hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
イオンチャネル作用薬の効率的探索を指向した新規膜電位応答性色素分子の開発

以下のような新規作動原理を持つ膜電位応答性蛍光色素の開発について検討を行った。細胞表面に露出するよう配置された2種類の蛍光色素、細胞膜に埋没した脂溶性イオンからなる電位センサー部位、およびそれらを繋ぐ細胞膜の厚さ分の長さを持つ2本のリンカーから構成される。一般に細胞膜中の脂溶性イオンは細胞質側近傍か細胞表層側近傍に位置し、その分布比はイオンの電荷と周囲の膜電位に依存する。脂溶性イオンの膜電位変化に伴う膜垂直方向への移動により、連結された2つの色素間平均距離は脂溶性イオン部位が細胞質側に来た時に最小値をとり、細胞表層側に来た時には束縛が失われるため側方拡散により色素間距離は最大で膜厚の2倍へと水平方向の距離情報に変換されると期待できる。蛍光色素間のFluorescence resonance energy transfer (FRET)によるエネルギー移動効率は距離の6乗に反比例するため、ドナー側の色素を選択励起した際のそれぞれの色素の蛍光強度比から距離を推定でき、膜電位変化と関連付けられる。本年度も昨年度に引き続き色素の合成を行った。脂溶性イオンにはトリフェニルホスホニウム塩を用いる事とした。本系では蛍光団は膜外に露出するため、水中で十分な蛍光強度を持つ事が求められる。そこで、この条件を満たすクマリン系、フルオロセイン系の蛍光色素をそれぞれドナー、アクセプターとして採択した。さらに、種々の置換基を持つ蛍光色素の光学特性データから、比較的短い距離変化に応答する色素の組合せを選択した。比較対象の為に合成したトリフェニルホスフィン部位とフルオロセイン部位のみの組み合わせの化合物を用いてtsA201細胞への取り込みを共焦点蛍光顕微鏡により観察したところ、期待通り細胞膜への局在化が確認出来た。より高い脂溶性を持つであろう最終目的物の細胞膜局在化への期待が持てる結果を得た。リン酸エステル部の親水性により細胞表面に露出するよう配置された2種類の蛍光色素、細胞膜に埋没した脂溶性イオンからなる電位センサー部位、およびそれらを繋ぐ細胞膜の厚さ分の長さを持つ2本のリンカーから構成される。一般に細胞膜中の脂溶性イオンは細胞質側近傍と細胞表層側近傍に位置する2状態間を行き来するとされており、その分布比はイオンの電荷と周囲の膜電位に依存する。脂溶性イオンの膜電位変化(分極、脱分極)に伴う膜垂直方向への移動により、連結された2つの色素間平均距離は脂溶性イオン部位が細胞質側に来た時に最小値をとり、細胞表層側に来た時には束縛が失われるため側方拡散により色素間距離は最大で膜厚の2倍へと水平方向の距離情報に変換されると期待できる。蛍光色素間のFluorescence resonance energy transfer(FRET)によるエネルギー移動効率は距離の6乗に反比例するため、ドナー側の色素を選択励起した際のそれぞれの色素の蛍光強度比から距離を推定でき、膜電位変化と関連付けられる。まず、より詳細な分子設計を行った。蛍光色素とリンカーを持つ2級リン酸エステルの合成は、ベンジル基を保護基とするホスホロアミダイト法により順次連結する事で達成した。現在、脂溶性イオン部位に4級アンモニウム塩よりも合成が容易なホスホニウム塩を用いる経路に変更し、合成の検討を行っている。
ヒトと霊長類のコドモの物を伴った社会的遊びの映像分析と比較による規則の起源の解明

「規則の起源」に対する仮説の構築を目的とし、ニホンザル・チンパンジーのコドモの野外での「物を伴った社会的遊び」において生じる相互行為のデータの収集を行った。デジタルビデオを利用した微視的な映像分析を行い、チンパンジーの「遊び道具」の利用と発達、チンパンジーの遊びの社会的ネットワークの形成、遊びの行動学的研究に関する理論的論考など、いずれも規則の起源論の構築にとって重要な成果が挙げられた。本研究は、ニホンザル・チンパンジー・ヒトのコドモの野外での物を伴った社会的遊びにおける相互行為を観察し、「規則(に従うこと)の起源」に対する仮説の構築を目的とする。宮城県金華山に生息する野生ニホンザルのコドモを対象として、物を伴った社会的遊びに関するデータ収集を短期間行った。さらに、これまでに得られたデータを分析した結果、物を伴った社会的遊びでは、価値が低い物が伴われることや、遊びに使用される物に遊びのターゲットとしての価値がメンバー間で共有され、その結果、明確に役割の異なる相互行為が、長時間持続することが示唆された。またマハレ山塊国立公園に生息する野生チンパンジーを対象として2009年5月から6月にかけて1カ月半、物を伴った社会的遊びに関する調査を実施した。前年度の予備調査からチンパンジーのコドモはニホンザルのコドモと異なり、単独でも対物遊びをすることが多いことが予想されたため、単独で対物遊びをする場合と、社会的に対物遊びをする場合に分けて、データを収集した。単独での対物遊びの場合、遊び方は物体の形状に依存しさまざまなパターンが認められた。一方、社会的遊びの場合には、「木の形のもの」が伴われ、遊びの誘いという利用法が多く、長時間にわたって遊びのターゲットになる場合は、ニホンザルに比べて少ないことが示唆された。これらの結果から、ある意味でヒトのコドモの物を伴った社会的遊びのありようは、チンパンジー、ニホンザル双方の特徴を併せ持っているといえる。物体の価値とコドモの行動や相互行為との関係は、規則の起源を考える上で重要である。本研究は、ヒトを含む霊長類三種(ニホンザル・チンパンジー・ヒト)のコドモの野外での「物を伴った社会的遊び」において生じる相互行為を観察対象とし、デジタルビデオを利用した微視的な映像分析の手法を用い、多角的な種間比較をすることによって、人類学上未解決の問題の一つである「規則(に従うこと)の起源」に対する仮説の構築を目的とした。21年度と22年度に合計2カ月余りタンザニアマハレ山塊国立公園で実施したフィールド調査の結果、チンパンジーのコドモはニホンザルのコドモと異なり、単独でも対物遊びをすることが多く、その場合の遊び方は物体の形状に依存し、社会的遊びの場合には、「樹形のもの」が伴われることが多く、遊びの誘いとして利用される場合が多いことが示唆された。チンパンジーのコドモの物を伴った遊び方は、ヒトの子どものそれと類似性が高いようだ。しかし、マハレのチンパンジーのコドモは、二つ以上の物体を組み合わせて遊びに使用することが観察されないことが分かった。マハレのオトナの道具使用行動のレパートリーとして、複数の道具を組み合わせて使用することのないことと関連しているかもしれない。コドモの遊びにおける物体に対する社会的価値付けが、チンパンジーの方がニホンザルよりも複雑であり、ニホンザルのように一意的に価値が固定することはないようだ。つまりチンパンジーのコドモ同士の遊びの中でも、物体の意味は多義性を持ちうることが示唆される。このような社会的に決定された意味を物体に対して付与し、それに遊びの中で従うことが、「規則」の萌芽的な形態であると考えられる。
ＣＯＰ９シグナロソームを介した脱Ｎｅｄｄ８化によるシグナル伝達と発がんの理解

(1)CSNノックアウトによるシグナル伝達制御の解析CSN5 Floxマウスから単離したマウス胎児由来線維芽細胞(MEF)にタモキシフェンによる誘導性CRE組換え酵素を導入した細胞培養系を確立したので、これを用いて、CSN5の存在・非存在化でRasシグナル経路の下流で働く、MAPキナーゼ経路とPI3キナーゼ経路に留意し、Akt経路が構成的に活性化されていることを見いだした。さらに、Aktの標的について探索し、CDK2がAktによりリン酸化されて細胞質にとどまることを見いだした。(2)CSNノックアウトによる細胞老化の誘導機構CSN5のノックアウトにより、CDK2がAktによりリン酸化されてCDK2とサイクリンEが細胞質にとどまることを見いだした。この意義を検討するために、細胞質にとどまるサイクリンE変異体を作成し、この発現が細胞老化を引き起こす為に十分であることを見いだした。(2)活性化型Rasによる細胞がん化に対するCSN5/Jab1ノックアウトの影響活性化型変異Ras遺伝子を導入したMEFを用いて、CSN5/Jab1ノックアウトが増殖を抑制し、細胞老化の誘導を経て、腫瘍形成を抑制することを見いだした。また、この際、Rasシグナル経路の下流で働く、MAPキナーゼ経路とPI3キナーゼ経路に留意し、Akt経路が構成的に活性化されていること、この活性化が細胞老化誘導に必要であることを見いだした。24年度が最終年度であるため、記入しない。(1)CSN5/Jab1の条件的ノックアウトの最適化とシグナル伝達制御の解析CSN5/Jab1Floxマウスからマウス胎児由来線維芽細胞(MEF)を単離し、これにタモキシフェンにより誘導可能なCRE組換え酵素を導入した。さらに、タモキシフェン誘導性CRE組換え酵素の導入量、タモキシフェンによる処置濃度、処置時間など、様々な誘導条件を検定し、最適条件を見つけ出した。この細胞を用いて、CSN5遺伝子をノックアウトした後に増殖因子を作用させ、CSN5の存在・非存在化で種々のシグナル伝達経路が活性化されるかを検討した。特に、MAPキナーゼ経路とPI3キナーゼ経路に注意し、Rasシグナル経路を検定した。(2)活性化型Rasによる細胞がん化に対するCSN5/Jab1ノックアウトの影響活性化型変異Ras遺伝子を導入したMEFに対して、(1)で最適化したCSN5/Jab1ノックアウトの条件を適応した。得られた細胞に関して、増殖能の検定(コロニー形成能の測定、増殖曲線の作成)や、トランスフォーメーション能の測定(フォーカス形成能の測定)を行った。研究の性質上マウスを用いた実験を多く行っており、その中で誘導性条件性ノックアウトマウスを作製しているが、他研究機関にて作製したため、維持、交配とスクリーニングに予想以上の手間と時間がかかり、また、搬送時に当初の予定に無かったクリーニングのステップが加わったため、実験の日数が大幅に伸びてしまった。マウスの交配を効率よく行い、目的の細胞を分取し、速やかに研究を進める。
単眼3次元計測による果実の表皮評価と内部品質の推定法

1年目は表皮の画像データベースを作成するため、被写体を一定間隔で回転させながら静止画像を撮影し、その一部を切り取って表皮全体の合成画像を作成するための装置について検討した。その結果、直径100mm程度の円筒あるいは球状のものは、回転角5°で撮影し合成画像を作成すれば、ゆがみの少ない展開画像が得られることが分かった。2年目は試作した被写体回転式展開画像作成装置を用いて、果実の表皮情報と内部品質の関係について、実験的に検討した。表皮等の外観情報が消費者の選択を左右する代表的な果実としてリンゴを取り上げた。むつ、サンふじ、紅玉の3品種を5玉ずつ供試して、表皮情報を画像データとして取り込んだ。次に、典型的な内部品質として糖度を取り上げ、表皮から5mm内部の果肉糖度を測定した。コルクボーラーを用いて等間隔に40点のサンプルを採取し、ブリックス糖度計を用いて測定した。画像データの特徴量を求めるため、リンゴの極部分のデータを除いた画像について、RGBの輝度値の分布について検討した。画像を大きさの異なる部分に分割し、その部分でのRGB輝度値の分布を平均と分散で表し、分割数を横軸にしてプロットすると、分割数と分布に特定の関係があることが判明した。これを画像の特徴量とした。次に画像の色情報と糖度との関係について検討した。取得した画像データをHSI色空間に変換し、糖度と色との関係を調べた。色が明確に変化するリンゴむつでは、色の変化と糖度の変化については相関が高いことがわかった。しかし、紅玉やサンふじでは明確な関係が得られなかった。表皮と内部品質との関係をより詳細に調べるためには、糖度以外のデータについてサンプル数を多くして収集する必要が指摘された。果実等の農産物は表皮や外観によって評価されることが多いが、その評価基準が明示されているものはあまりない。本年度は、表皮等の外観情報のデータベース化を進め、外観と内部品質の関係を詳細に検討するため、次のような外観情報収集装置と装置の制御と画像の再構成を取り扱うソフトウェアを制作した。この装置は被写体を回転させながら、その表面を光学カメラで撮影し、コンピュータに画像データを送るもので、デジタルデータとして取り込まれた画像は変換・再構成されて、被写体全面を表す展開図として表示される。装置は回転テーブル、CCDカメラ、パソコンから構成される。回転テーブルは一定間隔で回転と停止を繰り返すことができるようにステッピングモータで駆動される。ステッピングモータとカメラはインターフェースを介してコンピュータと接続されており、(1)被写体の回転・停止、(2)被写体の撮影、(3)画像の取り込み、この手順を繰り返して1回転させて被写体の全表面の画像データを取り込む。得られた数十枚から百枚に及ぶ画像データを基に、連続した1枚の展開図を構成した。これにより、果実等の農産物の表面情報が1枚のマップとしてデータベース化される。被写体として、円筒容器と球体を供試して作成されるマップの誤差を測定したところ、直径100mm程度の被写体ならば、回転角5°で展開図のゆがみは許容できるものであった。また、リンゴやスイカを供試して、被写体の展開図を作成したところ、直径が一定でない農産物でも展開図によってその特徴が表現できることが確認された。本年度は前年度に試作した被写体回転式展開画像作成装置を用いて、果実の表皮情報と内部品質の関係について、実験的に検討した。

次に、典型的な内部品質として糖度を取り上げ、表皮から5mm内部の果肉糖度を測定した。コルクボーラーを用いて等間隔に40点のサンプルを採取し、ブリックス糖度計を用いて測定した。画像データの特徴量を求めるため、リンゴの極部分のデータを除いた画像について、RGBの輝度値の分布について検討した。画像を大きさの異なる部分に分割し、その部分でのRGB輝度値の分布を平均と分散で表し、分割数を横軸にしてプロットすると、分割数と分布に特定の関係があることが判明した。これを画像の特徴量とした。次に画像の色情報と糖度との関係について検討した。取得した画像データをHSI色空間に変換し、糖度と色との関係を調べた。色が明確に変化するリンゴむつでは、色の変化と糖度の変化については相関が高いことがわかった。しかし、紅玉やサンふじでは明確な関係が得られなかった。表皮と内部品質との関係をより詳細に調べるためには、糖度以外のデータについてサンプル数を多くして収集する必要が指摘された。
人身売買/取引をめぐる市民活動の変遷‐ネットワーク再構築に向けて

本年度は、分担研究者との研究会を3回実施し、また、「人身売買/取引」問題の解決のための市民活動を担ってきた人々複数にインタビューを実施した。とりわけ、JNATIP(人身売買禁止ネットワークJapan Network against Trafficking in Persons)主催のシンポジウムに参加し、「人身売買/取引」や「現代奴隷制」の語られ方、問題への取り組まれ方に関してJNATIP編成時との変化を分析し、海外で実施されている学会や国内の別の研究者グループが実施する研究会に参加するなどして比較対象の視座を得た。これまでの研究成果の中間報告として、研究代表者及び分担研究者1名による学会発表を行った。さらに、現在の日本社会では「人身売買/取引」としては認識されていないが、使用されている斡旋ルートやプロセス、手口などをみると「人身売買/取引」に限りなく近い、と思われる「留学生」の事例について調査し、とりわけ新しく技能実習制度の職種として追加された「介護」の領域において、「奨学金返済」や「授業料との相殺」という形で雇用され得る背景や、「特定技能」の候補者のリクルートと育成に関する知見を得た。インタビュー項目については、研究代表者の所属する機関において倫理審査を経て承認され、2年目に実施予定であった国内の調査を実施した。数名へのインタビュー調査に留まったが、調査計画は進捗に合わせて練り直され、おおむね計画通りに進展していると考える。当初計画からの若干の遅れは、実施したインタビュー調査を通して研究の方向性に関して若干の変更が必要であると考えられたからである。出入国および難民認定法の大幅な改正や入国在留管理庁の設置などが決定するなど、マクロな社会情勢が大きく変化しつつあり、人の国際移動の流れや移動の理由、また移動する人々のリクルート、斡旋プロセスにも変化がみられるようになった一方で、警察庁が公表する「人身取引被害者」の内訳は「日本人女性」が最も多いという現状が3年継続している。「人身売買/人身取引」は国内の女性問題となってしまったようにも思われる現状から、送り出し国と受け入れ国の双方間に発生する複雑化する実情、ならびに不可視化する搾取の実態などにも、今後は留意し研究を進めていく必要があると判断した。このような計画の練り直しを迫られたことが若干の遅れの主な要因である。3年目は、引き続き、国内の調査を実施しつつ、海外調査を計画している。世界的な潮流としてtrafficking in persons(人身売買/人身取引)は、modern slavery(現代奴隷制)とともに、SDGs(Sustainable Development Goals)やESG投資と結びつき、拡がりや連携のなかで問題解決の方向を模索する市民活動が展開されている一方、日本では、逆に政府の被害者認定者は「日本国籍」の「女性」に集中し、技能実習制度における人権問題、サプライチェーン上の労働者の人権問題、また特に日本国籍の人々の強制売春やAV出演の強要以外の性的搾取の被害形態、強制労働による被害については、別問題として切り離され、政策によって市民活動の連帯が阻まれているような状況が見られる。被害者支援や市民活動が進んでいる北米における調査を実施し、比較の視座を得つつ、今後の研究に関する示唆を得る予定である。本研究は、国際移動した人々が自由を奪われ搾取されるといった問題に直面した際、その解決のための市民活動を担ってきた人々に焦点をあて、「人身売買/取引」(搾取の目的で暴力や詐欺などの手段を用いて人を獲得、輸送、収受し、売春や労働などを強要する犯罪)という現象が日本の市民活動にもたらした意義とその変遷を明らかにすることを目的としている。また、「人身売買/取引」をめぐる市民活動の求心力はどこにあり、それがどのように変遷したのかを考察することで、「人身売買/取引」という用語によって表される現象の核となる問題を改めて捉え、それに取り組むことのできる市民活動ネットワークを再構築することを研究の副次的目標としている。本年度は、分担研究者との研究会を3回実施し、各分担者による研究成果を改めて共有し、研究活動ならびに実践活動でおのおのが蓄えてきた資料を整理し、電子データ化する作業に取り掛かった。一方で、近年実施されている多様な分野にまたがる「移民研究」や「ジェンダー研究」ならびに「国際法・国際政治研究」「人権と法哲学」といった領域における「人身売買/取引」をめぐる最新の議論と、「市民活動」や「社会運動」における支援活動、ボランティア活動に関する議論を確認した。海外で実施されている学会や国内の別の研究者グループが実施する研究会に参加するなどして比較対象の視座を得つつ、2年目に本研究が実施するインタビュー調査にむけた国内プレ調査を行った。さらに、現在の日本社会では「人身売買/取引」としては認識されていないが、使用されている斡旋ルートや斡旋のプロセス、手口などをみると過去の「人身売買/取引」に限りなく近い、と思われる「留学生」や「技能実習生」の事例について調査を実施した。そのうえで、本科研の調査対象者となる人々の選定とインタビュー項目案の推敲を行った。1年目に実施予定であった国内の調査については、プレ調査や関連の調査を実施し、調査項目を抽出するにとどまったが、調査計画は進捗に合わせて練り直され、おおむね計画通りに進展していると考える。当初計画からの若干の遅れは、計画当初よりも多くの整理すべき資料、共有すべき情報が存在していること、在留資格の創設や経済政策、労働政策等の政策面におけるマクロな社会状況ならびに国際情勢が大きく変わりつつあり、人の国際移動の流れや「移動の理由」に大きく影響していることが一つの要因である。

しかしながら、アメリカ・ジョージタウン大学の図書館および学内関連資料センターにて人身売買および移民政策に関する資料を収集したり、コロンビア大学において人身売買および移民政策に関する資料収集ならびにアメリカ移民研究の専門家に聞き取り調査を行うなど、次年度への研究をより深化させるに足る知見も得ることができた。また、3回の研究会を通して、新たな方向性を見出すことも可能となり、2年目以降の調査研究には大変有益な視座を得ることができたため、国内調査のみならず関連する海外調査においても、より良い調査項目案をもって調査を実施するための準備となった。本年度は、分担研究者との研究会を3回実施し、また、「人身売買/取引」問題の解決のための市民活動を担ってきた人々複数にインタビューを実施した。とりわけ、JNATIP(人身売買禁止ネットワークJapan Network against Trafficking in Persons)主催のシンポジウムに参加し、「人身売買/取引」や「現代奴隷制」の語られ方、問題への取り組まれ方に関してJNATIP編成時との変化を分析し、海外で実施されている学会や国内の別の研究者グループが実施する研究会に参加するなどして比較対象の視座を得た。これまでの研究成果の中間報告として、研究代表者及び分担研究者1名による学会発表を行った。さらに、現在の日本社会では「人身売買/取引」としては認識されていないが、使用されている斡旋ルートやプロセス、手口などをみると「人身売買/取引」に限りなく近い、と思われる「留学生」の事例について調査し、とりわけ新しく技能実習制度の職種として追加された「介護」の領域において、「奨学金返済」や「授業料との相殺」という形で雇用され得る背景や、「特定技能」の候補者のリクルートと育成に関する知見を得た。インタビュー項目については、研究代表者の所属する機関において倫理審査を経て承認され、2年目に実施予定であった国内の調査を実施した。数名へのインタビュー調査に留まったが、調査計画は進捗に合わせて練り直され、おおむね計画通りに進展していると考える。当初計画からの若干の遅れは、実施したインタビュー調査を通して研究の方向性に関して若干の変更が必要であると考えられたからである。出入国および難民認定法の大幅な改正や入国在留管理庁の設置などが決定するなど、マクロな社会情勢が大きく変化しつつあり、人の国際移動の流れや移動の理由、また移動する人々のリクルート、斡旋プロセスにも変化がみられるようになった一方で、警察庁が公表する「人身取引被害者」の内訳は「日本人女性」が最も多いという現状が3年継続している。「人身売買/人身取引」は国内の女性問題となってしまったようにも思われる現状から、送り出し国と受け入れ国の双方間に発生する複雑化する実情、ならびに不可視化する搾取の実態などにも、今後は留意し研究を進めていく必要があると判断した。このような計画の練り直しを迫られたことが若干の遅れの主な要因である。2年目は、初年度に実施することのできなかった国内調査に注力する。
震災後の福島県漁業の復興に向けた最適な放射性物質リスク管理手法の構築に関する研究

最終的に、(1)これまでの福島県沿岸漁業の試験操業と水産物の安全確保の取り組みの経過の中間総括的な整理と意識的な発信が必要である。その際に2013年以降の汚染水対策の経緯を正しく踏まえ明示する必要がある。(2)県内や消費地向けに市場関係者との意思疎通を綿密にし、福島県産の水産物を安定的に高品質なかたちで供給すること、その際に高鮮度等の付加価値化も試みることが重要である。(3)福島県内の漁港や市場での対面式のイベントや、コープ等と漁協・漁連の協同の取り組みが必要である。という3点の結論を得た。(1)に関しては、2012年以降の試験操業のスキームの特徴は、当初から一貫して、安全性を確認しながら自主検査などのルールをつくり、実態の進捗に合わせて改善しながら運用してきたこと、また、2013年以降の汚染水問題に関しては、汚染水対策三原則に則り、東電第一原発の敷地内からの汚染水漏洩の問題を海洋環境と遮断するという緊急課題に向け、漁業者側も協力に応じ成果を生み出していること、トリチウム滞留水は全く別次元の問題であることなどを分析して課題を整理し、学術誌『北日本漁業』45号(2017年8月)特集号でまとめ、専門家や行政関係者や市民を対象に成果の普及を進めた。また、(2)(3)に関しては、県内の卸売市場(福島・郡山・いわき)などを拠点に地産地消型の復興を推進していくことが有効であると考え、地産地消運動促進ふくしま協同組合協議会(地産地消ふくしまネット)等の県内の協議体を活用した。以上の成果を、最終年度に、『北海道新聞』2018年5月16日付特集「漁業復興一歩ずつ前へ」、『朝日新聞デジタル』特集「福島の海と魚『食べる』を考えた、いわきへの旅」(2018年11月17日付)、2019年3月8日NHKラジオ(Nらじ)特集「福島の魚“常磐もの"復活への道のりは」などの媒体で発信した。初年度(27年度)は、研究推進のための理論・実態の両面で基礎作りを行った。第一に、福島県漁業協同組合連合会が事務局を務めて毎月開催する福島県地域漁業復興協議会に委員として参加し、漁業再開の状況と、放射性物質のモニタリング状況、東電福島第一原発の状況の確認と審議に参与した。第三に、東京の(財)生協総合研究所の場で、わが国の消費者・生活協同組合の食料経済をめぐる基本政策の整理を行った(林「自由化・新農政時代の生協の食料農業政策論ー1990年代後半から2000年代までを対象に」『生活協同組合研究』27年10月)。引き続き、同研究所の場で、消費者・生活協同組合の食品安全をめぐる基本政策の整理を行っている(28年夏季にとりまとめる予定)。第四に、北日本漁業経済学会の理事として、28年9月に福島で開催する研究大会のシンポジウムの骨格作りを行った。研究実施者としては、このシンポジウムの中で、レギュラトリーサイエンスの観点からの福島県漁業復興状況に関する評価と問題提起を行うことで本研究の中間発表とするほか、生活協同組合からのコメントをコーディネートする。第一に、福島県の漁業復興について、県漁連が運営する協議会に参加して常に状況を確認しながら討議に加わっていることで本研究に不可欠な基礎的な状況把握は欠かさず行えている。第二に、放射性物質による食品汚染への対処という課題に関する国際的な議論と、国内の消費者・生協サイドにおける議論を整理するための準備もそれぞれ進めることができた。第三に、理事を務める北日本漁業経済学会では、28年度研究大会を福島開催とし、そこでシンポジウムの企画コーディネートに加わり、放射性物質汚染と漁業復興のテーマの研究を一歩前進させられる場を設定することができ、また研究実施者としても本研究の中間発表の場を設定することができた。2年度目は、初年度に引き続き、福島県地域漁業復興協議会に毎月委員として参加し、漁業の試験操業から本格操業に進めるためのステップについて、その際のリスク管理と情報公開のあり方について、レギュラトリーサイエンスの観点から考察を深めた。また、考察の途中経過を、3つの場面で提起した。第一に、生協や農協や労働者協同組合を会員とする東京のJC総研の公開研究会「協同から連帯へ協同組合と社会的経済」(7月)で、福島の一次産業復興の状況と協同組合どうしの緊密な協議の必要性について提起した。第二に、北日本漁業経済学会の大会シンポジウム「原子力災害下の試験操業の取り組みと漁村のゆくえ」に企画者・報告者として、参加し、漁業経済の専門家の間に、福島の漁業復興の課題を問いかけた。第三に、福島市民を対象とする「ふくしま復興支援フォーラム」の場(10月)に、汚染水の管理の問題と、漁業復興のジレンマをどう考えるか提起した。それぞれ問題提起とディスカッションの成果が得られたので、成果を三年目に持ち越し、最終まとめをめざす。また並行して、9月から始まった経済産業省の「多核種除去設備等処理水の取扱いに関する小委員会」に参加し、原発の廃炉過程と並行した漁業復興に向けて課題整理と世論喚起をめざす。当年は、協同組合、漁業経済専門家、福島市民と、当初に福島県漁業の復興に関わると想定した主要なステークホルダーに対する問題提起とディスカッションを推進することができた。本年度は、北日本漁業経済学会の『北日本漁業』45号での特集「原子力災害下の試験操業の取り組みと漁村の展望」をとりまとめ刊行した(2017年8月)。

その中で報告者は「試験操業における検査・流通問題と消費対策」と題する単著論文を収録し、福島県沿岸漁業の震災後の試験操業と試験流通の基本スキームが構築されてきた過程について、レギュラトリーサイエンスの理論フレームを念頭に置き、意思決定母体である「地域漁業復興協議会」の審議内容にもとづいて時系列に即して整理した。とくに初期(2012-13)に関しては、放射能汚染の実態と社会的影響を見定めつつ漁獲・検査・流通・情報伝達の基本的なルールを確立していく経過を明らかにした。また、東電原発の汚染水対策への協力を求められつつも試験操業は魚種・海域・数量ともに拡大していく伸長期(2014-15)に関しては、難しい判断を迫られる中で協議会が果たした役割に焦点を当てて成果と課題を指摘した。2016年以降に関しては、以上の経過を踏まえ、試験操業から次のステップヘの展開を視野に入れていく段階と位置づけ、課題を挙げた。本特集号は、福島県の沿岸漁業に関して、消費者市民や流通事業者や行政機関などを巻き込んだステークホルダー協議型の漁業復興をはかっていくうえで不可欠の基礎資料となる。本特集号の活用の一例として、年度末(2018年3月)に、日本水産学会東日本大震災災害復興支援検討委員会シンポジウムに提供資料として提出し報告者がコメントを行った。また、本年度の夏(2017年8月)に、福島県漁連の下に漁業および流通の実務家や研究者で構成される「ふくしまの水産物販売戦略会議」が設置され、報告者が座長を務めている。この場で、如上の研究成果を生かし、試験操業から次のステップに展開する道筋を議論している。ただし当該年度には議論は途上で、最終年度に成果を持ち越すこととなる。研究計画で設定したように、福島県の沿岸漁業の復興をめざしていく上で、報告者が協議の場の一員となり、漁業者だけでなく流通関係者や行政関係者からなる協議体を活用していくこと、その際に報告者自身はレギュラトリーサイエンスの理論フレームを用いて交通整理の役割を担っていくことを掲げた。その目的は、次の2点で果たされた。第一、復興に向けての現状と課題を共通認識とし、今後の方向性について協議していくための足がかりとなる報告書が必要であるが、これに関しては、『北日本漁業』の特集号としてまとめることができた。第二、試験操業の次のステップヘの展開を検討するために、上の研究成果を土台としつつ、新たな協議の場が必要であるが、2017年8月に販売戦略会議を立ち上げ、議論を開始することができた。ただし、第一の点に関しては研究成果の活用がまだ一部にとどまっていて不十分であり、第二の成果に関しては、議論が進展しているもののまだ具体案のとりまとめに至っていないため、最終的な研究成果を具体的にまとめるために研究期間の延長をお願いした次第です。最終的に、(1)これまでの福島県沿岸漁業の試験操業と水産物の安全確保の取り組みの経過の中間総括的な整理と意識的な発信が必要である。その際に2013年以降の汚染水対策の経緯を正しく踏まえ明示する必要がある。(2)県内や消費地向けに市場関係者との意思疎通を綿密にし、福島県産の水産物を安定的に高品質なかたちで供給すること、その際に高鮮度等の付加価値化も試みることが重要である。(3)福島県内の漁港や市場での対面式のイベントや、コープ等と漁協・漁連の協同の取り組みが必要である。という3点の結論を得た。
黒潮変動が沿岸域の水産資源に及ぼす影響の監視と予測システムの構築

駿河湾の急潮およびサクラエビの再生産環境に注目した流況と生態系の観測網を構築した。駿河湾を東西に横断するフェリーに搭載した音響ドップラー式流速鉛直プロファイラーADCPと、湾口および湾奥部における係留型の流速計による連続観測と、調査船による水質およびプランクトンの隔週反復観測を中核としている。これらによって、後述するような成果が着々と得られつつある駿河湾の急潮およびサクラエビの再生産環境に注目した流況と生態系の観測網を構築した。これらによって、後述するような成果が着々と得られつつある1.マアジ卵稚仔の輸送生残過程の数値モデルによる解析全球大気海洋結合モデルからネスティングした数値モデル実験によって、マアジの産卵地点による稚仔の輸送先の違いを調べた結果、黒潮前線付近に産卵されたもののほとんどは太平洋側に運ばれるが、陸棚寄りに産卵されたものの1/3程度は東シナ海にとどまることがわかった。2.サクラエビの加入量・資源量変動に関する既往資料の解析サクラエビの不漁の原因として、適水温(18-25°C)層の厚さ、低水温と餌不足による成長阻害、海水交換による湾外への逸散率の年々変動について検討した。その結果、それらの寄与の時間スケール依存性が明らかになった。3.サクラエビの産卵場周辺の餌料環境調査2006年の7月から9月にかけて、駿河湾奥部の富士川の河口先で、CTDによる水温・塩分の分布構造、ネット採集による動物プランクトンの湿重量と種・サイズ組成、漂流ブイによる流況等の反復調査を行った。その結果、8月には卵とノープリウス幼生、9月には約20日令のエラフォカリス幼生の多いことが分かった。4.音響ドップラー流速鉛直プロファイラー(ADCP)を購入し、フェリーの船底に取り付けるための準備を整えた。5.漂流ブイと塩分分布から駿河湾奥部産卵場周辺の流況とサクラエビ幼生の輸送経路を把握した。1.漂流ブイによる駿河湾奥部の流況調査:放流した漂流ブイの軌跡と小型調査船によるCTD観測結果から駿河湾奥部のサクラエビ産卵場周辺の流況と、サクラエビ幼生の輸送経路を把握した。2.駿河湾内での係留観測:2007年9,月末に駿河湾湾口部東端沖の水深1000m地点にADCPを67ケ月間の予定で係留した。また,湾奥部西寄りの西倉沢定置網東端に流速計(上下2層)と水温・塩分計(1、5、10、15m深4層)と、蛍光・濁度計(5m深)を設置した。期間は9,月19日10月30日と、2月29日5月8日(予定)である。3.音響ドップラー流速鉛直プロファイラー(ADCP)による横断観測:清水と土肥間の流速鉛直断面をモニターするために、約2時間半で往復するフェリーの船底に、初年度購入したADCPを取り付け、2008年2月からデータの取得を開始した。4.サクラエビ産卵場周辺の環境調査:2007年7月10月の期間に、駿河湾奥の富士川河口先で、CTDによる水温・塩分の分布構造、バンドン採水による水質の分析、ノルパックネットとボンゴネット採集によるサクラエビ幼生の大きさと数、動物プランクトンの湿重量と種・サイズ組成等の反復調査を実施した。また、動物プランクトンと各成長段階毎のサクラエビ幼生の出現特性を前年度の観測結果と比較し、サクラエビ幼生の安定同位体比を現在分析中である。5.サクラエビの資源量変動に関するニューラルネットワークを用いた予測:黒潮系暖水の流入量と河川流量の変動が餌プランクトンの生産とサクラエビの成長・逸散・漁獲量に及ぼす影響を、ニューラルネットを用いてパラメーター解析した。6.人工衛星による水温・水色画像の解析:人工衛星による水色情報から黒潮沿岸域における円石藻ブルームの出現特性を調べた。その結果、9月末10月初めに富士川河口先のプリューム域に円石藻が出現し、その後10月末にかけて西岸に沿って移動している事実が、採水・電顕情報を組み合わせて確められた。1.音響ドップラー流速鉛直プロファイラー(ADCP)による横断観測:清水と土肥間を約2時間半で往復するフェリーの船底に取付けたADCPによる流速鉛直断面のデータ取得を順調に継続した。2.湾奥西部の由比定置網東端に取付けた流速計(上下2層)と水温・塩分計(1,5,10,15m深の4層)と、蛍光・濁度計(5m深)のデーターを解析した。3.サクラエビ産卵場周辺の環境調査:2008年610月に、駿河湾奥の富士川河口先で、水温・塩分・水質の分布構造、ネット採集によるサクラエビ幼生の体長と数、動物プランクトンの湿重量と種組成等の反復調査を実施した。また、動物プランクトンと各成長段階毎のサクラエビ幼生の出現の季節および経年変動特性を解析した。

4.サクラエビ幼生の資源量変動に関するニューラルネットを用いた予測:黒潮系暖水の流入と河川流量の変動が餌プランクトンの生産とサクラエビの成長・逸散・漁獲量に及ぼす影響を、ニュートラルネットでパラメーター解析し、水温と海水交換の両パラメータの重要性を明らかにした。5.人工衛星による水温・水色画像の解析:人工衛星による水色情報から駿河湾と黒潮の沿岸域における円石藻ブルームの出現特性を7年間調べた結果、2007の9月上旬に富士川河口先から御前崎にかけての低塩分水域に円石藻が出現し、その後10月半ばに消滅したことを採水サンプルの電顕情報を組み合わせて確かめた。6.フェリーのエンジン冷却水を用いて円石藻出現の航路上の季節変動特性を解析した結果珪藻類が出現しなくなる6月前半と9月末10月半に高くなったことが判明した。
適応的な強みに着目した学校での強み介入が子どもの精神的健康に与える影響

本研究の目的は、感謝や親切さといった適応的な強み(Character Strengths)に着目した学校での強み介入が子どもの精神的健康に与える影響について検討することであった。そこで、本年度は強み介入が中学生の精神的健康(生活満足度・抑うつ症状)に及ぼす影響について検討することを目的とし、公立中学校で中学3年生87名を対象とした強み介入を実施した。介入プログラムは全2回(1回約50分)で構成されていた。プログラムの内容は、強み(Character Strengths)について学び、自分や他者の強みについて知り、自身の強みを日常生活の中で活用するといった内容であった。プログラムは、指導案を元に各クラスの担任教師が各クラスで実施した。介入を行った結果、介入実施前よりも実施後、実施1ヶ月にかけて生活満足度の有意な向上が示された。抑うつ症状についても有意傾向であるものの、介入後に低減する傾向が示された。また、強み介入によって自己の強みを知っている感覚や活用している感覚が増加することが示され、さらに介入によるそれらの強みに関する変数の変化は精神的健康の変化と関連することが示された。以上の結果から、強み介入が本邦の中学生の精神的健康の向上に対して有効である可能性が示された。本年度実施した介入研究は、統制群が未設定であるといった研究デザイン上の課題は残されているものの、本邦の子どもの精神的健康の向上に対して、強み介入が有効である可能性を示した点で意義があると考えられる。今年度は、当初の予定通り、中学生を対象に強み介入を実施し精神的健康に対する効果を検証した。その結果、統制群が未設定であるといった研究デザイン上の課題は残されているものの、強み介入が中学生の精神的健康の向上に対して効果的である可能性が示された。以上より、今年度の本研究課題の進捗状況はおおむね順調に進展したと判断できる。中学生を対象に強み介入の有効性に関するさらなる検討を行う予定である。具体的には、介入群と統制群を設定し、強み介入が中学生の精神的健康(生活満足度・抑うつ症状)に及ぼす影響を検討する予定である。介入プログラムは本年度と同様に、全2回程度を予定しており、強みについて学び、自分や他者の強みについて知り、自身の強みを日常生活の中で活用するといった内容で実施する予定である。
難治性ぶどう膜炎におけるタクロリムスの神経保護の解明と臨床応用にむけての開発

我々の研究の目的は,タクロリムス(FK506)の神経保護効果を明らかにすることである。また,神経保護メカニズムは依然不明であり,エリスロポエチン受容体とエリスロポエチンが神経保護因子として働いていることに我々は着目して実験を進めている。メカニズム解明によって,従来の副作用の多いステロイドに代わる新しい薬剤となる可能性がある。初年度は,EAUに対するタクロリムスの神経保護効果の有効性を評価するにあたって,網膜電図を用いた神経保護効果の評価は困難でその方法について再検討する必要があった。次年度に立案した研究計画のもとでの神経保護効果を評価できる方法を確立した。(1)網膜および視神経に対して組織障害を生じる動物モデルとして実験的自己免疫性ぶどう膜炎(EAU)に加えて実験的自己免疫性視神経炎(EON)のモデルを作成することに成功した。(2)マウスを開頭して上丘に特定の波長で励起する色素である4-Di-10ASPやFluorogoldを浸透させることによってretrogradeに網膜神経節細胞を染色,可視化して組織障害を評価する系を作成した。特に4-Di-10ASPは近赤外光で励起するのでマウス神経節細胞をin vivoで経時的に評価することが可能となる。再燃を繰り返す視神経炎やぶどう膜炎の組織障害および薬剤の神経保護効果についてより生体に近い状態で評価することが可能となった。(3)網膜内に浸潤する炎症細胞を免疫染色して同定したと同時に網膜・視神経内に存在するグリア細胞の一つであるAstrocyteをGFAPで免疫染色し同定することができた。今後さらに免疫染色可能な細胞種を増やしEAU,EONで網膜・視神経で反応するグリア細胞および浸潤する炎症細胞の相互作用について研究を継続する予定である。我々の研究の目的は、タクロリムス(FK506)の神経保護効果を明らかににすることである。また、神経保護メカニズムは依然不明であり、エリスロポエチン受容体とエリスロポエチンが神経保護因子として働いていることに我々は着目して実験を進めている。メカニズム解明によって、従来の副作用の多いステロイドに代わる新しい薬剤となる可能性がある。初年度は、EAUに対するタクロリムスの神経保護効果の有効性を評価するあたって、TUNEL法および網膜電図を用いての神経保護効果の評価は困難で、その方法について再検討する必要があった。次年度はその評価方法を再検討して研究計画を立案した。初年度に目標とした、In Vitroでの神経保護効果を評価できる方法を確立することは、今後あらゆる薬剤の臨床応用を行う上で非常に重要でありその意義は極めて高い。次年度も引き続き、1)有効性の評価方法の確立、2)神経保護メカニズムの解明と3)臨床応用、を目標として実験を施行する予定である。主な追加実験(1)視神経に対する組織障害をも同時に評価するために、実験的自己免疫性ぶどう膜炎(EAU)に加えて実験的自己免疫性視神経炎(EON)のモデルも作成して、EONに対するFK506の神経保護効果およびメカニズムも考察する。
オセアニアの焼畑農耕民の生活環境及び資源利用の変客と健康に関する医学生態学調査

本研究は、パプアニューギニアの高地、山麓部、低地に居住する諸集団(個体群)を対象に、医学生態学の視点から、伝統的な焼畑農耕に依存するシステムが近代化の影響を受ける過程での変化を解析した。その主たる成果を、低地の集団としてはマヌス州に居住するバロパ族、高地(及び山麓部)の集団としては南部高地州に居住するフリ族、それにこれらの農村地域から首都ポートモレスビ-に移住した集団について整理すると、以下のように要約される。I.低地の集団の適応・健康に関する主たる成果1.島嶼部の住民は海産資源の利用に代表される環境適応に加え、歴史的に西欧文化との接触が他地域より早く今世紀初頭に始まったことが、住民の適応・健康状態に強く反映していた。2.人口動態の分析結果により、1970年代から家族計画に基づく出生率の低下と若年層を中心とする都市への移住が顕著に認められた。このことは、人口密度が50人/km2を超し人口支持力の限界に近づいていることと関連していた。3.栄養状態を反映する生体計測値はSecular trendが認められたものの、BMI値が著しく高かった(40歳代ではメディアンが28)。このことについては、Neelが主張する倹約遺伝子仮説とも関連させ詳細な解析が今後必要となろう。4.肥満傾向の多発、高血圧に代表される「成人病」の罹患率の上昇が顕著に認められ、血圧値と尿中の尿素窒素及びナトリウム濃度が相関することから、遺伝素因に関連するとしても近代化の影響の寄与が大きいと判断された。5.また、本研究の対象地域がウイルス(HBV、HCV、HTLV-I)の高汚染地域であることが明らかになり、遺伝及び環境適応の視点からさらに研究する必要が示唆された。II.高地の集団の適応・健康に関する主たる成果1.近代化の歴史が浅いため、人々の生業は現在もサツマイモ耕作とブタ飼育に強く依存している。土地利用パタンの変化を1970年代から現在にかけて検討した結果、休耕期間の短縮と土地の生産性の低下のため耕作地は1.21.8倍に拡大し、それにともなって一次林、二次林ともに顕著に減少した。それにもかかわらず、換金作物栽培などの持続的可能な現金収入源は未発達であった。2.生体計測値の分析によると、フリ族は低地集団に比較すると低身長なものの、低栄養の兆候はみられなかった。食事調査の結果、摂取エネルギー・タンパク質ともにFAO/WHOの所要量を満たしていた。総摂取エネルギーに対するサツマイモの寄与は80%をこえ、購入食品の占める割合はわずかに10%未満であった。3.生活時間調査の結果、農村部の主たる生業であるサツマイモ耕作は女性に強く依存した労働形態によって維持されているため、女性の労働時間は男性の2倍以上であり、エネルギー消費量に基づく生活活動レベルは、男性が「軽い中度」であったのに対し、女性は「重い」であった。一方、フリ族居住地内の都市部の住民は、農村部の住民に比べ労働時間が長いものの、労働のエネルギーコストが低かったためエネルギー消費量に農村部との差はみられなかった。4.フリ族に医療サービスが導入されて以来、死亡率の減少によって人口が急増している。フリ族の死亡構造の検討の結果、マラリアの存在する地域においてのみ高い乳児死亡率が見られた。III.首都への移住者集団の適応・健康に関する主たる成果1.首都のポートモレスビ-では、総人口の25%がセトルメント地域に居住している。この地域は、移住者が集住することによって自然発生的に形成されてきたため、政府による公共サービスの整備が比較的遅れている。対象とした高地出身者(フリ族)は、セトルメントに居住しインフォーマルセクターに従事する者が多く、対照的に低地出身者(バロパ族)のほとんどはフォーマルセクターに従事し一般住宅に居住していた。2.高地出身者のライフスタイルと関連させて行った、世帯レベルでの食物・栄養素摂取量調査の結果から、タンパク質と脂質の摂取レベルが母村部と比較すると顕著に高く、循環器疾患のリスクとなっていることが明らかになった。3.高血圧あるいは肥満は高地出身者に比べて低地出身者に多かった。その主な原因は、遺伝的背景が関与するとしても、移住後のライフスタイルの違いにあると考えられた。

このことについては、Neelが主張する倹約遺伝子仮説とも関連させ詳細な解析が今後必要となろう。4.肥満傾向の多発、高血圧に代表される「成人病」の罹患率の上昇が顕著に認められ、血圧値と尿中の尿素窒素及びナトリウム濃度が相関することから、遺伝素因に関連するとしても近代化の影響の寄与が大きいと判断された。5.また、本研究の対象地域がウイルス(HBV、HCV、HTLV-I)の高汚染地域であることが明らかになり、遺伝及び環境適応の視点からさらに研究する必要が示唆された。II.高地の集団の適応・健康に関する主たる成果1.近代化の歴史が浅いため、人々の生業は現在もサツマイモ耕作とブタ飼育に強く依存している。土地利用パタンの変化を1970年代から現在にかけて検討した結果、休耕期間の短縮と土地の生産性の低下のため耕作地は1.21.8倍に拡大し、それにともなって一次林、二次林ともに顕著に減少した。それにもかかわらず、換金作物栽培などの持続的可能な現金収入源は未発達であった。2.生体計測値の分析によると、フリ族は低地集団に比較すると低身長なものの、低栄養の兆候はみられなかった。食事調査の結果、摂取エネルギー・タンパク質ともにFAO/WHOの所要量を満たしていた。総摂取エネルギーに対するサツマイモの寄与は80%をこえ、購入食品の占める割合はわずかに10%未満であった。3.生活時間調査の結果、農村部の主たる生業であるサツマイモ耕作は女性に強く依存した労働形態によって維持されているため、女性の労働時間は男性の2倍以上であり、エネルギー消費量に基づく生活活動レベルは、男性が「軽い中度」であったのに対し、女性は「重い」であった。一方、フリ族居住地内の都市部の住民は、農村部の住民に比べ労働時間が長いものの、労働のエネルギーコストが低かったためエネルギー消費量に農村部との差はみられなかった。4.フリ族に医療サービスが導入されて以来、死亡率の減少によって人口が急増している。フリ族の死亡構造の検討の結果、マラリアの存在する地域においてのみ高い乳児死亡率が見られた。III.首都への移住者集団の適応・健康に関する主たる成果1.首都のポートモレスビ-では、総人口の25%がセトルメント地域に居住している。この地域は、移住者が集住することによって自然発生的に形成されてきたため、政府による公共サービスの整備が比較的遅れている。対象とした高地出身者(フリ族)は、セトルメントに居住しインフォーマルセクターに従事する者が多く、対照的に低地出身者(バロパ族)のほとんどはフォーマルセクターに従事し一般住宅に居住していた。2.高地出身者のライフスタイルと関連させて行った、世帯レベルでの食物・栄養素摂取量調査の結果から、タンパク質と脂質の摂取レベルが母村部と比較すると顕著に高く、循環器疾患のリスクとなっていることが明らかになった。3.高血圧あるいは肥満は高地出身者に比べて低地出身者に多かった。その主な原因は、遺伝的背景が関与するとしても、移住後のライフスタイルの違いにあると考えられた。パプアニューギニア西部高地州のフリ族とカルリ族を対象とした、本年度の調査研究の主要な結果は以下のとおりである。
非線形変調波動場の逆解析による微小損傷定位とモニタリング

本研究は,弾性波動場中の接触型損傷部における接触非線形性による波動変調現象に基づき,供用中の構造物に発生した初期段階の微小損傷の位置と損傷度を,構造物に貼付または埋め込んだ圧電素子を用いてリアルタイムに評価可能な,構造物組み込み型の微小損傷検出法の開発を目的とするものである.特に従来の非線形波動変調法および非線形圧電インピーダンス変調法では不可能だった損傷の位置検出に取り組み,損傷位置のセグメンテーション法および位置同定法を開発した.本研究は,弾性波動場中の接触型損傷部における接触非線形性による波動変調現象に基づき,供用中の構造物に発生した初期段階の微小損傷の位置と損傷度を,構造物に貼付または埋め込んだ圧電素子を用いてリアルタイムに評価可能な,構造物組み込み型の微小損傷検出法の開発を目的とするものである.特に従来の非線形波動変調法および非線形圧電インピーダンス変調法では不可能だった損傷の位置検出に取り組み,損傷位置のセグメンテーション法および位置同定法を開発した.本年度は,「非線形変調波動場および復調波動場のダイナミクスの解明」を主目標として,(1)基礎理論の構築,(2)数値シミュレーションコードの開発,(3)実験環境の構築と実験実施,(4)ストリンガパネル疲労試験への参加,の四つを達成目標として研究を行った.研究の結果,以下の成果を得た.なお,計画していた(4)ストリンガパネル疲労試験への参加については諸事情から実現しなかった.(1)表面に圧電素子が貼付されたき裂を有する真直はりについて,プローブ周波数の近傍帯域における変調波動場の支配方程式を,曲げ剛性分布に局所的な時間変動成分を導入した偏微分方程式で表現し,これに復調操作(周波数シフト操作)を施した復調波動場の支配方程式を導出した.応答を定常成分と擾乱成分に分解し,高周波数のプローブ波動を入力されたはりに生じる局所的擾乱が周囲に伝播する際のダイナミクスを明らかにした.今後はこの知見に基づき,従来の非線形波動変調法では不可能だった損傷の定位を可能にする手法を検討する.(2)モード解析の観点からはりに生じた局所的擾乱が形成する復調波動場の解析を行い,プローブ加振力と復調波動場の関係がZadehの時変伝達関数で記述されることに留意して,摂動解法およびフーリエ級数法による近似解を構成した.(3)損傷定位実験の環境構築を行った.実験内容については鋼はりに圧電セラミクスを接着した試験片をプローブ加振し,擾乱を与えた際の応答を計測するなどの基礎実験に留まった.本実験は来年度に継続し,構築した数学モデルおよび近似解の妥当性の検証を行う.今年度は,「損傷定位法の構築」を主目標として,(1)はりモデルによる波源推定法の検討,(2)平板解析モデルの構築と波源推定法の検討,(3)はり試験片における損傷定位実験の実施,の三つを達成目標として.研究の結果,以下の成果を得た.なお計画遂行の途中で変調観測値のドリフト現象の影響評価に論点を移す必要が生じたため,(2)の平板モデルについては基礎的な定式化のみに留まった.(1)はりモデルによる波源推定法の検討昨年度導出したき裂を有するはりの復調波動場表現に基づき,き裂部位を波源として推定する方式を検討した.複数点で観測したprobe波信号を振幅復調および位相復調した復調波動信号の相互の位相差に着目し,位相差からき裂位置を逆解析可能であることを示した.簡単な数値的検討を経た後,無限長はりモデルにおいて手法の検討を行った.さらに有限長のはりにおいてき裂位置を推定する方法について検討を行った.(2)平板解析モデルの構築薄肉平板構造の変調波動場および復調波動場の数学モデルを導出した.(3)はり試験片における損傷定位実験の実施疲労き裂を有するはり試験片に圧電素子を貼付した実験装置により,変調波動場および復調波動場の挙動を観察したその過程で変調観測値のドリフトが問題になり,原因について調査した結果,連続駆動による圧電素子の温度上昇によるものと結論づけられた.本実験は次年度に継続し,損傷定位手法の検討と実験的検証を行う.今年度は,(1)はり試験片における損傷定位実験の実施と評価,(2)はり試験片における損傷部位のゾーニングと疲労進展モニタリング実験の実施と評価,(3)平板モデルにおける損傷定位法の検討,の三つを達成目標として研究の結果,以下の成果を得た.(1)はり試験片における損傷定位実験の実施と評価接触非線形性を有する模擬損傷部位を有するはり試験片に圧電素子を貼付した実験装置により,復調波動場における波動分離に基づく損傷定位手法の検討と実験的検証を行った.接触非線形性を有する模擬損傷として,はり表面に板小片をボルト締結したものを用い,ポンプ加振によって非線形波動変調現象が生じることを示した.この模擬損傷を含むはりの数学モデル化を行い,波動分離に基づく損傷定位法の定式化と実験による検証を行った.(2)はり試験片における損傷部位のゾーニングと疲労進展モニタリング実験の実施と評価上と同様にはりのモデル化を行い,損傷部位の存在位置を大まかにセグメント分けする手法を導出し,実験によって検証した.

これは2次元の場合はビームフォーカシングに相当する.さらに研究代表者が過去に考案した非線形圧電インピーダンス変調法と統合について検討を行い,圧電素子のインピーダンス計測によっても損傷のゾーニングが可能であることを示した.はりの疲労き裂進展モニタリングの実験を行い,圧電素子のインピーダンスの変調と表面き裂の寸法との間の相関を示すとともに,き裂進展の予測,予寿命の推定が可能であることを示した.(3)平板モデルにおける損傷定位法の検討薄肉平板構造の変調波動場および復調波動場の数学モデルに基づき2次元面内での波源推定方式を検討した.