hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
領域分割法・最適制御の積極活用による流れ、電磁場・音場、連成系の問題解明

近年,環境保全がしきりに論じられている.その一つに干潟の保全の問題がある.干潟は,干出と水没を繰り返す環境条件から,海域環境の中でも特異な海洋生物や水鳥などの生息環境として大切な役割を持つ.しかしその干潟が近年,埋没,干拓,浚ちょうなどの原因により消滅の危機に瀕している.対応策の一つとして人工干潟の造成がある.干潟勾配の大小はシルトの海岸面からの流失と正の相関を持つ.一方,地下海水流域の拡大とは負の相関を持つ.従って,適正な干潟勾配の探索は人工干潟造成に重要な指針を与える.干潟機能を損なう原因の一つとして,原油等による海岸汚染がある.それは海岸の砂に付着したり,浸透したりして,底生生物の生息地を覆い,底生生物の減少を招く.また砂に付着した油はバクテリアによって分解されて次第に減少していく.以上に述べた現象は砂の中で生起する現象故に,その実験や調査は難しく未だ完全に理解された訳ではなく,推論の域をでないのが現状である.これらの現象に対して領域分割法及び最適制御の考え方を用いた数理モデルを構築して,そのシミュレーションを行い(計算機の中での)観測を行った.数理モデル構築の上で重要な役割を果したのは,河原田と協力者によって開発されたDistribution theoreticapproach to multi-phase flow (DTAMF)の理論である.この理論の特徴は互いにそれらの境界上で相互作用している多相流に対して統一的な運動方程式の構築を可能にした事にある.この理論の使用によって海岸上,砂中の空気,海水,油の運動を続一的に解析することが可能になり,油の表面に付着したバクテリアによる分解反応も油のIndicate関数の2階偏微分を導入する事によりモデル化された.この理論においては,領域分割法が重要な役割を果たしている.DTAMFは人体中の脳脊髄液の流動解析にも重要な役割を担った.近年,環境保全がしきりに論じられている.その一つに干潟の保全の問題がある.干潟は,干出と水没を繰り返す環境条件から,海域環境の中でも特異な海洋生物や水鳥などの生息環境として大切な役割を持つ.しかしその干潟が近年,埋没,干拓,浚ちょうなどの原因により消滅の危機に瀕している.対応策の一つとして人工干潟の造成がある.干潟勾配の大小はシルトの海岸面からの流失と正の相関を持つ.一方,地下海水流域の拡大とは負の相関を持つ.従って,適正な干潟勾配の探索は人工干潟造成に重要な指針を与える.干潟機能を損なう原因の一つとして,原油等による海岸汚染がある.それは海岸の砂に付着したり,浸透したりして,底生生物の生息地を覆い,底生生物の減少を招く.また砂に付着した油はバクテリアによって分解されて次第に減少していく.以上に述べた現象は砂の中で生起する現象故に,その実験や調査は難しく未だ完全に理解された訳ではなく,推論の域をでないのが現状である.これらの現象に対して領域分割法及び最適制御の考え方を用いた数理モデルを構築して,そのシミュレーションを行い(計算機の中での)観測を行った.数理モデル構築の上で重要な役割を果したのは,河原田と協力者によって開発されたDistribution theoreticapproach to multi-phase flow (DTAMF)の理論である.この理論の特徴は互いにそれらの境界上で相互作用している多相流に対して統一的な運動方程式の構築を可能にした事にある.この理論の使用によって海岸上,砂中の空気,海水,油の運動を続一的に解析することが可能になり,油の表面に付着したバクテリアによる分解反応も油のIndicate関数の2階偏微分を導入する事によりモデル化された.この理論においては,領域分割法が重要な役割を果たしている.DTAMFは人体中の脳脊髄液の流動解析にも重要な役割を担った.1.境界凹角を持つ領域におけるラプラス方程式に対する数値解析近年、騒音に対する規制がますます厳しくなりつつあるが、音響機器や、大型コンピュータ、ロボット装置、家庭電化製品などの特性や騒音を測定するには、無響室が使われる。無響室とは、外部からの騒音の進入がなく、また内部での音の反響もないように作られた部屋であり、この無響室の内部の壁面にはくさび型の吸音板や反射板が良く用いられる。これは、経験的にくさび型の壁面が最も音を吸収すると考えられているからである。このくさび型の吸音板近傍における音圧のシミュレーションを行う際にはくさび型の尖った部分の頂点が特異点となり、計算に工夫を要する。本研究では、境界に特異点を持つ領域で定義された境界値問題の解法を、特異点を持つ解析解を用いて計算する方法を考えた。2.自由境界を持つ気液2相流の数値解析固体、液体、気体など異なる相の物質が混合して流れる場合、それは一般的に混相流と呼ばれている。特に、2相流に関しては、固気2相流、固液2相流、気液2相流などの区別がある。本研究では、密度比が1:1000である空気と水を2相として選び、その混合流体の統一方程式を構成し、その数値解析を行うことにした。数値計算を行う際の最も大きな問題点は、自由境界において各流体が平衡状態を維持する事ができず、不適切な速度が発生してしまう。この問題に対して、原因を究明し、それに対処する手法を構成することに成功した。数値実験としては、海岸付近における波の運動と、気泡や液滴に関する運動などを取り扱っている。応用問題として、液相中における気泡の生成アルゴリズムの構築も行った。

この数値解析には、圧縮性気体から非圧縮性気体への移行過程が含まれている。また、得られた数値計算結果には可視化を行い、それにもとづき比較や検討が行われ、諸現象への理解を深めている。本年度の研究に於いて特に留意した点は実戦的研究であった。つまり大学医学部の臨床における治療方法の改善や医療機器企業の現場で行われている製品開発への数理解析的手法に基ずく具体的寄与を図ることであった。現場担当者との討論、資料の提供を受け、(1)既設の数理モデルの修正、(2)修正に起因した基礎方程式の変更、(3)新しい方程式系の解法に適切なアルゴリズムと数値計算法の開発等を行った。具体的には以下のとうりである。1.脳脊髄液流動解析に関する研究千葉大学医学部放射線医学教室と共同で、脳脊髄液動の数値的再現に関する研究を行った。脳脊髄被の流動解析は脳脊髄神経系における多くの病態を理解し、治療方針を決定するために重要であると共に、現在は侵襲的方法によって行われている脳圧の測定を非侵襲的に行うことが出来る様になる可能性を秘めている。本研究では、領域分割法を適用して半透膜等を含んだ複雑な脳脊髄液腔における流動を計算するための数理モデルを構築し、具体的な形状に応じた数値計算を進めている。2.超音波機器内の音場解析に関する研究超音波機器の設計においては、異なる抵抗を持つ物質の境界での抵抗整合を図る目的で、境界形状を最適化することが試みられている。これは、機器の高精度化を目指したもので、実現すれば多くの方面で有益な結果をもたらすことが期待されている。本研究では、この最適形状を数値計算によって決定するために必要な音場の計算方法について、領域分割法を用いた手法を開発している。主たる研究活動は以下の3分野に亘る。1.環境数理に関する研究A.海岸に漂着した油類のバクテリアによる分解過程を化学反応を模したモデルで記述し,そのsimulationを行い実験データと比較した.この際ストークス型2相流の境界に課される不連続境界条件に工夫を凝らした.B.沿岸生態系のモデル構築を通じて海岸における波高数センチの波の有無が,生態系の種の種類に及ぼす影響について議論した.ここで最適化アルゴリズムとして知られるジェネテック法が重要な役割を演じている.2.非線形最適化アルゴリズムの開発A.Fussy最適化法と遺伝的アルゴリズムとを融合して大次元問題に対応可能な最適化アルゴリズムを開発した.山越えを繰り返して全ての局所最小値を検索する手法と領域分割法に基ずTarget Manifoldの分割手法が重要な役割を演じる.B.Fussy最適化法の構成を模してNeural Networkの援用による勾配法の修正版を構成し数値実験を行った.計算速度と有効性について格段の向上は認められなかった.
レイ菌MS線毛遺伝子のクロ-ニングとその塩期配列の決定

セラチアの線毛は、赤血球凝集性と線毛抗体を用いた血清学的な差異からMS及び赤血球凝集を示さない線毛の3種類(SMF-1、-2、-3)に大別できるが、MS線毛(SMF-1、-2、-3)に大別できるが、MS線毛(SMF-1)にはさらに共通抗原を持ちながら形態的・分子量的に異なる2種の線毛遺伝子(smf-4、-5)存在し、これらは大腸菌にクロ-ン化できた。解析の結果セラチア線毛遺伝子は、いずれも大腸菌タイプの遺伝子構成をしていることが判明した。赤血球凝集を示さないsmf-3は大腸菌にクロ-ン化して初めて発現するが、親株のUS5株では遺伝子の発現そのものが起こっていないことが確かめられた。またSMF-3のサブユニットには、普通の線毛サブユニットに見られるシステインがなく、S-S結合のない立体構造を持っているだろうと推測された。次にSMF-3線毛抗体を用いて172株のセラチア臨床分離株を検索しても、1株も凝集する株はなかったが、smf-3を含む4つのSalI断片をプロ-ブとしてコロニ-ハイプリダイゼ-ションを行なったところ、約50%のセラチアがsmf-3をcrypticな状態で保持していると思われた。このことはUS5株以外のハイブリダイゼ-ション陽性株からsmf-3を大腸菌にクロ-ン化できたことからもその可能性が強められた。3種の線毛サブユニット遺伝子(smf-1、-2、-3)のDNA塩基配列を決定した。今後さらにsmf-4、-5についてもDNA塩期配列を決定しsmf-1は比較検討することにより、MS線毛サブユニット中の抗原性、形態形成にあずかるアミノ酸領域を解明できるのではないかと思われる。smf-3には線毛を形成するに十分な遺伝子が存在すると考えられるにもかかわらず、セラチアでは発現しない。したがって、今後さらにこの線毛発現のための条件の検索、また病原性との関連性、機能等について研究を進めていく予定である。セラチアの線毛は、赤血球凝集性と線毛抗体を用いた血清学的な差異からMS、MR及び赤血球凝集を示さない線毛の3種類に大別できる。セラチアUS5株の保有するMS線毛遺伝子(smfー1)及び赤血球凝集を示さないcrypticな線毛遺伝子(smfー3)は、その遺伝子をクロ-ン化し解析したところ、いずれも大腸菌タイプの遺伝子構成をしていることが判明した。smfー3は大腸菌にクロ-ン化して初めて発現するが、US5株では形態形成レベルでの問題ではなくはなく、遺伝子の発現そのものが起こっていないことがimmunoblotで確かめられた。SMFー3のサブユニットには、普通の線毛サブユニットに見られるシステインがなく、SーS結合のない立体構造を持っているだろうと推測された。SMFー3線毛抗体を用いて172株のセラチア臨床分離株を検索しても、1株も凝集する株はなかったが、smfー3を含む4つのSalI断片をプロ-ブとしてコロニ-ハイブリダイゼ-ションを行なったところ、約50%のセラチアがsmfー3をcrypticな状態で保持していると思われた。このことはUS5株以外のハイブリダイゼ-

ション陽性株からsmfー3を大腸菌にクロ-ン化できたことからもその可能性が強められた。今後さらに線毛と病原性との関連性、線毛発現を調節する条件の検索、機能等について解析を進めていく予定である。また、それぞれの主要線毛サブユニット遺伝子についてはDNA塩基配列の分析を進めてきたが、さらに共通抗原を持ちながら分子量、形態の異なる他の2種のセラチアMS線毛遺伝子(smfー4、smfー5)についてもDNA塩基配列を決定し、線毛の形態形成や抗原性を担うアミノ酸部位を比較検討していく予定である。
日本と台湾における死生観の比較研究－葬儀記録と生前契約を中心として

平成26年度は、国内と国外の国際会議、学会、研究会などに積極的に参加し、研究成果の発信に取り組んできた。研究実績として、1)本研究のテーマである台湾の死生観と葬送儀礼の内容について、台湾において最初に「死の教育」の専門授業を開講した「仁徳医療看護専門学院」に見学し、生前葬や入棺体験などの内容を盛り込んだ1時間の「死亡体験講義」を受けて、台湾における死亡教育の現場をじかに見ることができた。死亡教育現場の講師たちへのインタビューを通じて、現代社会における葬送儀礼の変容と需要の変化をじかに伺った。インタビューと見学の報告は博士論文の一章にまとめる予定である。2)終末期医療に関する多くの書籍を執筆している在宅医療の専門医師とともに台湾南部の嘉義市を訪問し、現地の地域医療と嘉義キリスト教病院のホスピスケアの取り組みを見学し、現場の医師や看護師などの交流会を開いた。日本と台湾における在宅ホスピスの課題と特徴について、活発な議論と意見交換が行われた。台湾におけるホスピス制度の発展と比較は論文でまとめる予定である。3)本年度の研究重点となったのは、終末期医療における「看取り場所」の意義とその倫理性についての考察である。昨年度には終末期医療における場所の倫理性について、国内外の研究会・国際会議において研究成果を発表した。博士論文では、終末期の場所にまつわる医療人類学と医療社会学の研究を踏まえて、台湾における終末期医療の法制度と倫理を「場所」という視点から再構築し、「場所」中心とする終末期医療倫理の可能性を提示することで、日本と台湾における死生観の対比を行うことである。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、日本と台湾における「善い死(善終)」の概念とそれにまつわる死の文化・慣習を考察し、それぞれの社会における終末期医療政策と法制化の動きを比較した。まず、台湾における延命治療の差し控え・中止の法制化について、政府による最初の公式の見解と法案に関連する国会議事録を辿り、1989年から終末期医療の法律が成立した2000年まで、「自然死」の概念が拡大しつつあることを確認した。従来、瀕死状態の患者を本人もしくは家族の代理決定で退院させ、救急車で自宅へ搬送し、そこに死を迎えさせることは事件性のない「自然死」と認められ、医療現場でも「終末期退院」という慣行が存在していた。こうした「自然死」の概念が終末期医療の法制化のなかで、「終末期退院」だけではなく、本人または家族の代理決定による延命治療の差し控え・中止の全般を指すものとなった。台湾の法制化を確認した上で、日本における終末期医療の法制化の動きと比較した。いわゆる「尊厳死」の法制化として知られた延命治療の差し控え・中止をめぐる議論の中でも、伝統的な死の概念や慣行が議論の中で変容していく傾向がみられる。本人の意思表示による延命治療の中止が尊厳ある死と主張される一方、尊厳のない死を法制化によって排除されていこうという価値判断も秘められている。それに加えて、台湾の「終末期退院」と相似しているように、日本においても自宅で死を迎えるような動きがみられている。医療社会学的に死の「脱医療化」の行方も、これからの日台研究の重要な課題である。これまで終末期医療をめぐる先行研究では、アジア近隣国の資料が比較的に少ないことから、本研究が台湾における法制化の歴史を詳細に記述し、論文として出版したことで有意義である。また、日本と台湾における死生観の比較研究にあたって、漢民族の自宅で死を迎える伝統が後に法制化の後押しになったことを文献に則って判明したことで、死生学の研究に新たな視点を与え、重要な成果として挙げられた。

本研究の根幹は、葬儀記録や生前契約など、死をまつわる行事や終末期のあり方から、日本と台湾における死生観、とりわけ「善い死(善終)」の概念を比較することである。葬儀記録と生前契約を含めて、「死に方」に対してそれぞれの社会においてどのように期待されているのか、それがどのように政策や法律に反映できたのかを本年度で検証できたので、研究の進捗としておおむね順調に進展している。今後、日本と台湾の死生観の比較研究にあたって、医療政策に関連する文献の収集だけではなく、医療社会学と生命倫理の視点も取り入れて、研究範囲を拡大していくつもりである。研究計画では葬儀記録と生前契約を中心に日本と台湾を比較するつもりだったが、資料収集の行っていくうちに、それぞれの参考文献や関連資料の数が不対等であるため、比較材料が少ない、比較研究が困難であると分かった。そこで、日本と台湾における死の文化とそれに転じる法制化の動き、医療政策の変化を比較することに方向変更した。これからは死の場所の変化、終末期医療に関する倫理問題を検討し、欧米圏における死生観の変化も参照しながら研究を進めていく。
医療施設における中堅看護職能力開発プログラム作成のための基礎調査

中堅看護師の学習ニーズ等の調査の質問項目の概念枠組みを形成するための面接調査を行なった。首都圏大学病院および公立総合病院の中堅看護師を対象にし、その選定に当たっては、役職についていない経験年数6年以上実践においては主要な位置にある看護師で、専門的領域の資格取得や講習会等の参加がなく自らの専門性の追求を表明していない看護師とし、病院看護部より紹介を受け、約50名に面接の依頼をしたところ、協力が得られたのは、わずか6名であった。今後の職務上の展望を含めた看護職者としての目標、そのために起こしたい行動および現在の行動,これらのことに影響していると自覚している事柄について個別に面接を行い、質的に分析した。結果、(1)長い看護経験が学習の捉え方への影響、(2)看護の組織の中で得た学習方法や学習へのこだわり、(3)仕事と家庭を含めた現状を維持の尊重、の3つの主な考えがあることがわかり、単に看護実践力の向上を目指す学習行動に目を向けるのではなく、看護の組織や家庭を含めた人生の中で求める学習行動が表されるような調査内容が必要であることがわかり、調査内容の焦点の提示方法、質問項目の検討にこのことを考慮した。調査は、300床以上の総合病院、専門病院等医療施設に役職のない中堅看護師の紹介をお願いし、調査依頼書と検討した調査票約4700を送付し、約2000名から回答を受けることができた。主な結果としては、経験年数10年以下、1120年、20年以上で比較してみたが、仕事への姿勢はどの年数でも「良好な人間関係の中で生き生きと仕事をしたい」ということが半数を占めており、また、年数がいくほど「健康に注意して長く仕事をしたい」が高くなっている状況がわかり、仕事を続けることだけでなく仕事内容が満足いくものであることを大切にしている中堅看護師像が明らかになった。並行して行った同一テーマの研究として、看護師の学習に関連する研究も複数あり、報告書に詳細を掲載する。中堅看護師の学習ニーズ等の調査の質問項目の概念枠組みを形成するために、現状の中堅看護師がおかれている学習環境や教育体制の現状を明確にし、同時に、中堅看護師が自覚している学習ニーズ、現在までの学習行動、および学習行動を起こすことに影響している要因を明らかにすることを本年度の調査とした。1)中堅看護師の学習環境や教育体制の現状:文献研究看護学教育の文献は基礎教育、大学教育、新人教育、専門教育が多く、継続教育の中で中堅看護師を対象とした教育実践や教育方法の報告が少ない。文献35編の分析。中堅看護師のキャリア開発、人材育成の現状の課題に関する実態報告及び調査研究が主なものとなっている。2)中堅看護師の学習ニーズや学習行動等に関する調査(1)教育学専門家会議:生涯教育、成人教育専門家により、継続教育における職業上の学習ニーズの捉え方、成人教育学領域の調査方法のアドバイスを受け、面接調査内容の検討を行なった。成人学習の実態の把握には、「学習に対する意識」「学習行動」の二側面からの把握の必要が明らかになり、その内容を面接調査に用いることとした。(2)-1経験年数10年目以上の看護師のキャリア開発へのニーズ:救急専門病院副看護師長との共同研究。中堅看護師のキャリア開発に関わる学習ニーズ及び職場内学習環境等の面接調査。専門に偏らない学習ニーズをもつ中堅看護師の実態を明らかにした。千葉看護学会第10回学術集会で発表。(2)-

2研修者の院内研修の目標に対する理解:総合病院副師長との共同研究。経験年数別院内研修受講者に対する職場内継続教育の目的の理解状況の質問紙調査。学習機会を肯定的、積極的に受け止めている一方、業務の影響や学習能力の評価に対する不安恐れが学習行動に影響を与えている実態を明らかにした。第23回千葉県看護研究学会に発表。(2)-3中堅看護師の学習ニーズ及び学習行動に関する調査:現在大学病院の中堅看護師に対する面接調査中。中堅看護師の学習ニーズ等の調査の質問項目の概念枠組みを形成するための面接調査を行なった。首都圏大学病院および公立総合病院の中堅看護師を対象にし、その選定に当たっては、役職についていない経験年数6年以上実践においては主要な位置にある看護師で、専門的領域の資格取得や講習会等の参加がなく自らの専門性の追求を表明していない看護師とし、病院看護部より紹介を受け、約50名に面接の依頼をしたところ、協力が得られたのは、わずか5名であった。今後の職務上の展望を含めた看護職者としての目標、そのために起こしたい行動および現在の行動,これらのことに影響していると自覚している事柄について個別に面接を行い、質的に分析した。結果、(1)長く仕事を続けることに対する価値観、(2)家事や育児等家庭生活と仕事の両立に対する価値観、(3)仕事を続けることや家庭との両立の中に見出している個別の目標の尊重、の3つの主な考えがあることがわかり、単に看護実践力の向上を目指す学習行動に目を向けるのではなく、家庭や職業を含めた人生の中で求める学習行動が表されるような調査内容が必要であり、中心話題の提示方法、質問項目を検討した。調査は、300床以上の総合病院、専門病院等医療施設に役職のない中堅看護師の紹介をお願いし、調査依頼書と検討した調査票約4700を送付した。約2700名から回答を受けることができ、現在、分析中である。主となる研究の他にも実践の場における学習支援に関する研究を進めた。教育のおける知識・技術・態度の重要性はいわれているが、態度については研究で焦点が当てられることが少なかった。今回、医療施設看護師長と共同で,態度の捉え方の質問紙調査を行なった。この結果では、中堅看護師の学習への関心は高く、行動も起こしやすいことがわかったので、中堅看護師の学習を認め、尊重する点が本調査の姿勢に影響を与えており、予想以上に高い質問紙の回収率につながったと考える。
地理情報システムを利用した都市域大縮尺水害ハザードマップ試作に関する研究

平成17年度は,前年度までの研究を継続し,ハザードマップの実社会での利用にまで視野を広げた活動を試みてきた。それらの成果の一部は未完成であるものの,前年度から手がけてきた都市構築物データを活かした研究には一定の成果があった。本研究の前年度までの成果では,名古屋市野並地区を対象地区として,ハザードマップ作成に効果的と判断したデータを使いベースマップを作成した上で,複数の調査者による現地調査でデータ入手した後,これをGISで統合整理してきた。さらにこのデータに付け加える形で,水害時の住民避難行動に大きな影響を与える都市構築物であるマンホール,電柱,側溝の位置情報が入力され,これをその他の関連データと重ね合わせることで,新たなハザードマップ作成を目指してきた。本年度は,上記研究の一定の成果として,3次元表示した浸水予想地図を試作した。すなわち,微地形データ・都市構築物データと被災状況データ・歴史資料を重ね合わせ,人文・都市環境と被災との関わりを明らかにした上で,水害と被災が空間的に広がっていく過程を時系列的に捉えることを目的とした地図の作成を試みた。また,本研究課題を進める途中で発生したインドネシア大津波が今度の水害ハザードマップ作成に大きな知見を与えると考え,今年度は,インドネシアやタイでの被災状況の調査を行った。こうした調査から,微地形や建築物構造が被災の程度と大きな関わりをもっていることがわかった。こうした知見は本研究の中で水害ハザードマップの形に反映されたわけではないが,今後の研究へ大きな示唆を与えるはずである。平成15年度は,主として東海地域で最近水害被災地となった地区に焦点をあて,実際に水害ハザードマップ作成を試みる対象地区を選定するための作業を進めてきた。選定にあたって,現存するGISデータとリモートセンシングデータの内容を整理・吟味した上で,名古屋市野並地区などを対象地区とした。この対象地区について,ハザードマップ作成に効果的と判断したデータを使いベースマップを作成した上で,現地調査を進めた。この現地調査にあたっては,複数の調査者が同時平行で進める方式をとった。複数人によって並列的に入手されたデータは,調査後に,GISを用いて統合整理された。実際のハザードマップ作成のプロセスでは,空中写真判読および現地調査に基づく詳細な微地形分類図の作成や現地での聞き取りによる被災状況データの作成などを行った。また,上記の作業に準ずる形て東海地域以外の地域へも作成プロセスの応用を試みた。例えば,佐賀市における試みでは,ハザードマップ作成の上で重要な事柄である市民の防災情報認知度を調査し,市民が身近な避難所やそこまでの経路を知っているか,またその避難所や経路の安全性など,GISデータとして整理することを試みた。さらに,タイ国Hat Yai市でのハザードマップ作成も試みているところである。ここは1999年に大規模な都市型水害の被害を受けており,地図スケールや人文・自然の内容によらず,ハザードマップへのニーズは高い。途上国におけるハザードマップ作成の試験的なものとして,研究を進めているところである。平成16年度は,前年度までの成果を踏まえ,ハザードマップの実社会での利用にまで視野を広げた研究活動を試みてきた。たとえば,一般市民がハザードマップを読図できるかどうかを実験的に検討したり,ハザードマップ読図のための市民講習会を開催したりといったことを試みた。さらに,都市構築物データを活かした研究にも着手した。前年度までの成果では,名古屋市野並地区を対象地区として,ハザードマップ作成に効果的と判断したデータを使いベースマップを作成した。その上で,複数の調査者が同時平行で進める方式で,現地調査を進めた。この調査で入手したデータは,調査後に,GISを用いて統合整理されている。このデータに付け加える形で,今年度は,都市構築物データを収集することを試みている。具体的には,マンホール,電柱,側溝の位置情報を入力し,これを前年度までのデータを重ね合わせることで,新たなハザードマップを作成することを考えている最中である。マンホールや電柱などといった人工物は,水害時の住民避難行動に大きな影響を与える。ハザードマップにも,このことを加味することが大切あり,現在,検討しているところである。こうした活動と並行して,本研究が目指しているハザードマップ作成法を応用するための基本的な研究をいくつかの地域で試みている。国内では,青森県八戸市,海外では,津波被害のあったタイ国などである。すでに前年度から調査を試みているタイ国Hat Yai市については,その研究成果を公表する準備が進んでいるところである。

すなわち,微地形データ・都市構築物データと被災状況データ・歴史資料を重ね合わせ,人文・都市環境と被災との関わりを明らかにした上で,水害と被災が空間的に広がっていく過程を時系列的に捉えることを目的とした地図の作成を試みた。また,本研究課題を進める途中で発生したインドネシア大津波が今度の水害ハザードマップ作成に大きな知見を与えると考え,今年度は,インドネシアやタイでの被災状況の調査を行った。こうした調査から,微地形や建築物構造が被災の程度と大きな関わりをもっていることがわかった。こうした知見は本研究の中で水害ハザードマップの形に反映されたわけではないが,今後の研究へ大きな示唆を与えるはずである。
メロンの生理障害「うるみ果」発生メカニズムの解明とその防止技術の確立に関する研究

メロンの「うるみ果(水浸状果)」発生要因とその防止技術について,以下の諸点について明らかにした.1.メロンの「水浸状果」は,果実肥大期の後期に株が一時的に遮光条件下に置かれることによって誘発される生理障害であることを明らかにした.2.「水浸状果」の発生には品種固有性が存在し,供試した品種中では`アンデス'には「水浸状果」が認められたものの,`ラスター'では認められなかった.3.遮光処理は果実内におけるスクロースの蓄積を阻害したものの,ヘキソースの蓄積はほとんど阻害されなかったことから,遮光処理は果実内における糖代謝関連酵素の活性を変化させる可能性が示唆された.4.遮光処理は果実内におけるアセトアルデヒド,エタノール生成量を増加させたことから,「水浸状果」は`プリンスメロン'等で発生が報告されている「発酵果」の一種であり,遮光処理によって果実はより嫌気的な状態に置かれるものと推察された.5.遮光処理はエチレン生成量を増加させ,同時に果肉硬度を低下させたことから,遮光区における急激な果肉硬度の低下には,エチレン生成が関与しているものと推察された.6.摘葉処理および着果過多処理により株のソース・シンクバランスを変えても,果実に水浸症状は認められなかったことから,「水浸状果」は遮光処理によって果実内への光合成産物の供給が制限されることが主要因で起こる生理障害ではないと推察された.7.ABA処理は葉の光合成速度を低下させると同時に果実からのエチレン生成量を増加させ,果実の軟化を促進させた.8.メロンの「水浸状果」の防止には,フィルムの張り替え等による受光態勢の改善,品種の選択,窒素肥料の適正化等が重要であると考えられた.材料および方法メロン`アンデス'を供試し,開花後3540日(成熟期1510日前)の5日間50%遮光処理した.結果および考察果実が成熟するにつれて,対照区,処理区とも還元糖が減少し,スクロースが増加した.両者の糖含量の差はスクロースのみで認められ,処理区では対照区に比べ有意に減少した.逆にエタノールおよびアセトアルデヒド含量は処理区の方が対照区より有意に高く,その傾向は果肉よりも胎座部でより顕著であった.また,処理区では果肉が水侵状になるいわゆる「うるみ果」の傾向が顕著であり,対照区に比べ果肉硬度も低下する傾向が認められた.メロンは果実肥大期から成熟期にかけて光合成産物要求量が非常に強い.通常スクロースは転流糖から合成されるが,遮光によって一時的に光合成産物の供給量が阻害されると,果実内のヘキソースからスクロースが合成される.そのため果実内の浸透ポテンシャルが高まり,膨圧が低下するため、細胞壁由来の不溶性糖を可溶化して果実内の浸透ポテンシャルを低下させ,膨圧を維持する必要がある.こうした一連の糖代謝に必要なエネルギーは呼吸によって得られるが,果実内は極端な嫌気状態となっているため,解糖系で作られたピルビン酸の多くはTCA回路に入らず,アルコール発酵へと向かうのではないかと推定される.このような一連の糖代謝にはエチレンの関与が示唆された.したがって,エチレンが「うるみ果」発生におよぼす影響を明らかにすると共に,果実肥大期における光合成産物の供給量を確保することが「うるみ果」防止に最も役立つものと考えられる.メロンの「うるみ果(水浸状果)」発生要因とその防止技術について,以下の諸点について明らかにした.1.メロンの「水浸状果」は,果実肥大期の後期に株が一時的に遮光条件下に置かれることによって誘発される生理障害であることを明らかにした.2.「水浸状果」の発生には品種固有性が存在し,供試した品種中では`アンデス'には「水浸状果」が認められたものの,`ラスター'では認められなかった.3.遮光処理は果実内におけるスクロースの蓄積を阻害したものの,ヘキソースの蓄積はほとんど阻害されなかったことから,遮光処理は果実内における糖代謝関連酵素の活性を変化させる可能性が示唆された.4.遮光処理は果実内におけるアセトアルデヒド,エタノール生成量を増加させたことから,「水浸状果」は`プリンスメロン'等で発生が報告されている「発酵果」の一種であり,遮光処理によって果実はより嫌気的な状態に置かれるものと推察された.5.遮光処理はエチレン生成量を増加させ,同時に果肉硬度を低下させたことから,遮光区における急激な果肉硬度の低下には,エチレン生成が関与しているものと推察された.6.摘葉処理および着果過多処理により株のソース・シンクバランスを変えても,果実に水浸症状は認められなかったことから,「水浸状果」は遮光処理によって果実内への光合成産物の供給が制限されることが主要因で起こる生理障害ではないと推察された.7.ABA処理は葉の光合成速度を低下させると同時に果実からのエチレン生成量を増加させ,果実の軟化を促進させた.8.メロンの「水浸状果」の防止には,フィルムの張り替え等による受光態勢の改善,品種の選択,窒素肥料の適正化等が重要であると考えられた.メロンの「うるみ果(水浸状果)」発生要因とその防止技術について,以下の諸点について明らかにした.1.メロンの「水浸状果」は,果実肥大期の好機に株が一時的に遮光条件下に置かれることによって誘発される生理障害であることを明らかにした.

2.「水浸状果」の発生には品種固有性が存在し,供試した品種中では`アンデス'には「水浸状果」が認められたものの,`ラスター'では認められなかった.3.遮光処理は果実内におけるスクロースの蓄積を阻害したものの,ヘキソースの蓄積はほとんど阻害されなかったことから,遮光処理は果実内における糖代謝関連酵素の活性を変化させる可能性が示唆された.4.遮光処理は果実内におけるアセトアルデヒド,エタノール生成量を増加させたことから,「水浸状果」は'プリンスメロン'等で発生が報告されている「発酵果」の一種であり,遮光処理によって果実はより嫌気的な状態に置かれるものと推察された.5.遮光処理はエチレン生成量を増加させ,同時に果肉硬度を低下させたことから,遮光区における急激な果肉硬度の低下には,エチレン生成が関与しているものと推察された.6.摘葉処理および着果過多処理により株のソース・シンクバランスを変えても,果実に水浸症状は認められなかったことから,「水浸状果」は遮光処理によって果実内への光合成産物の供給が制限されることが主要因で起こる生理障害ではないと推察された.7.ABA処理は葉の光合成速度を低下させると同時に果実からのエチレン生成量を増加させ,果実の軟化を促進させた.8.メロンの「水浸状果」の防止には,フィルムの張り替え等による受光態勢の改善,品種の選択,窒素肥料の適正化等が重要であると考えられた.
野生ボノボの土地利用の経年変化と集団間比較

今年度は、昭和61平成元年度までの3回にわたり、ザイール共和国赤道州ワンバに生息する野生ボノボのE1、E2集団を対象に、申請者自身が行った現地調査で収集したボノボの採色行動、遊動距離、および泊り場間の距離に関する資料を分析した。その結果、1.両集団とも、どの季節でも食物の中で果実の占める割合が最も高いこと、2.両集団とも、果実の生産量に対応した形で、食物に占める果実の割合が季節的に変化すること、3.同じ季節でも、集団によって食物に占める果実の割合が異なること、4.両集団とも、果実の採食割合が高くなると1日の遊動距離が短くなること、5.両集団とも、果実の採食割合が高くなると1日の遊動距離のばらつきが大きくなり、日によって1日の遊動距離が大きく変わること、6.両集団とも、果実の採食割合が高くなると泊り場間の距離が短くなることが明らかになった。ボノボが生息している熱帯多雨林では、果実の生産には季節性があり、かつ果実は森の中に不均一(パッチ状)に分布することが知られている。果実を主食にしているボノボは、こうした果実の特徴に対応して、1日の遊動距離や泊り場間の距離を変化させ、食物探索にかけるコストを低減する一方で、食物、とくに果実から得られるエネルギー量を最大化するという採食戦略を採用していると考えられた。今回得られた成果は、日本霊長類学会や、国際霊長類学会で発表するとともに、学術専門誌に投稿する予定である。また、今回は、申請者自身が収集したE1、E2集団の資料を分析したが、今後は、京都大学霊長類研究所や明治学院大学一般教育部に保存されている、他の調査期間や他の集団の資料を分析し、今回得られた結果がワンバのボノボ全体に一般化できるものかどうかを検討する予定である。
テロメラーゼ・テロメア機構の解明とその臨床応用

細胞が無限分裂するためには複製毎のテロメア短縮を補償する必要があり、無限分裂する細胞の大部分はテロメアDNA合成酵素=テロメラーゼを発現している。しかし、ヒト不死化細胞の中にはテロメラーゼ活性陰性であるにもかかわらずテロメアが維持され無限増殖する例外的な株がある。このような細胞株には染色体外テロメアDNA配列の核内集合体(ECTR)が多量に存在することを初めて突き止め、これが染色体末端のテロメアの供給源になっているとの仮説をたてた。本研究では、1.癌組織にテロメラーゼ活性陰性ECTR発現細胞を確認した。2.テロメラーゼ陽性癌細胞にテロメラーゼ阻害剤を与え続けると、ECTRが出現して阻害剤耐性株となる事例を確認した。これらは、テロメラーゼ阻害剤を制癌剤として利用する際に問題になる。3.ECTR-DNAは数kbpの短いDNAであるが、繰返し配列同士のアニーリング(と思われる)によって、巨大複合体として挙動することを電気泳動的に確認した。ECTRには既知のテロメア結合タンパク質が共存することが免疫染色によって分かった。4.分裂期の細胞膜の溶解、分画遠心、密度勾配遠心等の条件を工夫し、ECTR-タンパク質複合体を濃縮した。全DNAの1%がECTR-タンパク質複合体を含む分画に回収される精製条件で、Alu配列をほとんど含まないことがサザン解析で明らかになった。混在の可能性のある染色体断片を抗ヒストン抗体によって分別し、ECTR-タンパク質複合体をさらに精製することを試みたが、使用に耐える抗体がなかった。この段階でも、染色体全体に含まれるタンパク質組成とはかなり異なることが明らかになったが、さらに遠心分画を組み合わせてECTR-タンパク質複合体を精製し、そこに含まれるタンパク質を二次元電気泳動して、染色体全体には含まれない既知・未知のタンパク質を同定することが必要である。DNAが複製する毎に、DNA末端は5'端から100塩基程度ずつ短縮し、これが細胞の分裂回数の限界を決めると考えられている。細胞が無限に分裂するためには、複製毎のテロメア短縮を補償する必要があり、実際、原生生物をふくめて無限分裂する細胞の大部分は、テロメアDNAを合成するテロメラーゼを発現している。ヒトでも、生殖巣や癌組織、培養系の株化(不死化)細胞には強いテロメラーゼ活性がある。しかし、ヒト不死化細胞の中には、テロメラーゼ活性陰性であるにもかかわらずテロメアが維持され無限増殖する例外的な株がある。このような細胞株には例外なく染色体外テロメアDNA配列の核内集合体(ECTR)が多量に存在することを初めて突き止め、これが自己複製しつつ染色体末端のテロメアの供給源になっているとの仮説をたてた。本研究では、1.癌組織にもテロメラーゼ活性陰性でECTRを持つものがあることを確認し、2.テロメラーゼ陽性の癌細胞にテロメラーゼ阻害剤を与え続けると、ECTRが出現して阻害剤耐性株となる場合がある事を確認した。さらに、3.ECTRは細胞内で繰返し配列同士のアニーリング(と思われる)によって、電気泳動的に巨大な複合体として挙動していることを確認し、4.分裂期の細胞を緩和な条件で破壊してECTRを遊離させ、遠心分画によって大部分のクロマチンと分離して、ECTRを上清に回収することが出来た。5.これをさらに密度勾配遠心等によって精製し、ECTRDNA画分に会合しているタンパク質を解析中である。次年度以降は、染色体末端のテロメア構造のモデルとしてECTR複合体を構成する蛋白質について解析するとともに、ECTRが染色体テロメアを維持する機構を解析する。

染色体末端のテロメア部分は特殊なくり返し塩基配列DNAからなり、染色体の安定性に重要な役割を持つ。染色体末端のテロメア部分を精製する方法がなかったため、構成タンパク質を総括的に解析することができなかった。ヒト不死化細胞の中には、テロメラーゼ活性陰性であるにもかかわらずテロメアが維持され無限増殖する例外的な株があり、このような細胞株には例外なく染色体外テロメアDNA配列の核内集合体(ECTR)が存在することをin situ hybridizationによって突き止めた。染色体末端テロメア部分のモデルになるか検討し、以下のことがわかった。ECTR-DNA自身は数kbp程度の短いDNAであるにもかかわらず、繰返し配列同士のアニーリング(と思われる)によって、巨大な複合体として挙動していることを電気泳動的に確認した。ECTRには、既知のテロメア結合タンパク質が共存することが免疫染色によって分かった。そこで次にECTR-タンパク質複合体の精製を試みた。分裂期の細胞を集め、緩和な条件で細胞膜を溶解し、分画遠心、密度勾配遠心等の条件を工夫することによってECTR-タンパク質複合体を濃縮した。全DNAの1%がECTR-タンパク質複合体を含む分画に回収される条件で、Alu配列をほとんど含まないまでに精製されたことがサザン解析によって明らかになった。混在する可能性のある染色体断片を抗ヒストン抗体によって分別し、ECTR-タンパク質複合体をさらに精製することを試みたが、使用に耐える抗ヒストン抗体がなかった。この段階でも、染色体全体に含まれるタンパク質組成とはかなり異なることが明らかになったが、さらに遠心分画を組み合わせてECTR-タンパク質複合体を精製し、そこに含まれるタンパク質を二次元電気泳動して、染色体全体には含まれない既知・未知のタンパク質を同定する。
地域学校協働活動推進員の役割のモデル化と養成・研修プログラムの設計開発

地域と学校が協働する仕組みを構築し、地域学校協働活動を促進・発展させるという政策的課題に応えるためには、協働活動促進・発展の「鍵」を握る推進員の力量(専門性)の内実を具体的・系統的に明らかにし、その発掘・養成を図ることが必要である。そこで本研究では、協働活動の促進・発展を実現するために、地域・自治体等と連携し、以下の3点に取り組む。1協働活動をコーディネートする推進員が果たす役割のモデル化。21に基づいて、推進員が自らのアクションを構想したり、実践したり、点検したりする際に必要とされる力量(専門性)のルーブリック化。3上記を踏まえた推進員の養成・研修プログラムの設計開発と実践・検証。
浚渫粘性土の圧縮特性に及ぼす粒子間強度の影響に関する研究

本年度は、基礎的研究として、粒子間の結合力に作用を及ぼすものとして、特に間隙水のイオン濃度に着目し、粘土パウダー(カオリン、ベントナイト)を用いて、コンシステンシー、自重圧密、浸透圧密の各試験を行った。間隙水は塩化カルシウムを規定濃度ごとに調整した溶液を用いた。これは粒子間結合力は間隙水のイオン濃度で変化しやすくなり、土粒子間の結合力を故意に変化させることができると判断したからである。その結果として、1)(メスシリンダーを用いて試験を行った結果)活性の高いベントナイトはイオン濃度を変化させることにより、コンシステンシーと自重圧密速度は変化する。特にその変化が著しいのは、0.050.1Nのイオン濃度である。また、間隙水に標準海水を用いるとそのコンシテンシーは0.050.1Nのイオン濃度に対応する。よって、ベントナイトのように活性の高い粘土では、陸上と海上では沈下挙動は異なることが予想される。2)埋立における浚渫粘性土の連続投入を想定して、浸透圧密試験を行った結果、ある高応力レベルではその結合力を破壊し、通常の沈下速度に戻ることが分かった。ただ、今回新たに、試験装置の精度が問題となった。現在、改良検討中であるこの試験装置の問題点は、(1)試験の後半部(定常状態直前)に、浸透水は容器の側面部を流れるため、供試体は円柱型から円錐台型へ変形する。(2)実測沈下量は界面部の沈下を直接目測するため精度が落ちる。(3)間隙水分布(含水量測定)は攪乱のために、高含水比の場合精度が落ちる。以上のように間隙水のイオン濃度を変化させることにより、粒子間の結合力を考慮した試験ができることが確認できたが、幅広い応力レベルの試験は浸透圧密試験装置の精度に左右される。今後は試験装置の改良を行い、検討する必要がある。
多成分系ナイトライド多結晶体の合成と物性評価

新しい機能性セラミックスの開発研究として、特異な結晶構造を有する多成分系ナイトライドに注目し、反応焼結法によるLi-Mg-M-N(M=Ni,Fe)系とフラックス法によるBa(Sr)-Cu-In-N系窒化物の創製と特性評価を行った。Ar雰囲気グローブボックス内で出発原料を組成比で秤量し、N_2雰囲気反応焼結法では、試料をペレット成形後Moボートに入れステンレススチール製反応容器に挿入して電気炉で加熱し合成実験を行った。フラックス法ではNaと出発原料をBNルツボに入れ、ステンレスチューブ内に挿入後N_2ガスを導入し、電気炉で加熱して合成実験を行った。得られた試料は、本科研費で購入したX線発生装置を用いてX線回析像の測定を行い、相同定と結晶構造解析を行った。本研究では、特異な結晶構造を有する多成分系窒化物の合成に成功し、その結晶化学的基礎データを明らかに出来たが、結晶構造と物性の相関解明は今後の課題である。(Li_xMg_<1-x>)_3N_<2-x>(0<x<0.2)は体心立方格子(a=9.9767Å)で、LiMgNはLiとMgが規則配列した斜方晶系(a=7.1586,b=3.5069,c=5.1014Å)でLiCaNと同型構造であり、(LixMg_<1-x>)_2N_<(2-x)2/3>(0.65<x<0.6)は急冷相でa=4.9956Åの逆蛍石型構造であることが判明した。(Li_<1-x>Ni_x)_3N(0<x<0.25)固溶体では、xの増加と伴にc軸が減少しNi原子の電子雲の重なりが生じ、金属的電気伝導を有することが判明した。新規窒化物であるLi_7FeN_<3.75>は立方晶系(a=9.782Å)の逆蛍石型に関連した超格子構造で、T_N=40Kの反強磁性体であった。新しい機能性セラミックスの開発研究として、特異な結晶構造を有し電気的磁気的あるいは光学的性質等の報告がほとんどなされていない多成分系ナイトライドに注目して研究を展開する中で、本年度はLi_3N-Mg_3N_2三成分系で新規窒化物である(Li_xMg_<1-x>)_3N_<2-x>(0<x<0.2),LiMgNと(Li_xMg_<1-x>)_2N_<(2-x)>_<2/3>(0.5<x<0.6)の3相の合成に成功した。Ar雰囲気のグローブボックス内で試料の秤量、調合、ペレット成形などの作業を行った。出発原料のLi_3Nは金属リチウムを375-475Kで、またMg_3N_2は金属マグネシウムを825-890KでN_2ガスと反応させることにより合成した。これらLi_3NとMg_3N_2を種々の割合で混合し、ペレット成形したものをモリブデン製ボートに入れ、ステンレスチューブ内に納めた。グローブボックスから取り出した後、真空ラインに接続してArガスを排気後N_2ガスを充填し、電気炉にて900-1000Kで20-40時間加熱し、固相反応法により試料を合成した。得られた試料は、本研究費で購入したX線発生装置を用い、X線回折像の測定を行なった。未知構造のX線回折像は、ITO法で指数付けし、リートベルト法で結晶構造の精密化を行なった。(Li_xMg_<1-x>)_3N_<2-x>(0<x<0.2)のX線回折ピークは体心立方格子で指数付けすることが出来た。格子定数の値はa=9.9767(5)A^^゚で空間群Ia-3であり、Li原子は格子間位置でなく、Mg_3N_2のMgが入る2つの24cサイトのうちの一方を優先的に置換する傾向が見られ、占有率の精密化から窒素欠損が示唆された。

LiMgNはLiとMg原子が不規則配列した逆蛍石型構造とは異なり、斜方晶系a=7.1586(2),b=3.50691(8),c=5.01424(3)A^^゚,空間群PnmaでLiCaNと同型構造であることが判明した。(Li_xMg_<1-x>)_2N_<(2-x)>_<2/3>は急冷相として得られ、除冷するとLiMgNとLi_3Nに分解した。結晶構造は不規則配列の逆蛍石型構造(空間群Fm-3m,a=4.99559(1)A^^゚,x=0.57)であると考えられる。今後は多種元素を組み合わせた多成分系の合成を行なう。物質系を拡張し、新しい機能性セラミックス素材を探索する研究として、本研究ではBa(Sr)-In-Cu-N系の多成分系ナイトライドの合成と電気的性質の評価を行った。高純度Ar雰囲気グローブボックス内で、Ba、Sr、In、Cuの金属片とフラックスであるNa金属を所定量秤量し、BN容器内に入れ、ステンレスチューブ中に封入後電気炉で750°Cまで加熱し、その後N_2ガスを導入してガス圧7MPaで1時間保持後550°Cまで除冷した後に炉冷して試料合成を行った。各窒化物中において、N原子はBa、Sr、Cu原子によって配位された金属元素による6配位8面体内に位置していることが判明した。これらの配位多面体は互いの頂点、稜や面を共有して配位多面体による構造を形成しており、トンネル構造、網状構造、積層構造と多彩な構造形成が確認された。Cu原子はいずれの構造中においても、N原子に2配位され、ダンベル状構造陰イオン基や直線またはジグザグ状一次元鎖を形成している。In原子はN原子と結合せず孤立または1次元、3次元に拡張したポリアニオンとして構造中に存在するという過去に報告のない特異な構造形態を有することが明らかとなった。Ba_8Cu_3In_4N_5とSr_8Cu_3In_4N_5は金属的な電気伝導を示すことがわかったが、他の4つの窒化物は絶縁体であった。本研究で6種類の新規窒化物の合成に成功し、特異な結晶構造、特にインジウムポリアニオンの存在は興味深い局所構造であるが、結晶構造と物性との関係解明は今後の課題である。物質系を拡張し、新しい機能性セラミックス素材を探索する研究として、本研究では窒素ガス雰囲下反応焼結法によるLi-Mg-M-N(M=Ni, Fe)系の多成分系ナイトライドの合成と電気的性質の評価を行った。Li_3N、Mg_3N_2、Fe_3NとNiの粉末をAr雰囲気グローブボックス内で秤量し、メノウ乳針で混合後圧粉成形した。成形体をMoボートに入れ、ステンレススチール製反応容量内に置き、N_2ガスを導入後電気炉で833Kと1000Kで1236時間加熱し試料合成を行った。得られた試料の結晶相を粉末X線回析法で同定し、結晶構造をリートベルト解析で調べた。直流4端子法で10K-300Kの電気抵抗率を測定し、スクイド法で10K-300Kの帯磁率を測定した。(Li_<1-x>Ni_x)_3N固溶体では、Ni固溶量x(x≦0.25)増加に伴いa軸は増加し、c軸は減少した。Li_3Nはイオン導電体であるが、x=0.25では金属的電気伝導を示し、最大エントロピー法で算出したNiの電子雲の重なりが電気的性質に反映していると考えられた。Li-Fe-N系ではモル比がLi : Fe=7:1の組成で新規窒化物の単相が得られた。化学組成はLi_7FeN_<3.75>で結晶構造は立方晶系に属し、空間群I-43m、格子定数a=9.782Åの逆蛍石型に関連した超格子構造であることが判明した。この結晶構造においては、一つのLiを中心に、他のLiとFe-N平面3配位が正4面体の頂点および面を構成する[Fe-N-(Li, Li)]^<x->のクラスターと、[N-(Li, Li]の配位多面体[Li_8^+N^3]^<5+>クラスターの組み合わせで構造が記述できる特異な結晶構造であり、T_N=40Kの反強磁性を示した。
ベンゼンの励起状態における構造とポテンシャルエネルギ-面

芳香族化合物の基本であるベンゼンの励起電子状態の研究は、数多くの分光学的手段によって観測されてきたが、π→π^*遷移にともなう分子構造の変化や、光化学反応に関与すると思われるポテンシャルエネルギ-面の詳細については充分わかっているとは言えない。そこで、本研究では理論的立場からab initio計算によって、実験では得られない分子の状態を明らかにした。計算は充分な精度で励起状態を記述しなければならないので、電子配置と分子軌道の両方を同時に最適化するとMCSCF法を用いた。この方法を用いるとすでによくわかっている基底状態の分子構造や基準振動数はきわめて実験値とよく対応する。ベンゼンの最低励起一重項状態の構造は正六角型であるが、b_<2u>振動に関しては高波数シフトし、この事実は二次のJahn-Teller効果により理解できる。さらに第二励起状態^1B_<1u>では、正六角形構造からのずれが予想される。同様の変形がおこることは、最低励起三重項状態でも確認された。すでに、三重項状態については、ESRスペクトルから予測されていたが、本MCSCF計算の結果、キノイド型の方がアンチキノイド形よりもわずかに安定で、アンチキノイド構造は擬似回転における遷移状態になっていることが振動解析の結果、判明した。これらの構造変形にともなうポテンシャルエネルギ-面の様子は、分子振動モ-ドと電子配置間の相互作用により生ずる振電相互作用としても解釈されるが、定量的にその相互作用の大きさを求めてみると、各状態において特徴的なふるまいをすること、さらにはシクロブタジエンの様な反芳香族化合物における分子構造の変形を理解する上でもまったく同じ観点から議論することができること、など理論計算により、より詳しい情報が得られた。
1-セレノ-2-シリルエテンを用いる不斉シクロプロパン化反応の開発

不斉シクロプロパンの新しい合成法の開発は大変重要な課題である。最近、我々は1-セレノ-2-シリルエテン(1)と求電子オレフィン(2)とのルイス酸存在下での反応で、新規なケイ素の1,2-シフトを伴う[2+1]環化付加反応により、シクロプロパン化合物(3)が得られることを見い出した。(1)と光学活性エステル基をもつオレフィン(4)の反応では、反応初期の付加段階の立体配置が保持されると考えられるため、(4)のπ面を選択し高ジアステレオ選択性が得られる可能性があり不斉シクロプロパン合成の新しい例となり得る。まず、安価に手に入れることのできる(1)ーメントールを不斉補助基とする光学活性エステル(4a,c,d)を検討した。(1)とトリエステル置換オレフィン(4a)をZnI_2存在下-30°C、14時間反応させるとシス置換シクロプロパン(3a)が39%の収率,de92%で得られた((1)60%回収)。(1)とメチレンマロン酸エステル(4c)のZnI_2存在下で-30°Cで90分,次いで0°Cで30分での反応ではシクロプロパン(3c)とシクロブタン(5c)の混合物が99%の収率で約1.8:1の比で得られた。(3c),(5c)の混合物ではアルコール(6c),(7c)に還元したのち分離した((6c):81%ee,(7c):74%ee)。(1)と2-ホスホノアクリル酸エステル(4d)との反応では、SnCl_4存在下-78°C、4時間反応させるとシクロプロパン(3d)が70%の収率で得られた。NMRの解析よりほぼ単一のジアステレオマ-である。絶対配置の決定は現在行なっている。(1)と(4a,c,d)との反応における高いジアステレオ選択性は、不斉Diels-Alder反応類似に、反応初期において(4a,c,d)のπ面の(1)の攻撃が立体選択的に起こり、その後の各反応段階において立体が保持されたものと予想される。