hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アーク放電を用いたカーボンナノホーン量産技術の開発研究

カーボンナノホーン(CNH)は,グラフェンシート(六員環炭素シート)が円錐状に丸まった構造を呈するもので,通常,それらが凝集して微粒子(CNH粒子)を形成する。CNH粒子は,携帯用ダイレクトメタノール型燃料電池のプラチナ触媒担持体としての利用が期待されている。現在,CNH粒子は高価な連続発振高出力CO_2レーザを用いて量産技術の確立が進められている。これに対し,本研究では,このようなCNH粒子を,アーク放電を用いて安価にかつ量産的に連続合成する技術を研究開発する。具体的な研究開発の目標は以下のとおりである。(1)CNH粒子の収率60%以上(現状のアーク放電法では2030%;レーザ蒸発法では90%以上)。(2)連続運転時間1時間以上(現状アーク放電法では2秒)。(3)生産量20g/h(現状アーク放電法では連続合成できない;レーザ蒸発法で10g/h)。(4)生成物の雰囲気圧力依存性(収率,生産性,CNH形状,CNH粒子形状・サイズ,比表面積)。(5)アークプラズマの状態と生成物との関係の学究的明確化本年度は,これらのうち,連続1時間運転できる実験装置の詳細設計と一部製作を行い,不具合の洗い出しを行なった。また,収率を向上させるためのアーク放電条件の洗い出し(つまり,放電条件と生成物の関係の明確化),および篩い分け等の後加工プロセスの検討を行なった。更にまた,アーク法製造のCNHの熱特性を調べ,約2000°C以上に加熱するとカーボンナノバルーンへと変形することを明らかにした。これに対し,本研究では,このようなCNH粒子をアーク放電を用いて安価にかつ量産的に連続合成する技術を研究開発する。(5)アークプラズマの状態と生成物との関係の学究的明確化今年度は,設計製作した連続合成装置の問題点で解決および完成を目指し,圧力制御装置,ガス導入装置,回収装置の改良を行った。また,アーク条件(電条件と生成物の関係の明確化)の確認を行った。その結果,高気圧において,目標値に近い収率を得た。しかし,アーク放電現象との関係から原料黒鉛棒の連続供給が最適でないことが判明し,装置上のメカニカルな改善点が示された。
「戦争体験」を描く日本のポピュラー文化受容とナショナリズムをめぐる国際比較研究

本研究を通じて日本の戦争体験を描いたマンガやアニメが受容されるとき、作品の評価や作品の読書・視聴体験が、かならずしも各国における戦争の記憶や日本の歴史的問題と直接的にむすびつけられて語られるわけではないということが明らかになった。語りは、受容された国におけるマンガ・アニメ文化の位置づけと、読者の「メディア体験史」との関係から、異なるやり方で歴史意識と接続される。以上の結果から、今後の研究において、個人の記憶と集合的記憶の間にメディア体験それ自体が生み出す記憶という中間領域を想定し、考察を進める必要があることがわかった。本年度は、日本を含めた、韓国、台湾、ドイツにおいて、日本人の戦争体験を描いた日本のアニメーションやマンガ作品が、読者レベルでどのように体験され読解されているのかを、オーディエンス調査によって明らかにするという計画のもと、研究を進めた。上記計画に基づき、韓国・台湾・ドイツで調査を行なうとともに、フランス・オーストラリアでも補助的な調査を行なう機会を得た。大学生および卒業生を中心に調査を行い、現地における日本マンガの受容度合いおよび日本表象の様相によって、作品解釈が左右されるという現状が明らかになった。特に、その国・地域において、どのような種類の日本マンガが、どのような社会的属性の人々に受け入れられ、かつ、論じられているかによって、作品解釈の広がりを左右しているようであった。こうした成果の一部は、ドイツ・フランス・オーストラリアで開催されたシンポジウムで発表し、ディスカッションを通じて考察を深める手がかりを得た。また、現地の研究者との交流も深めることができた。特に、フランスのパリ政治学院で企画されている「マンガ・ネットワーク」にも参加することができ、今年度、2度の発表を行なう機会を得ている。ドイツ、ライプチヒ大学で行なわれたシンポジウムでの発表は、論集に収録され、来年度を目処に出版される予定である。また、国内においても、成果を学会誌や論集の一部として、発表することができた。来年度は、今年度の調査結果を踏まえて、各国、地域における評論や日本研究における作品の評価にも考慮しつつ、作品の各国・地域における文化・社会的位置づけを明らかにすることによって、研究内容を深めていくこととしたい。本年度は、戦争を表象するアニメ・マンガ作品が、各国・地域の評論や日本研究において、いかに評価されているかという現状を調査するとともに、メディア史的手法を用いていかに評価「されてきたか」についても整理をおこなった。これにより、作品の各国・地域における文化・社会的位置づけを明らかにすることを目指した。上記目的のもと、韓国・ドイツ・フランスで追加調査および資料収集を行なった。特に、出版社や博物館でのききとりをおこない、日本マンガやアニメの作品解釈を左右している文脈とはいかなるものであるのかに迫った。また、ライプチヒ大学の大学院生とのディスカッションや、フランスにおけるコミックス実作の専門大学学生との交流を通じて、これらの考察を深めた。成果の一部は、6月に発売予定の論集の1編として出版予定である。また、前年度ライプチヒ大学において開催されたシンポジウムでの発表分は、論集の一部として刊行された。最終年度は、ここまでの調査結果を踏まえて、各国、地域における評論や日本研究における作品の評価にも考慮しつつ、作品の各国・地域における文化・社会的位置づけを明らかにし、研究成果として総合する予定である。本年度は、平成18年度、19年度に行った調査結果をもとに、調査の際に焦点を当てた作品の、各国地域における評論や日本研究における作品の評価も考慮しつつ、作品の各国・地域における文化・社会的位置づけを明らかにし、日本における「戦争体験」をめぐる物語の国際的な位相を、ポピュラー文化の側面から探ることを目的とした。これを通じて、各国・地域において、戦後日本という時空間がどのように構成されようとしているのかを検討した。上記目的のもと、追加調査及び補足資料の収集を行うとともに、研究の今後の展開のために台湾の事例を集めるためのパイロット調査もおこなった。これらの調査結果から得られた成果は、その一部が、日韓共同歴史委員会第三分科会及び現代韓国朝鮮学会定例会での発表や、2008年10月に発行された伊藤公雄編『マンガの中の<他者>』収録の論文に生かされている。また、仁川文化財団発行の雑誌『プラットフォーム』での韓国語論文掲載及びモナシュ大学出版部から発行される書籍の一部として英文成果物の刊行が予定されている。
内湾型ROFIにおける河川起源土砂の輸送機構の解明

有明海と八代海における淡水影響域ROFIを対象として,河川から供給される淡水と土砂の挙動について,最新の観測機器を用いた現地観測と最新の3次元沿岸域流動数値モデルを用いた研究を実施した.現地観測結果より,筑後川からの河川プリュームの動的特性,河川起源の土砂の輸送構造,などが,数値モデルより非線形潮汐の特性,河川起源の土砂輸送構造と非線形潮汐との関係,などが明らかにされた.有明海と八代海における淡水影響域ROFIを対象として,河川から供給される淡水と土砂の挙動について,最新の観測機器を用いた現地観測と最新の3次元沿岸域流動数値モデルを用いた研究を実施した.現地観測結果より,筑後川からの河川プリュームの動的特性,河川起源の土砂の輸送構造,などが,数値モデルより非線形潮汐の特性,河川起源の土砂輸送構造と非線形潮汐との関係,などが明らかにされた.現地観測については,2009年6月9日に筑後川ROFI(淡水影響域)の評価に関するラグランジュ的観測を実施した.漂流ブイに小型メモリー式塩分水温計を登載して筑後川河口付近の海域から放流し,GPSにより測位情報を自動的に記録し,移動経路とラグランジュ流を測定した.また,塩分・水温計の記録より追跡する水塊の同一性も確認した.これにより,筑後川から海域に流入し拡がっていく淡水塊のラグランジュ流を測定できた.また,観測船で漂流ブイを追尾しながら,ADCPを用いた曳航観測による全層の流速分布観測を実施した.さらに,別の観測船により一定時間毎に多項目水質計を用いて水温,塩分,濁度などの鉛直分布をした.これらにより,淡水塊が影響を受けるオイラー的な潮流場の構造と,その結果として生じる密度(塩分・水温)成層構造の変化を測定できた.加えて,鉛直混合過程の観測として,乱流微細構造観測プロファイラーによる鉛直方向の乱流エネルギー散逸率の鉛直分布測定を1時間毎に行った.これにより,鉛直乱流拡散係数の鉛直分布の時間変化を直接測定できた.これらの観測結果は,数値シミュレーションの精度検証や,モデルパラメータのチューニングに使用できると期待される.次に,数値シミュレーションについては,3次元の静水圧近似流動モデルに,鉛直σ座標系,Sub-Gridモデル,k-ε乱流モデル,干潟モデル,粘着性/非粘着性土砂輸送モデルを組み合わせたモデルを使用して,潮流・微細土砂輸送シミュレーションを行った.その結果,有明海では非線形潮汐が強く,月の昇降点運動に起因する起潮力変化の影響を受けて,微細な底質の輸送構造が変化することが明らかとなった.現地観測については,2010年12月12日に諌早湾内のROFI(淡水影響域)構造の評価に関する観測を実施した.多項目水質計で海洋構造(塩分,水温の鉛直分布)について,レーザー回折式粒度分布測定機器(LISST-100X)にて海水中の浮遊懸濁物(SS)について粒度分布の鉛直分布を測定した.これにより,河川水起源の濁質の特性を把握することができた.一方,2010年5月(観測日:5/8,5/9),8月(8/30),ならびに10月(10/15)にアドリア海北部のトリエステ湾において,国際河川ソサ川から流入する河川水がつくるROFI構造について,多項目水質計による海洋構造観測を実施した.両観測結果の比較より,潮汐条件が大きく異なる両海域において河川水の挙動の特性を抽出することができた.これらの観測結果は,数値シミュレーションの精度検証や,モデルパラメータのチューニングに使用できると期待される次に,数値シミュレーションについては,3次元の静水圧近似流動モデルに,鉛直方向σ座標系,水平乱流拡散の評価にSub-Gridモデル,鉛直乱流拡散の評価に浮力効果を含むk-ε乱流モデル,干潟モデル(干出・水没モデル),粘着性/非粘着性土砂輸送モデルを組み合わせたモデルを使用して,河川起源の淡水の挙動を再現する流動シミュレーションを行った.その結果,2006年に実施された筑後川の出水時における淡水の挙動について現地観測から得られた挙動を概ね再現することに成功した現地観測については,2011年7月16日(中潮期),ならびに12月4日(長潮)の両日に,筑後川から諌早湾へ結ぶライン上に5地点の観測点を設けて,超音波ドップラー流速計ADCP,レーザー回折式浮遊懸濁物粒度スペクトル測定装置LISST-100X,ならびに乱流微細構造プロファイラTurboMAPを併用した測定を行った.さらに,8月21日22日(小潮),10月2日3日(中潮),ならびに11月28日29日(中潮)においては,北部有明海の中心に位置する観測地点において,25時間連続で前述の観測機器を併用した測定を行った.これらの観測より,主に筑後川を起源とする淡水と土砂について,出水(河川流量),海洋構造(塩分・水温成層),土砂濃度と粒度分布,ならびに流動・乱流などの物理構造との関係性を調べるためのデータを取得できた,これらの観測結果は,数値シミュレーションの精度検証や,モデルパラメータのチューニングに使用できると期待される.次に,数値シミュレーションについては,昨年度までに汎用型沿岸域流動モデルDelft3Dにより開発済みの有明海-八代海結合3次元流動モデルに,粘土・シルト分などの粘着性堆積物の浸食(再懸濁)・再堆積過程を組み込んだ輸送モデルを結合させたモデルを使用して,河川起源土砂の輸送状況や底泥が再懸濁して輸送され再堆積する過程についてシミュレーションを行った.

沈降速度の評価には水中の浮遊懸濁物濃度の上昇による干渉沈降も考慮されたモデルを組み込んだ.その結果,潮汐条件(18.6年周期のM2潮変動など)により潮汐の非線形性が浸食・堆積域を変化させることなどが明らかとなった.
逆問題の数学と実用解法

応用分野に現れるさまざまな逆問題に対してその数学解析とそれに基づいた合理的な数値解法を開発した。具体的な逆問題としては偏微分方程式で記述される状態量を表面またはその近傍における限定された観測データから決定する係数逆問題、逆散乱問題、.偏微分方程式の非斉次項(すなわち、ソース項)を決定する逆問題、画像復元の問題があり、一意性ならびに安定性の数学解析を行った。「逆問題の数学」と共に実用解法の研究が、産業技術のために強く要求されている。研究代表者、分担者は逆問題の数学解析と数値解析の世界的な専門家であり、本研究においては従来の国内外の応用逆問題の数学解析と数値解析の成果を革新し、「逆問題の数学」の一層の深化を目指し、それを活用して産業界などに現れる応用逆問題の実用解法の開発を主たる目的として、以下のような研究実績をあげた。最重要課題の1つは実用に耐える数値手法の開発であるので、各々の逆問題の数値解についてクロスチェックができるように複数の数値解法を準備した。数値解析グループの分担者の多様性を活かして、可能な方法を広く取り入れた。そのため、初年度に引き続き、国内外からの専門家の招聘と専門的知識の提供を求めた。さらに外国出張や専門的知識の提供を求めた。具体的には以下の問題に関して、数学解析の成果をあげた。数値解析手法については、相転移逆問題に関し研究が進展した。他の逆問題に対しては数値解析の研究を継続している:(1)偏微分方程式で記述される状態量を表面またはその近傍における限定された観測データから決定する係数逆問題の安定性・一意性などの数学解析の研究(2)逆散乱問題:偏微分方程式が成り立っている領域形状の決定問題における一意性(3)偏微分方程式の非斉次項(すなわち、ソース項)を決定する逆問題の数値解析(4)画像復元についても計画の遂行にむけて研究を継続した。研究代表者、分担者は逆問題の数学解析と数値解析の専門家であり、本研究においては逆問題の数学解析を深めて、数値解析手法のあらたな創出を目指した。さらにそれを活用して産業界などに現れる応用逆問題の実用解法の創出にあたった。主な実績は以下の通りである:(1)偏微分方程式で記述される状態量を表面またはその近傍における限定された観測データから決定する係数逆問題の安定性・一意性などの数学解析の研究につき、伝熱逆問題において状態決定のための実用数値手法を完成させた。また、境界観測によって空間変数に依存する係数を決定するDirichlet to Neumann mapによる逆問題についての一意性を確立した。(2)逆散乱問題:偏微分方程式が成り立っている領域形状の決定問題において弾性体の場合に一意性を示した。(3)偏微分方程式の非斉次項(すなわち、ソース項)を決定する逆問題の数値解析特に不均質媒質の場合の数値解法を確立した。(4)画像復元についても計画の遂行にむけて研究を継続した。最重要課題の1つは実用に耐える数値手法の開発であるので、各々の逆問題の数値解についてクロスチェックができるように複数の数値解法を追及した。前年度に引き続き、国内外からの専門家の招聘と専門的知識の提供を求めた。主な実績は以下の通りである:a.偏微分方程式で記述される状態量を表面またはその近傍における限定された観測データから決定する係数逆問題の安定性・一意性などの数学解析の研究につき、伝熱現象を支配する物理法則を記述する非線形項を決定する逆問題の数値手法を完成させた。また、境界観測によって空間変数に依存する係数を勝手な部分境界でのデータによって決定する逆問題における一意性を弾性体の方程式など多様なシステムに関して確立した。b.逆散乱問題:偏微分方程式が成り立っている領域形状の決定問題における安定性を明らかにする方法論を確立した。c.偏微分方程式の非斉次項(すなわち、ソース項)を決定する逆問題の数値解析、特に不均質媒質の場合の数値解法を確立した。d.画像復元についても計画の遂行にむけて研究を継続した。最重要課題は実用に耐える数値手法の開発であるので、課題となっている逆問題の数値解法について比較、有効性の検証などを実施した。逆問題の数学を確立すると共に実用解法の研究が異分野ならびに産業界で強く要求されている状況から本研究を遂行した。

研究代表者、分担者は逆問題の数学解析と数値解析の専門家であり、本研究においては逆問題の数学解析を深めて、数値解析手法のあらたな創出を目指した。特に結晶成長モデルにおける逆問題の数学解析と数値計算手法の開発などを含む成果をあげ、それらを活用して産業界などに現れる応用逆問題の実用解法の創出にもあたった。主な実績は以下の通りである.a.偏微分方程式で記述される状態量を表面またはその近傍における限定された観測データから決定する係数逆問題の安定性・一意性などの数学解析の研究につき、伝熱現象を支配する物理法則を記述する非線形項を決定する逆問題の数値手法を実用レベルで完成させた。境界観測の反復によって空間変数に依存する係数を勝手な部分境界でのデータによって決定する境界値逆問題における一意性を一般に楕円型方程式など多様なシステムに関して確立した。b.逆散乱問題に関連して偏微分方程式が成り立っている領域形状の決定問題における安定性を明らかにする方法論を確立し論文を完成させた。c.偏微分方程式の非斉次項(すなわち、ソース項)を決定する逆問題の数値解析、特に不均質媒質の場合の数値解法を確立した。d.画像復元についても計画の遂行にむけて研究を継続した。最重要課題は実用に耐える数値手法の開発であるので、課題となっている逆問題の数値解法について比較、有効性の検証などを実施し、最終年度のまとめとした。前年度に引き続き、国内外からの専門家の招聘と専門的知識の提供を求めた。さらに外国出張や専門的知識の提供を求めた。応用逆問題の理論的成果とそれに基づいた数値解法の研究が有機的に関連して発展していると判断されるから。24年度が最終年度であるため、記入しない。(1)上にあげたa、b、c、dの4つの課題につき理論研究とそれに基づいた数値解法の創出にむけ引き続き研究を遂行する。(2)提案された数値方法の評価を行い、有効性を示すために既存の方法と比較する。(3)上記の2点に基づき、本研究計画で得られた成果を学術誌に発表する。
散逸大自由度系の動的新状態に関する研究

我々は,液晶対流系を用いて一様または周期構造を持つ散逸大自由度系を実現した.この系において制御パラメータを上昇させていくと空間的周期構造,時間的振動状態(リミットサイクル),時空カオス,乱流状態へと次々に転移を起こすことが知られていたが我々は,1)局在した位相波の自発的生成と崩壊,2)欠陥乱流,3)振動位相のジャンプからできるPhase Shift Lineとそのダイナミクス,4)パルス的乱流状態,5)乱流中の巨視的構造,などの動的な新状態を見いだした.これらのうち1)の局在した位相波の自発的生成と崩壊については,実験結果に基づいて理論モデルが開発され,日仏の理論家グループとの協力によりそのメカニズムが解明された.理論の結合Ginzburg-Landau方程式およびその縮約によって得られる結合位相方程式が実験系で成り立っていることを検証した.これによりペースメーカーの生成機構が空間周期構造と時間振動の二つの位相の正のフィードバックによる新しい位相不安定性によって生じていることが明らかになった.また,振動の局在化の機構も解明された.2)のPhase Shift Lineは,振動媒質を外場によってパラメトリック励振したときに現われる(位相がpiだけ異なる)二つの等価な引込状態を隔てる動的なDomain Wallであり,外場の振動数や振幅を変化させることにより,通常のDomain Wallでは見られない複雑で多彩な運動を実験で観測した.これは,複素Ginzburg-Landau方程式にパラメトリック励振を加えた方程式でよく現象が再現されることが京都大学の理論グループにより明らかにされ,ダイナミクス解明への足掛かりを開いた.我々は,液晶対流系を用いて一様または周期構造を持つ散逸大自由度系を実現した.この系において制御パラメータを上昇させていくと空間的周期構造,時間的振動状態(リミットサイクル),時空カオス,乱流状態へと次々に転移を起こすことが知られていたが我々は,1)局在した位相波の自発的生成と崩壊,2)欠陥乱流,3)振動位相のジャンプからできるPhase Shift Lineとそのダイナミクス,4)パルス的乱流状態,5)乱流中の巨視的構造,などの動的な新状態を見いだした.これらのうち1)の局在した位相波の自発的生成と崩壊については,実験結果に基づいて理論モデルが開発され,日仏の理論家グループとの協力によりそのメカニズムが解明された.理論の結合Ginzburg-Landau方程式およびその縮約によって得られる結合位相方程式が実験系で成り立っていることを検証した.これによりペースメーカーの生成機構が空間周期構造と時間振動の二つの位相の正のフィードバックによる新しい位相不安定性によって生じていることが明らかになった.また,振動の局在化の機構も解明された.2)のPhase Shift Lineは,振動媒質を外場によってパラメトリック励振したときに現われる(位相がpiだけ異なる)二つの等価な引込状態を隔てる動的なDomain Wallであり,外場の振動数や振幅を変化させることにより,通常のDomain Wallでは見られない複雑で多彩な運動を実験で観測した.これは,複素Ginzburg-Landau方程式にパラメトリック励振を加えた方程式でよく現象が再現されることが京都大学の理論グループにより明らかにされ,ダイナミクス解明への足掛かりを開いた.
遺伝子伝播を用いたバイオフィルム脱離手法の開発

バイオフィルムとは固体表面上に付着する微生物とそれらが生産する細胞外多糖によって構成される高次構造体である。バイオフィルムは、医療面では慢性感染など、産業面では水処理膜の目詰まりや金属腐食などを引き起こすため問題視されている。成熟したバイオフィルムは薬剤や免疫応答に対する強い耐性を有することから、その除去は非常に困難である。そのため、バイオフィルムを完全に除去する新規手法が求められている。多くの細菌では、ある環境条件にさらされた際に自発的にバイオフィルムを崩壊させるメカニズムを有している。本研究では、成熟バイオフィルムが崩壊されるメカニズムを生物学的に解明するとともに、その知見を基として産業面で問題となっているバイオフィルム除去を目的としている。バイオフィルムから細菌が離脱するためには二つの要素が必要である。細胞外マトリクスの形成が抑制される点と、鞭毛を用いた運動性が向上される点である。それらをコントロールする物質として細胞内情報伝達物質であるcyclic di-GMPが知られている。本研究では大腸菌をモデル微生物として研究を進め、これまでに葉酸代謝経路の阻害剤として知られているトリメトプリムがcyclicdi-GMP濃度を調節することを示してきた。特にトリメトプリムはバイオフィルムの構成成分であるアミロイドタンパク合成を制御していた。前年度までに網羅的遺伝子解析によりトリメトプリムにより変動する遺伝子群を特定したが、本年度は定量的PCRによりその遺伝子転写量の変化を確認した。さらに、数種の変異株を用いてトリメトプリムとバイオフィルムの関係を分子レベルで明らかにした。(抄録なし)バイオフィルムとは、細菌と細胞外マトリクスから構成される三次元構造を有する集合体であり、一度形成されるとその除去は困難なことから、その制御手法が今日求められている。本研究では、成熟したバイオフィルムの脱離に関連する因子を突き止め、遺伝子伝播によるバイオフィルム脱離の新規手法の開発を目的としている。今年度は、大腸菌K12株を用いて、バイオフィルム脱離に関する因子(トキシンアンチトキシンシステムとc-di-GMP)に着目し、それらの機能解析を行った。幾つかの細菌は、バイオフィルム状態などの高菌体密度時に休眠化することで薬剤耐性能を獲得する。大腸菌においては、数組のトキシン-アンチトキシンシステムがこの休眠化に関与しているが、休眠化移行の詳細なメカニズムについては未解明な部分が多い。本研究では、トキシンRelEを介した細菌の休眠化が高菌体密度時に顕著に引き起こされることを明らかにした。さらに、高菌体密度時におけるRelEを介した休眠化は、アミノ酸欠乏と未知の熱可塑性細胞外物質が影響していることが示唆された。この結果は、薬剤耐性細菌のバイオフィルム制御に重要な知見と考えられる。また、多くの細菌において細胞外マトリクス生産と運動性の調整がc-di-GMPによって制御されている。c-di-GMPの細胞内濃度が低下すると運動性が促進され細菌はバイオフィルム脱離状態に移行する。本研究では、テトラヒドロ葉酸がc-di-GMPの細胞内濃度を調整する新たな因子である事を初めて明らかにした。テトラヒドロ葉酸の阻害剤としてトリメトプリムが知られているが、トリメトプリム添加時には増殖に影響を与えずにバイオフィルム形成能が抑制された。さらに、このバイオフィルム制御はアミロイド様細胞外タンパクであるcurliの生産抑制を介して行われる事を証明した。微生物はバイオフィルムを形成することで、慢性感や水処理膜のファウリングなど、医療・産業の両面で問題を引き起こす。バイオフィルムは薬剤や免疫応答に対する強い耐性を有するため、その除去は非常に困難であり、一度成熟したバイオフィルムを完全に除去する新規手法が求められている。一部の細菌では、ある環境条件にさらされた時に自発的にバイオフィルムから脱離する機構がプロファイリングされている。そこで、その機構を解明して成熟バイオフィルムの脱離手法の開発に繋げるとともに、その知見を基にした膜ファウリング制御への展開を目的とし、研究を実施した。バイオフィルムを脱離させるためには、細菌の運動性を向上させる必要性がある。細菌の運動性の一つとして鞭毛運動が挙げられる。これまでに葉酸代謝経路がバイオフィルムの構成成分であるアミロイドタンパク合成を調整する事を示してきたが、本年度は網羅的遺伝子解析により葉酸代謝が鞭毛運動をも制御する事を明らかにした。また、幾つかの細菌は細胞内にガス小胞形成し細菌の浮遊性を調節しており、ガス小胞形成はバイオフィルムの脱離に関与すると考えられる。本年度はガス小胞形成に影響する因子の探索を行い、ガス小胞形成に影響する環境因子ならびに転写制御因子を特定した。膜濾過技術において、水処理膜上のバイオフィルム形成は透過流速低下などの問題を引き起こしている。本年度は水処理膜上のバイオフィルム形成機構を解析し、膜へのファウリングに重要な因子の特定を行った。その結果、親水性細胞外多糖は疎水性の高い膜への細菌付着を抑制するものの、目詰まりを引き起こす事を明らかにした。

本研究では、成熟バイオフィルムが崩壊されるメカニズムを生物学的に解明するとともに、その知見を基として産業面で問題となっているバイオフィルム除去を目的としている。バイオフィルムから細菌が離脱するためには二つの要素が必要である。細胞外マトリクスの形成が抑制される点と、鞭毛を用いた運動性が向上される点である。それらをコントロールする物質として細胞内情報伝達物質であるcyclic di-GMPが知られている。本研究では大腸菌をモデル微生物として研究を進め、これまでに葉酸代謝経路の阻害剤として知られているトリメトプリムがcyclicdi-GMP濃度を調節することを示してきた。特にトリメトプリムはバイオフィルムの構成成分であるアミロイドタンパク合成を制御していた。前年度までに網羅的遺伝子解析によりトリメトプリムにより変動する遺伝子群を特定したが、本年度は定量的PCRによりその遺伝子転写量の変化を確認した。さらに、数種の変異株を用いてトリメトプリムとバイオフィルムの関係を分子レベルで明らかにした。今年度はバイオフィルムの制御に関わる新規因子を二つ発見し、脱離関連因子の探索という初年度の目標を達成したため。バイオフィルムの脱離に関与する鞭毛運動とガス小胞による浮遊運動の二つの運動性において、それぞれ新たな制御因子を特定し、脱離を促進する機構の解明に繋がったため。バイオフィルム中では細菌の休眠化が行われていることが今年度の研究により示唆された。休眠化によりバイオフィルム内では遺伝子伝播効率が低下すると考えられるため、今後はバイオフィルム脱離に関する新たな因子の解析を行うとともに、遺伝子伝播以外による脱離手法を考案する必要性もある。今後は前述した脱離関連因子を用いてバイオフィルムの脱離手法を考案するとともに、水処理膜におけるバイオファウリングの制御を目指す。(抄録なし)
化学合成による一次生産を利用する底生生物が沿岸域の有機汚泥中に生息する可能性

有機物汚染域の底質においては、溶存酸素濃度の低下によって嫌気性の硫酸還元菌が活性化され、その代謝終産物として硫化水素が生産される。硫化水素は呼吸毒であり、硫化水素に対する特異的な耐性を持った生物は、硫酸還元菌以外に知られていなかった。しかしながら、近年、深海底の熱水鉱床周辺において、硫黄細菌が硫化水素を利用して化学合成を行い、その有機物生産に依存する生物群が大量に存在することが知られてきた。沿岸浅海域のCapitellasp.1が生息する有機物に汚染された海底おいても、日常的に有機物の嫌気的分解によって高レベルの硫化水素が発生し、その硫化水素を用いた化学合成も起きている。Capitellasp.1がこのような環境に局地的に分布することについて、この種の栄養摂取と細菌類の硫化水素を用いた化学合成との間に因果関係が存在する可能性が考えられる。この研究プロジェクトにおいては、底質に硫化水素を添加して硫黄細菌による化学合成を起こし、その化学合成由来の有機物でCapitellasp.1の成長を促進させる実験に成功した。成長過程における底質の有機物含量の変化を追跡し、また成長したCapitellaの組織のδl3C、δ15Nを調べることによって、Capitellaが化学合成由来の有機物を利用しているのかということを明らかにすることを試みた。研究室内で、光合成のできない暗黒条件下の飼育槽においてイトゴカイの飼育実験を行った。実験には海水と有機物レベルの低い底質を用いて、そこにイトゴカイの幼生を定着させて飼育した。飼育容器の中の底質には定期的に硫化水素を供給して、化学合成が可能な条件を設定した。イトゴカイの成長量と底質および海水の化学組成をモニターし、餌となる有機物をまったく供給することなく、硫化水素のみを底質中に添加することによって、イトゴカイを正常に発育させることを試みた。実験結果としては、狙い通りに、硫化水素の供給によってイトゴカイの成長を促進し、成体に成長して繁殖を行わせることに成功した、一方、同じ飼育条件で、硫化水素を供給しなかったコントロールでは、イトゴカイにほとんど成長が見られず、繁殖も行いまま死亡した。実験終了後、生残するイトゴカイをすべて回収し、そのバイオマスの炭素、窒素の安定同位体元素比を測定し、イトゴカイの成長を促進した有機物の由来を明かにすることを試みた。その結果、イトゴカイのバイオマスのみから著しく低い炭素の安定同位体元素比が見られ、イトゴカイが摂食したはずの泥に含まれていた有機物と、イトゴカイのバイオマスを構成する有機物とは由来が異なりことが明らかになった。したがって、イトゴカイの体内には化学合成を行うバクテリアが共生し、その有機物を利用して宿主であるイトゴカイが成長している可能性が強く示唆された。現在までのところ、まだ体内に共生するバクテリアが発見されておらず、その直接的な証拠を見つけるには至っていないが、当初の研究の狙い通りに、深海底の熱水鉱床周辺に生息する化学合成による有機物の一次生産に依存する生物と同様なメカニズムで、イトゴカイが有機物を利用して生息している可能性が高い。地球の生態系を支える有機物の一次生産は、従来より葉緑素を持った生物が行う光合成のみによると考えられてきたが、1970年代後半に、光合成が不可能な深海底の熱水鉱床周辺において、多量の生物群集が発見された。これらの生物群は、地熱の作用で発生する硫化水素を利用して硫黄細菌が化学合成を行い、その有機物一次生産によって支えられていることが判明した。この発見より、地球の生態系を支えるメカニズムに新たな一次生産手段が付け加えられた。本研究においては、同様な化学合成による有機物の一次生産に依存する生物群が深海底のみならず、硫化水素の発生する場所においては、従来考えられてきたよりもはるかに不偏的に存在するのではないかという仮説のもとに、浅海域の有機汚泥中で有機物の嫌気的な分解によって発生する高レベルの硫化水素が、硫黄細菌による化学合成を促し、それを海産無脊椎動物が利用しうる可能性について研究を行った。

この研究で注目した種は、世界各地の有機汚泥中に生息する多毛類の1種、イトゴカイ(Capitella sp.1)である。この研究で行った飼育実験においては、飼育の基質となる泥の有機物レベルが低く、この種が正常な成長を遂げるためには十分な栄養が得られない条件下でも、硫化水素のみを泥に添加し、硫黄細菌による化学合成を促すことによって、この種が正常な成長を遂げることができるようになることを確認した。また、この成長したイトゴカイと基質の泥の中の有機物に含まれる炭素の安定同位体元素比の解析から、イトゴカイが化学合成由来の有機物を利用して成長したことを裏付ける結果を得ることができた。硫化水素を実験系に供給して化学合成を促し、その有機物で実際に海産無脊椎動物を飼育に成功した例は過去に全く知られていない。この研究成果は、海産無脊椎動物による化学合成由来の有機物の利用に関する今後の研究を展開していく上で貴重な情報をもたらすものである。
「握る」という行為を用いた個人認証システムに関する研究

バイオメトリクスに代表される,個人的特徴を用いた認証システムの様々な問題点を解決するために,生理的特徴と動作的特徴を組み合わせ,相互の問題を補完し解決することを目的とし,「握る」という行為を用いた個人認証システムの実装を行った.握るという動作は日常的な行為であり,把握動作に使用される「手」にはその大きさ,形状に個人差異があるため把握時の圧力分布から生理的特徴を抽出することが可能である.また,把握動作は圧力とその分布の時間変化の時間推移という動作的特徴であり,第3者がそれを見てまねをすることは非常に困難である.本システムでは,圧力センサーを多数内蔵したシリコンゴム製の反球形型入力デバイスを「ユーザが決定」した把握パターンで把握をすることにより,圧力分布と圧力変化の時間推移を把握動作データとして収集し,登録データとDPマッチングを行い比較,認証を行う.近年注目されている個人認証に,バイオメトリクス(生体情報)を用いた方式がある.バイオメトリクスは生理的特徴(指紋,顔など)を用いたものと動作的特徴(声紋,署名など)を用いたものの二つに分類することができる.生理的特徴による認証は,パスワードの記憶などの煩雑さ,所有物の紛失や偽造を解消するとともに,なりすましが困難という長所を持つ.しかし生理的特徴の問題点として,(1)変更不可能性,(2)登録への精神的抵抗,(3)意識喪失時の脆弱性,(4)コスト面,などがあげられる.また,動作的特徴による認証は,変更可能であり,意識喪失時の脆弱性がなく,非常に柔軟な認証が可能である.しかし動作的特徴の問題点として,(5)認証率,(6)コピーされる危険性(なりすまし),などがあげられる.本研究では,生理的特徴と動作的特徴を組み合わせることにより,上記の問題点を解決する,握るという行為を用いた個人認証システムの提案および開発を行った.本システムでは,圧力センサとカメラを埋め込んだ入力デバイス実装した.これをユーザが把握することにより,指の画像,圧力分布,および圧力変化の時間推移を把握動作データとして収集することが可能である.指の画像,圧力分布からは生理的特徴である手の大きさと形状,圧力変化の時間推移からは動作的特徴である握り方の変化を得ることが可能である.本年度は,多くの被験者からこれらのデータを収集し,弁別性,再現性の分析を行った.これらのデータを前もってシステムに登録し,認証時には登録したデータとの照合処理を行うことにより,生理的特徴と動作的特徴を組み合わせた認証が可能になり,上記の問題点を解決することができるとの見通しをつけた.本年度は、昨年の結果に基づき,(1)把握動作の数学的モデル化,(2)把握動作データの類似度計算アルゴリズムの設計,を行った.握るという動作にともなう圧力とその時間分布は同一人物のものでも,その都度変動し非線形に伸縮する.これに対応した照合を行うには,時間的な伸縮を誤差としないような距離算出法を適用する必要がある.そこで,本システムでは把握動作データの照合アルゴリズムにDPマッチング法を採用した.今回使用したDPマッチングの定義を以下に示す.登録把握動作デークA,登録把握動作データBとし,各chからの時系列圧力データは,と表される.ai,bjはベクトル表現であり,圧力の強さを示す.特徴パラメータが極端に引き延ばされたり,縮められたりしないための制限を設けた(整合窓条件).d(i,j)はaiとbiベクトル間の局所距離,g(i,j)は格子点(i,j)に至るまでのd(i,j)の部分和である.認証システム構築するためには,テンプレートデータの作成および,本人か非本人を判断するための閾値(識別閾値)を決定しなければならない.その際,動作的特徴を用いた認証システムであるため,動作への慣れ,変化を考慮する必要がある.オンライン筆跡認証の場合,9週間テンプレートデータを更新しないと,認証制度が約50%低下するという報告がある.また,オンライン筆跡認証,署名者に依存した識別閾値を個別に設けることにより,数%改善できるという報告がある.これより,把握認証システムにおいても個別の識別閾値を設定することが有効であると考えられる.よって,動作的特徴に握るという動作を用いる場合でも,ユーザごとに識別閾値の設定,登録テンプレートデータの更新,およびそれにもとづく識別閾値の更新を行う必要があると結論づけた.バイオメトリクスに代表される,個人的特徴を用いた認証システムの様々な問題点を解決するために,生理的特徴と動作的特徴を組み合わせ,相互の問題を補完し解決することを目的とし,「握る」という行為を用いた個人認証システムの実装を行った.握るという動作は日常的な行為であり,把握動作に使用される「手」にはその大きさ,形状に個人差異があるため把握時の圧力分布から生理的特徴を抽出することが可能である.また,把握動作は圧力とその分布の時間変化の時間推移という動作的特徴であり,第3者がそれを見てまねをすることは非常に困難である.本システムでは,圧力センサーを多数内蔵したシリコンゴム製の反球形型入力デバイスを「ユーザが決定」した把握パターンで把握をすることにより,圧力分布と圧力変化の時間推移を把握動作データとして収集し,登録データとDPマッチングを行い比較,認証を行う.
極限環境への進出がもたらす制約からの解放：カワゴケソウ科の多様化パターン

本研究は、急流域の岩の上という被子植物にとって極限ともいえる特殊な環境に生育するカワゴケソウ科植物を用い、極限環境下における制約解放がもたらす種形成・多様化機構を解明することを目的としている。そのために第三年度は、1.景観集団遺伝学的解析による日本自生集団の遺伝構造と地理的な分布制限要因の推定、2.制約解放による多様化の分子基盤を明らかにするために追加データの取得と解析、論文執筆を行った。1の解析より、近距離河川に分布する種では、集団間の遺伝的距離が地理的距離と相関する傾向が見られた一方、遠い河川に点在して分布する種では、距離による隔離が検出されず、顕著な集団分化が進んでいることがわかった。本科植物が河川急流域にしか生育しないことを考慮すると、生育環境とそれに付随する分布パターンが種分化・多様化に貢献したと考えられる(Katayama 2016 Am. J. Bot)。次に2の解析では、カワゴケソウ科7種と姉妹群、外群の遺伝子配列情報を取得し、2000以上の遺伝子について分子進化学的解析を行なった。その結果、科内で派生的な分類群において特定の遺伝子に限らず大部分の遺伝子で分子進化速度が上昇しており、同義置換速度、非同義置換速度がともに高くなっていることが明らかとなった。このことは、本科内で突然変異率が上昇し、集団内に遺伝的変異の供給増大が起こったこと、選択的制約の緩和により見かけ上の塩基置換速度が上がり、新たな遺伝子進化が促進された可能性が考えられる。27年度が最終年度であるため、記入しない。そのために第一年度は、1.集団遺伝学的解析による本科の集団構造と分布拡大過程の解明、2.制約解放による形態多様化の基盤となった分子進化を検出するために分子進化学的解析をおこなった。1の解析より、集団間の遺伝的距離は地理的距離あるいは水系の違いにより拡大する傾向が見出された一方、同一河川内における近距離の集団間においても著しい遺伝的分化が確認された。このことは、集団の隔離が強いことを示唆するとともに、定着後の遺伝的交流が少なく近隣の集団間でも遺伝的分化が引き起こされる可能性を示している。よって、本科植物が河川急流域という局所的な環境において地理的に隔離され、その後の種分化が引き起こされる「飛び石的な分布拡大と種分化」を繰り返していることを示唆する結果を得ることができた。次に2の解析より、科内でも派生的な分類群に属するZeylanidium lichenoidesでは、近縁種よりも分子進化速度が上昇しており、ほぼ中立的な変異と考えられる同義置換率が高くなっていることが明らかとなった。このことは、本科内で変異の蓄積速度が上昇した可能性を示唆する。以上の結果は、分布拡大パターンや塩基置換速度の上昇が、本科植物の多様化に寄与した可能性を示唆し、形態多様化を押し進めた背景を解明するための基盤となるデータを得た。本研究は、急流域の岩の上という被子植物にとって極限ともいえる特殊な環境に生育するカワゴケソウ科植物を用い、極限環境下における種形成・多様化機構を解明することを目的としている。そのために第二年度は、1.景観集団遺伝学的解析による日本自生集団の遺伝構造と地理的な分布制限要因の推定、2.制約解放による多様化の分子基盤を明らかにするために必要なデータの取得と予備的な分子進化学的解析をおこなった。1の解析より、集団間の遺伝的距離は、地理的距離と相関する傾向が見られた一方、距離以外の地理的要因も集団構造に寄与することが分かった。このことは、分類群特異的な生育環境により集団の隔離が強められていることを示唆しており、本科の多様化を促進する一因を推定することができた。また、ゲノムワイドな遺伝的多型情報もRAD-seq.により取得しており、大陸からの分布拡大と集団の成立過程を推定する予定である。次に2については、カワゴケソウ科7種と姉妹科のセイヨウオトギリからRNA-seq.解析により配列情報を得、外群としてアマを用いて解析を行なった。予備的な解析の結果、科内で派生的な分類群において分子進化速度が上昇しており、同義置換速度、非同義置換速度がともに高くなっていることが明らかとなった。このことは、本科内で突然変異率が上昇したこと、選択的制約の緩和により見かけ上の塩基置換速度が上がり、新たな遺伝子進化が促進された可能性が考えられる。以上より、分布拡大パターンや塩基置換速度の上昇が本科の多様化を押し進めた基盤であることが明らかとなりつつある。

本科植物が河川急流域にしか生育しないことを考慮すると、生育環境とそれに付随する分布パターンが種分化・多様化に貢献したと考えられる(Katayama 2016 Am. J. Bot)。次に2の解析では、カワゴケソウ科7種と姉妹群、外群の遺伝子配列情報を取得し、2000以上の遺伝子について分子進化学的解析を行なった。その結果、科内で派生的な分類群において特定の遺伝子に限らず大部分の遺伝子で分子進化速度が上昇しており、同義置換速度、非同義置換速度がともに高くなっていることが明らかとなった。このことは、本科内で突然変異率が上昇し、集団内に遺伝的変異の供給増大が起こったこと、選択的制約の緩和により見かけ上の塩基置換速度が上がり、新たな遺伝子進化が促進された可能性が考えられる。現在までに、本研究の仮説を支持・発展させる結果:1.局所的な環境によって地理的に隔離された集団遺伝構造、2.科内における分子進化速度の上昇を得ることができた。また、これまでの予備的解析結果から、本研究をまとめるにあたって必要なデータが取得済みであると考えられる。27年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度、本研究をまとめる際に必要なデータが出そろった状況である。この全データを用いて、最終年度はさらに発展的な解析を行ない、カワゴケソウ科の多様化の背景にどのような基盤があったのかを検証する。1.集団遺伝学的解析については、ゲノムワイドSNP多型を用いて、分布変遷と集団成立過程を解明する。2.本科の多様化の遺伝的基盤を明らかにするため、分子進化学的な解析を行なう。これまでに取得した全配列データを用いて、引き続き塩基置換速度の上昇を検出するとともに、個々の遺伝子の機能に着目した解析も行なう予定である。本研究では、カワゴケソウ科植物をもちいて、植物の種分化と形態多様化を押し進めるメカニズムを検証することを目的とし、本年度は当初の仮説を支持・発展させる結果: 1.局所的な環境における地理的に隔離された分布拡大、2.科内における分子進化速度の上昇、を得ることができた。第一年度に得られた結果を基にして、さらに発展的な解析を行ない、カワゴケソウ科の形態多様化の背景に制約解放がどのように関わっているかを検証する。1.集団遺伝学的解析による本科の集団構造と分布拡大過程の解明については、解析に使用する分子マーカー数を増やすことで、集団サイズや集団間の遣伝的交流の程度を検証する。2.形態多様化の基盤となった分子進化学的な解析については、塩基置換速度の上昇が検出された分類群においてサンプル数を増やすことで、1つ1つの遺伝子が受けた選択圧の検出を試みる。
海底パイプラインの耐波・耐震安定性評価に関する研究

本研究は、暴風雨時の波浪や潮流によって生じる繰り返し荷重や地震時における海底パイプラインの耐波・耐震安定性を評価することを目的として、パイプライン-地盤系の動的応答解析を通じて、パイプラインの変位挙動やその周辺における地盤剛性の低下との関連を検討し、耐波・耐震安全性に関する資料を得るために2年間の研究を遂行した。研究代表者は、既に遠心力模型載荷実験に基づいた繰り返し水平載荷を受けるパイプライン周辺地盤の間隙水圧応答の予測評価式を提案し、パイプライン周辺における地盤剛性の低下との関連を検討してきており、暴風時の波浪や潮流によって生じる繰り返し荷重を受けるパイプライン-地盤系の動的応答解析に基づいた耐波安全性についての検討を行った。その結果、パイプラインに作用する水平荷重と鉛直荷重の比、繰り返し水平荷重の大きさや周波数、パイプラインの初期上載圧や初期埋設深さ、パイプラインと地盤との接触面に設定したジョイント要素の力学特性などがパイプラインの変位挙動、周辺地盤内部の応カ-ひずみ履歴応答や間隙水圧応答に大きく影響することが明らかとなった。一方、研究分担者は砂の粒子形状に着目した非排水状態下におけるせん断特性を把握するために、LabVIEWによる単純せん断試験の計測支援システムを構築した。これにより、海底地盤の砂層に対するせん断特性が定量的に把握することができた。その結果、粒子形状が丸い砂は少ないせん断ひずみで、過剰間隙水圧比が増加から減少に転じるところの変相点に至るため、有効応力が回復しやすく高いせん断応力を発揮することが明らかとなった。研究代表者は、潮流や波浪による繰り返し水平載荷を受けるパイプラインの遠心力模型実験データおよび有効応力に基づくパイプライン-地盤系の液状化解析を通じて、パイプラインの移動量やその周辺地盤における間隙水圧応答をパイプラインに作用する水平力と鉛直力の比や初期埋設深さ等の要因から整理・分析し、それらの要因と間隙水圧上昇のメカニズムの関係を調べた。また、得られたいくつかの要因による間隙水圧応答への影響の程度を調べて、実験データとの同定を行うことで、繰り返し水平載荷を受けるパイプライン周辺地盤内部における間隙水圧応答に関する予測評価式の検討を行った。一方、研究代表者と分担者は、現場でのリアルタイム観測システムを見据えた「LabVIEWによる計測支援システム」を実験室と研究室間にネットワークを介して構築した。既存の計測機器を新たに購入したSCXI-8チャンネルモジュールに接続して、デジタル信号制御による計測を行う支援システムとなっている。この「LabVIEWによる計測支援システム」は、現地観測が困難な台風や暴風雨などの厳しい天候状況下においても、ネットワークを介した観測機器のデジタル信号調節を行うことにより、通常観測されるデータ範囲を越える値も計測可能であり、厳しい天候状況下における貴重で有益な観測データの集録ができるものである。ところで、実験室と研究室の間で構築された「LabVIEW計測支援システム」を校内LANを経由してデジタル信号処理により利用するために、購入したWindows版ソフトウェアのLabVIEW開発システムを用いた計測制御プログラムを作成した。これは、計測データの集積システム、計測データのリアルタイム表示および遠隔操作システムから構成されるものである。現在、このシステムを用いた簡易単純せん断試験を実施している。本研究は、暴風雨時の波浪や潮流によって生じる繰り返し荷重や地震時における海底パイプラインの耐波・耐震安定性を評価することを目的として、パイプライン-地盤系の動的応答解析を通じて、パイプラインの変位挙動やその周辺における地盤剛性の低下との関連を検討し、耐波・耐震安定性に関する資料を得るために2年間の研究を遂行した。

その結果、パイプラインに作用する水平荷重と鉛直荷重の比、繰り返し水平荷重の大きさや周波数、パイプラインの初期上載圧や初期埋設深さ、パイプラインと地盤との接触面に設定したジョイント要素の力学特性などがパイプラインの変位挙動、周辺地盤内部の応力-ひずみ履歴応答や間隙水圧応答に大きく影響することが明らかとなった。一方、研究分担者は砂の粒子形状に着目した非排水状態下におけるせん断特性を把握するために、LabVIEWによる単純せん断試験の計測支援システムを構築した。これにより、海底地盤の砂層に対するせん断特性が定量的に把握することができた。その結果、粒子形状が丸い砂は少ないせん断ひずみで、過剰間隙水圧比が増加から減少に転じるところの変相点に至るため、有効応力が回復しやすく高いせん断応力を発揮することが明らかとなった。
インターネットにおける多言語メッセージ交換システムの開発

インターネットの普及により、誰もが容易に情報を発信したり、世界中の人々と情報交換をすることが可能となっている。そこで交換される文字情報は使用する母言語の違いやコンピュータの制約のため、英語によるものがほとんどである。一方、文字情報を交換する際には相手が正確に読めなくても英語以外の言語(例えば日本語や中国語)をその中に含めたい場合がある。そこで本研究では、主にインターネットの電子メールやネットワークニュースにおいて、そこで交換する文字情報を中心としたメッセージを、文字フォントと表示のためのヒントを付与することで、その言語や受け取り手が使用している機器環境に関わらず正常に表示・印刷を可能とするシステムを構築する。本研究の当初計画における目標としては多言語メッセージの編集環境を整備することも含んでいる。計画段階では多言語テキストの編集環境としては事実上UNIX上のMuleと呼ばれる特定のエディタのみであったが、マイクロソフトのGlobal IMEなどの環境も整いつつあり、多言語メッセージの作成にはこれらのツールを利用することを前提にその調査などを行った。平成10年度は多言語メッセージの表示用サブシステムと各国語メッセージから多言語メッセージヘの変換サブシステムの構築を行った。前述の調査結果などを踏まえて、平成11年度はこれらのサブシステムを一つのシステムとしてまとめ、受信したメッセージに表示不可能な文字が含まれていた場合にその文字を含めて正しく表示を行うシステムの設計と開発を行った。本システムは多言語電子メールの可読システムとして、インターネット上で広く公開することを前提に、セキュリティや仕様の細部について検討を行い、平成12年度中に発表を行う予定である。そこで本研究では、主にインターネットの電子メールやネットワークニュースにおいて、そこで交換する文字情報を中心としたメッセージを、文字フォントと表示のためのヒントを付与することで、その言語や受け取り手が使用している機器環境に関わらず正常に表示・印刷を可能とするシステムを構築している。平成10年度は主にUNIX系のオペレーティングシステム(OS)を用いるワークステーション上で以下の2種類のサブシステムの開発を行う。(1)多言語メッセージの表示用サブシステム文字フォントと表示ヒントを付加された多言語メッセージを表示するための計算機環境非依存型の表示サブシステムの開発を行った。(2)各国語メッセージから多言語メッセージへの変換サブシステム上述の表示サブシステムの動作を検証し、かつ既存のテキストエディタで作成した各国語のメッセージを多言語メッセージに変換するためにその変換機構を設けた。このサブシステムは単なるデータ変換プログラムのみならず、多言語HTMLブラウザで用いたようなゲートウェイ方式も採用することで、本システムを持たない人から発信された電子メールの変換も可能とする。