hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地球型系外惑星直接検出のための高消光ダブル波面計測制御光学系の研究

系外惑星直接観測のための、望遠鏡、可変形鏡1、前置コロナグラフ、可変形鏡2、主コロナグラフ、最終焦点面検出器、で構成される高コントラスト光学系において、超高精度な波面計測制御法を探求した。主コロナグラフのマスクを外せば、可変形鏡1によって望遠鏡と前置コロナグラフの波面誤差が、主コロナグラフにマスクを挿入すれば、2つの可変形鏡によって主コロナグラフの波面誤差が、焦点面検出器のみを用いたダークホール制御によって行え、搭載機器として洗練されたセンサーが少ない構成で、より高いコントラストに到達できる。また、モデルの補助なしで広い面積を速く制御するSpeckleArea Nulling法を開発した。本研究の目的は、カメラの露光時間の長い極微弱光下において、10桁消光できる地球型系外惑星の直接観測装置を開発し、望遠鏡搭載の目処を得ることにある。望遠鏡全体で生じる変化の速い波面誤差を瞳面波面センサーで計測し、コロナグラフ(恒星光を消光して惑星光を検出する光学系)で生じる非常に変化の遅い波面誤差を焦点面カメラで計測し、それらを合わせて制御できる、高消光なダブル波面計測制御光学系を新たに開発する。本研究の開発実験光学系は、光源部、非対称ナル干渉計部(UNI)、補償光学部、コロナグラフ部(焦点面カメラを含む)、から成り立っている。光源部は、多色のレーザーを1本のシングルモードファイバーで引くことによって、振動や迷光が少なくかつ広帯域特性の実験が行えるように改良を進めた。UNI部は、4分割位相マスクコロナグラフの偏光子を少し回転させたものを採用することで、約λ/3000rmsと非常に高い安定性で非対称ナル干渉の状態が実現できることが分かり、次年度から本光路のUNI部に組み込む予定である。コロナグラフ中の波面誤差を補正するため、焦点面カメラを用いた波面センシングによる制御系を開発し、1回の制御によって焦点面の1点の消光比が1桁上がること確認した。さらに、制御回数を増やしながら広い領域の消光比を効率的に上げる方式の検討を行った。瞳面波面センサーは、倍密度のマイクロレンズアレイによって測定点を増やし、入射光計測が高精度化された。これらを用いて、焦点面と瞳面両方の波面センサーを用いるダブル波面計測制御系の開発を進めた。可変形鏡の表面形状を高精度化することは容易ではないことが分かり、プロセスの検討を継続することとした。波面精度および広帯域特性の優れた偏光素子の調査が進んだ。光源部は、迷光や振動から隔離され、広帯域特性が得られるよう、数個の光源を1本のシングルモードファイバーにカップリングして引き込んでいるが、安定化のための改良を行った。UNI部は、4分割位相マスクコロナグラフの特殊な用法によって高い安定性の非対称ナル干渉計の実現が可能になっているが、フォトニック結晶によるマスクの導入により、コンパクト化が進められるようになった。コロナグラフ焦点面での波面センシングによる補償光学制御系の開発が進み、焦点面の多数点に対して繰り返し制御が行えるようになり、最大で消光比が1E-7に達した。さらに、焦点面の広い範囲に対する効率的制御法を開発中である。これらを用いて、ダブル波面計測制御系の開発を進めた。可変形鏡の表面形状の高精度化、および、波面精度等の特性の優れた偏光素子の調査も継続した。望遠鏡全体で生じる波面誤差と、コロナグラフ(恒星光を消光して惑星光を検出する光学系)で生じる波面誤差を計測し、それらを効果的に制御できる、高消光なダブル波面計測制御光学系を新たに開発する。本研究では、望遠鏡、可変形鏡1、前置コロナグラフ、可変形鏡2、主コロナグラフ、最終焦点面検出器、で構成される光学系における、超高精度な波面計測法と可変形鏡の制御法を探求した。当初の制御光学系では、前置コロナグラフ内部の波面誤差を可変形鏡1とその波面センサーによって除去できなかった。

それは、焦点面マスク交換装置を2つのコロナグラフに導入することで解決し、制御性が向上することを見出した。可動の光学素子交換装置の信頼性は、NASAの衛星であれば十分高いと考えられる。これにより、主コロナグラフのマスクを退避すれば、望遠鏡と前置コロナグラフの波面誤差を可変形鏡1で、主コロナグラフのマスクを挿入した時は、主コロナグラフの波面誤差を可変形鏡1+2で、どちらの場合も最終焦点面検出器だけで計測制御が可能である。そして、可変形鏡1に付随する波面センサーを撤廃でき、搭載機器としても洗練された構成となった。焦点面波面センシングによる可変形鏡の制御によって高いコントラストを得るダークホール法においては、Speckle Area Nulling (SAN)法を開発した。本法は、光学モデルによる数値の補助を必要としないSpeckle Nulling法と、広い面積を速く制御するElectric Field Conjugation法の、両方の利点を備える新しい方法である。26年度が最終年度であるため、記入しない。光赤外天文学・天文光学26年度が最終年度であるため、記入しない。可変形鏡の表面形状を高精度化することは容易ではないことが分かり、その方向での努力は継続するとしつつ、制御によってそれを補う検討を開始したが、十分な解を得るには至っていない。本研究の開発実験光学系は、光源部、非対称ナル干渉計部(UNI)、補償光学部、コロナグラフ部(焦点面カメラを含む)、から成り立っている。各部の基本動作および性能は必要条件を満たす状態にまでなっており、現段階での達成度としては十分である。しかし、各部においては、より高いパフォーマンスの可能性を検討して改良を進めているところであり、全系を統合して高消光なダブル波面計測制御光学系としての性能を追求するのがが多少遅れている。個別にみると、光源部は、本光路とは隔離された別の机上の小定盤において4つのレーザー光源をファイバーに導入しているが、1週間以上経過すると多少の調整が必要なため改良を進めてきた。そして、さらなる改良を予定している。本光路上に導かれたファイバー出力を平行光として射出するところでは、効率と消光比に与える影響について精査してパラメーターを変更しようとしている。UNI部は、高精度のマスクが入手でき、高性能の非対称ナル干渉計が実現できる見通しであるが、従来のものとパラメーターの微妙な違いがあり、全光学系のパラメーターも変更して改良できるかを検討している。焦点面波面センシングによる補償光学制御では、アルゴリズムがまだまだ発展中であり、より速く安定に高い消光比へ到達する可能性が高い。このように、それぞれの部分に改良・発展の可能性が含まれているため、それらを極力高精度化したのち、各部を統合して開発実験光学系全体およびダブル波面計測制御系を完成させ、より高い消光比を得るとともにその有効性を示す。従来の計画通り、より高精度化された各部を統合して開発実験光学系全体およびダブル波面計測制御系を完成させ、より高い消光比を得るとともに2重の制御の有効性を示す。
"糖質資化のホモキラリティー"への挑戦! 《L-グルコース代謝機構の解析》

地球上のほとんど全ての生命は、D-グルコースを炭素源・エネルギー源として利用できるが、その鏡像体であるL-グルコースの資化については従来報告がなく、糖質の資化にはホモキラリティーが存在すると考えられていた。本研究では、土壌より分離したL-グルコース資化菌、Paracoccus sp. 43P株を用いて、L-グルコース代謝機構を酵素・遺伝子レベルで解析し、その代謝機構を世界で初めて明らかにした。本研究は、生命の示すホモキラリティーの問題を解明するための一助となることが期待される。・メタボロミクス的手法によるParacoccus sp.43P株のL-glucose代謝機構の推定Paracoccus sp.43P株のL-glucose代謝機構を推定するため、メタボロミクス的手法を用いた解析により、L-グルコースが同菌株内でどのような化合物に変換されていくのかを経時的にモニターすることを計画した。同解析ではサンプル調製の際に、細胞を飢餓条件にさらした後にL-glucoseを添加して、代謝産物を経時的に解析することにより、他の代謝産物が少ない条件で解析することが必要であった。そのための培養条件を各種検討したものの、本菌株は飢餓条件にさらすとすぐに溶菌してしまうため、適切な培養条件を設定することは不可能であった。そのため、メタボロミクス的解析については断念することとした。上記の解析とは別に、同株のL-glucose代謝の第2段階を触媒するL-gluconate dehydrogenaseを見出し、同酵素の精製と遺伝子のクローン化、並びに同酵素の機能解析を行った。その過程で同遺伝子の周辺領域に、L-glucose代謝に関連すると推定される遺伝子群を見出した。そのため、上記のメタボロミクス的解析を継続するよりも、該当遺伝子群の機能解析を優先するほうが、より早く同株のL-グルコース代謝の全貌を明らかにすることができると考えて、平成23年度に周辺遺伝子の機能解析を計画することとした。・Paracoccus sp. 43P株のL-glucose代謝機構を推定するため、メタボロミクス的手法を用いた解析を計画し、サンプル調製に適した培養条件を各種検討した。同解析では細胞を飢餓状態にさらした後にL-グルコースを添加して、経時的に代謝産物を同定していくことが必要であったが、本菌株は飢餓条件にさらすとすぐに溶菌してしまうため、適切な培養条件を設定することは不可能であった。・昨年度の解析で同株のL-glucose代謝の第1段階を触媒するL-glucose dehydrogenaseを見出したが、同酵素の反応産物であるL-gluconateを基質とした酵素活性の検出を行ったところ、NAD^+依存的なL-gluconate dehydrogenase活性を同株の細胞抽出液より見出した。そこで、同酵素の精製と遺伝子のクローン化を行い、酵素学的な解析を行った。その結果、同酵素はL-gluconateに特異的な酵素であることが明らかになった。・L-glueonate dehydrogenase遺伝子の周辺領域を解析したところ、同遺伝子はL-glucose代謝に関連すると推定される遺伝子群とクラスターを形成していることが明らかになった。次年度はこの遺伝子群の機能解析を行う予定である。1) 43P株のL-gluconate dehydrogenase遺伝子クラスターの機能解析----前年度までに見出したL-gluconate dehydrogenase遺伝子を含む遺伝子クラスター(lgn gene cluster)を構成する遺伝子のうち、酵素機能を担うと推定された5遺伝子(lgnE, F, G, H, I)について、大腸菌を宿主とした発現・産物の精製を行い、各酵素活性について検討を行った。その結果、これらの酵素によりL-gluconate以降の代謝が行われ、最終産物として解糖系の中間産物であるpyruvateとglyceraldehyde-3-phosphateが生じることが明らかとなった。43P株のL-glucose代謝について遺伝子及び酵素レベルで全体像を明らかにすることに成功した。すなわちLgdAによるL-glucoseの1位の酸化により生じたL-gluconateが、lgn cluster内のLgnH/LgnIによる酸化/還元反応によりD/L変換されてD-idonateが生じ、次いでLgnEによりKDGalへと変換され、さらにLgnF/LgnGによりpyruvateとGAPへと変換されることが明らかになった。本代謝経路を構成するlgdA, lgnH, lgnI, lgnE破壊株を作製し、L-glucose及び中間代謝物の資化性について検討したところ、各破壊株は代謝経路上、上流の化合物に対する資化性を失うが、下流の化合物に対する代謝能には影響しないことが示された。この結果より推定されたL-glucose代謝経路が43P株内で実際に機能していることが明らかになった。

2) 43P株のlgn clusterの発現制御機構の解析L-gluconate以降の代謝を司るlgnclusterの上流には、転写因子をコードするlgnRが存在していた。LgnRがlgn clusterの発現調節を担っていることが考えられたので、その解析を行った。lgn clusterが実際にはoperonとして転写されること、lgnR破壊株ではこのoperon及びlgnRの転写が脱抑制されること、転写開始点の同定、さらにはLgnRが両promoter領域に結合することを明らかにし、この結合が中間代謝物のD-idonateにより解除されることを明らかにした。以上の結果より、LgnRがlgn operon及びlgnR自身のrepressorとして機能し、D-idonateにより脱抑制が起こることを明らかにした。平成23年度の成果により、研究全体の当初目的であった、43P株のL-glucose代謝経路についてはほぼ解明することに成功した。今後は代謝酵素遺伝子の破壊株を作製し、破壊株がL-glucose資化能を失っていることを確認すれば、同代謝経路が実際に機能していることを明らかにすることができる。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究の最終年度である平成24年度には、同定した代謝酵素遺伝子の破壊株の作製を行う。破壊株のL-glucose及び関連化合物の資化能を検討することにより、現在までに明らかにした代謝経路が実際に機能していることを明らかにすることができる。
ホウ素中性子捕捉療法のための熱・熱外・高速中性子用新型スペクトロメーターの開発

本研究では、ホウ素中性子捕捉療法のための加速器中性子源における治療中性子場の特性評価のため、新型中性子スペクトロメーターである液体減速型中性子スペクトロメーターの開発を行った。今年度は、液体減速型中性子スペクトロメーター実機の設計と最適化、並びにその設計に基づいた実際の中性子スペクトロメーターの製作・開発、そして開発した中性子スペクトロメーターの実験的試験を行った。中性子スペクトロメーターの試験としては日本原子力研究開発機構の放射線標準施設(FRS)にて単色中性子並びにCf-252中性子源を用いた中性子照射実験を行った。単色中性子照射実験では565 keV, 250 keV, 144 keVの単色中性子照射により液体減速型中性子スペクトロメーターの検出器応答関数評価値の検証を行った。Cf-252を用いた実験では過去の治験から明らかになっているCf-252の中性子スペクトルを本装置を用いた実験により再現可能であるかを確認した。結果としては、開発した液体減速型中性子スペクトロメーターが期待された性能を有していることを確認した。本研究の成果は2018年3月の日本原子力学会2018年春の年会で発表され、今後さらなる考察の後に学術雑誌に投稿する予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。報告者はホウ素中性子捕捉療法用加速器中性子源における治療中性子場の特性評価のための新型中性子スペクトロメーターを開発するため研究を行っている。今年度は、主として以下の3つの研究を進めた。まず、現状の問題の解として立てた仮説に対する検証を行った。この研究では過去の研究で得られた実験結果のより詳細な解析を行い、「開発中の検出器感度に入射中性子特性に対する依存性がある」という仮説の検証を行った。本研究の結果は第12回日本原子力学会関西支部「若手研究者による研究発表会」にて発表し、Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Aに投稿中である。次に、改良型中性子スペクトロメーター設計のための入射中性子コリメーターのプロトタイプの設計・開発ならびに実験的評価を行った。本研究に関連する成果は2016年8月の第13回日本中性子捕捉療法学術大会並びに2016年10月の17th International Congress on Neutron Capture Therapy (ICNCT-17)で発表し、現在は本研究の最終的な成果をまとめた論文の投稿のためにさらなる検証を進めているところである。最後に、改良型中性子スペクトロメーターの設計を行った。これは、以上までの研究で得られた知見を基にして改良型中性子スペクトロメーターの設計を行った。本研究の成果は2017年5月のNeutron and Ion Dosimetry Symposium (NEUDOS-13)で発表する予定であり、この発表に向けてさらなる研究を進めている。今年度の補助金は主にコリメーターの製作の並びに検証実験のための物品購入費、そして来年度に実施予定の外部施設における実験の打ち合わせのための旅費として使用された。予定していたスペクトロメーターの改良のための入射中性子コリメーターの開発並びに試験は予定通りに実施された。しかし、開発中のスペクトロメーターの主要な部品である液体減速材容器の製作が想定より困難であったため、検出器の製作状況が予定よりも遅れており、改良型スペクトロメーターの製作が完了しておらず、結果として改良型スペクトロメーターの試験を昨年度中に実施できなかった。今年度の上半期中に液体減速材容器を含めた全部品の製作を行い、改良型スペクトロメーターの製作を完了させる。また、未完成の部品の製作と並行して検出器設計案のさらなる検討を行い、変更可能な点があれば積極的に改善を行う予定である。検出器の製作後は、大阪大学の強力14MeV中性子工学実験装置施設で試験を行う。この試験では過去に行ったプロトタイプ検出器の試験とほぼ同様の条件で実験を行い、想定通りの改良結果が得られるかを検討する。その後、今年度中に日本原子力研究開発機構の放射線標準施設(FRS)で検出器の試験計測を行う。FRSで利用可能な単色中性子場や熱中性子場を用いて検出器応答の測定実験を行う予定である。
操作者と自律動作ロボットの機能融合による遠隔手術支援システム

1.人間と自律ロボットが協調して手術を行う半自律手術ロボットの実現に向けて,画像処理を用いたロボットの制御に関する基礎的な検討を行った.従来はロボット鉗子の姿勢と鉗子に加わる力をセンサ情報を用いて計測していたが,本研究では,鉗子にマーカーを貼り付け,内視鏡に映る鉗子の画像から姿勢と力を推定した.提案した推定アルゴリズムは,画像を事前に二値化処理などを行って軽量化してから畳み込みニューラルネットワーク(CNN)に入力するものであり,従来の画像処理と比較して速度と精度の両立が可能である.提案手法を用いて,鉗子先端の屈曲角度を平均誤差1.0[deg]の精度で推定した.また,推定した屈曲角度と運動学情報によって力を推定し,平均誤差0.04[N]での外力推定ができることを確認した.2.半自律ロボットの操作インタフェースの候補として,バーチャルリアリティ用のヘッドセットとモーションセンサを用いた操作方法の開発を行った.並進3自由度,姿勢3自由度,把持の計7自由度の手術ロボットを術者が手に持ったモーションセンサで操作し,術者の頭に装着したヘッドセットの姿勢センサで頭の姿勢を読み取り,その情報を利用して4自由度の内視鏡カメラを操作するインタフェースを試作した.試作したシステムでは従来のように操縦装置に拘束されないため,半自律ロボットによる作業と人による作業のシームレスな切り替えが可能になると期待される.3.手術ロボットのバイラテラル制御の性能を向上させるためには,ロボットの機構の性能を向上させることも重要である.本研究では,手首の回転動作を滑らかにするために,手首2自由度とは独立に回転するグリッパを有した鉗子マニピュレータを提案した.鉗子を体内に挿入する清潔部と体外の不潔部に分離できるように,先端軸の回転の伝達にマグネットカップリングを用いた非接触伝達機構を導入した.画像処理を用いてセンサを用いずに制御する手法を開発するなど,自律動作に向けた研究は想定以上に進んでいる.一方で,非受動,非線形な制御対象に対して安定性を保証する受動性補償器については,現状の空気圧駆動によるロボット制御システム自体が非受動な振る舞いをすることから,空気圧バイラテラル制御の安定化に取り組んでいる.したがって,本研究課題全体としては順調に進んでいると考えられる.空気圧バイラテラルについては,波変数を用いたバイラテラル制御をベースとして,受動性を満たすゲインの条件を導出するなどの対処を行っている.また,自動縫合の補助については,既にロボットの右手を遠隔操作,左手を自律とするシングルマスタ・デュアルスレーブシステムの開発が完了している.シングルマスタ・デュアルスレーブのシステムは左右のアームの相対位置を正確に調整することが難しいという課題があったが,本年度に畳み込みニューラルネットワークを基盤とした画像処理によって鉗子の姿勢を推定する手法を提案し,その性能が検証できており,これを応用することでこの課題についても解決される可能性があるものと考えられる.最後に,直感的なインタフェースを用いた自律動作と遠隔操作の切り替えについては,インタフェースの候補について開発が完了している.今後は自律アルゴリズムとインタフェースの統合が課題である.一方,新たに眼科医の協力が得られ,眼科領域における半自律ロボットの開発に積極的に取り組んでいる.既存の手術タスクについて,手動制御と半自律制御を併用する必要性の高いものを洗い出し,そのタスクの下で,手動と半自動の切り替えを行うユーザインタフェースを試作し,評価実験を行う.さらに,ロボットの内界センサや筋電位,脳波などの情報を用いて自動で切り替え,操作者の負担を減らす手法について検討する.作業の状態を推定する手法として,畳み込みニューラルネットワーク,長・短期記憶(LSTM),隠れマルコフモデル(HMM)などの様々な機械学習アルゴリズムが候補として考えられる.今後は,これらのアルゴリズムについて,タスクとの相性や処理速度などの検討を行う.実験を行いながらどのアルゴリズムが優れているか評価を行う予定である.まず,現時点で当研究室の手術ロボットの画像処理や信号処理で実績のある畳み込みニューラルネットワークとLSTMについて検討を行い,後に他のアルゴリズムを導入する.また,医療機器としての実用化を目指し,これらの機械学習を安全に実行するための方策について検討を行う.一つは,機械学習と従来の明示的なアルゴリズムとの演算結果を比較し,多重化によって安全を確保する方法である.この方法は,タスクによっては明示的なアルゴリズムを記述することが非常に困難な場合がある.そのため,機械学習アルゴリズムが何を考えているかを術者に提示し,術者が人工知能に干渉できるインタフェースの試作も併せて行う.研究の1年目として、手術支援ロボットシステムにおいて自動手術に対応させるためのマルチラテラル制御の拡張とマスタスレーブシステムで操作するスレーブ側鉗子マニピュレータと自律動作する鉗子マニピュレータが機能的に連携するシステム開発を目標とした。マルチラテラル制御理論の自動手術に対応させるための拡張については、複数ノード型に拡張するための基本的な理論検討を行った。自律で手術場の確保を実現する手術ロボットシステムとして、1つのマスタと2つのスレーブから構成されるシステムを提案し、その有効性を実験によって明らかにした。提案したシステムでは、スレーブ側には空気圧駆動の鉗子先端屈曲2自由度、保持部分で4自由度を有するロボットを用いた。マスタデバイスとしては市販のものを用いた。システムの動作工程は以下となる。はじめに、操作者がスレーブ(スレーブA)をマスタデバイスで操作し、手動で針を模擬臓器に挿入する。スレーブAは空気圧駆動であり、外力を推定することが可能なロボットである。

そこで、針の挿入を外力から検知し、この信号をトリガーとして、もう一方のスレーブ(スレーブB)が内界センサおよび画像情報から自動的に針の先端を把持する。針を模擬臓器から引き抜き、再び針を自動的にスレーブAに受け渡す。最後に、スレーブAは針を再度把持する。この手順を繰り返すことで縫合を連続的に実施できる。上記一連の動作を実現する制御系を提案実装し、評価実験によって自動移動時におけるスレーブの位置制御の追従性能を検証した。その結果、30回の試行に対して80%以上の成功率を確認した。また、従来のマスタスレーブシステムと比較し、提案するシステムでは一連の刺入作業を20%短縮できることを示した。特に、針を把持、引き抜く自動工程では、従来のマスタデバイスでの操作と比較して平均で60%も時間を短縮できることを明らかにした。1年目の目標として、手術支援ロボットシステムにおいて自動手術に対応させるためのマルチラテラル制御の拡張とマスタスレーブシステムで操作するスレーブ側鉗子マニピュレータと自律動作する鉗子マニピュレータが機能的に連携して対象物を操作するシステム開発を目標にかかげ、両者ともほぼ予定通り実施できた。前者については、複数ノード型に拡張するための基本的な理論検討を行った。後者のシステム開発については、上述したように縫合作業を手動および自動鉗子マニピュレータが連携して実施可能なアルゴリズムを提案、制御実装、システムを構築し、その有効性を実験によって実証した。その成果は、海外の一流学会誌IEEE Transactions on Industrial Electronicsに掲載された。さらに、画像情報を用いて機械学習をさせるアルゴリズムを提案構築した。その成果を国際学会に投稿中である。1.人間と自律ロボットが協調して手術を行う半自律手術ロボットの実現に向けて,画像処理を用いたロボットの制御に関する基礎的な検討を行った.従来はロボット鉗子の姿勢と鉗子に加わる力をセンサ情報を用いて計測していたが,本研究では,鉗子にマーカーを貼り付け,内視鏡に映る鉗子の画像から姿勢と力を推定した.提案した推定アルゴリズムは,画像を事前に二値化処理などを行って軽量化してから畳み込みニューラルネットワーク(CNN)に入力するものであり,従来の画像処理と比較して速度と精度の両立が可能である.提案手法を用いて,鉗子先端の屈曲角度を平均誤差1.0[deg]の精度で推定した.また,推定した屈曲角度と運動学情報によって力を推定し,平均誤差0.04[N]での外力推定ができることを確認した.2.半自律ロボットの操作インタフェースの候補として,バーチャルリアリティ用のヘッドセットとモーションセンサを用いた操作方法の開発を行った.並進3自由度,姿勢3自由度,把持の計7自由度の手術ロボットを術者が手に持ったモーションセンサで操作し,術者の頭に装着したヘッドセットの姿勢センサで頭の姿勢を読み取り,その情報を利用して4自由度の内視鏡カメラを操作するインタフェースを試作した.
高強度コンクリートの自己収縮変形に関する破壊力学的研究

本年度の研究は,圧縮強度が100MPaを超える高強度コンクリートの自己収縮変形において,ひび割れ発生に至る破壊状況の主たる原因となる若材齢クリープに着目し,新しい若材齢クリープ解析手法を提案することと,破壊力学的な手法を活用し,拘束変形時のひび割れ発生基準を検討することを目的としている。まず,若材齢コンクリートのクリープ特性に関する定量評価方法について検討した結果,若材齢クリープの定量化について,バーガースモデルによる完全な時変数レオロジー解析手法を新たに提案したこと,コンクリートのヤング係数発現と相関する各種時変数レオロジー定数の時系列関数を導出したこと,クリープ歪みを,遅延弾性歪み成分と永久歪み成分に分け,クリープ除荷挙動において,物理的意味のある変形重ね合わせ評価手法を提示したこと,提案した時変数レオロジー解析手法について,逆解析により時変数レオロジー定数を同定し,物理的意味のある弾性係数および粘性係数によるクリープ特性値を見いだしたこと,を示した。一方,低熱ポルトランドセメントを使用した高強度コンクリートの拘束変形特性について,実験的及び解析的に検討した結果,時変数レオロジー逆解析によるクリープ係数に基づくクリープ重ね合わせ反復法を提案し,その有効性を示したこと,自己収縮環境及び比較のため乾燥収縮環境下における拘束変形特性を定量評価するにあたっては引張クリープ特性の考慮が重要であること,低熱ポルトランドセメントを使用した場合,自己収縮変形自体に起因するひび割れの危険性は比較的少ないが,乾燥収縮変形の影響が加味すると,急激にひび割れの危険性が高まること,を定量的に明らかにした。以上より,昨年度と本年度の2年間の研究成果を併せて,高強度コンクリートの自己収縮変形に関する破壊力学的研究がまとめられた。本年度の研究は,圧縮強度が100MPaを超える高強度コンクリートの自己収縮変形において,ひび割れ発生に至る破壊状況の主たる原因となる若材齢クリープに着目し,各種の若材齢物性実験による現象の解明,ならびに,新しい若材齢クリープ解析手法の提案を試みることを目的とした。まず,若材齢物性実験では,高強度コンクリートの若材齢時の圧縮強度,直後引張強度,圧縮ヤング係数,引張ヤング係数,圧縮クリープ試験,引張クリープ試験を実施した。特に圧縮クリープ試験では,円柱供試体を3個連結した形式の載荷とした。このため,連結端面は精緻に研磨される必要があり,申請した研磨機で対応した。実験検討した結果,圧縮ヤング係数は,圧縮強度の1/3乗で定量化でき,引張ヤング係数は直接引張強度の2/3乗で定量化でき,直接引張強度は圧縮強度の平方根で定量化でき,引張ヤング係数は圧縮ヤング係数より約15%程度大きいことが明らかとなった。また,強度及びヤング係数の発現を考慮することにより,圧縮と引張における弾性歪みとクリープ歪みが評価できた。さらに,圧縮の単位クリープ歪みは,引張の単位クリープ歪みより約1.31.5倍大きいことが明らかとなった。次に,若材齢クリープ解析手法について,単純レオロジーモデルにおいて,コンクリートの若材齢時の物性変化を,時間的に変化するレオロジー定数として考慮し,時変数レオロジー解析手法を検討した。その結果,レオロジーモデルを適用した既往研究と巨視的なクリープ挙動の関係を明確にし,時変数レオロジーモデルの有用性を考察し,フォークトモデルでの時変数解析解を誘導した。最後に,この新たに提案した解析手法によるパラメトリック評価を行い,実験結果と対応させた結果,解析手法の妥当性を示した。
摂食行動関連オーファン受容体に対する新規内在性リガンドの生理作用の検索

本研究では、当研究グループが発見したGタンパク共役型のオーファン受容体に対する新規生理活性ペプチド、ニューロメジンS(NMS)(EMBO J,2004)の生理作用を明らかにすることを目的とした。NMSの生理作用は全く未知であったため、まずその遺伝子配列,ペプチド構造などを解析した結果、近年、重要な生理作用が明らかになりつつあるペプチド、ニューロメジンU(NMU)と一部アミノ酸配列が重複していること、また、NMUが作用する2つの受容体に同じように作用することがわかった。NMUは摂食抑制作用を有することから、NMSの摂食行動に対する作用をラットにおいて検討したところ、強力な摂食抑制作用を示し、その効果はNMUよりも強力であった。作用機序においても、NMIJがCRH系しか利用しないことに対し、NMSはCRH系に加え、POMC系も利用するなど異なる経路を有している可能性が示された(Endocrinology,2005)。この結果より、今回新たに発見された新規生理活性ペプチド、NMSは、近年、その生理機序の解明が重要視されている摂食調節機構の研究に置いて、新たなツールとなりうることが示された。現在、NMSの特異抗体を用いた実験、さらに、NMSノックアウトマウスの作出にも成功し、内在性のNMSが生体にどのような影響を与えているのかを解析中である。また、同族のペプチドと考えられるNMUには摂食行動以外に、概日リズムの調節、免疫機構への関与などの生理作用が明らかになりつつあるので、NMSのそれら生理作用への関与、また、NMSとNMUの関連などを明らかにしていく予定である。近年、内在性リガンドが不明なオーファン受容体に対する探索法が次々に開発され、新規の生理活性ペプチドの発見が相次いでいる。このような中で当研究グループは、視床下部に発現しているGタンパク共役型のオーファン受容体に対する新規生理活性ペプチドを発見し、ニューロメディンS(MMS)と命名した(EMBO J, 2004)。NMSの生理作用を検索するために、その遺伝子配列,ペプチド構造などを解析した結果、近年、重要な生理作用が明らかになりつつあるペプチド、ニューロメディンU(NMU)と一部アミノ酸配列が重複していること、また、NMUが作用する2つの受容体に同じように作用することがわかった。NMUは摂食抑制作用を有することから、NMSの摂食行動に対する作用をラットにおいて検討したところ、強力な摂食抑制作用を示し、その効果はNMUよりも強力であり、作用機序においても、NMUと一部、異なる経路を有している可能性が示された(Endocrinology, 2005)。また、同族のペプチドと考えちれるNMUには摂食行動以外に、概日リズムの調節、免疫機構への関与などの生理作用が明らかになりつつあるので、NMSのそれら生理作用への関与、また、NMSとNMUの関連などを明らかにしていく予定である。
ミトコンドリア脳筋症(MELAS)における新たな変異ミトコンドリアDNAの検出

MELAS(mitochondrial mvopathy,encephlopathy,lactic acidosis,and stroke-like episodes)は、筋力低下・痙攣発作・頭痛・嘔吐などの症状を呈し、脳梗塞様発作を特徴とする小児科領域に発症することの多いミトコンドリア脳筋症のひとるで、ミトコンドリアDNA(mtDNA)のtRNA(Leu)をコードする部位の点変異が2種類報告されている。今回、我々は、典型的なMELASの1部検例において、mtDNAの22種類のtRNAの全領域にわたり直接塩基配列を決定した。これまでの報告には認められなかった3256番めのCからTへの点変異が検出された。また5601番と12311番の点変異も同時に検出された。症例の父、母、弟についての同部位の点変異を直接塩基配列決定とAllele-specific oligonucleotideを用い、変異の有無を検索したところ、3256番は、MELAS症例のみが正常mtDNAと共存するheteroplasmyの状態をしめしており、他の変異は、母と弟に存在したが、症例も含めてすべてhomoplasmyの変異であり、以上の結果より、3256番の点変異がこのMELAS発症の原因と考えられた。なお、症例の剖検骨格筋のミトコンドリア電子伝達系酵素複合体I、II、III、IVのうちI、IVの活性低下が確認されている。これまでのMELASの点変異の報告とあわせると、tRNA(Leu)UURにおける点変異は、MELASの原因部位として重要であると考えられた。
原因不明の突然死に対する網羅的ゲノム解析

原因が特定できない突然死において、死後に遺伝学的検査を実施して生前の疾病を推定する試みである。対象疾患や原因遺伝子は多数あり、次世代シークエンサーを用いた網羅的解析を乳幼児突然死症候群に適当し、いくつかの症例で原疾患の推定が可能であった。例えば、インフルエンザ感染乳児の突然死において、KCNQ1遺伝子に変異を検出し、QT延長症の関与が示唆された。また、Brugada症候群に罹患した成人の突然死でも原因変異が特定できた。今後は他の領域を含めた体制の整備が必要になる。乳幼児と青年男性に好発する原因不明の突然死において、剖検や組織学的検査で形態学的異常は検出できても、生理学的異常を主な病態とする疾患を確認することは難しい。そこで死後遺伝子検査(postmortem genetictesting)としてDNA検査から生前の疾病を推定する試みが始まっており、次世代シークエンサーを用いて多くの疾患の原因遺伝子を網羅的に解析することを目的としている。乳幼児突然死症候群(SIDS)症例において、QT延長症といった不整脈疾患や先天性中枢性低換気症候群など神経疾患の原因となる遺伝子配列の検索を続けている。本年度には、インフルエンザ感染症の経過の中で突然死した1歳児において、KCNQ1遺伝子エキソン15内Cリピート部位にC1塩基挿入を検出した。LQT1型は、KCNQ1のloss-of-fUnction変異によって発症し、QT延長症の半数程度を占めるとされている。今回検出された1塩基挿入については、すでに2度報告されており、本児の死亡にLQTSが関連している可能性が高いと考えられた。また、成人発症型の突然死例として、心筋症の左室緻密化障害の1例を経験し、本疾患は遺伝性であることから遺族の承諾のもと解析予定である。一方で、活用が期待された次世代シークエンサーについては、Life Technology社製のIon PGMを購入したが、諸事情から使用の開始が年末まで遅れてしまった。さらに、解読フラグメントが短くハプロタイプの確立がうまくゆかない欠点があり、改良を試みる中、ハプロタイプがはっきりしているHLA領域の型判定をまず試みている。生前に臨床診断を受けていない場合、検出された変異と表現型の関係が重要となるが、データの蓄積は不十分で、遺伝子内の変異ごとに詳細な病態や臨床像の確立が必要である。そこで次世代シークエンサーを用いた死後遺伝子検査(postmortem genetic testing)から多くの疾患の原因遺伝子を網羅的に解析し、生前の疾病を推定することを試みている。昨年度には、インフルエンザ感染症の経過の中で突然死した1歳児において、KCNQ1遺伝子エキソン15内Cリピート部位にC1塩基挿入を検出し、現在論文として投稿中である。本年度には、突然死の危険因子として知られている喫煙について、分子疫学的な連鎖解析を実施している。多数あるタバコ成分の中でも、胎盤透過性や胎児毒性をもつニコチンは注目されており、ニコチン代謝の遺伝的多型現象がSIDS発症に影響していないか検討した。ニコチンはCYP2A6により酸化代謝を受けるが、4型は遺伝子の欠失型で、特にそのホモ接合は代謝の欠損症に相当し、東アジア人で4型の頻度は高い。健常成人を対照群とし、SIDSが疑われた症例群と二群間比較を行ったが、統計学的有意水準には達せず、喫煙と突然死発症に関連性を認めなかった。一方で、活用を期待している次世代シークエンサーについては、Life Technology社製のIon PGMシステムを購入し、リード長を改良した結果、課題であったphaseの問題がおおむね解決できたので、来年度に本格的に応用を試みてゆくことを計画している。乳幼児と青年男性に好発する原因不明の突然死において、剖検や組織学的検査で生理学的異常を主な病態とする疾患を確認することは難しい。そこで死後に遺伝学的検査から生前の疾病を推定ために、次世代シークエンサーを用いて網羅的な解析を実施してきた。特に、乳幼児突然死症候群(SIDS)症例において、QT延長症といった不整脈疾患や先天性中枢性低換気症候群など神経疾患の原因となる遺伝子配列の検索を続けている。本年度には、難航していた次世代シークエンサーIon PGM(Life Technology社製)の操作も修得でき、解析がやっと軌道にのってきた。ただし、繰り返し配列には解読ミスも多く、確認作業が大変となることも分かってきた。従来実施してきたSIDS事例に加え、Brugada症候群と不整脈源性右室心筋症と生前に診断を受けていた成人発症の突然死例に対しても解析を実施した。

候補となるような変異も検出できたが、表現型の関係が重要となるが、データの蓄積は不十分で、遺伝子内の変異ごとに詳細な病態や臨床像の確立が必要である。また、喫煙と突然死には有意の関連性があり、ニコチンの主要代謝酵素であるCYP2A6には酵素活性の欠損症が日本人集団には多いので、連鎖解析を実施している。最後に本年度は、死後遺伝学的検査の倫理的側面について、論文検索から海外の状況を調べた。欧州やオーストラリアでは、死後で院学的検査に対するガイドラインが提案され、小児死亡例に対し臨床から遺伝カウンセラーまで総合的に対応する体制ができている。一方で、わが国では小児のQT延長症が保険適応されたものの、死亡例にまで対応する体制は全くなく、対応を急ぐ必要性を認識したので、この点も含めて学会等の場で訴えている。26年度が最終年度であるため、記入しない。医歯薬学26年度が最終年度であるため、記入しない。次世代シークエンサーとしてIon PGM(Life Technology社製)を購入したが、納入が秋まで遅れ、さらに純正の解析キットのversionアップが年末になってしまい、実質的な実験の開始が大幅に遅れたため。予定していた次世代シークエンサーによる関連遺伝子の網羅的解析は、解析方法の確立に遅延が生じてしまった。次世代シークエンサーとしてIon PGM(Life Technology社製)を購入したが、納入が遅れた上、作動後もいくつも問題が生じた。特に、通常の方法で得られる200 bp程度のリード長では、phaseの問題がどうしても残ってしまうことは重大な問題であった。しかし、制限酵素反応の時間や機器作動時の温度等を改良した結果、400 bp程度のリード長まで得られるようになり、問題点がかなり改善されたので、来年度に重点的に実例の解析を実施してゆく予定である。一方で、剖検では十分に死因が解明できず、病的な原因が推定された症例の遺伝子解析については、医の倫理委員会の承認を得た上で、遺族からの書面による同意をいただき、検体を収集している。これについては、現在40検体余に及んでおり、収集を継続中である。次世代シークエンサーの導入が遅れたため、操作法を含めた解析法の実際を確立してゆくことを優先する。症例はある程度蓄積できているので、この機器の利用ができれば、研究は進展すると考えている。次世代シークエンサー機器の利用法がかなり確立できてきたので、研究は進展すると考えている。昨年度と同様に、実験補助者1名を加えることにより、研究の発展が加速されることを期待している。最終的には、検出された変異と想定される疾病との直接的な関係性の判断が重要となる。しかし、データの蓄積は不十分と思われ、遺伝子内の変異ごとに詳細な病態や臨床像の確立が課題となると予想している。実験補助者を1名新たに採用する予定なので、研究の発展が加速されることを期待している。次世代シークエンサーの実施方法の確立に手間取り、十分な検体のDNA解析に至っていないために、次年度へ予算をまわし、有効に使用したい。
日本の討議空間に関する社会学的基礎研究

この研究課題では,とりわけ1)社会理論をめぐる討議空間の変遷と,2)討議教育の展開過程の二つを探求した。まず第一に,日本の戦後の社会科学的な討議空間が形成される際の理論的な支柱となったマックス・ヴェーバーの社会理論がいかに日本で受容されてきたかを取り扱うシンポジウムを主催し,そこでの討論をもとに『マックス・ヴエーバーの新世紀』を公刊した。そこでは戦後の社会科学的な討議の基調をなした比較文化・歴史認識のグランドデザインを捉える視座(合理化理論)が,四つの段階(a.非進化論的,b.進化論的,c.複線的・進化論的,複線的・非進化論的)を経て変化してきたと整理し,そして今後の社会科学的な討議においては,最後の複線的・非進化論的な視座への移行が肝要であることを明らかにした。第二に,戦後日本の討論教育の実践的な推移に関して歴史的な解明に着手した。ここでは探求の第一段階として,とりわけ日本の「国際化」が謳われ始めた1970年代末からの,日本の討論教育の変化をとりあげた。その結果,この1970年代末を境に「ディベート」という言葉が,「討論」という従来の呼び方と二項対立的に使われはじめ,それが同時に「日本人=議論下手」というステレオタイプの形成とともに進んでいったことが明らかになった(2000年10月プダペストの国際学会にて報告)。今年度は,次の三つの領域で研究を行った。1.まず「討議」をめぐる比較社会学を遂行するための理論的な基礎視角として,とりわけマックス・ヴェーバーの社会学の有する「討議論」としての性格に着目した研究を行った。その結果,ヴェーバーが<価値討議>という討議の形態を支持したことを解明するとともに,討議の意味づけについての類型論(例えば,<価値討議>と対比されるコンセンサス的討議など)についての基礎的な考察を行った。2.これに付随し,とりわけ1999年11月27日・28日に研究代表者が主催したシンポジウム「マックス・ウェーバーと近代日本」を通して,戦後日本の社会思想・討議空間の形成にあたって,ウェーバー受容が果たした役割について反省を行った。そこでは時代の変遷とともに,とりわけ「近代」・「合理化」等のコンセプトの変遷について整理するとともに,日本の社会科学の討議自体の変遷課程について考察した。3.以上のような理論的な考察を承け,日本の戦後の討議教育実践の展開についての考察を行った。そこでは,とりわけ1970年代頃より,「ディベート」というカタカナ言葉が,本来動議であったはずの「討論」と言う言葉と二項対立的に用いられるようになり,それが「日本人の議論の仕方」についての「神話」が形成されていった課程と呼応していることを明らかにした。
サプライチェーンが産み出す価値と環境・資源ストレスの統合的ホットスポット分析

本研究課題では,国内産業および輸入原料を含む国産製品のサプライチェーンを対象として,それが産み出す社会価値と,地域レベルおよび地球レベルで発生する環境・資源ストレスの統合的ホットスポット分析の枠組みを確立することを目的とした。輸入資源の国際サプライチェーン分析,地域における再生可能エネルギー供給システム,産業廃棄物の地域間分析,サプライチェーンの地震リスクといった数多くの事例分析を実施し,それぞれ潜在的なストレス・リスク要因のホットスポットを特定した。さらに,分析方法のアルゴリズムおよび原単位のデータベースをソフトウェアに実装することで,ホットスポット分析の枠組みの汎用化を目指した。1.レアメタルを含む資源やエネルギーの分野の専門家と,それらの安定確保の問題やサプライチェーンに潜む様々なリスク要因について議論した。また,欧米におけるLCAの動向に精通した専門家から,社会LCAのデータベースや評価指標の最新動向について情報提供を受けるとともに,サプライチェーン管理への適用可能性について議論した。2.持続可能性を評価する際に,機能(社会価値)を設定するための枠組みを構築することを目的とした。資源の有限性や機能とのデカップリング,資源効率や環境効率に関する世界的な動向をレビューした上で,サプライチェーンの機能評価についての検討を進めた。3.国際的な鉱物資源のサプライチェーンについて,潜在的なリスク要因を広範に把握するための枠組みを設計した。さらに,ニッケルを対象とした事例収集を進めると共に,鉱山や製錬所の所在情報や要因別リスク情報の整理を進めた。また,ニッケル鉱石の産出国における生態系の多様性を背景に,採掘に伴う土地改変をストレス要因として分析した。4.国内の地域間産業連関表を用いて,地域別・部門別の需要や供給に起因する,地域別・種類別の産業廃棄物の発生量を評価した。各地域における各最終需要部門に起因して,どの地域のどの内生部門に需要が発生し,どの地域で各種類の産業廃棄物がどれだけ発生しているか,6次元の分析を行った。5.研究分担者が確立してきたサプライチェーンの脆弱性評価の枠組みをベースとして,ストレス要因のホットスポット分析のソフトウェア実装に着手した。本年度は,任意の製品に対してストレス要因となる国内生産プロセスや輸入原料を特定し,対象製品からストレス要因までの経路をサンキー図によって可視化できる,ソフトウェアのプロトタイプを作成した。1.ストレス要因の定義・指標開発:当該分野の専門家との情報交換・議論を通して,鉱物資源や社会的影響に関わるストレス要因についての現状や,指標開発の状況を調査することができた。対象とする評価領域の選定および指標開発は,当初の研究実施計画では本年度に完了させる予定であったが,研究分担者間の議論の結果,事例分析を通した個別具体的な検討を先行させることとしたため,次年度以降も継続することとした。2.社会価値の定義・指標開発:環境効率や機能的価値に関する世界的な研究事例のレビューと,研究分担者間の議論を通して,サプライチェーンの社会価値についての検討を進めた。今後,具体的な事例分析と対応させつつ,サプライチェーンの社会価値を体系化することが課題となるが,初年度の概念整理としては十分な進捗があったと言える。3.事例分析:概念的なストレス要因の定義・指標開発に先行して,個別具体的な事例分析を進めることとした。そのため,国内ストレスおよび国外ストレスの事例分析(産業廃棄物の地域間分析,ニッケルの国際サプライチェーン分析)が,当初の予定よりも前倒しで進行している。その他の事例分析(黄リンの国際サプライチェーン分析,水素エネルギーキャリア,地域におけるバイオマス利活用,中国における大気汚染物質のホットスポット分析)についても,統計データの調査・入手などの基礎的な準備が進んでいる。4.ソフトウェア実装:当初の予定では,ソフトウェアの実装は最終年度に計画されていたが,研究グループ内で実用性や発展性を高めるための議論を進めるために,本年度中にソフトウェアの基本設計およびプロトタイプの作成を完了させた。このソフトウェアは,様々なストレス要因の指標に対応できるように汎用性を確保しているため,次年度以降の事例分析の進行にも寄与する。1.サプライチェーンの社会価値の分析:消費者の視点からサプライチェーンの社会価値を分析するために,様々な製品の選択・購入の際に重視している属性(原料調達やサプライチェーンの環境影響を含む)について,全国の一般消費者5,600人を対象としてオンラインアンケート調査を実施した。2.輸入資源の国際サプライチェーン分析:リスク要因を広範に把握するために,環境・社会・経済・地政・技術の分類による枠組みを提示した。ニッケルの採掘・製錬段階における供給障害の事例を抽出し,リスク要因の一つとして各国の採掘に伴う土地改変量を推計して,ニッケルの資源利用の持続可能性を高める方策を検討した。3.産業廃棄物のホットスポットの地域間分析:前年度に実施した需要・供給と産業廃棄物発生量の地域間分析の精度を高めるため,産業廃棄物発生量の国家統計が根拠としている各都道府県の調査結果を入手し,地域別・産業別の発生原単位を算定した。4.地域における再生可能エネルギー供給システムの分析:種子島を事例として,農林業から発生する未利用資源,再生可能資源の供給速度を調査するとともに,これらを有効利用することにより得られるサプライチェーン全体への波及効果に関する基礎データを収集,整備した。5.サプライチェーンの地震リスクの分析:全国の事業所の住所データ(約22万件)を経緯度に変換し,震度ごとの発生確率(30年)および南海トラフ巨大地震の予測震度のメッシュデータと対応させることで,約1,500品目について地震リスク指標を算定した。6.ホットスポット分析のソフトウェア設計:前年度に作成したプロトタイプに,ストレス要因となる原料から波及的に影響を受ける製品を特定し,その経路をサンキー図によって可視化する機能を付加することで,製品とストレス要因(原料)の関係を双方向で分析できるソフトウェアにアップグレードした。

1.ストレス要因の指標開発:対象とする評価領域の選定および指標開発は,当初の研究実施計画では初年度に完了させる予定であったが,研究分担者間の議論の結果,事例分析を通した個別具体的な検討を先行させることとしたため,次年度に実施することとした。2.社会価値の指標開発:前年度に実施したサプライチェーンの社会価値についてのレビューと議論をベースとして,一般消費者を対象とした大規模なオンラインアンケートを実施することで,消費者の視点からサプライチェーンの社会価値について調査することができた。社会価値の指標化に向けた基礎データの取得という意味で,十分な進捗があったと言える。3.事例分析:概念的なストレス要因の定義・指標開発に先行して,個別具体的な事例分析を進めている。国内ストレスおよび国外ストレスの事例分析(産業廃棄物の地域間分析,輸入資源の国際サプライチェーン分析)は,当初の予定よりも前倒しで進行している。地域における再生可能エネルギー供給システムについても,現地調査によるデータの入手などの基礎的な準備とサプライチェーン構造の分析が進んでいる。さらに,地震リスク指標の開発と算定は予定よりも早く進んでおり,事例分析も全般的に十分な進捗があったと言える。4.ソフトウェア実装:当初の予定では,ソフトウェアの実装は最終年度に計画されていたが,研究グループ内で実用性や発展性を高めるための議論を進めるために,本年度までにソフトウェアの基本設計およびプロトタイプの作成,さらに製品と原料の双方向の分析へのアップグレードを完了させた。本年度が最終年度であることから,特に注力するべき対象を以下の事例分析に絞って,前年度までに構築してきたサプライチェーンのホットスポット分析の枠組みに基づいて,それぞれを深化・完遂させた。1.輸入資源の国際サプライチェーン分析:前年度までに抽出・整理した鉱物資源の供給に関わるリスク要因の分類(環境・社会・経済・地政・技術)による枠組みをニッケルの事例に適用し,これまで供給障害となった事例などから,資源調達の上で事前に把握することが求められるリスク要因を整理した。さらに,供給障害に関わる要因別の発生件数と,資源採掘に伴う土地改変面積に加えて,特定の鉱山への鉱石生産の集中度を取り上げ,それぞれについて定量的な解析を実施した。2.地域における再生可能エネルギー供給システムの分析:種子島を対象として,前年度までに収集・整備した農林業からの未利用資源の発生量や再生可能資源の供給速度に関する基礎データをもとに,それらを有効利用することにより得られるサプライチェーン全体への波及効果を分析した。その結果,こうした地域資源の利活用によって,化石資源を代替できるだけでなく,地域産業の活性化を通して社会価値が創造される可能性を示した。