hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
風向別の突風率に着目した九州地区の強風災害危険度マップの作成

(1)19942002年までの広域高密度風観測システム(NeWMeK)の観測データと観測地点地形情報を用いて,九州全域で台風時と非台風時の風速分布時系列の解析を行い,平均風速が15m/secを超える記録の突風率を,観測点毎に16方位別に整理し,気象条件,平均風速,周辺地形の影響により風向ごとに異なる突風率の特性を明らかにした。(2)突風率の値は,平均値では台風時で1.9程度,非台風時で1.7程度となり,台風時の方が突風率の値が大きくなる。台風時では高風速であっても突風率の値が小さくなり難くいので,見積もられる最大瞬間風速値はより大きくなる。また,台風時には北風に比べて南風の場合に,最大瞬間風速が大きく見積もられることが分かった。(3)熊本県宇土半島の地形模型を用いて,台風9918号による不知火町付近の増速特性を風洞実験で検証した。ドライアイスによる温度勾配を付加して地表面付近の成層流の安定度を強化したところ,地表面付近での平均風速の増加に温度勾配が強く影響することを確認した。しかしながら,深い河川や谷筋が混在錯綜している地域では,実際の現地状況に対応する検証が難しく,NeWMeK観測点以外の地点の風速予測は従来手法では難しいことがわかった。(4)台風9918号に関する被害統計資料を用いて、住家被害発生と最大風速及び最大瞬間風速との関係,さらに強風継続時間と被害率増大の関係を検討した。最大風速との直接の関連は小さく,最大瞬間風速が30m/s以上になると急激に被害が発生していることが分かった。しかしながら風速35m/sを超える風速の場合には風速継続時間が被害率の増大に密接な関係があることが分かり,単一の最大瞬間風速予測だけでは,災害発生の予測精度を改善できないことがわかった。(5)風向別突風率情報に建築物荷重指針で示された基本風速値(100年再現期待値)を組み合わせて,九州地区の5m/secごとの風向別の最大瞬間風速マップを試作し,強風災害危険度マップとしての活用に言及した。(1)1999年9月の台風18号を中心に,九州地区広域高密度風観測(NeWMeK)データの風向別突風率データを一元管理できるデータベースの基本設計を行った。特に、NeWMeKデータと観測地点地形情報の一元管理のためのデータベース資料を用いて,台風9918号による強風被害が発生した地点での風速分布時系列の解析を行い,平均風速と突風率の関係を明らかにした。また,国土地理院発行の50mメッシュ数値地図情報を利用して観測地点の地形状況をデータベース化した。さらに、NeWMeKデータとの対応を検証するために、福岡市今宿地区の実地形模型を用いた風洞実験を行い、地表面風付近の流れを可視化光源システムで検証した。NeWMeKデータとの対応を改善するために、上流側にドライアイアイスをおいて下層流の安定性を強化した風速場では、山頂などの地形凸部によるいわゆる流れの剥離が起きず、接近流が地表面部を沿って流れることを可視化装置により確認した。これは、強風特性に及ぼす地形の影響に対する重要な知見になると考えられる。しかしながら、可視化状態での記録方法により一層の改善が必要であることが分かった。

(2)高い突風率を持つ風速場が構造物の風荷重に及ぼす影響を検証するための予備実験として,衝撃風下における送電鉄塔が受ける風力の時刻歴変化を計測した.実験は九州大学大学院人間環境学研究科都市災害管理学講座のエッフェル型風洞(測定断面1.5xl.5m)を使用した.同装置が有する衝撃風発生装置を用いて風速を0m/sから20m/sまで0.2秒で立ち上げ、このときの鉄塔模型の風力を時刻歴で監視したところ、定常状態での風力値と有意な差は見つかっていない。ただし、この値は鉄塔模型の減衰などの影響により大きく変化するものと思われるが、今年度はこの影響を精査していない。(1)1999年の台風18号の風速分布時系列解析を行い,これを含めて19952000年分のNeWMeK観測記録から九州管内122地点の突風率情報をデータベース化した。この情報は台風と非台風の分別と8方位に対する風向別に整理したものである。(2)高突風率を持つ風速場が建築物荷重値として与える影響を風洞実験によって検証した。建築物模型には送電鉄塔を用い,高い突風率風として,0.2秒で風速0から20m/sまで立ち上がる風速状況を準備したが,予想した明白な効果を取得できなかった。次年度,再調査したい。(3)熊本県宇土半島の地形模型を用いて,台風9918号による送電設備の大きな被害があった不知火町付近の増速特性を風洞実験で検証した。ドライアイスによる温度勾配を付加して地表面付近の成層流の安定化現象を確認したところ,地表面付近での平均風速の増加に温度勾配が強く影響することを確認した。しかしながら,同じく被害のあった他地域で,深い河川や谷筋が混在錯綜している地域では,実際の現地状況に対応する検証が難しく,NeWMeK観測点以外の地点の従来手法での予測精度の確保が厳しい状況になった。(4)今年度の申請に入っていないが,台風9918号による配電柱の被害情報を入手でき,九州電力(株)の各営業所毎の被害率を風速との対応で検証した。その結果,最大風速との関連は薄く,最大瞬間風速が30m/s以上になると急激に被害が拡大していることが分かった。(1)引き続き,広域高密度風観測(NeWMeK)データと観測地点地形情報を用いて,九州全域で台風時と非台風時の風速分布時系列の解析を行い,平均風速が15m/secを超える記録の突風率を,観測点毎に16方位別に整理した。突風率は,気象条件,平均風速,周辺地形の影響により風向ごとに異なる傾向を示すことを明らかにした。(2)突風率の値は,台風時・非台風時の気象条件や風向,観測点によってばらつきがあるものの,平均値は台風時で1.9程度,非台風時で1.7程度となり,台風時に突風率の値は大きくなる。(3)台風9918号に関する被害統計資料を用いて、住家被害発生と最大風速及び最大瞬間風速の関係を整理し、強風継続時間と被害率増大の関係を検討した。その結果,最大風速との関連は小さく,最大瞬間風速が30m/s以上になると急激に被害が発生していることが分かった。これは,これまでの住家被害と同じ傾向であり,実際の強風被害低減を最大瞬間風速と関連して対策すべき示唆を与え,本研究の最終報告への指針となった。また風速35m/sを超える風速の場合には風速継続時間と共に被害率が増大,すなわち被害が拡大していく傾向を明らかにした。(4)強風災害危険度マップの最終とりまとめとして,九州地区の最大瞬間風速マップを作成した。
地域農業環境プログラムの形成原理と形成条件に関する総合的研究-九州・沖縄地域の環境保全型農業の類型区分にもとづいて-

地域農業環境プログラムの形成原理と形成条件を解明するため、九州・沖縄を対象に九州・沖縄各地の15名の研究者を組織したが、研究者代表者は従来からドイツの農業環境政策から示唆を得てきたので、自らドイツの事例調査を行う一方、ホーエンハイム大学グロースコップ教授を招聘し研究会を開催して研究分担者との問題意識の一致を図った。政策原理論的アプローチにより、地域農業環境プログラムの形成原理に関して解明が進んだ。前回の科研により地域農業環境プログラムには外部不経済を低減するためのものと環境便益を維持、増進するためのものと2種類あることに対応して、費用負担方法に汚染者負担原則と共同負担原則と2種類あることが解明されていたが、今回は環境プログラムへの地域の当事者の参加を促進するための協力原則の解明が必要であった。2種類のプログラムのうち強制参加のプログラムの場合の参加=協力は、規制内容策定への参加や契約方式の開発であることが解明された。また、持続可能な地域農業環境プログラムであるためには経済、環境、社会・文化の3要因が均衡する必要があるが、そのための条件は環境保全的農産物の販路確保やグリーン・ツーリズム産業等を含むことである。このような地域農業環境プログラムの形成の諸条件に関しては、研究分担者による九州・沖縄地域の事例分析によって具体的に解明された。事例の内容は多様であるが、前回の科研よりも地域環境プログラムの形成条件の解明としては深化していると判断される。本研究の目的は、慣行的農業から環境保全型農業への転換促進のための地域農業環境プログラム形成の原理と条件の解明である。対象地域は九州・沖縄という広域であり、研究者は代表者・分担者を合わせて15名の多数にのぼる。研究者の役割を(1)総括、(2)総論、(3)個別地域論の3部門に分割して研究を進めた。研究会を2回開催し、この3月には第3回目の研究会を予定している。(1)代表者による総括研究では、主に地域農業環境プログラム形成の原理について解明が進んだ。代表者の従来の研究により農業環境政策の経済的手段について汚染者負担原則と共同負担原則が解明されていたので、次に直接規制の実効性を保証する原理の解明が必要だったが、それが協力原則であることが分かった。この原則に関してはドイツの水質保全事業の分析により解明が進み、成果を4月の日本農業経済学会で公表する予定である。また、わが国畜産経営の公害防止協定の分析により、直接規制の地域での実施構造に関して一定の解明が進んだので、分担者との共著で同じく日本農業経済学会で公表予定である。(2)総論に関しても、環境保全型大規模経営論については研究分担者により昨年10月の九州農業経済学会のシンポジウム報告という研究成果が現れている。環境保全的土地利用方式論、低投入農業論についても研究が進んでいる。(3)個別地域論については、佐賀・中山間地域農業論、熊本・阿蘇グリーンストック事業論、宮崎・綾町農業論、鹿児島・有機農業論、沖縄・赤土流出防止型農業論、草地畜産農業論、山間農村保全地域農業論、バイオマスエネルギー農業論などの研究が進んでいる。前回の科研により、地域農業環境プログラムには外部不経済を低減するためのものと環境便益を維持、増進するためのものと2種類あることに対応して、費用負担方法に汚染者負担原則と共同負担原則と2種類あることが解明されていたが、今回は環境プログラムへの地域の当事者の参加を促進するための協力原則の解明が必要であった。

また、持続可能な地域農業環境プログラムであるためには経済、環境、社会・文化の3要因が均衡する必要があるが、そのための条件は環境保全的農産物の販路確保やグリーン・ツーリズム産業等を含むことである。このような地域農業環境プログラムの形成の諸条件に関しては、研究分担者による九州・沖縄地域の事例分析によって具体的に解明された。事例の内容は多様であるが、前回の科研よりも地域環境プログラムの形成条件の解明としては深化していると判断される。
多発肺腺癌とエストロゲン代謝関連遺伝子多型、肺組織中エストロゲン濃度の関連

当初予定していた当院腫瘍医学教室でのLiquid chromatography/electrospray tandem mass spectrometryを用いたエストロゲンの定量については、特許の関係もあり現在のところ実現しておらず、まずは外注にて目的の定量を行うこととした。2012/10/12014/8/1当科にて肺切除を行った109例の肺腺癌症例の非腫瘍部正常肺においてestrone, estradiolの濃度を測定した(エストロゲン高感度測定法(あすかメディカル))。喫煙者肺癌の背景肺においては非喫煙者と比較してEstrone, Estradiolとも有意に高値であった。多発肺腺癌の背景肺においては単発肺腺癌患者と比較して有意にEstroneの発現が高値であった。喫煙と肺組織中のエストロゲン濃度のの間に相関が認められ、喫煙に伴う慢性炎症に伴い、アロマターゼの活性が上昇し、肺組織中のエストロゲン濃度が上昇していることが考えられ、今後本研究の目的である肺腺癌の多発との関連性の検討をおこなっていく予定である。2012年10月2015年7月当科にて肺切除を行った多発肺腺癌症例51例を含む250例の肺切除症例の非腫瘍部正常肺においてEstoradiol/ Estriolの定量を行った。その結果1肺組織中のエストロゲン濃度は55歳未満女性で有意に高値であり、卵巣からの生成の影響が考えられた。255歳以上の症例で解析すると、男性において有意に高値であった(estrone p<0.001, estradiol p<0.001)。エストロゲンの原料としての精巣から産生されるテストステロンの濃度が関連していると考えられた。355歳以上男性での解析で喫煙との有意な相関は認めなかった。4肺癌切除症例と非癌症例で比較すると非癌症例で有意に高値であったが、これは非癌症例に転移性肺腫瘍症例が多く含まれ、化学療法の施行などが影響しているのではないかと考えられた。以上の結果から多発肺腺癌の発生と肺内エストロゲン濃度との関連を検討するにあたり、55歳以上の非喫煙者閉経後女性の肺癌切除症例113例(多発肺腺癌30例)において解析を行うことにした。1同時性多発肺腺癌群(SMLA) 30例とコントロール群(単発非小細胞腺癌症例79例と比較すると、estrone (p=0.003), estradiol (p=0.02)共に多発肺腺癌症例で高値であった。2CYP19A1のgenotypeと肺内エストロゲン濃度との関連においては、estrone (p<0.001), estradiol (p=0.04)共にAアレル(AA/AG)で高値であった。3CYP19A1のmRNA発現とCYP19A1rs3764221 genotypeとの関連においては、rs3764221 Aアレルが有意に高い値であった。上記研究成果を現在論文投稿中である2012年10月2015年7月当科にて肺切除を行った多発肺腺癌(SMLA) 51例を含む250例の肺切除症例の非腫瘍部正常肺においてEstradiol/ Estriolの定量を行った。その結果、肺組織中のエストロゲン濃度は55歳未満女性で有意に高値であり、卵巣からの生成の影響が考えられた肺組織中のエストロゲン濃度は55歳未満女性で有意に高値であり、卵巣からの生成の影響が考えられた。また、55歳以上の症例で解析すると、男性において有意に高値であった(estrone p<0.001, estradiol p<0.001)。以上の結果から55歳以上の非喫煙者閉経後女性の肺癌切除症例113例(SMLA 30例)において解析を行うことにした。1同時性多発肺腺癌群(SMLA) 30例とコントロール群(単発非小細胞癌症例83例(腺癌79,扁平上皮癌4,腺扁平上皮癌1例))と比較すると、estrone (p=0.003), estradiol (p=0.02)共に多発肺腺癌症例で高値であった。末梢肺のエストロゲン濃度を測定すると、閉経後女性での解析でSMLAにおいて有意に高値であり、SMLAの発生、進行にはアロマターゼの高発現などに伴う肺実質での高エストロゲン環境が関与している可能性がある。喫煙による肺組織中のエストロゲン濃度上昇は当初予測しておらず、この結果をもとに今後はさらに検討を加え、その知見を論文、学会を通して発表していきたい。1手術にて切除した肺癌組織において免疫組織染色を行い、ERα、ERβ、アロマターゼの発現の解析を行い、今回検討した背景肺におけるエストロゲンの濃度との関連性や多発肺腺癌と単発症例の比較を行う。2CYP19A1以外のエストロゲン代謝関連遺伝子の発現や遺伝子多型と肺内エストロゲン濃度、多発肺腺癌発生との関連性を検討する。

呼吸器外科切除肺癌組織および正常肺組織におけるエストロゲンレセプター、アロマターゼ、エストロゲンの発現の検討:手術にて切除した肺癌組織において免疫組織染色を行い、ERα、ERβ、アロマターゼの発現の解析を行う。さらに切除した肺癌組織ならびに正常肺部分から抽出したRNAを基に作成したcDNAをサンプルとして、エストロゲン代謝関連酵素の発現の定量をTaqman probe法によるreal-time PCR法を用いて行う。2切除正常肺組織におけるステロイドホルモンの定量:5α-dihydrotestosteron (DHT)およびestradiolの濃度測定をさらに追加し、L定量したエストロゲン濃度と多発肺腺癌発生リスクや、非喫煙者肺胞壁置換性増殖腺癌の発生リスクとの関連性を検討する。またCYP19A1多型およびその発現量と肺実質中のエストロゲン濃度との関連性を検討する。研究結果の発表および研究成果のさらなる発展のための研究経費として必要です。分担金は論文投稿料として利用する予定で計画の遅れが生じたため。研究の継続にかかる物品費および研究結果発表のための論文発表費、学会出張費として支出します。今年度論文を発表する予定である。
地球環境保全と自由貿易のための政策協調

戦後まもなくGATT(関税と貿易に関する一般協定)が制定され、1995年のWTO(国際貿易機関)の設立に至るまで、一貫して貿易の自由化が推し進められて来た。自由化により、生産がより効率的な地域で行われるようになり、貿易参加国の厚生が増大すると言う考えに基づいている。しかし、環境問題の高まりと共に、果たして一律的貿易自由化が望ましいかが疑問視されている。一般に発展途上国の天然資源には、所有権が確定していないことが多く、利用に対価が支払われることなく、例えば熱帯雨林の木材のように伐採費用と輸送費用のみがコストに計上されて、社会的コスト以下の価格で輸出されることが多い。その結果、発展途上国の環境破壊が進んでいる。このような事態への対応として、輸出国による輸出制限、或いは輸入国による輸入制限等、自由貿易への介入を正当化する議論が強くなっている。当研究は、それらの議論の理論的妥当性を検証すると共に、具体的環境保護政策の得失を検討した。問題の複雑性から、環境と貿易政策について明白な結論は得難いが、自由貿易と環境保護は、必ずしも対立するものでない事が認められた。自由貿易が環境に悪影響をもたらすのは、貿易そのものでなく、自然環境の利用に正当な対価が支払われていないことにある。もし対価を支払う制度が国内に導入されるならば、自由貿易が環境悪化をもたらすことはない。問題は多くの国で自然環境に対価を付加する有効な手段がなく、輸出入の水際での対価徴収が最も有効な手段となっている点である。しかし、この方法は国内価格と国際価格の乖離から不効率をもたらす。従って、国内外の価格差を生まない、対応が望まれる。一例は、世界的一律税率の環境税の導入である。しかし、一律環境税が、一部の学者が主張するように、常に世界的汚染抑制を最小コストで実現するコストエフェクティブな解決策でないことも明らかにされた。多くの環境汚染では、汚染物排出者自身も汚染の被害者であるから、自ら排出をコントロールする。従って政策は、現状のナッシュ均衡をよりパレート優位にするナッシュ均衡にシフトさせるタイプのものでなければならないからである。本年度は、地球環境問題の経済的意味合いについての理論的研究とあわせて基礎資料の収集を行った。理論的には次のような研究が中心となった。(1)地球環境問題重大化の背景の分析(2)地球環境問題の特徴の分析、公共財、環境汚染のもたらす将来効果の不確定性、世代間の所得配分の問題、南北間の所得格差の起こす諸問題(3)従来の「公害」問題と地球環境問題の異同の分析、地域的拡がりの異同、関連問題の多重性の検討(4)環境安全保障の概念の明確化、軍事的安全保障や食糧安全保障と環境安全保障概念の異同(5)先進国の経済発展の遺産としての環境劣化の評価(6)人口増大と資源環境の有限性との関連一方、現実政治上の問題としては次の様な知見が得られた。WTO閣僚会議なでで、1996年12月10日12日にシンガポールで開催された。環境保全の為に貿易制限をすべきか否かで先進諸国と発展途上国との間の意見の相違の非常な大きさが露呈された。

環境保護の理由で貿易を制限する問題は、資本の自由化と労働問題と並ぶWTOの課題で、「貿易と環境委員会」が1994年のWTO協定締結直後から検討してきた。しかし今回の同委員会の報告ではWTOと環境諸協定との連携の意義を強調する一方、環境諸協定と同趣旨の規定をWTO協定に組み入れることは、途上国の強硬な反対で触れずじまいに終わった。先進国と途上国の両グループ間のそれらの実態の解明と利害を調整する方策の発見の重要さが益々明らかになった。環境問題と経済発展と世界貿易との間で不可分の関係にあることは、南北間の所得格差に基づく将来利益の割引率の違いに基本的な原因があると思考された。本年度の研究の主目的は全体として以下のようにした。WTO(世界貿易機関)ルールと地球環境「政策」の整合性の研究を中心として、(1)地球環境安全政策と貿易政策との衝突と協調の分析(2)直接規制と経済的手段の比較、特に経済効率と規制者側にとって必要な情報入手可能性の見地から(3)税、課徴金、補助金等、準価格政策の効果とそれらの帰結としての南北間所得配分の評価(4)取引可能排出許可証の理論と米国などでの具体的許可権売買の状況とその成果の分析(5)情報開示、教育政策の環境保全への効果の評価(6)経済成長と環境保全は対立するか、経済的豊かさの真の指標は何か等について理論的に検討すると共に実証分析を行う。地球環境問題の極めて政治経済学的な具体的現象として、本年度で特筆すべきは、12月に京都において開かれたCO<P【chemical formula】>-3すなわち気候変動枠組み条約第2回締約国会議である。同会議では、開発と経済発展を第1目的とする発展途上国と環境保護の重要性を訴える先進諸国の間で、環境保全のコストを誰が負うかの問題で、意見の先鋭的な対立が見られた。更に先進国間でも環境保全に比較的冷ややかな米国と、熱心なEU諸国との間で、足並は必ずしも一致していない。この間に立って、我が国は議長国ではあったが、寧ろ米国寄りの立場をとったため、明確なリーダーシップを発揮出来たとは言えなかった。環境問題を世界貿易と長期的経済発展との係わり合いで見ることによって、発展途上国も合意出来る地球環境対策を探究する必要が認められた年である。当該研究から得られた知見の主要なものは、以下の通りである。1.環境温暖化対策としての世界均一税率炭素税、再販可能汚染者排出許可証の理論的脆弱性。地球温暖化に対処するため、世界規模の炭素税や再販可能炭素排出許可証などが提唱されている。しかし理論的な正当性に乏しい。理由は、(1)汚染者が同時に被害者となる「負の公共財」である炭素排出の場合、均衡は各排出者が自己に及ぶ損失を考えて自らの排出量を定めるナッシュ均衡と考えるのが妥当である。各人の地球温暖化からの限界不効用が同一でない限り、均一炭素税、又は許可証が排出コストの地球全体の費用を最小化することはない。(2)現実の国際社会では、各主権国家の自国の厚生最大化を目標とする。世界均一税率に対して自国の効用の見地から正、又は負の附加税を課すならば、地球全体の費用の最少化とならない。(3)炭素税や汚染許可証の販売から得られる収入を発展途上国に再分配することにより汚染を減らすべしとの提案があるが、柴田やWarrの示すように「公共財」のナッシュ均衡解が所得分配から独立であるように、「負の公共財」のナッシュ均衡も所得再分配からである。
超音波と光干渉波を組み合わせた新しい冠動脈不安定プラーク診断装置の開発

急性心筋梗塞の主な成因は不安定プラークの破裂と血栓形成である。従って、心臓の動脈に存在する不安定プラークの検出が可能になれば、急性心筋梗塞の発症の予測と予防が可能となる。現在、不安定プラークの画像化には血管内超音波画像と光干渉波断層像があるが、それぞれには長所と短所がある。本研究の目的の1つである、二つの方法を同時に行う技術の開発は、光干渉波断層像自体がワイヤー型からカテーテル型に変更されたので、血管内超音波カテーテルの内腔に光干渉波ワイヤーを挿入することは不可能になったが、もう1つの目的であるプラークの変形の度合いを画像化する技術の開発に関しては、オフラインで表示が可能となりつつある。冠動脈プラークの組織性状診断を可能とするIB-IVUS装置とOCT装置にはそれぞれ長所・短所がある。IB-IVUS装置では血栓の診断は不可能であるがOCT装置では可能であり、OCT装置では血管全体の診断は不可能であるが、IB-IVUS装置では可能である。IB-IVUS装置とOCT装置を同時に施行できれば互いに欠点を補うことができ、より詳細で正確な冠動脈プラークの定量的組織性状診断が可能となる。約200例で、冠動脈の同じ部位でIB-IVUSとOCTを試行し、プラークの脂質コアの広がりと量をIB-IVUSで、繊維性被膜の厚みと血栓の存在を解析した。その結果、IB-IVUSで評価できない因子をOCTで、OCTで評価できない因子をIB-IVUSで評価できることが確認された。本年度は、本研究の礎となる作業が達成された。我々は以前、剖検で得られた冠動脈の同じ断面を血管内超音波画像と光干渉波断層像で比較した結果、光干渉波断層像は血管内腔に近いところの組織性状診断の精度は非常に高いが遠方の診断は不可能であること、一方、血管内超音波画像は血管内腔に近いところの組織性状診断の精度は光干渉波断層像に及ばないものの、中心から遠方を含んだ冠動脈プラーク全体の性状診断が可能であることを報告した。本研究の目的の1つに血管内超音波画像と光干渉波断層像を同時に収集できる装置の開発がある。血管内超音波カテーテルの内腔に光干渉波ワイヤーを挿入し同時に画像を収集する予定であったが、市販されている光干渉波断層像のワイヤーが、バルーンで冠動脈を閉塞して画像収集するタイプから補液のフラッシュのみで画像収集できるが、カテーテル自体がワイヤー型からカテーテル型に変更されたので、血管内超音波カテーテルの内腔に光干渉波ワイヤーを挿入することは不可能になった。もう1つの目的である心周期の収縮期と拡張期のプラークの内側の形態の差をとらえて画像化する機能を血管内超音波画像に追加し、プラークの力学的脆弱性も同時に表示する装置の開発に関しては、時間的に連続する2つのフレーム間での超音波画像の構成要素の動きを追随し、各フレーム間で繰り返していけば、時間とともに変化する局所の組織の位置を追跡することが可能となるスペックル・トラッキング・エコー技術を応用し、オフラインで表示が可能となりつつある。循環器内科OCTカテーテルがガイドワイヤータイプでなくなったため、IB-IVUSとOCTの同時試行が現状では困難となっている。IB-IVUSとOCTで評価するプラークの組織性状診断以外に、冠動脈の硬さや拍動を評価するpalpographyの機能を追加する。該当なし
非構造蛋白質の機能性ドメインに着目したフラビウイルス感染症迅速鑑別診断法の開発

デング熱、ウエストナイル熱、黄熱など蚊で媒介されるウイルス性疾患は、互いに症状も似ており、しかも血清学的に交叉を示すことから、免疫学的検査のみによって診断を下すことは困難である。本研究では、これらフラビウイルス感染症を、1回の検査で迅速に鑑別できる遺伝子診断法を開発することを目的とした。データベース上の配列情報を精査した結果、ウイルス増殖に必須なメチルトランスフェラーゼとRNAポリメラーゼをコードしている非構造蛋白質NS5遺伝子内に共通プライマーを設定したRT-PCRにより各ウイルス群が明確に判別できることを見い出し、実際に少なくともデングウイルスの4つの血清型が鑑別診断できることを確認した。デング熱、ウエストナイル熱、黄熱など蚊を媒介とするフラビウイルスによる疾患は、血清学的にも互いに交叉を示し、免疫学的検査だけによって鑑別診断を下すことは困難である。本研究では、これら遺伝子構成が相似かよっているフラビウイルス群を、1回の共通する検査で迅速に鑑別できる遺伝子診断法を開発することを目的とした。フラビウイルスの遺伝子は、全長約10,000ベースから成る1本鎖(+)RNAであるが、5'側にウイルス構成蛋白質であるCやPrM、Eをコードする遺伝子領域があり、その後にNS1NS5まで、いわゆる非構成蛋白質をコードする非構造蛋白質遺伝子領域が続いている。初めにNCBIのデータベースより、4つの異なる血清型のデングウイルス、Kunjinウイルスを含むウエストナイルウイルス、そして黄熱ウイルス各々から代表的な3株の全ゲノム遺伝子情報を得た。最も3'側に位置するNS5遺伝子(約3,700ベース)は、メチルトランスフェラーゼとRNAポリメラーゼの2つの酵素をコードしており、ウイルスが異なってもアミノ酸配列レベルで見ると非常に保存性が高いドメインが断続して現れることが明らかになり、同様のことが塩基配列レベルでも見られた。そこで、両酵素遺伝子内のとりわけ塩基配列の相同性が高い領域に一組のプライマーを仮想的に設定し、多少アラインメントを施した後に系統樹作成を試みた。すると、遺伝子の長さは1/3くらいでもNS5全領域で作成した時の系統樹や全ゲノム配列から作成した系統樹とほとんど同じトポロジーを示すことが明らかとなった。つまり、ウイルスの種別を鑑別できるのみならず、異なる4つの血清型のデングウイルスも区別できるということである。フラビウイルス感染が疑われるウイルス性出血熱症状の患者検体を集めたので、今後本法を適用して有用性を確認する予定である。デング熱、ウエストナイル熱、黄熱など蚊を媒介とするフラビウイルスによる疾患は、症状も似ており、加えて血清学的にも互いに交叉を示すことから、免疫学的検査のみによって鑑別診断を下すことは困難である。本研究では、これらフラビウイルス感染症を、1回の共通する検査で迅速に鑑別できる遺伝子診断法を開発することを目的とした。従来は、多数の研究グループから個々のウイルスについてウイルスの構成蛋白質であるCやE蛋白質領域を標的としたRT-PCRの手法が提案されていた。初年度(平成25年度)は、データベース上で公開されている各ウイルス群の代表的な株の遺伝子配列情報を利用し、いわゆる非構造蛋白質をコードしている領域の内、ウイルス増殖に必須なメチルトランスフェラーゼとRNAポリメラーゼをコードしているNS5遺伝子領域全域(約3,000ベース)の配列に基づく分子系統樹がウイルスの全ゲノム配列に基づく系統樹とほとんど同じトポロジーを示すこと、またそれのみならず、その約1/3の配列から作成した系統樹も、同様であることを明らかにした。平成26年度は、各ウイルスの配列情報をアラインメントし、最も共通性の高い1対のプライマー領域(約920ベース)を設定し、実際にウイルスから抽出したRNAを鋳型として、そのRT-PCRがうまく作動するか否かを検討した。プライマー設計に当たっては、多様な株に対応できるように、数か所に複数塩基がミックスされているdegenerative primerを導入した。その結果、少なくともデングウイルス4つの血清型はすべて効率良く検出できることが確認された。また実際の臨床検体への応用に関しては、発熱症状が疑われながらマラリアなどが陰性であったアフリカ(コンゴ民主共和国)の血清検体をこの新しく開発した検査法で調べたところ、デングウイルスであることが確認され、その実用性が実証された。ウイルス学フラビウイルスに属するデング熱、ウエストナイル熱、黄熱などのこれまでに報告されている遺伝子情報を基に、これらを1回の遺伝子検査で鑑別診断可能な標的遺伝子としてNS5遺伝子に注目し、そこから得られた系統樹が十分にゲノム全体を反映していることを明らかに出来たたことは、当初の発案がうまく的中したことを意味しており、その意味では順調に進んでいると思われる。ただし、ここまではあくまでバイオインフォーマティックス・レベルでの解析であり、実際の検体に適用して実証しなければならない。

実際の検体を使って初めて本法の有用性が確認できるので、そのためには陽性コントロールおよび被験検体の入手が肝心と考えられる。現在デング熱のコントロール検体と、その他にウイルス性出血熱様症状を呈した患者検体が数検体であるが入手出来ているので、それらを用いた実験を進める予定である。プライマーに関しては、塩基配列の一部を混合ヌクレオチドするなど、試行錯誤が必要になると思われる。平成25年度末に注文しようと予定していた若干の試薬類が連絡の遅延により会計の締めに間に合わず、已むを得ず次年度に使用することになったため。次年度に入ってから、平成25度末に注文予定だった試薬等を購入する予定である。
血小板活性化因子の生理作用に関する総合的研究

PAF.(血小板活性化因子)の生理作用とその分子機構について、次の様な知見を得た。(1)PAF受容体を介するシグナル伝達の解析PAF受容体を強制発現させたCHO細胞を用いた解析より、受容体は少なくとも2種類のGタンパクと共約し、イノシトールリン脂質の代謝回転とカルシウムイオン増加、アデニル酸シクラーゼ阻害、MAPキナーゼの活性化とホスホリパーゼA2の活性化によるアラキドン酸遊離を引き起こすことが明らかになった。天然のPAF受容体を発現しているモルモット腹腔好中球を用いた解析でも、CHO細胞と同様の反応が見られること、また、細胞内カルシウムに依存しないMAPキナーゼ活性はwortmanninで阻害されることが明らかとなり、MAPキナーゼ上流にP13キナーゼの存在が示唆された。PAF受容体の細胞質ドメインを欠失したり、リン酸化部位であるセリン、スレオニンをアラニンに変化させた受容体変異体では、シグナルの脱感作がおこらず、ホスホリパーゼCの活性化、アデニル酸シクラーゼの阻害、MAPキナーゼの活性化のすべての面で、活性上昇が起きていることが明らかとなった。(2)PAF受容体遺伝子の解析ヒトPAF受容体は2つの異なるプロモーターに支配される二つの転写物を有することは既に報告したが、それぞれのプロモーターをより詳細に解析したところ、白血球に強く全身臓器に発現するI型受容体プロモーターはエンドトキシンやPAF自身、ホルボールエステルに反応し、転写活性を高めるNF-κBを有すること、また、白血球や脳には発現せず、組織特異的発現を示すII型プロモーターはTGF-β,estrogen,retinoic acid、甲状腺ホルモンなど種々のホルモンやビタミンで発現が制御されることが明らかとなった。さらに、これらのホルモン類に反応するエレメントの同定が行われた。1.PAF受容体遺伝子の解析ヒトPAF受容体の遺伝子構造を解析し、本受容体は白血球型と臓器型の2種類の異なるエキソンを持ち、別のプロモーターにより支配されることを明らかにした。白血球型は全身臓器に分布しているが、NF-kBの配列を持ち、サイトカインやC-キナーゼにより活性化を受け、炎症時に主として作用するプロモーターと思われる。一方、各臓器の細胞に幅広く分布している臓器型は、エストロゲン、ビタミンD、A等多因子で御制されることが明らかとなり、各臓器の生理機能との関連が示唆された。現在、CATアッセイ、ゲルシフトアッセイなどにより、詳細な転写調節の解析を進めている。2.PAF受容体を介するシグナル伝達モルモットPAF受容体をCHO細胞に強制発現させ、細胞内のシグナルを解析した。この結果、PAF受容体は少なくとも異なる2種類のG蛋白を介して、phospholipaseC、MAPキナーゼの活性化、さらにアデニル酸シクラーゼの活性抑制を起こすことが明らかとなった。この際、p21Rasの活性化を起こさないことから、成長因子とは異なるメカニズムでMAPキナーゼにシグナルを送り、さらに、MAPキナーゼの活性化はアラキドン酸の放出や細胞の増殖分化と関わる可能性が示唆された。3.PAF生合成の調節PAF生合成の機構とその調節を明らかにするため、key enzymeであるアセチル転移酵素の単離と精製を進めている。現在、種々の細胞を用いて、部分精製を行うと共に、繊維芽細胞に発現させるexpression cloningの双方からアプローチを進めている。PAF(血小板活性化因子)の生理作用とその分子機構について、次の様な知見を得た。

(1)PAF受容体を介するシグナル伝達の解析PAF受容体を強制発現させたCHO細胞を用いた解析により、受容体は少なくとも2種類のGタンパクと共約し、イノシトールリン脂質の代謝回転とカルシウムイオン増加、アデニル酸シクラーゼ阻害、MAPキナーゼの活性化とホスホリパーゼA2の活性化によるアラキドン酸遊離を引き起こすことが明らかになった。天然のPAF受容体を発現しているモルモット腹腔好中球を用いた解析でも、CHO細胞と同様の反応が見られること、また、細胞内カルシウムに依存しないMAPキナーゼ活性はwortmanninで阻害されることが明らかとなり、MAPキナーゼ上流にP13キナーゼの存在が示唆された。PAF受容体の細胞質ドメインを欠失したり、リン酸化部位であるセリン、スレオニンをアラニンに変化させた受容体変異体では、シグナルの脱感作がおこらず、ホスホリパーゼCの活性化、アデニル酸シクラナーゼの阻害、MAPキナーゼの活性化のすべての面で、活性上昇が起きていることが明らかとなった。(2)PAF受容体遺伝子の解析ヒトPAF受容体は2つの異なるプロモーターに支配される二つの転写物を有することは既に報告したが、それぞれのプロモーターをより詳細に解析したところ、白血球に強く全身臓器に発現するI型受容体プロモーターはエンドトキシンやPAF自身、ホルボールエステルに反応し、転写活性を高めるNF-kBを有すること、また、白血球や脳には発現せず、組織特異的発現を示すII型プロモーターはTGF-β,estrogen,retinoic acid、甲状腺ホルモンなど種々のホルモンやビタミンで発現が制御されることが明らかとなった。さらに、これらのホルモン類に反応するエレメントの同定が行われた。
画像処理によるドリル自動計測アルゴリズムの開発

本研究は,画像処理を用いてドリルのチゼルエッジ,切れ刃,外周コーナ等を測定し,ドリル形状の重要なパラメータ,すなわちチゼル角,逃げ角等を計測するアルゴリズムを開発することが目的である.ドリルを回転テーブルに固定し,ドリルの先端または側面からCCDカメラによってドリル表面の画像(グレイスケール)を入力する.この画像から,チゼルエッジ,切れ刃,マージンの角度を測定し各形状パラメータを計算した。本年度は,ドリル取り付け時の初期位置決めの方法にニューラルネットワークを用いた.これは任意の角度で取り付けられたドリルの先端方向から撮影した1枚の画像を,予め学習させたニューラルネットワークに入力し,次に行われるチゼル角測定のための位置に回転させるものである.この結果,昨年度のドリルを回転させながら数枚の画像を取り,その明るさの変化から最適位置を求める方法に比べて,処理速度は4倍,位置決め精度は標準偏差で1.58°から0.83°へと向上した.初期位置決め後,切れ刃,チゼルエッジおよび外周コーナの角度を測定し,それらの関係よりチゼル角,逃げ角を求める.それらの角度測定のために,照明の明るさの変化や,欠け,付着したごみなどの外乱に対して影響を受けにくい直線(エッジ)検出アルゴリズムを開発した.これは,撮影した画像を一次微分した時の分布および明るさの分布から適当な範囲を計算し,2つの範囲の一致した画素をとることで,エッジを構成する画素を抽出する.さらにそれらをHough変換して目的とする直線部分を検出し,最小自乗法により直線を決定する方法である.この結果,上記の角度の測定精度(標準偏差)は昨年度の0.3°から0.1°以下に向上し実用可能な値が得られた.また,照明の明るさは,最も明るい時を基準として,その20%の明るさまで測定可能となった.本研究は,画像処理を用いてドリルのチゼルエッジ,切れ刃,外周コーナ等を測定し,ドリル形状の重要なパラメータ,すなわちチゼル角,逃げ角等を計測するアルゴリズムを開発することが目的である.ドリルを回転テーブルに固定し,ドリルの先端または側面からCCDカメラによってドリル表面の画像(グレイスケール)を入力する.この画像から,チゼルエッジ,切れ刃,マージンの角度を測定し各形状パラメータを計算した。本年度は,ドリル取り付け時の初期位置決めの方法にニューラルネットワークを用いた.これは任意の角度で取り付けられたドリルの先端方向から撮影した1枚の画像を,予め学習させたニューラルネットワークに入力し,次に行われるチゼル角測定のための位置に回転させるものである.この結果,昨年度のドリルを回転させながら数枚の画像を取り,その明るさの変化から最適位置を求める方法に比べて,処理速度は4倍,位置決め精度は標準偏差で1.58°から0.83°へと向上した.初期位置決め後,切れ刃,チゼルエッジおよび外周コーナの角度を測定し,それらの関係よりチゼル角,逃げ角を求める.それらの角度測定のために,照明の明るさの変化や,欠け,付着したごみなどの外乱に対して影響を受けにくい直線(エッジ)検出アルゴリズムを開発した.これは,撮影した画像を一次微分した時の分布および明るさの分布から適当な範囲を計算し,2つの範囲の一致した画素をとることで,エッジを構成する画素を抽出する.さらにそれらをHough変換して目的とする直線部分を検出し,最小自乗法により直線を決定する方法である.この結果,上記の角度の測定精度(標準偏差)は昨年度の0.3°から0.1°以下に向上し実用可能な値が得られた.また,照明の明るさは,最も明るい時を基準として,その20%の明るさまで測定可能となった.
土構造物の三次元計測と内部診断技術による高精度性能照査にも基づく意思決定法の提案

南海・東南海地震対策として,ダム,ため池などの農業水利構造物や,海岸堤防,河川堤防に対して耐震性能照査が実施されている.しかし,老朽化した土構造物は,内部の情報が不明確で精度の良い照査が実施できる状況ではない.照査の精度を上昇させるためには,簡便で高密度な現地試験が必要で,サウンディングと物理探査が有望である.本研究では,これらの手法を効率化,高精度化し,それぞれの情報を合成する技術を開発する.一方,近年,三次元計測技術の進展が著しく,構造物の三次元モデル化が容易になりつつある.本研究では,現地試験による内部調査結果と三次元計測結果を統合して,効率的な三次元解析を実施し,土構造物の性能照査を高精度化する.さらにリスク解析を行い,構造物の改修や防災対策の意思決定システムを構築する.クローラに自動式スウェーデン式サンディング試験装置を結合し,自走式クローラ装着スウェーデン式サウンディング試験機を完成させた.また,スウェーデン式試験機として,音響によって土質判定が同時判定できるものを完成させた.地盤内部の統計モデル化手法の開発を目指してきたが,スパースモデリング手法を利用した地盤内部の地層や地盤物性のモデル化手法を完成させ,実際のサンディング試験結果に応用した.また,UAV(ドローン)による三次元計測を実施した.三次元計測結果に基づいて,有限要素モデルを2つのサイトについて完成させた.さらに,モデルに基づいた有限要素法による地震応答解析を実施し,南海トラフ地震に対する安定性を検討した.豪雨災害に対しては,地盤内部の透水性分布の同定が重要である.堤防の浸透特性を同定するために,CPTの模型実験と同時に,同じ供試体を用いた透水試験を実施し,CPT結果と透水係数の関係式を完成させた.この結果を,河川堤防で実施したCPT結果に適用し,堤防のパイピングリスクを求めることができた.UAVによる三次元計測に基づいた,有限要素モデル化手法の確立し,サウンディングと物理探査手法,スパースモデリングに基づいた地盤内部のモデル化を完成させた.これらの結果に基づいて,三次元有限要素法地震応答解析を実施することができた.また,自走式クローラ装着スウェーデン式サウンディング試験機の完成により,これまで開発してきた,音響情報を利用したスウェーデン式サンディングと合わせて,独自のサウンディング手法を完成させることができたといえる.これまで開発してきた要素技術を用いて,ため池流域のリスク解析を行う.また,開発した自走式クローラ装着スウェーデン式サウンディング試験機の性能試験と現地への応用を合わせて行う.2019年度は,研究計画の最終年なので,研究の総括を行う.老朽化した土構造物は,内部の情報が不明確で精度の良い照査が実施できる状況ではない.性能照査の精度を上昇させるためには,簡便で高密度な現地試験が必要で,サウンディングと物理探査が有望である.本研究では,これらの手法を効率化,高精度化し,それぞれの情報を合成する技術を開発する.一方,近年,三次元計測技術の進展が著しく,構造物の三次元モデル化が容易になりつつある.本研究では,現地試験による内部調査結果と三次元計測結果を統合して,効率的な三次元解析を実施し,土構造物の性能照査を高精度化する.この目的に対する,平成28年度の成果は以下のようである.(1)新しいサウンディング技術の提案:本研究では,従来のスウェーデン式サンディング装置(SWS)に,摩擦音による地層同定機能を付加したSWS(岡山大学方式SWS,OSWS)の開発を進めた.平成28年度は,室内試験機を用いた貫入器の基礎実験に専念した.(2)高精度物理探査手法およびトモグラフィーの提案:物理探査手法としては,表面波探査と電気探査を実施した.平成28年度は,これら2つの試験結果のクロスプロットを検討した.(3)サウンディング結果と物理探査結果の合成による構造物内部可視化技術の開発:28年度は,主に,既存のサウンディング(CPT, SWS)を実施し,その結果と,表面波探査結果(SWM)を合成するためのソフトの改良に取り組んだ.(4)三次元計測と内部情報を結合した三次元モデル化:UAVを用いて,形状を計測するための基礎的な実験を行った.ため池堤体に於いて,三次元計測を実施し,ため池堤体の三次元モデル化を行った.(5)応答曲面法による効率的な氾濫解析に基づくリスク評価手法の提案:有限体積法による氾濫解析とリスク評価までの一連の計算プロセスを効率化する方法として,応答曲面法を開発した.下記の通り,予定通りの研究項目が進捗しているため.(1)新しいサウンディング技術の提案:代表者のグループでは,土被り圧相当の拘束圧を負荷できるサウンディング試験用密閉容器を試作しており,同時に実施する三軸圧縮試験の結果を比較することにより,サウンディング結果と強度定数のキャリブレーションを行うことができる.本研究では,従来のスウェーデン式サンディング装置(SWS)に,摩擦音による地層同定機能を付加したSWS(岡山大学方式SWS,OSWS)の開発を進めた.平成28年度は,室内試験機を用いた貫入器の基礎実験に専念した.(2)高精度物理探査手法およびトモグラフィーの提案:物理探査手法としては,表面波探査と電気探査を実施した.平成28年度は,これら2つの試験結果のクロスプロットを検討した.最終的に,三次元逆解析によって,弾性波速度分布を同定しようとしているが,今年度は,基礎的振動解析を実施して,表面波探査の数値解析モデルのモデル化に努めた.

(3)サウンディング結果と物理探査結果の合成による構造物内部可視化技術の開発:サウンディング(CPT, SWS)を実施し,その結果と,表面波探査結果(SWM)を用い,合成のためのソフトの改良に取り組んだ.(4)三次元計測と内部情報を結合した三次元モデル化:平成28年度は,UAVを用いて,形状を計測するための基礎的な実験を行った.ため池堤体に於いて,三次元計測を実施し,ため池堤体の三次元モデル化を行った.(5)応答曲面法による効率的な氾濫解析に基づくリスク評価手法の提案:ため池および河川の破堤破堤について,有限体積法による氾濫解析を行い,被害算定を行う.これらの挙動解析からリスク評価までの一連の計算プロセスを効率化する方法として,応答曲面法を開発した.南海・東南海地震対策として,ダム,ため池などの農業水利構造物や,海岸堤防,河川堤防に対して耐震性能照査が実施されている.しかし,老朽化した土構造物は,内部の情報が不明確で精度の良い照査が実施できる状況ではない.照査の精度を上昇させるためには,簡便で高密度な現地試験が必要で,サウンディングと物理探査が有望である.本研究では,これらの手法を効率化,高精度化し,それぞれの情報を合成する技術を開発する.一方,近年,三次元計測技術の進展が著しく,構造物の三次元モデル化が容易になりつつある.本研究では,現地試験による内部調査結果と三次元計測結果を統合して,効率的な三次元解析を実施し,土構造物の性能照査を高精度化する.さらにリスク解析を行い,構造物の改修や防災対策の意思決定システムを構築する.クローラに自動式スウェーデン式サンディング試験装置を結合し,自走式クローラ装着スウェーデン式サウンディング試験機を完成させた.また,スウェーデン式試験機として,音響によって土質判定が同時判定できるものを完成させた.地盤内部の統計モデル化手法の開発を目指してきたが,スパースモデリング手法を利用した地盤内部の地層や地盤物性のモデル化手法を完成させ,実際のサンディング試験結果に応用した.また,UAV(ドローン)による三次元計測を実施した.三次元計測結果に基づいて,有限要素モデルを2つのサイトについて完成させた.さらに,モデルに基づいた有限要素法による地震応答解析を実施し,南海トラフ地震に対する安定性を検討した.豪雨災害に対しては,地盤内部の透水性分布の同定が重要である.堤防の浸透特性を同定するために,CPTの模型実験と同時に,同じ供試体を用いた透水試験を実施し,CPT結果と透水係数の関係式を完成させた.この結果を,河川堤防で実施したCPT結果に適用し,堤防のパイピングリスクを求めることができた.UAVによる三次元計測に基づいた,有限要素モデル化手法の確立し,サウンディングと物理探査手法,スパースモデリングに基づいた地盤内部のモデル化を完成させた.これらの結果に基づいて,三次元有限要素法地震応答解析を実施することができた.また,自走式クローラ装着スウェーデン式サウンディング試験機の完成により,これまで開発してきた,音響情報を利用したスウェーデン式サンディングと合わせて,独自のサウンディング手法を完成させることができたといえる.南海・東南海地震対策として,ダム,ため池などの農業水利構造物や,海岸堤防,河川堤防に対して耐震性能照査が実施されている.
マントル由来ヒュ-マイト族鉱物の電子顕微鏡による研究

アリゾナのBuell Parkキンバ-ライト中には、Tiに富むヒュ-マイト族鉱物nMg_2Sio_4・Mg_<1-×>Ti_×(F,OH)_<2-2×>O_<2×>(n=14)が見いだされる。これらの鉱物がマントルにおける水の存在とどの様に関係するかを解明するため、透過電顕で観察を行った。その結果次のような事が判明した。上記キンバ-ライト中には鉱物粒として見いだされるのはコンドロダイト(n=2)とクリノヒュ-マイト(n=4)のみであるが,それぞれの内部には他メンバ-が微細なラメラとして存在し、特にクリノヒュ-マイト中に著しかった。クリノヒュ-マイト中には、n=2,6,8,10,..、と偶数のものが多く存在し、最高36のものまで見い出された。また出現頻度としてはn=6,8,10,..という順に多かった。それに対し、奇数のものではn=3,7と言ったところがわずかに見いだされたのみである。又これまでに報告のないものとして、奇数/2とでも言うべきラメラがはじめて見いだされた。一方、コンドロダイト中には他メンバ-のラメラは極めて希であった。こうした他メンバ-のラメラの形態および出現頻度については、結晶構造上の考察から、合理的に説明することが出来た。これらラメラの鉱物粒中における分布は不均質であり、局部的に集中したりしている。中には途中で他のメンバ-に変わったり、横にずれるなどのダイナミックな変化を示すものもある。こうした自分より大きなnのラメラの存在とそのダイナミックな変化から、これらヒュ-マイト族鉱物は、上部マントルで生成した後、脱水を受けてかんらん石に至る過程の産物とみることが出来る。又これまで地表のヒュ-マイト族で見いだされている(001)双晶のほかに、これまで報告例のない(011)双晶が頻繁にみられた。これは高圧のもとで酸素のパッキングが、より六方最密充填的になったためとして理解できる。
柔軟なジシラン (Si-Si) 結合を持つ電子共役空間の開発と機能探究

フラーレンやカーボンナノリングをはじめ、空間構造を有するπ電子共役系分子:「π共役空間」が機能性材料として注目されている。外的因子で機能制御可能な「π共役空間」を構築するには、既存の剛直なC=C結合に代わる新たな電子共役構造を活用した空間の「柔軟化」が重要である。本課題では、柔軟なジシランσ結合(Si-Si)とπ電子共役系との間に形成されるσ-π共役に着目し、ジシラン結合を架橋部位として芳香環を連結した、新奇共役空間:「σ-π共役空間」の構築と機能探究を目指す。
社会科教育における貧困問題学習の研究

現代の社会が抱える貧困問題について、学校でどのように教えるべきなのか。本研究は、この課題を、社会科教育の立場から明らかにしたものである。現在の貧困をどのように捉え、教授/学習すべきなのかについて検討し、教育内容において労働法に関する教育が不足していることを示した。また、貧困解消に向けた教育実践を収集・検討、分析を行い、ホームレスの人々が置かれている状況を通じて、現在の貧困状況と対応策について学ぶ学習計画案を示した。貧困問題を社会科においてどのように教えるかについて、本研究は、「社会的排除」をキーワードとして、(1)社会科教育における貧困の捉え方を明らかにし、(2)現在の貧困をどのように捉え、教授/学習すべきなのかを明らかにすることを目的としている。同時に(3)貧困解消に向けた現在の教育実践を収集・検討し、(4)貧困を教える社会科指導計画を示すことを目標としている。本年は、(1)については開発教育協会全国研究集会にて行った発表「開発教育における貧困認識」では、開発教育及び社会科教育において、貧困問題が、絶対的貧困から、相対的貧困へと視座が変化したこと、及び剥奪モデルを導入することによって貧困観に変化が生じていることを示した。また、現在の実践では社会的排除への接近が見られることを明らかにした。日本人権教育学会での発表「ホームレス問題に関する授業の現状と課題」では、人権教育の観点からホームレス問題授業において、社会的排除の視点が生徒に内在する自己責任論によって、認識の歪みが生じていること、これを克服する必要性が今後の実践に求められることを明らかにした。以上により、貧困を必ずしも社会的排除と結びつけられていない現状を示すことができた。これにおいて80年代以降の認識と課題を明らかにした。80年代以前については、資料収集及びデータ化を完了しており、テキストマイニングによる解析を行った。(2)については、(3)・(4)においてホームレス問題における授業指導計画を作成することを計画していることから、当初予定していたEUの人権教育を検討対象から外し、代わりにアメリカにおけるホームレス問題についての教授案を入手、翻訳を行い、その実践方法についての分析を行った。その結果、日本とは異なり宗教教育の側面が強い反面、社会的排除という観点においては同様の実践と、同様の課題を抱えていることが明らかになった。本年は、昨年度の研究成果である(1)・(2)を踏まえ、目標(3)と(4)を達成すべくに研究を行った。(3)貧困解消に向けた現在の教育実践を収集・検討においては、震災等の影響もあり、ホームレス問題を扱った授業実践以外に、ホームレス状態に陥らないための教育実践として、労働法を教材にした実践の調査も行った。この結果、労働法教育実践においては、法教育推進の観点から行われた実践と、雇用現場におけるケーススタディ的実践に分かれており、社会科教育の観点からは、この両者を踏まえた新たな実践構築が必要であることが明らかになった。また、ホームレス問題を扱った授業実践については、生田武志などに対するインタビュー調査を行い、その実践内容、その成果などについて明らかにした。(4)貧困を教える社会科指導計画については、上記(3)にある通り、究極の貧困状態といえるホームレス(問題)に関する調査などが震災の影響で不十分であったため、インタビュー調査及び昨年の成果であるアメリカにおける実践などを参考に、ホームレス問題に関するアクティビティを開発し、その成果を問うことができた。以上の作業を通じ、本研究では、ホームレスや労働現場における貧困状況を分析し、その成果を踏まえ、現在の貧困を教える社会科指導案を示すことができた。貧困層が増大する現代において、その実情を教える新たな社会科教育(実践)の可能性が示せた点において、本研究は社会的な意味を持つものである。