hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ナノ構造を制御したバルクコンポジット磁性材料の作製

近年電子機器の小型・薄型化が急速に進行し、かつ情報処理速度の向上のため、軟磁性材料では高周波領域においても使用できるよう、高電気抵抗で高磁束密度・高透磁率を有するバルク材料が求められている。金属磁性材料は磁気特性が優れているが、電気抵抗が低いために高周波領域では使用できず、一方、フェライト酸化物は飽和磁束密度B_sおよび透磁率μは金属よりも低いが、電気抵抗率ρが高いため高周波領域での磁気損失が少ない。しかし、単一相のバルク磁性材料で上記の要求をすべて満足するものは見当たらない。そこで本研究では、高飽和磁束密度の金属磁性材料としてFe-Ni合金(Fe/Ni=53/47mass%)を、さらに周波数f10MHzにおいても使用出来るように、微小粒子径の水アトマイズ粉を採用した.金属と酸化物フェライトに塑性変形能と磁気特性の点から、電気的絶縁層を形成する磁性酸化物にはスピネルフェライトの中で最も高い電気抵抗率と化学安定性の高いMg系フェライト(MgFe_2O_4)をとりあげた。初年度はMg系フェライトの磁気特性を改善するためその最適組成探査を、2年度目はそのMg系フェライトの塑性変形能を調べ、最終年度には、Mg系フェライトを、直径約4.7μmのFe-47Niパーマロイの水アトマイズ金属粒子にコーティングした複合粉体を、カーボン性のモールド・プランジャーを用いてパルス放電加圧法(PECPS)により、昇温速度100°Cmin^<-1>、800°C-30MPa-3minの条件で焼結し、作製した緻密な焼結体を再度低温酸化処理して、スピネルと金属相が共存するコンポジットを作製することに成功し、その微細構造と磁気特性を評価した。高い飽和磁束密度(B_s)と優れた交流磁気特性を同時に併せ持つ軟磁性材料として,高B_sの金属磁性粒子を高電気抵抗率(ρ)を有する軟磁性フェライトにより絶縁した構造を持つ複合磁性材料を開発するため、今年度は、軟磁性フェライト酸化皮膜の作製方法について検討した。酸化皮膜として、数10以上の(比)透磁率を有し、且つ、ρが高いMgFe_2O_4フェライト薄膜の形成を試みた。第一段階として、磁性金属として、熱処理時に非磁性酸化物であるAl_2O_3やSiO_2が生成せず、且つ高い磁気特性を有する58Fe-42Ni(mass%)合金を選び、この金属粒子表面にフェライトを形成させる最適な熱処理条件を検討した。将来の高周波領域での使用を勘案してFe-Ni合金として、平均直径6.5μmの水アトマイズ粉体を用い、種々の温度、雰囲気下で熱処理した結果、粉体を熱処理時に回転させながら600°C-15h、0.1%0.5%O_2(残りN_2ガス)の条件下(雰囲気ロータリーキルンを採用)で処理することにより、Fe-Ni合金粒子の表面に、γ-Fe_2O_3、Fe_3O_4もしくはNiFe_2O_4の薄膜を形成させることが可能であることが明らかとなった。尚、精密な制御をせずに熱処理すると金属の酸化物として(エリンガム図から予想されるように)酸化雰囲気下では非磁性のα-Fe_2O_3が、還元性の雰囲気下では同じく非磁性のFeOが容易に析出する。また、今回科研費にて購入したX線回折装置による分析では、同一結晶構造であり、且つ格子定数が近いγ-Fe_2O_3、Fe_3O_4とNiFe_2O_4の識別は困難であった。

今後、このフェライト薄膜を形成した金属粒子に、セラミックス中、低温で塑性変形可能な数少ない物質である面心立方構造のMgOの微粒子を分散させ、焼結と同時にMgFe_2O_4フェライト薄膜を形成させる予定である。高い飽和磁束密度(B_S)と優れた高周波領域での交流磁気特性を併せ持つ軟磁性材料として,高B_Sの金属磁性粒子を高電気抵抗率(ρ)を有する軟磁性フェライトにより絶縁した構造を持つ複合磁性材料の開発を検討した。今年度は、MgFe_2O_4フェライトおよびFeサイトを一部置換したMgFe_2O_4よりも電磁気特性の優れたMg(Fe_<1-x>Mn)_2O_4フェライトの高温下での塑性変形(高温クリープ特性)を調べた。この塑性変形(クリープ特性)は、磁性金属粒子表面にフェライトをコーティングし、高温高圧下で緻密化する際に必要な基礎データである。測定試験はMgO、α-Fe_2O_3、MnCO_3を出発原料として1150°Cおよび1200°Cで仮焼し、ついでこれを粉砕、成形して大気中1300°Cで焼成後、さらに高密度焼結体を得るため、(1250°C/2h/200MPa)の条件下でArガスを圧力媒体として熱間静水圧プレス(Hot Isostatic Pressing : HIP)処理した。クリープ試験はアルミナ製のナイフエッジを用いた4点曲げ法によって、温度11501300°C、応力120MPaの範囲で測定をした。いずれの焼結体においてもひずみ速度は応力にほぼ比例し(すなわち応力指数nは1)、通常の拡散クリープであること、ひずみ速度はMnの置換量が増えるにつれて増加することが示された。測定温度が上昇するとともに、特に1200°C程度の温度から、フェライト焼結体表面の個々の粒子内に転位の移動が起こったことを示すすべり帯が観察された。また、x=0.2組成におけるクリープ変形過程の活性化エネルギーは460kJ・mol^<-1>と算出された。高電気抵抗であるMgフェライトも塑性変形(クリープ)すること、Mnを置換することで他のフェライト(NiZnやMnZnフェライト)に近いひずみ速度とすることができ、金属-フェライト複合材料のフェライト材料として有用であることが確認された。近年電子機器の小型・薄型化が急速に進行し,かつ情報処理速度の向上のため,軟磁性材料では高周波領域においても使用できるよう,高電気抵抗で高磁束密度・高透磁率を有する材料が求められている.金属磁性材料は磁気特性が優れているが,電気抵抗が低いために高周波領域では使用できず,一方,フェライト酸化物は飽和磁束密度B_sおよび透磁率μは金属よりも低いが,電気抵抗率ρが高いため高周波領域での磁気損失が少ない.しかし,単一相のバルク磁性材料で上記の要求をすべて満足するものは見当たらない.そこで本研究では,高飽和磁束密度の金属磁性材料としてFe-Ni合金(FeNi=53/47mass%)を,さらに周波数f10MHzにおいても使用出来るように,微小粒子径の水アトマイズ粉を採用した.金属と酸化物フェライトに塑性変形能と磁気特性の点から,電気的絶縁層を形成すう磁性酸化物にはスピネルフェライトの中で最も高い電気抵抗率と化学安定性の高いMg系フェライト(MgFe_2O_4)をとりあげた.直径約4.7μmのFe-47Niパーマロイの水アトマイズ粉に,MgO/α-Fe_2O_3=1:1モル比の微粒子混合原料粉を均一にコーティングし,これを等方圧下で高密度に成形し,さらにカーボン性のモールド・プランジャーを用いてパルス放電加圧法(PECPS)により,昇温速度100°Cmin^<-1>,800°C-30MPa-3minの条件で焼結し,作製した緻密な焼結体を再度低温で粒界層のみを酸化処理することで,Mg:Fe_2O_4/Fe-47Ni相のみから構成された相対密度≧98-99%の緻密なコンポジットを作製できることが分かった.
電気的なスピン偏極電子注入によるスピン電界効果トランジスタの実現

スピン注入層となる(Ga,Mn)As/n^+-GaAsトンネル接合と検出層となる発光ダイオード(LED)構造の間にオーミック電極を形成することにより、トンネル接合とLED構造を独立に制御し半導体へのスピン注入効率とその特性理解について評価した。LEDのバイアス電圧(V_<LED>)を固定し、偏光率のトンネル接合バイアス(V_<Esaki>)依存性を調べたところ、フラットバンド状態となるV_<LED>=1.40Vでは、V_<Esaki>増大に伴い偏光率は上昇し極大値を迎えた後に減少する。しかしV_<LED>を減少させると前述の依存性に加え、偏光率はピーク構造を示し高い値を示した。ピーク偏光率時のV_<Esaki>変化とLEDのバイアス状態の対応から、高いエネルギの電子がトンネル接合から活性層へ注入されるに従い偏光率が増大することが分かった。またピーク偏光率の状態は、(Ga,Mn)Asのフェルミエネルギ近傍のスピン偏極電子がバリスティックに活性層へ注入されることを実験的に初めて示した。半導体中の電子スピン偏極率は85.6%と計算され、(Ga,Mn)As自体のスピン分極率を反映する高い値であることを示した。【電気的スピン注入による半導体中のスピン蓄積検出】(Ga,Mn)As/n^+-GaAsトンネル接合を介して注入され、非磁性半導体に蓄積されるスピン偏極を比局所スピンバルブ測定法を用いて電気的な検出を試みた。試料はチャネル幅7.9〓mの(Ga,Mn)As 20nm/n^+-GaAs 15nm(Si:1×10^<19>cm_<-3>)/n-GaAs 500nm(Si:1×10^<16>cm^<-3>)である。スピン注入層と検出層との距離が10□mおよび20〓mの試料についてスピン偏極電位差ΔVの磁場依存性を調べたところ、スピン蓄積に起因する信号変化は雑音レベル(7μV)以下で観測されなかった。一方、接合部のトンネル抵抗を考慮した理論モデルによりn-GaAsチャネル層に蓄積されるスピン偏極を計算した結果、チャネル長10〓mにおけるΔVは1.9μVと測定系の雑音レベルと同等であった。以上の結果から、(Ga,Mn)As/n^+-GaAsトンネル接合による電気的なスピン偏極電位差の検出について定量的な検討と、実際の素子構造を反映した理論モデルの改善が必要であることが明らかとなった。【GaMnAs/n^+-GaAsトンネルダイオード(TD)構造を用いた電気的電子スピン注入における構造依存性】非磁性半導体への電気的電子スピン注入における偏極率向上を目指し試料構造依存性を調べた。評価したパラメータは、GaMnAs/n^+-GaAsTDから発光ダイオード(LED)構造にスピン注入した際のTDとLEDを隔てるn-GaAs層の膜厚、ドーピング濃度に関して行なった。1)ドーピング濃度依存性:スペーサ層厚は一定でドーピング濃度が1×10^<17>cm^<-3>、1×10^<18>cm^<-3>、1×10^<19>cm^<-3>の試料の偏光率を測定した所、ドーピング濃度が高くなるにつれて偏光率は減少した。この原因の一つにスペーサ層のドーピング濃度が高くなることでイオン化不純物散乱に伴うスピン緩和(Elliott-Yafet機構)が増大したと考えられる。よってスピン注入後非磁性半導体中において長い間スピン偏極状態を保持するには適切なドーピング制御が必要であることがわかった。2)スペーサ層膜厚依存性:1)からスペーサ層ドーピング濃度を1×10^<17>cm^<-3>に固定し、100nmから800nmまで膜厚を系統的に変化させた試料の偏光測定した所、得られた偏光率はほぼ一定であった。よって調べたスペーサ層膜厚領域において、輸送距離の増大に伴うスピン緩和の影響は小さいことがわかった。【ファラデー回転を用いたスピン偏極電子検出方法の確立】半導体中のスピン偏極電子をプローブ光(レーザー)のファラデー回転(FR)により検出する方法は、LED構造を作製する必要がないため、デバイス構造とは独立にスピン偏極測定が可能となる。我々は(110)GaAs上にInGaAs/GaAs多重量子井戸を成長した。円偏光励起FR検出法によりFR角は磁場依存性、励起光エネルギ依存性を示しFRによってスピン偏極電子の検出が可能であることを示した。非磁性半導体への高スピン偏極率電子スピン注入はスピン電界効果トランジスタなどの応用デバイス実現に向け必要不可欠な基盤技術となる。本年度はスピン注入層となるGaMnAs/n^+-GaAsエサキトンネル接合におけるn^+-GaAs層の膜厚・ドーピング濃度依存性を調べ、最大69%もの高いスピン注入率を得た。GaMnAsのスピン偏極率は実験的に85%以上であることから、GaMnAsからn^+-GaAsへのバンド間トンネルによりGaMnAsのスピン偏極率を反映した高効率なスピン偏極電子注入が実現できた。

試料構造は、膜厚が8、10、15、20nmおよびドーピング濃度が0.6、1.0、1.5×10^<19>cm^<-3>の系統的な異なるトンネル接合を成長し、その接合下部に注入されたスピン偏極電子を発光の偏光として検出するためのp-AlGaAs/p-GaAs/n-AlGaAs発光ダイオード構造を作製した。それらを用いて偏光率のバイアス依存性、磁場依存性を調べた。全ての試料においてバイアス依存性を示し、偏光率の最大値はn^+-GaAs膜厚が薄い方が、そしてドーピング濃度の低い方が高い値が得られることを明らかにした。【量子井戸内における光励起スピン偏極電子の電界効果】InGaAs/GaAs多重量子井戸におけるスピン偏極電子の電界効果についてファラデー回転を用いて調べた。試料構造はGaAs(110)基板上に、スピン偏極電子を検出するため5周期10nm i-In_<0.08>Ga_<0.92>As/10nm i-GaAs多重量子井戸と、その上に光励起スピン偏極電子生成のため1μmi-GaAsを成長した。1μmi-GaAs中に生成された光励起スピン偏極電子は外部電界により量子井戸に輸送される。一定バイアス下で量子井戸内に蓄積されたスピン偏極電子の外部磁場依存性から井戸内における規格化された電子スピンライフタイムg^*T_s(g^*:g因子/T_s:スピンライフタイム)の測定を行った。その結果、外部電界V>-4Vで電界の増大に伴いg^*T_sが3.7×10^<-10>secから1.5×10^<-10>secまで減少した。これより井戸内に蓄積されたスピン偏極電子は外部電界によりスピン緩和することを明らかにした。スピン注入層となる(Ga,Mn)As/n^+-GaAsトンネル接合と検出層となる発光ダイオード(LED)構造の間にオーミック電極を形成することにより、トンネル接合とLED構造を独立に制御し半導体へのスピン注入効率とその特性理解について評価した。LEDのバイアス電圧(V_<LED>)を固定し、偏光率のトンネル接合バイアス(V_<Esaki>)依存性を調べたところ、フラットバンド状態となるV_<LED>=1.40Vでは、V_<Esaki>増大に伴い偏光率は上昇し極大値を迎えた後に減少する。しかしV_<LED>を減少させると前述の依存性に加え、偏光率はピーク構造を示し高い値を示した。ピーク偏光率時のV_<Esaki>変化とLEDのバイアス状態の対応から、高いエネルギの電子がトンネル接合から活性層へ注入されるに従い偏光率が増大することが分かった。またピーク偏光率の状態は、(Ga,Mn)Asのフェルミエネルギ近傍のスピン偏極電子がバリスティックに活性層へ注入されることを実験的に初めて示した。半導体中の電子スピン偏極率は85.6%と計算され、(Ga,Mn)As自体のスピン分極率を反映する高い値であることを示した。【電気的スピン注入による半導体中のスピン蓄積検出】(Ga,Mn)As/n^+-GaAsトンネル接合を介して注入され、非磁性半導体に蓄積されるスピン偏極を比局所スピンバルブ測定法を用いて電気的な検出を試みた。試料はチャネル幅7.9〓mの(Ga,Mn)As 20nm/n^+-GaAs 15nm(Si:1×10^<19>cm_<-3>)/n-GaAs 500nm(Si:1×10^<16>cm^<-3>)である。スピン注入層と検出層との距離が10□mおよび20〓mの試料についてスピン偏極電位差ΔVの磁場依存性を調べたところ、スピン蓄積に起因する信号変化は雑音レベル(7μV)以下で観測されなかった。
乳児期における視－聴－触覚情報処理と言語獲得との関連についての実験心理学的検討

【問題】乳児は他者と関わる際に様々な社会的手がかり(視線・発話・身体接触)を知覚する。ヒトがこうした手がかりの意味を理解し即座に応答するために、これらの感覚情報を統合的に知覚する必要がある。近年、社会的な視聴覚・視触覚情報の統合に関わる発達的な神経基盤が報告されている(e.g., Bristow et al., 2009;Rigato et al., 2014)。しかし、乳児期の社会的相互作用においては身体接触と発声の統合を促す関わりも豊富である。それにも関わらず、聴覚ー触覚間の情報統合の神経基盤については明らかにされていない。本研究では、乳児期の聴覚-触覚間情報統合に関わる神経基盤を明らかにするために、身体接触を伴う社会的相互作用が乳児の多感覚情報処理過程に与える影響を脳波計測により検討した。7-8ヶ月児は、まず経験フェーズで実験者とくすぐり遊びに従事した。乳児は次の2種類の疑似語を聞いた(i)くすぐり語:実験者がくすぐる時に聞いた(ii)統制語:身体接触なしで聞いた。直後のテストフェーズでは、各疑似語をスピーカーから呈示している最中の乳児の脳波が計測された。事象関連電位(Event-related potentials; ERP)・周波数活動が解析された。【結果と考察】結果から次の2点が明らかになった。1刺激提示後50-200ms, 500-900msの左側頭領域においてくすぐり条件の方がより強いERP・β周波数活動(複数感覚統合の指標)を示した。7-8ヶ月児の脳は、相互作用経験を通して聴覚ー触覚情報を統合していることが示された。2刺激提示後400-600msの中部前頭ー頭頂領域において、くすぐり条件の方がより強いERPおよびθ周波数活動(触覚刺激の予期に関わる)を示した。統合の結果として、乳児は音声聴取時に触覚刺激の到来を予期していることが示唆された。27年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は,乳児期の感覚統合と言語獲得の問題に関して,乳児と関わる養育者の情報処理過程を調べる実験を実施し,論文化につとめた.【問題】養育者は,子どもと関わる時,様々なモダリティを用いる,中でも,触覚(運動)と聴覚(発話)を使った母子間の相互作用は,乳幼児期の情動や言語の発達に重要である.養育者は,子の年齢や文脈に応じて関わり方を調整することから,こうした養育行動は,相互作用経験によって獲得されるスキルであると考えられる,しかしながら,養育経験が養育者の情報処理過程にどのように影響するのかについて十分に検討されていない.今年度は,事象関連電位(Event-Related Potentials ; ERP)を用い,触覚を介したマルチモーダルな母子間相互作用経験が,母親の情報処理過程に与える影響を検討た.【方法】母親と養育経験の無い女性が調査に参加した.触覚刺激の呈示後,対乳児発話または対成人発話の韻律を付加した音声刺激を呈示した.音声刺激は触覚刺激と一致または不一致であった.音声刺激呈示時の脳波を分析し,母親と非母親の脳波の違いを検証した,さらに,日常生活における刺激語の使用頻度を質問紙調査により評価した.【結果と考察】母親群のみ,対乳児発話音声を付加した(一致一不一致)間のERPに違いが認められた.さらに,日常生活で刺激語をよく使う母親ほど,このERPの効果が大きかった.母親は,日常生活における触覚語を使った相互作用経験によって,対乳児発話に対する選択的注意が促され,一致と不一致間の弁別処理が高められたと考えられる.この結果は,母親の相互作用の対象となる乳児が,外界との相互作用を通じて,いかに多感覚情報を統合的に処理し,情動的な・言語的なカテゴリを効率的に学習していくかについて示唆を与える重要な知見である.【問題】養育者は乳児に対して語りかける時、対乳児発話と呼ばれる誇張された音韻特徴を持つ話し方をする。日本語圏では対乳児発話として擬音語や擬態語(オノマトペ)がしばしば用いられる。乳児は生後早期から他者の音声に対して注意を向ける。音声の韻律的特徴は、生後6ヶ月児の視覚的物体の学習の手がかりとして機能し(Shukla et al., 2011)、音素は生後12ヶ月以降の視覚的物体との対応付けの手がかりとなる(Werker et al., 1998)。一方、視覚的な物体運動に対する乳児の注意の向け方に関しては、音素と韻律がそれぞれどのように影響するのか、その発達的変化は明らかでない。本研究では、音声中の異なる音韻特徴(i.e.,ピッチと音素)を操作し、視覚刺激に対する乳児の注意パターンの発達的変化を視線計測により検討した。今年度は実験1の追加実験として実験2を実施した。実験2は音素操作として無意味語単語を使用した(音素変化条件)。乳児の語彙レベルを母親に対する質問紙により評価した。【結果と考察】音素不明瞭および音素変化条件では、音素変化は16ヶ月児の注視時間減少をもたらした。音素の変化は、16ヶ月児が視覚的物体運動との対応関係を知覚するための手がかりとして機能することが示唆された。

一方、ピッチ変化に対しては、乳児の月齢によらず注意の増加をもたらした。この結果は、対乳児音声で見られるピッチの調整が、乳児の注意を誘引し、維持する機能を持つとする見解(Cooper & Aslin, 1990)に一致する。また、質問紙との相関分析により、音素を手がかりに視覚的物体運動と音声を対応づける乳児は、オノマトペ理解語彙数や発語数が多いことが示唆された。【問題】乳児は他者と関わる際に様々な社会的手がかり(視線・発話・身体接触)を知覚する。ヒトがこうした手がかりの意味を理解し即座に応答するために、これらの感覚情報を統合的に知覚する必要がある。近年、社会的な視聴覚・視触覚情報の統合に関わる発達的な神経基盤が報告されている(e.g., Bristow et al., 2009;Rigato et al., 2014)。しかし、乳児期の社会的相互作用においては身体接触と発声の統合を促す関わりも豊富である。それにも関わらず、聴覚ー触覚間の情報統合の神経基盤については明らかにされていない。本研究では、乳児期の聴覚-触覚間情報統合に関わる神経基盤を明らかにするために、身体接触を伴う社会的相互作用が乳児の多感覚情報処理過程に与える影響を脳波計測により検討した。7-8ヶ月児は、まず経験フェーズで実験者とくすぐり遊びに従事した。乳児は次の2種類の疑似語を聞いた(i)くすぐり語:実験者がくすぐる時に聞いた(ii)統制語:身体接触なしで聞いた。直後のテストフェーズでは、各疑似語をスピーカーから呈示している最中の乳児の脳波が計測された。事象関連電位(Event-related potentials; ERP)・周波数活動が解析された。【結果と考察】結果から次の2点が明らかになった。1刺激提示後50-200ms, 500-900msの左側頭領域においてくすぐり条件の方がより強いERP・β周波数活動(複数感覚統合の指標)を示した。7-8ヶ月児の脳は、相互作用経験を通して聴覚ー触覚情報を統合していることが示された。2刺激提示後400-600msの中部前頭ー頭頂領域において、くすぐり条件の方がより強いERPおよびθ周波数活動(触覚刺激の予期に関わる)を示した。統合の結果として、乳児は音声聴取時に触覚刺激の到来を予期していることが示唆された。今年度の研究結果については,国内学会および国際学会において発表済みであり,現在,国際誌に投稿段階であるため。27年度が最終年度であるため、記入しない。研究題目を踏まえ、乳児期の触覚を介したクロスモーダル知覚統合課題を実施する。その過程において他者からの関わりがどのような影響をあたえるのかを明らかにすることが重要である。具体的には、養育者からの身体を介した相互作用が乳児の身体感覚や情動調整にどのように寄与するのかを明らかにすることである。もう一つは本年の研究実績の延長として他者からの音声ラベリングが乳児の視覚的運動知覚に与える影響を明らかにすることである。他者との相互作用を通して乳児の身体感覚がいかに高められ、乳児の情動的側面・運動的側面の異種感覚間の統合が促進されるかどうかを検証する。今年度の研究結果については,国内,国際学会において発表済みであり,現在,国際誌に投稿段階であるため,また,乳児期の視聴覚間統合に関する研究についても,データ取得が進行中であるため。
分布型洪水流出予測システムの利用を前提とした治水計画手法の新たな展開

本研究の目的は、分布型洪水流出予測システムと確率的な降雨場の発生モデルとを組み合わせて新たな洪水防御計画の方法論を検討することである。この目的を達成するために、分布型流出モデルが要求する入力データの空間分解能に関する研究、ランダムカスケードモデルを用いた降雨場の模擬発生に関する研究、降雨予測モデルとして移流モデルを用いた場合の予測誤差構造に関する研究を実施した。以下、それらの成果の概要を述べる。1)立川・宝らは、ランダムカスケードモデルを用いて流域平均降水量を空間的に分布させる方法を試みた。また、この方法に、中北らによって明らかにされた降雨標高依存関係を導入し、地形効果を導入した方法を提案した。2)立川・宝らは、移流モデルを用いて降雨場を予測した場合の誤差構造の統計的特性を調査し、それを確率場としてモデル化した。これによって実際に起こり得る降雨を模擬的に発生させることが可能となった。3)市川らは、分布型流出モデルを用いて河川流量を予測する場合、入力となる雨量はどの程度の空間分解能が必要となるかを数値シミュレーションによって明らかにした。この場合、入力降雨は、模擬的に発生させたものが用いられた。さらに実際に観測されたレーダー雨量を用い、レーダー雨量の空間分解能と流量計算精度とを、対象とする流域面積との関連で調査した。4)立川・宝らは、分布型流出モデルの降雨・モデルパラメータの空間分布が流出シミュレーション結果に及ぼす影響を分析した。対象流域には、1km分解能のレーダー雨量データが観測された九州上椎葉ダム流域(210km^2)を対象とした。その結果、モデルパラメータの空間相関長さがある長さ以下である場合は、モデルパラメータの陽な空間分布情報は流出計算結果にほとんど影響を及ぼさないことがわかった。本研究の目的は、流水制御の効果を用に考慮した分布型流出予測システムを構成し、それと確率的な降雨場の発生システムとを組み合わせて新たな洪水防御計画の方法論を検討することである。そのための基本的な検討として、桂川流域を対象とした分布型流出予測システムを構成した。また、淀川流域を対象とする深山レーダー雨量計の雨量データを用いて降雨分布の地形依存性について検討した。一方、200年9月に発生した東海豪雨時における浸水位の再現シミュレーションを実施し、都市域における治水対策について考察した。以下に今年度実施したこれらの研究の概要を列挙する。1.淀川水系における桂川流域を対象として、分布型流出予測モデルを構成した。このモデルは、空間分解能50mの地形情報をもとにした分布型の洪水流出モデルであり、様々な水文量の時間空間分布を考慮することができる。このモデルを用いて、レーダー雨量計の空間分解能が洪水流出シミュレーション結果に及ぼす効果を検討した。2.深山レーダー雨量データを用いて、山岳域における降雨分布の地形依存性および降雨の時間積分過程の統計的性質について解明を試みた。その結果、降雨分布の地形依存性を特徴付ける標高依存直線の成立条件が明らかになるとともに、標高依存直線を指標として、山岳域における降雨分布の積分過程が三段階構造としてモデル化可能であることを示した。3.2000年9月に名古屋市を中心として発生した東海豪雨災害は、想定以上の降雨が発生した場合の都市域における治水対策に対して新たな問題点を投げかけた。ここでは、名古屋市天白区野並地区で発生した浸水被害を対象として、浸水状況を再現してその原因や対策について考察を行い、計画規模を越えるような豪雨に対処するためには、排水のネットワーク構造を考えた対策を考えねばならないことを示した。

本年はこの目的を達成するために、分布型流出モデルが要求する入力データの空間分解能に関する研究、ランダムカスケードモデルを用いた降雨場の模擬発生に関する研究、降雨予測モデルとして移流モデルを用いた場合の予測誤差構造に関する研究を実施した。以下、それらの成果の概要を述べる。1)立川・宝らは、ランダムカスケードモデルを用いて流域平均降水量を空間的に分布させる方法を試みた。また、この方法に、中北らによって明らかにされた降雨標高依存関係を導入し、地形効果を導入した方法を提案した。2)立川・宝らは、移流モデルを用いて降雨場を予測した場合の誤差構造の統計的特性を調査し、それを確率場としてモデル化した。これによって実際に起こり得る降雨を模擬的に発生させることが可能となった。3)市川らは、分布型流出モデルを用いて河川流量を予測する場合、入力となる雨量はどの程度の空間分解能が必要となるかを数値シミュレーションによって明らかにした。この場合、入力降雨は、模擬的に発生させたものが用いられた。さらに実際に観測されたレーダー雨量を用い、レーダー雨量の空間分解能と流量計算精度とを、対象とする流域面積との関連で調査した。4)立川・宝らは、分布型流出モデルのモデルパラメータの空間分布が流出シミュレーション結果に及ぼす影響を調査した。対象流域には、1km分解能のレーダー雨量データが観測された九州地方の流域を対象とた。その結果、モデルパラメータの空間相関長さがある長さ以下である場合は、モデルパラメータの陽な空間分布情報は流出計算結果にほとんど影響を及ぼさないことがわかった。本研究の目的は、分布型洪水流出予測システムと確率的な降雨場の発生モデルとを組み合わせて新たな洪水防御計画の方法論を検討することである。4)立川・宝らは、分布型流出モデルの降雨・モデルパラメータの空間分布が流出シミュレーション結果に及ぼす影響を分析した。
中国国有企業の合併に伴う人員削減と雇用問題の深刻化に関する研究

本年度の研究では,国有企業改革の進展に伴い雇用問題が深刻化している中国遼寧省の撫順市を対象として,住民の人口移動と滞留の現状について検討したアンケート調査の結果を分析した.アンケート調査では,1940年1960年生まれの世代を対象として,本人とその家族に関する情報を収集した.調査結果として以下の点が指摘できる.対象者の中で,雇用や収入に比較的余裕がある階層だけでなく,家族内に失業状態の人を多く抱え込んでいる失業・不安定就業世帯においても,市外への転出者を出している世帯は,全体の1割未満であり,就業条件不利地域での人口の滞留現象が見られる.彼(女)らは,就業条件に比較的恵まれている国内の大都市や海外に転出・移民するための資金や情報,人的ネットワークに乏しいため,撫順市に滞留していると考えられる.彼(女)らの多くは,生活に必要な援助を家族や親族からの援助に頼っており,家族や親族と同居したり,近接して居住したりすることで家計を維持している.また,市外に転出者を出している世帯でも,転出者は比較的収入が少ないインフォーマルな職種でしか就業できないため,彼(女)らから仕送りを受けられる比率は,一般の失業していない世帯より少ない.同市では,失業の再生産と社会階層の固定化が懸念され,雇用保険等の社会保障制度の整備等の対策が必要だと言える.この調査結果は,経済地理学会西南支部例会という研究集会にて口頭発表した.本年度は主に,撫順特殊鋼有限公司と大連金牛有限公司が合併して誕生した遼寧特殊鋼集団有限公司を対象として,経営再編と企業立地の変化について検討した.分析に当たっては,沿海部の大都市に立地する大連金牛と,地方都市に立地する撫順特殊鋼では,経営条件や,地方政府からの協力にどのような差異が見られ,これらが両社の経営改革の進展と権力関係にどのような影響を与えたのかという点に着目した.その結果,大連金牛は(1)労働市場の流動性が高い大連市に立地していたため,人員削減や子会社・施設の分離といった経営改革を,1990年代後半という比較的早い時期から進めることができ,(2)不動産事業等の製鉄業以外の事業機会が存在したこと,(3)合併に際して市政府からの協力が得られたこと等の要因により,早くから経営改革に成功し,新会社での経営の主導権も得られた.一方,撫順特殊鋼は,上述の条件に恵まれず,経営改革の進展が遅れ,新会社での経営の主導権も失うことになった.具体的には,新会社の役員人事で大連金牛出身者の優遇が目立ち,販売子会社も大連側に集約される傾向がある.粗鋼等の生産部門については,大連側での環境規制の影響等があるため撫順側に集約されたが,撫順市でも環境規制は強化される方向にあり,製鉄用石炭の生産量が減少している撫順側に生産部門を配置するメリットは減少している.そのため撫順市からの重化学工業の流出と,雇用問題の深刻化が懸念されている.その一方で本年度は,中国の経済地理学の動向についての,方法論的な研究も行い,九州大学紀要の『史淵』にて発表した.中国東北地方の国有企業における人員削減の実態を検討するために,国有企業改革の進展に伴う経営戦略の変化やその地域的差異について,遼寧省撫順市の撫順特殊鋼と大連市の大連金牛有限公司が合併して設立された遼寧特殊鋼集団有限公司を事例として検討した。その結論として,経営改革の進展が遅れた撫順特殊鋼での人員削減や事業の整理が目立ち,販売部門も大連金牛側に集約されつつある.生産部門においても,製鉄用石炭の生産量が減少している撫順に生産部門を配置するメリットは減少している.そのため撫順市からの重化学工業の流出と,雇用問題の深刻化が懸念されていることが指摘できる.この研究の内容は経済地理学会編『経済地理学年報』にて掲載が決まり,現在は印刷中である。これに加えて,雇用問題の深刻化について,撫順市住民に対する家計構造や社会保障,生活満足度,移民・出稼ぎ労働者の送り出しや滞留の状況に関するアンケート調査を行い,その実態を明らかにすることを試みている。その中間的な結論として,失業者世帯では,世帯構成員の2人以上が失業状態にある比率が高く,撫順市から比較的雇用条件が良い他都市に移住することも困難なため,雇用条件が厳しい撫順市に滞留する傾向が見られた。また,これと平行して,研究の方法論や方向性について,より深く検討するために,中国の地理学会での研究動向について,中国語文献の講読を通じて把握し,その成果を,九州大学人文科学研究院の紀要論文として発表した。本年度の研究では,国有企業改革の進展に伴い雇用問題が深刻化している中国遼寧省の撫順市を対象として,住民の人口移動と滞留の現状について検討したアンケート調査の結果を分析した.アンケート調査では,1940年1960年生まれの世代を対象として,本人とその家族に関する情報を収集した.調査結果として以下の点が指摘できる.対象者の中で,雇用や収入に比較的余裕がある階層だけでなく,家族内に失業状態の人を多く抱え込んでいる失業・不安定就業

世帯においても,市外への転出者を出している世帯は,全体の1割未満であり,就業条件不利地域での人口の滞留現象が見られる.彼(女)らは,就業条件に比較的恵まれている国内の大都市や海外に転出・移民するための資金や情報,人的ネットワークに乏しいため,撫順市に滞留していると考えられる.彼(女)らの多くは,生活に必要な援助を家族や親族からの援助に頼っており,家族や親族と同居したり,近接して居住したりすることで家計を維持している.また,市外に転出者を出している世帯でも,転出者は比較的収入が少ないインフォーマルな職種でしか就業できないため,彼(女)らから仕送りを受けられる比率は,一般の失業していない世帯より少ない.同市では,失業の再生産と社会階層の固定化が懸念され,雇用保険等の社会保障制度の整備等の対策が必要だと言える.この調査結果は,経済地理学会西南支部例会という研究集会にて口頭発表した.
吃音児者のＱｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　Ｌｉｆｅ向上を目指した総合的な吃音評価法の開発

吃音の問題は言語症状のみならず、誤った認識や否定的な感情、社交性のなさが吃音児者の生活の質を低下させている。そこで、吃音の言語症状面のみならず、吃音に対する知識・自己認知の程度、吃音に対する態度や感情、全般的な言語能力、口腔運動能力、社会性・社交性の各領域を総合的に評価する、多面的モデルの1つであるCALMSモデルに基づく吃音総合アセスメントツールの開発を行った。開発に携わり、各領域を評価するための項目の選定や信頼性及び妥当性の検討を行ったほか、実施マニュアルの作成を行い、臨床家に使用感を確認したほか、アセスメント結果をもとに、個々のクライエントの状況に応じた臨床メニューを提案できる形とした。前年度に実施された研究によって精選された評価項目や評価ツールを、CALMSモデルに基づく多面的モデルの概念[C=Cognitive (認知・知識面), A=Affective (感情・態度面), L=Linguistic (言語能力), M=Motor (口腔運動能力), S=Social (社会性・社交性)]に組み込み、吃音に対する知識・自己認知の程度、吃音に対する態度や感情、全般的な言語能力、口腔運動能力、社会性・社交性を総合的に評価する吃音総合アセスメントツール試案の開発を行った。特に今年度は、吃音の包括的評価ツールである日本版CALMSアセスメントツールの開発に携わり、マニュアルの日本語化を行ったほか、昨年度に引き続き、評価項目の選定やCALMSアセスメントツールの信頼性及び妥当性の検討などの作業を行った。特に我が国の文化では受け入れられにくい箇所については、項目の一部変更や日本独自のアセスメントツールの適用を試行した。試案の開発にあたっては、作成したアセスメントツールの信頼性及び妥当性を検証するためのパイロット研究を行い、その結果に基づき、最終確定版を作成する。検証にあたっては、アセスメントを実施する言語聴覚士及びことばの教室担当教員、それから吃音当事者の協力を得る予定である。パイロット研究への協力者は、言語聴覚士やことばの教室担当教員などを通じて募集したが、予想を下回る協力者数(5名)であった。よって引き続き、協力者数の募集を続け、更なるデータ収集・分析を行い、更なる評価項目の精選を行い、最終版の完成に向けた最終調整を行う必要がある。これまで2年間に実施された研究によって精選された評価項目や評価ツールを、CALMSモデルに基づく多面的モデルの概念[C=Cognitive(認知・知識面)、A=Affective(感情・態度面)、Linguistic(言語能力)、M=Motor(口腔運動能力)、S=Social(社会性・社交性)]に組み込み、吃音に対する知識・自己認知の程度、吃音に対する態度や感情、全般的な言語能力、口腔運動能力、社会性・社交性を総合的に評価する吃音総合アセスメントツールの開発を行った。昨年度に引き続き、評価項目の選定やCALMSアセスメントツールの信頼性及び妥当性の検討などの作業を完了させ、日本語化したマニュアルを基に、作成したアセスメントツールの信頼性及び妥当性を検証するためのパイロット研究を再度行い、その結果に基づき、最終確定版を作成した。検証に当たっては、アセスメントを実施する言語聴覚士及びことばの教室担当教員計10名が担当するケース計20名、それから研究代表者が臨床を行っているケース8名に、この評価ツールを用い、その他の評価ツールによる結果やケースの臨床象との齟齬がないかどうかを確認した。その結果、本評価ツールの結果と他の評価ツールや臨床家によるケースの臨床像とには齟齬がなく、吃音に対して多面的・包括的にアプローチするために有効なツールであることが確認された。また、本ツールにより、ケースのより困り度の高い部分から臨床に取り組んだ結果、従前の臨床方法よりも20%程度臨床終了までの期間を縮めることができた。ただし、実験群と統制群2名ずつのパイロット研究であるため、今後、さらに臨床研究を進め、多面的・包括的アプローチによる臨床効果の有効性を検証する必要がある。昨年度はやや遅れ気味であったが、今年度は本研究の全研究期間で予定していた以上の研究成果を上げることができた。複合領域昨年度は、科研費による研究以外に、文部科学省の「発達障害に関する教職員の専門性向上事業」、「地(知)の拠点整備事業(大学COC事業)」が採択され、これらの事業に対してもリーダー的な立場で推進させる役割を負ったため、本来の計画よりもやや遅れることとなった。今年度もいずれの事業も継続するが、昨年度の実績があるため、比較的他の研究者と分担しながら実施が可能となったことから、今年度、本研究課題については昨年度の遅れを取り戻しつつ、問題なく研究を遂行できる見込みである。

遅れている箇所はパイロット研究のデータ数であり、収集の見込みはあるため、すぐに取り戻せる程度の遅れである。今年度、他の多面的モデルで使用されている評価項目や小林(2010)で使用されている項目の検討として、先述したとおり、CALMSモデル以外の多面的モデルであるA Component Model (Riley & Riley, 2000)、Comprehensive Stuttering Program for School-Age Children (CSP-SC; Langevin, Kully, & Ross-Harold, 2007)、Comprehensive Treatment for School-Age Children WhoStutter (CT-SCWS; Yaruss, Pelczarski, & Quesal, 2010)及び国際機能分類(ICF)に基づく学齢期吃音評価(小林,2010)で使用されている評価項目を調べ、吃音総合アセスメントツールに組み込むことが可能な項目を探索した。この検討についてはCT-SCWSの作者である米国ピッツバーグ大学のScott Yaruss准教授や学齢期吃音評価の作者である金沢大学の小林宏明准教授らからの協力を得ながら実施することができた。また本研究に関連する成果として、コミュニケーション障害分野ではインパクト係数の高いJournal of Communication Disordersに原著論文が掲載されるなど、おおむね順調に研究が進展していると考えられる。ただし、昨年米国版CALMSアセスメントツールが完成したが、マニュアルが予定よりも長くなったことから、来年度はその翻訳を行うなど、当初予定外の作業が入ることになっており、高い達成度を維持させるために、翻訳補助者を雇用するなどの工夫が必要になると考えている。平成25年度に実施したパイロット研究により精選された評価項目の信頼性及び妥当性の検討(データは言語聴覚士やことばの教室担当教員計20名から収集予定)を行い、これらが十分に担保されていることを確認した上で、「根拠に基づく臨床」を担保し、かつ吃音問題の「個人差」に対応できる吃音総合アセスメントツールの最終版完成へ向けた作業(標準化)を実施する。具体的には、検査協力者として、吃音児者については、小学生、中学生、高校生、大学生・社会人の計4年齢群ごとに各10名(合計60名)、非吃音児者については、各年齢群ごとに20名(男子、女子それぞれ10名ずつ、合計120名)を募集する。これは、日本コミュニケーション障害学会吃音および流暢性分科会員に協力依頼をすることにより、検査協力者を確保することが可能である。収集した吃音児者、非吃音児者のデータを整理、分析し、吃音総合アセスメントツール最終版を作成する。一方で、吃音の評価の在り方に対する批判として、吃音の重症度や吃音に対する悩みの大きさが評価できたとしても、それをどのように臨床につなげたらよいのかわからない、といった声が大きい。つまり、評価と臨床がつながっていない、といった声が大きい。その声にこたえるために、CALMSそれぞれの領域における臨床方法や、吃音児者の「個人差」に応じた臨床方法も同時に提案することとする。
西アジア先史時代の石材供給に関する地質学

ジュラ紀には地球上には、ネオテチス海を挟んでローラシアとゴンドワナ大陸が拡がっていた。西アジアはネオテチス海の最奥に位置し、古赤道付近になる。この地理的条件下では、湧昇流による影響も大きく、動物性プラクトンなどの生産性の高い地域と合致する。また熱帯、亜熱帯でサンゴ礁が生育するため、炭酸塩プラットフォームが、アラビア大陸側に広域的に発達した。ザグロス山脈は住処としての石灰洞と石器の石材として放散虫岩を提供したことになる。したがって、ザグロス山脈は古代ホモサピエンスにとってかけがえのない場所であったのに違いない。今年度は、前半に現地調査を行い、後半では成果発表とテキストの執筆を行った。現地調査は南イランのネリッツオフィオライトを金沢大学荒井章司教授と共に4月に実施した。その結果、橄欖岩体が比較的均質なハルツバーガイト(一部ダナイト)を基本とする岩体であることが明らかとなった。また8月にはトルコのアンカラメランジュの調査を行った。これは現地トルコ地質調査所の協力の下で実施され、イランオフィオライトとの関連性を確認した。1月にはイランアルボルツ山脈チャハマックの地質について、筑波大学で開催された国際ワークショップで予察的結果を発表した。2月にはイランテヘランで開催された「第32回イランおよび第1回国際地質会議」で、本プロジェクトの研究成果を発表した。またこれとは別に、学生・院生向けのテキストの分担執筆(西アジアの地質)を行った。27年度は以下のような実施計画を設定した(室内調査と野外調査)。室内調査では前年度現地から採集した試料(南イラン・アルサンジャン地域の放散虫岩)について、放散虫岩のシリカ含有量などを検討する作業と放散虫化石を抽出し堆積年代を決定する作業を予定した。しかしながら、蛍光X線分析器の調整不良のためシリカ含有量の測定ができず、また放散虫岩中に含まれる有孔虫同定が極めて重要なことから、偏光顕微鏡による岩石薄片の観察を実施した。その結果、50枚の岩石薄片の一部から、有孔虫を見出し、現在同定作業中である。このほか予定されていた書籍の原稿執筆を行い、「西アジア文明学への招待」(悠書館、筑波大学西アジア文明研究センター編、283ページ)の第I部文明の舞台西アジア第III章西アジアの大地形と地質を担当した。野外調査では、イラン国内のケルマンシャー地域の調査とオマーンのオフィオライト調査を計画していたが、イラン調査受け入れ機関であるイラン地質調査所からの要請で、南イランザグロス山脈のネリーズオフィオライトの地質調査(26年8月)に従事し、オフィオライト・オブダクションに関する新知見が得られた。またこの調査結果に関連して、イラン地質調査所パリサ・ゴラーミ研究員を筑波大学に招聘(27年1月2月、50日間)し、南イランザグロス山脈ネリーズオフィオライトの構造発達史の総括作業を行った。このほか、26年6月28日・29日「西アジア文明学の創出1:今なぜ古代西アジア文明なのか?」(会場サンシャイン文化会館)の一般市民向けシンポジウムを開催し、イラン地質調査所セイード・アガナバティ顧問を招聘し、「セッション01:地質が文明を創ったのか?」の世話人を務めた。さらにアウトリーチとして、NHK体感!グレートネイチャー(26年12月放映)「潜入イラン炎と緑の大地」の監修を行った。久田はフリントと呼ばれてきた石器の素材の一部が、イランの場合、放散虫岩であることを明らかにしてきた。特に南イラン、ザグロスのアルサンジャン周辺には白亜紀前期の放散虫岩の広域分布が認められることを指摘した。またこの放散虫岩はオフィオライトと呼ばれるかつての海洋地殻の断片と密接な関係で産出することが知られている。ザグロスにはネイリーズとケルマンシャーの2大オフィオライトが有名である(アルサンジャンはネイリーズ・オフィオライトに属する)。今年度はケルマンシャー・オフィオライトの概査を行った結果、ネイリーズよりもさらに広域的に放散虫岩が分布すること、しかしながら、居住地となる石灰岩地帯とかなり離れることを確認した(数十キロの距離)。いずれにせよ、ザグロスは放散虫岩の宝庫であり、しかもザグロスを縦断する方向で放散虫岩が点在することが確認された。またこの放散虫岩地帯は、その堅固な性質にもかかわらず数センチから数十センチに破断して地表に散在することが多く、いわゆるローリングヒルズを形成している。この地形は、歩行移動を容易にさせ、物質運搬を容易にさせたであろう。したがって、ザグロスにはその伸張方向に、放散虫岩回廊があって、比較的容易に移動が行われていた可能性がある。上記で述べたように、放散虫岩のザグロスの縦断的広域的点在分布は、オフィオライトの形成史と密接に関わっている。この形成史をイラン地質調査所の若手研究者、Parisa Golami女史との共同研究(白亜紀から中新世にかけての砕屑性クロムスピネルに基づく研究)で実施した。その結果、始新世を境にして島弧的スピネルから海洋底的スピネルに変化したことを突き止めた。この発見は、オフィオライト形成プロセスに束縛条件を与えるものとして注目される。イランの調査を予定しているが、厳しい国際情勢の中でどのような変化が発生するか不透明な点も多く、「おおむね」と判断した。

その場合は、近隣のウズベキスタンなどの調査も考えている。研究実施計画では以下の6項目を設定した。1.イラン地質調査所アガナバティ名誉研究員が著した「イランおよび周辺国の地質」の翻訳事業、2.イラン西部ケルマンシャーの地質調査、3.オフィオライト研究者の招聘とセミナーの開催、4.全体成果発表のための国際会議の参加、5.研究成果の論文化、6.一般向けの書籍執筆である。今年度はこれら全項目について実施することができた。1.については、全ページの翻訳を終了することができた。2.は、今年度が最終年度でもあることから、オフィオライトとの密接な産出関係を持つケルマンシャーの放散虫岩の詳細な検討を計画したが、昨夏、ザグロス山脈東部のネイリーズ(詳細な試料収集済み)と東部ケルマンシャー(概査的試料収集済み)の中間に位置するフライダム・シャーに広く放散虫岩の露出する情報が得られ、調査地をフライダム・シャーに変更した(3月実施)。この調査にあたっては、イラン地質調査所の協力を得た。3.研究者招聘とセミナー開催は、イラン地質調査所ポシュタコーヒ上席研究員を招聘し、西アジア文明研究センターでセミナーを開催した(2月実施)。4.のシンポジウム「西アジア文明学の創出2古代西アジア文明が現代に伝えること」は3月3日ー4日サンシャインシティ文化会館で行われ、久田は「ザグロス山脈から贈られた石器素材」を講演した。5.は現在2論文を作成し、1編目は「The Cenozoic collision along the Zagros Orogen, insights from Cr-spinel and modal analyses」として、論文投稿最終段階である。2編目については「Biostratigraphy of radiolarite in the Iran Zagros Mountains」(仮題)を現在準備中である。6.は「ザグロスの奇跡」(愛智出版)として、29年度中の出版を目指して編集作業を進めている。平成24年度の研究の目的をイラン考古学研究所所蔵のアルセンジャン地区から得られた石器の岩相を検討するとともに、アルセンジャン地区の地質調査を実施し、石器に向いた石材の原産地を突き止め、石器石材の入手経路・手段を検討するものとした。そして研究実施計画として、野外調査と室内分析を計画した。南イランのアルセンジャン地区は京都大学の考古学チームによる予察的な洞窟遺跡分布が報告(Ikeda, 1979)されており、石器の編年も現在慎重に進められている。予定されている調査地域には、ネリーズオフィオライトの一部が分布し、また放散虫を含むカオティックな岩石の分布も知られている。平成24年度の調査では、2回の渡航で中期旧石器時代の石器と同質の岩石露頭を探し出すことに成功した。A5-3と呼ばれる石灰洞窟から豊富に産出する石器の一部と全く色、硬さなどが一致する放散虫岩が、ダルネシン渓谷の中流域の小丘で露出する。この地点は洞窟から4km離れており、古代人の生活圏内にあったものと推定される。このような石材探査の他に、ダルネシン渓谷の地質図作成を試みた結果、ほぼ完全な地質図を作成することができた。これにより、今後石材の供給と成り得る放散虫岩の層序学的検討が進められるものと思われる。また、2回の渡航で、ネリーズオフィオライトの超マフィック岩や、放散虫岩の系統的採集も実施した。
歯周病原細菌の硫化水素産生能と歯周病との関係の解明

本研究は、歯周病原細菌の一つであるFusobacterium nucleatumの硫化水素産生機構を詳細に理解する目的で行われた。従来F.nucleatumは硫化水素産生に関与する酵素としてCdl(Fn1220)だけを有するとされていたが、昨年度の本研究課題において、Fn1220とは異なる新規硫化水素産生酵素としてFn0625を同定し、同酵素を組換え酵素として精製し、その酵素学的性質を解明した。本年度においては、F.nucleatum由来染色体DNAのコスミドライブラリーを作製し、第三の硫化水素産生酵素をコードする遺伝子であるfn1055を同定した。fn1055のコードするタンパク質をGST融合タンパク質として大量発現させて、アフィニティーカラムに吸着させた後、融合部位特異切断酵素を利用してFn1055のみを精製し、酵素学的な特徴を明らかにした。Fn1055の硫化水素産生能はFn1220とFn0625の中間であった。従来報告のあるβC-S lyaseとは異なり、システイン以外は基質に対して分解能は確認できなかった。一方、このβC-S lyaseはシステインを基質とした場合、硫化水素の他に副産物としてアンモニアとピルビン酸を産生する。しかしながら、Fn1055はシステインを基質として硫化水素を産生するが、アンモニアとピルビン酸を産生しなかった。HPLCによって、Fn1055はシステインを分解してセリンを産生していることが明らかとなった。また、Fn1055のアミノ酸配列はシステイン合成酵素のそれと高い相同性を示したが、HPLCによってシステインの産生能は検出されなかった。この所見は、システイン産生能を失った大腸菌のシステイン要求変異株の生育実験によっても証明された。口腔細菌の中で、最も硫化水素産生能が高いものの一つとして知られているF.necleatumは、硫化水素産生に関与する酸素としてCdl(Fn1220)だけを有するとされており、また、その反応機構はβC-S lyaseとして働くと考えられていた。本研究において、Fn1220とは異なる新規硫化水素産生酵素としてFn0625を同定し、同酵素を組換え酵素として精製し、その酵素単的性質を解明した。硫化水素産生能はFn1220や従来報告のあるβC-S 1yaseと比較して少なかったが、シスタチオニンを基質にした際のホモシステイン産生能は従来のβC-S lyaseと同等であった。Fn0625の基質特異性は、従来報告のあるβC-S 1yaseとほぼ同じであった。一方、このβC-S 1yaseはシステインを基質とした場合、硫化水素の他に副産物としてアンモニアとピルビン酸を産生する。しかしながら、Fn1220はシステインを基質として硫化水素を産生するが、アンモニアとピルビン酸を産生しなかった。HPLCによって、その不明の副産物を単離し、質量分析装置によって構造を推定した。その結果、Fn1220はシステインを基質としてランチオニンを産生していることが明らかとなった。Real-time PCR法にて、fnO625およびfh1220の発現量を検討したところ、F.necleatumの対数分裂期において、fn1220はfn0625やhouse-keeping geneと比較して、約5倍以上発現していることが明らかとなった。Fusobacterium属の細胞壁成分はその構成成分としてランチオニンが含まれていることが報告されているので、F.necleatumにおいてFn1220は硫化水素産生酵素としてのみならず、ランチオニン合成酵素として重要であることが示唆きれた。