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第一原理計算を用いた酸化物ヘテロ構造の性質の研究

酸化ジルコニウムー酸化セリウム界面の空孔形成・拡散メカニズムおよびその不純物効果についての密度汎関数理論第一原理計算解析の論文をまとめ、Physical Review Bに投稿し、アクセプトされた。もうじき出版される。またジルコニア酸バリウム系の第一原理分子動力学計算によって得られた、歪みに対するプロトン移動度の非線形関係のメカニズムについても投稿準備中である。このシステムでは酸化物を圧縮されて原子間の空間が狭くなった条件の時のみプロトン伝導が上がるという一見常識とは反対の結果が得られたが、構造および電子状態の解析から酸素原子を伝って拡散するプロトン伝導経路が圧縮することにより増加することがわかった。これら両システムは固体酸化物燃料電池電解質における2つの主要なイオン伝導である、酸素イオン伝導、プロトン伝導の代表的システムにおける解析であり、両者の知見を合わせることによって固体酸化物燃料電池電解質の最適化(低温度動作化)への指針を導出することに今後も取り組んで行く予定である。固体酸化物燃料電池の新規電解質開発への貢献を最終目標に、その基礎となる金属酸化物のイオン伝導メカニズムの解明を目指して、以下の系に関する構造安定性及び電子状態の第一原理計算解析を実行した。(1)まず特徴的なイオン伝導の振る舞いが見つかったZrO2-CeO2界面について解析を行った。代表的な(100)面および(111)面について構造最適化を行い、無秩序さの大きい構造が安定構造であることが分かった。さらにYおよびGdが置換型不純物として導入された場合の界面近傍とバルク領域の間の濃度比ついても見積もりを行った。その結果前者が界面近傍に集まりやすいのに対し、後者はバルク領域と濃度的に大差ないという結果を得た。また酸素空孔形成の応力効果を調べるため、ZrO2およびCeO2の格子定数を変化させながら空孔形成エネルギーを計算した所、前者は格子定数の変化に対して空孔形成エネルギーも大きく変化するのに対し、後者は形成ネルギーの依存性が小さいことが分かった。以上からCeO2の方が応力変化に対する応答が小さいことが予見される。さらに酸素空孔の拡散挙動を解析するため、特にZrO2バルクに焦点をあて様々な格子定数における拡散障壁エネルギーを計算した。格子緩和を完全に許す場合、(100)方向が約0.33eV、(111)方向が約2.90eVという結果を得られ、酸素空孔は主に(100)方向に拡散するという知見が得られた。さらにZrO2との界面に対応する0.2Aの引っぱり応力がかかった状態では、(100)方向の障壁が0.06eVまで下がることが分かった。以上から界面における酸素空孔の拡散は主にZrO2側の(100)方向への拡散が主要であるだろうという結果を得た。(2)別の電解質候補であるZrO2のペロブスカイト型酸化物に関する予備的な第一原理計算も実行した。平成23年度には密度汎関数理論をベースとした第一原理分子動力学(MD)シミュレーションを用いて固体酸化物型燃料電池の電解質物質の一つである立方晶ペロブスカイト型ジルコニア酸バリウム(BaZrO3)の構造及び電子状態、およびそのプロトン移動度について解析を行った。Quantum-EspressoプログラムのCar-Parrinelloコードを用い、PBE交換相関汎関数とウルトラソフト擬ポテンシャルを使用した。ダイナミクスに関しては、電子波動関数の仮想質量として150a.u.を用い、実際に燃料電池が動作する1300Kに温度を設定し、カノニカル平均を取った。計算には41および135原子のスーパーセルを使った。まず構造最適化を実行し、得られた結晶格子定数や水素-酸素間距離が実喉および過去の計算と一致することを確認した。射影DensityofStates(DOS)により、プロトンのそばにいる酸素原子の2pレベルが他と酸素とはっきり違うことが示された。これはこのプロトンと酸素の間に強い共有結合が形成されていることを示している。1300Kにおける第一原理MDシミュレーションで得られた格子定数の平均値は、実験値から格子定数の熱膨張率を考慮して見積もった値と程よい一致を見た。プロトン移動については、(1)緩和格子、(2)2%膨張、および(3)2%圧縮の三種類の歪み条件で、平均二乗変位を用いた方法でプロトンの拡散係数を計算した。その結果、条件(1)と(2)はほとんど変わらず、一方(3)では著しく増加するという結果が得られ、歪みとプロトン移動度の間に非線形な関係があることが示された。速度相関関数をフーリエ変換して得られた振動DOSは条件(1),(2),(3)とも大きな違いは見られなかった。一方プロトンと酸素の対相関関数を計算した所、条件(3)だけ大きく変化することが分かった。もうじき出版される。

これら両システムは固体酸化物燃料電池電解質における2つの主要なイオン伝導である、酸素イオン伝導、プロトン伝導の代表的システムにおける解析であり、両者の知見を合わせることによって固体酸化物燃料電池電解質の最適化(低温度動作化)への指針を導出することに今後も取り組んで行く予定である。3月11日の大地震に関連した避難およびスーパーコンピューターの停止により研究の進展は数ヶ月単位で遅れた。同時進行しているもう一つのテーマである酸化ジルコニウム-酸化セリウム界面の空孔形成・拡散メカニズムおよびその不純物効果について論文出版への到達を目指す。またジルコニア酸バリウムの系で得られた、歪みに対するプロトン移動度の非線形関係のメカニズムを明らかにし、どのような条件でプロトン移動度が最大となるか見積もることを試みる予定である。
酢酸のメタボリックシンドローム抑制効果に関する研究

申請者らはこれまで、肥満と2型糖尿病を発症する病態動物(OLETFラット)に酢酸を摂取させると、肝臓の脂肪合成を抑制することにより肥満を抑制することを示してきた。酢酸は肝臓以外に骨格筋や脂肪組織にも作用し、メタボリックシンドロームを予防する可能性がある。本研究では骨格筋、脂肪組織などの培養細胞を用いて酢酸の作用を詳細に解析した。その結果、酢酸は骨格筋におけるAMPKのリン酸化を介してミオグロビンやGLUT4遺伝子の発現を促進し脂肪代謝や糖取り込みを促進させることが示唆された。これまで酢酸を肥満動物に摂取させるとエネルギー消費量が増加し、ミオグロビンおよびGLUT4の転写量が増加することを報告した。本研究では、筋芽細胞を用いて酢酸の脂肪代謝促進作用とそのメカニズムを明らかにすることを目的とし、本年度は、L6筋芽/筋管細胞を用いて、酢酸によるAMPK活性化とミオグロビンおよびGLUT4発現との関連、また酢酸による脂肪代謝や糖取り込みの促進作用およびそれらの機序について検討した。L6筋管細胞に酢酸を添加すると、速やかに吸収された。細胞内核酸濃度を測定するとAMPが増加しAMP/ATP比は増加した。AMPキナーゼ(AMPK)のリン酸化が促進し、AMPK阻害剤であるcompoundCによりリン酸化は低下した。さらにミオグロビンおよびGLUT4のmRNA発現レベルをリアルタイムPCR法により測定した結果、ミオグロビンおよびGLUT4遺伝子は、酢酸添加により増加し、タンパク質レベルも増加した。ミオグロビンやGLUT4遺伝子の発現制御には転写因子MEF2Aが関わると報告されている。酢酸によりAMPKのリン酸化が促進するとMEF2Aが活性化されるかどうかを調べたところ、酢酸の添加により核内におけるMEF2Aレベルが増加していた。またゲルシフト分析によりMEF2AのDNA結合活性を測定すると、酢酸の添加により活性が増加した。さらに共焦点レーザー顕微鏡を用いてMEF2Aの細胞内局在を観察すると、酢酸添加によりMEF2Aの局在は核内に移行していた。これより、酢酸はAMPKの活性化を促進し、転写因子MEF2Aのリン酸化、核内移行およびDNA結合能を増加させミオグロビンの転写を増加すると示唆された。酢酸による脂肪代謝や糖取り込みも促進すると示唆された。これまでOLETFラットに酢酸を摂取させると、エネルギー代謝促進に加えて脂肪組織における脂肪滴肥大化抑制が観察されてきた。本研究ではラット腸間膜内蔵脂肪細胞を用いて酢酸の影響について解析した。腸間膜内蔵脂肪細胞(プライマリーセル社)は専用の培地を用いて培養した。脂肪滴が蓄積し始めるday4からday9までの細胞を回収しRNAを抽出した。一方Day5から継続的に酢酸(500μM)およびAICAR(500μM)を添加し、添加後の細胞からRNAを抽出した後リアルタイムPCR法により遺伝子発現(FAS、ACC、PPARγ、PPARδ、MCP-1、MCP-3、TNF-α、NOS2、IL6等)解析を行った。また細胞による酢酸の吸収量および細胞内の核酸濃度変化を測定した。一方day4、5、7および9の細胞から核画分を単離して40種類の転写因子活性についても解析した。day9の細胞に酢酸を添加すると、酢酸が速やかに吸収され、同時に細胞内でのAMP/ATP比が増加した。AMP/ATP比は時間の経過と共に減少する傾向にあった。細胞における遺伝子発現レベルの動態を解析したところ、その動態は(A)day4から脂肪滴の蓄積と共に徐々に低下、(B)day7まで増加傾向であるがday9には減少、(C)day7まで減少傾向にあるがday9には増加(D)day7まで減少傾向にあるがday9ばは増加、の4つの傾向に分類された。脂肪細胞の遺伝子発現に対する酢酸およびAICARの影響について解析した結果、day9の細胞において酢酸およびAICAR添加により共にFAS、ACC、PPARγ遺伝子発現の増加に対して、IL6、NOS2、PAI-1、MCP-1、MCP-3遺伝子は発現減少の傾向であった。それらの遺伝子発現動態を内臓脂肪細胞および3T3-L1細胞間でも比較し考察した。昨年までの研究で、肥満と2型糖尿病を発症する病態動物に酢酸を摂取させると、体脂肪蓄積の抑制、肥満ならびに脂肪肝を抑制し、2型糖尿病を改善することを示してきた。経口的に摂取した酢酸は組織内でAMPKを活性化して、糖・脂質代謝を制御することを示した。最近、血管内皮細胞における動脈硬化抑制因子として知られるeNOSの活性化にAMPKが関与することが報告されている。血管内皮細胞においても酢酸の代謝と共にAMPが増加し、AMPKを活性化すれば、酢酸は動脈硬化に対して抑制的に作用する可能性がある。本年度の研究では、正常ヒト血管内皮細胞(HUVEC)を用いて、酢酸による動脈硬化性疾患の予防の可能性について検討した。HUVECをHuMediaEG2培地により60-80%コンフルエントになるまで培養し3継代目で酢酸の影響について解析した。

HUVECにおける酢酸の吸収速度を測定すると、酢酸処理後10秒後に最大速度で吸収されその後の吸収速度は急激に低下していた。酢酸の代謝過程におけるAMP/ATP比の変化を解析すると30分後から有意に上昇した。またリン酸化AMPKレベルは2分後に有意に増加した。リン酸化eNOSも2分後に有意に増加した。リン酸化Aktには変化がなかった。これより血管内皮細胞においても酢酸はAMPKを活性化しeNOSの活性化を介して動脈硬化抑制に作用すると示唆された。一方、培養マクロファージRAW264.7細胞を用いて、酢酸による抗炎症効果を検討した結果、酢酸はLPSで増加した炎症性サイトカインの発現を抑制する傾向があった。
ウェーブレット解析と精度保証付き数値計算技法の融合による画像数学の構築

シフト不変性なウェーブレット変換(特に2重ツリー複素数ウェーブレットとダイアディック・ウェーブレット)と区間演算を組み合わせて、従来のデジタル画像電子透かし法よりも画像圧縮や回転・拡大縮小といった攻撃に対して耐性のある電子透かし法を開発した。また、ダイアディック・ウェーブレットと区間演算の融合がもたらす数学的な性質を調べ、区間演算に基づいてウェーブレット変換すれば、その高周波成分に低周波成分が含まれることを数学的に明らかにした。そして、この知見を基に、開発した電子透かし法の性質を損なうことなく計算を高速化するアルゴリズムを開発した。さらに、画像の改ざんを検知できる電子透かし法も開発した。本研究の目的は、精度保証付き数値計算で得られたアイディアをウェーブレット解析と融合させて新たな画像処理法を開発し、その技術に対する数学的な理論(画像数学)を構築することである。この目的を達成するため、昨年度は、通常の離散ウェーブレット変換ではなく、シフト不変性をもつ2重ツリー複素数ウェーブレットとダイアディック・ウェーブレットの2つを中心に検討し、これらと区間演算を組み合わせて、従来のデジタル画像電子透かし法よりも画像圧縮や回転・拡大縮小といった攻撃に対して耐性のある電子透かし法の開発に成功した。この結果は、一見すると、画像処理とは無関係と思われる精度保証付き数値計算法の分野で開発された手法が、画像処理分野へ有効に適用された例として意義がある。今年度は、この方法をデジタル音声へも適用できるよう改良した。これに加えて、デジタル画像の真正性を担保するために、改ざん検知が可能な電子透かし透かし法の開発を行った。今回開発した方法は、改ざんの有無を検知するだけでなく、その位置までもかなり正確に特定する、という特徴を持つ。また、改ざんの有無を検知するために原画像を必要とせず、改ざんされたと思われる画像(テスト画像)だけがあれば検知できる。さらに、入力された画像の特徴を利用して電子透かしを自動生成するため、原画像の画質劣化が少ない透かしを入れることができる。そのため、事前に透かしを用意する必要もなく高品質な電子透かし入り画像を生成できるため、ドライブレコーダーや防犯カメラなどにも組み込みやすく、結果として、それらで録画された画像の真正性が増し、ひいては証拠能力も増すことになる。区間演算とウェーブレット変換の融合によって新たな電子透かし法が開発できたという事実は、これらの融合によって新たな画像処理技術の開発を示唆している、とも考えられ、この点においても重要な成果である。この目的を達成するため、昨年度までに、シフト不変性をもつ2重ツリー複素数ウェーブレットとダイアディック・ウェーブレットの2つを中心に検討し、これらと区間演算を組み合わせて、従来のデジタル画像電子透かし法よりも画像圧縮や回転・拡大縮小といった攻撃に対して耐性のある電子透かし法の開発に成功した。また、デジタル音声へも適用できるように改良した。さらに、デジタル画像の真正性を担保するために、改ざん検知が可能な電子透かし透かし法の開発を行った。今年度は、ウェーブレット変換と区間演算との融合がもたらす数学的な性質を調べ、区間演算に基づいてダイアディック・ウェーブレット変換すれば、その高周波成分に低周波成分が含まれることを数学的に明らかにした。また、この性質を生かしたまま高速演算ができるよう、区間演算を丸め操作と浮動小数点演算で実装できるアルゴリズムを開発した。これにより、ダイアディック・ウェーブレット変換に基づく改ざん検知付き電子透かし法の開発も可能になった。以上のように、区間演算とウェーブレット変換の融合によって新たな電子透かし法が開発できたという事実は、これらの融合によって新たな画像処理技術の開発を示唆している、とも考えられ、この点においても重要な成果である。この目的を達成するため、本年度の計画としては、通常の離散ウェーブレットとダイアディック・ウェーブレット変換に基づいた電子透かし法の検討を予定していた。しかし、研究を進めるにつれ、電子透かし法が幾何変換耐性をもつためには、演算量の増加、ひいては計算時間の増加を招いたとしてもシフト不変性のあるウェーブレットを利用する方がよい、という結論に至り、通常の離散ウェーブレットではなく、2重ツリー複素数ウェーブレットとダイアディック・ウェーブレットの2つを中心に検討することにした。

この2つのウェーブレット変換にはもともと冗長性があるが、今回は精度保証付き数値計算で利用される区間演算を用いて、この冗長性をさらに拡張させ、従来のデジタル画像電子透かし法よりも画像圧縮や回転・拡大縮小といった攻撃に対して耐性のある電子透かし法の開発に成功した。この結果は、一見すると、画像処理とは無関係と思われる精度保証付き数値計算法の分野で開発された手法が、画像処理分野へ有効に適用された例として意義がある。また、区間演算とウェーブレット変換の融合によって新たな電子透かし法が開発できたという事実は、これらの融合によって新たな画像処理技術の開発を示唆している、とも考えられ、この点において重要な成果である。本年度の計画は、ダイアディック・ウェーブレットと区間演算を融合・発展させて新しい電子透かし法を開発すること、およびこの方法に関する数学理論の整備が目標であった。今年度は、ダイアディック・ウェーブレットに基づいたデジタル音声への電子透かし法を開発しただけでなく、二重ツリー複素数ウェーブレット変換、ダイアディック・ウェーブレット変換、区間演算に基づく改ざん検知可能な電子透かし法を開発した。通常の電子透かし法だけでなく、改ざんおよびその位置を特定できる電子透かし法を開発しため、この点では当初の計画以上に進展している。しかしながら、数学的な理論部分の整備がやや遅れている。そのため、全体としては、おおむね順調に進展している、と判断する。現在開発している方法は、既存の方法よりも優れた点が多いが、計算時間についてのみやや劣っている。数学的な理論が整備されれば、演算の高速化も期待できる。本年度の計画は、ウェーブレット分解とHVSとの関係を検討し、ダイアディック・ウェーブレット変換と区間演算に基づいた電子透かし法の検討を行うことであった。今年度はこれらの検討に留まらず、新たにダイアディック・ウェーブレット変換と区間演算に基づいた電子透かし法、2重ツリー複素数ウェーブレット変換と区間演算に基づいた電子透かし法、という2つの電子透かし法を提案したため、当初の計画以上に進展しているといえる。今までは、新しい電子透かし法を開発する、という点に力を注いできたが、その分、数学理論の整備が遅れていた。今年度は、数学理論の整備にも力を入れ、ダイアディック・ウェーブレット変換や二重ツリー複素数ウェーブレット変換と区間演算との融合がもたらす影響や結果を数学的に明らかにする。また、その結果に基づいて、高速アルゴリズムも開発する。また、最終年度ということもあり、得られた成果は、積極的に国際会議や国際論文誌で発表するよう努める。今年度は、電子透かし法を開発する際、攻撃耐性を向上させるために、演算量(計算時間)を犠牲にするのもやむを得ない、という立場をとっていたが、今後は、計算時間の短縮も図れるようにする。また、得られた成果は、なるべく国際会議や国際論文誌で発表するよう努める。研究を遂行しやすくするために、当初予定していた計算機システムだけでなく、複数のノートパソコンを同時に利用して並列して作業を行えるようにした。
LB膜を用いたマルチチャンネル型オプティカルセンサによるイオンのパターン認識

オプティカルセンサーは、イオン電極やISFETのように電磁気や電極界面のゆらぎなど外場の影響を受けにくいためノイズの少ない安定なセンシングができ、さらに光ファイバーの先端に作製することで微小領域でのセンシングも可能である。一方、Langmuir-Blodgett(LB)膜は分子レベルの超薄膜であり生体膜類似の構造を形成することから、種々のレセプター分子や抗体を安定に取り込むことができイオンや抗原などの化学物質のセンシングを行うための有効なマトリックス膜である。本研究は、センシングの対象とする分子やイオンとの相互作用を膜中に包埋した蛍光プローブの蛍光強度変化として検出し、蛍光応答のパターン認識を行うことで定量分析を行おうとするものである。すでに年度の研究で、種々の無機イオンを蛍光強度変化のパターン認識によって識別する多チャンネル型オプティカルセンサーの作製を目的として、電位感受性色素を含む二分子膜と、ポリイオンコンプレックス法で作製したLB膜の蛍光応答に対する種々の無機イオン添加効果を検討した。その結果、膜分子の化学構造や添加するイオンの種類によって様々な蛍光応答を示すこと、高分子の構造により同一イオンに対しても応答性がことなること、などが見いだされた。本年度は、センシングの対象を生体分子、とりわけ核酸類ならびに核酸高分子に絞ってセンサー膜の設計を行った。具体的には、インターカレーションによって著しく蛍光強度が変化することが知られているアクリジンオレンジの長鎖誘導体を含む単分子膜とシングルストランドの核酸高分子からなるポリイオンコンプレックスLB膜を作製した。界面におけるハイブリダイゼーションによって引き起こされるインターカレーションによって蛍光強度が増大することを見いだした。従来の化学センサーは測定対象への高度な選択性のために、ホストーゲスト化学に基づく厳密な分子設計が要求された。最近、多チャンネル型センサーを用いることで、各センサーの選択性は低くても出力信号のパターン認識をすることにより物質の識別をする味覚、嗅覚センサーの研究が数多く報告されている。我々はこれまでに、イオン取り込みに伴い膜電位変化が電位感受性色素の蛍光強度変化に変換されることに着目し、バリノマイシンを用いたLangmuir-Blodgett膜によるカリウムイオンのオプティカルセンシングの可能性を探ってきた。本年度の研究では、種々の無機イオンを蛍光強度変化のパターン認識によって識別する多チャンネル型オプティカルセンサーの作製を目的として、電位感受性色素を含む二分子膜と、ポリイオンコンプレックス法で作製したLB膜の蛍光応答に対する種々の無機イオン添加効果を検討した。二分子膜水溶液の場合、膜分子の化学構造や添加するイオンの種類によって様々な蛍光応答を示す。ジアルキルアンモニウム塩をマトリックス膜とした場合、液晶状態の膜ほど大きな蛍光強度変化が得られた。ヨウ素イオンに対しては多くの膜で重原子効果によるものと考えられる消光が見られ、一方、フッ素イオンに対してはほとんど応答を示さなかった。ビオロゲン基を親水基とする一本鎖型二分子膜では、炭酸イオンに対して特異的な蛍光強度の増大が見られた。LB膜の蛍光応答にも膜の化学構造の効果がみられ膨張膜ほど応答しやすいこと、ヨウ素イオンは消光的に作用すること、高分子の構造により同一イオンに対しても応答性がことなること、などが見いだされた。以上の実験結果は、蛍光変化を支配する様々な要因によって蛍光膜電位膜変化だけでないことを示すとともに、高分子との組み合わせをかえることで多チャンネル型センサーの設計が可能であることを意味している。

本研究は、センシングの対象とする分子やイオンとの相互作用を膜中に包埋した蛍光プローブの蛍光強度変化として検出し、蛍光応答のパターン認識を行うことで定量分析を行おうとするものである。すでに年度の研究で、種々の無機イオンを蛍光強度変化のパターン認識によって識別する多チャンネル型オプティカルセンサーの作製を目的として、電位感受性色素を含む二分子膜と、ポリイオンコンプレックス法で作製したLB膜の蛍光応答に対する種々の無機イオン添加効果を検討した。その結果、膜分子の化学構造や添加するイオンの種類によって様々な蛍光応答を示すこと、高分子の構造により同一イオンに対しても応答性がことなること、などが見いだされた。本年度は、センシングの対象を生体分子、とりわけ核酸類ならびに核酸高分子に絞ってセンサー膜の設計を行った。具体的には、インターカレーションによって著しく蛍光強度が変化することが知られているアクリジンオレンジの長鎖誘導体を含む単分子膜とシングルストランドの核酸高分子からなるポリイオンコンプレックスLB膜を作製した。界面におけるハイブリダイゼーションによって引き起こされるインターカレーションによって蛍光強度が増大することを見いだした。
プログラム細胞死に関与する遺伝子群の探索

高等動物の発生過程において特定の細胞集団があらかじめ決められたタイミングで死滅するプログラム細胞死という現象が知られている。この現象はいわゆるアポトーシスという細胞の死に方と共通性が高い。本研究においてはニワトリ胚の肢芽の形態形成時における細胞死に伴って発現量が変化する"細胞死関連遺伝子"を単離するとともに、アポトーシス時に生じる巨大DNA断片の性状を解析した。1. BrdU処理によって指間のアポトーシスが特異的に阻害されるという本実験系の利点を生かして、アポトーシスの前に発現が始まり、指の組織やBrdU処理した胚の指間組織では発現していない遺伝子を遺伝子工学的に取得した。これまでに6種類のアポトーシス関連cDNAクローン候補を得た。塩基配列を決定したところ既知の遺伝子にはこれらと高いホモロジーを有するものはなく、新規遺伝子である可能性が高い。2.また肢芽のアポトーシスにおいて形態的なアポトーシスの変化が現れるよりも早い時期にDNA切断が検出された。そこでこの早期のDNA切断の実体を明らかにするために培養細胞を用いてアポトーシスにおけるDNA切断を解析することにした。すでにアポトーシス時に核の形態変化よりも早期に巨大DNA形成が起きることが知られている。またこのDNA切断(巨大DNA形成)は、DNAラダー形成とは異なり、これまで観察されたすべてのアポトーシスにおいて生じており、この生成機構を探ることは発生過程の細胞死のみならずすべてのアポトーシスの機構を解明することにつながると考えた。まずヒト白血病細胞を温熱処理して生じる巨大DNA断片をゲルから切りだし、末端を遺伝子工学的に修飾した後プラスミッドにつなぎ、巨大DNA断片をクローン化した。共通の塩基配列や繰り返し配列は検出できなかったが、46%のクローンでベントDNA(湾曲DNA)が末端付近に存在することを見いだした。高等動物の形態形成過程において特定の細胞集団があらかじめ決められているかのように死滅する、いわゆるプログラム細胞死という現象が生じることが知られている。この細胞死の解析は、形態形成のメカニズムをあきらかにすることに繋がるのみならず、関連現象であるアポトーシスの分子機構の解明にも示唆を与えるものと考えられる。本研究においては、ニワトリ胚肢芽の形態形成時における細胞死に伴って発現量が変化する“細胞死関連遺伝子"を単離し、これらの遺伝子の塩基配列を決定後、胚での発現部位を解析し、またアポトーシスとの相関を調べる。本年度は、細胞死をおこし始めた指間間充織と、細胞死をおこす一日前の肢芽組織から別個にRNAを抽出し、それらを出発材料としてcDNAサブトラクション(引き算)法を用いて“細胞死関連遺伝子"をクローニングした。得られるRNAが微量であるために、我々があらたに開発したin vitro RNA増幅法を用いてあらかじめ胚から得たRNAを1000倍程度増幅したのち、片方をビチオン標識し定法通りサブトラクションし、細胞死にともなって発現量が増える遺伝子を3種類取得した。それらの発現の上昇はNorthern blot法によって確認された。それらの塩基配列を決定したところ、1つは新規遺伝子であったが、残り2つはそれぞれリボソーム蛋白S6及びS12であった。またBrdU処理によって指間のアポトーシスが特異的に阻害されるという本実験系の利点を生かして、アポトーシスの前に発現が始まり、BrdU処理した胚の指間組織や指では発現していない遺伝子をdifferential display法によって取得する試みを行い、これらの基準にかなう2種類の増幅バンドを確認した。クローニング、シークエンスは来年度実施の予定であるが、細胞死の有無と発現パターンが一致するために真の細胞死遺伝子であることが期待できる。

この細胞死の解析は、形態形成のメカニズムをあきらかにすることに繋がるのみらず、関連現象であるアポトーシスの分子機構の解明にも示唆を与えるものと考えられる。本研究においては、ニワトリ胚肢芽の形態形成時における細胞死に伴って発現量が変化する"細胞死関連遺伝子"を単離し、これらの遺伝子の塩基配列を決定後、胚での発現部位を解析し、またアポトーシスとの相関を調べる。これまでに細胞死をおこし始めた指間間充織と、細胞死をおこす一日前の胚芽組織を出発材料としてcDNAサブトラクション(引き算)法を用いて"細胞死関連遺伝子"をクローニングし、細胞死にともなって発現量が増える遺伝子を3種類取得した。またBrdU処理によって指間のアポトーシスが特異的に阻害されるという本実験系の利点を生かして、アポトーシスの前に発現が始まり、指の組織やBrdU処理した胚の指間組織では発現していない遺伝子をdifferential display法によって取得する試みを行なってきた。本年はこのBrdU処理で発現量の下がる"細胞死関連遺伝子"をdifferential display法によって取得する試みを続行し、更に5種類のアポトーシス関連cDNAの候補を得た。また同じ方法を用いてアポトーシスの進行とともに存在量が低下する(従ってBrdU処理胚の指間では下がっていない)バンドを得た。このバンドに対応する遺伝子の産物は、アポトーシスの抑制に働いている可能性がある。今後これらの候補遺伝子のシークエンスを行い、胚発生での発現パターンの解析を行う予定である。高等動物の発生過程において特定の細胞集団があらかじめ決められたタイミングで死滅するプログラム細胞死という現象が知られている。この現象はいわゆるアポトーシスという細胞の死に方と共通性が高い。これまでにニワトリ胚の肢芽の形態形成時における細胞死に伴って発現量が変化する"細胞死関連′′遺伝子を単離していたが、本年度はそれらの塩基配列を決定するとともに、アポトーシス時に生じる巨大DNA断片の性状を解析した。1. BrdU処理によって指間のアポトーシスが特異的に阻害されるという本実験系の利点を生かして、アポトーシスの前に発現が始まり、指の組織やBrdU処理した胚の指間組織では発現していない、アポトーシス関連cDNAクローン候補をこれまでに6種類得ている。本年度はこれらの塩基配列を決定したところ既知の遺伝子にはこれらと高いホモロジーを有するものはなく、新規遺伝子である可能性が高い。2.また肢芽のアポトーシスにおいて形態的なアポトーシスの変化が現れるよりも早い時期にDNA切断が検出された。そこでこの早期のDNA切断の実体を明らがにするために培養細胞を用いてアポトーシスにおけるDNA切断を解析した。
環境情報とその環境評価への応用に関する基礎班

新しいエネルギー技術の開発などにともなって生ずる環境汚染に関する環境情報をモニターするために組織された化学計測、遠隔・物理計測および情報システムの各研究班(約100名)を統括し、その結果を環境評価に応用するための方法論を検討した。また、最近の環境問題は環境汚染の観点からのみならず、自然環境質、社会経済性などを含めた快適性の観点からも検討することが求められていることに対応して、環境評価の判断基準を再検討し、環境管理計画策定のためのデータの総合化手法とそのための環境管理データベースの考え方を考究した。R50(環境情報)に属する実験研究班の班長と主要研究員、およびこの研究に密接に関連する領域班の委員によって構成される運営グループを組織しR50(環境情報)に属する実験研究班の連絡、調整のための連絡会議、打ち合せを行った。なお、各実験班の研究活動を推進、研究を総括するために昭和62年1月29日,1月30日と合同研究討論会を開き、19件の報告と1件の一般討論・研究評価を行った。いずれの計画班も関連する公募班と密接な連絡をとりながら活溌な研究活動を進めてきた。甘利班を除く全ての計画班は、本年度で研究を終了することになっており、各計画班ごとに研究報告集を刊行することになっている。
新しい吸入麻酔薬デスフルランの気道過敏性亢進作用の機序解明

本研究は,新しい吸入麻酔薬デスフルランの気道過敏性亢進作用を,モルモット喘息モデルを用いて検討した。デスフルランは,摘出モルモット気道平滑筋でセボフルランと同様の弛緩作用を示す反面,生体内では濃度依存性に気道抵抗を上昇させた。この過敏性亢進作用には,一部タキキニン受容体が関与していることが明らかとなった。これらの知見は,気道過敏性が見られる患者の安全性に寄与するところが大である。ホスホジエステラーゼ(PDE)は,サイクリックAMP(cAMP)やサイクリックGMP(cGMP)を代謝する細胞内酵素として重要である。PDE3阻害薬が喘息患者で,あるいはモルモットでの抗原誘発性気道収縮に対して有効に作用することが報告されている。今回の研究では,PDE3阻害薬オルプリノンと吸入麻酔薬セボフルランとの相互作用を観察し,臨床応用の可能性について検討した。雄のHartleyモルモットを使用した。喘息モデルは異種蛋白オバラミンによって作製した。オバラミンを腹腔内投与し,さらに2週間後にオバラミンを吸入させた。コントロール群には生理食塩水で同様の操作を行った。ウレタンによって麻酔を行い,気管切開下に入工呼吸器で換気した。右頚静脈に静脈路を確保した。胸腔内圧は食道内に留置したカテーテル圧で代用した。胸腔内圧と気道内圧の測定から肺抵抗とコンプライアンスを測定した。気道過敏性はアセチルコリンの静脈内投与によって確認した。呼気終末濃度が1.0%となるように吸入麻酔薬セボフルランを吸入した。気道抵抗が一定した後,オルプリノン,ミルリノン,テオフィリン,ならびに生理食塩水を静脈内投与し,気道抵抗の変化を観察した。この状態でさらにアセチルコリンを負荷し,コントロール値と比較検討した。アセチルコリンに対する気道抵抗の上昇は,喘息モデルで有意に高かった。肺コンプライアンスは喘息モデルでアセチルコリンを負荷する以前から高かった。結果的に,オルプリノンの併用が最も効果的に気道抵抗を減弱させ,また肺コンプライアンスを増加させた。喘息をもつ患者の麻酔管理として,強力な気道平滑筋弛緩作用をもつセボフルランを利用するのはもちろん,PDE3阻害薬としてはオルプリノンの方がミルリノンよりも優れた相加効果を示す一方,テオフィリンの併用は何ら効果を示さないことが示唆された。昨年度に引き続き,異種蛋白オバラミンに感作させた気道過敏性亢進モデルモルモットを利用して研究を行った。ウレタン麻酔下に気管切開を行い,気道の気流と圧,そして食道内圧を計測することによって,気道抵抗とコンプライアンスを経時的に測定,記録した。今年,本邦でも臨床使用可能となるデスフルランを中心に,今までの吸入麻酔薬ハロタン,イソフルラン,そしてセボフルランのそれらパラメータに与える影響について観察した。アセチルコリンの静脈内投与によって気道抵抗が上昇し,肺コンプライアンスが低下するが,その時にそれぞれの吸入麻酔薬を1 MAC (minimum alveolar concentration)ならびに2MAC曝露した。ハロタンならびにセボフルランは,濃度依存性に気道抵抗の抑制効果を示した。その効果は,セボフルラン〉ハロタンであった。一方,イソフルランとデスフルランは,濃度依存性に気道抵抗を上昇させた。その効果は,デスフルラン>イソフルランであった。デスフルランならびにイソフルランの気道抵抗上昇作用は,カプサイシンの前投与によって効果が減弱した。そのため,デスフルランやイソフルランで認められた気道過敏性の亢進作用は,タキキニン受容体を刺激し,それによって気道収縮作用をもつ物質の放出が促進されたためと考えられる。現行の吸入麻酔薬の中では最も血液や脂肪に溶けにくい,つまりは麻酔の調整や覚醒が行いやすいデスフルランを臨床応用する上で,気道過敏性が亢進した喫煙者や慢性閉塞性肺疾患患者における安全性の向上のため,本研究でその作用機序を明らかにした点は,当該分野の研究発展に寄与するところ大であると考える。ロリプラムは、ホスホジエステラーゼIV(PDE4)に対して選択的な阻害作用を示すことが知られている。我々は、すでにPDE3阻害薬が喘息患者で,あるいはモルモットでの抗原誘発性気道収縮に対して有効に作用することが報告した。今回の研究では,PDE4阻害薬ロリプラムと吸入麻酔薬セボフルランとの相互作用を観察し,臨床応用の可能性について検討した。雄の5週Hartleyモルモットを使用した。オバラミンを腹腔内投与し,さらに10日後にオバラミンを吸入させた。

胸腔内圧と気道内圧の測定から肺抵抗とコンプライアンスを測定した。気道過敏性はアセチルコリンの静脈内投与によって確認した。呼気終末濃度が2.0%となるように吸入麻酔薬セボフルランを吸入した。気道抵抗が一定した後,ロリプラム並びにセボフルランを投与し,気道抵抗の変化を観察した。この状態でさらにアセチルコリンを負荷し,コントロール値と比較検討した。アセチルコリンに対する気道抵抗の上昇は,喘息モデルで有意に高かった。肺コンプライアンスは喘息モデルでアセチルコリンを負荷する以前から高かった。結果的に,ロリプラムと吸入麻酔薬の併用が最も効果的に気道抵抗を減弱させ,また肺コンプライアンスを増加させた。喘息をもつ患者の麻酔管理として,強力な気道平滑筋弛緩作用をもつセボフルランを利用するのはもちろん,PDE4阻害薬としてロリプラムの使用は相互作用が期待されるが、その容量依存性の効果は強くないことが示唆された。
新規水溶性リン原料の開発およびリン酸塩機能材料の高機能化

(抄録なし)本年度は、水溶性リン前駆体の調製と構造解析、および、得られた水溶性リン前駆体の有用性を示すためにEuをドープしたKSrPO_4蛍光体の合成を実施した。その結果、ほかの塩と沈殿を形成しない安定かつ水溶性のリン化合物が、リン酸とエチレングリコール、ヘプタンの混合溶液の還流により得られることが明らかとなった。^<31>P{^1H}NMR測定の結果、得られたリン化合物はエチレングリコールーリン酸オリゴマーから構成されており、その反応率は還流条件に依存していることを明らかにした。長時間もしくは高温の還流では、エチレングリコール間での縮合による不溶性の副生成物が生成することから、安定な水溶性リン原料の作製条件を、393K、24時間とし、このときのリン酸のリン酸オリゴマーへの変換率は55%であった。調製したリン原料またはリン酸を用いた錯体重合法により、KSr_<0.97>PO_4:Eu_<0.03>の合成を行った。リン酸を原料に用いたときには、合成途中に不要な沈殿が生じ、結果として、不純物相の生成が確認された。一方、調製したリン酸前駆体を用いた場合は、合成途中で沈殿形成は見られず、目的物質を単相で得ることができた。固相法により合成した試料も目的物質が単相で得られたが、これらの試料の中で、リン酸オリゴマーを用いて作製した試料が最も高い発光強度を示した。これはEuが試料中に均一に分散していることや粒度分布が狭いことに由来するもので有ることが、各種測定により示唆されている。以上より、従来原料よりも安定なリン原料を開発することにより、より高機能な材料が合成できることを明らかにした。本年度の第一目標は、新しい水溶性リン原料を開発することであった。種々のアルコール類とリン酸の反応による安定な水溶性化合物の創成を目指し、エチレングリコールを用いることで安定なリン原料が得られることを明らかにした。また、得られたリン前駆体を用いて、構成元素が均一に分散した蛍光体が合成可能であり、その材料が高い機能を発揮することも見出したことから、おおむね研究は順調に進展しているということができる。本年度開発した方法により得られるリン前駆体は、水溶性かつほかの塩とも沈殿を形成しないことから、当初の目的を達成しているといえる。一方で得られた前駆体中には未反応のリン酸が45%含まれており、このリン酸をすべて水溶性オリゴマーに変換することができれば、より安定なリン原料になると考えられることから、より反応率を高くできるプロセスを構築する。また、調製したリン原料の有用性を一種の化合物でのみしか実施していないことから、その汎用性を示すために、多様な化合物の合成を試みる。(抄録なし)
新規アジリジン合成法を利用したマイトマイシンCの全合成研究

アジリジン誘導体は、高度に歪んだ3員環構造のため反応性に富み、有用な生理活性含窒素化合物の重要な合成中間体である。我々は近年、(1)グアニジニウム塩由来のイリドが芳香族アルデヒドと反応してアジリジンを与える、(2)芳香族アルデヒドは複素環型化合物にまで拡大できる、そして(3)キラルグアニジニウム塩を用いれば不斉合成にも応用可能であることを発見した。本研究の目的は、この新規不斉アジリジン合成を7-オキシ-6-メチルインドール-2-カルボキシアルデヒドを用いて行い、高いエナンチオ選択性で得られることが期待される3-(2-インドリル)アジリジン-2-カルボキシレートから、マイトマイシンの基本骨格である3環性マイトセン骨格を構築後、さらに化学修飾を加えることで、坑腫瘍活性マイトマイシンCを不斉全合成しようとするものである。本年度は改めて、生成したトランス-アジリシン体からシス体への異性化反応を経て、イントール1位とエステル残基を利用した閉環反応にてマイトマイシンCの基本骨格である4環性のマイトセン骨格の構築を再検討した。種々インドール窒素上の保護基を変え異性化反応を試みたところ、N-トシル体で異性化を認めた。しかし続く閉環には成功しなかった。別途、アジリジン合成のアルデヒド体として修飾化したインドール-2-カルボキシアルデヒドを用いて検討したが、目的とするアジリジン体の合成には成功しなかった。このように、期待した骨格形成は達成出来なかったが、トランス体からシス体への異性化反応が進行することを認めたことより、当該研究室では今後マイトマイシンCの全合成に向けさらに検討しているところである。本研究の目的は、この新規不斉アジリジン合成を7-オキシ-6-メチルインドール-2-カルボキシアルデヒドを用いて行い、高いエナンチオ選択性で得られることが期待される3-(2-インドリル)アジリジン-2-カルボキシレートから、マイトマイシンの基本骨格である3環性マイトセン骨格を構築後、さらに化学修飾を加えることで、抗腫瘍活性マイトマイシンCを不斉全合成しようとするものである。本年度は、マイトセン骨格を構築するための反応条件を検討するため、まずアキラル体の3-(2-インドリル)アジリジンの合成を行なった。本反応ではその骨格構築に不都合なトランスアジリジンが優先して生成する。そこで、トランス体からシス体への異性化反応を試みた。その結果、開環-再閉環により異性化の目的を達成した。本年度は、昨年度モデル化合物を用いて検討したトランス-アジリジン体からシス体への異性化反応を鍵中間体に応用し、シス-アジリジンとした後、インドール1位とエステル残基を利用した閉環反応にてマイトマイシンCの基本骨格である4環性のマイトセン骨格の構築を試みた。種々反応を試みたが、期待した結果は得られなかった。そこで戦略を変更し、トランス-アジリジン体のアジリジン環を酸素求核剤にて開環させた後、インドール窒素によるエステル残基への求核攻撃にて閉環させ、まず3環性ピロロインドール骨格を形成させた後、アジリジン環を再構築するという別途ルートについてもアプローチすることにした。現在この後者のルートを、モデル化合物を用いて検討している。また、前者の戦略についても、本計画の根本をなすものであり、新たな条件にてさらに反応を試みている。

本研究の目的は、この新規不斉アジリジン合成を7-オキシ-6-メチルインドール-2-カルボキシアルデヒドを用いて行い、高いエナンチオ選択性で得られることが期待される3-(2-インドリル)アジリジン-2-カルボキシレートから、マイトマイシンの基本骨格である3環性マイトセン骨格を構築後、さらに化学修飾を加えることで、坑腫瘍活性マイトマイシンCを不斉全合成しようとするものである。本年度は改めて、生成したトランス-アジリシン体からシス体への異性化反応を経て、イントール1位とエステル残基を利用した閉環反応にてマイトマイシンCの基本骨格である4環性のマイトセン骨格の構築を再検討した。種々インドール窒素上の保護基を変え異性化反応を試みたところ、N-トシル体で異性化を認めた。しかし続く閉環には成功しなかった。別途、アジリジン合成のアルデヒド体として修飾化したインドール-2-カルボキシアルデヒドを用いて検討したが、目的とするアジリジン体の合成には成功しなかった。このように、期待した骨格形成は達成出来なかったが、トランス体からシス体への異性化反応が進行することを認めたことより、当該研究室では今後マイトマイシンCの全合成に向けさらに検討しているところである。
日本の車づくりが、車の「つながり」革新による高利便性進展下において生き残れる戦略

スマートフォンの業界標準がGoogleとAppleの手にある今日、スマートフォンと自動車のシームレスな接続とは、日本の産業競争力につながる問題でもある、との問題意識から現状分析を行った。第1に、特許申請という尺度でみると、国内ICT・自動車企業のカーナビゲーション関連技術開発は一段落したとみられる状況であることが示唆された。なお、この動きと同時期に、海外企業の保有特許の引用が増加傾向にあることがわかる。第2に、特許申請件数の多寡(これは研究開発能力と等値ではない)と、カーナビ分野における重要技術の保有の多寡(これは特許被引用度と等値ではない)は、必ずしも合致しないことが示された。各社の技術開発動向を把握する指標として、各社の申請特許を抽出した。抽出は特許分類コードに基づき、いかなる分類の特許が、どの程度多く出願されたか体系的に分類した。この結果、各社が、どの時期に、どの分類の特許を出願しており、それは時系列的にどのような変遷を遂げているか明らかとした。これは、各社の時系列的な技術開発動向のみならず、環境の判定、経営戦略をも指し示す指標と言える。これまでの分析の結果、各社の特許出願状況には時系列的にみてターニングポイントがいくつか存在することが明らかとなった。これは、当該業種全体に関わるものもあり、企業固有となる特徴も含まれていた。そこで、このターニングポイントの背景とはいかなるものかという疑問点が生じてくる。特許出願状況は、各社の技術開発動向、環境把握、経営戦略などを指し示すものであるから、特許出願のターニングポイントとは、これらのターニングポイントを指し示すものと捉えることができる。本研究は、(1)特許出願状況をもとに当該業界ならびに業界内各社の技術開発状況と経営戦略を把握し、さらには、経営戦略と技術開発に影響を及ぼすとみられる環境等の要因を探るという手法にて、技術革新の転換点にあり、競争激化および競争の性質の変異の渦中にある業界を概観したという点、(2)技術面や、競争状況の面で転換点を迎える他業種の分析にも応用の余地があるという点で重要な意義があろう。各社の特許分析を行った結果、時系列的に見た特許出願状況の変遷には、重要な転換点が見出された。各社の特許出願状況は、各社の技術開発の動向を示しており、その背後には各社の経営戦略が存在する。そして、各社の経営戦略は、経済状況・マーケットの状況、競合他社の状況をはじめ環境要因が影響する。各社の技術開発の動向において重要な転換点が存在することは、すなわち、各社の経営戦略か、あるいは全体的な経済状況・市場状況、競合他社の動向に重要な変化があったことを意味している。このうち、これまでの研究では、個別企業の特許申請状況から個別企業の動向を把握するに至った。これにより、今後の研究の方向性はこれまで同様継続可能であり、これまでのところ進捗状況は支障ないと考えられる。情報機器用OSは、乱立淘汰の時代を経て、12種類に集約された。主導権はハードメーカーから、OS開発者へと移行した。Microsoft,Google,Appleをはじめ、国内各社・海外各社のシェア、競争力、影響力は変化し、業界再編につながるなど情報通信業界の勢力地図に大きな変化が生じた。現在、自動車の「つながる化」にかかわり、類似の懸念が生じている。すなわち、自動車のIT化により、自動車業界においても、これまで国内・海外の情報通信業界でみられたような勢力変化が生じるのではないかという懸念である。本研究では、自動車の「つながる化」にかかわるデバイスとしてカーナビゲーションに着目した。カーナビゲーションに関わる社として自動車・ICT各社に着目し、戦略・行動の時系列的変化を、特許情報データベースを用いて分析することとした。これにより分析対象の各社は、どの時点で、どのような技術を重視していたかが明らかになる。具体的には、第1に、カーナビゲーションに関する各社の研究開発能力を明らかとするために、特許出願件数の推移を分析した。第2に、各社の研究開発の重点領域を明らかとするために、出願特許を分野別に分類し集計した。第3に、カーナビゲーション分野の研究開発において重要な影響力をもつプレーヤーを明らかとするため、特許情報の引用ネットワークにより分析した。特許分析の結果、本研究により、第1に、特許申請という尺度でみると、国内各社におけるカーナビゲーション関連技術開発は一段落したとみられる状況であることが示唆された。なお、この動きと同時期に、海外企業の保有特許の引用が増加傾向にあることがわかった。これまでの研究で、各社の特許申請状況には、時系列的に見て重要な転換点が存在することが示された。

特許申請状況は各社の技術開発動向を示しており、各社の技術開発動向は、各社の経営戦略を受けて方向性が定められる。そして、各社の経営戦略は各社ならびに業界に共通する市場状況、競合状況により規定される。これまでの研究の結果、各社の特許申請状況に時系列的にみたターニングポイントの存在が示されたことから、この背景として、各社の経営戦略の変化、ひいては市場状況、競合状況等環境要因の変化が存在した可能性がある。特許出願状況のターニングポイントが生じた時期、各社および当該業界の外部環境はいかような状況であったか、今後考察を行うことを今後の研究予定としている。経営管理研究会開催地が当初予定から変更のため、旅費に変更が生じた。今年度、研究メンバーの所属機関に異動が生じており、研究会開催地および会場手配業務に変更が発生する見込みである。
伝統的社会における二重経済の人類学的研究

二重経済に関する従来の研究は,経済学の分野では伝統部門と近代部門を想定して,貨幣経済の浸透と成長がどのように達成されるのかという問題や,投資の受容と有効性,伝統部門における消費財の需要の限界性と技術革新の効果といった問題が中心的にあつかわれてきた。社会学の分野では,伝統部門の儀礼的交換制度と資本主義的経済の適合性が問題とされてきた。いずれも,伝統部門が近代部門に一方的に組み込まれると想定されているのが共通していた。しかし,本研究では,二重経済を特定の地方経済と関連づけて複合的構造を描きだし,他の社会との構造的比較をこころみた。アフリカのピグミー系狩猟民に関しては,市川が,地域経済における市場経済と生業経済の結節に焦点をしぼり,社会と生業資源の持続性のあり方を明らかにし,寺嶋は,そのような持続性を維持しうるピグミーたちの世界観と社会原理を解析した。牛島は,フィリピン島嶼部の沿岸漁業活動,土器や刃物の制作とその流通を社会交換論と地方経済論の視点から分析した。関根は,インドにおける経済自由化を指向する国家的な開発指向と国民統合の問題を,ヒンドゥー・ナショナリズムの動態に着目して解読を試みた。その結果,伝統的部門は,一方的に外来の近代部門に従属して吸収されるということよりも,むしろ両者の相互補完的な展開だけでなく,前者の保守的体制のなかに選択的に後者が組み込まれるということ,二重経済を維持している共存原理の実効性と多様性が明らかされたこと,そしてグローバルな新秩序論や世界システム論に代表される政治的,経済的な一元論の虚構性が明確にされた。このような新たな知見を軸にして,二重経済の維持機構とその社会的意味,ならびに伝統部門と近代部門の相補的な展開の構造をあきらかにすることが,将来的にも重要である。本研究の目的は、二重経済を特定の地方経済と関連づけて複合的構造を描き出し、他の社会と構造的比較をし、二重経済の維持機構とその社会的な意味、ならびに伝統的部門と近代的部門の相補的発展の構造を明らかにすることにある。その目的を達成するために、本年度は、遊牧圏を中心に研究会をおこなって問題点を整理した。遊牧的地域経済に見られる二重経済:レンディーレやガブラの地方経済は、世界的な商品連環に組み込まれており、その内部は、自給的な生業遊牧民、商業と遊牧を組み合わせた在地商人、田舎町と都市を仲介する大規模商人によって支えられている。この地域では、ウシの市場での需要が高いので、ガブラやレンディーレのようなラクダ遊牧民は不利な立場に置かれている。しかし、ラクダ遊牧民は、伝統的な畜友関係や家畜問の固定交換レートによって、いったんラクダをウシに交換し、このウシを市場で売却して市場価格の不利益をカバーする。さらに、旱魃の深刻化は家畜の商品価値を招き、しかも交易場所へのその供給も途絶えるために、在地商人の取引の機会が脅かされる。この窮状に対して、在地商人は特定の集団との結びつきを強め、信用取引によって販路を確保する動きを強める。こうして二重経済が伝統的な社会関係と物々交換原理によって、維持されていることが明らかにされた。また、このような伝統的な適応手段は現在でも有効性をもち、それゆえに、市場価値の低いラクダの遊牧民であっても、市場経済化の国策に対して、柔軟に対応できるのである。

この事実は、民族間の共存原理が強靭であることを示唆しており、ひいては、地域社会の市場経済論的な分析が表層的で実態を無視したものであり、むしろ地域の伝統性を再評価した分析の必要性を示唆する。本研究の目的は、二重経済を特定の地方経済と関連づけて複合的構造を描き出し、他の社会と構造的比較をし、二重経済の維持機構とその社会的な意味、ならびに伝統的部門と近代的部門の相補的発展の構造を明らかにすることにある。その目的を達成するために、本年度は、インドのハリジャン社会とフィリピンのビサヤ地域の商品流通を中心に研究会をおこない、問題点を整理した。インドのハリジャン社会は、経済自由化の趨勢のなかで不安定な日雇い労働へと追いやられて、伝統的な義恩関係(ジャジマ-ニ関係)に埋め込まれた経済行為が脆弱化しているようにみえる。しかし、外部経済への依存や政府補助金の融資による資金調達が、伝統的な社会的関係網を基礎にした派閥関係を再活性化させるという逆説的な現象も顕在化している。これは、資本主義的な経済のグローバル化がかならずしも地域経済の伝統部門を破壊するという図式が単純には成り立たないことを示唆するものである。フィリピンのビサヤ地域には、干物製造、素土器生産、鍛冶業などが家内生産されている。この様式は、小資本で着手でき、伝統技術にたよりつつ、多くの者に雇用の機会を与えている。しかし、いずれも運転資金を仲買商人に依存しており、しかも市場セクターから生産セクターへの資金の流れが二者関係に基礎づけられた取引関係網によってコントロールされている。この意味で、ビサヤ地域の商品生産は市場によって統御されているタイプであるといえる。本研究の目的は、二重経済を特定の地方経済と関連づけて複合的構造を析出し、その構造を異なる地方経済と比較して二重経済の維持機構とその社会的な意味、ならびに伝統的部門と近代的部門の相補的展開のメカニズムを明らかにすることにある。その目的を達成するために、本年度は、フィリピンのレイテ島における鍛冶師の商取引の問題、アフリカのイフェピグミーとムブティピグミーの地域社会における市場経済と生業経済の接合の問題が主として研究された。牛島は、レイテ島のカリガラ地方における鍛冶製品の生産と流通網を研究した。ここでは、鍛冶の原料調達、生産、販売などに着目して、鍛冶業に関わる人間関係が分析された。このような人間関係は、鍛冶生産の方式、資本提供者、仲買商人、取引場所などを基準として分析された。この結果、鍛冶業の人間関係は固定化されず、鍛冶製品の需給や地縁などの状況に応じて選択される、という結論が得られた。市川は、ムブティと農耕民の安定的な物々交換に基づく地域経済によって、投機的で変動の激しい市場経済の外圧から地域の生態系と住民の生活が安定的に守られていると結論づけた。寺島も、イフェピグミーの社会生活を律している徹底した平等原理と自然調和的な自然観によって、即時利得系に基礎づけられた資源利用が維持されている、と結論づけた。ピグミーと農耕民の社会的、経済的な共生関係に基礎づけられた地域社会における二重経済は、外圧的な市場経済に対するバッファー効果を果たす一方で、持続的資源利用に基礎づけられた社会における徹底した平等原理という生活原理のあらわれである考えられた。