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室温エキシトンによる青色微小光共振器の研究

これまでエキシトン発光に関する研究は低温に限られていたため、エキシトン発光を用いる微小光共振器の研究も低温での研究に限定されていた。当該研究は,エキシトン発光線幅を決めるエキシトン散乱を超格子の量子閉じ込め効果で低減し,自然放出光の制御,フォトンと電子系のコヒーレント相互作用の研究を室温で実現しようとするものである。当該研究に関連して,特にバンドオフセットが大きく強い量子閉じ込めが可能なZnSe/MgS超格子を提案したが,その基本的物性定数であるバンドオフセットを光電子分光法を用い測定し,価電子帯バンド不連続が1.85eVと大きいことを明らかにした。また光学特性から伝導帯バンド不連続は0.6-0.8eVと見積もられ,MgSのバンドギャップが従来間接的に見積もられていた4.5eVより大きい5.2-5.3eVであることを示した。前年度この超格子におけるエキシトン吸収が室温まで明瞭に観測されることを示したが,その発光も室温までローレンツ型のエキシトン発光であること,また発光線幅も吸収線幅の温度依存性とよく一致することを示した。このエキシトン発光を光微小共振器に導入する効果を計算機シミュレーションし,共振器の線幅と発光線幅が一致する場合に大きなラビ分裂が生じることが示された。また分布光反射器の製作を進め,ZnSe/ZnSによる分布光反射器を作製して10周期で理論値に近い95%程度の反射率が得られることを確認した。また理論計算から20周期で99.5%以上の高反射率が期待できることを示し,近い将来室温青色微小共振器を実現する基礎を固めることが出来た。これまでエキシトン発光に関する研究は、低温に限られていた。そのためエキシトン発光を用いる微小光共振器の研究も、低温での研究に限定されていた。当該研究は、エキシトン発光線幅を決めるエキシトン散乱を、超格子の量子閉じ込め効果で低減し、自然放出光の制御、フォトンと電子系のコヒーレント相互作用の研究を室温で実現しようとするものである。当該研究に関連して、特にバンドオフセットが大きく強い量子閉じ込めが可能なZnSe/MgS超格子を提案し、最近当該研究者らは、閃亜鉛鉱構造のZnSe/MgS超格子の成長に世界で初めて成功した。これに続いてZnSe/MgS超格子内のヘテロ界面急峻性の改善に取り組み、ヘテロ界面での成長中断などにより発光線幅の狭幅化が見られ、井戸幅の一分子層の違いによる発光ピークが明瞭に分離して観測されるレベルに達した。この超格子におけるエキシトン吸収は室温まで明瞭に観測される。室温でのその線幅を主に決めるLOフォノン散乱について検討し、ZnSe/MgS超格子における量子閉じ込め効果によりフォノン散乱がバルクに較べ約半分程度に低減されることを確認した。またこの超格子からの発光自体も室温までエキシトンからの寄与によることを明らかにしている。このようなエキシトン発光の検討と並んで光微小光共振器を形成するための分布光反射器の制作を進めた。まず理論的にワイドギャップ半導体層の屈折率をモテル化する上でMSEOモテルが適当との結果を得、これに基づいてZnSe/ZnSによる分布光反射器を作製し、10周期で理論値に近い95%程度の反射率が得られることを確認した。またこれまで主に使われてきた(001)結晶面より遷移確率が大きい(111)面に近い(311)面上でも同程度の反射率を持つ分布反射器が作製できることを確認した。
中性子散乱による分子性蒸着非晶質の低エネルギー励起に関する研究

蒸着試料用中性子散乱クライオスタットおよび蒸着気体の圧力を精密制御するためのシステムを完成させた。この装置を用いて,プロピレン分子の蒸着ガラスを作成した。蒸着は,20Kのセル内壁に約5時間かけて0.13mmの厚みになるように行った。この試料に対して,高エネルギー加速器研究機構のLAM-40分光器を用いた中性子非弾性散乱実験を行った。蒸着試料の動的構造因子において,3meV付近に顕著なボゾンピークが観測された。ガラス転移温度付近でのアニールによって,ピークの低エネルギー側の動的構造因子が削り取られることが分かった。動的構造因子から,振動状態密度を計算した。振動状態密度はソフトポテンシャルモデルでほぼ再現された。今回の結果は、分子性ガラスの低エネルギー励起がガラスの乱れた構造やひずみによって引き起こされたポテンシャルのソフト化に関係していることをはっきりと示している。プロピレン分子およびベンゼン分子の蒸着ガラスに対して,高エネルギー加速器研究機構のLAM-80ET分光器を用いた中性子散乱実験を行った。両試料に関して16-70Kの間の17点で弾性散乱ピーク強度を測定した。プロピレンはガラス転移温度である55K付近から,ベンゼン(ガラス転移は観測されていない)は同程度の分子量の分子性ガラスのガラス転移温度(100K)よりはるかに低い40Kから結晶化の影響と考えられる弾性散乱ピーク強度の増大が観測された。ベンゼンに関しては,完全に結晶化した試料の温度変化を蒸着ガラスと同様に16Kから測定した。蒸着ガラスと結晶のピーク強度の温度変化を比較することにより,蒸着ガラスの振動の平均二乗変位<u^2>は結晶の<u^2>より2倍以上も大きいことが分かった。このような蒸着分子ガラスの動的特異性が実験で確かめられたのは世界で始めてである。昨年開発した蒸着試料用中性子散乱クライオスタットに,本年度の備品で購入したディジタル精密圧力計(横河電機MT110)を組み合わせることにより,蒸着気体の圧力を精密制御するためのシステムを完成させた。この装置を用いて,プロピレン分子(CH_2=CHCH_3,T_g=55K)の蒸着ガラスを作成した。この試料に対して,高エネルギー物理学研究所のLAM-40分光器(0.5<ω<10meV)を用いた中性子非弾性散乱実験を行った。実験蒸着試料を18Kで測定後,T_g付近で約7hアニールした後に再び18Kで測定した。蒸着試料とアニール試料の動的構造因子において,2-3meV付近に顕著なボゾンピークが観測された。アニールによって,低エネルギー側の動的構造因子が削り取ら,結果としてピークエネルギーが高エネルギーシフトすることが分かった。この結果は,これまでにメタル-メタロイド系や高分子系の液体急冷ガラスで得られている結果と同じである。動的構造因子から,1フォノン非干渉性散乱を仮定して,振動状態密度を計算し,低エネルギー励起のモデルとして現在最も良く用いられるソフトポテンシャルモデルを用いて解析した。蒸着試料とアニール試料の両方に関して,振動状態密度はデバイモデル(正常部分)とソフトポテンシャルモデルの組み合わせでほぼ再現された。今回の結果は,分子性ガラスの低エネルギー励起がガラスの乱れた構造やひずみによって引き起こされたポテンシャルのソフト化に関係していることをはっきりと示している。次年度は,分子内コンフォメーションをもたないベンゼンと水の蒸着実験を行いたい。

また,非弾性散乱実験と平行して,WINK分光器(0.015<Q<12Å^<-1>)による重水素置換した試料の回折実験も行いたい。前年度に開発した蒸着試料用中性子散乱クライオスタットを用いて,プロピレン分子(CH_2=CHCH_3,T_g=55K)およびベンゼン分子(C_6H_6)の蒸着ガラスを作成した。蒸着は,20Kのセル内壁に約5時間かけて0.15mmの厚みになるように行った。これらの試料に対して,高エネルギー物理学研究所のLAM-80ET分光器を用いた中性子散乱実験を行った。この分光器はパルス中性子を用いた逆転配置飛行時間型分光器で,マイカの(006)面をアナライザーに用いたときのエネルギー分解能は15meVである。プロピレンとベンゼンの蒸着ガラスに関して16-70Kの間の17点で弾性散乱ピーク強度を測定した。プロピレンはガラス転移温度である55K付近から,ベンゼン(ガラス転移は観測されていない)は同程度の分子量の分子性ガラスのガラス転移温度(100K)よりはるかに低い40Kから結晶化の影響と考えられる弾性散乱ピーク強度の増大が観測された。ベンゼンに関しては,完全に結晶化した試料の温度変化を蒸着ガラスと同様に16Kから測定した。蒸着ガラスと結晶のピーク強度の温度変化を比較することにより,蒸着ガラスの平均二乗振幅〈u^2〉は結晶の〈u^2〉より2倍以上も大きいことが分かった。このような蒸着分子ガラスの動的特異性が実験で確かめられたのは世界で始めてである。中性子非弾性散乱実験と平行して,高エネルギー物理学研究所のSWAN分光器(0.003<Q<20Å_<-1>)による中性子回折実験も進行している。現在,蒸着試料用クライオスタットをセットするためのアダプターフランジの製作が完了し,バックグラウンド測定等の予備実験を行っている段階である。
共生、相互作用など複雑なゲノム構成系を解析するための情報基盤研究

生物の特徴である普遍性と多様性のメカニズムを解明するために、配列データを整備し、ゲノム比較を行うシステムを開発した。メタゲノム情報から属分類解析を行うツールを開発し、腸内細菌叢を解析し、離乳後で細菌叢が劇的に変化することを明らかにした。また、細菌叢解析用の16SrDNA情報を用いたマイクロアレイを開発した。最後に、遺伝子発現データに基づく疾患等の責任遺伝子群の識別能力の高いカーネル部分空間法を開発した。1.配列データの整備計算機のリプレイスに伴い、MBGDを新規計算機上へ移行した。計算能力の増強により、同時に比較できるゲノム数が飛躍的に向上し、今年度中にほぼ300ゲノムまで達する見込みである。また、MBGDで用いているオーソログ分類のプログラムDomClustについて、COGをリファレンスとした評価を行い、調整を行った上で公開した。さらに、今後蓄積が期待される近縁ゲノムの情報を生かした詳細な比較解析を行うため、近縁ゲノムと遠縁ゲノムを重ねて比較するための「入れ子型オーソログ表」の作成手法や、ゲノムの並び順の保存性に着目して「コア構造」を抽出する手法の開発をした。2.生物学データの整備について同属同種のゲノムが多数報告されているStreptococcus属およびBacillus属、さらには腸内細菌群に焦点を絞り、遺伝子の進化的分類を行うため、計算に必須のコンピュータシステムを購入した。また、すべての遺伝子の進化的履歴を明らかにするにあたり、種の代表的な進化速度の指標となり得る必須遺伝子を、文献により報告されている各種において抽出し、それら必須遺伝子のオルソログ判定をおこなった。同時に、MBGDとは独立して、ゲノム配列よりパラログ遺伝子群を抽出しクラスター化するソフトウェアParalogClusterを開発し公開した。本ソフトウェアでは全遺伝子の相同性検索の結果をもちいて、シングルリンケージおよびドメインを考慮したクラスタリングによるパラログ遺伝子群の抽出が可能となっている。3.情報学的ツールの整備についてカーネル部分空間法を癌の多クラス識別問題に適用し、その識別性能を多クラスSVMと比較した。7つの癌マイクロアレイデータセットを用いた比較実験の結果、カーネル部分空間法は多クラスSVMに匹敵する高い識別性能を示すことが明らかになった。さらに、カーネルパラメータの選択に有効な基準を提案し、カーネル部分空間法の計算において有用であることを示した。4.新規微生物分野の情報収集のための基盤整備について菌叢の菌学的性状を比較的簡便に比較解析できるチップを作製するため、まず、オリゴチップがどの程度のミスマッチまでハイブリするかを調べるためのテストチップを作製した。さらに、土壌菌叢からサンプリングされた約10、000本の16SrDNA断片配列を基にオリゴ配列の設計を行い検出用チップを作製した。微生物の種類は、基準株の16SrDNA配列のデータベースに対する相同性検索から推定し、その中から100種の微生物をファミリーの階層で選択し、それらの23merのオリゴ配列の設計を完了した。1)配列データの整備MBGDの新機能として,利用者のゲノムを登録し,公表済みゲノムと組み合わせて解析を行う機能MyMBGDを作成して公開した。また,ゲノム上の繰り返し構造とゲノム多型との関連を詳細に調べるのに適した近縁ゲノム比較ツールCGATを公開した。現在,MBGDの機能を受け継ぎつつ,入れ子型オーソログ表や,大規模な系統パターンの全体像の表示などに対応した新たなワークベンチRECOGを開発している。2)生物学データの整備と比較ゲノム解析各種間が進化的に近縁なEnterobacteriaceaeおよびLactobacillaleに焦点を絞り,オーソログ遺伝子の進化速度が進化の過程でどのように変化してきたのかを明らかにした。EnterobacteriaceaeおよびLactobacillaleのどちらにおいても16S rRNA遺伝子の相同性が増加すれば,置換数が減少するという比例関係が得られた。また,これらのグループにおいて過去に少なくとも1億年前と45億年前に進化速度が急激に変化する期間が存在したことを明らかにした。3)情報学的ツールの整備Fisherの基準をはじめとするクラス分離度を測る複数の基準がカーネル化できることを示した。実験では,Fisherの基準がカーネル部分空間法におけるカーネルパラメータの選択において有効であること,および,遺伝子群の選択基準として用いた場合,遺伝子ランキングや従来の考え方(識別は特徴空間において行うが,遺伝子群の選択はもとの空間において行う手法)と比べ,より高い識別性能をもたらす遺伝子群を同定できることを示した。4)新規微生物分野の情報収集のための基盤整備菌叢に生育する微生物を検出するため,約4,000種の基準株の16S rDNA配列を対象として,数多くの微生物を検出するできるDNAチップを作製した。これまでに,1bpのミスマッチまでハイブリダイズすること,そして,プローブ配列上の位置で検出感度が異なることが分かった。また,検出感度が弱いという問題が生じたため,ハイプリする際の蛍光試薬やバッファーの検討をしたところ,検出感度を上げることができた。1)配列データの整備:機能カテゴリ

分類の情報を、COG、KEGG、TIGRの各データベースから取得してアサインする仕組みを組み込み、オーソロググループの特徴付けを行う指標を整備した。近縁ゲノムのコア構造アライメントについては、3遺伝子の並び順による近傍関係グラフを用い、保存セグメントが不自然に融合することを防ぎ、複数のインパラログを含むオーソロググループについて、文脈に応じた適切なオーソログ関係を見つけ、グループを分割する処理を組み込んだ。2)生物学データの整備と比較ゲノム解析ヒト腸内細菌叢に共通なゲノムの特徴を特定するために、乳児から大人まで13人の健常人を対象として比較メタゲノム解析を実施した。幼児における腸内細菌叢は大人とは大きく異なり単純で、かつ個人間における変異が極めて大きかった。大人においては、年齢や性別に関わらず機能的に一様であった。さらに、大人では237、乳児では136の、特異的に強化された遺伝子ファミリーを特定し、特異的なconjugativeトランスポゾンが、ヒト腸内において爆発的に増幅したことを発見した。3)情報学的ツールの整備についてクラス識別と遺伝子選択の手法については,Fisherの基準をはじめとするクラス分離度を測る複数の基準がカーネル化できることを示した。また、黄色ブドウ球菌のアレイCGHデータに対し適用し、院内感染株と市中感染株間、とびひを発症する株と発症しない株間、敗血症を発症する株と発症しない株間に特徴がある遺伝子群の抽出を行った。4)新規微生物分野の情報収集のための基盤整備について作製したDNAチップに対して、4種のBacillus属についてのハイブリ実験を行い、クロスハイブリのため、特異性があまり高くないことを確認した。その原因としてプローブの設計ではTm以外に、二次構造も計算する必要があることが分かり、配列の類似度を正確1に見積もるには、FASTAを用いてプローブ配列の全体での類似度を評価する必要があることが分かった。MBGDのサーバ構築機能をローカルインストールして独自データを解析できるようにしたものを作成し、専用の解析インターフェイスを持つ比較ゲノムワークベンチRECOGの一部として公開した。また、「ゲノムコア構造アライメント」手法(CoreAligner)を開発した。バチルス科と腸内細菌科のゲノムデータからコア構造を構築し、コア遺伝子群は必須遺伝子をはじめとする重要な遺伝子の多くを含んでおり、また非コア遺伝子と比べると垂直的に伝搬してきた割合が大きいことを示唆する結果を得た。新型シークエンサーを用いた16S rRNAによる群集構造解析に向けたソフトウェア開発ならびにデータベース整備を行った。ヒト常在細菌の中で、Gut(大腸)、Skin(皮膚)、Lung(肺)、Oral(口腔)、Vagina(膣)の5部位に生息する細菌の16S rRNA
カンジダ酵母の形態変換制御遺伝子群の発現動態と組換え体による病原性評価

当該研究ではヒト常在菌であるが菌交代症や院内感染の原因菌となる臨床上重要なカンジダをとりあげ、将来的な抗真菌剤の新ターゲットとしての臨床応用を最終目標とした研究を計画した。近年病原性としての役割が注目されている本菌の形態変換、即ち酵母形増殖と菌糸形増殖の生活環シフトについて遺伝子発現解析による機構解明を試みるために、分子生物学的手法による実験を行い、下記のような成果を得た。(1)酵母形から菌糸形へのシフトに関わる遺伝子の役割を推察するために、リアルタイムRT-PCR法でシフト時の遺伝子発現動態を解析した。検討した遺伝子は、当該研究代表者がカンジダから単離したCGR1、CaMSI3および形態形成に関わる既知遺伝子EFG1、NRG1、TUP1である。その結果、CGR1はシフト初期に関与するが、CaMSI3は環境変化で著しい発現抑制を示すという新しい働きが解析された。また、真菌におけるリアルタイムRT-PCRの実験法を確立できたことは、今後の研究の進展に大きく寄与するものと考えられる。(2)CGR1遺伝子の機能解析をさらに進めるために、遺伝子の発現を制御する実験系を試みた。すなわち、細胞外テトラサイクリンの有無でON、OFFできるテトラサイクリン誘導プロモーターを用いた組換え体および完全破壊株を作製し、インビトロでの組換え体の機能評価を行った。その結果、CGR1欠損では、低細胞密度における菌糸形成が大幅に遅延したことから、この遺伝子は細胞密度に支配された菌糸形成の初期に深く関わることが示唆された。この結果は、今後細胞間のコミュニケーションに関するクオラムセンシングの研究へと進展できる重要な成果と考えられる。真菌カンジダ酵母はヒト常在菌であるが菌交代症や院内感染の原因菌となる臨床上重要な真菌の一つである。カンジダの酵母形から菌糸形への形態変換能については、近年病原性としての役割が注目されて折り、その機構解明と臨床への応用が急がれている。当該研究では形態変換の初期段階に焦点を置き、発現する遺伝子群の動態を検索し、その役割を検討することを目的とした。検討した遺伝子群は、形態変換初期に発現するとして当該研究室で単離したCGR1(カンジダ増殖制御遺伝子)とCaMSI3(カンジダMSI3)さらにそれぞれの遺伝子上流にその結合配列が存在する転写因子遺伝子NRG1およびEFG1、形態変換において負の制御をすると報告されているTUP1の計5遺伝子について検討した。遺伝子発現は定量性のあるリアルタイムRTPCR法を用い、野生株JCM9061と変異株CAI-4(ura3欠損株)の違いや環境の違いによる遺伝子発現の動態を調べ幾つかの有用な結果を得た。1.野生株に比べ、変異株では発芽管の誘導が容易であることがわかった。2.CGR1の発現は菌糸誘導系への環境変化15分以内に1.5倍程度の増加を示した。3.変異株でのCGR1は温度感受性であった。4.CaMSI3の発現は両菌株でヒートショック以外のあらゆる環境変化の15分以内に激減した。5.EFG1とNRG1の発現は菌糸誘導系およびヒートショックの環境下では、全く同様の発現動態を示した。このことは両転写因子が形態発現と温度の影響下では同じシグナル伝達系に支配されていると考えられる。6.変異株では飢餓処理やカルシウム阻害剤処理により遺伝子発現が一様に低下した。当該研究ではヒト常在菌であるが菌交代症や院内感染の原因菌となる臨床上重要なカンジダをとりあげ、近年病原性としての役割が注目されている本菌の二形性、即ち酵母形増殖と菌糸形増殖の生活環シフトについて、将来的な抗真菌剤の新ターゲットとしての臨床応用を最終目標とし、分子生物学的解析を計画、実験し下記のような成果を得た。

(1)酵母形から菌糸形へのシフトに関わる遺伝子の役割を推察するために、リアルタイムRT-PCR法でシフト時の遺伝子発現動態を解析した。検討した遺伝子は、当該研究代表者がカンジダから単離したCGR1、CaMSI3および形態形成に関わる既知遺伝子EFG1、NRG1、TUP1である。その結果、CGR1はシフト初期に関与するが、CaMSI3は環境変化で著しい発現抑制を示すという新しい働きが解析された。また、真菌におけるリアルタイムRT-PCRの実験法を確立できたことは、今後の研究の進展に大きく寄与するものと考えられる。(2)CGR1遺伝子の機能解析をさらに進めるために、遺伝子の発現を制御する実験系を試みた。すなわち、細胞外テトラサイクリンの有無でON、OFFできるテトラサイクリン誘導プロモーターを用いた組換え体および完全破壊株を作製し、インビトロでの組換え体の機能評価を行った。その結果、CGR1欠損では、低細胞密度における菌糸形成が大幅に遅延したことから、この遺伝子は細胞密度に支配された菌糸形成の初期に深く関わることが示唆された。この結果は、今後細胞間のコミュニケーションに関するクオラムセンシングの研究へと進展できる重要な成果と考えられる。
魚類における雌の二次性徴形質の進化機構の解明

雄の行動的操作を通じた雌の配偶者選択の精度の向上に有利なために雌の二次性徴形質が進化するという新規の仮説を、雌が青色の婚姻色を示すハゼ科魚類トウヨシノボリを用いて検証した。雌の婚姻色の視認性が弱まる青色光環境よりも自然状態に近い白色光環境の方が、雌は多くの雄と遭遇した。また、白色光環境では雌は大きくかつ肥満度の高い雄と選択的に産卵したが、青色光環境では雌は雄の体サイズのみに選好性を示した。多くの配偶候補者との遭遇は、雄の複数形質による雌の配偶者選択を可能にすると思われた。本研究は、雌の二次性徴形質が、配偶候補者との遭遇機会を高めることを通じて十分な配偶者選択を行うために進化したことを示唆する。本研究は、これまで性淘汰理論の分野において未解決であった雌の二次性徴形質の進化メカニズムの解明を目的とする。申請者は、雌の二次性徴形質は、雄の行動的操作を通じた雌の配偶者選択の精度の向上に有利なために進化するという新規の仮説を提案する。この仮説を検証するために、雌が婚姻色を示すハゼ科魚類トウヨシノボリにおいて光環境を操作した水槽実験を行い、雌の婚姻色が配偶者選択の精度の上昇に貢献するかを検討する。平成25年度は、雌の婚姻色が雌雄の求愛行動や雌の配偶者選択性の精度にどのような効果を及ぼすのかを知るために、光環境を操作した水槽実験を行った。実験には、水槽内を通常光に近い白色光ライトで照らした白色光水槽と、雌の婚姻色の色彩効果を低減させるために雌の婚姻色に近い青色光ライトで水槽内を照射した青色光水槽を用いた。そして、それぞれの水槽に雄5個体、雌1個体を投入し、雌が産卵するまでの雌雄の行動をデジタルビデオカメラで記録しながら観察した。最終的に雌と番った雄を雌に好まれた雄とみなし、雌の選好性と雄の形質との関係を一般化線形モデルを用いて解析したところ、白色光水槽では雄の全長、第1背鰭長、肥満度が雌の選好性に関係していることがわかった。一方、青色光水槽では、雌の選好性は雄の全長及び肥満度で説明できることが明らかとなった。これらの結果は、雌の婚姻色の色彩効果が弱まると、雌は雄の第1背鰭のサイズに基づく配偶者選択を行わないことを示唆する。また、白色光水槽よりも青色光水槽の方が、雄からの雌へのインタラクション頻度が高い傾向が見られた。もし雄の雌への過剰なインタラクションが雌の的確な配偶者選択を阻害するのであれば、青色光水槽において、雄の第1背鰭長に対する雌の選好性が観察されなかったことは、雄のインタラクション頻度が高かったことによって説明できるかもしれない。本研究は、これまで性淘汰理論の研究分野において未解決であった雌の二次性徴形質の進化メカニズムの解明を目的とする。この仮説を検証するために、雌が婚姻色を示すハゼ科魚類トウヨシノボリを研究材料にして、光環境を操作した水槽実験を行う。そして、本種の雌の婚姻色が、雄を雌に素早く遠距離から引き寄せることにより、雌が配偶者選択に要する時間等の確保や他個体からのハラスメントを回避し、雌の配偶者選択の精度の上昇に貢献するかを検討する。平成24年度は、1)雌の体内卵数と雌の婚姻色の発現の程度との関係、2)雌の婚姻色の発現程度に対する雄の配偶者選択性を調べると共に、3)雌の婚姻色が雌の配偶者選択の精度に及ぼす効果を調べるための予備実験を行った。偏相関分析の結果、雌の全長と体内卵数とは正の相関関係にあったが、雌の婚姻色の発現程度[婚姻色面積比(体側面積/婚姻色面積)、婚姻色の色相・彩度・明度]と雌の体内卵数及び生理的コンディション(肝量指数)との間に有意な相関は認められなかった。また、二者択一法を用いた雄の配偶者選択実験では、雄は雌の婚姻色の発現程度や全長に対する選好性を示さなかった。以上より、本種の雄は婚姻色の発現程度も含め雌の外部形態に基づく配偶者選択を行わないことが示唆される。従って、雌の性的形質の進化を説明する仮説の1つである相互的配偶者選択は、本種の雌の婚姻色の進化の説明としては不適であると思われた。また、雌の婚姻色が雌の配偶者選択の精度に及ぼす効果を調べるための大型水槽を用いた予備実験を行い、水槽設定(ライトやビデオカメラの配置等)を確認すると共に、雌の婚姻色に近い色のカラーフィルターを選別をした。これらの成果は、次年度の実験に利用する予定である。

そして、本種の雌の婚姻色が、雄を雌に素早く遠距離から誘引することにより、雌が配偶者選択に要する時間及びエネルギーの確保や他個体からの妨害を回避し、雌の配偶者選択の精度の上昇に貢献するかを検討する。昨年度に引き続き、平成26年度は、雌の婚姻色が雌の配偶者選択性の精度にどのような効果を及ぼすのかを知るために、光環境を操作した水槽実験を行った。実験には、実験水槽内を通常の白色光ライトで照らした通常光水槽とカラーフィルターを用いて雌の婚姻色と同じ青色光で水槽内を照射し雌の婚姻色の色彩効果を低減させた青色光水槽を用いた。それぞれの水槽に雄5個体、雌1個体を投入し、雌が産卵するまでの行動を観察した。その結果、雌の婚姻色の視認性が弱まる青色光環境よりも自然状態に近い白色光環境の方が、雌への雄の求愛頻度が高く、雌は産卵までに多くの雄と遭遇した。この結果は、雌の婚姻色は雄と出会う機会を増加させる働きを持つことを示唆する。また、昨年度の傾向と若干異なり、白色光環境では雌は体サイズが大きくかつ肥満度の高い雄と選択的に産卵したが、青色光環境では雌は雄の体サイズのみに選択性を示した。産卵までに多くの配偶候補者と出会うことは、雌が複数の手がかりに基づいてより良い雄を選択することを可能にするかもしれない。本研究は、本種における雌の二次性徴形質は、潜在的な配偶候補者との遭遇機会を高めることを通じて、十分な配偶者選択を行うために進化した可能性を示唆する。本研究は、性淘汰理論の研究分野において未解決であった雌の二次性徴形質の進化メカニズムの解明を目的とする。申請者は、雌の二次性徴形質は、雄の行動的操作を通じた雌の配偶者選択の精度の向上に有利なために進化するという新規の仮説を提案する。この仮説を検証するために、雌が婚姻色を示すハゼ科魚類トウヨシノボリを研究材料にして、光環境を操作した水槽実験を行う。そして、本種の雌の婚姻色が、雄を雌に素早く遠距離から誘引することにより、雌が配偶者選択に要する時間およびエネルギーの確保や他個体からの妨害を回避し、雌の配偶者選択の精度の上昇に貢献するかを検討する。本年度は、雌の婚姻色が雌の配偶者選択に及ぼす効果を知るために、前年度に引き続き、光環境を操作した水槽実験を行った。その結果、前年度と同様に雌の婚姻色が機能する光色環境下では、雌は複数形質に基づく配偶者選択を行うことが確認された。また、雌の婚姻色は雄によって発現の程度が変化することがわかった。もし雌の婚姻色が配偶者選択のために雄を誘引する機能を持つなら、雌はより好みの雄を誘引するために雄の質に応じて婚姻色を変化させる可能性がある。そこで、水槽内で雌に雄1個体を呈示し、その翌日に別の雄1個体を見せ、それぞれの雄に対する雌の婚姻色の発現の程度を調べるという実験系において、雌の婚姻色の発現の程度と雄の形質との関連性について検討した。その結果、雌は背鰭が長く、求愛頻度の高い雄により青色の婚姻色を示すことがわかった。背鰭については不明であるが、雄の求愛頻度が高い雄ほど生理的コンディションが良く卵保護能力が高いのであれば、雌はより保護能力の高い雄を選び出すために、求愛頻度の高い雄に対して婚姻色の発現の程度を強めるのかもしれない。本研究は、雌の婚姻色がより優れた質を持つ雄を選び出すという配偶者選択の文脈において進化した可能性をより強く支持する。雄の行動的操作を通じた雌の配偶者選択の精度の向上に有利なために雌の二次性徴形質が進化するという新規の仮説を、雌が青色の婚姻色を示すハゼ科魚類トウヨシノボリを用いて検証した。雌の婚姻色の視認性が弱まる青色光環境よりも自然状態に近い白色光環境の方が、雌は多くの雄と遭遇した。また、白色光環境では雌は大きくかつ肥満度の高い雄と選択的に産卵したが、青色光環境では雌は雄の体サイズのみに選好性を示した。多くの配偶候補者との遭遇は、雄の複数形質による雌の配偶者選択を可能にすると思われた。
金属酸化物ブロンズの低温合成とその電気物性に関する研究

1.六方晶カリウムタングステンブロンズ(K-HTB)タングステンと過酸化水素との反応により過酸化ポリタングステン酸(H-PPTA)が得られるが,そのH-PPTAに臭化カリウムを作用させて合成した塩(K-PPTA)を500°Cで還元焼成することによりカリウムタングステンブロンズ(K-HTB)の合成が可能となる。このK-PPTAは,Magneli法によるものとほとんど同一の結晶構造を有しているものの、前者に対してのみ、水蒸気雰囲気下に曝すと導電率の大きな低下(23桁)が見られ、しかも水蒸気濃度の変化に対して可逆的に振る舞う。低温合成によるK-HTBには特異的な欠陥が導入されるためと推定された。水蒸気分圧変化による重量変化の測定から、水のサイトには結晶粒の界面と、結晶中の層間の二種類あることが判明した。層間に水が侵入すると、ステージングを起こし、長周期構造が出現することも判明した。複素インピーダンス測定結果の解析により、導電率変化に大きく寄与するのは層間ではなく結晶粒界面の水であり、導電パスの連結及び切断が生じるというモデル(ボンドパーコレーション)で説明が可能と推定される。現在、詳細にメカニズムを検討するとともに、水蒸気センサーへの応用の観点から研究を進めている。2.鉛タングステンブロンズ及びバリウムタングステンブロンズの電気・磁気的性質上記と同様の手法を用いて、臭化カリウムを臭化鉛に代えると、新規な化合物である六方晶の鉛タングステンブロンズ(Pb_xWO_3)が合成される。硝酸バリウムまたは臭化バリウムを用いることにより、合成例の少ないバリウムタングステンブロンズ(Ba_xWO_3)を合成し、リ-トベルト法により構造の精密化を初めて行った。Ba/W組成比及び焼成温度と得られる結晶構造との関係を相図の形にまとめた。抵抗率及び磁化率の温度依存性をxの変化とともに調べた結果、Pb_xWO_3及びBa_xWO_3ともに、六方晶相は半導体、正方晶は金属的な挙動を示すことが判明した。1.パイロクロア型セシウムタングステンブロンズ(Cs_xWO_3)金属酸化物ブロンズは、通常、成分金属酸化物と金属粉末の混合物を封菅中、1000°C付近で長時間焼成するというMagneli法によって合成される。ここでは、過酸化ポリタングステン酸(H-PPT)に臭化セシウムを作用させて得られる塩(Cs-PPT)を700°C程度の比較的低温で水素還元するという方法を試みたところ、Cs-PPT中のCs/W比(=x)に応じて六方晶相やパイロクロア相のブロンズがそれぞれ単相の物質として得られることが明らかになった。六方晶相はMagneli法でも合成できるが、パイロクロア相は本研究の方法で初めた得られた全く新しいタイプのブロンズである。その粉末XRDプロファイルのRietveldフィッティングにより、格子定数および酸素位置パラメーターが決定された。2.六方晶バリウムおよび鉛タングステンブロンズ正方晶バリウムタングステンブロンズは古くから知られる化合物であるが、六方晶相となると超臨界水中で合成されたという報告があるくらいでその存在は未だ明確ではなかった。

本研究では、上記と同様な方法で形成した前駆体Ba-PPTを600°C付近で精密に温度制御された条件の下に水素還元すると、純相の六方相バリウムタングステンブロンズ(Ba-HTB)が生成することを見出した。Ba-HTB(Ba_xWO_3)は、xが小さいときは半導体的挙動を示すが、x=0.21の組成で金属に転移する。磁化率の測定において確認された同様の転移についても考察中である。一方、これまでに報告例のない六方晶鉛タングステンブロンズも、Pb-PPTを還元焼成することによって得られ、この化合物の電子構造がBa-HTBといかに異なるかに興味がもたれる。3.六方晶カリウムタングステンブロンズ(K-HTB)K-PPTを500°Cで還元焼成して得られるK-HTBは、Magneli法によるものと基本的には同じ結晶構造をとり、導電性もともに金属的である。しかし、前者は水蒸気に触れると抵抗率が著しく増大して、半導体から絶縁体にまで変化するという後者には見られない性質を示す。これは前者が低温で合成された結果、特異な欠陥構造を有しているためと考えられる。抵抗変化は水蒸気濃度の変化に対して可逆的に振る舞うので、この現象の機構を解明しつつ、水蒸気センサへの応用を検討している。1.六方晶カリウムタングステンプロンズ(K-HTB)タングステンと過酸化水素との反応により過酸化ポリタングステン酸(H-PPTA)が得られるが,そのH-PPTAに臭化カリウムを作用つせて合成した塩(K-PPTA)を500°Cで還元焼成することによりカリウムタングステンブロンズ(K-HTB)の合成が可能となる。このK-PPTAは,Magneli法によるものとほとんど同一の結晶構造を有しているものの、前者に対してのみ、水蒸気雰囲気下に曝すと導電律の大きな低下(23桁)が見られ、しかも水蒸気濃度の変化に対して可逆的に振る舞う。低温合成によるK-HTBには特異的な欠陥が導入されるためと推定された。水蒸気分圧変化による重量変化の測定から、水のサイトには結晶粒の界面と、結晶中の層間の二種類あることが判明した。層間に水が侵入すると、ステージングを起こし、長周期構造が出現することも判明した。複素インピーダンス測定結果の回折により、導電律変化に大きく寄与するのは層間ではなく結晶粒界面の水であり、導電パスの連結及び切断が生じるというモデル(ボンドパーコレーション)で説明が可能と推定される。現在、詳細にメカニズムを検討するとともに、水蒸気センサーへの応用の観点から研究を進めている。2.鉛タングステンブロンズ及びバリウムタングステンブロンズの電気・磁気的性質上記と同様の手法を用いて、臭化カリウムを臭化鉛に代えると、新規な化合物である六方晶の鉛タングステンプロンズ(Pb_xWO_3)が合成される。硝酸バリウムまたは臭化バリウムを用いることにより、合成例の少ないバリウムタングステンブロンズ(Ba_xWO_3)を合成し、リ-トベルト法により構造の精密化を初めて行った。Ba/W組成比及び焼成温度と得られる結晶構造との関係を相図の形にまとめた。抵抗率及び磁化率の温度依存性をxの変化とともに調べた結果、Pb_xWO_3及びBa_xWO_3ともに、六方晶相は半導体、正方晶は金属的な挙動を示すことが判明した。
琉球列島における脊椎動物化石群の起源と国際対比に関する研究

平成16年度17年度の2ケ年にわたって、琉球列島の脊椎動物化石群とその起源を明らかにする目的で、各地で発掘調査で収集した化石資料と、これまでに蓄積した化石資料と合わせて分類学的研究を行い、以下のような成果を得た。1.列島の西南端の与那国島で行った石灰岩トラバーチンの発掘調査では、大型および中型のシカ類、イノシシ類、大型リクガメ類等の総計100点を超える化石資料を収集した。地理的にみても、同島の脊椎動物化石の情報は、多様性の卓越した列島全体の動物群の起源を知る上に重要である。発掘した化石資料については、沖縄・奄美諸島から知られているリクガメManouria属の化石や、華北から華中にかけての鮮新統から知られている大型シカEucladoceros属化石を識別した。このことは、琉球列島の他の島々の場合と同様に、早期更新世の大陸からの渡来動物の子孫が遺存種として、更新世最末期まで生き残っていたことを証明した。2.石垣島北東部の伊原間地区にあるサビチ洞における裂罅堆積物の調査では、リュウキュウジカ、キクガシラコウモリ、ハブを含む蛇類を発掘した。この動物群は、従来、石城山脊椎動物化石群にも知られてない要素であり、更新世後期の石垣島にはリュウキュウジカ動物群が存在したことを包含層とともに確認した。3.宮古島南東部の旧上野村ピンザアブ洞窟の予備調査では、ミヤコノロジカ、イノシシ、トゲネズミ、ハタネズミ、ハブ類を含む化石群集を収集したが、リュウキュウジカは確認出来なかった。4.琉球列島の脊椎動物化石包含層の地質年代を知る目的で、沖縄島から与那国島にかけての島々から得られたリクガイ試料の14点について、加速器質量分析計による炭素14年代の測定を実施した。その結果、測定した試料は年代は1,万年3万年を示すが、平均して2万5000年2万7000年前、つまり後期更新世のウルム氷期最盛期の時代を示した。5.げっ歯類化石について、海外共同研究者である中国科学院の金昌柱教授との共同研究の結果、沖縄島産出の化石資料が中国揚子江下流域の種類に近縁で、そのうちの1種の系統の子孫が地理的隔離によって沖縄・奄美諸島に生存しつづけ、固有種であるケナガネズミの先祖となったことが明らかにできた。初年度は,琉球列島の脊椎動物化石群の起源を明らかにする目的で各地で発掘調査を行い、以下のような成果を得た。1.与那国島では、島の北部および東崎において行った石灰岩の裂罅堆積物の発掘では、リュウキュウジカ、イノシシ他、大型のシカ類の臼歯等、総計50点を超える化石資料を発掘した。同島から得られる化石資料は地理的に重要であるが、従来、データは皆無に等しかった。今回の成果は、これまで空白地域として残されてきた琉球列島最南端の古生物学的資料を新たに加えることになった。2。

石垣島おいては、石垣市カーラ岳南部の石灰岩洞窟行った調査では、宮古島でのみに知られているミヤコノロジカ化石の可能性があるシカ類を採集したが、この発見は古生物地学的に重要である。北部の伊原間地区にあるサビチ洞での発掘調査では、翼手類、リュウキュウジカ、ハブ類を始めとする化石を大量に発掘した。従来、同島では石城山動物化石群と、産出層が不明のリュウキュウジカ化石のみ知られていたが、今回、リュウキュウジカ包含層が初めて明らかとなった。3。宮古島南部の上野村おいて、石灰岩の裂罅堆積物について資料収集を行い、ハブ類、カメ類、ミヤコノロジカを含む化石群集を収集した。4。久米島の大原地区では、石灰岩採石場跡地における調査を行った結果、リュウキュウジカを含む化石群を収集した。また、これらの産地で収集した化石を含有石灰岩塊は酸処理による化石取り出しを行っている他。これら化石の年代を知るために包含層から採集した試料ついて、炭素14年代の測定を実施中である。琉球列島の脊椎動物化石の起源を中国大陸の資料と比較検討する目的で、海外共同研究者の中国科学院の金昌柱教授を鹿児島へ招聘し、標本資料を一緒に検討した。また、研究代表者は北京の中国科学院を訪問し、沖縄産のげっ歯類化石についての意見を交換し。その結果、沖縄島産出のげっ歯類が、中国は揚子江下流域の後期鮮新世の種に近縁で、沖縄島産出のそれらは大陸からの渡来種が島嶼へ隔離され生き延びたものの子孫種であることが明らかとなった。平成17年度は、先年度に引き続き、琉球列島の脊椎動物化石群とその起源を明らかにする目的で、与那国島、石垣島、宮古島の各島において発堀調査を行うとともに、沖縄島の博物館ならびに鹿児島大学で所蔵の琉球列島産の化石資料の分類学的研究を行い、以下のような成果を得た。1)与那国島の2地点で行った裂罅充填トラバーチンの発掘調査では、大型および中型のシカ類、イノシシ類、大型リクガメ類等の総計50点を超える化石資料を収集した。この中には、沖縄・奄美諸島の広範な地域から知られているオオヤマリクガメManouria oyamaを初めて発見したほか、中国大陸は華北から華中にかけての鮮新統から知られる大型シカEucladoceros属化石が含まれている。また、測定した化石包含層の14C年代は約3万年で、更新世後期の最寒期を示す。このことは、琉球列島の他の島々の場合と同様に、早期更新世の大陸からの渡来動物の子孫が遺存種として、更新世最末期まで200万年以上にわたって生き残っていたことを証明した。2)石垣島北東部のサビチ洞における裂罅堆積物の調査では、リュウキュウジカ、キクガシラコウモリ、ハブを含む蛇類を発掘した。この動物群は、従来報告された脊椎動物化石群には知られていない要素であり、後期更新世の石垣島にはリュウキュウジカ動物群が存在したことを包含層とともに確認した。3)宮古島南東部の旧上野村ピンザアブ洞窟の予備調査では、ミヤコノロジカ、イノシシ、トゲネズミ、ハタネズミ、ハブ類を含む化石群集を収集した。4)琉球列島の脊椎動物化石包含層の地質年代を知る目的で、沖縄島から与那国島にかけての島々から得られたリクガイ試料の総計14点について、加速器質量分析計による炭素14年代の測定を実施した。その結果、測定した試料は年代は、平均して2万5000年2万7000年前、つまり後期更新世のウルム氷期最盛期の時代を示した。5)海外共同研究者である中国科学院の金昌柱教授との共同研究の結果、沖縄島産出の150万年前の2種の化石資料が中国揚子江下流域の種類に近縁な新種で、そのうちの1種は、琉球列島の固有種である現棲ケナガネズミの先祖型となったことの可能性を実証した。
新たなデータ融合型深層学習手法に基づくびまん性肺疾患診断法の確立

今年度実施したことは主に以下のことである.1.肺疾患データの整備を進めるにあたり,研究代表者が所属する成蹊大学と,肺疾患データを所持している福井大学医学部と正式に共同研究締結書を取り交わし,画像,臨床,病理のデータの整備を本格的に開始した.また大型計算機を福井大学内に設置し,リモートで解析ができる環境の構築も進めた.これによりデータの機密性を保持しつつ,今後のデータ解析を進めることができるようになった.2.それと平行して画像によるデータ解析を進めた.具体的には様々な文献から取得した肺疾患の画像をトレーニングデータとし,12の病型の予測を畳み込みニューラルネットワークを使い行った.その際入力画像の大きさを64×64pixelとし,大きい関心領域を持つ画像は縮小してからパッチを切り出すように工夫し,病変の情報をできるだけ保持するようにした.また画像の回転,画像のぼかし,明暗を調整した画像もトレーニングに取り入れることで過学習を抑えることも行った.その結果従来法と比較し,5-foldクロスバリデーションで精度が大きく改善されたことを確認した.3.またGrad-Camの手法を用い,画像データのどの部位が判別に寄与しているかを可視化した.元画像にはさまざまなノイズがあり(例えば患部を指し示す矢印など),それを適切に処理することにより,医学的知見と合致する結果を得ることができた.4.また国内の研究集会,学会で研究進捗状況を報告した.データ整備の取り組み,データ解析環境の構築,データ融合型深層学習法の構築のための国内外の学会及び研究集会の参加が予定通り行われたため.画像データ解析をさらに進め,深層学習から得られる知見と従来の医師の知見を照らし合わせ,診断精度向上に寄与する肺疾患の特徴量を客観的に抽出する.また臨床データの整備も進め,画像データと臨床データを両方使い,判別精度の向上にも努める.今年度実施したことは主に以下のことである.1.肺疾患データの整備を進めるにあたり,研究代表者が所属する成蹊大学と,肺疾患データを所持している福井大学医学部と正式に共同研究締結書を取り交わし,画像,臨床,病理のデータの整備を本格的に開始した.また大型計算機を福井大学内に設置し,リモートで解析ができる環境の構築も進めた.これによりデータの機密性を保持しつつ,今後のデータ解析を進めることができるようになった.2.それと平行して画像によるデータ解析を進めた.具体的には様々な文献から取得した肺疾患の画像をトレーニングデータとし,12の病型の予測を畳み込みニューラルネットワークを使い行った.その際入力画像の大きさを64×64pixelとし,大きい関心領域を持つ画像は縮小してからパッチを切り出すように工夫し,病変の情報をできるだけ保持するようにした.また画像の回転,画像のぼかし,明暗を調整した画像もトレーニングに取り入れることで過学習を抑えることも行った.その結果従来法と比較し,5-foldクロスバリデーションで精度が大きく改善されたことを確認した.3.またGrad-Camの手法を用い,画像データのどの部位が判別に寄与しているかを可視化した.元画像にはさまざまなノイズがあり(例えば患部を指し示す矢印など),それを適切に処理することにより,医学的知見と合致する結果を得ることができた.4.また国内の研究集会,学会で研究進捗状況を報告した.データ整備の取り組み,データ解析環境の構築,データ融合型深層学習法の構築のための国内外の学会及び研究集会の参加が予定通り行われたため.画像データ解析をさらに進め,深層学習から得られる知見と従来の医師の知見を照らし合わせ,診断精度向上に寄与する肺疾患の特徴量を客観的に抽出する.また臨床データの整備も進め,画像データと臨床データを両方使い,判別精度の向上にも努める.
「予算のジェンダー分析(gender budget)」をめぐる基礎的研究

本年度も研究実施計画に従って、下記の3点を中心に研究を行った。(1)「ジェンダー予算」は益々世界規模での実施とその成果の出版が盛んになっている。過去の研究・成果とこれらの新しい研究成果を総合的に検討評価し、本科学研究費による研究の最終成果報告書に纏める作業を行った。(2)海外及び国内での現地調査の実施と総括a.東チモール過去2年間の現地調査の上に、今年度は首相府に設置されている男女平等政策推進国(平等推進進局)内本部機構と連携して、政府職員、特に予算作成と経済政策策定に関わる政府職員との共同作業により、東チモールの国造りに果たすジェンダー予算の戦略的・実践的役割を研究する。この作業は主として2003年9月2004年3月まで同機構でジェンダー・アドバイザーを務めた古沢を中心として行った。政府職員のジェンダー予算に対する認識を深め、またその分析技術を向上させるために、8月28日から9月2日まで全員で「ジェンダー予算ワークショップ」の開催を支援した。これらのフィールド調査から得られた知見は、将来、人口基盤が小さく自然資源も限られている国の新しい国造りや平和構築に、財政的裏付けを持ってどのようにジェンダー主流化政策を統合しうるかを示唆する一つのモデルとなることが期待されている。b.北九州市過去2年間の北九州市における調査をもとに、同市の女性政策と予算の関係を総括し、合わせて職員有志が着手し始めた同市におけるジェンダー予算実施の可能性を検討し、実施上の課題や制約を検討する。近い将来における地方自治体レベルでのジェンダー予算実施の可能性を探る若干の手懸りを得ることができた。本年は次ぎの3点((1)ジェンダー予算をめぐる基礎的理論研究と世界でのその実践状況の概要調査、(2)北九州市および東チモールでの事例研究の予備調査、(3)日本のODA予算分析の第一歩)を実施した。得られた知見は下記の通りである。・「男女平等」という規範概念からする「公正」面から始まったジェンダー予算分析は、現在ではそれに加えて「経済効率」面からのアプローチが重視されており、分析概念としてのジェンダー予算が定着し始めている。世界で40カ国を超える国で実践されているが、この観点からすると、日本ではまだこの段階に到達しておらず、男女共同参画会議に設けられた影響調査委員会の「インパクト調査」が緒についたばかりである。・国連暫定行政下の東ティモールでは東ティモール人が独自に財政金融政策を含む経済政策を策定・実施する権限を持っていないが、国連は復興開発計画のなかに一定のジェンダー視点を組みこんではいる。しかし2001年の予算書の検討からは、UNTAIT主導による復興開発にジェンダーの主流化は認められず、いくつかの女性関連プロジェクトは存在するが,一般住民向けの「一般」費目にはジェンダーの視点は反映されていない。「女性分野」を超えたジェンダーニーズの補足に至っていない。・ODA予算を一括管理する体制が確立していない日本で包括的分析を実施するのは困難である。そこで外務省予算の一部である国際協力事業団(JICA)予算の中の「WID関連プロジェクト」を検討した。金額ベースではほぼ14%がこの分野に配分され、例えば「地域社会(コミュニティ)開発」がここに分類されている。問題は、これによって地域社会で生活する男女/社会諸階層がどのようなインパクトを受けたかであるが、この観点の評価が明示的に組みこまれていない。ジェンダーの主流化が待たれるところである。前年に引き続き、2002年度も基本的には以下の3点を中心に活動した。(1)1990年代後半以降、英連邦事務局・UNIFEM・UNDPが当該手法の普及に努めており、本年度にはその成果が主要な事例研究を含む文献として出版された。これらに加え、ラテン、アメリカ、アフリカ、太平洋上の諸国での事例研究の分析対象とした。GB手法が、ジェンダーの主流化に加えて、良い統治(good govenance)実現の手段としてより強調され始めている。

(2)2002年5月に独立した東ティモール民主共和国では、5名の国会議員が列国議会同盟主催(フィリピンで開催)GBワークショップに参加しており、同分野に対する関心の萠芽が見られる。政府には男女平等推進に関する首相の直轄部局が設置され、各省庁にジェンダー政策のフォーカルポイントが任命された。新政府の予算書ではジェンダー主流化政策は可視化していないが、女性団体連合(REDE)はジェンダー政策の策定・実施に資するため、2000年6月には全国女性会議を開催し「行動綱領」を採択した(男女平等推進局と共催)。同団体の要請に応えて、9月13日、古沢が本研究に関するセミナーを行ない、「行動綱領」が示す緊急課題に則して具体的な分析方法を示した。(3)北九州市の財政局、経営評価室、男女共同参画推進室の職員と同市でのGB分析の必要性と可能性を協議した。現在市としての実施の見通しは無いが、若干の個人としての職員、地域の女性研究者や女性団体の若手活動家がGB分析に興味を示しており、これらの人々を対象に分析手法のワークショップやティーチ・インを実施した。併せて、同市の男女共同参画に関する諸活動を可能な限り予算配分も含めて分析している。本年度も研究実施計画に従って、下記の3点を中心に研究を行った。(1)「ジェンダー予算」は益々世界規模での実施とその成果の出版が盛んになっている。過去の研究成果とこれらの新しい研究成果を総合的に検討評価し、本科学研究費による研究の最終成果報告書に纏める作業を行った。(2)海外及び国内での現地調査の実施と総括a.東チモール過去2年間の現地調査の上に、今年度は首相府に設置されている男女平等政策推進国(平等推進進局)内本部機構と連携して政府職員、特に予算作成と経済政策策定に関わる政府職員との共同作業により、東チモールの国造りに果たすジェンダー予算の戦略的・実践的役割を研究する。この作業は主として2003年9月2004年3月まで同機構でジェンダー・アドバイザーを務めた古沢を中心として行った。政府職員のジェンダー予算に対する認識を深め、またその分析技術を向上させるために、8月28日から9月2日まで全員で「ジェンダー予算ワークショップ」の開催を支援した。これらのフィールド調査から得られた知見は、将来、人口基盤が小さく自然資源も限られている国の新しい国造りや平和構築に、財政的裏付けを持ってどのようにジェンダー主流化政策を統合しうるかを示唆する一つのモデルとなることが期待されている。b.北九州市過去2年間の北九州市における調査をもとに、同市の女性政策と予算の関係を総括し、合わせて職員有志が着手し始めた同市におけるジェンダー予算実施の可能性を検討し、実施上の課題や制約を検討する。近い将来における地方自治体レベルでのジェンダー予算実施の可能性を探る若干の手懸りを得ることができた。
非線形誘電特性の深さプロファイル測定と圧電デバイス内部の分極構造の非破壊評価技術

本研究は、圧電材料などの極性を有する誘電体の特性(誘電率、非線形誘電率、極性の方向)が深さ方向で変化している場合において、その分布を表面から非破壊で測定する技術を確立すること、及び、圧電デバイスの駆動中に内部の分極構造や誘電特性が動的に変化する様子を観察できる装置を実現することを目標に行っている。本年度の成果は次のとおりである。(1)シリコンゴム球に金を蒸着コーティングしたものを探針として用い、試料に押し付けながら電界を印加した場合の、押し付け深さと探針の変形の関係、及び、その時の試料内部の電界分布を有限要素法で調べた。またそのデータを元に、SNDMの測定信号の変化をシミュレーションした。その結果、探針を押し付けるに従って電界分布は試料の深さ方向へ向かって広がり、層構造試料の下層部分の特性を反映した測定信号が得られるというシミュレーション結果を得た。これより、本手法によって深さ方向のプロファイルが測定できる見込みを得た。(2)駆動中にドメインが動いている様子を観察するには、現在測定に使用している5kHzの交番電界を5MHz程度まで上げる必要がある。本年度は、帯域幅5MHzに可能にした測定装置の作製を行った。(3)駆動中の圧電デバイスの分極ドメインを測定する予備実験として、圧電セラミックスに1Hzの交番電圧を引加したときの、面内の特性分布の変化を観察したところ、印加電圧の周期に従ってドメインと思われる領域の範囲が変化している様子を観察することができ、本手法の有効性を確認した。本年度に計画していた項目は一通り実施し成果を得ている。但し、探針を押し込んだときの電界分布については、条件を変えてシミュレーションする必要があるが、予定より時間を要したためまだ一例のみしか行えておらず、引き続き条件を変えて行う必要がある。一方、ドメインの動的観察については当初の予定を前倒しして基礎実験が行えているので、総合的にはおおむね順調に進展していると考えている。今年度の研究により、当初の計画で実施可能であるという見込みを得ているので、内容に関しては計画通りに進める予定である。来年度以降は、測定の定式化、装置の操作性の向上、多くの試料を測定することで有用性を示すことと、それらの結果を装置の改良にフィードバックしていく予定である。