hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地域で活用できる感染予防の為のE-Learningシステムの開発と活用成果の検証

感染管理の専門家が少ないと思われる中小規模医療施設や高齢者介護施設において効果的な感染予防教育ができるように、E-Learningシステムの開発に取り組んでいる。感染管理の実態調査から、マニュアルの見直しが進んでいない施設や不適切と考えられる職員の行動、設備の改善が望まれる施設もあった。E-Learningの作成にあたっては、ガイドラインをもとに各施設の状況に対応できるものが望ましいとの意見や、感染予防や教育に対する関心の低さ、ITスキルへの不安、ネット環境の不整備などの問題があり、まずはそれらの問題への対処が重要と考えられた。地域における医療関連感染拡大防止に関する研究の一環として昨年実施した高齢者介護施設を対象とした調査の分析を進めた。その結果、高齢者介護施設では医療機関および他の高齢者介護施設から利用者を受け入れる際に、施設の特徴に起因する課題だけでなく、転入元の施設や病院からの情報提供がないことなど病院や施設との連携やシステムに由来する課題を抱えていることが明らかとなった。さらに、今年度、熊本県内の300床未満の病院と診療所を対象に質問紙を用いて、感染管理体制や感染予防対策の実態調査を実施した。その結果からは300床未満の医療施設においても感染対策委員会の設置や感染対策マニュアル作成など、組織的な取り組みは進んできていることが分かった。しかし、マニュアルを作成していても定期的な見直しをしている施設は少なかった。また、採血の際に手袋を着用することや患者ごとにエプロンを交換するといった、適切な感染予防行動がとれていない施設も多いという結果であった。さらに、これらの行動や感染管理担当看護師が必要性を感じている学習内容は施設の規模によって異なることが示唆された。一方、他の病院や施設との情報共有や情報交換は比較的できていると回答した施設が多く、高齢者介護施設との相違がみられた。以上のことから、地域における医療関連感染拡大予防のためには医療施設および高齢者介護施設や在宅まで視野に入れ、医療施設や高齢者介護施設の状況に応じたより具体的な支援を行っていくことの必要性や各施設間での連携、情報共有の強化が重要であることが明らかとなった。昨年の調査において、中小規模医療施設や高齢者介護施設は大規模医療施設とは異なり感染管理の専門家が不在であるために自施設の感染管理に関してどのような工夫や取り組みができるのか、困難をきたしていることが明らかになった。そこで、今年度は、中小規模医療施設や高齢者介護施設における感染管理についての講演会を開催した。そして、以前より作成しているホームページを通じて、会員にのみ講演会をネットでも使用できるようにした。人的資源や物理的資源が少ない中小規模医療施設や高齢者介護施設でもできる工夫などが盛り込まれた講演で参加者には好評であった。また、中所規模医療施設や高齢者介護施設でも感染対策チームを組織して、自施設内の点検をしている施設が多いが感染予防対策の基本である、手指衛生や個人防護具の使用の遵守に苦慮しているようであった。このことから、手指衛生や個人防護具、環境整備、医療廃棄物に関して施設内をラウンドしながら基本的な内容についてチェックし、集計することができる環境ラウンドのためのアプリの作成を検討した。昨年度作成した環境ラウンドアプリを使用してみての意見を求めた。使いやすい点、良い点として、○×式なのでチェックしやすい、回を重ねてチェックした際、グラフ化されるので見やすい、という評価であった。また改善点としては、部署別にグラフ表示が出せると良い、各チェック項目に写真が1枚しか保存できないので、複数枚写真が保存できると良い、コメントを入力しながらだと、ラウンド時間が長くなる、・チェックした項目と写真をそのままprint out出来れば良い、といった意見が聞かれた。手指衛生や個人防護具に関する教材作成についても検討を行ったが、一般的な個人防護具の着脱や手指衛生に関する内容から深めるまでに至らず、一般的な内容については既に多くのDVDなどの教材が作成されており、新たな作成までには至らなかった。中小規模医療施設や高齢者介護福祉施設では、手指衛生や個人防護具の使用など基本的なことが不十分であることから、手指衛生や個人防護具に関する教材作成を検討した。しかし、手指衛生や個人防護具に関する教材については既にDVDなどの教材が多く作成されており、新たに教材を作成するにあたっては内容を十分に検討する必要性が生じてた。感染管理に関する教材に関してはすでに多くの教材が作成されていることから、中小規模医療施設の実態に即した感染管理教材作成のために検討を行っている。中小規模医療施設で勤務する看護師と面接を行い、施設の感染管理について状況や困っている点を把握した。施設内で、感染管理に関する研修会は開催されているが、ノロウイルスやインフルエンザの流行時期には、知識を持ったうえで注意をしているにもかかわらず、やはり拡がってしまうこともあることが挙げられていた。ノロウイルスやインフルエンザに関しても、ウイルスの特徴や感染経路、感染予防対策については多くの教材が存在している。しかし、ノロウイルスの場合、実際に排便や嘔吐したとき、どの程度の汚染の拡がりがあるのか、また処理の際に、どの部分が汚染されているのかなどについて示した資料を見つけたが、多くを見つけることはできなかった。このことから、ノロウイルスやインフルエンザについては、行動レベルまで具体性を示した教材や資料を提供する必要があると考えられた。よって、これらを実験的に明らかにし、示すことで行動レベルまでおろした資料として使用してもらうことができ、より適切な感染予防行動がとれるようになると考えられた。ホームページを通じては、B型ワクチン接種に関することや自分たちの施設で行っている吸引チューブや便器の消毒の妥当性に関することなどが寄せられていた。

これらのことからも、ガイドラインが示されていても、それを自分たちの施設でどのように運用、適用していくかが難しいと考えられた。学会において、中小規模医療施設での感染管理に取り組んでいる研究者らと情報交換を行った。感染予防行動がなかなか定着しないことが問題となっているが、教育を受けた後、それぞれに行動目標を立て、その後、評価をすることで知識や行動が定着しやすいという情報を得た。中小規模医療施設や高齢者介護施設の感染管理に関する問題点を把握した後、教材作成に取り組むにあたり、DVDシリーズやパンフレット、ポスターなど様々なコンテンツが多くのメーカーなどからも公開されており、オリジナルな教材の内容を検討するのに時間を要している。ホームページを通し、中小規模医療施設や高齢者施設を中心に、口腔ケア用の水の管理や栄養チューブの消毒、管理に関する質問が寄せられた。ガイドラインで推奨されている内容を知ってはいるが、自施設の状況を考えたとき、ガイドラインに沿った内容を取り入れることが難しく、どこまでアレンジを加えても良いのか許容範囲について迷っている状況がうかがえる内容であった。このように多くの施設が感染管理についてはCDCやWHO等が公表しているガイドラインを基本としてマニュアルを作成している。しかしマニュアルが活用されていない施設が多い。医療施設の感染管理担当者からの聞き取りによりその原因として、感染管理に関するマニュアルもその他の種々のマニュアルと一緒に書棚等に置いてあり、見たいときにすぐに見ることができる状況ではないため見ないままにしていることや、内容が施設の現状と一致していない、マニュアルに書いてあることが抽象的で具体的行動として動くことが難しい、など、内容の問題と手に取りやすさの理由が挙げられた。よって、吸引やおむつ交換、ガーゼ交換、環境整備など日頃よく行われる処置や看護ケアについて、遵守しなければならない行動は取り入れつつも、自施設の状況に応じてアレンジを加えることが許容される範囲でアレンジを加え、その処置を行うための行動を順番に示した手順書を作り、それをその処置に必要な物品等と一緒に置けるような手順書の作成に取り組んだ。感染管理の専門家が少ないと思われる中小規模医療施設や高齢者介護施設において効果的な感染予防教育ができるように、E-Learningシステムの開発に取り組んでいる。感染管理の実態調査から、マニュアルの見直しが進んでいない施設や不適切と考えられる職員の行動、設備の改善が望まれる施設もあった。E-Learningの作成にあたっては、ガイドラインをもとに各施設の状況に対応できるものが望ましいとの意見や、感染予防や教育に対する関心の低さ、ITスキルへの不安、ネット環境の不整備などの問題があり、まずはそれらの問題への対処が重要と考えられた。中所規模医療施設においてはまずは感染管理の基本である手指衛生や個人防護具の使用が重要である。そこで今年度は中小規模医療施設でも使用できる環境ラウンドアプリの開発を中心に実施した。
腎症候性出血熱(HFRS)ワクチンの開発と治療法の確立に関する研究

1.スウェーデン側研究分担者(Dr.BoNiklasson)の所属研究機関(Swedish Institute for Infectious Disease Control)およびフィンランド、ヘルシンキ大学ウイルス研究所(教授、Dc・Antti Vaheri)を、有川(研究代表者)と橋本が平成5年度に、有川および森松、苅和(研究分担者)が平成7年度に訪問し、スウェーデンとフィンランドにおける腎症候性出血熱流行の現状ならびに調査・研究に関する情報を収集し、わが国の研究成績とともに情報交換した。スウェーデン側研究分担者とは、患者血清ならびに臨床材料収集・提供のシステムについて討議し、スウェーデン側からは患者血清と免疫血清を、日本側からは単クローン抗体を相互提供することとした。また、英国、グラスゴ-大学の研究者とも情報交換を行い、ヨーロッパ全域における腎症候性出血熱流行についての情報を得た。2.中国側研究分担者(Dr.Song Can)と研究協力者(Dr.Han Changshou)を平成5年度に、スウェーデン側研究分担者(Dr.BoNiklasson)と研究協力者(Dr.AkeLundkvist)を平成7年度にわが国に短期招聘し、日本側各研究分担者と情報交換するとともに共同研究の実施について討論した。4.中国側研究分担者(Dr.Zhou Gui-Zhen、中国医予防医学科学院)を研究代表者の所属機関である北海道大学に平成6年度に6カ月間招聘した。周氏の持参した患者ならびにワクチン接種者由来経過血清について、中和抗体価迅速診断法を応用して中和抗体価の変動を明らかにした。また、中和抗体測定時に補体を添加することにより、中和抗体価が4倍以上上昇することが明らかとなり、ワクチンの効果判定に有用な方法であると考えられた。また、Dr.Zhouの持参した患者血清について、スウェーデン側との技術交換によって得たELISAとエピトープの同定された組み換え抗原を用いることによって、患者血清ではいずれもウイルス抗原のうち核蛋白のN末端100アミノ酸が抗原性が高いことが明らかになった。この部分を選択的に調製して診断用抗原にすることによって、より高感度の血清診断が可能であると考えられた。5.研究代表者(有川)が平成6年度に中国予防医学科学院を訪問し、研究打ち合わせを実施するとともに、げっ歯類を対象とした疫学調査を実施し、ホルマリン固定臓器を得た。日本研究分担者(杉山)によってウイルス抗原の存在を免疫組織化学的に明らかにした。6.研究分担(杉山)と同協力者(網)が平成7年度に中国予防医学科学院を訪問し、中国側研究分担者との共同で、北京市および西安市近郊で野生齧歯類の捕獲調査を実施した。得られた動物臓器を病理学的ならびに免疫組織学的に解析し、ウイルスの分布を明らかにした。さらに、同様の野外調査と動物材料収集システムを確立し、今後継続的な調査を可能とした。同時に、流行地由来齧歯類の臓器をフェノール処理によってウイルスを不活化したあと、そこからウイルスゲノムRNAをPCR法によって安全かつ高率に検出するための基礎条件の確立を継続中である。今後、日本側研究分担者の中国担当研究所への派遣を通じて、中国の流行地由来のげっ歯類臓器中からのウイルス分離,抗原解析ならびにウイルスゲノム解析を行う。これによって中国における腎症候性出血熱の原因ウイルス株間の相互関連を解析し、ワクチン株選定に際して将来有効な情報が得られると考えられる。

日本研究分担者(杉山)によってウイルス抗原の存在を免疫組織化学的に明らかにした。6.研究分担(杉山)と同協力者(網)が平成7年度に中国予防医学科学院を訪問し、中国側研究分担者との共同で、北京市および西安市近郊で野生齧歯類の捕獲調査を実施した。得られた動物臓器を病理学的ならびに免疫組織学的に解析し、ウイルスの分布を明らかにした。さらに、同様の野外調査と動物材料収集システムを確立し、今後継続的な調査を可能とした。同時に、流行地由来齧歯類の臓器をフェノール処理によってウイルスを不活化したあと、そこからウイルスゲノムRNAをPCR法によって安全かつ高率に検出するための基礎条件の確立を継続中である。今後、日本側研究分担者の中国担当研究所への派遣を通じて、中国の流行地由来のげっ歯類臓器中からのウイルス分離,抗原解析ならびにウイルスゲノム解析を行う。これによって中国における腎症候性出血熱の原因ウイルス株間の相互関連を解析し、ワクチン株選定に際して将来有効な情報が得られると考えられる。1.研究代表者、有川と研究分担者、橋本が、スウエーデンの研究分担者であるB.Niklasson博士の研究所(スウエーデン感染症研究所)ならびにフィンランドのヘルシンキ大学ウイルス研究所教授、A.Vaheri博士を訪問し、スウエーデンとフィンランドにおける腎症候性出血熱流行の現状ならびに調査・研究に関する情報を収集した。同時に、患者血清ならびに臨床材料収集・提供のシステムについて討議した。また、英国グラスゴ-大学の研究者とも情報交換を行い、ヨーロッパ全域における腎症候性出血熱流行についての情報を得た。2.中国側研究分担者(SongGan博士、中国予防医学科学院)ならびに研究協力者(HangChangshou博士、中国予防医学科学院)を招へいし、中国における腎症候性出血熱の流行ならびにワクチン開発の現状に関する情報の提供を受けた。同時に、日本側研究分担者の所属する研究機関(北海道大学免疫科学研究所、同獣医学部および国立予防衛生研究所)を訪問し施設・設備について説明をしたあと、患者血清ならびに臨床材料収集・提供のシステムについて討議した。さらに、次年度中国側研究分担者のわが国への招へいについて合意した。3.スウエーデンより患者血清と流行ウイルス株に対する免疫血清の分与を受けた。これによって、スウエーデンでの流行ウイルスの感染価測定法が確立し、次年度以降予定している感染増強抗体測定方法の確立を開始した。2.中国側研究分担者(周桂珍、中国医予防医学科学院)を研究代表者の所属機関である北海道大学に招聘した。周氏の持参した患者ならびにワクチン接種者由来経過血清について、中和抗体価迅速診断法を応用して、中和抗体価の変動を明らかにした。また、中和抗体測定時に補体を添加することにより、中和抗体価が4倍以上上昇することが明らかとなり、ワクチンの効果判定に有用な方法であると考えられた。
ヒトiPS細胞由来の血管構成細胞を用いたらせん動脈リモデリング機序の解明

ヒトiPS細胞由来の血管内皮細胞とヒト不死化絨毛外絨毛細胞を接触条件下で24時間培養し、それぞれの細胞をフローサイトメーターで分別・回収した。ヒトiPS細胞由来の血管内皮細胞の単独培養では生細胞が79.7%であったのに対し、共培養中のヒトiPS細胞由来の血管内皮細胞の生細胞は49.7%と減少傾向にあった。また、ヒトiPS細胞由来の血管内皮細胞の単独培養ではCD144陽性細胞が69.8%であったのに対し、共培養中のヒトiPS細胞由来の血管内皮細胞のうちCD144陽性細胞は37.0%と減少傾向にあった。【ヒトiPS細胞由来の血管内皮細胞と不死化EVTの共培養における遺伝子発現変化】ヒトiPS細胞由来の血管内皮細胞と不死EVTを接触条件下で24時間培養し、それぞれの細胞をフローサイトメーターで分別・回収した。ヒトiPS由来の血管内皮細胞は、培養開始前にCD144が陽性であった細胞のみを分離して使用している。単独培養条件でも24時間後にはCD144陽性率が減少しており、時間経過とともに血管内皮としての性質が消失していく可能性が考えられた。さらに、不死化EVTとの共培養では単独培養より生細胞率、CD144陽性率ともに減少しており、不死化EVTとの接触により血管内皮としての性質が減じていく可能性が考えられた。なお、同実験は2回行い同様の傾向が示されている。今後実験を重ね検討していきたいと考えている。1、研究成果ヒトiPS細胞由来の血管内皮細胞と不死化EVTの共培養における遺伝子発現変化についてヒトiPS細胞由来の血管内皮細胞と不死化EVTを接触条件下で24時間培養し、それぞれの細胞をフローサイトメーターで分別・回収した。ヒトiPS細胞由来の血管内皮細胞は不死化EVTとの共培養により、単独で培養した場合と比較し、生細胞率、CD144陽性率ともに減少しており、不死化EVTとの接触により血管内皮としての性質が減じていく可能性が考えられた。この現象は、妊娠高血圧症候群の起源と推定されている妊娠初期のEVTによる母体子宮らせん動脈の置換(リモデリング)不全と関係があることが示唆される。2、今後の展望ヒトiPS細胞由来の血管内皮細胞と不死化EVTを共培養し、それぞれの細胞をフローサイトメーターを用い分離回収し、mRNAを抽出する。DNAマイクロアレイ解析を行ったのち、ssGSEAを行い、血管内皮細胞/壁細胞と不死化EVTの相互作用により生じる細胞内シグナル伝達の変化を検討する予定である。また、ヒトiPS細胞由来血管内皮細胞と不死化EVTを接触共培養後、インキュベーターと蛍光顕微鏡が一体化したタイムラプスイメージングシステムを用い、相互作用により生じる細胞の動きや形態変化を検討する予定である。入共培養後に分別・回収した細胞からはmRNA抽出を試みたが、抽出量が少なく関連遺伝子の解析やマイクロアレイ解析にまでは至っていない。共培養後に効率よくmRNAを抽出する方法につき検討中である。医歯薬学・産婦人科学今後、共培養後の細胞より十分なmRNAを抽出し、DNAマイクロアレイ解析を行ってからssGSEAを行う予定である。該当金額では必要試薬の購入が難しく、次年度予算と合わせて必要試薬購入予定として、繰り越しとした。次年度予算と合わせて、試薬代に充当する。
超高速空間モデルシミュレータの実装

細胞・組織レベルにおける空間モデルシミュレーションは数時間から数日と計算時間がかかり、高速化の必要性が高まっていた。本研究課題では、GPU(Graphics Processing Unit)を利用することで、細胞・組織レベルにおける空間モデルシミュレーションを高速化するソフトウェア基盤を構築した。空間モデルシミュレーションは偏微分方程式ベースの拡散方程式、移流方程式、反応拡散方程式の3種類を対象とし、高速化を行った。本研究課題の実装により、移流方程式では52倍、反応方程式では64倍、拡散方程式では63倍の高速化を達成した。平成24年度は、偏微分方程式ソルバ(シミュレーションエンジン)の理解を進め、GPUによる並列化、および高速化の可能性について十分に検討した。空間モデルには1.反応区画の形状,2.位置関係,3.分子の空間分布,4.分子の移流・拡散・境界での輸送,5.分子間の反応に関する情報が含まれており、各区画には区画内に存在する各核分子の移流境界での膜輸送分子の拡散分子のダイナミクスが偏微分方程式、及び常微分方程式で記述される。空間モデルシミュレータは上記空間モデルより必要な情報を抽出し、分子濃度の時空間発展に関する数値積分を行う必要がある。そのため、偏微分方程式で記述された空間モデルの数値解析を行う際に必要となるのが(a)空間の離散化,(b)時間積分の2点である。検討対象として、空間の離散化に関しては有限差分法と有限体積法を、時間積分に関してはオイラー法、ルンゲ・クッタ法等の数値積分アルゴリズムを対象とした。空間の離散化、及び数値積分アルゴリズムの並列化は粗粒度並列化と細粒度並列化が挙げられるが、今年度は空間の離散化に関して有限差分法を細粒度並列化し、試験的な実装を行った。有限差分法とは、空間を点の集合と考え、空間を格子メッシュで区切り、それぞれの格子点での変数を計算する手法である。計算を行う際は、微分方程式を格子点周りでのテイラー級数を用いて近似した離散式を用いて行う。今年度行った試験的実装では分子の拡散現象のみを並列化することにより、CPUでの実装と比較して4.5倍程度の高速化を達成した。平成25年度は空間の離散化に関し、有限差分法を用いた空間モデルシミュレータのプロトタイプを実装し、拡散方程式、移流方程式の精度の検証を行った。空間の離散化に関して検討を行った結果、有限差分法ではなく有限体積法を採用することを決定し、実装を行った。また移流方程式の精度向上のため、一般的に使用される風上差分法ではなく、CIP(Cubic-Interpolated Pseudoparticle)法を採用した実装を行った。時間積分に関しては4次のルンゲ・クッタ法の数値積分アルゴリズムを実装した。十分な精度が確認された後、数値積分の細粒度並列化を行った。昨年度行った試験的実装では分子の拡散現象のみを並列化することによりCPUでの実装と比較して約4.5倍の高速化を達成していたが、今年度の実装により拡散方程式は20倍程度、移流方程式は15倍程度、反応方程式は10倍程度の高速化を達成した。また、動作検証に用いる空間モデルの形状を単純な円や長方形だけではなく、実際の細胞画像からの形状取得を行うため、培養細胞を用いた実験を行い、蛍光色素による染色後、顕微鏡画像から細胞の形状抽出を行った。現在、2次元の細胞形状(顕微鏡画像)をシミュレーション空間に変換するアルゴリズムの開発を開始している。空間モデルには、1.反応区画の形状、2.位置関係、3.分子の空間分布、4.分子の移流・拡散・境界での輸送、5.分子間反応に関する情報が含まれており、各区画には区画内に存在する各分子のダイナミクスが偏微分方程式、及び常微分方程式で記述される。そのため、偏微分方程式で記述された空間モデルの数値解析を行う際に必要となるのが1.空間の離散化、2.時間積分の2点である。平成26年度は上記2点のアルゴリズムについてGPUを用いた高速化を行った。前年度までの検討結果により空間の離散化に関しては有限体積法を、移流方程式の数値積分にはCIP(Cubic-Interpolated Pseudoparticle)法を、時間積分に関しては4次のルンゲ・クッタ法を数値積分アルゴリズムとして採用し、GPU上での並列化を進め、各数値積分アルゴリズムが十分な精度が保たれていることを確認した。昨年度行った実装ではCPUでの実装と比較して拡散方程式は20倍程度、移流方程式は15倍程度、反応方程式は10倍程度の高速化を達成していたが、今年度の実装により同スペックのGPU上にて拡散方程式は46倍、移流方程式は20倍、反応方程式は51倍の高速化を達成した。また、動作検証に用いる空間モデルの形状を実際の細胞画像から取得するため、培養細胞を用いた実験を行い、蛍光色素による染色後、顕微鏡画像から細胞の形状抽出を行った。現在、3次元の細胞形状を顕微鏡画像から取得し、シミュレーション空間に変換し、実細胞の形状を反映した空間モデルシミュレーションを行うことが可能である。

26年度が最終年度であるため、記入しない。システム生物学26年度が最終年度であるため、記入しない。当初の今年度の予定では偏微分方程式ソルバの理解とそのCPU上での逐次実行型ソルバの実装のみであったが、並列化の検討を進めた結果、並列化の実装を開始することができた。並列化の結果、逐次型のCPU実装と比較して4.5倍程度の高速化を達成した。当初の今年度の予定では計算精度の検証後に数値積分の並列化を開始することを計画していたが、今年度内に拡散方程式、移流方程式、反応方程式の細粒度並列化のプロトタイプ実装が完了し、拡散方程式に関しては逐次型のCPU実装と比較して約20倍の高速化を達成した。また、実際の細胞画像から形状取得を行い、シミュレーション空間として利用する計画に関しても順調に進んでいる。今後は拡散方程式、反応方程式、移流方程式のGPU上での並列化に注力する。既に逐次実行型のCPU実装は完了しているため、並列化に進捗があり次第CPU実装及び解析解との精度の比較、検討を行う。計算精度に関しては今年度の実績から十分な精度が得られることを確認しているため、今後は拡散方程式、反応方程式、移流方程式のGPU上での高速化に注力する。平成26年度は開発用コンピュータを購入し、開発効率の向上を行う。また、シミュレータの動作検証に用いる空間モデルは形状として単純な円や長方形だけではなく、実際の細胞画像からの形状取得を行うため、培養細胞を用いた実験を行い、蛍光色素による染色後、顕微鏡画像から細胞の形状抽出を行う。形状抽出には当研究室で開発が進められている画像解析アルゴリズムを採用し、細胞膜、核などの形状を抽出する。次年度以降は開発用コンピュータを購入し、開発効率の向上を行う。また、各年度においてシミュレータの動作検証を行う。動作検証に用いる空間モデルは形状として単純な円や長方形だけではなく、実際の細胞画像からの形状取得を行うため、培養細胞を用いた実験を行い、蛍光色素による染色後、顕微鏡画像から細胞の形状抽出を行う。当該年度にてシミュレータの実装を進める際に、シミュレータの精度検証、及び性能評価を行うために高速な計算機環境を用意することを想定していたが、並列化のプロトタイプ実装が予想を超えるペースで進み、前年度の実装と比較して約5倍高速化し精度検証、性能評価が短時間で完了することとなり、計算機環境の購入を次年度に持ち越すことにしたため。当研究課題にてシミュレータの動作環境として想定しているGPUはNVIDIA社のTesla M2090であるが、昨年NVIDIA社より新規アーキテクチャのGPUであるTesla K40が発表された。TeslaK40はTesla M2090より高性能である反面、高価なGPUである。
米国の再生可能エネルギー（ＲＥ）市場の社会的構成：ＲＥの戦略性に注目した分析

本研究は、気候変動への重要な対応策である再生可能エネルギーの導入拡大に注目し、温室効果ガス排出大国のアメリカにおける再生可能エネルギー市場の社会的構築の解明を目的としている。分析対象としては、再生可能エネルギーを実際に導入しているアクターとして、州政府や主要都市の準国家アクター、多国籍企業や大手金融機関などの民間アクター、国防総省および米軍を中心とする軍事アクターを取り上げ、特にリスク対応の観点における再生可能エネルギー導入の戦略性に焦点を当てている。2018年度は4年間の研究計画の初年度にあたり、米国では2018年11月に中間選挙が行われたことをふまえて、特に州知事選挙の結果を中心に研究を行った。2018年11月の中間選挙では36州で州知事選挙が実施された。その結果、気候変動対策に積極的な民主党が14州で勝利し、そのうち7州では共和党からの政権交代となった。また、メイン州、ニューメキシコ州、イリノイ州ではクリーンエネルギーが知事選の争点となり、いずれの州も積極的に再生可能エネルギーを推進する方針を掲げた知事が当選した。これらの研究結果については2018年12月22日に名古屋大学にて開かれたグローバル・ガバナンス学会の第8回研究会で報告を行った。その後、2019年3月にはカナダで開かれた国際関係学会に出席し、理論研究を含めた最新の研究動向や実態について把握した他、研究者との意見交換を通じてさまざまな知見を得ることができた。研究初年度にあたる本年度は関連する文献や資料収集を主に行い、それぞれのアクターに関連したデータなどについては概ね順調に収集することができた。また、2018年11月に行われた中間選挙における州知事選挙の結果、再生可能エネルギーの導入に積極的な知事が当選するなどいくつか変化がみられたことからこの点に注目した分析を進め、グローバル・ガバナンス学会の研究会で成果を報告する機会を得た。しかしながら、研究成果の公表準備にあまり時間を充てることができず、結果的に論文として発表できなかったため、「やや遅れている」と評価した。今後も研究計画に沿って、州政府や主要都市の準国家アクター、多国籍企業や大手金融機関などの民間アクター、国防総省および米軍の3つのアクターを分析対象として、研究を進めていく。昨年度は成果報告には至らなかったものの、米軍に関する報告書などの収集をできたことから、こうした資料を含めてこれまでに収集できた文献や資料まとめつつ、新たなデータについても適宜収集、整理しつつ分析を進めていく。また、2018年度は業務の時間配分にかかわる時間管理に課題があったため、今年度については他の業務との兼ね合いを十分に考慮したスケジュール管理・業務管理をすることで、本研究に従事する時間を確実に確保することで研究を進めていきたい。

2018年度は予定していた物品購入として、新型モデルの発売のタイミングからノートPCの購入を見送ったために次年度使用額が生じてしまったが、2019年度については早い段階で物品の購入を行い、研究作業に充てていく予定である。グローバル・ガバナンス学会第8回研究会(2018年12月22日13:00-14:50、名古屋大学東山キャンパス)において「2018年中間選挙結果から見るアメリカ気候変動対策の行方ー州政府によるクリーンエネルギー政策を中心に」とのタイトルで研究報告を行った。
キャリアドープされた量子スピン系における電荷とスピンの秩序

強相関電子系の大きな特徴として、軌道、電荷、スピンの自由度の協力あるいは競合により多様な性質を発現することがあげられる。遷移金属酸化物にはこれらを実現する数多くの化合物が存在するため、世界的に実験、理論両面からの広範囲な研究が盛んに行われている。本研究では、電荷やスピンの秩序に起因した興味ある現象を、構造、磁性の観点から研究するために中性子散乱実験を行った。第一の研究対象としては、高温超伝導体及びその関連物質等の低次元磁性体を取り上げ、電荷ドープにともなう磁性の変化を調べた。一次元電子系ではCuO_2鎖にホールドープが可能なCa_<2+x>Y_<2-x>Cu_5O_<10>、二次元電子系では銅酸化物超伝導体であるLa_<2-x>Sr_xCuO_4の中性子散乱研究を行い、その結果、ドープされたホールが何らかの整列状態に向かうことは、次元に関わらず普遍的な現象であることを示した。第二に、幾何学的フラストレーションに起因した興味ある磁性を研究するために、スピネル型化合物の研究を行った。この系では、結晶構造と磁気秩序が密接に関連しているが、さらに電荷や軌道の自由度が加わることにより多彩な物性を示すことが知られている。本研究では、主として、フラストレーションとスピン-格子相互作用に起因した磁性と構造の相関を研究するために、軌道の自由度を持たないCr^<3+>(S=3/2)をベースとしたスピネル型磁性体の研究を行った。ACr_2O_4(A=Cd,Hg)のゼロ磁場及び磁場中(磁化プラトー相)の結晶構造、スピン構造を明らかにすることにより、磁気秩序を安定化させるように結晶構造が変化することを明らかにし、これらの物質における強いスピン-格子相互作用を示した。1.低次元系CuO_2鎖にホールドープが可能なCa_<2+x>Y_<2-x>Cu_5O_<10>系(1次元磁性体)において、磁化、比熱測定等が行われており、高ホール濃度側でスピングラス的な振る舞いを示すことが報告されていた。この振る舞いをミクロな視点から明らかにするために、中性子非弾性散乱実験を行った。磁気励起のホール濃度依存性を調べた結果、鎖に垂直方向の相互作用はホールドープとともに減少するが、鎖方向の相互作用はほとんど変化しないことがわかった。さらに、高ホール濃度領域では、ホールの部分的秩序化を示唆する結果を得た。これらの結果から、高ホール濃度領域で見られるスピングラス的振る舞いの起源がフラストレーションによるものではなく、ホールの相分離により反強磁性クラスターが出来るためであることを明らかした。2.フラストレーション系ACr_2O_4(A:非磁性元素)型スピネル化合物では、正四面体の頂点にCrが存在し、この正四面体が三次元的に結合したパイロクロア格子が形成されている。この構造のために、Cr^<3+>モーメント(S=3/2)間に働く幾何学的磁気フラストレーションに起因した興味ある性質を示すことが大きな特徴である。この系にはキャリアをドープすることも可能であるが、手始めに絶縁体物質の研究から始めている。今年度はCdCr_2O_4の磁性を調べるために中性子散乱実験を行った。その結果、7.8Kにおいて磁気相転移が起こるが、c軸が伸びて立方晶から正方晶への構造相転移も同時に起こっていることがわかった。

また、磁気構造は波数ベクトルQ=(0,d,1)(d=0.09)を持つスパイラル構造であることを明らかにした。来年度はスピネル化合物の中性子散乱研究を中心に進める予定である。スピネル型磁性体ACr_2O_4(A :非磁性元素)では正四面体の頂点に磁気モーメントが存在し、さらにこの正四面体が三次元ネットワークを構成している。この構造に起因してCr^<3+>スピン間の相互作用に強いフラストレーションが存在する。また、Cr^<3+>イオンは軌道の自由度を持たないためにヤン-テラー歪みを起こさず、相互作用に比べて充分に低い温度まで強いフラストレーションのために磁気秩序を起こさないと予想されている。しかし、実際の物質では低温で格子歪みを伴い長距離磁気秩序を起こす。これは、スピン・ヤン-テラー効果とも呼ばれ、スピンー格子相互作用に起因して発現する格子歪みとして興味深い現象である。さらに、ACr_2O_4では磁場中で磁化が一定になるプラトー現象が広い磁場領域で観測されており、上記の強いスピン-格子相互作用に起因すると理論的に予測されている。我々は、上記の磁化プラトー領域におけるスピン-格子相互作用を明らかにするために、10テスラ付近で磁化プラトー相を示すHgCr_2O_4を用いて中性子およびX線回折実験を行った。最初に中性子回折実験を行い、ゼロ磁場でのCr^<3+>スピンの磁気構造を明らかにした。磁場を増加させていくと10テスラ付近で急激に磁気構造の変化が起こり、磁気ブラッグ反射のスペクトルが大幅に変化する。このスピン配列には幾つか可能性があるが、詳細な解析により対称性がP4_332の磁気構造(正四面体上の4個のスピンのうち3個が磁場方向に1個が磁場と反対方向に向く)を一意的に決定した。さらに、磁場中で放射光X線回折実験を行うことにより、結晶構造も磁化プラトー相で変化し、磁気構造と同様のP4 332の対称性を持つことを明らかにした。これは、この系においてゼロ磁場で見られる磁気転移のみならず、磁場中での磁気転移にもスピン-格子相互作用が大きく関与していることを示している。スピネル型物質は、フラストレーションに起因してスピンや電荷の特異な秩序が見られる興味ある研究対象である。19年度はスピネル磁性体GeM_2O_4(M=Ni,Fe)の中性子散乱研究を中心に進めた。この系の特徴は、幾何学的フラストレーションに起因して、温度と磁場に対して幾つかの磁気秩序相が出現することである。この研究は磁気フラストレーション系におけるスピン-格子相互作用についての知見を深めるために役立つ。また、Niは軌道の自由度がないのに対してFeは軌道の自由度を持つために、系統的な研究は意義がある。第一に単結晶を用いてGeNi_2O_4の中性子散乱実験を行った。この物質は逐次磁気相転移(転移点T_N1,T_N2)を示すが、T_N1以下ではカゴメ格子のスピンのみが反強磁性秩序化し、T_N2以下で三角格子のスピンも独立に反強磁性秩序化することを明らかにした[磁気ベクトルは両者ともに(1/2,1/2,1/2)]。また発現機構の考察を行い、第四近接相互作用が最も大きいことに由来することを示した。この研究は、スピネル磁性の中でもe_g軌道のスピンが示す特異な磁性に関する意義ある研究である。次にGeFe_2O_4の中性子散乱実験を行った。
悲鳴発声時の声道特性の解析と悲鳴検出システムへの応用

犯罪の多様化・巧妙化に伴い,防犯システムに対する意識が向上している.最も代表的な防犯システムである防犯カメラはプライバシーへの配慮や暗闇で使用できないなどの課題があり,音情報を利用する防犯システムが提案されている.本研究では,悲鳴音声に焦点を当てた悲鳴検出システムに関して,悲鳴音声のデータベース構築と悲鳴音声の検出精度を向上させる手法の提案を行う.具体的には,悲鳴音声と雑音の周波数分布の違いを表すスペクトルエントロピーを特徴量として加え,雑音重畳モデルを導入する.雑音下を想定した悲鳴識別実験を行った結果,雑音既知・未知どちらの環境においても大幅な性能の向上が見られた.2013年度前半後半実施計画の通り,本課題の最終目標である悲鳴検出システムの実現に際し,必要不可欠である大規模な悲鳴データベースの構築を行った.悲鳴とは危機を感じた際にそれを外部に伝達するために発せられる音声であるため,本来はそのような危機的場面で(あるいはそのような場面を想定して)録音することが望ましいが,悲鳴音声の正確な解析を実現するためには,背景雑音や残響などの外的要因が極力含まれない形(例えばスタジオなど)で録音する必要があった.しかし,悲鳴音声の提供者にスタジオ内で危機的場面を実際に体験させることは困難である.そこで我々は,危機的場面を再現しそこで女性が悲鳴を発している動画を作成した.再現した危機的場面は,個室で女性が何者かに襲われるところであり,動画内では実際に悲鳴を発している場面も含まれている.上記動画を映像のみで再生し,発話者にそのような場面に遭遇した状況を想像させ,発話者なりの悲鳴を1話者当たり30分間で可能な限り発してもらった.映像のみとした理由は,聞いた悲鳴を模倣し,悲鳴音声に含まれる発話様式の個人性が失われるのを防ぐためである.なお,本データベースへの悲鳴音声提供者は20代50代の女性で各年代1213名とし年齢層による偏りがないように配慮し,計50名から提供を受けた.2013年度後半実施計画の通り,悲鳴音声の声道特性の解析を進めており,さらに,悲鳴音声の基本周波数の解析にも取り組んでいる.声道特性は音声認識でも一般的に用いられているMel-frequency Cepstral Coefficientsを用い,話者内変動性や話者間変動性について調査しており,2014年度も引き続き行う.2014年度前半昨年度後半から実施している声道特性の話者内変動性と話者間変動性について引き続き調査を行った.その結果,話者(発話)内変動については,発話開始および終了時に大きく,それ以外の部分(安定状態)では比較的小さいことがわかった.さらに,安定状態から抽出される基本周波数の変動性は,人間が当該悲鳴から感じ取る危険度と大きく関連していることが明らかになった.具体的には,基本周波数の変動が大きい悲鳴ほど,その悲鳴から危険を感じることがわかった.また,話者間変動性に関しては,通常の会話音声に比べると変動が小さく,悲鳴を発している際の声道形状はどの話者もそれほど変わらないことも明らかになった.本研究の一部は昨年8月に開催された第27回回路とシステムワークショップにて口頭発表を行っている.2014年度後半2014年度前半までに明らかにした話者内変動および話者間変動の性質を鑑み,悲鳴音声および非悲鳴音を混合正規分布によりモデル化し,統計的悲鳴検出システムを構築した.その結果,悲鳴音声・非悲鳴音の識別が98%以上可能であることが確認された.また,そのアルゴリズムをAndroid OSが動作する端末に実装し,悲鳴検出を利用した自動通報アプリケーションを開発した.このアプリケーションはイヤホンマイクで録音した音声を常時監視し,悲鳴が検知されたときに,大きな音に加え,登録した番号に通報を行う.これにより,犯罪の防止・抑止効果が期待できる.しかしながら,現在,雑音による未検出や電池の消耗などの問題があるため,今年度,更に改良を加える予定である.2015年度前半昨年度までに行った声道特性を利用した悲鳴検出手法の検出精度をさらに向上させるべく,スペクトルエントロピーの導入を行った.スペクトルエントロピーは,入力信号の音圧レベルに依存せずスペクトルの形状を表現する特徴の1つであり,値が大きいほど白色性が高い.昨年度までに構築した悲鳴データベースの基本周波数を解析したところ,最も低いもので約700Hz,90%以上の悲鳴が700-1500Hzに分布していることが判明した.このことから,悲鳴のスペクトルは,その倍音成分を含めても,疎らにしか存在せず,スペクトルエントロピーは雑音や通常発声に比べ低い値を示すことがわかった.雑音下を想定した悲鳴検出シミュレーションの結果,スペクトルエントロピーの導入は有効であることが確認された.本成果の一部は9月に行われた国際会議,12月で行われた研究会にて口頭発表を行っている.2015年度後半昨年度,Android OS上で動作する悲鳴検出アプリケーションを開発したが,その実地試験を様々な環境で行った.その結果,スマートフォン等から発生する幾つかの着信音により,頻繁に誤検出することが確認された.これらの着信音のスペクトル分布を観測したところ,悲鳴と非常に似た性質を持つことが明らかになった.これに対処するため,基本周波数の時間的連続性に着目する手法を検討した.着信音は人工的に作成されているため,全く同じ基本周波数の音が連続的に発生する.一方,悲鳴は人間が発話しているため,全く同じ基本周波数で発生し続けることは困難である.

この性質の違いを利用した結果,一部の着信音による誤検出を軽減することに成功した.しかし,着信音の種類によっては比較的早い周期で音が変動するものもあり,さらなる改善が必要である.犯罪の多様化・巧妙化に伴い,防犯システムに対する意識が向上している.最も代表的な防犯システムである防犯カメラはプライバシーへの配慮や暗闇で使用できないなどの課題があり,音情報を利用する防犯システムが提案されている.本研究では,悲鳴音声に焦点を当てた悲鳴検出システムに関して,悲鳴音声のデータベース構築と悲鳴音声の検出精度を向上させる手法の提案を行う.具体的には,悲鳴音声と雑音の周波数分布の違いを表すスペクトルエントロピーを特徴量として加え,雑音重畳モデルを導入する.雑音下を想定した悲鳴識別実験を行った結果,雑音既知・未知どちらの環境においても大幅な性能の向上が見られた.申請当初に想定していた大学院生の協力を得ることができていないため,論文発表や学会発表が十分にできていいない状態だが,概ね順調に進んでいる.音声信号処理昨年度開発した悲鳴検出アプリケーションの問題点の改良およびDSPまたはマイコン上で動作するソフトウェアを構築する予定である.申請当初の所属機関から別の所属機関へ異動となり,当初想定していた大学院生の協力を得ることができなかったが,概ね順調に進んでいる.昨年度購入を予定していたリニアPCMレコーダー,マイクロホンおよびノートPCが,システムの構築がやや遅れたことに起因し,購入できなかったためである.当初計画の通り進める.実環境における雑音やそこで発せられた悲鳴音声によるシミュレーションは実用化する上で不可欠であるため,今年度前半に上記の器材を購入し,収録ならびにシミュレーションを行う.計画では,研究動向を調査するため学会への参加を目的として旅費を申請していたが,参加できなかったことが主な理由である.今年度は自身の発表も含めて学会へ複数回参加する予定であり,その旅費に充当する予定である.
魚類における体成長と性成熟の相互作用に関する分子生理学的研究

今年度は、本研究員は研究課題における最重要項目のひとつである、インスリン様成長因子の活性を制御する結合タンパク質(IGFBP-1)の機能解析と、その発現の制御調節機構の二点に焦点をあてて研究を行ってきた。昨年度の研究から、IGFBP-1の遺伝子発現が環境中の酸素濃度の低下によって上昇することを明らかにした。そこで、特異的に上昇するIGFBP-1が低酸素に起因する胚発生と成長遅滞にどのように関与しているかを明らかにするために、遺伝学的手法(loss/gain-of-function)を用いて検討した。まず、IGFBP-1に特異的なアンチセンスモルフォリノオリゴを微量注入し、正常酸素下ならびに低酸素下において内因性IGFBP-1をノックダウンした。正常酸素下では、IGFBP-1のノックダウンによる明らかな表現型は観察されなかったが、低酸素下においてIGFBP-1をノックダウンすると、低酸素により惹起される発生と成長の遅滞がおよそ60%改善された。次に、低酸素下で内因性IGFBP-1をノックダウンした胚に、外因的にIGFBP-1を過剰発現させると発生と成長が遅滞した。さらに、IGFBP-1の過剰発現は正常酸素下においても発生と成長の遅滞を誘起した。また、生化学的解析からIGFBP-1はIGF(IGF-1,2)と複合体を形成し、ゼブラフィッシュ初期胚由来の培養細胞におけるIGFの細胞増殖能を抑制することがわかった。以下の結果から、低酸素下におけるIGFBP-1の上昇はIGF依存的な細胞増殖を抑制し、これが低酸素に起因する発生と成長の遅延の重要な原因の1つであることを明らかにした。本研究は、PNAS誌の"Article from the cover"として採用された。魚類における体成長と性成熟の相互作用を解明する端緒として、今年度は主に1)個体レベルでの魚類インスリン様成長因子(IGF)システムのより詳細な解明2)成長ホルモンの卵巣に於ける作用機序の解明を行った。1)コルチゾルの体成長抑制機構の解明ストレス負荷時等に上昇するコルチゾルがヒトを含め脊椎動物一般に体成長を抑制することは知られていたが、その作用機序は不明な点が多かった。本研究では、ティラピアにコルチゾルを投与することにより、血中における2種類のIGF結合タンパク質(IGFBP)が急激に上昇するとともに、IGF-1の遺伝子発現ならびに血中タンパク質レベルが減少することを明らかにした。IGFBPの上昇は、活性型IGFの量を減少させることから、コルチゾルの体成長抑制機構は、活性型ならびに全IGF量の減少が一因であることを明らかにした。本研究は、Journal of Endocrinologyに発表された。2)成長ホルモン受容体(GH-R)の同定と卵巣内における発現変動の解明成長ホルモン(GH)が卵巣に作用し、性成熟を促進する可能性が指摘されていたが、その作用機序は明らかではなかった。本研究では、ティラピアのGH-R遺伝子を単離し、哺乳類細胞を用いてGH特異的な結合能を確認することで同定を行った。また、卵巣における発現細胞をIn situ hybridizationにより同定した。さらに、卵巣におけるGH-RならびにIGF-1の発現パターンは主な産生器官である肝臓とは異なるパターンを示し初期性成熟時に上昇することから卵巣におけるIGFシステムが初期性成熟に重要な役割を果たしていることが示唆された。本研究は、7^<th> International conference on fish reproductionにおいてベストポスター賞を受賞した。また、Journal of Endocrinologyに発表された。魚類における体成長と性成熟の相互作用を解明する端緒として、今年度は1)成長ホルモンの卵巣に於ける作用機序の解明2)IGF結合タンパク-1(IGFBP-1)の機能解析を行った。1)成長ホルモン受容体(GH-R)の同定と卵巣内における発現変動の解析成長ホルモン(GH)が卵巣に作用し、卵黄発達を促進する可能性が指摘されていたが、その作用機序は明らかではなかった。本研究では、ティラピアのGH-R遺伝子を単離し、哺乳類細胞を用いてGHに特異的な結合能を確認することで同定を行った。また、In situ hybridizationによりGH-Rがろ胞細胞に発現する事を明らかにした。さらに、卵巣におけるGH-RならびにIGF-Iの発現パターンは主な産生器官である肝臓とは異なるパターンを示し初期性成熟時に上昇することから卵巣におけるIGFシステムが初期性成熟に重要な役割を果たしていることが示唆された。本研究はJournal of Endocrinologyに発表された。IGFBP-1はインスリン様成長因子(IGF)に結合し、IGFとIGF受容体との結合を調節する因子として知られている。IGFBP-1は低酸素下において急激に増加する事が報告されていたが、その機能は不明であった。本研究では、ゼブラフィッシュ胚を用いてその機能を解析した。まず、ゼブラフィッシュ初期胚を低酸素下(0.5mg/l 02)にて24時間飼育すると、発生ならびに成長の遅延が見られ、その際にIGFBP-1のmRNAおよびタンパク質が急激に増加した。次に、アンチセンスモルフォリノオリゴを用いてIGFBP-1をノックダウンすると、低酸素下における発生ならびに成長の遅延が改善された。さらに、IGFBP-1を過剰発現すると常酸素下(6-7mg/lに於いても発生ならびに成長の遅延が見られた。

また、ゼブラフィッシュ胚由来の培養細胞系において、IGFBP-1は、IGF-1およびIGF-2による細胞増殖作用を阻害することが明らかとなった。以下の結果から、IGFBP-1は、IGFの細胞増殖機能阻害をすることによって、低酸素下において引き起こされる発生ならびに成長の遅延に関わる重要な因子であることが明らかとなった。本研究は、ミシガン大学分子細胞発生学科のC.Duan準教授との共同研究によりおこなわれた。また、Proceedings of Notional Academy of Scienceに発表され、Article from the coverとして採用された。今年度は、本研究員は研究課題における最重要項目のひとつである、インスリン様成長因子の活性を制御する結合タンパク質(IGFBP-1)の機能解析と、その発現の制御調節機構の二点に焦点をあてて研究を行ってきた。昨年度の研究から、IGFBP-1の遺伝子発現が環境中の酸素濃度の低下によって上昇することを明らかにした。そこで、特異的に上昇するIGFBP-1が低酸素に起因する胚発生と成長遅滞にどのように関与しているかを明らかにするために、遺伝学的手法(loss/gain-of-function)を用いて検討した。まず、IGFBP-1に特異的なアンチセンスモルフォリノオリゴを微量注入し、正常酸素下ならびに低酸素下において内因性IGFBP-1をノックダウンした。正常酸素下では、IGFBP-1のノックダウンによる明らかな表現型は観察されなかったが、低酸素下においてIGFBP-1をノックダウンすると、低酸素により惹起される発生と成長の遅滞がおよそ60%改善された。次に、低酸素下で内因性IGFBP-1をノックダウンした胚に、外因的にIGFBP-1を過剰発現させると発生と成長が遅滞した。さらに、IGFBP-1の過剰発現は正常酸素下においても発生と成長の遅滞を誘起した。また、生化学的解析からIGFBP-1はIGF(IGF-1,2)と複合体を形成し、ゼブラフィッシュ初期胚由来の培養細胞におけるIGFの細胞増殖能を抑制することがわかった。以下の結果から、低酸素下におけるIGFBP-1の上昇はIGF依存的な細胞増殖を抑制し、これが低酸素に起因する発生と成長の遅延の重要な原因の1つであることを明らかにした。本研究は、PNAS誌の"Article from the cover"として採用された。
屏風歌資料の整備とデータベース化 及び各屏風に関する具体相の考証

資料を収集・整理した結果、次のような現象に気付いた。むろん、これらはデータ活用のごくささやかな成果に過ぎず、今後さらに多様な活用が見込まれる。1、平成六年度の和歌文学大会で口頭発表した「道長と屏風歌-長保三年東三条院詮子四十賀屏風を中心に-」を、和歌資料・古記録等でさらに補強・修正。(雑誌に発表予定)2.雲葉集885番詞書「中宮の御屏風に...」とある長能歌は、松に梅という取り合せを詠んだものだが、その絵柄は集成した屏風歌資料によると長保元年彰子入内にしか見られない珍しいものであり、詞書の「中宮」を考え合わせると、同の歌を考えられる。また、後拾遺集47番歌(長能集II73番)も詞書に「中宮」とあるわけではないが、春の狩の絵柄が微妙な点まで彰子入内屏風と一致する上、同屏風は後撰集時代に描かれた名品だったのだが、屏風歌資料により判明する春の狩の絵柄の流行も後撰集時代である。両歌の存在は、公卿の詠作で占められていたはずの同屏風に長能という専門歌人の代作があった可能性を示し、公卿の屏風歌詠作の在り方が問い直される。(論文集に発表予定)3.古今集時代の屏風歌は、ストレートに画題を詠むよりは、絵と合せてはじめて理解可能という詠み方が特徴的であった。しかし、後撰集時代になると、鷹狩であれば鷹を、子日の小松引きであれば松を詠み込むようになり、絵の説明としての歌に変質する。それは特に屏風歌ならではの題材に著しい現象であり、屏風歌の役割がより装飾的になってきたことを伺わせる。(投稿準備中)資料を収集・整理した結果、次のような現象に気付いた。(投稿準備中)
ガス浮遊法及び静電浮遊法を用いた溶融Zr1-xOxの物性評価

ZrO2の液相は、極めて低いガラス形成能や特異な局所構造を有する興味深い物質であり、その特異な性質に起因する非常に低い粘性が予想されている。しかし、ZrO2の融点の高さから物性測定が困難であり、測定値は報告されていなかった。そこで本研究では、ZrO2の特異な性質と酸素組成との関係についての知見を得ることを目指し、酸素量が多い組成では酸化物に適したガス浮遊法を、酸素量が少ない組成では金属に適した静電浮遊法を用いることでZr-O系の液相の物性(粘性と密度)が酸素組成に対してどのように変化するのかを明らかにすることを目的とする。