hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
節足動物の視覚系における特徴抽出機構の比較研究

樹状突起の広がりは, 1個の単眼のmedullaの一部,全体,あるいは2個の単眼の各々のmedullaに広がるものなど多様であった.これらの軸索は視神経を経て前大脳まで延びること,その終末部位も極めて多様であることが明らかになった.lobulaニューロンの多くは光の点滅,物体の動きに対して応答することが明らかになった.要約すると, lamina層では視細胞から2次ニューロンへの信号の伝達, medulla上層では2次ニューロンから3次ニューロンへの伝達と共に,運動検出に必須な側抑制等の信号処理,最後にこれらを基にして, medulla下層でlobulaニューロンに物体の運動や光の点滅のみが情報として渡され,脳に伝えられる.来年度はlamina,medulla層の神経機構とlobulaニューロンの関係を解析したい.本研究ではアゲハ、ハンミョウ2種の昆虫の幼虫、およびハエトリグモの単眼視覚系を対象として、視覚情報の特徴抽出機構の解明を行い、本年度は以下のような成果を得た。アゲハとハンミョウの幼虫はともに、頭部に6対の単眼を持つが、これはアゲハでは色彩弁別にハンミョウでは運動検出に適した構造に分化し,視覚ニューロパイルではそれぞれ色、動きに対する視覚情報が抽出、処理されていることが明らかになった。ハンミョウの幼虫では視野を横切るものを検出できるように6個の単眼をそれらの視野を重複し、且つ天球全体を見渡せるように配置していた。第2次視覚ニューロパイルのニューロンは前後あるいは左右への物体の動きに選択的に応答し,定常光には応答しなかった。さらに、6個の単眼全体に含まれる約2万個の視細胞は同一の分光感度特性を示し、この視覚系が色彩弁別に関与しないことを明らかになった。他方、アゲハの幼虫では、6個の単眼のわずか42個の視細胞が色彩弁別に必須な分光感度の異なる3種に分化していた。単眼の視野は狭く、天球全体を見渡すものではなく、且つ単眼間の視野の重複も少なかった。第2次視覚ニューロパイルのニューロンは定常光に対しスパイクで応答し、その頻度は刺激光の波長により変化した。さらに、ある波長に対し興奮性、他の波長に対し抑制性応答等の色対比性が見られた。このことから、色に対する視覚情報がアゲハの幼虫の視覚ニューロパイルで処理されることが明らかになった。ハエトリグモの視覚系は4対の単眼からなるが、現在のところ視覚ニューロパイルのニューロンからの記録には成功していない。しかし、行動実験から視覚ニューロパイルには、速い物体の動き、ゆっくりした動き、物体の接近等を検出するための複数の神経回路があることが明らかになった。本研究ではワモンゴキブリの成虫、ハンミョウとアゲハの幼虫、ハエトリグモの4種の単眼視覚系を対象として、各々の特徴抽出機構を解析した。昆虫の背単眼はその構造から形態視や色覚の機能は持たないが、複眼が機能しない弱光下で環境の光の変化を捉らえ、それにより運動出力を調節すると言われている。しかし、単眼から運動系の中枢である胸部神経節への経路とその神経機構には不明の点が多かった。本研究では単眼の光興奮を脳に伝える求心性第2次単眼ニュ-ロン、それを胸部神経節に伝える下降性単眼ニュ-ロン、この2種のニュ-ロンの間を制御する多種感覚性単眼介在ニュ-ロンを生理形態学的に同定し、これらのニュ-ロンの協調により照度の増減による単眼系の運動調節が可能であることが明らかにした。完全変態をする昆虫の幼虫は複眼を欠き、代りに数個の単眼からなる視覚系を持ち、それらは側単眼と呼ばれる。側単眼系は複眼に比べて小さく限られた機能しか持たないと考えられる。ただ、その機能は幼虫の行動に密接に関連したものであると予想された。ハンミョウの幼虫は地面の穴に潜み、頭上を通過する昆虫等を待ち伏せし捕食する。
臨床判断力育成を包含した転倒予防のコンピューターシミュレーションプログラムの開発

目的は,転倒(転落含む)のハイリスク状態にある生活機能障害をもつ患者に,効果的に転倒予防を実践できるための看護師の臨床判断力育成を包含した転倒予防のためのコンピューターシミュレーションプログラムを開発することであった。本プログラムは応用力育成トレーニング,連携力育成トレーニング,看護管理力育成トレーニングから主に構成される。3施設の看護師および転倒予防実践家看護師に評価をしてもらったところ,応用力育成トレーニングおよび連携力育成トレーニングの妥当性,重要性,実行性の合意率は概ね100%近くあり実践の場で使用可能であると分かった。しかし,看護管理力育成トレーニングは修正が必要である。本年度は,転倒予防の臨床判断力育成の指標となるルーブリックおよびタスクトレーニングの枠組みの開発に取り組んだ。ルーブリックとは形成的学習法の評価ツールのことであり、縦軸は評価規準(何を学習すべきか)、横軸は評価基準(到達している学習レベル)を示す。まず、研究者が自身の専門的知見ならびに先行研究等を踏まえて転倒予防にかかわる身体要因、排泄要因、認知要因、環境要因、チーム医療、看護管理等の方向から開発した。それらを脳卒中リハビリテーション看護認定看護師、看護師長・主任の計5名に内容の妥当性、重要性、実行可能性を聞き取り調査した。その結果,重要性では100%の支持が得られた。妥当性と実行性に問題があることが明らかとなったため、研究者間で検討し修正した。評価規準は「効果的気付き:転倒リスクを予測し観察できる、いつもと違う変化に気付ける、必要な探索すべき情報に気付ける」「効果的解釈:分析に必要とする情報を選択できる、情報を統合し分析できる」、「効果的な介入:患者の状態や状況に応じて介入できる、熟練した看護技術で介入できる、明瞭に説明できる、自信をもって穏やかに接することができる」、「効果的省察:実践を通して自己評価できる、自己評価を基に改善できる」の4つの側面・11項目に修正した。評価基準はレベルIIIIを設定し(レベルIは2段階)、レベル名は「転倒予防を指導できる」「自立して転倒を予防できる」「少しの指導で転倒を予防できる」「多くの指導で転倒を予防できる」にした。看護管理は習熟度が高いためレベルIVまで設定した。本研究では開発したルーブリックを用い自己および他者評価を繰り返しながら、タスクトレーニング等を通して臨床判断力を養うことになっており、妥当性等は今後大規模調査で検証しなければならないが、今回開発したものについて、臨床現場の熟練看護師から高い評価が得られたことは意義あるものである。本年度は、平成24年度のパイロットスタディで得られた結果、専門的知見、ならびにエビデンスの高い先行研究に基づきプログラムを修正する、修正したものをパイロットスタディにより検証する、シミュレーションで用いる事例とシナリオ案作成に取り組んだ。転倒予防の臨床判断力育成の強化には、転倒要因ごとに状況判断を用いたトレーニングが必要と検証された。そのため、シミュレーションプログラムの構成は、タスクトレーニングとシミュレーショントレーニング(応用トレーニング)の中間の位置に、状況判断事例トレーニングを盛り込むことに修正した。状況判断事例トレーニングとシミュレーショントレーニングは事例が必要であり、5つの事例(含む、シミュレート案)を作成した。タスクトレーニング(看護管理力育成)の内容とルーブリックについては、平成24年度のパイロットスタディにより表現等の修正が必要と分かったので修正した。その修正が適切であったか、3か所の総合病院の看護師(看護師長等)を対象にパイロットスタディを行い検証した。なお、本スタディは金沢大学医学倫理審査委員会から承認を得て行った(受付番号:494)。量的データは調査票による記入であり、配布数44部、回収率65.9%、有効回答率100%であった。内容の妥当性は7.4±0.7点、重要性は7.6±0.7点、実行性は6.9±0.7(得点幅:0-9点)であり、看護師からはほぼ了解が得られた。しかし、転倒予防の看護管理力育成は69.0±22.5、転倒予防の判断力育成は67.3±23.2であったが、個人の受け止めとして看護管理力に対する自信は52.3±27.2(得点幅:0-100)と課題が残った。質的データでは、9割が省察を言語化できておりトレーニング効果はみられた。今後大規模調査で検証しなければならないが、今回開発したものについて、複数施設の臨床現場の看護師から評価が得られたことは意義あるものである。コンピューターシミュレーションプログラム:1転倒リスクの基本的学習トレーニングとしてタスクトレーニング、2臨床判断力を含め包括的に転倒予防を考察できる応用力を育成するトレーニングとして状況判断事例トレーニング、3臨床判断力育成に係る看護管理能力育成トレーニングを作成した。状況判断事例トレーニングは、2-1個々の学習者の学習進度・深度が学習の成果に係るため、学習者の学習状況に合わせて個別に学習できるフィードバックシステムをもつ方法と、2-2ディスカッションによる相互作用から派生する能動的気付きを増やすことをねらいとし、スーパーバイザーによるフィードバックを備えたグループ学習による方法の2種類を作成した。臨床判断力育成において転倒予防センサー設置に関しては倫理的問題の状況を捉える必要があると分かったため、横断調査を実施した。調査対象者は看護師(経験年数11.8±8.6年)であり、配布数1,205・回収数1,105(91.7%)・有効回答数1,076(97.4%)であった。

本横断調査において多数の項目間に有意差がみられたが主なものとして、患者の衣服の一部に接続しないタイプの転倒予防センサーと接続するセンサーとの比較では、転倒遭遇経験有無別において、「患者を安心させる」、「患者のしたい行動を支援する」において差がみられた。ケア提供者の立場では、「設置方法を工夫するとケアとして満足感がある」、「外すと転ぶ不安感が看護師にある」、「看護師は設置に罪悪感がある」に差がみられた。家族の立場の推察において「(転倒予防センサーの設置は家族に)転倒リスクが高いことを意識させる」に差がみられた。以上のことから、転倒予防センサーは設置方法によっては倫理的課題を包含していると看護師は認識しており、設置方法の臨床判断をその点を踏まえて本プログラムに組み込んでいく必要が分かった。平成27年度は【転倒予防のための実践力育成トレーンング(以下、実践力育成トレーニング)】を作成し、それをコンピュータ上で操作できるようにプログラミングし、操作状況の確認やトレーニング内容の実行性などを含め課題を明らかにした。【実践力育成トレーニング】は臨床判断力に係るルーブリックにて自己の学習状況を評価する。【実践力育成トレーニング】は「転倒予防に関する基礎的学習トレーニング(以下、タスクトレーニング)」「状況判断事例を用いた転倒予防の応用力育成トレーニング(以下、応用力育成トレーニング)」「転倒予防のためのチーム医療の状況判断トレーニング(以下、連携力育成トレーニング)」の3構造から成る。「タスクトレーニング」は応用力を身に付けるための前段階の学習であり、学習者個人のペースで行う自主トレーニングである。「応用力育成トレーニング」は脳卒中患者の架空事例を設け、学習者が転院日、転院日の夜間、入院1ヶ月後についての状況を踏まえて転倒要因や転倒リスクをアセスメントし対策を立てるから構成される。「連携力育成トレーニング」は様々な職種から成る数名のチーム、もしくは看護師のみの職種であっても参加者が様々な職種の役割を担う数名から成るチームを形成し、架空事例に対するアプローチについて討議を通して連携力育成のトレーニングを進めていく。学習のねらいは、討議による思考の相互作用から派生する気付きを増やすことである。転倒予防の実践者研究者である3名の熟練看護師・看護師長から、実践力育成トレーニングの内容について1画面ごとに計90画面の評価をしてもらった。ほぼ全ての画面について妥当性および重要性は8点以上(1-10点幅スケール)と良好であったが、時間がかかる、文字が小さい、文章が多いという理由のため実行性はやや低かった。教育効果はあるものの課題があり修正の必要性が明らかとなった。目的は,転倒(転落含む)のハイリスク状態にある生活機能障害をもつ患者に,効果的に転倒予防を実践できるための看護師の臨床判断力育成を包含した転倒予防のためのコンピューターシミュレーションプログラムを開発することであった。本プログラムは応用力育成トレーニング,連携力育成トレーニング,看護管理力育成トレーニングから主に構成される。
糖切断酵素や糖転移酵素による細胞認識を阻害する擬似二糖の合成

糖切断酵素をタ-ゲットとした研究では、アルドピラノシドを出発原料にして効率よくかつ立体選択的に環酸素原子を硫黄原子に置換する方法を確立するとともに、5ーチオアルド-スを含む二糖の合成にも適用した。また、糖転酵素をタ-ゲットとした研究では、特定の水酸基を化学修飾したNーアセチルーDーグルコサミン残基を非還元末端に有する二糖を種々合成し、これらに対してガラクトシルトランスフェラ-ゼによる転移反応を調べ、はじめてガラクトシルトランスフェラ-ゼに対して阻害作用を有するグリコシル受容体アナログを見いだした。1.アルドヘキソピラノシドから5ーチオピラノシドへの立体選択的変換アルドヘキソピラノシドのジメチルポロンプロミドを用いる開環反応により遠られるOーメチルSーアセチルモノチオアセタ-ルの硫黄原子を求核剤として立体選択的に閉環する方法として、5位の立体配置を反転または保持して閉環する方法をそれぞれ2種開発し、さらに擬似二糖5'ーチオイソマルトシドの合成に適用した。2.修飾NーアセチルーDーグルコサミンを非還元末端に有するオリゴ糖の合成とそれらのガラクトシルトランスフェラ-ゼに対する作用βー(1→4)ーガラクトシルトランスフェラ-ゼ(EC2.4.1.90)を用いる。メチルNーアセチルーβーDーグルコサミニド、その6ーデオキシ誘導体および3ーデオキシ誘導体に対するガラクトシル化反応から3,6位の修飾が受容体認識には大きな影響を与えないだろうことを予測し、3または6位の水酸基をフルオロおよびスルフヒドリル基で置換したNーアセチルーDーグルコサミンとメチルβーDーガラクトピラノシドがβー(1→3)結合した二糖を合成した。また、3'ーフルオロおよび6'ースルフヒドリル誘導体はガラクトシル転移反応を阻害することが明らかとなり、それぞれの阻害物質定数Kiは0.8および2.7mMで、阻害様式は拮抗型であることが判明した。
フォトルミネセンス法によるシリカ薄膜中の欠陥の検出ならびに構造解析

半導体デバイスの絶縁膜や光ファイバなどとして使用され、現代のハイテク社会を担う基幹材料となっている非晶質シリカ薄膜について、膜中の不純物や空格子点などの点欠陥が膜の電気的・光学的特性に及ぼす影響を系統的に明らかにすることを目的とした研究を行った。不純物や空格子点などの存在はフォトルミネセンスやESR, FT-IR,可視真空紫外分光, EPMA, SIMS等で明らかにし、電気特性は高電界伝導、絶縁破壊、C-V測定などより明らかにしている。酸素空孔の存在と定量、不純物添加による構造の安定化、成膜法の差による欠陥の多寡などが明らかになった。平成9年度の研究において、協力な紫外-真空紫外光であるエキシマレーザ光やシンクロトロン放射光を用いることにより、a-SiO_2薄膜からでも充分な強度を有したフォトルミネセンスが得られることが証明され、今まで、有力な評価手段のなかったa-SiO_2薄膜の点欠陥に対する検出手法としてのフォトルミネセンス法が確立できた。さらに、この手法を用いて、シリコン熱酸化膜やSIMOX埋め込み酸化膜を対象として、その膜の製法に起因して膜が本質的に含有する欠陥とイオン注入や高温熱処理等のデバイス製造プロセスにより生じる欠陥の検出と欠陥構造の同定を行うことができた。平成10年度は、引き続きSIMOX埋め込み酸化膜、フッ素添加SiO_2薄膜やシリコン窒化膜を対象として欠陥の検出と欠陥構造の同定をさらに進めた。また、絶縁破壊測定により、欠陥構造が絶縁破壊強度に与える影響を調査した。平成11年度はイオン注入や加熱処理により誘起される構造欠陥が、a-SiN_x膜、a-SiO_xN_y膜やTa_2O_5薄膜の電気的・光学的性質に与える影響を明らかにした。さらに、これまでの研究の応用としてGe添加シリカガラスの欠陥を利用した光ファイバグレーティングの作成時に生じている光誘起構造変化を明らかにし、ついでイオン注入法による高効率で安定性の良いグレーティングの作成法を提案した。本年度の研究において、強力な紫外-真空紫外光であるエキシマレーザ光やシンクロトロン放射光を用いることにより、a-SiO_2薄膜からでも充分な強度を有したフォトルミネセンスが得られることが証明され、今まで、有力な評価手段のなかったa-SiO_2薄膜の点欠陥に対する検出手法としてのフォトルミネセンス法が確立できた。イオン注入されたシリコン熱酸化膜にKrFエキシマレーザ光を照射することにより三つの発光帯(4.3eV、2.7eV、1.9eV)を観測した。また、4.3eV発光の励起帯が約5.0eVと7.3eVにあることをシンクロトロン放射光を用いた発光励起測定から観測した。さらに、シングルバンチ運転下のシンクロトロン放射光(光パルス幅約0.55ns)を用いた時間相関単一光子計数法等の測定により4.3eV発光の寿命は5.0eV光励起では約2.6nsであり、7.3eV

光励起では約1.9nsであること、2.7eV発光の寿命は約6msであることを明らかにし、これらの発光がイオン注入によりシリコン熱酸化膜に誘起された酸素空孔に起因していること、および、イオン注入により熱酸化膜に誘起された欠陥の消滅に対して、高温での熱酸化中に酸化膜に溶け込んでいた酸素が重要な役割を果たしていることを明らかにした。つぎに、シリコン基板への酸素イオン注入後、高温の熱処理により形成されたSIMOX埋め込み酸化膜を試料として、埋め込み酸化膜上のSi層をKOH溶液でエッチング除去したのち、KrFエキシマレーザ光励起下で発光を観察すると、4.3eV発光の強度はSIMOX埋め込み酸化膜の残存膜厚に対してほぼ直線的に比例することから、酸素空孔は酸化膜中にほぼ均等に分布しているとしていると推察できる。また、イオン注入のされていないシリコン熱酸化膜ではこれらの発光が観測されないことから、SIMOX埋め込み酸化膜はシリコン熱酸化膜より遥かに酸素欠乏性の程度が高いことを明らかにした。昨年度までの研究において、強力な紫外ー真空紫外光であるエキシマレーザ光やシンクロトロン放射光を用いることにより、a-SiO_2薄膜からでも充分な強度を有したフォトルミネセンスが得られることが証明され、今まで、有力な評価手段のなかったa-SiO_2薄膜の点欠陥に対する検出手法としてフォトルミネセンス法を確立させることができていた。今年度は、この手法を用いてSIMOX埋め込み酸化膜、フッ素添加SiO_2薄膜やシリコン窒化膜を対象として欠陥の検出と欠陥構造の同定をさらに進めた。また、絶縁破壊測定により、欠陥構造が絶縁破壊強度に与える影響を調査した。シリコン基板への酸素イオン注入後、高温熱処理により形成されたSIMOX埋め込み酸化膜を試料として、内部酸化効果をフォトルミネセンス法、絶縁破壊測定を用い調べた。フォトルミネセンス測定から、内部酸化によって埋め込み酸化膜の増加した部分の酸素欠乏性は元々あった埋め込み酸化膜とほぼ同じであり、熱酸化膜と比べればはるかに欠乏性が大きいことが分かった。また、自己修復破壊法による絶縁破壊測定によれば、初期の低電界での破壊を生じる回数は内部酸化により著しく減少する。これは内部酸化によりシリコン柱などの弱点部が著しく減少することを示唆しており、実用的見地から内部酸化法は有効であることが分かった。次にフッ素を添加したSiO_2薄膜をプラズマCVD法により作製し、欠陥構造について調べ、またフッ素添加がSiO_2薄膜の絶縁破壊強度に及ぼす効果について調べた。その結果、フォトルミネセンス測定から、フッ素を添加することで微視的な構造の乱雑さによる歪みが減少し、より均一な構造になることが確かめられ、絶縁破壊強度についてもフッ素無添加のSiO_2薄膜に比べフッ素を最大3.2atomic%含有した試料では、絶縁破壊強度が約2.3MVkm/cm上昇することを明らかにした。また、LPCVD法により堆積させたシリコン窒化膜に対して、Ar+イオン注入と高温熱アニールが欠陥構造に及ぼす効果を調査した。その結果、イオン注入及び高温熱アニールをシリコン窒化膜に施すと、2.66eV及び2.15eVの発光強度が共に減少することを確認し、高温熱処理による水素の脱離及びイオン注入による結合切断により形成された欠陥が、PL発光強度を減少させる非発光中心として振る舞うことを明らかにした。(1)プラズマCVD堆積SiO_2薄膜にフッ素を添加することが、膜の絶縁破壊特性を及ぼす影響を調べた。無添加のSiO_2膜に比べて、フッ素添加の試料では、破壊電界が2MV/cm以上も上昇することを見いだした。
中世都市鎌倉を中心とする宗教的ネットワークの研究

本研究は、中世都市である鎌倉を中心にして形成された宗教的ネットワークの様相を解明しようとする試みである。武家の首府として成長した鎌倉には、さまざまな仏教の流派が流入した。鎌倉においては、独自の宗教や学問が形成され、畿内の大寺院に対抗するだけの力を蓄えるようになった。その一端は、鎌倉周辺で独自に創り出された説草や、華厳学の新たな流れからうかがうことができる。また辺境地域に展開した律宗の流れや、伊豆・三島などの霊場をめぐる人々の動きを通して、中世東国の宗教的ネットワークの様相を明らかにしようとした。1.初年度の研究としては、東日本大震災で被害を受けた福島県いわき市長福寺本尊・地蔵菩薩坐像納入文書の調査に比重を置いた。法華経写経の裏面に散在する書状の接合・復元作業を進め、年度末までに大方の接合作業を終え、解読もほぼ一通り出来上がった。また、長福寺御住職と福島県立歴史資料館の渡辺智裕氏のご案内によって、いわき市内の真言律宗寺院を巡検し、立地条件などを確認することができた。納入文書の調査成果は『金沢文庫研究』330号に概報を掲載し、本彫刻および納入品の重要文化財指定に寄与した。2.横浜市金沢区の瀬戸神社に伝来する文化財の調査を実施、あわせて金沢文庫保管「称名寺聖教」から中世の瀬戸神社にかかわる資料の検討・翻刻を進めた。伊豆の三島大社・武蔵の鷲宮と並んで、鎌倉の一角に位置した瀬戸神社の重要性が浮かび上がってきた。この研究成果は金沢文庫の特別展「瀬戸神社海の守護神」図録に収録した。3.宝生寺・龍華寺の聖教については、実物を金沢文庫に移動して燻蒸処置を施した。また横浜市教育委員会による過去の調査データを借用し、今後の調査計画を検討中である。4.このほか、共同研究者の津田氏による仏光寺本『善信(親鸞)聖人伝絵』の調査研究を進め、通説をはるかに遡る南北朝時代の制作であることを考証した。これにより本絵巻が東国初期真宗の重要な遺品であることが明らかになった。1.本年度は、東大寺図書館の聖教調査が許可されたことから、宗性・凝然・弁暁等の鎌倉時代の華厳宗の学僧の著作・手沢本を調査し、また東国の金沢称名寺三世長老となった湛睿の著作が東大寺に収蔵され、高く評価されてきた実績を掘り起こした。これらの調査の成果は特別展「東大寺鎌倉再建と華厳興隆」に反映させ、一般公開した。また、称名寺聖教に残る弁暁の説草については『尊勝院弁暁説草』(勉誠出版)として公刊した。2.いわき市長福寺地蔵菩薩座像納入文書については翻刻および内容分析を進行中である。成果の一端は福島県文化振興財団主催の地域史研究講習会(2014.2.23)で発表し、地域に還元した。3.宝生寺聖教については横浜市教育委員会のデータの補充作業を継続中である。八王子市域の豪族で、戦国時代に滅亡した長井氏の回向文があることを確認し、八王子市史資料編に採録した。4.湛睿説草については、納冨常天氏による既存テキストデータを電子化し、補遺にあたる資料の発見と翻刻にあたっている。千字文説草については目録を点検し、内容解析を進めている。1.いわき長福寺本尊地蔵菩薩坐像像内納入文書については、接合作業および翻字作業を終了し、内容分析をおこなった。体裁を整えた上で公刊をめざしたい。2.宝生寺聖教について、全体的な目録確認作業を終え、資料のグルーピングを試みた。『神祇明鏡集』『道決鈔』『秘密宝蔵鈔』などの稀覯書が含まれていることを発見したので、その内容については改めて本文内容の検討を進める予定である。3.称名寺聖教の説草資料の中で重要な部分を占める「千字文説草」については、全体的な把握を行った上で、翻刻作業に着手した。多岐にわたる資料が含まれていることが判明したので、さらに積極的に翻刻の完成を目指したい。4.湛睿説草の追跡調査を完了し、内容分析を進めた。平成27年度中の公刊を目指して作業を進めている。また称名寺聖教の断簡調査に合わせて、注目すべき資料が見いだされた。5.室町時代の称名寺について研究を進め、企画展『動乱の金沢』として公開し、図録を作成した。従来不明であった南北朝時代以降の称名寺歴代長老について概略の人物比定に成功した。室町時代の称名寺と権力の関係についても新知見が得られた。26年度が最終年度であるため、記入しない。歴史学26年度が最終年度であるため、記入しない。

長福寺像内文書の研究に主力を注いだため、他の研究課題については準備段階にとどまっているが、着手する態勢を整えることができた。金沢文庫保管「称名寺聖教」に含まれる説草の研究については次年度から精力的に実施する予定である。本年度は東大寺聖教の調査に集中したため、他の研究課題については本格的な取り組みには至らなかった。最終年度には称名寺・宝生寺等の聖教調査を進行させるとともに、フィールド調査を実施する予定である。26年度が最終年度であるため、記入しない。聖教類の調査については、外部調査員を依頼し、次年度から着手し、積極的に進める予定である。またフィールドワークを要する研究については、現地相手先との調整が必要なので、順次着手していきたい。外部調査員を含めた聖教調査を確実に実施することが第一の事業となる。共同研究者を含めた研究会を開催する必要がある。次年度繰越額については、本年度内に準備段階までしか進めなかった調査・研究費の実施費用として新年度の初めに支出する予定である。新年度分の研究費は昨年度に実施できなかった事業と合わせて使用していく予定である。本年度購入予定の書籍類の準備が間に合わなかったため。新年度早々に手配の予定。
複合原子層の界面特性理解と原子層デバイスへの応用

新学術領域研究「原子層科学」において,2次元層状半導体の輸送特性,及び複層化技術の確立,複層化したデバイスの特性評価を行い,最終的にOLEDへの応用展開を進めた.既存のヘテロエピと異なり,格子定数差とは無関係に複層化が可能であり,その界面は電気的に不活性であることがわかった.今後のさらなる展開が期待できる.原子層膜の複層化技術を確立,結晶性の良い原子層の育成,原子層と金属電極,絶縁膜等との相互作用の理解,そして最終的に,デバイス応用を目指すという流れで研究を進めている.本年度の実績として,(i)原子層の複層化技術及び(ii)結晶成長の結果を主に述べる.(i)複層化デバイスの特性向上には、清浄界面形成が必須であり、複層化に用いるポリマー材料を溶融しない乾式プロセスの確立が重要である。2次元材料・基板材料は無機系であり、貼り合わせに使用する透明ポリマーは有機系であり、熱膨張率は2桁近く異なる。この特徴を利用し、高温に加熱し密着性を向上させた後、0度付近にまで冷却剥離することで、ポリマーを溶かすことなく乾式転写が可能であることを見出した.(ii)遷移金属ダイカルコゲナイド(TMDC)のバルク単結晶を化学蒸気輸送法(CVT)により作製し、ホール効果測定、ラマン分光測定などを行うと共に、機械的剥離法によって単層数層の薄片をSi/熱酸化SiO2ゲート基板上に転写し、FETの形成と動作特性測定を試みた。特筆すべき結果は、既報の遷移金属ダイカルコゲナイドでは、通常n型もしくはp型動作のみを示すことが多いが、合成時のハロゲンの制御によりWSe2においてn型及びp型動作を制御することに成功した。また、領域内共同研究により、両極動作するMoTe2のFETを2個組み合わせたCMOS論理回路素子の形成にも成功している。(i)2層グラフェンは,ギャップ内準位のため電流のon/off比が取れないという問題点がある。今回コンダクタンス法によりギャップ内準位密度が1013cm-2eV-1程度存在することが示した。デバイス構造の改善により10^11 cm-2eV-1以下に低減できれば、on/off比の向上が期待できる。また、層状絶縁体であるh-BNにおいて、電気的絶縁破壊はlayer-by-layerで起こることをコンダクティブAFMにより実験的に示した。(ii)カルコゲナイド系原子膜伝導における散乱特性は、伝導体が原子膜厚であるために、原子膜周辺の散乱要因に極めて敏感である。異なる原子膜層数の計測によって、原子膜が接する界面での荷電子による散乱が、原子膜伝導の移動度を大きく抑制していることを見出した。(iii)グラフェン透明電極を利用した高分子有機EL素子の開発を進めた。大面積CVDグラフェンの低抵抗化の他、仕事関数のチューニング、濡れ性の向上、リーク電流の低減、基材の選択などの界面特性の制御技術開発により、高輝度発光を得ることができた。(iv)6族遷移金属ダイカルコゲナイドのバルク単結晶を化学蒸気輸送法により成長し,ホール効果,ラマン分光測定を行った。さらに機械的剥離法を用いて電界効果トランジスタを作製しMoTe2をチャネルに用いた素子で,両極動作を確認した。(v)六方晶窒化ホウ素原子層は、グラフェンと組み合わせることにより2つの興味あるグラフェンの新しい物理を引き出すことが可能である。グラフェンの電子状態を乱さないための絶縁保護層として利用できること、グラフェンの原子配列と空間的に干渉させ、グラフェンの電子構造を変調できることがわかってきた。グラフェンだけでなく,カルコゲナイド系の輸送特性の理解も進んだ.さらに,絶縁層状物質の電気的信頼性に関する研究も進んだため.(1)グラフェンを用いた有機EL素子応用には、グラフェンの低抵抗化と仕事関数制御が重要である。ドーパント材料として塩化金を選択肢,低抵抗化を確認,UVオゾン処理によりホール注入層であるPEDOT:PSSの濡れ性を向上させた。以上の技術を用いて、PEN基板上にグラフェンを転写して高分子有機EL素子の作製を試み、最大で8,000 cd/m2 @15 Vと輝度の格段の向上に成功した。(2)トップゲート誘電体層形成/素子封止用ALD装置の自作,立ち上げを行い,MoSe2およびInSe薄片を用いたトップゲートFETの動作を実現した。また黒リンFETにおいて,ALD成長したAl2O3膜が素子保護膜として有効であることを示した。またα(2H)-MoTe2薄片を用いたFETのガスセンサ応用を試み,両極動作MoTe2-FETによるNO2ガスの検出に成功した。(3)2H-type α-MoTe2を用いたTFTを作製し、原子膜電気伝導への分子吸着による伝導変調を調べた。計測はノイズ分析法により、通常の伝導素子は周波数に対して1/f特性を有する。本素子でも真空中では同様の特性を示すが、測定チャンバに空気を導入すると、ノイズ強度が15桁上昇して1/f特性が消失し、ゆう端数依存性がなくなる。さらに、導電度変化が2つの抵抗値の間で入れ替わるランダムテレグラフノイズが観測されるようになった。これは、TFTが1つの分子の吸着に対して感度を示していることであり、超高感度のセンサーとしての応用展開が期待できる結果を得た。(4)h-BNの絶縁破壊電界の結晶方位

依存性を調べた結果,層に垂直方向には12MV/cm,層に平行の場合は,4MV/cmと3倍程度の異方性を確認した.これは,面内に結合を集中させることにより,層に垂直方向にのみ破壊電界強度が増加しているためであると理解できる.グラフェンからTMDC,さらに酸化物系等様々な2次元系に研究が順調に進展しているため.また,デバイス作製におけるプロセスの確立が順調に進んでいる.4族遷移金属ダイカルコゲナイドの単結晶成長を行い,HfS2については比較的大面積(幅1cm以上)の単結晶薄片成長に成功し,FET評価を進めている。HfSe2も単結晶成長したが,大気中で速やかに劣化してしまうため,FET形成は困難であった。また二硫化タングステン薄膜の原子層堆積装置の作製と立ち上げを行った。多層膜は,バルク単結晶劈開面とほぼ同じラマンスペクトルを示している。両極α-MoTe2 FETを用いたガスセンサの開発を試み,二酸化窒素及びアンモニアガスの検出に成功した。h-BN単結晶の原子層基板育成技術の高度化として良好な高圧法による高純度単結晶を成長基板に用いたホモエピタキシャル気相成長条件を見出した。また、共焦点顕微ラマン散乱分光装置により、結晶性の向上を見出した。h-BN単結晶の積層欠陥を作らない弱励起での発光特性を観測可能な紫外顕微鏡を開発した。原子層薄膜にて単層のみを制御性よく酸化させて、ヘテロ構造を形成する技術を見出した。WSe2をチャネルとしたTFTをつくり、これを酸化したところ、1層膜は完全に絶縁化し、2層膜では導電性が増大した。これより酸化膜と導電膜のヘテロ界面で、電荷移動が生じ、p型電荷が注入されることが解った。CVDグラフェンに補助電極を組み合わせた高分子型有機EL素子を試作し、これまでの2 mm X 5 mmから3 mm X 40 mmに素子発光面積を拡大した。また新しい応用例の一つとして、グラフェン電極を用いたエレクトロクロミック素子を試作し、調光を実証した。グラフェン合成では、PMMAを塗布した銅箔にマイクロ波プラズマ処理をする新しい合成技術を確立した。バブルフリーの複層化技術を確立し,2層グラフェンの電流のオンオフ比の大幅な向上に成功した.また,MoS2の界面準位計測から,MoS2自身の欠陥が律速していることがわかった.応用班及び合成班で高品質結晶を合成が順調に進み,それを電子デバイス応用する流れが確立された.また複層化に対する技術の向上,また講習会によるその技術の広がりにより,得られる知見が増加した.また,応用班として,グラフェンの有機ELの特性の向上を達成している.以上より,おおむね順調に進展していると判断できる.・有機金属及び有機カルコゲン前駆体を用いた遷移金属ダイカルコゲナイド薄膜の低温成長を試みた。ラマン分光及びX線光電子分光による評価を行い,基板温度400°Cで良好な組成,結晶性のWS2薄膜が得られることを確認した.・p型のα-MoTe2とn型のMoS2の各FETを用いたガスセンサ作製を行い,二酸化窒素及びアンモニアガスを曝したときの電流応答の増減が両物質間で反対となることを確認した.UV照射+導電性ポリマーコーティングによる大面積グラフェン透明導電フィルムの導電性を向上技術(ドーピング法)を開発した.本手法はPETのような樹脂基材でもガラス基材でも有効であり、従来の溶液によるドーピング法と比較してたいへん簡便で,かつ長期安定である.
神経繊維腫症1型、2型責任遺伝子の悪性脳腫瘍発生における役割の研究

今回の研究ではNF2遺伝子に関して極めて興味ある結果を得た。以下にその結果を列挙する。1.NF2患者の神経鞘腫におけるNF2遺伝子のmRNAを解析したところ、5'側の一部が欠損している転写産物を3種類新たに発見した。2.これらの新しいtranscriptは正常脳にても発現しており、欠損部が第2エクソン、第2エクソン+第3エクソン、第2エクソン+第3エクソン+第4エクソンとなっていることから、alternative splicingによって作られるものと考えられた。3.これらの新しいtranscriptによって作られる蛋白質の機能を解析するために、GSTとの融合蛋白を各種作成し、細胞内蛋白との結合を解析した。その結果、full lengthのNF2蛋白が4種類の細胞内蛋白に結合するのに対し、エクソン2が欠損したのみでも、その結合が全て失われることが明らかになった。4.この結果から、新しく発見したalternative splicingはNF2蛋白の細胞内結合を制御する働きを有すると考えられた。5.更に、このaltenative splicingパターンをastrocytic tumorにおいて解析した結果、low gradeのastrocytomaが正常脳と同じsplicing patternを取るのに対し、glioblastomaの中に短いtranscriptを多量に発現している組織があることが明らかとなった。6.この結果から、NF2のsplicing異常がastrocytic tumorのprogressionに寄与している可能性が示唆された。
共鳴プラズモンプローブによる高分解能蛍光イメージング

近接場光学顕微鏡を用い,色素ドープ微小球,ポリシラン分子,半導体量子ドットなどの高分解能発光観測をおこなった.特にプローブにおける微細光導波部の構造を大きく改良し,プラズモン効果による高い検出感度を達成した.化学エッチングにより先鋭化した光ファイバに遮光用の金属膜をほどこし,先端部に微小開口を設けたものをプローブとして利用した.先端近傍における励起光,信号光の伝達部は金属クラッド導波路とみなすことができる.このような構造に対し,導波モード解析をおこなうことにより,カットオフ径,金属による吸収係数を定量的に評価した.その結果,高い検出感度を得るという観点から,プラズモンモードが最も優れた伝搬特性をもつことが明らかとなった.プラズモンモードを効率的に励起し,しかも光損失の大きな領域を極力減らすため,エッチングによるプローブ形状の最適化をおこなった.光測定評価により,この光導波路中にプラズモンモードが励起されていること,および先端部までの光の伝達効率が大幅に改善されていることが確認された.上で作製した高効率プローブを近接場光学顕微鏡に組み込み,発光観測をおこない,以下の結果を得た.まず,直径100nmポリスチレン微小球中にドープされた色素分子からの発光を観測した.特に,検出蛍光強度に対するプローブと微小球との距離依存性から、球近傍の近接場の広がりを実験的にはじめて評価した.また,紫外領域にバンドギャップをもつポリシラン分子微小凝集構造の発光画像計測もこころみた.光照射による発光退色現象を避けるため,弱励起による高感度検出技術が効果的に生かされた.高密度InGaAs量子ドットにおける単一ドット近赤外スペクトル測定にも成功しており,波長の5分の1の分解能を達成した.近接場光学顕微鏡を用い,色素ドープ微小球,ポリシラン分子,半導体量子ドットなどの高分解能発光観測をおこなった.特にプローブにおける微細光導波部の構造を大きく改良し,プラズモン効果による高い検出感度を達成した.化学エッチングにより先鋭化した光ファイバに遮光用の金属膜をほどこし,先端部に微小開口を設けたものをプローブとして利用した.先端近傍における励起光,信号光の伝達部は金属クラッド導波路とみなすことができる.このような構造に対し,導波モード解析をおこなうことにより,カットオフ径,金属による吸収係数を定量的に評価した.その結果,高い検出感度を得るという観点から,プラズモンモードが最も優れた伝搬特性をもつことが明らかとなった.プラズモンモードを効率的に励起し,しかも光損失の大きな領域を極力減らすため,エッチングによるプローブ形状の最適化をおこなった.光測定評価により,この光導波路中にプラズモンモードが励起されていること,および先端部までの光の伝達効率が大幅に改善されていることが確認された.上で作製した高効率プローブを近接場光学顕微鏡に組み込み,発光観測をおこない,以下の結果を得た.まず,直径100nmポリスチレン微小球中にドープされた色素分子からの発光を観測した.特に,検出蛍光強度に対するプローブと微小球との距離依存性から、球近傍の近接場の広がりを実験的にはじめて評価した.また,紫外領域にバンドギャップをもつポリシラン分子微小凝集構造の発光画像計測もこころみた.光照射による発光退色現象を避けるため,弱励起による高感度検出技術が効果的に生かされた.高密度InGaAs量子ドットにおける単一ドット近赤外スペクトル測定にも成功しており,波長の5分の1の分解能を達成した.
複雑な構造物の制作を支援するための３次元ビジュアル表現

本研究ではコンピュータを用いて手芸作品の設計を支援し、製作過程も支援する研究を行ってきた.今年度はパッチワークを題材にデザイン・製作を支援するシステムPatchyを作成し、研究・開発を行った。パッチワークは布をつなぎ合わせてデザインを作成する広く普及している手芸の1つである。ところが、出来上がり図は縫い合わせたあとでしか見ることができず、色合わせや柄合わせなどはあらかじめ出来上がりを想像してデザインするしかなかった。通常は鉛筆画でデザインをしたあと、色鉛筆で布に対応するような色を塗って配色を確かめてから実際に作ることが多く、初心者はデザインに長けた人がデザインした図柄を真似て作ることが多い。そこで我々はシステムを使って外形をデザインし、デザインした閉じた領域の中に、画像ファイルをドラッグアンドドロップすることで出来上がり図を試行錯誤してみることのできるシステムを提案する。画像ファイルには、実際に使いたい布をスキャンしたテクスチャ画像を用意し、これを用いる。ユーザは布と布の切り替え線(実線)の他、ステッチとしての縫目(点線)もデザインすることができる。既存研究のつまんで引っ張る機能[Igarashi et al. 2005]を実装してあり、ユーザが外形をつまんでひっぱることで、テクスチャもリアルタイムに追従する。内部的なデータ構造としては2次元であるが、ピクセルごとに擬似的な法線方向を計算し、法線と光線方向を加味した色合いを計算し、描画している。このようにすることで、あたかも実際に縫い合わせたかのようなぷっくりとした立体的な描画を、一般家庭に普及しているような安価なノートPCにおいてリアルタイムで実現している。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では「複雑な構造物の制作を支援するための3次元ビジュアル表現」として、コンピュータを用いて手芸作品の設計を支援し、製作過程も支援する研究を行っている。今年度はカードを用いて織物を制作する、カード織りのデザイン・製作を支援するシステムWeavyを作成し、研究・開発を行った。織り物は古くから行われており、縦糸と横糸を組み合わせて織ることで布を作りだすものである。中でもカード織りはカードと糸だけを作って縦糸と横糸を交差させながら、織物を作成していくという、とても単純で簡単な織り手法で,色のついた織り糸と穴の開いた四角いカード状の板があれば他には何も必要ないため、初心者でも手軽に行えるものである。一方,織り柄(テキスタイル)をデザインすることは手作業であり大変である.テキスタイルが決定する要素には, 1)それぞれの縦糸の色、2)カードの穴に通す際の縦糸の通す向き、3)それぞれのカードを回転させる方向と回転させる回数、などがあり、それぞれをデザインしなければならないため,簡単ではない。そこで,我々はカード織りを対象として,インタラクティブにオリジナルなテキスタイルデザインを行えるシステムを提案した。我々は結果がわかりやすいマス目がひし形の「表示モデル」に置き換え、この表示モデル上でユーザが直接編集できるようにした。また,デザイン支援に加えて,カードに縦糸を通す際の制作支援も備えた。提案システムが初心者でも有効であるか否かを実験するため、1)ACM SIGGRAPH 2013 Studioでの展示、2)大日本印刷会社と合同での夏休みワークショップを開催した。それぞれユーザの年齢層も、バックグラウンドも異なるため、これらの展示やワークショップを行うことで、新たな知見が得られ、論文として執筆し、現在投稿中である。今年度の進行具合としてはおおむね順調に研究は進展しており、実証実験、論文執筆、論文投稿などを予定通り行った。今後もこれまでと同様、当初の計画通りに研究を進めて行く予定である。
側彎症発生における脳脊髄液動態の包括的検討

AIS患者の脳脊髄液の動態を評価する.脳脊髄液の動態の異常の側弯症発症における寄与を検討するために,マウスで脳脊髄液の動態評価を確立する.野生型マウスで脳脊髄液の動態の評価を検討し,樹立した中枢神経系に特異的にPTK-7を欠損させたマウスの脳脊髄液の動態を評価する.組織特異的PTK-7欠損マウスの脳脊髄液の動態異常を確認したのちに2足モデルを作製し脳脊髄液の動態により重力負荷がかかった状態で側弯症の発生の有無を検討する.AIS患者の脳脊髄液の動態を評価する.脳脊髄液の動態の異常の側弯症発症における寄与を検討するために,マウスで脳脊髄液の動態評価を確立する.野生型マウスで脳脊髄液の動態の評価を検討し,樹立した中枢神経系に特異的にPTK-7を欠損させたマウスの脳脊髄液の動態を評価する.組織特異的PTK-7欠損マウスの脳脊髄液の動態異常を確認したのちに2足モデルを作製し脳脊髄液の動態により重力負荷がかかった状態で側弯症の発生の有無を検討する.
脊椎動物の初期発生と肢芽形成におけるWnt遺伝子の機能の解析

脊椎動物の諸々の発生現象に細胞間シグナル分子が重要な働きを担うことは周知の事実である。本研究でとりあげたWnt遺伝子は、システイン残基に富む細胞間シグナル分子であり、脊椎動物においてはこれまでに少なくとも17個の遺伝子が同定されている。そのうちのいくつかのものについては、脊椎動物の発生過程でさまざまな役割をはたすことが遺伝子ターゲティングによって作成された変異体の解析等から知られている。Wnt-3aはマウス初期胚の予定体節域および神経管の背側領域で発現する。遺伝子ターゲティングによって作成されたWnt-3a遺伝子の変異体では、前肢より後方の体節は形成されなくなるが、前方の体節や背側の神経管での発現に対応するような異常が認められなかった。異常が認められない領域においては、Wnt-3aと同様の機能を有する別の細胞間シグナル分子が発現し機能を補完しているのではないかと考え、以下のような研究を行った。(1)神経管の背側領域で発現する別のWnt遺伝子であるWnt-1に着目し、Wnt-1とWnt-3aの二重変異体を作製したところ、背側神経管における神経冠細胞の発生に異常が観察された。(2)前方の体節の形成にWnt-3a以外のWnt遺伝子が関与している可能性を考え、マウス初期胚で発現する新しいWnt遺伝子のクローニングを行いその発現パターンを調べた。その結果、この遺伝子は体節の発生に関与するような部域に発現はしていないものの、四肢の発生に重要な役割をはたす肢芽の先端部(AER)で発現することが確認された。(3)さらに、このようなWnt遺伝子の機能を細胞レベルで解析することを目的として、活性を有するWnt蛋白質を調製する系を確立した。
他者からの再評価がネガティブ感情及び精神的健康へ与える影響

まず、前年度に行った調査の分析ならびに論文の執筆・投稿作業を進めた。特に20代から80代までを対象とした前年度の調査データに対して再分析を行ったところ、時間的展望という点に関して、先行研究とは異なる興味深い知見が得られたことから、論文化した上で国際誌へ投稿した。また、前年度翻訳した尺度作成研究のデータについても、新たに分析を行い、論文化を進めた。ただし、サンプルサイズの問題からか、尺度の因子構造がやや不安定であることから、追加調査の必要性が検討された。次に、当初の計画通り、画像刺激を用いたネガティブ感情の制御に関する実験を実施した。この実験では、他者からの再評価を検証する上でも重要な視点であると考えられる、方略の「実施時間」に着目した。計42名を対象とした実験を実施し、現在データの分析を進めているところである。なお、分析の途中段階ではあるが、再評価の実施時間は、再評価の効果そのものには影響を及ぼさないという結果が既に得られている。今後は、他の要因も含めた上で、より詳細な分析を試みていく。これまでに得られた研究結果を踏まえ、最終年度では他者からの再評価そのものを実験および調査によって直接的に検討していく。特に実験においては、方略の実施時間に関する先の研究結果を踏まえ、他者からの再評価においても、実施される時間の影響が確認されないのかについて検証する予定である。調査においては、尺度作成研究の追加調査の結果により、使用する精神的健康にかかわる変数を検討していく。調査研究の論文化および尺度作成データの分析が概ね順調に進んでおり、またサンプルサイズがやや小さいながら、実験も問題なく完了させることができたため。まずは尺度作成研究のデータの論文化および投稿を第一に進める。その後、新たな実験・調査と並行して、方略の実施時間に関する実験データの詳細な分析および論文化を試みていく。本年度は大きく2つの調査を遂行した。まず、研究課題である他者からの再評価を検討する上で、再評価を含めた認知的感情制御全般の適応性を把捉しておく必要がある。そこで、20代から80代までの広い世代を対象に、認知的感情制御と精神的健康に関する調査を実施した。従来、幅広い世代を対象とした調査は国内外において実施されておらず、本調査の知見は、再評価を含めた認知的感情制御方略の性質をこれまで以上に明瞭にするものであると考えられる。また、幅広い世代を対象としたことで、横断的なデータではあるものの、各方略の発達の軌跡を垣間見ることができた。次に、精神的適応を従来よりも広く、また快楽主義的な視点に偏らないように測定する目的から、eudaimoniaという概念に着目し、その尺度の翻訳を行った。バックトランスレーションなどの適切な翻訳の手続きによって項目を作成し、500名を対象とした調査によってデータを得た。現在、分析の途中ではあるものの、先行研究と同様の因子構造が得られ、尺度としての信頼性も十分確保されていることが分かっている。さらに、上記2つの調査に加え、感情制御に関する知見を幅広くまとめたレビューを執筆した。このレビューにより、感情制御の柔軟性や感情制御アフォーダンスといった、新しい概念の重要性が審らかにされ、今後の実証研究を進めていく上での着想を得るに至った。一方で、これまで感情制御研究が依拠してきた、Grossのプロセスモデルの限界についても明確になり、新たな理論構築の必要性が議論された。2つの調査によって、今後の研究のベースとなるデータが得られ、また測定ツールが整ったため。課題を遂行する上でのベースは整ったため、30年度はそれらを用いて、実験および調査を実施していく予定である。特に、他者からの再評価に関しては、従来操作や測定の対象とはなってこなかったため、その実現に注力する。

その後、新たな実験・調査と並行して、方略の実施時間に関する実験データの詳細な分析および論文化を試みていく。調査にかかった費用が少し割り引かれたため、残額が出た。その分は次年度の調査にそのまま繰り越すこととする。実験のための補助スタッフが想定よりも少なく済み、その分人件費が抑えられたため。次年度使用額は改めて補助スタッフの人件費に充てる予定である。
海底熱水系のミキシングゾーンプロセスは熱水生態系の多様性を規定するか？

本研究によって以下のことが明らかとなった。(1)海底熱水は、超塩基性岩をホストとする水素に富んだ熱水と、堆積物の関与するメタンに富んだ熱水、その他の硫黄に富んだ熱水の三種類に大別できることがわかった。水素とメタンに富む熱水は、それぞれ超塩基性岩の蛇紋石化作用と堆積物中の有機物の分解によるものである。硫黄はすべての熱水で高く、水素とメタンに富む熱水以外では相対的な寄与が大きい。熱水から代謝反応によって取り出せるエネルギーは、超マフィック岩ホスト熱水では水素酸化反応が、堆積物ホスト熱水ではメタン酸化反応が、そしてその他の熱水においては硫黄酸化反応が最も大きいことが明らかとなった。(2)多くの海底熱水系において、ミキシングに伴う鉱物沈殿(主として硫化物)が生物の代謝反応に与える影響は小さいことがわかった。ただし、硫黄タイプ熱水のうち鉄の濃度が高い酸性岩ホストの熱水だけは、ミキシングの際に黄鉄鉱(FeS2)の沈殿が起こると、高混合比(=低温)領域において、鉄酸化反応のエネルギーが硫黄酸化反応のそれを上回る場合があることが明らかとなった。このことが、ある種の熱水に鉄酸化型バクテリアのマットが発達することの理由である可能性が考えられる。(3)熱水から得られる代謝エネルギーと、生物を維持するのに必要なメンテナンスエネルギー、そして熱水のフラックスを合わせて考えることで、熱水系で維持することが可能なバイオマスの最大量を見積ることに成功した。その結果、海底熱水系で育むことのできる生物は、ほとんど全てが硫黄酸化反応のエネルギーに依っていることが明らかとなった。さらに、すべての海底熱水系を合わせても、陸上生物の総量に比べて極めてわずかな量の生物しか維持できないということも明らかとなった。これは、海底熱水から放出されるエネルギーが、太陽から受けるエネルギーに比べて桁違いに小さいことと整合的である。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、熱水-海水混合域でのミキシングプロセスを、熱力学モデルを用いてシミュレートし、それを観測データと比較・検証することで、以下の3つの課題を明らかにすることを目的としている:(1)エンドメンバー熱水組成のバリエーションが混合流体の化学組成に与える影響、(2)ミキシングゾーンにおける鉱物沈殿反応が混合流体の化学組成に与える影響、(3)熱伝導冷却による熱水温度低下が混合流体の化学組成および他のミキシングゾーンプロセスに及ぼす影響。本年度は、このうち(1)と(2)について研究を進めた。(1)ホストとなる岩石の種類によらず、エンドメンバー熱水中の硫化水素濃度は高い。そのため、混合流体中の硫化水素濃度もまた、あらゆる混合比において高い濃度を示す。一方、エンドメンバー熱水の水素は、超マフィック岩でのみ高い値を示し、またメタンは堆積物の関与する熱水系でのみ高い傾向がある。この結果、熱水から代謝反応によって取り出せるエネルギーは、超マフィック岩ホスト熱水では水素酸化反応が、堆積物ホスト熱水ではメタン酸化反応が最も大きい。一方、硫黄酸化反応のエネルギーはすべてのタイプの熱水で概ね等しい。そのため、超マフィック岩と堆積物ホスト熱水以外では、相対的に硫黄酸化反応が最も有利な代謝反応となる。(2)酸性岩にホストするタイプの熱水は、他のタイプに比べて鉄の濃度が高い傾向がある。これは、マグマからの亜硫酸ガスのインプットが多いためであると考えられる。単純ミキシングモデルでは、鉄酸化反応のエネルギーが硫黄酸化反応のそれを上回ることはない。しかし、ミキシングの際に硫化鉄の沈殿が起こると仮定すると、熱水端成分の鉄/硫化水素比0.5以上の熱水は、高混合比(=低温)領域において、鉄酸化反応のエネルギーが硫黄酸化反応のそれを上回ることがわかった.本研究によって以下のことが明らかとなった。

さらに、すべての海底熱水系を合わせても、陸上生物の総量に比べて極めてわずかな量の生物しか維持できないということも明らかとなった。これは、海底熱水から放出されるエネルギーが、太陽から受けるエネルギーに比べて桁違いに小さいことと整合的である。24年度が最終年度であるため、記入しない。検証すべき3つのモデルのうち、2つを順調に終了し、良好な結果を得ている。また、その一部は論文として公表することもできた。研究は、当初計画通りに順調に進展していると言える。今後は、以下の2点について研究を進めていく計画である。(1)鉄含有量の多い酸性岩ホスト熱水について、エンドメンバーの鉄/硫化水素比が高混合比の低温熱水の組成とどのような対応関係にあるのかを、実際の観測データから検証する。また、硫化鉄沈殿による鉄/硫化水素比の上昇が、鉄酸化バクテリアの出現にどのような影響を与えているのかについても検討する。(2)熱伝導冷却による熱水温度低下が、混合流体の化学組成および他のミキシングゾーンプロセスに及ぼす影響を考察する。このタイプのミキシングゾーンプロセスは、海底下で熱水溜りをつくるような熱水系において、重要な役割を果たしている可能性がある。