hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
国民性に関する意識調査データに基づく-文化の伝播変容のダイナミズムの統計科学的解析-

国際比較に関する既存データの収集と整理、及び未調査の「米国西海岸日系人・非日系人の標本調査」b)データを世界へ公開するための「意識の国際比較調査データ・ベースの作成・整備と実践的検討」平成11年度は、10年度に遂行された上記a)「日系人・非日系人と日本人」の意識の国際比較調査によるデータの収集整理と最終確認、及び単純集計表、性・年齢層別等のクロス集計表をとりまとめ、調査プロジェクトとしての第一次報告を、「統計数理研究所リポート」として発刊する作業を進めた。これには、関連する国際比較調査データとの比較データの集計を含む。さらに、これらの作業に平行して、各研究分担者はデータ分析を進め、学会等での研究発表を行った。4月-7月調査データの細部確認作業と必要な修正を施し、最終版を確定8月日・米の研究分担者と研究協力者が会合し、標本調査遂行上の問題点、データ解析上の注意点を確認。この会合では調査項目「日本人、米国人、日系人固有の側面、日米共有の側面」が検討され、特に「人間関係」、「信頼感」に関するトピックや尺度構成が議論された。9月-12月上記の会合で浮かび上がった諸問題点の検討と解決の作業の遂行。各学会での研究発表12月-3月統計数理研究所リポート発刊本研究の主目的は、以下1、2の通りであった。1.文明の伝播変容のダイナミズム解明のために、海外各所の「日系人・非日系人と日本人」の意識の国際比較に関する既存のデータの収集と整理を行い、「米国・西海岸の日系人の標本調査」を遂行する。2.我々が収集してきた意識の国際比較調査データを世界へ一般公開するために、データ・ベースの作成・整備と実践的検討を行う。本年度は、3ヵ年計画の総まとめとして、上記2の作業を進める一方で、1のデータ解析を中心として、文化の伝播・変容に関する総合報告する作業を遂行した。データ・ベースについては、(財)日本世論調査協会との協力により、ホームページ上に国民性に関する国際比較調査データを公開する作業を推進し、本研究の調査データも、これに沿った形での公開を検討し、近く公開実施が予定されている。日系人調査データの分析に関しては、既存のハワイやブラジルにおける日系人調査データを含めた国際比較調査データとの比較、検討の中で、例えば日本人や日系人に固有の人間関係のあり方や、宗教意識が解析された。前者については、「義理人情尺度」を構成することにより、日欧米の各国の中で、日本人・日系人固有の側面が把えられることが確認された。後者の宗教意識については、日本人は信心をしている者は1/3程度であるが、信心していない者も「宗教心は大切」と回答する安定した傾向が長年知られていたが、ハワイ、ブラジルとともに、米国西海岸の日系人においても同様の傾向が明確に観測された。さらに、日系人の中でも、2世と3世以上の世代間の変容があるようだが、より定量的には、今後、多くの複雑な要素を考慮した慎重な分析が必要である。特筆すべき点として、日系人が質問に回答する際、時には「米国人一般の集団」、時にはその中の「日系人の集団」を準拠とする認知的枠組の二重構造があることが判明した。
枯草菌σ^Dの多コピーproBによる転写後阻害とその阻害を回復させる遺伝子の単離

枯草菌は菌体外に多量のプロテアーゼを生産分泌し、その制御は正のtwo-component制御系、DegS-Uによっており、さらに複数の制御因子が働いている。正の因子の一つDegRは、リン酸化DegUを安定化し、正のシグナルをプロテアーゼ遺伝子により強く伝達する。リン酸化型DegUが何らかの制御因子を介して、σ^Dに作用しDegR遺伝子発現を制御する現象を観察したので、トランスポゾンを用いた突然変異導入法によりこの制御分子の単離を試み、sud(suppressor of degR)と命名した変異株を得たので、その解析を目的とした。1.sud変異がσ^Dの構造遺伝子sigDを含むfla-cheオペロンの転写活性化を行っている可能性を検討した。sud変異とsigD-lacZを共存させてその発現を調べたところ、コントロールのsigD遺伝子発現に比較して約5倍程度高い発現が観察された。それゆえsud変異のdegR遺伝子発現に対する正の効果は、sigDの転写活性化によると考えられた。2.sud遺伝子を単離しその塩基配列を決定した。突然変異誘起に利用したトランスポゾンは選択に用いたsp耐性遺伝子と大腸菌で複製可能なoriを持っているので変異株の染色体DNAを制限酵素で切断後、リガーゼで処理し大腸菌に形質転換しトランスポゾン挿入点周囲のDNA約2600塩基対を単離した。プライマー伸長法とノーザンブロット法による解析で以下のことが判明した。sudは、2つのORFからなるオペロンで、上流ORFをsudK、下流ORFをsudLと命名した。SudKはGntR族、SudLはLacI-GalR族のDNA結合タンパク質にそれぞれ高い相同性を示した。degR遺伝子発現に影響するのはsudL ORFであり、sudK ORFの機能は不明であった。
ロタウイルスワクチン株の野生株との遺伝子交雑体の解析

ロタウイルスによる乳児下痢症は、先進国においては小児期の下痢症による入院の約50%を占め、高額の医療費の原因となっている。一方、第3世界では年間100万人がロタウイスル性下痢症が原因となって死亡していると推定されている。このような状況にあって、ロタウイルスワクチンの開発は急務であり、動物ロタウイルスとりわけサルロタウイルスRRV株をベースにしたワクチン株の開発が進んでいる。この背景には、動物ロタウイルスがヒトに対して、天然の状態で弱毒化しているという定説がある。我々は、ロタウイルスが進化の過程の中で、宿主の種を異にするウイルス株を異にするウイルス株の間でのゲノムRNA分節の交換を頻繁に行ってきているという仮説を提唱し、臨床分離株の解析を行ってきた。ロタウイルスがendemicに存在している第3世界の中で、ロタウイルスワクチンを広範囲に使用した場合、ワクチン株と野生株との間でどのようなinteractionが起こるのであろうか。本研究では、ロタウイルスがendemicに存在しているベネズエラで行われたRRVワクチンのフィールドテストの臨床材料の中から見つかった、ワクチン株とも野生株ともつかないウイルスについて、遺伝子レベルでの解析を行い以下の結果を得た。すなわち、ワクチン株と野生株の遺伝子交雑体と考えられる臨床分離株は、遺伝子RNAの電気泳動パターンの上から2種類に分類できること、また、RNA-RNA hybridizationにより、ゲノRNA分節の一部(少なくとも第4遺伝子)がワクチン株であるRRV由来していることを明らかにした。
冷凍パン生地における酵母の冷凍耐性機構に関する研究

本研究は、冷凍耐性酵母および冷凍感受性酵母の脂質組成ならびに菌体内トレハロース含量を比較することによって、酵母の冷凍耐性機構を明らかにすることを目的として行った。当研究室で分離した冷凍耐性酵母Torulaspora delbrueckii D2-4株から冷凍感受性変異株の誘導を試み、冷凍耐性の弱い60B3株を取得することに成功した。両菌株の脂質組成ならびにその構成脂肪酸を分析した結果、細胞膜主要成分であるリン脂質および中性脂質含量、ならびにリン脂質とステロールの量比に明確な相違が認められた。また、主要リン脂質のうちホスファチジルエタノールアミン含量にも両菌株間に差異が認められ、これらの相違が酵母の冷凍耐性を反映しているのではないかと推定した。一方、酵母の細胞内貯蔵物質トレハロースの含量と冷凍耐性との関連性を調べた結果、D2-4は60B3よりも菌体内トレハロース量が多く、冷凍耐性と菌体トレハロース量との相関が認められた。また、培養温度の変化にともなって、菌体中のトレハロース量と凍結後の生存率が変化し、菌体内トレハロース量に対応して酵母の生存率が変動した結果から、細胞中のトレハロースが酵母の冷凍耐性に密接に関連するものと推定した。市販圧搾パン酵母およびその培養酵母のパン生地中における冷凍耐性と菌体内トレハロース量との間には、必ずしも明確な相関は認められなかったものの、液内凍結にる生存率が細胞内トレハロース量とほぼ対応して増加した結果から、酵母の冷凍耐性に対する細胞内トレハロースの生理的役割が示唆された。酵母の冷凍耐性機構を解明するためには,同一属種に属する冷凍耐性株および冷凍感受性株の生理的諸性質を比較検討する必要がある。我々がすでに自然界から分離した冷凍耐性酵母Torulaspora delbrueckii D2-4を親株として,エチルメタンスルホン酸を変異誘起剤として冷凍感受性変異株の誘導を試みた結果,親株より冷凍に対して強い感受性を示す変異株60B3を取得することに成功した。酵母の冷凍条件下で起こる種々の障害は,細胞膜の機能損傷に起因することが考えられるので,細胞膜の物質透過性に影響を与える小麦由来タンパク質ピューロチオニン(PTN)に対する両酵母菌株の感受性を細胞内物質の漏洩を指標として検討した。その結果,冷凍耐性酵母D2-4株では,PTNの有無にかかわらず細胞内物質の漏洩は僅かであったが,冷凍感受性酵母60B3株ではPTN無添加でもかなりの漏洩が認められ,PTN濃度の増大にともなって漏洩量が増加した。この結果から,冷凍感受性酵母の細胞膜が冷凍耐性株のそれとは異なる性質をもつことが示唆された。そこで,両菌株の細胞膜脂質組成を比較したところ,菌体総脂質量にはほとんど差異がなかったが,総リン脂質量は冷凍耐性株の方が多かった。また,両菌株のリン脂質組成および構成脂肪酸組成には大きな差異が認められなかったが,リン脂質に対するステロールのモル比が,冷凍感受性株の方が冷凍耐性株に比べ高かった結果から,細胞膜の流動性に影響を及ぼすステロールとリン脂質の比率の違いが,酵母の冷凍障害の受け易さと関連しているのではないかと推定した。われわれが見出した冷凍耐性酵母T.delbrueckii D2-4から冷凍感受性変異株60B3を取得し、それらの脂質組成の特徴を比較することによって酵母の冷凍耐性機構を解明することを目的として研究を行った。酵母のフロトプラストから抽出した脂質成分を薄層クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー-質量分析計等で詳細に分析した結果、両菌株の脂質構成脂肪酸組成にはほとんど差異はなかったが、総リン脂質および中性脂質含量に明かな差異があること、また、細胞膜主要成分であるステロールとリン脂質の比率ならびにphosphatidylethanolamine含量に差異が認められた。これらの結果から、酵母の冷凍耐性は、その細胞膜構成成分であるリン脂質とステロール含量ならびに構成リン脂質成分の違いによって影響を受けると推定した。

一方、酵母の細胞内貯蔵物質である二糖類トレハロース含量と冷凍耐性との関連を調べた結果、冷凍耐性株D2-4は感受性株60B3に比べトレハロース含量が常に高く、培養条件の変化に対応して菌体内トレハロースと冷凍耐性が変動することから、菌体内トレハロース含量の違いが酵母の冷凍耐性に反映していることを明らかにした。また、市販圧搾パン酵母のパン生地中での冷凍耐性と菌体内トレハロース含量との間には明確な相関が認められなかったが、培養酵母の液内凍結による生存率は、菌体内トレハロース含量によく対応し、冷凍耐性酵母におけるトレハロースの役割を明らにした。
魚肉すり身低温貯蔵中のタンパク質変性とその復性に関する研究

ねり製品の原料となる魚肉あるいは冷凍すり身の貯蔵中の変性並びに貯蔵中に低下したゲル形成能の回復を図ることを考えて本研究を進め,下記のような基礎的で示唆に富む成果を得た。1.魚肉の水晒しの過程における酸化に関する調査高知県下のかまぼこ会社4社の晒肉について検討した結果,夏期には冬期よりも若干酸化が進んでおり,水晒しによって若干ゲル形成能が低下することが推察され,注意を要することが示唆された。2.貯蔵したすり身及び晒肉のタンパク質アミノ酸組成(1)スケトウダラ冷凍すり身のゲル形成能の高いものと低いもの及び原料としてよく使われるグチ及びマエソについてアミノ酸組成を調べたところ,ゲル形成能にアミノ酸組成が影響していることが示唆された。2)トカゲエソは死後ホルマリンの生成と共にゲル形成能が低下すると云われているので,この肉を氷蔵し,晒肉のアミノ酸組成を調べたところ,アミノ酸組成の変化がゲル形成能に関与していることが示唆された。以上の研究成果は高知大学紀要に発表した。3.サゴヤシデンプンによるかまぼこ物性改良効果東南アジアで大量に収穫されるサゴヤシのデンプンが安価に入手できることから,このデンプンによるかまぼこゲル物性改良効果について検討した。その結果,馬鈴薯でんぷんと同程度のゲル増強効果が得られ,また色の測定結果,デンプン粒子の膨潤観察結果からも馬鈴薯デンプンの代わりとして十分使用できることが分かった。4.見学高知県下のかまぼこ工場,中央卸売市場,海洋深層水研究所,深層水利用企業,高知県工業技術センター,高知海洋高校食品製造科,東京の塩・たばこ博物館,小田原のかまぼこ博物館などの見学を行い,幅広く知識や見聞を身につけると共に,ビデオや写真撮影して,教材作りをした。当研究室では,加熱前の原料肉が水晒しの工程で酸化するどミオシン重鎖の二量体が形成去れ,ゲル形成能が低下することを実験室レベルで認めている。そこで,ねり製品の原料となる魚肉あるいは冷凍すり身の貯蔵中の変性についてタンパク質のSH基の酸化及び分子構造の変化から追跡するとともに貯蔵中に低下したゲル形成能の回復を図ることを目的として本研究を進め,これまでのところ下記のような基礎的で示唆に富む成果を得た。1.魚肉の水晒しの過程における酸化に関する調査高知県ではねり製品原料として生魚がよく使われるので,県下の主要かまぼこ会社4社の自前で調製しを晒し肉について夏期及び冬期に検討した。その結果,いずれの会社の晒し肉についても,極端な酸化は認められないが、,夏期には冬期よりも酸化が進んでいた。このため,夏期には水晒しによって若干ゲル形成能が低下することが推察され,水晒しに注意を要することが示唆された。2.貯蔵したすり身及び魚肉タンパク質のアミノ酸組成(1)等級の異なるスケトウダラ冷凍すり身のゲル形成能の高いものと低いものについてアミノ酸組成を調べSS結合以外の影響を検討したところ,わずかに組成が変化していることが認められた。また,原料としてよく使われるグチ及びマエソのアミノ酸組成をみるとやはり差が見られた。ゲル形成能にアミノ酸組成が影響していることが示唆された。(2)トカゲエソはゲル形成能が非常に低く,死後生成されるホルマリンがゲル形成能を低下させると云われているので,トカゲエソ肉を氷蔵し,晒し肉のアミノ酸組成を調べたところ,貯蔵中にグルタミン酸残基が増加し,リジン残基が減少することが分かった。死後のタンパク質のアミノ酸組成の変化がゲル形成能に関与していることが示唆された。
商店街の公私領域が地域の居場所づくりに果たす役割

本年度は以下の研究を行った。1.地域の居場所としての喫茶店研究商店街や商業地区の中で,店主という主(あるじ)が支配する空間でありながら公的な場所性を有する例として喫茶店に着目し,喫茶店がいかなる要因をもって地域住民や就業者の日常生活上の居場所になっているかについての考察を行った。具体的には、(1)名古屋市内の3商店街を事例に,商店街およびその周辺に住む住民を対象にして,頻度や同行者など喫茶店利用についてのヒアリング調査を行い,状況把握をした。さらにその発言を元にして,商店街の喫茶店を場所の固有性と社交性の観点から整理し,地域住民にとっての喫茶店の位置づけを明らかにした。(2)名古屋市の中心市街地であり都心業務地区である栄地区における就業者の喫茶店利用について、職場と喫茶店の場所の使い分けや就業場所と喫茶店との地理的関係などから考察した。2.海外事例の視察、情報収集と関係研究者との意見交換喫茶行為の持つ意味は、欧米ではpublic lifeとして概念付けられている。この現状を理解するため、デンマーク王国コペンハーゲン市のストロイエ通り(歩行者専用街路)の視察と、この計画に長年関与してきているデンマーク王立芸術アカデミーのヤン・ゲール氏を訪問して、これまでの経緯と現状に関する情報収集と討論を行った。これらの成果は,研究論文3編にまとめて投稿し,発表した。本年度は以下の考察を行った。(1)名古屋市内の5つの商店街を事例に,商店の店先に陳列された商品や看板,ベンチなどの実測を元に,その空間的パターンを抽出し,それぞれの特質を分析した。これに店主の意図や商店街としての取り決めなどを加味して,商店の店先の使われ方及び商店が店先の公共空間を私的利用して商売の場を公共空間にまで拡大した際に形成される公私中間領域としての店先空間の特質について,考察した。(2)商店街の中で,私空間でありながら公的な空間性を有する場所の例として喫茶店に着目し,喫茶店がいかなる要因をもって地域住民の日常生活上の居場所になっているかについての考察を行った。名古屋市内の3商店街を事例に,商店街およびその周辺に住む住民を対象にして,頻度や同行者など喫茶店利用についてのヒアリング調査を行い,状況把握をした。この成果は,研究論文3編にまとめて投稿し,発表した本年度は以下の研究を行った。
確率材料設計法に基づく繊維強化複合材料設計法の研究

繊維強化複合材料積層板の確率材料設計法を体系化するため1)複合材料積層板の確率強度評価法の検討と応用,2)確率材料設計法に寄与する構造信頼性理論の改良の2点に焦点を絞って研究を進めた.その結果,まず一方向積層板の信頼性解析のための定式化を試み,材料強度パラメータ,積層パラメータ,荷重パラメータ,寸法パラメータの不確定性を考慮して巨視的破損則に立脚した信頼性評価を行なえる解析モデルを確立した.さらに,繊維配向角と面内多軸荷重の任意の組合せに対して,確率的強度特性評価を行なった.これらの結果を,面内ひずみ空間内で表現できれば,積層板の確率材料設計における実用性の高い設計支援グラフになり得ることを確認した.さらに,積層板内の任意の層の破損が他の層の破損に及ぼす影響をふまえた破損シミュレータを開発した.これより,従来求められなかった,多層積層板の逐次破損プロセスを追跡しながら,各層の破損する条件付破損確率を評価した.また,このような条件付破損確率が求まれば,各破損プロセスの全体の生起確率は近似的にせよ,組み合わせ数理計画法の応用として精度よく求まることや,あるいは遺伝的アルゴリズムの応用により大規模な層数の材料設計に対しても効率的な全体の最終破損確率の予測が可能になることを示した.さて,確率材料設計法では何といっても破損確率の評価が極めて大切である.科学研究費補助金による援助期間において,この点からの研究も進めた.その成果の一つは,多変量確率変数の標準化変換法の体系化の道筋を作り,いくつかの変換法が構造信頼性解析において最終結果である破損確率や安全性指標の推定結果にどのような影響を及ぼすかを明確にした.さらに,安全性指標の統計的不確定性を検討し,サンプルサイズを考慮した信頼区間の設定法を開発した.繊維強化複合材料積層板の確率材料設計法を体系化するため1)複合材料積層板の確率強度評価法の検討と応用,2)確率材料設計法に寄与する構造信頼性理論の改良の2点に焦点を絞って研究を進めた.その結果,まず一方向積層板の信頼性解析のための定式化を試み,材料強度パラメータ,積層パラメータ,荷重パラメータ,寸法パラメータの不確定性を考慮して巨視的破損則に立脚した信頼性評価を行なえる解析モデルを確立した.さらに,繊維配向角と面内多軸荷重の任意の組合せに対して,確率的強度特性評価を行なった.これらの結果を,面内ひずみ空間内で表現できれば,積層板の確率材料設計における実用性の高い設計支援グラフになり得ることを確認した.さらに,積層板内の任意の層の破損が他の層の破損に及ぼす影響をふまえた破損シミュレータを開発した.これより,従来求められなかった,多層積層板の逐次破損プロセスを追跡しながら,各層の破損する条件付破損確率を評価した.また,このような条件付破損確率が求まれば,各破損プロセスの全体の生起確率は近似的にせよ,組み合わせ数理計画法の応用として精度よく求まることや,あるいは遺伝的アルゴリズムの応用により大規模な層数の材料設計に対しても効率的な全体の最終破損確率の予測が可能になることを示した.さて,確率材料設計法では何といっても破損確率の評価が極めて大切である.科学研究費補助金による援助期間において,この点からの研究も進めた.その成果の一つは,多変量確率変数の標準化変換法の体系化の道筋を作り,いくつかの変換法が構造信頼性解析において最終結果である破損確率や安全性指標の推定結果にどのような影響を及ぼすかを明確にした.さらに,安全性指標の統計的不確定性を検討し,サンプルサイズを考慮した信頼区間の設定法を開発した.繊維強化複合材料の材料特性の変動性と直交異方性の2つの性質は,従来設計がなされてきた確定論の立場のみならず,場合によっては確率場での取扱いがふさわしい時もある.こうした観点から,これら2つの従来欠点とされていた特性をむしろ長所として生かしてゆこうとする材料設計の姿勢を確率材料設計法と名づけ,慣用材料に対する従来の設計法では把握できなかった分析や評価を行なおうと試みた.かかる目的により,繊維強化複合材料積層板の確率材料設計法を体系化するため,平成4年度においては,基礎的研究を進めてきた.その結果,従来の信頼性解析法のための定式化である,材料強度パラメータ,積層パラメータ,荷重パラメータ,寸法パラメータ,形状パラメータ等の諸量を確率変数として扱いうる方法を確立した.また,これらの多くのパラメータの不確定性を考慮して,複合材の巨視的破損則に立脚した破損確率評価法を検討し,一方向材に関しては,ほぼ満足のいく結果を得ることができた.さらに,これらの成果を複合材料の材料設計に応用する目的で,繊維配向角と面内多軸荷重の任意の組み合せに対して,破損確率の評価を可能とする設計ノモグラフの創生を試み,確率破損包絡線という,面内ひずみ空間において積層板の確率制約のもとでの許容領域を表す新しい設計支援グラフを完成した.さらに,多数のパラメータの介在する複合材料では,品質管理の立場からも,設計効率向上の立場からも重要なファクターの抽出が必要であり,信頼性の立場からこれら多くのパラメータサーベイを行なう方法論を定式化した.提案したパラメータ・センシティビティ・スタディは,解析的に信頼性理論と結びついた合理的な方法であるので,一回の信頼性解析で得られる大きな情報活用の場となった.積層板内の任意の層の破損が他の層の破損に及ぼす影響をふまえた破損シミュレータを開発した.

このシミュレータでは,最初に積層板に加わる荷重状況により,どこかの層が破損すると,その層の応力伝達機能が損なわれるものとして,応力再解析を行い,その結果求まる面内ひずみによって、他の層の破損確率を再評価できるようになった.これより,従来求められなかった.多層積層板の逐次破損プロセスを追跡しながら,各層の破損する条件付破損確率を評価した.また,このような条件付破損確率が求まれば,各破損プロセスの全体の生起確率は近似的にせよ,組み合わせ数理計画法の応用として精度よく求まることや,あるいは遺伝的アルゴリズムの応用により大規模な層数の材料設計に対しても効率的な全体の最終破損確率の予測が可能になることを示した。さて,確率材料設計法では何といっても破損確率の評価が極めて大切である.このための努力としては,設計変数としてとられる多くの変量を確率変数としてとらえ,それらの統計的不確定性を考慮しながらバランスのとれた材料設計を可能にする方法論の開発が急務である.この点からの研究も進めた.その内の成果の一つは、多変量確率変数の標準化変換法の体系化の道筋を作り,これまでともすれば無秩序に用いられてきたいくつかの変換法が構造信頼性解析において最終結果である破損確率や安全性指標の推定結果にどのような影響を及ぼすかを明確にした.また,確率材料設計法においては,材料試験やプルーフロードテストなどのフィールドデータにより統計的推定をへて確率特性を評価している.こうした見地に立って,安全性指標の統計的不確定性を検討し,サンプルサイズを考慮した信頼区間の設定法を開発した.開発した手法は,統計的検定論を基盤にし,現在のところは母集団母数のある種の情報が得られていることを条件としているが,同様のアプローチで一般化することが可能であると示唆される.
トラフグのフグ毒感知と脳内作用機序の解明

「フグがなぜ毒を持つのか?」という問いは水産学・生物学上の長年の疑問である。これまで、フグ毒テトロドトキシンが捕食回避に機能する、免疫賦活作用を持つなどの説が出されているが、明確な答えは出ていない。私は、フグに対するフグ毒の生態学的意義の解明の一環として、トラフグのフグ毒感知と脳内作用機序の研究を進めている。昨年度までに、フグ毒の感知や保有によって嗅部(嗅上皮と皮膚)および脳内で発現変動する遺伝子を次世代シーケンサを用いたトランスクリプトーム解析により特定することができ、フグ毒の感知に関わる嗅覚受容体を輸送する可能性のあるタンパク質が見つかり、フグ毒の摂取・蓄積には食欲および報酬に関連する遺伝子が関わっていることを示唆する結果が得られた。本年度は、フグのフグ毒摂取に着目して実験を行った。無毒のトラフグ人工種苗に対して無毒の配合飼料(対照区)またはフグ毒添加飼料(フグ毒給餌区)を給餌して1ヶ月飼育を行った。その結果、対照区とフグ毒給餌区で飼育成績に違いはなく、高濃度のフグ毒であってもトラフグ稚魚の摂餌、消化・吸収、脂質代謝および成長に悪影響を与えないことが分かった。飼育試験で得られた無毒飼料給餌個体とフグ毒添加飼料給餌個体、また新鮮海水に浸漬した個体とフグ毒添加海水に浸漬してフグ毒を感知させた個体について、それぞれの脳内での食欲ホルモンの分布と発現量を現在調査している。27年度が最終年度であるため、記入しない。トラフグはフグ毒(TTX)を嗅覚で感知して摂取し、肝臓や皮膚だけでなく中枢神経系にもTTXを移行する。本研究では、フグに対するTTXの生態学的意義の解明の一環として、トラフグ稚魚のTTXの知覚・摂取と脳内作用を明らかにするため、TTXを感知または蓄積させた無毒人工種苗について、それぞれの嗅上皮と脳での遺伝子発現を網羅的に調べた。嗅上皮については嗅覚受容体、脳では食欲調節ペプチドと報酬系に関わるドーパミンに関連する遺伝子を目的遺伝子とした。まず、新鮮海水に浸漬した個体とTTX添加海水に浸漬して嗅覚を刺激した個体について、次世代シークエンサーを用いて嗅上皮と脳からそれぞれ全mRNAをシーケンスした後、目的遺伝子のmRNAのコピー数を計数して比較し、TTXの感知により発現の変動する遺伝子を調べた。トラフグ稚魚はTTXを感知しても嗅上皮で嗅覚受容体は発現しなかったが、脳内で食欲の促進を示す遺伝子発現パターンが見られ、さらにドーパミンの分泌も示唆された。次に、生理食塩水またはTTXを投与した個体の嗅上皮と脳について、次世代シークエンサーを用いて全mRNAからTTXの投与により発現の変動する遺伝子を調べた。トラフグ稚魚にTTXを投与すると嗅上皮で嗅覚受容体OR(2種)の発現が増加する傾向が見られた。脳では、TTXの投与によりTTXを感知した時とは反対に食欲の抑制を示す遺伝子発現パターンが見られたのに対して、TTXを感知した時と同様にドーパミンの分泌が示唆された。以上より、トラフグは嗅覚受容体OR(2種)を介してTTXを感知することが示唆された。また、トラフグのTTX摂取は食物と同様に食欲中枢により支配されることが示唆されたが、報酬系も活性化する可能性のあることから、トラフグはTTXを保有しない一般の魚類が「毒物」として認識するTTXを「報酬」と捉えることでTTXを摂取できると思われる。年次計画通り次世代シークエンサーを用いた遺伝子発現解析を行い、トラフグ稚魚がフグ毒を感知または蓄積することによって発現変動する遺伝子を特定できた。

その中には嗅覚受容体遺伝子、食欲および報酬系に関わる遺伝子が複数含まれており、「トラフグはTTXを報酬として知覚・摂取する」という新たな仮説を立てることができ、研究内容をさらに発展させる成果が得られた。27年度が最終年度であるため、記入しない。平成26年度の研究を通じてトラフグのTTXの摂取・蓄積には食欲および報酬系に関わる遺伝子が関与することが示唆されたことから、脳内でのドーパミンの分泌量を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で測定するなどして、トラフグのTTX摂取と食欲・報酬系との関連について検討を新たに開始したい。
高専に設置された40KW太陽光発電設備の発電特性評価とデータベース化に関する研究

地球環境問題等からクリーンなエネルギー源である太陽光発電システムが注目されている近年、全国55国立高専のうち39高専に40kW太陽光発電システムが設置された。本研究では、これら39地点での太陽光発電システムを対象として、発電量等の実証データを収集するとともに、その評価を行い、これらの実証データ及び評価結果をデータベース化し、インターネットによって公開することを目的として実施した。全国39高専に設置された太陽光発電システムの設置条件および発電量等のデータを収集することができた。共同研究者が所属する高専における太陽光発電システムのデータを用いて、分析評価を行った。さらに、データの分析評価プログラムを作成し、日射量等の自然条件から予測される発電特性との比較や各高専間の実証データの比較分析などを行った。積雪がある舞鶴高専に気象条件観測システムを設置し、当該地点でのデータを収集した。その結果、太陽電池モジュールの枠が積雪の原因となっており、これを除去することにより約2倍の発電電力量が得られることが明らかになった。和歌山高専に設置されている方位角・傾斜角を可変できる太陽光発電システムを用いて、北面におけるデータを収集した。南面に設置された太陽光発電システムの発電量と比較して、年平均で66%の発電量が得られることが明らかになった。インターネットによる公開のためにサーバシステムを豊田高専に構築した。収集した各高専のデータを、統一した形式へ変換するプログラム(正規化ツール)を作成した。正規化ツールによりデータベース化された太陽光発電システムの発電データ等をインターネットで公開している。URLはhttp://www.arc.ice.toyota-ct.ac.jp/pv/である。以上の結果、研究目的を達成でき、本研究の成果が太陽光発電システムの更なる普及に貢献するものと期待している。地球環境問題等からクリーンなエネルギー源である太陽光発電システムが注目されている近年、全国54国立高専のうち39高専に40kW太陽光発電システムが設置され、運転を開始した。本研究では、これら39地点での太陽光発電システムを対象として、発電量等の実証データを収集するとともに、その評価を行うことを目的として実施している。さらに、これらの実証データ及び評価結果をデータベース化し、インターネットによって公開する。3年計画の初年度となる平成13年度は、全国39高専に設置された太陽光発電システムの設置条件および発電量等のデータを、共同研究者全員で分担して収集することができた。特に、すべてのデータを電子媒体として収集できたことは今後のデータ処理に有効と考えられる。ただし、データフォーマットの不統等があり、今後比較検討を進める上でデータ変換作業を要する。次に、積雪の見られる地域(舞鶴等)での発電状況を他の地域と比較検討するため、舞鶴高専に気象条件観測システムを構築した。今後のデータ収集により、有益な知見が得られると期待される。太陽光発電システムの実用に際して、既設建物への設置が前提となることが予想されることから、従来得られていない北面設置の発電量基礎データを収集することは重要である。本年度は、和歌山高専に設置されている方位角傾斜角可変システムを用いて、北面データの収集を行った。以上の収集されたデータの中から、共同研究者が所属する高専における太陽光発電システムのデータを用いて、分析評価を試みた。その結果、39高専の太陽光発電システムデータを分析評価するプログラムの基本構想を検討できた。また、今回の分析評価結果を、本研究の成果として論文等で発表した。地球環境問題等からクリーンなエネルギー源である太陽光発電システムが注目されている近年、全国55国立高専のうち39高専に40kW太陽光発電システムが設置され、運転を開始した。

本研究では、これら39地点での太陽光発電システムを対象として、発電量等の実証データを収集するとともに、その評価を行うことを目的として実施している。さらに、これらの実証データ及び評価結果をデータベース化し、インターネットによって公開する。3年計画の初年度となる平成13年度は、39高専に設置された太陽光発電システムの設置条件や発電データ等を収集できた。さらに、和歌山高専に設置されている実験用太陽光発電システムによる北面の発電基礎データを収集できた。積雪が見られる太陽光発電システム設置点(舞鶴)に気象条件観測システムを構築し、データ収集が進められた。以上の経過を踏まえ、平成14年度は以下の事項を行った。収集した各高専のデータは、それぞれの高専によって独自の形式で記録されたものであることから、統一した形式へ変換するプログラムを検討した。収集したデータの分析評価プログラムを作成し、日射量等の自然条件から予測される発電特性との比較や各高専間の実証データの比較分析などを行った。積雪が見られる太陽光発電システム設置点(舞鶴)での気象条件観測システムを用いて、引き続きデータを収集し、整理・分析した。方位角傾斜角を可変できる太陽光発電システムを用いて収集した北面の発電基礎データを整理・分析した。実証データ及び分析評価結果をインターネットで公開するためのシステムを構築した。さらに、公開形式を検討した以上の分析評価結果を、本研究の成果として論文等で発表した。地球環境問題等からクリーンなエネルギー源である太陽光発電システムが注目されている近年、全国55国立高専のうち39高専に40kW太陽光発電システムが設置され、運転を開始した。3年計画の初年度(平成13年度)に、観測地点のデータ収集を行い、評価項目を整理検討した。次年度(平成14年度)には、引き続きデータ収集を行うとともに、評価プログラムを開発した。以上の経過を踏まえ、最終年度(平成15年度)では以下の事項を行った。収集した各高専のデータは、それぞれの高専によって独自の形式で記録されたものであることから、統一した形式へ変換するプログラムを作成した。上記のデータの分析評価プログラムを作成し、日射量等の自然条件から予測される発電特性との比較や各高専間の実証データの比較分析を行った。積雪が見られる太陽光発電システム設置点(舞鶴)での気象条件観測システムを用いて、データを収集し、評価・分析を行った。方位角傾斜角を可変できる太陽光発電システムを用いて収集した北面の発電基礎データを評価・分析し、北面における発電量を見積り、システムの設計指針を提案した。
疼痛制御に関与するＳｅｍａ３Ａシグナルパスウェイの解明

末梢神経障害性疼痛におけるSema3Aシグナルカスケードの動態を明らかにするために、神経絞扼性疼痛モデル(CCIモデル)ラットの脊髄後角におけるSema3A関連タンパクであるCRPM2、CDK5、その下流で疼痛に関与するNMDA受容体NR2Bサブユニットの発現をウエスタンブロット法により検討した。Sema3Aの髄腔内間欠投与により、疼痛行動は低下し、CRMP2、CDK5の発現は増加、NR2Bの発現は減少した。一方抗癌剤投与による疼痛モデルラットでは、神経成長因子であるNGF及びその受容体TrkAが脊髄及び後根神経節で増加し、産生増加、分解の低下の理由によるものでないことが明らかになった。平成25年度は、主にパクリタキセル(Ptx)投与による神経因性疼痛モデルラットを用いて、Ptx投与により脊髄及びDRGで増加したNGF、TrkA及びリン酸化TrkAが疼痛行動に関与しているかどうかを明らかにする目的で、予め腰部くも膜下腔にカテーテルを留置しておいたラットに対し、Ptxの投与と同時に受容体型チロシンリン酸化酵素阻害薬であるk252a 2μg/20μLをくも膜下カテーテルより投与し、疼痛行動の経時的変化を、機械的刺激及びアセトン噴霧による冷刺激に対する反応率によって評価した。Ptx投与ラットにおいて、k252aを脊髄くも膜下腔に投与されたラットは、4g、8g、15gの足底刺激に対する反応性が有意に弱まっていた一方、アセトンによる寒冷刺激に対する過敏性には影響を与えなかった。すなわち、Ptxによる末梢神経障害性疼痛にはTrkAの活性化が関与していることが明らかになったが、TrkAに活性化による疼痛の増強は機械的刺激に対するものに限られ、寒冷刺激に対する疼痛の増強には異なったメカニズムによっていると予想された。平成24年度はCCIラットを用いて神経障害によって変化するSema3A signalingの下流の因子の定量を行い、CCI2週間後のラットの脊髄後角においてはNR2Bの増加、CDK5の減少が見られた。Sema3Aの髄腔内投与は、CRMP2およびそのリン酸化フォームを著増させ、神経障害によるCDK5の減少, NR2Bの増加を抑制させることが確認された。また、組織学的検討では、CDK5は障害側の脊髄後角での発現が増加し、NR2BはCCIラットで両側の脊髄後角に発現が認められるが、Sema3Aを髄腔内投与したラットではCDK5の障害側での発現増加やNR2Bの発現量が減少していることが明らかになった。生化学的実験と組織学的実験の結果が一致しないことについては今後検討を重ねる必要がある。今後はSema3Aの下流物質であるCRMP2との関連が報告されている電位依存性カルシウムチャネルのCCIおよびSema3A髄腔内投与における脊髄・DRGでの発現の変化を検討する予定である。一方、パクリタキセル(Ptx)投与による神経因性疼痛モデルラットを用いて、脊髄及びDRGにおけるNGF及びその受容体であるTrkAのmRNAおよびタンパク発現量を定量的PCRおよびウエスタンブロッティングで評価した。Ptx投与ラットではコントロールラットと比較して、DRGではNGF及びTrkAが、脊髄においてはNGFの発現量の増加が認められた(DRG:NGF 1.4倍、TrkA 3.2倍、脊髄:NGF 1.4倍、TrkA 1.2倍)が、定量的PCRにおいてはいずれの組織においてもmRNAの発現量は変化しておらず、転写後修飾もしくはタンパクの分解・軸索輸送の変化がTrkAタンパクの変化に関連しているのではないかと推測された。現在はTrkAの機能阻害によって疼痛が緩和できることを確認する実験を行なっている。平成26年度は、主にCCIラットの脊髄に対するCDK5及びNR2Bの組織学的検討を行った。生後6週目のラットのL4/5椎間から先端が腰膨大部に位置するようにカテーテルを外科的に留置し、神経障害がないことを確認した後、CCI術直後、2日目、5日目にカテーテルからSema3Aタンパク1000unit/μLを髄腔内に注入し、経時的に疼痛反応をauto von Frey testによって測定した後、術後14日で深麻酔下に経心臓的に灌流固定し、腰膨大部を摘出、20μmの薄さで薄切し、CDK5、リン酸化CDK5(pCDK5)、NR2Bに対する免疫組織学的を行った。CCIラットにおいて、CDK5は障害側の脊髄後角での発現が増加したが、pCDK5は脊髄の中心部から前角にのみ発現が認められた。NR2Bは両側の脊髄後角に発現が認められた。

Sema3Aを髄腔内投与したCCIラットでは、障害側におけるCDK5の発現増加、全体的なpCDK5の発現が減少しており、脊髄後角におけるNR2Bの発現量が減少していることが明らかになった。リン酸化NR2Bに対する免疫組織学的検討はうまく行かなかった。一方、パクリタキセル投与による神経障害性痛モデルラットにおける神経成長因子NGFの関与についての研究は、研究代表者の異動に伴い研究環境が大きく変化し、当初行う予定であったTrkA特異的阻害薬を用いた行動実験ならびにk252a髄腔内投与による脊髄でのタンパク発現ならびに翻訳後修飾(リン酸化など)に対する検討は行えなかった。しかし、これまでの結果を15th World Congress on Pain(Buenos Aires, Argentina)にて発表した。麻酔科学研究代表者の異動に伴い、主たる研究の場が変わり、新しい職場での研究のセットアップが必要になったため、実際の実験になかなか取り掛かれなかったため、当初の想定より研究の進捗が遅れている。しかし、横浜市立大学で行われた研究の一部は指導した大学院生により英文査読付き論文として発表された。Sema3Aによる神経因性疼痛抑制作用にその受容体下流の分子の発現の増減が関与することを示唆する結果が得られたことで、本研究の端緒はつかめたと考えている。今後はシグナル伝達のミッシングリンクを明らかにする研究を行う予定である。今後はSema3Aの神経障害性疼痛における鎮痛作用のメカニズムをNMDA受容体の発現量との関連から検討する予定である。実験設備はほぼ整ったので、想定通りに研究が進められるだろうと予想している。疼痛におけるSema3Aシグナルパスウェイの関与については、まず神経障害性疼痛モデルである程度のアウトラインを明らかにし、ついで薬剤性疼痛モデルでも神経障害性疼痛モデルと同様の減少が起こっているのかを明らかにするというステップで行う予定である。端数金額が小さく、来年度に繰り越したほうが有用に使用できると考えたため。抗体等を購入の予定。研究機関を移動したため、現在の施設にはない、本研究に必要な機器を他研究者と共同購入する予定である。その他、生化学実験、行動実験に習熟した研究補助者を雇用する予定である。
MRLCリン酸化状態と非筋アクトミオシン束の収縮力の関係性

接着細胞が基質に対して発生する非筋アクトミオシン収縮により発生する力は、形態維持、分化や運命決定に重要な役割を担っていることが近年分かってきた。これまでに非筋アクトミオシン収縮はMRLC分子のリン酸化によって調節されていることが組織レベルの研究によって明らかにされてきたが、一方細胞レベルでMRLCリン酸化状態と収縮力を直接的に計測されていない。そこで本研究では、シリコーンゲルを利用した細胞発生力アッセイ系を用いてMRLC変異体株間での発生力を比較した。その結果、MRLCリン酸化の亢進だけではなく、MRLCリン酸化のダイナミクスもまた力の発生に重要であることが示唆された。アクトミオシン束の一種アクチンストレスファイバーの力発生過程におけるミオシンATP加水分解サイクルを調節しているのは、ミオシン調節軽鎖(以下MRLC)のリン酸化状態であると考えられている。これまでにマクロな細胞レベルとミクロな分子レベル(ただし生化学的)ではMRLCリン酸化状態と収縮力の連関が示されてきたが、これらの中間に位置するストレスファイバーにおける実験的証拠は未だ出されていない。そこで、細胞から単離したストレスファイバーの収縮力を計測しながら、MRLCリン酸化状態に摂動を与えることで上記連関を定量的に明らかにすることを目的とする。そこで研究初年度である当該年度においては、定量計測が可能な超解像顕微鏡法の一つであるPhotoactivated Localization Microscopy (以下PALM)を構築することを念頭に、1分子蛍光イメージングを可能にする全反射照明系を倒立型顕微鏡に構築した。本照明系構築にあたり、2色の励起光を導入することで2段階あるMRLCのリン酸化状態の可視化に対応させた。また、光活性化色素の活性化光源として紫外LED照明も導入した。またPALMに必須となる光源と画像取得装置を同期させるシステムを構築した。また、PALMによる超解像度イメージングは長時間に及ぶため高さ方向の熱ドリフトが問題となる。そこで、赤外レーザ、ラインセンサー、および対物レンズ用Z軸ピエゾからなる自作の焦点維持システムを構築しつつあるところである。今後、上記のシステムを安定的に運用できるように改良を重ねた後、光活性化蛍光タンパク質/蛍光色素による1分子イメージングを行う予定である。非筋アクトミオシン束の収縮活性を正に制御すると考えられているミオシン調節軽鎖の2つのリン酸化修飾アミノ酸残基セリン19およびトレオニン18について、擬似リン酸化(アスパラギン酸置換)/非リン酸化(アラニン置換)変異体の4つの組み合わせに対し、U2OS細胞に各変異体を安定的に発現させた細胞株を樹立することで、各変異体間での収縮力の大きさの比較を行なった。収縮力の比較には、数kPaの柔らかさを有する高分子ゲル上に2種類の変異体を播種し、細胞が発生する収縮力によって生じるゲル表面の変形量を指標化した。その結果、セリン19とトレオニン18の両方が擬似リン酸化された変異体よりも、野生型変異体の方が大きな収縮力を発生することが明らかとなった。上記結果を踏まえて、各変異体を発現させることで収縮力の大きさを制御可能となったため、次に収縮力の大きさが非筋アクトミオシン束の分子ターンオーバーに与える影響の検証を行なった。光褪色後蛍光回復法を用い、GFP標識した各ミオシン調節軽鎖変異体の回復率の評価を行なった。その結果、セリン19とトレオニン18の両方が擬似リン酸化された変異体において回復率は低く、分子の入れ替わりがほとんど生じていないことが示唆された。従来、生化学的な解析からリン酸化の亢進によりミオシンATP加水分解速度の上昇に伴うアクチン、ミオシン間の結合・解離反応がより速く生じることが報告されているが、擬似リン酸化変異体を用いた本研究では、それとは逆にミオシン分子がアクチン分子に強く結合し解離しにくくなっていることを表しているものと考えられる。これはミオシン分子が発生する収縮力がミオシン分子自身に作用する負荷となり、ATP加水分解サイクルにおけるADP放出速度の著しい低下が生じるという非筋II型ミオシンに特有の性質を表しているものと考えられる。MRLCリン酸化状態を定量的にイメージングするシステムについては順調に進展している。しかしながら、ストレスファイバーの収縮力計測のために利用を予定していた海外メーカー製高分子ゲルが非常に高価で入手困難だったため、国内メーカー製品の中から同等に高い屈折率と透明性を有し、細胞が発生する力により変形可能な柔らかい高分子ゲルを探索するのに時間がかかってしまった。生体材料学まず、高い屈折率を有する高分子ゲルの硬さ、および一分子イメージング可能な基板の作製プロトコールを確立する。上記基板が準備出来次第、ストレスファイバーの収縮力計測およびPALMによるMRLCリン酸化状態の定量イメージングを行い、収縮力とMRLCリン酸化状態との連関を明らかにしていく。

上記とは別に、細胞パターニング技術により長さや太さを均一化したストレスファイバーに対して、これまで私たちが行ってきた顕微操作によるin vitro収縮力計測を行うことで、長さや太さといった形態と収縮力の関係も明らかにしていく予定である。高分子ゲルの選定に遅れが生じていたため。高分子ゲルを購入する。
地球環境変動の海洋・沿岸域システムに対する総合的影響評価手法の構築

本研究では、以下のように4つのサブグループ毎に研究を進め、最終的に成果をまとめた。(1)環境変動のシナリオ及び基礎データ:全球大気モデルによる気候シミュレーションや診断モデルによる海域の計算を高精度化し、台風の変化など気候変動シナリオを得た。(2)海岸・沿岸域システムヘの影響予測:過去の海水準変動や収集した衛星データ、社会・経済システムのデータに基づいて地形分類および環境変化の解析を行った。マングローブ立地変動予測モデルを開発し、サンゴ礁、マングローブ、海跡湖地域などに対する海面上昇の影響予測評価を行った。(3)影響評価モデル:社会経済モデルをタイに適用して、海面上昇によるタイの地域ごとの経済活動への影響を予測した。また、タイのGISデータを用いて水位上昇による水没および高潮氾濫の影響を評価した。(4)影響評価の統合化と適応策:海面上昇と高潮による水没、氾濫危険地域を判定するために、アジア・太平洋全体の海岸線に沿った潮汐と高潮を算定するプログラムを開発した。その結果を、地形・標高、人口、空港、湿地帯、サンゴ礁等に関する広域データに適用してそれぞれに対する影響地域を特定した。このような形で、すべての研究内容を統合した。さらに、平成9年と11年には、タイで国際シンポジウムを開催し、現地の研究者と問題意識や研究成果を交流した。本研究は、国際的な協力や成果の還元という意味でも成果があった。本研究は、(1)環境変動のシナリオの定式化、(2)海岸・沿岸域の構成要素毎の影響予測モデルの開発、(3)影響程度の評価手法の開発、(4)GISシステムによる全体の統合化、というサブグループで構成されている。環境変動のシナリオに取り込む項目は、海面上昇、台風・気候要素、人口・経済開発等の社会条件である。GCMを用いた全球気候予測を行うと共に、IPCCやUNEP等の国際機関の推定値を収集してシナリオの検討を行った。海岸・沿岸域の構成要素には、デルタ、マングローブ、砂浜、サンゴ礁、社会の災害ポテンシャル等がある。アジアの代表的な沿岸国としてタイを選定し、資料収集や現地調査を行った。海面上昇に対するデルタやマングローブ林の応答の検討、自然的環境条件及び土地利用の変化による湖沼・湿地帯の環境変動の類型化の検討を進めた。また、モデル台風を設定して、高潮の数値シミュレーションを行うことにより、台風・高潮に対するアジア低地帯の災害ポテンシャルの予測を行った。東南アジアの沿岸域における社会変動、土地利用の変化、海岸環境問題を整理し、各国の発展段階に位置づけ環境変化を説明する社会指標を整理・類型化した。影響の程度の評価手法の開発では、物理的、生態的、社会的な影響を、国民経済に対する影響として統一的に評価するために、費用便益分析法を基礎とする影響評価手法の開発を行った。また、南太平洋島嶼国を対象とし、沿岸域の脆弱性評価手法を検討した。GISシステムによる全体の統合化では、アジア・太平洋地域をカバーする基礎的な地理的情報を収集し、GIS上でデータベース化した。それを用いて、各要素毎の影響予測・評価の結果を統合する枠組みを構築した。平成10年度には、以下に概要を示すように4つのサブグループ毎に研究を進めた。(1)環境変動のシナリオ及び基礎データ:全球大気モデルによる気候シミュレーションや診断モデルによる海域の計算を行い、北太平洋西部の台風活動が温暖化によって活発化する可能性があるなどの結果を得た。(2)海岸・沿岸域システムへの影響予測:過去の海水準変動に伴う地形変化の解析や衛星データ、社会・経済システムのデータの収集に基づいて、サンゴ礁、マングローブ、海跡湖地域などに対する海面上昇の影響予測評価を行った。地形分類のアルゴリズムやマングローブ立地変動予測モデルを開発し、また、高潮被害を予測するために、高潮の陸上遡上を含む数値計算モデルを構築した。(3)影響評価モデル:タイを5地域、産業を8部門に分け、社会経済モデルを修正・適用した結果、海面上昇によるバンコク全体で生産額の減少することがわかった。

また、ベトナムとタイの沿岸地域について、主に洪水と海岸侵食の調査のまとめを行い、地域の脆弱性についてまとめた。(4)影響評価の統合化と適応策:海面上昇と高潮に対する水没、氾濫危険地域を判定するために、地形・標高、台風の強度と経路、人口、空港、湿地帯、サンゴ礁等に関するグローバルデータを収集し、GISによってそれぞれの影響地域を抽出した。また、IPCC等の国際機関で議論されている沿岸域管理や海面上昇に対する適応策の枠組みを調査し,ガイドラインの方向性や適応策の枠組み等を明らかにした。平成11年度には、以下のように4つのサブグループ毎に研究を進め、最終的に成果をまとめた。(1)環境変動のシナリオ及び基礎データ:全球大気モデルによる気候シミュレーションや診断モデルによる海域の計算を高精度化し、気候変動シナリオを得た。(2)海岸・沿岸域システムへの影響予測:引き続き、過去の海水準変動に伴う地形変化の解析や衛星データ、社会・経済システムのデータの収集を行った。地形分類のアルゴリズムやマングローブ立地変動予測モデルを適用して、サンゴ礁、マングローブ、海跡湖地域などに対する海面上昇の影響予測評価を行った。(3)影響評価モデル:社会経済モデルをタイに適用して、海面上昇によるタイの地域ごとの経済活動への影響を予測した。また、タイのGISデータを用いて水位上昇と高潮氾濫に対する地域の脆弱性を評価した。(4)影響評価の統合化と適応策:海面上昇と高潮による水没、氾濫危険地域を判定するために、アジア・太平洋全体の海岸線に沿った潮汐と高潮を算定するプログラムを開発した。その結果を、地形・標高、人口、空港、湿地帯、サンゴ礁等に関する広域データに適用してそれぞれに対する影響地域を特定した。このような形で、すべての研究内容を統合化した。
炭酸ガスレーザービ-ト波を用いるプラズマ加速器の開発

立上り300ps、出力350Jの炭酸ガスレーザーを2波長で発振させそのビ-ト波で相対理論的アラズマ波を励起する。このプラズマ波によって入射電子ビームを加速することを試みた。1)2波長レーザーの組合せを、10.6μmと9.6μmの場合と、10.6μmと10.3μmの場合について、各々プラズマ波励起を試みた。前者の共鳴密度は1.1×10^<17>/cm^3、後者は9×10^<15>/cm^3であり、それぞれレーザーによるトンネル電離を開いて、レーザーパルス時間内に所定の共鳴密度プラズマを生成することに成功した。2)とAGレーザーの2倍高調波を用いて炭酸ガスレーザーと直角方向からトムソン散乱計測を行った。これは先づ、炭酸ガスレーザーによって後方ラマン散乱によりプラズマ波を励起する。そしてこのプラズマ波によって、YAGレーザー光を散乱させるもので、正確な密度の時間変化が測定出来る。これにより、レーザー入射立上りの300psの短時間内にのみ共鳴プラズマが生成され、ラマン散乱が生じることが明らかとなった。3)2)により、1波長時2%以上の振幅プラズマ波が励起していることも確認された。これによる高速電子は20ket以上と考えられる。4)加速電子のエネルギースペクトルを測定するために、0から30MeVまで測定可能な可度磁場型エネルギー分析器を製作し、加速電子、入射電子のエネルギースペクトルを計測し、トムソン散乱によるプラズマ波振巾と比較しつつある。1。炭酸ガスレーザーの2波長発振制御新規購入した連続発振炭酸ガスレーザーの注入同期により、従来2波長発振率50%以下、総合出力200J出あったのが、90%以上でかつ350Jを得るようになった。2。プラズマ生成ガスパフの流量制御と分光器ゲートタイミング入力により、正確な共鳴電子密度10^<17>/cm^3のプラズマの生成に成功した。3。入射電子ビームの生成と伝播640kVのパルスパワーダイオードを用いて2MeV電子ビームの生成をおこない、レーザーとの相互作用点へのソレノイド磁場ガイドに成功した。これにより、2波長炭酸ガスレーザーと入射電子ビーム同期入射が、初めて行なえるようになった。4。YAGレーザートムソン散乱計測YAGレーザーを導入し、2波長炭酸ガスレーザー入射時の正確なトンネル電離プラズマ密度計測とプラズマ波の振幅計測のためのトムソン散乱計測システムが完成した。以上の成果により、平成6年度には、プラズマ波加速器の実証データが得られるものと期待できる。立上り300ps,出力350Jの炭酸ガスレーザーを2波長で発振させ、そのビ-トでプラズマ波を励起する。そのプラズマ波によって入射電子ビームを加速することを試みた。1)2波長の組合せを、10.6μmと9.6μmの場合と10.6μmと10.3μmの場合についてプラズマ波励起を試みた。前者の共鳴密度は1.1×10^<17>/cm^3,後者は9×10^<15>/cm^3で、それぞれレーザー直接電離域を試みた。2)YAGレーザーの2倍高周波を用いてトムソン数乱計測を行った。これにより、共鳴プラズ密度の正確な測定が可能となり、レーザー入射から300psの短時間にのみ、共鳴密度プラズマ波が励起されることが判明した。3)加速電子のエネルギーを測定するため、0から30MeVまで測定可能な磁場型分析器を製作し、エネルギースペクトルを計測しつつある。