hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
熱画像による地表面温度分布から推定する地下環境中の水みち評価方法の確立

また、判別率の評価方法について検討した。今年度(平成28年度)は、これまでに実施した研究の成果について学会発表や論文として公表することと並行して,これらの室内実験結果を再現できる数値計算モデルを構築するため、実験データ蓄積と並行して移流分散シミュレーションモデルを応用し、多孔質媒体内の熱輸送・浸透流シミュレーションモデルの作成を昨年度に引き続き行った。今年度は,モデルの妥当性を確認するため,まずは,塩化ビニル製のブロックが無い状態における(均一場における)実験結果を再現するためのパラメータ調整を行い,モデルを構築した。さらにそのモデルを用いて,ブロックを配置したケースのシミュレーションを行い,実験結果との一致度からその妥当性を確認できた。数値シミュレーションによる種々の条件におけるデータ整理を行い、地下の不均一構造と地表面温度の関係性について調べることと、フィールドスケールにおける、地下構造や水みちと地表面温度の関係性が成立するかどうかを明らかにすることについては、十分に達成できなかったため今後検討を進める。熱画像を利用した地下水流動の不均一性と水文地質構造の把握を試みることを目的とし,熱輸送実験および数値シミュレーションを実施した.その結果,地表面の温度分布が地下の不透水性構造の影響を受けることが明らかとなり,土被りが薄いほど,検出率が上昇することが確認された.数値シミュレーションでは,均一場において同定したパラメータを適用し,不透水性構造を持つ場合も,熱輸送の様子を良好に再現できることが分かった.今年度の本研究の目的である、「熱(水温)輸送実験」を行い、実験結果の解析を行ったことより、本研究はおおむね順調に進展していると判断したい。すなわち、室内実験を行うために必要な物品、トレーサーの投入および熱電対とそのロガーを整備し、想定していた実験を行うための体制が整備され、12ケースの実験を行い、その結果をとりまとめることができた。成果についての公表は、年度内にできなかったため、平成27年度に学会発表を行い、実験結果について報告していく予定である。実験データの蓄積はできたと考えているので、数値シミュレーションによる再現と、種々の条件における数値実験データの整理を行い、地下の不均一構造と地表面温度の関係性について調べる。現地調査データの解析をすすめ、フィールドスケールの数値シミュレーションにもとづき、地下構造や水みちと地表面温度の関係性が成立するかどうかを明らかにする。環境地下水学・地盤環境工学トレーサーをホットスターラーで撹拌しながら一定温度とし、マイクロチューブポンプで投入することと、多点に熱電対を設置してロガーに温度変化のデータを記録すること、サーモグラフィーカメラの設定など、室内実験の実施体制は、ほぼ確立できたため、今後は時実験データの蓄積と、その解析方法をさらに検討し、本研究の目的である熱画像から浸透層下部の不透水性地質構造を推定する方法について検討を進める。また平成27年度は、初年度に実施した室内実験結果を再現できる数値計算モデルを構築することを主な目的としているので、実験データ蓄積と並行して数値計算モデリングについて検討を加える。申請書において、初年度(平成26年度)の備品として挙げていた温調付き投げ込みヒーターを恒温熱源として利用することを考えていたが、水槽に合うサイズが無く、ホットスターラーとステンレスビーカーおよびマイクロチューブポンプを利用して、温水を投入する形の実験に変更した。
歯周病原性細菌感染細胞アポトーシスにおけるIL-1β変換酵素の役割の解析

本研究では、哺乳動物細胞におけるアポトーシス制御タンパクとして注目されているカスペースファミリーメンバーのcaspase-1とcaspase-3が、A.actinomycetemcomitans感染マクロファージにおけるアポトーシス誘導にどのような影響をおよぼすかについて検討を加えた。初年度の研究で、感染マクロファージのアポトーシス誘導にはこれらのシステインプロテアーゼが重要な役割を果たしている可能性を示唆する結果が得られた。そこで、次年度は、それぞれの酵素の特異的阻害剤であるcaspase-1阻害剤Z-VAD-FMKとcaspase-3阻害剤DEVD-FMKを用いて、感染マクロファージの致死活性の変化を調べた。感染させたJ774.1細胞の培養系にZ-VAD-FMKおよびDEVD-FMKを添加すると、感染細胞のアポトーシス発現が著しく抑制されることが明らかとなった。一方、A.actinomycetemcomitansを感染させるとIL-1βの産生の亢進が認められたが、Z-VAD-FMKの添加によりその産生量は著しく減少した。このことから、感染マクロファージの細胞内のcaspase-1はアポトーシス発現およびIL-1βの産生に深く関っていることが考えられた。さらに、感染マクロファージがら産生されるIL-1βは歯周炎の進展に重要な役割を果たしていることが示唆された。次に、感染細胞内のcaspase-3の酵素活性および細胞内のタンパクの変化を調べた。感染マクロファージでは、caspase-3の酵素活性の亢進が認められたが、DEVD-FMKを感染細胞の培養系に添加することにより細胞内のcaspase-3の酵素活性は著しく減少した。さらに、感染マクロファージでは、細胞内タンパクRbがcaspase-3に特異的な部位で切断されていたが、DEVD-FMKを添加することでこの切断は完全に阻害された。以上の結果から、A.actinomycetemcomitansを感染させたマクロファージに発現されるアポトーシスでは、細胞内のcaspase-1とcaspase-3が中心的な役割を果たしていることが強く示唆された。線虫のced-3はアポトーシスに直接関わる遺伝子の一つである。そのホモログとして最初に同定されたがIL-1β変換酵素(IL-1βconverting enzyme;ICE)である。その後、ICE/CED-3相同遺伝子が脊椎動物ではファミリーを形成していることが明らかとなった。現在では、ICE/CED-3ファミリーはカスペース(caspase)と総称されている。カスペースファミリーメンバーなかでも、caspase-1(ICE)とcaspase-3(CPP32/apopain)は哺乳動物細胞におけるアポトーシス制御タンパクとして注目されている。本研究では、A.actinomycetemcomitans感染マクロファージにアポトーシスが誘導される際に、ICE/caspase-1とCPP32/apopain/caspase-3が関与しているか否かを検討した。まず、それぞれの酵素の特異的阻害剤であるICE/caspase-1阻害剤(Z-VAD-FMK)とCPP32/apopain/caspase-3阻害剤(DEVD-FMK)を用いて、感染マクロファージの致死活性におよぼす影響を調べたところ、Z-VAD-FMKおよびDEVD-FMKを添加することにより著しい抑制効果が認められた。

さらに、この抑制効果はアポトーシス細胞の検出系(フローサイトメトリーでの解析、DNAアガロース電気泳動、ヘキスト染色後の核の形態観察)でも確認された。次に、Z-VAD-FMKのICE阻害効果を確認する目的で感染マクロファージからのIL-1β産生の変化を調べた。A.actinomycetemcomitansを感染させたマクロファージからはIL-1βが産生されていたが、Z-VAD-FMKを添加することでIL-1βの産生が著しく抑制された。このことから、マクロファージにA.actinomycetemcomitansを感染させることで、細胞内のICE/caspase-1の酵素活性が亢進し、その結果アポトーシスの誘導とIL-1βの産生が引き起こされていることが示された。今後、ICE/caspase-1とCPP32/apopain/caspase-3の細胞内での酵素活性を測定して、2つのプロテアーゼの関与をより明確にしていくつもりである。カスペースファミリーメンバーのcaspase-1(ICE)とcaspase-3(CPP32/apopain)は哺乳動物細胞におけるアポトーシス制御タンパクとして注目されている。昨年度の研究で、A.actinomycetemcomitans感染マクロファージでアポトーシスが誘導される際に、これらのシステインプロテアーゼが重要な役割を果たしている可能性を報告した。そこで、本年度は、それぞれの酵素の特異的阻害剤であるcaspase-1阻害剤Z-VAD-FMKとcaspase-3阻害剤DEVD-FMKを用いて、感染マクロファージの致死活性の変化を調べた。感染させたJ774.1細胞の培養系にZ-VAD-FMKおよびDBVD-FMKを添加すると、細胞死が著しく抑制された。さらに、アポトーシス細胞の検出系(フローサイトメトリーでの解析、DNAアガロース電気泳動、ヘキスト染色後の核の形態観察)で確認したところ、両阻害剤により感染細胞のアポトーシス発現が抑制されていることが明らかとなった。一方、マクロファージの培養上清中のL-1β量をELISAで測定したところ、A.actinomycetemcomitansを感染させることにより、L-1β産生が亢進することが明らかとなった。さらに、Z-VAD-FMKの添加によりIL-1βの産生は著しく減少した。このことから、感染マクロファージの細胞内のcaspase-1はアポトーシス発現およびIL-1βの産生に深く関っていることが示唆された。次に、感染細胞内のcaspase-3の酵素活性を測定した。感染マクロファージでは、caspase-3の酵素活性の亢進が認められたが、DEVD.FMKを感染細胞の培養系に添加することにより細胞内のcaspase-3の酵素活性は著しく減少した。さらに、caspase-3により分解される細胞内タンパクRbを調べたところ、感染マクロファージではcaspase-3に特異的な部位で切断されていた。しかし、DEVD-FMKを添加することで、この切断は完全に阻害された。
制癌剤単分散ナノ粒子のサイズ形態制御

単純な化学構造を有し、且つ比較的安定な白血病治療薬であるメルカプトプリンを研究対象に取り上げ、厳密な単分散化(均一粒径化)に関する検討を行った。まずメルカプトプリンの水溶液系における溶解条件を厳密に調べ、その結果をもとにメルカプトプリンが十分に溶解する高いpH領域でメルカプトプリン水溶液を調製した。この溶液に各種酸を攪拌下で連続添加することにより、pH降下に伴う溶解度の変化を利用した薬剤有機結晶粒子の析出を試みた。このとき、反応溶液系内にゼラチンや界面活性剤等を添加し、酸の添加速度を調整することにより、反応系を反応律速から拡散律速に変えることによって、本来は棒状に成長しやすいメルカプトプリン結晶粒子の形態を方形状に制御することが出来た。このような手法で得られる粒子は数十ミクロンオーダーであった。また、メルカプトプリンと金属イオンとの錯形成による析出を利用した粒子合成を試みたところ、反応系内に有機溶媒を添加してメルカプトプリンの溶解度を制御することにより、50-100nm程度の粒径を有するメルカプトプリンの金属錯体粒子の合成を可能とした。今回の研究で得られた所見は、メルカプトプリンに限らず多くの薬物有機結晶粒子のサイズ形態制御に応用可能であり、血管の細孔には取り込まれず、腫瘍新生血管の細孔のみに取り込まれるような粒径に医薬品粒子のサイズを制御してやれば、悪性腫瘍に選択的取り込まれるような医薬品の開発が可能である。
開発途上国における観光者の問題視される行動に関する研究

本研究では、開発途上国の観光地における観光者の問題視される行動について多角的に考察する。具体的には、開発途上国における観光者の問題視される行動に関する実践的かつ実証的な考察(1観光者の問題視される行動の内容の考察、2観光者の問題視される行動に対する観光地側の各利害関係者の認識と解釈に関する考察、3観光者の問題視される行動が引き起こされる要因に関する考察、4観光者の問題視される行動がもたらす持続可能な観光への阻害に関する考察)を行った後、実践的・実証的な考察の結果得られた知見をもとに、観光者に関わる観光倫理の抽象的概念の形成を試みる。この研究は、開発途上国における観光地の持続可能性に必要不可欠なアクターでありながらも、その「お客様」としての性格が理由で議論が行われてこなかった観光者に焦点を当てることで、今後の持続可能な観光の在り方に一石を投じる。さらに、観光倫理研究における観光者に関わる抽象的な解釈方法を深化させる。本研究の一年目である2018年度は、上記に挙げた考察の前段階として、本研究のキーワードとなる分野の既存文献の整理を中心に行った。キーワードとなる分野とは、1観光者行動(特に、異文化世界を旅行する観光者の旅行動機・行動・経験)、2開発途上国の観光、3持続可能な観光、4観光者が観光地にもたらす様々な影響、5観光倫理研究と観光倫理教育、の5分野である。特に5観光倫理研究や教育に関しては、持続可能な観光へのアプローチの為にその重要性が認識されているにもかかわらず、学術的研究は遅れている。この点を踏まえて、観光倫理研究と観光倫理教育の現状と今後の方向性を論じた論文を執筆している。本研究を進展させていくうえで重要な既存文献の収集・閲読と要点の整理はおおよそできたと考えている。さらに、本研究の重要なキーワードであり、学術的に研究が遅れている観光倫理に関する要点整理は、論文にして発表することができた。2019年度は、【研究実績の概要】で挙げた開発途上国の観光地における観光者の問題視される行動に関わる4点の考察(1観光者の問題視される行動の内容の考察、2観光者の問題視される行動に対する観光地側の各利害関係者の認識と解釈に関する考察、3観光者の問題視される行動が引き起こされる要因に関する考察、4観光者の問題視される行動がもたらす持続可能な観光への阻害に関する考察)を行う。ニュース記事・各種報告書などの文献資料から考察すると共に、開発途上国(東南アジア地域)の観光地における現地視察と関係者へのインタビューからも考察を試みる。2018年8月、東南アジアの観光に関する研究会(於:東京)に参加する予定であったが、台風の影響で中止になった。東京出張分の旅費(36,782円)が余った。2019年5月に東京で行われたオーバーツーリズムに関する研究会参加の旅費に使われる。
炭素ラジカルと陰イオンの連続発生とその利用における立体化学制御

1電子還元剤であるクロム(II)をα,β-不飽和ケトンに作用させると、1電子移動により、クロム(III)エノラートラジカルが発生する。無水条件下でこの反応を行ない、1電子移動を契機とする新しいパターンの炭素-炭素結合生成反応を開発した。(l)アルデヒド共存下に、クロム(III)エノラートラジカルを発生させ、カップ〓ング生成物である2-(1-ヒドロキシアルキル)置換シクロプロパノールを得た。生成物は3員環上の水酸基と〓ドロキシノニル基がシスの関係にあるジアステレオマーだけであった。(2)α,β-不飽和ケトンを無水DMF溶媒〓で、アルデヒドとEt_3SiCl共存下にクロム(II)塩で処理し、両者の交差ピナコール型カップリング生成物を得る〓法を開発した。また、鎖状のα,β-不飽和ケトンを用いた場合には、反応の立体選択性(ジアステレオマー比)〓反応温度により大きく変化することを見いだした。低温ではanti体が主生成物となり、反応温度を上げると〓体が選択的に得られた。これは、γ位にEt_3SiO基を有するアリルクロム化合物間の動的立体化学制御が達成で〓たことによる。含フッ素アミノ酸は、フッ素原子による分子構造の固定や電子求引性による官能基の特性変化により、天然〓とは異なる生理活性が発現するため、医薬品の部分構造として導入し、その特異な生理活性を利用しようとす〓研究が盛んに行なわれている。含フッ素アミノ酸の合成には解決すべき問題が2つある。第一は適当な原材料〓合物が存在しないことである。とくにアミノ酸合成に利用可能な不斉中心を持つ含フッ素化合物はほとんど〓い。第二は含フッ素化合物の特異な反応性である。通常の有機合成で多用されている反応が含フッ素化合物の〓成に利用できないことが多々ある。本研究ではこのような現状を鑑み、動的な立体制御を意識し、(1)トリフ〓オロメチル基の結合したイミンの触媒的不斉水素化反応、(2)トリフルオロメチル基の結合した炭素上の不斉〓利用したシクロプロピルアミノ酸の合成、(3)不斉補助基を利用した含フッ素アミノ酸のジアステレオ選択的〓成、を行なった。本年は、低原子価の金属から有機化合物への電子移動を制御することにより、炭素ラジカル種や陰イオン種を連続して発生させ、炭素-炭素結合形成反応に応用することを検討した。低原子価の金属塩としては、クロム(II)を取りあげた。クロム(II)クロム(II)の還元力は、マグネシウムやサマリウム(II)ほど強くないので、二級あるいは三級ヨウ化アルキルにクロムを作用させると、その1電子還元によりラジカルが生じる。この系中に1,3-ジエンとアルデヒドを共存させておくと、それら3分子をone-potで連結できることが明らかになった。ラジカルと陰イオン種を連続的に発生させることにより、分子間の多段階反応を一挙に行なうという新しい手法を開発・提唱することができた。このような3分子連結反応は、1,3-ジエンに代えて、α,β-不飽和エステルをラジカルの受け手として用い、行なうことができる。

しかし、その際のジアステレオ選択性は高くなかった。種々の条件を検討した結果、ラジカルの受け手として、N-アクリロイルオキサゾリドンを用いると、ジアステレオ選択的に3分子連結反応が行なえることを見いだした。アキラルなアミノ保護基をもつグリシン誘導体を調製し、脱プロトン化ののちジブロモジフルオロメタンを作用させることにより、アミノ酸のα位をブロモジフルオロメチル化することに成功した。現在、引続き、キラルなアミノ保護基をもつ化合物を合成し、その不斉誘導の検討を行なっている。以上の研究成果は、学術論文および口頭発表として報告した。低原子価の金属から有機化合物への電子移動を制御することにより、炭素ラジカル種や陰イオン種を連続して発生させ、分子間の多段階反応を一挙に行なうという新しい手法を検討した。低原子価の金属塩としては、クロム(II)を取りあげた。二級あるいは三級ヨウ化アルキルにクロム(II)を作用させると、その1電子還元によりラジカルが生じる。この系中にα,β-不飽和エステルとアルデヒドを共存させておくと、それら3分子をone-potで連結できるが、その際のジアステレオ選択性は高くなかった。しかし、ラジカルの受け手として、α,β-不飽和エステルにかえN-アクリロイルオキサゾリドンを用いると、syn体の3分子連結生成物が選択的に生成することを見いだした。また、不斉な3-ベンジルオキサゾリドンのアクリル酸誘導体を用いると、TMEDAの添加により、高い選択性でEvans-typeーsyn体のアルドール3分子付加体が得られた。トリフルオロメチル基近傍での動的立体制御による分子内求核置換反応の開発に成功し、α-シアノカルバニオンをトリフルオロメチル基のα位の水酸基と立体特異的に分子内S_N2反応で置換し、三置換シクロプロパンを合成した。また、新規な光学活性トリフルオロメチル置換アミノアルコール類を合成し、これを不斉配位子としてベンズアルデヒドの不斉エチル化(9095%e.e.)を行なった。さらに、含フッ素α-イミノエステルのパラジウム触媒によるトリフルオロエタノール中での不斉水素化(88%e.e.)を行なった。これは、イミノエステルの不斉水添化の初めての成功例である。1電子還元剤であるクロム(II)をα,β-不飽和ケトンに作用させると、1電子移動により、クロム(III)エノラートラジカルが発生する。無水条件下でこの反応を行ない、1電子移動を契機とする新しいパターンの炭素-炭素結合生成反応を検討した。本年はとくに、α,β-不飽和ケトンを無水DMF溶媒中で、アルデヒドとEt_3SiCl共存下にクロム(II)塩で処理し、両者の交差ピナコール型カップリング生成物を得る方法を開発した。また、この反応における立体選択性(ジアステレオマー比)が反応温度により大きく変化することを見いだした。鎖状のα,β-不飽和ケトンを用いた場合には、低温ではanti体が主生成物となり、反応温度を上げるとsyn体が選択的に得られた。これは、γ位にEt_3SiO基を有するアリルクロム化合物間の動的立体化学制御が達成できたことによる。含フッ素アミノ酸は、フッ素原子による分子構造の固定や電子求引性による官能基の特性変化により、天然物とは異なる生理活性を発現する。
科学技術と実践情報を統合した高齢者の早期問題予測ツールと最適ケアモデルの開発

3年計画の初年度である平成30年度は、まずは、本研究課題に関連する医学、看護学、工学系の関連文献のレビューを行うとともに、「生体データ」として測定する項目とそれらを測定できる機器について、実績のある企業や研究者にヒアリング調査を実施し、情報収集した。これらを通して、「生体データ」として、バイタルデータ(呼吸および脈)と睡眠状態を収集する項目、測定期間、およびそれらを測定するためのセンシング機器を選定した。併せて、「ケアデータ(観察・判断・介入)」として、文献検討の結果および研究対象機関との討議を基に、睡眠状態、痛み、排泄、ストレス等の項目と測定頻度を選定し、質問用紙を作成した。また、これらの過程において、研究協力機関として2病院(緩和ケア病棟と回復期リハビリ病棟)を候補に挙げ、院長、医局、看護部長、看護師長、看護スタッフ、事務職員といったそれぞれの方々への繰返しの説明を行い、研究協力の同意を得るとともに、所属大学への倫理申請を行い、承認を得た(H30年7月)。その後、研究協力機関との相談の下、機器の設置方法、充電持続期間に応じた電池の取り換えの方法、およびコンセントによる転倒防止等の安全確保対策を慎重に行った上で、プレテストとして、対象機関の緩和ケア患者10例および回復期リハビリテーション患者8例に対して、選定した生体データ、観察データ、療養者の主観的データをトライアルで収集した。そして、実践のデータ収集の負担や機器により得られるデータの内容や質のチェックを行うなかで、本調査で使用する機器を選定し、呼吸、脈、睡眠状況、温度、湿度、騒音、照度等を必須の収集項目とすることとした。また、ケアデータについては、電子カルテ記録や看護計画を基に、次年度さらに検討していくこととした。当初の計画通り初年度に整備することが進められたため。3年間の1年目にあたる昨年度は、機器の選定や収集する実践データの項目の確定、および研究協力機関とのデータ収集開始準備に時間と労力を費やした。2年目の今年度は、初年度の準備を基に、機器の購入や人件費等で研究費を使いながら、具体的な研究実施を進めていくことができる予定である。
惑星大気の起源と変遷

1.大気起源への希ガスからの制約条件a)ダイヤモンド(小嶋):ダイヤモンドに含まれる希ガスが,地球初期の状態を忠実に反映しているか否か,まず確かめる必要がある.このため, (i)ダイヤモンドからの希ガス拡散係数の測定, (ii)ダイヤモンドの年代測定を行った. (i)において, He, Arの拡散係数として, 1300°CにおいてDHe=10^<-16>10^<-18>Cm^2/S,およびDAr=10^<-15>10^<-21>Cm^2/Sの値を求めた.この結果は,ダイヤモンド中のHe, Arが,ダイヤモンドの生成条件(T1300°C)下で, 10^9年以上,ほぼ完全に希ガスを保持し得ることを示唆している.一方,ザイール産キュービックダイヤモンドに^<40>Ar^<39>Ar年代測定を試みた結果, 60億年という"異常な"年代が求まった.来年度は,さらに多くの試料を用い,この驚くべき結果をさらに検証していきたい.b)レーザーソースによるXeの質量分析(高岡):今年度はレーザーソースの基本概念設計を行いレーザー源としてN_2レーザーと色素レーザーを組合せたものを用いることに決定,装置を発注し年度内に引渡しを受け,明年度から本格的実験に取りかかる.2.初期惑星大気の構造a)衝突脱ガス大気の構造(松井):微惑星の衝突で出来た,水蒸気を主とした大気はやがて凝縮し海洋をつくり,大気は次第にCO_2を主とした大気に移行する. CO_2がその後大気-海洋-固体地球間でどのような地球化学サイクルを行うかを数値計算により追跡した結果,大陸の形成がCO_2分圧の決定的ファクターになることをつきとめた.b)遺伝子情報と原始大気(清水):原始地球大気の化石を求め,このなかから生じた生命情報を解析し原始大気の化学反応から生じ易い生体物質の化石の有無を検討した.3.惑星大気の進化(森山):大陸移動と地球大気系の関連を調べた.この結果地球上の氷河の発達は大陸移動によりトリガーされる可能性の高いことが結論出来た.1.大気起源への希ガスからの制約条件a)ダイヤモンド(小嶋):ダイヤモンドに含まれる希ガスが,地球初期の状態を忠実に反映しているか否か,まず確かめる必要がある.このため, (i)ダイヤモンドからの希ガス拡散係数の測定, (ii)ダイヤモンドの年代測定を行った. (i)において, He, Arの拡散係数として, 1300°CにおいてDHe=10^<-16>10^<-18>Cm^2/S,およびDAr=10^<-15>10^<-21>Cm^2/Sの値を求めた.この結果は,ダイヤモンド中のHe, Arが,ダイヤモンドの生成条件(T1300°C)下で, 10^9年以上,ほぼ完全に希ガスを保持し得ることを示唆している.一方,ザイール産キュービックダイヤモンドに^<40>Ar^<39>Ar年代測定を試みた結果, 60億年という"異常な"年代が求まった.来年度は,さらに多くの試料を用い,この驚くべき結果をさらに検証していきたい.b)レーザーソースによるXeの質量分析(高岡):今年度はレーザーソースの基本概念設計を行いレーザー源としてN_2レーザーと色素レーザーを組合せたものを用いることに決定,装置を発注し年度内に引渡しを受け,明年度から本格的実験に取りかかる.2.初期惑星大気の構造a)衝突脱ガス大気の構造(松井):微惑星の衝突で出来た,水蒸気を主とした大気はやがて凝縮し海洋をつくり,大気は次第にCO_2を主とした大気に移行する. CO_2がその後大気-海洋-固体地球間でどのような地球化学サイクルを行うかを数値計算により追跡した結果,大陸の形成がCO_2分圧の決定的ファクターになることをつきとめた.b)遺伝子情報と原始大気(清水):原始地球大気の化石を求め,このなかから生じた生命情報を解析し原始大気の化学反応から生じ易い生体物質の化石の有無を検討した.3.惑星大気の進化(森山):大陸移動と地球大気系の関連を調べた.この結果地球上の氷河の発達は大陸移動によりトリガーされる可能性の高いことが結論出来た.
統計学的視点からの動物実験代替法のバリデーション研究

統計学的側面からの代替法に関する研究には,三つの局面がある.第1は提案されている代替法自体の安定性,実用可能性の検討である.第2は代替されるべきin vivo試験法の性能評価,精度評価の検討である.第3は代替されるべき試験法と代替法との関連の強さ,あるいは後者による前者の結果の予測精度の検討である.第1に関して本研究は,代替法学会の共同研究のデータを利用してバリデーション研究を行い,たとえばCV法が比較的結果の安定している代替法であることを示した.別冊の研究成果報告書(以下では別冊報告書と呼ぶ.)の文献(1)はそれをまとめたものであり,別冊報告書の文献(6),(9),(11),(12)は,関連してデータマネージメントの方法の確立,ED50推定法の精度の吟味,計算プログラムの作成,変数変換法の比較,等を行ったものである.第2に関して本研究は,皮膚刺激性試験法でのデータ解析法の改良を提案した.別冊報告書の文献(3)(7)はそれをまとめたものである.本研究では,一般のin vivo試験のデータ解析法の改良の提案も行い,最大対比法の提案なども行った.別冊報告書の文献(4),(8),(13),(14)は,関連したED50推定法の提案などを行ったものである.第3に関して本研究は,代替法の組でin vivo試験の結果を予測する予測方式を提案した.別冊報告書の文献(2)はそれをまとめたものである.別冊報告書の文献(10)は関連してメタアナリシスの適用可能性を検討したものである.これらの研究の中で,より一般的にデータ解析で注意しなければならないことを整理し,代替法研究者に提示したものが別冊報告書の文献(5)である.統計学的側面からの代替法に関する研究には,三つの局面がある.第1は提案されている代替法自体の安定性,実用可能性の検討である.第2は代替されるべきin vivo試験法の性能評価,精度評価の検討である.第3は代替されるべき試験法と代替法との関連の強さ,あるいは後者による前者の結果の予測精度の検討である.第1に関して本研究は,代替法学会の共同研究のデータを利用してバリデーション研究を行い,たとえばCV法が比較的結果の安定している代替法であることを示した.別冊の研究成果報告書(以下では別冊報告書と呼ぶ.)の文献(1)はそれをまとめたものであり,別冊報告書の文献(6),(9),(11),(12)は,関連してデータマネージメントの方法の確立,ED50推定法の精度の吟味,計算プログラムの作成,変数変換法の比較,等を行ったものである.第2に関して本研究は,皮膚刺激性試験法でのデータ解析法の改良を提案した.別冊報告書の文献(3)(7)はそれをまとめたものである.本研究では,一般のin vivo試験のデータ解析法の改良の提案も行い,最大対比法の提案なども行った.別冊報告書の文献(4),(8),(13),(14)は,関連したED50推定法の提案などを行ったものである.第3に関して本研究は,代替法の組でin vivo試験の結果を予測する予測方式を提案した.別冊報告書の文献(2)はそれをまとめたものである.別冊報告書の文献(10)は関連してメタアナリシスの適用可能性を検討したものである.これらの研究の中で,より一般的にデータ解析で注意しなければならないことを整理し,代替法研究者に提示したものが別冊報告書の文献(5)である.本研究は2年継続で行なわれており、平成7年度はその第1年度である。平成7年度においては、代替法学会が組織しているバリデーション研究で生じた統計学的問題に関して、まず50%影響量ED_<50>を推定するための新しい方法を提案し、そのためのソフトウエアをSAS言語上で作成した。これは代替法に限らず、一般の毒性評価のためにも使われることとなっている。次に、バリデーション研究で集められたデータのクリーニング規準を統計学的視点に基づいて作成し、それを実際のデータのスクリーニングと修正に適用した。結果としてこれらは、代替法のバリデーションにとってたいへん有効であることが分かった。バリデーション研究では、クリーニング後のデータで、代替法の性能比較を行うことが必要である。そこで性能評価のための指標として、どのような統計量が適切であるか研究し、結果として分離性能評価指標を新たに作成した。これは施設間差をヒンジ幅で評価し、物質の刺激性を各物質の中央値の最大値と最小値の差で評価し、その比を各試験法の分離性能の指標とするものである。この指標に基づいて現実のデータを評価すると、CV法が最も良い代替法ということになるが、これは代替法の専門家にも認められるものであった。以上の研究成果は、1995年11月29日に京都で開かれた日本代替法学会で発表された。現在はその結果を英文論文として投稿準備中である。統計学的側面からの代替法に関する研究には,三つの局面がある.第1は提案されている代替法自体の安定性,実用可能性の検討である.第2は代替されるべきin vivo試験法の性能評価,精度評価の検討である.第3は代替されるべき試験法と代替法との関連の強さ,あるいは後者による前者の結果の予測精度の検討である.

第1に関して本研究は,代替法学会の共同研究のデータを利用してバリデーション研究を行い,たとえばCV法が比較的結果の安定している代替法であることを示した.別冊の研究成果報告書(以下では別冊報告書と呼ぶ.)の文献(1)はそれをまとめたものであり,別冊報告書の文献(6),(9),(11),(12)は,関連してデータマネージメントの方法の確立,ED50推定法の精度の吟味,計算プログラムの作成,変数変換法の比較,等を行ったものである.第2に関して本研究は,皮膚刺激性試験法でのデータ解析の改良を提案した.別冊報告書の文献(3)(7)はそれをまとめたものである.本研究では,一般のin vivo試験のデータ解析法の改良の提案も行い,最大対比法の提案なども行った.別冊報告書の文献(4),(8),(13),(14)は,関連したED50推定法の提案などを行ったものである.第3に関して本研究は,代替法の組でin vivo試験の結果を予測する予測方式を提案した.別冊報告書の文献(2)はそれをまとめたものである.別冊報告書の文献(10)は関連してメタアナリシスの適用可能性を検討したものである.これらの研究の中で,より一般的にデータ解析で注意しなければならないことを整理し,代替法研究者に提示したものが別冊報告書(5)である.
双生児統制法による教授・学習過程の行動遺伝学的研究

小学6年生の双生児34組(一卵性19組、二卵性15組)を対象に、英語教授法に関する双生児統制実験を行った。すなわち2つの異なる教授法群(コミュニカティヴ・アプローチ「CA」と文法的アプローチ「GA」)に双生児きょうだいを別々に割り当て、8日間のべ7時間の教授・学習過程後の成果を比較した。ここで一卵性双生児は遺伝要因を完全に共有しているので、50%の遺伝的関係である二卵性双生児と比較することによって、学習成果に及ぼす遺伝要因の効果、教授条件の効果ならびに両者の交互作用を明らかにすることが可能である。口頭による会話能力では遺伝規定性が見いだされたが、筆記による読む・書く・聞く・文法の各能力では遺伝規定性は見いだされなかった。一般知能、言語性知能、ならびに理科の能力の3つの適性次元と各教授法との間に、統計的にマージナルな交互作用が見いだされた。これらはいずれも、それぞれの適性において、高いものではGAが、低いものではCAがそれぞれ有利であることを示したもので、これまでの研究を追証するものであった。これは表現型と教授法との交互作用である。しかし各適性次元の双生児きょうだいの平均値を遺伝子型の推定値とみなすと、遺伝子型と教授法との間に、その傾向はあるが統計的に有意な交互作用は見いだされなかった。なお筆記能力ではGAが、また会話能力ではCAがそれぞれ有意であることは、本研究の教授法の妥当性を示したものといえる。
19世紀イギリス労働史におけるセクシズムとフェミニズムの研究

本年度は3年間の継続研究の最終年度にあたり、まとめのための努力をした。その結果は、研究当初の予測した状況とくらべて本研究課題ははるかに大きなひろがりをもつものであることがわかり、さらに今後の継続的、かつ組織的な研究が必要であることがわかった。当面、明らかになったことを以下にまとめておく。1.文献目録を整理するなかで、この10年間に欧米を中心にして、本研究課題に関連する研究がぼう大にだされていること、しかもこれらの研究はまだ十分に有機的な関連づけが行われておらず、理論化も十分でないことがわかった。2.これまでのイギリス労働史研究におけるパラダイム転換がおきていること、この転換の動きの中で、本研究課題は、この転換を一層おしすすめるものであることがわかった。3.あらたな広がりをもって展望される研究は、(1)「労働」を中心的なキイワ-ドとして、「セクシズム」と「フェミニズム」は人種の問題とつながらなければならないこと、(2)「セクシズム」と「フェミニズム」は、やはり「労働」をキイワ-ドとして、性別役割分業構造の問題、とりわけ「家族」の問題とつながること、(3)他方でこの「セクシズム」と「レイシズム」は、「労働力」の移動の問題ときりはなしがたく、この「労働力」移動をキイワ-ドにして、問題の視野は、国際的な資本主義分業と資本蓄積体制にまでひろがること、(4)したがって本研究は、19世紀イギリス労働史の世界が、「家族」という小宇宙から帝国主義的植民地体制という世界資本主義の大宇宙にまでひろがる世界を統一的・構造的にとらえる必要があることがわかった。この理論的枠組みの検討とあるていどの構造把握が可能であったことが、成果である。1この数年来行ってきた19世紀イギリス労働史におけるトレード・ユニオニズム(統一と団結を象徴するポジティヴなものとして)の資料蒐集と分析を足場にして,労働運動におけるフェミニズムとセクシズム(女性差別主義)の問題の検討が,本年度の課題である.今年度行われた研究の実績は次のとおりである.1イギリスを中心としたフェミニズムに関係する文献を蒐集し,これらを含めた女性問題関係の文献解題目録を作成した(『名古屋市立女子短期大学女性問題資料室所蔵文献解題目録』として出版).とりわけ19世紀20世紀はじめのイギリス(アメリカも含めて)労働運動における女性労働者たちの関係した雑誌や新聞(マイクロフィルム版)の解題・整理をした.2イギリスの産業革命期におけるオーエンやトムソンの協同社会の理論と運動を分析して,そこにみられるフェミニズム,女性の労働権と労働の平等,性役割分業の問題がどうなっているか明らかにした.(論文「分業と人間性」として発表).3 19世紀イギリスの女性トレード・ユニオニストであるゲルトルード・タックウェルに関する各種の文書資料をマイクロ・フィルムで購入し,また20世紀はじめの女性労働同盟の記録文書もマイクロ・フィッシュで購入した.この文書の整理をはじめている途中である.4労働史における女性問題とともに人種問題についての資料蒐集も行った.イギリスのマンチェスターにある労働運動史図書館(フロウ夫妻のコレクション)を調査し,このコレクションの中にみられる19世紀マンチェスター労働運動におけるアイルランド問題関係の文献目録を作成した.労働運動におけるレイシズム(人種差別)がセクシズム(女性差別)とどうかかわっているか分析をはじめたところである.本年度は3年間の継続研究の最終年度にあたり、まとめのための努力をした。イギリス産業革命期のフェミニズム思想の展開に焦点を定め"労働の権利と労働の平等と、労働の成果の平等な分配を実現しようとしたW・トムスンの協同組合論の分伏を行い、これと対照してオーエン主義の研究を行い、同時にイギリス労働史におけるセクシズムの問題を、アイルランド労働者にたいするレイシズムとの関係で、主としてメカニックス・インスティテュート運動に探ることを当初の目標とした。研究の進行と実績は以下の通りである。

(1)オーエン主義の基礎資料を整理し、オーエン研究を、女性労働と協同組合の観点から再検討した。(論文「イギリス社会主義をめぐる二つのオルタナティヴ」として発表した)。(2)イギリスにおけるアイルランド問題とイギリス労働者にとってアイルランド問題とは何かという問題を、労働者階級にみられるレイシズムとセクシズムという観点から、再検討した。(書評「松尾太郎『アイルランドと日本』」として、再検討の視点をめぐる問題を明らかにし、発表した)。(3)フェミニズムとセクシズムの問題を検討する理論的枠組の問題を検討し、その検討の成果を公表する準備をしている(論文「フェミニズムと『家族イデオロギー』の展開」として公表の予定)。(4)イギリスのマンチェスターにあるフロウ夫妻のコレクションの整理と分伏は昨年度からひきつづき作業中である。(5)昨年にひきつづき、イギリスを中心としたフェミニズム関係の文献の蒐集、文献解題目録の作成を行った(『名古屋市立女子短期大学女性問題資料室所蔵文献解題目録補遺』)。本年度は3年間の継続研究の最経年度にあたり、まとめの努力をした。研究の当初に予測していたものとくらべて、研究の課題のひろがりと深さにおいて、はるかに大きいものであることがわかり、研究課題としてさらに拡大し、今後も継続する必要性を確信した。1文献目録の整理を行った。この10年間(19801990)に欧米を中心にして、本研究課題と関連をもつ研究がぼう大に蓄積されていること、しかしこの蓄積は、かならずしも有機的関連をもたないで存在していること、にもかかわらず、従来の研究のパラダイム転換の大きなエネルギ-となりつつあることが明らかになった。2こうした労働史研究(社会科学研究といいかえてもよい)のパラダイム転換に、本課題研究はもうすこし視野を拡げて継続することで、一つの力となりうることがわかった。3当初の予測からのあらたなひろがりは、次の諸点が明らかである。(a)セクシズムとフェミニズムの問題は、「労働」をキイワ-ドにして、レイシズムと反レイシズムの問題と深くつなっがていること。(b)セクシズムとフェミニズムの問題は、「労働」をめぐる「性別役割分業」という観点からみると、「家族」というキイワ-ドがきわめて重要ないみをもっていること。(c)イギリス労働史上におけるセクシズムとレイシズムの問題は、「労働力」の移動(マイグレ-ション)の問題として一つにまとめて理解する必要があること、(d)したがってこの研究は、「家族」という小宇宙から、植民地をともなう帝国主義的な世界資本主義という大宇宙にいたる全体構造を、セクシズムとレイシズムを手がかりに、統一的に把握するパラダイムをもつ必要があるということ、などである。3.19世紀イギリス労働史における3つの時代(チャ-ティズム、トレ-ドユンオニズム、社会主義の復活)の特徴を、上の視点で分析した。
yersinia enterocolitica の産生するST遺伝子の研究

yersinia enterocoliticaは耐熱性毒素(YST)を産生する。しかし、毒素遺伝子(yst)が存在するにもかかわらず、産生しない株や保存中に産生できなくなる株が存在する。その遺伝子発現を制御している領域が存在している可能性が考えられた。また、YST産生能だけでなく他のいくつかの生化学的性状も同時に変化していることから、広範囲の遺伝子発現を制御していると思われた。この制御機構を解明するために本年度は制御領域のクローニングを試みた。YST産生株より調整した染色体DNAをSau3AIで部分消化し、得られた断片をベクターに挿入した。これをエレクトロポレーション法によってYST非産生株に導入した。3604個のクローンより、YST産生に形質転換した株を1株得た。この株はYST産生能だけでなく、コロニーの色や増殖速度もYST産生株と同様に変化した。しかし、いくつかの生化学的性状は回復しなかった。この株より得られたプラスミド(pN1)は4.2kbの挿入断片を含んでいた。サブクローニングの結果、YST産生を回復させる領域は101個のアミノ酸からなる分子量12,400の蛋白質をコードしていた。この遺伝子をyersinia multiple regulator(ymr)と名付けた。pN1を用いて他の陰性化した株を形質転換したところ、これらの株でもYST産生能が回復した。また、他の陰性化した3株についてDNA塩基配列を調べると、いずれの株もymrオープンリーディングフレーム内に変異が認められ、その変異の結果yst発現が抑制されていると思われた。ymrについて既知の遺伝子とのアミノ酸レベルでのホモロジー検索を行ったところ、大腸菌の変異修復遺伝子、miaAのすぐ下流に存在するORF1と約90%の高い相同性が認められた。
シフト電流の超高速スペクトルダイナミクス

本研究では,室温でも発生する高速低散逸の電流として「シフト電流」の学理を追求している.シフト電流は反転対称性の破れた物質の光励起に際して発生し,その起因は電子軌道のベリー接続に依存した電荷分布の空間変位であり,量子力学的な効果である.初年度に, THz波の発生を利用した光電流計測法を採用することにより,サブピコ秒の時間分解能でシフト電流発生の初期過程が定量評価できること,また結晶構造が既知の試料においては,第一原理電子状態計算からベリー接続を評価することにより,光電流のスペクトルを定量的に予言できることが明らかになっている.その実証にはよく知られた強誘電性半導体であるSbSIを使用した.本年度は上記発見が普遍的であることを確認するため, SbSIと同様に室温付近で比較的大きな強誘電性分極を示し,また可視光領域にバンドギャップを有するSn2P2S6単結晶を用いてシフト電流の評価を行った.ペルチエステージとサーモグラフィーにより試料温度を精密制御し,入射パルス光が駆動するシフト電流が放出するTHz電磁波を検出/分光することにより,その試料温度依存性,光子エネルギー/強度,偏光依存性などを調べた.結果は全てシフト電流の発現を示唆するものであり,特に励起スペクトルは共同研究者による第一原理電子状態計算から求めたものとほぼ完全な一致を示した. Sn2P2S6はSbSIと多少異なる強誘電相転移を示すことが知られているが,以上の結果は,その相転移機構の詳細関わらず,反転対称性の破れた物質中では光励起前後のベリー接続の変化に依存した瞬時光電流が流れうることを示している.試料からのTHz電磁波発生を用いた,高速光電流測定手法によるシフト電流分光が定常的に行える状態にある.初年度に投稿済みであったSbSI試料におけるシフト電流発生については,査読コメントに対応するため,再実験を行なった.試料結晶の劣化が判明したため,本年度新たに試料を合成し,全ての測定を繰り返したが,良好な再現性が確認され,また論文もProceedings of the National Academy of Sciences of the United States of Americaに掲載された.またSn2P2S6試料を用いた実験はApplied PhysicsLettersに掲載が決まり, Cover artとHighlights of the best new researchに選ばれている.また新たな試料系として,理論的にシフト電流の発生が予測されているエキシトン系,加えて反転対称性の破れたWeyl電子系などにおいても予備実験を開始しており,それぞれ自発光電流の信号が確認されている.研究計画における「15フェムト秒分解能でのシフト電流観測」,「シフト電流のスピン/フォノン等素励起との結合」と「非局所プローブによるコヒーレンス測定」は未達であり,最終年度の課題となる.研究計画のうち,特に未達の内容についての実験を進める.「15フェムト秒分解能でのシフト電流観測」については現有レーザーシステムの後段に非同軸パラメトリック増幅器を構築する予定であり, THz発生分光のセットアップを含めた新規実験系を構築中である.「シフト電流のスピン/フォノン等素励起との結合」については,スピンスパイラル系のマルチフェロイクス試料を主なターゲットとして実験を進める.今年度新たにカイラル格子磁性体Cu2OSeO3試料の合成を行なったため,この試料においてもシフト電流によるヘリマグノン/スキルミオン/フォノン励起を試みる.「非局所プローブによるコヒーレンス測定」についてはイメージング分光による評価を計画している.試料中で局所的に駆動されたシフト電流から発生するTHz電磁波は, EOサンプリング法によりZnTe単結晶を用いて検出しているが,試料をZnTe単結晶上に結像することにより,位置選択的にサンプリングを行い,局所的に励起されたシフト電流の空間伝搬を明らかにできると考えている.以上に加え,広範な物質群におけるシフト電流の観測として,強誘電体/界面/カイラル/マルチフェロイクス/トポロジカル/ワイル物質等多様な系にTHz放射分光を適用し,大きな発生効率を示す電子構造を探索するとともに,外部電場/磁場によるシフト電流の制御を試みる.理論共同研究者の予測によると,いくつかのカイラル物質について,巨大なシフト電流が期待される.との本研究では,室温でも発生する高速低散逸の電流として「シフト電流」の学理を追求している.シフト電流は反転対称性の破れた物質の光励起に際して発生し,その起因は電子軌道のベリー接続に依存した電荷分布の空間変位であり,量子力学的な効果である.初年度に, THz波の発生を利用した光電流計測法を採用することにより,サブピコ秒の時間分解能でシフト電流発生の初期過程が定量評価できること,また結晶構造が既知の試料においては,第一原理電子状態計算からベリー接続を評価することにより,光電流のスペクトルを定量的に予言できることが明らかになっている.その実証にはよく知られた強誘電性半導体であるSbSIを使用した.本年度は上記発見が普遍的であることを確認するため, SbSIと同様に室温付近で比較的大きな強誘電性分極を示し,また可視光領域にバンドギャップを有するSn2P2S6単結晶を用いてシフト電流の評価を行った.

ペルチエステージとサーモグラフィーにより試料温度を精密制御し,入射パルス光が駆動するシフト電流が放出するTHz電磁波を検出/分光することにより,その試料温度依存性,光子エネルギー/強度,偏光依存性などを調べた.結果は全てシフト電流の発現を示唆するものであり,特に励起スペクトルは共同研究者による第一原理電子状態計算から求めたものとほぼ完全な一致を示した. Sn2P2S6はSbSIと多少異なる強誘電相転移を示すことが知られているが,以上の結果は,その相転移機構の詳細関わらず,反転対称性の破れた物質中では光励起前後のベリー接続の変化に依存した瞬時光電流が流れうることを示している.試料からのTHz電磁波発生を用いた,高速光電流測定手法によるシフト電流分光が定常的に行える状態にある.初年度に投稿済みであったSbSI試料におけるシフト電流発生については,査読コメントに対応するため,再実験を行なった.試料結晶の劣化が判明したため,本年度新たに試料を合成し,全ての測定を繰り返したが,良好な再現性が確認され,また論文もProceedings of the National Academy of Sciences of the United States of Americaに掲載された.またSn2P2S6試料を用いた実験はApplied PhysicsLettersに掲載が決まり, Cover artとHighlights of the best new researchに選ばれている.また新たな試料系として,理論的にシフト電流の発生が予測されているエキシトン系,加えて反転対称性の破れたWeyl電子系などにおいても予備実験を開始しており,それぞれ自発光電流の信号が確認されている.研究計画における「15フェムト秒分解能でのシフト電流観測」,「シフト電流のスピン/フォノン等素励起との結合」と「非局所プローブによるコヒーレンス測定」は未達であり,最終年度の課題となる.本研究では,室温でも発生する高速低散逸電流として「シフト電流」の学理を追求している.シフト電流は反転対称性の破れた物質の光励起に際して発生し,その起因は電子軌道のベリー接続に依存した電荷分布の空間変位であり,量子力学的な効果である.平成29年度は, 1.可視フェムト秒レーザー入射, 2.光電流発生, 3.光電流誘起THz波放射,の過程による非接触での超高速光電流計測光学系を構築した.この実験系において,入射レーザー光のエネルギーを広範に掃引し,光電流から放射されるTHz電磁波のスペクトル解析を行うことにより,典型的な強誘電性半導体であるSbSIのバンド端上下におけるシフト電流のダイナミクスを観測した.バンドギャップより大きな光エネルギーによる励起に際してシフト電流が試料の分極方向に発生し,そのアクションスペクトルは第一原理計算からベリー接続を介して計算した理論予測と良い一致を示すことが明らかになった.シフト電流は入射レーザー光のパルス幅(130フェムト秒)より短い時間で発生し,その緩和はサブピコ秒の時間スケールであり,これにはフォノンによる散乱が寄与していると考えられる.またバンドギャップより小さな光エネルギーによる励起では典型的な非線形光学効果である光整流が観測され,こちらは光電流に寄与しないことが判明した.上記スペクトル解析には統計手法を採用し,シフト電流,光整流,コヒーレントフォノン等が矛盾なく分離できるようになった.以上を論文2報にまとめた.また,より高速でのシフト電流計測を目指してノンコリニア光パラメトリック増幅器を試作し, 10フェムト秒スケールの時間分解能が達成できることを確認した.典型的な強誘電性半導体であるSbSIに集中して分光実験を遂行し,現在までに論文2報を投稿,そのうち一点については掲載済みである.