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医学部・薬学部における海外研修の総合的検証と効果的な事前教育の構築

日本の医学・薬学部が実施している海外研修の実態、有効性と課題の検証、効果的な海外研修事前教育プログラムの構築、そして発信型、実践型の新しい研修プログラムの構築が本研究の目的である。神戸薬科大学が実施するボストン「海外薬学研修」に同行し、現地での実態調査を行い、学生の英語理解を困難にする要因を分析した。学生による日本の薬学教育を紹介するプレゼンテーションや現地薬局取材など発信型の研修プログラムを構築・実践した。日本からの短期海外研修で学生は何を学び、その学びをどうすれば最大限引き出すことができるのか、またどのような能動的な研修プログラムが可能なのかについて検証することができた。本研究では、「薬学部における海外研修の実施状況把握」、「神戸大学医学部医学科学生海外派遣参加者の卒業後の診療活動状況と意識調査」、「神戸薬科大学海外薬学研修に参加した学生の意識調査」を実施する。平成25年度は、これらのアンケートの質問項目作成準備、アンケート送付先名簿作成準備、必要物品の調達を行った。当該年度の実績概要は以下の通りである。1.アンケート質問項目作成準備:的確な検証が可能となる質問項目、より高い回答率が得られるアンケートの体裁を整えるために、以下の文献を参照し、関連トピックについてのセミナーを受講した。そこから得た知見を元に本研究で行うアンケートの質問項目検討した。参考文献と出席したセミナー名は以下の通りである:鈴木淳子(2011)「質問紙デザインの技法」、酒井隆(2003)「図解アンケート調査と統計解析がわかる本」他。JACET関西支部2013年度第2回支部講演会ESP研究会企画特別シンポジウム「大規模アンケート調査の作成と実施ーJACET-IIBC共同研究のプロセス」(2013年10月5日開催)2.アンケート送付先名簿作成準備:江本憲昭教授(連携研究者)、神戸大学医学部同窓会「神緑会」の協力を得て、「医学部海外派遣参加経験者対象アンケート」の送付者名簿作成に取りかかっている。当初の研究計画では医学部海外派遣参加経験者のみにアンケートを送付することにしていたが、海外派遣に参加者と非参加者の結果を比較検討するために、海外派遣に参加していない卒業生にもアンケートを送付するように変更した。3.必要物品の調達:アンケート回答用紙、封筒、宛名シール用紙、送付・返信用切手などの調達を行い、終了した。本研究は、医学・薬学系大学が実施している海外研修の実態を把握し、海外研修をより効果的なものにするための事前教育の在り方を英語教育の観点から探るものである。平成26年度は以下のような成果を上げることができた。1.私の勤務校である神戸薬科大学が3・4年次学生対象に実施している米国ボストンへの「海外薬学研修」に1週間同行し、その実態調査他、貴重な情報を収集できた。研修プログラムで訪問した現地の薬科大学や薬局その他の医療施設での英語のやり取り、米国人薬剤師による講演など様々な英語のインプットを了解のもと録音し、各場面での学生の理解度をアンケート調査した。この出張ではまた、現地の薬科大学で英語教育を担当する教授、講師との面談も実現した。外国人留学生に英語での薬学専門教育へと橋渡しするために実施されている英語教育について、教授方法や教材などの貴重な情報を頂くことができた。更に、ボストン市内の調剤薬局に赴き、OTC医薬品購入時の薬剤師との会話を録音させて頂いた。この録音で得たデータは今後の事前教育用の教材作成の資料として役立てられる大変貴重なものである。2.私が担当しているボストン海外薬学研修の英語事前教育についての報告を神戸薬科大学紀要『Libra』に掲載した。この事前教育では、神戸薬科大学が平成24年度に文科省から助成を受けて構築したe-ラーニング学習システムによる自己学習を取り入れており、その効果について学生のアンケートを基に検証した。3.日本薬学英語教育研究会(JAPE)のメンバーとして、日本薬学会編「実用薬学英語」テキストの執筆に携わった。また、代表執筆者として取り組んできた「英語で学ぶ災害看護」も刊行した。これらは医学・薬学系大学の海外研修に向けての事前教育にも利用できる英語教材である。1.神戸薬科大学が実施している米国ボストンへの「海外薬学研修」に今年度も1週間同行・調査すると共に、新しく構築した以下2つの研修プログラムを現地で実践した。(1)研修の一環の訪問先であるマサチューセッツ薬科健康科学大学(MCPHS)とボストン市内の病院(Newton-Wellesley Hospital)において、日本の薬学教育、薬科大学の学生生活についてスライドを用い英語でプレゼンする試みを実施した。従来、施設見学に重点がおかれ受身的だった研修内容にこちらから情報発信するという能動的な活動を加えた。日本側の学生とMCPHSでプレゼンテーションを聴いてくれた教員・学生にも今回の試みについてアンケート調査を行った。この結果については平成28年度日本社会薬学会第35年会において発表する予定である。(2)学生を連れてボストン市内の薬局に赴き、学生が自分の症状を薬剤師に訴えOTC薬品を購入し、その際の患者ー薬剤師の会話を録音させて頂くという試みも実施した。学生は現地の薬剤師がどのように患者に指導するのかを実体験できたと同時に、日本とアメリカのOTC薬品の違いなども観察することができ、大きな学びとなった。2.現地の薬科大学での英語授業見学と担当教授との面談も実現した。外国人留学生に薬学英語を英語で教授する授業内容は大変興味深く、今後日本における薬学英語教育内容構築の上で参考になるものだった。

3. MCPHSの国際交流担当責任者と対談し、MCPHSが世界各国の薬科大学と実施している交流についての情報を教えて頂いた。この情報は米国の薬科大学が実施している国際交流プログラムの一例として役立つだけでなく、日本側の海外研修プログラム構築の参考となる有用な情報である。4.日本薬学会への文科省委託事業である「改訂コアカリ英訳作業部会」のメンバーとして改訂コアカリ英訳作業に携わっている。日本の医学・薬学部が実施している海外研修の実態、有効性と課題の検証、効果的な海外研修事前教育プログラムの構築、そして発信型、実践型の新しい研修プログラムの構築が本研究の目的である。神戸薬科大学が実施するボストン「海外薬学研修」に同行し、現地での実態調査を行い、学生の英語理解を困難にする要因を分析した。学生による日本の薬学教育を紹介するプレゼンテーションや現地薬局取材など発信型の研修プログラムを構築・実践した。日本からの短期海外研修で学生は何を学び、その学びをどうすれば最大限引き出すことができるのか、またどのような能動的な研修プログラムが可能なのかについて検証することができた。ボストンへの海外薬学研修の同行により、薬学部が行う海外研修の一例としての実態調査、現地の薬科大学教員との情報交換を行うことができた。また、平成27年3月の日本薬学会にて、海外研修を積極的に推進している他の薬科大学の教員と海外研修の実施方法について情報交換することができた。医学部・薬学部対象に行う予定のアンケート調査結果については、平成26年8月に外国語教育メディア学会(LET)に参加し、アンケート結果のデータ分析に必要となる因子分析の手法について学ぶことができた。【研究計画の変更点】本科研費申請時には、海外研修の実態調査方法はアンケート調査のみで、現地調査を考慮していなかった。平成26年度は実際の海外薬学研修に同行し調査することにしたことが大きな変更点である。アンケート調査の準備は整えているので継続して行う予定である。薬学英語教育ボストン出張で得たデータの整理・分析を行う。具体的には、特に海外研修中の英語インプットの難易度と学生の理解度の関係を、英語事前学習の学習量の観点から検証したい。「薬学部における海外研修の実施状況把握」、「神戸大学医学部医学科学生海外派遣参加者の卒業後の診療活動状況と意識調査」についても、アンケート調査を平成27年度中に終了させ、データ分析を開始する。平成27年度は本研究最終年ではあるが、再度ボストンに赴き、前回収集することができなかったデータを収集し、今後の研究につなげていきたいと考えている。研究計画では、平成25年度はアンケートの質問用紙を完成させ、送付・回収まで行う予定であったが、平成25年度末までに達成できなかった。アンケート質問項目は検討中であり、アンケート送付先についても名簿作成の途中である。この遅れは、私の校務、他の研究との時間配分の悪さによるものである。私は平成25年12月に「第3版これだけは知っておきたい医学英語の基本用語と表現」(メジカルビュー社)共著(代表者)を上梓した。
鋼材の繰り返し塑性履歴構成式の高精度化と有思要素法への導入に関する研究

精度の良い繰り返し塑性履歴を受ける鋼材の構成式を開発しそれを有限要素法に導入することによって,巨大地震時の鋼構造物の変形能および鋼管を使用した吸振装置の提案を行った。繰り返し圧縮力を受ける鋼板の解析考案した構成式を有限要素プログラムに組み込み解析を行った。幅厚比パラメータが0.5以上のモデルになると平均ひずみを繰り返し与えるに従い,板たわみが増大していき強度低下が起こった。軸圧縮力と繰り返し曲げを受ける無補鋼箱形断面柱の強度および変形能考案した構成式を用いて解析を行った。解析結果から,幅厚比パラメータが0.5以上となると軸圧縮力により板たわみが増大していき繰り返し曲げによって著しい強度低下が起こることが分かった。軸圧縮力と繰り返し曲げを受ける無補鋼鋼管の強度および変形能鋼管橋脚などが局部座屈を起こさない限界径厚比を定めるため,解析モデルに軸圧縮力と繰り返し曲げを与え強度と変形能について調べた。解析により,降伏曲げモーメント以上の強度を確保する径厚比パラメータは0.0620,塑性率を6.0以上保証できる径厚比パラメータは0.0566となった。兵庫県南部地震で被災した鋼管橋脚の数値シミュレーションエレファント-フット座屈などの被害を生じた鋼管橋脚は地震時の繰り返し水平力により生じたと推定される。これを解析的に明らかにするため,鋼管橋脚モデルに死荷重分の軸圧縮力と繰り返し水平荷重を与えたところ被害と同様なエレファント-フット座屈が生じた。また,この座屈は板厚変化部で起きることも解析的に明らかにした。極低降伏点鋼を主体とした桁に取り付ける制振装置の開発地震時の桁の変位を鋼管のねじりで抵抗することによって小さくし,落橋防止に有効かどうかの検討を解析的に行った。鋼管には高いエネルギー吸収能が期待できる極低降伏点鋼を用いて,地震時の桁変位を約半分に減少させられることが分かった。繰り返し圧縮力を受ける鋼板の解析考案した構成式を有限要素プログラムに組み込み薄板の構造解析を行った。解析モデルには,幅厚比パラメータ0.4,0.5,0.6,0.7,0.8の5種類を用いた。また,載荷パターンは一定振幅で平均ひずみ(載荷辺の変位を板長さで除したもの)が降伏ひずみの1,2,3,4,5,6倍となるような6パターンとした。幅厚比パラメータが0.4のモデルでは,大きな平均ひずみを繰り返し与えても局部座屈は起こらなかった。また,完全弾塑性構成式を用いた解析結果は強度を高く評価しすぎることが分かった。軸圧縮力と繰り返し曲げを受ける無補剛箱形断面柱の強度および変形能の解析考案した構成式を用いて無補剛箱形断面柱の解析を行った。解析モデルは,局部座屈についての検討であるため幅厚比パラメータ0.4,0.5,0.6の薄板で構成される正方形箱形断面短柱とした。また軸圧縮力は実構造物に対応するように降伏軸力の0,0.1,0.2倍とした。さらに,幅厚比パラメータ0.4のモデルにおいても軸圧縮力が加わると顕著な強度低下は起きないにも関わらず,板厚以上の大きな残留板たわみが発生することが分かった。

鋼種による違いでは,降伏モーメントで無次元化するとひずみ硬化の大きいSS400,LYR590,SM570の順で強度低下が起きにくいことが分かった。極低降伏点鋼を主体とした桁に取り付ける制振装置の開発地震時の桁の変位を鋼管のねじりで抵抗することによって小さくし,落橋防止に有効かどうかの検討を行った。具体的には,橋梁全体を1自由度モデルとし地震波を外力,鋼管のねじりを復元力として動的応答解析を行い検討を行った。鋼管には高いエネルギー吸収能が期待できる極低降伏点鋼を用いて,地震時の桁変位を約半分に減少させられることが分かった。また,地震時に吸振装置が橋脚に与える作用力も鋼管を極低降伏点鋼と他の鋼材(SS400,SM570,LYR590)を組み合わせて用いることにより小さく抑えることができることが分かった。精度の良い繰り返し塑性履歴を受ける鋼材の構成式(BMCモデル)を開発しそれを有限要素法に導入することによって,巨大地震時の鋼構造物の変形能および鋼管を使用した吸振装置の提案を行った。以下にそれぞれの研究内容を示す。<軸圧縮力と繰り返し曲げを受ける無補剛鋼管の強度および変形能の解析>鋼管橋脚などが局部座屈を起こさない限界径厚比を定めるため,解析モデルに軸圧縮力と繰り返し曲げを与え強度と変形能について調べた。解析より,降伏曲げモーメント以上の強度を確保する径厚比パラメータは0.0620,塑性率を6.0以上保証できる径厚比パラメータは0.0566となった。<兵庫県南部地震で被災した鋼管橋脚の数値シミュレーション>エレファント-フット座屈などの被害を生じた鋼管橋脚は地震時の繰り返し水平力により生じたと推定される。これを解析的に明らかにするため,鋼管橋脚モデルに死荷重分の軸圧縮力と繰り返し水平荷重を与えたところ被害と同様なエレファント-フット座屈が生じた。また,この座屈は板厚変化部で起きることも解析的に明らかにした。<極低降伏点鋼を主体とした桁に取り付ける制振装置の開発>地震時の桁の変位を鋼管のねじりで抵抗することによって小さくし,落橋防止に有効かどうかの検討を解析的に行った。また,皿形の吸振装置と組み合わせて使用することにより,効率的に桁変位を減少させることが分かった。
スピン軌道相互作用を用いたスピン流の電気的な検出と制御

スピン軌道相互作用は、スピン流を電場制御する手段として重要であるが、スピン軌道相互作用が作る有効磁場は電子の運動量ベクトルに依存するため、散乱によりスピン緩和をもたらす。スピン緩和を抑制する方法として、ゲート電圧によって制御可能なRashbaスピン軌道相互作用をDresselhausスピン軌道相互作用と等しくすると、有効磁場方向が一軸性となりスピン緩和の抑制が期待される。InGaAs二次元電子ガスの異なる3つの結晶軸方向に切り出した細線のスピン緩和に大きな異方性を見出した。この結果は、Rashbaスピン軌道相互作用をDresselhausスピン軌道相互作用が共存していることを示している。さらに、量子井戸の厚さを系統的に小さくすることによりDresselhausスピン軌道相互作用を大きくするとともにRashbaスピン軌道相互作用をゲート電圧制御すると、スピン緩和の発散的な挙動が観測された。この結果は、電場制御による永久スピン旋回状態の実現を示唆している。半導体中のゲート電場により制御可能なRashbaスピン軌道相互作用に着目し、磁場を印加することなく電場により電荷流一スピン流の相互変換手法を確立し、スピン機能デバイス構築に向けての設計指針を構築することを目的として研究を行う。メゾスコピックリング構造におけるスピン干渉効果とスピンホール効果を組み合わせたスピン流の電気的検出を目指し、メゾスコピックリング構造の最適化とスピン干渉効果の電気的検出を行った。InGaAs2次元電子ガス(2DEG)を50×50列のリング配列構造に微細加工し低温における磁気輸送測定を行った。ゼロ磁場付近において周期的な抵抗振動が観測され、高速フーリエ変換による振動周期解析からリング周に沿った軌道に起因するAl'tshuler-Aronov-Spivak(AAS)振動であることが明らかとなった。さらにゲート電圧依存性を調べると、ゲート電圧増大と共にゼロ磁場におけるAAS振動の抵抗が周期的に振動することが明らかとなった。ゼロ磁場での抵抗振動はスピン軌道相互作用に起因した内部有効磁場によるスピン位相変化を示す。このことからスピン歳差運動のゲート電界制御が実現されていることが明らかとなった。スピン流を生成・制御するためにより大きなスピン軌道相互作用を半導体2DEGで実現する必要がある。2DEGにおけるスピン軌道相互作用は、井戸内部の電界に起因するField項とヘテロ接合界面におけるInterface項に起因し、波動関数によりこれらの寄与が重み付けされる。そこでより大きなスピン軌道相互作用を生成するため、バンドエンジニアリングによりヘテロ接合界面上に波動関数が分布するInAlAs/InGaAs 2DEGを設計し、スピン軌道相互作用の電界制御を行った。その結果、ヘテロ接合が無い構造と比較し約2倍スピン軌道相互作用パラメータαが増大することが明らかとなり、内部電界のみならず波動関数エンジニアリングがスピン軌道相互作用の制御に重要な役割を果たすことを示した。スピン軌道相互作用によるスピン流の電気的な検出を行うため、スピン緩和の抑制が重要な課題となる。InGaAs二次元チャネルを細線化することによりスピン緩和時間が1桁以上増加することを実験的に確認した。このスピン緩和時間の増大は、ゲート電界によって大きく変化することから細線構造たよる閉じ込め効果の他にラッシュバ・スピン軌道相互作用とドレッセルハウス・スピン軌道相互作用が共鳴的に作用して生じていることを明らかにした。この結果は、スピンの緩和抑制に細線構造を用いたメゾスコッピクリング構造を用いたスピン干渉効果とスピンホール効果を組み合わせたスピン流の検出が容易になることを示している。50×50列メゾスコッピクリング列を作製しスピン干渉効果の電気的検出を行った。ゲート電界によりラッシュバ・スピン軌道相互作用を変調すると期待される周期でスピン干渉が制御されることを確認した。一方、チャネルが第二サブバンドで占有されるとスピン干渉の振幅が急激に減少することが判った。こればバンド間散乱による非弾性散乱が干渉効果を壊すことに起因すると考えられる。また、InGaAs細線構造に、面内磁場を印加することによりスピン緩和時間が増大することを実験的に確認した。これは、スピン軌道相互作用に起因した有効磁場が電子の運動方向に依存するのに対してゼーマン効果により有効磁場の向きがそろえられることによるものと考えられる。スピン緩和時間の増大が印加する面内磁場の方位に依存することを見出した。このことから、細線構造とゼーマン効果を組み合わせることによりラッシュバ・スピン軌道相互作用とドレッセルハウス・スピン軌道相互作用の強度比が求められることを示している。InGaAs/InAlAsヘテロ構造を用いた二次元電子ガスはRashbaのスピン軌道相互作用が重要であることが知られている。このスピン軌道相互作用によって生じる有効磁場は電子スピンの運動する方向に依存するため電子散乱により有効磁場の向きが変化しスピン緩和をもたらす。

スピン軌道相互作用の電界制御性を保ちつつスピン緩和を抑制することがスピン流の生成・制御さらにスピントロニクスデバイスの実現にとって重要な課題となる。そこで、電子の運動方向をそろえるため幅1μm以下の細線構造を作製し、弱反局在の解析によりスピン緩和時間を評価した結果、1桁近く長くなることを確認した。また、細線上に形成したゲート電界によりスピン緩和時間が大幅に増加することがわかった。この結果は、Rashbaスピン軌道相互作用αがDresselhausスピン軌道相互作用βに近づくことによって説明できる。また、細線の結晶方位によってスピン緩和長が大きく異なることを見いだした。以上の実験は、起源の異なる2つのスピン軌道相互作用の強さを定量的に評価することがスピン緩和の抑制に不可欠であることを示唆している。Rashbaスピン軌道相互作用αとDresselhausスピン軌道相互作用βが等しくなるとスピン軌道相互作用の作る有効磁場の向きが一軸性となりスピンは良い保存量となる。この永久スピン旋回状態では散乱を受けてもスピンの歳差運動は乱されず、スピンのコヒーレンスが保たれた状態が実現する。そのためには、Rashbaスピン軌道相互作用αとDresselhausスピン軌道相互作用βを実験的に評価することが不可欠である。我々は、細線構造のスピン軌道相互作用とゼーマン効果を組み合わせることにより、2つのスピン軌道相互作用の強度比を伝導実験から求める手法を新たに提案した。さらに、細線に印加する面内磁場の角度に依存した弱反局在が大きな異方性を示すことを確認し、本提案の有効性を実験的に確認した。スピン軌道相互作用は、スピン流を電場制御する手段として重要であるが、スピン軌道相互作用が作る有効磁場は電子の運動量ベクトルに依存するため、散乱によりスピン緩和をもたらす。スピン緩和を抑制する方法として、ゲート電圧によって制御可能なRashbaスピン軌道相互作用をDresselhausスピン軌道相互作用と等しくすると、有効磁場方向が一軸性となりスピン緩和の抑制が期待される。InGaAs二次元電子ガスの異なる3つの結晶軸方向に切り出した細線のスピン緩和に大きな異方性を見出した。この結果は、Rashbaスピン軌道相互作用をDresselhausスピン軌道相互作用が共存していることを示している。さらに、量子井戸の厚さを系統的に小さくすることによりDresselhausスピン軌道相互作用を大きくするとともにRashbaスピン軌道相互作用をゲート電圧制御すると、スピン緩和の発散的な挙動が観測された。
SHRにおけるインスリン抵抗性遺伝子KAT-1の過剰発現及び欠損マウスによる解析

【目的】メタボリックシンドロームのモデル動物である高血圧自然発症ラット(SHR)の3番染色体には血圧と体重、脂肪細胞でのインスリン抵抗性と脂肪分解障害に連鎖するQTL(quantitative trait locus)が集簇し、われわれはその原因候補遺伝子としてKAT-1(kynurenine aminotransferase-1遺伝子)を同定し、SHRのKAT-1には機能的変異(E61G)が存在することを報告してきた。本研究では、ジーンターゲティング法を用いてKAT-1ノックアウトマウスの作製を目指し、その解析を通じて、SHRにおけるインスリン抵抗性原因候補遺伝子としてのKAT-1の果たす役割を明らかにすることが目的である。【方法】ES細胞を用いたジーンターゲティングの常法に従い実験を行った。マウスのKAT-1遺伝子全長を含むP1ファージクローンを単離し、そのゲノム遺伝子の構造解析を行った。マウスKAT-1遺伝子は13個のエクソンよりなり、エクソン5-7に活性に重要なドメインが集中しているため、この領域の欠失を狙ったターゲティングベクター構築を進めた。また、SHRにおいてE61Gミスセンス変異がヤウスのエクソン2に存在しているため、翻訳開始点、E61Gも含めた領域の欠損を狙ったターゲティングベクターの構築も行った。ES細胞へのインジェクション、マウス間での交配実験を通じてKAT-1遺伝子欠損マウスを作製した。【成績】1)制限酵素を用いた遺伝子組み換えによりターゲティングベクターを構築し、DNAシークエンシングにより塩基配列を確認した。2)エレクトロポレーション法により、ターゲティングベクターをES細胞に導入し、PCR法及びSouthern blot解析により、全部で25個の陽性クローンが確認された。3)過排卵による採卵、ES細胞へのマイクロインジェクション、子宮内への移植等によりキメラマウスが得ら、現在さらなる交配を通じて、F1マウスの作出を試みている。【結論】ジーンターゲティング法を用いて、KAT-1のキメラマウスが得られた。今後マウス間での交配によりKAT-1のホモ・ヘテロのノックアウトマウスを作製し、高血圧をはじめとするSHRのメタボリックシンドローム様表現型とKAT-1との関連性をin vivoで明らかにする。【目的】Metabolic syndromeのモデル動物である高血圧自然発症ラット(SHR)の3番染色体には血圧と体重、脂肪細胞でのインスリン抵抗性と脂肪分解障害に連鎖するQTL(quantitative trait locus)が集簇し、われわれはその原因候補遺伝子としてKAT-1(kynurenine aminotransferase-1遺伝子)を同定し、SHRのKAT-1には機能的変異(E61G)が存在することを報告してきた。一方、SHRの延髄ではKAT-1活性とその代謝産物であるキヌレン酸含量の減少がみられ、延髄吻側腹外側野(RVLM)へのキヌレン酸の選択的投与により血圧や脈拍が減少することが報告されている。本研究では、KAT-1を発現するアデノウイルスベクターを作製し、in vivoでのKAT-1のもつ生物学的機能の解析を試みた。【方法】KAT-1およびコントロールとしてのLacZをそれぞれ発現するアデノウイルスベクターを作製し、各々の3x10^7 particlesをmicroinjection法にてSHRのRVLMに選択的に投与し、血行動態をtelemetry法にて測定した。次に、交感神経活動を評価するため、24時間蓄尿中のカテコラミン分泌を測定し、インスリン感受性の評価としてinsulin tolerance test(ITT)を行い、またRVLMへのキヌレン酸の選択的投与による血圧等の変化も調べた。【成績】1)Microinjection法により、SHRのRVLM領域でのKAT-1の選択的な過剰発現が確認された。LacZ発現ベクターに比べてKAT-1発現ベクターを投与したSHRでは、2)血圧や脈拍の減少を認め、この傾向はラットの交感神経活動が高まる夜間により顕著に認められ、3)24時間尿中カテコラミン測定の結果ではノルアドレナリンのみならず、アドレナリン、ドーパミンも有意に低下し、4)ITTの結果ではインスリン感受性が改善する傾向が認められた。5)KAT-1を過剰発現させたSHRでは、RVLMへのキヌレン酸の投与による血圧低下効果は著しく減弱していた。【結論】KAT-1の異常がSHRにおける高血圧や交感神経活動亢進、インスリン抵抗性などの病因の一部を成す可能性が示唆された。

また、SHRにおいてE61Gミスセンス変異がヤウスのエクソン2に存在しているため、翻訳開始点、E61Gも含めた領域の欠損を狙ったターゲティングベクターの構築も行った。ES細胞へのインジェクション、マウス間での交配実験を通じてKAT-1遺伝子欠損マウスを作製した。【成績】1)制限酵素を用いた遺伝子組み換えによりターゲティングベクターを構築し、DNAシークエンシングにより塩基配列を確認した。2)エレクトロポレーション法により、ターゲティングベクターをES細胞に導入し、PCR法及びSouthern blot解析により、全部で25個の陽性クローンが確認された。3)過排卵による採卵、ES細胞へのマイクロインジェクション、子宮内への移植等によりキメラマウスが得ら、現在さらなる交配を通じて、F1マウスの作出を試みている。【結論】ジーンターゲティング法を用いて、KAT-1のキメラマウスが得られた。今後マウス間での交配によりKAT-1のホモ・ヘテロのノックアウトマウスを作製し、高血圧をはじめとするSHRのメタボリックシンドローム様表現型とKAT-1との関連性をin vivoで明らかにする。
血中プロスタサイクリン産生刺激因子及び安定化因子の精製とその生理的意義の解明

プロスタサイクリンの結合はHDLに特異的であり他のリポ蛋白であるLDL, VLDLには結合しなかった.さらに従来アルブミンがプロスタサイクリンに結合してプロスタサイクリンを安定化させると報告されていたがこれはアルブミンに混入しているアポAIがプロスタサイクリンに結合していることが明らかになった.HDLの抗動脈硬化作用の説明として末梢組織からのコレステロールの逆転送機序が考えられていたが今回見つかった不安定なプロスタサイクリンの安定化作用が新たな可能性として考えられる.プロスタサイクリンの結合はHDLに特異的であり他のリポ蛋白であるLDL, VLDLには結合しなかった.さらに従来アルブミンがプロスタサイクリンに結合してプロスタサイクリンを安定化させると報告されていたがこれはアルブミンに混入しているアポAIがプロスタサイクリンに結合していることが明らかになった.HDLの抗動脈硬化作用の説明として末梢組織からのコレステロールの逆転送機序が考えられていたが今回見つかった不安定なプロスタサイクリンの安定化作用が新たな可能性として考えられる.
ロシア極東における経済構造の変動と外国人労働者問題

極東ロシアに在住するロシア人研究者の協力の下に、本年度の研究を実施した。外国人労働問題は、この期にかけての一時期、とりわけ政治的緊張を孕んでおり、当初企画したような、率直な問題提起のよる住民アンケートの実施は困難であり、実現しなかった。また、この問題を担当する行政部局が、雇用センターから移民管理局に変更になって以来、行政の手にある情報のわれわれへの供与は、一段と厳しく抑制されるようになった。そうした悪条件下ではあったが、実地視察と研究者交流を含めた研究によって、いくつかの当面の発見と資料の取得、および今後の研究への手掛かりが得られた。事実発見の要点は、以下のごとくである。1.査証制度の厳格化によって、中ロ間国境貿易が低下したことが、問題視されたが、かつぎ屋のような小商人活動は規制されても、より大きい組織による財貨の貿易が、すぐにこれを取り返した。2.日本と異なり、ロシアにおいては、外国人の雇用は、政策意志としても明瞭に「3K」産業に向けられているのだが、中国人の労働は、これは単純労働で不熟練労働である、と触れ込みつつ、実は熟練労働の分野に徐々に拡大しつつある。3.研究者によるこの問題の扱い方は、モスクワ周辺では、時折、稚拙な「黄禍論」に近付くのに対して、現地、極東ロシアの研究者たちは、問題の冷静な取り扱いのために、心を砕いている。
物理拘束条件を考慮した「真に制御しやすいシステム」の定量的特徴づけ

本研究は、"理想状態ではなく現実に即した物理制約条件を考慮した上で、「真に制御しやすいシステム」の定量的特徴づけ"を行うこと、および"それに基づく新しい統合化設計法を提案する"ことを本研究の目的とした。研究成果は、以下の3つのカテゴリに分けられる。1)制御性能限界に関する研究:これまで導出してきた線形連続時間系に対するH2最適制御問題に対する制御性能限界の閉形式の解析解の結果を、線形離散時間系および線形サンプル値系に対して拡張した。また、これらを統一的に表す表現を求め、物理的制約条件を考慮した場合の真に制御しやすいシステムの定量的特徴づけの体系化を図った。2)有限周波数KYP補題に関する研究:これまで申請者らが提案してきた「有限周波数条件」に基づく設計法をより実用的にするために、ロバスト性条件に関する検討を行い、設計アルゴリズムとして提案した。また、それを効率よく行なうための解析・設計ツール(LMI自動生成プログラム)をMatlab上で開発し、その有効性を幾つかの実例題を通して検証した。3)非線形制御系に関する研究:非線形系に対しては、真に非線形なシステムの代表例として非ホロノミック系の「制御しやすさ」、「制御しにくさ」について検討した。特に、非平衡点を目標状態とするような制御問題を考えると、ダイナミクスが線形か非線形かに関わらず連続な状態フィードバックでは制御できないことを示した。研究は大きく、「制御しやすいシステムの特徴づけ」と「対象・制御系の統合化設計法」とからなり、各々線形連続時間系、線形サンプル値系、非線形系の3つのカテゴリーについて検討している。特に本年度は、「制御しやすいシステムの特徴づけ」の理論の枠組を確立することを主たる目的とし、以下の研究を行った。1)線形連続時間系に対してこれまで得られていた有限周波数特性のLMI条件を拡張し、線形時不変系に対して低/中間/高周波数帯域の様々な周波数特性を統一的に表現するLMIを導出した(ACC03で発表予定)。これは、統合化設計の枠組の基礎を与えるものである。また、制御しやすいシステムの特徴づけを目指して、制御性能限界の解析解に関する従来結果を拡張するとともに、クレーンおよび倒立振子モデルをもとに制御対象の物理構造やパラメータと制御性能限界について検討した(SICE03で発表予定)。2)線形サンプル値系に対しては、その解析の基礎となる周波数リフティングの手法を確立し、連続時間系の結果を拡張する形で単目的問題に対する制御性能限界の解析結果を得た。現在、その結果に基づきサンプリング周期と制御性能の関係について検討中である。3)非線形系の場合、線形系と違って制御器に切替え要素を導入しなければ制御できない対象が存在する。本研究では要求される切替え要素のタイプによって「制御しにくさを分類することを検討しており、本年度はその端緒として、宇宙衛星の姿勢制御問題において要求される複雑な切替え要素の構造を明らかにした。1)昨年度導出した連続時間・離散時間線形時不変系に対する低/中間/高周波数帯域の様々な周波数特性を統一的に表現するLMI(一般化KYP補題)に基づいた動的システムの設計法を提案し(ACC04で発表予定)、それに基づいた設計支援ソフトウエアツールを開発した(SICE04で発表予定)。また、実システムへの適用を行い、その有効性を確認した(CCA04で発表予定)。2)線形離散時間系に対する追従制御性能限界を解析的に求める手法を提案し、これまで連続系で得られていた結果に対応する結果を得た(SICE04で発表予定)。一方線形サンプル値系に対しては、制御入力のペナルティーを持つ場合の追従制御性能限界の解析結果を得た(SICE制御部門大会で発表予定)。

3)線形系に対する有限周波数条件を非線形系に拡張する準備として、その等価な時間領域条件の一般系を導出した(CDC04に投稿中)。これは、従来の正実性と受動性の等価性の拡張であり、非線形系に対する「制御しやすさ」の検討の基礎となるものである。以下の3つの研究を行った。1)制御性能限界に関する研究:これまで導出してきた線形連続時間系に対するH2最適制御問題に対する制御性能限界の閉形式の解析解の結果を、線形離散時間系および線形サンプル値系に対して拡張した。また、これらを統一的に表す表現を求め、物理的制約条件を考慮した場合の真に制御しやすいシステムの定量的特徴づけの体系化を図った。これは、制御対象の不安定極、不安定零点、ゲイン、位相、サンプリング周期とアクチュエータを含む制御対象の周波数帯域と達成可能な制御性能との定量的な関係などを解析的に示すものとなっている。2)有限周波数KYP補題に関する研究:これまで申請者もが提案してきた「有限周波数条件」に基づく設計法をより実用的にするために、ロバスト性条件に関する検討を行い、設計アルゴリズムとして提案した。また、それを効率よく行なうための解析・設計ツール(LMI自動生成プログラム)をMatlab上で開発し、その有効性を幾つかの実例題を通して検証した。3)非線形制御系に関する研究:非線形系に対しては、真に非線形なシステムの代表例として非ホロノミック系の「制御しやすさ」、「制御しにくさ」について検討した。特に、鳥のホバリング動作のように、非平衡点を目標状態とするような制御問題を考えると、ダイナミクスが線形か非線形かに関わらず連続な状態フィードバックでは制御できないことを示した。
アジアの持続的発展と中小企業の役割

本研究は、大きく東南アジア、北東アジア(韓国・台湾)、中国3つの研究班を組織してフィールド調査あるいはその分析と考察を行ってきた。東南アジア班はタイを中心とする農村中小企業の発展とその販路の拡大の分析、中国班は全国的に販路を展開している逝江省の商業集積地域の実態調査とその分析、株式所有の観点から見た中国の企業形態の変化に関する分析など、また北東アジア班は韓国・台湾両地域で展開されている中小企業のハイテク産業化についての分析を行った。また、東アジアにおける環境問題と企業活動の関係に関する諸問題を検討し、持続的発展に向けた課題について考察した。本研究成果は、8分冊の報告書と最終年に刊行した一図書である。以下で、報告書のタイトルを記す。第1分冊総括報告及び東南アジアの持続的発展と中小企業第2分冊逝江省永康地区企業発展与産業集聚(中国語)第4分冊中国工業化の地域的基礎第5分冊東アジアから見た繊維産業の国際的再編第6分冊現代中国の企業形態第7分冊江蘇省における地場企業の動向第8分冊地域経済と制度要因公刊図書『東アジアの発展と中小企業-グローバル化のなかの韓国・台湾』学術出版会、2006年3月。対象のアジアを3地域に分け、東南アジア班(北原、上田)、NIES班(平川)、中国班(竹内)を構成し、各地域の中小企業について、官庁聞取り調査・資料収集、フィールド対象地選定および予備調査(資料収集、聞取り調査)を行った。(1)東南アジア班は、タイ東北地方のコーラート、ノンカーイ、コンケーンを調査地とした。バンコクでの資料収集に加えて、コーラートでは商工会議所で聞取りをし、スラナリー大学で工業省中小企業支援プログラム調査資料を収集し、ノンカーイでは県工業局で聞取りをし、縫製業の特徴ある事例の聞取りをし、コンケーンでは委託調査により一村一品運動について調査票・聞取り調査を行った。(2)NIES班は台湾と韓国で予備調査を行った。台湾では、エレクトロニクス産業の企業調査を行い、協力研究者とワークショップを行って研究の焦点について議論し、今後の共同研究スケジュールを検討した。韓国についてはすでに実績のある調査票調査の経験をふまえて、共同研究者と調査スケジュールを検討した。両者の比較が今後の課題である。(3)中国については江蘇省・四川省社会科学院等と協力しながら、予備調査として中小企業の典型的な事例について聞取り調査を行い、今後の共同研究の可能性と委託調査の可能性について検討した。また東南アジアとの比較も視野に加えた。東南アジア班は、タイ農村工業について、中小企業振興事務所、JETROバンコク事務所、チュラロンコーン大学、タンボン自治組織役場、コンケーン市公設市場で調査した。そこから(1)現政権の重要な農村開発政策である一村一品運動は、生産者以上に物流関係者に利益を与えている、(2)この意味で、同運動は、特色ある一村一品生産による特産地形成という理念に沿うものではなくなっている、(3)生産者と流通業者の分業関係は、伝統的な米売買のそれを継承している感があり、生産者の流通業者に対する関係は依然弱い、との仮説を得た。また同班は、カンボジアと東西回廊の一部(ベトナム・ラオス)の投資環境を視察した。現地政府関係者は、日本のODAによるインフラ整備のみならず、民間企業の直接投資による経済効果を期待していたが、順調に進むと考えられるのはベトナムのみであり、カンボジアとラオスに日本企業が多額の投資をするのは難しいという印象を持った。中国班は、江蘇省社会科学院と共同で丹陽における雑貨産業の中小企業経営に関する調査、セッコウ大学経済学院との共同で永康・義烏の企業合計11社について聞き取り調査を行い、両市当局と面談した。雑貨産業の中小企業については、中間報告書『中国工業の地域的基礎』(130頁)を現在印刷中である。韓国・台湾班は、継続中の慶北大学(韓国)、中華経済研究院(台湾)との共同研究を進めるため、両国・地域の経済発展と中小企業の役割に関して中華経済研究院においてワークショップを開催し、企業調査を行った。そこでは、(1)伝統的に中小企業の役割が確認されてきた台湾において近年役割が低下し、対照的に韓国で拡大している、(2)両地域とも中国の影響が拡大し、対中投資が急増している、

(3)そのため、新しい状況への対応が課題となり、新たな中小企業発展政策が模索されている、といった両国・地域の中小企業の最近の特徴が確認された。本年度は、研究の総まとめを中心課題として研究を行った。年末から新年にかけて研究会を開催して相互の研究成果の発表を行い、その研究報告への成果の導入を図った。東南アジア調査班では、上田曜子がタイ(パトムタニー、チョンブリー、パタヤ県)、研究協力者の北原淳がコンケーン、田野優子がラオスまで含む調査をおこなった。これらの調査を通じて、タイ農村部が安価な軽工業品の都市部への提供、それらが国境を越えて、予想を超える広範囲の流通経路を持っていることを確認した。また、1村1品運動の多くが市場面で困難に直面していること、その発展が都市との関係のなかで初めて実現するものであるとの知見を得た。田丸征克は、東南アジアにおける環境保全と企業活動の関係に関する諸問題を環境政策の観点から考察した。韓国・台湾班の平川均は、韓国と台湾の中小企業について崔龍浩教授(韓国)、劉進慶名誉教授(台湾研究)と検討、議論を行い、最終取り纏め作業を行った。その成果は平川均・劉進慶・崔龍浩共編著『東アジアの発展と中小企業:グローバル化のなかの韓国・台湾』学術出版会として3月10日に公刊された。中国調査班は研究分担者の竹内常善が中心となり昨年に引続き、逝江省永康地区の市場集積調査を逝江大学経済学院と共同で軽工業の産地形成、中小企業の反転類型に関するデータの作成と収集を行なった。中屋信彦は、中国国有企業を株式形態の視点から変化を明らかにし、中国経済の変化の方向に関して新しい知見を得た。なお、それらの成果に関する報告書を現在準備中である。
HDL亜分画、Lp(a)値の家族集積性に関する研究-摂取栄養素量、運動量、食習慣の関わり-

【目的】血清Lp(a)値の家族集積状況とLp(a)フェノタイプの関わりについて検討した。【対象と方法】Lp(a)値は、-80°Cに凍結保存した学童とその両親(55家族)の残余血清を溶解させ、COBASMIRA-S(日本ロッシュ)を用い、ラッテックス凝集比濁法(LIA法:三和化学研究所製)により測定した。Lp(a)フェノタイプの判定はSDS-PAGE電気泳動法及び免疫学的手法により実施した(三和化学研究所製:Lp(a)左1タイプ分析キット)。尚、フェノタイプの分類は、、apoB-100より速く泳動されるもの(F type),同じもの(B type),遅いものをS1,S2,S3,S4type、検出感度以下のものを0(null)typeとした(Uterman,阿部らの基準)。更に、Ib Christian Klausenらの分類法に基づいて、I,II,III,IV,nullの5群に分けた。統計学的検討にはFisherの直接確率法を用いた。【結果並びに考案】統計学的検討は、Lp(a)値が正規分布していなかったため、自然対数に変換した値で行った。子,父親,母親のLp(a)値(最小,最大値)は各々、12.6±7.2(3.740.9)mg/dl,14.9±10.6(3.852.2)mg/dl,14.2±13.5(3.091.6)mg/dlであった。子(男,女別を含む),父,母のLp(a)値に有意な差はなかった。Lp(a)値の家族内集積状況をみるため、子,父,母のLp(a)値(自然対数変換値)の相関係数を求めたところ、父対子はr=0.26(p<0.1),母対子はr=0.37(p<0.01),両親間はr=-0.26(p<0.1)であった。両親間の関係については今後、更に検討する歩強うがあろうが、遺伝的関係のある親子間で正の相関が認められたことから、Lp(a)値の親子間の相関に遺伝要因の関与が推測された。次いで、子,父,母におけるLp(a)の高値者(≧25.0mg/dl)の出現割合について調べたところ、各々、5名(9.1%),7名(12.7%),6名(10.9%)であり、両親における高値者の陽性率は子の同陽性率に比べ有意に高かった。更に、Lp(a)高値者の家族内集積状況を知るため、両親のいずれかが高値の群(n=12)と正常値の群(n=43)に分類し、両群における子の高値者の出現率について検討した。その結果、高値群では4名(33.3%)であり、正常群の0名(0.0%)に比べ、有意に高値の子の出現率が高かった。高値者のフェノタイプの分類は、子(n=5:I=1名,II=3名,III=1名),父(n=7:I=3名,II=1名、III=3名),母(n=6:I=1名,II=3名,III=2名)であり、分子量の小さいもの(クリングル数<23)の保有割合は、子,父,母各々、80.0%,57.1%,66.7%であった。以上の結果から、Lp(a)高値の出現に分子量の小さいフェノタイプの関与が示唆された。【結語】Lp(a)値は親子間で正の相関が認められたことから、Lp(a)値の親子の集積に遺伝要因の関与が示唆された。また、Lp(a)高値の出現には小さい分子量のフェノタイプが関与していた。

子(男,女別を含む),父,母のLp(a)値に有意な差はなかった。Lp(a)値の家族内集積状況をみるため、子,父,母のLp(a)値(自然対数変換値)の相関係数を求めたところ、父対子はr=0.26(p<0.1),母対子はr=0.37(p<0.01),両親間はr=-0.26(p<0.1)であった。両親間の関係については今後、更に検討する歩強うがあろうが、遺伝的関係のある親子間で正の相関が認められたことから、Lp(a)値の親子間の相関に遺伝要因の関与が推測された。次いで、子,父,母におけるLp(a)の高値者(≧25.0mg/dl)の出現割合について調べたところ、各々、5名(9.1%),7名(12.7%),6名(10.9%)であり、両親における高値者の陽性率は子の同陽性率に比べ有意に高かった。更に、Lp(a)高値者の家族内集積状況を知るため、両親のいずれかが高値の群(n=12)と正常値の群(n=43)に分類し、両群における子の高値者の出現率について検討した。その結果、高値群では4名(33.3%)であり、正常群の0名(0.0%)に比べ、有意に高値の子の出現率が高かった。高値者のフェノタイプの分類は、子(n=5:I=1名,II=3名,III=1名),父(n=7:I=3名,II=1名、III=3名),母(n=6:I=1名,II=3名,III=2名)であり、分子量の小さいもの(クリングル数<23)の保有割合は、子,父,母各々、80.0%,57.1%,66.7%であった。以上の結果から、Lp(a)高値の出現に分子量の小さいフェノタイプの関与が示唆された。【結語】Lp(a)値は親子間で正の相関が認められたことから、Lp(a)値の親子の集積に遺伝要因の関与が示唆された。また、Lp(a)高値の出現には小さい分子量のフェノタイプが関与していた。
薄いSOI活性層の熱安定化構造の開発

本研究では、薄いSOI層の熱凝集現象(アイランド化)の理解と抑制法の確立、および熱的に安定なSOI-MOSFETの形状・作製プロセスに対する指針を得ることを目的として研究を進めてきた。SOI層の熱凝集現象の基本的な特性として、(1)(001)SOI層に対しては、もとのSOI層の方位を基準に、<110>方向で囲まれた四角形のSiO_2層の露出領域が拡大していき、内部に<310>方向に自己配列したSiアイランドが形成されること、(2)個々のSiアイランドは、元のSOI層と同じ方位をもつ単結晶であり、おおむねいくつかのファセット面で囲まれていること、(3)SOI層の厚さが薄いほど低温で熱凝集が生じ、小さなSiアイランドが高密度形成されること、等が明らかとなった。1次元モデルで形成過程のシミュレーションを行った結果、規則的なアイランド形成は、歪みエネルギーと表面エネルギーの局所分布が、表面化学ポテンシャルの分布を発生させ、この表面に沿った微分勾配がSi原子の表面拡散を引き起こす、というメカニズムにより説明できた。2次元的配列については、今後の検討課題である。また、SOI層のパターニング加工の効果についても検討した。その結果、SOI層を加工しておくと、パターンの端から凝集が始まり、アイランド化が生じやすくなったが、パターンサイズが、サブミクロンオーダーまで小さくなると、熱凝集の抑止効果がある、という予備的結果が得られている。今後、パターン化の影響を解釈し、熱的に安定なSOI層の形状を確立したい。本研究では、薄いSOI層の熱凝集現象(アイランド化)の理解と抑制法の確立、およびその結果を利用した高性能SOI-MOSFETの実現を目的としている。本年度は、(1)熱凝集現象に関する基礎データの蓄積とモデリング、(2)パターン形成した試料における熱凝集現象の評価、(3)SOI-MOSFETの電気測定系の組み上げ(購入した半導体パラメータプローバの立ち上げ)、を行った。以下では、(1)および(2)について得られた成果を示す。(1)基礎データの蓄積とモデリングパターンの形成されていないSOI層について、加熱温度・SOI層の厚さをパラメータとして、熱凝集により形成されるアイランドを評価した。その結果、膜厚が厚いほど、(1)アイランド化の起こる温度が高い、(2)形成されるアイランドのサイズが大きい、(3)アイランド密度が低くなる、ことなどが明らかとなった。さらに、アイランド化のモデリング(SOI層にはたらく応力と表面エネルギーを考慮)、およびこれに基づいた計算機シミュレーションを行った。1次元の範囲の計算であるが、実験結果をよく説明できることが明らかとなった。(2)パターン形成した試料における熱凝集現象EBリソグラフィを用いて、SOI層を[110]方向に沿った四角形(1辺:0.5100μm)にパターニングし、このときのアイランド化を評価した。その結果、(1)パターンの端でアイランド化が起こりやすい、(2)パターンのサイズがミクロンオーダーになると、アイランドの高さが低くなる、ことが明らかとなった。特に(2)は、パターニングによりSi原子の量が制限される効果と考えられる。本研究は、高性能MOSFETにとって有用な薄いSOI層(SiO2上の単結晶Si層)の熱的不安定性(熱凝集現象)に注目し、その機構をミクロな視点から理解すること、および熱的に安定な構造を探ること、を目的としている。本年度は、特に熱凝集現象のその場観察を行い、途中過程を検討するとともに、最初のきっかけとなる熱凝集中心の詳細な観察を行った。1.熱凝集のその場観察(NTT本間芳和氏のご協力による)UHVSEMを用いて、(001)SOI層10nm、埋め込みSiO2層10nmの試料を約900°Cで加熱し、表面状態を継続的に観察した。その結果、次の事実が判明した。(1)まずランダムな場所からSOI層に四角い穴が開き始め、穴周辺にはSiの盛り上がりが生じる。

(2)この穴は、徐々に広がると同時に内部にSi島を残していく。Si島は、元のSOI層の結晶軸として<310>等価方向に沿って並ぶ。(3)最後は、別の地点から拡大してきた穴と合流し、Si島の配列も入り乱れたものとなっていく。以上の結果は、これまで多くのAFM像を通して、経験的に推論してきたものであるが、今回明瞭に確認できた。また、オージェ分析から、四角い穴の底部は埋め込みSiO2の表面というこれまでの推測どおりの結果が得られた。2.熱凝集中心の観察AFMを用いて、熱凝集の最初のきっかけとなる四角い穴の中心部を詳しく観察した。その結果、中心部は(1)ピンホール、(2)平坦、及び(3)突起の3種類のいずれもが存在することが判明した。シミュレーションモデルによれば、歪み自由エネルギーと表面自由エネルギーの両方の寄与によってアイランド化と配列が生じ、特にきっかけは応力の効果が効いていると思われる。よって、これら3種の構造は、見かけの形態は大きく異なるが、いずれも局所応力(局所ひずみエネルギー)の増大をもたらしていると考えられる。本研究では、薄いSOI層の熱凝集現象(アイランド化)の理解と抑制法の確立、および熱的に安定なSOI-MOSFETの形状・作製プロセスに対する指針を得ることを目的として研究を進めてきた。本年度は、SOI層のパターン化の効果、特に、ミクロンオーダー以下の横幅をもつ細線構造における熱凝集について検討を行った。まず、電子ビーム露光と選択酸化により、SOI層を細線構造(最小線幅0.3μm)に加工するプロセスを確立した。このプロセスを用いて、膜厚約3nm、線幅0.5,1,2μmの細線構造を様々な結晶方位に沿って形成した。評価の途中ではあるが、以下のような結果が得られている。熱凝集はパターンの端から生じる。線幅が1-2μm程度の場合、細線加工しない場合に比べて、熱凝集が生じやすくなり、アイランドサイズのばらつきが大きくなる。また、アイランドは、細線を形成した方向と関係なく、<310>などSOI層の特定の結晶方位に沿って何列にも形成される。一方、線幅が0.5μmの場合は、一部例外はあるものの、サイズのよく揃ったアイランドが、細線の両端近傍(細線方向に沿って2列)に形成されており、2列のアイランド間にはSOI層が残存している。このことは、アイランド形成を抑制・制御できる可能性があることを示唆している。今後、さらに実験データを蓄積するとともに、パターン化の影響を理論的に解釈し、熱的に安定なSOI層の形状を確立したい。
浅海域に生息する縣濁物食性の二枚貝類にとっての有効な食物の見直し

食物供給機構を解明することは、生物生産の仕組みを解明し、環境収容力を推定する上で最も重要な事項の一つである。福島県相馬市地先海域のホッキガイ漁場の生産系については、生ホッキガイを含む埋在性二枚貝類のほとんど全ての種が、その食物供給を海底の上方数cmまでの海底近傍の限られた範囲に依存していること、2.この食物供給層には水柱の上方層で増殖した浮遊性微細藻類が混ざり込むことが少なく、その結果、二枚貝類が水柱中の一次生産を直接摂食することは稀であること、3.沿岸浅海域の砂質域においては、このような食物供給機構が極めて普遍的であること、などが明らかになった。これは、海底近傍の一次生産系が底生動物群集の食物供給源として極めて大きな比重を占めており、底生動物群集の生物生産や環境収容力を強く規定する要因になっていることを示している。海底近傍層における一次生産系の特性については、次の点が明らかになった。すなわち、浮遊性微細藻類が主体の水柱の上・中層では季節的に優占種群が次々に入れ替わり、生息密度の変動も約100倍と極めて大きいのに対して、食物供給層を形成する海底近傍層は、水柱の上・中層と異なり、優占種群の季節的交替は小さく、さらに分布密度の変動も1015倍程度と小さい。このような質的にも量的にも変動が小さいという特性が、食物供給源としての安定性を担保しているものと考えられる。本研究で得られた知見は、埋在性二枚貝類の食物供給が、水柱の上方層で生産された植物プランクトンが沈降して主たる食物源を形成するという、従来の漠然とした考え方とは異なることを示し、食物供給量を推定する場合に対象とすべき空間範囲(食物供給層)を明確にした。また、胃内容物組成、安定同位体比分析、脂肪酸組成分析から、底生性微細藻類とそれ由来のデトライタスが有効な食物であることが明らかになった。福島県相馬市地先海域におけるホッキガイの食物供給について、これまでに、(1)本種は、海底の上方の数cmのごく狭い範囲に分布する粒状有機物を主な食物としていること、(2)この食物供給層に水柱の上方層で生産された浮遊性微細藻類が混ざり込むことは少なく、その結果、ホッキガイが水柱中の一次生産を直接利用することは稀であること、が明らかにされてきた。これは、埋在性二枚貝類の食物は上方層で生産された微細藻類が沈降したものが主体となっているという、従来考えられてきたものとは異なることを示している。本研究では、福島県相馬市地先および宮城県山元町地先を対象として、二枚貝類の胃内容物および環境中の微細藻類組成を比較観察し、また、海水中、底質中の粒状有機物および二枚貝類の閉殻筋の炭素・窒素安定同位体比を測定した。両海域とも、ホッキガイ胃内容物中の微細藻類組成では底生性微細藻類が優占し、底質中のそれと類似していたが、水柱各層のそれとは異なっていた。同所的に生息する他種二枚貝類の胃内容物中の微細藻類組成は、ホッキガイと同じ特徴を示した。