hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
窒化物半導体量子井戸構造の光学遷移過程における励起子局在効果の研究

1.有機金属化学気相エピタキシー(MOVPE)および分子線エピタキシー(MBE)法による立方晶InGaN成長MBEではRFプラズマ源を用いて3C-SiC/Si基板上に立方晶GaNを成長させ、それをバッファとして立方晶InGaN及びInGaN/GaN量子井戸構造を成長した。MOVPE装置の立ち上げ作業も終焉を迎えた。得られたInGaN膜および量子井戸は下地のGaNのコヒーレントに成長していることが確認され、歪InGaN層のInNモル分率は最大20%近くまでを制御して成長できた。しかしながら組成の不均一性は大きかった。フォトルミネッセンス(PL)発光スペクトルは、InNモル分率の増加に伴ない紫外域から純青・緑色領域を越して黄緑色程度まで及んだ。2.フォトルミネッセンス・フォトリフレクタンス・時間分解フォトルミネッセンス等の光学的物性評価PLスペクトルとPL励起スペクトルから、InNモル分率の増加に伴ない有効バンドギャップ不均一性も増大することが確認された。そのストークスシフト量は六方晶のそれに匹敵ないしはそれより大きい。立方晶構造では六方晶構造で問題とされる圧電電場による電子-正孔の波動関数の重なりの減少は無い。したがって、これらの結果から励起子が局在している事が伺える。時間分解PL測定からも、強い局在を示す、検出波長の増加にともなう再結合寿命の増加が見られた。立方晶材料六方晶材料に比べ非発光再結合が強いが、温度の増加にともなう非発光再結合寿命の減少自体は顕著ではなかった。六方晶InGaN量子井戸において空間分解カソードルミネッセンス測定から数十nm以下のスケールでの組成変調が認められており、拡散長を短くしてキャリアを局在させ、発光効率の増大に寄与したものと考えている。バルクInGaNでも量子井戸でも局在は観測されており、励起子の局在はInGaN材料におけるユニバーサルな現象といえる。1.分子線エピタキシー(MBE)法による立方晶InGaN成長RFプラズマ源を用いて、GaAs上及び3C-SiC/Si基板上に立方晶GaNを成長させ、それをバッファとして立方晶InGaN膜を成長させた。成長条件の選択によりInNモル分率で最大50%程度までのInGaN混晶を成長できた。熱平衡に近い有機金属科学気相エピタキシャル(MOVPE)法による六法晶InGaN成長においては25%以上のInNモル分率を持つ高品質薄膜の成長は殆ど不可能に近い。一方、我々の用いたRF-MBE法ではInNの再蒸発を防げる温度において熱非平衡成長の利点を生かして成長できたと考えられる。高In組成の薄膜の表面状態はやや荒れており、六方晶相の混入が多くなる場合もあったが、成長条件の最適化により回避できるものと考えられる。低温のフォトルミネセンス測定では、In組成の増加に従って発光ピークエネルギの低エネルギシフトとブロードニングが同時に起きており、X線測定からも組成不均一性の増大が確認された。2.フォトルミネッセンス・フォトリフレクタンス等の光学的物性評価フォトルミネセンス(PL)スペクトルにおいては1項に示したようにInNモル分率の増加に伴ない有効バンドギャップ不均一性も明らかに増大する。立方晶構造では六法晶構造で問題とされるピエゾ電界による電子-正孔の波動関数の重なりの減少は無い。したがって、観測したPLの不均一性は組成の不均一性を反映するものであると考えられる。PLとPR測定はバルク試料について行ったが、量子井戸構造についても基板をエッチングで取り除き、光吸収測定にてバンドの観測を試みた。その結果、立方晶InGaN/GaNの多重量子井戸において顕著な組成不均一性によると思われるバンドテールが形成されることがわかった。六方晶InGaN量子井戸において空間分解カソードルミネッセンス測定から数十nmスケールの組成変調が認められており、拡散長を短くしてキャリアを局在させ、発光効率の増大に寄与したものと考えている。立方晶材料六方晶

材料に比べ非発光再結合が強いが、温度の増加にともなう非発光再結合寿命の減少自体は顕著ではなかった。六方晶InGaN量子井戸において空間分解カソードルミネッセンス測定から数十nm以下のスケールでの組成変調が認められており、拡散長を短くしてキャリアを局在させ、発光効率の増大に寄与したものと考えている。バルクInGaNでも量子井戸でも局在は観測されており、励起子の局在はInGaN材料におけるユニバーサルな現象といえる。
浮遊性藻類化石群からみた過去100万年の北太平洋表層海洋循環系の変遷と気候変動

本研究の研究目的を達成するために,赤道太平洋海域で掘削された深海底コアと銚子地域のボーリングコアを主に用いて,そこから産出する石灰質ナンノ化石と珪藻化石の検討を行った.その結果,過去100万年間における海洋環境の変化に伴って,両化石の群集組成がさまざまに変動していることが確認され,この時期の表層海流循環形態の変動様式が明らかになった.先に検討した銚子地域のコアでは,約90万年前に温暖な水塊を示す群集から寒冷な水塊を代表する群集へと大きく変化する変動が見られ,これがかつての銚子沖合海域において,この時期に寒冷な親潮海流の影響が顕著に及ぶようになったことを意味することが明らかになった.このことは,太平洋北半球における極前線(polar front)が90万年前頃から南下したことを示す.一方,珪藻化石と石灰質ナンノ化石を検討した東部赤道太平洋の深海底コアなどの赤道域における検討結果では,同じ時期に,Intertropical Convergence Zone(ITCZ)の北上現象があらたに認められた.すなわち,検討対象とする約90万年前,いわゆる"Mid Pleistocene Revolution"の時期には,地球規模で気候システムの転換が生じ,すくなくとも太平洋北半球において亜熱帯循環が強まったことは明白である.同時に,太平洋南半球のデータのレビュー結果も併せて考えると,90万年前から70万年前にかけての時期に赤道域-極域間の温度勾配が大きくなって,亜熱帯循環システムが強まったという現象は,太平洋全域における出来事のようである.これらのことは本研究の大きな成果であり,過去の地球において約40万年前以降強まったとされる10万年周期での氷期・間氷期サイクルの発達にこの現象は大きな関連があると思われる.本研究の研究目的を達成するために,赤道太平洋海域で掘削された深海底コアと銚子地域のボーリングコアを主に用いて,そこから産出する石灰質ナンノ化石と珪藻化石の検討を行った.その結果,過去100万年間における海洋環境の変化に伴って,両化石の群集組成がさまざまに変動していることが確認され,この時期の表層海流循環形態の変動様式が明らかになった.先に検討した銚子地域のコアでは,約90万年前に温暖な水塊を示す群集から寒冷な水塊を代表する群集へと大きく変化する変動が見られ,これがかつての銚子沖合海域において,この時期に寒冷な親潮海流の影響が顕著に及ぶようになったことを意味することが明らかになった.このことは,太平洋北半球における極前線(polar front)が90万年前頃から南下したことを示す.一方,珪藻化石と石灰質ナンノ化石を検討した東部赤道太平洋の深海底コアなどの赤道域における検討結果では,同じ時期に,Intertropical Convergence Zone(ITCZ)の北上現象があらたに認められた.すなわち,検討対象とする約90万年前,いわゆる"Mid Pleistocene Revolution"の時期には,地球規模で気候システムの転換が生じ,すくなくとも太平洋北半球において亜熱帯循環が強まったことは明白である.同時に,太平洋南半球のデータのレビュー結果も併せて考えると,90万年前から70万年前にかけての時期に赤道域-極域間の温度勾配が大きくなって,亜熱帯循環システムが強まったという現象は,太平洋全域における出来事のようである.これらのことは本研究の大きな成果であり,過去の地球において約40万年前以降強まったとされる10万年周期での氷期・間氷期サイクルの発達にこの現象は大きな関連があると思われる.本研究の研究目的を達成するため,本年度は太平洋を含む様々な海域で掘削された深海底コアを用いて,そこから産出する石灰質ナンノ化石と珪藻化石の予察的検討を行った.その結果,過去100万年間における海洋環境の変化に伴って,両化石の群集組成がさまざまに変動していることが確認された.この結果を踏まえ,とくに本年度詳しく検討したのは,銚子地域に掘削されたボーリングコアである.このコアに認められるもっとも大きな化石群集の変化は,約90万年前に見られるもので,温暖な水塊を示す群集から,寒冷な水塊を代表する群集へと変化するものである.このことは,かつての銚子沖合海域において,この時期に寒冷な親潮海流の影響が顕著に及ぶようになったことを意味する。このイベントが生じた90万年前は,地球規模で気候システムの転換が起こった時期であり,いわゆる"Mid Pleistocene Revolution"の時期に相当する.つまり,黒潮・親潮変動とグローバルな気候システムの変化とは密接に関係しているものと考えられる.また,数千年オーダーでの石灰質ナンノ化石の解析を行ったところ,少なくとも90万年前から70万年前までの20万年間では,おおむね2万年の周期で親潮・黒潮の変動が生じていたことが明らかになった.したがって,海洋変動のサイクルは,明らかにミランコビッチ周期に応答していたことになる.来年度以降,"Mid Pleistocene Revolution"と海洋表層環境の変動の具体的な関連について明らかにし,表層一次生産者グループに海洋環境変化が及ぼした影響を解明するため,今年度予察的検討を行った赤道太平洋や北太平洋高緯度地域にさらに詳細な検討を加える予定である.本研究の研究目的を達成するため,昨年度に引き続き太平洋周辺を中心として石灰質ナンノ化石と珪藻化石の検討を行った.その結果,昨年度確認された過去100万年間における両化石の群集組成の変動と,海洋環境の変化との関係をより明確にすることができた.

とくに本年度詳しく検討したのは,銚子地域に掘削されたボーリングコアと東部赤道太平洋海域の深海底コアである.銚子地域では,昨年度明らかにした約85万年前に見られる寒冷化の影響を再確認し,85万年前以前には北半球太平洋側における緯度方向の温度勾配が小さかった可能性を見いだした.それとともに,90万年前から70万年前までの20万年問の化石群集の変動が,おおむね2万年の周期,すなわち気候歳差の変動周期を持っていることが明らかになった.一方,同様な変動がその他の地域でどのように認められるのかを明らかにするために,東部赤道太平洋海域の珪藻化石を検討したところ,やはり85万年前周辺に海洋生物群集を支配する表層海洋循環の変化があったことが明らかになった.珪藻化石の変化によれば,少なくとも85万年前以前では赤道収束帯(Intertropical convergence zone)は現在の位置より南側にあったことが推定でき,赤道周辺の生物生産性は現在よりも低かったことが指摘できる.ところが,85万年前以降,赤道収束帯は北上し,現在の海洋循環システムに近づいたと考えられる.これらのことも85万年前は,地球規模で気候システムの転換が起こった時期であることを強く示唆する.来年度はさらに太平洋のそのほかの地域を検討し,最終的に85万年前にどのような海洋変動が起こったのかを総括する。本研究の研究目的を達成するため,最終年度はとくに赤道太平洋海域で掘削された深海底コアを選定し,そこから産出する石灰質ナンノ化石と珪藻化石の検討を行った.その結果,先に検討した銚子地域のボーリングコアの結果もあわせると,過去100万年間における海洋環境の変化に伴って,両化石の群集組成がさまざまに変動していることが確認され,この時期の表層海流循環形態の変動様式が明らかになった.昨年検討した銚子地域のコアでは,約90万年前に温暖な水塊を示す群集から寒冷な水塊を代表する群集へと大きく変化する変動が見られ,これがかつての銚子沖合海域において,この時期に寒冷な親潮海流の影響が顕著に及ぶようになったことを意味していることがわかっている.このことは,太平洋北半球における極前線(polar front)が90万年前頃から南下したことを示す.今回,珪藻化石と石灰質ナンノ化石を検討した東部赤道太平洋の深海底コアなどの赤道域における検討結果では,同じ時期にIntertropical Convergence Zone(ITCZ)の北上があらたに認められた.すなわち,検討対象とする約90万年前,いわゆる"Mid Pleistocene Revolution"の時期には,地球規模で気候システムの転換が生じ,すくなくとも太平洋北半球において亜熱帯循環が強まったことは明白である.同時に,太平洋南半球のデータのレビュー結果も併せて考えると,90万年前から70万年前にかけての時期に赤道域-極域間の温度勾配が大きくなって,亜熱帯循環システムが強まったという現象は,太平洋全域における出来事のようである.これらのことは本研究の大きな成果であり,過去の地球において約40万年前以降強まったとされる10万年周期での氷期・間氷期サイクルの発達にこの現象は大きな関連があると思われる。
ユーラシア東縁における深部流体の分布と起源

本研究の目的は,沈み込み帯の前弧火山弧(日本列島)とその背弧(北海道北部,サハリン,シホテアリン)における温泉・鉱泉の地球化学的分析・解析を通して,沈み込み帯大陸域にかけてのユーラシア東縁全体での深部流体の分布や性質を系統的に把握し,その地学現象への役割の理解を深めることである.このために,【計画1】前弧,火山弧に加えて,ロシア科学アカデミーと共同で背弧・大陸縁辺の泉水を化学分析し,申請者らの開発した統計解析手法により成因を推定する.【計画2】流体移動・反応の数値シミュレーションによる統合モデルを構築し,上昇過程とフラックス推定を行う.平成30年度は,採択内定以降,海外共同研究者と話し合いや調整を行ない,おおよその目処が立ったので,11月に交付申請を行った.これに先だって,計画を遂行する準備として,8月に,ロシア科学アカデミーの共同研究者ら,化学チームの責任者と技術者,またロシア科学アカデミー極東支部のディレクターとも面談をした.海外共同研究者らとは,本研究を遂行する意義を共有し,詳細な計画を理解してもらった上で,調査地域の選定,手法,ターゲット元素,化学分析,データの取り扱い,解析方法等々の研究細部に渡って議論を行なった.また,調査・試料・分析に係る物品や人が国を行き来することになるため,ビザを始め,双方の所属機関内外の諸手続きや事項を共有し,頻繁に打ち合わせを行なっている.加えて,6月の極東域の調査に加わり,ロシアの調査手法や問題点を理解することで,今後の研究に必要な要素を把握することができた.1年有効なロシアのマルチプルビザを取得したが,180日中の90日以内と表される複雑なルールがあり,加えて,極東地域調査の制約もあるため,連続した長期滞在は不可能であることが分かりつつある.研究内容を遂行するために支障のない範囲で,計画的に滞在するよう工夫したいと考えている.計画1については,ほぼ計画通りに行なわれている.また,計画2に関わる統合データベースの作成のために,ロシア側の既存データを把握し,データベース化を始めていることから,やや進んでいると言える.しかし,長期滞在については具体的な日程が合意できておらず,マルチプルビザの具体的な使用方法について,ロシア大使館や在ロシア日本大使館に問い合わせるなど,滞在計画を立てるべく方々と調整を続けている状態である.次年度以降も計画通りに遂行すべく,打ち合わせや議論を密に行ない,意思疎通をしっかり取りながら,調査・分析を行いつつ,実験を並行して進めたい.ユーラシア東縁全体での深部流体の分布や性質を系統的に把握し,その地学現象への役割の理解を深めるという本研究の目的のために,できるだけ多くのデータを入れた統合データを得ることを目指している.内定年度:2017本研究の目的は,沈み込み帯の前弧火山弧(日本列島)とその背弧(北海道北部,サハリン,シホテアリン)における温泉・鉱泉の地球化学的分析・解析を通して,沈み込み帯大陸域にかけてのユーラシア東縁全体での深部流体の分布や性質を系統的に把握し,その地学現象への役割の理解を深めることである.このために,【計画1】前弧,火山弧に加えて,ロシア科学アカデミーと共同で背弧・大陸縁辺の泉水を化学分析し,申請者らの開発した統計解析手法により成因を推定する.【計画2】流体移動・反応の数値シミュレーションによる統合モデルを構築し,上昇過程とフラックス推定を行う.平成30年度は,採択内定以降,海外共同研究者と話し合いや調整を行ない,おおよその目処が立ったので,11月に交付申請を行った.これに先だって,計画を遂行する準備として,8月に,ロシア科学アカデミーの共同研究者ら,化学チームの責任者と技術者,またロシア科学アカデミー極東支部のディレクターとも面談をした.海外共同研究者らとは,本研究を遂行する意義を共有し,詳細な計画を理解してもらった上で,調査地域の選定,手法,ターゲット元素,化学分析,データの取り扱い,解析方法等々の研究細部に渡って議論を行なった.また,調査・試料・分析に係る物品や人が国を行き来することになるため,ビザを始め,双方の所属機関内外の諸手続きや事項を共有し,頻繁に打ち合わせを行なっている.加えて,6月の極東域の調査に加わり,ロシアの調査手法や問題点を理解することで,今後の研究に必要な要素を把握することができた.1年有効なロシアのマルチプルビザを取得したが,180日中の90日以内と表される複雑なルールがあり,加えて,極東地域調査の制約もあるため,連続した長期滞在は不可能であることが分かりつつある.研究内容を遂行するために支障のない範囲で,計画的に滞在するよう工夫したいと考えている.計画1については,ほぼ計画通りに行なわれている.また,計画2に関わる統合データベースの作成のために,ロシア側の既存データを把握し,データベース化を始めていることから,やや進んでいると言える.しかし,長期滞在については具体的な日程が合意できておらず,マルチプルビザの具体的な使用方法について,ロシア大使館や在ロシア日本大使館に問い合わせるなど,滞在計画を立てるべく方々と調整を続けている状態である.次年度以降も計画通りに遂行すべく,打ち合わせや議論を密に行ない,意思疎通をしっかり取りながら,調査・分析を行いつつ,実験を並行して進めたい.ユーラシア東縁全体での深部流体の分布や性質を系統的に把握し,その地学現象への役割の理解を深めるという本研究の目的のために,できるだけ多くのデータを入れた統合データを得ることを目指している.
移動行動から見た都市空間の動的な記述に関する研究

東京23区域及び武蔵野市三鷹市(特別区・武三交通圏)を事業域とする各タクシーが記録する業務日報をもとにデータベースを作成した。業務日報には、各乗客の出発時間、出発地、目的地、乗客数、運賃が記載されており、その他、1日分をまとめて走行距離、営業走行距離が集計されている。さらにこれらの運行情報を「国土地理院・国土数値情報"道路・鉄道"」を利用した街路ネットワークのデータと対応させるため、地名-位置データベースを作成した。1日のタクシー運行のパターンは、1)日中ないし夕刻、東京中心部のオフィス街や繁華街内部での短距離相互移動、2)通日、東京南東部の鉄道ターミナルからの短距離移動(鉄道の不備が原因と思われる)、3)深夜、繁華街から近郊住宅地への中・遠距離移動、に集約され、東京のタクシー運行における移動様態が遠心的・求心的な構造をもつことが明らかになった。上述のデータベースから、1日という時系列におけるタクシー群の移動様態に関して、幾何学的な解析を行った。移動行動の非等方性、非均質性といったユークリッド距離的でない性質を、非計量多次元尺度法という統計解析における手法を援用することによって、ユークリッド空間からの変位量という形で定式化し(放射環状モデル)、さらに位相空間相互の関係の定性的な視覚化(上位・下位空間モデル)を行った。午前6時午前8時では概ね遠心度0、放射中心が都心から遠く、相対的に環状方向への顕著な移動がみられ、午前9時午後4時では遠心性が強く、放射中心がほぼ都心にあることがわかった。また、業務終了間際の午前34時台、業務開始直後の午前6時台では、不安定な位相が観察された。さらに距離概念の豊富化を図り、異なった距離の相互関係を視覚化する手法の開発が今後の課題である。
肺移植における免疫寛容の誘導と機構解析―T細胞抑制性接着分子CTLA-4の発現とその役割―

1)BNからF344へのDonor specific transfusion(DST)によるrecipient脾臓T細胞内部でのCTLA-4発現をT細胞表面はFACSで、T細胞内部での発現は共焦点レーザー顕微鏡を用いて観察した。その結果CD28では無処置,DST後7日のT細胞の両者とも細胞表面・細胞内とも発現していた。一方CTLA-4では無処置群では細胞表面・細胞内ともに発現が見られなかったのに対し、DST群では細胞表面での発現はなかったものの、細胞内での発現はT細胞の20%に認められた。この結果よりDSTはT細胞内でのCTLA-4誘導に関与する可能性が示唆された。2)BNからF344ラットへの肺移植モデルにおいて、移植前7日にDSTを行うことにより病理学的にはGrade1のレベルに抑えられ、移植肺生着延長効果がみられた。Third partyとしてACIラットの血液をF344に輸血し、同様にBNからF344ラットへの肺移植を試みたところgrade3の拒絶反応が認められ、DSTがドナー特異的である可能性が示唆された。3)移植後肺および脾臓内Tリンパ球表面におけるCTLA-4発現の推移経時的にCTLA-4の肺内T細胞表面への発現をFACS計測により観察した結果、Isograft群では7日間にわたり細胞表面への発現はまったく見られなかったのに対し、Allo-control群では第3日目よりの細胞表面への発現が観察された。これは病理学的に拒絶反応の出現と一致するものであった。そして7日間その発現は持続した。一方Allo-DST群では移植翌日(第1病日)より細胞表面への発現が見られ、7日間継続した。Allo-control群とAllo-DST群における発現の程度は第7病日においては同程度であった。脾臓内Tリンパ球においても同様の傾向が観察された。4)移植後肺および脾臓内Tリンパ球内におけるCTLA-4発現の推移肺内Tリンパ球におけるCTLA-4の細胞内発現を共焦点レーザー顕微鏡で調べた結果、Allo-DST群での浸潤Tリンパ球で細胞内発現が第1病日より認められていた。一方Allo-control群ではやはり第3病日から細胞内発現が認められ、細胞内で合成されたCTLA-4が速やかに細胞表面へと移動し、発現することが示唆された。平成12年度の研究実績基礎実験としてDSTが脾臓T細胞でのCTLA-4およびCD28の発現にどのように関与するかを検討した。BNからF344へのDST7日後に脾臓T細胞を分離し、CD24およびCTLA-4に対する抗体による免疫染色を行い、T細胞表面はFACSで,T細胞内部での発現は共焦点レーザー顕微鏡を用いて観察した。コントロールとして無処置の脾臓T細胞を同様に染色観察した。一方CTLA

-4では無処置群では細胞表面・細胞内ともに発現が見られなかったのに対し、DST群では細胞表面での発現はなかったものの、細胞内での発現はT細胞の20%に認められた。この結果よりDSTはT細胞内でのCTLA-4誘導に関与する可能性が示唆された。2)DSTによる移植肺生着延長効果BNからF344ラットへの肺移植モデルにおいて、移植前7日にDSTを行うことにより移植肺生着延長効果がみられた。具体的には無処置群では移植後7日でgrade34の急性拒絶反応が認められたのに対し、DST群ではgrade12と軽度の拒絶反応に留まった。Third partyとしてACIラットの血液をF344に輸血し、7日後にBNからF344への肺移植を試みたところgrade3の拒絶反応が認められ、DSTがドナー特異的である可能性が示唆された。平成13年度の研究実績平成12年度の研究で、DSTによりrecipient脾臓内T細胞内部でCTLA-4が発現すること、DSTにより移植肺生着延長効果が認められることが突き止められた。その因果関係については以前不明であるが、CTLA-4Igの血管内投与により、移植臓器(肝,心)の生着延長効果が認められるという報告から、我々はCTLA-4の早期からの発現が、免疫抑制に有利に働いているものと推測した。そこで本年度はCTLA-4の発現と移植肺生着延長効果との因果関係,CTLA-4のT細胞表面への発現時期について検討した。まず移植7日前にDSTを行ったDST群と何も術前処置をしないcontrol群とに分け、肺移植後1週間でのCTLA-4およびCD28のrecipient脾臓T細胞表面での発現を見た。その結果CD28は両群とも同程度に強く発現していたのに対し、CTLA-4は両群とも発現していたものの、その発現強度には差が見られ、control群でより強かった。更に移植後経時的にrecipientをsacrificeして見ていったところ、DST群では早期からCTLA-4の発現を認めたものの、発現強度は比較的一定していた。それに対しcontrol群については現在実験を継続中であるが、急激な強い発現を起こしてきており、組織学的変化と並行して強まっていくものと推測された。以上よりDST群では早期からの持続的なCTLA-4のT細胞表面上への発現が、移植肺生着延長効果をもたらすのではないかと示唆された。平成14年度の研究実績1)移植後肺および脾臓内Tリンパ球表面におけるCTLA-4発現の推移経時的にCTLA-4の肺内T細胞表面への発現をFACS計測により観察した。その結果Isograft群では7日間にわたり細胞表面への発現はまったく見られなかったのに対し、Allo-control群では第3日目よりの細胞表面への発現が観察された。これは病理学的に拒絶反応の出現と一致するものであった。そして7日間その発現は持続した。一方Allo-DST群では移植翌日(第1病日)より細胞表面への発現が見られ、7日間継続した。Allo-control群とAllo-DST群における発現の程度は第7病目においては同程度であった。脾臓内Tリンパ球においても同様の傾向が観察された。すなわちIsograft群ではCTLA-4の出現は見られなかったが、Allo-control群では移植後第3病日に細胞表面に発現し、Allo-DST群では第1病日よりその発現が認められた。
野生新世界ザル集団における糞からの赤緑視物質遺伝子多型の解析による適応進化の研究

新世界ザルは赤-緑視物質遺伝子を多型を有し同一種内に2色型と3色型色覚個体が混在するとされているが自然集団における多型の有無および頻度の知見は乏しかった。前年度までにコスタリカ共和国サンタロサ国立公園に生息する野生オマキザル(Cebus capucinus)2群とクモザル(Ateles geoffroyi)1群を対象に糞を採集し赤-緑視物質遺伝子型の判定を行い色覚の多様性が自然集団に実在することを明らかにした。オマキザルでは3つの対立遺伝子が、クモザルでは2つの対立遺伝子が確認された。各対立遺伝子より視物質を再構成し吸収波長特性を測定した結果、オマキザルはそれぞれ532nm、543nm、561nmに、クモザルでは538nmと553nmに最大吸収波長(λmax)を有することが明らかとなった。また全群において長波長側にλmaxを持つ対立遺伝子の頻度が有意に高かった。さらにクモザルの2つの対立遺伝子はこれまでに報告されていないものであり、他の新世界ザルの赤-緑視物質とは異なる吸収波長制御の分子メカニズムを持つことが明らかになった。本年度は色覚型が判定されたクモザル1群約20頭を対象とし各個体の採食行動を詳細に観察した。同時に採食物の反射光および環境光の測定を調査地にて行い、再構成実験で得られた視物質の吸収波長カーブを用いて各視物質がある光環境下である対象物を見るときに得る光量を算出しクモザルの色覚をモデル化した。その結果、クモザルが主に採食を行う葉で覆われた木の下では色みによる果実と葉、熟した果実と未熟な果実の判別が難しくなることが明らかとなった。また、熟した果実と熟していない果実の色みによるコントラストと明度の違いによるコントラストを定量化し採食行動の観察結果との相関を調べたところ、明度によるコントラストが色みよりも果実を見分けるのに重要な要素であることが明らかとなった。中米コスタリカ共和国サンタ・ロサ国立公園に平成15年7月9-15日の日程で滞在し、そこに棲息する中米クモザル(Ateles geoffroyi)1群、ノドジロオマキザル(Cebus capucinus)2群を対象に糞の採集を行った。その結果、クモザルでは全25個体中10個体からサンプルを採取し、そのうち5個体について赤緑視物質遺伝子の遺伝子型から色覚型を判定することができた。オマキザルでは1群からは全18個体中6個体からサンプル採取し、そのうち3個体で色覚型を確定した。オマキザルのもう1群では全18個体中9個体からサンプル採取し、そのうち6個体で色覚型を確定した。これらにより、初めて野生の新世界ザルで色覚型を判定し、野生集団に実際に色覚多型が存在することを明らかにした。さらにクモザルでは赤緑視物質遺伝子の対立遺伝子が2種類であるのに対し、オマキザルでは3種類であることを明らかにした。また、オマキザルの2群間で対立遺伝子頻度構成が著しく異なることを明らかにした。霊長類赤緑視物質の吸収波長はアミノ酸の180、277、285番日の残基により決定されること(3サイトルール)を既に私たちの研究室が明らかにしているが、オマキザルの3種類の対立遺伝子では3サイトは全てが新世界ザルで既知の組み合わせであったのに対し、クモザルの対立遺伝子の1つ(黄型)は従来知られていない新規の組み合わせであった。来年度は集団の全個体について色覚型の確定を行い、また、各視物質の実際の吸収光波長を視物質再構成によって明らかにし、それらをもとに色覚型と行動、そして光環境との関連について検討を重ねる。多くの新世界ザルは赤-緑視物質遺伝子の多型に由来する色覚の種内変異を有するとされており、色覚の違いに関連した行動の違いを種内で比較することができるため、色覚の意義、色覚進化の過程を探索する格好の研究対象である。しかし、野生集団における色覚型多型の有無および頻度を調べた研究は稀有であった。私はコスタリカ共和国サンタロサ国立公園に生息する野生オマキザル(Cebus capucinus)2群(24個体と19個体)とクモザル(Ateles geoffroyi)1群(27個体)を対象に糞を採集し赤-緑視物質遺伝子型の判定を行った。さらに視物質をそれぞれの遺伝子型について再構成しそれらの最大吸収波長(λmax)をin vitroで測定した。オマキザルでは3つの対立遺伝子が報告されているが本研究でもこれら全てが同定され、λmaxもアミノ酸配列からの推定値と一致した。ただし1群ではそれら全ての対立遺伝子が同定され3色型と2色型が混在するのに対し、1群では1個体を除き全個体が同一の遺伝子を持ち2色型であった。この群れでは長期行動観察により1頭の優位オスが長期間交尾独占をしていることが明らかとなっており、色覚変異の低下はそれによる近親婚効果であると考えられた。クモザルではこれまでの電気生理学手法による報告に一致する2つ対立遺伝子が同定されたが視物質再構成の結果これらのλmaxに重要な影響を与えるアミノ酸サイトは多くの哺乳類の視物質とは異なることが明らかになった。また2つの対立遺伝子の頻度はほぼ同等であった。

これらの結果、小集団において色覚多型の頻度には顕著な集団差が存在することを示すとともに、色覚多様性維持に個体移出入が重要であることを示した。新世界ザルは赤-緑視物質遺伝子を多型を有し同一種内に2色型と3色型色覚個体が混在するとされているが自然集団における多型の有無および頻度の知見は乏しかった。前年度までにコスタリカ共和国サンタロサ国立公園に生息する野生オマキザル(Cebus capucinus)2群とクモザル(Ateles geoffroyi)1群を対象に糞を採集し赤-緑視物質遺伝子型の判定を行い色覚の多様性が自然集団に実在することを明らかにした。オマキザルでは3つの対立遺伝子が、クモザルでは2つの対立遺伝子が確認された。各対立遺伝子より視物質を再構成し吸収波長特性を測定した結果、オマキザルはそれぞれ532nm、543nm、561nmに、クモザルでは538nmと553nmに最大吸収波長(λmax)を有することが明らかとなった。また全群において長波長側にλmaxを持つ対立遺伝子の頻度が有意に高かった。さらにクモザルの2つの対立遺伝子はこれまでに報告されていないものであり、他の新世界ザルの赤-緑視物質とは異なる吸収波長制御の分子メカニズムを持つことが明らかになった。本年度は色覚型が判定されたクモザル1群約20頭を対象とし各個体の採食行動を詳細に観察した。同時に採食物の反射光および環境光の測定を調査地にて行い、再構成実験で得られた視物質の吸収波長カーブを用いて各視物質がある光環境下である対象物を見るときに得る光量を算出しクモザルの色覚をモデル化した。その結果、クモザルが主に採食を行う葉で覆われた木の下では色みによる果実と葉、熟した果実と未熟な果実の判別が難しくなることが明らかとなった。また、熟した果実と熟していない果実の色みによるコントラストと明度の違いによるコントラストを定量化し採食行動の観察結果との相関を調べたところ、明度によるコントラストが色みよりも果実を見分けるのに重要な要素であることが明らかとなった。
結合生産をおこなう自然資本の最適管理手法

林業の生産物が木材だけではないことに着目し、林業に結合生産モデルが妥当することを示した。現実社会においても、林業収入の3ー4割を木材生産以外の収入が占めており、結合生産が適用できることが明らかになった。フィールド調査からは、結合生産モデルを想定した収益化の取り組みが行われている事例も見られる。一方で、消費者に対するアンケート調査からは、木製品に対する消費意欲が低いことが明らかにされた。今年度は、森林関係者向けのアンケート調査を作成するために、林業従事者に対するヒアリング調査を実施した。ドラフトとして作成したアンケート票に基づいて、ヒアリング調査を実施した結果、アンケート票を修正する必要性が出てきた。ヒアリング対象としたのは、従来型の林業を脱却して、新しい林業を作り上げようとする人々である。本研究で明らかにしたいと考えていることは、木材生産に依存しない森林保全システムであるが、調査対象者の多くは、木材生産から森林保全業に転換することには抵抗が少なかった。その意味で、当初の仮説が大きく外れ、アンケート調査の軌道修正が必要となった。近年の木材価格の低迷で、補助金頼みの林業に対する反省だけではなく、需要動向を見極めた、木材生産体制を作り上げなければならないという問題意識も共通していた。従来のアンケートは、これらの点を確認するだけにとどまっていた。2013年度には、改めて、林業従事者が、今後の林業をどのような体制で維持していくのか、あるいは森林をどのような体制で管理しようとしているのかを明らかにできる方法を尋ねる方向でアンケート調査を実施したい。また、国内制度を調査するなかで、国内の木材需要が増加することが前提になっていることが分かるが、国内での木材需要は今後も増加が見込めないと予想される。需要が低下する中で、どのようにすれば森林を維持していけるのかも合わせて考える必要のある課題であることが明らかになった。この点については、消費者に対して森林保全手法に対する貢献意欲をテーマとしたアンケートを実施することで明らかにしたいと考えている。本研究は研究期間全体を通して、森林の多面的機能を収益化し、木材生産だけではなく、多面的機能全体の収益によって森林管理をすすめていくことが必要であることを示した。そのために、理論面として前提とする経済モデルが外部経済性の内部化モデルではなく、結合生産モデルを利用することが妥当であることを示した。また、実証面では、林業がすでに収益の3割を多面的機能からの収益で賄っていることと、木材生産に依存せずに森林管理を行っている事例が多く存在していることを示して、結合生産モデルが現実にも合致していることを示した。本年度は木材利用に関する消費者意識調査と生産者に対するヒアリング調査を実施した。木材市場の両方の端に位置する需要者と供給者の意識を調査することで、多面的価値を積極的に産業に組み入れることが木材市場にもたらす影響を評価することができた。消費者意識はWebを利用したアンケート調査を実施し、木製品と森林保護への寄付に関する支払い意思額を尋ねた。詳細な分析は実施できていないが、現時点では、木製品の活用意欲と森林保護への貢献意欲は非常に低いことが明らかになった。この結果からは、政府や民間がすすめる需要拡大策が消費者意識と合致していない可能性が示唆される。生産者に対するヒアリング調査は、体系的な調査ではなく、数人に調査を行ったにとどまった。生産者の一部は自らの生産物が積極的に燃料として使用されることに抵抗感を抱いている。また、拡大造林以降の森林政策に不満を抱く結果、政府に対する不信感が強い生産者も見られた。この他に、間伐から満足する収益が期待できないため、間伐を実施せず森林を放置する事例もあることが分かった。これらの結果からは、林業については、短期的な施策よりも、長期的に森林管理・林業が持続可能な産業であることを示すモデルの提示が必要であると考えられる。今年度は、既存資料の収集および、ヒアリング調査を行った。ヒアリング調査は、宮崎県諸塚村において林業の現状について実態調査を行った他、東京都では国立情報学研究所の岡田教授に林業における電子マネーの活用事例について話をうかがった。諸塚調査では、林業の副産物である二酸化炭素吸収機能を活用した取り組みについて調査を行った。諸塚のカーボンオフセットの取り組みは、私有林ではなく公有林を対象としているいる。私有林の場合、長期的に森林が保全される担保がないため、カーボンオフセットの対象としにくいということである。森林の保全を林業目的の森林にゆだねることは、カーボンオフセットだけではなく、他の多面的価値の供給にも影響を与える可能性が分かった。この調査から、今後は、私有林の長期的な保全と林業の収益性の推移に着目して調査・研究を行うこととした。文献調査では、主にコモンズと森林保護関係の文献を収集した。コモンズ研究は経済理論的な観点からの研究はほとんどなされておらず、人類学や社会学的な観点からの研究、および地域社会におけるコモンズの重要性に関する調査・考察が中心であった。

また、森林保護に関しては、近年では、REDD+(森林の減少防止による二酸化炭素吸収に、森林管理による増加を加えた概念)等が注目されており、そのなかで、森林を木材ではなく薪や食料といったリ林産副産物利用の観点から利用してきた周辺住民の役割が注目されている。日本では、林産副産物の利用は、近年では椎茸栽培程度しか利用されておらず、必要性が失われつつある。以上、今年度の研究から林業の収益が悪化し、担い手確保が難しくなる中で、今後どのような担い手が森林の管理を行うべきなのか、特に私有林をめぐる状況に着目する必要があることが分かった。特に、アンケート調査が遅れている。当初想定していたアンケート調査が、ヒアリングの結果により、大幅な軌道修正が必要となったため、24年度にアンケート調査を実施することができなかった。また、学内業務多忙のため、研究が十分に実施できなかった。この点については、25年度、機関内で異動したこともあり、十分な時間がとれると考えている。予定していたヒアリングが進まず、林業従事者に対するアンケートを行うことができなかった。全体にエフォートの見込みが甘く、じゅうぶんな時間をかけることができなかった。本来、研究補助者を雇用し、ヒアリング調査の支援を得る予定であったが、想定していた補助者が就職で研究の補助を依頼することができなくなった。その他の補助者を見つけることができず、ヒアリング調査の計画が送れることとなった。ヒアリング調査の遅れにより、当初予定していたアンケートについても、ヒアリングから得られた課題を中心に質問項目を作成する予定であったため、アンケート項目を作成することができず、全体の研究が遅れる結果となった。もう一件、共同研究者として申請していた科学研究費(基盤B)の計画が同時に採択されたことも一因である。この点、近年、大学の一般業務の負担が増しており、学期中に現地調査を行うことが困難になりつつある。また、夏休み期間も短縮されている。そのため、複数の研究費の採択にともない、必要とされるだけの現地調査を実施することが難しかった。25年度は、林業従事者と消費者の二者に対してアンケート調査を実施し、研究成果としてまとめる予定である。林業従事者に関しては、熊本県、または九州内における林業事業体に対する調査を実施する。この点については、熊本県を中心とした協力を得ることができる見込みであるため、実施は可能である。アンケートの実施は9月を予定している。消費者アンケートは、現在業者と相談のうえ、5月の実施を予定して、現在アンケート票の作成をすすめているところである。24年度は、私有林の管理を行う関係者(主に森林組合に勤務して、森林を管理している者)にたいして、労働における動機付け等をアンケート調査を実施する予定である。アンケート調査は23年度に予定していたものであり、24年度夏の実施をめざして調査項目を策定している。消費者アンケート(40万円程度)と林業事業体に対するアンケート(40万円)程度を予定している。また、収集したアンケートの処理・資料整理で人件費または委託費を使用(30万円程度)することを予定している。
元素成分推定を可能にするMulti-Energy CT再構成アルゴリズム法の開発

本研究の目的は、光子と物質の相互作用断面積及びX線の線質の情報に基づき、元素分布の推定を可能にするMulti Energy CT再構成アルゴリズムを新規に開発することである。本研究では、量子電磁力学に基づいて光子反応断面積を精緻化し、モンテカルロ計算によって得られたX線スペクトルと標準人体の元素分布モデルを事前情報とした事後分布最大化法による元素推定アルゴリズムを開発した。入力値とした仮想ファントムの元素分布と再構成された元素分布との差は非常に小さく、人体において高い密度を有する炭素や窒素、酸素の密度推定では20%未満の誤差で再構成することが可能であった。本研究の目的は、光電効果、コンプトン散乱及び電子対生成のデータベースから、物質に対する電子密度と電荷の関数モデルを構築し、元素分布の推定を可能にするMulti-Energy CT再構成アルゴリズム法を新規に開発することである。当該年度では、物質中の電子状態に対する高精度なHatree-Fock計算を適用した反応断面積計算を実施し、これまで良く使用されているNational Institute of Standards and Technology (NIST)のXCOM: Photon Cross Sections Databaseとの比較を行った。また、光電効果、コンプトン散乱及び電子対生成のデータに対する関数モデルを利用し、高エネルギー放射線治療装置によって再構成されたCT画像及び、同装置に併設された診断用低エネルギーX線により再構成されたCT画像とを組み合わせることで、有効原子番号と電子密度を高精度に推定するアルゴリズムを開発した。再構成アルゴリズムには、最尤推定に基づくMLEM法を使用した。本アルゴリズムを利用することで、X線散乱やビームハードニングの効果を容易に組み込むことが可能となった。また、事前情報を取り入れた事後分布最大化法(MAP法)による再構成アルゴリズムを開発し、時間順序4次元CT再構成法へ応用した。平成27年度に予定していた光電効果・コンプトン散乱・電子対生成の断面積データベース構築は順調に進められた。また、上記の光電効果・コンプトン散乱・電子対生成断面積データに対する試験的な関数モデルを利用した元素成分を推定する逐次近似再構成アルゴリズムの開発も行った。さらに、次年度以降に開発を検討していた、ビームハードヒング効果を取り入れた単色X線に対する元素推定アルゴリズムを構築した。このアルゴリズムにおける元素成分や電子密度に対する事前情報の重要性についても検討がすでに進められており、申請書を作成した時点で予定していた研究内容を超える成果が得られ始めている状況にある。本研究の目的は、光子と物質の相互作用断面積及びX線の線質に基づき、元素分布の推定を可能にするMulti-Energy CT再構成アルゴリズムを新規に開発することである。このために、基礎物理学(量子電磁力学)に基づく光子反応断面積の精緻化と、装置から生じるX線スペクトルに基づいたビームハードニング特性を考慮したCT再構成の新たな表式を導出する必要がある。また、被写体の物質(元素)同定には様々なX線エネルギーを分別することが一般に必要であると考えられているが、本研究ではエネルギー分別の方法ではなく、標準人体の元素分布を事前情報に組み込んだ事後分布最大化によるアルゴリズムを構築する。当該年度では、(1)高精度なHartree-Fock計算に基づく光子-物質反応断面積のデータベース化、(2)放射線治療装置を利用したkVレンジとMVレンジのX線によるデュアルエネルギーCT再構成、(3)標準人体の元素分布のモデル化、を並行して実施した。(1)光子-物質反応断面積のデータベース化では、アメリカのNational Institute of Standards and Technologyとの比較により低原子番号において数%程度の相違が観測された。(2)kV-MVデュアルエネルギーCT再構成では、ファントムにおいて有効原子番号分布を取得し、3%程度の誤差範囲内で推定できた。(3)標準人体の元素分布のモデル化では、人体を構成する主な元素である水素、炭素、窒素、酸素、リン及びカルシウムの6つの元素に対して、物質密度に応じた各元素の構成割合と誤差範囲を、多峰性ガウシアンと多項式を組み合わせたフィッティングにより算定した。以上の結果に基づき、次年度において事後分布最大化に基づく元素推定の研究を完結する予定である。放射線治療装置を利用したkVレンジとMVレンジのX線によるデュアルエネルギーCT再構成及び事後分布最大化法によるCT再構成法については概ね順調に進展し、且つ新しい知見が得られてきたため、独立に論文化するフェーズに移行する状況にある。一方、標準人体に対する元素分布のモデル化では、その精度がモデル関数の選択に依存するという課題が残っており、この課題を再検討することによって、事後分布最大化に基づく元素推定に関する研究に遅れが生じる可能性があるため上記区分とした。本研究の目的は、光子と物質の相互作用断面積及びX線の線質に基づき、元素分布の推定を可能にするMulti Energy CT再構成アルゴリズムを新規に開発することである。このために、量子電磁力学に基づいて精緻化された光子反応断面積と、装置から生じるX線スペクトルに基づいたビームハードニング特性を取り入れたCT再構成アルゴリズムを本申請にて新規に提案した。前年度までに、量子電磁力学計算による光子ー物質反応断面積のデータベース化、デュアルエネルギーCT再構成、標準人体の元素分布モデルの構築、の研究を行った。当該年度において、標準人体の元素分布モデルの予測分布を事前情報として取り入れた事後分布最大化法による元素推定アルゴリズムを開発し、そのアルゴリズムの精度を仮想ファントム試験によって実証した。仮想ファントムはShepp-Logan型を採用し、構成される3つの領域を様々な人体組織の元素構成に置き変えることによって48種類の仮想ファントムを準備した。元素推定において必要となるX線のエネルギー

スペクトルには、前年に開発を行ったkV-MVデュアルエネルギーCT再構成で用いたモンテカルロシミュレーションの結果を用い、人体が6つの元素(水素、炭素、窒素、酸素、リン及びカルシウム)からなるとするモデルに従って、スペクトルに応じたX線の減弱を最適化計算により決定し、構成元素の密度を推定した。再構成された元素分布と、入力値とした仮想ファントムの元素分布の差は非常に小さく、比較的密度の大きい炭素や窒素、酸素の密度推定においては20%未満程度の誤差で再構成が可能であった。本研究の目的は、光子と物質の相互作用断面積及びX線の線質の情報に基づき、元素分布の推定を可能にするMulti Energy CT再構成アルゴリズムを新規に開発することである。本研究では、量子電磁力学に基づいて光子反応断面積を精緻化し、モンテカルロ計算によって得られたX線スペクトルと標準人体の元素分布モデルを事前情報とした事後分布最大化法による元素推定アルゴリズムを開発した。入力値とした仮想ファントムの元素分布と再構成された元素分布との差は非常に小さく、人体において高い密度を有する炭素や窒素、酸素の密度推定では20%未満の誤差で再構成することが可能であった。Hartree-Fock計算を用いたZ=192までの各元素に対する光電効果・コンプトン散乱・電子対生成の断面積データベースを公開するとともに、論文にまとめる予定である。また、本Hartree-Fock計算の光電効果・コンプトン散乱・電子対生成断面積データに対し、回帰フィッティングを行い、0.1keV10MeVの範囲に対する光電効果・コンプトン散乱・電子対生成断面積に対する最良の関数モデルを構築する。当該年度で構築したベイズ理論に基づく事後分布最大化(MAP)法において、人体組織に対する元素成分のICRPモデル(Report 23, 1975)を事前分布として導入し、その評価を行う。MAP法の導入により、照射野外(Field of view; FOV)領域のCT再構成法など、本研究の副産物として得られた既存の技術の枠組みでは得ることができなかった結果についても学会等で報告を行っていく。今後の研究において、事後分布最大化に基づく元素推定アルゴリズムの精度を、ファントム試験によって実証したいと考えている。そのアルゴリズムで重要な要素となるのが標準人体の元素分布のモデル関数である。当該年度で行ったモデル関数の構築では、多峰性ガウシアンと多項式を併用し、最小二乗法と予測分布により6つの元素(水素、炭素、窒素、酸素、リン及びカルシウム)の構成割合と誤差範囲を算出した。しかし、元素に独立に最小二乗法を行うと構成割合の合計が1とならないため、酸素に対しては1から他の割合を差し引くことでモデル関数を構築した。
沖縄周辺海域における最終氷期以降の中・深層環境

沖縄周辺の海底から採取された柱状堆積物試料(海底コア)の詳細な堆積年代を調べ、そこから産出した微化石(放散虫)と化学分析の情報をもとに最終氷期(約2.5万年前)以降の中深層環境の変化を推定した。その結果、最終氷期から完新世への遷移期(1.75万1.15万年前)において、この海域の中深層水が北方起源の水塊の影響を受けていたことを示唆するデータを得た。本研究の目的は,現在の北太平洋中層水の南限域にあたるフィリピン海と東シナ海から採取された海底コアをもとに微化石群集を調査し,過去のこの海域の中・深層環境の理解を得ることである.この目的のため,当該年度に実施したのは以下の通りである.◎フィリピン海から既に採取されている2本のコアGHO8-2004とGHO8-2005に関して,有孔虫の摘出と放射性炭素年代の測定を計16層準で実施した.その結果,双方のコアが最終氷期以降の堆積物を連続的に記録しており,これらが高分解能の古環境研究に有望であることが明らかとなった.さらに中層水の年代を測定する事を目的として,深海性の浮遊性有孔虫および底生有孔虫の放射性炭素年代測定を行うため,その摘出作業を行った.◎本調査海域から産出する放散虫の種類を把握するために表層堆積物を検討し,計131種を確認した.また,東シナ海北部から採取されたプランクトン・ネット試料から現在の放散虫の生息深度について検討を行い,この海域に生息する放散虫の生態情報を得た.このような現在の沖縄周辺海域に於ける放散虫群集の特徴と海洋環境との関運性に関する基礎情報は,化石群集を古環境復元に利用する際に重要となる.実際に,コアGHO8-2004に関して放散虫分析を予察的に行った結果,海洋表層と中層環境に対応している群集の変化が認められた.◎9月に中国(南京)で行われた放散虫の国際学会に出席し,放散虫の分類と古環境に関する研究発表を行った.この会議期間中には,世界中から参集した放散虫研究者と意見交換を行い,とくに中国の研究者から放散虫研究の現状と展望に関する情報を得る事が出来た.後日(3月初旬),改めて中国科学院南海研究所(広州)を訪問し,より詳細な意見交換を行った.中国では,これまで東シナ海や隣接する南シナ海における現世放散虫の研究が多数行われており,これらのデータを活用するために,中国の研究者との情報交換は,本科研費研究を実施する上で重要である.本研究の目的は,現在の北太平洋中層水の南限域にあたるフィリピン海と東シナ海から採取された海底コアをもとに微化石群集を調査し,過去のこの海域の中・深層環境の理解を得ることである.この目的のため,当該年度に実施したのは以下の通りである.◎フィリピン海から既に採取されている2本のコアGH08-2004とGH08-2005に関して,有孔虫の摘出と放射性炭素年代の測定を計12試料について実施し、昨年度と合わせて計28試料の年代値を得るに至った.更に分析値を増やすため、30試料の有孔虫の摘出を実施し、今年度に分析を行う予定である。◎コアGH08-2004について、底生有孔虫の炭素同位体比を測定し、底層水の性質の変化を明らかにした。その結果、最終氷期から完新世に至る遷移期において2度にわたって底層水の著しい変化が起こった事が示唆された。これは、ベーリング海などで見られる環境変化と同調しており、北太平洋に広域的なイベントである可能性が高い。今後、この変化がどのようなメカニズムで起こったかを、浮遊生-底生有孔虫の放射性炭素年代差および微化石群集から考察する予定である。◎東シナ海より6本の海底コアを採取し、古海洋研究に利用可能かどうかの検討を行った。これらのコアは、いずれも最終氷期以降の堆積物を連続的に記録していると考えられ、何れも本研究課題の目的に有望である事が明らかとなった。◎東シナ海と日本海を繋ぐ対馬海峡から採取されたプランクトン試料から放散虫の生態を調査し、特異な海洋環境に対応した分布を示すなど古海洋研究に有効な情報を提供した。本研究の目的は,最終氷期以降の北太平洋の中層循環の変化を理解するため、フィリピン海と東シナ海から採取された海底コアをもとに微化石や化学成分を分析することであった。当該年度では、フィリピン海から採取された2本のコアGHO8-2004とGHO8-2005に関して、有孔虫の摘出と放射性炭素年代の測定を実施し、精密な年代モデルを構築し、微化石と化学分析(有機物、無機炭素、同位体比など)から中層環境の変化について検討を行った。

また、この中層水の起源と考えられる北太平洋亜寒帯域(ベーリング海)における微化石および化学分析結果と比較し、互いの海域が密接に関係していることが示唆された。また、ここ数年、氷期から完新世に至る大気中の二酸化炭素の上昇が海洋中深層から放出された可能性が指摘されており、今後、その可能性を検証するためにも、本研究成果をより詳細に検討する必要がある。