hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
東北・北陸地方の豪雨地帯における雪崩と地すべり発生の要因分析法に関する研究

1.雪崩及び地すべり発生地内において,降雪等主要気象観測を引き続き行った。しかし,台風19号や落雷被害を受け満足すべきデ-タは得られなかった。特に今年度は積雪層の断面観測,雪の物理試験を行い,雪崩発生の雪質や融雪機構についての基礎調査に着手した。なお,雪気象のテレメタリングについては引き続き検討を行う。2.秋田県で現在1,123の雪崩危険箇所の存在が指摘されているが,これのデ-タ収集を行った。次に発生要因8っを抽出し,県南,県北,全県等の地域特性を主成分分析法を用いて行った。その結果,例えば県南では国道13号線沿いと特別豪雪地帯に集中して多く,前者は緩やかな斜面で被害区域が比較的短いが,後者は急斜面で高標高地の雪が平年でも2mを越す雪深い所で発生し易い等の特徴が判明した。3.秋田県内の地すべり箇所(265)についてデ-タ収集を行った。これについても発生要因8っを抽出し,主たる4っの地域を選びその発生要因の特徴を整理した。例えば,十和田八幡平方面のものは標高の高い豪雪地帯に分布し,やや傾斜角が急な温泉余土地帯に発生し易いが,男鹿半島のものは低標高地,海岸段丘の急傾斜地にあり,積雪深にあまり関係なく発生する等の特徴が分析された。4.雪崩危険箇所の資料解析は,山形,秋田,宮城,石川で行った。また,地すべりの資料解析は秋田,福井で行ってきたが,特に今年度は福井で観測装置を整理し,北陸の融雪機構に関する推定式の構築の目処がついた。5.金沢では,市街地付近で発生した雪崩の運動解析を実施し,雪崩の流下経路に一定のパタ-ンがある事を突き止めた。6.山形では,杉林内外に降雪検知器を設置して降雪観測を行うと共に,斜面雪圧の推定式に関する検討を行った。(1)前年度行った秋田県の雪崩危険箇所の調査解析に引続き,今年度は宮城県の場合について資料収集を行い,発生要因8つを抽出して日本海側と太平洋側に面した両県の危険度や地域的特徴について多変量解析を適用して比較検討した。また危険度のランクづけを行い,両県のハザードマップを作製した(伊藤)。(2)雪崩と同様,地すべりについても宮城県の危険箇所に関するデータ収集を行い,ハザードマップを作製し,両県における危険度や地域特性を整理した。特に危険度のランクづけを行ったところ,危険度の大きいところはいずれも特別豪雪地帯に位置し,比較的高標高地で長大な斜面を形成するところと判明した(伊藤)。(3)地すべり冠頭部での雪気象データ観測を引続き行った。またこの観測における通信上の問題点を解決し,データのテレメタリングシステムを確立させた。本研究によって開発された観測システムは次年度より横手市で防災情報収集システムとして採用されることが内定した(長谷川,伊藤)。(4)雪崩発生要因の一つとして斜面雪圧を重視し観測を行ってきたが,今年度はこの数値を大体把握した。この雪圧は斜面上の局所的凹凸地形に大きく影響され,山形県内ではこの地形のところで地すべりと雪崩危険箇所が重複しているとが確認された(塚原)。(5)山地では融雪水によって脆弱な地盤が形成されるが,この融雪機構を熱収支法や気象作用等によって説明し,融雪水が地盤にいかに浸透するかを積雪層タンクモデルを使って解明した。
嫌気性真核微生物における新規ステロール代替物質の探索

一般的な生物学の教科書では「真核生物は細胞膜にステロールを持つ」と記されている。ステロールは真核細胞膜の柔軟性を維持し,食作用にも重要な役割を果たしていると考えられており,その生合成には分子状酸素が必須である。しかし嫌気環境に適応している真核生物の中には,ステロールもそれと類似の構造を持つ代替物質も存在しないことがゲノム/トランスクリプトーム解析およびGC-MS解析より明らかとなった。ただし,該当の嫌気性真核生物はステロールと同様に親水性部分と比較して疎水性部分が極端に小さいセラミドと呼ばれる脂質を合成する能力は持っており,それがステロール代替物質として機能している可能性が示された。ミトコンドリアが退化し嫌気環境に適応している原生生物の1グループであるフォルニカータ生物群の5つの培養株(Carpediemonas membranifera,Ergobibamus cyprinoides,Kipferlia bialata,Dysnectesbrevisおよび未記載1種)から脂質画分を抽出し,それをGC/MS解析に供した。その結果,すべての株において,真核生物で一般的に検出されるステロール,繊毛虫や一部の嫌気性原生生物が有しているテトラヒマノール,さらにはそれに相当するような化合物が一切検出されなかった。またC. membranifera,E. cyprinoides,K. bialata,D. brevisのRNA-Seqデータの中にステロールやテトラヒマノールの合成に関与する遺伝子,あるいはそれらと有意に相同性のある遺伝子は確認されなかった。このことから,該当の生物は真核生物特有の柔軟性を維持した細胞膜を有しているにも関わらず,その中にはステロール/テトラヒマノール代替物質は存在しない可能性が示唆された。その一方で,嫌気性ケルコゾア生物(未記載)のRNA-Seqデータ中にテトラヒマノール合成酵素をコードする遺伝子,嫌気性ブレビアータ生物PygsuiabiformaのRNA-Seqデータ中にスポルレン合成酵素をコードする遺伝子が存在することを新たに確認した。このことから,真核生物におけるステロール代替物質の多様性は予想以上に高い可能性が示された。GC/MS解析によってステロールやテトラヒマノール等のテルペノイドが検出されなかった嫌気性原生生物のうち,フォルニカータ生物群の1種であるKipferlia bialataのトランスクリプトーム解析およびゲノム解析を行った。K. bialataにおいてステロール合成系の遺伝子は見つからず,GC/MS解析によって得られた結果と矛盾はなかった。その他の脂質合成系を検索した結果,他の真核生物同様にグリセロ脂質やスフィンゴ脂質の合成に関わる遺伝子は存在していた。スフィンゴ脂質合成系に関しては,スフィンゴシンに1つの脂肪酸が結合したセラミドの合成能はあるものの,モデル動物等で最終産物として一般的に合成されるスフィンゴリン脂質やスフィンゴ糖脂質の合成能はないことが明らかとなった。つまり,K. bialataではセラミドがスフィンゴ脂質合成系の最終産物として合成され機能していると考えられる。セラミドはステロールと同様に親水性部分が小さく,細胞膜脂質二重層の片方の層からもう片方の層へ移動するフリップフロップが比較的容易に起こりうると考えられる。このフリップフロップが細胞膜の柔軟性に貢献しているとすれば,K. bialataにおいてセラミドがステロールの代替物質として機能している可能性がある。今後,質量分析によってK. bialataに実際にセラミドが存在するか確認するとともに,その機能を検証する予定である。原生生物学一部の嫌気性原生生物の細胞膜中にはステロール/テトラヒマノール代替物質が存在しないことを確認できたため。ステロール代替物質が存在しない嫌気性原生生物の細胞膜中のリン脂質には,ステロールおよびその代替物質を有している真核生物には認められない特徴が存在する可能性がある。今後は,該当原生生物のリン脂質に注目し,その組成解析を行なう。国際学会2名分の旅費を計上していたが,実際には1名の参加となったため。遺伝子解析外注経費に当該助成金を追加し,その解析スケールを大きくする。
フラストレート系CuOジグザグチェーンにおける超伝導の研究

我々は、最近Pr_2Ba_4Cu_7O_<15・δ>(Pr247)酸化物において酸素還元処理を施すことにより超伝導がTc=15K付近で出現することを発見した。これは従来のCuO_2二次元面による超伝導とは異なりCuOジグザグチェーンにおける超伝導であると考えられる。この超伝導の発見は銅系酸化物超伝導体における全く新しい超伝導の出現となるばかりでなく、その結晶構造から、擬一次元伝導機構による初めての超伝導物質であると考えられる。CuOジグザグチェーンは元来フラストレーションスピン系にキャリアーをドープした系である。事実、キャリアー依存性、圧力依存性で様々な量子相が観測されている。そこで我々はこのCuOジグザグチェーンチェーンのキャリア数を制御して、電子輸送特性及び結晶構造解析を調べることによりその物性を解明することを試みた。本年度は特に10GPaを超える高圧力下での物性及び結晶構造を明らかにした。その結果、CuOジグザグチェーンを有するY124, Y247, Pr124, Pr247のすべてが10GPa以上で構造相転移を起こすことが確認できた。これはCuOジグザグチェーンを持たないPr123構造では起こらないことからCuOジグザグチェーンが壊れている可能性が高いことが示唆された。さらに電気抵抗の測定により10GPa以上で電気抵抗が急激に減少することから、構造相転移により新しい伝導面が形成された可能性が示唆された。我々は、最近Pr_2Ba_4Cu_7O_<15-δ>(Pr247)酸化物において酸素還元処理を施すことにより超伝導がTc=15K付近で出現することを発見した。特に本年度は特に高圧力下での物性及び結晶構造を明らかにした。その結果、圧力を加えるとキャリア数に関わらず超伝導は消失していった。その超伝導が消失する圧力は酸素還元量が多い試料ほど高い圧力が必要であった。また、すべての試料で10GPa付近まで加圧すると、半導体的挙動を示すことが明らかとなった。加圧下での結晶構造解析の結果、10GPa以上で構造相転移を起こすことが確認できた。さらにこの構造相転移はPr系酸化物だけでなくCuOジグザグチェーンを有する他の酸化物(Y124, Y247など)でも起こることを確認した。
自動車の追従挙動に関する研究

1.平成2年7月29日(日)、平成3年7月28日(日)の2回、休日の行楽交通のためにしばしばボトルネックとなる東名高速道路の東京方向47キロポスト付近の秦野サグ地点を対象に、交通流の実態調査を行った。(1)気球に係留したビデオカメラから車両の挙動を空中撮影し、ビデオ映像から車両追従挙動を画像処理手法により計測した。同時にサグ地点の上下流でビデオ撮影と車両感知器デ-タを採取し、ボトルネック下流の発進加速流、上流の渋滞流の追従挙動を解析した。(2)その結果、渋滞の開始はサグ付近で生じるが、渋滞中の渋滞先頭位置はサグ付近200300mの区間を前後に動いていることを明らかにした。2.平成2年12月18日、3台の自動車による追従走行実験を行い、車両の走行デ-タ、ドライバ-のペダル等の操作行動を観測した。その結果、追従モデルに前方者のブレ-キ等の点灯を考慮すべきであることが解った。3.自動車追従挙動モデルを自由流状態と渋滞流状態の二つの状態について仮説を立てた。4.自由流から渋滞流への追従挙動の遷移は渋滞に巻き込まれた時間が10分に至らない時点で終了することが解った。また、渋滞に巻き込まれる時間が長くなるにつれて、弛緩した追従挙動となるためボトルネックからの発進流率が低下することを明らかにした。したがってボトルネックになりやすい地点への需要交通量の制御が渋滞回避策として有効であることが確かめられた。5.ボトルネックからの発進流率が明るい環境において高く、また明るい環境への変化によって高くなることを明らかにした。既にボトルネックとなっている箇所の容量向上策として明るさが重要な要素であることが解った。1.平成2年7月29日(日)、休日の行楽交通のためにしばしばボトルネックとなる東名高速道路の東京方向47キロポスト付近のサグ地点を対象に、交通流の実態調査を行った。(1)ビデオカメラを気球に係留し、約200m上空から車両の挙動を約4時間空中撮影した。撮影したビデオ映像から1台1台の車両挙動を画像処理手法により詳細に読み取り、走行する車両の速度、加減速度、車間距離、反応遅れ時間などの関係を分析している。(2)同時にサグ地点の下流側5km、上流側20kmにわたって陸上からのビデオ撮影を10箇所、道路公団の車両感知器デ-タの採取を16箇所で行った。これらのデ-タから、各地点の交通量、走行速度等の時間変化を解析している。2.平成2年12月18日、建設省土木研究所の試験走路において、3台の自動車による追従走行実験を行った。(1)走行する3台の車両の走行デ-タ(速度、加速度、車間距離等)を約2時間測定した。(2)同時にドライバ-のアクセルペダル、ブレ-キペダル等の踏み込み行動についても観測し、走行デ-タ(速度、加速度、車間距離等)との関連を分析している。3.上記のデ-タ解析結果を基に、自動車走行挙動モデルの同定を行っている。4.次年度においては、自動車走行の観測デ-タの蓄積をはかると共に、同定した自動車走行挙動モデルを基に将来建設するトンネル、サグ地点がボトルネックとならない設計基準、既にボトルネックとなっている箇所の容量増加方法を提案する予定である。

(1)気球に係留したビデオカメラから車両の挙動を空中撮影し、ビデオ映像から車両追従挙動を画像処理手法により計測した。同時にサグ地点の上下流でビデオ撮影と車両感知器デ-タを採取し、ボトルネック下流の発進加速流、上流の渋滞流の追従挙動を解析した。(2)その結果、渋滞の開始はサグ付近で生じるが、渋滞中の渋滞先頭位置はサグ付近200300mの区間を前後に動いていることを明らかにした。2.平成2年12月18日、3台の自動車による追従走行実験を行い、車両の走行デ-タ、ドライバ-のペダル等の操作行動を観測した。その結果、追従モデルに前方者のブレ-キ等の点灯を考慮すべきであることが解った。3.自動車追従挙動モデルを自由流状態と渋滞流状態の二つの状態について仮説を立てた。4.自由流から渋滞流への追従挙動の遷移は渋滞に巻き込まれた時間が10分に至らない時点で終了することが解った。また、渋滞に巻き込まれる時間が長くなるにつれて、弛緩した追従挙動となるためボトルネックからの発進流率が低下することを明らかにした。したがってボトルネックになりやすい地点への需要交通量の制御が渋滞回避策として有効であることが確かめられた。5.ボトルネックからの発進流率が明るい環境において高く、また明るい環境への変化によって高くなることを明らかにした。既にボトルネックとなっている箇所の容量向上策として明るさが重要な要素であることが解った。
量子スピン液体で発現する創発準粒子のトポロジカル特性の安定性とその制御

本研究の目的は、量子スピン液体の持つトポロジカル特性によって創発する準粒子励起に対する外因的効果を明らかにし、それに基づき準粒子の制御方法の理論提案を行うことである。これまで強相関効果で現れる準粒子励起を取り扱うことは理論的に非常に難しかったが、本研究では厳密に解くことができるキタエフスピン液体を基盤とすることでその問題を打開する。今年度では特に、分数化された素励起の外場による制御に対する理論提案を行うことを目的に、キタエフ量子スピン液体に対する磁場効果を明らかにすることを目的に研究を行った。この目的を達成するため、本研究では、マヨラナ準粒子描像に基づいた平均場近似法を適用し、磁場依存性を詳しく調べた。その計算方法の妥当性を調べるため、厳密対角化法やスピン波近似などを用いて、マヨラナ準粒子描像に基づいた平均場近似法で得られた結果との比較を行った。マヨラナ準粒子描像に基づいた平均場近似法を用いて、キタエフ量子スピンの磁場依存性を調べた結果、磁場によって、キタエフ量子スピン液体のもつマヨラナ準粒子バンドがトポロジカルに非自明な変化を示すことが明らかとなった。この変化は、熱ホール伝導度の符号の変化として観測可能であると考えられる。本研究成果は、アメリカ物理学会の英文誌Physical Review B: Rapid Communicationsに掲載されている。今後は、不純物の導入や、転位の導入、磁場の時間変化などを計算することで、マヨラナ準粒子バンドがどのように変調を受けるかを明らかにする。量子スピン液体に内在した分数化された素励起の外場による制御方法の提案を行うことが本研究の目標であるが、今年度の研究により、その土台として、磁場によるキタエフ量子スピン液体の影響をマヨラナ準粒子描像に基づいた平均場近似法を用いることで明らかにすることができた。この研究成果は論文として出版されており、研究の進捗としては、おおむね順調に進展していると考えられる。本年度では、外場として、静磁場に注目し、キタエフ量子スピン液体に対する磁場効果を明らかにしてきた。また、その解析を行うためにマヨラナ準粒子描像に基づいた平均場近似法を導入し、計算を行ってきた。今後は、この方法を援用することで、不純物や転位の存在など空間的に非一様な場合の計算や、磁場以外の光や電場、圧力などの影響を調べていく予定である。
敗血症における男性予後改善の治療標的としてのIL-18の可能性

本研究は、過剰なIL-18の抑制が男性や閉経後の女性における敗血症の予後改善に有効であるか、基礎的データを確立することである。平成30年度は、前年度までに得られたマウスの結果をもとに、ヒト培養細胞での検討を当初の目標としていた。実際には、マウスモデルにおける性差の原因を解明することを優先して行ったため、培養細胞における検討は進めていない。具体的には、前年度までに採取が完了した重症敗血症モデル雄、雌、卵巣摘出雌(OVX)マウス、それぞれの野生型(WT)、およびIL-18ノックアウト(KO)において、術後24時間における肺における好中球集積及び好中球細胞外トラップ(NETs)形成を解析した。結果、雄WTのNETs面積は雌に比べて大きく、KOではNETs面積が減少した。また、雌ではKOにおいてNETs面積が増加した。OVXマウスでは雌と同様であり、肺におけるNETs形成に雄ではIL-18は促進的に、雌では抑制的に働く可能性が示唆され、この雌雄差は卵巣からのエストロゲンやプロゲステロンによる差ではないことが示唆された。そこで、肺におけるアロマターゼ量を測定し、局所でのエストロゲン産生が関与するかを確認中である。また、術後6時間の群を用い、肺のmRNAを抽出してNETs形成に関与するPADI4、血管内皮における接着因子としてICAM-1、好中球走化因子としてCXCL5について検討したが、いずれも有意差は得られなかった。平成28年度は、雄性マウス重症敗血症モデルの作製および抗IL-18抗体投与を行い、検体採取することを当初の目標としていた。ただし、ノックアウトマウスの譲り受け、繁殖に予定よりも時間がかかったことから、抗IL-18抗体投与までは至らなかった。C57BL/6Jマウス(Wild type; WT)とIL-18 Knockoutマウス(KO)を用いて敗血症モデルを作成し、内因性IL-18の敗血症への影響を検討した。予定していた18 G 2穴の処置では侵襲度が高すぎることが明らかとなったため、22 G 2穴の処置に変更した。雄性、雌性、雌性卵巣摘出マウスにおいて、22 G 2穴の盲腸結紮穿刺を行い、既報に従ってマウス行動から最も重症が28点となる敗血症スコアを算定し、重症度を確認した。生存率は、WTでは雄44%、雌100%、卵巣摘出雌75%であった。KOでは雄58%、雌50%、卵巣摘出雌85%であった。内因性IL-18が欠如していると、雄は生存率がやや改善し、雌は生存率が著しく下がる結果となった。術後24時間以降、100時間までの敗血症スコアは、雄ではWTに比べKOで低く、雌ではWTに比べKOで高く、卵巣摘出雌ではWT, KOとも同様の点数であった。これらの結果より、雄の場合、内因性IL-18は最終的な生存率に関与するかは引き続き検討中であるが、経過における敗血症重症度を悪化させている可能性が考えられた。また、雌では内因性IL-18が生存率と敗血症重症度に大きく貢献している可能性が示唆され、卵巣摘出によりその効果が薄れることから、女性ホルモンの存在下で内因性IL-18は生存に有利に働くと考えられた。平成28年度には、重症敗血症モデルの作成が成功し、検体採取も実行出来ているが、当初計画していたIL-18抗体投与実験はまだ実施できていない。実施できていない理由としては、ノックアウトマウスの入手に予定よりも時間がかかったことが挙げられる。しかし、計画自体は順調に進んでおり、実験結果についても、想定範囲内の手技の修正(穿孔するケージ数の変更や、生存率による解析だけでなく敗血症スコアを取り入れるなど)で対応できている。また、検体の解析には未実施な部分が残っているが、検体自体は予定どおり採取出来ていること、生存率や敗血症スコアに十分なn数確保やCLP手技の安定性も得られていること、次年度以降の実験計画に大きな変更は必要ないと考えられることから、概ね順調に進行していると考えている。平成29年度は、前年度に採取した盲腸結紮穿刺によるマウス重症敗血症モデル検体および同モデルへの抗IL-18抗体投与検体の解析と、変動のあった臓器について、ヒト培養細胞での検討を開始することを当初の目標としていた。実際には、採取が完了した重症敗血症モデル雄、雌、卵巣摘出雌マウス、それぞれの野生型、およびIL-18ノックアウトにおいて、術後24時間における生化学データ(AST, ALT,総ビリルビン, LDH,アミラーゼ,尿素窒素,クレアチニン)の解析を行ったが、有意差は認められなかった。そのため、肝臓、腎臓における変化は少ないと考え、肺における壁肥厚の有無、好中球集積及び好中球細胞外トラップ形成などについて測定中である。また、術後6時間の群を新たに作成し、肺のmRNAを抽出して関連因子について検討を行っている。以前発表したエンドトキシン血症モデルと同様に雄性マウスにおいてIL-18のノックアウトにより生存率が改善すると考えていたが、本検討での雄性マウスの生存率改善は認められなかった。

一方で、雌においてはIL-18のノックアウトで有意に生存率を改善させたことから、現時点では抗IL-18抗体投与実験よりも、エンドトキシン血症と盲腸結紮穿刺における結果の差についての検討を先行させている。ヒト培養細胞については、現時点では肺における変化が認められると予測されるため、肺血管内皮細胞の二層培養を行い、lipopolysaccharide刺激での透過性の変化を確認し、IL-18の肺血管透過性亢進への影響を検討中である。またHL-60細胞を分化させて好中球様細胞を作成し、IL-18が肺への好中球浸潤や好中球細胞外トラップ形成に影響を及ぼすかを検討中である。平成29年度に予定していた、マウス検体解析やヒト培養細胞における検討は開始されており、いくつかは結果が得られている。一方で、当初の想定とは逆に、雄性ではなく雌性においてIL-18ノックアウトマウスで生存率が改善する効果が得られており、抗IL-18抗体投与による検討では当初の目的を達成することは難しいと考えている。しかし、モデルの違いによるIL-18濃度の差や、雌性マウスにおけるIL-18の重要性など、新たに明らかとなったデータから、敗血症におけるIL-18濃度は臓器保護の重要な因子となり得るのではないかと考察しており、マウスでは盲腸結紮穿刺モデルを用いて雌雄について変動に差のある因子を確認し、ヒト培養細胞においてはエンドトキシン(lipopolysaccharide)刺激を用いてIL-18の濃度による効果の違いについて解明できるのではないかと考えている。実験手技は安定し、施行状況は順調であること、当初の目的を十分に達成するには至っていないものの、新たな可能性を発見できたことから、研究全体の進捗状況は概ね順調であると考えている。本研究は、過剰なIL-18の抑制が男性や閉経後の女性における敗血症の予後改善に有効であるか、基礎的データを確立することである。平成30年度は、前年度までに得られたマウスの結果をもとに、ヒト培養細胞での検討を当初の目標としていた。実際には、マウスモデルにおける性差の原因を解明することを優先して行ったため、培養細胞における検討は進めていない。具体的には、前年度までに採取が完了した重症敗血症モデル雄、雌、卵巣摘出雌(OVX)マウス、それぞれの野生型(WT)、およびIL-18ノックアウト(KO)において、術後24時間における肺における好中球集積及び好中球細胞外トラップ(NETs)形成を解析した。結果、雄WTのNETs面積は雌に比べて大きく、KOではNETs面積が減少した。また、雌ではKOにおいてNETs面積が増加した。OVXマウスでは雌と同様であり、肺におけるNETs形成に雄ではIL-18は促進的に、雌では抑制的に働く可能性が示唆され、この雌雄差は卵巣からのエストロゲンやプロゲステロンによる差ではないことが示唆された。そこで、肺におけるアロマターゼ量を測定し、局所でのエストロゲン産生が関与するかを確認中である。また、術後6時間の群を用い、肺のmRNAを抽出してNETs形成に関与するPADI4、血管内皮における接着因子としてICAM-1、好中球走化因子としてCXCL5について検討したが、いずれも有意差は得られなかった。当初の予定どおり、平成29年度には平成28年度に採取した検体について引き続き解析を行い、IL-18抗体投与実験を実施して、IL-18を中和した場合についての詳細な検討を行う。さらに、ヒト培養細胞を用いてマウス実験で得られたIL-18の効果がヒトの細胞でも再現できるのかを確認していく。
ブランダイス理論を基礎とした表現の自由の法理の再評価

第一に、本研究は、歴史的・理論的観点から、ホイットニー対キャリフォルニア判決のルイス・ブランダイスの同意意見は、「政府は、市民を『市民的美徳』(civic virtue)を備えた存在として扱わなければならない」との原理に基づき執筆されたものであることを明らかにした。第二に、本研究は、そのような原理を軸として、内容規制と内容中立規制の二分論や明白かつ現在の危険の基準の理論的基礎付けを行った。本研究は、ブランダイス裁判官が記したテクストを再読することにより、表現の自由理論の再構築を目的とするものである。平成26年度においては、Whitney v. California判決、Vincent Blasi, The First Amendment and The Ideal of Civic Courage: The Brandeis Opinion in Whitney v. California, 29 WM & MARY L. REV. 653 (1988)などの諸文献の読解を基礎としつつ、Whitten, Criminal Syndicalism and the Law in California: 1919-1927TRANSACTIONSAM. PHIL. SOC., March 1969等を参照にしつつ、1920年代においてアメリカ各州で広がった革新主義的運動の抑圧を目的とした諸立法の経緯やその内容を追った。同研究における最終的な研究発表は今後随時おこなっていく予定であるが、これまでの成果を踏まえつつ、表現の自由研究として、同僚の前田健と共著で、木下昌彦・前田健「著作権法の憲法適合的解釈に向けてーハイスコアガール事件が突き付ける課題とその克服」ジュリスト1478号46頁-52頁を公表した。同論文は、表現の自由における基礎理論を踏まえたものであり、助成を受けた研究の中間的成果として位置づけることできる。また、上記、ジュリスト論文を巡っては、既に、大きな反響を呼んでおり、同論文の発表は、学会や社会、企業法務実務において一定の貢献を果たしたものと理解している。本研究課題に直接関連する具体的な論文の発表には至っていないが、ブランダイス研究は着実に進展しており、平成27年度中には、本件、助成を受けた研究の大枠を示すことになる成果を公表できる見込みである。平成27年度は、平成26年度に引き続き、文献の収集とその文献の分析・研究を進めた。本研究課題は、Whiteny vs California事件のブランダイス反対意見の思想的背景とその理論内容を探るところに大きな重点を置くものであるが、ブランダイス反対意見の初期の草稿を入手し、その思想的背景の解明について研究をすすめることができた。また、ブランダイスは、イングランドの歴史家アルフレッド・ジマーンを介して、トゥキディデスの歴史、そして、そこで記述されたペリクレスの追悼演説から強い影響を受けたことが知られているが、ブランダイス反対意見とペリクレスの演説との関連についても分析・研究を進めることができた。加えて、これらの研究の過程において、ブランダイスが実験的連邦主義の立場を打ち出していたことに触れ、当初の研究計画としては予定されたものではなかったが、本研究課題の実現のためには避けては通れないという観点から、実験的民主主義の思想とその現代的展開についての研究もおこなった。現在、本研究課題の直接的成果は未公表であるものの、上記研究成果を基礎として、最終的な成果となる論文、『自由と時間ールイス・ブランダイスが描く共和主義国家の理想』を執筆中であり、現段階で、7割型完成を見ている。ただ、ブランダイスに影響を与えたホームズ裁判官の思想、そして、ブランダイスとホームズの比較対照についてはまだまだ文献研究が不十分であり、平成28年度の課題としたい。Whiteny v. California判決におけるブランダイス意見の草稿がWebで公開されており、そこから有益な情報を取得することができたことなどの事情により、平成27年度においては、文献調査が比較的順調に進んでいる。ただ、他方で、研究の推移とともに、例えば、実験的連邦主義やジェファーソンの思想など、ブランダイスの思想を解明するうえで不可欠な課題も発見し、現在、新たな課題の解明も含めているところである。本研究課題の最終的な成果となる論文の執筆も順調に進んでおり、来年度の公表を目標に執筆を進めている。平成28年度は、本研究課題に関する文献の収集に努めるとともに、研究成果の発表文献である「自由と時間-Whitney v. Californiaから読み解くルイス・ブランダイスの共和国構想」の執筆に従事した。Whitney v. California事件のブランダイス裁判官の同意意見については、その起案文書がほぼ全文公開されているところ、平成28年度は、その内容と変遷の分析と整理に多くの時間を費やすことになった。また、Haig Bosmajian, "Anita Whiteny, Louis Brandeis, and the First Amendment'が、Whitney v. Californiaの文献研究としては重要な先行業績となるところ、当該研究の分析手法や論理構成の分析も同時に進めた。なお、本研究課題の目的達成のためには、表現の自由の基礎理論の解明も進める必要があるところ、平成28年度は、その成果として、いくつかの論文発表を実現することができた。まず、「著作者の権利と事前抑制の法理(補論)ー著作権判例百選事件保全異議審決定を受けて」法律時報は、表現の自由の基礎法理である事前抑制の法理の理解について本研究課題の研究を通じて得られた知見をもとに公表されたものである。また、「博物館の管理と情報摂取の自由ー太地町立くじらの博物館事件を素材としてー」地方自治は、特に、情報摂取の自由の意義という表現の自由と密接に関連する問題を扱った成果であり、本研究課題の研究過程で得られた知見を基にして公表したものである。

「自由と時間-Whitney v. Californiaから読み解くルイス・ブランダイスの共和国構想」の執筆」は、ホームズとブランダイスの表現の自由理論の比較部分の執筆やWhiteny事件の背景となった同時期の社会主義活動とその規制に対する研究が進むなど、計画通り進んでいるが、他方で、同研究から派生した表現の自由理論の研究あるいはアメリカ進歩主義の研究とその成果の発表にも、平成28年度は、多くの時間を割いたこともあり、予想以上に研究が進展しているわけではない。平成29年度の研究実績は、ブランダイスの表現の自由理論から示唆を受けた日本における表現の自由についての具体的な解釈提案が主となっている。まず、編集代表者として出版に携わった『精読憲法判例(人権編)』(弘文堂,2018年)では、表現の自由に関する複数の重要判例について解説をおこなっており、また、同書の判例について逐行的に注釈を付す方式は、ブランダイスの判決について論じたヴィンセント・ブラシの論文から示唆を得たものとなっている。また、「接見禁止と接見の自由ーよど号ハイジャック記事抹消事件判決を起点とした一試論ー」木谷明編集代表『憲法的刑事弁護ー弁護士高野隆の実践』111-159頁では、ブランダイスがその意義を論じた明白かつ現在の危険基準の基本的発想に基づき、裁判所による接見禁止命令の限界について論じたものである。さらに、「研究不正と営利的言論の法理ーディオバン事件における薬事法66条1項の解釈論争を素材として」論究ジュリスト25号68頁(2018年)では、ホイットニー対キャリフォルニア判決におけるブランダイスの言論を踏まえ、虚偽言論の処罰範囲について検討をおこなっている。さらに、ブランダイスの表現の自由に対する研究のなかで示唆を受けたブランダイスの民主主義観に基づき、「21世紀の財産権と民主主義」法律時報89巻4号104頁を公表している。また、公表には至っていないが、ブランダイスの表現の自由理論の全体像を示す研究論文について現在執筆中であり、次年度中の公表を目指している。第一に、本研究は、歴史的・理論的観点から、ホイットニー対キャリフォルニア判決のルイス・ブランダイスの同意意見は、「政府は、市民を『市民的美徳』(civic virtue)を備えた存在として扱わなければならない」との原理に基づき執筆されたものであることを明らかにした。第二に、本研究は、そのような原理を軸として、内容規制と内容中立規制の二分論や明白かつ現在の危険の基準の理論的基礎付けを行った。平成26年度においては、研究目的を達成するため、1Whitney判決の歴史的背景、2ブランダイス意見に影響を与えた思想、3ホームズの思想の自由市場論やスキャンロンの自律理論との相違点を研究してきた。それぞれ関連文献の収集と読解は既に終えており、平成27年度はそれらをまとめ公表できる段階に至ったと考えている。
ニッケル鉱等の粒状貨物の液状化挙動の解明に関する研究

船体動揺時に水分を含有する粒状貨物の流動化挙動を把握するために、砂を搭載した水槽を用いて流動化の再現実験を行った。次に、粒状貨物の流動化をシミュレーションするために、間隙水の移動による水圧変化の影響を考慮できる解析手法の定式化を行い、これまでに構築した個別要素法プログラムの改良を行った。間隙水と粒子の挙動を連成させた個別要素法により、動揺運動による過剰間隙水圧の変化を捉えることができた。液状化現象を定量的に評価するには、パラメータの設定などに問題を残しているが、船体動揺が粒状貨物の液状化に及ぼす影響を明らかにするために、個別要素法は有効な手法であることが分かった。粒状貨物を積載した貨物船が航行中に,貨物の液状化が主な原因といみられる転覆・沈没した海難事故が報告されている。本研究では船体動揺時の粒状貨物の液状化現象をシミュレートできる数値解析手法を開発し,粒状貨物の液状化や荷崩れ等の不安定な貨物の挙動を明らかにすることである。船舶で輸送される粒状体貨物の液状化現象については,ほとんど把握されていないのが実情である。そこで,液状化現象の基本的性状を実験的に観察するために,幅40cm,高さ30cm,奥行き20cmのアクリル砂そう(槽)に粒状体(海砂)を高さ15cm,上面が水平になるように充填し,砂層上面と水面とが一致するように水を入れ液状化再現試験を実施した。水平加振試験では,砂そうに振幅10cm,周期0.5秒程度の水平振動を手動で与えた。振動回数が多くなると砂層が徐々に沈下たあと砂が全体的に流動的な動きを示した。すなわち液状化が発生し,液状化現象を再現することができた。水平振動により砂が締まろうとして砂粒子間の間隙の体積が減少し間隙水圧が上昇し,砂粒子間摩擦力が減少し液状化が発生したものと推察できる。締まった砂では液状化は起こらなかった。また,粒子が砂より大きい砂礫では粒子間の水の通りが路が大きくなり水の移動が容易となることから粒子間水圧の上昇が起こらないため液状化は確認できなかった。次に,砂そうを周期0.5程度で繰返し左右に動揺させ砂および水の動きを観察した。水平振動試験同様砂が徐々に締まり液状化現象を起こし,過剰な間隙水が砂表面に浸出し自由水となって運動し,浸出した水が砂そうの運動とともに砂を徐々に片側に移動させることが確認された。動揺下における鉱石粒子の流動化挙動を把握するため,まず砂を搭載した水槽を用いて載荷の流動化現象を実験で確認した。また,動揺下における鉱石の流動化挙動を数値計算を用いて把握する手法を構築するために,これまでに構築した個別要素法(DEM)プログラムに間隙水の移動による水圧変化の影響を考慮できる解析手法の定式化を行なった。まず,流動化現象の知見を得るため,小規模水槽を用いて流動化が起こる条件について調べた。試験水槽を動揺試験装置し設置し,含水比,動揺角度や動揺周期等の各条件下における砂粒子の実験前後における状態を観察した。その結果,含水比が23%以下では水が飽和状態に達して達しておらず流動化は確認できなかった。含水比が28%程度では動揺前に表面に水が浮き出し,スロッシング現象に近い挙動を示した。含水比が25%程度のときに動揺を開始した直後に砂粒子間の間隙が減少し,表面の砂粒子が左右に動き,最終的に片側へ留まる現象が確認できた。流動化現象が生じた際に,傾斜角が大きいほど動揺後の左右に動いた粒子の傾斜角が度が大きくなる傾向がみられた砂粒子を2次元円形粒子でモデル化することによる水の流れへの影響を考慮するために,透水係数計測実験とシミュレーション解析を行ない,シミュレーションにおける透水係数の補正係数を求めた。動揺下における流動化のシミュレーションにおいては,粒径分布一定のもとで解析を実施しため,動揺による粒子の移動が少ない結果となり,粒子の流動化現象の再現までは至らなかったが,動揺開始直後に粒子間の間隙圧が急激に高くなることがわかり,流動化再現実験に近い挙動を示すことが確認できた。船体動揺時に水分を含有する粒状貨物の流動化挙動を数値計算を用いて把握する手法を構築するために、これまで構築してきた個別要素法に間隙水モデルを導入し、繰り返し動揺下における間隙圧と粒子の挙動を連成させた個別要素法プログラムを開発し、シミュレーションによる流動化現象の再現を目的として解析を実施した。前年度の流動化実験結果をシミュレートする目的として、砂モデルを矩形水槽にパッキングしたモデルを作成した。解析に要する時間を考慮し、水の体積弾性定数は実際の値より小さな値を使用しているが、限られた解析時間で砂粒子の流動化のシミュレーションに重点を置くために材料定数には特にこだわらずに、解の安定性、収束性を得るために設定した。液状化の要因である過剰間隙水圧に注目するため、水槽モデル内を小さなブロックに分割し、各ブロックに含まれる間隙の水圧の平均値をとり圧力変化を求めた。解析では動揺周期を3秒、動揺角度10度として解析を行った。各ブロックの間隙圧は動揺を開始した直後に急に高くなることが分かった。底部付近のブロックの間隙圧ほど圧力が高く、表面付近に近づくにつれて圧力が0に近づいている。

間隙圧と粒子の挙動を連成させた個別要素法により、動揺運動による過剰間隙水圧の変化をとらえることができた。液状化現象を定量的に捉えるには、粒子数、大きさなど各種パラメータの設定などに多くの問題を残しているが船体の動揺運動が粒状貨物の液状化に及ぼす影響を明らかにするためには、個別要素法は有効な手法である考えられる。船体動揺時に水分を含有する粒状貨物の流動化挙動を把握するために、砂を搭載した水槽を用いて流動化の再現実験を行った。次に、粒状貨物の流動化をシミュレーションするために、間隙水の移動による水圧変化の影響を考慮できる解析手法の定式化を行い、これまでに構築した個別要素法プログラムの改良を行った。間隙水と粒子の挙動を連成させた個別要素法により、動揺運動による過剰間隙水圧の変化を捉えることができた。液状化現象を定量的に評価するには、パラメータの設定などに問題を残しているが、船体動揺が粒状貨物の液状化に及ぼす影響を明らかにするために、個別要素法は有効な手法であることが分かった。間隙水の移動による間隙水圧の変化について定式化を行ない,間隙水圧を考慮していない個別要素法プログラムに間隙水移動による圧力変化を考慮できるようにした。個別要素法では粒子を2次元円形粒子でモデル化するため実際の砂粒子間を流れる水量とは差異が生じる。そこで透水計測実験のシミュレーションを行ない個別要素法で用いる透水係数を算出するために計測した透水量と2次元個別要素法解析と一致するような等価な透水係数を求めた。前記プログラムと透水係数を用いて動揺下の流動化シミュレーションを行ない,砂粒子間の間隙圧の変化を再現することができた。構造強度前年度に実施した試験に対応する数値シミュレーションを実施し,シミュレーション結果と試験結果との比較により計算手法,プログラムの妥当性の検証を行なう。その際,粒状体の粒径分布,かさ密度,安息角,摩擦係数,透水係数等の各種パラメータの設定法について検討を行なう。つぎに含有水分値が粒状体の荷動きに及ぼす影響や粒状体が傾斜した状態を保つ傾斜角に及ぼす影響についてシリーズ計算により明らかにする。実船スケールでの船体動揺状態の数値シミュレーションを実施し,含有水分値の違いにいよる荷動き挙動を明らかにする。なお,船体の傾斜とともに液状化貨物圧が変化するが,これに伴って船殻構造も変形する。これを正確に評価するには,液状化貨物の挙動と船殻構造の変形を連成させた計算をする必要がある。液状化貨物の挙動は個別要素法を用い,船体の変形には有限要素法を用いた船体構造と液状化貨物との連成解析手法を用いて,液状化貨物の荷動き挙動が船体弾性変形や船側に作用する圧力変化に及ぼす影響について考察する。砂そう(槽)模型を用いた水平振動実験および繰り返し動揺試験により粒状体の液状化現象を再現することができた。液状化による粒状体貨物の挙動をシミュレーションするために,粒子間接触力のみの個別要素法に1粒子の運動による間隙の変化,2間隙の変化による間隙水圧の発生,3間隙水圧の粒子に対する作用,4間隙水の移動を考慮する必要がある。これらを考慮した個別要素法を構築しプログラム開発中である。前年度に引き続き粒状体の液状化の再現とその挙動を実験により把握する。粒状体の粒径分布,圧密度などが異なる試料に対してこれらの特性が液状化に及ぼす影響を実験的に調査する。
三元タリウムカルコゲン層状化合物の光誘起メモリー効果

三元タリウムカルコゲン化合物TlMeX_2(Me=In,Ga,X=S,Se,Te)の中で,Gaを中心として4つのSからなる四面体GaS_4の層の間にTl原子が鎖状に連なる層状構造を持つTlGaS_2に対して低温で光照射を行うと,深い準位からの発光帯の強度が減少することを見出した.このスペクトルが変化した状態は低温においては長時間持続することから,光誘起メモリー効果とみなすことができ,この効果はある温度以上に上昇させると消失することを明らかにした.TlGaS_2等の層状化合物は,温度を下げていくと常誘電相(半導体相)から非整合相,非整合相から強誘電相(整合相)へと二度構造相転移することが知られているが,励起子吸収の温度変化(ピークシフト異常),ラマン散乱スペクトルの温度変化(ラマン線の分裂)から二つの相転移温度を見積もり,それらの温度が光誘起メモリー効果の消失が起こり始めるのに必要な温度,完全に消失するのに必要な温度にそれぞれ対応していることを明らかにした.低温で光照射を行うと,TlInS_2の発光スペクトルの励起子発光領域に新たな発光帯があらわれること,TlGaS_2では深い準位からの発光帯の強度が減少することを見出した.このようなスペクトルが変化した状態は低温において長時間持続し,これは光誘起メモリー効果とみなされる.TlInS_2, TlGaS_2ともに,温度を下げていくと二度構造相転移することが知られているが,光誘起メモリー効果の消失が起こり始めるのに必要な温度,完全に消失するのに必要な温度が,報告されているそれぞれの二つの構造相転移温度に対応していることを明らかにした.本研究では光誘起メモリー効果のメカニズムの解明を目的とし,光誘起メモリー効果が起こる光学スペクトル(主に発光)の測定のために,全波長域を同時に短時間で測定することができる高感度冷却CCDを用いた分光システムを導入した.現在,その整備を進めており,試料に関しては,研究協力体制が既に確立しているアゼルバイジャンのバクー物理学研究所に試料の作製を依頼し,作製中である.本研究は本年度途中に追加採択されたこともあり,現段階で新しい成果が得られていないが,上記の準備が完了し次第,当初の計画通り光誘起メモリー効果の照射光波長依存性や時間分解測定にとりかかる予定である.三元タリウムカルコゲン化合物TlMeX_2(Me=In,Ga,X=S,Se,Te)の中で,Gaを中心として4つのSからなる四面体GaS_4の層の間にTl原子が鎖状に連なる層状構造を持つTlGaS_2に対して低温で光照射を行うと,深い準位からの発光帯の強度が減少することを見出した.このスペクトルが変化した状態は低温においては長時間持続することから,光誘起メモリー効果とみなすことができ,この効果はある温度以上に上昇させると消失することを明らかにした.TlGaS_2等の層状化合物は,温度を下げていくと常誘電相(半導体相)から非整合相,非整合相から強誘電相(整合相)へと二度構造相転移することが知られているが,励起子吸収の温度変化(ピークシフト異常),ラマン散乱スペクトルの温度変化(ラマン線の分裂)から二つの相転移温度を見積もり,それらの温度が光誘起メモリー効果の消失が起こり始めるのに必要な温度,完全に消失するのに必要な温度にそれぞれ対応していることを明らかにした.
電力用アクティブフィルタの高速ディジタル電流制御回路の開発

平成16年度は,三相高速電流制御回路を製作し実験により動作特性を確認した。三相電流制御回路には,高速A/D変換回路(変換時間50ns)とFPGA(Field Programmable Gate Array)を使用する。A/D変換器は7回路並列で使用し,三相の電源電圧・電流と三相電圧形変換器の直流リンク電圧を検出する。FPGAでは,電源電流の高速フィードバック制御と直流リング電圧のフィードバック制御を行う。FPGAの制御演算は約300nsであり,従来のディジタル電流制御器の制御遅延に伴う安定性の問題を解決することができる。また実験では,同じ制御回路に演算遅延を考慮することにより,提案する高速電流制御器と従来の電流制御器の制御特性の比較を行った。その結果,従来の電流制御器に比べ,提案する高速電流制御器は安定性を大幅に改善でき,フィードバックゲインを約4倍に設定することが可能になることを明らかに。また,高調波発生を行った場合,位相遅れを約1/2に低減できることを確認した。さらに,電源電圧に高調波を含む場合にも不要な高調波の流入を約1/4に抑制できることを明らかにした。また,これらの動作特性について,離散時間系フィードバックシステムとしてモデリングを行い,理論特性を導出した。以上の結果から,本研究で検討した高速ディジタル電流制御回路を電力用アクティブフィルタに適用することにより,高調波抑制特性の改善が期待できる。近年,配電系統の高調波対策として電力用アクティブフィルタが注目されている。電力用アクティブフィルタは高調波発生源とは逆位相の高調波電流を系統に注入して高調波電流を打ち消すものであり,良好な高調波抑制特性を得るためには,遅れなく注入電流を制御することが不可欠となる。柔軟な制御特性を得るために,電力用アクティブフィルタの制御回路をディジタル化しようとする研究開発が進められている。しかし,ディジタル制御回路を用いてアナログ電流制御と同等の電流制御特性を得ることは難しい。これは,電力用アクティブフィルタの主回路として用いられるPWMインバータのスイッチング周波数は520kHzであり,20kHz以上の高周波サンプリングを行ってもPWMインバータの制御に反映することはできない。つまり,ディジタル制御回路に高速なプロセッサを用いたとしても,PWM制御に反映するまでの待ち時間が増えるだけで,常に1サンプリング周期の遅延が生じてしまう。本研究は,高速ディジタル電流制御回路を開発し,電力用アクティブフィルタの補償特性を改善することを目的とする。本年度は,高速A/D変換器とFPGA(Field Programmable Gate Array)を用いた高速ディジタル電流制御回路を開発し,高速電流制御回路の制御遅延の低減効果と電流制御特性を評価した。その結果,本研究の高速ディジタル電流制御回路は,制御回路内の遅延時間を低減できることを明らかにし,従来のディジタル電流制御回路に比べて約8倍の高速な電流応答が得られることを確認した。平成16年度は,開発した高速電流制御システムを電力用アクティブフィルタに接続し高調波抑制効果を評価する予定である。
植物と昆虫の形質多型に着目した生物における資源配分戦略の解明

葉に形質二型(有毛型・無毛型)が見られるオオイヌタデと、それを利用する植食者群集に着目し、形質二型が維持されているメカニズムや適応的意義を明らかにする研究に取り組んだ。また、オオイヌタデの主要な植食者であり、翅多型が発見されたイチゴハムシについて、多型発現機構と適応的意義に関する研究にも取り組んだ。栽培実験により、単独条件下では有毛型よりも無毛型のオオイヌタデの方が有利であること、競争条件下では差がなくなり、さらにイチゴハムシの存在下では有毛型が有利になることが判明した。また、イチゴハムシの翅型は量的遺伝子により決定されていることや、分散形質と繁殖形質にトレードオフが存在することが示唆された。葉に形質二型(有毛型・無毛型)が見られるオオイヌタデと,それを利用する植食者群集に着目し,形質二型が維持されているメカニズムや適応的意義を明らかにする研究に取り組んだ。また,オオイヌタデの主要な植食者であり,翅多形が発見されたイチゴハムシについて,多型発現機構と適応的意義を明らかにする研究に取り組んだ。オオイヌタデに関しては、本種の主要な植食者であるイチゴハムシやクサイチゴトビハムシに対する防御効果を検証した。室内での選択および非選択摂食実験の結果、両ハムシとも有毛型より無毛型の方を選好することが判明した。また、室内飼育実験の結果、イチゴハムシは無毛型を摂食した方が幼虫期間が短く、成虫の体サイズも大きくなる傾向が見られた。無毛型・有毛型を同一ポットで栽培すると種子生産量に違いは見られなかったが、イチゴハムシ成虫を導入して同様の実験を実施した結果、有毛型の方が相対的にパフォーマンスが向上した。以上の結果から、オオイヌタデにおけるトリコームは、ハムシ類に対する物理的防御形質として有効に機能していると考えられた。イチゴハムシに関しては、後翅が退化する個体は北陸地方や中部地方で高い比率で確認されたが、北海道や東北地方、四国、九州および南西諸島ではほとんど確認されなかった。交配実験による次世代は両親の中間的な形質を示し、母系の影響をより強く受ける傾向が認められたことから、本種の翅形はポリジーン支配であり一部の遺伝子は性染色体上に存在することが示唆された。また,オオイヌタデの主要な植食者であり,翅多型が発見されたイチゴハムシについて,多型発現機構と適応的意義を明らかにする研究に取り組んだ。前年度に引き続き、オオイヌタデの葉のトリコーム(微毛)が植食者群集に及ぼす影響を調査し、(1)オオイヌタデを食害する主要な昆虫がイチゴハムシとクサイチゴトビハムシ、およびタデキボシホソガであること、(2)葉のトリコーム(微毛)は、イチゴハムシとクサイチゴトビハムシからの食害を回避する上で有効であること、(3)有毛型の葉を摂食するとイチゴハムシ幼虫の発育が遅延したり、成虫の産卵数が低下したりすること、(4)タデキボシホソガは有毛型にも無毛型にも同じように産卵するが、有毛型の方が幼虫期の生存率が高い可能性があること、(5)オオイヌタデを隔離条件下で単独栽培すると、無毛型の方が種子を多く生産するが、両方の型を同じ鉢で栽培して競争させるとその差が検出されなくなること、(6)イチゴハムシ存在下で同様の実験をすると、食害を逃れられる有毛型の方が種子を多く生産することなどを明らかにした。また、野外における有毛型オオイヌタデの比率は、イチゴハムシ密度が高い地域ほど高くなる傾向が認められ、両型の頻度を変えて栽培した予備的な実験では負の頻度依存選択は検出されなかったため、オオイヌタデの形質二型の維持には、各地域のイチゴハムシの密度という環境異質性が関与している可能性があると考えられた。当初計画した通りに研究が進捗しているため。また、オオイヌタデの主要な植食者であり、翅多型が発見されたイチゴハムシについて、多型発現機構と適応的意義を明らかにする研究に取り組んだ。オオイヌタデの葉のトリコーム(微毛)が植食者群集に及ぼす影響を調査した結果、主要な植食者であるイチゴハムシとクサイチゴトビハムシ、タデキボシホソガのうち、前二者による食害を回避する上で有効であること、および、トリコームの存在が、イチゴハムシの幼虫の発育遅延や、成虫の産卵数低下など、複合的な影響を及ぼす事などを明らかにした。また、タデキボシホソガは有毛型上の方が密度が高く、その原因は、幼虫期の生存率が無毛型よりも高いためであることが明らかになった。オオイヌタデは単独栽培条件では有毛型の方が多く枝分かれすることや、無毛型の方が多くの種子を生産すること、競争栽培条件では枝分かれをしなくなり、生産種子数の差が検出されなくなる事、競争栽培条件にイチゴハムシを導入すると、有毛型の方が有利になる事などが判明した。

また、イチゴハムシは季節により様々な植物上を渡り歩き、主として夏場以降に野外における有毛型の比率は、イチゴハムシの密度が高いほど有意に高くなる事が判明した。これらの結果から、オオイヌタデの二型の維持にはイチゴハムシの存在が影響していると考えられた。また、イチゴハムシの翅型は量的遺伝子により決定されており、一部の遺伝子は性染色体上に存在していること、および、分散形質と繁殖形質の間にはトレードオフが存在していることなどが明らかになった。したがって、分散の必要性が相対的に小さい地域では、短翅型の方が有利になると考えられた。一連の結果は順次学術論文として発表している。葉に形質二型(有毛型・無毛型)が見られるオオイヌタデと、それを利用する植食者群集に着目し、形質二型が維持されているメカニズムや適応的意義を明らかにする研究に取り組んだ。また、オオイヌタデの主要な植食者であり、翅多型が発見されたイチゴハムシについて、多型発現機構と適応的意義に関する研究にも取り組んだ。栽培実験により、単独条件下では有毛型よりも無毛型のオオイヌタデの方が有利であること、競争条件下では差がなくなり、さらにイチゴハムシの存在下では有毛型が有利になることが判明した。また、イチゴハムシの翅型は量的遺伝子により決定されていることや、分散形質と繁殖形質にトレードオフが存在することが示唆された。当初計画した通りに研究が進捗しているため。当初の計画どおり、引き続き研究を遂行する。生態学当初の予定通り、引き続き研究を遂行する。