hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
建築企画の構造に関する研究

住宅における複合化の歴史は古く、併用住宅や併存住宅にまで遡ることができるが、ここで扱う複合型集合住宅としては、宮益坂アパ-ト(1953年)や川口ビル(1955年)にはじまる施設併存型集合住宅である。住宅への施設複合化の要因は経済的な理由によるところが大きいが、住宅付置義務への対応やアメニティ向上を目的として複合化が行われる。効果としては、利便性や快適性の向上が指摘できるが、保健性や防犯性の低下が問題点として挙げられており、居住者と非居住者の動線処理において工夫がなされている。異なる施設が複合することによって生じる特徴と住宅に要求される性質の関係を整理し、複合が住宅に及ぼす影響について分析をおこなった。(2)複合ホテルの建築企画近年、ホテルは宿泊・料飲・宴会をはじめとし、文化・娯楽や商業・業務まで様々な機能を内包化してきている。また、各地で盛んに行われている再開発においてキ-テナントとしてのホテルの役割が重要視されるようになってきた。前者は、ホテル内部における複合化すなわち「ホテルの多機能化」であり、後者は、ホテルと経営主体が異なる施設を併存する「ホテルの外部複合」であると区別することができる。本年度は、12大都市の複合ホテルの分析を通して形態的な特徴や、複合化の要因や効果について分析をおこなった。ホテル複合化の要因は、経営の安定化とホテルのブランドイメ-ジの施設への付与、事業全体の安定化などであり、事業手法や形態との関係が大きいことが分かった。II.建築集団に対する社会的建築企画の調査研究社会的建築企画の視点から建築行政を捉えなおし、本年度は、特に12大都市の都心地域における自治体の居住政策の機能と役割について調査・分析をおこなった。これによると自治体の都心居住政策は制度的な役割分担によってその組織や事務が規定されており、各自治体の建築政策は都市化の程度に大きく関係している。しかしながら、どの都市においても現行施策だけでは不十分であり、より強力な事業手法の開発と、まちづくりに連携した施策の実施が求められていることが明らかになった。本年度は、前年度までの個別建築物の建築企画に関する調査において複合化に焦点を当ててその要因と効果を実態調査し、建築企画の意思決定に関して解明することを目的に研究を進めた。具体的な対象として住宅、ホテル、駅を取り上げ、建築企画の視点から現象としての複合化を分析している。複合化は各種建築の建築計画の枠組みを越えた領域の検討が必要であり、建築以外の分野との連携が不可欠であることから建築企画の検討を行なっていくにあたって適当であり、応用の範囲が広い。住宅を分析対象に取り上げたのは、私領域としての概念が強く、他の施設との両立性が高くないにも関わらず、多様な形態で複合化が進められており、大都市の都心部における住宅供給では複合化することが必要不可欠になってきているからである。また、ホテルを分析対象として取り上げたのは、24時間化や生活の外部化、サービス経済化など都市生活の変化に対応してその形態が変容してきた都市建築の代表としてとらえることができるからである。駅は公共交通のための社会資本としての役割が大きく、単体の建築物と群としての開発の中間的な位置付けにある。
光逆散乱位相法による三次元微細加工形状計測に関する研究

MEMS (microelectromechanical system)に代表されるような微細三次元構造に、所望の機能を発現させるためには,加工された三次元構造の形状精度を厳密に保証することが必要である.本研究は、微細三次元形状をナノメートルオーダの精度でインプロセス計測することを目的とし、レーザによって照明された三次元物体からの回折光強度分布の測定像から、位相回復法を用いることで、任意の物体表面プロファイルを三次元的に復元する手法を確立する。開発した実験装置を用い、走査型プローブ顕微鏡(scaning probe microscopy, SPM)のキャリブレーションに用いられる標準格子の測定実験を行った。試料は深さ44nm、幅5μmの矩形ポケットが10μm周期で二次元的に配列した構造を有す。回折光分布の測定の結果、試料の基本空間周波数に正確に一致した位置に一連のピークをもつ回折光が測定され、このことから、開発した実験装置は物体の構造をパワースペクトル密度に正しく変換可能であることが確認された。位相回復により回折像より復元された形状は、標準試料の公称寸法、およびAFMで測定した表面プロファイルと垂直方向に±5nmの偏差で一致し、また、水平方向には回折限界分解能が達成された。さらに、周期性を持たない、より一般的な三次元構造を測定することで、任意形状に対する開発手法の有効性を検証した。試料の作成には収束イオンビーム(focused ion beam, FIB)加工機を用い、現実の三次元形状で多く現れる、多数のステップ形状を積み重ねた三次元構造物を形成した。測定実験の結果、周期性を持たない三次元形状の場合においても、形状の三次元的な復元に成功し、数十ナノメートルの垂直分解能で各ステップの高さを得ることができた。同時に行った計算機シミュレーションによれば、回折光強度測定器のダイナミックレンジを大きくすることで、垂直分解能は数ナノメートルのオーダが期待される。また、測定された形状寸法は、白色干渉計で得られた値とよい一致を示した。三次元微細加工形状をナノメートルオーダの精度でインプロセス計測することを目的とし,レーザ照明された物体からの回折光を測定することで物体形状プロファイルを三次元的に復元する手法の確立を目指している.位相回復精度を向上させるために導入した二強度測定の原理に基づき,高精度位相回復計測装置を設計・開発した,本装置はフーリエ変換光学系と顕微光学系を融合させた形態をなしており,1.サブミクロンオーダの横分解能,2.長焦点深度設計により,落射照明される試料の光軸方向の位置決めにほとんど精度を必要としない,3.機械的な駆動部を完全に排除し,回折像を高精度に短時間(CCDの露光時間以内)で測定できる,等の特徴を有している.SPMのキャリブレーションに用いられる標準試料を実際に測定し,開発装置の実験的検証を行った.試料は深さ44nmの矩形ポケットが10μmピッチで二次元的に配列した構成をとっている.測定された回折光から物体複素場のパワースペクトルを計算したところ,試料の基本周波数(10μm)に従ったスペクトルピークが一様に規則正しく配列した.これは,フーリエ変換レンズに収差の補正された対物を用いる本装置によって,物体のパワースペクトルが高精度に得られていることを示している.次に,測定回折光および空間領域での複素場振幅から位相回復を行った.得られた形状プロファイルは,標準試料の寸法公称値と極めて良い一致を示した.さらにAFMによって得られた表面プロファイルとの比較から,高さ方向に+/-5nmの偏差でプロファイルを得ることが可能であることがわかった.また,収束イオンビーム(FIB)加工機を用いて作成した非周期形状を測定し,その表面形状を得ることが可能であった.MEMS (microelectromechanical system)に代表されるような微細三次元構造に、所望の機能を発現させるためには,加工された三次元構造の形状精度を厳密に保証することが必要である.本研究は、微細三次元形状をナノメートルオーダの精度でインプロセス計測することを目的とし、レーザによって照明された三次元物体からの回折光強度分布の測定像から、位相回復法を用いることで、任意の物体表面プロファイルを三次元的に復元する手法を確立する。

同時に行った計算機シミュレーションによれば、回折光強度測定器のダイナミックレンジを大きくすることで、垂直分解能は数ナノメートルのオーダが期待される。また、測定された形状寸法は、白色干渉計で得られた値とよい一致を示した。
自由境界問題における次元縮約理論の開発と応用

実世界には、流れや組織の変形といった数種の物理現象が連成する複雑な現象が広くみられる。このような異なる法則の支配する相境界が移動するような自由境界問題は、柔らかな構造を多くもつ生体システムの解析などに広く応用される。自然現象はエネルギー等の流出入といった散逸性により、その典型的なふるまいが低次元の空間に制限されることが多く、この低次元の骨格を活用する次元縮約理論は、非線形現象の解析を簡素化し、現象の理解を促進する強力な手段として発展してきた。本研究では、自由境界問題としてモデル化されるような複雑な生体現象の解析・理解・制御を目的として、次元縮約理論を自由境界問題に適用可能な形に拡張する。本研究課題は次元縮約理論を自由境界問題に適用可能な形に拡張し、縮約モデルの理論的・データ駆動的な構築手法を確立することで、自由境界問題としてモデル化されるような複雑な生体現象などの解析・理解・制御を促進することを目的とするものである。当該年度は、基礎的な理論・手法の確立、および数値計算によるそれらの妥当性検証を行うことを目的として、以下の研究を行った。マルチフィジックス数値計算ソフトウェアであるCOMSOL Multiphysicsを導入し、自由境界問題において広く用いられている定式化や、数値解法スキームについての確認を行った。本研究で開発する手法の妥当性検証に用いる可解のステファン問題について、基本的な事項を確認した。本研究では自由境界問題の有限次元性の評価や有限次元モデル構築に位相縮約理論や共変リアプノフ解析を用いるため、これに必要な自由境界問題の線形化システム、および随伴線形システムの数値計算をCOMSOL上で自動化することを試みた。また、データ駆動型の次元縮約モデリング法である動的モード分解をCOMSOL上で遂行し、結果を可視化する一連の手続きを構築した。次元縮約理論に基づく最適制御について、自由境界問題に限らない有限次元の問題においても、リミットサイクル振動系についてはKoopman作用素理論に基づく強摂動下での最適制御問題が定式化されていなかったため、この開発を試みた。さらに、シンプルな血流動態モデルをCOMSOLで実装し、そのシミュレーションを行った。COMSOL Mutiphysicsにおけるモデルの実装が想定よりも自由度が低く、一般の自由境界問題の線形化システム、およびその随伴システムのシミュレーションを自動化する手続きを未だ構築できていないため。自由境界問題という無限次元系の課題以前にも、Koopman作用素理論に基づく次元縮約理論において解決すべき有限次元系の課題があり、その発展にも取り組んでいたため。この発展は自由境界問題に取り組む際にも必要な基礎である。COMSOL Mutiphysicsにおいて、一般の自由境界問題の線形化システム、およびその随伴システムのシミュレーションを自動化する手続きを早急に構築する。これにより自由境界問題における位相縮約理論や、共変リアプノフ解析に基づく有限次元性評価に関する手法の構築に関する課題を遂行する。Koopman作用素理論に基づく次元縮約、およびそれに基づく最適制御については、有限次元モデルにおける課題を完了次第、自由境界問題での研究を遂行する。本研究課題で開発した手法の主な応用対象である生物学的モデルの実装についても引き続き取り組む。自由境界問題という無限次元系の課題

以前にも、Koopman作用素理論に基づく次元縮約理論において解決すべき有限次元系の課題があり、その発展にも取り組んでいたため。この発展は自由境界問題に取り組む際にも必要な基礎である。COMSOL Mutiphysicsにおいて、一般の自由境界問題の線形化システム、およびその随伴システムのシミュレーションを自動化する手続きを早急に構築する。これにより自由境界問題における位相縮約理論や、共変リアプノフ解析に基づく有限次元性評価に関する手法の構築に関する課題を遂行する。Koopman作用素理論に基づく次元縮約、およびそれに基づく最適制御については、有限次元モデルにおける課題を完了次第、自由境界問題での研究を遂行する。本研究課題で開発した手法の主な応用対象である生物学的モデルの実装についても引き続き取り組む。
アドホックネットワークに対応した効率の良いモバイルエージェントシステムの研究

モバイルアドホックネットワーク(MANET)上でのモバイルエージェント(MA)を利用したアプリケーションを設計する上で,MAを効率よく巡回させることがアプリケーション全体の効率に直結する.しかしMANETの持つ高度な流動性から,これを安易に実現できない.この問題に対するアプローチとして,1.ネットワークの状況を常にモニタし近未来を予測するなどして効率の良い巡回経路を発見する.2.巡回のために利用する情報をできる限り局所化し,変動による影響を受けにくくする.3.理論的アプローチによりMANETを対象としたモデル上で変動に強いアルゴリズムを開発する.などがあげられよう.本研究では,1.のために,実ネットワークの診断解析技術の可能性を見極めるべく,ネットワーク診断システムの開発をおこなった.2.のため,局所情報のみを用いた自律分散システムが持つ性質を浮き彫りにするための研究を行った.3.のため,自己安定アルゴリズムおよびその高信頼化技術である故障封じ込めおよび強安定に関する研究を行った.特に3.については,MANET上に生成木を構成する手法およびそれを維持するための手法を提案した.また生成木上をトークン(MAとみなせる)を効率よく巡回させる手法を提案した.これら二つの手法を合成することで,ある制限の下で効率のよいMA巡回基礎技術として価値のあるものとなると考える.またアドホックネットワークの一形態であるセンサーネットワークについても,MA巡回の必須技術である効率の良い通信を行うためのネットワーク構造化,およびルーティング手法についても提案した.またこれらとは別に,MANET上でのアプリケーションの検討としてグリッド技術の適用についても研究を行い成果を発表している.ただし,これについては明確にアドホックネットワークへの適用が考慮されておらず,今後の更なる研究が必要と考える.アドホックネットワーク,中でもモバイルアドホックネットワーク(MANET)上でのモバイルエージェント(MA)を利用したアプリケーションを設計する上で,MAをいかに効率よく巡回させるかがアプリケーション全体の効率に直結する.しかし,MANETの持つ高度な流動性から,安易に実現できるわけではない.MANETの流動性に対応するためのアプローチとして,1.ネットワークの状況を常にモニタし近未来を予測するなどして効率の良い巡回経路を発見する.2.巡回のために利用する情報をできる限り局所化し,変動による影響を受けにくくする.3.理論的アプローチによりMANETを対象としたモデル上で変動に強いアルゴリズムを開発する.などがあげられよう.本研究では,1.のために,実ネットワークの診断解析技術の可能性を見極めるべく,ネットワーク診断システムの開発をおこなった.2.のため,局所情報のみを用いた自律分散システムが持つ性質を浮き彫りにするための研究を行った.3.のため,自己安定アルゴリズムおよびその高信頼化技術である故障封じ込めおよび強安定に関する研究を行った.特に3.については,MANET上に生成木を構成する手法およびそれを維持するための手法の開発を行っている.また,生成木上をトークン(MAとみなせる)を効率よく巡回させる手法も開発中である.これら二つの手法を合成することで,ある制限の下で効率のよいMA巡回基礎技術として成果が得られるものと考えている.これらとは別に,理論的アプローチのために,アルゴリズムの実行状況可視化システムの開発にも取り組んでいる.グラフアニメーション(グラフ上をオブジェクトが移動するアニメーション)を生成可能だが,アルゴリズムの可視化のみならず,人や車のナビゲーション等への適用の可能性も見えてきており,汎用性の高いアニメーション描画システムにつながることが期待できる.モバイルアドホックネットワーク(MANET)上でのモバイルエージェント(MA)を利用したアプリケーションを設計する上で,MAを効率よく巡回させることがアプリケーション全体の効率に直結する.しかしMANETの持つ高度な流動性から,これを安易に実現できない.この問題に対するアプローチとして,1.ネットワークの状況を常にモニタし近未来を予測するなどして効率の良い巡回経路を発見する.2.巡回のために利用する情報をできる限り局所化し,変動による影響を受けにくくする.3.理論的アプローチによりMANETを対象としたモデル上で変動に強いアルゴリズムを開発する.などがあげられよう.本研究では,1.のために,実ネットワークの診断解析技術の可能性を見極めるべく,ネットワーク診断システムの開発をおこなった.2.のため,局所情報のみを用いた自律分散システムが持つ性質を浮き彫りにするための研究を行った.3.のため,自己安定アルゴリズムおよびその高信頼化技術である故障封じ込めおよび強安定に関する研究を行った.特に3.については,MANET上に生成木を構成する手法およびそれを維持するための手法を提案した.また生成木上をトークン(MAとみなせる)を効率よく巡回させる手法を提案した.これら二つの手法を合成することで,ある制限の下で効率のよいMA巡回基礎技術として価値のあるものとなると考える.またアドホックネットワークの一形態であるセンサーネットワークについても,MA巡回の必須技術である効率の良い通信を行うためのネットワーク構造化,およびルーティング手法についても提案した.またこれらとは別に,MANET上でのアプリケーションの検討としてグリッド技術の適用についても研究を行い成果を発表している.ただし,これについては明確にアドホックネットワークへの適用が考慮されておらず,今後の更なる研究が必要と考える.
時間依存型の地震危険評価における地震再来間隔に基づく確率モデル

新しい地震発生時間隔の統計量としてモーメント比を使い,大地震の予測に用いることを提案した.モーメント比(MR)とは地震再来間隔の1次と2次のモーメント比(平均と分散の比)である.MRを用いて,大地震の前に発生するかもしれない,背景地震活動の中の長期的な変化を調べることができる.MRによる地震発生予測の可能性をテストするため,1890-2011年に日本周辺で発生したM6以上の地震発生間隔をつかって局地的なMRを推定した.MRによる予測能力はROC(成功率を誤報率に対してプロットした図で,対角線より上にあればランダムよりも優れた予測であることを示す)とMolchan図(時空間的な警報率に対して見逃し率をプロットした図で,傾きが-1の対角線がランダムな予測を示し,それから下に離れるほど優れた予測であることを示す)を使って評価した.長期(時間間隔19年),中期(3年),短期(1年)の3通りについてMR予測を行ったところ,いずれもランダムよりも有意な結果が得られた.長期予測では,過去20年間に発生したM7以上の地震18個のうちの15個について,空間域全体の2割程度に絞り込んだ予測に成功した.他の研究者によって提唱されているRI(Relative Intensity)予測法と比較したところ,RI法に比べて見逃しが約60%減少した.短期予測について,MRは2011年東北地震(M9)その前震や余震の予測を空間域全体の6%程度の時空間警報率で予測することができたが,RI法では予測できなかった研究はほぼ計画通りに進展し,結果は学会などで発表したほか,学術誌へ投稿した.投稿した論文が受理されるまでは,査読結果や改訂については電子メールなどで連絡する予定.その後は,アルジェリアとの国際共同研究を検討する.本研究は、地震活動の統計的性質を調べ、地震カタログから将来の地震活動を予測することを目的としている。この際の統計的な解析のため、ある時空間内で引き続いて発生する地震の発生間隔(地震再来間隔と呼ぶ)を変数として用いる。地震活動全体(余震も含む)と背景地震活動について、地震再来間隔の分布を比較することによって地震活動のクラスタ度の指標として用いることができる。まず、地震活動のデータから余震や群発地震活動を取り除いて背景地震活動を求める、デクラスタリングの新しい方法を開発した。新手法は、背景地震活動がボアソン型(地震的にランダム)とみなせない際にも適用でき、背景地震活動の異なるモデル同士の比較ができるという特徴を持つ。まず、背景地震活動がボアソン分布とワイブル分布の場合について、クラスタの理論的性質を調べた。ボアソン分布の場合は、地震再来間隔の短い場合と長い場合において、クラスタの度合が高いことを示すことが分かった。次に、日本とカリフォルニアの地震カタログを用い、カタログ全体の地震活動全体と背景地震活動について地震再来間隔を調べた。日本の場合、地震発生間隔が短い方ではクラスタ度が強く、時間間隔の長い方ではクラスタ度が弱いことが分かった。またこれまでに提唱されてきたデクラスタ法によって推定された背景地震活動について、地震再来間隔と地震活動の相関の度合とを比較した。モデルによって、地震再来間隔と地震活動との相関の度合いが異なることを発見した。日本,南カリフォルニア,アルジェリアの地震カタログを使い,まず均質に記録されている下限の地震規模(マグニチュード)を推定した.地震カタログには長期間(日本の場合は西暦679-2011年)の地震データが含まれているが,観測網の密度は時代によって異なるため,地震カタログデータは,特に小地震に関して均質ではない.そこで,期間によって,その規模以上の地震についてはほぼ均質とみなせるCompletenessmagnitude(mc)を推定し,mcより大きな地震データのみを統計解析の対象とした.余震や群発地震活動を除いた通常の(背景またはバックグランドと呼ばれる)地震活動の統計的性質の指標を提案した.この指標は,地震活動全体と背景地震活動のみの地震発生時間間隔の分布を比較するもので,背景地震活動がボアソン型(時間的にランダムに分布)とみなせない際にも適用できるという特徴を持つ.まず,背景地震活動がボアソン分布とワイブル分布の場合について,指標の理論的性質を調べた.背景地震活動が地震同士の相関は地震発生間隔とともにはじめは減少し,その後増大すること,すなわち地震発生間隔が短い場合と長い場合に地震同士の相関があることがわかった.日本とカリフォルニアの地震カタログを用い,カタログ全体の地震活動全体と背景地震活動について地震発生間隔を調べた.日本の場合,地震発生間隔が短い方では相関が強く,時間間隔の長い方では相関が弱いことが分かった.また,これまでに他の研究者によって提唱されてきた余震や群発活動を除く(デクラスタリング)手法によって推定された背景地震活動について,地震再来間隔と地震活動の相関の度合とを比較した.その結果,モデルによって地震再来間隔と地震活動との相関の度合いが異なることがわかった.新しい地震発生時間隔の統計量としてモーメント比を使い,大地震の予測に用いることを提案した.モーメント比(MR)とは地震再来間隔の1次と2次のモーメント比(平均と分散の比)である.MRを用いて,大地震の前に発生するかもしれない,背景地震活動の中の長期的な変化を調べることができる.MRによる地震発生予測の可能性をテストするため,1890-2011年に日本周辺で発生したM6以上の地震発生間隔をつかって局地的なMRを推定した.

MRによる予測能力はROC(成功率を誤報率に対してプロットした図で,対角線より上にあればランダムよりも優れた予測であることを示す)とMolchan図(時空間的な警報率に対して見逃し率をプロットした図で,傾きが-1の対角線がランダムな予測を示し,それから下に離れるほど優れた予測であることを示す)を使って評価した.長期(時間間隔19年),中期(3年),短期(1年)の3通りについてMR予測を行ったところ,いずれもランダムよりも有意な結果が得られた.長期予測では,過去20年間に発生したM7以上の地震18個のうちの15個について,空間域全体の2割程度に絞り込んだ予測に成功した.他の研究者によって提唱されているRI(Relative Intensity)予測法と比較したところ,RI法に比べて見逃しが約60%減少した.短期予測について,MRは2011年東北地震(M9)その前震や余震の予測を空間域全体の6%程度の時空間警報率で予測することができたが,RI法では予測できなかった研究はほぼ計画通りに進展し,結果は学会などで発表したほか,学術誌へ投稿した.研究はほぼ計画通りに進展し,結果は学会などで発表したほか,学術誌へ投稿した.平成24年度も計画通りに研究を実施した,特別研究員帰国後は,投稿した論文が受理されるまでは,査読結果や改訂については電子メールなどで連絡する予定.その後は,アルジェリアとの国際共同研究を検討する.投稿した論文が受理されるまでは,査読結果や改訂については電子メールなどで連絡する予定.その後は,アルジェリアとの国際共同研究を検討する.
病態細胞の選択的可視化を目的とした新規環境応答性蛍光ポリマープローブの開発

がん細胞などの病態細胞は、細胞内の反応活性が高く、正常細胞より熱生成が大きいことが知られている。さらに、正常組織と比べてがん細胞周辺は弱酸性環境となっていることが知られている。そこで、温度応答性ポリマーを基本構造とした温度応答性蛍光ポリマープローブとpH応答性蛍光ポリマープローブを開発した。温度応答性蛍光ポリマープローブは、わずか1°Cの差を見分けて、細胞取り込みをコントロールすることが可能であり、pH応答性蛍光ポリマープローブは弱酸性条件の細胞のみに取り込まれることがわかった。これらの結果より温度やpHといった細胞の置かれた特定の環境を認識して選択的にイメージングできる可能性が示された。がん細胞などの病態細胞は正常細胞と比べ、細胞内の反応の活性が高く、正常細胞より熱生成(発熱)が大きいことが知られており、癌やアルツハイマー病では異常pHを示すことが知られている。しかし、これらの違いはわずかであり、病態細胞のターゲティングに応用するには、それらに対して敏感に応答する必要がある。そこで、本研究では、温度およびpHに敏感に応答する機能性ポリマーを基盤とする蛍光ポリマープローブの創製と病態細胞の選択的イメージングを可能にする技術の開発を行った。温度応答性高分子であるpoly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAAm)を基本骨格として、下限臨界溶解温度(LCST)の異なる温度応答性ポリマーを合成し、ポリマー末端にFluoresceinを結合し、蛍光ポリマープローブとした。この蛍光ポリマープローブはLCST以下では細胞内への取り込みは見られず、LCST以上では細胞取り込みが見られた。以上のことから細胞取り込みを温度によって制御可能であることが示された。PNIPAAmにpH応答性のsulfamethazine acrylamide (SMZ)を共重合体として加えることで正常細胞周辺pH(pH 7.4前後)では親水性を示し、がん細胞周辺pH(pH 6.8前後)では疎水性を示すpH/温度応答性ポリマーを合成した。SMZはpH 7.4前後では解離型でマイナス電荷をもち、pH 6.8前後では非解離型で疎水性度が大きくなりLCSTを低下させる。このポリマーにもFluoresceinを結合し、蛍光ポリマープローブとした。この蛍光ポリマープローブはpH 7.4では細胞に取り込まれず、pH 6.8で細胞取り込みが見られた。これらの結果から、蛍光ポリマープローブを用いた病態細胞選択的イメージングへの応用が期待される。日本人の死因の第一位であるがんは、活発な増殖・転移を繰り返すため、早期発見・早期治療が必要である。しかし、がん細胞は何らかの原因で正常細胞が変異を起こした細胞であり正常細胞と大きな違いがあるわけではなく、わずかに性質が異なるだけであるため正常組織の中に紛れ込んだがん組織を見つけ出すことは困難である。そこで本研究では、がん細胞外(pH 6.8前後)と正常組織(pH 7.4)のわずかなpHの違いを認識してがん細胞だけを蛍光させるために、温度およびpHに敏感に応答する機能性ポリマーを基盤とする蛍光ポリマープローブの創製と選択的イメージングを可能とする技術開発を行った。温度に応答して相転移(親水性/疎水性)するpoly(N-isopropylacrylamide), poly(N,N-dimethylacrylamide),そしてpH応答性のsulfadimethazineを共重合することで、pHによって相転移温度が変化するポリマーを合成した。NMRによって組成比、GPCによって分子量を評価した。用いたモノマーの組成比を最適化することで体温である37°C付近でpH 7.4では親水性、pH 6.8では疎水性を示す特性を示した。合成したpH応答性蛍光ポリマープローブを用いて、培養する培地pHによるヒト子宮頸癌由来細胞への取り込み能の違いについて評価した。pH 7.4では、細胞取り込みは見られず、pH 6.8では取り込みが見られた。この結果は、pH 7.4ではポリマーが親水性を示し、細胞膜との相互作用が弱く取り込まれなかったのに対して、pH 6.8では、ポリマーが疎水性を示し細胞膜との相互作用が増大したために、細胞への取り込みが促進したと考えられる。これらの結果から、開発した環境応答型蛍光ポリマープローブによるがん細胞イメージングへの応用が期待される。26年度が最終年度であるため、記入しない。医歯薬学26年度が最終年度であるため、記入しない。当初の研究計画通り、環境応答性蛍光ポリマープローブの合成および評価が順調に進んでおり、さらに次年度の研究計画予定であった細胞イメージングを行うことができ、それらの成果は学術論文や学会にて発表することができた。研究の基礎となる環境応答性蛍光ポリマープローブの合成および評価法については確立することができたので、それらを用いた細胞イメージングに重点を置いて研究を推進していく予定である。得られた成果は精力的に学術論文や学会にて発表していく予定である。
「モノづくり」の実用化を指向した超臨界二酸化炭素中有機分子触媒的ポリ乳酸合成

生物由来の原料から作られるバイオベースポリマーはカーボンニュートラルな材料であり、近年の環境問題に対する意識の高まりにより、幅広い分野で注目されている。その代表的なポリマーであるポリ乳酸は、バイオマス資源を発酵させて得られる原料から製造され、実生活において利用されているが、その合成法は人体への安全性を考慮しなければならない触媒・溶媒などを使用している。「安全・安心・実用的なポリ乳酸合成」を達成するために、「有機分子触媒」と「超臨界二酸化炭素(scCO2)」の特長を活かした金属・有機溶媒フリーポリ乳酸合成を検討する。特に、以下の2つの課題について研究対象を絞り、真に持続可能な「モノづくり」の科学の実用化を目指した。1scCO2中で有効に機能する有機分子触媒の開発(有機分子触媒の機能化)2scCO2中での基質・有機分子触媒・生成物の挙動の解明(ブラックボックスの可視化)この二つのポイントを確立し、さらにキログラムスケールでの合成を確立することにより実用化への道が開かれる。これまで、(a) scCO2中で有効に機能する触媒の開発、(b) scCO2中有機分子触媒的ポリ乳酸合成を達成してきた。平成25年度では、(c) scCO2中での基質・有機分子触媒・生成物の挙動の解明、(d)実用化に向けた有機分子触媒の回収の2項目に焦点を絞り研究した。その結果、scCO2の高い溶解能力により、ラクチドやポリ乳酸を可塑化または溶解し、低温での重合反応を実施できるCO2可塑化重合法(CPP法(CO2 Plasticizing Polymerization)を見いだした。さらに、有機分子触媒とscCO2の溶解性の高さを利用し、触媒の分離・回収に成功した。25年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度では、以下の2項目に焦点を絞り研究した。(a) scCO2中で有効に機能する触媒の開発:求核的有機分子触媒、開始剤としてのエタノール存在下、ラクチドの開環重合をscCO2中で検討し、従来法より低温・短時間でポリ乳酸を得てきたが、研究室で開発された有機分子触媒的合成反応をシームレスに工業化へ移行するには、1触媒量の低減(1 mol%以下)、2残存モノマーゼロ・定量的な重合を解決しなければならない。現状のPPYなどの有機分子触媒のscCO2に対する溶解性が低いことから、解決の鍵は「如何にscCO2中で機能する有機分子触媒をデザイン・活用するか」である。そのため、触媒部位とscCO2用界面活性部位を同一分子内に有する新規有機分子触媒をデザイン・合成した。(a) scCO

2中で有効に機能する触媒の開発(平成24年度達成)(b) scCO2中有機分子触媒的ポリ乳酸合成(平成24年度達成)(c) scCO2中での基質・有機分子触媒・生成物の挙動の解明(平成25年度計画を平成24年度から検討開始)今後、以下の計画により、本研究課題を推進する。(c) scCO2中での基質・有機分子触媒・生成物の挙動の解明(平成25年度)(d)実用化に向けた有機分子触媒の回収(平成25年度)25年度が最終年度であるため、記入しない。25年度が最終年度であるため、記入しない。
液晶性ブロック共重合体を用いた超高熱伝導性材料の開発

本研究では、両ポリマー成分側鎖に異なる液晶基を有するジブロック共重合体を合成し、薄膜形成と架橋による樹脂化により熱伝導性に優れたポリマー材料の開発を目的としている。昨年度の実験の結果研究の結果、メソゲンの剛直性の高いモノマーAから得られたポリマーAは、流動化温度が硬化温度に比べて高くなり均一に硬化反応が進まず、均一に硬化反応が進むことによって得られた樹脂の熱伝導率よりも低い熱伝導率を示すことが明らかとなった。そこで本年度は剛直性の高いモノマーAから得られたポリマーAを硬化するのに適した硬化剤や硬化条件を検討した。その結果、スルファニルファニルアミドが、他のジアミン系固化剤(DDMやPDA)よりも反応性が低く、高温での硬化反応に適していることが明らかになった。次に、得られた硬化樹脂の熱伝導率を測定した。その結果、薄膜の厚み方向に0.4W/m-Kと高い熱伝導性を示す樹脂が得られることがわかった。この値は汎用樹脂の約2倍の値であり、剛直性の高い側鎖基を有するポリマーと、反応性の低い硬化剤(スルファニルアミド)を組み合わせることが重要であることが明らかになった。続いて樹脂のさらなる高熱伝導化を目指すために、剛直性の高いメソゲンを側鎖基に有する別の種類のモノマーBを合成し、ポリマーAとのブロック共重合化を行った。重合における溶媒、反応時間、温度等の条件について最適化を鋭意検討した結果、数平均分子量が24万、分子量分布が1.3以下を示すブロック共重合体を得ることに成功した。続いて、得られたポリマーの溶液調製から薄膜を作製した後に、微小角入射小角および広角X線回折と原子間力顕微鏡観察によりモルフォロジー観察を行った。アニーリング条件の検討や、架橋剤の種類を最適化することにより、薄膜の厚み方向に0.4W/m・Kと高い熱伝導性を示す樹脂が得られることがわかった。本年度は、まず始めに目的とするブロック共重合体の原料となる液晶性モノマーの合成を行った。モノマーの分子設計として、(1)メソゲンとスペーサーからなる液晶性の化合物であること、(2)ブロック共重合体の合成に対応可能なリビングラジカル重合に適した共役系官能基をモノマーの片末端に有すること、(3)もう一方の片末端に樹脂化に必要なエポキシ基を有することを条件とした。これを基に、先ず目的のモノマーを収率良く得るための合成経路について種々検討を行った。その結果、エポキシ基の反応性が非常に高く副反応が容易に進行してしまうことがわかった。そこで、副反応をできる限り抑制することが可能な合成経路の探索を重点的に行ったところ、酸クロリドとアルコールによるエステル化反応や右田・小杉・スティルカップリング反応等が有効に利用できることを見いだし、目的のモノマー合成に成功した。次に得られたモノマーのリビングラジカル重合を行い、ブロック共重合体の合成を行った。次年度は、硬化剤を用いた樹脂の作製と熱伝導率測定を行い、ブロック共重合体のモルフォロジー、およびモノマーの分子構造と熱伝導率の関係について明らかにすることを目指す。本年度の成果として得たモノマーの合成経路、およびブロック共重合体の合成法の確立は、本研究の目的を達成するために必要不可欠な基盤技術であり最も重要な知見になると考えている。昨年度に合成を行った樹脂よりも高い熱伝導性を示す樹脂の開発を目指し、メソゲンの剛直性がより高いモノマーを合成した。得られたモノマーのリビングラジカル重合を行い、ブロック共重合体の合成を行った。アニーリング条件の検討や、架橋剤の種類を最適化することにより、薄膜の厚み方向に0.3W/m・Kと高い熱伝導性を示す樹脂が得られることがわかった。また、メソゲンの剛直性の高いモノマーから得られたポリマーは、流動化温度が硬化温度に比べて高くなったことにより均一に硬化反応が進まず、均一に硬化反応が進むことによって得られた樹脂の熱伝導率よりも低い熱伝導率を示すことが明らかとなった。次年度は剛直性の高いモノマーから得られたポリマーを硬化するのに適した硬化剤や硬化条件を検討していきたいと考えている。

本研究では、両ポリマー成分側鎖に異なる液晶基を有するジブロック共重合体を合成し、薄膜形成と架橋による樹脂化により熱伝導性に優れたポリマー材料の開発を目的としている。昨年度の実験の結果研究の結果、メソゲンの剛直性の高いモノマーAから得られたポリマーAは、流動化温度が硬化温度に比べて高くなり均一に硬化反応が進まず、均一に硬化反応が進むことによって得られた樹脂の熱伝導率よりも低い熱伝導率を示すことが明らかとなった。そこで本年度は剛直性の高いモノマーAから得られたポリマーAを硬化するのに適した硬化剤や硬化条件を検討した。その結果、スルファニルファニルアミドが、他のジアミン系固化剤(DDMやPDA)よりも反応性が低く、高温での硬化反応に適していることが明らかになった。次に、得られた硬化樹脂の熱伝導率を測定した。その結果、薄膜の厚み方向に0.4W/m-Kと高い熱伝導性を示す樹脂が得られることがわかった。この値は汎用樹脂の約2倍の値であり、剛直性の高い側鎖基を有するポリマーと、反応性の低い硬化剤(スルファニルアミド)を組み合わせることが重要であることが明らかになった。続いて樹脂のさらなる高熱伝導化を目指すために、剛直性の高いメソゲンを側鎖基に有する別の種類のモノマーBを合成し、ポリマーAとのブロック共重合化を行った。重合における溶媒、反応時間、温度等の条件について最適化を鋭意検討した結果、数平均分子量が24万、分子量分布が1.3以下を示すブロック共重合体を得ることに成功した。続いて、得られたポリマーの溶液調製から薄膜を作製した後に、微小角入射小角および広角X線回折と原子間力顕微鏡観察によりモルフォロジー観察を行った。アニーリング条件の検討や、架橋剤の種類を最適化することにより、薄膜の厚み方向に0.4W/m・Kと高い熱伝導性を示す樹脂が得られることがわかった。実験を計画的に行っているため、順調に進展しています。今後は硬化条件の違いと自己組織化構造、熱伝導率の相関についての知見を深めていきたいと考えている。得られた知見を基に硬化条件にフィードバックさせ、より高熱伝導性な樹脂の創製を目指す。
小笠原諸島のショウジョウバエの侵入種と固有種に関する生物的・遺伝的多様性の研究

小笠原諸島の父島と母島において2009年7月から2010年5月の間に3度(夏、冬、春)の採集調査を行い、季節変化を含めたショウジョウバエの分布調査を行った。その結果、固有種9種を含む22種116, 857個体のショウジョウバエを採集した。7月の父島と母島では近年侵入したDrosophila hypocaustaが最優占種であった。一方12月と4月の採集では父島でD. simulansが、母島では固有種のD. pectiniferaが最優占種であった。今回の採集では侵入種であるD. hypocaustaやD. suzukiiの増加が見られたが、固有種のD. pectiniferaなども多く採集されており、生物多様性は増加していることが示された。遺伝的多様性と分化の研究は、ミトコンドリアDNAのCOI及びCOII遺伝子について、固有種のD. pectinifera、Dichaetophora ogasawarensis、Scaptomyza hexasticha、侵入種のD. hypocausta、D. suzukii、D. kikkawaiを用いて行った。固有種の遺伝的多様性はいずれも大きく、侵入種ではD. hypocaustaのみ大きかった。ハプロタイプ解析からは、侵入種は父島から母島へ移住していることが示唆された。また固有種の遺伝的特性は父島と母島の集団間で異なり、それぞれの集団は個別に保護されるべきであると考えられた。本年度は、2009年7月と12月に、小笠原諸島の父島と母島において戸田型トラップとスィーピングによるショウジョウバエの採集を行った。その結果、7月の採集では父島で12種6,152個体、母島で15種9,601個体、計16種15,753個体のショウジョウバエを採集した。また、現在までのところ、12月の採集では父島で10種28,286個体、母島で18種8,454個体、計18種36,740個体のショウジョウバエを計数したが、この中には未記載の2種の雄も含まれている。7月の採集では、近年侵入してきたDrosophila hypocaustaがすでに優占種であることが明らかになり、父島では最優占種であった。また、固有種のD. pectiniferaが父島と母島の優占種であることが示されたが、この現象は夏期の特徴であることが明らかになった。12月の採集では、過去の研究と同様に父島では侵入種のD. simulansが最優占種であり、ついでD. hypocaustaとD. kikkawaiの順に多くの個体が採集された。母島では、D. pectiniferaとD. simulansが優占種であった。D. pectiniferaを除く他の固有種は、自然林でのみ採集された。予備的に行われた核とミトコンドリアの遺伝子の調査では、ミトコンドリアDNAのCO I遺伝子において、固有種であるD. pectiniferaの遺伝的多様性はやや大きく、逆に父島と母島の集団間の遺伝的分化はあまり見られなかった。今後、春期においてショウジョウバエの採集を行い、収集した個体を用いて、侵入種と固有種の遺伝的多様性と分化に関する研究を継続する。本年度は、2010年4月に、小笠原諸島の父島と母島において戸田型トラップとスィーピングによるショウジョウバエの採集を行った。その結果、父島で16種29,723個体、母島で16種23,126個体、計18種52,849個体のショウジョウバエを採集した。

2010年4月の採集では、近年侵入してきた南方系のDrosophila hypocaustaは4%ほどに減少していたが、D.simulansが53%、固有種のD.pectiniferaが26%であり、従来個体数の少なかった侵入種のD.suzukiiは12%に増加してきており、小笠原諸島の生物多様性が増加していることが明らかになった。小笠原諸島における過去の採集により得られたアルコール標本をもとに、父島と母島の侵入種(D.melanogaster, D.simulans, D.kikkawai, D.hypocausta)及び固有種(D.pectiniferaとDichaetophora ogasawarensis)について、核とミトコンドリアの遺伝子の塩基配列を調査し、侵入種や固有種の遺伝的多様性、それぞれの種について父島と母島の集団間の遺伝的分化の研究を行なった。小笠原諸島の侵入種である4種はミトコンドリアDNAのCOI(チトクローム酸化酵素I)、COIIなど3つの遺伝子で多型的であり、ハワイで調査されている侵入種の場合とは異なった。ただし、D.kikkawaiを除けば父島と母島間での遺伝的分化はみられなかった。小笠原諸島の固有種であるD.pectiniferaとDi.ogasawarensisでは遺伝的多型の程度は大きいものの、2島間での遺伝的分化は大きいものではなかった。侵入種と固有種の両方において、核の遺伝子のダイレクトシークエンスは有効ではなかったので、今後は方法を変えて行なうことにする。平成21-22年度に小笠原諸島の父島と母島で採集した固有種3種(Drosophila pectinifera, Dichaetophora gawarensis, Scaptomyza hexastica)、及び侵入種3種(D.hypocausta, D.kikkawai, D.suzukii)の遺伝的多様性と父島と母島間における遺伝的分化を、ミトコンドリアDNAのシトクロームオキシダーゼサブユニット1(COI)とCOIIの塩基配列を調査することにより研究した。その結果、固有種3種の遺伝的多様性は非常に高く、父島と母島の間の集団間の遺伝的分化も大きかったが、ハプロタイプ解析によると固有種3種ともに両島間の移住もわずかながら推定された。一方、侵入種3種の遺伝的多様性はD.hypocaustaでは非常に大きく、D.suzukiiでは小さかった。D.kikkawaiでは母島集団の遺伝的多様性は全くなかったが、父島では遺伝的分化が大きいという結果が得られた。このことを解明するために近縁種との系統樹を作成したところ、父島集団内の遺伝的分化は近縁種による遺伝子流入によるものであることが明らかになった。さらに侵入種3種の父島と母島間の遺伝的分化を調査したところ、遺伝的には3種とも両島間の移住が見られ、遺伝的多様性の結果から父島に侵入した後,母島に移住した可能性が考えられた。本研究によって、小笠原諸島のショウジョウバエに関しては固有種の遺伝的多様性と遺伝的分化は両島で十分維持されていることが明らかとなり、ショウジョウバエだけでなく小笠原諸島の固有動物を保護する上での重要な知見となった、また、侵入種に関してはその起源を明らかにすることはできなかったが、父島への侵入阻止が重要であるこ.と、及び侵入種の起源に関しては今後の研究方向が示された。
顎・舌運動の中枢性及び末梢性制御

ネコ舌つきだし筋・ひっこめ筋支配運動ニューロン(P-.R-Mn)で同側及び対側下歯槽神経刺激によって誘発されるIPSPについて,その抑制性シナプスの結合様式をしらべた. P-Mnにおいては両側下歯槽神経の抑制性シナプスは主に樹状突起部に結合しており, R-Mnでは両側下歯槽神経の抑制性シナプスは共に細胞体部,樹状突起部に結合していることを明らかにした.つぎに大脳皮質舌運動領(C_x),舌神経,下歯槽神経刺激で3つの成分からなる過分極電位がP-Mnで誘発されることが分かった.第1のIPSPはストリキニンで遮断され,細胞内Clイオン濃度上昇で逆転し,膜を過分極すると脱分極電位に逆転した.第2のIPSPはストリキニン投与で増大しピクロトキシンで遮断されるGABA-IPSPである.第3の過分極電位はストリキニン及びピクロトキシンに抵抗性で,膜を過分極しても脱分極電位に逆転しない.この電位をL-HPと命名した.またC_xの条件刺激は舌神経の試験刺激で誘発したEPSPを完全に抑圧し,この抑圧にはシナプス前抑制が関与していることを推察した. C_x刺激で誘発した短潜時EPSPは舌神経の条件刺激では抑圧されなかった.すなわちP-Mnの興奮は主に上位中枢からの情報で惹起されていることが分かった.つぎに嚥下の神経機構を明らかにするため軟体動物アメフラシで実験をおこなった.そして左右で2個のニューロンが咽頭の運動を調節していることが分かった.このニューロンは膜の脱分極状態で律動性の群放電を示し,過分極状態で群放電を停止した.すなわち口腔に食物が入ると,このニューロンが律動性の群放電を示し,食物を嚥下することを明らかにした.ネコ舌つきだし筋・ひっこめ筋支配運動ニューロン(P-.R-Mn)で同側及び対側下歯槽神経刺激によって誘発されるIPSPについて,その抑制性シナプスの結合様式をしらべた. P-Mnにおいては両側下歯槽神経の抑制性シナプスは主に樹状突起部に結合しており, R-Mnでは両側下歯槽神経の抑制性シナプスは共に細胞体部,樹状突起部に結合していることを明らかにした.つぎに大脳皮質舌運動領(C_x),舌神経,下歯槽神経刺激で3つの成分からなる過分極電位がP-Mnで誘発されることが分かった.第1のIPSPはストリキニンで遮断され,細胞内Clイオン濃度上昇で逆転し,膜を過分極すると脱分極電位に逆転した.第2のIPSPはストリキニン投与で増大しピクロトキシンで遮断されるGABA-IPSPである.第3の過分極電位はストリキニン及びピクロトキシンに抵抗性で,膜を過分極しても脱分極電位に逆転しない.この電位をL-HPと命名した.またC_xの条件刺激は舌神経の試験刺激で誘発したEPSPを完全に抑圧し,この抑圧にはシナプス前抑制が関与していることを推察した. C_x刺激で誘発した短潜時EPSPは舌神経の条件刺激では抑圧されなかった.すなわちP-Mnの興奮は主に上位中枢からの情報で惹起されていることが分かった.つぎに嚥下の神経機構を明らかにするため軟体動物アメフラシで実験をおこなった.そして左右で2個のニューロンが咽頭の運動を調節していることが分かった.このニューロンは膜の脱分極状態で律動性の群放電を示し,過分極状態で群放電を停止した.すなわち口腔に食物が入ると,このニューロンが律動性の群放電を示し,食物を嚥下することを明らかにした.大脳皮質舌運動領(Cx)、舌神経及び下歯槽神経刺激によりネコの舌下神経運動ニューロン(P-Mn)に誘発される過分極電位をしらべた。その結果、ストリキニンで遮断されClイオン注入で逆転するIPSP(S-IPSP)、ピクロトキシンで遮断されるIPSP(GABA-IPSP)の他に、両IPSPs遮断後もCx刺激で過分極電位(L-HP)が誘発されることが分った。S-IPSP及びGABA-IPSPは膜電位に依存し、GABA-IPSPの振幅はストリキニン投与で増大し、L-HPの振幅はセクロトキシン投与で増大した。Cx刺激で誘発された短潜時のEPSPは膜電位に依存することより、このEPSP発生に関与する興奮性シナプスは細胞体に近い場所に存在することを推察した。さらに口蓋の機械的刺激によって誘発される閉口反射時において、オトガイ舌筋および茎突舌筋支配の運動ニューロン(GG-MnおよびSG-Mn)の活動とこれら外舌筋筋活動、顎筋活動を同時記録し、自発性放電を示さないGG-Mnでは閉口反射時に約800ms持続のEPSPsが誘発され、緊張性の自発放電を示すSG-Mnは約600ms間誘発されたIPSPsによって抑制されることを明らかにした。
サブミリ波による分子ガスの観測的診断

大マゼラン雲の観測データを詳細に解析し、その特徴を銀河系の分子雲と比較した。その結果、CO J=2-1/J=1-0輝線強度比が、銀河系円盤部ではおよそ0.6なのに対し、大マゼラン雲の巨大分子雲複合体では平均0.9程度と高いことが見いだされた。さらに、大規模星形成領域30Dorから南に連なる巨大な分子雲複合体は、比がほとんど1.0であることもわかった。この複合体は、その北端では非常に活発な星形成が進行しているが、南側は顕著な星形成は見られない。それにもかかわらず、分子雲複合体の全体にわたり高い比が観測されたことは、それが内部または近傍の星形成領域による励起に原因があるのではなく、分子雲が本来持っている性質の反映であることを意味している。すなわち、大マゼラン雲の巨大分子雲は、銀河系円盤部のそれに比べて、ガス圧力(温度・密度の積)が高いことが示唆される。銀河系内で分子ガスが類似の性質を持つ領域として、銀河系中心領域の研究も進めた。この領域には多数の高速ガスが見られるが、その一つは明らかな膨張シェルであることを見いだした。そのエネルギーは、数個の超新星残骸に匹敵し、その膨張がガスの圧力を高めていると考えられる。銀河系中心領域の分子ガスの3次元的分布を明らかにする手法を開発し、銀河系中心領域には分子ガスのバーが存在することを明らかにした。このバー構造の端には、最近銀河中心領域に落下してきたと思われる分子ガスが存在する。その圧力は、銀河系中心の分子ガスの平均に比べて低く、まだその環境に物理状態が反応していない。1.マゼラン雲の本格観測を可能にする高感度受信機の製作・整備これまで観測してきたCOJ=2-1輝線のほかに、COJ=3-2,CSJ=5-4,HCNJ=3-2,同J=4-3,HCO+J=3-2,同J=4-3の輝線を観測できるように、入力光学系の広帯域設計を行った。ミクサーはマウントの最適化を進めた。特に230GHz帯は、SIS素子が最適バイアス付近で負性抵抗を持つ問題がわかり、素子のマウント位置の精度向上、バイアス回路の改良、印可磁場強度の最適化により対処した。2.観測の自動化、リモート化望遠鏡システムをインターネット経由で監視・制御するシステムを開発し、野辺山の60cm望遠鏡1号機を実際に東京から運用してその安定性を確認した。システム改良の結果、最長2ヶ月間の無人リモート観測ができた。しかし、日本-チリ間のインターネットは接続が不安定で、現在のシステムではまだ長期リモート運転は難しい。この点については平成11年度の研究項目である。3.これまでに取得した予備的なデータの解析と出版大マゼラン雲についての予備的な観測データを詳細に解析し、論文としてまとめた(投稿中)。その内容を、国際天文学連合シンポジウムにて発表して国外の研究者の関心を集めた。銀河系の観測データを整理し、大マゼラン雲との類似点・相違点をまとめた。大マゼラン雲は、銀河系円盤部と同様、CO2-1/1-0輝線強度比の動径方向の勾配があるようであるが、銀河系の中心部に見られる分子ガスの集中は大マゼラン雲には見られない。1.マゼラン雲の本格観測を可能にする高感度受信機の製作・整備昨年度設計した広帯域の入力光学系の評価を行った。2.観測の自動化、リモート化望遠鏡システムをインターネット経由で監視・制御するシステムを改良し、野辺山の60cm望遠鏡1号機を実際に東京から運用してその安定性を確認した。この点については半自動観測と自動危機回避機能の設計開発を行った。3.これまでに取得したデータの解析と出版大マゼラン雲についての予備的な観測データを詳細に解析し、論文としてまとめた。銀河系内天体との比較も重要である。これまでに取得した個別分子雲の観測データを整理した。その天体は、オリオン巨大分子雲、バラ星雲に付随する巨大分子雲、いっかくじゅう座巨大分子雲、ケフェウス座分子雲、おうし座分子雲、みなみのかんむり座分子雲、北極スパーである。それらの相互比較から、一酸化炭素の輝線強度比と星間分子ガスの物理状態の関係を調べた。分子雲の内部構造が発達して、星の誕生の準備が整うと、輝線強度比は1に近づくことがわかった。1.マゼラン雲の本格観測を可能にする高感度受信機の製作・整備これまで観測してきたCO J=2-1輝線のほかに、CO J=3-2,CS J=5-4,HCN J=3-2,同J=4-3,HCO+J=3-2,同J=4-3の輝線を観測できる入力光学系の設計製作を行った。ミクサーは試作を通じてマウントの最適化を進めた。