hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
全電子混合基底法パッケージプログラムの開発と公開

TiO2中のNb不純物準位のG0W0近似計算を行った。自己無撞着GW近似とBethe-Salpeter方程式により、スピン分極した系の光吸収スペクトル計算を可能とした。自己エネルギーのエネルギー依存性の問題を解決し、Ward恒等式を満たす自己無撞着GW近似に基づく光電子スペクトル計算を行った。GW近似に基づいて基底状態の全エネルギー計算を行った。TDLDA電子励起ダイナミクス・シミュレーションにおいて非断熱過程の取り扱いを可能とした。電子状態の自己無撞着計算や構造最適化の収束を早めるために、Broyden法などを導入し、計算の高速化を図った。LDA部分のソースコードをホームページから公開した。プログラムの統合に向けて、任意の斜方結晶に適用できるMPI+OpenMPハイブリッド並列バージョンのTOMBOに(1)Broyden法+RMM-DIIS法+Davidson法による電子状態の収束高速化ルーチン、(2)電子状態収束ループにおけるBroyden法による電荷密度混合ルーチン、(3)Broyden法による構造最適化ルーチン、(4)状態密度とフェルミ準位を計算するルーチン、(5)斜方格子結晶のone-shot GW近似計算ルーチン、(6)自己無撞着GW近似における全エネルギー計算ルーチン、(7)2nd exchangeなどのバーテックス補正を取り入れた自己無撞着GWΓ法などの実装を行った。また、(8)原子球内ポテンシャルのChebyshev多項式によるフィッティングによるポテンシャル行列の計算の高速化、(9)斜方格子系に対して三角関数の計算を多用する3次元(Fourier成分)⇔1次元(動径方向)フーリエ変換の高速化、この内、(1)-(3)は以前金属材料研究所の助教授だったMarcel Sluiter氏(現:デルフト工科大学准教授)がTOMBOの開発のために独自に作成していたものを移植する作業で、別予算の支援も受けて企業委託により行った。具体的には日立ソリューションズ東日本に委託し、同社の安達斉氏との共同で移植作業を進め、平成25年8月末には作業が完了した。(4), (5)は旧バージョンから大野が移植した。(6), (7)については、社会人ドクターコースの桑原が作業を行った。(6)はインプリメントが完了してLi2に対するベンチマークテストを行った。(7)は一部の計算部分に不具合があり、平成26度末までには完成させる予定である。(5), (6)は小野が新規に多数のサブルーチンを作成してインプリメントし、平成25年11月頃までにほぼ完了した。密度汎関数理論を超えて、多体摂動論のGreen関数法に基づくone-shot GW近似に基づいて、TiO2やZnOのTOMBOによるバンド計算を行い、ルチル型のTiO2についてはNb原子を不純物として導入した系の電子状態を計算した(論文投稿中)。自己無撞着GW近似のTOMBOへのインプリメントを完成させるとともに、von der Linden-Horschのプラズモン・ポール近似の範囲内で、Luttinger-Ward汎関数Φ[G]を勘弁に評価する方法を発見し、それをインプリメントし、全エネルギー計算を可能とした。そして、そのプログラムを用いてvirial定理(ポテンシャルエネルギーと運動エネルギーの比が-2になるという定理)の検証を行った。様々な結合長のNa2などに対する自己無道着GW全エネルギー計算を行い、最適結合長の場合にvirial定理を0.04%の誤差で満たすことを確認することが出来た。また、He2の結合長が離れた場合の漸近的振る舞いは良好で、GW近似が分散力の記述に向いていることを確かめることが出来た(日本物理学会秋期大会)。さらに、この計算手法用いて、B2, Al2, Si2の最安定スピン配置を求めることに成功した(Mod. Phys. Journal B)。自己無道着GW近似においては、一般に自己エネルギーはエネルギー依存性を持つことから、非エルミートであり、取り扱いが難しい。そこで、この問題を取り扱うべく、我々は自己エネルギーをエネルギーについて線形化する全く新しい計算手法(linearized GW, LGW法)を提案し、インプリメントするとともに、そして、このプログラムを用いて幾つかの具体的な計算を行った。さらに、2nd exchangeなどのバーテックス補正を取り入れた自己無撞着GWΓ法のインプリメントをほぼ完了しつつある。密度汎関数理論を超えて、多体摂動論のGreen関数法に基づくone-shot GW近似に基づいて、TiO2やZnOのTOMBOによるバンド計算を行った。ルチル型、アナターゼ型のTiO2のバンドギャップはプラズモン・ポール・モデルを用いると実験値を過大評価するが、ω積分を行うことで、実験と良い一致を得た(Phys. Rev. B誌に1報掲載、1報掲載予定)。一方、閃亜鉛鉱型およびウルツ鉱型のZnOでは既存の理論値と良く一致する結果を得た。孤立系に対しては、Na, Na3, B2, C2H2などの光電子スペクトルおよび光吸収スペクトル計算を行った。one-shotGW近似に基づく計算を行った後にBethe-Salpeter方程式を解くと、光電子スペクトルは実験値と良く一致するものの、光吸収スペクトルのピーク位置は実験値を大幅に(24eV)過小評価する。この問題を解決するために、線形化された自己無道着LGW法およびLGWΓ法でこれらの物質を扱い、実験値に大変良く一致する結果を得ることに成功した。

TOMBOを用いたダイナミクス計算として、一酸化炭素と4個の水素分子からのメタノール生成反応の第一原理分子動力学シミュレーションを行い、J. Chem. Phys.誌に論文掲載された。また、鉄分子と水、酸素分子からの水酸化鉄(II)、さらに水酸化鉄(III)生成反応などに関する第一原理分子動力学シミュレーションも行った。さらに平面波PAW法や数値局在基底を用いて、1次元ピーナッツ型フラーレンポリマーやキャップ付きカーボンナノチューブの電子状態を調べるとともに、MnO2結晶のバンド計算を行い、論文発表した。TiO2中のNb不純物準位のG0W0近似計算を行った。自己無撞着GW近似とBethe-Salpeter方程式により、スピン分極した系の光吸収スペクトル計算を可能とした。自己エネルギーのエネルギー依存性の問題を解決し、Ward恒等式を満たす自己無撞着GW近似に基づく光電子スペクトル計算を行った。GW近似に基づいて基底状態の全エネルギー計算を行った。TDLDA電子励起ダイナミクス・シミュレーションにおいて非断熱過程の取り扱いを可能とした。電子状態の自己無撞着計算や構造最適化の収束を早めるために、Broyden法などを導入し、計算の高速化を図った。LDA部分のソースコードをホームページから公開した。von der Linden-Horschのプラズモン・ポール近似の範囲内で、Luttinger-Ward汎関数Φ[G]を勘弁に評価する方法を発見したことと、自己エネルギーをエネルギーについて線形化する全く新しい計算手法(linearized GW, LGW法)を見出したことは本研究における大きな成果である。それらをTOMBOにインプリメントした自己無撞着GW法に関する英文学術論文が3報掲載された(その内の1報はLGW法の提案に関するものである)。また、TOMBOへのGWΓ法のインプリメントを完了し、試験計算を行う段階に入った。さらに、one-shot GW近似に基づくTiO2, ZnOなどの計算やNb不純物を含むTiO2の計算を完了し、論文投稿中であり、おおむね計画通り順調に研究が進んでいる。27年度が最終年度であるため、記入しない。物性理論、計算物理学全電子混合基底法プログラムTOMBOは完成に近づいた。特に、GWΓ計算が動くようになれば、電子相関の強い系への適用も夢ではない。そこで、まず、GWΓ法による簡単な系での準粒子エネルギーや光吸収スペクトル計算を行い、その真価を見極める必要がある。平成27年度はまず、これに取り掛かりたい。また、それと同時に、one-shot GW近似においても、遷移金属酸化物系などでは、plasmon pole modelが使えない場合があるので、自己エネルギーのω積分をちゃんと評価するルーチンを組み込みたい。さらに、TDDFTダイナミクス・シミュレーション部分の実行確認をきちんと行っていきたい。また、イオンの取り扱い、励起電子配置の取り扱いなどについても、フラグで簡単に制御できるようにプログラムを改良する予定である。
磁束の収束・発散制御(磁気レンズ)の研究

空間磁場のコントロール(磁束の収束・発散制御)という観点から本研究を遂行し、以下の結果を得ることができた。(1).制御用の因子として次のものが挙げられる。(I)渦電流場による反抗磁界の利用(II)永久磁石の利用特に永久磁石は、保磁力の大きいものと、残留磁化の大きいものの2種類に大別できることから、前者を反抗磁界用に、後者をスイッチング用として、磁束の流れを変更するものとして利用できることを見い出した。(2).スリット付きの導体板を交流磁場中にそう入することにより、凸レンズ効果が得られる。又逆に、スリットを付加しないと、凹レンズ効果が得られる。凸レンズ効果は、強磁場の発生に有効であり、凹レンズ効果は、磁気シールドに道を開くものである。(3).残留磁化の大きい磁石材料の着磁方向を切り換えることで、磁束の流れを自在に変更する方法を確立することができた。以上の成果は、リフティングマグネット、高磁場電磁石および磁気ブレーキ等に応用することができる。直流磁界下での永久磁石や,交流磁界下での渦電流の利用による磁束収束現象の成果から,このような磁束収束や磁束制御法を発展させた素子あるいは装置として「磁気レンズ」の概念を確立するため,凸レンズ効果に着目した研究を行った。交流磁界下の磁束線を収束するための収束板の構造について検討を行ない,最大の収束比を得るための構造について基礎的知見を得た。その結果についての一部を平成3年度の応用磁気学会学術講演会にて公表した。我々はこの磁束収束板を磁束収束用レンズ(磁気凸レンズ)と呼ぶことにした。この磁気凸レンズは超電導体で作製することによって、そのマイスナ-効果を利用することにより、直流磁界下における磁束収束を得ることも可能となる。他方、このような現象を実用化するためには、磁界解析によるシミュレ-ションが最も効果的であるが、この種の解析は従来より非常の困難であったが、渦電流の流れ方を決定する電荷保存則にアンペアの同回積分の法則を付加した新しい境界要素法による磁界解析法を考案した。これにより種々の構造における磁束収束の様子が解析可能となった。以上のことから本年度の得られた成果をまとめると次の様になる。(1)磁気凸レンズの構造と磁束収束の様子を明らかにした。(2)磁気凸レンズの磁界解析法を考案した。次年度は永久磁石による直流磁界下の凸レンズの考案並びに磁気凹レンズ効果の検討を行う予定である。磁場空間のコントロールという観点から本研究を遂行し、次の結果を得ることができた。(1)制御用の因子として、次のものが挙げられる。a.渦電流場による反抗磁界の利用b.永久磁石の利用(特に永久磁石は、保磁力の大きいものと、残留磁化の大きいものの2種類に大別できることから、前者を反抗磁界用に、後者をスイッチング用として、磁束の流れを変更するものとして利用できることを見い出した。)(2)スリット付きの導体板を交流磁場中にそう入することにより、凸レンズ効果が得られる。凸レンズ効果は、強磁場を獲得でき、凹レンズ効果は、磁気シールドに道を開くものである。(3)残留磁化の大きい磁石材料の着磁方向を切り換えることにより、磁束線の流れを自在に変更することができる方法を確立することができた。以上の成果は、リフティングマグネット、高磁場電磁石、磁気ブレーキ等に応用することができる。今後はさらに応用の方面に発展させていきたい。
網膜における視覚情報の階層的情報処理機構

網膜を構成するそれぞれの細胞は特有な受容野を持ち、視細胞がとらえた像の形、色、動きなどの視覚情報を階層的に処理している。処理された情報は視神経の活動電位に符号化されて中枢へ送り出される。各網膜細胞の受容野や光応答の性質は、シナプス入力や細胞が持つイオンチャネルのキネティックによって決定される。単離した細胞を標本としてこれまで網膜細胞の研究が行われてきたが、アマクリン細胞に関してはほとんど報告がない。本研究では、網膜のスライス標本を用い、回路網の中に存在する状態の細胞からwhole cell記録を行い、直視下で同定したアマクリン細胞の電位依存性膜電流や伝達物質に対する応答の解析と、内在性シナプス入力の分析を行った。暗順応したキンギョの網膜から厚さ約150mumのにスライスを作り、層構造の位置を頼りにアマクリン細胞へパッチ電極を近づけてギガシールを作った。whole cellクランプ作成後、電極からルシファイェローが細胞内へ拡散し、樹状突起を含め細胞全体が可視化されるので、細胞を同定することが出来た。アマクリン細胞からは、TTX感受性のナトリウム電流、ジヒドロピリジン感受性のL-型のカルシウム電流、一過性で4-aminopyridineによってブロックされる。A-型のカリウム電流、持続性でTEA感受性の遅延清流型のカリウム電流が記録された。また、シナプス前細胞からの伝達物質の自発性放出によると考えられるランダムで振幅も不規則なシナプス電流が記録された。この電流は近隣のアマクリン細胞から放出されるGABAによる応答であると考えられた。実験はいずれも顕微鏡の照明下で行われたため、光に対する応答を記録することは出来なかったが、今後光に対する応答も記録して、応答とイオンチャネルや伝達物質受容体がどのような対応を有しているかを検討する予定である。
着脱性・着心地に配慮した快適被服設計 重心動揺を指標として

高齢者・障害者には、脱ぎ着しやすく着心地の良い被服の提供が必要なので、重心動揺を指標として快適被服設計の原則をとらえた。高年17名の実験はフィールドワークで、若年33名には衣服圧測定や官能検査も含め着用実験を行った。椅座位動作時の重心動揺、所要時間に着目し解析した。1.服種別に検討した所、高年女子ではワンピースより2部式被服の方が楽で、ソックスは生体負担が大きく、前あき上衣が一番扱いやすい。高年男子では障害者が好んで着用する服種は、生体負担が少なかった。着衣時には患側を先に操作しかばっていた。かぶり式シャツは頭髪の汚れを気にすると扱いが大変になる。2.バストライン(BL)上のゆとり量・アームホール(AH)下げ寸法を変化させたブラウスの着脱実験から、ゆとり量の多い方が有意に着脱しやすく、機能低下の顕著な人には(AH)を2cm下げると生体負担が有意に減少した。若年のかぶり式被服の腕入れ腕ぬきに必要なゆとり量は、厚みのある体型で20cm、普通体型で20cm24cm、偏平体型で24cmである。(BL)上のゆとり量は、衣服圧及び全体・肩部・上腕部の着用感に、(AH)下げ寸法は肩の着用感に有意に関わっていた。着用者からみた適切ゆとり量は、高年については厚みのある体型で20cm、普通体型で24cm、偏平体型で28cmである。若年では高年よりいずれも4cm少ない。着用者のこの好みの結果は実験結果と矛盾しないが、若年では偏平体型以外は、腕ぬきでないゆとり量である。機能の低下している人にはゆとり量を増やし負担を軽減する必要がある。3.パターンとの関わりをみると、更衣動作の難易には左後腋点右肩峰点までの体表長(AB)と上腕長(BC)が深く関わり、(AB)のバイヤス方向のゆとり量が重要な要因として働く。袖山の高さは着脱性の難易や着心地に大きく関わり、機能低下の著しい人には、袖山の高さを低くし袖の被覆面積にゆとりを持たせ、上腕部の運動適応性を高めることが有効である。着用被服の構造が適切でないと、着脱動作時に生体に負担が生じる。特に機能低下のみられる高齢者、障害者、病人、未熟な幼児にとって、その影響はより大きい。日常生活動作である更衣動作の自立援助のためにも、着脱性に富んだ被服構造を解明し、快適被服の原則をふまえる必要がある。そこでまず、若年女子を対象に予備実験を行い実験条件及び実験データの解析方法について検討した上で、着衣・脱衣動作の本実験に着手した。なお、解析ソフトの不備がみつかり修正に期間を要したため、当初の実験計画より進行が遅れている。ソックス、ズボン、スカート、前あき上衣、Tシャツなど7種の被服を対象に、重心動揺を指標として、着脱動作時に生じる生体負担をとらえ検討を試みた。被験者に負担をかけずに、日常生活動作に近い状態で実験をするために、主として椅座位時の着脱動作に着目した。なお比較のために立位時の着脱動作が可能で協力の得られた者については立位実験も行った。

現在は、自立して生活できる71歳90歳の高年女子12名について実験を終了し解析中で、人間工学会で発表する予定である。脚部・腰部の筋力低下の著しい場合には、着脱動作は立位より椅座位の方が安定した測定結果になると思われる。着脱しやすい快適被服設計のための被服評価に椅座位の重心動揺が指標となりうることが明らかになった。今後実験服の条件を変え、さらに詳細に検討する予定である。着用被服の構造が適切でないと、着脱動作時に生体に負担が生じる。特に機能低下のみられる高齢者、障害者、病人、発達段階にある未熟な幼児にとって、その影響はより大きい。更衣動作の自立支援のためにも、着脱性に富んだ被服構造を解明し、快適被服の原則をふまえる必要がある。7服種を対象に重心動揺を指標として、椅座位着脱動作時に生じる生体負担をとらえ検討を試みた。自立して生活できる71歳90歳の高年女子12名・男子3名に実験したところ、足先ではくソックスは負担が大きく、片足ずつ入れて着装するワンピース・ズボン・スカートも負担が大きい。機能の低下に伴い、Tシャツ、ポロシャツ、前あき上衣の順で着用者の負担が少なくなることから、着脱しやすく着心地の良いブラウス設計の諸条件を女子について検討した。アームホール下げ寸法2水準、バストライン上のゆとり量3水準の6種、胸囲サイズ80cmと72cmを偏平体型、86cmと78cmを普通体型、93cmと85cmを厚みのある体型用とし、各サイズの実験服を製作した。これらを用い高年14名・若年32名を対象に腕入れ・腕抜き動作及び着衣・脱衣動作の所要時間を測定した。身体計測結果とてらし、腕入れ・腕抜き動作に必要なパターン上のゆとり量について検討した。6実験服について若年30名に着用実験を行い、上肢下垂・側挙・上挙・交差時の衣服圧・官能検査・着用感について検討し被服評価を行う。機能低下のみられる高年用に求められる快適ブラウスの諸条件については、バストライン上の脇だしゆとり量・袖山の高さを変化させた実験服を16着製作し、重心動揺を指標として実験結果を整理中である。高年の快適被服設計の諸原則を詳細にとらえるためには、ウエスト加圧・ビール高・被服重量・被服気候など、被服着装による負荷が生体に及ぼす影響をとらえる必要がある。当初計画していたが未着手となった。今後の継続課題とし、若年と比較しながら高年の特性を明らかにしたい。
計算流体力学に基づく船型最適化手法の開発

本研究の目的は、計算流体力学(CFD)を用いた船体周りの流場解析法を、形状最適化問題に応用して船体形状の改良を図ることである。本年度は2ケ年にわたる研究の最終年度であり、前年度に行った各種のプログラム整備を経て、それを肥大船の船尾形状改良に応用した。対称とした母船型は、船尾バルブを有しないタンカー船型である。これに対して、粘性抵抗を軽減するとともに、船尾振動軽減の観点からプロペラ上部の流速を増大させる(伴流値を下げる)という2つの目的を最適化する問題を扱った。計算手法はレイノルズ平均ナビエ・ストークス方程式に基づく船体周りの粘性流の解法2次元B-スプライン関数による船尾形状変更関数の採用、そのB-スプライン関数列の係数を設計変数とした、逐次線形反復法による最適化プロセス、加重平均法による目的関数のスカラー化、などである。計算の結果、抵抗軽減を重視すれば船尾肋骨線形状がV型の船型が求まり、プロペラ上端部の伴流を重視すると船尾バルブを有する船型が求まり、その中間値である抵抗の増加を押さえ、かつ伴流性能も良いという条件では、船尾がV型でかつプロペラ前方部にバルブ形状が出現するという、極めて良好な船尾形状が得られた。また、回流水槽における実験を実施し、これらの計算結果の妥当性を検証した。今後の課題としては、CFD計算に用いる乱流モデルの改良や、高レイノルズ数への拡張などが残されているが、本研究の所期の目的はほぼ達成されたものと考えられる。計算流体力学は現在船体周りの流れや抵抗の推定に応用され,船体形状の改良に実用化されようとしている.工学的観点からみた次のステップは,この計算流体力学を逆問題,すなわち,最適形状設計に応用することである.したがって本研究の目的は最適形状設計のための基盤整備,すなわち,形状の数式表現,流場解析,感度解析,最適化手法を3次元船体形状に応用する方法を開発することにある.平成7年度は上記目的に沿って研究を実施した.すなわち,2次元問題で開発された,船体断面の数式表現,流場解析,感度解析,最適化過程のそれぞれを3次元船体形状に適用するように拡張し,既存の標準船型に適用するべく,計算コードの改良を試みた.作業は順調に推移し,試計算としてタンカー船型の標準船型である,SR196船型に対して粘性抵抗を最小化するという目的のもとに,船尾の形状最適化を実施した.形状変更関数には,Bスプライン関数を用い,流場予測にはレイノルズ平均ナビエ・ストークス方程式と0方程式乱流モデルを基本とした計算コードを用い,最適化手法には内点法の一つであるアフィン変換法を用いた.得られた形状は,母船形に対して船尾をV型にするというものであって,これは従来の経験工学的手法から見ても妥当であった.また,この結果の妥当性を回流水槽での抵抗試験により確認した.平成8年度においては,この手法を,多目的最適化問題に拡張することによって,さらに実用化を目指す予定である.本研究の目的は、計算流体力学(CFD)を用いた船体周りの流場解析法を、形状最適化問題に応用して船体形状の改良を図ることである。本年度は2ヶ年にわたる研究の最終年度であり、前年度に行った各種のプログラム整備を経て、それを肥大船の船尾形状改良に応用した。計算手法はレイノルズ平均ナビエ・ストークス方程式に基づく船体周りの粘性流の解法

2次元B-スプライン関数による船尾形状変更関数の採用、そのB-スプライン関数列の係数を設計変数とした、遂次線形反復法による最適化プロセス、加重平均法による目的関数のスカラー化、などである。計算の結果、抵抗軽減を重視すれば船尾助骨線形状がV型の船型が求まり、プロペラ上端部の伴流を重視すると船尾バルブを有する船型が求まり、その中間値である抵抗の増加を押さえ、かつ伴流性能も良いという条件では、船尾がV型でかつプロペラ前方部にバルブ形状が出現するという、極めて良好な船尾形状が得られた。また、回流水槽における実験を実施し、これらの計算結果の妥当性を検証した。今後の課題としては、CFD計算に用いる乱流モデルの改良や、高レイノルズ数への拡張などが残されているが、本研究の所期の目的はほぼ達成されたものと考えられる。
バイオマス資源による劣質炭の環境調和型利用技術の開発

発展途上国で利用せざるを得ない劣質炭を環境に調和させながらしかも高効率に有効利用するためには、劣質炭とバイオマスとの混焼技術や、環境調和型高効率石炭利用技術の一つである石炭ガス化システムの低温ガス精製プロセスにおける負荷を極力低減できる石炭ガス化技術の開発等が期待されている。そこで、本研究では、劣質炭とバイオマスとの混焼技術に関して、バイオブリケットの燃焼および微粉炭と微粉バイオマスとの混焼実験を行った。また、石炭ガス化技術に関しては、溶融アルカリ炭酸塩によるCO_2石炭ガス化の基礎実験をそれぞれ実施した。主な成果として、バイオブリケット燃焼に関しては、脱硫効率をさらに向上させるためにバイオブリケット本体の外側に脱硫剤の層を新たに設けた2重構造の新形式バイオブリケットを試作し、Ca/Sが低い条件であっても、脱硫率を向上させることができること等を明らかにした。微粉炭と微粉バイオマスとの混焼・環境特性に関しては、バイオマスを添加することにより劣質炭の燃焼性、N_2Oを含むNOx排出特性および灰の生成特性がどのように変化するかを検討した。その結果、混焼することにより、劣質炭の着火を容易にさせ、燃焼促進に寄与していることがわかった。しかし、NOxの挙動は、混焼の結果が石炭単独燃焼の結果に近くなった。なお、本結果を理論的見地から説明するために、揮発分燃焼のみの反応速度論解析も実施した。溶融アルカリ炭酸塩によるCO_2石炭ガス化の基礎特性に関しては、まず、実験条件に基づいた化学平衡計算を行い反応温度および溶融塩による脱硫特性等を把握した上でガス化実験を行い、得られるガス化ガスの主成分がCOおよびH_2であることを明らかにした。また、生成した硫黄化合物であるH_2SおよびCOSは、化学平衡計算結果よりもそれぞれ減少および一致し、溶融炭酸塩が脱硫反応に寄与することも明らかにした。劣質炭使用国における健康と環境の管理ならびに発展途上国で大量に排出されているバイオマス資源を高度有効利用することを目的とし,本研究では,劣質炭にバイオマスを添加することによる燃焼促進技術やバイオマスの炉内吹き込みによる無触媒低NO_x燃焼技術の開発を実施する。なお,バイオマスに焦点を絞った理由は,バイオマスが現代のCO_2サイクルに基づいたエネルギー資源として位置付けることができるからであり,その有効利用によって,古代植物質を起源とする石炭の消費を抑制することが可能となり,ひいては,CO_2放出を相対的に削減することが可能となる。本研究の初年度である平成11年度では,劣質炭とバイオマスを混合したバイオブリケットの燃焼実験と,このバイオブリケットに各種脱硫・脱硝剤を添加した場合の環境汚染物質生成・消滅特性を基礎的観点から詳細に検討した。実験は,電気加熱式バッチ反応炉を使用して,炉壁温度,炭種,バイオマス種,バイオマス混合割合,脱硫・脱硝剤添加割合などをそれぞれ変化させて,燃焼過程中の質量減少挙動と生成ガス濃度の連続計測を実施した。得られた結果として,バイオブリケットの燃焼は,燃焼初期の急激な質量減少を伴う揮発分放出・燃焼と後期の緩やか質量減少を伴うチャー燃焼の2段階で進行する。バイオブリケットの場合,燃焼初期にバイオマスの揮発分放出・燃焼が生じるので,試料内の空隙率が増加し,燃焼完結性が良好になるとともに燃焼完結時間も短縮化できる。脱硫・脱硝反応は,燃焼初期の揮発分燃焼段階においては生じにくい。脱硫剤としてホタテ貝殻を添加した場合,脱硫率は石灰石よりも高くなる。また,ホタテ貝殻は水酸化カルシウムと同程度の脱硫性能を有する。

パルプ黒液を添加は、燃焼性の向上に寄与するとともに,燃焼時に自己脱硫・脱硝機能も有する。近年、発展途上国のエネルギー消費量増加や地球規模的な環境問題への関心などを受け、化石エネルギーの新たなる環境調和型利用技術の研究・技術開発が急務になっている。特に発展途上国で利用せざるを得ない劣質炭を環境に調和させながらしかも高効率に有効利用するためには、劣質炭に着火助剤としてバイオマス、脱硫・脱硝剤として各種廃棄物を微量添加した固体燃料を開発し、燃料自身を高性能化および環境調和型にすること、劣質炭を使用している既存ボイラにバイオマスを供給し混焼させることによってボイラ性能を向上させること、将来の環境調和型高効率石炭利用技術の一つであるガス化炉での劣質炭・バイオマス共ガス化技術を開発すること等が挙げられる。そこで、本研究では、地球規模の資源、エネルギー、環境問題に鑑み、劣質炭の有効利用を図ることを目的し、具体的には、バイオブリケットの環境調和性向上、劣質炭とバイオマスの混焼特性ならびに溶融炭酸塩型石炭ガス化炉によるCO_2石炭ガス化特性という3項目について実験的に検討した。結果として、バイオブリケットの環境調和性向上に関しては、バイオブリケットの構造を従来のブリケット表面に脱硫剤層を設置するという2層構造にすることにより脱硫性能を向上させることができること、劣質炭とバイオマスの混焼特性に関しては、劣質炭とバイオマスを混焼することにより着火が容易になるものの混焼条件での炉内におけるNO_x生成に関しては石炭の影響を受けること、ならびに、溶融炭酸塩型石炭ガス化炉によるCO_2石炭ガス化特性に関しては、COの生成は速やかに平衡値に漸近するがH_2の生成は緩やかになり、また、石炭中の硫黄は溶融塩であるNa_2CO_3に吸収されるのでH_2SやCOSというガス状硫黄化合物の生成はほとんどなく、同時に溶融塩の存在によって灰粒子の集塵も可能となること等を明らかにした。近年、発展途上国のエネルギー消費量増加や地球規模的な環境問題への関心などを受け、化石エネルギーの新たなる環境調和型高効率利用技術の研究・技術開発が急務になっている。特に発展途上国においては、1次エネルギー源を石炭に依存している国々が多く、しかも利用している石炭は、高灰分量(20%以上)、低発熱量(20MJ/kg以下)、高硫黄・窒素含有率(各2%以上)あるいは高燃料比(5以上)などという劣質炭である。このように、発展途上国で利用せざるを得ない劣質炭を環境に調和させながらしかも高効率に有効利用するためには、劣質炭を使用している既存ボイラにバイオマスを供給し混焼させることによってボイラ性能を向上させることや将来の環境調和型高効率石炭利用技術の一つである石炭ガス化炉において、低温ガス精製の負荷を極力低減できるガス化技術の開発等が期待されている。そこで、本研究では、劣質炭とバイオマスの混焼実験ならびに溶融アルカリ炭酸塩によるCO_2石炭ガス化実験という2つの課題を実施した。前者では、混焼条件における劣質炭の燃焼特性に及ぼすバイオマスの効果を定量的に把握するため、同一燃焼条件で、劣質炭のみ、バイオマスのみおよび劣質炭とバイオマスを質量割合で等量混合した燃料を燃焼させ、生成ガスの炉内軸方向変化等の計測を行った。一方、後者では、Na_2CO_3とLi_2CO_3という混合溶融炭酸塩へCO_2と石炭を供給し、石炭ガス化の基礎実験を実施した。
冬季積雪寒冷地の自宅住環境が高齢者の生活習慣や健康状態におよぼす影響の解明

平成30年度は、平成29年度に情報を収集した身体活動量計および温室照度計データの分析を実施し、平成31年3月末までに温室照度計の解析を完了させた。対象者569(男性:301、女性:268)人の平均年齢±標準偏差は73.5±2.8(男性:73.4±2.8、女性:73.6±2.7)歳であった。対象者宅473件の居間2週間平均室温の中央値は20.9(最低3.6、最高29.7)°C、脱衣室2週間平均室温の中央値は17.4(最低-0.2、最高27.0)°Cであった。住宅の建築時期別居間および脱衣室の2週間平均室温の中央値は、居間において昭和35年以前19.2°C、昭和3645年20.6°C、昭和4655年20.7°C、昭和56平成2年20.9°C、平成312年21.4°C、平成1322年21.7°C、平成23年以降21.9°C、脱衣室においては昭和35年以前10.8°C、昭和3645年11.7°C、昭和4655年15.4°C、昭和56平成2年16.1°C、平成312年18.8°C、平成1322年19.9°C、平成23年以降19.4°Cと建築時期が新しいほど居間、脱衣室共に2週間平均室温の中央値が高くなる傾向が見られた。来年度は、身体活動量計測定結果の解析を完了させ、室温と身体活動量、食習慣等の生活習慣、認知機能との関連を横断的に検討し、自宅住環境が高齢者の生活習慣や健康状態に及ぼす影響を明らかにする予定である。身体活動量計は15秒間隔で2週間、温室照度計は15分間隔で2週間測定されるため、1対象者あたりに蓄積されるデータ量が非常に大きくなる。この大きなデータ解析方法を検討、決定するために時間を要した。温室照度計の解析が終了した。身体活動量計の解析は平成31年4月末までに終了できる見込みである。進捗を遅らせる原因を取り除くことができたので、次年度は進捗の遅れを取り戻すことが可能である。北海道東川町、東神楽町、美瑛町、音更町、および苫前町に居住する70-79歳の要介護認定を受けていない人のうち、2016年10月に実施された『日本老年学的評価研究2016(JAGES2016)』(研究代表者:近藤克則)および本研究の参加に同意が得られる者569(男性:301、女性:268)人を対象に、質問紙郵送調査および家庭訪問調査を実施した。

調査項目は、質問紙として自宅住環境:住宅の築年数や断熱性能、保有している暖房機器や利用方法、エネルギー購入費、住戸面積、間取り、床面段差の有無、水まわりの設備、ふすまや畳の状態、たてつけ、収納、日当り、通風、ダンプネス、階段・エレベーターの有無、自宅周辺の環境など、食習慣:Brief-type self-administered diet history questionnaire (BDHQ: Kobayashi S, 2011)、睡眠状態:Pittsburgh Sleep Quality Index(PSQI: Buysse DJ, 1989)、虚弱:介護予防チェックリスト(新開,2013)、JAGES2016調査票質問項目:健康に関する項目(主観的健康感、治療状況、日常生活自立度、抑うつ、外出、転倒、食事、歯・口腔、喫煙習慣、飲酒習慣など)、生活に関する項目(生活習慣、ストレス対処能力、趣味、活動、外出手段、閉じこもり、虐待、家族生活、介護、友人・隣人関係など)、社会との関係に関する項目(地域組織への参加、社会的サポート(助け合い)、住民間の交流頻度、信頼感、ライフイベント、地域の力など)、社会・経済状況に関する項目(婚姻状況、世帯構成、世帯収入、教育歴、就業状態、経済的不安など)の情報を得た。さらに訪問調査において、自宅住環境:TR-74Ui (T&D)を居間に2週間設置し、温度、湿度、照度を測定、身体活動量:Active Style Pro HJA-350T (オムロンヘルスケア)を用いて2週間の身体活動量を測定、認知機能:Japanese version of Montreal Cognitive Assessment (MoCA-J, 2005)により評価した。北海道における冬季積雪期に調査を完了させた。温室照度計の解析が終了した。身体活動量計の解析は平成31年4月末までに終了できる見込みである。進捗を遅らせる原因を取り除くことができたので、次年度は進捗の遅れを取り戻すことが可能である。今後は、測定した温室照度計、身体活動量計データを集計し、データセットの完成、解析を行う予定である。
サービス企業における組織創造性活性化マネジメントとイノベーション組織能力の分析

研究最終年度は、サービス産業における組織創造性活性化要因についての成果整理と追加分析、国際比較等による研究発展を進め、内外に成果報告を行った。第一に組織創造性の活性化要因についてチームや集団での要因の整理を行い、内外の学会に報告した。関口らは、チーム内でのタスクや関係のコンフリクトを長期にわたって制御することが創造性活性化の要因の一つになる点をエージェントベースのシミュレーションを行い一定の効果を確認した。本間も、役割外行動への取り組みは、役割コンフリクトの影響があることを指摘している。山田は、経営者レベルでは、異質な視点で経営意思決定に貢献することが期待される外部取締役の役割を調査研究し、監査役との紐帯がそうした機能に重要な役割を果たすことを示した。中本らは専門職と顧客との関係について、探索と活用の視点から特定の顧客に長期に関与する「活用」志向が、彼らの成果にマイナス効果を与えることを示した。若林はハイテクの研究開発業務では、知識移転ネットワークが政策によって拡大するものの、事業化志向が低い学術機関主導では、経済成果につながりづらいことを示した。こうした成果はアメリカ経営学会、社会経済学発展学会(SASE)の国際学会や国内の組織学会、経営学会などにて報告された。第二に、サービス産業の追加事例分析を行い、新規事業活動の活性化プロセスを検討した。トライアルHD、JR東海など10社の追加分析をした。宿泊産業の人的資源管理を検討し、経営側の人事のカスタム化が社員定着に影響することをApachCHRIEにて学会報告した。第三に、国際的比較分析に関して国際研究会を2018年7月6日に行った。台湾大学Aichua Chung教授から変革型リーダーの影響について、マレーシアSunway大学のD.Ghosh博士から多様性を持つチーム成果には組織への埋め込みの影響が指摘された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、「サービス大賞」等で選ばれた代表的な日本サービス企業の複数事例分析等を行い、それを元に1組織創造性活性化手法研究、2エンターテインメントサービス、3東アジアの国際比較に関しての初年度の研究取り組みを行った。主な分析対象のサービスは、1対人志向型(ワタベウェディングなど)、2ルーティン志向型(QBネットなど)、3課題解決志向型(サイバーエージェントなど)、の3種類である。まず、組織創造活性化であるが、サービスの質やイノベーションにもつながる組織市民行動・発言行動の研究と、日本的接客サービスの予備的考察を行った。また、代表的な企業での取り組みに関して、サイバーエージェント、ワタベウェディング、ロイヤルホールディングス、オリックス水族館、株式会社キタムラ、VCUBE、キュービーネット株式会社(QBハウス)、ワン・ダイニングなど30社程度の従業員の創造性活性化に関する事例を分析した。特に社員の人脈構築やエンゲージメント活性化による創造的な組織への活性化についての検討を行った。また、薬局薬剤師の組織コミットメントと役割コンフリクトの関係について、アンケート調査に基づき検討を行った。第二に、スポーツビジネスや水族館ビジネス等の創造性や地域とのエンゲージメントなどについての事例研究を公刊することができた。米国経営学会においても自動車産業のデジタル化とサービス化に関する討議と報告を行った。専門職サービスとしての社外取締役の役割についても調査し、世界戦略学会(SMS)において報告し、日経ビジネスオンライン等へ寄稿した。近年の製作委員会企画の原作となっているマンガについて、業界データの分析を行った。第三に、東アジア各国の専門職組織(Professional Service Firms)を対象として、顧客が知識資源蓄積に与える効果を定量的に分析した。2016年度は、30社程度の代表的なサービス企業に関する事例研究を行い、その成果を京都大学経営管理大学院ビジネス・ケース教材にまとめることができ、日本の代表的なサービス企業での組織活性化事例について整理を行うことができた。日本経済新聞等でも一部を紹介した。それを踏まえて、創造性を高めるような組織市民行動のメカニズムの枠組みの分析を進めることができた。その成果の一部は、Oxford Handbook of Organizational Citizenship Behaviorに電子公刊できた。また米国経営学会やPICMETでもそうしたサービス企業や企業間連携による活性化についての成果について暫定的な報告を行い、一定の成果を上げた。第二に、エンターティメントビジネスに関しては、『経済論叢』等において、日本の映画産業の異業種提携である製作委員会は、機能的に、複数の異なる多面市場の結合を促し、異なる資源とアイディアを結合することで、連続的な映画プロジェクトの開発を促進していることを明らかにした。組織間の活性化手法として活気である点が理解された。また、そこで企業プロデューサー達は、それをリードすることも明らかにした。第三に、日本と台湾などの比較をして、弁理士という専門職サービス企業は、顧客とのインタラクションを進めることで、特許に関する知識資源の蓄積を行うことを分析した。本年度は、昨年度の成果を踏まえて、サービスのイノベーションに対して、組織やマネージャーが発揮する創造性活性化のメカニズムについて理解を進めつつ、国内や海外での学会報告を行い日本的特性を検討した。大きくは、次の3つの領域で今年度の成果を上げた。第一に、従来の組織創造性活性化に関する組織心理学を中心とした理論を検討しつつ、創造性活性化につながる要因とその効果について検討した。まず、関口らは組織成員が、顧客との共感や彼らの視点を取得する志向性を持つ場合には、企業家的な事業機会を認知しやすい傾向にあるという枠組を考案した。

そして、日本とパキスタンでの比較実験を行い、その傾向を一定程度確認し、東アジア経営学会で報告しつつ、その成果をJournal of Business Venturing Insights誌に発表した。本間らも、専門サービスの領域では、成員の役割コンフリクトと組織コミットメントが彼らの組織定着とサービスの一貫性に対して影響することを、International Conference on Human Capital & Knowledge Managementで報告をした。第二に、コンテンツ産業では、日本独自の企業プロデューサーが、クリエーターやリード顧客とのコンテンツ制作に関する実践共同体の構築に大きな役割を果たし、市場ニーズや顧客の嗜好を制作者と共同で分析して、共同創造を行っている特性があることを指摘した。これについては、米国経営学会大会で報告し、一定の評価を受けるだけではなく、Nakano(ed)(2017)で国際出版された。第三に、専門プロフェッショナルサービスに関する日中比較を行いつつ、顧客の幅が拡大する場合に、組織能力と組織業績の発展の仕方に一定の国際的な違いがあることを見いだした。これについては、日本経営学会などで報告し学会誌での掲載を見た。2017年度は、日本パキスタンの国際比較実験も行いつつ、組織成員の顧客への共感や視点の取得が事業開発に役立つ面について理論的だけではなく、東アジア経営学会報告などで実証的な分析成果もあげてきた。また、薬剤師業界を対象としながら、専門プロフェッショナル職での顧客利益に関する役割コンフリクトや組織コミットメントの影響などが長期的な定着とサービスの一貫性に影響を与える面を一定程度見いだし、国際学会での報告と評価を受けた。コンテンツサービス産業で、日本特有の顧客志向のコンテンツサービス生産が起こるメカニズムがその実践共同体の形成であり、実際の映画、映像、ゲームなどに見られることを明らかにした。第三に、弁理士や特許コンサルティングの日中比較からは、顧客の範囲拡大に対応する組織能力に国際的な相違があることわかった。また、今年度は、トリドールホールディングスなどの10社程度のビジネスケースの開発も進めている。研究最終年度は、サービス産業における組織創造性活性化要因についての成果整理と追加分析、国際比較等による研究発展を進め、内外に成果報告を行った。第一に組織創造性の活性化要因についてチームや集団での要因の整理を行い、内外の学会に報告した。関口らは、チーム内でのタスクや関係のコンフリクトを長期にわたって制御することが創造性活性化の要因の一つになる点をエージェントベースのシミュレーションを行い一定の効果を確認した。本間も、役割外行動への取り組みは、役割コンフリクトの影響があることを指摘している。
脳電位活性を指標とした都市環境快適性評価手法の開発

この研究は、より快適な都市空間を実現するために、実在の都市空間の視聴覚環境情報を、生理的指標を使って従来よりも格段に高い客観性・厳密性のもとに計測・分析・評価する手法について、基礎的研究開発をおこなうものである。平成5年度は主として以下の項目について研究をおこなった。1.可搬性の高い野外実験システムの構築実在の都市空間での快適性評価実験をおこなうためには、(1)軽量で可搬性にすぐれ、(2)AC電源に依存せず、しかも(3)アーチファクト(雑音)の影響を被りにくいシステムでなければならない。そこで、すでに実験室で稼働している実験システムについて改良を加え、前記(1)(3)の条件をほぼ満たすシステムの構築に成功した。2.最大エントロピー法を応用した都市環境音の分析手法の開発予備的検討の結果、これまでの都市環境音分析にもっぱら使用されてきたオクターブバンド分析、高速フーリエ分析等の限界を解決する波動解析法として最大エントロピー法が原理的に有望であるという結論を得た。そこで、最大エントロピー法をもちいて音響分析をおこなうソフトウェアを共同開発し、広帯域にわたる環境音について最大エントロピー法による分析を可能にした。3.都市環境音の快適性指標の候補の抽出前記2で開発したソフトウェアをもちいて、さまざまな自然環境音の分析をおこなった。その結果、自然性・快適性の高い環境音では20kHz以上に及ぶかなり広い帯域にわたってミクロなゆらぎ構造が存在していることが見られた。これに対して、都心部で計測した都市騒音では、10kHz以下の帯域にパワーの集中がみられるものの、ミクロなゆらぎ構造はほとんどみとめられなかった。ここから、環境音の快適性指標の候補として、さきに見出した広い周波数分布に加えてミクロなゆらぎ構造が有力なのではないかと考えられる。
二次的自然環境への態度・行動と個人的背景との関連の解明と保全管理計画への提言

H18年度は、前年度に実施した心理実験・アンケート調査うち、181名を調査対象者として個人的背景と自然でのレクリエーション活動などのふれあい活動、森林管理に係る管理活動との因果関係について、共分散構造分析(SEM)を用いた分析をおこなった。具体的には、個人的背景の指標として生活域の自然環境(生自環境)を選出し、人間の判断の基軸となる心的構造性(スキーマ)の指標として、自然環境に対する「態度(関心度、自然観)」を選出した。また、『行動』の指標として、身近な二次的自然に対するふれあい活動、管理活動のふたつの活動を選び、生自環境-「態度」-『評価』-『行動』の因果関係の分析をおこなった。分析に際しては、生自環境、「態度」、『行動』に関する指標はアンケート等で把握できる項目(観測変数)であったが、『評価』については、直接観測できない項目である潜在変数として考えた。その結果、観測変数である生自環境と「態度」、『行動』の間に、『評価』の指標となる変数やその他の潜在変数が抽出された。また、それらの因果関係がパス図として視覚的一統計的な観点から整理された。考察の結果、生自環境は直接的に『評価』や『行動』に結びついているのではなく、他の要因との因果関係の結果として、最終的に身近な森林に対する評価や行動に影響を与えている可能性があることが確認された。また、「形成期」の生自環境は、「形成後」の生自環境や「形成期」や「形成後」の自然にふれる機会など、様々な変数と強い因果関係があった。先行研究の多くは、「形成後」の情報の方が、評価や行動に与える影響の大きいことを指摘している。しかし、本研究の考察の結果、「形成期」の情報は確実にわれわれの『評価』や『行動』に影響を与えていることなどが示唆された。また、最後に、H16年度からH18年度の研究の成果もあわせて、二次的自然の保全方法や利活用方法に関する提言をおこなった。国内外における個人や特定の集団の「背景」と二次的自然環境への認識・態度・行動という一連の「反応系」の関係性を考慮した研究動向の把握を目的として,既存の国内外における文献資料から,個人やある特定の集団の「背景」と「反応系」との関係について分析した知見を収集した。検索には知人や東京大学雑誌検索システム(FELIX),農学情報データベース(AGSEARCH)などを用い,国会図書館などへの複写の外部委託や調査出張によって収集をおこなった。その結果はまだ分析過程にあるが,特に海外の関連研究においては,1960年代後半よりこの種の問題についての問題提起が行われ,特に文化的な相違に視座した観点から,個人や特定の集団の「背景」の異同に起因する認識や態度の共通性と異質性について議論されていること,それを踏まえて自然環境の保全・保護に関する施策の遂行に適切に反映させていくかについて議論がなされていることが明らかになった。また二次的自然環境の保全・管理に関する施策に関わる行政資料をなどへの調査出張により収集し,二次的自然環境の保全に対する考え方について行政官やNPO等に対するヒアリングもおこなった。この作業は平成17年以降も必要に応じて継続する。一方,平地林,里山,谷津田等を中心とした二次的自然環境の写真の撮影・収集をおこなった。これは平成17年度から開始を予定している心理実験・アンケート調査に使用することを目的としている。その結果,平地林や里山林,谷津田などを中心とした二次的自然環境における景観の写真を資料提供や調査出張によって収集し,多様かつ特徴的な二次的自然環境の写真を効率よく収集することができた。また,研究成果の一部を第56回日本林学会関東支部大会発表論文集,ランドスケープ研究68号に投稿し,掲載が決定している。H17年度は、H16年度に引き続き二次的自然環境の保全・管理に関する施策に関わる行政資料をなどへの調査出張により収集し、二次的自然環境の保全に対する考え方について行政官やNPO等に対するヒアリングもおこなった。また、H16年度に平地林、里山、谷津田等を中心とした二次的自然環境の写真の撮影・収集をおこなった結果を整理し、里山などの二次的自然の管理活動、あるいはレクリエーション等の活動に頻繁に参加している学生・社会人、およびあまり参加経験のない学生・社会人の計290名の被験者に対して心理実験・アンケート調査をおこなった。その後、生活域の自然環境の質(生自環境)と自然体験の量、および自然環境に対する関心度、自然環境に対する価値観(自然観)について、120名の被験者の回答をもとに共分散構造分析をおこない、個人的背景的要因(生自環境、自然体験の量)と行動や評価に関係するとおもわれる態度的要因(関心度、自然観)との関係性について明らかにした。その結果、たとえば10代後半まで、主に自然環境が豊かな地方で生活した人は現在自然に触れる機会が多いと感じ、自然環境に対して関心が高いのに対し、主に自然環境に乏しい都会で生活した人は現在触れる機会が少ないと感じ、自然環境に対して関心が低くなる可能性がある。また、過去に地方に住んでいたが、現在は都会で生活する人は、人間中心的側面が高く、自然環境に対して無関心となる傾向がある。反対に、過去に都会で生活し、現在は地方で生活する人は人間中心的側面が低く、自然環境に対して関心が高い。

また、野外で遊んだ頻度が多かったが現在触れる機会が少ない人は自然環境に対して無関心になる傾向があり、一方、「野外で遊んだ頻度」が少なかったが「現在触れる機会」が多いと感じている人は、反対に関心が高くなることが示唆された。また、研究成果の一部を第57回日本林学会関東支部大会発表論文集、中部森林研究54号、ランドスケープ研究69号、環境情報科学論文集19号などに投稿し、論文の掲載が決定している。H18年度は、前年度に実施した心理実験・アンケート調査うち、181名を調査対象者として個人的背景と自然でのレクリエーション活動などのふれあい活動、森林管理に係る管理活動との因果関係について、共分散構造分析(SEM)を用いた分析をおこなった。具体的には、個人的背景の指標として生活域の自然環境(生自環境)を選出し、人間の判断の基軸となる心的構造性(スキーマ)の指標として、自然環境に対する「態度(関心度、自然観)」を選出した。また、『行動』の指標として、身近な二次的自然に対するふれあい活動、管理活動のふたつの活動を選び、生自環境-「態度」-『評価』-『行動』の因果関係の分析をおこなった。分析に際しては、生自環境、「態度」、『行動』に関する指標はアンケート等で把握できる項目(観測変数)であったが、『評価』については、直接観測できない項目である潜在変数として考えた。その結果、観測変数である生自環境と「態度」、『行動』の間に、『評価』の指標となる変数やその他の潜在変数が抽出された。また、それらの因果関係がパス図として視覚的一統計的な観点から整理された。考察の結果、生自環境は直接的に『評価』や『行動』に結びついているのではなく、他の要因との因果関係の結果として、最終的に身近な森林に対する評価や行動に影響を与えている可能性があることが確認された。また、「形成期」の生自環境は、「形成後」の生自環境や「形成期」や「形成後」の自然にふれる機会など、様々な変数と強い因果関係があった。先行研究の多くは、「形成後」の情報の方が、評価や行動に与える影響の大きいことを指摘している。しかし、本研究の考察の結果、「形成期」の情報は確実にわれわれの『評価』や『行動』に影響を与えていることなどが示唆された。また、最後に、H16年度からH18年度の研究の成果もあわせて、二次的自然の保全方法や利活用方法に関する提言をおこなった。
神経系におけるゲノム機能解析のためのツール開発と行動遺伝学への応用

線虫は全細胞が同定されているなど、高い分解能の解析が行えるが、体長が約1mmと小さいことから特定の組織/細胞を切り出すことができない。特定の細胞群からのみのmRNAを得ることを可能とするための方法の開発を試みた。細胞のすべてのmRNAのポリAテールに結合する性質のあるpolyA結合蛋白質(PABP)にFLAG-His-GFPタグを付けたコンストラクトを作成した。これを特異的プロモーターで発現させ、in vivoの状態でmRNAとクロスリンクした後に、すり潰して抽出液からタグを手がかりに蛋白質-RNA複合体を回収し、クロスリンクを解除した後に、RNAを回収する。このRNAからcDNAを合成する。パイロット実験として全身でタグ付きPABPを安定に発現する株を作成し上記の分離操作を施したところ、クロスリンクした時にのみmRNAが回収され、この方法が期待通りに働くことが確認された。そこで、感覚神経、運動神経、筋肉のそれぞれにタグ付きPABPを発現させ、それぞれから同じ方法でmRNAの回収を行った。多くの場合、それぞれのサンプルにおいてそれぞれの組織に特異的な遺伝子の濃縮が見られた。得られた感覚神経と運動神経のRNAサンプルをプローブとして用い、国立遺伝研、小原教授のグループにより、cDNAマイクロアレイへのハイブリダイゼーションを行った。感覚神経RNAサンプル/運動神経RNAサンプルのシグナル比の高いもの9クローンについて、GFPレポーター遺伝子を作成し、発現を調べた。この結果、うち8クローンは期待されたとおり感覚神経に発現していることが確認された。この方法は特定の細胞群に特異的に発現する遺伝子の網羅的な同定、特定の細胞群だけの外界刺激や突然変異による遺伝子発現の変化の検出などに有用であると考えられる。