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弥生時代鍛造鉄器の生産と流通に関する考古学的研究

また、リモナイトによる簡易な製錬実験によって生成した含鉄物質の理化学的分析を行った。金属鉄部分は亜共析組織が部分的に確認されたものの、ほぼフェライト(Ferrite)単相の組織であった。しかし、全試料で硫化物が確認され、定性・定量分析から、FeOとFeSの共晶組織が多く存在していることが判明した。つまり、簡易な製錬作業では硫化物の分離が行い得なかったことが想定され、リモナイトの製錬においては硫化物を含みこんだ鉄原料になる可能性が高く、鍛冶加工を行うことが難しくなることも想定せねばならない結果となった。平成28年度は研究代表者の所属する講座・研究室(分野)の就労環境が変化した。また、大学院進学者も減少し、平成26年当初に計画していた製錬・鍛冶実験、文献・遺物情報収集が十分には行えなかった。このため、これまでの調査研究成果については、今年度2本の論考として公表することができたものの、大学院生への人件費を伴う2回分の製錬・鍛冶実験、資料収集の作業が滞ってしまった。近年、検出例が増加した弥生時代の鉄器加工に関わる生産遺構を中心として、手工業生産の複合化あるいは集約化を示す遺構の類例を示していった。鉄器加工遺構(鍛冶遺構)からは他の手工業生産に関わる原材料や素材が見つかることがある。碧玉や緑色凝灰岩、水晶など玉作りに供された夥しい原料素材・未成品・石屑が見つかる場合には、管玉などの施溝分割や穿孔に使われる鉄製工具の製作が行われていたと推測される場合もある。特定の遺構やその周辺において複数の手工業生産が実施されていたと想定される場合、それを手工業生産の複合化や集約化を示す考古学的根拠として把握できるものとし、このような生産遺跡を類型化し、その動態を明らかにする。弥生時代中期後半には九州北部以東の地域においても稚拙な鍛冶加工を行う技術が波及したが、これを契機としてさらなる手工業原料の開発と加工生産が触発され、対外的な交易が活発化していった。複合化した生産遺構の多くが弥生時代後期後半から終末期に出現することを示し、手工業の素材原料が付近に賦存する地理的環境をもつ交易拠点集落において、顕著な複合的生産遺構が出現してくることを明らかにした。そして、複数の手工業生産が実施されていた場合、加工に関わる資源の入手や加工品の掌握はより大きな経済的利益や精神的恩恵をもたらす戦略的経済活動として専ら地域首長の関与する事態へとなっていったものとし、鉄器化を通して地元手工業生産の再編を助長しつつ、遠隔地との交易を行い、経済的基盤を整備してさらなる対外的な交渉の経験を積み重ねていったことが、階層間格差の拡大とともに貴重品・高級品の集約・掌握と再分配を機軸とした経済活動の興隆に繋がる大きな社会変革を生み出していったものとみることができた。今後とも、アジアにおける「鉄器化」の比較考古学的研究に寄与する文化進化の枠組みを作り出していきたい。近年、弥生時代の鍛冶遺構(鉄器加工場)の近くで、鉄とは別の素材(水晶、碧玉、サヌカイト、辰砂、青銅など)を原料とした手工業生産の痕跡がみられるようになってきた。そのような手工業の「複合化」に注目することとした。手工業の素材となる原料が付近に賦存し、比較的入手しやすい地理的環境をもつ交易拠点集落では、鉄器生産を併行して行うようになる。日本海沿岸域など、海運によって遠隔地と結ばれた場合、希少原料の入手によって、鍛冶を中心とし、新たな複合型の手工業生産が展開された。弥生時代後期には、地域首長の管理のもと、鍛冶生産を中心とした手工業の複合化が引き起こされてくることが判明した。
特異的糖鎖分解酵素を用いた植物プロテオグリカンの情報伝達機構の解明

アラビノガラクタン-プロテイン(AGP)は植物界に普遍的に存在する細胞外プロテオグリカンであり、様々な生理現象に関与している。AGPは複雑な糖鎖構造を持つため、糖鎖の分子機能は未だに不明な点が多く残されている。本研究では、微生物由来の特異的かつ強力なAG糖鎖分解酵素、エキソ-β-1,3-ガラクタナーゼ(Il3GAL)を利用し、AG糖鎖の機能阻害が可能な植物の作出し、AG糖鎖の分子機能の解明を目指している。平成28年度は、デキサメタゾン(DEX)によりIl3GALが発現し、AG糖鎖の分解を誘導するシロイヌナズナ、DEX::Il3GAL植物に加えて、Il3GALの活性部位に点突然変異を入れたDEX::Il3GAL-PM植物を作出した。これらの植物においてDEX処理におけるAG糖鎖分解活性の上昇やAG糖鎖の分解を確認した。さらにDEX::Il3GAL植物をDEX処理するとセルロース量が顕著に減少することを見出した。平成29年度は、AG糖鎖の分解により起こる表現型を走査型電子顕微鏡で観察を行った。DEX処理したDEX::Il3GAL植物の詳細な観察により、表皮細胞だけでなく様々な細胞で著しい細胞肥大が観察された。このような部分的な細胞肥大は、野生型植物やDEX::Il3GAL-PM植物では起こらなかった。細胞肥大はセルロースの合成が異常となり、細胞壁の強度が弱くなったためと考えられる。セルロースは表層微小管に沿って合成されるため、表層微小管を可視化し、経時的に観察を行った。DEX::Il3GAL植物をDEX処理すると48時間後から細胞が肥大しはじめ、表層微小管の密度や配向が変化していた。本研究は、真菌由来の分解酵素を利用し、AG糖鎖の分解を誘導する新規アプローチを確立し、AGPが直接または表層微小管の変化を介してセルロースの合成量に影響していること明らかにした。29年度が最終年度であるため、記入しない。アラビノガラクタン-プロテイン(AGP)は陸上植物に普遍的に存在する細胞外プロテオグリカンである。AGPは様々な生理現象に関与しているが、その複雑な糖鎖の分子機能は未だに分かっていない。本研究では、微生物由来の特異的かつ強力なAGP糖鎖分解酵素、エキソ-β-1,3-ガラクタナーゼ(Il3GAL)を利用し、AGP糖鎖の機能をノックダウンした植物の作出・確立と、この植物を用いたAGP糖鎖の分子機能の解明を目指している。平成28年度は、Il3GALがデキサメタゾン(DEX)制御下で発現するシロイヌナズナ、DEX::Il3GAL植物に加えて、Il3GALの活性部位に点突然変異を入れたDEX::Il3GAL-PM植物も作出した。まず、作出した植物のAGP糖鎖の分解活性を調べたところ、DEX::Il3GAL植物ではDEX処理時にのみAGP分解活性の上昇がみられ、野生型植物やDEX::Il3GAL-PM植物では活性の上昇がみられないことが確認できた。次に、DEX::Il3GAL植物のAGP量の変化を調べたところ、DEX未処理と比べてAGP量が45%減少していた。一方、野生型やネガティブコントロールのDEX::Il3GAL-PM植物はDEX処理してもAGP量は減少しなかった。また、HPLC分析によりDEX処理したDEX::Il3GAL植物ではAGP糖鎖由来の様々なオリゴ糖が遊離していることが分かった。さらに、AGP糖鎖の分解の植物への影響を調べたところ、興味深いことに、DEX::Il3GAL植物をDEX処理すると一部の表皮細胞の肥大が見られた。また、植物の細胞壁組成を調べたところ、セルロース量が28%減少していることが分かった。このときセルロース合成酵素の遺伝子であるCESA1, 3, 6の発現は野生型と変わらなかったため、AGP糖鎖がセルロース合成・沈着に影響したと考えられる。本研究で確立する実験系において、「植物生体内のAGP糖鎖の分解を制御できるかどうか」をAGP糖鎖分解活性、AGP量、分解で生じたオリゴ糖、という3つの指標から確認できた。また、DEX::Il3GAL-PM植物の作出・解析も進み、本実験系のネガティブコントロールとして利用でるようになった。さらに、生体内のAGP糖鎖分解により胚軸や子葉の表皮細胞が肥大する、新しい表現型を見出し、AGP糖鎖が細胞壁の構築を介した細胞形態の制御に重要であることが示唆された。研究計画当初はAGP糖鎖の分解で遊離したオリゴ糖が病害応答反応を引き起こすと予想していたが、細胞形態や細胞伸長の異常によるストレスが生体防御反応様の応答を引き起こしている可能性がある。今後は、細胞形態の制御に関わるAGP糖鎖の構造や情報伝達メカニズムに着目して研究を進めたい。

本研究では、微生物由来の特異的かつ強力なAG糖鎖分解酵素、エキソ-β-1,3-ガラクタナーゼ(Il3GAL)を利用し、AG糖鎖の機能阻害が可能な植物の作出し、AG糖鎖の分子機能の解明を目指している。平成28年度は、デキサメタゾン(DEX)によりIl3GALが発現し、AG糖鎖の分解を誘導するシロイヌナズナ、DEX::Il3GAL植物に加えて、Il3GALの活性部位に点突然変異を入れたDEX::Il3GAL-PM植物を作出した。これらの植物においてDEX処理におけるAG糖鎖分解活性の上昇やAG糖鎖の分解を確認した。さらにDEX::Il3GAL植物をDEX処理するとセルロース量が顕著に減少することを見出した。平成29年度は、AG糖鎖の分解により起こる表現型を走査型電子顕微鏡で観察を行った。DEX処理したDEX::Il3GAL植物の詳細な観察により、表皮細胞だけでなく様々な細胞で著しい細胞肥大が観察された。このような部分的な細胞肥大は、野生型植物やDEX::Il3GAL-PM植物では起こらなかった。細胞肥大はセルロースの合成が異常となり、細胞壁の強度が弱くなったためと考えられる。セルロースは表層微小管に沿って合成されるため、表層微小管を可視化し、経時的に観察を行った。DEX::Il3GAL植物をDEX処理すると48時間後から細胞が肥大しはじめ、表層微小管の密度や配向が変化していた。本研究は、真菌由来の分解酵素を利用し、AG糖鎖の分解を誘導する新規アプローチを確立し、AGPが直接または表層微小管の変化を介してセルロースの合成量に影響していること明らかにした。植物細胞の形態は細胞壁の構築、主にセルロース微繊維の構築によって制御されている。セルロース微繊維は、細胞内部に存在する表層微小管に沿って合成されるため、表層微小管が細胞形態を決定していると考えられている。平成28年度には、AGP糖鎖の分解が細胞壁のセルロースの減少と細胞形態の異常を引き起こすことが分かり、AGP糖鎖が表層微小管に影響を与えている可能性が示唆された。そこで現在、表層微小管結合因子であるMAP65-1にGFPを融合し、表層微小管を可視化したDEX::Il3GAL植物の作出を進めている。平成29年度は、DEX::Il3GAL植物の表層微小管を観察し、細胞外に存在するAGPがどのように細胞内の表層微小管に影響するのかを調べる。また、平成28年度後半に予定していた、AGP糖鎖分解の不感受性変異体のスクリーニングを平成29年度前半に行い、表層微小管への情報伝達を仲介する因子の特定を進める。29年度が最終年度であるため、記入しない。
適応行動の神経基盤

シャーレの上に神経細胞を播種し培養すると,細胞は互いにコミュニケーションをとるようになり,自己組織的にネットワークを形成する.さらに,シャーレ上の培養神経回路は,外部刺激に対して,柔軟に活動を変化させる.このような特徴から,培養神経回路は,シンプルな脳のモデルとして注目されてきた.本研究では,培養神経回路においても,生存に不可欠な恒常性を維持するために,外部刺激に対する反応特性が獲得されるのではないかと考え,神経回路のネットワーク特性を調べたうえで,その神経活動パターンの制御を試みた.生理実験では,外部刺激なしで自発的に形成された神経回路を対象とした.まず,CMOSアレイ上で分散培養した神経回路において,各細胞の自発発火活動の測定データから機能的神経細胞ネットワークの特性を解析した.その結果,ネットワークの効率は,局所効率は高いものの,全体効率は低いことがわかった.これらは,分散培養系の自発発火活動の機能的ネットワークでは,in vivoより神経回路のスモールワールド性が弱い可能性を示す。次に,微小電極配列上で培養した細胞にチャネルロドプシン2を導入して光刺激を試みたところ,刺激に同期して回路全体の活動に変化が起きた.単一細胞に対して光刺激をすると,自発活動に比べて,回路全体の発火頻度は約3倍になった.さらに,4個の細胞に刺激を分散させた条件では,刺激頻度により,発火頻度を制御できた.このように,外部刺激なしで形成された培養神経回路は,ネットワークの全体効率が低いにもかかわらず,非常に限局された外部からの刺激に対して,非常に高い感度で反応できることがわかった.シャーレの上に神経細胞を播種し培養すると,細胞は互いにコミュニケーションをとるようになり,自己組織的にネットワークを形成する.さらに,シャーレ上の培養神経回路は,外部刺激に対して,柔軟に活動を変化させる.このような特徴から,培養神経回路は,シンプルな脳のモデルとして注目されてきた.本研究では,培養神経回路においても,生存に不可欠な恒常性を維持するために,外部刺激に対する反応特性が獲得されるのではないかと考え,神経回路のネットワーク特性を調べたうえで,その神経活動パターンの制御を試みた.生理実験では,外部刺激なしで自発的に形成された神経回路を対象とした.まず,CMOSアレイ上で分散培養した神経回路において,各細胞の自発発火活動の測定データから機能的神経細胞ネットワークの特性を解析した.その結果,ネットワークの効率は,局所効率は高いものの,全体効率は低いことがわかった.これらは,分散培養系の自発発火活動の機能的ネットワークでは,in vivoより神経回路のスモールワールド性が弱い可能性を示す。次に,微小電極配列上で培養した細胞にチャネルロドプシン2を導入して光刺激を試みたところ,刺激に同期して回路全体の活動に変化が起きた.単一細胞に対して光刺激をすると,自発活動に比べて,回路全体の発火頻度は約3倍になった.さらに,4個の細胞に刺激を分散させた条件では,刺激頻度により,発火頻度を制御できた.このように,外部刺激なしで形成された培養神経回路は,ネットワークの全体効率が低いにもかかわらず,非常に限局された外部からの刺激に対して,非常に高い感度で反応できることがわかった.
光変調XAFS分光法の開発とそれを用いた光励起状態構造の研究

Lytle型電離箱を用いた蛍光X線収量法による光変調XAFSスペクトルの測定に成功し、その実用性の検証や問題点の洗い出しを行った。従来型のLytle電離箱は応答が遅く、数十Hz以上の可視光変調周波数では実際の信号強度の変調に検出器が十分追随できないことがわかったため、ごく最近SPring-8で開発された高速Lytle電離箱を用いた実験を行った。鉄-ピコリルアミン錯体を試料とし、測定温度と変調周波数を変化させて光変調XANESスペクトルを測定したところ、最低温では変調周波数を速くするにしたがって試料の変化がついて行かなくなることによる強度の単調減少が見られたのに対し、熱によるスピン転移が始まる温度に近い温度で測定したときには、スペクトルに応答速度の異なる2つの成分が存在することがわかった。詳しい解析の結果、これらは光照射に伴って生じる試料の温度上昇の結果、一部が熱スピン転移を起こすことによる遅い成分と、速い光スピン転移の成分であることが示唆され、光変調XAFSスペクトルの変調周波数依存性から、これら2つの成分に由来するスペクトルを分離することもできた。また、光変調XAFS分光法によって得られた光照射に伴うEXAFS変化スペクトルを詳細に検討し、純粋な光照射相のEXAFS関数を得ることにも成功した。振動強度の正確さにはまだ改善の余地が残っているものの、連続光照射では得るのが難しい短寿命種の光励起状態のEXAFSスペクトルを得ることも不可能ではなく、光変調XAFS分光法が光励起状態の研究における便利なツールとなる可能性を示すことができた。
SIRSを本体とする重症感染症に対する抗菌薬のサイトカイン産生抑制の意義

日本紅斑熱に対してミノサイクリン(MINO)とシプロフロキサシン(CPFX)の併用が有効であると考えられているが、実験的にCPFXおよびシタフロキサシン(STFX)の単独、あるいはMINOとの併用によるサイトカイン産生抑制作用を検討した。MINO、CPFX、STFX単独でもそれぞれサイトカイン抑制を示し、MINO+CPFX、MINO+STFXの比較ではMINO+STFXの方がより強くサイトカインを抑制しており、このことはニューキノロン系抗菌薬にサイトカイン産生抑制作用があることを示すと同時にこれまで日本紅斑熱に対して使用されてこなかったSTFXも新しい治療戦略の候補となることを示している。THP-1細胞をLPSにて刺激し、ミノサイクリン、ドキシサイクリン、チゲサイクリンがサイトカイン産生、ケモカイン産生を抑制するかどうかをELISAまたはマルチプレックスを用いて検討した。ドキシサイクリンは低濃度でもサイトカイン産生を抑制するが、ミノサイクリン、チゲサイクリンは高濃度でのみ産生抑制する。また、ドキシサイクリン、チゲサイクリンは低濃度でもケモカイン産生を抑制するが、ミノサイクリンは高濃度でのみケモカイン産生を抑制した。THP-1細胞をLPSにて刺激し、各種サイトカイン、ケモカインを測定し、これらを抗生剤が抑制するかを確認している。これまで、ミノサイクリン、ドキシサイクリン、チゲサイクリンがサイトカイン、ケモカインを抑制することを確認したが、それら抗菌薬の違いによる抑制の違いを検討した。また、キノロン系抗菌薬もサイトカイン、ケモカインを抑制することを確認した。キノロン系薬剤もすべてが同様に抑制するわけではなく、数種類の薬剤でその抑制の違いを検討した。ELISAやマルチプレックスを用いてサイトカイン、ケモカインを測定し、各種抗菌薬がその産生を抑制することは確認できているが、その機序の解明のためのウエスタンブロットを用いた細胞内シグナリングに関しては新たな知見が得られていない。単球系細胞であるTHP-1 (2×105)細胞をLPS (0.1 mg/mL)で刺激しサイトカインを産生させ、4時間後の上清のTNFα濃度をELISAにて測定した。LPS刺激のコントロール1079.3±12.0 (pg/mL)に比しMINO+CPFX 525.2±89.8 (pg/mL)、MINO+STFX 103.5±4.4 (pg/mL)と有意に産生抑制された。テトラサイクリン系抗菌薬、ニューキノロン系抗菌薬併用によりTNFα産生が強く抑制されていた。その他、炎症性サイトカイン、ケモカインにおいても同様に産生抑制を抑制を認めた。つつが虫病はテトラサイクリン系抗菌薬投与により臨床症状が劇的に軽快する例が多いが、日本紅斑熱では同薬の有効性が低いことが報告されている。テトラサイクリン系抗菌薬およびニューキノロン系抗菌薬の併用が重症化回避のために最も有効性が高いと推測されているが、その機序は明らかでない。日本紅斑熱に対する重症化回避の一因として抗菌薬併用によるサイトカイン産生抑制の可能性があることが考えられた。また、現在経験的にMINO、CPFXが併用されているが、MINO、STFX併用ではより強いサイトカイン産生抑制作用を示しており、新たな治療戦略の可能性を示唆している。これらの結果は第9回日本リケッチア症臨床研究会(2017年1月、)大津)において「日本紅斑熱に対するテトラサイクリン系抗菌薬およびニューキノロン系抗菌薬によるサイトカイン産生抑制に関する実験モデルによる検討」として、また、第91回日本感染症学会総会・学術講演会において「日本紅斑熱に対するテトラサイクリン系抗菌薬およびニューキノロン系抗菌薬併用によるサイトカイン産生抑制の意義」としてそれぞれ口演にて発表した。本年度の計画ではチゲサイクリンがサイトカイン、ケモカイン産生を抑制するかどうかを確認することであり、おおむね順調に進展したと考えられる。リケッチア感染症である日本紅斑熱は致死的となる重症感染症となる場合がある。ミノマイシンのみで治癒することもあるが、臨床的に、重症例ではキノロン系抗菌薬と併用することで救命できるととも言われている。平成28にはミノサイクリンと各種キノロン系抗菌薬の併用によるサイトカイン、ケモカインの抑制を検討する予定である。感染症学3種の抗生剤につき、サイトカイン産生抑制、ケモカイン産生抑制の違いを確認したが、これらの違いを細胞シグナリングの観点からウエスタンブロットを用いて確認する予定である。ELISAにて一部のサイトカインを測定し、必要のあるものをマルチプレックスで測定する予定であったが、ELISAでの確認の実験施行中であり、マルチプレックスに使用予定であった予算を使用しなかった。各種抗生剤のサイトカイン産生抑制をスクリーニングするためELISAを中心に用いて研究を進めた。

マルチプレックスを用いた実験やウエスタンブロットを用いた実験が少なかったため、使用しなかった予算を次年度に繰り越した。ELISAにて確認できた検体につき、マルチプレックスで複数のサイトカイン、ケモカインを測定予定である。平成27年度はウエスタンブロットを用いた細胞シグナリングを中心に研究を進める予定であり、ウエスタンブロットに使用する抗体購入に使用する予定。
耐熱半導体セラミックスによる高温・高効率熱電変換システムの構築と評価

多孔質SiC及び炭化ホウ素系耐熱半導体セラミックスの高温熱電変換能について詳細な検討を行い、以下のような成果を得た。まず、多孔質SiCについては、CVD合成した中空状微粒子(直径数十ナノメートル)と中実微粒子を種々の割合で混合、成形、燒結することにより、ポロシティーを系統的に変化させ、しかもバイモダールな粒径分布を持った微細構造を実現した。この材料を用いた熱電物性の検討を行った結果、単結晶様組織中に多数の微小気孔が分散した多孔質SiCが高い性能指数を与えることを見出した。炭化ホウ素材料については、微細構造が熱電特性に影響することをすでに見出していたが、本年度はCVD合成条件を制御することにより、組成が一定でしかも結晶配向度、粒径、結晶子サイズ等を変化させた厚膜セラミックスを作製して詳細に検討した。その結果、粒子、結晶子がともに微細化し、結晶軸がランダムに配向したセラミックスほど高いエネルギー変換効率を示し得ることが判明した。以上より、n型半導体として多孔質SiC、p型半導体として炭化ホウ素を用いることにより、高温で高効率な熱電変換デバイスを構成できること、しかも素子の微細構造制御により更に変換効率向上が可能なことを示すことに成功した。今年度はn型半導体として多孔質SiCセラミックス、p型半導体としてCVD炭化ホウ素セラミックスの微細構造の最適化による変換効率のより一層の向上を目指して研究を進めた。まず、CVD法によって中空状SiC微粒子を合成し、この成形体にポリカルボシランを含浸し、焼結することにより多孔質SiC素子を作製。また、中実粒子との混合粉末の通常焼結によっても素子作製が可能となった。その微細構造は粒径二重分布をするという特異なものであり、熱電特性も気孔率と粒径の両方に依存して変化した。導電率、熱伝導率は共に気孔率に対する変化がパーコレーション理論で良く説明されたが、ゼーベック係数は粒径に対する依存性が強く、これらの結果から誘導される最適微細構造は従来提案したモデルとは若干異なるものであった。一方、p型素子として炭化ホウ素をCVD合成し、その熱電特性を微細構造との関連に着目して解析した。その結果、組成が同一の素子においても、CVD条件(ガス流速等)によって特性が異なることを改めて確認し、さらに形成厚膜における結晶軸配向性の違いが顕著に特性の差異に反映されることを見出した。また、他の微細構造因子との関連も追求中であるが、格子欠陥、粒界などの影響が示唆されるものの確定的段階には至っていない。以上の研究以外にも、籾毅灰中のシリカを原料としてSiCを合成し、熱電素子への応用を検討した結果、市販高純度原料から調製した素子と同等の性能を示すことを見出した。多孔質SiC及び炭化ホウ素系耐熱半導体セラミックスの高温熱電変換能について詳細に検討を行い、以下のような成果を得た。まず、多孔質SiCについては、CVD合成した中空状微粒子(直径数十ナノメートル)と忠実微粒子を種々の割合で混合、成形、焼結することにより、ポロシティーを系統的に変化させ、しかもバイモダールな粒径分布を持った微細構造を実現した。
多様な琵琶湖の湖岸形態と外来魚ブルーギルの採餌・繁殖行動の適応放散

ブルーギルは、浅い止水域に適応した雑食性淡水魚であり、約40年前に合衆国より移入し、現在、琵琶湖沿岸域のあらゆる場所に生息している。多様な湖岸形態を持つ琵琶湖において、本種がどのように適応しているのかを知るために、本年度は特に採餌行動に焦点を当て、湖岸形態の異なる2ヶ所でスキューバ潜水により観察した。昨年度と同様、岩礁地域(海津大崎)とヨシ群落沖(大浦奥出湾)において、個体別に採餌行動を観察した。昨年度、9月後半から潜水観察を試みたが、予想外にクロモが繁茂し、観察できなかった。今年度は、8月9月に試みたため、採餌行動が観察できた。この結果、岩礁域とヨシ群落沖では、異なる採餌戦術を示すことが確認できた。特に、大浦奥出湾では、これまでに北米では報告されていない、水草専食の個体が頻繁に観察できた。行動パターンも明確で、「探索遊泳」→「停止インスペクション」→「水草採食」の順で採食した。しかし、行動の変異もある程度見られた:基本的に、クロモの先端から30cm以内を捕食したが、「葉を食いちぎる」、「葉をこそぐ」、さらに「葉をつつく」の3タイプが見られた。消化管の形態から、水草の消化は困難と考えられるため、付着動物を採食していると推察された。北米では、コカナダモの優占する沈水植物群落にブルーギルは生息しているが、琵琶湖では、昨年度より、在来種のクロモへと優占種が変化し、このため、コカナダモと形態が酷似するクロモを採食対象にしたものと考えられる。海津大崎では、やはり北米では報告されていない、岩をつつく行動が確認できたが、本年度はこの場所での個体数が激減しており、定量的な観察にはいたらなかった。しかし、つつく行動を示した岩にはカワニナなどの稚貝が多く、おそらくこれらのち稚貝を採食しているものと推察された。本種は、約30年前に北米より移入し、現在あらゆる琵琶湖岸で大発生している。本来、沈水植物群落が優占する浅い湖沼に適応した雑食性魚類である。多様な湖岸形態を持つ湖に、本種がどのように適応しているのかを明らかにするため、湖岸形態の異なる2ヶ所において、定期的な潜水観察と行動の集中観察を行った。具体的には、岩礁地帯である海津大崎と小規模なヨシ群落を有する大浦において、毎月1回の40mラインセンサスを行い、沈水植物群落の種組成と立体構造の季節変化、およびブルーギルの場所利用を観察した。7月には繁殖コロニーでの行動観察を、8月9月には幼魚を対象とした採餌行動を観察した。6月に標本採集を行い、岩礁域における成熟個体数の定量化を行った。この結果、岩礁域とヨシ群落沖では、植物群落の規模や構造が大きく異なるが、ブルーギルの個体群構造に違いはなく、両湖岸で異なる採餌戦術が観察された。定性的な行動記載は完了したので、来年度は定量化を行う予定である。また、繁殖コロニーの形態にも違いが見られた。岩礁域では、本来の繁殖に適した砂泥底がないため大規模な集合巣は形成されなかったが、同種他個体による卵捕食行動も少なかった。これに対し、ヨシ群落周辺では、大規模な集合巣が形成され、同種他個体による卵捕食行動も多く、卵保護行動のほとんどが捕食者の追い払いであった。定期観察により、6年前と比較して植物群落優占種の変化が明らかになった。すなわち、北米産のコカナダモから、在来種のクロモへと優占種が変化し、沈水植物群落の立体構造の季節変化パターンに大きな変化が見られた。コカナダモは夏季に成長のピークを迎えて秋季には衰退するが、クロモは秋季に成長のピークを示した。両湖岸でこの植物群落の消長のパターンに違いはなく、来年度は、このパターンとブルーギルの採餌戦術の対応関係を明らかにしたい。

北米では、コカナダモの優占する沈水植物群落にブルーギルは生息しているが、琵琶湖では、昨年度より、在来種のクロモへと優占種が変化し、このため、コカナダモと形態が酷似するクロモを採食対象にしたものと考えられる。海津大崎では、やはり北米では報告されていない、岩をつつく行動が確認できたが、本年度はこの場所での個体数が激減しており、定量的な観察にはいたらなかった。しかし、つつく行動を示した岩にはカワニナなどの稚貝が多く、おそらくこれらのち稚貝を採食しているものと推察された。
小腸移植におけるミニ移植を応用した大動物の免疫寛容誘導に関する研究

小腸は近年の免疫抑制剤、種々のモノクローナル抗体(OKT3,抗CD25抗体,抗IL2-R抗体など)や抗胸腺細胞グロブリンや抗リンパ球グロブリンなどの臨床導入により移植可能な臓器の1つになってきた。しかし他臓器に比べるとその成績はいまだ満足できるものでなく、2003年5月までに約1000例が国際登録されているが、1年生存率は70%、3年生存率が50%という現状である。本邦でも生体小腸移植が8例に行われているが、生存率は50%であり、まだ実験的治療の域をでておらず、本邦で治療として定着している肝臓移植に比べるとその成績は満足すべきものではない。その原因として小腸は粘膜固有層やバイエル板やリンパ節など、リンパ球や単球や樹状細胞などの免疫担当細胞の宝庫であり、疫原性が強く、拒絶反応やGVHDが起きやすいという問題がある。そのため強力な免疫抑制が必要となり、合併症としての感染症が起こりやすいということが挙げられる。これらの問題点を克服し小腸移植を短腸症候群の治療手段として定着させるには免疫寛容の誘導しか方法がない。この研究では血縁間の生体小腸移植をターゲットにして、実質臓器移植にとって斬新な方法である「ミニ移植(骨髄非破壊造血幹細胞移植)」という方法で造血幹細胞移植を行い、mixed chimeraからcomplete chimera状態を完成させ、ドナー特異的な免疫寛容状態にした状態で、造血幹細胞と同じドナーからの小腸移植を行い、免疫抑制剤なしで生着する方法を確立することが目的である。この研究では、まずミニブタの小腸移植の手技について検討した。家畜豚と比較して血管が細く硬いため、いままでの生体小腸移植の方法で、末梢の回結腸動脈の吻合ではグラフトの血行不良である。中枢側の太い血管を吻合に選ばないと生着は困難である。特に動脈系で顕著であり、動脈は上腸間膜動脈の根部か大動脈そのものを使う、いわゆる脳死小腸移植モデルを応用することで解決された。上腸間膜動脈の根部を吻合に用いてうまくいくようになった。次にミニブタの胸骨および腸骨より骨髄液の採取の手技を確立した。2箇所に骨髄穿刺針を留置し、生食で還流すると採取がうまくいき、ミニ移植に必要な1.0×10^8個/kgにあと一歩のところまできた。ミニブタの化学療法の耐用について現在、薬剤投与量をきめて実験を開始した段階である。SLA1ミスマッチのミニブタの組み合わせが、業者レベルでやっと完成したが1haprotypeミスマッチの組み合わせの作成は困難であり、実験のプロトコールにちょうどよいものは出来なかった。今後、業者との連携を密にして開発していく必要がある。

小腸は近年の免疫抑制剤、種々のモノクローナル抗体(OKT3,抗CD25抗体,抗IL2-R抗体など)や抗胸腺細胞グロブリンや抗リンパ球グロブリンなどの臨床導入により移植可能な臓器の1つになってきた。しかし他臓器に比べるとその成績はいまだ満足できるものでなく、2003年5月までに約1000例が国際登録されているが、1年生存率は70%、3年生存率が50%という現状である。本邦でも生体小腸移植が8例に行われているが、生存率は50%であり、まだ実験的治療の域をでておらず、本邦で治療として定着している肝臓移植に比べるとその成績は満足すべきものではない。その原因として小腸は粘膜固有層やパイエル板やリンパ節など、リンパ球や単球や樹状細胞などの免疫担当細胞の宝庫であり、免疫原性が強く、拒絶反応やGVHDが起きやすいという問題がある。そのため強力な免疫抑制が必要となり、合併症としての感染症が起こりやすいということが挙げられる。これらの問題点を克服し小腸移植を短腸症候群の治療手段として定着させるには免疫寛容の誘導しか方法がない。この研究では血縁間の生体小腸移植をターゲットにして、実質臓器移植にとって斬新な方法である「ミニ移植(骨髄非破壊造血幹細胞移植)」という方法で造血幹細胞移植を行い、mixed chimeraからcomplete chimera状態を完成させ、ドナー特異的な免疫寛容状態にした状態で、造血幹細胞と同じドナーからの小腸移植を行い、免疫抑制剤なしで生着する方法を確立することが目的である。今年度は、ミニブタから幹細胞を採取する手技として、胸腺摘出して血管付きグラフトとして採取し、グラフトの胸腺動静脈をレシピエントの頚静動脈に吻合してみたが、血管が極めて細くperfusionは困難であった。次に胸骨および腸骨より骨髄液の採取をこころみた。2箇所に骨髄穿刺針を留置し、生食で還流すると採取がうまくいき、黒豚(体重16kg)の胸骨および左腸骨から3.4×10^8個、白豚(体重18kg)の左腸骨から2.8×10^8個の有核細胞が採取された。ミニ移植には1.0×10^8個/kg必要なため収率をあげねばならない。一方ミニブタは家畜豚と比較して血管が細く硬いため、いままでの生体小腸移植の方法ではグラフトの血行不良である。もっと中枢側の太い血管を吻合に選ばないと生着は困難である。特に動脈系で顕著であり、動脈は上腸間膜動脈の根部か大動脈そのものを使う必要性が判明した。小腸は近年の免疫抑制剤、種々のモノクローナル抗体(OKT3、抗CD25抗体、抗IL2-R抗体など)や抗胸腺細胞グロブリンや抗リンパ球グロブリンなどの臨床導入により移植可能な臓器の1つになってきた。その原因として小腸は粘膜固有層やバイエル板やリンパ節など、リンパ球や単球や樹状細胞などの免疫担当細胞の宝庫であり、免疫原性が強く、拒絶反応やGVHDが起きやすいという問題がある。
機能ドメイン構造をつくりだすヘパラン硫酸-O-硫酸転移酵素群の生物学的機能の解明

1.個体レベルでのヘパラン硫酸-O-硫酸転移酵素(HS-O-ST)の機能解析:マウス、ショウジョウバエ、ゼブラフィシュで変異体の作製、解析を行った。1)ショウジョウバエHS6STの発現をdsRNAでノックダウンすると気管形成が異常になり胚は致死となった。この結果はHS6STがFGFのシグナル伝達に重要であることを示した。2)ゼブラフィシュHS6STの発現をモルフォリ(アンチセンスオリゴヌクレオチドの改良法)を受精卵に投与してノックダウンするとヒレの欠損、脳白質層の異常、筋細胞の分化異常などを示した。これらに関与するシグナル分子の解析からヘパラン硫酸の6-O-硫酸化はWntのシグナリングにも関与していることが示唆された。3)マウスHS6ST-1とHS6ST-2のノックアウトマウスを得ることができた。HS6ST-1ノックアウトマウスの大部分が出生時前後で致死であり、生まれてきても小さい。今後ショウジョウバエ、ゼブラフィシュの結果をふまえて解析を進めたい。4)マウスHS2ST, HS6ST-1,-2,-3の基質特異性について詳細に検討した。さらにこれらのリコンビナント酵素を用いて硫酸基の位置、硫酸化度の異なるオリゴ糖がin vitroで合成可能になったので今後種々のヘパリン結合性細胞増殖因子との結合構造の解析を計画している。2.組織レベルでの本酵素の機能:ニワトリ胚肢芽におけるHS2ST, HS6ST-1,-2遺伝子の発現部位はそれぞれ特異的でヘパラン硫酸の構造に反映されていた。ニワトリ胚肢芽にこれら遺伝子を挿入したレトロウイルスを局所的に感染させる様々な方法を試したがさらに検討が必要である。3.ヘパラン硫酸-O-硫酸転移酵素とヒト疾患との関連:ヒトHS6ST-2遺伝子を解析中にオルタナティブスプライシングフオーム(HS6ST-2S)が存在し、両者の発現組織が非常に異なること、基質特異性の違いを明らかにした。クラミジアのホスト細胞への感染にヘパラン硫酸が関与し、6-O-硫酸基が重要であることを明らかにした。今年度の研究計画である3つの課題についてその成果と経過について報告する。1.ノックアウトマウスの作製:HS2ST, HS6ST-1,-2について3種とも相同組換えをしたES細胞が得られた。HS2STのI型ノックアウトマウスについては生殖細胞に変異体が入ったことが確認出来たので、ヘテロ変異体間の交配を開始する。HS2STのII型(cre-loxPによるコンディショナルな)ノックアウトマウスについては生殖細胞に変異体が入ったことが確認できなかったので、ES細胞のスクリーニングを再度行っている。HS6ST-1についてはキメラ率の高いマウスが得られたので現在生殖細胞に変異体が入ったかどうか確認中である。HS6ST-2に関しては遺伝子がX染色体にのっていることを考慮してcre-loxPによるターゲティングベクターを作製し、生殖細胞に変異体が入ったことが確認できた。今後cre-loxPマウスと交配することを計画している。以上のようにノックアウトマウスの作製に関しては概ね予定どおりに進んでいる。

ショウジョウバエHS6STの遺伝子をdsRNAでノックダウンすると気管形成が異常になり胚は致死となった。これらの結果はHS6STがFGFのシグナル伝達に重要な役割を果たしていることを示した。2.組織レベルでの本酵素の機能解析:ニワトリHS2ST, HS6ST-1,-2遺伝子をレトロウィルスに挿入したベクターを作製し、ウィルスをニワトリ胚の肢芽に注入したが局所的に感染させるのは予想以上に難しかった。そこでウィルスに感染した細胞を埋め込む方法に変えて検討している。3.ヘパラン硫酸硫酸転移酵素の発現とヒト疾患との関連:ヒトHS2ST, HS6ST1,-2遺伝子ORFの3'側半分をGSTベクターに組み込んで大腸菌に発現し、必要なタンパク量を調整した。これを抗原としてポリクロン抗体を作製し、天然のヘパラン硫酸硫酸転移酵素と反応することが確認できた。予備的なデーターでは得られた抗HS6ST-2抗体は大腸癌を特異的に染色した。クラミジアのホスト細胞への感染はヘパラン硫酸の特異な構造を必要とすることを修飾ヘパリンやこれら遺伝子を導入した細胞を用いてあきらかにし、2-O-脱硫酸化ヘパリンのオリゴ糖が感染を阻害する可能性を示唆した。平成13,14年度の本研究課題の成果と経過について報告する。1.個体レベルでのヘパラン硫酸-O-硫酸転移酵素(HS-O-ST)の機能解析:マウス、ショウジョウバエ、ゼブラフィシュで変異体の作製、解析を行った。ショウジョウバエHS6STの発現をdsRNAでノックダウンすると気管形成が異常になり胚は致死となった。この結果はHS6STがFGFのシグナル伝達に重要であることを示した(論文発表)。ゼブラフィシュHS6STの発現をモルフォリ(アンチセンスオリゴヌクレオチドの改良法)を受精卵に投与してノックダウンするとヒレの欠損、脳白質層の異常、筋細胞の分化異常などを示した。これらに関与するシグナル分子の解析からヘパラン硫酸の6-O-硫酸化はWntのシグナリングにも関与していることが示唆された(投稿中)。マウスHS6ST-1とHS6ST-2のノックアウトマウスを得ることができた。HS6ST-1ノックアウトマウスの大部分が出生時前後で致死であり、生まれてきても小さい。今後ショウジョウバエ、ゼブラフィシュの結果をふまえて解析を進めたい。マウスHS2STについてはキメラ率の高いマウス(cre-loxP法)が得られたので生殖細胞に変異遺伝子が導入されたか解析中である。マウスHS6ST-3に関してはターゲティングベクターができたので早急にスクリーニングを始める予定である。マウスHS2 ST, HS6ST-1,-2,-3の基質特異性について詳細に検討した(論文発表)。さらにこれらのリコンビナント酵素を用いて硫酸基の位置、硫酸化度の異なるオリゴ糖がin vitroで合成可能になったので今後種々のヘパリン結合性細胞増殖因子との結合構造の解析を計画している。2.組織レベノレでの本酵素の機能:ニワトリ胚肢芽におけるHS2ST, HS6ST-1,-2遺伝子の発現部位はそれぞれ特異的でヘパラン硫酸の構造に反映されていた(投稿準備中)。ニワトリ胚肢芽にこれら遺伝子を挿入したレトロウイルスを局所的に感染させる様々な方法を試したがさらに検討が必要である。3.ヘパラン硫酸-O-
戦前朝鮮における高等法院等による植民地統治法の解釈と適用に関する実証的研究

この論文は、研究課題「戦前朝鮮における高等法院による植民地統治法の解釈と適用に関する研究」のもとに作成されたものである。日本は、一九一九年以来、三十六年間、法律を以て朝鮮を植民地支配した歴史がある。この論文は、この植民地支配に用いられた法律の性格を、判例を中心に実証的に研究したものである。研究方法としては、数多くの統治法のなかから、「治安法」だけをとりあげ、時代を三期間に区分した。即ち、1)「日韓併合」以前の治安法とその判例、2)「併合」後、朝鮮総督府が制定した治安法とその判例、3)日本が太平洋戦争に入った後の制定した治安法とその判例、である。三期間を通じて、「朝鮮高等法院判決録」を中心に、地方法院の判例、大法院の判例など約一六〇例を扱った。研究を通じて明らかになったことは、つぎの三点である。1.朝鮮で制定された治安法は「植民地支配」を目的としていたこと、2.多くの判例は、植民地の抗日運動を厳しく裁いたことを証明している、3.裁判官は、植民地統治法の性格に何の疑問をもっていなかったこと、があげられる。この三点から、次の通り結論づけられる。古今東西、人類に普遍的な人権を弾圧することを目的とした法律は、法の本質を欠いているものである。とくに、その立法に際して、意識的に異民族を差別し、支配することを目的とした植民地統治法は悪法である。この悪法に盲従した裁判官の良心は問われなければならない。従って、朝鮮植民地において無実の者を裁いた日本司法府は、明らかに司法過誤を犯しており、その歴史的責任を負うべきであろう。1.研究補助金交付の対象に決定したという通知を受けたのが平成元年(1989年)の11月中旬であり、研究を2年間に短縮して完成するよう補助金の面で制限されたため、計画全般にわたって変更せざるを得なくなった。上記の事情のもとで、当該年度および次年度において、申請の研究計画三時期三区分を変更して、(1)朝鮮高等法院判決録等に登載された判例の収集と分析、(2)日本国の大審院判決録等に登載された判例の収集と分析、に区分して同時的に一括して進めることとした。そこで基本資料である『朝鮮高等法院判決録』をもとめて、1990年2月、3月に二回にわたり、最高裁判所図書館、法務図書館、国立国会図書館、東京大学図書館、アジア経済研究所資料室等を徹底して調査したところ、全30巻刊行されているといわれる『朝鮮高等法院判決録』のうち一般に公開されているものは、第17巻(昭和5年)、第18巻(昭和6年)、第20巻(昭和8年)、第29巻(昭和17年)のみであることが判明した。朝鮮高等法院の判例を収集し分析することなくしては、本研究の価値はまったく損なわれてしまうので、次年度にさらに国内の主要図書館を調査した結果、もし上記資料の所在が不明であるとすれば、大韓民国最高法院図書館等を訪ねこれを収集するしか外に手段はないであろう。即ち、申請した研究計画の一部を変更して、国外において資料収集することもありうることを現時点で申し述べておきたい。2.このような経緯から、本年度は極めて不十分な資料収集に留どまったため、本研究補助金で購入した『朝鮮統治史料』全10巻等に対する内容の分析と研究は、次年度から着手したい。ただ上記の資料収集の過程で、秘密資料『思想彙報』(朝鮮高等検事局思想部)、『思想月報』等を閲覧して、これらに収録されている《朝鮮地方法院》の判例を断片的ではあるが多数収集できたことも併せて報告する。I.研究課題

「戦前朝鮮における高等法院による植民地統治法の解釈と適用に関する研究」の下に論文作成に努めたが、本件補助に関する研究期間が正味1年5ケ月間しかなかったうえ、基本資料『朝鮮高等法院判決録』が国内では極めて不備であったこと等の理由から、十分な成果を上げ得なかった。本来、日本は植民地統治36年間に責任を負う立場にある者として、我が国に完備しておくべき『朝鮮高等法院判決録』(全30巻)を既に散逸させており、調査の結果、今日国内で閲覧なし得るものはおよそ10巻前後に過ぎないことが判明した。そのため判例収集に難儀し、結局、大韓民國大法院圖書館、および中華民國國立台灣大學法學院圖書館に所蔵するものに頼らなければならなかったので、判例収集の範囲を「刑事法」の分野に限定し、従って研究課題に副題を付け「特に朝鮮刑事令等治安法を中心として」と表記せざるを得なくなった。II.論文の構成を下記の通り三時代に区分し、その時代の固有な治安特別法を摘出して、植民地統治法としての位置付けを概観しつつ、その解釈と適用例を扱った。すべてが「実定法の不法」とその「適用」である。1.韓国統監府下の治安法(保安法、新聞紙法、新聞紙規則、出版法、出版規則等)2.朝鮮総督府下の治安法(朝鮮笞刑令、警察犯處罰規則、朝鮮刑事令、政治ニ關スル犯罪處罰ノ件、治安維持法、暴力行為等處罰ニ關スル法律、治安維持法中改正緊急勅令、朝鮮不隱文書臨時取締令等)3.太平洋戦争下の治安法(治安維持法中改正法律、朝鮮臨時保安法、朝鮮戰時刑事特別令、朝鮮総督府裁判所令戰時特例等)
クーロン爆発を利用したクラスターの構造解析

本研究ではECRイオン源から引き出した多価イオンビームを分子標的に衝突させ、生成したフラグメントイオンの位置敏感飛行時間分析を行った。成果は以下のとおりである。1:大型の多次元検出器を導入しイオンの検出効率を改善した。希ガスを衝突ターゲットとしてシステムの性能評価を行いクーロン爆発実験に十分使用できることを確認した。さらに信号解析システムを製作した。2:120keVのAr^<8+>と2原子分子(N_2,O_2,CO)の衝突実験を行った。フラグメントイオンの飛跡を解析し、多電子移行の断面積が標的分子の配向に依存することを見出した。異方性は特にCOにおいて顕著であった。フラグメントイオンの運動エネルギーは点電荷によるクーロン爆発モデルと矛盾のないものであった。またオージェ電子放出の角度相関についての知見を得た。3:120keVのAr^<8+>と直線3原子分子(CO_2,N_2O)の衝突実験を行った。CO_2についてはフラグメントイオンの飛跡解析によって衝突前の分子構造のイメージングを行った。種々のフラグメントチャネルに対してほぼ妥当な分子イメージを得た。両端の酸素に非等価に電荷が分布するケースに対して、点電荷によるクーロン爆発モデルを仮定したシミュレーションを行ったところ実測とよく一致した。N_2Oについては分子の対称性が落ちるためTOFスペクトルの解析が困難であった。この問題はさらに大きい検出器(現在計画中)を使用することで解決できると考えている。4:本研究の最終目標であるクラスターの構造解析に向けてクラスター源の製作を行った。以上の結果の一部は内外の学会において発表するとともに論文として公表した。都立大の多価イオン源(TMU-ECRIS)において、8価のアルゴンイオンを原子、分子に衝突させ、多電子捕獲反応による生成物を電場で引き出して多次元検出を行った。アルゴン原子との衝突においては7電子移行までを観測し、その2次元イメージの観測から多電子移行では入射イオンとの相互作用が像に影響を与えることを確認した。窒素分子、N20分子のクーロン爆発実験ではフラグメントイオンのコインシデンスマップを作成した。窒素分子においては1価-1価、1価-2価、2価-3価、3価-3価に分裂したフラグメントのコインシデンス信号が得られたが、1価-3価のように不均等に電荷が分かれる反応は見いだされなかった。一方N20の爆発においては窒素の1価-3価のコインシデンス信号も得られた。また従来使用していた多次元検出器は小さすぎ、爆発生成物を一部しか検出できないことが明らかになった。そのため大型の多次元検出システムを新たに制作した。現在はまだ性能評価の段階であるが、引き出し方向と垂直に配向している分子の爆発生成物が新たに検出されており、検出可能なイベント数が大幅に増加したことがわかった。また分子構造と配向から飛行時間と2次元イメージを予測するシミュレーションプログラムを作成し、実測の結果が単純なクーロン爆発モデルと良く一致することを示した。クラスター源の製作に関しては今年度大型のターボ分子ポンプを購入し、予備実験用真空装置の製作を行った。これらの結果の一部は国際学会等で報告するとともに論文として発表(印刷中)した。2:120

kevのAr^<8+>と2原子分子(N_2,O_2,CO)の衝突実験を行った。フラグメントイオンの飛跡を解析し、多電子移行の断面積が標的分子の配向に依存することを見出した。異方性は特にCOにおいて顕著であった。フラグメントイオンの運動エネルギーは点電荷によるクーロン爆発モデルと矛盾のないものであった。またオージェ電子放出の角度相関についての知見を得た。3:120keVのAr^<8+>と直線3原子分子(CO_2,N_20)の衝突実験を行った。CO_2についてはフラグメントイオンの飛跡解析によって衝突前の分子構造のイメージングを行った。種々のフラグメントチャネルに対してほぼ妥当な分子イメージを得た。両端の酸素に非等価に電荷が分布するケースに対して、点電荷によるクーロン爆発モデルを仮定したシミュレーションを行ったところ実測とよく一致した。N_20については分子の対称性が落ちるためTOFスペクトルの解析が困難であった。この問題はさらに大きい検出器(現在計画中)を使用することで解決できると考えている。4:本研究の最終目標であるクラスターの構造解析に向けてクラスター源の製作を行った。以上の結果の一部は内外の学会において発表するとともに論文として公表した。
海岸線自動後退理論を基礎とする海底扇状地の実験シークウェンス層序学的研究

1.海底扇状地はその陸側での海岸線自動後退の現象に敏感に呼応する。海水準上昇期には陸棚上のデルタは早期にオートブレイク(autobreak)を経験し、それ以降は供給堆積粒子のすべてがデルタの陸上斜面の埋積に消費される。このような条件下では深海に粗粒堆積系が発達することはない。一方、海水準下降期にはデルタは早期にオートインシジョン(autoincision)を経験して、それ以降は規模の大きなチャネルが存在し続ける。これを通じて、粗粒堆積粒子は側方に拡散することなく陸棚をバイパスし海側遠方まで運搬されやすい。海底扇状地を含む深海粗粒堆積系は、海水準下降期もしくは低海水準期においてのみ発達可能である。2.海岸線自動後退理論は海水準下降期のデルタ堆積系にも適用可能である。オートブレイクとオートインシジョンは同一の方程式で表現でき、ともにデルタの初期ジオメトリが失われる地形・堆積の変換点である。オートブレイクとオートインシジョン経験後は自己組織的海岸段丘と自己組織的河岸段丘がそれぞれ形成されていく。定常的外力のもとであっても、それに応答するデルタの自己組織的プロセスは非定常的に映りうる。3.自己組織的な地形発達過程・堆積過程の理解に根差した新たな成因的層序学-オート層序学(Autostratigraphy)-の構築が必要である。海岸線自動後退理論はオート層序学の基礎の一部である。オート層序学はシークウェンス層序学のノルムであり、その開拓なくしてシークウェンス層序学の発展はありえない。シークウェンス層序研究においては地層から海水準変動の痕跡を検出することが必須作業であるため、深海に発達する海底扇状地はこれまでシークウェンス層序学の研究対象になりにくかった。本研究はこの問題に海岸線自動後退理論(Theory of Shoreline Autoretreat)を基礎とする実験シークウェンス層序学的手法で取り組むものである。平成12年度は本研究の初年度にあたり、実験水槽のセットアップとその性能の試験を実施した。本年度設置した水槽(マルジ3号)は、ステンレス鋼および透明合わせガラスでできており、そのサイズ(内寸)は長さ4.5m×幅1.25m×深さ1.35mである。また、観察窓となるガラス側面は長さ4.0m×深さ1.20mで、この観察窓には支柱など視野を遮るものは一切ない。またこの水槽に、既設の電磁流量計(平成10年度科学研究費補助金にて設置)を接続したことによって、水槽内の水位調節をコンピュータで制御できるようになった。既設の水槽(マルジ2号)も同時に使用可能である。試運転の際に水槽のガラス-鉄枠接合部からの水漏れが検出され、その補修および再補修に手間取ったため(現時点では水漏れなし)、いまも性能試験を続けているところである。しかし、これと並行して理論面での検討を別途進めた結果、海底扇状地の発達時期と陸棚縁辺デルタ堆積系との関係について新知見が得られ、その成果の一部を2編の論文にまとめ国際学術雑誌へ投稿した(いずれも現在査読中)。また方法論を議論した別の1編はまもなく投稿できる状況にある。さらに、他の成果を米国石油地質学会2001年年会(2001年6月、デンバー)で発表する準備を進めている。なお、本研究の海外共同研究者であるProf.R.J.Steel(米国ワイオミング大学エネルギー研究所)を平成12年910月に訪問し、平成13年度以降の本番実験についてその手法や細かな目標について打ち合わせた。