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食文化研究から読むMelville文学

まず、実地調査において、Thomas Coleを代表とするハドソンリヴァー派の風景画を調査する機会に恵まれ、Melville作品における風景というテーマが、Melville文学の重要なテーマとなっていることが発覚した。これらの研究は平成30年3月7日の本務校で開催された研究プロジェクト発表会「海と崇高」において発表した。また、Melville文学と深い関連性をもつNathaniel Hawthorne研究も同時に行ったことも研究の遅れの一因となった。具体的には日本ナサニエル・ホーソーン協会第36回全国大会ワークショップ(平成29年5月19日)での発表と関西支部9月研究会での研究発表「皮膚とテクストから読むHawthorne文学」(平成29年9月16日)を行った。これらのHawthorne文学研究において、「食文化研究から読むMelville文学」研究との関連性が全く見られないわけではなく、研究成果にも挙げた、「食べる」行為と「書く」行為との関連性は、Melville文学において、皮膚の次元においてもたびたび表出される。しかしながら、いまのところ皮膚から読むHawthorne文学と、Melville文学との接続性を見出すことができず、個別の研究テーマとして扱わざるを得ない状況となっている。以上のことに鑑みて、研究の進捗状況を「やや遅れている」と判断する。本研究課題である、「食文化研究から読むMelville文学」の平成30年度の研究実績として、主にMelvilleの代表作の一つであるMoby-Dick; or, The Whale (以下、Moby-Dick)を中心に研究、論文執筆を行った。Moby-Dickは捕鯨の世界で生きる船長Ahabの白い抹香鯨Moby Dickへの復讐を描いた作品であるが、本作品の「食」の描写を中心に分析し、血なまぐさい捕鯨の描写とAhabの復讐劇とに付与されたカニバリズムのメタファーについて分析を行った。これまでの批評史において、AhabとMoby Dickにみられる鏡像関係が、身体的アナロジーとナルシシズム的欲望の観点から、しばしば指摘されてきた。そうした関係性を踏まえれば、Ahabの復讐に「食べる」という攻撃的欲望と、それと相反する「食べられる」苦悩といった、アンビバレントな特性を見出すことができる。そこで、本論文では、従来の批評史を踏まえ、Ahabの復讐劇にSelf-Cannibalism的構図を読み取れることを考察した。尚、本論文は、日本メルヴィル学会が刊行している雑誌論文Sky-Hawk: The Journal of the Melville Society of Japan(no. 16, 2018)に掲載された。
廃棄繊維の有効利用による放射性セシウムを含めた環境汚染物質の浄化機能性材料の設計

繊維の改質による環境浄化材料の設計をめざした。それは廃棄繊維の有効利用にもなる。陰イオン性グラフト化繊維で、水中または空気中のアンモニアを捕捉できた。非イオン性有機化合物はレーヨンで捕捉できた。セシウムについて考慮した。アクリル酸グラフトレーヨンで、塩化セシウム溶液のセシウムカチオンをゼオライトよりも効果的に捕捉できた。しかし、他のイオンの共存下ではセシウムがグラフト化レーヨンに優先的には吸着しないことがわかった。放射性セシウムは土壌に強く吸着し、水にはほぼ溶けないことがわかった。室内の粉塵から放射性セシウムが数千15000Bq/kg程度検出された。空気清浄機による粉塵の捕捉が重要と考えた。繊維素材の機能化による廃棄繊維の有効利用を行おうとする。各種繊維と化学的改質繊維により、水中に含有する有機物質、アンモニアなど、および空気中に含まれるアンモニアガス、臭気成分を対象とした除去材料の設計を目指す。本年度は、放射性セシウムの特徴の把握、その除去材料の可能性を検討した。まず、塩化セシウムの単独溶液でイオンの特徴を見た。次に、セシウム他の各種金属の塩化物、臭化リチウムの混合水溶液について、セシウムの除去を検討した。イオン濃度は0.25mMとした。吸着材料は、アクリル酸グラフト化レーヨンのナトリウム塩(AAGRR-Na)とポリビニルアルコール固定化ポリフェノールを製造したて、そのセシウムイオン吸着性能をみた。また、モルデナイト(ゼオライトの一種:MOL)、紺青(プルシアンブルー:PB)について、同様に検討した。イオン水溶液に各材料を混合して、その前後のイオン濃度をイオンクロマト分析(IC)をした。実際の放射性セシウムを含む水溶液は、枯葉の抽出水と原発事故直後の採取自然水を用いた。次の結果が得られた。1)AAGRR-Naにセシウムイオン単独水溶液からのセシウムイオンは、よく吸着した。2)AAGRR-Naには、金属イオン混合物(pH=4.7)からの吸着では、各イオンが吸着した。その傾向は、Mg^<2+>>Ca^<2+>>NH^<4+>>>Li^+>K^+>Cs^+となり、各吸着量は多い;Cs^+(吸着量約0.591mmol/g)。MOLでは、NH^<4+>、Cs^+、K^+の順に吸着、PBにはK^+(0.997mmol/g)とCs^+(0.427mmol/g)が優先的に吸着した。3)PVA固定化ポリフェノールも同程度にセシウムイオンを吸着した。4)実在の放射性セシウムを含む土壌と枯葉のセシウムの特徴、溶解性、除去の可能性を検討した結果、放射性セシウムには、セシウム塩水溶液の実験と全く異なる挙動が見られた。本研究は、繊維を表面積の大きなマトリックスと捉えて、繊維そのもの及び化学的な処理を加えた繊維により、環境汚染物質の浄化機能性材料の設計を目指す。次の事を実施した。1)吸着の基礎的な検討:前年度から継続して、各種繊維に対する有機化合物の吸着を調べ、繊維と有機化合物の間に、分子構造に特有の相互作用がある事を見出した。そのうえで、さらに、詳細に吸着実験を行った。2)化学処理繊維または不織布による放射性セシウムの吸着の可能性:大学構内にある放射性セシウム(Cs134,Cs137)を33.7万Bq/kg含む土壌を採取して、水、アルカリ性水溶液、各種塩水溶液等への抽出実験を行った。土壌から水への溶解性を測定した結果、放射性セシウムは土壌に強い結合力で捕捉されており、水、アルカリ、金属塩には全く溶解しないと考えた。ただし、アンモニウム塩、強酸には、ごく僅かに溶ける事を確認したが、極めて微量であり、普通の生活環境では、「放射性セシウムが水に溶けないこと」が重要である。3)放射性セシウムを吸着した埃の問題:放射性セシウムが土壌に強く吸着している事を熟考すると、放射性セシウムを吸着した乾燥土壌(埃)の処理が問題であると考えた。そこで、空気清浄機のフィルターで、放射性セシウムを吸着した埃を効果的に捕捉する事が現実的で、我々の生活に役立つと考えた。空気清浄機(主にダイキン工業MCK55NKS)6台を用いて、学外(屋根付き)に設置して、数日間運転して得られる粉塵を採取してγ線を測定した。

その結果、放射性セシウムは粉塵とともに、空気清浄機のフィルターに吸着されることがわかった。そこで、粉塵をより多く吸着できるように、フィルターを設計する事が重要であると考えて、フィルター素材に、各種化合物を含浸させて、その空気清浄性能を比較した。その結果、化合物による差異が認められた。さらに、詳細を継続検討する。繊維そのもの及び化学的な処理を加えた繊維により、環境汚染物質の浄化機能性材料の設計を目指した。主に、次の事を実施した。(1)放射性セシウムの存在状況1)大学構内にある放射性セシウム(Cs134,Cs137)を34万Bq/kg含む土壌を採取して、水、アルカリ水溶液、各種塩の水溶液等への抽出実験を行った。その結果、放射性セシウムは土壌に強い結合力で捕捉されており、水、アルカリ、金属塩には全く溶解しないと判断した。ただし、アンモニウム塩、強酸には、極めて微量に溶ける事を確認した。そこで、水中溶存のセシウムの吸着除去を追求する事には、意味が少ないと考えた。2)放射性セシウムを吸着した粉塵の調査:学内における埃を掃除機で採取して、ゲルマニウム半導体装置で、放射性セシウム含量を測定し、数千15000Bq/kg程度存在する事がわかった。地面の表層に存在する放射性セシウムが、外から室内に持ち込まれると判断した。(2)放射性セシウムを吸着した粉塵の対策セシウムカチオン(Cs+)は、イオン交換されて、粘土質にサンドイッチ状に取り込まれているので、吸着土壌のみを捕捉することは、不可能と考えた。そこで、除去対象は粉塵であるので、空気清浄機が有効と考えた。現在、空気清浄機のフィルターは、空気中の粉塵をろ過する機構である。ろ過ではなく、吸着性能の高いフィルターが有効である可能性を考えた。そこで、空気清浄機6台を用いて、学外(屋根付き)に設置して、数ヶ月運転して得られる粉塵を採取してγ線を測定した。その結果、放射性セシウムは粉塵とともに、空気清浄機のフィルターに吸着された。そこで、フィルター素材として、各種金属塩を付加させた合成繊維不織布等を作成した。その性能を比較した結果、化合物による差異が認められた。現在、学内は除染作業中であるので、分布が変わる事になる。考慮のうえ、継続的な検討をする。26年度が最終年度であるため、記入しない。高分子科学繊維科学結晶化学染色科学26年度が最終年度であるため、記入しない。実験レベルの試薬セシウム化合物を用いて、設計材料のセシウムイオン吸着は可能であった。また、混合イオンからは、ゼオライト、プリアンブルー、独自設計のPVA-ポリフェノールを用いて、セシウムイオンを吸着できることがわかった。さらに、実在の放射性セシウムの特徴がわかった。繊維に対する有機化合物の吸着の基礎的な検討を行い、分子構造からの解釈を勧めている。吸着現象について、これまでに例のない検討であり、予定通りに結果は出ている。放射性セシウムは土壌や自然界の材料に強固に結合しており、それだけを吸着できる材料の設計は不可能である事がわかった。その結果、埃の吸着に意味を見出して、空気清浄機のフィルターの設計に絞って実験を継続いている。実在の放射性セシウムは、セシウムイオンと異なることがわかった。そこで、セシウムを吸着して存在する水中汚濁物質(土壌)の除去を検討する。空気中の粉塵の吸着も検討する。吸着の基礎実験の継続(分子間力の検討)を行う。
超薄肉鉄骨開断面材のゆがみ座屈に関する実験的研究

これまで鋼構造部材の最小板厚は,発錆後の耐力低下が懸念されたため2.3mmに制限されてきたが,発錆を防ぐ表面処理技術の進歩や,建築基準法の改訂に伴い,板厚2.3mm未満の薄鋼板を用いた経済的な建築構造への要望が大きくなってきている.しかし,薄板構造の力学特性は,この構造に特有のゆがみ座屈に支配されるため,軽量鉄骨構造の力学特性とは大きく異なっており,軽量鉄骨の耐力評価式を用いると,部材性能を過小評価したり,過大評価したりする場合がある.そこで,本研究ば,板厚1.0mmの薄板軽量リップ付溝形鋼短柱の中心圧縮実験を行ない,その実験結果を基に降伏線理論を用いて解析を行なった.また,引張側フランジを構造用合板(面材)で拘束した板厚1.2mmの薄板軽量リップ付溝形鋼の負曲げ実験を行ない,発生する座屈特性を明らかにすると共に耐力評価法について考察を行なった.得られた知見を以下に示す.I.圧縮実験局部座屈は板要素の影響だけでなく,隣接する板要素の影響を受ける.特にフランジ板要素はリップ長によって局部座屈強度が変る.ゆがみ座屈型崩壊モデルではリップをフランジの一部として考えることにより実験の破壊性状に類似でき,またゆがみ座屈で破壊した試験体の最大耐力もほぼ評価できる.II.曲げ実験実験で観察された局部座屈,フランジゆがみ座屈およびウェブゆがみ座屈の3種類の各座屈は相互に連成しながら発生・成長するが,横補剛間隔が短い場合にはフランジゆがみ座屈が支配的になり,長い場合にはウェブゆがみ座屈が支配的であった.ゆがみ座屈強度は,形鋼せいが高いほど,横補剛間隔が長いほど小さくなる傾向が見られた.有限帯板要素法により,ゆがみ座屈の出現を適切に考慮して弾性座屈強度を求め,それに基づいて座屈耐力評価を行なった場合には,計算耐力と実験結果は良好な対応を示すことが確認できた.これまで鋼構造部材の最小板厚は,発錆後の耐力低下が懸念されたため2.3mmに制限されてきたが,発錆を防ぐ表面処理技術の進歩や,建築基準法の改訂に伴い,板厚2.3mm未満の薄鋼板を用いた経済的な建築構造への要望が大きくなってきている.しかし,薄板構造の力学特性は,この構造に特有のゆがみ座屈に支配されるため,軽量鉄骨構造の力学特性とは大きく異なっており,軽量鉄骨の耐力評価式を用いると,部材性能を過小評価したり,過大評価したりする場合がある.そこで,本研究ば,板厚1.0mmの薄板軽量リップ付溝形鋼短柱の中心圧縮実験を行ない,その実験結果を基に降伏線理論を用いて解析を行なった.また,引張側フランジを構造用合板(面材)で拘束した板厚1.2mmの薄板軽量リップ付溝形鋼の負曲げ実験を行ない,発生する座屈特性を明らかにすると共に耐力評価法について考察を行なった.得られた知見を以下に示す.I.圧縮実験局部座屈は板要素の影響だけでなく,隣接する板要素の影響を受ける.特にフランジ板要素はリップ長によって局部座屈強度が変る.ゆがみ座屈型崩壊モデルではリップをフランジの一部として考えることにより実験の破壊性状に類似でき,またゆがみ座屈で破壊した試験体の最大耐力もほぼ評価できる.II.曲げ実験実験で観察された局部座屈,フランジゆがみ座屈およびウェブゆがみ座屈の3種類の各座屈は相互に連成しながら発生・成長するが,横補剛間隔が短い場合にはフランジゆがみ座屈が支配的になり,長い場合にはウェブゆがみ座屈が支配的であった.ゆがみ座屈強度は,形鋼せいが高いほど,横補剛間隔が長いほど小さくなる傾向が見られた.有限帯板要素法により,ゆがみ座屈の出現を適切に考慮して弾性座屈強度を求め,それに基づいて座屈耐力評価を行なった場合には,計算耐力と実験結果は良好な対応を示すことが確認できた.近年我が国で施工例が増えつつあるスチールハウスでは,板厚0.4mm以上2.3mm未満の開断面形鋼部材用いられるが,板厚が非常に薄いため,局部座屈に加えて板要素接合線が初期の断面位置から移動するゆがみ座屈が発生する.本研究は,超薄肉形鋼部材の局部座屈・ゆがみ座屈・全体座屈の相互関係を明らかにする目的で計画されたもので,本年度は圧縮及び曲げ実験実験を行った.I.リップ付き溝形鋼短材中心圧縮実験試験体は公称板厚1.0mmの冷間成型リップ付き溝形鋼短材で,実験変数はウェブせい,ウェブせい-フランジ幅比およびタイバーの有無の3種類とし,試験体材長はウェブせいの3倍とした.代表的な断面はc-150x75x25x1.0である.実験並びに降伏線理論による解析から,以下のような結果を得た.(1)破壊形状は,座屈半波長が一定の局部座屈による破壊と,ウェブとリップ-フランジ接合線で座屈半波長が異なるゆがみ座屈による破壊に分けられる.(2)荷重-変形関係ではウェブせい,ウェブ-フランジ比の違いによって最大耐力および劣化勾配に違いが見られたがタイバーの影響はほとんど見られなかった.(3)最大耐力は有効断面積,断面欠損を考慮した偏心圧縮だけでは評価できない試験体もあり,ゆがみ座屈を考慮した評価式が必要である.

(4)実験値と解析値の耐力比の平均値は1.01,標準偏差は0.23で解析の精度はよい.II.リップ付き溝形鋼部材曲げ実験試験体に用いた鋼材はウェブせい300mm,フランジ幅40mm,リップ長15mm,板厚1.0mmの冷間成型リップ付き溝形鋼で,曲げ材の単純支持支店間距離は4200mm等曲げ区間の長さは2200mmとした.実験並びに曲げ材の耐力評価から以下のような結果を得た.(1)破壊は,ウェブ局部座屈(板座屈)→横座屈・ゆがみ座屈(全体座屈)→横座屈に伴うフランジの局部座屈と進行した.ただし両リップを断続的につないだ試験体ではゆがみ座屈は発生しなかった.(2)ウェブの局部座屈発生点耐力は,補剛材によって上昇させる事が可能であるが,最大耐力はあまり変化しない.(3)試験体の最大耐力は,ゆがみ座屈補剛を施した試験体以外は横座屈ではなくゆがみ座屈によって決定されたと考えられる.近年我が国で施工例が増えつつあるスチールハウスでは,板厚0.4mm以上2.3mm満の開断面形鋼部材用いられるが,板厚が非常に薄いため,局部座屈に加えて板要素接合線が初期の断面位置から移動するゆがみ座屈が発生する.本研究は,超薄肉形鋼部材の局部座屈・ゆがみ座屈・全体座屈の相互関係を明らかにする目的で計画されたもので,本年度は圧縮及び曲げ実験実験を行った.I.リップ付き溝形鋼柱材中心圧縮実験試験体は公称板厚1.0mmの冷間成型リップ付き溝形鋼短材で,実験変数はウェブせい(2種),ウェブせい-フランジ幅比(2種),リップの有無および,材長(2種)の4種類としとした.代表的な断面はC-100_x50_x12_x1.0である.実験から,以下のような結果を得た.(1)破壊形状は,主にウェブ-フランジ幅比が0.5のものに見られる局部座屈型と,1.0のものに見られるゆがみ座屈が他の2種に大別できる.(2)すべての試験体においてウェブ,フランジに局部座屈が見られるが,局部座屈は板要素の幅圧比のみならず,板要素間の相互作用により耐力が決まる.(3)有限帯板法による最大耐力の評価は,全体的に安全側の評価を与える.II.リップ付き溝形鋼部材曲げ実験試験体に用いた鋼材はウェブせい235mm,フランジ幅30,50,100mmリップ長20mm板厚1.2mm冷間成型リップ付き溝形鋼で,曲げ材の単純支持支店間距離は3600mm曲げ区間の長さは1600mmとした.実験並びに曲げ材の耐力評価から以下のような結果を得た.(1)破壊形式は,終局状態においては,いずれの試験体も局部座屈とゆがみ座屈の連成した形状を呈するが,ゆがみ座屈はフランジ-リップにゆがみ座屈とフランジ-ウェブゆがみ座屈に大別された.(2)試験体の最大耐力は,現行のスチールハウス設計指針による評価では過度に安全側となる場合が多く,今後このような断面のゆがみ座屈耐力の評価方法の検討が必要である.近年我が国で施工例がふえつつあるスチールハウスでは、板厚0.8mm以上1.6mm未満の開断面形鋼部材が用いられるが、板厚が非常に薄いため、局部座屈に加えて板要素接合線が初期の断面位置から移動するゆがみ座屈が発生する。本研究は、超薄肉形鋼部材の局部座屈・ゆがみ座屈・全体座屈の相互関係を明らかにする自的で計画されたもので、本年度は、昨年度までに実施したリップ付溝形鋼短柱部材の中心圧縮耐力および薄板軽裏リップ溝形鋼部材の等曲げ耐力の評価を行なった。得られたそれぞれの結旺を以下に示す。I.中心圧縮を受けるリップ付溝形鋼短柱部材圧縮実験結旺をもとに局部座屈型崩壊モデルおよびゆがみ座屈型崩壊モデルを作成し、降伏線理論を用いて計算したリップ付溝形鋼短柱部材の耐力は、実験値をよく近似した(計算値に対する実験値の比は平均値0.99、標準偏差0.088)。また、ゆがみ座屈型崩壊モデルではリップをフランジの部として考えることにより、実験の破壊形状に類似できることがわかった。
やさしい日本語を用いた言語的少数者に対する言語保障の枠組み策定のための総合的研究

本研究の成果は次の3点に要約される。第1点は公的文書の〈やさしい日本語〉への書き換えに関わる諸課題の解決、第2点は外国にルーツを持つ生徒に対する日本語教育に関する実証的な取り組みであり、第3点は各種メディアを通じた〈やさしい日本語〉の理念の普及活動である。第1点に関しては、横浜市との協働のもと、行政専門用語562語についての「定訳」を作成し、書き換えに際し有用な各種ツールとともにインターネット上で公開した。第2点に関しては、新しい文法シラバスを公刊する一方、JSL生徒向け総合日本語教科書の試行版を完成した。第3点に関しては、書籍、講演等を通して〈やさしい日本語〉に関する理念の普及に努めた。平成25年度は、横浜市との協働による、公的文書を「やさしい日本語」に書き換える際の書き換え支援システム、同例文検索システムの構築のために、横浜市役所各部局の代表者と、庵、岩田を交えた会合を10回程度行い、対象とする公的文書のジャンルの選定の選定を行った。この会合においてはさらに、前述の代表者に「やさしい日本語」への書き換え作業を実際に行ってもらい、書き換えにおける留意点などを明らかにした。これらに加えて、行政専門用語の「やさしい日本語」への書き換えの基準を策定する作業を開始した。こうした実際の作業を通して明らかになった知見を研究論文として公刊した。「やさしい日本語」を地域社会の共通言語として普及していく上で絶対的に必要となる基礎研究である、一般の日本語母語話者が実際の接触場面において行う言語調整行動の研究として、横浜市内の区役所の協力を得て、窓口職員と外国人との間でロールプレイを行ってもらい、そのデータを収集する作業を開始した。本研究および前科研「やさしい日本語を用いたユニバーサルコミュニケーション社会実現のための総合的研究」の研究成果をまとめ、「やさしい日本語」に関する啓蒙活動に資するための論文集を公刊した。本書は、研究代表者である庵の他、本研究および前科研の大部分の研究分担者が執筆を担当しており、「やさしい日本語」に関する研究の現状と今後の展開の諸相を一覧できる形になっている。庵はこのほかに、単著も公刊し、「やさしい日本語」研究の実証的側面、および、社会的貢献について、一般読者向けに詳述している。庵は、「やさしい日本語」の文法的側面を深く研究し、地域日本語教育および今後の学校型日本語教育に最適の文法シラバスの枠組みをほぼ策定した。さらに、このシラバスのJSL児童生徒に対する日本語教育およびろう児に対する書記日本語教育に関する有用性についても論じている。平成26年度は、専属のプログラマーを雇用し、横浜市との協働により、公的文書の書き換え支援システムおよび例文検索システムの開発を進めた。さらに、「やさしい日本語」を書くために必要で、かつ、日本語教育研究にも資するところの多い各種ツールを開発し、改修した本研究のHP上で公開した。本研究の内容を中心に、「やさしい日本語」研究の現状と今後の課題を一般市民に広く伝えるための公開シンポジウムを行い、約300名の参加者があった。さらに、東アジア地域における、外国人に対する現地語教育の状況などを議論するための国際シンポジウムと、「やさしい日本語」を用いたナラティブ(語り)に関する国際ワークショップを開催した。その他にも、豊橋市において合計8回にわたり、市職員を対象とする「やさしい日本語」に関する講演およびワークショップを開催したほか、全国において、「やさしい日本語」の理念を一般市民に伝えるための講演、ワークショップなどを合計20回以上行った。また、「やさしい日本語」の理念に関連する、接触場面における日本語母語話者の言語調整能力について研究した研究書を公刊した。「やさしい日本語」の理念を、JSLの児童・生徒やろう児の日本語習得の問題に拡張することの喫緊における必要性を、論文等を通して公表するとともに、そうした理念にもとづく教材開発を行う前提として、初級から上級までを見通した全く新しい文法シラバスを開発し、論文化した(印刷中)。上記の文法シラバスに依拠した日本語教材のうち、中級(Step4)レベルのものの一部の試行版を完成するとともに、JSLの児童・生徒にとって必要な教材作りに関する学会発表を行った。さらに、ろう児を対象とする書記日本語教育を考える上で基盤となる研究に着手し、ろう児を対象とする調査を行った。中国語母語話者を対象とする「やさしい日本語」についての本格的な調査・研究に着手した。平成27年度は、専属のプログラマーを9月末まで雇用し、横浜市との協働事業である公的文書書き換え支援システム、および、公的文書例文検索システムの開発を続けた。その過程で、「やさしい日本語」への書き換えの内容をチェックする「やさ日チェッカー」やその他、本事業に関連する言語ツールを開発した。JSL(日本語を母語としない)児童・生徒に対する言語教育(本研究において「バイパスとしての「やさしい日本語」」と称する活動)に関しては、教材開発の基盤となる文法シラバスについて、初級および中上級にわたり、包括的な新しいシラバスを作成し、論文として公刊した。それを踏まえ、横浜市教育委員会との協働のもと、横浜市内の中学校に日本語指導補助員として人員を派遣し、教材の試用を行い、本研究課題において作成する予定の教材のうち、第一段階(ステップ1)に当たる教材の試行版を完成した。漢字語研究については、中国語を母語とする大学院博士課程(日本語教育専攻)の学生3名を作業者として、日本語と中国語の漢語の語義の重なりとずれに関するデータベース作成に着手した。これは、本研究課題の射程をこれまでの非漢字圏話者だけでなく漢字圏話者にも拡張するための基礎研究である。ろう児に対する日本語教育に関しては、ろう児が聴児と同様、ごく早い時期から深層格を理解していることを実験的に明らかにし、ろう児に対する格助詞教育の基盤を確認した。

本研究課題を含む、「やさしい日本語」研究のこれまでの成果をまとめた英文の論文を公刊し、海外の社会言語学への発信の基本的な情報提供に益することとした。本研究課題の進捗状況をこのように評価するのは以下の根拠による。本研究課題の第一の目的は、定住外国人向けに公的文書を「やさしい日本語」で提供するために、横浜市と協働で、自治体職員が書き換えを行うのを支援する公的文書書き換え支援システム、および、「やさしい日本語」への書き換えに興味を持つ一般人や研究者向けの公的文書例文検索システムを作成することであるが、これについては、年10回以上にわたり、本研究メンバー、横浜市職員、横浜市外国人市民代表の三者の協働で、行政専門用語の書き換えについて協議し、訳語を確定させるなどの作業の積み重ねにより、2つのシステムの有効性が示されつつある。本研究課題の第二の目的である、JSL(日本語を母語としない)児童・生徒の高校進学率を飛躍的に高めるための日本語教材の開発に関しては、横浜市教育委員会との協働により、教材開発に不可欠である学習者相手の試用の場(横浜市内の中学校)を獲得し、そこでの使用経験を活かした形で、3段階からなる前出の教材のうちの第一段階の試用版を刊行した。さらに、一般誌において「やさしい日本語」の特集号を組んだり、「やさしい日本語」に関する論文を英文で執筆したりすることを通して、「やさしい日本語」の理念の普及に努めている。平成28年度には、横浜市市民局広報課との協働による一連の研究成果の集大成として、「「やさしい日本語」で伝える分かりやすく伝わりやすい日本語を目指して第4版」を横浜市のホームページ上で公開した。これは、公的文書の書き換えに際し問題となる点を具体的に示しただけでなく、行政専門用語562語について「定訳」を決定したものであり、今後の〈やさしい日本語〉による公的文書の発信における指針を示すものとなった。これにより、自治体との協働による〈やさしい日本語〉を用いた公的文書の書き換えの方策を具体的に決定するという本研究の目的はほぼ達成されたと言える。また、これに関連して、公的文書の書き換えに関する一般書の上梓も行った。平成28年度には、本研究および前科研(課題番号22242013)の研究成果をまとめた新書(『やさしい日本語ー多文化共生社会へ』)を公刊した。これは、〈やさしい日本語〉が求められる背景およびその理念、〈やさしい日本語〉の具体的な形、外国籍の児童・生徒、障害者、日本語母語話者ぞれぞれにとって〈やさしい日本語〉が持つ意味、〈やさしい日本語〉と多文化共生の関係などを具体的に論じたものとして、各方面から高い評価を受けている。同書の刊行以降、新聞・雑誌等の取材や原稿執筆依頼が相次いでいる。これらの〈やさしい日本語〉に関連する記事や研究代表者が執筆した原稿については基本的に研究代表者のホームページにおいて公開している。
含ケイ素配位子を有する有機パラジウム白金錯体の合成と化学的性質

前年度までの成果に基づき、かさだかい有機ケイ素配位子であるシルセスキオキサンを配位子とする有機白金およびパラジウム錯体の合成を行った。キレート配位するテトラメチルエチレンジアミンや2,2-ビピリジンを支持配位子とするフェニル(ヨード)およびジヨード錯体をシルセスキオキサン配位子の置換反応で新規錯体に導いた。シルセスキオキサンパラジウム錯体は、これまで合成例がなく、本研究がはじめての報告となる。錯体の構造は単結晶構造解析で明らかにしたが、溶液中の構造をNMRスペクトルで検討すると動的な挙動を示すことがわかった。H,C,FなどのNMRスペクトルを種々の温度で測定し、精密に解析することによって、この錯体はこれまでに申請者がみいだした、O-H-O水素結合のスイッチングに加えて、シルセスキオキサンが回転することによってコンフォメーション異性体の変換がおきていること、シルセスキオキサン配位子がきわめてかさだかいために、そのコンフォメーション異性体が低温では区別して観測されることが明らかになった。類似の錯体を多数合成し、比較することによって、中心金属の電子状態とコンフォメーション変化速度とに相関があることがわかった。このような結果と以前の結果とをあわせて、後期遷移金属のシルセスキオキサン配位錯体の合成法、構造変化について広範な立場からの区分をおこなった。その結果、種々の動的挙動のパラメーターがモデル化合物であるシリルオキソ錯体とは大きく異なることを明らかにすることができた。本研究によってシルセスキオキサン錯体についての重要な知見が得られ、これを米国化学会発行のOrganometallics誌に2報の論文として報告した。新しい含ケイ素配位子をもつ白金錯体を合成し、その構造を明らかにした。本研究代表者および分担者は有機パラジウム、白金錯体とシラノール類との反応によってPt-O-Si結合をもつシラノラト錯体を合成することに成功し、論文報告をしている。今回かさだかいシラノールであるシルセスキオキサンと白金錯体との反応を行った。シルセスキオキサンとアリール(ヨード)白金錯体との反応を水と酸化銀存在下でおこなったところ、これらを構成要素とする新規白金錯体が得られた。系内ではヨウ化銀が生成していることから白金-ヨード結合が酸化銀によって活性化されていることがわかる。白金生成物の単結晶X線構造解析の結果から白金はアリール配位子とシルセスキオキサンの2つの酸素と結合していることがわかった。さらに配位子の一方の酸素は銀と結合していることから、この化合物は白金2価中心をもつアート型アニオン性錯体であり、対カチオンとして銀イオンを含んでいることがわかった。支持ホスフィン配位子を変化させるとこれらからアリール配位子と銀イオンとが脱離して、シルセスキオキサンを二座配位子とする中性のジシラノラト白金錯体が生成した。前者のイオン性錯体は後者の中性錯体が生成する際の中間体であると結論される。すなわち、アニオン性錯体をさらに反応させるとアリール配位子が脱離していくことが明らかになり、イオン性錯体は速度論的に安定な化合物として、反応系中から単離されたものと理解される。これらの事実よりシラノールのOH結合の活性化が酸化銀の存在下で段階的に進行することが明らかになった。かさだかい有機ケイ素配位子であるシルセスキオキサンを配位子とする有機パラジウム錯体の合成を行った。キレート性二座配位子であるテトラメチルエチレンジアミンを支持配位子とするフェニル(ヨード)パラジウム錯体に対して、酸化銀の存在下で不完全キュバン型シルセスキオキサンを反応させたところ、フェニル基と単座酸素配位シルセスキオキサンとがパラジウムに結合した錯体を合成することができた。これは、シルセスキオキサン配位子を有する有機パラジウム錯体のはじめての例であり、昨年度の研究で構造決定した類似白金錯体とNMRスペクトルを比較することによって、その構造を明らかにすることができた。上記錯体は、溶液中で放置するとビフェニルを発生しつつ、二座酸素配位シルセスキオキサン配位子を有するパラジウム錯体を生成することがわかった。ここでは、シルセスキオキサン配位子が一部解離してから、生じたカチオン性パラジウム錯体が分子間で反応してビフェニルを生成し、錯体上のシルセスキオキサン配位子が脱プロトンをともなってキレート配位するものと理解される。上で得られたフェニル(シルセスキオキサン)錯体の反応性を検討した。芳香族ボロン酸との反応においては、シルセスキオキサン配位子の2つの水酸基がホウ素上の水酸基と脱水縮合して、ホウ素、酸素、ケイ素からなる環状構造を配位子内に有するパラジウム錯体を合成することができた。一方ジクロロビス(シクロペンタジエジル)チタンとパラジウム錯体との反応においてはシルセスキオキサン配位子の水酸基とチタン錯体とが脱塩化水素縮合をおこない、チタン、酸素、ケイ素からなる環状構造を有するパラジウム-チタン二核錯体を合成することができた。この錯体は2つの異なる遷移金属中心を一定距離をおいて有していることから、異なる性質の反応点を有する錯体触媒としての機能が期待される。

キレート配位するテトラメチルエチレンジアミンや2,2-ビピリジンを支持配位子とするフェニル(ヨード)およびジヨード錯体をシルセスキオキサン配位子の置換反応で新規錯体に導いた。シルセスキオキサンパラジウム錯体は、これまで合成例がなく、本研究がはじめての報告となる。錯体の構造は単結晶構造解析で明らかにしたが、溶液中の構造をNMRスペクトルで検討すると動的な挙動を示すことがわかった。H,C,FなどのNMRスペクトルを種々の温度で測定し、精密に解析することによって、この錯体はこれまでに申請者がみいだした、O-H-O水素結合のスイッチングに加えて、シルセスキオキサンが回転することによってコンフォメーション異性体の変換がおきていること、シルセスキオキサン配位子がきわめてかさだかいために、そのコンフォメーション異性体が低温では区別して観測されることが明らかになった。類似の錯体を多数合成し、比較することによって、中心金属の電子状態とコンフォメーション変化速度とに相関があることがわかった。このような結果と以前の結果とをあわせて、後期遷移金属のシルセスキオキサン配位錯体の合成法、構造変化について広範な立場からの区分をおこなった。その結果、種々の動的挙動のパラメーターがモデル化合物であるシリルオキソ錯体とは大きく異なることを明らかにすることができた。本研究によってシルセスキオキサン錯体についての重要な知見が得られ、これを米国化学会発行のOrganometallics誌に2報の論文として報告した。
フルオウラシル系抗癌薬の適正使用の検討-尿中ピリミジン排泄量を指標とした投与法の確立-

研究終了年となる本年は、臨床データの検討に加え動物によるメカニズムの検討も行った。10名の患者(8名胃癌、2名腎癌、4465歳、男女比、9:1)において、100mgの5-FU(ドライシロップ)を空腹時に単回経口投与し、血中濃度測定のための採血を行った(7ポイント)。5-FUの血中濃度をHPLCで測定し、得られたデーターをもとに最高血中濃度到達時間(tmax),最高血中濃度(Cmax)および血中濃度曲線下面積(AUC)等の薬物動態パラメーターを算出した。また同一患者に対し、尿中ウラシル、ジヒドロウラシル濃度(クレアチニン値で補正)を測定し、ジヒドロウラシル/ウラシル比(DHU/U)を求め、前述のCmax,AUCとの相関を検討した。5-FUの血中濃度のtmaxは510分であり、CmaxおよびAUCは個人間のばらつきが大きく、各々、102.91121ng/ml,182011381ng/ml・minであった。また、尿中ウラシル、ジヒドロウラシル濃度およびDHU/Uは、、各々、18.963.7μmol/g・cre,5.020.4μmol/cre,0.100.418であった。5-FUのAUC,およびCmaxと尿中ウラシル、ジヒドロウラシル濃度およびDHU/Uとの間に有意な相関は認めなかった。さらに、胃癌患者6名で胃切除術が血中5-FU濃度に及ぼす影響を検討した。その結果、胃全摘例(2例)は胃切除により、5-FUの血中濃度は著明に上昇した。亜全摘例(4例)においては5-FU濃度の著明な上昇1例(この症例において5-FUによる治療経過中に有害反応と思われる食欲不振および体重減少が出現した)、不変2例、減少1例と一定の傾向は認めなかった。動物実験ではラットで胃全摘モデルを作成した。15mg/kgの5-FU経口投与は通常のラットでは体重減少等示さなかったが全摘ラットで体重減少ならびに貧血等の副作用が出た。平成11年2月末日現在、9名の患者(7名胃癌、2名腎癌、4465歳、男女比、8:1)において、100mgの5-FU(ドライシロップ)を空腹時に単回経口投与し、血中濃度測定のための採血を行った。各々、得られた7ポイントの血中濃度より、最高血中濃度到達時間(t_<max>)、最高血中濃度(C_<max>)および血中濃度曲線下面積(AUC)を算出した。また、5-FU投与前に採尿(第2尿)し、尿中ウラシル、ジヒドロウラシル濃度を測定し、各値をクレアチニン値で補正した値およびジヒドロウラシル/ウラシル比(DHU/U)を求め、C_<max>、AUCとの相関を検討した。t_<max>は510分であり、C_<max>およびAUCは個人間のばらつきが大きく、各々、102.91121ng/ml、182011381 ng/ml・minであった。

また、尿中ウラシル、ジヒドロウラシル濃度およびDHU/Uは、各々、18.963.7μmol/g・crc、7.320.4μmol/g・crc、0.1690.418であった。5-FUのAUCと尿中ウラシル、ジヒドロウラシル濃度およびDHU/Uとの間の相関係数は、各々、r=0.240、r=0.407、r=0.232、また、C_<max>との相関係数は、各々、r=0.324、r=0.454、r=0.088であり、これらに有意な相関は現時点では認めていない。また、ジヒドロピリミジンデヒドロゲナーゼ欠損を示唆する症例も、現時点まで認められていない。平成12年2月末日現在、10名の患者(8名胃癌、2名腎癌、4465歳、男女比、9:1)において、100mgの5-FU(ドライシロップ)を空腹時に単回経口投与し、血中濃度測定のための採血を行った(7ポイント)。5-FUの血中濃度をHPLCで測定し、得られたデーターをもとに最高血中濃度到達時間(tmax),最高血中濃度(Cmax)および血中濃度曲線下面積(AUC)等の薬物動態パラメーターを算出した。また同一患者に対し、尿中ウラシル、ジヒドロウラシル濃度(クレアチニン値で補正)を測定し、ジヒドロウラシル/ウラシル比(DHU/U)を求め、前述のCmax,AUCとの相関を検討した。5-FUの血中濃度のtmaxは510分であり、CmaxおよびAUCは個人間のばらつきが大きく、各々、102.91121ng/ml,182011381ng/ml・minであった。また、尿中ウラシル、ジヒドロウラシル濃度およびDHU/Uは、各々、18.963.7μmol/g・cre,5.020.4μmol/cre,0.100.418であった。5-FUのAUC,およびCmaxと尿中ウラシル、ジヒドロウラシル濃度およびDHU/Uとの間に有意な相関は認めなかった。さらに、胃癌患者6名で胃切除術が血中5-FU濃度に及ぼす影響を検討した。その結果、胃全摘例(2例)は胃切除により、5-FUの血中濃度は著明に上昇した。亜全摘例(4例)においては5-FU濃度の著明な上昇1例(この症例において5-FUによる治療経過中に有害反応と思われる食欲不振および体重減少が出現した)、不変2例、減少1例と一定の傾向は認めなかった。研究終了年となる本年は、臨床データの検討に加え動物によるメカニズムの検討も行った。10名の患者(8名胃癌、2名腎癌、4465歳、男女比、9:1)において、100mgの5-FU(ドライシロップ)を空腹時に単回経口投与し、血中濃度測定のための採血を行った(7ポイント)。
雲仙岳の土石流・火砕流災害に関する総合的研究

平成6には、前年とうって変わり小雨となったため、土石流による新たな被害は発生しなかった。しかし、依然として火山活動が継続しているため、上流部における砂防工事が着手できず、水無川下流部の土石流被災地は放置されたままなっており、住民は長期間の避難生活を強いられている。本研究ではこのような実情を考慮して、早期の復興を視野にいれた防災についても検討した。1.土石流の流出量:これまでの研究でニューラルネットワークが土石流の発生予測に有効であることを明らかにした。しかし、水無川の場合は、発生予測だけでなく流出土砂量の予測に対して防災上の要請が高い。そこで、ニューラルネットワークを利用した流出土砂量の予測手法について研究した。結果は良好で、従来の手法より著しい予測精度の向上がみられた。2.土石流の体積特性:泥流型土石流についての実験結果と前年度に得られた土石流観測値をもとに、堆積現象のシミュレーション手法を開発し、それによる計算値が実際の現象とよく一致することを確認した。3.防災と復興計画:島原市民を対象災害復興計画及び振興計画についてアンケート調査を実施するとともに、中期的な復興計画を立案した。この案は火山活動の継続を前提に、住宅地を再現しようとするもので、(1)一部を嵩上げして住宅地とし、100年確率の土石流に対して安全性を確保すること(2)火山活動が終息するまでは、住宅地以外の部分を遊砂池として利用し、100年確率の土石流に対応した貯砂容量を確保し、遊砂池に溜まった土砂は除石すること、により住宅地の安全確保を図るものである。従来の計画は火山活動の終息を前提にして立案されているので、上流ダム群の建設は未着手のまま下流部は土石流の蹂躙するままにになっており、復興のめどは立っていない。これに対して本復興案は、住民の合意が得られれば短期間(35年)での実現が可能である。
放射線肺繊維症における細胞増殖制御遺伝子の役割

本研究によって得られた結果を以下に示す。培養繊維芽細胞を用いてDNA-PK(DNA2本鎖切断を認識し、他のタンパク質をリン酸化する酵素で、スキッド遺伝子はこの酵素の触媒サブユニットをコードしている)が放射線感受性のみならず、放射線誘発アポトーシス率にも強く関与していることを示した。特記すべき事は、スキッド細胞(DNA-PK欠損)で、放射線感受性は2倍ほどしか増感されないのに、アポトーシス誘発率は7-8倍増加することである。同様に、p53遺伝子はアポトーシス誘導に関与し、この遺伝子のノックアウトによりアポトーシスを起こしにくくなることが報告されている。最近の報告によると、肺繊維症において、繊維化に先行して上皮性細胞にp53遺伝子の発現上昇がみられ、その結果、上皮性細胞の脱落および脱落後の空隙を埋めるように繊維芽細胞への置換が起こるらしい。このことは、繊維症の発症メカニズムを知る上で大変に興味深い知見である。われわれは、スキッド細胞とp53欠損細胞を用いて得られた上述のデータをもとに、スキッドマウスとp53ノックアウトマウスにおいて、放射線がどのようにアポトーシスを誘導し、繊維症へと繋がるのかを、インビボの系で調べようと実験を計画した。両方のマウスにおいて、対照に用いたBalb/cマウスに比べ、はるかに激しい皮膚潰瘍、瘢痕化が起こることを見出した。照射されたBalb/cマウスとスキッドマウスの皮膚の組織像を観察することで、このことを確認した。今後、この系を用いて研究を発展させたいと考えている。TUNEL法などによるアポトーシス誘導の検出やp53遺伝子発現などを調べ、繊維化との関係を研究していく予定である。本年は目標を2つ置いて研究を行ったので、それぞれについて以下に報告する。1放射線により誘発される培養線維芽細胞のアポトーシス正常な線維芽細胞(Balb/c3T3)と照射によって生じるDNA2本鎖切断を修復できない細胞(scid)およびがん抑制遺伝子として知られるp53を欠損した細胞(PFT-N)を用いてX線がどのようにアポトーシスを引き起こすかを調べた。その結果、scid細胞が正常細胞に比べて大変アポトーシスを起こしやすいことがわかった。これは、X線の傷としての2本鎖切断が修復できないだけでは説明できず、アポトーシスの過程におけるDNAの断片化にもこの修復系が関与していることを示した興味深いデータである。この結果についてはすでに国際誌に印刷中である。ひき続きDNA鎖切断を起こす他の薬剤ではどうかについて研究が続行されている。また、PFT-N細胞については当初X線によるアポトーシス誘導が減ると予測したが(p53遺伝子はアポトーシスを起こす遺伝子なのでp53を欠損するとアポトーシスが起こりにくくなるため)、予想に反しアポトーシス誘導に変化は見られなかった。来年度以降の基礎データになるので、引き続き実験を行う。2マウス皮膚における繊維化Balb/cマウスの下肢にX線を照射して45-60日後に皮膚組織を取り出し、固定後、通常の染色を施した。現在、組織標本の観察を開始したところでデータは得られていないが、肉眼所見ではX線照射を受けた部位に瘢痕化がみられ、組織の繊維化が生じているものと思われる。来年度は正常マウス以外にscidマウスp53ノックアウトマウスについて同様の実験を開始する予定である。以下に本年度の結果報告をする。昨年度われわれは放射線により誘発される培養線維芽細胞のアポトーシスについて調べた。その結果、放射線照射によって生じるDNA2本鎖切断を修復できない細胞(scid)が正常細胞に比べて大変アポトーシスを起こしやすいことを報告した。これは、細胞がX線感受性の原因となっている2本鎖切断が修復できないことの他にアポトーシスの過程におけるDNAの断片化にも対抗できないことを示した興味深いデータである。

本年度はこれを一歩すすめて、トポイソメラーゼI (トポI)阻害効果をもつ抗がん剤であるSN-38について同様の研究を行った。DNAが複製中に過らせん状態になるのを防ぐのにDNAに一本鎖切断を導入しこれを解消するのがトポIである。SN-38はトポIが切断を入れた状態で反応を止める。この切断部位に複製フォークが到達すると結果として2本鎖切断が形成されるというのがSN-38細胞毒性のモデルである。われわれはSN-38による放射線増感もDNA複製であることを見出した(投稿準備中)が、奇妙なことにアポトーシス誘導に関してはSN-38による2本鎖切断は有効ではなかった。おそらく、SN-38の場合2本鎖切断は形成されるものの、トポIに結合しておりX線の2本鎖切断とは異なる影響をもっているものと思われる。Balb/cマウスおよびscidマウス下肢にX線を照射して45日後に皮膚組織を取り出し、固定後、通常の染色を施した。組織標本を顕微鏡で見る限りX線修復欠損による高感受性は明らかであった。現在、組織像を詳しく調べている最中でありデータを蓄積する予定である。また、培養系で得られたSN-38の結果に基づき、この抗がん剤による繊維化についても実験を行う予定である。本研究によって得られた結果を以下に示す。培養繊維芽細胞を用いてDNA-PK(DNA2本鎖切断を認識し、他のタンパク質をリン酸化する酵素で、スキッド遺伝子はこの酵素の触媒サブユニットをコードしている)が放射線感受性のみならず、放射線誘発アポトーシス率にも強く関与していることを示した。特記すべき事は、スキッド細胞(DNA-PK欠損)で、放射線感受性は2倍ほどしか増感されないのに、アポトーシス誘発率は7-8倍増加することである。同様に、p53遺伝子はアポトーシス誘導に関与し、この遺伝子のノックアウトによりアポトーシスを起こしにくくなることが報告されている。最近の報告によると、肺繊維症において、繊維化に先行して上皮性細胞にp53遺伝子の発現上昇がみられ、その結果、上皮性細胞の脱落および脱落後の空隙を埋めるように繊維芽細胞への置換が起こるらしい。このことは、繊維症の発症メカニズムを知る上で大変に興味深い知見である。われわれは、スキッド細胞とp53欠損細胞を用いて得られた上述のデータをもとに、スキッドマウスとp53ノックアウトマウスにおいて、放射線がどのようにアポトーシスを誘導し、繊維症へと繋がるのかを、インビボの系で調べようと実験を計画した。両方のマウスにおいて、対照に用いたBalb/cマウスに比べ、はるかに激しい皮膚潰瘍、瘢痕化が起こることを見出した。照射されたBalb/cマウスとスキッドマウスの皮膚の組織像を観察することで、このことを確認した。今後、この系を用いて研究を発展させたいと考えている。TUNEL法などによるアポトーシス誘導の検出やp53遺伝子発現などを調べ、繊維化との関係を研究していく予定である。
脱塩素化集積物における代謝ネットワーク構造の解明とモデル系の構築

効率的なトリクロロエテン(TCE)脱塩素化を可能とする種間水素伝達系の特徴について解析した。非効率的TCE脱塩素化系では、脱塩素化条件下においてメタンの発生が確認された一方で、効率的TCE脱塩素化系では脱塩素化終了後からメタンの急激な発生が確認された。分子生物学的解析の結果、酢酸利用性メタン生成アーキアが脱塩素化と競合し、水素利用性メタン生成アーキアはDehalococcoidesと水素を巡る競合を生じないことが示唆された。効率的脱塩素化には、嫌気的酢酸酸化細菌の活性が重要である。嫌気条件下で酢酸を分解するMoraxellaosloensisに近縁の微生物の分離に成功した。土壌および地下水の主要な汚染物質である塩素系有機化合物は難分解性かつ発癌性等の毒性が知られており、汚染環境の迅速かつ安全な浄化が求められている。特定の嫌気性微生物は塩素系化合物を最終電子受容体とする塩素呼吸を行う過程で、脱塩素化し無害化することが報告されている。しかし、実際の現場では多種多様な微生物が生息する複雑系であるため、効率的な浄化を可能とする微生物生態系をどのように制御すれば良いのかに関しては未解明の部分が多い。それ故、本研究では嫌気微生物生態系の制御に基づく効率的な浄化方法の確立を最終目標とした。そこで、トリクロロエテン(TCE)完全脱塩素化集積培養物を用いて、TCEからエテンまでの完全脱塩素化に関わる代謝フローの解明を目的とした。一連の継代培養物を用いて、脱塩素化活性の差異を微生物生態学的に解析した。その結果、これまで水素を巡る、"Dehalococcoides"とMethanogensの競合が脱塩素化活性に影響すると考えられてきたが、実は、嫌気的酢酸酸化細菌とMethanogensの酢酸を巡る競合が重要であることが示唆された。加えて、"Dehalococcoides"と嫌気的酢酸酸化細菌の種間水素伝達系をどのようにして構築するかが今後の重要な課題になるといえるだろう。本件に関して現在更なる研究を進展中である。トリクロロエテン(TCE)完全脱塩素化集積物の異なる継代培養物(5代目および6代目)を用いて、16S rRNA遺伝子を標的としたクローン解析をバクテリアおよびアーキアについて実施した。バクテリアについては、継代培養物間において大きな違いは認められなかった。一方、アーキアに関しては違いが観察された。すなわち5代目では水素資化性メタン生成アーキアが約82%を占めたのに対して、6代目では酢酸資化性メタン生成アーキアが79%を占めていた。5代目培養物では、TCEは速やかにエテンに脱塩素化された。脱塩素化中はメタンの発生は抑制気味であったのに対して、脱塩素化終了後に急激にメタンが発生した。また、このメタン発生と培地中の酢酸の減少は互いに関連していた。一方で、6代目では、最初からメタンの急激な発生と酢酸の消費、および脱塩素化の遅延が観察された。一般的に、脱塩素化細菌であるDehalococcoidesは水素を巡りメタン生成アーキアと競合すると言われている。しかし、本解析結果から、むしろ嫌気的酢酸酸化細菌と酢酸資化性メタン生成アーキアとが、酢酸を巡る競合にある事が示唆された。更には、Dehalococcoidesと水素資化性メタン生成アーキア間には、水素を巡る競合は生じない事が示された。脱塩素化活性の異なる集積培養物の挙動を、微生物群集構造の解析により説明する事ができた点は高く評価できる。また、クローンライブラリー解析結果と一致する菌株を分離し、この遺伝子を持つ微生物がクエン酸を利用して水素を発生している事を明らかとした。また、これまで一般的に考えられていたDehalococcoidesとメタン生成アーキアとの競合が、嫌気的酢酸酸化細菌と酢酸資化性メタン生成アーキアに依存するのではないかという新しい仮説を得た事も評価に値する。当初の予定であった、メタゲノムやメタトランスクリプトーム解析を実施せずとも今後の研究展開には問題なく取り組める事から、おおむね順調に進展していると判断される。水素資化性および酢酸資化性メタン生成アーキアの分離を試みる。これまでにも試みて来たが、別の研究において予想できなかった方法からメタン生成微生物の分離ができたことから、その手法を用いる予定である。また、同時にDehalococcoidesの分離にも挑戦する。これには、絶対嫌気性微生物の取得も可能で操作も比較的容易な6 wells plate法を用いて実施する。分離菌株の同定および生理学的解析を実施した後、分離菌株を組み合わせた脱塩素化系の構築を行い、複数の微生物の役割と連携を明らかにし、効果的な脱塩素化技術に資す知見を得る。
強相関電子系における量子相転移と幾何学的位相

我々は電子相関や不規則性が引き起こす量子相転移、その中でも量子系特有の自由度である位相の自由度(幾何学的位相)が重要になるようなケースに焦点をおいている。歴史的には幾何学的位相の重要性は最初に量子ホール系において認識された。ホール伝導率の量子化や対応する端状態の存在などの興味深い現象は、その物理的な帰結である。近年このような観点は、強誘電体や量子スピン系などにも適用され、その重要性はますます高まっている。このような背景に基づき、我々はトリプレットの場合を含む一般の異方的超伝導体をトポロジカルな観点から分類することを試みた。特にユニタリと呼ばれる超伝導状態においては、準粒子バンドの縮退のために、非可換ゲージ場の理論が必要となる。ユニタリの場合に計算されるトポロジカルな整数は常に偶数になることが明らかになった。また、カーボンナノチユーブの系において、非自明なバンド構造の帰結であるゼロエネルギーの端状態に起因する磁性の発現について検討をした。(ゼロエネルギーの端状態は、我々が昨年行った研究によれば、その存在条件を幾何学的な言葉で表現することができる。)繰り込み群の手法を用いて、端状態が実効的に感じる交換相互作用は強磁性的であり、端状態のスピンは偏極することを明らかにした。最後に、不規則性に起因する量子相転移(アンダーソン転移)に関して、乱れのある量子細線において、局所状態密度の分布関数がアンダーソン転移近傍でどのような振舞いをするのかを調べた。不規則性のある系では、系を特徴づけるのには物理量の平均値だけではなくその分布関数全体が必要である、ということが認識が、近年高まっている。特に、アンダーソン転移点近傍では物理量の平均値は統計的に激しく揺らぐため、分布関数全体の情報を調べる必要性は大きい。また対称性の異なる系の間のクロスオーバについても議論を行った。我々は、電子相関や不規則性が引き起こす量子相転移、そのなかでも量子系特有の自由度である位相の自由度が重要になるようなケースをターゲットとしている。本年度は、特に、異方的超伝導体やカーボンナノチューブなどの系に現れる系の端に現れる状態(エッジ状態)に着目した研究を行った。エッジ状態は、異方的超伝導体(特に2次元のd波超伝導体)におけるトンネル効果のゼロバイアスコンダクタンスピーク等を引き起こし、クーパーペアの対称性を実験的に決定する手がかりになりうる。また、グラファイトリボンやカーボンナノチューブにおいては、ゼロエネルギーのエッジ状態に起因する磁性の発現の可能性が指摘されている。我々は、これらの系に存在するゼロエネルギーのエッジ状態が、系のトポロジカルな性質の顕れとして理解できることを示した。我々の議論に従えば、どのような系がエッジ状態を持つのかをトポロジカルな観点から、簡便に判定することができる。また、系の不規則性に起因する量子相転移(アンダーソン転移)に関して、量子Hall効果のプラトー間の転移、d波の超伝導体、ランダムXY模型等に関連がある、ランダムネスを感じているディラックフェルミオンの系の研究を行った。我々は、この系にはクリーンな系にはない種々の事情があり、臨界点での波動関数の統計的な性質を非摂動的に計算できること、フリージング現象と呼ばれるスピングラス的な転移が起こること、などのランダム系に特有な臨界現象を示すことを明らかにした。