hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
海洋植物の遺伝子操作技術の確立

リン酸飢餓条件下で発現する遺伝子の解析スサビノリをリン酸飢餓条件下で培養したときに誘導合成されるタンパク質にリン酸結合タンパク質(PBP)とホモログなタンパク質がある。平成13年度の研究からこのタンパク質をコードするcDNAをクローニングし、ノーザンブロット法により転写レベルで発現誘導されることを明らかにした。今回、抗体を作製するためにcDNAを発現ベクターにクローニングし、大腸菌内でHis Tagを含む融合タンパク質を大量に発現させた。さらにスサビノリの精製PBPを用いてウサギに免疫し、抗PBP抗体を作製した。次にリン酸飢餓状態で培養したスサビノリ葉状体をウェスタンブロット法で解析した結果、32kDaのPBPはリン酸欠乏によって経時的に誘導合成されることがわかった。スサビノリをリン酸飢餓条件下で培養したときに誘導合成されるタンパク質にアルカリ性ホスファターゼとリン酸結合タンパク質ホモログがある。平成13年度の研究からこれらのタンパク質をコードするcDNAをそれぞれクローニングしている。今回、スサビノリ葉状体から界面活性剤CTABを含むApt緩衝液を用いてゲノムDNAを調製した。さらにゲノムDNAを平均サイズ20kbに切断した後、多糖類を除去し、λEMBL3を用いてスサビノリのゲノムDNAライブラリーを作製し、プラークハイブリダイゼーション法によりゲノム遺伝子を含むファージクローンをそれぞれ単離した。サザンブロット法で目的の遺伝子領域を含む断片を特定し、プラスミドベクターにサブクローニングした。塩基配列を決定した結果、アルカリ性ホスファターゼ遺伝子とリン酸結合タンパク質ホモログ遺伝子の内部にはイントロンがそれぞれ存在しないことが明らかになった。リン酸飢餓条件下で発現する遺伝子の解析スサビノリの葉状体をリン酸存在下と非存在下で数日間培養し、リン酸非存在下で特異的に合成されたタンパク質を解析した。その結果、リン酸飢餓条件下では特異的に合成される4つのタンパク質(推定分子量,145kDa,76kDa,66kDa,32kDa)を見出した。32kDaのポリペプチドのN末端のアミノ酸配列を決定し、そのアミノ酸配列をもとにリン酸非存在下(-Pi)で培養した葉状体由来のcDNAから32kDaのポリペプチドをコードしている遺伝子をクローニングし、解析した結果、リン酸結合タンパク質と高い相同性を示した。さらにノーザンブロット解析および定量的なPCR法により32kDaのポリペプチドをコードする遺伝子の転写産物は、リン酸非存在下で特異的に合成されていることが明らかになった。また、並行してリン酸非存在下で特異的に合成されるホスファターゼを検索した結果、葉状体中に至適pHを約7.5付近にもつアルカリ性ホスファターゼを見つけた。このアルカリ性ホスファターゼの酵素合成は、リン酸非存在下での培養日数が経過するごとに増加した。誘導合成されるアルカリ性ホスファターゼと推定される76kDaのポリペプチドのN末端のアミノ酸配列を決定し、-Piで培養した葉状体由来のcDNAから76kDaのポリペプチドをコードしている遺伝子をクローニングし、解析した結果、アルカリ性ホスファターゼと高い相同性を示した。さらに76kDaのポリペプチドをコードする遺伝子の転写産物は、ノーザンブロット解析および定量的なPCR法によってリン酸非存在下で特異的に合成されていることが明らかになった。
ヘリウム結晶の摩擦と超固体性

音響放射圧によって微小重力中のヘリウム4結品を駆動し、超流動ヘリウム中に浮遊させることに成功した。ピエゾ素子を用いたインチワーム駆動法で、ヘリウム結品中にステンレス試料が埋もれた状況下でも、ステンレス試料を動かすことに成功した。ピエゾ素子の極低温高圧下での動作に問題ないことが確認され、ヘリウム結晶への適用へあと一歩のところまでこぎっけた。エアロジェル中でのヘリウムの結晶化を調べ、量子トンネリングによる自己組織化臨界状態を見出した。究極の清浄表面を有するヘリウム量子結晶を用いて摩擦の研究を行うことが目的である。我々がこれまでにヘリウム研究で用いてきた実績のある音響放射圧や弾性表面波およびピエゾ素子を用いたスリップ-スティック駆動などの方法を駆使して、超流動ヘリウム4中に存在するヘリウム結晶を自由に動かす技術を確立すること目指すが、今年はピエゾ素子駆動の研究を推進した。2軸駆動が可能なピエゾステージの設計を行い、業者がそれを元に作成をした。また一定の力で駆動するために、任意波形発信機と高電圧アンプを組み合わせて、時間的に2次で変化する電圧で駆動できるようにした。これを用い室温域での金属試料と水晶間の摩擦について調べた。最大静止摩擦力と動摩擦力の測定を行った。最大静止摩擦力は斜面法で測った値とほぼ一致した。また動摩擦が速度に比例する振る舞いをすることを見出した。これは良く知られているアモントン・クーロンの法則が成り立っていないことを示す結果である。また多孔室中でのヘリウム結晶成長において、界面と細孔壁との摩擦が寄与していると思われる動的相転移を観測した。またこの成長速度の観測から、熱的成長と量子トンネル効果による成長の間の転移であると分った。熱的成長速度から壁によるピニングのエネルギーが1K程度であることが分った。また量子トンネル効果が見られる温度域で、結晶サイズに冪依存性が現れ、自己組織化臨界状態にあることが明らかになった。超流動ヘリウム4中に存在するヘリウム結晶を自由に動かす技術を確立し、究極の清浄表面を有するヘリウム量子結晶を用いて摩擦の研究を行うことを目的とする。本年度は、ほぼ垂直な壁面に張り付いたヘリウム4結晶に超音波を当てることによって、壁面に沿って駆動することに成功した。結晶の移動方向は超音波を当てる向きに関係なく、常に下方へと移動した。これは音波の照射により結晶が変形してファセットが消失し、易動度の大きいラフな面が結晶表面に現れることによって、重力により下方へ移動したと考えている。また結晶中の負結晶に超音波を照射すると、超音波の方向に関係なく結晶中を上昇することも観測することができた。結晶の場合と同様に、超音波による変形により、浮力で上昇したものと考えられる。エアロジェルによる乱れが、固体表面へ及ぼす摩擦の影響も調べた。これまでに、高温では固液界面が滑らかに成長し、低温では雪崩的に成長するという動的転移を見せることが分っていた。本年度は、結晶成長速度の温度依存性の測定から、高温では熱励起による成長、低温では量子トンネリングによる成長をしていることが分った。また低温で生成する固体のサイズ分布がべき乗則に従うことから、系が自己組織化臨界状態にあることも見出した。さらに、エアロジェル中での固体の核生成確率を過加圧量の関数として求めることによっても、高温での熱的成長、低温での量子トンネリングによる成長を確かめた。超流動ヘリウム4中に存在するヘリウム結晶を自由に駆動する技術を確立し、究極の清浄表面を有するヘリウム量子結晶を用いて摩擦の研究を行うことを目的とする。本年度は、ピエゾ素子を用いたインチワーム駆動法で、極低温化でのステンレス試料の駆動に成功した。極低温でのステンレス試料間の摩擦力の測定も行った。また超流動ヘリウムとヘリウム結晶が共存する融解圧において、ヘリウム結晶中にステンレス試料が埋もれた状況下でも、ステンレス試料を駆動することに成功した。ピエゾ素子の極低温高圧下での動作に問題ないことが確認され、ヘリウム結晶への適用へあと一歩のところまでこぎつけた。成長速度と核生成確率の温度依存性をより系統的に測定し、滑らかな成長は熱揺らぎによって乱れを超えていること、雪崩的成長は量子トンネリングにより乱れを超えていることが結論できた。また雪崩のサイズ分布はべき乗則に従い、古典系での摩擦現象でも見られる自己組織化臨界性が、乱れの元で進行する極低温での一次相転移にも現れることが確かめられた。またエアロジェル中に取り残された液体領域が、冷却により更なる低温で再結晶化する現象を発見した。結晶化には質量輸送が伴うはずであり、この再結晶化には液体を取り囲む固体の超固体転移が関わっている可能性があり、研究を継続中である。

微小重力下にあるヘリウム結晶に超音波を照射して、界面を大きく変形し、結晶化波の駆動が可能であることを見出した。また比較的大きな超音波パルスを用いて、ヘリウム結晶を駆動し、超流動液体中へ浮遊させることにも成功した.
ドイツ語教育における日本人教員と外国人教員による共同授業の可能性について

1.平成79年度の北海道大学の初習ドイツ語教育において,日本人教員と外国人教員がドイツで発行された教科書を用い,共同で準備をしながら授業を行った。この「実験授業」の目的は,コミュニカティヴ・メソッドが,現行の「一般教養科目」という制約や文化的背景,学習者に固有の傾向といった諸条件にもかかわらず日本でも採り入れられるかどうか,修正すべき点があるとすればそれは何かを研究することである。2.各学期の最後に読む・聞く・書く試験を行い,所与の条件でどこまで能力を伸ばせたかを概観することができた。同時に同じテストを「伝統的」方法で学ぶクラスでも行い,方法の違いが学習者の能力の進展にどのような影響を及ぼすかも考察の対象に加えるよう試みた。第1学期終了後の作文の結果を比較すると,実験クラスの学生は同じ試験時間でもはるかに長く,内容豊かでかつ文相互の結束性が高く,逆に文法的誤りの少ないテクストを書いている。能動的に使える語彙や文パターンのまとまったレパートリーが授業を通して既にかなり身についており,書く速さや構想の広がりにも影響を与えたためと考えられる。まだ授業を収録してヴィデオでは,パートナー練習に取り組む参加者の積極的姿勢が見て取れる。3.日本人教員も外国人教員も自分の学習経験に強い影響を受けており,これを教育の場でもくり返す傾向が見られる。したがって緊密なパートナー授業のためには,初めの準備段階で忍耐力と妥協が必要とされるが,ひとたび基本的なコンセンサスができれば両者は互いの能力を補いあうことができる。(「報告書」にまとめきれなかった点は今後順次発表する予定である。)1.平成79年度の北海道大学の初習ドイツ語教育において,日本人教員と外国人教員がドイツで発行された教科書を用い,共同で準備をしながら授業を行った。)1.日本人教員と外国人教員が初めから統一プログラムで受け持ったクラス(以下「実験クラス」と略す)と一般クラス(初めに日本人教員が文法を集中的に教授したあとで外国人が担当する)の学生それぞれの4技能の展開を比較すると、(1)まず「聞く」力に関しては実験クラスの方が大きな伸びを示す。それは日本人教員もドイツ語を用いていることの他、学習者の心理的負担が小さいことにも起因する。彼らは何もわからない状態からいきなり未知の言語を聞かされるため却って既知の語句を待ったり教授者の身ぶりを見たりする「ゆとり」がある。逆に一般クラスでは「マスターしたはず」の文法知識に頼ろうとする傾向が強く、それがたちまち失望感を生むケースが見られる。(2)この傾向は「話す」場合さらに顕著になる。実験クラスでは重要な情報をなんとか伝える姿勢が次第に形成されるが、一般クラスでは内容の伝達よりも文法的に正確な表現をすることに大きな比重を置く傾向が根強い。これは重要なことではあるが、口頭コミュニケーションの際はそれが却って障害となる事例が少なくない。(3)「読む」能力の展開については比較データの処理を来年度に終える予定である。(4)初習外国語の授業では従来あまり重要視されなかった「書く」力で両クラスの差が歴然としているのは新しい知見といえる。同じ条件で作文の試験を行った際、実験クラスの学習者が一般クラスに比べて平均で2倍以上の語を用い、しかも文法的により正確でありかつ分相互の結束性も高いことが明らかとなった。(以上の点についてはハイケ・パペンティン氏らの協力を得た。)2.教授対象の言語を用いて授業をすることに抵抗感を覚える日本人教員はまだ少なくないと思われるが、以上の知見だけでも「文法訳読方式」が時代の要請にそぐわないことは明らかである。3.今回の科学研究費の助成を受けずに今年度発表したドイツ語教授法関係の著書1冊、論文5篇をもさらに発展させる形で来年度に報告書をまとめる予定である。

平成9年度は、前年度の概要報告で今後の課題とした点、すなわち「日本人教員と外国人教員が初めから統一プログラムで受け持ったクラス(以下『実験クラス』と略す)」における読解力の展開を中心に考察を進め、さらに4技能の試験結果などのデータをすべてコンピューターで分析した。これによると、与えられた読解テクストの「大意把握」、「細部の理解」とも実験クラスの履修者の力がいわゆる「文法訳読クラス」の受講者に比べて劣る点はなんら見られない。しかも研究対象の全クラスで実施したアンケートを集計した結果、実験クラスの参加者の方が「未知の文章を読む」ことに対する不安や抵抗感がはるかに小さいだけでなく、きわめて多くの学生が外国人教員による履修を望んでいることが判明した。したがって、既に報告した通り「聞く・話す・書く」力の展開でも実験クラスの方がより大きな効果を期待できることから、語学の授業においては極力最初から日本人教員とネイティヴィスピーカー教員が統一プログラムによって授業を行うべきであるという結論が得られた。なお全国的には、必ずしも外国人教員と共同の授業を行える条件が整っていない場合も多々あると思われる。そうした状況にも対応する可能性を探るため、今年度は実験クラスと平行して日本人教員のみが受け持つ3クラスでも同じ構想に基づく授業を行ったが、そこでも実験クラスに比肩しうる成果を上げることができた。とりわけ再履修を余儀なくされた学生のみを集めたクラスで予想外の好結果が得られたのは大きな収穫である。(これらについては別に報告する予定である。)
遺伝的進化に基づく発見的探索と機械学習

(1)進化型計算に関する研究成果1)遺伝的アルゴリズムにおける交叉の役割の解析交叉オペレータが探索に果たす役割を理論的に解析し、騙し境界定理を導いた。2)コード化・交叉の評価基範の提案モデル化の評価基範として完備性・健全性・非冗長性・形質遺伝性を提案した。3)形質遺伝を重視したサブツアー交換交叉の提案とその応用順序づけ問題を対象に形質遺伝性に優れたサブツアー交換交叉を提案した。4)遺伝的アルゴリズムによる多目的最適化多目的最適化問題の合理解であるパレート最適集合をGAで求める方法を確立した。(2)適応学習に関する研究成果1)強化学習の枠組みおよびカテゴリーの明確化強化学習の枠組みを明確化し、環境のクラスと接近の指向性による分類を行った。2)経験強化型学習の合理性についての理論的考察3)環境同定を指向した行動決定戦略:k確実探査法とその拡張未知のマルコフ環境を効率よく同定する行動決定戦略としてk-確実法を提案した4)期待報酬の山登りによる強化学習期待報酬の勾配を手がかりに逐次的に山登りを行う強化学習法を提案した。5)不完全知覚下での学習感覚器の不完全さによる知覚騙しに対し状態遷移を予測するモデルを開発した。当核年度の研究成果はつぎのように要約される.(1)遺伝的アルゴリズムの挙動解析について遺伝的アルゴリズムはマルコフ過程であり,突然変異を除外した場合,吸収マルコフ過程となる.2bit-2個体問題に対しては最適解への吸収確率を解析的に求めることが可能であり,これより交叉の導入が最適解への吸収確率の現象をもたらすだまし問題が存在することおよびだまし境界を明らかにした.集団サイズが十分大きい条件のもとでは,個体群の成長を微分方程式で記述することができ,染色体の種類が2種の場合について厳密解を導いた.また2bit問題を対象に交叉の役割を解析し,初期分布によっては最適種への収束が保証されないことを明らかにした.(2)強化学習のモデルについて強化学習のモデルは環境同定型と経験強化型の2つに類別される.状態変数が離散的で状態遷移がマルコフ的な場合について,profit sharingと呼ばれる経験強化型学習における強化関数の最適性を理論的に解析した.また環境同定型学習法としてk確実探査法と呼ぶ新しい方式を提案し,その有効性を明らかにした.また,状態空間が連続で状態遷移がマルコフ的な場合について,割引き勾配法と呼ぶ学習アルゴリズムを提案し,いくつかの実験により,Q-learningに比べて効率化かつ安定な挙動を示すことを確認した.1)遺伝的アルゴリズムにおける交叉の役割の解析simple GAを対象に2bit-2個体の集団の挙動を吸収マルコフ過程として定式化し,最小騙し問題(minimal deceptive problems:MDPs)対する挙動を解析した結果,交叉によって最適解への収束が向上するための必要十分条件を導き,騙し境界定理としてまとめた.2)形質遺伝を重視したサブツアー交換交叉の提案とその応用順序づけ問題を対象に形質遺伝を重視した交叉方法としてサブツアー交換交叉を提案した.サブツアー交換交叉を巡回セールスマン問題およびジョブショップスケジューリング問題に適用して,その有効性を確認した.3)遺伝的アルゴリズムによる多目的最適化GAが集団として解を維持することに着目して,現世代の中で非パレート最適解な個体のみを淘汰する戦略に従い,パレート最適解集合を効率よく見いだす方法を開発し,パレート最適な決定木集合を求める問題に適用し,その有効性を確認した.4)経験強化型学習の合理性についての理論的考察経験強化型学習のprofitsharingでは報酬を得るまでのステップ数と報酬の分配率を対応づける関数を強化関数と呼んでいる.本研究ではこの強化関数について,報酬を得る上で無駄なルールは強化すべきではないという局所的な合理性および必ずいくらかの報酬を続けて得るという大局的な合理性を満足するための必要十分条件を導いた.5)環境同定を指向した行動決定戦略:k確実探査法とその拡張環境同定を極端に重視した方法としてk確実探査法を提案した.k確実探査法ではある状態である行動をとったときに別の状態に遷移する状態遷移確率の推定値と報酬の期待値に関する統計情報を保持し,不確実性の高い部分に焦点を合わせて行動を決定する.
先天性サイトメガロウイルス感染症の実態調査に関する研究

先天性サイトメガロウイルス感染症(CMV)のスクリーニングに用いるため、ろ紙血からCMVDNAを検出するLAMP法の系を確立できた。このLAMP法とnested PCR法を用いて約1000例の新生児に対して先天性CMV感染症のスクリーニングを行ったところ、3例の不顕性感染症児を診断できた。当研究の目的は今後増加が懸念される先天性サイトメガロウイルス(CMV)感染症に対し、新生児期にスクリーニング可能な検査法を開発し日本における実態を調査することである。先天性CMV感染症は、母親が妊娠中にCMV感染を受けると胎児が感染し、難聴や精神運動発達遅延等の永続的な障害や血小板減少、肝機能異常などを認める疾患である。近年我が国の成人のCMV抗体保有率は低下傾向にあり、妊娠中に初感染を起こすリスクが増加している。また出生時は正常でもその後顕性化してくることもあり、新生児に対する簡便で迅速なスクリーニング法の開発が望まれる。平成19年度は大阪府内の2医療機関において新生児のろ紙血検体の採取を行いnested PCR法および、LAMP法の系を用い、先天性CMV感染症のスクリーニングを約500検体で行った。そのうち3例でCMVDNAが陽性で、先天性CMV感染症と診断された。これは今までの報告と比較すると高い発生率であり、今後引き続き症例数を増やして検討する必要がある。nested PCR法は感度か高く、先天性CMV感染症の診断には有効であるが、手技が煩雑でスクリーニング法には適していない。今回我々が関発したLAMP法の特異性は良好で、nested PCR法に比較して感度はやや劣るものの、スクリーニングが可能であることが確認できつつある。また陽性児については保護者の同意を得たうえで、定期的なフォローを行い、必要であれば治療や発達の支援などを行う予定である。平成19年から20年度にかけて大阪府内の2医療機関において新生児のろ紙血検体の採取を行いnested PCR法および、LAMP法の系を用い、先天性CMV感染症のスクリーニングを約1100検体で行い、3例の先天性CMV感染症を診断した。この結果から、我々が開発したLAMP法の特異性は良好でnested PCR法に比較して感度はやや劣るものの、臨床応用が可能であることが確認できた。しかしながら、臨床検体をスクリーニングする上で、現行のLAMP法では非特異的と考えられる増幅が認められ、単独では判定が難しい事例があることがわかった。さらに多検体のスクリーニングに用いるためにはこの問題を解決する必要があり、本年度はさらに検査法の改善を行った上でスクリーニングを行いたい。また、平成19年から20年度に行ったスクリーニングで陽性となった3名の児に対して引き続き定期的なフォローを計画している。当研究の目的は先天性サイトメガロウイルス(CMV)感染症に対し、新生児期にスクリーニング可能な検査法を開発し日本における実態を調査することである。平成19年から20年度にかけて大阪府内の2医療機関において新生児のろ紙血検体の採取を行いnested PCR法およびLAMP法の系を用い、先天性CMV感染症のスクリーニングを約1100検体で行い、3例の先天性CMV感染症を診断した。我々が開発したLAMP法の特異性は良好でnested PCR法に比較して感度はやや劣るものの、臨床応用が可能であった。現在論文を投稿中である。しかしながら臨床検体をスクリーニングする上で、現行のLAMP法では非特異的な増幅が問題となることがあり、平成21年度は特異増幅の判別法について検討した。具体的にはまず増幅産物中に含まれる制限酵素切断部位で切断後、産物を泳動し増幅産物が均一な断片に切断されていることを確認する方法を検討した。さらに電気泳動を行うことなく特異的増幅と非特異的増幅を裸眼で迅速に判別する方法を検討した。これは蛍光ラベルしたループプライマーを用いて増幅反応を行った後、クエンチャーラベルした相補的な配列のプライマーを添加し、蛍光が消失することにより特異増幅を確認するという方法(K.A.Curitisら,2009)である。
アミロイドPETによる高齢者心不全の病態解明と心脳連関の探究

世界に先駆けて65歳以上の人口が総人口の21%を超える超高齢社会に突入した我が国において、高齢者心不全は今後急増していく疾患の1つである。高齢者心不全は左室拡張能障害が一因と言われているが、そのメカニズムは十分に解明されていない。また、高齢者心不全の患者の3050%は認知機能障害を合併しているとされ、服薬忘れなどによる再発が問題となっている。高齢者心不全の病態および認知機能障害との関連性の解明は、医療だけでなく、医療経済や社会福祉という観点からも急務である近年、認知機能障害の原因として最も多いアルツハイマー病(AD)患者の左室拡張能障害を有した剖検心にアミロイドβの蓄積が見られたという論文が報告され、ADによる認知機能障害と左室拡張能障害との間にはアミロイドβの蓄積という共通の病態が関与している可能性が論じられるようになった。そこで、組織に蓄積したアミロイドβを非侵襲的に可視化するアミロイドPETイメージングに着目し、認知機能障害と左室拡張能障害を有する患者を対象に脳と心臓へのアミロイドβの蓄積をアミロイドPETイメージングで評価する研究を立案した。従来のアミロイドPET製剤は半減期が20分と短いため、全身のアミロイドPETイメージングの撮像が困難であったが、2016年に臨床使用が許可されたF-18 Florbetapirは、半減期が108分と長いために、1回の投与量で全身のアミロイドPETイメージングの撮像が可能である。今年度に撮像した1例は、大脳皮質に沿ってF-18 Florbetapiarのびまん性集積増加を認めると同時に、両心室の外側に薄く膜状にF-18 Florbetapiarの集積が見られた。心筋への集積か心外膜や心臓周囲脂肪への集積かの判断は困難であったが、心臓にもアミロイドβが蓄積している可能性が示唆された。F-18 Florbetapirの臨床使用は国内で薬事承認されているが、健康保険が適用されないことから、本研究の開始にあたって国立循環器病研究センター倫理委員会で研究実施の承認を得た。その後、研究対象者の抽出を開始し、本人およびその家族にインフォームド・コンセントを行い、同意承諾が得られた1例の撮像を行った。得られた画像を保存・解析するためのパソコンとパソコン周辺機器の設置は今年度で完了し、次年度からはアミロイドPETイメージングの撮像と最適な画像処理の検討に専念できる環境を整えた。脳のアミロイドPETイメージングの撮像および画像処理については方法が確立しつつあるが、心臓のアミロイドPETイメージングの撮像および画像処理については定まった方法がない。よって、本研究では心臓のアミロイドPETイメージングに最適な収集条件や画像処理条件などについての検討も予定する。次年度は研究費の大半をアミロイドPETイメージングの検査費用に費やす予定であるが、アミロイドPETイメージングの撮像で使用するF-18 Florbetapirの薬剤費が¥248,400と高額なため67症例の撮像が限界である。当初は15症例の撮像を目標としていたが、研究費で検査費用が賄えなくなった時点でデータをまとめて論文発表する。

脳のアミロイドPETイメージングの撮像および画像処理については方法が確立しつつあるが、心臓のアミロイドPETイメージングの撮像および画像処理については定まった方法がない。よって、本研究では心臓のアミロイドPETイメージングに最適な収集条件や画像処理条件などについての検討も予定する。次年度は研究費の大半をアミロイドPETイメージングの検査費用に費やす予定であるが、アミロイドPETイメージングの撮像で使用するF-18 Florbetapirの薬剤費が¥248,400と高額なため67症例の撮像が限界である。当初は15症例の撮像を目標としていたが、研究費で検査費用が賄えなくなった時点でデータをまとめて論文発表する。アミロイドPETイメージングの撮像に同意承諾を得られた研究対象者の1人が、2019年4月以降の撮像を希望されたため、1件の撮像にかかる費用を翌年度に繰り越すことにした。アミロイドPETイメージングの撮像に使用するF-18 Florbetapirの薬剤費は¥248,400と高額なため、次年度の予算と合わせて67症例の撮像を予定している。
日・米・中三カ国の製造業生産性に関する比較研究-セル生産を中心に

本研究はセル生産の生産性について、日本・米国・中国三カ国の一部の製造業(特に電機、機械メーカー)の実態とセル生産の国際への浸透状況を把握することにある。日本・米国・中国の多数の企業への調査により、電機メーカーの組立工程において日本企業の優位性と問題点を発見した。具体的には、多種多様な市場需要に対応するために、効率的な生産計画を策定することは困難である。この難問を解決するために、研究代表者は実行可能な生産計画アルゴリズムを提案した。「セル生産の日本の生産性は米国より高い」、「米国・中国企業に比べて、日本企業の多能工の熟練度が高い」、「高付加価値の製品は日本国内でセル生産によって、量産品は中国でコンベアー生産によって実行する」などの考えは、現在日本の製造・学術界で広まっている代表的な通説である。しかし、我々の研究グループの最新調査によると、これらの通説に対し、逆説とも言えるデータがある。本研究の目的は、現地調査などを通して客観的かつ厳密な分析を行い、これらの通説・逆説を検証し、日・米・中三ヵ国の一部の製造業(特に電機、機械)の実態とセル生産の国際への浸透状況を把握することにある。22年度は、以下のような研究・調査を行いました。(1)三ヵ国の研究者の共同検討で、セル生産に関する調査項目を作成しました。(2)日本の何か所の企業を対象に、調査を行いました。日本企業への調査については、多様な生産性指標を含めてケース・書類などでデータを収集しました。また、以前の研究成果をまとめ、世界有名な出版社Springerから出版されました。本研究の目的は、現地調査などを通して客観的かつ厳密な分析を行い、これらの通説・逆説を検証し、日・米・中三力国の一部の製造業(特に電機、機械)の実態とセル生産の国際への浸透状況を把握することにある。23年度は、以下のような研究・調査を行いました。(1)22年度で作成られた調査項目を用いて、日本の何か所の企業を対象に、調査を行い、調査項目を調整しました。(2)アメリカの企業を調査しました。(3)日米の相違性を比較しました。(1)日本企業の調査結果を踏まえ、アメリカと中国の現状にあわせて調査項目を修正し、試験調査を行う。(2)データ分析を行いました。(1)米中企業への試験調査について:アメリカテキサスと中国遼寧省等を中心に、企業を対象に、訪問・資料調べなどの方式によるセル生産の状況調査を実施しました。(2)データのまとめ、分析について:ケーススタディ・の手法を用いて、データを分析しました。その結果、セル生産は3つの国において、生産性の工場が見られました。計画通り、日米の企業を調査し、一部のデータを分析し、それを参考し、今後の調査項目の調整に応用する予定です。24年度が最終年度であるため、記入しない。日米の試験調査の結果を分析すると、日米の相違が大きいであることが明らかになりました。24年度は、中国企業を調査する予定です。当初、日米中三ヶ国から500社以上の企業を調査しようと考えていました。しかし、三ヶ国の違いが大きいので、同一の調査項目を作ることが難しい。従って、24年度は、中国の複数の企業を調査し、ケーススタディーのアプローチで研究を進めるつもりです。
界面原子レベル制御によるスピンポンピング効率の系統的研究と高効率スピン源の開拓

スピントロニクス分野において、スピン角運動量の流れであるスピン流が注目を集めている。前年度研究者は、スピン流の電磁現象の測定システムを構築することで、スピン波スピン流の磁性絶縁体中のスピンー電気変換現象を初めて観測した。研究者はイットリウムガーネット(磁性絶縁体)のバルクに金属電極(金薄膜)を有するコンデンサ構造を作成した。マイクロ波分光測定を用いることによって、スピン波スピン流を励起し、磁性絶縁体中に電気分極を発現させ、発現した分極電流を、金属電極を通じて検出した。そして新たに磁性絶縁体中のスピンー電気変換現象の起源について考察を行った。強磁性・強誘電性などの特性を複数有し、磁場による電気分極の応答など新奇な応答現象が起こるマルチフェロイックスが盛んに研究されており、この起源はジャロシンスキー・守谷相互作用にあり、スピンの非共線的な配列が重要なことが判明している。スピン波は、スピンが空間的にねじれている励起状態である。スピン波の励起から、動的なジャロシンスキー・守谷相互作用によって、電気分極が発現すると考えられる。また、今回観測した信号の起源は動的なジャロシンスキー・守谷相互作用に起因するものとして、スピンー電気変換現象の効率に関する係数を求めた。それに加えて、直流磁場の角度依存性などを測ることによって、磁性絶縁体内のスピンー電気変換現象であることをきちんと確認した。また、系の対称性を考慮することによって、この現象が既に発見されているスピン-電気変換現象である逆スピンホール効果と分離できた。さらに、試料を一様に励起することによって、この現象がスピン波に由来する現象であることを裏付けた。(抄録なし)電子のスピン自由度をエレクトロニクスに組み込んだ「スピントロニクス」において、スピン流(角運動量の流れ)の果たす役割が重要になっている。その中でもスピントロニクスではスピン流生成機構の電子論的な理解が不可欠である。「制御された単結晶と良く定義された界面」を用いたスピン流生成の研究が必要となるが、単結晶を用いてスピン混成コンダクタンスを考慮したスピン流生成の実験は今までほとんど行われてこなかった。これらの目的を満たす研究を遂行するために、イットリウム鉄ガーネットY_3Fe_5O_12及びNiFe合金上の逆スピンホール効果の系統的な定量測定を行う必要があり、その前段階としてNiFe合金の組成を変化させ、スピン混成コンダクタンスと逆スピンホール効果による生成スピン流の関連性を調べた。そのために、まず強磁性金属NiFe合金/Pt金属二層膜を成膜し、スピンポンピングによって強磁性金属から励起されたスピン流を高感度に検出する試料構造を作成した。マイクロ波分光を用いることによって、各NiFe合金の飽和磁化や磁気緩和定数などの強磁性体の物質パラメーターを測定し、生成されるスピン流との関係性を調べた。この結果から、強磁性金属NiFe合金を変化させることによって、スピンポンピングによって生成されるスピン流は、強磁性金属NiFe合金界面におけるスピン流生成効率を表すスピン混成コンダクタンス及びマイクロ波分光から得られる強磁性体の物質パラメーターによって決定づけられることを初めて示した。また、強磁性絶縁体であるY_3Fe_5O_12を用いて同様の実験を行い、逆スピンホール効果を経由して誘起される起電力として検出した。このときも電子構造等に大きな違いがあるのにもかかわらず、全ての強磁性体においてマイクロ波分光から得られる強磁性体の物質パラメーターによって一意的に決定づけられることが示された。電子のスピン自由度をエレクトロニクスに組み込んだ「スピントロニクス」において、スピン流(角運動量の流れ)の果たす役割が重要になっている。前年度に研究者はイットリウム鉄ガーネット及びニッケル鉄合金を用いたときに、生成されるスピン流の大きさを定量的に求める手法の開発に成功したが、界面の状態に関係なく良好な逆スピンホール効果による起電力が観測されたので、今度は生成スピン流の普遍性を追求する研究を行いたいと考えた。イットリウム鉄ガーネット上では、伝送電子ではなく、スピン波がスピン流を伝搬していることが確認された。伝導電子スピン流と比較して損失の少ない流れであり、それまで数ミクロン程度の距離までにしか流すことのできなかったスピン流の限界を突破した。また、伝搬距離の長さから、スピン波スピン流は外場と強く結合するはずである。しかし、スピン波スピン流の電磁現象は未開拓であり、絶縁体のスピン流の電磁現象(電場生成現象)があれば、高速で高効率なスピン流操作が可能になるはずである。その中で、スピン流の電磁現象の測定システムを構築することで、スピン波スピン流の磁性絶縁体中のスピン-電気変換現象を初めて観測した。まず、イットリウム鉄ガーネットのバルクに金電極を上下にスパッタリング法を用いて成膜し、コンデンサ構造を作り、電気分極による分極電流を高感度に検出する試料構造を作成した。そしてマイクロ波分光を使うことによって、スピン波共鳴の際に励起されたスピン波スピン流のスピン-電気変換現象によって発生する分極電流の観測を試みた。直流磁場の角度依存性などを測ることによって、磁性絶縁体内のスピン-電気変換現象であることを実証した。

研究者はイットリウムガーネット(磁性絶縁体)のバルクに金属電極(金薄膜)を有するコンデンサ構造を作成した。マイクロ波分光測定を用いることによって、スピン波スピン流を励起し、磁性絶縁体中に電気分極を発現させ、発現した分極電流を、金属電極を通じて検出した。そして新たに磁性絶縁体中のスピンー電気変換現象の起源について考察を行った。強磁性・強誘電性などの特性を複数有し、磁場による電気分極の応答など新奇な応答現象が起こるマルチフェロイックスが盛んに研究されており、この起源はジャロシンスキー・守谷相互作用にあり、スピンの非共線的な配列が重要なことが判明している。スピン波は、スピンが空間的にねじれている励起状態である。スピン波の励起から、動的なジャロシンスキー・守谷相互作用によって、電気分極が発現すると考えられる。また、今回観測した信号の起源は動的なジャロシンスキー・守谷相互作用に起因するものとして、スピンー電気変換現象の効率に関する係数を求めた。それに加えて、直流磁場の角度依存性などを測ることによって、磁性絶縁体内のスピンー電気変換現象であることをきちんと確認した。また、系の対称性を考慮することによって、この現象が既に発見されているスピン-電気変換現象である逆スピンホール効果と分離できた。さらに、試料を一様に励起することによって、この現象がスピン波に由来する現象であることを裏付けた。強磁性金属及び強磁性絶縁体を用いてスピン混成コンダクタンスを考慮したスピンポンピングによるスピン流生成の実験を実現できた。これらの結果は、AppliedPhysicsLetters誌及びJournal of Applied Physics誌に掲載を許可された。しかし、界面を考慮した時のスピンポンピングの測定及びスピン混成コンダクタンスの同定は十分にはまだ行われてはいなく、今後の課題とする予定である。強磁性絶縁体を用いて、生成スピン流の普遍性を追求する研究を行いたいと考えていたが、その中で磁性絶縁体におけるスピン波スピン流の磁性絶縁体中のスピン-電気変換現象の観測を行うことができた。今後は、今までに得られた結果を用いて、「よく定義された界面」におけるスピン混成コンダクタンスの精密評価を目指そうと考えている。本研究課題では、界面をほとんど考慮していないときのスピン混成コンダクタンスの同定を行い、実際に見積もることはできた。しかし、「制御された単結晶と良く定義された界面」を用いたスピン流生成の研究についてはまだ十分には行われてはいない。しかし今年度行なった先行研究である強磁性金属及び強磁性絶縁体を用いたスピン混成コンダクタンスを考慮したスピンポンピングによるスピン流生成の実験によると、界面の状態に関係なく良好な逆スピンホール効果による起電力が観測されたので、生成スピン流の普遍性を追求する実験を行いたいと考えている。本研究課題では、磁性絶縁体中のスピン-電気変換現象の起源について考察を行う必要があった。他分野ではあるが、強磁性、強誘電性などの特性を複数有し、磁場による電気分極の応答など新奇な応答現象が起こるマルチフェロイックスが盛んに研究されている。
芸術的創造性の計測-その歴史と現在の可能性

本研究は、二つの目的を持っていた。第一は、先行研究が芸術作品における創造性を測るのに利用してきた単位とその利点を明らかにすること、第二は、情報科学者と協働可能な新たな計測方法を選定し、作品解釈に適用してその効果を明らかにすることにあった。初年度(17年度)では、第一の目的に専念する研究を行い、論文「芸術作品の科学的調査は作者の意図を更新することに終わるのか?」ならびに「Measurements in Art History」を発表した。前者でわたしは、芸術作品に対して実際に計測を行う今日の技術調査と従来の美術研究を対比しその乖離を指摘した。後者では、美術史研究者が、芸術作品の計測の際、あるマトリクス(これを類似性のマトリクスと呼ぶ)を暗に用いていることを明らかにした。最終年度(18年度)は、第二の目的に焦点を絞った。まず、美学会西部会において、「類似概念の実効性」と題する発表を行った(美学会)。そのなかでわたしは、創造性概念の歴史的変遷と類似概念の可能性を、分析美学と科学哲学の観点から論じた。最後にわたしは、科学との協働のためには、創造性概念そのものを変更する必要があることを提案した。以上をふまえ、名古屋大学大学院情報科学研究科鈴木泰博准教授(計算機科学)、木田洋子氏と協働し、類似性に基づく芸術的系統の作成を通じ、芸術的創造性を被複製能力として測定する可能性に関する研究を行い、その成果を「画像の計測」として口頭発表した(日本映像学会中部支部)。また、鈴木准教授、茂登山清文准教授(情報デザイン)との協働で、視覚と触覚の相互作用を利用した「滅覚設計」に関わる発表を、スロベニアで開催された国際学会(地中海美学会)で行った。発表は投稿後、論文として採択され、19年度に公刊されることが決定している。(採択後の作業が進んでおらず、ページ数等が記載できないため、空欄となっています。)本研究は、二つの目的を持っていた。)本年度は、まず主要な芸術研究を定め、そこでの計測法の明確化のために、資料収集、現地調査、計測法分析などを行った。主要な芸術研究としては、ヴァールブルク、パノフスキー、ヴィントなどのイコノロジーと呼ばれる方法、セッティスに代表される図像学的方法、ブライソンらに代表されるニュー・アート・ヒストリーの方法、ゴンブリッチ以降の芸術の認知科学的研究、ブレーデカンプに代表されるヘルマン・フォン・ヘルムホルツセンターの研究者たちの方法に対象を定め、それぞれの計測法について分析した。同時に、それらの背景にある科学哲学、例えば、ポパー、クーン、ラカトシュ、カリー、ハッキング、ラトゥール等々の関連を探り、創造・発見・発明の問題、同一性認定についての問題、観察可能性に関する問題、装置の科学論の問題、これらについての科学哲学的研究が、芸術的創造性、またその計測をめぐる美学や美術史の発展と密接な関連を有していることを明らかにした。その成果の一部を、平成18年3月17日に名古屋大学で開催された、「感覚設計論国際シンポジウム」において美術史における計測」と題して発表した。なお、ベルリン、ロンドンに出張し、資料収集、調査を行った。また、上記研究の分析の過程で、複雑系科学研究者である鈴木泰博助教授(名古屋大学大学院情報科学研究科複雑系科学専攻)から、とりわけ形態分析の手法に関する専門的知識の指導・助言を得ることが出来た。これらの成果については、平成18年度の研究に引継がれる。

第一は、これまでの主な芸術研究のなかから、芸術における創造性を測るのに利用してきた単位とその利点を明らかにすること、第二は、そのうち現在の科学の進展から見て新たな可能性をもつ計測方法を選定し、実際の作品解釈も交えてその有効性を明らかにすること、それを通じていわゆる文理の壁を越えたコラボレーションの可能性を開くことにあった。この目的に鑑み、初年度(平成17年度)では、第一の目的に関わる研究を行い、芸術作品に対して実際に計測を行う今日の技術調査と従来の美術研究を対比した論文「芸術作品の科学的調査は作者の意図を更新することに終わるのか?」、ならびに、芸術作品の研究が当該作品に対する類似性のマトリクスをもとに行われていることを意識化した論文「Measurements in Art History」を発表した。最終年度(平成18年度)は、第二の目的に添って研究を行った。この類似性概念の由来と可能性を、分析美学とその背景にある科学哲学の観点から論じた発表(美学会西部会)「類似概念の実効性」を行い、現在の科学的水準を考えた場合、創造性の概念そのものを変更する必要があることを論じた。以上をふまえ、名古屋大学大学院情報科学研究科鈴木泰博准教授(計算機科学)、木田洋子氏らの支援を受け、類似性を単位とする作品の系統作成を通じ、創造性を被複製能力として測定する可能性を模索する研究を行い、その成果を「画像の計測」として口頭発表した(映像学会中部支部会)。また、鈴木泰博准教授、茂登山清文准教授(情報デザイン)との協働で、視覚と触覚の相互作用を利用した「感覚設計」に関わる発表を、スロベニアで開催された国際学会(地中海美学会)で行った。発表は投稿後、論文として採択され、平成19年度に公刊されることが決定している。(そのため18年度雑誌論文の欄には記載されておりません。)
長期行動計測による南極の高次捕食動物の越冬生態の解明

2018年度は、前年度までに南極で取得してきた飛翔性海鳥の羽毛・血液の安定同位体分析と、ジオロケータのデータ解析を進める予定だった。前者については、海鳥の羽毛や血液の分析に詳しいアラスカ大学の研究協力者(Alexander Kitaysky教授)に分析を依頼したものの、米国政府の一時閉鎖の影響で動物の血液や羽毛の輸入許可を得るのに予想外の時間がかかり、計画通り2018年度中に分析が実施できなくなった。また後者については、データを展開して日長と日出没の記録が入っていることを確認できたものの、既存の解析プログラムでは緯度経度への変換解析がうまく遂行できなかった。この原因はデータ内に書き込まれているヘッダー情報等であると見当をつけ、同様のデータを解析した経験のあるオーストラリア南極局の研究協力者(Louise Emmerson博士)に連絡をとり、解決策を模索している。海鳥類の栄養段階を推定するため、彼らの行動圏内で取得してきた餌サンプルのソーティングを進めた。海氷上での釣り、海氷上で集めたアザラシのフン、ペンギンのコロニー内で集めた、食べ残しのエサなどを洗浄し、種を同定して保存した。ジオロケータのデータ解析と羽毛・血液のデータ解析を期間内に完了できなかったため。その一方で、データ解析のための解決策が見えつつあり、また期間を延長することで羽毛や血液のデータ分析を進める道筋も立ちつつあることから、「やや遅れている」と自己評価する。2019年度まで補助事業期間を延長する手続きを行った。この期間中に、ジオロケータのデータ解析と羽毛・血液データ解析を完了させ、これらに基づいて論文発表や学会発表を行う予定である。南極沿岸域の飛翔性・潜水性鳥類の渡り行動と越冬生態を明らかにすることを目的に、南極宗谷海岸露岩域で繁殖するユキドリとアデリーペンギンを一時捕獲し、ジオロケータ(一年間の移動軌跡と潜水行動を記録する機器)を装着した。これらの個体は来繁殖シーズンに再捕獲し、ジオロケータを回収してデータをダウンロードする予定である。また、ユキドリについては、宗谷海岸露岩域においてこれまで営巣数が系統的に調べられたことがなかったことから、雪鳥沢流域を中心に営巣数調査をおこなった。2016年12月24日から2017年1月31日にかけて、宗谷海岸ラングホブデの袋浦の調査地に滞在し、育雛中のアデリーペンギン20羽にジオロケータを装着した。また、2017年1月12日から1月16日にかけてラングホブデ雪鳥沢に滞在し、抱卵中のユキドリ10羽にジオロケータを装着した。これらの個体は2017年11月以降に営巣地を訪れて、繁殖のため帰ってきた個体を再捕獲してジオロケータを回収し、データ解析を行なう予定である。さらに2017年2月4日から2月7日にかけて雪鳥沢に滞在し、雪鳥沢流域でユキドリの営巣数調査をおこなった。50m×50mの調査プロットを15地点設定し、その範囲内を精査してユキドリの巣の数をカウントするとともに発見した巣の位置をハンディGPSで記録した。また歩行途中にユキドリの巣を発見した場合も、その位置を記録した。この営巣数調査をもとに、今後宗谷海岸露岩域の地形の特徴に基づいたユキドリの営巣数を推定計算する予定である。なお、アデリーペンギンとユキドリのフィールド調査準備のため、2016年8月21日から26日マレーシアで開催されたSCAR 2016open science conferenceに参加し、各国で実施されている南極のペンギンや飛翔性鳥類の調査についての情報交換を行った。本年度は当研究の初年度であり、動物の行動データを取得するための準備に専念した。これまで、日本の南極観測隊で調査実績のなかったユキドリの調査を含め、事前に予定していた数のジオロケータをユキドリ、アデリーペンギンに装着することができた。さらに個体数調査も進めることができた。これらのジオロケータを次年度に回収し、データを分析すれば、南極沿岸域の飛翔性・潜水性鳥類の渡りや越冬生態の解明に大きく役立つと期待できる。よって今年度の調査終了時点での研究課題の進捗状況を「おおむね順調に進展」と自己評価する。2017年10月から2018年1月にかけて、南極宗谷海岸のラングホブデを訪れ、前シーズンにユキドリに取り付けたジオロケータのうち、53%を回収した。また、同じく前シーズンにアデリーペンギンに取り付けたジオロケータのうち、95%を回収した。回収時には血液と羽毛を少量ずつ採取した。回収したジオロケータからは、いずれもデータをダウンロードし、電子データとしてハードディスクに保存した。2017年11月には、ユキドリ8個体に短期装着用のGPSロガーを装着したものの、海氷状況の悪化のために、12月初旬から下旬の、回収予定時期に調査地に行くことができず、これらのロガーの回収は断念した。また、調査地近くの昭和基地では、目視による生物の出現記録を続け、ユキドリ、アデリーペンギンについて、2017年5月下旬から10月下旬の間、昭和基地周辺からいなくなっていることを明らかにした。さらに2018年2月上旬、ラングホブデ雪鳥沢付近でユキドリの営巣数調査をおこなった。50m×50mのプロットを設置し、その中の範囲内を精査してユキドリの巣をカウントするとともに、その位置をGPSで記録した。日本の南極観測隊では初となるユキドリの行動データを無事回収することができ、さらに栄養状態の指標となる血液・羽毛の採取にも成功した。

アデリーペンギンのジオロケータについては、95%の個体を再捕獲するなど、予想以上の成果が得られた。その反面、ユキドリの短期装着型のGPSについては、1個体も回収ができないなど、予想外にデータが得られない一面もあったが、これは海氷状況の悪化という自然現象に起因しており、安全上仕方のないことだと考えられる。これらの状況を総合的に判断し、今年度の調査終了時点での研究課題の進捗状況を「おおむね順調に進展している」と自己評価する。2018年度は、前年度までに南極で取得してきた飛翔性海鳥の羽毛・血液の安定同位体分析と、ジオロケータのデータ解析を進める予定だった。前者については、海鳥の羽毛や血液の分析に詳しいアラスカ大学の研究協力者(Alexander Kitaysky教授)に分析を依頼したものの、米国政府の一時閉鎖の影響で動物の血液や羽毛の輸入許可を得るのに予想外の時間がかかり、計画通り2018年度中に分析が実施できなくなった。また後者については、データを展開して日長と日出没の記録が入っていることを確認できたものの、既存の解析プログラムでは緯度経度への変換解析がうまく遂行できなかった。この原因はデータ内に書き込まれているヘッダー情報等であると見当をつけ、同様のデータを解析した経験のあるオーストラリア南極局の研究協力者(Louise Emmerson博士)に連絡をとり、解決策を模索している。海鳥類の栄養段階を推定するため、彼らの行動圏内で取得してきた餌サンプルのソーティングを進めた。海氷上での釣り、海氷上で集めたアザラシのフン、ペンギンのコロニー内で集めた、食べ残しのエサなどを洗浄し、種を同定して保存した。ジオロケータのデータ解析と羽毛・血液のデータ解析を期間内に完了できなかったため。その一方で、データ解析のための解決策が見えつつあり、また期間を延長することで羽毛や血液のデータ分析を進める道筋も立ちつつあることから、「やや遅れている」と自己評価する。当面の目標は、2017年11月(南極の春期)から、前年度に取り付けたジオロケータを回収することである。ジオロケータの回収なくしては行動データが手に入らないし、その後の解析もできないことから、前年度にマッピングした巣の位置などを手掛かりに、慎重に同じ個体を探し、再捕獲する。ジオロケータの回収時には血液と羽毛を少量採取し、昭和基地へ持ち帰り、低温で保存する。これと並行して、ユキドリにはつがい形成後の産卵前採餌回遊に向かう10個体の、背中にGPSロガー(CatTraQ, Mobile Action Tech)、足にジオロケータ(Mk 4)を同時に取り付け、1分毎の位置と着水記録を得る。さらにアデリーペンギンには産卵後の採餌回遊に向かう10個体の、背中にGPSロガー(Cat TraQ)、頭に加速度-深度-温度計(Axy-Depth, TechnoSmart)を同時に取り付け、1分毎の位置と連続的な潜水深度、頭の加速度を得る。さらに、越冬期間中および春期の海氷分布状況を、衛星データ解析によって調べる予定である。これらのデータをもとに、これまで得られなかった、南極沿岸域における飛翔性と潜水性鳥類の越冬期間中および春期の行動を解析し、どのような環境パラメータがかれらの生態にとって重要なのかを明らかにする。昭和基地での越冬観測を終え、2018年3月23日に帰国した。
ナノ多孔性エレクトライドを用いたCsフリー高ビーム電流密度水素負イオン源の実現

水素負イオン源は核融合科学分野のみならず大型/医療用加速器分野でも利用されており、マイクロエレクトロニクス分野でも利用が検討されている。しかし、何れの分野でも添加するセシウム(Cs)の取り扱いやメンテナンス性が大きな問題となっている。最近、我々は、独自に着目した新材料C12A7エレクトライドが、従来のCs被覆金属に匹敵する水素負イオン(H-)生成性能を持つ可能性があることを示した。本研究では、このC12A7エレクトライドを用いて、従来の水素負イオン源に匹敵するビーム性能を持つ、Csフリーかつメンテナンスフリーの水素負イオン源の実現可能性を検証する。
ベーチェット病における疾患特異的自己抗原のプロテオミクスによる網羅的解析

ウエスタンブロット法を併用したプロテオミクスの手法を用いて、内因性ぶどう膜炎における網膜自己抗原を網羅的に検出した結果、Esterase Dとbrain type creatine kinaseが、ベーチェット病およびその他の内因性ぶどう膜炎(サルコイドーシス、原田病)の網膜自己抗原である可能性を見出した。これらの抗原は複数の内因性ぶどう膜炎に共通する自己抗原であり、疾患特異的抗原はなかった。平成20年度はヒト網膜(眼球は米国のアイバンクから購入したもの)組織から抽出した蛋白を抗原として二次元ウエスタンブロット法を行い、ぶどう膜炎を伴うベーチェット病患者に陽性率の高い網膜抗原を同定した。サンプルとして活動性のあるベーチェット病患者15例、健常人10例の血清を用いた。健常人と比較してベーチェット病で陽性率の高いスポット上位5個を選出し、MALDI-TOF MS/MSで同定したところ、それらの蛋白スポットおよびベーチェット病における陽性率は、Heat Shock Protein (HSP) 60(53.3%), aldolaseA (33.3%), oxygen regulated protein (33.3%), retinaldehyde binding protein 1 (26.7%), esterase D (20%)であることが判明した。HSP60はぶどう膜炎患者の網膜抗原としてすでに報告があるため、ほかの4個の抗原候補蛋白について抗原性の確認を進めた。Aldolase Aは市販の抗原を用いて一次元ウエスタンブロット法およびELISA法を行ったが、ベーチェット病患者血清との反応性は低く、抗原性の確認はできなかった。Esterase Dは我々の先の実験で、実験的自己免疫性ぶどう膜炎とヒト内因性ぶどう膜炎の共通抗原として発見され、2008年に論文として報告したものである。今後Oxygen regulated protein, retinaidehyde binding proteinについて現在組み換え蛋白を作成中であり、今後ベーチェット病患者における抗原性の確認を進めていく予定である。ヒト網膜組織を抗原としてベーチェット病の自己抗原の網羅的検出を試みた研究においては、既報のHSP60、および我々の研究ですでに自己抗原性の報告をしたEsteraseDがベーチェット病における自己抗原であることが確認できたが、新規の自己抗原性は同定されなかった。