hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
血管由来の細胞外因子による神経幹細胞の制御

次に、nestin-Cre(ほぼ全ての神経幹細胞と神経前駆細胞)とSox2-Cre(ほぼ全ての神経幹細胞と神経前駆細胞)を用いた場合でも、側脳室の拡張はレスキューされた。また、血管系としてTie2-Cre(血管内皮細胞)とSM22-Cre(ペリサイト)を用いた場合でも側脳室の拡張がレスキューされた。結論として、側脳室下帯に存在する神経ニッチ領域にTsukushiタンパク質が存在することで、側脳室の拡張はレスキューされ、細胞増殖や細胞死も野生型と同様になったことから、正常な脳の発生にはTsukushiが必須であることが示唆された。昨年度までの結果から、側脳室下帯に存在する神経ニッチ領域にTsukushiタンパク質が存在することで、Tsukushi KOマウスが示す側脳室の拡張はレスキューされ、細胞増殖や細胞死も野生型と同様になることが明らかになった。これらの結果は、正常な脳の発生には上衣細胞や周皮細胞から産生されるTsukushiタンパク質の存在が必須であることを示唆するものである。26年度は、Tsukushiタンパク質を神経系または血管系特異的なマウス(Cre-loxP)を用いて欠失させた場合、側脳室の拡張が誘導されるか検討を行った。まず、血管周皮細胞特異的なSM-22-Creマウスを用いた場合には、側脳室の拡張が誘導されたが、血管内皮細胞特異的なTie2-Creマウスを用いた場合では誘導されなかった。次に、神経系で欠失させるCreマウスとしてnestin-Cre(ほぼ全ての神経幹細胞と神経前駆細胞)とSox2-Cre(ほぼ全ての神経幹細胞と神経前駆細胞)を用いたが、本来Tsukushiが発現していない領域であることから、側脳室の拡張は誘導されなかった。現在、アメリカのHoltzman教授のグループからTsukushiが発現する上衣細胞特異的なFOXJ1-Creマウスを入手済みである。今後、上衣細胞特異的にTsukushi遺伝子を欠失させることにより側脳室の拡張が誘導されるかを検討し、最終的には神経ニッチを取り囲む上衣細胞や周皮細胞に発現するTsukushiが、脳神経幹細胞や前駆細胞の制御を行うことを示す"Surround Support Model"の確立を目指す。私たちは、分泌型タンパク質Tsukushiの機能解析を行ってきた。今までの結果から、Tsukushiは細胞外領域において、シグナル伝達経路間の情報を仲介する因子として機能することが明らかになっている。2011年には、Tsukushiが動物種を超えて網膜幹・前駆細胞が局在する領域に発現すること、Wnt受容体であるFrizzled4に直接結合すること、そして全く新しいタイプのWntシグナル阻害因子として網膜幹・前駆細胞の増殖制御に関与していることをPNAS誌に報告した。平成24年度の本プロジェクトでは、Tsukushiがマウス成体脳において神経幹細胞が局在する側脳室下帯や海馬の歯状回に強く発現していることに注目して研究を進めた。まず、Tsukushi KOマウスでは、これら神経幹細胞が局在する側脳室下帯領域における脳神経幹細胞(B細胞)や神経前駆細胞(C細胞)の増殖が野生型マウスと比べて亢進していた。また、上衣細胞から分泌されるTsukushiタンパクは、脳神経幹細胞から伸びている神経突起の先端部に発現する受容体型タンパクVCAM1に結合することも明らかになった。
リチウム電池用カソード材料酸化物の熱力学

エネルギー密度の高い二次電池として現在注目されているリチウム電池の正極にはLiCoO_2が用いられている。LiCoO_2正極は希少金属であるCoを用いているため,より安価な正極材料としてMn,Fe系が現在,研究開発されている。しかし,これらの系の化合物の熱力学的な安定性についての報告はほとんどない。本研究はLi-遷移金属-O系化合物中のLi活量を電気化学的に測定し,そこから化合物のGibbsエネルギーを決定することを目的とし,以下の結果を得た。2.約600K以下の低温で起電力の温度依存が逆転するという現象が全ての系で観測された。この現象の理由を明らかにするためインピーダンス測定を行った。その結果,約600K以下の温度で周波数20kHzにおいて電池のインピーダンスは数10kΩの高い値であった。この結果より,低温の起電力の異常は電気化学セルのインピーダンスの上昇に伴い,電極における平衡が達成されなかったために引き起こされたと結論した。この結果はLi-遷移金属-O系化合物中のLiの拡散が遅いことを示唆している。本研究は電気化学測定によりLi-遷移金属-O系化合物のGibbsエネルギーを決定し相平衡関係を明らかにすることを目的としている。そのために,Au,O_2,試料|Liイオン伝導性ガラス|Li_2CO_3,CO_2,O_2,Auなる電気化学セルを構成し試料のLi活量を測定する。上記セルにより,以前LiCoO_2のGibbsエネルギーを求めたが,再度実験してみるとセルの微妙な構成の違いにより起電力が異なることが明らかになった。そこで本年度は,LiCoO_2-Co_3O_4の平衡Li活量測定を行い,起電力の試料極あるいは基準極側の酸素・二酸化炭素分圧依存性などから,本方法を完全に確立することに重点をおいた。本電気化学セルのような二雰囲気型のセルを構成する際には電解質とシール剤(本研究ではAgリング)を有機系接着剤で仮止めし,電気炉に設置後昇温し,接着剤を焼失させる操作を通常行う。このときの接着剤の有無が,起電力の再現性を決定していた。すなわち,有機系接着剤は炭素を含み,この炭素は二酸化炭素として焼失する。このとき発生する二酸化炭素によって試料極側でLi_2CO_3が生成することが,起電力の再現性が得られない原因であったと考えられる。接着剤を用いずにセルを組み起電力測定を行うことで,別個に組んだセルであっても±3mVの再現性を得られるようになった。得られた起電力からLiCoO_2の標準生成自由エネルギーとしてΔ_fG°(LiCoO_2)/kJmol^<-1>=-681+0.220T(T=673823K)を決定した。この確立した実験手法を用い,現在,Li-Mn-O系(LiMn_2O_4-Mn_2O_3)の測定を実行している。
骨をモデルとしたヒドロキシアパタイトの結晶成長制御による高靱性複合材料の開発

骨をモデルとした複合材料の合成方法として、水溶性高分子とヒドロキシアパタイトの共沈殿による複合化の方法について検討を進めた。これまでは、ヒドロキシエチルアクリレートなどのアクリル系の高分子や、ポリビニルアルコールなどを用いてきたが、これらは水溶性に優れているが、ヒドロキシアパタイトと複合化させると、複合体の耐水性に問題があることが分かった。例えば、ポリビニルアルコールとヒドロキシアパタイトを複合化させた複合体の成形物は、水に室温でつけると、水を吸収し、崩壊した。そこで、水に浸漬しても機械的強度が保たれるような、複合材料の合成を目的とし、エチレンとポリビニルアルコールとの共重合体であるEVOHを水溶性高分子として用いる検討を行った。EVOHでエチレンを29 mol%含む共重合体を用いた。これは、純粋な水には溶解しないが、水ーアルコール(1:1)には、溶解し均一な溶液を得ることができる。そこで、ここに、リン酸イオンとカルシウムイオンを加え、pHを調整することでEVOHとヒドロキシアパタイトとの複合体を得た。これを加熱加圧成形し、成形体を得ることができた。このようにして得た複合体の成形体は、水に浸漬させてもほとんど水を吸収せず、機械的強度も変化しない性質を示し、耐水性の有機ー無機複合体を得ることに成功した。耐水性の複合材料成形体は、日常の汎用機械材料や、骨や歯の代替材料として応用する場合に有用な特性であり、今回の研究で、その方針を示すことができた。エチレンービニルアルコール共重合体であるEVOHとヒドロキシアパタイト(HAP)との共沈殿による複合化を、EVOH-HAPの重量比が70:30, 50:50, 30:70になるように仕込み比を調整し行ったところ、ほぼ仕込み比と同じ重量比の複合体が81-92%の収率で得られることが分かった。この結果から、EVOHとHAPがほぼ定量的に共沈殿を起こすこと、これは、HAPの結晶核生成がEVOHの表面で起こることを示唆している。HAPが生成していることは、粉末X線回折で確認し、EVOHとHAPとの重量比は、熱重量分析によって確認した。これらの複合体を金型に入れ、120°Cで120 MPaの圧力で一軸加圧成形を行ない、角柱型の試験片を作った。この試験片の3点曲げ試験を行ったところ、曲げ強度は、20ー61 MPaであり、以前に報告したリン酸化ポリビニルアルコールとHAPとの複合体の曲げ強度とほぼ同等のものであった。また、破断時のひずみは、6ー14%であり、脆性破壊をすることも分かった。次に、これらの成形体を室温で24時間水に浸漬させ、吸水率を測定したところ、EVOH-HAP (70:30)は、7%、EVOH-HAP (50:50)は、3%、EVOH-HAP (30:70)は、13%となった。すなわち、EVOH-HAP (50:50)が、最も耐水性に優れた性質を示すことが分かった。また、成形体を水に浸漬後3点曲げ試験を行ったところ、曲げ強度は、EVOH-HAP (70:30)は、24 MPa、EVOH-HAP (50:50)は、56 MPa、EVOH-HAP (30:70)は、2 MPaとなった。EVOH-HAP (50:50)が、浸漬後もほとんど曲げ強度が低下せず、最も耐水性に優れた機械的性質を示すことが分かった。有機-無機の組成比が複合体の耐水性に大きな影響を与えることが分かった。進捗状況で説明したように、耐水性の有機ー無機ハイブリッドの合成に成功した。しかし、有機ー無機の組成比によって耐水性が変化するので、例えば、高弾性率の複合材料が必要であっても、無機成分の量を増やすと耐水性に影響が出るなどの問題点が明らかとなった。今後、より疎水性骨格を有する高分子についても同様な複合化を行って、耐水性の向上を図る。例えば、ポリエチレンテレフタラートに部分的にカルボキシ基を有する水溶性高分子は、主鎖が剛直で疎水的であり、側鎖のカルボキシ基がヒドロキシアパタイト表面と相互作用すれば、耐水性複合材料として、機械的強度にも優れたものが得られる可能性がある。また、近年マイクロプラスチックの問題がマスコミでも取り上げられており、より環境負荷の小さい汎用機械材料が必要であると考えられている。水溶性高分子として、デンプンなどを利用してヒドロキシアパタイトなどと複合化できれば、低環境負荷汎用材料となり得る。デンプンとヒドロキシアパタイトとの複合化に関わるいろいろな問題についても解明していく予定である。これまでに報告してきた有機ー無機複合化法である交互浸漬法を用いて、アクリル系の共重合体を鋳型にしてヒドロキシアパタイトの複合化を行った。交互浸漬法以外にも共沈法による複合化法について新たに検討を行った。鋳型となるポリマーとして、まず、ヒドロキシエチルアクリレート、フォスフォノエチルアクリレート、アクリル酸の共重合を行い、ヒドロキシ基、カルボキシ基、リン酸基をいろいろな割合で含む水溶性高分子を合成した。このポリマーを鋳型として複合体の合成を検討した。さらに、アクリル酸エステルではなく、メタクリル酸エステル、アクリル酸アミドについても共重合体の合成について検討を行った。

得られた複合体粉末については、熱重量分析による有機ー無機成分比の評価、X線回折による無機結晶相の同定などでキャラクタリゼーションを行った。成型方法は、金型一軸成型、冷間等方圧プレス法、温間等方圧プレス法による成形を行った。特に温間等方圧プレス法における温度、圧力、処理時間がどのように機械的強度に反映するかについてアクリル酸ーヒドロキシエチルアクリレート共重合体の系で詳しく検討した。温間等方圧プレス法の温度は、100°C180°Cまで、圧力は、300980MPaの範囲で、処理時間は、3分から30分の範囲で変化させたところ、180°Cのような高温では高分子の分解が一部起こること、処理時間も長くすると、高分子の分解を起こしやすく、5分程度の処理時間で十分に緻密な成型体が得られることなどが分かった。さらに、別の成型法として、水を含む複合体粉末を少し圧力をかけながらゆっくりと水を蒸発させる方法によっても成型体が得られるかどうかを検討した。得られた成型体について3点曲げ試験による機械的強度評価を行った。アクリル酸ーヒドロキシエチルアクリレート共重合体の複合体での成型体で、3点曲げ強度で4565MPaの強度が得られた。アクリル系共重合体を用いてもヒドロキシアパタイトとの複合化、成型、機械的強度の評価ができた。2ーヒドロキシエチルアクリレート、アクリル酸、2ーフォスフォノエチルアクリレートの共重合で得た水溶性ポリマーを用いて、交互浸漬法でヒドロキシアパタイトとの複合体粉末を合成した。これの温間等方圧プレス法による成形体を3点曲げ試験を行った結果は、曲げ強度が4565 MPaの曲げ強さが得られ、これまでの、リン酸化ポリビニルアルコールを鋳型にして合成したヒドロキシアパタイトの複合体に匹敵する曲げ強度を得た。従って、本手法による有機ー無機複合体の合成方法は、汎用性があり、構造の異なる高分子適用できることが分かった。複合化の方法として交互浸漬法は、カルシウムイオンとリン酸イオンを高分子のゲル中に拡散させることでヒドロキシアパタイトの結晶を合成する方法であるが、イオン拡散に長時間要するなど、効率的であるとは言いにくい。そこで、より実用的な複合化方法として、共沈法による複合化についても検討を行った。高分子、カルシウムイオン、リン酸の均一水溶液にアンモニアなどの塩基を加えて複合体粉体を沈殿させる方法と、高分子カルシウムイオン溶液に、リン酸イオンを混合することにより複合体粉体を沈殿させる方法について検討した。いずれの方法によってもX線回折から、ヒドロキシアパタイト相が確認でき、また、有機ー無機の成分比も制御しやすいことも分かった。この複合体粉末についても成型と機械的強度評価を行っていく予定である。複合体粉末の成型方法については、これまで、金型一軸成型、冷間等方圧プレス法、温間等方圧プレス法により緻密な成型体を得てきた。このような熱と圧力を利用した成型以外に、溶媒である水を含む複合体粉末をゆっくりと水を蒸発することで、粒子間の接着を誘導するという、溶解析出型の成型方法についても検討を始めている。骨をモデルとした複合材料の合成方法として、水溶性高分子とヒドロキシアパタイトの共沈殿による複合化の方法について検討を進めた。これまでは、ヒドロキシエチルアクリレートなどのアクリル系の高分子や、ポリビニルアルコールなどを用いてきたが、これらは水溶性に優れているが、ヒドロキシアパタイトと複合化させると、複合体の耐水性に問題があることが分かった。
DNA細胞内移入法によるホルモン産生細胞の作製と細胞移植の研究

従来より当教室にて継代培養してきた、ヒトPTH産生DNAをtransferしたマウス線維芽細胞株を用いて実験を継続した。前年度に行なったCa濃度変下、P濃度変下でのPTH産生能の検討に加えて、本年度はVitamin D投与下、ステロイドホルモン投与下での培養液中のPTHを、CーPTH、NーPTH、MーPTH、intactーPTHに分けて検討したが、いずれもPTHの産生を認めなかった。DNA transferに際り繰り込んだZnの濃度負荷には反応してホルモンを産生することより、本細胞株にはCa,P,VitaminーD,ステロイドに対するreceptorが無いものと考えられる。臨床応用により近ずけるために、現在DNA読取りの発現をCaにかえる系を実験中である。PTH産生細胞の抗原性を調べるために同細胞をMMC処理し、stimulatorとして用いるMLC assayをおこなった結果、本細胞株には抗原性が少ないことが判明した。CTL assayについても検討中である。ILー2 dependent細胞株や胎児肝細胞株へのDNAの移入も実験中である。in vivoの実験として上皮小体切除マウスへの移入を行なったが、マウス血清よりのヒトPTHの検出は認められなかった。しかしながら、マウスの腎皮膜下に移植した細胞の存在は、組織免疫化学反応から確認されており、又その細胞は再度培養系に戻した場合、Znの刺激によりホルモンを産生する。以上より本細胞は十分に生体内に生着し、条件さえ整えばホルモンを産生しうるとの結果を得た。今後はalloの移植系への応用を試みる予定である。ヒトPTH産生DNAをネオマイシン耐性Vector plasmidに組み込み、これらを大腸菌で増殖させ、大量のplasmidを製成するとともに、マウスの線維芽細胞株にTransferし継代培養を行ってきた。本年度は同細胞株をZnのイオン存在下、Caイオンの存在下、Pイオンの存在下で培養し、PTH産生能を検討した。Znの存在下では、PTH産生がZnの濃度依存性に増加した。又、これら産生されるPTHは、CーPTHのみならずintact PTHも確認された。しかし、CaイオンやPイオンの存在下においては、いずれの濃度においてもPTHの産生増加は認められなかった。これは、DNA移入の母細胞となった線維芽細胞株にCaイオンに対する受容体が欠如する為なのか否か、今後の検討が必要と考えられた。in vivoの実験系として、上皮小体摘出マウスを作製し腎被膜下にPTH産生細胞の移植を行った。免疫学的拒絶を防ぐために、株細胞と同系のC_3H/Heマウスを使用した。移植一ヶ月後にCーPTHの測定を行ったが、マウス血清中にヒト型のPTHの増加を認めなかった。同時に腎摘出を行い、PTH産生細胞株に発現するβーgalactosidaseに対する組織免疫化学反応を施行した結果、株細胞の腎被膜下での存在を確認した。今後はマウス血清Ca濃度の推移よりPTH産生の有効性の検討をするとともに、腎被膜下の細胞を再度in vitroに取り出し、PTH産生の有無を検討する予定である。
身体性を軸とした中国近現代文化史構築のための超領域的研究

研究期間中2004、2006年上海、2004年台湾金門島、2003、2005、2006、2007、2008年北京で、研究者は現地調査を行うとともに、係る資料、書籍の収集と整理を行った。05年度、当初の計画通りに研究者は身体論に関する研究を進めた。研究者は当研究の具体的な身体観を「脳がつくる身体」、イメージする身体に見出した。そのことによって、建国以前、月〓牌広告(カレンダー・ポスター)の「美人画」と、毛沢東時代の「鉄姑娘(鉄の娘)」との大きな隔たりには、当時のジェンダー(歴史的、社会的性差)を象徴的に表れていることが明らかとなった。また現代アートがこうした「集団化した身体観」を突き崩す「等身大の身体」を表出することによって、従来のジェンダーを解消させ、新たな男女のあり方を提出していることが明らかになった。そして中国現代アート作品の示す等身大の身体は、為政者、権力者のマシーン化した身体を収縮させる存在であることも指摘できた。また北京「大山子(798)芸術区」など現代アートの中心地を調査することによって、その理念が、芸術と技術の新しい統合を目指したバウハウスの方向性や、労働者を国家の主人とする毛沢東思想に関係するであろうことも仮定できた。最終年度である2008年度も当該研究計画に従って研究を進めた。北京の798大山子芸術区が、当初の理想を忘れ、バブル経済に巻き込まれ、芸術区というよりは「商業地区」に変容していったことを批判的に報告した。また研究期間中2007年2月に刊行した『中国現代アート』は、新しい章を加えた形で2008年1月韓国語版が出版された。書評が「新京報」(中国)「art in Asia」(韓国)誌などに発表され、今後の国際的な受容が期待される。同書は埼玉大学「研究成果の状況」でS(当該分野において、優秀な水準にある)に選ばれている。今年度は当初の計画通りに身体論に係る資料、書籍の収集と整理を行った。当研究の具体的な身体観を「脳がつくる身体」、イメージする身体と見出した。そのことによって建国以前、月〓牌広告(カレンダー・ポスター)の「美人画」と、毛沢東時代の「鉄姑娘(鉄の娘)」との大きな隔たりが、当時のジェンダー(歴史的、社会的性差)を象徴的に表していることが明らかとなった。ここには政治的な意図や社会的状況などが複雑に入り組んだ形で反映されている。2004年、上海、台湾金門島、2003、2005年北京の調査によって、現代アートがこうした「集団化した身体観」を突き崩す「等身大の身体」を表出することによって、従来のジェンダーを解消させ、新たな男女のあり方を提出していることが明らかになった。また北京「大山子(798)芸術区」など現代アートの中心地を調査することによって、その理念が芸術と技術の新しい統合を目指したバウハウスの方向性や、労働者を国家の主人とする毛沢東思想に関係するであろうことも仮定できた。

その成果は昨年度から共同研究を始めた国立民族学博物館での例会2004・12・18(「中国社会の変革と再構築」代表:韓敏)や名古屋大学大学院国際言語文化研究科2005・01・22(「多元文化と未来社会」)、北海道大学での日本中国学会2005・10・09(「北の都の<幻灯事件>」)などでの口頭発表で披露できた。また論文では2004年の「プロパガンダと中国現代アート」2006年の「変革と保守-ポスト前衛は成り立つか」にまとめた。次年度はさらに資料を収集・整理するとともに成果を単行本で発表する予定である。今年度も研究計画に従って、現代アートを中心に中国現代文化の研究をすすめた。まず4月に北京「第三回大山子国際芸術節」、9月に「第六回上海ビエンナーレ」を詳細に調査した。結果、現在の中国現代アートの大まかな動向を把握することができた。よく言われることではあるが、商業中心の町上海では、政治中心の北京とは全く対照的なことが起こる。上海ではとっくに商品化を終えた政治的アートが、北京ではまだ批判される、という現象だ。中央のお膝元では制約が多い、その分、抵抗か馴致かという問題が浮き彫りにされてくる。上海ではすでに政治的アートの商品化、つまり当局との妥協は済み、あるいはそうした問題の所在を無視して、古典の再構築に力点が置かれていた。邱黯雄(チウ・アンシオン)は「山海経」甲凡(シェン・ファン)は「山水画」展望(ヂャン・ワン)は「仏像彫刻」、「仮山石」、管懐賓(グアン・オハイピン)は「古建築」艾未未(アイ・ウェイウェイ)は「染付磁器」をそれぞれ解体し、再構築させている。こうした作品が目立つことはポスト・モダン思潮と無関係ではあるまい。古代と現代、この二項対立では捉えられないものを思考し、見定めていくことが大切だろう。ビデオ・アートにも大きな収穫があった。陸春生(ルウ・チュンション)や邱黯雄(チウ・アンシオン)の映像の卓越した構成カは今後一層期待されるだろう。これらの傾向は今後どのように展開されていくのか、継続して研究を進めたい。成果は学会での口頭発表、各種雑誌、単行本として発表した。最終年度である2008年度も当該研究計画に従って研究を進めた.2007年9月,2008年3月,2回にわたって北京798大山子芸術区を中心に,酒廠芸術区,草場地芸術東区,東四107号,華果社区今日美術館,通州宋荘など多くの芸術区を調査することができた.中でも798は変容が甚だしい.バブル経済に巻き込まれ,芸術区というよりは「商業地区」に変容していったことを批判的に報告した.また美術評論家温普林による資料展「解放」において,1980年代から90年代にかけての中国パフォーマンス、アートの全容を見ることができた.大型図書『20世紀中国芸術史』『85美術運動』など主要な文献資料も収集することができた.以上昨年度からの調査の成果は『アジア遊学』の「中国現代アートの現状と課題」、『中国年鑑』の「動向・文化・美術」及び『美術手帖』「海外のアートシーンから、北京」に発表した.また2007年7月埼玉大学実行委員会主催・埼玉県立近代美術館後援によってシンポジウム・パフォーマンス「アート・身体・インタラクションII」を開催した.中国の重要なパフォーマンス・アーティスト蒼?と朱冥を招へいすることができた.報告は大学のHPおよび『東方』「中国現代アートを行く」に公表した.論文では『現代中国』「紅い激情」において文革中の視覚表象と現代アートとの関係を明らかにした.また「チャイナ・ビューティー」では建国前の女性像と文革中の女性像をモダン、ガールからアイアン・ガールへと変容したものとして紹介した.ここでは(広東美術館編)
β-ヒドロキシオレフィンとカルボニル化合物の縮合

本研究者は効率的なオレフィン環化反応剤の水銀トリフラートを開発し,様々な合成研究を展開してきた.今回この試薬が触媒として作用する新しい炭素-炭素結合形成反応に遭遇した.オレフィンとカルボニル化合物を縮合させる直接的な手法は特殊なカルボニル化合物にのみ適応できるPrins反応があるだけで,実用的な反応は存在しない.本研究者が今回見いだした反応は,β-ヒドロキシオレフィンが水銀トリフラートによる触媒反応で,オキソニウムカチオンを経由してケトンと縮合する反応で反応機構の点からも新しい反応であると考えられる.本年度はこの新しい発見の適応限界を見極め,生理活性化合物の合成に応用するための基礎を固めの研究を展開した.すなわち,溶媒としてはカチオン安定化能に冨んだニトロメタンが優れており,ルイス酸としてはSn(OTf)2が特に優れていることも明らかになった.ついで,本反応を分子内反応として展開することにより,合成が困難な炭素中員環の合成法に発展させることを計画した.その結果,容易に成形しうるヘミアセタール環を踏み台としてオキソニウムカチオンへの環化反応を実現し,炭素八員環及び九員環を高収率に合成することが出来た.炭素十員環の合成をさらに検討している.本研究者は効率的なオレフィン環化反応剤の水銀トリフラートを開発し,様々な合成研究を展開してきた.今回この試薬が触媒として作用する新しい炭素-炭素結合形成反応に遭遇した.オレフィンとカルボニル化合物を縮合させる直接的な手法は特殊なカルボニル化合物にのみ適応できるPrins反応があるだけで,実用的な反応は存在しない.本研究者が今回見いだした反応は,β-ヒドロキシオレフィンが水銀トリフラートによる触媒反応で,オキソニウムカチオンを経由してケトンと縮合する反応で反応機構の点からも新しい反応であると考えられる.本年度はこの新しい発見の適応限界を見極め,生理活性化合物の合成に応用するための基礎を固めの研究を展開した.すなわち,溶媒としてはカチオン安定化能に冨んだニトロメタンが優れており,ルイス酸としてはSn(OTf)2が特に優れていることも明らかになった.ついで,本反応を分子内反応として展開することにより,合成が困難な炭素中員環の合成法に発展させることを計画した.その結果,容易に成形しうるヘミアセタール環を踏み台としてオキソニウムカチオンへの環化反応を実現し,炭素八員環及び九員環を高収率に合成することが出来た.炭素十員環の合成をさらに検討している.
CX3CR1陽性Tph細胞を標的としたIgG4関連疾患の治療戦略

IgG4関連疾患(IgG4-RD)は原因不明の全身性、慢性炎症性疾患である。我々は、末梢ヘルパーT (Tph)細胞ついて検討を行い、Tph細胞がIgG4-RD患者の末梢血で増加していること、CX3CR1陽性Tph細胞が増加していることを発見した。さらにCX3CR1陽性Tph細胞はGranzyme Aを高発現し細胞傷害能を兼ね備えていた。そこで本研究は、CX3CR1陽性Tph細胞を標的としたIgG4-RDの新規治療法の開発を目指して、CX3CR1陽性Tph細胞のIgG4-RDの病態形成における役割を明らかにし、IgG4-RDの病態解明を進めていきたい。
エージェントベースのモデル分析によるeラーニング協調学習の数理構造の解明

ネットワーク環境を学習基盤とした協調学習(eラーニング協調学習)が高等教育の分野でも注目を集めている.だがその構造的な特性や協調学習環境において創発される学習メカニズムについては,実はまだよく分かっていなかった.われわれはこれらの問題に対し,複雑系科学(Science of Complex System)の領域において自然や社会の非線型現象を解き明かすことに成果をあげている方法論を導入し,自律的な主体(エージェント)からなる仮想環境の中でエージェントベースのシミュレーション分析(Agent-Based Simulation Analysis : ABS分析)を行った.これによって, eラーニング協調学習の学習メカニズムやそれが効果をもたらすための諸条件の解明に挑んだ.その結果,学習者が形成するネットワーク構造の特性はミクロレベル(個々の学習者),マクロレベル(学習者全体)の双方において顕著な影響を与えること,学習者間で形成されるネットワーク構造の特性の違いは協調学習の持続性に影響を与えること, Lotka-Volterra系を応用したモデルを使った分析では,学習者の特性如何によっては協調学習空間にカオス的な状況(ポジティブな学習効果とネガティブな学習効果が各学習者に対してカオス的に発生する状況)やリミットサイクル的な状況(正負の学習効果が完全に周期的に現れる現象)が発生し得ることなどを明らかにした.さらにこれらの理論研究の成果を活用しわれわれは,複雑系ネットワーク理論を使った協調学習における人と言葉のネットワーク構造の可視化を行った.その結果,協調学習における人のネットワーク構造は、リッチクラブ現象やスモールワールド性が観察された。また、このとき交わされる言葉のネットワークにおいても、スモールワールド性が観察された。加えて項目応答理論(IRT)で測定した学生の基礎的なコンピュータ利用能力と合致するように、学習モジュールの「知識度」を可視化するという応用研究も実施した.実用化にはまだ課題があるが、この教材の知識度の可視化は担当教員のセンスと大きく違っているところは無い.ネットワーク環境を学習基盤とした協調学習(eラーニング協調学習)が高等教育の分野でも注目を集めている.だがその構造的な特性や協調学習環境において創発される学習メカニズムについては,実はまだよく分かっていなかった.われわれはこれらの問題に対し,複雑系科学(Science of Complex System)の領域において自然や社会の非線型現象を解き明かすことに成果をあげている方法論を導入し,自律的な主体(エージェント)からなる仮想環境の中でエージェントベースのシミュレーション分析(Agent-Based Simulation Analysis : ABS分析)を行った.これによって, eラーニング協調学習の学習メカニズムやそれが効果をもたらすための諸条件の解明に挑んだ.その結果,学習者が形成するネットワーク構造の特性はミクロレベル(個々の学習者),マクロレベル(学習者全体)の双方において顕著な影響を与えること,学習者間で形成されるネットワーク構造の特性の違いは協調学習の持続性に影響を与えること, Lotka-Volterra系を応用したモデルを使った分析では,学習者の特性如何によっては協調学習空間にカオス的な状況(ポジティブな学習効果とネガティブな学習効果が各学習者に対してカオス的に発生する状況)やリミットサイクル的な状況(正負の学習効果が完全に周期的に現れる現象)が発生し得ることなどを明らかにした.さらにこれらの理論研究の成果を活用しわれわれは,複雑系ネットワーク理論を使った協調学習における人と言葉のネットワーク構造の可視化を行った.その結果,協調学習における人のネットワーク構造は、リッチクラブ現象やスモールワールド性が観察された。加えて項目応答理論(IRT)で測定した学生の基礎的なコンピュータ利用能力と合致するように、学習モジュールの「知識度」を可視化するという応用研究も実施した.実用化にはまだ課題があるが、この教材の知識度の可視化は担当教員のセンスと大きく違っているところは無い.本年度は、複雑ネットワーク科学を応用した実証研究を行うとともに、エージェントベースの基礎モデルを開発しそれによる理論分析を行った。われわれの研究は、教育工学の領域でおそらく初めて複雑ネットワーク(Complex Networks)科学の解析手法を導入した数理的研究として、高く評価された。主な研究成果は次の通りである。1.実際の高等教育で実施された協調学習のデータを解析し、協調学習空間において形成される学習者のコミュニケーションネットワークの構造には、small world、rich club phenomenaなどの特性を見出すことができるとともに、次数相関の点において特異な特徴が存在することを明らかにした。2.協調学習において形成されるコミュニケーションのネットワーク構造が学習効果に対して与える影響を数理的に解析するために、Ising Modelに複雑ネットワーク構造を導入したシミュレーション・プログラムを開発し、数値解析を行った。その結果、学習者のコミュニケーション構造がComplete Graphを示す場合には、学習空間全体のマクロの学習効果は中位レベルの平均値へ収束すること、その一方で、Small World、Scale FreeなどComplex Networksの構造のもとで学習者間の相互作用が行われる場合には、学習効果は上位レベルへと収束すること、などを明らかにした。ネットワーク構造の違いが学習効果の顕著な違いをもたらすことを明らかにした研究は、われわれによるものが最初である。次年度においてはこれらの基礎的な成果をベースとして、エージェント間の相互作用にNetwork Formation Gameなどゲーム的要素を導入したプログラムを開発し、より詳細なシミュレーション分析を行う。また同時に、シミュレーションの数値解析の結果に対し、統計物理学的手法に基づく数理モデルの解析を行う予定である。これらにより、協調学習空間の数理構造の解明にわれわれは桃む。

協調学習の数理的な特性をシミュレーション分析によって明らかにした研究には,統計物理学の方法論を応用したBordangna and albano(2003)などがある.これらの研究で彼らは,1)学習者が相互作用を行なう協調学習は全体としてポジティブ効果を生み出すこと,2)協調学習のダイナミクスには相転移(phase transition)に似た現象を観察することができたこと,そして,3)協調学習の効果は学習者が初期で持つ学習レベル(知識レベル)に対応し異なる時系列的変化を示すことなどを明らかにした.ただし彼らの研究では協調学習空間における学習者のネットワーク構造はまったく考慮されていない.BAモデルではすべての(あるいはグループ内の)学習者は等しく相互作用するように設定されている.このことは複雑ネットワーク科学の観点で見れば,BAモデルで分析されたのは学習者のネットワークが完全グラフ(Complete Graph)のみであるこしとを意味している.そこで本研究では,オリジナルなBAモデルを拡張し,協調学習空間におけるネットワーク構造が学習効果に対して与える影響について分析を行なった.より具体的には,BAモデルに完全グラフ,Small World, Scale-Freeという3つの(学習者間の)ネットワーク構造を導入し,Monte Carlo法によるシミュレーション分析を行なった.その結果,BAモデルでは分析の対象外とされた,ネットワークの構造的な特性が持ち異なった学習効果について明らかにすることができた.さらにわれわれは,これらの成果を活かし,実際の学習環境において学習者のネットワーク構造を可視化するためのプラットフォームの開発にも着手し,国際会議でその成果を発表した.
観光拠点における景観配慮型駐輪環境のあり方に関する研究ー京都市の新たな課題からー

京都市は「世界トップレベルの自転車共存都市」を目指し、自転車環境の整備を進めてきたが「自転車活用推進法」成立を受けた自転車観光の増加に伴い、放置自転車の増加など、市内の観光拠点では新たな駐輪問題が発生している。駐輪分野ではこれまでの大量、集中、長時間対応の駐輪場ではなく、小規模、分散、短時間化への対応も進み、個別敷地の活用による新たなシステムの導入も見られる。京都市の政策「自転車観光のみえる化」との連携により、観光拠点周辺の景観を守り、増加する観光目的の自転車に対応した駐輪環境の整備について、「景観に配慮した駐輪環境のあり方」を明確にし、実践での活用を目指す。
実験的変性神経におけるコネクシン32発現のモノクローナル抗体を用いた解析

本研究は抗コネクシン32抗体(HAM8)を既に我々が作製し報告していること,またある種の末梢性神経疾患(脱髄性疾患)では末梢神経において正常では認められるコネクシン(Cx)32が消失していることが明らかにされ,Cxと疾患との関連性が注目されはじめたことを踏まえ,ラットを実験動物に用い,種々に変性した神経を抗Cx32単クローン性抗体・HAM8を用いて染色し,疾患とCx32の発現状況との関係を明らかにすると同時にヒト末梢神経についても同様に解析することを目的とした.まず最初に正常ラット末梢神経におけるCx32の発現を調べた.その結果,神経は通常の染色方法ではCx32の存在を明らかに出来ないが,我々は染色方法に工夫を加えることにより,HAM8抗原(Cx32)が発現されていることをある程度明らかにした.つまり,神経組織の凍結切片を用いて間接蛍光抗体法で染色すると陽性部位が存在するのは明かであるが,その局在は不明である.一方,神経を細い針先でほぐし,種々の処理後同様に間接蛍抗体法で染色すると陽性部位はランヴィエ絞輪の近位側と遠位側の両髄鞘周辺に比較的限局して強い蛍光が認められた.しかし,これを明かにするには共焦点レーザー顕微鏡を用いて調べる必要があると考えられた.また,末梢神経を間接蛍光抗体染色前にどのような処理を施せば抗原が保たれ,かつHAM8抗体が十分反応し局在が明らかにできるか,今後も検討する予定である.この問(1)放射線照射ラットの坐骨神経,(2)全身性移植片対宿主反応(GVHR)を起こさせたラットの末梢神経,(3)坐骨神経を切断し,ワーラー変性に陥った神経,(4)ラットの坐骨神経を切断し,直後に再縫合した後の縫合部近位端および遠位端の神経,などの試料作製技術の確立.(5)ヒト神経筋疾患(炎症性ニューロパチー,糖尿病性ニューロパチー,遺伝性ニューロパチー,アミロイドーシスなど)患者から腓腹神経などの収拾ができ,備品として購入したフリーザ-や液化窒素凍結保存器に保管している.本研究は抗コネクシン32抗体(HAM8)を既に我々が作製し報告していること,またある種の末梢性神経疾患(脱髄性疾患)では末梢神経において正常では認められるコネクシン(Cx)32が消失していることが明らかにされ,Cxと疾患との関連性が注目されはじめたことを踏まえ,ラットを実験動物に用い,種々に変性した神経を抗Cx32単クローン性抗体・HAM8を用いて染色し,疾患とCx32の発現状況との関係を明らかにすると同時にヒト末梢神経についても同様に解析することを目的とした.まず最初に正常ラット末梢神経におけるCx32の発現を調べた.その結果,神経は通常の染色方法ではCx32の存在を明らかに出来ないが,我々は染色方法に工夫を加えることにより,HAM8抗原(Cx32)が発現されていることをある程度明らかにした.つまり,神経組織の凍結切片を用いて間接蛍光抗体法で染色すると陽性部位が存在するのは明かであるが,その局在は不明である.一方,神経を細い針先でほぐし,種々の処理後同様に間接蛍抗体法で染色すると陽性部位はランヴィエ絞輪の近位側と遠位側の両髄鞘周辺に比較的限局して強い蛍光が認められた.しかし,これを明かにするには共焦点レーザー顕微鏡を用いて調べる必要があると考えられた.また,末梢神経を間接蛍光抗体染色前にどのような処理を施せば抗原が保たれ,かつHAM8抗体が十分反応し局在が明らかにできるか,今後も検討する予定である.この問(1)放射線照射ラットの坐骨神経,(2)全身性移植片対宿主反応(GVHR)を起こさせたラットの末梢神経,(3)坐骨神経を切断し,ワーラー変性に陥った神経,(4)ラットの坐骨神経を切断し,直後に再縫合した後の縫合部近位端および遠位端の神経,などの試料作製技術の確立.(5)ヒト神経筋疾患(炎症性ニューロパチー,糖尿病性ニューロパチー,遺伝性ニューロパチー,アミロイドーシスなど)患者から腓腹神経などの収拾ができ,備品として購入したフリーザ-や液化窒素凍結保存器に保管している.我々はCx32に対する単クローン性抗体(HAM8)を作製し,それを用いて,ラットの種々の臓器などに於けるCx32の発現状況などを既に報告した.正常ラット末梢神経にはCx32が発現されていると報告されているが,現在我々は既報とは異なるDA系ラットを主に使用し,末梢神経におけるHAM8抗原の局在の解析,染色方法の改良を行っている.しかし,組織の固定時間,Triton-X処理時間,染色の反応時間などをいろいろ工夫しているが,未だ決定的な証明になるような最良の条件の同定には至っていない.

一方,ラット変性神経におけるHAM8抗原の局在の解析は,(1)放射線照射ラットの坐骨神経,(2)全身性GVH(Graft-Versus-Host)反応を起こさせたラットの末梢神経,(3)坐骨神経を切断し,ワーラー変性に陥った神経,(4)ラットの坐骨神経を切断し,直後に再縫合した後の縫合部の近位端,遠位端を摘出し,その再生神経,などの動物モデルの確立はできるようになったが,前述のように染色がまだルーチンに行えていないのが現状である.現在ヒトの種々の神経筋疾患患者から腓腹神経を少しづつ得て,平成7年度購入の超低温フリーザ-にストックしつつある.しかし,上記と同じ理由でまだ染色,観察にまでは至っていない.末梢神経の凍結切片作製後,乾燥,メタノール固定,HAM8抗体反応,蛍光物質標識2次抗体反応,蛍光顕微鏡による観察では末梢神経にはCx32を検出出来なかったが,神経を3%ホルマリンで固定した後,厚さ1015μmの凍結切片を作製し,2%Triton-X処理を行ったあとHAM8抗体を反応させ,洗浄後2次抗体であるFITC標識抗マウスIgGを反応させ蛍光顕微鏡下で観察すると,末梢神経で明瞭に陽性領域と陰性領域の区別ができた.しかしそれが神経線維のどこに相当する部分かは同定出来なかった.それで次に切片での観察ではなく、そのままほぐし線維一本一本を遊離させる方法を検討した.末梢神経を細い針先でほぐすのは比較的容易に行えたが,末梢神経にはミエリン鞘があり,ここをHAM8抗体と2次抗体を如何に侵入させ反応させるかが問題となった.そこで我々は今回の実験で主に以下の条件の工夫を行った.(ア)固定液の種類と濃度,(イ)界面活性剤であるTriton-X処理濃度,及び時間.これらは現在も工夫し最良の条件を調べている.(ア)メタノール,エタノールは50%,75%,100%のもので固定した.ホルマリンは1%,3%,10%(純濃度)で固定した.固定時間は20分,1時間,一晩で行った.トリス緩衝液で十分洗浄した後,(イ)0.25%,0.5%,1%,2%Toriton-Xに10分間,あるいは1時間浸漬処理し,トリス緩衝液で十分洗浄した後,HAM8抗体反応後,洗浄,2次抗体反応,洗浄,検鏡,という,種々の組み合わせで行った.標本を吊り上げ,スライドグラスに乗せ,蛍光顕微鏡で観察すると,3%ホルマリンで固定した末梢神経がよく染色されていた.Toriton-Xの濃度は0.5%,1%,2%では大差がなく,浸漬時間も10分間と1時間で差はなかった.所見は末梢神経のランヴィエ絞輪に比較的限局して強い蛍光が認められた.これを共焦点レーザー顕微鏡を用いて調べたが,予想された層状の陽性反応の同定までには至らなかった.現在も解析中である.
新規酸化物薄膜作製法・ミストCVD法の確立、及び、それによる成長膜の特性研究

本研究では、酸化亜鉛(ZnO)半導体のナノレベルでの構造制御を通じて、新しい物性を実現してデバイス応用につなげることを目的として行ったものである。ZnOはさまざまな興味ある物性を持つが、ガラス基板上の透明トランジスタへの応用が一つの重要な課題となっている。そこで本研究では、透明トランジスタの実現上不可欠なn型およびp型の伝導性制御に関して検討した。結果を以下にまとめる。1.ZnOの導電性制御にとってバックグラウンドとなる酸素空孔を抑える必要がある。この観点から成、膜時の酸素分圧が高いことを特徴とするミストCVD法を基本成膜技術として選び、深い準位からの発光が見られないZnO薄膜を得た。2.n型ドーパントとしてGaおよびA1を選びZnO、ZnMgOいずれについても低抵抗薄膜を得た。またバースタインモス効果を観測した。3.ZnOで問題になっているp型ドーピングを試みた。ドーパントにはNを用いた。熱処理に伴う電気特性の変化とSIMS測定結果とを総合して、(i)NとともにHが混入してアクセプタを不活性化している、(ii)500度前後の熱処理によってHが離脱してアクセプタが活性化しp方を示す、(iii)高温熱処理ではNが脱離して欠陥となりn型になる、という結果が得られた。p型化したことはpn接合の形成および電界効果によっても裏づけられた。
多糖誘導体からなる次世代型のクロマト用キラル充填剤の開発

天然の高分子であるセルロース及びアミロースから高い光学分割能を有する3,5-ジメチルフェニルカルバメート誘導体を合成し、その光学分割能を損なうことなくシリカゲルに化学結合させることにより、すぐれた高速液体クロマトグラフィー用のキラル充填剤を開発することを目的として以下の研究を行った。セルロースやアミロースと1,1-ビス(アクリロイロキシメチル)エチルイソシアナートあるいは3-メタクリルプロピルイソシアナートとの反応により、これらの多糖に少量の重合性基を導入し、残りの水酸基は3,5-ジメチルフェニルイソシアナートで処理することによりカルバメート化した。得られた誘導体は、表面にメタクリロイルオキシプロピル基を導入した大孔径シリカゲルに担持し、1,5-ヘキサジエンの存在下でラジカル共重合させることにより固定化した。その結果、多糖の水酸基に対して10%程度の重合性基を導入した誘導体は、光学分割能をほとんど損なうことなく効率よく固定化できることが明らかになった。4,4'-Azobis-4-cyanopentanoyl基あるいは4-methylchlorobenzoyl基をシリカゲル表面に導入し、リビングラジカル重合の手法を利用して上述の多糖誘導体の固定化を試みた。その結果、多糖誘導体はシリカゲル表面に固定化され、固定化量はシリカゲルの表面積に強く依存することが明らかになった。大孔径シリカゲルを用いた場合、固定化量は小さかったが、通常のシリカゲルを使用すると多糖誘導体の固定化量は10%を超え、その光学分割能は上述の充填剤にかなり近いものであった。天然の高分子であるセルロースから高い光学分割能を有する誘導体を合成し、その分割能を低下させることなくシリカゲルに化学結合させることにより耐溶剤性にすぐれた高速液体クロマト用の充填剤の開発することを目的として以下の研究を行った。セルロースの6位の水酸基を保護した後に、2および3位の水酸基を3,5-ジメチルフェニルカルバメート化し、その後6位を水酸基にもどし、さらに重合性基を有するイソシアナート、たとえば3-メタクロイルオキシプロピルイソシアナート、で処理して6位の水酸基の1030%をカルバメート化した。さらに、残存する水酸基は過剰の3,5-ジメチルフェニルカルバメートと反応させて誘導体化した。得られた重合性のセルロース誘導体は、重合性基を有するシリカゲルにコートし、その光学分割能を評価した後に、種々のビニルモノマー、たとえばイソプレン、2,3-ジメチルブタジエン、1,5-ヘキサジエンとシリカゲル上でラジカル共重合させることにより固定化した。固定化の効率は、シリカゲル上の重合性基、セルロースに導入した重合性基の量、ビニルモノマーの種類と量、重合温度などの影響を受け、重合性基およびビニルモノマーの量が多ければ効率よく固定化できたが、その分固定相の光学分割能が低下する傾向が認められた。ビニルモノマーとしては、2,3-ジメチルブタジエンが重合性と取扱やすさの点ですぐれているが、1,5-ヘキサジエンも光学分割能の低下をあまりもたらさずにセルロース誘導体を固定化できることがわかった。また、上述の重合性基を有する多糖誘導体から球状のビーズを作成し、さらにビニルモノマーとのラジカル共重合により架橋させることにより、負荷量の大きな充填剤を調製することに成功した。この充填剤は分取用に用いることができる。
航空重力測定法の開発と実用化-KINEMATIC GPS法の利用

1.船舶によるcm測位実験および海面高/ジオイドの測定本年は、他経費によって3台目のGPS受信機を購入することができたので、同時に3台のGPS受信機を船に設置して、船の3次元測位の試験、および、それから得られる海面高の測定を行った。実験は、平成7年11月13日25日の間に行なった。使用した船は、東大海洋研究所の淡青丸である。GPSアンテナは船の上面の3角形の頂点上におき、剛体としての船の動きが分かるようにした。陸上の基準点は、東京大学海洋研究所と、京都大学防災研究所の2点に設置した。この観測では、紀伊半島の東部と、相模湾での測定に重点を置き、その場所での海面高を決定し、ジオイドを定めた。2.航空機のGPS測位およびジャイロコンパスの試験本年は、本研究の最終年度であるので、初めての航空機の実験に挑戦をした。第1回目は、12月8日より11日まで行ったが、この時は、GPS測位の試験のみとし、ジャイロコンパスは搭載したが、重力計は搭載しなかった。航空機は、双発セスナ402型である。本研究の初めに、「つくば」を試験地域と考えていたが、その後、阪神大震災があったため、阪神地域に多くのGPS基地ができたので、これを利用すべく、調査地域を瀬戸内海とした。飛行基地は八尾飛行場である。12月9日と、10日の2日間にわたり、午前2時間、午後3時間づつ、計4回の飛行を行った。GPSのアンテナは、特に航空機用のものを購入し、プラスチックで出来ているために電波の障害にならない機首の部分に取り付け、良好な結果を得た。舶用のジャイロコンパスは航空機では使えないといわれていたので、これの試験も行った。実験の結果、ジャイロの方位誤差は極めて大きかったので、新たな対策が必要であることが分かった。2.航空機による重力測定平成8年1月25日から27日にかけて行った。船上重力計NIPR-ORI2型をセスナ402型に搭載した。ジャイロコンパスは航空機に合うように調整したものを使用した。結果的には、あまり良くはなかった。今後は、ストラップダウン方式のレーザージャイロを使用すべきだと考えている。重力測定については、現在データを解析中である。問題点としては、高さ方向のGPS測位がどこまでの精度を示すか、航空機の機体の振動が、重力測定にどの程度の悪影響を及ぼすか、などが考えられる。平成5年度の研究計画は、KINEMATIC GPS測位法の開発と、船上重力計を航空機にも適するよう改造を加えることである。平成5年10月にAshtech社のP-12型GPS受信機を1台購入した。本装置は、GPSにしばしば生じるSA(Selective Availability)、AS(Anti-Spoofing)など、米国国防省の側の防衛措置に対する対応ができる装置であって、欠測無く、かつ、プラットフォームの移動による電波のサイクルスリップが極めて少ない装置である。この装置を使って、まず、船の位置の高精度測位を試みた。

船の位置は、単独のGPS測位によって決められているのが普通であるが、この場合の精度は、1050mである。ディファレンシャル測位によって船の位置を決めることは、世界でもほとんど行われていない。今回、購入したGPS装置を東京大学海洋研究所の淡青丸に搭載し、陸上、海洋研究所を基準点として(他機関よりGPS装置を一時借用)、11月22日より、12月1日の期間、太平洋上で実験を行った。その結果、GPSによって船の動揺(±2m程度の振幅で、8秒程度の周期)を綺麗にたどることができ、これから判断すると、分解能±10cmの測位ができていることが分かった。これは画期的なことである。ついで、平成6年2月にも、海洋科学技術センターの「なつしま」に乗船して、動揺の測位試験を行った。さらに、測位の検証のため、たまたま他の研究計画でオーストラリアから日本に搬入されていた海底音響トランスポンダーを使用して、船の音響測位も試み、GPS測位との比較も行った。この結果、GPS測位の方が優れていることが分かった。今後は人工の回転体などを使って、陸上で精度の検証を行う予定である。船上重力計については、センサーの長周期ドリフトを減少させることに成功した。また、新しいフィルターの設計を行った。1.船舶によるcm測位実験2台のGPS受信機を購入したことにともない、平成6年7月20日から25日にかけて、東京大学海洋研究所所属淡青丸を利用し、相模湾およびフィリピン海において干渉方式KINEMATIC GPS測位を行った。基準点は海洋研究所の屋上にもうけ、基線長100300kmの測定を行った。この結果、予期した通り船の水平位置および速度が、それぞれ10cm、5cm/secの分解能で測定できることが分かった。また、3次元測位による高さの測定から海面高度の変化が±50cmの分解能で測定できることが分かった。このことは船上からジオイドを直接的に測ることを可能にするもので、画期的なことである。2.回転板上でのGPS干渉測位半径70cmの回転板を作製し、GPSアンテナを回転させながら干渉測位を行った。回転速度は、5sec10sec/1回転である。干渉測位の基線長を10mから100kmまでかえて測定を行った結果、基線長が10km以下のときには、±2cm(1σ)の精度での測位ができ、10100kmのときには±5cmのバラツキが見られた。また、基線長が長くなると位置の原点のシフトが起こり、2030cmの位置のバイアス誤差が生じる事も分かった。航空重力測定の検定実験地域のデータファイリング茨城県およびその近海を検定地域とするが、この地域について、Ground Truthデータのまとめを行った。データとしては、船上重力データ、陸上重力データ、および人工衛星アルチメトリィ・データである。ファイリング・データの精度は、陸上で1mgal、海上で5mgalである。1.船舶によるcm測位実験および海面高/ジオイドの測定本年は、他経費によって3台目のGPS受信機を購入することができたので、同時に3台のGPS受信機を船に設置して、船の3次元測位の試験、および、それから得られる海面高の測定を行った。実験は、平成7年11月13日25日の間に行なった。