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古代地方寺院の造営計画・技術の伝播―伽藍配置を中心に―

日本の古代寺院の伽藍配置については、従来古代の仏教観を表しているとされてきたが、地方寺院の伽藍配置を見ると金堂だけの寺院も多く、定型化していない。朝鮮半島では古代寺院の伽藍配置は定型化した形式で、王権が寺院を造営する技術を把握していたことが判明する。しかし日本では寺院の伽藍配置は多様であり、とくに地方寺院では規格性に欠け、畿内から離れた地域では、地方寺院はさまざまな技術が用いられ、そこに仏教の教義を見出すのは困難であり、畿内寺院の伽藍配置を意識しながらも、地方独自な伽藍配置も採用されている。日本古代の地方寺院は、ある程度規制されず自由なプランで造営されていたと考えられる。平成26年度の研究概要は、まず8/1922の4日間に韓国中央博物館を始め、各地の博物館で韓国の寺院の出土遺物を見学し、同時に各地の寺院遺跡を踏査することによって、伽藍配置や立地などの寺院造営技術の共通性を調査した。とくに扶余地方では、定林寺址を始めとする一塔一金堂式の伽藍配置が中心であり、それが定型化して扶余周辺に分布することを確認した。これについては、王権が造寺技術を掌握し、その指導の下で各寺院が造営された可能性が考えられる。また百済の地方寺院についても踏査したが、多くは統一新羅時代のものであった。この点については、百済時代の地方寺院については数は少なく、王都周辺に寺院が展開すると理解できる。次に慶州の寺院跡については、初期の寺院では皇龍寺や四天王寺址などの木塔のものもみられたが統一新羅時代に石塔に転換し、仏国寺や遠願寺址・崇福寺址などの慶州郊外の石塔を中心とする双塔式寺院など、定型化した伽藍配置がみられた。これらの定型化した伽藍配置については、造寺意識や寺院造営技術などが理由として挙げられるのではなかろうか。また天官寺址などの貴族の邸宅寺院について知ることが出来たのは収穫であった。日本国内では、まず各地域の寺院遺跡を集成し、中でも伽藍配置の寺院判明するものをピックアップした。とくに近畿地方はまず仏教受容後最初に寺院が造営された地域でもあるため、飛鳥地方を中心として伽藍配置の分類を行うため、飛鳥寺を始め山田寺・法隆寺など寺院の伽藍配置をみると共に、伽藍配置の採用が立地に左右されるかどうかの検証も行っている。そして26年度の後半では、摂津・河内・和泉などの大阪府域の寺院遺跡を踏査し、坂本寺跡などの寺院遺跡の塔・金堂などの伽藍配置を確認している。平成27年度の研究概要は、まず九州地方の豊前・豊後、肥前・肥後、筑前の各地域の地方寺院を踏査し、伽藍配置と瓦当文様についての調査を行った。その結果、豊前地域には百済系の瓦当文様が集中するが時期は遅れ、また椿市廃寺の伽藍配置が四天王十式であることも確認できた。次に山陰地方の古代寺院の分布については、山陰道沿いに寺院が分布することが確認され、伽藍配置も双塔式などの特徴のある伽藍配置や、瓦積み基壇などの造営技術の分布が認められ、これらの分析を行っている。寺院だけでなく仏像においても同一のモデルがあることが判明しており、そのルートと重なるかどうか検討したい。ただ、出雲地方においては外部からの造営技術が導入されていることは明らかではあるが、畿内直結型ではないので、その点も特徴的である。これについては、出雲古代史研究会で報告し、現在その成果を発表する予定である。最後に四国地方の寺院調査を行った。四国ではやはり法起寺式伽藍配置が多く、また瓦当文様では川原寺式が多く、畿内の影響が強いことが認められる。一方、伊予では法隆寺式が多いことが報告されているので、地域における瓦当文様採用の原因を追及したい。その他、関東地方の古代寺院について、影向寺遺跡のシンポジウムで東国の寺院についての報告を行い、現在成稿中である。平成26年度は韓国で古代寺院の伽藍配置や瓦当文様の特徴を調査し、伽藍配置が定型化していることを確認した。また畿内地方の寺院の伽藍配置調査も行った。平成27年度の調査は、九州・四国・山陰地方で行い、各地方の古代寺院の伽藍配置と瓦当文様を調査した。伽藍配置では法起寺式が各地域で最も多く分布し、瓦当文様についてはやはり山田寺式・川原寺式が共通して多いことが判明するが、その相関関係については十分に把握できていない。また寺院の伽藍配置も時期によって換わるため、どの時期を中心に考えるか、考慮中である。現在、山陰地方の地方寺院について分析を行っている。また文献史料の収集にも努め、寺院造営技術の伝播について、僧侶が関与する可能性を検証している。最終年度の調査は、7/8京都・北野廃寺、7/18京都・隼上り瓦窯跡、8/2426にかけて岐阜県飛騨市の古代寺院跡を調査し、9/1113にかけて兵庫・徳島県の古代寺院跡の調査を、また10/30に大阪府高槻市の古代寺院跡の調査を行った。さらに11/11は奈良県の葛城市歴史博物館の瓦を見学し、合わせて周辺寺院跡を調査した。これらの調査は実際に寺院跡の現状や立地を把握するためであるが、博物館や教育委員会・埋蔵文化財センターの協力もあって、遺跡だけでなく遺物も合わせて実見できたことは制かであった。

とくに徳島県立博物館では県内の出土瓦をほぼ全て実見し、岐阜県飛騨市では文字瓦や寺名墨書土器を実見でき、合わせて現状からいくつかの寺院跡の伽藍配置を推測することができ、大変貴重な成果を挙げることができた。これらの調査から、古代寺院跡の伽藍配置については、やはり地域性が存在することが確信できた。特に飛騨市では郷単位で寺院が成立し、「郷名寺院」が存在している。このことは、仏教の受容において技術の伝播に僧侶が関係している可能性が考えられる。また奈良県葛城市の寺院跡では法隆寺式伽藍配置を採る寺院が多く、このことは寺院を造営する側にとっても、法隆寺式伽藍配置が重要な伽藍配置であるという認識があったと思われる。このような成果を元に最終年度では全国の7/8世紀の古代寺院跡の伽藍配置をデータ化して、一覧表を作成した。その結果、四天王寺式は畿内では7世紀前半の伽藍配置であるが、地方では7世紀後半でも存在し、しかしながら周辺には影響を与えないこと、また法隆寺式・法起寺式伽藍配置はある程度グループ化し、また双塔式伽藍配置は必ずしも定型化した伽藍配置だけでなく、畿内から離れた地域では定型化が崩れていることなどが判明した。今後はこれらの事象の背景について、さらに研究を進めたい。日本の古代寺院の伽藍配置については、従来古代の仏教観を表しているとされてきたが、地方寺院の伽藍配置を見ると金堂だけの寺院も多く、定型化していない。朝鮮半島では古代寺院の伽藍配置は定型化した形式で、王権が寺院を造営する技術を把握していたことが判明する。しかし日本では寺院の伽藍配置は多様であり、とくに地方寺院では規格性に欠け、畿内から離れた地域では、地方寺院はさまざまな技術が用いられ、そこに仏教の教義を見出すのは困難であり、畿内寺院の伽藍配置を意識しながらも、地方独自な伽藍配置も採用されている。日本古代の地方寺院は、ある程度規制されず自由なプランで造営されていたと考えられる。まず韓国における調査は、韓国側の研究者の協力によって短期間であるにもかかわらず、多くの寺院遺跡を踏査でき、初期の目標をほぼ達成できた。一方国内においては、奈良県・大阪府の寺院遺跡の調査を行ったが、調査報告書などの資料入手と遺物の実見などが不十分であると考えている。これについては次年度の調査で補填したい。平成28年度は最終年度であるので、残った山陽地方の古代寺院の調査を行い、データベースを作成して分析を行い、伽藍配置と瓦当文様や寺院の造営技術の伝播経路のについて言及したい。日本古代史今年度においては計画通りの調査を行い、中国・四国地方、九州地方の寺院遺跡を調査する計画であるが、計画を効率よく進めるためにも事前に寺院遺跡についてきちんと資料を収集し、データをまとめておきたい。とくに調査報告書などの資料の入手には力を入れたい。授業・校務、及びその他の共同研究の関係で、山陽道地域の調査が行うことが出来なかったため。年度末に調査を実施した部分について、大学の会計処理が間に合わなかったため、次年度使用額に回ってしまった。また旅費については、韓国調査の旅費が韓国側の手配によって交通費が余りかからなかったため、当初の予定より費用がかからなかった。早急に山陽地域の調査を行い、研究の総括を行う予定である。まず年度末の調査については、授業・入試や公務などによってなかなか時間がとれず、どうしても年度末の調査になることがあるが、会計処理の面から次年度使用額に回る恐れがあるので、今後は調査の時期をなるべくはやめたい。
モリブデンクラスタ-錯体の構造と分子物性の配位子依存性

本研究においては,第16族元素化合物を配位子とする新規モリブデン六核クラスタ-錯体の合成,構造,物性,ならびに反応について研究を進め,以下のような新らしい知見を得た。二塩化モリブデンとナトリウムチオフェノレ-トあるいはナトリウムヘキサンチオレ-トとをピリジン溶媒中で反応させることにより,チオフェノラ-トあるいはヘキサンチオラ-トをキャップ配位子とする新規モリブデン六核クラスタ-錯体を低収率(5%程度)ではあるが合成できることを見出した。現在,これら新規錯体を高純度で単離すること,収率を改善すること,ならびにX線構造解析用単結晶を成長させることを目指し,研究を続行中である。チオフェノラ-トあるいはヘキサンチオラ-トをキャップ配位子とするこれら新規モリブデン六核クラスタ-錯体は,塩酸酸性条件下では容易に,フェニル基あるいはヘキシル基を脱離し,イオウ原子をキャップ配位子とするモリブデン六核クラスタ-錯体と,モリブデン三核クラスタ-錯体へと反応することを見出した。チオフェノラ-トをキャップ配位子とする新規モリブデン六核クラスタ-錯体を一電子酸化して常磁性クラスタ-錯体を生成する電位は,相応する塩素をキャップ配位子とするモリブデン六核クラスタ-錯体の酸化電位に比較して約0.5ボルト低く,このことはこれらクラスタ-錯体の最高被占軌道がキャップ位の配位子上に大きく非局在化していることを示唆している。
究極的ＤＮＡ鑑定である微量混合試料分析法の開発と評価

法医鑑識領域において、複数人のDNAが混合した試料や微量試料の分析結果について、何人のDNAが含まれるか、被疑者のDNAは含まれるか等を尤度比を利用して確率的に評価する必要があるが、その方法は未だ確立していない。しかし、最近提唱されたcontinuous modelは、ピークの高さに影響を及ぼす様々な因子を考慮することで、より厳密な確率的評価を行えると期待されている。しかし、この方法は実践的なデータよりも理論的な条件設定が中心であり、パラメータの設定値やプログラムのアルゴリズムに問題点を有している。そこで、本研究ではcontinuous modelに基づいたソフトウェアを独自に作成し、検証することを目的としている。本年度は、昨年度までに作成したソフトウェアの改良とその検証を行った。昨年度までのソフトウェアでは、本来検出されるはずのアリルが微量なため検出されないこと(アリルドロップアウト)やDNAの断片化の影響を扱えなかったが、本年度はこれら2つの因子をソフトウェアに組み入れた。また、continuous modelではシミュレーション的にパラメータの値を推定した上で確率計算を行うが、昨年度まで利用していたMCMC法では各パラメータが非現実的な値となる問題点があった。そこで本年度は、各パラメータの確率分布を実験的に推定した上で、その確率分布に従って乱数を発生させる方法(モンテカルロ法)を新たに利用することにし、ソフトウェアのプログラムを改良した。また、2人から4人までのDNA混合試料を計20例作製し、ソフトウェアで分析した。各混合試料について、何人のDNAが含まれるかの推定と仮に設定した被疑者の関与の有無に関する尤度比の計算を行い、従来の方法と比較した。その結果、本ソフトウェアにおける判定の精度は従来法よりも向上した。よって、本ソフトウェアは混合試料の解析に有用であった。27年度が最終年度であるため、記入しない。微量のDNAが混合した試料の分析結果を解釈する方法は、未だ確立されたものはないが、最近提唱されたcontinuous modelは、ピークの高さに影響を及ぼす様々な因子を考慮することで、より厳密な確率的評価を行えると期待されている。そこで、continuous modelに基づいたプログラムを独自に作成し、検証を行った。現在の法医鑑識におけるDNA検査(Identifiler)において検出されるピーク高は、PCR増幅効率(A)、ヘテロ接合体のピーク高比(Hb)、スタターと呼ばれるアーチファクトの割合(SR)等の因子が影響して決まる。そこで、単一個人の口腔内細胞より抽出したDNA試料(234検体)をIdentifilerで分析し、得られた結果を基に各パラメータの確率分布を推定した。その結果、Aは正規分布、Hb、SRは対数正規分布に近似できることが示された。続いて、フリーソフトである統計解析ソフトRを用いてcontinuous modelのプログラムを作成した。A、Hb、SRに加え、混合試料中の各関与者のDNA混合比(MR)をパラメータとし、シミュレーション(MCMC法)に基づいて分析するようプログラムした。また、被疑者等のDNAが試料中に含まれるか否かを確率的に評価する指標(尤度比)を計算できるようにした。さらに、型が既知のある2者のDNAを1:9、1:3、1:1で混合した試料各1例を分析して、結果を検証した。2者のうちの1人を仮に被疑者として尤度比を算出したところ、2者のDNA量に差のある1:9、1:3の試料における尤度比は、ピーク高を利用しない従来の方法による尤度比よりも高い値を示し、被疑者の関与をより強く示唆できた。

よって、本ソフトウェアは混合試料の解析に有用であった。実験試料を用いたパラメータの確率分布の推定はおおむね計画通りに進行したが、一部のローカスのSRでは、単純な対数正規分布は観測データにあまり当てはまらなかった。このため、より複雑な確率分布のモデルを立てる必要性が生じ、研究の進捗状況はやや遅れた。一方、解析プログラムは当初の予定よりも早く原型を完成させることができ、プログラムの検証作業も実施した。よって、研究はおおむね順調に進展している。27年度が最終年度であるため、記入しない。微量混合試料では、DNA量が少ないために本来検出されるはずのアリルが検出されないこと(アリルドロップアウト)やDNAが断片化を起こしている場合がある。現在のプログラムではこれらの現象を扱えず、微量試料の分析に完全には対応していない。そこで、アリルドロップアウトとDNA断片化の程度についても扱えるようにプログラムを改良する。さらに、プログラムの検証はまだ不十分なので、分析試料を増やしたり従来のピーク高を利用しない方法と比較したりして、混合試料中の関与者数や尤度比の値について検証を重ねる予定である。
鱗翅目昆虫における二型精子の意義と分化メカニズムの解明

カイコにおける二型精子の分化メカニズムについては、有核精子形成ラインから無核精子形成ラインへの切り換え要因を見出すことが中心課題である。その課題を解明する上で、精子形成ラインの切り換えが、(1)個体発生のいつ、(2)精子形成過程のどの段階で起こるか、の両面から明らかにした。一方、二型精子の意義は、精子形成の後半における精子そのものばかりでなく、体細胞系列のシスト細胞においても分化の兆候を発見したので、シスト細胞の機能ともあわせて考察した。1.精子形成ラインの切り換えを再現する培養系では、体液を採取する個体の発生時期を厳密にすることによって、確立できる目途がついた。2.染色体の行動とその行動制御に関わる細胞骨格の微小管および微小管形成中心の機能を有するガンマーチューブリンの分布、また染色体などの微細構造の観察から、精原細胞に二型はなく、精母細胞の二型の相違を明らかにした。最も早く現れる二型の分化の特徴は、減数分裂第一分裂の前期に相同染色体の対合の有無であることをつきとめたが、この現象に関わる候補分子を本種において同定するまでに至っていない。これが、今後の課題である。3.精母細胞集団の周囲を取り囲むシスト細胞においても、二型の相違が精子形成の後半から現れることを組織化学的に明らかにした。シスト細胞は精巣を出る以前に崩壊するが、無核型ではシスト細胞の崩壊にともなって精子が束を解離するのに対し、有核型ではシスト細胞が崩壊した後も束化を維持する。さらに、有核型精子と束を解離した無核精子との共存が交尾雌への移送に必要であることを示唆する結果を得ている。シスト細胞もあわせた精巣内における精子形成過程の一連の現象から、無核精子は有核精子を補助する機能をもっことが推測される。1.人工培養における無核精子の誘起二型精子のうち有核精子を誘導する方法を確立しているが、無核精子を誘起することはできていない。精巣を取り出す発生時期を変え、培養液成分を変えての種々の実験から、有核精子束のほか、両方の型の特徴をもつキメラ精子の束が誘導される培養系を発見した。その培養系にアクチン繊維機能阻害剤であるサイトカラシンDの非常に薄い溶液を加えた場合、キメラ精子束の数が減じる一方、無核精子束が多く誘起された。以前明らかにしている精子変態開始直後における有核精子特有の形態学的変化に、アクチン繊維の作用が関与していることが示唆された。2.実験的に誘導した4倍体における精子形成の異常の解析4倍体オスは不妊であるが、終齢幼虫期に2日間飢餓処理を施すと、受精能力が回復する。精巣内における有核精子変態過程において、精子核の放出および精子束の解離という異常を起こすものが多い。飢餓処理群と対照群において、異常の質的な差は見られなかった。一方、貯精嚢に移動する有核精子束の数は、飢餓処理群が統計的に有意に対照群よりも多かった。無核精子は、2倍体および4倍体においても精子変態後期に核を放棄し、その後、束から解離し、個々に精巣から貯精嚢、メスの生殖器に移される。有核精子の核は、卵を受精させるために欠くことができないことはもちろん、その有核精子を束の状態でメスに受け渡すことが受精に必要な条件であることが示された。今後、有核精子の束の維持機構を追求していく。3.その他の実験計画無核精子に異常が生じる高温処理を培養系で再現することは、1.に示した無核精子を誘導する培養系が確立してからの課題とする。

二型精子変態において大きく異なると予想される微小管形成中心機能をもつγチューブリンの分布変化を免疫染色法で明らかにする予定であったが、用いた抗体の特性が思わしくなく、今後の課題として残された。1.人工培養実験から精巣シストの長期間培養系の実験において、今年度は両方の型の特徴をあわせもつキメラ精子束の誘導現象に的を絞った。有核精子束を導く系の初期の段階で、本来添加すべき体液を加えない培養液で培養すると、有核精子系列のものより小さい精母細胞が出現し、有核精子の形状をした核が前方に移動しているにもかかわらずサイズは無核精子並みであるキメラ精子束が生じた。これらは精母細胞の時期から分化の方向性を決めるしくみの存在を裏付ける現象の1つととらえている。2.四倍体の実験から成虫オスの貯精嚢において、無核精子は束から解離した状態で存在するが、有核精子は束の状態で存在する。これは人為的に誘導した不妊の四倍体オスでも同様であるが、四倍体では有核精子束が著しく少ない。四倍体蛹期の精巣内において、有核精子束のシスト細胞がはがれ、精子が解離している異常なものが存在していた。羽化後の精巣では、有核精子束は貯精嚢に移行したためにほとんど残っておらず、解離した精子束が多く残されていた。貯精嚢に移動した有核精子束はシスト細胞を欠いているが、不定形の物質で覆われている。シスト細胞にはゴルジ体や小胞体があることから、この不定形物質はシスト細胞の分泌によることが示唆される。この物質の分泌前にシスト細胞が消失すると、精子は束を維持できないものと考えられる。四倍体のシスト細胞では、ミトコンドリアが膨潤する異常な像が見られた。二倍体では、ミトコンドリアの膨潤は、有核精子束では見られないガ、無核精子束のシスト細胞に見られた。ミトコンドリアの異常は、シスト細胞崩壊の前兆と予想される。以上のことから、有核精子は束をなしていないと精巣から貯精嚢までの移送に支障があること、シスト細胞は束の維持機能に関与しており、その機能と細胞崩壊のタイミング調節が有核精子系列と無核精子系列で異なることが考えられる。二型精子の分化を追及するために、精子形成細胞のシスト培養実験系において二型の精子形成を再現することが1つの目標である。有核精子の形成には成功しているが、無核精子形成に必要な条件がまだ見つかっていない。無核精子への分化に必要な条件探しは、有核精子形成ラインから無核精子形成ラインへの切り換えを見出すことと不可分である。精子形成ラインの切り換えが、個体発生過程のいつ、精子形成過程のどの段階で、起こっているかを明確にした。1.アピカル細胞とその周辺生殖細胞の個体発生に伴う変化生殖幹細胞を維持する場であるニッチを構成するアピカル細胞は、微小管に富む大型の細胞として識別できた。アピカル細胞は胚期に盲端側の精巣壁に接して出現し、アピカル細胞に接した生殖幹細胞の分裂により、孵化後の幼虫から羽化後の成虫まで精原細胞の生産が継続して行われていた。アピカル細胞は、34齢幼虫期に、精巣が成長するにつれて精巣壁から離れた。終齢幼虫期にはアピカル細胞周辺の空間が広がり、アピカル細胞も大きくなった。有核精子は終齢幼虫期までに減数分裂を行った精母細胞から生じ、無核精子は吐糸期以降から減数分裂を行う精母細胞から生じ、より短期間に、しかも多数がつくられる。精原細胞の形態に二型性は見られなかったが、ニッチを拡大する現象は、多数の無核精子を形成するのに対応したものと考える。
活性酸素の分子種の動態を区別して追跡可能な放射性プローブの開発

活性酸素種(Reactive Oxygen Species; ROS)は病態との深い関連性が指摘されているが、ROSの種類によって疾患との関連度が異なる。一方、ROSの各分子種の生成・代謝には酸素分圧が大きく寄与するため、生きた個体におけるROSの挙動は未だ正確に把握できていない。そこで、本研究では、生体内でのROSをそれぞれ区別して検出することを目的に、ROSの各分子種に特異的な分子プローブを開発する。そのために、検出感度に優れた放射性同位元素の利用とメタボリックトラッピングの原理に着目した新規放射性プローブを設計・合成するとともに、病態モデル動物におけるROS検出の可能性を検証する。
温熱的特性に応じた快適な室内温熱環境に関する研究

提案されている室内温熱環境の快適範囲は、平均的な人や全体の約8割の人を対象とした範囲であり、残りの2割には高齢者や寒がり等の温熱的弱者が含まれると考えられ、この様な特性に応じた室内温熱環境を検討する必要性がある。そこで、本研究では暑がり・寒がりの好む室内温熱環境調節について検討する事を目的に、夏期と冬期に暑がり・寒がりである女子大学生を対象に人工気候室実験を実施した。実験は、夏服着用及び相対湿度50%は一定とした。夏期は気温を暑がりは2930°C、寒がりは2831°Cの4条件とし、入室30分後に気流を自由に調節する「気流調節実験」と、気温32°Cに設定の人工気候室に入室直後より気温と気流を60分間自由に調節する「自由環境調節実験」を実施した。冬期は入室時は気温15°C、不感気流とし、被験者位置にて30分後に黒球温度22±1°Cとなる距離に設置したストーブ、ファンヒーター、パネルヒーターのいずれかを30分間使用する「暖房器具実験」を実施した。測定項目は、気温や黒球温度等の室内温熱環境を、Hardy&DuBoisの12点等の皮膚温や舌下温等の生理的反応を、温冷感や快適感等の主観的反応とした。皮膚温と環境は30秒間隔、舌下温と主観申告は10分間隔にて測定した。被験者は夏期は9名、冬期は寒がり4名とした。その結果、「気流調節実験」では気温28、29°Cでは暑がりの方が約0.1m/s強い気流に調節し、「環境調節実験」では入室直後は暑がりの方が気温を下げ、寒がりの方が強い気流に調節し、60分後は暑がりの方が0.7°C気温は高くより強い気流に調節し、SET*で約1°C低くなり、暑がり寒がり別に好む環境調節は異なっていた。「暖房器具実験」では使用30分後の全身温冷感はいずれもほぼ同じであったが、末梢部皮膚温や快適感はストーブが最も高く、長時間使用や帰宅直後に最も使いたい暖房器具として評価された。これまで提案されている室内温熱環境の快適範囲は、平均的な人や全体の約80%の人を対象とした範囲であり、残り20%は考慮されていない。しかし、その考慮されていない20%の人には高齢者や冷え性、寒がりなど温熱的に弱者が含まれると考えられ、今後は様々な温熱環境適応特性に応じた快適な室内温熱環境の提案を検討していく必要がある。そこで、本研究では、耐暑耐寒性などの意識や冷え性、暑がり・寒がりなどの特性と住まい方および実際の室内温熱環境を把握することを目的に、住まい方や冷暖房器具の使用実態のアンケート調査および実際に生活している住宅の室内温熱環境の実態調査を実施した。アンケート調査は、関西に住む女子大学生を対象に実施し、156名から回答を得た。全体の約8割が冷え性(その内、約3割がかなり冷え性)、約7割が暑さに、約8割が寒さに弱い側であり、暑がりあるいは寒がりが各々約2割であった。寒がりの約7割はクーラーが嫌い、約9割がクーラー使用により体が冷えすぎるとし、暑がりの約6割がクーラーを嫌いではなかった。冷え性の約7割と寒さに弱い側の約6割が暖房時に足下が冷えるとした。使用冷暖房器具は、夏は約8割以上がクーラーを使用し、扇風機は5割前後使用していた。冬は約6割がエアコン、約4割がこたつ、約3割がホットカーペットであり、ファンヒーターおよびストーブの使用は2割弱であった。冷え性と寒さに弱い、寒がりは冬にエアコン、こたつ、ホットカーペット、石油ストーブを使用する割合が高い傾向を示した。実態調査は、夏と冬に各住宅にて1週間に渡り室内温熱環境の測定および生活行動調査を実施した。夏は4邸、冬は7邸を調査した。その結果、夏はクーラー、冬はエアコンの使用が最も多く、夏も冬も床上10cmの室温が低く、室内の上下温度分布が大きかった。そこで、本年度は、温熱的特性ごとの人体反応の特性を把握すること目的に、特性として暑がり・寒がりを被験者の対象とし人工気候室実験を実施した。実験は、人工気候室実験において、夏服着用の被験者を23名同時に入室させて椅座安静状態を保ちながら120分間暴露した。温熱環境条件は、気温20、25、28、32°Cの4条件とし、相対湿度50%、不感気流とした。測定項目は、床上高さ0.6mの気温及びグローブ温度、相対湿度等の室内温熱環境を、皮膚温(Hardy&DuBoisの12点法及び冷える部位)や舌下温、血圧・心拍数などの生理的反応を、温冷感、快適感等の主観的反応とした。

皮膚温及び環境温度はステーションロガーを用いて30秒間隔にて連続測定し、血圧・心拍数は30分間隔、舌下温及び主観申告は10分間隔にて測定した。また、日常の生活習慣や体質などのアンケート調査や体格の測定も実施した。暑がりあるいは寒がりである女子大学生15名を被験者として採用した。その結果、寒がりは気温25°C、28°Cにおいて末梢部の皮膚温が暑がりより低く、28°Cより低い気温では、暑がりより末梢部の温冷感は涼しい側であり、暑がり寒がり別に同じ環境下での人体反応には違いが認められた。また、同じ平均皮膚温でも暑がりの方がより暑さを感じており、快適とする平均皮膚温および気温は、暑がり寒がり別に異なり、寒がりの方がより高い平均皮膚温範囲および気温を快適とした。暑がり寒がり別に室内温熱環境を考慮する必要性が認められた。提案されている室内温熱環境の快適範囲は、平均的な人や全体の約8割の人を対象とした範囲であり、残りの2割には高齢者や寒がり等の温熱的弱者が含まれると考えられ、この様な特性に応じた室内温熱環境を検討する必要性がある。そこで、本研究では暑がり・寒がりの好む室内温熱環境調節について検討する事を目的に、夏期と冬期に暑がり・寒がりである女子大学生を対象に人工気候室実験を実施した。実験は、夏服着用及び相対湿度50%は一定とした。夏期は気温を暑がりは2930°C、寒がりは2831°Cの4条件とし、入室30分後に気流を自由に調節する「気流調節実験」と、気温32°Cに設定の人工気候室に入室直後より気温と気流を60分間自由に調節する「自由環境調節実験」を実施した。冬期は入室時は気温15°C、不感気流とし、被験者位置にて30分後に黒球温度22±1°Cとなる距離に設置したストーブ、ファンヒーター、パネルヒーターのいずれかを30分間使用する「暖房器具実験」を実施した。測定項目は、気温や黒球温度等の室内温熱環境を、Hardy&DuBoisの12点等の皮膚温や舌下温等の生理的反応を、温冷感や快適感等の主観的反応とした。皮膚温と環境は30秒間隔、舌下温と主観申告は10分間隔にて測定した。被験者は夏期は9名、冬期は寒がり4名とした。その結果、「気流調節実験」では気温28、29°Cでは暑がりの方が約0.1m/s強い気流に調節し、「環境調節実験」では入室直後は暑がりの方が気温を下げ、寒がりの方が強い気流に調節し、60分後は暑がりの方が0.7°C気温は高くより強い気流に調節し、SET*で約1°C低くなり、暑がり寒がり別に好む環境調節は異なっていた。「暖房器具実験」では使用30分後の全身温冷感はいずれもほぼ同じであったが、末梢部皮膚温や快適感はストーブが最も高く、長時間使用や帰宅直後に最も使いたい暖房器具として評価された。
ストレスに対するRCAN1遺伝子の制御機構解明

そこでRCAN1が栄養や環境要因など外的ストレスによる臓器障害を防御する機構を運動療法、薬物療法で誘導し、心臓、脳、骨格筋、免疫機能への全身作用機序解明を目的とする。BDNFが、脳のみでなく心筋や骨格筋に発現し栄養摂取の影響を受け、肥満や糖尿病などの代謝疾患による心機能障害に酸化ストレス防御であるBDNFが関与していることを明らかにしてきた。今回の実験は、認知機能障害マウスモデルを用いて、自発運動と栄養環境変化としての低脂肪食による、認知機能障害予防効果を検証した。治療期間は3か月と6か月の2種類で、動物の認知機能と脳、心臓の病理組織、CAN1とBDNFmRNA発現変化を検証した。結果は解析中であるが、自発運動の効果は認められるが、低脂肪食の効果は限定的であり、6か月の効果はむしろ認知機能悪化の傾向であった。結果判定への理解不足であり、過去の論文検索で論破可能か否かで悩んでいる。遅れている理由は、データの再処理への時間がかかっており、従来の論文との対比でどうしても納得がゆかない結果があり、データの見直しを行っているためである。Pubmedなどで今回の結果を説明可能な論文を検索し、論破したい。推進方策としては、本研究のデータ解析をやり直し、病理組織変化の見直し、遺伝子解析の結果解析を再度行ってゆくつもりである。また、実験動物モデルでのばらつきなども解析しなおして、不適切なマウスを除いたマウスのみでの解析も検討する方針である。我々はBDNFが、脳のみでなく心筋や骨格筋に発現し栄養摂取の影響を受け、肥満や糖尿病などの代謝疾患による心機能障害に酸化ストレス防御であるBDNFが関与していることを明らかにしてきた。BDNFは脳の海馬萎縮を抑制、心筋壊死を防御している(Int J of Cardiovasc Res, 2013)。BDNFプロモーターの上流の調節はRCAN1遺伝子であり、RCAN1ノックアウトするとBDNFを介して興奮性細胞が抑制され不安状態が抑制される(Hoeffer他、2013)。また、肥満の抑制にもRCAN1遺伝子が関与している(Rothermel他、2015)。今までストレス応答には核内転写因子Nrf2/AREシグナル伝達系の活性化が起こり認知症や心筋障害、肥満、糖尿病などへの防御機構が重要視されてきた(Johnson他、2015)。既に私たちは、高脂肪食肥満マウスで海馬内RCAN1とBDNF遺伝子の抑制と3か月の自発運動による改善を見出し、同様に肥満によって生じた認知機能障害の改善をMorris Water Maze法で確認した。そこで、肥満認知症モデルでの解析を行った。運動と脂肪食負荷によるRCAN1発現の機構の検討が目的である。APOEノックアウトマウスに高脂肪食を3か月投与し動脈硬化で肥満のマウスモデルができる。認知症かつ高脂血症になり抑うつ状態も誘導された。そして自発運動によって心筋内のRCAN1遺伝子発現が亢進していた。しかし食事制限では同様の改善は認めなかった。海馬での遺伝子発現変化は有意なものではなかった。6ヶ月自発運動負荷または脂肪食付加の結果は今後の研究とした。肥満認知症モデルでの解析を行っており、3ヶ月と6ヶ月の2段階共に実験が進行している。ただし、3ヶ月での遺伝子解析は終了しているが6ヶ月ではまだ解析が未完成である。次年度での解析を予定している。進捗状況が遅れた理由として、計画どおりに実験動物が搬入できず、スタートが遅れたことと、遺伝子発現検索に1ヶ月以上の時間を要したことによって、結果の獲得が大幅に遅れたことによる。今後は、実験動物獲得と遺伝子解析の迅速化が必須となる。肥満認知症モデルでの解析を行う予定である。APOEノックアウトマウスに高脂肪食を3か月投与し動脈硬化で肥満のマウスモデルができるし、認知症かつ高脂血症になり抑うつ状態も誘導される。脳の海馬と心筋、骨格筋の解析を更に6ヶ月脂肪の食事または自発運動でRCAN1遺伝子発現がどう誘導や抑制が行われるかを解析するものである。更に本研究は次の項目を明らかにしてゆくものである。1RCAN1抑制がどのような代謝ストレスで起こるのか。

2どの臓器がRCAN1発現誘導で改善するのか。Nrf2/ARE伝達系を誘導するか。3生活習慣病の治療薬、運動、食事制限でRCAN1発現誘導がおこるか。Pubmedなどで今回の結果を説明可能な論文を検索し、論破したい。推進方策としては、本研究のデータ解析をやり直し、病理組織変化の見直し、遺伝子解析の結果解析を再度行ってゆくつもりである。また、実験動物モデルでのばらつきなども解析しなおして、不適切なマウスを除いたマウスのみでの解析も検討する方針である。認知症モデル実験において、経費にかかる費用が想定より、9万円ほど少なくなった。旅費等に使用予定であったが、次年度の予算計上で行うこととした。認知症モデル実験において、経費にかかる費用が想定より145千円ほど少なくなった。論文作成経費として、次年度の予算計上で行うこととした。
ゲノム構造Rループ形成のエピトランスクリプトミクス制御

ゲノム上にはDNAとRNAが塩基対を形成したDNA:RNAハイブリッド鎖と一本鎖のDNAから成るRループ構造が存在する。この構造はヒトゲノム上に多数存在することが示唆されているがその具体的な位置及び細胞機能、制御因子については未解明な部分が多く存在する。本研究ではまずRループ構造の新規検出技術を開発し、ヒトゲノム上のどこでRループ領域が形成されるかについての網羅的な探索からRループ領域の全体像を明らかにする。さらにRNA修飾に着目してRループ領域形成の新規制御機構の探求を行い、細胞内での機能並びに意義の解明を目指す。
一回繁殖型草本植物の生活史の進化

1.一回繁殖型の生活史をとる草本植物を材料にして,その繁殖臨界サイズの遺伝的な背景を調べあわせて野外個体群の個体群統計的な調査によって個体の適応度を推定し,一回繁殖型草本の生活史進化について考察した.2.繁殖齢の異なる母親個体ごとに多摩川中流域に分布するカワラノギクの種子を採取し,温室で貧栄養と富栄養な条件下で栽培した.繁殖臨界サイズと繁殖臨海エイジにおよぼす環境および遺伝的要因について解析した結果、繁殖臨界エイジは家系間で有意に異なったが、繁殖臨界サイズは家系問で有意な差はないことが明らかになった。3.小笠原諸島に分布するオオハマギキョウの個体群の動態調査を行い,個体の生存率・繁殖率種子生産数はサイズ依存的であること,1繁殖個体あたりの種子生産数は10^510^6オーダーであること,実生の定着率はきわめて低いことを明らかにした.また,行列モデルの解析から,個体群の内的自然増殖率は0.94であること,ロゼット個体の生存率の変化が個体群増殖率に最も大きく影響すると推定した.1997年度は1996年度と比べてロゼット個体の死亡率が高かった.これは1997年78月の降水量が前年に比べて少なかったためと推測した.1997年度の繁殖率は1996年度に比べ10倍以上高かった.これは1997年の種子散布時期(9月)1998年3月までの発芽定着期の積算降水量が前年度に比べて4.5倍も多かったためと推測した.4.小笠原に生育するオオハマボッスの実生の死亡要因とその空間パターンを統計的手法を用いて解析した結果、季節特異的な死亡パターンが検出された.この結果は、競争効果と定着地の土壌条件の両環境要因が異なる空間スケールでオオハマボッスの死亡に影響を与えていたことを示唆する.1.一回繁殖型の生活史をとる草本植物を材料にして,その繁殖臨界サイズの遺伝的な背景を調べあわせて野外個体群の個体群統計的な調査によって個体の適応度を推定し,一回繁殖型草本の生活史進化について考察した.2.繁殖齢の異なる母親個体ごとに多摩川中流域に分布するカワラノギクの種子を採取し,温室で貧栄養と富栄養な条件下で栽培した.繁殖臨界サイズと繁殖臨海エイジにおよぼす環境および遺伝的要因について解析した結果、繁殖臨界エイジは家系間で有意に異なったが、繁殖臨界サイズは家系問で有意な差はないことが明らかになった。3.小笠原諸島に分布するオオハマギキョウの個体群の動態調査を行い,個体の生存率・繁殖率種子生産数はサイズ依存的であること,1繁殖個体あたりの種子生産数は10^510^6オーダーであること,実生の定着率はきわめて低いことを明らかにした.また,行列モデルの解析から,個体群の内的自然増殖率は0.94であること,ロゼット個体の生存率の変化が個体群増殖率に最も大きく影響すると推定した.1997年度は1996年度と比べてロゼット個体の死亡率が高かった.これは1997年78月の降水量が前年に比べて少なかったためと推測した.1997年度の繁殖率は1996年度に比べ10倍以上高かった.これは1997年の種子散布時期(9月)1998年3月までの発芽定着期の積算降水量が前年度に比べて4.5倍も多かったためと推測した.4.小笠原に生育するオオハマボッスの実生の死亡要因とその空間パターンを統計的手法を用いて解析した結果、季節特異的な死亡パターンが検出された.この結果は、競争効果と定着地の土壌条件の両環境要因が異なる空間スケールでオオハマボッスの死亡に影響を与えていたことを示唆する.1.植物の生活史特性は,環境,遺伝,および両者の相互作用による制約のもとで発現される.量的遺伝学の手法を用いることにより,植物集団にみられる生活史特性の変異を上記3つの要因に分解して解析することが可能である.本研究の目的は,一回繁殖型の生活史をとる草本植物を材料にして,その繁殖臨界サイズの遺伝的な背景を調べ,あわせて野外個体群の個体群統計的な調査によって個体の適応度を推定し,一回繁殖型草本の生活史進化に対する理解を深めることである.今年度は,多摩川中流域に分布するカワラノギクと小笠原諸島に分布するオオハマギキョウを材料として,その繁殖特性と個体群動態の調査を行った.2.カワラノギクについては,1998年の秋冬に栽培実験に使用する種子を袋かけによって母親個体ごとに採取した.今後,家系の異なる種子をインキュベータ-で発芽させた後温室で貧栄養と富栄養な条件で栽培しカワラノギクの繁殖臨界サイズにおよぼす環境および遺伝的要因について解析する予定である.3.オオハマギキョウについては,父島列島東島の個体群の動態調査を行い,個体の生存率・繁殖率・種子生産数はサイズ依存的であること,1繁殖個体あたりの種子生産数は10^510^6オーダーであること,実生の定着率はきわめて低いことを明らかにした.また,ロゼットのサイズクラス間およびロゼット個体から繁殖個体への推移確率にもとづいた個体群動態の行列モデルを開発した.行列モデルの解析から,個体群の内的自然増殖率は0.94であること,ロゼット個体の生存率の変化が個体群増殖率に最も大きく影響すると推定した.1.植物の生活史特性は,環境,遺伝,および両者の相互作用による制約のもとで発現される.

量的遺伝学の手法を用いることにより,植物集団にみられる生活史特性の変異を上記3つの要因に分解して解析することが可能である.本研究の目的は,一回繁殖型の生活史をとる草本植物を材料にして,その繁殖臨界サイズの遺伝的な背景を調べ,あわせて野外個体群の個体群統計的な調査によって個体の適応度を推定し,一回繁殖型草本の生活史進化に対する理解を深めることである.今年度は,多摩川中流域に分布するカワラノギクと小笠原諸島に分布するオオハマギキョウを材料として,その繁殖特性と個体群動態の調査を行った.2. 1998年の秋冬にカワラノギクについての種子をそれぞれ繁殖齢の異なる母親個体ごとに採取し,1999年4月から温室で貧栄養と富栄養な条件下で栽培した.1年草の生活史を示した個体は特定の家系にかたいえっていたが,その種子親の繁殖齢が若い傾向はなかった.さらに栽培実験を継続して,カワラノギクの繁殖臨界サイズにおよぼす環境および遺伝的要因について解析する予定である.3.オオハマギキョウについては,父島列島東島の個体群の動態調査を継続し個体群統計パラメータの変動幅や変動要因を解析した.1998年における繁殖臨界サイズは1997年や1996年のそれと比べて小さく,1繁殖個体あたりの種子生産数も少なかった.一方,1998年は繁殖個体数が多かったため,19961998年の各年の個体群全体での種子生産量は2.2×10^72.7×10^7と安定していた.個体群のサイズは1996年5月1997年5月の期間に1.2倍に,1997年5月1998年5月の期間に7.4倍に増加した.しかし,推移行列モデルから推定したそれぞれの期間のλは0.94,0.61と,ともに1以下であった.1.本研究の目的は,一回繁殖型の生活史をとる草本植物を材料にして,その繁殖臨界サイズの遺伝的な背景を調べ,あわせて野外個体群の個体群統計的な調査によって個体の適応度を推定し,一回繁殖型草本の生活史進化に対する理解を深めることである.今年度は,多摩川中流域に分布するカワラノギクの母親個体ごとに採取した種子由来の植物を異なる栄養条件を設定して温室内で栽培し,繁殖臨界サイズを測定した.また,小笠原諸島に分布するオオハマギキョウとオオハマボッスを材料として,その個体群動態の調査を行った.2.繁殖齢の異なる母親個体ごとにカワラノギクの種子を採取し,温室で貧栄養と富栄養な条件下で栽培した.繁殖臨界サイズと繁殖臨界エイジにおよぼす環境および遺伝的要因について解析した結果,繁殖臨界エイジは家系間で有意に異なったが,繁殖臨界サイズは家系間で有意な差はないことが明らかになった.3.オオハマギキョウの個体群統計パラメータの変動幅や変動要因を解析した.1997年度は1996年度と比べてロゼット個体の死亡率が高かった.これは1997年78月の降水量が前年に比べて少なかったためと推測した.1997年度の繁殖率は1996年度に比べ10倍以上高かった.これは1997年の種子散布時期(9月)1998年3月までの発芽定着期の積算降水量が前年度に比べて4.5倍も多かったためと推測した.4.小笠原に生育するオオハマボッスの実生の死亡要因とその空間パターンを統計的手法を用いて解析した結果,季節特異的な死亡パターンが検出された.この結果は,競争効果と定着地の土壌条件の両環境要因が異なる空間スケールでオオハマボッスの死亡に影響を与えていたことを示唆する.
研究者の論文生産性と共著ネットワーク上の重要度の相関に関する研究

研究者のどの属性が,本人や共著相手の論文生産性と高い関連性があるかを特定することを目的に,属性間の相関について調査した。調査対象は,昨年度整備を行った,Thomson ISIのScience Citation Index(SCI)データベースからの抽出データである。具体的には,1996年から2005年までの10年分を情報源として用い,論文生産性および共著関係の情報を分析した。ある時期の研究者の諸属性(発表論文数・ネットワーク上の重要度)と,(1)本人の同時期の生産性,(2)共著者の同時期の生産性,(3)本人のその後の生産性,(4)共著者のその後の生産性,それぞれについて,週の有無を調べることが分析の概略である。その結果,計算機科学分野では,1同時期の発表論文数に関しては,高い相関を示す指標も存在したが,後の発表論文数に関しては,本人のものにも,共著者のものにも,特に高い相関を示す指標はないこと2ただし,自身が第1著者であるときの共著者に限定した場合,ネットワークの大域的構造を反映した代表者としての重要度が,共著者のその後の発表論文数と,比較的高い相関を持つことが明らかになった。本研究で得られたような属性間の関連性に関する知見は,例えば,実際的な応用面では,尺度の相関・指標の代表可能性を明らかにすることを通じて,研究評価の効率化の是非に関する示唆を与えたり,また,研究協力のパートナーを選択する際の参考にもなりうるといった点でも意義を持つと考えられる。この成果の一部については既に研究発表を行っている。研究者の論文生産性と研究協力ネットワーク上での役割・重要度の相関に関して,分野ごとの特性を明らかにすることを目的として,平成18年度は,まず,論文の書誌データベースからデータの抽出・整形を進めた。具体的には,Thomson ISIのScience Citation Index(SCI)データベースのCD-ROM版の,1995年版から2004年版までの10年分を情報源として用い,論文生産性および共著関係の情報を抽出した。抽出したフィールドは,論文名,著者名(共著者リスト),著者の所属機関の名称・所在地,掲載誌名,出版年,アブストラクト,キーワードである。そして,SCIの主題カテゴリ別収載誌一覧を利用して,分野の区分と分野ごとのコアジャーナルを決定した。また,特に,時系列に着目したネットワーク分析を行い,研究者のネットワーク上の特性などが共著相手のその後の論文生産性に与える影響について調査した。具体的には,計算機科学分野の新規参入者を対象に,共著相手の過去の研究活動実績(発表論文数・ネットワーク上の重要度)と,新規参入者のその後の発表論文数との関連を調べた。その結果,計算機科学分野では,1共著相手の過去実績と,新規参入者のその後の論文数との相関は認められないこと2ただし,参入後も引き続き1編以上論文を発表している研究者と,参入時の1編だけで終わってしまっている研究者を比較すると,前者の方が,共著相手の過去実績が高いことが明らかになった。このような,研究協力者(指導者)の影響に関する知見を得る分析は,例えば,教育効果(研究者養成を目的とした教育の効果)の予測にも活用できるという点でも意義を持つと考えられる。
高温高熱容量狭隘流路における沸騰流動ダイナミクス

強制注水ならびに重力注水条件下で高温に過熱された伝熱管の冷却実験を行った.冷却初期には逆環状流で膜沸騰状態に有り,熱伝達率はかなり低いが,温度低下と共に遷移沸騰,核沸騰に移行するに従って10倍以上の熱伝達率に達した.冷却特性は集中定数系近似が可能であり,冷却時間も含めて精度よく表現できる定式化ができた.さらに並列管についても実験を行い,2本の管の間で脈動が発生することを明らかにした.本研究は原子炉などの非常用炉心冷却時のリフラッディングに関する基本的知見と全体を容易に把握するためのモデリングを行うことを目的として行うもので,具体的な実験としては600°C800°Cの高温に熱せられた垂直管に一定流量の冷却水を急速に供給し,その冷却特性を明らかにする.本年度には水供給系,テストセクション,気水分離器からなる実験装置を構成し,テストセクションとして内径10mm,外径12, 14, 16, 18mmの寸法を有するSUS304管を用い,管外壁に温度計測用の熱電対を設置した.同時に石英ガラス管を用い,電気炉によって同適度の温度まで加熱し,急冷実験を行い,内部の流動状況の観察を行った.本実験範囲ではいずれの場合にもまず逆環状流が形成され,その下流側では蒸気流束の増大とともに液コアが崩壊して大きな粒径の液滴流,一方,上流側では膜沸騰から遷移沸騰,そして核沸騰への遷移が観察された.用いたSUS304管ではいずれもビオー数が小さく,管壁の熱容量として集中定数系近似が可能であることから,集中定数系モデルによって冷却特性を表すモデルを作成した.さらにこのような急冷問題では,冷却特性は膜沸騰状態によって律速されることから,最少熱負荷点温度を算出すること,核沸騰時,膜沸騰時の熱伝達率を算出することを目的として,冷却曲線(温度ー時間)から沸騰曲線を求めた.最少熱負荷点はおおよそ350°C近辺にあり,核沸騰時,遷移沸騰から膜沸騰にかけての平均的な熱伝達率を用いることにより,冷却の時定数,冷却曲線をうまくまとめることができた.実験において大きな問題は発生せず,また実験計画が適切であったため,予定していた項目はおおよそ終了した.研究の過程で新たなテーマも明らかになったので,28年度以降に行う予定である.またテストセクションを2本低劣に配置した場合には流動振動が発生することが予想され,その現象を解明すべく,現在,準備中である.本研究は冷却喪失事故などに際して非常用炉心冷却系によるリフラッディング過程に関する基礎的研究であり,従来,詳細なコンピュータシミュレーションモデルが行われてきたが,それらは危機的状況において全体的な状況把握には適さないことから,非常に簡単ではあるが,物理的に正しく,且つ見通しのよいモデルを構築することを目的としている.本2年目においては,冷却水を供給しない状況で,肉厚の異なる4種類のステンレス鋼管を600°Cもしくは800°Cに過熱し,冷却水を急激に導入した際の供試管の壁温度挙動,並びに供試管での差圧変動挙動の測定を行った.温度変動挙動から近似的ではあるが沸騰曲線を求めた.高温状態の膜沸騰から遷移沸騰,そして核沸騰にいたる全過程が明確に同定でき,そこで得られた代表的な熱伝達特性は,従来から公表されている大規模な実験とよく整合し,本実験の妥当性を確認することができた.膜沸騰,核沸騰時の代表的な熱伝達率を用い,既に提案している集中定数系モデルに当てはめ,実験結果をうまく表現することができた.さらに28年度までのモデルでは膜沸騰から核沸騰への遷移をクエンチ点で接合するという関数としての不連続があったが,新たにシグモイド関数などを導入することによってその問題を解消した.実験としては並列に配置した2本の管を用いて,単一管と同様の急冷実験を開始した.並列管部で,不安定流動の代表でもある密度波振動がクエンチ点付近から発生し,それに応じて2本の管で逆位相の温度変動を観測した.成果については別記の国際会議において発表した.現在までに当初予測していたおおよその現象を再現できた.特に並列管を用いた実験において過渡的に脈動が発生し,それによって逆位相の壁温変動が観測されたことは,当初の予測どおりで,今後はこの実験範囲を拡大していくと共に,すでに作成した集中定数系温度変動解析モデルを用いて,この脈動解析を行えばよい.これらの点で,おおむね研究は順調で,特に問題とする事項は見当たらない.本研究は高温に過熱された伝熱面を急速に冷却する際に発生する様々な熱流動ダイナミクスを解明することを目的としたものである.本最終年度においては原子炉炉心においては多数のサブチャンネルから構成されていることを鑑み,最も基本的な管配置である並列管の場合について,SUS304管を用いて,さまざまな熱容量,すなわち管肉厚の場合について強制ならびに重力注水を行って,冷却挙動を解明した.理論的には管の肉厚が大きいこと,管内の沸騰流の通過時間が管の熱容量に関する時定数に比べてかなり短いことから,冷却特性すなわち温度変化挙動は集中定数系近似が可能であり,膜沸騰,遷移沸騰,核沸騰と沸騰様式が変化する過程を一括して表現する近似モデルを定式化した.また実験的には並列管間における流動の動的干渉によって脈動が発生すること,それによって並列管間でおおよそ逆位相の変動が温度挙動に観測された.またこのような冷却問題において最も重要な冷却時間についても管の熱容量にかかわる時定数を用いることによってうまく相関することが可能であることも判明した.

このような冷却挙動と管内流動の相互関係を理解するために石英ガラスを用いた可視化実験を行い,冷却の進行と共に液滴流,逆環状流,逆スラグ流などを経て,冷却後の気泡流へと変化することを明らかにした.このような流動のダイナミクスをも考慮した数理モデルはほとんど開発されておらず,今後も継続的に検討を続ける予定である.強制注水ならびに重力注水条件下で高温に過熱された伝熱管の冷却実験を行った.冷却初期には逆環状流で膜沸騰状態に有り,熱伝達率はかなり低いが,温度低下と共に遷移沸騰,核沸騰に移行するに従って10倍以上の熱伝達率に達した.冷却特性は集中定数系近似が可能であり,冷却時間も含めて精度よく表現できる定式化ができた.さらに並列管についても実験を行い,2本の管の間で脈動が発生することを明らかにした.並列管配置において,同様な急冷実験を行う.これによって熱容量などが大きい場合には流れの振動によって冷却特性が悪化することが実証でき,また脈動発生予測のためのモデリングを行う.テストセクションを極端に短くし,燃料デブリの単純化モデルを作成して,水の通過可能なパスの存在によって冷却特性がどの程度変化するのかを調べる.最終年度である29年度においては下記の項目を中心として研究を行う.1.密度波振動と壁温変動の相関に関する実験ならびに集中定数系解析2.実験装置に重力注水管を設置し,重力注水下での単一管,並列管の急冷実験と集中定数系モデルの構築現状では研究計画に大きな変更はない.熱工学購入物品の積算金額が,消費税などの関係で,予定していた金額とごくわずかではあるがかい離が生じたためである.28年度の予定金額と合算して研究費として使用する.28年度の用途はすべて消耗品であり,熱電対(300,000円),ガラス器具(200,000円),配管部品(300,000円),電気部品(100,002円)の予定.
リンパ系幹細胞とストロ-マ細胞間の相互作用に関する研究

本年度は今後の研究を遂行するために必要な実験材料や実験系の準備に重点をおいて各班員が研究を行った。この結果、免疫グロブリン遺伝子、CD2遺伝子、クラスII遺伝子を導入したトランスジェニックマウスが今後の研究に利用できるようになった。同時に、T細胞レセプタ-遺伝子を導入したトランスジェニックマウスも現在準備中であるが、本年度には完成できなかった。次に、骨髄内でのリンパ球や血液幹細胞の増殖に関わる分子に対するモノクロ-ナル抗体作成を試み、抗cーkit抗体、抗ストロ-マ細胞抗体が確立され、今後の研究の進展に大きく貢献することが期待される。一方、胸腺内T細胞の増殖分化の研究は少し進展が遅れている。しかし、先述のT細胞レセプタ-遺伝子導入トランスジェニックマウスの準備は着々と進んでいるし、T細胞分化増殖を支持できるストロ-マ細胞株についても2株本年度に準備できた。また、T細胞とストロ-マ細胞との相互作用に関与していることが予想される様々な細胞接着分子に対するモノクロ-ナル抗体も既に作成され、今後これらを用いた研究が進むと期待される。最後に、リンパ球への分化能を有する幹細胞株を用いた実験系も確立でき、現在この系でみられる分化の各ステップに発現している遺伝子について研究が協同で進められるようになっている。この様に、材料や実験系の開発も含めて進めていく事が求められる長期計画の最初の段階は満足いく進展が得られたと考えている。また、骨髄内での細胞増殖については予想以上の成果が得られた。このため、来年度では最初全く計画していなかった、幹細胞からの分化決定の分子機構についても計画に取り込んで研究を進めて行きたいと考えている。