hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
グラフェン－八木・宇田アンテナ

僅かに物理的に非対称性を導入したグラフェンリボンを適切な間隔で積層することによって、上下のリボンに生成するプラズモンの位相干渉効果が生じ八木・宇田アンテナ様の鋭い光学的指向性がテラヘルツ光に対して得られることをシミュレーションによって明らかにした。またプラズモン生成によるテラヘルツ光の反射、および吸収スペクトルの実験的観測に初めて成功した。グラフェンリボンに閉じ込められたバンド内プラズモンの生成によりバンド間遷移の2.3%/層を大きく上回る5ー10%/層のテラヘルツ光の吸収が得られることを示した。1.有限要素法を用いた電磁界解析を習得するとともに、境界条件の最適化により原子層厚のグラフェンの電磁場応答や光スペクトルのシミュレーションを可能にした。2.シミュレートしたグラフェンリボンの透過・反射・吸収スペクトルにプラズモン共鳴によるディップやピークを観測した。3.実験で得られるグラフェンのドープ量を想定するとマイクロメートル幅のグラフェンリボンの共鳴周波数はテラヘルツ領域に得られるとシミュレーションから想定された。4.幅が僅かに異なる(例えば2.0マイクロメートルと2.1マイクロメートル)、従って共鳴周波数が僅かに異なるグラフェンリボンを数マイクロメートルの間隔を空けて積層することにより、テラヘルツ領域の光学スペクトルに大きな異方性が現れることをシミュレーションで示した。この場合、系の物理的な対称性が低下しているため積層構造の上から光を入射したときと下から入射したときでは反射・吸収スペクトルが異なる。共鳴周波数の近傍で特定の方向からの入射光に対して反射率がほぼ消失(吸収率が増大)する条件が存在する。5.同様にフェルミレベル位置が僅かに異なる(例えばディラック点を基準に0.20 eVと0.18eV)グラフェンリボンの積層構造を数マイクロメートルの間隔で積層することにより、4と同様な光学的異方性が得られることを明らかにした。6.この光学的異方性は、超短波帯で用いられる八木・宇田アンテナ様の位相干渉効果によるものであると推察された。7.ただし通常の八木。宇田アンテナに比べ、グラフェンのプラズモンを利用するアンテナは極めてコンパクトである(波長換算で1/10以下)ことを示した。8.プラズモン共鳴による光透過率の減少やその偏光依存性を実験的にも観測することができた。実験による検証の準備を整えることができた。グラフェンマイクロパタンに閉じ込められたプラズモンはこれまでは専ら透過スペクトルの測定によって光学的に観測されていた。今年度我々は、透過率に加えて反射率測定によるグラフェンプラズモンの観測に初めて成功した。透過率と反射率の両方を測定することにより、プラズモン生成による光の吸収スペクトルを実験的に得ることも可能となった。更に光の透過の相反性によりこれまではスペクトルの方向依存性を観測することができなかったのであるが、反射および吸収測定が可能になったことによりそれらのスペクトルの方向依存性も観測できるようになった。これによって指向性を持つ光学デバイスの指向特性の実験的観測が初めて可能となった。これらの実験技術上の成果を基板上に配置したグラフェンのマイクロリボン試料に適用し、以下の結果を得た。作製したグラフェンマイクロリボンのバンド内プラズモン生成によるテラヘルツ光吸収率はグラフェン1層当たり510%に達する。一方、グラフェンのバンド間遷移による1層当たり吸収率は波長に依らず2.3%である。このようにバンド内遷移によるプラズモン生成によって2.3%より大きな吸収率が得られることを明らかにした。またグラフェンリボンによる光吸収率は光学的異方性を有し、光を基板の裏側から入射した方がリボン面から入射した場合に比べて2倍程度に大きくなることを明らかにした。これは基板表面での入射光と反射光の位相効果によるものである。更に、これまでシミュレーションによる研究は多数報告されているものの実験例が全く存在していなかった分割リング共振器の透過・反射・吸収スペクトルを初めて報告した。共鳴周波数の偏光方向依存性が観測され、これらはシミュレーション結果と良い一致を示した。超短波帯で用いられている八木・宇田アンテナからの類推から、物理的に僅かに異なるグラフェンパタンの積層により光学的異方性が得られることを期待していたが、課題申請時点では確証が得られていなかった。研究の初期段階で電磁界解析によりこの予想が正しいことを実際に確かめることができたことは大きな前進であるといえる。また実験的にもプラズモンを光学的に観測することができ、今年度の実験的検証に向けて準備が整いつつあるといえる。低次元材料初年度はシミュレーションによるアイデアの検証が中心であったが、二年目は実験による検証に力点を置く。実験による検証を容易ならしめるため、当初考えていた同一平面上にグラフェンパタンを並べる構造(通常の八木・宇田アンテナに近い)ではなく、グラフェンリボンを縦に積層する構造を採用することにする。リボンをアレイ化して積層することにより、グラフェンアンテナの有効面積を大幅に増加させ、FTIR装置によるスペクトルの測定を可能にする。

外部電場によりグラフェンのフェルミレベル位置を可変しつつ光学測定を行うべくFTIR装置の改造と必要な治具の作製を行う。グラフェンパタンの積層により立体的デバイス構造となりまたこのようなグラフェンデバイス構造の試みが他にほとんど無いため、新たにプロセス開発が必要となる。特にグラフェンパタン間のスペーサーにはテラヘルツ光に対して透明な材質が要求される。また各グラフェン層に個別にゲート電圧を印加しそのフェルミレベル位置を制御するために、ゲート電極の作製にも工夫が必要である。更にパタンを積層する際の位置合わせの精度が特性に重要な影響を及ぼす可能性もある。現在これらのプロセス方法について検討を行っている。
低原子価希土類金属を駆使した生理活性ジテルペン類の全合成

高度に酸素官能基化された多環性ジテルペン類の中には顕著な生理活性を示すものが多数知られている.これらジテルペン類の作用機作の解明は生命科学の上から重要な発見につながると期待されており、効率的な不斉全合成が強く望まれている.報告者は低原子価希土類金属によく還元カップリング反応を用いることで,これらジテルペンの複雑な縮環系が効率よる構築できると考えた.このタイプの環化反応は環化と同時に酸素官能基が導入できる点、近傍の酸素官能基による立体制御の可能性がある点などから、高度に酸素官能基化された多環性骨格の形成には大変都合がよい.報告者は低原子価希土類金属を用いる還元カップリング反応をこれらジテルペンの全合成に適用し,汎用性が高い炭素-炭素結合生成反応を開発することを目的として研究を進めている.報告者はビニグロールの合成研究を行っているが,その過程でヨウ化サマリウムによるバ-ビヤ-型のカップリング反応により炭素の8員環が高収率で環化できる例を見出した.本年度はこの8員環形成反応の一般性について検討を加えた.種々の系で8員環の閉環を試みたところ,コンホメーションをある程度規制した系で8員環が収率よく環化できることが分かった.一般に,炭素8員環の閉環は渡環相互作用などのため大変困難で,ビニグロール,タキソ-ルなどようなジテルペン類の全合成では8員環の構築が重要な問題である.この新しいタイプの8員環閉環反応は様々な生理活性天然有機化合物の全合成に広く使えるものと考えている。
メニエール病における内リンパ嚢細胞内ストレス応答を焦点とした分子メカニズムの解明

内耳培養細胞HEI-OC1を小胞体ストレス誘導剤ツニカマイシンで処理した細胞生存率の結果から、小胞体ストレス誘導性細胞死モデルの条件を設定した。電子顕微鏡下で、オートファゴソームの中で損傷したミトコンドリアが分解されている像を確認した。Western blot法で、IP3RとCHOPは処理後12時間をピークに減少することを確認した。BDNFとCAPS2の発現は、時間依存性に低下した。Atoh1とMyosin7aの発現も時間依存性に低下した。内耳感覚細胞における小胞体ストレス応答、BDNFシグナルを介したIP3R活性とオートファジーの間にクロストークが存在する可能性が示唆された。小胞体ストレス誘導剤(ツニカマイシン、タプシガルジン)処理細胞をトリパンブルーにて核染色を行い、Countessを用いて死細胞数を計測し、細胞生存率測定を行った。内耳培養細胞HEI-OC1に小胞体ストレス誘導剤ツニカマイシンで処理し、細胞生存率測定を行い、小胞体ストレス誘導性細胞死モデルとして、濃度100ng/μl、処理時間0-48時間の条件が適切であることを確認した。Western blot法にて小胞体ストレス応答因子の一つであり、アポトーシス誘導にも関与するCHOPはツニカマイシン処理後12時間をピークに減少することを確認した。逆にオートファジーモニタリングマーカーであるLC3-IIの発現は、処理後12時間から誘導されてきたことを確認した。細胞内においてセカンドメッセンジャーとして機能し細胞分裂や細胞死など様々な細胞応答制御を行うカルシウムを、小胞体において制御するIP3Rの発現をWestern blot法にて検討した。IP3Rの発現はツニカマイシン処理後12時間をピークに減少することを確認した。この結果は、内耳感覚細胞における小胞体ストレス応答、オートファジーの誘導とIP3Rの発現の間にはクロストークが存在していることを示唆している。また、アポトーシス抑制因子であるBcl-2とオートファジー制御因子Beclin1の発現は、時間依存性に低下したことを確認した。この結果は、Bcl-2とBeclin1の間には、相互作用がある可能性を示唆している。メニエール病は、様々なストレスが誘因となる内リンパ嚢機能不全が、内リンパ水腫を誘発することが病態であると考えられている。申請者らは、メニエール病をはじめとするめまい症状に精神的ストレスが深く関与することに着目し、臨床研究を行なってきた。小胞体ストレスによる細胞死は、内耳感覚細胞障害の原因になると考えられている(Fujinami, J Pharmacol Sci. 2012)。しかし、小胞体ストレスが内リンパ嚢上皮細胞と前庭有毛細胞のIP3Rに及ぼす影響はメニエール病の病態を解明するために重要であるが、現在まで着目されてこなかった。そのため、申請者はHouse Research Instituteより内リンパ嚢上皮細胞培養細胞、前庭有毛培養細胞を独自に入手し、それらの細胞におけるIP3Rの機能解析を行い、小胞体ストレス下でのカルシウムイオン細胞応答機構を中心とする細胞死と細胞内Na-Kイオンバランスの影響について検討することを目的とし本研究を発案した。LC3-IIの発現は、処理後12時間から誘導されてきたことを確認した。Bcl-2とBeclin1の発現は、時間依存性に低下したことを確認した。聴覚本実験は、平成24年度までに予備実験として行った「内耳感覚細胞の小胞体ストレス下での細胞死には、オートファジー誘導が重要な役割を果たしている」という実験結果に基づき、小胞体ストレス下での内耳感覚細胞死にはIP3Rを介したCa2+の恒常性錯乱とオートファジーとアポトーシスの誘導が深く関与しているという仮説の上に成り立っている。実際には、Western blotにてのIP3Rのdetectに時間を要した。これは、最終的にはSanta Cruz社のものが一番detectしやすいことを確認するまでに時間がかかったことが原因である。さらに、その後の小胞体ストレス下の細胞内カルシウムの動向の再現性の確認にも時間が必要であることが原因である。

一方で、内耳感覚細胞における小胞体ストレス応答、オートファジーの誘導とIP3Rの発現の間にはクロストークが存在している可能性を証明できたこと、また小胞体ストレス下の内耳感覚細胞においてBcl-2とBeclin1の発現には相関関係があることを証明できたことは、次年度につながる大きな成果である。小胞体ストレス下での内耳感覚細胞におけるIP3Rの発現低下が、実際にカルシウム恒常性錯乱を実際に起こすか否かを確認するために、ツニカマイシンで処理したHEI-OC1細胞のカルシウムイメージングとNa-K ATPaseの蛍光イメージングを行う。その後、IP3Rの直接的機能を見るために、IP3R siRNAをHEI-OC1に遺伝子導入し、細胞生存率を確認後にカルシウムイメージングとNa-K ATPaseの蛍光イメージングを行う。IP3R KD細胞でのCHOPの発現、LC3-IIの発現とBcl-2, Beclin1とcaspase3の発現を検討する。ニコンの超解像顕微鏡を用いて、IP3R KD細胞をmito trackerで染色し、ミトコンドリアのイメージングを行う。小胞体ストレス下での内耳感覚細胞におけるIP3Rの発現低下が、実際にカルシウム恒常性錯乱を実際に起こすか否かを確認するために、ツニカマイシンで処理したHEI-OC1細胞のカルシウムイメージングとNa-K ATPaseの蛍光イメージングを行う予定である。研究を継続して行い、研究成果を発表するために次年度の研究費が必要である。
自律的観光開発を活用した伝統的居住文化の維持・保全に関する研究

本研究では主に、愛知県下旧東海道沿いにおける歴史的町並みに着目し、これらを「名古屋市町並み保存地区」、「二川地区」、「その他の地区」と分類した上で、各地区における歴史的町並みの保全実態と観光利用に関する実地調査を行った。これにより、関係行政機関が歴史的町並みの維持・保全に対して何らかの関連を持つ地域では、当該歴史的町並みの観光利用の実施、あるいは計画が行われる一方、関連を持たない地域では、積極的な観光利用が行われていない事が明らかとなった。平成21年度の研究では研究対象地区の内、特に伝統的民家の集中する「有松地区」における歴史的町並みの現状に対する調査を行った。研究の方法は、有松地区東海道沿道における現状の建造物連続立面図を作成し、当該連続立面図と1980年に公表された「歴史的環境研究会」作成の同位置における建造物連続立面図を比較する事から、双方における差異を抽出した。これによると、1980年時では、東海道を挟んで北側に56軒、南側に63軒の合計119軒の建造物が確認できるのに対し、2009年時では、北側に47軒、南側に53軒の合計100軒の建造物を確認するに留り、北側9軒、南側10軒の合計19軒が消失していた。この内、9軒の消失は現地におけるヒアリング調査から、名古屋市による土地区画整理事業によるものであり、その他の消失要因は不明である。また、1980年から2009年までの町並み全体における存続建造物数についてであるが、北側では1980年時の56軒が2009年には31軒(残存率55%)に減少。同様に南側では、1980年時の63軒が37軒(残存率58%)に減少していた。したがって、北側・南側の存続建造物合計は1980年時の119軒から、2009年時において68軒に減少し、対象地区内における建造物残存率は57%であった。すなわち、1980年からの30年間に東海道沿道における約4割の建造物が失われており、有松地区における歴史的町並みは、当該残存率の範囲において変容した事が明らかとなった。以上から、歴史的町並みとそこにおける人々の生活をリビンクヘリテージと捕らえ、こうした文化的景観を観光資源とした自律的観光開発を導こうとする本研究の目的を鑑みる上で、当該研究結果は有用なデータベースとなり得、本年度の研究により本研究を進める上で重要な研究成果を得たと言える。平成22年度の研究では研究対象地区の内、特に「二川宿」における伝統的建造物の使用実態に関する調査、並びに、「有松地区」における最も古い時期の建造と考えられる「山田家住宅」の実測調査を行った。また、有松地区における「有松まちづくりの会」、並びに二川宿における「二川宿まちづくり会」の定例会と各種イベントへ参加し、各地区におけるまちづくりへの取り組みについて理解を深めた。「二川宿」における伝統的建造物の使用実態に関する調査では、街道に面した母屋の使用が希薄化し、街道に対して母屋の背後に増築された部分に主な生活機能が移動している事が明らかとなった、しかし、こうした事例においても、盆正月や祭事には街道に面した母屋を使用しており、引き続き母屋の使用が限定的ながら継続されている。「山田家住宅」における実測調査では、寛政3年(1791年)の建造を示す棟札を発見するに至った。有松地区は天明4年(1784年)の大火によってほぼ全域の建造物を焼失している。したがって、当該住宅は有松に現存する最も古い時代の建造物である事が明らかとなった。また、当該住宅の小屋組は、既往文献に参照して類似するものが無く、独自性の高い小屋組である事も併せて明らかとなったが、当該小屋組の発生事由については現在のところ明らかではなく、次年度における追調査を必要とするものである。各地区のまちづくりへの取り組みに対して、二川宿では、歴史的町並みや伝統的建造物の維持・保全に固執する事なく、現状として、これらのものを活用しながら新たなまちづくりを行おうとする指向性が見られる一方、有松地区では、歴史的町並みや伝統的建造物の維持・保全を重要課題と捉え、「重要伝統的建造物群保存地区」選定を目標に、当該地域の主要産業である「絞り産業」を活性させようとする指向性を読み取る事が可能である。平成23年度の研究では、本研究課題の総括として、特に今後における歴史的町並みの観光利用が期待される「有松地区」について、これまでに名古屋市が主体となって行ってきた町並みの修理修景事業(法的拘束力を持たぬ施策)に対する評価を行った。またこれとは別に、本研究対象である、愛知県内の旧東海道沿いにおける今後の観光利用が見込まれる歴史文化的資源について、その現状に対する悉皆調査を行い、データベース化を行った。有松地区における町並み整備事業の評価、並びに、今後への課題について、概要を下記に記す。

1.修理修景事業による助成金の活用により、助成を受けた建造物の8割において、伝統的意匠を踏襲する建造物の修理が行われている。2.伝統的建造物の「外観の維持・復元」の観点から、修理修景事業では素材を「木製」と定めているが、アルミサッシの使用など、住まい手の意思が優先される傾向が認められる。3.駐車場確保といった視点から、外壁を後退して薪築される事例や塀の撤去が認められる。4.伝統的意匠を踏襲しない建築行為は、当該事業による助成を受けていない事例に顕著である。愛知県内旧東海道沿いにおける歴史文化的資源について、概要を下記に記す。1.歴史文化的資源は、有松地区、ついで二川地区に多いが、その他の地区にも散見さ、これを維持する事が求められる。2.まちづくり施策、並びにこれに類する施策を実施している地域において、歴史的文化資源の残存度は高い。3.松並木では、その多くが補植であるものの、行政や住民団体による景観保全が行われている。以上から、歴史的町並み、並びに歴史文化的資源の維持・保全は、行政施策や住民意識に密接に関与する事が明らかとなった。今後は、更なる行政施策の充実と共に、住民に対する当該歴史的資源のリビングヘリテージとして位置づけと認識を促進させ、これを主体的に維持する為のシステム構築が望まれる。
個体発生過程における昆虫視覚機能の可塑的発達に関する基礎的研究

生体機能の発現に環境からの入力が不可欠であることは、神経回路の可塑的形成として、最近、多くの研究成果が得られている。1981年から開始した一連のセンチニクバエを用いた、多方面からのアプローチによる視覚機能の可塑的発達のメカニズム解明によって、多くの知見を明らかにすることができた。本研究は、この一連の研究の中の物質レベルからの解明の一部である。すでに、生体アミン類とその代謝産物を高速液体クロマトグラフ(HPLC)法を用いて分析し、可塑的発達に関与することを示唆する2物質を見いだしているが、本研究課題では、タンパク質、ペプチド及び神経伝達物質の一つであるガンマ・アミノ酪酸(GABA)を、同じくHPLC法によって分析した。その結果、脳全体に視覚経験依存性のタンパク質やペプチドが多種(12種)あることが分かり、これら物質が可塑的発達に関与しているであろうことが示唆された。又、そのうち2種の物質は、生体アミン類と異なり、むしろ視覚刺激遮断や加齢による機能低下を補償するように働いていることが分かった。羽化後3日目から5日目の間の視葉に含まれるGABA量は、視覚経験のあったハエでは、それがなかったハエより、有意に多かった。この増量の期間は、視覚機能の形成・発現のために視覚経験が不可欠な時期であることが、すでに行動実験で知られており、その時期に一致している。以上、今までの一連の実験結果から、視覚機能の可塑的形成と発現は、視葉におけるシナプス伝達機構の変容によることが証明されたと言えよう。神経系などの機能形成に環境からの入力が、どの程度、又どのようにかかわるかは、生物の発生又は発達過程の重要な基本問題である。一連の昆虫(ハエ)を材料とした行動実験や組織化学法によって、このような可塑的機能化を明らかにして来た(三村、19811990)が、本研究では、高次の視覚機能が羽化後の視覚環境の影響を強く受けることのメカニズムの解明を分子レベルから行っている。すでに、高速液体クロマトグラフ-電気化学検出法(HPLCーECD)によって、生体アミンとその関連物質のうち2種が、羽化後、正常な視覚環境に置かれたハエの視葉内で、特定の期間(羽化後35日)に増量することを見いだしたが、このことは機能化が神経回路のシナプス伝達の変容によるという伝説を証拠だてる根拠となるものである。本年度は、このことをさらに追究するために、高速液体クロマトグラフ-紫外線検出法によって、視葉に含まれるペプチド及びタンパク質を分析した。現在までに明らかにされた知見は以下のとおりである。1.視葉と脳中心部とを別個に分析したところ、生体アミン類の場合と同じように、視葉に特有なペプチド又はタンパク質が数種あることが見いだされた。2.正常な視覚環境で飼育されたハエも、常暗で飼育されたハエも、羽化後の日数の経過とともに、神経系に含まれるペプチドやタンパク質の量は減少するが、この減少傾向は常暗で飼育されたハエのほうが著しかった。このことは、機能維持に及ぼす視覚環境の影響を示唆する。3.視葉特有のペプチド、タンパク質と可塑的発達過程との関係の詳細は、現在、分析中である。今後はこの分析とともに、蛍光検出法による既知の神経伝達物質の分析もさらに進める予定である。一連の昆虫(センチニクバエ)を材料とした行動実験や組織化学法によって、視覚機能の発現が、羽化後の視覚環境の影響を強く受けることを明らかにした(三村、19811990)が、物質面では、前年度までに、視葉に含まれる生体アミン類やタンパク質、ペプチドに、そのような可塑的発達に関与するものがあることを見いだしている(三村、1991、1993)。これらの結果は、機能化が神経回路のシナプス伝達の変容によることを示唆するものである。今年度は、直接、神経伝達物質を対象に分析した。

神経回路の機能を複雑化し、高次の情報処理を可能にするのは、むしろ抑制物質のほうであると考えられるので、まず、抑制物質としてハエの脳に存在することが知られているガンマアミノ酪酸(GABA)を、高速液体クロマトグラフ-蛍光検出法によって分析した。明らかにされた知見は、以下のとおりである。1.脳中心部のGABAは、視覚経験の有無による差は認められなかった。2.視葉に含まれるGABAには、羽化後2日までと、6日目以後では差は認められなかったが、3日目から5日目の間では、明らかに視覚経験の有無による差が認められた。すなわち、常暗条件下のハエよりも、視覚経験のあったハエで、有意にGABA量が増えた。この3日目5日目の期間は、以前の行動実験から明らかにされたように、視覚機能の形成・発現のためには視覚経験が不可欠な時期であり、その時期に一致している。以上のことから、視覚機能の形成・発現は、視葉におけるシナプス伝達機構の変容によることを証明することができた。
粒状材料のせん断帯生成に関する非接触画像診断・メッシュレス分岐解析システム

本年度は、導入した「非接触型変位測定システム」と「平面歪試験装置」により、飽和砂供試体に関する平面ひずみ試験結果画像を解析した。解析のツールとして、PIV(Particle Image Velocimetry)を採用している。実施した室内試験は、平面ひずみ条件下でのせん断過程において砂供試体に発生する局所変形とその進展を追跡しながら、その変形メカニズムを把握することを目的とした。具体的には、PIV解析結果を変換し、供試体内のひずみ、渦度といった局所変形量を可視化し、その進展に着目することに重点を置く。局所変形を可視化することで、局所変形の発生領域を明確にし、各局所変形量の相互比較を容易なものとする。得られた結果から、載荷初期においてひずみの網目構造が形成され、ひずみの発達する方向は、最大主応力方向と最小主応力方向とに発達するものに分類できること、網目構造が座屈することにより主せん断帯が発生し、網目構造の座屈には渦運動が関与すること、供試体の側方への膨張に伴い、渦度が一箇所に集中し、主せん断帯の形成へとつながることを示した。以上の内容は、農業土木学会論文集にて報告した。一方、このような飽和土の挙動を数値解析するために、水土連成問題を有限変形場でメッシュレス法により離散化して、プログラムの精度を検証したのち、土の要素試験や盛土基礎地盤の数値解析を実施した。解析結果は本年度において日本機械学会論文集で報告するとともに、来年度のSoils and Foundations(地盤工学会論文報告集)や国際地盤工学会議論文集に掲載を予定している。本年度は、研究課題遂行に必要な設備備品である、「非接触型変位測定システム」と「平面歪試験装置」を導入・設置した。前者には後者の実験画像をアナログビデオにより動画像としてデジタル記録し、特定点の移動に関する運動量を非接触で測定する解析システムを含む。ビデオによる画像収録および動画像デジタル化は、既設設備備品を用いている。後者は飽和砂に関する非排水平面ひずみ試験装置であり、アクリル板を通じて試料全面の画像を収録している。直方体飽和砂試料は凍結法により作成している。本年度は平面ひずみ試験を仮に行い、その撮影画像から砂粒子をターゲットとした移動軌跡を観測した。その内容は、来年度の農業土木学会全国大会にて報告する予定である。一方、このような飽和土の挙動を解析するために、水土連成問題を有限変形場でメッシュレス法により離散化した。そのプログラムの精度を検証するために、土の要素試験や盛土基礎地盤の数値解析を実施し、有限要素解との比較を行った。開発プログラムの精度を確認するとともに、飽和土の挙動に関していくつかの結果を得た。解析結果を本年度の世界計算力学会議で報告するとともに、来年度開催予定の地盤工学研究発表会、ならびに国際地盤工学会アジア地域会議での発表を予定している。本年度は、「非接触型変位測定システム」と「平面歪試験装置」を導入・設置し、飽和砂試料を用いた非排水平面ひずみ試験と実験画像解析を実施した。アクリル板を通じて試料全面の画像を収録して0たビデオによる画像を収集し、動画像デジタル化を行って、画像間の変位分布からひずみ・渦度の分布を求めた。その内容は、農業土木学会論文集に投稿する予定である。一方、このような飽和土の挙動を解析するために、水土連成問題を有限変形場でElement-Free Galerkinメッシュ法により離散化した。プログラム精度を検証するために、土の単純せん断試験や一軸圧縮試験のシミュレーションを行うとともに、構成式を積分した解との比較を行った。また、非排水時における間隙水圧の空間振動を抑えるために、形状関数を定める重み関数や節点密度の適切な組み合わせを見出した。

盛土基礎地盤の数値解析を実施し、有限要素解との比較も行い、飽和土の挙動に関していくつかの結果を得た。解析結果を本年度の地盤工学研究発表会で報告するとともに、来年度開催予定の国際地盤工学会議での発表を予定している。本年度は、導入した「非接触型変位測定システム」と「平面歪試験装置」により、飽和砂供試体に関する平面ひずみ試験結果画像を解析した。解析のツールとして、PIV (Particle Image Velocimetry)を採用している。実施した室内試験は、平面ひずみ条件下でのせん断過程において砂供試体に発生する局所変形とその進展を追跡しながら、その変形メカニズムを把握することを目的とした。具体的には、PIV解析結果を変換し、供試体内のひずみ、渦度といった局所変形量を可視化し、その進展に着目することに重点を置く。局所変形を可視化することで、局所変形の発生領域を明確にし、各局所変形量の相互比較を容易なものとする。得られた結果から、載荷初期においてひずみの網目構造が形成され、ひずみの発達する方向は、最大主応力方向と最小主応力方向とに発達するものに分類できること、網目構造が座屈することにより主せん断帯が発生し、網目構造の座屈には渦運動が関与すること、供試体の側方への膨張に伴い、渦度が一箇所に集中し、主せん断帯の形成へとつながることを示した。以上の内容は、農業土木学会論文集にて報告した。一方、このような飽和土の挙動を数値解析するために、水土連成問題を有限変形場でメッシュレス法により離散化して、プログラムの精度を検証したのち、土の要素試験や盛土基礎地盤の数値解析を実施した。解析結果は本年度において日本機械学会論文集で報告するとともに、来年度のSoils and Foundations(地盤工学会論文報告集)や国際地盤工学会議論文集に掲載を予定している。
温室効果ガスの発生と抑制施策の効果算定モデルの開発

消費エネルギー(最終エネルギー)の需要量積み上げモデル構築のために先進国、途上国の民生、産業、交通各部門のエネルギー消費関連パラメーターの収集とそのデータベース化を行った。わが国、中国及びインドネシアを中心とする東・南アジア諸国を中心として、詳細なエネルギー消費機器に関する技術及び経済パラメーターを収集した。さらに、エネルギーが行うサービスの今後の推移に関するシナリオ策定を行った。一方、シナリオで外生的に与えられた各エネルギーサービスを満たすべく、エネルギー消費機器の選択を、固定費用、エネルギー費用及び税補助金交付下において費用最小化基準て行うとの仮定のもとで、機器選択モデルを構築した。機器選択及び補助金額の算定は、機器選択の最適化については、線形計画問題となり、補助金投下量はその最適空間内にて、二酸化炭素抑制量最大となる点を求めるという多段階最適化問題となっている。このモデルでは、前者に関してはシンプレックス法を用い後者に関しては、前者の問題の感度解析を拡張した逐次的線形計画法によって求解を行っている。国内でのエネルギーの部門分けは民生に関しては、家庭、業務の二部門、産業においては、鉄鋼、製紙、パルプ、セメント、化学工業などの部門、及び交通部門である。これらの各部門に関して、それぞれ520のサービス量が発生していると設定されている。わが国での計算結果を例にとれば、産業各部門においては、現在市場化されている省エネルギー機器はほぼ完全に導入されるのに比べ、民生二部門においては、初期費用(機器費用)が高いために、省エネルギーあるいは二酸化炭素排出量が少ない機器の選択がなされないことがしばしば発生している。消費エネルギー(最終エネルギー)の需要量積み上げモデル構築支援のために,先進国,途上国の民生,産業,輸送各部門のエネルギー消費関連パラメーターの収集とデータベース化を行った。特に,アジア太平洋地域を詳細に行っている。先進国民生部門においては,世帯構造,冷暖房機器及び建築物の断熱化度及び民生用電気機器の普及度の変化等が中心となっている。途上国民生部門では,これらの現代的エネルギー消費に加えて,在来バイオマス,薪炭の使用状況とその熱効率データの積み上げ,現代エネルギー算入のシナリオ設定の基礎資料づくりを行った。この作業を,日本,タイインドネシア,中国などについて完了した。土地利用変化に関するデータとしてFAO,UNEPなどのデータベース,及び,USA/NOAAのGVIデータなどによる現況に世界の土地利用データベースを,現有するワークステーション上で地理情報システム上のデータベースとして統合・総合化を図った。いっぽう,これらの2つのサブモジュール及び国間の経済的・エネルギー資源量等の調整を図るモデルを,既応のエネルギー経済モデルをレビューしそれらを総合化する方向で設計,実機へのインプリメンテーションを進めている。以上を取りまとめ,平成5年度はいくつかの削減メニューとそれによる削減化排出量を地球内循環モデルと組み合わせることによって各対策の評価を行う。消費エネルギー(最終エネルギー)の需要量積み上げモデル構築支援のために先進国、途上国の民生、産業、交通各部門のエネルギー消費関連パラメーターの収集よりデータベース化を行った。特に本年度は、わが国に焦点を置き、詳細なエネルギー消費機器に関する技術及び経済パラメーターを収集した。一方、シナリオで外生的に与えられた各エネルギーサービスを満たすべく、エネルギー消費機器の選択を、固定費用、エネルギー費用及び環境税あるいは、二酸化炭素排出抑制の意図をもって実施される補助金交付下において費用最小化基準で行うとの仮定のもとで、機器選択モデルを構築した。機器選択及び補助金額の算定は、機器選択の最適化については、線形計画問題となり、補助金投下量は、その最適空間内にて、二酸化炭素排出抑制量最大となる点を求めるという多段階最適化問題となっている。このモデルでは、前者に関しては、シンプレックス法を用い、後者に関しては、前者の問題の感度解析を拡張した逐次的線形計画法によって求解を行っている。部門分けは民生に関しては、家庭、業務の二部門、産業においては、鉄鋼、製紙・パルプ、セメント等、化学工業及びその他部門の5部門、交通は1部門としている。これらの各部門に関して、それぞれ520のサービス量が発生しているとしている。

計算の結果、産業各部門においては、現在市場化されている省エネルギー機器はほぼ完全に選択され導入されるのに比べ、民生二部門においては、初期費用(機器費用)が高いために、省エネルギーあるいは二酸化炭素排出量が少ない機器の選択がなされないことがしばしば発生した。このため、2010年までの期間においては、わが国全体の二酸化炭素排出量の平準化は困難との結果となっている。
牛および山羊の放牧による荒廃山林の有効利用に関する研究

山羊および牛を適正な規模頭数で山林に導入することにより、家畜飼養と荒廃山林回復の双方を満たす土地利用モデル確立を目指した。荒廃山林の牧養力と荒廃森林の変遷を反芻家畜の採食行動・栄養状態と体重の変化、植生、植物バイオマスの指標により把握した。さらに交雑種育成雌仔牛を、放牧3シーズン目に野草主体の耕作放棄地に導入して繁殖共用し、成長と繁殖に関する成績を調査した。1.ヤギ放牧区においては、禁牧区に比較して植物種数は6月から10月にかけて減少し、平均被度および平均植生高も減少した。また全出現種数および全植物現存量に占める草本植物の割合は6月から10月にかけて減少した。山羊の体重は導入直後から1ケ月間は20%減少し、血漿中遊離脂肪酸(NEFA)濃度は正常範囲を超えたが、その後体重は安定し、NEFA濃度も正常範囲内の値を示した。10月における採食植物種は11種で、最も多く採食していたのは常緑樹の葉であった。2.ウシ(交雑種)放牧区においては、禁牧区に比較して平均被度および平均植生高は減少した。ススキの被度と現存量は5月から8月にかけて増加した。その後、禁牧区のススキの被度と現存量は8月から10月にかけて変化しなかったが放牧区では大幅に減少した。成雌牛の体重は休牧前はやや減少(0.35kg/日減)、休牧後は増加(0.56kg/日増)、育成雌仔牛の日増体量は0.38kgで、最も多く採食していたのはススキの葉であった。3.放牧開始時の4月において一種の植物種を得た。体重は調査開始時が平均で318kg、終了時が424kg、放牧期間中に受胎確認(25.5ケ月齢、体重362kg)され、調査期間中の360日間の日増体量は0.39kgであった。山林傾斜地に山羊放牧区(林地内)と肉用牛放牧区(ススキ主体の野草地内)を設定し、放牧試験を行った。山羊放牧区においては5,500m2の圃場に平均体重42kgの成雄山羊2頭を6月上旬から11月下旬まで延べ131日間昼夜連続放牧させた。肉用牛放牧区には6,600m2の圃場に平均体重550kgの交雑種成雌牛2頭を5月上旬から7月下旬までの期間のうち休牧期間17日間をはさむ延べ53日間日中放牧させ、その後平均体重94kg交雑種育成雌仔牛5頭を8月下旬から10月下旬まで延べ72日間昼夜連続放牧させた。植物バイオマス・植生の変遷と家畜の採食行動・栄養状態・体重変化に関して調査を行い、以下の結果を得た。1)山羊放牧区においては、6月に圃場内に52種の植物種を得た。植物種数は禁牧区に比較して放牧区は6月から10月にかけて減少し、平均被度および平均植生高も減少した。山羊の体重は導入直後から1ヶ月間は20%減少し、血漿中遊離脂肪酸(NEFA)濃度は正常範囲を超えたが、その後体重は安定し、NEFA濃度も正常範囲内の値を示した。

2)肉用牛放牧区においては、5月には圃場内に26種の植物種を得た。放牧期間中、禁牧区に比較して放牧区の平均被度および平均植生高は減少した。ススキの被度と現存量は5月から8月にかけて増加した。その後、禁牧区のススキの被度と現存量は8月から10月にかけて変化しなかったが放牧区では大幅に減少した。成雌牛の体重は休牧前はやや減少(0.35kg/日減)したが、休牧後は増加(0.56kg/日増)し、育成雌仔牛の日増体量は0.38kgで、7月(成雌牛)および10月(育成雌仔牛)の採食植物種数はそれぞれ9種および14種で、最も多く採食していたのはススキの葉であった。平成16年度に引き続き山林傾斜地に肉用牛放牧区を設定し、放牧試験を行った。6,600m^2の圃場に交雑種育成雌牛5頭を4月下旬から11月下旬まで、夏季に約2ヶ月の休牧期間を設けた上で、延べ137日間放牧させた。植物バイオマス・植生の変遷と家畜の採食行動・栄養状態・体重変化に関して調査を行い、以下の結果を得た。平成16年10月にケンタッキーブルーグラスを2kg/10a、平成16年6月と17年6月にセンチピードグラスをそれぞれ2kg/10a播種した。1)放牧開始直前に21種の植物種を得た。放牧前に多かったススキとケンタッキーブルーグラスの被度と現存量は5月から8月にかけて急激に減少した。休牧期間中にセイタカアワダチソウの被度と植生高、およびセンチピードグラスの被度が増加し、主要な植生を形成した。10月の放牧再開後はセイタカアワダチソウの被度と植生高は減少したが、センチピードグラスの被度は変わらなかった。2)育成雌牛の体重は、4月の放牧開始時に平均205kgであった。8月の休牧直前に274kg、11月の終牧後に312kgで、平均日増体量は4月から8月までが0.58kg、10月から11月が0.41kgであった。採食植物種数は6月には9種、11月には10種であった。すべての個体が試験期間中に初発情を示し、初発情開始時の平均体重は253kgであった。このようなデータを踏まえ、平成18年度は本年度とは異なる放牧強度を設定し、家畜の成長と植生の変化に関するデータを蓄積したい。2005年12月14日より島根県大田市内の3繁殖農家の野草を主体とした耕作放棄地に交雑種育成雌牛を移動し、2006年12月9日まで、定期的に牛の体重を記録した。2006年5月、8月および12月に放牧地の植生調査を行った。期間中、牛は濃厚飼料を1日1頭当り1kgを上限に給与されていた。牛が定期的に発情を示す場合は、人工授精を施した。体重は調査開始時が平均で318kg、終了時が424kg、受胎時には362kgで受胎月齢は25.5ヶ月齢であった。調査期間中の360日間の日増体量は0.39kg、調査開始時から受胎時までの日増体量は0.22kgであった。合計26箇所に2m×2mのコドラートを設置してその被度を測定した結果、放牧開始時の4月における優先種(被度4%以上が2箇所以上)は、スギナ、ムラサキウマゴヤシ、スゲ、ススキ、ミゾソバ、ミヤマキンバイ、イヌノフグリ、セイタカアワダチソウ、チカラシバ、ギシギシ、スミレサイシン、カキドオシであった。調査の結果、野草地での放牧を主体とした飼養条件下において、交雑種雌牛は日本飼養標準肉用牛(2000)における雌牛の標準的な発育の下限(日増体量0.4kg)を達成し、受胎することが示された。平成18年度までに得られた未分析の試料の分析を行った。平成16年度から18年度までの3年間にわたって得られた家畜の栄養状態と体重の変化、および植生の変遷に関するデータベースを構築した。一方、山林で放牧を行っている事例を対象に、京都府、高知県、島根県、愛媛県において実地調査を行い、特に放牧と植生の変化に関して聞き取りを行った。以上の知見に基づいた報告書を作成中である。
反応性非平衝RFプラズマの診断

この研究は、最も共通性のある平行平板電極構造を持つ容量性RF放電リアクターを用い、アルゴンズスおよび反応性ガス(SiH4,SF6)中で放電の電気的、光学的な構造を、時間・空間分取しながら診断することを目的としている。今年度の成果を以下に述べる。1)RF反応性ガス放電プラズマ中におれるダブルプローブ法探針表面上への被膜防備策として加熱式プローブ法を開発し、SF6ガス、SiH4ガス中で成果を得た。次に、探針測定へのRF電位変動の影響を補う方法として、プルーブの回路系に、外部からRF電位を加え、シースにはRF電位変動が加わらない方式を考案した。その予備実験を行い、このアイデアをチェックした。2)RF放電イオンシース構造とその動的振る舞いRF放電の構造をDC放電と対比しながら、その電気的(電位分布、電荷分布)と光学的構造(負グロー、陽光注)をしらべている。今年はf=400kHz、13.56MHz、の場合で、負グロー出現のタイミングとその時間・空間的進展過程をフォトンカウンテング法により測定した。3)SF6ガス中で放電の進展過程高周波(f=30-500kHz)放電における発光の空間分布を測定し、両電極前面に比較的高い電界が存在する事を見出した。4)光脱離を用いた負イオン検出法の確立レーザーパルスの多重照射系を完成し、光脱離による負イオンの検出に成功した。これを用い、SF6ガス、f=30kHzの場合で計測し、放電電流が急上昇する直前に、アース電極から5mm離れた位置での負イオン密度として10/ccの値を得た。5)マルチカスププラズマ源としたプラズマの測定で、RFセルフバイアスが出現する事を観測した。平行平板電極間に発生する要量性rf放電の診断を行うに先だち、主として次の2テーマについて研究を行なった。1.反応性ガス中における探針法SiH_4ガス放電中の探針表面上に膜堆積が発生しない様に、外部加熱型の探針法を考案し、その基礎特性について検討を行なった。線状探針に加熱電流を流して探針表面を約1000°Cに加熱した。この温度では、膜堆積が生じないこと、また一旦成長した膜も剥離することをSEM写真を用いて確認した。同時に、堆積前の探針を用いて測定した探針特性と、一旦膜堆積させ、その膜を剥離した探針を用いた特性と比較して、清浄な表面が回復した事も確認した。赤外放出温度計を用いて探針加熱電流遮断後の探針表面温度の降下特性を測定した。探針直径0.1mmの場合で、約一秒以内に室温にまで降下することが得られた。引き続き、SF_6ガス放電中でPtフォイルを用いて研究を行い、約1000°Cに加熱することにより清浄な探針表面が維持できた。2.SF_6ガスrf放電の光学的診断低気圧SF_6ガスの低周波放電では、主放電電流が流れる少し前にパルス状の電流が発生する事を見出し、これは、脱離電子により発生した電子増殖による電子雪崩であると推測された。この推論はモンテ・カルロシミュレーションにより確認された。発光強度の時間空間分布についても測定した。気圧0.2Torr以上では放電開始直後、陽極全面で強い発光が生じるが、この時刻は上記パルス電流発生の位相と一致する。その後、電圧の増加に伴い最大発光の位置は陰極側に移動し、遂に負グローを形成することになる。このような時間的振舞いは、周波数100KHz程度までは同じであった。
農業の持続性および環境負荷削減を同時に達成する「ミニマム・ロスの農業」の提案

研究初年度である平成29年度には、これまでインドネシア、ベトナム、タンザニアにて、現地試験の設定を行い、それぞれのサイトで農耕地生態系における物質動態の計測を開始した。また試験圃場において土壌試料を採取し、日本へ輸出後、その化学分析、物理性の分析を開始した。以上の活動の後、本研究は基盤研究(S)の採択をもって5月末に廃止された。6月以降、新たに採択された基盤研究(S)によって本研究に関わる実験、計測は継続され、今後とりまとめの後、研究成果は学術誌等によって公表される予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。
アセトゲニン類におけるプロピオン酸由来部立体構造と生理活性相関の合成的研究

本年度は,初年度に開発した4連続不斉中心の立体選択的構築法の汎用性を調べるため, 8連続不斉中心をもつ,リファマイシンSのアンサ鎖部分の合成を行うと共に,方法論の改良についても検討した.1)リファマイシンSのアンサ鎖部分の合成〔2, 3〕Wittig転位生成物(1)より容易に導かれるホモアリルアルコール(2)を出発原料として用いた.今回の方法論に従い立体選択的エポキシ化およびエポキシドの位置選択的アルキル化を繰り返して行い,必要な立体配置を有する化合物(3)に導いた.化合物(3)は3段階の官能基変換で岸らのリファマイシンS合成における中間体(4)に導かれた.以上の結果は今回の方法論の有用性を明らかにするものである.2) α-(ω-ベンジルオキシ)アルケニルオキシ酢酸エステルの〔2, 3〕Wittig転位反応上記4連続不斉中心構築法の出発原料として用いられたα-アルケニルオキシ酢酸エステルに予め酸素官能基を導入して転位生成物の有用性を高めることを検討した.その結果化合物(5)の転位においては添加する金属イオンあるいは基質の適切な選択によって(Syn, E)一体(6)あるいは(Syn, Z)一体(7)をそれぞれ選択的に作り分けることが可能になった.本年度は,初年度に開発した4連続不斉中心の立体選択的構築法の汎用性を調べるため, 8連続不斉中心をもつ,リファマイシンSのアンサ鎖部分の合成を行うと共に,方法論の改良についても検討した.1)リファマイシンSのアンサ鎖部分の合成〔2, 3〕Wittig転位生成物(1)より容易に導かれるホモアリルアルコール(2)を出発原料として用いた.今回の方法論に従い立体選択的エポキシ化およびエポキシドの位置選択的アルキル化を繰り返して行い,必要な立体配置を有する化合物(3)に導いた.化合物(3)は3段階の官能基変換で岸らのリファマイシンS合成における中間体(4)に導かれた.以上の結果は今回の方法論の有用性を明らかにするものである.2) α-(ω-ベンジルオキシ)アルケニルオキシ酢酸エステルの〔2, 3〕Wittig転位反応上記4連続不斉中心構築法の出発原料として用いられたα-アルケニルオキシ酢酸エステルに予め酸素官能基を導入して転位生成物の有用性を高めることを検討した.その結果化合物(5)の転位においては添加する金属イオンあるいは基質の適切な選択によって(Syn, E)一体(6)あるいは(Syn, Z)一体(7)をそれぞれ選択的に作り分けることが可能になった.
牛疫ウイルス病原性の分子機構と分子疫学

発展途上国における家畜の最重要ウイルス疾患の原因である牛疫ウイルスについて、組換え牛疫ワクチンによる免疫の有効性および細胞性免疫の成立機構の研究を行った。主な成果は以下のとおりである。1。組換え牛疫ウイルスの有効性に関する研究(1)ワクチニアウイルスベクターにH遺伝子を組み込んだ組換えワクチンの免疫持続効果本ワクチンについてはすでに1年間の免疫持続が確認されている。本年度は、ワクチン接種2年目での攻撃試験を行った。その結果、一部のウシで発病がみられたが大半は無症状に耐過し、長期間の免疫持続が確認された。(2)ワクチニアウイルスNP遺伝子を組み込んだ組換えワクチンの免疫効果前年度の実験でウサギでは強毒ウイルス攻撃に対する防御免疫は確認できなかったので、本年度はウシで実験を試みた。ウシでは中程度の病原性の牛疫ウイルス攻撃で防御免疫の成立が見いだされた。これらのウシでは中和抗体は産生されておらず、細胞性免疫による防御が推測された。しかし、もっとも強毒の牛疫ウイルス攻撃では防御はみられず、H遺伝子組換えワクチンよりも弱い防御効果であることが示唆された。ウサギでの防御の不成立は攻撃ウイルスの毒力が強すぎたためと推測される。2。牛疫ウイルス感染防御における細胞性免疫H遺伝子を組み込んだワクチニアウイルスによる感染防御に細胞性免疫の関与が示唆されたため、H遺伝子を発現する自己細胞を標的とした細胞傷害性試験の方法を開発した。この方法により、ワクチン接種1週間後より細胞傷害性T細胞の出現が確認された。一方、NP蛋白にていては特定のエピトープが細胞性免疫の成立に関わっていることが明らかにされた。1。2。発展途上国における家畜の最重要ウイルス疾患の原因である牛疫ウイルスについて病原性および免疫成立機構の研究を行った。主な成果は以下の通りである。1。牛疫ウイルスの病原性に関する研究(1)ウサギの感染モデルについて本研究班で確立した、B95a細胞による力価測定法を応用して、ウイルス増殖の様式をウイルス感染価の面から解析した。その結果、リンパ組織全般にわたって急速なウイルス増殖が数日間起こり、ひきつづいてウイルスが急速に排除されている様式がみいだされた。(2)牛の感染モデルについて、phytohemagglutinin刺激によるblast化を指標として免疫能を調べた結果、強毒ウイルス感染により、著しい免疫不全のひきおこされることが確認された。2。組換え牛疫ウイルスによる免疫成立機構に関する研究(1)H遺伝子を組み込んだワクチニアウイルスのm免疫効果本組換えウイルスはすでに、牛における有効性、免疫持続性、安全性、遺伝的安定性が確認され、実際にワクチンとして使用可能であることが明らかにされている。このうち、免疫持続性について現在2年目の検討を行い、ウイルス中和抗体の持続を確認した。来年度はじめに強毒ウイルス攻撃による防御免疫の試験を行う予定になっている。(2)NR遺伝子を組み込んだワクチニアウイルスの免疫効果新たに作製したNP遺伝子を組み込んだワクチニアウイルスを用い、ウサギのモデルで免疫実験を行った結果、抗NP抗体の産生がみいだされ、免疫の成立が確認された。しかし、これらのウサギは抗体の存在にもかかわらず強毒ウイルスの攻撃により発病した。1。

その結果、一部のウシで発病がみられたが大半は無症状に耐過し、長期間の免疫持続が確認された。(2)ワクチニアウイルスNP遺伝子を組み込んだ組換えワクチンの免疫効果前年度の実験でウサギでは強毒ウイルス攻撃に対する防御免疫は確認できなかったので、本年度はウシで実験を試みた。ウシでは中程度の病原性の牛疫ウイルス攻撃で防御免疫の成立が見いだされた。これらのウシでは中和抗体は産生されておらず、細胞性免疫による防御が推測された。しかし、もっとも強毒の牛疫ウイルス攻撃では防御はみられず、H遺伝子組換えワクチンよりも弱い防御効果であることが示唆された。ウサギでの防御の不成立は攻撃ウイルスの毒力が強すぎたためと推測される。2。牛疫ウイルス感染防御における細胞性免疫H遺伝子を組み込んだワクチニアウイルスによる感染防御に細胞性免疫の関与が示唆されたため、H遺伝子を発現する自己細胞を標的とした細胞傷害性試験の方法を開発した。この方法により、ワクチン接種1週間後より細胞傷害性T細胞の出現が確認された。一方、NP蛋白については特定のエピトープが細胞性免疫の成立に関わっていることが明らかにされた。