hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
トリウム-鉛CHIME年代測定法による先太陽系絶対年代の試み

先太陽系物質は微小であることが予想されたため、空間分解能を向上させたCHIME年代測定法を開発した。そのため、モンテカルロシミュレーションにより56億年の年代のトリアナイトを仮定してエックス線の発生領域を求めた。モンテカルロシミュレーションには、Kato(2007)で用いたソフトウェアを改良したものを用いた。その結果、分析条件によっては1ミクロン以下の粒子でもCHIME年代測定が実現できる可能性があることが明らかになった。さらに、年代が古いことから鉛の濃度が高いことが予想されるため、照射電流を小さくすることによりプローブ径を小さくした場合の空間分解能について検討した。その結果、タングステンフィラメントを用いた場合でも、先太陽系物質の高トリウム粒子であれば0.5ミクロン程度の空間分解能でCHIME年代測定が可能であることが明らかになった。これは、ショットキ放出型電子銃にほぼ匹敵する空間分解能であると考えられる。測定法について今後実証実験を行ったうえで公表する予定である。現有のJXA-8800型電子プローブマイクロアナライザーを用いてアレンデ隕石のX線マッピングを行った。測定した元素は、Al, Th, Feである。マッピングにより高トリウム粒子を探索したが、用いた試料中には高トリウム粒子は含まれていなかった。十分小さな移動ステップで高電流によるマッピングを行ったにもかかわらず発見されなかったため、現有のアレンデ隕石試料中には、CHIME年代測定が可能な高トリウム粒子は含まれていないと結論付けられる。太陽系の形成過程を明らかにする上で、先太陽系物質の年代測定が重要な枠割を果たすと期待さている。そこで、CHIME年代測定によりAllende隕石中の高トリウム粒子に着目し、Th(単核種)-Pb系のCHIME年代測定法の実用化を試みた。Allende隕石中の高トリウム粒子は1ミクロン程度あるいはそれ以下のサイズであり、効率的に対象粒子を見つけることができるように、現有の電子プローブマイクロアナライザー(EPMA)の反射電子系の高速化を実施した。主にアンプの速度が原因であることが判明したため、アンプを高速なものに置き換えた。その結果、高速スキャン時でも十分な画質で反射電子像を観察することが可能になり、ステージを高速で駆動させながら反射電子像で平均原子番号の大きい粒子を見つけることが可能になった。詳細に性能を評価したところ、これ以上の高速化は検出用半導体の開発を行わなければならないことが明らかになった。この改造により高効率で試料の探索が可能になったが、高トリウム粒子の発見には至らなかったので、X線マッピングを加えた手法を開発中である。EPMA定量分析では、未知試料の濃度と標準物質の濃度が近いほど分析の不確かさは小さくなる。そこで、高トリウム粒子に対応した標準物質を調整した。標準物質はトリアナイトとモナズ石を用いて、加藤ほか(2005)及びCho et al(2006)の方法で校正した。校正は、韓國地質資源研究院で実施した。その結果、加藤ほか(2005)及びCho et al.(2006)の方法は、高トリウム粒子用標準物質においても有効であることが明らかになった。
高強度高イオン導電性立方晶ジルコニアセラミックス材料の開発研究

イットリウム固溶立方晶ジルコニアセラミックスを平板型固体電解質型燃料電池の電解質として用いる場合、発電効率向上のための電解質の薄肉化、大型化のための大面積化、耐熱応力性の向上のため、高強度化と高靭性化が実用化のための大きな課題である。本研究では高イオン導電性を有する立方晶ジルコニアの導電率を保持しつつ、機械的特性を付与できる可能性を検討し、高強度高イオン導電性立方晶ジルコニアセラミックス材料開発の基礎的研究を行った。1.Y_2O_3を28モル%固溶したイットリウム固溶ジルコニアセラミックスについて検討を行い、正方晶と立方晶の存在割合と機械的性質およびイオン導電率の関係を明らかにした。強度が要求される電解質では、正方晶ジルコニア粒子分散立方晶ジルコニアの利用が有効であり、特に5モル%Y_2O_3-ZrO_2の破壊強度は525MPa,破壊靭性値は7.9MPam^<1/2>で、900°Cのイオン導電率は0.05Scm^<-1>であった。2.8モル%Y_2O_3固溶立方晶ジルコニアに530体積%Al_2O_3粒子を分散した複合セラミックスにおいては、20体積%Al_2O_3粒子分散立方晶ジルコニアの破壊強度は355MPa,破壊靭性値は3.3MPam^<1/2>,900°Cのイオン導電率は0.06Scm^<-1>であった。正方晶ジルコニアあるいはAl_2O_3粒子分散立方晶ジルコニアでは、イオン導電率はやや低下するが、機械的特性は約3倍となることが判明した。3.イットリウムとスカンジウムを同時固溶した立方晶ジルコニアでは、8モル%Y_2O_3固溶立方晶ジルコニアに比べて、破壊強度とイオン導電率ともに大きく向上した。2モル%Y_2O_3-6モル%Sc_2O_3同時固溶立方晶ジルコニアの破壊強度は214MPa,900°Cのイオン導電率は0.141Scm^<-1>で、平板型固体電解質として優れた素材であることが判明した。本研究を通して、異なる2つの機能を同時に満たすセラミックス材料開発の基礎的研究成果が得られた。4モルと5モル%イットリア固溶ジルコニア粉末を200MPaでラバ-プレス成形後、空気中1400-1700°Cで3時間焼結反応を行ない相対密度が98%以上の緻密質焼結体を作製した。焼結体を構成する結晶相は、正方晶と立方晶で、イットリア固溶量と焼結温度条件の違いより、両相の存在割合を制御することが可能であることが判明した。一方焼結体の微細構造は、1-9μmの立方晶粒子マトリックスに0.5μm程度の正方晶粒子が粒界分散型として均質分布しており、正方晶ジルコニアの応力誘起相転移強化機構が機能しうることが期待される正方晶ジルコニア粒子分散型立方晶ジルコニア焼結体を作製することに成功した。

破壊強度は立方晶ジルコニア粒子の存在割合と粒径に依存することが判明し、特に粒径依存性が大きく、2μm粒径で700MPa,9μm粒径では250MPaとなった。イオン伝導度はイットリア固溶量に依存し、粒内抵抗率は粒径に無関係であるが、粒界抵抗率は粒径に依存することが判明した。8モル%イットリア固溶ジルコニア粉末に0.2-0.6μmのアルミナ粉末を5-30体積パ-セント添加した複合粉末を空気中1500-1600°Cで5時間焼結反応を行ない相対密度95%以上の焼結体を作製した。分散したアルミナの粒子が小さく、分散量が少ない程アルミナ粒子は立方晶ジルコニア粒子の粒内に存在し、粒内粒子分散型ナノ複合体としての特長ある微細構造を示した。全イオン導電率はアルミナ分散量の増加とともに少し減少したが、1000°Cで10^2Scm^<-1>と良好な値となった。破壊強度はアルミナ分散量の増加とともに増加し、無添加で170MPaの強度が30体積パ-セント添加で250MPaまで向上した。イオン導電率を保ったままで立方晶ジルコニアセラミックスを高強化することに成功したので、今後は導電率および破壊強度の粒径依存性や更なる特性の向上のために必要な基礎的研究を行なう。立方晶ジルコニアとしてイオン伝導率が最大となる8モル%イットリア固溶ジルコニアの高強度化を目指して、アルミナ粒子分散による粒子分散強化機構の可能性を探求した。8モル%イットリア固溶ジルコニア粒末に0.2-0.6umのアルミナ粒末を10-30体積%添加した複合粒末を空気中1500°Cで10時間常圧焼結し、さらに150MPa,1400°Cで1時間ポストHIP焼結を行ない、理論密度に有する緻密質焼結体を作製した。複合焼結体の立方晶ジルコニアの粒径は、アルミナ粒子添加量の増加とともに減少し、無添加の場合の10um粒子径が20体積%添加で4um,30体積%添加で2um程度となり、粒子分散強化と同時にマトリックス粒子の微細化による高強度化が期待できる微細構造を有する立方晶ジルコニア/アルミナ複合焼結体が作製できた。得られた複合体の全イオン伝導率は、アルミナ粒子添加量の増加とともにわずかに減少した。空気中900°Cでの伝導率は、無添加立方晶ジルコニアで0.1Scm^<-1>,10体積%添加で0.085Scm^<-1>,20体積%添加で0.063Scm^<-1>であった。複合体の破壊強度と破壊靭性値は向上し、無添加立方晶ジルコニアで、170MPaと2.6MPam^<1/2>であったが、10体積%添加で330MPa,3.0MPam^<1/2>,20体積%では360MPa,3.3MPam^<1/2>となった。本研究成果で得られた結果は、前年度の研究で行なった正方晶ジルコニア粒子分散立方晶ジルコニア複合体についての結果と比較して、伝導率を低下させずに高強度化・高靭性化できることが明らかとなり、特に8モル%イットリア固溶立方晶ジルコニアへの10および20体積%のアルミナ粒子分散は、900°Cでのイオン伝導率も高い上に、破壊強度は2倍、破壊靭性は1.3倍と機械的特性は向上し、平板型固体電解質型燃料電池の電解質として優れた材料と考えられる。今後は、伝導率と機械的特性の向上・両立性という観点から、伝導率の向上が期待されるスカンジア固溶ジルコニア系の基礎的研究を行なう。平成3年度と4年度で行った正方晶ジルコニア粒子分散および立方晶ジルコニアへのアルミナ粒子分散は、イオン導電率をある程度犠性にして高強度化を可能にすることができた。本年度は、機械的強度とイオン導電率の両方を向上あるいは、一方の性質を維持したままもう一方を向上させることを目的として、スカンジウムとイットリウムを同時固溶させた新規安定化ジルコニアZr_<0.852>Sc_XY_<0.148-X>O_<1.925>(O≦x≦0.148)を作製し、イオン導電率と機械的性質の評価を行った。
ボロン系準結晶に関する研究

正10角形準結晶と関連の深いBTiRu近似結晶3種類について、試料を作製し、構造・物性を評価した。α、δ、およびζ相は、HBS型正10角形準結晶と共通の単位構造からなり、それぞれ異なる配列による非常に複雑な近似結晶であることが明らかとなった。これらはいずれも単相での試料作製が可能であり、わずかな組成の違いにより格子定数が大きく異なる相が生成し、物性研究の対象として興味深い。これらの近似結晶について、第一原理計算(FLAPW法)により電子構造をもとめたところ、フェルミエネルギー付近の状態密度に擬ギャップ(0でない鋭い落ち込み)が見られた。また、電子回折図形における強反射に対応するブリルアンゾーン境界とこれらの擬ギャップの波数がほぼ一致することから、これらの近似結晶および準結晶の安定性の起源が従来の準結晶と同様に、フェルミ準位とブリルアンゾーンの相互作用による擬ギャップ形成(ヒューム=ロザリー機構)によるとして説明できることを示した。近似結晶の物性測定では、α、δ、およびζ相について電気抵抗率の温度依存性は正であるものの非常に小さかった。構造異方性が大きいことを考慮すると、準周期面内の電気物性は半導体的になっている可能性がある。このうちα相では組成のわずかに異なる複数の試料について熱電物性を測定し、ゼーベック係数、電気抵抗率ともに組成により大きく変化することを明らかにした。これは組成の変化によって擬ギャップ中をフェルミ準位が移動していることに由来すると解釈できる。ボロン系準結晶・近似結晶において電子濃度調整による熱電性能の最適化が可能であることが分かり、今後の熱電材料探索の指針が示された。ボロン系準結晶研究において、これまでに得られたB-Ti-Ru準結晶は、安定相として知られる準結晶と比較して構造規則性が低い。また、試料中に準結晶相の含まれる割合はわずかである。本年度はより構造規則性の高い、安定な準結晶を得ることを目的として、B-Ti-Ru合金系において組成比を変えて、またRuを周辺の遷移金属に置き換えた合金系で探索を行った。具体的には、B-Ti-TM(TM=Ru,Rh,Re,Ir)の合金を作製し、相探索を行った。各元素の高純度原料をアルゴン中でアーク溶解・混合し母合金を作製した。アーク炉とCu単ロール急冷装置を組み合わせた装置を用いた。試料の相同定および構造解析にはCu-αX線による粉末X線回折と、透過型電子顕微鏡による電子線回折、HAADF-STEM法による直接観察を行った。B-Ti-Ru系急冷合金中に構造不規則性の高い準結晶、およびB-Mg-Ruと同様の多様で複雑なタイリング構造を持つ近似結晶を観察した。これらはHexagonおよびBoatによるTilingで描き表され、B-Mg-Ru系と同じく複雑な長周期の変調構造が生成することがわかった。B-Ti-Rh系においても近似結晶が生成することを明らかにした。しかしながら現在のところ物性測定に適した準結晶試料は得られていない。B-(Ti,Sc,Mg)-Ru近似結晶について、バンド計算(FLAPW法)から電子の状態密度分布を求めたところ、フェルミエネルギー付近に深い擬ギャップを有することがわかり、フェルミエネルギーが擬ギャップの底に近づくように価電子濃度を調整した組成で試料を作製し、準結晶の安定化を図るという今後の方針に目途が立った。これまでに得られたBTiRu準結晶は試料中のごくわずかにとどまり、その安定性や、詳しい構造はわかっていない。SPS(放電プラズマ焼結)を用いた合成の結果、3種類の近似結晶の単相試料を得た。これらの3つの相が1400°Cにおける安定相であり、準結晶は準安定相であった。構造解析の結果、それぞれ準結晶のと共通の構造単位を周期配列した非常に複雑な結晶構造を持つ近似結晶であることが分かった。EDX組成分析および粉末X線回折のRietveld解析による構造精密化の結果と合わせて、一部Tiサイトが部分的にRuに置き換わる混合サイトであることが示された。準結晶は一般にフェルミエネルギー付近の状態密度に擬ギャップと呼ばれる落ち込みを持つことでエネルギー利得を得て安定化しているとされる。ボロン系準結晶・近似結晶の安定化機構を議論するために、BTiRu近似結晶について第一原理計算によって電子の状態密度を求めたところ、いずれの近似結晶においてもフェルミ準位近傍で擬ギャップを生じることが確認された。また混合サイトによる理想モデルからの組成のずれによって、フェルミ準位を擬ギャップの底へ移動するような電子濃度調整が起こっていることが示された。本研究の意義・重要性は(1)試料作製の困難で、化合物の報告が無かったBTiRu系で、3種類の近似結晶が安定であり、準結晶は準安定相であることを確かめこと。(2)非常に複雑な近似結晶の構造解析を行い、TiとRuの混合サイトが存在することが分かったこと。(3)ボロン系準結晶が従来の準結晶同様、擬ギャップ中にフェルミ準位を調節することでエネルギー利得を得て、構造安定化していることが示唆されたことである。BTiRu準結晶は従来の準結晶と全く異なる構成元素を持つため、これらの研究結果が準結晶一般についての普遍性、安定性に関する議論に与えるインパクトは大きい。

α、δ、およびζ相は、HBS型正10角形準結晶と共通の単位構造からなり、それぞれ異なる配列による非常に複雑な近似結晶であることが明らかとなった。これらはいずれも単相での試料作製が可能であり、わずかな組成の違いにより格子定数が大きく異なる相が生成し、物性研究の対象として興味深い。これらの近似結晶について、第一原理計算(FLAPW法)により電子構造をもとめたところ、フェルミエネルギー付近の状態密度に擬ギャップ(0でない鋭い落ち込み)が見られた。また、電子回折図形における強反射に対応するブリルアンゾーン境界とこれらの擬ギャップの波数がほぼ一致することから、これらの近似結晶および準結晶の安定性の起源が従来の準結晶と同様に、フェルミ準位とブリルアンゾーンの相互作用による擬ギャップ形成(ヒューム=ロザリー機構)によるとして説明できることを示した。近似結晶の物性測定では、α、δ、およびζ相について電気抵抗率の温度依存性は正であるものの非常に小さかった。構造異方性が大きいことを考慮すると、準周期面内の電気物性は半導体的になっている可能性がある。このうちα相では組成のわずかに異なる複数の試料について熱電物性を測定し、ゼーベック係数、電気抵抗率ともに組成により大きく変化することを明らかにした。これは組成の変化によって擬ギャップ中をフェルミ準位が移動していることに由来すると解釈できる。ボロン系準結晶・近似結晶において電子濃度調整による熱電性能の最適化が可能であることが分かり、今後の熱電材料探索の指針が示された。
除染水準と費用負担の自治体間比較研究

福島第1原発事故に伴う環境汚染に伴い,放射性物質によって東日本の広範囲が汚染された。除染についての法制度として,2012年に放射性物質対処特措法が施行された。本研究は,地域毎の除染のあり方,費用負担についてとりまとめ,分析し,以下を明らかにした。第1に,一部の市町村で放射性物質対処特措法が定める除染水準・方法を上回る「上乗せ除染」を採用している。第2に,汚染者である東京電力は「上乗せ除染」費用を負担していないケースがある。また、除染制度全体の資金メカニズムを分析した。2014年度は、以下の成果物があった。1.佐藤克春『市街地土壌汚染の政治経済学』,2015年2月発刊,旬報社.2.佐藤克春「除染の資金メカニズムー会計検査院報告書「東日本大震災に伴う原子力発電所の事故により放出された放射性物質による環境汚染に対する除染について」を読むー」,『環境と公害』,45巻1号,岩波書店.(査読付き)3.佐藤克春「除染事業の自治体間比較研究-千葉県内汚染状況重点調査地域9市を事例にー」,環境経済・政策学会誌『環境経済・政策研究』.(査読付きで投稿中)1については、大学院時代から進めてきた日本における市街地土壌汚染問題の処理水準と費用負担の筆者による分析の一応の到達である。補章には福島県南相馬市・川内村における除染の実態について記し、本研究の今後の進展に弾みをつけるものであった。2については、原発事故に伴い、東日本の100を超える自治体で、莫大な費用を投じて除染が行われている。その費用負担について、会計検査院のデータを用いて、分析したものである。汚染者負担が形骸化つつあることを指摘している。3については、除染を行う地域指定を受けて、除染を行っている千葉県内の汚染状況重点調査地域9市について、除染の処理水準・費用負担を分析したものである。多くの自治体で、国の基準を上回る「上乗せ除染」が行われていることを明らかにした。また「上乗せ除染」に伴う費用は、原因者負担とはなっていないことを明らかにした。2015年度は、本務校における新たな授業準備などのために、なかなか研究時間を取ることができなかった。特に、福島県へのフィールドワークには行くことができなった。そこで、2015年度は資料調査に専念した。「平成二十三年三月十一日に発生した東北地方太平洋沖地震に伴う原子力発電所の事故により放出された放射性物質による環境の汚染への対処に関する特別措置法(放射性物質対処特措法)」に基づき、100を超える市町村が、汚染状況重点調査地域に指定されている。それらのうちから、代表的な市町村をピックアップして、除染の方法及び費用負担について、資料調査を行った。また、2015年度は、福島県内の除染特別地域の資料調査を行った。福島県内における除染廃棄物の中間貯蔵施設の建設が決まり、多くの除染特別地域で仮置き場の設置、そして除染が進んだ。こうした一連の流れについて知るため、政府及び市町村の動きを知るために、政府や市町村の各種審議会や検討会の議事録を含め、資料調査を行った。これら除染の動きと並び、かつ関連する課題は、住民の帰還と賠償である。特に、福島県内の除染特別地域・汚染状況重点調査地域における住民の帰還の実態について、資料調査を行った。また、住民の帰還は、東京電力による賠償及び、国による生活支援と関わっている。2015年7月には、政府が避難を指示を出している地域以外の避難者、いわゆる「自主避難者」への将来の住宅支援の打ち切りを表明した。こうした一連の流れについて、住民集会への参加を含め、調査を行った。その他、福島県民を中止として、東京電力・国を相手にした訴訟が複数行われている。こうした流れを、集会や資料調査を通じてフォローしてきた。本務校における新たな授業準備などのため。2016年度は、福島第1原発周辺の自治体の現地調査・ヒアリング調査に費やした。6月には避難指示解除をひかえた南相馬市で、除染の水準・費用負担についてヒアリングし、現地見学をした。また、9月には避難指示の一部解除をひかえた飯舘村・川俣町の現地調査、そして川内村の現地調査を行い、除染担当課へのヒアリング、現地見学を行った。成果物は2017年度以降に出す予定である。福島第1原発事故による放射性物質の汚染はいまだに続いており、除染も依然として終了しておらず、研究としてまとめきれないため。現在、学術誌に、以下の内容の論文を投稿、リライト中である。本法に基づき,千葉県内では9市が汚染状況重点調査地域として指定されている。本論文は,これら9市の地域毎の除染のあり方,費用負担についてとりまとめ,分析し,以下を明らかにした。第1に,多くの市で放射性物質対処特措法が定める除染水準・方法を上回る「上乗せ除染」を採用している。第2に,汚染者である東京電力は「上乗せ除染」費用を負担しておらず,汚染者負担は除染費用全体の約半分にとどまる。その他、リスクコミュニケーションの海外における動向、福島県内における除染の動向は、順次成果報告する予定である。

除染についての法制度として,2012年に放射性物質対処特措法が施行された。本研究は,地域毎の除染のあり方,費用負担についてとりまとめ,分析し,以下を明らかにした。第1に,一部の市町村で放射性物質対処特措法が定める除染水準・方法を上回る「上乗せ除染」を採用している。第2に,汚染者である東京電力は「上乗せ除染」費用を負担していないケースがある。また、除染制度全体の資金メカニズムを分析した。2014年度は、成果の公表に努めたためである。福島県内・アメリカにおけるフィールドワークをすすめる。福島第1原発周辺の自治体は、避難指示解除をひかえ現在除染を行っている。調査対象の自治体を順次増やし、現地調査・ヒアリング等を行う。環境経済・政策論2015年度は、福島県内の自治体調査を行う。併せて、夏季にはアメリカ環境保護庁へヒアリングし、現地調査も行う。2015年度は、本務校における新たな授業準備などのために、なかなか研究時間を取ることができなかった。特にフィールドワークに要する旅費を繰り越した。福島第1原発事故の影響による除染は、いまだに終了しておらず、少なくない自治体では除染をいまだに行っているため。2014年度は成果の公表に注力したため、現地調査に多数行くことはできなかったためである。アメリカEPAへのヒアリング及び、現地調査を行う。また、福島県内外のヒアリング・現地調査を行う。福島県内の自治体への現地調査・ヒアリング調査の旅費への支出が主である。また、夏にはリスクコミュニケーション研究としてアメリカ調査を行う予定である。アメリカ調査・福島調査を複数回行う。
南極,40億年ナピア岩体のシュリンプおよびu-pb年代測定の試み

東南極ナピア岩体の中でパド-山とトナー島の片麻岩の同位体年代測定を行なった。用いた試料は酸性片麻岩および塩基性片麻岩で、堆積岩源、片麻岩の一部はサフィリン-スピネル-斜方輝石ざくろ石-石英や火隅石を含む岩石もみられるが、パド-山ではそのような著しい高温、高圧(11kb,100°C)を示す鉱物組み合わせはみられない。トナー島(2458【minus-plus】61Ma)やパド-山(2561【minus-plus】274Ma)の酸性片麻岩はいずれも約25億の年代を有し、この時期にナピア岩体で大きなtectonothermal事件が生じたことを示している。また、オーストラリア国立大学のシュリンプ年代もやはり約25億の年代が得られ、上記の結果を支持している。これら岩石のイプシロンNa値は-9.0と-4.0で負の大きな値をもち、25億年以前に地毅との複雑な形成関係をもっていたことを示している。一方、トナー島の塩基性片麻岩の年代は3807【minus-plus】376Maを示し、イプシタンNd値は+3.7で、始生代コマンチャイトや玄武岩のものにその化学的特徴がよく合致している。また、Black et al. (1986)もト-ナライト質の正片麻岩からU-pbシュリンプ年代として3927【minus-plus】34Maを得ている。さらに、トナー島の酸性片麻岩のシュリンプ年代として約2550Maが得られた。この時期ジルコンのpbの散逸が生じさせる大きな事件が生じたのであろう。この年代はナピア岩体で広くみられ、全域アナテクシスを起こさせる大きな熱的事件が生じたことは疑いない。これにより、全域類似した変成鉱物組み合わせを生じさせ、一部酸性片麻岩を形成したと考えられる。酸性片麻岩のモデル年代は約39億で、このことを指示している。なお、パド-山の酸性片麻岩のRb-Sr年代も測定され、約26億の年代で、上記のこと東南極ナピア岩体の中でパド-山とトナー島の片麻岩の同位体年代測定を行なった。なお、パド-山の酸性片麻岩のRb-Sr年代も測定され、約26億の年代で、上記のこと
強弾性を示す分子性結晶の高圧下におけるラマンスペクトルの温度依存性

本研究の主目的は、常圧下の温度変化により特異的な相転移現象を示し、かつ低温相が強弾性を示す分子性結晶について、格子振動と相転移との関係をより詳しく調べるために、高圧下においてラマンスペクトルの温度依存性を測定することであった。研究計画ではまず、(1)ダイアモンドアンビルセル用クライオスタットの製作,(2)ラマン散乱測定用光学系の改造、の2つの作業を行なうこととした。(1)の作業において、光学系からの要請を満足する真空槽の製作が、実際には易しくないことがわかり、クライオスタットの製作を2段階で行なうことにした。すなわち第一段として、簡易型の断熱槽をもつものを製作し、予備的実験を行ない、この間に最終的な要求に見合うものの設計を行なうことにした。(2)ではほぼ計画どうりの作業を行なったが、アルゴンイオンレーザーから出る自然放出線を除くことが詳細なスペクトルの測定に必要になったので、フィルターモノクロメータを用いることにした。上記の簡易型のクライオスタットを用い、フェノチアジン結晶のラマンスペクトルを高圧下で測定したところ、58°Cでは3kbar付近で低波数の格子振動バンドが特異的な波数の圧力依存性を示し、それはすでに常圧下、250K近傍で見い出されている温度依存性に良く似ていることがわかった。現在、測定圧力と温度の範囲を広げて実験を継続中であるが、高圧相は常圧低温相と同一の相であり、従って強弾性を示す単斜晶系の相であると考えている。今後詳細な測定により、格子振動モードの特徴などについて、さらに詳しい知見を得ることができるものと期待している。また現在、これまでの実験の経験をもとに、第2段階のクライオスタットの構造を考慮中である。
コンテンツの製品差別化に関する経済分析

本研究では、音楽と地上放送番組を含む映像コンテンツを対象に、多様性を計測するとともに、産業構造と媒体の増加が、消費者のコンテンツの選択の幅に与えた影響について分析を行った。実証分析の結果、市場の集中度が、多様性の低下をもたらすものではないこと、消費者はコンテンツの入手に際して、複数の媒体を使い分けており、媒体の増加は、消費者の選択肢の拡大に寄与していることが示された。本研究では、産業構造やメディア環境の変化のコンテンツの多様性に与える影響を分析することを目的とする。放送を含む映像コンテンツと音楽市場を対象に、それぞれの多様性を複数の指標を用いて計測し、多様性と産業構造や環境変化との関係を計量経済学の手法を使って考察する。また、同一コンテンツを配信する媒体が増加していることを踏まえ、流通媒体間の関係についても、実証分析を行う。本研究の目的は、コンテンツの多様性を測る方法論を確立し、その尺度を使って、産業構造の変化や伝送媒体の増加による供給制約緩和のコンテンツの多様性への影響を分析することである。この分析を通じ、最近のコンテンツ政策の適正性に関する判断基準を提供することになる。4年間の研究のうち、初年度にあたる平成19年度では、コンテンツの多様性の計測に関する文献サーベイと計測方法を検討することを予定としていた。この研究計画にしたがい、本年度は、放送や音楽の多様性に関する文献サーベイを行い、既存研究で用いられた手法を使って、日本の音楽市場の多様性を計測し、時系列での多様性の変化を明らかにした。また、複数の計測方法の特徴や問題点を明らかにするとともに、音楽市場における産業構造と多様性の関係についても、計量モデルを使って明らかにした。その検討結果は、InfoCom REVIEWに掲載された論文に取りまとめた。また、パッケージ化された映像の流通に関しては、ビデオの販売とレンタルという2つの経路がある。この2つの流通手段の関係について計量モデルを使って分析し、消費者はビデオの内容によって、購入とレンタルを使い分けていることを明らかにした。このことは、供給側から見ると、レンタル制度の導入がビデオの売上にマイナスの影響を与えているものではないこと、消費者側から見れば、レンタル制度が存在することによって、様々なコンテンツに触れる機会が提供されていることを意味する。これらの結果は、Keio Communication Reviewに論文として発表した。本研究の目的は、産業構造やメディア環境の変化のコンテンツの多様性に与える影響を計量経済学の手法を使って明らかにすることである。初年度では、コンテンツの多様化の程度を示す指標を検討し、その指標を使って、コンテンツ分野における製品差別化の程度について時系列分析を行った。2年目に当たる平成20年度では、その研究成果を踏まえ、コンテンツの配信手段の増加が、我々に多様なコンテンツに接する機会を提供しているのか、あるいは、消費者のコンテンツ入手手段の選択肢の拡大にすぎないのかを検証した。ここでは、音楽を対象に2点について分析を行い、以下の結論を得た。1点目の分析は、音楽CDの販売とCDレンタルとの関係についてである。レンタル回数の年間上位300タイトルを対象に、CD販売とレンタル回数の需要関数を連立方程式体系で推定し、両者の関係を分析した。その結果、消費者はアーティストの属性等によって、CD購入とレンタルを使い分けており、CDレンタル制度の進展がCDの販売を阻害するものではないこと、CD販売開始から長期間レンタルを禁止することは、CD販売の増加につながらない一方、レンタル回数を減少させることを明らかにした。2点目は、2期間の音楽CDを対象に、週刊ヒットチャート上位100に入ることをヒットした状態と定義し、差別化とは逆の現象であるヒットの要因とその変化をサバイバルモデルで分析した。その結果、消費者及び供給側の双方がアーティストの属性等によって、シングルとアルバムを使い分けていること、過去の実績があるアーティストが出演するCDは、ヒットの確率が高くなること、近年の方がヒットの回転率が上昇し、消費者は多様なコンテンツに接していることが明らかになった。本年度は、前年に続き、音楽産業を対象に分析を進めるとともに、新たに映像産業を分析対象に加え、以下の2点を中心に分析を行った。1点目は、音楽CDを対象にコンテンツの流通形態を普及モデルにより分析し、消費者がコンテンツに触れるタイミングの時系列変化と、CDやアーティストの特性別のタイミングの差異について定量的に分析した。その結果、インターネットが進展した2000年以降では、コンテンツの流通速度が上昇し、販売開始直後に売り上げが集中する傾向が高まったこと、知名度のあるアーティストの作品は販売が短期間に集中しているのに対し、知名度のないアーティストの作品は、長期間をかけて消費者の間に伝わっていることが明らかになった。ここで示された流通速度の上昇は、消費者が一定期間中に、より多くのコンテンツに接するようになったごとを意味する。2点目は、映像コンテンツを収録したDVDの販売とレンタルの需要関数を連立方程式体系で推定することによって、販売とレンタルとの関係、ならびに両者と映画の興行との関係を明らかにした。

推定の結果から、DVDの小売市場はレンタル市場に正の影響を与えるが、その逆に関しては明確な関係は見いだせなかった。また、興行で成功した作品は、DVDの小売市場でも多額の収入を得る傾向にあるが、興行の成否のレンタル市場への影響は、小売市場への影響よりも小さいことが示された。また、小売市場とレンタル市場における映像コンテンツのヒット要因には、差異があることが確認された。これらの結果から、消費者は映像コンテンツの入手手段として、DVDの購入とレンタルを使い分けており、レンタル制度が存在することは、消費者により多くのコンテンツに接する機会を提供していることが示唆された。本研究の目的は、産業構造やメディア環境の変化のコンテンツの多様性に与える影響を計量経済学の手法を使って分析することである。これまでは、音楽を対象とする分析を中心に行っていたが、今年度は、主たる研究対象を放送に移し、番組ジャンルを単位とする以下の3点についての分析を行った。1点目は、2009年8月第1週目の番組表データを用い、NHK、在京キー局5局、独立局2局の垂直的多様性、水平的多様性、チャンネル独自性の指標を使って番組編成の分析を行った。その結果、公共放送局と民間放送局、ならびに、民間放送局の中でも、在京キー局と独立局という形態が異なる放送局間では重視する番組ジャンルが異なることが示された。このことは、形態が異なる放送局が存在することによって、視聴者が選択可能な番組ジャンルの選択肢が増すことを意味する。この一連の分析結果は、平成22年度に発行された雑誌に査読付き論文として掲載された。2点目は、同一局あるいは資本関係がある放送局間で、異なる番組編成がとられているのか、類似の番組編成がとられているのかについて、2010年における8週間の地上放送局とBSデジタル放送局の合計14チャンネルを対象に乖離指数を使って検証した。検証の結果、1つの組み合わせを除き、資本関係がある放送局間では、番組編成の差別化が図られていることが明らかになった。3点目は、経営状況や競争の進展等のメディア環境の変化が地上放送局の番組編成に与える影響を考察するため、1985年から2010年の番組ジャンル別放送時間の推移について考察を行った。その結果、各局に共通して特定の番組ジャンルの放送時間が時系列で高まっており、経営が悪化したとき、その傾向が顕著であったことが示された。
常磁性プローブを利用した準安定な複合体の立体構造解析

1. SPOCドメインによるリン酸化SMRTの分子認識転写抑制補因子SHARP(SMRT/HDAC-associated repressor protein)は、そのSPOCドメインにおいて転写抑制補因子SMRT/NcoRと相互作用することで、HDACをリクルートし、転写を抑制する。現在までに本領域における取り組みで、SPOCドメイン/リン酸化SMRT複合体の立体構造を決定し、SPOCドメインの変異体を用いた結合実験をSPRを用いて行うことにより、その分子認識機構を明らかにしていた。我々はさらにluciferaseによるレポーターアッセイをCV-1細胞を用いて行った。その結果、SPRからリン酸基の分子認識に重要であることがわかっていたR3552とK3516の変異体では顕著に転写抑制能が落ちることが明らかとなった。このことから、実際に細胞内でも、構造解析やSPRによって明らかにされたものと同様の分子認識メカニズムでリン酸基が認識され、複合体が形成されていると考えることができる。また各変異体の細胞内局在はすべて核内であることも確認した。2. PKC全長の構造解析Protein kinase C a (PKCa)は極めて多くの生命現象、疾患に関与することが知られている。しかしながら、各ドメイン間の相互作用が弱く、それらが柔らかなリンカーで結ばれているため、全長での構造解析には至っていない。C1Aドメインについては当初まったく可溶画分で発現しなかったが、コンストラクションを工夫することで、大腸菌からの調製を可能にし、その立体構造を決定した。また、収量は非常に少なかったが、sortase Aを用いてキナーゼドメインとライゲーションし、全長のPKCの再構成に向けて進展が得られた。25年度が最終年度であるため、記入しない。弱い相互作用によって過渡的に形成される遭遇複合体、準安定な複合体の構造解析には、特別な解析手法を用いた構造研究が必要であり、多次元NMRによる常磁性緩和効果(PRE)の観測や、relaxation dispersion法などが、有効な解析法として挙げられる。特に準安定な複合体の「立体構造を決定する」という観点からは、その距離情報が得られるPREの観測が有力な方法である。準安定な複合体の立体構造決定は、X線結晶構造解析等によって蓄積された、「安定な複合体」のスナップショットから機能を議論する過程で欠けている側面であり、生体分子の相互作用の、より一層の理解になくてはならない知見である。本研究では以下の2つのテーマに取り組んだ。(1)転写コリプレッサーSHARPは、ヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)複合体をリクルートすることで様々な場面での転写を抑制している。分子レベルでは、mRNA型のncRNAであるSRA等や、コリプレッサーであるSMRTと直接相互作用して転写を抑制することが明らかになっている。SHARPのC末端側に存在するSPOCドメインとリン酸化されたSMRTが複合体を形成するfast-exchange条件下で形成される準安定なSPOCドメイン/SMRTペプチド複合体の立体構造解析を行った。(2)柔軟なマルチドメインタンパク質であるRho-kinaseやPKCにスピンラベルを導入して、スピンラベルからのPREを多次元NMRを用いて観測することで、長距離(約20オングストローム)の距離情報を十分収集し、構造計算を行い、弱い相互作用による自己阻害状態や過渡的に活性化状態にある立体構造を試みた。またキナーゼの足場として、タンパク質APO-AIにより再構成された脂質二重膜(ナノディスク)を用いて膜との相互作用の解析も試みた。SHARPのC末端側に存在するSPOCドメインとリン酸化されたSMRTが複合体の解析に関して、現在論文を投稿中である。またPKCのC1Aドメインの試料調製法を改良して、その立体構造を決定した。

PKCに関しては、従来のNMR測定法では、分子量等の問題により解析が困難であるので、タンパク質の部分重水素化とメチルTROSYを用いて先鋭化させたNMR信号を観測し、さらにPREを観測することで、ドメイン間の相対配置に関する情報を取得する。25年度が最終年度であるため、記入しない。
神経回路網の復元をめざす新たな脊髄損傷治療法の開発

成熟ラット脊髄切断モデルを用いて、現在困難と考えられている「切断部を超える軸索再生」を可能にする治療法の開発を目的として研究を実施した。当初はブタ胎仔脳由来の活性分子などの外来因子による軸索再生誘導を模索し、そのシグナル伝達経路の同定に焦点を当てて研究したが、外来因子なしでも軸索再生が成功することを見いだしたことから、内因性の軸索伸長阻害因子の同定に研究目的をシフトさせた。その結果、脊髄切断部に生じる異常軸索断片(軸索-グリア複合体)が再生軸索の伸長を阻害していることを発見し、これを除去することにより「切断部を超える軸索再生」を誘導できることを見いだした。中枢神経では、物理的損傷や血管障害等により、白質が損傷されて軸索が切断されると、初期反応として切断された軸索は再生を開始するが、その初期反応は長続きせずに終了して、損傷部を超える軸索再生は起こらない。すなわち、損傷により破壊された神経ネットワークは復元することなく、失われた神経機能は永続して後遺障害が残る。本研究は、損傷部を超える軸索再生を誘導して、神経ネットワークの復元をめざす新たな方法の開発を目的とする。研究代表者は、従来の研究でfetal brain extractを脊髄損傷部に添加することにより、脊髄白質切断後数時間以内に損傷部を超える軸索再生を誘導できることを発見しているが、fetal brain extract中のいかなる分子がこの現象に関与しているのか不明であった。そこで、27年度には、シグナル伝達系の阻害実験を行うことにより、主となるシグナル伝達系あるいはシグナル分子を突き止めるために、成熟ラット脊髄切断モデルに対して各種シグナル伝達阻害剤を局所投与して、損傷部を超える軸索再生の成否を検討した。ただし、成熟ラット脊髄切断モデルを用いて損傷部を超える軸索再生の成否を検討するに当たり、100%の成功率でないかぎり、投与した阻害分子によって阻害されたと判定できないことから(100%成功は不可能であるので)、軸索再生成否の判定基準に、損傷部のアストロサイト活性化を加えて検討した。その結果、EGF受容体拮抗薬、FGF受容体拮抗薬により、軸索再生をサポートするアストロサイトの活性化が抑制されており、損傷部を超える軸索再生も起こりにくい印象であった。この結果を基に、28年度では、慢性ラットモデルへの適用を予定している。成熟ラット脊髄切断モデルを用いて損傷部を超える軸索再生を誘導することは、大いに脊髄白質切断手技に依存する実験系である。そこで脊髄白質切断手技に習熟することにより、成功割合を増加させようと試みたが、100%成功までは及ばず、投与分子と切断手技の複数変数解析となり、結果の判定に苦慮する面が多かった。そして、脊髄白質切断手技への習熟に予想以上に長い時間を要してしまったことが、予定する実験計画よりも遅れた理由である。これが、薬剤の結果判定にも時間を要する原因にもなった。しかし、EGF, FGF等の既知分子の投与により、軸索再生に成功しており、大前提を覆すような進捗状況ではない。。脳脊髄などの中枢神経系の白質経路が、物理的損傷あるいは血管障害などの病理学的損傷を受けた場合、神経ネットワークの構成要素である軸索が切断され、広範囲な機能障害が生じる。しかし、一般に、中枢神経軸索は、損傷部を超えて再生出来ないために、神経ネットワークの回復も起こらず、機能障害も永続する。この「軸索再生不全」の原因は不明であるが、現在のところ、損傷部に存在する瘢痕組織関連分子、あるいは、中枢神経白質経路に存在するミエリン関連分子が軸索伸長阻害因子として作用する事が原因ではないかとの説が有力であり、これらの分子を抑制する試みが世界的に実施されているが、その結果として誘導された軸索再生はわずかなものであり、決して神経ネットワークの再構築と呼べる物ではない。これに対して、研究代表者は、成熟ラット脊髄切断モデルに対してブタ胎仔脳細胞質分画を投与することにより、損傷部を超える著明な軸索再生を誘導することに成功した。この結果から研究代表者は本研究をスタートさせた。具体的には、初年度には、ブタ胎仔脳細胞質分画の中で、軸索再生誘導に有効な成分を同定するために、各種シグナル伝達阻害分子を投与して検討した。その結果、EGF受容体拮抗薬あるいはFGF受容体拮抗薬投与により、軸索再生をサポートするアストロサイトの活性化が抑制されており、これらの受容体刺激分子が損傷部を超える軸索再生を誘導している可能性が示唆された。しかしその後、対照実験とした「生理的食塩水」投与群でも、損傷部を超える軸索再生を誘導可能であることが明らかとなり、研究の方向は、外来分子の同定から、内在性の阻害分子の同定へと変化した。そして28年度には、2008年に研究代表者が発見した「軸索断片」が内在性の阻害因子であることを確認して、論文発表を試みた。しかし、学術雑誌ではなかなか受け入れられず、現在も投稿中である。損傷部に生じる軸索断片が、新たな内在性の軸索再生阻害因子であることを発見し、これを論文発表してから次のステップに進むつもりであるが、なかなか、論文査読者に認めてもらえず、何度か雑誌投稿後にリジェクトされている。しかし、根気強く、論文公表できるようにこの過程を繰り返すしかないと考えている。

脳や脊髄が損傷された場合、損傷が小さい時には、側枝発芽という現象により損傷されていない領域を通って新たな神経ネットワークが形成され機能も回復するが、損傷が大きい場合には、再生軸索が損傷部を超えて伸長できないことから、機能回復も起こらず、麻痺が永続する。本研究では、「損傷部を超える軸索再生」を可能にする新たな治療法の開発を目的として実施した。まず、成熟ラット脊髄切断モデルに対してブタ胎仔脳由来分子を局所投与すれば損傷部を超える軸索再生が起こることから、このブタ胎仔脳由来分子のシグナル伝達系を明らかにするため、27年度には各種シグナル伝達系のブロッカーを投与する抑制実験を実施した。その結果、EGF受容体拮抗薬・FGF受容体拮抗薬投与により、アストロサイトの活性化が抑制され、軸索再生が抑制されることを発見し、EGF受容体・FGF受容体を介する損傷部局所の修復が軸索再生に重要な役割を演じる事が推測された。ただし、ブタ胎仔脳由来分子の対照として投与した0.9%NaCl溶液でも損傷部を超える軸索再生が起こりうることが判明したので、28年度は、成熟ラット脊髄切断モデルにおける内因性の軸索再生阻害因子の同定に研究目的をシフトさせた。その結果、脊髄切断部に生じる異常軸索断片を新たな軸索伸長阻害因子と考え、これを外科的に除去したところ、予想通り損傷部を超える軸索再生が起こることを発見した。そこで、29年度はこの研究成果の論文発表に集中した。局所に穴あきメッシュを挿入し「再生軸索が伸びている領域がかつて切断された」事を証明し、査読者を納得させて、論文公開に至った(Neuroscience Resaerch誌)。本研究により、脊髄損傷部に生じる異常軸索断片が新たな軸索伸長阻害因子であることが判明した。成熟ラット脊髄切断モデルを用いて、現在困難と考えられている「切断部を超える軸索再生」を可能にする治療法の開発を目的として研究を実施した。当初はブタ胎仔脳由来の活性分子などの外来因子による軸索再生誘導を模索し、そのシグナル伝達経路の同定に焦点を当てて研究したが、外来因子なしでも軸索再生が成功することを見いだしたことから、内因性の軸索伸長阻害因子の同定に研究目的をシフトさせた。その結果、脊髄切断部に生じる異常軸索断片(軸索-グリア複合体)が再生軸索の伸長を阻害していることを発見し、これを除去することにより「切断部を超える軸索再生」を誘導できることを見いだした。この成熟ラット脊髄切断モデルは、急性期実験モデルであるが、成熟ラット脊髄切断の慢性期モデルに対して、損傷部を切除して損傷部を超える軸索再生が誘導できるか否かが、本研究の最大の課題である。慢性期モデルは、急性期実験モデルに比して、損傷部が線維化して収縮した状態で器質化(アストログリア瘢痕形成)していることが知られており、急性期実験モデルよりもさらに克服すべき課題が多いと考えられる。既知分子投与とともに、組織接着剤の開発などの創意工夫も必要と考えられる。投稿する雑誌を吟味する。神経再生成熟ラット脊髄切断の急性期実験モデルにおいて、軸索再生に対して作用するfetal brain extractに含まれる有効分子を明らかにする目的で、シグナル伝達系の阻害分子を投与したが、軸索再生の成否は脊髄白質切断手技に大きく依存するため、この脊髄白質切断手技に対する習熟に長い時間がかかった。有効分子として、EGF, FGF, neuregulin等の複数の分子が候補に挙げられたが、これらの既知分子を用いた実験はまだ、実験数が少なく、次年度に持ち越す予定である。
二次壁肥厚における周期的な壁成分の堆積

前年までの研究によって、二次壁新生面には、明期にはセルロースミクロフィブリルが、暗期にはグルコマンナンとキシランを含む無定形物質(マトリクス)が活発に堆積していることを明らかにした。これは、二次壁の肥厚は日周期的に切り替わる壁成分の堆積によって行われていることを示している。また、この日周性は時刻ではなく光環境変動に依存しているが、光変化は膨圧変化と密接であることから、本年度はこの二次壁成分堆積の日周期性と膨圧の関係を調べた。前年度の予備実験において、水分の供給量を調節することで、膨圧変動を人為的に作り出すことはできたが、この方法で生育した試料は、水ストレスがかかっていることから、別の手法を検討した。その結果、1.試料苗の幹基部で水切りし、水耕法で生育しても、光環境の変動に伴って膨圧も変動していることを内樹皮接線ひずみ法で明らかにした。2.水耕養液を密封した容器に入れて、ガスボンベを用いて加圧することで試料苗の膨圧を人為的に増加させることに成功した。この成果によって、同期している光環境変動と膨圧変動を人為的に切り離した状態で、試料苗を生育させる一つの手法が確立した。この方法を用いて、昼間でも膨圧を高い状態で生育した試料の二次壁新生面をFE-SEMで観察したところ、セルロースミクロフィブリルを覆うマトリクスが観察された。一方、コントロールとして、水耕法で生育し養液加圧を行わなかった試料苗の二次壁新生面ではセルロースミクロフィブリルが明瞭に観察された。この結果から、二次壁新生面に現れる日周性は、明暗変化に依存するのではなく、細胞の膨圧変動に依存していることが明らかになった。研究代表者は以前の研究によって、樹木の分化中仮道管の二次壁新生面において、夜間は堆積中のセルロースミクロフィブリルを覆う不定形物質が多く観察され、昼間は不定形物質は少なくセルロースミクロフィブリルが明確に観察される、そしてその不定形物質はグルコマンナンを含む、ことを明らかにしてきた。以下に本年度の研究成果をまとめる。1.キシランを分離・精製し、ウサギを介してこれに対する一次抗体を作成した。この抗体は抗原であるキシランとのみ特異的に反応することを酵素免疫測定法で確認した。2.SEM免疫法にオスミウムプラズマコーティング法を導入し、金標識の認識を向上させた。さらにオスミウムコーティングの上に、イオンスパッタで白金をコーティングするハイブリッドコーティングを可能にし、SEM免疫法により適した試料調製方法を確立した。3.分化中仮道管の二次壁新生面で観察される昼夜の様相の差は野外で生育した場合だけでなく、人工気象室で明期と暗期の切り替えを矩形的に行った場合でも、さらにその明暗周期の位相が野外のそれと一致していない場合でも、同様に観察されることを明らかにした。以上の結果から、二次壁新生面で夜間に観察される様相の差は、光周期に応答して起きていることが推察される。また、本年度の研究成果の一つであるSEM免疫法へのハイブリッドコーティングの導入で、標識の認識が易くなる手法を確立したことで、二次壁肥厚過程を解明する今後の研究に強力なツールとなることが期待できる。以前の研究によって、樹木の分化中仮道管の二次壁新生面において、明期にはセルロースミクロフィブリルが明確に観察され、暗期にはセルロースミクロフィブリルを覆うグルコマンナンを含む無定形物質が観察されること、を明らかにしてきた。本課題研究の昨年度では、新たにキシランの抗体を作成し、オスミウム-白金ハイブリッドコートでSEM免疫金標識法を改善した。本年度の研究成果をまとめる。1.明期と暗期の二次壁新生面における抗キシラン標識した結果は、暗期に多く観察される無定形物質に多く標識され、明期に明瞭に観察されるセルロースミクロフィブリルには標識はほとんどなかった。この結果は抗グルコマンナン標識の場合と同様であった。無定形物質がキシランも含むことが明らかになった。作成した両抗体は反応性が違いことから、無定形物質に含まれるグルコマンナンとキシランの量や比率を論じるまでには至らなかった。2.人工気象室で明期から暗期へ矩形的に切り替えたときは、二次壁新生面では3時間かけて徐々に無定形物質が多く観察されるようになり、暗期から明期へ切り替えたときは、3時間かけて徐々にセルロースミクロフィブリルが明瞭に観察されるようになった。また、抗グルコマンナンと抗キシランの標識密度の増加・減少もこの結果と一致していた。3.ずっと明期の状態でも吸水量を調節することで、樹体内の膨圧の高低を作り出す条件を見いだした。膨圧の高いときも低いときもセルロースミクロフィブリルが明瞭に観察され、無定形物質は観察されなかったが、自然よりもかなり低い膨圧状態での膨圧変動で生育した場合の結果であるため、来年度も壁成分堆積と膨圧・光周期について検討が必要である。

また、この日周性は時刻ではなく光環境変動に依存しているが、光変化は膨圧変化と密接であることから、本年度はこの二次壁成分堆積の日周期性と膨圧の関係を調べた。前年度の予備実験において、水分の供給量を調節することで、膨圧変動を人為的に作り出すことはできたが、この方法で生育した試料は、水ストレスがかかっていることから、別の手法を検討した。その結果、1.試料苗の幹基部で水切りし、水耕法で生育しても、光環境の変動に伴って膨圧も変動していることを内樹皮接線ひずみ法で明らかにした。2.水耕養液を密封した容器に入れて、ガスボンベを用いて加圧することで試料苗の膨圧を人為的に増加させることに成功した。この成果によって、同期している光環境変動と膨圧変動を人為的に切り離した状態で、試料苗を生育させる一つの手法が確立した。この方法を用いて、昼間でも膨圧を高い状態で生育した試料の二次壁新生面をFE-SEMで観察したところ、セルロースミクロフィブリルを覆うマトリクスが観察された。一方、コントロールとして、水耕法で生育し養液加圧を行わなかった試料苗の二次壁新生面ではセルロースミクロフィブリルが明瞭に観察された。この結果から、二次壁新生面に現れる日周性は、明暗変化に依存するのではなく、細胞の膨圧変動に依存していることが明らかになった。
内務省地理局における地図蓄積=管理構造の復原的研究

本研究は、1874年地理寮として発足し、1891年廃止された内務省地理局に集積された地図群の研究である。同局は、明治初期の全国牟的な地図・地誌作成を担った機関で、複雑な生い立ちをもつ。同局には、移管・購入・寄贈・模写・測量製図、などを通じて数千点におよぶ地図(絵図)が蓄積されてきていた。これらの地図は、同局の縮小・移管・廃止に伴なって、現在さまざまな機関に引き継がれている。本研究は、この内務省地理局における地図の蓄積過程とその管理のあり方を復原的に解明することにより、同局のもった近代化における政治的文化的な意義を確定することを目的とした。昨年度本研究では、地理局地誌課の地図蓄積状況の調査を行なった。このため、東京大学史料編さん所に現存する地図(一部地誌を含む)目録の洗い出しを行ない、37点が確認された。これらの目録に収録された地図の異同を確認することにより、『内務省地理局地誌課所蔵地図目録』(請求番号RS4145-22)が地誌課の地図全体をカバーすることが確認されたので、本年度は次の二つの作業を行なった。(1)昨年度に引続き、東京大学史料編さん所と内閣文庫との地図継受関係の検討を行なった。(2)にのべる作業で検討した「内閣記号地図目録」により、何が内閣に返却されたのかがほぼ判明し、それと内閣文庫に現存する地図とを照合した。そして撮影を行なった。この結果、『内務省地理局地誌課所蔵地図目録』に収められた地図の多くが、収集できた。(2)史料編さん所に現存する旧内務省地理局地誌課文書archivesの整理を行なった。これは行政文書と作成した地誌原稿、写本(断簡)からなる。地誌課の行政史は未解明のままなので、当面文書の性格に応じて分類し,目録を作成した。以上を通じて、地理局地誌課に蓄積された地図(絵図)の蓄積状況と、その後の分散伝来状況、およびそれらの過程を示す文書の整理が行なわれた。今後はこれらを通じで地理局地誌課の実態解明が期待される。本年度は、内務省地理局地誌課旧蔵地図の行方について、集中的に調査を行なった。(1)東京大学史料編纂所に所蔵される「内務省引継地図」のうち、内務省地理局地誌課旧蔵地図であることが明らかな地図と、『内務省地理局地誌課所蔵地図目録』の照合作業を行なった。この結果、前者の地図はほとんどが『同目録』に記載されていることが判明した。つまり、『同目録』は、内務省地理局地誌課が最終的に所蔵していた地図を反映していると、判断でき、『同目録』を前提に、内務省地理局地誌課の地図の全貌を考えることができることが判明した。(2)内務省地理局旧蔵地図のその後の伝来を確定するために、二つの作業を行なった。そのひとつが、内務省地理局の測地部門を引き継いだ陸軍陸地測量部の後身である国土地理院において、内務省地理局時代の絵図・地図の残存状況について調査を行なった。この結果、現在の国土地理院で管理する古地図・絵図は、内務省地理局から機構的に伝来したものはなく、後年購入その他で蓄積されてきたものであることが判明した。