hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
低温合成法を用いた新寄二次元正方格子磁性体の開発

申請者はすでに層状ペロフスカイト物質を用いたイオン交換法によって一連の正方格子量子スピン系(CuBr)A2B3010(A=Ca,Sr,Ba,Pb;B=Nb,Ta)の合成に成功しており,1/3磁化プラトーの安定性を化学置換によって制御出来ることを報告している.今年度は,S=1/2の次に量子揺らぎが強いと期待されるS=1の合成に取り組んだ.様々な反応を試みた結果,初めてのS=1物質(NiCl)Sr2Ta3010の合成に成功した.比熱測定の結果20Kに磁気秩序を示唆する異常が観測された,この相転移の起源が磁気的かどうかを調べるためにmuon施設でmSR測定を行なったところ,磁気秩序は比熱測定で観測された温度より高い温度,50Kから生じていることがわかった.mSRスペクトルの解析により,20Kと50Kで逐次的に相転移を生じていること,さらに中間相において磁気秩序成分と無秩序成分の共存を示唆する興味深い磁気秩序過程を見出した.この起源については現在検討中であるが,スピンフラストレーションが絡んだ現象であると考えている.申請者は世界に先駆けて,鉄が平面4配位をもつ新しい鉄酸化物SrFeO2の合成に成功している,SrFeO2はFeO2面がSr面と交互に積層した二次元構造をもっているにも関わらず,200度に達する高い反強磁性温度をもつ.今年度は,SrFeO2の隠された物性を探するため,DACを用いた高圧下X線メスバウアー,電気抵抗測定を行なった.その結果,30GPa付近で格子定数に大きな変化が現われると同時に,反強磁性絶縁体状態が強磁性メタリック状態(ハーフメタル)へ相転移することを見出した.この結果は平面4配位でスピン転移を起こした初めての例であり,また鉄元素のみを磁性イオンとして含む酸化物ではじめて強磁性を示した例として大変興味深い.正方格子(CuBr)Sr2Nb3O10で観測された1/3磁化プラトーについては幾つかの理論的考察がなされているにも関わらず、まだその起源については明らかにされていない。申請者はプラトーの起源についてさらなる洞察を得るために、一連のCuBr物質,(CuBr)A2B3O10(A=Ca,Sr,Ba,Pb;B=Nb,Ta)の合成を行なった。磁化測定を行なったところ、Aサイトだけでなく、Bサイトにもプラトーの安定性が依存することがわかった。これは、Brを介した超交換相互作用だけでなく、非磁性を構成しているBサイトイオンを介したそれも重要であることを示している。興味深いことに、プラトーを示す物質には逐次相転移が観測され、Brサイトの秩序化がプラトーの起源に関わっていることを示唆する結果も得た。単結晶を用いた今後の実験によって、プラトーの起源についてより明らかになると考えられる。申請者は、低温固相還元反応によって平面4配位をもつ無限層鉄酸化物SrFeO2の合成に成功したが、今回、鉄が平面4配位をもち、かつ二本脚構造をもつSr3Fe2O5の合成に成功した。次元が下がったことによる磁気秩序温度の低下を示す。この梯子物質の合成は、異なる本数をもつ梯子物質が得られる可能性を示唆しており、これらをS=1/2のCu系梯子物質と比較することによって梯子系のスピン依存性を明らかにできると考えられる。また、SrFeO2と同じ無限層構造をとると考えれていたCaFeO2は、平面4配位から四面体へ若干変位し、さらに各々の四面体がc軸の周りに回転した構造をとっていることがあきちかになった。申請者はすでに層状ペロフスカイト物質を用いたイオン交換法によって一連の正方格子量子スピン系(CuBr)A2B3010(A=Ca,Sr,Ba,Pb;B=Nb,Ta)の合成に成功しており,1/3磁化プラトーの安定性を化学置換によって制御出来ることを報告している.今年度は,S=1/2の次に量子揺らぎが強いと期待されるS=1の合成に取り組んだ.様々な反応を試みた結果,初めてのS=1物質(NiCl)Sr2Ta3010の合成に成功した.比熱測定の結果20Kに磁気秩序を示唆する異常が観測された,この相転移の起源が磁気的かどうかを調べるためにmuon施設でmSR測定を行なったところ,磁気秩序は比熱測定で観測された温度より高い温度,50Kから生じていることがわかった.mSRスペクトルの解析により,20Kと50Kで逐次的に相転移を生じていること,さらに中間相において磁気秩序成分と無秩序成分の共存を示唆する興味深い磁気秩序過程を見出した.この起源については現在検討中であるが,スピンフラストレーションが絡んだ現象であると考えている.申請者は世界に先駆けて,鉄が平面4配位をもつ新しい鉄酸化物SrFeO2の合成に成功している,SrFeO2はFeO2面がSr面と交互に積層した二次元構造をもっているにも関わらず,200度に達する高い反強磁性温度をもつ.今年度は,SrFeO2の隠された物性を探するため,DACを用いた高圧下X線メスバウアー,電気抵抗測定を行なった.その結果,30GPa付近で格子定数に大きな変化が現われると同時に,反強磁性絶縁体状態が強磁性メタリック状態(ハーフメタル)へ相転移することを見出した.
Inverse PCR法を用いた卵管特異糖蛋白質遺伝子プロモーター領域の解析

受精の分子機構の解明は、種の存続という生物学上での大きな問題に直接関与し、また最近増加している不妊症患者の病態解明・治療に大きく貢献する知見をもたらす可能性を持っている。近年、ヒトを含めた種々の哺乳動物で卵管に特異的に発現し、配偶子を修飾する活性を持つ糖蛋白質(卵管特異糖蛋白質:OGP)の存在が報告されているが、通常の生物科学的手法のみでは取り扱いが難しく、その生殖生理学的な真の活性は、未だ多くの点が不明である。我々は生殖生物学上優れた実験動物であるゴールデンハムスターのOGPを発見し、この物質の生化学的性状・生殖生物学的性状を明らかにしてきたが、近年この分子及びマウスにおけるホモログのcDNAのクローニングに成功し、その遺伝子発現における性ホルモンの影響を解析してきた。本研究では、同遺伝子の生体内での発現制御機構をより詳細に検討するために、マウスOGP(mOGP)の遺伝子クローニングを試み、プロモーターを含むOGP5^1ー上流未知領域の構造・機能を解析し、以下の結果を得た:1)mOGP遺伝子を含む13.4kbのDNA断片の全塩基配列を決定し、mOGP遺伝子は11のエキソンからなることを明らかにした。2)mOGP遺伝子は他のキチナーゼファミリー遺伝子と極めて保存されたエキソン/イントロン構造を持っていた。3)mOGPの転写開始部位はATGスタートコドンよりそれぞれ18、14塩基上流に2箇所存在した。4)mOGP遺伝子はマウス第3染色体上に位置していた。5)mOGP遺伝子はTATA、CAAT、GCボックスをそのプロモーターと推定される領域に含まないタイプの遺伝子であった。6)同領域にはさまざまな転写制御因子結合のモチーフ配列を含み、とくに10箇所のhalf-palindromic estrogen responsive elements(ERE)と一箇所の不完全EREが同定された。7)レポーター遺伝子を用いた解析より、転写開始部位より270bp上流までの領域にエストロゲン依存性のプロモーター活性があることが判明した。これら研究結果はOGPの生体内での機能を多面的に解析するために重要な遺伝子相同組み換えによる同遺伝子欠損マウスの作製のための重要な基礎データであり、我々の研究ゴールである同分子の生殖生理学的活性の解明に向けて大きく貢献する研究成果である。近年、ヒトを含めた種々の哺乳動物で卵管に特異的に発現し、配偶子を修飾する活性を持つ糖蛋白質(卵管特異糖蛋白質:OGP)の存在が報告されている。我々は1980年代より、生殖生物学では優れた実験動物であるゴールデンハムスターのOGPを発見し、この物質の生化学的性状・生殖生物学的性状を明らかにしてきた、最近この分子及びマウスにおけるhomologueのcDNAのクローニングに成功した。本研究では現在までInverse PCR法により、マウスOGP遺伝子のinitiation codonより2371塩基上流の構造解析を行った。

その結果、この流域には典型的なTATA boxが存在していなかったが、5′上流域にhalf palindromic estrogen responsive element(ERE)が8個所、またimperfecu EREが1個所存在が判明した。現在この領域のdeletion mutantをluciferase発現ベクターの上流に連結し、この領域のプロモーター活性を多面的に解析中である。受精の分子機構の解明は、種の存続という生物学上での大きな問題に直接関与し、また最近増加している不妊症患者の病態解明・治療に大きく貢献する知見をもたらす可能性を持っている。近年、ヒトを含めた種々の哺乳動物で卵管に特異的に発現し、配偶子を修飾する活性を持つ糖蛋白質(卵管特異糖蛋白質:OGP)の存在が報告されている。我々は1980年代より、生殖生物学では優れた実験動物であるゴールデンハムスターのOGPを発見し、この物質の生化学的性状・生殖生物学的性状を明らかにしてきた、最近この分子及びマウスにおけるhomologueのcDNAのクローニングに成功した。本研究では現在までInverse PCR法により、マウスOGP遺伝子のinitiation codonより2371塩基上流の構造解析を行った。その結果、この流域には典型的なTATA boxが存在していなかったが、5上流域にhalf palindromic estrogen responsiveelement(ERE)が10箇所、またimperfect EREが1箇所存在が判明した。現在この領域のdeletion mutantをluciferase発現ベクターの上流に連結し、この領域のプロモーター活性を解析した結果、エストロゲン依存性のプロモーター活性を持つ領域を明らかにすることに成功した。。
Prolog処理系を用いた複数SATソルバ並列実行システム

論理プログラミング・システム上で,複数のSATソルバーを並行動作させるハイブリッド型SATソルバーに関する研究を行った.組合せテストのテストケース生成問題をベンチマークとして,複数のSATソルバーを用いて求解した結果,最適値が未知であった問題(3問)について,既知の上限が最適値であることを証明することに成功した.論理プログラミング・システム上で,複数のSATソルバーを並行動作させるハイブリッド型SATソルバーに関する研究を行った.組合せテストのテストケース生成問題をベンチマークとして,複数のSATソルバーを用いて求解した結果,最適値が未知であった問題(3問)について,既知の上限が最適値であることを証明することに成功した.本年度は,以下の研究成果を得た.・PrologからJavaへのトランスレータ処理系Prolog Cafeの改良PrologをJavaへ変換する手法として,節をメソッドに変換する新しいトランスレート方法を提案し,その実装を行ったまたインデキジング,組込み述語のインライン展開による最適化を実装し,Prolog Cafeの実行効率の改善を実現した.改良したシステムは,http://kaminari.istc.kobe-u.ac.jp/PrologCafe/に公開中である.・SAT変換に基づいたCSPソルバーの開発・改良制約最適化問題(COP)をSAT問題に変換する手法としてOrder Encodin法と呼ばれる新しいSAT変換手法を提案し,それに基づくCSPソルバーSugarの開発・改良を行った.開発したシステムは,第2回国際CSPソルバー競技会において,N変数整数制約式部門で4位の成績をおさめた.本年度は,交付申請書に記載した研究項目(1a) (1b) (1c) (3)について,以下の研究成果を得た.(1a) PrologからJavaへの新しいトランスレート方法の設計・実装について,ラッパーオブジェクトを導入した新しいトランスレート方法を考案し, Prolog Cafe2の実装を行ったに古典的なPrologベンチマークを使って性能評価を行った結果, Prolog Cafe2はJavaに基づくProlog処理系で現在最速であるMinervaと比較して,ほぼ同等の性能であった.この成果については,第11回プログラミングおよびプログラミング言語ワークショップ(PPL2009)で発表を行った.(1b) Prolog Cafeのデバッガの設計・実装, (1c)Eclipseプラグインにの設計・実装ついては,プロトタイプの実装にとどまった.また,並列ソルバーの適用が期待される応用問題である,ソフトウェア検証およびcovering arraysに関する研究を進めた.本研究の目的は,系統的SATソルバーと確率的SATソルバーの両方を含む,複数のSATソルバーを競争的・協調的に並行動作させることにより,単一のソルバーをチューニングする以上の効果を得ることである.本年度は,並列SATソルバーの適用が期待される問題として,組合せテスト生成問題を取り上げ,以下の研究成果を得た.組合せテストはソフトウェアのテスト手法の一つであり,近年ソフトウェア工学の分野において,活発に研究が行われている.1.組合せテスト生成問題をSAT問題へ変換・コンパイルする新しいSAT符号化を考案した.このSAT符号化は,順序符号化法と呼ばれる制約充足問題からSAT問題へのSAT符号化法に基づいている.2. SAT符号化された組合せテスト生成問題に対して,系統的SATソルバーと確率的SATソルバーの両方を用いた実行実験を行った.その結果,これまで最適値が未知であった3問(CA、(3,12,2), CA(3,13,2), CA(3,14,2))について,その最適値を決定することに成功した.2において最適値を決定した問題のうち,CA(3,12,2)は,2009年に出版された"Handbook of Satisfiability(IOS Press)"でも未解決問題として挙げられている求解困難な問題であった.一方,組合せテスト生成問題の問題規模が大きくなると,生成されるSAT問題のサイズが巨大になるという問題があり,サイズの縮小化が今後の大きな課題である.
緑茶ポリフェノールの生体調節メカニズムの解明と生体内局在イメージング法の開発

1、ストリクチニンの生体内標的分子の探索及び同定当研究室では、緑茶成分を単離し活性を評価することで、抗アレルギー活性が強いストリクチニンを世界に先駆けて明らかにした。しかし、ストリクチニンのファースト・ターゲットとなりうる分子(入口:感知センサ)の存在をはじめ、如何にして機能を発揮しているのかという詳細な分子メカニズムは不明である。そこで、申請者は遺伝子工学的手法を応用したGSE(Genetic Suppressor Elements)法やshRNAライブラリ法を用い、ストリクチニンの抗アレルギー作用の発揮に必須な感知分子(入口)を網羅的に探索した。その結果、候補遺伝子としてLRCH2(leucine-rich repeat and calponinhomology domain-containin protein2)とCD302(type I transmembrane protein)などを同定した。2、MALDI-MSIを用いた緑茶ポリフェノール(ストリクチニンなど)の生体内局在イメージング法に開発ストリクチニンの生理活性を評価するには成分摂取後の生体内のどこに、どのような形で存在することでその機能を発揮するのか調べる方法がなく、明らかにされていなかった。そこで申請者は、低分子化合物質の可視化ができるマトリックス支援型レーザーイオン化一質量分析法を用いることで食品成分の新たな組織局在イメージング法を確立することを目的とした。低分子化合物の可視化で汎用されるマトリックスを含む約40種類の化合物の中、1, 5-DANがストリクチニンに対する高い検出能を示した。本化合物は、肝臓、腎臓、脳組織上でのストリクチニンスポットの検出も可能であった。さらに、本マトリックスを用いることでストリクチニンの経口投与後の腎臓内分布も捉えることができた。本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。1.緑茶ポリフェノールの生体調節メカニズムの解明茶ポリフェノールの1つであるストリクチニン類の機能性を発揮するため必要な生体内標的分子を同定し、生体調節作用に対する連関性を明らかにすることを目的とした。ストリクチニン類の経口投与はアレルギー原因因子である免疫グロブリンE (IgE)産生を抑制すること。その作用機序として免疫グロブリ産生細胞におけるIgE産生シグナルを顕著に抑制することを見出した。現在、ストリクチニン類の抗アレルギー作用の発揮に必須な標的因子を同定するため、遺伝子工学的手法(Genetic Suppressor Elements (GSE)法など)を用いてストリクチニン類のタゲット分子の探索を進んでいる。本研究が遂行されれば、茶ポリフェノールの多くの生理作用メカニズムを体系的に解明できる可能性が期待でき、食品の機能性研究において極めて高いインパクトを与えることが予想される。2.質量分析イメージング法を用いた緑茶ポリフェノールの生体内局在イメージング法の開発組織における茶ポリフェノールなどの食品成分とその代謝物の分布情報、生体内代謝物の変動情報を可視化する法の構築により、機能性成分の効果を高精度に評価できる新たな質量分析システムの創出を目指した。40種類以上のイオン補助剤の中茶ポリフェノールを高感度に検出できるマトリックスとして1,5-diaminonaphtalene (DAN)を見出した。さらに、1,5-DANを用いることで茶ポリフェノールを経口投与したマウスの肝臓と腎臓組織において、ポリフェノールならびにその代謝物の生体組織内分布情報の可視化に世界に先駆けて成功した。この技術を用いれることで、食品成分とその代謝物の時空間分解・網羅的解析によって食品成分の包括的・局所的作用機序を高精度に解明できると期待できる。茶ポリフェノールの抗アレルギー作用として、B細胞におけるIgE産生抑制機序を見出し、その成果をFEBS Open Biology誌に報告した。

また、緑茶に多く含まれ、様々な生理作用が報告されている茶ポリフェノールを経口投与したマウス組織切片において、茶ポリフェノールならびにその代謝物がどのように分布するのかを非標識で可視化できる質量分析イメージング法の開発に成功した。本研究結果は、Nature姉妹誌のオンラインジャーナルScientificc Reports誌に報告した。以上のように、研究計画と目的に向かっておおむね順調に進展しているといえる。GSE法により同定した候補遺伝子をRNA干渉法によりノックダウンした細胞を構築し、茶ポリフェノールの抗アレルギー作用を仲介する分子として機能するか否かを細胞系およびマウスモデルにおいて検証していく。質量分析イメージング法の開発においては検出強度を上げるためイオン化条件の最適化を計ることにより、低用量摂取時のポリフェノールに対する生体内イメージング法の開発を行う。
トウガラシのウィルス罹病株からの無病徴側枝の発生原因の解明

報告者は,キュウリモザイクウィルス(CMV)に罹病したトウガラシ品種`Af-5 ́の株を12年間栽培し続けるとCMV罹病症状のない枝が発生することを認めている。この無病徴側枝の発生は,品種によって異なり`カリフォルニア・ワンダー'や`ししとう'では認められない。`Af-5'の無病徴側枝の生体内CMV濃度をエライザ法,接ぎ木法で調べた結果,生体内にはCMVは含まれていないことが明らかとなった。また,さし木後数年を経過した無病徴側枝のさし木株についてエライザ法でCMV濃度を測定した結果,生体内にCMVは検出されなかった。無病徴側枝の発生は,自動日長処理装置の利用により高温・長日条件で発生しやすいことが認められた。無病徴側枝のさし木株に,アブラムシによるCMV接種を行ったところCMVは検出されなかった。これらの結果から無病徴側枝はCMV抵抗性をもつことが明らかとなった。マイクロマニュピレータによる無病徴側枝の葉茎の徴細組織の採取による検定でもCMVは検出されなかった。無病徴側枝のさし木株もCMV抵抗性があり,また無病徴側枝を台木として`ししとう'などの罹病性品種を接ぎ木すると,罹病性品種の穂木にCMV抵抗性の発現が認められた。罹病性品種のさし穂を無病徴側枝の葉の抽出液で浸漬処理するとさし穂にCMV抵抗性が発現することが認められたが,この点についてはさらに実験を行う必要がある。つぎに,接ぎ木株の穂木(罹病性品種を穂木とし,`Af-5'を台木)をさし木繁殖して,CMV接種後その罹病率を調べた。4回の実験で罹病率は0,0,50,30%となり穂木のさし木株の全てがCMV抵抗性を獲得ることはなかった。無病徴側枝はTMVに対しては抵抗性をもっていなかった。キュウリモザイクウイルス(CMV)に罹病したトウガラシ品種`AFー5'の株を12年間栽培し続けるとCMV罹病性の見られない側技(無病徴側枝)が発生する。無病徴側枝の発生は,品種によって異なり`カリフォルニア・ワンダ-',`ししとう'では認められない。無病徴側枝の生体内CMV濃度をエライザ法,接ぎ木法,電子顕徴鏡による観察法で調べた結果,CMVは含まれていないことが明らかとなった。また,無病徴側枝のさし木繁殖した株についてエライザ法でCMV濃度を測定した結果,さし木繁殖株にはCMVは含まれていなかった。無病徴側枝の発生は,高温期に見られるが,日長との関連については明らかでなかった。無病徴側枝のさし木株に,アブラムシによるCMV接種を行ったところ,エライザ法では無病徴側枝にCMVは検出されなかった。また,CVMに罹病した`ししとう',`カリフォルニア・ワンダ-'を台木として,無病徴側枝を穂木とした場合にも,穂木の無病徴側枝にはCMVは検出されなかった。これらの結果から無病徴側枝はCMV抵抗性を持つことが明らかとなった。

無病徴側枝のさし木株を台木として`ししとう',`カリフォルニア・ワンダ-'を接ぎ木し,アブラムシによるCMV接種を行ったところ,台木及び穂木にCMVは検出されなかった(エライザ法)。台木のCMV抵抗性が接ぎ木によって穂木に移行することが示唆された。罹病性品種のさし穂を無病徴側枝の抽出液浸漬処理による,さし穂のCMV抵抗性の発現については現在検討中である。トウガラシに含まれるウイルス感染阻害物質の含有量は,品種間差異が認められなかった。キュウリモザイクウイルス(CMV)に罹病したトウガラシを数年間栽培し続けると,その株からCMV罹病症状のみられない枝が発生することが認められる。この非ウイルス病症状のない側枝(以下無病徴側枝と称する)の発生は品種により、異なっている。報告者がケニアより導入した品種`Af-5'では無病徴側枝の発生が高い瀕度で認められる。`Af-5'無病徴側枝のさし木株を台木として,CMV罹病性品種を接ぎ木し,アブラムシ接種法及び接ぎ木接種法で,穂木のCMV抵抗性について検討した。生体内のCMV濃度の測定にはエライザ法を用いた。その結果、罹病性品種`カリフォルニア・ワンダー',`ししとう'とも`Af-5'の無病徴側枝を台木として接ぎ木することによりCMV抵抗性を示すことが認められた。マイクロマニュピレーターにより無病徴側枝の葉巻の徴細組織を採取し、CMVの濃度を測定したが検出されなかった。つぎに,接ぎ木株の穂木(罹病性品種)をさし木繁殖して,上述の方法でCMVを接種して,生体内CMV濃度をエライザ法で測定した。その結果,穂木,`ししとう'さし木株では,4回行った実験結果で、CMV罹病率は0,0,50,30%となり,穂木のさし木株が全てCMV抵抗性を獲得しなかった。この点については今後実験を継続する必要がある。CMV罹病株から発生した無病徴側枝はTMV抵抗性をもたないことが、接ぎ木接種などにより明らかとなった。`Af-5'のTMV罹病株からの無病徴側枝の発生は認められなかった。無病徴側枝の自家受粉の交雑後代(F_7)には,CMV抵抗性をもつ系統の育成はできないことが認められた。
THz帯低雑音ショットキ・バリア・ダイオードの開発

昨年度に引き続き、地球環境計測用2.5THz帯準平面形ショットキ・ダイオード(QUIP-SBD)、及び4THz帯プラズマ計測用SBD検出器の開発を行い、以下の成果を得た。(1) SBD微細加工プロセスを行う際、GaAs表面に欠陥を生じない条件で、かつ再現性の良いECRプラズマエッチングを行う必要がある。そのため、プラズマ電子温度、電子密度、基板ポテンシャル、基板温度のその場測定を行った。その結果、再現性の良いエッチングを行うためには、5時間のアルゴン/酸素プラズマによるクリーニングが必要であることを明らかにした。(2)前述の改良プロセスを用いて、2.5THz帯QUIP-SBDの開発を行った。英国ラザフオード研究所で開発された検出器/ミキサーブロックに本QUIP-SBDを組み込んで性能を測定し、24,000K(DSB)のミキサー雑音温度を得た。この時の局部発振電力は1mW以下で良く、この点においても非常に優れていることを明らかにした。このミキサーは、米国NASAに送られ、衛星搭載のための振動テスト等にもパスし、地球環境計測用衛星に組み込まれる予定である。(3)核融合科学研究所で開発が進められている4THz帯プラズマ計測用干渉計に用いるSBD検出器の開発を行った。4THz帯では、従来のコーナーキューブ形の場合、アンテナ素子の位置あわせが極めて難しい。そこで、放物面の焦点距離が任意に設定できることを利用して、コーナーレフレクターの代わりに採用した。この検出器の設計が終了し、現在製作を行っている。製作が完了次第、核融合科学研究所で実験を行う予定である。本年度は、以下に述べるように主に2.5THz帯で用いる導波管型ショットキ・ダイオード(SBD)の開発を行った。(1)2.5THz帯で用いるSBDについて、まず計算機シミュレーションを行って構造を決定した。その結果、アノードの直径0.25μm、GaAsエピタキシャル層不純物濃度1×10^<18>cm^<-3>の最適構造が求められた。(2)この結果に従ってSBDの微細加工プロセスを行う際、GaAs表面に欠陥を生じない条件でECRプラズマエッチングを行う必要がある。そのためプラズマの電子温度、電子密度の測定、基板ポテンシャル、基板温度のその場測定を行った。その結果、チャンバー壁の汚染がエッチングレートの再現性及びプラズマ点火の再現性に影響することが分かった。また安定にエッチングレートを維持し再現性の良いエッチングを行うためには、5時間のアルゴン/酸素プラズマによるクリーニングが必要であることが分かった。これらによりECRプラズマエッチングの精密制御が可能になり、低欠陥、即ち低l/f雑音のSBDの製作が可能になった。(3)前述の改良プロセスを用いて、2.5THz帯導波管型SBDの開発を行った。検出器/ミキサーブロックは、英国ラザフォード研究所で開発された。本低雑音SBDを組み込んで性能を測定し、24,000K(DSB)のミキサ-雑音温度が得られた。このミキサ-の性能には、本研究の低欠陥プロセスによる効果が現れている。本ミキサ-の動作条件の最適化により、更に低雑音のミキサとして動作する期待が高まっている。

(2)前述の改良プロセスを用いて、2.5THz帯QUIP-SBDの開発を行った。英国ラザフォード研究所で開発された検出器/ミキサーブロックに本QUIP-SBDを組み込んで性能を測定し、24,000K(DSB)のミキサー雑音温度を得た。この時の局部発振電力は1mW以下で良く、この点においても非常に優れていることを明らかにした。このミキサーは、米国NASAに送られ、衛星搭載のための振動テスト等にもパスし、地球環境計測用衛星に組み込まれる予定である。(3)核融合科学研究所で開発が進められている4THz帯プラズマ計測用干渉計に用いるSBD検出器の開発を行った。4THz帯では、従来のコーナーキューブ形の場合、アンテナ素子の位置あわせが極めて難しい。そこで、放物面の焦点距離が任意に設定できることを利用して、コーナーレフレクターの代わりに採用した。この検出器の設計が終了し、現在製作を行っている。製作が完了次第、核融合科学研究所で実験を行う予定である。
中国文化構造における「天」と「人」の関わりについての原理論的研究

昨年度までの研究成果は「<天><人>観念の形成とその相関性の確立について」と題して『埼玉大学紀要・教養学部』第37巻第2号に発表することができた。今年度は、引き続き、確立された<天><人>の相関関係が中国の文化構造のなかで具体的にどのような位置と役回りを持っていたか、について考察をすすめた。その結果を一言で言えば、それは前漢末以降の中国文化の主要な領域において決定的に作用した儒学の経書解釈学の機能を哲学的に支えたという点である。現代の言葉でいう、政治思想、倫理思想(修養論)として顕著に現れる部分である。政治思想における<天><人>の関係は、天命を受けた王が自国の治を媒介にして天子として天下を統治するという「天命思想と<天下・国>構造の一体化した理論」を支えるかたちで出てくる。つまり、そのときの天子の政教は、人間社会の在り方の根源である<天>の道理をいかに自己の政治・教化を通して実現していくか、ことばを換えれば、人をいかに<天>の状態に近づけていくか、という社会的規模での<天>人一致の達成へ向けた事業として位置づけられる。<天><人>の関係は、『中庸』によって切り開かれ、宋代の思想家によって深められた修養の理論体系のなかでもその機能を発揮している。それは、内面的な<天>を措定することにより、真の<人>の在り方は、その<天>の直接の展開として--社会的な関係においても、心性の完全化の面においても--実現されるという理論である。以上の報告は、要点なので分かりにくいかもしれない。全体の内容は、近々まとめて出版する予定である。今年度は、「天」「人」関係の基礎概念である「天」と「人」の形成について考察を深めた。天は周初以来の観念であるが、戦国時代になって諸子の思想家の手により哲学化され、観念内容が深まり豊かになった。つまり、旧来の天空・天意(上帝)の意味に加えて、理法、陰陽の自然の意味で使われるようになったのである。一方、人は孟子や荀子など儒者の手により、その意味が積極的な方向に高められた。つまり、人間社会の人倫や礼の価値を積極的に評価し、それらの価値を充足するかぎりにおいて人は人であり得るとの見解が提出されたのである。この人間社会の価値を充足する人を「人」と表記する。旧来の天は、孟子においても荀子においても背後に退けられた。孟子において「人」は理法としての新たな天と等値であるとされ、荀子において「人」は旧来の天を批判して立てられた陰陽の自然の天と対置されることとなった。その後、この高められた観念の「人」を根拠づけるため、天に新たな意義[「人」の根拠]を要請するという思想史上の一大変化が発生した。この新たな意義を要請された天を「天」と表記する。この「天」は天空・天意・理法・陰陽の自然の意味をすべて含み、かつ人倫や礼の根拠である。故に、ここで言う「天」「人」の関係とは、戦国末以降になって始めて成立する性質のものである。以上の考察の一端は、平成12年10月に行われた日本中国学会の学術大会で「『人』についての考察-中国における『天』『人』関係解明の基礎作業として-」と題して口頭発表し、数人の方から参考になる意見を得た。これら意見を次年度以降の研究に反映させるとともに、さらに自己の考察を深めていきたい。今年度は、昨年度に引き続き<天><人>の関わりについて考察を深め、主に戦国時代の後期から漢代の初期に至る間に縉紳先生が果たした大きな役割について究明した。縉紳先生とは儒者(孔子学派)の一部であるが、孟子や荀子などの諸子タイプの遊説家とは異なる、講学を主とする一群の人々である。この縉紳先生たちは、上古以来の天意の天を継承しつつ、孟荀など諸子タイプの儒者の思想活動の成果を受け継ぎ、かつ老荘の道の哲学を受容した。それら縉紳先生の思想活動は儒学の経典整備の形で行われた。具体的にいえば、易の解説である繋辞伝等の作成、『礼記』中に収められている礼を主とする諸々の文献の執筆、詩書の講学と注釈、春秋学の展開などである。老荘の道の哲学の導入により、文字で書かれた「物」であるところの詩・書・礼・易・春秋も、それぞれ天・道・天道によって形而上学的な基礎を持つことになり、人間社会の礼もまた道や天と矛盾しなくなった。さらに、上古の天意の拡大により、天意およびそれを承けた王(天子)の役割として、民の教化が強調されるようになった。これらは、儒学(経学)の中では<天><人>の関係のかたちに集約される。<天>と同じ価値と内容を持つ経典を学び、経典に従って生活することが<人>の在り方なのである。この縉紳先生の<天><人>をめぐる活動が、前漢末以降の儒学の内容をなしていくのである。以上の今年度の考察は、昨年度の分と併せて論文にまとめ「<天><人

>観念の形成とその相関性の確立について」と題して『埼玉大学紀要・教養学部』第37巻第2号に発表する予定である。昨年度までの研究成果は「<天><人>観念の形成とその相関性の確立について」と題して『埼玉大学紀要・教養学部』第37巻第2号に発表することができた。今年度は、引き続き、確立された<天><人>の相関関係が中国の文化構造のなかで具体的にどのような位置と役回りを持っていたか、について考察をすすめた。その結果を一言で言えば、それは前漢末以降の中国文化の主要な領域において決定的に作用した儒学の経書解釈学の機能を哲学的に支えたという点である。現代の言葉でいう、政治思想、倫理思想(修養論)として顕著に現れる部分である。政治思想における<天><人>の関係は、天命を受けた王が自国の治を媒介にして天子として天下を統治するという「天命思想と<天下・国>構造の一体化した理論」を支えるかたちで出てくる。つまり、そのときの天子の政教は、人間社会の在り方の根源である<天>の道理をいかに自己の政治・教化を通して実現していくか、ことばを換えれば、人をいかに<天>の状態に近づけていくか、という社会的規模での<天>人一致の達成へ向けた事業として位置づけられる。<天><人>の関係は、『中庸』によって切り開かれ、宋代の思想家によって深められた修養の理論体系のなかでもその機能を発揮している。それは、内面的な<天>を措定することにより、真の<人>の在り方は、その<天>の直接の展開として--社会的な関係においても、心性の完全化の面においても--実現されるという理論である。以上の報告は、要点なので分かりにくいかもしれない。全体の内容は、近々まとめて出版する予定である。
アポトーシス抑制分子Bcl-xLのイメージング法開発のための基礎的研究

ミトコンドリアを介したアポトーシスの決定因子として知られるBcl-2ファミリータンパク質の中でアポトーシスを抑制するBcl-xLに特異的に結合する低分子化合物BH3I-2'の4つの類似化合物[^<18>F]FBHI、[^<18>F]FBHB、[^<18>F]FBMI、[^<18>F]FBMBの^<18>F標識合成を行い、Bcl-xLのin vivoイメージングを試みた結果、梗塞やガンの状態の評価法、それら治療の評価法、さらにはそれらの治療に用いる治療薬、抗ガン剤の評価法としての有用性が示唆された。我々はアポトーシスを抑制するタンパク質Bcl-xLに特異的に結合する低分子化合物BH3I-2'のCl基をF基に置換した化合物FBH-1の18F標識体を合成し、その体内動態を検討してきた。今回新たに構造類似体3種類(FBH-2,FBH-3,FBH-4)の18F標識合成に成功した。サイクロトロンを用いて180水をターゲットとして180(p,n)18F反応で産生する[18F]フッ素アニオン水溶液製造し、テトラブチルアンモニウム重炭酸塩にして活性化した後、十分水分を除去し、DMSO中130°Cで対応するそれぞれの標識前駆体化合物(芳香環の4級アンモニウム塩)との求核置換反応を行った。10分間反応後、反応液中の目的[18F]化合物は分取HPLCを用いて分取し、有機溶媒を除去し、可溶化のためエタノールを添加した後、塩濃度を調製して5%エタノールを含有する注射剤として得られた。すべての化合物において放射化学的牧率50%、放射化学的純度99%、合成時間は60分であった。体内分布はいずれも肝臓に非常に高い集積を示し、他の臓器への集積は低かった。また、肝臓での代謝物は60分後でもほとんど見られなかった。今後は、移植腫瘍や、脳虚血モデルを用いた実験を行ない、腫瘍や虚血周辺部での放射能集積について検討し、PET用標識プローブとしての有用性について比較検討する予定である。Bcl-2ファミリータンパク質はミトコンドリアを介したアポトーシスの決定因子として知られる。一方、脳卒中急性期においてペナンブラと呼ばれる梗塞周辺領域ではアポトーシスによる細胞死が多く見られ、生存する細胞群ではBcl-2ファミリータンパク質の中でアポトーシスを抑制するタンパク質BcL-2やBcL-xLが増加するという報告もある。BcL-xLに特異的に結合する低分子化合物BH3I-2'の4つの類似化合物(化合物FBH1-4)の^<18>F標識合成を行い、BcL-xLのin vivoイメージングを試みた。これらの4化合物はサイクロトロンで製造したポジトロン放出核種^<18>Fでラベルされたフッ素アニオンをTBAHCO_3を用いて活性化し、それぞれの前駆化合物(ベンゼン環トリメチルアンモニウム塩)への求核置換反応を用いて標識合成できた。脳卒中モデルラットを用いてその分布を調べた結果、脳への取り込み量は[^<18>F]FBH1<<[^<18>F]FBH3<[^<18>F]FBH2<[^<18>F]FBH4であり、[^<18>F]FBH1は脳のイメージングには不向きであった。また[^<18>F]FBH3は中大脳動脈梗塞モデルラットでは梗塞周辺に高い集積部位が認められ、免疫化学染色によるBcl-2の高発現部位と一致した。この結果からBcl-xLの増加すなわちアポトーシスに抵抗する細胞の画像化の可能性が示唆された。さらに[^<18>F]FBH3の病態における挙動について研究を進めることにより新しい脳卒中の質的診断法に発展することが期待される。
異種動物由来の脱細胞化口腔粘膜基質による角化歯肉の誘導

本研究の目的は、口腔粘膜欠損、特に角化歯肉の欠損や不足を補うための軟組織移植材料として、機能的・審美的な回復はもとより、汎用性に優れた新規生体材料を開発することにある。具体的には、異種動物(ブタ)から採取した(角化・非角化)口腔粘膜に脱細胞化処理を施した非免疫原性無細胞性歯肉を移植基質として、角化歯肉の回復を試みる。このストラテジーは、現在、歯周組織再生やインプラント治療に必要な機能的・審美的歯肉形態の回復に施される遊離歯肉移植術における採取量の限界や採取側の二次的侵襲といった問題点を解決することを企図している。又、異種動物由来の移植基質を応用することで、汎用性に優れた生体材料の開発を目指す。K-AAOMとAlloDermに口腔粘膜線維芽細胞や口腔粘膜角化細胞を播種し、培養を行い、各基質における細胞の増殖・分化のスピードや分化の方向、分泌蛋白質などをin vitroにおいて解析を実施した。上皮層の厚さや角化の程度など培養基質の組織学的・免疫組織学的な観察に加え、上皮部分のサイトケラチン(CK-5, -14, -19)の発現などについて検討を加えたところ、口腔粘膜角化細胞にてこれらの発現が明瞭であった。また、K-AAOMに口腔粘膜角化細胞塊を播種し、マウスの背部皮膚欠損部や頭蓋骨骨膜上に移植を行ったが、アテロコラーゲンスポンジに細胞を播種した場合と比較して粘膜組織の再生が優位ということではなかった。現在、K-AAOMに細胞を播種し、培養を行った場合の有用性について検討を行っているところである。本年度は、まずブタ上顎から角化粘膜として口蓋粘膜(K-AAOM)、非角化粘膜として歯槽粘膜(U-AAOM)を採取し、それを脱細胞化処理することから開始した。その上で、脱細胞化処理を施した口蓋粘膜由来の脱細胞化口腔粘膜基質(K-AAOM)と歯槽粘膜由来のそれ(U-AAOM)の性状解析を開始した。解析は、HE染色から基底膜を染めるPAS染色、そして基底膜や真皮層における様々な蛋白発現の解析を実施している。現在、一部基底膜成分の蛋白発現に差異を認める知見が得られたため、現在詳細な解析を加えているところである。また、口蓋粘膜と歯槽粘膜を構成する線維芽細胞の培養を開始し、細胞増殖能や遺伝子・蛋白発現などの特性解析も開始した。しかしながら、これら2種に由来する細胞の特性に現在明確な差異を認めていないため、さらに詳細な解析を実施しているところである。脱細胞化基質作製の過程において、無細胞化の処理条件確立に当初の予定より時間を要したため。今後は前年度行う予定であった口蓋粘膜由来の脱細胞化口腔粘膜基質(K-AAOM)と歯槽粘膜由来のそれ(U-AAOM)の差異についての更なる詳細な性状解析、およびに移植実験を実施していくが、移植実験を先行させることで期間内に少しでも多くの知見を蓄積していく。移植実験を年度内に開始することを予定していたが、脱細胞化基質の性状解析に時間を要したため、次年度からの開始とした。そのため、実験動物などの経費を繰り越して使用することにした。
機能性表面を有する低侵襲外科治療系医療デバイスの開発

骨切除用研削工具,すなわちダイヤモンドバー(ダイヤモンド砥粒を用いた小径の電着砥石)の開発については,前年度の研究において,骨切除時に発生する熱に関する基本的なメカニズムを明らかにし,そして発熱の主要因である骨切りくずの工具表面への付着を抑制する研削工具を開発した.しかし,その開発研削工具を用いても10°C程度の温度上昇が生じてしまうこと,そして切りくず付着抑制効果が持続しないことがわかり,本年度はその原因解明と解決を検討した.まず,切りくず付着抑制を目的としたフッ素による工具表面処理について,その改善を実施した.具体的にはフッ素処理剤の改良,および工具表面の前処理について検討を行った.その結果,一定の効果はみられたものの,上記課題を解決するには至らなかった.そこで,研削工具表面をフッ素などにより化学的に改質するのみならず,微細な構造を付与することで切りくず付着を大幅に抑制することができ,温度上昇程度を小さくでき,またその効果をより持続することができた.しかしながら,突発的な切りくず付着,またそれにともなう温度上昇を抑制することは困難であることがわかった.そこでさらに研究を進め,骨切りくずの特性を詳細に調査した結果,これを工具表面から積極的に捕捉,除去する可能性を見出すことができた.皮膚切開用工具,すなわち医療メスの開発については,工具表面にテクスチャを設けることで付着物生成を抑制できることを見出した.本研究の最終目標にはまだ到達していないが,予備実験を通じて,問題解決の方策は判明しており,順調に進展していると判断される.骨切除用研削工具については,予備実験を通じて,骨切りくずを積極的に除去できる方策を見出しており,それをデバイス化することで,本研究の目標を達成する.皮膚切開用工具については,前年度研究で開発した工具について耐久性を含めた総合的評価を行い,その有用性を確認する.骨切除用研削工具,すなわちダイヤモンドバー(ダイヤモンド砥粒を用いた電着砥石)の開発については,工作機械としてマシニングセンタを用い,三分力動力計や熱電対などの各種センサを搭載した骨切除実験系を構築し,外科手術を模擬した詳細な加工実験を可能にした.そして骨切除時に切除部位に対して供給する冷却水として用いる生理食塩水の供給量や方法を変化させたり,特定の物質を添加したりなど,多くの加工実験を実施した.その結果,骨切除時の温度変化には3つのフェーズがあることを新たに見出した.そして温度上昇抑制には各フェーズに対応した解決手段が求められ,検討の結果,切除用工具であるダイヤモンドバーの表面を超撥水化する,さらにはわずかな剥離性を保有させる,といったことにより温度上昇を抑制することに成功した.皮膚切開用工具の開発については,皮膚(柔軟物)切開に関する基本的な実験系を構築し,切開時に発生する力および切開対象物の変形量をリアルタイムで評価することができた.骨切除用研削工具の開発については,切除時発熱のメカニズム解明についてはすでに完了し,その先の工具開発に着手できている.一方,皮膚切開用工具の開発については若干の遅れが生じている.骨切除用研削工具,すなわちダイヤモンドバー(ダイヤモンド砥粒を用いた小径の電着砥石)の開発については,前年度の研究において骨切除時の加工熱の発生に関する基本的なメカニズムを明らかにできた.そこで今年度はそのメカニズムにもとづき,現在,外科手術現場から特に強く求められている良好な手術視野の確保,そのための切除点に供給する冷却水の極少量化に応えられる研削工具の開発を行った.加工熱の発生においては骨切りくずの工具表面への付着が主要因であることが前年度までの研究でわかっていることから,まず,切りくずがほとんど付着しない研削工具を検討した.そうした工具として表面を親水化したものを開発し,実際に切りくず付着を大きく抑制できるようになったが,冷却水を極少量にするとやはり強固な切りくず付着が発生し,加工点温度の上昇を抑制できないことがわかった.そこで次に,一度付着してもすみやかに剥離させることで強固な付着生成を阻害し,その結果,温度上昇を抑制することを考案した.そしてフッ素系表面処理を行った研削工具を開発し,温度上昇を抑制することに成功した.皮膚切開用工具,すなわち医療メスの開発については,前年度の研究で開発した切開時に発生する力および切開対象物の変形量をリアルタイムで評価できる装置を用いて軟質物の切断現象について詳細な検討を行った.その結果,切開用工具表面への付着物生成により切れ味が大きく低下することを見出した.骨切除用研削工具の開発については,切除時発熱のメカニズム解明についてはすでに完了し,その先の工具開発に着手できている.一方,皮膚切開用工具の開発については若干の遅れが生じている.骨切除用研削工具,すなわちダイヤモンドバー(ダイヤモンド砥粒を用いた小径の電着砥石)の開発については,前年度の研究において,骨切除時に発生する熱に関する基本的なメカニズムを明らかにし,そして発熱の主要因である骨切りくずの工具表面への付着を抑制する研削工具を開発した.しかし,その開発研削工具を用いても10°C程度の温度上昇が生じてしまうこと,そして切りくず付着抑制効果が持続しないことがわかり,本年度はその原因解明と解決を検討した.まず,切りくず付着抑制を目的としたフッ素による工具表面処理について,その改善を実施した.具体的にはフッ素処理剤の改良,および工具表面の前処理について検討を行った.その結果,一定の効果はみられたものの,上記課題を解決するには至らなかった.

そこで,研削工具表面をフッ素などにより化学的に改質するのみならず,微細な構造を付与することで切りくず付着を大幅に抑制することができ,温度上昇程度を小さくでき,またその効果をより持続することができた.しかしながら,突発的な切りくず付着,またそれにともなう温度上昇を抑制することは困難であることがわかった.そこでさらに研究を進め,骨切りくずの特性を詳細に調査した結果,これを工具表面から積極的に捕捉,除去する可能性を見出すことができた.皮膚切開用工具,すなわち医療メスの開発については,工具表面にテクスチャを設けることで付着物生成を抑制できることを見出した.本研究の最終目標にはまだ到達していないが,予備実験を通じて,問題解決の方策は判明しており,順調に進展していると判断される.骨切除用研削工具については,現在開発中の工具については耐久性について致命的な問題があり,その点を中心に集中的に研究を行う.皮膚切開用工具については,昨年度構築できた実験系を用いて切断実験を行い,皮膚へのダメージ生成の主要因を明らかにする.骨切除用研削工具については,現在開発中の工具については前年度開発のものに比べると耐久性について大きく向上したものの,手術現場の要求には未達であり,この点を中心に集中的に研究を行う皮膚切開用工具については,皮膚へのダメージ生成の主要因を明らかにできたため,ダメージ生成を抑制できる工具の開発を行う.骨切除用研削工具については,予備実験を通じて,骨切りくずを積極的に除去できる方策を見出しており,それをデバイス化することで,本研究の目標を達成する.皮膚切開用工具については,前年度研究で開発した工具について耐久性を含めた総合的評価を行い,その有用性を確認する.
擬一次元化合物AV_6S_8(A=Tl,In)におけるCDW転移と超伝導

擬一次元構造を有するAV_6S_8(A=In, Tl, K, Rb, Cs)を合成して、電気抵抗と交流帯磁率の測定を行った。合成はまずTlV_6S_8を合成した。InV_6S_8はTlV_6S_8のTlをデインターカレートしてV_6S_8を作成し、それをInと反応させて得た。その他の化合物はTlV_6S_8とアルカリハライドとのイオン交換反応によって合成した。電気抵抗率は直流4端子法により273Kから2Kまで測定した。交流帯磁率はハートション法により0.02Kまで測定した。これらの化合物は0.3Kから5Kの温度範囲に超伝導を示すことを前年度に見出している。さらに、超伝導転移が2段階で進行することを交流帯磁率で発見し、最初の転移は粒内での転移、次の転移が粒間の転移であると推察した。本年度は2段階の転移の機構を詳細に調べるために100ガウスまでのいろいろな磁場下での交流帯磁率を測定した。磁場の増加とともに帯磁率の絶対値は減少することが明らかになったが、磁場中冷却後、ゼロ磁場で測定してももとの価に戻らず、粒間に磁場が閉じこめられていることがわかった。今後の課題としては、粒子のサイズが不揃いであるにもかかわらず、2段階目の転移が比較的シャープに観測されるのはなぜかということがある。KV_6S_8の電気抵抗を測定したところ、昇温測定時に300K付近で抵抗値が約3倍増加した。しかし帯磁率の温度変化には全く異常はみられなかった。これまでこの温度での相転移の報告はなく、今後、さらに詳しく検討する予定である。擬一次元構造を有するAV_6S_8(A=Tl,In,K,Rb,Cs)を合成して、電気抵抗率と交流帯磁率を測定した。合成法は以下のとおりである。TlV_6S_8は元素単体の混合物を800°Cで反応させて得た。InV_6S_8はTlV_6S_8のTlをデインターカレートしてV_6S_8を得て、その中にInをインターカレートして得た。AV_6S_8(A=K,Rb,Cs)は、TlV_6S_8とアルカリハライドとのイオン交換法によって作成した。電気抵抗測定は2Kまで行なった。TlV_6S_8とInV_6S_8は4-5Kでゼロ抵抗値を示した。V_6S_8とAV_6S_8(A=K,Rb,Cs)は2K以上ではゼロ抵抗を示さなかった。また、全ての試料において、150K付近に抵抗の山がみられた。CDW転移が生起しているものと考えられる。TlV_6S_8の予備的な電子回折測定によって、低温で超周期構造が観測された。交流帯磁率はハートション法を用い、希釈冷凍機により0.02Kまで測定した。全ての試料が低温で完全反磁性を示し、試料全体が超伝導状態になっていることが明らかになった。Tcの値はTlV_6S_8,InV_6S_8,KV_6S_8,RbV_6S_8,CsV_6S_8に対して、それぞれ4.2K,5.2K,0.71K,0.65K,0.32Kであった。帯磁率の温度変化は焼結試料の場合には一段階の変化を示したが、粉末状態で測定すると二段階の変化を示した。これは粉末の表面効果によるものと解釈された。
沖縄トラフにおける熱水スモ-カ-・生物・鉱床の調査と解析

1986年に世界の背弧海盆に先駆けて中央地溝の一つである伊平屋海凹内で研究者らにより、低温で非晶質の熱水性マウンドが発見された。そこで、本研究においては、大洋中央海嶺で発見されたような硫化鉱床や大型生物コロニ-が認められるような高温の熱水性ベント・システムが背弧海盆にも認められるのかということを世界に先駆けて検証することを目標の一つとした。そして、それによって背弧海盆が大洋中央海嶺と同じ様な拡大メカニズムにより形成されたのかどうかということを明らかにしようと努めた。その結果、研究者らが参加・協力した調査・研究において以下に述べるような成果があげられた。昭和63(1988)年度:4ー6月、伊平屋海凹と伊是名海穴で熱水性生ベント・システム発見。ドレッジにより大型生物や硫化鉱床採取(ゾンネ号:「かいよう」)。9月には、前記熱水域に潜航し、熱水性鉱床・生物コロニ-等のサンプル採取に成功(「しんかい2000」)。平成元(1989)年度:4ー5月、伊是名海穴で高温熱水を噴出するブラックスモ-カ-が発見され、さらに新熱水域を発見する(「しんかい2000」)、1990ー91年の調査により、さらに北方の奄西海丘でも熱水性鉱床が発見された。1991年6月、沖縄トラフ南部北縁の潜水調査。トラフ縁の沈水時期を明らかにする(「スコ-ピオン」)。平成4年1月、南西諸島南方海域の海底地形精密調査。海溝運動と島弧・背弧海盆形成メカニズムを探る(「よこすか」)。以上、本研究により、発見された鉱床は、わが国経済水域内にあり、いわゆる黒鉱型鉱床に酷似し、金・銀を多量に含む珍しいものである。そして、シロウリ貝やバクテリア等も発見採取され、生命の起源解明にも寄与した。更に今後熱水域が新たに発見される可能性も指摘することができた。一方、構造探査の方では、沖縄トラフは典型的な大陸性地殻構造を持っていることが明らかになったが、鉱床の性質はそれと予盾しない。当該研究初年度に当たる1988年、「しんかい2000」潜航調査を含む他グループとの連携調査により、以下のような成果が得られた。1.沖繩トラフの軸方向約500kmにわたる範囲で、奄西海丘、伊平屋海凹伊是名海穴の3地域で、太洋中央海嶺系に匹敵する活動的なベントシステムが発見された。2.(1)奄西海丘域:低温熱水湧出。チューブワームのコロニー発達。硫化鉱床末確認。(2)伊平屋海凹域:シロウリガイの仲間、異尾類やイバラガニの仲間のコロニー発見。摂氏220度の熱水が湧出。カーボナタイトで形成されたと思われるチムニー発見。カーボナタイトはアフリカのリフトバレーで見いだされている珍しい岩石で、海底では世界初の発見の可能性。(3)伊是名海穴:異尾類のコロニー。