hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マウス味細胞ネットワークの探求

マウス味細胞間化学シナプス探求のため、まず、味蕾全体から味物質に対する受容器電位を電位感受性色素の蛍光強度変化として測定した。実験には、当研究室で開発したマウス剥離舌上皮標本を用いた。この標本では、舌上皮および味細胞間タイトジャンクションが保存されているため、測定中の味細胞受容膜あるいは基底膜を異なる溶液でかん流できる。味物質は受容膜のみに、電位感受性色素は基底膜のみに与えた。各種電位感受性色素を調べた結果、TMRMが最適と判定した。Slowresponse dyeではあるが、受容器電位測定に支障はなく、蛍光強度変化が最も大きかった。NaCl剌激に対して、同定した11細胞中5細胞が脱分極性、2細胞が過分極性応答を示した。電気測定によっても、脱分極性および過分極性応答それぞれの応答を示す細胞からの活動電位を確認し、測定した受容器電位が液感電位によるのアーティファクトではないことを確認した。脱分極性応答を示す細胞は互いに接触していること、過分極性応答を示す細胞も互いに接触していること、を見いだした。上記の結果は、すでに公表した(J.Physiol.530,2001)。この結果は、細胞間シナプスの存在を示唆する。そこで、味細胞基底膜における神経伝達物質受容体の発現を神経生理学的方法で調べた。グルタミン酸およびセロトニンは、基底膜のイオンチャネルを開き、細胞内Ca濃度を増大させることがわかった。これらの結果から、味細胞基底膜にグルタミン酸およびセロトニン受容体が存在することがわかった。単一マウス茸状乳頭味蕾は、約50個の細胞を持つ。この中で、通常1個、多くても3個の細胞だけが味神経と化学シナプスを形成し、脳へ情報を送ることができる。このため、味蕾にあるほとんどの細胞は、味応答発現に直接の貢献はしないと考えられてきた。従来の仮説が正しければ、味蕾細胞のほとんどは、味応答を発生しない可能性がある。私は、単一味蕾を構成する細胞の味応答を同時に測定し、応答できる細胞の数を調べた。味応答の電気測定は、確立された方法であり、信頼性が高い。しかし、約50個もある細胞の同時測定には、不適当である。一方、電位感受性色素を用いた光学的測定法は、多数の細胞の受容器電位を同時に測定する際には有効である。しかし、光学的測定法は、標本の微小な移動や電位感受性色素の退色などの影響を受けやすい。そこで、まず電気的測定方法で味応答を測定し、光学的に測定可能かどうかを調べた。電気測定の結果、1)マウス味蕾細胞が脱分極性受容器電位、過分極性受容器電位を発生すること、2)用いた電位感受性色素の蛍光強度が、脱分極で増大、過分極で減少すること、3)電位変化の大きさは、電位感受性色素で測定できる範囲にあること、を確認した。このような予備実験に基づき測定した結果、単一味蕾細胞中に味応答する細胞が少なくとも10個存在することを見いだした。脱分極性受容器電位を発生する細胞は互いに隣接していること、過分極性応答を示す細胞も互いに隣接すること、を明らかにした。これらの結果から、脱分極精細胞群と過分極性細胞群は味神経の出力を制御し、脳に送る前に味情報を処理していると考えた。

Slow response dyeではあるが、受容器電位測定に支障はなく、蛍光強度変化が最も大きかった。NaCl刺激に対して、同定した11細胞中5細胞が脱分極性、2細胞が過分極性応答を示した。電気測定によっても、脱分極性および過分極性応答それぞれの応答を示す細胞からの活動電位を確認し、測定した受容器電位が液感電位によるのアーティファクトではないことを確認した。脱分極性応答を示す細胞は互いに接触していること、過分極性応答を示す細胞も互いに接触していること、を見いだした。上記の結果は、すでに公表した(J. Physiol. 530,2001)。この結果は、細胞間シナプスの存在を示唆する。そこで、味細胞基底膜における神経伝達物質受容体の発現を神経生理学的方法で調べた。グルタミン酸およびセロトニンは、基底膜のイオンチャネルを開き、細胞内Ca濃度を増大させることがわかった。これらの結果から、味細胞基底膜にグルタミン酸およびセロトニン受容体が存在することがわかった。しかしながら、これら神経伝達物質を味細胞が放出するのか、味神経が遠心性支配のために放出しするのかは、不明である。
病原体との共進化過程がもたらす群集の多様度と有性生殖の維持

種の多様性の維持機構や過去の大量絶滅や急激な適応放散の推定などについて理論的な研究を進めた。(1)多様性の維持機構熱帯多雨林においては維持される樹木の種数が、冬をもつ温帯林や乾季をもつ季節林よりもはるかに高いが、この理由を樹木の更新を考えるモデルによって調べた。成長に不適な季節の影響で更新の同期が生じるという新しい仮説を展開した。できるだけ細かくニッチを分割することによってはじめて多数の種が共存できるという往来の考え方とは違って、むしろ互いに似通っていることによって共存しやすくなるという結果が得られた。これは世代の重なりが大きいロッタリーモデルの特徴である。また群集に共存できる種のフェノロジーにはかなりはっきりとしたパターンのあることがわかり、樹木の更新の季節性の種の多様性を理解する上での重要性が明らかになった。(2)種分化と絶滅の推定たとえば鳥類のすべての科についてはDNAハイブリディゼーションによる鳥類の分子系統樹が描かれているが、そのようなパターンをみて、種分化および種の絶滅のスピードとそれらの時間変化を推定する方法を調べた。過去に種の大量絶滅が生じたとしても、それだけではこのような現存種の祖先系統樹の形には現われない。これに対して急激な種分化がおきたことは容易に読み取れる。さらに種の生成/消滅速度が種数によって変わるという場合について調べた。ある生活形をもつ一群の種について、最初の1つが適応帯に飛び込んでから急激に種分化が進み、一通りの適応放散が終わっていろんなニッチがうまってしまうともはや種の絶滅も適応放散も起こらなくなる場合と、いつも種の絶滅と分化が生じている場合とを、系統樹の形からこれらを区別することができた。
植物由来ステロイドをモチーフとした新規がん分子標的治療薬シーズの探索

植物由来のステロイド化合物に着目し、細胞分裂期のがん細胞にのみ作用する「がん分子標的治療薬シーズ」を見出すことを目的に研究を進めている。2018年度は、3種のキンポウゲ科植物(Helleborus foetidus、Helleborus lividus、Helleborus niger)および1種のイネ科植物(Avena sativa)を研究材料として用いた。これらの植物をメタノールで抽出し、抽出エキスを調整した。抽出エキスを多孔質ポリスチレン樹脂で粗分画し、5つの溶出画分(30%メタノール、50%メタノール、メタノール、エタノール、酢酸エチル)を得た。その後、HL-60ヒト白血病細胞およびA549ヒト肺がん細胞に対する細胞毒性を指標に活性成分の分離を行った。その結果、H. foetidusから9種の新規ステロイド配糖体を、H. lividusから7種の新規化合物を含む10種のブファジェノリド誘導体を、H. nigerから2種の新規ブファジェノリド誘導体を、A. sativaから6種の新規化合物を含む12種のステロイド配糖体を単離した。単離化合物の構造は、NMRを中心とした各種機器スペクトルの解析と加水分解により決定した。単離された化合物のHL-60およびA549細胞に対する細胞毒性を評価した結果、数種の化合物に活性が認められた。さらに、活性の認められた化合物のHL-60細胞に対するアポトーシス誘導活性を評価するとともに細胞周期を解析した。2018年度は、3種のキンポウゲ科植物(Helleborus foetidus、Helleborus lividus、Helleborus niger)および1種のイネ科植物(Avena sativa)から、合計33種の植物由来ステロイド化合物を単離・構造決定した。単離された化合物のうち、HL-60細胞に対して細胞毒性を示した化合物の細胞周期を解析した。現在まで、顕著に細胞周期を細胞分裂期で停止させる化合物は見出せていないことから、今後、化合物の濃度や細胞との接触時間等の条件を検討していく。また、新たに、ステロイド系化合物が含まれることが推定される植物の抽出エキスおよび粗分画後の溶出画分の細胞周期解析を行い、細胞分裂期で細胞周期を停止させる化合物の迅速な同定を試みる。2018年度は、HL-60ヒト白血病およびA549ヒト肺がん細胞に対する細胞毒性を指標に、3種のキンポウゲ科植物および1種のイネ科植物から、合計33種の植物由来ステロイド化合物を単離・構造決定した。さらに単離された化合物の細胞毒性とアポトーシス誘導活性を評価し、細胞周期を解析した。2019年度は、以下の項目について研究を進めていく。1)新たに、ステロイド系化合物が含まれることが推定される植物の抽出エキスおよび粗分画後の溶出画分を調製し、それらの細胞周期解析を行い、細胞分裂期で細胞周期を停止させるステロイド化合物の探索を行う。2)過去に単離・構造決定している植物由来ステロイド化合物のうち、細胞周期を細胞分裂期で停止させた化合物を用いて、細胞分裂期における紡錘体形成を蛍光イメージングにより判定する。

2018年度は、HL-60ヒト白血病およびA549ヒト肺がん細胞に対する細胞毒性を指標に、3種のキンポウゲ科植物および1種のイネ科植物から、合計33種の植物由来ステロイド化合物を単離・構造決定した。さらに単離された化合物の細胞毒性とアポトーシス誘導活性を評価し、細胞周期を解析した。2019年度は、以下の項目について研究を進めていく。1)新たに、ステロイド系化合物が含まれることが推定される植物の抽出エキスおよび粗分画後の溶出画分を調製し、それらの細胞周期解析を行い、細胞分裂期で細胞周期を停止させるステロイド化合物の探索を行う。2)過去に単離・構造決定している植物由来ステロイド化合物のうち、細胞周期を細胞分裂期で停止させた化合物を用いて、細胞分裂期における紡錘体形成を蛍光イメージングにより判定する。
フランスにおける多層的政府間関係と地域の競争力に関する地理学的研究

研究者の博士論文では,フランスの特徴的な3つの地域の比較をしているが,このために必要な作業としてフランスの首都であるパリ周辺地域でフィールドワークを行った.平成24年の6月の後半から7月にかけてフランス,パリに短期滞在し,現地の内務省国土整備局DATARの文書センターを中心に文献の閲覧や収集を行い,加えて都市政策や経済政策の関係者にインタビューを行った.この調査では,「フランス政府による首都圏地域への注目の動向」を明らかにするために,近年に創設されたグラン・パリを重点的に調査した.また,この地域圏にある「競争力の極」であるシステマティックについても調査を行った.フランスの中でも最も国際競争力を発揮できるとされるパリ周辺地域は,フランスの国土政策においても重要視されており,地方政府である地域圏とフランス中央政府が政策の策定プロセスにおいて対立したことが明らかになった.地域の社会経済的条件によっては地域圏以外の自治体や政策主体が主導したほうが,効率的である可能性が明らかになったといえよう.また博士論文の執筆を行った.博士論文では,フランスにおける地方分権の進展の中で新たに注目されてきた地域圏を対象地域とし,複数の地域政策を取り上げ,政策形成過程や事業内容,予算配分などにおいて,各層の政府がいかに関わってきたかを明らかにするとともに,地域政策が地域の競争力強化に果たしてきた役割と課題を検討することを目的とした.博士論文から得られた知見として,地域政策を行う場合,政策の対象の特性を考慮し,適切な政府間関係を構築しなければ,地域政策の効果的な運営は不可能であることが明らかになった.一律な権限の委譲ではなく,地域政策の遂行に適した政府間関係の構築が必要であり,柔軟な関係を構築することが,地域の競争力を強化するより良い方法といえるであろうということを指摘した.1,フランシュ・コンテ地域圏における追加研究修士課程で行ったフランシュ・コンテ地域圏における調査の理論的な部分の精緻化を行った.研究対象のフランシュ・コンテ地域圏は研究課題と直接的な関係はないが,この作業の実質的な内容は理論面のブラッシュアップであり,自らの研究の理論的な部分が精緻化されるとともに,研究の意義が再確認された.2,ミディ・ピレネー地域圏における調査・研究研究課題の中心的な対象となるミディ・ピレネー地域圏に関しては複数回の渡仏を行い,調査を進めた.現地の研究者との相談,統計資料の収集,現地の研究者らの指導を受けながらの資料収集やインタビューを含むフィールドワークを行った.この調査では,本来,国の政策である「競争力の極」政策の,地方における遂行実態を明らかにするために,地域圏政府の関係機関や政策関係者にインタビューを行った.また政策の影響を分析するために,研究対象の中心的な存在である競争力の極「アエロスパース・ヴァレー」における,政策以前と以後の企業間関係を調査した.この調査を通じて,地域圏は地方分権により経済開発の権限を保有しているが,アエロスパース・ヴァレーにおける政策の遂行に関する地域圏の影響は少なく,国の影響が大きいことが明らかになった.また,この事例をミディ・ピレネー地域圏とアキテーヌ地域圏の政策における広域連携と位置づけ,広域連携の遂行が地域圏間の関係より,国や既存の企業間関係に影響されていることを明らかにした.3,パリ地域を対象とした研究に向けた予備調査受け入れ研究者の指導により研究対象にパリ地域を追加し,本格的な調査を行うための予備的な調査を行った.パリ地域の研究開発関連機関のデータベースの構築を開始したほか,パリに短期滞在し,現地の研究者による研究計画についての指導や,内務省国土整備局DATARの文書センターなどでの資料収集を行った.研究者の博士論文では,フランスの特徴的な3つの地域の比較をしているが,このために必要な作業としてフランスの首都であるパリ周辺地域でフィールドワークを行った.平成24年の6月の後半から7月にかけてフランス,パリに短期滞在し,現地の内務省国土整備局DATARの文書センターを中心に文献の閲覧や収集を行い,加えて都市政策や経済政策の関係者にインタビューを行った.この調査では,「フランス政府による首都圏地域への注目の動向」を明らかにするために,近年に創設されたグラン・パリを重点的に調査した.また,この地域圏にある「競争力の極」であるシステマティックについても調査を行った.フランスの中でも最も国際競争力を発揮できるとされるパリ周辺地域は,フランスの国土政策においても重要視されており,地方政府である地域圏とフランス中央政府が政策の策定プロセスにおいて対立したことが明らかになった.地域の社会経済的条件によっては地域圏以外の自治体や政策主体が主導したほうが,効率的である可能性が明らかになったといえよう.また博士論文の執筆を行った.博士論文では,フランスにおける地方分権の進展の中で新たに注目されてきた地域圏を対象地域とし,複数の地域政策を取り上げ,政策形成過程や事業内容,予算配分などにおいて,各層の政府がいかに関わってきたかを明らかにするとともに,地域政策が地域の競争力強化に果たしてきた役割と課題を検討することを目的とした.博士論文から得られた知見として,地域政策を行う場合,政策の対象の特性を考慮し,適切な政府間関係を構築しなければ,地域政策の効果的な運営は不可能であることが明らかになった.一律な権限の委譲ではなく,地域政策の遂行に適した政府間関係の構築が必要であり,柔軟な関係を構築することが,地域の競争力を強化するより良い方法といえるであろうということを指摘した.

平成23年度は理論面を充実させることや統計分析などの部分が不十分であったが,複数回の渡仏により,ミディ・ピレネー地域圏での調査をインテンシヴに行うことができた.結果として,本来は2年間で行う予定であったミディ・ピレネー地域圏を対象とした調査を短縮し,パリ地域を研究対象として追加することができた.全体として研究はおおむね順調に進展しているといえる.研究者は以前研究したフランシュ・コンテ地域圏を「産業の転換が必要な地域」,今回研究したミディ・ピレネー地域圏を「政策により発展した後進地域」と位置づけているが,受け入れ研究者の指導により,研究対象にパリ地域を追加した.パリ地域は「首都地域」として位置づけられる.これらの3地域は,政府間関係や産業の位置づけなど,競争力に関する政策に関して異なった性格を持つと予想されるが,これらの3地域を比較することで,本研究においてより深い分析が行えると考えており,パリでの調査を予定している.また,平成23年度で不十分であった理論面の充実化や統計分析も,併せて進めたい.
生分解性高分子のメソ構造形成における弱い分子間水素結合の役割

赤外分光法およびX線回折法を用いて、生分解性ポリマーであるポリヒドロキシブタン酸(PHB)およびポリヒドロキシバリレート(PHV)の結晶構造中に存在する水素結合について調べた。その結果、それぞれPHBとPHVではCH_3およびCH_2基とC=O基の間でC-H...O=C水素結合が形成され、分子鎖の折りたたみ方向とそれらの水素結合は一致することが示された。以上のことから、これらの水素結合は結晶(ラメラ)構造の安定性に寄与しているものと考えられる。我々は、環境問題への意識の高まりとともに注目を集めている生分解ポリマーの結晶構造中に、弱い水素結合(C-H...O=C)が存在することを見出した。本研究では、このC-H...O=C水素結合の役割を明らかにするために、放射光を利用した時間分解小角/広角X線散乱(SAXS/WAXD)-DSC同時測定、赤外分光法、実験室レベルでのX線回折測定、偏光顕微鏡観察等を行い、官能基レベルから分子全体の構造にわたるスケールで、温度変化に伴うらせん構造の変化やらせん分子間に存在する弱い水素結合の熱的挙動について調べている。まず、水素結合部位である側鎖の長さを変えることでC-H...O=C水素結合の強さを変化させ、メソ構造形成過程および結晶構造の安定化とC-H...O=C水素結合との関係を明らかにすることを試みた。PHBの結晶構造中における水素結合部位は側鎖であるメチル基のH原子とカルボニル基のO原子である。そこで、この側鎖の長さが炭素一つ分だけ異なるPHVについて赤外分光法、X線回折測定(実験室レベル)の結果を併せて解析することで、分子間水素結合の距離や数の違いが与える結合エネルギーやメソ構造形成過程の違いについて調べた。赤外分光法より、温度変化に伴う官能基レベル(ミクロスコピック)での分子内・分子間相互作用の変化と結晶構造の熱挙動を観測し、PHBではC=O基とCH_3基が水素結合を形成するのに対し、PHVではC=O基とCH_2基との間で水素結合を形成していることがわかった。また、報告されている結晶構造からC原子とH原子の距離を見積もったところ、PHBとPHVでは水素結合の部位が異なる可能性が示唆された。さらに、X線回折法より格子定数並びに結晶構造の熱挙動を観測し、PHBとPHVでは水素結合の部位が異なり、その水素結合の方向に分子鎖の折りたたみを形成している結果が得られた。本研究では放射光を利用した時間分解小角/広角X線散乱(SAXS/WAXD)同時測定、赤外分光法、実験室レベルでのX線回折測定、DSC、偏光顕微鏡観察等を駆使して、ポリエステル系生分解性ポリマーの結晶構造中に存在するC-H...O=C水素結合の役割を明らかにすることを目的としている。これまでの我々の研究で、生分解性ポリマーであるポリヒドロキシブタン酸(PHB)の結晶構造中にはこの弱いC-H...O=C水素結合が存在することが分かっている。そこで、本研究課題では、水素結合部位である側鎖の長さを変えることでC-H...O=C水素結合の強さを変化させ、また共重合体の組成を変えることで全体の水素結合の数をコントロールし、メソ構造形成過程および結晶構造の安定化とC-H...O=C水素結合との関係を明らかにすることを目指している。赤外分光法、X線回折、小角X線散乱測定の結果を総合的に検討し、水素結合間の距離、部位、あるいはラメラ厚に依存した水素結合数の違いによるそれらの熱挙動の違いや、メソ構造形成過程の違いについて詳細に調べた。その結果、側鎖がメチル基のPHBに比べてエチル基を有するポリヒドロキシバリレート(PHV)では水素結合の部位が異なり、側鎖のメチル基ではなく主鎖あるいは側鎖のメチレン基と水素結合を形成していることが分かった。しかしながら、PHVの結晶もPHBと同程度のラメラ厚を有し、温度の上昇に伴い、融点付近までその結晶構造を保つことが示された。さらに炭素数が増えた、側鎖にプロピル基を有する場合には、もはや結晶構造を形成することは難しくなる。また、メチル基とプロピル基をランダムに有する場合は、プロピル基がごく少量加わっただけでラメラ厚は激減するものの、C-H...O=C水素結合によって薄いラメラ厚でも結晶構造を保つことができることが示された。また、PHBとPHVでの結果から、分子鎖の折りたたみ方向とC-H...O=C水素結合は一致していることが示された。

具体的には、水素結合間の距離、部位、あるいはラメラ厚に依存した水素結合数の違いによるそれらの熱挙動の違いや、メソ構造形成過程の違いについて詳細に調べた。これまでの我々の研究で、生分解性ポリマーであるポリヒドロキシブタン酸(PHB)の結晶構造中に、弱いC-H...O=C水素結合が存在することが分かっている。本研究の遂行により、側鎖がメチル基のPHBに比べてエチル基を有するポリヒドロキシバリレート(PHV)では水素結合の部位が異なり、側鎖のメチル基ではなく主鎖あるいは側鎖のメチレン基と水素結合を形成していることが分かった。しかしながら、PHVの結晶もPHBと同程度のラメラ厚を有し、温度の上昇に伴い、融点付近までその結晶構造を保つことが示された。さらに炭素数が増えた、側鎖にプロピル基を有する場合には、もはや結晶構造を形成することは難しいことが示され、メチル基とプロピル基をランダムに有する場合は、プロピル基がごく少量加わっただけでラメラ厚は激減するものの、C-H...O=C水素結合によって薄いラメラ厚でも結晶構造を保つことができることが分かった。また、PHBとPHVでの結果から、分子鎖の折りたたみ方向とC-H...O=C水素結合は一致していることが示され、このことから水素結合と結晶(ラメラ)構造の安定性には何らかの関係があると考えられる。
四面体方程式と量子可積分系

非平衡統計力学に於けるマルコフ過程の模型として可積分なものを構成した.1次元格子上の非対称な確率的動力学に従うn種類の粒子系として定式化され,既存の多くの模型を包括している.四面体方程式や量子群の結晶基底の理論との関係を解明し,定常状態の行列積表示を得た.これにより定常確率について知られていた組合せ論的アルゴリズムの表現論的起源を明らかにした.またn=2の場合に粒子密度や流れの厳密な結果を導き,模型の持つ物理的様相を定性的,定量的に明らかにした.本研究は四面体方程式に関するものであるが,該当年度初頭の平成27年4月に非平衡物理の確率過程への応用に新しい着想を得て,緊急性の高い課題が浮上したので専らそれに従事することになった.以下その概要を述べる.1次元格子上の多種粒子系の確率的ダイナミクスからなるマルコフ過程として完全非対称排他模型はよく研究されている.特に定常状態の配位の確率,即ち定常確率は,FerrariとMartinによる組合せ論的構成法が知られていたが,そのアルゴリズムの起源は謎であった.上記の新しい着想というのは,長さLの周期系の場合,このFerrari-MartinアルゴリズムがランクLのA型量子アフィンリー環の反対称テンソル表現の組合せRを角転送行列型に合成したものにほかならないという発見である.これによりマルコフ過程の解析にに量子群による新たな応用の糸口が開かれた.組合せRの因子化表示をFerrari-Martinアルゴリズムに代入すると,定常確率の行列積表示が直ちに従う.その結果はそれまでに知られていたものと異なり,各サイトを占有する粒子に付随する演算子は,境界条件を指定した角領域上の5頂点模型の分配関数の形式をとる.定常性を直接証明することもできる.これは所謂相殺機構ないしハット関係式と呼ばれるものに依る.今の場合,先の演算子をパラメーターqにより一般化し,3次元模型の層転送行列に埋め込むとその双線型関係式が導かれ,ハット関係式が自動的に従う.このような手法はこれまでの単純排他模型の研究には全く見られなかった新しいアプローチである.同様の解析は量子群の結晶基底として対称テンソル表現の場合にも自然に拡張される.関与するマルコフ過程は多種粒子による新しい完全非対称ゼロレンジ過程であることを示し,定常状態の行列積による構成やその演算子のハット関係式の証明を行った.さらに遷移レートを非一様に拡張した模型についても解析的な結果を得た.本研究は四面体方程式に関するものであるが,該当年度初頭の平成27年4月に非平衡物理の確率過程への応用に本質的に新しい着想を得て,緊急性の高い課題が沢山浮上したことによる.また可積分系の手法の非平衡系への応用は,近年非常に活発に行われており,多くの反響があることにもよる.量子群のテンソル積表現の順序を入れ換える同型を量子R行列という.量子R行列を用いて統計力学における平衡系の可解格子模型が構成できることはよく知られている.一方このような構成法により非平衡系のマルコフ過程の模型を構成するためには,全確率保存など,更に幾つかの付帯条件を満たす必要がある.そのような条件を充足するための一般論は未だ無いが,当研究では,その具体例としてランクnのA型量子群の対称テンソル表現に付随するものを得た.モデルとしては1次元格子の各サイトにn種の粒子があり,確率的な動力学に従うマルコフ過程である.粒子の占有数に制限はなく,一回の遷移で隣接サイトへ多数の粒子が移動でき,その遷移率は出発サイトの粒子の占有数だけに依存する.このような模型は一般に零レンジ過程と呼ばれる範疇に属す.得られた模型はこれまで知られていた可積分零レンジ型模型のほぼ全てを包括するものであることを示した.更にベーテ仮説を用いてマルコフ転送行列の固有値を得た.以上が最初の実績の概要である.第二の実績は,上記の模型の定常状態に関するものである.定常状態とは時間発展で不変な状態で,平衡系の基底状態に準ずる重要な情報を担う.定常状態における系の各配位の実現確率を定常確率という.本研究では定常確率の行列積表示を得た.これは各局所配位に補助空間に作用する演算子を付随させ,全系の定常確率をそれらの積の跡として表示するものである.先の確率的R行列を構造関数とするZamolodchikov-Faddeev代数の表現を構成することによりこれを達成した.以上の成果は論文4報に纏められ,3報は既に出版されている.またジュネーブでの国際会議で発表し,日本数学会で企画特別講演をした.量子群の表現論を応用して可積分確率過程の模型を構成し,特にその定常状態に関しては行列積表示を得ること,これが当初主に想定していた研究の目標であったが,それは完全に達成できている.望むべくは研究課題にある四面体方程式や3次元可積分性との関連まで明らかにすることであったが,これに関してはランクが最小の場合以外は今後の課題として残っている.それというのも去年(H28年)5月に模型を完成した後,定常確率の行列積表示を得るためにほぼ2ヶ月を費やしたことが大きい.零レンジ過程では局所状態に制限がないので行列積演算子自体が無限個ある.

そのそれぞれが生成・消滅演算子の級数だとして各係数にスペクトルパラメーターとボゾンの個数演算子の関数の自由度がある.Zamolodchikov-Faddeev代数をこの係数の間の差分方程式に翻訳しながら逐次解き進んで行く必要があった.苦闘の末書いた最初のプログラムは重たすぎて殆ど動かず,改良の上に改良を重ねたプログラムがようやく解を捉えた時には7月初旬になっていた.以上はn=2の場合に過ぎないが,今から見ればそこが新しく本質的なハードルであったのでやむを得ない事態であったともいえる.実際その後,nを一般にする試みはさほど計算機に頼らずに順調に進み,9月にはほぼ全ての証明を完了し,10月には論文が完成した.その後は暫く新しい問題を模索する時間があったが,12月に行列積の熱力学極限を計算する糸口を発見し現在に至っている.助成を受けた3年間で達成した成果は以下の(1)であり,最終年度は(2)である.(1)多状態可積分マルコフ過程とその定常状態.非平衡統計物理の系の模型として1次元格子上を粒子が種々の制約のもとに確率的に遷移するマルコフ過程は近年活発に研究されている.本研究では完全非対称排他模型と完全非対称零レンジ模型を扱った.ともに粒子がn種類ある状況で,前者は既知の模型であるが,後者は本研究で新しく提唱したものである.完全非対称排他模型については定常状態の構成法としてフェラーリとマルティンによるアルゴリズムが知られていたが,純粋に組合せ論的に定義され,その起源は不明であった.本研究ではフェラーリ・マルティンアルゴリズムが量子群の結晶基底に作用する組合せRの合成に他ならないことを示した.これにより,可積分系や量子群の表現論との関係が解明され,種々の応用を得た.具体的には定常条件の証明を四面体方程式に帰着したこと,結晶基底を適宜取り替える事により,新しい完全非対称零レンジ模型を導入し,その定常状態についても並行した記述を達成した.一般に可積分なマルコフ過程の模型を系統的に構成するには量子群に付随するR行列を,全確率保存といった確率解釈に適合したものに整形する必要がある.本研究ではその最も一般的な例を構成し,ストカスティックR行列と命名,基本対象物として抽出することにより課題としての方向づけも打ち出した.付随する模型はn種類の粒子からなる非対称遷移確率を持った零レンジ過程である.これについて定常状態を構成した.(2) n=2のストカスティックR行列に付随する零レンジ過程について,局所密度やカレントの明示式を求め,流れの詳細を記述した.非平衡統計力学に於けるマルコフ過程の模型として可積分なものを構成した.1次元格子上の非対称な確率的動力学に従うn種類の粒子系として定式化され,既存の多くの模型を包括している.四面体方程式や量子群の結晶基底の理論との関係を解明し,定常状態の行列積表示を得た.これにより定常確率について知られていた組合せ論的アルゴリズムの表現論的起源を明らかにした.またn=2の場合に粒子密度や流れの厳密な結果を導き,模型の持つ物理的様相を定性的,定量的に明らかにした.平成27年度の末に,Povolotskyによるq-Hahn過程と量子R行列の関係を明確に認識できた.現在その自然な拡張を得ており,背景となるR行列の特殊化,確率解釈可能条件,マルコフ行列のベーテ固有値など多岐にわたり着実に結果が蓄積してきている.また前年度末に,量子R行列と四面体方程式に詳しいVladimir Mangazeev (オーストラリア国立大)を訪問し,新たな共同研究が発生しているので,これまで一緒に研究を行ってきた研究室の大学院生,連携研究者と併せて連絡を密にとり,推進していく予定である.
人工関節置換術術後の静脈血栓塞栓症発症関連遺伝子と抗凝固薬反応関連遺伝子の同定

術後VTE発症予測遺伝子およびフォンダパリヌクス反応性関連遺伝子の各候補遺伝子について遺伝子多型解析を行うため、手術患者ほぼ全例にDNA採取に対する協力を求め、同意を得られた患者からはインフォームドコンセントの下にDNA採取を行い、厳格な連結可能匿名化の上で手術データベースと連動させた。対象患者として(平成16年4月から平成19年6月までに手術を行った手術データベースから)薬物によるVTE予防治療を術直後から行っていない患者を抽出し、DNAが収集し得たTKA137例、THA27例計164例を対象に候補遺伝子の遺伝子多型同定をTaqMan法によって行った。候補遺伝子は血栓促進および凝固経路における第II凝固因子、第V凝固因子、第VII凝固因子、第IX凝固因子、第Xa凝固因子、MTHFR、tPA、PAI-1、VEGF、アンチトロンビン(IIIを含むIからVI)とした。2000年から行っている手術データベース(入力項目:年齢、性別、身長、体重、BMI、予防抗凝固薬、有害事象の有無とその内容、術前・術後2日・7日目のDVTの有無、術前・術後翌目・7日目のD-dimer、術前・術後APTT、PT、CRP、MMP-3などの臨床検査値、処方薬[生物学的製剤、抗リウマチ薬、ステロイド薬、非ステロイド性抗炎症薬]、術式、手術時間、駆血帯の使用の有無、駆血時間、手術関連有害事象、疾患活動性指数[disease activity score]、など)の構築の定期的クリーンアップを行った。
歯髄細胞の象牙芽細胞への分化時における細胞外基質タンパク質の作用に関する研究

本研究において,我々はイヌ歯髄細胞の分化に対する細胞外基質の影響を検討した.通常,細胞の培養にはウシ胎仔血清含有の培養液を用いるが,ウシ胎仔血清にはフィブロネクチン等の細胞外基質が多く含まれるため,我々はまず,無血清培養系を確立を目指した.すなわち,各種成長因子を添加し無血清培養液の条件検討をおこなった.検討項目としては,DNA含量(細胞増殖の指標),アルカリホスファターゼ(細胞分化の指標)および産生するコラーゲンのタイプを血清含有培養液と比較検討した.塩基性線維芽細胞成長因子(bFGF),上皮成長因子(EGF),卵黄リポタンパク質,ウシトランスフェリン,インスリン,ハイドロコルチゾンを加えたαMEMが無血清培養液として,ほぼ血清含有培養液と同じであることが判明した.なお,このとき産生するコラーゲンのタイプはI型コラーゲンが主であった.次にこの無血清培養液を用いて歯髄細胞に対する各種細胞外基質の影響を検討した.細胞外基質としてはI型コラーゲン,IV型コラーゲン,血清型フィブロネクチン,細胞型フィブロネクチンおよびラミニンを用いて細胞の増殖,分化への影響を検討した.I型コラーゲン,IV型コラーゲン,血清型フィブロネクチンおよび細胞型フィブロネクチンはいずれも歯髄細胞の接着を促進し,分化を促進した.しかしながら,当初予想していたフィブロネクチンの分化促進作用はコラーゲンと同等であり,強力なものではなかった.以上一連の実験の結果,歯髄細胞の無血清培養が可能であることが明らかとなり,その培養条件が明らかとなった.また,この培養条件を用いることにより,血清の影響を考慮せずに各種生物活性因子のスクリーニングが可能となった.本研究において,我々はイヌ歯髄細胞の分化に対する細胞外基質の影響を検討した.通常,細胞の培養にはウシ胎仔血清含有の培養液を用いるが,ウシ胎仔血清にはフィブロネクチン等の細胞外基質が多く含まれるため,我々はまず,無血清培養系を確立を目指した.すなわち,各種成長因子を添加し無血清培養液の条件検討をおこなった.検討項目としては,DNA含量(細胞増殖の指標),アルカリホスファターゼ(細胞分化の指標)および産生するコラーゲンのタイプを血清含有培養液と比較検討した.塩基性線維芽細胞成長因子(bFGF),上皮成長因子(EGF),卵黄リポタンパク質,ウシトランスフェリン,インスリン,ハイドロコルチゾンを加えたαMEMが無血清培養液として,ほぼ血清含有培養液と同じであることが判明した.なお,このとき産生するコラーゲンのタイプはI型コラーゲンが主であった.次にこの無血清培養液を用いて歯髄細胞に対する各種細胞外基質の影響を検討した.細胞外基質としてはI型コラーゲン,IV型コラーゲン,血清型フィブロネクチン,細胞型フィブロネクチンおよびラミニンを用いて細胞の増殖,分化への影響を検討した.I型コラーゲン,IV型コラーゲン,血清型フィブロネクチンおよび細胞型フィブロネクチンはいずれも歯髄細胞の接着を促進し,分化を促進した.しかしながら,当初予想していたフィブロネクチンの分化促進作用はコラーゲンと同等であり,強力なものではなかった.以上一連の実験の結果,歯髄細胞の無血清培養が可能であることが明らかとなり,その培養条件が明らかとなった.また,この培養条件を用いることにより,血清の影響を考慮せずに各種生物活性因子のスクリーニングが可能となった.歯髄細胞の象牙芽細胞への分化に影響する細胞外基質タンパク質(ECMP)をスクリーニングし,歯髄細胞の象牙芽細胞様細胞に分化する過程においてECMPのおよぼす作用を解明するために,我々はイヌ歯髄細胞の無血清培養系の検討を行った.すなわち,軟骨細胞の無血清培養を参考に,αMEM培地に成長因子(bFGF,EGF),リポタンパク質,トランスフェリンを添加したものを基本培地とし,イヌ歯髄細胞が無血清でも増殖を行う系を確立し,各種ホルモン,ビタミン,成長因子の添加により,細胞が増殖し,なおかつ,アルカリホスファターゼ活性上昇能やタンパク合成能に富んだ歯髄培養系を確立させることが目的であった.イヌ犬歯歯髄細胞に,各種細胞増殖因子およびホルモンを添加したαMEM培地(血清非添加)をI型コラーゲンでコーティングしたウェルに加え,この培地内で歯髄細胞を培養し,3日,7日,10日後にDNA量とアルカリホスファターゼ(ALPase)活性を測定したところ,20%ウシ胎仔血清含有αMEM培地内で歯髄細胞が示すのと同じDNA量とALPase活性を与える培養条件を得ることができた.

また,計画当初に予想されていた様に,ウェルコーティングを行わない場合には歯髄細胞の培養はどのような条件下であっても不可能なことがわかった.平成9年度は8年度の実験において確立された無血清培地に各種ECMPをディシュコーティングあるいは直接添加して歯髄細胞の活性に与える影響を検討し,歯髄細胞の象牙芽細胞への分化メカニズムに重要な役割を果たすECMPのスクリーニングを行う予定である.そこで,明らかに影響を与えるECMPが選択できれば,それらのタンパクの濃度変化による歯髄細胞の動態の変化について調べる.現在,細胞性フィブロネクチン,血漿性フィブロネクチン,ラミニン,コラーゲンタイプIII,コラーゲンタイプIVなどをその候補として選択している.本研究において,我々はイヌ歯髄細胞の分化に対する細胞外基質の影響を検討した.通常,細胞の培養にはウシ胎仔血清含有の培養液を用いるが,ウシ胎仔血清にはフィブロネクチン等の細胞外基質が多く含まれるため,我々はまず,無血清培養系を確立を目指した.すなわち,各種成長因子を添加し無血清培養液の条件検討をおこなった.検討項目としては,DNA含量(細胞増殖の指標),アルカリホスファターゼ(細胞分化の指標)および産生するコラーゲンのタイプを血清含有培養液と比較検討した.塩基性線維芽細胞成長因子(bFGF),上皮成長因子(EGF),卵黄リポタンパク質,ウシトランスフェリン,インスリン,ハイドロコルチゾンを加えたαMEMが無血清培養液として,ほぼ血清含有培養液と同じであることが判明した.なお,このとき産生するコラーゲンのタイプはI型コラーゲンが主であった.次にこの無血清培養液を用いて歯髄細胞に対する各種細胞外基質の影響を検討した.細胞外基質としてはI型コラーゲン,VI型コラーゲン,血清型フィブロネクチン,細胞型フィブロネクチンおよびラミニンを用いて細胞の増殖,分化への影響を検討した.I型コラーゲン,VI型コラーゲン,血清型フィブロネクチンおよび細胞型フィブロネクチンはいずれも歯髄細胞の接着を促進し,分化を促進した.しかしながら,当初予想していたフィブロネクチンの分化促進作用はコラーゲンと同等であり,強力なものではなかった.以上の一連の実験の結果,歯髄細胞の無血清培養が可能であることが明らかとなり,その培養条件が明らかとなった.また,この培養条件を用いることにより,血清の影響を考慮せずに各種生物活性因子のスクリーニングが可能となった.
汎用音声符号系を用いた音声の統一的符号化と音声処理応用システムの研究

本研究では、言語系に依存しない汎用音声符号系とその音響モデルの開発を行ない、この汎用音声符号系に基いて、音声認識や音声検索などの応用システムを開発するという目標を掲げた。特に、すべての音声を一旦、この汎用音声符号系に符号化し、その上に応用システムを構築するという本研究独自の柔軟な処理方式を活かした語彙に依存しない「語彙フリー音声検索システム」の開発に注力した。今年度は最終年度であり、システムの構築と性能評価、および本方式の拡張について検討し、ほぼ当初の目標を達成した。まず、語彙フリー音声検索システムを用いて、提案した汎用音声符号系「Sub-Phonetic Segment (SPS)」が他の音声記述単位である音節や音素(triphoneを含む)、さらには半音素・1/3音素など考え得る音響モデルに比べても性能上優位にあることを検証した。本方式では、検索クエリーを音声入力する方法、キーボード入力する方法のどちらも可能であり、また、検索対象ドキュメントもそれが音声である場合、テキストである場合のいずれにも適用可能である。この語彙フリー音声検索システムの応用として、ニュース放送などのビデオ検索システム、災害放送音声検索システムを試作し、人名や地域名など辞書に未登録の語彙外音声による情報検索が可能であることを実証した。ビデオ検索システムは産業技術総合研究所「明日の技術点」などで公開した。また、システムのロバスト性を向上させる目的で、複数マイクロホン入力に対するディジタル信号処理を用いた雑音除去手法を開発した。本プロジェクトで開発した特徴抽出手法、音声記述単位SPS、時系列高速マッチング手法などは広く応用できる手法であり、カーネル主成分分析と組み合わせた音声ドキュメント分割法の開発、また、楽曲境界検出・検索、類似医薬品名の警告提示、環境音の分析・認識などへ適用し有効性を評価した。言語系に依存しない汎用音声符号系として、XSAMPA記号(国際音声記号IPAに準拠したASCIIコード)をベースにしたサブ音声セグメント(SPS)符号系を提唱した。今年度は日本語音声についてXSAMP)AからSPSへの変換規則およびSPS音響モデルの推定法を確立した。これによって、実音声サンプルとそのXSAMPA転記テキストからSPS音響モデルを推定計算することが可能となった。また、ネイティブおよび日本語母語話者の英語音声データを整備し、英語音声のSPS音響モデルについて精度向上を目指して実験中である。上記の符号系SPSを基本記述単位とし、語彙・文法に依存しない音声検索システムのアーキテクチャの開発を行い、その有効性について実験的検討を行なった。その結果、従来システムで採用されている音声符号系である音素に比べ、SPSを採用した場合、同一実験条件において、たとえば適合率を80%とした時、再現率が25%から70%へと向上するなどの性能向上を実現した。音声認識や検索システムの高度化に必要な音響特徴抽出および音声セグメントモデル構築のための要素技術として,普遍的制約に基づく日本語音韻の特徴抽出法の提案を行い,音声認識への有効性を確認した。また,多言語を対象とした言語識別技術に関して,音韻的特徴および韻律的特徴の有効性を検討している。汎用音声符号系に基づく音声検索および音声要約システムの要素技術として、検索キーフレーズ音声と検索対象音声の任意部分区間のマッチング手法の研究を進めている。今年度は、従来の手法を改良し、新しい効率的なアルゴリズムの開発を行い、口語的音声データへの適用を通して、その動作速度の向上、検索性能の確認を行った。汎用音声符号系として提案しているサブ音声セグメント(Sub-Phonetic Segment : SPS)について、英語音声に対しても変換規則をほぼ確立すると共に、その音響モデルの構築を行った。音声検索システムによる検証では英語の場合SPSの個数が増加するので、音響モデルの構築には引き続き精度向上のための方策が必要である。

SPSを基本とする語彙に依存しない音声検索システムの開発については、SPSが他の音声記述単位である音節や音素(triphoneを含む)の音響モデルに比べて性能的に優位にあることを検証した。また、同時に、SPSに加えてこれらの音響モデルを合わせて用いた場合、より高精度の検索性能が出ることを示した。さらに、SPSに基く検索システムの応用として、ニュース放送などのビデオ検索システムを試作し、人名や地域名など辞書に未登録の語彙外音声による情報検索が可能であることを実証した。SPS系列などの任意区間同士の高速マッチング手法として新たに開発したRelay CDP(continuous dynamic programming)を音声類似区間検出に適用して有効性を検証した。これにより音声ドキュメントのインデキシングへの応用の可能性を示した。音声自動認識・検索などの高度化に必要な音響特徴抽出および音韻モデル構築のための要素技術として,マルチストリーム型モデルを用いた音声認識における特徴量の有効性を検討した。また、複数マイクロホン入力に対するディジタル信号処理を用いた雑音除去手法の検討を進めた。本プロジェクトで開発を進めている特徴抽出手法、音声記述単位SPS、高速マッチング手法などは広く応用できる手法であり、現在、音声に限らず楽音・歌声識別、楽曲境界検出、類似薬品名提示、生活環境音の記述などに応用したシステムを試作中である。本研究では、言語系に依存しない汎用音声符号系とその音響モデルの開発を行ない、この汎用音声符号系に基いて、音声認識や音声検索などの応用システムを開発するという目標を掲げた。特に、すべての音声を一旦、この汎用音声符号系に符号化し、その上に応用システムを構築するという本研究独自の柔軟な処理方式を活かした語彙に依存しない「語彙フリー音声検索システム」の開発に注力した。今年度は最終年度であり、システムの構築と性能評価、および本方式の拡張について検討し、ほぼ当初の目標を達成した。まず、語彙フリー音声検索システムを用いて、提案した汎用音声符号系「Sub-Phonetic Segment(SPS)」が他の音声記述単位である音節や音素(triphoneを含む)、さらには半音素・1/3音素など考え得る音響モデルに比べても性能上優位にあることを検証した。本方式では、検索クエリーを音声入力する方法、キーボード入力する方法のどちらも可能であり、また、検索対象ドキュメントもそれが音声である場合、テキストである場合のいずれにも適用可能である。この語彙フリー音声検索システムの応用として、ニュース放送などのビデオ検索システム、災害放送音声検索システムを試作し、人名や地域名など辞書に未登録の語彙外音声による情報検索が可能であることを実証した。ビデオ検索システムは産業技術総合研究所「明日の技術点」などで公開した。また、システムのロバスト性を向上させる目的で、複数マイクロホン入力に対するディジタル信号処理を用いた雑音除去手法を開発した。
「総合的な学習の時間」と「総合演習」の接続・連携のためのカリキュラム開発と試行

(1)「総合演習」のカリキュラム開発京都大学の「教職に関する科目」の一つである「教職総合演習」のシラバスを作成し、運営マニュアルの試案を作成した。(2)「教職総合演習」における実践支援の試行京都市内に修学旅行のため来訪した中学校と連携し、京都大学総合博物館の見学案内を支援した。「教職総合演習」受講者(4名)が、講義時間中に中学生を案内した。(3)講義受講者の学習支援ホームページの作成と運用上記博物館見学の他、レポート作成等の相談を行うホームページを開設し運用した。(4)修学旅行での調査支援ホームページの作成と運用中学生がアクセスできる京都に関する情報提供のためのホームページを作成し、見学地についてのアンケート、情報交換を行った。
種子繁殖期の生物間相互作用が植物の繁殖成功に及ぼす影響の比較生態学的研究

サクラソウの山地の代表的な自生地であり、比較的良好な昆虫相の存在する八ヶ岳山麓の自生地において、サクラソウの分布、ハビタット特性、およびの生物間相互作用がサクラソウの種子生産におよぼす影響を検討した。また、酵素多型の分析によりサクラソウ個体群の遺伝的構造を分析した。その結果、次のようなことが明らかにされた。1)調査地とした八ヶ岳演習林においては、その全域にわたって、渓流沿いや湿原の回りなどにサクラソウが生育しており、その数は株(ラメット)数にして数万株に上る。2)調査地におけるサクラソウの花型構成は、典型的な二型花柱性の特徴を備えており、長柱花型と短柱花型が1:1で存在し、等柱花型の頻度は非常に低い。このことは、異型花柱性の交配様式が正常に機能しているとを示唆する。3)サクラソウの花にはビロウドツリアブ、トラマルハナバチ、ハナダカハナアブ、ダイミョウセセリ、イチモンジセセリなどが訪れることが確認された。これら多様な昆虫が受粉媒介を行う可能性が示された。4)酵素多型の分析の結果、演習林内の均一なハビタットからなる小地域ごとに遺伝的な分集団が形成されていることが示され、調査対象地域にはサクラソウに関して複数のジ-ンプ-ルがあることが判明した個々のジ-ンプ-ルの大きさは受粉媒介昆虫の行動圏の大きさに依存したものと考えられる。5)繁殖器官の食害の頻度が高い集団では種子生産が大きく抑制されていたが、その被害から免かれた集団では、長柱花、短柱花ともに良好な種子生産を示した。受粉媒介昆虫が確保されれば、サクラソウの異型花柱性の正常な機能が期待できることが明らかにされた。
黒潮続流南方海域混合層長期変動の研究

前年度に引き続きIwamaru et al.(2010)(以下IKI2010)の追試を行うとともに、塩分値などの検証を行った。既存のArgo観測値などを使った検証で、黒潮続流域で認められた顕著な塩分バイアスについては、FORA_WNP30作成者との情報交換を行いながら検討したがバイアスの要因についてははっきりせずさらに検討することになった。IKI2010の検証では、IKI2010が水温場での研究だったのに対して本研究では密度場での研究のため、混合層深度年々変動の細部では違いが見られたものの、全体としてはIKI2010の結果が再現された。海面熱収支、鉛直成層度との関係はIKI2010と整合し、冬季混合層深度に対する海面熱フラックスの寄与は1995年冬頃までは顕著、その後は相対的に寄与が小さくなること、前年12月の海洋上層成層度は1995年頃から寄与が大きくなることがわかった。しかしIKI2010で指摘されていた前年夏季の海洋上層成層度の寄与は、本研究では少ないことがわかった。また全体として1995年以降decadal変動が顕著であった。これらの研究結果は、日本海洋学会2018年度秋季大会、2018年度大気海洋相互作用研究会で発表し関係者と議論した。但し、海面高度計データが同化される前後でモデルでの渦活動の顕著な違いは人工的なものであることは明らかなものの、定量的にどのように混合層変動に反映しているか評価する方法を検討中のため、学術論文としては投稿していない。北太平洋風応力場の変動との関係についても解析を試みたが、黒潮続流南方海域の混合層変動との明確な関係は見いだせていない。また、本研究の過程で海面水温および海洋混合層変動への温帯低気圧活動の寄与について新しい成果を得られたので論文として投稿し受理された。IKI2010の再現、混合層変動の要因が1990年代半ばを境に海面冷却から成層度に変わったことの確認、続流変動と成層度との関係を調べ両者に明確な関係は見いだせなかったこと、風応力場との関係を調べたことなど、当初掲げた目標は概ね実現したという点で順調に終えることができたと考えている。但し、当初期待した結果が得られていない項目があること、同化モデルでも観測手段の大幅な変革に伴う人工的なシグナルを抑え切れていないことなどから、論文として成果を世に問うところまでは至っていない。北太平洋風応力場の変動と黒潮続流およびその南方海域の混合層変動との関係については、これまでの解析から東経160度付近を境に対応関係が変わっているのではないかと思われる結果を得ており、これを中心にさらに研究を進めていく。また、海洋同化モデルによる再解析は、今後の海洋研究に取って極めて重要なツールとなることを示すことができたと考えており、現在使っているFORA_WNP30の品質評価をさらに進めることにより、海洋同化モデル及び再解析の技術の発展に貢献したい。平成28年度の研究計画としては(1)海洋再解析データの品質の検証、(2)黒潮続流流路特定、(3)黒潮続流南方海域冬季混合層深度変動の解析の3項目を掲げた。(1)については、主に海面水温、海面高度との比較からFORA-WNP30の特性の検証を試みた。海面水温分布とその勾配、海面高度分布と勾配をそれぞれの衛星観測プロダクトと比較すると、衛星観測プロダクトの時間分解能に合わせて処理をした場合、定性的に合っていることは確認できたが、年平均等の統計値で比較すると、特に続流域で違いが認められた。その原因の調査を現在行っているが、高い時空間分解能を持つFORA-WNP30が活発な渦活動を再現したため、時空間分解能がやや劣る衛星プロダクト側がそれらを再現し切れていない可能性があると推測している。(2)については、続流流路を海面高度等高線、流速ベクトル、海面水温前線を用いて定義する方法については検討し、これらによる「流路」は互いに概ね良い対応があることを確認した。ただし既存流軸資料との対応については(1)で明らかになった点を踏まえ、比較方法について検討中である。(3)については混合層深度決定などの初歩的解析は行ったものの、踏み込んだ解析には至っていない。平成28年度研究計画(1)については、FORA-WNP30をどのように利用すると現実の海洋で起こっている現象を理解できるか、と言う根幹の問題であるので、1年間掛けてじっくり取り組むべきところだったと反省している。(2)、(3)は格子化されたデータを用いるため技術的には容易であり、平成29年度以降順調に進められると予想している。平成29年度は平成28年度計画(1)についてさらに検討し、FORA-WNP30で再現されている現象の理解と現実への適用法を確立したい。前述のように、FORA-WNP30が示す続流域の状態を衛星観測プロダクトと年平均等の統計値で比較したときに、特に続流域で違いが認められ、その原因の調査を現在行っているために、本格的な解析に進めていないことが主な理由である。また当初、データサーバーと解析用PC間のネットワーク回線の不具合などもあり、作業が遅れた。平成28年度の計画遂行で不十分だったFORA_WNP30データの品質の検証についてさらに解析を行った。比較対象として海面水温データセットOISST、NGSST-O、海洋内部水温塩分データセット