hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
画像の重ね合わせを用いた深層学習による統合型外観検査システムに関する実証的研究

欠点の大きさ等に起因する作業員の目視検査による不良品判定の難しさを考慮すると、構築した外観検査システムの判定精度の実験結果から、改善効果は高いものがあると判断できたため、現在までの進捗状況はおおむね順調に進展していると考える。サンプル数の少ない欠点に対するモデル精度の改良は必要であると考えられるが、実際の製造現場における不良品判定に対して深層学習アルゴリズムの適用が可能であることが示された。また、実験の過程で加工機別の加工面の特徴を外観検査システムにより明らかにすることができた。本来、加工機による加工面の違いやロットごとの加工面の違いは、解消しなければならない問題である。しかし、実際には経年劣化や、予防保全の不備などが原因となって、それまで発生しなかったさまざまな品質上の問題が生じることがある。この問題に対して、外観検査システムを用いることで、作業員であっても認識することができない問題を未然に表出させることが可能になることを示唆する知見も得られたと考えている。平成30年度に複数枚画像による外観検査システムの効果を検証した。判定精度の向上に加え、今後は複数の学習済みモデルを用いた外観検査システムの効果を検証し、研究協力企業の製造工場において実地検証する。実際の運用においては、判定結果を示すだけでなく、判定理由や確信度などを教示するような仕組みも必要であり、外観検査システムが広く利用される指針を示すことが求められている。サンプル数の少ない欠点に対する改良が進まない場合においては、そのサンプル数や欠点の種類、不良品の出現率が判定精度に与える影響を明らかにすることで、外観検査システムの運用における基準を明確にし、社会において自動化に必要な手続きを具体的かつ明確に示すことが可能になると考える。同時に、外観検査システムのみで運用するだけでなく、人との協働を前提としたシステム構築についてもその知見を得ることで、人工知能に対する社会の理解を深めることに寄与したいと考えている。研究協力企業(台湾工場)で画像データを受け取る必要を考慮した予算設定であったが、企業側の事情から別方法で画像データを受け取ることができたため、予算額を下回ることになった。研究はおおむね順調に進んでおり、繰越額は次年度の研究計画に沿って使用していく予定である。
がん治療における痛みと情動・ストレスに関する薬理学的研究

動物実験において,ストレスの負荷は抗がん剤(オキサリプラチン)投与によって副作用として起こる末梢神経障害性疼痛を増強することが明らかとなった。つまり,がん患者における精神的な苦痛は抗がん剤治療による疼痛を増強することが動物レベルで証明された。また,抗うつ薬アミトリプチリンや向精神病薬トリフロペラジンは,抗がん剤による末梢神経障害の発現に関わる因子を抑制することにより,疼痛を抑制することが明らかとなった。(研究目的)がん治療において抗がん剤は欠かせないものであるが、パクリタキセルやオキサリプラチンなどの抗がん剤は、副作用として末梢神経障害を必発し身体的苦痛を起こし臨床上大きな問題となっている。現在、その発現機序は不明であり、有効な対策も確立していない。一方、がん患者は不安やうつ症状、ストレスなど精神的な痛みを伴うことも多い。しかし、抗がん剤による身体的苦痛と精神的な痛みとの関わりについてはほとんど科学的な解明が行われていない。本研究ではがん治療におけるがん患者の痛みと情動、ストレスの関係を解明し、その機序に基づいた対策を確立することを目的とした。(研究方法)ストレス負荷としてアイソレーションケージにラットを隔離飼育し、対照群としてグループ飼育を行った。それぞれ、オキサリプラチン(OXP,2mg/kg)を週2回、4週間ラットに反復投与した際に生じる末梢神経障害の発現について、機械的アロディニア(疼痛)をvon Frey試験、低温知覚異常をアセトン試験にて評価した。(研究成果)ストレス負荷していないラットにOXPを投与すると投与開始2週目、4週目においてアセトン逃避反応回数が顕著に増加し、von Frey試験では、OXPの投与開始から4週目において、疼痛閾値が有意に低下し、機械的アロディニアを呈した。一方、ストレス負荷したラットにおいては、OXP投与によるアセトン逃避反応回数の増加が有意に亢進した。また、von Frey試験ではストレス負荷群ではOXP投与による疼痛閾値の低下がより早期の投与2週目より発現した。このように、オキサリプラチンによる末梢神経障害はストレスによって増強されることが明らかとなった。次年度は、ストレスによる末梢神経障害の増強に関する発現機序の解明およびその機序に基づいた予防薬の探索を実施する予定である。(研究目的)パクリタキセルやオキサリプラチンなどの抗がん剤は、副作用として末梢神経障害を必発し、身体的苦痛を伴うため臨床上大きな問題となっているが、その発現機序は不明であり対策法も確立していない。一方、がん患者はがん性疼痛の他に、不安やストレス、うつ症状等による精神的な痛みを伴うことも多くあるが、身体的苦痛と精神的な痛みとの関わりについてはほとんど明らかにされていない。本研究は、がん治療におけるがん患者の痛みと情動、ストレスとの関係を解明し、それらの機序に基づいた対策法を確立することを目的とした。(研究方法)体重200g250gのSD系雄性ラットを使用し、ストレス負荷にはアイソレーションケージを用いた個別飼育、あるいは金網によってラットの体を一定時間固定する急性拘束ストレス負荷の二つを用いた。末梢神経障害は、von Frey試験を用いた機械的アロディニア(疼痛)の評価と、アセトン試験による低温知覚異常の評価にて行った。ラットへのオキサリプラチン(OXP,2mg/kg,i.p.)の投与は週2回、4週間行い、三環系抗うつ薬アミトリプチリンは単回投与、もしくはOXP投与開始から27日間の反復投与を行った。(研究成果)個別飼育ストレスを負荷したラットでは、OXP投与による機械的アロディニアが非ストレス負荷群に比べて早く発現し、疼痛閾値の有意な低下が見られた。一方、急性拘束モデルでは、ストレス負荷による疼痛閾値の有意な低下は確認されず、ストレスにより痛みに対する影響が異なる可能性が示唆された。三環系抗うつ薬アミトリプチリンの反復投与は、OXPによる機械的アロディニアを有意に抑制したが、低温知覚異常に対する保護効果は示さなかった。加えて、アミトリプチリンの単回投与は、OXPによる機械的アロディニアならびに低温知覚異常のいずれに対しても、一過性に保護効果を示した。(研究目的)オキサリプラチンなどの抗がん剤は、副作用として末梢神経障害を必発し、臨床上大きな問題となっているが、その発現機序は不明であり対策法も確立していない。一方、がん患者は不安やストレス、うつ症状等精神的な痛みを伴うことも多くあるが、身体的苦痛と精神的な痛みとの関わりについては明らかにされていない。(研究方法)体重250gのSD系雄性ラットを使用し、ストレス負荷にはアイソレーションケージを用いた個別飼育を用いた。末梢神経障害は、von Frey試験を用いた機械的アロディニアの評価と、アセトン試験による低温知覚異常の評価にて行った。

オキサリプラチン(OXP, 2 mg/kg, i.p.)の投与は週2回、4週間行い、トリフロペラジンは単回投与を行った。また、鼻先に差し出した棒に対する反応(attack response)をストレススコアとして評価した。(研究成果)個別飼育ストレスを負荷したラットでは、OXP投与による機械的アロディニアが非ストレス負荷群に比べて早く発現し、疼痛閾値の有意な低下が見られた。一方、オキサリプラチンを投与し神経障害を発現したラットは非投与群に比較し、ストレススコアの上昇は見られなかった。つまりこのモデルは疼痛によりストレスは上昇せず、ストレス負荷により疼痛が上昇するモデルとして有用であることが明らかとなった。また、オキサリプラチンによる疼痛には、脊髄におけるカルモジュリンキナーゼII(CaMKII)のリン酸化増加が関与することが明らかとなった。抗精神薬であるトリフロペラジンは、CaMを抑制しオキサリプラチンによる疼痛を抑制することが明らかとなった。よって、ストレスによる疼痛の増強にCaMKIIが関与している可能性も考えられる。ラットを用いたこれまでの研究から,ストレス負荷により抗がん剤誘発末梢神経障害に伴う痛みの感受性が増悪することが明らかとなり,またストレスの違いにより、その影響が異なる可能性が示唆された。加えて、三環系抗うつ薬アミトリプチリンが,抗がん剤誘発末梢神経障害に対する保護作用を示すことが明らかとなっており,本研究は順調に進展していると言える。24年度が最終年度であるため、記入しない。ストレスの違いにより,抗がん剤による末梢神経障害への影響が異なる点に注目し,ストレスを負荷するタイミング等についても臨床に即した検討を行う。加えて、保護効果が示された抗うつ薬の作用機序について,NMDA受容体に着目し,NR2Bサブユニットの発現変化等を検討することで有用性を詳しく評価し,対策法の確立を目指す。
アオコを形成するラン藻類の個体群動態に関する研究

滋賀県余呉湖最深部において、2002年4月から2004年3月にわたり月2回の頻度で採水を行い、植物プランクトン各種の現存量、栄養塩濃度およびアルカリフォスファターゼ活性を測定した。余呉湖では2002年には間欠式曝気循環装置三基と底層曝気装置が、2003年は底層曝気装置のみが運用されていた。アルカリフォスファターゼ活性の測定結果から、2002年の春から秋にかけては、多くの植物プランクトンにとって全循環が起きる直前の一時期を除いてリン制限ではないことが明らかとなった。一方2003年の同時期にはアルカリフォスファターゼ活性が高まり、植物プランクトンが強いリン制限にあることが示唆された。このことから、間欠式空気揚水筒による底層から表層への連続的な栄養供給がアオコ形成ラン藻類の増殖に寄与していると判断された。底層から表層への栄養供給が植物プランクトンの増殖に及ぼす影響を明らかにするため、2003年秋期全循環前に底層水と表層水を混合し培養実験を行った。その結果、無酸素条件で溶出した底層水中のリン酸は、二価鉄の急速な酸化に伴う吸着により植物プランクトンが取り込めない形態となるものの、その一部は植物プランクトンに利用されていることが明らかになった。2002年にはMicrocystisの対数増殖期、停滞期、衰退期と想定できる期間に1週間の現地集中調査を実施した。集中調査期間中は、定期調査同様の水質測定の他に、水温・照度センサロガーを設置し連続データならびに、8時間毎のMicrocystisの細胞内炭素・窒素・リン含量を測定した。また2時間毎に1回の採水を行い、細胞分裂頻度の変化から増殖速度を算出した。Microcystis細胞内の元素含量と増殖速度の関係を、光、温度ならびに外部栄養塩濃度のデータと照らし合わせて、現場におけるMicrocystisの増殖特性を詳細に検討した。滋賀県余呉湖最深部において、鉛直方向2m毎に6点から月2回の頻度で採水を行い、植物プランクトン各種の現存量ならびに栄養塩濃度を測定した。また採水試料の一部を用いてアルカリフォスファターゼ活性の測定を実施した。その結果、春から秋にかけては、多くの植物プランクトンにとって全循環が起きる直前の一時期を除いて栄養塩制限はあまりいないことが明らかとなった。成層期の栄養供給の要因として琵琶湖からの揚水と間欠式曝気装置による底層水の表層水への送り込みが考えられ、これらの影響については今後検討したい。一方、冬から春にかけてはリン制限下で、珪藻が増殖しアルカリフォスファターゼ活性が高まった。今後は培養実験で個々の植物プランクトンのアルカリフォスファターゼ活性についても測定したい。定期的なモニタリング結果に基づき、Microcystisの対数増殖期、停滞期、衰退期と想定できる期間に1週間の現地集中調査を実施した。なお2002年秋-冬にはAphanizomenonの増殖が見られなかったため、集中調査はMicrocystisについてのみとなった。集中調査期間中は、定期調査同様の水質測定の他に、その水域環境をより理解するため水温・照度センサロガーを設置し連続データを取得した。8時間毎にMicrocystisをパスツールピペットにより実体顕微鏡下で集め、細胞内炭素・窒素・リン含量を測定した。また細胞分裂頻度を観察するため、2時間毎に1回の採水を行い、超音波洗浄機によりMicrocystis群体をバラバラにした後、分裂中の細胞の比率を求め、分裂頻度の変化から増殖速度を算出した。現時点では、ようやく分析・計数結果が出そろった状態であり、これから細胞内元素含量と増殖速度の関係を、光、温度ならびに外部栄養塩濃度のデータと照らし合わせて、詳細に検討していく予定である。

また2時間毎に1回の採水を行い、細胞分裂頻度の変化から増殖速度を算出した。Microcystis細胞内の元素含量と増殖速度の関係を、光、温度ならびに外部栄養塩濃度のデータと照らし合わせて、現場におけるMicrocystisの増殖特性を詳細に検討した。
子どもへの性暴力に対するトラウマインフォームド・ケア／システムの開発

子どもの性被害への支援のため性化行動や性問題行動等の反応を把握し、発達的特徴を考慮したトラウマインフォームド・ケア/システム(TIC)のモデルを構築する。3つの目的について、今年度の取り組み実績を報告する。1)幼児及び児童の性的発達の様相の把握;幼稚園及び小学校の職員を対象とした質問紙調査とヒアリング調査を行う。初年度は、保育園と幼稚園、児童養護施設、児童相談所等の職員を対象とし、10歳以下の子どもに観察された性行動と職員の懸念等に関する質問紙調査を実施した(n-95)。3)幼稚園及び小学校での支援体制のあり方の検討と介入システムの構築;研究協力機関である女子児童の入所施設とのネットワーキングを図り、定期的な意見効果と今後の調査に関する準備を行った。次年度では、アンケート調査及びヒアリング調査の対象をさらに拡大する予定である。すでに構築された研究協力機関とのネットワーキングにより、調査への協力が得られやすく、アンケート調査およびヒアリング調査、児童福祉施設内での定期的なケース検討などを予定通り、実施することができた。また、本研究につながるこれまでの研究成果について、国際シンポジウムで発表したり、海外視察時に海外の研究者と意見交換を行うことで、研究テーマに関する新たな知見が得られた。初年度は、質問紙の作成や実施の開始、最終年度のマテリアル開発に向けた基礎的資料の収集が主であったが、次年度以降はさらにそれらの対象を拡大したり、具体的なマテリアル開発のための検討段階に入りたい。質問紙調査は、10歳以下の子どもと接する教育・児童福祉領域に努める職員を対象にしており、個別の聴き取りも行っていることから、対象者の確保に時間を要する。そのため、質問紙調査の進捗が若干遅れており、現在分析中であることから、「当初の計画以上」とは言えず、おおむね予定通りの進捗状況だといえる。当初の計画はおおむね予定通りとし、大きな変更はないと考えられる。上記の研究概要で示した研究の目的に沿って方策を挙げると、以下のようになる。1)幼児及び児童の性的発達の様相の把握;現在、実施中の質問紙調査について、さらに対象者を拡大し、子どもの性行動に関するデータとそれに対する職員の懸念に関する量的及び自由記述データを収集し、分析を行う。2)低年齢児に対する心理教育のあり方のレビューとマテリアル開発;心理教育はトラウマインフォームド・ケアの実践における重要な要素であり、さまざまな性的課題をもつ子どもと養育者に対する情報提供は介入の基本となる。子どもの年齢不相応な性行動化(sexualized behavior)は、性的虐待等の被害の兆候とみなされることもあり、再被害や他児への加害にもつながりうるため、正しい理解と適切な対応が求められる。幼児や児童に対するトラウマの影響としての行動化についてレビュー研究を行い、それに基づいた心理教育のマテリアル開発の準備を行う。具体的には、レビュー論文の発表とマテリアルの試作版の作成及びその評価を行う。3)幼稚園及び小学校での支援体制のあり方の検討と介入システムの構築;すでに協力関係にある児童福祉施設を中心に、性行動化のある子どもへの組織的対応のあり方を検討する。昨年度のヒアリング調査では、職員の性に対する抵抗感や苦手意識、知識や情報のなさにより、十分な対応ができていないこと、そして職員個人の理解や対応となりがちで、組織全体として体系的に教育やケアが提供できていないことが課題として抽出された。引き続き、対象機関の拡大や調査継続を行い、介入の方向性を提言するための資料収集を行う予定である。1)幼児及び児童の性的発達の様相の把握;

現在、実施中の質問紙調査について、さらに対象者を拡大し、子どもの性行動に関するデータとそれに対する職員の懸念に関する量的及び自由記述データを収集し、分析を行う。2)低年齢児に対する心理教育のあり方のレビューとマテリアル開発;心理教育はトラウマインフォームド・ケアの実践における重要な要素であり、さまざまな性的課題をもつ子どもと養育者に対する情報提供は介入の基本となる。子どもの年齢不相応な性行動化(sexualized behavior)は、性的虐待等の被害の兆候とみなされることもあり、再被害や他児への加害にもつながりうるため、正しい理解と適切な対応が求められる。幼児や児童に対するトラウマの影響としての行動化についてレビュー研究を行い、それに基づいた心理教育のマテリアル開発の準備を行う。具体的には、レビュー論文の発表とマテリアルの試作版の作成及びその評価を行う。3)幼稚園及び小学校での支援体制のあり方の検討と介入システムの構築;すでに協力関係にある児童福祉施設を中心に、性行動化のある子どもへの組織的対応のあり方を検討する。昨年度のヒアリング調査では、職員の性に対する抵抗感や苦手意識、知識や情報のなさにより、十分な対応ができていないこと、そして職員個人の理解や対応となりがちで、組織全体として体系的に教育やケアが提供できていないことが課題として抽出された。引き続き、対象機関の拡大や調査継続を行い、介入の方向性を提言するための資料収集を行う予定である。
C型慢性肝炎患者のヘルスリテラシーの検討～情報源とその利活用の視点から～

本研究の目的は, CHCによる要加療者が,適切な医療を受けることができるような,ヘルスリテラシー(HL)支援ための基礎資料を得ることである。日本の住民サンプルデータを用いて, HLと健康状態(SRH)との関連および社会経済的状態(SES)の影響について検討した。結果, HLと健康状態は, SESとは独立して関連し,低SESの集団でより強い傾向が認められた。健康維持増進への介入のニーズは,特に低SES層で高いと言えるかもしれない。本研究は、CHC患者が活用している情報源とネットワークの現状を明らかにし、CHC患者のヘルスリテラシー支援に向けた、情報環境整備のための示唆を得ることである。平成21年度は、調査実施の準備を目的に、文献検討を行い、質問票を作成した。日本では、健康医学情報の利用に関心が高まっているものの、ヘルスリテラシーの概念は一部の保健衛生分野で導入されているのみで、その調査・報告は少ない。従って、今年度はまず、日本における国民データを用いて、ヘルスリテラシーと健康状態との関係、社会経済的決定要因の影響など、これまでに明らかにされてきた海外との結果との比較を行いながら、ヘルスリテラシーに影響する要因について検討した。その結果、ヘルスリテラシーと、所得、学歴、仕事などの健康状態との間に有意な関係があった。社会経済的要因は、ヘルスリテラシーと強く相関したが、相互修飾としての効果は少なかった。従って、今回の分析対象とした一般成人集団においては、ヘルスリテラシーに対する社会経済的の影響は少なく、健康情報に関する情報基盤は、比較的平等であり、社会経済的要因は、ヘルスリテラシーの獲得・形成過程の段階において、強い影響を及ぼすのかもしれないことが示唆された。また山梨県内における、CHC検査の受診勧奨やIFN治療費助成制度利用のための取り組みは、市町村単位によって様々である。従って、上記社会経済的要因に加え、地域間の相違を検証してみる必要性がある。以上の結果をふまえて、質問項目を吟味、質問票を作成し、山梨県内における医療機関および対象者確保を進めた。なお上記分析の結果を、学会にて発表した。今年度も引き続き調査を継続する予定である。本研究は、C型慢性肝炎(CHC)患者が活用している情報源とネットワークの現状を明らかにし、CHC患者のヘルスリテラシー支援に向けた、情報環境整備のための示唆を得ることである。平成22年度は、日本の代表サンプルを用いた、ヘルスリテラシー(HL)と健康状態との関連および社会経済的要因(SES)の影響など、更に詳細な分析と論文化をすすめた。その結果、日本の一般成人集団における以下の点が明らかとなった。HLと健康状態は、SESとは独立して関連した。SESは、HLと強く関連したが、相互修飾としての効果は少なかった。低HLとSRHの関連は低SESの集団でより強い傾向が認められた。またCHC患者のHLに関する報告はないため、慢性疾患患者のHLに関する文献を概観し、患者のHLと健康状態との関連およびSESの影響などについても検討した。いずれも、限られたHLと疾病予防のための保健サービスの利用や受療の遅延、乏しい医学的指示遵守や自己管理などの健康アウトカムとの関連があり、特に、教育の影響が大きいことが示唆されていた。CHC検査の受診や治療のための受療、IFN治療費助成制度など保健サービスの利用に際しても、HLとの関連が認められるか、またSESの影響があるのかを検証してみる必要がある。平成23年度は、調査依頼施設および対象者確保を進め、以上の結果をもとに検討したHL調査を実施する予定である。本研究は、C型慢性肝炎患者が活用している情報源とネットワークの現状を明らかにし、C型慢性肝炎患者のヘルスリテラシー支援への示唆を得ることである。平成23年度は、調査票の作成および対象者の確保等、調査の実施に努めた。日本の一般集団におけるヘルスリテラシー研究は、まだ十分に行われておらず、信頼に足る測定尺度も開発されていない。そこで日本人の一般成人集団調査の解析により、以下の点を明らかにした。ヘルスリテラシー、中でもより高度な相互作用的/批判的ヘルスリテラシーは、社会経済的要因とは独立して良好な健康認識と関係し、限られたヘルスリテラシーと健康認識の関連は社会経済的状態の低い集団でより強い傾向にあった。そこで、C型慢性肝炎患者のヘルスリテラシーについて検討するために、慢性疾患、感染症患者のヘルスリテラシーに関する文献を概観し、患者のヘルスリテラシーと健康状態の関連と社会経済的要因の影響などについて検討した。その結果、限られたヘルスリテラシーと疾病予防のための保健サービスの利用や受療の遅延、乏しい医学的指示遵守や自己管理などの健康アウトカムとの関連があり、特に、教育の影響が大きいことが示唆されていた。C型慢性肝炎検査の受診や治療のための受療、IFN治療費助成制度など保健サービスの利用に際しても、ヘルスリテラシー、特により高度な相互作用的/批判的ヘルスリテラシーとの関連が認められるか、また社会経済的状態の影響があるか検討するための調査票を作成した。
認知に着目した高齢者に支援機器をマッチングさせる手法の研究

生活支援機器の活用は高齢者の在宅生活継続に有効な手段の一つになると考えられるが、その利用には様々な要因が影響すると考えられる。しかし、認知機能での機種選定の指標等は見当たらず、認知に着目したマッチングについて取り組む。本研究では、認知症介護経験者等を対象に、認知症高齢者にとって有用ではあるが、ある時期から使えなく機器を調査し、それを研究対象機器とする。研究対象機器について、機器の使いやすさ評価(KIREUM)や高齢者の使用場面の観察を通して、認知機能での機種選定の指標の割り出すことを試みる。このことにより適切な機器選定につながり、機器の恩恵による高齢者の在宅生活の延長が期待できる。
非破壊100テスラマグネットによる磁化測定

初年度、マグネット作製において重要な二点を発見した。ひとつはコイル部はエポキシ樹脂等を流し込むことによって一体化させる必要があること。もうひとつはコイル部を外部からマルエージング鋼によってバックアップすることで線材の強度を実質的に上げることが可能なことである。これによって、銅線を使ったマグネットで20mmφの空間に60テスラを発生することに成功した。次年度はコイルの線材強度に対する依存性をしらべた。結果は、銅銀合金線を使ったマグネットで71テスラを18mmφの空間に発生することに成功した。最終年度、71テスラを発生することに成功したマグネットの再現性及び耐久性を調べて、69テスラを8回連続的に発生可能である事が分かった。実際の測定においては65テスラまでの磁化曲線を液体ヘリウム温度で測定した。我々はさらに磁場の上昇を目指し、このマグネットの内側に1層コイルを追加してテストを行ったところ、内径13.5mmの空間に77テスラの磁場を発生した。しかし、この結果を解析すると、追加した1層コイルと外側のコイルとで発生している磁場がそれぞれ8テスラと69テスラであり、外側のコイルが十分に機能していないことが分かった。この結果を追加したコイルの外側に及ぼす影響のために生じていると考え、内側のコイルのみを補強する目的でマルエージング鋼製のパイプを1層コイルの外側に配置してテストを行ったところ80.3テスラの磁場を10.5mmの空間に発生した。これは外側のコイルが71テスラを発生しており、目的が達成されていることが確認された。この磁場は非破壊で実用的な空間に発生するタイプとしては世界最高記録である。今後、二層目以降のコイルに対してもマルエージング鋼による補強を行う事で100テスラの発生が可能と考えられ、本研究課題である100テスラでの磁化測定への大きな前進を示している。本年度はマルェ-ジング鋼を用いた多層コイルと銅合金線による捲き線コイルの両者について可能性を検討した。マルェ-ジング鋼製多層コイルについては、単層及び二層コイルの限界磁場をコイル試験により求めた。その結果、単層で47テスラ、二層で63テスラの磁場を非破壊で発生可能であることが分かった。三層以上の多層化は課題の100テスラでの磁化測定の実現に有効である。しかしながら現在のコイル内径を保持したままの多層化はコイル及び電源の巨大化が必要となり、現予算内では不可能であり、将来の大きな課題である。捲き線コイルはCu線及びCu-Cr-Zr線を用いて製作し、外部からのバックアップを金属リングで行った。現在、九層コイルで60テスラを発生可能であるが、このテストより、外部からのバックアップが非常に有効であることが分かった。マルェ-ジングコイルに較べ、コイルサイズの柔軟さ及び現有電源内での磁場発生の効率化では捲き線コイルが有利である。例えば捲き線コイルで60テスラ発生に要する電源のエネルギーは約200キロジュールであるが、これはマルェ-ジング多層コイルで60ステラ発生時に要するエネルギーの半分以下である。また、捲き線方式によるコイル内径20mmの空間での60テスラの磁場発生は他に例が無く、この方式の有用さを示している。次年度以降、捲き線方式をベースに多層化及びコイル材料の最適化により100テスラにアプローチする。

前年度、60テスラの磁場発生に成功した内径20mmの巻線コイルの実用型を完成した。すなわち、前年度製作したプロトタイプがヒートサイクルで著しい劣化を示すのに対し、完成型では絶縁部の強化によって、60テスラでの測定を繰り返し行えるようになった。ここに完成した方式でコイル線材を変えたマグネットを製作して、比較を行った。その結果、Cu線(引っ張り強度30kgf/mm^2)で57.4テスラ、Cu-Cr-Zr合金線(50kgf/mm^2)で63.3テスラそしてCu-Ag合金線(80kgfg/mm^2)では64.7テスラがそれぞれのマグネットの非破壊発生磁場の限界であることが分かった。Cu-Ag合金線の結果では線材の強度が十分には生かされていない。なぜならCu線でさえ60テスラ近くの発生が可能であることを考えれば、90テスラ程度の磁場が期待されうるからである。我々はこの原因を線材間の絶縁を司る絶縁物の強度の不足にあると考え、その点を改良したマグネットの製作を行った。結果は最初のコイルで71.2テスラを記録し、次のコイルでは69テスラを7回発生し、8回目に絶縁破壊が起こった。この様に極めて安定して内径18mmに70テスラを発生可能なマグネットは世界で初めてである。しかし、期待した90テスラにはまだ及ばないため、さらに絶縁やバックアップを強化する方法を開発する必要がある。上述した60テスラの完成マグネットは既に物性研究に威力を発揮している。たとえば強相関伝導系物質のひとつである近藤半導体CeNiSnの磁化、磁気抵抗測定ではゼロ磁場で観測されていたフェルミ面上に開いた状態密度のギャップの構造を反映した振る舞いが観測されており、この物質の本質を理解する上で重要な手がかりがえられた。来年度は、上述の70テスラマグネットの完成型を製作して、測定に供すると同時に100テスラを安定的に発生できるマグネットの開発を行う予定である。前年度、71テスラを内径18mmの空間に発生することに成功した9層マグネットの再現性及び耐久性を調べて、69テスラを8回連続的に発生可能である事が分かった。実際の測定においては65テスラまでの磁化曲線を液体ヘリウム温度で測定した。我々はさらに磁場の上昇を目指し、このマグネットの内側に1層コイルを追加してテストを行ったところ、内径13.5mmの空間に77テスラの磁場を発生した。しかし、この結果を解析すると、追加した1層コイルと外側の9層コイルとで発生している磁場がそれぞれ8テスラと69テスラであり、外側のコイルが十分に機能していないことが分かった。この結果を追加したコイルの外側に及ぼす影響のために生じていると考え、内側のコイルのみを補強する目的でマルエージング鋼製のパイプを1層コイルの外側に配置してテストを行ったところ80.3テスラの磁場を10.5mmの空間に発生した。これは外側のコイルが71テスラを発生しており、目的が達成されていることが確認された。この磁場は非破壊で実用的な空間に発生するタイプとしては世界最高記録である。今後、二層目以降のコイルに対してもマルエージング鋼による補強を行う事で100テスラの発生が可能と考えられ、本年度の成果は本研究課題である100テスラでの磁化測定への大きな前進を示している。上述した70テスラのマグネットは既に物性研究に威力を発揮している。
マルチスケール応力エンジニアリングが拓く高集積フレキシブルエレクトロニクス

本研究の高集積FHEでは、厚さ100μm程の微小Siチップ(チップレット)をエラストマーに埋め込み、ウエハレベルで高密度配線を形成してチップ間を接続する集積形態をとり、フレキシブルデバイスの性能とスケーラビリティを格段に高めることができる。本研究では、分子レベル、材料レベル、システムレベルの階層的なマルチスケール応力エンジニアリングを駆使し、機械的/電気的信頼性を解析してこの高集積FHEの有用性を工学的に体系化する。我々のSi貫通配線(TSV)を用いた三次元積層チップ(3D-IC)技術とUCLAのシステム集積技術を融合させ、我々の高集積フレキシブル人工網膜システムを動物実験にまで到達させる。
先住民族の環境紛争解決のためのインフィニティ型ディプロマシー理論の実証

世界各地では、資源開発をめぐり地元住民や先住民族との間に環境紛争が起きているが、こうした紛争をウィンウィンの構図で解決し、その後ステークホルダー間で持続的に友好協力関係を維持することは可能だろうか。もしそうであれば、どのようなガバナンス体制を構築する必要があるのだろうか。この疑問に答えるため、事例研究を通して研究を行った。日本においては、アイヌ民族の新法作成に際して、政府に対し意見書を出し、その中で、アメリカやカナダ、オーストラリア、ニュージーランドの先住民族の権利に関わる紛争解決の事例を紹介した。特に、他国の過去の事例から、今後起こりうる法的問題(民族のメンバーであることの証明や知的所有権の問題)を特定し、それについて具体的な対策案を提案した。これと並行して、海外での共同研究を数カ所で行い、論文掲載・学会発表を行った。1つは、キルギス共和国の鉱山開発後の法的問題について、環境改善のための具体的な方策がない点やアメリカのスーパーファンド等の政策と比較した査読入論文をResource Policy (Elsivier)から出した。同国について、別の共同研究で、System of Environmental Economic Accountingの環境問題管理の可能性についてアメリカのIAFO学会で発表した。スリランカについては、気候変動の政策分析についてInternational Journal of Climate Changeに2018年8月に論文を掲載した。これについて2018年4月にカルフォルニア大学バークレー校で発表した。同国の別の共同研究では、自然災害対策について2度国際学会発表をした。アフリカのガーナとケニアについても共同研究を行い、ケニアでは先住民族の密漁回避の役割と湿地管理について論文を2本(査読入)で掲載した。2015年5月にトロント大学でカナダの先住民族に関する環境紛争解決のためのインフィニティモデルを学会発表し、カナダの大学研究者や弁護士、国連研究所の代表と意見交換を行った。7月には、カナダの全国メイティー評議会に招聘され、カナダのサスカチュワン州中北部にある先住民族の間での会議に参加した。ここでは、特にカナダ西部の先住民族の政治家や弁護士などが集まり、メイティーの権利と鉱山開発(ウランなど)などについて話しあった。また、自らもこの地域の先住民族に関する歴史地理的な研究内容を発表した。さらに、本科研研究に必要な情報を聞き取りなどから収集した。2016年1月には、カナダ北方準州で2015年12月まで環境大臣を務めていたMichael Miltenberger氏とカナダの西部の州の間で水ガバナンスについて合意形成プロセスの中心的人物であるMerrell-Ann Phare(弁護士)を筑波大学に招聘し本科研研究に関する意見交換などを行った。他には、松井が直接研究指導する博士後期課程のBanu Yasinと共同で、ネパール西部のラウテ民族と森林伐採の影響について10月11月に調査・研究し、1月にハワイの学会で、2月にハーバード大学の学会で成果を発表した。現在、これについての論文投稿中である。また、同じく松井が直接研究指導する博士後期課程のNguyen Hong Sonとベトナムの環境問題とステークホールダー間の協力体制の構築について、フランス、スペイン、東京の学会で発表した。さらに、松井は、4月にカナダの学術雑誌で先住民族の政策に関するInternational Indigenous Policy Journalに特集を組み、ゲスト・エディターとして特集を出版した。また、2月から現在進行中で別のWater Historyという学術雑誌の特集のゲストエディターを行っている。論文発表や学会発表というアウトプットについては既に述べたが、成果が昨年度はかなり可視化されるようになった。昨年度カナダの学術雑誌に発表した3本の論文のアクセス数は、急激にアクセス数が伸び、4月の時点で1254件となった。また、査読の依頼もカナダやヨーロッパ、アメリカなどから昨年度は3本あり、学術雑誌のエディターの依頼も来るようになった。ウェブサイトに研究成果を可視化したことで、多くの留学生からも指導の問い合わせが20件ほど来るようになった。こうしたことは、松井の研究成果の国際的知名度が向上してきたことを示しているだろう。また、地理学や歴史学など分野を超えた協力関係を構築することができただけでなく、弁護士や政治家、行政官などとも意見交換を行うことができた。また、先住民族との連携についても、昨年度はカナダと沖縄に焦点を置いた。北海道のアイヌ民族ついては、申請当初予期していた協力者が2名他界してしまったため、活動を控えた。沖縄については、2016年1月に辺野古の問題について4度目のフィールドに入った。また、さらに多くの人と意見交換を行うことができた。当該年度においては、主に(1)フィールドワーク等、(2)共同セミナー、(3)論文掲載、(4)国際的な学際研究グループの立ち上げ、(5)ウェブサイト等の更新を行った。1.フィールドワークは、8月に豪州メルボルンとギップスランドで、アボリジニと鉱山開発問題について情報を収集した。9月には、蘭デルフトで水管理・災害管理に関する政策事例について情報収集した。1月2月は、モンゴル、キルギスタン、ガーナを訪れ、環境紛争に関する情報を入手、政府関係者と面談・意見交換を行った。3月には、カナダ、バンクーバーで環境紛争について事例の情報を収集した。2. 6月に米ネヴァダ大学からKate Berry教授を本学に招聘し、水ガバナンスと先住民族の権利問題について、7月に、カナダ、ウォタールー大学のSusan Roy助教に先住民族との共同研究について発表してもらった。松井は、6月にJETROアジア経済研究所で、10月に、中国同済大学の国連環境計画傘下のプログラムで、環境紛争について招聘講演をした。

12月には、デルフト工科大学のMaurits Ertsen准教授と国連大学のMario Tabucanon教授を講師として招き、水開発問題とリーダーシップについて講演・意見交換をした。1月には、デルフト工科大学のEdo Abraham助教と同大学Hubert Savenije教授、中国同済大学のGuo Ru准教授に招聘講演をお願いした。3.論文掲載は、Water Historyという学術雑誌に、米・豪の研究者と先住民族に関わる水問題に関して特集を12月と1月に2号分掲載し、編集・出版を行った。当該研究に関連するネットワークが、北米、豪州、欧州、中央アジア、東アジア、西アフリカ、東アフリカへと広がり、当初の想定以上に国際的に広がりを持ってきた。先方からアプローチしてくケースも少なくなく、共同研究の依頼も増えた。また、ウェブサイトで研究を可視化することで、松井の研究協力者となる学生がケニア、ガーナ、モンゴル、キルギスタン、中国から非常に増え、正規大学院生だけで30名に達した。そのほぼ半数が、それぞれの国における環境紛争について研究しており、近い将来その研究成果をウェブサイトや論文で可視化できるだろう。米・豪・欧州における研究者との共同研究活動も多様化した。1つは、共同で学術誌の特集をエディターとして2号分行った。これは、4月後半からSkypeなどで定期的に会議を開き、情報をウェブサイト上でアップデートしながら時間をかけて行ってきた。発行してまだ数ヶ月だが、良い評価を数名からもらっている。2つ目は、国際研究団体であるSustainable Water Future Programmeに、Water Ethics Working Groupを20名の研究者やNGO関係者と立ち上げることができ、国際的な機関から共同研究を展開する場が増えたことである。3つ目は、国連環境計画のプログラムであるアジア・太平洋の持続可能な開発のためのリーダー育成プログラムに招聘講演の依頼を受け、国連大学をはじめとした国連関係の研究者との共同活動が始動した。国内では、アジア経済研究所とのコラボも始まった。沖縄における辺野古周辺の環境紛争についても、研究協力者の学生とフィールドワークを行い、沖縄の先住民族の団体である琉球弧の会の代表である当間氏や反対運動の代表からも4回目の聞き取りをするなど、順調な資料収集活動が可能であった。先住民族の権利に関わる紛争解決は、平成29年度から日本でも特に大きな政治的な動きが出ており、松井は、これまでの研究を生かし、政府に対して北米やオーストラリア、ニュージーランドの事例を交えた意見書を提出した。こうした実績に加えて、発展途上国における環境紛争解決にも学会発表や学術雑誌掲載などを通して、アフリカのガーナ(土地紛争)を始め、キルギスタン(鉱業開発)などの研究成果を出すことができた。
サステナブル電子社会を支える情報セキュリティ基盤とソーシャルクリプトに関する研究

情報爆発を克服して持続可能な電子社会に貢献するためには、技術と社会の両面から整合性のとれた情報システム設計が必要である。とくに情報セキュリティに関する整合性は重要で、ポリシーの異なる複数領域混在環境への適応と、補完的鍵基盤の構築が急務である。そこで本研究では、2つの目的を持って研究を進めた。第一に、技術研究でこれらの課題を解決して社会制度の選択肢を広げ、アプリケーションを拡大すること。第二に、経済学的基準などを取り入れた設計評価モデルを構築し、整合性を検証することである。平成18年度は、第一の目的達成のための要素技術として、IDベース暗号に関する理論研究と、情報爆発克服に資する応用方式研究を行った。前者では、異なる安全性概念の間の関係を明らかにして具体的なアルゴリズムに対する証明を容易にし、鍵生成センタの追加方式を考案して運用を容易にした。後者では、「ネットワーク機器が転送する暗号文を復号せずとも元の平文にキーワードが含まれるかどうかを判断して転送先を振り分ける」という機能を達成する暗号方式を、IDベース暗号の統一的枠組みの中で開発した。第二の目的に関しては、フィージビリティスタディを行った。具体的には、費用対効果等の経済学的基準を取り入れた暗号モジュール設計ガイドライン案を評価すれば、日本版暗号モジュール試験及び認証制度(JCMVP)に貢献できることを明らかにした。とくに、電子政府推奨暗号リスト等に記載されている暗号学的ハッシュ関数を応用モジュールへ実装するケーススタディを行えば、情報爆発時代に与える社会的インパクトが大きいことを見いだした。そのケーススタディへ向けた厳密な理論研究も行い、ハッシュ関数の衝突困難性に関する要件を緩和しても安全性証明可能な応用を、具体的に示した。
網目構造の精密な制御によるTetra-PEGゲルの低摩擦化と医用材料への応用

申請者は本年度内に以下の事項について明らかにした。(1) Tetra-PEGゲルの引裂試験:引裂試験を行うことで、材料に亀裂があった場合にどれくらいのエネルギーを加えると破壊するかを表すパラメータである破壊エネルギーを見積もることができる。従来、最も用いられているモデルにLake-Thomas modelがある。先行研究より、引裂試験から得られた実験値と理論値はスケーリングでは一致するが、絶対値では実験値が理論値より高い値を示すことが報告させている。しかしながら、エラストマーの破壊についての詳細な評価は極めて困難であり、その原因についても明らかにされていなかった。Tetra-PEGゲルを用いた本研究の破壊エネルギーの評価より、その詳細な描像を明らかにすることに成功した。(2) Tetra-PEGゲルのin vivo評価: Tetra-PEGゲルをマウスの皮下で作製し、ゲルが生体内で作製可能かどうか、また、ゲルが生体内で使用可能かどうかの指標となる安全性評価を行った。Tetra-PEGゲルは、作製時の濃度や混合状態によって、作製させるゲルの物理特性が変化する。また、アミノ基と活性エステル基の反応であるため、生体内での反応が円滑に進行するかも懸念される。しかしながら、マウスを用いた実験結果から、生体内でもin vitroと同様に、on siteでゲルが作製されることが確認された。一方、安全試験の結果ではやや炎症が確認され、また、in vitroに比べてゲルの分解が早いことが示唆された。In vivoの評価には、更なる研究が必要になると考えられる。(抄録なし)(抄録なし)申請者は本年度内に以下の事項について明らかにした。(1)Tetra-PEGゲルの引裂試験を行った。引裂試験を行うことで、材料に亀裂があった場合にどれくらいのエネルギーを加えると破壊するかを表すパラメータである破壊エネルギーを見積もることができる。今回、Tetra-PEGゲルの破壊エネルギーを求めることに初めて成功した。また、Tetra-PEGゲルを用いた破壊エネルギーの評価には重要な意味がある。一つは、得られた物性値と理論と比較することで、ゲルの破壊エネルギーを記述するモデルの決定を行うことができる。もう一つは、理想的な網目を仮定した理論式をモデルに組み込んだ理論と物性値との比較を行うことで、Tetra_PEGゲルの網目構造内に絡み合いがあるかどうかの評価が可能になる。Tetra-PEGゲルの物性値は、理論値と良い一致を示した。この結果から、ゲルの破壊エネルギーを記述するモデルは、従来ゴムの破壊エネルギーを記述するモデル(2)Tetra-PEGゲルの弾性率測定を行った。ゲルの弾性率は基礎的な物性であるにも関わらず、網目構造の不均一性のために、それを記述するモデルを決定することができなかった。今回、様々な分子量・濃度からなるTetra-PEGゲルを作製し、弾性率の算出を行った。その結果、濃度増加に伴いモデルが変化することが明らかになった。これは、過去多くの研究者が、弾性率を記述するモデルについて検討・議論してきたが達成できなかったことであり、今回初めてゲルの弾性率を記述するモデルの決定に成功した。Tetra-PEGゲルの表面特性を調査するためには、バルクとしてのゲルの物性を知ることが重要となる。しかしながら、ゲルは極めて複雑な構造をしているため、物性値を記述するモデルの特定や構造の評価が困難であった。今回、Tetra-PEGゲルの実験を通して、構造評価やモデルの特定に成功したことは高分子物理分野にとって極めて重要な内容である。また、得られた結果は既に論文化されていることから、当初の計画以上に研究が進展したと判断した。(抄録なし)Tetra-PEGゲルのバルクとしての物性評価については、ほぼ終えることができた。今後は、表面の評価を中心に実験を進めていく予定である。具体的には、表面にダングリング鎖を付与する方法についての検討を行う。

実験方法の確立後、ダングリング鎖の鎖長・濃度を変えて表面に付与し、また、その際にバルクとしての弾性率に影響がないことを確認した上で表面の評価を行っていく。(抄録なし)
分泌解析モデルタンパク質を用いた分泌活性ハプロ不全を示す必須遺伝子の網羅的解

分泌性ルシフェラーゼ遺伝子を用いて、Saccharomyces cerevisiaeの必須遺伝子ヘテロ破壊株において2 3倍分泌生産を高める遺伝子破壊株を7株同定した。これら7つの破壊株のうち6つがRNA関連遺伝子の破壊株であった。また、塩基配列は異なるが同一のアミノ酸配列をコードしている異なる2つのルシフェラーゼ遺伝子を用いた解析により、コーディング配列の一部が発現量を大きく変化させることが分かった。組換え体による分泌性タンパク質生産が困難な原因を突き止めれば、宿主の遺伝子操作や目的タンパク質への変異導入により、有用タンパク質の大量生産を実現できる。これまで、酵母非必須遺伝子破壊株を用いて網羅的に解析したが、分泌生産に大きく影響を及ぼしている非必須遺伝子はほとんどなかった。そこで、必須遺伝子に焦点を当て分泌生産に関わる遺伝子を探索した。酵母必須遺伝子へテロ2倍体破壊株セットにルシフェラーゼ発現プラスミドを導入し、ルシフェラーゼ活性を定量的に測定した。1次スクリーニングでは活性が低下する破壊株も存在したが、正確な測定と増殖の程度を考慮すると分泌生産活性が低下する必須遺伝子へテロ破壊株は存在しないことが明らかになった。分泌生産機能は酵母の増殖にとって必須の機能であると考えられる。一方、分泌生産が高まった株を59株取得することができた。これらの破壊株のうちプラスミドの保持率が高くなったものが12株存在したことから、これらは遺伝子破壊によりプラスミドの複製が高まったと考えられる。その他の株が分泌生産に直接関与している可能性が高いと考えられることから、22年度以降にこれらの遺伝子の機能の解明を進める。分泌生産経路にはいくつかのステップがあるが、同定された遺伝子がどこに関与するかを明らかにするためのモデルルシフェラーゼを構築した。・低発現コドン型:ルシフェラーゼ配列をヒト型のコドンにしたルシフェラーゼ発現カセットを構築し酵母で発現させたところ、予想に反し高発現コドンに比べ格段に高い活性を示した。この配列に高発現をもたらす配列が含まれていることが明らかになった。・糖鎖付加配列削除型:基準型ルシフェラーゼの2か所のN型糖鎖付加配列を削除した。これにより糖鎖修飾および修飾糖鎖が関与する遺伝子を明らかにできる。・分解シグナル融合型:ルシフェラーゼに分解シグナル配列を融合させると、活性が消失した。これを用いてユビキチンプロテアソーム関連遺伝子を特定できる。平成21年度に実施した基準型の分泌性ルシフェラーゼ遺伝子を用いた必須遺伝子ヘテロ破壊株に対する網羅的解析により同定できた遺伝子高発現ヘテロ破壊株59株の機能解析を進めた。プラスミドで発現させて得られた高発現株の中からプラスミド-コピー数の変化により発現量が増加したものを区別する目的で、分泌性ルシフェラーゼ発現カセットを破壊株の染色体に組込んで発現量を調べた。プラスミドで発現させた場合に比べて多くの破壊株では発現量が野生株に比べて大きく増加しなかった。また、発現量の増加がプロモーター活性の増加など一般的なものかどうかを知るために、細胞内で生産されるルシフェラーゼを破壊株で発現させて発現量を調べた。コドンが異なるルシフェラーゼ発現量の非常に大きな差が配列のどの領域に強く依存しているのかを調べるために、高頻度型と低頻度型の遺伝子を組み合わせたキメラ遺伝子を作製した。これらの発現量を調べたところ、高頻度側の544bpまでに発現を大きく変化させる配列があることがまず明らかになり、徐々に領域を狭くしていくことで最終的に、61-211bpの範囲にある1つあるいは2つの30bp程度の配列にまで絞り込むことができた。これらの領域のコドンの種類では発現量の差を説明できなかったことから、DNA構造に着目して調べたところパリンドローム構造の違いが見つかった。しかしパリンドローム構造に変化を与えても予測した発現量にはならなかった。その配列の要因はまだ決定できていないが、比較的短い配列変化が発現量を大きく変化させるという新しい知見である。23年度に引き続き発現を変化させる配列の特定を進める。これまでにスクリーニングした遺伝子破壊株に加え、非必須遺伝子破壊株へも対象を広げ、分泌性タンパク質の発現に重要な遺伝子の解析を進めた。また、コドンが異なるルシフェラーゼの発現量が大きく変化するのに重要なコーディング領域の変異解析を行った。必須遺伝子ヘテロ破壊株で発現が明確に増加した遺伝子はほとんどがRNAの代謝に関連するものであった。これらの破壊株での発現量は野生株に比べ@@倍であった。別に行った非必須遺伝子破壊株を用いたスクリーニングにおいて分泌性タンパク質の発現が増加した破壊株においても分泌性ルシフェラーゼ遺伝子を発現させて活性を調べてみたところ、RNA代謝に関わる遺伝子破壊株で発現量が10倍以上に増加した。発現量の増加したRNA代謝関連遺伝子破壊株での分泌性ルシフェラーゼの発現量及び構造(長さ)をRT-PCRで解析した結果、野生株に比べ破壊株でRNA量が大きく増加していることが明らかになった。また、RNAの長さに変化はなく、領域特的な発現量の変化もなかった。

Saccharomyces Cerevisiae野生株での分泌性ルシフェラーゼの発現においては転写後のRNAが分解されており、これがタンパク質生産量を大きく低下させていることが考えられた。・コードするアミノ酸配列が同じであるにもかかわらずS.cerevisiaeで発現量が大きく異なった2つの遺伝子の重要配列領域を20bpずつ変化させさらに詳細に解析したところ、この領域は2つにわけることができることがわかるとともに、いずれの領域も発現に関与していることが明らかとなった。この領域にはRNA代謝に関わる配列が存在したがこの配列の変異はほとんど発現に影響を与えなかった。この領域が発現に与える意味を明らかにできれば種々の遺伝子の発現を高められると期待できる。
微小スケールの栄養不均等一分布に呼応した海洋性遊泳細菌の代謝と挙動

Dr.Barbaraの最近の研究で最も意義のあるのは、ヒイラギという魚に共生する発光細菌に関する二つの発見である。第一にヒイラギの発光器官にはVibrio harveyiおよびPhotobacgterium leiognathiという異種の発光細菌が共存すること、第二に、その共生の確立は、より遊泳速度の速い発光細菌がより有利になることである。これまで、多くの海洋動物から発光共生細菌が分離され、同定されてきた。発光器官の中には通常単一種あるいは単一株の発光細菌が存在し、相互にきわめて特異的な関係を形成して発光を担うとされてきた。Dr.Barbaraの発見は、こうしたこれまでの一般的知見と異なる。その解釈は今後の課題であるが、ヒイラギの発光器官が進化上まだ新しく、特定の共生細菌を選択しきっていない、あるいは複数の種が存在することで従来記載されてきた系とは異なる共生関係を形成している、と考えられる。いずれにせよ、この発見は大変興味深い研究テーマを提示している。一方、遊泳速度と共生との関係も世界で初めての知見である。遊泳速度を高い精度で測定することは難しいが、Dr.Barbaraの博士課程での研究テーマがこれに関連したことであり、その技術はきわめて信頼できる。彼の技術と、私の研究室での研究テーマがうまくかみ合ってこれれの新たな知見が得られたことを付け加えたい。Dr.Barbaraはオーストラリア出身であるが、欧米流の合理主義と、出身地の風土を反映したおおらかな気質とを兼ね備えた研究者である。ヒイラギと共生発光細菌に関わる研究はその飼育のシーズンから、おおむね夏に限られる。彼は浜名湖の東大農学部の実験所に篭り、連日徹夜作業を続けながら、細菌の分離と遊泳速度の測定を行った。その一方、研究室ではむしろ控えめな立ち振る舞いを常とし、目だった自己主張をすることはあまりない。日本語能力は限定されるが、日本人に英語の添削やその他の研究上の協力を頼まれると、親身になってそれを手伝う。そのため、研究室の何人かの日本人院生たちとは親密な関係にあり、相互の文化交流を含めて様々な側面で研究室に刺激を与えている。海洋細菌の多くはべん毛を持ち、走化性を有する。すなわち、特定の化学物質の濃度勾配を察知し、そちらに寄っていくことができる。海洋の有機物の供給は時空間的に不均一分布してしているので、細菌の分布もそれに呼応して不均一になっていると予想される。本研究の最終的な目的は細菌の不均一分布の実態を明らかにするとともに、その形成メカニズムを有機物の不均一分布、細菌の遊泳能力の両面から明らかにすることである。この不均一分布はいくつかの要因に左右される。第一に形成される有機物濃度勾配の質と大きさ、第二にその周囲の細菌の群集組成、第三に細菌の遊泳速度、走化性の能力、である。11月に日本に到着して以来、これらの個々のテーマの解明のために必要な技術的、実験的な準備を行ってきた。主な実績は以下の通りである。(1)東大海洋研究所、研究船白鳳丸のKH-02-3次航海の際、スール海、西部太平洋域から得られた細菌分離株を整理し、系統分類学的な検討を開始した。(2)発光細菌のPhotobacterium leiognathiについて、発光能の強さと遊泳運動速度を調べた。この種は海洋動物に共生しており、その共生の開始プロセスに走化性、遊泳運動がどのように関わっているかについて、検討を開始した。