hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アニオン制御型相互作用点を利用した自己組織材料の創製

本研究では,アニオンと相互作用可能なフェニルボロン酸の性質を利用した自己組織システムの提案をおこなった。1)アリザリン系色素をレポーターに用いる自己組織型蛍光アニオンセンサー化学的・生物学的に重要なアニオン化学種に適用できる化学センサーの開発を目的に,そのシステムに必要な被検査物質認識部位として種々のフェニルボロン酸を合成し,レポーター色素としてカテコールの部分構造をもつアリザリン系色素を組み合わせた自己組織センサーシステムを構築した。o-アミノメチルフェニルフェニルボロン酸は,20wt%含水メタノール中アリザリンと会合して蛍光を発するが,pH5.5の条件下,フッ化物イオンの添加に対して,選択的な蛍光消光を観測した。一方,ジピコリルアミン亜鉛錯体共役型フェニルボロン酸(1・Zn)を新規に合成し,MeOH-10mM HEPES(1:1v/v,pH7.4)中,アリザリン系色素との相互作用を検討したところ,今度はあまり発光しない。しかしながら,縮合リン酸イオン類の添加に対して,選択的な蛍光応答を発現した。その序列は,ピロリン酸イオン>アデノシン三リン酸イオン>アデノシンニリン酸イオン>アデノシンモノリン酸イオンとなった。また,以上の知見をもとに検討した関連システムは,フィチン酸イオンに対してレシオ検出を可能にした。2)イオンペア制御型動的分子カプセルわれわれは,フェニルボロン酸がcis-ジオール体と可逆的な共有結合を形成することに着目し,これを分子カプセル形成の要素間相互作用に用いることを検討した。具体的には,カテコール部位を持つ分子部品にcyclotricatechylene(1)を,一方,ボロン酸部位を持つ分子部品にhomooxacalix[3]arene(2)をそれぞれ合成して,カプセル化を試みた。CD_3OD-CD_3CN(4:1 v/v),室温中,1と2を共存させても相互作用はおこらない。しかしながら,Et_4NAcO(3当量)を加えたところ,自発的なカプセル化がおこり,そのカプセル内部にひとつのNEt_4^+が包接されていることが,1H,1HROESY,およびDOSYスペクトルを含むNMR実験から明らかとなった。このカプセル化挙動には,添加する塩のアニオン依存性およびカチオンサイズ依存性があることがわかり,イオンペアによって制御できる動的分子カプセルの構築に成功した。高次ナノ組織体の創製には、ユニット(要素)間相互作用を設計しそのシステム化をおこなう方法論の開発が重要である。当該研究課題に関連して,本年度,フェニルボロン酸の化学的性質に基づく1)生体関連オキソアニオン種を標的とする自己組織型センサー材料の開発;2)イオンペア制御型分子カプセル,について成果を得た。1)生体関連オキソアニオン種を標的とする自己組織型センサー材料の開発フェニルボロン酸は,ジオール系色素であるアリザリン系色素と可逆的な相互作用を発現し,その色素の光学特性を変化させる。われわれは,この性質を利用して水系媒質中におけるオキソアニオン類の蛍光センシングを検討した。

この機能目標に対して設計・合成したジピコリルアミン亜鉛錯体共役型フェニルボロン酸(1・Zn)の存在下,アリザリンレッドS(ARS)にオキソアニオン類を添加したところ,選択的な蛍光応答を示し,特にピロリン酸イオンに対して顕著な蛍光応答を観測した。溶液中におけるこの挙動を解析したところ,中性条件下では,ARSが1・Znの配位亜鉛部位と相互作用し蛍光発光を抑えていることがわかった。一方,その条件でピロリン酸イオンを添加すると,競争的に錯体構造が変化する。すなわち,ピロリン酸イオンが配位亜鉛部位と相互作用し,遊離したARSは1・Znのボロン酸部位とボロネートエステル化をおこすようになる。この構造変化を伴って蛍光応答を発現することがわかった。得られた知見は新しい自己組織化オキソアニオンセンサーの設計に有益である。2)イオンペア制御型分子カプセル分子カプセルは,3次元的に制御された包接空間を持ち,分子内部における孤立空間の化学を展開させるツールとなり得る。われわれは,フェニルボロン酸がcis-ジオール体と可逆的な共有結合を形成することに着目し,これを分子カプセル形成の要素間相互作用に用いることを検討した。CPKモデルによる検討から,cis-ジオール部位を持つ分子部品にcyclotricatechylene(1)を,一方,ボロン酸部位を持つ分子部品にhomooxacalix[3]arene(2)をそれぞれ合成して,カプセル化を検討した。CD_3OD-CD_3CN(4:1 v/v),室温中,1と2を共存させても相互作用はおこらない。しかしながら,AcONEt_4(3当量)を加えたところ,自発的なカプセル化がおこり,そのカプセル内部にひとつのNEt_4^+が包接されていることが,ROESYスペクトルから明らかとなった。このカプセル化挙動には,添加する塩のアニオン依存性およびカチオンサイズ依存性があることがわかり,イオンペアによって制御できる動的分子カプセルの構築に成功した。本研究では,可逆的なボロネートエステル化反応に着目し,以下の項目で成果を得た。1)アリザリン系色素をレポーターに用いる自己組織型蛍光アニオンセンサー縮合リン酸類は生体内で実に多様な役割を果たしており,その検出は臨床化学的なニーズがある。われわれは,化学センシングに必要な被検査物質認識部位としてジピコリルアミン亜鉛錯体共役型フェニルボロン酸(1・Zn)を新規に合成し,レポーター部位としてカテコールの部分構造をもつアリザリン系色素を組み合わせた自己組織センサーシステムを構築した。そのシステムは、MeOh-10mM HEPES(1:1v/v,pH7.4)中,縮合リン酸イオン類の添加に対して,選択的な蛍光応答を発現したその序列は,ピロリン酸イオン>アデノシン三リン酸イオン>アデノシン二リン酸イオン>アデノシンモノリン酸イオンとなった。プロトン核磁気共鳴分光法(HNMR)を含む構造化学的解析の結果,1・Znとアリザリン系色素との会合体構造が被検査物質(ピロリン酸イオン)添加で変化し,蛍光応答を示すに至ったものと考察した(論文投稿中)。また,以上の知見をもとに検討した関連システムは,フィチン酸イオンに対してレシオ検出を可能にした。
航空宇宙機器システムの次世代健康監視のための弾力的情報学プラットフォーム

本研究の目的は、人工衛星や無人飛行ロボットに代表される航空宇宙システムを主たる対象として、障害不再現現象(Not-found-fault)や誤検知などの不確定要因に対して頑強なシステム状態監視フレームワークを確立することである。小さな不具合が甚大な損害を引き起こし得る航空宇宙システムでは、システムの健康状態を監視し異常兆候を迅速に検知し解決する技術が必須である。航空宇宙分野のための頑強なシステム健全性管理技術の確立という本研究の目的を実現するため、平成30年度(4月1日7月30日)は主として以下の研究活動を行った。(1)近年発展著しい深層学習のシステム健全性監視・異常検知への応用について網羅的なサーベイを行ない、手法の分類や技術的課題を整理した。この研究成果は国際論文誌Mechanical Systems and Signal Publishing誌の2018年7月号に掲載された。(2)深層学習技術のひとつである変分オートエンコーダを応用した健全性監視アルゴリズムを実装し、無人飛行ロボットをテストベッドとしてその有効性を検証した。この成果をまとめた論文を論文誌に投稿中である。(3)2018年7月に開催された機械学習・人工知能の国際会議(ICML)において、機械学習によるシステム健全性監視に関する国際ワークショップをオーガナイズした。また、このワークショップにおいて、本研究の成果の一部を論文として発表した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。航空宇宙分野のための頑強なシステム健全性管理技術の確立という本研究の目的を実現するため、研究初年度である平成28年度は主に以下のサブテーマに取り組んだ。(1)システム健全性監視への様々な人工知能関連技術の応用に関する過去30年間におよぶ網羅的な関連研究文献調査を行った。(2)様々な深層学習派生技術を多変量時系列センサーデータの分類問題に適用しその有用性や応用可能性を検証した。(3)市販のワンボード計算機上に人工ニューラルネットワークを実装するとともに、テストベッド用の小型飛行ロボットを購入して様々なセンサーデータを取得できるようにし、次年度の実証実験の準備を行った。(4)本研究に密接に関連する対話的機械学習に関する国際ワークショップに参加して研究発表を行ない当該分野の主要研究者たちと情報・意見交換を行った。(5)2017年7月に韓国で開催されるシステム健全性管理に関する国際会議に2件の論文を投稿した。1件は既に採択されており、もう1件は査読結果を待っている状況である。研究代表者と研究分担者である外国人特別研究員Samir Khan氏とは、Khan氏が来日した2016年7月の数ヶ月前から、電子メールや電子会議システム等の手段を利用して、綿密に本研究の方針や計画について打ち合わせを行っていたので、同氏の来日後、速やかに研究を開始することができた。また、徹底的な関連研究分野の文献調査と、提案するシステム健全性管理技術についての理論的考察、実証実験の準備を並行してバランス良く進めることができており、進捗は概ね順調であると言える。体外発表については、2016年7月末の研究開始時期からまだ時間が経っていないため、国際ワークショップでの発表1件に留まっているが、次年度は既に国際会議での論文発表も決定しており、他にも学術論文誌への投稿も視野に入っている。このことからも本研究は順調に進捗していると考える。航空宇宙分野のための頑強なシステム健全性管理技術の確立という本研究の目的を実現するため、平成29年度は主に以下の研究活動を行った。この研究成果は国際的な論文誌に掲載されている。(2)深層学習技術のひとつである変分オートエンコーダを応用した健全性監視アルゴリズムを実装し、様々なベンチマークデータについてその有効性を検証した。(3)ワークステーション上で訓練を行った人工ニューラルネットワークをワンボード計算機上に移植しリアルタイムにセンサデータを監視する技術を実装した。(4)本研究に密接に関連する自然科学と物理システムに関する国際ワークショップに参加して研究発表を行ない当該分野の主要研究者たちと情報・意見交換を行った。(5)システム健全性管理に関する国際会議で2件の論文を発表し当該分野の研究者たちと情報交換を行った。(6)2018年7月に開催される人工知能の国際会議に、機械学習によるシステム健全性監視に関する国際ワークショップを提案し採択された。大きな計画変更は無く、ほぼ当初の予定通りに研究は進んでいると考える。

特に、初年度から継続してきた、深層学習のシステム健全性への応用に関する網羅的なサーベイ研究は、当該分野で大きな影響力を持つ国際論文誌である"Mechanical Systems and Signal Processing"誌に掲載されるなど高い評価を得ている。また、深層学習のひとつである変分オートエンコーダを用いた健全性監視法については、既にプログラムの実装を完了し、小型UAVから得られるセンサデータをテストベッドとして実験検証を行っており、成果発表の準備をしているところである。さらに、人工知能に関する世界最大の国際会議であるIJCAI-ECAI 2018に本研究に関連するワークショップを提案して採択されるなど、研究コミュニティーの組織化という面においても大きな成果を挙げている。本研究の目的は、人工衛星や無人飛行ロボットに代表される航空宇宙システムを主たる対象として、障害不再現現象(Not-found-fault)や誤検知などの不確定要因に対して頑強なシステム状態監視フレームワークを確立することである。小さな不具合が甚大な損害を引き起こし得る航空宇宙システムでは、システムの健康状態を監視し異常兆候を迅速に検知し解決する技術が必須である。航空宇宙分野のための頑強なシステム健全性管理技術の確立という本研究の目的を実現するため、平成30年度(4月1日7月30日)は主として以下の研究活動を行った。(1)近年発展著しい深層学習のシステム健全性監視・異常検知への応用について網羅的なサーベイを行ない、手法の分類や技術的課題を整理した。この研究成果は国際論文誌Mechanical Systems and Signal Publishing誌の2018年7月号に掲載された。(2)深層学習技術のひとつである変分オートエンコーダを応用した健全性監視アルゴリズムを実装し、無人飛行ロボットをテストベッドとしてその有効性を検証した。この成果をまとめた論文を論文誌に投稿中である。(3)2018年7月に開催された機械学習・人工知能の国際会議(ICML)において、機械学習によるシステム健全性監視に関する国際ワークショップをオーガナイズした。また、このワークショップにおいて、本研究の成果の一部を論文として発表した。本年度の文献調査および研究成果に基づき、今後は統合的なシステム健全性監視プラットホームを主に深層学習アルゴリズムおよびクラウドコンピューティング技術を利用しながら構築を行っていく。より具体的には以下の研究活動に取り組む。(1)スケーラブルで弾力的なプラットホームを実現するため、クラウドコンピューティング技術を利用したアルゴリズム実装の方法を明らかにする。(2)小型飛行ロボットを具体的な実験対称として、開発したアルゴリズムの実証実験を行う。(3)その他、人工衛星等の航空宇宙関連分野への応用展開を働きかける。(4)これらの研究成果を学術誌論文や国際会議等で積極的に発表する。本研究の残り期間は約3ヶ月間であるが、その間に現在取り組んでいる変分オートエンコーダを用いた健全性監視法の実験検証結果をまとめて論文誌に投稿する予定である。
内分泌攪乱化学物質のヒトへの汚染とその生殖機能への影響解明

インフオームドコンセント下に健常非妊女性、妊娠中期女性、妊娠末期女性より採血し、妊娠末期の膀帯血及び羊水を帝王切開時に採取して検体とし、ビスフェノールAの検出を行った。体外受精時に得られる卵胞液も同じく検体とした。妊娠中期(妊娠15-18週)に行った羊水穿刺時に得られた羊水の一部を検体に供した。血清中および卵胞液、羊水中のビスフェノールAは総ての検体から検出され1-2ng/mlであったが、妊娠中期の羊水中の濃度は8.3±8.7ng/mlと高濃度であり、未熟な胎児においてビスフェノールAの濃縮がおこる可能性を示した。またヒト血中ビスフェノールA濃度には性差が存在し、男性の方が女性よりも高値であり、ビスフェノールAの体内動態とアンドロゲンとの関連性を示唆した。卵胞液中のビスフェノールAの卵巣機能に与える影響を検討するモデルとしてマウス卵胞より採取した顆粒膜細胞を培養しビスフェノールAの添加実験をおこなった。ビスフェノールAは、100pMの低濃度で顆粒膜細胞の増殖を抑制し、TUNEL法による解析では顆粒膜細胞にアポトーシスが起こることが明らかになった。さらにG2期からM期への抑制、BaxやBcl2蛋白およびmRNAレベルの変化も観察された。従ってビスフェノールAは環境レベルの濃度で卵胞顆粒膜細胞にアポトーシスを惹起し卵巣機能に影響を与えうることが示された。マウス2細胞期胚を内分泌撹乱物質を添加培養する系をもちいてトリブチルすず、オクチルフェノール、ノニルフェノール、フタル酸ジブチル、オクタクロロスチレン、ベンゾフェノン、フタル酸ジシクロロヘキシル、フタル酸ジエチルヘキシルを取り上げた。オクチルフェノール、ノニルフェノール、オクタクロロスチレン、ベンゾフェノン、フタル酸ジシクロロヘキシルは、胚盤胞形成率を対照群に比べ有意に上昇させた。トリブチルすず、フタル酸ジブチル、フタル酸ジエチルヘキシルは胚盤胞形成率の上昇を認めなかった。
イオン液体のダイナミックスとイオン性の評価に基づく機能設計

イオン液体はイオンのみからなる液体であり、不揮発性、熱安定性、不燃性、高イオン伝導性などの特徴を有するため、水、有機溶媒に続く第三の溶媒として認められつつある。本研究では、「イオン液体の自己解離性を表すパラメータ」を評価する方法を確立し、これをイオン液体の「イオニシティー」と定義した。イオン液体の性質はこのイオニシティーと密接に相関し、この値が高いイオン液体は上記のような典型的イオン液体としての性質を示すことを見出した。またイオンニシティーの評価に基づき、新しい材料やデバイスのための新型溶媒・電解質として設計された機能性イオン液体を開発した。イオン液体はイオンのみからなる液体とされる。確かに化学式で書けばイオンからなる液体であるが、もしそうだとすればどうして溶媒無しでイオン解離できるのであろうか?本研究はこの素朴な疑問から「イオン液体とは何か?」という問題にアプローチしている。具体的には、イオン導電率測定と磁場勾配NMR測定から得られるモル導電率比が、「イオン液体のイオン性を表すパラメータ」になり得るという観点で研究を進めた。このイオン性のパラメータと、従来から研究のあるソルバトクロミズムプローブを用いた極性評価結果を併せ考えることで、イオン液体の性質の理解を図った。イオン液体の性質は、カチオンとアニオンとの組み合わせによって決まるため、無限といえるほどの多様性がある。しかし、欲しい性質の溶媒を使用者がデザインして設計するDesigner Solventという考え方や、欲しい機能を設計して持たせたTask-Specific Ionic Liquidの考え方を推し進めるためには、イオン液体の性質を表すパラメータの提出は重要な研究と考えるからである。さらに、イオン液体中で網目構造の高分子を合成することにより、高分子網目の中にイオンが閉じこめられた新しい高分子固体電解質を開発し「イオンゲル」と名付けた。このイオンゲルは、柔軟、透明な固体膜として得られ、室温で10^<-2>Scm^<-1>程度の高イオン伝導性を示す。これらイオン液体やイオンゲルにはその特徴を生かした種々の「機能の創り込みの化学」が可能と考え研究を進めている。新しい分子設計の指針を検討することにより、リチウムイオン伝導体、プロトン伝導体、電子輸送媒体、アクチュエータなど種々の機能材料の創生に繋がる新概念を提案した。これらイオン液体やイオンゲルのダイナミックスやイオン性を理解するための基礎研究を推進し、その成果に基づき機能設計を根源的理解に基づき進めた。今年度はイオン液体中のプロトン輸送、電子輸送といった特異な電荷輸送の詳細を検討し、無加湿中温燃料電池、有機太陽電池に適用するための基礎を固めた。確かに化学式で書けばイオンからなる液体であるが、どうして溶媒無しでイオン解離できるのであろうか?本研究では、この素朴な疑問から「イオン液体とは何か?」という問題にアプローチして来た。それはイオン液体の多くの特徴がこの「イオンの自己解離性(イオン性)」と係わっていると考えるからである。これまでイオン導電率測定と磁場勾配NMR測定から得られるモル導電率比が、「イオン液体のイオン性を表すパラメータ」になり得るという観点で研究を進めた。しかし、欲しい性質の溶媒を使用者がデザインして設計するDesigner Solventや、欲しい機能を設計して持たせたTask-Specific Ionic Liquidを開発するためには、イオン液体の性質を表すパラメータの提出は重要と考えるからである。さらに本研究では、イオン液体と高分子からなる新しい機能材料創製に挑戦している。

イオン液体中での網目構造の高分子の合成などにより、高分子網目の中にイオン液体が相溶した新しい固体電解質を開発し「イオンゲル」と名付けた。このイオンゲルは、柔軟、透明な固体膜として得られ、室温で10^<-2>Scm^<-1>程度の高イオン伝導性を示す。これらイオン液体やイオンゲルにはその特徴を生かした種々の「機能の創り込みの化学」が可能と考え研究を進めている。さらにイオン液体と高分子の組み合わせの中には、これまでの分子性溶媒中と同様に、温度を上げると相分離→相溶に変化する系(UCST型)、相溶→相分離に変化する系(LCST型)に変化する系があることを見出し、「イオン液体中でのゲルの科学」に発展して来ている。これまでにイオン導電率測定と磁場勾配NMR測定から得られるモル導電率比が「イオン液体の自己解離性を表すパラメータ」になり得るという観点で研究を進めてきた。イオン液体の性質はカチオンとアニオンとの組み合わせによって決まるため、無限といえるほどの多様性がある。しかし欲しい性質の溶媒を使用者がデザインして設計するDesigner Solventや、欲しい機能を設計して持たせたTask-Specific Ionic Liquidの考え方を推し進めていくためにはイオン液体を特徴づける自己解離性を表すパラメータの提出は重要と考えるからである。この課題に関して本年度は特に汎用イオン液体の自己解離性を含む基礎物性のデータライブラリーの拡充を図った。さらにはプロトン性イオン液体の自己解離性を検討し、非プロトン性イオン液体の相違点を明らかにすることによってその特徴に迫った。さらに本年度はシリカ微粒子をモデルとしたイオン液体中へのコロイド分散挙動を系統的に調査した。イオン液体はイオン強度が著しく高いため一般的には良好なコロイド分散媒ではない。しかしこれを逆に利用するとイオン液体中におけるコロイド微粒子のネットワーク構造が形成きれ、少量のシリカ添加でゲル化することを見出しだ。電解質膜としての電気化学的、力学的性質はこれまでに検討されてきた高分子ネットワークからなるイオンゲルと比較、議論された(J. Phys. Chem. B, 2008, 112, 9013)。またイオン液体を相溶する高分子をグラフト化したシリカナノ微粒子は安定なコロイド分散系を形成し、その濃厚溶液はゲル状物質を与えることを見出した(Langmuir, 2009, 25, 825ほか)。さらにその溶液は特定の波長の光を選択反射するにも係わらず角度依存性を持たないまったく新しいタイプの構造色を呈することを見出した。イオン液体はイオンのみからなる液体とされる。確かに化学式上はイオンからなる液体であるが、どうして溶媒なしでイオン解離できるのであろうか?我々はこの素朴な疑問から「イオン液体とは何か?」という問題にアプローチしてきた。
低出生体重児の家族支援プログラムの開発と評価

本研究は低出生体重児の長期的な発達を支える家族支援プログラムの作成と評価を行うため、デベロップメンタルケアを実施しているNICU・GCUの環境音・照度の現状、およびNICU・GCUから家庭への移行期における退院指導の現状と課題について調査し、さらに、修正月齢45か月の睡眠覚醒リズムの形成と発達の調査結果をふまえ、低出生体重児の睡眠覚醒リズムの形成を支える家族支援プログラムを作成した。1990年代より新生児集中治療室(NICU)、発育ケアユニット(GCU)では、低出生体重児の健やかな発育を支えるためにデベロップメンタルケアが実施されるようになった。本研究は、低出生体重児に対するデベロップメンタルケアの成果測定を通し、長期的発達を見据えた家族支援プログラムの開発をめざしている。平成22年度は、発達に影響を与える要因の一つである環境音と光をNICUおよびGCUにおいて測定し、発達初期における環境調整について検討した。その結果、照度(lux)は、NICU内遮光カバー付保育器、NICUおよびGCUの順に低かったが、推奨環境範囲内であった。音の強さ(dB)は、GCU, NICUおよびNICU内保育器内音の順に強かったが、いずれの場所も最高音が推奨音65dBを超えることがあった。1日の環境音の変動については、GCUは、夜間は50dB以下、日中は55-70dBが多く、時折70dBを超えていた。NICUは、夜間は45dB以下、日中は45-65dBであったが、時折65dBを超えていた。NICU内保育器内音は、1日を通し4050dBであったが、日中一時的に65aBを超えていた。これらから、環境音はNICUよりもGCUにおいて配慮が必要であること、推奨音以上の音の強さは低出生体重児の発達に影響を与える可能性があり、リスクを低くするためにも環境調整が必要であるといえる。1990年代より新生児集中治療室(NICU)、発育ケアユニット(GCU)では、低出生体重児の健やかな発育を支えるためデベロップメンタルケアを実施している。本研究は、低出生体重児に対するデベロップメンタルケアの成果を測定することを通し、長期的発達を見据えた家族支援プログラムの開発をめざしている。平成24年度は、NICUから家庭への移行期において、低出生体重児の家族への看護師の関わりにおける発達を支えるケアの継続性の現状と課題を検討し、加えて修正月齢4-5か月児の睡眠覚醒リズム形成の調査を開始した。移行期における継続ケアは、NICU・GCUにおける臨床経験3年以上ある看護師10名に半構成式面接法を用いて、低出生体重児の退院から家庭への移行期における看護師の関わりについて調査した結果、家族が低出生体重児を[なだめられるよう]支える、家族が困らないよう他の部門等に[つなぐ]調整を行っていたが、そのことが発達を支える継続ケアという認識は弱かった。また、低出生体重児の成長発達の確認を通し、自らのケアが肯定されたという安堵感を得ており、ケアの成果指標は低出生体重児の成長発達であること、ケアの影響を長期に気にしている傾向があった。低出生体重児の修正45か月の発達は、発達スクリーニングにより月齢相応であること、睡眠覚醒リズム形成の指標であるMesor(リズム補正平均>は24時間リズムに同調していること、Acrophase(頂点位相)は午後1-4時内にあるが、Amplitude(日内変動)は個々の幅がややあり、1日の生活環境を規則的に調整している家族は変動幅が少なく安定したリズムを形成していることが示唆された。本研究は、新生児集中治療室(NICU)、発育ケアユニット(GCU)において実施されているデベロップメンタルケアの考えをもとに、家庭において低出生体重児の健やかな発育を支えるケアを継続する家族支援プログラムの開発をめざしている。平成24年度は、子どもの発達と睡眠覚醒リズムの測定結果をもとに、家族支援プログラムを考案した。対象は、低出生体重児で出生した子どもとその母親25組に依頼し、同意が得られた9組のうち、データ収集期間に協力が得られた7組(双胎1組含む)である。対象の属性は、平均在胎週数30週(±3週6日)、平均出生体重1,309g(±451g)、母親の平均年齢32歳(±3歳)である。測定時期は、子どもが修正週数45か月の3日間、測定変数は、子どもの発達と睡眠覚醒リズムおよび生活環境音(強さ)・光(照度)である。子どもの発達は、DENVERII予備判定票(09か月)を用いて発達スクリーニングを行った。睡眠覚醒リズムは、アクティグラフを衣服に装着し体動を24時間、3日間測定した。

その結果、低出生体重児の修正45か月の発達は順調であり、修正月齢相応であること、睡眠覚醒リズム形成の指標であるMesor(リズム補正平均)は24時間リズムに同調していること、Acrophase(頂点位相)は午後14時内にあるが、Amplitude(日内変動)は個々の幅がややあり、1日の生活環境を規則的に調整している家族は変動幅が少なく安定したリズムを形成していることが示唆された。また、睡眠時間については、1日の総睡眠時間は911時間、睡眠覚醒比率は4147%、睡眠時間が少ない傾向にあり、夜間の入眠時刻は21時以降になるケースもあり、親の生活リズムの影響を受けていることが示唆された。これらをもとに、退院後の家庭における子どもの生活リズムの形成を支える家族支援プログラムを考案した。NICU・GCUの環境調査をもとに子どもの発達に適した環境となる調整を行ったこと、および家族支援プログラム介入前の対照群のデータを収集中であるため。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、対照群のデータ収集を終えてから、家族支援プログラム介入群のデータ収集を行い、低出生体重児の成長発達を支え発達障害を予防する介入について検証する。
方言音声のビデオアーカイブ化と方言音声理解のための情報処理技術の確立

本研究課題では、現在の語り部による民話の収録を新たに行い、遠野方言・民話保存活動に関する地域貢献を果たすことと、標準語とは音素体系が異なる方言音声に対して検索技術を確立すること、また、一般の人が遠野方言の民話を聞いても理解できるように語りの理解をサポートする技術を確立すること、これらを目的として、2018年度は以下の研究開発を実施した。1方言音声の収録:遠野文化研究センターおよび遠野昔話語り部の会と協力して、遠野地方の語り部が話す民話のビデオ収録を開始し、現段階で10人約10時間の方言音声を含むビデオデータが構築できた。遠野方言・民話保存活動を進めている遠野地域への地域貢献を果たすことができた。2方言音声の検索システムの研究開発:方言には辞書やテキストで記述されたデータがなく、単語をベースとした音声認識システムを利用できない。標準語の音声認識システムの音素体系・単語体系が異なる方言音声に対して、既に研究開発を行っている語彙に依存しない音声検索システムの応用を図った。音声認識システムの音響的特徴モデルと方言の音響的特徴とは異なるため、最新の深層学習モデルを方言音声に適用した。まずは、方言音声の情報処理技術の確立の第一歩として、語り部が話している民話中のキーワードに対し検索・検出を可能にするシステムの研究開発を行った。また、方言音声の検索に、キーワードをテキストあるいは音声で与えた場合の検索方式の検討を行い、検索に適切な音声言語単位を評価した。その結果、音声で検索キーワードを与える場合よりもテキストで検索キーワードを与える方が高い検索精度が得られること、また、テキストで検索する場合、音声データを処理する言語単位を単語、音節等があるが、これらを複数並列して用いて検索し、結果を統合することでより高い精度が得られることを研究開発した。本研究課題は、以下3つのサブテーマから構成されている。1方言音声の収録、2方言音声の検索システムの研究開発、3方言理解サポートシステムの研究開発:2018年度は予定通り主に1の方言音声の収録および2の方言音声の検索システムの研究開発を中心に進めた。1の方言音声の収録については当初20人の語り部に対して20時間の収録を目標としていたが、本年度でほぼ半数を実施することができ、計画通りである。そのデータの一部については既に、遠野市の文化研究センターおよび遠野昔話語り部の会に提供し、地域貢献を果たした。2の方言音声の検索システムの研究開発については、3の方言理解サポートシステムに繋げるため、高精度・リアルタイムでの検索を実現すべく、検索キーワードをどのように(音声・テキスト)で与えるべきかの検討をかさね、2018年度は研究実績の概要で述べたように様々な知見が得られ、今後の方向性を示すことができた。本サブテーマについてもおおむね計画通りの進捗状況にある。今後の研究の推進方策は、本研究課題を構成する3つのサブテーマについてそれぞれ以下の通りである。1方言音声の収録:引き続き遠野文化研究センターおよび遠野昔話語り部の会と協力して、遠野地方の語り部が話す民話の収録を継続し、2019年度はトータル20人各10話程度ずつ約20時間のビデオデータの構築を目指すとともに、先行して研究した芸術家の技術伝承のためのビデオアーカイブ化技術を生かして、遠野方言・民話保存のアーカイブ化を推進し、地域貢献を果たすとともに、音声言語処理の研究用のデータとして提供・利用可能性を検討していく。3方言理解サポートシステムの研究開発:方言で民話が話されている最中に、その民話を標準語化した字幕を表示しても、民話の温かさが失われ望ましくない。一方、聞き手が分からないキーワードがその場でその意味を聞き手に提供できれば、聞き手は民話の内容を理解しやすくなる。そこで本研究課題では、2の方言検索システムを拡張し、民話の重要キーワードをスポッティング的に検出し、リアルタイムに聞き手の理解を支援するシステムの構築を目標としている。2019年度はそのフィージビリティスタディ(どのタイミングで・どのようにキーワード情報を提供すれば理解のサポートになるか等)を実施する。

その結果、音声で検索キーワードを与える場合よりもテキストで検索キーワードを与える方が高い検索精度が得られること、また、テキストで検索する場合、音声データを処理する言語単位を単語、音節等があるが、これらを複数並列して用いて検索し、結果を統合することでより高い精度が得られることを研究開発した。本研究課題は、以下3つのサブテーマから構成されている。1方言音声の収録、2方言音声の検索システムの研究開発、3方言理解サポートシステムの研究開発:2018年度は予定通り主に1の方言音声の収録および2の方言音声の検索システムの研究開発を中心に進めた。1の方言音声の収録については当初20人の語り部に対して20時間の収録を目標としていたが、本年度でほぼ半数を実施することができ、計画通りである。そのデータの一部については既に、遠野市の文化研究センターおよび遠野昔話語り部の会に提供し、地域貢献を果たした。2の方言音声の検索システムの研究開発については、3の方言理解サポートシステムに繋げるため、高精度・リアルタイムでの検索を実現すべく、検索キーワードをどのように(音声・テキスト)で与えるべきかの検討をかさね、2018年度は研究実績の概要で述べたように様々な知見が得られ、今後の方向性を示すことができた。本サブテーマについてもおおむね計画通りの進捗状況にある。今後の研究の推進方策は、本研究課題を構成する3つのサブテーマについてそれぞれ以下の通りである。1方言音声の収録:引き続き遠野文化研究センターおよび遠野昔話語り部の会と協力して、遠野地方の語り部が話す民話の収録を継続し、2019年度はトータル20人各10話程度ずつ約20時間のビデオデータの構築を目指すとともに、先行して研究した芸術家の技術伝承のためのビデオアーカイブ化技術を生かして、遠野方言・民話保存のアーカイブ化を推進し、地域貢献を果たすとともに、音声言語処理の研究用のデータとして提供・利用可能性を検討していく。3方言理解サポートシステムの研究開発:方言で民話が話されている最中に、その民話を標準語化した字幕を表示しても、民話の温かさが失われ望ましくない。一方、聞き手が分からないキーワードがその場でその意味を聞き手に提供できれば、聞き手は民話の内容を理解しやすくなる。そこで本研究課題では、2の方言検索システムを拡張し、民話の重要キーワードをスポッティング的に検出し、リアルタイムに聞き手の理解を支援するシステムの構築を目標としている。2019年度はそのフィージビリティスタディ(どのタイミングで・どのようにキーワード情報を提供すれば理解のサポートになるか等)を実施する。
沸騰伝熱利用による電子素子の除熱機器の高度化に関する研究

本研究は、高発熱の電子デバイスの熱制御法の高度化を目指して、熱伝達率が大きい沸騰熱伝達を熱制御に利用するための基礎的知見を得ることを目的としている。特に、実機の熱制御条件を考慮し、狭隘流路および低流量という条件で、今後予想される高熱負荷と環境問題を考慮し、作動流体として水を利用した熱制御法を対象とし、熱設計で重要となる、圧力損失、熱伝達率、限界熱流束速特性を調べた。実施した研究は大別して2つに分けられる。第一は、研究代表者の研究室で蓄積された細い円管による実験データを整理し、圧力損失および熱伝達率の予測相関式を導出した。第二は、電子素子の除熱形態として円管流路より実用的な扁平矩形流路を持つテストセクション(流路幅20mm、長さ80mm[加熱長さは40mm]、高さは1.0mmと1.5mmの2種類)を用いた研究である。第一の円管のデータ整理に関しては、従来の太い管(直径4mm以上)に対する相関式に、細い管で顕著となる蒸気流の効果を考慮することで整理できることを明らかにした。第二の矩形流路に関しては、流路の長さが短いことを考慮して質量流束が1676kg/m^sの範囲で、圧力損失、沸騰熱伝達率および限界熱流速を調べ、以下の結果を得た。圧力損失に関してはかなり小さくなるため、実用的にはさらに流路高さを小さくできること、円管で導出された相関式を用いると損失をかなり低めに予測することが示された。ただし、円管に比べ変動が大きいことが示された。熱伝達率は熱流束との関係で見ると円管とほぼ同じ特性を持つが、かわき度との関係で見ると矩形断面内での液相の分布が不均一であることが影響し円管とは少し異なった。限界熱流束と質量流束の関係を調べた結果、円管の相関式は限界値をかなり高めに予想し、矩形管のデータを考慮して導出された相関式のほうが適切であり、流路断面での液相分布の影響が大きいことが明らかとなった。特に、実機の熱制御条件を考慮し、狭隘流路および低流量という条件で、今後予想される高熱負荷と環境問題を考慮し、作動流体として水を利用した熱制御法を対象とした。本年度は、大別して2つの研究を行った。第一は、これまでの内径1.45mmと0.9mmの細い円管による実験データを再整理し、圧力損失特性、沸騰熱伝達特性と限界付近での壁面温度変動特性を調べた。その結果、温度変動から伝熱限界が伝熱面の乾き期間が短縮されることで生じ、従来の通常サイズの円管で得られた知見と類似していることを明らかにした。さらに、低流量で沸騰を伴う円管流路に対する圧力損失および熱伝達率の設計相関式を導出した。ただし、両方の管に適用可能な相関式は導出できず、次年度の課題として残った。第二は、扁平矩形流路を持つテストセクションの製作ならびにそのテストセクションを用いた実験の実施とデータ取得である。

幅20mm、高さ1.0mmと1.5mmの2種類、加熱長さ40mm(流路長さ80mm)の扁平矩形流路を持つ2つのテストセクションを製作し、循環ループおよび測定装置の設置を行った。本年度は高さ1.0mmのテストセクションを用い、1040kg/m^2sの質量速度範囲で実験を行った。その結果、一面のみしか伝熱面でない矩形流路の圧力損失特性と限界伝熱量は、周りがすべて伝熱面となる円管と特性が異なることが明らかとなった。ただし、沸騰熱伝達率の相違は小さいことも示された。また、質量速度が30kg/m^2s以上では、今回製作した伝熱面では、伝熱限界に達しないことも明らかとなり、加熱方法が次年度の課題として残った。本年度は研究の最終年度であり、昨年度ほぼ完成した扁平矩形流路実験装置を用い、質量流束として1676kg/m^2sの範囲で、沸騰開始から伝熱限界までの熱流束範囲でその沸騰熱伝達と圧力損失の特性を調べた。矩形流路は加熱領域が長さ40mmと幅20mmで、流路高さは、1.0mmと1.5mmの2種類を使用し、大気圧条件で作動流体に水を用いて実験した。また、昨年度までに整理した管径1.45mmと0.9mmの円管のデータとの比較も行い、以下の知見を得た。圧力損失に対する全質量流束の影響は小さく、圧力損失は熱流束(蒸気流束)に依ることが示された。ほぼ同程度の円管と比べると、矩形流路が片側加熱であることから、圧力損失が最大でも、1.0mmの場合は500Pa、1.5mmの場合は400Paと小さく、圧力損失の観点からは、流路高さをさらに小さくできることが示唆された。円管で導出した圧力損失相関式を解析に適用したが、4060%程度低く予想することが示され、相関式の大幅な修正が必要であることが分かった。圧力変動は円管の場合より相対的に大きく、流体の一時的な逆流が示唆される状態も観察された。この圧力変動の考慮が圧力損失の予測精度向上には不可欠であるとの結論を得た。熱伝達率は、円管の場合とほぼ同じとなり、高さ1.0mmの流路の方が30%程度大きくなるが、全質量流束の影響は小さいことが示された。また、熱平衡クオリティに関する影響を調べた結果、熱伝達率が増加する領域は、どちらの流路でもおおよそ0.08以下で、それ以上のクオリティでは熱伝達率はほぼ一定となり、定性的には円管と同じとなることが分かった。限界熱流束はヒータの容量の関係で、16と37kg/m^2sの質量流束でしか達成できず、円管で推奨された式よりも、最近狭隘流路に対して提案されQu and Mudawarの相関式の方が予測精度が優れていることが示された。ただしそれでも、約50%低く予測する結果となり、相関式の改良が必要であるとの結論となった。
タクティールケアを基盤にした認知症高齢者の介護家族支援プログラムの評価

タクティールケアは解剖生理学的な知識や特別な道具がなくても実施でき、認知症の緩和ケアとしての有効性が報告されており、我々の研究でもタクティールケアを受ける側・ケアを提供する側双方にリラクセーション効果があることが検証されている。今回、タクティールケアを認知症高齢者の介護家族が介護技術として習得し、在宅において継続して実施できることを支援するために、介護家族向けに手法を簡便化したなでるケアを考案し、手法の指導および経過をふまえて段階的に指導する支援プログラムを作成した。本研究は「タクティールケアを基盤にした認知症高齢者介護家族支援プログラム」の実行可能性および有効性を検証する。
初期認知症高齢者のためのアドバンスケアプランニングのプログラム開発と評価

本研究は、初期認知症高齢者が意思決定能力の低下に備えて、自分の願いや希望、意思を表すために、家族や医療福祉関係者との対話を通してアドバンスケアプランニング(以下ACP)を可能にするためのプログラムを開発することである。ACPを進めるツールとして、まず認知症高齢者本人のためのワークブックを作成した。ACPの実現には、対話を進める聞き手側に対する支援が必要であることより、次に家族または医療福祉関係者のためのワークブックガイド版を作成した。ワークブックを活用することにより、対話を通して認知症高齢者本人の思いや考えを知り、認知機能低下時にも本人の意思を尊重した選択と意思決定につながると考えられた。本研究は、初期認知症高齢者が、意思決定能力低下に備えて、自分の願いや希望、意思を表すために、家族や医療福祉関係者との対話を通してアドバンスケアプランニングを可能にするためのプログラムを開発することである。初年度はアドバンスケアプランニングを進めるためのツールとして、初期認知症高齢者本人が利用するためのワークブックを作成した。国内外のアドバンスケアプランニングおよび事前指示書に関する文献検討を行い、ワークブックの構成項目を抽出した。また、実際に認知症高齢者への事前指示書作成を進めている施設での情報収集からは、認知症高齢者本人が使用する際には、一項目ごとにコミュニケーションを取りながら、本人の理解と真意を確認しながら進めていくことが重要であり、それには十分な時間をかけていく必要があると知見を得た。これよりワークブックの項目数は計画よりもできるだけ少なくし、ワークブックを使用する目的は、対話により決定したことを記しておくためのものではなく、本人が、家族または医療福祉関係者と目的をもって対話することを促進させるためのツールという点をより強調させるものとした。構成は、前半に認知症に関する基礎的な情報を提供する教育的な内容とし、後半は複数の項目について問いを投げかけることで今の思いや考えの表出を促し、それを記載するワークノートとした。認知症者本人が使用しやすいよう、ひとつの項目が複数ページに及ばないようにページを割り付け、圧迫感がなく読み進められるように文字数を増やさずイラストを使用し、見開きB4で10ページとした。ワークノート部分の項目は、【大切にしている価値観】、【介護を受けること】、【周囲の人との関係性】、【医療に対する考え】、【食べられなくなった時のこと】、【金銭管理と資産のこと】、【代理人のこと】の7項目とした。当初の予定よりワークブックの項目の検討作業に時間がかかったため、計画を立て直し、その計画に沿って進めた。ワークブックの作成作業が遅延したが完成できている。初年度に作成したワークブックを、認知症ケアに精通した専門職者(精神科医、認知症看護認定看護師・老人看護専門看護師を含む看護師、介護福祉士、作業療法士、臨床心理士)に読んでもらい、ワークブックの使用感、正確性、有効性等についての意見を収集した。それらの意見をもとに項目内の言葉の選択や表示方法を一部改訂して完成版とした。また意見交換の中で、認知症高齢者本人との対話を通してアドバンスケアプランニングを可能にするには、本人の考えや思いをうまく引き出すために、聞き手側に対する教育的支援が必要であるとの結論に至った。そのためのプログラムとして、ワークブックを共に使用する家族または医療福祉関係者のためのワークブックガイド版を作成することとした。ガイド版の作成は、病院の外来や介護施設等でアドバンスケアプランニングを進めていくことを想定した場合に、推進する病院・施設にとって時間的、人的な負担が少ないこと、また家族や医療福祉関係者にとっては手元において随時確認できる方法となることから、アドバンスケアプランニングが広く推進されるためには妥当と考えられた。具体的には、各項目の問いの本質的な目的や意味、具体的にどのような例を挙げて考え話してもらうとよいか等についての解説を、本人用のワークブックと1ページ毎に対応させ、本人用と同規格全22ページで作成した。本人と、家族または医療福祉関係者それぞれがワークブックを活用することによって、対話を通して初期認知症高齢者本人の思いや考えを知り、認知機能低下時にも本人の意思を尊重した選択と意思決定につながると考えられた。初年度に作成したワークブックを、認知症ケアに精通した専門職者(精神科医、認知症看護認定看護師・老人看護専門看護師を含む看護師、介護福祉士、作業療法士、臨床心理士)に読んでもらい、ワークブックについての意見を収集する。そこから、ワークブックを改訂し、さらに認知症高齢者本人との対話を通してアドバンスケアプランニングを可能にするための具体的なプログラムを検討する。29年度が最終年度であるため、記入しない。高齢者看護学29年度が最終年度であるため、記入しない。
外洋・深海生態系における人為汚染物質の分布と輸送・蓄積過程

外洋・深海生態系における人為的汚染物質による汚染の現状を把握し、その輸送・蓄積機構を明らかにする目的で、東南アジア縁辺海、太平洋熱帯海域、および相模湾における調査・研究を行い、生態系を構成する多様な生物群、およびマリンスノー、海底堆積物等の非生物要素における汚染物質の濃度を分析した。スールー海および周辺海域では有機スズ化合物、有機塩素系化合物(DDT, PCB,ダイオキシン類)と臭素化ジフェニルエーテル類(PBDEs)に注目して分析した結果、本海域の深海生物にもこれらの汚染物質が蓄積していることを初めて明らかにした。相模湾では、供試したすべての生物から有機スズ化合物が検出され、これら海域の深海環境にもその汚染が進行していることが明らかとなった。同海域で動物プランクトン、甲殻類、魚類から検出された微量元素について、食物網における栄養段階の指標となるδ^<15>Nとの関係を検討した結果、Hg、Sn、Csは、δ^<15>Nと有意な正の相関を示し、高次の生物に濃縮されるが、Cu、Mo、Ba、V、Pb、Rb、Srなどの元素はδ^<15>Nとの間で有意な負の相関を示し、食物連鎖による生物濃縮性は乏しいことが推察された。上記分析と並行して、動物プランクトンを中心とする浮遊生態系の鉛直構造を周年にわたり調査した結果、動物プランクトンの主要構成群である植食性カイアシ類、マリンスノーを主なエネルギー源とするカイアシ類、および鉛直移動性の魚類、エビ類マイクロネクトン等が汚染物質の能動的輸送に重要が役割を果たすこと、また、安定同位対比の分布から、表層の植物プランクトンに由来するマリンスノーが急速に沈降し、これに吸着された汚染物質が底生生物群集に移行する経路が示唆された。2002年にスル海周辺海域で採取した生物(約40種)の有機スズ化合物濃度を分析した。ブチルスズ化合物(TBT,DBT,MBT)およびオクチルスズ化合物(TOcT,DOcT,MOcT)はGC-FPDで、フェニルスズ化合物(TPT, DPT)はGC-MSで定性・定量した。炭素・窒素の安定同位体比は質量分析計で測定した。この結果、ブチルスズ化合物(BTs)とTPTが相対的に高い濃度で検出されたが、魚類や甲殻類等の大きな分類群による残留濃度の差はみられなかった。また魚類に関して、試料採取深度と有機スズ化合物残留濃度との間の相関性は低く、生息深度による蓄積の特徴は認められなかった。しかし、スル海の深海生物では、全体的にTPTに比べBTs濃度の汚染レベルが高値であった。TBT、TPTはともに低濃度を示したが、全ての栄養段階の生物種から検出された。以上のことから、有機スズ化合物は深海生物間の捕食-被捕食関係を通して輸送され、高次栄養段階の生物へ蓄積する可能性が考えられた。本研究結果と他海域のBTs残留濃度を比較すると、駿河湾>東北沖>土佐湾>東シナ海>スル海周辺海域の順で高く、北太平洋西岸において、南方海域は北方海域に比べ清浄であることが判明した。2004年6月に相模湾(淡青丸KT-04-5次航海)、また2005年23月に西部熱帯太平洋(白鳳丸KH-04-5次航海)において、表層から深海底に及ぶ生息域から各種生物、マリンスノー、海底堆積物、および懸濁粒子を採集した。動物試料は採集後同定・計数した。これらの試料の一部は-80°Cで凍結保存し、残りは生態学的解析のためホルマリン固定した。

平成16年6月に相模湾(水深約1500m)で採取した生物を対象に有機スズ化合物の残留濃度を測定し、化合物の分布と汚染の現状について解析した。さらに、これら生物の炭素・窒素の安定同位体比を測定し、深海生態系における汚染物質の輸送と蓄積過程について考察した。試料は約2gを常法で処理し、ブチルスズ化合物(BTs)およびオクチルスズ化合物はGC-FPD、フェニルスズ化合物(PTs)はGC-MSを用いて定性・定量した。また、筋肉炭素・窒素の安定同位体比を質量分析計(ANCA-SL, PDZ Europa社)を用いて測定した。この結果、供試したすべての生物から有機スズ化合物が検出され、これら海域の深海環境にもその汚染が拡大していることが明らかとなった。深度と生息環境による濃度を比較した結果、BTsでは残留濃度に差はみられなかったが、PTsでは底生生物で濃度が高い傾向がみられた。PTsはBTsに比べ、堆積物に吸着しやすく、餌生物を介して蓄積する傾向が高いことから、トリフェニルスズ(TPT)の底生生物を介した生態系への影響が懸念された。安定同位体分析の結果、窒素同位体比とTPT濃度との間に有意な正の相関が認められたが、トリブチルスズ(TBT)では有意な関係は認められなかった。また、BTs、PTsの組成に着目したところ、BTsでは生物種により組成パターンが異なるのに対し、PTsでは全ての生物種で代謝産物の割合が少なかった。以上の結果から、TBTでは餌起源や代謝などの種間差の影響が大きく、食物連鎖を介した生物濃縮の影響が小さいことが示唆された。また、TPTでは餌生物に加え、食物連鎖による生物濃縮が生物への蓄積に大きく関与していることが推察された。相模湾の動物プランクトン、甲殻類、魚類を対象に微量元素の濃度と窒素・炭素の安定同位体比を測定し、海洋生態系における微量元素の分布と生物蓄積の特徴を検討した。2004年6月に相模湾(水深約1500m)で採取した浅海および深海生物計40種を分析に供した。微量元素は誘導結合プラズマ質量分析計、冷炎気化原子吸光光度計、または水素化物発生原子吸光光度計を用いて定性・定量した。窒素・炭素安定同位体比(δ^<15>Nおよびδ^<13>C)は安定同位体比精密測定用質量分析計を用いて測定した。相模湾の動物プランクトン、甲殻類、魚類から検出された微量元素濃度は、ZnとSrが相対的に高値を示し、次いでCuが高濃度であった。これら元素は必須元素、もしくは生体内において類似の挙動を示す元素と考えられる。一方、非必須元素であるTl、Bi、Inの濃度は低く、検出限界付近のレベルを示した。これら微量元素濃度について、食物網における栄養段階の指標となるδ^<15>Nとの関係を検討した結果、Hg、Sn、Csは、δ^<15>Nと有意な正の相関関係を示し、高次の生物に濃縮されることが示された。Hgは生物濃縮性の高いメチル水銀が食物連鎖を介して濃縮したと考えられる。またSnは、フェニルスズ化合物など一部の有機スズ化合物は高等動物に蓄積することが指摘されており、防汚剤などで使用されたフェニルスズ化合物が食物連鎖を介して高次の生物に濃縮されたと推察される。一方、Cu、Mo、Ba、V、Pb、Rb、Srなどの元素はδ^<15>Nとの間で有意な負の相関関係を示し、食物連鎖による生物濃縮性は乏しいことが推察された。
インドにおける人口と開発-総合的・歴史的アプローチ

本研究の研究課題別に記せば、以下の通りである。(1)現代の人口動態・人口政策の分野では、嵯峨座が家族計画と高齢化の問題を絡めた調査をインドの学者と協力して行った。この成果は草稿が出来上がり、近々英文で発表される。また西川は、戦後インドにおける最大の人口問題である出生力転換を研究対象とし、州別の出生力の動向を精査した。(2)過去の人口動態復元推計と、その疾病史的側面の解明にかんしては、斎藤が合計出生率および零歳時平均余命の推計を、南部マドラスと北部パンジャーブについて実施した。この結果はニューデリーにおけるインド歴史人口学会議で発表、高い評価を得た。また金子は、同じマドラスのデータをGIPと呼ばれる過去復元手法を用いた実験を行い、現在改訂中である。成果がまとまれば、世界的にも注目をあびる研究となろう。疾病史の分野では、脇村がマラリヤを手がかりとした実証的な解明を試み、アメリカにおける研究会議で報告するなど、積極的な活動を行った。(3)農村・労働経済の変容および生態環境にかんしては、黒崎が農業生産の長期的変化をインドとパキスタンにかんして追跡し、優れた論文を国際的なジャーナルに発表した。宇佐美は、全国標本調査の個票を用いて家族構造と貧困にかんする膨大な作業を必要とする丹念な分析を行い、篠田は、家畜の歴史統計データベースの作成を通じて、所有構造と貧困の関連をユニークな視点から分析した。また、生態学的な視点からは、第3年度にメンバーに加わった吉住が森林史にかんする丁寧なサーヴェイを行った。これらのほとんどは、最終年度の12月に開催された国際ワークショップで報告され、討議されたものである。インドから招いた2名と、国内からもインド人研究者1名を含む数人の参加をえて、活発でインテンシヴな討論によって充実した研究交流の場をもつことができたことも、本研究の大きな成果であった。プロジェクトの第一年次にあたる13年度は、主として次の3つの分野で研究活動を行った。1.研究会本プロジェクトは、インドにおける人口と開発に関して現在精力的な研究を行っている、様々な分野の研究者をメンバーとしている。そこで、異なった分野の研究動向・分析方法・資料利用に関する報告を学際的な観点から討議するプロジェクト研究会を、夏以降に4回実施した(第1回は実務的打合せ。・第2回からが実質討議で一回に2報告。報告者は原則としてメンバー、ただし必要に応じて外部からも招いた)。そこで討議されたテーマは以下のとおりてある。(イ)植民地期の人口動態(報告者:斎藤)、(ロ)植民地開発と飢饉と疫病(報告者:脇村)、(ハ)独立後め就業構造変化(報告者:宇佐美)、(ニ)独立後の入口変化(報告者:西川)、(ホ)植民地期の農業および家畜経済(報告者:篠田)、(ヘ)植民地期の森林政策研究史(報告者:吉住知文・大宮中央高校教諭)。2.データ収集メンバーの嵯峨座・宇佐美・篠田が、インドで資料収集と次年度以降の調査のための打合せを実施し(他の目的での出張の機会を利用した資料収集をも含む)、黒崎・金子は、他の在外研修の機会を利用してアメリカで理論および分析手法に関する資料収集を行った。さらに、国内諸機関が収蔵するセンサスおよび人口動態統計を利用して、植民地期パンジャブ州、独立後の州別統計等のデータ入力を進めた。3.推計法の検討金子・斎藤を中心に、人口動態の長期時系列を推計する手法の検討を行った。