hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
PI(4,5)P_2を介するNa/Ca交換活性制御におけるシグナル伝達機構の解明

不活性化機構が存在するために、NCX3はNCX1と比べて約10倍、調節性Ca^<2+>に対する親和性が低いことが明らかになった。また、HEK細胞に発現させたNCX3のマクロパッチによるI_<NaCa>解析からは、ATPによる活性化はNCX1に比べて、わずかしか見られなかった。NCX3にはNCX1とは異なる活性調節機構が存在することが示唆された。Na^+-Ca^<2+>交換のβ受容体を介する活性制御については、様々な報告があり研究者間で意見の一致が得られていない。例えば、カエル心室筋におけるNa^+-Ca^<2+>交換活性はβ受容体刺激で抑制されると報告されているが、モルモット・ラット・ブタ等の哺乳類心室筋細胞のNa^+-Ca^<2+>交換活性は、β受容体刺激で活性化されるとの報告がある。しかしながら、多くの哺乳類心室筋細胞にはβ受容体刺激で活性化されるクロール電流(cAMP依存性クロール電流)が存在するにもかかわらず、これまでの報告では、cAMP依存性クロール電流の活性化とNa^+-Ca^<2+>交換に対する効果が区別されていなかった。そこで、我々はcAMP依存性クロール電流の活性化に留意しながら、β受容体刺激のモルモット心室筋細胞Na^+-Ca^<2+>交換電流に対する効果を再検討し、以下の知見を得た。Na^+-Ca^<2+>交換電流を単離する目的で使用されるNi^<2+>は、cAMP依存性クロール電流も抑制した。文献で報告されている実験条件においては、cAMP依存性クロール電流の逆転電位と、Na^+-Ca^<2+>交換電流の逆転電位がほぼ等しく、また、電流電圧曲線の性質もよく似ているので、膜電流記録だけからは両者を区別できなかった。外液クロール濃度を下げて、cAMP依存性クロール電流の逆転電位を約+50mVに設定した場合、+50mVの膜電位におけるNa^+-Ca^<2+>交換電流はβ受容体刺激により増強されなかった。細胞外Ca^<2+>濃度を変化させることでNa^+-Ca^<2+>交換電流を単離した場合、Na^+-Ca^<2+>交換電流はβ受容体刺激により増強されなかった。これらの実験結果から、モルモット心室筋細胞においては、β受容体刺激はNa^+-Ca^<2+>交換電流を増強しないと結論された。これまでの報告の多くは、CAMP依存性クロール電流の影響を過小評価していたと考えられる。
区分所有法制の国際比較-現行区分所有法の立法的提言のために-

本研究は、わが国の区分所有法制を国際比較の中で位置づけた上で(特に、わが国の法制が比較法的にみて特異な点を明らかにした上で)、わが国の区分所有法制に関して解釈上および立法上の提案をすることを目的とするものである。国際比較の対象は、ドイツ、フランス、アメリカ、イギリスを中心としつつ、事項(対象項目)によっては、その他の外国の立法例(イタリア、ニュージーランド、ブラジル、韓国、台湾等)にも及んだ。比較の対象とした項目は、区分所有法制のほぼ全般にわたるが、これを大きく、(1)区分所有関係の設定・成立、(2)専有部分・共用部分の範囲、(3)管理の組織(区分所有者の団体、集会、規約、管理者)、(4)修繕、復旧、建替えおよび解消に分けて、順次検討した。本研究の結果、(1)については、諸外国では、分譲者があらかじめ区分所有権を設定し、また、区分所有関係の内容を定めて、その旨を宣言したり(アメリカ等)、公示(登記)したりする(ドイツ等)立法例が多く見られるが、日本法では、そうではなく、個別の分譲契約を通じて区分所有権が設定され、その後に区分所有関係の内容が形成されること、(2)については、諸外国では、分譲者等があらかじめ規約等で専有部分および共用部分の範囲を任意に定め得る立法例が多く見られるが、日本法では、そうではなく、両者の範囲は建物の構造上当然に決まり任意に決められるものではないとしていること、(3)については、立法例として管理者方式(ドイツ、フランス等)と管理組合方式(アメリカ等)とがあるが、日本では、立法は前者の方式をとるが、現実には後者の方式をとっていること、(4)については、諸外国では日本法のような多数決による建替え制度を有している立法例はなく、「再建(復旧と建替えとを含む)」・「解消(終了)」の制度が一般的であること等を明らかにした。これらを踏まえて、わが国の法制に対し若干の解釈上・立法上の提案をした。本年度は、以下の研究を行った。1国際比較すべき項目の選定わが国の区分所有法上の解釈上・立法上の論点との関連で、まず第一に国際比較すべき項目として、次の項目を選定した。(1)区分所有関係の成立、区分所有権の設定について。(2)専有部分及び共用部分の範囲について。(3)区分所有建物の再建(復旧・建替え)について。2国際比較の結果明らかになった日本法の特色(仮設)上記の選定項目につき、アメリカ法(統一コンドミニアム法、州法)、ヨーロッパ法(ドイツ、フランス、イギリス等)、その他の法(韓国、台湾等)と日本法とを比較した結果、次のことが明らかになった(ただし、まだ仮設の域を出ない)。(1)の点に関しては、諸外国では、分譲業者が予め区分所有権を設定し、また、区分所有関係の内容を定めて、その旨を宣言したり(アメリカ等)、公示(登記)したりする(ドイツ等)立法例が多く見られるが、日本法では、そうではなく、個別の分譲契約を通じて区分所有権が設定され、その後に区分所有関係の内容が形成される。(2)の点に関しては、諸外国では、分譲業者等が予め規約等で専有部分及び共用部分の範囲を任意に定められるとする立法例が多く見られるが、日本法では、そうではなく、両者の範囲は建物の構造上当然に決まり、任意に決められるものではないとする。(3)の点に関しては、諸外国では、日本法のような多数決による「建替えの制度」を有している立法例はほとんどなく、「再建(復旧、建替えを含む)及び終了(区分所有関係の解消)の制度」が一般的である。

本年度は、以下の研究・調査を実施した。1外国法の文献調査マンションの管理組織(区分所有者の団体、管理者、集会、規約など)、専有部分・共用部分の範囲、および区分所有建物の維持・再建(復旧、建替え、解消)等について、主として、ドイツ法、フランス法、アメリカ法、およびイギリス法の文献調査を行い、わが国の法制の共通点および相違点を明らかにした。これらの諸国とわが国の法制との比較において明らかになった主な点は、諸外国では、一般に区分所有建物の分譲時にほぼ区分所有関係が確定するような制度となっていること、諸外国では、わが国のような建替えの制度が存在しないこと、管理者および区分所有者に管理が義務づけられていることなどである。これらの点については、後の研究発表の項目で掲げた諸論文において詳細に述べているところである。2海外調査上記の文献調査を踏まえて、イギリスおよびドイツにおいて、現地の研究者と研究会を開催し、意見交換を行った。また、現地のマンションを視察し、マンションの管理に実際に当たっている担当者から聞き取り調査を実施した。その結果、法律の規定からは読みとれないマンション管理の実態も明らかとなった。たとえば、ドイツにおいては、管理者の外に現場において管理員が雇用され日常的な管理業務を行っていること、日本とは異なりペット飼育は基本的に認められていること、規約とは別に建物使用規則がありこれにより生活ルールが定められていること等である。以上の成果については、11研究発表掲載の論文等で公表しているが、さらに今後、継続的に発表することを予定している。本年度は、以下の研究を実施した。1外国法の調査を踏まえた日本法への提言本研究では、平成13年度、平成14年度において、区分所有関係の成立、専有部分・共用部分の範囲、マンションの管理組織(区分所有者の団体、管理者、集会、規約など)、および、区分所有建物の維持・再建(復旧、建替え、解消)等について、主として、ドイツ法、フランス法、アメリカ法、およびイギリス法の文献調査および海外調査を行い、わが国の法制の共通点および相違点を明らかにしてきた。本年度は、これらの調査研究を踏まえて、上記の各項目について、日本の区分所有法に対する解釈上、および立法上提案すべきことについて検討を行った。2これまでの研究成果の取り纏め(1)学会報告本研究の成果については、日本マンション学会2003年度大会(福岡女子大学、平成15年4月27日)の第4分科会において「わが国の区分所有法制の現下の課題と外国法制」とのテーマのもとで、研究代表者・鎌野が「趣旨説明」「ドイツの状況」「わが国のマンション法制の課題」、研究分担者・花房が「アメリカの状況」、研究分担者舟橋が「フランスの状況」について報告をした。その外、鎌野が日本土地法学会2003年度大会(早稲田大学、平成15年11月4日)において、メイン・シンポジュウムにおいて「建築の過剰・都市の再生-土地私法の立場から」のテーマで報告を行った。(2)研究成果の公表平成13年度から本年度の研究成果については、平成16年3月において、報告書を作成した。
心血管系成人病危険因子の小児期からの検出に関する日米共同コホート研究

〈はじめに〉小児期からの心血管系成人病(動脈硬化)の予防には、先ず小児期における危険因子の調査が先決である。我々は米国テキサス大学と共同で、日米同一プロトコールによる小児期からの動脈硬化予防コホート研究を、平成3年より行っているが、平成5年度と平成6年度の我々側の研究費は本費によってまかなった。〈対象と方法〉我々は島根県出雲市在住(以下I)の、テキサス大学側はヒューストン郊外ウッドランド地区(以下W)在住の小児を対象に、年1回の追跡調査を行なった。調査開始時の年齢は8歳(I男子96名、女子89名、W男子44名、女子43名)、11歳(I男子91名、女子89名、W男子46名、女子49名)、14歳(I男子187名、女子167名、W男子44名、女子34名)で、調査項目は日米同一基準で計測された身長、体重、皮下脂肪厚、血圧、脈拍数、血清脂質である。現在までに得られたデータの年齢性別比較が終了したのは、9歳、12歳、15歳、の身長、体重、皮下脂肪厚、血圧、脈拍数と8-9歳、11-12歳、14-15歳の血清脂質である。〈結果〉平均身長、平均体重はいずれの年齢ともWのほうが大であったが、平均上腕三頭筋部皮質厚は男子では両地区間に差は無く、女子ではIが厚かった。平均脈拍数は、男子では9歳と15歳でIが多いが12歳では差が無く、女子ではいずれの年齢ともIが多いが年齢がすすむにつれて差は減少した。平均収縮期血圧はいずれの年齢の男女とも両地区間に差は無く、平均拡張期血圧はいずれの年齢の男女ともIが低値であった。平均血清総コレステロールは、年齢性別の12比較群のうち、9-10歳男子でわずかに(差は6mg/d1以下)Wが高かったが、男子の他の年齢と女子のすべて(計10比較群)では、6.320.5mg/d1Iが高値であった。〈結論〉血清脂質の面から、米国より日本の小児のほうが成人病ハイリスクと考えられるので、今後日本の小児に対してこの面での啓蒙が急務である。成人病予防の観点からの日米の小児の同一プロトコールでのコホートスタディーを実施中であるので、途中経過を報告する。【対象と方法】我々は島根県出雲市の小学校および中学校に在籍の小児を対象とし、米国側はテキサス州ウッドランド地区在住の小児を対象としている。今回は9歳、12歳、15歳の時点を対象に解析した。対象数は9歳男子出雲地区(以下I地区)96名、ウッドランド地区(以下U地区)44名、9歳女子I地区89名、U地区43名、12歳男子I地区91名、U地区46名、12歳女子I地区89名、U地区49名、15歳男子I地区187名U地区44名、15歳女子I地区167名、U地区34名であり、解析項目は身長、体重、同一方法、同一基準で計測された上腕外側三頭筋部の皮下脂肪厚、収縮期血圧、拡張期血圧、脈拍数、血清総コレステロールである。

【結果】身長、体重はいずれの年齢ともU地区のほうがI地区より大きい傾向を示した。皮下脂肪厚は男子では両地区で差を認めなかったが、女子ではI地区のほうがU地区より明らかに大であった。脈拍数は男子では9歳と15歳でI地区のほうが多かったが、12歳では差がなく、女子ではいずれの年齢においてもI地区が多かったが、年齢が進むにつれて差は減少した。収縮期血圧はいずれの年齢の男女とも両地区に差は認めなかったが、拡張期血圧はいずれの年齢の男女ともI地区のほうが低かった。血清総コレステロールは9歳男子でU地区がI地区より高い以外はいずれもI地区のほうが高く、U地区においては9歳から15歳の間は加齢とともに血清総コレステロールが低下しているのに対し、I地区では女子はU地区と同様の傾向を示したが、男子は12歳で一度上昇してから15歳で9歳の値より低下していた。昨年に引き続き成人病予防の観点からの日米の小児の同一プロトコールでのコホートスタディーを行った。現在得られたデータを解析中であるが、日米比較解析が終了したデータについて報告する。【対象と方法】我々は島根県出雲市の小学校および中学校に在籍の小児を対象とし、米国側はテキサス州ウッドランド地区在住の小児を対象としてた。89歳、1112歳、1415歳の時点の解析の対象数は、89歳男子出雲地区(以下I地区)96名、ウッドランド地区(以下W地区)44名、89歳女子I地区89名、W地区43名、1112歳男子I地区91名、W地区46名、1112歳女子I地区89名、W地区49名、1415歳男子I地区187名、W地区44名、1415歳女子I地区167名、W地区34名であり、解析項目は身長、体重、同一方法、同一基準で計測された上腕後側の皮脂厚、収縮期血圧、拡張期血圧、脈拍数、血清総コレステロールである。【結果】身長、体重はいずれの年齢ともW地区のほうがI地区より大きい傾向を示した。皮下脂肪厚は男子では両地区で差を認めなかったが、女子ではI地区のほうがW地区より明らかに大であった。脈拍数は男子では89歳と1415歳でI地区のほうが多かったが、1112歳では差がなく、女子ではいずれの年齢においてもI地区が多かったが、年齢が進むにつれて差は減少した。性、年齢をマッチさせた平均血清総コレステロールについては、比較した12群のうち10群でI地区のほうがW地区より高く(差は6.3mg/dl20.5mg/dl)、2群のみW地区のほうが高値であったが、差は6mg/dl以下とわずかであった。
メタ・プログラミングの基礎理論

メタ・プログラミング言語の処理系は、メタレベル実行によってオブジェクト・プログラムを生成し、そのプログラムを通常の処理系で実行するという2段階の処理を行う。第1段階の処理においては、メタ・プログラムの実行を表す継続(Continuation)と、オブジェクト・プログラムの実行を表す継続の2つの継続を適切に取り扱うことが必要である。この目的に対処するため、4年間の研究において、静的なshift/resetと動的なcontrol/promptの2種類の代表的コントロールオペレータをとりあげ、意味論、型システム、多相型との共存、理論的性質の解明、表現力の解明などの研究を行い、さらに、具体的なプログラム例の構成をおこなった。この成果をもとに、shift/resetおよびcontrol/promptをもつ型付きプログラム言語を、MLの拡張として与え、メタ・プログラミングの基礎言語とした。次のステップとして、多段階(マルチステージ)のメタ・プログラミングのための計算体系について考察し、現在最も強力と考えられるWalid Tahaらのラムダアルファという体系からステージ機能のない体系への翻訳を与えた。この翻訳により、ステージ機能の理論的解明と正しさの保証された実装とが可能になり、多段階メタ・プログラミング言語の基礎研究を大きく進展させた。これらの基礎的成果にもとづき、メタ・プログラムに対する高い信頼性の付与という当初目的に応じたプログラミング言語設計指針が得られた。本年度は、まず、メタ・プログラムの実例を調査した。部分計算、コンパイラで用いられるCPS変換等のプログラム変換などを対象として、メタ・プログラムとオブジェクト・プログラムがどのような言語で記述され、その信頼性の保証には、どのような仕組みが必要であるか、また、実際に定理証明システムを用いて、これらのメタ・プログラムの検証を行うにはどうしたらよいか、等を実例に基づいて検討した。その結果、変数の表現をどうするかの選択が定理証明のしやすさに大きな影響を及ぼすことが判明した。特に、高階抽象構文に基づく表現では、定理証明の段階で困難が生じることが判明した。この困難の解消のため、通常は、高階抽象構文の採用をあきらめることが多いが、数学的にエレガントで人間にもわかりやすい高階抽象構文を基礎と置いたメタ・プログラムの定式化を行うことができれば、非常に有益な成果であるという観測のもと、本研究では、これを採用することとした。定理証明における問題点を克服するため、次年度は、実際にtwelfやCoqなどの定理証明システムを用いた検証例を作成することとした。次に、効率的なプログラム変換などで使われる技法を表現するため、コントロールオペレータを導入したメタ・プログラミングについて考察した。従来から、shift/resetを用いた言語に対する検証規則の研究を行ってきたが、本年度は、その結果を拡張し、任意の個数のshift/resetを混在したプログラムに対しても、完全な推論ができる等式系を特定し、そのことに対する型理論的証明を与えることに成功した。本年度は、昨年度から引き続き、shift/resetと言うコントロールオペレータをもつ計算体系に対する公理化の研究、および、プログラム言語に対するメタレベル推論の形式化の研究を行った。前者としては、shift/resetの公理系に関するこれまでの成果を雑誌論文の形にまとめ、"Higher-Order and Symbolic Computation"誌に投稿し、採録された(掲載は2006年の予定)。この過程で、従来得られていた公理系の完全性の証明を再構成した。すなわち、コントロールオペレータをもつ体系に意味を与えるCPS変換において、ターゲット言語の型システムに基づく証明方法と、ターゲット言語における継続パラメータの線形性に基づく証明方法の2つの組み合わせであることを発見した。後者としては、変数の束縛(ラムダ抽象)を含むプログラム言語に対する性質の推論を形式化する研究を行った。昨年度の検討により、高階抽象構文に基づいたメタレベル推論を行うtwelfシステムを利用するのが適切であることがわかったので、今年度は、twelfシステムの上で、CPS変換の正しさの証明の形式化を行った。CPS変換の正しさは、健全性と完全性から構成される。我々の目的は、単に既存の(人手による)証明を形式化することではなく、束縛構造を含むプログラムに関するメタレベル推論に関する知見を得ることである。このため、種々のCPS変換の形式化にたいして、正しさの証明の形式化を試みた。

その結果、単純な形式化における健全性の証明では特に問題は生じないが、効率的なCPS変換の定義において必要とされる形式では、健全性の証明で人間が見落としていた問題が存在することを発見した。これは変数の出現条件に関するものであり、twelfシステムが自動的に問題点を指摘した。また、完全性の証明においては、高階抽象構文による形式化の条件である「表現と代入の可換性」が成立しないことを発見した。さらに、この問題を解決するためには、コントロールオペレータのある体系を採用すればよいことを発見した。以上のように本年度の研究の重点はメタレベル推論の形式化にあり、人手による証明では見過ごされてきた問題点の発見等に形式化が有用であることを実証した。次年度は、メタレベルの証明からのプログラム抽出や、メタプログラムそのものの形式化などにこれらの成果を適用し、信頼性の高いメタ・プログラム構成法の確立を目指す。メタ・プログラミング言語の処理系は、メタレベル実行によってオブジェクト・プログラムを生成し、次に、そのプログラムを通常の処理系で実行するという2段階の処理を行う。第1段階の処理においては、メタ・プログラムの実行を表す継続(Continuation)と、オブジェクト・プログラムの実行を表す継続の2つの継続を適切に取り扱うことが必要である。我々は、階層化したshift/resetを用いることにより、これら2種類の継続を適切に表現できるという観測に基づき、今年度は特に、階層化されたshift/resetをもつメタ・プログラム自身に対する型システムの構築を精力的に行った。まず、階層化shift/resetに対する数学的に厳密な意味論としてCPS変換に基づく意味論を採用した。単純な型システムでは、shift/resetの副作用(side effect)を表現するために、階層化レベルNの指数関数に比例する型変数が必要になってしまい、取り扱いが極めて困難である。我々は、型システムの判断の表記を抜本的にあらためて、木の形の型を簡潔に表現するための「型スキーム」を考案し、任意の階層化レベルをもつshift/resetに対する型システムを構築することに成功した。また、得られた型システムの性質を調べ、健全性、CPS変換との整合性などが成立することを証明した。さらに、shiftをabortオペレータの代用として使っている場合を除き、CPS変換で意味のあるプログラムに変換される任意のプログラムに対して、我々の型システムでは型がつけられることを示した。最後に、この型システムにおける型推論アルゴリズムを設計し、objective caml言語を用いて実装を行った。
植物はSAMSを介したエピジェネティック制御により、アルミニウム耐性となるか？

まずシロイヌナズナでは、Alストレス下でエピジェネティックな遺伝子発現応答がゲノム全体で見られた。また、エピジェネティック発現機構関連遺伝子AvSAMS(メリケンカルカヤ由来S-adenosyl methionine synthase)やSuvh4(Histone H3 methyltransferase)の2つが、Alストレスでの「DNAとヒストンのメチル化状況の変動」に、強く関わることも明らかにした。さらに同様の制御機構は、Alストレス下のイネ(日本晴)でも「DNAのメチル化状況の変動」として確認され、広範囲の植物でのこの機構の存在が示唆された。本研究計画の目的の1つ目はSAMSを介したエピジェネティック制御が植物のAlストレスにおいて存在するのかを検証することである。初年度のH27年度には、シロイヌナズナのAvSAMS1発現株とCol-0株(非形質転換株)を用い、Alストレス下でのSAMSを介したエピジェネティック制御の存在を確認した。方法として、(A)「Alストレス誘導型または抑制型遺伝子18個についてバイサルファイト化後のDNA配列決定によるDNAのメチル化状況の比較」と、(B)「ChIP法とRT-PCR法を併用したヒストン蛋白質のメチル化状況の確認」を行った。特に後者では、抗メチル化ヒストン抗体(市販品)を用いた免疫沈降(CHIP法)により、メチル化ヒストンH3を特異的に回収し、それらと特異的に結合するDNAをRT-PCR法で約40遺伝子のプロモーター領域に関して個別に定量した(既に結合力を検討するための候補遺伝子群を40個程度選んでいる)。これによってAlストレス下でのヒストンH3のメチル化の状況をAvSAMS1-TF株とCol-0株の間で間接的に比較した。また、当初はH27年度後半からの約1年程度を予定していたが、他の計画を後に回して優先的に進め、ほぼ完了した。その結果、Alストレスによりシロイヌナズナでは、検討したいくつかの遺伝子においてそのDNA配列のメチル化に変化が見られ、その変動には、比較した2株で差が見られた。また、ヒストンH3の4番目または9番目のリジンについてもそれぞれメチル化(H3K4me3, H3K9me3)の状況についてもAlストレス下で変化が見られ、その変動には比較した2株間で差があった。これらのことから、シロイヌナズナでは、AvSAMS1遺伝子で促進されるエピジェネティック制御がAlストレスに存在することが示唆された。当初の計画以上に進み、十分な研究成果が得られたため。特にAlストレス下でのDNA配列のメチル化における変化は、その変動を見出すのは大変難しいことが予想された。しかし今回はいくつもの遺伝子でその変化をクリアに捉えることができたので、大変意義があった。また、ヒストンのメチル化状況の検討でもAvSAMS1-TF株とCol-0株の間で、明瞭な差を見出すことができた。おおむね順調に進展していると判断してよいと思われる。本研究計画の目的は、1)SAMSを介したエピジェネティック制御が植物のAlストレスにおいて存在するのかを検証すること、2)さらイネにも同様の発現制御系が存在し、Al耐性機構の誘導や耐性化に関連しているかを明らかにすることであった。まず1)について「ChIP法とRT-PCR法を併用したヒストン蛋白質のメチル化状況の確認」を引き続いて行った。その中で3種類のメチル化ヒストンH3(H3K4me3, H3K9me3, H3K27me3)と特異的に結合するDNA領域をRT-PCR法で個別に定量し、コントロール株(Col-0株)とAvSAMS1形質転換株間で比較した。さらにウェスタンブロット法でゲノム染色体全体におけるメチル化ヒストン量の変化についても両株間で比較検討した。その結果、シロイヌナズナでは、ヒストンH3メチル化状況がAlストレスで変化すること、さらにその変動は比較した2株間で異なることが明らかになった。これらのことから、シロイヌナズナでは、AvSAMS1遺伝子で促進されるエピジェネティック制御がAlストレスに存在することが明らかとなった。2)については当初、イネのOsSAMS1遺伝子変異株を用いる計画だったが、この株は入手できなかったため、シロイヌナズナを用いて、DNAまたはHistoneのmethyltransferaseをコードするMET1, CMT3, ATX1, ATX2, SUVH4遺伝子がAlストレスにおいてもこの機構に関与するかを検討することにした。まず、各遺伝子の欠損変異株のAl感受性を検討したが、どれもCol-0株と有意な差が認められなかった。次にMET1, ATX1, SUVH4変異株とCol-0株を用いてマイクロアレイ法でAlストレス下でのゲノム全体での発現量の変化を検討した所、SUVH4変異株とCol-0株との間で発現パターンの差異を認めた。当初はイネのOsSAMS1遺伝子変異株を材料として実施する計画だったが、入手できなかったため、シロイヌナズナでの同類の計画に変更せざるを得なかった。しかし、このことがむしろ5種類もの遺伝子の検討に繋がったので、研究に幅が出来たと思われる。必ずしも基幹作物のイネに拘らなかったのが良かった様だ。最初は方針の変更による遅れが生じたが、直ぐに挽回できたと思う。むしろ5つの遺伝子の中から、最も関与が期待できるSUVH4変異株を選び出し、本格的な解析が開始できたのは良かった。

現在、この株とCol-0株を比較しながら、Histone methyltransferaseのAlストレス下でのエピジェネティック制御との関わりをおおむね順調に検討している。本研究計画の目的は、1)エピジェネティック制御が植物のAlストレスにおいて存在するのかを検証すること、2)さらイネにも同様の発現制御系が存在し、Al耐性機構の誘導や耐性化に関連しているかを明らかにすることであった。まず1)について、シロイヌナズナのCol-0株、Met1変異株、Suvh4変異株についてマクロアレイ法で解析した。その結果、Suvh4変異株では野生型株(Col-0)に比べて、Alストレスにより多くの遺伝子に発現変動が起きることを見出した。一方、Met1変異株ではこの様な大きな変動は見られなかった。さらにSuvh4遺伝子変異株と野生型株では、DNAのメチル化状況の変動に明らかな違いが見られる遺伝子が多数見つかった。これらより、この遺伝子がAlストレス下でのエピジェネティック発現制御に強く関わっていることを示唆した。2)については、Alストレス下のイネ(日本晴)を用いて、マイクロアレイ解析を行ったが、ゲノム全体での遺伝子発現応答のダイナミックな変動パターンから、エピジェネティックな遺伝子発現応答の存在が示唆された。さらにこの解析結果から、Alストレス誘導性遺伝子群と抑制型遺伝子群の2グループを選抜し、各遺伝子(特にプロモーター領域に注目して)についてDNAメチル化状況の変動を解析した。今回もバイサルファイト処理後のDNA塩基配列を1塩基ずつ目視で解析した。その結果、Al誘導性、又はAl抑制性を示す遺伝子群の多くでDNAのメチル化状況に変動が見られた。これらの研究成果全体から、シロイヌナズナの様な双子葉植物でもイネの様な単子葉植物でもAlストレス下ではエピジェネティック発現制御機構が存在することが示唆された。まずシロイヌナズナでは、Alストレス下でエピジェネティックな遺伝子発現応答がゲノム全体で見られた。また、エピジェネティック発現機構関連遺伝子AvSAMS(メリケンカルカヤ由来S-adenosyl methionine synthase)やSuvh4(Histone H3 methyltransferase)の2つが、Alストレスでの「DNAとヒストンのメチル化状況の変動」に、強く関わることも明らかにした。さらに同様の制御機構は、Alストレス下のイネ(日本晴)でも「DNAのメチル化状況の変動」として確認され、広範囲の植物でのこの機構の存在が示唆された。本研究課題の2番目の目的は、基幹作物であるイネにも同様の発現制御系が存在し、Al耐性機構の誘導と耐性化に関連しているかを明らかにすることである。つまりSAMS遺伝子が関連するエピジェネティックな遺伝子の発現制御機構は主要作物のイネにも存在するのか?この点について、以下の検討を予定している。1)イネのSAMS遺伝子の欠損株(&#61508;OsSAMS1株)とその非欠損コントロール株を用いて、Al感受性試験を行い、OsSAMS1が直接的にAl耐性機構に関与するか否かをまず検討する。2)次にマイクロアレイ法により、Alストレス下でのゲノムワイドな遺伝子発現の変動の両株での存否を比較検討する。
安定海浜の形成理論とその適用性

1)安定海浜の形成理論砕波帯の幅が海浜の長に比べて十分小さいという仮定で,海浜流の方程式に境界層の方法を適用して沿岸流の方程式を誘導し,これに沿岸漂砂量則を加えて得られた沿岸漂砂量の一般式と海浜変形の連続式から,沿岸漂砂量が一定である安定海浜の方程式を誘導した。その理論解から安定海浜の理論形状を求めた。この結果は沿岸漂砂の上手および下手に2つの海浜変形の境界条件が存在すると,そこに安定海浜が形成できることを示し,海岸侵食制御の原理を与えると結論できた。理論形状を天橋立海岸に形成されている動的に安定な海浜群の形状と比較して、その適用性を確かめた。さらに,三次元海浜変形モデルによって,安定海浜の形成過程を確認した。2)現地海岸への適用性安定海浜の形成理論が確立できたので,その適用から海岸侵食を制御する方法論を検討した。a)天橋立海岸においては,サンドバイパス工法との併用によって,動的に安定な海浜群が形成できることを実証するとともに,実施工における規範を与えることができた。b)海岸侵食から海岸を安定化するためには,大規模海浜過程を究明したうえで,安定海浜群を形成させるべきであり,その具体的な方法を上越・大潟海岸に示し,水理実験によっても検討して,その適用性を明らかにした。3)総括これらの安定海浜の形成に関する基礎研究に基づいて,海岸侵食制御の方法として安定海浜工法を提案し,その基本的な方法論を示し,天橋立海岸および上越・大潟海岸のほか,新潟海岸,バリ島の珊瑚礁海岸への適用性についても言及した。1)安定海浜の形成理論砕波帯の幅が海浜の全長に比べて十分小さいという仮定で,海浜流の基礎方程式に境界層の方法を適用して沿岸流の方程式を誘導した。これに沿岸流の流速分布の相似性から、この方程式を積分して,沿岸流の代表流速で表した方程式を求め,これに沿岸漂砂量と沿岸流との関係を代入して不定流,不等流状態における沿岸漂砂量則の一般表示を定式化することができた。これに海浜変形の連続方程式を連立させ,沿岸漂砂量が一定であるという安定海浜の方程式を求め,それが2階'微分方程式で表されることが示された。沿岸漂砂に対して上手側,下手側において海浜変形の境界条件において,この方程式の理論解を求めた。安定海浜の形状が沿岸漂砂量の無次元表示と両境界条件の間隔と砕波水深との比によって表されることがわかり,その表示をあたえることができた。2)沿岸漂砂量則沿岸漂砂量則として,土屋らの表示の適用性を検討するために,(1)従来の実験,実測値との比較を行うとともに,(2)京都大学防災研究所大潟波浪観測所の観測用棧橋を用いて,約1,000m^3の海岸土砂の投入により,その変形から沿岸漂砂量の実測を試みた。3)現地海岸への適用性安定海浜の理論の適用性を調べるために,天の橋立海岸に形成されている動的に安定な海浜群の形状を比較の対象とした。その場合,波浪の屈折,砕波角の実測を行うために,小型航空機を利用して,うねりが進入してきている波浪状況の空中写真の撮影を行った。現在,波浪の変形計算を行い,実測結果と比較しているが,この結果を用いて安定海浜の形状の理論結果と比較することにしている。本年度の研究成果を要約すれば、次のとおりである。1)安定海浜の形成理論まず、沿岸漂砂の不等流性を陽わに導入して、安定海浜の形状を表わす方程式を改めて誘導し、その理論解を求めた。それに基づいて海浜の形成特性を無次元表示し、そこに含まれる無次元諸量の関係で一般的に表示した。2)現地海岸への適用性次のような3つの研究を実施した。(1)安定海浜の形成理論の適用性を検討するために、まず天の橋立海岸の進入

波と海浜形状を撮影した空中写真を用いて、波の屈折特性を数値計算の結果と比較して砕破角を精度よく求めてから、安定海浜の形状を理論形状と比較した結果、両者はきわめてよく一致することがわかった。このことから、安定海浜の形成理論は静的および動的に安定な砂浜海浜の形状をきわめてよく表わすことから、海浜の安定化に当ってはこのような安定海浜群を形成させることが原理的に可能であることが結論できた。(2)安定海浜の研究においては、沿岸漂砂量則の確立が重要であることから、大潟海岸で現地実験を実施した。その結果を解析した結果、投入土砂量が十分でなかったため、高波浪時についての検討はできなかったが、海浜変形の桟構の究明を行うことができた。(3)安定海浜の形成法については、具体的に和歌山県の白良浜の拡大計画において応用したが、その結果延長600mに及ぶ静的に安定な砂浜を形成させることに成功した。その方法は自然の岬を延長し、人工のヘッドランドを設置して、その間に形成される2つの砂浜が同調する條件を見出すことにより、安定な砂浜を形成させるものである。自然に存在する安定砂浜海浜の形成を調べて,それに基づく安定海浜群を形成させることによって海岸侵食制御に寄与するための研究を行い,以下のような研究成果を得た。1)安定海浜の理論形状を天の橋立海岸に形成されている動的に安定と考えられる海浜の形状と比較するため,宮津湾に侵入する波浪について,その屈折特性とwave windowの視点から検討し,その代表波浪を見い出した。また,波浪の進入時を対象として天の橋立海岸への波の進入状況を空中写真撮影し,それから得られる波向きと波向線法による屈折計算によるものと比較した結果,十分な精度で計算できることがわかった。2)代表波浪に対する砕波角など必要な諸量を計算して,動的に安定な海浜の理論形状と天の橋立海岸に形成されているものと比較した結果,両者は全般的な形状において一致することがわかった。3)沿岸漂砂量の方程式に含まれる沿岸漂砂の不等流性を直接とり入れて安定海浜の理論形状を表す方程式を誘導し,その理論解を求めて安定海浜の形状特性を明らかにするとともに,天の橋立海岸に形成されているものと比較し,安定海浜の形成には沿岸漂砂の不等流性が大きく寄与していることを示した。4)3次元海浜変形モデルによる安定海浜の海浜変形シミュレーションを行った。これにより,沿岸漂砂の上手側のヘッドランドの先端の背面において,わずかな侵食領域が,その陸側部に堆積領域が形成され,安定な海浜に変形している過程を再現することができた。
結晶性高分子鎖を含むブロック共重合体のミクロ構造の研究

発表論文と口頭発表の内容を中心に6263年度に行った研究成果の概要を箇条書きする。1.ポリ(εーカプロラクトン)(PCL)/ポリ塩化ビニル(PVC)混合系の結晶化による球晶構造。ポリマーブレンド中でPCLの結晶化によって形成される高次構造を調べるため、上記混合系においてその球晶構造を観察した。この結果より球晶構造の組成・結晶化温度依存性を調べた。PCLの作る球晶構造はPCL組成と共に大きく変化することが明らかとなった。2.αーナイロン6の膨潤平衡状態における高次構造の変化。結晶性高分子の角散乱(SAXS)法を用いて調べた。この結果より、ラメラ間の非晶部分への低分子の介入による高次構造の変化が明らかとなった。SAXS強度データ収集の際には、新たに設置された位置敏感型X線比例計数管(PSPS)、及び、SAXS強度測定とデータ処理のためのソフトウェアがテストされた。結果は良好であった。3.PCL/ポリスチレン(PS)系の相互作用パラメーターの測定。PCL/PSブロック共重合体を特徴づけるために不可欠なPCLとPS間の相互作用パラメーターをSAXS法を用いて算出した。その結果、この系の相互作用パラメーターの値は、ミクロ構造がよく研究されているポリスチレン/ポリブタジエン系等と同程度であることがわかった。4.PCL/PS2元ブロック共重合体の高次構造。PCL/PS2元ブロック共重合体の作る高次構造をSAXS法を用いて調べた。この系ではPCLの結晶化による高次構造が顕著に現われ、結晶化の駆動力がミクロ相分離のそれと比べて非常に大きいことが明らかとなった。現在、詳細を検討中である。以上、本研究成果を概観したが、今後この成果を基礎としてさらに研究を発展させる予定である。結果は良好であった。本年度の研究計画はほぼ達成することができたと考えられる.以下研究実績を研究実施計画に従って箇条書きする.1.位置敏感型X線計数装置(PSPC)の設置,本年度購入したPSPCを既存の回転対陰極X線発生装置にとりつけ,稼動状態にした.又,試料の温度制御,検出ができるように試料槽等を新しく試作し,稼動状態にした.2.X線散乱強度測定,データ処理のためのソフトウェアのテスト.X線散乱強度測定と各種補正に必要な数多くのソフトウェアを製作しテストした.この装置を用いると従来のカウンター方式X線小角散乱法に比べ測定時間が1/100程度に短縮され,高温での測が可能であることがわかった.3.ブロック共重合体の合成.合成に必要な真空ラインを整備し稼動状態にした.現在ブロック共重合体を合成中である.消耗品貢はここで使用された.4.各種パラメーターの決定.ポリスチレン(非晶性)/ポリ(εーカプロラクトン)・(結晶性)ポリマーブレンド系を用いて1で購入したPSPC装置を用いて成分間の相互作用パラメーターを種々の温度,組成で決定した.この結果本系がブロック鎖の結晶化とミクロ相分離により出現する多相構造の研究に適している事が明らかとなった.又,相互作用パラメーターの大きさよりミクロ構造を特徴づける種々のパラメーターを予想することができ,今後の研究(ブロック共重合体の合成)に不可欠な指標を与えた.5.結晶化とミクロ相分離による多相構造の決定.

次年度の中心的研究課題であり,種々の分子量,ブロック比を持つ共重合体について,1.の装置を用いてX線小角散乱強度を測定する予定である.本年度はさらにポリマーブレンド中の結晶性高分子の結晶化によるミクロ構造を理解するために,光学顕微鏡によりそのミクロ構造を観察,評価した.本年度の研究実績を研究実施計画に従って箇条書きする。1.ポリ(εーカプロラクトン)(PCL)/ポリスチレン(PS)2元ブロック共重合体の合成とキャラクタリゼーション。アニオン重合法によりまずPSを重合し、つづいてPCLを重合した。得られた生成物を各種溶媒により精製して目的のブロック共重合体を得た。GPCと元素分析の結果、生成物中には仕込み量に比例したPCL/PS2元ブロック共重合体が存在することが示された。又、分子量分布は1.21.4であり、必要に応じて分別を行った。2. X線小角散乱(SAXS)法によるミクロ構造の決定。PCL/PSブロック共重合体の作るミクロ構造をSAXS法により調べた。まずミクロ相分離温度を調べるために、均一状態からのcorrelation hole effectによる散乱極大を測定し、理論的予想と比較した。その結果、極大値の温度依存性、及び、極大を与える波数の値より、系中に単独重合体が混在していることが明らかとなった。PCLの結晶化により形成される結晶領域からの散乱は再現性良く観測できたが、ミクロ相分離構造からの散乱は観測できなかった。3.分子量、ブロック長の異なる共重合体の合成。分子量、ブロック長、精製方法の異なる種々のPCL/PS共重合体を合成した。SAXS測定の結果、単独重合体の混入は避けられないことがわかった。4.結晶化に与えるミクロ相分離構造の影響。SAXS測定の結果より、系中ではPCLの結晶化に起因する高次構造が顕著に現われ、結晶化の駆動力がミクロ相分離のそれと比べて非常に大きいことがわかった。現在、結晶化とミクロ相分離による高次構造について詳細を検討中である。5.今後の計画単独重合体の混入がSAXS法によって得られた実験結果の解釈をむづかしく、かつ、あいまいにしている。現在、結果の詳細について検討すると共に、異なる重合方法を用いることによって、単独重合体の混在しない2元ブロック共重合体を合成中である。
パイプライン鋼管の脈動現象可視化のための教材試作

近年,エネルギー輸送の手段として,欧米を中心に大型パイプラインネットワークの構築が進んでおり,我が国においても,海底パイプラインによる天然ガス輸送の計画が持ち上がっている.また,燃料電池をはじめとする水素をエネルギー源として活用する機運も高まりつつあるため,パイプラインに関する構造強度健全性の担保に関する研究・教育の必要性はますます増加するものと推察される.そこで本研究は,供給インフラとしてのパイプラインネットワークの構築・活用の必要性を考慮した鋼管の繰り返し内圧変動現象,いわゆる脈動現象を工学的教育の観点から分かりやすく視認するための教材を試作することを目的とした.研究方法は,研究者の所属先で開発した汎用電気油圧サーボ機構を用いて,管円周方向に意図する応力変動を付与できる鋼管疲労試験装置より得られた成果を基に,以下のように行った.1)ひずみゲージを用いて鋼管の内圧変動時の円周方向のひずみ計測を行った.2)鋼管に内圧変動を繰り返し付与し,その際生じた脈動現象を撮影した.今回の研究により,設計で想定した内圧が付与できない機構であることが判明したが,鋼管の疲労破壊の要因である内圧変動を起因とする脈動現象を可視化することには成功した.今後は,鋼管の内圧変動を設計段階で考慮する重要性を説くための資料を取りまとめ,学会誌等に論文を投稿する予定である.近年,エネルギー輸送の手段として,欧米を中心に大型パイプラインネットワークの構築が進んでおり,我が国においても,海底パイプラインによる天然ガス輸送の計画が持ち上がっている.また,燃料電池をはじめとする水素をエネルギー源として活用する機運も高まりつつあるため,パイプラインに関する構造強度健全性の担保に関する研究・教育の必要性はますます増加するものと推察される.そこで本研究は,供給インフラとしてのパイプラインネットワークの構築・活用の必要性を考慮した鋼管の繰り返し内圧変動現象,いわゆる脈動現象を工学的教育の観点から分かりやすく視認するための教材を試作することを目的とした.研究方法は,研究者の所属先で開発した汎用電気油圧サーボ機構を用いて,管円周方向に意図する応力変動を付与できる鋼管疲労試験装置より得られた成果を基に,以下のように行った.1)ひずみゲージを用いて鋼管の内圧変動時の円周方向のひずみ計測を行った.2)鋼管に内圧変動を繰り返し付与し,その際生じた脈動現象を撮影した.今回の研究により,設計で想定した内圧が付与できない機構であることが判明したが,鋼管の疲労破壊の要因である内圧変動を起因とする脈動現象を可視化することには成功した.今後は,鋼管の内圧変動を設計段階で考慮する重要性を説くための資料を取りまとめ,学会誌等に論文を投稿する予定である.
下水汚泥と厨芥の混合メタン発酵を核とした都市ごみ焼却施設と下水処理施設の連携

下水汚泥を受け入れ混焼を行っている都市ごみ焼却施設を、国土交通省のデータから再調査したところ、その数は、全体の約2.4%から5.2%に増加し、この値が最新の状況を示しているものと推定された。これら施設へのアンケート追加調査から、両施設が連携するための施設間距離は、22km以内、混焼率は22%以内、焼却施設の稼働率は86%以内であることが必要と計算された。これらの値と、平成29年度に構築したGoogle MAPデータベースを用いて、下水汚泥の最大混焼可能量を見積もったところ、年間汚泥発生量の約半分を混焼でき、さらに、単独焼却後、リサイクルされていない下水汚泥の34.7%を混焼処理できることが明らかとなった。また、混焼のためには都市ごみ焼却施設が100t/day以上の規模であること、その地域の道路の占める面積割合が高いことが重要であることが示された。農業集落排水処理設備や浄化槽から排出される汚泥についてメタン発酵により回収可能なエネルギー量を把握した。易分解性成分が少ないことからバイオガス発生率0.1 NL/g有機物(VS)-投入程度と低く、VS濃度比や水処理系の運転条件などを指標としたモデルにより、都市下水処理場の汚泥の場合と同様に比較可能であることが示された。また、下水汚泥と模擬紙ごみ、模擬厨芥類の組成を変えた高温湿式メタン発酵実験および残渣の脱水実験を有機物負荷を統一させて行った。その結果、VS分解率、汚泥の脱水性、残渣の発熱量は、下水汚泥が混合されると低下した。特に、脱水性の低下は、脱水性に正の影響を与える紙類由来の繊維分やリグニンの割合が相対的に減少していることによると推測された。得られた脱水汚泥を都市ごみを想定したプラスチック主体の模擬ごみと混合させ、熱重量示差熱分析を行ったところ、組成の違いによりプラスチック等との燃焼速度や、重量減少にはあまり差がなかった。以下に5つのサブテーマごとに進捗状況を示すが、これらを総合的に判断し、研究全体として、おおむね順調に進展していると考えている。1.都市代謝施設間の連携可能性:全国の都市ごみ焼却施設や下水処理施設、し尿処理施設の連携として、都市ごみと汚泥との混焼ポテンシャルを明らかにしている。当初の計画通り進展している。2.農業集落排水処理設備や浄化槽から排出される汚泥についてメタン発酵特性を把握しており、おおむね順調に進展している。3.発酵残渣の脱水とそのメカニズムの解明:上記で得られた、メタン発酵残渣の脱水特性を評価し、各廃棄物の影響評価を完了している。おおむね順調に進展している。4.都市ごみと下水汚泥の混焼実験やそれにより得られる焼却灰組成の変化:混合燃焼実験を行ったが、灰組成については評価まで至っておらず、本年度中に実験を終える。5.連携システム全体のライフサイクルアセスメント(LCA):サブテーマ14の解析、および実験結果が、本項目の基礎データとなる上、検討に必要な種々の文献データの収集は完了しており、概ね順調に進展している。都市代謝施設間の連携可能性の検討は、平成30年度までに混焼の検討を終えたため、平成31年度は、混合メタン発酵を方策とした連携ポテンシャルを求める。厨芥類(紙ごみを含む場合も想定)と下水汚泥に加え、平成31年度はディスポーザー導入を含めて厨芥類を浄化槽汚泥とあわせて回収するなど、積極的な排水処理汚泥の活用を想定したメタン発酵実験を行う。評価指標としては、有機物分解率、バイオガス、およびメタン収率を明らかにし、また貯留中の腐敗進捗状況なども確認する。混合比率や組成をパラメーターとしてガス発生量や発酵残渣発生量を予測できるモデルによりこれまでの成果を集約しながら、最適条件やその適用範囲を示す。次に、この実験にて発生した混合メタン発酵残渣について、平成30年度に引き続き脱水性を評価するため脱水実験を行う。下水汚泥単独や、厨芥類単独のメタン発酵残渣に比較し、混合系において、適合する高分子凝集剤の変化や含水率の変化を評価する。また、平成30年度に引き続き、発酵残渣と都市ごみとの混焼による、燃焼特性や、N2O排出特性、得られた焼却灰のキャラクタリゼーション、および重金属等の溶出挙動、ダイオキシン類の再合成能を評価する。得られた灰の性状把握には、重金属を含む各元素の含有量に加え、X線吸収分光分析により灰中重金属の化学形態を測定する。最終的に、平成30年度までに得られた結果を用いて、システム全体におけるLCAを行う。連携をしない場合、連携を行った場合について比較評価し、研究をとりまとめる。現状調査の結果、下水汚泥、およびし尿汚泥の混焼を行っている都市ごみ焼却施設数は、全体の約2.4%、および約19%であった。これらの施設へのアンケート調査から、都市ごみ焼却施設と下水処理施設、およびし尿処理施設の施設間距離の算術平均値はそれぞれ約13km、および6kmであること、混焼率はそれぞれ約9%、および約3%であることが明らかになった。

次に、全国の都市ごみ焼却施設と、下水処理施設、およびし尿処理施設のすべての位置や基礎情報を、Google MAP上にマッピングし、これを利用して、混焼と混合メタン発酵を連携シナリオと場合の、連携処理可能な施設数の抽出や廃棄物量の試算をおこなった結果、総下水汚泥量(乾燥ベース)の15.3%が新たに混焼できるが、混合メタン発酵では新たに処理できるのは1.2%程度に留まることが示された。またし尿汚泥の場合は、約40%が新たに混焼可能であることが明らかとなった。混合メタン発酵の実験的検討としては、まず下水汚泥単独と組成を変えた都市ごみの中温湿式メタン発酵実験を、有機物負荷を統一させて行った。その結果VS分解率は下水汚泥で59.8%、厨芥類で82.9%となった上、紙ごみの混合比(乾燥ベース)が20%増加するごとに約3.5%ずつ減少した。下水汚泥単独、厨芥類のバイオガス発生量はそれぞれ1.11L/day、2.18L/day、であり、紙類の混合比(乾燥ベース)の増加により、バイオガス発生量が減少する傾向が確認された。また厨芥類に含まれる塩素はメタン発酵により95%程度が液相に移行するものと推測された。上記の実験により得られたメタン発酵残渣を対象として、中カチオン高分子凝集剤を用いたベルトプレス脱水実験を行った結果、下水汚泥と厨芥類単独はほぼ同等の含水率(80%)であったが、紙類の混合比(乾燥ベース)の増加に伴って脱水ケーキ含水率の低減およびSS回収率の増加が見られた。これには、紙類に含まれる繊維分やリグニンが寄与していると推測された。以下に5つのサブテーマごとに進捗状況を示すが、これらを総合的に判断し、研究全体として、おおむね順調に進展していると考えている。1.都市代謝施設間の連携可能性:全国の都市ごみ焼却施設や下水処理施設、し尿処理施設をGoogle MAP上にマッピングし、連携処理可能な施設数や連携により処理可能な廃棄物量をすでに定量的に明らかにしている。当初の計画以上に進展している。2.混合メタン発酵:各廃棄物単独でのメタン発酵特性を把握しその比較評価を完了している。おおむね順調に進展している。3.発酵残渣の脱水とそのメカニズムの解明:上記で得られた、メタン発酵残渣の脱水特性を評価し、各廃棄物での比較を完了している。4.都市ごみと下水汚泥の混焼実験やそれにより得られる焼却灰組成の変化:成果が出るまでは至っていないが、当初予定の実験準備は進んでおり、概ね計画通り進展している。5.連携システム全体のライフサイクルアセスメント(LCA):サブテーマ2、3の実験結果が、本項目の基礎データとなる上、検討に必要な種々の文献データの収集を進めており。概ね順調に進展している。下水汚泥を受け入れ混焼を行っている都市ごみ焼却施設を、国土交通省のデータから再調査したところ、その数は、全体の約2.4%から5.2%に増加し、この値が最新の状況を示しているものと推定された。これら施設へのアンケート追加調査から、両施設が連携するための施設間距離は、22km以内、混焼率は22%以内、焼却施設の稼働率は86%以内であることが必要と計算された。これらの値と、平成29年度に構築したGoogle MAPデータベースを用いて、下水汚泥の最大混焼可能量を見積もったところ、年間汚泥発生量の約半分を混焼でき、さらに、単独焼却後、リサイクルされていない下水汚泥の34.7%を混焼処理できることが明らかとなった。また、混焼のためには都市ごみ焼却施設が100t/day以上の規模であること、その地域の道路の占める面積割合が高いことが重要であることが示された。農業集落排水処理設備や浄化槽から排出される汚泥についてメタン発酵により回収可能なエネルギー量を把握した。