hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
金属基板上の単結晶様芳香族分子多層膜エピタキシャル成長の理解と制御

相互作用の異なる金属基板上への有機分子結晶薄膜のエピタキシャル成長を行った。炭素と水素以外の元素を含む分子は、部位特異的に基板と共有結合するが、Cu(110)表面上のオリゴアセンの成長は拡張界面準位により特徴付けられ、基板上の第一層は分子が「寝て」いる。一方でBi(001)やシリセンの様な相互作用の小さい表面上では分子が「立って」いる場合と「寝て」いる場合の両方が観察され、分子結晶との格子整合性が重要であることが明らかとなった。高性能有機半導体素子実現のためには、有機半導体層及び有機半導体/電極界面における高速電荷輸送が不可欠である。電荷は欠陥により捕獲され、その移動を妨げられるので、高移動度実現のためには有機半導体膜の構造秩序向上が重要である。本研究ではこの点に着目し、単結晶金属基板上へのオリゴアセン等有機半導体分子のエピタキシャル成長を決める金属基板との界面相互作用を電子線回折による結晶構造解析と角度分解紫外光電子分光による電子構造解析より明らかにすることを目的とする。今年度は以下の様な知見が得られた。1.アントラセン多層膜はCu(110)基板上に高配向膜を形成し、その配向性は膜厚依存性を示す。一方テトラセンに関してはエピタキシャル関係の欠如から乱れた構造の膜しか得られなかった。金属上のアデニンに関しては基板-膜界面において原子間の局在化した共有結合が形成されるが、オリゴアセンでは、より広がった混成界面準位の形成が明らかとなった。2.si(111)上Bi(0001)薄膜上に成長したアントラセン多層膜を詳細に調べた結果、複数の回転ドメインの形成が明らかとなった。このため、有機半導体膜のエピタキシーに六方晶系表面を使用するには微傾斜面の使用が不可欠であることが再確認された。アントラセン多層膜はペンタセンの薄膜相と同じ結晶構造をとるため、分子間バンド構造の比較を行った。3.si(111)上zrB2(0001)薄膜上にアントラセンとペンタセンの単層膜及び多層膜を形成した。アントラセン多層膜に関してはエピタキシャル成長が観察され、分子は表面に対して「寝て」いた。一方ペンタセンに関しては局所的な秩序しか観察されず、140Kと300Kにおいてそれぞれ「寝て」いる構造と「立って」いる構造が観察された。単層膜に関して観測された界面電子構造は金属表面に強く化学吸着した分子に特有のものであった。1.テトラセン薄膜のビスマス(0001)表面への成長を行い、この表面との相互作用の小さい一連のオリゴアセン薄膜成長実験を完了した。このテトラセン薄膜はアントラセン、ペンタセンと異なり、二つの相からなることが分かった。温度によって「寝て」いる配向から「立って」いる配向に変わる様子が観測された。分子と金属基板との相互作用が弱い場合にもエピタキシャル条件が重要な役割を果たしていることを示唆している。2.W型のペンタセンのアイソマーである分子、ピセン、の高配向膜をAg(110)表面に成長することに成功した。単分子層の単位格子はバルクの結晶のものに近く、単分子層にも関わらず分子が「立って」いた。この傾向は同じ表面へのオリゴアセンの単分子膜の場合と異なり、基板-分子相互作用へのエピタキシー条件の影響が示された。3.Cu(110)とヂベンゾテトラチアフルヴァレン(DBTTF)との界面における複雑な相互作用を実験から明らかにしつつある。最終年度の本年、我々はエピタキシャル条件と分子間相互作用が有機ー無機ヘテロ界面における電子状態に及ぼす影響について、相互作用が強い場合と弱い場合の双方に着目して研究を行った。実験手法としては、電子状態測定のために角度分解紫外光電子分光を、構造解析のために反射高速電子線回折と低速電子線回折を用いた。特筆すべき結果として、単結晶配向したアントラセン多層膜をケイ素版グラフェンといえるシリセン上に成長することに成功したことが挙げられる。基板と分子結晶の間の格子整合性が良好なためにこの様なエピタキシャル成長が可能になったと考えられる。ペンタセン薄膜の場合は良好な格子整合性が基板との間に存在せず、エピタキシャル成長は起きなかった。

また、アントラセンとシリセンの間の相互作用は、アントラセンとグラファイトの間よりも強いことが明らかとなったが、このことはシリセンのバックリングに由来すると考えられる。次に、ジベンゾテトラチアフルバレン(DBTTF)分子は、電子供与性官能基と電子求引性官能基の両方を持つ分子であるが、Cu(110)上に成長したDBTTF分子の配向が被覆率と基板温度に強い依存性を示すことが明らかとなった。この理由として、分子ー基板相互作用は強いものの、官能基の種類によって反対の効果が存在することが考えられる。さらに、アルファゼキシチオペン(α-6T)/α-NPDの有機ー有機界面において、分子配向がイオン化エネルギーを変化させ、電荷注入障壁を小さくすることが明らかとなった。追加で、分子の形と官能基によって分子-基板相互作用を変える実験をピセンとDBTTFを使用して行ったため。24年度が最終年度であるため、記入しない。特にDBTTF分子が「立って」いる多層膜をCu(110)表面に成長し、低速電子線回折と角度分解光電子分光により調べる。単層膜と多層膜の間の分子間バンド分散の相違を明らかにし、混合界面準位の性質をもとに議論する。それに加えてDBTTFのAg(110)表面への成長も行う。有機分子膜の単結晶配向膜の作製が可能になれば、分子間バンド分散、トラップ準位のエネルギー、有機-金属界面でのホールの動的特性などのミクロな輸送特性の研究が可能となる。
金融自由化のもとでの経済成長と景気変動

自由な国際資産取引を考慮した2国2財2要素の動学的完全雇用モデルを構築し、資産取引がない場合と比べて、生産特化パターンや貯蓄や投資に対する課税政策の効果がまったく異なることを示した。つぎに、動学的最適化行動を前提に開放経済での長期不況モデルを構築し、生産効率改善による輸出振興策や国内産業保護のための輸入制限など、国内景気刺激策が、為替レートの調整を通してかえって失業を拡大することがわかった。国際金融取引が自由な経済での合理的経済主体モデルを(1)完全雇用、(2)失業を伴うもの、のそれぞれについて構築し、各国が行う経済政策の国際波及効果を分析する。(1)完全雇用を前提に、金融資産移動が自由な動学的国際貿易モデルを構築し、家計の選好、人口、技術水準、課税・補助金政策などのパラメ-タ-の変化や国家間格差が、各国の資本・資産蓄積、生産特化パタ-ン、経済厚生などに与える影響を分析する。(2)失業を伴う動学モデルを構築し、各国の関税および数量割り当て政策や国際援助政策が各国の経常収支を通して為替レ-トに及ぼす影響を分析する。さらに、それが各国製品の国際価格競争力の変化をもたらし、それによって各国の雇用がどのように変化するかについても分析する。今年度は、好況の国と不況の国との間の資産移転が各国の景気に与える影響について分析した。そのために、Ono(1994,2001)によって開発された流動性選好に基づく動学的不況理論を2国2財の国際経済の枠組みに拡張した後、(1)両国とも好況で失業が存在しない状態、(2)一方が不況で失業が存在し、他方が好況で完全雇用が成立している状態、(3)両国ともで失業が存在する状態、のそれぞれが起こる条件を示した。その結果、大きな対外資産の国ほど購買力を使い切れず、需要不足による失業が発生する可能性の高いことがわかった。次に、そのような国同士での資産の移転が各国の景気に及ぼす影響を分析した。その結果、(1)完全雇用国からの資産移転は自国の消費を減少させるが、失業国からの移転は自国の雇用を改善して消費を拡大すること、(2)完全雇用国による資産の受け入れは自国の消費を増やすが、失業国が受け入れれば失業が悪化してかえって消費が減る、という結果が得られた。以上から、失業の国から完全雇用の国への資産移転は、被援助国だけでなく援助国の消費も増やすということがわかった。この性質は、完全雇用しか考えない従来の理論からは導き出されない。しかし、現実には、たとえば第二次世界大戦後に米国がヨーロッパに向けて行った資金援助(マーシャル・プラン)において認められている。当時、ヨーロッパは戦禍によって民生用の生産設備が破壊され需要に比べて生産能力が不足していたのに対し、戦禍を免れた米国では巨大な生産能力を抱える一方で、戦争終結による需要不足によって不況に陥る危険があった。しかし、マーシャル・プランによってヨーロッパに資金援助を行うことにより、ヨーロッパは米国製品を消費することができ、米国は需要を確保して高い雇用水準を確保することができた。本研究は、このような現象が理論的にも説明されることを示したことになる。動学的ヘクシャー=オリーン(HO)・モデルを用いて、貯蓄税と投資税の効果を分析した。これまでの動学的HOモデルでは、金融資産の国際取引が考えられていなかったため、家計が貯蓄するときには資産を国内資本の形でためるしかなく、その結果、貯蓄と投資の量は必ず一致していた。そのため、どちらに税金をかけても効果は同じであることが導かれていた。本研究では、金融資産の国際取引を導入したため、家計は外国資産を保有することができることから、これらの税金は別々の効果を持つことがわかった。具体的には、投資税は国内の資本蓄積を抑制するが、貯蓄税は多くの場合、資本蓄積を促進するという、まったく反対の効果を持つのである。次に、国際的不況メカニズムに関する基礎的分析として、ケインズの不況理論の基本的性質とその国際経済での働きについて研究した。その結果、ケインズの理論では利子率として、貨幣か収益資産かの選択に関わる流動性プレミアムだけが強調され、時間選好率の側面は消費関数というアドホックな概念で取り扱われたために、多くの欠陥を生むことがわかった。また、消費関数の代わりに時点間の最適行動を記述する新古典派のラムゼー法則を導入すると、それらが解決されることが示された。さらに、それを国際的不況過程分析に応用する際には、固定相場が念頭に置かれているため、為替調整のメカニズムを加えると結論に大きな違いが出ることがわかった。すなわち、固定相場のもとでは、外需による経常収支の黒字化は国内景気を刺激するが、為替が変動すると、黒字が通貨高を生んで、かえって国際競争力が失われるという、反対の結果が導かれるのである。失業率とインフレ率とのトレードオフを示すフィリップス曲線には、フィリップス自身の示した曲線のほかに、最近の研究から、バックワードとフォワードの2つのモデルから得られるインフレ加速度型のフィリップス曲線や両者のハイブリッド型が提示されている。

本研究では、これらそれぞれの動学的特性を研究し、貨幣量をコントロールする金融政策と、利子率をコントロールするテーラー・ルールのもとで、動学経路の安定性を分析した。その結果、貨幣量をコントロールする場合には、もとのフィリップス曲線以外の場合、動学的安定性が満たされて経路が一つに決まるのは、パラメーター条件がごく限られた場合にとどまることがわかった。つぎに、国際的な金融資産取引を伴う2国開放経済モデルにおいて、不況が発生している場合を考え、関税や数量制限などの貿易政策が各国の経済活動や需要、失業率に及ぼす効果を分析した。失業に直面した国は、国内産業の保護と雇用確保のために輸入を制限する傾向がある。しかし、このような政策は自国の経常収支を黒字化するため通貨高を呼び、自国製品の国際競争力を悪化させてしまう。本研究から、その程度は非常に大きく、保護貿易による市場確保分を上回って、最終的な雇用も消費需要も減少することがわかった。このことは同時に、輸出国にとっての通貨価値の減少と、それによる国際競争力の改善をもたらすため、輸出国では、かえって経済活動や雇用、消費が改善することを意味している。そのため、保護政策を行った国では、ますます保護貿易的傾向が強まり、国際経済摩擦が激化する危険がある。このことは、80年代末の日米間での貿易摩擦のメカニズムを示唆している。労働市場に需給の不均衡が存在する場合の賃金調整について、最近の行動経済学で提唱されている各種の公正概念を適用し、既存の労働者が失業の状況と自分の公正概念を考慮しながら新たな公正賃金を形成するメカニズムを明らかにするとともに、それを考慮した企業の賃金決定行動を定式化した。その結果、賃金の変化率が、時間選好率、流動性選好、現在の雇用状況という3つの要素に依存することが明らかにされた。さらに、それを貨幣的マクロ動学モデルに応用し、金融・財政政策が景気に与える影響を分析した。その結果、人々の貨幣保有に対する選好(流動性選好)の大小によって、それぞれ一時不況と慢性不況が発生することがわかった。また、完全雇用に至る途中で発生する一時不況では、金融緩和は需要を増やし、財政支出の効果はプラスとマイナスのいずれにもなり得るが、慢性不況では金融緩和には効果がなく、財政拡大は短期長期いずれにもプラスの効果を持つことが示された。さらに、雇用契約期間を早めることにより賃金調整は早まるが、それが一時不況の場合には完全雇用の達成を早めるのに対して、慢性不況ではかえって不況を悪化させることも示された。このように、景気の深刻度に応じてまったく異なる政策効果を導いた分析はこれまでになく、政策への意義も大きい。つぎに、上記の研究結果に基づき、90年代以降の日本における長期不況の経緯を俯瞰し、各種政策の効果を分析した。現実の日本では、使い道よりも金額に注目した財政支出や金融緩和などの政策は当初期待された効果を持たず、雇用流動化による賃金下落速度の上昇はかえって不況を悪化させていた。このような性質は、これまでの新古典派モデルやニューケインジアン・モデルでは説明することが難しいが、本研究の理論を適用すれば、これらの効果と整合的な性質を得ることがわかった。
常磁性金属イオンをプローブとする高分子金属錯体の構造とゆらぎの研究

グルタミン酸がCu(II)あるいはMn(II)と錯体を形成する際にロイシンがどのように影響するかを調べるため、グルタミン酸とロイシンとのコポリマーについてNMRの研究を行った。グルタミン酸とリシンのコポリマーについて、グルタミン酸残基とリシン残基の近距離相互作用が錯体形成にどのように影響するかを調べた。中性pH、室温においてpoly(glu、leu)にCu(II)あるいはMn(II)を加えると、グルタミン残基のシグナルの線幅が広がるが、ロイシンのシグナルにはほとんど影響が現れない。この結果は、Cu(II)あるいはMn(II)はグルタミン酸残基とのみ相互作用することを示しており、疎水性残基は大きな影響を与えないことを示唆している。グルタミン酸とリシンのコポリマーにCu(II)を加えると、グルタミン酸のCrとC_8シグナルが著しく影響を受けるが、リシン残基のシグナルはほとんど影響されない。pH10で、Cu(II)を加えた場合、リシン残基のC_ε、C_8のシグナルの線幅が広がり、更に、グルタミン酸のC_8、Crのシグナルの線幅も広がることがわかった。これらのことは、酸性pHでCu(II)はグルタミン酸のカルボキシラートに配位しアルカリpHでリシンのεアミノ基に配位するというグルタミン酸及びリシンのホモポリマーでこれまでに得られていた結果と一致する。しかし、アルカリpHでグルタミン酸の側鎖炭素も影響を受けることはホモポリマーでは見られなかったことで、リシンのεアミノ基とグルタミン酸のカルボキシラートの両者がCu(II)に配位していることを示唆している。酸性pHでは、錯体の平均寿命はT_<1M>(1_<ms>)より短い。アルカリpHでは、平均寿命は1_<ms>より長い。いずれの温度においてもT_<2M>が10^<-8>_s程度と小さいためで、錯体の平均寿命は10^<-6>_sよりは長いことがわかる。pH5.6でCu(II)-グルタミン酸C_8の距離は2.3A、Crまでの距離は2.4Aと求められた。
Ｐ２Ｘ７受容体を介したシグナル伝達よるシェーグレン症候群発症機序の解明

本研究ではシェーグレン症候群におけるP2X7受容体の関与についての検討を行うため、実際のシェーグレン症候群患者および健常者より下唇小唾液腺のサンプル収集を行った。シェーグレン症候群患者の小唾液腺については、摘出後病理切片を作成、染色を行い、炎症の程度に応じて4段階のステージに分類した。また、小唾液腺の採取と併せて、炎症による耳下腺組織の損傷の状態を確認するための耳下腺造影検査と、自己抗原である抗Ro/SS-A抗体・抗La/SS-B抗体の発現の状況をみるための血液検査のデータを収集した。また、採取した下唇小唾液腺から凍結切片を作成し、P2X7受容体およびIL-18、IFN-γ等の炎症性サイトカインの発現を免疫染色にて検討するため、条件検討を行った。先行研究により、ヒト唾液腺上皮細胞株においてP2X7受容体が存在し、高濃度の細胞外ATPで刺激することによって、細胞膜表面にMHC classIIが発現し、さらに培養液中にMHC classIIを内包したexosomeが放出されることが明らかになっており、ヒト初代培養系においても同様の免疫反応が認められるかを検証するため、P2X7受容体発現、高濃度ATP刺激によるMHC classII発現の解析を試みた。健常者より下唇小唾液線を採取し、培養を行ったが、解析に必要となる十分な量の細胞を確保することが難しく、解析を行うには至らなかった。そのため、細断した細胞片から細胞培養を進める方法から、酵素により細胞間の結合を分離し、培養を進める方法へ改良を行うことで、細胞の回収量を増やすことが可能となったが、十分量を安定して確保することは困難であった。本年度の研究では昨年度の研究から引き続き、ヒト唾液腺上皮細胞を高濃度のATPで刺激し、シェーグレン症候群発症に関与することが知られているサイトカイン(IL-18,IFN-γ)の発現の解析を進めてきた。また、ATP刺激後に唾液腺細胞からシェーグレン症候群に関連した自己抗原が放出されるかを確認するために、培養細胞を超遠心しexosomeの回収を試みてきた。先行研究で用いた回収方法では量が非常に微量であったため、回収量の増加を図り回収方法の再検討を行ってきたが、確実な回収方法がまだ確立できていない状況であり、更なる改善が求められる。また、実際のシェーグレン症候群患者と健常者の下唇小唾液腺組織を収集し、免疫染色によるP2X7受容体の発現の検討を行ってきた。現在、IL-18、IFN-γなどの炎症性サイトカインの発現についても染色を進めているところである。また、シェーグレン症候群患者の下唇小唾液腺において、病態のステージごとにP2X7受容体、炎症性サイトカインの発現が変化しているかを検証するため、各ステージごとの小唾液腺の収集を進めている。さらに、本年度の研究では、健常者の下唇小唾液腺において、高濃度ATP刺激後のMHC classIIの発現についての検討も行ってきた。併せてヒト初代培養系においてもヒト唾液腺上皮細胞株と同様の現象が確認できるかを検討する計画であったが、細胞培養の際に安定した数の細胞を培養することができず、培養方法の改善が課題として見えてきた。今後、培養方法を工夫し、効率よく安定した細胞数が確保できるようにしていく必要がある。本年度の研究では細胞外ATPが唾液腺上皮細胞に作用しいかなる免疫応答を引き起こすかについて究明するために、ヒト唾液腺上皮細胞を高濃度のATPで刺激し、シェーグレン症候群発症に関与することが知られているサイトカイン(IL-17,IFN-γ)の発現の解析を進めてきた。また、これらのサイトカインが唾液腺上皮細胞の外部から作用した場合に細胞外ATPの感受性において変化がみられるかを検討するために、ヒト唾液腺上皮細胞株をサイトカインで刺激し、細胞外ATPの受容体であるP2X7受容体の発現に変化がみられるかについての解析も進行中である。本年度検討を行ったサイトカインの他にもシェーグレン症候群発症に関与するとされるIL-18やLPSなどについても、同様に実験を行い検討を進めていく必要がある。唾液腺上皮細胞を細胞外ATPで刺激することによりMHC classIIを内包したexosomeが細胞外に放出されることが先行研究によって明らかにされているが、このexosomeの解析を進めるにあたり、培養細胞からのexosomeの回収量が少なく、刺激後培養上清から必要量が確保できない場合が多いことが課題として見えてきた。現在回収量を安定させるために、研究方法の見直しを行っているところである。安定した回収方法を確立した後、シェーグレン症候群の自己抗原であるRo/SS-A、Ra/SS-B、α-fodolinが内胞されているか調べるために、これらのタンパク発現をウエスタンブロット法で解析していく予定である。さらに、これらのヒト唾液腺上皮細胞株での結果をもとに、今後、実際のシェーグレン症候群患者および健常者の唾液腺上皮についての免疫応答についても検討を行う必要がある。そのため、現在シェーグレン症候群患者および健常者の下唇小唾液腺の収集も並行して進めている。本年度の研究では、健常者の下唇小唾液を採取・培養を行い、高濃度のATPで刺激し、MHC class IIの発現がみられるかについてと、シェーグレン症候群発症と関連があるとされているサイトカインの発現を検討する計画であった。採取した下唇小唾液腺からの細胞培養を試みてきたが、解析に必要となる量まで培養することが難しく、解析に必要十分な量の細胞を安定して確保することができず、培養方法の確立に苦慮している状況である。

今後の課題として、効率のよい培養方法を確立していくとともに、少ない細胞数で、これらの免疫・炎症反応を検討する方法について再検討していく必要性があると考えられる。また、下唇小唾液腺の培養と並行して、実際のシェーグレン症候群患者の唾液腺での炎症反応の様子を確認するため、患者と健常者の下唇小唾液腺のサンプルの収集を進めてきた。シェーグレン症候群患者の唾液腺については、唾液腺採取と同時に病理切片を作成し、唾液腺の炎症の程度に応じて分類した。疾患の各病態での状態を比較するために、様々なステージのサンプルの収集を行い、各病態において解析に必要なサンプルの収集が完了したため、これからP2X7受容体の発現および各炎症性サイトカインの発現を解析していく段階にある。現在解析に先立ち、染色条件の検討を行っているところである。また、免疫染色の結果と比較、検討できるように血液検査の結果、および耳下腺造影検査の結果もデータとして収集した。本研究ではシェーグレン症候群におけるP2X7受容体の関与についての検討を行うため、実際のシェーグレン症候群患者および健常者より下唇小唾液腺のサンプル収集を行った。シェーグレン症候群患者の小唾液腺については、摘出後病理切片を作成、染色を行い、炎症の程度に応じて4段階のステージに分類した。また、小唾液腺の採取と併せて、炎症による耳下腺組織の損傷の状態を確認するための耳下腺造影検査と、自己抗原である抗Ro/SS-A抗体・抗La/SS-B抗体の発現の状況をみるための血液検査のデータを収集した。また、採取した下唇小唾液腺から凍結切片を作成し、P2X7受容体およびIL-18、IFN-γ等の炎症性サイトカインの発現を免疫染色にて検討するため、条件検討を行った。先行研究により、ヒト唾液腺上皮細胞株においてP2X7受容体が存在し、高濃度の細胞外ATPで刺激することによって、細胞膜表面にMHC classIIが発現し、さらに培養液中にMHC classIIを内包したexosomeが放出されることが明らかになっており、ヒト初代培養系においても同様の免疫反応が認められるかを検証するため、P2X7受容体発現、高濃度ATP刺激によるMHC classII発現の解析を試みた。健常者より下唇小唾液線を採取し、培養を行ったが、解析に必要となる十分な量の細胞を確保することが難しく、解析を行うには至らなかった。そのため、細断した細胞片から細胞培養を進める方法から、酵素により細胞間の結合を分離し、培養を進める方法へ改良を行うことで、細胞の回収量を増やすことが可能となったが、十分量を安定して確保することは困難であった。シェーグレン症候群患者の下唇小唾液腺の免疫染色については、必要となるサンプルが確保できたためP2X7受容体および炎症性サイトカインの発現を免疫染色で確認していく段階にあるが、まだ染色条件が確定していない。そのため、現在抗体をはじめとした各染色条件の検討を行っているところである。また、ヒト初代培養系による細胞外ATPとシェーグレン症候群に関連する炎症性サイトカイン発現の検討については、解析に必要な細胞数を未だに確保できない状況であることから、更なる培養方法の改善もしくは研究方法の見直しが必要であると考えられる。
戦後日本における緑化推進運動の展開と緑化思想の形成

本年度も昨年度に引き続き戦後日本の国土緑化運動の実態と緑化思想の形成過程を明らかにしてきた。本年度は、戦後の国土緑化運動の過程で生み出された「森林公園」や「国民の森」などのさまざまな「森」の形成過程と、そうした「森」をめぐる緑化運度の言説の分析を通して、戦後日本の国土緑化運動における「自然」と「ネーション」とのつながりに関して一定の知見を得ることができた。19601970年代の国土緑化運動は、山地の荒廃林野への植林や拡造林を主体とした1950年代の緑化運動と異なり、都市における環境緑化や自然保護・環境保全などへの取り組みもおこなわれるようになってきた。そうした背景のもと1968年に「明治百年記念国土緑化運度」が展開され、その一貫として記念造林運動や「明治の森」「国民の森」「県民の森」、「森林公園」などの造成が相次いでなされた。その後も「昭和の森」や「日本の森」「世界の森」などが相次いで造成された。これらの「森」の多くはその名前に示されるように、特定のナショナルアイデンティティやローカルアイデンティティと結びついたものが多い。毎年開催される全国植樹祭や全国育樹祭もほとんどの場合こうした「森」を会場としており、これらの「森」がいわば「国民国家」の表象の場となっていたことがわかる。さらにこれらの「森」はそのほとんどが林業振興のためというよりも、都市住民のレクレーションや保養のために作られたり指定されたものである。そこでは森林でのレクレーションや保養を通じて都市生活で失われた「人間性」を回復することが大きな目的とされた。しかし重要な点は、ここでいう「人間性」とは普遍的なものではなく、健全な精神と肉体を備えた「国民」や「県民」「市民」であったという点である。すなわち「森」は単に国民国家の表象の場であるだけでなく、レクレーションや保養など自然の消費を通じた国家国民の主体の形成の場ともなっていたのである。1997年度は、1.戦後緑化推進運動の全体像の解明と、2.大分県における緑化推進運動の具体的展開過程の解明という2点について、一定の成果を得ることができた。1.「戦後緑化推進運動の全体像」について明らかになったことは以下の諸点にまとめられる。(1)全国植樹祭をめぐる言説において表象される「みどり」のイメージは1950年代における国土復興のシンボルとしての自然から、1960年代における近代林業のための有用な資源、1970年代におけるレクレェーションや保養のための非生産的な自然へと変容していった。(2)戦後の国土緑化運動は全国植樹祭に見られるように天皇制と結びつくことで国民的運動としての広がりを獲得するとともに、それによって天皇制自体も「みどりに親しむ人間天皇」という新たなアイデンティティを獲得することとなった。(3)全国植樹祭の開催は「荒廃林野」とみなされた雑木林や原野をスギ・ヒノキの「美林」へと転換してみせる儀礼的効果を持つものであった。2.大分県における緑化推進運動の具体的展開過程」については以下の諸点が明らかになった。(1)1958年の全国植樹祭の開催は会場となった別府市志高湖周辺の観光開発を促し「みどり」豊かな美しい観光地という志高湖畔のイメージを人々の心に植え付けたとともに、別府市および大分市における様々な都市美化運動の契機ともなり、さまざまな場面において「美しい風景」を創出した。(2)全国植樹祭の開催に先立ち別府市・大分市では「不良狩り」や精神障害者の検挙、売春防止法の施行にともなう貸席街の取り締まりなどがおこなわれ、様々な場面で「排除の風景」が生み出された。(3)様々なメディアに流布された天皇・皇后を迎える風景は「美」と「規律」と「親密さ」のまなざしに貫かれており、それは「象徴」としての天皇と「主権者」たる民衆とを結びつける心象装置として作用した。

そこでは森林でのレクレーションや保養を通じて都市生活で失われた「人間性」を回復することが大きな目的とされた。しかし重要な点は、ここでいう「人間性」とは普遍的なものではなく、健全な精神と肉体を備えた「国民」や「県民」「市民」であったという点である。すなわち「森」は単に国民国家の表象の場であるだけでなく、レクレーションや保養など自然の消費を通じた国家国民の主体の形成の場ともなっていたのである。
最新MR機能画像を用いた妊孕能評価と悪性腫瘍予後推定法の実用化

妊孕能温存を目的とした治療や個別化治療が求められる中、婦人科悪性腫瘍の画像診断において、子宮の機能解析立体的動態表示と臨床症例適応、治療効果判定・予後予測、形態による腫瘍鑑別、新しい画像コントラスト、撮像方法の確立を目的に研究を構築した。結果、画像診断能を高めるための複数の知見を得ることができ、機能診断における基礎的データを構築することができた。これらの結果は婦人科画像診断の有用性を示し、更に今後の多施設共同研究への礎を作ることが可能となった。本研究の3本柱は、1,子宮の機能解析についてより立体的動態表示と自動評価による患者への情報還元2,マルチパラメトリックMRIによる治療効果判定・予後予測3,新しい画像コントラストの確立であった。これに対し、下記のような業績が得られた。子宮蠕動については評価断面を矢状断一断面から冠状断を加えての評価することにより、子宮の動きが卵管方向へと向かっていることが画像的に示されたことを報告した。今後、三次元蠕動解析へ進むにあたり重要な情報となった。MR画像において悪性腫瘍を正常と鑑別することは基本的事項であるが、子宮においては正常変化が多彩であるために困難なことがある。正常子宮の周期性変化と子宮内膜疾患について比較検討を行い、正常と疾患で内膜厚、信号に重複が多く認められることが明らかとなり、報告した。これは一般に認識の低い事項であり、画像診断の精度の向上に貢献できたと考える。マルチパラメトリック画像の評価については、まず基本的な拡散強調像の最適b値を検討するため、子宮頸癌についてcomputed DWIの手法を用いて検討、b値1300-1600が妥当な値と考えられ、本内容は現在投稿中である。新しいコントラストとしてのDWIについて、子宮腺筋症で認められるT2強調画像の低信号内に、DWIから得られる計算画像であるADC mapでのみ認識される構造があることが明らかになり、これを報告した。腺筋症はT2強調像で低信号領域として認められるが、この内部にADC mapではJunctional Zoneに相当すると考えられる低信号域が約半数の症例で認められた。全例ではないこと、ホルモンや年齢との相関も認めないことから、その原因は明らかにされなかったが、DWIの新しいコントラスト画像としての意義を明らかにすることができた。初年度としては、概ね予定通り順調に成果を上げている。子宮蠕動について、これまで評価されていなかった部分の動きの評価について、報告ができ、今後の検討の基礎データとなりえた。マルチパラメトリックの評価には至っていないが、各シーケンスの基本的な事項について、掘り下げた検討を行い報告できた。本研究では、多様な撮像方法を用いて、子宮の形態とともに、機能の解析を推進し、また疾患への応用を模索していくことを目的としている。子宮機能解析のうち、子宮蠕動に関して正常の分娩、出産後の蠕動及び、正常子宮のMRI像の変化の検討を行った。妊娠から分娩後にかけて母体に顕著なホルモン変化が生じ、更に出産後は授乳によっても内分泌環境の変化が生じる。蠕動は授乳群で有意に抑制されており、妊娠のコントロールに対する関与が示唆された。また形態的にも授乳期には子宮自体が小さく、閉経後に類似した像を呈している点についても、授乳中の子宮は妊孕能を抑制した状態にあることが明らかにされた。また、子宮の機能と形態の相関の検討として、Junctional Zoneの厚さ・明瞭度と蠕動の関係について検討を行った。結果、形態・機能ともに閉経前後での有意な変化は認められたが、その相関性については明らかではなかった。前年度の報告に一部示したように、子宮頸癌について通常推奨されているb値(1000s/mm2)では子宮頚管も高信号を呈し、腫瘍進展範囲の正確な評価が困難となる問題点があったためcomputed DWIの手法を用いて最適b値の検討を行った。結果、腫瘍の明瞭性、全体の画質の観点から、b=1300,1600s/mm2が、子宮頸癌の画像評価に最適と考えられた。また、臨床症例についての検討では、2014年のWHO分類改訂において新たに作られた漿粘液境界悪性腫瘍(Seromucinous borderline tumor)の画像所見について内膜症性嚢胞発生の悪性腫瘍との鑑別を主眼に定性・定量的に比較検討を行い、特徴的所見を明らかにした。2年目としては、概ね予定通り順調に成果を上げている。子宮蠕動について、また蠕動と形態について、新たな知見を得、次へのステップとなるデータとなった。腫瘍についての予後予測は、子宮体癌については結果をまとめる段階にきており、また下記に記す通り、新たに頸癌の研究も計画している。その他の腫瘍についても、現在計画中、検討中の研究があり、次年度では結果をまとめていくことが可能となる予定である。本研究では、多様な撮像方法を用いて、子宮の形態とともに、機能の解析を推進し、また疾患への応用を模索していくことを目的とした。子宮体癌の治療後の再発リスクについて、術前画像から推測可能であるか検討を行った。

術前に撮像されたMRI検査210例について、そのADCの最小値・平均、補正後ADCの最小値・平均を複数の臨床から得られる要素(年齢、組織型、リンパ節転移、Stage、リスク分類等)と多変量解析を行った。結果、補正前後のADC平均値は無再発期間(recurrence free survival:RFS)と有意な相関が認められ、ADCが低いほど、RFSが短くなることが明らかとなった。この研究からは、治療前のMRIから得られるADC値が術後外来フォローにおいて重要な因子となることが示された。内膜症性嚢胞と関連する腫瘍について、過去にも我々の研究グループにてその画像的特徴について公表してきたが、それを更に進め、28年間のMRI検査画像より子宮内膜症から発生する卵巣癌について、実症例を後方視的に検討し、早期に画像で悪性腫瘍の発生を指摘しうる所見を検討した。その結果、これまでの報告されてきたT1強調像での信号変化は有意な差を認めず、腫瘍サイズの増大、内部の充実部分の発生が悪性を示唆する所見として有意であることが示された。また、多施設研究としては、欧州泌尿生殖学会の婦人科コミティーで進められた内膜症のMRI撮像法、診断のガイドラインに関して報告を行った。また、子宮体癌のMRI撮像法・診断のガイドラインに関してもアンケート方式の報告をまとめ、現在投稿中である。妊孕性温存手術としての腹式子宮頸部摘出術後患者における子宮蠕動の検討については、昨年末に症例の蓄積が完了したため、今後、健常子宮との比較検討を進め、学会・論文発表の予定である。妊孕能温存を目的とした治療や個別化治療が求められる中、婦人科悪性腫瘍の画像診断において、子宮の機能解析立体的動態表示と臨床症例適応、治療効果判定・予後予測、形態による腫瘍鑑別、新しい画像コントラスト、撮像方法の確立を目的に研究を構築した。結果、画像診断能を高めるための複数の知見を得ることができ、機能診断における基礎的データを構築することができた。これらの結果は婦人科画像診断の有用性を示し、更に今後の多施設共同研究への礎を作ることが可能となった。(今後の推進方策)蠕動については、幅広い年齢変化について、T2強調像と組み合わせた評価を行っていくことにより、蠕動のみならず、Junctional zoneについて、明らかにされていなかったその機能や意味を検討することが可能であると考えている。予後予測については、今後、子宮体癌について、DWIを含めた画像からその再発、予後について検討を始める予定としている。頸癌についての報告が多数ある中で、比較的再発率も低く、予後も良好であるためか、報告は限られている。本施設の得意とする、長期にわたり蓄積された画像データをもとに、比較的大きな数のデータにより検討を行うことができると考えている。(次年度の使用計画)上記のように研究をすすめていくが、今年度に取り組んできた症例の蓄積、解析が進められており、次年度より各々の成果発表、論文化の機会が増えてくると予想される。そのため、学会関連旅費、成果をまとめる際の人件費を繰り越す形で計上している。今年度までの結果のうち、内膜症性嚢胞と関連する腫瘍について、これまで今年度を含め、他にも当グループから複数の報告を行ってきた。次年度は、それを更に進め、当院ならではの多くの症例から、子宮内膜症から発生する卵巣癌について、実症例を検討することにより、早期に、もしくは明らかな充実悪性部分が画像で描出される前に画像で指摘しうる所見を検討していく。
ウィーナー・リーマン空間とループ群上の拡散過程

今年度は研究課題に関連して、コンパクトリーマン多様体M上の連続な閉道のなす空間Lx(M)(ループ空間)上のラプラシアンLの性質を調べた,正確にはLはLx(M)上のブララン運動の測度に対して対称な作用素である.M=|R^c|の時はLのスペクトルは重複度無限の固有値からなるが,一般のケースはまだよくわからない.パス空間上ではLがスペクトルキャップをもつことが分かっているが,この方面で以下の結果を得た。第1に、ある正のポテンシャル関数Vに対してシュレ-ディンが一作用素LtVが対数ソボレフ不等式をみたすこと。更にこの帰結の拡散半群e^<tc(LtV)>の超縮小性から、LtVの最小固有値E_oが重複度有限であることがわかる。またこの対数ソボレフ不等式はウィーナー空間上の不等式から示されるのである。第2に、Lの定めるディリクレ形式はLx(M)の各ホモトピー類上で既約であることを示した。このことは、次のようにして示される。まずLx(M)を確率微分方程式の解を用いてウィーナー空間へ埋め込む、それをSxとする。SxはLx(M)の各ホモトピー類に応じて分解されるが、その管状近傍はおのおのある種の連結性をもつことがわかり、その結果既約性がわかる。第3に、上記の結果を用いて、E_oの重複度がMが単連結の時1でありその固有関数ΩはΩ>oをみたすことがわかる。また、第2の結果はMが単連結の時oがLの重複度1の固有値となることを示している。これらの結果は、Grossがループ群に対して得ていた結果を一般のコンパクトリーマン多様体のループ空間上への結果へと拡張したものである。
日本型自動車流通システムの研究-e-SCM視点によるモデル化とグローバル化の評価

生産と流通の包括概念であるe-SCMの視点から日本型自動車流通システムをモデル化し、巨大市場中国でグローバル化の評価を試みた。その結果、ディーラー・システムがメーカーによって統制されている日本型自動車流通システムは、授権販売者としてディーラーが位置づけられた中国自動車流通政策と整合性があり、そのことが中国自動車流通市場で本質を変えることのない形での着実な展開に繋がっていることが指摘された。本年度の課題は2つあり、その成果は次のように纏められる。1、サプライヤー・システムとディーラー・システムの相違点、研究の問題点、方向性の明確化当初、情報の摺り合わせという視点から、ディーラー・システムを明らかにすることを考えたが、むしろ、後工程として最終市場を捉え、それを支える仕組みとしてディーラー・システムを意味づけることが適切との結論に至った。この意味において、生産と流通、すなわち、サプライヤー・システムとディーラー・システムは情報によって統合されている。また、こうした考え方は流通論における延期の原理と整合的だといえる。e-SCM概念は生産におけるSCMと流通におけるeビジネスを情報の視点から統合的に把握するものだが、両者の情報化の影響は必ずしも同じではない。それは、SCMを構成するものがBに限定されるのに対して、eビジネスにおいてはBとCから構成されており、そこには、いわゆるBとCの情報格差という問題が内在していたからである。しかし、Cの自立性が多様的であることを考えると、依然としてその問題は払拭できるわけでもなく、したがって、BtoB&Cの仕組みであるe-SCMは、むしろ、BtoCとして把握することが妥当性を持つと結論づけられた。すなわち、Bとは部品メーカー、自動車メーカー、ディーラーであり、Cはいうまでもなく消費者である。また、e-SCM概念は、消費者を潜在的組織参加者として位置づけてきたが、それが、消費者の非主体的、無機的存在、企業の操作対象としての消費者理解に繋がる可能性があることから、本研究では、こうした立場をとらず、企業・消費者間関係の同等性を重視することとした。最終年度の研究課題は、「e-SCM視点による日本型自動車流通システムのモデル化」と「日本型自動車流通システムのグローバル化の評価」にあった。この研究課題に応えるために、日系自動車メーカー4社の中国での展開について、本社及び現地での調査を試みた。それによれば、本年度の研究成果は次のように纏められる。e-SCM視点によれば、その先端に位置する消費者(顧客)は、内部化されるものとして扱われるが、本研究では、BtoBとBtoCの議論を同列に理解しておらず、各々において鍵となる概念は統合、創造(価値共創)である。したがって、メーカー、デイーラー、消費者(顧客)の関係においては、メーカー・ディーラー間が統合、ディーラー・消費者(顧客)間が創造(価値共創)によってそれら関係が構築・維持される。つまり、ディーラーを統合したメーカーによって、いわばBtoCという形で日本型自動車流通システムが成立している。しかし、その際に対消費者(顧客)間において、必ずしも価値共創が機能しているわけではない。次に、グローバル市場中国でこのモデルを移転度及び普及度という視点から評価した。それによれば、日系自動車メーカー各社において、わが国の自動車流通システムがそのまま移転している場合と、そうではなく、いわゆる卸機能がディストリビューターという形で外部化されている場合があることが明らかとなった。また、普及度という点からすれば、何れの形態もそれぞれに標準化されたものが提示されており、日系自動車メーカーが中国で展開する自動車流通システムは、各社どちらかの形態が基本的に普及していること、また、そうした日本型自動車流通システムの中国市場全体に占める割合は、日系自動車メーカーの中国におけるシェア以上に普及する方向にあることも明らかとなった。
マルチカレンダー文化の研究-日本を中心に-

2004年度は、国内におけるカレンダーの収集と、マルチカレンダー文化の実態調査に焦点を絞った。研究代表者は暦のコレクションで知られる施設を訪問し、マルチカレンダーの収集状況を把握した。実態調査に先立ち、民博において研究会を開催し、研究目的を遂行する上で必要とされる情報の共有化をはかり、あとはそれぞれの地域やテーマにもとづきカレンダーの収集と調査に従事し、年度末に民博で開催される研究会で中間報告をおこなった。収集したカレンダーや関連資料を研究代表者のもとに保管し、研究支援者を雇用し情報のデータ化をはかった。2005年度は国内においては補足調査にとどめ、海外においては台湾、韓国、ブラジル、ボスニア、イラン、フィンランド、アメリカなどでマルチカレンダー文化の収集と実態調査を実施した。また収集したカレンダーの一部を研究代表者のもとに集め、情報のデータ化をはかった。さらに研究代表者を中心に『民博通信』7月号に「マルチな暦を生きる-カレンダーにみる在日外国人の暮らし」をテーマに特集を組み、中間的な報告と問題提起をおこなった。本年度は国内におけるカレンダーの収集と、マルチカレンダー文化の実態調査に焦点を絞った。実態調査に先だち、民博において研究会を開催し、研究目的を遂行する上で必要とされる情報の共有化をはかり、あとはそれぞれの地域やテーマにもとづきカレンダーの収集と調査に従事し、年度末に民博で開催される研究会で中間報告をおこなった。民博通信7月号に特集を予定。分担は下記の通り。<自然暦(雪形)>長野県白馬村・駒ヶ根市、新潟県新井市・柏崎市・新発田市(大越)<旧暦>鹿児島県坊津、喜界島、沖縄県竹富島、奄美大島、徳之島(坂本);沖縄県久米島、宮古島、粟国島(渡辺)<中国旧暦>横浜(陳)<ヒンドゥー暦>東京(杉本)<イスラーム暦>名古屋モスク、東京モスク(中西)<ユリウス暦>函館、鹿児島(新免)<在日外国人>コリアン:東京都荒川区・新宿区、大阪市生野区・北区、京都市左京区(李)フィリピン人:東京(高畑)日系人:群馬県太田市・大泉町、静岡県浜松市、名古屋市、長野県上田市、東京(中牧・イシ)イラン人:名古屋、東京(中西)<海外調査>ブラジル、サンパウロ(イシ)<コレクション>奈良:時の資料館、福井県名田庄村:名田庄村暦会館本年度は国内においては補足調査にとどめ、海外においてマルチカレンダー文化の収集と実態調査を実施した。調査対象地域は以下のとおりであった。<国内調査><雪形>新潟、長野(大越)<旧暦>奄美、沖縄(坂本、渡辺)<在日外国人>豊田市、浜松市、名古屋市(イシ)東北地方(新免)<海外調査>台湾(渡辺、坂本)韓国(李)ブラジル(中牧、イシ)ボスニア・ヘルツェゴビナ(新免)イラン、トルコ(中西)フインランド(庄司)アメリカ(中牧、小谷)
成長モデルのコンテクストにおける日本の労働市場の変化と90年代政策の影響の分析

本プロジェクトでは、質の高い研究論文を複数完成、出版、及び投稿した。プロジェクトの成果は、国内外のワークショップや会議で公開、発表してきた。また、経済産業省の経済産業研究所(RIETI)などの日本政府機関に対して研究成果の報告も行っている。プロジェクトの研究成果は、主に1990年代の労働市場の変化の影響をもっとも強く受けたのは高齢労働者及び若年労働者と女性である、とわかったことである。また、技術的進歩の減速が、1990年代に見受けられた失業率増加の大部分を説明していることもわかった。平成21年度においては、私は1990年以前および以後の日本の労働市場の特徴について調査する研究プロジェクトを開始した。必要なデータである「労働力調査」及び「就業構造基本調査」を入手し、最初の調査結果を得た。1990年代の景気後退によって、労働者は若年から高齢まで影響を受け、また、労働者のインフローとアウトフローおよび失業率は、日本の労働市場特有のパターンを示したことが、予備的分析において示された。また、本プロジェクトのモデリング作業にも着手した。そこでは、データの実証的分析を行うことによって、主要な事実を解明する理論を構築する予定である。このモデルは、長期的成長および景気循環に関するモデルと、日本の労働市場で観察される種々の特徴を持った労働市場モデルとを結合させるものである。私は、上記の論文および継続中の研究内容について、複数の国際学会で研究発表を行い、今後研究をどう進めるかについての極めて有用なフィードバックを得ることができた。本年度は研究プロジェクトに関する3論文を完成した。本プロジェクトの主要要素は労働市場の詳細データ分析に基づく日本経済の労働力の流れに関する事実の把握であり、"Changes in Japan's Labor Market Flows due to the Lost Decade"(中嶋亮氏、田中隆一氏と共著)というタイトルの論文で発表した。この論文では、労働市場のフローが1990年代に変化し、その殆どが「失われた十年」前の状態に回復していない点を指摘した。この分析結果に伴い提起された多くの疑問は、研究者および政策立案者による今後の研究で明らかにされるべきである。次の論文は、前述の分析に構築されたデータを基に、景気循環に関する分析において日本の労働市場の研究にどのようなモデルが適しているかを理解するものであり、"Japan's Labor Market Cyclicality and the Vblatility Puzzle"(中嶋亮氏、田中隆一氏と共著)というタイトルで発表した。この論文では米国市場同様、マクロ経済の文献に用いられる標準的なモデルには日本市場に不向きなものがあり、モデルには日本特有の要素が含まれるべきという点を指摘している。]最後に、"Life-Cycle Search, Match Quality and Japan's Labor Market"(藤本淳一氏と共著)を完成した。この論文では1990年代の不況による失業率、就職状況、年齢別の雇用者の離婚率などの異なる影響について述べている。1990年代の変化に起因する生産性の低下の説明、および年配労働者は再雇用率が特に低いことからより安定した雇用保証が求められる点が分析モデルによって示されている。今年度は、本プロジェクト関連の3本の論文を完成し、見直し、いくつかの会議で発表し、出版用に提出した。1本目の論文は、日本経済における労働市場の流れの実証的分析に関するものである。中嶋亮氏及び田中隆一氏との共著で、「Changes in Japan's Labor Market Flows due to the Lost Decade」の論題でRIETIのディスカッションペーパーとして発表し、さらなるフィードバックを受ける目的でいくつかのワークショップでも発表した。この論文の主要な研究成果は、1990年代に日本の労働市場フローは変化し、その多くは「失われた10年」以前に戻ることはなかったということである。今年度はこの論文の見直し、発表、学会誌への投稿に取り組んだ。同様にRIETIのディスカッションペーパーとして発表された2本目の論文では、経済サイクル関連課題の分析にあたり、日本の労働市場の研究にはどのような種類のモデルをいかに用いるべきかを知る目的で以前の記事の分析用に構築したデータを使用している。この論文も中嶋亮氏及び田中隆一氏との共著で、論題は「Japan's Labor Market Cyclicality and the Volatility Puzzle」である。米国でも同様であるが、マクロ文献で扱われている標準モデルには日本に適さないものもあるのでモデルにはより日本の特徴的な要素を反映させる必要があることがわかる。この論文の見直し、発表、学会誌への投稿に取り組んだ。最後に、「Life-Cycle Search, Match Quality and Japan's Labor Market」を論題とする3本目の論文の見直し、会議での発表、学会誌への投稿を行った。藤本淳一氏との共著である。この論文では、1990年代の不況が、各年齢層の労働者の失業率、求職率、離職率に及ぼしたそれぞれの影響を研究した。

その結果、生産レベルの低下は1990年代に起こった数々の変化を説明していること、また高齢労働者は再就職の可能性が極めて低いので解雇されないよういっそう保護されるべきであること、がわかった。
藻類の生体濃縮機能を利用した重金属汚染土壌の回復

本研究では、安価でかつ環境への負荷が少ない単細胞緑藻類Chlorella vulgaris(以下C.Vulgaris)を用いて汚染土壌及び土壌水からの重金属の回収プロセスの成立性について検討した。既往の研究では、単細胞緑藻類の重金属収着については収着メカニズムの検討が十分ではないことから、対象金属をカドミウム、銅、亜鉛、鉛とし、模擬汚染土壌水のpHやイオン強度などを変化させて単細胞緑藻類への重金属収着メカニズムを検討した。C.Vulgarisによる金属の収着はpHの影響を強く受け、pHが低いほど収着容量も減少した。また、金属が収着することにより溶液のpHは低下し、液層中にH^+が放出された。収着はイオン交換反応により起きていることが示唆された。そこで、液層中に放出されるH^+量を定量し、収着容量と放出されるH^+量の関係から、金属収着に関与している官能基の数を明らかにした。その結果、銅のみが二座配位で、他の金属は単座配位であった。以上の結果から、次に種類の銀を含む水溶液にC.vulgarisを添加した場合における金属収着の選択性を調べた。まず、単一金属のみが存在する系で二優位に収着される金属の順序は、鉛>銅>>カドミウム>亜鉛であった。一方、二成分収着系における金属の優位性は、銅>鉛>カドミウム亜鉛であり、単成分収着系とはその順序が異なった。収着される金属の優位性は、金属と官能基の親和性が大きく影響していると考えられるが、二成分収着系では、その親和性に加え、多座配位の金属が優位性に収着されることが示唆された。また、土壌を含むスラリーからの金属回収も行ったが、イオン強度が高くなりすぎない(0.01M以下)場合には土壌水と同様に金属イオンが回収できることがわかった。これらの結果は単細胞緑藻類C.vulgarisによる汚染度浄水の回復を目的としたバイオプロセスの合理的な設計に対して有用な知見となる。藻類を利用した水環境からの重金属の分離・回収は、藻類の選択、pH、温度などの操作条件を考慮することで効率的に行うことができる。しかしながら、藻類への重金属の収着機構や重金属に対する選択性の発現についての報告は少なく、実際の水環境において利用可能な分離プロセスを設計・構築することは現状では難しい。本研究では、藻類としてChlorella vulgarisを対象に、高生物毒性のソフト金属であるcd(II)の収着特性を調べ、その収着機構について検討した。国立環境研より分譲されたC.vurgarisを常法により培養した後、遠心分離(5000rpm)で濃縮した。そこにcd(II)および硝酸を加えて、C.vurgaris濃度を5および13mg-wetcell/mlに、Cd(II)濃度を25mg-Cd/Lに、pHを1.2、3.2、5.6にそれぞれ調整した。この溶液を25°Cで攪拌し、所定時間ごとに溶液を採取し、採取した溶液中の細胞を遠心分離機で除去した。上澄み液中のCd(II)濃度をICP発光分析法によって測定し、Cd(II)濃度の時間変化を調べた。初期pH=1.2の酸性溶液ではCd(II)は全く収着されなかった。初期pHが大きくなるに従って、Cd(II)収着量が増加した。実験開始後すぐに速いCd(II)収着が見られ、その後ゆっくり収着量が増加した。またpHは実験開始直後に一度低下し、その後増加する傾向を示した。これらの結果は、実験初期の速い収着現象がイオン交換に起因するものであることを示唆している。C.vurgarisの細胞膜にはチオール基およびイミダゾール基の存在が知られており、これら官能基とのイオン交換によってCd(II)の収着が開始され、その後Cd(II)は細胞質に輸送されるものと考えられる。

一方、二成分収着系における金属の優位性は、銅>鉛>カドミウム亜鉛であり、単成分収着系とはその順序が異なった。収着される金属の優位性は、金属と官能基の親和性が大きく影響していると考えられるが、二成分収着系では、その親和性に加え、多座配位の金属が優位性に収着されることが示唆された。また、土壌を含むスラリーからの金属回収も行ったが、イオン強度が高くなりすぎない(0.01M以下)場合には土壌水と同様に金属イオンが回収できることがわかった。これらの結果は単細胞緑藻類C.vulgarisによる汚染度浄水の回復を目的としたバイオプロセスの合理的な設計に対して有用な知見となる。