hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本国奈良女子大学と中国西北紡織工学院との友好及び学術交流に関する協定-人間と生活環境に係わる日中大学間協力研究-

平成10年度は、平成8年と9年に実施した各専門分野での調査ならびに研究の成果の相互討論を行うため、西北紡織学院に2名を派遣して、共同セミナーを開催した。また、派遣された2名の研究者は今までの成果をもとに、協力研究のまとめのセミナーを開催た。その具体的内容は以下の通りである。被服分野においては、1)生活環境素材の様々な機能の発現、特に高強度-高弾性率繊維の染色性並びに耐熱特性、2)繊維素材の湿潤性や力学特性の評価の定量化、3)服装工学に関する調査研究、4)繊維の合成、紡績、紡織及び染色、仕上げ工程での工場排水の環境汚染、5)被服の立体裁断ならびにスカートのしわ評価等の項目が挙げられる。1)については超延伸したポリエチレンでは染色が不可能なので、あらかじめ顔料をカプセルにいれてポリエチレン溶液にまぜ、これを急冷してゲルを作成し、乾燥後延伸することを見い出した。耐熱性については過酸化物の混入について討論した。2-4)については中国での羊毛やヤクで作成された布について議論した。5)についてはモアレによる評価とその数学的な裏付けについて討論した。食物分野においては、1)食品物性と調理の関連性、2)食品貯蔵と加工性の研究成果実態調査、3)海産物の内陸への輸送時における鮮度の低下の防止、4)酵素の特性と食品学への応用等である。3)について特に鮮度との関連において、食品材料を構成する素材の立場から化学的物理的立場から詳細に討論した。住居分野においては、1)住環境を考慮した住宅建設と都市計画に関する研究成果の討論と調査研究、2)震災の防備対策と都市計画、3)室内の空調や人間工学的管理、4)日中における民族性と風土の相違が日中における建築様式に及ぼした影響等である。具体的研究を通して、人間と生活環境に係る日中間の類似点と相違点を総合的に摘出し、相互理解を深めるとともに、さらにこの問題の継続研究を推し進めることにした。これらの内容の成果を論文形式に纏め、印刷物として公表した。人間と生活環境に係わる諸問題を衣食住の観点から、西北紡識学院と奈良女子大学のスタッフが双方の大学を互いに訪問してそれぞれが課題としてきたテーマを発表し、その成果を討論した。以下に各分野の実績の概要を示す。〈衣分野〉西北紡織学院側からは、光による織り布中の繊維むら、(中国産の)ヤク毛織物の物性と被服材料としての特性、さらには中国の繊維業界の実情について研究報告がなさた。奈良女子大学側からは、高弾性率高強度繊維の構造と物性が、主にゲル作成時における溶液特性との関連において決定することを、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン6、ポリビニルアルコールを例にあげて研究報告がなされた。〈食分野〉1)食中毒の原因となる微生物を迅速かつ正確に検出・定量することは、食品衛生の重要な課題であるが、これまでの細菌学的検査法は、精度と迅速性に問題があった。そこで、アラニンラセマーゼ遺伝子に着目したDNAハイブリダイゼーション法を検討し、大腸菌の特異的迅速検出・定量法を確立した。本法は、本酵素の遺伝子中に存在する大腸菌特有の領域を標的としたものであり、近年、社会問題にまで発展している大腸菌O-157等の病原性大腸菌を含むすべての大腸菌に特異的な検出法であることを報告した。

2)食品の嗜好性を左右する物理的な要因としての食品物性の重要性を指摘し、食品科学におけるレオロジーの役割、歴史的経過、今後の課題などを明らかにし、食品のレオロジー測定方法の開発を行い、食品の物性を支配する具体的因子として三大成分である脂質、澱粉、蛋白質のレオロジー挙動を明らかにした報告を行った。〈住分野〉中国の経済発展はめざましく、開発と歴史的環境の保存の問題が顕在化している。西安の兵馬傭、華清池など著名な史跡は、観光資源として整備がはかられているが、民家・町なみなどの保存整備は、十分でないのが実状である。また、長江の三峡ダムの建設は上流の生態系や景観に重大な影響を与えることが懸念されているが、流域に分布する史跡が水没することも見過ごせない問題である。十分な分布調査と記録保存の必要性を指摘しておきたい。平成9年度の研究計画に基づき、平成9年9月10日から15日にかけて中国西北紡織工学院から王益軒、徐青青、刑建偉、来侃の4名の研究員が奈良女子大学を訪問し、当該分野に関する講演会の開催、研究に関する意見交換等を行った。日本側からは、平成9年11月26日から11月4日にかけて、湯川利和、今岡春樹、高村仁知、米田守宏の4名の研究員が訪中し、中国西北紡織工学院を訪問し、講演会、意見交換等を行った。さらに、現代中国における衣生活、食生活、住生活の現状を把握するため、上海市、西安市、北京市を訪問し、市場調査および家庭訪問等のフィールドワークを行った。日本側研究員各々の研究成果を以下に記す。湯川利和:中国西北紡織工学院において、「居住環境と犯罪の発生」と題する講演を行った。講演後、中国における居住環境およびコミュニティーの現状、軽犯罪発生事情の日中比較等に関する意見交換を行った。また、北京市の近代的高層アパートおよび伝統的住宅様式である四合院の家庭訪問を行い、中国における家族構成と間取りの関係、新旧の居住状況の比較等に関する調査を行った。今岡春樹:西北紡織工学院において、「ガウスの曲率とその衣服への応用」に関する講演を行った。講演内容について討論を行い、衣服を三次元的に考察することへの中国側の熱意を感じた。上海市、西安市、北京市の百貨店で衣服製品の実態調査を行い、価格的には日本とほとんど変わらないが、材質とデザインではまだ劣っていること、などが分かった。高村仁知:中国西北紡織工学院において、「大豆リポキシゲナーゼ産物と食品」と題する講演を行い、日中に共通する重要な食品素材である大豆の利用に関する現状報告および意見交換を行った。また、上海市、西安市、北京市において、市場調査を行い、現代中国の都市における食品の流通に関する現状と問題点を明らかにした。米田守宏:中国西北紡織工学院において「多点湿度センサ法による布の過渡的透湿性の測定」と題する講演を行った。講演後、衣服の快適性研究および湿度計測の問題点等に関する意見交換を行った。また、上海市、西安市、北京市の一般市民の家庭訪問を行い、中国におけるインテリア用ファブリックの使用に関する実態調査を行った。本国際学術研究は、姉妹校締結をしている西北紡織工学院との間に、人間と生活環境に係る諸問題を三年間にわたって研究した。平成10年度は、平成8年と9年に実施した各専門分野での調査ならびに研究の成果の相互討論を行うため、西北紡織学院に2名を派遣して、共同セミナーを開催した。また、派遣された2名の研究者は今までの成果をもとに、協力研究のまとめのセミナーを開催た。
大正期における日本映画の形成過程に関する複合的要因の研究

本年度は、日本映画の形成過程を解明する研究として、前年に引き続きボン大学において「活弁」のSPレコードの調査を実施し、一部をデジタル音源化した。この調査にもとづき、大正期のノン・フィルム資料の映画史的位置づけを考察し、その成果をドイツ語圏日本学会の年次大会で口頭発表した。また新規の資料調査として、第一に東映京都スタジオ映画資料室における調査を実施し、明治大正期の映画興行に関する資料を閲覧した。さらに、早稲田大学演劇博物館等で実施した調査にもとづき、政治演説から映画説明へと移行する、弁士の口頭芸の系譜を明らかにした論文を執筆し、比較日本文化研究会の学会誌に投稿した。第二に日本大学芸術学部映画学科が所蔵する田中栄三旧蔵資料の調査を実施した。さらに田中栄三の遺族の協力のもと、大正期の新派映画および日活等に関する新たな未公開の一次資料の調査をおこなった。これにもとづき、日本映像学会の年次大会における口頭発表、および『社史で見る日本経済史』第80巻への寄稿をおこない、研究成果を公表した。具体的には、従来はプリミティブな表現とされてきた大正期の日活向島作品について、その映画史的評価の低さが、後年に歴史的に形成されたものであることを指摘し、欧米映画の形式を先駆的に取り入れようとしていた、田中栄三および日活向島作品の先進性の再評価と、それが中国等への輸出を視野に入れたインターナショナルな形式を志向していたことを明らかにした。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、大正期における日本映画の形成過程を、受容論の視点を踏まえて明らかにすることを目的としており、今年度は主に二つの資料コレクションを対象に研究をおこなった。ひとつは、早稲田大学演劇博物館が所蔵する、明治大正期の無声映画フィルムである。これらは1900年代から1910年代にかけて日本映画が形成されていく時期に製作された、本研究の重要な研究対象のひとつである。現存率が極めて低い、当該期の作品について、本研究は同時代の上映状況や、博物館の所蔵に至る経緯を明らかにするなど、基礎的な調査をおこない、その成果を発表した。もう一つは、北九州市松永文庫が所蔵する、映画興行関連資料である。これは、これまで等閑視されてきた地方映画史、とりわけ国内の興行分野において重要な位置を占めていた北九州地域の映画興行の実態を、受容論の視点から明らかにしうる資料であり、今年度は、その所蔵状況および歴史背景を調査し、分析した研究内容の一部を口頭発表した。さらに、関東大震災で再建される以前の映画館について、新聞、雑誌、プログラム等の調査分析にもとづき、国際シンポジウムで口頭発表をおこなった。その過程で、シンポジウムの会場となったボン大学における、日本映画関連のSPレコードの所蔵状況が明らかになり、これは次年度からの継続的な実地調査へと発展する見込みである。また関連して、近代日本の映画前史の視覚文化興行を明らかにすべく、映画興行への影響関係を視野に入れた資料調査をおこない、その研究成果を論文にまとめた。このほか、本研究が前提とする、日本映画というナショナルシネマの概念的枠組みについて、それを批判的に考察する試みとして、満洲映画協会および植民地期朝鮮映画に関する研究をおこなった。これらの研究対象にっいては、その影響関係において、日本映画の形成過程という観点からも再考の余地があり、次年度も継続して研究を実施する。本年度は、大正期における日本映画の形成過程を明らかにするための研究として、二つの機関において調査をおこなった。一つは北九州市松永文庫であり、ここで北九州市において複数の映画館を経営していた興行師、中村上の旧蔵資料を中心に調査をおこない、情報を収集した。これより、福岡県で発行されていた業界誌『連合通信』等、地方における映画の興行状況を知るための新たな資料の所在が確認された。もう一つは、ボン大学における無声映画の弁士の音声が録音されたSPレコードの調査である。これらのSPレコードの一部について、デジタル音源化を進めて情報の収集をおこなった。この調査によって、『浪花女』(溝口健二監督、1940年)等、国内外にフィルムが現存しない、重要な日本映画のSPレコードが含まれていることが明らかになった。さらに今年度に分析および考察をおこなった研究成果として、第一にサイレント時代からトーキー時代にかけての映画館の建築様式の変遷について、一次資料の調査にもとづき研究し、基調講演「上映空間の変容ーサイレント時代からトーキー時代にかけてー」(Kinema Club Conference XIV)として発表した。この発表において、映画館の建築様式の変遷が、当該期の日本映画のスタイルの変化とも、密接に結びついていたことを明らかにした。第二に日本映画というナショナル・シネマの枠組みに関して、それを批判的に再考する試みとして、満鉄映画班に関する研究をおこない、分担執筆「芥川光蔵ー忘却された記録映画作家」(『〈異郷〉としての上海・大連・台北』所収)として発表した。こうした〈満洲国〉に係る対象については、ナショナル・シネマとしての境界領域にあたっており、従来の日本映画史で主要なテーマとはみなされてこなかったが、本研究では、日本映画の形成過程という観点から分析が必要な分野として再考をおこなった。

また新規の資料調査として、第一に東映京都スタジオ映画資料室における調査を実施し、明治大正期の映画興行に関する資料を閲覧した。さらに、早稲田大学演劇博物館等で実施した調査にもとづき、政治演説から映画説明へと移行する、弁士の口頭芸の系譜を明らかにした論文を執筆し、比較日本文化研究会の学会誌に投稿した。第二に日本大学芸術学部映画学科が所蔵する田中栄三旧蔵資料の調査を実施した。さらに田中栄三の遺族の協力のもと、大正期の新派映画および日活等に関する新たな未公開の一次資料の調査をおこなった。これにもとづき、日本映像学会の年次大会における口頭発表、および『社史で見る日本経済史』第80巻への寄稿をおこない、研究成果を公表した。具体的には、従来はプリミティブな表現とされてきた大正期の日活向島作品について、その映画史的評価の低さが、後年に歴史的に形成されたものであることを指摘し、欧米映画の形式を先駆的に取り入れようとしていた、田中栄三および日活向島作品の先進性の再評価と、それが中国等への輸出を視野に入れたインターナショナルな形式を志向していたことを明らかにした。昨年度に引き続き、無声映画資料の調査を継続発展させ、適宜その分析および考察の成果を発表しており、おおむね順調に研究が遂行された。27年度が最終年度であるため、記入しない。前年度までの二年間の研究成果を踏まえたうえで、日本映画の形成過程に関する複合的要因を、近代の都市空間と地域性、諸芸能との文化的複合性、輸入映画のヘゲモニーという三つの主題から、総合的に明らかにする。本年度は、大正期の無声映画に関する、新資料の発掘収集が順調に進んでおり、その分析にもとづき、本研究の主題である、日本映画の形成過程に関する、基礎的な研究も進展したため。前年度から継続して新資料の発掘収集に努める。とりわけ、前年度に実施できなかった、国外のフィルムアーカイブ等の研究機関における資料調査を、積極的におこなうことで、さらなる研究内容の深化を図る。また、収集した情報のデータベース化を進め、資料の新たな解釈に活用していく。
機能性材料のモデルとしての血管平滑筋細胞ならびに血管壁の力学特性計測

血管平滑筋細胞の壁内での力学環境を推定するため,平滑筋細胞の力学特性を計測するとともに,血管壁内の微視的残留応力を計測した.即ち,1)現有する細胞用引張試験機で種々の条件下の血管平滑筋細胞の準静的引張特性を計測した結果,力学特性の変化は細胞内アクチンフィラメント(AF)の走行変化でよく説明できることが判り,2)引張試験機を粘弾性特性が計測できるよう改良し,平滑筋細胞の弛緩状態の応力緩和特性を計測した結果,応力緩和は時定数1分程度の受動的な応力緩和と1時間程度のAFのリモデリングが関与する能動的な応力緩和の二つからなると考えられることが判った.また,3)無負荷状態の大動脈壁内平滑筋細胞に作用する残留応力・ひずみを細胞核の形状変化から見積もる方法を確立した.即ち,単離細胞の核の長さが組織内での値になるよう引張試験機で引張を加えた際の張力と伸びから平滑筋細胞の組織内ので残留ひずみはと応力を推定したところ,それぞれ23%,10kPa前後であった.更に4)凍結下に薄切した血管壁試料から酵素処理などにより弾性板を単離した際の弾性板の形状変化を観察した.壁内で蛇行する弾性板が酵素処理でほぼ直線状となり,蛇行が圧縮の残留応力による座屈であることが判った.また,単離弾性板の力学特性を細胞用引張試験機で計測した結果,弾性板の公称応力-伸び比関係はほぼ直線であり,ヤング率は440kPa程度であることが判った.5)この結果に大動脈の内圧-外径関係を当てはめたところ,内圧100mmHgの生理状態で弾性板に80kPaの張力,平滑筋には最低でも40kPaの張力が作用していることが判った.しかし,この値は円周方向応力の平均値100kPaと比べ低かった.この不一致はコラーゲン線維の影響を評価していないこと,平滑筋の力学特性が弛緩状態で計測されたものであることなどによると考えられた.血管平滑筋細胞の壁内での力学環境を推定するため,平滑筋細胞の力学特性を計測するとともに,血管壁内の微視的残留応力を計測した.即ち,1)現有する細胞用引張試験機で種々の条件下の血管平滑筋細胞の準静的引張特性を計測した結果,力学特性の変化は細胞内アクチンフィラメント(AF)の走行変化でよく説明できることが判り,2)引張試験機を粘弾性特性が計測できるよう改良し,平滑筋細胞の弛緩状態の応力緩和特性を計測した結果,応力緩和は時定数1分程度の受動的な応力緩和と1時間程度のAFのリモデリングが関与する能動的な応力緩和の二つからなると考えられることが判った.また,3)無負荷状態の大動脈壁内平滑筋細胞に作用する残留応力・ひずみを細胞核の形状変化から見積もる方法を確立した.即ち,単離細胞の核の長さが組織内での値になるよう引張試験機で引張を加えた際の張力と伸びから平滑筋細胞の組織内ので残留ひずみはと応力を推定したところ,それぞれ23%,10kPa前後であった.更に4)凍結下に薄切した血管壁試料から酵素処理などにより弾性板を単離した際の弾性板の形状変化を観察した.壁内で蛇行する弾性板が酵素処理でほぼ直線状となり,蛇行が圧縮の残留応力による座屈であることが判った.また,単離弾性板の力学特性を細胞用引張試験機で計測した結果,弾性板の公称応力-伸び比関係はほぼ直線であり,ヤング率は440kPa程度であることが判った.5)この結果に大動脈の内圧-外径関係を当てはめたところ,内圧100mmHgの生理状態で弾性板に80kPaの張力,平滑筋には最低でも40kPaの張力が作用していることが判った.しかし,この値は円周方向応力の平均値100kPaと比べ低かった.この不一致はコラーゲン線維の影響を評価していないこと,平滑筋の力学特性が弛緩状態で計測されたものであることなどによると考えられた.血管平滑筋細胞を対象とし,力学刺激に対する細胞の力学・収縮特性のダイナミックな変化を単一細胞レベルで詳細に調べ,力学刺激と細胞応答の関連を明らかにするとともに,平滑筋細胞が血管壁内でどのような力学環境に置かれているのか,詳細に調べることを目的とし3年間の研究を進めている.研究初年度の本年度は,まず,1)現有する細胞用引張試験装置を改良し,粘弾性特性が計測できるようにした.画像解析装置,ピエゾドライバーなどを新たに購入し,リアルタイムで細胞の長さ情報を電圧信号として取り込み,細胞の伸び量や細胞に負荷される張力をフィードバック制御可能なシステムを構築した.即ち,新たにパンダグラフ機構を開発してピエゾ素子の変形を7倍に拡大できるようにし,これで細胞長をステップ状に変化させた後の張力緩和を測定できるようにした.試料にはラット胸大動脈由来培養平滑筋細胞を用い,弛緩状態の粘弾性特性を計測した.得られた応力緩和曲線にケルビンモデルを当てはめ解析したところ,得られた応力緩和の時定数は200秒程度と他の血管系の細胞(赤血球,白血球,内皮細胞)の時定数に比べて極めて大きいことが判った.また,2)無負荷状態の血管壁内弾性板の蛇行原因を探るため,血管壁の凍結・解凍前後での同一部位の弾性板の蛇行の程度の変化を調べた.

この目的には,血管壁断面を高倍率・長被写界深度で観察できる装置が必要になるため,ビデオマイクロスコープ用のズームレンズならびに照明ユニットを購入した.これらを用いた観察の結果,血管壁の凍結により蛇行度が減少することが明らかとなった.これは凍結により平滑筋細胞が破壊され血管壁内部で発生していた張力が減少するためと考えられた.すなわち,弾性板の蛇行が平滑筋細胞が発生する張力による座屈である可能性が示された.力学刺激に対する血管平滑筋細胞の力学・収縮特性のダイナミックな変化を単一細胞レベルで詳細に調べ,力学刺激と細胞応答の関連を明らかにするとともに,平滑筋細胞が血管壁内でどのような力学環境に置かれているのか,詳細に調べることを目的とし3年間の研究を進めている.研究2年目の本年度は,まず,1)平滑筋細胞の粘弾性特性の計測を進めた.その結果,昨年利用したケルビンモデルよりも,弾性要素と粘性要素の直列結合を2つ平行に並べた4要素マックスウェルモデルの方が応力緩和挙動をよく表すことを見出した.このことは応力緩和のプロセスが時定数の異なる2つの応答の重ね合わせと考えることができることを意味しており,その時定数は約60秒と3600秒の2つであった.また,細胞内アクチンフィラメント(AF)の重合を阻害すると弾性係数は2つともおおよそ半減したのに対し,時定数は長い方のみ優位に減少し,1800秒程度となった.このことは時定数3600秒の応力緩和はAFのリモデリングにより生じることを意味し,平滑筋の応力緩和を早く受動的な応力緩和と遅く能動的な応力緩和の二つに分けて分析する必要があることが判った.次に2)血管壁内の細胞にどの程度の応力が加わっているのかを推定するため,酵素法による細胞単離過程のその場観察を行う系の確立を進めた.微分干渉顕微鏡下に薄切切片に酵素液を吹きかけつつ,試料の変化を観察したが,現時点では画像の質が低く,細胞剥離の瞬間の形状変化を明確に捕らえるには至っていない.また,3)血管壁組織の顕微鏡下摘出方法の検討を進めた.血管壁をクライオスタットを用いて数10μm程度に薄切することで,マイクロダイセクタによる薄切組織からの弾性板層の摘出が可能となった.この結果,弾性板を周囲の平滑筋層から剥離することで蛇行度が減少した.すなわち,弾性板の蛇行が平滑筋層の張力による座屈である可能性が確認できた.最終年度の本年度は,まず,1)ブタ胸大動脈壁内の平滑筋細胞に作用する残留応力・ひずみを見積もるため,細胞核の形状の変化と細胞の引張試験を組合せた方法を確立した.すなわち,細胞が生きたまま核をSYTO13で染色し,レーザ顕微鏡で組織内の核形状を3次元再構築し,長軸長さの平均を求めた.次いで酵素法により細胞を組織から単離し,単離細胞の核長軸長さの平均を求め,両方の比から核の組織内における残留ひずみを求めた.そして単離した細胞を核形状を観察しつつ細胞用引張試験機で引張り,核が残留歪み分の長さになったときの張力と細胞形状から,残留応力を求めた.その結果,平滑筋細胞の組織内ので残留ひずみは23%,残留応力は10kPa前後であることが明らかとなった.次に,2)弾性板組織の顕微鏡下摘出による形態変化の観察を行った.すなわち,血管壁を凍結下に薄切した試料からマイクロダイセクタを用いて弾性板層と平滑筋層を剥離し,更に酵素処理することで弾性板を単離し,この際の弾性板形状の変化を観察した.その結果,酵素処理により弾性板はほぼ直線状となり,壁内の蛇行が圧縮による座屈であることが確認できた.また,単離した弾性板の力学特性を細胞用引張試験機で計測した.
地球規模での水資源賦存量の長期的な変動と安定性の評価に関する研究

地球上での水文循環の変化について長期にわたる河川流出量のデータベースをもとに変化傾向についての分析,および水資源の安定性についての分析を行った.使用したデータは世界河川流量センター(GRDC)が所有するデータベースから,流域面積25000Km^2以上でかつ60年以上の観測期間をもつ161観測所の月流量データを対象にした.その結果は1.1961年以降に流出高が減少している地域(アフリカのサヘル地域が顕著),流出高が若干増大傾向の地域(北米ミシシッピー川上流域)が認められる.1961年以降の年流出高の変動係数がそれ以前より増大してきた傾向が一般的にうかがえる.この傾向は乾燥地域や半乾燥地域の河川に顕著である.地域間の各観測所相関に明瞭な傾向はなく,テレコネクションに相当するような現象は河川流出量からは認められない.また,月流量系列の変動をその平均化に要する貯水量との関係で分析する手法をとって,長期変化の傾向を調べたところ,2.対象データに含まれる特異なデータを検出することが可能であること,例えば,1921年にはヨーロッパ諸河川において異常な渇水傾向が判断され,ライン川では約600年に1回程度の、少流出量が記録されたこと,一方,サヘル地域の近年の渇水現象をセネガル川,ニジェール川,シャリ川,の河川流出量の記録で調べた.その結果,3.これらの河川が197080年代に異常な少流量になったこと,これらの河川では過去,1910年代,1940年代にも流量が減少した期間があり,長期の記録から見て約30年程度の弱い周期性をうかがわせること4.この周期性を補強するために,当該地域の月雨量データを入手し(10カ国,172観測所の1950年以降のデータ)同様な解析を行ったところ,1970年1980年代に明瞭な少雨傾向が,1990年代には月雨量が増大傾向であることが多くの観測所で認められた.したがって,サヘル地域は1990年代,2000年代では雨量が増大傾向,2010年代に少雨傾向になると予想されることを結論として示した.地球上での水文循環の変化について長期にわたる河川流出量のデータベースをもとに変化傾向についての分析,および水資源の安定性についての分析を行った.使用したデータは世界河川流量センター(GRDC)が所有するデータベースから,流域面積25000Km^2以上でかつ60年以上の観測期間をもつ161観測所の月流量データを対象にした.その結果は1.1961年以降に流出高が減少している地域(アフリカのサヘル地域が顕著),流出高が若干増大傾向の地域(北米ミシシッピー川上流域)が認められる.1961年以降の年流出高の変動係数がそれ以前より増大してきた傾向が一般的にうかがえる.この傾向は乾燥地域や半乾燥地域の河川に顕著である.地域間の各観測所相関に明瞭な傾向はなく,テレコネクションに相当するような現象は河川流出量からは認められない.また,月流量系列の変動をその平均化に要する貯水量との関係で分析する手法をとって,長期変化の傾向を調べたところ,2.対象データに含まれる特異なデータを検出することが可能であること,例えば,1921年にはヨーロッパ諸河川において異常な渇水傾向が判断され,ライン川では約600年に1回程度の、少流出量が記録されたこと,一方,サヘル地域の近年の渇水現象をセネガル川,ニジェール川,シャリ川,の河川流出量の記録で調べた.その結果,3.これらの河川が197080年代に異常な少流量になったこと,これらの河川では過去,1910年代,1940年代にも流量が減少した期間があり,長期の記録から見て約30年程度の弱い周期性をうかがわせること4.この周期性を補強するために,当該地域の月雨量データを入手し(10カ国,172観測所の1950年以降のデータ)同様な解析を行ったところ,1970年1980年代に明瞭な少雨傾向が,1990年代には月雨量が増大傾向であることが多くの観測所で認められた.したがって,サヘル地域は1990年代,2000年代では雨量が増大傾向,2010年代に少雨傾向になると予想されることを結論として示した.21世紀は地球の資源問題なかんずく水資源問題が課題の一つであるとされている.本研究は長期間の河川流量データの変動を調べ,地球環境の変化の影響があるのかどうか,水資源の長期的な変化に何らかの傾向成分があるのかどうかを調べた.その結果1.世界河川の月流出高の分布とその特徴の分析から,流域面積が10万15万平方km程度のライン川のデータからは上流域における水資源開発の影響を検出することはできないこと,これは流況が非常に安定していることにもよること,乾燥地帯の河川では上流域におけるダム開発の影響は月流出高の分布に影響を与えていること,が判断された.2.水資源の安定性を評価するために月流出高の時系列からその変動を平滑化するために必要な貯水池容量(開発水量の月数n)と開発水量(平均流出高の%でλで表す)の関係を計算した.このn-λ関係を長期データ,30年ごとのデータ等に区分して,水資源の安定性を評価した.●最も長い時系列としてライン川の180年間のデータを用いると,10年平均値でも月流出高に1124mmの違いがあること.

●西欧諸河川では1921年に異常な渇水年があり,この年を除けば,水資源計画の策定には少なくとも30年のデータが必要であること.●30年程度の期間を一連の単位期間とすると,統計的に均質なデータ系列かどうかの判断がつけられること,すなわち10年程度の期間データでは水資源評価には短すぎること.●アフリカのニジェール川の1907年1990年の月流出高の変動を調べた結果,30年程度の周期性が見出される.1960年から1980年にかけてのサヘル地域の早魃はこのような長周期の変動の影響を受けているものと推定される.3.世界の諸河川のデータのみならず降水量データの時系列の変動特性を分析して,水資源の安定性の評価を進める予定である.地球上での水文循環の変化について長期にわたる河川流出量のデータベースをもとに変化傾向についての分析,および水資源の安定性についての分析を行った.使用したデータは世界河川流量センター(GRDC)が所有するデータベースから,流域面積25000Km^2以上でかつ60年以上の観測期間をもつ観測所の月流量データを対象にした.この条件に合う観測所は世界全体で144観測所で,別途入手した17観測所とあわせて161観測所を対象にした.最も長い観測記録は1807年からのものがある.その結果は1.1961年以降に流出高が減少している地域(アフリカのサヘル地域が顕著),流出高が若干増大傾向の地域(北米ミシシッピー川上流域)が認められる.1961年以降の年流出高の変動係数がそれ以前より増大してきた傾向が一般的にうかがえる.この傾向は乾燥地域や半乾燥地域の河川に顕著である.地域間の相関に明瞭な傾向はうかがえず,テレコネクションに相当するような現象は河川流出量からは認められない.また,月流量系列の変動をその平均化に要する貯水量との関係で分析する手法をとって,長期変化の傾向を調べたところ,2.対象データに含まれる特異なデータを検出することが可能であること,例えば,1921年にはヨーロッパ諸河川において異常な渇水傾向が判断され,ライン川では約600年に1回程度の少流出量が記録されたこと,一方,サヘル地域の近年の渇水現象をセネガル川,ニジェール川,シャリ川,の河川流出量の記録で調べた.その結果,3.これらの河川が197080年代に異常な少流量になったこと,これらの河川では過去,1910年代,1940年代にも流量が減少した期間があり,長期の記録から見て約30年程度の弱い周期性をうかがわせること4.この周期性を補強するために,当該地域の月雨量データを入手し(10カ国,172観測所の1950年以降のデータ)同様な解析を行ったところ,1970年1980年代に明瞭な少雨傾向が,1990年代には月雨量が増大傾向であることが多くの観測所で認められた.したがって,サヘル地域は1990年代,2000年代では雨量が増大傾向,2010年代に少雨傾向になると予想されること.を結論として示した.
哺乳類の新規DNAメチル化酵素の解析

DNAメチル化修飾は、ヒストンのメチル化・アセチル化・リン酸化修飾と同様、「エピジェネティックな情報」のひとつとして注目され、細胞の分化方向の決定づけやインプリンティング、X染色体の不活性化機構に関与している。しかしながら、DNAメチル化脱メチル化の制御機構やその意義については不明な点が多く残されている。我々はヒトTリンパ球細胞株Jurkat細胞およびヒトCD4^+Tリンパ球を用いて、interleukin-2遺伝子(IL-2)プロモーターのメチル化状態、ヒストン修飾状態、そしてIL-2発現状態について検討を行った。その結果、ヒトではIL-2遺伝子プロモーター-252bpのCpGが特異的に脱メチル化していることが初めて明らかとなった。-252bpはIL-2の転写に必須なOct-1が結合する領域にあり、メチル化によりOct-1およびNFAT転写因子の結合が阻害されることにより転写活性が抑制されることが判明した。さらに、RNAiを用いてCpGメチル基導入すると、IL-2遺伝子の発現抑制、転写因子の結合阻害およびヒストンテイルの修飾に変化が認められたことから、プロモーターの脱メチル化がIL-2遺伝子発現には必要条件であることが示唆された。また、naive CD4^+Tリンパ球と脱刺激後のCD4^+Tリンパ球とでは、両者ともIL-2は発現していないがプロモーターのメチル化状態が異なっており、刺激に対する反応速度や感度に違いを認めた。この結果から脱メチル化がエピジェネティックな記憶として機能していることが示唆された。
開弦行列模型による弦の場の理論の構築

本年度は、超対称ゲージ理論の非摂動論を弦理論及び行列模型から如何に記述されるか研究した。カラビーヤゥ多様体上にコンパクト化されたTypeIIB型超弦理論にD-ブレーンやフラックスを導入し、従来の場の理論では解析が困難であったN=1の超対称ゲージ理論の低エネルギー有効ポテンシャルを弦理論から求める理論が、近年大きく発展した。そこで論文"Confining Phase Superpotentials for SO/Sp Gauge Theories via Geometric Transition"では、こうした理論をSO/Spゲージ群へ拡張する為に、ゲージ理論の計算と弦理論の計算を独立に行い、両者が一致することを確かめた。一方近年、上の研究とは少し異なった立揚から、ゲージ理論と弦理論の対応が発展した。これは、従来AdS/CFT対応と呼ばれる双対性に対して、さらにある極限を取ることで、plane-waveと呼ばれる背景幾何上の弦理論と超対称ゲージ理論のR-電荷が大きい極限でのスペクトルが対応するという双対性である。このplane-wave幾何上の弦理論の特徴は、本来非常に困難であった、RR揚背景上の弦理論の量子化が、Greeh-Schwarz形式を用いて行える利点がある。そこで論文"Penrose Limit and String Theories on Various Brane Backgrounds"では、一般のブレーン解のplane-wave極限を計算し、その上の弦理論のボソンセクターの量子化を行った。その結果、時間に依存する背景とスペクトルが得られ、理論を特徴付ける幾何学的半径を発見した。以上の研究で、弦理論の発展に貢献した。
代数群の作用を受ける代数多様体に関する研究

(2)特殊線形群の有限部分群による不変式環の研究。4次特殊線形群SL(4)の原始的有限部分群(30種類)について、不変式環の生成元およびそれらの関係式を具体的に記述することが目的である。現在までに、位数の小さな10個程度の群については、生成元およびそれらの関係式を計算することができた。残りの群は、位数が大きく(数万程度)、計算は困難であるが、不変式環の広中分解を用いて計算できる見通しがつき、現在計算中である。(1)点付き代数曲線のモジュライ空間の研究。与えられた数値的半群Nを持つ種数gの点付き代数曲線(の同形類)全体のなすモジュライ空間M_<g,1>^Nを、数式処理システムSingularを用いて、種数5以下で、かつ、Nの生成元の個数が4以下の場合について、具体的に方程式を用いて記述した。その結果、計算できたモジュライ空間はすべて、既約な有理的代数多様体であることを示すことができた。この結果は、preprint「On the rationality of moduli space of pointed algebraic curves of given semigroup」にまとめられた。4次特殊線形群SL(4)の原始的有限部分群は、Blichfeldtにより、(共役を除いて)30種類あることがわかっている。研究の目標は、この30種類の群について、不変式環の生成元およびそれらの関係式を具体的に記述することである。現在までに、不変式環のHilbert(Molien)級数を計算することによって、30種類中10個だけが、その不変式環は完交環であって、残りの20個については、完交環でないことがわかった。2次元および3次元の場合は、特殊線形群の原始的有限部分群による不変式環は、すべて完交環なので、4次元では違った現象が起きていることが観察された。さらに、30種類のうち、位数の小さないくつかの群については、生成元および関係式を比較的簡単に計算することができた。のこりの群は、位数が大きく(数万数十万)、計算は困難であるので、工夫を考えているところである。(3)代数的組合せ論の研究。ユークリッド空間内の整凸多面体Δおよびそのn倍の相似拡大nΔに含まれる格子点の数を数えるEhrhart多項式は、Toric多様体の理論を用いれば、Δの極(双対)多面体に伴う扇の定めるtoric多様体Xの、Δに対応する因子に関する構造層のSnapper多項式と等しい。従って、Toric多様体のコホモロジーの消滅定理と組み合わせて、Ehrhart多項式は、XのTodd類がわかれば、計算できることになる。非特異なtoric多様体のTodd類は、簡単に計算できるが、一般に特異点をもっ場合は、Todd類を具体的に表わすことは難しい(個々の例については、具体的に特異点の解消を扇の細分によって構成すれば、Todd類は計算できる)。この方面の研究は、M.Brion, R.Morelli, J.E.Pommersheimなどによって、精力的に行われている。現在のところ、彼らの研究をもとに、Todd類のよい表示方法を研究している。のこりの群は、位数が大きく(数万数十万)、計算は困難であったが、不変式環の広中分解を用いて、計算できる見通しがついた。残りの群は、位数が大きく(数万数十万)、計算は困難であるが、不変式環の広中分解を用いて計算できる見通しがつき、現在計算中である。
地理情報システムを用いた近代日本の河川舟運に関する歴史地理学的研究

平成25年度は、平成24年度から構築してきた「近代日本の河川舟運GISデータベース」をもとに、1全国(道府県:マクロスケール)、2淀川流域(メソスケール)、3淀川流域内の河川・浜(ミクロスケール)について分析し、人文科学とコンピュータ研究会(じんもんこん2013)での学会発表や査読付き学術誌への論文投稿をおこなった。1全国(道府県:マクロスケール)単位の分析徴発物件一覧表の明治23年版には、明治22年の船舶定繋地および船種別隻数が掲載されている。そこで、Excel形式でデータベースを作成し、その結果、全国で14,636箇所の定繋地があることが明らかになった。そのうち、淀川流域に関して、明治期に測量された旧版地形図をもとに船舶定繋地のGISデータベースを構築し、船舶定繋地や船種別の分布を地図化した。このGISデータベース化の手法は、全国のどの流域においても有効であり、今後流域間の比較をおこなう予定である。2淀川流域(メソスケール)単位の分析1で構築した船舶定繋地のGISデータベースをもとに、淀川流域のなかでも河川ごとに舟運の地域差があることを明らかにし、これまで検討が不十分であった鉄道・旧街道と舟運との競合関係について、明治期の旧版地形図と近代統計を使用して検討した。その結果、浜と旧街道は近接性が高いことなどが数値として明らかにできた。流域単位でみる視点は従来の河川舟運研究ではほとんど検討されておらず、歴史GISの手法の有効性を提示することができた。3淀川流域内の主要な浜(ミクロスケール)単位の分析河川と旧街道との結節点や河川と鉄道駅との水陸連絡駅などの主要な浜の変遷について、近代統計や旧版地形図、昭和初期に撮影された空中写真などを用いて、検討をおこなった。この分析に関しては、現在進めているところであり、学会誌に投稿する予定である。(抄録なし)平成24年度は、以下の3つの課題に取り組んだ。そのうち、(1)(2)の成果の一部を交通史学会シンポジウムで、(3)の成果を人文地理学会や研究会において発表した。(1)「近代日本の河川舟運GISデータベース」の構築近代期の統計資料と旧版地形図をデジタル化し、「近代日本の河川舟運GISデータベース」を構築をおこなった。具体的には、『徴発物件一覧表』や『府県統計書』などの近代期の統計資料をデータ化するとともに、それらに対応する旧版地形図をもとに近代期の河川や河岸(船着場)、船舶数、物資量、鉄道などをGISデータ化した。(2)「歴史GIS」の手法を用いた河川舟運研究の検討従来の河川舟運研究では、一つの河川や河岸を対象としたミクロスケールでの研究が盛んにおこなわれてきた。その理由として、河川舟運は物資を取り扱うや河岸や人々、河岸間の物資輸送など内容が多岐にわたるため、把握することが難しかった。そこで近年注目されている「歴史GIS」の手法を用いて、地域レベル(流域単位:マクロスケール)での河川舟運研究の検討をおこなった。具体的には、淀川流域と利根川流域、木曽三川流域を対象とした。(3)近代日本の河川舟運と英国の河川・運河網における舟運との比較研究近代日本の河川舟運を海外の舟運と比較検討するために、英国の河川・運河網における舟運を調査した。英国は日本と同様、産業革命以降の鉄道開通や陸上交通の発達によって舟運が衰退したものの、ロンドンの中心部においても1950年代まで舟運が続いていることが明らかになった。今後、その衰退過程について日英比較する予定である。

平成24年度は「近代日本の河川舟運GISデータベース」の構築に大幅に時間を要したため、研究成果として査読付きの学術誌への投稿受理に至らなかった。平成25年度には、これまで進めてきた研究成果を積極的に学会誌に投稿する予定である。前年度から進めてきた研究成果は、今年度中に積極的に査読付きの学会誌に投稿していきたい。また、博士論文の執筆にむけて、「歴史GIS」の手法を用いた河川舟運研究の確立を図りたい。そして、「近代日本の河川舟運GISデータベース」が今後の河川舟運研究において最大限活かせるように、メタデータの整備などもおこなう予定である。(抄録なし)
緑茶カテキンの抗活性酸素作用によるシェーグレン症候群の新治療法創出についての検討

自己免疫疾患モデルマウスであるMRL/lprマウスに緑茶カテキンを投与して、その影響を調べたところ、1唾液分泌促進に関与するaquaporin 5 (AQP5)の顎下腺・腺細胞apical siteでの発現、2AQP5の発現促進因子であるPKAの顎下腺での発現が、非投与マウスより有意に増大していた。一方、3AQP5の産生を阻害する活性型NF-κBの発現、4NF-κBの活性化を促進するJNKおよびHMGB1とそのreceptorであるRAGEの発現が、顎下腺で非投与マウスより有意に減少していた。我々の結果から、緑茶カテキンが自己免疫唾液腺炎において、唾液分泌を刺激する可能性が示唆された。研究実績の概要に記述したとおり、この研究の所期の目的である、唾液分泌促進に関与する自律神経伝達経路の活性化ならびにaquaporin 5 (AQP5)のAMでの発現に対する緑茶カテキン投与の有効性を調べるということに関しては、EGCG投与マウスの顎下腺においてAQP5ならびにPKAの発現の有意な増大が認められたことから、その有効性が確認されたと考えられる。したがって、現時点においては、おおむね順調に進展していると考える。我々は昨年度、シェーグレン症候群のモデルマウスMRL/lprマウスに緑茶カテキン(EGCG)を投与したところ、唾液分泌促進に関与するaquaporin 5 (AQP5)の発現が、線細胞のapical membraneにおいて、非投与マウスに比べ有意に増大したことを認めた。また、AQP5のgene promoterに結合して、その発現を阻害する活性型NF-κB(p-p65)については、非投与マウスに比べ有意に発現が減少していた。EGCGには抗活性酸素作用があり、自己免疫唾液腺炎組織内で活性酸素(ROS)の生成を抑制し、NF-κBの活性化を減弱させたと考えられる。その結果、AQP5に対するNF-κBの阻害作用が弱まり、AQP5の発現を増大させたと推測された。本年度は、この結果をさらに発展させる形で、NF-κBの活性化を促進するhigh-mobility group box-1 (HMGB1)とそのreceptorであるreceptor for advanced glycation end products (RAGE)の発現に対するEGCG投与の影響を調べた。HMGB1は,それ自身がNADPH oxidaseを活性化してROSの生成を増大させる一方,HMGB1がROSにより活性化されるという、正の反応サイクルが働いている。また、HMGB1は、NF-κBを活性化させ、またRAGEの発現を増加させる。さらに、シェーグレン症候群の患者の血清や小唾液腺組織においてHMGB1の発現の増大を認めている。今回EGCG投与マウスと非投与マウスの顎下腺組織においてHMGB1とRAGEの発現を免疫組織化学的に調べ評価したところ、両者ともにEGCG投与マウスにおいて、その発現が減弱していた。したがって、EGCGの抗活性酸化作用が、HMGB1とRAGEの発現の減少に関与しているものと考えられた。研究実績の概要に記述したとおり、この研究の所期の目的である、唾液分泌促進に関与するaquaporin 5 (AQP5)の線細胞apical membraneでの発現に対する緑茶カテキン投与の有効性に関して調べたところ、EGCG投与マウスの顎下腺においてAQP5の発現の有意な増大が認められた。さらに、AQP5の発現を阻害するNF-κBの発現が、EGCG投与マウスの顎下腺組織で有意に抑制されることを見出した。これらの研究成果を踏まえて、今年度の研究では、NF-κB活性化因子であるhigh-mobility group box-1 (HMGB1)とそのreceptorであるreceptor for advanced glycation end products (RAGE)に関しても、EGCGの抑制効果を確認することができたため、研究の進捗状況としては、おおむね順調に進展していると考えている。これまでに得られたデータに基づいて、EGCGの抗活性酸素作用によるAQP5の発現増大作用のメカニズムについて、さらに研究を進めていきたいと考えている。すなわち、AQP5のAMにおける発現の阻害因子の1つは、ROSによるNF-κBの活性化であり、今回の研究においては、EGCGの抗活性酸素作用によるNF-κBの不活性化が、AQP5の発現増大に寄与することを明らかにした。しかし、NF-κBの活性化には、ROSとは別にinnate immunity (DAMPs PRRs)が関与することが示されており、EGCG投与によってDAMPs、PRRsの発現にどのように影響するのかを調べ、EGCG投与によるAQP5発現増大作用のメカニズムを解明していきたいと考えている。これまでに得られたデータに基づいて、EGCGの抗活性酸素作用によるAQP5の発現増大作用について、さらに研究を進めていきたいと考えている。

今回の研究では、EGCGによるHMGB1の発現の抑制効果が認められたが、Toll-like receptor(TLR)のシグナル伝達経路にHMGB1が関連しており、特にTLR-4、TLR7、TLR9のシグナル経路は、NF-κBの活性化を促進することが知られている。そこで、今後はinnate immunityに対するEGCG投与の影響に関して研究を展開することを考えている。口腔免疫学
極小曲面のヤコビ場について

2m次元単位球面S^<2m>(1)のgenus Oのfull minimalsurfaceを考える。その構成方法はE.Calabiによって開発された。2m次元複素射影空間CP^<2m>のdirectrix curreを構成しdirectrix curveはtotally isotropicという性質をもつことから、totally isotroprc holomorphic curve of genus O in CP^<2m>をdirectrix curreとするgenus Oのminimalsurfaceを構成する方法である。このようなminimal surfaceのラプラシアンの固有値とくに固有値2をもつ固有関数を調べた。高橋の結果よりmulti plicityは2m+1以上であるが2m+2以上のときの現象に興味をもちその場合現れる固有関数をextra eigenfanctionと呼んでいる。fallなminimal surtaceがminimalのまま変形してfullでないminimal surfaceに変形されたときにextra eigenfanctionが現れることはspectrumの連続性からわかるのであるが逆にextoa eigenfanctionがあるときに、上のような現象から生じているのかどうか大変興味ある問題である。それはgenus Oのminimalsurfaceのつくる空間の構造に深い関係をもつことになるからである。我々はこの問題に対し肯定的な解答を与えた。その方法はXoをS^2からS^<2m-2>(1)へのextoaeigenfanctionをもつfull branched minimal immersionとする。そのときS^2からC^<2m-1>へのflat endをもつfull meromorphic null mapをつくる。これはS^2からCP^<2m>へのfull totally isotropic holomorphic mapΦを与え、そのm-th associatel map ΦmはS^<2m>(1)のtwistor space Hmへのfull horizontalholomorphic nullmapを与えている。これはS^<2m>(1)へのfull branched minimal immersionをつくる。Morse-Bott functionのgradient flowを使いXoへ変形していって結果を得る。現在まとめている最中である。
デジタル画像処理を応用した胃癌の発生と進展の解明

〔目的〕胃癌のX線像を画像処理して比較検討することにより、胃癌の発生、進展についての新しい知見を得ることと病変を強調することで、X線像の読影時の見落としを防ぐ技術を開発する。〔対象〕胃がん発見前34年間にわたり毎年ほぼ同時期に人間ドックで胃X線検査を受けている胃がん45例を対象とした。〔方法〕画像処理はEXCELシステムを使用した。CCD-TVカメラで入力し、階調処理(反転)、フィルタリング(ゾーベル法)、ボケマスク処理(高周波強調)を全ての写真について行った。さらに経年変化を明らかにするため、新たに講入したマッキントッシュを使用してファイルし、CRT画面上で比較し、その画像を光磁気ディスクに記録した。〔結果〕ゾーベル法は、胃の粘膜像を強調するのに効果があり、胃の粘膜の不整、乱れ、集中、陥凹変化を顕著にするのに役立つ。高周波強調はオリジナル画像に現れている形態的変化を損なうことなく強調し、隆起性変化を明らかにするのに役立った。対象45例の観察の結果、次のように分類された。(1)正常の粘膜に癌発生:8例、(2)粘膜の不整、乱れから癌発生:19例、(3)胃潰瘍瘢痕の近傍から発生:17例、(4)前年に癌があり(見逃し):1例である。経年変化からみると、非常にゆっくりと発育したと思われるもの(陥凹性病変に多い)と、急速に発育しているもの(隆起性病変によくみられる)とがある。こられの症例の画像処理像の比較はマッキントシュを用い継続中である。〔考察〕胃癌X線像を画像処理することにより正常または病的な粘膜から胃癌が立ち上がってくる様子が解明された。手術標本の解析はまだ行っていないが、近く入手するカラースキャナーで入力し、画像処理を行い、X線像と合成して観察する。〔結論〕画像処理技術は胃X線像を強調するのに役立ち、胃癌の発生研究に病理像、細胞像とともに研究ツールとなる意義は大きい。