hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
動的カドヘリン複合体の機能：３次元１分子超追跡法の開発による解明

本研究は、(1)サブミリ秒時間分解能で生細胞上の1蛍光分子を追跡できる、高感度ー高速カメラ顕微鏡システムをさらに発展させ、多数の蛍光標識分子を同時に、1分子毎に追跡できる、3次元1分子イメジング顕微鏡を開発すること、(2)その顕微鏡を使って、少数分子からなる動的E-カドヘリン複合体がどのように動き、会合/解離し、アクチン線維による制御を受け、細胞間接着構造であるアドヒーレンス・ジャンクション(AJ)の形成と分解をおこなっているか、を解明することを目的としている。本年度は、以下の研究進捗があった。1.0.7ミクロンずらした2つの焦点面を、2台の高速カメラで同時観察し、それぞれの焦点面における1分子像の強度分布をもとに、深さ方向1ミクロンの範囲でz座標を決めるプログラムを開発した。さらに、対物レンズをマウントしたピエゾzスキャナを、30 Hzの正弦波駆動で最大10ミクロンにわたって繰り返しスキャンし、1ミクロンおきに高速撮像(5ミクロン範囲の追跡の場合は露光時間最大1ミリ秒、10ミクロン範囲では最大0.4ミリ秒)をおこなった。光学音響素子によってレーザー照射のタイミングをカメラの露光時間に同期させた。2.開発した顕微鏡システムにより、細胞膜上の受容体(鉄イオン輸送分子トランスフェリン受容体、細胞間接着分子E-カドヘリン)の3次元1分子運動追跡を試みた。x, y方向に30ミクロン、z方向に5ミクロン(1ミクロンおきに1ミリ秒露光)にわたる、受容体1分子像の30 Hz(ビデオ速度)での繰り返し撮影に成功した。ただし、z座標の高精度の位置決めと、数秒以上の3次元1分子運動追跡のためには、1分子蛍光像のシグナル/ノイズ比、および、観察可能時間(褪色までの時間)が不十分であり、使用する蛍光プローブとターゲット分子の標識法、観察条件のさらなる改善を要することが明らかとなった。25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、(1)サブミリ秒時間分解能で生細胞上の1蛍光分子を追跡できる、高感度ー高速カメラ顕微鏡システムをさらに発展させ、2種類以上の蛍光分子について、多数分子を同時に、1分子毎に追跡できる、3次元1分子イメジング顕微鏡を開発すること、(2)その顕微鏡を使って、少数分子からなる動的E-カドヘリン複合体がどのように動き、会合/解離し、アクチン線維による制御を受け、細胞間接着構造であるアドヒーレンス・ジャンクション(AJ)の形成と分解をおこなっているか、を解明することを目的としている。(1)対物レンズのフォーカスを33ミリ秒(ビデオ速度)の間に深さ方向に10ミクロン走査し、1ミクロンおきに露光時間0.1ミリ秒の撮像をおこなうことを目標として、対物レンズピエゾZスキャナの選定と、駆動モードの評価をおこなった。対物レンズの負荷のもとでのピエゾZスキャナの応答から、正弦波駆動が最も安定していることが分かった。(2)対物レンズの固定方法、使用するカバーグラスの厚み、油浸オイルの粘度の検討をおこない、ピエゾZスキャナの高速走査にともなう機械的共振を抑制した。(3)ピエゾZスキャナの走査に同期して、高速カメラによる撮影を深さ方向1ミクロンおきにトリガーする制御の方法をデザインし、これを実現するためのデジタルディレイ/パルスジェネレータを選定した。(4)限られた露光時間になるべく高いシグナル/ノイズ比が得られる、高速1蛍光分子追跡に適した色素の選定をおこなった。

ハードウェア開発には多くの解決すべき課題があったが、制御に必要な装置の性能評価と、細かな条件検討によって、目的とする多数分子同時3次元1分子追跡を達成する目処がついた。多数分子同時2次元追跡ソフトウェアの開発をすすめ、z座標を高速に決めるためのアルゴリズムの検討と、それを実装して3次元化するための方策を定めた。次年度は、以下の開発研究をおこなう。(1)深さ方向10ミクロンの追跡のためには、対物レンズピエゾZスキャナ位置を10ミクロンにわたって高速繰り返し(30ヘルツ)スキャンし、1/30秒(ビデオ速度)の間に10回撮像する。カメラの撮像タイミングに、ピエゾZスキャナ制御と光学音響素子によるレーザー照射のタイミングを同期させる。(2)開発する顕微鏡では、細胞中で約0.7ミクロンずらした2つの焦点面を同時観察する。2つの焦点面における1分子シグナル強度の比からZ座標を高速に決める機能を実装し、3次元追跡ソフトウェアを完成する。(3)細胞間接着が起こる膜上で、少数動的E-カドヘリン複合体や、それを作るE-カドヘリンやカテニン類がどのように動き、会合し、解離し、AJの形成と分解をおこなっているかを解明する。具体的には、E-カドヘリンのAJへのリクルートおよび解離に、細胞膜上のランダム拡散、エネルギー依存的な能動輸送、および、小胞輸送がどのように関与しているか、また、そのときに、どの程度の大きさの動的E-カドヘリン複合体ができて、動くのかを調べる。25年度が最終年度であるため、記入しない。
多波長テラヘルツパラメトリック発生を用いたシングルピクセルイメージング

本研究では高出力波長可変テラヘルツ波光源である光注入型テラヘルツ波パラメトリック発生器(is-TPG)の多波長発生化により高精度リアルタイム測定を可能とし、その上で単一画素の検出器でもイメージングが可能なシングルピクセルイメージングと呼ばれる技術と組み合わせることで、分厚い遮蔽物越しの禁止薬物検査の本格的な実用化を目指す。
RhoファミリーGタンパク質による細胞分裂制御

原がん遺伝子の一つrhoの産物Rhoは細胞分裂、細胞運動、動物の初期発生を制御するシグナル伝達系の主要メンバーと考えられている。本研究ではRhoシグナル伝達系がどのようにしてこれらの生物現象を制御するのかを解明するため、1)分裂酵母のRho3の機能解析、2)アフリカツメガエルを用いた、Rhoとアクチン細胞骨格を結び付けると考えられるIQGAPの機能解析、を行った。その結果、分裂酵母の新規のRhoファミリータンパク質Rho3を見い出した。Rho3は細胞膜に局在していた。Rho3とCdc42の下流に共通のターゲットとして新規のformin/diaphanousタンパク質のFor3があることも明らかになった。Rho3とFor3はアクチン細胞骨格、微小管を支配し、その結果、細胞形状や細胞分裂位置の決定に関与していることが分かった。アフリカツメガエルのcDNAライブラリーからIQGAP遺伝子をスクリーニングした結果ヒトのIQGAP1、IQGAP2と相同な2つのIQGAP遺伝子をクローニングした。XIQGAP1、XIQGAP2は培養細胞内でアクチン細胞骨格および細胞接着部位に存在し、アクチン細胞骨格の再編成を調節している可能性が示唆されたが、機能的に同じでない可能性も示唆された。初期胚においてはXIQGAP1は全ての細胞の細胞-細胞間に局在していた。中でも形態形成運動が盛んに起こる部位において特に強く局在した。XIQGAP2は胚の全ての細胞の核に濃縮した局在が観察され、細胞-細胞間においても局在が観察された。これらの結果より、XIQGAP1,2は培養細胞内でアクチン細胞骨格および細胞接着部位に存在し、アクチン細胞骨格の再編成を調節している可能性が示唆されたが、機能的に同じでない可能性も示唆された。また初期胚の細胞間接着構造の維持に働いている可能性が示唆された。
テクスチャ投影による3次元実体モデルへの高度注釈情報表示法の研究

ラピッドプロトタイピングシステムで作成される3実体モデルを想定し、その表面に高度な注釈情報をリアルタイムに投影することを可能にする情報表示システムの基盤技術を開発した。3次元実体モデルの6自由度位置測定法の開発と、投影する注釈データの構造を提案し、実験システムを開発した。その成果を応用し、複雑な部品組み立てを想定した組み立てガイダンスシステムを提案し、実装した。ラピッドプロトタイピング技術で製作される3次元実体モデルを情報ディスプレイと考え、その3次元形状の表面に投影される注釈情報により高度な情報表現手法を確立することを目指して研究を実施した。単に表面着色をプロジェクションにより行うということではなく、3次元形状と表面情報を分離し、リアルタイムトラッキングにより違和感なく合成することにより、3次元実体としての存在感とリアルな表面情報や注釈情報を共存するための様々な表示手法を研究するものであり、新しい情報表示技術基盤を開発することを目的としている。具体的には実体モデルに装着する位置計測用センサーのインターフェース作成、実体モデルの位置と姿勢を毎秒30回以上の速度で遅延無く測定する方式を研究した。実装方式として磁気センサー方式とレーザーマーカーによる光学的測定法、赤外線マーカーと赤外線カメラ映像による位置認識法などについて評価研究を行い、赤外マーカー方式が安定度および計測遅延で有利であることが確認できた。投影対象方式としてシースルー型HMDによる注釈オーバーレイ法式、高輝度プロジェクタによる実体投影法式、3Dプロジェクタによる平面上への3D投影などを実験比較した結果、シースルー型よりも高輝度プロジェクタ、3Dプロジェクタによる実体投影方式が利用者へのストレス軽減、応用分野の広がりの面で有利であることがわかった。次年度以降に向けて,3次元CADデータ、ボリュームデータなどから投影すべき注釈情報を画像生成する手法について研究に着手し、注釈データの獲得方法の検討を行った。3次元実体モデルに対して注釈情報を違和感なく投影するときに必要となる、実体モデルの6自由度の位置情報の高速測定法について研究を実施した。具体的な方法として、実体モデルに赤外線発光素子を用いた能動マーカーを用いる手法について検討を行った。実体モデルに装着する位置計測用センサーのインターフェース作成、実体モデルの位置と姿勢を毎秒30回以上の速度で遅延無く測定する方式について研究を実施した。静止状態の実体モデルに対して実用的なレベルの注釈表示方式を選択してプロトタイプシステムの開発に着手した。投影対象となる3次元実体モデルに対して高輝度3Dプロジェクタによる注釈オーバーレイ法の研究を実施した。3Dプロジェクタは左右両眼に異なる映像を表示するもので、平板上に立体感のある3次元情報を表示可能になった。更に、投影用3D映像の収録のために高品質の3D映像記録が必要になり、その基本システムを構築し、実際に3D画像記録の実験を行った。また複数プロジェクタを用いて3次元形状の全領域に注釈情報を付加することにより、複数の観察者が同時に注釈を共有する環境を構築する可能性を見出した。3次元CADデータ、ボリュームデータなどから投影すべき注釈情報を画像生成する手法を確立するとともに、その3次元実体モデル上の絶対位置と対応させるデータ表現を提案した。その成果に基づき、複雑な部品組み立てを想定した組み立てガイダンスシステムを提案し、実装した。その成果を応用し、組み立てパズル解法支援システムを開発し、その成果をIEEE 3DUI Symposium 2011において発表した。平成23年度は研究開始以来の研究成果をさらに発展させ、その応用システムの提案と実用化に向けての性能向上を中心に研究を実施した。本年度の成果として、システム遅延時間の短縮、投影型プロジェクションで問題となる投影対称物体の投影軸方向の移動による投影映像のぼけ問題の解決、映像以外の注釈情報の提供手法に着目し、今後の当該分野の研究発展方向の調査も含めて研究を実施した。具体的な研究項目として、(1)投影対称の6自由度位置認識の高精度化、高速化手法,(2)フォーカスフリープロジェクションの方式研究,(3)映像プロジェクション以外の注釈情報付加技術の提案を実施した。(1)では、3次元実体モデルへの投影で問題となる投影遅延の問題について検討した。投影情報は被投影物体の位置情報により追従することが重要だが、位置測定時間により投影データの位置が遅れるという問題がある。その改善のためにシステム全体での遅延時間最小化を目的として低遅延・高精度の位置測定アルゴリズムを開発した。また、プロジェクタ側の遅延時間についても検討し、レーザー方式のプロジェクタが低遅延であることを確認した。(2)についてはレーザー方式のプロジェクタは光学系を工夫することで、投影軸上の任意の点でフォーカスが合う特性が実現できること確認し、実験システムの取り入れ実証実験を行った。(3)では局所的な音場発生技術として超音波パラメトリックスピーカを用いた音響注釈法、機械的振動によって投影情報に質感を与える方法などを研究し、その応用可能性を研究した。
一養蚕農家の家計と生活史-大正期から戦中期の家計記録から-

本研究は、現存する家計調査資料からはみることができない戦前の人々の生涯家計とその生活史について、事例(U家)の長期家計記録から明らかにしたものである。U家の家計記録は、世帯主K氏が大正6年から昭和18年までの27年にわたり、大福帳形式で記録した12種類の帳簿からなるが、この時代は、養蚕業の全盛時代であった。U家はその養蚕業が盛んな地方の-養蚕農家である。U家の長期家計記録の分析からは、(1)繭相場に左右されたU家の収入は当時の小学校教員家計(事例)の俸給に比べても、平均約2割から5割程度と低い水準で推移していたこと。(2)K家で際立っていたのは、田畑や山林などの資産購入の多さであったことが明らかになった。このK氏の家計行動に大きな影響を与えた当時の社会経済的背景である。つまり、まだ都市と農村の経済的格差が大きかった時代、(1)農村の-小作農であったK氏にとって地主になることは夢であったこと。また、(2)当時K氏のような農家の次三男にとって軍隊に入営することが絶好の就労の機会になったこと、(3)K氏が退役した翌年、第一次大戦による好景気により株式市場は高騰、多くの成金が出現したことなどが、K氏の金融・投資に対する考え方を強固なものにし、貧しかった-農民の田畑購入を可能にしたものと考えられた。その一方で日々の生活では、消費支出の記録がなかった家事消耗品(台所洗剤・たわし等)や理美容品(シャンプー等)が、自然素材(かまどの灰や粘土・うどんの煮汁等)によって賄われていたこと、その反面、現在ではあまりみられない家事用品(刃物、なべ等)修理代などが、刃屠屋・鋳掛などのサービス業によって行われていたこと等、環境問題のなかった時代の消費生活がそこにはあった。本研究からは、都市と農村の経済格差が大きかった時代、地主になることを夢見て必死に生きた-小作農の長期家計の実態とその家族の生活史が明らかになった。以上本研究は、現存する家計調査資料からはみることができない戦前の人々の生涯家計とその生活史について、事例(U家)の長期家計記録から明らかにしたものである。以上【研究目的】世帯主のコーホート別の生涯家計モデルを現存する家計調査資料から作成しようとする場合、最も長期にさかのぼることができるのは、世帯主が昭和510年生まれのコーホートまでである。それ以前の人々がどのような生涯家計をたどったのかについてみるためには、生涯(長期)にわたり記録された個別家計を分析するという方法によるしかない。この個別の生涯家計分析からは、歴史の表舞台ではみられない一庶民の生活史が浮き彫りになるはずで、その研究意義は深いものと考えられる。そこで本研究の初年度は、大正期から戦中期にかけて一養蚕農家の世帯主が記録した長期家計記録から、その家計変動と生活史を明らかしていきたい。【研究方法】本研究の資料となる家計記録は、U家の世帯主K氏が大正6年から昭和18年までの間、大福帳形式で記録した12種類の帳簿からなる。分析にあたっては、毛筆で書かれた日々の家計収支を、現在の「家計調査」に準じる形で項目・細目別にコード化し、パソコンに入力・処理するという方法を用いた。また、このほか、現在ご健在のK氏の子どもたち(きょうだい4人)に対する2回の面接調査結果を参考にした。【結果】

U家の家計記録からは、まだ都市と農村の生活水準の格差が著しかった大正から昭和前期にかけての農家の日々の生活の様子を明らかにすることができた。また、U家の際立った家計の特徴は、資産購入の多さにあった。そこからは、小作人であった一農民が次々と田畑や山林を購入し、やがて小作料を収入の一部とするまでになっていった姿が明らかになった。次年度(最終年度)は、U家がたどった社会経済的背景や家族の個別的背景を十分検討することで、さらにU家の家計の特徴と生活史を詳細に分析していきたい。家計調査資料からは作成できない戦前の人々の生涯家計とその生活史を、長期家計記録(事例)から明らかにしたのが本研究である。この家計記録は、U家の世帯主K氏が大正6年から昭和18年までの27年にわたり、大福帳形式で記録した12種類の帳簿からなっている。この帳簿の分析結果からは、まだ都市と農村の生活水準の格差が著しがった時代の養蚕農家の貧しい消費生活の様子が明らかになった。とりわけ帳簿に記載が全くない家事消耗品(台所洗剤・たわし等)や理美容品(シャンプー等)が、自然素材(かまどの灰や粘土・うどんの煮汁等)によって賄われていたこと、その反面、多くの記録がある家事用品修理代(刃物、なべ等)が、刃屠屋・鋳掛などによって行われていたこと等、環境問題のなかった時代の消費生活の様子が明らかになった。その一方でU家の際立った資産購入の多さからは、小作農であったK氏が次々と田畑や山林を購入し、やがて小作料を得るようになっていった姿が明らかになった。このような家計行動をとった要因として考えられたのが、K氏がたどった時代の社会経済的背景である。都市と農村の経済的格差が大きかった時代、その底辺にいた小作農のK氏にとって地主になることは夢であったこと。また、当時K氏のような農家の次三男にとって軍隊に入営することが絶好の就労の機会であり、それによって若干の蓄財を得たこと、さらにK氏が退役した翌年(大正3年)、第一次大戦による好景気で株式市場は高騰、多くの成金といわれる人々が出現した時期であったことなどが、K氏の金融・投資に対する考え方を強固なものにし、田畑購入を可能にしたものと考えられた。しかしながらK氏が逝去した3年後の昭和21年、「自作農創設特別措置法」により農地解放が行われ、K氏が長い間、額に汗水して購入した田畑は、二束三文で政府に買い取られてしまうことになる。本研究からは、時代に翻弄されながらも地主になることを夢見て必死に生きた戦前の一小作農の家計とその生活史が浮き彫りになった。以上
多聴を併用した英語多読指導-アクションリサーチによる分析

多読は英語教育で導入が進んでいるが、多聴についての研究報告は多読と比較して少ない。本研究は従来の音声CDによる多聴だけではなく、デジタル音声ペンやオンラインコンテンツ等を用いて多聴の可視化を図り、多聴を併用した英語多読学習について分析する。特に多聴教材の種類や多聴量が多読の成果にどのような影響を及ぼすのかを量的データ(読書量や外部標準テスト等)と質的データ(インタビューや観察等)を用いアクションリサーチの手法で検証する。本研究の成果により、英語カリキュラムへ多読・多聴を導入する際の示唆及びリーディング指導に対する助言を得ることができる。
耐食・耐磨耗・耐疲労特性改善のための浸窒焼入れ表面改質法の開発

昨年度に製作導入した窒素吸収処理炉を用いて、処理条件を変化させて最適条件を見出すことを行った。平行して企業の浸炭浸窒処理炉で純鉄、IF鋼および極低炭素鋼に浸窒処理を施した。比較的低温で浸窒処理が可能であるが条件は合金によって異なる。窒素吸収処理後に焼入れた試料の特性評価を行った。試料断面のミクロ組織を光学顕微鏡およびSEM/EBSD測定で調べ、断面の硬さ分布を測定した。EPMA分析結果によると、表面から約120μm深さまで窒素が侵入しており、その浸窒領域は残留オーステナイトを含むマルテンサイト(高温ではオーステナイト)組織であった。表面直下にはミクロボイドが存在していた。焼入れ後にサブゼロ処理を施すと、最表面の硬さはHV900、X線残留応力測定によると表面には約300MPaの圧縮応力の残留が認められた。耐食性に関して分極曲線測定を行ったところ、活性溶解が窒素により抑制されたが、不導態電流密度が純鉄の場合よりも大きい結果が得られた。引張試験および曲げ疲労試験を行い、特性向上を確認し、破壊形態を調べた。外周部が硬くて脆く、内部が軟質層という傾斜組織特有の破壊挙動が見られた。結果の大半を神戸で開催された熱処理国際会議で発表した。鉄鋼材料の表面改質法として浸炭焼入れがよく行われる。同じく鋼中に侵入型固溶原子として知られる窒素を活用すれば、低温で浸窒処理できて形状変化が小さい、硬化能が大きい、耐食性が良い等の利点が予想されるが、基本的研究がほとんどなく明らかでない。まず、窒素吸収処理炉の購入整備を行った。水素とアンモニアガスを使うので、安全のために水素検知器ほか対策を講じた。窒素吸収処理条件を変化させて最適条件を見出すことを始めた。平行して企業の浸炭浸窒処理炉で純鉄(電解鉄を溶解した試料のほかに微量炭素含有量の影響を調べるためにIF鋼と極低炭素鋼を使用)に浸窒処理を施して特性評価を進めた。試料断面のミクロ組織を光学顕微鏡およびSEM/EBSD測定、断面の硬さ分布測定、EPMA分析の結果、表面から約120μm深さまで窒素が侵入してマルテンサイトで(高温ではオーステナイト)、当初目標を満足している。最表面はX線回折によるとごくわずかに残留オーステナイトを含むマルテンサイトで、硬さはHV900、X線残留応力測定によると約300MPaの圧縮応力の残留が認められた。耐食性に関して分極曲線測定を行ったところ、活性溶解が窒素により抑制されることは予想どおりであったが、不導態電流密度が純鉄よりも大きいという知見は意外な結果で詳細な検討が必要である。現在、疲労試験片を準備中であるが、大略の評価は終えることができた。最適浸窒条件は鋼種によって異なるようであり、機能性を目的とする合金も含めて検討を進めている。
ネパール西部ヒマラヤ地域における人口動態とその影響に関する研究

今日過疎化が進むネパール北西部ヒマラヤ地域において、人口動態とその影響を明らかにすることを目的とする本研究で明らかにされた主要な点は次の通りである。長期的な人口減少に加え季節移動があり、それを補うために近隣から労働力人口流入も見られた。しかしながらこの村人の流出、また気温上昇による氷河の後退、水源の枯渇により耕作放棄が進行していた。厳しい自然環境の中で村人は再生エネルギーを積極的に利用するなど、環境意識が高いことが明らかにされた。2007年8月から9月にかけて調査対象地域ネパール西部・ヒマラヤ地域のマナン郡において、現地調査を実施した。今回の調査は、マナン郡の概観を把握することと、今後人口動態とその影響を詳細に明らかにし、分析していくための研究対象地域を選定・位置づけすることにあり、いわば予備調査的なものであった。アッパー・マナンにある7村を中心に各村の概観を掴む為の観察・聞き取り調査を行った。今後詳細な調査が必要であるが、2001年の統計ではネパールで最も人口増加が著しかったアッパー・マナン郡では実際に過疎化が目立ち、住民登録を村でしても実際にはカトマンドゥをはじめとした都市に住んでいる人口が多いらしいことが分った。このような状況において比較的村の人口が多くて、アッパー・マナンの中心で新しく観光客誘致の動きが見られるマナン村を調査対象地域として選定した。またマナン村には約20年前に形成されたという氷河湖があり、自然環境の変化についても注意を払っていかねばならない地域であることが分った。マナン村にあるアンナプルナ地域一帯の自然環境と人々の生活環境を保全する活動を行っているNGO、Annapurna Conservation Area Project(ACAP)の支部(マナン)や本部(カトマンドゥ)で当該地域の人口動態について、近年の観光客数の動態や環境保全プロジェクトの具体的な内容について聞き取り調査を行い、当該NGOが実施しているマナン郡での調査報告を収集した。また、測量局において当該地域の地図を収集、標高差の大きな地域での調査に必要不可欠な地図を電子化し、次年度以降の集中調査の準備を進めた。2008年8月から9月にかけて、調査対象地域ネパール西部・ヒマラヤ地域のマナン郡において現地調査を実施した。前年度、マナン郡の北側7村をまわって観察し、2008年度は特に観光化の進んでいる、また氷河湖が形成されているマナン村を重点的に調査することにした。マナン村にある観光施設であるホテルの全戸調査を行い、いつ、誰が、どのようにホテルを開業し、今日どのように経営しているのかを聞き取り調査から明らかにした。その結果、すべてのホテルが畑を所有し、外国人観光客が来ることによって、それまでマナンの村民が食しなったような野菜を栽培するようになったことが分った。キッチン・ガーデン・ホテルというような状況である。ただし、人参や高菜の栽培は観光客による需要だけでなく、農業開発事業や、気温の上昇が関係していることが分った。マナンに形成された氷河湖がいつごろから形成されて、村にどのよう影響を及ぼしているのかについての古老から聞き取り調査を行った。ここ20年近くの間に急速に氷河湖が形成されたことがわかり、換言すると気温の上昇が、上記の栽培作物種の多様化と連動していることの裏づけとなった。人口動態については、村の古老数人からライフストーリーを聞き取り、彼らが1960年代から英連邦であるマレーシアやホンコンを始め、東南アジアで行うようになった交易の状況と、カトマンドゥへの移住、そして帰村の過程を、部分的ではあるが、明らかにした。観光客と、観光客に付き添うガイドやポーターの利用する飲食店において、燃料の利用状況を聞き、薪炭の採取が近隣の森林からほぼできなくなっていることが明らかにされた。また、新しい建物を建てるための資材としても森林を切ることは規制されており、今後の観光開発に大きな支障となることが明らかになった。2009年8月から9月にかけて、研究対象地域であるネパール北西部マナン村において現地調査を行った。マナン村にトレッカーが来るようになってからどのような変化があったのか、標高3,500mという生態系的に脆弱な地域へのトゥーリストの往来・滞在という人口動態による影響を明らかにするために、村の中で最も早い時期からトゥーリズム産業を担ってきた企業家たちにインタヴューを行った。その結果、トゥーリストが来るよりも以前から村民が他地域に交易で出かけることで、即ち交易を目的とした季節的な人口移動によって社会が維持されてきたこと、交易・貿易が停滞し人口流出が顕著になったところへ、当村へのトゥーリストの流入に商機を見出した企業家たちがトゥーリズムを展開することによって村の人口減少が緩和されていることが明らかにされた((1))。

また、トゥーリストの増加と近代化の浸透により、需要の増えたエネルギーを確保するために、森林伐採規制があるため太陽光・熱を効率よく無駄なく利用していること(ソーラー・パンや太陽熱温水器の導入)、マイクロ・ハイドロ・プロジェクトを導入していること、これらが外部からの援助と無関係でないことが明らかにされた。また、標高4,500mにある山小屋では水や太陽をエネルギーに変換して利用することで、照明だけでなく、暖房や煮炊きを電化し、衛星電話やテレビも設置し、近代的な施設を拡充していることが明らかにされた。電気のなかった高山地域において、近代化を段階的に経験せずに、代替エネルギーを利用することで近代的な施設を備えたある種の「地球に優しい」空間が形成されている。トゥーリストの需要に応えるべく近代化を進める中、森林資源の利用制限や、車道もなく空港からも遠い地理的条件による制限を克服しようとして村民の知恵によって生み出されたトゥーリスト空間のあり方は、今後の循環型社会のあり方としても示唆に富んでいる((2))。以上の二点((1)(2))を指摘することが、ヒマラヤ地域の地誌としての本研究の意義であり、重要性であると考える。
ナノ空間での光熱変換を利用した光応答薬物放出ナノキャリアの構築

本研究では、光を利用したDDSの現状の問題点のひとつである光透過性が乏しい部位でも光応答性を発現しうる薬物キャリアを構築することを目的とする。本年度は、前年度に合成方法が確立された分岐状高分子であるポリアミドアミン(PAMAM)デンドリマーの部分骨格であるPAMAMデンドロンと生分解性ポリエステルであるポリ-D,L-ラクチド(PDLL)からなるヘッド-テイル型ブロック共重合体およびそのヘッド部であるPAMAMデンドロンの先端へ生体適合性高分子として知られるポリエチレングリコールを導入したブロック共重合体からの特性解析と高分子ミセル形成について検討を行った。温度効果については、PDLL部が生体温度より若干高温の40度付近にガラス転移温度を有することを確認された。また、これらのブロック共重合体から平均粒径150nmの多分子集合体が形成されることが確認された。さらに、PAMAMデンドロン部が目的とした金イオン還元能を示し、530nm付近にプラズモン共鳴を示す金ナノ粒子生成が可能であり、プラズモン共鳴波長の光を照射することで発熱することも確認された。この金ナノ粒子生成は、ブロック共重合体が高分子ミセル(ナノキャリア)を形成している状態でも可能であり、目的とした光照射による金ナノ粒子の発熱、発熱による高分子ミセル内核(PDLL)のガラス転移、内核部の状態変化による内包薬物の放出促進が期待できる材料開発に成功した。本年度は、合目的な分子骨格を有する高分子材料の合成として、光応答薬物放出ナノキャリアは、光を感知し、熱へと変換する金ナノシェル、熱に応答する体温より若干高い温度域にガラス転移温度(Tg)を有する疎水性高分子からなる高分子ミセルであるので、各機能を発現しうるブロック共重合体を合成する必要がある。この目的のために、分岐状高分子であるポリアミドアミン(PAMAM)デンドリマーの部分骨格であるPAMAMデンドロンと生分解性ポリエステルであるポリ-D, L-ラクチド(PDLL)からなるヘッドーテイル型ブロック共重合体を合成する。ヘッド部であるPAMAMデンドロンの合成方法は既に確立しており、PAMAMデンドロンの末端アミノ基から触媒存在下でD, L-ラクチドの開環重合させることによって、目的のブロック共重合体(PAMAM dendron-PDLL)を得る。PAMAM dendron-PDLLは、その組成によってさまざまな形態のナノ組織体を形成すると予想されることからPAMAM dendron部の世代数を4.5に固定し、種々重合度のPDLL部のブロック共重合体を合成する方法を確立した。PAMAM dendronに対するD, L-ラクチドの仕込み量を固定し、重合時間を変化させることで、PAMAM dendron-PDLLのPDLL部の重合度を制御できることが確認された。また、この重合は、PAMAM dendron先端へ生体適合性高分子として知られるポリエチレングリコールを導入した場合にも可能であることが確認された。
サーボ型速度計を用いた地盤永久変位センサーの開発

ライフラインの地震被害で最も問題となる地中埋設管などの被害は,地震動そのものによって被害を受ける場合は少なく,その大部分は液状化現象や地滑りなどによる地盤変状によるものである。したがってライフライン施設の地震被害の早期発見は,地震動の大きさを知ることもさることながら,各地点における地盤変状や地盤の永久変位量を検知することが重要となる。しかしながら現在配置されている地震計の出力をそのまま解析しているだけでは,地盤の永久変位量を測定することはできない。しかし,近年サーボ型の速度計が配置されるようになってきている。このサーボ型の速度計は測定できる周波数範囲が数10Hzから0.02Hz程度と非常に広いため,特に低周波数領域で従来の加速度計より優れた地震計といえる。本研究の目的は,サーボ型速度計の低周波数領域の優れた測定能力を生かして,地盤の永久変位量を実用的な精度で推定する方法を開発することにある。まず,センサーの動作をシミュレーションし,永久変位が生じる入力地震動に対するセンサー出力を単純に積分して求めた変位と,入力した永久変位と比較した。その結果,サーボ型速度計記録から地震動の長周期成分を除去できれば,永久変位成分を求めることが可能であることがわかった。しかし,センサーが傾斜した場合の影響がかなり大きいこともわかった。次に,地震動の長周期成分を除去するために,地震動の短周期成分から長周期成分を予測する方法の開発を実施した。その結果,地震動の短周期成分の位相特性から,長周期成分をある程度予測することが可能であることがわかった。ライフラインの地震被害で最も問題となる地中埋設管などの被害は,地震動そのものによって被害を受ける場合は少なく,その大部分は液状化現象や地滑りなどによる地盤変状によるものである.したがってライフライン施設の地震被害の早期発見は,地震動の大きさを知ることもさることながら,各地点における地盤変状や地盤の永久変位量を検知することが重要となる.しかしながら現在配置されている地震計の出力をそのまま解析しているだけでは,地盤の永久変位量を測定することはできない.しかし,近年サーボ型の速度計が配置されるようになってきている.このサーボ型の速度計は測定できる周波数範囲が数10Hzから0.02Hz程度と非常に広いため,特に低周波数領域で従来の加速度計より優れた地震計といえる.本研究では,サーボ型速度計の低周波数領域の優れた測定能力を生かして,地盤の永久変位量を実用的な精度で推定する方法を開発することである.これを実現するために,(1)サーボ型速度計の信頼できる周波数領域の再検討,(2)ディジタル化の単位と精度の関係の検討,(3)ドリフトの処理法の開発,(4)地震計が傾斜した場合の検知方法の検討などが必要となる.平成8年度は,研究の初年度として,(1)センサーの動作をシミュレーションし,永久変位が生じる入力地震動に対するセンサー出力を単純に積分して求めた変位と,入力した永久変位と比較した.(2)最小感度,ディジタル化の際の感度劣化による影響をシミュレーション結果に反映させ,推定永久変位に対する影響を検討した.(3)センサーが傾斜した場合の出力波形の数値シミュレーションによって調べ,これによって推定永久変位にどの程度影響するか調べた.さらに,振動台実験を実施するための準備をおこなった.ライフラインの地震災害で最も問題となる地中埋設管などの被害は,地震動そのものによって被害を受ける場合は少なく,その大部分は液状化現象や地滑りなどによる地盤変状によるものである.したがってライフライン施設の地震被害の早期発見は,地震動の大きさを知ることもさることながら,各地点における地盤変状や地盤の永久変位量を検知することが重要となる.しかしながら現在配置されている地震計の出力をそのまま解析しているだけでは,地盤の永久変位量を測定することはできない.しかし,近年サーボ型の速度計が配置されるようになってきている.

このサーボ型の速度計は測定できる周波数範囲が数10Hzから0.02Hz程度と非常に広いため,特に低周波数領域で従来の加速度計より優れた地震計といえる.本研究では,サーボ型速度計の低周波数領域の優れた測定能力を生かして,地盤の永久変位量を実用的な精度で推定する方法を開発することにある.これを実現するために,(1)サーボ型速度計の信頼できる周波数領域の再検討,(2)ディジタル化の単位と精度の関係の検討,(3)ドリフトの処理法の開発,(4)地震計が傾斜した場合の検知方法の検討などが必要となる.本研究の実況状況を示す.(1)センサーの動作をシミュレーションし,永久変位が生じる入力地震動に対するセンサー出力を単純に積分して求めた変位と,入力した永久変位と比較した.(2)最小感度,ディジタル化の際の感度劣化による影響をシミュレーション結果に反映させ,推定永久変位に対する影響を検討した.(3)センサーが傾斜した場合の出力波形の数値シミュレーションによって調べ,これによって推定永久変位にどの程度影響するか調べた.ライフラインの地震被害で最も問題となる地中埋設管などの被害は,地震動そのものによって被害を受ける場合は少なく,その大部分は液状化現象や地滑りなどによる地盤変状によるものである.したがってライフライン施設の地震被害の早期発見は,地震動の大きさを知ることもさることながら,各地点における地盤変状や地盤の永久変位量を検知することが重要となる.しかしながら現在配置されている地震計の出力をそのまま解析しているだけでは,地盤の永久変位量を測定することはできない.しかし,近年サーボ型の速度計が配置されるようになってきている.このサーボ型の速度計は測定できる周波数範囲が数10Hzから0.02Hz程度と非常に広いため,特に低周波数領域で従来の加速度計より優れた地震計といえる.本研究の目的は,サーボ型速度計の低周波数領域の優れた測定能力を生かして,地盤の永久変位量を実用的な精度で推定する方法を開発することにある.まず,センサーの動作をシミュレーションし,永久変位が生じる入力地震動に対するセンサー出力を単純に積分して求めた変位と,入力した永久変位と比較した.その結果,サーボ型速度計記録から地震動の長周期成分を除去できれば,永久変位成分を求めることが可能であることがわかった.しかし,センサーが傾斜した場合の影響がかなり大きいこともわかった.次に,地震動の長周期成分を除去するために,地震動の短周期成分から長周期成分を予測する方法の開発を実施した.その結果,地震動の短周期成分の位相特性から,長周期成分をある程度予測することが可能であることがわかった.
作業記憶における視床背内側核の機能的役割に関する研究

視床背内側核は、前頭連合野と双方向性の密な線維結合をもつことから、前頭連合野の機能を理解する上で、また前頭連合野と作業記憶との関係を理解する上で重要な脳領域である。しかし、その機能に関する詳細な研究はまだなされていない。本研究では、前頭連合野の研究で用いた課題を用いて視床ニューロン活動を記録・分析し、前頭連合野で得られた結果と比較することにより、視床背内側核の作業記憶への関与、ならびに前頭連合野との機能的関係を明らかにしようと試みた。視覚刺激が提示された位置へ3秒の遅延後に眼球運動をする課題と、90度時計回り方向へ眼球運動をする課題を行なっている2頭のサルの視床内側部より約400個のニューロン活動を記録し、分析した。その結果、視床ニューロンの17%で視覚刺激呈示期の活動が、47%で遅延期間活動が、82%で眼球運動時の活動が観察された。また、眼球運動時に活動を示したニューロンの55%はpre-saccadic活動を、45%はpost-saccadic活動を示した。この結果は、6割のニューロンが遅延期間活動を示し、また、眼球運動時にはほとんどのニューロンがpost-saccadic活動を示した前頭連合野とは異なる。また、課題関連活動の刺激呈示位置や眼球運動方向に対する選択性を調べたところ、視床ニューロンでは、視覚刺激呈示期の活動の82%が方向選択性を示し、遅延期間活動や眼球運動関連活動では選択性の有るものと無いものの比がほぼ1:1であった。一方、同一活動の方向選択性を両課題で比較することによりその活動が表象する情報を検討した結果、視覚刺激呈示期の活動は視覚情報を、眼球運動時の活動は眼球運動情報を反映しているが、遅延期間活動では67%が視覚情報を、33%が運動情報を反映していることが明らかになった。この結果は、視床内側部が作業記憶に関わっていること、作業記憶への関与は前頭連合野と類似しているが一致はしていないこと、を示している。作業記憶とは、必要な情報の短期的能動的な保持やその操作・処理に関わるメカニズムであり、前頭連合野がその遂行に密接に関係していることが示されている。しかし、作業記憶の遂行、特に必要な情報の授受、情報の操作や処理においては、皮質-視床間相互作用が重要な役割を果たしていると考えられ、中でも視床背内側核は前頭連合野と密な双方向性線維結合をもっていることから、作業記憶に深く関わっていると考えられる。そこで、視床背内側核が作業記憶の遂行に重要な関与をしていることを確かめる目的で、視覚刺激の呈示位置の作業記憶を必要とする課題をサルに行わせ、視床背内側核から単一ニューロン活動を記録し、課題との関連を検討すると同時に、同一課題で記録された前頭連合野のニューロン活動との比較を行った。その結果、視床内側部でも前頭連合野で観察されるのと同様の課題関連活動が記録された。課題関連活動を示した約150個のニューロンの19%が視覚刺激呈示期に、49%が遅延期に、82%が反応期に有意な変化を示した。視覚刺激呈示期に変化を示したニューロンのほとんどが方向選択性を示したが、遅延期、反応期に変化を示したニューロンでは約半数が方向選択性を示し、残りは全方向性の活動を示した。また、反応期に活動を示したニューロンの66%がサッケード前活動を示した。この結果は、視床内側部も作業記憶の遂行に関わっていることを示しているが、前頭連合野で観察されるニューロン活動の特徴との間に様々な相違のあることから、視床内側部の作業記憶への関与のしかたは前頭連合野とは異なることが示唆された。

一方、同一活動の方向選択性を両課題で比較することによりその活動が表象する情報を検討した結果、視覚刺激呈示期の活動は視覚情報を、眼球運動時の活動は眼球運動情報を反映しているが、遅延期間活動では67%が視覚情報を、33%が運動情報を反映していることが明らかになった。この結果は、視床内側部が作業記憶に関わっていること、作業記憶への関与は前頭連合野と類似しているが一致はしていないこと、を示している。
ナノ構造光デバイスの創製

自己組織化単分子膜とグラフェンのナノ界面の研究は、超高感度光検出デバイスなどへの応用が期待されている。本研究では、我々が構築してきたナノスケール接合技術とグラフェン作製技術を融合させ、グラフェン/分子/グラフェン超微小接合を作製し、超高感度光検出の原理を検証する。超微小接合の形成に成功すれば、接合領域にレーザー光を照射して光電流の波長およびパワー依存性から光電流のメカニズムの解明や、光電場シミュレーションによる理論的な検証も可能になり、超高感度光検出デバイスの実現が期待される。
HCV慢性肝炎の慢性化メカニズムにおけるTCRアンタゴニズムの検討

我々は、肝炎の増悪を認めている患者に発見された細胞障害性T細胞の変異エピトープが、弱いアゴニストであり、細胞障害活性が弱め、かつ少量のこの変異エピトープが、細胞障害活性においてTCRアンタゴニズムを示すことをT細胞株における実験で明らかにしてきた。さらにC型慢性肝炎患者の末梢血より細胞障害性T細胞を誘導する実験において、TCRアンタゴニストである変異ペプチドを野性株エピトープの1/1000量加えることで、細胞障害性T細胞数が絶対数において最大で1/30にまで減少し、細胞障害活性がアッセイに持ち込まれる細胞数を補正してすら、30%までに落ち込むことを明らかにした。これは細胞内でRNAウイルスが増殖する中で変異を起こし、わずか1/1000量の変異体が出現することにより、生体内の対ウイルス免疫反応が著明に障害されることを意味するシュミレーション実験である。この機構によりウイルスは生体内でheterogenousに生存するだけで、慢性化へとつながる大きなadvantageを得ていることとなる。そこで体内のウイルスが変異体に置き換わったと思われるC型慢性肝炎患者において細胞障害性T細胞がどう変化しているかを観察した。予測されたとおり、現時点のウイルスとなっている変異体による細胞障害性T細胞の誘導を行った場合、変異体のみを認識し、まったくもとの野性株エピトープを認識しない細胞障害性T細胞のみが誘導された。また変異体に対して野性株エピトープを加えることによるTCRアンタゴニズムは観測されなかった。これはいわゆるTCRアンタゴニズムのミラーイメージと予測されていたものであり、宿主免疫系の選択技を狭めることにより慢性感染成立に寄与していると考えられていたが、その成立が明らかとなった。C型肝炎では慢性化が80%近いという報告もあるなかで,変異が非常に多く認められるウイルスが宿主免疫系からいかに逃れるかを明らかにすることを目的として本年の実験を行った。すでに我々は、肝炎の増悪を認めている患者に発見された細胞障害性T細胞の変異エピトープが、弱いアゴニストであり、細胞障害活性が弱まっていること、さらに少量のこの変異エピトープが、細胞障害活性においてTCRアンタゴニズムを示すことをT細胞株における実験で明らかにしてきた。さらにmulticlonalと思われる患者末梢血内細胞傷害性T細胞全体においても同じ結果を観察し、生体内でも同様のメカニズムが働いていることが明らかとしてきた。そこで本年は、C型慢性肝炎患者において突然変異体のウイルスが極微量に出現した或いは存在するという状況を想定して実験を行った。すなわちC型慢性肝炎患者の末梢血よりの細胞障害性T細胞誘導においてTCRアンタゴニストである変異ペプチドを野性株エピトープの1/1000量加えることにより、細胞障害性T細胞数の変化および細胞障害活性の変化を観察した。極微量のTCRアンタゴニストペプチドが存在するだけで、誘導される細胞障害性T細胞数は絶対数において最大で1/30にまで減少することが観察され、細胞障害活性はアッセイに持ち込まれる細胞数を補正してすら、30%までに落ち込むことがわかった。このことは細胞内でRNAウイルスが増殖する中で変異を起こし、わずか1/1000量の変異体が出現するだけで、生体内の対ウイルス免疫反応が著明に障害されることを意味する。この知見は、HIVをはじめとする慢性感染症の成立メカニズムの理解に大いに示唆を与えると思われる。
パルスレーザー光を用いた単分散ナノ粒子合成手法の開発

今年度は、ナノ粒子原料である金イオンのレーザー光還元過程の速度論と、還元後に生成するナノ粒子の成長過程把握に重点を置いた。前者では、金ナノ粒子の生成には誘導期が存在すること、三価の金イオンが光還元されて始まる金ナノ粒子の生成過程は二光子過程が律速段階であること、を明らかにした。生成速度が照射レーザー光強度に対し二光子の依存性を示すため、照射レーザー光強度の強弱によって、ナノ粒子生成速度を幅広く制御することが出来る。誘導期後、1パルス当たりに金ナノ粒子がどの程度成長するかについて透過型電子顕微鏡を用いて観察を行ったが、有意な実験結果を得られなかった。ナノ粒子の成長過程を把握する上では、光還元されて生成する金原子からどのようにナノ粒子が生1成/成長するかを観察することが不可欠である。しかしながら、観察対象は、原子サイズから数ナノメートル程度の大きさで起こる現象あり、直接観察は極めて困難である。このため、溶液中のポリマー粒子(直径約1ミクロン)が引き起こす凝集体の形成とその成長をモデル系として観察し、1ミクロンのポリマー粒子1個を金原子1個に見立て、ポリマー粒子凝集体が成長する過程から、溶液中におけるナノ粒子生成過程の知見を得ることを試みた。期間内にはナノ粒子成長モデルの構築に必要な情報を得るまでには至らなかったが、今回試みた観察はナノ粒子成長過程の把握をするために有効な手段であると考える。水溶液中の金ナノ粒子に対し、ピコ秒レーザー光(Nd:YAG波長355nmパルス幅30ps)を照射、その後の励起状態にある金ナノ粒子を過渡吸収測定を用いて、ナノ秒並びにマイクロ秒の時間領域で観察を行った。読みとり光には波長488nm並びに635nmの連続光レーザーを用い、試料溶液を流通させたセル中の励起スポットを透過した読みとり光をオシロスコープで記録した。ナノ秒の時間領域では、照射光強度6.3mJ cm^<-2>を境に、488nmにおいて負の吸光度変化(吸光度の減少)が見られた。一方、17mJ cm^<-2>を境に、両者の波長で正の吸光度変化(吸光度の増加)が観察された。照射レーザー光強度に対する熱収支計算を行うと、上記の二つの閾値はそれぞれ金ナノ粒子の融解と気化に対応することが明らかとなった。すなわち、6.3mJ cm^<-2>以上で見られた吸光度の減少と17mJ cm^<-2>以上で見られた吸光度の増加は、それぞれ固体金ナノ粒子の相変化(融解と気化)に対応する信号であると結論付けられる。融解、気化に対応する信号の変化は、本系の時間分解能(5ns)以下で減衰し、励起金ナノ粒子は5ns以内で冷却される事が示唆された。マイクロ秒の時間領域では、635nmにおいて吸光度の増加が見られ、その時定数は1マイクロ秒程度であった。この信号は、金ナノ粒子の気化が生じる光強度領域で観察されたこと、並びに直径2nm程度の微小金ナノ粒子が赤色領域に強い吸収を示すこと等の理由から、気化に伴い生成した金原子が凝集を経て微小ナノ粒子を形成する過程で観察された信号であると考えられる。これまで、レーザー光誘起のナノ粒子の球形化(粒子の融解)、微細化現象(粒子の気化)は電子顕微鏡による直接観察が主たる確認手段であったが、本系と同様の過渡吸収観察を用いれば、容易にいずれの現象が生じているかの判断が可能となる。
設計者間の設計分業に関する研究

H30年度に米国東海岸ニューヨークとボストンを訪れ、合計12団体に対してヒアリングを行った。環境エンジニアが環境シミュレーションソフトウエアを駆使して職能として確立している状況、スペックライター(仕様書作成コンサルタント)の役割が年々縮小している状況、BIMモデルに仕様情報を含める試みが進展している状況、小規模民間プロジェクトにおいて設計者が施工管理を行う設計・施工が利用されている場合がある状況などを確認した。専門職による明確な分業体制が構築されてきた米国において、従来課されてきた役割や責任範囲が、徐々に変化していることが分かった。帰国後状況を取りまとめ、日本建築家協会(JIA)、EaR TALK scramble、AB研究会等で報告会を行った。また、日本建築士連合会発行の『建築士』に「改正民法の概要と建築士の契約・業務等に与える影響」として3回に分けて寄稿(共著)したが、調査で確認した事項が間接的に反映されている。これらの研究成果は、R1年度に、日本建築家協会発行の『JIA Magazine』に「BIMとこれからの設計施工」として、学会発表と1本の審査付きシンポジウム論文として発表する予定である。本研究は「設計者」の役割・責任の分担が進展している背景及び分業構造の実態を把握し、その分業が進行するメカニズムの解明を試みることを目的としているが、本研究のH30年度の研究実績は、分業構造の実態把握を進めたこと、ICT・BIMによって分業が再統合されるという仮説を構築したことである。米国2都市における調査を遂行し、多様な専門家から多方面の知見を得ることができた。ICT・BIM化が進んだ米国において、今までのように分業体制が確立していることを確認するとともに、設計と施工の垣根が低くなり設計者が施工を行う状況も確認できた。また、日本には存在しない職能であるスペックライターによる実際の業務内容について情報収集することができた。これらの調査内容は、R1年度に予定している学会発表と審査付シンポジウム論文として整理を進めている。調査の実施状況、論文等での発表状況共におおむね順調に進展している。2年目のR1年度は、英国から北欧(スウェーデン・フィンランド)に調査対象地を変更する。これは英国人登録建築家に対して詳細なヒアリングを行う機会に恵まれ、設計者の分業状況においてある程度確認ができ、現時点ですぐに渡英する重要性が薄れたことによる。北欧を調査対象地とした理由は、1IFCなどの情報共有化にいち早く取り組んでいること、2米国や英国とは異なるBIM化が進んでおり設計者の分業について独自の視点がある可能性が高いこと、3建設業において世界的にモジュール化(既製品化)が進行する中で北欧独自の取組があることなどによる。設計者間の分業に対して、設計者にのみ視点を当てるのではなく、建築生産に対してどのような設計情報が必要とされ、そのためにはどのような職能および分業が必要になるのかという視点で本年度の研究を遂行する。各研究は、学会発表と審査付シンポジウム論文として整理を進める予定である。

北欧を調査対象地とした理由は、1IFCなどの情報共有化にいち早く取り組んでいること、2米国や英国とは異なるBIM化が進んでおり設計者の分業について独自の視点がある可能性が高いこと、3建設業において世界的にモジュール化(既製品化)が進行する中で北欧独自の取組があることなどによる。設計者間の分業に対して、設計者にのみ視点を当てるのではなく、建築生産に対してどのような設計情報が必要とされ、そのためにはどのような職能および分業が必要になるのかという視点で本年度の研究を遂行する。各研究は、学会発表と審査付シンポジウム論文として整理を進める予定である。物品費・旅費・人件費とも、H30年度は予定よりも使用しなかったため次年度使用額が生じた。3年間で平準化して使用する予定である。研究・調査内容をSNSにて情報発信している。建築関係者全般において、この研究テーマへの関心が高まっている。
古期深層風化殻と古気候古地理の関連

深層風化殻は、日本では東北地方から九州にかけて、各地に分布しているが、特に近畿・中国地方では花こう岩が風化した厚いマサが発達している。この風化殻生成の機構解明に当たり、本研究では、基盤岩の地質構造及び岩質との関連で研究を進めた。近畿・中国地方の花こう岩とその上のマサについては、同一岩種について、新鮮未風化の基盤岩から風化殻最上部まで、連続的に全岩の化学分析と密度測定を行い、組成鉱物がどのように溶脱作用を受けてゆくかの過程を明らかにした。即ち未風化岩では密度2.63g/cm^3であるが、最上部では長石の95%が溶け、石英も30%近くが溶脱して密度は1.000.80g/cm^3にまで減少する。同時に風化二次鉱物としてハロイサイトが25%程度形成されることも判った。花こう岩風化の発端の溶脱については、結晶の一部が溶蝕する機構が判明し、風化の発端から最上部の赤マサまで、各段階の変化を一連の機構によって捉えることができた。更に風化殻に発達する凍結割れ目の機構についても研究が進み、基盤岩の構造に関連して発達する潜在的な割れ目が、地下水凍結によって開口してゆく過程を通じて、第三紀中新世及び鮮新世の高温多雨気候下での風化殻形成と、それに伴う平坦化、その後氷期の乾燥気候下における風食面の形成と地下水凍結による岩盤凍結破砕と凍上、並びに岩塊流形成の地形化、現在の暖気候下の侵食作用と、古気候の変化に伴う地形化作用の変化も追跡することができ、日本の現在の地形が出来上って来た過程も解明することができた。これらについては、その研究方法をも含め、報告書を作成し、現在印刷している。花こう岩風化殻の分析については,分析電顕と湿式分析の併用により,特に岡山県人形峠の花こう岩の分析を行った.その予報は西村が報告したが,長石,風化二次鋭物のバーミキュライト,モンキリロナイト,ハロイサイト/カオリナイトについて,精密な分析を行い,化学組成を決定し,それをもとに,これらを標準鉱物として風化ノルムの計算を行った.更に密度測定を行うことにより,サプロライト(原組織の残る風化岩)の溶脱比を計算した.各鉱物について溶脱比と二次生成とを求め,風化殻全体の溶脱と二次鉱化にかかる物質移動の状態を明確にした.滋賀,岩手,静岡において,風化殻,凍結岩の弾性波探査により,岩盤の風化劣化についての基則性がわかり,古気候変化に伴う風化殻の発達の様子と,岩塩劣化のグレードに関する研究法の開発を行い,これをダム技術に投稿した.X線回折装置の設置後試験を重ね,精密分析の実用化を行った.即ち人形峠花こう岩のK長石について,(060)と(204)のピークの微小変化からSiO_4ーAlO_4についての秩序度を測定した.この結果,從来ほとんど均質と思われいてた花こう岩中に,冷却メカニズムの違いと思われる何層かの構造があらわれ,これらは花こう岩化作用のメカニズムを解決する有力な手がかりとなることがわかり,次年度に継続する.四因高縄半島においては,中央構造線をまたギ花こう岩と結晶片岩があるが,この風化裂と基盤との関係の調査研究により,中央構造線の発達,特に花こう岩浮上の過程が明確になり,浅部と深部花こう岩の風化を比較検討している.深層風化殻は、日本では東北地方から九州にかけて、各地に分布しているが、特に近畿・中国地方では花こう岩が風化した厚いマサが発達している。