム及び環状ヌクレオチドを利用すると考えられるが、現在その作用機構については明らかではない。本年度は、細胞内情報伝達系としてカルシウムイオンを利用すると考えられるSubstancePによるクロライドイオン分泌の細胞内情報伝達機構をモルモット下部大腸より単離したCrypt cellを使用して、共焦点レーザー顕微鏡により解析した。substance P、Neurokinin AおよびNeurokinin Bの適用により、Crypt cellsの[Ca^<2+>]_iは用量依存症に増加し、その[Ca^<2+>]_iの上昇は一過性であった。またその反応性は、SubstanceP>NeurokininA>>NeurokininBの順であった。選択的NK-1受容体拮抗薬、FK888の前処置により、SubstancePおよびNeurokinkin Aによる[Ca^<2+>]_iの上昇は有意に抑制された。また、細胞外のCa^<2+>を除去した場合、SubstancePによる[Ca^<2+>]_i上昇の頂値は、変化しなかったが、変化の積分により算出した総[Ca^<2+>]_i変化量が減少した。またThapsigarginの前処理によっても、SubstancePによる[Ca^<2+>]_iの頂値および総[Ca^<2+>]_i変化量は有意に抑制されたが、完全には抑制しなかった。Thapsigargin処理と細胞外からCa^<2+>を除去処理した場合、SubstancePによる[Ca^<2+>]_iの頂値および総[Ca^<2+>]_i変化量が著しく抑制された。これらの実験結果から、SubstancePによる[Ca^<2+>]
DNA由来高分子を利用した高分子アクチュエータの創製

本課題ではナノカーボン高分子アクチュエータの高分子材としてDNA由来の高分子を用いることにより、変形応答が安定し、さらに効率よく変形する高分子アクチュエータの開発およびDNAの持つ分子認識特性を応用した新規センシングデバイスの開発を目的として研究を行った。その結果、DNA由来高分子を用いたアクチュエータは、高分子中にイオン液体を同時に添加することにより、変形可能でかつ変位の戻り現象が改善されることが明らかになった。また、センシング特性については、DNAインターカレーターであるエチジウムブロミドが検出できることが明らかになった。本研究課題ではナノカーボン高分子アクチュエータの高分子材としてDNA由来の高分子を用いることにより、変形応答の安定した、効率よく変形する高分子アクチュエータの開発およびDNAの持つ分子認識特性を応用した新規センシングデバイスの開発を目的として研究を進めている。今年度は、DNA高分子として産業廃棄物として捨てられているサケの白子からとれるDNAを用いて、DNA由来高分子とカーボンナノチューブの水溶液中での分散を試みた(アクチュエータの電極膜)。また、電解質としてDNA由来高分子の水溶液中での分散状況とキャスト法による成膜性を調べた。その結果、DNA由来高分子としては、DNAのナトリウム塩を用いた方が電解質イオンとの相溶性が良く、ゲル状の電解質液からキャストにより固体電解質膜が得られることが分かった。また、同様に電極膜を作製するため、カーボンナノチューブとDNAのナトリウム塩を水溶液中で分散した結果、カーボンナノチューブが良好に分散できることが分かった。通常、DNA由来高分子は水溶性であるため、上記のように水分散させた電極膜、電解質膜がうまく作製できても、空中に放置すると水の乾燥とともに膜が乾燥して硬くなると同時に内包される電解質の拡散速度も遅くなってしまう。この現象はアクチュエータを空中で使用する場合に、変形スピードや変形量の減少につながってしまう。そこで、カウンターカチオンであるナトリウム塩を適当な有機カチオンで置き換えることにより、DNA由来高分子の疎水化を試みた。現在までに、長鎖四級アンモニウムカチオンを用いた疎水化によりDNAの疎水化に成功した。今年度当初予定していたDNA由来高分子からなるゲル電解質の作製およびカーボンナノチューブの良好な分散に成功した。また、長鎖四級アンモニウムカチオンによるDNA由来高分子の疎水化についても成功した。今年度は、昨年度得られたDNA由来固体電解質とカーボンナノチューブがDNA高分子中に分散した電極膜から三層構造のアクチュエータを作製し、その変形応答を調べることを試みた。しかし、水分散により得られた電極膜も電解質膜も水分が乾燥するともろくなり、加熱圧着による固体電解質膜との積層化(三層化)を試みたが、うまく接着せず、三層化構造のアクチュエータを作製することができなかった。そこで、水分散時にイオン液体を共存させて電極膜、電解質膜を作製したところ、適度な柔軟性が付与され、圧着による積層化に成功した。2V程度の電圧を印加したところ、変形応答は遅いもののDNA由来高分子を支持高分子とするアクチュエータの作製に成功した。これまで、ナノカーボン高分子アクチュエータの変形応答の問題点として、長時間電圧通電した際に、変形が戻ってしまうことがあった。この点、今年度、DNA由来高分子を用いて作製したナノカーボン高分子アクチュエータは2時間程度直流電圧を印加しても変位の戻り現象が見られず、安定した変形応答を示すことができた。イオン液体としてイミダゾリウム系のイオン液体を用いた場合、DNA由来高分子からなる電解質膜のインピーダンスを測定した結果、DNA高分子中のイオンの移動度は1mS/cm以下であることが分かった。今年度当初に計画していた、DNA由来高分子とイオン液体を混合した電解質膜およびカーボンナノチューブとイオン液体をDNA由来高分子に分散させた電極膜から三層構造のナノカーボン高分子アクチュエータを作製し、2V程度の低電圧で変形させることに成功した。しかし、応答速度が遅く、さらに、イオン液体種や量を最適化してアクチュエータの変形応答の改善を図る必要がある。また、昨年度、疎水化に成功したDNA由来高分子を用いたキャスト法によるアクチュエータの作製には成功していない。これは、合成した疎水化DNA高分子の有機溶媒への溶解性が悪いことが原因である。本問題点は今年度末までに解決することができた。次年度、疎水化したDNA由来高分子を用いたアクチュエータの作製および特性の評価を行う予定である。本研究課題ではナノカーボン高分子アクチュエータの高分子材としてDNA由来の高分子を用いることにより、変形応答の安定した、効率よく変形する高分子アクチュエータの開発およびDNAの持つ分子認識特性を応用した新規センシングデバイスの開発を目的として研究を進めた。今年度は、昨年度までに作製したDNA由来高分子とカーボンナノチューブからなる電極膜を用いて、そのセンシング特性をサイクリックボルタンメトリーにより調べた。例えば、DNAインターカレーターであるエチジウムブロミドの水溶液を作製し、電極膜を水溶液に浸し電圧を印加すると、インターカレーターのDNA分子間への挿入に伴う電流変化が見られた。ただし、水溶液の濃度やサイクリックボルタンメトリー実験前の条件により、観測される電流が変化するため、現在のところ定量性などについては分かっていない。

一方、昨年度までにDNA由来高分子を水分散させる際にイオン液体を共存させて電極膜、電解質膜を作製すると、適度な柔軟性が付与された電極膜および電解質膜を作製することができることが明らかになった。また、電解質膜と電極膜の圧着による積層化に成功した。この積層体に2V程度の電圧を印加したところ、変形応答は遅いものの屈曲変形させることに成功し、DNA由来高分子を支持高分子とするアクチュエータが作製可能であることを明らかにした。これまで、ナノカーボン高分子アクチュエータの変形応答の問題点として、長時間電圧通電した際に、変形が戻ってしまうことがあったが、DNA由来高分子を用いて作製したナノカーボン高分子アクチュエータは2時間程度直流電圧を印加しても変位の戻り現象が見られず、安定した変形応答を示すことができた。本課題ではナノカーボン高分子アクチュエータの高分子材としてDNA由来の高分子を用いることにより、変形応答が安定し、さらに効率よく変形する高分子アクチュエータの開発およびDNAの持つ分子認識特性を応用した新規センシングデバイスの開発を目的として研究を行った。その結果、DNA由来高分子を用いたアクチュエータは、高分子中にイオン液体を同時に添加することにより、変形可能でかつ変位の戻り現象が改善されることが明らかになった。また、センシング特性については、DNAインターカレーターであるエチジウムブロミドが検出できることが明らかになった。今後は、昨年度作製に成功した電解質膜のイオン導電率の測定を行う。また、疎水化したDNA由来高分子を用いて、カーボンナノチューブと分散させることにより電極膜をキャスト法により作製し電解質膜と積層させた三層構造のアクチュエータ素子を作り、変形特性(変形量、発生力など)を調べる。さらに、電圧に対する耐久性(変位の戻り現象の改善)についても検討する。DNAの疎水化について、四級アンモニウム塩以外にイミダゾリウム塩による疎水化を検討する。今後は、今年度作製に成功したDNA由来高分子とカーボンナノチューブおよびイオン液体からなるナノカーボン高分子アクチュエータの電極膜を用いて、DNAと相互作用(インターカレーション)する有機色素やマグネシウムイオンをはじめとする種々の金属イオンに対するセンシング特性をサイクリックボルタンメトリーにより評価する。また、同時に、DNA由来高分子を利用したナノカーボン高分子アクチュエータの応答速度を改善するために、イミダゾリウム系のイオン液体以外に、アンモニウム系のイオン液体等の複合化についても検討する。また、疎水化したDNA由来高分子を支持高分子とする高分子アクチュエータの作製とアクチュエータ特性の評価を行う。材料化学、高分子アクチュエータ当初予定していたNMRの委託測定費の使用や国内旅費等、旅費の使用がなかったため。当初予定していた旅費や謝金等の使用がなかったため。次年度の消耗品の購入にあてる。他の使用計画としては、研究成果の発信のため学会参加費等に使用する予定である。
超強磁場を用いたタンタル5d電子の磁性と分子軌道の制御

本研究は5d遷移金属元素の一つであるタンタルの電子自由度を、非常に強い磁場を用いて制御し、磁場により引き起こされる相転移を探索すること目的とする。対象物質の純良な試料を合成し、パルス超強磁場中での物性測定を行うことにより、多極子と呼ばれるd電子の磁性と電荷分布が強く結合した自由度や分子軌道状態を大きく変化させるような未知の磁場誘起相転移の観測を目指す。
統計データの個票開示における開示制限の決定理論的評価

本研究では個票開示問題に関して平成10年度に多くの重要な結果が得られた。雑誌等での刊行も進んでいる。また班としての報告書の形では多岐にわたる成果をまとめている。
体性感覚における能動的注意の生成過程とその参照系(リファレンスフレーム)の検討

全頭型脳磁計を用いて体性感覚皮質由来の誘発磁場を計測し、体性感覚における能動的注意の生成の時間過程とその参照系を検討した。被験者の眼前に手がかり刺激として矢印を呈示し、指示される側の示指にできるだけ早く注意をむけるように指示した。手がかり刺激呈示後200、300、400及び500ms時に電流刺激を示指に与え、誘発磁場から推定される皮質活動強度を刺激先行時間に対してプロットした。注意による1次皮質活動の増強はなかったが、矢印呈示400ms後の刺激により誘発される2次皮質活動は増強される傾向がみられた。このことより、生成された能動的注意が感覚皮質に作用するのは、手がかり刺激後、約400msの時点であると考えられる。また、ある被験者から得られた結果は、手を交叉した場合に注意が皮質活動に影響を及ぼすにはより長い時間(約100ms)が必要であった。注意が指そのものに向けられるならば、注意生成の時間過程は手の位置に依存しないはずであるが、腕を交叉した場合に、注意生成(皮質作用)が遅れたことは、注意が手そのものに向けられたのではないことを示唆する。手の位置を計算し、その手がある位置に空間的注意を向け、その位置にある指に与えられた刺激により誘発された2次体性感覚皮質活動が増強したとも考えられるが、そうであるならば、手の位置の計算時間が手の位置により相違し、腕を交叉した場合に、この計算時間が長くなる必要がある。本研究の基礎研究(未発表)として実施した実験により、2次体性感覚皮質活動は、手の位置によりその皮質活動強度が変化し、手の位置に対するチューニング曲線が存在し、その曲線は視線方向にシフトすることが示唆された。これらのことより、体性感覚の能動的注意は単に体座標系のみを参照系として生成されるのではなく、手がある位置に注意を向ける空間的注意も強く関与している可能性が示唆された。1.能動的注意による体性感覚皮質活動増強作用に対する手の位置の影響の検討2次体性感覚皮質の活動に対して計測される誘発磁場強度は、刺激をうける指に注意を向けることにより統計学的に有意に増強されていることが知られているが、手の位置によりこの増強作用が修飾される可能性があることを観察した。具体的には、刺激を受ける指の対側の2次体性感覚皮質は手の位置による影響を受けずにその皮質活動が増強するが、左半球にある同側の2次皮質は、腕を交叉することにより有意に皮脂活動が増強することを脳磁計測により明らかにした(投稿中)。2.能動的注意生成の時間過程の解析2次体性感覚皮質誘発磁場強度が刺激に注意を向けることにより増強する現象を観察することにより、能動的注意が生成される時間過程を描出することに成功した。体性感覚における能動的注意は300400ミリ秒で生成され、脳磁計測に並行して行った心理物理学的実験の結果と2次皮質におけるattentional modulationの時間過程のプロフィールが一致することを明かにした(投稿準備中)固視点に対する手の相対的位置により体性感覚2次皮質の活動がどのように修飾されるかを、脳磁場解析により検討した。刺激をうける手が被験者正面の固視点にあるとき、2次皮質由来の磁場強度は最大になった。

また、固視点を被験者の正面より約15度左に設定した場合に、手の位置に対する誘発磁場強度曲線が、固視点が正面にある場合に比し、左にシフトすることを発見した。このことは、視覚的注意が体性感覚的注意に何らかの空間フレームを介して影響を及ぼしたことを示唆する(投稿準備中)。今後は、このcross-made attentional link生成の時間過程を解析する。体性感覚における能動的注意の生成の時間過程を解析するために、160チャンネル全頭型脳磁計を用いて1次及2次体性感覚皮質由来の誘発磁場を計測した。被験者の眼前に右あるいは左を向いた矢印を呈示し、指示される側の示指にできるだけ早く注意をむけ、矢印呈示ご200700ms後に電流刺激を示指に与え、誘発される皮質強度を刺激先行時間に対してプロットした。1次皮質は注意により皮質活動が増強することはなかったが、2次体性感覚皮質活動は、矢印呈示400ms後の刺激により有意に増加した。心理実験(T0J課題)により得られた注意生成過程の時間プロフィールは、2次皮質活動のプロフィールによく符号した。皮質活動計測及び心理実験の結果から、生成された能動的注意が感覚皮質に作用するのは、手がかり刺激後、約400msの時点であると考えられる。さらに、ある披見者から得られた結果は、手を交叉した場合に注意が皮質活動に影響を及ぼすにはより長い時間が必要であることを示唆した。この遅れは、体性感覚における空間的注意を向ける方向を計算するのに要した時間に相当するならば、2次皮質活動の増加は空間的注意によるのかもしれない。また、2次体性感覚皮質活動は、手の位置によりその皮質活動強度が変化し、手の位置に対するチューニング曲線の存在が示唆された。手の位置そのものの効果であるのか、手に対する空間的注意の作用によるかは、本研究結果から判断することはできないが、このチューニング曲線が、視線方向をシフトした側にシフトするという本研究で得られた知見は、体性感覚的注意と視覚的が空間的な参照フレームを共有し、感覚モダリティ間の相互作用の場となっている可能性を示唆する。
グラフェンナノデバイスにおける相対論的電子の量子輸送

本研究は、新しい材料として注目を浴びるグラフェンにおいて、ディラック方程式に従う相対論的電子による量子輸送現象とその物理を実験的に明らかにすることを目的としている。本年度の研究では、前年度に確立したダブルゲート構造の作成技術を応用して2層、および3層グラフェンのPN接合を作成し、その電気伝導特性を調べた。2層グラフェンのPN接合に関しては、通常の半導体で良く知られた整流特性を観測することを目的として実験に取り掛かった。これは、垂直電場の印加によって2層グラフェンにバンドギャップができることを利用したものであり、それにより新しいデバイス応用への道が一気に拓ける。現在、東京大学の共同研究者がその測定を進めているところである。3層グラフェンのPN接合では、電流がソースドレインバイアスに対して僅かに非対称になる様子を観測した。これは、おそらく3層グラフェンの非対称なバンド構造に由来し、線形なバンドと放物線型のバンドの端が一致していないことを示していると考えられる。これらのPN接合の研究に関しては、私の滞在中に全てを終えることができなかったが、予備的なデータは既に出始めており、今後の研究によってその電気伝導特性が明らかになっていくと考えている。また、こうした研究と並行して、より清浄なグラフェン試料の電気伝導を明らかにするために、グラフェンを基板からサスペンドした構造の作成にも取り組んだ。試料の作成を済ませたので、今後は東京大学の共同研究者が中心になってショット雑音の測定などに取り組む予定である。本年度は、世界中で行われているグラフェン研究の急速な発展状況を踏まえて当初の予定をやや変更し、(1)2層または3層グラフェンにおけるバンド構造の電気的制御、(2)基板からサスペンドされたグラフェンの作成、の2点に焦点を絞って研究を進めた。(1)に関しては、バックゲートに加えてトップゲートを取り付けることによってグラフェンシートに垂直な電場を印加し、電気伝導を測定することによってバンド構造を調べた。単層グラフェンがゼロギャップ半導体であるのに対し、2層グラフェンでは電場によってバンドギャップが生じることを確認した。さらに面内磁場の印加によってそのバンドギャップが小さくなることを利用してバンドギャップの大きさを見積もる実験を現在進めているところである。また、3層グラフェンでは、逆に電場によってバンドの重なりが大きくなり、抵抗が減少することを見いだした。更に、低温(50mK)におけるキャリア密度と状態密度から具体的なバンドギャップの大きさを見積もり、キャリア密度の温度変化から見積もられる値と一致することを確認した。この実験では、これらに加えて有効質量、散乱時間といった全てのパラメータを実験的に得ることに成功した。また、2層や3層グラフェンでは、層数の増加に伴って移動度が減少することから、層間散乱が主な散乱要因であることを突き止めた。(2)に関しては、サスペンドされたグラフェンの作成が報告されたことから、同様な方法によって試料の作成を試みているところである。サスペンドされたグラフェンでは、基板のSiO2表面からの散乱の影響がなくなり、移動度が飛躍的に改善されることが知られている。このような試料の作成により、基板による散乱の影響を受けずに電気伝導を測り、応用へと繋げることも可能になると考えている。本研究では、新しい材料であるグラフェンにおいてその挙動がディラック方程式に従う相対論的電子による量子輸送現象の新しい側面とその物理を実験的に明らかにすることを目的としている。本年度の研究ではグラフェンの層数が1から増えていってグラファイトに至までの間に電気的性質がどのように変化していくのかを調査。1層、2層、3層および4層のグラフェンの電気伝導特性を調べ、比較した。その結果、夫々のグラフェン材料がユニークで異なる電気的性質を持つことがわかった。その違いは特に外部電場への応答として現れ1層では外部電場にほとんど依存しないバンド構造を持つのに対し2、4層では電場によってバンドギャップが誘起されることが確認できた。3層のグラフェンについてはこれまで実験例がなかったことから電気的な性質をより詳細に調べた。キャリア密度と温度の関数として電気伝導を測定することにより、3層グラフェンが半金属であることと伝導帯と価電子帯の重なりが垂直電場に比例して増大することがわかった。このように、バンド構造が垂直電場に強く依存するのが多層グラフェンの特徴であり、伝統的には電子デバイスのキャリア密度や移動度の制御だけに使用されてきたゲート電圧をバンド構造そのものを制御するために利用するきっかけになると期待できる。更に将来のデバイス応用を見据え、グラフェン-金属電極間の接触抵抗が及ぼす影響に着目し、Ti/Auとグラフェンとの接触抵抗を異なる厚さ(1層から3層)のグラフェンについて調べ、11ものグラフェンのかけら上に作成したデバイスで比較することにより接触抵抗が1層、2層、3層の全てのグラフェンにおいてほとんど同じ(800・・m)でありゲート電圧や温度に依存しないことがわかった。これは、金属からグラフェンへのキャリア注入によって金属と接合するグラフェンのフェルミ面が電荷中立点(charge neutrality point)から遠く離れてしまうためであると考えられる。

これは、垂直電場の印加によって2層グラフェンにバンドギャップができることを利用したものであり、それにより新しいデバイス応用への道が一気に拓ける。現在、東京大学の共同研究者がその測定を進めているところである。3層グラフェンのPN接合では、電流がソースドレインバイアスに対して僅かに非対称になる様子を観測した。これは、おそらく3層グラフェンの非対称なバンド構造に由来し、線形なバンドと放物線型のバンドの端が一致していないことを示していると考えられる。これらのPN接合の研究に関しては、私の滞在中に全てを終えることができなかったが、予備的なデータは既に出始めており、今後の研究によってその電気伝導特性が明らかになっていくと考えている。また、こうした研究と並行して、より清浄なグラフェン試料の電気伝導を明らかにするために、グラフェンを基板からサスペンドした構造の作成にも取り組んだ。試料の作成を済ませたので、今後は東京大学の共同研究者が中心になってショット雑音の測定などに取り組む予定である。
細胞増殖を制御する新しい細胞同期調節遺伝子群の単離と機能解析

本年度はGAKについて詳しく解析した。GAK(cyclin G-associated kinase)は我々が以前ラットより単離したサイクリンG(Cyclin G)の結合蛋白質として新たにクローニングした新規Ser/Thrキナーゼをコードする遺伝子である。GAKに対する1種類のポリクローナル抗体と数種類のモノクローナル抗体を作製して一連の生化学的あるいは細胞生物学的実験を行った。免疫沈降とウエスタンブロット法を組み合わせてサイクリンGはGAKのみならずCDK5とも結合することを示した。一方、GAKもサイクリンGのみならずCDK5とも結合することを示した。HeLa細胞の二重チミジンブロック、およびNRK細胞の血清枯渇後の添加という2種類の細胞周期同調によりGAK,サイクリンG、CDK5の量的変化をウエスタンブロット法でみると蛋白質量いずれも際だった変化は見せなかった。ノーザン法によりmRNA量を見ると、サイクリンGは変化はなかったが、GAKはG1期後期で転写量が数倍程度に上昇していた。GAKは発現は余り高い方ではなく、ノーザン法によると弱いバンドしか検出できない。しかし、いずれの組織でも転写が観察され、特に子宮では他の組織より数倍以上高い転写量を示した。また将来疾患との関連を調べるための基礎データとして供するためにFISHを用いてサイクリンGおよびGAKのヒト染色体上の遺伝子座位を決定した。次に、ヒストンH1を基質としてGAKが確かにキナーゼ活性を持つことを確認した。サイクリンGはGAK、CDK5の活性の一部を制御したが、免疫排除(immunodepletion)の実験においてもなお残存活性が測定できたのでこの複合体以外にも結合キナーゼ因子を持つことが予想された。
層状化合物の酸化・還元反応による機能性材料の作製

本年度は、ピロールを中心とした分子をゲストとし、層状構造VOPO_4・nH_2Oをホストとした層間での導電性高分子の合成、および層間の陽イオン量を酸化反応で調整したNa_xMo_2O_4のイオン交換による新規化合物の合成を試みた。(導電性高分子の合成)V_2O_5の粉末を加えたリン酸水溶液を16時間還流させることにより合成したホストの種々の水和状態のものを出発物質とし、これらと液体、アセトニトリル溶液および気相にしたピロールと反応させた。黄色出発物質はピロールとの反応により、アセトニトリル溶液を用いた場合は濃い緑色、その他の場合には黒色と変化し、Vの原子価状態が変化していることを示した。化学分析および分子線回折の結果、ホストの組成と構造は保持されていることが確認された。黒色の生成物においては、IRスペクトルの測定の結果ピロールはVOPO_4・nH_2O層間に重合しながらインターカレートされたことが確認された。ホスト層間にインターカレートされたものおよびホストから分離したものにつき電気伝導度を測定したところ、いずれも半導体的挙動を示し、室温での抵抗値は数+KΩであった。アニリンについても同様の結果が得られているが、詳細については、現在検討中である。(Na_xMo_2O_4のイオン交換)酸化・還元反応で量を調整したNa_xMo_2O_4の層間のNaイオンを他のアルカリおよびアルカリ土類金属イオン等でイオン交換して新しい化合物を合成した。脱水した生成物の層間距離は層間の陽イオンの大きさに依存して変化したが、交換率そのものは酸化反応に対して顕著な依存性は示さなかった。生成物の電気伝導度を測定したところ、酸化しなくて層間にKイオンを含むものは他のものに比べて2桁程度の伝導度の増加が観察された。この効果は酸化により消矢し、酸化した試料については元の化合物と同程度の伝導度が測定された。
経済学者・官僚エコノミストと政策形成の史的研究―イギリスの雇用政策と産業合理化を中心に―

19世紀末から両大戦間期のイギリスを中心に、経済学者・官僚と政策形成の関わりを文献資料に基づいて実証的に解明しようとした。一次資料の収集整理、関連領域の海外の研究者との意見交換も積極的に行い、一定の研究成果を発表した。論文「救貧法から福祉国家へ-世紀転換期の貧困・失業問題と経済学者」では、19世紀末の貧困および失業問題の認識から20世紀初頭の杜会福祉立法に至る過程を、経済思想と制度に即して解明しようとし、商務省の「理性主義的官僚」の役割を明らかにした。論文「雇用政策、産業合理化をめぐるケインズと大蔵省」では、公共事業、雇用政策をめぐるケインズとリース・ロス、ホプキンスら大蔵省の官僚エコノミストの関係を大蔵省文書に基づいて検討し、政策形成における官僚エコノミストの役割について一定の結論を得た。また、"Alfred Marshall on Britain's Industrial Leadership"では、国際的な産業覇権の交替期に生きたマーシャルが「イギリスの産業上の主導権」という政策課題にどのような処方箋を与えようとしたかを、産業組織・企業組織論を中心に考察した。さらに、"Marshall, Ashley on Education of Businessman and 'Science of Business'? -Marshall's School of Economics in the Making"では、創生期の経済学トライポスを中心に、マーシャルが築き上げようとしたケンブリッジ学派の政策経済学としての特徴を展望しようとした。19世紀末から両大戦間期のイギリスを中心に、経済学者・官僚と政策形成の係わりを実証的に解明しようとした。経済学者・官僚の著作と膨大な政府公文書を通して、政策形成過程の実態を解明することは、政府と経済学者の関係について一定の示唆を提供しうるものと考えられる。まず論文「救貧法から福祉国家ヘ--世紀転換期の貧困・失業問題と経済学者--」では、19世紀末の貧困および失業問題の認識から、20世紀初頭の社会福祉立法に至る過程を、救貧法から福祉国家へという展望のもとに経済思想と制度に即して明らかにしようとした。救貧法の理念的基礎を提供した「旧派の経済学者」と「新世代の経済学者」マーシャルおよびオクスフォード・エコノミストとを対比し、福祉国家の理念的基礎を検討した。次いでウェッブ夫妻のナショナル・ミニマム論を考察し、労働行政・福祉行政の担い手であった商務省の「理性主義的官僚」リュエリン・スミスとベヴァリッジの思想と行動を、商務省労働局における労働統計の整備、職業紹介所法、失業保険法の成立週程に即して解明した。論文「雇用政策、産業合理化をめぐるケインズと大蔵省」では、まず1920年代の大量失業を背景にした、公共事業・雇用政策と金本位制、財政政策をめぐるケインズ、ヘンダースンらとリース・ロス、ホプキンスら大蔵省の官僚エコノミストの開係を大蔵省文書にもとづいて検討した。ケインズの側における有効需要論の形成、ホートレー、大蔵省の側における「大蔵省見解」の定式化、その際にホプキンスら大蔵省の'Old Dogs'の知恵と実践哲学から出てくる「大蔵省の分析モデル」を明らかにし、実際の政策形成過程における経済学者および官僚エコノミストの役割について暫定的な結論を得た。19世紀末から両大戦間期のイギリスを中心に、経済学者・官僚と政策形成の関わりを文献資料にもとづいて実証的に解明する作業を継続した。また関連領域のイギリス、その他の国の研究者との交流・意見交換も積極的に継続した。論文「救貧法から福祉国家へ-世紀転換期の貧困・失業問題と経済学者・官僚」では、19世紀末の貧困および失業問題の認識から20世紀初頭の社会福祉立法に至る過程を、経済思想と制度に即して明らかにしようとした。とりわけ、商務省の「理性主義的官僚」リュエリン・スミスとベヴァリッジの研究を深め、彼らの思想と行動をマーシャルやピグー、ウェッブ夫妻との関係を考慮しながら、職業紹介所法、失業保険法の成立過程に即して解明した。

また、'Alfred Marshall on Britain's Industrial Leadership'では、国際的な産業覇権の交替期に生きたマーシャルが「イギリスの産業上の主導権」という政策課題にどのような処方箋を与えようとしたかを、マーシャルが関係した政府公文書、『産業と商業』などを中心に考察した。イギリス産業の現状認識、産業組織・企業組織、企業者・経営者、国際貿易の財政政策などに関するマーシャルの見解を詳細に吟味し、1.ドイツやアメリカのカルテル、トラスト、大企業経済が興隆するなかで、マーシャルがイギリスの経験をもとに考えたイギリスがとるべきcooperationを基礎とする産業組織・企業組織のあり方、2.チェンバレンと彼を支持する歴史学派の関税改革に対抗するマーシャルの自由貿易論および政策・政治への彼のスタンスの取り方、などを解明しようとした。
マルチモダル画像データベースからの画像処理を用いた知識発掘支援システムの開発

新しい画像の集合から専門家の役に立つ知識を抽出し、新しい発想に導くための様々の手法とソフトウェアツールの開発を試みた。『画像を手がかりにした発想支援ツール』の可能性を考察し、実際にシステムを作って実験を試みた。(1)可視化3次元、4次元空間に充満する数値の分布の観測法として、4次元空間の可視化法を開発た。また、次元に関係なく柔軟に提示、観察、計測が可能な次元シームレスな画像表示、観察システムを開発した。(2)仮想空間操作仮想空間の操作の創造的発想支援環境への応用として、以下のシステムを実現し、実験を行った。(a)仮想空間における道具の使用具体的に仮想ハサミの利用を実現した。(b)仮想彫刻仮想オブジェクトを、マウス操作を彫刻刀操作に換算して手動で切削するシステムを開発し、様々の実験を行った。作成結果は光線追跡法によって陰影付き3次元画像として表示し、リアルタイムで結果を観察しながら仮想彫刻を進めることができる。(c)仮想版画上記の仮想オブジェクトとして板状の形状を設定し、その表面を彫ることで仮想版画を実現した。刷るメカニズム、多色刷り、木目の跡や「かすれ」の表現、版木の自動生成も実現した。(3)仮想空間操作の教育応用上記の仮想版画を小中学生に公開して実験を試み、この種のツールの創造教育への応用としての大きな可能性を示した。また、仮想化された人体中のナビゲーションを医学教育ツールとして用い、気管支の内部のナビゲート中にリアルタイムで気管支枝の解剖学的名称を表示する機能、解剖学的知識に関する質問生成、解答採点、始点と終点の位置を示してその間をナビゲートさせ、パスをモニタしつつ指示を出すこと、なども実現した。これは、実際に医科大学の講義で利用されている。(4)計測知識発掘の前処理として、画像上で注目すべき図形、部分領域、などの特徴量を計測し、蓄積していくツールを開発した。(5)アルゴリズム型知識の発見ツール濃淡画像上の関心領域を対話的に入力して、『それは×××のような手順で抽出されるものである』という型の知識』(アルゴリズム型の知識)を抽出するために使える画像処理エキスパートシステムIMPRESSを大幅に拡張し、3次元画像を対象とする3D-IMPRESS,検出率基準を満たすIMPRESS-PRを開発した。本研究では、「簡単な説明図(スケッチ)つき濃淡画像データベース」からの人間の新しい知識の発掘を支援するパターン認識システムを開発する。ここでは、支援システムは説明図を理解し、原画像の特徴的図形を認識して特徴抽出を行うことで人を支援するものとする。原則として、様々な要素技術を個別に開発、テストするが、平成10年度の主な成果としては1【説明図の理解】不完全な線画およびハッチなどを含む説明用図解を理解すること、説明図と原濃淡画像を照合することを行う手法の基本的検討を行なった。2【画像処理手順の自動生成】申請者の研究室で開発してきた画像処理エキスパートシステムIMPRESSおよび3D-IMPRESSを本研究に利用しやすいように改良を行なった。3【画像特徴の抽出】自動生成されたアルゴリズムで求めた図形を当面の知識発掘の対象し、基本的な特徴量を定め、それを計算するアルゴリズムを作成した。4【手入力と入力情報の利用】

図形輪郭、その他必要な情報を手入力する機能は当然必要である。3次元画像の場合は、輪郭曲面を直接に入力はできないが、投影画像上での指定により自由に3次元図形を入力可能なアルゴリズムを開発した。5【可視化ツール】特に3次元画像の場合には、データ(原画像、システムが求めた図形輪郭など)を直接には見られないため、可視化の適切な手法を組み込まなければならない。そのためリアルタイム表示が可能な可視化アルゴリズムを開発した。本研究では、「簡単な説明図(スケッチ)つき濃淡画像データベース」からの人間の新しい知識の発掘を支援するパターン認識システムを開発する。ここでは、《「人が与える大まかな情報」→「それに基づいてシステム独自の基準で特徴的領域(図形)を求める」→「求めた図形の特徴量の計測」→「これらの特徴量の分布状態から人が新しい知識を得る」》というサイクルを考え、これを実現するシステムを開発する。1 3次元濃淡画像からの知識発掘として、3次元濃淡画像からの関心領域の指定に基づいてそれを認識する画像処理手順を自動生成する方式を想定した。そこで、まず、3次元濃淡画像処理のアルゴリズムを自動生成できる画像処理エキスパートシステム3D-IMPRESSを開発し、それを研究用ツールとして用いる体制を整えた。2上記のエキスパートシステムへの画像入力法として、ボリュームレンダリング画像上で見られる塊状、面状、線状、の陰影の位置を対話的に入力できる方式を開発した。3 3次元濃淡画像の柔軟な観測システムとして、表示の次元にとらわれずに2次元画像と3次元画像を自由に往復して表示できる『次元シームレス』な観測・表示システムを開発した。4高次元空間の可視化の一つとして、4+次元空間の濃淡分析と幾何学的形状をボリュームレンダリングによって可視化する方法を開発した。5手で触れるのと同様の感覚で自由曲面形状をインタラクティブに生成、変形、表示する手法を開発した。新しい画像の集合から専門家の役に立つ知識を抽出し、新しい発想に導くための様々の手法とソフトウェアツールの開発を試みた。『画像を手がかりにした発想支援ツール』の可能性を考察し、実際にシステムを作って実験を試みた。(1)可視化3次元、4次元空間に充満する数値の分布の観測法として、4次元空間の可視化法を開発た。また、次元に関係なく柔軟に提示、観察、計測が可能な次元シームレスな画像表示、観察システムを開発した。(2)仮想空間操作仮想空間の操作の創造的発想支援環境への応用として、以下のシステムを実現し、実験を行った。(a)仮想空間における道具の使用具体的に仮想ハサミの利用を実現した。(b)仮想彫刻仮想オブジェクトを、マウス操作を彫刻刀操作に換算して手動で切削するシステムを開発し、様々の実験を行った。作成結果は光線追跡法によって陰影付き3次元画像として表示し、リアルタイムで結果を観察しながら仮想彫刻を進めることができる。
半遠洋性堆積物のSr-Nd-Pb同位体比分布解明：プレート運動のトレーサーとして

固体地球の表層は複数の岩盤「プレート」によって覆われており,それらが相対運動することが地震や火山活動といった地殻変動を引き起こしている.プレート上の堆積物の供給源を高精度で解明することができれば,過去にそのプレートがどのように移動してきたかを明らかにすることができる.供給源の特定には鉛など重元素の同位体比を指紋として扱うことが有効であるが,照合に必要なデータベースが未整備であった.本研究では,日本列島が排出する堆積物の同位体比の空間変化,地質依存性と時間変動を明らかにし,東南海地震を引き起こすフィリピン海プレートの運動履歴を明らかにする上で有用な基盤データを整備することができた.本研究の目的は,1四国海盆に供給される堆積物のSr-Nd-Pb同位体比の空間分布と時代変動を明らかにすること,2それを四国海盆の半遠洋性堆積層の時代変動と対比することでフィリピン海プレートの運動履歴を推定すること,である.平成26年度は,特に1に重点的に取り組んだ.四国海盆に供給される堆積物の同位体比の空間分布を明らかにするため,地質時代もふくめて南海トラフ・四国海盆の供給源である(あった)と考えられる,多摩川から熊野川まで,太平洋側の19の河川を調査し,各河川下流域より2試料ずつ泥質堆積物を採取した.それらの試料より10μm以下の成分を,粒径による沈降速度の違いを利用して抽出し,元素濃度とSr-Nd-Pb同位体比を分析した.その結果,伊豆ー本州衝突帯の火成岩地域を流域とする河川(狩野川,相模川,酒匂川),白亜紀以降の付加体層を主な流域とする河川(多摩川,富士川,天竜川など),ジュラ紀の付加体層を流域に含む河川(木曽川,長良川,揖斐川など)とで,同位体組成が大きく異なることが明らかとなった.また,河川間の同位体比の違いは,河川内での違いより十分大きいことも確かめられた.平成27年度は紀伊半島西岸から九州にかけての河川で堆積物を採取,また,8月の白鳳丸調査航海で紀伊半島沖から種子島沖までの前弧海盆海底より採泥を行い,同様の分析を進める予定である.一方で,供給される堆積物の時代変動を明らかにするため,愛知県および三重県に分布する500万年300万年前の地層,東海層群より,火山灰年代をもとに,泥岩試料を年代毎に採取した.これらの試料について,現在,処理・分析を行っているところである.平成27年度には静岡県の掛川層群からも,年代毎に泥岩試料を採取することを予定している.南海トラフの主供給源である日本列島の泥質堆積物の地理的バリエーションを明らかにするための河川泥質堆積物試料の採取を行った.紀伊半島西部から九州東岸にかけての採取調査を実施し,26河川56地点で泥質堆積物試料を採取した.2014年度に関東から紀伊半島西部にかけての採取調査も実施したが,そのとき未採取であった利根川,荒川,矢作川からも各3地点で採取調査も実施した.一方,プレート上に供給される堆積物自体の時代変動を評価する試料として,南海トラフの前弧海盆環境で堆積した地層である静岡県の掛川層群より泥岩試料を採取した.採取調査にあたっては,掛川層群の層序・堆積環境について多数の業績を残している島根大学の酒井哲哉博士と共同研究として協力を得た.約3Maから1.6Maに相当する層準より半遠洋性泥岩及びタービダイト泥岩試料を計25試料採取することが出来た.2015年度に採取した河川堆積物のうち,利根川,荒川,矢作川,及び紀伊半島西岸から四国東部までの9河川,計29試料についてSr-Nd-Pb同位体比分析と元素濃度分析,四国西部から九州にかけての17河川計36試料について元素濃度分析を行った.その結果,流域地質に依存する同位体比の幅広いバリエーションが明らかになった.2014年度採取分のデータと結合すると,同位体比のバリエーションは,大きくは,ジュラ紀以前の付加体,白亜紀以降の付加体,白亜紀火成岩,伊豆本州衝突帯火成岩とに対応することが分かった.2011年11月に南海トラフ最東部で採取したマルチコア柱状試料について,推定される堆積作用の異なる区間毎に細粒堆積物のSr-Nd-Pb同位体比分析を行った.堆積相と粒度から,半遠洋性堆積作用,混濁流堆積作用,土石流堆積作用による堆積物を区分し,細粒成分を抽出して分析した結果,作用毎に同位体比が有意に異なり,供給源が異なることが示唆された.4月から9月までは順調に研究を進めることが出来た.しかし,10月から,所属が変わり,プロジェクト業務にエフォートを多く配分することになったため,予定より若干の遅れが出ている.東海地方に約300から100万年前に形成した前弧海盆充填堆積物である掛川層群の泥岩層についてSr-Nd-Pb同位体比による供給源解析を行った.掛川層群はシーケンス層序が先行研究によって確立しており,海水準変動が砕屑物供給に与える影響を評価するのに適している.2015年度に掛川層群より採取した泥岩24試料に含まれる20ミクロン以下の成分を,炭酸塩と鉄水酸化物を除去した上でフッ酸分解し,TIMSでSr-Nd同位体比,MC-ICP-MSでPb同位体比を測定した.その結果,海水準に関連して変化する同位体変動が検出された.

2015年度に明らかにした,日本列島の河川堆積物の同位体比と比較した結果,低海水準期の泥岩と高海水準期の泥岩は,現在の天竜川,大井川,木曽川などの堆積物と類似した同位体比を示し,それら河川の流域である白亜紀の花崗岩や変成岩,ジュラ紀の付加体堆積岩などからなる地質帯を主な後背地としたことが示唆された.また,高海水準期より低海水準期の泥岩の方が同位体比の変化が大きく,沖側の環境で富士川と共通する地質体からの寄与が示唆される.それに対し,海進期の泥岩の同位体比は,それらの河川の堆積物の値とは若干ずれ,黄砂の寄与が示唆された.以上のことから,1)低海水準期(3-2Ma)には陸棚が拡大したことによって多くの河川から堆積物が供給されたこと,2)海進期(2-1.8Ma)には,堆積空間の増大によって日本列島からの供給が減り,黄砂の寄与が相対的に増大したこと,3)高海水準期(1.8-1.6Ma以降)には,堆積空間の減少によって日本列島からの供給が再開するが,供給源は距離的に近い天竜川流域の地質帯に限定されたこと,などが推定される.四国海盆の掘削試料も2-1.8Maに掛川層群と類似する同位体比の変化を示すことから,海水準変動が広域的な供給源変動にも影響していることが示唆される.掛川層群泥岩の同位体比変動を明らかにしたことで,新生代新期に日本列島が供給してきた堆積物の同位体変動幅に関する情報を得ることが出来た.しかし,3Ma以前の変動幅や地域差について評価できる東海層群や宮崎層群については,泥岩試料は収集済みであるが分析には取りかかれていない.一方,掛川層群の研究により,供給源をプレート運動のトレーサーとする上でノイズとなる海水準変動の影響をある程度評価することができた.しかし,その結果を確実なものとして公表するためには試料数が不十分で有り,追加サンプリングをする必要がある.フィリピン海プレート上(四国海盆)の堆積物についても,四国沖の試料が未入手で有り,IODPにリクエストする必要がある.日本列島の河川堆積物のSr-Nd-Pb同位体のバリエーションについて論文執筆中であるものの,予定ではすでに投稿できているはずであり,若干遅れている.海底での地域変化を明らかにするための海底表層堆積物については,試料採取はほぼ完了しているが,同位体分析はまだ一部しか完了していない.2015年度に明らかにした西南日本太平洋側の河川堆積物の同位体比と流域地質の関係を定量的に考察するため,ArcGISを用いて地形データから各河川の流域界を求め,産業技術研究所のシームレス地質図データを重ね合わせることで各流域における各地質の面積比率(地質組成)を定量化した.その結果,ある特定の地質が流域の50%以上の面積を占める複数の河川の間においては,堆積物のSr-Nd-Pb同位体比のばらつきが小さくなることがわかった.この収斂したSr-Nd-Pb同位体比を,その地質が排出する堆積物を代表する値とみなすことができる.さらに,対象とした全河川の流域を統合した地域に最も広く分布する上位6の地質(内帯と外帯のジュラ紀付加体,白亜紀付加体,第四紀火山岩,白亜紀深成岩,領家ー三波川変成岩)が流域面積の50%以上を占める河川の堆積物に関しては,これらの地質に依存して,Sr,Nd,Pbのいずれかの同位体比に互いに有意な違いがあり,これらの値が,堆積物の起源地質を推定する上で有効な指標であることが確認できた.四国海盆の半遠洋性堆積物の供給源側における同位体比の時代変動の程度とその要因を評価するため,2016年度に続き,鮮新・更新統の前弧海盆堆積物である掛川層群の泥岩の同位体比の時代変動の解明に取り組んだ.現地調査により,凝灰岩と泥岩を計38試料追加採取し,20μm以下の細粒成分を抽出,Sr-Nd-Pb同位体比を測定した.