hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
microRNAを用いた術後心房細動発症機序の解明と早期診断バイオマーカーの開発

本年度は、人工心肺予定手術患者の人工心肺前後の血液・尿中(可能であれば右心耳)からエクソソームを抽出し、microRNA発現の網羅的解析を行うことを主眼にして研究を行った。具体的は、麻酔導入直後、人工心肺中・離脱直後・手術終了時・8時間後・24時間後で採血・採尿を行い、超遠心法及びエクソソーム単離キットを用いて、エクソソームの分離を行った。その後、バイオアナライザーを用いて、サンプルからmiRNA群が抽出されていることを確認後、small RNAのライブラリ作成(Ion total RNA-seq kitを用いたフラグメント化)し、cDNAに変換を行った。さらにエマルジョンPCR法を用いて、cDNAを増幅させ、シーケンシングに持ち込んだ。解析には、CLCバイオ社のGenomic Work Benchを使用した。現在のところ、サンプル数の問題で、有意差を認めるには至っていないが、可能性のあるmicroRNAがいくつか候補に挙がっている。
正常脳構造モデルに基づく加齢脳疾患自動診断システムの開発

本研究の目的は、多数の脳MRIから計算した正常脳構造モデルと形態異常を有する脳疾患画像を比較して、その脳形態の違いを画像統計学の手法で自動的に検出するアルゴリズムを開発することである。目的を達成するために、まず20歳代から70歳代までの1200例の健常日本人脳MRIから計算解剖学的手法(deformation-based morphmetry)により脳形態を変形し、その変形ベクトルの平均値を年代ごとの一例の脳に適用することにより、年代ごとの平均脳(正常脳構造モデル)を計算した。次いで、求めた平均脳形態変形ベクトルの画素ごとの分散を評価するために、ユークリッド距離(EUD)とコサイン類似度(CS)を導入した。ベクトルの分散が大きい程、EUDは大きな値をとり、CSは小さな値を取る。脳領域ごとのEUDとCSの値の分布をみると、後頭葉が最も大きいEUD、小さいCSを示した。このことは、日本人集団では脳形態のバラツキは後頭葉において最も大きいことを示している。この結果は、申請者が別の手法を用いて日本人とドイツ人の脳形態の集団内バラツキを評価した過去の研究の結果と一致している。よって、EUDとCSは平均変形ベクトルの分散を評価できる指標であることがわかった。最後に、画像統計検定を行うための指標としてマハラノビス距離を導入した。60歳代および20歳代の各一例のMRIを、20歳代の正常脳モデルに変形する変形ベクトルをもとめ、そのマハラノビス距離を計算すると、60歳代の脳の側脳室周辺のマハラノビス距離が20歳代のそれを比べて有意に大きいことが示され、統計検定により脳形態差が検出できることがわかった。以上の研究により、目的とする脳疾患自動診断システムに必要な要素技術の開発をすべて完了した。25年度が最終年度であるため、記入しない。70歳以上の高齢者196名の脳MRI画像から、認知機能(MMSE)23点以上、うつ病スコア15点未満かつ中等度以上の脳白質病変を有する者を除外し、最終的に高齢者健常脳MRIとして100例を選択した。100例の中の一例を見本脳で、他の99例の脳形態を変形して見本脳にあわせるための画素ごとの線形・非線形のパラメータ(変形マトリックス)を計算した。得られた100個の変形マトリックスを平均した“平均マトリックス"を求め、これを見本脳に適用することにより、70歳代の平均脳(=正常脳構造モデル)を作成した。本研究の目的は得られた正常脳構造モデルと疾患脳群との有意差を統計的検定する方法を開発することである。得られた平均変形ベクトルは画素ごとにx,y,z成分ごとの平均値と分散を有している。その分散を表現する方法としてユークリッド距離とコサイン類似度を採用した。1)ユークリッド距離:画素ごとの平均ベクトル(Xm)の終点と100個の変形ベクトルの終点との距離の平均と分散を求め、一次元のスカラー量とした。2)コサイン類似度:二つのベクトルXmとXiとのコサイン類似度は両者の内積Xm・Xiをそれぞれのベクトル長の積(|Xm||Xi|)で除したものであり、二つのベクトルが同じ方向を向いているかどうかの指標となる。この方法の妥当性を検証するために、20歳代の健常脳MRIを用いて作成した正常脳構造モデルの画素ごとの分散をユークリッド距離とコサイン類似度を用いて画像表示した。その結果、後頭葉のユークリッド距離が大きく、コサイン類似度が小さいこと、すなわち後頭葉での分散が大きいことを示している。

これは、後頭葉の個人差が大きいことを示しており、過去に別の方法で評価した方法と一致していた。以上により、健常高齢者モデルと加齢脳疾患との統計検定により、自動診断を行うシステム開発のめどがたった。本研究の最終目的は、計算解剖学的手法によって正常脳構造モデルを作成し、これと疾患脳を画素ごとに統検定を行うことにより、脳疾患の形態異常を自動診断するシステムを開発することである。その第一段階として、線形、非線形の変形パラメータを用いる解剖学的標準化の方法によって、多数の健常者の脳MRIから70歳代高齢者の平均脳形態(=正常脳構造モデル)を作成することに成功した。この脳の変形に用いた多数のマトリックスを平均した平均変形マトリックスは、各画素のx,y,z成分ごとの平均値と分散を有している。この分散を表現する方法として、ユークリッド距離とコサイン類似度を用いることを思いついた。実際に計算を行ってみると、脳の形態の分散を表現できることが示され、開発の第二段階がほぼ終了した。比較の対象となる疾患脳を変形するマトリックスが平均変形マトリックスの平均と分散の範囲を超えているかどいうかを検定すれば、自動診断システムが完成すると考えられ、H25年度に実施する。研究の進展は順調である。H24年度に作成した70歳代正常脳モデルと疾患脳との画素ごとの差異を統計検定することにより、疾患脳を自動診断するシステムの開発を行う。疾患脳として70歳代高齢者のうち認知機能低下者(MMSE23点未満)および経度うつ症状を有するうつ病スコアが15点以上の被験者の脳MRIを用いて、その脳形態の差を検出するアルゴリズムを開発する。25年度が最終年度であるため、記入しない。
肝臓から分泌されるサイトカインの骨粗鬆症への影響

Lect2ノックアウトマウスにおける骨形態計測を行い、野生型マウスよりも骨量が減少していることが分かった。血清中の骨代謝マーカーを調べると、破骨細胞活性化マーカーTRAP5bの上昇がLect2 KOマウスでみられた。細胞レベルでも破骨細胞では、Lect2添加によってマクロファージから成熟破骨細胞への分化が抑制されることが分かった。骨芽細胞では分化段階には大きな影響がみられなかった。しかしながら、卵巣を摘出した閉経後骨粗鬆症モデルでは、野生型とLect2 KOマウスの骨量減少の程度に差は無かった。2年間飼育した老化マウスでは骨量と共にLect2が減少していることが分かった。本研究の目的は、肥満時に肝臓から分泌されるヘパトカインLect2タンパク質が、骨代謝にどのような影響を与えうるのか詳細に調べ、これに基づいた新しい骨粗鬆症治療開発の基盤を構築することである。本年度では初めにLect2ノックアウトマウスにおける骨形態計測を行い、野生型マウスよりも骨量が減少していることが分かった、また高脂肪食を与え肥満状態にすると野生型マウスの血液中におけるLect2濃度が上昇し、結果としてノックアウトマウスとの骨量の差がより大きくなることも分かった。細胞レベルでは骨芽細胞よりも破骨細胞に大きな影響があり、Lect2添加によってマクロファージから成熟破骨細胞への分化が抑制されること、その過程でのシグナル、転写因子NFATc1、cfos、PGC-1βの発現抑制、ERKのリン酸化の抑制がみられることが分かった。分化の段階としてはマクロファージから前破骨細胞という分化初期に影響が大きく、成熟破骨細胞のアポトーシスには影響がなかった。Lect2ノックアウトマウスにおいても、血清中の骨芽細胞活性化マーカーよりも破骨細胞活性化マーカーの方が顕著に増加していた。骨芽細胞ではLect2により初期の間葉系幹細胞の増殖は緩やかに抑制するものの、分化段階には大きな影響がみられなかった。破骨細胞へLect2を添加した際の遺伝子発現を網羅的に解析するためにマイクロアレイを行い、炎症に伴う遺伝子の発現が増えていることが分かった。本研究の目的は、肥満時に肝臓から分泌されるサイトカインLect2タンパク質が、インスリン作用に影響を与え、骨代謝を制御しているという仮説を証明し、これに基づいた新しい骨粗鬆症治療法開発の基盤を構築することである。具体的にはLect2ノックアウトマウスで引き起こされる骨粗鬆症が、どのような分子メカニズムで起るのかを明確にすることを目的としている。種々の臓器から分泌されるタンパク質よって骨代謝が影響を受けることが最近知られるようになってきた。肝臓からの分泌タンパク質が骨代謝に影響を与えるという報告もされてきている。加えて近年認知され始めてきた、肥満、糖尿病時における骨粗鬆症のリスクにLect2が関連することが分かれば、肝臓からの分泌タンパク質全体が新たな骨粗鬆症治療へのターゲットの候補となるだけでなく、インスリン感受性と相まって、糖尿病治療にも役立つ可能性を定義できる。また、分泌タンパクという特性上、血中で測定できるという有用性により検査も簡便であり予防にも貢献できると考えられる。高脂肪食を与え肥満状態にしたLect2ノックアウトマウスでは骨量が減少していることに加え、老化マウスでもLect2が減少し、骨量が減少することが分かった。このことはヒトにおいても同様の結果であった。細胞レベルではLect2添加によってマクロファージから成熟破骨細胞への分化が抑制されることが分かり、破骨細胞へLect2を添加した際の遺伝子発現をマイクロアレイを用いて網羅的に解析した結果、炎症に伴う遺伝子の発現が増えており、さらに樹状細胞様のマーカー遺伝子の発現も増えていることが分かった。実際、LPSとLect2を同時投与するとLPSの作用を増強することが分かった。当初は予定していなかったヒトのデータでの解析が出来、マウスや細胞での結果と比較することができた。研究費については民間からの助成金を充てることができたため、次年度に持ち越すことができた。マウスに高脂肪食を食べさせると肝臓でのLect2発現が増加し、血中でのタンパク質濃度も高くなる。Lect2ノックアウトマウスは、野生型マウスに比べ骨量が減少しているが、高脂肪食を与え肥満状態にすると骨量の差はさらに大きくなった。また、Lect2は老化により減少し、老化による骨量減少と相関があった。この骨量の減少は、血中の破骨細胞活性化マーカー、TRAP5bがLect2ノックアウトマウスで上昇していたことから(骨芽細胞活性化マーカー、TypeI collagenは血中濃度に有意な差はなかった)、Lect2が破骨細胞を抑制していることが原因と考えられた。実際、破骨細胞の前駆体マクロファージにLect2を添加すると破骨細胞への分化が抑制された。破骨細胞分化シグナル、NFATc

1、cfos、PGC-1βの発現抑制、ERKのリン酸化の抑制に加えて、炎症マーカー遺伝子の発現も増えていた。また形態的にも樹状細胞様の突起が増え、そのマーカー遺伝子の発現も増加していた。Lect2ノックアウトマウスにおける骨形態計測を行い、野生型マウスよりも骨量が減少していることが分かった。血清中の骨代謝マーカーを調べると、破骨細胞活性化マーカーTRAP5bの上昇がLect2 KOマウスでみられた。細胞レベルでも破骨細胞では、Lect2添加によってマクロファージから成熟破骨細胞への分化が抑制されることが分かった。骨芽細胞では分化段階には大きな影響がみられなかった。しかしながら、卵巣を摘出した閉経後骨粗鬆症モデルでは、野生型とLect2 KOマウスの骨量減少の程度に差は無かった。2年間飼育した老化マウスでは骨量と共にLect2が減少していることが分かった。Lect2の骨代謝への影響として骨芽細胞を標的としていたが、破骨細胞により影響が大きいことが分かり、破骨細胞の解析を優先した。当初の計画でも破骨細胞への影響も解析することは明記されていたが研究の過程で優先度が高まった。したがって、Lect2の骨代謝への影響を解明するという目的において、研究自体は進んでいる。ヒトでの解析をさらに進め、マウスや細胞レベルでの解析と比較する。代謝学今後、破骨細胞におけるLect2の影響を中心に解析して行くため、マクロファージにおけるLect2の受容体とされているcd209aの解析も行っていく。研究費については民間からの助成金を充てることができたため、次年度に一部持ち越した。マウスの繁殖が当初の計画よりも順調に進み、購入するマウスの数が減ったため。Lect2と自然免疫について関係のある受容体の同定。次年度のマウスの繁殖に使用する。
嗅覚記憶における神経幹細胞の役割

近年、成熟動物でも中枢神経組織に神経に分化しうる神経幹細胞の存在が示されてきた。神経幹細胞が神経回路網の再構成に関わることが示されれば、神経幹細胞の増殖・分化の誘導、あるいは神経幹細胞の補充により神経変性疾患の治療が可能となろう。しかし、神経幹細胞の機能は謎に包まれたままである。そこで本研究では、優れた記憶学習パラダイムとして申請者らが解析してきたフェロモン記憶の形成、維持、消去に神経幹細胞が如何に関わるかを解明することを目指している。そこで先ず、神経幹細胞特異的除去を可能にするトランスジェニックマウスの作製を試みた。細胞特異的除去にはimmunotoxin系を用いる。特異的に作動するプロモーターの支配下に、ヒトインターロイキン2受容体(hIL-2R)αが発現するようにトランスジーンを組み込んだマウスを作製し、任意の時期に、破壊したい細胞の周辺に抗hIL-2Rαモノクローナル抗体にシュードモナス外毒素の一部を融合したimmunotoxin、anti-Tac(FV)-PE38を作用させる。Anti-Tac(FV)-PE38はhIL-2Rαに特異的に結合し、マウスIL-2Rには交差しない。結合したanti-Tac(FV)-PE38はhIL-2Rと共に細胞に内在化され、その細胞は外毒素によって蛋白質合成が抑えられ除去される。この受容体をGFPとの融合蛋白とする(IL-2R/GFP)ことにより、蛍光により発現している細胞の同定も可能となる。本研究では、神経幹細胞に特異的に発現している蛋白であるネスチンのプロモーターを利用した。ネスチンとは細胞骨格中間径繊維の一つであり神経幹細胞には発現しているが、神経細胞に分化すると急速にその発現レベルが低下することが知られている。すでにトランスジェニックマウスは生まれている。
ダイナミズム制御を設計指針とする新規面不斉反応場の創出と触媒機能

架橋鎖の反転運動を縮環により凍結した第2世代の面不斉ピリジノファン触媒を新たに設計・合成し,ピリジン/ピリジニウムイリド触媒系による不斉シクロプロパン化反応を評価系として面不斉触媒としての機能性向上を検証した.その結果,特に炭素6員環縮環ピリジノファンが高エナンチオ選択的不斉シクロプロパン化に優れた触媒機能および不斉誘起能を有することを見いだした.また,複素5員環縮環触媒においては置換基の遠隔立体効果を利用することで6員環縮環触媒にせまる不斉触媒機能を引き出すことに成功した.本年度は,架橋鎖の反転運動を縮環により凍結した第2世代の面不斉ピリジン触媒を新たに設計・合成し,ピリジン/ピリジニウムイリド触媒系による不斉シクロプロパン化反応を検証することで,面不斉触媒としての機能性向上を狙い,その評価を行うことを目的として研究を行った.当初計画通り,本年度はデカメチレン架橋鎖(C10架橋鎖)を有する縮環面不斉ピリジンの合成ルート検討を行った.架橋鎖にヒドロキシ基を立体選択的に導入した光学活性面不斉ピリジノファンエステルを出発物質とし,ピリジン環3位のエステル部位を種々の求核試薬・還元試薬と反応させた後,架橋鎖のヒドロキシ基を足掛かりとした環化反応を行うことで,酸素原子を含むヘテロ5環縮環面不斉ピリジン群の合成に成功した.一方で,炭素5員環および6員環縮環の面不斉ピリジノファンについても合成検討を行った.これらの触媒は,ピリジン環と架橋鎖のそれぞれにビニル基あるいはアリル基を有するピリジノファンを合成した後,Grubbs触媒による環化に続く水素添加を行うことで,目的とする炭素5員環・6員環縮環ピリジン触媒を高い光学純度で合成する方法を確立した.本合成ルートにおいては架橋鎖上にカルボニルを含むオキソピリジノファン中間体を経由するが,その際この中間体が極めてラセミ化しやすい化合物であることを見いだし,架橋鎖にsp2炭素を導入した場合のフリッピング運動における役割をラセミ化の動力学的パラメータの測定結果より考察した.当初は含酸素5員環縮環反応における触媒合成においては主に置換基を持たないジヒドロフラン縮環体の合成を計画していたが,様々な有機リチウム試薬を用いて置換基を導入したジヒドロフラン縮環体においても極めて良好な収率でヘテロ5環縮環面不斉ピリジンの合成が可能であることを見いだした.これらの触媒は置換基による立体効果で面不斉架橋鎖を押し出す遠隔立体効果が期待されることから,研究計画記載の不斉シクロプロパン化において選択性の向上が大いに期待される.本年度は不斉反応の評価を行う上で多様な縮環型面不斉ピリジン触媒を合成できたことから,触媒合成での進展も認められた.これらのことから研究はおおむね順調に進展しているものと言える.本年度は,昨年度までに達成した架橋鎖の反転運動を縮環により凍結した第2世代の面不斉ピリジン触媒を用いて,ピリジン/ピリジニウムイリド触媒系による不斉シクロプロパン化反応の収率・不斉収率向上を目的としてさまざまな条件検討を行った.デカメチレン架橋鎖(C10架橋鎖)を有する縮環面不斉ピリジンの独自合成ルートで合成した酸素原子を含むヘテロ5環縮環面不斉ピリジン触媒を用い,マロノニトリルを基質とする不斉シクロプロパン化反応を行った.その結果,ピリジン環に縮環したヘテロ5環の4級炭素にブチル基を2個置換させた触媒が84%eeの不斉収率でトランス体のジシアノシクロプロパン誘導体を与えた.また,ドデシル基2個の場合は86%eeとこれまでで最も高エナンチオ選択的に機能する触媒となった.一方,ヘテロ5環にアルキル置換基を持たない触媒では不斉収率が68%eeであったことから,本反応のエナンチオ選択性の向上において,縮環部位の置換基効果が顕著に現れる結果となった.一方で,ヘテロ環の代わりに炭素5員環および6員環縮環の面不斉ピリジノファン触媒についても同様に不斉シクロプロパン化を行ったところ,それぞれ69%ee,90%eeでシクロプロパン生成物を与え,縮環部位に相対的に大きな自由度を有する6員環縮環体がより優れた触媒機能を発揮することを見いだした.なお,炭素6員環縮環体の合成過程において,触媒の前駆体であるアルケンの不斉収率が著しく低下しやすいことを見いだしていたが,この6員環アルケン縮環体を別途単離して動力学パラメータを測定した結果より,合成中間体の不斉収率低下の要因はアルケン体そのものがラセミ化するのではなく,反応中間体として予測されるカルボカチオンが影響している可能性を示唆する結果を与えた.架橋鎖の反転運動を縮環により凍結した第2世代の面不斉ピリジノファン触媒を新たに設計・合成し,ピリジン/ピリジニウムイリド触媒系による不斉シクロプロパン化反応を評価系として面不斉触媒としての機能性向上を検証した.その結果,特に炭素6員環縮環ピリジノファンが高エナンチオ選択的不斉シクロプロパン化に優れた触媒機能および不斉誘起能を有することを見いだした.また,複素5員環縮環触媒においては置換基の遠隔立体効果を利用することで6員環縮環触媒にせまる不斉触媒機能を引き出すことに成功した.今後は当初計画通り,以下の2点を中心に研究を進める.1.長い架橋鎖を有する面不斉

ピリジンの合成初年度に引き続き,C10架橋鎖を有する面不斉触媒合成法を確立する.その中でもっとも効率的な手法を用い,架橋鎖の運動がさらに大きな長い架橋鎖として主にC14架橋鎖を有する面不斉ピリジファン触媒を合成する.2.新規面不斉ピリジン触媒を用いる不斉シクロプロパン化反応我々が最近開発したピリジン/ピリジニウムイリド触媒による電子不足アルケンの不斉シクロプロパン化反応を有機触媒反応系に適応し,光学活性シクロプロパンの不斉収率から不斉触媒の機能を評価する.面不斉ピリジンを用いた不斉シクロプロパン化は,我々が独自に開発した高ジアステレオ選択的,高エナンチオ選択的反応である.5員環縮環部位への置換基導入による架橋鎖の押し出し効果(遠隔立体効果)と立体選択性への影響,架橋鎖の長さとダイナミック遮蔽機能との関連性,さらには触媒の反応性と立体体選択性の関係についても考察する.有機化学2015年度の基金直接経費はほぼ全額を使用したが,198円ほどの次年度への繰越残高が生じた.当初予定よりも物品費が超過したものの旅費・人件費を学内予算でまかなうことが出来たため,若干の黒字繰越となった.繰越金額は僅かであることから,次年度の物品費の一環として試薬購入の目的で支出する予定である.
節水管理水田土壌中のメタン生成古細菌の群集構造解析によるメタン放出抑制機構の解明

分子生態学的手法により調査した。メタン生成古細菌の群集構造および代謝活性の変化は、水管理の違いによって異なる傾向を示し、異なる菌が水処理の違いを特徴付けていることが明らかになった。しかし菌数に違いは見られなかった。したがって、AWD節水管理水田土壌中のメタン生成に至る有機物分解過程は、慣行の水管理水田とは異なっていることが示唆された。間断灌漑水稲栽培技術の一つであるAlternate Wetting and Drying (AWD)システムは、水稲の収量の維持しつつ節水し、メタンおよび亜酸化窒素の発生を抑制しうることが期待される栽培技術である。本研究では、AWD節水水田土壌中のメタン生成古細菌群集の解析を通じて、メタン発生抑制機構を明らかにすることを目的としている。国際稲研究所(フィリピン)で試験されている圃場を対象とした。2008年雨期作(試験開始後6作目)を対象とし、常時湛水区と、深さ15cmの土壌水分張力が-20kPaまで低下した際にのみ灌水することを基本とするAWD区の2処理区より、約1ヶ月ごとに深さ313cmの土壌を採取した。土壌試料よりDNAおよびRNAを抽出した後、メタン生成古細菌の16SrDNAおよび16SrRNAを対象としたPCR-DGGE、qPCR解析を行った。PCR-DGGEの結果、16SrDNAおよび16SrRNA共に26本のバンドが観察された。共に、主要なバンドの多くは両処理区とも栽培期間を通じて観察されたが、クラスター分析の結果、常時湛水区とAWD区で試料が分かれる傾向を示した。16SrDNA数は、常時湛水区とAWD区共に作付け期間中に増減し、処理区間で有意な差が観察された(P<0.05)。16SrRNA数は、有意な差は見られなかったが、AWD区において栽培後期に減少する傾向が観察された。各DGGEバンドの塩基配列は、Methanobacteriaceae、Methanomicrobiales、Methanosarcinales、Methanocellalesに近縁であり、Methanosarcinalesが常時湛水区を、MethanocellalesがAWD区を特徴付けていることが示された。以上より、AWDによる節水管理は水田土壌中のメタン生成古細菌の群集構造と代謝活性に影響を及ぼしていることが推察された。本研究では、間断灌漑水稲栽培技術の一つであるAltenate Wetting and Drying(AWD)節水水田土壌中のメタン生成古細菌群集の解析を通じて、メタン発生抑制機構を明らかにすることを目的としている。本年度は、国際稲研究所(フィリピン)で試験されている圃場を対象として三作付け期間のメタン生成古細菌の群集構造解析を行い、継続的な節水水稲栽培の影響を明らかにした。常時湛水区と、深さ15cmの土壌水分張力が-20kPaまで低下した際にのみ灌水することを基本とするAWD区の2処理区から、2008年雨期、2009年乾期、2009年雨期に経時的に採取した土壌を用いて、メタン生成古細菌の16SrDNAを対象としたPCR-DGGE解析、mcrA遺伝子を対象としたqPCR解析を行った。その結果、各栽培期間で観察されたDGGEバンドはそれぞれ1725本、1525本、1320本であり、パターンは常時湛水区とAWD区で異なる傾向にあることがクラスター分析により示された。異なる栽培期間の間で比較すると、継続的な処理に伴い、常時湛水区とAWD区共にDGGEパターンは徐々に変化すること、しかしその変化は常時湛水区とAWD区で異なることが明らかになった。常時湛水区ではMethanosarcinales、AWD区ではMethanosarcinalesやCrenarchaetaに近縁な配列を示すバンドが特徴的であったが、乾土lgあたりのmcrA遺伝子数は、処理区間に有意な違いは見られなかった。以上より、継続的なAWD節水管理は、土壌中のメタン生成古細菌数の減少には繋がらないが、菌の構成には影響を及ぼし、徐々にAWD節水管理下の土壌条件に適応した群集構造に変化させることを明らかにした。したがって、AWD節水管理下では、有機物の分解過程、メタン生成経路が変化していることが推察された。
金属触媒を用いないクロスカップリング反応の開発とその応用研究

芳香族化合物は医薬、農薬の基本骨格であるだけでなく、そのオリゴマーやポリマーは近年、材料科学分野で実用化されているため、有用な前駆体となる高度に官能基化された芳香族化合物類の高効率的な合成法の開発は重要な研究課題である。今回申請者はまず、芳香族化合物としてヘテロ原子を有するフェノール類やアニリン類の酸化的カップリング反応を検討し、さらに触媒的な分子間でのクロスカップリング反応の開発に成功した。さらに超原子価ヨウ素反応剤を用いたグリコシル化反応の開発にも成功した。ビアリール類の中で、フェノール骨格を有する化合物は生物活性天然物など重要な化合物に見られる骨格である。最近研究代表者は、フェノール類であるカテコールのカップリング反応が、特定のプロトン酸を添加すると進行し、ディスコティック液晶材料の中間体、機能性有機材料の原料として有用な2,3,6,7,10,11-ヘキサヒドロキシトリフェニレン(HHTP)が得られることを見出した(Eur. J. Org. Chem., 2013, 1659-1662)。そこで本法を応用することにより最近、フェノール類の酸化的クロスカップリング反応へと展開することに成功し、種々のクロスカップリング体を収率良く合成することに成功した(Chem. -Eur. J., 2013, 19, 8726-8731.)。一方で含窒素芳香族ビアリール類は生物活性天然物や医薬品に多くみられる重要な化合物であり、その簡便な合成法の開発は有機合成上重要である。今回研究代表者は、含窒素ヘテロ芳香族化合物であるピロール類のヨードニウム塩に注目し、その反応性を検討し新たな結合形成反応へと展開すべく検討した。その結果、種々のピロールのヨードニウム塩を、ルイス酸を添加して様々なアゾール類と反応させるとピロール類の炭素ー窒素結合形成反応が起こることを明らかとした(Asian J. Org. Chem. 2014, 3 382-386)。さらにヨウ素反応剤の触媒的利用にも注目し、アニリン誘導体の触媒的なクロスカップリング反応の開発も行い、効率的なビアリール合成法の開発に成功した(J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 1497814081)。申請者の所属する研究室ではこれまでに、毒性の強い重金属酸化剤に代わる、安全で多様な反応性を有する3価の超原子価ヨウ素反応剤であるphenyliodine diacetate(PIDA)やphenyliodine bis(trifluoroacetate)(PIFA)を用いた、多様な新規炭素ー炭素結合形成、新規官能基化反応を開発してきた。さらに複雑な天然物のコア骨格構築法として、我々の新規酸化反応を応用し、様々な天然物の全合成に応用し、その有用性を示してきた。このような背景下、今回超原子価ヨウ素反応剤を用いる酸化反応を応用し、まず糖鎖医薬品や天然由来の生物活性配糖体を簡便かつ効率的に合成できるグリコシル化反応の開発に着手した。近年の糖鎖合成においてチオグリコシドは、そのCーS結合が保護基となり得る一方で、反応剤を選択すると特異的に活性化できるので特に注目されているドナー基質(グリコシル化ドナー)である。申請者は今回、三価の超原子価ヨウ素反応剤を用いた効率的な新規グリコシル化反応の開発を志向した。その結果、種々のグリコシルスルフィドをドナー基質として用い、様々なアルコールとの反応を行ったところ、三価のヨウ素反応剤と適切なルイス酸を添加することにより、グリコシル化反応が高収率で進行することが分かった。本法は緩和な条件下、短時間で反応が進行する非常に効率的なグリコシル化反応であり、現在は更に複雑な構造を持つ化合物への応用展開を行っている。高度に酸化されたビアリール化合物は医薬品や機能性分子などの部分骨格に見られるため、芳香族化合物同士の酸化的C-H/C-Hクロスカップリング反応の開発は有機合成上、重要な研究課題である。このような酸化的カップリング反応は生物学的にも重要であると共に、多様な化合物が産生できる非常に重要な方法である。しかしその反応の制御は困難であり、一種類のカップリング生成物を選択的に合成する例は限られている。最近申請者らは、3価の超原子価ヨウ素反応剤を用い、酸化反応の制御が非常に困難なチオフェン類をはじめとするヘテロ芳香族化合物の酸化的クロスカップリング反応の開発に成功している(J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 1668.)。今回、さらに反応制御の難しいフェノール類において酸化的カップリングにおける超原子価ヨウ素化合物の触媒化を検討し、効率的な反応への展開を行った。その結果、超原子価ヨウ素種を用いた、フェノール類の有機触媒クロスカップリング反応の開発に成功した。さらに三価の超原子価ヨウ素反応剤を用いた、新しい優れたグリコシル化反応の開発を検討した。その結果、種々のグリコシルスルフィドをドナー基質として用い、アルコールとの反応を行ったところ、ヨウ素反応剤と適切なルイス酸を添加することで、グリコシル化反応が高収率で進行することを見出した。

今回申請者はまず、芳香族化合物としてヘテロ原子を有するフェノール類やアニリン類の酸化的カップリング反応を検討し、さらに触媒的な分子間でのクロスカップリング反応の開発に成功した。さらに超原子価ヨウ素反応剤を用いたグリコシル化反応の開発にも成功した。現在グリコシル化反応においては良好な結果が得られており、更なる基質の応用展開を行っている。また、その他の芳香族化合物の有用導電性材料やヨウ素触媒を用いたフェノール類のクロスカップリング反応についても良好な結果が得られている。有機合成化学酸化的カップリング反応においてさらに網羅的に反応研究を推進することにより、本法の有用性を明らかにする。また、現在得られている研究成果に関しては、欧米雑誌に投稿し、本研究の有用性を示す予定である。本研究では、遷移金属触媒を必要としない芳香族化合物の新規炭素ー炭素結合形成反応、特にビアリール化合物合成を基盤とした反応開発を行うことを計画している。現在までに3価の超原子価ヨウ素種である芳香族化合物由来のヨードニウム塩や、フェノール類といった芳香族化合物とヨウ素反応剤との反応により生成するカチオン種の反応性を利用し、原料の官能基化を必要としない直接的なビアリール合成法の開発を行い、その結果を得ている。上記に述べたように本研究では、遷移金属触媒を必要としない芳香族化合物の新規炭素ー炭素結合形成反応、特にビアリール化合物合成を基盤とした反応開発を行うことを計画している。現在までに有用なビアリール合成法の確立に成功しつつあり、順調に研究は進展している。今後はさらに効率的なビアリール合成法の確立を目指し、すでに研究代表者らが有する種々の芳香族化合物に対する官能基化技術や、ヨウ素反応剤の独自の活性化法を利用することにより、高度に官能基化された芳香族化合物の独創的かつ環境調和型の合成法の実現を目指す。さらに芳香族化合物の結合形成反応だけでなく、得られた生成物に関して導電性ポリマーなど有用物質への変換を行い、本手法の実用性を明らかにする。
フェムト秒分子動画撮影法による光機能性金属錯体の機構解明

X線自由レーザー(XFEL)を利用したフェムト秒時間分解X線散乱測定を行うことで、化学反応の進行に伴い分子の構造が時々刻々と変化する様子を実時間で観測することに成功した。実験ではX線に同期したパルスレーザー光をサンプルに照射して反応を開始させ、一定の遅延時間後にX線パルスを照射して反応中間体にX線散乱シグナルを測定した。X線散乱スペクトルをフーリエ変化して得られる動径分布関数は、原子レベルな構造情報を直接与えるため、化学反応を分子構造変化として把握できる。そのため、分子構造論に基づいた反応論を議論することが可能であり、化学反応の実時間観測が実現される。まさにこれは化学反応式における“→"の「可視化」であり、反応メカニズムの詳細について新しいレベルの理解をもたらす。ジシアノ金錯体中の金(I)イオンは金ー金間親和性によって水素結合と同程度の強さで会合体を形成する。この会合体の最低励起状態においてσ結合性軌道が占有されるため、光励起によって会合体中の金原子間に共有結合が生成される。したがってこの光反応を追跡すれば化学結合形成によって新しい分子が生まれる瞬間の可視化が実現される。また、先行されて行われた過渡吸収測定では、非常に洗練された光反応の制御が実現されており、本研究においても、励起バンドを選択することによって特定のサイズの会合体内の反応を誘起させて測定を行った。ジシアノ金錯体が3つ集合した3量体をターゲットにして、この会合体中の光化学反応をXFELから得られるフェムト秒X線パルスを用いて可視化してみると、光励起直後の構造変化は複雑であり、エネルギーが最小となる分子構造に至る前に、いわば前駆構造ともいえる状態を取ることが分かった。本研究より光機能の発生原理を詳細に議論するには分子動画撮影法が極めて有効であることが実証された。本研究はNature誌に掲載され5紙において新聞報道された。26年度が最終年度であるため、記入しない。当該年度の目的は播磨理研にあるX線自由電子レーザー実験施設(SACLA)において、新規にフェムト秒分子動画撮影法を開発し、光エネルギー変換分野において中心的役割を担う金属錯体の光反応をターゲットとしてグリーンイノベーションの推進を目指したサイエンスを展開することである。本年度の研究実績として、まず溶液サンプルの形状を成形するサファイア製ジェットノズルと溶液サンプルを循環させるマグネットギアポンプを使用し、サンプル周りの調整を行った。次に、光励起によって発光特性が変化する光機能性金属錯体をサンプルとして用いて、数ピコ秒の時間領域における励起状態の構造決定を目指して測定を行った。現在、順調に解析が進んでおり近日中に論文として発表する予定である。当該年度の目標はSACLAにおける分子動画撮影法の確立だが、すでに、従来の放射光をもちいた分子動画撮影法では到達できない、数ピコ秒の時間領域における励起状態からのシグナル観測に成功できているため、本研究は順調に進展していると言える。微量なサンプルでも測定が行えるようにシステムを高度化する予定である。また1shot毎にレーザーとX線の到達タイミングを測定するシステムを用いることで、時間分解能の向上についても取り組む予定である。
ソーシャル・インクルージョンに向けた障害・貧困児童のヘルス・リテラシーの向上

本研究では、障害児や貧困・文化的不遇児等にソーシャルインクルージョンに向けたヘルス・リテラシーの獲得とその取り組み状況について、とりわけ米国の実践事例に注目した調査研究を進めている。米国の学校教育におけるヘルス・リテラシーの学習の内容と方法の特徴を検討する。健康教育を含む健康増進に関する領域で、ヘルス・プロモーションとヘルス・リテラシーの概念が活用されることが多いが、先行研究によれば、ヘルス・プロモーションが自身の健康維持に主眼を当てることが多いのに対して、ヘルス・リテラシーは、健康に関する情報や、健康維持、増進、回復等に関する環境に主体的に働きかけることに焦点が当てられているとされる(Nutbeam 2000)。平成30年度の研究で具体的に注目したのは、イリノイ州の学校教育カリキュラムにおける、自身のヘルス・コントロールに関する学習課題の配列等である。同州では、学校教育で獲得が期待される健康促進に関する内容を整理した、「身体発達・健康スタンダード」が設定され、学校教育での実践が進められている。同州プロジェクトの特徴として、健康問題を個人内部に内包する課題のみとして捉えるのではなく、公共ルール(例えば交通規範)等との関係において健康問題を捉えている点、自身に健康問題や障害等の課題がない場合にも、身近な他者の健康状態や障害等への理解を促している点、学年、学齢に応じた到達基準を設定し、成果の測定を念頭においている点などがその特徴として挙げられる。なお、上記成果の一部は、日本特別ニーズ教育学会第24回大会(2018年11月18日、大阪体育大学)にて自由研究発表「イリノイ州におけるヘルス・リテラシー教育のカリキュラム開発ー「身体発達・健康スタンダード」に注目した検討ー」として報告を行った。イリノイ州の事例の収集、分析を当初計画に沿って進めているが、現地調査が引き続き重要と考えられる点、研究成果を論文として公表するにいたっていないため「おおむね順調」と判断した。今後、現地での学校の実践レベルでの取り組み状況に関する事例収集と検討が必要であるとともに、メンタルヘルス・リテラシーに関する取り組み、特に思春期の課題についてはさらに検討を重ねる必要がある。また、ヘルス・リテラシーに関しては、学校教育の質の評価が困難であるとする指摘もなされている(Berkman, et al. 2014)。具体的なカリキュラム開発と評価との関連は引き続き検討する必要がある。これらの課題に関しては、現在国際学会での研究発表を一件予定している(演題採択済み)。また、関連する課題について国際誌に論文を一件投稿している(審査中)。これらの課題を通して、研究の推進に努めたい。海外での学会発表を検討し、その日程等を勘案した結果、海外渡航を延期したため、未使用額が発生した。2019年5月の国際学会参加、発表で2019年度の助成金とあわせて使用する予定である。
地方政府の構造改革過程に関する日韓比較研究

日本と韓国における地方分権化は、日本と韓国がともに国から法人格を附與されて、制度的に自治が保障される事である.上位機関の業務を委任させる類型であり、住民自治的性格よりも機関自治的性格が強く見える.その地方分権の特徴は地方分権化改革における英米的自治伝統の国とは相異な特徴を見せてある.日本と韓国の地方分権分改革の共通点とは、国との垂直的関係内で地方の自律性を拡大する方向を推進する一方、このような自治制度改革の直・間接的影響の下に、地方政府の自体的改革を同時に推進することである.しかし、地方自治団体の分権化改革は国との関係、特に法律的制度を受けてあり、その範囲内である限界を持っている.日本と韓国の地方分権改革の差異点は両国の地方自治の歴史から探されている.日本の場合、終戦以降地方自治法の改定で實質的な地方自治が施行されてあるが、韓国では、1991年地方議会が構成され、1995年民選自治団体長が登場したあとから、その施行期間についても差異を見られである.時間的問題は住民(国民)的合意を求めることにも差異を見せている.日本の場合、60年ほど制度的施行期間を持ってあるので地方分権化改革はその通り現れた問題や限界の改善に集中しているし、住民の自治意識もあり、地方分権化改革も10年ほどの時間的検討過程を立ち寄っていた.つまり、日本の分権化改革とは国家体制の内部的要因によってその必要性が強く提起されてある.しかし、韓国の場合、地方自治の歴史も短し、制度的安定期を持ってなく、外部的要因が強く作用している.全般的に、日本の地方自治は制度的安定期を立ち寄って分権化改革を推進中である一方、韓国は地方自治の制度的適応期に改革の課題を同時に推進しており、分権化改革が新しい国家構造を作ることになってある.地方政府改革は、財政圧迫と急増する行政需要、住民の行政への期待水準の高まりとそれに伴う要求の増加、脱官僚制に対する圧力といった政治・行政環境の変化からその必要性を理解することができる。しかしながら、日本と韓国においては、地方自治の歴史やその水準、政治・行政文化の相違、外部圧力の差などによって地方政府改革に対するアプローチやその手段において相違が見受けられる。本研究では、日韓の地方自治の歴史及び文化の相違を、政治・行政の歴史的側面から検討している。韓国の場合、IMF金融支援による直接的な政府改革への圧力が重要な変数として作用していると指摘できる。一方、日本の場合には、世界化に対する地方政府の対応圧力は韓国に比べ脆弱で、間接的な変数にすきない。日韓の行政改革における相違を比較するには、改革と関連するさまざまな理論についての検討が必要とされる。本研究ではその改革モデルとして、改革理念によるアブローチを用いることにしたい。両国は現在、多様な改革手段を用いているものの、改革理念により、採用している改革の手段やその方向性において相違がみられる。韓国の場合、効果より効率を、民主性より対応性を改革の核心的価値としているが、日本の場合には、効率より効果を、対応性より民主性を優先していると理解できる。また、日韓の地方政府改革の比較を行うには、中央,地方関係、地域住民及び地域NGOに関する検討が必要となる。韓国の中央地方関係では、垂直的な軸が最も重要な要因として働いている一方、日本では、相対的に地方政府と住民との間の水平的な軸が主要因として作用している。このような現状を説明する政策決定モデルとして、効率と参加という価値を中心とするガバナンス概念を用いることにしたい。ここでは、日韓両国の脱官僚制現象についての比較分析も行う。現在、日韓両国における地方政府改革の現状分析として、韓国では248自治体が一般的に採用している改革手段を、日本では、三重県及び松阪市の行政改革プログラムを調査している。今後、韓国においても特定の自治体に対する調査を行う予定である。日本と韓国における地方分権化は、日本と韓国がともに国から法人格を附與されて、制度的に自治が保障される事である.上位機関の業務を委任させる類型であり、住民自治的性格よりも機関自治的性格が強く見える.その地方分権の特徴は地方分権化改革における英米的自治伝統の国とは相異な特徴を見せてある.日本と韓国の地方分権分改革の共通点とは、国との垂直的関係内で地方の自律性を拡大する方向を推進する一方、このような自治制度改革の直・間接的影響の下に、地方政府の自体的改革を同時に推進することである.しかし、地方自治団体の分権化改革は国との関係、特に法律的制度を受けてあり、その範囲内である限界を持っている.日本と韓国の地方分権改革の差異点は両国の地方自治の歴史から探されている.日本の場合、終戦以降地方自治法の改定で實質的な地方自治が施行されてあるが、韓国では、1991年地方議会が構成され、1995年民選自治団体長が登場したあとから、その施行期間についても差異を見られである.時間的問題は住民(国民)的合意を求めることにも差異を見せている.日本の場合、60年ほど制度的施行期間を持ってあるので地方分権化改革はその通り現れた問題や限界の改善に集中しているし、住民の自治意識もあり、地方分権化改革も10年ほどの時間的検討過程を立ち寄っていた.つまり、日本の分権化改革とは国家体制の内部的要因によってその必要性が強く提起されてある.しかし、韓国の場合、地方自治の歴史も短し、制度的安定期を持ってなく、外部的要因が強く作用している.

全般的に、日本の地方自治は制度的安定期を立ち寄って分権化改革を推進中である一方、韓国は地方自治の制度的適応期に改革の課題を同時に推進しており、分権化改革が新しい国家構造を作ることになってある.
アジア・グローバル都市における都市下層社会変容の国際比較研究

本研究は、アジアの大都市を念頭において、ホームレス、外国人労働者、日雇労働者といった都市下層に注目し、第一に、1980年代以降のおおよその20年をスパンとして、都市下層の実態分析を行う、第二に、都市下層の基底的な存在条件を、労働過程の観点から、グローバリゼーションと世界都市化という枠組みにつなげる形で検討する、第三に、都市下層問題の性格を社会政策の観点から明らかにする、そして第四に、統一的な概念設定により、都市下層問題を国際比較の遡上に載せるとともに、それらの有機的関連を追究し、都市下層のグローバルな問題状況を抽出することを目的としたものであった。最終的には、本研究は、主にアジア域内の労働力移動とその背景としての下層問題に焦点を当てた。最終報告書は、3章から構成されている。第一は、日本、韓国、台湾における非正規滞在者問題の現状と背景を比較の視点に基づいて整理し、非正規滞在者発生のメカニズムとその問題性を主に政策の面から追究した。第二は、フィリピンの労働力輸出の背景を、工場調査を踏まえてフィリピン国内の都市下層問題と関連付けて分析した。第三は、韓国の移住労働者問題を、主にソウルに焦点を当てながら、労働運動と社会運動の視点から追究した。平成16年度は、4年間の研究期間の1年目として、予備的な現地調査を行いながら、(1)先行の都市下層研究の理論的要点についての検討と都市下層研究の課題の摘出、(2)「グローバリゼーション」と「世界都市化」の枠組みの精練化、(3)各都市で都市下層についてどのような概念規定の下でどのような都市下層の実態が明らかにされてきたのかについての状況把握を試みた。現地調査としては、研究分担者および協力者が台北、ソウル、マニラをのべ23回訪問し、台北の萬華、マニラのトンド、ソウルのチョッパン等のドヤ街、違法建築街、スクオッターの都市下層およびホームレスの現状について把握を試みた。ソウルおよび台北ではホームレスは近年の現象であるが、ある意味で極めて手厚い保護政策が行われていることが理解された。両都市におけるホームレスは、男性、高齢者、単身者が多いという点で日本のホームレスと特徴を共有している。また、本調査での都市下層のダイレクトな国際比較を行うためのアンケート調査を展望し、大学関係者、行政関係者およびNGO等の民間研究機関・支援団体との交流・関係作りを進めた。平成17年度は、4年間の研究期間の2年目として、昨年度に引き続き、予備的な現地調査を行いながら、数度の研究会を開催することで、分析の視点、枠組みや方法について検討を進めた。現地調査については、台北、ソウル、マニラで行なった。各都市における都市下層の実態や変容について、外国人労働者とホームレスに焦点を当てながら、状況把握に努めた。この作業においては、現地大学研究者、NPOなどの支援団体関係者から協力を得た。3都市のなかでは、ソウルの調査が一番進んだ。これは、現地の研究者や支援団体関係者とのネットワーク作りが順調に進んだことに起因している。また、韓国では、2004年度から正式に「雇用許可制」を制定して外国人労働者を受け入れ始め、外国人労働者問題で大きな変化が見られた。そのため、その状況把握を中心に調査する必要があるとの判断があったからである。主に韓国労働研究院と労働移住センターでの聞き取りと両機関刊行の現地語資料の検討をすることで、雇用許可制制定後約1年の状況が基本的に理解できた。マニラでは海外出稼ぎの近年の動向について調査した。2年間の研究の成果と課題についての討論を経て、都市下層のうち、外国人労働者問題に焦点を当てた中間報告的な論文を、次年度の早い時期に作成することにした。東・東南アジアにおける労働力移動の理論的な問題、労働力受入国の入管政策の国際比較、韓国における雇用許可制の現状と課題が主要なテーマの柱になると考えている。この中間的なまとめ踏まえて、外国人労働者問題については、次年度の夏を中心に本調査を予定している。ソウルと台北におけるホームレス問題については、現地研究者などによる研究もまだ限られていることもあり、予備的な調査では部分的な事実の把握に留まっている。独創的な研究の可能性と方法について引き続き検討を続けていく。

外国人労働者問題については、日本、韓国、フィリピンに焦点をあてて調査研究を行った。台湾における外国人労働者に研究は次年度への持越しとなった。ホームレス、スクオッターに代表される都市下層については、マニラで集中的な調査を行った。韓国では、2004年に雇用許可制が制定された。この主な背景には、従来、労働力導入の窓口であった産業研修制度が多くの非合法移民を生み出してきたという問題がある。雇用許可制は、着実な労働力の導入と非合法移民の一掃を意図して制定されたものである。韓国調査では、主に外国人労働者自身によって設立された労働組合や外国人労働者支援組織からの聞き取りによって、雇用許可制制定後2年間の状況把握に努めた。雇用許可制制定と同時進行的に進められた厳しい摘発によって、非合法移民は一時減少したが、その後再び増加に転じた。この背景には、職業移動の制限、原則1年という雇用期間、雇用許可制の下で必要になった韓国語研修に多大な費用がかかること等、労働者に対する厳しい条件が関わっている。制度上の変化にもかかわらず、労働者の受入条件は本質的には変わっておらず、様々な問題を生み出している現状がある。その他、日本の非合法移民問題とフィリピンの海外出稼ぎ労働事情を調べた。マニラの下層研究では、従来、スクオッターの住民に関する研究が大半であった。この基本的な理由は、膨大なスクオッター住民が都市下層の代表的な存在であったことによる。しかし、近年、スクオッターにも住めないホームレスの存在が注目されるようになっている。しかし、その実態はほとんど明らかになっていない。そこで、今年度マニラの調査では、ホームレスの実態把握に焦点を当てた。各種統計や聞き取りなどを通じて、マニラのホームレスの概数把握も試みた。加えて、ホームレスの増加とフィリピン経済のグローバル化との関連を追究した。今年度は、研究期間の最終年度に当たり、3年間の研究成果を総括しつつ、マニラやソウルなどで補足的な調査を行った。日本、台湾、韓国における下層社会研究で、ホームレス問題と外国人労働者問題を関連付けて理論的に解明しようとする研究がほとんど皆無な状況の中で、両者を有機的に統合して下層社会研究および下層社会を起点とするグローバリゼーション研究に新しい見地を開くべく、研究と打ち合わせを重ねた。この結果、外国人労働者問題(労働力移動)を軸にした東アジア下層問題の全体的な構造とその特性については、従来の移民研究、世界都市研究、グローバリゼーション研究が十分に解明してこなかった諸点が明らかに出来たと考えている。ただし、ホームレス研究については、フィリピンで比較的丹念な現実理解が出来たのに対し、台湾と韓国では、現地のホームレス研究が質量共に乏しい状況にあるなかで、本研究も独自な成果を挙げる段階にまでは到達出来なかった。こうした現状を踏まえ、最終成果報告書で、下層問題におけるホームレス問題の位置づけと理論的な考察をどの程度、どのように扱うかについて、一致するのに予想以上の時間を要した。このため、最終成果報告書の刊行は当初の予定より遅れることになった。最終報告書は、外国人労働者問題を軸とした下層問題の実証的・理論的な考察が主となり、ホームレス問題については、フィリピンに関する考察にほぼ限定される。
アモルファス合金の超急冷過程での熱物性特にフォノンに関する分子動力学法による研究

分子動力学計算をZr_<67>Ni_<33>合金について行った.原子間の周期的な協調運動を明らかにするために,分子動力学計算から得られる原子の座標と速度の時系列データを用いて密度流スペクトルならびに密度流相関関数を計算した.縦波モードの密度流スペクトルについては,明瞭な相関が構造因子の第1ピーク位置Q_0=26nm^<-1>の2倍の波数まで観察される.これに対して,横波モードにおいてはQ_0/2の波数までは明瞭な相関関係が見られるが,それ以上の波数においては相関はかなりブロードになっている.スペクトルを各成分に分離することにより,Zr-Zr相関の運動は非局在化しているのに対して,Ni-Ni相関の運動は局在化していることが新たに明らかになった.さらに,密度流スペクトルよりフォノンの分散曲線を得,その温度依存性について明らかにした.スペクトルから得られるデバイ温度は,低温比熱の実験値を再現する.拡散に代表される原子の低エネルギー運動は時間の関数として解析される.この緩和現象の解析として,van Hove相関関数ならびに中間散乱因子を計算した.過冷却液体とアモルファス状態とではvan Hove相関関数の挙動が異なる.中間散乱因子は融点以下では二段階の減衰を示し,それはデバイ型ならびに引き伸ばされた指数関数の和として近似できる.また,統計力学的方法では埋没してしまう情報を抽出するために,個々の原子の運動の軌跡の解析を行った.アモルファス状態においても,一部の原子では,ジャンプモーションや緩慢な並進運動などの比較的大きな変位が生じている.ガラス遷移は原子の運動が凍結されるというよりは,原子の長距離にわたるランダムな変位が物質全体にわたっては生じなくなることであると考えを提示した.分子動力学計算をZr_<67>Ni_<33>合金について行った.原子間の周期的な協調運動を明らかにするために,分子動力学計算から得られる原子の座標と速度の時系列データを用いて密度流スペクトルならびに密度流相関関数を計算した.縦波モードの密度流スペクトルについては,明瞭な相関が構造因子の第1ピーク位置Q_0=26nm^<-1>の2倍の波数まで観察される.これに対して,横波モードにおいてはQ_0/2の波数までは明瞭な相関関係が見られるが,それ以上の波数においては相関はかなりブロードになっている.スペクトルを各成分に分離することにより,Zr-Zr相関の運動は非局在化しているのに対して,Ni-Ni相関の運動は局在化していることが新たに明らかになった.さらに,密度流スペクトルよりフォノンの分散曲線を得,その温度依存性について明らかにした.スペクトルから得られるデバイ温度は,低温比熱の実験値を再現する.拡散に代表される原子の低エネルギー運動は時間の関数として解析される.この緩和現象の解析として,van Hove相関関数ならびに中間散乱因子を計算した.過冷却液体とアモルファス状態とではvan Hove相関関数の挙動が異なる.中間散乱因子は融点以下では二段階の減衰を示し,それはデバイ型ならびに引き伸ばされた指数関数の和として近似できる.また,統計力学的方法では埋没してしまう情報を抽出するために,個々の原子の運動の軌跡の解析を行った.アモルファス状態においても,一部の原子では,ジャンプモーションや緩慢な並進運動などの比較的大きな変位が生じている.ガラス遷移は原子の運動が凍結されるというよりは,原子の長距離にわたるランダムな変位が物質全体にわたっては生じなくなることであると考えを提示した.