hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
軸索とシナプス前終末の生理学的研究

本研究課題では、いままで実験的に困難であった、神経細胞の情報出力部分である軸索やシナプス前終末から直接パッチクランプ記録をおこない、生理学的な特性を明らかにすることを目標とした。また必要に応じて、イメージング技術を併用し、内部素過程の動態を明らかにすることも試みた。軸索に関しては、神経細胞によって、活動電位の安定的な伝導には差がある可能性があること、シナプス前終末に関しては伝達物質放出の速度がシナプスによって異なり、これはCaチャネルとシナプス小胞の距離に依存する可能性が示唆された。またセカンドメッセンジャーによって、距離が可塑的に変化し、神経可塑性を担う可能性が示唆された。本年度の研究は、主として以下の2点について結果を得た。(1)プルキンエ細胞出力シナプス伝達メカニズムの検討:Kawaguchi and Sakaba (2015)では、プルキンエ細胞-深部小脳核神経細胞間のシナプスにおいて、プルキンエ細胞体で発生後軸索を安定して伝導していた活動電位がシナプス前終末付近で周波数依存性に減衰し、これが短期シナプス抑圧をおこすことがわかった。本年度は、プルキンエ細胞どうしのシナプスの伝達メカニズムの検討を行った。連発刺激で当該シナプスは短期シナプス促通をおこすが、これは古典的な残存Ca仮説では説明できず、シナプス前終末にあるCaチャネルが促通しCa流入量が増大することで伝達物質放出量の促通が惹起されることがわかった(Diaz et al., 2015)。プルキンエ細胞出力シナプスの標的細胞依存性シナプス可塑性は、軸索および終末の電気的特性が重要な役割を担うことが明らかになった。(2)シナプス小胞動態の可視化:聴覚伝導路にあるcalyx of Heldシナプス前終末を急性単離し、ガラス面に接着させることで全反射蛍光顕微鏡を適用させることが可能になった。シナプス小胞をFM1-43で標識することで、単一シナプス小胞の動態を観察した。この方法でシナプス小胞の形質膜接着から開口放出までを詳細に調べた。電気生理学的に想定されていたように小胞の形質膜伝達物質放出部位への動員ではなく、すでに接着している小胞の伝達物質放出部位内での分子プライミングが律速になるとの結果を得た(Midorikawa and Sakaba, 2015)。この方法を用いて、今後伝達物質放出の素過程を抽出していくことが重要な課題である。本年度までの研究でプルキンエ細胞出力シナプスの伝達特性、標的依存性のシナプス可塑性メカニズム、軸索の電気特性など、本研究課題の主要な部分について解明がすすんだ。また、シナプス前終末からの伝達物質放出メカニズムに関して、全反射蛍光顕微鏡を用いた単一シナプス小胞レベルの解析が可能になり、想定以上に分子細胞レベルの研究が進んだ。本年度は、下記項目について研究を進めた。本年度はシナプス前終末の生理学的な研究が進み、特にシナプス小胞エンドサイトーシス機構に関して分子細胞メカニズムの解明に関して進捗が見られ、以下の2本の論文として公刊した。(1)ラットcalyx of Heldシナプスでシナプス小胞による開口放出後のシナプス小胞膜のエンドサイトーシスと小胞膜タンパク質のエンドサイトーシスをそれぞれ膜容量測定法とsyt2-cypHerによる蛍光標識によって測定した。この結果、エンドサイトーシスには遅いシナプス小胞エンドサイトーシス経路と速いバルクエンドサイトーシス経路の2経路があることを実証した。また、小胞タンパク質の遅いエンドサイトーシスにはcalmodulin-Munc13が必要であり、シナプス小胞膜エンドサイトーシスはそれらに依存しないことから、小胞膜取り込みと膜タンパク質取り込みは別の機構によっていることが強く示唆された。この研究はeLife誌に公刊された(Okamoto et al., 2016, eLife)。(2)シナプス小胞エンドサイトーシスにおいてはアクチン骨格が重要な役割を持ち、とくにミオシンとフォルミンタンパク質に依存していることをドイツLeipniz InstituteのVolker Hauckeグループとの共同研究によって示した。これは共著論文としてNeuron誌に受理され、公刊された(Soykan et al., 2017, Neuron)。このほかの研究としては哺乳類脳中枢の小型シナプスにおいてシナプス前終末からの直接パッチクランプ記録を進める実験をすすめ、これを技術的に可能にすることができた。来年度以降も、シナプス伝達、可塑性の分子細胞メカニズムに関する研究と神経回路における役割の双方を進めていくことを計画している。本年度は、未解明の点が多いシナプス前終末の伝達物質放出機構、とくにエンドサイトーシス機構に関していくつか論文を公刊できた。また、挑戦的な課題として、技術的に難度の高い哺乳類脳中枢の小型シナプスにおいてシナプス前終末からの直接パッチクランプ記録を進める実験をすすめ、これを技術的に可能にすることができた。この実験に関しては来年度以降の公刊を進める予定である。本年度は軸索およびシナプス前終末の電気生理学に関して、以下のような研究成果を得た。(1)ラット急性スライス、急性単離標本を用い、また、海馬苔状線維シナプス前終末からの直接記録、イメージング、シナプス後部からの同時記録技術を組み合わせて、シナプス伝達の基礎的な特性、伝達物質放出の時間経過を測定することに成功した。

また、長期シナプス増強現象(LTP)や短期シナプス増強現象に関与すると考えれているcAMPおよびPKAの活性化に伴い、伝達物質放出速度が亢進すること、またこれが形質膜電位依存性Caチャネルとシナプス小胞の距離を短縮し、Caチャネルを介したCa濃度の蓄積が小胞近傍ではより高濃度になり、結果として伝達物質放出速度を素早く起こす可能性が示唆された(Midorikawa and Sakaba, 2017, Neuron)。(2)ラット小脳の分散培養系で形成される平行線維と介在神経細胞間のシナプス標本を用い、シナプス前終末とシナプス後細胞の直接同時記録に成功し、シナプス伝達特性を詳細に解析した。この結果、シナプス前終末内のCaバッファの量、種類が伝達物質放出量を規定する可能性が強く示唆された(Kawaguchi and Sakaba, 2017, Cell Reports)。3年間の研究を通して、軸索、シナプス前終末に関して直接電気記録をおこなうことでその特性を明らかにする方法論の確立ができた。本研究課題では、いままで実験的に困難であった、神経細胞の情報出力部分である軸索やシナプス前終末から直接パッチクランプ記録をおこない、生理学的な特性を明らかにすることを目標とした。また必要に応じて、イメージング技術を併用し、内部素過程の動態を明らかにすることも試みた。軸索に関しては、神経細胞によって、活動電位の安定的な伝導には差がある可能性があること、シナプス前終末に関しては伝達物質放出の速度がシナプスによって異なり、これはCaチャネルとシナプス小胞の距離に依存する可能性が示唆された。またセカンドメッセンジャーによって、距離が可塑的に変化し、神経可塑性を担う可能性が示唆された。プルキンエ細胞軸索・シナプス前終末で得られた知見が他の細胞でも見られるかを調べ、軸索およびシナプス前終末における神経信号の伝導の一般原則を抽出することを進める。また、全反射蛍光顕微鏡を用いた研究では、電気生理学とシナプス小胞イメージングを組み合わせてシナプス前終末の伝達可塑性メカニズムを明らかにする方向をさらに進める。研究は順調に進んいると思われるので、確実に論文を公刊すること、また軸索からの直接電気記録にも挑戦することで、なるべく推定のない形で、軸索、シナプス前終末の生理学的特性を明らかにすることが重要であると考えている。29年度が最終年度であるため、記入しない。神経科学29年度が最終年度であるため、記入しない。
惑星探査機培載用の衝突電離型ダスト計測機の開発

平成6年度は、7月に、佐々木、大橋、野上、石元がドイツ(ハンブルグ、ブレーメン、ミュンヘン、ハイデルベルグ)を訪れて、ダスト計測器の研究・開発計画の打ち合わせを行なった。PLANET-B用搭載モデルについては、衛星の回転軸より45度程度傾けた方向を考えてることになった。これは、計測機内部に、太陽光が入らないという大きな利点がある。また、設計段階で衛星の他の部分に衝突した粒子の放出する2次粒子の影響を除去しなければならないという問題が出てきた。これについては、搭載位置を衛星のなるべく下部にすること、thermal blanketfilmを露出部に貼られることで、影響を極力抑えることのできる見通しがたった。また、計画、搭載モデルの細部を議論するため、10月に佐々木が再度ミュンヘンを訪れて、Igenbergs,Munzenmayer,Fischerと議論を行なった。このときに、電気回路部の改良のため、電力消費が増加する、という可能性を議論した。この結果を生かして、平成7年3月に行なわれるPLANET-B搭載用ダスト計測機のエレクトロニクス、データ転送のテストの準備を、佐々木、大橋が中心となり、学生の支援も受けて行なった。平成7年度は、5月に佐々木、大橋がミュンヘンを訪れて、ダスト計測器の研究・開発計画の打ち合わせをIgenbergs,Munzenmayer,Fischerと行なった。PLANET-B搭載モデルの最終デザインを決めた。結果として重量を押さえたまま、開口面積を140cm^2に増やすことになった。8月および9月に、それぞれ佐々木、大橋がミュンヘンに滞在して、Igenbergs,Munzenmayer,Fischerと10月の宇宙科学研究所での試験への準備を行った。7月より、ミュンヘン工科大学側のダスト計測機製作の予算が執行された。大橋は、ミュンヘンのEUROCOPTER社でのテストモデルの制作にMunzenmayerとともに立ち会った。10月にMunzenmayer,Fischer,Svedhemが来日して、佐々木、大橋、Iglseder、藤原、中村とともにPLANET-Bの電磁干渉試験に参加した。電子回路からのノイズレベルがまだ高く、衝突のシグナルとして記録される可能性が分かった。その結果を受け、12月に佐々木、大橋がアムステルダムを訪れ、Svedhemと電子回路の改良について議論を行ない、大橋はハイデルベルグを訪れ、Munzenmayer,Grunと高速ダスト加速器を利用したキャリブレーション実験の検討を行なった。また、1月にIgenbergsを宇宙科学研究所に招聘して、今後の計画、特に4-5月に予定しているキャリブレーション実験の計画を行なった。平成8年2月まで、Iglsederが宇宙科学研究所の藤原、中村の研究室に滞在して、PLANET-Bでの計画をサポートするとともに、将来の月、小惑星探査に搭載を計画しているダスト分析機の設計を日本側とともに行なった。平成8年度は、PLANET-B搭載モデルの製作・試験の段階であった。4月に大橋、佐々木がミュンヘンを訪れて、前年度に製作をしたプロトモデルの振動試験、太陽シミュレーション試験、ダスト加速器によるキャリブレーション試験を行った。キャリブレーション試験では、大橋はドイツ側のメンバーが不在の状況での、実験も初めて経験した。また、Igenbergs,Iglseder,Munzenmayerらと試験の結果を踏まえた搭載モデルの設計・製作打ち合わせを行なった。5月にドイツ側のお金でMunzenmayerが来日し、宇宙科学研究所でのPLANET-Bの科学の研究会に出席し、さらにISTS学会で本研究に関する講演を行った。夏には、佐々木、石元がドイツを訪れて、製作打ち合わせおよびキャリブレーション試験を行った。衝突シグナルをカウントするチャンネルを、これまでの2チャンネルからグラウンドを入れた3チャンネルに増やして、シグナルとノイズの判定を確実なものにすることにした。11月に大橋、野上がドイツを訪れて、モデル製作、キャリブレーション試験、研究の総括と今後の計画の議論を行った。ハイデルベルグのマックスプランク研究所のダスト加速器を利用して、PLANET-B搭載用だけでなく、将来の月惑星探査でのダスト計画のための基礎実験も行った。研究の全期間を通じて、頻繁に電子メールやファックスを利用して、議論、情報交換を行なっている。そのため、実際にお互いに訪問して議論するときには密度の濃い、話し合いを行っている。本研究の計画については、ダスト研究の国際会議のプロシ-ディングスとして書いた論文が受理され、刊行された(Igenbergs et al.,1996)。火星の周囲でのダスト計測を前提にしたダストリングの理論的研究も論文として刊行された(Sasaki 1996,Ishimoto 1996)。

この結果を生かして、平成7年3月に行なわれるPLANET-B搭載用ダスト計測機のエレクトロニクス、データ転送のテストの準備を、佐々木、大橋が中心となり、学生の支援も受けて行なった。平成7年度は、5月に佐々木、大橋がミュンヘンを訪れて、ダスト計測器の研究・開発計画の打ち合わせをIgenbergs,Munzenmayer,Fischerと行なった。PLANET-B搭載モデルの最終デザインを決めた。結果として重量を押さえたまま、開口面積を140cm^2に増やすことになった。8月および9月に、それぞれ佐々木、大橋がミュンヘンに滞在して、Igenbergs,Munzenmayer,Fischerと10月の宇宙科学研究所での試験への準備を行った。7月より、ミュンヘン工科大学側のダスト計測機製作の予算が執行された。大橋は、ミュンヘンのEUROCOPTER社でのテストモデルの制作にMunzenmayerとともに立ち会った。10月にMunzenmayer,Fischer,Svedhemが来日して、佐々木、大橋、Iglseder、藤原、中村とともにPLANET-Bの電磁干渉試験に参加した。電子回路からのノイズレベルがまだ高く、衝突のシグナルとして記録される可能性が分かった。その結果を受け、12月に佐々木、大橋がアムステルダムを訪れ、Svedhemと電子回路の改良について議論を行ない、大橋はハイデルベルグを訪れ、Munzenmayer,Grunと高速ダスト加速器を利用したキャリブレーション実験の検討を行なった。また、1月にIgenbergsを宇宙科学研究所に招聘して、今後の計画、特に4-5月に予定しているキャリブレーション実験の計画を行なった。平成8年2月まで、Iglsederが宇宙科学研究所の藤原、中村の研究室に滞在して、PLANET-Bでの計画をサポートするとともに、将来の月、小惑星探査に搭載を計画しているダスト分析機の設計を日本側とともに行なった。平成8年度は、PLANET-B搭載モデルの製作・試験の段階であった。4月に大橋、佐々木がミュンヘンを訪れて、前年度に製作をしたプロトモデルの振動試験、太陽シミュレーション試験、ダスト加速器によるキャリブレーション試験を行った。キャリブレーション試験では、大橋はドイツ側のメンバーが不在の状況での、実験も初めて経験した。また、Igenbergs,Iglseder,Munzenmayerらと試験の結果を踏まえた搭載モデルの設計・製作打ち合わせを行なった。5月にドイツ側のお金でMunzenmayerが来日し、宇宙科学研究所でのPLANET-Bの科学の研究会に出席し、さらにISTS学会で本研究に関する講演を行った。夏には、佐々木、石元がドイツを訪れて、製作打ち合わせおよびキャリブレーション試験を行った。
パイロット操縦特性解析システムの開発研究

航空機の飛行性・操縦性の評価であるパイロット・レイティングは主観的評価なので、それを裏付けるデータとしてのパイロット操縦特性の解析が必要である。本研究は、パイロット及び航空機の入出力データを用いて、パイロットの操縦特性を解析する手法の開発とまとめを目的とした。パイロットの操縦特性を代表するものとして、パイロットの線形制御特性を採り上げ、これを各種の操縦状況の下で推定する手法の拡張を行い、その手法を計算機シミュレーション及び人間パイロットを用いたシミュレータ試験に適用して実用性を検討した。以下に本研究の成果をまとめる。1.パイロットの線形制御特性の同定のためには、自己回帰モデル法(以下AR法と記す)が極めて実用的であることが分かった。この方法によれば、外乱の特性が不明の場合でも、外乱の特性を含めて同定が可能であり、また、パイロットが採用する制御回路構造の検証を行うこともできる。2.航空機の飛行径路制御のように、パイロットが採用する制御回路構造として複数個が考えられる時、実際にパイロットが採用している回路構造を決定することができるように、また、内部ループを含むような複雑な補償制御系内の未知パイロット動特性を同定できるように、AR法を拡張した。3.拡張したAR法を飛行径路制御を対象にした試算機シミュレーションによるデータ、及び人間パイロットを用いたシミュレータ試験によるデータに適用して、本方法の実用性を確かめた。4.本方法を更に飛行試験データに適用することを実行中である。本研究で開発した方法を種々の操縦状況に適用することにより、パイロットの操縦特性が今後一層明らかになることが期待される。
粒状性有機物の動態に基づく河川流域レベルでの生態系管理方法の開発

研究計画に沿い、河川における粒状性有機物の流出過程やその底生動物群集との関係を解明し、流域スケールでの河川環境管理における粒状性有機物の重要性を明らかにした。本年度の主な実績は以下の2テーマにまとめられる。なお、粒径に応じて有機物をDOM(<0.7μm)、FPOM(0.7μm-1.0mm)、CPOM(>1.0mm)に分類した。(1)自然河川における粒状有機物の量的および質的変化昨年度までの結果として、自然状態の河川では平水時には比較的易分解性の粒状態有機物が低濃度で下流域に輸送されるが、洪水時には土壌有機物と組成が非常に近い難分解性有機物が輸送されることが示された。そして、安定同位体比の測定と化学組成分析(熱分解GC/MS)の結果を加えることにより、混合モデルを活用してFPOMの起源推定を定量的に行った。その結果、平水時には陸上植物が、洪水時には土壌由来有機物がFPOMの主な由来となっており、陸域と水域のつながりや物質輸送におけるFPOMの重要性が示された。(2)堆積性FPOMと底生動物群集の関係粒状性有機物の生態学的役割を解明するために、底生動物群集構造と底生動物の餌資源である堆積性FPOMの関係を調べた。多摩川中流部での調査により、FPOMと底生動物は洪水時の河床撹乱により存在量が大幅に減少するが、その後のFPOMの堆積に伴い、底生動物の現存量が1ヶ月程度で回復することがわかった。また、堆積性FPOMの生化学的特性や底生動物の回復速度は、下水処理放流水の影響を受けることが示唆された。これらの研究結果より、FPOMの化学特性が上流域の土地利用や河岸植生の影響を受け、また流量安定時にはFPOMの濃度(もしくは堆積量)が水生生物の群集組成を変化させることが推測された。以上の研究成果は、論文(2編)として国際学術誌に投稿される予定である。研究目的は、河川内の粒状性有機物(>0.7μm)の動態を把握することで、流域レベルでの河川生態系管理に必要な基礎的知見を蓄積することにある。有機物を粒径に応じてDOM(<0.7μm)・FPOM(0.7μm-1.0mm)・CPOM(>1.0mm)に分類し、以下の4テーマを主な研究内容とした。(1)自然河川における粒状性有機物の量的および質的変化自然状態が比較的良く保存されているタリアメント川(イタリア)において、粒径別有機物の輸送量および質的変化を調査した。その結果、水源から河口域までのFPOMは、河川内および流域土地利用を反映した変化を示した。また、平水時には総炭素の約2割が粒状態として輸送されているが、洪水時には97%に増加することが明らかとなった。(2)粒状態有機物の生成河川中のFPOM生成過程をCPOM(葉や木片など5種)と大型無脊椎動物により再現した。餌資源のリグニン含有量が高いほどFPOMの生成速度は遅く、その炭素含有量はCPOMより低く(2098%)、由来となるCPOMがFPOMの炭素含有量や生物分解性を決定する主要因であることを示した。(3)粒状態有機物の分解過程粒状性有機物の分解過程を明らかにするための野外実験を2月に開始した。これまでに、CPOMの分解係数がリグニン含有量と負の相関(R=-0.90)を示し、分解過程が進行するにつれて微生物呼吸量が減少することが示されている。(4)粒状性有機物からの溶存態有機物の生成テーマ(3)と同じサンプルを用い、粒状性有機物から生成されるDOMの特性を明らかにする実験を行った。分解が進行するにつれてDOMの生成速度は減少するが、その生物利用性は粒状性有機物や分解過程により異なることが明らかになった。研究所内のセミナーで本年度に得られた主な成果を発表し、さらに平成15年度内に論文として国際誌に発表する予定である。研究計画に沿い、河川における粒状性有機物の起源や生物分解性を解明するための研究を継続した。昨年度開始した通年調査と現場実験の主要な作業を本年度終了し、試料分析とデータ解析により粒状性有機物の機能に関して新たな生態学的知見を蓄積した。本年度の主な実績を主要な3テーマに分けて以下にまとめた。なお、有機物は粒径に応じてDOM(<0.7μm)、FPOM(0.7μm-1.0mm)、CP0M(>1.0mm)に分類している。(1)自然河川における粒状性有機物の量的および質的変化昨年度秋よりタリアメント川にて継続している粒径別有機物の輸送量および質的変化に関する調査を本年度夏まで継続した。現在までに、有機物の化学的特性の時間的および空間的変化を解明した。主な結果として、平水時には比較的易分解性の粒状態有機物が低濃度で下流域に輸送されるが、洪水時には土壌有機物と組成が非常に近い難分解性有機物が輸送されることが示された。つまり、洪水時に97%の有機炭素を輸送する粒状態有機物は栄養塩を豊富に含む(C/N<20)が、陸上植物由来のリグニンも多く含んでいた。

本年度の成果に、現在行っている化学組成分析(熱分解GC/MS)と安定同位体比の測定より得られるデータを加えることにより、各粒径の起源推定を定量的に行うことが可能になる。(2)粒状態有機物の変換過程より詳細に粒状態有機物の変換過程を調べるため、河川中のFPOM生成過程を5種のCPOMと大型無脊椎動物により再現した。生成されたすべてのFPOMは変換前のCPOMに比べて、低いC/N比と同時に高いリグニン含有量(>400mg/gC)が確認された。また、河川での分解実験の結果、概して微生物による分解速度がFPOMがCPOMより低いことが示された。つまり、この低いC/N比とリグニンの低窒素含有量より、FPOMはCPOMに比べて重量あたりの微生物バイオマスが多く、河川生態系の栄養塩循環に重要であることが推測された。これらの成果は、海域も含めた水域生態系における粒状態有機物の機能を解明するために有効であった。なお、この研究成果は来年度の国際学会および学会誌"Freshwater Biology"にて発表される予定である。(3)粒状性有機物からの溶存態有機物の生成テーマ(2)と同じ試料を用い、粒状性有機物から生成されるDOMの特性を明らかにする実験を終了した。より分解過程が進行した粒状性有機物ほどDOMの生成速度は減少するが、その生物利用性は粒状性有機物や分解過程により異なることが明らかになった。本テーマの研究成果は、次ページに示したように学術誌"Geochimica et Cosmochimica Acta"および"環境工学研究論文集"に掲載済みである。これらの知見は来年度に得られる成果と統合され、河川生態系管理のための手法開発に活用される。研究計画に沿い、河川における粒状性有機物の流出過程やその底生動物群集との関係を解明し、流域スケールでの河川環境管理における粒状性有機物の重要性を明らかにした。本年度の主な実績は以下の2テーマにまとめられる。なお、粒径に応じて有機物をDOM(<0.7μm)、FPOM(0.7μm-1.0mm)、CPOM(>1.0mm)に分類した。(1)自然河川における粒状有機物の量的および質的変化昨年度までの結果として、自然状態の河川では平水時には比較的易分解性の粒状態有機物が低濃度で下流域に輸送されるが、洪水時には土壌有機物と組成が非常に近い難分解性有機物が輸送されることが示された。そして、安定同位体比の測定と化学組成分析(熱分解GC/MS)の結果を加えることにより、混合モデルを活用してFPOMの起源推定を定量的に行った。その結果、平水時には陸上植物が、洪水時には土壌由来有機物がFPOMの主な由来となっており、陸域と水域のつながりや物質輸送におけるFPOMの重要性が示された。(2)堆積性FPOMと底生動物群集の関係粒状性有機物の生態学的役割を解明するために、底生動物群集構造と底生動物の餌資源である堆積性FPOMの関係を調べた。多摩川中流部での調査により、FPOMと底生動物は洪水時の河床撹乱により存在量が大幅に減少するが、その後のFPOMの堆積に伴い、底生動物の現存量が1ヶ月程度で回復することがわかった。また、堆積性FPOMの生化学的特性や底生動物の回復速度は、下水処理放流水の影響を受けることが示唆された。これらの研究結果より、FPOMの化学特性が上流域の土地利用や河岸植生の影響を受け、また流量安定時にはFPOMの濃度(もしくは堆積量)が水生生物の群集組成を変化させることが推測された。以上の研究成果は、論文(2編)として国際学術誌に投稿される予定である。
「尊厳」と「意味」を二本柱とした生命の哲学・倫理学の基盤的研究

本年度は主に以下の3つの領域において研究の進展があった。まず第1に、人生の意味の哲学の領域において「独在的かつ肯定的アプローチ」の可能性を探究し、その大枠を確定することができた。この成果は北海道大学で開催された第1回「人生の意味の哲学」国際会議の基調講演にて発表された。この独在的かつ肯定的アプローチは、ニーチェに始まりフランクルにおいて展開されたものであるというのが私の見方であり、それを21世紀の分析哲学の議論に接続させる道を開くことができたと考えている。本発表は2019年に学術誌Journal of Philosophy of Lifeにて刊行される予定である。第2に、申請者がかねてより提唱している「生命学」の方法論と、田辺元の「懺悔道の哲学」の方法論の比較研究を行ない、その告白的な方法においては共通点が見られるものの、「他力」の位置づけにおいて大きな差異が見られることを指摘した。これは本研究における「生命の尊厳」に関わる研究テーマである。ドイツのヒルデスハイム大学で行なわれた第4回欧州日本哲学会議にて発表を行ない、有益なディスカッションを行なうことができた。論文化することを目指しているところである。第3に、本研究で継続的に考察してきた「ペルソナ論」について大きな展開があった。「ペルソナ」を「音波にならない声」として規定し、その「ペルソナ」の次元と並行して、「シェア」の次元というものが存立し得ることを示した。人の死においてまず「シェア」の次元が消滅し、その後に「ペルソナ」の次元が消滅するというプロセスがあり、それは生物学的な人間の死の規定とは一致しない。以上が本年度の研究実績の概要である。本年度はおおむね予定通りに研究が進行した。論文を3編刊行することができ、学会発表を4本行なうことができた。学会発表のうち3本は国際学会であり、本研究の成果の国際的発信に寄与したと考えられる。研究内容も「意味」と「尊厳」の二本柱に沿って行なわれてきており、当初の予定通りと言える。来年度は最終年度であり、本研究の総まとめを行なう予定である。まず、もっとも大きなイベントとして、申請者が代表者・大会長となって、第2回「人生の意味の哲学」国際会議を早稲田大学にて10月7日9日のあいだ開催する。すでに国際公募は終了しており、訳50名の発表者が世界各地から参加することになっている。またこの分野の代表的論者である英国バーミンガム大学のユージン・ナガサワ教授、米国スクリップス大学のリフカ・ワインバーグ教授を基調講演者として招聘する。この学会の開催費用は本研究費にてまかなう予定である。本学会は本年度は北海道大学で開催された。来年度はそれを引き受ける形で申請者が責任をもって開催する。申請者自身も本学会にて研究発表を行なう。本科研費研究の総まとめを本学会開催にて行ないたいと考えている。また、人生の意味に関連する「独在性」の哲学的探究を引き続き行ない、それを日本哲学史と接続させる試みを行なう。その研究成果を、8月に南山大学で開催される第5回欧州日本哲学会議、9月にバーミンガム大学で開催される国際セミナー、10月にハワイ大学で行なわれる日本哲学国際会議(予定)にて発表する。これらを通して、本研究をさらにその先へとつなげていく道筋を見極める。次に生命と尊厳の関係については、広島・長崎への原爆投下正当化論をトロッコ問題として議論する論文The Trolley Problem and the Dropping of Atomic Bombs (2017)を刊行した。トロッコ問題の研究によって、スピリチュアリティの論点が浮上してきたことは大きな収穫であった。また、論文Philosophy of Life in Contemporary Society (2017)を刊行し、生命の哲学の現時点での概説を行なった。また、生命の哲学の最新の議論として論文「独在今在此在的存在者:生命の哲学の構築に向けて(9)」(2017)を刊行し、人称的世界の哲学との接続を試みた。国際学会等での発表として、欧州日本哲学会にて脳死身体と尊厳について発表し、またブリュッセル自由大学において2本の講演と2回の特別授業を行ない、研究成果を広く紹介した。以上のように、本年度は予定を上回る研究成果を上げることができたと考えている。当初予定していた「意味」と「尊厳」に着目した研究が予定以上にはかどり、多くの研究成果を刊行し、また学会発表することができた。その内容は概要にて詳述したとおりである。今年度の研究の過程において、人生の意味の哲学をめぐる国際会議を2018年に北海道大学で開催する案が浮上し、他の科研の代表者である蔵田伸雄教授とそれを実現すべく進めている。これも本研究からの副産物である。また、本研究が対象としている反出生主義の代表的な論者であるデイビッド・ベネター教授とコンタクトできたのも予定外の収穫であった。次年度に向けて展開していきたいと考えている。

本発表は2019年に学術誌Journal of Philosophy of Lifeにて刊行される予定である。第2に、申請者がかねてより提唱している「生命学」の方法論と、田辺元の「懺悔道の哲学」の方法論の比較研究を行ない、その告白的な方法においては共通点が見られるものの、「他力」の位置づけにおいて大きな差異が見られることを指摘した。これは本研究における「生命の尊厳」に関わる研究テーマである。ドイツのヒルデスハイム大学で行なわれた第4回欧州日本哲学会議にて発表を行ない、有益なディスカッションを行なうことができた。論文化することを目指しているところである。第3に、本研究で継続的に考察してきた「ペルソナ論」について大きな展開があった。「ペルソナ」を「音波にならない声」として規定し、その「ペルソナ」の次元と並行して、「シェア」の次元というものが存立し得ることを示した。人の死においてまず「シェア」の次元が消滅し、その後に「ペルソナ」の次元が消滅するというプロセスがあり、それは生物学的な人間の死の規定とは一致しない。以上が本年度の研究実績の概要である。本年度はおおむね予定通りに研究が進行した。論文を3編刊行することができ、学会発表を4本行なうことができた。学会発表のうち3本は国際学会であり、本研究の成果の国際的発信に寄与したと考えられる。研究内容も「意味」と「尊厳」の二本柱に沿って行なわれてきており、当初の予定通りと言える。本年度は、昨年度に蓄積した研究成果を国際学会・集会にて発表し、さらに研究を展開していく予定である。現在のところ、以下の国際学会・集会での研究発表が予定されている。(1)6月に中国・広州市で開催されるWoodenfish財団の学術集会における発表、(2)8月にスウェーデンで開催されるInternational Conference on Death and Dydingにおける発表、(3)8月に北海道大学で開催されるInternational Conference on Philosophy and Meaning in Lifeにおける発表、(4)9月にドイツ・ヒルデスハイムにおける欧州日本哲学会における発表である。これらの発表を通して自説を練り上げ、英語論文を学術誌に投稿する。来年度は最終年度であり、本研究の総まとめを行なう予定である。まず、もっとも大きなイベントとして、申請者が代表者・大会長となって、第2回「人生の意味の哲学」国際会議を早稲田大学にて10月7日9日のあいだ開催する。すでに国際公募は終了しており、訳50名の発表者が世界各地から参加することになっている。またこの分野の代表的論者である英国バーミンガム大学のユージン・ナガサワ教授、米国スクリップス大学のリフカ・ワインバーグ教授を基調講演者として招聘する。この学会の開催費用は本研究費にてまかなう予定である。本学会は本年度は北海道大学で開催された。来年度はそれを引き受ける形で申請者が責任をもって開催する。申請者自身も本学会にて研究発表を行なう。本科研費研究の総まとめを本学会開催にて行ないたいと考えている。
核内レセプターによる転写制御機構の解析

核内受容体による転写制御を分子レベルで明らかにすることを目的に複数の視点から解析を進めた。1)核内受容体の組織特異的転写調節機構の解析核内受容体のAF1の活性は一般に組織特異的かつ構成的であるが、この機構を明かにする目的でこの領域をリン酸化するキナーゼに着目した。今回は、AF1のリン酸化が転写活性を調節することが明らかにされERAF1のリン酸化について詳細に解析した。まずリン酸化部位がMAP kinaseのコンセンサス配列であることから、大腸菌で大量合成したERのAB領域タンパクを用いアフリカツメガエル胚より精製した活性型MAP kinaseによるリン酸化を検討したところ、セリン118が特異的にリン酸化されることを見いだした。次にリン酸化の転写活性への効果を検討する目的で、MAP kinaseの上流に存在するRas cDNAを導入したところ、AF1の転写促進能が増強されることがわかった。2)核内受容体の標的配列認識の特異性AGGTCAモチーフはレチノイン酸(RAX,RXR)、ビタミンD(VDR)、甲状腺ホルモン(TR)受容体の標的エンハンサー配列の基本モチーフであり、2個のDirect Repeat型(DR)のAGGTCAモチーフ間の距離を変えることで、標的特異性が生じる。今回はこのモチーフを3個並べた時のDRの標的特異性をCAT assayと精製受容体を用いたin vitroDNA結合実験により調べた。その結果モチーフを3個並べた時には従来報告に有るような標的特異性は消失することがわかった。この他にもいくつかの標的遺伝子のリガンド応答配列の同定、性状を明らかにした。
概エルミート多様体の幾何学

情報幾何に現れる統計モデルの多様体のα-接続と呼ばれる対称なアファイン接続の1-パラメータ族から,統計モデルの多様体の接バンドル上に概ケーラー構造の1-パラメータ族が定義される.特に,正規モデルと離散分布族のモデルの場合にその接バンドルに導入される概ケーラー構造について,その微分幾何学的性質を調べた.中でもEinstein構造を持つ場合に興味が持たれるが,次のような結果が得られた.1.接バンドルの概ケーラー構造がケーラー構造になるのは,α=±1の時に限ることが確認された.(このときのα接続は平坦である.)2.正規モデルの場合,α=-1のときは接バンドルのケーラー構造は特に正則断面曲率が一定-2を持つこと.従ってこの場合はEinsteinとなる.一方,α=1のときはEinsteinにならない.3.離散分布族のモデル(2次元)の場合,α=1のときは接バンドルのケーラー構造は特に正則断面曲率が一定1を持つこと.従ってこの場合はEinsteinとなる.一方,α=-1のときはEinsteinにならない.更にこれらの結果を一般化して以下の結果を得た.4.Poincare計量をもつn次元半空間上に導入されるα接続によって定義される接バンドルの概ケーラー構造がケーラー構造になるのは,α=±1の時に限り,α=-1のときは接バンドルのケーラー構造は正則断面曲率が一定であること.(これは正規モデルの場合の一般化に相当する.)5.n次元球面(半径c)の正部分上に導入されるα接続によって定義される接バンドルの概ケーラー構造がケーラー構造になるのは,α=±c^2の時に限り,α=c^2のときは接バンドルのケーラー構造は正則断面曲率が一定であること.(これは離散分布族のモデルの場合の一般化に相当する.)6.上記5.の結果はn次元双曲空間の場合でも同様に成立すること.以上を示すために志磨裕彦氏によるHesse多様体のHesse断面曲率一定という概念が重要な役割を果たしていることが判明した.これらの結果は情報幾何と概エルミート幾何学をつなぐ新しい知見として注目され,情報幾何学的意味づけが解明されることが望まれる.情報幾何に現れる統計モデルの多様体のα-接続と呼ばれる対称なアファイン接続の1-パラメータ族から,統計モデルの多様体の接バンドル上に概ケーラー構造の1-パラメータ族が定義される.特に,正規モデルと離散分布族のモデルの場合にその接バンドルに導入される概ケーラー構造について,その微分幾何学的性質を調べた.中でもEinstein構造を持つ場合に興味が持たれるが,次のような結果が得られた.1.接バンドルの概ケーラー構造がケーラー構造になるのは,α=±1の時に限ることが確認された.(このときのα接続は平坦である.)2.正規モデルの場合,α=-1のときは接バンドルのケーラー構造は特に正則断面曲率が一定-2を持つこと.従ってこの場合はEinsteinとなる.一方,α=1のときはEinsteinにならない.3.離散分布族のモデル(2次元)の場合,α=1のときは接バンドルのケーラー構造は特に正則断面曲率が一定1を持つこと.従ってこの場合はEinsteinとなる.一方,α=-1のときはEinsteinにならない.更にこれらの結果を一般化して以下の結果を得た.4.Poincare計量をもつn次元半空間上に導入されるα接続によって定義される接バンドルの概ケーラー構造がケーラー構造になるのは,α=±1の時に限り,α=-1のときは接バンドルのケーラー構造は正則断面曲率が一定であること.(これは正規モデルの場合の一般化に相当する.)5.n次元球面(半径c)の正部分上に導入されるα接続によって定義される接バンドルの概ケーラー構造がケーラー構造になるのは,α=±c^2の時に限り,α=c^2のときは接バンドルのケーラー構造は正則断面曲率が一定であること.(これは離散分布族のモデルの場合の一般化に相当する.)6.上記5.の結果はn次元双曲空間の場合でも同様に成立すること.以上を示すために志磨裕彦氏によるHesse多様体のHesse断面曲率一定という概念が重要な役割を果たしていることが判明した.これらの結果は情報幾何と概エルミート幾何学をつなぐ新しい知見として注目され,情報幾何学的意味づけが解明されることが望まれる.情報幾何に現れる統計モデルの多様体のα-接続と呼ばれる対称なアファイン接続の1-パラメータ族から,統計モデルの多様体の接バンドル上に概ケーラー構造の1-パラメータ族が定義される.特に,正規モデルと離散分布族のモデルの場合にその接バンドルに導入される概ケーラー構造について,その微分幾何学的性質を調べた.中でもEinstein構造を持つ場合に興味が持たれるが,次のような結果が得られた.1.接バンドルの概ケーラー構造がケーラー構造になるのは,α=±1の時に限ることが確認された.(このときのα接続は平坦である.)

2.正規モデルの場合,α=-1のときは接バンドルのケーラー構造は特に正則断面曲率が一定-2を持つこと.従ってこの場合はEinsteinとなる.一方,α=1のときはEinsteinにならない.3.離散分布族のモデル(2次元)の場合,α=1のときは接バンドルのケーラー構造は特に正則断面曲率が一定1を持つこと.従ってこの場合はEinsteinとなる.一方,α=-1のときはEinsteinにならない.これらは情報幾何と概エルミート幾何学をつなぐ新しい知見として注目される.なお,上記の結果は曲率の直接計算によるため,特に3.の場合2次元モデルの(4次元)接バンドルに限られたが,後により一般的な状況の下で同様の結果を示すことができた.特に一般次元でも成立することが分かる.これらについては現在投稿中である.前年度に引き続き,情報幾何に現れる統計モデルの多様体の一般化である統計多様体の接バンドル上に導入される概ケーラー構造について,その微分幾何学的性質を調べた.統計モデルの多様体の場合得られた結果の一般化として,次のような結果が得られた.1.Poincare計量をもつn次元半空間上に導入されるα接続によって定義される接バンドルの概ケーラー構造がケーラー構造になるのは,α=±1の時に限り,α=-1のときは接バンドルのケーラー構造は正則断面曲率が一定であること.(これは正規モデルの場合の一般化に相当する.)2.n次元球面(半径c)の正部分上に導入されるα接続によって定義される接バンドルの概ケーラー構造がケーラー構造になるのは,α=±c^2の時に限り,α=c^2のときは接バンドルのケーラー構造は正則断面曲率が一定であること.(これは離散分布族のモデルの場合の一般化に相当する.)3.上記2.の結果はn次元双曲空間の場合でも同様に成立すること.以上を示すために志磨裕彦氏によるHesse多様体のHesse断面曲率一定という概念が重要な役割を果たしていることが判明した.これらの結果は情報幾何と概エルミート幾何学をつなぐ新しい知見として注目され,情報幾何学的意味づけが解明されることが望まれる.なお,余接バンドルの場合は上記の結果はそのままでは成立しないことが分かり,計量を代えてみるなど種々の試みを模索中である.
プネウマからガイストへ──古代ギリシアからゲーテにいたる人間三元論の系譜

本研究のテーマは<魂><精神><身体>からなる「人間三元論」の系譜について、とりわけギリシア語の「プネウマ」からドイツ語の「ガイスト」にいたる概念の連なりに着目しつつ、哲学、思想史、文学という多角的観点から考察することで、その解明を目指すものである。このテーマのもとで当年度は、研究期間の初年度であるギリシア哲学研究とゲーテ研究それぞれの基礎研究を発展的に継続させつつ、両者の突き合わせ・比較考察の段階へと進展した。まず茶谷は、アリストテレス倫理学理論と自然主義との関係をめぐる論争にかんして、倫理学における魂理解が彼の生物学・魂論による基礎づけを一定の仕方で被っていること、および倫理学研究におけるその方法論的な意義を提示した。(日本倫理学会ワークショップにて発表。)また、ギリシア医学思想におけるプネウマ論と新プラトン主義におけるそれについての専門家(木原志乃氏と西村洋平氏)を招聘してワークショップを行い、古代・中世思想史全体の流れの中でのプシュケー論・プネウマ論の俯瞰、および久山氏のゲーテ論との相対化が実現した。次に久山は、1)「ガイスト的形相」という概念を中心とするゲーテのプロティノス批判をゲーテ色彩論と結びつけ、従来プラトン(主義)からの影響が過大視されてきたのに対してアリストテレス思想との類似性を指摘しつつ、天上界と地上界のヒエラルキーをあえて認めないゲーテの立場を浮かび上がらせた。(論文「色彩としての生命」として発表。)2)形態学におけるガイスト概念の典拠である自然哲学者トロクスラーの思想を調べ、ゲーテは自身と相違があるにもかかわらずトロクスラーの引用を戦略的に使うことで、不明瞭さを残すガイスト概念を自然科学的文脈に導入しようとしたという仮説を提示した。(論文'Warum Goethe I. P. V. Troxler zitiert'で発表。)当年度は、研究期間の初年度であるアリストテレス研究とゲーテ研究それぞれの基礎研究を発展的に継続させつつ、両者の突き合わせ・比較考察の段階へと進展させることを企図した年度であった。まず、茶谷と久山それぞれの専門領域研究に関しては、上記の「研究実績の概要」に記した通り、着実に進行しかつ一定の研究発表が実現した。また、両者の突き合わせ・比較考察に関しては、古代医療思想が専門の木原志乃氏と新プラトンが専門の西村洋平氏を神戸に招聘し、集中的な討議を通じてプネウマ概念をめぐる内実の広がりと思想史的変遷を一定の仕方で把握することが叶ったことを、とりわけ特筆しておきたい。以上から、当年度においては、翌年度以降のさらなる発展的研究へ向け、研究をおむね順調に進めることができたと判断できる。2019年度以降は、i)これまで茶谷と久山のそれぞれが遂行してきたギリシア哲学研究(プネウマ・プシュケー研究)とゲーテ研究(ガイスト・ゼーレ研究)を発展的に継続させつつ、ii)前年度より行いつつある両者の比較考察・相対化の作業をさらに進展させる予定である。特に2019年度は研究期間全体の後半を迎えた段階であるため、研究の重点は後者(ii)に徐々にシフトして行くことになる見込みである。それにより、プネウマ・プシュケー・ガイスト・ゼーレをめぐる概念史の系譜を描出することをめざす。2019年度の行事的な特記事項としては、こうした描出作業の一環として、他分野の研究者を交えた共同討議を前年度に引き続き行う予定である。具体的には、久山のフィールドであるドイツ文学の領域からガイスト論に造詣の深い宮田眞治氏(東京大学)と武田利勝氏(九州大学)を招聘し討議集会を開催する予定である。また、ドイツ文学または西洋哲学関係の学会において本研究課題にまつわるワークショップあるいはシンポジウムを行うことを実現すべく、本格的な準備を始めたい。本研究のテーマは「魂」「精神」「身体」からなる「人間三元論」の系譜について、とりわけギリシア語の「プネウマ」からドイツ語の「ガイスト」にいたる概念の連なりに着目しながら、哲学、思想史、文学という多角的観点から考察することで、その解明を目指すものである。このテーマのもと本年度は研究期間の初年度として、アリストテレスとゲーテにおける人間三元論の基本的内実を見定めるという基礎的作業を、茶谷と久山のそれぞれが、随時共同討議を進めながら行った。まず茶谷は、一連の研究の基礎的作業として、アリストテレスにおける魂(プシュケー)概念の多義性と統一性のあり方について、生物学、倫理学、美学という様々な文脈においてテクストの精査作業を遂行した。そしてその一端として、「アリストテレス芸術論における快と自然美ー「模倣されたもの」の受容による快をめぐって」(『神戸大学文学部紀要』45号)において、魂が芸術作品を受容する際に生起する快をめぐるアリストテレスの議論が、有機体の目的論的存在構造についてのアリストテレスの理論を基礎として展開されていることを示した。次に久山は、二点について研究を進めた。第一にゲーテ晩年の思想詩「一と全」における「世界魂(Weltseele)」および「世界ガイスト(Weltgeist)」の用法について、当時のドイツ学術界における古典古代研究(特にストア派研究)を参照して分析し、これら二つの概念がはっきりと区別されえないばかりか、そもそも明確な意味内容を持たず、むしろ言語化不可能なものを示唆するにとどまっているという解釈を提示した。

第二に初期ゲーテの神学論文、演劇作品、自然科学論文を横断的に調査し、「ヌース」と対比して「プネウマ」(特にキリスト教的聖霊)を重視するゲーテの神学論文での立場が、彼の後の文学創作だけでなく自然科学研究にまで影響を与えている可能性を示した。平成29年度は、研究期間の初年度として、研究遂行者(茶谷・久山)のそれぞれが関連テクストを精読し問題を考察するという基礎的段階であった。茶谷と久山のそれぞれはこの作業を概ね順調に遂行し、一連の研究の途中経過として一定の成果を論文刊行などの形で行うことが叶った。また、両者は、職場を共にするという地の利を活かし、随時意見交換と討議を進めることもできた。以上から、当年度においては、翌年度以降の発展的研究へ向けた地ならしをおおむね順調に進めることができたと判断できる。本研究のテーマは<魂><精神><身体>からなる「人間三元論」の系譜について、とりわけギリシア語の「プネウマ」からドイツ語の「ガイスト」にいたる概念の連なりに着目しつつ、哲学、思想史、文学という多角的観点から考察することで、その解明を目指すものである。このテーマのもとで当年度は、研究期間の初年度であるギリシア哲学研究とゲーテ研究それぞれの基礎研究を発展的に継続させつつ、両者の突き合わせ・比較考察の段階へと進展した。まず茶谷は、アリストテレス倫理学理論と自然主義との関係をめぐる論争にかんして、倫理学における魂理解が彼の生物学・魂論による基礎づけを一定の仕方で被っていること、および倫理学研究におけるその方法論的な意義を提示した。(日本倫理学会ワークショップにて発表。)また、ギリシア医学思想におけるプネウマ論と新プラトン主義におけるそれについての専門家(木原志乃氏と西村洋平氏)を招聘してワークショップを行い、古代・中世思想史全体の流れの中でのプシュケー論・プネウマ論の俯瞰、および久山氏のゲーテ論との相対化が実現した。次に久山は、1)「ガイスト的形相」という概念を中心とするゲーテのプロティノス批判をゲーテ色彩論と結びつけ、従来プラトン(主義)からの影響が過大視されてきたのに対してアリストテレス思想との類似性を指摘しつつ、天上界と地上界のヒエラルキーをあえて認めないゲーテの立場を浮かび上がらせた。(論文「色彩としての生命」として発表。)2)形態学におけるガイスト概念の典拠である自然哲学者トロクスラーの思想を調べ、ゲーテは自身と相違があるにもかかわらずトロクスラーの引用を戦略的に使うことで、不明瞭さを残すガイスト概念を自然科学的文脈に導入しようとしたという仮説を提示した。(論文'Warum Goethe I. P. V. Troxler zitiert'で発表。)当年度は、研究期間の初年度であるアリストテレス研究とゲーテ研究それぞれの基礎研究を発展的に継続させつつ、両者の突き合わせ・比較考察の段階へと進展させることを企図した年度であった。まず、茶谷と久山それぞれの専門領域研究に関しては、上記の「研究実績の概要」に記した通り、着実に進行しかつ一定の研究発表が実現した。また、両者の突き合わせ・比較考察に関しては、古代医療思想が専門の木原志乃氏と新プラトンが専門の西村洋平氏を神戸に招聘し、集中的な討議を通じてプネウマ概念をめぐる内実の広がりと思想史的変遷を一定の仕方で把握することが叶ったことを、とりわけ特筆しておきたい。
衛星熱赤外データよる黄砂検出手法の開発と適用可能性に関する研究

極軌道衛星CALIPSOに搭載された熱赤外放射計IIRから得られる熱赤外データを用いて、ダストの典型的な検出手法であるIR Split Window法による黄砂検出を行った。本研究ではCALIPSO搭載のミー散乱ライダーCALIOPを用いて、衛星直下の黄砂の検出結果を検証に用いた。これらの観測解析の検証として、黄砂輸送モデル用いた数値シミュレーションも行った。その結果、IR Split Window法では輝度温度差で黄砂の検出が可能であるが、黄砂濃度や大気中の水蒸気量で検出精度が変化し、黄砂の発生域のタクラマカン砂漠域の有効性であるが、日本域では限界があることが示された。黄砂輸送モデルとして、従来のRAMS/CFORSに変えて、世界的に広く使われているGEOSChem化学物質輸送モデルを導入して、アジア域を50km格子でネストし、アジア起源の黄砂の輸送シミュレーションを行い、既存のRAMS/CFORSの黄砂輸送モデルの結果と比較検証を行った。この比較をもとにGEOS Chemの黄砂モジュールの改良を進めた。モデルの結果を衛星と比較するために、ジョージア工科大学IrinaSokolik教授のデータベースをもとに鉱物粒子の複素屈折率のデータを整備した。モデルと比較するために、既存の衛星ライダーCALIPSO/CALIOPの黄砂観測事例を調べ、ライダー計測と熱赤外カメラで黄砂を同時に計測されている高濃度の黄砂事例を調べた。極軌道衛星CALIPSOに搭載された赤外放射計IIRから得られる熱赤外データを用いて、ダストの典型的な検出手法であるIR Split Window法による黄砂検出を行った。また、同時に静止衛星MTSATの観測データからも黄砂検出を行った。従来の研究では、静止衛星による熱赤外の観測データを利用して黄砂の検出を行っていたが、本研究では、極軌道衛星であるCALIPSOの観測データを検証に使用している。CALIPSOには、赤外放射計IIRとミー散乱ライダーCALIOPが搭載しており、熱赤外データと黄砂濃度の鉛直分布を同時に観測しているため、熱赤外データによる黄砂の検出結果について黄砂濃度による評価が可能である。これらの観測解析の検証を目的として、黄砂輸送モデルとして、RAMS/CFORSを用いて輸送シミュレーションも行った。その結果、IR Split Window法では輝度温度差(12 μm-11μm)が黄砂の存在によって負から正に値を変える特性を利用して黄砂を検出できた。特に、黄砂現象が観測された日時に注目し、CALIPSOの軌道に沿って観測結果を比較した。輝度温度差の値は、ダストの光学的厚さの増加と正の相関が見られ、検出手法の有意性が確認できた。MTSATの輝度温度差とCALIPSOの輝度温度差には系統的な差が見られ、MTSATの方がより滑らかな空間的変動を示す傾向が判った。次に、輝度温度差と光学的厚さの散布図からその対応を比較した。黄砂が薄く均一に存在する場合、輝度温度差の変動に対し、光学的厚さの変化が少なく、分布の相関性が下がる傾向を示していた。また、輝度温度差の空間変動は、水平的な平均化の強いMTSATよりもCALIPSOの方が大きく、相関係数が低い値を取る傾向が見られた。さらに、湿度が高い場合に負の相関になる傾向あり、本手法の限界となった。環境気象学CALIPSO/CALIOPと熱赤外センサーIIAの同期観測による高濃度の黄砂事例が本研究の解析に不可欠であるが、最近2ー3年間には、2000年代始めに見られたような大規模な黄砂の頻度が減少しており、モデルを定量的に検証する有効な事例解析が遅れている。実際の地域・時間的に気温と水蒸気の変動する条件下でも、黄砂濃度をリトリーバル可能なIRSplit Windowのアルゴリズムを構築する。ここで、基本的な考察は黄砂の光学的厚さAODが、AOD=func(気温、水蒸気量、IIR 3チャンネルデータ,地表面放射率、複素屈折率)の複雑な関数であることを利用した物理的な考察に基づく統計解析で行い、地域・時間的に気温と水蒸気の変動する条件下でも、黄砂濃度をリトリーバル可能なアルゴリズムの構築を進める。以上に続いて、IIR熱赤外差画像解析から得られる結果は鉛直に積算された黄砂濃度になるが、積算濃度を拘束条件として、GEOS Chem黄砂予測結果による時間方向の変化を含む3次元黄砂分布に展開する。その結果を、実際のMTSAT赤外観測輝度、環境研究所のアジア域のライダーネットワーク観測値、NASA/CALIPSO宇宙ライダー観測値、MODIS,SeaWiFSなど利用可能な観測結果と比較し、その妥当性を検証し、黄砂カラム濃度の診断精度を評価をおこない、研究成果の取りまとめを行う。CALIPSO/CALIOPと熱赤外

センサーIIAの同期観測による高濃度の黄砂事例が本研究の解析に不可欠であるが、最近2ー3年間では、2000年代始めに見られたような大規模な黄砂の頻度が減少しており、モデルを定量的に検証する有効な事例解析が十分に確保することができないため、ソフトウェアの購入の延期した。適当な高濃度のダストイベントを抽出後に、研究計画を見直し、必要な放射コードを選定して購入をする。