hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
白亜紀アンモノイドの生態と海洋環境

白亜系鳥屋城層において,Canadoceras Kossmati,Sphenoceramus schmidtiなどが産出する層準と,Didymoceras awajienseが産出する層準の間に,Diplomoceras sp.などの特有のアンモノイドのみを産出する層準があることがわかった.さらに詳しく検討する必要があるが,この層準は,蝦夷層群などのMetaplacenticeras subtilistriatum等を含む層準に相当する可能性が考えられる.淡路島に分布する和泉層群から産出するPravitoceras sigmoidaleを詳しく観察すると,完全に平面的なものだけでなく,フック部の付け根が少しゆがんでいるものがあることがわかった.動漂構モデルを用いて形態解析を行った結果,1)典型的なD.awajiense,2)昨年度の調査で明らかになった平面形に近い形態のD.awajiense,3)フック部がゆがんだP.sigmoidale,4)ほぼ平面的なP.sigmoidaleのそれぞれの形態の差異はかなり連続的なものであることがわかった.また,鳥屋城層で産出するEubostrychoceras elongatumやD.awajienseなどの異常巻きアンモノイドと,東京大学総合研究博物館や東北大学総合学術博物館に所蔵されているいくつかの標本の比較検討を行い,これらの異常巻きアンモノイドの分類学的研究を行った.夏には,北海道の羽幌町周辺の白亜系の調査を行った.Inoceramus uwajimensisの産状と堆積相との関係を詳細に観察した結果,I.uwajimensisの生息姿勢や埋積過程を考える上で重要なデータを得た.また,パキディスクス科大型正常巻アンモノイドの両面全体にPycnodnteが付着している重要な標本を採集した.和歌山県の有田川地域に分布する白亜系の調査により,有田川町西方の矢熊池地域において,和歌山県で初めてアルビアン階大型化石群を発見した.さらに,同地域において,チューロニアン階上部サントニアン階上部もしくはカンパニアン階下部におよぶ良好なセクションがあることがわかった.また,鳥屋城地域において,カンパニアン階中部マストリヒシアン階の多くの示準化石の産出層準を明らかにした.岩石・化石サンプルの検討により,当時の海洋環境や,アンモノイドについて,次のようなことが明らかになった.アルビアン階の大型化石群は,頭足類などの遊泳性生物に対する底生生物の割合が極端に低い特異な内容である.また,泥岩切片の観察により,生物擾乱の少ない,葉理が極めて発達する泥岩がアルビアン階に例外的に分布することがわかつた.これらから,アルビアン階の泥岩は,貧酸素環境下で堆積したと考えられる.このような特異な大型化石群と生痕化石相は,他地域の同時代の堆積物でも見つかっており,これらは,世界的に起こった海洋無酸素事件を反映していると考えられる.鳥屋城層からは,非常に多くの種類の異常巻アンモノイドが産出することが確認されたが,このことは化石層序学的,古生物地理学的に非常に重要である.さらに,Eubostrychoceras elongatumが,下位から上位の層準に向かって右巻の個体の割合が増加する点や,Didymoceras awajienseが,植物片や浮石,他の二枚貝や巻貝と共に殻片が密集する場合と,ほぼ完全な個体だけが埋没している場合とがあり,いずれの場合も幼い個体はほとんど産出しない点など,これらの異常巻アンモノイドの生態を解明する上で重要と思われる事実が明らかになってきた.また,D.awajienseからPravitoceras sigmoidaleへの進化を裏付ける中間的な形態の標本も発見した.白亜系鳥屋城層において,Canadoceras Kossmati,Sphenoceramus schmidtiなどが産出する層準と,Didymoceras awajienseが産出する層準の間に,Diplomoceras sp.などの特有のアンモノイドのみを産出する層準があることがわかった.さらに詳しく検討する必要があるが,この層準は,蝦夷層群などのMetaplacenticeras subtilistriatum等を含む層準に相当する可能性が考えられる.淡路島に分布する和泉層群から産出するPravitoceras sigmoidaleを詳しく観察すると,完全に平面的なものだけでなく,フック部の付け根が少しゆがんでいるものがあることがわかった.動漂構モデルを用いて形態解析を行った結果,1)典型的なD.awajiense,2)昨年度の調査で明らかになった平面形に近い形態のD.awajiense,3)フック部がゆがんだP.sigmoidale,4)ほぼ平面的なP.sigmoidaleのそれぞれの形態の差異はかなり連続的なものであることがわかった.また,鳥屋城層で産出するEubostrychoceras elongatumやD.awajienseなどの異常巻きアンモノイドと,東京大学総合研究博物館や東北大学総合学術博物館に所蔵されているいくつかの標本の比較検討を行い,これらの異常巻きアンモノイドの分類学的研究を行った.夏には,北海道の羽幌町周辺の白亜系の調査を行った.Inoceramus uwajimensisの産状と堆積相との関係を詳細に観察した結果,I.uwajimensisの生息姿勢や埋積過程を考える上で重要なデータを得た.また,パキディスクス科大型正常巻アンモノイドの両面全体にPycnodnteが付着している重要な標本を採集した.
来館者同士のコミュニケーションを誘発する展示見学補助ツールの実践的研究

10種類の試作版展示見学補助ツールを企画開発し、それらを実際にファミリー来館者に利用してもらうことで評価を行い、その調査結果を基に8種類の完成版展示見学補助ツールを開発し評価した。これらを通じて、展示室における「人と展示物」、「人と人」とのコミュニケーションの相互作用においてツールが果たす役割や可能性を明らかにした。平成21年度は、まず展示見学ツールに関する基礎的データを収集するために、ツールを使用しているミュージアムを視察し担当者から情報を集めるとともに、学会等にも参加しさまざまな情報収集と意見交換をおこなった。さらに琵琶湖博物館企画展「骨の記憶」開催前に紹介展示を設置し、事前アンケートを実施した。これらの基礎的データを参考にして、企画展で使用する展示見学補助ツールの試作版を企画開発した。企画展の前半期間において試作版ツールを来館者(こども連れのファミリーグループ)に利用してもらい、アンケート調査とインタビュー調査を実施し、使い勝手や各ツールにおける改善点等について検討した。おとなとこども別々に調査を実施し、それぞれの意見や思いを拾い上げるようにした。これにより、おとながこどもの利用状況を見て判断していることと、実際にそのこどもが感じていることとの間に相違がある場合があることも判明した。特に、おとながこどもには難しいだろうと考えがちなことも、こどもにとってはその難しさが楽しさにつながっていることもあることが明らかになった。試作版における調査結果を元に改良した完成版ツールを企画展後半で導入し、おとなとこども別々にアンケート調査をおこない、ツールの有効性などについて検証を試みた。平成22年度は、前年度の調査結果から得られたデータの入力・分析作業を進めた。また、本研究参加者、他館の学芸員、ツール製作者などと研究会を開催し、他館の実践を視察するとともに研究過程で明らかになってきた課題などについて議論を重ねた。特にツールを製作する上で、予算や人材が限られている中で、どのように技術的な課題を克服するかという点について、他館の実践事例における創意工夫点などを参考にすることができた。ツールの利用対象者に関わる人々、例えば学校教員や幼児教育に携わっている人々などを、できるだけ早い時期から開発メンバーに迎えて、それぞれの対象年齢者層の心理的、行動学的な特徴を視野に入れてツールの開発を進めることが、より楽しく利用しやすいツールの製作につながるということがわかった。さらに館の学芸員や研究者が積極的に参加し、ツールの活用を通じてどのようなことを伝えたいのかということを明確にし、それらが伝わるような工夫を凝らした製作をすることが、単なる手で触れられるものではなく、きちんとした教育教材として成り立つことにつながることがわかった。平成23年度の研究内容と計画は、1)研究に関する情報収集と各地の研究者等との情報共有を図る、2)前年度までの研究成果を基に、調査研究報告書を作成する、3)シンポジウムを開催し研究成果の共有を図るというものであった。博物館関係の学会や研究会等に出席し、過去2年間の研究内容について発表するとともに、研究テーマに関する情報収集や情報共有を図ることができた。コミュニケーションツール研究会を琵琶湖博物館で2012年1月15日(日)と16日(月)の2日間に渡り開催し、50名近くの参加者を得た。研究成果を共有するとともに、参加者が所属する各館におけるツール類についても情報共有を図った。そしてこれらの内容をまとめた報告書を作成し、これを各地の博物館関係者に配布することでさらなる情報共有とネットワーク化を図った。まとめの研究会を開催したことで、展示見学補助ツールの製作や運営について、各館の担当者が日々悩みながら実践を続けていること、また、今回のような研究会やネットワークが過表になかったため、相談することも難しいという実態が明らかになった。
酵母の自食作用に関わるAPG2とAPG15遺伝子のクローニングと遺伝子産物の解析

酵母の自食作用というダイナミックな膜動態システムには多くのAPG遺伝子産物が関与している。本研究はまだクローニングされていないAPG2とAPG15遺伝子を酵母の染色体バンクから単離し、解析することを目的とした。しかしこの研究開始直後に研究協力を行っている細胞内エネルギー変換研究室(基生研)で、APG2遺伝子をクローニングし解析をすすめた。そこでAPG15遺伝子に焦点を絞り、この変異株の胞子形成能の回復を指標としてクローニングし、第十三番染色体のYMR159CというORFがAPG15であることを明らかにしたが、このORFはすでに水島等によってAPG12をベイトとしたTwo-Hybrid法により取られたAPG16として報告されていた。apg16遺伝子破壊株がapg15変異株を相補したという結果から16番目のAPG遺伝子と命名されたが、この矛盾した結果を再検討するために、apg15-1変異株のシークエンス、および相補性の再確認実験を行った。YMR159cを含む約1、500塩基のシークエンスによりapg15-1変異はAPG16に生じたオパール変異であることが明らかになった。しかしapg16遺伝子破壊株とapg15-1変異株の二倍体はPMSF存在下で液胞にオートファジックボデイを蓄積し、成熟型アミノペプチダーセIを生成し、自食作用の回復を示した。二倍体を胞子形成させ四分子解析を行ったところ、そのApg+:Apg-の分離比はメンデル遺伝で説明出来ないことが明らかとなった。その後の解析からapg16遺伝子破壊株/apg15変異株の二倍体が示すApg+の表現型はapg16遺伝子破壊株を作成した酵母株の細胞質性のサプレッサーによるものであることが明らかとなった。さらにapg15-1は既知のオムニポテントサプレッサーによっても抑制される特異な変異であった。現在このサプレッサーの性状、遺伝的挙動などを解析しており、apg15-1変異株が効率よく相補される現象を解析している。自食作用は栄養飢餓シグナルによって誘導され、細胞質成分を二重膜でとりかこむオートファゴソーム形成を経て、その外膜を液胞膜と融合後オートファジックボデイを液胞内の放出し分解する過程である。このダイナミックな膜動態を伴う現象の分子レベルでの解析は、14個の自食作用不能変異株を相補するAPG遺伝子をクローニングすることによって行われてきた。私はapg2およびapg15変異株を用いてまだクローニングされていないAPG2とAPG15遺伝子を酵母の染色体バンクから単離することを試みてきたが、成功していなかった。しかしこの研究開始直後に研究協力を行っている基礎生物研究所細胞内エネルギー変換研究室が、APG2遺伝子のクローニングに成功し解析をすすめることになった。そこでAPG15遺伝子に焦点を絞り、クローニングをすすめた。平成11年度の研究成果1.2種類の遺伝子ライブラリーを用いてapg15変異株に形質転換を行い、オートファジックボディーの蓄積で自食能の回復をみることにより、2個の相補クローンを得た。2.挿入された染色体DNA領域のORFのサブクローニングを試み、相補能を持つ遺伝子の同定を行っている。

平成12年度はこの結果に基づき、APG15遺伝子を同定し、融合タンパク質を生成し抗体を作成する。これを用いて遺伝子産物の機能および細胞内局在を解析する。また他の13個のAPG遺伝子との相互関係を解析し、APG15遺伝子が自食作用にどのように関わっているのか明らかにしたい。酵母の自食作用というダイナミックな膜動態システムには多くのAPG遺伝子産物が関与している。本研究はまだクローニングされていないAPG2とAPG15遺伝子を酵母の染色体バンクから単離し、解析することを目的とした。しかしこの研究開始直後に研究協力を行っている細胞内エネルギー変換研究室(基生研)で、APG2遺伝子をクローニングし解析をすすめた。そこでAPG15遺伝子に焦点を絞り、この変異株の胞子形成能の回復を指標としてクローニングし、第十三番染色体のYMR159CというORFがAPG15であることを明らかにしたが、このORFはすでに水島等によってAPG12をベイトとしたTwo-Hybrid法により取られたAPG16として報告されていた。apg16遺伝子破壊株がapg15変異株を相補したという結果から16番目のAPG遺伝子と命名されたが、この矛盾した結果を再検討するために、apg15-1変異株のシークエンス、および相補性の再確認実験を行った。YMR159Cを含む約1、500塩基のシークエンスによりapg15-1変異はAPG16に生じたオーカー変異であることが明らかになった。しかしapg16遺伝子破壊株とapg15-1変異株の二倍体はPMSF存在下で液胞にオートファジックボディを蓄積し、成熟型アミノペプチダーセIを生成し、自食作用の回復を示した。二倍体を胞子形成させ四分子解析を行ったところ、そのApg+:Apg-の分離比はメンデル遺伝で説明出来ないことが明らかとなった。その後の解析からapg16遺伝子破壊株/apg15変異株の二倍体が示すApg+の表現型はapg16遺伝子破壊株を作成した酵母株の細胞質性のサプレッサーによるものであることが明らかとなった。さらにapg15-1は既知のオムニポテントサプレッサーによっても抑制される特異な変異であった。現在このサプレッサーの性状、遺伝的挙動などを解析しており、apg15-1変異株が効率よく相補される現象を解析している。
西洋簿記導入過程の研究-『日用簿記法』を通して銀行学局の簿記教育を考察する-

本研究は,明治初期の簿記書を解読し,その教示内容と当該書が出版された背景を分析することで,明治初期に西洋簿記という新たな知識が導入された過程を解明しようと試みるものである。その中で実務に強く影響を与えたとされる銀行の簿記教育に焦点を当て,『銀行簿記精法』の邦訳・編集者の一人である宇佐川が邦訳したHuttonの簿記書(『日用簿記法』とその邦訳原稿「尋常簿記法」)を取り上げ,『銀行簿記精法』との関係と共に教示内容の考察を進めた。その結果,当該簿記書は『銀行簿記精法』の教示内容を直接的に補完するものではなかったことが明らかとなった。ただし,大蔵省に関連する学習機関では,応用簿記である『銀行簿記精法』を学ぶ前に当該簿記書を学習していたことが推察されるため,初学者に西洋簿記の知識を教授する点では,一定の役割を果たしていたものと結論付けられる。わが国の簿記・会計史は未だ十分に考察が行われているとはいえない状況にある。特に,明治初期に関しては諸外国の簿記書の邦訳が行われていたことから,諸外国の簿記・会計史の考察を行うことがわが国の簿記・会計史研究を行うことと同意であると捉えられてきた。しかし,これではわが国の簿記・会計史研究とはいえない。その後,明治初期の邦訳簿記書の復刻などが行われ,わが国の簿記・会計史研究が取り組まれるようになってきたものの,原著と邦訳簿記書とを区別し,わが国の簿記書の特色を見出すよう試みた研究はあまりみられない。本研究は,明治初期の邦訳簿記書とその原著を明確に区別し,比較を行いながら邦訳簿記書を解読することで,わが国の簿記書史の特色をその教示・説明方法から読み解こうと試みたものである。この際,当該書が出版された背景をも分析することで,明治初期に西洋簿記導入という,日本簿記史上における一つの分岐点の意義,役割,そして影響の一端を明らかにしようとするものである。具体的には,西洋簿記導入の代表例である大蔵省が実施した教育機関の教科書として用いられた『日用簿記法』を中心に考察を試みることとしている。この考察から,なぜイギリスの簿記書が翻訳されたのか,翻訳と原著とには差異がみられるのか,差異がみられるのであればそれはなぜかということを明らかにし,当時において当該簿記書の果たした役割を明らかにすることを目的としている。持に,この『日用簿記法』の邦訳者は,わが国最初の複式簿記書である『銀行簿記精法』の邦訳者の一人でもあった。このことからも,『銀行簿記精法』のみからは読み解くことが難しい,当時の西洋簿記に対する認識をより明確に捉えることが期待される。その中で,実務にも強く影響を与えた銀行における簿記教育に焦点を当て,『銀行簿記精法』の邦訳・編集者の一人である宇佐川が邦訳したHuttonの簿記書(『日用簿記法』;邦訳原稿「尋常簿記法」)を取り上げ,『銀行簿記精法』との関係と共に教示内容の考察を進めた。まず,『銀行簿記精法』は実務への影響が指摘され,当時多くの学校でも用いられた教科書であるが,その教示内容には欠陥がみられる。具体的には,主要簿に対する見解が講述者のShandと邦訳・編集者間で異なること,帳簿の説明が不十分であることなどが挙げられる。このため,銀行における簿記教育では,これを補完する教科書が存在したものと考えられる。その候補として,銀行学局当で簿記の教科書として使われた『日用簿記法』を取り上げた。分析の結果としては,原著であるHuttonの簿記書および『日用簿記法』「尋常簿記法」の考察を進めたものの,『銀行簿記精法』を補完するために用いられたという可能性を否定するものであった。『日用簿記法』「尋常簿記法」は原著のほぼ完訳となっているため,商業簿記と銀行簿記との帳簿組織の違いがあり,当然,主要簿の説明ついても『銀行簿記精法』を補完するものではなかった。ただし,応用簿記である銀行簿記を学ぶためには,まず初歩の知識として商業簿記を学ぶことは有意義である。この点については,当時の時間割から先に商業簿記を学び,のちに『銀行簿記精法』に基づき銀行簿記を学習することとなっていたことが明らかとなった。
短寿命核に対するミュオンX-線分光のための元素選択型イオン源システムの研究

本研究で提案した元素選択型イオン源システムは、レーザーによる共鳴イオン化とアブレーションレーザーによる高効率レーザーイオン源、および取り出された単一元素の一価イオンをオンラインで多価のイオンに変換するチャージブリーダーイオン源の組み合わせからなるシステムである。以下、各要素ごとの研究成果をまとめる。1)共鳴イオン化法による短寿命核^<25>Alの質量分離エキシマレーザーとダイレーザーを組みあわせて、^<16>Oビームと^<12>C標的との核反応により生成した^<25>Al(T_<1/2>=7.2sec)の選択的イオン化と、質量分離にはじめて成功した。イオン化効率は約0.1%であった。2)レーザーアブレーション機構の解明アブレーションプルーム中のネオジムの速度分布を、レーザー誘起蛍光法で測定した。実験には、YAGレーザーを用いた。測定の結果、アルゴン0.7Torr雰囲気でアブレーションした場合、真空の場合に較べて中性原子で約二桁、イオンで約一桁平均速度が遅くなることがわかった。この差を利用して両者を分離できる可能性がある。また、アブレーションで放出された粒子のターゲットからの距離による速度分布を調べ、近距離(<20mm)では、ターゲットから離れとともに速度が速くなることがわかった。3)チャージブリーダーイオン源(実機)の製作チャージブリーダーイオン源テストベンチでの試験およびECRプラズマ中でのイオンの運動のシミュレーションの結果をもとに、1価イオンのECRプラズマゾーンへの減速入射系を新たに設計し、実機の製作を行った。この装置は、現在移設作業が進行中の原研東海研タンデム施設の短寿命核装置に組み込まれ、今後重い短寿命核ビームの実験に利用されることになるであろう。実機の主要諸元は、印可高周波:18GHz,1.3kW、常伝導ソレノイド磁石:最大1.5T、ソレノイド型補正磁石:0.4T 6極永久磁石:最大1.3T、最大プラズマ領域:300mm x 75mm^φである。当初の計画では、本システムの実用機を大強度陽子加速器計画の短寿命核装置に設置すべきものとしていたが、それに先だって日本原子力研究所東海研究所タンデム施設への短寿命核装置移設が明かとなった。そこで移設後の短寿命核装置への設置を目標に、今年度の計画を、1)アブレーション実験の開始にくわえて、2)元素選択型レーザーイオン源の改良実験、3)一価イオンのプラズマ直接入射による多価イオンへの変換効率測定のためのECRイオン源テストベンチ製作とした。1)Nd:YAGレーザーの搬入が遅れたため、まずXeClエキシマレーザー(308nm、繰り返し周波数1-10Hz)を用いて、アブレーションによる放出粒子中の中性原子とイオンの割合、レーザー強度依存性などを測定した。レーザービームを真空チェンバー中に置いた銅ターゲットに入射し、発生するイオンをラングミュアプローブで、原子を膜圧計でそれぞれ測定した。レーザー強度は0.7-8.5J/cm^2の間で変化させた。得られた結果の一例として、レーザー強度の増加に伴ってイオンエネルギーは約30eVから400eVまで増加することが確かめられた。2)エキシマレーザーとダイレーザーを組みあわせて、^<16>Oビームと^<12>C標的との核反応により生成した^<25>Al(T_<1/2>=7.2sec)の選択的イオン化と、質量分離に成功した。

レーザー光を、標的脇にセットした高温キャビティに直接入射し、標的より蒸発してキャビティ中に放出されたAl元素の選択的イオン化を行っている。イオン化効率がまだ低いため今後高温キャビティ部分に改良を加える。3)イオン源のテストベンチは、12年末に完成した。これは、2.45GHzの一価イオン生成用ECRイオン源,14GHzの多価イオン変換用ECRイオン源および、質量分析系、一価イオン入射系などからなる。現在、最適な一価イオン入射条件を調査中である。今年度は、1)レーザーアブレーション機構の解明、2)チャージブリーダーイオン源の製作を行った。1)の成果により、今研究のテーマの一つとしてきたアブレーションによる高効率な選択的レーザーイオン化への可能性を示すことができた。また、重い元素に対する多価イオンへのオンライン変換を行う装置としてチャージブリーダーイオン源のテストを続けてきたが、その研究をもとに実機の製作にこぎ着けることができた。今研究の成果をまとめて、雑誌および学会に発表した。1)アブレーションプルーム中のネオジムの速度分布を、レーザー誘起蛍光法で測定した。実験には昨年度搬入されたYAGレーザーを用いた。測定の結果、アルゴン0.7torr雰囲気でアブレーションした場合、真空の場合に較べて中性原子で約二桁、イオンで約一桁平均速度が遅くなることがわかった。この差を利用して両者を分離できる可能性がある。また、アブレーションで放出された粒子のターゲットからの距離による速度分布を調べ、近距離(<20mm)ではターゲットから離れるとともに速度が速くなることがわかった。さらに、放出される粒子密度のYAGレーザー強度に対する依存性などを明らかにした。2)チャージブリーダーイオン源テストベンチでの試験およびECRプラズマ中でのイオンの運動のシミュレーションの結果をもとに、1価イオンのECRプラズマゾーンへの減速入射系を新たに設計し、実機の製作を行った。この装置は、現在移設作業が進行中の原研東海研タンデム施設の短寿命核装置に組み込まれ、今後重い短寿命核ビームの実験に利用されることになるであろう。実機の主要諸元は、印可高周波:18GHz,1.3kW、常伝導ソレノイド磁石:最大1.5T、ソレノイド型補正磁石:0.4T6極永久磁石:最大1.3T、最大プラズマ領域:300mmx75mmΦである。
タンパク質間相互作用のためのインタフェースを予測する手法の開発

空間統計学の分野で利用されることの多い、Moran統計量を利用したタンパク質機能部位の予測手法を開発した。Moran統計量は、属性値の空間における属性値の集積傾向を評価し、集積箇所を特定するために用いられる。<手法>アラインメントサイトの保存度に関するLocal Moran I(Li)とGlobal Moran I(Gi)を算出する。Liは注目する残基と他の残基の保存度の重み付き相関であり、Giは全残基のLiの総和である。Giにより相互作用するタンパク質であるか否かを判別し、Liによりインターフェイスの位置を予測する。なお、この手法では超分子複合体が持つ複数のインターフェイスが同時検出可能であると期待される。<結果>Li/Giによる解析の予備解析とされる散布図解析を行った。複合体を形成するタンパク質について、注目する表面残基の保存度と、近隣残基の保存度に関する散布図を作成したところ、統計的に有意な正の空間的自己相関が検出された。このことはタンパク質のインターフェイス予測にGiとLiの適用が可能であることを意味する。次に、Liを用いて保存サイトが統計的に有意に集積する領域の検出を試みたところ、多くのタンパク質の分子表面に保存サイトのクラスタを検出することができた。現在、PDBの複合体データとPQSサーバの両方に格納されている比較的信頼度の高い複合体情報をデータとして、ベンチマークテストを行っている。<今後の発展可能性>本研究で使用したMoran統計量は、Social Networkなどを始めとするネットワークデータの解析にも用いられていることから、タンパク質-タンパク質相互作用データ、代謝パスウェイデータなどの解析にも応用可能と考え、現在解析を進めている。
古墳時代銅鏡における鏡背分割技法の研究

古墳時代の銅鏡の中でも重要と考えられる内行花文鏡、方格規矩四神鏡類を主な検討の対象とした。中国製方格規矩四神鏡については、すでに詳細な研究がなされており、倣製方格規矩四神鏡との比較検討が可能であった。倣製内行花文鏡については、初期の作品に関して中国製内行花文鏡とほぼ同様の鏡背分割技法が用いられていると考えられた。新しい時期のものになるにつれ鏡背分割技法は中国製のものとかけ離れたものになり、最終的には連弧文をコンパスで描かない簡略なものまで製作されるようになっている。倣製方格規矩四神鏡についても、初期の作品については、中国製方格規矩四神鏡とほぼ同様の鏡背分割技法が用いられており、これも新しい時期のものになるにつれ、中国鏡の鏡背分割技法と異なったものになる傾向が認められた。鏡背分割そのものは、コンパス状工具と定規があれば可能であることが今回の研究で再確認された。しかし、弥生時代に見られる鏡背分割とは明らかに異質なもので、倣製鏡に見られる中国鏡との鏡背分割技法の一致は、現状では日本列島内でその技法が模倣されたということを考えるだけではなく、少なくとも初歩的な幾何学を理解した渡来人の存在を考えねばならないものと思われる。今後は、渡来工人による製作の可能性が指摘されている三角縁神獣鏡においても同様の鏡背分割技法の検討を行い、三角縁神獣鏡以外の倣製鏡とどの様な関係にあるか解明していくつもりである。
中南米におけるリ-シュマニア症とその伝播に関する研究 ー特にエクアドルを中心にー

中南米におけるリ-シュマニア症(「リ症」)と、その伝播機構を明かにするため、エクアドル共和国の本症流行地において疫学調査を実施した。本研究計画においては、第1次の調査(昭和61年昭和62年)で初めて発見されたアンデス高地のリ-シュマニア症と、従来から知られている低地の同症との比較研究をも試みた。得られた成績は次のように要約される。1.各種媒介者と原虫の宿主特異性に関する研究:エクアドル国低地から高地にかけてのサシチョウバエ相ならびに原虫感染を調査したところ、同国14地域で40種のサシチョウバエが採集された。このうちすくなくとも11種は同国新記録であり、これによりエクアドルのサシチョウバエ相は既知種を含め56種となった。また、56種のうち23種はヒト吸血性であり、リ-シュマニア症の伝播に関与する可能性がある。エクアドル国でのリ-シュマニア症媒介者としては、第1次調査により既に3種Lutzomiya trapidoi,Lu.hartmani,Lu.gomeziが同国太平洋岸低地で明らかにされている。今回は同国アンデス高地のサシチョウバエLu.ayacuchensisで新たに原虫が証明され、アンデス型リ-シュマニア症の媒介者として追加された。2.保虫宿主に関する研究:同国太平洋岸低地とアンデス高地において194頭の哺乳動物を捕獲し、肝臓穿刺によって培養材料を採取、検討した。その結果、14頭(7.2%)から原虫が分離され、目下同定中である。アンデス高地のリ-シュマニア症流行地では、イヌ、オポッサム、ハツカネズミ、クマネズミ、オオカミ等で肝生検を実施したところ、イヌとクマネズミから原虫が検出された。イヌからの原虫はLeishmania pifanoiと同定され、ヒトの病原虫と同じであることが明らかになった。なお、クマネズミからの原虫についても目下分析中である。3.低地と高地の「リ症」の皮膚科学的・疫学的特徴に関する研究:我々の第1次調査(1986年)によって初めて発見されたエクアドル国のアンデス高地の「リ症」と低地の同症を比較した。高地の「リ症」は臨床的には表在性の小病変を形成し、病巣部には多数の原虫が検出される。これに対し、低地のものは大きな潰瘍を形成、しばしば2次感染を伴うが、病巣部での原虫検出が極めて困難である。疫学的には高地の「リ症」がアンデス植性(低木林)に流行地があるのに対し、低地では熱帯雨林中にその流行地が存在する。このため、両者間では媒介サイチョウバエ、保虫宿主等が著しく異なる。4.各種原虫の特性に関する研究:エクアドル国の「リ症」流行地で患者、保虫宿主、媒介者等から広く原虫を分離し、これらの分離株についてモノクロ-ナル抗体、アイソザイム、kDNA分析を試みた。その結果、エクアドル高地にはLeishmania pifanoiが、低地の流行地では、太平洋側でLe.panamensisとLe.amazonensisが、またアマゾン側で、Le.braziliensisが分布する。これらの病原虫は、それぞれの流行地で固有の伝播様式を維持していることが明かになった。5.「リ症」患者病巣部の細菌相に関する研究:本症の病巣部における2次感染の影響を知る目的で、低地と高地の患者病巣部での細菌相を調べたところ、グラム陰性菌が前者では37.5%、後者では18.2%に認められた。菌相としてはEscherchia,Serratia,KlebsiellaおよびEnterobacterがみられた。今後の研究の展開としては、アンデス高地の「リ症」流行地について、広範な調査が必要である。Azuay県Paute以外の地域でもアンデス型「リ症」が流行しているという情報があり、その詳細を明かにしていく必要がある。また臨床面では、原虫種と病型の関係について更に掘り下げた研究を実施する計画である。媒介者や保虫宿主の調査では、従来どおり自然感染を調べるとともに、実験感染による各種の宿主寄生体関係を明かにしていく。疫学面では、分子生物学的手法を取入れ、患者抗体や媒介者、保虫宿主検体をDNAプロ-ブを用いて同定、診断すべく準備中である。分子疫学的研究の実施により調査の効率化が期待できる。なお、以上に述べた成果については、英文報告書(250頁)を作成し、エクアドル国の衛生行政にその成果を還元していくとともに、世界のリ-シュマニア症研究者に配布し、意見交換する。すでに第1次の成果(報告書)については公表ずみであり、世界各地から多くの意見が寄せられ、今後の研究の進展が期待されている。

このうちすくなくとも11種は同国新記録であり、これによりエクアドルのサシチョウバエ相は既知種を含め56種となった。また、56種のうち23種はヒト吸血性であり、リ-シュマニア症の伝播に関与する可能性がある。エクアドル国でのリ-シュマニア症媒介者としては、第1次調査により既に3種Lutzomiya trapidoi,Lu.hartmani,Lu.gomeziが同国太平洋岸低地で明らかにされている。今回は同国アンデス高地のサシチョウバエLu.ayacuchensisで新たに原虫が証明され、アンデス型リ-シュマニア症の媒介者として追加された。2.保虫宿主に関する研究:同国太平洋岸低地とアンデス高地において194頭の哺乳動物を捕獲し、肝臓穿刺によって培養材料を採取、検討した。その結果、14頭(7.2%)から原虫が分離され、目下同定中である。アンデス高地のリ-シュマニア症流行地では、イヌ、オポッサム、ハツカネズミ、クマネズミ、オオカミ等で肝生検を実施したところ、イヌとクマネズミから原虫が検出された。イヌからの原虫はLeishmania pifanoiと同定され、ヒトの病原虫と同じであることが明らかになった。なお、クマネズミからの原虫についても目下分析中である。3.低地と高地の「リ症」の皮膚科学的・疫学的特徴に関する研究:我々の第1次調査(1986年)によって初めて発見されたエクアドル国のアンデス高地の「リ症」と低地の同症を比較した。高地の「リ症」は臨床的には表在性の小病変を形成し、病巣部には多数の原虫が検出される。これに対し、低地のものは大きな潰瘍を形成、しばしば2次感染を伴うが、病巣部での原虫検出が極めて困難である。疫学的には高地の「リ症」がアンデス植性(低木林)に流行地があるのに対し、低地では熱帯雨林中にその流行地が存在する。このため、両者間では媒介サイチョウバエ、保虫宿主等が著しく異なる。4.各種原虫の特性に関する研究:エクアドル国の「リ症」流行地で患者、保虫宿主、媒介者等から広く原虫を分離し、これらの分離株についてモノクロ-ナル抗体、アイソザイム、kDNA分析を試みた。その結果、エクアドル高地にはLeishmania pifanoiが、低地の流行地では、太平洋側でLe.panamensisとLe.amazonensisが、またアマゾン側で、Le.braziliensisが分布する。これらの病原虫は、それぞれの流行地で固有の伝播様式を維持していることが明かになった。5.「リ症」患者病巣部の細菌相に関する研究:本症の病巣部における2次感染の影響を知る目的で、低地と高地の患者病巣部での細菌相を調べたところ、グラム陰性菌が前者では37.5%、後者では18.2%に認められた。菌相としてはEscherchia,Serratia,KlebsiellaおよびEnterobacterがみられた。今後の研究の展開としては、アンデス高地の「リ症」流行地について、広範な調査が必要である。Azuay県Paute以外の地域でもアンデス型「リ症」が流行しているという情報があり、その詳細を明かにしていく必要がある。また臨床面では、原虫種と病型の関係について更に掘り下げた研究を実施する計画である。媒介者や保虫宿主の調査では、従来どおり自然感染を調べるとともに、実験感染による各種の宿主寄生体関係を明かにしていく。疫学面では、分子生物学的手法を取入れ、患者抗体や媒介者、保虫宿主検体をDNAプロ-ブを用いて同定、診断すべく準備中である。
EUにおける社会的排除とシティズンシップに関する研究

平成30年度の研究成果は2本の論文にまとめ発表した。論文は「ヨーロッパにおける社会的排除ー概念整理の試みー」では、ヨーロッパの政治的・学問的議論において注目されている「社会的排除」概念が、その重要さにもかかわらず明確な定義がなされていないという問題を指摘した。その上で、論者によってさまざまに用いられている言説やパラダイムを整理し、特に「貧困」概念との比較から「社会的排除」概念の輪郭を明らかにすることを試みた。さらに、多くの欧州諸国において社会的排除概念はEUによって輸入されたものであるが、そのEUの社会的排除の考え方はフランスとイギリスにおける同概念に影響を受けていることを指摘した。そして、フランスでは国家がその責任において排除された者の社会的・職業的な包摂を支援するという視点で論じられるのに対して、イギリスでは個人が経済的自立に責任を負い、国家はそれを支援するという視点で論じられていることも明らかにした。論文「EUの社会政策にみる社会的排除」は、EUの社会政策からその社会的排除概念を明らかにした。EUの社会政策に関する一連の文書から、EUによる社会的排除・包摂の概念は主として貧困対策や雇用政策によって語られてきたことが明らかになった。従来の物質・貨幣の多寡を問題とする貧困概念に比べて、社会的排除概念は、社会関係・つながりを問題としている。EUでは単に社会給付により失業者や貧困者の物質的不足を補うのではなく、彼らが仕事をすることによって社会とのつながりを持てることが重視されている。リスボン戦略では雇用政策が重視されており、雇用能力を高めることによって労働市場への参加率を高めるという積極的労働市場政策の考え方が中心に据えられている。リスボン戦略の「欧州社会モデルの近代化」には、「人びとに投資し能動的な福祉国家」をつくるという理念が埋め込まれていることを明らかにした。本研究課題「EUにおける社会的排除とシティズンシップに関する研究」の目的は、EUにおける「社会的排除」から「シティズンシップ」を明らかにすることである。これまで、研究代表者は、社会的排除概念に関する文献調査を中心に、欧州委員会を訪問して社会的排除をめぐる政策等について聞き取り調査を実施してきた。その結果、EUの社会的排除の考え方はフランスとイギリスにおける同概念に影響を受けていること、従来の「貧困」概念が物質・貨幣の多寡を問題とするのに対して、「社会的排除」概念は社会関係・つながりを問題とする、より多次元的かつ動的な概念であるということを明らかにした。そして、EUによる社会的排除・包摂の概念は主として貧困対策や雇用政策によって語られてきたことを明らかにした。その背景には、社会の高齢化が進む中で、欧州社会モデルの理念を継続するために、社会保護に依存する立場の人数を減らし、支える立場の人数を増やす必要があるという事情があった。そして、EUは「福祉から労働へ」の政策転換をしてきたことを明らかにした。それは国際的な経済・雇用情勢の悪化に伴い、福祉と就労をめぐる関係の再編として注目を集めるようになったワークフェアにつながっていることを明らかにした。ここから、マーストリヒト条約に規定されているEU市民権の内容ではなく、実質的なEUのシティズンシップとはいかなるものかを明らかにするという課題を残しているが、それまでの研究はおおむね順調に進展しているといえる。上記の「これまでの研究実績」と「現在までの進捗状況」から、「今後の研究の推進方策」を次のように考えている。1EUのワークフェアはアメリカのワークフェアとどう違うのか。EUの社会的排除・包摂の取り組みを見ると、社会的排除をめぐる典型的な議論のように、EUは社会的排除を「失業」への過程、社会的包摂を「就労」への過程ととらえているように見える。それは国際的な経済・雇用情勢の悪化に伴い、福祉と就労をめぐる関係の再編として注目を集めるようになったワークフェアにつながっていることをすでに明らかにした。しかし、失業給付や公的扶助の受給資格として一定の就労義務を賦課するワークフェアは、アメリカやイギリスのような新自由主義レジームで特徴的に見られるものである。従来、「社会的ヨーロッパ」を標榜するEUは、その対極にあったはずである。今後の研究では、リスボン戦略でEUが目指す「欧州社会モデルの近代化」には、「人びとに投資し能動的な福祉国家」をつくるという理念が埋め込まれているが、それはアメリカなどの新自由主義レジームのワークフェアとどう異なるのかを明らかにする必要がある。2EUの実質的シティズンシップをいかに評価するべきか。EUのシティズンシップは、一義的にはマーストリヒト条約に規定されたEU市民権つまり法的なシティズンシップだと考えられる。しかし、実際にはEU市民権をもつ人の中にも社会から排除されている人がおり、本研究はそれを実質的なシティズンシップとして社会的排除概念からそれを明らかにすることを目的としている。これまでに明らかになった労働市場への参加によるシティズンシップを、従来のヨーロッパにおけるシティズンシップ論に照らしていかに評価すべきかを評価する必要がある。本研究の目的は、従来の法的地位や権利としてのEU市民権ではなく、誰を構成員とし、構成員にどのような責務と資質を求めるかという「実質的な」EUシティズンシップを考察することである。トランスナショナルな欧州市民社会での「実質的シティズンシップ」を考察するためには、社会的排除概念によって排除される人々と、彼らを包摂するための方向性を明らかにする必要がある。

本研究では、政治学的理論とEUの事例を「排除の5類型」をもとに図表「EUにおける社会的排除とシティズンシップ」を作成することで、EUの実質的なシティズンシップを考察するための概念図を明らかにする。初年度(平成28年度)の研究計画は、「EUにおける社会的排除の類型」を作成すべく、欧州市民社会において、誰がどのような基準で排除・包摂されているのかを明らかにすることであった。「女性」や「移民」の置かれた立場を詳細に研究することにより市民の類型を細分化した。さらに、排除の基準である「労働市場へのアクセス」は賃金労働を重視するため、家事や介護などケアワーク(無賃労働)に従事する人々の存在や貧困の構図を可視化できていない点や、もう一方の排除の基準「政治へのアクセス」は参加民主主義的な「市民社会への参加」も含めるのが適切であることを明らかにした。それに関連して、マイノリティの共同体がホスト社会との交流を持ちにくいという多文化主義政策の弊害も浮き彫りにした。研究を進めていく中で、「社会的排除」概念自体の曖昧さや多義性を再確認し、言説や概念の整理をする必要性を認識するにいたった。【研究実績の概要】で記述したように、当初計画した項目についてはおおむね順調に研究を進めることができた。しかし研究を進めた結果、本研究の目的である「従来の法的地位や権利としてのEU市民権ではなく、誰を構成員として、構成員にどのような責務と資質を求めるかという『実質的な』EUシティズンシップを考察する」ためには、存在論的に「市民の類型」や「排除の基準」を調査・研究し可視化するだけでは不十分であることがわかった。つまり、曖昧で多義的に使用されている「社会的排除」という概念自体を詳細に分析することが必要であり、海外文献を中心に「社会的排除」の言説を研究し、整理する作業が不可欠であることが新たにわかった。平成28年度内では、この部分の作業を完了するに至らなかったため、現在の進捗状況としては「やや遅れている」と判断せざるをえなかった。本研究課題の目的のひとつは、「EUにおける社会的排除/包摂の類型」を明らかにすることである。しかし、社会的排除/包摂概念には定義がなく多義かつ曖昧な点が多いため、社会的排除/包摂をめぐる言説やパラダイムの文献研究を行い、論文「社会的排除/包摂概念の整理」を執筆した。論文は平成30年度前半に発表予定である「EUにおける社会的排除/包摂」に迫るべく、概念整理を基に欧州委員会担当者へのインタビュー調査を実施した。インタビュー調査を基に、EUによる社会的排除/包摂への取り組みを研究するとともに、EUに影響を与えたフランスとイギリスにおける社会的排除/包摂の概念と政策に関する研究を行った。この点に関しては、平成30年度中に論文としてまとめ、発表する予定である。また、EUの研究助成(エラスムス・プログラム)による国際共同研究プロジェクトA New Dimension in Asia-Europe Relationsの研究成果として、論文Japan-EU Relations and Strategic Partnershipを執筆した。これは平成29年10月30日にすでに雑誌Asia Europe Journalに投稿しており、平成30年6月に出版される予定である。
大口径半導体基板の超精密平坦化加工(CMP)技術

本研究は超LSIのプロセス技術における絶縁膜の高精度平坦化加工(CMP)技術と装置を開発することを目的とする。研究の当該期間に得られた結果は以下の通りである。1)従来技術の中で改善による平坦化特性の向上を目的として、2層構成パッドによるCMP中のパッド変形についてシミュレーションを実施した。従来静的な変形については実行されているが、動的な変形については検討されていない。実際に動的な有限要素法の実行は困難のため、パッド表面に摩擦力を付加した相似的考え方を導入した。本計算結果では、摩擦力の付加はパッド変形に大きな影響は無いことが判った。この結果は精密工学会に発表した。2)酸化膜の凸部表面のみをフレキシブルな砥石で走査して、軽い研削を行い、その後CMPを実行したところ凸部の加工の選択性は極めて高くなることが明らかとなった。研削部の微小な凹凸と加工歪が化学的に活性化されたためと思われる。本技術の応用は極めてユニークで効果が大と考えられる。3)従来の回転定盤付き研磨装置と精密小型グラインダーを組み立てて極表面の軽い研削実験専用機を構成した。ステージ移動は50mm前後であるが、これを自動化し、ストロークを拡大することによって大口径ウエハ加工に適用可能である。スピンドルヘッドは3軸移動、1軸回転可能ステージに取り付けられている。2)と3)を組み合わせることにより、2mm前後の大きなパターンも平坦化が可能となった。4)モデル実験装置により、Cuメッキ膜付きウエハ面の極表層研削を行い、Cu膜面に極めて微小な引っかき痕の集積からなる加工面が形成可能であることを明らかにした。以上の組み合わせにより、大型基板の新しいCu配線CMP技術の可能性を明らかにした。本年度は、超LSI平坦化加工(CMP)技術の現状調査と予備検討を主眼に実施した。課題調査(基礎実験含む)で判明した内容2. CMP技術の研究はCu等メタル配線の加工技術に移行しつつある。メタル配線の加工技術においても酸化膜の場合と同様に、埋め込みメタルのディッシングが課題であり、基本的には本テーマで開発する技術の応用が可能である。3.従来技術の中で改善による平坦化特性の向上を目的として、2層構成パッドによるCMP中のパッド変形についてシミュレーションを実施した。予備的な基礎実験の結果で判明した内容1.酸化膜の凸部表面のみをフレキシブルな砥石で走査して、軽い研削を行い、その後CMPを実行したところ凸部の加工の選択性は極めて高くなることが明らかとなった。2.メタル膜の上の1μm以下の酸化膜は極めて破砕しやすく、特殊な表面基準の研削技術の開発が必要である。この結果は砥粒加工学会で発表した。本年度は、新しい超LSI平坦化加工(CMP)技術の可能性検討と実験を実施した。新しいCMP技術の可能性検討内容1.酸化膜の凸部表面のみをフレキシブルな砥石で走査して、軽い研削を行い、その後CMPを実行したところ凸部の加工の選択性は極めて高くなることが明らかとなった。

2.従来の回転定盤付き研磨装置と精密小型グラインダーを組み立てて極表面の軽い研削実験専用機を構成した。ステージ移動は50mm前後であるが、これを自動化し、ストロークを拡大することによって大口径ウエハ加工に適用可能である。スピンドルヘッドは3軸移動、1軸回転可能ステージに取り付けられている。3.極表層のみの研削技術は従来技術としては存在しない。本研究により、厚さ0.5mm以下のシート砥石とその下部にシリコンゴムを支持材とした特殊構成の砥石を発案して作成し、実現した。4.3項で示した特殊砥石による表層研削では、加工ひずみのエネルギー蓄積領域は厚さ0.1μm以下であり、1μmに近い段差を効率的に低減するには効果が小さい。今後、さらに表面粗さを小さくしたままで、ひずみエネルギーを深く到達させる前処理技術が必要となる。5.本年度の研究により、2mm前後の大きなパターンも平坦化が可能となった。以上の結果は学会誌論文1件、および国際会議1件にまとめて報告した。本年度は、新しい超LSI平坦化加工(CMP)技術の確認実験とCu配線用ダマシン技術への適用も検討した。新しいCMP技術の確認実験とCu膜への適用可能性1.大型基板加工用の縦型研削装置を設置し、先ずSi基板の研削特性を把握した。さらに、研削と石として従来使用されたことのないクラスター型アルミナSG砥粒による研削実験を行い、Si基板研削、Cu膜研削の可能性を明らかにした。2.SG砥粒による研削では微小切れ刃の連続出現を実現することにより、従来のダイヤモンド砥石に必要であったドレッシングが必要でなく長時間連続研削の可能性を示した。3.モデル実験装置により、Cuメッキ膜付きウエハ面の極表層研削を行い、Cu膜面に極めて微小な引っかき痕の集積からなる加工面が形成可能であることを明らかにした。4.Cu膜面のCMP用スラリーとしてCuの酸化剤をベースとし、アルミナ微粒子を混入したものを使用することにより鏡面研磨が可能であることを明らかにした。5.以上の組み合わせにより、大型基板の新しいCu配線CMP技術の可能性を明らかにした。以上の結果は学会誌論文1件、学術論文3件(内1件は投稿中)、および国内発表3件にまとめて報告した。
食嗜好を左右する辛味感受性の遺伝的背景の解明

本研究は、1)辛味感受性の違いは食嗜好の違いをもたらす原因となりうるか?2)辛味感受性を決定する遺伝的背景は存在するのか?その遺伝子の本体は何か?という問いに答えようとするものである。これにより、食嗜好形成メカニズムの理解、そのメカニズムに基づく食品開発・栄養指導やその遺伝子が関わる疾患の検査・診断応用に向けた知的基盤の確立に貢献することを目指す。
清代前期における朱子学関連書の編纂・出版をめぐる思想史的社会史的研究

本研究は、朱子学が再興したと言われる清代前期に編纂・出版された朱子学関連の書籍に目を向け、この時期における朱子学の在り方を問い直していく。具体的には、この当時どのような朱子学関連書が編纂・出版されたのかを調査していくとともに、社会的に影響力を持った勅撰の朱子学関連書や四書・性理学等の科挙関連資料を中心に、こうした書籍が世に送り出された理由や目的、あるいは書籍そのものが抱えていた時代性や書籍に対する需要の在り方を検討し、その思想史的社会史的な意義を探っていく。
可視光全域を有効利用可能な、無機ナノシート型人工光捕集系の構築

太陽光の広い波長領域を有効に利用可能な、ナノシート型人工光捕集系の構築を目指し研究を行った。昨年度までに合成、評価した新規光捕集色素を用い、2種分子間、又は3種分子間の光エネルギー移動反応を検討した。これまで構造の類似したポルフィリン分子間のみにおいて粘土ナノシート状で高効率な光エネルギー移動反応が進行したのに対し、新たなエネルギーアクセプターとしてフタロシアニン誘導体を利用した系においても高効率なエネルギー移動反応が進行する事を見出した。これにより、(1)エネルギー移動速度定数の増大による集められる光子数が大幅に向上し、(2)近赤外領城に強い吸収帯を持つフタロシアニンの利用により380-730nmの波長領域を満遍なく捕集可能な、人工光捕集モデルの提案に成功した。新たな共同研究として、M. Antonietti教授(独国, Max Planck Institute of Colloids and Interfaces)の研究室に訪問し、新規半導体ナノシートの開発を行った。有機半導体であるカーボンナイトライド材料を用いた。C_3N_4はその光触媒的水分解特性から、近年精力的に研究されている材料である。訪問研究により、C_3N_4材料の合成、評価、光触媒特性、など一連の固体半導体研究に必要な技術と知識を得た。従来のC_3N_4は、その分子構造により吸収波長が紫外光領域にほぼ制限されていたが、C_3N_4の構造内に芳香族分子を直接組み込む事で、C_3N_4のバンドギャップを制御し、可視光領域に強い吸収帯を有する材料の合成に成功した。その結果、白色光照射下での水分解特性は、通常の材料の16倍と向上し、可視光領域の有効利用の効果が示された。年次研究計画の予定を順調に達成し、更に本系を大きく発展させうる共同研究をスタートすることができた。今後は、本ホスト-ゲスト系の利点を最大限に活用し、複数種の色素が混在した人工光捕集モデルの検討を行う。既に、異なる波長領域に吸収帯を有する数種の色素分子の設計・合成は完了しており、ナノシート上に共存した状態における光エネルギー移動反応の効率を評価する。また、独国との共同研究で新たに見いだした半導体ナノシートを基盤に用い、光を利用した物質編関係との連結を行う。本年度は主に、1.粘土鉱物表面に吸着した分子の吸着力が与える光化学特性への影響、2.高効率な光エネルギー移動反応のために重要な自己消光の制御、3.粘土鉱物上に吸着した2種の色素の吸着構造に由来する光エネルギー移動反応の効率制御、4.粘土鉱物上に吸着したポルフィリン分子間での高効率な光エネルギー移動反応、について検討した。1においては、異なるポルフィリン色素の粘土表面に対する吸着平衡定数を算出し、議論した。その結果、吸着平衡定数の大きい分子、すなわち粘土鉱物表面への吸着力が強い分子の場合、興味深い光化学特性を発現する事が分かった。これは、吸着に伴う分子構造の平面化に由来すると結論づける事ができ、この成果を論文6として発表した。2においては、光エネルギー移動と競争して進行する光電子移動の抑制を目的とし、高効率なエネルギー移動反応系を構築する重大な指針を得た。この成果を論文4として発表した。3においては、粘土鉱物上に吸着した2種の吸着構造が、光エネルギー移動反応の効率にどのような影響を与えるかを検討した。相分離構造では著しくエネルギー移動効率が低かった。これは、2種の分子の隣接確率に由来すると結論付け、この成果を論文5として発表した。以上3つの結果を踏まえ、人工光捕集系の構築を目指した光エネルギー移動反応を、4で検討した。ここでは、2種類のポルフィリン分子間で、ほぼ100%の効率で光エネルギー移動反応が進行することを見いだした。この成果により、本研究題目である「可視光全域を有効利用可能な、無機ナノシート型人工光捕集系の構築」に向けて大きく前進した。この成果を論文1として発表した。本年度の最大の成果は、これまで構造の類似したポルフィリン分子間のみにおいて粘土ナノシート状で高効率な光エネルギー移動反応が進行したのに対し、新たなエネルギーアクセプターとしてフタロシアニン誘導体を利用した点である。これにより、(1)エネルギー移動速度定数の増大による集められる光子数が大幅に向上し、(2)近赤外領域に強い吸収帯を持つフタロシアニンの利用により380-730nmの波長領域を満遍なく捕集可能な、人工光捕集モデルの提案に成功した。最適な反応条件においては、ほぼ100%のエネルギー移動効率を達成した。本系は、超分子系無機-有機複合体における光化学過程としては極めて高効率な系であり、ゲスト-ホスト相互作用を積極的に利用した光化学反応モデルとしてユニークである。また、固体表面上における光化学反応の効率を下げる因子である自己蛍光消光の原理について、構造の異なるポルフィリン誘導体11種を用いて系統的に議論した。その結果、自己蛍光消光の速度定数はホスト-ゲスト間に働くクーロン相互作用に支配されることを見いだした。すなわち、クーロン相互作用が大きい系ではゲストが強固に固定化されているため、分子衝突に由来する自己蛍光消光が起こりにくい。本成果は、固体表面光化学の研究領域全体に対して意義のあるものである。新たな共同研究として、V.Ramamurthy教授(米国,Univ.Miami)の研究室に訪問し、新規ホスト-ゲストシステムの構築を行った。