hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
介護施設における学習の共同体の研究－組織的技能形成とキャリアの相互作用を中心に－

本研究では、実践共同体の構築が個人の学習にどのような影響をもたらすか、特に実践共同体に多重所属することが学習をどのように促進するかという問題について、介護施設の事例を中心に、教育サービス会社や陶磁器産地の地域コミュニティを対象にした探索的研究を行った。実践共同体の2タイプの構造によって促進される学習方略が異なること、そこから学習によって参加する実践共同体を使い分ける意義、実践共同体の重層的構造が学習とネットワーク構築を促進することが示唆された。介護施設の事例調査をもっと活発に実施したいところであったが、他の実践共同体の事例と並行して実施したり、文献検討による論文執筆を行っていたため、十分できているとはいえない。しかし他の事例との比較検討や、理論的基盤の確立のために必要な研究活動であったため、研究活動全般としては順調に進展しているといえる。次年度に向けて、計画的な事例調査について検討する。経営組織論著書の原稿執筆と事例調査を並行して実施する。事例調査は論点を絞って実施し、どちらかが遅滞しないように進めていく。実践共同体の研究については理論的な検討ができたことと、調査事例としてインタビュー調査を実施し、事例を収集できたことが成果である。科研費のおかげで両者について促進できたことは大きい。予定していた出張調査を実施することができなかったことはあるが、おおむね順調であるといえる。事例調査が十分にできなかったことで、当初旅費として考えていた予算の使用が進まなかったため。今後はさらなる事例の収集と、他の実践共同体との事例を比較し、実践共同体についての理論を導出することが課題である。その上で著書の出版を目指して執筆作業を進めていく。調査と執筆の両立は難しいが、できるだけ両立する形で進めていく。事例調査とあわせて、海外の学会に参加することで、使用する。年度末に最後の出張調査によって使用する予定であったが、体調を崩し実施できなかったため。実施できなかった調査を次年度実施することで使用する。
異なる光ネットワーク間の信号伝送のための光信号波長・波形変換方式の研究

本研究計画においては、異なる光信号形式を利用するネットワーク間のインターフェースとして、光信号の波長と波形を変換する機能を実現する手法の開発と評価を目的としている。二年度にわたる研究の結果、以下のような成果を得た。多段接続した半導体光増幅器を用いて、2.5Gb/sおよび5Gb/sの伝送容量に対して、波長偏位300nmを越える光波長変換および論理反転による波形再生効果を実証した。この方式を1550nm波長帯の光信号のマルチキャスティング配信にも適用し、半導体光増幅器の多段接続によって、非線形効果による信号劣化を抑圧できることも見出した。半導体光増幅器と光ファイバの4光波混合を用いた、パルス幅を縮める事が可能な光波形・波長変換器を提案し、NRZ(non return-to-zero)入力信号から、パルス幅20psから80psの低歪みRZ(return-to-zero)パルス信号への変換に成功した。この変換信号を用いた距離20kmの伝送実験によって、波形変換が信号伝送特性の改善に大きく貢献することも明らかになった。パルス幅を縮める別の手法として、光ファイバラマン増幅器を用いたパルス圧縮を利用する手法についても検討した。これを用いて、パルス幅を13psから3psの範囲にわたって連続的に可変する事が可能となり、情報で変調したランダムな信号に対しても有効である事がわかった。波長変換機能の応用として、広帯域波長可変クロック光源についても取り上げ、通常の波長可変光源を用いる手法よりも高品質のクロックパルスが得られることを実証し、このクロックパルスを用いた伝送品質最適化の手法に関する知見を得た。本研究計画は、異なる光信号の波長・波形を利用するネットワーク間のインターフェースとして、光信号の波長と波形を変換する機能を実現する手法の開発と、その性能を評価することを目的とし、今年度は下のような成果を得た。光信号の波長を柔軟に設定するための広帯域・大偏位光波長変換器を多段接続した半導体光増幅器を用いて構成し、2.5Gb/sおよび5Gb/sの伝送容量に対して、波長偏位300nmを越える光波長変換を低誤り率特性にて実現した。さらに、論理反転による波形再生効果を実証し、通常の波長変換と比較して高品質な波長変換方式であることも確認した。さらに、この方式を光信号のマルチキャスティング配信にも適用した。まずは1550nm波長帯から1300nm波長帯へのマルチキャスティングを実現し、更に1550nm波長帯から同じ1550nm波長帯へのマルチキャスティングを実現した。これらにおいても前述のような波形再生効果を実現している。また、後者の場合、多段接続半導体光波長変換器によって一旦波長を1300nm帯に持っていくことによって、単一の光波長変換器を用いて1550nm波長帯へ変換する場合に比べて非線形効果を抑圧できることを見出した。光信号のパルス幅を縮める手法として、光ファイバの4光波混合と、従来の研究成果の一部である「光波長・波形変換器」を組合わせる手法を試みた。これによって、10Gb/sの伝送容量の信号に対してその光パルス幅を縮めることが可能であることを見出した。しかしながら、光波長・波形変換器に用いられている半導体光増幅器のパターン効果によって波形が歪むことが明らかになった。本研究計画においては、里なる光信号形式を利用するネットワーク間のインターフェースとして、光信号の波長と波形を変換する機能を実現する手法の開発と評価を目的とし、今年度は前年度の研究の継続によって以下のような成果を得た。半導体光増幅器を用いた光波形・波長変換器において、昨年検討した光ファイバの4光波混合を併用してパルス幅を縮める手法においては、半導体光増幅器のパターン効果による波形歪みが生じたので、今年度は系の改良によってパターン効果を極小にし、NRZ入力信号から、パルス幅20psから80psの低歪みRZパルス信号への変換に成功した。

この変換信号を用いた距離20kmの伝送実験によって、波形変換が信号伝送特性の改善に大きく貢献することも明らかになった。さらに、半導体光増幅器を用いた光波形・波長変換器の重要な特性であるチャーピング特性を波長可変フィルタを用いて測定する手法を開発し、論理反転及び非論理反転の場合のチャービング特性を測定し、これらの二種の変換手法においてチャーピングの符号が反転することを明らかにした。パルス幅を縮める別の手法として、光ファイバラマン増幅器を用いたパルス圧縮を利用する手法についても検討した。これを用いて、パルス幅を13psから3psの範囲にわたって連続的に可変する事が可能となり、情報で変調したランダムな信号に対しても有効である事がわかった。波長変換機能の応用として、広帯域波長可変クロック光源についても取り上げ、その特性評価を行い、通常の波長可変光源を用いる手法よりも高品質のクロックパルスが得られることを実証した。さらに、このクロックパルスを用いた伝送実験の過程で、伝送品質を最適とするクロック波形は、伝送前の波形が歪んでいる場合であっても、伝送後を基準に最適化することで決定可能なことが判明した。
下等脊索動物からみた脊索動物の基本的な発生システムとその変化

1)マボヤのotx遺伝子Hrothの機能を、モルフォリノオリゴヌクレオチド(MO)を用いた翻訳阻害実験により解析した。その結果、Hrothの機能は、脳胞となるべき領域が形成された後の分化に必須であるが、脳胞領域の形成には必要とされないことが分かった。我々は既に、脳胞の細胞系譜でのHrothの発現が32細胞期までに起こる植物半球からのシグナリングに依存していることを示してきた。今回植物半球の内胚葉系譜におけるHrothの発現は、このシグナリングに直接的に関係しないことを明らかにした。前方内胚葉におけるotxの役割について、ホヤと脊椎動物で異なる可能性が示唆された。2)マボヤのotx遺伝子Hrothの空間的発現の制御機構の解析:Hrothの翻訳開始点の上流約4kbpを含むlacZレポーターコンストラクトをマボヤ受精卵に顕微注入し、卵割期でlacZの発現を調べた結果、上流約4kbpの領域は、卵割期から尾芽胚期のHrothの転写を再現することが分かった。さらにそれぞれ異なった細胞系譜に特異的に転写を司る6つの転写調節領域と、細胞系譜特異的転写を司る転写因子の候補を同定した。3)我々は既にマボヤのSnail遺伝子Hrsnaを単離し、その発生過程における発現パターンについて報告してきた(Wada and Saiga (1999) Develop. Growth Differ41,9-18)。今年度、西田研との共同研究で、Hrsnaは脊索の発生運命を抑制すること、このことが間充織細胞から脊索への運命を排除し、間充織細胞としての発生運命の確立に働くことが明らかにされた。4)Hox遺伝子のクラスター構造とメンバー遺伝子の発現とのコリニアリティがホヤではどの程度保存されているのかを知る目的で、カタユウレイボヤ卵割期胚細胞を用いたFISHの方法を確立した(佐藤研、西方研との共同研究)。1.脊椎動物オーガナイザー関連遺伝子のひとつ、LIMホメオボックス遺伝子についてナメクジウオ原腸胚cDNAライブラリーから単離したlhx3相同遺伝子Bbllhx3について、2細胞期から10日幼生について、発生過程での発現パターンを詳細に記載し、論文報告した。Bblhx3は原腸形成期から植物極側で発現を開始すること、原腸形成期には内胚葉で発現し、神経胚期には神経管の一部の細胞と脊索、そして口前窩で発現する。この発現パターンは脊椎動物の相同遺伝子と明らかに異なる。2.軸形成関連遺伝子の発現と機能の解析ホヤのZic遺伝子HrZicNが、脊椎動物の相同遺伝子と同様にproneural geneとして中枢神経系の発生に関わるだけでなく、脊索の分化に関係していることを明らかにし、論文報告した。3.Otx遺伝子の転写制御機構の解析従来Otx遺伝子の翻訳開始点の上流約5kbが、内在性の発現パターンを再現することを明らかにしてきたが、尾芽胚期における発現を再現する転写制御領域を特定した。さらにこれらの領域が初期卵割期でも内在性の発現を再現することを明らかにした。そして、これらの領域が、それぞれotx遺伝子の発現を細胞系譜特異的に調節していることを見出した。
プロテオミクス解析による口腔領域の疾患種類別プロテオームマップの作成

本研究において、口腔領域における疾患種類別のプロテオームマップを作成した。その中で、口腔悪性線維性組織球腫(MFH)に関連すると考えられる候補タンパク質を8種類選び出した。8種類のタンパク質を口腔癌・腺様嚢胞癌に由来するマイクロアレイデータと照合し、mRNAレベルでも同じ動態を示すTransgelin 2、phosphoglycerate kinase 1、Vimentinの3種類のタンパク質を選び出した。これらのタンパクは口腔領域の広範な悪性腫瘍に関連することが示唆された。本研究では、口腔領域における粘膜疾患の遺伝子発現状態とタンパク発現状態を明らかにするため、ヒト全遺伝子搭載DNAチップ(Affymetrix社製)解析と多色素標職2次元電気泳動・質量解析によるプロオミクス解析を行い、網羅的に遺伝子発現状態を明らかにし、疾患特異的遺伝子/タンパクを同定することを目的とする。本年度は、口腔腫瘍の遺伝子/タンパク発現野特徴を調べることとし、多形性腺腫、腺様嚢胞癌、洗眼、扁平上皮癌に関して、マイクロアレイ解析とプロテオーム解析を行って、mRNAレベルでもタンパクレベルでも特徴的な発現を示す遺伝子を検索した。さらに、real time PCR法と免疫染色法で、培養細胞株と多数の臨床検体におけるmRNAレベルとタンパクレベルでの発現状態を調べた。その結果、扁平上皮癌では細胞骨格系の遺伝子が非常に大量のタンパク発現をしていること、腺系腫瘍では分泌系の遺伝子が活発に活動しているkotoga判明した他に、免疫系の遺伝子も腺系腫瘍では高発現をしていることが明らかになった。さらに、診断マーカーとして有用な遺伝子/タンパクを検索したところ、Maspin遺伝子/タンパクは腺系腫瘍で特異的に発現していて、扁平上皮癌と腺系腫瘍との鑑別が出来ることを明らかにし、また、stathmin 1遺伝子/タンパクは扁平上皮癌でも腺系腫瘍でも強く発現しており、どちらのタイプの腫瘍でも、悪性であることの鑑別に用いることが出来ることを明らかにした。今後、さらに疾患を広げて検索を行う予定である。本年度は、多彩な口腔領域の疾患の中で世界的にも報告のない口腔領域の悪性線維性組織球腫(MFH)に着目してプロテオミクス解析を行った。ヒトMFH細胞株の対象としてヒト線維芽細胞株(KD)を用いた。二次元電気泳動法において、発現差が2倍以上であり、volume60万以上のスポットをタンパク質同定の候補スポットとして選び出した。KDに比べてMFHで発現が2倍以上あるスポットは216スポット存在した。KDで2倍以上発現のあるスポットは191スポット認められた。その中から、MFHで2倍以上発現亢進が認められた4スポットと発現減弱があった4スポットに関して、MALDI-TOF MS分析によりタンパク質同定を行った。また同時に、検出された8種類のタンパク質を我々が保持している口腔領域のマイクロアレイデータベースと比較検討した。データベースの内訳は、口腔癌細胞株4株、ヒト臨床検体3症例、腺様嚢胞癌1例となっている。その中で、Transgelin 2, phosphoglycerate kinase 1はマイクロアレイデータにおいて全ての細胞株で発現が亢進していた。また、Ubiqutin carboxyl-terminal esterase L1は逆に腺様嚢胞癌を含む全ての臨床検体で発現が亢進していた。この中でもTransgelin 2, phosphoglycerate kinase 1はほぼ全ての細胞株・臨床検体で発現亢進が確認された。プロテオミクス解析で発現減弱を認めた3種類のタンパク質のうち、VimentinはmRNAレベルでの発現減弱が認められた。Transgelin 2と悪性腫瘍に関する報告は多く、肝臓・膵臓・食道・胃・大腸の悪性腫瘍との関係性が報告されている。phosphoglycerate kinase 1もまた前立腺癌、乳癌、膵癌、胃癌などの癌に関与していることが報告されており、Vimentinは細胞増殖や発ガンへの関与が示唆されている。
樹状細胞,NK-T細胞をベースとした感染免疫系賦活と調節

感染において効果的生体防御反応を誘導するためには、感染源によって異なる、免疫反応(Th1,Th2)を惹起することが重要である。17年度では樹状細胞でNK-T細胞を刺激する系をin vitro, in vivoで確立し、樹状細胞を刺激・成熟させるサイトカインのタイプによって、これら樹状細胞によって刺激されるNK-T細胞の産生するサイトカインが、負のフィードバックを受けることを発見した(Blood, 2005)。すなわち、Th1サイトカイン(IFN-γ)で成熟した樹状細胞はNK-T細胞よりTh2サイトカイン(IL-4)を、Th2サイトカインで成熟した樹状細胞は、Th1サイトカインを優先的に産生させることが判明した。また、生体内でこのフィードバック機構を応用し、Th1優位な状況のもとで、抗腫瘍免疫増加に成功した。このような、フィードバック機構は、ホストにとって有利な感染免疫応答を誘導する上で応用できると考えられる。これまで樹状細胞とNK-T細胞間で働くフィードバックは全く知られておらず、今回の発見は、NHK TVニュース、新聞等で報道された。この現象の分子メカニズムを解明するため、樹状細胞上の補助刺激分子、負のシグナルを送るリガンドの発現パターンの変化と機能との関係で、幾つか知見が得られている。さらに、樹状細胞のマイグレーションに必要なシグナル伝達系として、JNKを同定した(Int.Immunol.2005)。また、CD40刺激を介する樹状細胞のIL-6、IL-12産生系では、MAPKとNF-κBが異なる役割を果たすことを発見し(Immunology, in press)、またTLR刺激によるTh1、Th2偏位の分子メカニズムも明らかにした。感染免疫で、最初に病原体に接触する樹状細胞の走化性に関与するシグナル伝達分子を解析し、CCL19やCCL21などのケモカインによって誘導される成熟型樹状細胞の走化性が、c-Junの活性化によることを初めて明らかにした。また、このc-Jun活性化は、MMK4によって媒介されることも解明した。しかし、c-Junは、CCL19による成熟型樹状細胞の細菌取り込みには関与していないことも判明した(論文投稿中)。一方、NK-T細胞は、メインストリームT細胞が認識するペプチド抗原ではなく、疎水性脂質抗原をCD1d拘束性に認識することが、これまでの研究で判明した。近年、動脈硬化症の病態が、血管壁における炎症によって進展すること、また歯周病菌などの感染により動脈硬化症が増悪することが広く認識されてきた。従って、脂質抗原に反応するNK-T細胞が、動脈硬化症病巣形成に何らかの役割を果たすことが、強く示唆された。今年度は、種々の実験システムを用い、NK-T細胞が動脈硬化症促進的に働くことを明らかにした(Blood 104,2051,2004の表紙を飾る)。すなわち、正常B6マウスとCD1dノックアウト(KO)マウスに動脈硬化食を与え、病巣面積が、メインなNK-T細胞を欠くCD1dKOマウスで有意に減少すること、低比重リポ蛋白レセプター(Ldlr)KOマウスをB6、またはCD1d KOマウス骨髄で再建した骨髄キメラを用いる実験で、実際NK-T細胞欠損が、動脈硬化病巣の縮小と、病巣に浸潤するマクロファージやIFN-γ産生T細胞数の減少につながることを証明した。さらに、動脈硬化病巣に実際NK-T細胞が浸潤すること、これらNK-T細胞が酸化LDLに反応して、IFN-γを産生することを証明した。今年度はさらに、NK-T細胞がオステオポンチンを産生し、Con A誘導性肝炎発症を始動することを世界で初めて明らかにした(Immunity 21,539,2004)。
着生植物の進化に伴う共生菌の変化

さまざまな環境に進出し多様化を遂げた植物の大部分が菌と共生し,植物の陸上への進化には共生菌が重要な役割を果たした可能性が指摘されている.本研究では,地上から樹上へと進化した着生植物に着目し,着生植物の進化に伴う共生菌の遺伝的分化,各菌が植物の生育に与える影響を調査した.ラン科クモキリソウ属の着生種フガクスズムシと地性種クモキリソウでは,菌根菌が遺伝的にわずかながら異なり,菌により植物の発芽率やプロトコーム分化率が異なることから,菌の分化が生育場所の分化に関与していると推定された.ツツジ科の一部の分類群でも分子系統解析や菌の比較を行った.さまざまな環境に進出し多様化を遂げた植物の大部分が菌と共生し,植物の陸上への進化には共生菌が重要な役割を果たした可能性が指摘されている.本研究では,地上から樹上へと進化した着生植物に着目し,着生植物の進化に伴う共生菌の遺伝的分化,各菌が植物の生育に与える影響を調査した.ラン科クモキリソウ属の着生種フガクスズムシと地性種クモキリソウでは,菌根菌が遺伝的にわずかながら異なり,菌により植物の発芽率やプロトコーム分化率が異なることから,菌の分化が生育場所の分化に関与していると推定された.ツツジ科の一部の分類群でも分子系統解析や菌の比較を行った.さまざまな環境に進出し多様化を遂げた植物の大部分が,菌と共生する.本研究では,地上から樹上へと進化した着生植物に着目し,着生植物の進化に菌がどれほど関与したかを推定することを目的に,ラン科クモキリソウ属,ツツジ科スノキ属を対象に,植物の分子系統解析,及び各植物から共生菌を単離し,菌の遺伝子解析や,共生培養により菌が植物の生育に与える影響を調査している.ラン科クモキリソウ属では,着生種フガクスズムシから単離された共生菌の核遺伝子のITSの塩基配列は,地生種クモキリソウの菌とはわずかながら異なることが明らかになった.また,単離された菌と両植物の共生培養を行った結果,菌の違いにより,植物の影響も異なっていた.そのため,菌の分化がフガクスズムシの着生化と関与していると推定された.本研究で行った,菌の分化と生育環境の分化を実験検証は,おそらく世界で初めてで,今後さまざまな生育環境の分化と菌の影響調査への発展性が見込まれる.また,この研究過程で明らかになった新種について記載した.ツツジ科スノキ属では,複数の植物種について,葉緑体と核の遺伝子を用いて系統解析をおこなった.結果,着生種アクシバモドキの近縁種は,地生種ウスノキやスノキであることが推定された.これらの根から菌を単離し,菌の分子同定をすすめている.このうち一部の菌は,核遺伝子ITSの塩基配列から,cryptosporiopsisの仲間と推定され,着生種でも地生種でも同じ配列をもつ菌が検出されてきている.現在さらなる解析を行っている.さまざまな環境に進出し多様化を遂げた植物の大部分が,菌と共生する.本研究では,地上から樹上へと進化した着生植物に着目し,着生植物の進化に菌がどれほど関与したかを推定することを目的に,ラン科クモキリソウ属,ツツジ科スノキ属を対象に,植物の分子系統解析,及び各植物から共生菌を単離し,菌の遺伝子解析や,共生培養により菌が植物の生育に与える影響を調査している.前年度に引き続きツツジ科スノキ属の系統解析を行った.日本では絶滅危惧植物に指定されている着生種ヤドリコケモモ(Vaccinium amamianum)は,遺伝的には台湾の着生種オオバコケモモ(V.emarginatum)と違いが見られなかった.これらは台湾に分布するV.caudatifoliumと近縁であった.着生種と地生種の菌種の違いを明らかにするために,ツツジ科スノキ属数種,および,屋久島で地上・樹上の両環境で生育するサクラツツジ,ヤクシマシャクナゲ,アクシバモドキ,ヒカゲツツジから菌を単離し,分子同定および菌の系統解析を行った.結果,解析した植物は系統や生育場所が異なるにもかかわらず,単離された菌はCryptosporiopsis ericaeとその近縁種が高頻度で検出された.単離した菌の一部はITSの塩基配列が完全に一致していた.そのため,今回解析したツツジ科植物では,着生と地生で菌種の大きな変化がない可能性が高い.単離した菌は,今後の共生培養実験に向けて,培養株で維持している.さまざまな環境に進出し多様化を遂げた植物の大部分が,菌と共生する.本研究では,地上から樹上へと進化した着生植物に着目し,着生植物の進化に菌がどれほど関与したかを推定することを目的に,植物の分子系統解析,及び各植物から共生菌を単離し,菌の遺伝子解析や,共生培養により菌が植物の生育に与える影響を調査している.前年度に引き続きツツジ科スノキ属の材料収集と系統解析を行った.日本では絶滅危惧植物に指定されている着生種ヤドリコケモモ(Vaccinium amamianum)とアクシバモドキ(V.yakushimense),そしてこれらに近縁と推定されるツツジ科スノキ属複数種の系統解析を行い,ヤドリコケモモおよびアクシバモドキの系統上の位置と近縁種を推定し,結果を論文としてまとめた.

着生種と地生種の菌種の違いを明らかにするため,アクシバモドキ、近縁な地性種スノキ,ウスノキ,そしてオオバコケモモ,および,屋久島で地上・樹上の両環境で生育するサクラツツジ,ヤクシマシャクナゲ,アクシバモドキ,ヒカゲツツジから菌を単離し,引き続き分子同定および菌の系統解析を行ってきた.解析したツツジ科植物から得られた菌は,Cryptosporiopsisの類縁種で、着生と地生で菌種の明確な差異はこれまで認められなかった.その他,研究過程で明らかになった新種や分子系統について論文や学会発表を行った.
ナノ空間高分子化学で実現する力学応答材料の発動分子科学

筋肉の運動単位であるアクチンとミオシンの滑り込み運動は、アクチン上のタンパク質にカルシウムイオンが結合することによって引き起こされ、効率よく筋収縮および硬化を達成している。このような自然界の機能発現には、骨格を成す分子構造はもちろん、その分子素子が活動するナノ空間が重要な役割を担っている。
根圏土壌-植物間における重金属元素の動態に菌根菌資材の及ぼす影響

菌根菌資材施用下での根圏における重金属元素を含む各種養分の動態について検討するために,ヒマワリを供試しリゾボックス装置を用いた栽培試験を行った.菌根菌資材の施用は,植物の生育を低下させること無く各種元素含有率を上昇させた.また,根圏土壌中の各種水溶性成分を分析した結果,AM菌あるいは菌根に由来する特異的な水溶性低分子有機酸の存在や水溶性低分子有機酸含量の増大は観察されなかったが,AM菌に由来すると考えられるフォスフォモノエステラーゼの作用で難溶性リン酸が可溶化し,根圏土壌中の水溶性リン酸含量の増加が生じ,植物によるP吸収量が増加することが示された.さらに,この可溶化の際に,難溶性リン酸に吸着・吸蔵されていたZn,Feといった重金属元素が同時に根圏土壌に放出され,水溶性含量の上昇と,植物による吸収量の増加が生じると推察された.以上の結果から,菌根菌資材を適切に使用することで,土壌中の蓄積養分の有効的な利用に役立つと考えられた.一方,マレーシア国サラワク州のニア森林研究所にて行なわれた,「菌根木を利用した菌根菌の伝播試験」で得られた苗を用いて,苗の植栽密度と菌根木からの距離が菌根形成率,生長,各種元素吸収量に及ぼす影響を調査した.この実験では,土壌が貧栄養状態であったため,植物による重金属元素の吸収量が少なく,また,処理区間での差異も小さく,土壌中での重金属元素の動態を解明するには至らなかった.しかし,菌根形成率の高い苗では,根のP含量が高い傾向が伺え,貧栄養の育苗土壌であっても,菌根木の有効性があることが示唆された.今後,菌根菌が苗に対して寄生的に働かないような育苗土壌環境について検討し,その条件下で苗の植栽密度などについて再検討することが必要と考えられた.菌根菌資材施用下での根圏における重金属元素を含む各種養分の動態について検討するために,ヒマワリを供試しリゾボックス装置を用いた栽培試験を行った.菌根菌資材の施用は,植物の生育を低下させること無く各種元素含有率を上昇させた.また,根圏土壌中の各種水溶性成分を分析した結果,AM菌あるいは菌根に由来する特異的な水溶性低分子有機酸の存在や水溶性低分子有機酸含量の増大は観察されなかったが,AM菌に由来すると考えられるフォスフォモノエステラーゼの作用で難溶性リン酸が可溶化し,根圏土壌中の水溶性リン酸含量の増加が生じ,植物によるP吸収量が増加することが示された.さらに,この可溶化の際に,難溶性リン酸に吸着・吸蔵されていたZn,Feといった重金属元素が同時に根圏土壌に放出され,水溶性含量の上昇と,植物による吸収量の増加が生じると推察された.以上の結果から,菌根菌資材を適切に使用することで,土壌中の蓄積養分の有効的な利用に役立つと考えられた.一方,マレーシア国サラワク州のニア森林研究所にて行なわれた,「菌根木を利用した菌根菌の伝播試験」で得られた苗を用いて,苗の植栽密度と菌根木からの距離が菌根形成率,生長,各種元素吸収量に及ぼす影響を調査した.この実験では,土壌が貧栄養状態であったため,植物による重金属元素の吸収量が少なく,また,処理区間での差異も小さく,土壌中での重金属元素の動態を解明するには至らなかった.しかし,菌根形成率の高い苗では,根のP含量が高い傾向が伺え,貧栄養の育苗土壌であっても,菌根木の有効性があることが示唆された.今後,菌根菌が苗に対して寄生的に働かないような育苗土壌環境について検討し,その条件下で苗の植栽密度などについて再検討することが必要と考えられた.(1)土壌及び菌根菌資材の種類が菌根菌着生に及ぼす影響供試土壌として水田土壌と山土,供試資材として現在市販されている3種類の菌根菌資材を用い,それぞれの組み合わせについて台木用赤ナスまたはカボチャのポット栽培試験を行った.栽培終了後,植物による各種養分吸収量,菌根菌着生率を測定したところ,水田土壌,資材K,台木用カボチャの組み合わせで,最も高い菌根菌着生率が観察され,養分吸収量の向上が認められた.なお,供試した資材の中には比較的高い濃度の有効態リン酸を含むものもあり,資材の効果が菌根菌によるものかどうか評価する際に注意を要すると思われた.(2)菌根菌資材の施用が植物根圏での養分動態に及ぼす影響(1)の結果をもとに,菌根菌着生率の高かった水田土壌,資材Kを供試し,Rhizobox装置を用いた栽培試験を行った.中央のコンパートメントの土壌に資材を施用する区と無施用区を設け,台木用カボチャを栽培し,栽培終了後の各コンパートメントの土壌のpH,EC,水溶性カチオン,アニオン含量の変化を分析した.その結果,資材施用区では,根面から離れたコンパートメントでの水溶性リン酸含量が増加するなどの傾向が認められた.

重金属元素の動態ついては解析中である.一方,今回の補助金で購入した高速液体クロマトグラフを用いて土壌溶液中の低分子有機酸含量の分析方法を確立した.今後,この方法をRhizoboxから採取した土壌に適用し,菌根菌資材の存在する根圏での養分動態に低分子有機酸がどのような影響を及ぼしているか検討する予定である.昨年度の実験結果をふまえ,Rhizobox装置を用いて内生菌根菌資材を施用した栽培試験を行った.また,菌根木を利用した外生菌根菌の接種が,フタバガキ科樹木根圏での養分動態に及ぼす影響について評価した.1.ヒマワリを供試し,Rhizobox装置を用いた栽培試験を行った.中央の区画に,乾熱処理を施したGlomus Aggregatumを含む内生菌根菌資材を混和する区(-AM区)と無処理の資材を混和する区(+AM区)を設けた.栽培終了後,植物体と各区画の土壌の分析を行った.(1)菌根菌感染率は+AM区で46.1%,-AM区で3.8%であった.+AM区の植物のN,P,K,Zn,Fe含有率は-AM区よりも有意に高かった.(2)P,Zn,Feの土壌中水溶性含量を分析した結果,いずれの区画でも+AM区の方が高かった.(3)中央の区画以外では,+AM区のフォスフォモノエステラーゼ活性が-AM区よりも高い結果が得られた.(4)土壌中の水溶性低分子有機酸含量を分析した結果,中央の区画の有機酸総量が他よりも有意に高い結果が得られたが,-AM区のほうが多量に検出された.また,+AM区に特異的な低分子有機酸の増加は認められなかった.(5)以上の結果から,菌根菌の作用で難溶性リン酸が可溶化された際に,ZnやFeが同時に溶出され,植物による吸収量が増加すると考えられた.2.マレーシア国サラワク州で行われた,「フタバガキ科Shore macrophylla菌根木による外生菌根菌の伝播試験」で得られた試料の分析を行った.菌根木から20cmの位置に苗を定植することで伝播が認められたが,生育・多量元素吸収量の増大には繋がらなかった.また,重金属元素の吸収量にも影響は認められなかった.これらの結果は,供試土壌の養分量が乏しかったために菌根菌が寄生的に作用したためと考えられた.
新しい細胞接着分子ギセリンの構造と機能

ギセリンは神経突起伸展に関与する細胞接着因子として我々が見いだした分子である。このギセリン分子は免疫グロブリンスーパーファミリーに属する細胞接着因子であり、発生初期の神経系で強い発現が認められる。ギセリン分子はNOF(神経突起伸展因子)とのヘテロフィリックな結合に加えてギセリン分子間のホモフィリックな結合活性を持つ。ギセリン分子とNOF分子の発現部位は微妙に異なることから、ギセリン分子のこの2種類の結合活性には異なる生理作用があると考えられる。我々はこのギセリン分子が発生期網膜-視蓋系に発現していることを見いだしており、今回実際に網膜および視蓋の組織形成にギセリン分子が関与しているかについて検討を行った。まず、発生期網膜および視蓋の組織切片を作成し、抗ギセリン抗体による免疫組織化学を行った。更に発現の変化を検討するために、同抗体によるウエスタンブロットを行った。この結果、ギセリン分子は従来発現が確認されている発生期網膜の視神経層に加え、網膜が層構造を形成する際に各網状層に強く発現すること、また、視神経が投射する視蓋においても、各層が形成される際に強く発現が認められることが明らかになった。この発現パターンから、ギセリンは網膜視神経の神経突起に関与するのみではなくこれらの組織の構築にも関与していることが示唆された。我々は更に、培養系を用いて網膜の組織形成にギセリンが関与しているかについて検討を行った。発生期網膜の切片を培養するとある程度の層構造の形成が見られるが、これは抗ギセリン抗体により特異的に乱された。以上のことから、ギセリンは網膜の組織構築にも重要な役割を果たしていることが示された。
麻ひ性貝毒原因渦鞭毛藻の増殖・毒生産と栄養環境適応機構の関係

1.麻ひ性貝毒(PSP)原因渦鞭毛藻AlexandriumtamarenseおよびA.catenellaについて有機態窒素利用能を検討し、両種はアミノ酸を選択的に利用する機構を有することを明らかにした。2.Alexandrium種間で混合栄養性に違いがあるか否かを検討し、A.minutumはその利用能がないこと、および同属でも生息環境や系群により混合栄養性は異なることを示した。3.無機栄養と有機栄養の関係を調べ、両種は無機態窒素を優先的利用することを明らかにした。また、有機態窒素利用過程では光合成活性が低下することから、両種は栄養摂取様式を切り替えて環境に適応することが示唆された。4.アルギニン利用過程で毒生産が低下する機構解明の基礎的知見を得る目的で、細胞内での毒成分の存在状態を検討した結果、毒成分は遊離型のほかに何らかのタンパク成分に結合して存在することが明らかとなった。5.A.tamarenseについて完全従属栄養の可能性について検討した結果、両種の有機物利用は光合成無機栄養に適さない環境での生き残り戦略である可能性が示唆された。6.光合成関連遺伝子ならびにアミノ酸利用関連遺伝子の同定ならびにその発現機構を検討した。その結果、光補修色素タンパクはタンパク種によって発現機構が異なること、またアミノ酸利用時に特異的に発現が促進される遺伝子があることが明らかになった。7.自然環境でもAlexandrium増殖促進能はアミノ酸濃度との相関が高いことなどが明らかにした。さらに、ホタテガイなどの飼育海水は両種の増殖および毒生産を著しく促進することも明らかとなった。8.有毒渦鞭毛藻分布拡大と環境適応能との関連を検討するための基礎資料を得る目的でマレーシア海域より分離されたAlexandriumの増殖特性ならび毒生産特性の一部を明らかにした。1.麻ひ性貝毒原因渦鞭毛藻AlexandriumtamarenseおよびA. catenellaを対象に窒素源として利用可能なアミノ酸種を検討した。その結果、両種間で若干の違いはあるものの、これまでにその利用能が確認されているアルギニンの他にグルタミンやシトルリンなどアミド基を有するアミノ酸を特に効率よく利用することが明らかと成った。また、アルギニルアラニンとアルギニンを同時に供給した場合、同濃度のアルギニン単独の場合より生長速度が低下することから、アルギニン利用の選択性は細胞膜上の認識によることも示唆された。(緒方)2.次に、窒素源として無機態の硝酸塩と有機態のアルギニンを同時に供給して両窒素源の培地中濃度の変化から、どちらを選択的に利用するかについて検討を加えた。その結果、上記両種は無機態窒素源を先に利用し、これが枯渇した後有機態窒素を利用することが判明した。また、無機態窒素利用過程では光合成活性が高いのに対し、後者の利用過程ではこれが低下することから、両種は独立栄養と従属栄養を切り替えて栄養環境に適応する機構をもつものと考えられた。(緒方)3.アルギニン利用過程で毒性産が低下する機構解明の基礎的知見を得る目的で、細胞内での毒成分の存在状態を検討した。その結果、毒成分は遊離型のほかに何らかのタンパク成分に結合して存在することが明らかとなった。また、結合タンパクの一つは渦鞭毛藻の光捕集色素であるペリディニン-クロロフィルa-タンパク複合体(PCP)であることも確認できた。(緒方、小檜山)4.栄養摂取様式切替機構を解明のツールを得る目的で、無機態窒素同化関連酵素あるいは光合成関連タンパクの遺伝子のクローニングを行い、A. tamarenseの硝酸還元酵素、PCP,、およびクロロフィルa, cタンパクについてこれに成功、全塩基配列も決定することが出来た。(小池、小檜山)

1.まず、本研究でこれまで対象としてきたAlexandriumtamarenseおよびA.catenella以外のAlexandrium種にも混合栄養性が見られか否かを検討した。その結果、タイ産A.minutumは尿素やアミノ酸の供給によっても生長せず、これらの利用能がないものと判断された。このことは、同じAlexandriumでも生息環境や系群により混合栄養性は異なることを示唆した。2.次に、A.tamarense、A.catenellaについて完全従属栄養が可能かどうかを検討した。その結果、アルギニンでは暗条件下で死滅傾向を示したが、アルギニンに加えてグルコースを大量に供給すると細胞数は長期間維持された。この結果は有機物が十分供給されれば両種が非光合成的に生息できる可能性、ならびに有機物利用は光合成無機栄養に適さない環境での生き残り戦略である可能性を示唆した。3.さらに、A.catenellaについて無機態窒素を供給した場合と比較して窒素源にグルタミンを用場合、発現が増大する遺伝子を、subtractive hybridization法を用いて探索した。その結果、グルタミン培養細胞でmRNA蓄積量が増大すると予想されるcDNA群を得、そのうち7つについては塩基配列および演繹アミノ酸配列を明らかにすることができた。現在、これらの詳細を検討中である。4.最後に、混合栄養の意義について検討した。その結果、大船渡湾海水のAlexandrium増殖促進能は無機態窒素濃度に比べてアミノ酸濃度との相関がより高いことなどが明らかとなった。さらに、ホタテガイなどの飼育海水は両種の増殖および毒生産を著しく促進することも明らかとなった。これらの結果は、有毒渦鞭毛藻の発生・毒生産と養殖振興の関わりや、これらの移動、定着機構など理解に栄養環境応答機構の解明が極めて重要であることを示唆した。1.麻ひ性貝毒(PSP)は近年東南アジア各地などでも顕在化し、保健衛生上のみならず、水産業振興においても問題となっている。これらの海域は、水温環境のみならず塩分や光環境においても、我が国などとは変動傾向が大きく異なる。従って、栄養環境への適応にも違いのあることが予想される。そこで、これらの海域におけるPSP原因渦鞭毛藻を対象に、まずこれらの環境適応能を検討した。その結果、Alexandrium minutumは高い環境適応能を示すのに対し、A.tamiyavanichiiは比較的狭い環境条件下でのみ増殖可能であることなどが明らかとなった。また、に関してはA.minutumの毒生産は光強度の影響をほとんど受けないことも判明した。2.昨年度、ホタテガイの飼育海水がA.tamarenseやA.catenellaの生長や毒生産を促進することを示唆するデータを得た。そこで、本年度はこの効果がどのような機構によるものか、また自然環境下でも同様の現象が起こっているか否かについて検討した。
「都市再開発」成立期の日米現代都市史の比較横断的研究

194060年代にかけてを「都市再開発成立期」と位置づけ、当該期の日米両都市における都市再開発及びそれに連動する都市現象について、第一にその理念と実態を、第二に背景としてあった都市住民の社会構造の変動を明らかにしようとした。とくに既に蓄積のあるアメリカ戦後都市史・都市計画史研究のレビューと、戦後日本都市史に関する研究を中心に行い、日米の戦後の都市史、都市計画史の再評価と比較分析のための展望を描いた。平成22年度前半は、それまで行ってきた研究の知見を生かしつつ、日本国内において用語「都市再開発」が誕生し、その概念が定着するまでをまとめる作業を行った。具体的には、用語「都市再開発」は1950年頃に生まれ、高度経済成長期前半に様々な主体が自らの意図を込めて多様な意味で使用することで普及したのであり、1960年代後半にはそれらが収束することで、現在に至っていた。そして、この過程では建築家や都市計画官僚による新たな都市像の模索があり、それらの一部の断念と引き替えに現状があることを明らかにした。以上の成果は、7月に出版された吉田伸之・伊藤毅編『伝統都市3インフラ』(東京大学出版会、287頁)に、「都市再開発」として収録されている(191214頁)。また来年度にはこうした成果を一部まとめて、初田香成『都市の戦後雑踏のなかの都市計画と建築』(東京大学出版会、404頁)として出版する予定である。「都市再開発」成立期(194060年代)の日米両国の都市史の比較横断的研究を行うという目的の下、平成23年度は(1)日本における都市再開発を事例とした研究、(2)ニューヨークにおける資料収集とインタビュー、現地調査、(3)これまで行ってきた研究の知見に新たな資料を加えての審査論文の発表と書籍出版、という大きく三つの作業を行った。(1)については新宿西口広場再開発、稚内市の都市不燃化運動、新宿歌舞伎町の戦災復興区画整理について資料収集と事例研究を行い、それぞれ『60プロジェクトによむ日本の都市づくり』(都市計画学会)、建築学会前現代の都市・建築遺産の計画学的研究[若手奨励]特別研究委員会での発表、国際的・都市史観点からみた都市再生論[若手奨励]特別研究委員会報告書という形で公表を行った。この結果、駅前空間における日本的な都市デザインの試みの特徴、1950年代の同運動の地方都市における多様な側面、東京・山の手における土地権利関係者の観点からの当該期の都市空間形成の実態などを明らかにした。そして、歴史的に形成された各都市に固有の土地事情や土地観が都市空間形成に与える影響という、比較時の重要な視点を確認した。(2)については昨年度のアメリカ東海岸諸都市の調査を踏まえて研究対象都市をニューヨークに設定し、2012年1月30日から2月5日にかけて現地で資料及び実地調査を行った。またコロンビア大学のプランツ教授にインタビューを行い、意見交換を行った。対象地区を絞り込むとともに、行政による都市再開発や公的住宅建設については研究の蓄積が進んでいるものの、研究代表者が日本で行ってきたような地元・民間による漸進的な再開発についての研究が課題であることを確認した。(3)については、『都市の戦後雑踏のなかの都市計画と建築』(東京大学出版会)を出版したほか、2本の建築学会計画系論文集での発表、建築史学会での発表を行った。平成24年度は、主に(1)アメリカ戦後都市史・都市計画史研究のレビューと比較研究の展望、(2)日本における戦後の都市再開発に関する事例研究、(3)日本における土地権利関係に関する事例研究という三つの作業を行った。(1)ニューヨークにおいて、現地調査と資料収集を行い、日本ではまだ蓄積の少ない戦後都市史・都市計画史について、アメリカにおける研究レビューを行った。近年、都市計画史分野で当該期の都市再開発とそれを担った人々の再評価が近年進みつつあること、都市史分野でそれまでの郊外やゲットーに関する研究に対し、ダウンタウンそれ自体の研究が進展しつつあること、そこでは日本の都市史研究で培われてきた分節的な都市把握に基づく研究の余地があることを展望した。(2)雑居ビル、戦災復興期のマーケット、地方都市の防火建築帯・都市不燃化運動(北関東の軽石ブロック造建築、稚内市営煉瓦工場を通じた煉瓦造建築等)などの事例研究を行った。とくに地方都市のあまり知られていなかった事例を通じて、均質化が叫ばれがちな当該期の都市・建築の多様性を指摘するとともに、その特質として1工業化・制度化の「前夜」、2計画的整備というより土地権利関係を初めとする諸制約により結果的に実現、という二点の見通しを仮説的に示した。(3)恵比寿駅付近の戦前から戦災復興期にかけての土地権利関係の変遷を明らかにした。(1)、(2)の研究を進めるなかで、背景としての土地観念の変遷を時代をさかのぼって解明する必要を感じ、研究に着手したものである。

以上を通じて、日米の戦後の都市史、都市計画史の再評価と比較分析のための展望を描いた。また、得られた展望にもとづいて、ニューヨーク7番街の問屋街において192050年代にかけて形成された共同ビル建設を対象に、日米の共同ビル建設過程を通じた土地観念の比較研究に着手している。ほぼ研究計画通りに進展しているため。24年度が最終年度であるため、記入しない。既に記したように、歴史的に形成された各都市に固有の土地事情や土地観が都市空間形成に与える影響という視点から、とくにニューヨークにおける研究を重点的に推進する。
脳症患者における神経学的予後予測因子の検索-蛋白質解析を含む-

研究期間中に外来を受診した院外心肺停止患者912例を対象に外来受診時のアンモニア血中濃度,乳酸血中濃度が生命予後を予測する因子になりえるか否かを検証した.多変量解析を用いて検証した結果,これら二つのbiomarkerは独立した予後予測因子になり得ることが分かった.また,自己心拍再開後24時間以内の神経学的予後予測因子の有用性も検証した.その結果,蘇生後24時間以内の早期神経学的予後予測因子として,S100BがIL-6やNSEよりも優れていることが分かった.研究期間中に外来を受診した院外心肺停止患者912例を対象に外来受診時のアンモニア血中濃度,乳酸血中濃度が生命予後を予測する因子になりえるか否かを検証した.多変量解析を用いて検証した結果,これら二つのbiomarkerは独立した予後予測因子になり得ることが分かった.また,自己心拍再開後24時間以内の神経学的予後予測因子の有用性も検証した.その結果,蘇生後24時間以内の早期神経学的予後予測因子として,S100BがIL-6やNSEよりも優れていることが分かった.本研究は研究参加施設で治療を受けた非外傷性心肺停止患者を対象とした無作為,前向きに観察研究である.早期予後予測の観点から,自己心拍再開後24時間以内のbiomarkerの有用性を検証した.検討項目は入院時,発症から6時間後,発症から24時間後の血液採取検体におけるNeuron-Specific EnolaseとS-100Bの血清中濃度である.両者は共に神経学的予後に特異的なbiomarkerとされているが,発症後24時間以内の早期予後予測因子としての有用性に関する検討は十分になされていない.検討期間中の全対象症例数は107例であった.そのうち,検体採取が可能であった症例は80例あり,この80例の転帰を検証し,予後予測因子を検討した.67例の神経学的転帰不良例における両者の血中濃度は, 13例の神経学的転帰良好例のそれよりも有意に高かった。現在までのデータを用いて両者の予後予測因子としての有用性を比較する目的でROC解析を行った結果,入院時,発症から6時間後,発症から24時間後のどの時点の採血結果においてもS-100BのAUC(area under the curve)はNSEのそれよりも高く,早期神経学的予後予測因子として, S-100BがNSEよりも優れている可能性が示唆された.なお, S-100Bに関して,神経学的予後不良を特異度100%で予測するcutoff値は発症後6時間で0.21ng/mL,発症後24時間で0.05ng/mLであった.本研究は当施設を含めた3施設の共同研究である.研究参加施設で治療を受けた非外傷性院外心肺停止患者を対象とした無作為,前向きの観察研究である.外来を受診した912例を対象に外来受診時のアンモニア血中濃度,乳酸血中濃度が予後予測因子になりえるかを検討した.多変量解析を用いて検証した結果,28日生存をoutcomeに設定した場合のアンモニアの調整Odds比は10.6,乳酸の調整Odds比は4.15とどちらも有意差を認め,これら二つのbiomarkerは独立した予後予測因子になり得ることが分かった.なお,ROC解析の結果アンモニアの最適とされるcutoff値は170μg/dLであり,乳酸のそれは12.6mmol/Lであった.また,自己心拍再開後24時間以内の神経学的予後予測因子の有用性も検証した.入院時,発症から6時間後,発症から24時間後の血液採取検体におけるNeuron-Specific Enolase, S-100B, IL-6の血清中濃度を測定し転帰との相関を検証した.対象症例は107例であり,社会復帰例と非社会復帰例とに分けて,各biomarkerの血中濃度の経時的推移を検証した,全てのbiomarkerにおいて,非社会復帰例の血中濃度は社会復帰例の血中濃度よりも有意に高く,この結果は全ての採血ポイントにおいて認められた.それぞれのbiomarkerのpredictive powerを検証する目的でROC解析を行った結果,入院時,発症から6時間後,発症から24時間後のどの時点の採血結果においてもS-100BのAUC (area under the curve)はNSEやIL-6のそれよりも高かった,従って,蘇生後24時間以内の早期神経学的予後予測因子として,S-100Bがこれらのbiomarkerの中で最も優れている可能性が示唆された.なお,S-100Bに関して,神経学的予後不良を特異度100%で予測するcutoff値は発症後6時間で0.21ng/mL,発症後24時間で0.05ng/mLであった.
乱流斑点に成長する人工攪乱の初期発達過程

2次元の超臨界平板層流境界層を、平板壁面に垂直に開けた小孔から短時間継続のジェットを噴出して人工的に攪乱すると攪乱は下流に発達し、ついには乱流斑点になる。先に、我々はジェットの噴出により作られた攪乱が乱流斑点に成長するまでの下流発達の初期に、攪乱の平面形の拡大の仕方が乱流斑点と類似であるにも拘わらず、攪乱に随伴する瞬間速度波形の再現性が極めて良好な領域があることを発見し、この領域内での攪乱を層流斑点と名付けた。本研究は瞬間速度波形の再現性の良いことを利用し、主流に垂直な断面内の多数の点で、ジェットを噴出しては斑点の通過に伴う主流方向瞬間速度波形を測り、それらを同一時刻に測られた波形と見做し、流れ場の瞬間像を等速度線図を種々の断面について描き、可視化して斑点の構造と、その下流発達を明らかにしたもので、主な成果は次のようである。1)層流斑点の下流発達の全過程を等速線図によって示した。2)ジェットが弱い場合には、層流斑点は初期には成長し増大するが、途中から減衰に向かい、痕跡を止めるのみとなる。この過程における斑点の構造と、その下流発達を等速線図によって明らかにした。3)斑点の先端部分に発達する突起は渦輪に成長することを示し、内部の速度分布及び、渦輪の流下速度を明らかにした。4)ジェットの半値幅を変え、先端部の突起の数が2個の斑点と3個の斑点を作り比較し、両者の構造と下流発達は、突起付近を除いては本質的な違いのないことを示した。5)斑点の横幅の急速な拡大は、高速領域の外側に低速領域が発生し、それが発達し更にその外側に高速領域が発生することによって行われる。即ち、外側に次々と逆符号の領域を作り出すことによって行われることを示し、新生領域の発生過程の詳細を等速線図時系列を下流に追跡することにより明らかにした。6)ジェットの特性の初期層流斑点に及ぼす影響を明らかにした。幅1m,長さ2.5mの平板にそって,主流速度8m/sの圧力勾配のない平板層流堺界層を作り,前縁から1.05m下流の平板の中心線上に1mmの直径の小孔を壁に垂直に開け,これから短時間ジェットを境界層に噴出して,層流斑点を作り,その下流発達を追跡することを行っている。層流斑点の発達は斑点発生孔からのジェットの強さ,波形に影響されることが判ってきた。このジェットの波形は鋭い立ち上りのあと指数曲線的に緩やかに下っているスパイク状波形であるが,その半値幅を一定にし,波高だけを変えその影響を調べた。ジェットの波高に比例するHsを3から5の範囲で変え,波形の再現性の良好なX(発生孔からの下流距離)=9.5cmまでの間で層流斑点の発達を調べている。実験方法は16本の熱線を主流と直角に壁と平行に,壁からの距離を揃えて,約2mmの中心間隔でZ方向(横)に並べた熊手型プロ-ブを使い,トリガ-により作られた斑点が熱線を通過する際の主流方向瞬間速度波形を集録する方法をとる。

プロ-プをZ方向に0.5mmとびに4回移動し,それぞれのZについてY方向に27トラバ-スし,YーZ断面を1728点で覆った。熱線は16台の定温度線形化出力回路で驅動され,出力は既設の16チャネル集録装置により並列にAD変換され集録される。波形の長さは512点で一つのXについてのデ-タ量は1,728k byteである。デ-タからそれぞれのXについて,tl変えてYーZ断面等速線,またyを変えてZーt断面,Zを変えてyーt断面等速線を描き層流斑点の下流発達を検討する。その処理を行うため,パソコンに光ディスク装置とメモリ-を本研究費により講入し増強した。またそれに使うプログラムも一応完成し作動している。ジェットの強さHs≒4を境にし,それより小さい場合は乱流斑点にならずに途中で減衰し,それ以上では乱流斑点にまで発達することが見い出された。詳細は本年7月の乱流シンポジウムに発表を計画している。圧力勾配のない2次元の層流境界層(超臨界)を平板壁に開けた小孔から短時間断続のジェットを境界層中に噴出し,局所的に強く攪乱すると乱流斑点の萠芽が作られ,下流に成長発達し,乱流斑点になる。この発達過程の初期,即ち,本研究の実験條件で発生孔からその15cm程度下流までの間ではジェットの噴出毎に作られる斑点の再現性が良好で瞬間速度波形が再現する。この領域内の攪乱を層流斑点と名付ける。層流斑点の下流発達は次々に横(Z)方向に新しい構造が発生することにより,その平面形を拡大するなど,乱流斑点に類似するところが多い。本研究では,再現性の良いことを利用し,ジェットの噴出毎に横断面上の多数の点で,熱線風速計を通過する斑点の瞬間速度波形を,発生器をトリガーした時刻を基準として集録し,これらを組合せてy,z,t空間での流れ場の瞬間像を明らかにすることにより,下流発達過程の解明にあたっている。即ち,χをきめ,厚さ方向(y)に約12mm,Z方向に約32mmの範囲のyZ面を1728個の觀測点でおおい,斑点発生器をトリガーする毎にプローブを通過する斑点の瞬間速度波形を集録する。しかし,再現性は良好であるが,測定時間を短縮することが好ましいので16本の熱線をもつ熊手形プローブと16チャネルAD変換・ディジィタル波形集録装置により16点の主流方向瞬間速度波形の同時測定を行い測定時間を縮減している。これらの装置の整備・増強は終っている。流れ場を可視化するために,パソコンを使い,1728本の波形データを処理し,主流方向速度の等速線図を描く。ひとつのχに対して,y,z,t空間の等速線図であるので,3個の変数の1個をパラメターとし他の2個の変数で作る面での等速線図を描くためのパソコンの機能の強化とプログラムは略て完成し,データの集積が行われている。平成4年7月の乱流シンポジウムで噴出ジェット幅の影響について発表した。前年度までの実験結果の吟味から、層流斑点の先端部に発生し、下流に発達する突起の数は斑点発生孔からのジェットが層流境界層に直接作り出す流れ場の不安定性に依存していることが分かった。そこで、噴射ジェットの波形は変えないで、ジェットの波高値および半値幅を系統的に変える実験を行った。すなわち、発生器駆動電圧の波高値を三種類、半値幅を三種類、計9個の組み合わせを使い、それによって作られる層流斑点の主流方向瞬間速度波形を多線熱線プローブで測り、未攪乱層流境界層速度からの偏差速度の等速千図を色々の断面で描くことにより、流れ場を可視化して、流れ場の構造とその下流発達を調べた。測定範囲はジェットの直接的な影響が強いと考えられるX=0(ジェット発生孔)から10mm(≒5delta^*)下流までとした。作られる流れ場は中心線に沿う細長い低速領域と、その両側に高速領域が並んだ形をしている。