hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
標的タンパク及び糖鎖を光分解する生体機能分子の創製と細胞機能制御への応用

本研究課題において、疾病に関連するタンパク及び糖鎖を、特定波長の光照射によって、標的選択的に分解する新しい光感受性の生体機能分子として、生体機能光制御分子を創製した。さらに、これら生体機能光制御分子が、疾病に関連する細胞内で機能し、これら細胞の機能を制御可能なことを見出した。これらのことにより、光照射をトリガーとして機能の発現が制御可能な新規のバイオ分子プローブ及び光感受性分子標的薬の開発の基盤を形成した。「標的タンパク及び糖鎖を光分解する生体機能分子の創製と細胞機能制御への応用」と題した本研究課題の初年度として、疾病関連タンパクを選択的に光分解する新たな生体機能分子を創製した。ノイラミニダーゼ(NA)は、インフルエンザウィルスの表層に局在する酵素であり、インフルエンザウィルスの生体内増殖に深く関与していることから、インフルエンザのドラッグターゲットとして注目されている。これまでに、タミフルなどの抗NA薬が開発され、臨床において広く利用されている。しかし近年、薬剤耐性ウィルスの出現から、耐性ウィルスの発現を危惧する必要の無い新たな薬剤の開発が強く求められている。本研究では、NAの天然型リガンドである酸性糖シアル酸をおとり分子として用い、シアル酸と当研究室で見出した長波長紫外光の照射下、タンパクを光分解するアントラキノン(AQ)を連結したハイブリッド分子を創製した。さらに、本ハイブリッド分子が、薬剤耐性の有無に関わらずNAを光分解し、その酵素活性を不可逆的に阻害することを見出した。また、エイズの原因物質であるHIV-1プロテアーゼを光分解する生体機能分子を創製した。すなわち、フラーレン-糖ハイブリッド分子をデザイン、化学合成し、本ハイブリッド分子が、HIV-1プロテアーゼを効果的かつ選択的に光分解することを見出した。また、本ハイブリッド分子が、光分解により、HIV-1プロテアーゼの酵素活性を不可逆的に阻害することを明らかにした。さらに、本ハイブリッド分子が、エイズウィルスを感染させた白血病細胞及びヒト末梢血単核球細胞を用いた系において、光照射下、これら宿主細胞内でのエイズウィルスの増殖を抑制することを見出した。「標的タンパク及び糖鎖を光分解する生体機能分子の創製と細胞機能制御への応用」と題した本研究課題の三年目として、疾病関連糖鎖を選択的に光分解する新たな生体機能分子を創製した。グラム陰性菌の細胞壁に含まれる糖脂質LPSは、敗血症性ショックなどの重篤な病態を引き起こす原因物質であるが、これまでに、LPSの内毒素活性を阻害する敗血症治療薬は開発されていない。そこで本研究では、特定波長の光照射下、LPSを選択的に光分解することで内毒素活性の発現を阻害する新たな生体機能分子の創製を行った。すなわち、LPS内にのみ存在するKDO(2-ケト-3-デオキシオクツロン酸)糖鎖に着目し、KDOは、7,8位にある鎖状のジオールを有しているため、芳香族ボロン酸と強く結合できると予測した。そこで、LPSの認識部位には芳香族ボロン酸を選択し、これに、光感受性分子であるアントラキノンを連結させたハイブリッド分子をデザイン、合成した。さらに、本ハイブリッド分子の結合能をARS assayで評価した結果、KDO糖鎖に選択的に結合することを見出した。また、本ハイブリッド分子が、光照射下、KDO糖鎖およびLPSを分解することを見出した。さらに光分解後のLPSをマクロファージ(RAW264.7細胞)に作用させた場合、マクロファージの活性化が抑制されることをGriess assay及びWestern blotting法により明らかにした。「標的タンパク及び糖鎖を光分解する生体機能分子の創製と細胞機能制御への応用」と題した本研究課題の二年目として、疾病関連タンパクを選択的に光分解する新たな生体機能分子を創製した。ベロ毒素1型(verotoxin-1: VT-1)は、腸管出血性大腸菌O-157が産生するタンパク毒素であり、感染後は、出血性の下痢やそれに伴う合併症を引き起こし、最悪の場合死に至ることが知られている。しかし、VT-1に対して特異的な治療法は未だ確立されておらず、効果的な治療法の開発が強く求められている。そこで本研究では、VT-1に対して特異的に相互作用し、人体に無害な光照射下、VT-1を光分解することで解毒する新たな人工生体機能分子のデザイン、合成および機能評価を行った。その結果、本研究で創製したポルフィリン-Gb3ハイブリッド分子が、長波長紫外光または可視光照射下、標的タンパクVT-1Bを光分解することで、VT-1の毒性を効果的に軽減することを見出した。また、アミロイドβ(Aβ)は容易に凝集し、神経変性疾患であるアルツハイマー病に深く関与していると考えられている。そこで本研究では、Aβの高い凝集性を利用し、Aβと相互作用することで凝集形成を阻害するだけでなく、特定波長の光照射下、Aβモノマー及びオリゴマーを効果的に光分解する新たな人工生体機能分子のデザイン、合成及び神経様細胞を用いた機能評価を行った。

その結果、本研究で創製したペプチドーポルフィリンハイブリッド分子が、その高い凝集阻害活性によりAβの細胞毒性を軽減すること、さらに、人体に無害な長波長紫外光の照射下において、Aβモノマー及びオリゴマーを光分解することで、Aβの神経様細胞に対する細胞毒性を効果的に軽減することを見出した。本研究は、「標的タンパク及び糖鎖を光分解する生体機能分子の創製と細胞機能制御への応用」を目的としているが、本年度において、インフルエンザ及びエイズ関連タンパクを光分解する生体機能分子を設計、合成し、これらが、酵素及び細胞レベルで効果的に機能することを示せたため。25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、「標的タンパク及び糖鎖を光分解する生体機能分子の創製と細胞機能制御への応用」を目的としているが、本年度において、ベロ毒素及びアルツハイマー病関連タンパクを光分解する生体機能分子を設計、合成し、これらが、酵素及び細胞レベルで効果的に機能することを示せたため。本研究の今後の推進方策として、引き続き疾患関連タンパクを選択的に光分解する生体機能分子の設計、合成及び機能評価を行うことに加え、疾患関連糖鎖(シアル酸やKDOなど)を標的とし、これらを標的選択的に光分解する生体機能分子の設計、合成を行い、機能評価を行うことで、試験管内のみならず、細胞系において有効に機能する新たな生体機能分子の創製を目指す。尚、研究計画の変更あるいは研究を遂行する上での大きな問題点は現時点ではない。本研究の今後の推進方策として、引き続き疾患関連タンパクを選択的に光分解する生体機能分子の設計、合成及び機能評価を行うことに加え、疾患関連糖鎖(シアル酸やKDOなど)を標的とし、これらを標的選択的に光分解する生体機能分子の設計、合成を行い、機能評価を行うことで、試験管内のみならず、細胞系において有効に機能する新たな光感受性の生体機能分子の創製を目指す。
生命保険契約の流動化をめぐる法的研究

本研究では生命保険契約上の主な権利と主体、被保険利益、生命保険契約の譲渡可能性について法的観点で考察した。そして、日本の法的・社会的環境を考慮して、生命保険契約の買取制度の実現可能性を検討した。この研究では、生命保険買取制度を本格的に実現できる状況ではないことが分かったので、その代替モデルの導入と対応策を考察した。社会の変化に応じながら多様化する保険商品に内在する法的問題をその本質から再考察するために、生命保険契約の流動化をめぐるアメリカの議論を中心に資料収集を行った。生命保険契約の本質と仕組みについての検討は最終年度に比較研究を行う予定である。そして、日本で生命保険契約の買取契約をめぐる問題を検討する中、保険契約者の変更について研究したのは、日本保険学会の関東部会で報告した後、保険学雑誌に研究成果を論文として公表しているので、最終年度にその内容を合わせて比較研究ができるように研究を進めている。昨年度はアメリカを中心として財産的側面から生命保険契約を活用している類型について資料収集と分析を行った。アメリカの生命保険買取は末期患者の余命を測定して事業化したのがその始まりであったが、その後、買取対象を徐々に拡大していたので、最近は慢性疾病患者だけでなく長期療養が必要である看病患者、高齢者の生命保険も買い取るなど、その市場は著しく変化している状況であることが分かった。そして、生命保険契約を締結する際、既に第三者に売却する意図で生命保険契約を締結する悪意的投資買取(Stranger-originated Life Insurance : STOLI)の問題点についても再認識するようになった。2014年度に収集したアメリカを中心とする文献と判例は引き続き分析・考察しているので、その結果は東洋法学に掲載する予定である。生命保険契約の本質と仕組みについては「日本民法(債権関係)の改正動向と保険契約」法学論叢第31集2号2536頁(平成26年6月)でその成果の一部を発表している。イギリスでは1844年にFoster&Cranfieldによって生命保険の買取事業が行われ、1899年からその流通市場が発達しているが、近年のイギリスにおいて特に生命保険契約の加入率が非常に低い状況となっているが分かった。それは、イギリスのドリューベリー保険会社が国内の有職者1820人(77%が世帯者で48%は子供のいる世帯)を対象に実施した2015年の調査で確認しているが、自動車保険と家財保険の加入率が75%と71%と最も高いのに対し、生命保険の加入率はわずか38%であったことが確認できた。その理由として考えられるのは、社会福祉制度の充実により生命保険契約の必要性を認識する人が少なくなっているからであろう。このような背景があり、イギリスでは加入率の低い生命保険をめぐる流動化などの議論は注目されないことが分かった。そこで、前年度に実施したアメリカでの議論をより深く解明する必要があると判断した。アメリカの生命保険協会は2010年2月に買取事業の証券化について反対する立場を明らかにしている。その理由として挙げられたのは、投資者への透明性の欠如、被保険者と投資者に生じうるリスク、保険買取業者が負うことになるリスク評価の責任、などである。これに対し、アメリカ生命保険投資団体は2009年アメリカ下院会議でも既に保険証券化は一般化されており、有用であるとしながら、その証券化を肯定する立場を表明した。これらの議論を検討した結果、日本における生命保険契約の証券化は現状のままでは大変リスクが高くなるのではないかと思われる。本年度は韓国の先行研究者との共同研究も行っており、その成果を論文として掲載する予定である。研究最終年度に向けて、収集した資料を分析・解明し、次年度以降の研究へつなげる基礎準備も行った。当初の計画では、イギリスを対象地域として、イギリス保険制度を理解するための文献収集と分析を行う予定しており、本年度はこの計画に沿って、8月にイギリスで資料収集と現地調査を実施した。イギリスでも保険契約は財産であるため、販売、贈与、担保の目的となっていることを再確認することができた。また、2015年2月に行ったアメリカの現地調査で収集した資料を分析した結果、生命保険契約をめぐる悪意的な投資買取事業の問題を詳細に把握できた。当初、高齢化社会に向けて財産的価値のある生命保険契約を流行活用する方面で研究を進めていたが、2年間の研究を通して財産的側面だけでなく、生命保険が有する本来の機能を喪失させない側面での研究が必要だと思ったので、研究最終年度を迎えるまでの研究は全体的に達成できていると思われる。従来から日本は死亡保障型の生命保険が主に利用されているが、諸外国では年金型や貯蓄型の利用が多い状況である。よって、イギリスとかアメリカでは生命保険の買取制度、生命保険の担保的利用など、生命保険の財産的側面に起因する様々な制度が設けられ、検討・議論も多く行われている。しかし、死亡保障機能を重視する日本においては貯蓄機能についての検討・対応は不十分であるため、生命保険の有効な活用策を法的観点で検討した。生命保険契約が保証する様々なリスクの全てに対応できる条件づき請求権は金融市場に存在しないが、他の経済モデルと組み合わせることによって生命保険契約の合理的な価額を算定できると思われるので、生命保険契約に内在する様々なリスクに対する経済価値の換算もある程度できるようになったことが分かった。生命保険契約の財産性を権利の側面で活用できる手段としては保険証券化が考えられるが、その詳細な手段については保険学と経済学の観点で検討する必要もあるため、本研究の対象としなかった。

また、アメリカの生命保険協会が2010年2月に買取事業の証券化について反対する立場を明らかにしており、その主な理由は保険買取業者が証券化によるアンダーライティングと被保険利益の確認する努力の低下、投資家に対する透明性の欠如、証券化によっては被保険者にも投資者にもリスクが生じる恐れがあると指摘している。それに対するアメリカ生命保険投資団体の反論についても検討した。財産的側面での活用に欠かせられない問題として、保険契約者と保険院受取人の変更をめぐる法的問題があり、保険者が相当の理由もなくその変更を拒むことに対して対策の一つとして制裁の必要を提案する。生命保険に対するニーズの変化に応じられる保険制度の対応と法的措置は常に求められているため、今後も引き続き金融市場の動きと市場ニーズの変動に注目しながら研究を続けていく予定である。本研究では生命保険契約上の主な権利と主体、被保険利益、生命保険契約の譲渡可能性について法的観点で考察した。そして、日本の法的・社会的環境を考慮して、生命保険契約の買取制度の実現可能性を検討した。この研究では、生命保険買取制度を本格的に実現できる状況ではないことが分かったので、その代替モデルの導入と対応策を考察した。生命保険契約の本質と仕組みをめぐる研究はほぼ終了しているので、順調に進んでいる。しかし、アメリカの現地調査を2015年2月に行ったため、その実態調査による資料分析が残されている状況である。平成26年度は韓国の先行研究者、保険会社、保険研究所を訪問してヒアリングを行ったので、そこで得られた知見を反映しながら、今後の研究を続いていく予定である。今後は、平成27年度においてイギリスで収集した資料の分析を行い、理論的な解明に努める予定である。そして、その理論的解明を踏まえて、再びアメリカの証券化議論を中心に生命保険証券の証券化について検討する予定である。生命保険契約の流動化をめぐる議論には必然的に保険契約者の変更に対する保険者の同意問題が生じるので、その理論的解明も行う予定である。その上、最終的には研究成果をまとめて,論文として公表する。商法平成27年度はイギリスを対象地域として、イギリス保険制度を理解するための文献収集と分析を行う予定である。具体的には、イギリスの先行研究やWeb資料などを活用しながら、10日間程度の現地調査を実施する予定である。生命保険の流動化のある側面としては、Life Settlement Securitizationと呼ばれる生命保険証書(Insurance Policy)の証券化で表れることもあるので、なるべく証券化をめぐる法的研究も進めて行く。そして、高齢者の医療費と生活資金を確保するための対策について実態調査と分析を行っていく。
酸化物表面欠陥によるナノクラスターの制御と触媒作用

酸化物上の金属ナノクラスターは、触媒,ガスセンサー,光材料,様々な分野で応用されている。ナノクラスターの粒子サイズを自由に制御することができれば、高活性・高選択的触媒開発も可能である。TiO_2(110)表面は中でも広く研究が進んでいる表面である。この表面におけるナノ粒子の核形成には、表面に存在する格子欠陥や線状欠陥であるステップが重要といわれながら、ナノ粒子の形や大きさを制御するために必要な基板酸化物と金属との相互作用の本質は十分にわかっていない。酸化物表面特にTiO_2(110)表面に形成した欠陥とその表面に構築する金属ナノクラスターとの相互作用を明らかにし、欠陥等を利用した酸化物表面のナノクラスター構造制御法を開発することを目的とする。本年はAuを少量蒸着し、その挙動を改質したTiO_2(110)表面で検討したところ、欠陥を多く含む表面で、大きな構造変化を観測し、Auの13程度のナノクラスターからなることを見出した。酸化物上の金属ナノクラスターは、触媒ガスセンサー,光材料,様々な分野で応用されている。この表面におけるナノ粒子の核形成には、表面に存在する格子欠陥や線状欠陥であるステップが重要といわれながら、ナノ粒子の形や大きさを制御するために必要な基板酸化物とNiとの相互作用の本質は十分にわかっていない。酸化物表面特にTiO_2 (110)表面に形成した欠陥とその表面に構築する金属ナノクラスターとの相互作用を明らかにし、欠陥等を利用した酸化物表面のナノクラスター構造制御法を開発することを目的とする。Niを少量蒸着すると、TiO_2(110)表面のステップと強く相互作用することがわかった。特に、ステップ端に存在するアニオンのダングリングボンドと結合を持ち,原子状に高分散する。Al203(0001)表面でもNiはアニオンのダングリングボンドと結合を作ることがわかっており、アニオンのダングリンボンドが金属との相互作用点になると考えられる。そこで、配位可能なアニオンのダングリングボンドを持つ有機化合物をTiO_2(110)に吸着させ金属を高分散させたところ、確かに一原子状に高分することをした。すなわち、チオフェンカルボン酸では、S-Cu結合を作る。無水酢酸では、CUの拡散経路を効果的にブロックすることで、単原子状に高分散させることを明らかにした。
中高齢者の活用と安全を考慮した作業工程構築支援システムの開発

中高齢者を対象とする作業工程の設計管理を支援することを目的として以下の技術を開発した。(1)人工現実感を用いた組立作業工程設計支援装置の開発と効果の検証人工現実感装置を用いて,中高齢者が作業し易い作業域の設計および予め作業訓練を行えるようにした。また,作業者の安全確保を目的としてシーケンス制御プログラムの動作確認を仮想空間上で行えるようにした。そして,これらの装置の有効性を実験により検証した。実験の結果,作業訓練時間の低減に有効であることが確認された。(2)位置・姿勢のばらつきを考慮した生活動作分析手法の開発製造工程および住宅内での中高齢者の行動を見守るために,画像処理を用いて行動を連続認識できる技術を開発した。オプティカルフローを用いて人物を認識する。次に,人物の位置と姿勢に関する6つの特徴量から動作を判別する。そして,動作の時系列変化かからどのような行動が行われているのかを判別する。(3)中高齢者の作業負担を考慮して作業姿勢を計画できる手法を開発した。本手法は人体リンクモデルを用いる。本モデルは,人体を9つの関節を有するリンクモデルによりモデル化している。制約条件として,動作の始点と終点における手先の位置,身体的特性およびRULAにより設定されている関節の曲げ角度の範囲を設定する。また,全ての関節の曲げ角度に係数を乗じた値の総和を目的関数とする。そして,目的関数を最小化する解をニュートン法により解き,動作の始点と終点の姿勢を計画する。(4)中高齢者活用のための作業特性評価手法に関する研究本研究では,移動対象物に対するハンドリング能力を測定できる装置を開発した.この装置により,中高齢者のハンドリング作業能力を測定する.そして測定データを分析し,ハンドリング作業能力と職務内容の対応関係を明らかにする.このハンドリング作業能力と職務内容との関係を利用することで,中高齢者の活用の支援を行うことを可能にした。中高齢者を対象とする作業工程の設計支援システムを試作した。本システムは、中高齢者の身体機能に合わせた作業工程の設計、作業手順の計画、作業訓練及び、作業工程内の設備の安全性を検証できる機能を有する。このシステムを試作するために、以下の要素技術を開発した。1.中高齢者活用のための作業訓練手法および装置中高齢者が作業訓練を行なえるように人工現実感を用いた仮想作業工程を構築した。スクリーンを45°傾斜させ、正面を向いたとき部品棚が見え、下を向いたとき作業机の上面が見えるようにした。左右の手で仮想の部品および工具を把持し、組み立て作業を体験できるようにした。この装置を用いる場合と、用いない場合とで作業者が作業手順を覚える期間をどの程度短縮できるかを実験により検証した。研究成果をProceedings of International Conference on Industrial Management 2004、および日本経営工学会平成16年度秋季研究大会予稿集にて公表した。2.リンクモデルを用いた作業姿勢計画手法人体をリンクモデルでモデル化し、作業負担が最小となる作業姿勢を求める手法を提案した。作業負担を評価するために欧州で広く使用されているRULA基準を用いている。作業負担の上限値を設定し、全ての部品について作業負担が設定値以下となるように部品の配置および作業姿勢を計画できるようにした。研究成果をProceedings of International Conference on Industrial Management 2004にて公表した。(1)人工現実感を用いた組立作業訓練装置の効果の検証

人工現実感装置を用いて,中高齢者が作業し易い作業域の設計および予め作業訓練を行えるようにした。そして,この装置の有効性を実験により検証した。実験の結果,作業訓練時間の低減に有効であることが確認された。(2)位置・姿勢のばらつきを考慮した生活動作分析手法の開発製造工程および住宅内での中高齢者の行動を見守るために,画像処理を用いて行動を連続認識できる技術を開発した。オプティカルフローを用いて人物を認識する。次に,人物の位置と姿勢に関する6つの特徴量から動作を判別する。そして,動作の時系列変化かからどのような行動が行われているのかを判別する。(3)中高齢者の作業負担を考慮して作業姿勢を計画できる手法を開発した。本手法は人体リンクモデルを用いる。本モデルは,人体を9つの関節を有するリンクモデルによりモデル化している。制約条件として,動作の始点と終点における手先の位置,身体的特性およびRULAにより設定されている関節の曲げ角度の範囲を設定する。また,全ての関節の曲げ角度に係数を乗じた値の総和を目的関数とする。そして,目的関数を最小化する解をニュートン法により解き,動作の始点と終点の姿勢を計画する。(4)中高齢者活用のための作業特性評価手法に関する研究本研究では,移動対象物に対するハンドリング能力を測定できる装置を開発した.この装置により,中高齢者のハンドリング作業能力を測定する.そして測定データを分析し,ハンドリング作業能力と職務内容の対応関係を明らかにする.このハンドリング作業能力と職務内容との関係を利用することで,中高齢者の活用の支援を行うことを可能にした。
衛星SARを用いた遺跡探査技術に関する研究

砂漠下に埋もれたエジプト王朝時代遺跡を対象として、乾燥した砂漠地域における遺跡探査での衛星SARの有効性の検証を行った。具体的には、JERS-1とSIR-CのLバンドHH偏波のSARによりその存在が確認されているサッカラ(Saqqara)の未発掘遺跡SiteNo.29およびSiteNo.39をテストサイトとして、入射角、観測方向の異なるALOS/PALSAR(LバンドHH偏波)画像から、両遺跡の検出におけるSARの観測パラメータの影響を検討した。また、PALSARの観測日と連動し、テストサイト地点を主体に土壌水分率を計測することで、地表の誘電的性質がSARの後方散乱係数に与える影響を調査した。その結果、オフナディア角35度のJERS-1/SARで発見されたSiteNo.29に関しては、上昇軌道(Ascending)、2偏波(HH/HV)、オフナディア角34.3度の観測モードで撮影されたPALSARで同定できる可能性が認められた。大入射角(オフナディア角61.5度)のSIR-Cで発見されたSiteNo.39に関しては、オフナディア角50.8度のPALSARで検出を試みたが、PALSARのセンサ特性に起因する問題から、同遺跡発見における入射角の影響については結論に至っていない。その一方で、SARの観測方向が両遺跡発見に影響している可能性は少ないとの結論が得られた。SARの後方散乱係数と土壌水分率の関係に関しては、PALSARの観測画像と同観測日に計測した土壌水分率データを比較検討した。計測された土壌水分率は最大で8.3%、最低は0.0%であり、SiteNo.29、SiteNo.39地点における後方散乱係数と地表の土壌水分率の間に特徴的な関係は見られなかったことから、両遺跡発見において地表の土壌水分率が影響した可能性は少ないと考えられ、この見解は2時期のJERS-1/SARの比較検討結果とも一致していた。当初2005年9月に予定されていた日本の地球観測衛星ALOS打上げ計画が延期され,実際には2006年1月に打ち上げられたことで,データ観測に遅れがでている。こうした理由から,今年度の研究では,まず高分解能衛星QuickBirdの画像データを新たに入手することによって,遺跡探査の基礎データとなるピラミッド・ゾーンの衛星画像データベースを再構築し,次に目視判読によってQuickBird画像から遺跡の有望地点の選定を試みた。その結果,カイロ近郊のダハシュールの砂漠地点においてALOS/PALSARの観測用テストサイトに適した探査候補地が新たに1箇所選定された。現地調査の結果,同地点の地表に遺跡の存在を示唆する特徴は検出されなかったが,QuickBird画像上では人工的な形跡と見られる方形構造が判読できる。この点の検証に関しては地中探査能力が期待できるPALSARの観測結果を待ちたい。今年度の現地調査では,PALSARのデータ利用を前提にした同時検証実験の計画・検討用資料として,JERS-1/SARおよびSIR-CのLバンドSARで発見された王朝時代遺跡を対象に,地下探査におけるSARの後方散乱特性への関与が論じられている地上パラメータの計測に主点をおいた。計測項目は土壌水分率,気温,外気湿度などであり,本研究の最重要課題である同時検証実験の基礎データとなり得るALOSの観測予定時刻前後の地中遺跡存在地点における各パラメータの変動傾向をおおむね理解することができた。その一方で,問題点として,土壌水分率計測において,計測位置の若干の移動によって計測値にばらつきが生ずることも判明し,計測地点をさらに増やす必要があることが判明した。

さらに現地調査後,現地協力機関とこれまでの調査結果の報告を含めたワークショップを実施し,本研究の現地調査実施等に今後も協力が得られることが確認された。2006年1月,日本の地球観測衛星ALOSが打ち上げられ,試験運用後,同年9月より通常運用が開始された。今年度の研究では,エジプトのサッカラからダハシュールにかけての砂漠地域を対象に,宇宙航空研究開発機構(JAXA),エジプト国立リモートセンシング宇宙科学局(NARSS),エジプト考古庁など,各機関の協力を得て,試験運用中のALOS搭載Lバンド合成開ロレーダPALSARを利用した衛星観測と地上(現地)における同時検証実験を行った。実験では,地下探査におけるSARの後方散乱特性への関与が論じられている地上パラメータの中から,特にレーダの入射角,土壌水分率の関与に関する調査に主点をおき,2006年8月12日と同14日に2度にわたって実施した。レーダの入射角の関与に関する調査では,JERS-1のLバンド合成開口レーダによって既に発見されている未発掘のエジプト王朝時代遺跡Site No.29地点をターゲットに,PALSARの観測を異なるオフナディア角(36.9度および50.8度)で実施した。さらに,埋没遺跡存在地点の土壌水分率とレーダの後方散乱係数の関係を理解するため,PALSARの観測時刻前後のSite No.29地点における土壌水分率の計測を同時に行った。以上の調査によって,極めて乾燥した砂漠領域に存在する埋没遺跡とLバンド合成開口レーダの後方散乱特性との関係を検討する上で最低限必要な基礎データが取得できた。現在,PALSARの後方散乱係数と地上計測データとの関連性を検討中であり,今後は調査地点をさらに増やし,衛星SARを用いた遺跡探査技術確立,および精度向上のための地上調査を継続する予定である。今年度の研究では、砂漠下に埋もれたエジプト王朝時代遺跡を対象として、乾燥した砂漠地域における遺跡探査での衛星SARの有効性の検証を行った。具体的には、JERS-1とSIR-CのLバンドHH偏波のSARによりその存在が確認されているサッカラ(Saqqara)の未発掘遺跡Site No.29およびSite No.39をテストサイトとして、入射角、観測方向の異なるALOS/PALSAR(LバンドHH:偏波)画像から、両遺跡の検出におけるSARの観測パラメータの影響を検討した。また、PALSARの観測日と連動し、テストサイト地点を主体に土壌水分率を計測することで、地表の誘電的性質がSARの後方散乱係数に与える影響を調査した.その結果、オフナディア角35度のJERS-1/SARで発見されたSiteNo.29に関しては、上昇軌道(Ascendjng)、2偏波(HH/HV)、オフナディア角34.3度の観測モードで撮影されたPALSARで同定できる可能性が認められた。大入射角(オフナディア角61.5度)のSIR-Cで発見されたSiteNo.39に関しては、オフナディア角50.8度のPALSARで検出を試みたが、PALSARのセンサ特性に起因する問題から、同遺跡発見における入射角の影響については結論に至っていない。その一方で、SARの観測方向が両遺跡発見に影響している可能性は少ないとの結論が得られた。
直列配置された流水型ダム群による効率的な洪水制御手法の開発

本研究では,非常用洪水吐きからのダムの越流を許容する新しい治水の概念に基づき,直列に配置された流水型ダム群の洪水制御能力を強化する手法を開発した.従来の考え方は,直列配置された場合であっても個々のダムで計画高水流量を定め,各ダムが溢れないように洪水処理を行うものである(従来型).本研究により従来型の流水型ダム群と新しい概念に基づき配置された同じスケールの流水型ダム群(越流型)で洪水制御能力を比較した結果,越流型の最下流のダムからの最大放流量は従来型よりも顕著に小さくなることが分かった.なお,上流側のダムの越流を許容する新たな治水方式は,ゲート操作を行う一般的な貯水型ダム群にも適用可能である.本研究では,ダムの水が非常用洪水吐きから溢れることを許容する新しい治水の概念(カスケード方式)に基づき,複数の小規模な流水型ダム群を直列に配置することによる洪水制御能力を室内模型実験により検証した.従来のダムによる治水の考え方は,直列に配置されている場合であっても個々のダムで基本高水流量に対して(ダム下流側の)計画高水流量を定め,それぞれのダムが溢れないように洪水処理を行うものである(以後,従来型).本研究では,従来型の流水型ダム群3基と上記の新しい概念に基づき配置された同じスケールの流水型ダム群3基(以後,越流型)において,洪水制御能力がどのように異なるのかを比較した.まず,従来型の洪水制御に基づいて,3基全てのダムが非常用洪水吐きから越流しない限界の計画高水流量Qaを求めた.その結果に基づいて,最下流のQaによって3基のQaを同一とした越流型の実験を行った(Case1).これより,最下流のダムからの最大放流量を比較すると,越流型では従来型よりも8.3%低く抑えられており,越流型では洪水制御能力が強化されることが分かった.しかしながら越流型では,ピーク流量がQa以下で洪水制御能力(すなわち,貯水容量)にまだ余裕があった.そこでCase1の結果を踏まえ,越流型の貯水容量を最後まで使用するように,3基のダムで同一のQaを最下流のダムで越流しない限界まで小さくした(Case2).その結果,越流型における最下流のダムからの最大放流量(Qaと一致)は,従来型と比較すると40%小さくなった.本研究の結果,複数の流水型ダムが直列に配置された場合,従来の考えに基づいた越流を許容しない流水型ダム群と比較して,山間部の上流側のダムの越流を許容することで,一般的にはより重要となる下流側の洪水制御能力が顕著に強化されることが明らかとなった.本研究では,ダムが非常用洪水吐きを通して溢れることを許容する新しい治水の概念(以後,カスケード方式)に基づき,直列に配置された複数のダムを効率的に利用することで洪水制御能力が顕著に強化される機構を数値シミュレーションにより明らかにすると共に,流水型ダム群を対象にした数値解析結果に基づいてその効果の定量評価(経験式の導出)を行った.従来のダムによる治水の考え方は,直列に配置されている場合であっても個々のダムで計画高水流量を定め,それぞれのダムが溢れないように洪水処理を行うものである(以後,従来型).本研究において,従来型の流水型ダム群とカスケード方式に基づき配置された同じスケールの流水型ダム群を比較した結果,従来型の洪水制御では洪水のハイドログラフを横に切るイメージで洪水のピークカットを行う際に,一旦カットした洪水のピークの後半部分を再びカットする2度手間な洪水処理を行っていることが分かった.一方,カスケード方式では,ハイドログラフを縦に切るような洪水制御を行って貯水容量の使用の2度手間を避けることで,線形的に効率良く洪水のピークカットを行っていることが分かった.カスケード方式の線形性を利用すれば,ダム(貯水型でも可)が設置された流域の温暖化適応策(超過洪水対策)等を考える場合,今後の気候変化に伴って増加が見込まれる洪水量に相当する貯水容量を河川の途中(通常は上流側)に新規ダムとして確保すれば良いことになる.したがって,カスケード方式は,治水効果を評価する上で経済的に有利(従来手法に較べて治水効果が高い)というだけでなく,評価そのものが著しく容易になるという原理的メリットも併せて有していることになる.本研究では,ダムの非常用洪水吐きからの越流を許容する新しい治水の概念(以後,カスケード方式)に基づき,直列に配置された複数のダムを効率的に利用することで洪水制御能力を強化する手法について検討を行った.従来のダムによる治水の考え方は,直列に配置されている場合であっても個々のダムで計画高水流量を定め,それぞれのダムが越流しないように洪水処理を行うものである(以後,従来型).カスケード方式では,上流側のダムから貯水容量を目一杯使って洪水制御を行うために一山洪水に対しては洪水制御能力が強化される.ここでは次のステップとして,二山洪水に対する洪水制御能力について検討を行った.また,これまでの研究では,簡単のために上流側から最下流のダムまでの計画高水流量を等しくすることで,上流側のダムの越流が生じ易い状況を実現していた.そこで,流水型ダム群を対象に個々のダムの適切な計画高水流量について検討した.本研究の結果,山間部の上流側ダムの非常用

洪水吐きからの越流を許容するカスケード方式は,一山洪水だけでなく二山洪水に対しても効果的であることが分かった.しかしながら,二山洪水のピークの時間間隔がある程度短くなると,カスケード方式で特徴的な放流波形の変形が小さくなることから,越流が許容できない従来型のダム群の洪水制御能力との差異が小さくなる.また,カスケード方式による洪水制御では,越流を許容できる上流側のダムの計画高水流量を(越流が許容できない)最下流のダムの計画高水流量よりも小さくすることで最大放流量の低減が可能となる.しかしながら,その低減率は大きくないため,上流から下流まで同一の計画高水流量を与えることが実用的である.なお,本研究では支川からの流入などを考慮していないため,実際の設計においては,それらを考慮した計画高水流量の配分が必要となる.本研究では,非常用洪水吐きからのダムの越流を許容する新しい治水の概念に基づき,直列に配置された流水型ダム群の洪水制御能力を強化する手法を開発した.従来の考え方は,直列配置された場合であっても個々のダムで計画高水流量を定め,各ダムが溢れないように洪水処理を行うものである(従来型).本研究により従来型の流水型ダム群と新しい概念に基づき配置された同じスケールの流水型ダム群(越流型)で洪水制御能力を比較した結果,越流型の最下流のダムからの最大放流量は従来型よりも顕著に小さくなることが分かった.なお,上流側のダムの越流を許容する新たな治水方式は,ゲート操作を行う一般的な貯水型ダム群にも適用可能である.本研究は,従来の巨大ダムに頼る治水策を転換して,複数の小規模な流水型ダム(河道内遊水池)を組み合わせ,特に上流側のダムでは非常用洪水吐きからの越流を許容することで,より効率的な新しい治水技術を確立することを目的としている.本年度は,当初から計画していた通り,数値シミュレーションに基づいて,従来型と比較した場合の越流型の洪水制御能力強化機構を明らかにした.したがって,本研究は概ね順調に進捗しているものと考えられる.水工学申請者らのこれまでの研究は,一様な直線河道を対象とした理想化された状況下において,越流型の有する洪水制御能力を定量的に検討・評価したものである.しかしながら,実際の河川には蛇行や支川があるとともに,河道断面や河床材料も一様ではないことなどから,これまでの越流型の定量的な評価が実際の流域にどの程度当てはまるかについて十分に明らかになっているとは言い難い.しかしながら,本研究が対象とするような自然相手の防災に関する公共事業の実用化と普及を目指すためには,実河川でどの程度の効果があるのかについてもある程度の定量的評価が必要である.そこで,ダム群を利用したカスケード型(およびハイブリッド型)の洪水制御能力について,ケーススタディとして具体的な対象流域における効果を数値シミュレーションにより検討する.本研究は,従来の巨大ダムに頼る治水策を転換して,複数の小規模な流水型ダム(河道内遊水池)を組み合わせ,特に上流側のダムでは非常用洪水吐きからの越流を許容することで,より効率的な新しい治水技術を確立することを目的としている.本年度は,当初から計画されていた,越流型(カスケード方式)の洪水制御強化能力の室内模型実験による検証が着実に実施されており,研究は概ね順調に進捗しているものと考えられる.当初計画していた海外出張(インドネシアの現地調査)が、現地の研究協力者の都合により実施不可能となった。また関連して、調査結果のデータ整理等の際に学生アルバイトを雇用する予定であったが不要となったために剰余金が生じたこと等から、次年度使用額が生じた。本研究が提案する越流型(カスケード方式)の洪水制御能力強化メカニズムを明らかにする.
景気変動と雇用創出・雇用喪失

研究の結果、1大企業と比較して中小企業の雇用創出率・喪失率のレベルは低いこと、2グローバル化の影響は大企業と中小企業で異なるわけではなく、海外活動をより活発に行うようになった企業では国内雇用も増え、海外活動を縮小した企業、海外子会社・国内子会社を持たない企業では国内雇用は減少したこと、3地方の事業所では、都市部の事業所と比べて雇用創出率は低く、純雇用創出率も低いが、グローバル化の影響は異なるわけでないこと、4企業における労働者の流出・流入が、企業内部の昇進構造や賃金設定と相まって労働者にとってのインセンティブメカニズムの一部として機能していることが明らかになった。本研究は、バブル崩壊以降、グローバル化、少子高齢化が進展する中、日本の労働市場を対象に、景気変動と雇用創出・雇用喪失の関係性、中小企業が雇用創出・雇用喪失に果たした役割について分析、ひいては今後の雇用創出・雇用喪失動向に関する含意を得ることを目的としている。平成26年度は、当初、研究実施計画で予定していた通り、分析に用いるデータセットのパネル化やデータセット間の接合作業、データの整合性チェックなどを行った。それとともに、分析の一部を行い、結果は、経済産業研究所ディスカッション・ペーパーとして公表した(RIETI Discussion Paper Series 15-E-002)。その結果からは、1大企業と比較して、中小企業の雇用創出率、純雇用増加率のレベルは低い、2グローバル化の影響は大企業と中小企業で異なるわけではなく、海外活動をより活発に行うようになった企業では国内雇用も増え、海外活動が縮小した企業、海外子会社・国内子会社を持たない企業では国内雇用が減っている、3地方事業所は大都市の事業所に比べて雇用創出率は高く、純雇用増加率のレベルは低いが、大都市と地方でグローバル化の影響が異なるわけではないことが分かった。平成27年度以降は、引き続き、データセットの整備、整合性チェックなどを行うとともに、景気変動と雇用創出・雇用喪失の関係性を明らかにするために、より長い時系列データで分析を行う予定である。本研究は、バブル崩壊以降、グローバル化、少子高齢化が進展する中、日本の労働市場を対象に、わが国の事業所や企業間の雇用移動が景気変動と雇用創出・雇用喪失とどのように関係していたのかを実証的に検証し、今後の雇用創出・雇用喪失動向に関する政策含意を得ることを目的としている。平成27年度は、論文1本を公刊、ディスカッション・ペーパーを1本公表し、学会発表を行った。論文として公刊した“The Impact of Globalization on Establishment-Level Employment Dynamics in Japan"では、事業所・企業統計調査、経済センサスデータから、1大企業と比較して中小企業の雇用創出率、雇用喪失率のレベルは低いこと、2グローバル化の影響は大企業と中小企業で異なるわけではなく、海外活動をより活発に行うようになった企業では国内雇用も増え、海外活動を縮小した企業、海外子会社・国内子会社を持たない企業では国内雇用は減少した、3地方の事業所では、都市部の事業所と比べて雇用創出率は低く、準雇用創出率も低いが、グローバル化の影響は異なるわけではないことを明らかにした。また、RCESR Discussion Paperとして公表した"Firms' Incentive Provisions: Tournament Structure and Worker Flow"では、企業における労働者の流出・流入が、企業内部の昇進構造や賃金設定と相まって、労働者にとってのインセンティブメカニズムの一部として機能している仕組みを解明した。平成27年度は、論文1本を公刊、ディスカッション・ペーパーを1本公表し、以下の学会発表を行った。本研究の目的は、バブル崩壊以降、グローバル化、少子高齢化が進展する中、わが国の事業所や企業間の雇用移動が景気変動とどのように関係していたのかを実証的に検証することである。本研究では日本の労働市場を対象に、小企業や新規に創設された企業が雇用創出に主体的な役割を果たしているといえるか、もしくはその逆であるかを検証し、その背景にある企業や事業所の採用活動や雇用調整の行動原理を解明するための手掛かりを得て、今後の雇用創出・喪失動向に対する含意を得ることを目指す。H26年度にはディスカッション・ペーパー1本、H27年度には論文1本を国際ジャーナルに公刊、ディスカッション・ペーパー1本、H28年度には書籍収録論文2本、ディスカッション・ペーパー1本を公表した。論文"The Impact of Globalization on Establishment-Level Employment Dynamics in Japan"では、1大企業と比較して中小企業の雇用創出率、雇用喪失率のレベルは低い、2グローバル化の影響は大企業と中小企業で異なるわけではなく、海外活動をより活発に行うようになった企業では国内雇用も増え、海外活動を縮小した企業、海外子会社・国内子会社を持たない企業では国内雇用は減少した、3地方の事業所では、都市部の事業所と比べて雇用創出率は低く、純雇用創出率も低いが、グローバル化の影響は異なるわけではないことを明らかにした。また、ディスカッション・ペーパー"Frims' Incentive Procisions: Tournament Structure and Worker Flow"では、企業における労働者の流出・流入が、企業内部の昇進構造や賃金設定と相まって、労働者にとってのインセンティブメカニズムの一部として機能している仕組みを解明した。

研究の結果、1大企業と比較して中小企業の雇用創出率・喪失率のレベルは低いこと、2グローバル化の影響は大企業と中小企業で異なるわけではなく、海外活動をより活発に行うようになった企業では国内雇用も増え、海外活動を縮小した企業、海外子会社・国内子会社を持たない企業では国内雇用は減少したこと、3地方の事業所では、都市部の事業所と比べて雇用創出率は低く、純雇用創出率も低いが、グローバル化の影響は異なるわけでないこと、4企業における労働者の流出・流入が、企業内部の昇進構造や賃金設定と相まって労働者にとってのインセンティブメカニズムの一部として機能していることが明らかになった。平成26年度は、当初、研究実施計画で予定していた通り、分析に用いるデータセットのパネル化やデータセット間の接合作業、データの整合性チェックなどを行った。それとともに、分析の一部を行い、結果は、ディスカッション・ペーパーとして取りまとめることができた。その結果からは、1大企業と比較して、中小企業の雇用創出率、純雇用増加率のレベルは低い、2グローバル化の影響は大企業と中小企業で異なるわけではなく、海外活動をより活発に行うようになった企業では国内雇用も増え、海外活動が縮小した企業、海外子会社・国内子会社を持たない企業では国内雇用が減っている、3地方事業所は大都市の事業所に比べて雇用創出率は高く、純雇用増加率のレベルは低いが、大都市と地方でグローバル化の影響が異なるわけではないことが分かった。平成28年度は、学会発表やほかの研究者との意見交換によって得られたコメントに対応するために追加分析を行うとともに、更に学会報告を重ね、また学会誌に投稿を予定している。また、フランスの労働経済学者とともに、日仏の雇用創出、喪失の特徴を比較検証することも予定している。労働経済学平成27年度以降は、企業パネルデータを用いた上記と同様の推計(景気動向が各企業の雇用創出・喪失に及ぼす影響の推計)も行い、新規企業か否か、グローバル企業か否かでこうした影響のレベルに有意な差があるかどうかを検証する。さらに、事業所レベルで賃金調整と雇用調整の関係をみるため、賃金構造基本統計調査から得られる当該事業所での前年比賃金上昇率(注)と雇用喪失率や純雇用創出率との関係を分析する。併せて、実証分析の結果について解釈を深めるため、これまで得られた結果と既存研究で論じられてきた理論モデルとの整合性について考察する。データが利用可能な期間が20年程度(景気循環との対応ではおよそ3循環半)に限られているが、1990年代(バブル後)の非正規労働者の増加が急激に進んだ時期、20022007年の海外生産が拡大した時期、2008年リーマンショック後の全産業にわたる不況(特に、卸売業、対事業所サービス業の不振)時期を含むため、局面により、業種別に違う動きが見られることが期待できる。循環ごとに労働市場との対応性が異なるため、分析結果の解釈が容易ではない可能性も考えられるので、必要に応じて地域別の多様性も分析に反映させる。平成27年度については、学会発表が国内で行われたため、予定された予算の一部を平成28年度に繰り越すこととした。平成26年度は、学会発表が国内(慶應義塾大学)で行われたため、旅費がほとんど発生しなかった。平成28年度については、少なくとも、児玉が1回、上野が1回の海外での発表、研究打ち合わせを予定している。
イオン源カスプ磁場におけるプラズマ損失の理論及びシミュレーション

核融合をおこすためにはプラズマを1億°C程度まで加熱する必要があり、このために水素負イオン源を用いたプラズマ加熱装置が考えられている。負イオン源内のプラズマは、壁での損失を抑えるためにカスプ磁場により閉じ込められているが、一部のプラズマ粒子は壁で損失する。本研究では、壁でのプラズマ損失を解析する上で重要なシースポテンシャルについての解析を行ない、磁場がある場合の壁近傍でのポテンシャル分布を明らかにした。負イオン源においてカスプ損失幅を解析する上で。壁近傍でのシースの役割は重要である。壁近傍でのシースの解析には、Emmertらのプラズマーシース方程式およびプラズマ方程式を用いた解析方法(G.A. Emmert, R.M. Wieland, A.T. Mense and J.N. Davidson, Phys. Fluids 23, (1980)803.)を用いる。Emmertらの解析方法は、カスプ磁場でのシースにとどまらず、いろいろな状況における壁近傍でのシースの解析に応用することができる。本年度は、表面生成負イオン引き出しの物理機構が未だ明らかになっていないことに着目し、プラズマーシース方程式を用いて負イオン引き出し領域近傍でのシースの解析を行った。表面生成負イオンにおいて、引き出し口のプラズマグリッド(PG)で生成された負イオンは、プラズマと壁との間のポテンシャルの差により加速される。一般に固体壁近傍のプラズマに生成されるシースポテンシャルは、PG表面で生成された負イオンをイオン源内部方向に向かって加速する。しな機構が必要となる。そこで、プラズマに加えて負イオンを考慮することによりプラズマーシース方程式を導き、プラズマ領域とシース領域におけるポテンシャルを自己矛盾なく解くことにより、引き出し領域近傍でのシースの解析を行った。この解析により以下の結果を得た。1、引き出し領域近傍でのポテンシャル分布は、表面生成負イオンの生成量や負イオンエネルギーの強さにより変化する。2、負イオンの生成量が多く負イオンエネルギーが低い場合、PG表面近傍に負のポテンシャルのピークが現れる。これらより、負イオンがPG表面に戻され装置から引き出される可能性があることを示した。今後は、この解析方法を応用することにより、カスプ磁場でのシースポテンシャルを求め、プラズマのカスプ損失幅を求める予定である。負イオン源内のプラズマは、壁での損失を抑えるためにカスプ磁場により閉じ込められているが、一部のプラズマ粒子は磁力線に沿って運動し壁で損失する。従って、プラズマ損失領域の幅(カスプ損失幅)を知ることは、プラズマの閉じ込めにおいて重要である。電子エネルギーのカスプ損失幅は、熱伝達係数(粒子束と電子温度の積に対する熱流束の比)に依存することが解析的に示されており、熱伝達係数は壁表面近傍のプラズマに形成されるシースポテンシャルに依存している。従って、負イオン源においてカスプ損失幅を解析する上で、壁近傍でのシースポテンシャルの役割は重要である。しかし、カスプ損失幅の解析において、これまで壁での境界条件として磁場が無い場合のシース条件が用いられてきた。従って、カスプ磁場がある場合のシースの状態を解析しその境界条件の下でカスプ損失幅を求める必要がある。シースポテンシャルについては、磁場が無い場合または磁場の強さが壁に向かって減少する場合について、壁近傍でのポテンシャル分布が解析的に求められている。しかし、カスプ磁場のように磁場の強さが壁に向かって増加する場合のポテンシャル分布は未だ明らかになっていない。本研究では、磁場が壁に向かって増加する場合について、プラズマ領域およびシース領域の両方において成り立つプラズマーシース方程式を導出し、これをプラズマから壁まで自己矛盾無く解くことにより、壁近傍におけるポテンシャル分布を求めた。(1)壁近傍での磁場の増加が大きい場合、プラズマ領域におけるポテンシャルドロップは減少する。(2)電子温度に対するイオン温度の比が小さい場合、プラズマ領域におけるポテンシャルドロップは減少する。これらより、ポテンシャル分布が磁場の分布および電子温度とイオン温度の比に依存することを示した。