hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
土壌水の浸潤・脱水過程における界面形状変化の精密計算と物質輸送解析への応用

この方法で単一throatへの水の浸潤過程を,計算により再現することに成功した.以上の検討で,このソフトにより十分な解析ができると判断し,申請していたGPGPUワークステーションを導入した.今後はこのGPGPUワークステーションで計算を進めることになる.また,解析をすすめるなかで,正三角形状に配置した等径粒子の,3つの接点のまわりにできる水膜(リング)が大きくなって合一するという,最も基本的な浸潤過程において,3つのリングが均質に大きくなるのではなく,一つのリングが大きくなって,他のリングを飲み込む形が繰り返し再現された.これはthroatへの浸潤毛管圧を考慮するうえで重要な知見であると考えられるため,数値計算に加えて,理論的な検討を行う必要がある.以上,粒子法のthroatにおける浸潤過程の解析まで研究は進んでおり,新たな研究課題も浮かびあがってきた.申請時に書いた「予期せぬ困難」が生じたため, MPI法(粒子法の1種)による大規模な粒子層での界面形状計算を断念せざるを得ないと判断した.このため,申請書に書いた「予期せぬ困難は,環境物質動態学の新たな課題となりうる」の考えにしたがって,界面形状計算の新たなモデルを開発する方向で研究を進める.ただ, MPI法に見切りをつけるまでに時間がかかってしまったと反省している.以上のことを考慮して,達成度としては,やや「遅れている」と判断する.この研究では,特に,仮想土壌粒子の濡れ特性が重要な因子となる.粒子法という新しい手法による流体解析ソフトウェアを使っているが,このソフトがこの「濡れ」を扱う手法(ポテンシャル法・理論は開示されている)の「クセ」を理解し,計算に反映させるのに時間がかかった.すなわち,パラメーターの与え方,計算の時間刻みの変更など,さまざまな試行錯誤を行って,当研究の目的にあうような条件を求めるのに,予想以上に時間がかかったため,遅れが生じた.粒子層への水の浸潤・脱水過程における界面形状を計算する新たなモデルを開発する.研究期間内には,粒子層中の水の量の変化により界面形状がどのように変化するのかを,局所平衡にもとづいて計算するところまでを達成したい.粘度の影響については,その後の課題とする.これでも,土壌中の水分分布を予測するのにかなり優れたモデルになると考える.具体的には,界面と粒子表面上にテンポラリーなメッシュを作り,界面張力,濡れを考慮してエネルギーの最小化により界面形状を決定する.界面の合一,分離は,幾何学的には境界のある図形の張り合わせと,種数(トーラスなどの穴の数)の変化としてとらえることができる.このいずれにおいても,メッシュを再生成する必要があると考えられ,これをどのようにプログラミングするかが課題となる.期間内に,十数個の粒子による粒子層での水分量の変化と界面形状の変化を浸潤・脱水両過程で計算できるようにする.計算において問題であった濡れ特性の与え方は,土壌粒子表面をあらかじめ水の膜で覆っておく,という形で解決をみた.研究全体の進行は,研究計画と比べて,約半年の遅れと見積もっている.しかしながら,もともとの計画(申請書)では,最終年度は実質的に半年で終わり,その後は次の段階に向けての準備にあてていた.このため,計画・目標の大幅な変更は必要ないと考える.また,浸潤過程の基礎の基礎である3粒子間の水膜の合一過程の機構に関して新たな課題が出てきた.この課題については国内の専門家と相談し,こちらのほうが重要ということになれば,計画を若干変更しそちらに注力するかもしれない.
スーパークリーンディーゼルのためのプラズマ排ガス浄化装置内の反応過程の総合的解明

近未来のスーパークリーンディーゼルエンジンのためのプラズマ排ガス浄化装置内の反応過程の総合的解明を行った。「非熱プラズマDPF再生」,「非熱プラズマ脱着NOx還元」の二要素に関する研究開発を行い,プラズマによる環境浄化に関する様々な学問的知見を蓄積し,成果を統合してディーゼル排気中の主要有害成分(NOxおよび微粒子など)を,無害化といえる低レベルまで貴金属触媒を使用しないで同時低減する処理システムの反応過程を解明した。1.非熱プラズマDPF再生:セラミックディーゼル微粒子フィルタ(DPF)に捕集された微粒子の非熱大気圧プラズマによる新規な燃焼再生方式を実証、最適化した.この方法では、低温プラズマで励起されたNO2、オゾンや負イオンラジカルクラスタをDPFに注入し、ディーゼル微粒子を、常温付近で燃焼除去しようとするものである.(1)リアクターの最適化:沿面放電素子を用いた効率の良いプラズマリアクタを試作し、最適化を行った.(2)プラズマパラメータの計測とシミュレーション:電子温度、電子数密度をできるだけ大きくし、エネルギ効率が最も高くなるリアクター形状、電極形状を決定した.測定は探針法または分光法による.また、実験だけでなく数値シミュレーションを用いた検討も行った.(3)直接再生実験:以上の結果を基礎として、コンパクトな装置により従来概念では困難と思われている100°C以下の低温でDPFを再生する方法の確証実験とDPF再生時間の短縮を目指した.2.非熱プラズマ脱着NOx還元:エンジンの運転モード(燃料噴射モード)を切り替え、酸素リッチな状態ではNOxを含む排ガスを一度吸着させ、その後、酸素量が少なくHC、COの多い状態ヘエンジン運転モードを切り替え、プラズマを印加してNOxを脱着・還元させ、同時にHC、COを酸化無害化する.この方法により、低濃度で酸素を多量に含む排気ガス処理を簡単な装置で触媒や、付加的な処理を行わず乾式で高効率に行うことができた.(1)プラズマ脱着実験:500ppm程度のNOxに対して、吸脱着を繰り返し、連続的に行えることを実証した.(2)プラズマ脱着還元連続実験:模擬排ガスまたはディーゼルエンジン実排ガスを用いる.脱着したNOxを95%以上の効率で除去できるようにシステムの最適化を行った.本研究は,ハイブリッドエンジンに匹敵する燃費をもつ,近未来のスーパークリーンディーゼルエンジンのためのプラズマ排ガス浄化装置内の反応過程の総合的解明を行うものである。「A.非熱プラズマDPF再生」,「B.非熱プラズマ脱着NOx還元」の二つのシステム要素に関する研究開発を行い,プラズマによる環境浄化に関する様々な学問的知見を蓄積し,成果を統合してディーゼルエンジン排気中の主要有害成分(NOx,PM,HC,CO)を,無害化といえる低レベルまで貴金属触媒を使用しないで同時低減する新型プラズマ後処理システムの反応過程の総合的解明を進め,地球環境の保全に資する。研究成果の概要は以下のとおり。非熱プラズマDPF再生セラミックディーゼル微粒子フィルタに捕集された微粒子の非熱大気圧プラズマによる新規な燃焼再生方式を実証,最適化した。沿面放電素子を用いた効率の良いプラズマリアクタを試作し,最適化を行った。また,プラズマパラメータの計測とシミュレーションを行い,電子温度,電子数密度をできるだけ大きくし,エネルギ効率が最も高くなるリアクター形状,電極形状を決定した。以上の結果を基礎として,コンパクトな装置により従来概念では困難と思われている100°C以下の低温でDPFを再生する方法の確証実験によりDPF再生時間の短縮を実現した。一方のNOx処理ではエンジンの運転モードを切り替え,酸素リッチな状態ではNOxを含む排ガスを一度吸着させ,その後,酸素量が少なくHC,COの多い状態ヘエンジン運転モードを切り替え,プラズマを印加してNOxを脱着・還元させ,同時にHC,COを酸化無害化する新規な方法を実証した。500ppm程度のNOxに対して,吸脱着を繰り返し,連続的に行えることを実証し,ディーゼルエンジン実排ガスを用いて,脱着したNOxを95%以上の効率で除去できるようにシステムの最適化を行った。
光療法における主要な光構造異性体サイクロビリルビンの病態生理学的意義に関する研究

新生児高ビリルビン血症に対する光療法の主要な副作用であるbronze baby syndromeの発症機構については,光エネルギ-により生成されたビリルビンの光構造異性体である(EZ)ーcyclobilirubinが排泄障害により生体内に蓄積し,重合して発症することを見出し報告した。一重項酸素のクエンチャ-であるビタミンE,ハイドロキシラジカルのスカベンジャ-であるエタノ-ル,フリ-ラジカルのスカベンジャ-であるビタミンCについてそれぞれ重合抑制作用を検討した。その結果,ビタミンCのみに重合抑制作用を認めた。つまり,(EZ)ーcyclobilirubinの重合反応は嫌気的条件でも生じ水溶性のラジカルスカベンジャ-であるビタミンCにより抑制されるため、その反応は活性酸素の関与しない(EZ)ーcyclobilirubin自身のラジカル構造に基づくものであると結論される。また,リポソ-ム膜吸着ビリルビンの光化学反応は,ビリルビン・ヒト血清アルブミンの複合体の光化学反応に見られるビリルビンの立体異性体の選択性はなく,(EZ)ーbilirubinは照射時間と共に増加し,その生成量に比例して(EZ)ーcyclobilirubinが生成されることが判明した。要するに,ヒト新生児高ビリルビン血症の光療法中では,血中の(EZ)ーbilirubinの濃度は極めて低値((ZE)ーbilirubinの約6/100)であり,主にビリルビンはヒト血清アルブミンと結合した状態で光化学反応を生じている。しかし,リポソ-ム結合ビリルビンは光照射によりcyclobilirubinに光化学変化するため,生体においても生体膜吸着ビリルビンもこの経路で排泄されている。CDに関しては生体試料において濃度が薄い事,(EX)ーcyclobilirubinが不安定なため測定出来なかった。Miglioriniら(Biochem J,1988)は、嫌気的条件下と比べて酸素共存下では、514.5nmのレ-ザ-光の照射において(EZ)-cyclobilirubinの生成が増加することを報告した。この成績は、我々の理論と相容れないものであるので検討を行ったが、(EZ)-cyclobilirubinの生成は酸素共存により増加せず、我々の考えを支持する成績が得られた(Photomedicine & Photobiology,1989)。この原因は、Miglioriniらの光異性体の測定法の分離条件の悪さに起因すると考えられた。ビリルビンの細胞膜への分布モデルとしてリポゾ-ムを用い、ヒト血清アルブミン結合ビリルビンとリポゾ-ム結合ビリルビンの抗酸化作用の差異について検討した。先ずビリルビンの酸化物質であるビリベルジンとpropentdyopent物質の高速液体クロマトグラフィ-による分離条件、前処理法を確立した。この測定法を用いて検討した結果、ヒト血清アルブミンのIst classに結合したビリルビンはビリベルジンへの変化が多く、逆にリポゾ-ムに結合しているビリルビンはpropentdyopent物質への変化の方が多かった(未熟児新生児学会雑誌投稿中)。このビリルビンの抗酸化作用において、前者のビリルビンからビリルベルジンへの変化に基ずくNAD(P)Hのエネルギ-によるビリベルジンよりビリルビンへの可逆変化を伴うのに対し、後者はpropentdyopent物質への不可逆的変化に伴うsacrificial antioxidant作用によるものである。この成績はビリルビンの抗酸化作用が細胞膜レベルで起こっていることを間接的に証明するものである。光療法におけるリボフラビンの一重項酸素の消去物質としてurateが大切であり、theophyllineはその作用を増強した。今年度は、(EZ)-cyclobilirubinとCDスペクトルとの関係については検討できなかったが、Crigler-Najjar症候群において(EZ)-cyclobilirubinを含む多量の尿を採取できるので検討する予定である。
東アジアにおける航海信仰の伝播・融合・転生―１６～１９世紀の媽祖系信仰を中心に

本研究では、1619世紀の日本の史料・遺物・遺跡・伝承を素材に、台湾や東南アジア等の事例と対照しながら、航海信仰の伝播・融合・転生を検証した。その結果、中国南部から伝播した航海伸媽祖が、在日華人の守護神となる一方で、在来の諸信仰と融合しながら、船霊を神格化した船玉神、水神・女性による二十三夜講の守護神など、日本のローカル神に転生にしていくことを解明した。本研究は、代表者が以前から進めてきた媽祖(天妃・天后)信仰をはじめとする東アジアの航海信仰研究の体系化に向けた準備として、史資料の更なる調査収集を実施し、事例の蓄積と整理・検証を推進するものである。本年度の実績は次の通り。1前年度の調査で新たに調査収集した史資料をもとに執筆した論文「於江戸時代東日本天妃信仰的歴史展開」を台湾の論文集に掲載、また、前年度に研究集会で報告した日本の媽祖言説や東アジアの航海信仰に大きな影響を与えたオランダ船による普陀山襲撃事件について、今年度の九州国立博物館や台湾故宮博物院の調査成果を加えた論文「近世初期東アジア海域における情報伝達と言説生成ー1665年オランダ船普陀山襲撃事件を中心にー」と、前年度と今年度の沖縄方面の調査で収集した史資料の一部によって執筆した論文「近世琉球における媽祖信仰と船方衆ー那覇若狭町村の新参林氏とその媽祖像を中心にー」を各々論文集に掲載した。2前年度と今年度の東京・鹿児島・長崎方面の調査で収集した史資料をもとに学会発表「日本における媽祖系信仰の伝播・融合・転生」と「近世鹿児島の媽祖信仰ー菩薩堂と永福寺を中心にー」をおこなった。また、前年度の東日本調査と今年度の北陸や羽越など日本海側の調査で収集した史資料をもとに学会発表「日本海沿岸に残る媽祖像と媽祖系船玉神像ー北前船の航海儀礼と媽祖ー」と「中近世日本の媽祖信仰と宮城七ヶ浜の天妃聖母元君像」をおこなった。3中国寧波と日本の文化交渉とその背景となる環境を平易に論じた著書(共著)のなかで、舟山群島について論述し、東アジアの仏教系航海信仰の要である普陀山と周囲の島々の歴史と環境について明らかにした。本研究は、これまで取り組んできた媽祖(天妃)信仰をはじめとする東アジアの航海信仰史研究を体系化する準備として、さらなる関係資料の収集と現地調査を実施し、事例の整理と検証を進めながら、中間報告的な成果公表を行うものである。本年度の研究実績は次の通り。(1)国内調査:1これまでの調査資料のうち天理大学所蔵の天妃経を素材に中国明初におけるローカル信仰と仏教・道教との融合過程を検証するため、東洋文庫と国会図書館で追加調査を実施した。2新たに所在情報が入った鹿嶋市の天妃神社をはじめ、茨城と宮城の天妃信仰関連地の再調査を行い、天妃社発給の航海守護札の実物等の新資料を収集した。3「福建博物院展」開催中の長崎歴史文化博物館にて資料調査と関係者との情報交換を行う。4鹿児島で天妃宮跡の現地調査と資料収集を実施した。八重山諸島で現地調査と資料収集を行い、航海祈願に特化した帆船絵馬を掲げる御嶽や、福建省との交流を背景に持つ伝承等を確認した。(2)海外調査:台湾台南市で創建由緒が17世紀に遡る媽祖廟の調査と、特別展「17世紀大員港市」開催中の鄭成功文物館と2011年に開館した国立台湾歴史博物館で資料収集を行い、成功大学や国立台湾歴史博物館の研究者と研究情報共有や研究交流に向けた会談を持った。(3)研究集会等参加と成果公表:1台北で開催された研究集会で(1)1の調査研究成果を発表した。2台湾嘉義で開催された研究集会で(1)2の調査成果の一部を公表した。3東京大学東洋文化研究所で開催された研究集会で日本の媽祖言説に影響を与えたオランダ船普陀山襲撃事件に関する研究発表を行った。4共同執筆者として航海信仰や文化交渉に関する叙述を担当した『海から見た歴史』が刊行された。5『福建博物院展図録』に媽祖信仰について執筆した。6航海信仰の章を分担執筆した『海域アジア史研究入門』の韓国語版が刊行された。本研究の目的は、16世紀から19世紀の日本列島に残る媽祖系信仰の遺物・遺跡・伝承を基軸的な素材として、東アジアにおける航海信仰の伝播・融合・転生の文化交渉的様相と、その背景をなすヒト・モノ・情報の交流の具体相との関連を解明することである。

申請者は本研究の開始前から、日本各地の古媽祖像とその関係史料の網羅的調査と、台湾・中国・韓国で対照のための調査を実施し、収集資料の整理と検証を進めながら、国内外の関連研究集会や学術刊行物に基礎的な成果公表を行ってきた。本研究では、国内調査によって、鹿児島の媽祖堂や唐寺や関東・東北沿岸の天妃社から流布した守護札の存在を確認、また、近世出版物の影響で各地の町人上層に媽祖情報が伝播したことや、北前船主が船の守護神として祀った中国製神像や船頭・船員との契約儀礼の場に祀られた媽祖をモデルとする船玉神像の事例を収集し、さらに近世沖縄の船方衆と媽祖との関係を検証した。同時に、台湾の土地公や王爺等の他の信仰と媽祖信仰の位相や、渤海湾周辺の在来信仰と媽祖信仰の融合の具体相を解明する海外調査を実施した。その結果、1日本列島に現存する媽祖像には、1617世紀の華人の移動・移住に伴うものと、18世紀以降の航海信仰の日本的展開(ローカル化)の中で作成されたものの、2系統が存在する。2後者は、日本在来の諸信仰と融合しながら伝播していく場合が多く、また、近世的水上交通体系に伴って誕生した船玉神は、媽祖をモデルとした画像や由緒を持つ例が少なくない。3航海信仰の融合や転生は、16世紀以降に媽祖信仰が伝播する台湾や中国北部でもみられ、朝鮮半島にもモチーフが共通する伝承があるなど、東アジア共通の事象として捉えられる、という結論と見通しを獲得することができた。島嶼・海域史1国内調査今年度計画していた北陸(福井・石川・富山・新潟)に東北日本海側(山形・秋田・青森)の調査は、北の秋田・青森を除いて予定どおり調査を実施し、航海神として伝来していた中国製神像や媽祖をモデルとする船玉神の彫像や画像等の所在を新たに確認し、写真撮影による資料収集を行なった。その結果、直接海外交渉と関係しない地域にも、北前船のように上方や九州とつながるネットワークによって媽祖系航海信仰が伝播していることが判明し、これらの成果の一部を学会発表した。また、論文作成や学会発表のための追加調査も実施した。予定より調査回数が増えたため、LCCなど安いチケットを活用し経費の節減に務めた。2海外調査今年度予定していた遼東・山東調査を8月に実施し、大連と蓬莱付近と廟島列島の航海信仰遺跡と資料の調査を実施した。特に、長く外国人の立入りが禁止されていた廟島は、戦後日本人研究者として初の航海信仰の学術調査となった。また、これまでの研究経緯から本研究の遂行上、日本の媽祖信仰のように華人系の航海信仰が伝播し、在地信仰の融合や転生する事例の対照研究の必要性を痛感し、次年度分の前倒し請求をおこない、日本と同じように媽祖信仰が伝来したマレーシアの媽祖関係の廟の調査を実施した。3研究成果の公表今年度は本研究に関わる三本の学術論文を公表し、調査の成果・中間報告として四回の学会発表をおこなった。また、仏教系航海信仰の聖地の歴史とそれをとりまく環境を紹介する著書(共著)を公刊することが出来た。(1)国内調査:本年度実施予定だった北陸・瀬戸内の調査を延期し、次年度実施予定の関東と沖縄を本年度実施した。関東を本年度にした理由は、実績でも触れた新しい所在情報によるものであり、宮城を含む関連の現地調査で新資料の確認という成果をあげることができた。沖縄は福建との関係が深いので、延期した福建調査の代替として次年度から今年度に変更した。今回はこれまで未調査であった八重山諸島を中心に調査したが、天候による船の運休で調査できない島も残った。九州調査も福建調査の代替として当初の予定地を長崎と鹿児島に変更した。(2)海外調査:申請時の実施計画では、中国の福建省・浙江省沿岸での調査を予定していたが、「福建博物院展」関係者との情報交換によって、本年度は実施しても良い成果が見込めないことが予想されたため、次年度予定していた台湾調査と計画を入れ換えた。
低二酸化炭素下での光合成機能制御の分子遺伝学的解析

葉緑体内の二酸化炭素濃度の低下は、乾燥ストレスに応答した気孔の閉鎖により頻繁に生じる。このような状況下で光エネルギーを受容することは、過剰なエネルギーが活性酸素の生成につながり、大変危険である。植物は、様々な仕組みで低二酸化炭素濃度下での過剰光エネルギー受容による光障害を回避している。研究期間前半では、我々の開発したクロロフィル蛍光イメージング系を応用し、低二酸化炭素濃度下で過剰エネルギーを熱として捨てる反応(熱散逸)を誘導できないシロイヌナズナ変異株を選抜する系を確立した。これにより、光化学系IIの熱散逸誘導装置に異常を持つnpq2、npq4のアレルを得た。これにより、低二酸化炭素濃度下で、光化学系IIでの熱散逸が重要な機能を果たすことが明らかになった。研究期間後半では、強光下で熱散逸を誘導できない変異株pgr5を単離し、この変異株が低二酸化炭素濃度下での熱散逸誘導能をすべて欠くことを明らかにした。pgr5で欠陥があったのは、光化学系I循環的電子伝達で、長いこと未知であったこの電子伝達の機能が明らかになった。またこの電子伝達に機能する遺伝子PGR5が、初めて明らかになった。クロロフィル蛍光画像化システムは、CCDカメラによりクロロフィル蛍光の経時変化を記録できる装置で、電子伝達の異常な変異株の選抜に利用できる。本研究では、このスクリーニングを密閉容器の中で行い、異なるガスを流入させることで、低二酸化炭素濃度に対応して瞬時に電子伝達を制御する能力を欠くシロイヌナズナ変異株を選抜した。EMS処理を行ったシロイヌナズナF2種子を、土の上で2週間培養した。300μEm^<-2>sec^<-1>の光を2分間照射し、クロロフィル蛍光画像を記録した。その後、二酸化炭素フリーの大気を流入させ、2分後再び蛍光画像を記録した。二酸化炭素フリーで蛍光の上昇が見られる個体を変異株候補とし、PAMによりさらに詳細な蛍光変化を調べた。現在まで次世代で形質の遺伝が確認された個体が2ラインある。WE16-21は、半優勢変異株でヘテロな遺伝子型で単離されてきた。ホモな遺伝子型では、低二酸化炭素状態のみならず、大気中でも強光下で高い蛍光を発した。相補性試験の結果WE16-12は、光化学系IIのCP22に変異を持ち、過剰光エネルギーの散逸能力を欠くnrd2(=npq4)のアレルであることが明らかになった。一方WE15-54は、蛍光上昇の表現型は弱いものの、弱光下でもzeaxanthinを蓄積するという興味深い特徴を示した。同様の表現型を示すものにnpq2(violaxanthin epoxidaseを欠損)があるが、WE15-54はそのアレルではなかった。今後ABA合成系への影響、変異遺伝子のクローニングなどを行う。弱光下でも常時ゼアキサンチンを蓄積するWE15-54は、同様の表現型が報告されているnpq2のアレルであった。WE15-54/npq2は、弱光下でも光エネルギーを熱として散逸する。しかし強光時や二酸化炭素濃度が減少した際誘導される最大の熱散逸量が、野生株より低いものであった。このため二酸化炭素フリー大気中でも過剰エネルギーを充分散逸できず、電子伝達系が還元側に傾くことになった。この事実は、二酸化炭素濃度が減少するストレスに対し、光化学系IIでの過剰光エネルギーの散逸が非常に重要な機能を果たしていることを示している。またこの機能には、正常な光強度によるカロテノイドの転換(キサントフィルサイクル)が必要で、常時ゼアキサンチンを蓄積することは植物にとって不利であることが示唆された。一方nrd5はWE15-54と異なり、強光下で過剰光エネルギーを充分散逸できない変異株として得られている。nrd5は光化学系Iの電子受容側に異常があり、強光下でも光化学系I反応中心(P700)が酸化されない。この表現型は、低濃度のパラコート(人工電子受容体)の添加により相補される。nrd5の弱光下での電子伝達を大気、二酸化炭素フリー大気および窒素中で調べた。この条件では、大気中でnrd5の電子伝達には異常が見られない。

しかし、二酸化炭素フリー大気および窒素中では、著しい電子伝達と光化学系IIでの過剰光エネルギーの散逸量の低下が見られた。以上の結果から、nrd5では、光化学系Iから補助的経路への電子伝達が影響を受けており、この経路は二酸化炭素フリー大気中での電子伝達系の過剰還元を回避し、光化学系IIでの過剰光エネルギーの散逸を誘導するのに機能していると考えられる。nrd5は染色体2番の北側にマップされ、新規の葉緑体低分子タンパク質をコードする遺伝子に変異が見つかった。現在野生型遺伝子導入による相補実験を行っている。強光下で光化学系IIからの過剰エネルギー散逸が誘導できないシロイヌナズナ変異株pgr5を生理学的、分子遺伝学的に解析した。pgr5は、光化学系IIからの電子受容に欠陥のある変異株であるが、チラコイド膜にパラコートあるいはフェレドキシンを電子受容体として与えた場合、電子伝達は正常であった。そこでP700の最大酸化を指標に、二酸化炭素フリー大気中で機能するalternative electrontransportの活性を評価した。その結果、pg5、酸素に依存しない経路に欠陥があることが明らかになった。そこで単離チラコイドを用いて、フェレドキシンによるプラストキノンの還元(光化学系I周辺循環的電子伝達活性)を調べたところ、pgr5でこの活性が著しく低下していることが明らかになった。PGR5は新規の低分子チラコイド膜タンパク質であった。PGR5は、既存の光合成電子伝達複合体を欠損する変異株中でも安定に存在し、また逆にpgr5で、それらの複合体の蓄積は影響を受けない。PGR5に依存する経路は、強光下や低二酸化炭素下など光化学系Iからの電子受容体が枯渇するとき機能し、光化学系IIからの過剰エネルギー散逸の誘導に必須である。またprg5では、常温、強光下で光化学系Iの光障害という極めて稀な現象が観察された。PGR5は、光化学系Iに電子がトラップされることで引き起こされる光障害の回避に機能すると考えられる。シロイヌナズナpgr5は、強光下で光化学系IIから過剰光エネルギーを熱として捨てることができないため、高いクロロフィル蛍光を発する変異株として単離された。この異常は、熱散逸誘導に必要なチラコイドルーメンの酸性化が不充分であることに起因する。pgr5の電子伝達解析から、この変異株は光化学系I循環的電子伝達に異常を示すことが明らかになった。pgr5で影響を受けていたのは、長いこと分子的実体の未知であった、フェレドキシン依存経路であった。PGR5は、新規の低分子チラコイド膜タンパク質をコードし、フェレドキシン依存経路に関わる遺伝子が初めて明らかになった。pgr5は、二酸化炭素フリー大気中で熱散逸を誘導することができず、フェレドキシン依存の光化学系I循環的電子伝達が、本研究が目的とした、低二酸化炭素下での光合成機能制御に、非常に重要な役割を果たすことが明らかになった。また、この電子伝達は光化学系Iに電子がトラップされることを防ぐことで、光化学系Iを光障害から守っていることが明らかになった。さらに本年度は、フェレドキシン依存経路とともに光化学系I循環的電子伝達に機能するNDH依存経路のシロイヌナズナ変異株を単離した。
母親の心の理論における処理過程の解明：母親は子どもの気持ちを理解しているのか

母親は自分の子どもの気持ちを正しく推論できるのであろうか。本研究では、母親の心の理論のメカニズムの解明、育児不安が心の理論の処理過程にどのように影響するのかを検討した。その結果、母親が子ども気持ちを推測する際に、子どもの気質のタイプにより注視し処理する部位の情報が異なること、また父親とは異なる部位の情報を使うことが明らかになった。これらの情報処理過程は、育児不安・養育態度・認知スペースの大きさによって異なることが明らかになった。本年度の研究では、心の理論に関する処理モデルを仮定して、母親の心の理論の処理過程を解明しようとした。具体的には、「心の理論における処理モデル」に基づいて、どの処理過程が母親による子どもの心の状態を認識するのに、重要なプロセスであるのかを検討した。また、育児不安と心の理論処理モデルがどのように関連するのかについても検討した。そのために、本研究では、幼稚園と保育所に子どもを通わせている母親を対象に、母親の心の理論等についての調査を行った。調査では、母親の心の理論を測定するM-ToMテスト、子どもの心の状態を推測するUCMテスト、育児意不安テストを実施した。その結果、低不安の母親に比べて高不安の母親ほど、子どもの気持ちを推測できると認識していることが認められた。また、低不安の母親に比べて、高不安の母親のほうが、高い心の理論を有していることが認められた。また、育児不安得点、心の理論得点、心の推測得点の3つの間の相関係数を算出したところ、育児不安得点と心の推測得点の間で0.228、育児不安得点と心の理論得点との間で0.372、心の推測得点と心の理論得点の間で0.246の値が認められた。この結果は、育児不安は、心の推測得点よりも心の理論得点で高い相関を示している。これらの結果は、母親の処理過の中で、心の理論の過程が子どもの心の状態を認識するのに重要であることを示唆している。また、母親の育児不安には、心の理論と心の推測の両方に関連していること、特に心の理論との関係が強いことを示唆している。母親や父親が子どもの気持ちをどのように判断するのかについて、非接触型のアイトラックを用いた実験を行った。特に、本研究では、養育者が子どもの気持ちを推測する際に、子どもの顔のどの部分を手掛かりとしているのかを明らかにすることを目的として、実験を行った。そのため、子育て中の父親と母親を対象にして、子どもの気持ちを推測する時に、顔もしくは身体のどの部分を手掛かりとしているのかを明らかにしようとした。母親と父親に、複数の子どもの顔などの写真を提示し、子どもの顔のどの部分を見て気持ちを推測するのかを分析した。気持ちの判断は、子どもが悲しい気持ちであるかどうかであり、4段階で推測をさせた。刺激材料の写真に対する注視時間を、右耳、右眉、右目、左耳、左眉、左目、口、鼻について領域について区分して測定した。その結果、身体部位の主効果が有意であった。個々の差を検定したところ、鼻、身体、右目が、右耳、左耳、左眉との間に有意な差が見られた。しかし、親の性別の主効果は有意でなかった。また、親の性別と身体部位の交互作用が有意であった。そこで、単純効果の検定を行ったところ、以下の差において有意差が認められた。親の性別と身体部位の交互作用が有意であった。右目では母親よりも父親で注視時間が長いこと、左目では父親よりも母親で注視時間が長いこと、口については、父親よりも母親で長いこと、身体では、母親よりも父親で注視時間が長いことが認められた。以上の結果は、子どもの気持ちを推測する時に、父親と母親で手掛かりにする部位に違いがみられることを示唆している。すなわち、父親は右目や身体全体を手掛かりにして、子どもの気持ちを推測することが認められた。他方、母親は子どもの左目や口を手掛かりにして子どもの気持ちを推測することが認められた。父親や母親が子どもの気持ちを推測する際に、養育者のメタ認知的養育がどのように影響するのかを検討した。研究参加者は父親と母親であった。実験を実施するにあたり、まず研究参加者にメタ認知的養育質問を提示、回答するように求めた。回答終了後、子どもの気持ちの推測課題の実験を行った。実験では、tobii製のアイトラックを用いて、参加者に14枚の乳幼児の画像を提示し、子どもが悲しいかどうかについての評定を行わせた。Time to First Fixationについては、メタ認知的養育態度が高い親と低い親との間に差が見られた。全体的には、メタ認知的養育態度が低い親に比べ高い親の方が、顔の各部位により早く注視することが認められた。特に、メタ認知的養育態度が高い親は左耳により早く注視することが見られた。他方、メタ認知的養育態度が低い親は右耳と左眉をより早く注視することが見られた。これらの結果は、子どもの気持ちを推測する際に、メタ認知的養育態度が、子どもの顔の周辺部への注意の仕方に影響していることを示唆している。また、Visit Durationについては、メタ認知的養育態度が高い親と低い親との間に差が見られた。全体的には、メタ認知的養育態度が高い親に比べ低い親の方が、顔の各部位により長く注視することが認められた。また、父親と母親の注視時間について分析した。

Time to First Fixationについては、母親よりも父親の方が各部位への注意速度が速かった。特に、父親による右耳・左耳・左眉への注視が、母親よりも早かった。また、Visit Durationについては、左耳で母親よりも父親で注視時間が長かった。これらの結果は、子どもの気持ちを推測する際に、養育態度や男女差により情報の処理に違いが見られることを示唆している。母親は自分の子どもの気持ちを正しく推論できるのであろうか。本研究では、母親の心の理論のメカニズムの解明、育児不安が心の理論の処理過程にどのように影響するのかを検討した。その結果、母親が子ども気持ちを推測する際に、子どもの気質のタイプにより注視し処理する部位の情報が異なること、また父親とは異なる部位の情報を使うことが明らかになった。これらの情報処理過程は、育児不安・養育態度・認知スペースの大きさによって異なることが明らかになった。本年度の研究では、「共有認知スペース」の要因を研究計画に取り入れる予定であった。しかし、予備調査などで「共有認知スペース」の要因の取り入れが具体的な続きで難しかった。そこで、本研究では、親の育児不安の要因を取り入れて、実験を実施した。心理学本年度は、メタ認知的養育の要因を取り入れた研究計画を予定通り実行したいと考えている。保育所や幼稚園の先生方の協力を得ることができた。大学の異動等で時間的に不十分であったので、分析については、更なる詳細な検討が必要と思う。より妥当で正確な認知スペースの測定方法を検討したい。また、大学異動で研究参加者である母親の確保など気になる点があるが、その点については、保育所などを含め母親の協力を得れるように努力をしたい。
レーザー光を導入したNMR測定装置を用いた蛋白質ダイナミクス測定

目的とする光受容蛋白質の動きに合わせた形でのレーザー同期のNMR測定には成功しなかった。しかし、NMR装置への光導入には成功し、光スイッチング分子の測定などで成果を挙げた。光受容蛋白質のモデル化合物測定では、分子内水素結合の重要性を明らかにした。蛋白質測定では、現在も研究を継続中である。NMR装置更新に伴い現在使用不可能であるが、大阪大学理学研究科の協力を得て光導入した形でのNMR測定が可能になった。本年度は、光スイッチング化合物の合成・物性評価ならびにNMR装置へのレーザー光の導入およびその最適化を目指し研究を進めてきた。光スイッチング化合物の合成・物性評価では、蛋白質をモデル化した化合物の合成を行い、光反応を調べるなどし、成果を論文として報告した。レーザー光導入に関しては、プローブならびにサンプル管の検討を行った。その結果、レーザー光導入に関わる光導波管の設計を行い、購入した。さらにサンプル管についても反射率を上げるため表面に銀メッキ(銀鏡化)を施すなどしたものを数本作製した。しかし、NMRについては、プローブの故障という不運に遭ったため、レーザー光導入の最適化までは至っていない。故障は、パルス制御基板で起こっており、外部パルス導入によるものの可能性も考えられたため、今後、メーカーとの連携も強め、この経験を活かし、NMRのパルス制御テクニックを含め、装置全体に渡っての理解と操作ができるように進めたい。なお、プローブ故障に伴い、Varianの協力により光導入プローブそのものの情報検索・検討も進めることができた。20年前に作られたCIDNPプローブ以降開発は進んでいないことが分かったこととプローブの内部構造についての情報を得ることができた。これらの情報も加味した上で、プローブが本格稼働を開始できそうな6月以降レーザー光導入を本格化させる予定である。さらに、今回、NMRはVarian社製(四月よりAgilent)を使用しているのだが、アメリカのメーカーゆえ、情報のやり取りの難しさだけでなくプローブをアメリカ本国へ送付したため日数的ロスも発生した。国内にはJEOLがあり、装置開発も含め情報のやり取りをすることを理学部を通じて検討中である。本年度は、光スイッチングできる化合物の合成・物性測定ならびにさらなる探索を重点的に行った。光導入に関しては、JEOLと理学部の協力を得、紫外から可視領域の光導入専用のプローブを開発することができた。モデル化合物検索では、大阪大学理学研究科高分子科学専攻の原田明研究室との共同研究により、光応答により情報伝達ができるような化合物の物性測定を行った。この結果は、論文として報告できた。さらにこの結果は、来年度の高分子学会年会などで報告予定でもある。さらに関西大学・化学生命工学・青田准教授との共同研究も展開中であり、光応答による長距離相互作用を解析するためにNMRを使用予定である。この結果も来年度の高分子学会で報告予定である。このように広く化合物検索を進めているのだが、来年度は、昨年度報告した光によるヘリックス-コイル転移を誘引できる化合物の測定を本格化させ成果をまとめる予定である。また、大阪大学先端イノベーションセンターは来年度産学連携推進本部に吸収合併され組織改編が行われるのだが、産学連携の一環として、大阪大学ではAgilent社との協働ユニット形成を行い、テクノアライアンスプロジェクトを立ち上げる。この協働ユニットへは申請者が中心となってNMR部門での研究を進めることが既に決まっており、測定装置開発を含め積極的に進める予定である。このプロジェクトについては、本学ベンチャービジネスラボラトリ主催の公開成果報告会(3/9大阪大学)ならびに異分野融合研究会(11/21-22淡路島)において報告を行った。本格的なレーザーとの同期を取った形での測定の準備段階で終了してしまった。ファイバー導入を用いた光照射による測定は可能となった。また低分子あるいはポリマーであるが、光反応測定を行うことにより、化合物の物性あるいは光特性を特定することはできた。これらは論文あるいは学会発表の成果として報告することができた。また、分光グループとの共同研究を進め、特に光受容蛋白質であるPYP(Photoactive Yellow Protein)の光異性化から始まる構造変化過程を新しいラマン分光法による結果を得た。しかし、この測定でもNMRを用いた測定への応用につなげることはできなかった。初年度、昨年度と報告を続けてきた、光によるスイッチング化合物については、可視領域での光スイッチングには成功したわけだが、赤外制御を目指した研究では、想定していた強い赤外発生ができず、NMR測定以前の分光測定による光反応の確認ができないままでいる。しかし、現在赤外発生の開発には成功しており、この測定については、引き続き行う予定である。また光受容蛋白質であるLOVについては、本学理学研究科宇宙・地球科学専攻の久冨准教授との共同研究を開始しており、大腸菌での大量培養系を用いた、発色団の交換反応には成功した。

さらに申請者が研究代表となり久冨准教授が研究分担者として来年度基盤Cへの採択もされたことから、本格的に測定することとなった。これまでこの若手Bで得られた成果をさらに発展させていく予定である。さらに、NMR装置を巡る環境であるが、正式にAgilent社が本学テクノアライアンス棟に協働研究部門に拠点を作ったため距離が近づきアドバイス等々を受け易い環境となり、こちらも大いに活用していきたいと考えている。
金属電極に架橋した単原子・単分子の電子・熱・スピン輸送ダイナミクスの解明

本年度は、単分子スイッチの開発に重点をおいて単分子接合の新規物性探索を行った。単分子スイッチに関する研究では、ピラジン分子を用いて実験を行った。単分子接合は極低温超高真空中おいて、Mechanically controllable breakjunction法を用いて白金線を破断することでナノギャップを作製し、作製したギャップに分子をトラップさせることで作製した。破断過程における電気伝導度変化からピラジン単分子接合が高伝導度、低伝導度の2つの異なる電気伝導度の状態を持つことが明らかとなった。そして、破断過程における接合の伝導度変化から、高伝導度、低伝導度の順に、単分子接合における金属電極間距離が増大していることも分かった。高伝導度、低伝導度領域において非弾性トンネル分光を適用したところ、それぞれ60 meVと30 meVのエネルギーを持つ振動モードを観測した。理論計算を組み合わせることで、高伝導度領域ではピラジン分子が結合軸方向に対して垂直に金属と結合しているのに対して、低伝導度領域では水平に結合していることが明らかとなった。続いて、機械的に電極間距離を変化させ、接合の伝導度を計測した。その結果、電極間距離を変えることで、単分子接合の伝導度を高伝導度、低伝導度と2つの間を可逆的にスイッチ出来ることが明らかになった。以上、機械的な摂動で動作する単分子スイッチの作製に今年度は成功した。26年度が最終年度であるため、記入しない。銅は従来の研究では金や白金とは異なり単原子鎖を形成せず、すぐに破断してしまうことが知られていた。しかし、銅に分子を相互作用させることにより、銅の低配位状態の電子状態を変化させ、これにより銅単原子鎖を作製することができるのではないかと考えた。そこで本研究では、π結合と非共有電子対を持つ窒素分子に着目し、銅単原子鎖の作製をめざした。実験は極低温でMechanically controllable breakjunction法を用いて行った。窒素雰囲気下で電気伝導度を計測しながら銅ナノ接合を破断させ、銅ナノ接合の長さを評価した。銅単原子状態の電気伝導度である1 G0(≈13 kΩ)では、銅ナノ接合の伸長距離に対して電気伝導度があまり変化しないプラトーが観測された。窒素導入後では導入前に比べプラトー長が0.5 nmから1.5 nmに伸長した。更にレングスヒストグラムでは複数のピーク構造が観測され、ピーク間隔は凡そ銅原子間距離に相当するものであった。このことから、3原子分程度の長さを持つ銅単原子鎖が形成されたことが示唆された。以上、銅原子と窒素分子の複合系を作ることによって、単体の銅原子では作製することができなかった銅単原子鎖を作製することに成功した。分光法に関しては本研究では新たな手法として単分子接合のノイズ計測の確立を目指している。安定な単分子接合が作製することができる微細加工電極で電気伝導測定ができるように、計測システムの作製を行なった。これまで作製の不可能であったCuの単原子ワイヤを窒素分子を利用することで、作製に成功するなど一定の成果を得たから。モデル分子を用いた単分子接合の伝導度計測を行うことで、πスタック、水素結合、イオン結合やファンデルワールス結合を介した電子輸送過程を分子レベルで解明することを目指す。また、金属フタロシアニンなど磁性金属を含む分子や強磁性の発現が理論提案されているPdの単原子ワイヤについて、単分子接合の伝導度計測を行い、Kondo効果をはじめとするスピン輸送現象の解明を行う。
光微分照射ディ-プ・エッチングのための高性能真空蒸着装置の試作と応用

本研究では、クライオポンプとタ-ボ・モレキュラ-ポンプを組合せて、油拡散ポンプを用いないクリ-ン・高真空を達成し(10^<ー6> Pa)、そこに置かれた凍結割断試料を、真空外から光微分照射法によりエッチングするための装置の開発を目指した。試作装置の性能評価:当初計画より遅れて、平成3年1月に装置が完成、日本電子昭島工場にて性能チェック後、2月に納入された。試作装置を用いた実験から、以下の改良点が確認された。1.光照射を装置正面のガラス壁を通して行なうよう設計されたため、ズ-ム実体鏡下で微調整された単色光束を正確に試料割断面に照射可能となった。2.現在使用の白色光束エネルギ-で照射した場合、試料温度ー120°C、1時間照射で浅いエッチング像が得られ、ー110°C、45分照射で十分なエッチング効果が認められた。従って、生物試料に応じてエッチング量の調節が可能となった。3.クリ-ン・高真空でレプリカ作製の一連の操作が行なわれるため、コンタミネ-ションの少ない高解像レプリカが得やすくなった。4.試料下部を加熱する従来の方法と異なり、光微分照射法では観察表面を選択的に加熱するため、無益な気化分子が産生されにくい。従って、従来の方法に較べ像障害の少ない高解像レプリカが得られやすい。応用研究の結果:網膜光受容膜に対する免疫抗体や、標識レクチンの結合性をエッチング法により観察し、視物質や外節膜表面の糖鎖の性質と分布を確かめた。また、各種のシナプス受容膜の表面構造についても、エッチング法により観察し、各シナプスにおける構造特異性を明らかにした。これらの結果をもとに、本研究補助金で購入された3次元画像解析装置を用いて定量的検討がなされ、その結果の詳細を、本研究報告書(冊子体)の応用研究1、2に示した。<高性能真空蒸着装置の試作>___ー:当初の予定より遅れてしまったが、本年1月に試作装置が完成した。日本電子昭島工場において、2度にわたり性能チェックのための実験を行った結果、本装置がほぼ設計通りに工作され機能することが確められたため、2月に納入された。本格的実験は平成3年度に持ち越されるが、これまで行った実験から、以下の改良点が確認された。1.光微分照射を正面ののぞき窓を通して行うよう改良されたため、ズ-ム型実体鏡下で微調整された単色光束を試料割断面に正確に照射することが可能となった。2.現在使用の光束エネルギ-で照射した場合、試料温度ー120°C、1時間照射で浅いエッチング像が得られ、ー110°Cでは、45分照射で十分なエッチング効果が認められた。3.試料の下部から加熱する従来の方法と異なり、光微分照射エチングでは、観察対象となる試料表面から加熱されるため、無益な気化分子が産生されにくい。従って、従来の方法よりも像障害の少ない高解像のレプリカが得られるものと期待される。4.クライオポンプとタ-ボモレキュラ-ポンプによる高真空下(10^<ー6>Pa)でレプリカ作製の一連の操作が行われるため、コンタミネ-シヨンの少ない高解像レプリカが得やすくなった。<3次元画像解析システム>___

ー:平成2年10月2同システム一式が納照され、現有の真空蒸着装置(JFDー7000)で得られたレプリカの電顕写真について、計測とデ-タ処理を試みている。本システムは、ズ-ムレンズを備えた力ラ-テレビカメラでレプリカ電顕像をモニタ-し、これにデジタイザ-ボ-ドをオ-バ-ラップさせて画像処理を行うものである。従って、レプリカ上にみられる膜内粒子の形状分析やその定量化など、すべて電算回路で行われるため、作業能率が著しく向上した。試作装置の性能評価:当初計画より遅れて、平成3年1月に装置が完成、日本電子昭島工場にて性能チェック後、2月に納入された。このため試作装置を用いた実験に十分な時間を充てることができなかったが、その後の実験から以下の改良点が確認された。1.光照射を装置正面のガラス壁を通して行なうよう設計されたため、ズ-ム実体鏡下で微調整された単色光束を正確に試料割断面に照射可能となった。2.現在使用の白色光束エネルギ-で照射した場合、試料温度-120°C、1時間照射で浅いエッチング像が得られ、-110°C、45分照射で十分なエッチング効果が認められた。従って、生物試料に応じてエッチング量の調節が可能となった。3.クリ-ン・高真空(10^<-6>Pa)でレプリカ作製の一連の操作が行なわれるため、コンタミネ-ションの少ない高解像レプリカが得やすくなった。4.試料下部を加熱する従来の方法と異なり、光微分照射法では観察表面を選択的に加熱するため、無益な気化分子が産生されず、従来の方法に較べ像障害の少ない高解像レプリカが得られやすい。応用研究の結果:網膜光受容膜に対する免疫抗体や、標識レクチンの結合性をエッチング法により観察し、視物質や外節膜表面の糖鎖の性質と分布を確かめた。また、各種のシナプス受容膜の表面構造についても、エッチング法により観察し、各シナプスにおける構造特異性を明らかにした。これらの結果をもとに、本研究補助金で購入された3次元画像解析装置を用いて定量的検討がなされ、その結果の詳細を、本研究報告書(冊子体)の応用研究1、2に示した。今後は、期間内に行なえなかった試料についての所見を追加し、新しい生体物性研究の先導的試行を目指したい。
X線分光観測で探る銀河団のガスダイナミクス

エネルギー分解能2eV,16×16ピクセルのTES(Transition Edge Sensor)型カロリメータシステムの実現へ向けて開発を行った。世界に先駆けて16×16ピクセルのマッシュルーム形状ビスマス吸収体をつけたTES型マイクロカロリメータアレイの製作を行い、X線信号の検出に成功した。その一方、温度サイクルにより吸収体が剥離するといった密着性の問題や、パルスの時定数に長い時間成分が現れて十分なエネルギー分解能が出ないといった問題も明らかとなり、その原因について界面での熱伝導の観点から考察した。これらの実験結果については、LTD-11国際会議(11th International Workshop on Low Temperature Detectors)で発表を行い、論文として投稿した。楕円銀河のX線ハローの元素組成の統一的理解を目指し、また、楕円銀河の化学進化と電波ローブの高温ガスの相互作用を明らかにするため、X線で最も明るい銀河群の1つであるHCG-62のチャンドラ衛星とXMM-ニュートン衛星による観測結果の解析を行った。特にX線表面輝度の穴状の構造と電波放射との関係を調べ、どのようにそれが支えられているのかについて考察した。また、そのスペクトルを解析することで銀河群を満たす高温ガスの温度分布や不純物(Fe,Oなど)の分布について詳しく調べ、銀河群中心部でも活発なI型超新星爆発おきていることがわかり、これらの結果を論文としてまとめている。・2005年打ち上げ予定のX線天文衛星Astro-E2に搭載予定のX線検出器XRS(X-Ray Spectrometer)のNASAゴダード研究所での地上較正試験に酸化し、カロリメータが高いエネルギー分解能で動作できることを確認し、ピクセルごとの性能の違いやカウントレート依存性などを調べた。・銀河群を満たすX線ガスの起源を探るため、渦巻き銀河のみから成る銀河群HCG80のChandra衛星による観測結果の解析を行った。その結果、渦巻き銀河のみから成る銀河群では非常にガスが少なくX線ガスは主にだ円銀河から供給されうること、1つの銀河からスターバーストの兆候があることなどがわかり、その成果を天文学会で発表した。2005年に打ち上げ予定のX線天文衛星Astro-E2の地上試験に参加し、マイクロカロリメータ(XRS)の特性を十分に把握した上で、シミュレーション等に基づいて観測計画を立てた。2004年夏に募集された第一回観測公募では、楕円銀河NGC507の観測を私がPIとして提案し、優先度Bで採択された。これは全天でも屈指の明るい楕円銀河であり、Astro-E2の観測によりさまざまな重元素の分布が得られ、過去の星生成活動や銀河団の重元素の起源が解明されると期待される。また、チャンドラ衛星の観測した、スパイラル銀河のみからなる銀河群HCG80を観測し、特に一番明るい銀河では活発なスターバースト活動が発生しており、高温ガスが銀河の外へ30 kpcもの長さにわたって流れ出していることを発見し、PASJの論文として出版した。引き続き、楕円銀河を含む銀河群HCG62のチャンドラおよびニュートンによる観測結果の解析を進めており、中心部のガスの空洞の性質や、中心部の重元素分布などを明らかにしつつある。観測研究と並行してTES型マイクロカロリメータの多ピクセル化に向けた開発を進めた。Bi吸収体をつけた256素子のカロリメータが世界で初めて製作され、そのX線による試験を行った。冷却によるストレスのため、吸収体の多くが剥離するという問題が見られたが、一部の素子はX線検出器として動作することを確認した。吸収体をつける方法について、従来の電析に加えて、蒸着など別の方法についても、あわせて検討を進めている。