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西日本における銭貨流通史の研究-出土銭貨からの復元-

沖縄県の出土銭貨研究で、特徴的事実が三点明らかになった。まず、本土では中世の遺構から出土する無文銭が、沖縄では近世の遺構から出土し、タイプもさまざまで、多数出土するということである。次に、今までは沖縄に出土しなかった琉球銭の大世通宝・世高通宝・金円世宝が、首里城・佐慶グスク・浦添城などから、徐々に出土し始めたということである。沖縄以外での発見例が多かったことから、対外決済用の銭貨と考えられているが、今後の出土に注目しなければならない。第三に、南西諸島では、開元通宝が7世紀以降の貝塚などから出土するということである。貨幣経済が浸透していない時期に、開元通宝がはたしていた役割を解明することは、今後の重要なテーマである。長崎県では、原城址から現在までのところ18個の慶長豆枝板銀が出土しており、銀貨研究上重要な発見となった。また、長崎市や原城址から、加治木洪武や叶手元祐とよばれている日本製銭貨が出土したことによって、これらの銭貨は17世紀前期に九州で鋳造されていたことが実証されつつある。福岡県九州市本城から出土した南宋銭の金属組成を、ICP法による分析した結果、錫の含有量が少ないという事実が判明した。これは従来いわれてきた中国精銭が銅・鉛・錫の合金であるということと矛盾する結果であり、大きな問題点を指摘できた。京都市から銭が鋳型の出土し、これは堺や鎌倉から出土したものよりやや古い時期のものであり、中世においては各地で模鋳銭がさかんにつくられていた実態が明らかになりつつある。石川県金沢市木ノ新保遺跡から出土した17世紀前半の六道銭が北宋銭中心であることから、この地方の流通銭貨は畿内型であると確認できた。島根県太田市出土備蓄銭については調査を終了し、宣徳通宝を最新銭とし、15世紀後半から16世紀初期に埋められたものであることを確認できた。宮崎県都城市貴船寺遺跡の六道銭資料の分類・整理作業を終え、ここは7枚セットのものが多く、全国でも例外的な鹿児島型であることが確認できた。従って、7枚セットの六道銭は島津氏領内において一般的な副葬形態であると推定できる。福岡県鋤先遺跡で出土した六道銭には米粒が付着したものが二例あり、X線撮影で銭銘を読み取った結果、寛永通宝であることが確認でき、死者に米を持たせる習俗が近世に存在していたことを確認できた。また、福岡県北九州市宗玄寺跡遺跡で、九州では出土数の少ない念仏銭だけのセットや、金貨を副葬した墓が存在し、今までに調査した遺跡ではみられなかった墓が確認できた。ここは小笠原藩上級武士階級の菩提寺であり、埋葬されている階層が特定できる貴重な遺跡である。島根県松江市黒田畦遺跡では、小型の無文銭だけが副葬された墓が存在し、山陰における中世六道銭の一端を知ることができた。宮崎県高千穂町でも小型無文銭だけの備蓄銭を確認しており、沖縄県に多い鳩目銭とよばれる無文銭との関係を、今後検討していかなければならない。福岡県黒木町の備蓄銭については調査が終了し、総数の99.9%が洪武通宝であるという、全国でも唯一の例であることが確認できた。その一部についてはグロー放電質量分析を実施し、金属組成では一まとまりのグループとして捉えることができ、明朝政府が鋳造した本銭ではない可能性が高いという結果を得られた。従って、堺市や鎌倉市で銭貨の鋳型が出土したことと関連して、黒木町の備蓄銭は中世における模鋳の実態を究明できる貴通宝を最新銭とする15世紀中期以降の備蓄銭であることが確認できた。

石川県金沢市木ノ新保遺跡から出土した17世紀前半の六道銭が北宋銭中心であることから、この地方の流通銭貨は畿内型であると確認できた。島根県太田市出土備蓄銭については調査を終了し、宣徳通宝を最新銭とし、15世紀後半から16世紀初期に埋められたものであることを確認できた。
近世・近代移行期における在方町の空間=社会に関する都市史的研究

本研究は、中世社会から近世社会を切り開いた城下町に対し、市場経済社会の実質を担いつつ近世社会から近代社会を切り開いた都市として在方町を目本都市史の中に位置づけるため、近世・近代移行期における在方町の空間=社会の形成過程と存在形態を、近世に形成された均質空間の持続と解体の実相の把握を通して解明し、市場経済社会に適合したストック型の成熟した空間=社会を形成した都市として在方町を捉え得ることを実証しようとするものである。本研究によって得られた近世・近代移行期における在方町の歴史・空間・景観に関する新たな知見は以下の4点にまとめられる(1)近世在方町の空間=社会は、中世起源の町場を継承しつつ近世初頭に在方町として再編された場合、近世起源の城下町が元和一国一城令に伴って町地のみが在方町に転じた場合、近世初頭における街道整備や港湾整備に伴って町建てされた場合の3通りの過程を辿って成立を見た。(2)成立過程の如何にかかわらず、近世在方町の空間は道路に沿って間口と奥行きの揃った短冊型の地割が両側に並ぶフラットな構造を呈し、そこに成立した社会もこの空間構成に規定されたフラットな構造を呈し、均一な公共性の展開する空間=社会が成立していたが、市場経済の進展に伴って次第に間口に格差が生じ、格差のある空間=社会が生み出されるに至った。(3)道路の両側には町家が建ち並んで町並みを形成したが、近世後期以降はこの格差ある空間=社会を背景として、耐久性に優れた土蔵造りの町家が建ち始めた。この土蔵造りの町家は、近在の天然資源と人的資源を潤沢に利用できる経済力、優れた町家建築を造り出す技術力、地域固有の建築を生み出す造形力を背景として登場し、明治期以降は諸階層に広く普及を見せた。(4)近世・近代移行期における在方町の空間=社会は、近世初頭に形成されたフラットな公共性が展開する空間=社会を基盤として、近世後期には土蔵造りの町家から成るストック型の都市景観が展開する空間=社会を成立せしめ、明治期から大正期にかけて社会・経済・技術・文化の各局面においてトータルな均衡状態を達成し、日本型伝統都市の空間=社会の極相=クライマックス状況をもたらした点において、日本都市史の中に極めて重要な位置を占める。本研究は、中世社会から近世社会を切り開いた城下町に対し、市場経済社会の実質を担いつつ近世社会から近代社会を切り開いた都市として在方町を日本都市史の中に位置づけるため、近世・近代移行期における在方町の空間=社会が、市場経済社会に適合しつつ地域環境に固有の空間=社会のクライマックスを形成した都市として捉え得ることを実証しようとするもので、都市空間構成が建築空間レベルで把握された全国の在方町を対象として、上記の視点から改めて社会=空間の存在形態に関する包括的検討を行うとともに、都市空間構成が把握されていない個別在方町を選定し、都市空間と都市社会の歴史的分析による社会=空間の存在形態の通時的把握を行うことによって進めている。本年度は、包括的検討の対象地として、九州地方の豊後戸次・四日市、筑後草野、中国地方の美作平福、出雲杵築、伯耆倉吉、備後矢掛を選び、報告書の収集と現地踏査による検討を行った。

個別研究の対象地として、豊後隈町と肥前浜町を選定し、文献・絵図史料と地籍・町家遺構資料に基づく建築空間レベルの詳細な検討を通して、都市空間と社会構成の履歴を把握した。近世城下町に起源する隈町では、近世中期以降、天領支配を背景とした経済成長を遂げ、平入りを志向する掛屋有力商人の上質町家建築を核とした格差ある都市構造を呈したが、近代以降は新興商人の妻入りを志向する上質町家建築が建ち、水害を克服しつつ昭和前期に在方町としてのクライマックスを迎えたこと、中世起源の肥前浜宿では、在郷の武家屋敷を核とした近世前期の格差ある都市構造が近世後期に解消され、酒造業と水産加工業の勃興により、近世・近代移行期に町家建築の充実が図られ、昭和前期に在方町としてのクライマックスを迎えたことが明らかとなった。これらの成果を踏まえ、他地方の在方町を交えて包括的検討を行うことが次年度の課題である。本研究では、中世社会から近世社会を切り開いた城下町に対し、市場経済社会の実質を担いつつ近世社会から近代社会を切り開いた都市として在方町を日本都市史の中に位置づけるため、近世・近代移行期における在方町の空間=社会が、市場経済社会に適合しつつ地域環境に固有の空間=社会のクライマックスを形成したことを実証しようとするもので、都市空間構成が把握された全国の在方町を対象として、上記の視点から改めて社会=空間の存在形態を促えなおす包括的検討と、都市空間構成が把握されていない在方町を対象として、都市空間と都市社会の歴史的分析による個別研究を行う方法によって進めている。本年度は、前者の対象地として、近畿地方の近江八幡・八日市・長浜、関東地方の上野桐生・富岡・渋川を選び、報告書の収集と現地踏査による検討を行い、後者の対象地として長門浜崎を選定し、文献・絵図史料と地籍・遺構資料に基づく建築空間レベルの詳細な検討を通して、都市空間と社会構成の履歴を把握した。その結果、浜崎では西廻り航路の発展に伴う経済成長によって、17世紀後期に新町などの町場が成立し、幕末の嘉永4年に、平入二階建を基本とする有力町人の上質町家が本町筋と問屋町筋に建ち並び、新町と蔵屋敷には平入平屋を基本とした一般町人が建ち並び、居住地ごとに格差が存在したが、明治・大正期に上質町家建築が本町筋に遍く普及し、昭和期には新町まで普及し、クライマックスを達成したことが判明した。近世近代移行期における在方町の都市史的位置についても予備的検討を試み、筑後福島、豊後隈町、常陸那珂湊、相模横浜を取り上げ、近代社会から城なき城下町の都市史的意義を検討する試みを通して、近世社会から近代社会を切り開いた都市として在方町を捉え得る見通しを得た。これらの成果を踏まえ、他の在方町を交えて総合的検討を行うことが次年度の課題である。本研究は、中世社会から近世社会を切り開いた城下町に対し、市場経済社会の実質を担いつつ近世社会から近代社会を切り開いた都市としての在方町を日本都市史の中に位置づけるため、近世・近代移行期における在方町の空間=社会が、市場経済社会に適合しつつ地域環境に固有の空間=社会のクライマックスを形成したことを実証するもので、都市空間構成が把握された全国の在方町を対象として、上記の視点から社会=空間の存在形態を捉え直す包括的検討を行うとともに、都市空間構成が把握されていない在方町を対象として、都市空間と都市社会の履歴把握による個別研究を蓄積することによって進めている。本年度は、前者の対象地として、東北地方の出羽大石田・尾花沢、陸奥登米、津軽五所川原・十三、関東地方の下野足利・栃木を選び、現地踏査と資料収集を行うとともに、全国の伝統的町並み調査報告書の収集も行い、在方町に成立した都市空間と町家建築の実態を把握した。
アスタチン・ジェネレータシステム構築のための放射性ラドンの化学

当該年度は主たる利用加速器である日本原子力研究開発機構のタンデムバンデグラフ加速器が回復し、予定していた加速器実験であるLiイオン照射を3回(6月、11月、12月)実施することができたので、ラドン-アスタチン(Rn-At)系の分離精製実験を進めることができた。アスタチン(At)単独の実験については理化学研究所からAtを3回製造輸送してもらえたのを始め、福島県立医大との共同研究により2回製造輸送ができた。そのためアスタチン抽出実験についての研究も昨年度以上に実施できた。特に薄層クロマトグラフィーを利用したアスタチン化学種同定を始めて、抽出系には複数以上の化学形が関与することが判明し、抽出にかかわるより精密なデータ解析が可能になった。また昨年度から導入したクラウンエーテルを混入させたイオン液体の系は、アスタチン抽出に有効であることが分かったが、水酸化ナトリウム溶液を用いる逆抽出の条件も見出すことができて取り出しのスキーム全体について開発が進んだ。Rn-Atジェネレータの実験では、Rnガスについてシリンジに気相で取り出して保持する方法も開発できたので、Rn扱い方法の選択肢を増やすことができ、ジェネレータのプロトタイプ設計に一歩進んだと考える。また、副生成物であるポロニウム(Po)の除去について新たに取り組んで、有用な陽イオン交換樹脂系を見出した。このPo除去の過程もジェネレータにシステムとして取り込む目途がついた。天然のラドンガスを用いた溶解実験では、水のクラスターとの相互作用の理論計算と比較して溶解状態についての知見を得られたので、これについては国際学会(第18回国際放射化学会議)での発表とともに投稿論文としての発行も果たした。その他の成果は2018年度日本放射化学会・放射化学討論会において発表した。昨年度の加速器の故障がまだ響いており、予定より少し遅れていると思う。特に当該年度に予定していたジェネレータのプロトタイプ設計・作成の部分がまだあまり進んでいない。今後はラドンーアスタチンジェネレータの設計とその実施による改良のフィードバックが進むようにやっていく。そのためには加速器の使用が不可欠であるが、来年度以降も続いて日本原子力研究機構との共同研究関係も維持できており、マシンタイム自体は確保されている。タンデム加速器の調子も改善されてきたので研究の進展が期待できる。また、このテーマを課題とする学生も増えて、来年度から4名となって推進できる状況が整った。また今年度も引き続き、「短寿命RI供給プラットフォーム」による供給が認められた。なお共同研究者の鷲山(福島県立医大)を介して福島県立医大との共同研究が昨年度発足し、アスタチン製造の機会が増えたので実験しやすい条件がととのった。今年度は加速器のトラブルのため、予定していた日本原子力研究開発機構のタンデムバンデグラフ加速器での実験はLiイオン照射が一度しかできず、主にAt-211をα照射によって製造して、アスタチン抽出法についての研究を行った。使用する酸化剤の種類(NCS,NBS,NIS)を変えて効果の差を確認し、また酸化剤を溶解してから使用するまでの時間変化の影響を調べ、従来の知見と異なり、これまで最適と考えてきたNBSに対して効果が劣るとされてきたNCSは、抽出に対する効果は変わらず、時間経過による失活に注意する必要があることが判明した。また今回初めて導入したクラウンエーテルを混入させたイオン液体の系は、アスタチン抽出に有効であることがこの一連の実験で成果として得られた。Rn-Atジェネレータの実験は一度しかできなかったが、この実験でターゲットから取り出したラドンガスをシリンジの中に分離して保持できることがわかり、これによってジェネレータ設計についての大きなヒントを得ることができた。またラドンの化学的取り扱いの実験の一環として別に実施している、天然のラドンガスを用いた溶解実験では、水のクラスターとの相互作用の理論計算と比較して溶解状態についての知見を得られた。アスタチン抽出に関する実験については予定より進んだ部分もあるが、一番重要なラドンーアスタチンジェネレータの設計及びテスト実験があまり進まなった。これは製造に必要な加速器の不調の影響が大きかった。平成29年度末には復活したので、平成30年度以降は実験を多くできると思う。

このPo除去の過程もジェネレータにシステムとして取り込む目途がついた。天然のラドンガスを用いた溶解実験では、水のクラスターとの相互作用の理論計算と比較して溶解状態についての知見を得られたので、これについては国際学会(第18回国際放射化学会議)での発表とともに投稿論文としての発行も果たした。その他の成果は2018年度日本放射化学会・放射化学討論会において発表した。昨年度の加速器の故障がまだ響いており、予定より少し遅れていると思う。特に当該年度に予定していたジェネレータのプロトタイプ設計・作成の部分がまだあまり進んでいない。今後はラドンーアスタチンジェネレータの設計とその実施による改良のフィードバックが進むようにやっていく。そのためには加速器の使用が不可欠であるが、来年度以降も依然として日本原子力研究機構との共同研究関係も維持できており、マシンタイム自体は確保されている。加速器の調子も改善されてきたので研究の進展が期待できる。また、このテーマを課題とする学生も増えて、来年度から3名となって推進できる状況が整った。なお今年度共同研究者の鷲山が金沢大学から福島県立医大に移ったが、共同研究関係は維持できており、問題はない。そのためには加速器の使用が不可欠であるが、来年度以降も続いて日本原子力研究機構との共同研究関係も維持できており、マシンタイム自体は確保されている。タンデム加速器の調子も改善されてきたので研究の進展が期待できる。また、このテーマを課題とする学生も増えて、来年度から4名となって推進できる状況が整った。また今年度も引き続き、「短寿命RI供給プラットフォーム」による供給が認められた。なお共同研究者の鷲山(福島県立医大)を介して福島県立医大との共同研究が昨年度発足し、アスタチン製造の機会が増えたので実験しやすい条件がととのった。旅費と謝金の合計が予想より少なかったことで差額を生じたと思われる。差額は小さいので今年度の実験で消費する予定である。
新しい組織形態の為の業績測定システムの研究

本年度は,業績測定についての文献研究とモデル構築,およびフランスにおける業績測定の実態について研究した。1 (1)文献研究の成果文献研究の成果は,論文「直接原価計算の長期的問題への有用性に関する一考察」として発表した。直接原価計算は短期利益計画のための計算技法であるといわれていた。本論文では,ABCの測定方法を直接原価計算に持ち込むことによって固定費の管理について長期的な視点を持ちうるということを明らかにした。(2)モデル構築一方,論文「計算目的の拡張と直接原価計算の改善」では,新しい直接原価計算の構造モデルを提唱した。分権化された組織の業績測定のために,従来の直接原価計算上で経済的付加価値の計算と,キャッシュ・フロー計算を可能に出来るようなモデルを提案した。2ヨーロッパにおける調査活動ヨーロッパにおける業績測定の実態を調査するため,フランス(トゥール大学,11月)を訪問し,資料収集および研究打ち合わせを行った。日本・フランス双方の業績測定に関するカレントな問題を議論するとともに,業績測定のための直接原価計算の実施状況について,日仏共同で実態調査を開始することを決定した。本年度は,業績測定についての文献研究と,ヨーロッパにおける業績測定の実態調査を行った。1文献研究の成果は,論文「直接原価計算の再検討」として発表した。伝統的な業績評価の管理会計ツールとしての直接原価計算の現代的意義を検討したものである。そこで得られた知見は,次の2点である。(1)近年関心が高まっているキャッシュ・フロー経営に対して有用な情報を提供できる。(2)ABC(活動基準原価計算)による測定法を導入することで,現代の組織構造・原価構造に対応することができる。2ヨーロッパにおける業績測定の実態を調査するため,ベルギー(アントワープ大学,8月)とフランス(トゥール大学,12月)を訪問し,資料収集および研究打ち合わせを行った。ここでは主に,業績測定の基本データを提供する原価計算を問題とした。そこで得られた知見は次の通りである。(1)ベルギーにおいては,ABCはそれほど新しい手法だとは考えられていない。これは,古くから詳細な原価計算が行われていたためである。ジーメンス社などドイツ系企業の支社の影響があるものと考えられる。(2)フランスでは近年ABCに注目が集まっている。ただし,現在企業で行われているものの多くは,完全なABCの適用ではなく,部分的な適用である。
新規アポスポリー制御遺伝子を用いた陸上植物の異形世代交代を司る制御機構の解明

陸上植物は1n世代と2n世代の両方に異なる多細胞体制を作る異型世代交代を行なうが、世代の発生プログラムの切り換えの仕組みはよくわかっていなかった。申請者は転写因子KNOX2が1nから2nへの発生プログラムの抑制に機能していることをつきとめた。野生株とKNOX2機能欠損株の初期胚を用いた比較トランスクリプトーム解析により、KNOX2遺伝子の標的遺伝子の探索を行なった。KNOX2機能欠損株では転写因子と代謝関連遺伝子の発現が大きく変動おり、遺伝子ネットワークおよびグローバルな代謝産物量の変化が世代交代制御の実働因子であると推測された。陸上植物はその生活環の中で単相(n)と複相(2n)の両方に異なる形態の多細胞体制を構築する異型世代交代を行う。申請者はヒメツリガネゴケKNOX2遺伝子の解析から、この遺伝子が陸上植物の世代交代のうち、複相から単相への移行を負に制御する転写因子であることを発見した。これは初めての世代交代を制御する転写因子の発見であり、この標的遺伝子を単離し、その機能解析を行うことで、世代交代を制御する分子機構の解明につながると期待される。KNOX2遺伝子は複相の初期胚で機能するが、その標的遺伝子の単離のため、野生株とKNOX2遺伝子欠損株の初期胚からcDNAライブラーを作成し、次世代シーケンサーを用いて網羅的に解析するトランスクリプトーム解析を行い、その結果を比較することで、KNOX2遺伝子破壊株で有為に発現量の変化している遺伝子を探索することとした。申請者は野生株とKNOX2遺伝子機能欠損株の初期胚のサンプリングを終了し、微小サンプルからcDNAライブラリーを作成する準備を整えた。また、KNOX2遺伝子の属するKNOX遺伝子族はホメオドメインを持つ転写因子をコードしているが、緑藻と被子植物においてKNOX転写因子が核へと移行するのに、同じくホメオドメインを持つ転写因子であるBELLとヘテロダイマーを形成することが必要であると報告されている。申請者はBELLとの相互作用により、KNOX2タンパクが核へ移行することが世代交代制御のトリガーとなると仮説を立てており、KNOX2遺伝子だけでなく、BELL遺伝子の解析も本研究の課題とした。ヒメツリガネゴケゲノムには4個のBELL遺伝子がコードされており、そのうちの3個が複相で発現することを確かめた。現在、これらのBELL遺伝子についても詳細な発現解析と遺伝子機能欠損株の作出による解析を進めている。陸上植物はn世代と2n世代とで異なる発生プログラムを持ち、それを繰り返し形成する異形世代交代を行うが、申請者は2n世代からn世代への切換えのスイッチとして働く遺伝子を発見した。本遺伝子はホメオドメインを含む転写因子をコードするKNOX2遺伝子であり、本年度はこれを報告した論文を執筆し、その成果を2013年3月付けでサイエンス誌に掲載された。本年度は転写因子であるKNOX2遺伝子の標的遺伝子を探索すべく、1)トランスクリプトーム解析、及び2)クロマチン免疫沈降シーケンシング(ChIP-seq)解析の準備を行った。1)ではKNOX2遺伝子機能欠損株をバックグラウンドにエストロジェンを添加することでKNOX2遺伝子を誘導できる導入DNAを導入し、エストロジェン添加時と無添加時で異なる発現様式を示す遺伝子をKNOX2遺伝子の標的候補とする予定であり、現在までに、KNOX2遺伝子機能欠損株にエストロジェンの添加によりKNOX2遺伝子を誘導できる形質転換体を得た。2)ではKNOX2タンパクが結合する遺伝子領域をChIP法により探索し、その近傍の遺伝子をつきとめることで、KNOX2遺伝子の標的候補を探索する予定である。しかし、KNOX2タンパク自身は核移行配列を持たず、同じくホメオドメインを含む転写因子であるBELLタンパクと複合体を形成し、BELLタンパクに含まれる核移行配列により核へと移動し、転写因子として機能できると考えられている。このことから、KNOX2タンパクの標的遺伝子を探索する際にはBELLタンパクとの複合体の標的遺伝子を探索する必要がある。申請者はヒメツリガネゴケゲノム中には4個のBELL遺伝子が存在することを明らかにし、そのうちの3個が2n世代で発現することから、これらがKNOX2タンパクと複合体を形成して機能する可能性があることをつきとめた。陸上植物の世代間の発生プログラムの転換に関わる分子機構を明らかにすることを目的とし、2n世代で1n世代の発生プログラムを抑制する転写因子KNOX2の機能欠損株と野生株とで比較トランスクリプトーム解析を行なった。その過程で、ヒメツリガネゴケ初期胚(若い2n世代組織)1個分を用いたRNAシークエンスに成功した。比較トランスクリプトーム解析の結果、KNOX

2遺伝子機能欠損株では1特定の転写因子、脂肪酸合成酵素、糖輸送体、ペプチド輸送体の発現が変動し、2二次代謝産物合成酵素、細胞壁合成酵素が上昇し、3光合成関連遺伝子、細胞壁分解酵素の発現が低下していることがわかった。KNOX2遺伝子が制御する遺伝子ネットワークおよびグローバルな代謝産物量(メタボローム)の変化が世代交代制御の実働因子であると考えられた。特に転写因子に着目し、その遺伝子機能欠損株、遺伝子過剰発現株を作出し、機能解析を進めることとした。また、転写因子KNOX2自身は核移行シグナルを持たず、別の転写因子であるBELLと複合体を形成することにより核移行し、転写因子として機能する。ヒメツリガネゴケゲノムに存在する4個のBELL遺伝子のうち、3個が胞子体で発現し、KNOX2と複合体を形成し、世代交代制御因子として機能する可能性があることを見いだした。3個のBELL遺伝子に関して詳細な発現解析のためのノックイン株と機能解析のための遺伝子機能欠損株を作出した。これらの解析により、KNOX2とともに世代交代制御に働く因子の全体像が明らかとなる。受賞、アウトリーチ活動など。榊原恵子、日本進化学会奨励賞受賞(日本進化学会)、2014年8月その他、日本植物学会でシンポジウムを開催、2014年9月植物発生進化学平成25年度において父の介護休業を取得したため、その間、研究を進めることができなかった。本年度はKNOX2遺伝子が2n世代からn世代への切換えのスイッチとして働くことを示した最初の研究報告をまとめ、論文を執筆したため、そのための最終データ解析、論文執筆、及びrevise対応に集中する必要があった。そのため、当初の予定では、KNOX2タンパクの標的遺伝子をトランスクリプトーム解析及びChIP-seq解析により探索し、候補遺伝子を得る予定であったが、その準備段階である、解析に用いる形質転換体の作出にとどまった。申請者の所属する東京大学大学院理学系研究科においてイルミナ社のHiseq1500が導入された。これを用いてcDNAライブラリーのシークエンス解析を行う予定である。ヒメツリガネゴケの初期胚を用いたトランスクリプトーム解析のため、微小組織からcDNAライブラリーの作成が可能なquartz seq法によりライブラリー作成を行う予定である。また、KNOX2とダイマーを形成するBELL遺伝子の解析も進めており、BELLとCFP(青色蛍光タンパク)の融合タンパクを内生のBELLプロモーター下で発現する形質転換体(BELL-CFP株)、およびBELL遺伝子機能欠損株を作出予定である。作出後、既存のKNOX2とYFP (黄色蛍光タンパク)融合タンパクをKNOX2遺伝子の内生プロモーター下で発現する形質転換体(KNOX2-YFP株)とのかけあわせ実験を行い、BELL-CFP x KNOX2-YFP株、KNOX2-YFP x BELL遺伝子破壊株を得る。BELL-CFP x KNOX2-YFP株を用いてKNOX2タンパクとBELLタンパクの細胞レベルでの相互作用を調べる。また、KNOX2-YFP x BELL
無電源用自動開閉装置付き6点式土壌呼吸速度測定装置の開発と実用化

森林の地上部現存量の推定は、世界最高水準の生産生態学に基礎をおいた精度の高い数値が示されたが、森林生態系の純生態系生産量(NEP)の厳密な推定にはいたっていない。これは、森林の、特に土壌からのCO_2放出量の計測例に乏しく、具体的な数値が得られていない事が原因である。広く用いられてきたアルカリ吸収法(桐田のスポンジ法)では、強制的にCO_2を吸収し、結果的には過小評価につながるし、通気法では測定機器が高額であったり商業電源が不可欠であるなど、測定方法の改善が待ち望まれている。そこで、無電源地帯における森林生態系の純生態系生産量(NEP)の比較的精度の高い土壌呼吸速度の測定を可能にする機器の開発を意図する。これまでに開発を進めてきた携帯型6点式二酸化炭素濃度自動測定装置が一応の完成を見たので、これを基礎に、空気圧を利用した開閉装置付きチェンバーとの合体により、数多く測定の実施できる土壊呼吸の連続測定装置を作製することを最終的な目的とする。AC電源使用の自動計測型の土壌呼吸速度測定装置は、北欧で既に開発され、実用化されている。しかし、分析できるチェンバーの数が少なく、北欧の針葉樹単純林での計測には適していても、北海道のように針広混交林を対象にした測定にはほど遠い。携帯型の土壌呼吸測定装置がようやく市販されたが、輸入品であり高額で有るばかりでなく、連続測定が今案である。このように、不均質な林床で数多くのチェンバーを用いて自動でCO_2濃度の測定ができ、なおかつDC電源で作動し連続して土壌呼吸速度を測定できる機器の開発は、他に例を見ない。一部、大型のチェンバーを利用して測定を試みる研究も始まっているが、移動が困難で開閉部分と密閉程度に難点があるなど、この機器の問題点である高湿度条件のCO_2測定が、改良課題として残された。生態系レベルの炭素固定能を評価するには土壌呼吸の測定が不可欠であるが、森林の大部分は無電源地帯であるので、バッテリーで長期連続測定の可能な測器の開発を目的とした。先の科研で開発した6点式CO_2濃度分析装置を骨格として自作した。コントロールボックスで設定した時間になると,ファンと赤外線分析計がスリープ状態から復帰し,5分間のセンサーのランニングを行う。上部シャッターが開放している時,CO_2濃度の測定を1回行い,これを外気の値とする。次にシャッターを閉じ,コントロールボックスからの信号により何分間隔で,何回測定するか信号を受け動作する。その後,上部フイルムを開放して全ての電源を切りスリープ状態に入いる。チャンバーは透明アクリル製のチャンバーで上部,下部が開放になっている。コントロールチャンネル数;6チャンネル,電源電圧;DC12V,消費電力;動作時最大3.5A,待機時2mA,スリープ時間設定タイマー;1時間24時間,測定時間設定タイマー;1分1時間で可変可能。試験地は北大苫小牧演習林の落葉広葉樹二次林である。動物によって配線を切断されないよう,チャンバー部分を自作の鉄製柵と針金で覆った。呼吸速度はチャンバー閉鎖後の値は捨て,閉鎖後,1分から3分までの時間当たりのCO_2濃度の上昇速度を求め,土壌呼吸速度とした。土壌呼吸速度はほぼ一定の日変化を示し,最大値は約7imolm^<-2>s^<-1>であり,最小値は約5imolm^<-2>s^<-1>であった。

得られたデータの精度について評価をするために,ヌルバランスチャンバー法(LI-6400,Li-Cor,U.S.A)を用いて測定した土壌呼吸速度と,試作機について比較検討した。地温約17°C前後の時に,土壌呼吸速度が5imolm^<-2>s^<-1>であり一致していた。今後の課題として,測器の動物害への対策が深刻であり急務である。温暖化防止京都会議(COP3)に始まる森林のCO_2機能への期待の高まりに応じて、世界中で森林のCO_2フラックスのモニタリングが開始された。そしてオランダでのCOP6においてその具体的数値と、削減目標に対する具体的な削減行動が求められる自体になった。それにも係わらず森林のCO_2固定・貯留機能の計測値には信頼性の低い値しか得られていないのが現状である。森林の地上部現存量の推定は、世界最高水準の生産生態学に基礎をおいた精度の高い数値が示されたが、森林生態系の純生態系生産量(Net Ecosystem Production ; NEP)の厳密な推定にはいたっていない。これは、森林の、特に土壤からのCO_2放出量の計測例に乏しく、具体的な数値が得られていない事が原因である。本研究は数多くの測定が行える土壤呼吸の連続測定装置を作成することがねらいである。需要が見込まれることから、実用化に向け、徹底した防水加工などを施した測定機器を作製する。小動物の食害に対する対策に重点をおいて改良を進めたため携帯性は低下した。また、金属センサーにより開閉を制御してきたが、センサーの汚れが野外では生じ誤作動が頻発した。基本設計は完成したが、実用化はこのため難しい。土壤呼吸に占める外生菌根菌の活動が重要であること、呼吸速度は根量に依存していたこと、など土壌呼吸には周囲の環境条件が大きく影響することも指摘できた。このため、土壤窒素の無機化や根のターンオーバーに関する調査も開始した。このような点を克服し、環境要因の影響評価とあわせ、機器の開発と実用化を目指して開発を進める。
ウイルスゲノム間相互作用の立証と解明

インフルエンザウイルスのゲノムRNAは8分節に分かれている。各RNA分節はウイルス核タンパク質およびRNAポリメラーゼと結合し、RNP複合体として存在する。これまで、子孫ウイルス粒子が何本のRNA分節をどのように取り込むか、長年の謎だった。申請者は、各ゲノムRNA分節上にそれぞれ特有のパッケージングシグナル配列が必須であること、また、子孫ウイルス粒子内には8種類のRNP複合体が規則的な配置をとって取り込まれることを明らかにした。そこで本研究では、ゲノムパッケージング機構におけるウイルスゲノムRNAを介したRNP複合体間相互作用の立証とその分子基盤の解明を目的とする。
歪み補償系積層ゲルマニウム量子ドットの開発と超高効率太陽電池への応用

量子ドットを用いた太陽電池は,太陽電池の変換効率が向上するとして非常に魅力的である.本研究では,太陽電池応用のための希釈炭化ケイ素(Si1-xCx)層を中間層に用いた歪み補償系積層ゲルマニウム(Ge)量子ドットの開発を目的とした.積層量子ドットを用いた太陽電池は,pn接合方向への量子ドット間隔の近接化,すなわち,膜厚の薄い中間層を用いることによりキャリアの輸送特性の向上が期待できる.しかし,中間層の薄膜化は,量子ドット層で生じる歪みの伝搬・蓄積を増大させ,積層欠陥の発生により結晶品質が悪化することが知られている.Si1-xCx層は歪み補償層として作用し,量子ドットサイズの増大を抑制することが期待できる.昨年度は,Si1-xCx母材を用いた積層Ge量子ドットの開発に取り組み一定の成果を出せた.そこで本年度では,積層Ge/Si1-xCx量子ドット太陽電池の作製,および中間層膜厚の薄膜化が太陽電池に及ぼす影響を調査した.50層積層Si1-xCx上ではGe量子ドット太陽電池はGe/Si量子ドット太陽電池と比較して,量子ドット同士が合体した巨大ドットの発生が抑制されたことにより,キャリアの収集が改善していることが分かった.その結果,開放電圧が改善し,変換効率が向上した.また,中間層膜厚が太陽電池特性に及ぼす影響を調べ,印加電圧によって弱められた内蔵電界の際には,中間層薄膜が薄いほうが外部量子効率が改善,すなわち,キャリアの収集が改善されていることが見出され,量子ドット層でのキャリア輸送の向上を示唆する結果を得た.本研究で得られた量子ドットサイズの増大,凝集体の発生を抑制するSi系材料での歪み補償の技術は,Siを用いたヘテロ材料系に有意義な知見を与え,電子デバイスなどの応用に資するものと考えられる.今年度の成果は,国際会議として口頭発表を行い,査読論文誌に投稿する予定である.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は,歪み補償系の積層ゲルマニウム(Ge)量子ドットの開発に取り組んだ.歪み補償法は,自己形成量子ドットの多重積層化と面垂直方向の近接化が可能となる手法であるが,歪み補償系の積層自己形成Ge量子ドットの作製はまだ報告がなく,実現できれば近年提案された超高効率な太陽電池の原理検証にも役立ことが期待できる.Si基板上の自己形成Ge量子ドットの場合,シリコン(Si)にカーボン(C)を数%混入させた希釈SiCを量子ドット間の歪み補償スペーサー層として用いることで歪み補償系の積層Ge量子ドットが作製できる.本年度行った具体的な研究内容としては,希釈SiC上の高均一かつ高密度なGe量子ドットの作製,希釈SiCを母材とした積層Ge量子ドットの作製,そして,Ge量子ドット間の面垂直方向の近接化を行った.太陽電池応用に向けて高均一かつ高密度な量子ドットが求められており,我々はこれまでにGeの2.8Å/sの高速堆積と5秒間の成長超中断からなる手法により高均一かつ高密度なSi上のGe量子ドットを得た.希釈SiC上のGe量子ドットの成長の場合は,堆積速度を2.6Å/sとわずかに抑えることにより,サイズ揺らぎ10%程度,1平方センチメートル当たり約1×10の10乗の高均一かつ高密度のGe量子ドットが得られることが分かった.次に,希釈SiCをスペーサー層として用いたGe量子ドットの積層化を行ったが,量子ドットのサイズ揺らぎなどの構造特性と光学特性が悪化した.そこで,Ge量子ドットと希釈SiCの間に2 nmのSi中間層を導入することにより,この構造特性と光学特性の悪化を抑制することができた.さらに,量子ドット間のスペーサー層膜厚を薄膜化することによりGe量子ドット間の近接化に取り組み,Siを母材としたGe量子ドットと比較して,歪みの伝搬・蓄積による量子ドットサイズの増大などが抑制されていることを確認した.量子ドットを用いた太陽電池は,太陽電池の変換効率が向上するとして非常に魅力的である.本研究では,太陽電池応用のための希釈炭化ケイ素(Si1-xCx)層を中間層に用いた歪み補償系積層ゲルマニウム(Ge)量子ドットの開発を目的とした.積層量子ドットを用いた太陽電池は,pn接合方向への量子ドット間隔の近接化,すなわち,膜厚の薄い中間層を用いることによりキャリアの輸送特性の向上が期待できる.しかし,中間層の薄膜化は,量子ドット層で生じる歪みの伝搬・蓄積を増大させ,積層欠陥の発生により結晶品質が悪化することが知られている.Si1-xCx層は歪み補償層として作用し,量子ドットサイズの増大を抑制することが期待できる.昨年度は,Si1-xCx母材を用いた積層Ge量子ドットの開発に取り組み一定の成果を出せた.そこで本年度では,積層Ge/Si1-xCx量子ドット太陽電池の作製,および中間層膜厚の薄膜化が太陽電池に及ぼす影響を調査した.50層積層Si1-xCx上ではGe量子ドット太陽電池はGe/Si量子ドット太陽電池と比較して,量子ドット同士が合体した巨大ドットの発生が抑制されたことにより,キャリアの収集が改善していることが分かった.その結果,開放電圧が改善し,変換効率が向上した.また,中間層膜厚が太陽電池特性に及ぼす影響を調べ,印加電圧によって弱められた内蔵電界の際には,中間層薄膜が薄いほうが外部量子効率が改善,すなわち,キャリアの収集が改善されていることが見出され,量子ドット層でのキャリア輸送の向上を示唆する結果を得た.

本研究で得られた量子ドットサイズの増大,凝集体の発生を抑制するSi系材料での歪み補償の技術は,Siを用いたヘテロ材料系に有意義な知見を与え,電子デバイスなどの応用に資するものと考えられる.今年度の成果は,国際会議として口頭発表を行い,査読論文誌に投稿する予定である.平成26年度の研究計画では,1希釈SiC上の単層Ge量子ドットの成長,2希釈SiC上の高均一かつ高密度な単層Ge量子ドットの形成,3希釈SiCを母材としたGe量子ドットの積層化,4希釈SiCを母材とした積層Ge量子ドットの近接化を行う予定であった.実際に希釈SiC上にGe量子ドットの成長を行い,堆積速度2.6Å/sを用いることによりサイズ揺らぎ10%以下,密度が1平方センチメートル当たり約1×10の10乗の高均一かつ高密度なGe量子ドットの作製できた.そして,希釈SiCを母材としたGe量子ドットの積層化も行い,Ge量子ドットと希釈SiCスペーサー層の間に2 nm厚のSi中間層を導入することで,Ge量子ドットの構造特性と光学特性の悪化を抑制できることが分かった.さらに,積層Ge量子ドットのスペーサー層の薄膜化による量子ドットの近接化を行い,希釈SiCスペーサー層を用いることで,近接化に伴う歪みの伝搬・蓄積による量子ドットサイズの増大などの構造特性の顕著な変化が抑制されていることを確認した.また,これらの成果を論文としてまとめ,Journal of Crystal Growthに掲載が認めれられた.以上のように,当初計画していた研究を行い,一定の成果も出すことができたため,本年度の研究はおおむね順調に進んでいると考えられる.27年度が最終年度であるため、記入しない。平成27年度は,希釈SiCを母材とした積層Ge量子ドットを吸収層として用いた太陽電池を作製し,Siを母材とした積層Ge量子ドット太陽電池と比較することにより,歪み補償系の積層Ge量子ドットの有意性を見出していく.具体的な目標としては,100層積層歪み補償系のGe量子ドット太陽電池を作製し,Ge量子ドットの吸収による明瞭な外部量子効率の観察することに加えて,現在まだ到達していない変換効率10%を目指していきたい.そのために,平成27年度は,1Siを母材とした多重積層Ge量子ドットの作製,平成26年度の成果で得られた希釈SiC母材の積層Ge量子ドットの作製方法を用いて2希釈SiCを母材とした多重積層Ge量子ドットの作製,3両母材をそれぞれ用いた多重積層Ge量子ドットの太陽電池の作製を行い,歪み補償希釈SiCスペーサー層が太陽電池特性に与える影響を調査する.また,積層Ge量子ドットを太陽電池として用いた際,積層Ge量子ドットの成長条件を僅かに修正し,太陽電池の特性に合わせて最適化を行う必要が生じると予測している.27年度が最終年度であるため、記入しない。
位置選択的にフッ素置換した多環式芳香族化合物のための系統的合成法開発

各種フルオロアルケン類に対して、金属錯体やLewis酸による穏やかな条件下で行える求電子的活性化法を見出し、これらの活性化法をFriedel-Crafts型環化に利用して、フッ素置換多環式芳香族炭化水素(F-PAH)の位置選択的合成法を3種開拓した。ここでは、フッ素置換基によるα-カチオン安定化効果を積極的に活用して、位置選択的な炭素ー炭素結合の生成とフッ素置換基の導入を達成している。これら曲折型F-PAH合成法と直線型F-PAH合成法の両者を組合せて用いることにより、様々なピンポイントフッ素置換多環式芳香族炭化水素の系統的合成が実現できる。1)1,1-ジフルオロアレンのドミノ環化による曲折型F-PAH合成:種々のアリール基を有する1,1-ジフルオロアレンにインジウム(III)触媒を作用させ、そのドミノ環化により対応するF-PAHを合成した。また、臭素化剤またはヨウ素化剤存在下でのドミノ環化により、隣接位に臭素置換基またはヨウ素置換基を有するF-PAHも合成できた。さらに、1,1-ジフルオロアレンのドミノ環化をタンデム形式で展開することで、二つのフッ素置換基を有する種々のF-PAHが収率良く得られた。これらF-PAHは、多核NMR観測システムにより単一の位置異性体からなること、また、得られるスペクトルが、予想したものと矛盾ないことを確認した。さらに一部については単結晶X線結晶構造解析も行い、その構造を完全に同定した。一連の1,1-ジフルオロアレンが市販されている出発化合物から簡便に合成できることを考慮すると、上記の手法はF-PAHの優れた合成法と言える。2) 2-トリフルオロメチル-1-アルケンのドミノ環化による直線型F-PAH合成:二つのアリール基を有する2-トリフルオロメチル-1-アルケンのドミノ型環化が、アルミニウムLewis酸により効率的に進行すること、また、これにより生成したフッ素置換基を有するテトラヒドロテトラセンの脱水素により、対応するF-テトラセンが合成できることを明らかにした。一挙に二つの芳香環を構築するこの手法は、F-アセン(直線型F-PAH)の効率的合成法となる。なお本研究では、新半導体材料の開発も念頭に置いて、F-PAHのTHFへの溶解度を測定した。その結果、F-PAHは対応するフッ素非置換体に比べて、溶解度が最大25倍になることを示した。高い溶解度は、有機電子デバイスを作成する工程で重要な性質である。1) 2-トリフルオロメチル-1-アルケンの逐次環化による置換直線型PAH合成:分子内に二つのアリール基を有する2-トリフルオロメチル-1-アルケンに対し、トリメチルアルミニウム存在下で塩化ジメチルアルミニウムを作用させた。アルミニウムルイス酸によるフッ化物イオンの引き抜きと、これにより生じたアリル型ジフルオロメチルカチオンの分子内Friedel-Crafts型環化が進行し、1,1-ジフルオロアルケンが収率良く得られた(C-F結合活性化)。この1,1-ジフルオロアルケンに対し、さらにトリフルオロメタンスルホン酸を作用させた。アルケン部位のプロトン化でジフルオロメチルカチオンが生じ、その分子内Friedel-Crafts型環化により、アセン骨格を有するケトンを収率良く得た。このケトンは、置換直線型PAH合成のための良い中間体である。1,1-ジフルオロアルケンおよび1,1-ジフルオロアレンの環化により得たF-PAHに対し、HOMO/LUMOエネルギー準位の測定を行った。まず微分パルスボルタンメトリーにより求めた一連のF-PAHの酸化電位から、これらのHOMOエネルギー準位がピセン([5]フェナセン)に比べて0.1-0.2 eV低下していることを明らかにした。これらの結果は、F-PAHの耐酸化性を示唆するものである。また、LUMOエネルギー準位もピセンに比べて0.1-0.3 eV低下していることが分かった。これらの結果は、F-PAHのエネルギー準位に対してフッ素置換基の電子求引性誘起効果が支配的に作用していることを示しており、今後の有機半導体の分子設計において重要な知見となる。2-トリフルオロメチル-1-アルケンの環化反応について検討を継続し、新たな置換アセン合成法として確立した。加えて、本研究課題で得た一連のF-PAHの物性測定にも着手し、そのHOMO/LUMOエネルギー準位についての知見を得た。すなわち、有機半導体を念頭においた領域にも研究を展開しており、当初の計画以上に進展していると言える。1) 1,1-ジフルオロアルケンおよび1,1,2-トリフルオロアルケンの環化による曲折型(ヘテロ)F-PAH合成:チオフェン環とベンゼン環のビアリール骨格を有する1,1-ジフルオロアルケンにパラジウム(II)触媒を作用させ、そのFriedel-Crafts型環化を行うことにより、対応する含硫黄F-PAHを合成した。本法は、これまでに例のないピンポイントフッ素置換したチエノアセンの合成法となる。また、ビアリール骨格を有する1,1,2-トリフルオロアルケンに同様のパラジウム(II)触媒によるFriedel-Crafts型環化を適用し、対応する2F-PAHを合成した。

1,1-ジフルオロアルケンの環化がモノフルオロフェナセン合成法であるのに対し、1,1,2-トリフルオロアルケンの環化はvic-ジフルオロフェナセンの合成法として利用できる。3) 1,1-ジフルオロアルケンの酸化的環化による多置換の直線型PAH合成:前年度に実施した2-トリフルオロメチル-1-アルケンの分子内環化で調製したジフルオロアルケンに対し、トリフルオロメタンスルホン酸存在下、2,3-ジクロロ-5,6-ジシアノベンゾキノン(酸化剤)を作用させた。形式的脱ヒドリドによりアリル型ジフルオロメチルカチオン中間体を生じ、さらにこの分子内Friedel-Crafts型環化が進行し、アセン骨格を有するα,β-不飽和ケトンが収率良く得られた。この不飽和ケトンは、多置換の直線型PAH合成のための良い中間体である。各種フルオロアルケン類に対して、金属錯体やLewis酸による穏やかな条件下で行える求電子的活性化法を見出し、これらの活性化法をFriedel-Crafts型環化に利用して、フッ素置換多環式芳香族炭化水素(F-PAH)の位置選択的合成法を3種開拓した。ここでは、フッ素置換基によるα-カチオン安定化効果を積極的に活用して、位置選択的な炭素ー炭素結合の生成とフッ素置換基の導入を達成している。これら曲折型F-PAH合成法と直線型F-PAH合成法の両者を組合せて用いることにより、様々なピンポイントフッ素置換多環式芳香族炭化水素の系統的合成が実現できる。1,1-ジフルオロアレンと2-トリフルオロメチル-1-アルケンのいずれの基質においても、当初想定した素反応を実現している。また当初の予定通り、多核NMR観測システムを用いて生成物が単一の位置異性体からなることやその構造を明らかとしており、本研究課題の目標である「多環式芳香族化合物に対する系統的合成手法の確立」に向けて着実に進展している。1,1-ジフルオロアルケンの環化反応をさらに検討し、チエノアセン等のヘテロ類縁体を含む一般的なF-PAHに適用可能な合成手法として確立したい。また、1,2-ジフルオロアルケンの環化反応等も検討し、F-PAH合成手法の拡充を図りたい。27年度が最終年度であるため、記入しない。有機化学1,1-ジフルオロアレンと2-トリフルオロメチル-1-アルケンの環化反応に加えて、1,1-ジフルオロアルケンや1,1,2-トリフルオロアルケンの環化反応を検討し、含フッ素多環式芳香族化合物の合成手法を拡充したい。平成26年1月に多核NMR観測システムを用いた測定実験を実施する予定で、機器設置を進めていたが、業者の都合により設置のための施設改修工事の遅れが判明し、実験の開始を3ヶ月延期することとなった。施設改修工事が完了次第多核NMR観測システムを導入し、予定していた測定実験を開始する。
浮体構造物に働く異常時の外力と応答の推定法に関する研究

本研究では、浮体構造物に働く津波、高潮、海震等の異常時の外力を数値計算によって推定する手法を開発し、合理的な浮体構造物設計に資することを目的とする。このような研究目的のために、まず津波、高潮、海震のシミュレーションプログラムの作成に関連して、以下のような研究を実施した。1.長波近似を用いた津波・高潮のシミュレーションプログラムの作成2.開発した計算プログラムを用いた津波・高潮の再現計算とプログラムの検証3.海震の計算手法の検討及びプログラムの作成また、異常時外力に対する海洋構造物の応答解析に関連して、以下のような研究を実施した。1.異常時外力に対する流力弾性応答解析のシミュレーションプログラムの作成2.海震による構造物の応答解析手法の検討及びプログラムの作成3.2次の波浪漂流力に対する流力弾性応答の影響調査4.波浪衝撃力などの非線形流体力と構造応答解析法の検討さらに、合理的な附帯構造物設計に関連して、船体構造設計最適化への応答曲面法の適用などを検討した。本研究は、浮体構造物に働く津波、高潮、海震等の異常時の外力を数値計算によって推定する手法を開発することを目的とする。本年度は、津波、高潮、海震のシミュレーションプログラムの作成に主眼をおき、以下のような研究を実施した。1.長波近似を用いた津波・高潮のシミュレーションプログラムの作成2.開発した計算プログラムを用いた津波・高潮の再現計算とプログラムの検証3.海震の計算手法の検討及びプログラムの作成4.外力に対する構造物の応答の計算手法の検討本研究は、浮体構造物に働く津波、高潮、海震等の異常時の外力を数値計算によって推定する手法を開発することを目的とする。1.長波近似を用いた津波・高潮のシミュレーションプログラムの作成2.開発した計算プログラムを用いた津波・高潮の再現計算とプログラムの検証3.海震の計算手法の検討及びプログラムの作成4.外力に対する構造物の応答の計算手法の検討本研究では、浮体構造物に働く津波、高潮、海震等の異常時の外力を数値計算によって推定する手法を開発し、合理的な浮体構造物設計に資することを目的とする。このような研究目的のために、本年度は以下のような研究を実施した。1.長波近似を用いた津波荷重に対する大型浮体の応答運動計算プログラムを作成し、相模湾を震源とする津波によって東京湾内に設置された超大型浮体構造物の係留設備にどのような荷重が掛かるかを計算し、その安全性を検討した。その結果、今回想定した海底地震による津波程度では係留設備に掛かる荷重は暴風時の荷重を越えないことが判った。2.海震による構造物の応答解析プログラムを作成し、海震の伝播特性や、浮体式構造物に作用する荷重及び構造部材に生じる動的応力を求め、海震による浮体構造物の安全性を検討した。その結果、直下型の海底地震でなければ、海震による浮体構造物の応答はそれほど問題になることはないこと等が判った。3.複数浮体に作用する2次の波浪漂流力を求める計算プログラムを作成し、複数浮体の波浪中に於ける線形及び非線形の浮体運動について数値シミュレーションを実施し、それらの海洋構造物設計に及ぼす影響を調査した。その結果、複数浮体相互間の連結装置の設計に関しては1次の応答が支配的であり、複数浮体の係留設備の設計に於いては2次の応答が無視できないことが判った。4.波浪衝撃力等の非線形流体力と構造応答解析に関する計算プログラムを作成し、計算法の検討を行うと共に、構造設計最適化への応答曲面法の適用性等も検討した。
地球内部に於ける物質移動と変化の研究総括

1.総活班会議を3回開催し、研究の進捗情況に関する情報の交換を行うとともに、研究の進め方について検討した。また、昭和62年2月2日から4日の3日間に亘り、仙台市戦災復興記念館に於て研究成果報告会を開き、情報の交換並びに討論を行った。出席者は名であった。2.主な研究成果は次の通りである。(1)地震学的な400km不連続面に対応するマントル主成分系の10-15GPaにおける相変化の原因として、既に知られている数種の相転移の他に、オリビン+水が輝石+B相に変わる相変化を考慮する必要がある。(2)上部マントルでの流動に伴うマグマの凝集に関する模擬実験の結果、サプダクション帯では、より効率的にマグマの凝集と上昇が起ると結論された。(3)天然のマグマの組成と、超高圧下でのマグマと結晶の間の元素の分配実験から、マントルの化学組成の不均質性に関する知見が得られた。(4)一の目潟火山に捕獲岩として存在する東北日本弧の地殻下部物質は、その徴量成分の含有量の特徴から、明らかに大陸、海洋底或いは海洋島起源のものと異り、島弧または陸弧のものである。(5)珪酸塩系における結晶の核形成、成長および浴解機構に関するその場観察の結果、準安定核の形成、準安定相の成長、結晶の核形成・成長に対する拡散・対流の影響に関し、従来知られていなかった多くの知見を得た。(6)約1200°Cまで安定に観察できる高温透過型電子顕徴鏡の開発を行い、造岩鉱物について観察を行った結果、クリノエンスタタイトの高温相への転移がマルテンサイト型転移であることが明らかとなった。(7)造岩系珪酸塩の相平衡に大きな影響を与えるCrは、珪酸塩融体中で6配位をとるのに対し、相平衡に余り影響を及ぼさないTiは可成りの部分が4配位で存在する。出席者は名であった。