hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
顧客関係性戦略と収益・コスト構造の変化プロセスの研究

「課題1:顧客関係性戦略とロイヤリティプログラムの設計、評価および業績への影響」は、ロイヤリティプログラムを戦略的に設計・計画しているのか、そして、その効果はどのように測定され、評価、コントロールされているのかを明らかにすることが目的であった。主要なロイヤリティプログラムであるポイントプログラムが電子マネーと抱き合わされることにより一般的に広く普及したもののその効果を研究対象であった小売業の各社が把握することが難しくなった。そのため、この研究課題の実施期間で、その研究対象を小売業から宿泊産業へと変更した。それにより当初本研究で課題としていた顧客関係性戦略とロイヤリティプログラムの関係を宿泊産業の特質に合わせて、2つのケースに分ける必要が出た。すなわち、宿泊産業の対象客(価格帯、用途)であった。なお、これらの研究成果は、『専修経営論集』Vol.105(2018)で論文として掲載、8th International Conference on Tourism Management and Related Issues(2018年9月)に報告を行った。「課題2:企業のライフサイクルと顧客関係性戦略に基づく収益・コスト構造の変化」は、B to Bを中心とした企業間関係が収益・コスト構造およびライフサイクルとどのように関係するか、について明らかにしようとした。企業のライフサイクルによって、顧客関係性が変化し、それによって収益・コスト構造が変化することは日本のデータを使用しても明らかにすることができた。そこから着想を得て、顧客関係性戦略が財務的な結びつきと関係する場合、顧客関係性の集中度合いがコスト構造に強い影響を与えるかどうかについても分析を行った。この成果については、European Accounting Association 41Annual Congressで報告した。本年度は,研究課題1「顧客関係性戦略とロイヤリティプログラムの設計,評価および業績への影響」について,当初の研究実施計画に示した通り,過年度に実施した質問票調査を再分析した。この結果,業績との連動は一部の企業のみであること,戦略を意識した使用はまだうまく出来ていないことがわかった。使い方や意義の変化については,分析にあたって,多くのロイヤリティプログラムが電子マネーを導入したことと,大手ポイントプログラムとの併用その原因であると予想した。しかし,再分析の結果,電子マネー化の影響は確認することが出来できなかった。なお,この調査結果については,The IABE-2016 Summer Conferenceにて報告した。次に,研究課題2「企業のライフサイクルと顧客関係性戦略に基づく収益・コスト構造への変化」について,需要の上昇局面,低下局面における変化は,それぞれのライフサイクルの段階で異なり,業績に与える影響も異なることを明らかにした。これらはまだ分析途中であるが,成果の一部として,Twenty-Eigth Asian-Pacific Conference on International Accounting Issueにて報告した。また青山経営論集に論文を公表した。なお,この研究の過程で顧客関係性は急激な外部環境変化に対する耐性にも関係があるのではないかという新たな研究課題を見つけることができた。さらに,顧客関係性(B to B)については,東日本大震災からの企業の事業再開および事業継続が顧客の事業再開と強く結びついているということを被災地の中小企業を中心とした聞き取り調査によって明らかにした。成果の一部は,メルコ学術振興財団主催の管理会計セミナーにおいて報告,総合学術雑誌『震災学』に公表した。また熊本学園大学産業経営研究所主催研究会で報告した。課題1および課題2ともに,先行研究のレビューと並行して,いくつかの研究成果を示すことが出来ている。また,課題1については,2016年度後半より管理会計研究学会のスタディグループの主要テーマとして加えられた。スタディグループではサービス業における管理会計研究をテーマとしているが,可視化しにくいサービス業の業績を,顧客関係性,ロイヤリティプログラムについて明らかにすることが担当となった。なお,ロイヤリティプログラムの大規模質問票調査について,スタディグループへの加入を踏まえて,調査対象をサービス業に拡張し,かつ過年度の調査結果と比較可能な質問票調査の設計を行っている。課題2については,先行研究のレビューを進める一方で,共同研究者とともに分析モデルの企画と試行を行っている。28年度に実施した分析から抽出された問題についても,先行研究レビューを開始している。また,被災地の中小企業の顧客関係性については,20以上の事例が集まった。過年度に分析してきた対象は大企業であるが,これらとは異なる,中小企業間の問題が被災地の復興過程を通して顕著になった。これら2つの調査は一見異なるが,顧客関係性が企業業績に与える影響のみならず,事業継続・事業再開にあたえる影響という点で共通点があると考え,28年度以降の研究対象とした。とくにこれまでは,上場企業のデータを中心に分析したものだった。一方,中小企業はデータがなく事例研究である。規模もアプローチも異なる2つの研究対象ではあるが,顧客関係性と企業業績,リスクからの立ち直りに何らかの共通点があるだろうという新たな研究課題が見つかった。したがって,研究課題を単純に顧客関係性をB to Cと, B to B(大企業を中心とした製造業)で切り分けていたが,28年度から,中小企業(個人事業者を含む)のB to CとBtoBについても展開している状況である。本年度は,研究課題1「顧客関係性戦略とロイヤリティプログラムの設計,評価および業績への影響」について,50室以上の客室を有する日本の宿泊業に対してアンケート調査を行った。その中でも100室以上の宿泊施設について分析を行った。その結果,いずれの業態(シティホテル,ビジネスホテル,リゾートホテル,日本旅館)でも,来訪頻度の増加に効果があることが明らかになった。

また,多くの宿泊施設が新規顧客の確保やリピーターの維持を重視し,一方で,販売促進費用の削減にはあまり効果がないことが分かった。これらの顧客関係性戦略とロイヤリティプログラムの変化を,収益管理の話に合わせて,3rd International Tourism and Hospitality Management Conferenceで報告した。研究課題2「企業のライフサイクルと顧客関係性戦略に基づく収益・コスト構造の変化」については,B to Bにおける顧客関係性の強さが財務業績にどのような影響を与えるか,および主要顧客企業がサプライヤーの株式を所有することによるサプライヤーの財務業績への影響を分析した。その結果,主要顧客との取引については,日米とも一般的であるが,主要顧客がサプライヤーの株式を所有することは日本企業の方が米国よりもかなり多いことが明らかになった。また,主要顧客の依存度が高くなると,売上原価率は高く,販管費率は低くなり,棚卸回転率は大きくなることが分かった。一方で,ROAは変化するとは言えない。さらに,主要顧客の株式所有割合が大きくなると,これらの結果がより強く表れることが分かった。課題2については,研究成果を日本管理会計学会全国大会で報告した。また,2018年6月にヨーロッパ会計学会でも研究成果を報告する予定である。課題1については,昨年度の実施状況報告書で示した通り,調査対象先を変更したが,予定通り質問票調査を実施できた。ただし,ロイヤリティプログラムについては,研究申請時に構想していた状況と大きく変化してしまったため,現状は,収益管理に軸足を置き,限ロイヤリティプログラムの顧客関係性に対する効果の分析は限定的になってしまった。一方で,管理会計学会スタディグループにおける研究で,プロスポーツビジネスの収益管理と,顧客関係性構築についてのヒヤリング調査の実施を開始した。課題2については,データセットがかなり充実し,分析を加えることによって,欧米の先行研究との比較が可能になった。29年度はB to Bの関係性と財務業績との分析を行い,良い結果を得ることが出来た。これらの調査結果は,予定通り,学会報告および論文として公表することが出来たので,おおむね順調に進展していると評価できる。「課題1:顧客関係性戦略とロイヤリティプログラムの設計、評価および業績への影響」は、ロイヤリティプログラムを戦略的に設計・計画しているのか、そして、その効果はどのように測定され、評価、コントロールされているのかを明らかにすることが目的であった。
低温超高圧下における半磁性半導体のd電子の励起状態と格子緩和

半磁性半導体CdMnTeにおける発光の時間、温度、励起波長依存性を精密に調べた。YAGレーザーの高調波励起の色素レーザーを用い赤外発光(1eV)及びd-d発光(2eV)の強度の時間発展の励起波長依存性、励起強度依存性を測定した。Mn^<2+>のd電子状態からの発光をアルゴンイオンレーザー励起の色素レーザーによりこの発光に含まれる不均一幅を発光の励起波長依存性を測定する事により求めた。このことにより不均一幅の温度依存性、Mn濃度依存性を明らかにした。温度依存性は不均一幅がおよそ50Kで消滅し、均一幅となっていることを示している。また濃度と共にこの消滅する温度が高くなることが分かった。これらのことより不均一幅は励起されたMn^<2+>と周囲のスピン、結晶場との相互作用が大きい原因と考えられる。この結果については高圧半導体国際会議で発表を行った。赤外発光については強度の時間発展においてその初期過程において励起波長依存性があることが解り、本研究費で光電子増倍管冷却システムを作成し実験を精密化した。そこで価電子、伝導電子帯間の励起を行うと励起後すぐに赤外発光がステップ的に増大することが判明した。これによりブロッホ状態から局在d-電子状態への直接のエネルギー移動が明らかとなった。この過程は励起緩和速度方程式により解析を行い、実験との良い一致を見た。これは我々の配位座標模型の正当性を裏付けるものである。尚この結果はドイツにおいて開かれた第10回3元多元化合物国際会議において発表した。d-d発光については発光の励起強度依存性、励起波長依存性、発光強度の時間発展と波長依存性の測定から励起強度に非常に敏感な非指数関数的減衰を精密に測定し、励起多重項状態間の協力による緩和過程による発光ではないかと推論される結果を得た。これは超放射や超発光につながる前駆現象であると思われる。すなわち発光強度を強めると時間依存性の異なる新たな過程が順次現れることを示している。またこの強度は非線形に増大し、寿命も励起強度と共に長くなる。この様にd-電子励起状態同士の協力現象が初めて観測された。YAGレーザーの高調波励起の色素レーザーの作成を行い、これを用い赤外発光(1eV)及びd-d発光(2eV)の強度の時間発展の励起波長依存性の測定した。赤外発光は励起後すぐには強度の最大にならず、数マイクロ秒後に最大となる。この発光の最大になるまでの遅れの時間は帯間励起を行う波長領域ではd-d遷移を直接行うことにより測定される遅れの時間よりは短い時間となっている。これによりMnのd-d発光の寿命など光励起により励起された状態の寿命、励起状態間のエネルギー変遷と励起後赤外発光の最大強度のみられる時間までの遅れとには密接な関係があることが分かった。励起状態からの発光により緩和過程を詳細に検討している。なお一部の結果は第10回3元多元化合物国際会議に報告するべく準備をしている。

またMn^<2+>のd電子状態からの発光をアルゴンイオンレーザー励起の色素レーザーによりこの発光に含まれる不均一幅を発光の励起波長依存性を測定する事により求めた。このことにより不均一幅の温度依存性、Mn濃度依存性を明らかにした。温度依存性は不均一幅がおよそ50Kで消滅し、均一幅となっていることを示している。また濃度と共にこの消滅する温度が高くなることが分かった。これらのことより不均一幅は励起されたMn^<2+>と周囲のスピン、結晶場との相互作用が大きい原因と考えられる。この結果については高圧半導体国際会議で発表を行った。さらに基盤上に成長したジンクブレンドMnTeの発光と格子歪みの関係を調べている。半磁性半導体CdMnTeにおける発光の時間、温度、励起波長依存性を精密に調べた。YAGレーザーの高調波励起の色素レーザーを用い赤外発光(1eV)及びd-d発光(2eV)の強度の時間発展の励起波長依存性、励起強度依存性を測定した。赤外発光については強度の時間発展においてその初期過程において励起波長依存性があることが解り、本研究費で光電子増倍管冷却システムを作成し実験を精密化した。そこで価電子、伝導電子帯間の励起を行うと励起後すぐに赤外発光がステップ的に増大することが判明した。これによりブロッホ状態から局在d-電子状態への直接のエネルギー移動が明らかとなった。この過程は励起緩和速度方程式により解析を行い、実験との良い一致を見た。これは我々の配位座標模型の正当性を裏付けるものである。尚この結果はドイツにおいて開かれた第10回3元多元化合物国際会議において発表した。d-d発光については発光の励起強度依存性、励起波長依存性、発光強度の時間発展と波長依存性の測定から励起強度に非常に敏感な非指数関数的減衰を精密に測定し、励起多重項状態間の協力による緩和過程による発光ではないかと推論される結果を得た。これは超放射や超発光につながる前駆現象であると思われる。すなわち発光強度を強めると時間依存性の異なる新たな過程が順次現れることを示している。またこの強度は非線形に増大し、寿命も励起強度と共に長くなる。この様にd-電子励起状態同士の協力現象が初めて観測された。現在発表の準備をしている。
Pushing the frontiers to superallowed decays near 100Sn at JAEA

陽子と中性子の数が同じで最も重い原子核を探索するため原子力機構タンデム加速器施設で、実験を行っている。原子核の中でアルファ粒子がどのように形成されるかを理解するために必要となるこれらの原子核の崩壊特性を得るために、国際共同研究のもと新たな実験装置を開発し、試験的な実験を行った。その結果、1イベントではあるが、新同位体113Ba(Z=56、N=57)をはじめて合成することに成功した。本実験である108Xeおよび104Te原子核の合成を2015年12月から開始した。長期間の測定が必要であるため、今後も継続していく予定である。27年度が最終年度であるため、記入しない。
治療期にあるがん患者とパートナーとのパートナーシップ促進支援モデルの構築

本研究の目的は、治療期にあるがん患者とパートナーとのパートナーシップを促進する支援モデルを構築することである。平成30年度の計画は、1治療期にある造血器腫瘍患者とそのパートナーの両者それぞれの立場からみたパートナーシップの形成プロセスを明らかにすることと、2パートナーシップに関する文献検討と最新知見についての情報収集の結果ならびに半構成的面接調査の分析結果を踏まえて、パートナーシップの促進に必要な要素を抽出し、支援モデルを構築することであった。1については、昨年度に引き続いて、治療中の造血器腫瘍患者とそのパートナーを対象とし、半構成的面接調査を実施している。収集したデータは修正版グラウンデッド・セオリー・アプローチの手法を用いて分析を行っている。患者から得られたインタビューデータとパートナーから得られたインタビューデータは、それぞれ別々に分析を実施している。そして、患者からみたパートナーシップの形成プロセスとパートナーからみたパートナーシップの形成プロセスについて、それぞれ結果図とストーリーラインを作成している。パートナーからみたパートナーシップの形成プロセスについては、学会にて発表を行った。現在、患者からみたパートナーシップの形成プロセスに関して、学会で発表するための準備を行っているところである。計画2については、今年度はデータ収集と分析に時間を要したため、研究者間で検討できる段階にまで至らなかった。そのため、研究期間を延長した。次年度はこれまでの結果を基に支援内容の検討を行い、モデル構築を目指している。治療期にある造血器腫瘍患者とそのパートナーの両者に同意を得ることが困難であったり、同意が得られたとしても、インタビューの実施直前に対象者の体調が悪化するなどの状況が生じて調査が中止となるなど、予定通りにデータ収集と分析が進まず、時間を要したため。次年度は、これまでに行ったパートナーシップに関する文献検討と治療期にある造血器腫瘍患者およびパートナーへの半構成的面接調査の結果を踏まえて、パートナーシップを促進する支援について検討し、モデルの構築を目指す。また、研究成果をまとめ、学会にて発表を行うとともに、論文を作成して投稿する予定である。本研究は、治療期にあるがん患者とそのパートナーのパートナーシップを促進する支援モデルを構築することを目的としている。平成28年度は、がん患者とそのパートナーのパートナーシップに関する文献検討および最新知見についての情報収集を行った。がん医療の進歩によってがん患者の長期生存が可能となっており、厚生労働省もがん対策加速化プランの中で、がんとともに生きることを可能にする社会の構築を掲げ、がんとともに生きていくための支援の充実を重要課題としている。家族員は家族関係に影響を受け、がん患者とパートナーとの関係性やお互いの存在は、心理的安寧や治療意欲、QOLなどに影響をもたらす。がん患者とそのパートナーの潜在能力を引き出し、対処能力やがんと共に生きる力を強化できるように支援することは、がんとともに生きていく過程を支える支援でもあり、パートナーシップを促進する支援の充実が重要である。がん患者とそのパートナーのパートナーシップを促進する支援を導き出すためには、両者のパートナーシップの形成過程を明らかにする必要がある。そこで、治療期にあるがん患者とそのパートナーがどのようにパートナーシップを形成しているのか、その様相を明らかにするためのインタビュー項目を精選し、インタビューガイドを作成した。また、面接調査の方向性と分析方法について、分担研究者と研究打ち合わせを行った。現在、研究者の所属施設の倫理委員会および研究協力施設の倫理委員会に申請を行っており、調査の実施に向けての準備を進めているところである。文献検討の結果を踏まえ、患者とそのパートナーへのインタビュー調査の内容を精選し、研究者の所属施設の倫理委員会および研究協力施設の倫理委員会に申請している。承認が得られ次第調査を開始したいと考えているが、申請が予定より遅くなっているため、調査の開始が遅れている。本研究は、治療期にあるがん患者とパートナーとのパートナーシップを促進する支援モデルを構築することを目的としている。平成29年度の研究計画は、がん患者とそのパートナーを対象に半構成的面接調査を実施し、治療期にあるがん患者とパートナーのパートナーシップの実態を明らかにすることであった。そのため、本年度の研究目標を達成するために、倫理委員会の承認後、施設の協力を得て、治療を受けているがん患者とそのパートナーを対象に、それぞれ個別に面接調査を実施した。研究対象者は、治療を受けている造血器腫瘍患者とそのパートナーとした。対象者の選定理由は次の2点である。1治療期にあるがん患者とパートナーのパートナーシップを促進する支援を構築するためには、両者のパートナーシップの形成プロセスを明確にする必要がある。その際、データの分析には修正版グラウンデッドセオリーアプローチを用いるが、この手法は分析対象とするデータを限定して理論生成を行うものであり、ある程度対象者を限定する必要がある。2造血器腫瘍は抗がん剤に対する感受性が高く、化学療法のみで治癒が期待できるため、治療強度が高く、治療期間も長期にわたる。そのため、患者の身体的・心理的・社会的苦痛は大きい。したがって、造血器腫瘍患者とそのパートナーのパートナーシップを促進する支援モデルを構築する必要性が高い。現在までに、研究参加に同意が得られたがん患者とそのパートナー3組6名からデータ収集を行い、収集したデータを逐語録に起こし、分析を行っている。その結果、造血器腫瘍患者とそのパートナーそれぞれのパートナーシップの形成プロセスを構成するいくつかの概念が抽出されているが、理論的飽和化に至るには、さらにデータ収集と分析が必要である。そのため、今後も引き続きデータ収集と分析を行い、理論的飽和化に至るまで並行的比較分析を行っていく。治療期にあるがん患者とそのパートナーのパートナーシップの形成プロセスを明らかにするために、修正版グラウンデッドセオリーアプローチに基づき分析を進めているが、理論的飽和化に至るにはさらにデータ収集が必要な状況にある。

本研究では、治療期にある造血器腫瘍患者とそのパートナーを対象としているため、インタビュー可能な研究参加者の確保に苦慮しており、当初の予定よりもデータ収集が遅れている。本研究の目的は、治療期にあるがん患者とパートナーとのパートナーシップを促進する支援モデルを構築することである。平成30年度の計画は、1治療期にある造血器腫瘍患者とそのパートナーの両者それぞれの立場からみたパートナーシップの形成プロセスを明らかにすることと、2パートナーシップに関する文献検討と最新知見についての情報収集の結果ならびに半構成的面接調査の分析結果を踏まえて、パートナーシップの促進に必要な要素を抽出し、支援モデルを構築することであった。1については、昨年度に引き続いて、治療中の造血器腫瘍患者とそのパートナーを対象とし、半構成的面接調査を実施している。収集したデータは修正版グラウンデッド・セオリー・アプローチの手法を用いて分析を行っている。患者から得られたインタビューデータとパートナーから得られたインタビューデータは、それぞれ別々に分析を実施している。そして、患者からみたパートナーシップの形成プロセスとパートナーからみたパートナーシップの形成プロセスについて、それぞれ結果図とストーリーラインを作成している。パートナーからみたパートナーシップの形成プロセスについては、学会にて発表を行った。現在、患者からみたパートナーシップの形成プロセスに関して、学会で発表するための準備を行っているところである。計画2については、今年度はデータ収集と分析に時間を要したため、研究者間で検討できる段階にまで至らなかった。そのため、研究期間を延長した。次年度はこれまでの結果を基に支援内容の検討を行い、モデル構築を目指している。治療期にある造血器腫瘍患者とそのパートナーの両者に同意を得ることが困難であったり、同意が得られたとしても、インタビューの実施直前に対象者の体調が悪化するなどの状況が生じて調査が中止となるなど、予定通りにデータ収集と分析が進まず、時間を要したため。平成29年度は、治療期にあるがん患者とパートナーのパートナーシップ形成プロセスを明らかにするため、がん患者とそのパートナーにインタビューを実施し、分析を進めていく。平成30年度は、データ収集と分析を引き続き行っていく。また、面接調査のデータ分析結果と文献検討の結果を基に支援モデルの原案を作成し、研究者ならびに研究協力者間で検討し支援モデルの完成を目指す。
真に平衡から遠い複雑現象の理解のための新たな数理的視点-非平衡組織中心網(Far from Equilibrium Network (FFEN))-を築き,そこから複雑ダイナミクスの統一的理解と制御を目指す革新的方法論の構築を実験,解構造全探索計算そして数学解析の三位一体の体制で切り開くことを目指し,本年度は次の3つの実績を挙げることができた.1.3次元ナノ微粒子のヤヌスコアシェル型及び阿修羅粒子解を実験及び4変数Cahn-Hilliard型数理モデルの両方で作成することができた.とくに阿修羅解は3つの異なるホモポリマーにより形成される微粒子であり,3つの顔をもつ阿修羅像にちなみAshura particleと名付けた.溶媒との親和性を変えることにより,ヤヌスコアシェル型粒子解も同様に作成できた.これらを論文にまとめ投稿中である.2.空間1次元振動テール型パルス解については,不均一媒質,とくにバンプ型によって新たに生成される多彩なパターンの全体集合の全探索を数値的に実施した.それによりパルスがバンプ型不均一性に衝突することにより生じる漸近ダイナミクスはすべて上の全探索によって得られた解の一部となることが予想として得られた.また同じ3変数型反応拡散系で,単調テールをもつパルス解と不均一性との相互作用により,Pinned solutionというそこにピン止めされた解構造についても進展があり,論文として発刊できた.3.Morris-Lecar系という興奮型ダイナミクスを素子にもつネットワークにおいて,自己修復機能,すなわちリンクが切れる等の不完全性が生じると,それを自発的に修復する機能がどのようなグラフ構造とダイナミクスがあれば可能であるか詳細に検討した.Post-inhibitory reboundという抑制が外れたときに,大きく興奮する抑制型を導入することが,不可欠であることが判明した.本結果は論文にまとめ発刊された.概要で述べたように,3次元ナノ微粒子解については,実験と理論による双方向的協働研究として,実験班の藪による微粒子作成と数理モデルによる数理的解釈が平行して順調に進み,論文としてまとめることもできた.また今後の新たな問題の展開も期待できるものとなっている.空間1次元振動テール型パルス解の全探索は,パルスとバンプの相互作用の漸近挙動を明らかにすることにつながったことは大きな成果である.さらにMorris-Lecar系を素子にもつネットワークに対し,その自己修復ダイナミクスをPost-inhibitory reboundを鍵として数理モデルとして構成できたことは,この方面の最初の重要な成果であり,論文として発刊できた意義は大きい.3次元ナノ微粒子解,振動テール型パルス,そして自己修復ネットワークダイナミクスについてはほぼ順調に進展しており,具体的論文成果も出ている.また今後の新たな展望も開けつつあるので,現状の推進方策を維持する.空間3次元の粒子解ダイナミクス,例えばそれらの間の衝突を含めた強い相互作用については,ある一定以上のシステムサイズの大きさが必要であり,その数値計算はかなりexpensiveとなっている.当面は振動テール型パルスダイナミクスに注力し,アルゴリズムの改良等を平行して検討することとした.真に平衡から遠い複雑現象の理解のための新たな数理的視点-非平衡組織中心網(Far from Equilibrium Network (FFEN))-を築き,そこから複雑ダイナミクスの統一的理解と制御を目指す革新的方法論の構築を実験,解構造全探索計算そして数学解析の三位一体の体制で切り開くことを目指し,本年度は次の3つの実績を挙げることができた.1.3次元ナノ微粒子のヤヌスコアシェル型及び阿修羅粒子解を実験及び4変数Cahn-Hilliard型数理モデルの両方で作成することができた.とくに阿修羅解は3つの異なるホモポリマーにより形成される微粒子であり,3つの顔をもつ阿修羅像にちなみAshura particleと名付けた.溶媒との親和性を変えることにより,ヤヌスコアシェル型粒子解も同様に作成できた.これらを論文にまとめ投稿中である.2.空間1次元振動テール型パルス解については,不均一媒質,とくにバンプ型によって新たに生成される多彩なパターンの全体集合の全探索を数値的に実施した.それによりパルスがバンプ型不均一性に衝突することにより生じる漸近ダイナミクスはすべて上の全探索によって得られた解の一部となることが予想として得られた.また同じ3変数型反応拡散系で,単調テールをもつパルス解と不均一性との相互作用により,Pinned solutionというそこにピン止めされた解構造についても進展があり,論文として発刊できた.3.Morris-Lecar系という興奮型ダイナミクスを素子にもつネットワークにおいて,自己修復機能,すなわちリンクが切れる等の不完全性が生じると,それを自発的に修復する機能がどのようなグラフ構造とダイナミクスがあれば可能であるか詳細に検討した.Post-inhibitory reboundという抑制が外れたときに,大きく興奮する抑制型を導入することが,不可欠であることが判明した.本結果は論文にまとめ発刊された.概要で述べたように,3次元ナノ微粒子解については,実験と理論による双方向的協働研究として,実験班の藪による微粒子作成と数理モデルによる数理的解釈が平行して順調に進み,論文としてまとめることもできた.また今後の新たな問題の展開も期待できるものとなっている.空間1次元振動テール型パルス解の全探索は,パルスとバンプの相互作用の漸近挙動を明らかにすることにつながったことは大きな成果である.さらにMorris-Lecar系を素子にもつネットワークに対し,その自己修復ダイナミクスをPost-inhibitory reboundを鍵として数理モデルとして構成できたことは,この方面の最初の重要な成果であり,論文として発刊できた意義は大きい.
3次元ナノ微粒子解,振動テール型パルス,そして自己修復ネットワークダイナミクスについてはほぼ順調に進展しており,具体的論文成果も出ている.また今後の新たな展望も開けつつあるので,現状の推進方策を維持する.空間3次元の粒子解ダイナミクス,例えばそれらの間の衝突を含めた強い相互作用については,ある一定以上のシステムサイズの大きさが必要であり,その数値計算はかなりexpensiveとなっている.当面は振動テール型パルスダイナミクスに注力し,アルゴリズムの改良等を平行して検討することとした.
低分子量Ｇタンパク質Ｒａｃ１およびＣｄｃ４２の骨・軟骨形成における作用機序の解明

Rhoファミリータンパク質に属する低分子量Gタンパク質Rac1およびCdc42は細胞における様々な機能、例えば細胞骨格の制御や細胞増殖および細胞死に関して重要な役割を果たしていると考えられている。近年、Rac1およびCdc42を肢芽間葉系細胞特異的に欠損させたコンディショナルノックアウトマウス(Rac1fl/fl; Prx1-Cre; Rac1 cKOおよびCdc421fl/fl; Prx1-Cre; Cdc42 cKO)を作製した所、顕著な合指症がともに認められた。本研究では、Rac1およびCdc42の骨軟骨形成の更なる機能解析を行った。Rhoファミリー低分子量Gタンパク質に属するRac1およびCdc42はこれまで、細胞レベルではアクチン細胞骨格を介した様々な機能(細胞増殖、細胞分化、細胞死など)の制御に重要な役割を果たしていることが知られている。Rac1およびCdc42の生体における機能を検討する上で遺伝子改変マウスは非常に有用なツールであると考えられる。しかし、Rac1およびCdc42遺伝子を全身で欠損させたコンベンショナルノックアウトマウスは胎生初期の着床後すぐに発生が停止するため、各生体組織における詳細な機能の検討を行うことが困難であった。そこで、組織特異的にRac1およびCdc42遺伝子を欠損させたコンディショナルノックアウトマウスの作製を行うこととした。昨年度は、Rac1およびCdc42遺伝子のfloxマウス(Rac1floxおよびCdc42flox)と未分化間葉組織特異的に組替え酵素Creを発現するCreトランスジェニックマウス(Prx1Cre)の交配により作製されたマウスの表現型について解析した。本年度は、軟骨細胞特異的なCreトランスジェニックマウス(Col2Cre)を用い、その表現型の解析を行った。Rac1; Col2Creマウスに関しては、既に報告(Wang G et al. (2007), Dev. Biol. 306, 612-623)があるように、四肢の短縮、成長板の形成不全が認められた。Cdc42flox;Col2Creマウスに関しても全身の体長および四肢の短縮、成長板軟骨の形成不全が認められた。また、Cdc42flox;Col2Creマウス肋軟骨から採取した初代培養肋軟骨細胞はアクチン形成の不全が認められ、また、細胞増殖の抑制が認められた。以上の結果から、Rac1およびCdc42は生体内で軟骨形成に必須の遺伝子であると考えられる。Rac1およびCdc42はRhoファミリータンパク質に属する低分子量Gタンパク質でアクチン細胞骨格を介した細胞増殖、細胞分化、細胞死など細胞の機能制御に重要な役割を果たしている。細胞におけるRac1およびCdc42の機能については多くの報告がされているものの、Rac1およびCdc42を全身で欠損させたマウスは胎生初期に致死となるため、生体における機能については報告が少なく、不明な点が多い。本研究ではRac1およびCdc42の骨・軟骨形成における役割を明らかにするため、Rac1およびCdc42を主に肢芽間充織細胞で欠損させたコンディショナルノックアウトマウス(Rac1fl/fl; Prx1-Cre, Cdc42fl/fl; Prx1-Cre)を作出し、その表現型の解析を行った。Rac1fl/fl; Prx1-CreとCdc42fl/fl; Prx1-Creはともに四肢の短縮が認められた。四肢の短縮に関して、Rac1fl/fl; Prx1-CreとCdc42fl/fl; Prx1-Creはともに軟骨成長板における柱状配列の乱れおよび肥大軟骨層の肥厚が認められた。Cdc42fl/fl;Prx1-Creでは、吸収されなかった肥大軟骨層において肥大軟骨細胞分化マーカーであるCol10およびMmp13の発現が低下していた。以上の結果から、Rac1およびCdc42は軟骨内骨化における正常な軟骨細胞の成熟および肥大化に重要な役割を果たしていると考えられる。本年度はCdc42遺伝子の口蓋形成における機能解析、および研究期間内の研究成果を作製した。口蓋を構成する細胞は、その大部分を発生過程において神経堤と呼ばれる組織細胞から由来していると言われている。そこで、Rhoファミリー低分子量Gタンパク質Cdc42遺伝子の口蓋形成における機能を解析するために、神経堤由来細胞で特異的に欠損したコンディショナルノックアウトマウスを、神経堤由来細胞特異的に発現している遺伝子Myelin protein 0; P0)遺伝子プロモーター制御下でCreを発現するP0CreトランスジェニックマウスとCdc42遺伝子のexonの上流下流域にloxP配列を挿入したCdc42floxマウスの交配により作製し(P0-Cre;Cdc42 floxコンディショナルノックアウトマウス)、その表現型の解析を行った。P0-Cre;Cdc42 floxコンディショナルノックアウトマウスは産まれてくるものの、顎顔面領域に形成不全が認められ、また、口蓋裂を発症していることから、生後まもなく死ぬ。

口蓋形成はマウス胎生12日齢から14日齢において、口蓋突起の下方および水平方向の伸長およびその後正中部で接し、胎生15日齢以降正中上皮索の消失とともに癒合すると言われているが、P0-Cre;Cdc42 floxコンディショナルノックアウトマウスは上記過程が起こっていなかった。以上の結果から、Cdc42は口蓋形成にとって重要な遺伝子であることが示唆された。分子生物学目的の遺伝子改変マウスの作製が完了し、その表現型の解析まで出来ているため。当初の研究計画通り、Rac1およびCdc42を主に肢芽間充織細胞で欠損させたコンディショナルノックアウトマウス(Rac1fl/fl; Prx1-Cre, Cdc42fl/fl; Prx1-Cre)の作製および軟骨形成における表現型の解析を行う事ができた。Cdc42遺伝子コンディショナルノックアウトマウスで認められた、口蓋裂の表現型についての詳細な解析を行う。また、来年度は最終年度であるため、これまでの研究成果をまとめる。申請者が作製したRac1およびCdc42を主に肢芽間充織細胞で欠損させたコンディショナルノックアウトマウス(Rac1fl/fl; Prx1-Cre, Cdc42fl/fl; Prx1-Cre)の軟骨形成以外(口蓋形成、頭蓋形成)の表現型に関し、解析を遂行していく予定である。また、Prx1遺伝子エンハンサー制御下で時期特異的Cre発現トランスジェニックマウスの作製を始める。平成25年度は予定していた実験の1つについて行わなかったため。指骨の石灰化不全の原因解明、および口蓋形成の異常に関する研究の遂行を行う。当初、平成24年度の研究計画の予定であった、Rac1およびCdc42を主に肢芽間充織細胞で欠損させたコンディショナルノックアウトマウス(Rac1fl/fl; Prx1-Cre, Cdc42fl/fl; Prx1-Cre)における遺伝子発現様式の網羅的解析のためのマイクロアレイ解析をまだ遂行していないため、平成25年で遂行する。また、上記で記載したコンディショナルノックアウトマウスの軟骨形成以外(口蓋形成、頭蓋形成)の表現型に関する解析、また、Prx1遺伝子エンハンサー制御下で時期特異的Cre発現トランスジェニックマウスの作製を遂行する。
鶏腎の代謝機能に関する研究

この研究は鶏糖代謝恒常性における腎の役割を、肝の代謝機能と比較しながら、臓器水準で明らかにすることを目的とする。1.鶏腎灌流法の確立物質代謝は細胞質とミトコンドリア(MiT)の両区画にまたがる反応でエネルギー水準によって大きく影響される。腎組織の十分な酸素化と良好な腎機能を維持する灌流液の流量と門脈灌流と動脈灌流で組織ATP量と酸素消費量を示標に検討し、5ml/min/g組織の流量を確立した。(第99,101,103回日本獣医学会)2.鶏腎糖新生調節の検討(1)肝と腎糖新生の比較糖新生律速酵素phosphoenolpyruvatecarboxykinase(PEP-CK)は鶏肝でMiTに局在するのに対し、鶏腎ではMiTと細胞質の両方に分布する。この分布差により、環元基質乳酸は肝で、酸化基質ピルビン酸は腎で効率よく糖に転換されることを報告した。(第99回日本獣医学会)(2)腎における糖新生調節腎糖新生におけるMiTと細胞質PEP-CK反応の調節について検討した。細胞質のPEP-CKのみを阻害するキノリン酸の処置は乳酸。ピルビン酸からの糖新生を抑制するが、リンゴ酸、コハク酸や、α-ケトグルタル酸からの糖新生を抑制しなかった。(第101回日本獣医学会)(3)腎動脈と腎門脈灌流における糖代謝の特性鶏腎に流入する血管は動脈と門脈で、動脈は皮質と髄質を門脈は皮質のみを灌流する。両灌流系を用いて、皮質は糖新生の、髄質は解糖の機能を持つことを明らかにした。さらに尿細管腔における基質再吸収と糖新生の関係を明らかにした。(第103回日本獣医学会)この研究は鶏糖代謝恒常性における腎の役割を、肝の代謝機能と比較しながら、臓器水準で明らかにすることを目的とする。(第103回日本獣医学会)
活動的火口の精密電磁監視システム(VOLCANO-LOOP)

活動的な火山の火口直下の状態を、比抵抗を通して監視するシステム(VOLCANO-LOOP)を試作する。とくに、水蒸気爆発場における蒸気・熱水系の挙動に注目する。それは蒸気の発生によって比抵抗が上昇することが期待されるからである。火口縁を1周する送信電流ループと受信ループをはり、火口直下に絞って電磁信号を“照射"することによって、火口直下の構造を精密に監視するシステムを試作する。火口直下は重要でありながら、従来の方法では方法論的に観測自体が困難であるが、本方法ではそれが可能になり、火山噴火予知研究のbreakthroughとなる。まず、実際にループに電流を流す場合のステップ応答について、層状大地を仮定して、受信ループに生ずる気電力の時系列を数値計算した。また電場の分布の時間発展についても数値計算から考察し、late timeになると、誘導電流の分布が、鉛直下方ではなく、むしろ横方向に広がっていくことを確認した。また、水蒸気爆発を起こす草津白根火山を想定したモデル計算では、温度の上昇によってモンモリロナイト粘土キャップが薄くなることが想定されるが、それが観測でも検出できるか可能性をもしれない。
次世代型自律無人航空機設計論の構築に関する研究

本研究では、自律無人航空機の新たな設計理論の構築に必要なる知見を得るために、3つの研究を行った。1つ目が小型シングルロータ型無人ヘリコプタの自律制御、2つ目が同軸二重反転式ヘリコプタの運動解析と最適設計、3つ目が交差反転式4発ロータヘリコプタの運動解析である。種類の異なる小型ヘリコプタの自律制御、運動解析、最適設計を通して、機体の飛行安定性に大きく影響する機械パラメータの知見を得ることができた。平成25年度は,小型無人ヘリコプタの自律制御システムの高精度化,ヘリコプタの運動モデル及び運動解析の高精度化,そして,無人航空機最適設計手法の基礎の構築を行った.まず小型無人ヘリコプタの自律制御システムの高精度化として,シングルロータ型ヘリコプタを対象とし,モデル予測制御を用いた誘導制御系の構築を行った.ヘリコプタの状態に関する制約を陽に考慮しつつ,定められた性能指標を満足するように最適化問題を解くことで制御入力を決定するモデル予測制御を用い,衝突や入力飽和を回避しながら定められたポイントへ精度良くヘリコプタを誘導する制御系を実現した.前年度に構築した屋内実験環境下において,設計した誘導制御系を用いた飛行制御実験を行い,良好な制御性能が得られることを確認した.つづいて,同軸二重反転式ヘリコプタを対象として運動モデル及び運動解析の高精度化を行った.前年度に導出したヘリコプタの運動モデルの中で特にロータ周りの空気力学に着目し,同軸二重反転ロータ間の干渉を考慮した詳細な空気力学解析を行った.これにより,現実のヘリコプタの挙動をより良く表現する運動モデルを導出することができた.また,導出した運動モデルを用いた運動解析を行うことによって,各ロータのブレード剛性が機体の操縦安定性に対して大きな影響を与えるということを明らかにすることができた.最後に,本計画の最終目的である無人航空機の最適設計手法の基礎を構築した.これまでに導出したヘリコプタの運動モデルを用いた飛行シミュレーションと,粒子群最適化手法を用いて,所望の性能指標を満足する機体パラメータを自動で求める設計手法を提案し,特に同軸二重反転ヘリコプタのモデルを用いてその有効性を確認した.本研究全体を通して,無人航空機の最適設計手法の基礎を構築することができた.今後,得られた知見を活用し,無人機設計理論を体系化していく.本研究では、自律無人航空機の新たな設計理論の構築に必要なる知見を得るために、3つの研究を行った。本年度は、各種無人ヘリコプタの数式モデルの導出,導出した数式モデルを用いた運動解析,及び次年度に行う各無人ヘリコプタの自律化に向けた制御システムの構築を行った.まず,同軸二重反転式ヘリコプタと交差反転式4発ロータヘリコプタという2つの特殊な形態を持つヘリコプタの運動方程式をマルチボディダイナミクスの一手法である速度変換法を用いて導出した.また,ヘリコプタのロータが発生する空気力を考慮するため,ロータ空気力学を用いてそれらの空気力の導出を行った.続いて,導出されたモデルを用いた数値シミュレーションによって当該ヘリコプタの運動解析を行った.特に,同軸二重反転式ヘリコプタに関して実機を用いたフライト時に問題となっていた巡航飛行速度及び機体下部の振動解析を行い,飛行速度を向上し,機体下部の振動を低減する機械パラメータを求めた.さらに,次年度に行う各ヘリコプタの自律制御に向けた準備としてヘリコプタの制御システムの構築を行った.交差2重反転式ヘリコプタに組み込みコンピュータとセンサから公正される制御装置を搭載し,飛行テストを繰り返してシステムの調整を行った.また,風等の外乱を無視した純粋な制御性能を考察するために,屋内において制御実験を行うことができるシステムを光学式モーションキャプチャと慣性センサを組み合わせることによって構築した.当初の研究計画では,初年度は各ヘリコプタのモデルの導出及び運動解析のみを行うこととしていたが,本年度は当初の計画に加えて次年度の制御システム構築まで行うことができた.それによって次年度の研究計画を当初の予定よりも早く進めることができるようになっているため,現在,本研究は計画以上に進展していると考えている.

今後は,導出された数式モデルを用いたモデルベースの制御系設計を行い,各ヘリコプタの自律化を行う.研究のプラットフォームであるヘリコプタとヘリコプタを制御するためのシステムの構築は既に完了しているため,制御系設計,シミュレーション,制御実験を繰り返し行うことで高精度の自律制御を実現する.そして,最終的に実験から得られた各ヘリコプタの制御性能と本年度に行った運動解析の結果を基にして,無人ヘリコプタの制御性能に大きく影響を与える設計パラメータの解明を行う.本年度は実験時の機体の損耗が想定よりも少なかったため次年度使用額が生じた.次年度は特に屋内外でのヘリコプタの制御実験を繰り返し行うため,予備バッテリなどの消耗品の購入に予算を適用する.それに加えて次年度の請求予算を用いて実験時の機体状態のモニタリング及び実験データの保存に用いるノートPCを取得する.また,実験を繰り返すうちにヘリコプタが損耗する可能性が高いため,機体修理に用いる部材等の取得を逐次行う予定である.
未解明生体内蛋白質糖化反応および架橋反応生成物の探索と活性評価

1.糖とチオール付加反応生成物の同定と生理活性評価:^<13>Cラベル化グルコース、フルクトースとシステイン、グルタチオンなどの生体内チオールと生体内条件下でインキュベートして生成物を同定した。グルコースとグルタチオンでは、中性状態でインキュベートすると、グルコース1位とシステイン残基のチオールとアミノ基がチアゾリジンを形成し、その後グルタミン酸が加水分解されて安定化することが判明した。この化合物を各種細胞に供したが、特に活性は認められなかった。一方、フルクトースとグルタチオンはチアゾリジンを形成しにくく、ケトースとは体内でも反応しにくいことが推側された。グルコースの場合、このようなアダクトを容易に形成した。これまで、システインとグルコースのアダクトは血液中から同定されているが、グルタチオンのアダクトは追求されてない。このin vitroの反応性から考えて、血中でもシステニルグリシンのグルコースアダクトは存在するものと考えられた。2.酸化蛋白質の架橋反応生成物の解析と活性評価:卵殻膜リジルオキシダーゼは蛋白質架橋反応に関与しているのでその反応特性から調べた。その結果、本酵素はアミノ酸のD, L体の区別なく反応し、アミノ酸のαアミノ基には反応しないで、Lys, Ornなどの1級アミノ酸のみに反応することがわかった。この酵素を用いて、蛋白質酸化モデルのα-N-acyl adipic semialdehyde(AAS)およびα-N-acyl gultamic semialdehyde(GGS)を調整し、各種細胞に供したが特に活性は認められなかった。一方、無保護のD-オルニチン(Orn)に本酵素を反応させると、複雑な混合物を与えたが、NMR解析の結果、プロリンなどの代謝物である、D-pyrroline-5-carboxylate(P5C)を主成分として与えることがわかった。また、この化合物は非常に弱いながら(IC_<50>0.1mM程度)caspase-3を阻害することがわかった。L-Ornからも同じ反応条件でNMRで全くD体と同じ生成物が示されたが、L体はこの活性を示さなかった。このことからCaspase-3阻害活性はD-アミノ酸代謝物の未知の生理活性であることが示唆された。3.蛋白質の酸化程度を定量する方法の確立と応用1.糖とチオール付加反応生成物の同定と生理活性評価:^<13>Cラベル化グルコース、フルクトースとシステイン、グルタチオンなどの生体内チオールと生体内条件下でインキュベートして生成物を同定した。3.蛋白質の酸化程度を定量する方法の確立と応用
一枚のCD-ROMを複数のパソコンで同時に利用できる教育用ネットワークサーバ開発

研究は、学校用グループウェア「スタディノート」を用いて行った。スタディノートシステムは、サーバ機であるパソコンとクライアント機であるパソコンとのクライアントサーバシステムで構成される。ネットワーク通信は、NETBIOSプロトコルを用いている。昨年までに構築したデータベースなどに、本年度で、CD-ROMのデータを検索する機能を追加した。本研究では、実験用CD-ROMとして、辞書・辞典CD-ROMを用いた。つぎに、開発について述べる。1.サーバ機に次にあげるプログラムを追加・マルチタスクで実行させた。(1)個々の媒体に対応したCD-ROMフィルタモジュール(インデックスを別に作成、インデックスをもとに実データを検索・読み取り)を作成(2)クライントからの要求(CD-ROM一覧・検索・データ抽出)を処理するデ-モンの作成・複数のCD-ROMドライブに装着されている媒体の管理機能・検索インデックスの作成・検索機能・検索結果を送信2.クライアント機に検索用プログラムを作成した。プログラムは、サーバ機のCD-ROMの種類にとらわれることなく検索できる共通ビュアを考案した。今後は、クライアント機では検索結果を図形・音声などのマルチメディアを対象にしたものを開発する予定である。(1)個々の媒体に対応したCD-ROMフィルタモジュール(インデックスを別に作成、インデックスをもとに実データを検索・読み取り)を作成(2)クライントからの要求(CD-ROM一覧・検索・データ抽出)を処理するデ-モンの作成・検索インデックスの作成・検索機能・検索結果を送信2.クライアント機に検索用プログラムを作成した。
低コストかつ持続可能な最終処分場の総合浄化システムの開発

最終処分場の問題は、世界各地で生じている。ファイトレメディエーションは、低コスト・持続可能で広範囲の浄化が可能であることから欧米諸国で実用化の段階(フィールドテスト段階)に入っているが、我が国では研究の領域を出ていないのが現状である。銅ゴケを用いた廃水処理法は、これらの生物種が重金属の耐性や吸収力があるとの生物学的知見は出されているものの、水処理に用いられた例はほとんどなかった。そこで、本研究では、最終処分場土壌を重金属蓄積植物によって浄化・修復するとともに浸出水を、銅ゴケを用いて処理し、土壌と浸出水の処理後の廃棄物(いずれも植物体)を植物性バイオマスの資源化プロセスの応用することによって、植物を用いた最終処分場の低コスト・持続可能なリデュース(廃棄物発生抑制)型総合浄化システムの開発を試みた。重金属蓄積植物を用いた最終処分場の土壌浄化・修復に関しては、ヘビノネゴザを用いて行い、2320mg/kg-soilの銅と220mg/kg-soilの鉄を含む土壌をそれぞれ413mg/kg-soilと10.6mg/kg-soilまで浄化・修復できることを明らかにした。さらに、銅ゴケを用いた浸出水の処理では、397mg/LCOD、26.5mg/L亜鉛を含む浸出水を処理し、それぞれ154mg/Lと2.3mg/Lまで処理することを明らかにした。リデュース型処理法としての処理後の植物体の資源化としては、水蒸気爆砕を用いた前処理を施すことによって、亜鉛の50%を回収でき、植物体100gから550mLのメタンガス(バイオガス)あるいは1.6gのエタノール(バイオエタノール)を生産できることがわかった。以上のことから、本研究で考案した植物を用いた最終処分場の低コスト・持続可能なリデュース(廃棄物発生抑制)型総合浄化システムは、実現可能であることがわかった。研究代表者および分担者は,銅葺き屋根の下から銅ゴケであるホンモンジゴケ(Scopelophilacataractae)を採取し,その原糸体を液体培地で培養することに成功した。次に,100mLのフラスコ培養にて100mg/Lの銅イオンを排水基準(3mg/L)以下まで吸収除去できることを明らかにした。銅ゴケ原糸体の回分培養を種々の条件で行い,重金属吸収特性と増殖特性を検討した。また,現有バイオリアクター(容量1L)を改良して,最終処分場浸出水処理における銅ゴケの培養に適した新規バイオリアクターを開発した。実際の石川県のある最終処分場の浸出水をサンプリングし,分析した結果,CODが397mg/L,亜鉛濃度が26.5mg/Lであった。BODは15.1mg/Lと低く,銅や鉛は検出されなかった。この浸出水サンプルを用いて処理を行ったところ,亜鉛は4.5mg/Lまで処理できたが,CODに関してはほとんど減少しなかった。COD分解に関して効果のあるオゾン分解を前処理として行ったところ,亜鉛濃度が2.3mg/L,CODが154mg/Lまで処理することができた。この値はほぼ排出基準以下であることからコケを用いた最終処分場浸出水処理はかなり有効であることがわかった。最終処分場土壌処理については,既に重金属蓄積植物の一つであるヘビノネゴザ(蛇の寝御座)を用いて蓄積された銅,鉛,鉄,亜鉛の定量と分布について検討した。また,石川県小松市の尾小屋銅山跡地におけるヘビノネゴザを用いたファイトレメディエーションにういて調査し,土壌中の銅と鉄の除去率がそれぞれ82%と95%であったことを報告した。

最終処分場土壌を用いてヨウシュヤマゴボウの栽培実験を行い,草本中および土壌中の重金属の変化量を測定した。最終処分場の問題は、世界各地で生じている。ファイトレメディエーションは、低コスト・持続可能で広範囲の浄化が可能であることから欧米諸国で実用化の段階(フィールドテスト段階)に入っているが、我が国では研究の領域を出ていないのが現状である。銅ゴケを用いた廃水処理法は、これらの生物種が重金属の耐性や吸収力があるとの生物学的知見は出されているものの、水処理に用いられた例はほとんどなかった。そこで、本研究では、最終処分場土壌を重金属蓄積植物によって浄化・修復するとともに浸出水を、銅ゴケを用いて処理し、土壌と浸出水の処理後の廃棄物(いずれも植物体)を植物性バイオマスの資源化プロセスの応用することによって、植物を用いた最終処分場の低コスト・持続可能なリデュース(廃棄物発生抑制)型総合浄化システムの開発を試みた。重金属蓄積植物を用いた最終処分場の土壌浄化・修復に関しては、ヘビノネゴザを用いて行い、2320 mg/kg-soilの銅と220 mg/kg-soilの鉄を含む土壌をそれぞれ413 mg/kg-soilと10.6mg/kg-soilまで浄化・修復できることを明らかにした。さらに、銅ゴケを用いた浸出水の処理では、397 mg/L COD、26.5 mg/L亜鉛を含む浸出水を処理し、それぞれ154 mg/Lと2.3 mg/Lまで処理することを明らかにした。リデュース型処理法としての処理後の植物体の資源化としては、水蒸気爆砕を用いた前処理を施すことによって、亜鉛の50%を回収でき、植物体100gから550mLのメタンガス(バイオガス)あるいは1.6gのエタノール(バイオエタノール)を生産できることがわかった。以上のことから、本研究で考案した植物を用いた最終処分場の低コスト・持続可能なリデュース(廃棄物発生抑制)型総合浄化システムは、実現可能であることがわかった。