hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中国長江流域の早期仏像に関する統合的研究

当該年度の目標は当初の計画通り長江下流域の早期仏像とりわけ三国時代から制作された神亭壺を中心とした調査研究であった。調査日と調査地は、平成26年5月1日5月6日に中国江蘇省南京市および浙江省紹興市、寧波市、平成26年7月30日8月7日に江蘇省蘇州市・揚州市周辺および浙江省杭州市周辺、平成26年12月27日平成27年1月5日に北京市、四川省成都市、上海市であり、またこれら調査の前後に早稲田大学中央図書館において調査地や関連遺跡に関する文献調査を行った。各地での調査内容は、江蘇省では南京市のリニューアル間もない南京博物院と南京市博物館、また蘇州博物館、鎮江市博物館を訪れ、浙江省では浙江省博物館、新建の紹興市博物館と寧波博物館を訪れて早期仏像および関連出土遺物の調査を行った。なかでもリニューアルや新建の博物館においては従来の展示に比して作例数が増加しており、それを詳しく観察する機会に恵まれたことは今年度の調査の大きな収穫であった。さらに北京市中国国家博物館では仏教東漸に関する特別展、上海博物館では館蔵品の早期仏像の調査に加えて訪問時に開催されていたコルカタ・インド博物館所蔵のインド・ガンダーラ仏の特別展を拝観する機会に恵まれた。さらに平成26年12月に四川省成都市内から南北朝時代の石仏が大量に発掘された報道があり、それをもとに現地を訪れ、当地の早期仏像に続く中国南北朝時代の仏教美術のあり方を考えるうえで大変興味深い視点を得ることが出来た。今後の研究に繋げたいと考えている。こうした最終年次の調査結果は、従来から進めている文献研究の成果を勘案しつつ、引き続き整理検討中であるが、その成果の一部は論文として現在執筆中であり、平成27年度中に発行される論文集に掲載予定である。中国仏教美術史当該年度の目標は長江上流域と中流域の中国早期仏像に関する調査研究であったが、予定通りに当該地の四川省成都市および湖北省武漢市を中心とする地域において現地調査を概ね実施することができた。ただ、再調査を予定していた四川省眉山市江口漢墓については当方と先方の予定が合わず、さらに同省成都市博物館および綿陽市博物館は引き続き建設中であったため、これらの調査は次年度に行いたいと考えている。調査結果の整理と考察結果のまとめは未だ途上だが、その成果の一部を論文として発表した。また、最終年度の長江下流域の早期仏像の研究の準備も徐々に行った。こうした理由から本研究はおおむね順調に進展しているものと判断した。交付申請時に記載した第一年次の目標は長江上流域の中国早期仏像の調査研究であり、それに関する四川省成都市を中心とする現地調査はおおむね実施することができた。また年度の通じて文献調査も順調に行うことが出来た。とりわけ実地調査では、眉山市江口漢墓の調査でいくつかの新知見を得られたことは何よりの成果であった。ただし、当初の調査地に予定していた綿陽市博物館は未だ閉館中であり、また先方の事情によって陝西省城固県文物管理所などの調査を行うことが出来なかった。これらは次年度の調査予定地に含めたいと考えている。調査結果の整理と考察のまとめは未だ途上だが、研究成果の発表に向けて準備を進めている。また、次年度の長江中下流域の早期仏像の研究への見通しを得ることが出来たため、本研究はおおむね順調に進展しているものと判断した。最終年次にあたる平成26年度の研究は、上記の四川省江口漢墓などの再調査を行うと共に、当初の計画通りに長江下流域の早期仏像とりわけ三国時代から制作された神亭壺を中心に各地を調査する予定である。
複合極限場における希土類アンチモン化合物の電子物性の研究

希土類アンチモン化合物RSb_2は希土類元素Rを変えることによって強磁性や反強磁性、超伝導となるなど多様な物性を示す。特にPrSb_2においてCDW転移によるものと考えられる電気抵抗の異常や磁気転移点の圧力効果についてこれまでいくつかの報告をしてきた。本研究は、R=La、Ce、Pr、Nd、Smの良質な単結晶育成に成功したアイオワ州立大学のCanfie1d博士のグループとの共同研究であり、これらの5つの物質について主に高圧下の電気伝導性に着目し、この系の特異な電子構造の層間距離依存、R依存等についての情報が得ることが目的である。RSb_2の電気抵抗の温度依存性は、CeSb_2で近藤様効界が、PrSb_2とNdSb_2でCDW転移が見られる以外は、通常の金属的なふるまいをする。低温では磁気秩序にともなう電気抵抗の減少が観測される。室温で圧力増加にともなう電気抵抗の不連続な減少が起こり、その圧力はRの原子番号とともにより高圧で観測される傾向にあることが、これまでの2GPa以下の測定でわかっていたが、SmSb_2の電気抵抗を8GPaまで測定したところ、やはり3.5GPa付近でそれに相当する異常が起こることがわかった。また、その前後の圧力範囲で電気抵抗は温度に対して小さなヒステリシスをもっている。現段階では結晶変態が起こっていると予想している。また、CeSb_2では15K付近のキュリー点が圧力と共に低下し消失した後、典型的な重い電子系に見られる圧力依存性、すなわち価数揺動が強くなっていくふるまいが見られた。キュリー点の消失圧力では、超伝導等の発現が期待される。もしそうならばCe系の強磁性体では初めての例となる。今後、より低温での実験研究が期待される。本研究は、R=La、Ce、Pr、Nd、Smの良質な単結晶育成に成功した、アイオワ州立大学のCanfield博士のグループとの共同研究であり、これらの5つの物質について高圧下、磁場中での電気抵抗を調べ、さらに高圧下でX線回折実験をおこなうことにより、この系の特異な電子構造の層間距離依存、R依存等についての情報が得ることが目的である。今年度は特に電気抵抗についての実験が進展したので結果を簡単に述べる。RSb_2の電気抵抗の温度依存性は、CeSb_2で近藤様効果が、PrSb_2とNdSb_2でCDW転移が見られる以外は、通常の金属的なふるまいをする。室温で圧力増加にともなう電気抵抗の不連続な減少が起こり、その圧力はRの原子番号とともにより高圧で観測される傾向にあることが、これまでの2GPa以下の測定でわかっていたが、今年度SmSb_2の電気抵抗を8GPaまで測定したところ、やはり3.5GPa付近でそれに相当する異常が起こることがわかった。現段階では結晶変態が起こっていると予想しており、また、ひきつづいてSmSb_2以外の試料についても高圧実験を行っていく予定である。
落葉性木本植物の根の機能の年間リズムを制御する環境要因と内的要因の解明

落葉性木本植物のポプラにおいて、導管液に含まれるKやCa、グルコースやタンパク質の濃度に年周期性が示されたことから、日本自生のポプラであるドロノキを用い導管液成分に関わる遺伝子の根における発現解析を行った。既知のK輸送体と相同であるPmGORK-like1は根において短目処理開始以降恒常的に発現していたが、Ca輸送体の相同遺伝子であるPmACA-like1や導管液タンパク質の相同遺伝子(PmXSP24, PmXSP25)は短日処理により誘導され、低温によりさらに強く発現した。一方、長日環境にある植物へABA添加や低温処理を行ったところ、PmGORK-like1のみが根において顕著に誘導された。筑波大学内に植栽されているポプラ(P.nigra var.italica)の枝の切り口に真空ポンプを繋ぎ、-0.08MPaで一定時間吸引して導管液を二年間に渡って採取し、根で吸収生産された無機/有機成分の変動を調査した。根の生長は地上部の生育が盛んになる6月頃から活発になることが知られているが、先行研究において、導管液にはグルタミンやグルコースおよびKやCaが、地上部が芽吹く前の早春(23月)に豊富に存在していた。さらに、導管液のホルモノーム解析の結果、アブシジン酸(ABA)やサイトカイニン(tZR)も、早春の導管液に最も多く含まれており、特にABAはホルモンの中で最も多く(20nM)含まれていた。一方、導管液に含まれるタンパク質は他の成分に先がけて冬期から(123月)導管液に豊富に存在していた。次に、屋外の自然条件下において栽培したポプラ(P.maximowiczii:ドロノキ)の根を年間を通して採取し、根における生長(細胞分裂)および導管液成分やホルモンに関わる各種遺伝子の発現を調べた。細胞分裂のマーカーであるサイクリンB(CYCB)の発現は、根の生長の盛んな6月にピークを示したが、水輸送に必要な細胞膜アクアポリン(PIP)と、ABA合成の鍵酵素である9-cis-epoxy-carotenoid dioxygenase(NCED)は、それに先立つ早春にピークを示した。さらに、ポプラの導管液に最も多く含まれる25kDaのタンパク質(XSP25)を質量分析計を用いて解析し、遺伝子を同定するとともにその発現の年間変動を調査したところ、。タバコBY-2培養細胞やコムギでABA誘導性の機能未知タンパク質(PR protein)として記載されているBSP(basic secretory protein)と高い相同性を有しており、その根における遺伝子発現は冬期(122月)に高く、9月の植物の根に10^<-5>M ABAを投与すると発現が強く誘導されることが判明した。落葉性の木本植物は生長と休眠のサイクルを有し、休眠の誘導や解除には日長や温度、アブシジン酸(ABA)やジベレリンの関与が知られている。ポプラの導管液に含まれるKやCa、グルコースやタンパク質の濃度に年周期性が示されたことから、本研究ではドロノキを用いて輸送体や導管液有機物質に関わる遺伝子の発現解析を行った。既知のK輸送体と相同であるPmGORK-like1は地上部において短日処理後期から低温期まで発現が誘導され、根では短目処理開始以降恒常的に発現していた。一方、Ca輸送体の相同遺伝子であるPmACA-like1は地上部、根共に短日処理により誘導され、低温によりさらに強く発現した。またポプラで同定された導管液タンパク質の相同遺伝子(PmXSP24,PmXSP25)の発現も短日と低温により誘導されていた。長日環境にある植物へのABA添加や低温処理によりこれらの遺伝子の発現制御機構の解析を行ったところ、それぞれの処理により地上部においてはPmACA-like1が、根においてはPmGORK-like1が顕著に誘導されており、地上部と根では応答が異なることが示された。以上から地上部と根の協調的な環境適応にはABAや低温処理のみでは不十分であり、短日環境によって誘導される全身的な制御機構が関与していると考えられる。

一方、Ca輸送体の相同遺伝子であるPmACA-like1は地上部、根共に短日処理により誘導され、低温によりさらに強く発現した。またポプラで同定された導管液タンパク質の相同遺伝子(PmXSP24, PmXSP25)の発現も短日と低温により誘導されていた。長日環境にある植物へのABA添加や低温処理によりこれらの遺伝子の発現制御機構の解析を行ったところ、それぞれの処理により地上部においてはPmACA-like1が、根においてはPmGORK-like1が顕著に誘導されており、地上部と根では応答が異なることが示された。今年度は上記結果の再現性を取る目的で、昨年度と同様の実内実験を行い、再現性の有るデータを取得した。また、ゲノム解読が終わっているトリコカルパを寒天培地を用いて透明ポット中で無菌的に栽培し、上記と同様の処理によって休眠芽の形成と休眠解除が起こるかどうかを検証するとともに、その際、根の成長にどのような変化が生じるか、ポットの底面から写真を撮影して調べた。その結果、無菌ポット中でも休眠芽の形成と休眠解除が正常に起こること、根の成長は休眠芽が形成されても継続し、低温に移すと止まることが判明した。ポプラ導管液の成分変動を解析し、論文として発表できたので。24年度が最終年度であるため、記入しない。(1)XSP25およびXSP24、カルシウムおよびカリウムの輸送体のプロモーター領域のクローニングを進める。(2)これらのプロモーターの下流に遺伝子発現の可視化マーカーとして発光タンパク質(GFPおよびRFP)およびGUSを連結したコンストラクトの作成を進める。(3)アグロバクテリウムを用いてハイブリッドアスペンに導入する。(4)無菌寒天培地上での栽培や水耕栽培において、遺伝子発現を蛍光を指標に連続的にモニターし、環境要因と遺伝子発現との関連を明らかにする。(5)根とシュートを別々に低温処理するとともに、ジベレリン合成阻害剤(パクロブトラゾール)やアブシジン酸合成阻害剤(アバミン)を地上部および根に分けて投与し、根と芽の休眠と解除および遺伝子発現を解析する。(6)今までの鉢植えのドロノキを使用した人工気象室内における年間サイクルの実験に加え、寒天培地を用いた無菌ポット栽培のトリコカルパを用い、同様の実験を行う。
「アメリカ都市文学」の形成:1865年から1945年のニューヨーク小説を中心に

平成20年度は、研究課題である「アメリカ都市文学」、すなわち、19世紀後半から20世紀初頭のアメリカで起った近代都市の発展、またそこにおける人間の経験を主題としたリアリズム文学の成立と発展を検討した。特に、全体の研究計画の後半にあたる、主に1900年から1945年までのニューヨークを扱った文学作品及び文化表象に焦点を当て、アメリカ都市文学、アメリカ文化、都市論関連の基礎文献及び資料を調査した。第一に、ジョン・ドス・パソスの諸作品、特に『マンハッタン乗換駅』を精読し、ドス・パソスの都市描写の特徴である、建物や街路の細部の描写を積み重ねて全体を構成していく方法を研究した。そのうえ、スコット・フィッツジェラルドら同時代のモダニズム作家の都市描写、また、シオドア・ドライサーやイーディス・ウォートンを中心としたアメリカ自然主義リアリズム作家の都市描写との比較を行い、ジャンルの違う作品の間に強い連続性があることを確認した。第二に、現代のニューヨーク都市小説、特に世紀転換期の都市を主題とする歴史小説を広く精読し、共通の主題として現れる都市の過去と現在の連続性と断絶の感覚に注目した。中でも、スティーブン・ミルハウザーの『マーティン・ドレスラーの夢』においては、当研究が着目する、世紀転換期のニューヨークにおける環境の変化と人間の体験の変化の有機的な関係が強調されていることを発見した。この研究の一部は、平成20年3月にニューヨーク市立大学大学院英文科学会において口頭発表したまた、同時代の映画、アニメーション、広告、建築などについて調査を行い、各メディアに共通して「都市のスピード感」の表現に重点が置かれていることに注目し、この観点から空間と建築の関係を扱った理論書を調査した。平成21年3月にニューヨーク市立大学院及び市立図書館にて資料調査及び研究者との意見交換を行い、同大学院英文科学会に参加し、建築と都市をテーマとしたパネルディスカッションのコメンテーターをつとめた。平成18年度は、研究課題である「アメリカ都市文学」、すなわち勃興しつつある都市とそこでの生活を主題としたリアリズム文学の一形式の成立と発展を検討するため、主に1865年から1900年までのニューヨークを扱った作品に焦点を当て、同期間を扱ったアメリカ都市文学関連・アメリカ都市論関連の基礎文献・資料を調査した。特に、ハーマン・メルヴィルの諸作品と、同時代のニューヨーク都市小説における都市表象の関係について調査研究を行い、短編「代書人バートルビー」を中心に、メルヴィルの諸作品を同時代の都市大衆小説、またホイットマン『フランクリン・エヴァンス』やリッパード『クエーカー・シティ』と比較し、その独自性についてまとめたものを、12月発行の『ストラータ』に発表した。さらに、8月には、アメリカ合衆国ニューヨーク市(ニューヨーク市立大学大学院、ニューヨーク市立図書館、ニューヨーク市立博物館図書館、国際写真センター図書館)にて、資料調査および研究者との意見交換を行い、その成果のうち、F・スコット・フィッツジェラルドの『グレート・ギャツビー』が、それまでの都市文学の伝統を踏まえ、更新している作品であるかについて、セオドア・ドライサーやヘンリー・ジェイムズの諸作品と比較して論じ、11月の日本アメリカ文学会支部会にて口頭発表し、意見交換をした。また、平成17年度から継続したアメリカ都市にまつわる言説の研究の一部として、アーサー・ミラーの演劇的な受容史に関する論文をまとめ、『劇場文化』に発表した。以上の成果を踏まえ、平成19年度以降は1900年から1945年までの期間に焦点を移し、研究を継続する予定。
ラオスにおける森林破壊の規模と要因

本研究では、ラオス・サヴァンナケート県における森林変化とその要因を検証するための重要な基礎データの整備を行った。画像の事前分類結果にもとづいて調査地点を選定し、コドラート法による毎木調査を行った。これによって得られた林相データにもとづいてトレーニングサンプルを選定し、ALOS/AVNIR-2衛星画像をオブジェクトベース法によって分類した。結果、県平野部の現在の典型的な森林タイプ分類を定義し、それらの分布を図化することが可能になった。これらのデータを土台にして、所属研究機関で所有するCorona衛星画像との重ねあわせが進むことで、将来的には研究において当初計画していた、森林破壊の規模と要因分析が可能になる。本研究は、ラオス・サヴァンナケート県における森林変化とその要因の検証を、各種の衛星画像や地形図等のGISデータの分析(GISベースの研究)と、現地レベルでの生態・社会的実態の観察・聞き取り調査(現地ベースの研究)を併用して進めていくものであり、平成20年度は特に、GISベースの研究を主に進めた。具体的には、2006年より運用の始まったALOS衛星画像(AVNIR-2とPRISM)という、比較的高分解能の衛星画像をサヴァンナケート県全体について購入し、これと所属機関が所有するCORONA衛星画像(1960年代の衛星画像)や、Landsat画像とを比較することで、同地域における過去約50年間の土地被覆の定量化・可視化作業を行おうとした。ただし土地被覆を過去に渡って適切に比較するには、まず現在の土地被覆分布を高い精度で把握する必要があった。しかし作業の当初予定していた、ピクセルベースの分類方法(ERDAS IMAGINEソフトウェアを使用)では、パンシャープン(Pan Sharpen)化によって実質2.5m/pixelの解像度を持つALOS画像を分類すると、Quickbird(60cm/pixel)のような超高分解能の衛星画像を分類する際同様に問題となる、分類クラスの過度の細分化の問題生じた。これは広大な面積のサヴァンナケート県全体の正確な土地被覆分類を行う上で、無視できない要素となった。また高分解能を分類結果に十分に生かすには、形状やテクスチャーといった、画素単位でのスペクトル情報以外の活用が必要であることが近年指摘されるようになっている。そこで平成20年度は、第一に画像分類手法に当初予定していなかったオブジェクトベース分類(所属研究機関が所有するDEFINIENSソフトウェアを使用)の採用を検証した。平成21年2月から3月にかけて、オブジェクトベース分類の基礎的な確認作業を行い、この手法の採用が本研究にとって有効であることを確認した。第二に、衛星画像の分類作業を進める上で必要な、補助的な地理情報の収集と整備を進めた。具体的には、ラオス地理局発行の10万分の1の地形図をスキャニングによりコンピュータに取り込み、ジオレファレンスを行なってGIS上で衛星画像と重ねあわせを可能とした。また同じくラオス地理局が発行しているGIS Base Map Dataを入手し、サヴァンナケート県内の行政境界、集落分布、道路網、学校等インフラの位置、土地被覆区分、地上標高点などの参照データを充実させた。これらのデータを元に、購入したALOS衛星画像のオルソ補整をほぼ終了し、グランドトゥただし上記の作業によって構築できる森林分布(と変化)データベース(画像そのものおよびESRI社シェープファイルのデータ形式本研究は、ラオス・サヴァンナケート県における森林変化とその要因の検証を、各種の衛星画像や地形図等のGISデータの分析(GISベースの研究)と、現地レベルでの生態・社会的実態の観察・聞き取り調査(現地ベースの研究)を併用して進めていくものであり、平成21年度は特に、現地ベースの研究を主に進めた。具体的には森林タイプを分類するために、植物被覆度・林相・林床部・土壌・植種などの総合的な調査(毎木調査)を行った。これらの情報は、現状における森林劣化の実態を把握し、かつリモートセンシングデータとのリンクにより、それらの広域(サヴァンナケート県全体)の規模と分布を明らかにするために不可欠である。20年度に購入したALOS/AVNIR-2衛星画像を前分析した結果に基づき、78月、10月、12月の三度、サバナケット県内において広域なグランドトゥルースと、数十点でのコドラート調査を行った。コドラート調査の内容は、毎木調査、魚眼写真による樹冠撮影、林床植生調査、林床バイオマスとリター量計測、土壌調査である。21年度はまた、これらの調査結果とALOS/AVNIR-2衛星画像をオブジェクトベース分類結果の整合性を見た。オブジェクトベース分類では、画像を様々な特徴によって分割(オブジェクト化)する。分割された各オブジェクトはピクセル輝度の平均値、均一性、エントロピーといった面的統計量を使って分析できる。

コドラート調査で得られた各森林タイプのパラメータと、上記面的統計量を主成分分析したところ、研究のまず大きな目的であった県全体の森林現状の正確な把握の見通しが立った。画像からの現在の正確な森林タイプ分類とその分布図を作成し、所属研究機関で所有するCorona衛星画像との重ねあわせが進めば、研究において当初計画していた森林破壊の規模と要因分析に大いに貢献する定量的データが得られることになる。
表現学習による語彙的変異の通言語的研究

2018年度中は、利用する言語リソースの構築や、データ準備、および関連分野の調査を行った。言語リソースの一つは同源語リストである。現時点では、ポーランド語、英語、ドイツ語、スペイン語、フランス語、イタリア語、チェコ語、ウクライナ語、ロシア語について収集した。既存のリストもあるが、単語の定義に問題があり、あらためて作成した。また、Wikipediaのデータを用いた単語分散表現の獲得を行った。Wikipediaのdumpデータから、テキスト部分を抽出し、トークナイゼーションを施し、分散表現獲得ツールであるword2vecを用いて分散表現を計算した。まずはフランス語とポーランド語についてこれを行った。平行して、MUSEと呼ばれる多言語単語分散表現を用いて、同源語間の近さを算出した。この結果について、現在分析中である。ただし、MUSEについては、いくつかの言語についてトークナイゼーションに問題がある可能性があり、問題がある場合は、上で述べたWikipediaから作成した分散表現を使用する予定である。分散表現獲得において、トークナイゼーションの基準を言語間で合わせるのが難しく、想定していたより時間がかかった。MUSEという公開されている多言語単語分散表現を用いて分析を進めると同時に、自ら構築したより厳密な分散表現を用いての計算実験も進めていく。次年度にRA雇用のための人件費を多く確保しておいた方が良いと判断したため。
ヒトGRF遺伝子導入の遺伝性侏儒症ラットにおける下垂体腺腫発症に関する研究

平成7年度までに、まず、正常ラットにヒトGRF遺伝子を導入したラット(hGRF-Tg SD)を作出、継代・飼育した。つぎに、平成7年度では、hGRF-Tg2系統(#2、#3)と遺伝性侏儒症ラット(dr)との交配により、ヒトGRF遺伝子導入の遺伝性侏儒症ラット(hGRF-Tg dr)雄4匹、雌3匹を得、さらに、飼育繁殖した。ヒトGRF-TgSDラットの2系統に対応する遺伝性侏儒症ラットの2系統(#2、#3)を得た。これら2系統はD遺伝性侏儒小ラットと同様、GH完全欠損のため、妊娠率が低く出生ラット数も少なかったため、解析に必要な匹数を得るのに時間を要した。これらの飼育系統維持をおこない、2系統いずれにおいてもhGRF高発現ラット(血中GRF濃度>5,000pg/ml)全例において、生後6-9カ月齢で下垂体腫瘍(GRF-producing adenoma)の発生を確認した。平成8年度では2系統のhGRF-Tg遺伝性侏儒症ラット(GH単独欠損+hGRF)のうち、1系統(#2)において発生した下垂体腫瘍を用いて各種下垂体ホルモンの免疫組織化学(IHC)を施行した。腺腫はhGRF-IHCが強陽性、GH、TSHβ-、FSHβ-、LHβ-IHCはすべて陰性、ごく少数の細胞にPRLとACTHが染色された。一方、PTHrP-とc-fos-ISHは陽性であった。Northern解析ではヒトGRFとラットGRFリセプターは下垂体腫瘍組織のみに強発現、ラットGHが正常ラットと比較して1/8-1/20のシグナル強度で認められた。一方、c-fos遺伝子は正常下垂体の約6-8倍に増加していた。以上の成績より、ヒトGRF-Tgラットのおける腫瘍発生にGRFのautocrine機構が関与していることが明らかとなった。初代培養細胞系を用いて検討したところ、培養上清中に、ヒトGRF蛋白のみが検出された。以上の成績より、1)GH単独欠損ラットにhGRF過剰発現させたhGRF-Tg遺伝性侏儒症ラットはin vivoならびにin vitroにおいて、GH非依存性の、GRF依存性の下垂体GH産生細胞腫瘍化解明の有用なモデルであること、2)in vivoで、GRF過剰による下垂体腺腫でのc-fos発現がはじめて明らかとなった。GRFによる下垂体腺腫発症機構に関与すインターロイキン、TGF、PTHrPなどの各種サイトカインは、hGRF-Tg遺伝性侏儒症ラットの個体数が少なく、今後の検討課題となった。

平成6年度までに、本邦において発見された遺伝性侏儒症ラットの病因として、GH構造遺伝子の点突然変異に基づく完全GH単独欠損を明らかにし、その病態のひとつとして、視床下部GH分泌促進因子(GRF)ならびにソマトスタチン(SRIF)遺伝子発現異常を解明した。正常ラットにヒトGRF遺伝子を導入したラット(hGRF-TgSD)を作出・継代・飼育し、その遺伝子発現ならびに内分泌機能を解析した。つぎに、hGRF-Tgとdrとの交配により、ヒトGRF遺伝子導入の遺伝性侏儒症ラット(hGRF-Tg dr)雄4匹、雌3匹を得、さらに、飼育繁殖した。平成7年度では、1)本hGRF-Tg drの血中ラットGH濃度は測定感度以下。一方、血中hGRF濃度は異常高値であること、2)本hGRF-Tg drの体軸方向への成長は対照のdrと比較して変化がなく、同週齢の正常SDラットと比較して体重は約1/4(雄、生後3カ月)であること、3)生後6-9カ月以降の同hGRF-Tg drではhGRF-TgSDと同様に、そのほぼ全個体に下垂体腺腫が発生することなどが明らかとなった。下垂体腺腫の正常を免疫組織化学的手法を用いて解析したところ、HE染色上、一部の細胞に細胞分裂像を伴い、sinusoidパターンを示す好酸性(acidphilic)腺腫で、hGRF産生以外はGH/LH/FSH産生は認められず、極く少数のPRL/ACTH細胞が混在していた。本症ラットに発生する腺腫は、pure GRF-producing下垂体腺腫と診断した(東海大学病理、長村博士の協力を得た)。本研究結果より、GRFの長期、高濃度の刺激によりGH非異存性に下垂体腺腫が発生することが初めて明らかとなった。平成7年度の本研究成果により、ヒトGRF-TgSDラットの2系統に対応する遺伝性侏儒症ラットの2系統(_<2、>3)を得た。これら2系統はD遺伝性侏儒小ラットと同様、GH完全欠損のため、妊娠率が低く出生ラット数も少なかったため、解析に必要な匹数を得るのに時間を要した。これらの飼育系統維持をおこない、2系統いずれにおいてもhGRF高発現ラット(血中GRF濃度>5,000pg/ml)全例において、生後6-9カ月齢で下垂体腫瘍(GRF-producing adenoma)の発生を確認した。2系統のhGRF-Tg遺伝性侏儒症ラット(GH単独欠損+hGRF)のうち、1系統(#2)において発生した下垂体腫瘍を用いて各種下垂体ホルモンの免疫組織化学(IHC)を施行した。腺腫はhGRF-IHCが強陽性、GH-、TSHβ-、FSHβ-、LHβ-IHCはすべて陰性、ごく少数の細胞にPRLとACTHが染色された。一方、PTHrP-とc-fos-ISHは陽性であった。Northern解析ではヒトGRFとラットGRFリセプターは下垂体腫瘍組織のみに強発現、ラットGHが正常ラットと比較して1/8-1/20のシグナル強度で認められた。一方、c-fos遺伝子は正常下垂体の約6-8倍に増加していた。以上の成績より、ヒトGRF-Tgラットのおける腫瘍発生にGRFのautocrine機構が関与していることが明らかとなった。初代培養細胞系を用いて検討したところ、培養上清中に、ヒトGRF蛋白のみが検出された。以上の成績より、1)GH単独欠損ラットにhGRF過剰発現させたhGRF-Tg遺伝性侏儒症ラットはin vivoならびにin vitroにおいて、GH非依存性の、GRF依存性の下垂体GH産生細胞腫瘍化解明の有用なモデルであること、2)in vivoで、GRF過剰による下垂体腺腫でのc-fos発現がはじめて明らかとなった。
パルス磁場による悪性脳腫瘍細胞の増殖動態変化の検討と治療応用への基礎研究

磁場発生装置の物理的特性を考え照射条件を周波数200Hz、強度20Gaussに固定、培地はCO_2非依存性培地とした。細胞はRat glioma C-6で、実験には全て指数関数的増殖期にあるものを用いた。結果: 1.パルス磁場照射群と非照射群でS期標識率および細胞周期を比較した。S期標識率は24時間照射群と非照射群の細胞を6時間毎にBUdRで標識し標識率の変化を比較、細胞周期時間は最初にBUdRで細胞を15分間標識し、その後照射群と非照射群から4時間毎に細胞を固定、32時間まで追跡しFLSm(fraction of labelled cells in the mid S phase)法で比較した。S期標識率は照射開始6時間後の照射群、非照射群でそれぞれ33.5±3.7%(SE)と23.6±4.0%、12時間後33.2±8.1%と26.0±5.6%、18時間後15.2±4.4%と14.8±4.5%、24時間後20.0±6.4%と15.3±5.2%であった。6時間後でp<0.05と両者間の標識率に有意差を認めた。細胞周期時間は照射群約16時間、非照射群約19時間と約3時間照射群で短縮されていた。2.ヌードマウス皮下に細胞を移植し、Control群、ACNU群、磁場照射群、ACNU群+磁場照射群に分け腫瘍成長曲線を比較した。磁場照射は週3回8時間照射としACNU投与は磁場照射と同日で週3回、投与量は2μg/gとした。ACNU群では成長曲線はCont-rol群を下回り、磁場照射群、ACNU+磁場照射群共に成長曲線はControl群を上回った。
ネアンデルタールとサピエンス交替劇の真相：学習能力の進化に基づく実証的研究

旧人と新人の交替劇の真相は現代人起源論争で未解決の話題として脚光を浴び盛んに研究されてきた。そして、競合説、疾病説、環境仮説、生存戦略説、生業仮説、神経仮説などの仮説モデルが相次いで提唱された。近年、旧人と新人が交雑していたことが分かり、旧人は新人によって一掃され忽然と消えていったとする単純な交替劇シナリオは見直され、同化吸収説、混血説と称される新仮説が提唱されている。この世界的な交替劇論争の世界にわれわれは、これまで誰も唱えたことのない作業仮説を定義し、チャレンジした。それが、「学習仮説」(Learning Hypothesis)である。学習仮説の最大のポイントは、新人と旧人のあいだにはもともと、学習能力に違いがあったとする主張(=仮説)にある。その違いが結局、両者の命運を分けることになった。以上が学習仮説の骨子である。この仮説を、考古学、文化人類学、数理科学、環境科学、生体力学、神経科学諸分野の連携研究のもとに検証した。結論として、旧人社会と新人社会の間には文化発展のスピードや種類内容に違いが存在し、それは旧人と新人の学習能力差が主因で起こったことを明らかにした。学習能力に勝り技術革新を促進し現代人的行動を発展させた新人の社会は、相対的に学習能力に劣り文化発展が停滞し遅れを取ることになった旧人社会との競争に勝利したというシナリオである。また旧人と新人の化石脳形態差から、新人脳機能(=学習能力)が旧人よりも勝っていることを解剖学的証拠でも明らかにし、交替劇研究に画期的な道筋をつけた。本研究アプローチは交替劇研究において例がなく、世界的に注目された。そして、学習仮説は、交替劇の経緯を説明するさまざまな既設仮説を根源にさかのぼって検証するベースとなる作業仮説として評価され、世界的な交替劇論争にインパクトを与えることになった。27年度が最終年度であるため、記入しない。新人サピエンスと旧人ネアンデルタールの交替劇論争に先例のない発想で参入し、新たなブレイクスルーを達成した。ひとつは、新人・旧人交替劇の真相について、両者の学習能力の違いに主因を求める「学習仮説」を提唱し、独創的な異分野連携研究のもとに検証し、交替劇論争に強いインパクトを与えた。もうひとつ、ヨーロッパ中心だった交替劇論争を地球規模に拡大した。そして、交替劇が起こった全域に分布する旧人・新人遺跡を搭載する巨大データベースNeanderDBを構築した。その分析結果は、交替劇に関する既設仮説を多面的に検証する実証データとなり、交替劇論争にインパクト与え、新風を吹き込むことになった。■研究目的本領域研究は、20万年前の新人ホモ・サピエンス登場以降、アフリカを起点とする彼らのユーラシア大陸各地への漸進的な移住拡散の動きに併せて、入植者新人サピエンスと先住者旧人ネアンデルタールとの間で起こったと仮定される交替劇の経過を考古学的証拠で具体的に検証し、両者のその後の経緯(絶滅と繁栄)が、時代状況(自然環境・社会環境)に対する両者の学習行動(学習戦略)の違いに基づいていたことを理論的かつ実証的に検証する。■総括班の活動概要1.異分野連携研究体制:研究計画・進捗状況の情報交換・相互理解・相互評価と研究成果の相互乗り入れを促進するために以下の諸活動を実施した。(1)総括班会議(2回)、(2)班会議(20回)、(3)全体会議/研究大会(春秋2回)、(4)研究集会(5回)、(5)国内研究者ネットワークの構築(登録研究者220名)2.国際研究体制:学術水準の強化を図るために、領域研究と関連する国際的研究動向との連携を促進する二つの事業を企画・実施した。(1)海外研究者ネットワークの構築(登録研究者278名)、(2)国際研究集会(シンポジウム1回)3.領域情報環境:上記二つの研究体制の実効性を定常的に支援する以下の研究情報環境を創出した。(1)研究進捗状況を集約する「研究情報統合管理データベース」の構築(入力データ:入力人類遺跡写真・図版資料33,888点、論文報告書1000点、25,236ページ)、(2)研究進捗状況を発信する機関誌・報告書の刊行(プロシーディングズNos.1,2)、(3)公開講座・講演会・公開シンポジウム等の開催(シンポジウム1回)、(4)ホームページ<http//www.koutaigeki.org>の構築と運用4.23年度新規事業:海外研究者コミュニティーとのつながりを促進し、国際的評価を仰ぐ機会の扉を開き拡大する上で有用な起爆剤を創出し発信するために本プロジェクトの成果・進捗状況を国際舞台にリアルタイムで発信する英文機関誌RNMH Project Seriesの刊行国際会議開催第1回国際会議、RNMH 2012を開催した(日時:2012年11月18日-24日、会場:一ツ橋講堂学術総合センター)。開催趣旨は、交替劇プロジェクトの研究成果を国際舞台に発信し、評価を仰ぐためである。同時に、当該プロジェクトの存在を我が国の学界および広く社会一般に周知し、評価を仰ぐためである。

そのために国際会議に先立って公開講演会を計画し、講演者として、交替劇プロジェクトの三大キーワード、「交替劇」「学習」「化石脳」の研究を先導してきた著名な研究者、O. Bar-Yosef (米国・ハーバード大学)、M.W. Feldman (米国・スタンフォード大学)、S.J. Mithen (英国・レディング大学)、C.P.E. Zollikofer (スイス・チューリッヒ大学)の四氏の公開講演会を実施した。引き続き四日間実施した国際会議は、交替劇プロジェクトがカバーする考古学、文化人類学、数理生物学、生体力学、神経科学諸分野において最前線の海外研究者(20名)と日本側研究者(69)による口頭発表29本、ポスター発表38本で行われた。もっぱらヨーロッパ大陸のデータに基づいて欧米研究者によって進められた交替劇研究がはじめて世界規模に展開する機会となった。旧人ネアンデルタールと新人サピエンスの交替劇プロセスを検証するために不可欠な遺跡データベースが大幅に拡充した。3205遺跡(2014年2月14日現在)について、文化層情報、年代値情報、石器伝統情報、文献情報の属性レコードが搭載される総合データベースである。これによって交替劇の経過を具体的に検証できるとともに、旧人・新人を学習行動の違いなどの視点から記述・分析し、学習仮説を地球規模で実証的に検証できることとなった。その他の実績内容概要を列記する(詳細は各研究班実績報告書参照)。(A01班)ヨーロッパ大陸中心に進められてきた交替劇を地球規模で調査し、総合的に論じることが可能となった。また、データベースに搭載される属性データの分析結果に基づいて、交替劇の経緯を詳細に復元記述することが可能となった。(A02)現生狩猟採集民(つまり、新人)の学習行動の実態調査から、文化的行動の習得・継承の基本となる模倣学習、創造性を生み出す主体的学習行動など、旧人の学習行動の特性を考察する上で有用な作業仮説を提起することが可能となった。(B01)旧人と新人の間で異なる学習戦略が進化した要因、その能力差が両社会に文化の進化速度の違いをもたらすメカニズムなどを、数理モデルの記述・分析を通して検討し、学習仮説を裏付ける作業仮説を提起することが可能となった。(B02)交替期における旧人・新人の学習行動の違いと気候の時空間変動の関係を考察する上で有用な作業仮説を提起することが可能となった。(C01)化石頭蓋の高精度復元法を開発し、旧人化石脳の仮想復元に成功した。(C02)旧人化石脳の古神経学的分析のベースとなるヒトの脳学習機能マップ作成に取り組み、旧人・新人の学習能力差の解剖学的証拠を同定・記述する新分野の開発を進めた。旧人・新人の交替劇論争に先例のない斬新な発想で取り組み新たなブレイクスルーを達成した。ひとつは、交替劇の原因を旧人と新人の学習能力の違いに主因を求める「学習仮説」を提唱し、その検証作業を、人文科学・生物科学・理工科学諸分野の連携研究をベースとする独創的な研究体制のもとに実践した。この種のアプローチは交替劇研究において例がなく、交替劇論争に強いインパクトを与えた。もうひとつのブレイクスルーは、ヨーロッパ中心に進められてきた交替劇研究を地球規模に拡大したことである。そして、交替劇が演じられた全域を対象とする旧人・新人遺跡データベースNeanderDB (2015年1月31日現在、遺跡総数3216)を構築した。それは、交替劇を論じる既設仮説を新証拠で多面的に検証する実証データとなり、これも交替劇論争に強いインパクトを与えた。以上の研究モデルのもとで学習仮説を検証した結果のポイントは次の通りである。
観測データ処理における応用ウェーブレット解析の研究

ウェーブレット解析の科学観測データ処理への応用するための基礎的研究を行なった。地球科学領域における時系列データ例として地震加速度記録を念頭において、時間周波数平面における基線補正を行なう方法としてデータをウェーブレット展開し、ウェーブレット係数に関するLagrange未定定数法を用いる方法を開発した。この方法はウェーブレット展開を用いるため時問周波数面における局所補正を可能とするが、ここではさらに加速度記録から速度あるいは変位を求めることを考慮して、積分演算に対して有利なウェーブレットを開発することをめざした。問題を数学的に一般化し、スケール変換に対して不変な線形演算子をブロック対角化する双直交ウェーブレットの構成を課題とした。この結果、双直交ウェーブレットによってブロック対角化/半ブロック対角化可能であるための線形演算子に対する条件が得られ、この条件を満たすものとして、Rieszポテンシャル、微分Hilbert変換、Abel変換、をブロック対角化/半ブロック対角化する双直交ウェーブレットを構成した。数値的検討から、このときそれぞれの表現行列の要素は対角線から遠ざかるにつれ急速に減衰していることが明らかとなった。これは、表現行列は事実上バンド対角行列として扱えること、従って高速数値処理が可能であることを示している。この他、ウェーブレットの工学的応用として摩擦や振動吸収その他の問題における手法を検討・提案した。本年度は、ウェーブレット解析の観測データへの応用として、地球科学的データを対象とした解析手法の開発を中心に研究を進めた。具体的対象として取り上げたのは、地震の加速度記録データおよび気象ドップラーレーダーの観測データである。加速度記録データに関しては原理的に直流成分がゼロでなければならない等の条件があるが、機器などから生じる観測誤差のため観測データは必ずしもこの条件を満たしていない。そこで本研究において、離散ウェーブレット展開にラグランジュの未定定数法を組み合わせたデータ補正手法を開発した。これは、従来の手法では補正がデータ全体に及ぶのに対し、時刻についても周波数についても局所的に留まる補正を可能にするものである。また誤差原因が推定できる場合にはそれに応じた補正特性を持たせることが可能な自由度を持っているのも特徴である。気象ドップラーレーダーデータについては、アメリカ・オクラホマ大学との共同研究として進めており、アメリカのレーダーネットワークから提供されたデータを用いてウェーブレットを用いたレーダー画像解析手法を開発している。本研究では、連続ウェーブレットによる画像処理によって、単一の生データからでは検出が難しいメソサイクロンを明瞭に検出できることを見出した。次年度においてはこの手法を自動化しまた風速場全体の推定を可能にする手法の開発を試みる予定である。本年度は、これらの研究と並行して6月と11月にウェーブレット解析の研究集会を開催し、ウェーブレット技術の現状の把握と大学・企業などの多様な研究者による討論を行った。速度場などの場の特性を特に時間-周波数特性あるいは場所-波数特性をウェーブレット解析によって扱い、統計性質を調べる手法を議論した。このようなウェーブレットによる時系列解析例として、強風データ、乱流データ、および地震加速度データをとりあげ、雑音除去・信号分離・微小変動の統計特性・データ修正などを実行する手法を示した。これは時間-周波数面において局在する事象を直交ウェーブレット展開における展開係数に対応させ、時間-周波数面におけるデータ操作が可能となることを利用するものである。これによって、異なる事象の混合時系列を時間-周波数面において分離することが可能になり、例えば異なるスペクトル形をもつ2つの事象を分離し混合比などを議論できる場合がある。さらにこのような統計特性解析手法を計算機ネットワーク上の統計解析に応用し、パケット往復時間の時系列において、ウェーブレット展開係数の確率分布が引き延ばされた指数関数形となる場合があることを見い出した。この分布はパケット通過距離が大きくなる場合に出現する傾向のあること、またこの分布形の出現と1/fスペクトルの出現との間に強い相関が存在することを見い出した。またウェーブレット展開を地球規模大規模流体現象のデータに適用し、外向き長波放射データのウェーブレット解析によって対流の特性を調べた。機械工学における測定データに含まれるノイズの影響を除去するためにウェーヴレット解析を利用した.さらに、音声のウェーブレット解析および画像・曲線の多重解像度解析の工業的応用を調べた。本年度は、ウェーブレット解析の応用として、1.音声解析、特に話者分離問題、2.画像解析、特に気象用ドップラーレーダー画像からのメソサイクロン検出問題を扱った。

音声解析については、2人の話者が同時に話している記録を、連続ウェーブレット変換を用いて時間周波数面に展開し、ピッチ周波数を時間的に追跡し、さまざまな周波数成分の相関などからそれぞれの時間周波数成分を各々の話者に分別し、それらを再構成するアルゴリズムを構成しプログラムとして実装して実データによる試験を行なった。その結果このアルゴリズムは従来のものと比較して明瞭な分離を与えることを見い出した。画像解析については、気象用ドップラーレーダー画像の2次元ウェーブレット変換画像に対して、内積型のメソサイクロン検出アルゴリズムを考案して、従来の手法より優れたメソサイクロン検出/位置同定が可能であること、また更に、ランキン型の渦を仮定して速度場の発散および渦度の高度変化を画像から検出可能であること、を示した。また、これに関連する渦運動の性質や、ウェーブレット解析のネットワーク解析やノイズ除去などの工業的応用について調べた。企業・大学等の研究者を講師に招いて応用ウェーブレット解析研究会を開催した。
有機材料とナノ構造体材料における熱電効果の理論研究

フォノン熱伝導度κphを計算する為に以前開発したフォノン輸送NEGF理論(Y. Asai, Phys. Rev. B 78, 045434 (2008))を第一原理計算ベースに実装し、これを用いてパラシクロファン誘導体のフォノン熱伝導度κph、熱電変換効率(figure of merit)ZTやその他の熱電物性値の計算を行った。結果を取りまとめて論文発表を行った( M. Buerkle, T. Hellmuth, F. Pauly, Y. Asai, Phys. Rev. B 91, 165419 (2015))。上記のフォノン輸送NEGF理論においては断熱ポテンシャルの非調和性や振動モード間結合に由来するフォノン・フォノン散乱効果は考慮されておらず、高温におけるκphの定量性に疑問が残る。この問題を解決する為に、フォノン・フォノン散乱効果を取り入れたフォノン輸NEGF理論を開発し、第一原理計算で実装した。これを用いた試行的な計算を金原子ワイヤーに対して行った結果、フォノン・フォノン散乱効果により室温付近のフォノン熱伝導度κphが約20%程度減じる事が明らかになった。その他、幾つかの国内外の大学の実験グループと共同研究を行った。阪大・基礎工実験グループとは、内包フラーレンのゼーベック係数Sに関する共同研究を行いDFT+Σ法という補正法を用いる事により、ゼーベック係数S、電気伝導度σに関して、実験と理論の間に非常に良好な定量的な一致が得られる事を実証した。アリゾナ大・実験グループとは或る芳香環族分子のゼーベック係数S、電気伝導度σに関する共同研究を行い、特に置換配位位置の変化に伴う量子干渉効果がこれらの熱電物性値に及ぼす影響に関する研究を、実験及び理論の双方から行った。これらの結果をまとめて、幾つかの論文を学術国際誌に投稿予定である。26年度が最終年度であるため、記入しない。11月来日直ぐに開始したフォノン輸送を計算する為の第一原理コード開発は既に完成・終了し、開発済みの電子伝導度、電子ゼーベックを計算する為のコードと併せて熱電性能指数ZTの第一原理計算が可能になっている。これらの計算コードを用いて様々な材料の熱電特性の計算を今後予定しているが、まず積層シクロファンとendo fullerene分子接合系への適用計算を進めた。これらの有機分子系に共通してフォノン熱伝導度が強く抑制される事をまず確認した。これは電極フォノンと有機分子の分子振動の振動数ミスマッチから予期される事であり理論的な予測と良く一致する。これらについて現在、論文投稿準備中である。論文執筆と並行して化学的な修飾が電子・フォノン輸送に及ぼす影響を研究している。材料設計はモデル理論では議論出来ない問題であり第一原理計算の効用が最も顕著になる問題であるが、こういった研究を行う事により熱電特性の改良のヒントが得られるであろう。今までは熱電計算の材料探索面を強調した議論を行って来たが、この問題は物理的にも興味深い問題を含んでいる。接合狭窄効果により電子伝導度は量子化されるが、量子フォノン伝導の場合は接合構造がどの様な影響を及ぼしているのであろうか?この問題を第一原理計算により研究している。結果を実験と比較検討する事を予定している。フォノン輸送の理論計算には通常、古典分子動力学法が用いられる場合が多い。古典分子動力学法を用いたフォノン熱伝導度の計算は低温で破綻する事が知られている。デバイ温度より低い温度領域では量子効果によりフォノン熱伝導度が抑制されるが、古典分子動力学法では量子効果が取り込めていない為に、低温での抑制が働かず誤った結果を与える。フォノン熱伝導度に対する古典分子動力学シミュレーションに量子効果を加える為の補正理論が幾つか提案されている。これらに付き検討を加え、上記の量子フォノン熱伝導度の計算結果を参照値としながらより適切な補正法を確立し、複雑な分子コンポジット系に有用な熱伝導度の理論計算手法を確立する予定である。昨年度は有機材料の熱電特性に関して、化学修飾による制御可能性にフォーカスを当てた研究を行った。特に、分子電極界面、分子構造・分子配向と化学組成が熱電特性に及ぼす影響が興味の中心であった。終了した課題と、その過程で生じた方法論開発に関わる新たな課題を要約する。1.パラシクロファン誘導体の熱電特性:この課題研究は昨年度開始し数ヶ月前に終了した。積層厚を系統的に変えてシクロファンを研究する事により、熱電特性の厚さ依存性を研究した。この分子の電気伝導度はトンネル機構に従い、厚の指数関数に比例して減衰するが、熱起電力は厚に比例して増大する。ベンゼン環2個から構成される最小厚のシクロファン([2.2]パラシクロファン)では熱起電力Sは負の値を取るが、厚さを増すとLUMO伝導からHOMO伝導へと変化し、熱起電力の符号は正に変わる。フォノン熱伝導度は電子熱伝導度より一桁大きな値を持ち、常温においてもフォノンが熱伝導度において支配的である。[2.2]パラシクロファン機能性誘導体を用いる事により、熱電特性に対する置換基効果を調べた。具体的にはパラ位にある2つの水素を電子供与基または電子吸引基に置換した。その結果、熱起電力Sの符号がハメット定数と相関している事を見出した。NH2やOHの様な電子供与基は分子をp伝導的(S>0)にし、NO2やCOCF3の様な電子吸引基は分子をn伝導的(S<0)とする。

どちらの場合でも熱起電力Sの絶対値は著しく増大するので、熱電変換効率ZTを向上する効果がある。これらの改良効果はあるものの、フォノン熱伝導度の大きさが災いしてZTの値は小さなままに留まる。これまでの議論ではフォノン熱伝導は散乱効果を無視した弾道伝導機構を仮定して来た。フォノン・フォノン散乱効果は高温領域においてフォノン熱伝導度を抑制し、ZTを増大させる効果がある。ZTの定量的な議論にはフォノン・フォノン散乱のような散乱効果を理論計算に取り入れる事が重要であるが、この点に関する方法論開発研究は引き続き重要な研究課題となる。フォノン熱伝導度κphを計算する為に以前開発したフォノン輸送NEGF理論(Y. Asai, Phys. Rev. B 78, 045434 (2008))を第一原理計算ベースに実装し、これを用いてパラシクロファン誘導体のフォノン熱伝導度κph、熱電変換効率(figure of merit)ZTやその他の熱電物性値の計算を行った。結果を取りまとめて論文発表を行った( M. Buerkle, T. Hellmuth, F. Pauly, Y. Asai, Phys. Rev. B 91, 165419 (2015))。上記のフォノン輸送NEGF理論においては断熱ポテンシャルの非調和性や振動モード間結合に由来するフォノン・フォノン散乱効果は考慮されておらず、高温におけるκphの定量性に疑問が残る。この問題を解決する為に、フォノン・フォノン散乱効果を取り入れたフォノン輸NEGF理論を開発し、第一原理計算で実装した。これを用いた試行的な計算を金原子ワイヤーに対して行った結果、フォノン・フォノン散乱効果により室温付近のフォノン熱伝導度κphが約20%程度減じる事が明らかになった。その他、幾つかの国内外の大学の実験グループと共同研究を行った。阪大・基礎工実験グループとは、内包フラーレンのゼーベック係数Sに関する共同研究を行いDFT+Σ法という補正法を用いる事により、ゼーベック係数S、電気伝導度σに関して、実験と理論の間に非常に良好な定量的な一致が得られる事を実証した。アリゾナ大・実験グループとは或る芳香環族分子のゼーベック係数S、電気伝導度σに関する共同研究を行い、特に置換配位位置の変化に伴う量子干渉効果がこれらの熱電物性値に及ぼす影響に関する研究を、実験及び理論の双方から行った。これらの結果をまとめて、幾つかの論文を学術国際誌に投稿予定である。26年度が最終年度であるため、記入しない。第一原理計算に基づく量子フォノン熱伝導度の計算スキームの確立は予定していたよりも大幅に前倒し成就した。結果をまとめた第1報論文は既に準備中であり、幾つかのプロジェクトが並行して進んでいる。その幾つかは純粋な理論研究であり、他は実験グループとの共同研究である。フォノン熱伝導度の古典分子動力学計算に対して量子補正を導入する試みに関しては、ノイズ熱浴と非平衡分子動力学法を結びつける理論的な枠組みを構築予定であり、検討が進んでいる。一方、古典分子動力学法に基づく熱伝導度の計算コードは既に開発済みであり、補正理論の確立を待って、そのコード実装に取り組む予定である。