hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
わが国の大都市地域における公立小学校の小規模化と地域社会の空間的構造の変化

人口が100万人規模の大都市として、札幌・東京23区・横浜・川崎・名古屋・京都・大阪・神戸・広島・北九州・福岡の11地域における公立小学校の小規模化と統廃合の状況に関する資料を収集、分析したところ、各地域とも都市中心部の学校小規模化の進行が確認された。特に京都、大阪、神戸、北九州においてその傾向が顕著であった。小規模化に伴う余裕教室の発生と転用に関する資料と教育委員会からの聞き取りによると、余裕教室の転用が始まっているものの、転用形態には地域間で相当ばらつきが見られた。特別教室の確保をはじめ、住民も利用できるよう機能が複合化された小学校も多い。なかでも全市的に複合施設への改築を進めている横浜・京都は典型的な事例であることが判明した。次いで小学校の利用状況について、学校開放事業・上記の複合施設、さらに社会教育施設を対象に資料を収集した。また、複合施設の代表的なものについて、施設の構造と管理運営体制、利用者の組織と活動内容および施設運営への参画の状況等を関係者から聞き取りを行った。その結果、小学校は学校開放事業によって盛んに利用されているが、複合施設の利用はやや低調であることが明らかになった。さまざまな生涯学習施設が質量ともに充足されてきているなかで、小学校は児童数の増減や統廃合のあり方によって改築を一律に行うことができず、量的に不足している。身近に立地する小学校も、その点ですべての住民に利用しやすいとはいえず、学校との施設兼用による利用上の制約もある。そのため、生涯学習施設としての認知度が低いままで推移しているのが現状である。しかしながら、特に横浜のように早くから施設の改築が進められ、分布密度が高い地域では小学校が生涯学習施設のひとつとして認知され、公立小学校と社会教育施設の間に機能的補完関係があることが判明した。100万人以上の人口規模をもつ大都市の各地域を訪問し、現地調査を実施した。調査内容は次のとおりである。まず、各都市の市・区役所において、主として地域の人口特性および土地利用の推移と現況に関する統計資料を収集した。また、各市・区の教育委員会においては、昭和55年(1980年)以降の公立小学校児童数の推移、学校小規模化と新設・統廃合からなる立地変容、余裕教室の発生と転用の状況、および学校開放事業の実施状況に関する資料を収集した。得られた資料の内容確認には万全を期し、併せて各地域における当面の課題についての聞き取りを行った。さらに教員・住民からなる学校関係者からは、学校開放事業に関する運営の実体と問題点、複合施設の利用と管理運営の現状について、聞き取りを中心とする概要調査を実施した。その結果、各地域を通じての共通点と相違点を見いだすことができた。共通点としては、都市中心部から周辺部へ人口が流出することによって学校小規模化と余裕教室の発生が進行し、学校開放事業は継続して実施されているものの、常住人口に限らず昼間人口をも対象としつつある点をあげることができる。相違点としては、学校小規模化に関する基準や対応が自治体によって異なるばかりでなく、大都市の中でも商業・業務中心地としての性格が強い地域では、単に教育的視点の範囲にとどまらず、常住人口維持のために必要な施設としての位置づけが強く求められている点をあげることができる。そのため、余裕教室の転用あるいは複合施設化に至るプロセスの分析には、地域的差異に対する考慮が不可欠であることが明らかになった。

小規模化に伴う余裕教室の発生と転用に関する資料と教育委員会からの聞き取りによると、余裕教室の転用が始まっているものの、転用形態には地域間で相当ばらつきが見られた。特別教室の確保をはじめ、住民も利用できるよう機能が複合化された小学校も多い。なかでも全市的に複合施設への改築を進めている横浜・京都は典型的な事例であることが判明した。次いで小学校の利用状況について、学校開放事業・上記の複合施設、さらに社会教育施設を対象に資料を収集した。また、複合施設の代表的なものについて、施設の構造と管理運営体制、利用者の組織と活動内容および施設運営への参画の状況等を関係者から聞き取りを行った。その結果、小学校は学校開放事業によって盛んに利用されているが、複合施設の利用はやや低調であることが明らかになった。さまざまな生涯学習施設が質量ともに充足されてきているなかで、小学校は児童数の増減や統廃合のあり方によって改築を一律に行うことができず、量的に不足している。身近に立地する小学校も、その点ですべての住民に利用しやすいとはいえず、学校との施設兼用による利用上の制約もある。そのため、生涯学習施設としての認知度が低いままで推移しているのが現状である。しかしながら、特に横浜のように早くから施設の改築が進められ、分布密度が高い地域では小学校が生涯学習施設のひとつとして認知され、公立小学校と社会教育施設の間に機能的補完関係があることが判明した。
酸化電位水の殺菌、殺ウイルス作用による院内感染防止法および口腔内消毒に関する研究

MRSA、HIV、あるいは肝炎ウイルスなどの院内感染が社会問題になっている。歯科治療時には、出血の頻度が高いことから、血液を介する感染性疾患に対しては十分な感染予防対策が必要である。本研究では酸化電位水、すなわち蒸留水および水道水に0.07%NaClを添加した後、電気分解して得られる、pH2.6、酸化還元電位(ORP) 1100mV、有効塩素16ppmの水を用いて、消毒剤としての有効性について検討し、次の結論を得た。1.MRSA、緑膿菌に酸化電位水を作用させると、作用時間1分以内に残存菌は認められなくなった。しかし、菌液に血清を添加した場合には、酸化電位水の作用は、著しく低下した。消毒に用いる場合には劣化しないだけの十分な水量が必要である。2.酸化電位水に金属製の器具を浸漬すると、腐蝕が生じることがある。あらかじめ、器具の腐蝕発生の有無について検討してから、消毒を行う必要がある。3.透過型電子顕微鏡で酸化電位水処理後の細菌を形態的に観察したところ、細胞壁は凹凸を呈し、細胞質は不規則に凝集し、空隙認められた。4.酸化電位水の有効塩素濃度に応じて、消毒効果に差異を生じることから、酸化電位水の殺菌効果は塩素が関係していると考えられる。また、pH2.6の酸性条件下では、生存できない細菌が認められた。
微細構造・局所化学組成制御による機能性ホウ化物材料の設計と開発

本研究では、ホウ素を含む共有結合にキャリアが存在する金属ホウ化物において超伝導体を探索した。特に、新たな化学組成や結晶構造をもつ新規超伝導体の探索に注力した。まず、金属ホウ化物の化学的な性質を独自に体系化し、金属ホウ化物がホウ素リッチホウ化物と金属リッチホウ化物に分類でき、生成機構が異なることを発見した。さらに、第一原理電子状態計算による化学結合の理解と、電気陰性度を用いた共有結合性の考察により、多様な金属ホウ化物の結晶構造と電子構造を予測することに成功した。続いて、新規超伝導体の候補として6ホウ化カリウムKB_6の物性を理論および実験から調査した。第一原理計算と電子構造を変化させたKB_6の物性を調査した結果、いずれも60K付近で磁化率の異常をもつ常磁性物質であることを突き止めた。このほか、Feの四面体チェーン構造をもつ1次元チャンネル構造ホウ化物La_<1+ε>Fe_4B_4の単結晶合成に初めて成功し、この物質が、Feの磁性が消失した常磁性体であることを発見した。大きな不定比La組成の存在にも関わらず、非磁性状態が安定しており、またc軸方向の内在的な電子散乱現象を観測したことから、非磁性状態と磁性の競合した特異な物理が発現している可能性を初めて示した。さらに、本研究で合成に成功した新規ホウ化物Ca_<1+ε>Co_4B_4もLa_<1+ε>Fe_4B_4同様の結晶構造をもち、Coの磁性が消失した常磁性体であることを確かめた。このほか、La_<1+ε>Fe_4B_4に類似した構造をもつが、チャンネル構造がらせん状である新規ホウ化物Ca_<1+ε>Ru_4B_4の合成に成功した。このように一次元チャンネル構造ホウ化物に新たなメンバーを加えたことにより、c軸方向の不整合構造と電子構造の関係を解明することに成功した。ほかにも3種類のにおいて常磁性新規ホウ化物の合成に成功した。1.ノンドープおよび炭素ドープMgB_2における支配的ピンニング機構の解明平均粒径と最大ピンニング力の関係の解析から、粒界が支配的なピンニングセンターであり、炭素ドープでは要素ピンニングカの改善によって臨界電流特性が改善していることを見出した。2.MgB_2バルクへの希土類元素置換効果の解明14種類の希土類元素酸化物を微量添加しMgB_2バルクを作製したところ、希土類の一部がMgB_2に置換することを発見した。さらに、酸化イッテルビウム添加で観察された特異なT_cの低下などから、希土類イオンの磁性が臨界温度の大きな低下を引き起こすこと、希土類のイオン半径と副生成ホウ化物の反応性が希土類の置換量を決定することを見出した。3.2元系金属ホウ化物の生成機構の解明18種類の単体金属とホウ素の熱処理によるホウ化反応について調べたところ、いずれの金属も1100°C以下の熱処理によって金属ホウ化物を形成することがわかった。さらに微細組織観察から、反応機構は金属によって異なり、"Metal into boron"機構と"Boron into metal"機構の2種類があることを見出した。4.新規多元系ホウ化物超伝導体の探索AE, Ru, B(AE=Ca, Sr, Ba)の反応によって多元系ホウ化物合成を試みたところ、粉末X線回折および透過電子顕微鏡観察から、新規多元系ホウ化物Ca-Ru-B, Sr-Ru-B, Ba-Ru-Bの存在を発見した。超伝導はまだ確認されておらず、結晶構造は解析中である。また、第一原理計算ソフトウェアWIEN2kを導入し、ホウ化物を中心に状態密度計算を行った結果に基づいて、ほかの元素の組合せについて新規超伝導体探索を行っている。低温で電気抵抗がゼロとなり、さまざまな量子現象を示す超伝導材料は、将来の情報化社会や基礎科学、先端医療を支える基盤材料であり、次世代コンピュータの材料や強大な磁場を発生できる超伝導電磁石、MRIや心磁計・脳磁計などの医療デバイスとして期待されている。これら超伝溝技術の普及には、性能の向上に加えコストの低減と小型・軽量化が課題である。臨界温度(Tc)の高さはデバイスの感度・速度の上昇と冷却装置の簡素化に有効であり、磁場中における臨界電流密度(Jc)の高さは超伝導電磁石の高性能化に不可欠である。このほか、均質な材料の作りやすさがデバイスの集積度とコストに大きく影響しているが、現行の超伝導材料はいずれも一長一短であるため、これらを兼ね備えた超伝導材料の開発が望まれている。本年度は、14種類の希土類元素酸化物を微量添加しMgB2バルクを作製したところ、希土類の一部がMgB2に置換することを発見した。さらに、酸化イッテルビウム添加で観察された特異なTcの低下などから、希土類イオンの磁性が臨界温度の大きな低下を引き起こすこと、希土類のイオン半径と副生成ホウ化物の反応性が希土類の置換量を決定することを見出した。また、比較的高いTcとJc、均質性を具えた超伝導材料のMgB2(Tc40K)の類縁物質である金属ホウ化物において、新規超伝導体探索を行った。金属ホウ化物は優れた金属的伝導を示すほか、軽元素で構成されているためにフォノン振動数が高く、理論から高いTcの実環が期待できる物質群である。

そこでA-TM-B(A=Ca,Sr,Ba,Y,La;TM=Fe,Co,Ru)3元系において新規化合物の探索を行ったところ、CaCo4B4という新規ホウ化物の合成に成功した。さらに、Sr-Co-B,Ba-Co-B,Ca-Ru-B,Sr-Ru-B,Ba-Ru-B系においても新規ホウ化物の合成に成功し、現在結晶構造の解析を行っている。ここで合成した物質の中では超伝導を示す試料は見つかっていないものの、常磁性と優れた金属的伝導を示す試料がいくつか見つかっており、組成制御などにより超伝導の発現が期待できる。本研究では、ホウ素を含む共有結合にキャリアが存在する金属ホウ化物において超伝導体を探索した。特に、新たな化学組成や結晶構造をもつ新規超伝導体の探索に注力した。まず、金属ホウ化物の化学的な性質を独自に体系化し、金属ホウ化物がホウ素リッチホウ化物と金属リッチホウ化物に分類でき、生成機構が異なることを発見した。さらに、第一原理電子状態計算による化学結合の理解と、電気陰性度を用いた共有結合性の考察により、多様な金属ホウ化物の結晶構造と電子構造を予測することに成功した。続いて、新規超伝導体の候補として6ホウ化カリウムKB_6の物性を理論および実験から調査した。第一原理計算と電子構造を変化させたKB_6の物性を調査した結果、いずれも60K付近で磁化率の異常をもつ常磁性物質であることを突き止めた。このほか、Feの四面体チェーン構造をもつ1次元チャンネル構造ホウ化物La_<1+ε>Fe_4B_4の単結晶合成に初めて成功し、この物質が、Feの磁性が消失した常磁性体であることを発見した。大きな不定比La組成の存在にも関わらず、非磁性状態が安定しており、またc軸方向の内在的な電子散乱現象を観測したことから、非磁性状態と磁性の競合した特異な物理が発現している可能性を初めて示した。さらに、本研究で合成に成功した新規ホウ化物Ca_<1+ε>Co_4B_4もLa_<1+ε>Fe_4B_4同様の結晶構造をもち、Coの磁性が消失した常磁性体であることを確かめた。このほか、La_<1+ε>Fe_4B_4に類似した構造をもつが、チャンネル構造がらせん状である新規ホウ化物Ca_<1+ε>Ru_4B_4の合成に成功した。このように一次元チャンネル構造ホウ化物に新たなメンバーを加えたことにより、c軸方向の不整合構造と電子構造の関係を解明することに成功した。ほかにも3種類のにおいて常磁性新規ホウ化物の合成に成功した。
音楽および音声が救急蘇生法の質に与える影響に関する挑戦的萌芽研究

バリデーションスタディにより、モーションキャプチャーカメラと音声補助による胸骨圧迫の質評価システムを用いることで評価者の評価の質が向上することが示された。一つ目のランダム化比較試験により、音楽が質の高い胸骨圧迫の習得に有益であることが示された。音楽の中でもテンポが112回/分のリズムで8ビートの楽曲の効果が高いことが示された。二つ目のランダム化比較試験により、音楽および音声補助を用いた教育法が質の高い胸骨圧迫の習得に効果が高いことが示された。教育効果維持のためには音楽の効果が高いことが示された。研究成果として作成した替え歌は、国民への興味喚起、普及への一助となった。平成25年度は、質の高い胸骨圧迫の有効な教育方法について検討を行った。予定された2つのバリデーションスタディを実施することができた。指導者による主観的な胸骨圧迫技術の質の評価に関するケースシリーズ研究の結果、指導者の主観による胸骨圧迫の評価は、過大評価する傾向にあること、特に指導経験の少ないものほどその傾向が強いことが明らかとなった。救命処置講習指導者に対する評価技能向上に関する前向き介入試験の結果、音声および可視化されたフィードバック装置を用いることで、より正確な評価が可能となることが示されたが、客観的な測定機器を用いることがより正確であることが明らかとなり、以後の評価は測定機器を用いることとした。音楽を用いた胸骨圧迫技術指導の最適化を検討するためのランダム化比較試験では、予定通り「京都子どもの音楽教室(京都市立芸術大学音楽学部音楽教育研究会)」の授業の一環として本研究用に作曲された新たな楽曲を複数のアレンジを施して用い、その結果、音楽を用いて胸骨圧迫を行うとより正確な胸骨圧迫が可能であることが明らかになるとともに、スタディで用いたバリエーションの中では116/分のリズム、8ビートのアレンジの曲を用いることで、より正確な胸骨圧迫が期待されることが明らかとなった。以上平成25年度に実施した研究の結果、特定の楽曲ではなく、音楽そのものが胸骨圧迫に与える効果が明らかとなり、より効果的な音楽の種類が明らかとなった。次年度は音楽が胸骨圧迫に与える教育効果について検討する予定である。平成26年度は前年度の研究成果を元に、胸骨圧迫手技の習得についての研究を行った。音楽を聴きながら胸骨圧迫を行なうことで、より有効な胸骨圧迫を実施できることが前年度に明らかになったため、次に音楽を用いた胸骨圧迫手技の習得に関するランダム化比較試験を実施した。京都府立医科大学附属病院に新規採用された看護師74名を対象に、前年度に使用した新しい楽曲、112/分のリズムで8ビートの楽曲としてビートルズのオブラディオブラダ、楽曲を用いずに音声フィードバックを用いた方法で比較を行なった。リズムに関しては楽曲の教育高価が高く、圧迫解除(リコイル)に関しては音声フィードバックを用いた方法が教育高価が高いことが示された。また前年度に使用した新しい楽曲とオブラディオブラダのどちらを用いても同程度の学習効果を認め、112/分のリズムで8ビートの楽曲であれば親近感のあるどの楽曲を用いても良いと考えられた。以上の研究成果は心肺蘇生の世界最大の国際学会であるアメリカ心臓協会の蘇生科学シンポジウムの演題として採択され、発表を行なった。引き続いて教育方法の違いによる胸骨圧迫の技能維持を評価するための準備として、112/分のリズムで8ビートの楽曲に心肺蘇生法の解説を含んだ歌詞を作成して楽曲の録音作業を行う計画とした。前研究で用いたオブラディオブラダは歌詞の改変が認められないため、新たにプリンセス☆プリンセスのDimondsを選択し、著作者の許可を得た上で歌詞の改変を行ない、録音作業を行った。平成27年度には録音した音源を用いて、胸骨圧迫手技の技能維持に関するランダム化比較試験を実施する予定である。平成26年度までの研究で、音楽が心肺蘇生法の習得について有効であるという結果を得た。また音楽の中でも112/分のリズムで8ビートの楽曲が効果が高いことを検証し、プリンセス☆プリンセスのDiamondsに心肺蘇生法を習得するための歌詞を創作し、録音作業を行った。平成27年度は、心肺蘇生法の習得、および心肺蘇生法の技能の維持について、録音を行った楽曲を用いた教授法、音声フィードバック機器を用いた教授法を用い、ランダム化比較試験を行った。習得については一定の効果が確認できた。技能の維持については解析作業を行っている。平成27年度中に新しい心肺蘇生ガイドラインが発表されたため、新しいガイドラインの基準にあわせた心肺蘇生法の習得についても検討を行う方針とし、平成28年度に研究を延長した。平成26年度中に行う予定であった研究課題について、楽曲の著作権をクリアするために当初の計画より時間を要したため、計画の遅れが生じていた。さらに、平成27年度中に新しい心肺蘇生ガイドラインが発表されたため、新しいガイドラインの基準にあわせた心肺蘇生法の習得についても検討を行う方針とし、平成28年度に研究を延長した。

平成27年度は、心肺蘇生法の習得、および心肺蘇生法の技能の維持について、録音を行った楽曲を用いた教授法、音声フィードバック機器を用いた教授法を用い、ランダム化比較試験を行った。習得については音声フィードバック機器を使用したものの学習効果が高かったが、技能の維持については音楽を用いたものの方が効果が高かった。平成27年度中に新しい心肺蘇生ガイドラインが発表され、その基準に合わせた技能についても追加調査を行ったが、同様の結果が得られた。本楽曲を使用することにより、初期の学習効果としては胸骨圧迫の速さ、リコイルが改善され、技能維持にも役立つことが示唆された。本研究で創作した楽曲については、その斬新な学習方法が関心を喚起し、新聞、テレビなどで全国配信された。また当初は楽曲をCDにして配布する予定としていたが、より効果的な方法として動画をインターネットで公開することにより、CDプレスよりもはるかに多い17,000回の視聴を得た。また個人視聴の他に多数の心肺蘇生講習で利用されるに至っている。今後、簡便な実技講習方法と組み合わせることにより、より多くの一般市民が蘇生に熟練することが期待される。バリデーションスタディにより、モーションキャプチャーカメラと音声補助による胸骨圧迫の質評価システムを用いることで評価者の評価の質が向上することが示された。一つ目のランダム化比較試験により、音楽が質の高い胸骨圧迫の習得に有益であることが示された。音楽の中でもテンポが112回/分のリズムで8ビートの楽曲の効果が高いことが示された。二つ目のランダム化比較試験により、音楽および音声補助を用いた教育法が質の高い胸骨圧迫の習得に効果が高いことが示された。教育効果維持のためには音楽の効果が高いことが示された。研究成果として作成した替え歌は、国民への興味喚起、普及への一助となった。平成26年度に胸骨圧迫技能の維持に関するランダム化比較試験までを行う予定であったが、国際学会発表を前倒しにしたこと、録音作業に時間を要したことから計画が遅れた。平成27年度に引き続き研究を遂行する予定を組んでいる。平成28年度は、新しいガイドラインに従った心肺蘇生法の習得、および心肺蘇生法の技能の維持について、録音を行った楽曲を用いた教授法、音声フィードバック機器を用いた教授法を用い、ランダム化比較試験を行う予定である。平成27年度中に行ったランダム化比較試験の結果検討および平成28年度中に行う予定の新しいガイドライン基準に従ったランダム化比較試験の結果検討により、心肺蘇生法の習得に加えて技能の維持にも有効性が確認できれば、本研究内で録音作業を行った楽曲について、研究の成果物として、広く国民への心肺蘇生法の啓蒙手段として本研究費を使い配布する予定である。合計視聴回数は17,000回程度と研究成果の発表としては多数の視聴が得られている。救急医学平成27年度は、前年度に録音を行なった楽曲を用い、胸骨圧迫手技の維持に音楽が与える影響について研究する予定である。また研究のプロダクトとして楽曲を録音したCDを広く配布する予定である。研究計画書に記載された2段階のバリデーションスタディについて、予定通り実施することができ、次年度のランダム化比較試験につなげることができたため、おおむね順調に進展していると言える。
社会性昆虫に内在する自己組織化機構と繁殖闘争の関係

これまでの研究から、1)女王シグナルをワーカーに伝達するために、女王が巣内を頻繁に歩き回ること(Kikuchi et al., 2008)、2)女王とワーカーとの接触間隔はコロニーサイズとともに長期化し、その結果大きなコロニーではワーカーの繁殖活動が促されること(Kikuchi et al., 2008)、3)コロニー内の卵巣発達ワーカー数に比例して女王のパトロール行動が増加すること(Kikuchi & Tsuji in prep)、さらにこれら3つのメカニズムが相互作用し、女王のパトロール行動とワーカーの繁殖活動の間にフィードバック機構が存在することが明らかにした。このようなフィードバック機構の存在は、アリの社会にグループサイズの変化に関わらず安定して繁殖分業を維持するメカニズムが内在することを示唆していた。一方で、このメカニズムは常に機能しているわけではなく、大きなコロニーでは女王物質の伝達効率が低下し、ワーカーの繁殖行動が活発化する性質ももつ。これに対する適応的な説明としては、Tsuji & Ohtsuki (2009)が理論的に示したように、女王にとってのワーカー産卵のコストは個体間血縁度だけでなく、コロニーサイズ(齢)にも影響を受け、大きなコロニーではワーカー産卵が必ずしもコストにならないことと関係しているのかもしれない。これまでの生物を用いた自己組織化研究は、最適性を仮定しおり、今回のように機能不全に陥る自己組織化は報告例がない。ある意味欠陥のある自己組織化が、何故進化したのは適応的な仮説、実験が今後望まれる本研究課題では社会性昆虫に内在する自己組織化機構に着目し、これが繁殖闘争に与える影響を解明することを目的とした。これをするために4つの実験計画をたて、2年間で完遂する予定である。トゲオオハリアリで見られるコロニーサイズに反応したパトロール行動が、卵巣発達ワーカーとの接触頻度に影響するのかどうか調べるために、人為的に卵巣を発達させたワーカーを比率を変えて導入し、女王のパトロール時間、頻度を調査した。その結果、女王のパトロール行動の頻度と時間は卵巣発達ワーカーの導入比率が高くなるほど増加した。これは、卵巣発達ワーカーとの接触が女王のパトロール行動に影響を与えていることを示唆している。卵巣発達ワーカー数はコロニーサイズと正の相関があるため、女王のパトロール行動のコロニーサイズ変化は(コロニーサイズと正の相関)、卵巣発達ワーカー数と関係していると考えられる。この結果は、社会性昆虫で見られるコロニーサイズに関係した行動パターンの進化を考える上で重要である。なぜなら、コロニーサイズを反映する個体数以外の指標は分かっておらず、また、その指標に関連した行動の変化を初めて実験的に証明した研究だからである膜翅目の社会性昆虫では、女王とワーカーの間に雄生産をめぐるコンフリクトが潜在的に存在すると考えられている。しかしながら、一般に女王存在下ではワーカー自身による産卵はみられない。近年、これはワーカー間の相互産卵規制(ワーカーポリシング)によるものと推察されている。多くの研究者がワーカーポリシングの進化を血縁度から説明しようと研究を進めてきたが、確定的な結論には至っていない。これまでの研究は、ワーカー産卵やポリシング行動発現に影響する女王存在情報に関して、全てのワーカーが同じ情報を共有していると仮定し進められてきた。しかしながら、最近の研究から情報透明性の制約や情報獲得のコストの存在が示され、これが理論的予測と実証データの不一致を説明する要因の一つとみなされている。南西諸島産トゲオオハリアリには、ワーカーポリシング行動がみられ、その強度はコロニーサイズによって変化する。血縁度だけに基づいた従来のワーカーポリシング理論ではこの現象を説明できない。そこで本研究課題ではワーカー産卵行動に影響をあたえる女王存在情報の伝達システムとその特性を明らかにし、ワーカーポリシングのコロニーサイズ依存性の至近メカニズムを考察することを目的とした。具体的には、コロニーサイズの変異に対応して女王存在情報の伝達システムが安定的に機能するために必要と考えられるフィードバック機構を想定し、各要素を検証した。その後、この伝達メカニズムがワーカーポリシング行動の発現に及ぼす影響を調査した。各要素の検証は全て終了し、予測通りの結果がえられた。すなわち、女王との接触間隔に依存したフィードバック機構が存在し、これがワーカーの女王存在情報の獲得に関するコロニーサイズ変異を引き起こした結果、ポリシング行動の発現に影響していた。
連続極限の近くの格子フェルミ場が持つ超対称性

現在の確立した素粒子の標準模型よりも微視的な知見を得るのに、格子上で超対称性を構成できたなら強力な道具となると思われるが、それには様々な困難が存在する。またそれに成功したとしても、現実の世界は連続的な多様体であると思われているので、格子上で定義された理論は最後に、連続極限を取らないといけない。そこで連続極限を最初から意識した格子超対称性を定義して非摂動的な効果を計算しようと試みたのが本研究課題であり、この3年間で一定の成果を見た。それは大きく分けて次の3項目である。(1)格子上での対称性の実現の一般論(量子マスター方程式)格子化のような正則化された理論では、一般には元の対称性が保てなくなる。そのとき対称性が消えたのではなく、実現の仕方が変わっただけであるとして、変形された対称性の一般論を展開した。(II)市松模様タイプの格子ゲージ理論と厳密なフェルミオニックな対称性の存在超対称性の前段階である厳密なフェルミオニックな対称性がナイーヴな連続極限でも生き残ることを示したのは驚きであった。このときにフェルミオンのmod2並進対称性を反映して、ゲージもこのタイプの並進対称性を実現している。それは2次元断面が市松模様をしている格子(市松模様格子)の特徴である。また、この市松模様の格子ゲージ理論の非摂動的な側面(真空構造)の解析も、現在展開されている。(III)素粒子の標準模型を超えたより微視的な理論への超対称性の応用超対称性の理論的根拠を探すのは一般には難しいが、多くのパラメーターを含む湯川結合定数への超対称性の影響を考えるのはより微視的な世界を探る一歩となる。超対称性を持ちかつスケール不変な理論の存在を仮定する模型でこの影響を計算して、現実的な湯川結合が説明可能であることを示した。本研究は、平成12年度から平成14年度まで基盤研究(C)に採択された科研費補助のもと、スタートした。本年は、その初年度で主にその研究成就の為の基礎的な理論整備とプログラム準備に向けられた。具体的には、連続極限をとるための方法(繰り込み群の流れを)で、ゲージ理論を摂動論に寄らずにゲージ対称性を保ったまま初めて定式化した(五十嵐、伊藤、宗)。この結果は学術雑誌に論文として投稿、掲載されている。この成果をローマの会議(SECOND CONFERENCE ON THE EXACT RENORMALIZATION GROUP)で発表し、この内容について欧米の会議出席者と討論した(伊藤、宗)。また、超対称Yang-Mills理論の格子上での定式化は、素粒子の統一理論の非摂動計算に必要であるが原理的にいかなる点が困難であるかを国内の数名の研究者と討議し、ライプニッツ則の破れと非可換幾何学によるブレークスルーの可能性を議論し、国内共同研究の足がかりを築いた(宗)。ドメインウォールフェルミオンの超対称Yang-Mills化に必要な荷電共役変換の定義には、余次元の方向の非局所的な関係が必要である事がわかっていたが、境界条件の問題に焼き直せば非局所的な問題がなくなる可能性を議論した(中野、宗)。プログラム開発の点では、初年度としてはフェルミオンが入っていない系(従来から、よく計算されている系)の効率のよいアルゴリズムをレビューした(宗)。これは次年度からの実際の計算に耐えうるプログラム開発の基礎となる事が期待される。

本年は,平成12年度から平成14年度までの研究期間の二年目であり、従来の研究内容の本質的なステップアップを目指した。具体的には、革新的とも言われる全く新しい格子上の超対称ヤン・ミルズ理論の提唱であり(宗・伊藤)、それに伴う、従来の格子QCDのプログラムの再検討である(宗・中野)。さらに、新しい格子理論上の対称性の可能性として、本質的に相互作用している系で、Ginsparg-Wilson関係式その他の関係式の導出とそれらを満たす一般的な巨視的な作用の形を閉じた形で求めた(宗・五十嵐)。従来の格子ゲージ理論は、連続空間を正方格子に切り分け、どの正方格子も対等に取り扱うものであったが、それと超対称性を格子に課すことはconsistentには出来ないことがわかってきた。そこで我々は、一つ飛び(mod2)にプラケットが存在する'市松'模様の格子での超対称性を議論し、確かに'超対称'の実現が可能であることを示した。このことで、ドイツ・ベルリンでのLattice2001の会議で発表し、欧米亜の研究者と討論した。数値シミュレーションの方は,従来のQCDの計算で使われていたものをレビューしつつ、この全く新しい格子上の超対称ヤン・ミルズ理論への応用の為に必要な変更を確認した。アルゴリズム的には、フェルミオンをはずした場合には、従来のQCDのアルゴリズムとほぼ同じで、あるリンクに対し、プラケットの寄与の仕方が、2(D-1)からD-1になっていることである。ここで、Dはユークリッド空間の次元の数である。もちろん、全空間でこのリンク数の変化がConsistentでなければならないので、空間的拡張の方法は次年度でなされる予定である。本当の研究対象は当然、相互作用している系なので、本質的に相互作用している系の対称性のありかたを議論することは重要である。が、従来それは非常に難しくて手が付けられなかった問題である。こういう系のGinsparg-Wilson関係式を閉じた形で求めたことは、大変に非自明な成果である。次年度早々にも、この結果を公表したい。現在の素粒子の標準模型を超えたより微視的な知見を得るのに、格子上で超対称性を構成するのが必要と思われるが、様々な困難が存在する。もしそれに成功したとしても、現実の世界はスムーズな連続の多様体であると思われているので、格子上で定義された理論は最後には、連続極限を取らないといけない。そこで連続極限を最初から意識した格子超対称性を定義して非摂動的な効果を計算しようと試みたのが本研究課題であり、平成14年度では一定の成果を見た。それは大きく分けて次の3項目である。(I)格子上での対称性の実現の一般論(量子マスター方程式)格子化のように理論を正則化すると、一般には元の対称性が保てなくなる。そのとき対称性が消えたのではなく、実現の仕方が変わっただけであるとして、変形された対称性の一般論を展開した。特に、相互作用するフェルミオンの系のカイラル対称性にこうした変形された対称性が実現されていることを具体的に示した。(II)市松模様タイプの格子ゲージ理論と厳密なフェルミオニックな対称性の存在超対称性の前段階である厳密なフェルミオニックな対称性がナイーヴな連続極限でも生き残ることを示したのは驚きであった。このときにフェルミオンのmod2並進対称性を反映して、ゲージもこのタイプの並進対称性を実現している。
遠隔制御による完全静脈麻酔自動制御システムの開発

本研究の目的は,静脈麻酔薬のみを使用する完全静脈麻酔を,生体情報のフィードバックによる遠隔自動制御で行うことである.用いた麻酔薬は鎮静薬としてプロポフォール,鎮痛薬としてフェンタニル,筋弛緩薬としてベクロニウムの3つである.初めに汎用パーソナルコンピュータと持続注入用シリンジポンプを用い,薬物動態・薬力学モデルに基づき薬物血中・効果部位濃度を予測計算し,算出された予測濃度を指定した目標値に保つTarget-Controlled Infusion(TCI)のシステムを構築した.ソフトウェアは全て独自開発した.次に1台の汎用パーソナルコンピュータで3台のシリンジポンプを接続できる拡張ボードを装着した.生体情報としては鎮静度を表すBispectral Indexと筋弛緩モニターから得られる単収縮率を用いた.Bispectral Indexとプロポフォールの予測効果部位濃度との関係をリアルタイムに算出して,指定したBispectral Indexを保つようにプロポフォール注入速度を制御するアルゴリズムを開発した.また,筋弛緩モニターの単収縮率をフィードバックし,指定した筋弛緩を維持するアルゴリズムを開発した.これらにフェンタニルのTCIを加え3薬剤を1台のコンピュータで制御する静脈麻酔システムを完成させ,実際の麻酔管理に使用し安定した麻酔状態を維持することができた.さらに遠隔制御用ソフトウェアを用い,シリンジポンプが直接接続されているコンピュータの麻酔薬制御画面を院内LAN経由で別のコンピュータに表示し,その画面から制御するシステムを構築した.実際の臨床に使用し遠隔監視・制御が可能であった.本研究の成果に加え,他の生体情報の監視,人工呼吸器制御,輸液制御など他の遠隔操作を統合することで近い将来に遠隔制御の静脈麻酔用麻酔システムが一般臨床の場で使用されることが期待できる.本研究の目的は,静脈麻酔薬のみを使用する完全静脈麻酔を,生体情報のフィードバックによる遠隔自動制御で行うことである.用いた麻酔薬は鎮静薬としてプロポフォール,鎮痛薬としてフェンタニル,筋弛緩薬としてベクロニウムの3つである.初めに汎用パーソナルコンピュータと持続注入用シリンジポンプを用い,薬物動態・薬力学モデルに基づき薬物血中・効果部位濃度を予測計算し,算出された予測濃度を指定した目標値に保つTarget-Controlled Infusion(TCI)のシステムを構築した.ソフトウェアは全て独自開発した.次に1台の汎用パーソナルコンピュータで3台のシリンジポンプを接続できる拡張ボードを装着した.生体情報としては鎮静度を表すBispectral Indexと筋弛緩モニターから得られる単収縮率を用いた.Bispectral Indexとプロポフォールの予測効果部位濃度との関係をリアルタイムに算出して,指定したBispectral Indexを保つようにプロポフォール注入速度を制御するアルゴリズムを開発した.また,筋弛緩モニターの単収縮率をフィードバックし,指定した筋弛緩を維持するアルゴリズムを開発した.これらにフェンタニルのTCIを加え3薬剤を1台のコンピュータで制御する静脈麻酔システムを完成させ,実際の麻酔管理に使用し安定した麻酔状態を維持することができた.さらに遠隔制御用ソフトウェアを用い,シリンジポンプが直接接続されているコンピュータの麻酔薬制御画面を院内LAN経由で別のコンピュータに表示し,その画面から制御するシステムを構築した.実際の臨床に使用し遠隔監視・制御が可能であった.本研究の成果に加え,他の生体情報の監視,人工呼吸器制御,輸液制御など他の遠隔操作を統合することで近い将来に遠隔制御の静脈麻酔用麻酔システムが一般臨床の場で使用されることが期待できる.本年度は、静脈麻酔制御補助システムを実現するためのハードウェアの構築および麻酔制御システムの基本部分のソフトウエアを作成した。制御用コンピュータには汎用パソコン(アップル社製PowerMacintosh相当品)を使用した。静脈麻酔薬には我が国で利用可能なプロポフォール、フェンタニル、ベクロニウムを選択し、持続注入する3台のシリンジポンプをコンピュータ制御することとした。また、麻酔状態を把握する生体モニターとして、筋弛緩モニター機能を装備した生体監視装置及び鎮静度(Bispectral Index)モニターの2台を接続した。一般的なパソコンには本来2つのシリアルポートしかないため、5台の機器を制御することができない。そこで、4つのシリアルポートを増設する拡張ボードを装着した。静脈麻酔薬の注入制御の基本として、薬物動態に基づき薬物血中・効果部位濃度を予測計算するとともに、その予測濃度を指定した目標値に保つ定濃度注入制御(Target-Controlled Infusion)システムを開発した。次に、麻酔を構成する3要素(鎮静、鎮痛、筋弛緩)を生体情報に基づき自動制御するアルゴリズムを考案・開発した。全身麻酔中に意識のない状態を評価するため、現在最も信頼できる鎮静度モニターとされているBispectral Indexモニターを購入した。このモニターから得られる数値と鎮静薬プロポフォールの予測効果部位濃度の関係を各患者ごとにリアルタイムで算出し、プロポフォールのフィードバック注入制御を行うアルゴリズムを開発した。この注入制御システムを実際の麻酔管理に使用し、良好な麻酔制御が可能であることを米国にて報告した。また、筋弛緩モニターから得られる数値を用いたPID制御により筋弛緩薬ベクロニウムの注入制御を行い、希望する筋弛緩を維持するシステムを作成し臨床の場で安定した動作を確認した。本年度の研究内容は,1)希望する麻酔状態が得られるよう薬物注入を制御するシステムを安定して運用するための改善と,2)ネットワークを経由して注入制御プログラムを遠隔制御する際の問題点の検討,である.鎮静度モニタから得られるBispectral Indexと,薬物動態・薬力学モデルから算出される効果部位濃度には、個々の患者で極めて良好な対応関係が認められた.

そこで,各患者において麻酔開始時からこれら2変数の関係を求め,その関係式を求め用いて希望するBispectral Indexが得られる効果部位濃度となるようTarget-Controlled Infusionを行うアルゴリズムを臨床の場で麻酔管理に試用したところ良好な制御が得られた.この結果,システムの開発当初に比べて安定した鎮静度を得ることが可能となった.MacOS上で動作する本システムを遠隔制御する方法として,市販のネットワーク経由による遠隔操作ソフトウエア(2種類)の利用を検討した.アップル・ネットワークアシスタント3.5日本語版では同時に1台の麻酔システムしか制御できなかったが,TimbuktuPRO4.8日本語版では同時に複数台の麻酔システムを制御できるだけでなく,WindowsマシンからもMacintosh上で動作する本システムを遠隔制御できることが確認された.現段階では手術室内に配線したLAN上での動作実験であるが,理論的にはインターネットを経由していかなる場所からも遠隔制御が可能である.次年度には,一般インタ-ネット回線を経由した遠隔制御の実現に向けて,研究を進める予定である.本研究の目的は,静脈麻酔薬のみを使用する完全静脈麻酔を,生体情報のフィードバックによる遠隔自動制御で行うことである.用いた麻酔薬は鎮静薬としてプロポフォール,鎮痛薬としてフェンタニル,筋弛緩薬としてベクロニウムの3つである.初めに汎用パーソナルコンピュータと持続注入用シリンジポンプを用い,薬物動態・薬力学モデルに基づき薬物血中・効果部位濃度を予測計算し,算出された予測濃度を指定した目標値に保つTarget-Controlled Infusion(TCI)のシステムを構築した.ソフトウェアは全て独自開発した.次に1台の汎用パーソナルコンピュータで3台のシリンジポンプを接続できる拡張ボードを装着した.生体情報としては鎮静度を表すBispectral Indexと筋弛緩モニターから得られる単収縮率を用いた.Bispectral Indexとプロポフォールの予測効果部位濃度との関係をリアルタイムに算出して,指定したBispectral Indexを保つようにプロポフォール注入速度を制御するアルゴリズムを開発した.また,筋弛緩モニターの単収縮率をフィードバックし,指定した筋弛緩を維持するアルゴリズムを開発した.これらにフェンタニルのTCIを加え3薬剤を1台のコンピュータで制御する静脈麻酔システムを.完成させ,実際の麻酔管理に使用し安定した麻酔状態を維持することができた.さらに遠隔制御用ソフトウェアを用い,シリンジポンプが直接接続されているコンピュータの麻酔薬制御画面を院内LAN経由で別のコンピュータに表示し,その画面から制御するシステムを構築した.実際の臨床に使用し遠隔監視・制御が可能であった.
半金属（金属）を媒介したⅣ族半導体ナノ構造の形成と次世代デバイス要素技術への応用

本研究は申請者がこれまでに独自に開拓したビスマス(Bi)を媒介材料としたナノドット形成技術において、そのユニークなナノドットの形成機構と結晶化過程を明らかにし、小粒径かつ高密度のGeナノドットを実現すること、同検討結果をバンドギャップの直接遷移化が期待されるGeSnナノ構造の形成手法にも応用し、Snの媒介作用を利用してGeSnナノドットの結晶化温度の低減並びにSnの高組成化を図ること、及びこれらのナノドットを次世代メモリ素子やGe-MISFET (金属/絶縁物/半導体電界効果トランジスタ)で必要とされる基本構造に導入し、それらの基本特性を確認することを目的としている。平成30年度は上記Biを媒介材料としたGeナノドットの形成機構と結晶化過程の解明を進め、状態図や蒸気圧をもとにした形成モデルを提案した。また、Snを媒介材料したGeSnナノドット形成に関しては200°Cという低温アニールにおいても結晶ナノドットが形成できることを見いだし、バンド構造が間接遷移型から直接遷移型に変わるとされる10%以上のSn組成を得ることができた。Geナノドット、GeSnナノドットそれぞれの研究成果を国際会議等で報告すると共に論文投稿し、論文2報がアクセプトされた。特に後者のGeSnナノドットの低温形成を報告した論文についてはJJAPのSpotlights論文に選定されたとの連絡があり、注目される研究となっていることが確認された。なお、光学的特性評価用のキャップ層形成の検討に関しては適切な構造や作製条件の検討に着手し、現在その特性を解析中である。デバイス応用に向けた基礎検討としてはナノドットフローティングゲートメモリの作製プロセスに関する検討を開始した。平成30年度当初の計画(平成29年度末に一部の重点項目を変更)に対し、Geナノドットの形成メカニズムに関する検討は予定通り進捗し、GeSnナノドットの検討に関しては前述の通りSnを媒介材料として200°Cという低温アニールにおいても結晶ナノドットが形成できること等を見いだしてその成果発表に至る等、大きな進捗があった。しかしながら光学特性を評価するためのキャップ層形成の検討に関しては現在、適切な構造や作製条件の検討に着手した段階であり、やや遅れ気味となっている。上記を総合し、「おおむね順調に進展している」という評価とした。基本的には当初の計画に沿って研究を行うが、昨年度末の重点項目の見直しの通り、低温形成に成功したGeSnナノドットに注力し、その特性向上と物性評価、並びにデバイス応用に向けた基礎検討を研究の柱とする。具体的にはよりSn組成の高いGeSnナノドットの作製条件の検討、光学的特性評価に向けたキャップ層形成の検討及びナノドットフローティングゲートメモリの基本構造の検討を継続して発展させる他、Ge-MIS構造用の金属/n-Geのオーミックプロセス検討、位置制御ドットやドットinナノワイヤ構造形成に向けたEB露光装置を用いたリフトオフプロセス等の検討を開始する。

本研究は申請者がこれまでに独自に開拓したビスマス(Bi)を媒介材料としたナノドット形成技術において、そのユニークなナノドットの形成機構と結晶化過程を明らかにし、小粒径かつ高密度のGeナノドットを実現すること、同検討結果をGeSnナノ構造の形成手法にも活用し、さらにSnの自己触媒効果を利用してGeSnナノドットの結晶化温度の低減を図ること、及びこれらの検討によるGe、GeSnナノドットを次世代メモリ素子やGe-MISFET (金属/絶縁物/半導体電界効果トランジスタ)で必要とされる基本構造に導入し、それらの基本特性を確認することを目的としている。平成29年度は上記Biを媒介材料としたGeナノドットの形成機構と結晶化過程の解明に向けた検討を進め、また、新たにSnを媒介材料としたGeSnナノドットの形成を試みた。その結果、Bi媒介Geナノドット形成に関しては形成初期においてBiとGeの層交換と思われる現象が発現していること、並びに400°CのアニールによってBiが排出、昇華する過程を経て結晶Geナノドットが形成されることが確認された。また、Sn媒介GeSnナノドット形成に関しては結晶GeSnナノドットがGeドットよりもさらに低温で形成されるという結果が新たに得られ、さらにこの形成メカニズムの解明につながると思われる知見が得られつつある(未発表)。なお、前者の製造方法に関しては2014年にNTTと共同出願した特許が2017年に成立した。デバイス応用に向けた基礎検討としてはGe-MIS構造の作製と評価に関する検討を進めた。平成29年度当初の計画に対し、Geナノドットに関する検討はほぼ予定通り進捗し、GeSnナノドットの検討に関しては前述の通り新たに低温形成が確認されると共にこの形成メカニズムの解明につながると思われる知見が得られ、当初の計画を上回る進捗があった。しかしながらデバイス応用に関する検討については当初の計画に比べやや進捗が遅れ気味となった。上記を総合し、「おおむね順調に進展している」という評価とした。基本的には当初の計画に沿って研究を行うが、昨年度末の重点項目の見直しの通り、低温形成に成功したGeSnナノドットに注力し、その特性向上と物性評価、並びにデバイス応用に向けた基礎検討を研究の柱とする。具体的にはよりSn組成の高いGeSnナノドットの作製条件の検討、光学的特性評価に向けたキャップ層形成の検討及びナノドットフローティングゲートメモリの基本構造の検討を継続して発展させる他、Ge-MIS構造用の金属/n-Geのオーミックプロセス検討、位置制御ドットやドットinナノワイヤ構造形成に向けたEB露光装置を用いたリフトオフプロセス等の検討を開始する。基本的には当初の計画に沿って研究を行うが、具体的な進め方について一部変更を加える。前述の通り平成29年度にはSn媒介GeSnナノドットがGeドットよりもさらに低温で形成されるという結果が得られ、この形成メカニズムの解明につながると思われる知見も得られつつある。今後Sn組成の高いGeSnナノドットが得られればGeSnが直接遷移の特性に変化することから、Siフォトニクスにおける発光素子の実現というインパクトの大きな研究に発展する可能性もある。この状況を踏まえ、平成30年度はGeSnナノドットの形成メカニズム解明のための検討と平成31年度に計画しているGeSnナノドットの光学的特性評価に向けたキャップ層形成の検討に注力することとする。このキャップ層形成はドットとの混晶化などの困難な状況が予想されるため、デバイス応用に向けた検討は優先順位を下げることとする。
蘭州・黄河および無錫・太湖周辺での多環芳香族類の生成・異性化・蓄積プロセスの解明

平成29年度までに弱い相互作用点を集積・配向させることにより、異方性と多重相互作用を促進させ、結果として多環芳香族類(PAHs類)の構造異性や幾何異性に対して高い選択性を有するHPLC分離剤の開発に成功している。平成30年度は、カラムとして、トリアジナンージヒドロナフタレン系カーボン系有機相を有するシリカ粒子およびセルロースから得られたグラファイトカーボン粒子を調製した。これを充填し、分離カラムとして用いた。トリアジナンージヒドロナフタレン系カーボン系有機相はトリアジナンとジヒドロナフタレンの反応時間、溶媒、pHを変化させることによって、π共役を制御できることが確認された。結果としてトリアジナンージヒドロナフタレン系有機相はカーボン粒子表面のπ電子によるPAHsの構造を高い選択性を示し、PAHsの構造のπ電子の状態や平面性、非平面性などの分子の多様性に対応できた。また、ポリマー層は、あらゆる無機層に固定化できることが確認でき、シリカ、アルミナにも固定化できることが確認された。架橋剤として、環状アミン類、とくにトリアジナンの他に、ヘキサメチレンテトラミンでも安定に被覆することが確認できた。これらは水中から得られたサンプルの有機物質を分離できる条件と見出した。とくに、PAHsの選択性を著しく増幅させることができた。一方、セルロースから得られたグラファイトカーボン粒子はその焼成温度を変化させることによって吸着力を制御できるも確認している。セルロースから得られたグラファイトカーボン粒子は酸素原子のローンペア電子を認識できることが確認され、アルキルフェノール、位置異性体などの環境ホルモンの分離に適することが確認された。【江南大学で研究発表】。芳香族炭化水素類のπ電子非認識型の充填材も開発し、サイズのみによる分離も可能となった。【蘭州化学物理研究所グループ主催のシンポジウムで研究発表を実施】平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的に最適化された分子形状識別型HPLC分離剤の選定を行う。具体的には、申請代表者らが開発してきた、分子配向による弱い相互作用の増幅原理を適用し、多環芳香族類(PAHs)の電子状態(構造異性、幾何異性、立体異性等の分子形状やハロゲン化度等に顕著に依存する性質)に敏感に応答する分子形状識別部位の分子設計・合成を行い、PAHsの高精度分析を実施した。甘粛省蘭州市の黄河流域と江蘇省の大湖の無錫市近郊を中心に、定期的に水質サンプリングを行い、PAHs(とくにベンゾピレンの構造類似体)のHPLCによる検出および高精度の成分分析を行った。移動相の極性や分析温度の調整だけでは十分な分離度が達成されない場合は、原子移動ラジカル重合型および交互共重合型有機相において、側鎖アルキル基の長さをC22およびC30に増加させ、HPLC条件下での側鎖の結晶化(トランスフォーム化)を促進させたフィールド調査の基点は、甘粛省蘭州市および江蘇省無錫市とする。蘭州市においては、海外研究協力者(蘭州化学物理研究所のH.Qiu教授)に依頼して事前に選定した中山橋および銀雛公園周辺の水質をサンプリングした。蘭州化学物理研究所において有機物の抽出・濃縮操作を行った。江蘇省無錫市においては、D. Wei副教授に依頼して、大湖周辺の水質をサンプリングし、江南大学において、同様な操作を実施した。抽出サンプルの分析については、H.Qiu教授、D. Wei副教授所有のHPLCシステムを用い、プレ評価を実施した。このプレ評価の結果を元に、サンプリングエリアの決定や、水質の採取方法を確定させた。江蘇省無錫市においては、D. Wei副教授に依頼して、大湖周辺の水質をサンプリングし、江南大学において、同様な操作を実施し、ほぼ予定どおり、進展している。弱い相互作用点を集積・配向させることにより、異方性と多重相互作用を促進させ、結果として多環芳香族類(PAHs類)の構造異性や幾何異性に対して高い選択性を有するHPLC分離剤の開発に成功した。平成28年度は、熊本地震の影響により、現地調査を行うことが、困難となり、したがって、日本において、PAHs類に関するモデル実験を行った。カラムとして、平成28年度は、2種類のカラムを採用した。原子移動ラジカル重合型カラムとグラファイトカーボン型の有機相のカラムを用いた。環状超分子を利用せず、鎖状分子に弱い相互作用点を集積し、かつ分子配向させることによってゲスト分子との多重相互作用を促進させることができた。結果として選択性のチューニングが容易となるため、PAHsの構造多様性に対応できた。とくに、鎖状分子であるため、分子設計により選択性のチューニングが可能となり、高い選択性を見い出すことができた。平成28年度は、一方、十分な分離度が得られないことも踏まえ、あらかじめ、カーボン系有機相を有する微粒子を調製し、これを吸着クロマトグラフィー用分離剤として開発した。同カーボン相は、π電子の相乗効果により、PAHsの構造多様性に対応できる。とくに、AHsの選択性を著しく増幅させることができた。