hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
イエズス会辞書類データベースに基づく,対訳を経由する語彙画定過程の研究

16世紀末17世紀初頭にイエズス会が作成した語彙集のうち、日本語とポルトガル語・ラテン語との対訳語彙・辞書を中心とする当時の多言語辞書に注目し、イエズス会が作成・印行した実際の日本語・ラテン語テキスト類との語彙の対比を行なうために、ラテン語系辞書の相互照合を進めた他、日本語系字書のデータベース化を進めた。特に、初期キリシタン文献の語彙に就て調査する過程で、初期キリシタン文献国字本の漢字・仮名活字が(従来信じられて来た様な)日本製ではなく、天正少年使節の依頼によって1586年に欧州で製作された金属活字である事を初めて突き止め、初期キリシタン文献(国字本)の限定された用字法が、活字を恰もアルファベットの如くに考えた活字製造過程自体に由来している事を解明した。研究成果は、国際学会にて発表し、又、印刷術・書物史に関する国際シンポジウムに招待されて発表を行なった他、査読論文として公表した。1)当代辞書類の原本調査・及び論文公刊Vila Vicosa(ポルトガル)、リスボン、パリなどの図書館に蔵されるキリシタン文献類、対訳原本類の原本調査を行ない、詳細な書誌的情報を得た。又、各図書館の貴重書担当者と、用紙・造本・版式などの書誌学上の諸問題に就き、詳細な情報交換を行なって、相互の知見を深めた。これを含め、これまでのキリシタン文献の書誌学的研究では論ぜられていない諸点について、学術論文を執筆し、書誌学的論集の一篇として公刊した。(2009年5月刊行)。キリシタン文献中の和欧混植(縦組み和文中に横組み欧文を90度回転して挿入する組版)の規範、プレス印刷に於ける和紙・墨の利用、版組み中の面付けなどの詳細は、本論文に於いて初めて明らかにされた部分が多い。2)データベースの拡張・公開Barbosaポルトガル語ラテン語対訳辞書(1611年刊)等の入力・校正を終えた。これと併せ、当代のラテン語対訳語彙集5点の統合データベースを構築・維持し、www経由で検索可能なデータベース群の一つとして公開した。http://joao-roiz.jp/LGR/Calepinus(ラテン語見出し語のみ)、Cardoso(ポルトガル・ラテン、ラテン・ポルトガル双方向対訳)、Barbosa(ポラ)、Nizolius(ラテン語見出し語のみ)のオンラインデータベースは、それぞれについても、これらの縦断検索も、本データベースで初めて可能となったものである。本データベースは、本研究の今後の進展に必須であるだけでなく、関連諸学にも有用と自負している。過年度に入力を進めたキリシタン版「ラポ日対訳辞書」(1595)・「日ポ辞書」(1603)の日本語対訳辞書2点の校正を進め、更にキリシタン版のラテン語名句集「Flosculi」(1610)、諸節用集類の見出し語集の入力等を行って、対照の語彙ベースを拡張し、整備した。平成21年11月初旬のスペイン歴史言語学会主催「1618世紀のイベリア半島の言語観念」国際会議(トラーズ・ウズ・モンテス・イ・アルト・ドゥーロ大学、ポルトガル)に招待され、これまでの研究成果と作成進行中のデータベースに就て発表し、併せて国際的な共同研究に向けて出席者と情報交換・研究打ち合わせを行った。予定していた原本調査は、この会議の後に行って、海外旅費を節約した。平成22年3月16日19日に、「宣教に伴う言語学」第6回国際会議を勤務先(東京外国語大学アジア・アフリカ言語文化研究所)にて主催開催し、研究発表・研究打ち合わせを行ない、国際的なデータベース協調に就て、詳細に打ち合わせる事が出来た。本研究は、16世紀末17世紀初頭にイエズス会が作成した語彙集のうち、日本語とポルトガル語・ラテン語との対訳語彙・辞書を中心とする当時の多言語辞書に注目し、イエズス会が作成・印行した実際の日本語・ラテン語テキスト類との語彙の対比によって、語彙集・辞書として選抜された語彙が、どのように画定され、どのような体系的性格を持つかを把握しようとした。この時代の多言語辞書は、未知の言語を自国語へと翻訳する効果だけではなく、「他言語との対訳に基づく自言語語彙の画定」の効果も持っている。本研究では、イエズス会が日本で作成したラテン・ポルトガル・日本語対訳辞書、日本語・ポルトガル語対訳辞書が、いずれも当時最大のポルトガル語語彙を擁するだけでなく、当時の辞書編纂と密接に関連する事を、それらの辞書の全文データベースの整備によって明らかにし、これに関しては、ポルトガルで開催された国際学会での招待発表でも指摘し、査読論文としても公表した処である。

又、日本イエズス会出版物(所謂「キリシタン版」)のうち、天正少年使節帰邦後一年で印刷を開始した「前期版キリシタン版」の日本語活字が、従来信じられてきたような日本製ではなく、少年使節がヨーロッパ滞在中に作成させた欧州製である事を初めて明らかにし、査読論文として公表し、又、印刷史に関する国際シンポジウムでの招待講演も行なった。本研究の成果物の一つである(上記の)日本イエズス会版「ラボ日対訳辞書」と当時の他のラテン語・ポルトガル語辞書類の統合全文データベースは、研究期間中にデータベースサービスとして公開を開始し、海外からも多くのアクセスを得ている。
アジア流通革命の基本構造-消費者行動調査をベースとした理論的・実証的研究

近年の東アジア諸国(日本、中国、韓国、台湾、ベトナムなど)の流通革命の基本構造に関して理論的・実証的研究を行った。各地域において消費者行動に関する膨大なアンケート調査を実施し、店舗選択の基本要因(消費者の社会経済要因、小売店舗の要因、文化的要因など)に関する実証分析や、消費者側から見た伝統市場(在来市場)とスーパーに対する評価の実証分析を行うと共に、流通関係者(卸売業者、小売業者、流通政策の担当者)への聞き取り調査を実施した。研究成果は多数の国際学会で発表するとともに、国際的な学術専門誌から多数の論文を公刊し、広く成果を発信した。本研究では、日本、中国、韓国、台湾、ベトナムなどのアジア諸国を対象に、近年のアジア地域における流通革命の基本構造に関して理論的・実証的研究を進めている。具体的には、(1)消費者によるスーパーと伝統市場の選択要因に関する実証分析、(2)消費者側から見た伝統市場とスーパーに対する評価の実証分析、(3)流通関係者(卸売業者、伝統市場やスーパーなどの小売業者、および流通政策の担当者)への聞き取り調査、(4)伝統市場とスーパーとの補完性に関する実証分析、(5)アジアにおける流通変革の基本パターンの分析、(6)アジア流通モデルの構築、という6つのテーマに沿って、体系的な研究を進めている。【平成20年4月平成20年6月】:(理論的な分析枠組みの設定)アジア流通革命をめぐる問題に関連した基礎的な資料、文献の収集、文献レビューを詳しく行い、理論的な分析枠組を設定する作業を行った。【平成20年7月平成21年3月】:(質問票のデザイン)消費者については、(1)商品別の消費の購買行動、(2)買物場所の選択理由、(3)伝統市場と近代的な小売業態との長所と短所に関する消費者側の評価、などに関するアンケート調査を行い、さらに小売業者については、小売のオペレーションの特徴と問題点に関するアンケート調査を行うため、それぞれの質問票のデザインを行った。さらに、質問票の内容を改善するため、調査対象諸国のフィールド調査(ベトナム、台湾、韓国、中国、日本)を行い、小売業者および政策担当者、研究者との意見交換を行った。また、本研究の成果の一部を以下のような形で対外的に発信した。(1)小売協会にて研究成果を発表(3)国際学会(査読付)で研究成果を発表【平成21年4月平成20年9月】:消費者へのアンケート調査を実施日本、台湾、中国(北京、上海)の各地域・調査対象において、消費者へのアンケート調査を実施した。中国人民大学、上海交通大学などの調査協力者にアンケートの内容を詳しく説明し、内容を理解してもらった上で、消費者に直接インタビューし、アンケート表に記入してもらった。【平成21年10月平成22年3月】:消費者へのアンケート調査を実施とデータの分析中国(広州)、韓国(ソウル、釜山)の各地域・調査対象において、中山大学、世宗大学などの調査協力者と共に、消費者へのアンケート調査を実施した。さらに、各地域についてのデータの実証分析を行った。以上の研究への助言やアドバイスを受けるため、アジアの研究者との間で密接な意見交換、ならびに海外研究協力者とのミーティングを行った。中国人民大学、上海交通大学(2009年7月)、中山大学(2009年12月)、世宗大学(2010年2月)。(1)研究の内容は専門論文としてまとめ、国際学会において報告した。(2)本研究の成果の一部を査読付きの国際雑誌に投稿して、広く研究成果を公開した。平成21年度の研究成果を参照【平成22年4月平成22年9月】:消費者のアンケート調査の実証分析日本、台湾、中国(北京、上海)の各地域・調査対象において実施した消費者へのアンケート調査について、(1)消費者の店舗選択の決定要因、(2)消費者の小売業態に対する評価などについて、因子分析、主成分分析、プロビット分析、コレスポンデンス分析などによる実証分析を行った。【平成22年10月平成23年3月】:研究成果について、研究への助言やアドバイスを受けるため、研究者との間で密接な意見交換、ならびに海外研究協力者とのミーティングを行った。(3)神戸大学(2011年1月)、中国人民大学および南開大学(2011年3月)にて意見交換また、本研究の成果の一部を以下のような形で対外的に発信した。(4)研究の内容を論文としてまとめ、国際学会において報告した。(5)研究成果を査読付き国際誌に公刊して広く研究成果を公開した(平成22年度の研究成果を参照)【消費者のアンケート調査の実施と実証分析】5月にベトナム(ホーチミン)、6月に中国(広州)、11月に中国(大連)の各地域において消費者へのアンケート調査を実施した。

調査データをもとに、(1)消費者の店舗選択の決定要因と、(2)消費者の小売業態に対する評価等について、因子分析、主成分分析、プロビット分析による実証分析を行った。【セミナー、研究者および海外研究協力者との意見交換】研究成果について、研究への助言やアドバイスを受けるため、研究者との間で密接な意見交換、ならびに海外研究協力者とのミーティングを行った。(2)大連理工大学(2011年11月)において,中国東北エリアの消費者行動についての意見交換ならびに、大連市内における消費者行動に関するアンケート調査の実施のための打ち合わせを行った。【本研究の成果の対外への発信】成果の一部を査読付き国際誌に公刊して広く研究成果を公開した(平成23年度の研究成果を参照)。
個体の生活史から群集動態まで：体サイズを軸とする水圏生態系モデルの新たな体系化

水圏生態系では「小さな個体を大きな個体が喰う」ことの連鎖によって食物網が構成され,その経路に沿って物質・エネルギーフローが生じる。体サイズは,水圏生態系を貫く最も基本的で変異の大きな座標軸であり,構成個体の栄養段階をおおよそ表す指標でもある。本研究では,水圏生態系の構成個体の体サイズを軸に,個体レベルから個体群レベル,群集・生態系レベルまでの各過程を一貫してモデル化する新たな体系を構築するとともに,実際のデータに適用してその有効性を検証する。
『呉忠信日記』解読による対日戦争期中国民族問題の分析

本研究は、1930・40年代中国の辺疆民族政策で中心的役割を果たした呉忠信の辺疆民族問題に対する取り組みを、近年全面公開された彼の日記の解読および関連資料との比較検証により分析し、そこから対日戦争期中国の辺疆民族政策における問題意識と状況認識を系統的に検証し、近現代中国の民族問題について新たな研究視角を提示するものである。
ミトコンドリアと滑面小胞体による細胞膜でのカルシウム流入の二面性制御

褐色脂肪組織は〓歯類や発育期の人の熱産生器官であり、エネルギー消費器官としてもエネルギーバランスの調節に重要な役割を果たしている。褐色脂肪細胞では、交感神経活動によるβ_3受容体の活性化を介して、中性脂質分解によるミトコンドリア内膜のH^+電気化学勾配の増加と脱共役タンパク質(UCP)の活性化により熱産生をする。この過程は、α_1受容体の活性化によるイノシトール3燐酸により誘起されるCa^<2+>の遊離と容量性Ca^<2+>流入(SOC)を介する細胞内Ca^<2+>濃度([Ca^<2+>]_i)により促進される。本研究では、UCPの活性化によるミトコンドリアからのCa^<2+>の遊離が滑面小胞体からのCa^<2+>遊離とSOCの活性化を明らかにし、更にUCPの活性化による細胞膜での新しいCa^<2+>流入機構を発見した。脱共役剤(FCCP等)の作用やβ活性剤によるUCPの活性化によるミトコンドリアの膜電位の減少の結果、Ca^<2+>遊離が起こり、遊離されたCa^<2+>は局所のフォスフォリパーゼCを活性化し、ERからのCa^<2+>遊離とそれに続くSOCを活性化する。一方、ERからのCa^<2+>遊離はミトコンドリアからのCa^<2+>遊離またはCa^<2+>蓄積を起こす。また、ミトコンドリアの膜電位の減少は細胞膜のSOCとは異なるCa^<2+>流入経路を活性化する。これらの新しいCa^<2+>機序は、Ca^<2+>依存性脱水素酵素の活性化を介するTCAサイクルの促進に寄与し、ノルアドレナリンやその他のホルモンによるエネルギーバランスの精細な調節に寄与すると考えられる。さらに、この機序は、UCPを有する骨格筋等の細胞にも共通するエネルギー収支調節の一般的な機序の可能性があり、また、この異常は肥満発症の原因となる可能性もある。ラットの培養した褐色脂肪細胞に冷却CCDカメラによるイメージング法を応用し、(1)細胞質内Ca^<2+>濃度、(2)ミトコンドリアの膜電位、(3)Flavo蛋白の酸化還元、(4)カメレオンのFRETによる滑面小胞体内のCa^<2+>濃度変化を測定し、以下の実験結果が得られた。1)FCCPによるミトコンドリアの脱共役作用により、ミトコンドリアからのCa^<2+>遊離、細胞膜でのCa^<2+>の流入の活性化、滑面小胞体(ER)からのCa^<2+>誘起性Ca^<2+>遊離によるCa^<2+>遊離の活性化、Ca^<2+>遊離によるERのCa^<2+>の枯渇による容量性Ca^<2+>流入の活性化が起こる。2)ミトコンドリアからのCa^<2+>遊離の経路は、Na^+非依存性のCa^<2+>透過経路の可能性が高い。3)ミトコンドリアの脱共役作用による細胞膜でのCa^<2+>の流入は、ミトコンドリアの再分極とATP合成の再開に連関している。4)ミトコンドリアからのCa^<2+>遊離によるERでのCa^<2+>

誘起性Ca^<2+>遊離は、ミトコンドリアからの遊離されたCa^<2+>によるフォスフォリパーゼCの活性化により産生されたIP_3の作用下で起こる。5)ERのCa^<2+>ポンプ抑制によるCa^<2+>遊離により、ミトコンドリアでのCa^<2+>の取り込みかCa^<2+>誘起性Ca^<2+>遊離が起こる。6)ノルアドレナリンのα作用は、ERからのCa^<2+>遊離と容量性Ca^<2+>流入を活性化し、ミトコンドリアでのCa^<2+>の取り込みかCa^<2+>遊離を起こす。7)ノルアドレナリンのβ作用は、ミトコンドリアの脱共役作用を介して、ミトコンドリアからのCa^<2+>遊離、細胞膜でのCa^<2+>の流入、ERからのCa^<2+>遊離、ERのCa^<2+>の枯渇による容量性Ca^<2+>流入の活性化を起こす。以上の結果から、ミトコンドリアとER間でCa^<2+>を介する双方向の機能連関機構の存在が示唆された。褐色脂肪組織は齧歯類や発育期の人の熱産生器官であり、エネルギー消費器官としてもエネルギーバランスの調節に重要な役割を果たしている。褐色脂肪細胞では、交感神経活動によるβ_3受容体の活性化を介して、中性脂質分解によるミトコンドリア内膜のH+電気化学勾配の増加と脱共役タンパク質(UCP)の活性化により熱産生をする。この過程は、α_1受容体の活性化によるノシトール3燐酸により誘起されるCa^<2+>の遊離と容量性Ca^<2+>流入(SOC)を介する細胞内Ca^<2+>濃度([Ca^<2+>]_i)により促進される。本研究では、UCPの活性化によるミトコンドリアからのCa^<2+>の遊離が滑面小胞体からのCa^<2+>遊離とSOCの活性化を明らかにし、更にUCPの活性化による細胞膜での新しいCa^<2+>流入機構を発見した。脱共役剤(FCCP等)の作用やβ活性剤によるUCPの活性化によるミトコンドリアの膜電位の減少の結果、Ca^<2+>遊離が起こり、遊離されたCa^<2+>は局所のフォスフォリパーゼCを活性化し、ERからのCa^<2+>遊離とそれに続くSOCを活性化する(図3)。一方、ERからのCa^<2+>遊離はミトコンドリアからのCa^<2+>遊離またはCa^<2+>蓄積を起こす。また、ミトコンドリアの膜電位の減少は細胞膜のSOCとは異なるCa^<2+>流入経路を活性化する。これらの新しいCa^<2+>機序は、Ca^<2+>依存性脱水素酵素の活性化を介するTCAサイクルの促進に寄与し、ノルアドレナリンやその他のホルモンによるエネルギーバランスの精細な調節に寄与すると考えられる。さらに、この機序は、UCPを有する骨格筋等の細胞にも共通するエネルギー収支調節の一般的な機序の可能性があり、また、この異常は肥満発症の原因となる可能性もある。
太陽光紫外線によるDNA傷害の免疫系に及ぼす影響

本研究の目的は、紫外線による免疫抑制のメカニズムを、細胞傷害との関連から解明することである。昨年間での研究で、紫外線によって生じるピリミジンダイマーが、抑制性のサイトカインであるIL一10産生の引き金となることが明らかになったので、本年度は、他のDNA傷害でも同じことが言えるか、生じる細胞傷害の種類によって産生されるサイトカインの種類が異なるのかについて明らかにすることを目指した。マウス表皮細胞に太陽光近似の紫外線(波長のピークは30.5nm)を200J/m2を照射12時間後からIL-10の発現が見られ始め、24時間後の細胞でIL-10が強く染色された。そこで紫外線によって生じる(6-4)光産物を特異的に修復する酵素である(6-4)光回復酵素を含有するリボソームを処理後光回復光を照射することによって、紫外線照射後の表皮細胞からのサイトカインの産生がどう変化するかを免疫組織学的に調べた。その結果、200J/m2UV照射直後(6-4)光回復酵素を含有するリポソームを1時間処理した後光回復光(2kJ/m2)を照射したのちに通常の培養液に戻して23時間後の細胞では、IL-10の染色性が減少した。しかし光回復光を先に照射した後に(6-4)光回復酵素を処理した場合にはUV照射のみの場合と同程度に強いIL-10の染色性が認められた。(6-4)光産物に対するモノクローナル抗体(64M2)を用いて(6-4)光産物の検出を行ったところUVB200J/m2照射後、(6-4)光回復酵素に引き続き光回復光を処理することによって64M2に対する染色性は明らかに減少した。しかしコントロール群では紫外線照射のみの群と比べて差が見られなかった。以上のことにより紫外線によって生じるDNAの傷である(6-4)光産物もビリミジンダイマーと同様、抑制性のサイトカインであるIL-10の分泌を促進し、それが紫外線による免疫抑制の機序ののひとつとなることが示唆された。
情報教育及び情報処理教育のための視線集中型教育ソフトウェアの試作と方法論の定式化

本研究では,コンピュータの画面を白板上に投影し,その白板上の電子マーカをマウス同様の入力デバイスとする環境(現在のペンコンピュータを大型化した環境)を用いて対話型電子白板を構成し,従来の板書による教育の対話性と情報処理を利用した教育の可能性を融合した視線集中型の教育ソフトウェアを試作開発することを目的としてきた.そして次の成果を得た.1.次の教育ソフトウェアを開発した.数式を入力すると,その関数の図が正確に表示され,接線や極大・極小などについての授業をしやすくする関数教育ソフトウェア.対話型電子白板上で,メニューから電池,抵抗,スイッチ,電球などを選んで回路を構成し,それに電流を流すことをシミュレーションして,キルヒホッフの法則などを教える理科「電気回路」教育ソフトウェア.手書きのキーワードを認識させて,インターネット経由でデータベースを検索したり,電子図書館,電子美術館を閲覧できるブラウザ.日本語文書を板書すると文字認識され,各文字をマーカでタップすると書き方や読み方,類義語の情報などを示したりできる国語教育ソフトウェア.電子白板上でプログラムを板書し,それをコンピュータに認識させ,そのプログラムの実行および結果表示できるプログラミング教育ソフトウェア.2.さらに次のソフトウェアのプロトタイプを作成した.電子白板上での授業をネットワークで接続されたコンピュータに配信するソフトウェアのプロトタイプ.板書は筆点系列として送信し,教師の姿についてはその立ち位置とペンの位置からアバターとして仮想的に作成する.音声の送信は未実装.壁紙新聞を作成するために,記事素材はペンPCで作成し,それを電子白板上で編集できるコラボレーションシステム.3.以上を通して,電子白板環境に適した教育ソフトウェアのデザインガイドラインをまとめた.本研究では,コンピュータの画面を白板上に投影し,その白板上の電子マーカをマウス同様の入力デバイスとする環境(現在のペンコンピュータを大型化した環境)を用いて対話型電子白板を構成し,従来の板書による教育の対話性と情報処理を利用した教育の可能性を融合した視線集中型の教育ソフトウェアを試作開発することを目的としてきた.そして次の成果を得た.1.次の教育ソフトウェアを開発した.数式を入力すると,その関数の図が正確に表示され,接線や極大・極小などについての授業をしやすくする関数教育ソフトウェア.対話型電子白板上で,メニューから電池,抵抗,スイッチ,電球などを選んで回路を構成し,それに電流を流すことをシミュレーションして,キルヒホッフの法則などを教える理科「電気回路」教育ソフトウェア.手書きのキーワードを認識させて,インターネット経由でデータベースを検索したり,電子図書館,電子美術館を閲覧できるブラウザ.日本語文書を板書すると文字認識され,各文字をマーカでタップすると書き方や読み方,類義語の情報などを示したりできる国語教育ソフトウェア.電子白板上でプログラムを板書し,それをコンピュータに認識させ,そのプログラムの実行および結果表示できるプログラミング教育ソフトウェア.2.さらに次のソフトウェアのプロトタイプを作成した.電子白板上での授業をネットワークで接続されたコンピュータに配信するソフトウェアのプロトタイプ.板書は筆点系列として送信し,教師の姿についてはその立ち位置とペンの位置からアバターとして仮想的に作成する.音声の送信は未実装.壁紙新聞を作成するために,記事素材はペンPCで作成し,それを電子白板上で編集できるコラボレーションシステム.3.以上を通して,電子白板環境に適した教育ソフトウェアのデザインガイドラインをまとめた.本研究では,コンピュータの画面を白板上に投影し,その白板上の電子マーカをマウス同様の入力デバイスとする環境(現在のペンコンピュータを大型化した環境)を用いて対話型電子白板を構成し,従来の板書による教育の対話性と情報処理を利用した教育の可能性を融合した視線集中型の教育ソフトウェアを試作開発することを目的としている.本年度の成果は次の通りである.1.次の教育ソフトウエアを設計した.・数式を入力すると,その関数の図が正確に表示され,接線や極大・極小などについての授業をしやすくする関数教育ソフトウエア.・対話型電子白板上で,メニューから電池,抵抗,スイッチ,電球などを選んで回路を構成し,それに電流を流すことをシミュレーションして,キルヒホッフの法則などを教える理科「電気回路」教育ソフトウエア.・手書きのキーワードを認識させて,インターネット経由でデータベースを検索したり,電子図書館,電子美術館を閲覧したり,マルチメディア教材を利用できる閲覧ソフトウエア.・日本語文書を板書すると文字認識され,各文字をマーカでタップすると書き方や読み方,類義語の情報などを示したりできるハーパーテキスト型式の国語教育ソフトウエア.・電子白板上でプログラムを板書し,それをコンピュータに認識させ,そのプログラムの実行および結果表示をその電子白板上で行うプログラミング教育ソフトウエア.2.次のソフトウエアのプロトタイプを開発した.関数教育ソフトウェア,幾何学教育用の作図エディタ,理科「電気回路」の教育ソフトウェア,WWW閲覧ソフトウェア,プログラミング、教育ソフトウェア.本研究では,コンピュータの画面を白板上に投影し,その白板上の電子マーカをマウス同様の入力デバイスとする環境(現在のペンコンピュータを大型化した環境)を用いて対話型電子白板を構成し,従来の板書による教育の対話性と情報処理を利用した教育の可能性を融合した視線集中型の教育ソフトウェアを試作開発することを目的としている.本年度は,次の教育ソフトウェアを評価し,それに基づく改良を行った.・数式を入力すると,その関数の図が正確に表示され,接線や極大・極小などについての授業をしやすくする関数教育ソフトウェア.・対話型電子白板上で,メニューから電池,抵抗,スイッチ,電球などを選んで回路を構成し,それに電流を流すことをシミュレーションして,キルヒホッフの法則などを教える理科

「電気回路」教育ソフトウェア.・手書きのキーワードを認識させて,インターネット経由でデータベースを検索したり,電子図書館,電子美術館を閲覧したり,マルチメディア教材を利用できる閲覧ソフトウェア.・電子白板上でプログラムを板書し,それをコンピュータに認識させ,そのプログラムの実行および結果表示をその電子白板上で行うプログラミング教育ソフトウェア.また,複数のペンを同時に利用できるようにするデバイスドライバを開発し,対戦型で国語学習のゲームが実施できるようにした.本研究では,コンピュータの画面を白板上に投影し,その白板上の電子マーカをマウス同様の入力デバイスとする環境(現在のペンコンピュータを大型化した環境)を用いて対話型電子白板を構成し,従来の板書による教育の対話性と情報処理を利用した教育の可能性を融合した視線集中型の教育ソフトウェアを試作開発することを目的としてきた.本年度は,さらに次の試作を追加した.・板書によるプログラムを認識し実行できるプログラミング教育システムにおいて,プログラム表示面と実行面にまたがった板書などを可能にする改良.・電子白板上での授業をネットワークで接続されたコンピュータに配信するソフトウェアのプロトタイプ.板書は筆点系列として送信し,教師の姿についてはその立ち位置とペンの位置からアバターとして仮想的に作成する.音声の送信は未実装.・壁紙新聞を作成するために,記事素材はペンPCで作成し,それを電子白板上で編集できるコラボレーションシステム.さらに、次のことを行った.昨年度までに試作した教育ソフトウェアの教育現場などでの利用を通した評価.・研究成果.・報告書作成以上3年間を通して,電子白板環境に適した教育ソフトウェアを複数作成するとともに,そのデザインガイドラインをまとめることができた.
ユビキチン化酵素複合体の同定及び細胞生物学的解析

現在まで蛋白分解機構が報告されているが、特に、酵母におけるユビキチン依存性プロテアソーム介在性蛋白分解に関する研究により、Skp1、Cu1-1、F-box蛋白複合体(SCF複合体)と言われるユビキチン化を実行する酵素複合体は、細胞周期をはじめ、さまざまな細胞機能に関与する分子の発現調節(分解調節)を行っていることが明らかになったSCFとはSkpl、Cul1、F-ボックス蛋白(基質認識受容体)からなるユビキチンリガーゼ(E3)複合体である。我々は、酵母におけるアナロジーを利用して、マウスにおけるSkp1、Cul-1及び複数のFボックス蛋白を同定した。特に、我々がFWD1/β-TrCP(1つのF boxと7つのWD40リピートを有する)として同定したF-box蛋白は、免疫学上重要であるNF-KκBの抑制分子であるIκBαと、細胞接着もしくは癌の分野で注目されるβ-cateninのユピキチン化、及び分解に関与していることを明らかにした。またSkp2というFボックス蛋白を同定し、Skp2の標的分子として、サイタリンEとp27を生化学的及び遺伝学的手法により見い出した。さらに、実際にサイクリンEとp27のユピキチンリガーゼであるかを確証するために、Skp2ノックアウトマウスを作製し、Skp2ノックアウトマウスは野生型マウスと比較して、体重が少なく、全体的に成長が遅い以外、肉眼レベルでは異常は認められなかったが、その線維芽細胞や肝臓細胞においてサイクリンEとp27の蓄積が認められ、これらの細胞において染色体多倍数性や中心体過剰複製などの細胞レベルでの異常所見を認めた。また、最近、HECT型E3、RING型E3と並んでU-ボックス型E3の存在を発見し、その酵素学的解析を発表し、神経変性疾患などの異常蛋白蓄積症に関与するE3の存在を示唆した。細胞内に存在する分子の分解制御は、多方面にわたる医学生物学領域の蛋白分子の機能に重要な働きを果たしている。今まで、いくつかの蛋白分解機構が報告されているが、特に、酵母におけるユビキチン依存性プロテアソーム介在性蛋白分解に関する研究により、SkP1、Cul-1、F-box蛋白複合体(SCF複合体)と言われるユビキチン化を実行する酵素複合体は、細胞周期をはじめ、さまざまな細胞機能に関与する分子の発現調節(分解調節)を行っていることが明らかになった。SCFとはSkp1、Cul1、F-ボックス蛋白(基質認識受容体)からなるユビキチンリガーゼ複合体である。特に、我々がFWD1/β-TrCP(1つのF boxと7つのWD40リピートを有する)として同定したF-box蛋白は、免疫学上重要であるNF-κBの抑制分子であるIκBαと、細胞接着もしくは癌の分野で注目されるβ-cateninのユビキチン化、及び分解に関与していることを明らかにした。またSkp2というFボックス蛋白は、元来ヒト細胞株において、Skp1やサイクリンAと複合体を形成する分子として同定されたが、我々はSkp2の標的分子として、サイクリンEとp27を生化学的及び遺伝学的手法により見い出した。さらに、実際にサイクリンEとp27のユビキチンリガーゼであるかを確証するために、Skp2ノックアウトマウスを作製した。Skp2ノックアウトマウスは野生型マウスと比較して、体重が少なく、全体的に成長が遅い以外、肉眼レベルでは異常は認められなかった。しかし、その線維芽細胞や肝臓細胞においてサイクリンEとp27の蓄積が認められ、これらの細胞において染色体多倍数性や中心体過剰複製などの細胞レベルでの異常所見が認められた。

また、最近、HECT型E3、RING型E3と並んでU-ボックス型E3の存在を発見し、その酵素学的解析を発表し、神経変性疾患などの異常蛋白蓄積症に関与するE3の存在を示唆した。
高温超伝導ジョセフソン素子の新しい形成法-電界放射型透過電子顕微鏡の利用-

ジョセフソン接合作製の第一段階として、薄膜作製をおこなった。ターゲット物質との組成比のずれが少ない方法としてレーザーアブレイション法がある。本研究ではこの方法によってSrTiO_3基板上(以下STOと略す)にYBa_2Cu_3O_<7-8>薄膜(YBCO)を作製し、基板温度と結晶成長の関係を明らかにした。(110)STO基板上に堆積した薄膜のSEM観察結果では、堆積時基板温度が600°C625°Cでは表面に特に構造が見られないが、625°Cから幅0.05μぐらいの模様が見られる。700°C725°Cでは、ほぼ等間隔の平行な線状の組織が現れている。さらに高温では、線状組織はあらわれないが、低温とはまた異なる表面モフォロジーが観察された。薄膜のXRD結果は以下のことを示した。基板温度の低い場合には、アモルファス、650°C以上でYBCO結晶が現れるが、温度上昇に従って、表面の支配的な方位は(103)、(110)、(160)、(001)と変化する。断面TEM観察の結果では、基板温度625°C以下ではYBCOはほとんどアモルファスであり、650°C以上でエビタキシャル成長している。基板温度625°Cの時には、界面から約40Åぐらいまでエビタキシャル成長しているが、そこから約200Åまでは多結晶、それより上はアモルファスになっている。基板温度700°Cでは、YBCO(110)が成長しているが、基板との格子間隔のミスマッチのために界面に近いところで、結晶配列に歪みが見られ、約20Å程度の厚さのバッファー層ができている。SEM観察で見られた規則的な線状組織は、格子のミスマッチのために生じているものと考えられる。基板温度700°Cでみられる線状組織を断面TEM観察したところ、多結晶になっていた。
Sporotrichum cellulophilumの生産するセルラ-ゼの多様性

S.cellulophilumからセルラ-ゼCII1、CII2、CIII1、CIII2、CIII3、CIVを精製し、CIII2と、CIVは糖鎖を除去した。これらからモノクロ-ナル抗体を調整したが、4つしか得られなかった。これらの抗体と精製酵素との反応性をELISA法で調べた結果、セルラ-ゼCIVはCIII2と最も近縁で、次にCIII1で、さらにCIII3とCII1で、CII2は殆ど関連性がなかった。セルラ-ゼCIVのN末アミノ酸配列を決定しようとしたが、ブロックされていたので、リジルエンドペプチダ-ゼで切断後、HPLCで分離し、2つの断片のアミノ酸配列を22残基と31残基決定した。これらの配列に基づいて1429bの8種のDNAプロ-ブを合成した。常他によりS.cellulophilumからRNAを抽出し、cDNAライブラリ-を作成した。これをプロ-ブT(20b)でスクリ-ニングし、強くハイブリダイズするクロ-ンを得た。これからDNAを抽出し、プロ-ブC(23b)でハイブリダイズさせたが成功しなかった。上の方法はcDNAの調整の効率が悪かったので糸状菌からDNAを抽出し、SauIIIA1で切断し、DNAライブラリ-を作成した。これをプロ-ブB(23b)で検索し、4.9kbp断片を得た。これを種々な制限酵素で小分子化し、400bpのAlu1-Alu1がプロ-ブと強く反応することを確認し、塩基配列を常法によって決定したが、アミノ酸配列と一致する部分は検出されなかった。次にプロ-ブD(29b)を用いて同様な方法で500bpのSmal-Kpnl断片と1050bのEcoT22I-Xbal断片を分離し、DNA配列を決定した結果、それぞれ7と6個のアミノ酸残基の配列がセルラ-ゼのものと一致したが、それらの前後数百塩基からはセルラ-ゼのアミノ酸配列に相当する部分は見付けられなかった。Sporotrichum cellulophilumの培養液を限外漏過膜を用いて濃縮し、凍結乾燥した標品を出発材料として、ブチル・トーヨーパールによる疎水クロマトグラフィ、トーヨーパールHW55によるゲル漏過クロマトグラフィ、および調整用ポリアクリルミドゲル電気泳動により、3種のβ-グルコンダーゼと9種のセルラーゼを均一なタンパク成分として精製した。これとは別に4種のセルラーゼ標品を抗原としてマウスに免疫し、この脾臓細胞と、ミエローマ細胞と融合させたハイブリドーマー細胞より、57種のモノクローナル抗体を調整した。上記の精製酵素とモノクローナル抗体の反応性をELISA法で分析した結果、独立な反応特異性を示した抗体は9種で、これらの抗体により区別される酵素は3種のβ-グルコンダーゼ(a4、e11、f16)と6種のセルラーゼ(e2、f6、f29、k6、i7、m7)であった。a4は全ての抗体と反応しなかった事から他の酵素とは構造的に著しく異なると思われる。8種の酵素間における関連性を抗体との反応性から類似度を計算すると、ほぼ2つの系統に分けられる。

f29-m6-i7-f16の間は類似性が高く、f29-i7とm6-f6もかなりの関連性がみられる、他の系統ではe2-k6は類似性が高く、e11はe2とk6とも関連性をもち、f29はf16とe2とk6とも関連性が高い。f29を中心として、二つの方向に修飾が進行したと思われる。今後糖を除去した酵素を抗原として同様な解析を行うつもりである。一方精製酵素のアミノ酸配列を部分的に決定したので、この配列にもとづき、DNAの塩基配列を推定し、オリゴDNAを合成した。これをプローグとしてS.cellulophilumのDNAにハイブリダイズさせて、このDNAをクローン化し、DNA塩基配列を調べ、セルラーゼ遺伝子を取得し、これよりcDNAを合成し、細菌または酵母に導入して、セルラーゼタンパク質の発現を試みるつもりである。S.cellulophilumからセルラ-ゼCII1、CII2、CIII1、CIII2、CIII3、CIVを精製し、CIII2、とCIVは糖鎖を除去した。これらからモノクロ-ナル抗体を調整したが、4つしか得られなかった。これらの抗体と精製酵素との反応性をELISA法で調べた結果、セルラ-ゼCIVはCIII2と最も近縁で、次にCIII1で、さらにCIII3とCII1で、CII2は殆ど関連性がなかった。セルラ-ゼCIVのN末アミノ酸配列を決定しようとしたが、ブロックされていたので、リジルエンドペプチタ-ゼで切断後、HPLCで分離し、2つの断片のアミノ酸配列を22残基と31残基決定した。これらの配列に基づいて1429bの8種のDNAプロ-ブを合成した。常法によりS.cellulophilumからRNAを抽出し、cDNAライブラリ-を作成した。これをプロ-ブT(20b)でスクリ-ニングし、強くハイブリダイズするクロ-ンを得た。これからDNAを抽出し、プロ-ブC(23b)でハイブリダイズさせたが成功しなかった。上の方法はcDNAの調整の効率が悪かったので糸状菌からDNAを抽出し、SauIIIA1で切断し、DNAライブラリ-を作成した。これをプロ-ブB(23b)で検索し、4.9bp断片を得た。これを種々な制限酵素で小分子化し、400bpのAlu1ーAlu1がプロ-ブと強く反応することを確認し、塩基配列を常法によって決定したが、アミノ酸配列と一致する部分は検出されなかった。次にプロ-ブD(29b)を用いて同様な方法で500bpのSmalーKpnl断片と1050bのEcoT221ーXbal断片を分離し、DNA配列を決定した結果、それぞれ7と6個のアミノ酸塩基の配列がセルラ-ゼのものと一致したが、それらの前後数百塩基からはセルラ-ゼのアミノ酸配列に相当する部分は見付けられなかった。
熱光エネルギーの高度利用に向けたカーボンナノチューブの熱放射特性の完全解明

本研究は、熱エネルギーを極めて狭い波長範囲の光へと変換するという、半導体型カーボンナノチューブの熱放射特性の物理を解明し、機能的な熱光エネルギー変換技術の学理の開拓を目指す。具体的には、熱放射の強度や波長、帯域の変化が期待できるキャリアドーピング効果を、一本のナノチューブを用いて観測し、そのメカニズムを解明する。さらに、得られた知見を基に、これまで材料の熱安定性の問題により困難であった、可視から近赤外領域に及ぶ熱放射光の特性を自在に制御する技術へと繋げることを目指す。
重金属コバルトをターゲティングするタンパク質の分子認識機構の解明と応用

1)コバルトトランスポーター遺伝子とニトリルヒドラターゼ遺伝子を共発現させたRhodococcus rhodochrous ATCC12674形質転換体を、コバルト濃度を0.08,0.4,1mMと各々変えた培地で培養した結果、各々、25.6,20.6,21.4%の回収率でコバルトが菌体内に蓄積回収された。2)8回膜貫通型のコバルトトランスポーターと(Alcaligenes eutrophus由来の)ニッケルトランスポーターの各トランスメンブレンドメイン領域を入れ替えたキメラを3種作成し、^<57>Co取り込み活性を測定した結果、C末端側のトランスメンブレンドメイン領域よりもむしろN末端側のトランスメンブレンドメイン領域がコバルト輸送に重要であることが示唆された。また、部位特異的変異法実験の結果、第1トランスメンブレンドメイン領域中のHis34をIleに変えた変異体(His34I)は^<57>Co取り込み活性が50分の1に減じ、また、第2トランスメンブレンドメイン領域中のHis74をIleに変えた変異体(His74I)も同様の活性減少を示し、両His残基はコバルト輸送に重要な役割を演じていることが強く示唆された。
農業機械分野における有限要素解析の検証システムに関する研究

本研究は、農業機械の設計・開発に高精度の数理解析手法を提供できる有限要素法の解析結果を、実験的に検証し、それをフィードバックするシステムを確立して、解析技術の大幅な向上を図ることをねらいとしている。具体的には、変形解析システム(実験的手法)、精密な弾塑性応力解析システム(解析的手法)、ならびに実験結果のデータベースとを結合した検証システムの開発、さらに、弾塑性有限要素法の開発を試みた。車輪の走行性の問題にこのシステムを適用した。精密土槽実験装置を利用した車輪走行実験において、土の変形挙動を精度良く解析するシステムを開発し、車輪下の土の変形解析を行った。これによって車輪の回転に伴う変形パターンを明らかにした。土の変形状態はけん引力の最大値が発生する前後で急変することを示した。ひずみ(ひずみ増分)データを用いて応力解析を行うシステムを開発して、すべり率26%の実験結果に適用した。走行実験データを蓄積しデータベース化を行い、実験・解析データの総合分析システムを開発した。これに有限要素解析との比較を行う機能を付加して検証システムを構築し、有限要素解析結果を総合的に評価を行った。変形-応力解析システムを有限要素法と結合させたハイブリッド解析法を開発したが、変形解析データの精度向上のために時間を要し、実際の解析には至らなかった。なお、蛇足であるが、本研究に関連したシンポジウム(農業機械学会主催)を実施した(農業機械開発・設計における数値解析技術の活用、平成7年2月2日4日、琉球大学大学会館)。本研究では、変形解析システム(実験的手法)と、精密な弾塑性応力解析システム(解析的手法)、ならびに実験結果のデータベースとを結合した検証システムを開発し、農業機械分野における数理解析手法の高精度化を図ることを目的としている。これにより、解析技術の大幅な向上を図る。さらに、このシステムを拡張したハイブリッド有限要素法の開発を試みる。今年度の主な成果は次の通りである。1.精密土槽実験装置(現有)による車輪走行実験において土の変形挙動(2次元問題)を精度良く解析するシステムを開発し、土中のひずみ解析を行った。その一部は論文としてまとめた。現在、さらに分析を進めている段階である。2.これによって得られたひずみ(ひずみ増分)データを用いて応力解析を行うシステムを開発し、すべり率26%の実験結果に適用し、解析可能であることを確認した。3.このようにして求めたひずみ、応力とけん引力等との関係を分析し、走行現象のメカニズムを探り、現在、投稿準備を進めている。4.変形解析システムと応力解析システムの統合化を図る検証システムの基本部についての構想を立てた。具体的には、変形解析システム(実験的手法)と、精密な弾塑性応力解析システム(解析的手法)、ならびに実験結果のデータベースとを結合した検証システムの開発、さらに、このシステムを拡張したハイブリッド有限要素法の開発を試み、車輪の走行性の問題にこのシステムを適用し、その性能を評価することを試みた。本年度の研究実績の概要は次の通りである。(1)これまで行ってきた土-機械系の変形問題の有限要素解析条件に合わせた実験(上記、土槽実験装置)を行い、変形解析ならびに応力解析をベースにした検証システムによる解析結果との適合性を検討した。(2)走行実験データを蓄積しデータベース化を図る。同時に、各種の有限要素解析との比較を行う検証システムの統合化を行った。(3)データベース化した実験・解析データの総合分析システムを開発した。(4)検証システムにより有限要素解析結果を合理的に評価し、さらに当該有限要素法の問題点を検討した。(5)変形-応力解析システムを有限要素法と結合させたハイブリッド解析法と結合させたハイブリッド解析法を開発したが、変形解析データの精度向上のために時間を要し、実際の解析には至らなかった。

(6)全体のまとめ(報告書の作成、学会報告など)を行った。なお、蛇足であるが、本研究に関連したシンポジウム(農業機械学会主催)を実施した(農業機械開発・設計における数値解析技術の活用、平成7年2月2日4日、琉球大学大学会館)。
固体NMR法によるレクチンの糖鎖認識ドメインの構造研究

固体NMR化学シフトテンソル主値は分子の局所運動や電子状態に関する情報をもっていると考えられる。そこで、固体NMR化学シフトの測定と、非経験的分子軌道法による磁気遮蔽定数の理論計算とを併せて、タンパク質などの高分子の電子状態や分子構造に関する情報を得ることを目的として研究を行った。タンパク質中のCH、CH_2、CH_3炭素の^<13>C化学シフトテンソル異方性は、試料のマジック角回転(MAS)周波数に比べて小さいために、低速CP(交差分極)-MAS法によって化学シフトテンソル主値を精度高く決定するのは困難である。また、タンパク質のような化学シフトの異なる信号が多数存在する系ではCP-STATIC法による決定も用いることができない。そこで、高速MAS(回転数:ω_r)の条件下、すなわち、高分解能を保ちながら、小さな化学シフト異方性の情報を精度高く決定することができるこれまでにない新しい方法を開発した。この方法は、通常用いられる^1Hと^<13>Cとの間のCPを行った後に、時間と共に強度を5/2ω_rから3/2ω_rまで徐々に変化させた"断熱的"スピンロック(Adiabatic Spin-Lock)を^<13>Cチャンネルに印加させるものである。rf磁場を+5/2ω_rから3/2ω_rへと"断熱的(rf磁場による分極変化が無視できるような条件に従うよう)"に操引すると、2ω_rでH′_xを軸として回転している回転座標系上(H")において、スピン系の巨視的な磁化は+H"_2から-H"_2に沿って移動していく。MASの周期性を有する化学シフト異方性のHamiltonianとrf磁場のHamiltonianとのrecouplingが大きい場合、すなわち、化学シフト異方性が大きい場合には、スピン系は、回転座標系H"からみたrf磁場(Δω_<rf>)と化学シフト異方性(ω_2)とでつくられる有効磁場(ω_<eff>に素速く沿うことによって、-H"_2に向かう。化学シフト異方性がMAS回転数に対して小さい場合には、有効磁場に沿うように磁化を時間発展させるためには十分ゆっくりとrf磁場強度を変化させる必要がある。rf磁場強度の変化速度を可変パラメータとして実験を行うと、異方性が大きい程、急速にH"_2軸上の-1/2ω_rに向かう。スピンロック時間が長くなるとT_<1p>やT_2の影響を受け、巨視的な磁化はゼロに向かう。このような、磁化の挙動をrf磁場強度の変化速度に対してプロットし、量子力学に基づくスピンダイナミクスシミュレーションを行った結果、小さな化学シフト異方性を精度高く決定することができる方法を開発することができた。また、異方性の非対称パラメータ(skew:κ)も測定し得る程度にダイナミクスに影響を与えることが明らかとなった。現在この結果について投稿論文を執筆中である。この方法を糖鎖を認識するタンパク質であるコンカナバリンA(ConA)に用いて、立体構造解析を試みている。

スピンロック時間が長くなるとT_<1p>やT_2の影響を受け、巨視的な磁化はゼロに向かう。このような、磁化の挙動をrf磁場強度の変化速度に対してプロットし、量子力学に基づくスピンダイナミクスシミュレーションを行った結果、小さな化学シフト異方性を精度高く決定することができる方法を開発することができた。また、異方性の非対称パラメータ(skew:κ)も測定し得る程度にダイナミクスに影響を与えることが明らかとなった。現在この結果について投稿論文を執筆中である。この方法を糖鎖を認識するタンパク質であるコンカナバリンA(ConA)に用いて、立体構造解析を試みている。
「環境変化順応型」冷却ガスパイプライン技術の開発～複合材料利用による新しい可能性

天然ガス資源に恵まれる北方寒冷地域を対象に,冷却ガスパイプラインの新しい構造形式として,中詰材に砂などの可塑性材料を用いるパイプインパイプの開発を行なった.特に中詰材に水を飽和させ凍結することで,より高い靭性が発揮され,材料の非線形領域まで有効に利用できるため,周辺環境の変化に対しても柔軟に対応できる.さらに,周辺土の凍結・融解を人為的に制御することで,曲げ剛性の回復や漏洩防止も可能となった.天然ガス資源に恵まれる北方寒冷地域を対象に,冷却ガスパイプラインの新しい構造形式として,中詰材に砂などの可塑性材料を用いるパイプインパイプの開発を行なった.特に中詰材に水を飽和させ凍結することで,より高い靭性が発揮され,材料の非線形領域まで有効に利用できるため,周辺環境の変化に対しても柔軟に対応できる.さらに,周辺土の凍結・融解を人為的に制御することで,曲げ剛性の回復や漏洩防止も可能となった.A.凍土地帯における環境影響評価:【動向調査フェーズ】米国アラスカでの第9回国際永久凍土学会ならびに現地調査により,貴重な情報収集ができた5特に,永久凍土地帯における活動層厚の増加は,単純に気温の上昇に地温が追随するのではなく,トランジエントレイヤーの存在が大きく影響している可能性が指摘されるなど,永久凍土上端部の高含氷率層の重要性が認識された.また一般永久凍土帯の環境変化は,山岳永久凍土帯の変化をモニタリングすることにより先行的に予測できる可能性があることが示された.B.凍着特性による密着性・気密性評価:【材料特性評価フェーズ】凍着温度の差異による凍着強度への影響を実験的に評価するとともに,凍土の圧縮強度及び弾性係数の温度依存性について実験を行い,基礎的な物理物性が明らかになった.特に,凍上性の高いシルト質土を用いた場合の,凍着面に作用する応力と相対変位の関係が求められたことから,凍土と構造物との相互作用問題における解析モデル構築に貴重なデータが得られた.C.複合材料構造の変形挙動評価:【数理モデルフェーズ】【基礎実験フェーズ】二重管の内部に,砂などの可塑性材料を充填することによる局所的な曲げ変形(Brazier Effect)の防止と靭性向上効果を実験的に検証し,中空の場合やモルタル詰めの場合に比べて高い変形性能が得られることが実証された.また,局部的な断面内座屈に関する数理モテルの構築等を行い,複合材料利用による変形性能の向上を解析的手法で考えた.これらにより,将来的な変形挙動評価手法の確立に向けての基礎的知見が得られたと考える.A.凍土地帯における環境影響評価:【環境変化想定フェーズ】新規パイプラインの計画が進められているシベリアの永久凍土地帯において、土壌水分貯留量の変動幅が非常に大きく、夏季の降水量の150%にも及ぶことが判明した。これは従来の予想を大きく覆すものであり、凍土の分布状況に大きな影響を与えるものと考えられ、冷却ガスパイプライン埋設後の凍上現象による変形を想定する上で、重要な情報が得られた。B.凍着特性による密着性・気密性評価:【密着性・気密性評価フェーズ】構造物との密着性やせん断強度には、構造物表面のぬれ性が重要な要素であること、さらに凍着強度には時間依存性があることが判明した。こうしたことから、構造物表面の加工の仕方に加え、凍着時間も含めた管理を行うことにより、密着性や気密性が制御できるとの結論に至った。C.複合材料構造の変形挙動評価:【新材料・新構造適用フェーズ】二重管の内部に充填する可塑性材料として砂を用いてきたが、その他の材料として、粒径が一定のガラスビーズなどを用い、充填材の断面保持効果について研究を行った。曲げを受けた際の断面のつぶれ、いわゆるBrasier効果を抑制し、より高い変形追随性を期待するためには、二重管の間の空隙の大きさに応じた適切な粒径管理が必要であることがわかった。また、内部に水を充填した後、凍結させることにより、パイプの曲げに対する強度ならびに靭性が大幅に増加することも判明した。D.強度管理と自己修復性評価:【基礎実験フェーズ】上記のBならびにCの研究成果を受けて、チルドガスパイプラインの変形性能は、構造物の表面管理の他、凍結温度、凍着時間などのコントロールにより、かなり大きな幅で制御可能であると判断された。このため、変形後に凍結や融解を意図的に加えることで、曲げ剛性の「自己修復性」を確認する実験を開始した。A.凍土地帯における環境影響評価:【環境変化想定フェーズのまとめ】引き続き永久凍土帯での活動層における土壌水分状態に関するデータを収集するとともに、永久凍土地帯の分布状況について検討を行った。新規パイプラインの計画が進められているアラスカやシベリアの中でも、東シベリアの連続永久凍土帯では、1.2m深までの土壌水分貯留量変化幅が大きくなっていることが観測され、設計上考慮すべき環境変化条件についての知見が得られた。B.凍着特性による密着性・気密性評価:【密着性・気密性評価フェーズの続き】構造物と凍土との密着性には、構造側のぬれ性によるところが大きいことがわかったため、ぬれ性と凍土の物性の関係を引き続き調査し、密着性評価のためのせん断試験を実施した。その結果、凍着強度とぬれ性との間に、材料ごとに異なる線形関係が求められ、設計解析への反映が可能となった。C.複合材料構造の変形挙動評価:【新材料・新構造適用フェーズ】【長期挙動評価フェーズ】

二重管の内部に充填する可塑性材料に水を含ませ凍結させた場合、曲げに対する強度の増進効果は予想を超えて大きかったため、実験装置の性能を上げて追加実験を行った。その結果、充填材料への水分補給により高い靭性が発揮され、解析においてもその挙動傾向を追うことができた。ただし、凍結した状態でのクリープ変形といった長期挙動については、評価モデルの検討までに留まった。D.強度管理と自己修復性評価:【実証実験フェーズ】上記の研究成果を受けて、室内実験用の試作モデルを作成し、短期・長期的な変形挙動を確認するとともに、融解させた後に再度凍結させるなどの人工的制御を加え、曲げ剛性の「自己修復性」についての実証実験を行った。再凍結による回復効果が確認され、本方法の実用性が確認できた。