hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大都市公共空間に浮遊する病原性細菌ならびに真菌の動態と疾病リスク

現在大都市においては公共空間として、地下、高層建築物等、多様な空間が創出されており。環境保健、大都市の安全維持・危機管理の点から、重要な空間として認識されてきている。そこで、(1)大都市における公共空間のなかで地下通路、地下鉄車両内を中心に空気中を浮遊するの細菌・真菌の動態(細菌数・真菌数、存在する主な細菌の種類、細菌数・真菌数の垂直分布、細菌数・真菌数の経時的変化・季節変化)を明らかにすること、(2)上記の公共空間において、病原性細菌,真菌のレベルを明らかにすること、(3)大都市公共空間に浮遊する細菌・真菌の動態に影響を与える要因を明らかにすることを目的として研究を行った。大都市の公共地下通路、および地下鉄車両内において、気温、湿度、浮遊粒子状物質、空気中浮遊細菌・真菌の測定を行い、浮遊粒子状物質および空気中浮遊細菌・真菌の動態を明らかにした。病原性細菌の一指標と考えられる溶血性を示す細菌は血液寒天培地上で平均10%前後認められた。測定項目と空気中浮遊細菌・真菌との関連について解析を行い、粒径5.0μmの浮遊粒子状物質数と空気中浮遊細菌間に正の相関が認められることを明らかにした。空気中浮遊細菌の同定を行った結果、空気中の浮遊細菌はグラム陽性菌がやや優勢であると考えられ、属レベルでStaphylococcus属、Micrococcus属、Pseudomonas属等、10数種の存在が明らかとなった。病原性が示唆される黄色ブドウ球菌、連鎖球菌も同定された。真菌では、Aspergillus属、Cladosporium属、Penicillium属が優位であった。空中浮遊細菌・真菌数は、通行者、湿度、浮遊粉塵などの空間環境条件と明らかな関係のあることが示された。空中浮遊細菌の疾病リスクに関する文献調査を行った。現在公共空間における空中浮遊細菌に関する基準はなく、基準の設定が望まれる。現在大都市においては、公共空間として、地下通路、地下鉄車両内、高層建築物等、多様な空間が創出されており、環境保健、大都市の安全維持・危機管理の点から、重要な空間として認識されてきている。そこで、(1)大都市における公共空間のなかで地下通路、地下鉄車両内を中心に空気中を浮遊するの細菌・真菌の動態(細菌数・真菌数、存在する主な細菌の種類、細菌数・真菌数の垂直分布、細菌数・真菌数の経時的変化・季節変化)を明らかにすること、(2)上記の公共空間において、肺炎球菌や黄色ブドウ球菌の他、病原性細菌・真菌のレベルを明らかにすること、(3)大都市公共空間に浮遊する細菌・真菌の動態に影響を与える要因を明らかにすることを目的として研究を行った。本年度は、大都市の公共地下通路および地下鉄車両内において、気温、湿度、浮遊粒子状物質、空気中浮遊細菌・真菌の測定を行い、浮遊粒子状物質および空気中浮遊細菌・真菌の動態を明らかにした。気温、湿度、浮遊粒子状物質と空気中浮遊細菌・真菌との関連について解析を行い、粒径5.0μmの浮遊粒子状物質数と空気中浮遊細菌間に正の相関が認められることを明らかにした。空気中浮遊細菌の同定を行った結果、空気中の浮遊細菌はグラム陽性菌がやや優勢であると考えられ、属レベルでStaphylococcus属、Micrococcus属、Pseudomonas属、Lactococcus属等、10数種の存在が明らかとなった。空気中の肺炎球菌黄色ブドウ球菌を含めた病原性細菌・真菌について文献調査をおこなった。
フェリ弾性体とその副格子構造の研究

(1)ランダウの相転移論を用いて、「副格子歪」、「フェリ歪結晶」、「フェリ弾性体」という新しい概念が定義できることをはじめて示した(論文1)。(2) [N(CH_3)_4]_2CoBr_4の単結晶を作成し、誘電率を(T)を10Kから370Kまでの広い温度範囲にわたって測定し、従来の強弾性体にはみられない特豊なふるまいを見出した。この結果を解析したところ、この結晶は、「フェリ歪結晶」であると結論された(論文2)。(3) [N(CH_3)_4]_2CoBr_4のN原子の代りに、P電子を置換した[P(CH_3)_4]_2CoBr_4の単結晶を作成し、相転移の様子をしらべた。その結果、P原子を含む結晶では、転移点Tcが80Kも増加し、転移は1次転移になり、単斜晶角βの90°からのずれΔβ=β-90は常に負の値をとり、符号が逆転することはないことがわかった。これから[A(CH_3)_4]_2XBr_4型結晶のフェリ歪相転移では、陽イオンA(CH_3)_4^+が重要であり、陰イオンXBr_4^-は重要でないことが明らかとなった(論文5)。(4) [N(CH_3)_4]_2ZnBr_4単結晶のドメインパターンを偏光顕微鏡で観察し、画像記録・処理装置を用いて解析した。その結果、単斜晶角βがちょうど90になる温度Tzにおいて、aドメインは消えるようなことはなく、Tzの上下と全く変らないことがわかった。さらにac直角デメインは、Tzで明暗が逆転することを見つけた。これはTzを直接にみた始めての実験である(論文6)。(5)我々の3年間の結果は、国内における物理学会だけでなく、フランスで開かれた「ドメインに関する国際会議」では招待講演として発表した。さらにアメリカで開かれた「強誘電体国際会議」でも発表し、各国研究者の大きな関心をよんだ。(6)フェリ弾性体の研究分野は今後ますます重要になると期待している。(1)ランダウ流の相転移論を使って、“副格子歪"、“フェリ歪結晶"、“フェリ弾性体"という新しい概念が定義できることをはじめて示した。さらにこの概念を使うと、従来知られていた硫安型結晶の構造相転移が実は、フェリ歪相転移であることが明らかとなった(発表論文の1).(2)フェリ弾性体の有力な候補結晶として、[N(CH_3)_4CoBr_4、[N(CH_3)_4]_2ZnBr_4、[N(CH_3)_4]_2MnBr_4の単結晶を蒸発法および回転徐冷法により育成した。(3)[N(CH_3)_4]_2CoBr_4の単結晶を使って、誘電率ε(T)を370Kから10Kまでの広い温度範囲にわたって測定した.その結果、a,b,cの3つの軸方向では、それぞれ特有の温度依存性を示すことを見出した。

さらに、この実験結果は、この結晶のオ-ダ-パラメ-タが2つあり、それぞれの温度依存性がちがうというフェリ歪結晶のモデルを使うと合理的に説明できることがわかった(発表論文の2).(4)画像記録・処理装置(偏光顕微鏡、ビデオカメラ、ビデオレコ-ダ、パソコン)をシステムとして作成した.これを用いて、[N(CH_3)_4]_2ZnBr_4単結晶について、相転移にともなうドメイン構造の変化を観察した。その結果、単斜晶角βの90°からのずれΔβ=90°-βガゼロになる温度Tzにおいて、直線状のドメインウォ-ルは変化しないが、直角状のドメインウォ-ルは明暗が逆転することを見出した(1992年春の物理学会で発表予定)。(5)X線4軸回折計を用いて、[N(CH_3)_4]_2CoBr_4単結晶の回折デ-タを測定した.その結果、室温においては、4面体基は無秩序状態にあることがわかった。現在、転移点Tc以下における構造解析を行っているところである(1992年に春の物理学会で発表予定)。1.[N(CH_3)_4]_2ZnBr_4(以下Zn塩と呼ぶ)の単結晶を作成し,誘電率を300Kから100Kまでの広い温度範囲にわたって測定した.その結果,[N(CH_3)_4]_2CoBr_4塩(以下Co塩と呼ぶ)の場合と似ていて,a,b,cの三つの軸方向でそれぞれ特有の温度変化を示すことを見いだした.このZn塩の実験結果は,Co塩と同様に,結晶中に二つの副格子があり,それぞれのオーダー・パラメータの温度依存性が異なるというフェリ歪結晶モデルを使うと,合理的に説明できることが分かった(1992年春の物理学会で発表)2.Zn塩の単結晶の相転移を偏光顕微鏡で観察した.その結果,単斜晶角βの90゚からのずれ△β〓β-90゚が0になる温度Tzにおいて,aウォールやcウォールのような直線状のドメイン・ウォールは変化しないが,aウォールとcウォールが直角に交わった直角ウォールは,明暗が逆転することを見いだした.この結果をフランスで開かれた「ドメインに関する国際会議」で発表したところ,大きな関心を呼んだ.K2S04の単結晶を作成し,室温296Kと極低温15Kにおいて構造解析を行った.オフセンター型の4軸回折装置に,Heクローズド・サイクル極低温冷凍器を取り付けて,試料を冷却した.極低温において,異常な回折図形を一度観測したが,現在その再現性を調べているところである.本年度は[N(CH_3)_4]_2CoBr_4(以下、N塩とよぶ)の中の陽イオンN(CH_3)_4^+のN原子の代りに,P原子を置換した[P(CH_3)_4]_2CoBr_4(以下、P塩とよぶ)を作成し、その相転移の様子をしらべた。その結果、N塩の物性と大きくちがって、P塩では(1)相転移点T_cが80Kも上昇する。(2)相転移が1次転移になる。(3)極低温まで温度を下げても、単斜晶角の90°からのずれΔβ=β-90°は、ずっと負のまゝであった.以上の結果は、[A(CH_3)_4]_2XBr_4型結晶のフェリ弾性相転移には、陽イオンA(CH_3)_4^+が重要で,陰イオンXBr_4^-は重要でないことを明確に示すものである。この結果をアメリカで開かれた強誘電体国際会議(メリーランド)で発表したところ、各国の研究者に大きな関心をよんだ.
英国エリザベス朝及びジャコビアン朝演劇の全戯曲についての文献学的・演劇的研究

英国エリザベス朝及びジャコビアン朝演劇研究の対象戯曲数676のうち約400については通読を完了し、数字の上では3分の2近くは進んだと言える。但し当初から予想されていたとおり、残りの戯曲はそのほとんどがマイクロフィルムや稀覯本およびCD-ROM等を通してのみ通読が可能であるため、資料の入手には困難がつきまとっている。しかし、比較的入手容易な戯曲を中心に、計画は着実に成果を上げている。既に入手できた戯曲の資料については、コンピューターのソフト(Windows Microsoft Word)を用いて入力済みであり、約400頁の原稿として事典の形式を整えてきている。既にこの資料を利用して作成した論文は2本あり、欧米でも読まれている学術誌とアメリカで出版される本に掲載される。またコンピューターでデータベース化することにより、シェイクスピアやその同時代の作品について何か知りたい場合は、検索機能で瞬時に必要な情報が得られるために、これまでとは違って全般的に研究が大幅にスピードアップされることになり、非常に便利になった。この計画の成果がこのように計画の端緒から論文の形で結んでいることを鑑みれば、今後も更なる活用が期待され、また研究が完成され出版された暁には国際的なレベルで学界に大きなインパクトを与えることは間違いない。今後の課題としては、入力済みの資料の再整理、劇作家の項目執筆、英語版の作成、そして対象となる時代を14世紀から1700年まで広げることなどがある。この研究は日本のシェイクスピア学界に飛躍的な発展をもたらすため、できるだけ早い段階で日本語版の出版を行うことが望ましい。
異なる秩序状態の融合による高感度伝導制御

強磁性体で隔てられた超伝導体の接合を考え、その強磁性体中で磁壁が振動運動している場合の電流電圧曲線を導いた。特徴的なのは、磁壁の振動数の整数倍に比例定数をかけた電圧のところで、電流電圧曲線が階段状に変化しうることである。その比例係数は、高精度で決められた基礎物理定数のみで与えられ、電圧も9桁という極めて高い精度で決まるので、磁壁の振動数自体も高精度で観測が可能になると分かった。磁壁の幅が変化する場合や、接合の形状効果などについても電流電圧曲線に同様の変化が現れることも分かった。磁壁の幅が振動する状態(ブリージングモード)を、高精度に検出する方法と取り組んだ。磁壁は多くの電子スピンの集合であり、粗視化された微小磁化の集まりである。磁壁の運動が集団座標で記述されることは良く知られている。一次元系の場合、磁壁の位置と磁壁面の傾きが集団座標に相当する。これらの変数は、困難軸異方性やピン止めポテンシャルに対して、磁壁の厚みが一定と見なせる場合に成り立つ。しかし、磁壁の運動には、常にエネルギーの散逸が伴う。この散逸まで含めて磁壁の運動を考察すると、磁壁の幅も時間と共に変化して良いことが分かる。特に、磁壁がポテンシャルに束縛されている場合、ブリージングモードが数値計算を用いて示されており、それをマイクロ波発信に応用しようとする提案もある。磁壁の位置の振動と、ブリージングモードの両者が存在する場合について、昨年度の成果を基礎に据え、電流電圧特性を計算した。強磁性体で隔てられた超伝導体の接合を考え、その強磁性体中で磁壁が運動している場合の電流電圧特性を、等価回路模型を用いて導いた。その結果、磁壁の振動数の整数倍に比例定数をかけた電圧のところで、電流電圧特性が階段状に変化しうることを見出した。その比例係数は、プランク定数と素電荷という基礎物理定数のみで決まるため、電圧を測定することで、これらの振動数を、高精度で決定出来る。特徴的な点は、磁壁の位置が振動している場合に比べ、ブリージングモードの方が、変化が遥に大きいことである。ブリージングモードは、理論的に存在が指摘されているが、実験で確認されていない。一方、磁壁駆動の臨界電流の大きさを決めていると主張する研究もあり、ブリージングモードの存在を確認することは重要である。本年度の成果は、未だ実験で確認出来ずにいる磁壁のブリージングモードを観測する有力な手段になり得るものである。本研究では、超伝導や強磁性など複数の秩序状態の融合が生み出す、超高感度伝導制御に関する理論構築を目指している。一方、近年電子のスピンをエレクトロニクスに応用するスピントロニクスの急速な進展に伴い、強磁性体内の磁壁を電流で直接制御することが現実のものとなっている。そして、磁気ランダムアクセスメモリーを始めとした様々な応用が研究されている。したがって、磁壁の運動を実時間で高精度かつ高感度で観測する原理の提案は重要である。今年度は、単一の平面状の磁壁の運動を、超伝導体を用いて高精度で観測する原理に取り組んだ。特に、強磁性体で隔てられた超伝導体の接合(強磁性ジョセフソン接合)を考え、その強磁性体中で磁壁が振動運動している場合の電流電圧特性を、等価回路模型を用いて導いた。磁壁の振動運動は、強磁性体に電流を流すことで誘起することが可能で、確立した実験技術である。我々の用いた等価回路模型は、抵抗とコイルに相当する素子の並列回路で、コイルに相当する素子は、超伝導体間を流れる超伝導電流成分に対応する。超伝導電流成分は磁気との結合があるため、超伝導電流成分を通して磁壁の振動運動の寄与が理論式に取り込まれる。その比例係数は、プランク定数と素電荷という基礎物理定数のみで決まることが明らかになった。電圧はジョセフソン効果(シャピロステップ)を用いて9桁という極めて高い精度で規定されている。また、基礎物理定数も同様な精度で規定されている。したがって、磁壁の振動数は、これら超高精度で求まっている物理量のみで決まっているので、磁壁の振動数自体が高精度で観測が可能になると期待される。強磁性体を介するジョセフソン接合による高感度伝導制御を実現するための条件探索として、材料や形状の変化に対する伝導特性の研究を行った。これまでの研究成果において、強磁性体中の磁壁の振動や、磁壁の幅が振動する状態(ブリージングモード)が、階段状の電流電圧特性となって現れることを示した。このような特性が得られる背景には、超伝導秩序変数が振幅と位相によって定まり、この位相が電磁場と結合する事実がある。一方、接合の大きさが超伝導体の磁場侵入長より大きくなると、接合内に電磁場の共振モードが生まれ、フィスケ共鳴と呼ばれる共鳴構造が電流電圧特性中に現れる。このフィスケ共鳴では、接合に与える静磁場の大きさによって、共鳴構造が現れる電圧の値が変わる。このような接合内における電磁場の共振モードは、形状によって敏感に変化する可能性が考えられる。従って、形状依存性を調べておくことは、高感度伝導制御の実現にとって重要な課題である。強磁性体で隔てられた超伝導体の接合を考え、強磁性体の厚みが不均一な場合の電流電圧特性を、これまでの成果を基礎に据え計算した。

等価回路模型を用い、与えられた接合形状における接合内の超伝導秩序変数の位相に対する運動方程式と、強磁性体の線形化した運動方程式を連立させて解くことで、電流電圧特性を求めた。その結果、通常知られているフィスケ共鳴以外に、複数のフィスケ共鳴構造が表れることが分かった。これら複数のフィスケ共鳴は、強磁性共鳴に対応するものであり、磁化の運動に起因するものである。そして、強磁性共鳴と接合内の電磁場モードは、互いに結合した複合モードになっていることが、電圧依存性から分かった。また、接合面に垂直な面に対して完全反対称な形状の場合、フィスケ共鳴構造が一部制限されることも確認できた。昨年度末に予定していたアメリカ物理学会での成果発表が、同じ時期に別の共同研究に参加しなければならず、アメリカ物理学会に参加が出来なくなった。このため、研究期間の延長を行い、今年度に研究成果発表を行い全研究計画を終了した。別の共同研究は、中性子を使う実験研究で、そのビーム割り当ての時期は予見できないものであった。今年度は、磁気の流れであるスピン流を制御する上で不可欠なスピンホール効果に関する研究を行った。極僅かにイリジウムなどの3d遷移金属を添加した銅のスピンホール効果に着目して理論研究を行った。元素依存性と電子相関の効果を系統的に調べ、イリジウムや白金で電子相関の効果が強く現れることを見出した。また、磁性体の一例として、フラストレートスピン梯子系の研究も行った。特に、磁化曲線に複数のプラトーやカスプ状の変化が現れることを見出した。これらの変化は、梯子の桁方向のスピン三重項で定性的に記述できる部分もあるが、三重項と一重項とで構成される擬スピンを導入するのが有効であることも分かった。これらの結果は、量子スピン系におけるスピン伝導や熱伝導の研究への発展が期待される。強磁性体で隔てられた超伝導体の接合を考え、その強磁性体中で磁壁が振動運動している場合の電流電圧曲線を導いた。特徴的なのは、磁壁の振動数の整数倍に比例定数をかけた電圧のところで、電流電圧曲線が階段状に変化しうることである。その比例係数は、高精度で決められた基礎物理定数のみで与えられ、電圧も9桁という極めて高い精度で決まるので、磁壁の振動数自体も高精度で観測が可能になると分かった。磁壁の幅が変化する場合や、接合の形状効果などについても電流電圧曲線に同様の変化が現れることも分かった。磁性体の形状依存性の一部を明らかにすることができた。磁化の運動と接合内の電磁場モードが結合した形で電流電圧特性に現れる点は興味深い。これらの結果も含め、多数の論文を認知度の高い学術誌で出版することが出来た。また、国際会議や学会で、招待講演を含め多数成果発表を行った。また、研究成果の一部はプレス発表を行い、新聞などで紹介された。従って、研究は概ね順調に進展していると言える。物性理論強磁性体の磁化に時間変化や空間変化が伴うとき、磁性体に固有の電磁場が生じる。実際、それは磁壁の運動に伴う起電力として観測されている。形状変化は磁化の運動に起因する電磁場も伴う可能性がある。磁気渦構造が運動している場合など、これらの運動を超伝導接合を用いて高感度に観測する方法を研究する。
木材構造用接着剤の新しい耐久性評価に関する基礎的研究

我々は日本国内における主要な木材接着研究者を動員して,木材構造用接着剤の耐久性に関する多角的・総合的な研究をすすめてきた.以下に3年間に亘ったこの研究の実績をまとめて報告する.Aグループは接着剤の分子設計,合成と化学的性質の解析を担当した.従来から多用されている付加縮合型の熱硬化性樹脂に関する研究に加えて,リグニン,タンニン,さらには溶液化木材を接着剤原料として利用するための基礎的研究を行い,接着剤合計の反応プロセスならびに硬化物の化学的性質をコントロールすることによって有用な構造用接着剤を開発できる可能性のあることを示した.Bグループは材料物性面からのアプローチを担当し,各種接着剤の構造・物性を詳細にキャラクタライズした上でそれらの接着特性を評価した.その結果,接着強さ,あるいは力学的接着耐久性のレオロジカルな特徴が明らかになった.また,接着系の破壊に関する破壊力学的解析も行い,破壊じん性と接着特性との関係について基礎的データを集積した.これらを総合して接着耐久性の物理的意義づけを行った.Cグループは木質材料の耐久性と接着耐久性を,繰返し荷重,水分繰返し処理,各種の暴露処理などのような,比較的実際の使用状態に近い方式で評価するとともに,これに及ぼす接着剤の影響について詳細なデータを集積した.接着は非常に多くの因子を内包する現象であり,そのメカニズムを解明するためには化学,物理化学,レオロジー,破壊力学,あるいはもっと広く,高分子材料学,木材工学等々の多くの側面からのアプローチとその総合化が不可欠である.本研究では木材工業の分野で最も重要な接着耐久性の評価法についてそのような試みを行い,有意義な成果をあげた.今後この成果が,科学的で普遍性のある接着耐久性評価法の確立のための有力な足がかりになるであろう.我々は日本国内における主要な木材接着研究者を動員して,木材構造用接着剤の耐久性に関する多角的・総合的な研究をすすめてきた.以下に3年間に亘ったこの研究の実績をまとめて報告する.Aグループは接着剤の分子設計,合成と化学的性質の解析を担当した.従来から多用されている付加縮合型の熱硬化性樹脂に関する研究に加えて,リグニン,タンニン,さらには溶液化木材を接着剤原料として利用するための基礎的研究を行い,接着剤合計の反応プロセスならびに硬化物の化学的性質をコントロールすることによって有用な構造用接着剤を開発できる可能性のあることを示した.Bグループは材料物性面からのアプローチを担当し,各種接着剤の構造・物性を詳細にキャラクタライズした上でそれらの接着特性を評価した.その結果,接着強さ,あるいは力学的接着耐久性のレオロジカルな特徴が明らかになった.また,接着系の破壊に関する破壊力学的解析も行い,破壊じん性と接着特性との関係について基礎的データを集積した.これらを総合して接着耐久性の物理的意義づけを行った.Cグループは木質材料の耐久性と接着耐久性を,繰返し荷重,水分繰返し処理,各種の暴露処理などのような,比較的実際の使用状態に近い方式で評価するとともに,これに及ぼす接着剤の影響について詳細なデータを集積した.接着は非常に多くの因子を内包する現象であり,そのメカニズムを解明するためには化学,物理化学,レオロジー,破壊力学,あるいはもっと広く,高分子材料学,木材工学等々の多くの側面からのアプローチとその総合化が不可欠である.本研究では木材工業の分野で最も重要な接着耐久性の評価法についてそのような試みを行い,有意義な成果をあげた.今後この成果が,科学的で普遍性のある接着耐久性評価法の確立のための有力な足がかりになるであろう.本研究は、我国における主要な木材接着研究者を動員して、木材構造用接着剤の耐久性を総合的、科学的に解明し、その評価法を確立しようとするものであるが、今年度はその2年目の計画を実行した。各研究者は計画調書に記入された役割分担に従って各々の分野の実験を行い、その結果を報告書にまとめた。以下、研究実績の概要を示す。Aグループ(坂田,樋口,白石,阿部,富田,竹村,中尾)は接着剤の分子設計、合成と化学的性質の解析を行った。まず木材工業で多用されているアミノ系樹脂およびフェノール系樹脂について研究し、接着剤の化学的性質が接着耐久性と密接な関係をもっていることを示した。またリグニン、タンニンなどの天然ポリフェノールやカルポキシメナル化木材を原料として有用な構造用接着剤を合成するための基礎的研究を行った。これらの新規接着剤は十分な耐水接着性を発揮するが、これに多価イソシアネート系架橋剤を添加すればさらに接着性能が向上することを確認している。Bグループ(浜田,高谷,滝,末松,佐々木,石原,作野,秦野,後藤,往西,上原)は接着剤の物性と接着耐久性との関係について基礎的検討を行った。接着剤の構造・物性の変化に対応して接着性能が典型的に変化することが多くの系について確認された。特にエポキシ樹脂については、硬化皮膜の力学的性質と接着の疲労耐久性ならびにクリープ耐久性との関係を解明する実験が行われ、破壊力学的な解析が進められた。またポリオレフィン系接着剤や水系接着剤に対するイソシアネートの添加効果についても研究が行われた。Cグループ(金田,鈴木,富永,山岸,吉田,大熊徳田,関野,有馬,斉藤,平井,鈴木,梶田)は木質材料の耐久性と接着耐久性の評価法の開発研究を行った。従来から行われている耐久性評価法と新規に考察された試験法につき、比較検討をおこなった。
心不全における新たな病態制御機構の解明：セリンプロテアーゼＤＰＰ４の役割

糖尿病の合併は、心臓毛細血管にも機能不全をきたすことが知られているものの、その詳細な機序は不明であった。申請者らは、糖尿病合併症としての心不全に注目し心臓栄養血管である心臓毛細血管不全を仮説し、動物実験による検証を進めた。心臓毛細血管に発現するセリンプロテアーゼDPP4の活性異常が、糖尿病を原因とする心臓毛細血管傷害を発生せしめ、その結果として生じる心臓での局所虚血による心筋傷害が、拡張不全心発症の主因の一つであることを見出した。全身組織に広く分布するDPP4分子は110KDaの膜蛋白であり、細胞外領域にセリンプロテアーゼ(タンパク質分解酵素)酵素活性部位を有する。DPP4の発現は全身臓器に認められ、自検結果では、心臓におけるその発現は心臓毛細血管に局在することを我々は証明した。DPP4活性は、細胞膜上以外にも可溶性タンパク質として血液中にも存在しており、様々な種類の生理活性物質を分解することにより糖尿病、炎症、免疫機能など生体機能の調節に深く関わることが知られ、心血管系における作用については、血管新生促進サイトカインSDF1α分解制御に関わることが示唆されてきた(Cell Stem Cell 2009)。[これまでの研究成果・準備状況]これらをうけて、申請者らは、糖尿病による心筋障害(糖尿病性心筋症)におけるDPP4の役割に着眼し解析を行った。糖尿病性心筋症の典型的病理組織変化である心筋線維化亢進と心筋毛細管新生低下にも、このDPP-4を介したケモカイン調節経路が関与していると仮説し、DPP4先天欠損ラットとその野生型ラットを糖尿病化し心機能や病理変化を解析したところ、糖尿病化した野生型ラットでは上記の典型的病理組織変化に加え毛細血管新生低下や心筋DPP4活性亢進を認め、糖尿病性心筋線維化亢進や心筋毛細血管密度低下は抑制され、心臓内の微小還流障害とそれに続発する心筋虚血が生じることを明らかにした。一方、DPP4欠損ラットでは糖尿病化によりこれら変化を認めなかった。以上の成果を国際学術雑誌に報告した(Cirulation 2012,126, 1838)。DPP4活性は、細胞膜上以外にも可溶性タンパク質として血液中にも存在しており、様々な種類の生理活性物質を分解することにより糖尿病、炎症、免疫機能など生体機能の調節に深く関わることが知られ、心血管系における作用については、血管生促進サイトカインSDF1α分解制御に関わることが示唆されてきた(Cell Stem Cell 2009)。また非糖尿病心不全におけるDPP4の役割を検討し、糖尿病の合併にかかわらず心不全ではDPP4血漿活性が上昇していることを明らかにした(日本循環器学会、心不全学会口述発表)。DPP4の発現は全身臓器に認められ、自検結果では、心臓におけるその発現は心臓毛細血管に局在する(論文投稿中)。2)これまでの研究成果・準備状況これらをうけて、申請者らは、糖尿病による心筋障害(糖尿病性心筋症)におけるDPP4の役割に着眼し解析を行った。

糖尿病性心筋症の典型的病理組織変化である心筋線維化亢進と心筋毛細管新生低下にも、このDPP-4を介したケモカイン調節経路が関与していると仮説し、DPP4先天欠損ラットとその野生型ラットを糖尿病化し心機能や病理変化を解析したところ、糖尿病化した野生型ラットでは上記の典型的病理組織変化に加え毛細血管新生低下や心筋DPP4活性亢進を認め、糖尿病性心筋線維化亢進や心筋毛細血管密度低下は抑制され、心臓内の微小還流障害とそれに続発する心筋虚血が生じることを明らかにした。一方、DPP4欠損ラットでは糖尿病化によりこれら変化を認めなかった(第75回日本循環器学会口述発表採択、論文投稿中)。平成23-24年度の成果によって、申請者らは、糖尿病による心筋障害(糖尿病性心筋症)におけるDPP4の役割に着眼し解析を行った。糖尿病性心筋症の病理組織変化におけるDPP-4を介したケモカイン調節経路を明らかにし、また心機能への影響も明らかにした。さらなる分子メカニズムに関する解析も完了し、学会及び国際学術雑誌への投稿を完了した(第75回日本循環器学会口述発表、ヨーロッパ心臓病学会総会口述発表、アメリカ心臓協会総会口述発表、Circulation誌2012年126巻1838頁)ため。また本成果は中日新聞、毎日新聞、日経新聞、インターネットニュースで掲載された。平成23年度の成果によって、申請者らは、糖尿病による心筋障害(糖尿病性心筋症)におけるDPP4の役割に着眼し解析を行った。さらなる分子メカニズムに関する解析も完了し、学会及び国際学術雑誌への投稿を完了した(第75回日本循環器学会口述発表、論文投稿中(in revision)ため。動物での前臨床試験の結果を、心不全患者に対して応用できるかどうかの可能性を追求する。また、DPP4欠損動物の非糖尿病モデルでは、通常急性心負荷後14日で観察される心機能低下を認めなかったのでこのメカニズムを解析する。前年度で糖尿病モデルの解析をほぼ完了したため、ヒト検体での検証を開始するとともに、新たな心不全モデルでのセリンプロテアーゼの役割を前年度と同様の手法で解析することにより、共通メカニズムを解明する。予備実験の結果では、DPP4欠損動物では、通常TAC後14日で観察される心機能低下を認めなかったのでこのメカニズムを解析する。セリンプロテアーゼDPP4活性が、糖尿病以外の心リモデリング(=組織傷害による心機能異常)にも影響するか否かを明らかにする新たな解析の一つとして、マウス圧負荷心肥大(TAC)モデルを作成し、DPP4分子の標的分子を質量分析により解析を行い当該分子の、心機能への影響を評価する。この解析実施に研究費を使用する予定である。セリンプロテアーゼDPP4活性が、糖尿病以外の心リモデリング(=組織傷害による心機能異常)にも影響するか否かを明らかにする新たな解析の一つとして、ラット圧負荷心肥大(TAC)モデルを作成し、心臓カテーテル検査を行い、心機能への影響を評価する。この心臓カテーテルの購入に研究費を60万円使用する予定である。
コンピュータ技術教育のためのマルチメディアによる仮想実験システムの構築

コンピュータ技術教育において限られた時間数の中で効率よく授業を展開するために,従来の実機を用いる実験を,パソコンのモニタ画面上で仮想的に行うことを着想し,そのためのシステムを構築した.これはマイクロプロセッサ(Z80MPU)のシミュレータと,アプリケーション開発ツールで制作した仮想実験教材の間で,WindowsのDDE(Dynamic Data Exchange)リンクによるデータ交換を行うことにより,仮想実験環境を実現するものである.開発した仮想実験教材は発光ダイオードの点灯制御やA/D変換器の実験等であり,通常行われているマイクロコンピュータ実験のほとんどを網羅している.一方,ユーザーインターフェースを検討し,(1)実験に先立って実験メニューのページを立ち上げることにより,必要なソフトウエア(MPUシミュレータ,実験解説,教材等)をすべて起動して仮想実験環境を自動的に作る,(2)どの実験教材ウインドウにもシミュレータへの接続ボタンを設け,シミュレータ側におけるファイルのロードから実行までの操作を教材側からリモートで行う,等の機能を持たせた.アセンブリ言語を用いるMPUプログラミングの支援についてはMPU命令をデータベース化し,命令リスト中の任意の命令をクリックすると,命令の意味,クロック数,フラグ変化等の情報を見ることができるようなプロトシステムを作成した.本仮想実験システムを実機実験を履修した2年次の学生に試用させた結果,違和感がなく肯定的に受けとめられていることが分かった.今後は実機実験を仮想実験で置き換えることによる教育効果について更に検討を深めたい.また,今回作成した,実験メニュー・実験解説・仮想実験のリンクの雛形に基づいて,仮想実験環境を含む本格的なハイパー・実験テキストの制作に取り組みたい.コンピュータ技術教育において限られた時間数の中で効率よく授業を展開するために,従来の実機を用いる実験を,パソコンのモニタ画面上で仮想的に行うことを着想し,そのためのシステムを構築した.これはマイクロプロセッサ(Z80MPU)のシミュレータと,アプリケーション開発ツールで制作した仮想実験教材の間で,WindowsのDDE(Dynamic Data Exchange)リンクによるデータ交換を行うことにより,仮想実験環境を実現するものである.開発した仮想実験教材は発光ダイオードの点灯制御やA/D変換器の実験等であり,通常行われているマイクロコンピュータ実験のほとんどを網羅している.一方,ユーザーインターフェースを検討し,(1)実験に先立って実験メニューのページを立ち上げることにより,必要なソフトウエア(MPUシミュレータ,実験解説,教材等)をすべて起動して仮想実験環境を自動的に作る,(2)どの実験教材ウインドウにもシミュレータへの接続ボタンを設け,シミュレータ側におけるファイルのロードから実行までの操作を教材側からリモートで行う,等の機能を持たせた.アセンブリ言語を用いるMPUプログラミングの支援についてはMPU命令をデータベース化し,命令リスト中の任意の命令をクリックすると,命令の意味,クロック数,フラグ変化等の情報を見ることができるようなプロトシステムを作成した.本仮想実験システムを実機実験を履修した2年次の学生に試用させた結果,違和感がなく肯定的に受けとめられていることが分かった.今後は実機実験を仮想実験で置き換えることによる教育効果について更に検討を深めたい.また,今回作成した,実験メニュー・実験解説・仮想実験のリンクの雛形に基づいて,仮想実験環境を含む本格的なハイパー・実験テキストの制作に取り組みたい.コンピュータ技術教育において限られた時間数の中で効率よく授業を展開するために,従来の実機実験(ハードウェアを用いる実験)を,パソコンのモニタ画面上で仮想的に行うためのシステムを構築した.具体的にはマイクロプロセッサ(Z80CPU)のシミュレータ上で実行されるアセンブリ言語プログラムと,マルチメディアオーサリングツールで制作された仮想実験教材の間で,WindowsのDDE(Dynamic Data Exchange)リンクによるデータ交換を行うことによって仮想実験を実現した.今回開発したのは主として,パラレル入出カインターフェース実験とD/A,A/D変換の実験のための教材である.これらの仮想実験教材を用いれば,(1)発光ダイオード(LED)の点灯や点灯速度制御(2)7セグメントLEDへの表示(3)押しボタン/ディジタルスイッチの検出(4)信号機の制御(5)D/A変換器による任意波形の発生や文字の描画(6)A/D変換器による信号の取り込みと処理(7)雑音除去,等の実験が可能となる.このような仮想実験を行う利点として,(1)ハードウェアを用いないので“実験"が効率よく進められる(2)実験内容の変更や設置台数の増加に迅速に対応できる(3)プログラミング実習室で“実験"ができる(4)実機での実験前の予備実験として活用できる(5)スクリプトのプログラミング次第で多彩な教材が準備できる(6)講義のみが行われている教育現場で本システムのような仮想実験環境を作れば学生の理解が深まる,等が挙げられる.本仮想システムを実機実験を修復した2年次の学生10名に試用させ,アンケートにより感想を聞いてみたところ,仮想実験はおおむね肯定的に受けとめられていることが分かった.今後は実機実験を仮想実験で置き換えることによる教育効果について検討を深めるとともに,仮想実験を含むハイパー・実験テキストの制作に取り組みたい.コンピュータ技術教育において限られた時間数の中で効率よく授業を展開するために,従来の実機を用いる実験を,パソコンのモニタ画面上で仮想的に行うためのシステムを構築した.これはマイクロプロセッサ(Z80MPU)のシミュレータと,アプリケーション開発ツールで制作した仮想実験教材の間で,WindowsのDDE(Dynamic Data Exchange)リンクによるデータ交換を行うことにより,仮想実験環境を実現するものである.今年度,新規に開発した教材は「電光文字表示の実験」及び「ステッピングモータの制御」である.前者は8×8のLEDディスプレイパネル2枚に任意の文字や図形を表示できる.

後者は4相ステッピングモータの回転軸に取り付けた円盤を,MPUから送ったパルス信号で1ステップ回転させることにより,回転方向や速度の制御に関する実験ができる.一方,ユーザーインターフェースを見直し,(1)実験に先立って実験メニューのページを立ち上げることにより,必要なソフトエア(MPUシミュレータ,実験解説・教材等)をすべて起動して仮想実験環境を自動的に作る,(2)どの実験教材ウインドウにもシミュレータへの接続ボタンを設け,シミュレータ側におけるファイルのロードから実行までの操作を教材側からリモートで行う,等の改良を行った.MPUプログラミングの支援についてはMPU命令をデータベース化し,命令リスト中の任意の命令をクリックすると,命令の意味,クロック数,フラグ変化等の情報を見ることができるプロトシステムを作成した.本仮想実験システムを実機実験を履修した2年次の学生に試用させた結果,違和感がなく肯定的に受けとめられていることが分かった.今後は実機実験を仮想実験で置き換えることによる教育効果について更に検討を深めるとともに,仮想実験環境を含む本格的なハイパー・実験テキストの制作に取り組みたい.
アシナガバチにおける社会性進化に関する研究

アリ・ミツバチ・スズメバチなどの昆虫では、主に繁殖を行う個体(女王)と、主に労働を行う個体(ワーカー)が1つのコロニーで共存しており、社会性と呼ばれている。なぜ一部の昆虫で真社会性が集中的に進化したのか?アリやミツバチといった多くの社会性昆虫を含む膜翅目では単倍数性決定システムを持つ。単倍数遺伝システムの下では、メス姉妹間の血縁度は母子間の血縁度よりも高くなり、自身の子どもの養育よりもワーカーとして妹の養育を行う方が有利になることがわかっている。そのため、従来の研究ではメス間の高い血縁関係が社会性進化に重要な働きをもたらしたと考えられ、集中的にメス間の血縁度の測定と社会性進化の関係が議論されてきた。しかし、多くの研究で姉妹間の血縁度が期待される血縁度を下回る例が示され、メス間の血縁度の高さだけでは社会性進化を説明することが不可能であることが明らかになっている。近年、血縁度を重視した真社会性進化の説明に代わり、利他行動の発現条件といった、真社会性の維持条件を生態的要因で説明する研究が重視されているが、野外での量的なデータに基づいた研究は少ない。本研究では、フタモンアシナガバチの第一ブルードメスがワーカーとして真社会性に参加する至近要因を野外調査で調査した。その結果、母巣を利用して真社会性を維持する場合、構造としての巣の大きさが真社会性参加の重要な要因となった。一方、母巣を放棄し新たな巣を再建して真社会性を維持する場合、多数のコロニーメンバーの存在が真社会性参加の重要な要因となった。このように、アシナガバチの第一ブルードメスは、コロニーや個体のおかれた状況に応じて意思決定を行い利他的に振る舞っていることが明らかになった。真社会性とは繁殖個体とワーカー個体の分化のある社会形態を指す。社会性昆虫のコロニーは幼虫と成虫との作用の上で維持されているため、幼虫から成虫に対する働きかけを含んだ生態的要因も重要になる。従来の真社会性進化の研究では、幼虫からの視点を含めたアプローチがほとんどないため、真社会性進化の包括的説明が不十分であった。本研究では、栄養交換を通して幼虫と成虫が相互作用するアシナガバチで、個体の生存や活動に直接的に関与する栄養資源の評価を成虫と幼虫の両面から行うと同時に、個体間の血縁度を推定して包括適応度を求めることで、真社会性が進化するための生態的要因と遺伝的背景の包括的解明を目指す一助として、本年度は栄養量が成虫の生存と行動に与える影響についての野外実験を行った。その結果、アシナガバチコロニーの真社会性維持における未成熟個体がもたらす栄養量の役割は小さいことが明らかになった。また、個体のコロニー残留に関する意思決定でも未成熟個体からえる栄養量の利益も小さいことが明らかになった。これらの結果はアシナガバチの社会において未成熟個体の存在自体が極めて重要であることを示唆する。アシナガバチにおける真社会性進化に関する研究成果を以下の学会で発表した。熊野了州・粕谷英一アシナガバチによる母巣の放棄とワーカーの他巣への移動第21回日本動物行動学会(立教大学)2002.11.1真社会性とは繁殖個体とワーカー個体の分化のある社会形態を指す。本研究では、栄養交換を通して幼虫と成虫が相互作用するアシナガバチで、個体の生存や活動に直接的に関与する栄養資源の評価を成虫と幼虫の両面から行うと同時に、個体間の血縁度を推定して包括適応度を求めることで、真社会性が進化するための生態的要因と遺伝的背景の包括的解明を目指す一助として、本年度は未成熟個体の齢が成虫の行動に与える影響についての野外実験を福岡県福岡市東区の九州大学構内で行った。その結果、アシナガバチコロニーの真社会性維持において、齢の効果は大きいことが明らかになった。これらの結果はアシナガバチの社会において成熟した未成熟個体の存在自体が極めて重要であることを示唆する。アシナガバチにおける利他行動に関する可塑的な意思決定と親による操作熊野了州(北海道大・農・動物生態)・粕谷英一(九州大学・助教授)第22回日本動物行動学会北海道大学2003年10月社会性昆虫における可塑的な利他行動:どのような場面で利他的に振舞うのか?熊野了州(北海道大・農・動物生態)・粕谷英一(九州大学・助教授)日本進化学会2003年8月九州大学アリ・ミツバチ・スズメバチなどの昆虫では、主に繁殖を行う個体(女王)と、主に労働を行う個体(ワーカー)が1つのコロニーで共存しており、社会性と呼ばれている。

しかし、多くの研究で姉妹間の血縁度が期待される血縁度を下回る例が示され、メス間の血縁度の高さだけでは社会性進化を説明することが不可能であることが明らかになっている。近年、血縁度を重視した真社会性進化の説明に代わり、利他行動の発現条件といった、真社会性の維持条件を生態的要因で説明する研究が重視されているが、野外での量的なデータに基づいた研究は少ない。本研究では、フタモンアシナガバチの第一ブルードメスがワーカーとして真社会性に参加する至近要因を野外調査で調査した。その結果、母巣を利用して真社会性を維持する場合、構造としての巣の大きさが真社会性参加の重要な要因となった。一方、母巣を放棄し新たな巣を再建して真社会性を維持する場合、多数のコロニーメンバーの存在が真社会性参加の重要な要因となった。このように、アシナガバチの第一ブルードメスは、コロニーや個体のおかれた状況に応じて意思決定を行い利他的に振る舞っていることが明らかになった。
国家債務危機の影響による厚生損失を最小化するための政策の模索

本研究ではマクロ経済学の手法を用いて、先進国の国家債務危機の影響による厚生損失を最小化するための政策を模索する。既存のモデル(戦略的財政破綻モデル)は先進国に適応可能でないため、新たに支払い不能による債務危機モデルを構築する。その上で、各国の特性に合わせたモデルを作り上げ、コンピュータシミュレーションにより様々な政策による厚生損失の変化を定量的に導き出す。データの制約からギリシャを始めとする欧州における債務危機を当面研究することになるが、日本など債務残高が高い国でも仮に債務危機が起きた場合における事前分析(pre-mortem)も行っていくことで現実社会にも有用な研究とする。
中等度好熱性細菌を利用した微生物脱硫と高機能脱硫細菌の創製

本研究では、現行の石油精製工程を補完する新規な石油脱硫技術の開発を目的として、バイオ脱硫に関する研究を実施した。50°Cの高温条件下でジベンゾチオフェン(DBT)を唯一の硫黄源として増殖可能な微生物を探索し、新規な好熱性DBT脱硫細菌として,Bacillus subtilis WU-S2BおよびMycobacterium phlei WU-F1を単離した。あらかじめ培養したM.phlei WU-F1を生体触媒として利用し軽油と水の二相系(oil/water=1/1(v/v))で45°Cにてバイオ脱硫を行った。軽油燃料として市販品と同組成のF-LGOと試作軽油X-LGOを使用した場合、F-LGOを120ppm-Sから50ppm-Sに、X-LGOを34ppm-Sから15ppm-Sにまで脱硫可能なことを明らかにした。以上より、M.phlei WU-F1を用いたバイオ脱硫により金属触媒を用いた水素化脱硫だけでは到達困難な濃度域にまで軽油を脱硫可能なことを明らかにした。また、B.subtilis WU-S2BおよびM.phlei WU-F1からDBT脱硫遺伝子bdsABCおよびそれぞれの菌株よりフラビンレダクターゼ遺伝子frbおよびfrmをクローニングした。frbまたはfrmをDBT脱硫遺伝子bdsABCと大腸菌内で共発現させることにより、広範な温度条件下20-55°CにおいてDBT脱硫活性を飛躍的に向上させることに成功した。さらに、DBT脱硫遺伝子bdsABCおよびフラビンレダクターゼ遺伝子frmをM.phlei WU-F1に新たに導入し遺伝子増幅を行った組換え株を作製したところ、45°Cの高温条件下で原株の2.2倍のDBT脱硫活性を示した。これより、M.phlei WU-F1の脱硫活性を遺伝子増幅により強化可能なことを明らかにした。現在の石油精製工程では水素化脱硫(HDS)が行なわれているが、有機硫黄化合物が完全に除去されているわけではなく、とくに軽油中にはジベンゾチオフェン(DBT)類およびそのアルキル誘導体が多く含まれている。これらの燃焼により発生する硫黄酸化物は大気汚染や酸性雨の原因物質となるため、環境保全の観点からHDSを補完する新規技術としてバイオテクノロジーを利用した脱硫技術の開発に期待が寄せられている。本研究では、軽油の脱硫に適した中等度好熱性細菌を探索し、その脱硫機構について検討した。50°CでDBTを唯一の硫黄源とした微生物探索により、2株の異なる属の脱硫細菌としてBacillus subtilis WU-S2BおよびMycobacterium phlei WU-F1を取得した。両株とも4,6-ジメチルDBTをはじめとするアルキルDBTに対する分解性も有しており、これが硫黄原子を特異的に酸化して亜硫酸イオンとして遊離する分解代謝機構によることを明らかにした。増殖菌体のみならず、あらかじめ培養した休止菌体を生体触媒として利用した分解も可能であり、0.81mM DBTを90分で完全に分解した。3050°Cの幅広い温度範囲でDBTの分解が可能であり、常温性の脱硫細菌に比較して優位性が明らかになった。なお、M. phlei WU-F1についてはナフトチオフェンや2-エチルナフトチオフェンも分解するため、多種の有機硫黄化合物を含む軽油の実用的な脱硫にも対応しうるものと考えられる。

現在の日本における軽油中の硫黄分に関する規制値は500ppm未満で、市販の軽油中には150350ppmの硫黄分が含まれている。しかし、2004年末には50ppm未満に規制強化されることが決定しており、2006年頃には欧米を含めて15ppm未満への移行が予定されている。したがって、今後の研究ではこれらの規制値を数値目標とした軽油のバイオ脱硫技術の確立を目的として、上記2株を遺伝子資源として活用し高機能脱硫細菌を創製する。石油とくに軽油中には現行の石油精製工程では除去が困難な有機硫黄化合物が存在し、その代表的なものがジベンゾチオフェン(以下DBT)およびそのアルキル誘導体である。申請者らは、DBTを唯一の硫黄源として利用可能な微生物を探索することによって、新規な好熱性脱硫細菌としてmycobacterium phlei WU-F1を単離した。本研究では、WU-F1を供試菌として、増殖菌体と休止菌体の両者ともに実際の軽油に対して脱硫活性を示すことを確認した。とくに、休止菌体反応では45°Cの条件下で、軽油層と水層の体積比を50:50として反応を行い、硫黄分の除去率を検討した。硫黄濃度が異なる3種の軽油を対象とした場合、市販軽油である390ppm-SのB-LGOを100ppm-Sに、120ppm-SのF-LGOを50ppm-Sに、また深度脱硫軽油(試作品)である48ppm-SのX-LGOを10ppm-Sにまで脱硫可能であることを明らかにした。とくに、WU-F1を生体触媒として利用したバイオ脱硫によって、2007年度に予定されている硫黄分規制値15ppm-S未満を達成したことは極めて意義深い。以上の結果より、WU-F1の優秀牲が明らかになったため、当該菌株を宿主とした高機能脱硫細菌の創製を目的として宿主-ベクター系の開発と形質転換法について検討中である。一方、軽油中にはDBT誘導体以外に、非対称分子構造をとるナフトチオフェン(NTH)などの講導体も含まれている。そこで、NTHを唯一の硫黄源として利用可能な徴生物を探索することによって、Rhodococcus sp. WU-K2Rを単離した。微量分析を駆使した中間代謝産物の解析から、WU-K2Rが炭素-硫黄結合を切断する脱硫機構を有することを明らかにして、NTHについての硫黄原子特異的な分解を初めて報告した。石油等の化石燃料には有機硫黄化合物が含まれており、その燃焼によって発生する硫黄酸化物は大気汚染や酸性雨の原因物質となる。このため、日本や欧米では石油(とくにディーゼル燃料となる軽油)中の硫黄含有量については法的規制が強化され、2004年には50ppm-S以下、2007年には15ppm-S以下への段階的移行が予定されている。軽油中には現行の石油精製工程では除去が困難な有機硫黄化合物が存在し、その代表的なものがジベンゾチオフェン(以下DBT)およびそのアルキル誘導体である。また、実際の軽油脱硫工程では冷却処理や雑菌汚染対策が不要なため4050°Cの処理が望ましい。そこで、著者はDBTを唯一の硫黄源として利用可能な新規な好熱性脱硫細菌Bacillus subtilis WU-S2BやMycobacterium phlei WU-F1を単離し、それぞれの増殖菌体と休止菌体が実際の軽油に対して脱硫活性を示すことを確認した。とくに、WU-F1の休止菌体反応では45°Cの条件下で、48ppm-Sの軽油(試作品)を10ppm-Sにまで脱硫可能であることを明らかにしたことは極めて意義深い。