hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
コミュニケーションの文化進化における騙しの役割:実証的・構成的アプローチ

H29年度までに、そのような協調場面が成立する要因を検討する行動実験とシミュレーションを実施してきており、H30年度はその成果を国内誌に論文を発表した。さらに、H30年度は、協調場面におけるコミュニケーションの成立を検討する課題を発展させ、プレイヤー間で協調と裏切りのジレンマが生じる課題を設計した。3 x 3に区切られた部屋の内部に報酬を配置し、報酬を共有して取得する条件と独占して取得することが可能な条件を設定した。この課題の遂行においてプレイヤー間は初めは意味の定まっていない図形の組み合わせをメッセージとして交換することができた。インタラクションを介して図形の意味づけをプレイヤー間で共有することで、プレイヤーは報酬の位置を伝え合うこも、誤った位置に誘導することもできた。H30年度には少人数の実験参加者にこの課題を課し、プレイヤーの振る舞いがどのような要因によって変化するのかを検討した。その結果、独占と共有によって得られる報酬値の設定が変化することで、二者によって得られる利得の割合が変化することが確かめられた。また、独占と共有の行動が拮抗する条件において、生成されるメッセージの意味に多義性が生じることが明らかになった。この結果は、曖昧なメッセージを交換することで、独占の意図を隠蔽する騙しが生起したものとも解釈できる。本研究計画終了後も、計算機シミュレーションを併用し、より網羅的な条件の分析を進める。また、多数のペアによる実験データを取得できる環境を構築することで、より頑健な実証的知見の取得を目指す。引き続きモデル構築と実験実施の環境整備を進める.順次,課題を複雑化していき,騙しの生起するコミュニケーションの状況を探索していく.課題状況の曖昧性を増加させた状況におけるコミュニケーションシステム発生についてのシミュレーション研究を進める。操作するパラメータとして、ゲームの状態数、ジレンマの有無などを想定する。シミュレーションの結果をまとめることで、仮説を絞り込み、実現可能な行動実験の状況を設計する。当初はサーバ用途でPCを新規に購入する予定であったが,まずは既存の設備にて代用し,必要スペックを検討した.H29年度の検討において、騙しの発生を検討する実験の仕様が定まらず、実験システムを構築する機材の購入に遅れが生じた。H30年度の検討を踏まえつつ、実験仕様を定め、機材を購入する。H28年度の実験を踏まえたうえで,実験システムを構築するための必要機材を購入する,
強光子場における分子の多重電離機構

分子に電子を束縛しているポテンシャルに匹敵するぐらい強く、かつ電子の運動に比べてゆっくり変動す〓時間依存外場をかけると、多数の電子が次々と分子から電離し、その結果、残留分子イオンはクーロン爆発を起こす。このような現象が高強度(10^<15>W/cm^2)レーザー照射および低速(<keV/amu)多価イオン衝〓において観測されている。近年、多重同時計数法等の実験技術の進歩により、分子配向の情報を含んだ解〓イオン対の電荷分布を測定できる様になった。本研究では、ゆっくり変動する強い外場における分子の多重電離のダイナミクスを理論的に明らかにすることを目的とする。分子が受ける場の変化の時間スケールは束縛電子の運動に比べてずっと遅い。したがって、変化する場のもとでの断熱的な電子状態を基礎とする、電場電離(field ionization)モデルが理解の指針になると考えられる。このモデルは、従来、原子標的に対して開発され、ポテンシャル鞍点を1個含むものであった。本研究では、分子における多中心性の効果に注目し、複数の鞍点を含むようにモデルを拡張し、いろいろな2原子分子(N_2,Ne_2,NO,I_2)および3原子分子(CO_2,NO_2)に対してモデルを開発し、強い外場における多重電離の機構を調べた。本研究で対象とする過程は、多数の電子と核が絡む非摂動領域の動力学の問題である。そのような動力学を記述する理論の第一原理計算とは相補的なものであり、物理的抽像が明確で計算が容易なモデルを開発した。前年度は、強レーザー場における2原子分子の電場電離モデルを再定式化し、解離イオン対のチャネルを考慮できるように拡張した。レーザーパルスの継続時間が十分に長い(10^2fs)とき、偏光の方向に解離が起こり結合距離が伸びるので、結合に関わる電子は分子内鞍点のために非局在→局在と性格を変え、非断熱励起が起こる。そのため、束縛が浅くなって振動電場の正負両方の位相において、分子外鞍点を超えて電離が起こる。最終的に電離が起こるためには電子が分子外鞍点を乗り越える必要があるが、そこに至る前の段回の分子内鞍点の役割が鍵をにぎり、電離が起こる距離の解離イオン対への依存性を系統的に説明した。パルスが短ければ、平衡構造をほとんど変えないので、結合に関与する電子の電離には分子外鞍点のみが関わる。今年度は、このモデルを3原子分子に拡張し、電離が起こる距離の解離イオン対への依存性を調べた。3原子分子では、按点が一つ増えることにより、2原子分子の場合と同様に解離はより複雑になる。しかし、どのチャネルでも半周期の位相×2で電離が起こることが分かった。本研究の結果と実験結果を比較するため、イオン化の起こる距離をイオン化の価数に対して調べた。電荷の等しい解離イオンの組が生成される場合のモデル計算を、N_2、CO_2、NOに対する東大・山内研究室の実験結果と比べた。1.4PW/cm^2のNOとCO_2を比較すると、明らかに3原子分子の方が2原子分子よりイオン化の距離が短くなって、解離促進の効果が顕著であることが分かり、実験とも定性的な一致が得られた。
ルイス式血液型責任遺伝子FUT2とFUT3の多型解析と合成機構の解明

オバンボス人、トルコ人、モンゴル人のFUT2蛋白コード領域の多型解析により7つの新規-塩基多型(うち3つは不活性化変異を)含む24個の-塩基多型を同定した。3集団は近隣集団と類似した各集団に特徴的なアリルから成りFUT2の多様性は地理的背景と人種の移動の歴史を反映していた。またモンゴル人集団にSeclが中央部にse^<428>に一致する配列を有し、Seclとse^<428>間の遺伝子組換えによって生じた可能性のあるアリルを同定した。このアリルの頻度は低いと予想されるがse^<fus>の擬陽性判定を起こす可能性がありプライマーの設定には注意を要することを示した。FUT2プロモーター領域の解析によりアフリカ人集団特異的な転写活性に影響を与える頻度の高い多型の存在を示した。データベースからアフリカ人ではさらに上流域まで平衡選択が働いている可能性が考えられるが、コーディング領域の多型と強い連鎖は無く別ブロックとして平衡選択を受けている可能性が示唆された。ルイス式血液型抗原の合成に関わるルイス酵素とSe酵素のゴルジ体内での局在の順列を明らかにするため、FUT2とFUT3のN末に存在する細胞質ドメインを交換したキメラ遺伝子(FUT23、FUT32とする)を発現ベクターに組み込みCOS-7に発現させLe^a、Le^b抗原の発現を調べたところ、FUT2とFUT3を共発現させたときよりFUT23とFUT32を共発現させたときの方がLe^a抗原に対するLe^b抗原の発現量が低いことが分かった。このことから、ゴルジ体内での2酵素の位置関係がルイス抗原の合成に重要で局在の情報は細胞外ドメインが担っていることが示唆された。現在、蛍光蛋白との融合コンストラクトを作製し蛍光を指標とし細胞内局在の解析、さらにFUT3の多様性について解析中である。FUT2のタンパクコード領域は集団特異的な多型に富むことが知られている。様々な人集団サンプルを対象としプロモーター領域の多様性を調べた。その結果、アフリカの2集団には高頻度の多型が存在するのに対し、ヨーロッパやアジア人には稀な多型しか存在しなかった。ルシフェラーゼを指標としたプロモーターアッセイによりアフリカ人に特異的な多型は転写活性に影響を与えることがわかった。データベースによると、アフリカ人ではさらに上流域までTajima'sD値が高く、平衡選択が働いている可能性が考えられるが、LD解析をおこなったところプロモーターとコーディング領域の多型に強い連鎖は無く、アフリカではそれぞれ別のブロックとして平衡選択を受けている可能性が示唆された。(論文投稿中)ルイス式血液型抗原の合成に関わるルイス酵素とSe酵素のゴルジ体内での局在の順列を明らかにするため、FUT2とFUT3のN末に存在する細胞質ドメインをPCR法により交換したキメラ遺伝子(FUT23、FUT32とする)を発現ベクターに組み込み、サル腎臓由来細胞COS-7に一過性に発現させ、Le^a、Le^b抗原の発現を調べたところ、FUT2とFUT3を共発現させたときよりFUT23とFUT32を共発現させたときの方がLe^a抗原に対するLe^b抗原の発現量が低いことが分かった。このことから、ゴルジ体内での二つの酵素の位置関係がルイス式血液型の決定に重要であり、局在の情報は細胞外ドメインが担っていることが示唆された。現在、蛍光タンパク遺伝子との融合コンストラクトを作製しており、今後、蛍光を指標としそれぞれの細胞内での局在を調べる予定である。

FUT2のタンパクコード領域は集団特異的な多型に富むことが知られている。我々はオバンボス人(ナミビア),トルコ人,モンゴル人のFUT2について多型解析をおこなった。その結果3つの集団に24個の多型を同定したが,そのうち7つは新規の多型であり,培養細胞を用いた発現実験により,そのうち3つが不活性化変異であることが分かった。3つの集団の対立遺伝子はそれぞれの集団に特徴的なものから成り立ち,これまでに調べられた近隣の集団のものと類似していた。これらのことから,FUT2の多様性は地理的な背景と人種の移動の歴史を反映しているものと想像された。さらに,モンゴル人集団でのse^<fus>のスクリーニングの結果,1サンプルに,se^<fus>と同じ大きさのPCR産物を認めたが,FUT2の遺伝子型がヘテロであることから,このサンプルがse^<fus>を持つことに矛盾した。このため,se^<fus>以外の組換え体が存在する可能性を考え,SeclをPCR増幅し,シークエンス解析をおこなったところ,se^<fus>の片方のアリルが中央部にse^<428>と完全に一致する配列を有しており,このSeclアリルはSeclとse^<428>間の遺伝子組換えによって生じたのではないかと考えられた。なお,本アリルをSecl-FUT2-Sectハイブリットアリルと命名した。このアリルは日本人を含む幾つかの集団には見出されずその頻度は低いと予想されるが,se^<fus>の擬陽性判定を起こす可能性がありプライマーの設定には注意を要することが示された。現在,3つの人集団におけるFUT3の多様性について解析をおこなっている。
人工運動細胞を用いたブレブ駆動型アメーバ運動におけるアクチン高次構造の機能解明

ブレブ駆動型アメーバ運動は組織中を移動する接着性真核細胞が一般に行う運動様式で、多くの生命現象において重要であることが示されている。生細胞を用いた研究からアクチン高次構造制御タンパク質がこの運動に重要であることが示唆されているが、このアクチン高次構造が細胞を構成するタンパク質や細胞膜などに対し具体的にどのように作用するのかは十分に理解されていない。そこで、本研究ではブレブ駆動型アメーバ運動を試験管内で再構築し、アクチン高次構造を任意に変化させることで、この構造と運動の関係を明らかにするとこを目的とする。本年度は研究計画に従い前年度に作製、至適化したブレブ駆動型アメーバ運動試験管内再構築系に、数種類のアクチン高次構造を変化させるアクチン結合タンパク質を追加し、それぞれの運動に対する影響を調べた。アクチン結合タンパク質の追加によって、膜形状の非平衡揺らぎ特性や形状発展のモードが大きく影響を受けるということがわかった。また、これらの原因を調べるため、これらアクチン結合タンパク質を加えた際のアクチン溶液の粘弾性特性に関しても調べた。その結果、粘弾性特性が同等であっても膜形状の非平衡揺らぎや形状発展は異なるという状態が存在することを発見した。本研究によって、アクチン結合タンパク質が膜の形状変化に大きな影響を与え、その際、粘弾性特性以外の要素の重要性が示唆された。次の目標は、その機構の詳細の解明である。そのためには、膜の粘弾性特性などを定量的に測定する必要がある。また、アクチン結合タンパク質の種類によって膜への封入可能な条件が異なるため、それぞれの状態を単純に比較することはできないということも問題点として挙げられる。今後、これらを改善することで本分野の大きな進歩があると期待される。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。アメーバ運動は接着性真核細胞が一般に行う運動様式であり、原生動物アメーバの移動のみならず多細胞生物の発生過程や、外傷の修復、免疫細胞の移動、癌の転移、寄生性アメーバの宿主内での移動など多くの生命現象において重要である。アメーバ運動機構の一つとして近年ブレブ駆動型アメーバ運動が発見された。この運動は、三次元マトリックスや組織内を移動する細胞でしばしば観察され、癌細胞や始原生殖細胞、骨格筋細胞の前駆細胞である衛星細胞等の移動において重要であるという報告がなされている。この過程においてアクチン高次構造が重要であることが報告されているが、その本質的なメカニズムの物理化学的理解にはつながっていない。本計画では、ブレブ駆動型アメーバ運動に重要であるアクチン高次構造の役割を物理化学的に理解するために申請者が開発した単純な人工細胞系にアクチン高次構造制御タンパク質を導入し、この高次構造が細胞サイズのタンパク質ー複合体の運動性や物性に対して与える影響を解明する。上記研究目標を実現するために、一年目は研究計画に従い、研究に使用するタンパク質の調製条件の検討、及び人工運動細胞作製条件の検討を行った。数種類の細胞よりアクチン、ミオシン、ミオシン軽鎖リン酸化タンパク質、およびアクチン結合タンパク質を精製し比較検討を行った。その結果、精製量や純度、粘性などの物理化学的性質などを考慮すると、今後の実験には細胞性粘菌由来のタンパク質が有用であることが分かった。そこで、この細胞より使用予定のタンパク質の大量に精製する方法を検討し確立した。これらに加えて、精製したタンパク質を封入したリポソームの作製法も検討し、主要タンパク質を封入したリポソームを作製することに成功した。本年度の研究計画は1実験に必要なタンパク質の調製条件の検討2人工運動細胞作製条件の2点である。2の条件検討はさらに進める必要はあるが12ともに順調に進んでおり、本研究は「おおむね順調に進展している」と判断できる。

本研究の最終目標であるアクチン高次構造のブレブ駆動型アメーバ運動における役割の物理化学的に理解にむけ、今後は今年度作製した人工細胞の三次元像を取得し、これらの時間変化を詳細に調べる。また、生細胞との比較を行う事で人工細胞から示唆された結果と比較検討する。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
モノオキシゲナーゼの構築-P450酸化活性種の蛋白モデルによる検証

本申請者らは、ミオグロビン(Mb)をヘム蛋白質の基本骨格を提供するモデル蛋白質としてとらえ、Mbの活性中心のミューテーションによってシトクロームP450やペルオキシダーゼ機能を賦与する研究を行ってきた。その結果、酸化活性種であるMb・O=Fe^<IV>Porphyrin^<+・>(Por^<+・>)の観測に初めて成功し、オレフィンやスルフィドなどの外来基質のMb・O=Fe^<IV>Por^<+・>による酸化反応の過程が、スペクトル変化として直接観測可能であることを示した。こうした成果に基づき、本研究では、1)シトクロームP450が触媒する種々の酸化反応が、Mb・O=Fe^<IV>Por^<+・>によって進行するか?酸化生成物はP450によるものと同じか否かを検討した。最初に検討した反応は、スルフィドのスルフォキシドへの酸化反応である。ペルオキシダーゼの酸化活性種(O=Fe^<IV>Por^<+・>)はスルフィドの一電子酸化反応を行うのに対して、ミオグロビンのO=Fe^<IV>Por^<+・>は酸素添加反応を行うことが明らかになり、標的としたP450型の酸化反応を行うことを初めて証明した。次に、高難度酸化反応でありP450のみが触媒可能な芳香環の酸化反応を検討した。基質としてトリプトファンを用い、部位特異的アミノ酸置換によってフェニルアラニン43の位置にトリプトファンを導入した。酸化反応を行ったところ、トリプトファンの芳香環が予想された位置選択性で水酸化されることが明らかになり、P450以外のヘム酵素として初めての水酸化反応が達成できた。ヘム蛋白は、生体内で様々な役割を果たしているが、多様な機能を共通の活性中心(ヘム)を用いて発現させるために、ヘム近傍残基の役割が重要と考えられる。本研究は、酵素を規範として本来酵素活性に乏しいヘム蛋白質のヘム近傍構造を改変し、高い酸素原子添加機能を有するシトクロームP450類似機能を賦与することが第一の目的である。具体的には、分子状酸素の運搬体であるミオグロビン(Mb)の基本骨格を利用し、酸素添加酵素への機能改変を達成するため部位特異的アミノ酸置換を行った。今回研究に用いたMbミュータントの酸化活性種がcompound I様の化学種か否かを検討するために、各種酸化剤との反応を吸収スペクトル変化から追跡したところ、m-chloroperbenzoic acidとF43H/H64Lとの反応において、compound Iと類似のスペクトルを示す中間体が得られた。この中間体は、1)スルフィドやスチレンの添加により速やかに鉄三価に還元され、2)反応生成物が酸化剤に対しほぼ100%得られたことから2電子酸化当量を持つことは明らかであり、compound Iと考えられる。これはMbのcompound Iを観測した初めての例であり、変異体はcompound Iを効率的に外来基質の酸化に用いることで、酸素添加活性を飛躍的に向上させていると考えられる。本変異ミオグロビンを用いてスルフィドヘの酸素添加反応を検討した。合成モデルや西洋ワサビペルオキシダーゼとの比較検討の結果から、ペルオキシダーゼでは一電子移動を伴う酸化反応であるのに対し、変異ミオグロビンは直接の酸素添加、すなわち二電子酸化機構で進行していることが明かとなった。モノオキシゲナーゼであるシトクロームP450のタンパク質モデルとして、ミオグロビンのヘム近傍アミノ酸を一部置換したミュータントの設計を行った。具体的には、63番目のアミノ酸をアスパラギン酸に置換し、さらに、64番目のアミノ酸であるバリンを大きさの異なるアミノ酸、アラニン・セリン・ロイシン・イソロイシン・フェニルアラニンへと変換した。この一連のアミノ酸置換により、ヘムの真上に大きさの異なる基質結合部位を構築することが出来た。

基質結合部位の空間的広がりの差は、チオアニソールを基質として用いたモノオキシゲナーゼ活性の測定から、不斉誘導の大きさの差異として生成物に反映されることが明かとなった。さらに、基質酸化の反応速度を見ると、大きなサイズのアミノ酸導入により反応がより加速されると言う結果が得られた。一方、基質の不斉酸化を規定する因子を明らかにする目的で、スルフィドの酸化反応の遷移状態を考察し、その類似構造化学物質であるフェネチルアミンのR体とS体のFe(III)状態のミュータントへの配位結合のし易さを検討した。今回作成したミュータントはフェネチルアミンのR体とS体を識別する能力を持ち、結合定数に大きな差があることが明らかになった。その差は、64番目のアミノ酸の位置に導入した一連のアミノ酸の大きさに大きき依存しており、酸化反応による不斉認識との関係を現在検討中である。本年度の研究では、ミオグロビンミュータントに芳香族基質であるトリプトファンを活性中心近傍に導入することを目的に、43番目のアミノ酸をトリプトファン、64番目のアミノ酸をロイシンに置換したミュータント(F43W/H64Mb)を合成した。比較として64番目のアミノ酸をロイシンに置換したミュータント(H64Mb)も併せて合成した。H64Lミオグロビンは過酸との反応で、P450の酸化活性種と考えられている高原子価活性種であるcompound Iを数百ミリ秒の時間スケールで生成する。これに対して、F43W/H64Lミオグロビンミュータントは同様の条件で反応が完結するものの、生成物はcompound Iではなく、トリプトファンの芳香環が水酸化された。この水酸化反応はESI-Massの時間分解測定で追跡が可能であり、反応の詳細を検討した結果、トリプトファンが最終的に6電子酸化を受けていることが明らかになった。酸化を受けたミュータントは加水分解酵素によって分解し、反応部位を含むオリゴペプチドのNMR測定と、MALDI-TOF Mass測定によるシークエンスの確定によって構造を解明した。本研究で見出された反応は、これまでタンパクモデルでは達成できなかった芳香環の水酸化反応であり、比較として用いたH64Lミュータントの反応性などの比較から、compound Iによる水酸化反応であると結論された。
気候変動による水資源環境影響評価分析と統合的水管理

気候変動による水資源環境影響評価分析・適応策および統合的水管理に関する理論的研究を行い、水危機への戦略的適応策のフレームワークを構築した。アジア大都市圏(日本:琵琶湖流域、中国:上海市・太湖周辺地域、バングラデシュ:ダッカ市、メコン河流域諸国)における気候変動による水資源環境影響評価分析、気候変動への実態と課題を実証分析し、戦略的適応策の施策を体系化した。本研究は、気候変動による水資源環境影響を最も深刻に受ける地域であるバングラディシュ・ダッカ市、世界最大の都市圏であると同時に深刻な水資源環境問題を抱えている中国・上海大都市圏を対象として、水資源環境影響評価分析、適応策のインベントリーの作成、適応策の総合評価を行い、地域の状況に合致した気候変動への適応策実現のために必要な「統合的水管理」の方法を理論的に確立することを目的としている。そして、この目的を達成するため、以下の3つの研究テーマを設定し、研究活動を展開してきた。(1)気候変動による水資源環境影響評価分析・適応策と統合的水管理(1)気候変動による水資源環境影響アセスメントシステムの構築(2)水資源環境セキュリティ-評価の理論の構築(3)気候変動に対応する適応策事例の検討(4)適応策の実施段階における統合的水管理システムの構築(2)上海大都市圏における気候変動適応策(1)当該圏域における水質汚染、水インフラの整備、統合的水管理の実態把握(2)気候変動に伴う水資源環境影響のシミュレーション分析と問題解決のためのシナリオ分析(3)気候変動に対する緩和策・適応策を検討した上で、実施に向けた水環境マネジメントの合意形成システムの分析・評価(4)気候変動が長江流域全体に及ぼす影響の分析:上海大都市圏の水資源環境セキュリティを向上させるための三峡ダムの管理方式について検討を実施する(3)バングラデッシュ・ダッカ市における気候変動適応策(1)当該地域における気候変動による水環境影響の分析・評価(2)気候変動に適応するためのガバナンス、国際協力システムに関する分析・評価(3)国土の大半を占める湿地帯管理の分析気候変動による水資源環境影響評価分析・適応策および統合的水管理に関する理論的研究を行い、水危機への戦略的適応策のフレームワークを構築した。本研究は、気候変動による水資源環境影響を最も深刻に受けるバングラデッシュと世界最大の都市圏であり、深刻な水資源環境問題を抱えている中国・上海大都市圏を対象地域して選定し、水資源環境影響評価分析、適応策のインベントリーの作成、適応策の総合評価を行い、地域の状況に合致した気候変動への適応策実現のための「統合的水管理」の方式を理論的に確立することを研究目的とする。平成20年度の研究活動と成果は、以下のとおりである。1.「気候変動による水資源環境影響評価分析・適応策と統合的水管理」として、「気候変動と統合的水管理」に関する、既往論文のサーベイ、理論的検討を行い、図書として、仲上健一著、『サステイナビリティと水資源環境』(成文堂)を出版した。2.「上海大都市圏における気候変動への適応策」において、周〓生教授と上海華東師範大学河口海岸国家重点実験室副主任何青教授、同済大学環境科学と工程学院陳玲教授と「気候変動による水安全問題」、「大規模気候変動下における上海市の水安全システム構築に関する研究」について研究交流を行い関連資料を収集した。3.「バングラデッシュ・ダッカにおける気候変動への適応策」においては、「バングラデシュ・ウォーターセキュリティ・ワークショップ」を2008年11月に開催した。バングラデシュ工科技術大学(BUET)、バングラデシュ水パートナーシップ(BWP)、環境地理情報サービスセンター(CEGIS)からの専門家5名と立命館大学(仲上健一・高尾克樹・大倉三和)が報告を行った。気候変動による水資源環境影響を最も深刻に受けるバングラデッシュと世界最大の都市圏であり、深刻な水資源環境問題を抱えている上海大都市圏を対象地域して選定し、水資源環境影響評価分析、適応策のインベントリーの作成、適応策の総合評価を行うことを目的とする。さらに、適応策の実証的な評価研究とともに、適応策を推進していくための「統合的水管理」を理論的実証的に検討した。本年度の研究成果は次のとおりである。I気候変動による水資源環境影響評価分析・適応策と統合的水管理気候変動による水資源環境影響評価分析・適応策と統合的水管理に関して、(1)水資源環境セキュリティー評価の理論の構築、(2)気候変動に対応する適応策事例の検討、(3)適応策実施における統合的水管理システムの構築、について検討し論文を執筆した。II上海大都市圏における気候変動への適応策仲上健一・周〓生一が中心となり、上海華東師範大学河口海岸国家重点実験室副主任何青教授、同済大学環境科学、工程学院、陳玲教授と「気候変動による水安全問題」、「大規模気候変動下における上海市の水安全システム構築に関する研究」について共同研究を行なうとともに、国際シンポジウム「気候変動による水資源分野の適応策と国際連携」、2010年1月28日,立命館大学を開催した。IIIバングラデッシュ・ダッカにおける気候変動への適応策

本研究は、気候変動による水資源環境影響を最も深刻に受けるバングラディシュ・ダッカ市と世界最大の都市圏であると同時に深刻な水資源環境問題を抱えている中国・上海大都市圏を対象地域に、水資源環境影響評価分析、適応策のインベントリーの作成、適応策の総合評価を行い、地域の状況に合致した気候変動への適応策実現のための「統合的水管理」の方式を理論的に確立することを研究目的としている。平成22年度の研究活動と成果は、以下に示す通りである。(1)「気候変動による水資源環境影響評価分析・適応策と統合的水管理」に関する理論化としては、「気候変動と統合的水管理」に関して、ウォーター・セキュリティ研究会を開催し、世界の統合的水管理の理論的検討を行い、戦略的適応策のフレームワークを構築した。(2)「上海大都市圏における気候変動への適応策」としては、「Shanghai Water Research Workshop 2010」を2010年9月21日に、中国・上海市の華東師範大学河口海岸国家重点実験室において開催し、華東師範大学の何青教授はじめ水資源環境専門家と立命館大学の研究者(仲上健一・中島淳・加藤久明)が報告を行った。また、太湖、崇明島の実地調査を行った。(3)「バングラデッシュ・ダッカにおける気候変動への適応策」としては、「Water Security Workshop 2011 in Kyoto」を2011年2月に開催し、バングラディシュ工科技術大学(BUET)、環境地理情報サービスセンター(CEGIS)からの専門家2名、中国同済大学からの専門家1名、東京大学の分担研究者(福士謙介)、立命館大学の研究者(仲上健一・中島淳)らが報告を行った。ワークショップの関連事業として、琵琶湖湿地帯保全の現地調査を行った。本研究は、気候変動による水資源環境影響を最も深刻に受けるバングラデシュ・ダッカ市と世界最大の都市圏であると同時に深刻な水資源環境問題を抱えている中国・上海大都市圏を対象地域に、水資源環境影響評価分析、適応策のインベントリーの作成、適応策の総合評価を行い、地域の状況に合致した気候変動への適応策実現のための「統合的水管理」の方式を理論的に確立することを研究目的としている。平成23年度の研究活動と成果は、以下に示す通りである。1「気候変動による水資源環境影響評価分析・適応策と統合的水管理」に関する理論化としては、「気候変動と統合的水管理」に関して、ウォーター・セキュリティ研究会を開催し、世界の統合的水管理の理論的検討を行い、戦略的適応策のフレームワークを構築した。2「上海大都市圏における気候変動への適応策」としては、「Shanghai Water Research Workshop 2011」を2011年8月30日に、中国・上海市の同済大学において開催し、同済大学の李建華教授はじめ水資源環境専門家と立命館大学の研究者(仲上健一・加藤久明)が報告を行った。3「バングラデッシュ・ダッカにおける気候変動への適応策」としては、「Bangladesh Water Security Workshop 2011 in Dhaka」を2011年12月26日に開催し、環境地理情報サービスセンター(CEGIS)からの専門家4名、東京大学の分担研究者(福士謙介、濱崎宏則、浦剣)、立命館大学の研究者(仲上健一・中島淳)らが報告を行った。
希ガスのインターカレーションによるフラーレンの大気中安定化に関する研究

酸素のインターカレーションにより、大気中でC_<60>固体の物性は変化する。この大気中不安定性は電子デバイス等への応用上、重要な問題である。またその機構も分かっていない。そこで本研究では、酸素がインターカレートされるC_<60>固体中の隙間にNe等の希ガスを詰めることで、C_<60>の大気中安定化を試みた。また、酸素および希ガスのインターカレーションによるフラーレン(C_<60>、C_<70>)の物性への影響についても調べ、それぞれの機構について検討した。以下に本研究で得られた結果をまとめる。(1)C_<70>固体でも酸素がインターカレートし、C_<60>と同様にC_<70>固体の電気抵抗率および電子スピン密度が増加することが分かった。(2)ガス放出スペクトルより、C_<60>固体を大気圧のNeまたはAr中に100°Cで保持することにより、NeまたはArがインターカレートすることを確認した。(3)NeのインターカレーションによりC_<60>固体の電気抵抗率は増加するが、電子スピン密度は変化しないことが分かった。X線回折より、,C_<60>固体の格子間隔が若干広がることが分かった。また、電気抵抗率の増加は原子サイズがより大きいArの場合の方が大きいことが分かった。(4)上記の結果より、NeおよびArのインターカレーションによる電気抵抗率の増加は、格子間隔の広がりによるもので、そのため電子スピン密度には変化がないものと考えられた。一方酸素のインターカレーションによる電気抵抗率の増加は、酸素がアクセプタとして働くためで、この電荷移動により電子スピン密度の増加が起こると考えられた。(5)NeをインターカレートしたC_<60>薄膜の電気抵抗率および電子スピン密度は、Neフリーな試料に比べ、大気中にて急激に変化した。これは、格子間隔の広がりに起因すると考えられた。また、この結果よりNeのインターカレーションにより、C_<60>固体はより大気中で不安定になると考えられる。酸素のインターカレーションによる大気中不安定性は、フラーレン(C_<60>、C_<70>)の電子デバイス等への応用上、重要な問題である。そこで本研究では、酸素がインターカレートされるC_<60>およびC_<70>固体中の隙間にNe等の希ガスを詰めることで、酸素のインター力レーションを防ぎ、C_<60>およびC_<70>の大気中安定化を目的としている。また、C_<60>およびC_<70>固体の基礎物性における酸素およびNe等の希ガスのインター力レーションによる影響についても調べることを目的としている。以下に本年度得られた結果について述べる。(1)ガス放出スペクトルを用いて、C_<60>固体を100°C、大気圧のNe中に100°Cで保持することにより、Neがインターカレートすることを確認した。(2)酸素の場合と同様に、Neのインターカレーションにより、C_<60>固体の暗電気伝導度は録少することが分かった。また、真空中200°Cアニールにより暗電気伝導度は回復することも分かった。(3)酸素の場合と異なり、Neがインターカレートしても、C_<60>固体の電子スピン密度は変化しないことが分かった。(4) (2)および(3)の結果より、Neのインターカレーションにより格子が広がるため、電子スピン密度の増加はなく、電気伝導度が増加したものと考えられた。(5)ガス放出スペクトル測定よりC_<70>においても酸素がインターカレートし、これにより電気伝導等の基礎物性が変化することがわかった。今後NeをインターカレートさせたC_<60>の大気中安定性を調べる。この結果を基に希ガス以外の物質のインターカレーションについても検討し、C_<60>の大気中安定化を試みる。また、C_<70>についても大気中安定化を試みる。

一方酸素のインターカレーションによる電気抵抗率の増加は、酸素がアクセプタとして働くためで、この電荷移動により電子スピン密度の増加が起こると考えられた。(5)NeをインターカレートしたC_<60>薄膜の電気抵抗率および電子スピン密度は、Neフリーな試料に比べ、大気中にて急激に変化した。これは、格子間隔の広がりに起因すると考えられた。また、この結果よりNeのインターカレーションにより、C_<60>固体はより大気中で不安定になると考えられる。
慢性疾患や障害をもつ子どもを抱える家族の「家族健康モデル」に関する研究

I.発達障害児をもつ家族の強みに関する研究調査の分析結果1.「家族の強み尺度」の作成Powerらの定義する家族の強みの5下位概念(a.コミュニケーション技能b.対応策を分かち合う能力c.家族内サポートd.セルフケア能力e.問題解決能力)のそれぞれに対応する既存の測定尺度を探索し,複数の看護学研究者による内容的妥当性の検討を経て家族の強み尺度を作成した.2.「家族の強み尺度」の信頼性と妥当性の検討平成13年調査の54組から28歳の難治性てんかん児の家族に条件を限定して検討。「家族の強み尺度」の信頼性は各下位概念のα係数を確認し,家族環境尺度(FES)との有意な正の相関(Kendall's τr=0.392, P<0.01)による基準関連妥当性を確認した。また,「家族の強み尺度」の構成概念妥当性については,各下位概念とFES下位尺度との相関関係による弁別的妥当性,下位概念間の関連と先行研究との整合性による収束的妥当性を確認した.尚,統計処理にはSPSS 10.0J win版を用いた.3.面接結果との整合性「家族の強み尺度」の結果の整合性は方法論三角法によって確認できた.4.関西学院版FACESによる家族機能評価では,障害児をもつ家族の60%以上が凝集性過剰となるが面接結果とは整合しなかった.凝集性の高さは問題への対処方略と考えられ,必ずしも機能障害とはいえないことから,家族の強み尺度による査定がより適切と考えられた.II.アトピー性皮膚炎の乳幼児をもつ母親の看護職によるサポートに対する認識調査結果の分析J.V. Zerwekhの家族ケア提供モデルを用いて,母親の認識について分析した結果,看護師に対するサポート源の認識は少ないが,保健師にはその認識を有するが否定的な認識も強かった.母親たちがサポートと受け止めた看護職のケアは「自分にできることを励ます」ことにつながる援助であった.1.養育期にある両親の子育て観調査の実施「家族全体の健康」の明確化に向け、その前段階として「養育期にある家族」のもつ信念のひとつとして,健常児をもつ両親の「子育て観」に関する調査を行なった。研究対象は愛知県N市,T市の5つの幼稚園に通園している3歳6歳の幼児の両親891組に調査を依頼し、協力の得られた603組(回収率67.7%)。内藤・杉下らが開発した03歳の乳幼児をもつ専業母親の子育て観尺度CPS-M97と家族プロフィールを用い、平成12年6月7月に調査を実施した。結果:有効回答数は584組(97%)。対象の属性は、核家族480(82.2%),拡大家族104(17.8%)であった。父親の平均年齢は36.4±4.9歳,母親の平均年齢は34.00±4.1歳,子どもの平均年齢は4.4±0.97歳であった。家族形態による両親のCPS-M得点の違いに有意差はみられなかった。また、両親のCPS-M合計点の相関係数は0.33(Pearson係数,Kendallのτ0.25 P<0.01)で有意な関連がみられた。両親間で相違の大きい項目は5)子育て中は社会から取り残されるような不安がある,9)子どもにイライラさせられるなどであった。カテゴリー間の関連では、両親ともに「満足感」は「親役割獲得の強化」と「子どもイメージ」に正の相関関係を示し、「子育ての負担感」と「満足感」は負の相関関係がみられた(p<0.01)。2.家族健康モデル作成のための下位概念検討調査の準備現在、下位概念明確化のための尺度調査項目および面接インタビュー項目の検討中である。次年度にはプレテストを実施予定である。1.幼児期にある両親の子育て観調査の分析「家族全体の健康」の明確化に向けて,愛知県N市,T市の603組を対象に,平成12年6月7月に実施した「健常幼稚園児をもつ両親の『子育て観』に関する調査」の結果を分析した。03歳の乳幼児をもつ専業母親の子育て観尺度(CPS-M97)を用いて因子分析を行なった結果,父親と母親の因子構造には相違が認められた。母親における『子育て観』の下位概念は,「子育て満足感」「子育て負担感」「子どもイメージ」「子育てに対する態度」の4因子であった。一方,父親においては「子育て満足感」「子育て負担感」「子どもイメージ」の3因子に集約されていた。父親の育児参加が少ない現状を反映したものと考えられるが,今後は,母親にはない父親独自の子育て観について,探索的研究を行なう予定である。2.発達障害児をもつ家族の強みに関する研究の調査家族の強みを測定する試験的尺度「家族の強み尺度」を作成し,平成13年5月から,難治性てんかんなどの発達障害のある子どもを養育する家族98組を対象に調査を開始した。調査内容は,試験的尺度「家族の強み尺度」の他,家族機能尺度(家族環境尺度,FACESKEIV-16)についても併せて実施しており,障害児の親の会などの協力を得ているが回収数は54組(回収率53%)である。また,一部の家族に対して,半構成面接による質的探索的研究を行なっている。

今後は,面接事例を増やすとともに,質問紙調査の対象も広げてデータを収集し,家族全体の健康を促進するモデル構築の資料としていく予定である。I.発達障害児をもつ家族の強みに関する研究調査の分析結果1.「家族の強み尺度」の作成Powerらの定義する家族の強みの5下位概念(a.コミュニケーション技能b.対応策を分かち合う能力c.家族内サポートd.セルフケア能力e.問題解決能力)のそれぞれに対応する既存の測定尺度を探索し,複数の看護学研究者による内容的妥当性の検討を経て家族の強み尺度を作成した.2.「家族の強み尺度」の信頼性と妥当性の検討平成13年調査の54組から28歳の難治性てんかん児の家族に条件を限定して検討。「家族の強み尺度」の信頼性は各下位概念のα係数を確認し,家族環境尺度(FES)との有意な正の相関(Kendall's τr=0.392, P<0.01)による基準関連妥当性を確認した。また,「家族の強み尺度」の構成概念妥当性については,各下位概念とFES下位尺度との相関関係による弁別的妥当性,下位概念間の関連と先行研究との整合性による収束的妥当性を確認した.尚,統計処理にはSPSS 10.0J win版を用いた.3.面接結果との整合性「家族の強み尺度」の結果の整合性は方法論三角法によって確認できた.4.関西学院版FACESによる家族機能評価では,障害児をもつ家族の60%以上が凝集性過剰となるが面接結果とは整合しなかった.凝集性の高さは問題への対処方略と考えられ,必ずしも機能障害とはいえないことから,家族の強み尺度による査定がより適切と考えられた.II.アトピー性皮膚炎の乳幼児をもつ母親の看護職によるサポートに対する認識調査結果の分析J.V. Zerwekhの家族ケア提供モデルを用いて,母親の認識について分析した結果,看護師に対するサポート源の認識は少ないが,保健師にはその認識を有するが否定的な認識も強かった.母親たちがサポートと受け止めた看護職のケアは「自分にできることを励ます」ことにつながる援助であった.
遺跡出土の焼成粘土塊・焼成剥離土器片からみた弥生土器の生産・供給形態

本研究では、土器を焼成する際に生じる残滓を分析対象として、それらが集落遺跡で示す出土状況・出土分布から、弥生土器の生産と供給の様態を探ろうと試みた。分析対象とした土器焼成残滓とは、焼成方法とも関わる焼成粘土塊B種とした喜志遺跡や一ノロ遺跡で確認できた厚さが2cm以下と薄く、薄い割りに表裏面の火熱の受け具合いが極端に異なり、片側の面がほとんど焼き締まってない泥土が焼き締まった資料である。また、焼成時に弾け飛んだ焼成剥離痕をもつ土器(焼成剥離痕をもつ土器)、その剥離した破片(焼成剥離土器片)、焼成途中に器体が割れて焼き上がりの色調が著しく異なる破片の接合例(焼成時破損土器)を検討の材料として採り上げた。こうした土器焼成関連遺物の集落遺跡で確認を取るとともに、集落の変遷動向の中で検討を進めた。弥生時代前期には、土器の生産の単位は、一つの集落全体ではなく、それを構成する限られた住居群である。こうした土器の生産単位は、弥生時代中期後葉末に西日本各地で大規模集落が一斉に登場するとともに、大きく変革される。集落内に工房区域が用意され、土器の集中生産へと変化する。この生産の変革を押し進める要因となったのは、弥生時代前期末に登場する集落全域を環壕や柵列で囲み内部を整然と区画するC類型とした住居群の登場である。これは、2×2kmほどに展開する遺跡群内部の土器生産と供給の一元化・集約化を押し進める。そうした下地があって、弥生時代中期後葉末の変革が生じたと言える。また、集落の変遷過程が異なる中部日本では、弥生時代前期には小規模で一元的な土器の生産と供給が考えられ、中期後葉には集落の分散化にともない生産自体も分散化する。西日本とは異なる土器の生産と供給の様態が把握できた。今年度は、弥生土器生産を示唆する焼成粘土塊・焼成剥離土器片の資料調査と検討を中心とした作業を行った。その中で、焼成剥離土器片については、焼成剥離土器と剥片の接合例に加えて、個々の資料の器面に残る煤・火熱痕跡がないことを確認しながら、2次的な火熱を受ける可能性の少ない壺・鉢に限定して、資料を収集した。また、焼成粘土塊は、形・厚さ・重量感・胎土、裏面の圧痕のあり方や表面の処理は多様であり、土器焼成施設から出土する例や民族例から、土器焼成を想定できる2タイプの焼成粘土塊を限定した。以上の焼成関連資料の出土例から、土器の生産を行っている遺跡として、佐賀県吉野ケ里遺跡(前記後期)、大分県下群遺跡(中期後期)、愛媛県文京遺跡(中期後葉後期中葉)、香川県下川津遺跡(前期前葉中葉)、愛媛県朝日遺跡(中期後葉)、奈良県唐古・鍵遺跡(中期中葉後葉)などを確認できた。とくに、唐古・鍵遺跡では、中期初頭に3つの小規模な集落が環壕に囲まれて統合化されるが、中期中葉後葉には、その核となる3つのセクションで、おのおの焼成剥離土器片が出土しており、土器の焼成、生産が行われていることを明らかにできた。また、吉野ケ里遺跡では、中期には、吉野ケ里丘陵の中でも竪穴式住居跡が数多く営まれる吉野ケ里地区VI区(北内郭部分)で集中的に土器生産が行われている。これに対して、終末には、丘陵北部の志波屋六ノ坪地区、丘陵南端の田手二本黒木地区から焼成剥離土器が出土しており、それぞれで土器生産が行われている可能性が強い。

しかし、中期と比べると、出土土器の量は極端に少なく、焼成関連資料の出土量は少ない。それほど集中的な生産ではなく、小規模個別的なものであったことが予想される。このように、時期・地域ごとに、多様な土器の生産形態が想定できる。生産形態の実態を集落構造と考えあわせ、生産様式の類型化と変遷を辿ることができると考える。(1)弥生土器の焼成関連資料の調査を継続した。(a)土器焼成施設の壁体と限定できる焼成粘土塊は、弥生時代前期には厚さが2cm以下であるが、出土状況から弥生時代中期の土器焼成施設の壁体と限定できる焼成粘土塊は、佐賀県大久保遺跡例が示すように、厚く焼き締まっている。焼成施設の構造や焼成方法の変遷を示唆しており、焼成遺構の検出状況を含めた検討を行った。(b)焼成施設の構造や焼成方法が違っていても、焼成剥離土器片は土器焼成の場を限定できる資料である。ただし、甕の器種では、煮炊きなどによる2次的に火熱を受けた結果、器面が剥離したり弾ける場合がある。そこで、煮炊きなどの2次的な火熱によるものと、土器焼成時に生じた剥離痕跡と剥離片を、実験および出土土器で比較し検討し、剥離面の形状や厚さなどに違いが認められ、出土土器でも峻別できることを確認した。(2)佐賀県吉野ヶ里遺跡・愛媛県文京遺跡・愛知県朝日遺跡などで、集落構造と土器焼成の場の時間的変遷を検討を行った。とくに、愛知県朝日遺跡95・96年度調査区では、弥生時代前期中期末葉の遺構出土土器の中で、中期中葉後葉には焼成剥離土器片は出土していない。同じ集落域でも、時期ごとに土器生産や供給の様態に変遷があり、その変遷の画期は地域によって異なることが明らかになってきた。(3)資料調査の過程で、成形途中の土器が、竪穴式住居が焼失した際にたまたま焼成された例を大阪府雁屋遺跡で確認した。その場合、成形される器種が限定されており、成形作業における分業を想定する必要が生じてきた。また、大分県下郡遺跡に代表される東部九州や愛知県朝日遺跡などの東海西部では、弥生時代中期に他地域から土器の製作技術の影響が想定されている。こうした影響が、技術手法のレベルのものなのか、あるいは土器の生産システムひいては供給の様態をも変化させているのか、土器焼成関連資料とあわせて比較検討を行った。平成11年度には、集落遺跡出土の土器焼成関連資料の補足調査を、福岡市比恵・那珂遺跡群、福岡県津古・三沢遺跡群、愛媛県文京遺跡、大阪府亀井遺跡、愛知県朝日遺跡群で行った。その結果、焼成粘土塊・焼成剥離痕をもつ土器・焼成剥離土器片・焼成時破損土器に各種の条件を付すことで、土器が焼成され生産された場を原的できるようになった。また、福岡市比恵・那珂遺跡群、福岡県津古・三沢遺跡群、佐賀県吉野ケ里遺跡群、愛媛県文京遺跡、愛知県朝日遺跡群の集落遺跡群の時間的な変遷過程を検討し、土器焼成の場を限定することで想定できる生産の様態を類型化し比較検討を行った。その結果、弥生時代前期に、土器生産の単位は、一つの集落全体ではなく、集落に一部である小規模な住居群であり、弥生時代前期末には、2×2kmほどに展開する集落群内部の土器生産と供給の一元化・集約化を推し進められ、弥生時代中期後葉末に西日本各地で大規模集落が一斉に登場するとともに、集落内に工房区域が用意され、土器の集中生産へと変化することを明らかにできた。さらに、集落の変遷過程が異なる中部日本では、弥生時代前期には小規模で一元的な土器の生産と供給が考えられ、中期後葉には集落の分散化にともない生産自体も分散化する。西日本とは異なる土器の生産と供給の様態が把握できた。以上の本研究の成果を総括するとともに、研究成果報告書の作成を行った。
初期地球物質が生命起源に果たした役割

初期地球における隕石衝突を模擬した有機分子生成実験を行なった。物質材料研究機構の一段式火薬銃を用いた実験では、13Cにラベリングされた炭酸と窒素を源にし、金属鉄、ニッケルや水との高圧高温反応を行なった。その結果、ホルムアルデヒド、各種アミノ酸、核酸塩基の生成に成功した。特にホルムアルデヒドは糖の起源に繋がる重要な分子であり、糖の起源にも迫れる成果が得られた。東北大学においても高温隕石衝突蒸発雲を模擬した実験を展開し、各種アミンやグリシンの生成に成功した。生成物は新規に購入した液体クロマトグラフィーで分析を行なった。さらに生成物の炭素窒素同位体測定を行い、隕石衝突環境での有機物生成反応経路の特定を行なった。その分析のためにガスクロマトグラフと質量分析計をつなぐインターフェースも新たに購入した。質量分析計の高真空に保つメインテナンスもこなった。これら一連の実験と分析によって、初期地球の隕石衝突イベントの重要性が改めて強調されることになった。生命起源の化学進化の中で重要なステップである、アミノ酸のペプチド(タンパク質)化の実験も行なった。高圧条件および高温蒸発条件で実験を展開し、DKPの生成を押さえながらグリシンの高重合体生成に成功した。次年度以降の継続実験を行うために高圧実験装置の改良もこなった。ペプチドとともに生命起源に重要なヌクレオチド(RNA)生成メカニズを解明するためにホウ酸に富んだ蒸発環境を模擬したホルモース反応実験も展開した。その結果、粘土鉱物存在下で今まで考えられていなかった非アルカリ性条件で、リボースの生成やリン酸化が促進されることがわかった。ホウ酸に富んだ環境での粘土鉱物の特性を調べるためにアメリカデスバレー周辺で野外調査、情報収拾を行なった。成果は国際学会などで発表する一方、英語論文として公表した。本研究課題では、以下の3つの課題をサブテーマとして取り組んでいる。初期地球環境の中で「生命の材料はどのように準備されたか」「どのようにタンパク質や酵素ができたか」「RNAはどのようにしてできたか」である。この研究において隕石衝突再現実験や初期地球鉱物を用いてホルモース反応実験を展開し、アミノ酸、核酸塩基、リボースの無機的生成を行うとしている。さらにそれら有機分子を初期地球環境模擬実験において重合させ、タンパク質、酵素、原始的RNAを生成することを目指している。これら成果を統合し「初期地球物質」がいかに生命を誕生させるために重要な役割を果たしたか、地球物質無くして生命が誕生しえなかった新たな説を提唱する。今年度は、これら3つの課題に即し目的に合致した研究を展開し、アミノ酸生成、ペプチド生成、リボース生成に関してポジティブなデータが得られた。新規購入した機器の整備などに予想外の時間を費やしたが、概ね目標は達成できた初期地球環境の中で「生命の材料はどのように準備されたか」という課題に関しては、継続して隕石衝突模擬実験を展開する。生成物の組成依存性が高いことが明らかになりつつあるので、時間が許す限り多くの実験を行う必要がある。現在まで11種類のアミノ酸生成に成功しているが、さらに多くの種類を作り出す予定である。核酸塩基もプリン塩基生成はまだ成功していないので、生成に適した条件を探し出し、成功にこぎつけたい。「どのようにタンパク質や酵素ができたか」という課題を実行するために、18年度には高圧装置の改良を試みた。現在行っているペプチド生成実験にアモルファス状の硫化鉄を混合させ実験を行う予定であるが、チャレンジングな課題として残っている。「RNAはどのようにしてできたか」に関しては、天然での条件(粘土鉱物の種類、リン酸とホウ酸が揃う環境)が重要になり、その条件を探す試みも継続して行う。合わせて初期地球の隕石衝突に関連した特殊事象(大気組成に与える影響など)も継続して収集し、実験に生かしていく。

成果は国際学会などで発表する一方、英語論文として公表した。本研究課題では、以下の3つの課題をサブテーマとして取り組んでいる。初期地球環境の中で「生命の材料はどのように準備されたか」「どのようにタンパク質や酵素ができたか」「RNAはどのようにしてできたか」である。この研究において隕石衝突再現実験や初期地球鉱物を用いてホルモース反応実験を展開し、アミノ酸、核酸塩基、リボースの無機的生成を行うとしている。さらにそれら有機分子を初期地球環境模擬実験において重合させ、タンパク質、酵素、原始的RNAを生成することを目指している。これら成果を統合し「初期地球物質」がいかに生命を誕生させるために重要な役割を果たしたか、地球物質無くして生命が誕生しえなかった新たな説を提唱する。今年度は、これら3つの課題に即し目的に合致した研究を展開し、アミノ酸生成、ペプチド生成、リボース生成に関してポジティブなデータが得られた。新規購入した機器の整備などに予想外の時間を費やしたが、概ね目標は達成できた初期地球環境の中で「生命の材料はどのように準備されたか」という課題に関しては、継続して隕石衝突模擬実験を展開する。生成物の組成依存性が高いことが明らかになりつつあるので、時間が許す限り多くの実験を行う必要がある。現在まで11種類のアミノ酸生成に成功しているが、さらに多くの種類を作り出す予定である。核酸塩基もプリン塩基生成はまだ成功していないので、生成に適した条件を探し出し、成功にこぎつけたい。「どのようにタンパク質や酵素ができたか」という課題を実行するために、18年度には高圧装置の改良を試みた。現在行っているペプチド生成実験にアモルファス状の硫化鉄を混合させ実験を行う予定であるが、チャレンジングな課題として残っている。「RNAはどのようにしてできたか」に関しては、天然での条件(粘土鉱物の種類、リン酸とホウ酸が揃う環境)が重要になり、その条件を探す試みも継続して行う。合わせて初期地球の隕石衝突に関連した特殊事象(大気組成に与える影響など)も継続して収集し、実験に生かしていく。