hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高いイオン導電性を有するセリアージルコニア準安定化合物の合成

還元・酸化という手法により合成されるYやCaをドープしたセリア-ジルコニア系のκ相の電気伝導度を調べ、通常の固相焼結法により得られる相(κ相の前駆体)と比較した。x=0.10であるκ相の前駆体の粉末X線回折(XRD)パターンでは立方晶であったが、ラマンスペクトルには、複数のピークが存在し、前駆体はt"相であった。CaやYをドープしたκ相のXRDパターンにある超格子ピークはドープしていないκ相より大きく、規則配列の程度が大きかった。これはドープ試料では酸素空孔が存在するので陽イオンの移動がドープなし試料より容易なためと推察された。ドープしたK相のラマンスペクトルはドープなしのものに比べピークがブロードであった。これはドープにより局所構造が乱れているためと推察された。ドープしたκ相のペレットは脆く、ほぼ割れた。しかしながら、(Ce_<0.4>Zr_<0.6>)_<0.98>Ca_<0.02>O_<2-δ>であるκ相のペレット密度は低いが割れなかったので、この電気伝導度σを測定した。1073Kにおける電気伝導度は7×10^<-3>Sm^<-1>であり、密度がほぼ同じ前駆体のσとほぼ同じであった。密度が低いためこれらのσが同じであった可能性があり、今後高密度のκ相を合成し、イオン伝導度を調べる必要がある。
中堅看護師のレジリンエスを引き出す支援モデルの構築

平成30年度は文献から中堅看護師のキャリア開発の特徴を明らかにし、中堅看護師へのインタビューから個人のレジリエンスの様相を検討することを目指した。文献検討は、中堅看護師のキャリア開発とレジリエンスについて分析した。その結果、中堅看護師はキャリア発達の停滞が明らかになっておりキャリア支援の重要性が示唆された。レジリエンスについては、日本におけるレジリエンスの用法は拡大しており、物理学の分野において「反発」に関わる概念であるレジリエンスが、そのイメージの広がりを媒介に、生物学・システム・心理現象にまで拡大させたことが、レジリエンス概念の解釈に混乱をきたしていた。看護師を対象としたレジリエンスの研究についても、レジリエンスを「困難で脅威的な状況にもかかわらず、うまく適応する過程・能力・結果」であると定義されているが、何が困難であるのか、どのように適応したのか、どのような結果が得られたのかというプロセスを捉えた研究は見当たらない状況であった。以上より、レジリエンスの概念については曖昧な状況であるため、看護師のキャリア発達におけるレジリエンスについて概念分析を行い、本研究におけるレジリエンスの定義を検討した。本研究では、看護師のキャリア発達におけるレジリエンスを「看護師個人の人生や看護師という職業に関連した迷いや困難な状況に対して、個人の能力や周囲の支援を活用し、迷いや困難を乗り越え、その結果もたらされた自己発達の一連のプロセス」であると暫定的に定義し、中堅看護師へのインタビューを行い検討修正する予定である。現在、レジリエンスを研究テーマとした研究数は増加しているが、生物学・システム・心理現象にまで拡大させたことが、レジリエンス概念の解釈に混乱をきたしている。そのため、看護師のキャリア発達におけるレジリエンスを定義し、研究を進めることが重要であると考えたため、文献検討の範囲を広げた。文献検討の結果から暫定的に定義を行い、インタビューを実施する予定である。現在、インタビューを行うために倫理審査を終えている状況である。インタビューを実施し、個人のレジリエンスの様相を明らかにし、レジリエンスを引き出す要因を明らかにしていく。レジリエンスの文献検討に時間を要したため、研究の進行がやや遅れた状況があった。そのため、インタビュー開始が予定していた時期よりも遅れている。現在、倫理審査が終わったため、2019年度にインタビューを実施する。そのため、研究参加者への謝礼やテープ起こしなどの費用は2019年度に使用する予定である。
モデル予測制御に基づく環境負荷性能と動作性能を両立する機械制御系設計

本研究では,モデル予測制御(MPC)手法をメカトロニクスに応用するための技術開発をおこなった.ここでは多変数状態空間MPCに基づき,外乱オブザーバ出力を考慮してMPC補償器出力を算出することにより,総制御入力に制約を課す方法を考案した.また,予測関数制御(PFC)において,閉ループ系の伝達関数を明確にすることで予見フィードフォワード補償器の適用を可能にし,追従誤差を1/15以下まで激減させることに成功した.平成25年度では主に,モデル予測制御手法の選定と制御問題の定式化,モデル予測制御補償器のクローズドフォーム表現の導出とその応用,モデル予測制御則の計算プログラムの作成をおこなった.モデル予測制御手法には,根本的な考え方は共通しているものの,使用する制御対象モデルの表現や操作量の形式などが異なる多くの派生アルゴリズムが存在する.そこで本研究の遂行にあたって,操作量の差分を用いた拡大系に基づく制約付き多変数モデル予測制御手法と,オンライン最適化が不要で高速な実行が可能な予測関数制御手法を選定した.前者はオンライン最適化が必要である反面,種々の制約を考慮した制御をおこなえるため,サンプリング時間に比較的余裕がある場合に適しており,後者は高速なサンプリングが必要な場合に適している.そこでこれらそれぞれを用いて,1軸サーボ系および2リンクマニピュレータの位置制御問題の定式化をおこなった.一般に予測関数制御手法では制約を陽に取り扱わないため,その制御則を線形時不変補償器の形で表現できる.そこで,補償器のクローズとフォーム表現を導出した.また,この表現と臨界制御系設計手法を組み合わせることで,予測関数臨界制御系という制御系設計方法を考案し,1軸サーボ系に適用することでその有効性を検証した.制約付き多変数モデル予測制御手法はその制御入力計算にオンラインで二次計画問題の求解が必要となる.この二次計画問題を解くにはいくつか方法があるが,本研究では元の主問題を双対問題に変換し,これをHildrethのアルゴリズムを用いて解くアプローチを採用した.このアルゴリズムはシンプルでコーディングしやいメリットがある.二次計画問題ソルバをコーディングした後,これに基づいてモデル予測制御シミュレーション用のMATLAB/Simulinkプログラムを作成した.平成26年度では主に,制約付き多変数モデル予測制御に基づくシミュレーションならびにリアルタイム制御用プログラムの作成をおこなった.また,モデル予測制御手法の一種である予測関数制御の補償器の伝達関数表現を利用し,更なる追従性能の向上を実現する設計方法を開発した.さらに,実験装置の製作とシステム同定をおこなった.制約付き多変数モデル予測制御のシミュレーションならびにリアルタイム制御用プログラムの開発にあたっては,制御系CADではデファクト・スタンダードソフトであるMathWorks社製のMATLAB/Simulinkを使用した.汎用的なプログラムとするために,MPCの可調整パラメータや制約条件,定数などはすべて設定用スクリプトMファイルとして作成し,これをSimulinkモデル内に設定したEmbedded MATLAB Functionブロックから読み込む構造を取った.EmbeddedMATLAB Functionブロック内では平成25年度に作成したHildrethのアルゴリズムに基づく二次計画問題ソルバを実装し,サンプリング周期が10ms程度でも最適化計算が完了する高速なプログラムを作成した.また,予測関数制御補償器の伝達関数表現を利用することにより,閉ループ伝達関数を計算できるようになったため,フィードフォワード補償による追従性能の向上を図った.具体的には,零位相誤差追従コントローラ(ZPETC)と呼ばれる予見フィードフォワード補償器を併用する方法を考案し,設計手順についてまとめた.最後に,実験装置として2リンク水平マニピュレータを製作し,システム同定をおこなうことで,2入力2出力の線形状態空間モデルを導出した.平成27年度は,時変制約を用いて外乱オブザーバ出力を考慮して制御入力を算出する制約付き多変数モデル予測制御(MPC)手法を実機の制御に適用し,従来の制御手法と比較することにより,その有効性を検討した.また,外乱オブザーバ併用型予測関数制御(PFC)に零位相誤差追従コントローラ(ZPETC)を組み合わせる2自由度制御手法を実機の制御に適用し,通常の外乱オブザーバ併用型PFC制御との比較をおこなった.制約付き多変数MPCの評価ではまず,2リンク平面マニピュレータを用い,各関節にステップ状目標値を与える場合や,手先軌道を直線状に移動させる場合の追従性や安定性を評価した.開発手法を,外乱オブザーバを用いないMPC,外乱オブザーバ出力を考慮せずに制御入力を算出するMPC,制御入力を飽和関数要素で制限する場合などと比較した.開発手法を用いると,外乱の高速な除去と制御入力に対する制約の満足を達成し,良好な目標値追従結果が得られた.一方,外乱オブザーバを用いない場合には,遠心力やコリオリ力,摩擦の影響を補償することができず,追従性が劣化した.また,外乱オブザーバ出力を考慮しないMPCでは,総制御入力がハードウェア制限値を超えてしまい,系が不安定化する結果となった.飽和関数要素で制御入力を制限した場合にはワインドアップ現象が生じ,終点位置からずれて整定する結果となった.また,外乱オブザーバ併用型PFCにZPETCを併用する制御手法を1軸テーブル駆動系の位置制御に適用し,位置決め制度を評価した.ZPETCを用いない外乱オブザーバ併用型PFCに比べ,ZPETCを用いる外乱オブザーバ併用型PFCの場合には,位置決め誤差が1/18.3まで減少させることができた.本研究では,モデル予測制御(MPC)手法をメカトロニクスに応用するための技術開発をおこなった.

ここでは多変数状態空間MPCに基づき,外乱オブザーバ出力を考慮してMPC補償器出力を算出することにより,総制御入力に制約を課す方法を考案した.また,予測関数制御(PFC)において,閉ループ系の伝達関数を明確にすることで予見フィードフォワード補償器の適用を可能にし,追従誤差を1/15以下まで激減させることに成功した.MATLAB/Simulinkに基づくリアルタイム制御用プログラムのデバッグが完了し,今後,種々の実験を行えるようになった.また,予測関数制御に関する追従性能の改善に関する手法も新たに開発できた.以上より,実施計画に沿って順調に実施できたと考える.制御工学今後は実施計画どおり,補償器設計とシミュレーションによる評価,補償器の実装と実験による開発手法の評価,ロバスト性の評価などをおこなう.平成25年度は研究開始の年度であったため,今後の研究を遂行するための下準備的な実施内容が主であった.そのため,研究実施計画に則って比較的順調に実施することができたと考える.消耗品が予定額よりも安価に購入できたことに加え,国際会議参加時に宿泊代の安いホテルに宿泊できたために旅費が浮いたことによる.平成26年度の実施計画では,線形行列不等式による目標値整形によるモデル予測制御系設計問題の定式化とプログラム作成,実験装置の製作とシステム同定,などを予定していた.しかし,平成25年度で予測関数臨界制御手法の開発に成功し,制約付き多変数系モデル予測制御系の定式化とシミュレーション用プログラムが完成したため,これらの予定のうち,線形行列不等式による定式化とプログラム作成の必要性は少なくなった.そこで平成26年度は,この内容の代わりに,メカトロニクス制御に適した制約付き多変数系モデル予測制御系設計方法の開発に変更する.一方,実験装置の製作とシステム同定に関しては研究計画どおりに実施する.平成27年度に参加する学会参加登録費および実験装置用部品の購入代金として使用する予定でいる.
糖鎖1分子のナノ力学刺激に対する応答ダイナミクスの研究

多糖類は、特異の立体規則性をもち、選択的な相互作用をする。この固有な性質により、細胞膜での認識機構や、細胞外マトリクスの主要物質であるなど、多糖類は、生体の階層構造の形成において、極めて重要な役割を果たしている。このような巨大高分子の非保存力を測定する手法は、まだ十分に確立していない。本研究では、原子間力顕微鏡(AFM)による新規な単一分子の操作技術として、高分子ゲル中に埋め込まれた分子鎖をゲル外に引く抜くときの力学的性質を調べる手法を開発した。その結果、分子鎖が一定張力や非線形聴力引き抜かれること、そして、網目構造と1分子力学特性との関係を初めて測定することができた。(論文印刷中)。本計測法は、準希薄媒体や濃厚媒体の中で1分子計測を可能とする新手法であり、巨大高分子鎖間の相互作用を1分子レベルで探索することを可能とする。次に、細胞膜付近のダイナミクスを測定するための方法として、ATFによる応力緩和計測法を開発した。そして、サブマイクロメートル領域の応力緩和挙動のダイナミクスと局所弾性率との関係を初めて明らかにした(論文印刷中)。さらに、ナノ力学刺激の応答の定量計測を目指して、1μm以下のコロイドビーズをプローブした、高分解能コロイドプローブ顕微鏡技術を構築し、その性能評価を行った。その結果、サンプルの深さ方向および水平方向の分解能が、共に向上することが分かった(論文投稿準備中)。本結果は、細胞外マトリクスのようなゲル様の多糖高分子ナノ構造を探索するための強力な手法になると期待できる。この固有な性質により、細胞膜での認識機構や、細胞外マトリクスの主要物質であるなど、多糖類は、生体の階層構造の形成において、極めて重要な役割をしている。また、工業的には、分子選択機能性高分子や生分解性材料として活発に利用されている物質群である。本研究の目的は、原子間力顕微鏡法(AFM)と近接場動的光散乱法(NF-DLS)とを融合したナノ階層構造測定装置を開発し、多糖鎖のナノ力学刺激に対する高次構造体のキャラクタリゼーション法を確立することである。本年度は、原子間力顕微鏡(AFM)の1分子計測法と動的近接場光散乱法(NF-DLS)とを用いたナノ階層構造測定装置の開発を進めた。AFMの計測系の開発は岡嶋が担当し、NF-DLSの開発は古川が担当した。AFM開発に関して、AFMを倒立型光学顕微鏡(既存)上に装着し、ナノ刺激および1分子延伸を行う制御系を確立した。AFMによる高分子ゲル中からの引き抜き実験を行った(投稿中)。この測定とNF-DLSとの融合を次年度進める。また、AFMの熱振動計測法を立ち上げ、ゲルや1分子のナノ力学刺激計測を行う技術を構築した。次年度は、熱振動計測法の高速化を行い、NF-DLSとの融合計測を実現する。一方で、本倒立型光学顕微鏡にレーザー光を導入する全反射光学系を立ち上げた。また、レーザートラップ法と光散乱法との融合計測装置の立ち上げを行っており、次年度は、AFMとレーザートラップとを組み合わせて、広い力領域の計測を行う。(論文印刷中)。
太陽熱を利用した海水淡水化装置の技術科教材への応用

文部科学省が定める中学校学習指導要領において、技術科教育の領域としてエネルギー変換に関する技術を学習させることが明記されている。次期学習指導要領の改訂では技術の見方・考え方を働かせ、ものづくりの活動を行うこととされている。そのため、自然エネルギーを利用した淡水化装置の開発・研究を行い、これを学校教育に還元できるよう教材化することで、世界で起きている貧困や飢餓などの諸問題に対し中学生が主体的に解決を図ろうとする能力と態度の育成を目的としている。この淡水化装置は乾燥地などで現地の人でも使用できるよう簡易な構造となっており、太陽光を集光し太陽熱により加熱・蒸留を行うものである。本研究の太陽熱を利用した海水淡水化装置は、太陽熱温水器に使用される二重ガラス吸熱管とそれを囲むCPC(Compound Parabolic Concentrator:複合パラボラ集光器)を採用し、集めた熱を使って吸熱管内で海水の蒸発を行う。これによりエネルギーをその場で利用することが可能となり、エネルギー損失を抑えることが出来る。二重ガラス吸熱管を使用した淡水化装置の蒸留量の測定を行った結果、1本の吸熱管につき1日1.89リットルの淡水を作り出すことができると分かった。しかし、二重ガラス吸熱管はガラスの性質上危険も多い。取り扱いを繊細にしなければならないだけでなく、空焚きした二重ガラス吸熱管に原水を注入するとひび割れなどを起こたり、CPCにより太陽光線を集め過ぎてしまう課題点も明らかになった。そこで、平板型の太陽集熱器を用いることで安全面を向上させた淡水化教材を開発できないかと検討している。二重ガラス吸熱管を用いた淡水化装置では装置の取り扱いに多少の危険な部分があるものの、断熱現象など生徒にとっても興味深い教材となる可能性は十分にあり、二重ガラス吸熱管を用いた教材で授業実践を行うことは可能であると考えられる。また、平板型の太陽集熱器を用いた淡水化装置もより安全であれば授業実践に向けて検討していく。平板型の太陽集熱器を用いた淡水化装置の開発と改良を急ぐ。試作器では熱効率が低く、より効率的に太陽熱を蒸留に使用できるようにしていく必要がある。また、二重ガラス吸熱管の淡水化装置も使い方に多少の知識を必要とするため、より簡易な使用方法を検討していく。概ね予定通りの使用であったが端数が生じたため。次年度使用額は少額であるために次年度の使用計画に盛り込み、使用していく予定である。
社会的隔離動物の大脳皮質回路形成の解析

養育放棄は深刻な社会問題である。養育放棄により子供は親や他の子供との接触を失い、社会的に隔離された状況に置かれる。このような体験は様々な精神疾患を引き越し、脳内回路形成に影響を及ぼしていると考えられているが、その分子メカニズムは不明である。本研究では幼若期の社会的隔離が、社会行動の中枢である内側前頭前野(medial prefrontal cortex;mPFC)スパイン内部でのcofilin活性を抑制し、アクチン線維流動性の低下およびAMPA受容体のシナプス移行性障害を引き起こすことを発見し、その結果mPFC依存的な社会行動異常が誘導されることを明らかにした。本研究においては「社会的隔離動物の内側前頭前皮質のスパインにおいてアクチンの流動性が低下している」という現象をまず検証した。Green Fluorescent Protein(GFP)のタグをつけたアクチンを発現させ、光褪色後蛍光回復法(Fluorescence Recovery After Photobleaching:FRAP)を用いて観察した。FRAP実験においてはスパインに二光子顕微鏡を用いてレーザー光を照射し、スパインにおけるGFP-actinの蛍光を消失させる。GFP-actinがダイナミックな動態を有していれば、消失した蛍光が回復する。我々は、正常動物と比べると社会的隔離動物では、内側前頭前皮質のスパインにおいて消失した蛍光の回復が低下していることを見出した。このことは社会的隔離動物の内側前頭前皮質のスパインにおいてはアクチンの流動性が低下していることを示唆している。本実験は生後7日から11日まで一日6時間社会的隔離を施し、生後30日齢で解析している。さらに、このアクチンの動態の低下がglucocorticoid活性に依存していることを示すために、glucocorticoid受容体のantagonistであるRU486を社会的隔離期間中に投与し、生後30日齢での内側前頭前皮質のスパインにおけるFRAP実験を行った。その結果、消失した蛍光の回復は正常動物と差がなかった。このことは社会的隔離によるアクチンの動態の低下が社会的隔離期間中におけるglucocorticoid受容体の活性化依存的であることを示唆している。さらに、アクチンの動態を制御しているタンパク質であるcofilinの活性を内側前頭前皮質において調べた不活性化していることを見出した。また、社会的隔離動物のアクチン流動性低下がcofilinのconstitutive active体の発現により抑制させることも示した。さらに、社会的隔離動物の内側前頭前野においてAMPA受容体シナプス移行がcofilin不活性化依存的に起きていることを見出した。さらに、社会的隔離動物においてはsocial dominanceが高くなることをいくつかの行動実験で示した。その行動表現型の発現には内側前頭前野におけるcofilinの不活性化が必要であることも明らかになった。一方で、社会的隔離動物の不安行動には正常動物と差がなかった。社会的隔離によるsocial dominanceの発現はglucocorticoid signalを介したものであることも明らかになった。すなわちRU486を社会的隔離期間中に投与することによりsocial dominanceが抑制されることが明らかになった。社会的隔離動物の内側前頭前野においてはLIMKの活性化が認められた。すなわち、社会的隔離によりLIMKの活性化が起こり、これがcofilinをリン酸化して不活性化し、AMPA受容体シナプス移行抑制を引き起こすと考えられる。さらに、この一連のシグナルの変化がsocial dominanceを仲介していると考えられる。これまでの研究で以下のことが明らかになった:1)社会的隔離によりsocial dominanceが上がる、2)社会的隔離によるsocial dominanceの変化は内側前頭前野におけるADF/cofilinの不活性化により仲介されている、3)社会的隔離により内側前頭前野のAMPA受容体シナプス移行が低下する、4)社会的隔離により内側前頭前野のスパインにおけるアクチンの流動性が低下する、5)社会的隔離による内側前頭前野スパインのアクチン流動性低下はglucocorticoidシグナル活性化、ADF/cofilinの不活性化により仲介されている、6)社会的隔離によるAMPA受容体シナプス移行低下はアクチン流動性低下により仲介されている、7)社会的隔離によるsocial dominanceの変化はglucocorticoidシグナル活性化に依存している。といったことを見出している。これらの知見は当初の予定が概ね順調に進んでいることを示していると考える。社会的隔離された動物の内側前頭前野(medial prefrontal cortex; mPFC)ではLIMK-Cofilinのリン酸化亢進によりスパイン内部のアクチンの流動性が低下し、AMPA受容体シナプス移行性阻害が見られ、またそれに伴い攻撃性が高まることをこれまで明らかにしてきた。当該年度はcofilinの恒常的活性化型であるS3Aをレンチウィルスを用いmPFCに発現させ、FRAP解析、電気生理学的解析、行動試験を行った。

S3Aを導入した社会的隔離動物では、mPFCのシナプス内アクチン流動性およびAMPA受容体シナプス移行性が回復し、攻撃性が正常化した。また社会的隔離によるアクチン流動性低下とAMPA受容体シナプス移行阻害の因果関係を明らかにするために、pH感受性のGFP変異体を付加したAMPA受容体(今回はGluA1を用いた)であるSEP-GluA1とtdTomato-アクチンをmPFCに共発現させた動物を用いて解析を行った。急性スライスを作製し、tdTomatoに対するFRAP解析によりアクチン流動性を評価し、その後chemical LTPによる同一スパインでのGluA1へのシナプス移行性を観察した。SEP-GluA1の増加率とアクチン流動性の相関解析を行った結果、社会的隔離によるスパイン内アクチン流動性の低下に相関して、GluA1のシナプスへの移行性が阻害されていることが明らかとなった。養育放棄は深刻な社会問題である。養育放棄により子供は親や他の子供との接触を失い、社会的に隔離された状況に置かれる。このような体験は様々な精神疾患を引き越し、脳内回路形成に影響を及ぼしていると考えられているが、その分子メカニズムは不明である。本研究では幼若期の社会的隔離が、社会行動の中枢である内側前頭前野(medial prefrontal cortex;mPFC)スパイン内部でのcofilin活性を抑制し、アクチン線維流動性の低下およびAMPA受容体のシナプス移行性障害を引き起こすことを発見し、その結果mPFC依存的な社会行動異常が誘導されることを明らかにした。当初の目的であった、「社会的隔離によるアクチンの動態の低下が社会的隔離期間中におけるglucocorticoid受容体の活性化依存的であること」、「社会的隔離動物の内側前頭前皮質においてはcofilinが不活性化していること」、「社会的隔離動物のアクチン流動性低下がcofilinのconstitutive active体の発現により抑制させること」、「社会的隔離動物の内側前頭前野においてAMPA受容体シナプス移行がcofilin不活性化依存的に起きていること」を示している。したがって、概ね順調であると考える。今後は社会的隔離動物の内側前頭前野におけるアクチンの流動性の低下がAMPA受容体シナプス移行阻害を仲介しているか否かを検討する。申請者は社会的隔離によるアクチンの流動性の低下とAMPA受容体シナプス移行阻害の因果関係を検討するため、社会的隔離動物から作製した急性スライスの内側
血管機能細胞と卵巣細胞のクロストークによる卵巣機能制御-排卵と新生黄体形成のメカニズム-

哺乳動物の雌において、卵巣は全ての生殖機構に直接関わるコントロールセンターの役割を担っている内分泌器官であり、同時に生殖細胞(卵子)産生器官でもある。本研究では、卵巣上で起きる排卵とそれに引き続く黄体形成現象のparacrine/autocrine調節機構に焦点を絞り、細胞間の生理活性物質を介したコミュニケーションを中心に概念の構築を試みた。本研究では、実際の生体内で正常に機能している卵巣内での現象を継続的に検出できる方法として、まず卵胞と黄体の『微透析システム(microdialysis system:MDS)』を開発した。本法により、特に急激な組織の"死"や"新生"を伴う排卵・黄体形成現象について、細胞間伝達物質のリアルタイム観察が可能になった。同時に、器官培養で維持された卵胞・黄体内に埋め込まれたMDSを介して、生理活性物質を正常な細胞間接着を保った細胞群に感作させると、細胞培養と異なる結果が多く得られた。さらに、諸現象に伴って血管内皮細胞性ペプチドとPG分泌が性ステロイドと共に大きく変動し、ステロイド産生細胞に決定的な影響を及ぼしていることが解ってきた。排卵時には、血管作動性ペプチドのアンギオテンシンII(Ang.II)とPGE2やPGF2αの局所分泌が活発で、これらの分子が協調して卵胞破裂を促進していることが示唆された。黄体形成時には、同様にAngIIとPG分泌が活発であり、急速な血管新生との密接な関わりが示された。実際、in vitroでの解析により、血管新生を促進する機構が黄体細胞のP分泌機能を強化する機構そのものに近い事が考えられた。このように、ウシ卵巣上で繰り広げられる卵胞・黄体の新生と死には、血管内皮細胞と卵巣細胞による局所調節分子のクロストークによる複雑な相互作用が大きく関わっている事が明らかになった。本研究は、ウシの排卵とそれに引き続く新しい黄体形成現象の局所調節機構を、血管内皮細胞と卵巣ステロイド産生細胞の生理活性物質を介してのクロストークの視点から、細胞、組織、そして生体レベルで観察・検証し、これら2つの現象について普遍的概念を構築することを目的とする。初年度(平成11年)は、研究計画に沿って、まず生体微透析システムを手術的にウシの成熟卵胞膜と新生黄体内にそれぞれ埋め込み、排卵前後と黄体形成過程における局所生理活性物質の分泌像を生体レベルでリアルタイムに観察した。その結果、排卵前後では、PGF2αとangiotensin II(Ang II)の排卵卵胞膜内で活発に分泌され、このことが卵胞破裂と直接的に深く関わっていることを見出した。また、新生黄体内でも、PGF2αとAng IIの分泌が非常に活発で、この時期の活発な血管新生とprogesterone(P)産生能増加にこれらの因子が直接関わっていることを想定した。興味深いことに、この一連の時期では、黄体退行では重要な働きを演じたendothelin-1(Ang IIと同じ血管内皮細胞由来の血管作動性ペプチド)は卵胞・黄体の機能調節にほとんど関わっていないと考えられた。また、新生黄体内でPGF2α産生が活発であるという事実は、この時期PGF2α投与をしても、黄体退行は起こせないという事に直接関わっている可能性が示唆された。卵胞と黄体組織を用いたin vitroでの器官培養系の微透析システムを用いて、これらの仮説の正当性を確信するに至り、基本となる概念(卵巣内endothelin-angiotensin-ANPシステム)を既に国際専門雑誌で部分的に発表した(研究発表参照)。

次年度(平成12年)は、初年度(平成11年)に終了した「生体微透析システム」を中心とした観察実験結果に基づいた様々な実験的検証をおこなった。すなわち、生体レベルで、血管作動性ペプチドであるアンギオテンシン2(Ang II)とPG分泌が排卵と黄体形成時に非常に活発なことをつきとめた。そこで、次年度は、器官培養系に維持されたウシ成熟卵胞基底膜と形成期黄体にそれぞれ微透析システムを埋め込み、Ang IIやPGF2αを中心にその他の血管作動性ペプチド(エンドセリン:ET-1およびANP)も環流した結果、成熟卵胞においては3種のペプチドが、そして形成期黄体においてはAng IIとANPだけがPGF2α分泌を大きく刺激した。また、血管作動性ペプチド間に、お互いに分泌を調節し合うシステムが存在し、これが排卵と黄体形成に重要な役割を果たしていることが示唆された。以上のことから、「卵巣内ET-Ang-ANPシステム」の概念を提唱した(研究発表参照)。形成期黄体は、PG注射によっても退行しない特別な機能を持っているが、これは活発な血管新生が関係すると考えている。実際、黄体形成期にPGを注射しても、申請者らが提唱するような黄体からのエンドセリン放出は見られず(研究発表参照)、血管収縮は起きないものと推察された。また、器官培養系に維持された形成期黄体に埋め込まれた微透析システムを用いて、PGF2αがリポプロテインからのプロジェステロン(P)産生経路を刺激すること(研究発表参照)、GHはLHより、PとPGの両方の産生を強く促進すること(研究発表参照)がわかった。以上の結果から、排卵と黄体形成における血管内皮細胞と卵巣ステロイド産生細胞の血管作動性ペプチドとPGによるクロストークの概念を確立できた。今後、この概念に基づいた卵巣機能制御法の開発を目指したプロジェクトを進めてゆく予定である。
固体塩基を反応場とする珪素求核剤の活性化法の開発

本研究は,無機固体表面塩基サイトへの,珪素求核剤の吸着・配位作用を利用し,珪素反応剤の求核性を高め,求電子剤との反応を誘起する新手法の開発を目的とした.具体的には,クロロシランとエポキシドの反応によるクロロヒドリン生成反応を選んだ.エポキシドからのクロロヒドリン合成は,従来酸によるエポキシドの活性化,およびそれに対する塩化物イオンの求核的攻撃による形式で行われている.これに対して,塩基性条件下での効率的反応様式は知られていない.この塩基性条件下での反応様式では,塩化物源を活性化し,エポキシドへの求核能力を高める工夫が必要となる.本研究では,珪素求核剤(R_3SiX)がアニオン性配位子Y^-の配位によって,5配位の高配位状態をとり,珪素原子に付いたX基が活性化され,求核種X^-として求電子剤に付加する特性を有することに着目した.そこで,R_3SiCl中のRの選択,およびY^-としての固体塩基の検討を行った.まず,Me_3SiClに対して,固体塩基として,酸化カルシウム,酸化マグネシウム,ヒドロキシアパタイトを比べると,塩基強度が強く,且つ比表面積の大きな酸化マグネシウムが最も高い活性化能を有することが明かとなった.次に,固体塩基を酸化マグネシウムに固定し,表面上の酸化物イオンO^<2->により強い相互作用を示すR_3SiClの探索を行ったところ,R基として,炭素より電気陰性度の高い酸素原子を有するアルコキシ基(RO-)をもつ(RO)_3SiClが最適であることを見いだすに至った.従って,エポキシドと(EtO)_3SiClをMgO上で反応させることにより,置換基数のより少ないエポキシ炭素-酸素結合が,塩化物イオンによって解裂したクロロヒドリンを,位置選択的に,収率良く生成する新しい合成手法を開発することができた.この固体塩基による手法は,従来酸性条件下で行われてきたクロロヒドリン合成法の相補的な方法として,活用されることが期待される.本研究は,無機固体表面塩基サイトへの,珪素求核剤の吸着・配位作用を利用し,珪素反応剤の求核性を高め,求電子剤との反応を誘起する新手法の開発を目的とした.具体的には,クロロシランとエポキシドの反応によるクロロヒドリン生成反応を選んだ.エポキシドからのクロロヒドリン合成は,従来酸によるエポキシドの活性化,およびそれに対する塩化物イオンの求核的攻撃による形式で行われている.これに対して,塩基性条件下での効率的反応様式は知られていない.この塩基性条件下での反応様式では,塩化物源を活性化し,エポキシドへの求核能力を高める工夫が必要となる.本研究では,珪素求核剤(R_3SiX)がアニオン性配位子Y^-の配位によって,5配位の高配位状態をとり,珪素原子に付いたX基が活性化され,求核種X^-として求電子剤に付加する特性を有することに着目した.そこで,R_3SiCl中のRの選択,およびY^-としての固体塩基の検討を行った.まず,Me_3SiClに対して,固体塩基として,酸化カルシウム,酸化マグネシウム,ヒドロキシアパタイトを比べると,塩基強度が強く,且つ比表面積の大きな酸化マグネシウムが最も高い活性化能を有することが明かとなった.次に,固体塩基を酸化マグネシウムに固定し,表面上の酸化物イオンO^<2->により強い相互作用を示すR_3SiClの探索を行ったところ,R基として,炭素より電気陰性度の高い酸素原子を有するアルコキシ基(RO-)をもつ(RO)_3SiClが最適であることを見いだすに至った.従って,エポキシドと(EtO)_3SiClをMgO上で反応させることにより,置換基数のより少ないエポキシ炭素-酸素結合が,塩化物イオンによって解裂したクロロヒドリンを,位置選択的に,収率良く生成する新しい合成手法を開発することができた.この固体塩基による手法は,従来酸性条件下で行われてきたクロロヒドリン合成法の相補的な方法として,活用されることが期待される.
培養した細胞組織の品質および安全性評価のための非侵襲的評価システムの開発

細胞培養において非侵襲であり、かつ実現性の高い方法として、細胞培養過程での詳細な経時的観察および解析による評価方法を提案する。細胞培養環境下において顕微画像を取得し、細胞の形態や移動度、遊走性、分裂頻度などを総合的に解析することにより、細胞の状態、増殖能、細胞分化・変性、さらには細胞機能発現、細胞周期、意図した細胞組織構築までにかかる時間予測など、将来的には様々なデータを得ると同時に、シミュレーションを可能とすることを目的とした。本申請課題では、細胞培養において非侵襲であり、かつ実現性の高い方法として、細胞培養過程での詳細な経時的観察および解析による評価方法を提案する。細胞培養環境下において顕微画像を取得し、細胞の形態や移動度、遊走性、分裂頻度などを総合的に解析することにより、細胞の状態、増殖能、細胞分化・変性、さらには細胞機能発現、細胞周期、意図した細胞組織構築までにかかる時間予測など、将来的には様々なデータを得ると同時に、シミュレーションを可能とすることを目的としている。平成19年度は、顕微画像に対する画像解析ソアトウェアのプロトタイプを作成した。これまで行ってきた細胞の自動認識とその細胞挙動解析に関する基礎的アルゴリズムを検討することにより、非侵襲的にかつ、詳細な細胞状態を確認することを可能とした。このソフトウェアを用い、繊維性Scaffold上にて細胞培養を行った際のタイムラプス画像を解析した結果、繊維径と細胞挙動の間に関連性があることを定量的に示すことが可能となった(査読付論文として発表)。この検討手法は、細胞の足場を最適化する際に有用であると考えられた。平成20年度では、画像処理および解析ソフトウェアの改良と、一般的な評価方法と本手法により得たデータの相関性や信頼性の評価および検証を行い、評価精度を高めることに重点を置き、さらなる検討を行う。また、画像解析により得られたデータを解析ソフトウェアに組込み、細胞培養状態の予測シミュレータとしての機能を実装する予定である。平成19年度に作成した顕微画像に対する画像解析ソフトウェアのプロトタイプを基に、画像処理および解析ソフトウェアの改良を行い、画像処理精度およびアルゴリズム最適化に基づく評価精度の向上を検討した。また、このソフトウェアを用い、マイクロサブマイクロオーダーの高分子足場材料上での細胞培養時の細胞挙動を詳細に解析し、足場構造と細胞の形態・挙動等の関連性に関する基礎的データの収集を行った。今後、この検討手法を基に、各種細胞の挙動をデータベース化することにより、細胞に対する細胞足場構造を最適化する際に有用な手法となると考えられる。また、画像解析により得られた基礎的な細胞挙動データベースを解析ソフトウェアとリンクさせ、細胞培養状態の非侵襲予測シミュレータとしての機能を実装してゆく。将来的には細胞組織工学および再生医療分野に対して腫瘍化等の定量的リスク評価ツールとして発展させてゆく。
生命の尊厳をめぐるアメリカ対ヨーロッパの対立状况と対立克服のための方法論的研究

現在の生命倫理の対立状況について、胚性幹細胞研究と人間の尊厳という対立状況を例示しながら概略を提示した。現在の状況は、パーソン論が胚研究に賛成し、human being論が胚研究に反対している。「人間の尊厳」と胚研究は両立不可能とする議論は、「外延議論」のいくつかと「安全主義」である。安全主義は、ロールズに基づく理論としても成り立ちうる。「正義に適う制度に対するリスク論」である。しかしこの安全主義に対しては同じくロールズに基づく「値域特性(range prbperty)」論と「潜在性の位階論」からの批判がある。これらの見解を紹介した。また、人間の尊厳を、「個人の尊厳」と「種の尊厳」に分けて、前者を強い概念、後者を弱い概念とする論、「人間の尊厳」と「人間の権利」を同等であるが、同一ではないとし、胚研究を両立可能とする内包的見方を紹介した。昨年12月26日に京都女子大で開催されたシンポジウム「対立克服に向けて」の提題発表論文3編を掲載した。忽那氏の論文冒頭にあるように、結局は、「克服ということがむしろ不可能なのではないか、つまり、対立はあくまで対立として残らざるをえないし、そうだとすれば対立の克服を安易な仕方で試みることよりも、むしろ当の対立状況に踏みとどまりつつ、対立する所以を多面的に解明する幾多の試みこそが求められているのではないか、それが少なくとも現時点で「対立状況の克服に向けて」なしうる最大限のことではないか」ということだと、私も思う。従って、今後はこの対立する所以を多面的に解明することにむけて研究を進めていきたい。尚、このほかに、平成18年度と19年度末にそれぞれ研究成果として,研究会報告を中心とした資料集を刊行した。(1)生命倫理研究資料集、平成19年3月12日刊行、総計271+ivページ(2)続・生命倫理研究資料集I,II、平成20年3月11日、総計413+xページ現在の生命倫理の対立状況について、胚性幹細胞研究と人間の尊厳という対立状況を例示しながら概略を提示した。(1)生命倫理研究資料集、平成19年3月12日刊行、総計271+ivページ(2)続・生命倫理研究資料集I,II、平成20年3月11日、総計413+xページ今年度は主としてテーマの前半に従事した。研究会2回と講演会1回開催した。第1回研究会を7月30日に東京で開催し、分担者の児玉聡氏(「公衆衛生の倫理学(Public Health Ethics)とは何か--英米圏の文献レビューによる概説」)、小林真紀氏(「フランスの生命倫理を巡る法的状況」)、山本達氏(「ドイツ連邦議会審議会中間報告<患者による事前指示>について」)が発表し、討議した。第2回研究会は12月26、7日に京都で開催し、研究発表5題の他にシンポジウムとして、<ヘルガ・クーゼ『生命の神聖性説批判』>を取り上げ、生命の神聖性と功利主義思想について討議した。講演会を1月27日に東京で開催し、イエナー大学応用倫理学教授Nikolaus Knoepffler氏がDas Prinzip der Menschenwuerdeund das Klonen mit therapeutischer Zielsetzungという演題で講演した。3月12日に『生命倫理研究資料集』(B5判、275頁)を刊行した。また海外に3名派遣した。盛永審一郎は10月27日11月5日ドイツ・マインツ大学ライター教授のもとで、ドイツの最新の生命倫理思想について研究。飯田亘之教授は12月6日12日オーストラリア・モナッシュ大学、クーゼ名誉フェローのもとで、「オーストラリアにおける臨死期意思決定研究」に従事。

小出泰士助教授は1月24日2月2日フランス・ストラスブール大学コランジュ氏のもとで、「フランス生命倫理思想研究」に従事。ドイツの人間の尊厳をめぐる議論は現在4つある。(1)「人間の尊厳」を堅く保持する(Reiter)。(2)「人間の尊厳」を「弱い尊厳」と「強い尊厳」にわける(Birnbacher)。(3)「人間の尊厳」と「生命権」を等価としない(Qvante)。(4)「人間の尊厳」をヒト胚の発生過程の一定の時期後とする(Knoepffler)。そしてここから、(1)最近はドイツの生命倫理でもイギリスの分析哲学や功利主義の影響が強いということ、(2)「人間の尊厳(Wurde)」議論はもはやドイツにとっても「重荷(Burde)」となっていることが判明した。研究者個々人でそれぞれ所定の研究課題を遂行し、研究テーマへのアプローチを行った。また、グループとして共同研究会を2回開催した。1回目は7月15日広島大学応用プロジェクトとの共同で、対立している「人間の尊厳」概念を巡り、シンポジウムを開催した。前年度の報告書(2007年3月刊)に掲載した加藤先生め論文の問題提起を受けてのことである。胚は質料的存在なのかをあぐり、上智大学のホセ・ヨンパルト名誉教授(法学)とドイツ・マインツ大学カトリック神学部のライター教授に講演を依頼した。「人間の尊厳」の人間概念が問題とされた。個性だけでは人間の尊厳は理解され得ないことが二人の共通の主張であり、これは加藤氏も認めた。しかし、逆に、受精した瞬間かち尊厳を持つというのはあまりにも唯物論的でないかという批判が出てくることになった。2回目は12月26,7日に京都生命倫理研究会との共同で研究会を開催した。26日午後に、研究課題の一つ、「対立克服の方法論」の検討を行った。状況は、英米の自由主義、個人の自己決定権尊重原理に収束しつつある感が強い。しかし、ここで支配するのは多数決モデルであり、一種の政治的決着であり、モラルセンスとはほど遠い気がする。海外へは、忽那敬三氏を6月にオーストリアに派遣した。また研究資料集(続・生命倫理研究資料集I・II(総ページ413ページ)を3月11日に刊行(500部)し、関係機関、研究者に配布した。現在報告書を作成中である
常温・溶液中における励起状態ESR信号の観測

本研究は、すべての分子の励起三重項(S=1)及び励起多重項(S>1)状態のESR(電子スピン共鳴)スペクトルを、常温溶液中で観測するというESRの常識を覆す研究である。これにより、溶液中の励起状態の電子構造が解明され、光反応開始励起状態の電子状態と光反応メカニズムの相関が直接議論できる。さらに、高周波ESRを用いて研究対象を金属錯体へと拡張する。このような目的のもとに研究を展開して、以下のような成果が得られた。1)まず溶媒の開発を行った。これまでにほとんど使われたことのないSH200というシリコンオイル系の溶媒を見つけて、トルエンとの混合で10桁も異なる粘度を実現できることを確認した。ただ、大きな分子に対する溶解度の低いことが問題であり、この溶媒に溶ける分子の探索が必要である。2)もう一種類の溶媒として、流動パラフィンとトルエンの混合溶媒を見出した。この系では、2つの溶媒の混合比により、1-180cP(センチポイズ)の範囲の任意の粘度を実現することができる。この溶媒は、1)とは異なり、多くの分子を溶解するので、これを用いた応用研究を行った。3)亜鉛ポルフィリンはトルエン中の温度変化の実験があり、スペクトルから容易に粘度変化を推定できる。その結果、混合比を選ぶことにより任意の粘度が実現できることがわかり、解析が待たれる。4)フラーレン励起三重項におけるESR信号の粘度変化を定量的に観測した。解析から、スピン格子緩和・スピンスピン緩和時間、三重項寿命に対する粘度変化が求められ、この励起状態の溶液中のダイナミクスには、実際の回転だけでなく、高対称分子に特有な擬回転が重要であることがわかった。今年度は、流動パラフィン中の金属ポルフィリンの常温・溶液中のESR観測と連続的に粘度を変化させることができる無極性溶媒の探索を行った。最終的に、以下のような結果が得られた。1.亜鉛、マグネシウム、フリーの各テトラフェニルポルフィリンの常温の流動パラフィン中における励起三重項状態の時間分解ESRスペクトルの観測を試み、ゼロ磁場分裂を反映して異方性のあるスペクトルを観測することが出来た。解析から、1)ゼロ磁場分裂は低温とさほど変わらず電子状態に大きな変化はないが、2)常温ではヤーンテラー分裂した2つの励起三重項状態の両方に分布があること、3)この2つの励起状態間で強いスピン軌道相互作用があること、などがわかった。2.常温・流動パラフィン中の超高速高周波Wバンド95GHz時間分解ESRの観測から、g値の異方性とスピン副準位への分布速度が求められ、2つの状態間の強い相互作用、項間交差速度の絶対値を求めることができた。これは、高周波ESRにより熱分布のESR信号が観測されたためある。3.高粘度溶媒と低粘度溶媒を任意の割合で混合することによって、連続的に粘度が変化する無極性溶媒の探索を行った。種々の溶媒を試した結果、以下の2つの溶媒が広い粘度範囲で完全に混合することがわかった。1)SH200シリコンオイルとトルエン:これは粘度範囲が1-1000cPまでカバーできる。2)流動パラフィンとトルエン:こちらは1-100CPの範囲で変化させることができる。
19世紀の全国灯台気象観測記録にもとづく天気図と台風経路の復元

【デジタル化】昨年度までにデジタル化が完了している1877年1882年5月のデータに加えて,1882年6月12月のデジタル化を実施した.これにより,当該課題により1877年1882年のデータセットが完成したことになる.加えて,新規デジタル化したデータのメタデータ(観測地点の緯度経度や高度など)の整備も行った.【データの補正均質化】メタデータにもとづいて,気圧の補正均質化を実施した.数地点については,人為的なバイアスが認められ,それらの修正もあわせておこなった.【解析】気温・気圧・風向について,日々の分布図(日時別天気図ベースマップ)を作成し,当該の気候の特徴を把握するための分析を実施した.特に,1877・1878年については,台風の接近上陸時の気圧と風向の詳細な解析から,台風経路の復元を行った.さらに,19世紀後半の日本の気候の特徴について,1840・50年代の関東東南部の温暖傾向,1850年代の北日本における顕著な寒冷年などが検出された.また,これらの気象観測データを使用して,歴史天候記録から推定した19世紀の気候復元値との比較,復元手法の検討を実施した.【研究成果発表】これまで3年にわたて実施してきた当該課題の研究成果として,学術誌「地学雑誌」で査読付き論文4編を発表したほか,国内国外の学会において多くの発表を行った.また,当該課題の代表者・分担者らが中心となって運営しているJAPAN-ASIA Climate Data Project(日亜気候データ計画)のウェブサイトにて,デジタル化が完了した関連データや解析結果を公開した.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本課題の主目的の1つである全国灯台における気象観測記録の画像データをもとに,1878年1882年5月までのデジタル化が完了した.入力の際には,読み取り不明箇所や外れ値等の初期的なデータ品質管理も実施した.また,デジタル化済の1877年のデータを使用して,毎日9時と21時の気圧および風向の分布図を作成した.上記灯台気象記録のほかに,新たに19世紀の気象観測記録2点の所在が明らかとなった.1つは,米国人宣教師J.C Hepburnによる1863年1869年の横浜における月統計値の気象観測資料である.その分析の結果,1868年の夏季降水量が他の年に比べて多く,極端な多雨年であったことが明らかになった。もう一つは,1882年8月1883年12月に横浜の米国海軍病院にて行われた日々の気象観測記録であり,このデータについては今後データの入力と分析を進める予定である.事例解析として,1882年8月5日に四国・徳島を襲った暴風雨について解析を行った.当日の15:00と18:00における,全国39カ所の灯台気象観測記録原簿の現地気圧を海面更正し,等圧線図を作成して天気図の復元を試みた.その結果,本台風は1882年8月5日の15:00頃に高知県安芸市付近に上陸した後,毎時30kmで北上し,18:00頃に岡山県東部で日本海に抜けたと推定された.また,20世紀の台風に関連して,日本に上陸した台風を1900-2014年について,台風経路資料と地上気象資料を収集し,復元して,データセットを作成した.1950年の上陸数が10個と最も多く,1970-1980年代と2000年代以降は上陸数が少ない傾向がある.940hPa以下の特に強い台風は1930-1960年頃に集中している.一方で,1990年代以降は上陸する台風が平均して強まる傾向を明らかにした.灯台気象観測記録のデジタル化については,当初,初年(平成28年)度に1884年までのデータ入力を実施する予定であった.しかしながら,データ入力の外注費用が当初の見積もりを大幅に上回ったため,1882年5月までの入力にとどまった.未入力の1882年6月1884年12月についは,平成29年度および平成30年度の予算で可能な限り進める予定である.昨年度までにデジタル化が完了している1877年1882年5月のデータについて,メタデータの整備を進めた.また,気温・気圧・風向について,日々の分布図を作成し,当該の気候の特徴を把握するための予備解析を実施した.灯台気象観測記録のデジタル化は進行中で非公開であるが,本研究グループのメンバーがこれまで収集デジタル化してきた観測データや,全国各地の図書館・資料館に保管されている18世紀以降の膨大な日記天候記録を公開し,国内外の関連研究者の有効利用を促進するために立ち上げたウェッブサイト(JCDP: Japan-Asia Climate Data Program)の全面更新と大幅改訂を実施した.古日記天候記録から夏季気温を推定する手法の有効性を検証するために,現在の気象観測データを用いて,降水日数と夏季気温との強い負の相関が認められる地域の地理的分布を明らかにした.その結果,西日本で7月と8月に月平均日最高気温と降水日数に強い負相関が認められ,日記から集計した降水日数をもとに夏季の月平均日最高気温を推定できることが明らかになった.気温推定方法についての検討結果を踏まえて,広島の古日記天候記録から集計した降水日数をもとに1779年以降の7月と8月の月平均日最高気温変動を回帰推定した。

推定の結果,東日本で冷夏に起因する大飢饉が発生したといわれていた1780年代と1830年代は,広島の月平均日最高気温にも低温傾向が認められることが分かった。この結果から1780年代と1830年代の夏季の冷夏は全国的現象であった可能性が高いことが分かった。日記天候記録をはじめとする歴史資料の異分野間共有体制構築を目的として第6回CODHセミナー「歴史ビッグデーター過去の記録の統合解析に向けた古文書データ化の挑戦ー」を情報システム研究機構・人文学オープンデータ共同利用センターとの共催により開催した。予算の関係上,追加のデジタル化は実施できなかったが,データの品質管理やメタデータの整備,データの予備解析が着実に進展した.【デジタル化】昨年度までにデジタル化が完了している1877年1882年5月のデータに加えて,1882年6月12月のデジタル化を実施した.これにより,当該課題により1877年1882年のデータセットが完成したことになる.加えて,新規デジタル化したデータのメタデータ(観測地点の緯度経度や高度など)の整備も行った.【データの補正均質化】メタデータにもとづいて,気圧の補正均質化を実施した.数地点については,人為的なバイアスが認められ,それらの修正もあわせておこなった.【解析】気温・気圧・風向について,日々の分布図(日時別天気図ベースマップ)を作成し,当該の気候の特徴を把握するための分析を実施した.特に,1877・1878年については,台風の接近上陸時の気圧と風向の詳細な解析から,台風経路の復元を行った.さらに,19世紀後半の日本の気候の特徴について,1840・50年代の関東東南部の温暖傾向,1850年代の北日本における顕著な寒冷年などが検出された.また,これらの気象観測データを使用して,歴史天候記録から推定した19世紀の気候復元値との比較,復元手法の検討を実施した.【研究成果発表】これまで3年にわたて実施してきた当該課題の研究成果として,学術誌「地学雑誌」で査読付き論文4編を発表したほか,国内国外の学会において多くの発表を行った.また,当該課題の代表者・分担者らが中心となって運営しているJAPAN-ASIA Climate Data Project(日亜気候データ計画)のウェブサイトにて,デジタル化が完了した関連データや解析結果を公開した.(1)初年度にデジタル化したデータの単位変換と補正・均質化を実施する.(2)灯台気象観測データ(気圧,風向,風力,気温等)をプロットした1877年1882年の日時別天気図ベースマップを作成する.(3)上記のベースマップに等圧線を引き,天気図を復元する.この作業は,次の3段階で実施する.第1段階:海面気圧データのみを用いて,コンターソフト(GMTなど)により対象全期間の気圧分布図を自動作成する.第2段階:自動作成された気圧分布図を参考にしながら,風向風力・気温を考慮した天図を復元する.前線,台風についても可能な限り復元する.第3段階:第2段階で復元された天気図の相互チェックを行い,最終的な天気図を完成する.(4)1877年1882年に日本列島に接近・上陸した台風事例について,規模・強さ,経路を復元し,近年の台風規模・強さや進行経路との比較を行う.(5)定期的に研究会を開き,研究の進行状況を報告討議する.新たな研究成果を国内学会・国際会議等で発表する.(1)昨年度に引き続き,デジタル化未着手の時期(1882年6月)について,予算の範囲内でデジタル化を進める.