hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
浮遊性海洋シアノバクテリアのバイオエコモニタリングへの応用

本研究では、海洋の環境毒物等による環境変動を生物シグナルを利用して迅速かつ高感度にモニタリングすることを目的としている。特に浮遊性海洋シアノバクテリアをスクリーニングすることとともに、報告者らがすでに見いだした海洋シアノバクテリアにおいて環境応答をする遺伝子調節エレメントをスクリーニングし、各種環境応答生物を作製することを試みた。(1)浮遊性海洋シアノバクテリアのスクリーニングと培養システムの検討海洋シアノバクテリアの浮遊培養の構築を目的とし、浮遊性担体と研究代表者の研究室に保存してある海洋シアノバクテリアを利用し、浮遊性担体上での増殖、培養条件、付着機構の検討を行い、海洋における浮遊培養を利用した藻体生産のトータルシステムの構築のための基礎的検討を行った。また、浮遊性海洋シアノバクテリアの簡便な獲得法、さらには浮遊性海洋シアノバクテリアを利用した海洋環境モニタリングへの応用の可能性について検討を行った。(2)海洋シアノバクテリアの各種刺激応答エレメントのスクリーニングとそのキャラクタリゼーションLuxAB遺伝子をレポーター遺伝子としたベクターを用い、海洋シアノバクテリアSynechococcus sp. NKBG15041cの小断片ゲノムライブラリーを構築し、NKBG15041cをホストとした環境応答エレメントのスクリーニングを行った。181クローン中、ノニルフェノールへの応答性では、特異性は見られなかった。一方、UV-A照射やNaCl濃度の変化に対する応答実験では、応答するクローンがそれぞれ、1クローン、2クローン得られ、シークエンス解析により、転写調節因子結合配列やプロモーター様配列の存在が確認された。環境中で懸念される様々な環境毒物は数多く存在する。本研究で示したスクリーニング方法を用いることにより、これらのモニタリングするシステムの構築が可能であると考える。本研究では、シアノバクテリアの持つ浮遊性の特徴に着目し、浮遊性海洋シアノバクテリアを利用した、海洋の表層におけるバイオモニタリングを行うことを目的とし、初年度は当研究室にある海洋微細藻類のカルチャーコレクションの中から浮遊性海洋シアノバクテリアの獲得を試みた。浮遊性シアノバクテリアは、低密度の細胞内器官であるガス胞を利用し、細胞密度を変化させることで浮遊性を獲得している。このため浮遊性シアノバクテリアは他のシアノバクテリアの細胞密度に比べ、細胞密度が低いと考えられた。そこで、この密度の差を利用して、スクロース密度勾配遠心法による浮遊性シアノバクテリアを獲得法を試みた。密度の軽い海洋シアノバクテリアを保存株から探索した結果、Nostoc sp.NKBG500017株が最も軽いスクロース密度層に分画された。さらに、本株の浮遊性を確認したところ、同じNostoc sp.NKBG500043株は、12時間インキュベーション後にはすべて沈降してしまうのに対し、Nostocsp.NKBG500017株はまだ懸濁状態であった。このことから、スクロース密度勾配遠心法を利用することにより、容易に浮遊性のシアノバクテリアが獲得できることが示された。さらに、本株を海洋のバイオモニタリングの指標生物としての評価を行った。汚染物質として環境ホルモン様物質であるトリブチルスズを用いて、シアノバクテリアの蛍光量の変化から評価した。その結果、トリブチルスズ10nM以上の濃度で蛍光量の減少が確認された。しかし、1nMの濃度で環境中で影響を与えるはことがすでに報告されており、汚染物質に対する高い感度をもつ浮遊性のシアノバクテリアの選択、高感度な検出法などさらなる高感度化が必要であることが示された。本年度は、海洋シアノバクテリアの環境毒物応答遺伝子の調節領域のスクリーニングと海洋シアノバクテリアへの浮遊性の付与に関して検討を行った。

1)海洋シアノバクテリアからの環境毒物応答遺伝子エレメントのスクリーニング海洋シアノバクテリアSynechococcus sp.のプラスミドの複製領域、レポーター遺伝子(luxAB)を持つ毒物応答応答エレメントプラスミドを作製し、それを用いて海洋シアノバクテリアSynechococcus sp.NKBG15041Cのゲノムライブラリーを構築した。さらに、そのライブラリー96クローンからプラスミドを一括抽出し、'NKBG15041Cにエレクトロポレーションにより遺伝子導入を行い、得られた形質転換体より、各種毒物等への応答(発光によりスクリーニング)を観察した。その結果、ベンゾ(α)ピレンやノニルフェノール等の暴露によって発光強度が上昇する、すなわち遺伝子発現が促進されるクローンが検出された。2)顕著な浮遊性を有しない海洋シアノバクテリアのレポーター生物としての可能性を広げるために、石炭灰を原料として作製した浮遊性担体に付着させることが可能であるか検討した。浮遊性を有しない海洋シアノバクテリアSynechococcus sp..NKBG042902のこの石炭灰担体上での生育・安定性の検討について行った。その結果、海水中において12日間のイキュベーションで担体表面積当たり、1.3x10^7cells/cm^2の細胞を保持できることが明らかとなった。さらに、8日間後の細胞についても安定に担体表面に存在することが確認された。これらの結果から、浮遊性を示さない海洋シアノバクテリアを利用したモニタリングについても、浮遊性の担体などを利用することで、海洋表層で引き起こされる環境変化をモニタリングできることが示唆された。本年度は、昨年度に引き続き海洋シアノバクテリアからの環境応答エレメントのスクリーニングとそれらの解析を行った。1)洋シアノバクテリアsynechococcus sp.からの環境毒物応答エレメントのスクリーニング海洋シアノバクテリアsynechococcus sp.N : KBG15041cを宿主とした小断片化ゲノムライブラリーを用い、ノニルフェノール(1μM)、UV-A照射(900μW/cm^2)、及び、NaCl濃度変化(2%→4%)に対して応答するエレメントをスクリーニングした。その結果、ノニルフェノールへの応答実験では、約30%のクローンが応答したことにより、特異的な応答ではない可能性が示唆された。一方、UV-A照射やNaCl濃度の変化に対する応答実験では、特異的に応答する。クローンがそれぞれ、1クローン、2クローン得られた。また、通常培養時に強く発光するクローンが5クローン確認された。2)境毒物応答エレメントのキャラクタリゼーション刺激応答エレメントとして、転写調節因子結合配列やプロモーター様配列の存在が確認された。UV-A照射に対して応答が確認された。クローンからは、CAP/CRPが結合する配列が確認された。
子ども虐待のケアにおいて生じる看護職の感情のコントロールに関する研究

看護職が虐待者である親への関わりにあたって抱く困難さの内実を具現化し、そこで生じる感情のコントロールの構造を明らかにすることを目的とし、看護職9名に半構成的面接を実施した。内容を質的帰納法を用いて分析した結果、【親の支援者である】という認識をもち、【大変さを共感】し、【丁寧に傾聴】していた。同時に、親には【身構え】ながら対峙し、情報収集の場面においては関わりに困難さを感じており、その際は【親の状況を推察】し、【無理強いせず】に慎重に関わっていた。こうした困難さは【スタッフに相談】、【情報共有】しており、さらに専門委員会に相談することで、自身の見解や関わりの後押しを得ていた。本研究の目的は、看護職が被虐待児とその親へのケアにあたって抱く困難さの内実を具現化し、そこで生じる感情のコントロールの構造を明らかにすることである、子ども虐待のケアに精通した看護職を対象に面接調査を行い、ケアにあたって感じる困難さの内容とそれによって生じる看護職の感情を具現化した。当該年度は、看護職5名への面接調査を実施した。また、さらに子ども虐待全般に関する知識をはじめ、被虐待児と虐待者の心理・社会的側面および彼らへのケアの在り方や、関わる職種の姿勢についての理解を深めるため、関連書籍・文献の検討、研修会等への参加を継続して行った。また、研究手法であるグラウンデッド・セオリーへの理解を深め、より洗練された分析につなげるため、勉強会への参加も定期的に行っている。面接では、看護職が実際のケア事例を具体的に振り返り、「失敗してはならない」と思いながら親の気持ちを探り、少しずつ情報を収集し、距離をとりながら慎重にかかわっている姿が明らかになった。また、そこで生じる「どう親と関わってよいかわからない」という看護職の複雑な感情や気持ちの揺れが表現された。さらに、スタッフ間で情報を共有し、気持ちを表出することで、親子とかかわるにあたって安心感を得、気持ちを立て直していることがうかがえた。現在、そのデータをグラウンデッド・セオリーの手法を用いて分析中である。データはまだ5例のみであり、比較検討しながらデータを積み重ねていくため、今後、さらなるデータの蓄積とともに、スピードを上げて分析を進めていく必要がある。本研究の目的は、看護職が被虐待児と虐待者である親への関わりにあたって抱く困難さの内実を具現化し、そこで生じる感情のコントロールの構造を明らかにすることである。当該年度は、子ども虐待のケアに精通した看護職4例に対するインタビュー調査を継続して行い、計9例(1例のみ2回)のインタビューを終了した。インタビューでは、看護職が実際のケア事例を振り返り、被虐待児および虐待者である親への関わりや思いが語られ、インタビュー内容を丁寧に推敲し、質的帰納的に分析している段階である。その結果、被虐待児に対しては、子どもが表す難しさを前に【気持ちを乱され】つつ、【スタッフ間での情報共有】を行いながら【自分の気持ちを安定させ】て子どもと関わっている様子が窺えた。一方で、親に対しては【身構え】ながら対峙しつつも【親の支援者である】という認識をもち、【親の大変さを共感】し、【親の話を丁寧に傾聴】していた。しかしながら、同時に思うように知りたい情報を得ることができなかったり、情報と異なる内容の話を親からされた場面等では、関わりに対する困難さを感じており、その際は【親の状況を推察】し、【無理強いせず】に慎重に関わっていた。こうした困難さについては【スタッフに相談】、【情報共有】しており、さらに専門委員会に相談することで、自身の見解や関わりの後押しを得ていることがわかった。また、関わり当初は「なぜ虐待者である親に支援が必要なのか」という疑問をもっていたが、経験を重ねる中で親の置かれた状況や親の思いを知ることにより、少しずつ親への見方や関わりが変化していった様子も窺えた。この経験がスタッフ同士の関わりや教育に活かされており、今後は、現在のデータの分析をさらに進め、成果を明らかにするとともに、次段階では看護職の経験年数による認識と関わりの比較のための研究を展開していく必要性が示唆された。本研究の目的は、看護職が被虐待児とその親へのケアにあたって抱く困難さの内実を具現化し、そこで生じる感情のコントロールの構造とプロセスを明確にすることである。平成23年度における到達目標は、子ども虐待のケアに精通した看護職を対象に面接調査を行い、ケアにあたって感じる困難さの内容とそれによって生じる看護職の感情を具現化することであった。当該年度は、それに向けて、看護職1名への面接調査を実施した。

また、さらに子ども虐待全般に関する知識をはじめ、被虐待児と虐待者の心理・社会的側面および彼らへのケアの在り方や、関わる職種の姿勢についての理解を深めるため、関連書籍・文献の検討、研修会等への参加を積極的に行った。また、研究手法であるグラウンデッド・セオリーへの理解を深め、より洗練された分析につなげるため、勉強会への参加も定期的に行っている。面接では、看護職が実際のケア事例を具体的に振り返り、虐待された子どもを守りたいという思いや、虐待者である親に対する「なぜこのようなことになったのか」という思い、また、そこで生じる「どう親と関わってよいかわからない」という看護職の複雑な感情や気持ちの揺れが表現された。現在、そのデータをグラウンデッド・セオリーの手法を用いて分析中である。データはまだ1例のみであり、比較検討しながらデータを積み重ねていくため、今後、さらにスピードを上げてデータ収集および分析を進めていく必要がある。平成24年度までに合計5名の看護師への面接調査を終了し、現在、面接内容を分析している段階にある。面接を予定していた対象者との日程調整がつきにくいこともあり、データの収集に時間を要している。今後、対象施設も広げて対象者をリクルートし、分析を進めていく予定である。所属機関における倫理審査の準備が遅れて適切な機会を逸したことや、再審査によって研究開始までに時間を要した。また、所属機関の変更が生じ、その準備や研究対象者のリクルートに再調整が生じたことが研究の進行に支障を来した要因であると考えられる。平成25年度は、現在までに得られたデータの分析を進め、それをもとに研究対象者への面接調査を戦略的に実施し、さらにデータを洗練させていく。分析においては、引き続き子ども虐待を専門とする研究者の助言を受けながら丁寧に分析を進めていく。現在の所属機関および対象者の所属施設の倫理審査を再度受け、今後はさらにスピードを上げてデータ収集および分析を進めていく。その中でも、子ども虐待を専門とする研究者の助言を受けながら丁寧に分析を進める。データ収集にかかる交通費、知識の研鑽および成果発表のための学会参加、関連資料の作成に使用する。データ収集、分析のためのパソコン購入。データ収集にかかる謝礼および交通費、分析、考察のための文献収集。知識の研鑽および成果発表のための学会参加、関連資料作成。
脳由来のミクログリア細胞を用いてのKrabbe病の遺伝子治療の開発

先天性代謝異常症、特にライソゾーム病においては治療抵抗性の神経症状を呈する頻度が高いことが知られている。また、尿素サイクルの代謝異常症も中枢神経症状を伴うことが多い。これら疾患の遺伝子解析による病態の解明並びに遺伝子治療や細胞治療などの根本療法の確立は今後の臨床医学の重要な課題である。これらの問題を解決するため我々は日本人高オルニチン血症-高アンモニア血症-ホモシトルリン尿症(H-H-H症候群)の患者の遺伝子解析を行うとともにムコ多糖体蓄積症の動物モデルを用いてマクロファージを用いた遺伝子治療が中枢神経病変に効果があるかどうかを検討した。H-H-H症候群はオルニチンのミトコンドリアへの輸送蛋白をコードするORNT1遺伝子の異常であることが最近明らかにされた。我々は共同研究により日本人H-H-H症候群患者においてG27E、insAAC、R179Xの三つの従来報告のない遺伝子変異を同定した。遺伝子治療に関してはFACS法を用いてマウスよりマクロファージを分離しこれを標的細胞とし中枢神経障害に対する効果を生化学的及び病理学的効果をムコ多糖体蓄積症の動物モデルであるSly病マウスにおいて検討した。その結果、マクロファージは中枢神経に対する遺伝子治療の良い標的細胞であることが明らかとなった。Twitcher mouse脳よりミクログリア細胞を精製分離した。本細胞はミクログリアのマーカーを発現していた。細胞の純度としては80%程度であった。ヒトcerebroside-beta-galactosidaseを発現するアデノウイルスベクターを作成した(AxCAhGLC)。本ウイルスをTwitcherマウス由来の培養皮膚線維芽細胞に感染させたところ正常培養皮膚線維芽細胞以上に酵素活性が上昇した。上記の精製分離した培養ミクログリア細胞にAxCAhGLCを感染させたところ酵素活性はやはり培養線維芽細胞と同様、著明に上昇した。現在、この遺伝子導入ミクログリア細胞をTwitcherマウス脳室内に移植し、その消長をin situ hybridization法を用いて検討中である。もし広範囲に、この細胞が脳実質内に移行していた場合は病理学的にグロボイド細胞の数の変化、サイコシンの脳組織中の変化、臨床症状の変化、寿命の変化などを検討する予定である。脳に障害をもたらす先天代謝異常症としてはKrabbe病を代表とする脱髄性疾患、ゴーシェ病を代表とするリピドーシスそしてSly病(ムコ多糖体蓄積症7型)などがある。これら疾患に対しては現在発症後は根本的治療が存在していないのが現状である。しかしながら、一部の疾患に関しては発症前に骨髄移植を行えば神経症状の進展は防げることが明らかとなっている。このデータから推察すると骨髄由来のミクログリア細胞(マクロファージ)が脳血液関門を通過し脳に定着し酵素を産生し、脳障害の原因となっている原因物質の蓄積を防ぎまた蓄積物質を除去していることが考えられる。そこで今年度は遺伝子導入したマクロファージを無処置のSly病の動物モデルに経静脈的に投与しその効果を生化学的、病理学的に検討した。遺伝子導入はレトロウイルスベクターを用いて行い、導入細胞であるマクロファージはFACSによるソーティングで集めた。投与38日後においてSly病の欠損酵素であるグルクロニダーゼ活性陽性細胞が脳内に認められ病理学的改善も優位であった。以上のデータはマクロファージの移植はSly病の治療に有望な治療法であり、体外遺伝子治療の標的細胞としてマクロファージは適していることを示していると考えられた(Blood 95:3631-3633,2000)。
ケアの場における患者にとっての「ふれられる・ふれる」体験

“ふれる"と"touch"の違いについて、文献をもとに、概念的用いられ方の観点から分析を実施した。分析および考察的観点から、各々とも文脈の加味がなければ現象の成り立ち、および意味合いを正確にとらえることが難しいことを考慮する必要があるため、それらのことから、研究方法の方略について示唆を得た。研究方法は、ケアにおける“ふれる"あるいは“ふれられる"場面の状況について、複数回のインタビューや初めの質問内容等、実際に体験した内容について、対象者が自由で、豊かに語りが得られるよう、方法の工夫と検討を実施した。2018年度は、研究内容についてデータ収集先の部署責任者へ研究の承諾を頂いた。関連の学会出席やデータ収集のためのICレコーダーダー等購入し、早々に研究着手のための準備を実施した。2018年度中にプレテストを実施予定であったが、研究者の所属の移動に伴い、プレテスト先の部署とのデータ収集期間の折り合いが合わず、2019年度へ持ち越しとなった。教育業務とのバランス配分に留意しながら、新たな所属部署での倫理審査を受け、授業のないまとまった期間にてデータ収集を開始する。
固体ナノ構造における波長マネジメントを用いたオンデマンドもつれ光子源の研究

本研究は、量子情報処理の基本的な要素である、通信波長帯でのオンデマンドなもつれ光子源の実現を目的とし、固体ナノ構造の発光特性の解明に取り組み、その波長を始めとするスペクトル特性の高度な制御技術を確立させる。この取り組みで得られた成果を用い、高効率なもつれ光子発生装置を構築し、量子通信の大規模化、光量子コンピューティングの実現など量子情報の発展と実用化に貢献する。基本方針としては、固体ナノ構造の作製、光非線形による波長変換、フォノン物性などの分野で学術的に貢献するとともに、量子情報にとどまらず、光・電子工学への応用を通して、近年・未来の技術的課題と社会的要請に応えるというものである。以上の目的を達成するため、もつれ光子発生のため、2種類の固体ナノ構造を研究対象とし、(1)量子ドットから発生する単一光子を用いたもつれ光子対の発生、(2)酸化エルビウム(Er2O3)結晶を用いたもつれ光子対の発生、(3)高制御性ナノワイヤ量子ドット形成の3つの研究項目に取り組み、目的達成のための要素技術の確立を目指した。全ての項目に関して研究が進展し、論文、国内会議での発表、特許出願を行った。ナノワイヤに関しては、Science Advance誌での発表と報道発表を実現させた。今後は、量子ドットから発生する単一光子を用いたもつれ光子対の発生では、波長1.5μmでの光子発生を目指すとしていたが、ノイズ発生の懸念があるため、波長1.3μm付近での光子発生も検討する。酸化エルビウム(Er2O3)結晶を用いたもつれ光子対の発生に関しては、Er2O3のコヒーレンス抑制の手段に関して成果が得られているので、これを用いて、特性のよい強結合効果の実現を目指す。高制御性ナノワイヤ量子ドット形成では、ナノワイヤの配列とそれぞれのサイズの制御性を高めるため、研究期間に実現した技術を発展させていく。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、量子情報処理の基本的な要素である、通信波長帯でのオンデマンドなもつれ光子源の実現を目的とし、固体ナノ構造の発光特性に着目し、その波長を始めとするスペクトル特性の高度な制御技術を確立させる。この成果を用い、高効率なもつれ光子発生装置を構築し、量子通信の大規模化、光量子コンピューティングなど量子情報の発展と実用化に貢献する。固体ナノ構造の作製、光非線形による波長変換、フォノン物性などの分野で学術的に貢献するとともに、量子情報にとどまらず、光・電子工学への応用を通して、近年・未来の技術的課題と社会的要請に応えることも目指す。以上の目的を達成するため、もつれ光子発生のため2種類の固体ナノ構造を研究対象とし、3つの研究項目に取り組んだ。具体的には、量子ドットから発生する単一光子を用いたもつれ光子対の発生、酸化エルビウム(Er2O3)結晶を用いたもつれ光子対の発生、高制御性ナノワイヤ量子ドット形成であり、目的達成のための要素技術を確立を目指した。全ての項目に関して研究が進展した。まず、量子ドットの物性解明に関連する、ナノ構造のスピン物性および制御に関して成果が得られた。また、酸化エルビウムに関しては、もつれ光子発生に向けての重要な物理量の制御手段を明らかにした。ナノワイヤについても新規ナノ構造の作製技術を実現させた。これらの成果を、国内会議で発表し、特許出願も実現させた。酸化エルビウムに関しては、2編の論文を発表した。もつれ光子発生のため、2種類の固体ナノ構造を研究対象とし、量子ドットから発生する単一光子を用いたもつれ光子対の発生、酸化エルビウム(Er2O3)結晶を用いたもつれ光子対の発生、高制御性ナノワイヤ量子ドット形成の3つの研究項目に取り組んた。1つめに関しては、量子ドットの物性解明に重要となる、半導体ナノ構造でのスピン物性に関して進展させ、国内外での会議発表、特許出願を実現させた。また、波長変換のための光学系の整備を行った。2つめは、酸化エルビウムの光学特性の物性解明が進み、論文発表を行った。また、もつれ光子発生にとって重要である物理量を制御する手段についても新たな知見が得られ、こちらも論文で発表した。3つめでは、自己触媒型というオリジナリティの高いナノワイヤ技術が進展し、他の手法では作製が困難なナノ構造を実現させた。この成果は、国内外の会議で発表した。固体ナノ構造の作製、光非線形による波長変換、フォノン物性などの分野で学術的に貢献するとともに、量子情報にとどまらず、光・電子工学への応用を通して、近年・未来の技術的課題と社会的要請に応える。以上の目的を達成するため、もつれ光子発生のための基礎的物性解明、および発生させるためのナノ構造作製に取り組んだ。具体的には、1.量子ドットから発生する単一光子を用いたもつれ光子対の発生、2.酸化エルビウム(Er2O3)結晶を用いたもつれ光子対の発生、3.高制御性ナノワイヤ量子ドット形成の3つの研究に取り組みそれぞれ成果が得られた。1では、光子発生のために重要な、半導体でのスピン物性について成果を得た。

2では、エルビウムでの電子の量子性の確認に成功した。3では、ナノ構造のサイズ制御をオリジナルな手法で行い、光学特性の評価を行った。それぞれ論文、国内外の会議、特許で発表した。特に、1に関しては、関連分野でハイインパクトジャーナルとして認知されている、Physical ReviewLetters誌での発表を実現させた。3つの研究項目で外部発表に至っている。量子ドットにおける単一光子発生に関しては、計画策定時には計画していなかった発生機構に深く関与するスピン物性に関して成果が得られている。酸化エルビウム、ナノワイヤ研究は、想定通りの成果が得られ、会議発表を行った内容を発展させて、論文投稿を行っている段階である。以上のことより、概ね順調に進展していると判断する。本研究は、量子情報処理の基本的な要素である、通信波長帯でのオンデマンドなもつれ光子源の実現を目的とし、固体ナノ構造の発光特性の解明に取り組み、その波長を始めとするスペクトル特性の高度な制御技術を確立させる。この取り組みで得られた成果を用い、高効率なもつれ光子発生装置を構築し、量子通信の大規模化、光量子コンピューティングの実現など量子情報の発展と実用化に貢献する。基本方針としては、固体ナノ構造の作製、光非線形による波長変換、フォノン物性などの分野で学術的に貢献するとともに、量子情報にとどまらず、光・電子工学への応用を通して、近年・未来の技術的課題と社会的要請に応えるというものである。以上の目的を達成するため、もつれ光子発生のため、2種類の固体ナノ構造を研究対象とし、(1)量子ドットから発生する単一光子を用いたもつれ光子対の発生、(2)酸化エルビウム(Er2O3)結晶を用いたもつれ光子対の発生、(3)高制御性ナノワイヤ量子ドット形成の3つの研究項目に取り組み、目的達成のための要素技術の確立を目指した。全ての項目に関して研究が進展し、論文、国内会議での発表、特許出願を行った。ナノワイヤに関しては、Science Advance誌での発表と報道発表を実現させた。今後は、量子ドットから発生する単一光子を用いたもつれ光子対の発生では、波長1.5μmでの光子発生を目指すとしていたが、ノイズ発生の懸念があるため、波長1.3μm付近での光子発生も検討する。酸化エルビウム(Er2O3)結晶を用いたもつれ光子対の発生に関しては、Er2O3のコヒーレンス抑制の手段に関して成果が得られているので、これを用いて、特性のよい強結合効果の実現を目指す。高制御性ナノワイヤ量子ドット形成では、ナノワイヤの配列とそれぞれのサイズの制御性を高めるため、研究期間に実現した技術を発展させていく。以下の3つの研究項目を推進する。『研究項目1:量子ドットから発生する単一光子を用いたもつれ光子対の発生』前年に引き続き、量子ドットから発生する光子を光非線形効果によって波長変換を行い、通信波長帯のもつれ光子対を発生される。量子ドットから発生する単一光子を、継続的に高度化させてきた顕微分光技術を用いて、高効率波も長変換が可能なPPLN(Periodically-poled LN)結晶に導入し、ポンプ光を用いる光非線形によって、通信波長帯の単一光子に変換する。今期は、非線形結晶材料の検討を行い、変換効率の向上を図る。
高地肺水腫における呼吸調節異常(運動・睡眠・低酸素換気抑制の関与について)

本研究では,高地肺水腫(HAPE)発症における呼吸調節異常の関与について睡眠,低酸素換気抑制,運動の影響を中心に検討が行われた.1)睡眠の影響について.急性高山病(AMS)の発症ならびに増悪因子としての周期性呼吸,desaturationの役割を明らかにする目的で,高地肺水腫既往者(HAPE-S)を含む健常男性を対象として人工気象室を用いて24時間の高地環境暴露実験(3,700m)を行い,到着12時間後より終夜ポリグラフを施行した.その結果全例において夜間desaturationを認め,その程度の強いほど高山病症状も強い傾向があり,さらに低地で測定した低酸素換気応答(HVR)や高炭酸ガス換気応答(HCVR)の程度との間に有意な相関が認められた.一方周期性呼吸の出現頻度(%PB)はdesaturationの程度やHVR,HCVRとの間には有意な相関関係を認めなかった.2)低酸素換気抑制(HVD)の関与について.3,200mの高地環境暴露実験を行い,酸素投与の効果を検討した結果,最も強い低酸素血症を呈したHAPE-Sの1例で対照群や他のHAPE-Sとは逆に,酸素投与によりかえって逆説的な換気量増加を示した.このことは低酸素によって抑制されていた換気が酸素投与により回復したことを意味し,HVDの存在を示唆している.さらに同HAPE-Sは前述の3,700mにおける睡眠実験においても,睡眠中の不規則呼吸が酸素投与により規則的な呼吸パターンを回復した.従ってHVDは安静覚醒時のみならず睡眠中にも起こりうる可能性が示唆された.3)運動の関与について.HAPE-Sを対象として低地において運動負荷を行った結果,対照群に比べ有意に強い肺血管反応(肺高血圧)を呈し,かつ低酸素血症を示した.しかし換気増大反応を反映する動脈血のpH,PCO2はHAPE-Sならびに対照群とも有意な変化を示さなかった.以上の結果から,HVRの低値に起因する肺胞低換気,低酸素換気抑制,夜間desaturationなどの呼吸調節異常が,HAPEやAMSの発症に関与する可能性が示唆された.しかし運動時換気応答,睡眠時周期性呼吸の関与については明確な関連性は見いだされず,今後さらに検討が必要と思われた.本研究では,高地肺水腫(HAPE)発症における呼吸調節異常の関与について睡眠,低酸素換気抑制,運動の影響を中心に検討が行われた.1)睡眠の影響について.急性高山病(AMS)の発症ならびに増悪因子としての周期性呼吸,desaturationの役割を明らかにする目的で,高地肺水腫既往者(HAPE-S)を含む健常男性を対象として人工気象室を用いて24時間の高地環境暴露実験(3,700m)を行い,到着12時間後より終夜ポリグラフを施行した.その結果全例において夜間desaturationを認め,その程度の強いほど高山病症状も強い傾向があり,さらに低地で測定した低酸素換気応答(HVR)や高炭酸ガス換気応答(HCVR)の程度との間に有意な相関が認められた.一方周期性呼吸の出現頻度(%PB)はdesaturationの程度やHVR,HCVRとの間には有意な相関関係を認めなかった.2)低酸素換気抑制(HVD)の関与について.3,200mの高地環境暴露実験を行い,酸素投与の効果を検討した結果,最も強い低酸素血症を呈したHAPE-Sの1例で対照群や他のHAPE-Sとは逆に,酸素投与によりかえって逆説的な換気量増加を示した.このことは低酸素によって抑制されていた換気が酸素投与により回復したことを意味し,HVDの存在を示唆している.さらに同HAPE-Sは前述の3,700mにおける睡眠実験においても,睡眠中の不規則呼吸が酸素投与により規則的な呼吸パターンを回復した.従ってHVDは安静覚醒時のみならず睡眠中にも起こりうる可能性が示唆された.3)運動の関与について.HAPE-Sを対象として低地において運動負荷を行った結果,対照群に比べ有意に強い肺血管反応(肺高血圧)を呈し,かつ低酸素血症を示した.しかし換気増大反応を反映する動脈血のpH,PCO2はHAPE-Sならびに対照群とも有意な変化を示さなかった.以上の結果から,HVRの低値に起因する肺胞低換気,低酸素換気抑制,夜間desaturationなどの呼吸調節異常が,HAPEやAMSの発症に関与する可能性が示唆された.しかし運動時換気応答,睡眠時周期性呼吸の関与については明確な関連性は見いだされず,今後さらに検討が必要と思われた.急性高山病,高地肺水腫,高地脳浮腫といった一連の高山疾患における、呼吸調節障害の関与について本年は特に睡眠を中心に検討を行った。低地居住者が高地に登った際、夜間睡眠時に無呼吸を伴った周期性呼吸がよく認められる。このことが、高地での夜間低酸素症の重要な原因と考える研究者もいれば、一方で周期性呼吸は、低換素換気応答の高い者に強く出現し、高山病と関係ないという報告もあり、一定の結論は得られていない。また脳波測定など技術的なむずかしさからほとんど研究は行われていない。そこで今回我々は、高地肺水腫既往者3名,急性高山病既往者1名を含む健常男性9名を対象として,低圧実験室を用い3,700m相当の高地環境暴露実験を行い,高山病の発症,増悪における、睡眠時低酸素症,周期性呼吸の関与について検討を加えた。暴露後12時間目より睡眠時ポリグラフィーを行った結果、質問表による急性高山病スコアで高値を示した群で、より強い睡眠時低酸素症を示した。

周期性呼吸は9名中8名で出現し,その出現の頻度が高い程、睡眠脳波上浅睡眠と覚醒の割合が高く、周期性呼吸と高地における睡眠の質の低下との関連性が示唆された。しかし、周期性呼吸の出現頻度と、睡眠好低酸素症の程度,急性高山病スコアの強さ,低地で測定した低酸素換気応答、高炭酸ガス応答等との間に有意な相関関係は認められなかった。高地肺水腫既往者のうち1例は最も低い夜間酸素飽和度低下を呈し、酸素投与を必要としたが、空気呼吸時に不規則であった呼吸パターンが、酸素投与により規則正しい呼吸パターンを回復した。このことから、夜間には、低酸素症がより強くなりやすく、周期性呼吸よりは、低酸素性換気抑制がその程度をさらに増強させ、高山病症状を悪化させる可能性が推定された。しかしこの種の検討では様々な因子による修飾を考慮しなければならず、今後さらに詳細な検討と実験の蓄積が必要である。本年度は,高地肺水腫発症における呼吸調節異常の関与について主として低酸素換気抑制,運動の影響を中心に検討が行われた.1)低酸素換気抑制の関与について.通常低酸素負荷に対して換気は増大する.しかし末梢化学受容器の低酸素に対する反応が非常に弱いとき,あるいは低酸素血症が非常に強いとき呼吸中枢がかえって抑制され換気が低下することがあり,この現象は低酸素換気抑制(Hypoxic ventilatory depression;HVD)と呼ばれている(Cherniack NS,et al.,Respir Physiol,1970).我々は3,200mの高地環境暴露実験において,酸素投与の効果を検討した結果,最も強い低酸素血症を呈したHAPE既往者の1例で対照群や他のHAPE既往者とは逆に,酸素投与によりかえって逆説的な換気量増加を示した(松沢他,日胸疾会誌,1992).このことは低酸素によって抑制されていた換気が酸素投与により回復したことを意味し,HVDの存在を示唆している.さらに同HAPE既往者は昨年度行った3,700mにおける睡眠実験においても,睡眠中の不規則呼吸が酸素投与により規則的な呼吸パターンを回復した(松沢他,登山医学,印刷中).従ってHVDは安静覚醒時のみならず睡眠中にも起こりうる可能性が示唆された.2)運動の関与について.高地における運動時の換気増大反応にはHVRが関与し,HVRの高い者ほど高地登山の活動能力に優れているとの報告がある(Masuyama S,et al.J Appl Physiol,1986).我々はすでにHAPE既往者を対象として低地において運動負荷を行い,対照群に比べ有意に強い肺血管反応(肺高血圧)を呈し,かつ低酸素血症を示したことを報告した(Kawashima A,et al.J Appl Physiol,1989).しかし,この実験において換気増大反応を反映する動脈血のpH,PCO2はHAPE既往者ならびに対照群とも有意な変化を示さなかった.このことはHVRが低いと運動時換気増大が起こりにくく,このことがHAPEを発症する誘因となるとの仮説を支持しない.さらにその後の追加実験において,運動時の異常反応を全く示さないHAPE既往者を認めており,特にHAPEの呼吸調節異常に及ぼす運動の関与についてはさらに検討が必要と思われる.
エリソンとヘミングウェイ――スタイル論を支点にした交叉的読みの実践研究

ラルフ・エリソンのアーカイヴ調査に着想を得て、アーネスト・ヘミングウェイとエリソンの接点として1930年代に注目して研究を進めた。具体的には、スペインを舞台にしたヘミングウェイの『誰がために鐘は鳴る』(1940)が実は1930年代ニューディール期の文化的関心を多分に反映している可能性を探求した。エリソンの未発表短編作品である「広場でのパーティー」とヘミングウェイの同小説がニューディール期の左派文化の中核的メッセージである反リンチにつながる問題意識を共有しているにととまらず、一見したところ全く無関係なアメリカ黒人のヴァナキュラーな特色が『誰がために鐘は鳴る』に見て取れることを検討するにいたった。本研究は、アフリカ系アメリカ人作家・知識人Ralph Ellisonと20世紀を代表するアメリカ人作家Ernest Hemingwayを、スタイル論という支点において交叉させて読み直しを行っていく。アーカイヴ調査によって、エリソンのエッセイ群におけるヘミングウェイ評価の転向と軸を一つにした文学スタイルの概念の変遷をたどりながら、アメリカ文学史における人種越境的なダイナミズムが言語化される現場、瞬間を歴史化しつつ実証的に検証していくことを目的としている。平成27年度には、3月に米国議会図書館に赴き、エリソンのアーカイヴで調査を行った。特にヘミングウェイに関する未発表のエッセイの調査を行った他、ヘミングウェイにまつわる資料やエリソンとバークの書簡の一部の閲覧、複写を行った。現在これらの資料の検討を行っている。また、それ以前に、エリソンとその友人アルバート・マレーが交わした書簡の一部をまとめた著作、エリソンとヘミングウェイの関係を論じた論文等を読んだ他、これまでの研究の見直しをアーカイヴ調査とあわせて行っている。アーカイヴ調査は一度行っていきなり大きな発見があるようなものではないことを感じてもいるが、例えばエリソンの執筆のプロセスが少しずつ見えてきたり彼の手書き原稿における文字の癖に少し馴染んできたりと、アーカイヴ調査なしではなかなか踏み込めない領域に若干分け入ることができつつあるという成果を実感している。また、後に今後の研究の推進方策にて詳述するが、平成28年7月に開催されるThe Hemingway Societyの国際学会での発表に応募し、審査に通った。27年度までの研究成果をここで発表する予定で準備を進めている。エリソンのヘミングウェイ評価の変遷をたどることで、その一つの重要な転換点をヘミングウェイの『誰がために鐘は鳴る』出版に認めるにいたった。当初はあまり意識していなかった具体的なテクストに照準を定められたことが一つの成果と言える。本研究は、アフリカ系アメリカ人作家・知識人Ralph Ellisonと20世紀を代表するアメリカ人作家Ernest Hemingwayを、スタイル論という支点を軸に交叉させて読み直しを行っていく。エリソンのエッセイ群におけるヘミングウェイ評価の転向と軸を一つにした文学スタイルの概念の変遷をたどりながら、アメリカ文学史における人種越境的なダイナミズムが言語化される現場、瞬間を歴史化しつつ実証的に検証していくことを目的としている。平成28年度には、27年度のアーカイヴ調査や文献調査に基づく着想から、30年代アメリカ文化を背景にしたエリソンとヘミングウェイの接点を探った。エリソンの未発表短編作品である「広場でのパーティー」とヘミングウェイの『誰がために鐘は鳴る』(1940年)のテーマや設定の類似性を出発点に研究を進め、スペインを舞台にしたヘミングウェイの長編が実はアメリカのニューディール期の文化的関心を多分に反映している可能性の検証を行った。(国際ヘミングウェイ学会においてこの報告を行った。)さらには、『誰がために鐘は鳴る』のスペインのゲリラ部隊員たちの描写に、一見したところ全く無関係なアメリカ黒人のヴァナキュラーな特色が見て取れることを検討するにいたった。(日本ヘミングウェイ協会全国大会のシンポジウムにおいてこの報告を行った。)このようにヘミングウェイ作品における人種的な要素の介在について研究を積み重ねた。以上二つの発表に基づく論文が今年度に学会誌に掲載の予定。本研究は、アメリカ人作家・知識人Ralph Ellisonと20世紀を代表するアメリカ人作家Ernest Hemingwayを、スタイル論という支点を軸に交叉させて読み直しを行っていく。平成29年度には、28年度の二つの口頭発表を論文としてまとめた。スペインを舞台にしたヘミングウェイの長編が実はアメリカのニューディール期の文化的関心を多分に反映しており、『誰がために鐘は鳴る』のスペインのゲリラ部隊員たちの描写に、一見したところ全く無関係なアメリカ黒人のヴァナキュラーな語りに通じる特色が見て取れることを検討した。本論文はヘミングウェイの作品論でラルフ・エリソンについてはふれていないが、ラルフ・エリソンのアーカイヴ調査を行った際、エリソンが『誰がために鐘は鳴る』のゲリラたちの語りを書き写していた紙片を発見したことが着想の源となっている。その他、この『誰がために鐘は鳴る』論を発展するかたちでヘミングウェイの三番目の妻、マーサ・ゲルホーンについて研究を進めている。彼女がニューディールの文化政策に参加した事実はヘミングウェイ研究において等閑視されているが、そうした背景を持つ彼女の影響が『誰がために鐘は鳴る』に見出せる可能性について検討している。本年度の国際ヘミングウェイ学会でこの報告を行う予定である。

エリソンについても、30年代の修業時代にふれたニューディール的価値観が後のスタイル論を形作ったとの仮説のもと研究を進め、本年度の国内学会において発表を予定している。ラルフ・エリソンのアーカイヴ調査に着想を得て、アーネスト・ヘミングウェイとエリソンの接点として1930年代に注目して研究を進めた。具体的には、スペインを舞台にしたヘミングウェイの『誰がために鐘は鳴る』(1940)が実は1930年代ニューディール期の文化的関心を多分に反映している可能性を探求した。エリソンの未発表短編作品である「広場でのパーティー」とヘミングウェイの同小説がニューディール期の左派文化の中核的メッセージである反リンチにつながる問題意識を共有しているにととまらず、一見したところ全く無関係なアメリカ黒人のヴァナキュラーな特色が『誰がために鐘は鳴る』に見て取れることを検討するにいたった。現在までの進捗状況欄でふれたエリソンの文学作品やエッセイとヘミングウェイの『誰がために鐘は鳴る』の関係について研究を深めていく予定である。28年度にはThe Hemingway Societyの国際学会での発表、また日本ヘミングウェイ協会でのシンポジウム登壇が予定されているため、そうした場でこれまでの研究成果を発表しつつフィードバックをえていく予定である。余裕があればまた冬以降にワシントンDCの議会図書館にて資料調査を行いたい。研究の方向性としては少しエリソンから離れてきてはいるものの、ヘミングウェイ研究においてほとんど研究されていない点に切り込めているため、現在の着想をつきつめていく予定である。ヘミングウェイとニューディール文化の接点について研究を深めていく。アメリカ文学他の用務の都合上出張の日程を短縮したため相当の旅費が余った。他の用務の都合上出張の日程を短縮したため相当の旅費が余った。国際学会出席による旅費が多く計上される予定のため、物品費として、あるいはもう一度ワシントンDCへ調査旅行をするために使用の予定。国際学会出席の旅費にあてる予定。
新規テクスチャーモディファイヤー創出のための多糖類ゲルの体系的研究

静的・動的光散乱および固有粘度測定により、低温、高温の2本鎖(秩序状態)、1本鎖(無秩序状態)の状態についてジェラン分子の剛直性を定量的に評価することができ、ダブルヘリックス形成、架橋形成、ゲル特性の分子論的メカニズムの基礎を築くことができた。さらに、分子量の異なる6種のナトリウム型精製ジェランガムを用いて、コイル-ヘリックス転移やゲル化に対するジェランガム分子量の影響を、塩水溶液中での光散乱、粘性、円偏光二色性の測定および示差走査熱量測定から検討した。また、種々の金属塩を添加したジェランガムバルクゲルの原子間力顕微鏡による観察法を確立した。水溶液中に浸漬したゲル表面の画像化に世界で初めて成功し、ゲル化における金属塩の役割を解明するための新しい知見を得た。アガロースゲルの圧縮破壊に対するゲル試料の圧縮形式の影響を調べた。ゲルから水の流出する面積を大きくすると、同じ圧縮速度では破壊の際に低い荷重で長い距離を要することを見出した。ゲルの破壊には水の流出が関与することが示唆された。ジェランガムマトリックスゲルにCaCl_2添加粒状ゲルを添加するとき、粒状ゲル含量の増加につれて、破断応力と貯蔵弾性率は、単独マトリックスでは増加し、CaCl_2添加マトリックスゲルでは減少することを見出し、マトリックスゲルと粒状ゲルの相互作用を解明した。嚥下したジェランの咽頭部における速度分布を超音波で測定した。0.02%以下の濃度のジェランは、水の速度分布に近い速さと分布で流れて嚥下困難者には水と同様に飲み難いと思われた。一方、0.050.5%のゲルは、比較的遅い速度でまとまって流れ、摂取し易いと考えられた。レントゲンビデオフルオログラフィー観察のために、バリウム製剤を添加したジェラン、寒天およびゼラチンゲルの物性と嚥下特性を比較した。ジェランゲルは、寒天やゼラチンゲルよりも、まとまりのよい食塊を形成した。ジェランは、嚥下困難者のためのテクスチャーモディファイヤーとして、期待できると考えられた。食べること、食べ物とレオロジーの関係について考察した。Na型脱アシル型ジェランガムの調製法について検討し、本年度は約170gを調製した。さらに、種々の金属塩を添加したジェランガム希薄溶液をマイカシート表面に展開して作成し、試料の原子間力顕微鏡観察法を確立し、添加塩の種類に依存したジェランガムの凝集構造を定量的に評価することが可能となった。また、塩化カルシウム添加ジェランガム微小粒ゲルは、ジェランガム単独マトリックスゲルに混合すると活性充填材として作用し、塩化カルシウム添加ジェランガムゲルに混合すると不活性充填材として作用することが判明した。0.72%のジェランゲルを食べるときの口蓋圧を口腔内で測定した。0.71.5%のゲルは、舌を硬口蓋に押し付けてつぶして咀嚼するが、2%ゲルでは、噛んで食べることが示された。口腔内の粘着感ともろく崩れる特徴が得られた。ビデオフルオログラフィー用ジュランゲルの製法を確立するため,硫酸バリウム添加ゲルを調製し,力学物性を測定した。添加ゲルは、かたさと付着性が無添加ゲルより著しく低下したため、ゲル強度を高めるための工夫の必要性が明らかとなった。

アガロースゲルについて、弾性・強度へ及ぼす濃度、糖添加の影響及び共焦点顕鏡法を用いてゲル破壊時の形態について調べた。ジェランゲル、こんにゃくゲルの破壊挙動を比較検討した。ゲルにおいては大変形における破壊と離水とが密接に関係することを見出した。血液凝固における作用機序とゲルネットワーク構造との関係、ならびに、ゲル形成能と添加物効果の関係を明らかにしていくことを目的に、フィブリノーゲンのゲル化過程を散乱法、直接観察法を用い、そのゲル化に対する種々の糖(シクロデキストリンなど)の添加効果を検討した。静的・動的光散乱および固有粘度測定により、低温、高温の2本鎖(秩序状態)、1本鎖(無秩序状態)の状態についてジェラン分子め剛直性を定量的に評価することができ、ダブルヘリックス形成、架橋形成、ゲル特性の分子論的メカニズムの基礎を築くことができた。さらに、分子量の異なる6種のナトリウム型精製ジェランガムを用いて、コイル-ヘリックス転移やゲル化に対するジェランガム分子量の影響を、塩水溶液中での光散乱、粘性、円偏光二色性の測定および示差走査熱量測定から検討した。また、種々の金属塩を添加したジェランガムバルクゲルの原子間力顕微鏡による観察法を確立した。水溶液中に浸潰したゲル表面の画像化に世界で初めて成功し、ゲル化における金属塩の役割を解明するための新しい知見を得た。アガロースゲルの圧縮破壊に対するゲル試料の圧縮形式の影響を調べた。ゲルから水の流出する面積を大きくすると、同じ圧縮速度では破壊の際に低い荷重で長い距離を要することを見出した。ゲルの破壊には水の流出が関与することが示唆された。ジェランガムマトリックスゲルにCaCl_2添加粒状ゲルを添加するとき、粒状ゲル含量の増加につれて、破断応力と貯蔵弾性率は、単独マトリックスでは増加し、CaCl_2添加マトリックスゲルでは減少することを見出し、マトリックスゲルと粒状ゲルの相互作用を解明した。嚥下したジェランの咽頭部における速度分布を超音波で測定した。0.02%以下の濃度のジェランは、水の速度分布に近い速さと分布で流れて嚥下困難者には水と同様に飲み難いと思われた。一方、0.050.5%のゲルは、比較的遅い速度でまとまって流れ、摂取し易いと考えられた。レントゲンビデオフルオログラフィー観察のために、バリウム製剤を添加したジェラン、寒天およびゼラチンゲルの物性と嚥下特性を比較した。ジェランゲルは、寒天やゼラチンゲルよりも、まとまりのよい食塊を形成した。ジェランは、嚥下困難者のためのテクスチャーモディファイヤーとして、期待できると考えられた。
沖縄県内における飛来海塩粒子量マップとステンレス鋼の耐候性マップ

本研究では、最近、建築材料としても利用されてきているステンレス鋼の、大気腐食に影響を及ぼす主要因子の一つである海塩粒子量を種々の方法で測定し、ステンレス鋼の大気腐食との関連について検討した。まず、海塩粒子については、沖縄県内において、JISに規定されているガ-ゼ法による測定値と暴露した試験板に付着している海塩を直接脱脂綿で拭うことで測定する試験板付着法で比較した。ガ-ゼ法により測定した結果、海岸からの距離が近い程、塩分量は約1mdd前後と多く、海岸から離れるにつれて少なくなり、約0.5mdd程度となり、季節による変動も小さくなる傾向にあった。一方、試験板付着法では、降雨による洗浄作用があるため、雨に濡れない箇所では時間とともに増加する傾向にあった。通常、ガ-ゼ法では雨に濡れない箇所に1カ月間または一定期間設置されるため、飛来塩分の累積、すなわち測定期間の積分値に相当する。従って、ガ-ゼ法と試験板付着法ガ-ゼ法による値が約10倍程度大きくなる場合もある。また、毎日の試験板付着法による値の30日間の和とガ-ゼ法による30日間の値を比較すると、ガ-ゼ法の値が大きくなった。微量な重量変化を測定できる水晶微量天秤法(Quartz Crystal Microbalance:QCM)を用いて飛来海塩粒子量の実時間測定に応用した結果、試験板付着法とよい相関関係にあった。ステンレス鋼の耐候性に及ぼす雨の洗浄作用の効果を検討した結果、雨に濡れる場所よりは、雨に濡れにくい場所の方が短期間で腐食が急速に進行した。この場合、ガ-ゼ法の値はほぼ同程度であった。従って、実際の鋼板上では雨による洗浄作用等もあるため、ガ-ゼ法よりは試験板付着法の方がステンレス鋼の耐候性をうまく評価できるものと考えられた。
双向グラフに対する最適化問題とその解法の研究

「双向グラフに対する最適化問題とその解法の研究」という目的で昨年度に引き続き本年度は研究を進めて来た。また開発した解法については、当研究費によって購入した計算機を用いてその実用面での有効性の検証も行った。これらの成果は国内外の学術会議、研究会においても口頭発表を行い、旅費として当研究費を使用した。また上記の解法をプログラミングし、当研究費によって購入した計算機を用いてその実用面での有効性の検証も行った。
低平水田地帯の農業水利再編計画に関わる水文・水質環境の診断モデル

複雑な水田用排水系統が形成されている斐伊川下流域では、農業水利再編計画が検討されている。本研究はこうした農村地域の水文・水質環境の定量的・工業的な診断手法の検討を基本目的とする。そして、実態観測を踏まえつつ、潅漑排水計画に関わる雨水流出システムモデル、斐伊川水系の水源部から下流部までの水質環境についての調査診断、圃場レベルでの水質環境と水循環機構との関連を中心に検討した。研究実績の概要は以下のとおりである。1.(1)丘陵山地部をも包含した複数地目から構成される農村地域からの雨水流出システムに対し、KiWSモデルを活用したFORTRAN77による流出計算プログラムの作成、及び(2)流域地形効果を反映して発生させた遅延降雨系列を長短期流出両用モデルに利用するという流出解析法を提示し、その有用性を検証した。2.排水河川水のみを循環潅漑している水田地域を対象として行った水文水質調査に基づき、汚濁物質の収支及び流域のもつ水質浄化機能についての考察、また水生植物群落による浄化量を検討した。その結果、年間の流出量あるいは浄化量は、窒素は16.3kg/ha/yの流出、リンは1.14kg/ha/yの浄化、CODは26kg/ha/yの浄化となった。水生植物群落内の浄化量は、負荷量のフラックスに比べて小さかった。この理由として、河川の面積が流域面積の約1%しかないことが考えられた。3.TDR土壌水分測定装置を用い土壌中の水移動を測定した結果、土性、密度、温度、塩分濃度、プローブのタイプなどによらず一つのキャリブレーションカーブで水分量を測定できることが確認された。また、本測定装置は土壌中に埋設された金属に瞬間的に与えられた電気パルスの伝達速度や波形の衰弱から土壌の電気伝導度を測定するため測定時間が短く、かつ土壌体を破壊することなく水分量が測定可能であることから、圃場レベルでの水・物質移動に着眼した水循環機構に関する実用的な実態調査が可能と判断した。