hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
森林衰退および砂漢化地域の樹木のストレス履歴の安定同位体による解明

砂漠化地域である中国黄土高原において、主要な植林樹種である油松(Pinus tabulaeformis)および刺槐(Robinia pseudoacacia)の年輪の早材および晩材の炭素安定同位体比(δ13C)を求め、気象要因との関係を解析した。その結果、油松は気象条件の年変動に対する気孔の反応が強く、水利用効率が高いのに対して、刺槐は同位体比の年変動は少なく、気象との相関が低く、水利用効率も低かった。油松林は下層植生の被度が高く、土壌水分が草原よりも多いのに対して、刺槐林では、草原よりも土壌水分が少なく、下層植生の被度は小さかった。これらのことは、刺槐は水浪費型の成長を行う樹種であることを示唆し、油松のほうが、乾燥地での水ストレスに対して耐性があることが示唆された。森林衰退地域に関しては、材線虫病によるマツ林の衰退度の毎木調査結果から、IKONOS衛星画像から衰退林分を抽出することに成功した。マツ枯れのメカニズムについては、MRマイクロスコープを用いて非破壊的に観察することにより、runaway embolismの発生が示唆された。丹沢山地のブナ林では、ブナの衰退の実態を調査し、衰退と菌根の多様性低下の関係が明らかにされた。シカは下層植生に大きな影響を与えているが、菌根には明らかな影響は認められなかった。中国黄土高原における砂漠化地域においては、植林された樹木が数年間の良好な生長ののち、先枯れ、枝枯れを繰り返して樹高成長が停止してしまう「小老樹」の発生がしばしばみられる。この「小老樹」は、森林発達にともなう土壌水分の消費によって、樹体に水ストレスが生じていることが原因であると推測される。そこで、枝枯れ発生がみられているハリエンジュ(Robinia pseudoacacia)と枝枯れの発生がみられないアブラマツ(Pinus tabulaeformis)を同一地域から採集し、それらの年輪中に含まれるセルロースの炭素同位体比を調べた。その結果、ハリエンジュはアブラマツに比べて年輪幅が大きく、成長が早いものの、光合成時の気孔開度が大きく、水利用効率が低い樹種であることが推定された。このことから、ハリエンジュは成長にともなって蒸散による水消費が大きくなるため、乾燥地における植林には限界があることが推測された。これらの樹種の炭素同位体比と各年の気象条件の対応について調べた結果、早材の同位体比は前年および当年の気温および降水量、晩材の同位体比は主として当年の気温および降水量と高い相関が得られた。また、ハリエンジュは気象条件に対する同位体比の反応が小さく、気孔の感度が低いことが推測され、逆にアブラマツは、気象条件に応じて同位体比が大きく変動していることから、気温や降水量などの水分条件に気孔が敏感に反応する樹種であることが推測された。このほか、現地で非常に生育のよい低木であるグミ科のサキョク(沙棘Hippophe rhamnoides)は、水ポテンシャルの目中変化が小さく、蒸散量が少ないことが推測されていたが、安定同位体からみても水利用効率が高いことが確かめられた。中国黄土高原における砂漠化地域においては、植林された樹木が数年間の良好な成長ののち、先枯れ、枝枯れを繰り返して樹高成長が停止してしまう「小老樹」の発生がしばしばみられる。そこで、枝枯れの発生がみられているハリエンジュ(Robinia pseudoacacia)と枝枯れの発生がみられないアブラマツ(Pinus tabulaeformis)を同一地域から採集し、それらの年輪中に含まれるセルロースの炭素同位体比を調べた。

このことから、ハリエンジュは成長にともなって蒸散による水消費が大きくなるため、乾燥地における植林には限界があることが推測された。これらの樹種の炭素同位体比と各年の気象条件の対応について調べた結果、早材の同位体比は前年および当年の気温および降水量、晩材の同位体比は主として当年の気温および降水量と高い相関が得られた。また、ハリエンジュは気象条件に対する同位体比の反応が小さく、気孔の感度が低いことが推測され、逆にアブラマツは、気象条件に応じて同位体比が大きく変動していることから、気温や降水量などの水分条件に気孔が敏感に反応する樹種であることが推測された。さらに、アブラマツ林とハリエンジュ林が隣接して存在する調査地を選び、土壌水分特性を深さ別に計測した。その結果、ハリエンジュ林の土壌はアブラマツ林にくらべて乾燥しており、圃場容水量にも差があることが示された。
脳・神経系における新規受容体型グアニル酸シクラーゼの検索とそのリガンドの同定

脳・神経系における新たな生体内情報伝達メカニズムを明らかにするため、細胞内サイクリックGMPをセカンドメッセンジャーとする生理活性ペプチドの受容体の検索を行った。グアニル酸シクラーゼ(GC)の酵素触媒領域は種間での相同性が高いことから、既知の受容体型GCである心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP(atrial natriuretic peptide))受容体GC-A,Bの触媒領域をプローブに、塩基配列の相同性からハイブリダイゼーション法及びPCR法による検索を行った。まずヒト脳と胎盤より遺伝子ライブラリーを構築し検討したところ、複数の(約100個)の陽性クローンを得ることができた。それらの構造を明らかにするため塩基配列を決定したところ、既知のGCは含まれていたものの、新規のGC領域をコードしているクローンは認められなかった。そこでGCの組織における発現量が少ないことも考慮しヒトのゲノム遺伝子ライブラリーを構築し上記と同様に解析を行った。その結果、既知GCと共に新たなGCをコードしているクローンを単離することに成功し、GC-Xと名付けた。ノーザンブロット法によりGC-Xの組織での発現分布を解析したところ、発現量は低いものの解析した臓器のなかでは、脳に比較的多く検出された。現在そのcDNA及びゲノムの全遺伝子構造の解析を行っている。生体内情報伝達機構のセカンド・メッセンジャーであるサイクリックGMP(cGMP)は、ナトリウム利尿ペプチドなどの生理活性ペプチドや内皮由来弛緩因子(EDRF)である一酸化窒素(NO)に応答し産生され、循環器系、消化器系の機能調節をすることが知られている。今回申請者は、脳・神経系におけるcGMPの関与を明らかにするため、中枢神経系に特異的に発現する新規な受容体型グアニル酸シクラーゼ(GC)の遺伝子の同定を試みた。申請者はまず、脊椎動物で既に同定されているGC(GC-AF)間で特に保存されている触媒領域の塩基配列をプローブとして用い、以下の遺伝子ライブラリーを作製し検索を行った。(1)ラット全脳のmRNAから遺伝子各々の全長を含むよう合成したcDNAライブラリー(dTプライム)(2)ラット全脳のmRNAから遺伝子断片を合成したcDNAライブラリー(ランダムプライム)(3)ラット肝臓より調製したゲノム遺伝子ライブラリーまず(1)より9個の陽性クローン単離し、その全塩基配列を決定したが全て偽陽性であった。その後、(2)(3)について検索を行った結果、それぞれ76、24個の陽性クローンを単離することに成功した。それらの中には既知GCも含まれていたが、残りのものについては現在、含まれている遺伝子中に目的とするGCをコードする塩基配列が存在するか解析を行っている。申請者は当初、目的とする遺伝子の全長の単離を試みたが、これまで同定されている受容体型GCの遺伝子は他の遺伝子に比べ長く、また組織含量も非常に少ないことから、単離することは困難であることが予想された。そこで目的とする遺伝子の断片、またはゲノム遺伝子を単離した後、全長を得る手法に変更し、新たに(2)(3)の遺伝子ライブラリーを作製し検索を行った。その結果、数多くの陽性クローンが単離され、そのシグナル強度からも複数の遺伝子(新規GCをコードする)が得られたものと考えられる。
高度モニタリングシステムを活用した建築構造物の損傷制御手法に関する研究

最新のセンサネットワーク技術および信号処理技術を駆使した高度モニタリングシステムを活用した建築構造システムについて基礎的な研究を実施した.主な研究の概要は次の通り.1)ブラッグ格子型光ファイバセンサ技術に基づいて,歪および振動をひとつのセンサで同時に計測可能なFBGハイブリッドセンサを提案,試作,検証した.2)また,こうしたセンサを用いて,振動および歪情報から損傷診断に必要な特徴ベクトルを構築して,自動的に損傷位置および損傷程度を診断する仕組みについて研究した.パターン認識にサポートベクトルマシンを用いた手法を提案した.3)損傷制御の有力な手法であるアクティブ制振装置など,フィードバック制御機構を内包するシステムを持っ建物を対象として,そうした装置が稼動中に構造物の状態を同定可能な手法の研究を行い,インターサンプリング手法を用いることで,時々刻々の特性変化を捉えることが可能であることを示した.また,実験を行って,その有効性と課題を明らかにした.4)高度モニタリングシステムの利用を前提として,ダンパを連層配置とせずに,特定の層に設置することで,建物の有効利用に資する制振構造についての研究を行った.より少ないダンパおよび設置層数によって,同等の制振効果を発揮する.5)モニタリングシステムの設置を念頭において,プレキャスト構造の接合部変形を許容し,主架構の損傷を弾性限度内とすることを目指した新しい損傷制御構造に着目し,その個別要素として接合部の破壊変形モデルを構築し,数値解析的に性能評価の可能性を検証した.最新のセンサネットワーク技術および信号処理技術を駆使した高度モニタリングシステムを活用した建築構造システムについて基礎的な研究を実施した.主な研究の概要は次の通り.1)ブラッグ格子型光ファイバセンサ技術に基づいて,歪および振動をひとつのセンサで同時に計測可能なFBGハイブリッドセンサを提案,試作,検証した.2)また,こうしたセンサを用いて,振動および歪情報から損傷診断に必要な特徴ベクトルを構築して,自動的に損傷位置および損傷程度を診断する仕組みについて研究した.パターン認識にサポートベクトルマシンを用いた手法を提案した.3)損傷制御の有力な手法であるアクティブ制振装置など,フィードバック制御機構を内包するシステムを持っ建物を対象として,そうした装置が稼動中に構造物の状態を同定可能な手法の研究を行い,インターサンプリング手法を用いることで,時々刻々の特性変化を捉えることが可能であることを示した.また,実験を行って,その有効性と課題を明らかにした.4)高度モニタリングシステムの利用を前提として,ダンパを連層配置とせずに,特定の層に設置することで,建物の有効利用に資する制振構造についての研究を行った.より少ないダンパおよび設置層数によって,同等の制振効果を発揮する.5)モニタリングシステムの設置を念頭において,プレキャスト構造の接合部変形を許容し,主架構の損傷を弾性限度内とすることを目指した新しい損傷制御構造に着目し,その個別要素として接合部の破壊変形モデルを構築し,数値解析的に性能評価の可能性を検証した.建築構造物の質的な性能向上と長寿命化を実現するために、最新の技術を駆使した高度モニタリングシステムを活用した建築構造システムについて基礎的な研究を実施した。特に、高度でありながら経済性を併せ持つモニタリングシステムに今年度は重点をおき、具体的なセンシングメカニズムを提案した上で、プロトタイプの製作も行った。常に建物の状態を把握し、損傷や劣化を予兆の段階で捉えるモニタリングメカニズムを備えることによって、合理的な維持管理を可能とするような仕組みを目標とした。本年度の主な研究は次の通り。1)光ファイバセンサ、ピエゾセンサ、損傷インデックスセンサ、ワイヤレスセンサなど、建築構造物に向く各種センサについて調査した。2)鋼構造物の接合部の健全性検知を目的として、ピエゾセンサをアクチュエータおよびセンサとして用いるアクティブな損傷検知手法について基礎的な研究を行った。サポートベクトルマシンによるパターン認識手法を組み合わせることによって、精度の高い自動診断が可能であることを示した。3)ブラッグ格子型の光ファイバセンサを用いて、簡易にかつ正確に構造物の歪を計測することのできるパッチ型の光ファイバセンサの基本的な仕組みについて考案し、プロトタイプを製作した上でその性能を確認した。温度補償メカニズムも有する実用的なセンサを実現できることが示された。4)モニタリングシステムの設置を念頭において、これまでに提案された損傷制御構造をさらに発展させた建築構造システムを検討し、その概念を構築した。また、個別要素の一つを取り上げ、数値解析的に性能を評価した。建築構造物のサステナビリティに寄与する技術として、最新の技術を駆使した高度モニタリングシステムを活用した建築構造システムについて基礎的な研究を実施した。特に、今年度は利用可能な具体的なセンサを複数考案し、プロトタイプを製作するとともにその性能検証を行った。また、こうしたセンサを使った自動診断を行うために、パターン認識手法の一種であるサポートベクトルマシンを活用した自動診断システムについての研究を行った。1)ブラッグ格子型光ファイバセンサ技術に基づく歪センサを考案した。簡単なメカニズムで、温度補償を行うことができるもので、小型で耐久性の高いセンサ実現が可能となった。2)ブラッグ格子型光ファイバセンサ技術に基づく振動センサを考案して複数のプロトタイプを試作した。複雑な機構を持たず、ケーブルと一体化することも可能なセンサであり、大規模建物に適したセンサである。3)固有振動数の変化率を指標として、パターン認識の一種であるサポートベクトルマシンを活用することにより、建物の損傷を迅速簡便に行う仕組みを提案してその有効性を示した。5)最大歪・最大変位、累積塑性変形などの損傷インデックスを電源供給なしに記憶可能なセンサを提案し、さらに計測情報を取得するためのワイヤレスシステムを開発した。

4)モニタリングシステムを用いた損傷制御型構造物のプロトタイプの基本構成として、弾性応答を前提とした主架構と非弾性応答を前提としたダンパ要素に分類し、重要な制御対象である柱梁架構の健全性モニタリング手法を数値解析的に構築した。最新のセンサネットワーク技術および信号処理技術を駆使した高度モニタリングシステムを活用した建築構造システムについて基礎的な研究を実施した。特に、今年度は実用的なハイブリッド光ファイバセンサを考案し、プロトタイプを製作するとともにその性能検証を行った。また、こうしたセンサを使った自動診断を行うために、パターン認識手法の一種であるサポートベクトルマシンを活用した自動診断システムについての研究を行った。本年度の主な研究は次の通り。1)ブラッグ格子型光ファイバセンサ技術に基づいて、歪および振動をひとつのセンサで同時に計測可能なFBGハイブリッドセンサを提案、試作、検証した。また、このセンサを用いて、振動および歪情報から損傷診断に必要な特徴ベクトルを構築して、自動的に損傷位置および損傷程度を診断する仕組みについて研究した。パターン認識にはサポートベクトルマシンを用いた。2)高度モニタリングシステムの利用を前提として、ダンパを連層配置とせずに、特定の層に設置することで、建物の有効利用に資する制振構造についての研究を行った。より少ないダンパおよび設置層数によって、同等の制振効果を発揮する。3)損傷制御の有力な手法であるアクティブ制振装置など、フィードバック制御機構を内包するシステムを持つ建物を対象として、そうした装置が稼動中に構造物の状態を同定可能な手法の研究を行い、インターサンプリング手法を用いることで、時々刻々の特性変化を捉えることが可能であることを示した。また、実験を行って、その有効性と課題を明らかにした。4)モニタリングシステムの設置を念頭において、プレキャスト構造の接合部変形を許容し、主架構の損傷を弾性限度内とすることを目指した新しい損傷制御構造に着目し、その個別要素として接合部の破壊変形モデルを構築し、数値解析的に性能評価の可能性を検証した。
継続的な品質改善を実現するサービスPDCAサイクル実行支援ツールの開発

サービスの提供効率及び品質の低下を抑止しつつ、複数の顧客カテゴリに対して最低限の投入リソースで高い付加価値を実現可能なサービスのマスカスタマイゼーションを実現するための研究を行った。具体的には、顧客要求に応じてその変更が必要となるサービス提供プロセスの構成要素(実体)を特定する手法の確立と検証を行った。以下に、本手法の内容について説明する。(1)実体の分解:サービスを実現する実体は、企業における部署等、複数の要素により構成される複合体となることが多い。本手法では、より詳細なカスタマイズの対象となる実体あるいはその部分集合を特定する。具体的には、機能と属性を独立性の観点から分析することにより実体の分解を行う。本分解は、各実体が内包する属性から高い独立性を有する任意の属性を選択し、それらの属性を持つ抽象的な実体を定義することにより行う。これにより、サービスにおいて、カスタマイズの対象となる構成要素の候補を抽出することが可能になった。(2)属性における矛盾の有無の分析:本分析では、(1)実体の分解において特定した実体の最小構成要素に対し、複数顧客の異なる要求を満たす際に、その属性に矛盾が生じるか否かを分析する。そのため本手法では、複数の機能に要求されるレンジに対して、それを実現するために必要とされる属性のレンジを計算し、そのレンジに矛盾が生じるか否かを分析する方法を提案した。これにより、カスタマイゼーションの対象となる実体の候補を設計者に提示することが可能になった。初年度は、主題である「継続的な品質改善を実現するサービスPDCAサイクル実行支援ツールの開発」における基本手法の確立と予備検証を行った。(1)サービス品質分析方法の確立本研究では、サービスにおいて受給者が知覚する機能を抽出するための分析方法を提案した。具体的には、受給者のサービス受給目的をRequirement Engineering分野におけるゴール概念を用いて表現し、サービス機能の評価尺度として品質機能展開における品質要素概念を導入した。これにより、受給者の主観に強く依存するサービス品質と機能の関係を客観的に表現することを可能とするモデルを提案し、その構築における具体的な手順を示した。(2)サービス構造分析方法の確立本研究では、独立性の高い機能を有し、互いの依存関係が最小となる実体の集合をサービスモジュールとして定義し、その決定を支援するための分析方法を提案した。具体的にはまず、一般設計学における機能概念と属性概念を用いてサービス機能と実体の依存関係を表現し、公理的設計における独立公理を用いた分析方法を提案した。次に、ドイツ流設計学における機能表現を用いてサービス実体間における依存関係を表現し、Design Structure Matrixにおけるクラスタリング手法を用いた分析方法を提案した。これにより、独立性の高い機能を有し、互いの依存関係が最小となる実体の集合を特定することを可能とした。(3)サービスモジュール化設計プロセスの構築提案する分析方法を用いて、継続的な品質向上を実現可能とするサービス構造の設計における一連の手順を整理することにより、サービスのモジュール化設計プロセスの提案を行った。さらに、本設計プロセスをホテルサービスの実事例に対して適用し、その分析と改善のための提案を行った。その結果、設計者の経験と勘に強く依存していた従来の一般的なサービス組織編成と比して、本手法はサービス品質の観点から客観的な分析結果を提示可能であることが確認された。
樹状細胞―アセトアルデヒドアダクト融合体による重症型アルコール性肝炎モデルの作成

(1)マウスアルブミンを用いて、Israel Yら(Proc Natl Acad Sci USA83:7923-7927,1986)の方法に従って、アセトアルデヒドアダクト(ADT)を作成した。またこれらを抗原として雌のウサギに免疫し、血清より抗ADTIgG抗体を精製した。(2)免疫応答の良好なマウスを選択するため、系統の異なる4種類のマウス(B10S, BALB/C, C3H, B6)に対し、マウスアルブミンあるいはADTで免疫した後、各マウスリンパ節よりリンパ球を採取し、アルブミンまたはADTで刺激した後に培養し、^3H-thymidineの取り込みによりStimulation Index(SI)を測定し、免疫応答を検討した。その結果B6マウスが最も免疫応答が良好であり、以下の実験にB6マウスを使用した。(3)上記の結果を基に、慢性アルコール投与の有無と、アルブミンあるいはADTによる免疫の有無で、B6マウスを6群に分けて検討したところ、ADTで免疫し、慢性アルコール投与を行った群のマウスのリンパ球ではSIによる検討で、著明な免疫応答を認めたが、血清学的にも、組織学的にも肝細胞障害は惹起することはできなかった。(4)この結果から、同モデルでは肝障害を誘導できなかったものの、リンパ節レベルでの免疫応答の誘導は惹起することができており、これらのリンパ節よりT細胞を分離し、慢性アルコール投与したマウスに経静脈的あるいは経門脈的に投与し、肝細胞に免疫応答、肝細胞障害を誘導できるかどうか現在検討中である。また樹状細胞とアセトアルデヒドアダクトとの融合体はさらに強力な抗原提示機能を獲得することが予想されることから、この融合体を作成し、融合体による免疫と慢性アルコール投与によるアルコール性肝炎モデルの作成に関して現在検討中である。(1)マウスアルブミンを用いて、Yokoyama et al(Hepatology17:14-19,1993)の方法に従って、0.1MPBSの中で、240mMの濃度で7日間4°Cで反応させた後、PBSに対して透析しアセトアルデヒドアダクトを作成した(Nアセトアルデヒドアダクト;N-ADT)。さらに還元剤であるNaCNBH3を用いてマウスアルブミンとアセトアルデヒドを化学的に反応させて、Cアセトアルデヒドアダクト(C-ADT)を作成した。これらのADTを抗原として、雌のウサギ免疫し、血清よりProtein-AカラムによりそれぞれのADTに対するIgG抗体を精製した。MicroOrchteronyとELISAにより、C-ADTを抗原として作成した抗体が最も抗体価が高く、ADT抗IgG抗体として以後用いることとした。(2)実験に適したマウスを選択するために、BALB/c、B6、B10系マウスを用いて、N-ADT、C-ADT、マウスアルブミンで免疫した後、各マウスの脾臓より採取したT細胞をそれぞれの抗原で刺激し、^3H-thymidineの取り込みを比較した。C-ADTによるstimulation indexが最もB6で高値を示し、B6マウスを用いることとした。(3)B6マウスを用いて、(1)非免疫対照群、(2)非免疫アルコール群、(3)アルブミン免疫群、(4)アルブミン免疫アルコール群、(5)C-ADT免疫群、(6)C-DT免疫アルコール群に分けて。アルコールあるいは等カロリーのブドウ糖を6週間投与した。脾臓より採取したT細胞のC-ADT刺激によるStimulation indexは(6)群で最も高値を示した。現在組織学的検討を行っている。

(1)マウスアルブミン・アセトアルデヒドアダクト(AA)およびマウスアルブミンにて免役したB6マウスに、慢性アルコール投与を行い、アダクトに対する細胞性免疫が成立するか、またこの免疫反応を介したアルコール性肝障害が惹起されるか否か検討した。各マウス68匹を以下の6群に分類して、実験を行った。1群:全く免役せずに慢性アルコール投与、2群:アルブミン免疫を行い、アルコール投与せず、3群:AAで免役し、アルコール投与せず、4群:アルブミン免疫を行い、慢性アルコール投与、5群:AAで免役し、慢性アルコール投与、6群:免役せず、アルコールも投与せず、の6群である。マウスのリンパ節よりリンパ球を採取し、4x10^6cells/mlに調整して、200μlづつmicroplateに入れ、0、12.5、50、200μgのAAまたはマウスアルブミンで刺激し、37°C、5%のCO_2の条件下で48時間培養した。これらの細胞を^3H-Thymidineの取り込みによりStimulation Index (SI)を算出し、免疫応答を検討した。各群におけるAA200μgで刺激したSIは1群:0.861、2群:1.096、3群:4.774、4群:0.967、5群:21.846、6群:0.866であり、AAで免疫し、慢性アルコール投与を行った群で最も高値を示した。AA抗体を用い、それぞれの群の肝組織像を検討したところ、いずれのアルコール投与群でもAA抗体の増加が確認され、脂肪化は認められるものの、壊死・炎症性細胞浸潤は引き起こさなかった。(2)樹状細胞-マウスアルブミン・アセトアルデヒドアダクト(AA)融合体または樹状細胞-マウスアルブミン融合体により免疫し、同時にエタノールまたは等カロリーのグルコースを4週間投与したところ、樹状細胞-AA融合体で免疫し、エタノールを投与した群における血清AST、ALT値は高値を示した。肝組織像、アダクトに対する細胞性免疫反応については、平成13年度に検討する。(1)昨年度までの検討でマウスアルブミン・アセトアルデヒドアダクト(C-ADT)により免疫し、慢性アルコール投与を行ったマウスでは、全身リンパ節のリンパ球には著明な免疫応答を誘導することができたが、血清学的にも組織学的にも肝細胞障害を惹起することができなかった。このため、肝臓への免疫応答を誘導するため、同じモデルを作成し、全身リンパ節からT細胞を分離し、慢性アルコール投与したマウスに経静脈的あるいは経門脈的に投与し、肝細胞に免疫応答、肝細胞障害を起こすことができるか現在検討中である。(2)B6マウスの骨髄液を採取し、磁気ビーズによりCD4,CD8細胞を除去し、Inabaらの方法(J Exp Med176:1693,1992)により、GM-CSFおよびTGF-βとともに1週間培養し、マウス樹状細胞を得た。現在マウス樹状細胞をpolyethylene glycol法によりC-ADTあるいはマウスアルブミンと融合させ、融合体を作成し、B6マウスに上記3と同様に慢性エタノール投与を行い、融合体での免疫、アルコール投与により以下の4群に分類し実験を行い検討中である。
拍動心筋細胞を用いた後天的情報の獲得保持機構の解明

細胞内に蓄えられた後天的情報を定量化するために、モデル細胞として拍動心筋細胞を用い、細胞に摂動を与えたときの緩和過程を測定した。まず、外部から摂動を与えるための電気刺激プロトコールを改良することにより拍動周期の制御を可能にし、心筋細胞の拍動周期と細胞外電位を同時測定する系を確立した。次に、電気刺激により拍動周期を固定すると、イオンチャネルの活動状態がその周期に依存して対数関数的に変化した。このことから拍動周期という後天的情報の表現型は後天的情報であるイオンチャネルの活動状態を変化させ、拍動周期と相関した活動状態まで対数関数的に変化することが示唆された。細胞内に蓄えられた後天的情報の獲得保持機構を解明することを目的として、心筋細胞の拍動周期に注目し、様々な摂動を与えたときの緩和過程を観察した。今年度は、大学を異動し、研究室を最初から立上げたことから、心筋細胞の培養および実験機器のセットアップから始めた。異動先の大学では動物実験施設が無く、ラットやマウスを使用した研究が不可能であったため、有精卵を用いたニワトリ胚由来心筋細胞を単離することにより、心筋細胞の拍動を観察することを可能にした。そのニワトリ胚由来心筋細胞を電極上に培養し、細胞外電位を記録したところ、良好な細胞外電位波形を確認したが、平面分散培養であったために、電気刺激に対しては応答性を示さなかった。そこで、温度による拍動周期の制御を試みた。その結果、温度を低下させると拍動周期が長くなり、やがて拍動が停止し、温度を上昇させると拍動が再開することが観察できた。この拍動周期は細胞外電位の波形から解析したものであるが、実際の拍動は同時に記録できなかった。そこで、拍動と細胞外電位を同時記録するために、位相差顕微鏡上で培養しながら、細胞外電位を測定するシステムを開発し、心筋1細胞の拍動を解析した。その成果は論文としてJpn. J. Appl. Phys.に発表し、日本生物物理学会やアメリカ細胞生物学会においても発表した。しかし、心筋細胞の細胞外電位波形とイオンチャネルの機能の関係性において、パッチクランプ法と比較した基礎データが不足していることから、後天的情報の定量化の解明には至らなかった。拍動周期はイオンチャネルの発現量だけでは無く、イオンチャネルの動態等の後天的情報が関与している可能性が示唆されたので、今後はタンパク質の機能と後天的情報の関係性について調べることにより、後天的情報の定量化にチャレンジしていきたいと考えている。細胞内に蓄えられた後天的情報を定量化することにより、後天的情報の獲得保持機構を解明することを目的として、心筋細胞の拍動周期とイオンチャネルの機能レベルでの発現量を同時計測する系を確立し、摂動を与えたときの緩和過程を観察することにより細胞内に蓄えられた後天的情報の獲得保持機構を明らかにすることを目指している。初年度は心筋細胞に対する電気刺激応答の基礎データを取得した。従来の刺激方法である両極性の矩形波による電気刺激のプロトコールを見直し、短パルスの刺激を連続して負荷することにより、より低電圧での刺激応答性を確立することに成功し、Japanese Journal of Applied Physics紙において発表した。予定していたマウス心筋細胞の他にヒトES細胞由来心筋細胞塊においても電気刺激に対する応答性を測定し、刺激応答時の拍動周期の変化を捉えることに成功した。また、刺激周期を変化させることにより、心筋細胞塊の拍動周期を制御することにも成功し、刺激周期に同期させて拍動させることが可能となった。これにより、心筋細胞塊の拍動周期が自立拍動から強制拍動周期に応答していくときの拍動周期の変遷や電気刺激を終了した後の自立拍動周期に戻っていくときの変遷も観察することに成功した。今後、これらの拍動周期の変遷を解析することにより、拍動周期という心筋細胞の持つ後天的情報の獲得保持機構の解明を進めていく予定である。さらに、その時の細胞外電位波形からイオンチャネルの動態を推測することを試みていく予定である。マウスやラットから単離した心筋細胞を用いて実験を遂行する予定であったが、ヒトES細胞から分化した心筋細胞が市販される段階となっており、より応用研究に近づけるためにヒト心筋細胞による実験を試みた。ヒトES細胞由来心筋細胞は細胞塊の状態で提供されるため、電極からの電界方向(Z軸方向)に細胞が積み重なっている状態である。このため、電極からの刺激電位に応答しやすく、低電圧で長時間刺激することが可能となった。さらに電気刺激のプロトコールを改良することにより、より低電圧で低侵襲的な刺激が可能となった。

しかし、当初予定していたマウスやラット心筋細胞を用いたネットワークパターンを変化させた場合の応答反応については、ネットワークパターンによる変化は見られず、電界方向の距離に依存した応答反応が見られたのみであった。そのため、心筋細胞の後天的情報として心筋細胞塊の拍動周期に焦点を当て、その拍動周期の変化を計測することとした。その結果、ヒトES細胞由来心筋細胞塊における電気刺激による拍動の制御が可能となり、初年度にして電気刺激周期と心筋細胞拍動周期の同期化過程や電気刺激終了後の緩和過程を測定することに成功した。この現象を解析することにより、心筋細胞の後天的情報の獲得保持機構の一端が明らかになることが期待される。2013年4月に医科歯科大学から法政大学に異動し、動物実験が不可能となったが、幸いにも医科歯科大学と法政大学は電車で1時間強の距離にあり、医科歯科大で単離したマウス心筋細胞を移送することはそれほど困難であるとは考えていない。また、法政大学ではニワトリ胚からの心筋細胞の単離を計画しており、サンプル細胞のバラエティが増えることが期待される。また、計測装置等は医科歯科大学から貸与されることとなっており、計測についても問題ないと考えている。しかし、計測装置やサンプルの移送等により若干の実験計画の遅れも心配されるが、法政大学の方で配属された学生が25人もおり、医科歯科大学での2人に比べて大幅に増加しており、学生の力を借りて研究を推進させることも可能となっている。また、すでにヒトES細胞由来心筋細胞塊の実験データは取得済みであり、解析に時間を要しているが、この解析結果から新たな知見が発見できるのでは無いかと期待される。今後はこのデータ解析を進めるとともに、ニワトリ胚やマウスから単離した心筋細胞を用いて拍動制御した心筋細胞集団と制御していない心筋細胞集団の拍動同期過程を観察することにより、獲得した後天的情報の大きさを見積もることにチャレンジしていく予定である。また、細胞外電位計測によるイオンチャネルの動態と拍動周期の関係についても計測、解析していく予定である。該当なし
相互学習に基づいたSNSに展開する英語のコミュニティの構築と参加する学習者の評価

本研究では、インターネット上に、若者のコミュニケーションの重要な手段の一つとなっているSNSを利用した、学習者が互いに学び合う「英語のコミュニティ」を構築し、そこで展開される参加者の英語そのものとコミュニティへの参加意欲を分析した。その結果、英語については、初級者は相手をあまり意識せずにすでに習った英語を使って自分なりの表現を生み出そうとするが、中級へと進むにしがたい、相手の発言内容を意識した表現ができることが分かった。また、コミュニティへの参加意欲は英語力とは相関が少なく、むしろ議論するトピックへの興味が大いに影響することが分かった。本研究の目的は、Social Networking Service(SNS)をプラットフォームとして、英語が媒介する学際的なコミュニティーを構築し、それに参加する英語学習者および教員の有機的なつながりを通して形成される「学び」の諸相を明らかにすることである。平成26年度においては、まず基本となるプラットフォームとして、研究分担者の鈴木(東海大学)と藤枝(京都医療科学大学)が中心となり、Webデザイン制作会社の協力を得て、Moodleを基盤とする英語コミュニティーをインターネット上に構築する作業に着手した。このシステムには、一本のTED(Technology Entertainment Design)のビデオを利用し、それにGlossaryと称する単語学習サイト、Forumという自由討論のサイトを設定し、学習者が自主的に書き込み、学習者同士が自由にいつでもどこからでもアクセスできる学習システム環境を整えた。(サイト名TEDiscussionhttp://www.eedmedia.jp/ted-discussion/moodle/login/index.php)。このシステム構築の意義および実際のシステムについては、研究分担者の菅原(国士舘大学)が、私学情報教育協会主催の平成26年度教育改革ICT戦略大会(9月、市ヶ谷アルカディア)で「SNSを使用したディスカッションボードの構築ー「教えない」英語教育を目指してー」と題して、発表を行った。10月に入り、この基本設計が立ち上がったところで、各研究分担者がその性能(使い勝手)を試した。その後、研究分担者の意見を検討し、システムの改良を加えた。おおよそのシステムが完成した段階で、各分担者は所属の大学の学習者の興味を引くテーマをTEDから選び、それぞれのビデオと学習システムを整え、実際の学習者を使った試行を行なった。本研究の目的は、SNSを基盤として、英語が媒介する学際的なコミュニティを構築し、参加する英語学習者と教員の有機的なつながりを通して形成される「学び」の諸相を明らかにすることである。平成27年度では、前年度に構築したシステムの実践から得られた経験知を基にシステムの改良を行い、さらなる実践を行った。そこから得られたデータについて、随時、研究会を行い(5月:早稲田大学、7月:国士舘大学)、実践報告とデータ分析の検討を行った。その結果、ディスカッションの内容を見ると、使用語彙が条件によって異なった。ビデオ視聴のみの場合と視聴した後にネットなどで関連資料を探し、それを発表し、参加者が互いの情報を共有してからディスカッションを行った場合では、前者がビデオに含まれている語彙の使用は認められなかったのに対し、後者では多く見られ、プロトコル全体の語彙が豊富になっていた。比較的英語力を有する参加者は、相手の発言の真意を取る表現など、コミュニケーションの姿勢ができつつあることが示唆された。また「全国高等専門学校英語教育学会研究論集」に論文として発表した。群馬工業高等専門学校における実践では、参加者は積極的な態度で英語によるディスカッションに参加し、互いに内容に関する情報を基に意見交換をし、コミュニケーションを楽しんでいる様子が伺え、本プロジェクトが概ね順調に運んでいることが確認できた。特に参加者のForumへの書き込み例を見る限り、今までの「教え込む」教育では成しえなかった「流動的な学びのシステム」の可能性の一端が伺えた。その後も、各研究分担者は所属の機関において実践を継続し、システムの性能や学生のボードへの書き込みデータを収集し、1月の研究会(於:東京慈恵会医科大学)と3月の研究会(於:兵庫県民会館)でそれまでの実践およびデータ解析の報告を行い、次年度の研究方針等について検討を行った。本研究の目的は既述した通り、SNSを基盤として、英語を媒介とした「学び」の学際的なコミュニティを形成し、参加者自身がそのコミュニティにどのように参加していくのか、その形成過程の諸相を明らかにすることである。今年度においては、前年度に構築したシステムを、各研究分担者がそれまでの実践から得られたデータや学習者の意見等を参考に、さらに改良し、実践を継続した。これらの実践報告については、上述の通り、複数の学会において発表することができた。研究分担者の置かれている教育環境がそれぞれ異なることから、システムへの参加者の人数・収集データ量は、自ずと差があるものの、今後の研究に向けて必要と思われるデータは十分に収集できたと思われる。ただし、学際的なコミュニティ形成という意味においては、まだ学習者が所属機関の枠を出て、他の教育機関との学習者と学びを共有する状況は限定的ではあったが、今年度に構築したシステムは、上述したように、昨年度のシステムから実践を基に改良を加え、学習者がより参加しやすい(ディスカッション・ボードへの英語による書き込みが増加した)ものとなり、SNSを利用した自主的な「学び」のコミュニティ形成により近づいたと思われる。こうした意味において、3年計画の中間年として、本研究のテーマである「『学び』のコミュニティの形成過程の諸相の解明」のための枠組みがほぼできたと思われるので、本研究は概ね順調に進んでいると考えている。

本研究の目的は、Social Networking System(SNS)をプラットフォームとして、インターネット上に英語が媒介する学際的なコミュニティを構築し、それに参加する英語学習者および教員の有機的なつながりを通して形成される「学び」の諸相を明らかにすることである。平成28年度では、過去2年間に行った実践から得られた経験知を基に、システムのさらなる改良を行い、実践を継続した。そして得られた実践データについて、随時、研究会を行い(5月:東京慈恵会医科大学、8月:早稲田大学、10月:福島大学)、データ分析を行った。実践データのうち、SNSを利用したディスカッション・ボード(Forum)への学生の投稿意欲に関するデータについては、「Forumを利用した交流サイトにおいて投稿意欲を喚起・阻害する要因は何か」と題して、「外国語教育メディア学会(LET)第55回全国研究大会(8月:早稲田大学)」で発表した。この分析の中では、学生の英語力と投稿意欲(投稿語数)には有意な相関はなく、ディスカッションのテーマと大いに関係があることが分かった。また、学生自身の意識については、システム上に設定した事前・事後アンケートを分析し、「TEDを利用した英語によるオンラインディスカッション交流:学生アンケートの分析」と題して、「第23回大学教育研究フォーラム(3月:京都大学)」で発表した。この中で、過去に英語でのディスカッションを経験した学生はより積極的に交流をしようと試み、一方で経験の浅い学生はやはりネット上で他大学の学生と交流をするには壁があることも分かった。これらのデータからは、オンラインを通した「学びの場」の構築の課題がまだ多く残ることが判明したが、全般的には既存の教育システムではなしえない、新しい「流動的な学びの場」の構築の基礎データが得られた。本研究では、インターネット上に、若者のコミュニケーションの重要な手段の一つとなっているSNSを利用した、学習者が互いに学び合う「英語のコミュニティ」を構築し、そこで展開される参加者の英語そのものとコミュニティへの参加意欲を分析した。その結果、英語については、初級者は相手をあまり意識せずにすでに習った英語を使って自分なりの表現を生み出そうとするが、中級へと進むにしがたい、相手の発言内容を意識した表現ができることが分かった。また、コミュニティへの参加意欲は英語力とは相関が少なく、むしろ議論するトピックへの興味が大いに影響することが分かった。本研究の目的は既述した通り、SNSをプラットフォームとして、英語を媒介とした学習者および教員が有機的なつながりを通して場を共有し、「学び」の学際的なコミュニティに参加しつつ、構築していく過程の諸相を明らかにすることである。学習者が主体的にコミュニティを形成するためには、基本的にSNS上にアクセスしやすいプラットフォームそのものの構築が欠かせない。そのために、今年度においてはMoodleを使用し、研究分担者の様々な意見を取り入れ、本研究に適したサイトを構築した。
「公共空間」としての図書館の先進的研究

地域コミュニティの衰退、格差拡大、子どもの貧困など多くの課題を抱える日本社会において、多様な出会いのある「公共空間」としての図書館がコミュニティや個人の生涯学習、文化活動を活性化し、社会関係資本を効果的に創出することを通して、様々な課題解決に貢献しうることを理論的、実証的に検討することを試みる。この研究目的を達成するために3つの項目を設定し、以下に示すとおり調査研究を行なった。(1)多様な出会いの場としての図書館の意義:海外の研究協力者スバンヒルド・アーボらの論文を翻訳し、北欧の「場としての図書館」研究を日本に紹介した。この研究論文は、図書館という多元的、複合的な「出会いの場」の意義を示し、全体像を分かりやすく区分整理したことは高く評価できるが、今回日本の研究分担者らと議論・検討した結果、その区分や定義、記述等に不足や修正すべき点があると考察した。(2)「第三の場」としての公共図書館:指定管理による公共図書館のブックカフェ化、チェーン書店化は「第三の場」の具現化ではないことを主張した。地域と住民をよく知る「第三の人」=司書と利用者との安定的・持続的な信頼関係の上に安心で居心地よい「第三の場」としての図書館が創出されることを論じ、フィールドワーク調査をもとに実証的な考察をおこなった。(3)良き「居場所」(=第三の場)としての学校図書館:学校図書館が家庭にも学校にも地域にも「居場所」のない児童生徒の良き居場所(=「第三の場」)となりうること、そうなるための方策、そして「第三の場」としての学校図書館によってもたらされる多様な効果・効用について実証的に検討した。一年目の介護による長期の研究中断の遅れを取り戻すことができなかった。一年予定が後ろにずれ込んでしまったのみならず、海外研究協力者のいるノルウェーにも行くことがかなわなかった。しかしながら、ノルウェーの研究協力者の研究論文を翻訳し、日本の研究会で様々な検討・批評をおこなった。その結果、高い評価が得られなかった。デンマークについては、研究協力者の吉田右子が研究調査し、フィンランドについても研究調査の予定がある。したがって、久野は、今後は方向性を変えて、アジアの図書館について検討をしてみたい。研究分担者の川崎良孝は、アメリカの図書館について歴史的な研究を順調に推進している。当初の研究計画・予定については遅れているものの、今年度はこれまでの研究成果について、論文の執筆、講演等発表をおこない、研究実績を積み上げることができた。2019年度の前半期は「第三の場」としての学校図書館についてのこれまでの研究を総括し、研究書を刊行したいと考えている。一年間の遅れを取り戻すのは難しいかもしれないが、研究分担者・協力者は順調に研究を進めているので、連携協力しあって今後研究を進めていきたい。また、当初は主にアメリカ、北欧の図書館について研究調査を実施する計画であったが、研究協力者の吉田右子が北欧、研究分担者の川崎良孝がアメリカについて研究調査を積極的に進めているので、久野は日本やアジアの図書館に目を向けることを考慮中である。今年度韓国や台湾の図書館を視察したところ、日本の図書館のありかたを考察する上で、アジアの図書館の方が、文化や社会制度の大きく異なる北欧よりも参考になりうると久野は考察・判断した。今後は久野は、韓国の「小さな図書館」を研究の中心に据えるとともに、シンガポールの図書館や欧米の新しい図書館なども適宜視察していきたいと考えている。現在の日本社会において、図書館は地域再生・地域づくりの拠点として機能することを求められている。すなわち、地域の課題を解決し、次世代を育成するための教育・学習・文化活動の場として、そして、地域住民が直接顔を合わせ、地域や個々人の課題について話し合える「公共空間」として機能し、地域活性化を支えることが、これからの図書館の新たな使命であり、役割である。それを検証するため、久野は先進的とされる図書館についてフィールドワークをおこなった。ある程度の成果は得られたものの、十分な実証データを得るためには、さらに多くの図書館についての検証が今後必要である。また、これからの地域社会の存続において、鍵となるのは次世代を担う子どもたちをいかに豊かな学習・生活環境と人間関係の中で育て、地域社会を支える主体的な市民とするかである。したがって、図書館における児童サービス、子育て支援サービスは地域社会にとって最も重要であり、さらにはその地域のまちづくりの理念がもっとも象徴的、具体的にあらわれるものと考える。久野は、学校図書館、公共図書館が、子どもたちにとって家のような良き居場所つまり「第三の場」となれば、多くの子どもたちを惹きつけるのみならず、困難や生きづらさを抱えた子どもたちの多様なニーズに応え、子どもの「生活権」「学習・教育権」「文化権」などの包括的な保障が可能となり、心豊かな生活や学びがもたらされることを複数の論文において論じた。さらに、海外の研究協力者の論文を翻訳し、図書として刊行したため、海外の重要かつ先進的な場としての図書館研究を広く日本に紹介することができた。研究分担者の川崎は、歴史的考察を分担し、開架性と児童サービスの空間構成に着目したアメリカ公共図書館思想史についての研究論文を複数発表した。国内の研究分担者や連携研究者との打ち合わせについては、2017年9月、2018年3月に実施し、各自の研究論文についての合評、そして研究の進捗状況についての確認を行なった。久野は、北海道図書館大会、図書館地区別研修において講演を行ない、研究成果を発表した。また、日本図書館協会の発行する雑誌からも依頼を受け、研究成果を論文として発表した。

さらに、9月には学校図書館でのフィールドワークを実施し、その成果に基づいて、査読付き雑誌に研究論文を発表することができた。2018年3月には、国内の先進的な図書館を視察しフィールドワークを実施した。しかしながら、夏季に予定していた海外の研究協力者との打ち合わせと、海外の先進的図書館の視察については、家族の急な介護・逝去と時期が重なったために、どうしても実施することができなかった。だが、電子メールで研究協力者と連絡を取り合い、協力を得ながら、研究協力者の代表的な論文の一つを翻訳することができた。翻訳された論文は、研究分担者や連携研究者らとの共著書に掲載され、海外の先進的な研究を日本の図書館界に紹介することができた。地域コミュニティの衰退、格差拡大、子どもの貧困など多くの課題を抱える日本社会において、多様な出会いのある「公共空間」としての図書館がコミュニティや個人の生涯学習、文化活動を活性化し、社会関係資本を効果的に創出することを通して、様々な課題解決に貢献しうることを理論的、実証的に検討することを試みる。この研究目的を達成するために3つの項目を設定し、以下に示すとおり調査研究を行なった。(1)多様な出会いの場としての図書館の意義:海外の研究協力者スバンヒルド・アーボらの論文を翻訳し、北欧の「場としての図書館」研究を日本に紹介した。この研究論文は、図書館という多元的、複合的な「出会いの場」の意義を示し、全体像を分かりやすく区分整理したことは高く評価できるが、今回日本の研究分担者らと議論・検討した結果、その区分や定義、記述等に不足や修正すべき点があると考察した。(2)「第三の場」としての公共図書館:指定管理による公共図書館のブックカフェ化、チェーン書店化は「第三の場」の具現化ではないことを主張した。地域と住民をよく知る「第三の人」=司書と利用者との安定的・持続的な信頼関係の上に安心で居心地よい「第三の場」としての図書館が創出されることを論じ、フィールドワーク調査をもとに実証的な考察をおこなった。(3)良き「居場所」(=第三の場)としての学校図書館:学校図書館が家庭にも学校にも地域にも「居場所」のない児童生徒の良き居場所(=「第三の場」)となりうること、そうなるための方策、そして「第三の場」としての学校図書館によってもたらされる多様な効果・効用について実証的に検討した。一年目の介護による長期の研究中断の遅れを取り戻すことができなかった。一年予定が後ろにずれ込んでしまったのみならず、海外研究協力者のいるノルウェーにも行くことがかなわなかった。しかしながら、ノルウェーの研究協力者の研究論文を翻訳し、日本の研究会で様々な検討・批評をおこなった。その結果、高い評価が得られなかった。デンマークについては、研究協力者の吉田右子が研究調査し、フィンランドについても研究調査の予定がある。したがって、久野は、今後は方向性を変えて、アジアの図書館について検討をしてみたい。研究分担者の川崎良孝は、アメリカの図書館について歴史的な研究を順調に推進している。
近接設置の海底局による精密GPS/Differential-Acoustic観測

本研究は、海域の広域地殻変動場を計測するためのGPS音響結合方式(GPS-A)の海底測地技術を、海底断層などを挟んだ短基線の歪み検出に転用できるかどうかを実証する新たな試みである。平成30年度は、これまで観測に使用してきた日本海溝に設置済みの機器の回収、さらに温度擾乱の補正効果の比較のために紀伊半島沖に設置した海底間音響測距機器の回収、そのデータ解析を実施し、GPS-A方式の短基線測距への転用の可能性を判断する。平成30年8月に実施した観測航海で、日本海溝に設置済みであった音響機器3台セットからなるGBTサイトで最後のキャンペーン観測を実施し、その後3台とも自己浮上回収に成功し、長期設置後の機器の状態を確認できた。ここまでで得られた大量の音響測距波形の相関処理信号について、雇用した研究支援者の助力を得つつ相互比較を行い、高精度相対走時を読み取るための判定基準を策定した。その基準に基づいた自動読み取りプログラムを作成することで、条件を変えながら全波形を自動で処理し、最適な条件を求めることに成功した。さらに、より温度擾乱が大きいと予想される紀伊半島沖に設置していた海底間音響測距装置3台も平成31年1月の航海で回収した。内部に保存していた連続観測の音響波形データを抽出し走時読み取りを行ったほか、併設の高精度温度計の高サンプリングデータから、温度場の海底面での2次元的な分布の時間変動の挙動について把握し、それが本研究の目的であるGPS-A方式の短基線測距へどの程度影響するか見積もった。その結果、温度擾乱が大きい場では、補正しきれない短時間の測位精度の乱れが残るものの、数時間のキャンペーン観測により、その影響を通常の海底間音響測距観測の精度と同様にまで高められることがわかった。また、海底間音響測距観測とくらべ、2台のペアで相互の3次元の相対運動をモニターできるメリットが確認された。本研究は、海域の広域地殻変動場を計測するために近年急速に普及し始めたGPS音響結合方式(GPS-A)の海底測地技術を、海底断層などを挟んだ短基線の歪み検出に転用できるかどうかを実証する新たな試みである。本来このような観測対象は海底間音響測距が用いられるが、海底での視界が得られず観測できないことも多かった。GPS-A方式をGPS/Differential-Acoustic(GPS-DA)として転用することで、海面からの測距が利用できる一方、海面付近の海水の擾乱の影響を相殺でき、音響波形についても様々な誤差要因を相殺できる画期的な方法である。平成29年度は、日本海溝宮城県沖の断層崖に設置してある既設の観測点のデータを用いた解析を通して、本計画で提案した手法の精度評価を試みた。隣接する各海底トランスポンダからの音響受信波形について、通常GPS-Aでは送信理論波形との相関処理により走時を読み取るが、GPS-DAでは音響受信波形同士を相関処理することで、ノイズの共通成分の殆どを相殺でき、極めて高い精度で相対走時差を計測できることを実証した。読み取りの不具合が無いか熟練者の目視による波形確認も併せて行った。その結果、3つのトランスポンダのうち、特定の一つとは波形の類似度が高くなかった。これはそのトランスポンダが他と異なる傾斜で設置されていた可能性を示す。一方、他の2台同士では波形の類似度は極めて高く、分解能で1mm、精度で3mm程度の距離に相当する走時読み取りに成功した。これは通常の海底間音響測距に匹敵する。一方、海底付近の僅かな温度擾乱により、見かけ距離に誤差が生じるが、これは隣接する距離を通常の海底間測距の数分の一程度に短くすることで、直接温度計測なしで最終精度1cmの確保の目処がたった。仮に海底間測距と同様に温度モニタリング機器も併設すればさらなる精度向上が見込まれる。平成29年度は、上記概要に記載した通り、設置済みのトランスポンダから得たデータを用いて実測データに基づく測距分解能・精度の確認および理論的考察に加え、設置済みのトランスポンダの回収、および次回併設設置のための温度計アレイの作成を予定していた。前者のデータ解析および理論的考察は、当初の予想を上回る精度での計測に成功し、一部精度が良くなかった組み合わせについては、その原因を理論的に推定することに成功した。一方、予定していた調査航海のシップタイムを確保することが叶わず、トランスポンダの回収を平成30年度以降に持ち越してしまったため、新たな観測点への再設置も翌年以降にずれ込む結果となった。これに伴い、海中温度モニタリング機器を併設した、観測の開始も持ち越しとなった。調査航海自体の採択は年度当初になって決定されるため、必ずしも事前に計画した通り観測が進まないことも多く、その場合既存のデータ収集を増やしたり、データ解析・理論研究の高度化し、総合的な成果を補う必要がある。これらの計画については、下記の今後の研究の推進方策に記載した。