hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ピクチャレスクな川下りからサブライムな山岳観光へ

ピクチャレスクという理念が社会的に広く共有されるということは、文字通り絵画という媒体を通して類型的な風景イメージが、現実の場所や空間に重ねあわされていくことであり、まなざされるべき適切な対象としてそうした場所に意味や価値を付与していくことにつながる。こうした視点に立ってみれば、近代以降の特に視覚的なメディアの変遷や変質という要素を見落としてはならないものの、ピクチャレスク的な美的価値の共有はイメージ化された観光を分析していく上で、考察の基盤的な道具立てを与えてくれるものであると言ってよいであろう。観光は社会の近代化によってもたらされた諸条件を前提としてはじめて成立したものである。多様な観光現象の分析を試みる際には、そうした諸条件への参照に常に立ち返る必要があると思われる。本研究課題では、近代社会が本格的に展開し始めた時代のイギリスにおいて、絵画というメディアによって誘発され、そこに描かれたイメージを手本として自然景観に美的感興を見出していこうとする観光行動に、近代観光のひとつの原型的なモデルがあるとの仮定に立ち、またそうしたあり方が観光の大衆化とそれへの反発というジレンマとも密接に関連していたという枠組みのもとで、実際の観光現象の分析に応用することを試みた。本務先における組織運営等の業務によって、当初想定していた以上に大きな負担となり、時間の面においても労力の面においても、本研究課題に振り向けるエフォート率が予定通りには確保できなかった。今年度は断念せざるを得なかった海外調査を、新年度に実施する方向で研究の予定を組み立てなおしつつ、引き続き文献資料の分析を行って、最終的な成果の取りまとめにつなげていく。観光研究1年目においてはやり残したピクチャレスクおよびサブライムに関わる美学理論についての考察を継続した上で、1年目に収集した当時の旅行記や案内書などの一次資料に分析を加えて、ピクチャレスク・ツアーやサブライムの美意識に支えられた山岳観光の実践について考察を試みる。当初予定していた海外フィールド調査を、本務を優先せざるを得ない業務遂行状況のために実行できなかった。その結果、主に旅費として割り当てていた予算に残額が発生した。購入を予定していた1次資料および2次資料のうち、発注手配が年度内に間に合わなかったものがあったため、次年度に繰り越すものである。また、一部物品については、3月に購入した物品の経費の支払が、会計手続のため翌月次年度4月となった。研究の予定を組み直して、繰越分の予算とあわせた次年度助成金によって,海外実地調査を行う可能性を検討するとともに、文献資料分析を進めて最終的な成果発表に結実させる。当該年度の購入できなかった資料は次年度に購入し、最終的な研究計画の遂行に支障がないように使用する予定である。また、一部物品については、実際上はすでに購入手続が全て(納品まで)完了しており、4月中に支払まで完了する予定である。
ネーションの意味とその変容-本土在住沖縄系住民と多様なエスニック集団を対象に-

本研究は、本土在住沖縄系住民の生活・意識・アイデンティティの変容と、運動・組織・機構の変動を連関・連鎖させて把握することを目的としていた。本年度は、前年度に博士論文として成果をまとめた、敗戦直後に結成された組織・沖縄人連盟に関する研究を発展させる形で、1950年代以降の本土側の復帰運動についての調査・資料収集を行った。資料収集については、県人会への下記調査時に確認したが本土側に資料が残っていないため、沖縄で収集した。沖縄県公文書館や沖縄国際大学南島文化研究所、琉球大学、那覇市歴史資料室、沖縄県立図書館において、沖縄人連盟や沖縄県人会の役員経験者の個人所蔵資料を、複写・デジタルカメラ撮影を行った。調査は、日本全国の沖縄県人会を対象に、沖縄県人会の歴史と現状の把握、特に、沖縄現地の抱えさせられている政治問題に対する取り組みと、県人会という断面から沖縄人アイデンティティの現在について考察する目的で行った。その結果、沖縄県人会が常に、「社会運動の結集軸」と「親睦団体」の間で揺れ動いてきたこと、各都道府県における沖縄県人会の現状が、沖縄現地とのつながりの中で特徴付けられていることが明らかになった。つまり、結成時期が「復帰」の前か後かによって、結成経緯、会員数・構成員、世代交代の状況、政治的課題への取り組み方に違いが見られること、2世以降への世代交代と「沖縄ファンクラブ」化が進む中で、「会員の資格」ひいては「沖縄人の根拠」が問われる状況が見られることを実証的に解明した。本年度は、内容に変更があったものの、博士学位論文をまとめ提出した。当初博士論文は、(1)敗戦直後の組織である沖縄人連盟、(2)県人会等による本土側の日本復帰運動、(3)沖縄系住民の生活と意識の世代的変遷、という3つの内容で計画されていた。そのため、沖縄調査を実施し、県人会関係の史料・資料の収集を進めてきたが、その後の先生方からのご指導に基づき、内容を上記(1)に絞り、研究対象設定の論理をより明確化し、全面的に記述しなおし、『沖縄人連盟-本土在住沖縄系住民の運動とアイデンティティ-』としてまとめることに決定した。上記(2)に関する研究は、来年度にずれこむことになる。博士論文の内容は、今年度の沖縄調査で収集した史料と、対日占領政策下で「非日本人」とされた人々-朝鮮人、台湾出身者、「琉球人」-の間の比較をふまえたものとなっている。つまり、沖縄人連盟の活動と主張に見られる沖縄出身者のアイデンティティは、(1)米軍・米国や沖縄現地に対する認識・評価、(2)本土在住者としての独自の利害・意識、(3)対日講和の冷戦への従属化(帰属問題へ沖縄人が意思表示することを否定)、(4)民族解放の主張を共産主義の戦術視する冷戦思考の蔓延、(5)物資横流しの問題に端を発する組織内のイデオロギー対立等の要因から時期的に変化していること。組織名称の「沖縄人」が、本土における生活での独自の困難(行政機関の欠如・郷里との不通に起因する困難)と、それを沖縄出身者自身で乗り越えなければならないという団結心の象徴であったこと。「沖縄人連盟という経験」が、一方で、非日本人としての経験と団結の記憶、他方で、政治的単位としての挫折という相反する影響を、沖縄出身者達に強烈な形で刻印したこと。この結果、沖縄人連盟が、戦後冷戦下での、新たな輻湊的「沖縄人」アイデンティティへの移行・転換の歴史的局面であったと位置付けられること等を実証的に解明した。
HCVに対するカルニチンの抗ウイルス/抗脂肪化/抗酸化効果の基礎的・臨床的検討

我々は、HCVにより誘導される肝脂肪化とHCV増殖作用におけるカルニチンの効果を検討した。我々は、in vitroの解析にてカルニチンの抗HCV作用について1)HCVレプリコンに対しては抗ウイルス作用を有しなかった事2)HCV全長のウイルスJFH-1株に対しては抗ウイルス作用を有していた3)カルニチンは、HCVエントリーには影響しなかった4)カルニチン投与によりLDの形成低下が確認される5)肝脂肪化改善の機序の一つとしてCPT-1の発現上昇が関与する。6)カルニチンはHCVが惹起する酸化ストレスに対し、抗酸化作用がある事を明らかにしたHCV感染培養系を用いた、L-carnitine投与によるHCV複製能、粒子形成能への影響・IFN/DAAとの相加・相乗効果の検討●申請者はL-carnitineは非構造遺伝子からのみなるHCVレプリコンシステムでは、増殖抑制効果を認めないが、一方でHCV感染増殖系(JFH-1株)では増殖抑制効果を認めた事を確認した。その増殖抑制機序としてはi)粒子形成阻害、ii)HCVのエントリー阻害、iii)感染能の低いHCV粒子形成などが可能性として考えられた。そこで、HCVppを用いた検討を行い(HVCppのエントリーについてルシフェラーゼアッセイにて測定可能な系)、カルニチンが、エントリーを阻害しない事を明らかにした。また、oil red O染色や免疫染色によりカルニチン投与によりLipid dropletの形成が抑制される事を明らかにした。以上の結果より、カルニチンはHCVの複製やエントリーを阻害するのではなく粒子形成についての抑制効果がある事が推察された●現在臨床上、問題となっているdaclatasvirやledipasvirといいたNS5A阻害剤に対する耐性となるNS5A Y93Hなどを有する薬剤耐性ウイルスを作成、培養細胞で感染増殖可能である事を確認した。更に、カルニチンは野生株のHCVと同様にNS5A Y93H耐性変異を有したHCVに対しても同様の抗ウイルス作用を認める事を明らかにした計画していた、1)カルニチンの抗ウイルス効果を有する機序の一部を明らかにする事が今年度出来た事、2)DAA耐性ウイルスのin vitroでの作成に成功し、更に同ウイルスに対しても野生株と同様に抗ウイルス効果を有する事を明らかに出来たため慢性C型肝炎は、本邦における肝細胞癌の主因となり効果的な治療が求められる。慢性C型肝炎ウイルス(HCV)は、肝細胞内での増殖にあたり脂肪代謝を巧みに変化させHCV増殖に有利となるように誘導する事が知られている。HCV感染は、MTPの発現低下誘導を介しコレステロール分泌を下させ、PPAαの発現誘導により脂質合成を増殖させるとともに、β酸化の律速因子であるCPT-1の発現低下させる事により細胞内に脂質を蓄積させる。カルニチンは、ビタミン様物質で脂質代謝に関与する因子として知られ、NASHにおける肝脂肪化抑制効果が報告されている。我々は、このHCVにより誘導される肝脂肪化とHCV増殖作用におけるカルニチンの効果を検討した。我々は、本年度in vitroの解析にてカルニチンの抗HCV作用について1)HCVレプリコンに対しては抗ウイルス作用を有しなかった事(HCVの複製にカルニチンは影響しなかった)2)HCV全長のウイルスJFH-1株に対しては抗ウイルス作用を有していた3)カルニチンは、HCVエントリーには影響しなかった4)カルニチン投与により、HCV感染が惹起する肝脂肪化が改善する事がわかった5)さらに免疫染色にてLDの形成低下が確認された6)肝脂肪化改善の機序の一つとしてCPT-1の発現上昇が関与していることが分かった。7)カルニチンはHCVが惹起する酸化ストレスに対し、抗酸化作用がある事が明らかとなった以上の内容を論文化し、投稿、アクセプトとなったカルニチンのHCVに対する抗ウイルス作用についての論文を投稿、アクセプトされた為。カルニチンは、ビタミン様物質で脂質代謝に関与する因子として知られ肝硬変での低下が知られており、既に実臨床にて使用されている。我々は、このHCVにより誘導される肝脂肪化とHCV増殖作用におけるカルニチン投与が与える影響について検討した。我々は、in vitroの解析にてカルニチンがHCV増殖に与える影響について検討し、HCVの構造蛋白を欠損したHCVレプリコンに対してはカルニチン投与が、HCVの複製にカルニチンは影響しなかった。HCVの構造遺伝子も有する全長のウイルスJFH-1株に対しては、カルニチン投与により細胞内、培養上清中のHCV量が減少した。続いてカルニチンのHCVエントリーに与える影響を検討したが、カルニチン投与はHCVエントリーには影響を与えなかった。そこで、カルニチン投与がHCV感染細胞に与える影響を検討した。カルニチン投与により、HCV感染が惹起する肝脂肪化が改善する事がわかった。さらに免疫染色にてHCV感染増殖に必須であるlipid dropletの形成低下が起こっている事が明らかになった。更に、その機序を検討する為に、HCV感染細胞に投与後に起こる脂質代謝変化を検討したところ、HCV感染にて低下していたCPT-1の発現上昇が関与していることが分かった。更に、カルニチンはHCVが惹起する酸化ストレスに対し、抗酸化作用がある事が明らかとなった。抗酸化作用を有する薬剤の一部はHCV増殖を促進させる事が知られている為、カルニチンは抗酸化作用とともに抗HCV作用も有する事が特徴となる薬剤であった。以上の結果を踏まえて、続いて我々はカルニチンの実臨床における効果についての検討を行った。

しかしながら、多くの症例ではDAAsによる治療が行われて現時点では少数例での検討となるが、カルニチン投与によりHCVウイルス量の減少した症例も認めた。我々は、HCVにより誘導される肝脂肪化とHCV増殖作用におけるカルニチンの効果を検討した。我々は、in vitroの解析にてカルニチンの抗HCV作用について1)HCVレプリコンに対しては抗ウイルス作用を有しなかった事2)HCV全長のウイルスJFH-1株に対しては抗ウイルス作用を有していた3)カルニチンは、HCVエントリーには影響しなかった4)カルニチン投与によりLDの形成低下が確認される5)肝脂肪化改善の機序の一つとしてCPT-1の発現上昇が関与する。6)カルニチンはHCVが惹起する酸化ストレスに対し、抗酸化作用がある事を明らかにした●C型肝硬変患者に対するL-carnitine投与による抗HCV,抗酸化ストレス効果に関する多施設共同臨床試験当施設を中心とした、臨床研究グループでC型肝硬変患者に対するL-carnitine投与がC型肝炎ウイルス感染に対する影響をウイルス学的・生化学的な検討を多施設共同の観察研究にて行う。カルニチン投与がHCV感染・肝機能・また尿中8 OHdGを測定する事によりHCV感染により惹起される酸化ストレスに対する影響を検討し臨床における有用性を検討する。1)今年度は、HCV感染細胞へ長期投与を行い発現変化する遺伝子の網羅的な解析を行う2)慢性C型肝硬変患者に対してカルニチン投与が行われた症例の解析を行う肝臓病学C型肝硬変患者に対するカルニチン投与の臨床試験の患者エントリーが予定よりも遅れた為HCV培養系に対するカルニチン長期培養後の網羅的解析に時間を要しマイクロアレイ実験が行えていない為カルニチン投与がHCV感染・肝機能・また尿中8 OHdGを測定する事によりHCV感染により惹起される酸化ストレスに対する影響を検討し臨床における有用性を検討する。尿中8 OHdGは、外注検査として行い、解析の委託費として使用する事を予定する。HCV培養系に対するカルニチン長期培養後の網羅的解析に時間を要しマイクロアレイ実験を行う際に使用する
軽元素修飾による局在量子構造と材料設計

水素、リチウム、窒素などの軽元素は、独特な局在量子構造をもち、材料物性を大きく変化させる。本年度に得られた成果は次の通りである。(1)光通信用の1.5μm帯の発光材料である、エルビウム(Er)をドープした酸化亜鉛(ZnO)に、窒素イオンを注入し、高温空気中で熱処理を施すことにより、発光強度が無添加なものに比べて、約40倍も増大することを発見した。(2)高容量水素貯蔵材料として期待されている錯体水素化物の化学結合を計算し、錯体水素化物の相安定指標図を提案した。また、リチウム水素化物の特徴を明らかにした。(3)高クロム鋼の水蒸気酸化と大気酸化の間の顕著な違いが、水蒸気酸化中に試料に侵入する水素量と関係があることを実証した。水素は主に表面スケール中の鉄クロムスピネル酸化物に侵入し、酸化中のイオンの移動速度を変える。(4)FePtクラスターを内包したMgO膜について研究し、2nm直径の世界最小のL1_0規則相(=強磁性相)クラスターを作製することに成功した。また、超常磁性への相転移が、磁性デバイスの高密度化の障害になることを実験から示した。(5)ルチルおよびアナターゼ薄膜をパルスレーザーアブレーション法で作製し、それを電子顕微鏡内でUV光照射することにより光化学反応を起こさせ、炭化水素膜が分解される過程を世界で初めて観察した。(6)局所の原子構造を立体的に可視化するための3次元電子顕微鏡法の開発にも取りくみ、ZnO微粒子、FePtクラスター、TiO_2薄膜および白金スーパー結晶などを立体観察した。水素やリチウムなどの軽元素は、通常の金属不純物や重元素とは異なり、内殻電子と価電子を明確に区別できない。このため、軽元素は、金属酸化物をはじめとする種々の化合物の中で特異な局在量子構造を持つ。これが、水素吸蔵、プロトン伝導、リチウムのインターカレーションなどの特異な現象を引き起こす原因であると考えられる。本研究では、このような軽元素を含有する局在量子構造を、「量子かご」と新しく呼ぶ。量子効果を正しく取り入れた「量子かご」の新しい学理を確立し、新規機能材料の設計指針を得ることが本研究の目的である。平成13年度に得られた成果は次の通りである。(1)プロトン伝導性ベロブスカイト型酸化物(BaZrO_3,SrZrO_3,CaZrO_3)において、アクセプタードーバント(M)をZrイオン位置に導入すると、Mとともにプロトン伝導度が大きく変わる。これは、Mのイオン性がZrのそれと違うほど、プロトンの量子かごの性質が変わり、量子かごの中にプロトンがトラップされやすくなり、伝導に寄与する有効プロトン数が減少し、プロトン伝導度が低下するためであると考えられる。(2)リチウム化合物のクラスター計算やそれとX線吸収スペクトルとの比較によって、リチウムイオンのつくる量子かごの特徴として、励起リチウムイオンの局在性と内殻の反発力の弱さが明らかになった。(3)高分解能電子顕微鏡に、「局在量子構造分光装置」を取りつけ、量子かごの電子状態を測定できるようにした。そしてCo-MgOなどの複合膜クラスター試料を作製し、遷移金属クラスターの酸化状態を調べた。(4)水素を吸蔵するバナジウム系合金の量子かごの水素容量を調べ、特定の合金元素の添加が高容量化にとって有効であることを明らかにした。水素やリチウムなどの軽元素は、金属酸化物を始めとする種々の物質の中で、特異な局在量子構造を持つ。これが水素吸蔵、プロトン伝導リチウムのインターカレーションなどの特異な現象を引き越す原因であると考えられる。本研究では、このような軽元素を含有する局在量子構造を、「量子かご」と呼び、その新しい学理を確立し、新規機能材料の設計指針を得ることを目的としている。平成13年度に得られた成果は、次の通りである。(1)擬ポテンシャル法を用いて、プロトン伝導性酸化物SrZrO_3のプロトンの安定位置を求めた。また、全エネルギー計算による構造最適化を行い、プロトンおよびドーパントイオンの周りのイオン配置を調べた。(2)カーボンナノチュブ中へのリチウムの吸蔵を調べ、Li吸蔵エネルギーはカーボンナノチュブの直径とともに変化し、直径が約0.8nmを越えると、外部吸蔵と内部吸蔵のLi吸蔵エネルギーは、ほぼ一致することが分かった。(3)ZnO及びこれにドーバンを入れた試料を作製し、水素修飾による電気抵抗の変化を測定する実験を開始した。(4)ペロブスカイト型マンガン酸化物の低温相での電荷配列現象を、角度分解EELSで調べた。また、ゼオライトを鋳型としたスーパー結晶を作製し、10nm以上の単位胞中の空洞に関係する局所電子状態をEELSで捉えることに成功した。(5)L濃度の異なる物質的をモデル化して、種々のLiクラスターを検討した。局在量子構造およびLiが配置する原子の電子構造が、クラスター内Li原子数によって、大きく変化した。これは酸素などの軽原子でも見られなかったことで、Li内殻球が隣接原子を反発する力が弱く、配位構造に依存しているためと考えられる。内殻と価電子のエネルギーの空間的拡がりの差が少ないLi原子で起こる特異なことと解釈した。

本研究では軽元素を含有する局在量子構造を「量子かご」と呼び、その新しい学理を確立し、新規機能材料の設計指針を得ることを目的としている。本年度に得られた成果は次の通りである。(1)擬ポテンシャル法およびDV-Xα分子軌道計算を用いて、プロトン伝導性酸化物SrZrO_3中のプロトン伝導のメカニズムを調べ、アクセプターイオンの選択のための設計指針を得た。(2)純ZnOおよびドーパント(Al, In, Mn, Li, Co, Cr, Cu)を入れた試料に水素イオンを注入したところ、ドーパントにより電気抵抗に大きな違いが見られた。ドナーとしての水素の理論解析を行った。(3)金属中の水素の局在量子構造と巨視的特性との関係を調べるために、5A属金属の水素透過能および水素吸蔵、放出特性の実験を開始した。(4)リチウムのX線吸収が低いエネルギーであるために、電子収量法を用いて、K端X線吸収スペクトルを測定した。リチウム金属、ハロゲン化物、カルコゲン化合物などのX線吸収スペクトルでは、局所構造に敏感な部分を明らかにし、X線吸収によって起こる励起状態の拡がる空間範囲を明らかにした。また、スペクトルに現れるピークの多くが励起電子の散乱によるものであるため、局所構造に敏感であることを解明し、各ピークが生じる散乱原子配置を図示した。(5)ZnO、カーボン、MnO、TiO_2などの軽元素の膜の原子構造と電子構造の関連について調べた。特にカーボン膜については、高分解能電子顕微鏡、電子エネルギー損失分光、エネルギー分光像などを駆使して、ハードディスクの保護膜として使われている、種々の製法で生成された硬質カーボン膜を調べた。その結果、ダイヤモンド様カーボン膜と一般的に分類されるものでも、その原子構造と電気的特性などは正反対の性質を示すものであることがわかった。水素やリチウムなどの軽元素は、金属酸化物を始めとする種々の物質の中で、特異な局在量子構造を持つ。(1)擬ポテンシャル法を用いて、プロトン伝導性酸化物SrZrO_3中のプロトン伝導のメカニズムを調べ、アクセプターイオンをドープしたときプロトンの拡散の活性化エネルギーを計算より見積もる方法を確立した。(2)種々の濃度のErをドープしたZnO焼結体を作り、フォトルミネッセンス(PL)を測定した。Er濃度が約2.6at%のときにPL強度は最大となった。またこの組成の時に電気伝導度は最低になった。さらに、PL強度は焼結条件や冷却条件によっても変化した。これらの結果は、Erとその近傍の酸素の局所イオン配列(ErO_6八面体に近い配列)によって理解できると思われる。現在、f電子の多重項エネルギー準位と吸収スペクトルの理論計算を行っている。(3)リチウムクラスターで見出された、Li原子数による局所構造と電子構造の特異な変化を調べている。(4)酸化マグネシウム、酸化亜鉛の結晶性薄膜中にFePd,FePt合金クラスターおよびバナジウムクラスターを含有させた試料を作製し、その原子構造を高分解能TEMにより、また、その電子状態を電子状態を電子エネルギー損失分光(EELS)により調べた。
カーボンナノチューブを用いたナノデバイス作製技術の開発と応用

本研究では1本のカーボンナノチューブをナノデバイス化するための基本技術の開発を行い、簡単な集積化ナノデバイスの作製を行った。まず、1本のカーボンナノチューブに電流を流すことができるように、電極をとる技術を確立した。これにより、単層カーボンナノチューブでは電極をナノチューブ上に蒸着することにより、電極間が量子ドットとして働く。このことから、蒸着した金属直下のナノチューブは電気的に絶縁化されており、トンネル障壁は金属電極の端とカーボンナノチューブが接するところに形成されると思われる。トンネル障壁の高さを電気伝導の温度依存性から見積もり、数ミリeVであることが明らかとなった。したがって、本デバイスプロセスで作製した単電子トランジスタは1電子帯電エネルギーは室温よりも大きくなり得るものの、動作温度はトンネル障壁の高さで制限されることがわかった。実験でも、クーロンプロッケード効果が確認できるのは1020Kであり、トンネル障壁の高さと矛盾しない。本デバイスプロセス開発において、人工的なトンネル障壁形成技術の開発、バンドル形成問題の克服と位置制御技術の開発が必要であることがわかった。トンネル障壁に関しては多層カーボンナノチューブに局所的にイオンビームを照射する方法を開発し、それを利用して最も簡単な集積単電子デバイスである単電子インバータの作製を行った。単層カーボンナノチューブでも蒸着によるトンネル障壁形成方を用いて単電子インバータを作製した。バンドルの問題では、過電流ヒーティング法を開発し、選択的に単一量子ドットからのピークを抜き出すことを行った。位置制御技術では、触媒をパターン化し、電界を印可した状態で気相成長を行う技術を開発した。これらの成果により、半導体プロセスをカーボンナノチューブに適用することのより基本的なナノデバイスプロセスを行うことができることを明らか伸した。本研究では、カーボンナノチューブを用いた量子ドットデバイス作製技術の開発を行い、デバイス機能の基本機能の実証を目指す。カーボンナノチューブはその微細性から量子ナノデバイスもBuilding Blockとして期待されているが、デバイスに応用するに当たってはナノチューブ独特のデバイスプロセスを開発必要がある。その中で最も重要なものは、ナノチューブの位置を制御して基板上に成長する技術と、量子ドットデバイスを考えた場合にはトンネル障壁を制御性よく形成する技術の開発である。前者に関しては、産総研グループが研究を行い,触媒金属をパターン化した基板上に気相成長法を用いて単層カーボンナノチューブを形成する技術の開発に成功した。また、その電気伝導を測定した結果、室温において単電子トランジスタ特性を得ることに成功した。このことは、非常に小さな量子ドットがナノチューブ内に形成されていることを示しているが、触媒金属や欠陥によりトンネル障壁が形成されているものと考えている。理研グループは、再現性ある量子ドット作製技術を目指して金属とナノチューブの間にさまざまな金属酸化物を堆積し人工的にトンネル障壁を形成する技術を開発した。この場合、酸化物の非誘電率を反映して帯電エネルギーが酸化物の種類に大きく依存することを見いだした。この方法を多層カーボンナノチューブに応用した結果、ナノチューブ全体が1つの量子ドットとして振る舞うことがわかった。本研究では、カーボンナノチューブをナノデバイスのBuilding Blockとして用いるためのデバイスプロセスの開発を行う。特に、量子ドットデバイスを目指して、今年度は人工的なトンネル障壁の形成技術の開発とバンドルを形成したナノチューブを利用する手法を検討した。人工的なトンネル障壁形成技術として局所的に300V程度に加速したアルゴンビームを多層カーボンナノチューブに照射する手法と、欠陥をランダムに導入することにより超微細なドットを形成する試みを行った。前者では、アルゴンビームの照射ドーズ量によってトンネル抵抗の値をある程度コントロールできることがわかった。

この場合ビーム照射の効果はホストカーボン原子のスパッタリングであることがビーム照射後の原子間力顕微鏡測定によりわかっている。量子ドットデバイスの場合トンネル障壁の抵抗は量子抵抗以上であればその絶対値の大きさはあまり重要でないことから、単電子デバイスへの応用に関しては十分利用可能であると考えられる。この手法を用いて、多層カーボンナノチューブのトンネル障壁問を0.1ミクロン程度に短くすることにより多層カーボンナノチューブでは初めて明確な量子準位の観測に成功した。後者すなわち欠陥導入法を用いることによる超微細な量子ドットを形成すること参可能であることを示し、室温において単電子トランジスタ特性の観測に成功した。バンドルを形成するナノチューブに過電流を流すことにより、トンネル障壁の小さな金属ナノチューブを不活性化させ、ゲート領域を選ぶことにより単一ドットや2重ドットに起因するピークのみを取り出すことができることを示した。また、ナノチューブの位置制御成長技術に関し、電界を印可しながら気相成長することによりある程度の方向制御をできることがわかった。次世代ナノエレクトロニクスデバイス材料として大変有効であることは証明されたものの、物性機能のさらなる探索やデバイス化を考えたとき、最大の課題はナノチューブ独自のデバイスプロセスの確立である。そこで本研究では、基板にナノチューブをばらまいて電極をあとから形成するという最も初歩的なデバイスプロセスからはじめ、一定のデバイス機能を測定することには成功した。その過程で、デバイスプロセスの問題点として、次の2点を明らかにした。第1点は、単層ナノチューブの場合、ナノチューブがバンドルを形成すると、良好なデバイスプロセスが得られないことがあきらかになった。過電流を流すことによって、バンドルを形成したナノチューブを焼き切りナノチューブの数を少なくする手法を開発した。この技術を用いると、バンドルとはいえ、1個の単一量子ドットからのクーロン振動を引き出すことが可能であることを示した。バンドル化を回避するには直接ナノチューブを基板上に成長することが重要であるとの認識を持つにいたり、アルコールやメタンを用いた気相成長技術を確立した。第2点は、トンネル障壁の評価が全くされていないことである。そこで、半導体・金属ナノチューブに対して、トンネル障壁の高さを電気伝導の温度依存性を測定することにより明らかにした。トンネル障壁の高さはいずれの場合でも10meV程度であり、単電子デバイスではその動作温度は、帯電エネルギーではなくトンネル障壁高さで決まっていることを明らかにした。このことを解決する手段として、イオンビームを用いて多層カーボンナノチューブに人工的にトンネル障壁を形成することを試みた。
初期中国佛教思想に於ける神と心

大乗大義章に於いて羅什は、大乗佛教の基本的立場として、神(こころ)を論ずることはないが、梁武帝が光宅寺法雲に、神滅不滅論争に関する諸士の意見を集約挿せた時点に於いては、神は霊魂と切り離されて佛性に対応する観念として措定しているかに見える。5世紀を過ぎて展開する佛性論を受けて、神・霊・魂魄の観念が分離し、佛性の不滅性を神の不滅と把え、霊魂の滅不滅論争に終止符を打ち、より具体的で強固を人間観を梁未年に打ち立てたと云ってよい。この証在は養生論の諸文献、わけけても道教の治病論中の人間観に着取することが出来る。黄帝・神農などの神々に根元を置いて人間の生体を古来論じて来たものが、されらの神性を人間を生の根拠として内在化させ、霊宝経系道書は6世紀に至ると各蔵器に神ありとし、人間の部分に迄神の観念を措定する。唐代になると孫思〓のように、部分を総括する全体の根拠としてて神性を新に説き道性と連結させる。こうして、郭象が外存する道を内在化して荘子註を著わして、真理と主体的に生きる立場を論じたが、この問題は、中国思想史の中で、佛性論の展入をうけて神論として把握されて内在化され、聖なる概念の神=佛性と俗なる観念である心の合一に展開したものであることが判明した。部派佛教にあっては、佛や阿羅漢は遠大な行程の先に存在するものであり、中国に於ける神も仙道や一般思想に於いては人間界を超えた存在であったが、佛性論の展開にずる形で、神は心と表理一体となり、即事而真・煩悩即〓〓である立場と相俟って事々無〓法界中の"心"中にその根拠として生きるに至ったと考えられる。独坐大雄峯の語が意味するところは、聖なる神を俗なる肉体を伴った"心"に把捉させた中国佛教の帰結した主張を示し、即心即佛は"神から心"の発展をふまえた語であることが判明した。初期中国佛教に於いて"神"と"心"の意義が異っていることが判明した."神"が霊魂を意味して,心のより精なる義を有し, "心"が肉体的意義をも包含して下位の精神活動を意味する点に於いて古来変化はないが,人の精神活動を神と心のどちらを以って把えるかは人間観の変化による.人間存在の根拠を"神"に置くか"心"に置くかは煩悩の是非に関わる.従って,神から心への展開は煩悩即菩提,即ち人間性の絶対的肯定を前提としなければならない.神から心への展開の裡に中国に於ける大乗佛教興起の姿を汲みとれる.その時期は〓〓経研究の成果が現れてくる時期,即ち南北朝末から隋代にかけてと考えてよいことが判明した.梁武帝は光宅寺〓雲に命じて神滅不滅論争を整理させたが,当時は未だ心を以って人を把えるには至っていない.

その発現は天台智〓の出現を待たねばならないと同時に菩薩像の出現と関係する.単なる訳〓僧としての菩薩像から大乗の菩薩の自覚に立った中国菩薩が成立するに及んで,心の問題は社会的人間存在の前面に措定された.皇帝菩薩が神ならぬ心をもって聖位に在り,人々を導き始める.煬帝は天台智〓は総持菩薩の称を与え,唐代の皇帝は神位に在りつつ心を解脱を則天武后の様に問題にするのである."神から心へ"は佛教のみならず道教に於いても真人の概念が南北朝末に於いて変化を示し,道士の存在根拠は神から心へ転回している.又,儒教は未だ充分に検討していないが,孔子が霊魂の滅を主張しつつ礼を以って祖霊を容認した声によって〓〓〓〓などが霊魂の滅を不滅の両者を包含していたこと,その両者者に佛教は足がかりと有しつつ中国に定着したこと,この定着の時期が, "神から心へ"の転回期に根〓すること等が本研究を通して明確になった.大乗大義章に於いて羅什は、大乗佛教の基本的立場として、神(こころ)を論ずることはない。神は、神力・神通として使われるのであり、こころは"心"であらわされる。然し、こころは、あく迄も肉団心及び煩悩の義であり、五位七七五法中の心を出るものではない。慧遠に於いても阿比達磨の立場から羅什への質問をなしている。悟境に至る過程を問題にしつつ煩悩即菩薩の姿を"心"の主体的把握に置いてはいない。これは道生についても云えることが判明した。道生の佛性論は、心に蔵さかる清浄なるものを佛性と呼ぶのであり、神性に近い。従って、神不滅論が主張されるが、士大夫階級の神の観念は霊魂及び上位の精神活動を指しており心とは一致しないもの、いわゆるカミである。〓文集中の神の甲語は外在するものであった。この期は新しく説えられた佛性の概念を中国思想用語で如何に把えるか混乱がみられる。この視点から5神滅不滅論をみると、その主張は、霊魂と神との分離を試みていることが判明した。霊魂の滅不滅と云わずに神の滅不滅としたところに如実にその義が示される。そして、境陵王蘭子良は、八関斉会を主宰し抄経を編纂して神の不滅を論じ、心を神と一致させて説き始めている。顧道士等の神滅、無神論等によって即物的な論が主張され、更に神と心を行的に把握する立場が要求され、智頸の"心"の研究に連ったことも判明した。こうして煩悩の大肯定とともに即身成佛説を承けて、心が即心即佛と表現されるに至り、唐代禅宗に於いては神(こころ)の観念が欠落していることが判明した。神が霊魂の上位のものと推定される中国思想にあって、佛性の概念が紹介されるに至って、神の語は佛性として使われ、やがて、事々無〓法界による現実の大肯定の中で、肉体に伴う心に現成するものとして行的に把握されるに至ったろうことが判明した。
遺伝子情報を機能情報に変換する試み

ヒト疾病に関与する多くの疾患原因遺伝子についは機能解析が進み、疾患の表現型と原因遺伝子の生理機能との関連が明らかにされている。しかし、ゲノム解析や既知の遺伝子との相同性により単離、同定された新規遺伝子の生理機能は未だ不明なものが多い。そこで本研究においては、細胞におけるシグナル伝達や転写調節に関与する近縁遺伝子群の機能を比較、解析することにより、遺伝子情報から機能情報を予測する手法を確立しようと試みた。1.TGF-βのシグナルを伝達するSmad転写因子群に属するSmad2とSmad3は構造的に高い相同性を有するが、細胞のG1期停止にはSmad2、Smad3が共に関与するものの、アポトーシス誘導にはSmad3が関与し、生理作用が異なることを明らかにした。2.癌抑制遺伝子p53の類似遺伝子として同定されたp51遺伝子の遺伝子構造、生理機能をp53、p73遺伝子と比較することにより、p51遺伝子にはp53遺伝子には見られない複数のアイソフォームが存在し、また、四肢、皮膚の分化における独自の機能を有することを見出した。3.成人T細胞白血病ウイルス(HTLV-I)のTax遺伝子の変異とそのE2F転写因子活性化能を解析し、変異の構造的な意味を明らかにした。4.軟骨分解活性を有するマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)群を構成するメンバーの生理機能、遺伝子構造を解析し、MMP-3遺伝子の活性化にはMMP-7刺激によりマクロファージから産生されるTNF-αが必須であることを見出した。本研究の端緒はヒトp53ホモログp51遺伝子の単離にあるが、p51cDNAはp53の種を越えた共通の部分を縮重プライマーにしてPCR法により骨格筋細胞のcDNAライブラリーより分離された。p51遺伝子の組織特異的発現とスプライス変異による分子の多様性は、遺伝子情報から機能情報を推測するには、既存のソフトの枠を越えており、新たなアルゴリズムが要求される。P51は現在p51α(p51B)、p51β、p51δ(p51A)、p51γとこれらのTA領域を欠くΔNp51が知られており、これらの発現の組織特異的発現はそれらの機能の多様性を示している。p51は骨格筋で発現が高くC2C12細胞における血清濃度低下による筋分化において、p51A、p51Bともその発現は日を追って増加した。またp51Aマウスの赤芽球系細胞への導入、発現で分化を誘導し、p53との共働で細胞死を誘導した。これらの研究成果を研究代表者は1999年8月と2000年3月の米国におけるシンポジウムで発表し、米国側研究者と意見を交換し、今後の研究の方向への指針を得ている。一方、ヴァンデビルト大学癌研究センターのL.マトリシアン教授は、2000年3月に来日し、本研究代表者が企画した、細胞制御に関する国際シンポジウムに参加するとともに、これまでの研究成果と今後の研究方針について討議を行った。マトリシアン教授は椎間板ヘルニア塊に多数のマクロファージが存在し、マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)を産生し、病態誘導への関与を示した。更にMMPがFasリガンドの放出を通じて細胞死を誘導する新たな知見を示し、これら分子の機能の予測との関連を双方で検討し、今後の研究協力の方向を整理した。ヒト疾病に関与する多くの疾患原因遺伝子についてはその機能解析が進み、疾患の表現型と原因遺伝子の生理機能との関連が明らかにされている。そこで本研究においては、遺伝子情報から新規機能情報を予測することを試みた。1.膵臓癌で高率に変異が検出される癌抑制遺伝子DPC4遺伝子のコードするSmad4転写因子がTGF-βファミリーのシグナル伝達分子として機能することが最近報告された。

本研究代表者、ヴァンデビルド大学の共同研究者らは、Smadがアポトーシス誘導に、また、細胞外マトリックス産生に関与することを明らかにし、Smad遺伝子の多様な生理機能を示した。現在、Smadファミリーに属する8つの遺伝子の構造をコンピューターにより解析し、新たな生理機能を検索している。2.軟骨分解活性を有するマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)をコードするファミリー遺伝子のうち、MMP-3、MMP-7遺伝子の機能を軟骨肉腫において検索した。MMP-3はマクロファージに対するケモカイン産生を促し、また、MMP-7はマクロファージからのTNF-αの産生を促し、共にマクロファージの浸潤を促進することを本研究分担者とヴァンデビルド大学の共同研究者が明らかにした。3.成人T細胞白血病ウイルス(HTLV-I)はヒトT細胞に感染し、細胞を腫瘍化する。本研究分担者らは、このときHTLV-Iの有するTax遺伝子のコードする転写促進因子により細胞周期転写因子E2Fが活性化されることを明らかにした。4.平成12年3月、ヴァンデビルド大学の共同研究者らを東京へ招聘し、これまでの共同研究成果の発表、研究推進方向の検討を行った。ヒト疾病に関与する多くの疾患原因遺伝子についは機能解析が進み、疾患の表現型と原因遺伝子の生理機能との関連が明らかにされている。しかし、ゲノム解析や既知の遺伝子との相同性により単離、同定された新規遺伝子の生理機能は未だ不明なものが多い。そこで本研究においては、細胞におけるシグナル伝達や転写調節に関与する近縁遺伝子群の機能を比較、解析することにより、遺伝子情報から機能情報を予測する手法を確立しようと試みた。1.TGF-βのシグナルを伝達するSmad転写因子群に属するSmad2とSmad3は構造的に高い相同性を有するが、細胞のG1期停止にはSmad2、Smad3が共に関与するが、アポトーシス誘導には主にSmad3が関与し、生理作用が異なることを明らかにした。2.癌抑制遺伝子p53の類似遺伝子として同定されたp51遺伝子の遺伝子構造、生理機能をp53、p73遺伝子と比較することにより、p51遺伝子にはp53には見られない複数のアイソフォームが存在し、また、四肢、皮膚の分化における独自の機能を有することを見出した。3.成人T細胞白血病ウイルス(HTLV-l)のTax遺伝子の変異とそのE2F転写因子活性化能を解析し、変異の構造的な意味を明らかにした。4.軟骨分解活性を有するマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)群を構成するメンバーの生理機能、遺伝子構造を解析し、MMP-3遺伝子の活性化にはMMP-7刺激によりマクロファージから産生されるTNF-αが必須であることが見出された。
糸魚川-静岡構造線活断層の活動性評価

糸魚川-静岡構造線に沿う活断層系に対して,空中写真(米軍撮影の1万分の1など)の細な判読に基づいて,それぞれの活断層の活動様式・活動度などについて調査した。その結果,以下の成果が得られた。1)糸静線北地区(松本盆地以北北城盆地)では東傾斜の低角逆断層,中地区(松本盆地南部小淵沢)では左横ずれ,南地区(白州甲府盆地西緑)では西傾斜の逆断層である。2)それぞれの地区で,代表的な活断層の分布図を,大縮尺地形図(5千分の11万分の1)に詳細に示した。3)甲府盆地西線・市之瀬台地の東麓では,撓曲崖の基部に低断層崖が数列あることがわかり,これらが新しい時期(完新世)の活動を示す証拠と考えられる。4)富士見茅野付近では,左横ずれを示す地形(小谷の屈曲,段丘崖のずれなど)が随所で確認された。また,完新世の扇状地や沖積面上に低断層崖が見つかり,これらはトレンチ調査の結果とも関連する歴史時代の活動を示唆する可能性が高い。5)神城盆地では,断層上盤からのボーリングと矢板による地層抜き取(Geoslicer)を行い,トレンチ調査でわかった断層が,地下にも低角で続くことが確かめられた。また,これらの試料の年代測定の結果,神城断層の変位速度(ネットスリップ)は,1.52.0mm/年であると推定された。糸静線活断層系おける従来の研究成果に以上の成果を加え,本活断層系の完新世の活動性(1回の活動の範囲やその活動規模・活動周期など)を総合的に評価することは今後の検討問題である。これらの成果をホームページ上で公開する準備を行っている(一部は試験公開中)。本年度は,主として糸静線活断層系中部以南の地区において,完新世(過去約1万年間)の地形面を対象に,空中写真(米軍撮影の1万分の1)の詳細な判読調査を行い,縮尺1万分の1の活断層分布図を作成した。その結果,これまでの研究で,断層変位がわからなかった地域の様子や,変位様式がはっきりしなかった断層の動きが明らかになった。1)諏訪湖以南富士見地区では,完新世に変位があったと考えられる地形が確認された。変位量は何れも数mで,左横ずれ(茅野市坂室)が明瞭である。富士見地区ではこれまで,横ずれを示す直接の証拠が得られていなかったが,テクトニックバルジと考えられている丘を切る断層に沿って,水系のずれ・崖のずれ(入笠湖周辺)などが確認出来た。2)韮崎甲府地区では,撓曲崖が連続する縦ずれ変位が顕著であるが、これらの崖基部には最新の活動を示すと考えられる低断層崖が連続する。新しい断層崖は既存の断層崖を平野側に前進させるように、崖下に新たに形成されるものと思われる。3)上記の間の白洲地区では,完新世の変位を示す積極的な証拠は得られなかった。また,この付近を境に断層の変位様式が,北部では横ずれが卓越するのに対し,南部では縦ずれ主体の様式に変化することをあわせて,この付近を境に活断層の活動域が変わると考えられる。4)それぞれの地域の最新の活動時期(年代)については,今後の検討課題である。5)糸静線・松本盆地以北について予察的な調査を行い,従来知られている活断層より西側(盆地内部)に新しい変位を示す崖地形が断片的であるが確認された。次年度継続して調査を行う。

本年度は,主として糸静線活断層系中部以北の地区において,完新世(過去1万年間)の地形面を対象に,空中写真(米軍撮影の1万分の1)の詳細な判読調査を行い,縮尺1万分の1の活断層分布図を作成した。その結果,これまでの研究で,断層変位がわからなかった地域の様子や,変位様式がはっきりしなかった断層の動きが明らかになった。1)松本盆地以北では,完新世に変位があったと考えられる変位地形がいくつか確認された。変位量は何れも数mで,逆断層(白馬町神城など)による変位が明瞭である。2)神城域盆他において,1995年地質調査所が行ったトレンチ調査地点で,このトレンチの地下を地層抜き取り装置によってさらに深く掘って調べた。その結果,断層は東傾斜約20度であることがわかった。また,この断層に沿う平均変位量は,2mm/年であることがわかった。3)松本盆地周辺においても完新世の変位が,従来知られていた活断層の場所とは違ってより盆地内(平野側)に新たに見いだせた。4)それぞれの地域の最新の活動時期(年代)については,試料が得られたいくつかについて現在測定中であり,今度の検討課題である。5)糸静線活断層系について,それらの完新世の活動の証拠となる変位地形を分布図に示し,それら詳細な位置を大縮尺図にまとめている。6)糸静線は,北部地区では逆断層,中部地区では左横ずれ,南部地区では逆断層であることが確かめられ,それぞれの変位速度も異なることが明らかになった。7)これらの成果は,ホームページ上で公開できるよう,その準備を行っている。
有機性廃棄物からのメタン・エネルギー回収のための光速・高温嫌気性消化技術の創成

本研究では、下水余剰汚泥の効果的な処理方法として現在広く普及している嫌気性消化法を厨芥等へも適用し、有機性廃棄物が有する潜在エネルギーを高速メタン発酵によりメタンガスとしてエネルギーを回収する技術を創成することを目的とする。古くから固形性有機物の嫌気性消化の試みはなされてきたが、実用化されるまでに至っていない。これは、固形性有機物に対して処理時間が長く、分解高率が低いなどの欠点が指摘されている。そこで本研究では、(1)高濃度微生物保持が可能な酸発酵リアクターの探索、(2)固形性廃棄物の高温自己消化による可溶化促進の評価、(3)分子生物学的手法による加水分解・酸生成・メタン生成微生物叢の動態解析などを明らかにすることにある。嫌気性消化微生物叢動態の分子生物学的手法よる解析から,中温微生物叢に比較して高温の消化微生物群の多様性は低く、分解速度が大きい反面、基質組成・負荷変動に対する安定性が劣る事が想定された。16SrRNAを標的とした蛍光標識モレキュラー・プローブのIn situ Hybridization(FISH)法は嫌気性微生物に対しては有効的で、メタン生成菌の種レベル、属レベルでの菌叢分布の把握や定量ができ、リアクター内の微生物モニタリングに適用できることが分かった。また,メタン発酵に重要と考えられる数種類の新種細菌を単離・同定した。固形性廃棄物の可溶化促進方法をいろいろ検討したが,これと言った有力な方法を見出すまでには至らなかった。このため,固形性廃棄物が微生物のリアクター内保持機能に阻害を及ぼし,高速処理が困難であった。可溶化促進技術が依然として課題として残った。一方、回収する消化ガスを低コストの湿式脱硫装置でメタン純度を高め、ガス会社へ売却するなどの有効利用が可能であることを明らかにした。本研究では、下水余剰汚泥の効果的な処理方法として現在広く普及している嫌気性消化法を厨芥等へも適用し、有機性廃棄物が有する潜在エネルギーを高速メタン発酵(嫌気性消化)によりメタンガスとしてエネルギーを回収する技術を創成することを目的とする。古くから固形性有機物の嫌気性消化の試みはなされてきたが、実用化されるまでには至っていない。これは、固形性有機物に対して処理時間が長く、分解効率が低いなどの欠点が指摘されている。そこで、本研究では(1)高濃度微生物保持が可能な酸発酵リアクターの探索、(2)固形性廃棄物の高温自己消化による可溶化促進の評価、(3)厨芥単独、厨芥と下水汚泥との混合、厨芥ディスポーザー破砕した下水混合液におけるメタン発酵の性能比較、(4)分子生物学的手法による加水分解・酸生成・メタン生成微生物叢の動態解析などを明らかにすることにより、廃棄物からのメタン・エネルギー回収の実現化を図る。嫌気性消化微生物叢動態を分子生物学的手法より解析を試みた。中温微生物叢に比較して高温の消化微生物群の多様性は低く、分解速度が大きい反面、基質組成・負荷変動に対する安定性が劣る事が想定された。16SrRNAを標的とした蛍光標識モレキュラー・プローブのIn situ Hybridzation(FISH)法は嫌気性微生物に対しては有効的で、メタン生成菌の種レベル、属レベルでの菌叢分布の把握や定量ができ、リアクター内の微生物モニタリングに適用できることが分かった。これらのツールを用いて生ゴミの消化特性を調査している状況である。また、回収する消化ガス(メタン・エネルギー)を低コストの湿式脱硫装置でメタン純度を高め、ガス会社へ売却するなどの有効利用も可能であることを明らかにした。

本研究では、下水余剰汚泥の効果的な処理方法として現在広く普及している嫌気性消化法を厨芥等へも適用し、有機性廃棄物が有する潜在エネルギーを高速メタン発酵によリメタンガスとしてエネルギーを回収する技術を創成することを目的とする。古くから固形性有機物の嫌気性消化の試みはなされてきたが、実用化されるまでには至っていない。これは、固形性有機物に対して処理時間が長く、分解効率が低いなどの欠点が指摘されている。そこで本研究では,(1)高濃度微生物保持が可能な酸発酵リアクターの探索、(2)固形性廃棄物の高温自己消化による可溶化促進の評価、(3)分子生物学的手法による加水分解・酸生成・メタン生成微生物叢の動態解析などを明らかにすることにある。嫌気性消化微生物叢動態の分子生物学的手法よる解析から,中温微生物叢に比較して高温の消化微生物群の多様性は低く、分解速度が大きい反面、基質組成・負荷変動に対する安定性が劣る事が想定された。16SrRNAを標的とした蛍光標識モレキュラー・プローブのIn situ Hybridization(FISH)法は嫌気性微生物に対しては有効的で、メタン生成菌の種レベル、属レベルでの菌叢分布の把握や定量ができ、リアクター内の微生物モニタリングに適用できることが分かった。また,メタン発酵に重要と考えられる数種類の新種細菌を単離・同定した。固形性廃棄物の可溶化促進方法をいろいろ検討したが,これと言った有力な方法を見出すまでには至らなかった。このため,固形性廃棄物が微生物のリアクター内保持機能に阻害を及ぼし,高速処理が困難であった。可溶化促進技術が依然として課題として残った。一方、回収する消化ガスを低コストの湿式脱硫装置でメタン純度を高め、ガス会社へ売却するなどの有効利用が可能であることを明らかにした。
植物のアーキテクチャ:伸長成長と力学的安定性のトレードオフ

群落密度が植物のアーキテクチャに与える影響をメタマーの伸長成長と力学的強度に着目して解析した。群落個体は力学的安定性を犠牲にして伸長成長を行う。これに対し孤立個体は伸長成長を抑え,分枝成長により受光量を大きくする。このため窒素利用効率は孤立個体で大きく,光利用効率は群落個体で大きい。力学的強度の指標であるヤング率は茎の体積重とともに増加する。群落個体は,体積重は小さいが体積重あたりのヤング率は大きく,倒伏の限界まで伸長する。植物の高さや分枝、葉の配置などの受光体制や力学的安定性に係わる植物の外部形態をアーキテクチャという。異なる光環境が植物のアーキテクチャに与える影響を、メタマーを単位にして解析する。メタマーとは1つの節間と葉から構成される植物成長の単位である。植物のアーキテクチャは伸長成長と力学的安定性のトレードオフによって決まることを仮説に、トレードオフが成立する機構を、メタマーの伸長成長と力学的安定性に係わる特性を解析することにより明らかにする。また、アーキテクチャが植物の葉群動態、光合成、成長、繁殖に与える影響を明らかにする。以上を目的に研究を進めている。植物のアーキテクチャは伸長成長と力学的安定性のトレードオフによって決まることを仮説に、その機構をファイトマーの伸長成長と力学的安定生にかかわる特性を解析することにより明らかにすること、およびアーキテクチャが植物の光合成、成長、繁殖に与える影響を明らかにすることを目的に研究を行っている。オオオナモミを1個体/ポットの割合で,栄養を与えて砂耕栽培した。ポットの間隔を広くとることにより孤立個体,ポットを密に配置することにより群落個体を得た。これら個体について以下に記す方法で,個体の伸長成長と力学的安定性に係わるファイトマーの特性を計測した。[伸長成長]孤立個体、群落個体それぞれ10個体をマーキングし,1週間おきに,非破壊的に主軸ファイトマーの成長を計測し,相対伸長速度を算出した。測定項目:節間の長さと直径,葉柄と葉身の長さ。ひと月おきに,マーキング個体と別の個体から,孤立個体と群落個体それぞれランダムに5個体を選び、節間の長さと直径,体積および葉の長さ,葉面積を測定した。節間と葉の生重と乾重,根重を測定した。デンプン,セルロース,ヘミセルロース,リグニン含量の定量は現在測定方法の検討中。上記とは別個体について,節間の浸透圧,膨圧を測定したが、本年度は測定方法の検討にとどまった。[力学的安定性]主軸茎の材料力学的特性(ヤング率,破壊応力)と負荷(茎や葉の生重,風の当たる葉の面積)を測定し,シュートの力学的性質(座屈,曲げ,風による折れに対する安全率)を評価した。これらと茎の高さ,高さ当たりの重さ,直径,体積重などの植物の形態と構造に係わる性質,セルロース,ヘミセルロース,リグニン,窒素含量などの化学的性質との関係については現在検討中。茎の横断面を作成し,力学的安定性に影響する構造物の茎内分布を組織化学的方法で調べた。リグニンの分布に顕著な差が見られた。植物の高さや分枝,葉の配置などの受光体制や力学的安定性に係わる植物の外部形態をアーキテクチャという。異なる光環境が植物のアーキテクチャに与える影響を,メタマーを単位にして解析する。植物のアーキテクチャは伸長成長と力学的安定性のトレードオフによって決まることを仮説に,トレードオフが成立する機構を,メタマーの伸長成長と力学的安定性に係わる特性を解析することにより明らかにすること,およびアーキテクチャが植物の光合成,成長,繁殖に与える影響を明らかにすることを目的に研究を進めている。東京農業大学の実験圃場(東京)に設置した網室において,ポットを用いてオオオナモミを1個体/ポットの割合で,一定の栄養を与えて砂耕栽培した。ポットの間隔を広くとることにより低密度個体,ポットを密に配置することにより高密度個体を得た。低密度と高密度の個体は同一の栄養条件で生育したが,受光量は異なる。これら個体について、個体の伸長成長と力学的安定性に係わるメタマーの特性を計測した。結果については(1)低密度、高密度個体の成長と窒素利用について論文をまとめ、現在投稿中である。植物のアーキテクチャは大きく異なったが、成長量に大きな差はなかったが窒素利用効率には大きな差があった。そのメカニズムを通常の成長解析と窒素利用効率の観点から解析した論文である。(2)メタマーの伸長と力学的安定性については現在データ解析中である。茎の弾性係数は茎の乾重密度と相関がある。群落個体は同一の乾重密度で比べると高い弾性係数をもつ。(3)前年度までに行ったシロザを用いた実験によって得られたメタマーレベルのデータ解析の結果をまとめた。群落個体と孤立個体のアーキテクチャの違い、光利用効率と窒素利用効率の違いを明らかにした。