hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マイクロＣＴによる光重合型コンポジットレジンの重合収縮挙動の観察

本研究の目的は、光照射型コンポジットレジンの重合収縮を3次元的に解析し、理論的に説明することができなかった光重合型コンポジットレジンの重合収縮を視覚的に理解し、解析できるようにすることである。コンポジットレジン製モールド内に充填した、実験用コンポジットレジン内の特殊フィラーを、マイクロCTから得られた光照射前と光照射後の3次元画像より抽出する。次にこの抽出された抽出された特殊フィラーの位置を、本実験用に開発した画像解析専用ソフオウェアを用い、3次元座標上に正確に記録する。光照射前と後における各々の特殊フィラーの移動距離を解析することにより、重合収縮挙動を視覚的に理解し解析することに成功した。前年度までにマイクロCTを使用して、光重合型コンポジットレジンにマーカーとなる特殊フィラーを混ぜ合わせ、その特殊フィラーを専用ソフトを使って三次元的に分析することにより、光重合型コンポジットレジンの重合収縮挙動を視覚的かつ客観的に解析することが可能となった。この方法によりユニバーサル型のコンポジットレジンを、十分深い1級窩洞に充填し光照射を行った場合、重合はコンポジットレジンの表層より1mm下へ向かって収縮することが判った。これらの実験結果を元に、ユニバーサル型コンポジットレジンとフロアブル型コンポジットレジンの重合収縮挙動を比較したパイロット試験を行った。その結果、重合収縮の傾向に大きな差異があることが判明した。この研究の共同研究者であるジャック・フェラケーン教授(オレゴン健康科学大学歯学部歯科理工学)のアドバイスにより、異なった粘性のコンポジットレジンを製作し、マイクロCTによる観察を行うこととなった。粘性の調整はフィラー含有量を調整(68%、70%、72%、74%、76%)することにより行った。マイクロCTでの重合収縮挙動の観察を行う前に、これらフィラー含有量の異なるコンポジットレジンの重合収縮量を、Dilatometerを用いて評価を行った。フィラー含有量68%のコンポジットレジンの2.9%から、フィラー含有量76%の2.53%へとほぼ比例して減少しており、重合収縮量はフィラー含有量に比例変化していることを確認した。昨年までの研究より、レジンコンポジット製モールド内に充填した試作コンポジットレジン内の特殊フィラーを光照射前と光照射後の3D画像より抽出することに成功した。この3D画像より抽出された特殊フィラーの位置を、画像解析専用ソフトウェアと高性能PCを用い正確に求める。この方法により、光硬化型コンポジットレジンの充填時の各種条件(光照射器の光強度、ボンディング材の接着性能、裏層材の有無等)が変化した時の光照射型コンポジットレジンの重合収縮挙動を、正確に解析することが可能となった。しかしながら、マイクロCTを使ったこれらの方法によって得られる重合収縮挙動だけでは、コンポジットレジンが重合に伴う窩洞内壁への重合収縮応力を計測することはできない。実際の臨床の現場におけるコンポジットレジン修復で問題となるのは、重合収縮に伴って起こるコンポジットレジンと歯質との界面が剥離する「ギャップフォーメーション」である。この「ギャップフォーメーション」は肉眼ではホワイトラインとなって観察される事が多い。術直後では審美障害となって現れ、術後長期的には褐線や二次カリエスの原因となることが考えられる。この「ギャップフォーメーション」は重合収縮に伴って重合前に剥離するのか、または重合収縮応力によって重合後に界面から引き剥がされるのかを観察、計測する方法は未だ実現できていない。そこでガラスで製作した特殊モールドを使用して重合収縮挙動と重合収縮応力を計測する方法を確立した。我々はコンポジットレジンが重合する際起こる、重合収縮に伴う変形(流れ)を観察する為に、特別に製作した試作コンポジットレジン(直径30μmのマーカーとなるフィラーを含有したユニバーサルタイプのコンポジットレジン)の重合前、重合後のマーカーフィラーの位置をマイクロCTによって撮影し、解析専用ソフトによって移動量を測定する方法を開発した。これにより世界で初めてユニバーサルタイプのコンポジットレジンの重合収縮挙動の観察と視覚化に成功した(Evaluation of resin composite polymerization by three dimensional micro-CT imaging and nanoindentation. Cho E, Sadr A, Inai N, Tagami J. Dent Mater. 2011Nov;27(11):1070-8. Epub 2011 Aug 5)。この方法は非破壊で重合収縮挙動を、三次元かつ正確に計測できる画期的方法である。また今回フロアブルタイプの試作コンポジットレジンの開発を行い、マイクロCTによる撮影と専用ソフトを使った解析を行った。その結果フロアブルタイプとユニバーサルタイプのコンポジットレジンでは、異なった重合収縮挙動が観察され粘調度の異なるコンポジットレジンを使い分ける上で、臨床上重要な知見を得られる可能性が高い。

本研究の目的は、光照射型コンポジットレジンの重合収縮挙動並びに重合収縮応力を3次元的に解析し、理論的に説明することができなかった光重合型コンポジットレジンの重合収縮を視覚的に理解し、解析できるようにすることである。コンポジットレジン製モールド内に充填した、実験用コンポジットレジン内の特殊フィラーを、マイクロCTから得られた光照射前と光照射後の3次元画像より抽出する。次にこの抽出された特殊フィラーの位置を、本実験用に開発した画像解析専用ソフトウェアを用い、3次元座標上に正確に記録する。光照射前と後における各々の特殊フィラーの移動距離を解析することにより、モールド内の実験用コンポジットレジンの重合収縮挙動を視覚的に理解し解析することに成功した。しかしながら重合収縮挙動の解析だけでは、光重合型レジンコンポジットの重合収縮時に発生する、歯質とのギャップフォーメーションを理解することはできない。そこで重合収縮応力を定量的に計測できるガラス製モールドを使用した方法を用い、重合収縮挙動並びに重合収縮応力を同時に観察、計測できる方法を考案した。実験の結果、ガラス製モールドの弾性率はレジンコンポジット製モールドに比べ極端に高い為、実験用レジンコンポジットとガラスとの界面の間に重合収縮による亀裂が発生することがあり、重合収縮挙動と重合収縮応力の関係を同時に計測、観測できる再現性の高いモールドを、今実験で使用することは難しかった。コンポジットレジンやガラス等でできた人工的仮想窩洞内での重合収縮の観察は実際の天然歯とは違う環境であるが、現在までは観察することができなかった重合収縮挙動を視覚的に観察、解析することに成功した本研究の臨床的に意義は大きいと考えられる。保存修復学修復技法(積層充填法、低粘性レジンを用いたライニングテクニック)と光照射方法の違い(高出力照射器、2段階照射法)の検討に入る前に、光重合型コンポジットレジンの粘性の違いによる重合収縮挙動の違いを明らかにすることが必要となった為、当初の目的は未だ達成されていないが、粘性による重合収縮挙動の違いを明らかにすることは、臨床上大変有益な情報を得ると考えられる。常勤から非常勤へと勤務形態が変わり、研究へのエフォートが低下してしまった。粘性の異なる光重合型コンポジットレジンの重合収縮挙動の観察をマイクロCTで行い、専用ソフトを用いて解析し、先に行った実験結果を基に比較考察を行う。さらなる実験方法の確立とデータサンプリングを行う。光重合型コンポジットレジンの重合収縮において著名な研究者である、オレゴン健康科学大学のジャック・フェラケーン教授を共同研究者として招き、実験に用いる試験用コンポジットレジンを共同で製作し、コンポジットレジンの組成を変更することによって光重合型コンポジットレジンが組成の変化によってどのような挙動の変化を示すか、マイクロCTによる重合収縮の観察と物性試験を行い、比較検討を行う。マイクロCTを使って得られたデータを、専門のソフトウェア会社に有料にて解析を委託する。退職に伴い研究のエフォートが低下、本研究の延長を申請した為。
吸着剤に係わる熱物質拡散に関する研究

先ず、実験装置;吸着ガス供給装置,テストセクション(吸着剤)、温度計測装置及びガス分析装置、を設計製作し、調整運転により吸着剤の温度特性、吸着特性に関する実験データを取得できる機能を有することを確認した。本実験では、窒素ガスをべ-スにした炭酸ガス12%濃度の標準ガスを用いている。供試吸着剤はゼオライト系の直径5mm前後の球状の粒子である。この粒子の中心と表面に温度計測のため直径0.2mmのシース熱電対を取り付けて、炭酸ガスの吸着速度と吸着発熱に基づく温度変化との関係を調べた。熱移動に関しては、粒子表面境膜熱移動係数と粒子内熱拡散係数が要因となる。一般に境膜抵抗は内部抵抗に比較して非常に小さいことが分かっている。物質移動に関しては、粒子表面境膜物質移動係数、内部物質拡散係数及び軸方向混合が要因となるが、この中では、内部物質拡散が支配的である。問題は、内部の熱拡散と物質拡散の関係であるが、熱移動抵抗が物質移動抵抗に比較して非常に大きいことを定量的に把握した。TSA法(温度スウィング法)あるいはPSA法(圧力スウィング法)いずれの場合も、大量の炭酸ガスの吸着・脱着工程を2分前後のサイクルで効率よく、経済的に行うためには、吸着剤の温度を最適にしかも短周期で制御することが必須である。このことから、熱伝導特性の改善を図らずに、吸着性能の向上のみを考慮したのでは、性能が十分発揮できないことが分かる。また、吸着剤の熱伝導率のデータを性能予測プログラムに導入することにより熱拡散の遅れが計算されて、吸着性能をより精度良く予測することが可能となった。研究結果は、随時国内外の学会等で発表していく予定である。
ビッグデータを用いたソフトウェア開発プロセス分析基盤の研究

本研究はソフトウェア開発における主要な作業である、設計(モデリング)とプログラミングの2つの作業について、これらの作成過程のデータをツールによって自動的に収集・分析する基盤(AISEE: Analytics Infrastructure for Software Engineering Education)を開発することを目的としている。研究用のシステムの開発あたっては、研究分担者や開発に参加している大学院生との定期的なミーティングを通じて、良好な開発体制の構築ができている。技術調査や開発環境構築については、予定通り完了し、開発するシステムのフィージビリティについて確認が取れた。本年度の開発目標であるツールのプロトタイプの開発については、おおむね完了している。現在は、次年度以降の大規模実験に耐えうる状況であるかどうか、負荷テストやセキュリティテストを実施している状況にある。また、開発したツールについては小規模な実験を行なって、今後の改良のための課題を明らかにすることができた。本年度の当初計画に盛り込まれていた内容は「研究動向調査」「技術調査・環境構築」「システム設計Step1」「システム開発Step1および試験運用」の4点である。このうち、試験運用については一部実施中のものがあるものの、他の項目についてはおおむね予定通り進行している。随時、当初予定におけるStep2の内容(研究動向調査、システム設計、システム開発、評価実験等)を実施する。実施にあたっては、計画の遅延のリスクを低減させるため同程度の想定で行なった過去の研究成果を積極的に活用する予定である。システムが完成次第、実験対象となる授業に適用し、速やかにデータの収集および分析作業に移る。今年度購入予定であったサーバマシンの購入を見送ったため、次年度使用額が生じている。本件に伴う研究への影響はない。これは既に申請者が保有している環境を用いてシステムの開発等を実施しているためである。現在、システムは大規模実験に備えた設計を実施しており、これが済み次第速やかに購入を行う予定である。
日本旧石器時代の細石刃製作用岩石加熱処理に関する研究

平成9年4月から10年3月にかけ、以下の研究をおこなった。1.平成9年7月28日から8月2日にかけ、北海道の北見市(広郷遺跡、中本遺跡)、白滝町(白滝遺跡)、千歳市(柏台遺跡)の発掘現場を訪れ、出土細石刃資科を実見し、加熱処理に関して現地研究者と討論した。2.平成9年8月12日から14日にかけて山形県地方を訪れ、旧石器時代に用いられていたものと同類の良質頁岩を採集した。採集地点は、犬川上流(米沢市近郊)、誕生川上流(米沢市近郊)、大入間川(寒河江市近郊)、最上川高瀬山地点(寒河江市近郊)の4ケ所である。この際、大沼が主宰する石器技術研究会の諸氏の協力を得た。3.非加熱頁岩と加熱頁岩の両者から細石刃を剥離した。この際、石器技術研究会諸氏の協力を得た。4.平成9年12月20、21の両日、北海道札幌市の札幌学院大学で開催された「第11回東北日本の旧石器文化を語る会」に参加し、加熱処理に関して東北日本の研究者と討論した。そして、研究会場に展示されていた細石刃資料の中に加熱を施されている資料を数例確認した。5.研究協力者・御堂島正氏により、珪質頁岩の加熱後表面変化を観察した。6.研究協力者・丸山茂徳氏により、珪質頁岩の加熱後内部変化を顕微鏡で観察した.7.平成8年度と9年度におこなった研究の成果報告書(A4判:冊子体)を平成10年4月付で作成する予定である。平成8年度と9年度には以下の研究を実施した。1.平成8年11月16日11月18日:山形県米沢市を訪れ、研究遂行に必要な素材岩石(頁岩)を採集した。その結果、同市近郊の誕生川、犬川の両河岸において、旧石器時代に用いられていたものと同類の良質頁岩を採集した。2.平成8年12月22日:宮城県仙台市の東北福祉大学を訪れ、同大学に展示されていた東北地方の複数遺跡出土細石刃資料を、加熱処理の有無に関して、観察した。3.平成8年12月23日:山形県上山市の山形県埋蔵文化財センターを訪れ、山形県角二山遺跡出土の頁岩製細石刀資料を、加熱処理の有無に関して、観察した。4.平成9年1月:平成8年11月に米沢市近郊で採集した頁岩をイラク古代文化研究所の裏庭において打ち割った。そして、打割物を土器製作用電気窯で加熱した。この際、3時間ほどかけて徐々に窯内部の温度を350°Cまで上昇させたのち、この温度のままで2時間加熱した。電源を切って20時間経過したところで窯から加熱物を取り出した。次に、加熱打割物と非加熱打割物の両者から、押圧剥離によって、実験的に細石刃を剥離した。5.平成9年2月11日2月13日:岡山大学文学部の稲田孝司教授を訪れ、同教授の研究室に保管されている岡山県恩原遺跡出土の細石刃資料(東北日本系の細石刃インダストリーで頁岩・瑪瑙製)を実見し、加熱処理の有無に関して観察した。6.平成9年3月16日3月18日:北海道瀬棚郡の今金町教育委員会を訪れ、同委員会に保管されているピリカ遺跡など道南遺跡出土の頁岩製細石刃資料を実見し、加熱処理の有無に関して観察した。
超高圧赤外・ラマン分光法による蛋白質会合体形成機構の分子論的研究

ウマ血清アルブミン(ESA)は45°Cの加熱により、また、約400MPaの加圧により凝集体を生じた。加熱による凝集体形成では、温度上昇によりα-helix構造の現象に伴い分子間β-sheet構造が形成され、冷却後も二次構造は天然状態に戻らず、凝集体は形成されたままであった。一方、圧力による凝集体形成では分子間β-sheet構造は形成されず、常圧まで減圧することで、二次構造が天然状態まで回復し、凝集体も消失した。したがって、熱凝集体は主鎖間の水素結合ネットワークにより凝集体が形成されているが、圧力凝集体は主鎖間の水素結合ネツトワークを形成せずに、圧力変性構造の状態で凝集したものであると考えられる。また、天然状態におけるESAの加圧実験と熱凝集体の加圧による分子間β-sheet構造の減少の追跡から分子間β-sheet構造の形成は体積的に不利であることが明らかとなった。熱凝集体形成の抑制における圧力効果を調べるために各圧力条件下において25°Cから60°Cへの温度ジャンプ実験を行った。分子間β-sheet構造のピーク強度の時間依存性を拡張型指数関数を用いて解析したところ、常圧条件下では、さまざまな速度定数の凝集体形成速度を生じているが、加圧にともない速度定数の分布が狭くなり、遅い反応のみが生じていることが示唆された。また、分子間β-sheet構造のピーク強度の最大値にも大きな違いが見られた。したがって、加圧により、形成可能な分子間β-sheetが制限されたことで、熱による凝集体形成が抑制されることが明らかになった。牛インスリン(INS)アミロイド線維のアミドI/I'バンドから、INSアミロイド線維は天然に存在しない平行型β-sheet構造に起因するピーク(1619cm-1)が形成時間に依存せずにそれぞれ観測された。0.3時間,1時間,3時間の温置時間におけるこれらのピークは200MPa以上の圧力で完全に消失した。常圧との吸光度の差ΔAの圧力依存性から算出したそれぞれの温置時間におけるINSアミロイド線維(β-sheet構造)の解離に伴い体積変化は大きな負の体積変化示した。また、その値はInsアミロイド線維形成時間に依存せずほぼ同じ値であつた。一方、6時間,12時間,72時間の温置時間で形成させたアミロイド繊維は1GPaの圧力をかけても消失しなかつた。1GPaに加圧後減圧したこれらのIRスペクトルを比較すると、時間経過に伴いβ-sheet構造を示すピークが強く観測された。このことから,時間経に伴いβ-sheet構造が圧力に対して変化しにくい構造へ変化していることが明らかとなった。インスリン水溶液(1mg/ml,100mM NaCl,pH2)を

0.1400MPaの各圧力下60°Cで、アミロイド線維形成反応をチオフラビンTの蛍光強度および光散乱強度の測定を行った。その結果、0.1200MPaの圧力範囲では、アミロイド繊維形成反応速度に変化は認められなかった。しかし、200MPa以上の圧力では、繊維形成反応は著しく抑制された。インスリンアミロイド繊維形成反応を核形成依存自己触媒反応モデル式に適用して、各圧力下における核形成反応速度定数および伸張反応速度定数を求めた。それぞれの速度定数の圧力依存より、核形成反応に伴う活性化体積は36±9.1cm3/mol、伸長反応に伴う活性化体積は15±4.2cm3/molとなり、インスリンアミロイド繊維形成反応の律速は、核形成反応にあることを明らかにした。60°Cにおいて、4320分、50分、35分間温置して作成したインスリンアミロイド繊維をたんぱく質溶液から分離して、その繊維の二次構造を明らかにするために、高圧FT-IR測定を行った。その結果、いずれの赤外吸収スペクトル解析からは、平行β-シート構造とターン構造の存在が明らかになった。また、この平行β-シート構造に由来するピーク強度は、200300MPaの圧力範囲では大きな変化は観測されないが、300MPa以上の圧力から急激に、その強度は減少した。また、圧力をもとの1気圧に戻すと、スペクトルは完全に回復するとことから、インスリンアミロイド繊維構造は圧力に対して、完全弾性体として挙動することが明らかになった。一方、Protein Deslfide Isomerase(PDI)触媒作用により生ずるインスリン凝集体のアミドIバンドから、この凝集体の二次構造は逆平行β-シート構造であることを明らかにした。また、チオフラビンT染色による蛍光スペクトルに強い蛍光が観察されることより、この凝集体はアミロイド繊維の可能性が高い、そこで、AFM観察を行つたところ、明確な繊維状の会合体を観察したことより、PDI触媒作用により生じるインスリン凝集体は逆平行β-シート構造のアミロイド繊維であることを発見した。インスリンの熱によるアミロイド繊維形成反応は時間に対して、シグモイド曲線を与え、温度および保持時間により、さまざまなアミロイド線維が形成される。そこで、インスリン水溶液を60°Cで温置時間を変化させて形成されたアミロイド線維の二次構造に及ぼす圧力効果をアミロイド線維の平行βシート構造に由来するアミドI/I'バンドから追跡した。その結果、温置時間0.3時間、1時間、3時間のアミロイド線維は、200MPaの加圧により、平行βシート構造に由来するピークは消失した。そこで、平行βシート構造由来のアミドI/I'バンドの吸光度変化の圧力依存性からインスリンアミロイド線維の解離に伴う体積変化は温置時間によらず、いずれも約-85ml/molの大きな負の値を得た。一方、温置時間6,12,72時間のアミロイド線維は1GPaの加圧に対しても、その線維構造は安定に存在した。これらの結果から、長い時間温置して十分に成熟させたアミロイド線維の平行βシート構造は密に充填されていて、圧力に対して可逆的なエラステイック変形を示すが、温置時間の短い未成熟のアミロイド繊維ではその構造中に多くのボイドが不規則に存在し、このボイドが加圧により壊れることにより大きな負の体積変化を示すことを明らかにした。
MELF型子宮体癌に対するバイオインフォマティクスを用いた診断・治療法の確立

本研究では難治性で好転移性の子宮体癌の診断・新規分子開発をテーマとして研究を推進し、研究費を糧に研究成果を得た。MELF型類内膜癌は術前検査で想定された以上に深い浸潤を来し、リンパ節への転移を来す。予後について一定の見解を得ていないのは術後病理診断に基づいているためと考え、想定以上の進展を示すものの頻度・検査法を探索した。さらに転移抑制分子メタスチンの子宮内膜および子宮体癌における発現と機能を解明した。一方、難治性子宮体癌の代表である漿液性腺癌についてマイクロアレイ解析から新規ドライバー分子を同定し、その機能解析成果をまとめた。癌肉腫についても臨床病理学的検討を国際共同研究で行った。本年度は1子宮体癌の発生母地となる子宮内膜における転移抑制シグナルであるメタスチンとGPR54の月経周期に応じた変化について検討、および2子宮体癌91例の免疫組織学染色的検討、さらに3子宮体癌のマイクロアレイ解析を行った。1では、子宮内膜間質細胞におけるメタスチンの発現がエストロゲンとプロゲステロンの長期投与により上昇することを明らかにした。子宮体癌では長期にわたる女性ホルモン曝露により発癌が知られているが、このような通常型発癌パターンを示すもので転移が少ないことが分かっており、間質細胞のメタスチン発現が転移を防いでいるものと考えられる。研究成果について第45回日本臨床分子形態学会で発表を行い、優秀演題として表彰を受けた。成果について現在論文投稿中である。2については手術切除標本の免疫組織染色を行い、腫瘍浸潤部先端のCD8T細胞の存在および、免疫逃避分子の発現について検討を行った。転移好性の腫瘍群で多くのCD8T細胞の浸潤を認めた。3については子宮体癌の各種組織型を含んだマイクロアレイ解析を行った。転移好性の漿液性腺癌に特異的に発現している分子を同定しえた。2と3の成果をまとめ、現在論文投稿中である。本研究では難治性で好転移性の子宮体癌の診断・新規分子開発をテーマとした。予後について一定の見解を得ていないのは術後病理診断に基づいているためと考え、どれほど想定以上の進展を示すものがあるかを検討し、IA期相当の高分化型類内膜癌の15%でIB期以上の病変を認めることを見出し、論文発表した。さらに造影MRIでの内膜下造影の断裂像に加えて、腫瘍周囲に現れる薄く不整な強調像が浸潤を検出に有効であることを明らかにし、論文発表した。IA期相当の高分化型類内膜癌には腹腔鏡手術が保険適用となっており、警鐘としてこれらの内容について招請講演を行った。子宮体癌の発生母地となる子宮内膜における転移抑制シグナルメタスチンとGPR54の月経周期に応じた変化についての検討成果を論文発表した。若年の早期子宮体癌では、高用量プロゲステロン投与にて妊孕性温存治療が行われる。内因性のエストロゲンと長期プロゲステロン投与により子宮内膜間質細胞から産生されたメタスチンが転移を防ぐ可能性が示され、深部浸潤が明らかではないMELF型でも通常治療に高用量プロゲステロン投与を追加する有効性が期待される。この結果については二つのシンポジウムで招請講演した難治性子宮体癌として特殊組織型があり、子宮体癌の約10%を占める。その代表と言える漿液性腺癌について自家および外部データのマイクロアレイ解析から新規ドライバー分子を同定し、その機能解析成果をまとめて、論文発表およびシンポジウム演題として口演した。また海外学会で発表したのを機に標的治療の共同研究も始まり、引き続き治療の開発に取り組んでいる。別の特殊組織型として癌肉腫についても国際共同研究にて病態・予後・治療効果について学会発表および論文発表を行った。以上、研究費を用いて研究を大きく推進した。婦人科腫瘍学研究の一部として平成25年度中に学会発表や論文投稿に至っており、すでに成果も得られつつあるため。平成25年度は子宮体癌の転移素地となる分子や環境について研究を行い、一定の成果を得た。今年度以降はMELF型を含めて腫瘍のサブタイプにあわせて、平成25年度に得た研究の機微を活かしてさらに検討を進める予定である。研究計画で行う予定であったMELF型のマイクロアレイを平成25年度にまだ行っていないため、マイクロアレイ代がまるまる繰り越しになっています。有意な研究成果を得るためには良質の検体を多数集めて行う必要があるため、今年度から来年度にかけて検体を集める予定にしています。MELF型の検体が集まった時点でマイクロアレイを行う予定です。
交流電位差法による応力拡大係数計測の高度化

1.交流電位差法における空気中の磁束の扱いに関する基礎として,メッキ層の厚さ,電磁物性値に加え,誘導起電力をも未知量として扱い,これらの未知量を評価するという逆問題解析手法を考案した。2.電流下の部材の挙動に関する基礎研究として,き裂端近傍の電流密度分布ならびに温度分布を解析した。温度分布の解析ではジュール発熱のみならずトムソン効果をも考慮した。3.上記2.の研究に続き,任意の角度を有する部材角部に電流が流れる場合の電流密度分布と温度分布を解析した。ここに温度分布の解析ではジュール発熱のみを考慮した。4.上記2.と3.を踏まえ,電流下の角部を対象とし,ジュール発熱に加えトムソン効果を考慮して角部近傍の温度分布を解析した。5.空気中に大きな磁束を有する計測システムを対象として,試験片表面上の電流の変化に起因して空気中の磁束密度が大きくなり,常磁性体,強磁性体共に,電位差が増加することを理論モデルにより明らかにした。6.上記モデルを検証するための実験方法を開発した。7.実験の実施により,空気中に大きな磁束を有する計測システムでは,電位差変化が大きく,かつ消磁の有無によらず,また強磁性体,常磁性体共に電位差変化が応力拡大係数の変化に比例し,かつ同関係はき裂長さに依存しないことを明らかにした。8.得られた実験結果を前述のモデルによる説明できることを確認した。9.実構造物に本手法を適用するにあたり,計測システムが具備すべき条件を明らかにした。本研究は,交流電位差の計測より応力拡大係数を評価するという申請者らの手法に関する基礎となる研究成果の累積を踏まえ,先駆的な本手法の実用化に不可欠な現位置適用手法の開発を図るものであり,本年度は以下の項目の解析,実験に関する研究を実施した。1.交流電場理論解析プログラムの高度化申請者らは,既に表皮効果を考慮に入れ,三次元表面き裂問題を二次元の交流電場問題に置き換えて解析するプログラムの開発に成功している。ここではデータ作成,最適化処理時間の短縮を図り,同プログラムの高度化を推進した。2.高感度計測および高速データ処理まず被試験体および計測用配線まわりの位相を正確に計測し得る装置体系を開発した。次にこれを用い以下のことを確認した。応力拡大係数の変化に伴う交流電位差の変化量は,電流入出力線と電位差計測線の位置関係(方向)により大きく変化する。応力拡大係数の同一変化量に対して,入出力線と計測線を同方向に出した場合には逆方向に出した場合に比べ,10倍以上も大きな電位差変化が計測される。よって本手法の実機への適用に際しては,入出力端子と計測端子は同方向で,かつ平行とする。これを踏まえ,応力拡大係数の情報を高感度に反映した電位差を高速度で計測するためのセンサを構成し,現在,改良の途上にある。さらに得られる複数の計測データを高速でコンピュータ処理するための検討を行った。3.実験室レベルでの試験の充実負荷による電位差変化の機構の追究を目的として,試験荷重を作用させたき裂試験片で電位差分布を計測した。現在,継続してデータの蓄積を行っている。本研究は,交流電位差の計測により応力拡大係数を評価するという本研究者らの手法に関する基礎となる研究成果の累積を踏まえ,先駆的な本手法の実用化に不可欠な現位置適用手法の開発を図るものであり,本年度は以下の項目の研究を実施した。1.実験室レベルでの試験の充実負荷による電位差変化の主因を追求するために,強磁性体からなる試験片を用いて次の実験を実施した。はじめに,試験片を流れる交流電流により誘起された空気中の磁場が電位差計測に及ぼす影響を取り除くことを目的として,被検査体を囲った銅製のケースに,被検査体に流れる電流と同位相で逆向きの電流を流す装置体系を試作した。これにより磁場の影響がない状況においても,したがって計測系配線の状況とは無関係にき裂先端近傍の電磁物性値変化により負荷による電位差変化が生じることを確認した。

これと並行して,負荷による電位変化に対する消磁の効果についての実験・検討を遂行した。同実験におては,試験片に対する負荷ならびに除荷に先立ちき裂先端を消磁するとにより,き裂先端の磁化が負荷による電位差変化に与える影響について検討を行った。これにより消磁は,負荷変化と電位差変化の関係の線形化に大いに効果的であることを見い出した。現在,さらに詳細な検討を目指し,常磁性体を供した同様な実験を続行している。2.実機への試行適用のモデル試験電位差を高速度で計測するためのセンサの改良ならびに計測データの高速コンピュータ処理の検討を続行中である。本年度は実機への適用のための有効な計測システムを解明した。はじめに荷重による電位差変化に関する理論モデルについて検討し,空気中に大きな磁束を有する計測システムでは,試験片表面上の電流の変化に起因して空気中の磁束密度が大きくなり,常磁性体,強磁性体共に,電位差が増加することを理論的に予測した。次に,実験により同予測の検証を行った。実験にあたっては,電位差計測線をコイル状に巻き,その両端を電流入出力点に近づけるという工夫を導入して,空気中に大きな磁束を有するシステムの実現に成功した。実験の結果,空気中に大きな磁束を有する計測システムでは,電位差変化が大きく,かつ消磁の有無によらず,また強磁性体,常磁性体共に電位差変化がK_Iの変化に比例し,さらに同関係はき裂長さに依存しないことを明らかにした。なお比較のために,空気中に磁束がない計測システムについても検討した。同システムを常磁性体に用いた場合には,試験片表面上の電流の変化に起因して,荷重増加に伴う電位差の減少が生じ,一方,強磁性体では,試験片の電磁物性の変化に起因して,電位差が増加することを理論により予測した。同時に実験により,同システムでは,強磁性体の場合に,電位差変化とK_Iの変化の関係が消磁により線形化されること,消磁された材料では負荷によっても,除荷によっても電位差が増加すること,ならびに常磁性体において荷重の増加に伴う電位差の減少が生じることを明らかにし,上記予測を検証した。以上に基づき,空気中に大きな磁束を有するシステムが実機におけるK_Iの決定に有効であることを明らかにした。
学習障害児に対する読解能力検査と教育プログラムの開発

小学生を対象とした読解能力の習得程度を明らかにするための検査を作成し、小学生の約2600名に実施をした。この検査の特徴は、一年生から六年生まで同じ問題を一律に使用することが出来て、また結果がどの学年相応に習得しているかがわかることである。その結果をもとに、読解能力を改善するための指導プログラムを作成し、読解を苦手としている小学生の児童に実験を行った。評価テストを指導の前後で行い調べた結果、対象児の三名全員に著しい改善が認められた。本研究の目的は、(1)小学生の文の読解能力を測る検査の作成、(2)その検査を用い、全国のいくつかの小学校を対象に調査を実施し、小学生の読解力の現状を明らかにする、(3)その調査の結果を元に読解力を改善するためのプログラムを作成し、読解能力の低い児童、主に学習障害児に対して指導するという形成実験を行い、そのプログラムの有効性を検討する、ことである。平成19年度は、上記(1)の目的である読解能力検査を作成するために、宮城県A市にて、小学1年から6年生の約520名を対象として、予備調査を実施した。この予備調査の目的は、各学年の問題文の内容が適切かどうか、及び設問の妥当性や信頼性を測り、選択するためである。検査の内容は、それぞれ当該学年の教科書から問題文を抜粋し、設問はその文についての事実や心情を問うもの、語彙、語法を問うものなどから作成した。当該学年に関係なく、実際には何年生段階の読解力であるのかを測るために、一年生から六年生まで同一の検査問題にした。一学年分は長文が4題で設問は計16問、六年生分までだと計96問であった。実施方法は、どの学年の対象児も必ず一年生の問題から始め、対象児自身が解けないと感じたところで終了にした。結果は、学校間の成績のばらつきは見られたものの、学年が上がるにつれ低得点者の割合が増え、どの学校や学年にも読解力に問題のある児童が存在していた。また、文の内容の事実や心情を問う設問で、文の中に解答が書いている設問(問題文を読めば答えがわかる設問)より、文面には書いてなく、対象児の既存の知識や想像で答えをだす設問の方が、正答率が高いという傾向が見られた。問題文を読んで解くのではなく、設問だけを見て解こうとする傾向があることが考えられる。本研究の目的は、(1)小学生の読解能力を測定するための検査の作成、(2)作成した読解能力検査を小学1年から6年を対象に実施し、その結果を分析し、小学生の読解力の現状及び特徴を明らかにする、(3)その結果に基づいて読解力を改善するためのプログラムを作成し、読解能力の低い学習障害児を対象とした形成実験を行い、そのプログラムの有効性を検証することである。平成20年度は上記(2)の、小学校での読解能力検査の実施を目的とした。読解能力が低い場合にその原因として考えられる文を総合する能力をみるために、乱文検査も実施した。読解能力検査と乱文検査の2種類の検査を宮城、東京にある小学校7校で実施し、1年から6年まで約2500名の児童を対象とした。結果は読解能力検査、乱文検査ともに学年の上昇と共に平均得点の上昇が見られた。また、どの学校、学年にも読解能力に遅れのある児童が存在することが認められた。学校間での成績の差異はほぼ認められなかった。健常児群では読解能力の高さと、総合能力の高さには相関が見られたが、学習障害児を含む特別支援教室に在籍している児童群では相関は見られなかった。読解能力に遅れのある原因として文を総合する能力が未発達であることが考えられ、その能力を改善させることが読解能力を高めることに結びつくことが予測された。平成21年度は上記(3)の、読解力を改善するためのプログラムを作成し、読解能力の低い学習障害児を対象とした形成実験を行うことを目的とした。平成20年9月から12月にプログラムを作成し、12月と平成21年1月に実験前の検査を行った。実験は21年の1月3月、3月の後半に実験後の検査を行った。実験群は小学1年から5年の3名、対象群は1名である。実験前後の評価検査は、筆者が平成20年度に作成実施した読解能力テスト、乱文テスト、金子書房からだされている読書力テストを用いた。

実験のプログラム内容は、個別に対話を通して読解をするのに必要な要素を考えさせるもので、20回ほど実施した。結果は、対象群はほぼ前後の評価テストの成績には変化がなかったが、実験群では3名とも特に読解能力検査において2学年分程度成績が上昇し、著しい改善が認められた。
プラズマディスプレイパネルにおけるガス組成および封入圧力の最適選定

本研究における二年次(平成12年度)の到達目標は(1)解析結果のデータベース化、(2)最適選択ルーチンの開発であった。(1)に関しては、前年に解析を行ったXe/NeおよびXe/Neに加えて、Xe/Ar/NeおよびXe/Ar/Heに代表される三種混合希ガス中の電子輸送係数および関連する放電基礎特性(放電開始電圧や紫外線発光効率など)をまとめ、放電条件ごとにデータベース化を行い、科学研究費補助金により購入した大容量ハードディスク付パーソナルコンピュータに保存した。また、混合希ガスにハロゲン(フッ素および塩素)や分子ガス(水素および窒素)を混入した場合の解析も行い、データの保存を行った。(2)に関しては、諸条件に対する放電始動電圧および紫外線発光効率の特性から条件設定の基礎データを整理し、最低電圧および最高発光効率を基準として最適選択が行えるプログラムの開発環境を整えた。完全なアルゴリズムを作成するまでには至らなかったが、本データベースのみでもその機能を十分満たしている。これらの研究結果は、国内学会(電気学会基礎・材料・共通部門大会)および国際学会(気体エレクトロニクス会議)にて発表を行っている。また、これまでに得られた新知見をより詳細に検討し、投稿論文(Journal of Physics D:Applied Physics)としてまとめ、受理されるに至っている(2001年掲載予定)。以上のことから、本研究では当補助金を有効に活用し、計画時の目標にほぼ到達できた思われる。本研究における初年度(平成11年度)の到達目標は(1)反応定数および電子衝突断面積の最新情報調査、(2)計算モデルの作成および解析プログラムの汎用化、(3)各種放電特性の検討であった。(1)に関しては、文献検索ライブラリやインターネットを用いて調査を行った。現時点では希ガスに関してのみであるが、電子衝突断面積、中性粒子間衝突の反応定数および光学的遷移過程のデータを多量に入手することができ、それらは独自にデータベースしている。なお、本研究では実験値との比較により、厳選したデータを使用した。(2)に関しては、データ入力部の分離、混合比およびガス圧の選択比、配列計算ルーチンの導入などにより、断面積や反応定数のデータモジュールを取り替えるだけで、三種混合までの放電パラメータ計算を簡便かつ自動的に行えるようになった。簡易版のプログラムに関してはインターネットにより一般公開も行っている。(3)に関しては、Xe/He、Xe/Neの二種混合およびXe/Ne/Heの三種混合における各種特性を科学研究費補助金により購入したパーソナルコンピュータを用いて計算し、混合比およびガス圧に対する放電始動電圧および紫外線発光効率特性を検討した。これらの研究結果は、国内学会(電気学会放電研究会)および国際学会(電離気体現象国際会議)にて発表を行っている。また、これまでに得られた新知見をより詳細に検討し、投稿論文(Journal of Physics D)としてまとめ、受理掲載されるに至っている。以上のことから、本研究では当補助金を有効に活用し、確実に到達目標を達成できたと思われる。
細胞(シングルセル)内液のダイレクト分離分析による特異的細胞情報の探索

細胞は複雑な生命体であり、様々な機能を持っている。これらの機能へのアプローチとして、一細胞の取り扱いと内液の分離分析を行い、細胞から直接的な情報を得ることを目的とする。細胞の表面は負の電荷をもっており、細胞を静電場に置くと細胞は自らの負電荷より電気移動度を得、陽極へ向かって泳動する。これを利用し(I)細胞を電気移動度によりキャピラリー管中へ導入し、(II)細胞膜をラプチャーさせる試薬を導入し、一細胞をキャピラリー管内でラプチャーさせて、その後(III)そのキャピラリー管を用いて一細胞内液の分離分析を行った。第一の目標として一細胞内液の分離分析に適合できる顕微鏡下でのミクロ分離分析システムの確立(ミクロな導入システム、電気化学的微少電極を用いる検知システム,ショートなカラム)した。システム自体は改良の余地はあるもののほぼ確立できた。第二の目標である細胞への適用については、神経芽細胞を用いてその内液中のカテコールアミン類について検討した。第三の目標としてヒト赤血球への適用の基礎実験を行った。細胞の取り扱いに電場を用いる工夫と、ミクロなシステムによるシングルセルの挙動(細胞一個の電気移動度や赤血球内のヘモグロビンの変化)、セル内液中の若干の成分分析が達成でき、細胞の情報として一個の細胞レベルから得た。これらの機能へのアプローチとして、一細胞内液の分離分析を行い、細胞内液の直接的な情報を得ることを目的とした.細胞の表面は負の電荷をもっており、細胞を静電場に置くと細胞は自らの負電荷よる電気移動度により陽極へ向かって泳動する.これを利用し細胞を電気移動度によりキャピラリー管中へ導入し,また導出することができた.すなわち細胞一個のマニピュレーションが確実にできた.分離分析システムを顕微鏡のステージ上に全て組み込み、細胞のハンドリング、導入、分離、検出の操作が行えるようにシステムをくみ上げた.このシステムの作動を調べたところ良好であった.分離部として我々が開発したキャピラリー電気クロマトグラフィーを採用し,非常に短いミクロかラムでの分離条件を検討し,これがほぼシングルセル内液の分離に用いられることを見出した.来年度は内液からの情報を得ることを目的とする.細胞は複雑な生命体であり、様々な機能を持っている。
セラミックス工具を用いた耐熱金属の鍛造方法に関する研究

セラミックス工具を用いた耐熱金属の新しい鍛造方法を開発するため、1200°Cまでの高温においてセラミックス工具によりチタニウム合金ならびにニッケル基合金の圧縮試験が可能な実験装置を製作し、潤滑剤の評価を行った。潤滑剤としては、今まで用いられていない各種のものを試作し、その中でほう酸とBNの混合潤滑剤が、極めて低い摩擦特性を示すことを見いだした。この潤滑剤は、【Al_2】【O_3】,SiC,【Si_3】【N_4】の3種類のセラミックス工具に対して、BNの含含有率が2030%の場合に極めて低い摩擦特性を示した。特に【Al_2】【O_3】工具の場合には、BNの含有率が1060%の範囲で、従来から等温鍛造においてよく用いられているガラス系潤滑剤に比べて低い摩擦特性を示すことが分った。セラミックス工具としては、【Al_2】【O_3】,SiC,【Si_3】【N_4】,Zr【O_2】の4種類を用いて試験したが、チタニウム合金との摩擦に関しては【Al_2】【O_3】が最も良い結果を示した。さらに、コンピューターにより動きを制御したプレスを開発し、新しい鍛造方法の原理を確認するためシミュレーション実験を実施した。実験には、被加工材としてプラスティシンを用い、ディスク状に成形することを試みた。その結果、仕上り形状は加工方法など加工条件に影響されること、工具歯の形状が鍛造面を良好に仕上げるための重要な要因であることが分った。そこで、最適な工具歯の形状について剛塑性有限要素法を用いたシミュレーションと鍛造実験から検討を加え、工具の角部に丸みを持たすことによって良好な鍛造面を得られることを明らかにした。本研究により、セラミックス工具を用いた自由鍛造システムの耐熱金属の加工への適用の可能性が明らかになった。セラミックス工具を用いた耐熱金属の新しい鍛造方法を開発するため、1200°Cまでの高温においてセラミックス工具によりチタニウム合金ならびにニッケル基合金の圧縮試験が可能な実験装置を作成した。この実験装置は赤外線加熱装置により急速加熱が可能であり、20MNまでの加圧力に耐えることを確認した。この装置により極低速で耐熱材料を超塑性状態で成形する場合、工具と素材との拡散接合が生じるのを防ぐため、潤滑剤の開発が非常に重要であることが判明し、高温における摩擦試験方法を開発し、各種の潤滑剤の評価を行った。摩擦測定方法としては、リング状試験片を圧縮し、その内径の変化から摩擦係数を決定する方法をとった。このための検定曲線を剛塑性有限要素法によるシミュレーションを用いて開発し、パーソナルコンピュータを用いて、測定された圧縮率と内径変化率とを入力すると迅速に摩擦係数が決定できるシステムを作成した。潤滑剤としては、今までに用いられていない各種のものを試作し、その中で極めて低い摩擦特性を示し、工具と素材との接合を防ぐものがあることを見出し、その潤滑機構を研究中である。セラミックス工具としては、【Al_2】【O_3】,SiC系,SiN系,ジルコニア系のものを試験したが、Ti合金との摩擦に関しては【Al_2】【O_3】が良い結果を示した。しかし、この材料は熱衝撃に対して極めて弱く、熱衝撃の非常に小さい鍛造方法の開発が必要になる。セラミックスにより複雑な形状の工具を作成すること、ならびに、応力集中の少ない状態で使用することは困難と考えられるため、単純な形状の工具を用い、コンピュータにより動きを制御したプレスを開発した。

プラスチシンを用いて行って実験結果によると、この方法によりディスク状製品の鍛造が可能であることが分った。前年度の研究で、極めて低い摩擦特性を示すことが確認された新しい等温鍛造用潤滑剤ほう酸・BN混合潤滑剤は、チタニウム合金との摩擦に関しては、【Al_2】【O_3】,SiC,【Si_3】【N_4】いずれのセラミックス工具に対しても潤滑剤中のBNの含有率が2030%程度で極めて低い摩擦を示すことがわかった。特に、【Al_2】【O_3】工具の場合には、BNの含有率がほぼ1060%の範囲で、従来から等温鍛造においてよく用いられているガラス系潤滑剤に比べて低い摩擦特性を示した。しかし、この潤滑剤は圧下速度と鍛造温度によって摩擦特性が異なり、圧下速度は速い方が低い摩擦特性を示すこと、良好な摩擦特性を示す鍛造温度域があり鍛造温度が高過ぎる場合には摩擦は上昇することが分った。以上ように、ほう酸とBNの混合潤滑剤は、チタニウム合金に対して極めて有効に作用し、ガラス系潤滑剤に取って換わるものとして期待される。しかし、鍛造温度が高い領域(920゚C程度)で摩擦特性が悪化するという結果が得られており、さらに高い温度で鍛造するニッケル基合金への適用の可能性については今後さらに検討を加えて行く必要がある。前年度開発したコンピュータにより動きを制御したプレスを用いてプラスティシンをディスク状に成形する実験を行った結果、仕上がり形状は加工方法など加工条件に影響されること、工具歯の形状が鍛造面を良好に仕上げるための重要な要因であることが分った。そこで、最適な工具歯の形状について剛塑性有限要素法を用いた数値シミュレーション結果と鍛造実験結果から検討を加え、工具の角部に丸みを持たすことによって良好な鍛造面を得られることを明らかにした。昭和59年度から昭和61年度までの研究の総括を行い、セラミックス工具を用いた自由鍛造システムの耐熱金属の加工への適用の可能性を明らかにした。
アジアの山地・森・草原における環境をめぐる「地方の知」と政策に関する人類学的研究

平成12年度から14年度の間に、モンゴル、ヒマラヤ地方(ネパール、ブータン)、中央アジア(ウズベキスタン、カザフスタン)で調査を実施した。モンゴルでは、社会主義経済から市場経済に移行したことによって社会が大きく変動し、それが環境にも影響を与えているが、その実態を文化人類学、経済学、(気象学、草地学を含む)環境などの調査を行うことによって、さまざまな側面から解明した。調査地域は、首都ウランバートル、ウランバートルに近いトゥブ県、地方のドントゴビ県、ドルノト県、さらに少数民族が居住するフブスグル県、ホブド県、バヤンウルギー県などである。都市では消費経済が急速に進み、遊牧社会では家畜の私有化による劇的な変化が、主要民族のモンゴル族の遊牧社会だけでなく、モンゴル西部のカザフ族(ホブド県、バヤンウルギー県)、トナカイ遊牧を行う北部のトゥバ族(フブスグル県)でも起こっている。また、近年ひんぱんに起こっている雪害などの自然災害の被害拡大も社会体制の変化と関連している。ネパールでは、ヒマラヤのソル地方における森の利用と政策の変化、カトマンズ盆地における都市の環境システムとその変化について調査を行った。また、ブータンでは、自然環境とくに氷河地形とその変化、及び伝統的環境利用・保全システムの調査を行った。ウズベキスタンとカザフスタンでは、1991年の独立後の市場経済化過程における社会変化の実態を調査した。また、独立後のカザフスタンのカザフ化政策によって、モンゴルからカザフスタンに移住したカザフ族の生活の実態などについて調査を行った。今年度は、モンゴル、ブータン、ネパールにおいて現地調査を実施した。モンゴルでは、研究代表者及び研究分担者の川口彰義と鈴木康弘が調査を行った。研究代表者は、モンゴル最北部タイガ地域においてトナカイを飼養するトゥバ族の社会、モンゴル西部で農業と遊牧に従事するカザフ族の社会などの調査を行い、国境地域に生きてきた少数民族である彼らが、国際関係(前者にあってはソビエト連邦との関係、後者にあってはカザフスタンとの関係)及び国家体制(モンゴルの社会主義から市場経済へ)の変動にどのように対応してきたかを解明した。社会関係の変容とともに、彼らは環境への適応、環境利用・保全のシステムを変化させてきた。また、川口は国家体制移行期における教育の変化を調査し、鈴木はモンゴル南部をホブド県からウランバートルまで横断し、自然環境の調査を実施した。ブータンでは、開発が進んでいるネパール・ヒマラヤと比較して環境と森林がよく保たれている。その実態を明らかにするため、研究分担者の岩田修二が自然環境(地形、土壌、植生など)、伝統的環境利用・保全システムの調査を行った。ネパールでは、研究代表者及び研究分担者の古川彰が、ネパール・ヒマラヤのソルクンブ地方においてシェルパ族の社会の現地調査を行った。ソルクンブ地方にはクラン(氏族)集団による伝統的な森林保全システムがあるが、森林保有の形態が数年前に始まった新たな国家政策によって揺らぎ始めており、その過程で地域における政策に関わる合意形成とがどのように行われていくのかを調査した。ODAやNGOによる国際的な開発や援助が与えている影響も調査した。地元住民からの聞き取りに加え、森林組合、行政当局等の膨大な文書資料(議事録など)を得ることができ、成果は大きかった。今年度は一部の研究分担者が研究日程の都合上現地調査に参加できなかったが、来年度はより包括的な共同研究を実施することにより、今年度得られた基礎的な資料に基づいた大きな総合的研究成果が期待できる。今年度は、モンゴル、およびネパールにおいて現地調査を実施した。モンゴルでは、研究代表者及び研究分担者の川口彰義、本江昭夫、櫻谷勝美、渡辺道斉、および研究協力者の風戸真理が調査を行った。

研究代表者と本江(草地学)は、モンゴル最北部タイガ地域においてトナカイを飼養するトゥバ族の社会で調査を行い、昨年度に続き国境地域に居住する少数民族が、国際関係及び国家体制(モンゴルの社会主義から市場経済へ)の変動にどのように対応してきたかを解明するとともに、植生および土壌など自然環境の調査を実施した。ウランバートルに近いステップ地域、南部のゴビ地域(乾燥地域)でも環境の調査を実施し、自然科学と社会科学の共同研究を実施した。また、川口は国家体制移行期における教育の変化を調査し、櫻谷は市場経済化が進むモンゴルにおける経済の実態を調査し、渡辺と風戸はゴビ地域における遊牧生活の実態を調査した。ネパールでは研究代表者及び研究分担者の古川彰、結城史隆、亀井哲也が調査を行った。調査地はカトマンズ盆地を中心とし、研究代表者は、前年に引き続き、ソルクンブ地方の伝統的なクラン(氏族)集団による森林保全システムが新たな国家政策によって揺らぎ、地域における政策に関わる合意形成がどのように行われていくのかについて研究するとともに、カトマンズに形成されてきたシェルパ社会の形成過程、組織と活動などの実態を調査した。古川、結城、亀井は、カトマンズ盆地の都市パタンを中心に、居住空間の実測調査及び、ネワール族の都市における環境システム、とくに上下水道のシステムと都市生活の変遷、また汚れの観念など伝統文化との関連等について調査を実施した。今年度は、モンゴル、ネパール、ウズベキスタン、カザフスタンで調査を実施した。モンゴルでは、研究代表者の稲村哲也、研究分担者の櫻谷克美、木村圭司、研究協力者のスヘー・バトトルガと風戸真理が調査を行った。稲村とバトトルガは、モンゴル最北部の山地タイガ地域のトナカイ遊牧民であるトウバ族について調査を行い、トナカイ遊牧の実態と市場経済化過程における国境地域の少数民族社会の変化の現状を明らかにした。また、ウランバートル市に近いトゥブ県のモンキノゴル・ステップ遊牧社会、及び南部ドントゴビ県の乾燥地域遊牧社会においても、市場経済化後の遊牧社会の変化の実態について調査を行った。櫻谷は、昨年度に引き続きモンゴルにおける市場経済化の現状と社会変化について、ウランバートル市及びドントゴビ県で調査を行った。木村は、モンゴルの近年の雪害の実態と関連して自然環境と気象についてウランバートル市、ドントゴビ県、モンゴル北部フブスグル県などで調査を行った。風戸は、ドントゴビ県、ドルノト県などで、遊牧の現状と遊牧社会の変化について調査を行った。ネパールでは研究分担者の結城史隆と古川彰が調査を行った。主としてカトマンズ盆地のパタン市において、都市の環境システムとその変化について調査を行った。ウズベキスタンとカザフスタンでは稲村とバトトルガが調査を行った。モンゴルとの比較の観点から、1991年の独立後の市場経済化過程における社会変化の実態を調査した。また、独立後のカザフスタンのカザフ化政策によって、モンゴルからカザフスタンに移住しているカザフ族の移住先での生活の実態などについて調査を行った。