hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
太陽電池用高品質シリコン多結晶インゴットの成長技術の開発

本研究では、太陽電池用高品質多結晶インゴットの成長法として、ルツボ底部に粒状シリコンを一層のみ敷き詰めた後、その上からさらに窒化珪素離型剤をコーティングし、その後は一般的なキャスト法と同様に原料をすべて溶かしインゴットを成長する方法を提案している。この方法で目指す多結晶は、直径数mm程度の均質な微細粒と、高いランダム粒界密度を有する。ランダム粒界により結晶中の歪みが緩和されることで転位発生が抑制される。一般的な製造法と比較して、本研究提案の手法では、種結晶を使用しないため、種結晶を溶融させないための精密な温度制御は不要である。また、種結晶を介した不純物拡散の増加がないため歩留りの低下が抑えられると考えられる。さらに、核生成制御にシリコンを使用するため、インゴットへの不純物混入を避けることができる。本年度は、底に敷き詰めるシリコンの形状を直径1数mm程度の粒状、不定形のチャンクを用いて成長を行い、その効果について検討した。その結果、いずれの結晶でも、従来技術で成長した結晶よりも転位密度が低下することが分かった。転位密度のインゴット下部から上部に向かう増加率は、チャンクを用いた場合の方が粒状シリコンと比較して大きいことがわかった。粒状シリコンおよびチャンクを用いて成長した結晶では、インゴット端部の不純物汚染領域の幅が、従来法と比較して低下した。この結果は、核生成制御にシリコンを使用することにより、インゴットへの不純物混入を避けることができるという予測を実証するものである。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、太陽光発電の低コスト化に資する基盤技術として、ルツボ内の融液成長をベースとして、高品質シリコン多結晶インゴットを実現するための指針を構築することを目的とする。シリコン多結晶太陽電池は、製造コストと発電効率のバランスから、太陽電池市場をリードしているが、変換効率が相対的に低い。これは、結晶内に光励起キャリアの再結合中心となるような転位や不純物が多数存在することによる。シリコン多結晶インゴットの製造コストを増加させずに、結晶中の転位密度や不純物密度を大幅に低減することができれば、太陽電池の高効率化に繋がり迅速な社会還元が可能と考えられる。今年度は、結晶成長の初期過程に形成される多結晶組織が、インゴットの品質に与える影響を調査するために、ルツボ底部の離型剤の塗布法についての検討を行った。標準的な離型剤を塗布したものを参照試料とし、ルツボ底部の表面凹凸や化学状態を意図的に変化させた試料を形成した。これらのルツボを利用して、同一のレシピで成長を行うことで、シリコン多結晶インゴットを成長させた。これらのインゴットから、ウェハ状の試料を切り出し、結晶粒方位分布・粒界性格分布・転位密度分布などの構造評価、少数キャリア寿命などの物性評価が可能な準備を整えた。次年度以降に、これらの試料の詳細な評価を実施し、その結果を分析することで、低い製造コストで高品質なシリコン多結晶インゴットを製造するための手法を探求する。太陽電池用結晶シリコン中の転位クラスターは、太陽電池の変換効率を低下させる原因となるため、結晶粒を微細化することで転位の発生・増殖を抑制するハイパフォーマンス多結晶シリコンが注目されている。この結晶は、微細なシリコン原料を種結晶として用い、一方向凝固させることで微細な結晶粒を形成するのが一般的であった。しかし、この方法では、歩留まりの低下や、精密な温度制御が要求されることが問題となる。本研究では、これらの問題を解決する新しい製造法として、わずか一層の粒状シリコンを用いて微細な結晶粒を形成する結晶成長法について検討を実施した。具体的には、粒径が数mm程度の粒状シリコンをルツボ底部に一層のみ敷き詰め、その上に窒化珪素をコーティングする手法の効果について調査を行った。この方法では、粒状シリコンによる表面積増加、凹凸の効果、シリコン融液の濡れ性の変化などにより核生成頻度に影響を与えることが予想される。粒状シリコンの有無のそれぞれについてシリコン多結晶の一方向成長を行い、得られた結晶の多結晶組織の比較を行った。その結果、粒状シリコンを用いた場合には、一般的なキャスト法と比較して、結晶粒が微細化し、ランダム粒界の割合が増加することが明らかとなった。また、結晶粒の微細化に種結晶を用いる方法と比較して、インゴット底部に形成される高不純物濃度領域の割合が低下することも明らかとなった。しかし、市場展開されているハイパフォーマンス多結晶シリコンと比較すると、結晶粒のさらなる微細化が必要である。結晶粒の大きさは、粒状シリコンの粒径と比較して大きく、すべての凹凸で核形成が生じるわけではなく選択的である。核生成メカニズムを明確にし、さらなる微細化への指針を得ることが必要である。シリコン多結晶インゴットの結晶粒微細化に有用な新規の結晶成長技術を考案することができたため。

一般的な製造法と比較して、本研究提案の手法では、種結晶を使用しないため、種結晶を溶融させないための精密な温度制御は不要である。また、種結晶を介した不純物拡散の増加がないため歩留りの低下が抑えられると考えられる。さらに、核生成制御にシリコンを使用するため、インゴットへの不純物混入を避けることができる。本年度は、底に敷き詰めるシリコンの形状を直径1数mm程度の粒状、不定形のチャンクを用いて成長を行い、その効果について検討した。その結果、いずれの結晶でも、従来技術で成長した結晶よりも転位密度が低下することが分かった。転位密度のインゴット下部から上部に向かう増加率は、チャンクを用いた場合の方が粒状シリコンと比較して大きいことがわかった。粒状シリコンおよびチャンクを用いて成長した結晶では、インゴット端部の不純物汚染領域の幅が、従来法と比較して低下した。この結果は、核生成制御にシリコンを使用することにより、インゴットへの不純物混入を避けることができるという予測を実証するものである。評価用の複数の試料を短期間に作製することができたため。粒状シリコンを用いた結晶粒微細化のメカニズムの解明に向けて、粒状シリコンの粒径や形状などを系統的に変化させた実験とその解析が必要である。28年度が最終年度であるため、記入しない。多結晶組織に影響を及ぼす因子を系統的に変化させた成長実験と、結晶評価を併行して進めることで、効果的に成果が得られるように努める。
青年期発達と《家族-学校-企業のトリア-デ》に関する社会学的基礎研究

本年度は、最終年度に予定していた地域調査と、全体的な総括作業とを行った。前者では、〔札幌-小樽-羊蹄山麓〕という地域連鎖のなかの羊蹄山麓地域(後志管内・京極町)での地域調査を、中学2年の生徒とその母親、中学校の全教師への面接調査、町教育委員会幹部への聴取調査、地域生活構造を明らかにするための京極農業共同組合の幹部・農協青年部や4Hクラブの会員からの聞き取りとして実施した。その結果、全般的な“過疎化"現象の進展の中での農民層分解は、農家の経済的基板のみに由来するのでなく、「生産=生活」組織体として“イエ"の存在基板と密接に関連しているので、家族関係における“相互承認"の重要性が性別や世代を越えて認知されている。だが農業それ自体の展望の暗さは、「良い学校⇒良い会社⇒良い生活」という主流トリア-デの是認を一部に生じさせる。なおかつ大半の母親は、小樽I中学生・札幌K中学生の母親・札幌生活クラブ生協の女性組合員と同じく、そうした指向性からは自由になっている。こうして、上述の主流トリア-デは、生活者のレベルでは“ゆらぎ"だしている。問題はオルターナティブの如何にある。全体総括に関わる点だが、わたしたちの調査からとりあえず判断できることは、「好い生活」とそれを支える「好い友人」「好い仕事」への指向性である。これらには「人間の価値」を土台に置いた「生活価値意識」が貫かれているが、小樽-京極では、そこから“子育て"行為や“働きがい"“生きがい"と関係する労働・生活のネットワークが位置づく。中学生・高校生は小さな大人である。他方、札幌では、生活クラブ生協など価値指向を同じくする場合を除いては、新しい生活価値意識は“心の中"に確固として存するが、ネットワーキング化されてはいない。札幌の新中間層においては、「好い生活」の機会の拡大と大学進学とが結合するのである。本年度の実施計画は、(1)理論・文献研究での「市民社会の種差」の検討、(2)実証的調査研究での「〈家族-学校-企業のトリアーデ〉の実態的把握であった。前者ではイタリア・ロシア・アメリカに関する文献を収集し、特にロシアについてはユジノサハリンスク教育大学との協力のもと、サハリン州の産業と青年教育関係の資料を入手・翻訳した。後者では、首都圏での生活と教育をめぐるネットワーキング形成、沖縄県での地域開発をめぐる国-自治体-企業-学校の対応と若者の動向についての聴取調査を行った(一部年度末に再調査)。北海道・沖縄県との対比で、大分県の一村一品・テクノポリスと担い手形成も調べた。しかし、後者での重点は札樽圏での実態調査であった。ここでは、青年期を中学在学段階、高校在学段階、高卒後段階に区分し、かつ上記のトリアーデを「家族-学校」の側面と「学校-企業」の側面とにブレイクダウンして、調査を設計した。すなわち、中学在学段階の「家族-学校」の側面(中学2年生とその母親、担任・非担任の教師)と、高卒後段階の「学校-企業」の側面(工高卒後13年の卒業生の追跡、特定企業の労働過程・職場集団における若者)の調査である。札樽圏随一の進学校であるA中学での「家族-学校」調査からは、子どもと母親の間には〈いい学校→いい会社→いい生活〉という価値志向の積極的肯定は見られず、塾通いは「高いレベルの授業」への消極的対応であったが、教師の側では逆い「業績志向が強い」ことが判った。進路指導は高校選択指導になっていた。

札樽圏に就職した小樽B工高卒業生の転職を含む職場選択は、額面給与額というより、同僚・先輩との協働を通しての職業人・社会人としての〈社会的成長〉の可能性に基づいていた。このことは、小樽の中小企業C社・D社の調査からも裏づけられたが、札幌A中学の平均的母子の価値志向とも重なる動向である。1.「市民社会」の〈家族-学校-企業のトリアーデ〉としての実体的把握。「市民社会」は「共同体社会」のなかから生まれ、共同体としての質を保持し続ける〈家族〉の生活世界と、私的諸個人の“労働=所有"(それを前提とする“資本-賃労働"関係)という半ば自立的な〈職域〉の世界、これら両者に規定されつつ媒介する〈学習〉の世界の“統体"として成立した。この〈近代「市民社会」〉は〈民族的「公共国家」〉と一対の存在である。〈現代「市民社会」〉は、その基底に諸〈家族〉間の実体的生活連関(相互依存と相互承認の体系)を持ちつつ、さらに〈職域〉と〈学習〉との両世界が諸個人の“自己行為"を前提としつつも、なおかつ、それらを、つまり〈家族-自己学習-自己労働〉と〈資本-労働力養成-労働力再生産〉との両側面を、国家が“知的=道徳的ヘゲモニー"によって“総括"している社会、である。当然、両側面の“バランス"(公共性)が問題となり、そこに「市民社会」の“種差"が生まれ、また“地域差"が立ち現れる。2.〈札幌市-小樽市-後志郡部〉での子ども・青年の発達過程の実態調査。〈東京都-大分県-沖縄県〉という地域差との対比を念頭に、本年度は小樽市での調査に重点を置いた。〈家族-自己学習〉と〈労働力養成-労働力再生産〉が重なる「家族-学校」においては、I中学校の母子と教師との関係(生活構造と価値志向)、B工高の卒業生で専門学校への進学者(進路の再選択過程)、子どもの生活の場としての地域環境に対する階層性と共通性、の把握を行った。また、昨年の札幌A中学の母親との対比において、同じく札幌の生活クラブ生協組合員の生活構造と価値志向を調査した。〈東京都-大分県-沖縄県〉での調査は行えなかったが、“東京都札幌区"的な〈札幌市中央区〉と“自立的中小企業"地域の〈小樽市手宮地区〉の価値志向を比べると、前者では〈労働力養成-労働力再生産(-競争指向性)〉に傾く傾向があり、後者の〈家族-自己学習(-自己労働)〉が一定の比率を占める傾向とは対照的である。来年度の〈後志郡部〉では一層の差異が見られよう。本年度は、最終年度に予定しいていた地域調査と、全体的な総括作業とを行った。前者では、〔札幌-小樽-羊蹄山麓〕という地域連鎖の中の羊蹄山麓地域(後志管内・京極町)での地域調査を、中学2年生の生徒とその母親、中学校の全教師への面接調査、町教育委員会幹部への聴取調査、地域生活構造を明らかにするための京極農業協同組合の幹部、農協青年部や4Hクラブの会員からの聞き取りとして実施した。その結果、全般的な“過疎化"現象の進展の中での農民層分解は、農家の経済的基盤にのみ由来するのでなく、「生産=生活」組織体としての“イエ"の存立基盤と密接に関連しているので、家族関係における“相互承認"の重要性が性別や世代を越えて認知されている。だが農業それ自体の展望の暗さは、「良い学校⇒良い会社⇒良い生活」という主流トリア-デの是認を一部に生じさせる。
ジュラ紀前期の古海洋環境の変遷-海洋無酸素事変の比較研究に向けて

本研究では,ジュラ紀古世後期における北半球の古海洋環境変動について,アンモナイト古生物地理の変遷過程(中長期的な環境変動をモニター)および海洋無酸素事変(短期的かつ劇的な海洋環境の変化)の解明といった観点から明らかにすることを目的として設定している.前者については,本邦のジュラ紀古世後期群集において,Pliensbachian期末期におけるボレアル型群集(北半球高緯度地域に特徴的)からテチス型群集(低緯度地域に特徴的)への変遷およびToarcian期前期中葉におけるテチス-ボレアル混在型群集の存在が明らかとなった.特にPliensbachian期における群集変遷は,ヨーロッパにおける同時期の群集変遷より早期に生じていることから,Pliensbachian期末期Toarcian期前期における急激な海水温の上昇に加え,同時期の海水準低下に伴うアヌイ海(北極海の前身)からのボレアル型群集の放散停止がその原因として考えられることが明らかとなった.一方,後者については,豊浦層群西中山層の泥岩サンプルを用いた微量元素および希土類元素の全岩解析結果に基づき,Toarcian期最初期における還元的海洋環境の存在が明らかとなった.これと同時にアンモナイト群集の多様性低下が生じ,特定の分類群のみが絶滅していることから,分類群ごとの還元的海洋環境への耐性の差が示唆される.また,この還元的環境はヨーロッパ地域における同時期の貧酸素環境と年代的に一致するが,ヨーロッパおよび北米において確認されるToarcian期前期の海洋無酸素事変と比較するとやや早期に生じている.以上より,汎世界的とされるToarcian期前期の海洋無酸素事変は,テチス海西部(現在のヨーロッパ地域)およびパンサラッサ東部(現在の北米地域)に限定的なイベントであった可能性が示唆される.本研究における2つの根幹のうち,アンモナイト古生物地理の解明については,日本におけるジュラ紀前期アンモナイト群集の把握と,チベット・チャンタンブロック産出のアンモナイト群集の把握を行った.前者については,豊浦層群(山口県)におけるアンモナイト生層序の再検討に関する最終的な野外踏査を行った.その結果,日本における同時代の根幹となるアンモナイト生層序区分を新たに構築した.また,その国際対比に関しては,海外の様々な研究者達と議論を行い,従来とは異なる対比結果を導き出した.以上の内容について,投稿論文を執筆中である.さらに,来馬層群(富山県)において野外踏査を行い,これまで示されていないアンモナイト化石の産出層準を把握した.また,既知のタクサに加え,Harpophylloceras属などといった新たな構成要素を発見した.これは,日本におけるPliensbachian前期のアンモナイト群集の古生物地理学的位置づけを明らかにする上で重要な発見であるといえる.一方,後者については,中国地質大学北京校に赴き,収蔵されている標本の観察と,今後の研究の打ち合わせを行った.これまでに記載された標本の内容が把握でき,分類学的検討などに関する問題点についても明らかにすることができた.また,来年度のチベット調査についての目処を立てることができた.もうひとつの根幹である海洋無酸素事変(OAE)の解明については,分析用のサンプルを採集した.また,豊浦層群のアンモナイト群集の多様性変動について検討したところ,OAEと年代上一致する層準において,アンモナイト群集の多様性の低下が見られることがわかった.これは,ヨーロッパにおいて見られるOAEに起因するアンモナイトの絶滅に対比されると考えられ,東アジア地域におけるOAEの影響を示唆する.この内容について,国際地質学会議(ノルウェー)において発表を行った.本研究は,ジュラ紀古世のアンモナイト古生物地理解明と,ジュラ紀古世Toarcian前期の海洋無酸素事変(OAE)の東アジア地域における影響についての解明をその根幹としている.前者については,来馬層群(富山県)より採集された化石標本の詳細な同定をスイス・ジュネーブにおいてジュネーブ自然史博物館のC.Meister博士と共同で行い,7属13種を確認した,その中には,ロシアや地中海地域の固有種といったその地域以外からの報告例のない種が含まれており,古生物地理学的に重要である.これらの内容については,共著論文を執筆中である.また,豊浦層群より産出する東アジアに固有の種の計測分類学的検討を行い,東アジア固有種の系統上の位置づけや関係性について明らかにした.その上で日本の群集の変遷史の解明を試みた.その結果,日本の群集は,ジュラ紀Pliensbachianの最末期においてボレアル要素(北方系の種)が卓越する群集からテチス要素(南方系の種)が卓越する群集へと変遷することが新たにわかった.これらの変遷は,当時の古海洋環境(海流系など)の変化を反映していると考えられるため,東アジア地域における古海洋環境を議論する上で重要な意義をもつと考える.一方,後者については地球化学的解析を行った.具体的には,豊浦層群より採集した堆積物中の希土類元素濃度を測定し,還元環境を反映するCe異常が見られないかを検討した.その結果,この堆積物中において著しいCe異常は見られないことがわかった.これは,テチス海東部パンサラッサ西部(現在の東アジア地域)におけるToarcianのOAEの強度が弱かったことを示唆している可能性がある.

東アジア地域においてToarcianのOAEの地球化学的分析のデータはほとんど存在しなかったため,このイベントの汎世界性を議論するうえで重要な貢献であると考える.本研究では,ジュラ紀古世後期における北半球の古海洋環境変動について,アンモナイト古生物地理の変遷過程(中長期的な環境変動をモニター)および海洋無酸素事変(短期的かつ劇的な海洋環境の変化)の解明といった観点から明らかにすることを目的として設定している.前者については,本邦のジュラ紀古世後期群集において,Pliensbachian期末期におけるボレアル型群集(北半球高緯度地域に特徴的)からテチス型群集(低緯度地域に特徴的)への変遷およびToarcian期前期中葉におけるテチス-ボレアル混在型群集の存在が明らかとなった.特にPliensbachian期における群集変遷は,ヨーロッパにおける同時期の群集変遷より早期に生じていることから,Pliensbachian期末期Toarcian期前期における急激な海水温の上昇に加え,同時期の海水準低下に伴うアヌイ海(北極海の前身)からのボレアル型群集の放散停止がその原因として考えられることが明らかとなった.一方,後者については,豊浦層群西中山層の泥岩サンプルを用いた微量元素および希土類元素の全岩解析結果に基づき,Toarcian期最初期における還元的海洋環境の存在が明らかとなった.これと同時にアンモナイト群集の多様性低下が生じ,特定の分類群のみが絶滅していることから,分類群ごとの還元的海洋環境への耐性の差が示唆される.また,この還元的環境はヨーロッパ地域における同時期の貧酸素環境と年代的に一致するが,ヨーロッパおよび北米において確認されるToarcian期前期の海洋無酸素事変と比較するとやや早期に生じている.以上より,汎世界的とされるToarcian期前期の海洋無酸素事変は,テチス海西部(現在のヨーロッパ地域)およびパンサラッサ東部(現在の北米地域)に限定的なイベントであった可能性が示唆される.
敗血症患者の救命率最大化を可能にする従来にない個別の薬物動態解析法の確立

本研究では、持続腎代替療法を受けている敗血症患者において有効な抗菌薬投与方法を確立するために、当該患者において投与された抗菌薬の薬物濃度を測定し、母集団薬物動態解析法を活用して、その有効な投与方法の確立を試みている。その結果として、まずはバンコマイシン、メロペネムを投与した持続腎代替療法施行中の患者において、母集団薬物動態モデルを構築した。バンコマイシンについては乏尿という全く新しい概念の共変量を組み込んだモデルを構築することに成功し、メロペネムについては、重症度スコア(SIRSスコア、SAPSスコア)を組み込んだ独創的なモデルを構築することに成功した。これらのスコアや臨床状態は、特別な検査を必要とするわけではなく、あくまで敗血症患者の診療の過程で評価されるものであるために、その評価結果を抗菌薬の投与量計算にも役立てることのできるモデルを構築したという点は、臨床において受け入れられやすいと考えられる。これらの研究成果について、学会発表を行い、現在英文誌に投稿している段階である。また迅速な測定系の確立については、高速液体クロマトグラフィ法を活用した方法により、16種類の抗菌薬の測定を、同じ移動相、カラム、を使用することによって達成している。すなわち、臨床において煩雑な測定準備等を極力低減することに成功しており、臨床の検体の血中濃度測定が可能な段階に進展した。この手法をもって実際に臨床検体を測定したところ、ドリペネムの投与において、耐性緑膿菌患者の治療に有効である可能性を示した症例報告をまとめた。現在、英文誌に投稿中である。迅速な測定系の確立については、質量分析を用いた高感度の測定というよりも、扱いやすいという観点から、紫外吸収検知器ー高速液体クロマトグラフィ法を用いた手法で解決した。薬物動態解析の実施については、2種類の薬物で実施できていることはおおむね順調と判断して良いと考えた。ピペラシリンについても20症例近く集積してきているために、2019年度に母集団薬物動態解析の達成が想定される。また、迅速の血中濃度測定法を開発したことで、今後のTDMの実施に向けて準備を進める方針である。対象抗菌薬(メロペネム、ドリペネム、セフェピム、セフタジジム、ピペラシリン、ダプトマイシン、リネゾリド、バンコマイシン)敗血症患者からの血液検体の採取を開始し、投与人数の多いメロペネムに関しては18名、バンコマイシンに関しては17名より採取した。その他の対象抗菌薬については、それぞれ3 - 5名程度となっている。血中濃度測定方法については、高速液体クロマトグラフィ(HPLC)についてすべての薬物で実施可能な段階に達した。特に血清タンパク除去方法として、血清に対してアセトニトリル3等量の添加、ボルテックス後に遠心し、減圧濃縮法を適用した。すなわち、すべての抗菌薬について同様の前処理法を行うことで、捜査作業の統一をはかることでその簡便性を見見出した。また、メロペネム、ドリペネムについては、薬物の分解を阻止する安定化剤である(MOPS)を、予定通り使用している。高速液体クロマトグラフィー質量分析法(LC-MS/MS)についてはメロペネム、セフタジジム、ピペラシリンについては同時測定方法により、簡便かつ精密な測定方法が実施可能な段階に達した。バンコマイシンはすでに母集団薬物動態(PPK)解析を実施し、乏尿を共変量としたPPKモデルを構築した。このPPKモデルを活用したベイズ推定によるTDMにより、従来は血中濃度コントロールの手段がなく、目標血中トラフ濃度(10-20 μg/mL)の達成率が50 %程度で難渋していた持続腎代替療法施行患者において、80 %を超える患者において目標血中トラフ濃度を達成した。この成果を日本集中治療医学会、日本薬学会にて報告した。バンコマイシンで得られた知見を、その他の抗菌薬の投与患者においても評価するために、患者情報を集積し、まずはPPKモデルを構築する。平成28年度の目標として、対象抗菌薬8種類の血中濃度測定方法の確立を目標としており、すでに高速液体クロマトグラフィ(HPLC)法については測定実施可能な段階にある。一方で高速液体クロマトグラフィ-質量分析法(LC-MS/MS)においても、すでに3種類の抗菌薬の濃度測定が実施可能な段階にある。血液検体の採取においては、メロペネムやバンコマイシンについては20名近い患者から測定結果が得られており、当初の予定(10名程度)を超える結果を得られているものの、その他の抗菌薬については5名前後とやや少なめである。この問題を解決することは患者の感染症の発症次第であり、困難であることから、しばらく日時を要する結果となった。バンコマイシンについては、PPKモデルを早い段階で構築することが可能であり、さらにはこのPPKモデルを活用したベイズ推定によるTDMの有用性までを評価することが可能であった。敗血症患者の救命率を最大に高めるために、薬物血中濃度測定及び薬物動態解析による投与量の解明を実施してきた。初年度はバンコマイシンの投与量調整について一定の見解を示してきた上で、当該年度はさらに、特に持続血液透析療法を受けており、かつ広域スペクトラムを持つ抗菌薬であるメロペネムが投与された患者(19名)から血液検体を採取し、高速液体クロマトグラフィ(HPLC)法によりその血中濃度を測定した。その測定結果及び患者の生理的条件などを含めた母集団薬物

動態(PPK)解析の結果、全身炎症正反応症候群スコア(SIRSスコア:白血球、呼吸数、体温、脈拍数で規定される)がある一定の値を示す場合に、有意な排泄能(全身クリアランス)の増大を認めた。これまでもSIRSスコアが抗菌薬の全身クリアランスに影響を与えるとの報告はいくつかあるが、特に持続血液透析療法を受けている患者においての報告は本研究が初となる。基本的には持続血液透析療法を受けている場合は、減量することが求められる、本研究の結果は、SIRSスコアの値によっては、メロペネムは減量してはならないことを示す重要な知見であり、さらなる検証が必要となる。その検証のためには、迅速な血中濃度測定系の確立が必須であり、HPLC法および質量分析-高速液体クロマトグラフ(LC-MS/MS)法によるものを引き続き検討している。現時点で広く普及させることを考慮することから、まずはHPLC法による迅速な測定、および患者個別の投与量調整への確立に可能性を検討している。その後、LC-MS/MS法による迅速測定法の確立及び普及に努めていく方針である。初年度においては、薬物動態解析を行う上での必要な血中濃度測定系の確立を、目的とする抗菌薬においてはほぼHPLC法によって達成している。事実として2年目では、バンコマイシン及びメロペネムの薬物動態解析による投与量についての所見を得ている。他の抗菌薬についても、血中濃度測定系はひとまずHPLC法があることから、さらに患者数が集まれば順次、薬物動態解析を実施し、投与量についての所見を得る準備ができている。一方LC-MS/MSによる測定の大きなメリットは感度及び迅速性である。そこで、現時点では検証的にまず3種類の抗菌薬について測定方法の確立は達成されているものの、薬物動態解析を主とする場合、感度はHPLC法によって十分に担保できていた。一方で、臨床現場へ迅速にフィードバックするための迅速性はこれまで必要としていなかったことから、LC-MS/MSによる血中濃度測定系の確立は進んではいなかった。しかし、LC-MS/MSでの測定系の確立は今後も引き続き行っていくが、研究を進めていくと、広く普及させることをまず考慮した場合、HPLC法の簡便性に利点があると強く感じてきた。その利点とはLC-MS/MSほどの高感度分析をするわけではないこと、および現時点で所有している施設数は、圧倒的にLC-MS/MSよりも多いことである。この利点を最大限に活かすべく、HPLC法の簡便性をさらに高めるための研究を同時に行っていく予定である。本研究では、持続腎代替療法を受けている敗血症患者において有効な抗菌薬投与方法を確立するために、当該患者において投与された抗菌薬の薬物濃度を測定し、母集団薬物動態解析法を活用して、その有効な投与方法の確立を試みている。その結果として、まずはバンコマイシン、メロペネムを投与した持続腎代替療法施行中の患者において、母集団薬物動態モデルを構築した。バンコマイシンについては乏尿という全く新しい概念の共変量を組み込んだモデルを構築することに成功し、メロペネムについては、重症度スコア(SIRSスコア、SAPSスコア)を組み込んだ独創的なモデルを構築することに成功した。
ダム補償と水源地活性化の社会学研究-神奈川県内4ダムの比較調査-

本研究は、神奈川県内4ダム(相模、城山、三保、宮ヶ瀬)を主たる事例対象として、補償交渉における論点形成と補償措置を時代状況に位置付けながら検討整理した。また、ダム建設後の水源地域活性化について、特にいかなる主体がどのような役割を担ってきたのかに注目し、外部環境の変化や直接当事者である移転者の高齢化のほかに、周辺住民、地元自治体の関与の仕方が変わりうるなど、それぞれの段階が存在することが把握された。平成20年度は、神奈川県内4ダム(相模、城山、三保、宮ヶ瀬)の水没住民および事業関係者への聞き取り調査を重点的に進める予定であったが、本科研費における研究計画を本格実施する以前に、並行して進めていた別の研究活動においてこれらの調査を思いがけず進捗させることができた。よって当初は平成21年度に進める予定であった、神奈川県内4ダム以外のダム事業における水源地活1生化の状況について、平成20年度中に現地調査を想定していた以上に進めていった。さて、国土交通省は、3年おきに実施している「河川水辺の国勢調査(ダム湖編)」において、ダム湖の利用者数が多いところは、(1)大都市の近郊である、(2)有名観光地が近隣にある、(3)施設が充実している、の3点を挙げている。しかし、例えば、全国で最も利用者数の多い宮ヶ瀬ダムと竣工時期がほぼ同じ温井ダム(広島県)では、上記の条件が整っていると思われるにもかかわらず、地域活性化の拠点宿泊施設が経営破綻し、民間業者へ売却せざるを得なくなるなど、上記のような外在的要件以外にも、どのような組織や人々が水源地活性化に関わっているのか、といった点は重要である。組織体制および地元住民の認識いかんによって、水源地活性化のありようは規定されるのであり、とりわけ、宮ヶ瀬ダムにおいては、神奈川県の積極的な関与により、全国的にも珍しい「周辺振興財団」という組織を設立することにより、関係団体の調整がはかられていることの意義と特殊性が際立っている。また味噌川ダム(長野県)における木祖村の取り組みも、地元に密着した上下流交流のモデルとして、神奈川県内4ダムの分析にとっても重要である。以上、平成20年度は、神奈川県内4ダムを対象に今後の分析を進めるにあたり、その視点や比較対象をかなりの程度得ることができたように思うので、その成果を、平成21年度での分析に役立てていきたい。今年度は、2つの原稿をまとめた。まず、これまでに集めた神奈川4ダムに関する文献資料および調査データに基づき、4ダムにおける移転補償過程と地域活性化の展開・現状について考察分析を進め、中間報告的なまとめではあるが、4ダム事業の全体像を整理した(「ダム補償および地域活性化の時代的変遷--神奈川県内4ダムの事例研究」『人間文化研究』12号,相原佳之との共著)。また、全国の水源地域活性化の現状と課題について、国土交通省河川局が実施している「河川水辺の国勢調査(ダム湖編)」における「ダム湖利用実態調査」の二次分析をおこない、全国的動向としては1ダムあたりのダム湖の利用者数が減少していることや、ダム竣工後に年数が経過するほど利用者減の傾向があること、これまでに期待されてきた湖面利用はさほど実績を挙げていないこと、ダムサイトそのものには集客効果がみられないことなどを確認していき、同時に、同調査の調査方法および利用のされ方についての問題提起をおこなった(「ダム湖の利用と水源地域活性化-『ダム湖利用実態調査』に基づく分析から」『水資源・環境研究』22号)。さらに、神奈川4ダムが位置する自治体として深い関係のある相模原市(平成22年4月より政令指定都市へ移行)においてヒアリングを行い、平成大合併がもたらす水源地域活性化への影響と効果について検討した。このほか関連して、神奈川4ダムの特徴をより明確にとらえるために、小里川ダム、阿木川ダム、温井ダム、設楽ダム、筑後川水系のダムについて現地調査および視察を行ない、全国的動向をフォローするような活動もあわせて実施した。平成22年度は、新たに現地調査を進めた部分はほとんどなく、前年度までに実施したヒアリング調査、資料収集に基づいて分析検討おこない、報告書原稿の執筆を進めた。その課題とはすなわち、相模ダム、城山ダム、三保ダム、宮ヶ瀬ダムの神奈川県4ダムと地域社会との関係性において、移転補償交渉およびダム建設後の地域活性化のあり方について特に焦点を当て、それぞれの特徴を抽出することである。その際、全国のダム補償および水源地域活性化をめぐるさまざまな施策や取り組みのなかで、同4ダムの位置付けをできるだけ明確にしていこうと、神奈川4ダムだけではなく、全国的動向の検討もおこなった。これらのなかで、神奈川4ダムにおける地域社会への対応策については、日本のダム問題の縮図というもいうべき論点が多く盛り込まれており、特に神奈川県の強いコミットメントにより問題解決を図ろうとしてきた点が大きな特徴であることが把握されるが、22年度はその具体的な経緯を資料により裏付けていくという地道な作業をおこなった。これらの過程では、NHKのニュース映像やドキュメンタリー番組を視聴する機会に恵まれたことも貴重であった。

このほか、東海社会学会シンポジウム、愛知大学でのダム研究会および特別授業など、さまざまな場で他大学の研究者等と議論、意見交換する機会を通じて得た示唆も大きかった。また22年度は、同時進行していた別の研究課題において、御母衣ダム、長島ダム、旧中部ダムなどの事例調査をおこなっていたが、これらの調査活動は本研究課題と重なる研究も多くあり、本研究課題の執筆を進めるにあたり、大変有意義であったことも付記しておきたい。
ICP質量分析法における有害物質の大気中への放出に関する評価とゼロエミッション化

ICP質量分析計からの元素の放出,ならびにゼロエミッション化達成のために必要となる減圧ヘリウムICP-MSに関して,以下の研究を行った。ICP質量分析計からの元素の放出プラズマ上方の排熱ダクトを通って大気中に放出される元素を捕集するため,ポリカーボネート製メンブレンフィルターを用いるサンプリングシステムを試作した。フィルターを減圧濾過用ホルダーに装着し,ホルダーの中心部を通るように固定した金属製パイプ(内径2mm)の端をダクト中央部に挿入して一定時間ポンプで吸引した。捕集済みフィルターを0.1M硝酸に浸し,超音波を照射して試料溶液を作成した。試料溶液中の目的元素(Yb)を黒鉛炉原子吸光分析法により定量したが,ピークが検出されず,元素の放出の有無を断定するには至らなかった。これはポンプの吸引量の制約から内径の小さなパイプを用いたことが一因と考えられため,今後この点を改善し,元素の放出を定量的に明らかにする必要がある。減圧ヘリウムICP-MSに関する研究プラズマへの溶液試料の連続的な導入が困難であったため,研究室試作の超音波ネブライザーによる導入を試みた。生成した試料エアロゾルは,ヒーター及びコールドトラップに搬送して水分を除いた後,プラズマに導入した。試料導入システムとプラズマとの間に挿入したキャピラリーによって,大気圧下でのネブライザーの操作と試料の安定な導入が可能になった。また,ラングミュアプローブによるプラズマ診断を行い,減圧ヘリウムICPの特性をアルゴンICP(減圧及び大気圧)と比較した。その結果,減圧ヘリウムICPの電子温度はアルゴンICPよりもかなり高く,イオン化しにくい元素でもイオン化率の向上が示唆された。減圧ヘリウムICPは,大気圧アルゴンICPに比べて分析特性の点で遜色がなく,ゼロエミッション化のためのICP-MSのイオン源として有望と言える。ICP質量分析法(ICP-MS)において,今後ゼロエミッション化を達成するために必要となる減圧ヘリウムICPに関し,以下の研究を行った。1.プラズマへの連続試料導入法の開発減圧ヘリウムICPは,これまでプラズマに溶液試料を連続的に導入することが難しく,元素の導入から装置外への排出に至る過程を安定に評価することが困難であった。このため,市販の超音波吸入器(カシオ製NE-U22)を利用してネブライザーを試作し,減圧ヘリウムICP-MSへの連続的な試料導入を試みた。超音波吸入器から取り外した振動子部分をガラス製チェンバー(内容積約300ml)内に設置し,ペリスタポンプによって試料を振動子に送液した。生成した試料エアロゾルは,ヘリウムでヒーター及びコールドトラップに搬送して水分を除いた後,プラズマに導入した。この試料導入システムと減圧ヘリウムICPとの間にキャピラリーを挿入することで,大気圧下でのネブライザーの操作が可能になった。また,プラズマの安定性を損なうことなく,30分以上に渡って連続的な溶液試料の導入が可能になった。2.ラングミュアプローブを用いたプラズマの特性評価減圧ヘリウムICPの特性を調べるため,ラングミュアプローブによるプラズマ診断を行い,減圧及び大気圧アルゴンICPと比較した。その結果,減圧ヘリウムICPの電子温度は2.53.2eVであり,減圧及び大気圧のアルゴンICPの値(それぞれ1.01.5及び0.50.8eV)よりもかなり高くなった。一方,電子密度は通常のアルゴンICPに比べ約1桁低下した。減圧ヘリウムICPが高い電子温度を有することから,イオン化しにくい元素でもイオン化率の向上が示唆され,プラズマの特性に関しても特長が見出された。

上記の研究成果を基に,減圧ヘリウムICPを利用したICP-MSのゼロエミッション化について現在検討中である。ICP質量分析計からの元素の放出については,プラズマの上方に設置されている排熱用ダクトからの放出が最も多いと考えられることから,このダクトを通って流れる元素の捕集を試みた。まず,ダクト内での移動速度に合わせて元素を捕集するため,ダクトの排気量を求めた。内径4mm,長さ520cmの金属製パイプを,排気の流れに沿うようにダクト上端に挿入し,パイプを通って流れる空気量を測定した。パイプ内を流れる空気量はパイプの長さに反比例することから測定結果を外挿し,長さ0cmにおける流量を求めたところ,約4.2l/minであった。この値にパイプとダクト(内径98mm)の開口面積比(約600)を乗じて,ダクト部分における排気量を算出した結果,2.4m^3/minであった。次いで,ダクトから放出される元素を実際に捕集するため,ポリカーボネート製メンブレンフィルター(直径25mm,孔径0.1μm)を減圧濾過用ホルダーに装着し,そのホルダーの中心部を通るように金属製パイプ(内径2mm)を固定した。このパイプをダクト中央部に挿入し,ダクトの排気量と同じ線速度になるようにポンプで吸引して,ダクトを通過する元素の一部を一定時間フィルター上に捕集した。捕集済みのフィルターを0.1M硝酸に浸した後,超音波を照射してフィルター上の元素を溶液中に分散させた。この試料溶液中の目的元素を黒鉛炉原子吸光分析装置(GF-AAS)により定量した。目的元素としてYb(10μg/ml)を用いた。数回の測定を試みたが,GF-AASではYbのピークを検出できなかった。今回の結果からは,ICP-MSからの元素の放出の有無を断定するには至らなかったが,これはポンプの吸引速度の上限から内径の小さなパイプを捕集に用いたことが一因と思われる。今後,上記の点を改善し,元素の放出を定量的に明らかにしていきたいと考えている。
中世アキテーヌ公領の領域的性格の変遷に関する総合研究

アキテーヌ公領を当時の社会的諸関係や諸制度の投影=領域として捉える視点から、本研究は以下の3点を論じた。最初に、フランス学界における領域史の研究動向の整理を行った。次に、エドワード1世の大陸所領巡幸路を確定し、王が都市やバスティードに頻繁に立ち寄りつつ、支配領域をくまなく巡ったことを示した。最後に、領域横断的な貴族の活動を具体的に解明した。以上の研究を遂行する中から、アキテーヌ地方の領域的性格の歴史的形成と変遷の検討という視点を得た。この問題を明らかにするためには、中世から近世に及ぶ長期間を扱う必要があろう。本研究の目的は、中世の南西フランス地域における聖俗の社会的諸関係と領域的性格の変遷の具体相を分析することを通じて、同地域が「アキテーヌ公領」として成立する過程を総合的に検討することにある。本年度は研究初年度であるため、当初の計画に基づき、機器や文献の購入など研究環境の整備を図るとともに、以下の四点に集約される研究を行った。第一に、先行研究の検討である。近年のフランス中世学界の動向を、1「領域」概念の多義性2社会的諸関係・諸制度3世界の表象・象徴の観点から整理した。この成果は、「中世フランスにおける「領域」史研究の現在」として『都市史研究』創刊号に掲載された。第二に、現地において史料調査と研究者との情報交換を行った。パリとトゥルーズの図書館・文書館において史料と文献の収集を行うとともに、トゥルーズ大学のジャン=ルー・アベ教授と中世南フランス史研究に関する共同研究について打ち合わせた。第三に、アキテーヌ公領という領域の変遷と住民のアイデンティティの性格を分析した。この成果の一つは、「中世後期の英仏関係とガスコーニュ」として『西洋史研究』新輯42号に掲載された。さらに、百年戦争中のガスコーニュ諸侯であるガストン・フェビュスの生涯を分析した成果は、「国王と諸侯」として近藤和彦編『ヨーロッパ史講義』(山川出版社、近刊)に収録予定である。第四に、国王家政組織記録を用いてエドワード1世の移動宮廷を分析し、アキテーヌ公領という領域内における移動と史料の形態との関わりを検討した。この成果は、『地形と移動(仮題)』(東大出版会から刊行予定)に収められる論考として発表予定である。本年度は2年目であるため、当初の計画に基づき、機器や文献の購入など研究環境の整備を図るとともに、以下の四点に集約される研究を行った。近年の南フランス中世都市史の研究動向を、1南フランス都市における自治とアイデンティティ2市民的共同体を特徴付ける要素(制度、シンボル、表象)の観点から整理した。この成果は、『都市史研究』3号に掲載予定である。また、フランスの歴史学や地理学で用いられている「テロワール」の概念について、日本建築学会都市史小委員会シンポジウムでコメントした。第二に、フランスにおける史料調査である。ヴォクルーズ県文書館(アヴィニョン)・カルパントラ市立図書館・リル=シュル=ソルグ市立図書館において史料と文献の収集を行った。第三に、百年戦争中のガスコーニュ諸侯であるガストン・フェビュスの生涯を分析した成果を、「国王と諸侯」近藤和彦編『ヨーロッパ史講義』(山川出版社、2015年)として発表した。第四に、イングランドやフランスといった王国、教皇領、聖地のような領域を越えて行き来した貴族の一例として、サヴォワ出身ジャン・ド・グライーが13世紀の英仏独関係史において果たした役割について検討し、日仏歴史学会第6回研究大会にて口頭報告した。この成果は、朝治啓三・渡辺節夫・加藤玄編著『帝国で読み解く西欧中世の権力構造』(ミネルバ書房、近刊)にて発表予定である。本年度の主要な目的であった先行研究の検討・整理に関しては、順調に遂行することができ、成果の公表につながった。また、中世後期・末期における領域の変遷と住民のアイデンティティの性格についても、論考を発表することができた。フランスにおける史料調査については、7月分は遂行することができたが、2016年3月に予定していた分は、パリとブリュッセルにおけるテロのために中止を余儀なくされた。本年度は3年目であるため、当初の計画に基づき、機器や文献の購入など研究環境の整備を図るとともに、以下の4点に集約される研究を行った。中世史研究におけるヨーロッパ・アイデンティティの論じ方について、国内外の研究動向を整理し、現在のグローバル・ヒストリー研究の展開との関係について、見通しを示した。この成果は、「ヨーロッパ・アイデンティティ」『現代歴史学の成果と課題:第4次』(績文堂出版)として近々刊行予定である。第二に、王国という領域を越えて活動する貴族の一例として、サヴォワ出身ジャン・ド・グライーが13世紀の英仏独関係史において果たした役割について検討した。この成果の一部は、南フランス史に関する学術専門誌Annales du Midiに掲載された。さらに、同フランス語論文を発展させ、「ジャン・ド・グライの遍歴ー一三世紀後半サヴォワ出身の中小貴族の活動」朝治啓三・渡辺節夫・加藤玄編『〈帝国〉で読み解く中世ヨーロッパー英独仏関係史から考える』(ミネルヴァ書房)として近々刊行予定である。第三に、エドワード一世の巡幸中における納戸部記録の作成の実態とその記録に現れる巡幸の実態を分析した。その成果は、「王の移動ー

エドワード一世の巡幸と納戸部記録」高橋慎一朗・千葉敏之編『移動者の中世ー史料の機能、日本とヨーロッパ』(東京大学出版会)として近々刊行予定である。第四に、オート・ガロンヌ県/ジロンド県/ドルドーニュ県文書館等で中世南フランスにおける領域研究に関する史料調査を行った。本年度の主要な目的であった先行研究の検討・整理や中世後期・末期における王侯貴族の移動とアイデンティティの性格に関しては、順調に遂行することができ、成果の公表につながった。他方、中世初期における領域の性格については、史料や文献の収集を進めたものの、検討は部分的なものにとどまった。研究最終年度にあたる本年度は、昨年度までの研究を踏まえ、以下の四点の成果につながる研究を行った。第一に、中世史研究におけるヨーロッパ・アイデンティティの論じ方について、国内外の研究動向を整理し、現在のグローバル・ヒストリー研究の展開との関係について、見通しを示した。この成果を、「ヨーロッパ・アイデンティティ」『現代歴史学の成果と課題:第4次』(績文堂出版)として公表した。第二に、王国という領域を越えて活動する貴族の一例として、サヴォワ出身ジャン・ド・グライが13世紀の英仏独関係史において果たした役割について検討し、「ジャン・ド・グライの遍歴ー一三世紀後半サヴォワ出身の中小貴族の活動」朝治啓三・渡辺節夫・加藤玄編『〈帝国〉で読み解く中世ヨーロッパー英独仏関係史から考える』(ミネルヴァ書房)として公表した。第三に、エドワード一世の巡幸中における納戸部記録の作成の実態とその記録に現れる巡幸の実態を分析した。その成果を、「王の移動ーエドワード一世の巡幸と納戸部記録」高橋慎一朗・千葉敏之編『移動者の中世ー史料の機能、日本とヨーロッパ』(東京大学出版会)として公表した。第四に、ソンム県/セーヌ=マリティーム県/コート=ドール県文書館等で中世フランスにおける領域研究に関する史料調査を行った。以上の研究を遂行する中から、新たな研究課題へと発展させうる知見を得た。具体的には、アキテーヌ公領を含む南フランス(アキテーヌ・ラングドック)の領域の性格の変遷を中近世という「長期持続」の相の下に総合的にとらえる必要性である。その際に次の3つの観点からアプローチすることが考えられる。すなわち、1.イデアと表象(領域をどのように定義し、表すかの解明)、2.支配と占有(領域支配の具体相の解明)、3.流通と越境(領域内外の人・モノ・情報の動きの検討)である。アキテーヌ公領を当時の社会的諸関係や諸制度の投影=領域として捉える視点から、本研究は以下の3点を論じた。最初に、フランス学界における領域史の研究動向の整理を行った。次に、エドワード1世の大陸所領巡幸路を確定し、王が都市やバスティードに頻繁に立ち寄りつつ、支配領域をくまなく巡ったことを示した。最後に、領域横断的な貴族の活動を具体的に解明した。以上の研究を遂行する中から、アキテーヌ地方の領域的性格の歴史的形成と変遷の検討という視点を得た。
特異な性の維持機構とその進化－全く新しい性表現を持つ植物からのアプローチ

野生状態で生育するカラスザンショウ(ミカン科)6集団を対象に開花フェノロジー、花粉機能、訪花昆虫等の詳細な調査を行った。その結果、本種は、機能的雄性両全性異株という非常に珍しい性型である上、両性株は両性花ではなく雄花と雌花を別個に持ち、両性株の花序は約2週間のうちに雄性期から無性期を経て雌性期へと変化することが判った。性比は集団間で変異があることも判明し、植物の性進化のメカニズムの解明を進める上で重要な実例を示すことができた。多くの植物は,単一個体に雌雄を備えた「雌雄同株」あるいはどちらか一方の性しかない「雌雄異株」から集団が構成されており,雌株と両性株から集団が構成される「雌性両性異株」も珍しくない。一方,雄株と両性株から集団が構成される「雄性両性異株」は,わずかな種からしか報告されていない非常に稀な性型である。初年度の調査により,ミカン科のカラスザンショウとその近縁種であるイヌザンショウは,雄性両性異株性を示すことが明らかになった。しかも,カラスザンショウ・イヌザンショウともに両性株の個体は雄花と雌花が同時につくのではなく,雄花が散った後に雌花が咲くといった性の時間的変化を示す事が明らかになった。そこで今年度は,オス個体と両性個体の繁殖成功度の比較を行うため,花粉稔性の調査と父系解析のための人工交配実験を実施した。その結果,前者の花粉稔性調査ではオス個体の雄花・両性個体の雄花のいずれも高い花粉稔性を示す事が明らかになった。また,後者の人工交配実験では,オス個体由来の花粉で結実した種子,両性個体由来の花粉で結実した種子,そして両個体の花粉の混合により結実した種子が得られた。得られた種子は父親推定のためマイクロサテライト解析用として採取した。マイクロサテライトマーカーについては,今回調査している集団で使用可能かどうかを知るためにマーカーのスクリーニングを実施した。さらに,送粉昆虫が繁殖成功に関わっている可能性があるため,訪花昆虫の種類と行動を(1)オス個体の雄花,(2)両性個体の雄花,(3)両性個体の雌花に分け,野外で実際に起こっている受粉システムについて調査した。現在までの調査により,ミカン科のカラスザンショウとその近縁種であるイヌザンショウは,雄性両性異株性を示すことが2つの集団で明らかになった。今年度は、昨年度に引き続きオス個体と両性個体の繁殖成功度の比較に関する調査を行った。また、カラスザンショウの雄性両性異株性の安定性評価のため、性比の地理的変異を調査した。繁殖成功度の比較については、父系解析用の種子サンプルを得るための人工授粉の手法の不備を改善し、解析用種子サンプルの確保を行った。また、昆虫の専門家と協力して訪花昆虫の特定を行った。性比の地理的変異については全6集団で調査を実施し、オス個体:両性個体の比率は1:1.32.9程度であるという結果を得た。いずれの集団においても雌個体は存在しなかった。これにより、カラスザンショウの雄性両性異株性は種の特徴として安定しており、地域によって性比が異なることが明らかになった。多くの植物は,単一個体に雌雄を備えた「雌雄同株」,あるいはどちらか一方の性しかない「雌雄異株」から集団が構成されており,雌株と両性株から集団が構成される「雌性両性異株」も珍しくない。事前調査により「雄性両性異株性」を示すと思われる植物集団が見つかった。しかも,両性株の個体は雄花と雌花が同時につくのではなく,雄花が散った後に雌花が咲くといった性の時間的変化があることも示唆された。このような性表現の植物は極めて珍しく,植物の性の進化を考える上で非常に興味深い事例である。そこで,本研究の第一段階として,初年度はこの植物の性表現の実態を調査した。

調査対象の植物はミカン科のカラスザンショウと,その近縁種であるイヌザンショウとし,連日の現地調査により両種の比較を行った。その結果,次のことが明らかになった。(1)カラスザンショウ・イヌザンショウとも雄株には雄花をつけ,両性株には雄花と雌花をつけるタイプの雄性両性異株であった。(2)両種とも,両性株では雄花が咲いた後に雌花が咲くという性の時間的差異が確認された。なお,個々の雄花の寿命は1日であるが,1つの花序に多数の雄花がつき,それらが順に咲くため,1つの花序が雄の性を示す期間は数日間だった。(3)両種とも,同一個体内の花序間における開花ステージの変化はほぼ同調しており,集団内における開花ステージの変化は非同調であった。また,個体の性は1日で完全に変化してしまう場合があった。(4)両種とも,雄個体の方が両性個体よりも雄としての期間が長く,花粉提供に寄与していることが示唆された。多くの植物は、単一個体に雌雄を備えた「雌雄同株」、あるいはどちらか一方の性しかない「雌雄異株」から集団が構成されており、雌株と両性株から集団が構成される「雌性両全性異株」も珍しくない。一方、雄株と両性株から集団が構成される「雄性両全性異株」は、わずかな種からしか報告されていない非常に稀な性型で、維持あるいは進化しづらい性型であると考えられている。本研究では、雄性両全性異株の中でも、雄個体と、雄花と雌花を付ける両性個体が混在するという極めて実例の少ない性表現を発見し、その実態を明らかにした。主に以下のことが明らかになった。(1)ミカン科の木本植物であるカラスザンショウとその近縁種であるイヌザンショウは雄性両全性異株である。(2)両種とも、両性株では、雄花が咲いた後に雌花が咲くという性の時間的差異がある。個々の雄花の寿命は1日であるが、1つの花序に多数の雄花がつき、それらが順に咲くため、1つの花序が雄の性を示す期間は数日間である。(3)両種とも、同一個体内の花序間における開花ステージの変化はほぼ同調しており、集団内における開花ステージの変化は非同調である。また、個体の性は最短1日で完全に変化してしまう場合がある。(4)両種とも、花粉稔性等花粉の機能は雄株と両性株で有意な差がない。(5)両種とも、雄株と両性株では訪花昆虫の種類には有意な差がないが、訪花頻度は雄株の方が高い。(6)両種とも、樹齢による性の変化は考えにくい。(7)両種とも、雄株の方が両性株よりも雄としての期間が長く、雄花の数も多いため、花粉提供と昆虫誘引に大きく寄与していると考えられる。(8)カラスザンショウ6集団について、集団ごとの性比を調べたところ、雄個体:両性個体=1:1.32.9であった。よって、性型は安定しているが、性比は地域によって異なっている。植物分類学前年度の野外調査の結果に基づいて、計画通りオス個体と両性個体の繁殖成功度の比較調査を実施した。さらに訪花昆虫の種類と行動の調査を加えた。それらの調査によって、カラスザンショウの雄性両性異株性の実態を把握するための基盤的データを集積することができた。父系解析用の種子サンプルを得るための人工授粉実験については、カラスザンショウの花序の形状や開花特性を考慮して、複数の実験手法を並行して実施した。その結果、いくつかの手法については有効とは言えないことが分かった。複数の実験手法を用いたことで、得られた種子サンプル数は予定よりもやや少量となった。よって、評価としては上記区分となる。昨年度の実験の結果、課題として挙げられた人工授粉の手法を改善し、解析用種子サンプルの追加取得を行った。また、計画どおり複数集団を対象に性比調査を行い、この性型は種としての特徴であることが明らかになった。また、性比には集団間で変異があることも明らかになった。