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油糧種子脱脂粕の有効利用に向けた基盤的研究

油糧種子は、植物油の供給源であるが、その脱脂粕はタンパク質含量が高いにもかかわらず、食料素材とされずに肥料や飼料として利用されている。そこで、これらのタンパク質の特性を明らかにした。エゴマ(シソ科)タンパク質の主要タンパク質の溶解度、アミノ酸組成、サブユニット組成を明らかにした。ゴマ(ゴマ科)タンパク質の酵素分解物を用いて酵母を培養すると、生育促進、冷凍耐性付与されることを見出し、その作用機構を明らかにした。本研究は、油糧種子中の主要なタンパク質の特性を明らかにし、その利用法を提案することを目的としている。2011年度に引き続き、ゴマ(ゴマ科)、エゴマ(シソ科)種子中のタンパク質について検討した。また、豆腐製造の際に利用される、ダイズタンパク質の凝固剤による沈殿について解析を行い、凝固剤濃度と沈殿形成の関係を明らかにした。(1)ゴマタンパク質を酵素分解すると、水への溶解性が大幅に改善された。ゴマタンパク質のサーモライシン分解物を培地に加えて酵母を培養すれば、酵母が冷凍耐性を獲得することを昨年見出した。この作用は、菌体内のプロリン濃度が増加することが原因であることを明らかにした。凍結保護物質として知られているトレハロースやグリセロールの細胞内濃度は増加していなかった。(2)エゴマタンパク質も、ゴマタンパク質同様に、水に不溶性であり、プロテアーゼによる低分子化が、水への溶解度向上に有効であった。このエゴマタンパク質由来ペプチドは、優れた乳化性を示した。また、FRAP法、ABTS法などにより抗酸化能を測定したところ、エゴマペプチドは、エゴマタンパク質と比較して抗酸化能が著しく増加した。(3)豆乳に含まれるダイズタンパク質は、低濃度の凝固剤では滑らかな沈殿を、高濃度では目の粗い沈殿を形成することを見出した。また、この2つの沈殿は、沈殿形成における相互作用様式が大きく異なることを明らかにした(論文印刷中)。これは、含有するタンパク質に関して、アミノ酸組成程度の情報しかなく、加工特性や生理機能の情報が皆無であることに起因する。そこで、本研究は、油糧種子中の主要なタンパク質の特性を明らかにし、食料素材としてベストな利用法を提案することを目的とした。(1)エゴマ(シソ科)タンパク質:エゴマタンパク質の主要タンパク質は、高分子グロブリン、低分子タンパク質からなることを既に明らかにしている。1低分子タンパク質の解析:低分子タンパク質は、主としてアルブミンとグロブリンの混合物であり、それぞれのアミノ酸組成を明らかにした。また、それぞれのタンパク質のサブユニット構成を明らかにした。2高分子タンパク質の可溶化:高分子タンパク質は、中性弱酸性条件では溶解度が極めて低く、高イオン強度では改善された。食品素材としての利用にむけ、水への溶解度をアップさせるには、酵素分解による低分子化が有効であることを明らかにした。また、この低分子化により、乳化性が増加することを明らかにした。(2)ゴマ(ゴマ科)タンパク質分解物の生理活性:ゴマタンパク質分解物を用いて酵母を培養すれば、生育促進、冷凍耐性付与されることを見出し、その作用機構を明らかにした。この酵母を用いて調製したパン生地は、冷凍後も良好な発酵力を示した。本年度はゴマ(ゴマ科)とエゴマ(シソ科)種子中のタンパク質について検討した。ゴマタンパク質は、水に不溶で、高濃度塩溶液ではじめて溶解する。一方、ゴマタンパク質をプロテアーゼにより低分子化すると、水への溶解度が著しく増加することが知られている。そこで、数種類のプロテアーゼを用いてゴマタンパク質を分解し、中性付近で高い溶解度を示す分解条件を明らかにした。意外にも、このゴマタンパク質分解物を用いて酵母を培養すれば、生育促進、冷凍耐性付与されることを見出した。さらに、この酵母を用いて調製したパン生地は、冷凍後も良好な発酵力を示した。菌体中のアミノ酸組成が変化することを確認しており、この変化が冷凍耐性付与の原因であると考察している。エゴマ種子中の主要タンパク質のサブユニット構成等について、申請者は既に明らかにしている。エゴマタンパク質の等電点を利用した、簡便で高収率の回収法を確立した。また、エゴマタンパク質の溶解性について明らかにした。エゴマタンパク質は、中性付近では水不溶性であり、高塩濃度溶液で可溶性となる。中性付近での溶解性を高めるには、プロテアーゼによる低分子化が有効であった。

同時に、このエゴマタンパク質分解物は抗酸化活性やACE阻害活性などの生理活性を有することを確認した。油糧種子中の主要なタンパク質の特性を明らかにし、その利用法を提案することを目的としている。ゴマタンパク質分解物が、酵母の冷凍耐性付与という、ユニークな生理活性を有することを見出した。2012年度は、その作用機構について明らかにした。また、ゴマタンパク質が酵母の成長促進効果を有していることを確認しているが、乳酸菌やビフィズス菌への効果を検討している。エゴマタンパク質については、簡便かつ高収率の回収方法を確立している。2012年度は、酵素処理による低分子化が溶解度の改善に対して有効であることを明らかにし、かつ優れた乳化性を示すことを明らかにした。このように、エゴマペプチドが食品物性を改良する機能素材としての可能性が明らかになりつつある。一方、多様な生理作用の検討を計画していたが、解析できたのが、加工特性(特に乳化性)、微生物に対する作用にとどまり、三次機能(生体調節機能)に対する評価が行えなかった。ゴマタンパク質分解物が、酵母の成長促進、冷凍耐性付与という、ユニークな生理活性を有することを見出した。ゴマタンパク質分解物の作用は、乳化作用、血圧低下作用が知られているのみである。今後、新たな作用の発見も期待できる。エゴマタンパク質については、タンパク質科学的解析のみならず、利用法についても、研究者のグループ以外に報告がない。申請者は、エゴマタンパク質の利用に向け、簡便で高収率の回収方法を確立した。また、中性付近で水不溶性という欠点があったが、酵素処理を行った「タンパク質の断片化」による可溶化に成功した。予備実験では、エゴマタンパク質分解物が様々な生理作用を有していることが確認されているため、食品素材や添加物としての利用を探っている。ゴマ、エゴマペプチドの様々な生理機能を明らかにしつつあるが、そこに含まれる活性ペプチドを単離・精製(逆相HPLC)し、そのアミノ酸配列を明らかにする。エゴマタンパク質分解物の新たな生理活性を明らかにする。現在見出しているものの他、物理・化学的特性(気泡性、粘度調整)、物理・化学的処理に対する耐性の付与、経時変化の抑制の検討(抗酸化性(酸化防止、退色防止)、熱安定性、保水・保油性)を検討する。また、in vitro実験系を用いて生理活性(耐糖能改善作用、脂質代謝改善作用)を検討する。これらの活性を有することが明らかになれば、その活性の特徴に応じて食品への用途を探る。ゴマタンパク質分解物による、酵母への冷凍耐性付与活性について、その作用機構を明らかにする。酵母の冷凍耐性獲得については、細胞内成分の変動(プロリン、トレハロース、グリセロールなど)を原因とする例が報告されている。そこで、これらの因子について検討する。同時に、分解物に含まれる活性ペプチドそ単離・精製(逆相HPLC)し、そのアミノ酸配列を明らかにする。
チオレート軸配位ヘムモデル錯体を用いる酸素分子活性化機構の解明

チトクロムP450は、各種の有機化合物に一原子酸素を添加する酸化反応を触媒する。その反応は、普遍的な酸素分子を酸化剤とし、不活性な炭化水素類を高選択的かつ高収率で酸化する反応であり、従来の有機合成化学においては、実現不可能な反応である。その酸素分子活性化についての分子レベルでのメカニズムや酸化活性種の正体については、これまでの活発な研究にも拘わらず未解明な部分が多い。酵素自体を用いて反応の機構や酵素反応の中間体を検出するには限界があるので、精密に設計した合成モデル化合物を用いる方法は機構解明のための有用な手法と言える。既に私は有機合成の手法を駆使しポルフィリンを化学修飾し、天然酵素の活性中心の重要な構造的特徴を全て満たすモデル錯体の合成し、酸素分子活性化における重要な中間体の一つである酸素付加体を安定に形成させ、様々な分光学的手法を用いてその物性を明らかにしてきた。酸素分子の活性化には、軸配位子であるシステインのチオレートからの強い電子供与が重要な役割を果たすと考えられている。そこで今回、軸配位子をイミダゾール、ピリジンといった電子供与性の異なる化合物で置換した錯体の合成を行い、これらの錯体の物性評価を行い、我々が既に合成しているチオレートの系と比較することで、酸素分子活性化のプロセスに関して検討を行った。また、イミダゾール、ピリジンを軸配位子として持つ錯体を用いて、反応場に存在する水酸基による配位小分子(酸素、一酸化炭素等)に及ぼす静電的な効果についてもあわせて詳細に検討した。
アリ－アリ擬態クモ共生系の食物連鎖構造の解明：多様性創出は生態系安定に寄与するか

我々はアリ類とその擬態クモ類の関係に着目し,熱帯でのアリ類の飛び抜けて高い多様性がアリ擬態現象を介して,アリ類と共存関係を有する生物群の多様性創出・維持機構のひとつになっているという仮説の検証研究に取り組んで来た.本研究では.少数のアリ種が優占する熱帯乾燥林などに調査地を広げ、「特定のアリが占有する林では特定のアリに良く似たクモだけが見つかる」という予想の検証を行うことで,アリ類を鋳型とする多様性創出機構の確証を示すとともに、炭素・窒素安定同位体分析や捕食行動実験から,アリ擬態現象がクモ類の「喰い分け」機構として多種共存や生態系の安定性に寄与していることを明らかにした.(研究の目的と実施内容)本研究課題は,1)アリ擬態グモ類の多様性がアリ類の多様性を鋳型として創出されていることを,アリ類の多様性が異なる熱帯湿潤林の地表部と樹冠部,熱帯湿潤林と季節乾燥林で,アリ類と擬態グモ類の多様性を比較することで検証する,2)炭素・窒素安定同位体比分析をおこない,アリ類と擬態クモ類の栄養段階上の位置を特定することで,アリ類多様性を鋳型として創出された擬態グモの多様性増大が生態系の安定化に寄与しているのかを明らかにすることである.本目的に基づき,H25年度は8月にタイで熱帯季節乾燥林(サケラート)とプランテーション(ハジャイ周辺),3月に熱帯湿潤林(マレーシア国ボルネオ島)の地表部と樹冠層で以下の調査を実施.1)捕虫網スィーピングによるアリ類と擬態クモ,非擬態クモ類の出現率,多様性調査(111サンプル),2)40mトランセクトによるアリ類と擬態クモ類のバイオマス調査(ボルネオで21トランセクト:420サンプル),3)同調査に合わせて安定同位体比分析のためのアリ類,擬態クモ,非擬態クモ類,落葉,土壌等のサンプリング,4)アリ擬態グモ28個体、非アリ擬態ハエトリグモ40個体で捕食行動の比較実験(成果)1)H25年度の調査サンプルについては同定作業とバイオマスの計測作業中.2)H24年度サンプルについてはアリ擬態グモ,非擬態クモ類試料の同位体分析を実施.アリ擬態クモ類がアリ類と同じ栄養段階の位置を占める等の結果を得た.3)これまでの成果を,国際クモ類学会(6月:台湾),日本昆虫学会(9月:北大),ANetアジア太平洋アリ学会(10月:マレーシア),日本生態学会(3月:広島)で発表.4)昆虫と自然(11月号)に成果の一部を発表,5)Raffles Bulletin of ZoologyとBiotropicaに論文を投稿(ともに査読中)我々はアリ類とその擬態クモ類の関係に着目し,熱帯でのアリ類の飛び抜けて高い多様性がアリ擬態現象を介して,アリ類と共存関係を有する生物群の多様性創出・維持機構のひとつになっているという仮説の検証研究に取り組んで来た.本研究では.少数のアリ種が優占する熱帯乾燥林などに調査地を広げ、「特定のアリが占有する林では特定のアリに良く似たクモだけが見つかる」という予想の検証を行うことで,アリ類を鋳型とする多様性創出機構の確証を示すとともに、炭素・窒素安定同位体分析や捕食行動実験から,アリ擬態現象がクモ類の「喰い分け」機構として多種共存や生態系の安定性に寄与していることを明らかにした.(研究の目的と計画)1)アリ擬態によって防衛している擬態グモ類の多様性がアリ類の多様性を鋳型として創出されていることを,アリ類の多様性が異なる熱帯湿潤林の地表部と樹冠部,熱帯湿潤林と季節乾燥林で擬態グモ類の多様性構造を比較することで検証すること,2)炭素・窒素安定同位体比(高い栄養段階にいるものほど窒素同位体比が高くなること)分析をおこない,アリ類と擬態クモ類の栄養段階上の位置を特定することで,アリ類多様性を鋳型として創出された擬態グモの多様性増大が生態系の安定化に寄与しているのかを明らかにすることである.(実施内容)本計画に基づき,H24年度は1)9月に熱帯湿潤林(マレーシア国ボルネオ島),3月に熱帯季節乾燥林(タイ国サケラート)でアリ類と擬態クモ,非擬態クモ類等のサンプリングを実施,2)同調査に合わせて,炭素・窒素安定同位体比分析による食物連鎖栄養段階の分析のためのアリ類,擬態クモ,非擬態クモ類,クモ類の餌昆虫,落葉,土壌等のサンプリングも行った.(成果)1)スィーピングによる定量サンプリングとビーティングによるサンプリングを組み合わせることで,アリ擬態クモ70個体をはじめとする標本を採集でき,アリ類とクモ類の多様性解析のための最適なサンプリング方法を確立できた.2)炭素・窒素安定同位体比分析に必要な試料量やサンプル固定方法等を確立することができた.3)計画時の予想通り湿潤林より季節乾燥林ではアリ類の多様性が低く,それに合わせて擬態クモ類の形態,種構成の多様性も低くなることが検証でき,その成果をH25年度台湾で開催される国際クモ類学会で発表することとした.本研究目的は1)アリ擬態グモ類の多様性がアリ類多様性を鋳型として創出されていることを,アリ類種多様性が異なる熱帯湿潤林や季節乾燥林で比較検証する,

2)安定同位体比分析や供餌実験等でアリ擬態,非擬態クモ類の食生態を調べ,アリ類多様性を鋳型として創出された擬態グモ類多様性が生態系の安定化にどのように寄与しているのかを明らかにすることである.本研究実績として,1)H26年度は季節乾燥林(タイ国サケラート)と湿潤林(マレーシア国サラワク州ランビル)でサンプリングを実施.これらを合わせて,ランビルで1,018,サケラート302,ダナム596(マレーシア国サバ州)のサンプルを得た.2)各調査地での出現アリ種数とアリグモ種数には相関が検出され(ダナム林床104,12;ランビル林床112,12;ランビル中間層61,6;ランビル林冠74,9;サケラート林床61,5),アリの種多様性が高い程,アリ擬態クモ類の種多様性も高くなることを明らかにした.3)アリ擬態グモ類の体型,体長,体色の擬態類似度の解析から,同所に出現するアリとアリグモの最優占種間で高い類似度が検出されるなど,両者の間に種対種の擬態マッチングが見られることを明らかにした.4)安定同位体分析については,サケラート360サンプル,ランビル190サンプルの分析をH26年度に完了.アリに擬態形態が良く似ているアリグモ種ほど食物連鎖上で植食者傾向を,逆に擬態が曖昧なアリグモ種ほど肉食者傾向を示すこと.さらに,アリ擬態,非擬態クモ類960検体で供餌実験を行い,アリに擬態形態が似る程,獲物をジャンプして捕獲する能力が低下し,その結果,捕食成功率も低下することを明らかにした.6)これらの結果から,アリ擬態現象は多様性創出だけでなく,擬態者の喰い分け機構として生態系の安定化や多種共存にも寄与していることを初めて明らかにした.多様性生物学H24年度の採集サンプル376個のソート,同定,写真撮影,計測等を進めているが,予想していたよりも多数のアリ擬態クモ等のサンプルが採集できたことと,作業補助員の確保等が十分にできなかったこともあり,その作業が完了できていない.また,同位体比測定機器の新機種への入れ替えのため,ボルネオ調査サンプルの分析は終了できたが,タイ調査分の分析が完了できなかったため.初年度の研究計画に従って,9月に熱帯湿潤林(マレーシア国ボルネオ島),3月に熱帯季節乾燥林(タイ国サケラート)でアリ類と擬態クモ,非擬態クモ類等のサンプリングと炭素・窒素安定同位体比分析による食物連鎖栄養段階の分析のためのアリ類,擬態クモ,非擬態クモ類,クモ類の餌昆虫,落葉,土壌等のサンプリングを実施できた.ただ,調査が年度後半にしか実施できなかったことと,予想していたよりも多数のアリ擬態クモ等のサンプルが採集できために,予備的な炭素・窒素安定同位体比分析は実施できたが,本年度に全サンプルを処理するのに十分な時間を確保できなかった.アリ類とアリ擬態クモ類多様性のアソシエーションを検証するためのサンプルは,これまでの調査で確保できたので,その解析を進めるとともに,本年度前半(8月予定)は,アリ擬態クモ類の多様性が生態系内の栄養段階にどのような影響を与えているのかを検証するためのバイオマス量調査をタイ季節林で実施する.年度後半は,炭素・窒素安定同位体比分析の結果と,これまでの調査結果をとりまとめ,アリ-擬態クモ共生系における多様性創出機構が生態系の安定に寄与しているかの検証を行う.その成果を受けて,国際社会性昆虫学会(オーストリア)や昆虫学会(広島大)等で発表,さらに論文の投稿を行う予定H25年度の研究計画に従って,1)湿潤林(1月),季節乾燥林(8月)に合わせてプランテーション(タイ国ハジャイ等で実施予定)でもアリ類,擬態クモ類,非擬態クモ類のサンプリングと炭素・窒素安定同位体比分析の試料採集を行い,2)アリ類多様性の勾配と擬態クモ類の多様性との相関,食物連鎖長の変化を明らかにする.それらの結果の比較から,仮説
大型構造物の非接触損傷画像化モニタリングシステムの開発

レーザ弾性波源走査法を用いた薄板状材料内の損傷画像化を検討した.レーザ弾性波源走査法では,薄板表面上に弾性波励振用のレーザ光を走査し,ある固定した位置でその弾性波を受信する.本研究では,弾性波励振用のレーザ光としてファイバレーザを用い,その高繰り返しパルス出力を外部信号により変調することで狭帯域のバースト波を励振し,周波数領域で信号レベルを改善した.また,複数の周波数による画像を平均化することで,損傷画像が鮮明になることを理論的および実験的に示した.これらの機能を有する実験システムにより,枝分かれ管のような複雑な薄板材料に対しても,6m離れた位置から内部減肉を画像化することが可能となった.一般にレーザを用いた弾性波の励振において,Nd:YAGやCO2などのパルスレーザを用いてワンショットのパルスを材料表面に照射することでパルス状の弾性波を発生させる.この際,大エネルギの弾性波を得るためには,大きなエネルギのレーザパルスが必要になるが,過度なエネルギのレーザ照射は材料表面の損傷を引き起こし,弾性波を用いた非破壊評価にとっては不都合である.そこで,高繰り返しパルス発振が可能なファイバレーザを用いて,レーザパルス列を形成し,そのパルス列に対応した狭帯域のバースト弾性波の励振を試みた.ファイバレーザ装置に変調信号を入力することで,所望の周波数のパルス列を出力することができ,対応する周波数のバースト弾性波の発生が確認された.さらに,本技術をレーザ弾性波源走査法による損傷画像化に適用したところ,弾性波の受信波形振幅を用いる場合には現れなかった損傷画像が,バースト弾性波のフーリエスペクトルを用いることにより取得できることが示された.また,本手法で発生するガイド波の伝搬特性を調べるため,半解析的有限要素法による数値計算を実施し,水などの漏洩がある場合に対し,qusi-Scholte波が非破壊評価に有効であることを示した.前年度は,ファイバレーザを用いることで,所望周波数帯域の狭帯域弾性波を励振することを可能にし,周波数帯域で信号レベルが向上することを確認した.本年度は,弾性波の受信を非接触レーザドップラー振動計を用いた完全非接触による計測システムを構築した.非接触化による信号レベルの低下は,前出の狭帯域波発生手法により回避することができ,このシステムを利用することで,薄板内の損傷を画像化できることを確認した.さらに,高速計測手法を開発し,数秒での非接触損傷画像化を可能にした.これにより,本システムを利用した弾性波の計測によって,カメラのように損傷画像が得られることを示した.また,この画像化手法の原理を詳細に解明するため,半解析的有限要素法を用いたラム波伝搬の数値計算を行い,この画像化手法が発生する非伝搬モード(エバネッセントモード)の影響を受けており,損傷画像化分解能が波長限界を大きく超えるものであることを確認した.当初の計画通り,実験的な検討による成果と数値計算による原理解明が順調に進展しており,今後の発展性のある結果も得られているため.配管や橋梁などの大型構造物の健全性を,高効率で非破壊的に評価する手法について検討してきた.特に,レーザ弾性波源走査法による薄板材料の損傷画像化技術に対し,弾性波励振手法の改良,システム構築,損傷画像化の理論的な原理解釈を実施してきた.当該年度では,複雑な薄板状材料に対する適用可能性の検討,高速で画像化する際の影響評価,遠隔からの計測による配管内の人工減肉の画像化などの実用化に向けた基礎データを蓄積した.前年度の検討において,レーザ弾性波源走査法による損傷画像化技術では,弾性波の励振源であるレーザ照射位置近傍の薄板の曲げ剛性や損傷深さが発生する屈曲振動のエネルギに影響を与えることが理論的に示されていた.つまり,弾性波励振用のレーザ照射位置の状態により,受信される弾性波振幅が変化することを意味しており,この性質を利用すると弾性波の励振点と受信点を結ぶ直線の伝搬経路が存在しないような複雑な薄板材料でも損傷画像化が可能であるといえる.そこで,実験的に検証したところ損傷画像とともに,薄板材料全体の共振パターンも得られることが分かった.さらに,この共振パターンを低減するため,様々な周波数に対する画像を合成する手法を開発した.次に,高速で損傷画像を取得する方法について検討した.高速化のためには,高繰り返しで弾性波励振用のレーザを走査点ごとに照射する必要がある.非常に速い繰り返しでは,薄板内の残響の影響で画像が乱れることが示され,高速化には限界があることが示された.最後に,内部に減肉を模擬した人工傷をつけた枝分かれ管に対し,6m離れた位置からのレーザ照射によって損傷画像化を行ったところ,人工減肉の画像が適切に得られ,遠隔からの計測による損傷画像化の可能性を示すことができた.レーザ弾性波源走査法を用いた薄板状材料内の損傷画像化を検討した.レーザ弾性波源走査法では,薄板表面上に弾性波励振用のレーザ光を走査し,ある固定した位置でその弾性波を受信する.本研究では,弾性波励振用のレーザ光としてファイバレーザを用い,その高繰り返しパルス出力を外部信号により変調することで狭帯域のバースト波を励振し,周波数領域で信号レベルを改善した.

また,複数の周波数による画像を平均化することで,損傷画像が鮮明になることを理論的および実験的に示した.これらの機能を有する実験システムにより,枝分かれ管のような複雑な薄板材料に対しても,6m離れた位置から内部減肉を画像化することが可能となった.実験的検討だけでなく,数値解析においても成果が出ており,当初の計画をおおむね実施することができた.薄板だけでなく,パイプなどの複雑な形状の対象物にも適用できることを示す.さらに,弾性波の受信感度を向上させるため,レーザ干渉計による測定を行う.28年度が最終年度であるため、記入しない。材料力学今後も当初の研究計画に基づき,研究を遂行していく.特に本年は,損傷画像化手法の高速化に重点を置き,システムの構築と基礎実験を行う.実験的な研究以外に,数値計算による解析を進めたことにより,実験器具の購入にかかる費用が減少したため.28年度が最終年度であるため、記入しない。実験的な研究の一部に変えて数値計算を先に実施したため,実験消耗品の購入が予定より若干減ったため.これまでの研究で得られた適切な周波数に関する知見に基づき,その周波数帯域の弾性波の非接触受信に特化したレーザ干渉計の構築を行うため,実験器具を購入する.また,外部発表のための旅費に利用する.28年度が最終年度であるため、記入しない。弾性波センサ治具などの消耗品の購入に充てる.28年度が最終年度であるため、記入しない。
融合型並列計算機による宇宙第一世代天体の起源の解明

宇宙第一世代天体の誕生は、宇宙全体の進化、銀河の誕生、重元素の起源を解き明かす上で根源的な問題である。本計画の目的は、宇宙第一世代天体形成過程について、超高精度のシミュレーションを行い、その起源を解き明かすことにある。そのために、天体形成シミュレーションの専門家と計算機工学の専門家が、緊密な協力体制の下に重力計算専用ボードBlade-GRAPEを開発し、これをPCクラスタに融合させた宇宙シミュレータFIRSTを開発した。FIRSTは、256の計算ノード、496CPUからなり、2つのファイルサーバをもつ。また、分散したローカルディスクから一つの共有ファイルシステムを構築するGfarmシステムが導入されており、総計22TBのファイルシステムをもつ。FIRSTの総演算性能は、36.1TFLOPSであり、内ホスト部分3.1TFLOPS、Blade-GRAPE部分33TFLOPSである。また、主記憶容量は総計1.6TBである。このような融合型並列計算機の開発は、世界でも例を見ないものである。FIRSTを用いてこれまでにない大規模なシミュレーションを実行した。その結果、次のような成果を得た。(1)宇宙第一世代天体形成のダークマターカスプに対する依存性の発見、(2)初代星に引き続いて起こる星形成への輻射性フィードバックの輻射流体計算とフィードバック条件の導出、(3)紫外線輻射場中の原初星団形成シミュレーションによる球状星団形成の新たな理論モデルの提唱、(4)3次元輻射輸送計算による原始銀河からの電離光子の脱出確率の導出、(5)銀河団合体時の非平衡電離過程効果の発見、(6)アンドロメダ銀河と衛星銀河の衝突による“アンドロメダの涙"のモデル提唱。中でも(1)は、過去の他グループの計算に比べて2桁以上高い質量分解能を実現することによってもたらされたものである。この計算によって、従来の第一世代天体に対する描像に見直しが必要であることが明らかとなった。本計画の目的は,高精度輻射流体力学計算によって宇宙第一世代天体形成過程の詳細なシミュレーションを行い,その起源を解き明かすことにある。そのために,宇宙物理サイドとして輻射流体力学および天体形成数値シミュレーションの専門家,計算機工学サイドとして,並列計算機のハードウェア,ソフトウェア,ネットワーク技術の専門家が,緊密な協力体制の下に汎用型プロセッサーと専用機とを融合させた新たな融合型並列計算機システムを開発し,これによってこれまでにない大規模な輻射流体力学計算を行うことを計画している。今年度は,本計画の推進に不可欠な融合型並列計算機について16ノードのプロトタイプを製作すると共に,融合型並列計算機上で輻射流体力学計算を実行するために必要な計算スキームの整備を行った。融合型並列計算機については,PCクラスタの各ノードの2UサーバPCI-Xバスに直接組み込むことのできる重力計算専用ボードBlade-GRAPEの開発・製作を行った。Blade-GRAPEは,重力専用計算チップ(GRAPE-6チップ)を4台搭載し,サーバの10倍の演算性能で重力計算を行うことができる。Blade-GRAPEは,PCI-Xバスからの3.3Vの電源供給に加えて,+12V,+5Vの直流電源供給を必要とするが,これは2Uサーバ内部での電源の引き回しによって実現した。融合型並列計算機で実行する計算スキームについては,既に開発してきた6次元輻射輸送コードを改良し,点光源が内在する一般問題における輻射輸送スキームの製作を行った。

また,任意のスペクトルの光源を扱えるスキームの開発も行った。さらに,並列化Tree法に基づく輻射SPH計算と自己重力計算との統合を行い3次元輻射流体力学スキームを開発した。ここでは,多くの光源を高速に扱えるよう輻射SPHコードを改良した。さらに,重力計算専用ボードで行う重力計算部分についてTree化を行い,大規模シミュレーションを実現するためのコードを整備した。また,現在行っている高精度格子法流体力学に自己重力計算と格子法輻射輸送を結合した3次元格子法輻射流体のためのコード開発も進めた。本計画の目的は,高精度輻射流体力学計算によって宇宙第一世代天体形成過程の詳細なシミュレーションを行い,その起源を解き明かすことにある。そのために,宇宙物理サイドとして輻射流体力学および天体形成数値シミュレーションの専門家,計算機工学サイドとして,並列計算機のハードウェア,ソフトウェア,ネットワーク技術の専門家が,緊密な協力体制の下に汎用型プロセッサーと専用機とを融合させた新たな融合型並列計算機システムを開発し,これによってこれまでにない大規模な輻射流体力学計算を行うことを計画している。本計画は,融合型並列計算機の開発と,大規模輻射流体力学計算の2つの柱からなる。融合型並列計算機の構築のために進めなければならない課題は,GRAPEモジュール組み込み型PCクラスタの製作と,マルチリンクEthernetに基づく高速ネットワークの構築,及びこの上で動作する並列プログラミング環境の整備と融合型並列計算機の性能評価である。また,大規模輻射流体力学計算実現のために推進すべき課題は,格子法に基づく輻射輸送計算の高精度化,並列化Tree法に基づく輻射SPH計算とGRAPE自己重力計算との統合,格子法輻射輸送計算と高精度格子法流体力学との結合である。今年度は,初年度に開発された16ノード構成の融合型並列計算機システムに,224ノードのクラスタを追加して,240ノードのクラスタシステムの構築を行った。これらはGbit-Ethemetでマルチリンクし,高速ネットワークで結合したものである。このシステムについて性能評価を行い所期の性能が達成されていることを確認した。また,このシステムに48ボードのBlade-GRAPEを追加し,合計64ボードの重力専用計算機部分の強化を行った。また,輻射流体力学計算に関しては,点光源が内在する一般問題における輻射輸送コードの作成を行い,これを粒子法流体力学と組み合わせることで3次元輻射流体力学計算スキームの開発を行った。また,格子法に基づく3次元輻射輸送コードの改良を行い,点光源を数値拡散を抑えて制度良く扱うことのできる新たなスキームにバージョンアップした。また,今年度は,中間評価(現地調査)を受け,A評価(現行のまま推進すればよい)を頂くとともに,研究経費について追加配分を頂いた。宇宙第一世代天体の誕生は,宇宙全体の進化,銀河の誕生,重元素の起源を解き明かす上で根源的な問題である。
深い湖における表層―底層カップリングの理論的・実証的研究

1.京都大学生態学研究センターに保管されている琵琶湖産イサザの長期アーカイブ標本を用いて、昨年度から実施してきた胃内容分析データの再解析を行った。特に、昨年度にできなかった定期環境モニタリングデータを用いた要因分析を実施し、琵琶湖における富栄養化と魚類の食性の関係を明らかにした。その結果、富栄養化は環境中の餌の量や組成に影響して魚類の食性への波及効果を持つものの、その効果は魚類の体サイズに依存した餌選択の効果よりも小さいことがわかった。イサザの体サイズは、個体数減少に反比例するように80年代から急激に増加したことがすでに知られており、餌環境よりもこのような捕食者魚類の体サイズの条件が魚類の食性の決定要因になっているようである。これまでに得られた結果をふまえて、一連の知見を論文にまとめて学術雑誌に投稿した。加えて、これらの研究成果は国際的な海洋陸水学会で来年度に発表される予定である。2.上述の実証研究に加えて、数理モデルやデータ解析による理論研究も実施した。特に、世界中の海産魚類の胃内容データ(約30,000捕食イベント)を解析し、特に捕食者である魚類と餌生物の相対的な体サイズに着目して、魚類の餌利用特性を明らかにした。その結果、やはり魚類の食性には体サイズのダイナミクスが重要な影響を持っていることが明らかになった。上述の実証研究の知見と合わせると、生態系のダイナミクスを理解するためには、既存の個体数ダイナミクスだけではなく、生態系の構成メンバーの体サイズ組成を理解することが重要であることが示唆された。この研究成果は生態学における有名なシリーズであるAdvances in Ecological Researchに掲載された。加えて、季節性といった気候変動要因が生態系にどのような影響を与えるのかという問題にも取り組み、その成果も国際的な学術雑誌に掲載され、アメリカ生態学会でも発表された。琵琶湖産イサザの長期アーカイブ標本を用いて安定同位体分析を実施し、個体ごとに餌利用がどのように異なるのかを詳細に調べた。その結果的大きなイサザはより栄養段階の高い大型の餌を利用する一般的な傾向が見られたものの、このようなサイズ依存性は必ずしも安定ではなく、小さい個体と大きな個体の間の餌利用パタンに顕著な時間変動があることを発見した。これは、魚類で始めての報告であり、魚類個体群の餌利用や成長パタンを理解する上で貴重な知見である。また、琵琶湖における表層-底層カップリングの主体をなすイサザの採餌行動を解明したと言う点で、本データは特に重要である。加えて、表水層と底水層にある二つの食物連鎖が魚類個体群によって結合される状況を想定して、数理モデルを構築し数学的に解析を行った。魚類が成長ステージによって異なる餌利用パタンを持つ場合に、繁殖や成熟が餌量に依存すると、生態系全体の状態は複数のシナリオをもって遷移する可能性が予測された。この結果から、環境変動や撹乱による群集構造の変化によって、生態系の状態がある状態から別の状態へと突然にシフトする可能性が示唆された。また、高次捕食者の有無や餌種の多様性といった食物網構造を変えることで、トップダウン・ボトムアップカスケード効果の強度によって、そのような生態系応答がどのように変化するのかを明らかにした。京都大学生態学研究センターに保管されている琵琶湖産ハゼ科魚類イサザの長期アーカイブ標本を用いた胃内容分析を実施し、個体ごとに餌利用がどのように異なるのかを詳細に調べた。その結果、大きな個体は主にヨコエビを利用し、小さな個体は動物プランクトンを利用するという食性ニッチのサイズ依存性を明らかにした。また、このようなサイズ依存性の度合いは安定ではなく、顕著な時間変動があることを発見した。これは魚類個体群の餌利用や成長パタンを理解する上で貴重な知見である。また、琵琶湖における表層-底層カップリングの主体をなすイサザの採餌行動を解明したと言う点で、本データは当該研究課題に特に重要である。加えて、表水層と底水層にある二つの食物連鎖が魚類個体群によって結合される状況を想定した数理モデルの構築と修正を昨年度に引き続いて行った。数理モデルを解析した結果、局所食物網の群集構造や魚類の栄養段階、相互作用の非線形性、代替餌利用の利用様式などの諸要因の影響によって、生態系全体の状態は二者択一的なシナリオをもって遷移する可能性が予測された。これは、非生物学的な環境撹乱だけではなく、種の絶滅や侵入、生息地の縮小や分断化といった生態学的な環境撹乱によって、生態系の状態がある状態から別の状態へと突然にシフトする可能性を意味する。一連の結果から、魚類のサイズ依存的な食性ニッチを介して、湖沼の表水層と底水層の食物網は密接にリンクしており、一方の食物網における撹乱が他方の群集構造に大きく影響することが示唆された。

イサザの体サイズは、個体数減少に反比例するように80年代から急激に増加したことがすでに知られており、餌環境よりもこのような捕食者魚類の体サイズの条件が魚類の食性の決定要因になっているようである。これまでに得られた結果をふまえて、一連の知見を論文にまとめて学術雑誌に投稿した。加えて、これらの研究成果は国際的な海洋陸水学会で来年度に発表される予定である。2.上述の実証研究に加えて、数理モデルやデータ解析による理論研究も実施した。特に、世界中の海産魚類の胃内容データ(約30,000捕食イベント)を解析し、特に捕食者である魚類と餌生物の相対的な体サイズに着目して、魚類の餌利用特性を明らかにした。その結果、やはり魚類の食性には体サイズのダイナミクスが重要な影響を持っていることが明らかになった。上述の実証研究の知見と合わせると、生態系のダイナミクスを理解するためには、既存の個体数ダイナミクスだけではなく、生態系の構成メンバーの体サイズ組成を理解することが重要であることが示唆された。この研究成果は生態学における有名なシリーズであるAdvances in Ecological Researchに掲載された。加えて、季節性といった気候変動要因が生態系にどのような影響を与えるのかという問題にも取り組み、その成果も国際的な学術雑誌に掲載され、アメリカ生態学会でも発表された。
モジュール化による地域開発の実効性の研究

3年間の萌芽研究を通して「モジュール化」概念の整理が出来た。まちづくりが狙う(住民サイド)のモチベーションは、過去の生活を大きく変えることなく、より便利な生活を享受できるかどうかである。この考え方だと「モジュール」はソフト的には、町内会サイズ、自治会サイズと考えることが出来、ハード的には、生活道路で区切られた1ないし2ブロックが単位として考えられる。外部と結びつくデザインルールあるいは、共通部分の認識は、ソフト的にはモジュールの所属する行政区であり、ハード的には道路、公共サービス施設、公共建築物があげられる。道路、公共建築物などは既存のものがあてはめられるが、モジュールに内包されるカプセル化した情報、すなわち各モジュールが独自に考えるべき部分が希薄だということがわかった。その部分にモチベーションを埋め込まないかぎり、モジュールがまちづくりの中でうまく動くことはない。そこで、住民生活シミュレーションモデルを組み立て、モチベーションの変化をみた。CGのヒューマンモデルを組み立て、基本的動作をビデオ撮影した映像から取り出し、時間軸の中での生活シミュレーションを行ってみた。現時点ではすべての動作情報をCGのヒューマンモデルに載せることが出来上がっておらず、一部単純化した時系列モデルになっている。一方、モジュール外のサービス環境が変化したとき、モジュールそのものに起こる変化を計算した。今回の考え方では、隣の街区に変化がおこった場合、その影響は直接こちらの街区にあらわれるのではなく、周辺環境、すなわちデザイン・ルールの変化という形で変化がおこる。具体的には、隣の街区がそれまでの工場から高層住宅に変化した場合、道路通行量、公共インフラの利用度、到達度、という形で変化がおこる。気候、日影などの影響を考慮できなかったのが、欠点である。いずれにしても、街区および住民をCGシミュレーションで組み立てなおすことにより、「モジュール化」とまちづくりを結びつけて考察することが出来た。今後は、行政側からの都市計画手法にどう取り込むことが可能なのかを考察したい。「モジュール化」の概念について文献レビューを行った。経済系のものでは、「モジュール化とは、単なる分業ではない。全体として統一的に機能する包括的デザイン・ルールのもとで、より小さなサブシステムに作業を分業化・カプセル化・専門化することによって、複雑な製品や業務プロセスの構築を可能にする組織方法である。(モジュール化-新しい産業アーキテクチャの本質」青木昌彦,安藤晴彦(東洋経済新報社)2002)」などを代表に、最近の産業アーキテクチャの変化の方向をモジュール化と結びつけて推奨する例が多かった。コンピュータ系については「perlモジュール」「モジュール設計」などの言葉がすでに当たり前のように使われており、「モジュール」そのものの概念を深く掘り下げようという文献は少なかった。そこで、本研究課題である都市計画分野への応用を考えた場合、とくに「まちづくり」計画とモジュール化の可能性という点に着目することにした。まず、まちづくりシミュレーションゲームとしての「シムシティ」を念頭において、このゲームを現実の街にあてはめた場合の基本単位が何になるか整理することにした。今のところ、500m角、250m角、あるいは小学校区、中学校区などの単位が候補である。実際に多摩ニュータウンの住区計画においては、1中学校、2公園程度がひとつの単位とされている。しかしながら30年たった今では、それぞれの住区グ「モジュール」としての意味を失い、地区商店街などの崩壊をみている。次年度はそのあたりを検証したい。研究旅費については、今年度は海外視察をやめ、北陸の北陸先端大学と金沢の都市計画をみることにした。海外旅費については、あらためて次年度以降で計画したい。今年度は都市計画単位のデータ作成とモジュール概念の整理を主に行った。1)都市創りPCゲームにおける基本単位と実際の都市計画単位の比較研究格子モジュールは地域の分割には有効であるが、道路、鉄道などのインフラ部分の表現には不向きである。PCゲームにおいては、道路幅を無理やり一つの格子モジュール幅にあてはめているため、現実世界との整合性に欠ける。ただし、分割モジュールに対し、建物をあてはめることが出来るので便利である。2)近隣住区論の論点整理近隣住区論について歴史的経緯を整理し、また既出文献にて都市計画単位を拾い出す作業を行った。既に「近隣住区の人口規模はFace to faceの第一次集団としての社会機能からみると大きすぎる」「行政区域と近隣住区単位の規模は一致しない」「商業施設の位置、規模、サービス圏、人口密度、購買力と一致しない」という論点が指摘されている。3)コンパクトシティ研究既存文献の整理を行った。4)ケーススタディ東京都立川市をモデルにし、モジュールとして設定可能な地区の範囲を検討した。公園誘致圏:街区公園数、近隣公園数が少ないが市の中心部に広域防災基地がある学校区:小学校区はおよそ1平方キロで人口平均8000人、中学校区は2.4平方キロで人口18000人であった行政区:町1.5平方キロ人口10000人、丁目0.3平方キロ人口2000人防災生活圏:平均規模約65ha5)モジュールの仮提案次年度への研究持ち越し部分ではあるが、2000人規模、行政区では、一つの丁目にあたる規模に近い。周辺距離は250m四方程度。小学校区といわれている範囲の約1/4である。6)モジュール概念の整理プログラミング技術におけるモジュール、最近の産業技術革命におけるモジュール概念を整理した。

この考え方だと「モジュール」はソフト的には、町内会サイズ、自治会サイズと考えることが出来、ハード的には、生活道路で区切られた1ないし2ブロックが単位として考えられる。外部と結びつくデザインルールあるいは、共通部分の認識は、ソフト的にはモジュールの所属する行政区であり、ハード的には道路、公共サービス施設、公共建築物があげられる。道路、公共建築物などは既存のものがあてはめられるが、モジュールに内包されるカプセル化した情報、すなわち各モジュールが独自に考えるべき部分が希薄だということがわかった。その部分にモチベーションを埋め込まないかぎり、モジュールがまちづくりの中でうまく動くことはない。そこで、住民生活シミュレーションモデルを組み立て、モチベーションの変化をみた。CGのヒューマンモデルを組み立て、基本的動作をビデオ撮影した映像から取り出し、時間軸の中での生活シミュレーションを行ってみた。現時点ではすべての動作情報をCGのヒューマンモデルに載せることが出来上がっておらず、一部単純化した時系列モデルになっている。一方、モジュール外のサービス環境が変化したとき、モジュールそのものに起こる変化を計算した。今回の考え方では、隣の街区に変化がおこった場合、その影響は直接こちらの街区にあらわれるのではなく、周辺環境、すなわちデザイン・ルールの変化という形で変化がおこる。具体的には、隣の街区がそれまでの工場から高層住宅に変化した場合、道路通行量、公共インフラの利用度、到達度、という形で変化がおこる。気候、日影などの影響を考慮できなかったのが、欠点である。いずれにしても、街区および住民をCGシミュレーションで組み立てなおすことにより、「モジュール化」とまちづくりを結びつけて考察することが出来た。今後は、行政側からの都市計画手法にどう取り込むことが可能なのかを考察したい。
セルロースの活性エステル化およびアミノリシスによる超機能性セルロースの創製

酢酸エチルとエタノールアミンとの二次反応速度定数を1とすると、酢酸β-クロロエチルで37、同β-シアノエチルで87、同トリクロロエチルでは2700となり、アルキル部に電子吸引性基があると反応性は著しく増大した。これらの結果はTaftの式に合い、I効果が重要であった。カルボキシメチルセルロースの活性エステル化を脱水剤にDCCを用いて行った。IR吸収より活性エステル化が容易に起こることがわかった。アミノリンスも起こることが判明したが、収率が低かった。この原因はDCCによりC_2カルボキシル基とC_3水酸基の間で脱水が起こりラクトンを副成することにある。ラクトン形成を防ぐためにC_2やC_3水酸基の相当部分がブロックされたメチルセルロース(MC)を用いて、そのカルボキシメチル化を行いCM化MCを得た。この活性エステル化によりラクトンの形成を防止できたが透析により精製したのでかなりの加水分解が起きた。未精製のまま利用するか、適当な沈澱剤を捜すなどの対策が必要である。N-アクリロキシサクシンイミドなどの活性エステルモノマーを合成した。これらのモノマーをセリウム塩法によりセルロースにグラフト重合した。重要増加やIR吸収からグラフト重合したことを確認した。グラフト率12%の試料に、リン酸緩衝液中、37°Cでアミラーゼを固定した。ペプチドのIR吸収から酵素が同定されたことを認めたが、活性は生酵素の10%程度であった。しかし、10回使用後も酵素活性はほとんど低下しなかった。活性が低いのはグラフト鎖の活性エステル基密度が高すぎるため酵素の活性中心も相当に反応したものと推察される。光学異性体分離用担体を調製するために活性エステル化セルロースと(R)-2-Amino-1-butanolとの反応を行った。またイソシアネート基を有するセルロースについても同様の反応を行った。カラムクロマト用のカルボキシメチルセロース(CMC)の活性エステル化を脱水剤にジシクロカルボジイミド(DCC)を用いて行った。活性エステル化剤としてトリクロロエタノール,N-ヒドロキシサクシンイミドなどを用いた。IRスペクトルより活性エステル化が容易に起こることがわかった。アミノリシスも起こることが判明したが、収率が低かった。この原因はDCOを用いるエステル化の際,C_2位のカルボキシル基とC_3位の水酸基との間で脱水反応が起こりラクトンを形成することであった。ラクトン形成を防ぐために、C_2位やC_3位の水酸基の相当部分がブロックされていると考えられるメチルセルロースを用い、そのカルボキシメチル化を行い、CM化MCを得た。脱水剤にDCCを用いると、その分解物であるDCUの除去が困難であるので水溶性の脱水剤1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(EDC)を用いた。CM化MCの活性エステル化ではラクトンの形成は防止できたが、透析により精製したのでこの間に活性エステルがかなり加水分解されることがわかった。今後適当な沈澱剤を捜すなどの対策が必要である。CM化MCの活性エステルのアミノリシスをL-トリプトファンを用いて検討した。アミノリシスは起こるが、やはり加水分解と競争するので、濃度を上げたり、有機溶媒を用いるなどの工夫で収率を上げることが望まれる。球状セルロース(セルロファイン)にセリウム塩法によりアクリル酸メチルをグラフト重合した。

引き続き硫酸を触媒としてエチレンシアンヒドリンでエステル交換を行った。IR分析において2255cm^<-1>にシアノ基の吸収が現れたことによりエステル交換が起こっていることを確認した。さらに、p-ニトロフェノール、トリフルオロエタノール、トリクロロエタノール,N-ヒドロキシサクシンイミドを用いて活性エステル化を試みた。これらのグラフト化セルロースにアミロースを固定化し、酵素活性を測定した。エチレンシアンヒドリンによる活性化物の場合、固定化酵素の活性が5回繰り返し後もほとんど低下せず保持された。しかし、酵素活性は生酵素の10%以下であった。次にセルロファインにアクリル酸をグラフトした。これに脱水剤(1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピルカルボジイミド)を利用して、前述の試薬類により活性エステル化を行った。さらに酵素の固定を行ったが、活性は余り高くなく、また繰り返しごとに低下した。エステル化が十分でなくカルボキシル基が残存したのも一因であろう。続いて、予め活性化したモノマーを利用してグラフト化した。まず、アクリル酸クロリドとエチレンシアンヒドリンとの反応によりシアノエチルアクリレートを合成した。これを前と同様にグラフト化し、グラフト率17%のセルロファインを得た。これにアミラーゼを固定化したが、比活性05の高い活性が得られた。しかも、10回繰り返し使用しても活性はほとんど低下しなかった。アセトンやDMFを溶媒としてセルロースと2,4-トリレンジイソシアネートとの反応を行なった。4位のイソシアネート基とセルロースの水酸基が反応しウレタン結合を生成したが、2位のイソシアネート基はそのまま残存し、反応性セルロースが得られた。アクリル酸クロリドとN-ヒドロキシサクシンイミドとの反応により活性エステルモノマー(N-アクリロキシサクシンイミド; N-ASI)を合成した。球状セルロース(セルロファイン)にセリウム塩法によりN-ASIをグラフト重合した。グラフト重合した試料は1744cm^<-1>にIR吸収を有したが、これを加水分解すると1717cm^<-1>にシフトしたので活性エステル基を有することがわかった。グラフト率12%の試料にリン酸緩衝液(pH6.37.6)中、37°Cでアミラーゼを固定した。これはペプチドのIR吸収(1653cm^<-1>, 1567cm^<-1>)を有することから固定化酵素と考えられた。この酵素活性を調べるために、でんぷんを基質とし、緩衝液中、37°C、30分間反応させた。反応は生成するグルコース量をSomogyi-Nelson法で追跡した。しかし、酵素活性は生酵素の5%程度であった。このように活性が低いのはグラフト鎖の活性エステル基密度が高すぎるため酵素の活性中心も相当に反応したものと考えられる。今後、一部を前加水分解あるいは他のモノマーを併用して共グラフト重合を行うのが良いと推察された。次に光学異性体分離用担体を調製するために、活性エステル試料と(R)-2-Amino-1-butanolとの反応を行った。IR吸収から反応が起こることはわかったので、定量的な検討を進めている。微結晶セルロースにトリレンジイソシアネートを反応させた。
高度技術社会における生物としての人間

人間の生物としての本質、とくに社会化による特異化の過程ならびに近代自然科学技術が自然の部分としての人間修飾する状態の分析を試みた。(1)人間行動の生物学的モデル化:ヒトの集団・社会形成による特異な行動様式を比較行動論的手法で検討した。(a)世代間・世代内軋轢を高齢者についてQOL(Quality of Life)と活動的余命の関係から調査した(大井玄)。(b)集団構成員の競争心・嫉妬心を群れの安全を増すための要素とした簡潔なモデルを作成した(古川俊之)。(c)大学入試における志願者層の変化と入学者の学力の関係についてパラメ-タの吟味とシミュレ-ション方式を検討した(岩坪秀一)。(d)婚姻期間の偶発性故障モ-ドの推移を、新たな社会の安定指標として国際比較と時代比較を行った(古川俊之)。(2)科学技術と人間・自然環境問題:科学の巨大化と科学批判について科学史観の立場から系統的な調査予測を行った。(a)物質・エネルギ-・情報をシステムとしてとらえ、情報化を原動力とする第三の産業革命の実現を図るべく、地球規模でのエコ・テクノロノジ-の概念を提言した(合田周平)。(b)医療技術の評価法として質によって測られた生存年数QualityーAdjusted LifeSpanなる概念を提案した(郡司篤晃)。(c)医療を制御技術とする立場からの予測実験を行った(藤正巌)。(d)さまざまな社会要因が人間の身体および精神に及ぼす効果を、相関分析を手がかりに有意な変数を求める分析を進めた(古川俊之)。(e)現代人のライフスタイルの再評価のため、身体的、精神心理的、遺伝的な健康度から客観的評価尺度を作成した(森本兼曩)。(f)年齢階層別の死亡率曲線のワイブル分析の厳密解を導き、医学研究と医療の目標を提示した(古川俊之)。(3)総括と展望として科学研究の偏りを指摘、高度技術社会の予測には当該研究に関連する国内・外の研究動向それ自体が研究課題であることを指摘した。