hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
藻類毒素発生の早期警報スクリーニング用のグラフェン電気化学的センサの開発

同時に、MC抗原抗体が修飾されていない部分をブロッキングすることにより、特異的な検出の向上があるかどうかを検討することも有意義であると考えられる。2)湖沼水などの環境水中でのMC検出の検討:湖沼水などの環境水中には、純水とは異なり、共存有機物がセンサによる検出に影響を与えることが想定される。したがって、湖沼水中の夾雑有機物の特性を、UV254測定、三次元励起蛍光スペクトル法、高分解能フーリエ変換型質量分析などで把握しながら、検出感度や応答性への影響を調べることが有意義であると考えられる。29年度が最終年度であるため、記入しない。
石炭の化学処理による鉱物資、微量金属の除去と反応生成物による炉内脱硫

石炭燃焼時の有害ヘテロ元素の排出を抑制するためには、ヘテロ元素の存在形態、加熱時の化学変換挙動などの理解に基づく排出抑制策を考える必要がある。本研究では硫黄酸化物ならびに有害微量元素の排出挙動を対象に基礎研究を行い、排出抑制方法を提案することを目的とした。共通する手法は、ヘテロ元素の排出を安価な石灰の利用により抑制しようというものである。1)石炭へ石灰のスラリーを添加する簡便な手法による高効率脱硫、2)生石灰を利用した化学的脱灰法による鉱物および微量元素の一括除去、3)石炭燃焼時の微量金属の排出抑制のための手法等の開発牟具体的な目的とした。それぞれの概要は以下の通りである。1)水和カルシウムを石炭に直接担持することで、石灰石と物理混合して燃焼するときよりもはるかに効率よく硫黄発生量を抑制できた。石炭/石灰水スラリーに超音波照射しながらカルシウムを石炭に担持させることで、脱硫効率がさらに向上した。2)比較的安価な化学的脱灰法である石灰と石炭の水熱処理により、B, F, Cd, Asなどの微量金属を約70%除去することができた。本処理による微量金属の除去率は、鉱物の除去率に比べて低かったが、これは有機物と共存する微量金属が多いためであることが判明した。3)微量金属の存在形態を明らかにするために、石炭種、加熱条件、浸出液を組み合わせた包括的研究を行った。As, Cr, Seが黄鉄鉱および有機物と共存する元素である等のこれまでにない知見を数多く得ることができた。石炭だけでなくチャーや石炭灰を塩酸、硝酸で浸出することで存在形態を解明するための新手法を開発した。Pb, Zn, Asは1100°Cまで加熱すると揮発するが、その揮発挙動は昇温速度に依存するという知見を見出した。高温域で炭素が残存しているか否かで大きな違いがあるためである。Asの反応挙動の理解を通じて、灰によるAsの捕捉方法を提案した。現在、石炭利用時の環境負荷を低減するための多様な努力がなされているが、窒素酸化物、硫黄酸化物などの大気汚染物質や有害無機成分の排出を完全に抑制できているわけではなく、更なる低減が必要とされている。そこで、本研究では生石灰で処理した石炭の燃焼時に硫黄発生量がいかに抑制されているかを調べるとともに、生石灰を利用した化学的脱灰法が有害微量元素の除去に有効であるかどうかについて検討した。本年度に得た結果は以下の通りである。1.生石灰と石炭を水熱反応させることにより生成したカルシウムと鉱物質との水熱反応生成物は、石炭を燃焼した場合の硫黄酸化物の排出をかなり抑制した。さらに、どのような生成物が脱硫に有効であるかを確かめるために、石炭中の代表的な鉱物である石英、カオリナイトと生石灰の水熱反応生成物を調製して硫黄酸化物の吸収量を測定した。その結果、非晶質なカルシウムや微細な水酸化カルシウムが脱硫に有効であることが明らかとなった。また、さらに簡便にカルシウムを石炭へ担持するために生石灰と石炭を水和させた結果、水和させるだけでもカルシウムを石炭上に高分散担持させることができ、燃焼時の硫黄酸化物の放出を抑制することができた。2.生石灰と石炭を水熱反応させ、ついで希塩酸で洗浄することにより石炭中の鉱物質の約90%を除去することができた。

さらに、ある種の有害微量金属(フッ素、水銀、ヒ素、ホウ素、カドミウム、鉛)も低減することができた。しかしながら、クロム、セレンなどの有害微量元素はあまり除去できず、除去選択性が元素種によって異なっていた。今後、大量の石炭を利用していくためには、効率よくかつ環境負荷をできる限り低減できるような石炭利用プロセスの開発が急務である。そこで、本研究では生石灰で処理した石炭を燃焼した時に硫黄発生量がいかに抑制されるかを調べるとともに、生石灰を利用した化学的脱灰法が有害微量元素の除去に有効であるか検討した。本年度に得た結果は以下の通りである。1.以下の3通りの処理によりカルシウムを石炭上に担持させ、脱硫効率の向上を図った。A)石灰と石炭の懸濁水溶液への炭酸ガスバブリング。B)酢酸カルシウムの担持。C)超音波照射。この結果、炭酸ガス処理により担持したカルシウムは効果的に硫黄を捕捉できなかったものの、超音波照射により担持したカルシウムならびに酢酸カルシウムは単に水和したカルシウムよりも効果的に硫黄を捕捉できることを明らかにした。2.3種類の石炭を塩酸洗浄した場合と石灰処理した場合、微量金属の除去選択性は、元素種によって大きく異なっており、以下の3つに大別される。・処理法によらずあまり除去できない:クロム、セレン。・塩酸処理ではあまり除去されないが、石灰処理することにより除去率が向上する:ホウ素、フッ素、鉛、水銀。・どちらの処理でもある程度は除去される:カドミニウム、ヒ素。これは、クロム、セレンは有機質として存在するものが多く、またホウ素、フッ素、鉛、水銀は有機質のみならずパイライトやシリケートと結合しており、ヒ素、カドミニウムは有機質と鉱物と結合して存在しているためと考えられる。石灰を用いた化学的脱灰法は鉱物の除去には有効であったが、微量金属の除去にはあまり有効でないことが明らかとなった。本年度は、1)微量金属の存在形態を推測するための新規な手法の提案、2)超音波照射によりカルシウムを石炭に高分散担持させることによる燃焼時の硫黄発生の抑制を試みた。1)量金属の存在形態の決定するための一つの方法として、酸による石炭の逐次的浸出法がある。この方法では、各段階での浸出率の違いから、微量金属の存在形態を推測している。本研究では、石炭を逐次的に酸で浸出するのではなく、石炭のみならず低温灰化灰、高温灰化灰を硝酸、塩酸で浸出し、浸出率の違いから存在形態を推測することを試みた。その結果、各元素の浸出量が、試料あるいは用いた酸の種類によって異なり、試料と酸との組み合わせを変えることにより、微量金属の存在形態を明らかにできた。2)水和処理によりカルシウムを石炭に担持するよりも、超音波を照射することにより、カルシウムを微分散担持させた方が脱硫効率が向上することを昨年度までに見出した。しかしながら、超音波照射出力はそれほど強くなかっため、本年度はより強力な超音波を照射することで、カルシウムを石炭に高分散担持させ、脱硫効率を向上させることを目指した。強力な超音波照射下で、石炭と石灰の懸濁水溶液中を接触させた結果、石炭表面が改質されたため、カルシウムが石炭粒子表面に均一に担持された。この均一に担持されたカルシウムが、燃焼時に発生した硫苗を効率よく捕捉し、硫黄発生を効率よく制御できることがわかった。
cpxA-2成分発現調節機構の赤痢菌の細胞侵入性遺伝子発現における役割について

赤痢菌の細胞侵入性に関与するipaBCD遺伝子群の発現は2つの正の調節因子(virF,invE)によってコントロールされている。またそれらの発現は外界環境因子、例えば浸透圧、温度、pH等によって厳密に制御されている。今年度の研究において、我々は、外界pHによるipaBCDの発現機構の分子レベルでの解析を行った。ipaBCDの発現は外界pHが酸性になると抑制された。この変化が一次的にどの遺伝子の段階で起こっているのか調べたところ正の調節因子のひとつvirFの転写段階であることが明らかになった。さらに、Tn10トランスポ-ソンを用いて変異株を作成し、酸性条件でこの抑制が解除される株を選択した。分離した変異株においては、virFの発現が酸性(pH6.0)では高まり、中性(pH7.4)では逆に低下していた。この変異のTn10挿入部位をクローニングおよび塩基配列を決定することにより調べたところ、cpxA遺伝子であった。また、この変異が野生型CpxAで相補されることにより、cpxA産物がvirFのpH調節に関与していることが明らかになった。cpxAは、two-component regulatorysystemのsensorfamilyのひとつであることから、cpxAがpH sensorとして機能していることが推定された。
金属酸化物リン酸塩を用いた,動的なゆがみのある結晶の構築

本研究は,MO_6正八面体型構造単位とXO_4正四面体型構造単位との結合により,新規物質系を開発することを目標として研究を進めた。開始当初は,四面体:八面体比が1:1の系について,系統的な合成実験を行った。その結果,M^<IV>としては,Ti, zr, Ru, Mn, Nb, M^VとしてNb, Ta, AとしてK, Rb, Csの場合に一連の同型化合物が存在することを明らかにし,また,これらの一連の化合物の誘電率における構成元素の影響を明らかにした。その後,四面体:八面体比が3:1の系に研究を展開し,K_<2+x>Ti_xNb_<3-x>(PO_4)(0.5<x<0.6)などの新規化合物の存在を明らかとした。このニオブ-リン酸塩系の研究では,最終年度には全く予想されなかった化合物群の存在が明うかになった。すなわち,ニオブ-リン酸塩系では,パイロクロア型酸化物と粉末X線パターンが一致する化合物が複数得られた。パイロクロア型酸化物はMO_6正八面体型構造単位のみからなるネットワーク構造であり,このようなネットワークに正四面体形構造単位であるリン酸イオンが組み込まれることはきわめて予想外の現象である。このような構造の化合物はCsAsTiO_5でのみ知られており,今回,篠数の化合物が得ら判たことは,正八面体型構造単位と正四面体型構造単位との「置換型固溶体」が存在しうることを示唆している。リン酸塩以外の系への展開も試み,ゲルマニウム酸塩で新規化合物Cs_8Nb_<10>Ge_6O_<41>を合成した。また,ジルコニウム-ヒ酸塩系では,RbZrO(AsO_4)という組成をもつ新規構造の新規化合物が得られた。本研究は新しい電気材料としての物性を有する化合物の合成を目指したものである。結晶構造化学的な考察の結果から,強誘電性などの物性に要求される結晶の動的ゆがみは,XO_4正四面体型ユニットとMO_6正八面体型ユニットが頂点共有により連結したネットワーク構造をもつ場合に発現される可能性が高いとの予想のもとに研究を行った。今年度は,合成的に有利であるとの判断から,Xとしてリンを選び,かつ,金属イオンMとリンとが1:1で含まれている化合物に焦点を当て,その合成を中心に研究を行った。このような条件を満たす化合物の中で,組み合わせの多様性が最も富むのは,Mが4価,5価の金属イオンの場合,すなわち,一般式A_xM^<IV>_xM^V_<1-x>O(PO_4) (Aはアルカリ金属イオン)で表されるような化合物であり,このような組み合わせについて系統的に合成実験を行った。M^<IV>としては,Ti, Zr, Ru, Mn, Nb, M^VとしてはNb, Tiを選び,どのような組み合わせにおいて目的組成の化合物が生成するかを調べたところ,AとしてK, Rb, Cs, M^<IV>としてTi, Nb, M^<IV>としてNb, Taを用いた場合,一連の同型化合物が得られることがわかった。これらのうち,いくつかの化合物については,すでに合成の報告があるが,報告とは異なって,必ずしもxが0.5の場合に単相が得られず,A, M^<IV>, M^Vの組み合わせに特有の特定の値の場合にのみ単相が得られることが判明した。

また,M^<IV>=Mnである化合物はすべて新化合物である。これらの化合物の誘電率を調べたところ,M^V=Nbの化合物において,500K付近で誘電率,誘電損失に異常が見られた。これはアルカリ金属イオンのトンネル中での動きに結びついている可能性が考えられ,現在検討中である。また,ニオブ4価イオンを含む化合物では,半導体的電気伝導性が確認された。本研究は,XO_4正四面体型ユニットとMO_6正八面体型ユニットが頂点共有により連結したネットワーク構造をもつ新規化合物を合成し,結晶構造学的特性から予測される構造自由度を活かした物性開発を目指すものである。本年度は,構造ネットワークを構成する配位多面体の構成比(八面体:四面体)が3:1であるような酸化物リン酸塩,すなわち,一般式A_yM_xM'_<3-x>O(PO_4)(Aはアルカリ金属イオン)で表される化合物の合成を中心に行った。このような系の研究例はほとんどない。多くの系を検討したが,特に,M=Ti, M'=Nbの系で, K_<2+x>Ti_xNb_<3-x>O(PO_4)(0.5<x<0.75)という組成を持つと予想される新しい固溶体相が存在することが明らかとなった。この相は組成に幅があり,アルカリ金属の欠損の最も大きいx=0.5付近ではイオン伝導性が期待され,結晶構造のゆがみとの関係を検討している。Nb-Ti系では,さらに, K_<2.4>Ti_<0.4>Nb_<2.6>O(PO_4)に近い組成で新しい酸化物リン酸塩が存在することが見出されたが,単相では得られていない。しかし,タングステンを含むA_<2-x>Nb_<3-x>W^<VI>_xO(PO_4)系では,Nb^VのかわりにW^Vを含む化合物が存在するにもかかわらず,その同型物質は得られなかった。このことより,酸化物リン酸塩の構造がイオン半径の微妙な差により安定化あるいは不安定化されることが示唆された。また,昨年度,重点的に研究を行ったA_yM_xM'_<3-x>O(PO_4) (A=K, Rb, Cs; M=Nb, Ta; M'=Ti, Mn)系化合物において,アルカリ金属イオンの交換反応を目的として,種々の条件でハロゲン化アルカリとの反応を試みたが,酸化物リン酸塩の分解が起こるため,ナトリウムなどの小さいアルカリ金属イオンでは本構造は維持できないことがわかった。本研究では,MO_6正八面体型ユニットとXO_4正四面体型ユニットにより,新しい機能性酸化物の構築を目標とするものである。昨年度まで,Xとしてリンを用い,正八面体ユニットと正四面体ユニットが1:1の化合物を中心として,種々の組成について新化合物の探索を行ってきたが,本年度は,正八面体ユニットの比率の高い組成の新化合物を集中的に探索し,昨年度発見されたK-Nb-Ti-PO_4系の新化合物について合成的な検討を行った。この系では,ふたつの新化合物が多結晶体としてはほぼ単相で得られ,特にその一つについては,小さな格子体積の斜方晶系結晶であることが粉末X線回折の結果より明らかとなった。しかし,結晶化の過程で分解するため,単結晶構造解析等の完全な同定には至っていない。また,Xとしてリン以外の元素についても探索を行った。Xがケイ素(酸化物ケイ酸塩)の場合には,既知化合物のみが得られ,新化合物は得られなかったが,同族のゲルマニウム(酸化物ゲルマニウム酸塩)ではニオブを含む新化合物が得られた。この新化合物は,粉末X線パターンの解析から,Cs_8Nb_<10>Ge_6O_<41>という組成をもつものと考えられるが,ガラス状物質を共存して生成するため,単相化が困難であり,物性測定には至っていない。これは,反応が実質的に進行する最低温度と,溶融し,ガラス化してしまう温度の間がきわめて狭い,というこの系特有の性質によるものである。
水面の位置を陽的に扱う新しい3次元数値風洞水槽の開発

本研究では風波の発達を数値的に再現する数値風洞水槽の開発を試みた.過去の研究成果から,水面において速度勾配が極めて大きいことが分かっており,その解決策として二種類の方法について考えていたが,いずれの方法も満足する精度を得ることは出来なかった.一方で,モデルの検証のために行っていた可視化実験からは,気流の剥離が運動量の輸送をコントロールしているという事実が明らかとなり,風波の自己調整機能に気流の剥離が強く関与していることがわかった.本研究では風波の発達を数値的に再現する数値風洞水槽の開発を試みた.過去の研究成果から,水面において速度勾配が極めて大きいことが分かっており,その解決策として二種類の方法について考えていたが,いずれの方法も満足する精度を得ることは出来なかった.一方で,モデルの検証のために行っていた可視化実験からは,気流の剥離が運動量の輸送をコントロールしているという事実が明らかとなり,風波の自己調整機能に気流の剥離が強く関与していることがわかった.平成20年度は,申請者がこれまで構築した2次元のLevel-set CIP法のプログラムを全面的に見直して数値風洞水槽の基本的な枠組みの構築を行った.その中で移流項の差分精度を検証した結果,従来のCIP法では自由用面の形態の保存性に関して長時間積分に耐えられないことが分かり,CIP-CSL4などのより高精度な差分法を採用する必要性があることが判明した.これらの差分法の改良に伴って積分形式を用いた境界条件の設定などに関して課題が残り,それについて改良を行っているところである.一方,昨年度は米国コーネル大学に留学する機会を得て,当地において数値風洞水槽の検証データとしても使用可能な実験データの取得を行った.コーネル大学が所有する大型風洞実験水槽を用いて吹走距離が長い場合の実験を行った.実験では波面前方に生じる気流の剥離域についてビデオ画像の撮影を系統的に行い,その発生頻度を求めることで気流から水側へ運動量輸送機構との関連性について検討を行った.その結果,剥離域の発生頻度と海面の粗度係数との間に関係性が認められた.気流の剥離現象については数値風洞水槽においても再現しなければならない現象であり,風波の発達過程における運動量輸送に関わる重要な現象であることから,可視化結果との比較検証が必要不可欠である.また,波高のデータ,水面下の流れのデータなどについても系統的に計測を行ったので,今後それらの解析を行うとともに数値風洞水槽における結果と比較検証を行ってより高精度な数値解析方法を開発していく予定である.昨年度は,そろばんグリッド法の数値計算コードへの適用を試みた.自由表面形状に応じたグリッドの再配置については問題ないものの,各時刻において異なる格子点配置間での物理量の時間発展について問題が生じた.具体的には,各時刻で格子点の位置が時々刻々変化する.空間差分については自由表面近傍に多数の格子点を配置することで高精度化は容易となるが,時間方向には格子点位置が変化するため,物理量の時間微分を定義する必要性から物理量の平滑化が必要となった.二層流体を流体別に取り扱い,異なる流体間で微分を行わないことが本研究の目的であるが,この物理量の平滑化は本来の趣旨に反する結果となった.一方,同時並行して行っている水槽実験から,風波の自由水面の形状に応じた多彩な気流構造が生じることが明らかになりつつある.特に波面の前方に生じる気流の剥離については,水面の粗度長さに依存するとした結果や気流の摩擦速度と強い関係があるとの結果が出ている.これらの結果の相違は,主に吹走距離の差異による風波の形態の変化によるものと推測され,もし,これが事実であるならば気流の構造もこれによって変化すると考えられ,吹走距離別にモデルを考えなければならない.いずれにしても,一昨年度に行った比較的長い吹走距離での実験結果と,昨年度から行っている比較的短い吹走距離での実験結果を比較検討し,吹走距離と風波の形態および気流の構造について詳細に検討を行う必要がある.その結果として,水面近傍の気流分布から,水面位置での流速値を推定して,数値計算コードへの適用を行う.本年度は,数値解析モデルを構築するにあたり,水側の流速値から実験的に求めた外挿法に基づいて水面の移動速度を与える方法について試みた.風速が低風速で波面がそれほど発達しない場合については,実験結果に対して比較的良好な結果が得られたものの,波が発達し,乱流場が発達するにつれて水面の移動速度を与えることが難しくなった.昨年度から引き続き行ってきたそろばんグリッドについても,研究目標であった3次元高精度モデルの構築に対し,満足できる精度を得ることができず,今後も引き続き改良を行う必要があった一方,数値解析と同時並行的に進めてきた実験的研究については,昨年度行った波面上の気流の剥離の頻度について風速条件,吹送距離条件を増やし,詳細に検討を行った.昨年度は,気流の剥離の発生頻度が粗度長に依存すると考えてきたが,Toba and Koga (1986)が提案した風波レイノルズ数R_Bを用いると気流の剥離の発生頻度とともに,波形勾配や界面抵抗係数などがR_B=2001000で一定値に収束することを明らかにした.

これは,風波界面と波面上の気流とが剥離という現象を通じて運動量輸送の調整を行い,局所平衡状態になることを示しており,より発達した波の状態においては,風波の砕波がこれを担うが,砕波を伴わない状況においては気流の剥離が極めて重要であることを明らかにした気流の剥離と界面抵抗係数の収束については,台風下の高風速時に界面抵抗係数が一定値に収束する問題につながると考えられる.さらに大きなR_Bに対して気流の剥離がどのように影響するのかについて検討を行いたい
近畿三角地帯における近世の地震被害と人々の対応に関する史的研究

本研究は、近畿三角地帯を対象とし、近世期に発生した地震の被害と人々の対応を解明するものである。対象地域を(A)福井県・滋賀県・京都府エリア、(B)三重県・岐阜県・愛知県エリア、(C)大阪府・奈良県・兵庫県エリアの3エリアに分割し、3ヶ年にわたって検討した。その結果、(A)(C)のいずれのエリアでも有感地震の頻度は高く、地震の際の人々の対応には共通した行動パターンが確認されるが、災害教訓の伝承に関しては、被害地の立地などに基づく地域的差違が顕著であることが明らかになった。今年度(初年度)は、近畿三角地帯の北辺(福井県・京都府・滋賀県)の歴史地震について検討した。まず、『新収日本地震史料』掲載史料からDBを作成した。次に、作成したDBに、既刊自治体史の情報を追加した。さらに、3府県に史料調査に赴いた。調査対象とした史料の中心は、信頼度の高い日記史料であり、地震の詳細の把握につとめた。調査の結果、早くから記載が見られる京都は例外として、福井・滋賀では、19世紀になると意識的に地震記述を行う日記が見られるようになり、予想以上の頻度で有感地震が発生していることが明らかになった。また、日記から、3府県における地震発生後の民衆の行動には同一のパターンがあることが指摘できる。(1)地震発生の際、即座に戸外に飛び出す。(2)地震後、広場や路上に戸板や畳を敷き、仮小屋で避難生活を送る。(3)避難生活中は、流言に惑わされながら、朝廷の力や神仏や占いにすがって地震の収束を待つ、という3点である。さらに、19世紀になると、庶民の日記にも、地震発生理由の考察や教訓が記されることが確認できる。地域的特徴として顕著なものは、福井の地震津波関係の考察である。また、村落部では、教訓の登場が都市部に遅れる。福井と滋賀では、大地震が少ない地であるという迷信的な慢心も垣間見えた。日記以外の新規採集史料は、1819年近江地震のものが多かったが、謎の多いこの地震の震源の検討等は継続中である。本地震で甚大な被害があった愛知県・岐阜県が次年度の研究対象地であるので、併せて検討する必要があろう。本研究で得られた知見は、滋賀における市民向けの講演会で披露した。また、京都で実施した市民向け古文書講座のテキストとして地震関係史料を用い、解説として成果を披露した。今年度(中間年度)は、近畿三角地帯の東辺(三重県・岐阜県・愛知県)の歴史地震について検討した。前年度に引き続き、まず、『新収日本地震史料』等からDBを作成した。さらに、3県に調査に赴いた。当該地域のうち、内陸部の岐阜を除く愛知・三重両県は、宝永地震、及び安政東・南海地震による地震津波被害を被っており、津波関連史料が多く収集された。また、津波は、津波を生起しない地震に比して、記録や教訓を残そうとする記録者の意志が強く作用するためか、近世初期から関係史料が残されていた。また、今年度の対象地域は比較的長期にわたる日記史料が残されていることもあり、有感地震の存在が多く確認された。調査の結果、民衆の行動の特徴として以下の点が指摘できる。(1)内陸部では、地震発生時は即座に戸外退避し、屋外に戸板等を敷いて避難生活を送る、というパターンが前年度に検討した3府県と共通するが、流言や朝廷への精神的依存等を示す史料は多くない。また、特に飛騨地方では、地震による最大の被害が山崩れであり、その対応に苦慮している様相がうかがえる。(2)三重の海辺地域では、宝永地震後に、津波教訓を刻んだ石碑等が建てられたためか、地震の際は津波の有無にかかわらず山へ逃げるというパターンを早い時期から獲得しているところがある。しかし、同じ海辺でも、引き波があってはじめて津波への警戒を示すところもある。(3)全国的な地震頻発期にあたる幕末期の記録に、先年より諸国に地震が発生しているため地震は覚悟していたが、津波は想定外であったとの文言が見えており、地震頻発期の人間の心性がうかがえる。検討し残した課題として、愛知のある日記の特定時期に集中的に記される「鳴る」という用語の意味の解明がある。本研究で得られた地震関係史料は、京都で実施した市民向けの古文書講座のテキストとして用い、解説として研究成果を披露した。今年度(最終年度)は、近畿三角地帯の西辺(大阪府・奈良県・兵庫県)の歴史地震について検討した。

次に、作成したDBに、既刊自治体史の情報を追加した。さらに、3府県に調査に赴いた。調査対象とした史料の中心は、信頼度の高い日記史料であり、地震の詳細の把握につとめた。調査の結果、いずれの府県でも有感地震の記述が多いことがわかったが、大規模な被害をこうむった地震は、前年度までに調査対象とした6府県に比して多くはない。一方、大規模地震や津波に関する史料は、集中的に残されている。主な成果は以下の3点である。(1)江戸幕府の直轄地であった大阪では、領主側の対応がうかがわれる史料が多く採集された。震災に対し、幕府はハード面の復興では早い対応を見せるが、ソフト面では町人らの対応に任せる局面もある。また、その際の行動原理は、地震・津波災害に即した新規法に基づくわけではなく、治安維持等のための既存の法令を参照系とするものである。(2)前年度までの調査において、地震後に屋外に戸板や畳を敷いて非難生活を送るという民衆の行動パターンが確認されていたが、今年度の調査では、地震の際に命を守るための行動であると伝承されている地域があることが判明した。(3)宝永地震や安政東・南海地震による津波発生の際、大阪では海上避難という行動が選択され、被害が拡大したことが知られているが、これは教訓が正しく伝承されていない、もしくは間違った教訓が伝承されてきたことによる。教訓が伝承されていない理由として、被害者への配慮があったと記す史料もあるが、前年度の調査で確認したように、地震津波の教訓は津波を伴わない地震よりも意識的に残されることが多く、今後の減災のために示唆的である。本研究で得られた知見は、京都、および滋賀における市民向けの講演会で披露した。
樹木種の浸透性交雑を通した適応的遺伝子の獲得プロセスの解明

本州以南のモミ属3種(シラビソ、ウラジロモミ、モミ)42集団を対象に、ミトコンドリア(mt)・核DNA解析および分布予測モデルを用いて、種間の浸透交雑の実態を調査した。核DNAの解析の結果、3種は明瞭に分化しており、現在の種間の遺伝的交流は限られていることが示された。一方でモミの北方集団のmtDNAハプロタイプは他の2種の主要ハプロタイプに置き換わっており、浸透交雑の可能性が示された。これらの地域は、最終氷期最盛期の潜在生育域も重複していた。また、ゲノムワイドなDNA解析の結果、これらの集団では、他種に特異的な対立遺伝子も集団内に複数検出され、過去に浸透交雑が起こった可能性が示唆された。浸透交雑や種間交雑は、種の分化や多様化に大きく寄与していると考えられる。モミ属は世界各地で種間交雑の報告があり、日本のシラビソとウラジロモミ間においても、自然交雑が報告されている。本州以南に分布するモミ属4種のうち、系統の遠いオオシラビソを除いたモミ、ウラジロモミ、シラビソの3種、計42集団について遺伝解析を行った。核DNAの解析の結果、3種は明瞭に遺伝的に分化していた一方で、ミトコンドリアDNAにおいては、それぞれの種の分布の端の集団のハプロタイプが他種の主要なハプロタイプへと置き換わっていた。それらの集団では、核DNAのネットワーク解析においても他種に近い枝に位置し、過去に交雑が起こった可能性が示唆された。気候変動等にともなう分布拡大時には、近縁種との種間交雑が起こりやすいとされる。そこで、3種の潜在生育域を一般化加法モデルにより推定した。説明変数には最寒月の最低気温、暖候期の平均気温、降水量、寒候期の降水量を用いた。それぞれの種の現在と最終氷期最盛期(LGM)における潜在生育域の推定とその重なりの程度(LGMから現在までの分布の移動距離)を推定したところ、潜在生育域の水平方向への移動距離が大きい種ほど、種の遺伝的多様性が低い傾向が認められた。また、浸透交雑の痕跡のある集団は、潜在生育域の解析においても種間の分布が重なる地域に位置し、これらの地域において過去に分布が重複していた可能性が示された。浸透交雑の程度をゲノムワイドに評価するために、制限酵素断片配列の網羅的解析を行った。まず、最適な制限酵素組み合わせを決定するため、モミ2個体を用いて実験を行い、5004000座程度で多型を検出した。そのうち最も成績の良かった制限酵素組み合わせを用いて、過去に浸透交雑を起こしたと予想される分布の端の集団ならびに純粋な集団の計10集団において制限酵素断片配列の網羅的解析を行った。3種の分布予測モデルの構築、ならびに浸透交雑の程度を推定するためのRad-seqの適用ともに予定通り進展している。本州に分布するモミ属3種は、標高によりすみ分けているが、分布境界では同所的に生育し、交雑も確認されている。本課題では、3種共通のSNPマーカーをゲノムワイドに取得し、浸透性交雑を通して他種のゲノムのうち、どのような遺伝子が、どの程度浸透しているかを明らかにすることを目的とする。本年度は過去に種間で浸透性交雑が起こったと推測される4集団、ならびにそれぞれの純粋な集団6集団について、次世代シークエンサーによるゲノムワイドマーカーの取得を行った。まず、モミ2個体について、ロングリード(500bp)で配列を取得し、36445本の代表配列を得た。その後、上記の6集団について、ショートリード(200bp)によるシークエンスを行い、代表配列にマッピングすることでSNPの検出を行った。その結果、全データ内に6143のSNPを検出した。一方で、SNPサイトでの各個体のリードの深さが、ヘテロ接合を十分に識別できる12本とした場合でも3142SNPが残った。しかしながら、これらのSNPは、1RAD断片あたり複数検出されており、実際にはRAD断片の種類は250座程度に過ぎず、種間の浸透性交雑の推定による遺伝子の特定には不十分な数である。このことは、モミ属のゲノムの複雑性、遺伝的に離れた種間で共通に得られる座が少ないことに起因すると考えられ、今後制限酵素種の組み合わせについて新たに追加を行う。RAD-seqによるゲノムワイドマーカーの取得ならびに浸透交雑が疑われる集団への適用まで順調に進展しているが、ゲノムワイドマーカーの座数が未だ不十分と考えられるため、追加の必要がある。モミ属は世界各地で種間交雑の報告があり、日本のシラビソとウラジロモミ間においても、種間交雑が報告されている。本研究は、日本の3種のモミ属(シラビソ、ウラジロモミ、モミ)について種間の浸透性交雑の様子を明らかにすることを目的としている。本年度は、その形態形質から交雑由来の集団と考えられている埼玉県三峰山のミツミネモミの遺伝解析を行った。結果、ミツミネモミの集団はモミとウラジロモミの遺伝的組成が混合している個体の割合が多く、本種が2種の交雑由来である可能性が高いことが示された。

また、これまでの遺伝解析(両性遺伝する核遺伝子および母性遺伝するミトコンドリア遺伝子の解析)から、過去に浸透性交雑が起こったと予想された4集団およびそれぞれの種の純粋な6集団について、ゲノムワイドな遺伝情報の取得を行った。遺伝情報の取得には制限酵素断片配列の網羅的解析手法であるddRAD法を用いた。一般にモミ属のようにゲノムサイズが大きい種では、ddRAD法においても適度なDNA断片の取得が困難なことが多いが、本研究では2種類の極めて低頻度な制限酵素を組み合わせることで、比較的良質な結果を得ることができた。具体的には、解析した全サンプル内に6000 SNPを超える多型遺伝子座が検出された。また、制限酵素断片あたりのSNP数でも2000座を超える遺伝子座が認められ、モミ属において、ゲノムワイドに効率的に遺伝子多型を検出することができたと考えられた。検出された対立遺伝子は、種特異的なもの、種間で共有されているものなど様々であるが、交雑由来の集団において、他の純粋な集団では種特異的な対立遺伝子も検出されており、他種からの対立遺伝子の浸透の証拠と考えられた。残念ながらゲノム情報の乏しいモミ属では、それらの遺伝子の機能は今のところ不明であるが、今後のモミ属のゲノム研究の進展によりその理解が進むことが期待される。本州以南のモミ属3種(シラビソ、ウラジロモミ、モミ)42集団を対象に、ミトコンドリア(mt)・核DNA解析および分布予測モデルを用いて、種間の浸透交雑の実態を調査した。核DNAの解析の結果、3種は明瞭に分化しており、現在の種間の遺伝的交流は限られていることが示された。一方でモミの北方集団のmtDNAハプロタイプは他の2種の主要ハプロタイプに置き換わっており、浸透交雑の可能性が示された。これらの地域は、最終氷期最盛期の潜在生育域も重複していた。また、ゲノムワイドなDNA解析の結果、これらの集団では、他種に特異的な対立遺伝子も集団内に複数検出され、過去に浸透交雑が起こった可能性が示唆された。過去に浸透交雑を起こした痕跡のある集団の解析に加え、現在交雑を起こしている集団の解析を加え、ゲノムの混ざり具合ならびに遺伝子の取り込みの過程を明らかにしていく予定である。また、分布予測モデルでは、気候シナリオを用いた解析だけでなく、cryptic refugiaのあぶり出しを念頭に入れた、「地形の複雑さ」も変数に加えた解析に着手する。ゲノム全体をカバーするDNAマーカーを得るために、新たな制限酵素組み合わせによる実験を追加で行う。これを通して、種を超えて浸透した遺伝子の挙動について明らかにする。また、分布予測モデルでは、最終氷期のみならず、完新世中期の気候が温暖な時期の予測も加え、3種の分布の重なりを明らかにする。森林生態遺伝DNA実験補助の謝金について、実験を次年度に延期したため。また、委託で行う予定にしていた次世代シークエンス解析の一部について、研究所所有のシークエンサーで代替したため。外注による次世代シークエンス解析を予定していたが、よりゲノムワイドなマーカーを取得するためには実験手法の再検討が必要と判断し、本年度は実験手法の改良を行った。その結果、外注の次世代シークエンス解析を次年度に延期した。次年度に予定している次世代シークエンス解析の前処理の実験補助による謝金ならびに次世代シークエンス解析の委託費に使用する。次世代シークエンス解析の外注ならびに現在種間交雑が起こっている集団のサンプリングに旅費に使用する。
神経変性疾患におけるオリゴデンドログリア内封入体についての病理学的研究

CBD・PSP例のオリゴデンドログリア内封入体(OGI)は,抗tau抗体,抗PHF抗体に陽性,MSAのOGIは陰性であり,染色性が異なっていた.抗ubiquitin抗体では,CBD・PSP例のOGIでは陰性との報告が多いが,本報告では陽性であった.但し,MSA例のOGIよりも染色性は低かった.抗αB-crystallin抗体,抗α-およびβ-tubulin抗体,抗MAPs抗体では,CBD・PSP例のOGIもMSA例のOGIとほぼ同程度に陽性であった.さらに,MSA例では,αB-C陽性神経細胞を認めた.この陽性細胞は,大脳皮質,橋核,下オリーブ,小脳Purkinje細胞で認められ,まれに,淡蒼球でも認められた.CBD・PSP例のオリゴデンドログリア内封入体(OGI)は,抗tau抗体,抗PHF抗体に陽性,MSAのOGIは陰性であり,染色性が異なっていた.抗ubiquitin抗体では,CBD・PSP例のOGIでは陰性との報告が多いが,本報告では陽性であった.但し,MSA例のOGIよりも染色性は低かった.抗αB-crystallin抗体,抗α-およびβ-tubulin抗体,抗MAPs抗体では,CBD・PSP例のOGIもMSA例のOGIとほぼ同程度に陽性であった.さらに,MSA例では,αB-C陽性神経細胞を認めた.この陽性細胞は,大脳皮質,橋核,下オリーブ,小脳Purkinje細胞で認められ,まれに,淡蒼球でも認められた.
生物学的知識の獲得における概念的変化

幼児の持つ素朴生物学を構成している重要な要素とされる生気論的因果の特徴を明らかにすることを目的として実験を行なった。実験1では、生気論的因果を構成する要素の一つとしての身体臓器に行為主体的性格を付与する側面に焦点をあて、幼稚園の幼児に対する個別面接で、「は、しますか?」という形で、心臓と胃の臓器に、行為主体的性格以外に、人間の持つ属性をどのようなものを付与するかを調べた。その結果、人間の持つ属性のすべてをこれらの臓器に付与するわけではなく、少なくともコミュニケーション能力や否定的な願望(働くのがいやだ)は付与せず、しかし感情などは付与するといった選択性があることが明らかにされた。実験2においては、生気論的因果による説明を幼児がどの程度自発的に言語的に構成できるかを検討するために、56歳の幼児に対して半構造化された質問による面接で、摂食、血液循環、呼吸などの機能の説明を求めた。一般に日本語の日常語では主語が省略される傾向があり、特に幼児にその傾向が強いため、明示的に胃、心臓、肺などの臓器を主語にしてその活動による説明を行なうことは見られなかったが、臓器が主語になり、その活動によって説明しているとみられる発言が少数ではあるが見いだされた。摂食により活力など力を得ること、この活力は、病気にかかりにくくしたり、けがを早く直す力をもっているとする説明になるとかなり多くの幼児に見られ、その意味で生気論的因果を構成するもう一つの重要な要素である“活力(力)"のやりとりに関する興味深い説明の例が見いだされた。さらに血液や尿などに行為主体的性格(agency)を持たせ、血液循環による生の営みや排尿などの現象を説明しようとする、新たなケースも見いだされた。
甲状腺乳頭癌の細胞異型および組織構築の形成にはチューブリンが主役となる

甲状腺癌における細胞や構造の異型形成の分子病理学的背景を明らかにすることを目的とした。本研究では、1甲状腺乳頭癌由来培養細胞を用いて、人工的に核溝や核内封入体を形成する培養系を確立し、α/βおよびγ-tubulin、核膜蛋白および細胞内骨格の発現についての解析、2ヒト正常甲状腺組織および癌組織を用いて、γ-tubulinや核膜蛋白の発現の解析、を行った。その結果は、培養細胞における核溝や核内封入体の形成、およびヒト癌組織の濾胞構造や乳頭状構造の形成にnon-centrosomal microtubuleorganizing centerが大きく関わっていることが明らかになった。我々は,悪性腫瘍における細胞異型や構造異型が形成される分子病理学的背景について研究を行ってきた.本研究では,甲状腺乳頭癌の核異型の特徴である核溝や核内封入体の形成において,チューブリン(tubulin)が主たる役割を担っていることを明らかにすることを目的としている.24年度の研究では,23年度の研究結果を踏まえ,甲状腺乳頭癌由来培養細胞(KTC-1)に対して,siRNA法で様々核膜蛋白の発現抑制し,核溝・核内封入体形成がどのように変化するかを観察した.その結果,核膜蛋白の中で,Emerinの抑制が核溝・核内封入体の形成を抑制した.よって,KTC-1の培養細胞では,核溝や核内封入体の形成に,γ-tubulinーα/βtubulinーEmerinの接合性が関係することが示唆された.次に,この現象が実際のヒト甲状腺乳頭癌で起こっているかを検討した.残念ながら,組織検体ではα/βtubulinが,細胞質内にびまん性に染色され,線維構造を観察することが出来なかった.一方,γ-tubulinは核膜からやや離れた細胞質内に1つのドット(点)構造物として観察することができた.乳頭癌組織から得た単離細胞の一部には核内封入体内にγ-tubulinを認めた.さらに,乳頭癌組織におけるEmerin,Lamina-associated polypeptide 2 (LAP2),Barrier-to-autointegration factor (BAF)などの核膜関連蛋白の解析では,核膜上での不均等発現や一部の細胞で発現の消失が認められた.以上の結果は,核溝・核内封入体の形成機序は,培養細胞とヒト甲状腺乳頭癌組織の間で,若干の違いがあるものの,γ-tubulinーα/βtubulinーEmerinの接合性が関与している可能性が示唆された.3年間にわたる本研究は、甲状腺乳頭癌の細胞異型や構造異型が形成される分子機構にα/β-およびγチューブリン(tubulin)が大きく関わっていることを明らかにすることを目的とした。1)甲状腺乳頭癌由来培養細胞(KTC-1)を用いた研究1KTC-1培養細胞に対して細胞接着をさせることによって、乳頭癌細胞の特徴的核異型である核溝や核内封入体を形成する培養細胞系を作成した。2生細胞における核溝形成過程において、GFPラベルされたα-tubulinの密集部は常に核溝形成部位に近接していた。3KTC-1培養細胞の核溝形成部位において、核膜蛋白(emerin, LAP2, BAF (barrier-to-autointegration factor)とkeratinやactinとの結合性は伺えなかったが、α/β-tubulinとの結合が示唆された.2)ヒト正常甲状腺組織および癌組織を用いた研究1正常濾胞やコロイドを含まない小型濾胞では管腔側細胞膜に近接する細胞質内にγ-tubulinの発現を認めた。2乳頭癌では、γ-tubulinは管腔側に発現するものの、基底側や側方に発現する細胞が混在した。3低分化で濾胞構造を形成しない乳頭癌では、γ-tubulinが不規則に発現したり、あるいは発現しない細胞が増加した。以上の結果は、1甲状腺乳頭癌における核溝や核内封入体といった特異的核異型の形成、および2濾胞構造や乳頭状構造の形成、言い換えると細胞核極性の形成にα/β-およびγ-tubulinが大きく関わっていることを示す。平成23年度は,培養細胞を使った基礎的研究を行った.所属が変更になったため,一部は平成24年度に渡って行う.1)甲状腺乳頭癌由来培養細胞(KTC-1)を用いて,従来よりも確実に核溝・核内封入体形成培養細胞を形成する系を確立した.培養細胞における核溝・核内封入体形成には,培養細胞をより密度高く培養することがポイントであった.この結果から,細胞間の接着が細胞骨格を通じて核形態に影響している可能性が示唆された.2)核溝・核内封入体形成培養細胞に対して,GFPをラベルしたα-tubulinを発現させ,生きた培養細胞が,核溝や核内封入体を形成する過程でのtubulinの動態を倒立型蛍光顕微鏡にて観察した.

その結果,間期を通じて,細胞の動きに関わらず,γ-tubulinが存在するα-tubulinの密集部は常に核溝形成部位に近接していた.3)核溝・核内封入体形成培養細胞に対して,細胞骨格としてα/β-tubulin, keratin, actinを,核膜蛋白としてemerin, LAP2, BAF (barrier-to-autointegration factor)を多重蛍光免疫染色した.keratinやactinは核溝形成部位の核膜蛋白との結合性は伺えなかった.一方,α/β-tubulinは核溝形成部位の核膜蛋白の結合が示唆された.4)当初,甲状腺乳頭癌由来培養細胞(KTC-1)をコラーゲン・ゲル培地(Base Layer)に3次元培養し濾胞を形成する培養系を確立することを目指したが,現在のところ目的とする結果は得られていない.代わりに,現在,乳腺由来培養細胞MCF-10を用いて腺管形成させ,α/β-およびγ-tubulinの発現を解析している.24年2月に埼玉医科大学より和歌山県立医科大学に移籍となり,機材のみならず,ソフト面や人材面での整備に時間が必要であったため,研究の進行に遅れが生じている.幸い,機材の新たな購入も順調に進み,ようやく環境が整いつつある.また,学内の中央研究室や共同研究を行う講座からの協力を得ており,研究の遅れを取り戻したいと考えている.24年2月に埼玉医科大学より和歌山県立医科大学に移籍となったため,研究が遅れている.24年度においても,機材の新たな購入が必要となり,研究の遅れが危惧されるが,和歌山県立医科大学中央研究室や共同研究を行う講座の協力を得たいと考えている.本研究は,甲状腺乳頭癌由来培養細胞を用いた基礎的研究とヒト甲状腺乳頭癌組織を用いた臨床病理的研究から成り立っている.基礎的研究では,核溝・核内封入体形成にγ-tubulinーα/βtubulinーEmerinの接合性が関係することが示唆された.近年,α/βtubulinとEmerinが結合するという報告があり,我々の研究結果をサポートするものと考えられる.一方,臨床病理的研究では,ヒト乳頭癌組織における核溝・核内封入体とγ-tubulinとの位置関係には,培養細胞にみられたような関係が全ての細胞において必ずしも認められるわけではなく,培養細胞とヒト乳頭癌組織における核溝・核内封入体の形成機序に違いがある可能性がある.しかしながら,ヒト乳頭癌組織におけるγ-tubulinの細胞内位置は濾胞性病変と明らかなに異なっており,γ-tubulinが核溝・核内封入体の形成に関与している可能性が高い.今後,培養細胞を用いた基礎的研究およびヒト甲状腺組織を用いた臨床病理的研究を比較検討しつつ,研究を詰甲状腺乳頭癌の核溝・核内封入体の形成機序にγ-tubulinーα/βtubulinーEmerinの接合性が関与していることを明らかにしたい.【平成24年度】平成23年度に行ってきた培養細胞を使った基礎的研究を完了するともに,ヒト甲状腺癌手術材料や全身の正常および腫瘍組織を使った臨床病理的研究を行う.一部は平成25年度に渡った研究となることが予想される.具体的には,(1)まず,平成23年度に行った基礎的研究の続きとして,核溝・核内封入体形成培養細胞に対して,siRNA法を用いてtubulinやEmerin等の核膜蛋白の発現抑制し,核溝・核内封入体形成がどのように変化するかを観察する.
バゾプレミンの腎作用発現におけるカルシウムの役割

ラット腎乳頭部集合尿細管細胞におけるアルギニンバゾプレミン(AVP)の作用発現に対するカルシウム,ナトリウム,pHの役割を検討した。これまで,私たちは同集合尿細管細胞においてAVPが細胞内情報伝達物質cAMPと細胞内遊離Ca([Ca^<2+>]i)を動員すること,[Ca^<2+>]iがAVPによるcAMP産生に重要な修飾因子となることを明らかにしてきた。今回の研究では,(1)AVPによる細胞内情報伝達関質賦活に及ぼすNaの役割を検討するため,Na^+除去培地・amilorideを用いて実験した。Na除去培地下では,AVPによるcAMP産生は有意に抑えられたが[Ca^<2+>]i動員は影響を受けなかった。Na除去培地下では細胞内Na濃度及び細胞内pH(pHi)は有意に低下した。HCO_3存在下でNaを除去すると,細胞内Na濃度は低下するがpHiは変化せず,AVPによるcAMP産生も正常に認められた。amilorideにより細胞内Na・pHiは用量依存性に低下し,AVPによるcAMP産生も同様に抑制された。(2)細胞外液pH(pHe)を6.88.0にするとpHiは6.947.27に分布した。AVPによるcAMP産生・[Ca^<2+>]i動員は低pHi下で抑制され,高pHi下で増強された。3HーAVPレセプタ-結合は低pHi下で抑えられた。またpHiのみをCCCPやAcetale bufferで低下させると,AVPによるcAMP産生及び[Ca^<2+>]i動員は有意に抑制された。^3HーAVPレセプタ-結合は影響されなかった。AVPに対する細胞の反応性はpHi値と正の相関を示した。これらの成績は,pHiがAVPに対する細胞の反応性を規定する重要な因子であることを示唆している。(3)60mMKCIはAVPによるcAMP産生を有意に増強した。60mMKCIは[Ca^<2+>]iを増加させるとともに,細胞内NaーpHiも上昇させた。私たちはすでにこれらの変化がいずれもAVPによるcAMP産生を増強することを明らかにしており,60mMKCIの作用は多因子的であると考えられた。以上の如く,本年度の研究計画に沿って,AVPによるcAMP産生,[Ca^<2+>]i動員に対する細胞内外pH,細胞内Naおよび高濃度Kclの効果を明らかにした。
次世代圧電デバイスに向けた単結晶ナノキューブコンポジット三次元配列集積体の開発

チタン酸バリウムナノキューブへのカルシウム固溶体の合成方法の検討を行った。まず初めに、バリウム原料に酢酸塩を用いるチタン酸バリウムナノキューブ合成方法の確立を行った。これまでの合成条件において、出発原料である水酸化バリウムを酢酸バリウムに変更するだけで、比較的容易にチタン酸バリウムナノキューブを合成可能であることを見出した。得られたチタン酸バリウムナノキューブは、原料を変更したことに伴う結晶性や形状の変化は認められず、これまでに得られているナノキューブと同様の品質を示した。そこで、目的組成である30mol%のCa固溶化について、バリウム及びカルシウムの酢酸塩を出発原料として水熱合成を行ったが、これまでの合成条件ではほとんど反応が進まず、チタン酸バリウムナノキューブのみが生成する結果となった。そのため、より高い合成温度条件や長い合成時間などへ条件を変更して合成を試みたが、いずれにおいても同様にチタン酸バリウムナノキューブのみが生成し、カルシウムの固溶反応が進んでいないことが確認された。一方、チタン酸カルシウムナノキューブの合成を試みたところ、ファセットの有する結晶成長が確認できたが、粒子サイズの不均一性、キューブ形状ではなくロッド状に近い形態が見られたことなどから、バリウムとカルシウムの反応性が大きく異なるため、水熱合成時に不均一な反応が生じていることが考察された。これらの結果を受け、急速な加熱により均一な核生成が可能なマイクロ波加熱装置を導入し、反応前駆体の合成およびマイクロ波による水熱合成条件の検討、最適化を現在実施している。また、Ca添加組成の見直しや、他の元素との同時添加による反応性の向上を検討中である。カルシウムの固溶が進まず、条件の模索・最適化に非常に時間がかかっている。バリウムとは異なり、カルシウムは溶液のpHに非常に敏感であるため、均一な状態の前駆体を調製することが重要であると考えているため、原料の選定や前駆体の合成なども含めて大幅な合成条件の見直しを行う予定である。前駆体の合成やCa原料の最適化、合成条件の細分化検討を行うことにより、結晶成長過程のメカニズムの詳細な解析を行い、固溶化促進条件を検討する。特にマイクロ波加熱や溶媒の選択や添加剤の検討などを行うことにより15 nmの固溶体ナノキューブの合成を行う。その後、得られたナノキューブの微構造観察および組成評価、特性評価等を精密に行うことにより、組成制御や特性制御の可能性を検討する。また、これまでに得られているチタン酸バリウムナノキューブおよびチタン酸ジルコン酸ナノキューブとの複合化を進めるべく、分散条件および集積化条件の最適化を進める。特に界面形成が重要であると考えられるため、面同士を合わせた緻密な集積体の作製条件について最適化を図る。所内分析など予定を次年度へ繰り越したため。
広域エコロジカルネットワークにおけるビオトープ図化に関する日独比較研究

本研究では、広域エコロジカルネットワークの構築が進んでいるドイツのビオトープ図に取り組んでいる代表的地域を取り上げ、事前にその状況を把握した上で、実態調査を行った。具体的には、ノルトライン・ヴェストファーレン州及びバイエルン州のビオトープ図について調査した。最終的に、北九州工業地帯を事例として、広域エコロジカルネットワークの構築の提案を行った。本研究は、文献調査と現地調査を主たる方法として行った。平成14年度は、ドイツのノルトライン・ヴェストファーレン州にて広域エコロジカルネットワークの現地調査を行い、そして、バイエルン州広域エコロジカルネットワークの資料収集も行った。平成15年度は、バイエルン州広域エコロジカルネットワークの現地調査を行い、また、ドイツの両対象調査地域の比較を行った。環境問題の根本として自然生態系がとらえられているドイツを中心として、欧州のエコロジカルネットワーク構築が着々と実現されていることが分った。ドイツだけで、200以上の自治体が、広域エコロジカルネットワーク計画を作成し、実行していることがわかった。現在、ドイツでは連邦自然保護・景観生態学研究所が中心となって、ビオトープのデータ化及びビオトープ図化の手法は確立されている。都市開発による、自然環境が減少している現状であり、生物多様性を確保するため、国レベル及び州レベルの自然保護法によって残された自然の保全対策が推進されている。また、都市域では、自然復元が行われ、これらの復元された自然をエコロジカルネットワークとする取り組みが見られた。この比較調査に基づいて、北九州工業地帯エコロジカルネットワークのあり方についての提案を行った。今後の課題として、北九州工業地帯を対象地域し、エコロジカルネットワークのマッピンッグ及び活用方法について調査研究を行う予定である。本研究では、広域エコロジカルネットワークの構築が進んでいるドイツのビオトープ図に取り組んでいる代表的地域を取り上げ、事前にその状況を把握した上で、実態調査を行う。具体的には、ノルトライン・ヴェストファーレン州及びバイエルン州のビオトープ図について調査する。最終的に、北九州工業地帯を事例として、広域エコロジカルネットワークの構築を提案する。本研究は、文献調査と現地調査を主たる方法として作業を進行している。ドイツだけで、200以上の自治体が、広域エコロジカルネットワーク計画を作成し、実行している。また、都市域では、自然復元が行われ、これらの復元された自然をエコロジカルネットワークとする取り組みが見られる。平成15年度の研究計画としては、バイエルン州広域エコロジカルネットワークの現地調査を行い、また、ドイツの対象調査地域の比較も行う予定である。平成15年度は、ドイツのバイエルン州にて広域エコロジカルネットワークの現地調査及び資料収集を行った。現在、バイエルン州立自然保護景観生態学研究所が中心となって、ビオトープのデータ化及びビオトープ図化の手法は確立されている。都市開発による、自然環境が減少している現状であり、生物多様性を確保するため、国レベル及び州レベルの自然保護法によって残された,自然の保全対策が推進されている。平成16年度の研究計画としては、ノルトライン・ヴェストファーレン州及びバイエルン州広域エコロジカルネットワークの調査比較を行う予定であり、また、この比較調査に基づいて、北九州工業地帯エコロジカルネットワークのあり方についての提案も行う予定である。