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台風強度を規定するアウトフローレイヤーの氷晶粒子直接観測と上層加熱率推定

台風の最大強度は海洋と対流圏上層の温度が第一義的にコントロールする。後者の温度を決める上層の加熱率は、台風の中心から周辺に広がるアウトフローレイヤーの雲粒子の特性に大きく依存する。そこで本研究では台風周辺に広がるアウトフローレイヤーの巻雲の特性を明らかにすることを目的として、巻雲に顕微鏡を投入し、粒子の形、大きさ、数などを直接観測した。観測は2013年と2014年の台風について沖縄本島で実施した。2事例の台風について観測を実施することができ、台風に伴う巻雲の粒子特性を明らかにされた。これにより雲解像モデルによる台風のシミュレーションにおける巻雲の表現についての理解が進んだ。台風の強度は第1義的に海面水温と対流圏上端の温度できまる。このうち後者の温度を決める上層の加熱率は、台風中心から周辺に広がるアウトフローレイヤーの雲粒子の特性に大きく依存する。そこでこの粒子を雲粒子ゾンデを用いて直接観測し、氷晶の数密度、粒子の大きさ、粒子タイプを明らかにすることが本研究の目的である。本年度は9月11月を台風の特別観測期間として、この期間のうち2013年10月2324日に沖縄本島に接近した台風第27号の観測を実施した。雲粒子ゾンデの観測は沖縄県恩納村にある独立行政法人情報通信研究機構沖縄電磁波技術センターで実施した。雲粒子ゾンデは明星電気により改良された新型で、本観測では特に巻雲粒子を観測するために強制吸引型を用い、顕微鏡画像のみを観測する特別なタイプを用いた。雲粒子ゾンデには明星電気製のGPSゾンデを装着し、気温と湿度を同時に観測した。台風第27号は沖縄本島に24日00UTCに最接近し,その後北東に転向した。23日から24日にかけての遅い移動速度時に台風の中心に相対的に様々な位置で7機の雲粒子ゾンデを放球した。雲粒子ゾンデNo.1からNo.7の放球ごとに徐々に台風に接近した。7回の観測すべてに共通して高度4km8kmは乾燥しており雲粒子は存在していなかった。この乾燥層の上は氷過飽和の層があり、台風の上部吹き出し層と考えられる。氷過飽和の層はNo.2No.7でみられ、台風中心に近くなるほど顕著になった。巻雲内の氷晶の粒子は、中心から遠い、No.1No.5では極めて少なく、中心に近づいたNo.6とNo.7でようやく粒子数が増加した。これら結果から、台風の上部吹き出し層の巻雲は、中心から離れたところでは、粒子数が極めて少なく、中心に200300km程度の近い所で比較的粒子が多くなり、数100μmの大きな粒子が存在するようになることが示された。台風の周辺に広がるアウトフローレイアーの巻雲の氷晶粒子の特性を観測するために、前年度に引き続いて、雲粒子ゾンデを用いた観測を実施した。観測は沖縄本島の国頭群恩納村の独立行政法人情報通信研究機構沖縄電磁波技術センターで実施した。同時に琉球大学理学部の屋上に設置した名大地球水循環研究センターのXバンド偏波レーダによる観測を実施した。観測対象とした台風は2014年8月8日に沖縄本島に接近した台風第11号である。この台風に対して、8月7日から9日にかけて観測を実施した。沖縄本島の東側を通過した中心の西側に広がる巻雲と降雨帯に伴う雲を対象として、雲粒子ゾンデを放球した。8月8日1246時(日本時間)のレーダ画像では、高度1013kmに巻雲の弱いエコーが観測された。雲粒子ゾンデで捕捉された氷晶粒子を、粒子板状粒子・柱状粒子・過冷却水滴・凍結降水・凝集体・不定形の6種類に分類した。氷晶粒子は高度9.513.25 km付近で捕捉された。粒径を測定した結果、300μm程度の大きさの板状粒子が高度11 km付近で数個観測された。しかし全高度において大半は目視で形状が判断できない10数10μm程度の粒子で占められており、形状が判断できる場合でも100μmを超えるような粒子はあまり存在していなかった。観測された数濃度は高度により異なっており、またほとんどが粒径100μm以下の粒子であった。この結果より、台風の上層巻雲の数濃度は高度ごとに一様ではなく、一方で氷晶粒子の粒径はほぼ一様に数10μm程度の大きさを持つことがわかった。また、昨年度観測を行った台風の巻雲粒子についての解析を実施した。その結果から、台風の上部吹き出し層の巻雲は、中心から離れたところでは、粒子数が極めて少なく、中心に200300km程度の近い所で比較的粒子が多くなり、大きな粒子が存在するようになることが示された。台風の強度に大きく影響する、台風上部の巻雲の特性を明らかにすることを目的として、本研究で行った台風の観測について詳細な解析を実施した。対象としたのは、沖縄本島に接近した2013年10月2324日の台風第27号と2014年8月8日の台風第11号である。特に放射過程に関係する氷晶粒子の形、大きさ及び数を雲粒子ゾンデの画像から解析した。2013年の台風27号については、台風中心から230550 kmの距離の巻雲に合計7機の雲粒子ゾンデを放球した。巻雲の存在する高度では、台風中心に近いほど氷過飽和度は大きくなっていた。

粒子はおよそ高度714 km付近で観測された。粒子の数濃度は台風中心に近づくにつれて大きくなり、最も台風の中心に近い230kmでは、最も遠い550kmに比べて10倍の数濃度の氷晶が観測された。台風の巻雲は100ミクロン以下の微小粒子によって構成されていた。2014年の観測ではアウターレインバンドに伴う巻雲を観測し、対流域の真上の高度9.513 km付近に存在していた雲粒子を観測した。数濃度は2013年の台風27号の数倍で、100ミクロンを超える板状粒子、柱状粒子、雪片が多数観測された。粒径分布には150ミクロン付近に第2ピークが存在あり、これは雪片によってもたらされたと考えられる。各粒径における粒子の頻度分布図より、150ミクロン付近で雪片の割合が急増したことが分かった。本研究では2事例の台風の観測を実施することができた。これにより台風の巻雲に対して雲粒子ゾンデを用いた観測方法が確立したとともに、台風に伴う氷晶粒子の形や大きさ及び数密度についてのデータを得ることができた。形については不定形のものが多く、数値モデルにおいて特定の氷晶形状を仮定することが実際とあわないことが示された。これにより台風の巻雲のモデル表現について理解が進んだ。台風の最大強度は海洋と対流圏上層の温度が第一義的にコントロールする。後者の温度を決める上層の加熱率は、台風の中心から周辺に広がるアウトフローレイヤーの雲粒子の特性に大きく依存する。そこで本研究では台風周辺に広がるアウトフローレイヤーの巻雲の特性を明らかにすることを目的として、巻雲に顕微鏡を投入し、粒子の形、大きさ、数などを直接観測した。観測は2013年と2014年の台風について沖縄本島で実施した。2事例の台風について観測を実施することができ、台風に伴う巻雲の粒子特性を明らかにされた。これにより雲解像モデルによる台風のシミュレーションにおける巻雲の表現についての理解が進んだ。本年度の観測計画は、雲粒子ゾンデHYVISの新型版を、台風接近時に台風周辺の巻雲に放球し台風のアウトフローレイヤーの雲の観測を実施し、琉球大学に設置した名古屋大学地球水循環研究センターの偏波レーダと沖縄のNICTの偏波ドップラーレーダを用いて、雲粒子ゾンデ放球時の降水観測を実施するというものであった。研究実績の概要に述べたように、これらの観測計画について、現在までの達成度は概ね計画通りと考えられる。ただ、平成26年度は沖縄に接近する台風の数が少なく、2事例しか観測できなかった。また、それらは観測目的としてはあまりよい条件とはいえなかったので、本来であれば、もう1事例の観測を行いたいところであった。これについては翌年度に観測を継続したいと考えている。観測データの解析についての計画として、それぞれのレーダの偏波機能を用いて降水粒子の判別を行い、HYVIS通過点の降水粒子のタイプと量を調べ、同時に実施される雲解像モデルCReSSによるシミュレーションを検証し、氷晶粒子がどのような降水粒子に変化していくのかを調べるという点については、レーダの偏波機能を用いた粒子判別はできるようになった。また、同時に雲解像モデルCReSSによるシミュレーションも実施した。現在、氷晶粒子が降水粒子へどのように変化していくのかについて雲解像モデルの結果を解析している。これについても概ね計画通りである。観測された雲粒子ゾンデHYVISのデータについて詳細な解析を実施しており、それによる加熱率の計算のための手法も整備した。これらのことから、研究全体として、概ね計画通りに進められたと考えられる。
医療化社会における自然主義期の小説に関する歴史的研究

1.「研究成果報告書」に収載した論考「写実・自然主義小説に関する医療化の歴史的研究」は、十九世紀初めから十九世紀末まで、バルザック、フローベール、ゾラなどの作家たちの作品に即して、医療化社会の歴史的な変遷を追ったものである。時間的にも、空間的にも隔てられた文学作品を研究する者にとって、作中に現れてくる歴史的事象の理解は不可欠であるが、そのなかで医療に関するものは文学者にとってもっとも不得手な分野のひとつである。しかし最近のフランスの歴史学には医療に関してめざましい研究成果があがっている。本論考は、その歴史研究の成果を文学研究に資する限り利用して、文学作品の深い理解に役立てようとしたものである。その際医療化社会に関する歴史研究をそのまま文学研究に適用しても、必ずしも文学研究に役立つわけではない。そこで医者、医療、患者という三本の柱を立て、論考の章立てにそれらを用いて研究を進めた。医者が小説の主人公や重要な登場人物になることはよくある。そのため医者の思考や行動に関する歴史的な状況をつまびらかにすることは是非とも必要なことである。また十九世紀は近代医学が確立された時期なので、それが文学作品に描かれた医療行為にどのように反映しているのかを吟味しておかなければならない。それには抽象的な医学理論や医学思想の類を論ずるよりも、小説に描かれる具体的な病気を取り上げ、医者たちがどのような近代医学を背景に医療行為を実践したかを問うほうが有益であろう。第三の柱とした患者に対してもやはり社会の医療化の前進に応じた歴史的変遷を見ることが可能である。2.本報告の報告者はフランスの文学作品で言及された医療に関する研究を行うと同時に、かねてより研究の便宜を図るために頻度に応じて語彙収集に努めてきた。研究成果報告書の刊行に際して、この語彙集を「人文科学における医療用語」としてひとまずまとめ上げ、報告書に掲載した。今年度当初に提出した「平成16年度科学研究費補助金交付申請書」中の「本年度(平成16年度)の研究実施計画」欄に基づいて研究を実施した。「研究実施計画」の項目別に述べると、1.資料については、(1)本学に未所蔵の自然主義期の作家たち、なかでもゴンクール兄弟やゾラに関する文学テクストおよび文学研究書(2)同時期のディジタル化された文学(および医療)関係テクスト(4)十九世紀後半から二〇世紀初頭にかけての医療に関する歴史学、医学史研究書を中心に収集し、本研究の基盤固めができた。ただし(3)に掲げた十九世紀後半から二〇世紀初頭の医療言説に関する古書はほとんど収集できず、来年度以降の課題となった。2・3の計画については、ゾラのルーゴン=マッカール叢書全体の構成原理である遺伝に関して、当時の支配的医療言説を把握することに努めた。プロスペール・リュカ(1808-85)、ベネディクト・モレル(1809-73)、モロー・ド・トゥール(1804-84)が、今では旧弊で、疑似科学と見なされるような遺伝理論を主張し、同時代の人々に広範な支持者を見いだしていたようである。ゾラの小説を可能にし、またそれを制約するこれらの遺伝理論を、今度は小説のナラトロジーの側面から検討したい。なおゾラの遺伝理論理解を赤裸に体現した、殺人を犯す主人公を描いた『獣人』を翻訳し、藤原書店より公刊した(平成16年11月)。4.十九世紀後半に医療言説が近代的脱皮を成し遂げられたのはとりわけパストゥールの細菌理論に負うところが大きい。

今年度はパストゥールを中心に細菌理論の成立を歴史的に跡づけることに努めた。その過程で十九世紀医療に関する歴史家ピエール・ダルモンの大著『人と細菌』の前半部を翻訳し、共訳者の後半部とともに今年度中にそれが刊行される運びとなっている。今年度当初に提出した「平成17年度科学研究費補助金交付申請書」中の「本年度の研究実施計画」に沿って研究を実施した。項目別に述べると、1.資料については本学に未所蔵の自然主義期の文学作品に関する研究書、一九世紀後半から二〇世紀初頭にかけての医療言説に関する歴史や社会学の研究書を前年度に引き続いて収集した。このほかに『イリュストラシヨン』紙(18431944)の写真複製版を入手した。この大衆紙によって当時のフランスの一般社会における医療言説の動向が具体的につかめると期待される。また昨秋の一〇日あまりのフランス滞在によって、フランス国立図書館や医学大学間図書館などで一次資料としては当時の医学誌の記事を、二次資料としてはあまり普及していない専門誌の論文を収集した。いずれも日本では入手困難であったため、貴重な研究資料となるであろう。2.自然主義期の代表的な作家であるゾラが当時の医療言説をどのように自らの作品に取り込んでいったのかが今年度の研究の主要な目標であった。ゾラは「ルーゴン=マッカール叢書」を書くにあたって遺伝理論を利用し、それが旧弊な理論であったために、信憑性を欠くような作品に堕してしまったと見なされてきた。しかし、1980年代以降、とりわけY・マリナスらのゾラ研究によってこうした見方が覆され、今では彼が当時の最良の医学理論に依拠していたことが明らかになってきている。「ルーゴン=マッカール叢書」の登場人物たちに顕著なのは遺伝性の「神経症」であったのだが、しかしそれとともに当時フランスで「社会病」と言われた「アルコール中毒」や「肺結核」についても「神経症」と絡んでかなりの言及が見られる。今後はこの「神経症」と他の病気との関係を当時の病理学に照らして明らかにした上で、ゾラなどの作家が作品中で説話法(ナラトロジー)の観点からどのように病気を利用しているかを、既存の研究以上に踏み込んで、明らかにしていきたい。3.目に見える具体的な成果としては、パストゥールを中心に細菌理論の成立を歴史的に跡づけたピエール・ダルモンの『人と細菌』を共訳し、藤原書店より公刊した(平成17年10月)。また論文「ゾラ『獣人』における自由間接話法とポリフォニー」を執筆・公表した(平成18年3月)。主題はゾラの小説作品における「自由間接話法」の意義についてだが、医療言説をどのようなかたちで小説に取り込むことができるかという観点からすれば、この話法研究あるいは小説のポリフォニー分析は今後の研究に基礎として多いに役立つであろう。今年度は3年間の本研究の最終年度なので、研究成果を論文によって公表するために、論文執筆に勢力を注いだ。1.論考「写実・自然主義小説に関する医療化の歴史的研究」は、十九世紀初めから十九世紀末まで、バルザック、フローベール、ゾラなどの作家たちの作品に即して、医療化社会の歴史的な変遷を追ったものである。時間的にも、空間的にも隔てられた文学作品を研究する者にとって、作中に現れてくる歴史的事象の理解は不可欠であるが、そのなかで医療に関するものは文学者にとってもっとも不得手な分野のひとつである。
経済法分野において競争制限的行為が正当化される場合に関する総合的研究

平成23年度は、米国反トラスト法及びEU競争法からの比較法的考察を中心として、製品の安全性を確保するためになされたカルテル等が適法と評価されないかという反競争的行為の正当化事由(justification)の研究を行った。まず、米国反トラスト法に関しては、連邦最高裁判所の判例の多くが「公共の利益」(public interest)を考慮することを排斥して、競争を促進する経済的正当化事由に限定していることを示した。問題は「競争促進的」(procompetitive)とはいかなる場合を指すかということであるが、California Dental事件が情報の非対称性という「市場の失敗」(market failure)を是正する取り組みを肯定的に評価していることが注目された。この成果は、柳武史「米国反トラスト法における反競争的行為の正当化」(2011年)として公表した。次に、EU競争法に関しては、伝統的には「公共の利益」が考慮されてきたが、判例は必ずしも一枚岩ではないことを示した。そして、近時の欧州委員会は経済的アプローチに傾斜しており、競争促進的効果を検討対象としている。とりわけCECED事件が外部性という「市場の失敗」の是正について正当化の契機と位置付けていることが注目された。この成果は、柳武史「EU競争法における反競争的行為の正当化」(2012年)として公表した。経済的正当化事由に限定する見解は、直接の民主的基盤をもち多様な価値を妥協してきた議会こそが競争と対立し得る「公共の利益」を考慮する適切なフォーラムであるという立法府と司法府の役割分担論等を根拠とする。そして、「市場の失敗」を是正する取り組みは、機能不全に陥った市場メカニズムを回復させるものとして、「競争促進的」と評価し得るものである。この論理は我が国独占禁止法においても妥当し、グローバルな市場経済において正当化の解釈を収斂させ得ることが示唆される。製品の安全性を確保するためになされたカルテルなどの反競争的行為が、正当化されて適法と評価されないかが問題となる。平成22年度においては、(1)母法である米国反トラスト法からの比較法的考察及び(2)我が国独占禁止法それ自体の解釈論の研究を行った。まず、(1)米国反トラスト法に関しては、Professienal Engineers事件などの連邦最高裁判所の判例が公共の利益(public interest)を考慮することを排斥して、競争を促進する経済的正当化事由に限定していることを示した。問題は競争促進的(procompetitive)とはいかなる場合を指すかということであるが、近時のCalifornia Dental事件が情報の非対称性という市場の失敗(market failure)を是正する取り組みに一定の評価をしていることが注目された。市場の失敗の是正は、機能不全に陥った市場メカニズムを回復させるものとして、自由競争政策を擁護する反トラスト法の目的に合致すると考えられた。さらに、こうした正当化事由を具体的にどのような審査基準で認めていくかについての議論も学説を中心に提起されていることが分かった。これらの成果は、「米国反トラスト法における反競争的行為の正当化」一橋法学10巻2号(2011年)において発表する予定である。次に、(2)我が国独占禁止法に関しては、再販売価格の拘束における正当化事由について検討した。公正取引委員会審決であるハマナカ株式会社に対する件においては、和光堂事件最高裁判決の説示を踏襲しつつ、競争との関連性を重視していると位置付けた。このような立場は、競争促進的効果と反競争的効果を比較衡量する学説や前述の米国反トラスト法からの比較法に沿うものといえた。この点を中心として2010年10月30日に立教大学で開催された経済法判例研究会で口頭報告を行い、そこでの議論も踏まえて「再販売価格の拘束における正当化事由-ハマナカ株式会社に対する件-公取委審決平成22・6・9」ジュリスト1418号120頁(2011年)として発表した。

そして、「市場の失敗」を是正する取り組みは、機能不全に陥った市場メカニズムを回復させるものとして、「競争促進的」と評価し得るものである。この論理は我が国独占禁止法においても妥当し、グローバルな市場経済において正当化の解釈を収斂させ得ることが示唆される。
機械工業のグローバリゼーションと「地元協力会」の変質に関する地理学的研究

今年度の実績は,以下の通りである.第1に,わが国における機械工業地域に関する地理学的研究の動向を整理し,課題を明らかにした.グローバル化との関連で地方工業地域を捉える必要性,最近の再集積傾向をもたらすメカニズムの解明,空間スケールへの配慮などを課題として指摘した.第2に,三重県を対象にして,企業におけるグローバリゼーションの進展過程を検討した.その結果,当地域における製造業企業の海外進出は,ほぼアジア諸国に限られており,労働費の節約を狙ったものが多いことが判明した.海外進出に伴う北勢地域の工場への影響については,金型などの基盤的業種や,電子部品などの労働集約的業種で生産や雇用の減少が認められ,空洞化が進みつつあることが分かった.第3に,三重県内に立地するエレクトロニクス企業A社を対象として,グローバル化に伴う事業所配置の変化と地元関連企業群への影響について聞き取りを行った.A社は国内の液晶業界では技術面で先行し,市場シェアも高い企業で,三重県内に大規模な液晶の開発・生産拠点を有する.同社の場合,海外に生産拠点を設けているが,国内のマザー工場である三重県内の拠点への投資も重点的になされており,空洞化の兆候はない.開発部門の強化に伴い,関西地区の既存生産拠点とのリンケージが重視されている.一方,地元企業との関係では,種々の条件に応じて,取引が拡大する場合と縮小する場合があった.第4に,グローバリゼーションに伴う工業地域の再編成に対する政策的対応について,三重県庁,四日市市などの取り組みを検討した.また,他地域との比較のため,新しい機械工業集積地である岩手県北上・花巻地域の現状と政策的対応について調査を行った.第5に,上記の分析をふまえて,機械工業のグローバリゼーションに伴う地域的インパクトと政策的示唆を考察した.今年度は,以下の3点を実施した.1.機械系主要企業の国内外における立地動向の把握まず電気機械系メーカーを対象に,有価証券報告書を用いて国内外の工場立地状況に関する情報を収集した.次に,とりわけ半導体部門に注目し,産業タイムズ社『半導体産業計画総覧』を資料として,主要メーカーの90年代以降の設備投資戦略に関する情報を収集した.その結果,中部地域の半導体産業の現状および関連企業群との関連性について,以下の点が判明した.まず中部地域のIC産業は対全国比で5%弱の生産シェアを占めるに過ぎないが,量産機能のみならず,開発・試作機能も配置されている.当地域のIC産業の性格は,自動車産業などの既存の産業集積の存在によって大きく規定されている.すなわち,IC工場立地の遅れと地元企業のIC生産への参入の少なさなどである.その一方で,製造装置や資材関連など,IC関連産業では域内に一定の集積が認められ,当地域の集積の裾野の広さに立脚して存立していると推察される.さらに近年,ICメーカーは,脱DRAM化に向けて,フラッシュメモリーやシステムLSIの強化を図る一方で,DRAM需要の急落を受けた生産の削減,さらには立地再編を始めている.2.機械工業の地域的動向の検討工業統計データをCD-ROMにより入手し,機械工業の地域的動向の検討を始めた.現在は,地域別にみた増減パターンの抽出を進めている.3.対象地域の絞り込み上記の作業を通じ,中部地域において電気機械メーカーの立地再編がみられることが明らかとなった.そこで現在は本研究の対象地域を中部地域に絞る方向で,調査対象企業のリストアップを進めつつある.今年度の実績は,以下の通りである.第1に,わが国における機械工業地域に関する地理学的研究の動向を整理し,課題を明らかにした.グローバル化との関連で地方工業地域を捉える必要性,最近の再集積傾向をもたらすメカニズムの解明,空間スケールへの配慮などを課題として指摘した.第2に,三重県を対象にして,企業におけるグローバリゼーションの進展過程を検討した.その結果,当地域における製造業企業の海外進出は,ほぼアジア諸国に限られており,労働費の節約を狙ったものが多いことが判明した.海外進出に伴う北勢地域の工場への影響については,金型などの基盤的業種や,電子部品などの労働集約的業種で生産や雇用の減少が認められ,空洞化が進みつつあることが分かった.第3に,三重県内に立地するエレクトロニクス企業A社を対象として,グローバル化に伴う事業所配置の変化と地元関連企業群への影響について聞き取りを行った.A社は国内の液晶業界では技術面で先行し,市場シェアも高い企業で,三重県内に大規模な液晶の開発・生産拠点を有する.同社の場合,海外に生産拠点を設けているが,国内のマザー工場である三重県内の拠点への投資も重点的になされており,空洞化の兆候はない.開発部門の強化に伴い,関西地区の既存生産拠点とのリンケージが重視されている.一方,地元企業との関係では,種々の条件に応じて,取引が拡大する場合と縮小する場合があった.第4に,グローバリゼーションに伴う工業地域の再編成に対する政策的対応について,三重県庁,四日市市などの取り組みを検討した.また,他地域との比較のため,新しい機械工業集積地である岩手県北上・花巻地域の現状と政策的対応について調査を行った.第5に,上記の分析をふまえて,機械工業のグローバリゼーションに伴う地域的インパクトと政策的示唆を考察した.
合成投票ゲームによる代議員制度・二院制の分析

本研究課題では,日本の二院制の議会を分析するために,「衆議院の優越」を用いた法案審議に着目し,新たに二院制ゲームを定義した。そして,二院制ゲームの提携構造がある場合の投票力指数を計算し,どのような連立政権が安定となるかを論じ,事例研究もおこなった。同時に,一票の重みの本来の意義に立ち戻るため,欧州で提唱されている選挙制度の妥当性を測る指数等を,日本の国政選挙の結果に適用し,我が国での一票の重みとの関連性等を考察した。最後に,日本の議会の特徴を踏まえ,中規模の力を持つ投票者がいる投票ゲームを定義し,中規模政党が法案審議や連立政権形成に与える影響を考えた。前年度までに,二院制議会を協力ゲームのミート(meet)およびジョイン(join)を用いて合成投票ゲームとして表記できることから,投票力指数のひとつである提携構造を考慮したシャープレイ・シュービック指数(CS値)の公理系からの特徴付け,いくつかの事例における投票力指数の計算と事例研究,および簡単なケースにおける交渉集合の計算を実施している。本年度はそれを踏まえて,主に以下の二点について研究を発展させた。(1)特徴的な場合におけるCS値を計算・比較することで,それぞれの状況において与党,あるいは野党にとって望ましい連立政権の構造を明らかにした。具体的には,一院制議会に対して対称ゲーム,ビッグボスゲーム,エイペックスゲーム等の特殊なゲームの特性を考えるように,二院制議会に対して,(a)一党のみが両院で多くの議席数を保有する場合,および(b)上院ではA党が多くの議席数を保有し下院ではB党が第一党であるような,ねじれ国会に準ずる場合について分析した。(2)数値計算プログラムに改良を施し,6党のプレイヤーをもつ戦略形提携形成ゲームにおいて,どのような連立状況が安定となるかを計算可能にした。これを用いて,1993年衆院選後,2007年参院選後,2009年衆院選後,2011年12月の4つの期間を対象に詳細な事例研究を実施した。(1), (2)の結果については,国内外の研究発表会で成果報告を実施した。さらに,日本の国会の議席変遷に鑑みて,エイペックス・ゲームに対して中規模政党を導入し変形した準エイペックス・ゲームを定義し,中規模政党の影響力を測る研究を実施している。代議員制度については,これまでは一票の格差に焦点を当てていたが,国外のいくつかの研究に倣い,選挙区間格差の評価を検討する方向性を見いだした。平成25年度は11ヶ月間産前産後休暇および育児休業を取得したため,予定していた研究にはほぼ進捗がみられなかった。ただし,代表制指数(Fragnelli, 2009)を日本の直近3回の国政選挙において計算し,選挙区間,および各選挙区と国会での議席分布との格差について考察を実施した。今後,引き続き,一票の重みに変わる選挙区間格差を考察する指標として,Fragnelli (2009)等が提唱している代表制やガバナビリティを用いることができるかを検証していく。各国で用いられている二院制について調査を実施し,合成投票ゲーム,具体的には協力ゲームのミート(meet),ジョイン(join)の組み合わせで表現できることを確認した。日本で用いられている二院制を,再審議にかかわるパラメータαを用いた二院制ゲームとして定義し,ミートやジョインを用いた合成での表現もおこない,以下の結果を得た。(1)二院制ゲームにおいて,代表的投票力指数がパラメータαの加重和で表せる。これにより詳細な事例研究が容易となる。(2)提携構造を考慮した場合については,提携構造を考慮したシャープレイ・シュービック指数(CS値)がDubeyの公理を満たす唯一の投票力指数となることを示した。(3) CS値を利得とした提携形成ゲームを用いて,近年の国会議席に対応して,現行の連立与党の安定性を分析した。(4)安定となりうる連立与党を計算した。ただし,より詳細な分析は24年度に継続しておこなう。(5)交渉集合については,実際の国会の議席を用いて,12件の事例における交渉集合を計算した。より一般的な特性については継続して分析中である。代議員制度のモデルについては,二大政党制を仮定した既存の代議員制モデルを三大政党,四大政党の場合に拡張を試みた。しかし,既存モデルの拡張では,既存モデルにおいて観察される問題点がそのまま残ることがわかった。したがって,Bolgerらの多選択肢投票ゲームとその指数を応用して一票の重みを評価することを,今後引き続き実施していくことになった。実験計画については,有効な代議員制のモデルの確立にいたらなかったため,具体的な計画は24年度以降の課題として残った。日本の議会,特に国会における各政党の影響力を分析するため,本研究課題では,二院制ゲームを提案し,理論特性を調べるとともに事例研究を進めてきた。二院制議会を協力ゲームのミート(meet)およびジョイン(join)を用いた合成投票ゲームとして表記する二院制ゲームについては,投票力指数のひとつである提携構造を考慮したシャープレイ・シュービック指数(CS値)を用いた分析を研究論文としてまとめつつ,分析プログラムの改良を実施した。また,研究課題では,平成24年度より,エイペックス・ゲームに対して中規模政党を導入し変形した準エイペックス・ゲームを定義し,中規模政党の影響力を測る研究を実施している。平成26年度は特に,準エイペックス・ゲームにおける協力ゲームの集合解をもとめた。

また,エイペックス・ゲームに対して定義され研究がなされている非協力交渉ゲームを準エイペックス・ゲームに適用し,中規模政党をの存在を考慮した場合,交渉結果として表れる配分にどのような変化があるかを分析している。さらに,実際の交渉プロセスに鑑み,交渉での発言者を絞った,二段階非協力交渉ゲームを提案し,エイペックス・ゲームを含む準エイペックス・ゲームでの均衡を導出した。並行して,同ゲームを対象とした経済実験を計画し,平成26年度1月に実施した。平成26年度末までには,実験結果と理論結果との比較を行った。前年度までに,議会において一党が大きな議席数を持ち,他の党が一様に小さな議席数を保有する状況を表したエイペックス・ゲームを拡張し,中規模政党を導入した準エイペックス・ゲームを定義した。平成27年度は主に,平成26年度に提案した準エイペックス・ゲームにおける配分交渉のモデルに,交渉が決裂する場合を導入し拡張をおこなった。拡張した二段階非協力交渉ゲームの均衡を求めるとともに,同モデルに対する経済実験を計画,実施した。研究成果の発表としては,平成26年度までの研究結果を学術論文としてまとめ発表した他,国際会議での研究発表を実施した。本研究課題では,日本の二院制の議会を分析するために,「衆議院の優越」を用いた法案審議に着目し,新たに二院制ゲームを定義した。そして,二院制ゲームの提携構造がある場合の投票力指数を計算し,どのような連立政権が安定となるかを論じ,事例研究もおこなった。同時に,一票の重みの本来の意義に立ち戻るため,欧州で提唱されている選挙制度の妥当性を測る指数等を,日本の国政選挙の結果に適用し,我が国での一票の重みとの関連性等を考察した。最後に,日本の議会の特徴を踏まえ,中規模の力を持つ投票者がいる投票ゲームを定義し,中規模政党が法案審議や連立政権形成に与える影響を考えた。研究課題の標題に含まれる二院制ゲームの研究については,研究成果を学術論文にまとめる作業にやや遅れが生じている。理由として,より現実的かつ詳細な事例研究を実施するために,分析を適用する対象の選択,データ取得,および分析プログラムの改良が必要となっていることが挙げられる。一方,準エイペックス・ゲームに関する研究はおおむね順調に進展している。投票ゲーム理論とその応用これまでの研究成果を学術会議・研究集会等で発表し,研究を発展させていく。前年度までにデザインし実施した経済実験の追実験を行い,分析用データを確保しより詳細な分析をしていく。さらに,前年度に提案した二段階非協力交渉ゲームに,交渉が決裂した場合の設定を加味して改良を加え,均衡をもとめて既存の結果との比較を実施する。当初予定していた被験者実験については計画より遅れが出ている一方,二院制ゲームの研究に加えて,新たに2つの方向(下記(2), (3))に研究が拡張した点に鑑み,全体としておおむね順調に進行していると考える。(1)二院制ゲームでの達成度については,研究実績の概要に述べたように,特殊な状況における理論結果が得られ,前年度より大規模な事例研究を実施できた。(2)さらに新しく,エイペックス・ゲームに対して中規模政党を導入し,注目するパラメータに応じて3種類の準エイペックス・ゲームを定義した。これにより,中規模政党の影響力を測る研究を進め以下の結果を得た。
視覚ニューロンの刺激方位選択性は網膜神経節細胞が起源か？

大脳皮質一次視覚野ニューロンは大脳皮質一次視覚野において初めて生じると考えられてきた。本研究では一次視覚野の前段階である網膜神経節細胞および外側膝状体中継細胞に方位選択性がすでに存在し、網膜から大脳に至る情報処理過程において最適方位の一致したニューロン間に興奮性結合が存在することを明らかにした。この結果は、視覚ニューロンの刺激方位選択性が網膜神経節細胞に由来することを示唆する。平成25年度はネコ外側膝状体(LGN)ニューロンの刺激方位選択性に対する刺激空間周波数、刺激サイズおよび輝度コントラストの影響を検討した。その結果、LGNニューロンの方位選択性は高空間周波数及び広域刺激に対して顕著に観察され、輝度コントラストには不変であった。またLGN内GABA抑制が刺激方位選択性の輝度コントラスト不変性形成に関与していることを明らかにした。以上の結果を英文原著論文として報告した。更にLGNニューロンの刺激方位選択性が網膜神経節細胞(RGC)由来であることを検討するために眼球内に刺入した金属電極からRGCの視覚刺激に対するスパイク応答を細胞外記録法で記録し、同時にLGNに記録用金属電極を布置し視覚刺激誘発スパイク応答を細胞外記録した。RGCニューロンはLGNニューロンと同等の受容野楕円性及び刺激方位選択性を有し、最適方位が類似した細胞同士においてRGCからLGNへの直接投射が観察された。この結果は、刺激方位選択性はRGCにおいて既に生じており、RGCの方位選択性が興奮性直接投射によりLGNニューロンに引き継がれることを示唆している。本研究結果を英文原著論文として報告した。また平成26年度以降に予定していた実験の内、大脳皮質一次視覚野(V1)内ニューロンの刺激方位選択性形成メカニズムについて平成25年度に前倒しで検証を行った。その結果、V1出力層(2/3層)ニューロンの刺激方位選択性は主に入力層(4層)の方位選択性を反映しており、2/3層内近傍ネットワークの影響は小さいことを見出した。昨年度までに一次視覚野(V1)ニューロンで顕著に観察される刺激方位選択性が、網膜神経節細胞(RGC)の刺激方位選択性由来である可能性を検証するために、以下の実験を行った。1)RGCの受容野構造計測と、刺激方位選択性計測、2)外側膝状体(LGN)中継細胞の受容野構造計測と刺激方位選択性計測、3)V1内刺激方位選択性チューニングの伝達経路の同定、4)ヒト刺激方位弁別能力とV1ニューロン刺激方位選択性特徴の比較。昨年度は、1)興奮性直接結合を有するRGCとLGN中継細胞の受容野長軸が一致するかどうかを検証し、受容野中心極性と長軸の一致するニューロン間で興奮性直接結合が存在することを明らかにした。2)V1内において、入力層である4層と出力層である2/3層間で最適刺激方位が一致したニューロン間に興奮性直接結合の確率が高いことを明らかにした。また2/3層内結合では、刺激方位選択性に依存した興奮性結合パタンは観察されなかった。3)ヒトの知覚における刺激方位弁別能力がV1ニューロンの刺激方位選択性と良く類似した特性を持つことを心理物理実験から明らかにした。以上の結果から、1)LGN中継細胞の刺激方位選択性はRGCで生じた刺激方位選択性が興奮性結合により伝達されることで生じること、2)V1内の刺激方位選択性が主に垂直方向の興奮性投射によって維持されており、その特性が生体の知覚特性に反映されている可能性が示された。本研究では、視覚ニューロンの刺激方位選択性がこれまで考えられていたように大脳皮質に一次視覚野において初めて生じるのではなく、網膜神経節細胞の段階ですでに生じている刺激方位に対する応答バイアスが、視床外側膝状体を経由して大脳皮質に至る経路で選択性を強めることで生じている可能性を検討した。実験動物としてネコを用いた。前年までに、以下の現象を明らかにした。1)一次視覚野の前段階である網膜神経節細胞および外側膝状体中継細胞の約80%が有意な刺激方位選択性を示した2)網膜神経節細胞と外側膝状体中継細胞の同時記録により、最適方位が類似しているニューロン同士が興奮性に結合していることを明らかにした。最終年度は外側膝状体および一次視覚野の同時記録実験を実施し、最適方位が類似した外側膝状体中継細胞は、同一の皮質ニューロンに興奮性に結合していることを明らかにした。以上の結果はネコ視覚経路においては網膜神経節細胞で生じている弱い刺激方位選択性が大脳皮質一次視覚野の刺激方位選択性の源であることが示唆される。これまでに1)LGN中継細胞の刺激方位選択性がRGC由来であること、2)V1出力層の刺激方位選択性がV1入力層の刺激方位選択性由来であること、3)ヒトの知覚における刺激方位識別特性が、V1の刺激方位選択性と極めて類似していることを明らかにし、其々の結果を英文原著論文として発表済である。

ことから当初予定通り研究が進捗していると判断する。実験心理学本年度はV1入力層の刺激方位選択性がLGN中継細胞由来であることを多点同時記録法、逆相関法による受容野構造解析、相互相関法による直接結合の有無の確認により明らかにする。昨年度中に当該実験は開始されており、直接結合を有するLGNーV1ペアニューロンの計測に成功している。本年度は十分な数の直接結合を有するLGN-V1ペアを計測し、V1ニューロンの刺激方位選択性がLGNの刺激方位選択性由来であるかどうかを明らかにする。平成25年度に予定していた、網膜神経節細胞と外側膝状体中継細胞の方位選択性形成メカニズムの検討は当初予定通り終了し、研究結果を2篇の英文原著論文として報告した。また平成26年度以降に予定していた大脳皮質一次視覚野内での刺激方位選択性の形成メカニズム関する研究の一部を平成25年度に前倒しで実施し、その結果を英文原著論文として報告した。刺激提示装置に一部不具合が認められその改修作業を計画したが、昨年度内での改修が完了しなかったため、H25年度に改修費用を繰り越した。多点電極データ解析を効率的に進めるため、解析PCの追加購入が必要であると判断したが、年度内での納品が間に合わなかったため次年度に解析PC及びソフトウェア購入費用を繰り越した。平成26年度はLGNニューロンの方位選択性がV1ニューロンのそれに直接寄与している可能性を検討するために、LGNとV1での同時ニューロン活動計測を行う。麻酔・非動化したネコにおいて、V1に多点同時記録用細胞外電極を刺入し、マルチユニット活動を記録する。対象となるV1ニューロンとと受容野位置の一致するLGN部位に多点同時記録用細胞外電極を刺入しマルチユニット活動を同時記録する。逆相関法及び部分空間逆相関法を用いてLGNニューロンおよびV1ニューロンの受容野構造、刺激方位選択性、空間周波数選択性を計測し、刺激方位選択性の類似度を直接結合のあるペアとないペアで比較し、直接結合のあるペアにおいて直接結合のないペアよりも刺激方位選択性が類似しているかどうか検討する。本年度は刺激提示システムの改修のための部品とモニタキャリブレーションに関わる機材の購入を計画している。多点データ解析のため解析用PC及びソフトウェア、データ保存用HDDの購入を予定している。大脳皮質広域同時記録用金属電極及び電極設置に必要な器具の受注生産の一部が平成25年度内で完了せず、平成26年度に持ち越したため、支払額を平成26年度に繰り越しした。平成25年度に予定していた物品購入について電極購入費用466,476円の使用を平成26年度に実施する。
東部モンゴル新発見の突厥・ウイグル期の定住遺跡に関する歴史・考古学的調査研究

2018年10月16ー22日にはロシア連邦サハ共和国の北東連邦大学を訪問し、サハ共和国に残された古代テュルク語およびモンゴル語の語彙の蒐集を兼ねて、国際研究集会に参加し、これまで大澤が最近のモンゴル高原における古代テュルク時代の碑文遺蹟に関わる調査成果について、報告と共に、講演を行った。2018年11月14ー20日にモンゴル科学アカデミー歴史考古学研究所で12月で切れる日蒙合同調査の協定書の今後の4年間における協定書継続について協議を行い、双方、協定を継続することでまとまった。また同研究所の附属博物館やモンゴル国家歴史博物館を訪問し、古代テュルク時代の出土遺物や古代テュルク語銘文について資料蒐集を行った。2018年12月には、モンゴル科学アカデミー歴史・考古学研究所において、今年度の6月中研究協力者として参加した東部モンゴルでの発掘調査及び表面調査について、報告を行った。2019年2月24日には、愛媛大学で実施された北アジア調査報告会において、モンゴル科学アカデミー歴史・考古学研究所と今年度に東部モンゴルで実施した発掘調査及び表面調査の実施状況について、報告を行った。2019年3月22日31日にモンゴル科学アカデミー歴史考古学研究所を訪問し、日蒙合同調査に関する協定書を締結した。そして、2019年度における日蒙合同発掘調査について、協議を行い、具体的な調査プランを策定した。また東部モンゴル高原のヘンテイ県、さらには東ゴビ県からゴビサンブル県、トゥブ県で、古代突厥時代の石人遺跡や古代テュルク時代の碑文やタムガなどの表面調査を実施した。本科研は2018年10月に採択結果が判明した。しかし、その時期は、モンゴル高原では発掘調査に向かない時期であり、その後、訪問した際には、現地研究所付属の博物館や国家博物館に所蔵されていた遺物や碑文調査を行ない、関係文献の蒐集を実施した。ただこうした不利な状況ではあったものの、今後の日蒙合同調査に関わる協定書を無事、締結できたことは、今後の調査計画を策定する上で大きな進展を見たと評価できよう。今年度では、4月末から5月初旬にかけて、ロシア連邦ハカス共和国の各地で現地の研究者と共同、突厥時代以降の文字文化と歴史史料に関する研究の一端として、古代テュルク語の岩壁銘文および定住遺跡の表面調査を実施する予定である。また、本年9月521日には、研究分担者および研究分担者と綿密な協議を行いつつ、モンゴル科学アカデミー歴史・考古学研究所考古学センターとの国際共同発掘調査を行う予定である。その対象は、これまで大澤が推進してきた東部モンゴルのスフバートル県の古代テュルク時代の追悼遺跡や定住遺跡の発掘調査、これらに関係すると思われる周辺の碑文や遺跡についてであり、これに並行して表面調査も実施する予定である。また、この調査後には、出土遺物に関しては放射性炭素年代の測定を行い、当該遺跡の年代を割り出し、今後の発掘計画の指針にしたいと考える。また発掘成果については、若手の研究分担者や研究協力者からの協力を得つつ、またモンゴル側とも綿密に協議しながら、研究集会や報告会などで積極的に発信したいと考えている。

また、本年9月521日には、研究分担者および研究分担者と綿密な協議を行いつつ、モンゴル科学アカデミー歴史・考古学研究所考古学センターとの国際共同発掘調査を行う予定である。その対象は、これまで大澤が推進してきた東部モンゴルのスフバートル県の古代テュルク時代の追悼遺跡や定住遺跡の発掘調査、これらに関係すると思われる周辺の碑文や遺跡についてであり、これに並行して表面調査も実施する予定である。また、この調査後には、出土遺物に関しては放射性炭素年代の測定を行い、当該遺跡の年代を割り出し、今後の発掘計画の指針にしたいと考える。また発掘成果については、若手の研究分担者や研究協力者からの協力を得つつ、またモンゴル側とも綿密に協議しながら、研究集会や報告会などで積極的に発信したいと考えている。当初の予定では2018年9月中に東部モンゴル高原においてスフバートル県テブシンシレー郡での定住遺跡に関する発掘調査および関係遺跡の表面調査を実施する予定であったが、交付が10月中になったため、寒冷期に入るモンゴルでは発掘調査を行うには不向きであったというモンゴル国での事情によるところが大きい。それゆえ、2018年度の使用残額と2019年度使用額については、本稔月に実施予定の東部モンゴルのスフバートル県トゥブシンシレー郡のドンゴインシレー遺跡の発掘調査とこれに関係するデルゲルハン山近郊の基壇遺跡の試掘作業に充当する予定である。また同時に行う付近の関連遺跡の表面調査代や出土遺物の放射性炭素による年代分析の委託費用や現地の考古学関連の資料蒐集代、また報告書の作成代などに使用する予定である。
シンクロトロン放射を用いた放射線DNA損傷の分光学的研究

本研究では、放射線の直接効果によるDNAの損傷過程を、DNA中の特定元素を狙い撃ちができるシンクロトロン軟X線ビーム(以下軟X線)を用いることで解明することを目的としている。本年度はDNA塩基の蒸着薄膜試料を作成し、短寿命の塩基ラジカルをESRにより測定した。その結果、薄膜にわずかに水分子が吸着すると塩基ラジカルの収率が減少することを、窒素及び酸素のK吸収端の軟X線を利用することで新たに見出し、損傷過程においてDNAと配位水層との間の電荷交換相互作用が介在することが示された。一方、これまでに軟X線を用いて実験的に得られているDNAの1本鎖切断、2本鎖切断及びFpgなどの塩基除去修復酵素との反応で可視化された酸化的塩基損傷の収率について、モンテカルロシミュレーションによる理論的な解析を進め、特定元素の内殻吸収によりクラスター化した複雑なDNA損傷が生じることを明らかにした。さらに、軟X線と同様に高密度励起・電離を与えるイオンビームについても、研究当初には予定されていなかったが同様な実験を進め高LET放射線によるDNA損傷収率を得ることができた。また細胞レベルでの修復応答を調べるための新しい実験方法として、大腸菌の塩基除去修復酵素欠損株に損傷を含むDNAを適当なベクターで導入し、修復反応をさせた後に再び細胞からDNAを回収して損傷の修復度合いを測定する方法を確立した。この方法により、ふたつの塩基損傷からなるクラスター損傷により、修復欠損株では突然変異率が極めて増大することが明らかになった。さらにDNAとタンパク質がクロスリンクするタイプの損傷を調べる目的で、アミノ酸の薄膜に対する軟X線照射及びHPLC法による照射生成物の分析を行ない、光学異性アミノ酸に関する円偏光軟X線二色性スペクトルの測定に世界で初めて成功するとともに、アミノ酸同士が重合した二量体が生成することを確認した。放射線による突然変異や発ガンなどの原因となるDNA分子損傷の生成過程の解明を目的とし、軟X線領域のシンクロトロン放射ビームをDNA関連分子に照射しながら、以下に述べる各種のDNA損傷の分析を行った。1.DNA塩基ラジカル測定:SPring-8に設置されたESR装置のキャビティー部真空チェンバーの改良を進めると同時に、本装置を用いて核酸塩基の粉末ペレット対するラジカルの測定を行ってきた。主要な成果として、ビーム照射中にのみ観測される短寿命のラジカルが生成し、その収量は塩基分子中のカルボニル酸素のK殻共鳴により強く増感されることが見出された。この成果は、国際放射線会議(2004年8月於オーストラリア)で発表された。またESR装置のアイリスの微調整機構の改良を進めると同時に、HPLC法によるチミン塩基の損傷過程の研究も合わせて行った。2.DNA脱離イオン測定:SPring-8に設置された4重極質量分析装置を用いて、軟X線照射によりデオキシリボース(糖)やヌクレオチド等のDNA関連分子から脱離するイオンの測定を行ってきた。イオン種の解析から、DNA分子中で最も脆弱な部位は糖部位であることが突き止められた。また二つ以上の炭素原子を含むイオンが数多く脱離してくることから、軟X線照射により糖のペントース環が完全に破壊され、その結果DNAの鎖切断が生じる可能性が示された。3.グリコシレースを用いた塩基損傷・鎖切断測定:フォトンファクトリー放射光施設において、環状プラスミドDNAを試料として用いて、リンK吸収端軟X線照射による酸化的塩基損傷及び鎖切断のアガロースゲル電気泳動法による測定を実施した。これまでに、リンK吸収による単独の塩基損傷は少ないが、鎖切断などと共にクラスター化して生じる塩基損傷は逆に増大することが明らかになった。現在エネルギー付与部位と線量について詳しい解析を進めている。放射線によるDNA損傷の生成過程を、反応中間体であるラジカルやイオンに注目し、大型放射光施設(SPring-8)のシンクロトロン軟X線ビームラインに設置した電子常磁性共鳴(EPR)装置及び四重極質量分析装置(QMS)を用いて調べた。その結果、グアニン塩基に対するEPR測定から、ビーム照射中にのみに観測される短寿命のラジカルと照射後も残存する安定なラジカルは、分子中の酸素1s→σ*励起(約0.5keV)に対して異なるエネルギー依存性を示し、これらの生成が競争過程にあることが示唆された。また軟X線照射されたチミン塩基をアニール処理することにより、安定:なラジカルでも緩和時間が異なる、チミンアリリックラジカルと5一チミルラジカルの二種類が生成することが明らかになった。一方、軟X線(0.5keV)と同程度のエネルギー(0.6keV)の電子線をDNAIに照射してQMS測定により脱離イオンを比較したところ、どちらの場合も糖(デオキシリボース)部位が激しく分解した結果生じるイオンが多数観測された。この結果から放射線の直接効果による、鎖切断の主要な原因は、2次電子による糖部位の分解であることが示唆された。さらに、DNA中のリン原子に特異吸収されAuger効果を与えることができる軟:X線(2.lkeV)をプラスミドDNAに照射した後に塩基除去修復酵素(EndoIIIとFpg)を作用させ、酵素で認識される化学的に安定な塩基損傷の生成効率を測定した。その結果、Auger効果は酵素が認識できる塩基損傷を大きく減少させることがわかった。

モンテカルロ法によりリンのAuger効果による損傷の収率・空間分布をシミュレーションしたところ、DNA分子上の数nm程度の距離に損傷が多重に生成する結果が得られ、DNA構成原子への放射線エネルギーの付与により修復酵素の活性を阻害するクラスター損傷が生成することが示された。本研究では、放射線の直接効果によるDNAの損傷過程を、DNA中の特定元素を狙い撃ちができるシンクロトロン軟X線ビーム(以下軟X線)を用いることで解明することを目的としている。本年度はDNA塩基の蒸着薄膜試料を作成し、短寿命の塩基ラジカルをESRにより測定した。その結果、薄膜にわずかに水分子が吸着すると塩基ラジカルの収率が減少することを、窒素及び酸素のK吸収端の軟X線を利用することで新たに見出し、損傷過程においてDNAと配位水層との間の電荷交換相互作用が介在することが示された。一方、これまでに軟X線を用いて実験的に得られているDNAの1本鎖切断、2本鎖切断及びFpgなどの塩基除去修復酵素との反応で可視化された酸化的塩基損傷の収率について、モンテカルロシミュレーションによる理論的な解析を進め、特定元素の内殻吸収によりクラスター化した複雑なDNA損傷が生じることを明らかにした。さらに、軟X線と同様に高密度励起・電離を与えるイオンビームについても、研究当初には予定されていなかったが同様な実験を進め高LET放射線によるDNA損傷収率を得ることができた。また細胞レベルでの修復応答を調べるための新しい実験方法として、大腸菌の塩基除去修復酵素欠損株に損傷を含むDNAを適当なベクターで導入し、修復反応をさせた後に再び細胞からDNAを回収して損傷の修復度合いを測定する方法を確立した。この方法により、ふたつの塩基損傷からなるクラスター損傷により、修復欠損株では突然変異率が極めて増大することが明らかになった。さらにDNAとタンパク質がクロスリンクするタイプの損傷を調べる目的で、アミノ酸の薄膜に対する軟X線照射及びHPLC法による照射生成物の分析を行ない、光学異性アミノ酸に関する円偏光軟X線二色性スペクトルの測定に世界で初めて成功するとともに、アミノ酸同士が重合した二量体が生成することを確認した。
速度場に関する各種線形制約条件下での弾塑性,剛塑性境界値問題の解析とその応用

本研究の主な目的は、剛塑性有限要素法に、人工部材が位置する近傍の各土要素節点で「距離不変」「角度不変」の速度場が生じるとの線形制約条件を導入し、鉄筋、壁面工などを有する補強土構造物や土留め壁を有する掘削地盤の変形・安定解析を行うことであった。粘土地盤と砂地盤を想定した補強土斜面に対し、その手法を適用して安定解析した結果、従来補強土構造物の設計ではあらかじめ経験に基づき仮定してやるほかなかった補強材に発生する引張力の分布や、壁面工に発生する曲げモーメント分布が、安全率や破壊モードと同時に求めることができた。また、その時求められた補強土斜面の安全率は、粘土地盤の場合は無補強斜面に対しあまり大きなものではなかったが、砂地盤の場合は極めて大きな補強効果が観測された。その理由は、砂の強度が大きく拘束圧に依存することに由来し、補強材を地盤中に挿入することにより補強材近傍の砂の拘束圧が大きく上昇するためであった。また、実際に別途行った補強土斜面の中規模模型実験のシミュレーションも行った。無補強斜面の破壊実験から得られた各種土質定数を用いて、「距離不変」,「角度不変」の線形制約条件を導入した変形,安定解析を実施したのだが、補強鉄筋の軸力分布,変形・破壊モード,変形初期の荷重変位関係,破壊荷重に対し、良く実験結果を説明することができ、解析手法の妥当性が証明できた。最後に、補強土構造物を離れ、矢板支持による掘削地盤の安定解析を同手法で行った。矢板も土に比べて大きな剛性を有していると言う点では補強材と同様に考えることができるからである。この場合もやはり、砂地盤の自立矢板の場合の方が粘土地盤のそれと比べて安全率の増加は大きかった。砂地盤の場合、矢板先端部に大きな拘束圧の上昇が生じ、地盤自身の「強度」が大きくなるからであった。