hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
通信制高等学校生徒のQOL向上のための総合的支援に向けた調査研究

具体的には、通信制高校生徒への質問紙調査、および、通信制高校卒業生へのインタビュー調査を行っている。また、対照群として全日制高校生徒への質問紙調査を実施した。2018年度は、各調査のデータ収集とその分析を行った。通信制高校生徒への質問紙調査については、2017年度以前から行ってきた調査を継続実施した。また、全日制高校の生徒への質問紙調査については、公立高校1校の生徒を対象とした。通信制高校卒業生へのインタビュー調査については、対象者の抽出、ならびに、半構造化面接を行うためのインタビューガイドの作成を行った。対象者は、通信制高校卒業後に大学に進学し、大学生活を継続できている者のなかから抽出した。インタビューの主題は、1通信制高校の体験、および、それがその後の生活にどのような影響を与えたか、2通信制高校における、その後の生活に役立った体験や支援は何だったか、ということとした。2018年度は、3名の対象者にインタビューを実施した。各対象者へのインタビューを行い、その内容について複数名の研究者で1例ずつ質的分析を行い、その分析結果を踏まえて次のインタビューを行う、という形をとっている。2019年度も継続してインタビューを実施する予定である。2018年度は、広域通信制高校の全キャンパスの生徒を対象として質問紙調査を行った。これは申請時に予定していた2018度の計画と一致している。2018年度から実施予定としていたインタビュー調査は、対象者3名に実施済みであるが、インタビュー日程の調整の困難等により、予定より進行度が遅れている。また、全日制高校の調査についても、調査対象校との確保・調整の難しさから、やや遅れている。2018年度以降は、2017年度までに行った質問紙調査を継続する。また、通学制高校の生徒にも同じ質問紙を用いた調査を行う。通信制高校生徒の調査結果と比較検討し、通信制高校生徒の特徴をより明確にする。さらに、これまでの通信制高校の質問紙調査参加者の中から対象者を目的志向的に選定し、質的研究の方法に基づいたインタビュー調査を行う。通信制高校生徒の満足度に関わる要因、そのために必要な支援について、より詳細なニーズを聴き取り、分析する。これらすべての情報を統合して、研究期間終了までには、通信制高校生徒への総合的支援方法の検討・提案を行っていく。2019年度も、2018年度までに行った調査を継続し、データ収集・分析をするとともに、研究成果の発表を行っていく予定である。インタビュー調査については、すでに対象者を抽出しているので、分析とインタビューを並行して行っていく予定である。質問紙調査の回答者数を多めに見積もっていたため、調査票の印刷代や、データ入力代に差額が出ることとなった。2018年度は、質問紙調査の継続と、インタビュー調査を行う予定である。質問紙調査の印刷代、データ入力代、インタビュー調査の実施費用として、交通費、インタビューのテープ起こし、対象者への謝礼等に使用する予定である。当初の予定では、2018年度のインタビュー調査の件数を多く見積もっていたため、インタビューのテープ起こし代や謝礼に差額が出ることとなった。
二自由度ロバスト繰返し制御系の設計

繰返し制御という学習機能を持つ新しい制御手法において,学習を行う繰返しコントローラと呼ばれる制御器が大きな無駄時間を持つため,制御対象の不確かさを陽に考慮したロバストな設計法の確立は難しかった.本研究では,最近盛んに研究されているサンプル値制御系の制御理論と静的出力H^∞制御手法を繰返し制御系に拡張し,実用上特に重要となる最小次数繰返しコントローラの設計手法を提案することを目的としている.研究は理論的検討とシミュレーションによる検証という両面から行った.まず,理論の面から,繰返し制御系のフィードバック特性と入出力追従特性を独立に設計できるように,二自由度構造を持たせることにした.この時,制御対象がパラメットリックな不確かさを持つものとし,繰返しコントローラの設計は,サンプル値制御系の制御理論と静的出力H^∞制御手法を用い,系がロバスト安定となるように最小次数の繰返しコントローラの設計手法を確立した.また,残りのもう一つの自由度を系の入出力応答の改善に生かし,目標入力に対して,出力が速く整定し,しかも整定するまでの入出力誤差と制御入力が低く抑えられるように最適デッドビ-ト繰返し制御の設計手法を提案した.次に,提案した手法を検証するために,もっともよく見受ける2次の振動系を制御対象とした.提案した手法を用いることによって,ダンピング係数が0から1まで変動しても,設計された繰返し制御系はロバスト安定性を保ちながら,与えられた周期目標人力に定常偏差なく追従できることが確認でき,本設計手法の有効性が検証された.繰返し制御という学習機能を持つ新しい制御手法において,学習を行う繰返しコントローラと呼ばれる制御器が大きな無駄時間を持つため,制御対象の不確かさを陽に考慮したロバストな設計法の確立は難しかった.本研究では,最近盛んに研究されているサンプル値制御系の制御理論と静的出力H^∞制御手法を繰返し制御系に拡張し,実用上特に重要となる最小次数繰返しコントローラの設計手法を提案することを目的としている.研究は理論的検討とシミュレーションによる検証という両面から行った.まず,理論の面から,繰返し制御系のフィードバック特性と入出力追従特性を独立に設計できるように,二自由度構造を持たせることにした.この時,制御対象がパラメットリックな不確かさを持つものとし,繰返しコントローラの設計は,サンプル値制御系の制御理論と静的出力H^∞制御手法を用い,系がロバスト安定となるように最小次数の繰返しコントローラの設計手法を確立した.また,残りのもう一つの自由度を系の入出力応答の改善に生かし,目標入力に対して,出力が速く整定し,しかも整定するまでの入出力誤差と制御入力が低く抑えられるように最適デッドビ-ト繰返し制御の設計手法を提案した.次に,提案した手法を検証するために,もっともよく見受ける2次の振動系を制御対象とした.提案した手法を用いることによって,ダンピング係数が0から1まで変動しても,設計された繰返し制御系はロバスト安定性を保ちながら,与えられた周期目標人力に定常偏差なく追従できることが確認でき,本設計手法の有効性が検証された.
技術伝播を通じた経済成長について

本研究では、工業部門とサービス部門に生産性の格差が存在するときに知識の伝播がマクロ経済に与える影響について分析する。内生成長理論の文脈においては、主に研究開発による新しいアイデアの創出が注目される。しかし、現実的には多くの企業は他社から多くの知識を学習し、生産性改善に結びつけているだろう。このような知識の伝播の程度は、生産分布の形状に強く依存する。森川(2014)によるとサービス部門の方が工業部門より生産性格差が大きいことが指摘されていることに注目し、知識の伝播が部門間格差に与える影響や経済全体の厚生について考察する。
自然主義的構造主義-荻生徂徠と伊藤仁斎の統合-

ヘイゲン博士が,その学位論文において展開した(荀子の思想における)儒教的構造主義の考えは,要するに(一見すると,人間本性の自然に,言い換えれば,アニプリオリテートに由来し,従って人間存在にとって一種"必然的"であると見做されがちな)人間社会の規範や道徳的規律等(それらは言うまでもなく,いわゆる自然主義的誤謬を含むものである)が,実際のところ,荀子がその思想において展開し主張した通り,人間社会の確固たる調和を目指して,知的レベルで論理的に導かれるものである,という極めて卓越した考え方である。上記のような考え方が,我が国江戸時代の儒者である荻生徂徠と伊藤仁斎の思想中にも見られ,それらの思想学説を研究し分析することを通じて,現代における文化的相対主義や道徳実在論といった哲学的課題に応え,現代に活きる,あらたな世界観を構築せんとするのが,外ならぬ本研究最大の眼目であるが,本年(平成15年)度は,まず第一に,本研究に基本的な資料(第一資料たる原典,および内外の研究書)を収集し,即それらの講読・分析を行なったところ,先に述べたような思想が,特に徂徠の『弁道』・『弁名』,そして仁斎の『語孟字義』等において確認され,現在さらにその思想の内容について(特に仁斎の場合は,倫理学的自然主義の問題に沿って)詳細な研究を行なっている。さらに又,この儒教的構造主義の考え方を,いわゆる"基本的人権"の問題において展開し,まとめたものが,ヘイゲン博士の"A Philosophical Defense of the East Asian Challenge to Human Rights"である。そこにおいては,上記の如き考え方が,いわゆる"基本的人権"の問題に対していかんなく展開され,基本的人権の哲学的(本質とその)裏付けが提示されている。尚,この論文は,来たる平成16年6月19日-20日のAsian Studies Conference Japan(於上智大学)において舘野が座長を務めるパネルにおいて発表される予定である。以上の成果を踏まえ,更に研究を続行中である。
大強度ミューオンビームと極薄シリコン検出器を用いた新物理探索

本研究の最終目的は、μ粒子の稀崩壊探索を通じて標準模型を超える物理を発見することである。申請者はスイスのPSI研究所においてμ粒子稀崩壊探索を行うMEG II実験の準備を行っている。MEG II実験及び将来のμ粒子稀崩壊探索実験において必要とされるのが、本研究の課題である超低物質量の検出器である。本研究で開発している検出器は、物質量がradiation lengthの0.0011倍未満で、かつ時間分解能が1ナノ秒未満でなければならないという非常に厳しい要求があり、しかも1秒間に1平方cmあたり400万個のμ粒子が照射される高レート環境で動作する必要がある。そのような要請を満たす検出器として、本研究ではまず極薄のシリコン検出器について試験を行った。シリコン検出器は浜松ホトニクスが開発した厚さ150um、チップサイズ93mm四方のPINフォトダイオードを試験として用いた。信号増幅器としてCIVIDEC社で開発された電荷積分型アンプを用い、α線源やβ線源の検出性能を調べた。その結果、α線源では十分な大きさの信号が観測できたが、β線源では信号の波高が1mV程度と小さく、ノイズとの分離が困難だということが判明した。そこで、シリコン検出器の代替としてガス検出器の開発を開始した。一般的なガス検出器では高レート環境において動作することが難しいが、電極として高抵抗体を用いたResistive Plate Chamber(RPC)であれば、高レートでの使用が可能である。そのため、神戸大学の協力のもとDiamond Like Carbonをスパッタした低物質量な電極を使用してRPCを製作した。X線生成装置を用いてこのRPCの高レート耐性を測定した結果、少なくとも1秒間に1平方cmあたり10万回信号が生成される環境で動作することを確認した。本研究で開発を予定していたシリコン検出器については予定どおりに試験を行った。放射線源を用いた測定で低エネルギー電子の信号を観測することに成功したが、信号の波高として電気回路のノイズに比べて十分大きいものが得られなかった。しかし、その代替の検出器としてガス検出器RPCの開発を開始した。電極としてDLCを用いることで低物質量化を実現し、更にX線生成装置を用いて100kHz/平方cm/秒以上の高レート耐性を確認することができた。当初の予定していたシリコン検出器を用いる方式とは異なるが、ガス検出器を使えばより安価で大面積の低物質量の検出器を実現することができる。そのため、最終的な目標である大強度μビームを用いた新物理探索を実現するために、十分な成果が得られたと考えられる。これまでの研究により、低物質量という大きな課題をクリアするガス検出器のプロトタイプまで開発することができた。大強度μビームの新物理探索に用いるには、これに加えて高速な時間応答と高い検出効率を両立した設計が必要となる。これらの値は使用する高抵抗電極の抵抗値や、電極間の間隔、そして電極の数などに依存する。そこで、今後はまず検出器の時間分解能や検出効率の性能測定を行い、電極の形質を最適化する。更に、並行して本実験に導入するために必要な低物質量の構造体の開発を行い、物理データ取得開始までに検出器導入を行うことを目指す。

当初の予定していたシリコン検出器を用いる方式とは異なるが、ガス検出器を使えばより安価で大面積の低物質量の検出器を実現することができる。そのため、最終的な目標である大強度μビームを用いた新物理探索を実現するために、十分な成果が得られたと考えられる。これまでの研究により、低物質量という大きな課題をクリアするガス検出器のプロトタイプまで開発することができた。大強度μビームの新物理探索に用いるには、これに加えて高速な時間応答と高い検出効率を両立した設計が必要となる。これらの値は使用する高抵抗電極の抵抗値や、電極間の間隔、そして電極の数などに依存する。そこで、今後はまず検出器の時間分解能や検出効率の性能測定を行い、電極の形質を最適化する。更に、並行して本実験に導入するために必要な低物質量の構造体の開発を行い、物理データ取得開始までに検出器導入を行うことを目指す。当初予定していたシリコン検出器の開発については試験段階で実現が難しいことが分かり、代替として安価なガス検出器のプロトタイプ開発を行ったため、次年度使用額が生じた。次年度はガス検出器の設計を最適化するために様々な種類の電極を製作するほか、並行して検出器の構造体を製作するために研究費を使用する。
ウサギ被殻におけるドーパミンの咀嚼遂行に対する役割

咀嚼は食物摂取から嚥下に至るまでの一連の運動により構成されており、咀嚼の進行に伴うこれらの運動の転換はスムーズに行われている。本実験では、線条体におけるドーパミンが咀嚼遂行に対してどのような役割を演じているかを知ることを目的とする。<咀嚼中のドーパミン量の変動>ウサギの被殻におけるドーパミンの変動をマイクロダイアリシス法を用いて測定した。術者が順次口腔内に試料を挿入することにより、咀嚼を5分間持続させ、その間、被殻より回収した透析液中のドーパミン量を測定すると、安静時に比べて増大していることが明らかとなった。<被殻へのドーパミン入力遮断による摂食行動の変化>線条体へのドーパミン入力を遮断したときの摂食行動の変化を調べた。咀嚼を取り込み運動と臼磨運動に分類すると、一定量の飼料を摂取するための取り込み運動の回数が増加し、取り込み時間が減少した。筋電図記録と合わせると、破壊前では取り込み運動中にも臼磨を行っているにもかかわらず、破壊後はそのような行動パターンが減少する傾向にあることがわかった。<咀嚼中の被殻ニューロンの活動>無麻酔動物の咀嚼中に被殻からニューロン活動を記録すると、咀嚼運動中に発射頻度を変化させるものが認められた。これらは、咀嚼の開始から終了まで発射頻度を変化させたものと咀嚼の進行に伴う運動の転換に関係して、つまり、口腔内に飼料を挿入してから、臼歯部での臼磨運動に移行するまでの期間(stage I)でのみ活動を変化させるものが認められた。今回得られた結果から、被殻へのドーパミン入力は咀嚼運動に関係して変化しており、特に取り込み運動に関係していることが示唆された。また、ドーパミン入力を受ける被殻ニューロンが、咀嚼の進行に伴う運動の転換に関係した活動変化を行うことから、ドーパミン入力は咀嚼の進行伴う運動転換に関与している可能性が示された。異なった試料を用いると誘発される顎運動に相違がみられ、臼磨運動の少ないバナナ咀嚼時にはニンジン咀嚼時に比べてドーパミン量が増大する傾向が認められた。<6-OHDAの局所投与の影響>ダブルカニューレ法を用いて、ウサギ被殻に6-OHDAを局所投与し、ドーパミン入力を遮断し、摂食行動の変化を調べた。

ドーパミン入力の遮断後、摂食量に対する取り込み行動の頻度は破壊前に比べ増大しており、さらに、一回の取り込み行動の時間が減少していた。筋電図活動から、取り込み行動時にも咬筋筋活動の大きい臼磨運動を行っていることが認められたが、ドーパミン入力の遮断後はそのような臼磨運動が減少していることが認められた。以上の結果から、被殻へのドーパミン入力は咀嚼運動に関係して変化しており、摂食時の運動の複雑な行動パターンに関与していることが示唆された。咀嚼は食物摂取から嚥下に至るまでの一連の運動により構成されており、咀嚼の進行に伴うこれらの運動の転換はスムーズに行われている。本実験では、線条体におけるドーパミンが咀嚼遂行に対してどのような役割を演じているかを知ることを目的とする。<咀嚼中のドーパミン量の変動>ウサギの被殻におけるドーパミンの変動をマイクロダイアリシス法を用いて測定した。術者が順次口腔内に試料を挿入することにより、咀嚼を5分間持続させ、その間、被殻より回収した透析液中のドーパミン量を測定すると、安静時に比べて増大していることが明らかとなった。異なった試料を用いると誘発される顎運動に相違がみられ、臼磨運動の少ないバナナ咀嚼時にはニンジン咀嚼時に比べてドーパミン量が増大する傾向が認められた。<咀嚼中の被殻ニューロンの活動>無麻酔動物の咀嚼中に被殼からニューロン活動を記録すると、咀嚼運動中に発射頻度を変化させるものが認められた。これらは、咀嚼の開始から終了まで発射頻度を変化させたものと咀嚼の進行に伴う運動の転換に関係して、つまり、口腔内に飼料を挿入してから、臼歯部での臼磨運動に移行するまでの期間(stage I)でのみ活動を変化させるものが認められた。これらのニューロン活動の変化がドーパミン入力によるものかは不明であるが、咀嚼の進行に伴う運動の転換に関係した活動変化であると考えられる。以上の結果から、被殻へのドーパミン入力は咀嚼運動に関係して変化しており、ドーパミン入力を受ける被殼ニューロンにが、咀嚼の進行に伴う運動の転換に関係した活動変化を行うことから、ドーパミン入力は咀嚼の進行伴う運動転換に関与している可能性が示された。
保護基を用いない高原子効率のマイクロフローペプチド鎖伸長法の開発

近年、ペプチドは医薬品としての需要が急激に高まっている。しかし、ペプチドの最も一般的な化学合成による供給は、夾雑物を多く生じる縮合剤や保護基の利用に依存しており、プロセス化学上の最大の問題とされるほど原子効率が低い。本問題を解決すべく、本申請研究では「保護基を用いない高原子効率のマイクロフローペプチド鎖伸長法の開発」を目指した。特にH29年度はジペプチドのマイクロフロー合成条件の確立を目指して検討を進め、ラセミ化を抑制しつつ保護アミノ酸に対して無保護アミノ酸を連結することに成功した。確立した手法を基盤としてH30年度はトリペプチドの合成を検討した。これまでのジペプチドの合成ではN末端がカルバマートで保護されたアミノ酸をカルボン酸として用いていたため、望まないラセミ化をこの保護基の効果により抑制可能であったが、トリぺプチドの合成では、カルボン酸としてジペプチドを用いて反応することとなるため、これまでの検討と比較して難度が格段に向上する。実際に検討を進めた結果、驚くべきことにトリペプチドの合成についてもラセミ化を0.5%未満に抑制しつつ目的物を得ることに成功した。申請者らの予想以上に開発した合成手法はラセミ化の抑制効果が高かったため、当初は不可能と考えていたために検討予定になかった、C末端に極めてエピメリ化を極めて起こしやすいフェニルグリシン等をもつジペプチドをカルボン酸として用いた検討をH31年度に行う予定である。H30年度はマイクロフロー法を用いるトリペプチドの合成を目標として研究を推進していたが、当初の目標通りこれを達成した。通常のC末端側からN末端側へのペプチド鎖伸長法とは異なり、逆にN末端側からC末端側へ、ペプチド鎖を伸長する我々の手法では、トリペプチド以上の長さのペプチドの合成を目指す際にはエピメリ化の抑制が困難であり、エピメリ化を起こしやすい基質の利用は困難であると考えてきた。一方で、H29年度、H30年度の結果により、エピメリ化を起こしやすい基質においても、これを防ぎつつ目的ペプチドが得られた。そこで、H31年度に当初我々の合成手法が適用不可能と思っていたエピメリ化を起こしやすい基質についても検討する。
エリスロポエチン受容体を介する増殖および分化シグナルの解明

赤血球造血の制御機構を解明するために我々は造血幹細胞に特異的に発現する遺伝子の解析を行った。まず骨髄細胞をセルソーターにて造血幹細胞を分画し、この細胞集団からPCR増幅を経てcDNAライブラリーを作成した。これを酵母two-hybrid用のベクターに組み込み、c-kitをbaitとしたスクリーニングを行った。その結果STAP-1と呼ぶ新規遺伝子をクローニングした。この遺伝子はPleckstrin homology(PH)ドメイン,Src homology 2(SH2)ドメインを有するアダプター分子でc-kitによってチロシンりん酸化された。RT-PCRの結果、STAP-1の発現はc-kitを有する骨髄細胞に限局することが明らかとなった。また最も高い発現はCD34 low/-Sca-1+c-kit+Lin-の幹細胞分面に得られた。現在生化学的な解析を行っている。次にエリスロポエチン受容体からのシグナルを制御する分子として、我々がクローニングしたCIS3の機能解析を行った。CIS3は胎児肝臓の赤芽球前駆細胞に強く発現していた。生理機能を明らかにするためにノックアウトマウスを作成した。CIS3-/-ノックアウトは胎性致死であり、受精後12日以前は野生型と大きな形態の差はないが12.5-15日胚では全身での出血が見られた。また特に肝臓では構造が崩れており有核の胎児型赤血球で充満していた。胎児肝細胞をEPO存在下で培養すると野生型マウスにくらべてはるかに大きなBFU-E(前期赤芽球前駆細胞)コロニーが形成された。また赤芽球前駆細胞においてCIS3とJAK2の会合が確かめられた。したがってCIS3は胎児造血幹細胞においてEPO/JAK2シグナルを負に調節する因子であることが示された。我々は多くのサイトカインによって共通に転写誘導される遺伝子としてSH2ドメインを有する新規遺伝子CIS(cytokine inducible SH2-protein)をクローニングした。さらに酵母two-hybrid systemによってJAK2のキナーゼドメインと直接結合しそのキナーゼ活性を抑制する分子JAB(JAK-binding protein)を見い出した。JABは構造的にCISに類似した分子であった。さらにデータベース検索の結果CISファミリーの存在が明らかとなり現在7つの遺伝子をクローニングした。これらのうちJABとCIS3はJAK2のチロシンキナーゼドメインに直接結合し、その活性を抑制することを見い出した。CIS3はJABに比べるとJAK2チロシンキナーゼドメインに対する親和性が低いものの、両者ともM1細胞に強制発現させた湯合IL6によるマクロファージ分化と増殖停止が起こらなかった。しかしながらJABがきわめて短時間にSTATの活性化を抑制するのに対し、ClS3はゆっくり抑制し、その結果シグナルが異なったモードで調節されていることがわかった。またCIS3とJABはインターフェロンに対する感受性が異なることを明らかにした。最近細胞をあるサイトカインで処理すると別のサイトカインに対する応答が低下することがいくつか報告されているが、それらの現象の一部はCISファミリー分子の誘導で説明可能と思われる。またJAK2の新しい基質となりうる分子APS(adaptor containing PH and SH2 domain)をクローニングしており今後サイトカインシグナルにおける役割を明らかにしたい。我々は多ぐのサイトカインによって共通に転写誘導される遺伝子としてSH2ドメインを有する新規遺伝子CIS(cytokine inducible SH2-protein)をクローニングした。さらに酵母two-hybtidsystemによってJAK2のキナーゼドメインと直接結合しそのキナーゼ活性を抑制する分子JAB(JAK-binding protein)を見い出した。さらにデータベ=ス検索の結果

CISファミリーの存在が明らかとなり現在7つの遺伝子をグローニングした。これらのうちJABとCIS3はJAK2のチロシンキナーゼドメインに直接結合し、その活性を抑制する.ことを見い出した。いくつかのサイトカインを調べたところほとんどあらゆる細胞でJABはインターフェロンγによって強く誘導され、.インターフェロンシグナルの調節に関与することが示唆された。いくつかのインターフェロン耐性株ではJABの高発現がみられ、臨床的にも興味ある知見と考えられる。JABおよびCIS3のJAKシグナル抑制の,分子機構を明らかにするために欠失変異や両者で保存されているアミノ酸に様々な点変異を導入し構造活性相関を行った。JAB,CIS3のSH2ドメインはJAK2のactivation loopに存在するY1007にSH2ドメインを介して結合することを見い出した。しかしJAK活性化抑制にはSH2ドメインに近接したアミノ酸約12個の部分が必須であり、この部分はJAB,CIS3でよく保存されている。この領域をキナーゼ阻害領域と名付けた。またこのN末端部分がないとJAKへめ結合力が極端に落ちることからJAB,CIS3はSH2ドメインでactivation loopと、,さらにN末端部分でJAKの活性中心に結合していると考えられる。がんで重要な働きをするチロシンキナーゼの阻害因子の分子機構が明らかにされた意義は大きい。またJAK2の新しい基質となりうる分子APS(adaptor containing PH and SH2 domain)をクローニングしたが本分子はc-Cblがん遺伝子と結合してSTATの活性化を抑制することを明らかにした。赤血球造血の制御機構を解明するために我々は造血幹細胞に特異的に発現する遺伝子の解析を行った。まず骨髄細胞をセルソーターにて造血幹細胞を分画し、この細胞集団からPCR増幅を経てcDNAライブラリーを作成した。これを酵母two-hybrid用のベクターに組み込み、c-kitをbaitとしたスクリーニングを行った。その結果STAP-1と呼ぶ新規遺伝子をクローニングした。この遺伝子はPleckstrin homology(PH)ドメイン,Src homology2(SH2)ドメインを有するアダプター分子でc-kitによってチロシンりん酸化された。RT-PCRの結果、STAP-1の発現はc-kitを有する骨髄細胞に限局することが明かとなった。また最も高い発現はCD34low/-Sca-1+c-kit+Lin-の幹細胞分画に得られた。現在生化学的な解析を行っている。次にエリスポエチン受容体からのシグナルを制御する分子として、我々がクローニングしたCIS3の機能解析を行った。CIS3は胎児肝臓の赤芽球前駆細胞に強く発現していた。
腎障害・心血管障害の分子機構における新しいホルモン/受容体系の役割の検討

最近発見されたホルモン/受容体系の腎障害・心血管障害における役割を検討した。腎不全・心不全動物モデルにてURP, AM2, (プロ)レニン受容体((P)RR)の発現が心臓または腎臓で変化すること、AM2の遺伝子多型は24hABP及び慢性腎疾患に関係し、(P)RRの遺伝子多型が24hABP、左室肥大、脳ラクナ梗塞と関連することを見いだした。これらホルモン/受容体系が実際に腎障害・心血管障害に関与していることが示された。平成19年度は以下の点を明らかにした。1.UII・URP/GPR14系の腎障害・心血管障害・高血圧への関与を検討するため、5/6腎摘腎不全モデル・心不全モデルを作成し、腎臓・心臓血管でのmRNAの発現の変化を競合的RT-PCR法、免疫染色法により調べた。結果、URP mRNAが心不全心臓で発現が増加しており(Peptides 2008, 21:801-808)、また腎不全腎臓でも発現が増加していることを見出した(投稿中)。2.Proレニン/Proレニン受容体系の腎障害・心血管障害・高血圧への関与を検討するため、5/6腎摘腎不全モデル・心不全モデルの腎臓・心臓血管でのmRNA姻Aの発現の変化を競合的RT-PCR法、免疫染色法により調べた。結果、Proレニン受容体のmRNAは心不全の心臓及び腎不全の腎臓で発現が増加していることを見出した(第30回日本高血圧学会及び第40回米国腎臓学会にて発表)。3.アドレノメデュリン2(AM2)はアドレノメデュリンと同様に血管拡張作用を有し、血圧との関連に加えて心臓保護作用を有することが指摘されている。AM2のmRNA発現を心不全ラットモデルで検討した結果、心不全の心臓で発現が増加していることを見出した(第11回心血管内分泌代謝学会にて発表、及び投稿中)。4.Proレニン受容体の遺伝子多型と血圧、腎機能との関連を検討した。結果、Proレニン受容体の遺伝子多型が血圧と関連を認め、報告した(第30回日本高血圧学会にて発表、及び投稿中)。5.AM2の遺伝子多型と血圧、腎機能との関連を検討した。結果、AM2 rs3840963 I/D多型にてDD群はII+ID群と比較して24時間自由行動下血圧の上昇が見られた(第11回心血管内分泌代謝学会にて発表)。平成20年度は以下の点を明らかにした。1. UII・URP/GPR14系の腎障害・高血圧への関与を検討するため、5/6腎摘腎不全モデル・高血圧モデルを作成し、腎臓・心臓血管でのmRNAの発現の変化を競合的RT-PCR法、免疫染色法により調べた。結果、URP mRNAが腎不全及び高血圧モデルの腎臓で発現が増加していることを見出し、報告した(Peptides2009, 22 : 294-299)。2.アドレノメデュリン2(AM2)はアドレノメデュリンと同様に血管拡張作用、心臓保護作用を有する。AM2のmRNA発現を心不全ラットモデルで検討し、心不全の心臓で発現が増加していることを見出し、報告した(Eur J Heart Fail2008, 10 : 840-849、及び第81回日本高血圧学会にて発表)。3. AM2の遺伝子多型と腎機能及び慢性腎臓病(CKD)との関連を検討した。結果、AM2 rs3840963 I/D多型にてDD群はII+ID群と比較して腎機能が有意に低下していることが認められた(第41回米国腎臓学会にて発表)。4. Proレニン/Proレニン受容体系の腎障害・心血管障害・高血圧への関与を検討するため、自然発症高血圧モデルの腎臓・心臓血管での発現の変化を競合的RT-PCR法、Western Blot法、免疫染色法により調べた。結果、Proレニン受容体のmRNAは高血圧モデルの心臓及び腎臓で発現が増加していることを見出し、報告した(第51回日本腎臓学会にて発表)。5. Proレニン受容体の遺伝子多型と血圧、心血管障害との関連を検討した。結果、Proレニン受容体の遺伝子多型が血圧、心肥大及び脳血管障害と関連することを認め、報告した(Am J Hypertens 2009, 22 : 294-299、及び第31回日本高血圧学会にて発表、第82回日本内分泌学会シンポジウムにて発表予定)。
量子スピンホール効果の微視的研究:時間反転対称性とトポロジカル不変量

量子スピンホール効果は新しく発見されたトポロジカル物質であるが、この概念を一般化した「トポロジカル絶縁体・超伝導体」の研究が最近活発となっている。その中でもトポロジカル絶縁体・超伝導体に導入された欠陥とゼロモード出現の関係に関する研究を主として行った。具体的には、指数定理と呼ばれる数学的に厳密な定理を時間反転対称な系に拡張したり、ディラック粒子によるの超伝導体の欠陥の周りのゼロ状態に適用した。低次元系では対称性の破れによる秩序でなく、トポロジカル秩序が重要な役割を果たし得る。その典型例として量子ホール効果が長年研究されてきたが、最近、量子スピンホール効果がKaneグループによって予言され大きな興味を引いている。この両者の違いは時間反転対称性の有無にあり、時間反転対称な後者においては、Z2トポロジカル不変量なる新しい不変量が系を特徴付けることが示された。本研究課題は、この新しい72不変量の基礎付け・一般化という点と、物質探索などへの応用という点から行うことを目的としてしている。今年度においては、まず、Z2不変量の一般化に大きな進展があった。すなわち、時間反転対称性をを持った任意の偶数次元のディラック演算子を考察し、その任意の次元でZ2トポロジカル不変量を定義出来ることを示した。また、この分野の進展は大変早くて、量子ホール効果や量子スピンホール効果等のトポロジカル秩序を持つ系は、現在では超伝導体も含あて「トポロジカル絶縁体・超伝導」として、10個の普遍クラスで分類されることが示された。ここで、トポロジカル超伝導におけるゼロ・エネルギー状態がマヨラナ・フェルミオンとなり、非可換統計に従うことが予言され興味を引いている。我々は、この新しい課題に取り組み、マヨラナ・ゼロ・モードに対する指数定理を構築・証明した。低次元系ではトポロジカル秩序が重要な役割を果たし、その典型例である量子ホール効果はこれまでにも盛んに研究されてきた。ところが、近年、量子スピンホール効果の理論的予言と実験的発見によって、物質の持つトポロジカルな性質に対する興味が、極めて強くなってきている。量子ホール効果と量子スピンホール効果における違いは、時間反転対称性の有無である。本研究は、時間反転対称性と物質を特徴付けるトポロジカル数の関係を解明することを当初の目的としていた。しかし、このトピックの進展は早く、量子スピンホール効果をより一般化したトポロジカル絶縁体・超伝導体が研究対象となってきた。この発展に沿う形で、一般的なトポロジカル絶縁体・超伝導体において、どのような現象が現れるか、特にトポロジカル超伝導体の渦糸に、そのバルクのトポロジカルな性質がどのように反映するかについて研究を行った。具体的は、渦糸の周りのゼロ・モード解を構築し、同時に指数定理を適用し、矛盾がないことを確認した。また、最も一般的なトポロジカル超伝導体のゼロ・モードに対するZ2指数定理を構築した。更に、一般的なマヨラナ・フェルミオンからなる模型を提案し、その性質、特にZ2渦糸とゼロ・モードとの関係を詳細に検討した。量子スピンホール効果を特徴付ける新しいトポロジカル不変量であるZ2不変量の研究、特に時間反転対称性の果たす役割の解明が当初の目的であった。研究開始後、量子スピンホール効果は、トポロジカル絶縁体・超伝導体へと一般化され、更にそれらは10のユニバーサリティ・クラスに分類された。このような発展を鑑みて、本研究においてもより一般的なトポロジカル絶縁体・超伝導体の研究に取り組むことになった。最初は、中性子星などで実現していると期待されるクォーク物質の超伝導状態の研究を行った。これもユニバーサリティ・クラスとしては、トポロジカル超伝導体に属す。この超伝導状態には実に興味深いカラー・フレーバー固定相があり、この相では非可換渦糸というエキゾチックな渦糸状態が期待されている。この渦糸に現れうるゼロ・モードの詳細な研究を行った。微分方程式を詳細に検討して、ゼロモードの波動関数の性質を調べることによって、バルクのトポロジカルな性質がゼロ・モードにどのように反映するかを調べた。また、一般的・任意の次元の超伝導体に点欠陥が存在する場合に現れうるゼロ・モード解を求めることによって、Teo-Kaneらの提案したベリーの位相による指数の計算が正しいかを検証した。更に、正方格子上のマヨラナ・フェルミオン模型を提案し、その詳細を調べた。この模型は、クラスDというトポロジカル超伝導体と同じクラスに属するフェルミオン模型である。特にこの模型に許されるZ2渦糸という特殊な渦糸と、バルクを特徴付けるチャーン数の関係を明らかにした。また、数値計算により複数のZ2渦糸が存在する場合のゼロ・エネルギー状態が、どのように特徴付けられるかを詳細に検討した。
中枢神経特異的ユビキチンリガーゼKspotによるシナプス制御

我々が新規に同定したKspotは、N末端側にF-boxドメインをC末端側にSPRYドメインをもつF-box型ユビキチンリガーゼ群の新しいメンバーであり、神経系にのみ発現することが示されている。Kspotのシナプス部位における機能を解明するため、電気生理学的解析を行った。ラット海馬神経細胞において、シナプス形成後Kspotを強制発現させてAMPA受容体の微小興奮性シナプス後電流(mEPSC)を測定した結果、vectorを導入した細胞と比較してmEPSCの頻度のみが40%の減少を示した。シナプス特異的マーカーを用いてシナプス形成異常の可能性を検討したが、シナプスの数には顕著な変化はなかった。次に神経伝達物質の放出機構に異常が起きている可能性を疑い、細胞外のCa^<2+>濃度を2mMから10mMに上昇させて実験したところ、Kspot強制発現によるmEPSC頻度の減少が観察されなくなった。これら結果は、成熟したシナプスで起こる神経伝達物質の放出に対してKspotが抑制的に作用していることを示唆している。以上の知見をふまえ、シナプス前膜において神経伝達物質の放出に関わる既知の因子について、Kspotとの結合実験を網羅的に行ったところ、Munc13-1と結合することがわかった。培養細胞においてKspotおよびMunc13-1を共発現させたところ、Munc13-1のタンパク質レベルがKspot発現量依存的に減少し、さらに細胞内での半減期が顕著に短縮していたことから、KspotによりMunc13-1が分解に導かれている可能性が強く示唆された。一方、作成中のKspotコンディショナルノックアウトマウスについては、ヘテロマウスの作成が完了し、交配によるホモマウスの作成およびCamKIICreトランスジェニックマウスとの交配を開始した。我々が新規に同定しかKspotは、N末端側にF-boxドメインをC末端側にSPRYドメインをもつF-box型ユビキチンリガーゼ群の新しいメンバーであり、神経系にのみ発現することが示されている。次に神経伝達物質の放出機構に異常が起きている可能性を疑い、細胞外のCa^<2+>濃度を2mMから10mMに上昇させて実験したところ、Kspot強制発現によるmEPSC頻度の減少が見られなくなった。培養細胞においてKspotおよびMunc13-1を共発現させたところ、Munc13-1のタンパク質レベルがKspot発現量依存的に減少したことから、KspotによりMunc13-1が分解に導かれている可能性が強く示唆された。現在、KspotがMunc13-1の分解を介して神経伝達物質の放出を抑制するという仮説に基づき、より詳細な解析を行っている。一方、Kspotコンディショナルノックアウトマウスについては、キメラマウスの作成が完了し、交配によるヘテロマウスの作成を開始した。
ことわざによる社会・文化の探究

(1)行政単位よりも小さな各地域社会において了解、共有、伝承されてきた「郷土のことわざ」という、いわゆる『ことわざ辞典』類には載っていないことわざが存在することに注目した。これに関する文献資料を各都道府県立図書館にて蒐集し、それをコピーして持ち帰り、拙者の作成した一定の形式による文字データ化という情報の整理を実施してきた。約250の文献から数万句もの研究の土台としてのデータを得ることができた。(2)新たに「ことわざ創り調査法」という調査法を考案し、この調査票を用いて学生や文化講座などの聴講者を対象に調査を実施し、多くのデータを集め、整理、分析している。この調査法は、特定社会における「意見・態度調査法」といえる。(3)(1)伝統的(既成の)ことわざ、拙者の考案による(2)「ことわざ創り調査」による「創作ことわざ」などをデータとして、特定社会・文化の諸相を分析・考察し、下記の著作等を上梓した。これらの著作等をご覧いただければ幸甚である。(1)これまで発掘されていない「郷土のことわざ蒐集調査」による地域ごとのことわざ蒐集、(2)その文字データ化、(3)さらにそれらの分析・考察、出版計画などが具体的な研究計画概要である。"日本"という単位・枠組みで多くのことわざ辞典類が編纂されているが、実は市町村などの行政単位で、あるいは"文化圏・生活圏"といった単位ごとに「地方(独特の)ことわざ」は存在する。本研究は、地方のことわざを蒐集し記録するだけではなく、蒐集したことわざが各地の"文化圏・生活圏"における個別の習俗規範、生活の知恵などを分析するための基礎データとなることを考察、理論化している。社会調査においては、第一に、各都道府県や市町村単位の図書館の"郷土資料コーナー"に現存する「地方のことわざ」に関する文献資料を蒐集し、統一した文字データ化をしている。今年度は、九州、四国、中国地方において百を超えるその地独特の文献資料を蒐集し、文字データ化してきた。今後順次全国各地を回って「日本全国・地方別ことわざ集」を編集、刊行する予定である。第二に、図書館司書、郷土史家、民俗学者、各研究会や学会員、各地区会・老人会・婦人会員、小中学校の先生方などに次のような依頼、アピールをしている。(1)すでに文献資料があるところでも、それらを基礎資料として、さらに記述されていない「地方のことわざ」の類句などを発掘することが急務である。(2)記述されていない「地方のことわざ」について、その口頭伝承者やことわざに詳しい方、会などの情報提供をしていただきたい。例えば、一人で数百句ものことわざを記憶している被調査者にも出会っている。九州、佐賀県厳木町天川の男性、熊本県菊池の男性、兵庫県丹波篠山の男性などである。方言による独自性ではなく、その地独特の句がほとんどである。(3)直接訪問しての聞き取り調査により新たな句を記述しているが、地元の方にしか分からないこともある。そこで地元の方に「地方のことわざ蒐集」の社会調査を依頼したい。今秋には「日本ことわざ学会」が設立される予定である。学会の分科会としてもこうした研究を運動化したいと考える。市販されている『ことわざ辞典』類は,目本という漠然とした単位の辞典である。せいぜい4万句ほどが収録されている。しかし,各地に市町村よりも小さな単位で「地方のことわざ」が存在することは余り知られていない。そこで,「ことわざによる日本の社会・文化」を考えるにあたって,本研究費により「地方のことわざ」を蒐集している。なお,本年度から「地方のことわざ」を「郷土のことわざ」と名称を変更した。今年度は,東北地方,四国地方と岡山,兵庫の各県立図書館に行き,各地の(郷土のことわざ)を検索し,さらに未整理の資料などを見せていただき,これをコピーしてきている。そして,これを統一した一定の形式により文字データ化している。なお,直接各県立図書館を訪ねるのは,未整理の資料や貸し出し不可の資料を入手してデータ化するためである。また,記録されていない地域の確認を行ない,消えゆく危機にある「郷土のことわざ」に関して,「聞き取り調査による蒐集と記録」の呼びかけを各地の団体やことわざ伝承者に対して行なっている。

さて,文字データ化した(郷土のことわざ)は,各地の社会意識,習俗規範・規制,常識・非常識,相互作用のあり方(親子関係,夫婦関係,兄弟姉妹の関係,嫁と姑関係,近隣との地縁関係)などに分類して,集合させ,例えば「日本人の親子関係一般」ではなく「何々地区の親子関係」を分析するデータとしたい。さらに,全国の「郷土のことわざ」資料集を作成したい。おそらく10万句以上蒐集できると考えている。ことわざは、どのような種類と数があるのかについて精密な数字は挙げ難い。しかし、種類を類別する一つの指標は提起できる。すなわち、第1は、いわゆる辞典類に載っている<既成の(伝統的な)ことわざ>、第2に、「ことわざ創り調査法」により新たに創作された<創作ことわざ>が挙げられる。そして、第3に、辞典類に載っていない、筆者が名付けた<郷土のことわざ>がある。実は、第1の<既成の(伝統的な)ことわざ>は、その多くが作者、出典が明らかな句なのである。ところが、行政的な都道府県や市町村といった単位ではない、例えば、ある川の流域とか、各地で呼称されるせいぜい100世帯以下の<ムラ>(或いは、<ブラク>、沖縄では<シマ>)などの(日常生活)文化圏ともいえる単位で、何時かは不明であるがその地の先人であろう名も知らぬ誰かが創った、その地独特の第3に挙げた<郷土のことわざ>が存在するのである。ことわざは、「言の業」であると共に「事の業」でもある。「事の業」とは、ことわざが、人の心・行動、相互作用、社会現象、文化事象、自然現象などの「事」を叙述(あるいは記述)しているという意味である。故に、そうしたことわざをデータとして、ある特定地域、あるいは生活文化圏の社会意識や社会規範・規制、社会的性格、常識などを分析できるとしているのが本研究の主意である。このために、まずは<郷土のことわざ>の活字にされている資料を蒐集して、独自のマニュアルを作成して文字データ化している。本年度は、夏に北陸三県、12月には中部、紀伊半島などの<郷土のことわざ>資料を蒐集した。そして、これまでに蒐集した資料も含めて、文字データを業者に依頼して作成している。その他の支出は、関連して、コピー代やU S Bメモリーの購入である。「郷土のことわざ文献蒐集調査」は、これまでに行けなかった地域の補完調査を実施した。2009年夏には、新潟、岩手、茨城、千葉、2010年3月には、福岡、佐賀、長崎、熊本の各県立図書館である。また随時、各地の市町村立図書館を調査した。ところが、市町村立図書館は、主に高齢者の溜まり場であったり、大学受験生などの自習の場であり、かつ「郷土の資料」はほとんど集められていない状況である。「郷土のことわざ」などの資料こそ、こうした図書館にあることで、活用され、伝承されると言える。身近な図書館がこうした現状であり、各地の住民、特に若者は「郷土独自のことわざ」の存在すら十分認識していないと考えられる。伝承者である高齢者がいなくなれば、口頭伝承されてきた「郷土のことわざ」は消え失せてしまう可能性が高い。今後、失われつつある「郷土のことわざ」を伝承者からインタビュー調査により聞き出し、さらに文字データ化する必要がある。こうした資料の存在を広報し、地域での活用などの運動を展開していきたい。筆者等が昨秋に設立した「日本ことわざ文化学会」を中心に組織的な運動とする予定である。
クラスレートハイドレートを用いた高効率・低環境負荷二酸化炭素分離技術の開発

二酸化炭素を含むガスと水との接触によって生成するクラスレートハイドレートを利用した低環境負荷・高効率な二酸化炭素連続分離技術の実現に向けて,動的な特性に関する実験・シミュレーションを実施した.その結果,熱力学的条件に依存した結晶成長挙動および熱力学シミュレーションは連続分離実験における各組成の変化を再現することが可能であることを明らかにした.研究の目的と研究実施計画に記した通り,二酸化炭素分離に適した第二ゲスト物質を選定するための相平衡条件測定実験と結晶成長観測実験を主要な実験研究の課題として年度当初から実施し,年度の後半には連続的な分離実験の実験手法の確立と,連続分離の特性を理論的に予測するための熱力学シミュレーションの開発に着手した.相平衡測定実験ではまずテトラブチルフォスフォニウムクロライド系での熱力学的な特性を解明し,テトラブチルフォスフォニウムブロマイド系とほぼ同等かやや良好な物質であることを明らかにした.また,構造IIハイドレートを生成するテトラヒドロピラン系での実験からCO2の貯蔵密度という観点では構造IIハイドレートがイオン系セミクラスレートハイドレートよりもはるかに良好な物性を有することがわかった.テトラブチルアンモニウムブロマイド+CO2系での結晶成長観察の結果,この系における優先的なハイドレートの生成・成長サイトはテトラブチルアンモニウムブロマイド水溶液中であることを明らかにした.多くのハイドレート生成系では流体ゲスト相と水溶液相の界面が優先的な結晶成長サイトとなるという一般的な特性とは異なるものが明らかにされたことになる.これはハイドレート法による二酸化炭素分離のプロセス設計上有用な知見と考えられる.連続分離実験の進捗は予備的な実験の実施に留まったがこれもほぼ計画通りである.熱力学シミュレーションについては多成分のゲスト物質系を対象とした計算を行うための理論的・数値的な枠組みの構築は完了し,今後実際の操作条件との対応を考えつつ本格的にシミュレーションを実施していく準備は整った.平成26年度は連続分離実験と熱力学シミュレーションを本格的に実施した.年度前半にガス組成分析系実験装置の高度化を行って速やかに連続分離実験を開始した.この装置は連続的な水とゲスト物質の供給とハイドレートの排出が可能な生成容器における気相組成とハイドレート+水側の組成の変化を測定するために構築したものである.ハイドレートを連続的に生成させると気相のCO2濃度は低下し,ハイドレート中に高濃度にCO2が取り込まれていく,この組成の変化を計測するためにガスクロマトグラフを用いた.連続的なハイドレート生成を行いつつ,生成容器の気相組成を測定して組成の経時変化を明らかにした.またハイドレートを含むスラリーを断続的に生成容器から排出して,このハイドレートを分解させた.分解時に生じる気相の組成を測定してハイドレート側の組成変化を明らかにした.連続的ハイドレート生成実験には数日にわたる連続的な実験操作が必要であったため,安全面にも十分考慮して実験計画を立案して,研究を進めた.この連続分離実験と並行して熱力学シミュレーションも行った.熱力学シミュレーションは,多成分の天然ガスからハイドレート生成を対象として研究代表者らが系の組成変化をわずかずつ異なる平衡状態のつながりと見なし,相平衡計算を繰り返すことにより多成分多相系の連続的な組成変化を予測する理論的な手法である.熱力学シミュレーションの結果と連続分離実験との結果の照合からシミュレーションの妥当性を検証し,また実験から直接的には得ることの困難な結晶構造相転移やハイドレート側の詳細な組成の変化を解明した.また平成26年度もCO2に適したハイドレート生成系の相平衡と結晶成長に関する実験研究を継続した.連続分離実験の結果も含めて,本研究の成果を総合的に評価しながら最適な第二ゲストガス物質の選定を進め,より有望な物質系での実験を優先させて実施した.平成26年度に本格的に開始した連続分離実験を継続して進めた.反応容器内で二酸化炭素と水素,窒素,酸素から成る混合ガスの気相とゲスト物質液相とを物理的に低温・高圧条件で接触させてハイドレートを連続的に生成させた.同時にそのハイドレートを装置下部からスラリーとして取り出し,また気相をサンプリングして容器内部の多層の組成の推移を連続的に計測した.サンプリングした気相やスラリー中のハイドレートを分解して得られた気相をガスクロマトグラフにて分析することで組成の詳細なデータを得た.これらの実験データを解析することで二酸化炭素分離性能の評価を行った.液相側のゲスト物質濃度に依存してハイドレート生成の挙動が大きく異なることに留意して効率的に連続生成を継続できる条件を明らかにした.この連続分離実験と対応させて熱力学シミュレーションを実施した.熱力学シミュレーションでは前述の気体成分に加えて,液相側の成分も含めた物質収支の推移を予測した.実験データとシミュレーションの予測とを照合して,シミュレーションの有用性を検証した.また,プラント設計に対して有用な基盤データを提供できるよう実験とは独立したシミュレーションも実施した.二酸化炭素分離に適したゲスト物質探索のための相平衡条件と二酸化炭素含有ハイドレートの結晶成長に関する実験研究は本年度も継続して実施した.平成25年度より実施してきた相平衡測定,結晶成長,連続分離実験と熱力学シミュレーションの結果を総合的に評価して,二酸化炭素分離に適した熱力学的条件について結論を導いた.この総合評価は石炭火力発電の排ガス,石炭ガス化によって得られる燃料ガスといった対象となるプロセスに対応させて行った.さらに,生成,分解に必要な反応容器の数や分離プロセスの段数などのプロセス工学的な条件も明確化してハイドレートによる二酸化炭素分離プラントの概念設計案を提示した.二酸化炭素を含むガスと水との接触によって生成するクラスレートハイドレートを利用した低環境負荷・高効率な二酸化炭素連続分離技術の実現に向けて,動的な特性に関する実験・シミュレーションを実施した.

その結果,熱力学的条件に依存した結晶成長挙動および熱力学シミュレーションは連続分離実験における各組成の変化を再現することが可能であることを明らかにした.研究実績の概要に述べた通り,研究計画に従って研究を進めることができている.具体的には連続分離実験と熱力学シミュレーションの本格化,相平衡測定と結晶成長に関する実験研究の着実な継続に成功してきている.27年度が最終年度であるため、記入しない。熱工学平成27年度は昨年度に本格的に開始した連続分離実験を継続して進め,実験研究として完了させる.反応容器内でCO2,窒素,酸素等から成る混合ガスとゲスト物質液相とを物理的に低温・高圧条件で接触させてハイドレートを連続的に生成させつつ,連続的にそのハイドレートを装置下部からスラリーとして取り出し,また気相をサンプリングして容器内部の多相の組成の推移を連続的に計測する.サンプリングした気相やスラリー中のハイドレートを分解して得られた気相をガスクロマトグラフにて分析し,データを解析することでCO2分離性能の評価を行う.平成26年度の連続分離実験では液相側のゲスト物質濃度に依存してハイドレート生成の挙動が大きく異なることが明らかとなっている.平成27年度はこの点に特に留意して効率的に連続生成を継続できる条件を明らかにする.この連続分離実験と対応させて熱力学シミュレーションを実施する.熱力学シミュレーションでは前述の気体成分に加えて,液相側の成分も含めた物質収支の推移を予測する.実験データとシミュレーションの予測とを照合して,シミュレーションの有用性を検証する.シミュレーションの適用限界に注意しつつ,プラント設計に対して有用な基盤データを提供できるよう実験とは独立したシミュレーションも実施する.CO2分離に適したゲスト物質探索のための相平衡測定とプロセス設計の基盤となるCO2含有ハイドレートの結晶成長に関する実験研究は本年度も継続して実施する.平成25年度より実施してきた相平衡測定,結晶成長,連続分離実験と熱力学シミュレーションの結果を総合的に評価して,CO2分離に適した熱力学的条件についての結論を導く.また熱力学的条件だけでなく,生成.分解に必要な反応容器の数や分離プロセスの段数などプロセス工学的な条件も明確化してハイドレートによるCO2分離プラントの概念設計案を提示する.研究実績の概要に記した通り,研究は概ね順調に進展している.27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の場合には原油価格との関係によって実験に用いるガスの価格も大きく変動するからである.試料に用いたガスの価格が予想よりも低額であったため次年度使用額が生じることとなった.27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は結晶成長,相平衡という基礎的な実験研究に加えて,連続分離実験を本格的に進めていく計画である.高圧のガスを連続的に処理する実験研究であるため安全面に十分配慮して計画に対応した成果をあげられるよう努めたい.