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ヨーロッパにおける宗教的寛容と不寛容の生成・展開に関する比較史的研究

本研究では、近世・近代のヨーロッパにおける宗教的寛容と不寛容の生成・展開について考察することを主たる目的としながらも、イスラム世界・ヨーロッパ中世の専門家を交えることで、この問題を比較史的にも検討することを課題とした。この研究テーマについて各研究分担者がそれぞれにおこなった調査研究の成果を年二回の研究会において全体で討議し、その結果として、次のような共通理解に到達することができた。宗教改革を契機として成立した近世ヨーロッパの宗教的寛容は、国家の役割に従って分類するならば、宗派別の住み分け、法令による異宗派の共存、法律の制定を伴わない実質的な寛容の三つに類型化できる。しかし寛容の堅固な基礎は日常的次元での共存と相互理解にあり、それを可能にする社会の意識改革あるいは文化変革にある。宗教的寛容の歴史的研究においては、この問題への国家による対応のみならず、社会的次元での寛容の実践のあり方、またそれを支える人々の内面的根拠にも分析のメスを入れることも重要であり、両者を総体として論じることが要請される。このように考えるならば、歴史としての宗教的寛容という問題は、近世近代のヨーロッパのみならず、イスラム世界やアジアをも含めた世界史の問題として、あるいは古代・中世という近代的寛容の精神をいまだ知ることのない歴史世界についての考察にも応用可能であるばかりか、まさに宗教的不寛容が蔓延する現代社会において、その解決法を歴史的に探るという意味でもまた有益である。本計画の目的は、中世近代ヨーロッパ諸国における宗教的寛容と不寛容の生成・展開の歴史的過程を比較研究することによって、寛容と不寛容の相互移行、交替、同時存在のありかたを、国家統合・社会編成といったヨーロッパ文明の原理的構造に関連させながら、解明することにある。この共同研究を構想した平成12年の秋の段階にあっても、宗教問題が、しばしば民族問題と結びつきながら、現代世界における国際対立と地域紛争の主要な原因のひとつをなすことは自明であった。タイム・スパンを限定して、その後の1年あまりの期間を見ても、このことはいっそう顕著である。この共同研究の今日的意義はますます大きくなっていると考えられるが、問題解決のための短期的な「処方箋」を考案することに、この共同研究の意義があるのではない。学術的な歴史研究の一環として、長期的な問題認識の枠組みを提示することが、現代の苦難を真に克服する道につながるのであり、それこそがこの共同研究の第一の課題である。平成13年度は、プロジェクトの初年度のため、比較研究のための広範囲な文献の収集=購入を中心に研究の環境整備を行った。また、研究分担者のうちの1名が長期の在外研究に従事し、この他に研究代表者と分担者の計3名が1ヶ月ほどの海外出張により史料と文献の収集を行った。平成14年度は、13年度の成果を踏まえつつ、研究会の組織化をすすめ、研究分担者の間の討論を通じて、比較史の視座の構築につとめる。2名の研究分担者が在外研究を行う予定である。本研究計画の二年目にあたる平成14年度は、13年度に収集された文献および史料の分析を進め、7月と12月に研究会を開催し、各研究分担者が、海外での調査を踏まえておこなった研究テーマに関する考察の中間報告をおこない、全体での討議をおこなった。第1回研究会では、深沢が「ナント王令400周年」をひとつの契機として近年高まりつつあるフランスでの宗教的寛容をめぐる議論を整理し、松島は近代フランスにおける宗教的寛容がフランス革命期からナポレオン体制にいたるまでどのように変化してきたかを,辿った。また高山は、アラブ・イスラム文化圏、ビザンツ・ギリシア文化圏、ラテン・キリスト教文化圏が交錯する12世紀のシチリアにおいて、ノルマン人支配下に置かれたムスリムがどのような役割を果たしていたかを明らかにした。千葉は、近年のドイツにおける宗教的寛容論の高まりが、どのようにして中世史へと広まり、現在までにいかなる論点を提示しているかについての学説史的整理をおこなった。第2回研究会では、勝田がアイルランドの宗派主義に関する研究動向を、18世紀の刑罰法体制を中心に整理した。

また宮崎は、スペイン王権支配下のグラナダ王国における宗教的寛容を扱い、キリスト教に改宗したイスラム教徒=モリスコをはじめとするムスリム・マイノリティーについて、その歩みを中世から近世にいたるまで経年的に追跡した。また特別に報告を依頼した和田光司氏は、ナント王令400周年にまつわる現代フランスの集合的記憶について、王令が現在のフランスにおいていかなる意味を持ちうるかについて分析をおこなった。本研究計画と連動しておこなわれた深沢主催の「国際商業史研究会」についても、6月と11月に研究会を行い、第1回目には野村啓介氏による19世紀ボルドー商業会議所についての報告、澤井一彰氏による16・17世紀オスマン朝における穀物流通政策に関する報告、第2回目には、玉木俊明氏による大西洋貿易の拡大とヨーロッパ北部の商業に関する報告、また太田啓子氏によるアミール・マッカの経済的基盤に関する報告をえた。最終年度となる15年度には、これらの研究成果を踏まえ、さらなる研究をおこない、最終的な報告にまとめあげていく予定である。本研究計画の最終年度にあたる平成15年度は、各研究分担者がおこなった個々の研究成果を年2回の研究報告会において発表し、全体で討議をおこなった。まず7月の研究会では、深沢が、18世紀のフランスにおけるフリーメイソンと宗教的寛容との関係について研究史と論点の整理をおこない、羽田は、17世紀後半18世紀初に生きたユグノー商人シャルダン兄弟を取り上げ、二人の信仰の問題とナショナリズムについて彼らの活動や彼らが残した文書を手掛かりに考察した。また、千葉は、紀元千年期のラテン=キリスト教世界の周辺地帯を「伝道空間」として捉え、同空間において展開した宗教的寛容と不寛容のあり方について年代記や証書史料に基づいて検討した。12月におこなわれた第2回研究会では、勝田が、19世紀初めのアイルランドにおける宗派対立と国家の関係を「寛容(toleration)」から「融和(conciliation)」への流れのなかで捉え、また高山は、12世紀シチリアにおけるキリスト教徒とイスラム教徒の関係に着眼し、中世シチリアにおける異宗教の対立と共存について考察した。一方、松嶌は「敬神博愛教」を取り上げ、ナポレオン体制に対する宗教的抵抗について検討し、最後に、ゲスト報告者として招いた西川杉子氏は、イギリス名誉革命体制とプロテスタント・ネットワークについて報告を行い、啓蒙主義時代におけるプロテスタンティズムのあり方について考察した。昨年同様、研究代表者深沢が主催する国際商業史研究会も2回の研究会をもち、第1回目には、野村啓介氏が「19世紀ボルドー商業会議所」について、澤井一彰氏が「16・17世紀オスマン朝における穀物流通政策」について報告した。第2回目には、玉木俊明氏が「大西洋貿易の拡大とヨーロッパ北部の商業」について、太田啓子氏が「アミール・マッカの経済的基盤」という題目で報告をおこなった。これらの報告と討議を十分に踏まえ、研究代表者および研究分担者は、科研費補助金成果報告書において、ヨーロッパにおける宗教的寛容と不寛容の生成・展開についての比較史的研究の諸成果をまとめた。
再生核理論の応用と工学的・医学的問題への展開と実装

本研究課題の目的は我々の再生核理論の研究成果を工学・医学における具体的な問題のレベルで展開して,さらに工学,医学,産業界等に寄与すべく実装の段階まで進めることである.この課題の医学関連の問題として,糸球体細胞の変性をパターン認識・パターン学習によって捉える研究,蝸牛有毛細胞の組織化過程の定量化に関する研究(以上は群馬大学医学部との共同研究),CT画像からの肺気管支分岐角度の自動推定手法の開発,高次脳活動中の脳血流変化を捉えるためのデータ解析方法の研究(これらは東京都立大との共同研究)を継続している.これらの共同研究に関連して,今年度は1本の論文出版,2件の国際会議での発表をおこなった.一方,工学的課題としては,ソーラーパネル性能の電極銀粉形状依存性の問題(画像処理と統計解析,DOWAエレクトロニクスと共同),エンジン内流れ場変動の解析(深層学習を用いた画像解析など,IHIと共同)など企業との共同研究も継続しており,本年度より採取可能シイタケの判別方法の研究(深層学習を用いたパタン判別,森産業と共同)を開始した.これらの医学・工学研究課題に関しては,一部は研究室学生と共に取り組み,本報告書の「10.研究発表」に記したように,具体的な成果を内外に発表している.また,開発した解析プログラムを医学部や企業の現場で試用していただき,使い勝手などをフィードバックしていただいて改良を重ねている.数学的な研究としては,再生核の拡張理論とそれから派生した「ゼロ除算」の研究を継続しており,幾何学との関連,関数論におけるゼロ除算の役割,特異積分との関係などを明らかにしつつある.内外の学会においてもそれらの成果を発表しており(論文5本,国内学会7件,国際学会2件,書籍1冊中の2章分),数学における基本的な問題として学会においても重要性が認知されつつある.本研究課題の初年度の計画として(申請書に記載したものとして),「工学,医学分野における逆問題群の整理,困難の要因の解明」と「解構成アルゴリズムの開発」を予定していた.また2年目(平成30年度)の計画として,申請書に「既に医学部や企業に提供している解析プログラムに関して,その使用状況や要望をお聞きして,更に現場で(高速化も含め)使い勝手の良いものに改良していく考えである.」と記した.これらに関連して「10.研究発表」に列挙したように順調に進んでおり,画像解析プログラムについても医学部や企業現場からの要求に応じて改良を重ねている.また,採取可能シイタケ判別に関しては企業と共同して深層学習プログラムと採取装置に関して特許化も検討中である.成果としては論文出版は7編,学会発表は11件,書籍化2件などとなっている.再生核研究とこれから発展した「ゼロ除算」についても,初等幾何学やリーマン球面との関係の解明,ローラン展開との関係など数学の基礎分野との関連も明らかにしつつあり,論文出版や学会発表を重ねている.以上のことから,我々の研究は平成30年度の達成目標に対して概ね順調に進展していると考える.3年目(最終年度)である平成31年度は,既に医学部や企業に提供している解析プログラムに関して,その使用状況や要望をお聞きして,更に現場で(高速化も含め)使い勝手の良いものに改良していく考えである.さらに,現場の標準的な計算環境で平易に使用できるような形でGUIとしてユニット化して提供したいと考えている.また,現在特許化を検討中である採取可能シイタケ判別プログラムと採取装置の開発に関する特許の申請を進める予定である.再生核理論とこれに関連する「ゼロ除算」の研究に関しては,数学の基本的分野との深い関係も明らかになりつつあり,学会においてもこの算法の合理性や有用性が認知され始めている.3年目も多くの学会に参加して,論文として出版して,より一層の普及・啓蒙をすすめるつもりである.本研究課題の目的は我々のこれまでの(数学としての)再生核理論の研究成果を工学・医学における具体的な問題レベルで展開して,さらに工学,医学,産業界等に寄与すべく実装の段階まで進めることである.この課題に関連する医学的な課題として,平成26年度より群馬大学医学部の松崎利行教授,廣村桂樹准教授と糸球体細胞の変性をパターン認識・パターン学習によって捉える研究,平成27年度からは群馬大学医学部の向後晶子講師と蝸牛有毛細胞の組織化過程の定量化に関する研究,平成29年度からは首都大学東京・人間健康科学研究科の白川崇子教授とCT画像からの肺気管支分岐角度の自動推定手法の開発,高次脳活動中の高濃度酸素吸入による脳血流変化を捉えるためのNIRS+fMRI同時データ解析方法の研究を始めた.これらの先生方との共同研究では既に幾つかの成果が上がっており,作成した解析プログラムは群馬大学医学部でのデータ解析や学生教育に使用していただき,今後の改良のために意見を聞いている.また,工学的な問題への展開としては,太陽誘電株式会社と電波強度からの室内位置推定の問題,DOWAエレクトロニクスとソーラーパネル性能の電極銀粉形状依存性の問題(画像処理と統計解析),IHIと実験パラメータ変化によるエンジン内流れ場変動の解析など,企業との共同研究も始まっている.以上の研究課題に関しては,卒業研究課題,修士研究課題として学生と共に取り組み,本報告書の「10.研究発表」に記したように,具体的な成果が出始めている.また,開発した解析プログラムを現場で試用していただき,モニターしてその結果をフィードバックしていただいている.数学的な研究としては,再生核の拡張理論とそれから派生した「ゼロ除算」の研究を継続しており,その成果は国際学会発表3件,国内学会(主に日本数学会)6件,投稿論文3件として公表している.

本研究課題の初年度の計画として(申請書に記載したものとして),「工学,医学分野における逆問題群の整理,困難の要因の解明」と「解構成アルゴリズムの開発」を予定していた.これらに関連して「10.研究発表」に列挙したように順調に成果があがっていると考える.医学部との共同研究は順調に進んでおり,蝸牛細胞変成の定量的評価法に関しては,不鮮明細胞画像からの細胞膜検出に新しい(深層学習を適用する)方法を適用する論文を作成中である.更にこの方法をプログラム化したものを群馬大学医学部で使用していただいている.また糸球体細胞の形態解析については,現在博士課程1年生との共同研究を進めており,パターン分類に関して2段階学習法という新しい手法を考案して成果を出しつつある.この成果を盛り込んだ投稿論文も作成中である.気管支分岐角度の自動推定の研究に関しては,逆問題としていくつかの困難な部分が見つかり,まだ十分な精度を得る段階にはないが,現在細部の改良を検討中である.工学的問題については,SEM画像からの銀粉形状やその粒径分布に関しては,数学的モルフォロジの手法を導入した解析プログラムを作成して,これを現場で試用していただき,そのモニター結果を頂いている.位置推定問題に関してはいくつかの手法(統計的パターン認識,ニューラルネット)を考案して解析・推定しているが,現場で要求される精度には至っていない.数学的研究に関しては,再生核理論の逆問題応用を意識した「ゼロ除算」の研究成果と,再生核とはそもそも何かという考察を6件の学会発表として公表した.また,これらの研究のまとめとして,平成30年度にイギリスから専門書を刊行すべく準備中である.以上のことから,我々の研究は平成29年度の当初目標に対して概ね順調に進展していると考えている.本研究課題の目的は我々の再生核理論の研究成果を工学・医学における具体的な問題のレベルで展開して,さらに工学,医学,産業界等に寄与すべく実装の段階まで進めることである.この課題の医学関連の問題として,糸球体細胞の変性をパターン認識・パターン学習によって捉える研究,蝸牛有毛細胞の組織化過程の定量化に関する研究(以上は群馬大学医学部との共同研究),CT画像からの肺気管支分岐角度の自動推定手法の開発,高次脳活動中の脳血流変化を捉えるためのデータ解析方法の研究(これらは東京都立大との共同研究)を継続している.これらの共同研究に関連して,今年度は1本の論文出版,2件の国際会議での発表をおこなった.一方,工学的課題としては,ソーラーパネル性能の電極銀粉形状依存性の問題(画像処理と統計解析,DOWAエレクトロニクスと共同),エンジン内流れ場変動の解析(深層学習を用いた画像解析など,IHIと共同)など企業との共同研究も継続しており,本年度より採取可能シイタケの判別方法の研究(深層学習を用いたパタン判別,森産業と共同)を開始した.これらの医学・工学研究課題に関しては,一部は研究室学生と共に取り組み,本報告書の「10.研究発表」に記したように,具体的な成果を内外に発表している.また,開発した解析プログラムを医学部や企業の現場で試用していただき,使い勝手などをフィードバックしていただいて改良を重ねている.
政党政治家の植民思想に関する研究

「政党政治家の植民思想に関する研究」を研究課題に据える報告者は、特別研究員(DC2)の採用以来、札幌農学校(現北海道大学)出身にして、代議士として植民政策の立案・実践に深く関与していた東郷実の農業植民思想及びそれを重要な要素とする彼の農業文化思想の解明に取り組んできた。結果、申請者は平成27年11月に博士論文『東郷実と帝国日本』を北海道大学大学院文学研究科に提出し、平成28年3月24日、博士(文学)を取得した。本研究を通じて申請者は、東郷実が自身の農業植民思想を形成・展開過程の検討を通じて、戦前日本における政策課題としての植民問題の重要性について明らかにすることができた(具体的には、満州事変勃発の背景の一つとなった日中間の土地問題である土地商租権問題に対する議会勢力の動向、海外植民政策の実践期間としての拓務省の設置課程、東郷が幹事長を勤めた政友会中島派の政策構想への東郷の植民思想の反映など)。本研究によって申請者は、植民問題が戦前日本において看過できない問題であったことを指摘することができた。同時に、植民思想が植民政策として形成され、展開されていく過程の一端を明らかにすることができた。その思想は、広い土地こそが国益をもたらすものであるとする「大日本主義」的な思想であった。本研究を通じて申請者は、研究蓄積の乏しい「大日本主義」的思想の一端を明らかにすることができた。今後は、札幌農学校の植民学が日本の植民政策に与えた役割について明らかにしていきたいと考えている。27年度が最終年度であるため、記入しない。「政党政治家の植民思想に関する研究」を研究課題に据える申請者は、特別研究員(DC2)の採用以来、札幌農学校(現北海道大学)出身にして、代議士として植民政策の立案・実践に深く関与していた東郷実の農業植民思想の解明に取り組んできた。東郷実は、台湾総督府官吏及び代議士(主に立憲政友会所属代議士)として一貫して戦前日本において植民政策に携わた人物であるためにその研究の必要性が度々指摘されていたが、体系的な研究がなされるには至っていなかった。本研究は、東郷に関する初の体系的研究である。それと同時に、従来の研究では十分に検討されてこなかった、戦前日本の議会政治における政治問題・外交問題としての植民問題の重要性を提示したものであるといえる。申請者はこれまで「東郷実の農業植民論」が『日本歴史』791号(平成26年4月号)に掲載されて以来、「東郷実の農業植民政策構想の形成」、「中堅代議士時代の東郷実と『満洲国建国』」、「東郷実の植民省構想」という3つの論文を査読誌に投稿した(いずれも現在審査中)。今後は、論文「東郷実の農業教育政策構想」及び「日中戦争と東郷実の『革新政策』」を査読誌に投稿し、博士論文『東郷実と帝国日本』の北海道大学大学院文学研究科への提出を予定している(「東郷実の農業教育政策構想」については現時点において既にほぼ完成しており、「日中戦争と東郷実の『革新政策』」についても、今年夏頃までの完成を目指している)。申請者が自身の研究の進展を認める理由として、所属研究機関において史料収集が順調に進んだことが挙げられる。東郷実の思想及び政策構想を扱う本研究において、彼の出身である北海道大学において本研究課題を進めてきた申請者は、これまで、北海道大学北方資料室所蔵の「高岡・松岡パンフレット」等の各種パンフレット群に収められている諸史料や、北海道大学大学文書館所蔵「高岡熊雄関係文書」所収の書簡群等、北海道大学付属の諸研究機関に所蔵されている数多くの貴重史料を用いてきた。そうした貴重史料にあたることによって、帝国議会や各種雑誌媒体における東郷の発言や、新聞等で確認される東郷の動向をより深く理解する至ることができた。また、北海道大学附属図書館における『斯民』・『帝国農会報』・『外交時報』といった雑誌史料の充実も、本研究を進めていく上での大きな手助けとなった。

さらに、東郷の思想及び動向を研究の中心に据えることによって、本研究の目的の一つである、帝国日本を無謀な戦争へと導いた論理を導く作業を順当に進めることができた。研究の進展によって、代議士転身後の東郷の植民思想が札幌農学校時代に形成した植民論を継承・発展させていったものであることを理解することができた。博士論文『東郷実と帝国日本』では、日本の勢力圏の拡張(帝国日本の「膨張」)を骨子とする東郷の植民思想が、日中戦争以降における一つの戦争正当化の枠組みを提示し得ることものであったということを解明できると考える。日中戦争以降、東郷は、政党勢力の中心的存在となっていた。27年度が最終年度であるため、記入しない。引き続き、北海道大学附属の諸研究機関所蔵の諸史料の収集に努める必要がある。まず、北海道大学大学文書館所蔵「高岡熊雄関係文書」所収の高岡宛東郷実書簡の解読は、本研究を進めていくうえで重要であると考えられる。高岡熊雄は、東郷の札幌農学校時代の指導教官の一人であった。申請者はこれまで東郷の書簡を解読し、その中において彼の思想及び政策構想、及び政治的動向が提示されていたことを発見し、すでにその一部を自身の論文の中で指摘してきた。ただし、1930年代の彼の書簡については十分に解読するに至っていないので、1930年代以降半ば以降において政治的に成長した東郷の思想や政策構想及び政治的動向を理解する上での重要な史料となることが予想される。加えて、北海道大学附属図書館北方資料室所蔵のパンフレット群には、東郷の一次史料のみならず、彼周辺の動向を理解するために重要な貴重史料が多く収められている。たとえば「高岡・松岡パンフレット」、「高岡北海道パンフレット」、「北資パンフレット」といった諸パンフレット群には、東郷と密接な関係にあった帝国農会関係の貴重史料や、地方農村関連の貴重史料が多く存在している。こうした史料の収集・解読は、代議士という有権者を代表する立場にあった東郷の政策構想と、有権者の要求との緊張関係を理解する上で重要な手掛かりとなる。そのほか、東郷の思想や政策構想、及び政治的動向を理解する上で、各新聞・雑誌史料や議事録の収集は不可欠である。
神経ガス中毒治療剤オキシム類が持つ毒性機序の解明

4-PAOは、有機リン中毒で抑制されたAChEを再活性化させ、BBBを通過することから、脳内の解毒効果が期待されるが、それ自体の毒性に関する研究報告はほとんど認められない。そこで、ECG測定システムを用いてラット心筋収縮能に対する4-PAOの影響について調べたところ、房室伝導系に対して強い抑制作用を持つことが示唆された。さらに、40uM濃度では、4-PAOだけでなく2-PAMもK+-EDTA-ATPase活性を有意に低下させ、オキシム類がミオシン分子を介してATPase活性に影響を与える可能性が示唆された。一方、4uM濃度の各種オキシム類は有意に抑制せず、今後さらに詳細な検討が必要である。リン酸化AChEの復活剤候補として、BBB通過可能な4-[(hydroxyimino)methyl]-1-octylpyridinium bormide (4-PAO)について、それ自体が持つ毒性機序を明らかにするための検討を引き続き行った。はじめに、昨年度確立したActomyosin Mg2+-ATPase活性測定系を用いて、4-PAO及び2-PAMに加え、新たに4-[(hydroxyimino)methyl]-1-(2-phenylethyl)pyridinium bromide (4-PAPE)、obidoxime及びdiacetylmonoximeの、0.04-40μM濃度におけるMg2+-ATPase活性への影響について検討をした。その結果、各種オキシム類はいずれの濃度においても、活性に対する有意な変化を示さなかった。そこで、さらにK+-EDTA ATPase活性に対する影響を調べるために、活性測定系の確立を行った後、0.04-40μM濃度の4-PAOにおける、K+-EDTA ATPase活性の検討を行った。その結果、40μM濃度の4-PAOは、controlに対して67.9±7.2%までその活性を有意に低下させた(P<0.01)。また、2-PAMの臨床濃度に相当する4μM濃度及びそれ以下の濃度では、有意な抑制を示さなかった。これらの結果より、比較的高濃度の4-PAOは、myosin分子を介してその活性を抑制する可能性が示唆された。オキシム類が持つ毒性機序を明らかにするための基礎的検討として、ラット心筋におけるK+-EDTA ATPase活性に対する影響について検討を行った。すなわち、以前の研究課題において、その血液脳関門通過率が30%以上であることを明らかにした新規復活剤候補のパム類似体4-[(hydroxyimino)methyl]-1-octylpyridinium bromide (4-PAO)は、昨年度の検討の中では、0.04-40μM濃度のActomyosin Mg2+-ATPase活性に対しては有意な影響を与えなかったものの、K+-EDTA ATPase活性に対しては、40μM濃度で約32%抑制することを確認した。本年度は、引き続き各種オキシム類の影響について検討を行った。その結果、2-PAMにおいても40μM濃度ではその活性を有意に抑制する可能性が明らかとなり、一方、4μM濃度では、2-PAM、4-[(hydroxyimino)methyl]-1-(2-phenylethyl) pyridinium bromide (4-PAPE)、obidoxime及びdiacetyl monoximeにおいて、いずれも有意な抑制は与えなかった。これらの結果より、2-PAMの臨床投与濃度の約10倍に相当する高濃度のオキシム類は、miosin分子を介したATPase活性抑制により、心収縮抑制に影響を与える可能性が示唆された。これまでに明らかにしてきた、オキシム類のフリーラジカルを介したミトコンドリア電子伝達酵素系の抑制や房室伝導系に対する抑制作用など、本結果との関連についてもさらに詳細な検討を行っていく必要があると考えられる。さらに、本年度は、これまで有機合成した新規パム類似体数十種類を使い、クロマトにおける脂溶性の影響等の検討も行うことができた。神経ガス中毒治療において、現在、国内では2-PAMがリン酸化AChEの復活剤として用いられている。しかしながら、BBBの通過量が極めて微量であり、ほぼ脳内の解毒効果が期待できないことから、これまで数十種類の新規化合物を有機合成し、その中から解毒活性を持ち、BBBを通過できる化合物の開発を行ってきた。中でも、4-[(hydroxyimino)methyl]-1-octylpyridinium bromide (4-PAO)は、約30%の通過率であるなど、脳内の解毒効果が期待されたが、それ自体の毒性も比較的強く、本来、2-PAMを含めたオキシム類自体が毒性を持つことは知られていたが、いずれも詳細な毒性機序はこれまで明らかにされてなかった。

すなわち、オキシム類の毒性機序の関する検討から得られる情報もまた新たな治療法開発に有効になるものと考える。そこで、本研究では、オキシム類自体が持つ毒性機序を明らかにするための基礎的検討として、すでに心筋のミトコンドリア酵素系に対する影響については、昨年度までの検討の中で抑制的に作用している可能性を確認してきたが、本年度は、ラット心筋におけるActomyosin Mg2+-ATPase活性に対するオキシム類の影響についての検討を行った。すなわち、はじめに、心筋よりActomyosinを抽出し、これを用いたActomyosin Mg2+-ATPase活性測定系の確立を行った。次に、2-PAMを含めた各種オキシム類について、種々の濃度に対するATPase活性を測定し、有効なデータを得ることができた。さらに、房室伝導系に与える影響についての検討として、循環動態計測システムを用いた新規化合物のラット尾静脈投与後のECG波形データ等を引き続いて採取し、心臓の収縮活動における刺激伝導系への抑制効果に関するデータをまとめることができた。震災の影響により、本研究計画書作成時とは若干の計画変更もあったが、ほぼ予定していた本年度研究内容を確実に実施し、有効なデータを得ることができた点は評価できるものと考える。予定していた研究内容について、当初、震災の影響も有り、その実施が遅れていたが、秋以降の追い上げでおおむね達成することができたものと考える。特に、オキシム類によって産生される可能性のあるフリーラジカルの影響に関する詳細については、十分な検討が実施できなかったが、心筋のActomyosin ATPase活性測定系を立ち上げることができた点は評価できるものと考える。引き続き各種オキシム類のATPase活性に対する影響についてデータを採取する。また、これまでに明らかにしてきたオキシム類のミトコンドリア酵素系に対する影響、産生されるフリーラジカルとの関連、及び房室伝導系における抑制作用との関連等について、その詳細を明らかにする。これにより、これまで不明であった4-PAOを中心としたオキシム類の毒性機序が明らかにされ、これまでとは異なった視点からのより効果的な治療法への新たな知見が得られるものと考える。さらに、新たな解毒剤候補として有機合成した新規パム類のBBB通過の有無について、マイクロダイアリシス分析システムによる検討を実施できればと考えている。各種オキシム類における心筋でのActomyosin ATPase活性等への影響及び産生されるフリーラジカルによる組織障害との関連について、より詳細なデータを採取する。これにより、これまで不明であったオキシム類自体による毒性機序の詳細が明らかとなり、より効果的な治療法への新たな知見が得られるものと考えられる。ATPase活性、マイクロダイアリシス分析等の測定に用いる試薬類及び器具類等の消耗品、並びに動物実験に必要なラット数十匹の購入を予定している。また、研究成果の発表及び本研究に関連した情報収集を目的とした国内外の関連学会参加を予定している。さらに、これまでに得られたデータをまとめた論文作成において、その英文校閲及び学術誌への投稿費を予定している。ATPase活性及びオキシダーゼ活性測定等の実験に用いる試薬類並びに器具類等の消耗品を主とする。
水俣病被害地域における教訓波及に関する実証的研究

初年度は、水俣市や国保水俣市立総合医療センターなどの地域医療、チッソ(株)などの水俣病被害補償関係者、及び上天草市、上天草市立上天草総合病院などの地域医療関係者へのヒアリングを実施するとともに、両市の健康・医療関係資料の収集を行い、両市における住民の健康状況、実施されている関係諸事業の現状等の検討を行った結果、以下の事項が確認された。水俣市にはチッソ(株)があり、水俣病が発生した地域であることを除けば、自然環境、歴史・文化、食生活の習慣に、上天草市と比べて特筆すべき違いは見られなかった。健康福祉関係施策についても、両市とも他の自治体と同様な健康福祉施策を実施しており、特に、住民の健康意識・行動に影響を与えると思われる特定健診、後期高齢者健診、がん検診、特定保健指導、予防接種事業等の事業効果についても、両市の間に明別し得る差異は見られなかった。一方で、両市に共通する特定健診の受診率の低さについては、水俣市では水俣病被害者が多い(医療費が無料であるため、医療機関にいつでも受診できるため、あえて特定健診を受ける必要がない住民が多い)との認識が定着しているが、上天草市では健康に関する関心の低さが原因として理解されている。また、水俣市の1人当たり医療費の高さも、水俣病に起因するものと理解されている。水俣市の健康福祉部局及び医療機関関係者に、医療費増大の隠れた主因が、水俣病ではなく「医療機関への受診の遅れ」にあるという共通認識はあるが、深刻な健康被害を経験したにも関わらず、市民の健康に関する意識が低い理由を見出すまでには至っていない。初年度は、ヒアリング対象者に一部変更があった他は、概ね計画通りに実施できた。また、水俣環境アカデミアの戦略会議やステークホルダー会議等の場での意見交換を通して、水俣市の現状の詳細を把握することができた。
高性能時間分解高周波電子スピン共鳴装置の開発と励起状態研究への応用

高磁場高周波ESR装置の開発と応用研究について、以下のような成果が得られた。1.装置の高速化のために、140MHz広帯域アンプを購入したが、このアンプとマイクロ波の検波器ダイオードとのインピーダンス(200オーム)のマッチングを行った。この結果、信号のロスがなくなると共に、高周波ESR装置に5nsの時間分解能が実現できた。2.これを用いて、溶液中と低温固相中で、励起三重項-ラジカル系の励起多重項状態の高速信号を観測し、励起状態ダイナミクスとスピン緩和解析のデータを得た。3.これまで感度の問題で観測が困難であった励起三重項-ラジカル系の励起多重項状態の熱分布信号を初めて観測した。これにより分布数が温度で決まることから、スペクトルの解析が容易になり、励起多重項間のエネルギー差、交換相互作用Jを正確に評価することが出来た。4.3のエネルギー差Jの解析により、より複雑にスピン分極した状態のスペクトルも解析可能になり、励起状態ダイナミクスやスピン緩和速度を決定することが出来た。5.これらの観測と解析を2つのラジカル異性体を用いて行うことにより、励起ダイナミクスなどを決める重要因子の抽出に成功した。本年度は、"高性能高周波時間分解装置"の製作と励起三重項への応用研究を行った。1."高性能高周波時間分解装置"の製作については、以下の通りほぼ計画通りに進んだ。(1).時間分解能1ナノ秒の超高速化-高帯域150MHz増幅器を用いることで、装置の時間分解能を150ns以上から5ns以下にすることができた。(2).光ファイバーを用いた高効率の光照射-サンプル管にファイバーを立て、外からのファイバーとの連結部をつくり、光照射の効率を3倍以上上げることができた。(3).時間分解データの3次元可視化-ExcelとIgorを利用することで、信号を磁場、時間、強度軸の三方向で観測し、表示することに成功した。2.励起三重項の研究については、いくつかの質的に全く新しい結果が得られた。(1).溶液中の励起三重項状態ダイナミクス-高時間分解能を利用して、トルエン中の金属ポルフィリンの高周波ESR信号の観測を観測して、溶液中のスピン格子緩和時間を測定した。(2).低温固相の金属ポルフィリン励起三重項の高周波ESR信号を観測して、g値の異方項を決定した。Znポルフィリンでは初めてg値の異方性が決められた。Mgポルフィリンについては、更なる高周波ESRが必要であることがわかった。(3).フラーレンの励起三重項についてもg値の異方性項を決定して、これまでに報告されていたデータが間違っていることを明らかにした。(4).高周波であることを利用して、熱分極の励起三重項スペクトルを観測し、三重項副準位の順序と項間交差速度の絶対比を求める方法を確立した。これにより分布数が恩出で決まることから、スペクトルの解析が容易になり、励起多重項間のエネルギー差、交換相互作用Jを正確に評価することが出来た。5.これらの観測。解析を2つのラジカル異性体を用いて行うことにより、励起ダイナミクスなどを決める重要因子の抽出に成功した。
食糧種子の難溶性蛋白質を特異的に分解する酵素とそのインヒビターの分子解析と応用

コムギ種子CPであるグリアダインの活性組み換え体を得た。組み換えグリアダインはin vitroでの実験ではあるが、実際にコムギ種子の最も主要な貯蔵タンパク質であるグリアジンを分解した。グリアダインは発芽過程において貯蔵タンパク質(グリアジン)のプロテオリシスに関与していることが明らかになった。コムギ食品特有のタンパク質(グルテン)の品質改良、あるいは食品加工過程、例えば製パン工程等での利用価値が大いにあると思われる。一方、加工工程中、グリアダインの活性を制御することが必要であり、そのために、安全でかつ特異的なインヒビターが必要であることからコムギシスタチンの検索を行った。小麦シスタチンはオリザシスタチンをプローブに用いてスクリーニングを行った。その結果、3つの小麦シスタチンcDNAクローンを獲得した。これらはいずれもフィトシスタチンファミリーに属するものであった。大豆種子中に見出されたソヤシスタチンはフィトシスタチンファミリーに属するものの、N末端が長いという特長があったが、小麦シスタチンには既知のフィトシスタチンから突出するような特徴的な構造は存在しなかった。これらのことから、獲得したcDNAがコードするシスタチンタンパク質はパパインファミリーに属するトリティカインおよびグリアダインを阻害し得るものと推察される。GST-progliadainは弱酸性条件下で活性を有した。この活性は市販の卵白シスタチン、オリザシスタチンで強く阻害された。また、2種の組み換え体小麦シスタチンによっても同程度に強く活性が阻害された。これらの結果は、小麦由来のCPとシスタチンを用いて、タンパク質分解反応系とその制御系を工業的に応用できる可能性を提示するものである。グリアダインの発現プラスミドを大腸菌に導入し、IPTG誘導により発現させたところ、目的の長さのタンパク質は不溶画分として得られた。界面活性剤により可溶化させ、グルタチオンアフィニティークロマトグラフィーにかけて単一な発現タンパク質として獲得した。本酵素がノーザン解析あるいはウェスタン分析により発芽過程で著しく発現量が増大することから、グリアダインが貯蔵タンパク質のプロテオリシスを担う主要な酵素であることが予想された。よって実際にコムギ種子内在の貯蔵タンパク質を抽出し、グリアダインにより切断されるかどうかを検討した。その結果、貯蔵タンパク質の主成分であるグリアジン(プロラミン系貯蔵タンパク質)を効率よく水解することが判明した。また、他の貯蔵タンパク質であるグルテニン(グルテリン系貯蔵タンパク質)、グロブリン、不溶性タンパク質についても同様の検討を試みた。その結果グルテニンに関してもグリアジンほどではないが一部切断しているのが観察された。コムギ種子グリアダインについて種子CPとして世界で初めて活性を保持した組み換え体を得ることができた。興味深いことに、組み換えグリアダインはin vitroでの実験ではあるが、実際にコムギ種子の最も主要な貯蔵タンパク質であるグリアジンを分解した。グリアダインは発芽過程において貯蔵タンパク質(グリアジン)のプロテオリシスに関与していることから、コムギ食品特有のタンパク質(グルテン)の品質改良、あるいは食品加工過程、例えば製パン工程等での利用価値が大いにあると考えられる。ひいては食品加工上都合のよい種類のCPを適量含むような小麦の分子育種も可能であり、安定した品質の穀物の供給に寄与できる可能性があると考えられる。コムギ食品特有のタンパク質(グルテン)の品種改良、あるいは食品加工過程、例えば製パン工程等での利用価値が大いにあると思われる。

一方、加工工程中、グリアダインの活性を制御することが必要であり、そのために、安全でかつ特異的なインヒビターが必要であることからコムギシスタチンの検索を行った。小麦シスタチンはオリザシスタチンをプローブに用いてスクリーニングを行った。その結果、3つの小麦シスタチンcDNAクローンを獲得した。これらはいずれもフィトシスタチンファミリーに属するものであった。大豆種子中に見出されたソヤシスタチンはフィトシスタチンファミリーに属するものの、N末端が長いという特長があったが、小麦シスタチンには既知のフィトシスタチンから突出するような特徴的な構造は存在しなかった。これらのことから、獲得したcDNAがコードするシスタチンタンパク質はパパインファミリーに属するトリティカインおよびグリアダインを阻害し得るものと推察される。GST-progliadainは弱酸性条件下で活性を有した。この活性は市販の卵白シスタチン、オリザシスタチンで強く阻害された。また、2種の組み換え体小麦シスタチンによっても同程度に強く活性が阻害された。これらの結果は、小麦由来のCPとシスタチンを用いて、タンパク質分解反応系とその制御系を工業的に応用できる可能性を提示するものである。
安定同位体比を使った乳牛尿スラリー多施用土壌中での無機態窒素の形態変化機構の解明

家畜排泄物に含まれる有機窒素成分は、土壌に散布されると土壌生物の作用によって化学変化を受ける。東北地方の黒ボク土採草地に散布された乳牛スラリーに含まれる窒素の微生物学的変換を化学組成(アンモニア態と硝酸態窒素)と窒素同位体自然存在比(δ^<15>N)の経時的変化に注目して解析した。乳牛糞尿の主な有機態窒素である尿素とその代謝物のほとんどは、密閉式地下タンクに貯蔵中にアンモニア態窒素に加水分解された。平均気温が低く地温が低い条件下では、アンモニア態窒素の硝化が大きく遅れた。一方、平均気温が高い条件下では、硝化は促進された。硝化に続く脱窒過程は、硝酸態窒素含量の急激な減少と同時に起こった残存硝酸態窒素中のδ^<15>N値の上昇によって示された。このような過程は黒ボク土の高水分保持特性と草本植生からの有機物の十分な供給が組み合わされることによって促進されると推定された。乳牛尿スラリーが定期的に表面散布される圃場について、土壌温度と水分飽和度の時系列変動に注目しながら、尿散布直後の表土中の無機態窒素の形態変化と窒素安定同位体比の変動を調べ、地下水に洗脱された硝酸態窒素の起源につて考察した。その結果、供試した黒ボク土中では、アンモニア態窒素の硝酸への変換、および生成した硝酸態窒素の窒素ガスおよび亜酸化二窒素への変換過程が連動して駆動し、表土で生成した硝酸態窒素の一部は降水に伴って洗脱され、地下水中に流れ込んでいることを明らかにした。
生体信号によるフレキシブルマニピュレータのテレオペレーションに関する研究

本研究プロジェクト「生体信号によるフレキシブルマニピュレータのテレオペレーションに関する研究」においては,人の生体反応(脳波、眼球運動、神経システム等)を機械・装置等の制御信号としで利用するための制御システムの開発を行ったもので,機械システムと人とのマン・マシンインターフェイスの向上による作業の効率性や安全性のアップとともに,長年の経験によって得られる高度な熟練技能・ノウハウを現場での作業を通じて,生体信号として蓄積・記憶させ,それらの生体信号を機械・装置等の制御信号としての利用技術の開発による学習機能を備えた機械システムの開発を目的として行ったものである.本研究では,筋電EMG,眼電EOG,脳波EEGなどの生体信号を用いてハンドフリーでフレキシブルマニピュレータのテレオペレーションを行うために,生体信号を用いたテレオペレーション用のコントローラを開発し,直接目標座標を指示する直接型コントローラ,動作を逐一指示する間接型コントローラを開発し,生体信号を用いたテレオペレーション用のコントローラとしてどのようなコントローラが操作性がよく,オペレータの負担や疲労度がすくないかについても比較検討を行った将来的には,高度な機械加工の技能・ノウハウの教育・訓練システム(シュミレーションシステム)や高度なインテリジェント機械加工システムの開発や併せて生体反応による機械・装置の制御技術の応用により高齢者や各種の障害を持つ方々の生活支援システムへの応用など,マン・マシンインターフェイスの飛躍的な向上による安全で快適な生活環境創造や我が国製造業の「ものつくり」の国際競争力の強化に少しでも寄与することができるものになれば幸いである.本研究プロジェクト「生体信号によるフレキシブルマニピュレータのテレオペレーションに関する研究」においては,人の生体反応(脳波、眼球運動、神経システム等)を機械・装置等の制御信号としで利用するための制御システムの開発を行ったもので,機械システムと人とのマン・マシンインターフェイスの向上による作業の効率性や安全性のアップとともに,長年の経験によって得られる高度な熟練技能・ノウハウを現場での作業を通じて,生体信号として蓄積・記憶させ,それらの生体信号を機械・装置等の制御信号としての利用技術の開発による学習機能を備えた機械システムの開発を目的として行ったものである.本研究では,筋電EMG,眼電EOG,脳波EEGなどの生体信号を用いてハンドフリーでフレキシブルマニピュレータのテレオペレーションを行うために,生体信号を用いたテレオペレーション用のコントローラを開発し,直接目標座標を指示する直接型コントローラ,動作を逐一指示する間接型コントローラを開発し,生体信号を用いたテレオペレーション用のコントローラとしてどのようなコントローラが操作性がよく,オペレータの負担や疲労度がすくないかについても比較検討を行った将来的には,高度な機械加工の技能・ノウハウの教育・訓練システム(シュミレーションシステム)や高度なインテリジェント機械加工システムの開発や併せて生体反応による機械・装置の制御技術の応用により高齢者や各種の障害を持つ方々の生活支援システムへの応用など,マン・マシンインターフェイスの飛躍的な向上による安全で快適な生活環境創造や我が国製造業の「ものつくり」の国際競争力の強化に少しでも寄与することができるものになれば幸いである.本研究は筋電図EMG,眼電位EOG,脳電位図EEG,誘発電位EPなどの生体信号を用いてハンドフリーでフレキシブルマニピュレータのテレオペレーションを行うことを目的として,その関連基盤技術を確立する事ために,平成12年度は,初年度として,以下の研究を行った.(1)基本生体信号の解析:潜在能力,学習可能性,可制御性を評価し,生体信号の差動増幅方法信号処理について検討した.(3)現在,操作性等を考慮した上でテレオペレーション用の実機のフレキシブルマニピュレータを製作中である.本研究は筋電図EMG,眼電位EOG,脳電位図EEG,誘発電位EPなどの生体信号を用いてハンドフリーでフレキシブルマニピュレータのテレオペレーションを行うことを目的として,その関連基盤技術を確立する事ために,平成13年度は,以下の研究を行った.(1)生体信号を使ったテレオペレーション用のコントローラの操作性や学習過程について検討するために,テレオペレーション実験として,直接目標座標を指示し後は移動ロボットが自律的に移動する直接型コントローラと,前進・後退・右回転・左回転・停止などの動作を逐一指示する間接型コントローラを開発し,テレオペレーション実験を通して,生体信号を用いたテレオペレーション用のコントローラとしてどのようなコントローラが操作性がよく,オペレータの負担や疲労度が少ないかについても比較検討した.この研究結果を2002年日本機械学会情報・知能・精密機器部門講演会と2002年IEEE SMC Conferenceで発表予定である.(2)テレオペレーション用の実機のフレキシブルマニピュレータを製作し,基本的なコントローラの有効性について検証した.その結果に基づき生体信号を利用したテレオペレーション用コントローラおよび制御法を開発中である.同時にオペレータへの提示データの検討,グラフィカルユーザーインターフェースについても検討中である.生体信号を利用したフレキシブルマニピュレータのテレオペレーションに関する研究において,生体信号のセンシング・分離等の識別及び制御信号への置換・利用技術の研究開発とその有効性に関する実証を行った.今までに行った主な研究内容は以下の通りである.1.額に取り付けた簡易型生体信号検出器の信号より,信号処理(ニューラルネットワーク,ウェーブレット変換FFT, ICA等)により脳波,眼電,筋電の信号を分離し,マニピュレータの制御に利用できる生体信号が測定可能となった.2.マニピュレータの制御に利用できる生体信号から,脳波,眼電,筋電信号を使った判定関数を作成し,その関数をそれぞれマニピュレータの制御ファンクションとして,前後,左右,上下運動に登録するシステムの設計・開発を行った.

3.逐次センシング・分離されてくる生体信号が,マニピュレータの制御用ファンクションとして登録された特定の信号とマッチするかどうかを判定するシステムの開発を行い,その判定システムの汎用性について検討を行った.4.前記1,2,3の研究成果を受けて,生体信号センシング装置・制御ファンクション用生体反応登録装置・マニピュレータ制御装置・マニピュレータのプロトタイプを設計・開発した.テストの結果,その動作の有効性を確認した.5.プロトタイプの一般的な利用を想定した実証実験を行い,生体信号を利用した機器制御の評価と有効性について検討を行った.
p27siRNAおよびAtoh1遺伝子導入による哺乳類内耳有毛細胞の再生誘導

モルモットの蝸牛有毛細胞をエクタクリン酸(50mg/kg内頚静脈に静注)とカナマイシン(400mg/kg筋注)により傷害した。このモデルを用い、傷害4日後にp27siRNAとGFPをコードするアデノウイルスベクター(p27siRNA・GFPAdV)を蝸牛内に投与し、2ヶ月後の内耳における再生の有無を検討した。コントロールには反対側(非投与耳)およびコントロールベクター(random sense siRNA-GFP)投与耳を用いた。機能については聴性脳幹反応(ABR)によりしらべたところ、p27siRNA・GFPdV投与側でコントロール側に比べ平均20dbの閾値低下が見られた。Surface preparetionおよびその割面の観察によりBrdUとGFPの多重染色を行ったところ、ベクターの感染細胞(GFP陽性細胞)における細胞分裂の存在が見られた。しかし有毛細胞マーカー(myosin VIIa)の多重発現は観察できなかった(今後の検討課題)。微細形態については走査電子顕微鏡により感覚上皮表面の形態をコントロールと比べたところ、境界細胞や柱細胞の表面に未成熟な聴毛が見られ、またもともと有毛細胞存在したscar部位にも聴毛に似た構造が見られた。透過電子顕微鏡により聴毛様構造物の生じた部位の細胞の状態を割面で観察したが、支持細胞が分裂して新たな有毛細胞様細胞が生じたという明らかな証拠は得られなかった。前庭有毛細胞についてもゲンタシン溶解液(40mg/ml)を0.2ml中耳内に投与して傷害し、1週間後にp27siRNA・GFPAdVを外側半規管に投与した。その結果感覚上皮にGFPの発現は見られ、分裂能の亢進も確認できている。成熟モルモット(250-350g)の蝸牛有毛細胞をエタクリン酸(50mg/kg内頚静脈に静注)とカナマイシン(400mg/kg筋注)で傷害した。モルモット前庭の有毛細胞はゲンタシン溶解液(40mg/ml)を中耳内・蝸牛窓膜上に投与して傷害した。蝸牛では傷害の4日後、前庭では7日後と14日後にp27(Kip1)RNAとGFPを組込んだアデノウイルスベクター(p27siRNA・GFPAdV)を投与した。ベクター投与ののち2週間、BrdUを経口投与し、反対側の非投与耳、コントロールベクター(random sensesiRNA+GFP)投与耳と比較した。その結果、p27siRNA・GFPAdV投与耳ではコルチ器の支持細胞の増殖の増加がみられた。surfacepreparationではベクターの感染細胞(GFP陽性細胞)の2割程度に有毛細胞マーカー(myosin VIIa)が発現していた。この一部の細胞はBrdU陽性であり、細胞分裂を介して有毛細胞に形質転換した可能性がうかがわれた。この標本を後固定し、走査電顕で観察したところ、scarの部位に未熟なstereociliaが見られた。現在透過電顕で観察を行っている。、反対側の非投与耳、コントロールベクター投与耳にはこのような変化はなかった。前庭(卵形嚢)の感覚上皮においては傷害の7日後、14日後投与のどちらにおいてもベクターの感染細胞(GFP陽性細胞)がみられた。しかし非感染細胞(GFP陰性細胞)でも有毛細胞マーカーの発現が見られ、傷害が不十分であった可能性が示唆された。走査電顕で観察した結果では、atypicalなstereociliaが見られたが、傷害後の再生か、不十分な傷害後の形態か、鑑別は困難であった。
繰り返しイオン注入法によるグラニュラー・トンネル磁気抵抗材料の作製

グラニュラー型トンネル磁気抵抗(TMR)材料では、絶縁体母相中に中程度の大きさの超常磁性微粒子ができるだけ高密度に分散していることが望ましい。本研究は、単結晶アルミナ基板に「少量の鉄イオン注入と穏和な条件でのアニーリング」を組にして繰り返すことにより、中程度の粒子の選択的成長が可能であることを実証し、また注入およびアニーリング条件と繰り返し回数を最適化して、より優れたTMR材料を作製することを目的として行った。1.注入量1.1E17ions/cm2の試料に対して150-600°Cの各温度で等時真空アニーリングを行い、穏和な条件(180-300°C以下、1h程度)でのアニーリングにより、約3nm以下の極微粒子が3-5nm程度の中程度の粒子に統合され、その結果粒子間隙が広がってゼロ磁場抵抗が増加すること、また150°C以下では変化が見られないことを確認した。2.2回の繰り返し注入法で作製した試料(総注入量1.1E17ions/cm2)と従来の一括注入で作製した試料を比べ、確かに約3-5nmの中程度の粒子が選択的に成長していること、またMR比が1.4倍に増加することがわかった。3.さらに3回目の繰り返し注入を行うと(総注入量1.5E17ions/cm2)繰り返し注入法の特徴は失われ、5nm以上の大きな(集団励起状態/通常の強磁性状態の)粒子の生成が見られた。4.1回あたりの注入量を減らすと、得られるMR比の最大値に顕著な増加は見られなかったが、大きな粒子の生成が支配的になり始める総注入量はわずかながら増加し、MR比が最大になるときのゼロ磁場抵抗値は1桁近く低減できた。5.初回注入量の違いにっいては、大きな差は見られなかった。6.ゼロ磁場抵抗値の推移から、最適なアニーリング温度(または時間)がその時点での累積注入量に依存し、それゆえ最も最適化が必要なパラメターであることが示唆された。本研究は、α-Al2O3マトリクス中にα-Fe微粒子が分散したグラニュラー型のトンネル磁気抵抗(TMR)材料を、単結晶α-Al2O3基板にFeイオンを注入することによって作製しその作製条件の最適化することを目的とし、本年度は以下の結果を得た。まず、本研究に先立って得られていた予備的な結果である「穏和な条件(300°C以下、12h程度)での真空アニーリング」の効果について、より詳しい実験を行い、極微粒子が中程度の粒子に統合され、その結果粒子間隙が広がってゼロ磁場抵抗が増加すること、並びに150°C以下のアニーリングでは影響が見られないことを確認した。次に、この結果とこれまでに得られていた粒径分布の注入量依存性を考え併せ、これまで一回で行っていたイオン注入を分割し、少量のイオン注入と温和な条件でのアニールを組にしてこれを繰り返すことにより、TMR効果に寄与の大きな中間的な粒径(3-5nm)の粒子を選択的に成長させ、同時に粒子間隙を縮小して充填密度を上げて全抵抗が低くかつ大きなMR比を示すグラニュラーTMR材料を作製する方法を提案した(以下、繰り返しイオン注入法とよぶ)。そして、実際に2段階の繰り返しイオン注入法を実行し、各段階(注入とアニールの組)における試料中の金属鉄微粒子の形成状況を磁場印加CEMS法とゼロ磁場抵抗値測定により評価し、並行して各段階におけるTMR効果の測定を行った。