hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
橋脚の保有耐力を考慮した杭基礎の設計水平震度算定に関する確率論的考察

本研究では,システムの破壊確率を精度良く算定できる構造系信頼性評価法とSQP法に基づく構造最適化手法を組み合わせた構造系の信頼性設計手法を援用することにより,場所打ち杭の設計水平震度の設定例を提示した.場所打ち杭の設計水平震度は,RC橋脚の保有水平耐力に相当する震度k_<hp>と部分係数γ_0の積と定義し,耐力階層化の考えに基づき,橋梁システムが持つ全ての限界状態から計算される安全性指標を橋脚に関わる限界状態のみから計算される安全性指標で代表させるための部分係数γ_0の設定を試みた.本研究により得られた主な研究実績を以下に示す.(1)Sorensenらが用いた確率論に基づく部分係数算定のための目的関数に,構造系信頼性評価法を適用することで,耐力階層化を図るための部分係数を算定することができた.(2)地盤モデル毎に算定される部分係数γ_0は,地震時に生じる地表面の最大応答変位と概ね相関関係を有している.また,各確率変数のばらつきを考慮し,かつ地盤変形の影響などを考慮した動的解析を実施すると,杭基礎の降伏に関わる限界状態が生起する確率を抑えるためには,橋脚の保有水平耐力に相当する震度k_<hp>を大きく割り増した震度を用いて杭基礎を耐震設計する必要がある場合を確認した.(3)非常に大きなばらつきを有する杭基礎-地盤間ばねの算定精度が向上し,動的解析から得られる応答値の信頼性が高くなると,同じ部分係数を用いて行われる耐力階層化であっても,確保している安全マージンは大きく改善される.本研究では、主に杭基礎-地盤間ばねの不確定性を考慮した上で、場所打ち杭基礎を降伏状態に到達させないための杭基礎の設計水平震度を動作解析と信頼性理論に基づき検討した。本研究により得られた主な研究実績を以下に示す。(1)RC橋脚の保有水平耐力に相当する慣性力を用いて静的な荷重漸増法で耐震設計された場所打ち杭基礎では、動的解析を行うと杭基礎が降伏する場合があることが確認された。(2)統計シュミレーションを実施することにより、杭基礎-地盤間ばねの不確定性が各応答値に与える影響を定量的に評価した。その結果、杭基礎-地盤間ばねの各抵抗特性が対数正規確率変数である時、橋脚や杭体の各応答値も、対数正規分布に従う確率変数であり、その平均値は、全ての杭基礎-地盤間ばねに平均値を用いた値と概ね一致することを確認した。(3)杭の軸方向力および橋脚の応答値は、杭基礎-地盤間ばねの推定精度の影響を大きく受けないが、抗体の曲率塑性率としての応答値は、変動係数0.5程度の大きなばらつきを持つことになる。(4)杭基礎を静的な荷重漸増法で耐震設計する場合、橋梁システムの破壊モードを橋脚基部の靭性的なモードに限定するのであれば、杭基礎の設計水平震度として、RC橋脚の保有水平耐力に相当する震度の1.5倍程度を考慮する必要がある。この時には、杭基礎の降伏に関わる限界状態が生起する可能性は無視され、RC橋脚の限界状態のみが生起する可能性により橋梁システムの安全性が支配される。(5)RC橋脚の保有水平耐力に担当する震度程度で杭基礎を耐震設計した場合には、杭基礎の地震時安全性は、RC橋脚のそれよりも小さい。さらにこの場合には、RC橋脚がある所定の安全性を保有していても、橋梁システムとしては、その安全性を満足することができないことを確率値として示した。本研究では,システムの破壊確率を精度良く算定できる構造系信頼性評価法とSQP法に基づく構造最適化手法を組み合わせた構造系の信頼性設計手法を援用することにより,場所打ち杭の設計水平震度の設定例を提示した.場所打ち杭の設計水平震度は,RC橋脚の保有水平耐力に相当する震度k_<hp>と部分係数γ_0の積と定義し,耐力階層化の考えに基づき,橋梁システムが持つ全ての限界状態から計算される安全性指標を橋脚に関わる限界状態のみから計算される安全性指標で代表させるための部分係数γ_0の設定を試みた.本研究により得られた主な研究実績を以下に示す.(1)Sorensenらが用いた確率論に基づく部分係数算定のための目的関数に,構造系信頼性評価法を適用することで,耐力階層化を図るための部分係数を算定することができた.(2)地盤モデル毎に算定される部分係数γ_0は,地震時に生じる地表面の最大応答変位と概ね相関関係を有している.また,各確率変数のばらつきを考慮し,かつ地盤変形の影響などを考慮した動的解析を実施すると,杭基礎の降伏に関わる限界状態が生起する確率を抑えるためには,橋脚の保有水平耐力に相当する震度k_<hp>を大きく割り増した震度を用いて杭基礎を耐震設計する必要がある場合を確認した.(3)非常に大きなばらつきを有する杭基礎-地盤間ばねの算定精度が向上し,動的解析から得られる応答値の信頼性が高くなると,同じ部分係数を用いて行われる耐力階層化であっても,確保している安全マージンは大きく改善される.
ナノバブルを用いた頸部リンパ節ネットワークのリアルタイム画像解析システムの開発

本研究の目的は、造影超音波画像診断法を用いて、頸部リンパ節ネットワークをリアルタイムで描出し、頭頸部癌の転移ルートを検出できる新たな画像診断法を開発することである。本研究では、直径10mm程の大きさまでリンパ節が腫脹し、腸骨下リンパ節の輸出リンパ管を介して腋窩リンパ節にリンパ節転移きたすMXH10/Mo/lprマウスをリンパ節転移モデルとして使用した。その結果、ナノ・マイクロバブルを超音波造影剤として用いた造影超音波画像解析法を用いることにより、臨床応用可能なリンパネットワーク検出システムの開発が可能であることが示唆された。1)我々が開発した恒常的にヒトのリンパ節と同等の大きさ(長径約10mm)の腫脹リンパ節を有するMXH10/Mo-lpr/lprの系統維持・繁殖を行い、リンパ節腫脹マウスモデルとして使用した。2)MXH10/Mo-lpr/lprマウスのリンパ節にルシフェラーゼタンパクを発現する腫瘍細胞を接種した。当初、腫瘍細胞接種のリンパ節として、頸部リンパ節を用いて実験を行ったが、腫大リンパ節が多数集簇し、センチネルリンパ節から下流のリンパ節への転移の同定が難しかった。そこで、我々が転移マウスモデルとして確立した方法論を本研究に用いることにした。すなわち、センチネルリンパ節として腸骨下リンパ節に腫瘍細胞を接種したところ、約4日後に腸骨下リンパ節に固形腫瘍が生着し、約1週間後に腋窩リンパ節への転移が確認できた。繰り返しの実験から、転移リンパ節のマウスモデルが安定して作製できることが明らかとなった。3)腸骨下リンパ節および腋窩リンパ節で腫瘍が増大していく経時的な変化を生体発光イメージングシステムを用いて調べた。マウスにルシフェリンを腹腔内注射し、ルシフェラーゼ発光強度の評価を継時的に行った結果、細胞接種後に、ルシフェラーゼ活性が腸骨下リンパ節および腋窩リンパ節で上昇していく過程をとらえることができた。4)腸骨下リンパ節および腋窩リンパ節を摘出し、HE染色して病理組織学的に検討した結果、約4日後以降、どちらのリンパ節にも腫瘍細胞が確認することができた。近年、頭頸部がんではセンチネルリンパ節の生検による診断法が注目されているが、術前にセンチネルリンパ節や下流のリンパネットワークを同定し、微小転移を診断することは不可能であった。本研究では、ナノバブルと高周波超音波を用いて術前に頭頸部癌のセンチネルリンパ節とその下流のリンパ流を可視化し、頸部リンパネットワークの全容を解明し、頭頸部癌の微細なリンパ節転移をリアルタイムに診断できる画像診断システムを開発することを目的とする。これまで我々はヒトと同等の大きさのリンパ節腫脹を示すマウス、MRL/lprを用いたリンパ節転移モデルの画像診断法の開発における有用性を報告してきた。しかし、SLEのモデルでもあるMRL/lprは、リンパ節腫脹を示す45か月齢に致死的な腎炎を発症し、リンパ節転移実験には制限があった。連携研究者の森らは、約3か月齢で長径10mm程度のリンパ節腫大を発症するが腎炎の発症は軽度である近交系マウス、MXH10/lprを樹立した。本年度においては、このマウスのリンパ節転移モデルとしての有用性を検証した。MXH10/lprのリンパ節は全身で22種類同定でき、腸骨下リンパ節から腋窩リンパ節などの4か所でリンパルートを同定できた。また、ルシフェラーゼ発現乳癌細胞の腸骨下リンパ節内注射により、注射後2週間で腋窩リンパ節に転移病巣を形成した。この転移過程は、これまで我々が報告してきたナノバブルと高周波超音波を用いた画像解析法や生体発光イメージング装置によりリアルタイムで画像として描出することができた。このリンパ節転移モデルは、ヒトと同等の大きさのリンパ節内で転移病巣の形成をタイムゼロからリアルタイムで捉えることが可能であり、リンパ節転移のメカニズムの解明や新たな診断・治療法の開発に極めて有用であると考えられた。本研究の目的は、造影超音波画像診断法を用いて頸部リンパ節ネットワークをリアルタイムで描出し、微小リンパ節転移を検出できる新たな画像診断法を開発することである。研究方法としては、我々の研究グループが樹立したヒトと同等の大きさまでリンパ節が腫脹するリンパ節転移モデルマウス、MXH10/Mo/lprマウスを用いで、リンパネットワークを画像病理学的観点から検討した。これまでの我々の検討により、蛍光色素をMXH10/Mo/lprマウスの腸骨下リンパ節に注入することにより、腸骨下リンパ節の輸出リンパ管を介して腋窩リンパ節に流入することを確認している。また、ルシフェラーゼ発現腫瘍を腸骨下リンパ節に接種すると腋窩リンパ節に転移病巣を形成することも確認している。

従って、MXH10/Mo/lprマウスの腸骨下リンパ節と腋窩リンパ節は、リンパ管を介してヒトと同等の大きさのリンパ節でリンパ節転移を誘導できるリンパネットワークの極めて有用な研究モデルである。一方、臨床でのリンパネットワークの描出を想定した場合、現状で使用可能な蛍光色素はICGのみであるが、ICGを造影剤として使用し、近赤外線を捉える方法は検出深度の観点から、表在性のリンパ節においては応用可能であるが、センチネルリンパ節の下流の二次リンパ節の検出には応用は困難である。本研究においては、ヒトと同等の大きさのリンパ節を有するMXH10/Mo/lprマウスを用いて、ナノ・マイクロバブルを超音波造影剤として用いた造影超音波画像解析システムによるリンパネットワークの検出精度をFITCやICG等の蛍光色素を用いた実体蛍光顕微鏡を用いた解析結果と比較し検討した。その結果、超音波画像のガイド下に、臨床応用可能なナノ・マイクロバブルを原発巣周囲組織に注入し、センチネルリンパ節を同定し、さらに、センチネルリンパ節にナノ・マイクロバブルを注入することにより二次リンパ節を同定できる可能性が示された。医歯薬学ナノバブルと高周波超音波装置を用いて、術前にセンチネルリンパ節とその下流のリンパ流を可視化し、がんの微細なリンパ節転移をリアルタイムに診断できる画像診断システムを開発することを目的とする。本研究はすでに我々が樹立した転移マウスモデルの方法論を頸部リンパ節に用いる予定であった。しかし、転移のルシフェラーゼタンパクを発現する腫瘍細胞をMXH10/Mo-lpr/lprマウスの頸部リンパ節に接種したところ、腫大したリンパ節が多数集簇しており、センチネルリンパ節と転移リンパ節の同定が難しかった。そこで、センチネルリンパ節として腸骨下リンパ節に腫瘍細胞を接種し、腸骨下リンパ節に固形腫瘍が生着した後、腋窩リンパ節へ転移することを再度確認し、今後の研究に使用するモデルとして確立することができた。ヒトと同等のリンパ節腫脹を示すMXH10/ lpr系マウスのリンパ節の分布や主たるリンパネットワークを明らかにすることができたから。転移モデルマウスの左心室に造影剤を注入後、灌流を行い、腸骨下リンパ節、腋窩リンパ節を摘出し、それぞれのリンパ節の造影マイクロCT画像を撮影する。リンパ節の血流の評価に適切な造影マイクロCT画像の撮影条件を詳細に検討する。摘出したリンパ節の凍結ブロックから凍結切片を作成し、腫瘍細胞と血管内皮細胞を病理組織学的に観察する。転移モデルマウスの造影マイクロCT像と病理組織像を比較検討し、リンパ節ネットワークを解明する。ヒトと同等のリンパ節腫脹を示すMXH10/ lpr系マウスを用いて、さらに細かなリンパネットワークの解明を目指す。さらに、ナノバブルと超音波を用いた画像診断法の前臨床試験を想定した検討を行う。物品費が予算よりはるかに多くかかったため、実験助手を雇用せずに研究分担者で研究を進めた。結果的に8万円ほどの次年度使用額が生じた。最終年度のため、成果発表などに次年度使用額を充てる。次年度使用額は、研究グループが樹立したリンパ節腫脹近交系マウスを用い、腸骨下リンパ節から腋下リンパ節へリンパ管を介して腫瘍細胞が転移するの転移モデルマウス作製の成功率が当初計画していたより低かったために生じたものである。延期したモデルマウス作製の成功率を得ることができるように、実験手技・方法を確実にするのに必要な経費として、平成25年度請求額と合わせて使用する予定である。
社会的に不利な層に対する先進的な高大接続策とその課題―ニューヨーク市を事例に―

本研究は、先進国都市において行われる高校から大学への接続に関連する支援を事例に、若年者の移行課題に対する支援の可能性と課題について明らかにすることを目的とする。本研究で事例対象としているニューヨーク市は、世界中から移民が集まる多文化都市である。特に本研究でフィールドとする公立2年制大学は、多様な社会背景の者に対応した教育を提供し、高等教育の入り口としての役割を担う機関として認知されている。本研究は、高校から大学へ、そして大学における継続的な学習に至る一連の過程における支援に接近するものである。以上の目的の下、今年度は次の3つの課題に取り組んだ。第一に、フィールド調査で収集したデータの分析である。昨年行った65名のインタビューを、歴史的・理論的文脈と照らし合わせつつ分析を行った。うち、支援に携わる学生のインタビューからは、支援の場が、彼/彼女ら自身の経験と結びつきつつ構築されている過程が明らかにされた。第二に、歴史的経緯の整理・統合である。支援の前提となる「不利」の認識が、教育研究者によってどのように語られ、それがどのような社会的背景の下、意味づけられたのかについて、文献資料を通じて分析を行った。その結果、教育領域における「不利」に関する内容や、その根拠が、経済的社会変動に伴う高度人材の必要性等に基づき構成されていたことが明らかにされた。第三に、理論的統合である。昨年の現地調査を通じて、教育現場におけるピアを用いた支援実践が、ニューヨーク市における福祉実践の歴史とも関係をもつことが浮かび上がってきた。この調査結果を受け、先進国都市にみられる福祉領域と教育領域の接近という現象を、理論的視点からも整理し、その課題を分析した。その一部は、異文化間教育学会及び比較教育学会にて発表を行っている。以上の研究成果は、現在執筆中の博士論文の一部として公表される予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、社会経済的に不利な層(低所得層・大学進学第一世代・エスニックマイノリティ等)を対象とするニューヨーク市の公立2年生大学の高大接続教育に着目し、若年者の移行課題に対するインパクトと課題について明らかにすることを目的とする。以上の目的の下、今年度は以下の4つの課題に即して研究を進めた。第一に、理論的検討である。「社会的に不利な層の教育」あるいは「マイノリティの教育」を課題とする本研究では、海外の「at-risk」「underrepresented」などといった概念で把握される層に対する教育に関する先行研究の整理を行った。その成果の一部については、学会の文献目録として執筆した。第二に、事例調査(インタビュー及び参与観察)によるデータ収集と分析である。インタビュー調査の結果からは、生徒・学生たちの「予測不可能さ」「複雑さ」が大学の実践者によって反省的に捉えられ、日々の実践に修正的に反映されていることが明らかにされた。このような修正的実践の可能性や課題については、調査の継続を通じて明らかにする。第三に、政策的背景の整理・分析である。特に今年度は、連邦教育省のデータの分析を行い、2000年代以降から教育政策領域で親しまれてきた「college readiness」などの用語がどのような意味を含むものとして語られてきたかを検討した。分析結果については、同時期の政策動向、実践者の意味づけとの関連性を検討したうえで分析を進め、次年度の学会にて発表予定である。第四に、国際比較である。歴史・社会構造のちがいを整理したうえで、日本社会への知見の提示を目指す本研究では、日本との比較も並行し行っている。日本の状況を踏まえた分析結果の一部については、ワーキングペーパー及び書籍の1節として執筆、また学会での発表を行っている。社会的に不利な層を対象とする公立2年生大学の実践に関する事例調査(インタビュー、参与観察)を順調に発展させ、文献の検討を通じて理論的・政策的視点を把握しながら分析を進めることができたため、おおむね順調に進展していると評価する。本研究では、社会経済的に不利な層(低所得層・大学進学第一世代・エスニックマイノリティ等)を対象とするニューヨーク市の公立2年制大学の高大接続教育に着目し、若年者の移行課題に対する可能性と課題について明らかにすることを目的とする。第一に、事例調査(インタビュー及び参与観察)によるデータ収集と分析である。昨年の調査を踏まえ、今年度の調査では、大学入学以降の支援プログラムの関係者(職員・学生)を対象にインタビュー(65名)、参与観察(50日間)を実施した。その結果得られたデータに基づき、高大接続教育を実施する際に支援者が語る「問題」と、理想状態としての「統合」の意味づけがどのように生じ、人々の間で共有されるかに関する分析を行った。第二に、政策的次元において特定の支援のあり方が重みをもって位置づけられていく過程の整理・分析である。これまでの現地調査のなかで、支援の一形態として「ピア」が特別に重要なものとして意味づけられていることが明らかにされた。そこで、「ピア」という特定の支援・教育形態が支持を集めるに至った歴史・制度的文脈について、先行研究及び調査対象先の文書から分析を行った。その分析結果については次年度の学会にて発表予定である。第三に、理論的検討である。これまでの事例調査から浮かび上がってきた概念的カテゴリーに基づき、理論的次元における「統合」概念を批判的に検討した。

その結果得られた考察については、次年度の学会で発表予定である。第四に、比較である。グローバルな社会変動を背景に経済先進国都市の教育領域に生じる実践としての「支援」を対象とする本研究では、歴史・社会構造のちがいを吟味したうえで、日本社会との比較も行っている。日本の状況を踏まえた分析結果の一部については、国際学会での発表を行っている。2015年度の調査結果を踏まえ、2016年度は、社会経済的に不利な層を対象とした公立2年制大学の支援に関する事例調査(インタビュー及び参与観察)を順調に実施した。研究の核となるデータ収集を行い、浮かび上がってきた概念に基づき、先行研究における「統合」概念との関連から分析を進めることができたため、おおむね順調に進展していると評価する。本研究は、先進国都市において行われる高校から大学への接続に関連する支援を事例に、若年者の移行課題に対する支援の可能性と課題について明らかにすることを目的とする。本研究で事例対象としているニューヨーク市は、世界中から移民が集まる多文化都市である。特に本研究でフィールドとする公立2年制大学は、多様な社会背景の者に対応した教育を提供し、高等教育の入り口としての役割を担う機関として認知されている。本研究は、高校から大学へ、そして大学における継続的な学習に至る一連の過程における支援に接近するものである。以上の目的の下、今年度は次の3つの課題に取り組んだ。第一に、フィールド調査で収集したデータの分析である。昨年行った65名のインタビューを、歴史的・理論的文脈と照らし合わせつつ分析を行った。うち、支援に携わる学生のインタビューからは、支援の場が、彼/彼女ら自身の経験と結びつきつつ構築されている過程が明らかにされた。第二に、歴史的経緯の整理・統合である。支援の前提となる「不利」の認識が、教育研究者によってどのように語られ、それがどのような社会的背景の下、意味づけられたのかについて、文献資料を通じて分析を行った。その結果、教育領域における「不利」に関する内容や、その根拠が、経済的社会変動に伴う高度人材の必要性等に基づき構成されていたことが明らかにされた。第三に、理論的統合である。昨年の現地調査を通じて、教育現場におけるピアを用いた支援実践が、ニューヨーク市における福祉実践の歴史とも関係をもつことが浮かび上がってきた。この調査結果を受け、先進国都市にみられる福祉領域と教育領域の接近という現象を、理論的視点からも整理し、その課題を分析した。その一部は、異文化間教育学会及び比較教育学会にて発表を行っている。以上の研究成果は、現在執筆中の博士論文の一部として公表される予定である。今後の推進方策としては、継続してアメリカにおける事例調査を実施し、データの分析を進める。同時に、制度的・歴史的文脈を整理・分析した結果を日本教育学会にて報告し、理論的・比較的視点に基づく分析については、Asian Studies Conference Japanにて報告する。今後の推進方策としては、事例調査を通じて得られたデータの分析結果をもとに、論文執筆・発表を行っていくことが主要な課題である。
三角格子反強磁性体における素励起と相転移の微視的過程の研究

我々は、ABX_3型化合物を中心に良質単結晶の作成を重点的に行い、得られた結晶を用いて以下のような研究成果が得られた。1.ABX_3型三角格子反強磁性体のESRを様々な周波数帯のマイクロ波を用いて行い、多くの物質について周波数と共鳴磁場の関係を詳細に調べた。また、共鳴モードの理論的解析も同時に行い、これまでに考慮されていなかった新しい鎖間の相互作用を取り入れると共鳴モードが他の実験結果と矛盾なく説明されることを示した。さらに、新しい鎖間の相互作用を取り入れた場合について、スピン波の分散関係を線型スピン波近似で求めた。2.RbMnBr_3が220Kで斜方晶構造に相転移することを見いだし、これが原因で磁気構造が不整合構造になることを指摘した。RbVBr_3は変形した三角格子反強磁性体である。この物質の中性子散乱実験を行い、2つの磁気相転移を起こすこと、中間相のスピン構造が部分無秩序構造であることを示した。RbVBr_3はハイゼンベルクスピン系において部分無秩序相をもつ最初の例である。また、この物質の示す臨界現象を中性子散乱と磁化率測定によって調べた。3.異方性が異なる2つの物質の混晶であるRb_<1-x>K_xNiCl_3の磁性を磁気測定によって調べ、濃度温度相図上で多重臨界点が現れることを示した。4.いくつかのABX_3型三角格子反強磁性体について、スピン波分散を詳細に調べた。ANiX_3やAVX_3では量子効果が顕著であることが分かった。5.CsCuCl_3はH//cの場合に量子効果によって磁場中で相転移を起こす。我々は、この物質の低磁場相と高磁場相でのESR共鳴モードを明らかにした。また、高磁場中において中性子散乱実験を行い、理論の予想するスピン構造が実現していることを示した。平成3年度は三角格子反強磁性体の単結晶作成と磁気測定、光学測定を重点的に行った。作成した結晶はRbNiCl_3など十数種類である。光学測定と磁気測定は東工大理学部と共同で行い,ESRについてはベルリンのハ-ン・マイトナ研究所および東紺大理学部と共同で行った。主な研究成果は次のようなものである。1.RbNiCl_3は三角格子反強磁性体の一つである。我々はこの物質の相転移によって生ずる対称性の破れに伴なうスピン相関関数の異常とその臨界指数を複屈折により精密に測定した。2.RbMnBr_3のスピン構造はC面内で不整合構造であることが報告されている。我々はこの物質の複屈折の実験から200Kに構造相転移があることを発見し、結晶の対称性が六方晶から斜方晶へと低下することが不整合構造の原因であることを示した。また、この物質の比熱の臨界指数も求め、三角格子反強磁性体に特有の値となることを示した。3.CsCuCl_3はC軸に沿った長周期螺旋スピン構造をとることが知られている。この物質の秩序相でのESRモ-ドはこれまで測定されていなかったが、最近ドイツのパルメ達によってその測定がなされた。我々はその解析をジャロシンスキ-・守谷相互作用を考慮に入れた模型に基づいて行い、実験結果が統一的に説明されることを示した。

4.RbVBr_3とRbFeBr_3はC面内の単位胞がCsNiCl_3のそれに対して√<3>×√<3>倍になっている物質である。この系では理論的に遂次相転移が起こることが報告されている。我々はこれらの物質の磁化率とトルクを精密に測定し、予想通り遂次相転移が起こることを示し、各相でのスピン構造とC面内の相互作用の大小関係を決定した。平成4年度はESRによる素励起の研究を重点的に行う予定である。平成4年度は三角格子反強磁性体の単結晶作成,磁気測定,光学測定ESRおよび中性子回折を行った。磁気測定,光学測定は東工大理学部と共同で行い,ESRはドイツのハーン・マイトナー研究所および東工大理学部と共同で行った。また,中性子回折は東大物性研究所および東北大理学部と共同で行った。主な研究成果は次のようなものである。1. CsCuCl_3はC軸に沿った長周期螺旋スピン構造をとることが知られているが,我々はこの物質の秩序相でのESRモードを解明した。2. RbVBr_3はC面内の単位胞がCsNiCl_3のそれに対して√<3>×√<3>倍大きくなっている。この系では理論的に逐次相転移が起こることが予想されている。我々は磁化率とトルク測定によって遂次相転移を確認した。この物質では低温測の転移は一次で中間相は弱強磁性をもつことが分かった3.異方性の異なるRbNiCl_3とKNicl_3の混晶を作成し,この系の相図を磁気測定で決定した。Kの濃度を大きくしていくとある濃度で異方性が容易軸型から容易面型に変るが,その点から中間相が顕著に現れることから,この点は多重臨界点であることが分った。4. RbNiCl_3のスピン波励起を中性子散乱で調べた。スピン波の分散関係は一部古典スピン波近似と合わない所があり,それがハルデン効果を考慮すると説明できることから,この物質はハルデン系の秩序状態にあると結論された。また,ハルデン系ではないCsMnI_3のスピン波分散を調べスピン波理論とよく合うことを確めた。5. RbVBr_3の磁気構造を中性子回折で決定した。また,この物質のスピン波分散も調べ,交換相互作用の決定も行った。さらにこの物質における構造相転移の秩序変数の温度依存性も測定した。平成5年度も引き続き良質単結晶の作成を行い、これを用いて以下のような研究成果が得られた。1.ABX_3型三角格子反強磁性体のESRを様々な周波数帯のマイクロ波を用いて行い、多くの物質について周波数と共鳴磁場の関係を詳細に調べた。また、共鳴モードの理論的解析も同時に行い、これまでに考慮されていなかった新しい鎖間の相互作用を取り入れると共鳴モードが他の実験結果と矛盾なく説明されることを示した。さらに、新しい鎖間の相互作用を取り入れた場合について、スピン波の分散関係を線型スピン波近似で求めた。2.RbVBr_3は変形した三角格子反強磁性体である。この物質の中性子散乱実験を行い、2つの磁気相転移を起こすこと、中間相のスピン構造が部分無秩序構造であることを示した。RbVBr_3はハイゼンベルクスピン系において部分無秩序相をもつ最初の例である。また、この物質の示す臨界現象を中性子散乱と磁化率測定によって調べた。3.異方性が異なる2つの物質の混晶であるRb_<1-X>K_XNiCl_3の磁性を磁気測定によって調べ、濃度温度相図上で多重臨界点が現れることを示した。4.いくつかのABX_3型三角格子反強磁性体について、スピン波分散を詳細に調べた。
有機半導体結晶における自由キャリア観測によるバンド伝導性の検証

本研究では、高易動度を示す有機半導体においてバンド伝導性を裏付けることを目的とし、光注入した自由キャリアの伝導物性を無機半導体と対比的に研究した。ルブレン結晶での光キャリア注入機構を、励起子発光と光キャリアの反相関に基づき、電場印加による励起子解離と正孔伝導によると同定した。一方無機IV族半導体では、励起子とバンド間遷移による二つの光キャリア生成ルートを見いだした。ルブレン結晶で二光子励起法により注入した光キャリアについてサイクロトロン共鳴測定を実施し、2.5 Kで有効質量0.23 m0を示すスペクトルを得た。しかし、不可解な温度依存性や角度依存性を示したため、有効質量の断定には至らなかった。本研究では、有機半導体において実験的に自由キャリア運動を捉え、バンド伝導性を裏付けることを目的とする。そのため、サイクロトロン法を用いて、伝導の基礎物理量である有効質量やキャリア散乱時間、易動度などを無機半導体と対比的に研究し、ホッピング伝導とバンド伝導のクロスオーバー領域における伝導機構について新しい知見を得ることを目指す。H27年度は、作製したルブレン単結晶での光キャリア生成を確立させ、サイクロトロン共鳴法を実施した。当初計画していた有機-金属界面への光照射による光キャリア生成は達成できなかったので、電場印加下での光キャリア生成法に切り替え、マイクロ波共振器内で光照射とマイクロ波照射及び電場印加を実現する方法を確立させた。このことにより、ルブレン単結晶にキャリアを光注入することができるようになった。光注入したキャリアによるマイクロ波吸収を確認したが、まだ、サイクロトロン共鳴スペクトルを同定するには至っていない。一方で、対照物質である無機半導体においてサイクロトロン信号を取得し、高純度ダイヤモンド結晶を対象とした研究の一部を論文にまとめた。特に、FZ法で作製された高純度シリコン結晶において、サイクロトロン共鳴信号の測定方法の違いと得られる物理量の関係や、吸収端領域でのフォノンアシスト励起による励起子及びキャリア生成とサイクロトロン信号強度について、2015年日本物理学会秋季大会で発表した(18pPSA-22,17aCE-1)。さらに、吸収端領域での光励起波長選択によりバレー選択励起ができている可能性を示し、第71回日本物理学会年次大会で発表した(20pBP-7)。ルブレン単結晶の作製は順調に進んでいる。当初計画していた有機-金属界面への光照射による光キャリア生成は達成できなかったものの、電場印加下でキャリアを光注入することができるようになった。これは、光で生成した励起子がそれ自体では解離しないが、電場印加によりキャリアに解離したことによる。光照射と電場印加を同時にマイクロ波共振器内で実現する方法を確立させたことにより、光注入したキャリアによるマイクロ波吸収を確認できた。しかし、サイクロトロン共鳴スペクトルを同定するには至っていない。一方で、対照物質とする無機半導体のサイクロトロン共鳴測定は順調である。特に、炭素と酸素濃度をコントロールした高純度シリコンでのサイクロトロン共鳴の研究をスタートさせた。本研究では、高移動度を示す有機半導体において実験的に自由キャリア運動を捉え、バンド伝導性を裏付けることを目的とする。そのため、サイクロトロン法を用いて伝導の基礎物理量である有効質量やキャリア散乱時間、易動度などを、無機半導体と対比的に研究し、ホッピング伝導とバンド伝導のクロスオーバー領域における伝導機構について新しい知見を得ることを目指す。H27年度の研究で、ルブレン結晶に光キャリアを電場印加により注入し、マイクロ波共振器内で光照射とマイクロ波照射及び電場印加を実現する方法を確立させた。この時点で明らかになった問題点は、サイクロトロン共鳴法を実施するべき低温で、主キャリアである正孔の密度が極端に減少することであった。そこで、H28年度は、光キャリア密度を増加させる方法を見出すために、(1)ヨウ素ドーピングによる効果の検証、と、(2)励起子発光との競合過程に着目したキャリア生成効率の評価を行った。その結果、マイルドな条件下でのヨウ素ドーピングでは光キャリア密度は変化しないことが分かった。さらに、励起子が電場により解離して生成していることを確かめたが、光キャリアの生成効率が低いことが分かった。また、試料表面状態の変化により、キャリア生成と励起子発光の相関の仕方が変化することも分かった。光キャリア密度を増大させるためにはさらに状況を解明する必要がある。一方で、対照物質である無機半導体においては、高純度ダイヤモンドおよびシリコン結晶においてサイクロトロン信号を取得し、結晶の純度の違いによるキャリア散乱時間の違いを見出した。これらに関して、国際会議や国内学会で研究成果を報告した。また、シリコンにおける光励起によるキャリア生成過程とバレー選択励起について論文にまとめた。また、励起子発光と光電流を同時に観測することにより、光で生成した励起子が電場印加によりキャリアに解離したことによることが実験的に確かめられた。光照射と電場印加を同時にマイクロ波共振器内で実現する方法は確立できているものの、低温でのキャリア密度を確保できていないので、サイクロトロン共鳴スペクトルを観測するには至っていない。

特に、炭素と酸素濃度をコントロールした高純度シリコンでのサイクロトロン共鳴の研究を進め、特に炭素の濃度低下が低温でのキャリア散乱低下につながっている可能性を得ている。また、ダイヤモンドにおいても、従来よりも高純度な試料では、キャリア散乱が抑えられているという結果を得ている。以上のことから、おおむね順調に進展している、と考えている。本研究では、高易動度を示す有機半導体において自由キャリア運動を捉え、バンド伝導性を裏付けることを目的とする。そのため、サイクロトロン法を用いて伝導の基礎物理量である有効質量やキャリア散乱時間、移動度などを、無機半導体と対比的に研究し、ホッピング伝導とバンド伝導のクロスオーバー領域における伝導機構について新しい知見を得ることを目指す。前年度までの研究で、ルブレン結晶を透明電極で挟み電場印加することによって、光生成した励起子が解離しキャリアが注入される機構を確かめた。H29年度はその追試と、真空アニール法により結晶表面状態をコントロールした結晶において同様の実験を行い、試料表面状態とキャリア生成/励起子発光の相関との関係を明らかにした。この内容について国内会議で報告したとともに、論文を投稿し現在査読を受けている。また、7月の国際会議での発表が確定している。サイクロトロン共鳴法を実施するべき低温で、キャリア密度が極端に減少することが問題であったため、H29年度は、表面トラップを回避するため二光子励起法を用いた。励起波長に対する光キャリアの生成効率を調べたところ、一光子励起ではギャップ内状態が大きく関与するが、二光子励起では結晶の固有吸収端に対応した光キャリア生成であることが分かった。マイクロ波共振器内でも二光子励起による光キャリア生成に成功し、ついに、磁場強度に依存するマイクロ波応答信号を取得した。しかし、予想値とかなり違う共鳴磁場であったため、現在、この信号がサイクロトロン共鳴信号か解析を進めている。一方で、対照物質である無機半導体においては、高純度ダイヤモンドにおいてサイクロトロン信号を取得し、励起波長の選択により、異なる光キャリア生成ルートが存在することを見いだした。これらに関して、国際会議や国内学会で研究成果を報告した。本研究では、高易動度を示す有機半導体においてバンド伝導性を裏付けることを目的とし、光注入した自由キャリアの伝導物性を無機半導体と対比的に研究した。ルブレン結晶での光キャリア注入機構を、励起子発光と光キャリアの反相関に基づき、電場印加による励起子解離と正孔伝導によると同定した。一方無機IV族半導体では、励起子とバンド間遷移による二つの光キャリア生成ルートを見いだした。ルブレン結晶で二光子励起法により注入した光キャリアについてサイクロトロン共鳴測定を実施し、2.5 Kで有効質量0.23 m0を示すスペクトルを得た。しかし、不可解な温度依存性や角度依存性を示したため、有効質量の断定には至らなかった。これまでのところ、ルブレン単結晶において光注入したキャリアによるマイクロ波吸収を確認できたものの、サイクロトロン共鳴スペクトルを同定するには至っていない。
孔辺細胞の起源から探る細胞系譜の進化機構

シロイヌナズナのミロシン細胞分化を制御する因子FAMAに着目して研究を行った。FAMAの下流因子を探索するために比較DNAアレイ解析を行った。はじめに、ミロシン細胞分化亢進変異体syp22と野生型植物体の遺伝子発現パターンを比較し、931遺伝子がsyp22変異体で上昇していることを明らかにした。これらの遺伝子と、すでに報告されているエストロジェン誘導型FAMA過剰発現株を用いたFAMA誘導後4時間で発現が上昇している遺伝子を比較した。32遺伝子が共通して発現上昇していた。これらの因子は、ミロシン細胞系列で働く新規因子と考えられた。次に、SYP22とFAMAの関係性を解析した。FAMApro:GUSをsyp22変異体に導入したところ、葉の内部でのGUS発現領域が拡大していた。リアルタイムPCRでFAMAの発現量をsyp22変異体と野生型株で比較したところ、syp22変異体で3-7倍にその発現量が上昇していた。これらの結果から、「syp22変異体では葉の内部でより多くの幹細胞がFAMAを発現し、結果的にミロシン細胞数が増加する」という仮説が浮上した。ゼニゴケにおけるCRISPR/Cas9実験系の改良を行った。Cas9を、シロイヌナズナでの発現にコドンが最適化されているCas9(AtcoCas9)に変更した。ARF1遺伝子の破壊をモデルとして、AtcoCas9を用いたCRISPR/Cas9によるゲノム編集効率を計測したところ、既知の系に比べて100-1000倍程度の効率の上昇がみられた。次に、ポジティブセレクションを行わない系で、ARF1遺伝子のゲノム編集効率を測定したところ、T1植物16個体中12個体で欠失・挿入・置換といった変異が導入されていることがわかった。以上の結果から、AtcoCas9を用いることで、ゼニゴケにおけるゲノム編集効率が大幅に上昇することがわかった。26年度が最終年度であるため、記入しない。シロイヌナズナのミロシン細胞分化を制御する因子AtMDFI(Arabidopsis thaliana Myrosin Cell Differentiation Factor 1)とそのゼニゴケ相同遺伝子MpMDF1(Marchantia polymorpha MDF1)に着目して研究を遂行した。ミロシン細胞レポーター遺伝子MYR001:GUSをatmdf1変異体に導入し、atmdf1変異体ではミロシン細胞が形成されていないことを明らかにした。加えて、AtMDF1の直接の下流標的遺伝子TOMs(Targets of AtMDF1)に着目した。TOM1のT-DNA挿入遺伝子破壊株は顕著な表現型を示さなかったが、amiRNAでTOMlとTOMIホモログ(TOMI-Like)の遺伝子発現抑制株を作製したところ、ミロシン細胞の分化が2割程度まで減少していた。以上の結果から、TOM1とTOM1-Likeが冗長的にミロシン細胞分化に関与している可能性が示唆された。MpMDFIの機能を解析するために、ゼニゴケの切断面を用いた形質転換系により、MpMDF1pro::MpMDF1-SRDX, 35Spro:MpMDF1-SRDX, MpMDF1pro::sGFP-MpMDFI形質転換体を取得した。また、mpmdf1 knock-out株作製用のDNAコンストラクトを作製した。ミロシン細胞レポーター株MYR001:GUSに35S::MpMDFIを導入したところ、35S::AtMDF1で見られる過剰で異所的なミロシン細胞の発達は観察されなかった。このことから、MDF1は進化の過程でミロシン細胞誘導能を獲得したと考えられた。実験技術の習得、及び情報交換を目的に、オーストラリア・モナシュ大学のJohn Bowman博士の研究室を訪問した。研究成果の一部を、学会誌への発表・学会発表としてまとめた。MpMDFIの機能を解析するために、相同組み換え法を用いてノックアウト系統を2種類作製した。MDFlはbHLH型転写因子であるので、DNA結合領域であるbHLHドメインを欠損する系統を1種2株作製した。また、MDF1が分類されるbHLH型転写因子サブファミリーIaグループに保存されているC末端領域を欠損する系統を1種1株作製した。取得できたノックアウト株はすべて雌株であった。MpMDF1は2n世代の胞子体で特異的に発現していることをすでに明らかにしているので、ノックアウト株の雄株を取得し、ノックアウト株の雄株と雌株を交配し2n世代の表現型を観察する必要がある。そのため現在は、取得した雌株のノックアウト株を野生型の雄株に交配し、次世代でのノックアウト雄株の取得を進めている。atmdf1変異体でのミロシン細胞の発達度合いを定性的に評価するために、ミロシン細胞レポーター遺伝子ProTGG2 : GUSをatmdf1変異体に導入した。GUS染色によりミロシン細胞を検出したところ、atmdfl変異体ではミロシン細胞はまったく検出されなかった。以上の結果から、AtMDF1はミロシン細胞分化に必須の因子であることがわかった。また、他のミロシン細胞レポーターであるMYROOI : GUS背景でエストロゲン添加時にAtMDF1が過剰発現される株(Estro : MDF1)を作製した。エストロジェン添加時に、Estro : MDFI

株では葉全体にGUS染色が観察された。加えて、エストロジェン非添加時にGUS染色がまったく観察されない根及び胚軸でも部分的にGUS染色が観察された。以上の結果から、MDF1の過剰発現が様々な種類の細胞にミロシン細胞の性質を付与することができることがわかった。変異体の結果と併せて考えると、MDF1はミロシン細胞分化に必要十分な因子であることが示唆された。これまでの研究成果の一部をまとめ、5報の学会誌への発表(15)、及び2件の学会発表(【国内】1・【国外】1)として成果発表を行った。シロイヌナズナのミロシン細胞分化を制御する因子FAMAに着目して研究を行った。FAMAの下流因子を探索するために比較DNAアレイ解析を行った。はじめに、ミロシン細胞分化亢進変異体syp22と野生型植物体の遺伝子発現パターンを比較し、931遺伝子がsyp22変異体で上昇していることを明らかにした。これらの遺伝子と、すでに報告されているエストロジェン誘導型FAMA過剰発現株を用いたFAMA誘導後4時間で発現が上昇している遺伝子を比較した。32遺伝子が共通して発現上昇していた。これらの因子は、ミロシン細胞系列で働く新規因子と考えられた。次に、SYP22とFAMAの関係性を解析した。FAMApro:GUSをsyp22変異体に導入したところ、葉の内部でのGUS発現領域が拡大していた。リアルタイムPCRでFAMAの発現量をsyp22変異体と野生型株で比較したところ、syp22変異体で3-7倍にその発現量が上昇していた。これらの結果から、「syp22変異体では葉の内部でより多くの幹細胞がFAMAを発現し、結果的にミロシン細胞数が増加する」という仮説が浮上した。ゼニゴケにおけるCRISPR/Cas9実験系の改良を行った。Cas9を、シロイヌナズナでの発現にコドンが最適化されているCas9(AtcoCas9)に変更した。ARF1遺伝子の破壊をモデルとして、AtcoCas9を用いたCRISPR/Cas9によるゲノム編集効率を計測したところ、既知の系に比べて100-1000倍程度の効率の上昇がみられた。次に、ポジティブセレクションを行わない系で、ARF1遺伝子のゲノム編集効率を測定したところ、T1植物16個体中12個体で欠失・挿入・置換といった変異が導入されていることがわかった。以上の結果から、AtcoCas9を用いることで、ゼニゴケにおけるゲノム編集効率が大幅に上昇することがわかった。26年度が最終年度であるため、記入しない。シロイヌナズナのミロシン細胞分化の解析においては、すでに単離している転写因子MDF1に加えて、新規の候補因子TOM1・TOMI-Likeの単離に成功した。また、ゼニゴケのMDF1ホモログの解析に必要なゼニゴケ形質転換体の作出にも成功している。加えて、ゼニゴケの遺伝子をシロイヌナズナに導入することにより、MDFIの進化的位置づけを明らかにできる結果も得ることができた。以上の結果は、研究の目的と照らし合わせて考えると「(2)おおむね順調に進展している」に該当すると判断できる。
3次元多様体の幾何とトポロジーII

本研究は,3次元多様体が許容する各種構造の相互の結びつきに注目し,背景にあるはずの物理法則のような指導原理を見いだし,幾何とトポロジーが交錯する研究を総合的に推進することを目的としている.平成15年3月に第I期を修了し,その後4年間の予定で継続する第II期の3年目を終えたところであるが,当該分野の進展が著しく,研究の方向性を少し変える時期と判断し,より位相不変量に重きをおいた研究課題を最終年度前に前年度申請した.幸い新たな計画が採択されたため,以下これまで3年間の成果をまとめる.研究期間中,各研究組織メンバーを中心として,研究支援者および多くの研究協力者とともに,継続的に研究打ち合わせ,研究集会の開催,研究報告予稿の冊子化などを行い,課題の総体的研究推進に努めた.その結果,研究代表者・分担者により多くの成果が得られた.また同時に,関係分野の研究推進に一定の貢献ができた.研究組織メンバーの成果は,国外で開催されたものを含め,多くのの研究集会で発表した.その詳細については,別添えの報告書に研究支援者および協力者の成果とともに記す.平成15年からの3年間を総括すると,研究目的に則して,3次元多様体のトポロジーの研究における幾何的手法の課題が一層明確にできたと考えている.本研究を開始した平成15年からの3年間を概観したとき,深く関連する歴史的成果として,Minsky-Brock-CanaryによるEndinglamination予想の解決,AgolとCalegari-Gbaiによる,Marden予想の解決,HamiltonとPerelmanによる幾何化予想へのアプローチ,とくにPoincare予想の解決という大きな進展があった.これらの結果を踏まえ,本研究は,ポスト幾何化を念頭に「3次元多様体の幾何と不変量」として継続する.本研究は,3次元多様体が許容する各種構造の相互の結びつきに注目し,背景にあるはずの物理法則のような指導原理を見いだし,幾何とトポロジーが交錯する研究を総合的に推進することを目的としている.平成15年3月に第I期を修了し,その後4年間の予定で継続する第II期の3年目を終えたところであるが,当該分野の進展が著しく,研究の方向性を少し変える時期と判断し,より位相不変量に重きをおいた研究課題を最終年度前に前年度申請した.幸い新たな計画が採択されたため,以下これまで3年間の成果をまとめる.研究期間中,各研究組織メンバーを中心として,研究支援者および多くの研究協力者とともに,継続的に研究打ち合わせ,研究集会の開催,研究報告予稿の冊子化などを行い,課題の総体的研究推進に努めた.その結果,研究代表者・分担者により多くの成果が得られた.また同時に,関係分野の研究推進に一定の貢献ができた.研究組織メンバーの成果は,国外で開催されたものを含め,多くのの研究集会で発表した.その詳細については,別添えの報告書に研究支援者および協力者の成果とともに記す.平成15年からの3年間を総括すると,研究目的に則して,3次元多様体のトポロジーの研究における幾何的手法の課題が一層明確にできたと考えている.本研究を開始した平成15年からの3年間を概観したとき,深く関連する歴史的成果として,Minsky-Brock-CanaryによるEndinglamination予想の解決,AgolとCalegari-Gbaiによる,Marden予想の解決,HamiltonとPerelmanによる幾何化予想へのアプローチ,とくにPoincare予想の解決という大きな進展があった.これらの結果を踏まえ,本研究は,ポスト幾何化を念頭に「3次元多様体の幾何と不変量」として継続する.本研究は,3次元多様体が許容する各種構造の相互の結びつきに注目し,背景にあるはずの物理法則のような指導原理を見出し,幾何とトポロジーが交錯する研究を総合的に推進することを目的としたもので,昨年度に第1期を終了し,今年度からはそれを継承する第II期として研究期間を4年間に設定している.今年度は,各メンバーを中心として多くの研究協力者とともに第I期から継続して研究打ち合せ,研究集会の開催,研究報告予稿の冊子化などを行い,課題の研究推進に努めた.とくに,本研究と関連して年度初頭にG.PerelmanによるRicci流の解析に関する大きな進展があり,その概要を知り今後の研究の正しい方向性を探るため,意見交換および情報収集にかなりの時間を割いた.一方,研究代表者は水嶋滋およびSer Peow Tanと共同で,以前に射影構造をもつ曲面とその上のサークルパッキングの対のモジュライのトポロジーを特別な場合に確定したが,今年度はその成果を一意化に結びつけた.証明では谷川晴美の議論を概ね模倣したが,サークルパッキングの研究に調和写像を用いたのはおそらくこの研究が初めてである.成果は外国(ドイツ・イギリス)を含めた幾つかの研究集会で発表した.研究は種数が1の場合の水嶋の結果をプロトタイプとするもので,当初立てた予想の信憑性が高まったことになる.この1年間の研究活動は,Perelmanの仕事を契機として当初の目標を上回る充実したものになり,各種構造の関係が単に複雑に絡むだけでなく,その背景にある数理的原理を見出す素地がようやく見え始め,幾何的手法の課題がある程度明確にできたと考えている.

本研究は,3次元多様体が許容する各種構造の相互の結びつきに注目し,背景にあるはずの物理法則のような指導原理を見出し,幾何とトポロジーが交錯する研究を総合的に推進することを目的としたもので,一昨年第I期を終了し,現在は第II期の2年目にある.今年度も,各メンバーを中心として多くの研究協力者とともに継続して研究打ち合せ,研究集会の開催,研究報告予稿の冊子化などを行い,課題の研究推進に努めた.とくに,二年前にG.Perelmanにより発表されたRicci流による3次元多様体の幾何化の解析について,その理論概要の理解を深めたと同時に,本研究との直接的および間接的関連について総括的な分析検討を行った.また,本研究の具体的課題の一つに挙げている体積予想に関連して,Soutoによる双曲体積と組合せ的不変量の比の有界性の研究を吟味し,その発展性に注目し,具体的な拡張の試行を開始した.一方,研究代表者がSer Peow Tanと研究支援者の水嶋滋と共同で行っている射影構造をもつ曲面とその上のサークルパッキングの対のモジュライの研究については,四つの円からなる局所パッキングの射影類の考察を進め,射影構造全体の空間に於けるモジュライの稠密性について,証明のある程度の見通しを得た.これらの成果は,国外で開催されたものを含め,幾つかの研究集会で発表し,他の関連研究との比較検討を逐次確認した.1年を総括して,研究目的に則して,3次元多様体のトポロジーの研究における幾何的手法の課題が一層明確にできたと考えている.本研究は,3次元多様体が許容する各種構造の相互の結びつきに注目し,背景にあるはずの物理法則のような指導原理を見いだし,幾何とトポロジーが交錯する研究を総合的に推進することを目的としたもので,3年前に第I期を修了し,現在は第II期の3年目にある.今年度も,各メンバーを中心として多くの研究協力者とともに,継続して研究打ち合わせ,研究集会の開催,研究報告予稿の冊子化などを行い,課題の研究推進に努めた.とくに,前期に組み合わせ群論の専門家であるBowditch氏が客員教授として東京工業大学に滞在したのを機会に,本研究の具体的課題の一つに挙げている体積予想について,3次元多様体の正数に値を取る位相不変量の間に,ラージスケール離散幾何で重要な擬等長の概念を導入することを考え,どのような量が単体体積と擬等長になりうるかという観点からの研究を開始した.他にも,研究分担者等により多くの成果が得られたこれらの成果は,国外で開催されたものを含め,いくつかの研究集会で発表し,他の関連研究との比較検討を逐次確認した.この1年を総括して,研究目的に則して,3次元多様体のトポロジーの研究における幾何的手法の課題が一層明確にできたと考えている.一方,昨年度に引き続きG.Perelmanにより発表されたRicci流による3次元多様体の幾何化の解析について,とくにBessieres, Tian等により主張されているポアンカレ予想の証明へのバイパスや,幾何化予想の証明の現状での困難など,本研究との直接的および間接的関連について分析検討を行った.それにより,研究の方向性を少し変える時期と感じ,より不変量に重きをおいた研究課題を最終年度前に前年度申請をすることとした.
感覚融合法を用いた追体験没入型内視鏡外科手術教育システムの開発と有効性の評価

この研究では、「一人称視野共有システム(=追いトレ)」を用いて、内視鏡外科手術の「追体験没入型教育システム」の開発を目指している。従来のヒトの腹腔鏡下手術に対しては、追いトレの基盤技術を活用して、効率的なコツの伝達が可能なシステムを開発する。ロボット支援手術に関しては、ヘッドマウントディスプレイを用いて、「追体験没入型」の教育システムを開発する。さらにその教育効果を定量的に評価する方法を確立する。