hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
水頭症マウスの脳室の流体構造と繊毛運動解析

また、ノックアウトマウスの脳を取り出し、側脳室、第3脳室、第4脳室付近にトレーサー粒子(ポリスチレンビーズ)を付加し、髄液の流れを確認した。その結果、ノックアウトマウスの脳室内の流体の速度は野生型とは大きく異なり遅くなっていることが分かった。さらに、繊毛内に存在する内腕ダイニンの発現量についても定量PCR法によって確認した。ノックアウトマウスから得た脳からmRNAを抽出し、逆転写後にリアルタイムPCRを行い、目的遺伝子の発現量を定量した。その結果、複数ある内腕ダイニン遺伝子のうちのいくつかの遺伝子について、ノックアウトマウスでは減少していることが明らかとなった。これらの成果は国内学会などで発表し、他の研究者にも高く評価されている。本研究課題は研究計画の段階で当初予定していた通り進行しており、特に遅れている事柄はない。それに加え、当初予想していなかった結果も得られたため、急遽計画していなかった実験にも取り組んでおり、研究成果も順調に得られている。ノックアウトマウスの脳室の形態についてはMRIでかなり細かな構造まで観察することが出来、野生型とDpcdノックアウトマウスで脳室の形態の違いを観察することが出来た。脳室の流体解析は、ノックアウトマウスで脳内にトレーサー粒子を打ち込むことが困難であった。そのため、取り出した脳の脳室に直接トレーサー粒子を添加することによって、部位別に脳内の流体速度を計測することに成功した。上記の結果より、繊毛運動自体に原因があるのではないかと考え、繊毛運動の根源であるモータータンパク質、ダイニンに着目した。過去の文献によると内腕ダイニンにその原因があると言及されているものの、遺伝子までは特定されていなかった。内腕ダイニンの遺伝子は複数存在していることが知られているが、本研究課題では、そのうちある特定の内腕ダイニンの発現量が、Dpcdノックアウトマウスで減少している事を定量PCR法によって明らかにすることが出来た。現在は得られた結果のまとめと、次年度に向けた研究の準備を行っている。学会発表も2件行い、他の研究者からも良好な反応も得られている。以上の成果に基づき、自己点検を行い、本研究課題はおおむね順調に進んでいると判断した。平成31年度以降も当初の計画通り研究を進めていく。1.繊毛細胞の分布と繊毛運動の解析平成30年度の結果から、各脳室や脳室同士をつないでいる孔に特に異常が認められなかったことから、ノックアウトマウスで水頭症を発症する原因は脳室の繊毛運動の異常によって水流がうまく形成されないために起こるのではないかと考えた。よって、平成31年度は脳室の繊毛細胞について解析する。脳室部分を抗アセチル化チューブリン抗体と抗アクチン抗体を用いた間接蛍光抗体法により側脳室、第3脳室、第4脳室、またモンロー孔や中脳水道などを染色し、野生型と比較することにより、ノックアウトマウスで繊毛細胞の分布に異常がないかを確認する。そもそもノックアウトマウスで繊毛細胞の数が違う場合には、繊毛の絶対量が少ないので、脳室内の流れも形成され難い。これを確かめるため本研究では免疫染色を行い、ある区域の決まった枠内にどれくらいの繊毛細胞が分布しているのかを定量化する。また、ハイスピードカメラを用いて繊毛運動自体も撮影し、周波数、振幅、波形などに異常が見られないかを確認する。
データストレージ用磁性材料のナノ構造と磁気特性

超高密度磁気記録技術を実現するために、FePt垂直磁気異方性薄膜の作製と磁気特性及び微細組織評価、CCP-GMR膜構造の解析、高分極率ハーフメタル薄膜の試作を行った。1.FePt垂直磁気異方性薄膜の作製と磁気特性及び微細組織評価:垂直記録媒体への応報を意識して、粒子分布及び粒子サイズの小さいグラニュラー薄膜の検討を行った。MgO下地上にFePtを成膜することにより、c軸配向したFePtグラニュラー膜を合成した。また、FePtとCあるいはSiO_2をマトリックスとしたグラニュラー膜を作製し、平均粒子径約6.2nm、粒子分散が1.7nmの膜の合成に成功した。しかし、粒子サイズの減少とともに規則度が減少した。粒子径が小さくなっても高い規則度を実現することが今後の課題となる。また、軟磁性下地層であるFeTaCについても検討を行った結果、約15mOeの非常に小さい保磁力および1.6Tの高い飽和磁束密度を達成した。2.CCP-GMR膜構造の解析:FIBを用いてサンプル作製を行い何度かトライしているものの、まだ解析には成功していない。今度、レーザーアトムプローブを用いることによって、解析が可能になるものと思われる。3.高分極率ハーフメタル薄膜の試作:点接触アンドレーエフ反射法を用いて高いスピン分極率を示す材料の探索を行った。その結果、Co_2Ti_xMn_<1-x>Sn系でx=0.25のときにスピン偏極率が0.65、Co_<2-x>Fe_xCrGa系でx=0.05のときに0.65が得られた。この値はハーフメタルの予想に反して低いものであったが、Co基ホイスラー合金のPCAR法により得られたスピン偏極率の中では最も高いものである。Co_2Ti_xMn_<1-x>Sn系のスピン偏極率の増加はE_fのバンドギャップ中央へのシフト、Co_<2-x>Fe_xCrGa系はE_fレベルの↑スピンの状態密度の増加によるものと考えている。超高密度磁気記録技術を実現するために下記1.-5.の磁性薄膜について薄膜の試作、磁気特性評価とナノ構造解析、結果の考察と薄膜試作過程へのフィードバックを行い、高密度磁気記録を実現するためのキーマテリアルの創製法を確立することを目的として研究を行った。1.FePt,SmCo_5垂直磁気異方性磁性薄膜FePtナノ粒子の表面を不規則化させることにより、保磁力の大幅な低下を確かめた。磁化過程の検討により、表面不規則化はFePtを記録媒体として実用化させるのに有効な方法であることを実証した。Cu下地上に作製したSmCo_5連続膜は垂直磁気異方性及び高い保磁力を示す。ナノ構造解析により高保磁力はCuのSmCo_5層中への不均一な拡散による磁壁ピニングによることが明らかとなった。比較的高い垂直異方性を有するCo-W薄膜を成膜した。ナノ構造解析によりW濃度の高い領域でアモルファスと結晶の相分離を確認した。

書き込みヘッド材料のFeCo軟磁性膜のアトムプローブ解析により、めっき浴中のSがめっき膜の粒界に偏析し、これが飽和磁束密度の減少の一因になっていることが明らかになった。CCP-GMR膜のアトムプローブ解析のために、FIBによる試料作製を試みた。試料保護のためのCrや基板のSiBのアトムプローブ解析には成功したものの、CCP-GMR膜の解析にはまだ成功していない。5.高分極率ハーフメタル薄膜を試作基板温度を変化させることによりA2,B2,L2_1構造を有するCo_2MnGe, Co_2MnSi薄膜を作製し、点接触方式によるスピン分極率測定を行った。スピン分極率が1と期待されるL2_1構造の薄膜においても高々0.6程度のスピン分極率であった。これはL2_1規則度が低いことが原因と考えられる。超高密度磁気記録技術を実現するために下記1.-3.の磁性薄膜について薄膜の試作、磁気特性評価とナノ構造解析、結果の考察と薄膜試作過程へのフィードバックを行い、昨年度得られた知見をもとに高密度磁気記録を実現するためのキーマテリアルの創製法を確立することを目的とする。昨年度の検討をもとに、デバイスへの応用が期待される以下の3つ磁性薄膜についての検討を行った。垂直磁気記録媒体への応用を目指して、磁気的に孤立し密に分散したFePtナノグラニュラー薄膜の作製を行った。FePtと非磁性マトリックスのSiO_2を同時スパッタし、基板温度、強磁性の体積分率及びガス庄を制御することにより、実用可能なレベルのFePt粒子径及び粒子分散を得ることに成功した。しかし、粒子サイズの減少とともにFeptの規則度が大幅に低下してしまい、この規則度をあげることが今後の課題である。CCP-GMR膜の絶縁相中に存在するメタルパスの密度についての知見を得るためにアトムプローブ解析を試みた。アトムプローブ解析には針状の試料が必要であるため、マイクロサンプリングを用いたFIBによる試料作製を試みた。アトムプローブ解析可能な程度の試料作製には成功したものの、分析途中に試料破壊が起こってしまい、アトムプローブ解析には成功していない。(3)高分極率ハーフメタル薄膜を試作キュリー点の高いCo基ホイスラー合金に着目し、それに第4元素を添加することによりスピン分極率の高い材料探索を行った。その結果、Co_2FeSiにわずか2%のCrを添加することにより、スピン分極率が0.57から0.64へ急激に増加することを見出した。XRD、メスバウワー分光法及び第一原理計算による解析により、Cr添加によるスピン分極率の増加は状態密度曲線のギャップ中に存在するフェルミ面の位置を制御することによることが明らかとなった。超高密度磁気記録技術を実現するために、FePt垂直磁気異方性薄膜の作製と磁気特性及び微細組織評価、CCP-GMR膜構造の解析、高分極率ハーフメタル薄膜の試作を行った。1.FePt垂直磁気異方性薄膜の作製と磁気特性及び微細組織評価:垂直記録媒体への応報を意識して、粒子分布及び粒子サイズの小さいグラニュラー薄膜の検討を行った。MgO下地上にFePtを成膜することにより、c軸配向したFePtグラニュラー膜を合成した。また、FePtとCあるいはSiO_2をマトリックスとしたグラニュラー膜を作製し、平均粒子径約6.2nm、粒子分散が1.7nmの膜の合成に成功した。しかし、粒子サイズの減少とともに規則度が減少した。粒子径が小さくなっても高い規則度を実現することが今後の課題となる。
石油備蓄基地施設から分離した腐食菌およびその他新規微生物の微生物分類性状の解析

原油から分離した鉄腐食性細菌MIC1-1とMIC1-4の形態学的性質、生理・生化学性状・化学分類学性状を決定した。これら2株は通性嫌気性、非運動性、無芽胞、カタラーゼ陰性のグラム陰性菌であった。形態学的には、幅0.3-0.5 um、長さ3.4-6.3 umの桿菌であった。至適の生育温度、pH、塩濃度はそれぞれ35-37oC、pH 6.5、2 % (w/v)であった。また、炭素源(D-グルコースや有機酸など)を必須に要求し、電子受容体に硝酸塩と酸素を利用できる硝酸塩還元菌であった。主要脂肪酸組成はC15:0とanteiso-C15:0であった。イソプレノイドキノンタイプはMK-7であった。DNA G+C含量は44.7-45.0mol%であった。16S rRNA遺伝子塩基配列に基づく系統解析を行った結果、MIC1-1株、MIC1-4株はBacteroidales目に含まれ、海洋堆積物から電気培養で純粋分離されたProlixibacter bellariivorans F2と共にBacteroidales目内で独立した系統群を形成した。系統的な近縁種はP. bellariivoransであったが、その相同性は97.2%と低く、新規のProlixibacter属細菌であると考えられた。一方、昨年度から実施している未知古細菌の純粋分離は大きな進展は見られないが、集積培養は安定している。電子供与体に水素を利用する可能性が考えられたため、水素を含む集積培養系での生存を確認している。昨年から解析を実施した鉄腐食性細菌MIC1-1株とMIC1-4株の電子受容体試験と電子供与体試験を行った。その結果、これら2株は電子受容体に硝酸塩と酸素を、電子供与体に鉄顆粒(Fe0)、2価鉄、システインを利用できることがわかった。一方、集積培養に成功した未知アーキアの純粋分離は大きな進展は見られないが、集積培養は安定している。電子供与体に水素を利用する可能性が考えられたが、むしろ阻害的に作用し、生育が抑制された。FOXM培地で培養した灌水の集積培養物から未知の古細菌が検出された。この未知古細菌が金属腐食に関与するか検討するため、集積培養物からの純粋分離を試みた。集積培養物の16S rRNA遺伝子解析を行った結果、この未知古細菌は湾岸の堆積物から検出されたクローンと最も近縁で、海洋由来の古細菌であることが示唆された。この未知古細菌の他、集積培養物中にはMethanolobus sp.やClostridium様細菌などが含まれていた。未知古細菌の培養性状解析と混在する微生物除去のために供試培地の改変を行った。その結果、未知古細菌は硫酸塩を必須に要求する硫酸塩還元菌であると考えられた。また、硫化ナトリウムやシステイン塩酸塩を電子供与体として利用していると考えられた。FOXM培地にはFeCl2が含まれていたが、Fe2+を必須には要求しなかった。炭素源として酵母エキスとペプトンを要求した。これらの結果に基づいて、供試培地の改変を行い、未知古細菌の安定した培養に成功した。さらに、継代培養を繰り返した結果、Methanlobus sp.が除去されたことが明らかとなった。今後、更なる培地の改変を行い、残るClostridium様細菌の除去を試みる予定である。一方、鉄腐食性硝酸塩還元菌であることが明らかであったMIC1-1株の生理機能の解析を行った。利用できる電子受容体を解析した結果、MIC1-1株は硝酸塩以外に酸素(O2)を利用できることが明らかとなった。対象となるP. bellariivorans JCM 13498は酸素を利用できるものの硝酸塩を利用できないことが明らかとなり、MIC1-1株が新規のProlixibacter属細菌である可能性が示された。このことから、鉄腐食能はMIC1-1株の特徴であると考えられ、硝酸塩還元能が微生物腐食関与への一つの指標であると考えられた。鉄腐食性硝酸塩還元菌Prolixibacter sp. MIC1-1株に系統的に近縁であったProlixibacter sp. MIC1-4株の鉄腐食能を解析した。MIC1-1株同様、MIC1-4株は硝酸塩(電子受容体)と酵母エキス(炭素源)存在下で金属鉄(Fe0)を腐食した。Prolixibacter属の唯一の既知種であるP. bellariivorans JCM 13498(T)は鉄腐食能を有していないことから、Prolixibacter属細菌は属レベルの特徴として鉄腐食能を有してはいないが、種レベルもしくは菌株個々のレベルで広く鉄腐食能を有していると考えられる。鉄腐食菌の微生物資源ライブラリー構築のために、解析用PCにARBをインストールした。SILVAのデータセットを取り込んだ後、約14万の16S rRNA遺伝子データから、信頼性の高い既知種12516株のデータをマニュアルで選定した。残る環境クローンデータや不良データを全て削除し、これを基礎のデータセットとした。昨年度までの解析により、新種であることが明らかとなったMIC1-1株に対し、Prolixibacter denitrificansを提唱し、誌上報告した。MIC1-1株と系統的に近縁であったMIC

1-4株のDNA-DNA相同性試験を行った結果、両者のDNA-DNA相同性は70-84 %であり、両者は同種の細菌であることが明らかとなった。P. denitrificans MIC1-4株の鉄腐食能を解析した結果、MIC1-4株は、硝酸塩(電子受容体)と酵母エキス(炭素源)存在下で、無菌区の約3倍の鉄イオンを溶出し、鉄腐食を引き起こすことが明らかとなった。MIC1-4株による鉄腐食時の鉄イオンの割合は、Fe2+:Fe3+ = 7:3であった。硝酸塩非存在下では鉄イオンの溶出が生じなかったことから、MIC1-4株は、MIC1-1株と同様に硝酸還元を介して、鉄腐食を引き起こすと考えられる。以上の結果から、MIC1-4株は鉄腐食性P. denitrificansの2例目の培養株となることが明らかとなった一方、昨年度までに構築した既知微生物種のデータセットに1099株の既知微生物のデータを追加し、13520株のデータセットとした。本データセットに、本研究で発見したP. denitrificans MIC1-1株とMIC1-4株、Draconibacterium sp. MIC3-8株の16S rRNA遺伝子塩基配列を組み込んだ。金属腐食微生物は系統的に多系統にまたがるため、実環境で金属腐食微生物を発見しても、迅速に同定することは困難である。今後、新たに発見する金属腐食微生物の16S rRNA遺伝子塩基配列データを本ライブラリーに更新することで、金属腐食微生物の同定や既知金属腐食微生物との系統的関連性の解析を加速化できるものと考えている。平成26年度までに、Bacteroidales目に属する鉄腐食菌および鉄非腐食菌計4株を純粋分離し、それらの細胞形態、生理・生化学性状、化学分類性状、分子遺伝学性状の解析を終えた。過去に発見した`Prolixibacter denitrificans' MIC1-1株に加え、新たにProlixibacter sp. MIC1-4株も鉄腐食能を有することが明らかとなった。微生物資源ライブラリー構築のためのデータセット作成では、データ量が膨大であった中、不足データの追加、不良データの削除、アライメントの見直しが多く、当初予定より時間を要した。しかし、基礎となるデータセットの作成を終え、全体の達成度としてはおおむね順調に進展していると捉えている。微生物分類学平成24年度春に所属開発室の筑波研究所移転が決まったため、数ヶ月間の実験停止を余儀なくされたが、平成23年度から前倒しで実験を進めていたため、全体の達成度としては順調である。平成24年度の目標は、鉄腐食細菌の分類学的性状決定であり、鉄腐食性Prolixibacter sp. 2株の形態学的特徴、大半の生理・生化学性状、化学分類学的性状の解析を終えた。残るは電子受容体試験、電子供与体試験、リン脂質分析のみである。未知古細菌については、分離株中最も分離難度が高い中、徐々にではあるが培養条件の特定につながっている。平成25年度の目標は、非鉄腐食細菌MIC3-8株の分類学的性状決定であり、形態学的特徴、生理・生化学性状、化学分類学的性状の大半の解析を終えた。残るはリン脂質分析のみである。未知アーキアの分離については、参考となる情報が皆無の中、徐々にではあるが培養条件の特定につながっている。
マメ科植物とその寄生/共生生物の系統対応から見た共進化過程の解明

本研究では、マメ科の寄生生物(種子捕食性昆虫であるマメゾウムシ科)と共生生物(根粒菌)を対象に、「利用し利用される関係」の相互作用ネットワークが、どのような進化的過程を経て成立したかを、海外調査と分子系統解析により解明した。その際に、その地域の在来種どおしの系統分化(系統的マッチング)による共進化によるのか、あるいは他の地域からの侵入により新たな「利用し利用される関係」の組合せが共進化的に生じたのか、双方の可能性を考慮した。(1)マメ科-マメゾウムシ科の系統対応(A)メキシコの野生マメ科-マメゾウムシ科についてメキシコのベラクルス州、サン・ルイ・ポトシ州、ケルタロ州で、野生マメ科の寄主植物の豆果を採集し、羽化するマメゾウムシ科昆虫の系統対応を調べた。その結果、Acacia属-Mimosestes属やSennna属-Senius属、Convolvulce亜科-Megacerus属など、寄主植物の上位分類群とマメゾウムシの属とでおおまかな対応が見られた。しかし、微視的なスケールでは、頻繁に寄主転換によって複雑な対応パターンになっていることが分かった。(B)アジアの栽培マメ-マメゾウムシ科について台湾・タイ・ミャンマー・インドなどでマメ科植物とマメゾウムシ科昆虫の系統対応を調べた。その結果、マメ科のササゲ連とインゲンマメ連とに大別されて、マメゾウムシ科昆虫のさまざまな属も区分されることが分かった。また、豆資源を利用する際の幼虫の穿孔行動や競争タイプを調べた。(2)マメ科-根粒菌の系統対応マメ科と根粒菌共生系における宿主特異性進化機構を分子生物学的に解析した。根粒菌の持つ根粒形成(nodulation)に必須な遺伝子群(nod遺伝子群)のうち、宿主特異性決定に重要なnodD遺伝子の野生植物からの単離に成功している。nodDは植物の根から放出される2次代謝産物であるフラボノイドで活性化される転写因子であり、これは宿主以外の植物のフラボノイドでは活性化しないことから、宿主特異性に重要な役割を果たすことが示唆された。嶋田は、マメ科植物とそれを利用するマメゾウムシ科昆虫の系統対応を分子系統樹で解析するための準備をすすめた。まず、院生の加藤とともに、ここ数年かけてメキシコで採集されたマメゾウムシ標本のDNAを用いて、分子系統解析に用いるPCRプライマーの設計を行い、同時に、マメゾウムシの同定基準となる形態の判別を進めた。さらに、2003年3月(最もマメ科の豆果が実る乾期後半)にメキシコ・ベラクルツ州で調査を行い、約20種のマメ科植物の豆果を採集した。ここから羽化するマメゾウムシを収集し、DNA分子系統解析にかける予定である。伊藤と青木は、マメ科植物と根粒菌の宿主特異的共生の進化機構を明らかにするためにその分子進化過程復元の手法を確立した。最節約及び最尤法に従い祖先遺伝子配列の推定し有意性を統計的に調べPCRプライマーを設計した。間違ったannealingの少ない設計のためのコンピュータプログラムを同部署の陶山明博士と共同開発し、その結果、独立に5配列目的遺伝子の合成に成功した。今後遺伝子配列を蛋白質-フラボノイド作用の解析と菌への遺伝子導入に使用する。

また津田は、セコブマメゾウムシ属の11種について寄主植物を明らかにし、非害虫種がキマメ亜連利用と高地生息という生態特性を持つことを明らかにした。この過程で、タイ・ネパールに生息する新種を1種記載した。これら11種についてCOIにもとづいた分子系統樹を作成し、今後、非害虫種と関連する生態特性から系統の効果を除いて再評価をする。徳永は、平成14年10月20日27日にかけてスリランカを訪れ、コロンボを中心に農場や農家、貯蔵施設などを回り、マメゾウムシを採集した。現在、この時得られたサンプルより、ヨツモンマメゾウムシ、アズキゾウムシ、インゲンマメゾウムシの複数系統を確立中である。また、平成15年2月17日23日にかけてニュージーランドを訪れ、オークランドを中心に北島にてマメゾウムシを採集した。現在この時得られたサンプルからの羽化を確認中である。嶋田と伊藤は、院生の加藤とともに、マメ科植物とそれを利用するマメゾウムシの系統対応を分子系統解析で調べた。2003年3月にメキシコ合衆国ベラクルス州で、また2004年3月にはメキシコ合衆国サンルイポトシ州・ケルターロ州で調査を行い、採集されたマメゾウムシとその寄主植物を対象に、通算で約30種のマメゾウムシと40種類のマメ科植物の豆果を採集した。ここから羽化したマメゾウムシ科昆虫を対象に、マメゾウムシ科昆虫ではミトコンドリアのss-rRNA遺伝子で、また、寄主植物では葉緑体のrbcL遺伝子でDNA分析を行った。現段階における途中経過では、Mimosestes属のマメゾウムシとマメ科植物のように共種分化現象が主導する系統群も見られたものの、Ambrycerus属のようにマメ科とアオギリ科への寄主シフトが見られた系統群もあった。これらをもとにCo-divergence分析を行い、ランダムに発生するよりも有意に多い共種分化回数が検出された。伊藤と青木は、共生生物間における宿主特異性進化機構の解明を目指し、レンリソウ属・ソラマメ属のマメ科からさまざまな根粒菌を単離した。従来この植物群には根粒菌biovar viciae系統の特異的な共生が唱えられていたが、レンリソウ属ハマエンドウには新種の根粒菌が共生シフトを起こしていることが明らかになった。津田は、2003年に続き2004年もタイおよび中国(台湾を含む)でマメゾウムシ科昆虫の寄主植物を調べ、Callosobruchus属の数種がキマメ亜連の野生マメを広く利用していることを明らかにした。キマメ亜連に特化した種は栽培マメの害虫になりにくい傾向があり、栽培化が進んだインゲンマメ亜連への適応が、害虫化するにあたり重要であった。アズキゾウムシでは、貯穀害虫集団は地域を問わず特定のハプロタイプを持つが、野外集団は多様な遺伝的変異を保有することが判明し、貯穀害虫がマメの流通に便乗して各地に移動したと考えられる。徳永は、2003年度はマレーシア・メキシコを訪問し、ヨツモンマメゾウムシのさまざまな地理的品種を採集した。現在、これらのサンプルから得られたヨツモンマメゾウムシで、競争型の実験を行っている。嶋田は、院生D1年の加藤俊英とともにメキシコ合衆国南部Oahaxa州で採集を行った。Oahaxa州はメキシコ南端からグアテマラ国・ベリーズ国・ホンジュラス国に至る中米諸国の山系であり、前年まで採集したメキシコ中部のVelacults州、San Lui Potosi州、Quertaro州とは山系が異なる。
二成分混合溶媒中における超長距離性マクロ粒子間相互作用

混合溶媒(二成分系の流体)中に微粒子などの表面が介入した系を理解解析し,バルクと異なる組成・構造を持つ表面誘起層の厚さδの急成長と共に,同一表面間に超長距離性の強い引力が出現する(力の及ぶ範囲L2δ)ことを見いだした。これは一種の転移現象であり,表面における第二相(表面相)の形成,即ち,表面誘起相転移である。この現象は,バルクが単相として安定な条件下でも起こり得る。最近,UBCのPateyらが,計算機実験によって,この理論解析結果が定性的に正しいことを検証した。メタノール-ヘキサン系中で,マイカ-窒化ケイ素プローブ(A),マイカ-シリカ球(B)表面間力をAFMを用いて実測した。Aにおいて,観測された引力の及ぶ範囲Lをメタノールのwt%Xに対してプロットし,Bにおいて,表面間距離が7.5nmのときの引力の強さFをXに対してプロットした。すると、メタノールの飽和溶解度近くでLとFの急増が見られた。エタノール-ヘキサン系(バルクでは全組成範囲で単相として安定)に対し,マイカ-窒化ケイ素プロープ表面間力を実測したところ,濃度1.9wt%においてLの急増が見られた。他研究者の実験データをも吟味し,表面誘起相転移なる現象が実在するものと判断できた。表面誘起相転移は,親水性表面近傍の,微量の親水性成分を含む疎水性流体(表面相は親水性成分リッチの相)や疎水性表面近傍の,微量の疎水性成分を含む親水性流体(表面相は疎水性成分リッチの相)に対して起こり易い。バルクのスピノーダル点から遠く離れていない共存点(一方の成分が飽和溶解度まで溶解)近くで,δ及びLの比較的急激な増加が見られる。飽和溶解度近くまで親水性成分が溶けた疎水性流体中では,親水性表面間に超長距離性の強い引力が作用する。飽和溶解度近くまで疎水性成分が溶けた親水性流体中では,疎水性表面間に超長距離性の強い引力が作用する。原子間力顕微鏡(AFM)を用いて,ヘキサン-メタノール混合溶媒中における表面間力(フォースカーブ)の測定を行った。温度を27°Cに保ち,純ヘキサンから出発し,メタノール濃度を徐々に上げてフォースカーブへの影響を調べた。この混合溶媒は, 27°Cでは,メタノールの重量分率Xが0.12を越えると2液相に分離する。2つの表面の両方がメタノールと高い親和性を有する場合と,一方の表面のみがメタノールと高い親和性を有する場合について実験を行った。メタノール濃度が高くなるにつれて,フォースカーブは引力側にシフトし,しかもより長距離化するという,代表者の理論解析結果と定性的に一致する結果が得られた。表面近傍には,メタノールの濃縮層(表面誘起層)が形成されているものと考えられる。「引力の及ぶ範囲2つの表面誘起層の厚さの和」という近似を使い,メタノールと高い親和性を有する表面(マイカ)近傍の表面誘起層の厚さL@@S2h@@E2と低い親和性しか有しない表面(硫化モリブデン)近傍の表面誘起層の厚さL@@S21@@E2とXの関係を調べた。L@@S2h@@

E2は, X0.11で急激に増加したが, L@@S21@@E2にはそのような挙動は見られなかった。L@@S2h@@E2は実に15nmを越え,理論解析で見いだされた表面誘起相転移(表面誘起層の厚さが分子スケールから分子スケールを大きく越えるスケールに急成長する現象)を示唆する結果が得られた。マイカよりもメタノールとの親和性がさらに高い表面を用いれば,Xのさらに低い値で転移現象が起こるものと期待される。22.5°Cにおいても同様の実験を行い,定性的に同じ結果が得られることを確認した。22.5°Cで長距離性の引力が観測されていても,温度を27°Cに上げ(他の条件は同一)と,引力は短距離性になることも確認できた。以上のように,代表者が理論解析で予言した表面誘起相転移及び表面間引力の急なる長距離化を指示する結果が得られた。今後,種々の混合溶媒や表面を対象としたさらなる実験研究を実施し,理論解析結果のより確実な実験的検証を行う予定である。混合溶媒(二成分系の流体)中に微粒子などの表面が介入した系を理論解析し,バルクと異なる組成・構造を持つ表面誘起層の厚さδの急成長と共に,同一表面間に超長距離性の強い引力が出現する(力の及ぶ範囲L2δ)ことを見いだした。これは一種の転移現象であり,表面における第二相(表面相)の形成,即ち,表面誘起相転移である。この現象は,バルクが単相として安定な条件下でも起こり得る。最近,UBCのPateyらが,計算機実験によって,この理論解析結果が安性的に正しいことを検証した。エタノール-ヘキサン系(バルクでは全組成範囲で単相として安定である)に対し,マイカ-窒化ケイ素プローブ表面間力をAFMを用いて実測し,観測された引力の及ぶ範囲Lをエタノールのwt%Xに対してプロットしたところ,X1.9wt%においてLの急増が見られた。これは,表面誘起相転移を示唆しており,親水性表面近傍にエタノールの高濃縮層(表面相)が形成されたものと考えられる。濃度がさらに高くなるとLは減少し(表面相は消失し)、理論解析と定性的に同じ結果を得た。しかし,実験結果では長距離性引力が観測される濃度範囲が非常に狭かった。その理由として,二つの表面が同じでない(マイカ表面に比べると,窒化ケイ素プローブ表面の親水性は低い)こと,一方が球ではなくプローブであることなどが考えられる。二つの同じ表面(親水性が同程度に高く,かつ,曲率ができるだけ小さい二つの表面)を用いた実験が今後の課題である。しかし,上記の実験結果及び他研究者の実験データをも吟味した結果,表面誘起相転移が確かに実在し,これが,超長距離性表面間引力の起源であることをほぼ確認できたと考えている。
パーキンソン病の早期診断のための定量的黒質ドパミン神経イメージングの開発

本研究の目的は、パーキンソン病の責任病巣である黒質緻密部のドパミン神経の変性脱落を定量的に評価可能な技術を開発し、その有用性を明らかにすることである。本研究では、Magnetic resonance imaging(MRI)を利用して、黒質の変性を定量的に評価可能な画像を得るための技術を開発する。さらに、この技術を健常者およびパーキンソン病患者に適用することによって、黒質の早期の変性を検出可能かどうか検証し、その有用性を明らかにする。
現代世界における「宗教」研究の新動向をめぐる調査および検討

「宗教(religion)」という概念自体の歴史的成立事情、とくにそれが近代西欧社会におけるプロテスタント教会のありかたに暗黙のうちに準拠して形成されたものであることをふまえ、またその政治的含意も考慮に入れて、宗教学、宗教研究という営みそのもののあり方を反省することが、世界の宗教学、宗教研究におけるこの10年ほどの傾向であった。本研究は、そうした「宗教」の歴史化、ないしコンテクスト化を踏まえたうえで、現在の世界でどのような宗教研究が新たに試みられているか、そしてどのような成果を生みつつあるかを調査、検討し、以てわれわれ自身の宗教研究の新たな指針とすることを目指して行われた。検討の範囲としては、古代から現代の諸宗教現象に関する、さまざまな研究方法による研究の動向をできるだけ広く視野に収めるべく、専門分野を異にする第一線の研究者を研究分担者とし、それぞれの研究領域における最新の研究状況を調査、検討した。またそれを踏まえ、今後どのような研究がなされるべきであるかについても考察がなされた。具体的には、毎年数回の研究集会を開催し、研究分担者がそれぞれの専門領域を主として報告を行い、相互討論を経て理解を深めるという作業を積み重ねていった。その成果は、すでにさまざまな学術論文として公表されているが、『研究成果報告書』にも多くの論文を収めている。本研究によって得られた各分野での研究動向に関する知見、およびその検討の成果は、研究分担者それぞれの今後の研究に反映されることであろう。現代世界の宗教および宗教研究の状況を通覧するならば、これまでの宗教学が生み出してきたさまざまな学問的概念はすべて入念な系譜学的再検討を要するが、それを踏まえた上で新たに使用されるならば、宗教研究を新たな段階にもたらすものとなる。このことがわれわれの共通理解であり、本研究の成果の要約的表現となる。現代の宗教研究において最も大きな課題の一つは、「宗教(religion)」という言葉、および概念について、その近代西欧におけるその成立事情およびそれに込められた政治的、精神史的含意を明白に認識することである。また、この言葉および概念が、全世界の近代化すなわち西欧化とともに、非西欧地域においてどのように受け入れられ、それに伴う葛藤を生んできたか、生みつつあるかを再検討することである。そうした反省や認識に基づいて、従来の宗教研究が持ち得なかった新しい宗教観をどのように形成しうるか考えることが本研究の目的である。そのために、本年度は、従来の宗教概念がはらむさまざまな問題性についての認識を深め、共有するための研究集会を3度にわたって開催し、研究発表および討論を行った。それに並行して、研究分担者それぞれが、各自の専門に主に関わる領域において「宗教」という概念の問題性を踏まえた研究動向の調査および問題点の再検討を行った。その成果は、来年度以降も合同研究集会において順次発表され、全体の議論を深めていくこととなる。本年度の研究成果には、すでに刊行されたもの、内外の学会で発表されたものもある。また、とくに海外の宗教研究の新動向を把握するため、その歴史と規模において世界最大の宗教学会である「国際宗教史会議(International Association for the History of Religions)」に参加している全世界の研究者たちの研究動向に着目して、彼らの研究内容を把握する作業を遂行中である。近年、国内外の宗教学界においては、19世紀以来、宗教学が自明の前提としてきた「宗教」という概念自体が特定の歴史的状況(主に近代西欧プロテスタント社会)を多分に反映したものであることが強く自覚されつつある。本年度は、昨年度にひきつづき、このような「宗教」概念に再検討を加える動向が世界の宗教研究の現場でどのような新しい成果を生み出しつつあるのかを調査した。

具体的には各研究者がそれぞれの担当分野について個別に資料を収集し、分析を行った。4回にわたる研究集会においては、それらの成果を持ち寄って相互に検討した。4月、6月の会合では、おもにユダヤ教、イスラム教研究の現状を検討し、11月下旬の会合には、アフリカにおける宗教研究に精通しているオランダの社会科学研究所(ハーグ)からヘリー・テルハール教授を招聘した。さらに、研究分担者だけではカバーしきれない地域・分野に関しても、10名弱の研究助手によって、英語・ドイツ語・中国語などの資料収集・分析等の業務を行った。また、3月末に東京で開催された第19回国際宗教学宗教史会議世界大会(International Association for the History of Religions)は、60ヶ国1600人以上が参加する過去に例の無い規模となり、現在の世界における宗教研究の現状を網羅的に反映したものとなった。同大会における世界の宗教研究者たちとの学問的交流は本研究の遂行にとって絶好の情報収集の場となった。なお、同大会の準備および運営については研究代表者はじめ研究分担者の多くが中心的な役割を果たし、本研究のこれまでの成果を踏まえることによって、学問的部分について多大な貢献をなすことができた。近年の世界の宗教学、宗教研究においては、これまでやや自明視されてきた「宗教(religion)」という概念が、十九世紀西欧における知と権力の枠組みの中で構築されてきたものであることの指摘がさまざまな視点からなされている。「宗教」概念を巡るこうした反省を踏まえて、二十世紀の末葉から世界の宗教学界にさまざまな新動向が見られるようになっているが、本研究は、そうした動向を調査し咀嚼した上で、新しい視点からどのような宗教研究が可能かを模索しようとするものであった。そのために、研究初年度以来、年に数次の研究集会を開催し、専門分野を異にする研究分担者がそれぞれの研究領域を巡る新動向について報告し、また自らの研究の今後の方向を示す研究発表を行って、問題の理解と深化に努めてきた。その個々の成果については、すでにさまざまな場所で発表、刊行されてもいるが、まとまったかたちでは『研究報告書』に論文のかたちで報告する。また、研究期間の間に、世界最大の宗教学会である国際宗教学宗教史会議(IAHR)の第19回世界大会が東京で開催され(2005年3月)、研究代表者、研究分担者の全員がこの機会に研究発表等を行った。その際に本研究の成果が生かされていることは言うまでもない。また、この世界大会(5年に一度開催)には、全世界から1500名に上る研究者が参加し、1700余の研究発表がなされて、過去最大の大会となったが、同大会における世界各国の第一線の研究者による研究発表に触れえたこと、また世界の多様な地域からの研究者との直接的研究交流を行えたことは、「現代世界における宗教研究の新動向」を探るための格好の機会となった。同大会への参加や運営自体(本科学研究費研究の参加者はほぼ全員が同大会の運営の実質的部分を担当した)が、本研究にとって資するところはまことに大きかったといえる。
オートファジーを駆動するタンパク質脂質化反応の時空間的制御の構造基盤

オートファジーによる分解の対象には様々なオルガネラが含まれるため,リソソーム/液胞にはオルガネラを構成する脂質が大量に流れ込むことになる.しかしながら,リソソーム/液胞に取り込まれた脂質が,その後どのような経路で代謝され細胞内を循環するのか,その結果脂質組成は変化するのか,それらの生理的意義などについてはほとんど明らかになっていない.これらの問題を解明する糸口として,オートファジー依存的なオルガネラ膜脂質組成変動の解析に取り組んだ.昨年度は出芽酵母の液胞単離方法を確立した。今年度はミトコンドリア単離に取り組み、プルダウンによる精製条件を整えた。タグを何種類か試し、小胞体と分離することに成功し、高い精製度でミトコンドリアを単離する方法を確立した。また、精製した液胞サンプルを用いて、質量分析を行った。脂質の抽出方法により検出されるピークが異なったので、抽出方法の条件検討を行った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成28年4月から平成28年9月まで採用を中断していたため、6ヶ月間の研究実績を報告する。脂質の細胞内局在を可視化する手法はいくつかあるが、脂質の流動性を失わず、本来の局在を可視化するのは難しい。オートファジー関連因子の一つAtg8は、ユビキチン結合反応を経てホスファチジルエタノールアミン(PE)の親水性頭部に結合する。Atg8はあらゆるオルガネラ膜のPEに結合するが、オートファジーに必要でないAtg8-PEはプロテアーゼAtg4による切断を受けAtg8に戻る。つまり、Atg8はPEへの結合と解離を繰り返すため、PEの流動性を維持する良いプローブになると考えた。Atg8-PEの形成効率を上げるため、形成を促進するAtg12とAtg5を過剰発現する酵母株を作製したが、過剰量のAtg12がむしろAtg8-PEの形成効率を下げることが分かった。また、Atg4をノックダウンする株の作製に成功したが、Atg8-PEの細胞内蓄積は確認できなかった。N末端に蛍光タンパク質GFPを付加したAtg8を発現する酵母株において、GFP-Atg8のPEへの結合・解離反応の平衡が結合反応に傾くような株を設計、作製し、顕微鏡観察を行っている。Atg4をノックダウンした株においてAtg8-PEが蓄積しなかったが、Atg8-PE形成反応にもAtg4が必要であることを考慮し、形成反応にAtg4を必要としないAtg8変異体を発現する酵母株を作製している。オートファジーはユビキチン・プロテアソーム系に並ぶ細胞の主要な分解システムである.オートファジーが誘導されると,被分解物を包み込む脂質二重膜胞「オートファゴソーム」が形成され,オートファゴソームの外膜がリソソーム/液胞と融合することで内膜ごと中身が分解される.ユビキチン・プロテアソーム系と異なり,オートファジーは核,小胞体,ミトコンドリア,ペルオキシソーム,脂肪滴などのオルガネラをも分解対象とするため,オートファジーによって,リソソーム/液胞にはオルガネラを構成する脂質が大量に流れ込むことになる.しかしながら,取り込まれた脂質がその後どのような経路で代謝され,細胞内を循環するのか,またその生理的意義はほとんど明らかになっていない.本研究では,オートファジー誘導に伴う膜脂質組成の変動をオルガネラごとに調べ,オートファジーが駆動するオルガネラ脂質変動機構とその生理的意義の解明に向けた情報基盤の構築を目指している.酵母細胞から液胞,エンドソーム,ゴルジ体,小胞体,核膜,ミトコンドリア,ペルオキシソームなど主要なオルガネラを単離し,各オルガネラのオートファジー誘導に伴う膜脂質組成の変動を質量分析で解析する.各オルガネラを質量分析に耐えうる精度で精製する方法を順次確立し,質量分析を進めている.これまでに,出芽酵母から液胞を高い精製度で単離することに成功した.さらに,精製した液胞の質量分析を業者に依頼し,解析結果を得ている.また,ミトコンドリア単離についても,従来の主な単離方法である密度勾配遠心分離法では小胞体との分離が難しかったが,プルダウンによる単離を試みた結果,小胞体の混入を防ぐことが出来た.質量分析の環境も整い,単離したオルガネラの脂質解析も速やかに進行すると期待できる.オートファジーによる分解の対象には様々なオルガネラが含まれるため,リソソーム/液胞にはオルガネラを構成する脂質が大量に流れ込むことになる.しかしながら,リソソーム/液胞に取り込まれた脂質が,その後どのような経路で代謝され細胞内を循環するのか,その結果脂質組成は変化するのか,それらの生理的意義などについてはほとんど明らかになっていない.これらの問題を解明する糸口として,オートファジー依存的なオルガネラ膜脂質組成変動の解析に取り組んだ.昨年度は出芽酵母の液胞単離方法を確立した。

N末端に蛍光タンパク質GFPを付加したAtg8を発現する酵母株において、GFP-Atg8のPEへの結合・解離反応の平衡が結合反応に傾くような株を設計、作製し、顕微鏡観察を行っている。Atg4をノックダウンした株においてAtg8-PEが蓄積しなかったが、Atg8-PE形成反応にもAtg4が必要であることを考慮し、形成反応にAtg4を必要としないAtg8変異体を発現する酵母株を作製している。ミトコンドリアは,プルダウン法により小胞体と分離可能であることが分かったが,プルダウンの効率が低い.タグを付加するタンパク質を変えるなどして収率の向上を図る.他のオルガネラの単離も順次行う.単離できたオルガネラから質量分析による脂質組成解析を行う.オートファジー誘導条件で培養した酵母細胞において,オートファジー依存的な脂質組成の変動が見られたら,遺伝子欠損株を用いるなどして,変動に起因する遺伝子を特定し,液胞に運ばれた脂質の分解・代謝経路を特定する.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
短時間の階段昇降運動による糖代謝機能改善効果に関する検討

階段昇降運動は,特別な運動準備が不要かつ屋内で実施可能な簡便な高強度有酸素運動であり,かつ,短時間で血糖降下に有効である.しかし,階段昇降運動による血糖コントロールへの長期的な効果は不明であり,広く臨床応用するためにもその検証が課題である.本研究では,2型糖尿病患者を対象に,短時間の階段昇降運動を継続的に実施することによって,長期的な血糖コントロール改善作用が得られることを臨床的に検証する.階段昇降運動は,特別な運動準備が不要かつ屋内で実施可能な簡便な高強度有酸素運動であり,かつ,短時間で血糖降下に有効である.しかし,階段昇降運動による血糖コントロールへの長期的な効果は不明であり,広く臨床応用するためにもその検証が課題である.本研究では,2型糖尿病患者を対象に,短時間の階段昇降運動を継続的に実施することによって,長期的な血糖コントロール改善作用が得られることを臨床的に検証する.
コンクリート充填円形鋼管柱における拘束効果の定量的評価に関する研究

本年度実施した研究により以下の知見が得られた。I中心圧縮を受けるコンクリート充填円形鋼管柱の拘束効果を考慮に入れた解析法(1)平成7年度に得られた中心圧縮実験結果をもとに、鋼管とコンクリートの相互作用を考慮した弾塑性解析を行い、コンクリートの構成則としては"Richartの提案した降伏条件、肖の提案した弾性域における応力・ひずみ関係と関連しない流れ則"を用いればよいことが分かった。(2)前項で定式化した構成則とは別に、実用解析に用いる構成則として孫により提案されたコンファインドコンクリートの応力・ひずみ関係が用い得る事がわかった。実用解析において必要となる、鋼管の2軸応力状態の評価は前項の精密解析により定式化することができた。II軸力と曲げモーメントを受けるコンクリート充填円形鋼管柱の拘束効果を考慮に入れた解析法(1)中心圧縮柱の実用解析において妥当性が検証されたコンクリートの構成則(孫の提案したコンファインドコンクリートの応力・ひずみ関係)と鋼管の2軸応力状態を仮定して求めたコンクリート充填円形鋼管断面の曲げモーメント・曲率関係解析値は、材料強度、鋼管径厚比を広範囲に変化させて行われた多数の実験結果を精度よく評価できることが分かった。(2)前項の曲げモーメント・曲率関係解析結果を詳細に検討することにより、コンクリート充填円形鋼管断面の拘束効果を考慮に入れた曲げ終局強度算定式(設計式)を提案した。これにより、本研究の当初の研究目的を達成することができた。本年度実施した実験により以下の知見が得られた。ほぼ予想された結果1.中空鋼管として使用した場合はFCランクとみなされるような径厚比(D/t=100)を有する40キロ鋼鋼管に、普通強度(240kg/cm^2)と高強度(400kg/cm^2)のコンクリートを充填したコンクリート充填円形鋼管柱の曲げ性状は、ほぼ満足のいくものであるが、超高強度(800kg/cm^2)のコンクリートを充填した柱の場合は、通常のRC柱と同じく、高軸力下では靭性に乏しいので注意を要する。2.中空鋼管として使用した場合はFCランクとみなされるような径厚比(D/t=53)を有する60キロ鋼鋼管を用いた柱は、超高強度のコンクリートを充填した場合でもほぼ十分な曲げ靭性を有する。予想外の結果3.コンクリート充填円形鋼管柱は、相当径厚比が大きくなった場合でも変形能力があるものと(実験データが乏しいにもかかわらず、既往の実験結果を外挿して)期待されていたが、現行の許容応力度設計法における40キロ鋼中空鋼管の径厚比の制限値であるD/t=100の鋼管を用いる場合は、靭性に乏しい場合もあることが分かった。4.60キロ鋼の鋼管を用いる場合は、鋼管素材の降伏比が0.90と高いため、曲げ終局強度が確認できた直後にエンドプレート部との溶接部で破断する試験体が(7体のうち)3体あった。高張力鋼を用いる場合は溶接方法や接合部の詳細設計等に注意を要する本年度実施した研究により以下の知見が得られた。II軸力と曲げモーメントを受けるコンクリート充填円形鋼管柱の拘束効果を考慮に入れた解析法

(1)中心圧縮柱の実用解析において妥当性が検証されたコンクリートの構成則(孫の提案したコンファインドコンクリートの応力・ひずみ関係)と鋼管の2軸応力状態を仮定して求めたコンクリート充填円形鋼管断面の曲げモーメント・曲率関係解析値は、材料強度、鋼管径厚比を広範囲に変化させて行われた多数の実験結果を精度よく評価できることが分かった。(2)前項の曲げモーメント・曲率関係解析結果を詳細に検討することにより、コンクリート充填円形鋼管断面の拘束効果を考慮に入れた曲げ終局強度算定式(設計式)を提案した。これにより、本研究の当初の研究目的を達成することができた。
大規模海難総合演習システムの構築

本研究会は、学内LANを利用して多数の人達を電子メールのネットワーク上に配し、油流出を伴う大規模海難発生から復旧まで一連の危機管理システムに関わった関係者の役割になって、約1週間メールのやり取りを持って問題解決をする人的シミュレーションのシステムを構築するものである。平成11年から3年間に、1週間に及ぶ演習をこれまでに7回実施してきた;初回-ナホトカ号海難の忠実な再現、2回-ナホトカ号をモデルにした海難、3回-輻輳海域である明石海峡東側航路でフェリーと内航タンカーの衝突・油流出、4回-人口密集地の臨海工業地帯水路での油タンカー沈没、5回-4回目と類似のシナリオで学外とを結んだ遠隔地演習、6同-外国人を対象に輻輳域での衝突・人命救難・油流出モデルを英語で実施、7回-人口密集地の臨海工業地帯水路でのフェリーと油タンカーの衝突・火災・沈没・油流出モデルの演習を実施した。これまでの研究は、学内の横断的な組織で年間10回の研究会を開催して進めてきたことから、情報通信技術を駆使した「ネットワーク社会における大規模海難処理のシミュレーション」法が構築できた。演習シナリオは、過去7回の演習から5種類の油流出を伴う海難災害モデルを作成した。記録された全交信情報は統計処理されたプログラムによって、情報の重要度や種類(命令、報告、質問)の識別を試みた。学外との提携・協力は演習中にセミナーを実施したことから兵庫県、神戸市、海上災害防止センター、民間企業との協力関係ができたのも無形の成果である。これらの研究成果は学内大学院・学部演習プログラムへの組み入れ、国内外の学会にて発表、演習の公開デモンストレーションそして毎年報告書を刊行して関連機関に周知を目的に配布した。本研究は,学内Local Area Network(LAN)を利用して多数の人をe-mailでネットワーク上に配し,油流出を伴う大規模海難の対策、復旧に関わった関係者の役割になってある期間内にメールのやり取りをもって問題解決をする人的シミュレーションのシステムを構築するものである。過去2回の演習を基に今年は明石海峡付近での海難を想定した演習を実施した.海難の概要は『9月1日,狭視界となつた明石海挟東方灯浮標の東0.5海里の大阪湾にて内航小型タンカーと旅客および自動車フェリーが衝突してタンカーから貨物油400KLが流出した、その後油は海岸に漂着した』。演習では、関係者の意志決定要因に注目して、海難への対応仮定を学生30名と教官18名の計48名がシヤドープレイした。シナリオの構成は第一幕;輻輳海域で海難発生、油流出旅客救助、第二幕:流出油対策旅客対策、災害対策本部設置、海陸ともの緊急対応活動、第三幕;漂着油対応と各機関対策、海難原因調査、損書査定、などから構成される。参加者は大規模災書を仮想体験することより、事故対応体制の現状、対応システム、防災制度や規則、機材設備のハード技術、環境影響についての学習するとともに、それらの問題点や改良点を考察できるものである。演習の中間には、専門家を講師として招き人命救助、対策本部の設置の方法、フェリーの特殊性、LNG基地の設計法、地方自治体の油防除対策に関するセミナーを開催して、演習と実際のギャップを補完した。3回目の演習期間は1週間としその期間に交信されるメールの総数は、いずれも1000件以上を超えた,実質の情報交換は850件程度であった。演習方法や結果の詳紬は、日本機械学会関西支部第75回定時総会講演論文集No.004

-1,pp12-37,38.2000年と神戸商船大学MarHazard研究会報告書(I)、2000年に記されている。本研究会はこれまでに、学内LANを利用したインターネットによる海難発生から復旧まで一連の危機管理システムを教官と学生また学外の専門家を交えてシミュレーションを通して構築してきた。1週間に及ぶ演習をこれまでにシナリオを変えて4回実施してきた;初回-ナホトカ号海難の忠実な再現、2回-ナホトカ号をモデルにした海難、3回-明石海峡東側航路での衝突・油流出、4回-人口密集地の臨海工業地帯水路での油タンカー沈没、5回-4回目と同じシナリオで演習場所を遠隔の2カ所を結んで実施。ここでは、油流出を伴う海難時の防災対策概要説明と5回目の演習を紹介する。2000年11月10日開催の「テクノ・オーシャン2000」との共催事業として、13時30分から約3時間、神戸国際展示場と大学間をインターネットで結び大規模海難演習システムの公開デモンストレーション及びプレゼンテーションを行った。3時間の限られた時間で、最新の情報技術を駆使した「ネットワーク社会における大規模海難処理のシミュレーション」を行った。演習シナリオは、第4回演習シナリオをデモンストレーション用に一部改めたものを使用した。これまでの学内LANを用いた演習が、学外でも可能かどうかの実証実験も兼ねて実施した。デモンストレーション用シナリオは、神戸港東航路において船舶間の衝突・油流出事故。流出油が人口密集地に近い臨海工場地帯へ漂着して社会生活に影響がでる筋立てであった。結果として、遠隔2地点間を連結した演習は成功した。当日参加したナホトカ海難に従事した専門家から臨場感のある演習であること確認された。本研究会は、学内LANを利用して多数の人達を電子メールのネットワーク上に配し、油流出を伴う大規模海難発生から復旧まで一連の危機管理システムに関わった関係者の役割になって、約1週間メールのやり取りを持って問題解決をする人的シミュレーションのシステムを構築するものである。平成11年から3年間に、1週間に及ぶ演習をこれまでに7回実施してきた;初回-ナホトカ号海難の忠実な再現、2回-ナホトカ号をモデルにした海難、3回-輻輳海域である明石海峡東側航路でフェリーと内航タンカーの衝突・油流出、4回-人口密集地の臨海工業地帯水路での油タンカー沈没、5回-4回目と類似のシナリオで学外とを結んだ遠隔地演習、6回-外国人を対象に輻輳域での衝突・人命救難・油流出モデルを英語で実施、7回-人口密集地の臨海工業地帯水路でのフェリーと油タンカーの衝突・火災・沈没・油流出モデルの演習を実施した。これまでの研究は、学内の横断的な組織で年間10回の研究会を開催して進めてきたことから、情報通信技術を駆使した「ネットワーク社会における大規模海難処理のシミュレーション」法が構築できた。演習シナリオは、過去7回の演習から5種類の油流出を伴う海難災害モデルを作成した。記録された全交信情報は統計処理されたプログラムによって、情報の重要度や種類(命令、報告、質問)の識別を試みた。学外との提携・協力は演習中にセミナーを実施したことから兵庫県、神戸市、海上災害防止センター、民間企業との協力関係ができたのも無形の成果である。これらの研究成果は学内大学院・学部演習プログラムへの組み入れ、国内外の学会にて発表、演習の公開デモンストレーションそして毎年報告書を刊行して関連機関に周知を目的に配布した。