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炭素税導入の動学的側面に関する国際比較

本年度はイギリス,フランス,ドイツ,イタリア,デンマーク,フィンランド,スウェーデン,EUで進行中の税制のグリーン化についてまとめ,その特徴と効果について検討した。各国で進行している税制グリーン化にみられる共通の特徴としては,「中立性」を挙げることができる。例えばイギリスで1999年予算書に盛り込まれた気候変動課徴金案は2001年4月から17.5億ポンドの税収規模を予定しているが雇用主側の国民保険負担の0.5%ポイント引き下げを通じて税収は還元される。またドイツの税制改革案における税収増750億ユーロは,雇用や福祉などの税負担を軽減することで相殺される。フランスで提案されている環境税のセット「TGAP」は週35時間労働への移行期間の労働コストを引き下げる施策とセットになった税制改革案として提案されている。中立性は導入反対論に対する考慮であるが,全体での中立を保ったとしてもまだ,税の導入によって損を被る産業が存在する。例えばイギリスの案では政府とのエネルギー効率改善合意を結んだ場合に免税措置を盛り込む案が検討されている。またイタリアでは1999年から2004年の5年にかけて税率は段階的に引き上げられる予定であり,所得分配面への急激なショックを緩和するという意味では注目される。またこうした措置は現在の設備で費用を大きくかけて削減するより,数年後に費用効率的に削減した方が効果的な場合もある可能性を考えると,効率性の面からも魅力を持っている。近年,日本でも自動車税の「グリーン化」が議論されつつあるが,ヨーロッパの環境税制改革と比較すると,1)数値目標の存在と目標達成手段としての環境税の位置づけ,2)所得分配緩和措置の周到性,3)税制全体を視野に入れた改革,といった点で大きな違いがあることが分かった。炭素税や排出権取引などの経済的インセンティブを用いた環境政策手段について全般的に検討した。炭素税はデンマーク,フィンランド,オランダ,ノルウェー,スウェーデンの5カ国で導入されている。詳細な文献調査をおこなった結果,これらの国家が導入している税によってどのような効果があらわれているかは十分に判明していないこと,これまでの研究例はマクロ経済モデルを用いたシミュレーションか,単なる制度の紹介であることがわかった。数値的に結果を評価でき,なおかつ制度のパフォーマンスを国際間で比較できるフレームワークが必要であることから,税システムの環境パフォーマンスという概念の具体化と操作可能なモデルの開発に着手した。排出権取引も経済的インセンティブによる地球温暖化対策として注目されているが,国際的な炭素排出権取引制度はまだ立ち上がっていない。そこで,米国環境保護庁が硫黄酸化物の規制について導入している排出権取引き制度が参考になる。そこでこれについての調査をおこない,実際にオークションに参加して許可証を購入し,制度に附随する取引費用の低減過程について分析を加えた。その結果,EPAのシステムにおいてはブローカーの発達による取引費用の低減とモニタリングシステムの導入による取引費用の上昇が相殺的に発生していることが判明した。また,炭素税の税率の根拠として使われる可能性を持つ外部不経済あるいは外部経済を金銭的に評価する方法についても研究をおこなった。近年,マーケティングの分野で発展してきたコンジョイント分析の方法に着目し,これを油濁被害の防除によって得られる便益の推計に適用した。その結果,東京湾における油濁被害の防除に対する限界支払い意志額を,レクレーション,漁業,健康,干潟といった防除される被害の対象別に推計することができた。
糖尿病合併脂質異常症に対する最適な脂質摂取量および脂肪酸組成の解明

糖尿病の合併症として、生命予後に直結する心血管疾患が増加している。血中中性脂肪とLDLコレステロールは、血糖コントロール指標であるHbA1cより強い心血管疾患の危険因子であると報告された。「炭水化物」「脂質」それぞれが、血糖コントロールと血中脂質の両方に影響するため、両栄養素の最適な関係性を調べる必要がある。糖尿病患者における血糖管理と脂質管理の両立を目指した炭水化物と脂質の摂取比率と適正な脂肪酸組成を明らかにするために、炭水化物と脂質の量や質が異なる食事を摂取した後の生体反応、それらを継続摂取したときの影響、さらに異なる栄養食事指導をしたときの評価をおこなう。
孤発性クロイツフェルトヤコブ病におけるプリオン自然発生機構の解明

病原体プリオンはウイルスなどとは異なり、病原特異的な核酸を持たず、おそらくは単一の異常型プリオンタンパク(PrPSc)のみから構成されていると推測されている(タンパク単独仮説)。しかしながら、我々は、ウイルス由来の二本鎖RNA(dsRNA)と同様の免疫活性を持つ合成dsRNAであるPoly(I:C)がプリオン感染神経芽細胞中のPrPSc蓄積を増大し、そして、野生型マウスにおけるプリオン感染後の発症までの潜伏期間を短縮することを確認し、dsRNAがプリオン病を増悪させる因子であることを示した。さらに、神経芽細胞へdsRNAを認識するToll-like receptor 3(TLR3)、Retinoic acid-inducible gene-I(RIG-I)、Melanoma differentiation-associated protein 5(MDA5)を導入することによって、プリオン感染後のPrPSc蓄積の増大が観察され、プリオン病におけるPrP以外の修飾・補助因子として、dsRNAとその宿主側シグナル分子群が働いていることが示唆された。プリオン病は、各動物種に定常的に発現する正常型プリオンタンパク(PrPC)から構造変換した異常型プリオンタンパク(PrPSc)が中枢神経系にアミロイドとして蓄積し発症するとされている。本研究は、PrPCからPrPScへの構造変換過程に関わるプリオンタンパク以外の因子を同定し、その作用メカニズムを解析することにより、現在全く分かっていない、孤発性クロイツフェルトヤコブ病においてプリオンが自然発生する機構を解明することが目的である。我々は、プリオン増殖に関わる因子として二本鎖RNA(dsRNA)に注目し、PrPCからPrPScへの変換に対する作用を検討した。PrPCと同じ構造を持つ大腸菌から精製したリコンビナントPrPを、試験管内で間欠的に撹拌することによって異常型に高い効率で変換する方法(Quaking-Induced Conversion; QUIC)を用いて検討したところ、dsRNAは異常型への構造変換を促進した。また、神経由来培養細胞を用いたex vivo実験系におけるプリオン感染によるPrPSc蓄積に対しても、dsRNAはPrPSc蓄積を増大した。一方、一本鎖RNA(ssRNA)は、PrPSc蓄積に影響しなかった。以上の結果から、dsRNAは、試験管内、培養細胞を用いたex vivo実験系において、PrPCからPrPScへの変換を促進することが明らかとなり、dsRNAがプリオン病に関わる因子の一つであることが示唆された。試験管内、培養細胞を用いたex vivo実験系において、プリオン増殖に関わる因子を特定でき、現在その作用機序を解明するために実験を行っているから。さらに今後、実験動物を用いたin vivo実験系へ展開できうると考えているから。現在、プリオン増殖に関わるdsRNA以外の因子はいまだ同定できていない。そこで今後は、dsRNAの作用機序を解明する実験を重点的に行い、孤発性クロイツフェルトヤコブ病とdsRNAとの関連について検証する。次年度は、dsRNAのプリオン増殖に関わるシグナル経路を明らかにしたいと考えているので、そのためにプラスミド、遺伝子導入試薬、抗体、酵素などの生化学試薬類が必要となる。さらに、in vivo実験においてdsRNAと孤発性クロイツフェルトヤコブ病との関連を検証するために実験用マウスを使用する。また、国内、海外の学会での成果発表と論文発表のための費用も必要となる。
跳躍拡散過程の下における永久イスラエリ・オプションの評価

原資産価格過程が幾何ブラウン運動にジャンプを加えた跳躍拡散過程に従う場合、通常の永久アメリカン・オプションに対応する永久イスラエリ・オプションの買い手と売り手の権利行使限界を求めるとともに、オプションの価格式を導出する。応用として、為替レート連動型貸借契約と2重買い取り請求権付き優先株の評価について検討し、本研究の成果が新しい金融資産の設計とその価格付けへの応用の可能性を示した。この研究では、原資産価格過程が跳躍拡散過程(jump-diffusion process)に従う場合、通常のアメリカン・オプションに対応するイスラエリ・オプションの買い手と売り手の権利行使限界を求めるとともに、オプションの価格式を導出する。通常のアメリカン・オプションについては、片側(買い手)の停止限界を求めばよいが、本研究で扱うイスラエリ・オプションはオプションの買い手と売り手の双方の権利行使限界を同時に求めなければならない。原資産価格過程が幾何ブラウン運動に従う場合には、売り手の権利行使の領域は権利行使価格からイン・ザ・マネーのある値までの範囲となり、この値が求める売り手の権利行使限界であり、これを買い手の権利行使限界と同時に求めればよい。原資産価格過程が跳躍拡散過程に従う場合には、売り手の権利行使領域が権利行使価格の両側に広げるので、売り手の権利行使限界を求めるには両側の停止限界と買い手の権利行使限界と合わせて3つの権利行使限界を同時求めなければならない。そこで、今年度の研究では、まず、売り手についての両側の停止境界を求めることから始めることにした。両側の停止境界問題はリアル・オプション理論での参入退出問題に共通することから、この中間的研究成果をコーポレート・ファイナンスでの応用として、跳躍拡散過程での参入退出問題を研究し、本研究の重要な副産物として、学会で発表を終え、論文をまとめるところである。両側の停止問題の結果を踏まえて、売り手の権利行使限界と買い手の権利行使限界の3つの停止限界を同時の求める条件式を導出した。今年度の研究は予定通りの成果を得ることができ、さらに、中間的成果を応用して、副産物的な研究成果も得られた。停止限界を求める条件式は高次の連立方程式であるから、結果を求めるには数値解法が適当であり、最終年度では主に数値解法を研究する予定である。この研究では、原資産価格過程が幾何ブラウン運動にジャンプを加えた跳躍拡散過程に従う場合、通常の永久アメリカン・オプションに対応する永久イスラエリ・オプションの買い手と売り手の権利行使限界を求めるとともに、このタイプのオプションの価格式を導出する。今年度の研究では、まず、ジャンプの分布が2重指数過程の場合について、永久イスラエリ・オプションの価格を求め、それをもとに、オプションの買い手と売り手の権利行使の閾値の感度分析を行い、ジャンプの効果を明らかにした。このモデルの応用として、為替レート連動型貸借契約と2重買い取り請求権付き優先株の評価について検討し、数値的に貸し手(優先株主)と借り手(発行企業)の権利行使の閾値と貸付額(優先株の価格)を示すことで、本研究の成果が新しい金融資産の設計とその価格付けへの応用の可能性を示した。これに続いて、2重指数過程を含むより一般的な確率過程として、ジャンプの分布が2重アーラン型の場合について検討し、この場合での買い手と売り手の権利行使限界を求め、永久イスラエリ・オプションの価格式を示した。ここで求めた価格式は複素数を含む高次の連立方程式であるため、実務での利用を考え、汎用の計算ソフトでこの種の複素数を含む高次の連立方程式を数値的に解く方法を研究した。さらに、これらの研究成果のコーポレート・ファイナンスでの応用として、跳躍拡散過程での参入退出問題について研究し、学術論文「跳躍拡散過程での有限回参入退出モデル」が日本経営財務研究学会のジャーナル誌『経営財務研究』に採用された。今年度の研究は予定通りの成果を得ることができ、中間の研究成果について学会報告を行い、最終の研究成果をまとめた論文を関連の学会に投稿した。
近世農民家族の少子化と子産み・子育て意識ー出産管理,堕胎・間引き対策としての赤子養育制度を手がかりに

本研究の目的は、農民家族に対する出産管理であり、堕胎、間引き対策でもある仙台藩の赤子養育制度を手がかりに、そのなかで作成された(1)懐妊婦の出産までの追跡調査である懐胎書上帳(2)死胎となった諸事情についての申し立てである死胎披露書(3)養育困難な家族の諸事情を述べた養育料支給願い(4)堕胎、間引き防止のための教諭書といった史料群を通じて、近世農民家族の子産み、子育て意識の実態と意識を明らかにすることにあった。農民家族の子産み、子育て意識とそれを支えた生命観を明らかにするには、農民の子産み、子育て、堕胎・間引きへの規制である赤子養育制度は重要な手がかりたりえると考えられるからである。とくに、今年度は、赤子が死胎になった事情を述べた死胎披露書という、日常生活のなかで「産む」ことをめぐって現れる心性を探り得る史料群を手がかりに、近世農民家族の「産」をめぐる風景を、またこの時期、仙台藩に流布した、民衆を対象とした産科養生書、通俗実用医書を手がかりに、近世農民女性の「産む」身体と胎児観をめぐる状況を探ってみた。そこには、近世農民の出産観、胎児観、女性の「血」をめぐる独特の身体感覚や母子一体観など、興味深い世界の一端を垣間見ることができた。また、堕胎、間引きについては従来の研究では、農村では、母親の労働力重視から間引きが多く、堕胎は都市に多いとされてきたが、農村でも出生力抑制の上で、堕胎の果たした役割は大きいと考えられること、また、それは間引きよりは堕胎がましとする生命観につきうごかされてのものらしいこともわかってきた。今後は、ここで得た知見を手がかりに、農民家族の「家」存続意識や、そこに浮上する子どもへの意識などと関わらせながら、また「産」をめぐる男と女、夫婦の関係なども視野に入れながら考察をすすめてみたい。
プロリンアナログストレス下の出芽酵母におけるタンパク質の品質管理システム

出芽酵母Saccharomycescerevisiaeを用いてAZCストレス下における異常・不用タンパク質の検知・処理機構、および異常タンパク質の生成回避機構を解明する目的で研究に着手し、以下の成果をあげた。1.AZCが細胞に及ぼす影響を調べ、、AZCは主にプロリンパーミアーゼGap1によって細胞に取り込まれること、AZCによって細胞は生育が阻害されるが、長時間培養に伴い細胞死を起こすこと、などを明らかにした。2.異常・不用タンパク質の検知・処理機構のモデルとして、我々が分離したAZC超感受性変異株について解析した。通常、Gap1はアンモニウムイオン存在下では不用になるため、Rsp5によってユビキチン化されるが、変異株ではRsp5の変異(Ala401Glu)によりその機能が低下し、Gap1がほとんど分解されないため、細胞内にAZCが過剰に取込まれ超感受性になることが判明した。また、Rsp5が各ストレス(アミノ酸アナログ、酸化、高温培養)に伴う異常タンパク質の処理に関与することも判明した。3.異常タンパク質の生成回避機構のモデルとして、我々が見いだしたAZC耐性機構(Mpr1によるAZCのアセチル化、プロリンの細胞内蓄積)について解析した。まず、Mpr1は他の酵母にも広く存在しており、Mpr1によってN-アセチルされたAZCは新生タンパク質に取り込まれず、AZC耐性になると考えられた(Yeast,19,1437,2002;J.Biochem.,133,67,2003)。また、プロリン含量が増加したAZC耐性変異株を調べた結果、プロリン合成に関わるγ-グルタミン酸キナーゼの変異(Asp154Asn)により、プロリンが過剰に合成され、相対的にAZC濃度を下げるため、AZC耐性になると考えられた(Appl. Environ. Microbiol.,69,212,2003)。出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeを用いてAZCストレス下における異常・不用タンパク質の検知・処理機構、および異常タンパク質の生成回避機構を解明する目的で研究に着手し、以下の成果をあげた。
気相制御によるバイオリーチングの効率化

本研究は,バイオリーチングの効率化を目指す手法として,反応槽に供給する気相中のガス成分の濃度比を制御することを検討したものである。Thiobacillus ferrooxidansを用いた第一鉄イオンの連続式酸化実験において,供給する気相中のガス成分の濃度比を制御し,第一鉄イオン酸化速度と細菌の増殖速度に及ぼす影響を検討した。その結果,二酸化炭素濃度を約7%,酸素濃度を510%としたときに,最も第一鉄イオン酸化速度と細菌の増殖速度の向上が見られた。硫化鉱物として黄鉄鉱を用い,Leptospirillum ferrooxidansによるバイオリーチングを行い,リーチングの際に生じる硫酸の生成を抑制しつつ,黄鉄鉱をほぼ完全に溶解させることを示した。また,黄銅鉱,硫砒銅鉱などの難溶性の銅鉱物を含む銅精鉱に関してバイオリーチング実験を行い,浸出率を向上させることを検討した。通常のバイオリーチングでは不純物として含まれる黄鉄鉱のみが溶解され,銅鉱物はほとんど溶解されなかった。この精鉱を予め銀イオン溶液中に懸濁させたのちにバイオリーチングを行ったところ,銅鉱物の溶解が促進され,一方で黄鉄鉱の溶解は抑制された。この銀イオンによる難溶性銅鉱物浸出のメカニズムを検討した結果,硫砒銅鉱の溶解を促進させるためには銀イオンによる鉱物表面での置換反応と,第二鉄イオンによる酸化反応の両者が必要であることが判明した。鉱物の溶解反応により還元された第一鉄イオンを鉄酸化細菌により速やかに第二鉄イオンに再生されることが必要となり,その反応を促進させるためには気相中のガス成分の制御が重要であることが判明した。このような砒素を含む銅精鉱は,従来の乾式製錬法では処理が困難であったが,今回開発したバイオリーチング法により実操業での取り扱いが可能となる。本研究は,バイオリーチングの効率化を目指す手法として,供給する気相を制御するものである。今年度においては,鉱石試料となる銅精鉱を数種集めるとともに,鉄酸化細菌の酸化挙動に及す供給気相の影響を検討した。また,収集した銅精鉱試料を効率良く浸出する液相の化学種の状態についての検討を行った。以下に,その結果をまとめる。1.銅精鉱として,鷲合森産の黄銅鉱,カナダ・バレー鉱山産の銅浮選精鉱およびチリ・エスコンダ産銅浮選精鉱を入手した。また,硫化鉱物として,最も一般的な黄鉄鉱として岡山県柵原鉱山産および北海道戸井鉱山産のものを入手した。入手した各精鉱の元素分析を行った。2.鉄酸化細菌としてThiobacillus ferrooxidansを使用した第一鉄イオンの酸化実験において,供給気相を制御してその挙動を検討した。その結果,空気を吹込んだ場合と比較して,二酸化炭素をより多く(7%程度)供給すると,鉄酸化細菌の増殖速度が向上した。また,その状態において,酸素供給量を5%以下にすることにより,鉄酸化細菌による第一鉄イオン酸化速度の増加が確認された。さらに,二酸化炭素により嫌気状態を作成した場合,鉄酸化細菌は,第二鉄イオンを電子受容体として黄鉄鉱を酸化することが認められた。すなわち,供給気相を制御することにより,反応器内における鉄酸化細菌の活性を高くすること,および,鉄イオンの形態を制御することが可能であると推定された。3.銅精鉱の浸出に第二鉄イオンを用いた場合において,生成した第一鉄イオンとの割合によって浸出速度が大きくなることから,第一鉄イオンと第二鉄イオンの存在割合における最適条件の存在が推定された。

今年度においては,鉱石試料となる銅精鉱をさらに集めるとともに,鉄酸化細菌の酸化挙動において最適となる供給気相濃度を検討した。以下に,その結果をまとめる。1.銅精鉱として,昨年度収集した物のほかに,難溶性とされる硫比銅鉱を含む銅精鉱(チリ産)を入手し,その元素分析を行った。2.鉄酸化細菌としてThiobacillus fenooxidansを使用した第一鉄イオンの酸化実験において,供給気相を制御してその挙動を検討した。その結果,空気を吹込んだ場合と比較して,二酸化炭素をより多く(7%程度)供給すると,鉄酸化細菌の増殖速度が向上した。また,その状態において,酸素供給量を20%(空気における酸素濃度)以下にすることにより,鉄酸化細菌による第一鉄イオン酸化速度の増加が確認されたが,5%よりも低くすると逆に酸化速度は抑制された。以上の結果,本研究で用いているタンク型リアクターにおいて,供給気相は二酸化炭素は7%,酸素濃度は5%が最適であった。3.入手した銅精鉱は,チリ国において数多く産出される鉱石であるが,難溶性の硫砒銅精を含むため銅の生産に寄与できないものであった。本銅情鉱を対象に,パルプ濃度1%としてT.femooxidansによる回分式のバイオリーチング試験を行ったところ,含有する砒素のほとんとが溶液中に浸出し,硫砒銅精を含む銅精鉱のバイオリーチングに成功した。4.鉄酸化細菌として還元型硫黄化合物の酸化能を有しない種であるLeptospirillum femooxidansを用いて,硫化鉱物のリーチング試験を行った,硫化鉱物としては,最も代表的なものである黄鉄鉱を使用した。L femooxidansを用いることにより,リーチングの際に生じる硫酸の生成を抑えつつ,黄鉄鉱をほぼ完全に溶解させることが認められた。本研究は,バイオリーチングの効率化を目指す手法として,供給する気相中のガス成分の濃度比を制御することを検討したものである。本年度は,黄銅鉱,硫砒銅鉱などの難溶性の銅鉱物を含む銅精鉱に関してバイオリーチング実験を行い,浸出率を向上させることを検討した。対象とした銅精鉱は,主要銅鉱物として硫砒銅鉱,四面砒銅鉱といった砒素を含む銅鉱物,および黄銅鉱を含むものである。この精鉱は,パルプ濃度を1%として三角フラスコ中で行った通常のバイオリーチングでは,不純物として含まれる黄鉄鉱のみが溶解され,銅鉱物はほとんど溶解されなかった。銅浸出率を改善させるために,この精鉱を予め銀イオン溶液中に懸濁させたのちにバイオリーチングを行ったところ,銅鉱物の溶解が促進され30日間で80%の銅浸出率が得られ,一方で黄鉄鉱の溶解は抑制された。また,撹拌槽を用いて同じ精鉱のパルプ濃度を5%上昇させた場合でも,銀イオンによる前処理を行うことにより,前述と同様の結果が得られた。次に,この銀イオンによる難溶性銅鉱物浸出のメカニズムを検討するために,純度の高い硫砒銅鉱を用い検討を行った結果,硫砒銅鉱の溶解を促進させるためには銀イオンによる鉱物表面での置換反応と,第二鉄イオンによる酸化反応の両者が必要であることが判明した。
数値解析・応用数学的アプローチによる高解像光トモグラフィ実現のための基礎研究

本課題研究は"光トモグラフィ(DOT)"の実現を目指した数理科学的な基礎研究であり、DOTを輸送方程式(RTE)の未知係数決定問題として扱った。時間分解計測を観測データとする問題設定では、未知係数の不連続性の再現を逆問題の数値計算によって示し、DOT実現の一つの方向性を示した。また定常観測データを利用する設定では順問題の繰り返し解法による手法を提案し、RTEの高精度数値解法について成果を得た。さらに数値計算で利用した双曲型偏微分方程式の高精度数値解法であるCIP法の収束性に関して未解決問題を解決した。本課題研究で中心に据えている光トモグラフィー基礎方程式は「輸送方程式」であるが、初年度はその数理モデルとしての問題設定についての考え方、および数値解析において大きな成果を得た。初年度の大きな実績は、先行研究の複数の問題点を明らかにした点である。光トモグラフィーでは目的とする断層撮影技術を輸送方程式の係数決定問題に置き換え、その逆問題解析について従来手法に沿って議論が続けられていたが、この考え方の問題点を指摘し、方程式の解の特異性の解析に焦点を宛るべきであることを明らかにした。特に、輸送方程式の光学係数の決定に関する積分球を用いた従来のアプローチの問題点を具体的な例題と数値シミュレーションを通して明らかにした。また基礎研究としての数値解析面ではCIP法の適用の正当性を数値解析学の視点から論じ、長らく未解決であったCIP法の安定性を示した。これによって、数学的に信頼できる高精度数値解法による時間依存の輸送方程式の数値シミュレーションが可能となった。生体内のひかり伝播の基礎方程式の由来を徹底検証し、多くの知見を得た。平成26年度の研究によって、生体ひかりに関する限りは、各種光学定数を数理モデルと独立に決定することは論理的に矛盾する個所があることを明らかにした。この成果は従来の関係分野の研究の一部については抜本的な見直しの必要性を示唆するものとなっている。生体にとって安全で非侵撃と考えられ近赤外光を利用して生体内の情報を取り出し、その医用活動を目指す未来技術として「光トモグラフィ」(DOT)は脚光浴びている。本課題研究は応用数学・数理モデルリング・数値解析の視点からDOTの基礎研究を行うものである。生体内の光の伝播には散乱・拡散・吸収が伴うため、先行の一般研究ではDOTに基礎研究は拡散方程式の逆問題として定式化されている。これに対して代表者は根源的な数値モデルである輸送方程式の逆問題としてDOTを定式化することを主張し、成果を挙げた。特に時間依存の観測データを用いる設定において、数値的Radan変換を利用する試みを行い、生体内対象物を想定する領域の境界固定において顕著な数値例を示した。平成25年度と平成26年度の研究よって、積年の懸案事項であった光学定数と数理モデル方程式の関係が明らかになり、ひかり拡散トモグラフィーをどう逆問題として位置づけるかが明確となった。この成果によって本課題研究を研究期間内にどう着地させて成果を挙げるかが明らかになった。27年度が最終年度であるため、記入しない。応用数学平成26年度までに明らかになった拡散光トモグラフィ-の逆問題解析の位置づけに従い、パラメータ推定問題による数理モデル化と数値実験を推進する。また、計画調書に記載の通り、平成27年度の夏季には中間評価研究会を実施し、その評価如何では本課題研究を打ち切って基盤研究(A)への発展的継続を検討する。光トモグラフィーに対応する逆問題解析に関する先行研究の誤った研究方向を初年度において明確にできたことは、当初に想定していた以上の新たな知見の獲得であり、研究の方向性が具体的に定まったことの意義は2年度以降の適切な研究推進の観点から意義は大きい。さらに、具体的成果として、時間依存輸送方程式に高精度に数値シミュレーションを行なうためのCIP法の弱安定性が証明され、信頼できる数値シミュレーションの基盤が定まったことは極めて有意義である。平成26年度招聘予定の海外研究協力者が本務校の都合から、招聘計画の4ヶ月程度の遅延が生じた。このため必要経費を繰り越した。平成25年度に明らかになった事項の深化を優先事項として平成26年度の研究を推進する。具体的には、輸送方程式に現れる光物性定数の特異性を同定する逆問題として光トモグラフィーを再定義し、数学解析と数値解析の手法により逆問題解析の研究を行なう。また、関連事項として、光物性定数の決定に関し、輸送方程式の数値シミュレーションにもとずく決定アルゴリズムの確立を図る。また派生研究として明らかになったCIP法の安定性評価について、平成25年度の成果の高次元化を図る。平成26年度招聘予定の当該外国人研究者を平成27年6月に招聘する計画を準備中である。

本課題研究の推進に当っては、本科学研究費に加えて、研究環境の整備に関しては代表者の大学経費も活用しており、このために端数から生じる少額の繰越をが生じた。繰越額は全体から見れば誤差のレベルの端数額であり、平成26年度に早々に平成26年度経費と合算して有効活用のうえ平成26年5月までに使用されるため、全体計画としては一切の問題はない。
生産における知識獲得ならびに知識表現に関する研究

本研究では、CIMにおける設計、生産、管理における情報処理の統合化、自動化、知能化を目的として、機械生産における知識獲得ならびに知識表現に関する研究を行った。その成果は以下のようにまとめられる。(1)生産における知識獲得ならびに知識表現に関する研究の分析を行い、現状の知識獲得ならびに知識表現では、生産関連の知識を統一的に取り扱うことは不可能であることを明らかにした。(2)工作機械のCADのための知識ベースを検討するため、旋盤の主軸台の基本計画図作成における設計者の思考の流れと思考形態を分析した。(3)工作機械の基本設計プロセスを分析し、基本設計においては、ルール及びフレームの組合せによる知識表現が有効であることを示した。(4)工程設計において必要な知識の分析と整理を行い、工程設計用マンマシンインタフェースの重要性を明らかにした。(5)精密製品の工程設計における知識獲得と知識表現を検討するため、金型の磨き加工に関する知識の収集ならびに定量化を行い、磨き加工工程を設計するシステムを試作した。(6)組立および検査工程の知能化を目的として、エキスパートシステムを利用した部品の測定順序の決定システムを試作、評価した。(7)生産プロセスの運用、管理における知識獲得と知識表現を検討し、統合型生産スケジューリングのための知識ベースシステムを構築した。(8)機械製品の生産工程設計に必要な知識ベースの確立、ならびに知識ベースとデータベースとの統合化を行った。以上の結果、現状の知識表現を用いて、生産関連分野の知識の一部を取り扱うことは可能であるが、これらを統一的に獲得、利用するには、新たな手法の開発の必要性が明らかになった。本研究は,生産分野における技術者の持つノウハウおよび経験則の収集,分析を行ない,これら知識の統一的表現および知識ベース化を検討し,生産関連の一般的,専門的知識の獲得および表現の方法論を確立しようとするものである.そのため,本年度は,下記の項目について研究を行なった.1.機械部品および金型の機械加工に関する知識の収集金型関連の企業および研究所の生産技術者に対するインタビューを行ない,金型の機械加工,特に切削加工に関するノウハウおよび経験則の収集を実施するとともに,これらの知識の分析を行なった.この結果,宣言型,処理型,デシジョンテーブル型など,各種の知識が金型の機械加工に適用されていることが明らかとなった.また,これらの知識には,体系化されておらず,断片的な経験則が含まれていることが理解された.2.組立に関する知識の収集工作機械,測定機,ビデオ関連機器など組立精度が要求される製品に対して,その組立工程に関する知識の収集および分析を行なった.特に,組立精度が組立順序および検査工程に与える影響について検討した.また,精度の保持に必要な調整工程に関する知識についても考察した.3.知識の表現方法の検討1.および2.で収集した知識の表現方法について検討した.収集した知識の一部を,プロダクションルール,述語論理,フレーム,セマンティックネットワークなどの代表的な知識表現方法で記述し,各表現方法の特徴を検討した.この結果,これら既存の表現方法では,機械加工および組立関連の知識全てを統一的に記述するのは困難なこと,熟練生産技術者のもつ知識には相当曖昧な内容が含まれていることが明らかとなった.本研究では、CIMにおける設計、生産、管理における情報処理の統合化、自動化、知能化を目的として、機械生産における知識獲得ならびに知識表現に関する研究を行なった。その研究成果は以下のようにまとめられる。(2)工作機械設計のための知識ベースを検討するため、旋盤の主軸台の基本計画図作成における設計者の思考の流れと思考形態を分析した。

(5)精密製品の工程設計における知識獲得と知識表現を検討するため、金型の磨き加工に関する知識の収集ならびに定量化を行い、磨き加工工程を設計するシステムを試作した。(6)組立および検査工程の知能化を目的として、エキスパートシステムを利用した部品の測定順序の決定システムを試作、評価した。(7)生産プロセスの運用、管理における知識獲得と知識表現を検討し、統合型生産スケジューリングのための知識ベースシステムを構築した。(8)機械製品の生産工程設計に必要な知識ベースの確立、ならびに知識ベースとデータベースとの統合化を行った。以上の結果、現状の知識表現を用いて、生産関連分野の知識の一部を取り扱うことは可能であるが、これらを統一的に獲得、利用するには、新たな手法の開発の必要性が明らかになった。
体温による生体防御反応の制御機構:変温マウスを用いた解析

我々が作製した遺伝子改変マウス(nardilysin欠損マウス)は、思いがけず低体温を呈し、外気温を変えることで体温が変化する、"変温マウス"ともいうべきマウスであった(未発表)。哺乳動物は厳密な体温恒常性を保持しているため、体温が様々な疾患、侵襲において果たす役割の理解はこれまで限定的であった。もし簡単に1°Cでも2°Cでも体温を下げることが可能になれば、代謝を抑えることで様々な疾患の治療に用いることが可能だろうか?本研究では変温マウス(NRDc-/-)を用い、均一な遺伝背景を持つマウスの体温の差が、様々な侵襲に対する生体反応において、いかなる意味を持つかを検討することを目的とした。すなわち、NRDc-/-マウスを異なる外気温下におくことで、体温に1-1.5°C程度の差をつけ、その状態で同様の侵襲を加え、生じる生体反応を比較する。本申請研究期間(1年間)において、1)低体温実験システムの確立を第一の目的とし、更に2)創傷治癒、3)心筋の虚血および再灌流障害、4)細菌感染、などの侵襲を加え、それらに対する生体防御反応を、主に組織学的、分子生物学的に検討する予定としていた。ところが、この実験を行うために必要な温度調節可能なマウス飼育ケージの設置が、医学研究科動物実験施設の事情などにより大幅に遅れたため、現在漸く、温度設定変更とNRDc-/-マウスの体温の相関の検討を開始できた段階である。一方、同マウスにおける体温恒常性維持の分子メカニズムの解明は、極めて重要な課題であるが、NRDcが核内転写制御を介して、褐色脂肪組織の脱共役タンパク質による熱産生を制御していることが明らかになった。
環境教育のための土の浄化作用の教材化とパフォーマンス課題の開発

本研究の目的は,環境教育のための土の教材化とそれを用いたパフォーマンス課題を開発することと,それらを用いることによる環境保全に主体的に関わろうとする意欲の高まりを検証することである。「環境教育等による環境保全の取組の促進に関する法律」には環境保全活動・環境教育の一層の推進を図ることが明記されており,学校で行われる環境教育に対して,環境について学ぶ授業や環境のための学ぶ授業が求められるようになった。環境について学ぶことは環境と人間の関わりについて理解を深めることである。土は環境保全の対象であると同時に,人間は土によっては環境の急激な変化から守られている存在であることを知識として持つことは,環境に対する見方や考え方を豊かなものにするために必要であると考える。そこで,土が環境の中で果たしている役割を既習事項の活用によって中学生が見出せるように,酸性雨の問題と土のpH緩衝能を関連させた学習指導計画及び実験方法を開発した。教材の普及を考え,実験方法や容器の工夫,土の選定,デジタルpH計の使用等を研究した。パフォーマンス課題は土の緩衝能に対する理解や科学的思考力・表現力の状況を評価するために,酸性雨と川の水のpHの違いを説明させるものを開発し,ルーブリックを整備した。また,環境保全に主体的に関わろうとする意欲を調べるために,日頃行っていることと,これから行いたいことを比較する質問紙を作成した。開発した実験は授業時間内で実施可能で,操作に戸惑う生徒もいなかった。授業後の感想文の分析の結果,土の働きに関心を持たせたり,雨と土のつながりに気づかせたりすることができていた。また,パフォーマンス課題の評価によって学習の定着状況を適切に評価できた。しかし,環境保全に主体的に関わろうとする意欲の高まりについては,作成した質問紙の結果からは明らかにできなかった。
廃棄物・リサイクル政策の環境経済統合評価

本年度は主に、(1)廃棄物・リサイクル政策の環境経済統合評価に関する研究サーベイと、(2)産業廃棄物の産業関連分析に取り組んだ。(1)では、産業連関分析の手法を廃棄物処理に応用した研究を中心にサーベイを行った。その代表的な研究として、早稲田大学の中村氏によって開発された廃棄物産業連関表と、慶応義塾大学の池田氏らによって開発された環境分析用産業連関表の方法に注目した。近年では、産業連関分析の手法をライフサイクル・アセスメントに適用した研究も多く見られるが、廃棄物処理分野への応用、中でも特に廃棄物排出量や二酸化炭素排出量以外の環境影響を含めた研究はまだ数少ないことがわかった。これらの研究サーベイの一部については、裏面に記載の学術論文誌に掲載された。(2)では実際に、岩手県を対象に、地域内産業連関表と産廃統計を用いて、どの部門での需要がどのような産業廃棄物の排出・最終処分をもたらすかについて間接効果も含め、その波及効果について分析した。分析の結果、主に以下の3点が明らかにされち。(1)岩手県内における産廃排出量を抑制する場合、公共事業に伴う建設廃材と下水汚泥の排出抑制が大きく影響を与える。(2)最終処分量を抑制する場合、建設廃材に加え、窯業・土石製品から排出される無機性汚泥の排出抑制や再資源化が重要となる。(3)産出額単位あたりの排出抑制も重要であり、特に畜産、鉱業、水道業などでの改善が期待される。この研究成果については、裏面に記載の紀要に掲載された。しかし、本研究で当初計画していた、各種廃棄物・リサイクル政策に関する環境・経済の両面から統合評価を行うための手法開発やその実践には至らなかった。本研究で行われた研究サーベイと基礎的研究を踏まえ、そうした廃棄物・リサイクル政策に関する環境経済統合評価に取り組みことが今後の研究課題である。本年度は主に、廃棄物・リサイクル政策の環境経済統合評価を行うための基礎調査として、(1)産業連関分析に廃棄物処理やリサイクルを含めた研究と、(2)廃棄物・リサイクルに関するLCA研究に注目し、文献および資料収集を行った。(1)では、特に廃棄物産業連関表を用いた研究と環境分析用産業連関表を用いた研究に注目し、当該分野における研究状況と課題を整理した。その結果、これらの分析手法を用いることにより、動脈部門と静脈部門との相互関係が定量化され、廃棄物処理やリサイクルの方法によるCO2排出量や最終処分量等の環境影響と雇用量等の経済影響が分析可能なことがわかった。一方で、CO2排出量や最終処分量以外のエネルギー資源投入量などを含めた研究はまだ少なく、今後研究の可能性があることが明らかになった。(2)では、連関する内外の研究報告や論文に注目し、当該研究分野における現状と課題を整理した。その結果、製品や特定のリサイクル単位でのLCAは数多くなされ、研究蓄積が豊富であるが、廃棄物処理政策に関するLCAはまだ少なく今後研究の可能性があることがわかった。この点については、例えば産業技術総合研究所によって開発された環境経済統合評価手法であるLIMEの地域LCAへの適用などが参考となると思われる。一方で、LCA研究に産業連関分析を用いたり、産業連関分析にLCA的な視点を取り入れたりというように、両者を併用した研究が増加する傾向にあり、両者の融合が現在の重要なテーマになっていることもわかった。来年度はこうした研究の現状と課題を踏まえ、廃棄物・リサイクル政策を対象とした環境経済統合評価のための手法の開発に取り組みたい。なお、本研究で行った既存研究のレビューの一部については、「廃棄物経済学のフロンティア」と題して、環境経済・政策学会の10周年シンポジウムで報告した。
DNAアフィニティー精製法を用いた新規BMPシグナル伝達分子の探索と機能解析

平成15年度、DNAアフィニティー精製法とマススペクトロメトリーやマイクロシークエンシング法を用い、TGF-β/BMPのシグナル伝達の新しい調節因子の検索を試みた。その結果、新規特異型Smad結合蛋白質としてHAT型コアクチベーターGCN5を同定した。GCN5はSmadと直接結合し、ヒストンアセチル化活性を介して、TGF-βだけでなくBMPのシグナル伝達を促進することがわかった。平成16年度は、新たに抑制型Smadを調節する因子を探索するための実験を開始した。まず基礎研究として、構造解析の応用と生化学的手法を用いたSmad7のドメイン解析をおこなった。具体的には、抑制型Smadの受容体との相互作用を担うMH2ドメインの中で相互作用に関与するアミノ酸を推定し、そのアミノ酸に変異を導入したSmad7を用いて、Smad7とのTGF-β、BMP受容体との相互作用とシグナル抑制機能を検討した。その結果、TGF-β系では4個のアミノ酸が相互作用、シグナル抑制に関与していたのに対して、BMP系では2個のアミノ酸が関与するのみであることを明らかにした。このことはSmad7によるTGF-β系、BMP系シグナル伝達抑制機構が同一のメカニズムでないことを示唆しており、またMH2ドメインレベルで違いが存在することを示唆している。今年度我々は,DNAアフィニティー精製法(DNA affinity purification ; DNAP)と近年著しく進歩したマススペクトロメトリーやマイクロシークェンシング法を用い、TGF-βBMPのシグナル伝達の新しい調節因子の検索を試みた。その結果、MCF7細胞の核抽出液の中から、TGF-β応答配列DNAの新たな結合因子としてHAT型コアクチベーターであるGCN5を同定した。TGF-βBMPの細胞内シグナル伝達因子である。Smadは,。活性型複合体となり、核内へ移行し、p300やPCAFなどのコアクチベーターと結合して標的遺伝子の転写を活性化することが知られている。そこでまずGCN5とDNA(TGF-β応答配列)および各種Smadとの結合を調べたところ、GCN5はSmadとの結合を介してDNAに結合することがわかった。さらにレポーターアッセイを用いた検討で、GCN5は転写共役因子のTRRAPと協調的にTGFβシグナルを増強した。siRNA法を用いた検討では、GCN5とTRRAPそれぞれの発現を抑制すると、TGF-βによる転写活性の低下が認められた。GCN5はPCAFと類似した構造を持つが、PCAFがTGF-βシグナルを比較的特異的に促進するのに対し、GCN5はTGF-βだけでなくBMPのシグナル伝達を効率良く促進した。以上の結果から、GCN5はTGF-βスーパーファミリーのシグナル伝達系において重要な役割を果たすことが明らかになった。昨年度我々は,DNAアフィニティー精製法とマススペクトロメトリーやマイクロシークエンシング法を用い、TGF-β/BMPのシグナル伝達の新しい調節因子の検索を試みた。今年度は、新たに抑制型Smadを調節する因子を探索するための実験を開始した。具体的には、抑制型Smadの受容体との相互作用を担うMH2ドメインの中で相互作用に関与するアミノ酸を推定し、そのアミノ酸に変異を導入したSmad7を用いて、smad7とのTGF-β、BMP受容体との相互作用とシグナル抑制機能を検討した。これらの実験結果を元に、現在、マススペクトロメトリーやマイクロシークェンシング法を用いたこの領域への結合分子の解析を進めている。
ミャンマーのパオ仏教瞑想についての研究

仏教瞑想とは何か。本研究では、この問題を追究するためにミャンマーのパオ仏教瞑想の実践者に対する分析を通して、禅定という深い集中力がもたらす効果と影響を明らかにする。。本研究では、禅定を必須とするミャンマーの高僧パオ・サヤドー氏(1934)の提唱する瞑想法を仏教社会における禅定復興運動と位置づける。その上で、パオ瞑想を実践するミャンマー人・日本人・それ以外の国籍をもつ実践者を対象とし、実践者の体験とパーリ仏教文献における禅定の解釈とを比較検討する。その結果から、実践者の考える集中力の意味を明らかにする。結論として「仏教瞑想とは何か」という大きな問いに、一つの答えを提示することを目指す。仏教瞑想とは何か。。
複数回の被災経験が織り込まれた人生から学ぶ「災間期」の家族戦略についての研究

本研究は、岩手県沿岸地域で複数回の震災にみまわれながら、岩手県沿岸に生活し続ける15名の女性たちのライフヒストリーを収集し、家族の再生や新たな家族形成とその再生に有効であった家族資源・地域資源を明らかにすることで、家族の生き残り戦略と地域社会の再生とがどのようにかかわっていくかを考察するものである。この聞き取り調査と並行して、本研究では、昭和8年当時の官公庁資料や国勢調査、新聞記事等から震災当時の社会的状況とを対照した。本研究で明らかになったことは、義捐金や弔慰金が次世代の教育費や仕事の元手になっていることが語られ、地元で生活を継続する次世代の「生業」につながったことであった。本研究は、岩手県沿岸地域で複数回の震災にみまわれていながら、岩手県沿岸に生活しつづける女性たちのライフヒストリーを収集し、分析することで、家族の再建や新たな家族形成とその再生に有効であった家族資源・地域資源を明らかにし、家族の生き残り戦略と地域社会の再生とがどのようにかかわっていくのかを考察するものである。とくに岩手県沿岸の地域で生きる人々の人生や家族にとって活かされた地域資源の特性を明確にする。それと同時に「災間期」に生きる日本の家族にとっても、必要となる今後の家族をつなぐための家族戦略を析出する。上記の研究目的にしたがって、平成25年度は、昭和8年の津波の記録を起点に、岩手県沿岸地域の状況に関する資料を収集した。聞き取り調査は、宮古市田老地区、山田町、釜石市在住の女性を中心に15名分の話を収集した。昭和8年の津波の経験者の話を複数聞いてみると、「浜」ごとに違う地域特有の習慣や当該社会の出来事を前提とした話があり、地域の習慣等を知らないと解釈のむずかしい事柄が出てきた。そこで、地域の習慣や「浜」の事情に精通する宮古市および盛岡市在住の自分史や郷土史を作成していた女性たちから、岩手県や三陸地方の習俗・習慣、地域特有の出来事についての情報や知識の提供をうけた。加えて、聞き取った女性たちの話の中にある、女性たちに共有されている家族のエピソードについての感想も伺っている。先行研究文献の収集と分析は、26年度も続行の予定である。地域社会発展の経緯や地域産業の発展と家族の生活を支える資源との関連からその歴史的展開を把握し、類型化を行うことについて、当初の研究計画では、ア.近海漁業中心地域、イ.養殖振興地域、ウ.遠洋漁業中心地域、エ.先進産業都市と4類型を考えたが、「近海漁業と養殖」といったような組み合わせが、「浜」ごとにあるようで、類型の分類を考え直す必要が出てきている。本研究は、岩手県沿岸地域で複数回の震災にみまわれながら、岩手県沿岸に生活しつづける女性たちのライフヒストリーを収集し、家族の再建や新たな家族形成とその再生に有効であった家族資源・地域資源を明らかにすることで、家族の生き残り戦略と地域社会の再生とがどのようにかかわっていくのかを考察するものである。とくに複数回の震災を乗り越えて、岩手県沿岸地域で生きる人々の人生や家族にとって活かされた地域資源の特性を明確にすることは、「災間期」に生きる日本の家族にとっても、東日本大震災からの再起をめざす家族にとっても、今後家族をつないでいくための家族戦略を獲得する意味をもつものとなり重要な知見と考えられる。本研究では、昭和8年の三陸津波で被災され、以降複数回の災害を経験された女性15名から、生活の立て直しのためにどのような家族の生き残り戦略をとり、地域資源を活したかをうかがっている。この聞き取り調査と並行して、三陸沿岸で複数回起こっている地震・津波被害、戦災からの復興状況については、当時の官庁資料、国勢調査、新聞記事等から確認し、被災状況からの復旧方策と聞き取り調査で明らかになった家族の対応とを対照し、家族の生き残り戦略と地域資源の活用状況の関係を析出している。本研究で明らかになったことは、昭和8年の津波災害では、田老村で人口の6割、山田町で約5割が被災し、多くの死者が出ているにもかかわらず、昭和10年の人口は昭和5年と比較して減少していない。地域の復旧期には、小学校の教員や上級学年の生徒が支援側の人員として活躍しており、『岩手縣昭和震災史』等でも確認できる。義捐金等の出所や配分方法は、今日の被災地支援とは異なっているが、聞き取り調査からは、弔慰金が、次世代家族の教育費や仕事の元手となったことが語られており、地元で生活を継続する次世代の「生業」につながっていったことがわかった。社会学女性のライフコースとのかかわりの深い出来事を郷土史研究文献から析出することについては、25年度中に終了できるものではなく、26年度も継続すべき課題としている。

地域の特徴に即した聞き取り調査については、ア.近海漁業中心地域として宮古田老地区、イ.養殖振興地域として山田、ウ.遠洋漁業中心地域として大槌、エ.先進産業都市として釜石を予定していた。25年度の調査では、大槌地域の対象者からの聞き取りは1名しか行えず、26年度は当地区の対象者を捜して聞き取り調査を続ける必要がある。聞き取り調査を進めながら、類型の有効性についても検討する必要が出てきている。ひきつづき文献や資料を収集し、25年度に行った聞き取り調査データから事例の特徴を明確にする。さらに聞き取り調査をすすめ、特に今回の震災への対応とこれまで経験された震災の経験とのかかわりがどのように語られるかに注目しながらデータを取りまとめ、岩手県三陸沿岸地域特有の特徴や震災をのりこえて生きる女性の人生行路に共通する要素を明らかにし、長期間を見通した家族支援策作成に寄与する知見を析出する。
大強度パルス中性子に対応した中性子干渉光学素子の高性能化

冷中性子干渉計はAharonov-Chaser効果など基礎物理研究に有用である。大強度パルス中性子を用いれば高統計での測定が可能になる。干渉計構成に必要な各デバイスをパルス中性子に対応させ、J-PARC MLFの冷中性子ビームラインBL05において中性子飛行時間法を用いて干渉縞を測定することに成功した。中性子共鳴スピンエコーは試料のダイナミクスを高分解能で測定できる中性子準弾性散乱装置である。その主要構成要素である高周波共鳴スピンフリッパーをパルス対応させ、J-PARC MLFの冷中性子ビームラインBL05においてMIEZE型スピンエコーシグナルを測定することに成功した。J-PARCへの本格装置設置に向けて開発を続けている。また共鳴スピンフリッパーの小型化により、既存の装置へのスピンエコー測定オプションの組み込みを可能にする研究を進めている。(1)研究代表者はすでに中性子波動を空間的に分割・重ね合わせする素子「ビームスプリッティングエタロン」を開発し、これを利用したJamin型冷中性子干渉計の開発によって中性子干渉計の長波長化・大型化の可能性を示している。ビームスプリッティングエタロンに用いるミラーとして白色中性子を反射できるスーパーミラーを利用することで干渉計を白色中性子に対応させることができる。平成21年度はJ-PARC MLFのビームラインBLO5に干渉計システムを構築し、パルス中性子を用いた実験を開始した。経路が分離していないスピン干渉で明瞭な干渉縞を得ることに成功している。(2)中性子スピンエコーは試料のダイナミクスを測定できる準弾性散乱分光装置である。その一種である共鳴スピンエコーでは共鳴スピンフリッパーの振動磁場の周波数が高いほど測定の分解能が向上する。これもJ-PARC BLO5での実験を開始した。さらに高周波化に向けて開発を続けている。中性子スピンエコーは試料のダイナミクスを測定できる準弾性散乱分光装置である。MIEZE型共鳴スピンエコーは中性子の時間的粗密波を測定するが、パルス中性子源では中性子波長も検出時刻に依存する。研究代表者らはJ-PARC BL05において、各デバイスを中性子発生パルスに同期させ、パルス中性子源からの白色中性子に対応したMIEZE型共鳴スピンエコーを構築した。実効最高周波数は600kHzに到達し、これは世界最高分解能を達成している。また、高周波共鳴スピンエコー装置では、中性子飛行経路の広がりによる位相差の分散が測定可視度を低減させてしまうため、これを補償する「位相補正デバイス」が必要になる。曲面中性子反射鏡による位相補正が従来から提案されていたが、研究代表者は実際の体系に基づいた数値計算を行い、その実現可能性について議論した。これらに基づいて、研究代表者らはJ-PARCへ共鳴スピンエコー装置の設置提案を行った。実機の詳細な設計を進めている。また、従来の中性子小角散乱装置へのMIEZEオプションの設置の可能性を検討し、実際にJRRT-3の小角散乱装置SANS-J2において実験を開始している。
ヒト Ocular Surface Glycocalyxに関する生化学的研究

ヒト眼表面上皮最表層に位置するGlycocalyx層を構成する成分に対するモノクローナル抗体(H185抗体)が作成された。この抗体の結合は角膜上皮,結膜上皮を含めた全ての眼表面上皮の最表層細胞のapical側の細胞膜で最も強く結合し,電子顕微鏡でみると角結膜上皮最表層のmicrovilliの位置に認められ,Glycocalyx層の位置に一致していた。Westernblottingによる生化学的検討では,この抗体が認識する抗原(H185抗原)は205kD以上の高分子量であり、高度に糖鎖付加された糖タンパクであることが明らかになった。これらの抗体の結合はperiodateで前処理するとImmunoblotさらに角結膜上皮の凍結切片でも濃度勾配に従い減少,消失したことより,この抗体のepitopeは糖タンパクH185抗原の糖鎖部位であることが判明した。さらにN-glycanaseで処理するとImmunoblotおよび角結膜凍結切片ではH185抗体の結合は影響は無かったが,O-glycanaseではH185抗体の結合は消失したことから,糖タンパクH185抗原はコアタンパクに糖鎖がO-結合していることが判明した。以上の結果は,このH185抗原はムチンであることを示している。臨床的には,正常ではこのヒト眼表面上皮のGlycocalyx層で表現されるムチンと考えられるこのH185抗原は眼表面上皮で細胞全体に表現されていたが,ドライアイ患者ではその表現が著明に減少あるいは消失していた。また,上輪部角結膜炎患者では上輪部の結膜が角化するが,その角化細胞でもやはりこのH185抗原の表現が低下していた。ドライアイでもこのH185抗原が消失している細胞は角化を示していたことから,角化細胞ではGlycocalyx層に表現されるムチン表現は低下していることが明らかとなった。