hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
無限次元タイヒミュラー空間上のヴェイユ・ピーターソン計量の研究

普遍タイヒミュラー空間を円周上の擬対称写像群の空間とみなせば,その部分群から各種の普遍タイヒミュラー空間の部分空間が定義できる.これらをフックス群の作用に関して不変な空間として定義する場合には,擬対称写像を単位円板の擬等角写像に拡張し,双曲リーマン面上でその歪曲係数(ベルトラミ微分)の特徴付けを考える必要がある.双曲リーマン面上の可積分なベルトラミ微分がつくるタイヒミュラー空間とその上のヴェイユ・ピーターソン計量ついては先行の研究成果がある.今年度の研究では,可積分性に変えて,減衰オーダーを指定したベルトラミ微分からなるタイヒミュラー空間の複素構造とそのタイヒミュラー空間上の基点変換で不変な計量について考察した.この空間は,単位円板の場合には円周上のヘルダー連続な微分をもつ微分同相写像群のタイヒミュラー空間に相当するものである.このような普遍タイヒミュラー空間の部分空間をフックス群の作用と両立する形で構成する各種方法の一般的な比較も行った.円周の擬対称自己同相写像を単位円板の擬等角写像に拡張し,複素解析的に考察する方法とその応用についてを概観する講演を行った.2010年に行われた数理研短期共同研究「複素幾何学の諸問題」では,「無限次元タイヒミュラー空間の問題」と題して,普遍タイヒミュラー空間とその部分空間における群作用の固定点問題と,円周の自己同相写像群の共役に関する剛性の問題を述べた.これらの問題のその後の進展について,本研究課題で得られた研究成果との関係を報告した.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。普遍タイヒミュラー空間に一般化されたヴェイユ・ピーターソン計量を導入するために,まず基礎となる可積分部分空間による普遍タイヒミュラー空間のアファイン葉層構造について調べた.通常のタイヒミュラー空間は単位円板上のベルトラミ微分の空間を使って表現されるが,p乗可積分タイヒミュラー空間(p>1)は,双曲計量に関してp乗可積分なベルトラミ微分に制限して定義される普遍タイヒミュラー空間の部分空間(正則な埋め込み)である.一方,タイヒミュラー空間はベアス埋め込みという写像により,単位円板上の正則2次微分のなすバナッハ空間の領域と同一視される.p乗可積分タイヒミュラー空間に対しては,単位円板上のp乗可積分(p>1)な正則2次微分形式からなるバナッハ空間を考える.ベルトラミ微分の空間と正則2次微分の空間の分解がベアス埋め込みにより対応することを証明した.2乗可積分な場合にはTakhtajan-Teoによる証明があるが,応用性のある簡略化にも成功している.このアファイン葉層構造を基にして,2乗可積分な場合はCui, Takhtajan-Teoはヴェイユ・ピーターソン計量を導入したが,それを一般化し,p乗ヴェイユ・ピーターソン計量をもつ部分空間による普遍タイヒミュラー空間の葉層構造を与えた.また本来あるタイヒミュラー距離との関係,ベルトラミ微分の可積分ノルムによるヴェイユ・ピーターソン距離の評価などの基本的性質を証明した.ヘルダー連続微分をもつ円周の微分同相写像のタイヒミュラー空間について,ベルトラミ微分のノルムから誘導される位相と微分同相写像のノルムから誘導される位相が同値であることを示した.その結果として,このタイヒミュラー空間は群構造に関して位相群となることが証明できた.ベルトラミ微分のノルムは双曲計量の重みをつけた上限ノルムを与え,そのような歪曲係数をもつ単位円板の擬等角同相写像の境界拡張が円周の微分同相写像となり,その1階微分までのヘルダーノルムが評価できることを証明した.逆向きの評価のためには,このような微分同相写像の等角重心拡張の歪曲係数を評価する方法を開発し,それが実行できた.Earleによる微分同相写像の等角重心拡張に関する論文の方法を改良した.結果としてこのタイヒミュラー空間が可縮であることもわかった.距離空間の凸性の一般化について研究し,等長変換群が有界軌道をもつならば固定点をもつような距離空間の特徴づけを行った.p-一様凸性と正規構造の関連を考察し,一様凸性の拡張概念を得た.研究目標としては,一般化されたWeil-Petersson計量をもつタイヒミュラー空間が,これらの性質をもつことを証明する.普遍タイヒミュラー空間の部分空間である可積分タイヒミュラー空間を,等角重心拡張により単位円板の擬等角自己同相写像として表現する問題については,Cuiによる先駆的な研究があるが,柳下はそれをフックス群作用のある場合に拡張し,リーマン面の可積分タイヒミュラー空間の理論をつくった.一方,ヘルダー連続微分をもつ単位円周の微分同相写像のタイヒミュラー空間の研究においても,等角重心拡張により定義されるタイヒミュラー空間からベルトラミ微分の空間への写像(タイヒミュラー射影の切断)の連続性は重要な性質であり,前年度までの研究で証明を与えている.本年度は柳下と共同で,リーマン面の可積分タイヒミュラー空間の元から等角重心拡張でつくられるリーマン面上の擬等角写像は,漸近的等角であることの直接的な証明を与えた.今後の複雑な計算に対応するため,数式ソフトMathematicaを導入した.演習として,1点穴あきトーラスの単純閉測地線の双曲長さを計算するプログラムをつくり発表した.また,その成果を援用して,正方トーラスのアーベル

被覆としての整格子点を除く平面上に,双曲計量から誘導される距離を考えたとき,カスプ近傍を除けば,それは平面上のある実ノルムから定まる距離と定数1の擬等距離同値であることを実験的に発見した.その他直接には研究課題と関係しないが,無限次元タイヒミュラー空間につながる問題として,無限型リーマン面のショットキー一意化について研究した.リーマン面が無限生成の古典的ショットキー群で一意化できるための擬等角同値類の必要条件および十分条件をそれぞれ与えた.可積分タイヒミュラー空間の一般化されたヴェイユ・ピーターソン計量について,その幾何学的な性質を調べることが研究課題の中心であるが,タイヒミュラー計量との比較や誘導される距離のベルトラミ微分のノルムでの評価など基本的なことまでができあがった状態である.目標とする距離の凸性に関連する問題は,手がかりがみつからず,本質的な進展はみられていない.普遍タイヒミュラー空間のいくつかの部分空間について,剰余類分解がベアス埋め込みにより,線形部分空間によるアファイン葉層化と完全に対応することを証明した.この結果は,対称写像からなる部分空間については既に知られている重要な結果であり,漸近的タイヒミュラー空間のベアス埋め込みの単射性を保証するものである.2乗可積分タイヒミュラー空間に関して,普遍タイヒミュラー空間の剰余類分解とヴェイユ・ピーターソン計量に関する連結成分への分解との対応についてはTakhtajan-Teoにより示されていたが,今年度の研究では,一般にp乗可積分タイヒミュラー空間に対して,上記のベアス埋め込みでの対応関係を証明した.また,任意の指数のヘルダー連続微分をもつ円周の微分同相写像からなる部分空間に対しても同様の結果を得た.これまでの研究課題では,対称写像による微分同相写像群の共役に関する剛性定理を定式化し,微分同相写像によるメビウス変換群への共役が存在するための必要十分条件について考察していた.剛性定理のもうひとつの応用として,フックス群の微分同相写像群のなかでの変形空間によい構造を与える問題について今年度は取り組んだ.そのためにまず,対称写像のなかでの変形空間に,円周上の群不変対称構造のタイヒミュラー空間としての複素構造を与え,擬等角タイヒミュラー空間論の枠組みでの基礎理論を整備した.微分同相写像群のなかでの変形空間をこのタイヒミュラー空間に埋め込むために,上記のベアス埋め込みが双方の剰余類の構造を保つという結果を応用した.微分同相写像群のクラスとしては,これまでヘルダー連続微分をもつものを扱っていたが,高階の滑らかさをもつ写像に関しても一次元力学系理論を用いて拡張できることを示した.剛性定理における微分可能性度の昇級について,これまでの複素解析的証明はこれで置き換えることが可能になった.本研究課題で残された大きな問題は,p乗可積分タイヒミュラー空間に定義された拡張されたヴェイユ・ピーターソン計量のフィンスラー計量としての幾何学的な性質を考察し,距離関数の凸性,距離空間の正規構造などを証明することである.そののち,この空間の等長変換群の固定点性質を証明し,可積分対称写像によるメビウス変換群への共役の存在を帰結する議論は大筋が完成している.本年度の研究では,この前半部分の課題については少しの進展があったのみであるが,後半部分に付随する議論が別方向に大きく発展した.その意味では,課題全体としては研究が順調に進展していると考えられる.古典的なポアソン積分よる円周の自己同相写像が擬等角写像となるクラスとしてソボレフ空間H(1/2)がある.
公共的利益に資する科学技術分野への貢献を目指した全球数値標高モデルの体系的整備

本研究は,写真測量(ステレオ観測),地形図,干渉SAR,航空機レーザー測量といった互いに補完的な性質を有する技術を複合的に利用することにより,数値表面モデル(DSM)と数値地形モデル(DTM)とを厳密に区別し,全球の数値標高モデル(DEM)を体系的に整備することを目的に実施された.3年間という短い実施期間を考慮し,1)補完的な役割を果たす衛星ステレオ観測と干渉合成開口レーダーの長所を最大限に生かしDSMからDTMを作成するアルゴリズムを開発する,2)植生に対して高い貫通力を持つLバンドを搭載する世界で唯一の日本の衛星ALOSPALSARの干渉合成開口レーダーを活用する,3)公共的利益に資する科学技術分野への利用に資するために全球データセットを体系的に整備して国際的な流通を目指す,の3点を目標に研究を行った.その結果,当初予定していた全球でのDTMデータセットの他に,建物の構造分布図,森林や農地のバイオマス分布図などのデータセットが副次的に整い,炭素循環,大気環境,都市防災,など,公共的利益分野における,利用主体型の科学技術研究に資するデータセットの利用体制が整った.本研究は,写真測量(ステレオ観測),地形図,干渉SAR,航空機レーザー測量といった互いに補完的な性質を有する技術を複合的に利用することにより,数値表面モデル(DSM)と数値地形モデル(DTM)とを厳密に区別し,全球の数値標高モデル(DEM)を体系的に整備することを目的に実施された.3年間という短い実施期間を考慮し,1)補完的な役割を果たす衛星ステレオ観測と干渉合成開口レーダーの長所を最大限に生かしDSMからDTMを作成するアルゴリズムを開発する,2)植生に対して高い貫通力を持つLバンドを搭載する世界で唯一の日本の衛星ALOSPALSARの干渉合成開口レーダーを活用する,3)公共的利益に資する科学技術分野への利用に資するために全球データセットを体系的に整備して国際的な流通を目指す,の3点を目標に研究を行った.その結果,当初予定していた全球でのDTMデータセットの他に,建物の構造分布図,森林や農地のバイオマス分布図などのデータセットが副次的に整い,炭素循環,大気環境,都市防災,など,公共的利益分野における,利用主体型の科学技術研究に資するデータセットの利用体制が整った.本研究は,写真測量(ステレオ観測),地形図,干渉SAR,航空機レーザー測量といった互いに補完的な性質を有する技術を複合的に利用することにより,数値表面モデル(DSM)と数値地形モデル(DTM)とを厳密に区別し,全球の数値標高モデル(DEM)を体系的に整備することを目的とする.3年間という短い実施期間を考慮し,次の3点に焦点を絞り技術開発を行う.1)補完的な役割を果たす衛星ステレオ観測と干渉合成開口レーダーの長所を最大限に生かしDSMからDTMを作成するアルゴリズムを開発する,2)植生に対して高い貫通力を持つLバンドを搭載する世界で唯一の日本の衛星ALOS PALSARの干渉合成開口レーダーを活用する,3)公共的利益に資する科学技術分野への利用に資するために全球データセットを体系的に整備して国際的な流通を目指す.本研究は,a)地形図を参考にしたASTER GDEMとSRTM3の空間分特性解析,b)土地被覆分類図と人口分布図を参考にしたDSMからDTM作成アルゴリズムの開発,c)Lバンド干渉合成開口レーダーと衛星・航空機レーザー測量を用いた妥当性の検討の3つに分けられる.次に示すように,およそ半年間を目安に各要素技術の開発を進めた.[平成22年度前半の半年間:空間分布特性解析]日本の国土地理院と米国の地質調査所から得られる地形図を元に,ASTER GDEMとSRTM3からDSMとDTMを区分するための空間分布特性解析を行った.[平成22年度後半の半年間:DTM作成アルゴリズムの開発]全球土地被覆分類図と人口分布図から得られた情報を元に,DEMからDTMを作成するアルゴリズムを開発した.本研究は,写真測量(ステレオ観測),地形図,干渉SAR,航空機レーザー測量といった互いに補完的な性質を有する技術を複合的に利用することにより,数値表面モデル(DSM)と数値地形モデル(DTM)とを厳密に区別し,全球の数値標高モデル(DEM)を体系的に整備することを目的とする.3年間という短い実施期間を考慮し,次の3点に焦点を絞り技術開発を行う.1)補完的な役割を果たす衛星ステレオ観測と干渉合成開口レーダーの長所を最大限に生かしDSMからDTMを作成するアルゴリズムを開発する.2)植生に対して高い貫通力を持つLバンドを搭載する世界で唯一の日本の衛星ALOS PALSARの.干渉合成開口レーダーを活用する,3)公共的利益に資する科学技術分野への利用に資するために全球データセットを体系的に整備して国際的な流通を目指す.本研究は,a)地形図を参考にしたASTERGDEMとSRTM3の空間分特性解析,b)土地被覆分類図と人口分布図を参考にしたDSMからDTM作成アルゴリズムの開発,c)Lバンド干渉合成開口レーダーと衛星・航空機レーザー測量を用いた妥当性の検討の3つに分けられる.次に示すように,およそ半年間を目安に各要素技術の開発を進めた.[平成23年度前半の半年間:DTM作成アルゴリズムの検討と改良]衛星・航空機レーザー測量から得られた情報と比較することにより,特に地形の急峻な地域,森林,都市などでのアルゴリズムの妥当性を検討し改良を加えた.[平成23年度後半の半年間:Lバンド干渉合成開口レーダー処理の検討と改良]

衛星・航空機レーザー測量から得られた情報と比較することにより,Lバンド干渉合成開口レーダー処理妥当性の検討と改良を行った.本研究は,写真測量(ステレオ観測),地形図,干渉SAR,航空機レーザー測量といった互いに補完的な性質を有する技術を複合的に利用することにより,数値表面モデル(DSM)と数値地形モデル(DTM)とを厳密に区別し,全球の数値標高モデル(DEM)を体系的に整備することを目的とする.3年間という短い実施期間を考慮し,次の3点に焦点を絞り技術開発を行う.1)補完的な役割を果たす衛星ステレオ観測と干渉合成開口レーダーの長所を最大限に生かしDSMからDTMを作成するアルゴリズムを開発する,2)植生に対して高い貫通力を持つLバンドを搭載する世界で唯一の日本の衛星ALOS PALSARの干渉合成開口レーダーを活用する,3)公共的利益に資する科学技術分野への利用に資するために全球データセットを体系的に整備して国際的な流通を目指す.本研究は,a)地形図を参考にしたASTER GDEMとSRTM3の空間分特性解析, b)土地被覆分類図と人口分布図を参考にしたDSMからDTM作成アルゴリズムの開発, c)Lバンド干渉合成開口レーダーと衛星・航空機レーザー測量を用いた妥当性の検討の3つに分けられる.次に示すように,およそ半年間を目安に各要素技術の開発を進めた.3年間の実施機関の2年目が終了したが,当初の予定とおり順調に進展している.24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度は,本研究で開発した手法を用いて作成したデータセットをウェブを通じて公開すべく準備を進めている.24年度が最終年度であるため、記入しない。
ナノスペースでの分子制御をめざしたミクロ多孔体膜分離システムの開発

本研究では、二酸化炭素、メタン、一酸化窒素、酸素、窒素などの重要な気体および蒸留法では分離が困難な共沸或いは近沸点混合物等の分離対象を、固体ナノスペース中で認識し分離することの出来るミクロ多孔体膜を用いた革新的な膜分離システムの実用化を目標とし以下の成果を得た。1)比較的低温で熱分解しやすいスルホン酸基含有フェノール樹脂やポリイミドを前駆体とした炭化膜について、従来の炭化膜の焼成温度以下で高分子骨格の分解に先立ってスルホン基が分解することによりフレキシブルで十分な強度の自立膜が作成でき、膜性能もこれまでの炭化膜に匹敵する性能を有することが分かった。2)3種の芳香族ジアミンからなるポリイミド非対称中空糸膜を前駆体とした炭化膜を作製し、オレフィン/パラフィンガス分離特性を調べた。FE-SEM写真によれば、600°C炭化膜ではノジュールが融着した構造をしておりスキン層は200nm程度で中空糸膜の非対称構造は炭化処理後も保持されていることが分かった。600°C炭化膜におけるプロピレンのパーミアンスR_<C3H6>は50GPUで分離係数α_<C3H6/C3H8>は1315と優れた分離性能を示した。3)シリカライト膜では従来法で合成した膜に比べ大幅に透過流束が改善されエタノール/水(5/95wt%)混合液に対して60°Cで透過流束1kg/m^2h以上、分離係数80以上のゼオライト膜の合成が可能になった。4)T型ゼオライト膜は二酸化炭素/メタン系や二酸化炭素/窒素系でこれまでの高分子膜の性能をしのぐ優れた二酸化炭素選択分離性を示した。あわせてこの膜は化学的にも安定で耐酸性を有し実用化しているA型ゼオライト膜につぐ水選択透過性を有することから浸透気化分離膜としても有望で、ゼオライト膜モジュールの試作が完成し、実用化の目処を得た。比較的低温で熱分解し離脱し易いスルホン酸基をテンプレートとして分子ふるい細孔径を制御し、ガス分離用の高性能な焼成膜を創製できた。スルホン酸基含有フェノール樹脂を多孔質アルミナ支持体管上にコートした複合膜を窒素気流下500°Cで1.5時間焼成する処理を2回繰り返し、酸素のパーミアンスが30GPU、酸素/窒素分離係数12の高い分離性能を有する複合炭化膜を作製した。また、スルホン酸基含有ポリイミド膜を前駆体とし、ポリイミド骨格の分解温度以下の450°Cで焼成して、フレキシブルで十分な強度の自立性膜を作製出来た。この膜は、プロピレン/プロパン系でプロピレンの透過係数30Barrer、理想分離係数29の高い分離性を示した。耐酸性を有するT型ゼオライト膜の製膜条件を検討し、pH2の有機酸水溶液に対してある程度の耐久性を有するT型ゼオライト膜の合成法を確立した。この膜を用いて、乳酸のエステル化反応に蒸気透過法を適用し、エステル化反応の転化率の向上を達成した。また、蒸気透過法分離を伴うエステ化反応の経時変化をシミュレートし、膜モジュールの分離性能の反応効率化への影響を検討した。シリカライト膜の製膜条件と得られた膜のモルホロジー及び膜透過性能の関係を検討した。

コロイダルシリカをシリカ源として175°Cで16時間その場水熱合成した膜は、60°Cで5wt%エタノール水溶液の浸透気化分離において、透過流速0、9kg/m2h、分離係数106の高い性能を示し、n-ブタン/iso-ブタン系でもの高い分離性を示し、非ゼオライト孔の少ない高品質な膜が作製できたと考えられる。本研究では分子ふるい炭素やゼオライトのナノ細孔を利用した高性能なミクロ多孔体膜分離プロセスを開発することを目的として、1)比較的低温で熱分解しやすいスルホン酸基含有フェノール樹脂やポリイミドを前駆体とする炭化膜の最適製膜条件の検討、2)オレフィン/パラフィンの高度分離を目的とした非対称中空糸ポリイミドを前駆体とする炭化膜の検討、3)エタノール高選択透過性のシリカライト膜の創製を目的とする多孔質支持体上への水熱合成条件の検討をおこなった結果、以下の成果を得た。1)比較的低温で熱分解しやすいスルホン酸基含有フェノール樹脂やポリイミドを前駆体とした場合には従来の炭化膜の焼成温度以下で高分子骨格の分解に先立ってスルホン基が分解することによりフレキシブルで十分な強度の自立膜が作成でき、膜性能もこれまでの炭化膜に匹敵する性能を有することが分かった。2)BPDAと3種の芳香族ジアミンからなるBPDA系ポリイミド非対称中空糸膜を前駆体とし、400°C30分空気中で処理を行った後、窒素中5°C/分で焼成温度500700°Cまで昇温し炭化膜を作製し、オレフィン/パラフィンガス分離特性を調べた。FE-SEM写真によれば、600°C炭化膜ではノジュールが融着した構造をしておりスキン層は200nm程度であった。この中空糸膜の非対称構造は炭化処理後も保持されていることが分かった。600°C炭化膜におけるプロピレンのパーミアンスR_<C3H6>は50GPUで分離係数α_<C3H6/C3H8>は1315と優れた分離性能を示した。3)シリカライト膜では従来法で合成した膜に比べ大幅に透過流束が改善されエタノール/水(5/95wt%)混合液に対して60°Cで透過流束1kg/m^2h以上、分離係数80以上のゼオライト膜の合成が可能になった。分子ふるい炭素やゼオライト膜等のミクロ多孔体膜は、ナノサイズのチャンネル空間において分子サイズと形状の認識による貯蔵・選択透過・活性化と変換等の機能発現が期待でき21世紀のグリーンケミストリー・サステイナブルプロセスを担う新しい高度分離システムにおける先導的候補として期待されている。本研究では、(i)二酸化炭素、メタン、一酸化窒素、酸素、窒素などの重要な気体および(ii)蒸留法では分離が困難な共沸或いは近沸点混合物等の分離対象を、固体ナノスペース中で認識し分離することの出来るミクロ多孔体膜を用いた革新的な膜分離システムの実用化を目標としている。最終年度は、1)新規な分子ふるい炭素膜としてスルホン化ポリイミドを前駆体とする炭素膜の製膜を行った。TG-MSによる分解ガスの分析にもとずく製膜機構の解析とミクロ孔の選択吸着能・分子ふるい能の詳細な解析を基礎に製膜条件を最適化し、低温で炭化したことにより機械強度の改善された炭素膜を得た。2)二酸化炭素分離用の新規なT型ゼオライト膜を創成した。この膜は二酸化炭素/メタン系や二酸化炭素/窒素系でこれまでの高分子膜の性能をしのぐ優れた二酸化炭素選択分離性を示した。あわせてこの膜は化学的にも安定で耐酸性を有し実用化しているA型ゼオライト膜につぐ水選択透過性を有することから浸透気化分離膜としても有望で、ゼオライト膜モジュールの試作が完成し、実用化の目処を得た。
Mechanistic link between DNA methylation and H3K9 trimethylation in mammalian cells mediated by two novel SRA proteins- Np95 and Np97

本研究は、NP95と呼ばれるタンパク質が、転写を抑制するメチル化DNAと転写を活性化する非メチル化DNAの中間状態である「ヘミメチルDNA」に結合することにより、抑制型のH3K9ヒストン修飾を解除し、内在性レトロウイルス(ERV)配列の転写を誘導することを解明した。へミメチルDNAによる転写制御モデルの発見により、メチル化DNAと非メチル化DNAを中心とした転写制御の従来モデルが大きく見直された。
相対論的擬ポテンシャルを用いた第一原理分子動力学法の開発と応用

スピン軌道相互作用などほとんど全ての相対論効果を含む電子に対する擬ポテンシャルの開発を推進し、これらを既存の第一原理分子動力学法へ組み込む開発研究を行い、さらに開発された計算コードを用いて、スピントロニクス等で重要となる磁気異方性の電界効果や半導体のラシュバ効果といった新しい研究分野において計算科学的理論的研究を推進した。その結果、開発した計算コードがこれらの分野において重要な研究手段を提供することを実証した。本研究では、スピン軌道相互作用などほとんど全ての相対論効果を含む電子に対する擬ポテンシャルの開発および、これらを既存の第一原理分子動力学法へ組み込む開発研究を推進した。この成果として磁気異方性およびスピン軌道相互作用によるスピン分裂(ラシュバ効果)を解析することが可能となった。また外部電場を印加できる計算コードの開発に成功し、単純な系への適用結果を学術論文として出版するに至った。詳細な研究成果について以下に記述する。1.白金等の金属表面にある鉄鎖を想定し、磁気異方性エネルギーの平衡原子間距離依存性を計算することにより、鉄鎖における磁気異方性の原子構造依存性を得た。この依存性を電子状態から理解することに成功した。これにより、磁気異方性をフェルミ準位付近の電子状態から理解する足がかりの一つを得たことになる。また、白金(111)表面に鉄鎖を置くことを想定して、磁気異方性エネルギーの電場依存性を調べた。これにより電場、電子状態、磁気異方性との関係を把握することに成功し、次のステップとして想定している現実系への適用へ向けて、計算の基礎固め行い、計算結果の解析の糸口をつかむことができた。2.白金(001)表面に鉄層を置いた系について、外部電場を印加した系の磁気異方性を計算し、外部電場による磁気異方性制御の可能性を確認した。今後、学術論文への発表等を進める。3.一般化された勾配補正近似(GGA(PW91)やGGA(PBE))についても、相対論的擬ポテンシャルの開発を推進した。この成果を用いて複雑な表面や界面構造をもつ系へ適用が可能となった。4.スピン軌道相互作用によるスピン分裂を解析する計算コードの開発を推進した。本研究では、スピン軌道相互作用などほとんど全ての相対論効果を含む電子に対する擬ポテンシャルの開発を推進し、これらを既存の第一原理分子動力学法へ組み込む開発研究を行った。スピントロニクス等で重要となる磁気異方性の電界効果や半導体のラシュバ効果といったテーマの計算科学的理論的研究を推進した。1.白金の表面にある鉄の磁性原子の系について、原子構造と磁気異方性の関係を調べた。ステップ構造(664)面に鉄鎖を載せた系については、原子構造の最適化を行った上で、磁気異方性の研究を推進し、実験結果を再現する結果を得た。2.鉄白金(001)面系に対して外部電場を印加し、電子構造に現れるスピン軌道相互作用を調べた。大きな電界効果を発現するための条件を検討し、鉄白金系はその条件に合う材料であることが提案された。3.密度汎関数理論に基づく相対論的擬ポテンシャルを構築する一環として局所密度近似(LDA)と一般化された勾配補正近似(GGA(PW91))について計算を行い、その違いを調査した。4.シリコン表面にタリウム、鉛、ビスマスの重い元素で構成される1原子層を積層した系について、スピン軌道相互作用をあらわに取り入れた表面電子構造計算を実施した。角度分解光電子分光法の実験結果と比較し、ラシュバ効果の特徴を検討した。この項目は、坂本一之氏(千葉大学自然科学研究科)を研究協力者とし、実験との比較を促進するための計算コード開発を推進した。また開発した計算コードの応用として、スピントロニクス等で重要となる磁気異方性の電界効果や半導体のラシュバ効果といったテーマの計算科学的理論的研究を推進した。1.金(001)表面系に積層した鉄層の薄膜に対して外部電場を印加し、電子構造に現れるスピン軌道相互作用を調べた。昨年度に研究した鉄白金系と比較して、磁気異方性エネルギーにおいて小さな電界効果を発現することが得られることが明らかとなった。大きな磁気異方性電界効果を得るためには、白金を使用することが一つの方法であることを明確に示すことができた。2.密度汎関数理論に基づく相対論的擬ポテンシャルを構築する一環として局所密度近似(LDA)と一般化された勾配補正近似(GGA(PW91))について、磁気異方性エネルギー計算を行い、その違いと起源を調査した。3.シリコン表面にタリウムの1原子層を積層した系について、スピン軌道相互作用をあらわに取り入れた表面電子構造計算を実施した。
算数・数学教育における比例的推論の役割について

(1)比例的推論の前提となる「比例関係」についての基礎的考察を行なった。比例的推論を行なう際には,推論を行なう対象となる事象の数量関係に「比例関係」を認めることが必要となる。このとき,「比例関係」が内在する場合と「比例関係」があるものとして仮定する場合とがある。「比例関係」と「比例をなす」との違いとその関連について,同値関係の視点から基礎的な考察が行なわれた。現在,論文として投稿準備中である。(2)中学校,高等学校の数学の教科書分析により比例的推論の役割を分析した。中学校三年分と高等学校一年の数学の教科書分析の結果をまとめ,愛知教育大学数学教育学会誌に発表した。研究の結果,小学校,中学校,高等学校を貫く一貫カリキュラムの視点の1つとして「比例関係」が重要であり,同じ図形を対象していながら「比例関係」を中心に据えることで,その数学的概念の理解の深まりが期待できることが明らかになった。本論文と(1)の理論的考察を踏まえて,高等学校二年の数学の教科書分析の対象を行なった結果,差分に比例関係を見出すことで,例えば変化の割合を受けて平均変化率となり微分の導入段階でもこの関係を見出すことができた。(3)中学校,高等学校の数学以外の教科書分析により比例的推論の役割を分析した。比例関係を暗黙のうちに用いている場面を考察することを目的に,主に技術家庭科と保健体育の教科書分析を行った。これらの成果の一部は,第37回数学教育論文発表会で口頭発表した。この結果,次のことが明らかとなった。小学校算数で比例を顕在化させながら,その後の数学以外での学習では,暗黙のうちに「比例関係」を使っていることが多い。内在する場合ばかりでなく比例関係を仮定している場合も含めて,より意図的に「比例関係」を顕在化させることによって,事象の仕組みがわかりやすい場面が多くあることが確認できた。と同時に,算数・数学学習において統計教材を充実させ,「比例関係」を顕在化させる学習の必要性も明らかとなった。(4)教育実践研究会を開催する。本学附属小学校教諭と附属中学校数学教師と本研究の代表者と研究協力者で比例関係と図形の相似に関する指導について,情報交換会を行なった。1.日本数学教育学会主催の第36回数学教育論文発表会において2つの論文を発表する。口頭発表の部で「二等辺三角形が教えることがら-内在する比例に注目して-」を,課題別部会では,「数直線を活用した欠損値問題の教授学習過程」を,それぞれ発表した。2.授業研究会を実施する。1の課題別部会で発表した構想に基づく授業研究会を,2つの公立小学校第4学年の児童に実践した。この実践の詳細な分析を現在行っており,これをまとめることが次年度の課題の1つである。3.数学教育実践発表会を実施する。清水宏幸(山梨大学附属中学校)氏,新井仁(信州大学附属中学校)氏を囲んで,中学校における比例的推論の実際について研究会を実施した。附属中学校の教員を含め,県内の中学校の教員にも参加して頂き,研究討議した。この記録をまとめることも次年度の課題の1つである。4.比例的推論の教材例を収集分析する。研究分担者のそれぞれの専門領域別に,中学,高等学校段階の比例的推論の例を検討した。主な対象は,それぞれの校種の教科書分析,3の実践発表会での具体例等を参考にした。これらの詳細をまとめ,授業化することも次年度の課題の1つである。
PET膜輸送担体機能定量法に基づいた悪性脳腫瘍のターゲット療法の開発

悪性脳腫瘍に対するホウ素中性子捕捉療法(BNCT)の適切な運用を目指した治療時の腫瘍内ホウ素濃度の健常組織比をPETにより定量するための実用的手法の開発を行った。研究期間内に25名の悪性脳、頭蓋底腫瘍患者に対し^<18>F-BPAによるPETイメージングを行った。悪性神経膠腫患者15名に対しては診断薬静注後の腫瘍および正常脳組織内のトレーサー濃度を1時間の経時計測を行い組織内放射活性曲線(Time activity curve;TAC)を得た。さらに、経時的動脈採血による動脈血のTACを得た上で、モデル解析によりBNCT施行時の中性照射時点における組織ホウ素濃度平均の腫瘍対健常脳比(T/N)を算出した。この比は、動脈採血を行わずとも定常状態において得られるT/Nと有意な相関を示すことが確認できた。次に、全例で11Cメチオニン(MET)によるPET撮影も同日に行うことで、METとBPAのT/Nの比較も行った。両者間にも有意な相関が存在することが確認された。また、FBPAのT/Nは常にMETのT/Nよりも高値であることも明らかになった。この研究により、BNCT施行時のホウ素濃度のT/Nは^<18>F-BPA PETの定常スキャンにより推定できるとともに、MET PETによってもその最低ラインを決定できることが明らかになった。すなわち、アミノ酸輸送体機能を計測できるPETプローブであれば、BNCTにより効果が期待できる悪性腫瘍患者のスクリーニングに用いることが出来、至適治療計画の策定に有効利用が出来ることが明らかになった。1)中性子捕捉療法へのFBPA-PETの応用法として、PET画像計測法からの治療時の腫瘍内硼素濃度の推定法に関しての検討を行なった。FBPA静注後一時間のダイナミックスキャンを12名の悪性グリオーマ患者に対し行い、動態解析で得られた薬剤の以降定数からルンゲクッタ法という薬物動態の推定法を用いて、ホウ素中性子捕捉療法時に行われるBPAの一時間ないし2時間持続投与により得られるBPAの腫瘍健常脳比をシミュレートした。この値とFBPA-PETの後期定性画像、および同日に行ったメチオニンPETの定性画像で得られるトレーサーの腫瘍健常脳比を比較検討した。その結果これらはいずれも有意な正の相関を持ち充分信頼できる直線近似ができることが明らかとなった。アミノ酸プローブを用いたPET撮影にてホウ素中性子捕捉療時の腫瘍組織内ホウ素濃度を推定し、適応となる患者のスクリーニングや至適値両計画の策定に用いる事ができると判断した。2)FBPA-PETを、頭蓋底腫瘍、頭蓋骨腫瘍、悪性髄膜腫などへの応用を開始した。FBPAは頭頚部全領域の悪性腫瘍に対する有用なイメージングプローブであることが明らかとなった。これら治療前計測を治療後のPETによる効果と対比しフォローする予定であったが、本年度は原子力研究所医療照射施設の休止が長びき、治療可能となったのが予定症例より少なくなり、効果の判定に関しては次年度の継続研究が必要である。3)脳腫瘍におけるコリン輸送担体機能の画像化とアミノ酸輸送機能との対比検討を行なった。これにより悪性脳腫瘍への応用にはアミノ酸プローブの方がより優れていることが明かとなった。1)中性子捕捉療法へのFBPA-PETの応用を継続し、またこの年度からは術前計測の組織内ホウ素濃度推定と、治療後の腫瘍退縮ないしは放射線障害の発生に関しPETによる追跡調査を計画した。しかし、原子力研究所の治療用原子炉の故障という予想外のアクシデントにより、治療症例蓄積がストップした。そのため、研究期間を延長したが、復旧が年度末となり、治療症例のフォローは行えなかった。

そこで、計測対象をFBPA-PETの計測対象を、中性子捕捉療法とは無関係にボランティアー患者としての計測を行い、FBPAとメチオニンPETとの対比、FBPAの全身分布と全身被ばく線量の計測などのデーター収集を行い完了した。今後の臨床利用のための十分なデーター蓄積が完了した。2)BNCTの停止に伴い、PET画像をターゲットとしての悪性脳腫瘍のガンマナイフ治療法を積極的に行い治療後のデーターを行った。悪性神経膠腫に対するPETガイドのガンマナイフ治療によって生命予後が改善することを示唆するデーターが得られ国際学会で発表した。3)脳腫瘍に対する新しいPET診断薬候補として、DNA合成能計測薬である11Cチオチミジンの臨床利用に向けての開発をスタートし、被験者による臨床計測を開始した。薬剤の腫瘍への到達には血液脳関門の破壊がないと効率が悪いこと、しかし造影を受ける腫瘍部位の中での腫瘍増殖能の局所差の描出には有用性が高いことなどが判明した。
生物システムの進化と環境変化：ヒトのゲノムに刻まれた環境の変化への適応を読み解く

生活習慣病や精神障害などのヒトをとりまく環境に起因する疾患に関わる遺伝子では、往々にして祖先型が疾患のリスク型SNPとなっている。この様なリスク多型を示す遺伝子座としてシアル酸転移酵素STXの多型維持機構について詳細に調べた。STXはポリシアル酸を合成する酵素で脳機能において重要な役割を果たしており、統合失調症等の精神障害との関連が指摘されている。STXのプロモーターには3つのSNPsで定義される4タイプが存在するが、プロモーター活性の低いタイプが非リスク型である。このタイプは東アジア集団で限定的に頻度が高いがタイプ内の多様性は極めて低い。これは正の自然選択が働いている可能性が高いことを示す。ヒトのゲノムには、チンパンジーと分岐して以来およそ600万年間のヒト特異的な環境適応のプロセスが刻まれている。近年のゲノム情報の解析からヒトの疾患関連遺伝子には、リスク型と非リスク型の多型があることがわかってきた。生活習慣病や精神障害などのヒトをとりまく環境に起因する疾患に関わる遺伝子を調べてみると、ヒト以外の霊長類ではデフォルトがリスク型であることが多いこともわかってきた。本年度は、1ヒト以外の霊長類におけるヒト疾患関連遺伝子リスク型の固定の検証と2ST8SiaII遺伝子の統合失調症リスク型、非リスク型ハプロタイプの多型解析を行った。1については、マカクとヒトの比較から2種の共通祖先でヒトのリスク型が固定しているとされている93例について、霊長類8種(チンパンジー、ゴリラ、オランウータン、テナガザル、アカゲザル、ニホンザル、マーモセット、キツネザル)でリスク型が固定しているかどうかを検証した。その結果、20例については新世界ザル、あるいは原猿まで含めて、共通祖先でスク型が固定していることが確認された。また11例については非リスク型が固定している種が見つかり8例についてはヒトのリスク型とも非リスク型とも異なるアミノ酸残基に固定していた。2については、ST8SiaII遺伝子について、統合失調症リスクに関わるプロモーター多型の周辺10 kbの領域を、ヒトサンプルを鋳型にPCRにより増幅し、ダイレクトシークエンスによって塩基配列情報を得た。ヒトで知られているリスク型ハプロタイプ3種と非リスク型ハプロタイプ1種の分布をダイレクトシークエンスの結果から予測したところ、アフリカでは4種類全てのハプロタイプが見られ、中でもチンパンジー及びゴリラに固定されているリスク型ハプロタイプの一つの頻度が高いことが明らかとなった。ヒトのゲノムには、チンパンジーと分岐して以来およそ600万年間のヒト特異的な環境応答のプロセスが刻まれている。近年のゲノム配列の解析からヒトの疾患関連遺伝子には、リスク型と非リスク型の多型があることがわかってきた。また、ヒト以外の霊長類のゲノムとの比較から生活習慣病や精神障害などのヒトを取り巻く環境に起因する疾患に関連する遺伝子の多くではリスク型がデフォルトであることも明らかになった。リスク型がデフォルトとなり、非リスク型が新たに生まれた時期とその地域を推定し、これらのイベントとヒト特異的な生息環境への適応との関連を探る。本年度の研究は、統合失調症との関連が指摘されているSTX8遺伝子座の解析を中心に遂行した。ヒト集団ではSTX8遺伝子座の上流配列(プロモーター領域)にあるSNPにリスク型と非リスク型があり、これらの間には、プロモータ活性の違いがある。一方、他の霊長類はリスク型SNPをもち、リスク型が祖先型であることが明らかになった。そこで、現有のヒト集団63個体と1000ゲノムのデータから、リスク型、非リスク型のSNPの各民族集団での頻度分布を調べたところ、非リスク型のSNP頻度は、アジア、特に東アジアの集団で高いことが明らかとなった。さらに、ヒト集団63個体から81染色体でのプロモータ領域を含む10kbの塩基配列を決定した。その結果、96のサイトでSNP多型、一箇所の挿入欠失サイトがあり、単一の染色体でのみ変異のあった39サイトと挿入欠失のサイトを除く54サイト29ハプロタイプで解析を進めた。この領域全体では、特に3'末に組み換えがあり、その領域を除いき、分岐年代の推定を行ったところ、現生人類集団のSTX8遺伝子の共通祖先はおよそ50万年まえに誕生しており、更にリスク型とヒリスク型の共通祖先の誕生は40万年ほど前と推定された。この非リスク型ハプロタイプへの正の自然選択の可能性を示唆する結果も得てている。近年のゲノム情報の解析から、ヒトの疾患関連遺伝子にリスク型と非リスク型のSNPがあることがわかってきた。興味深いことに、生活習慣病や精神障害などヒトをとりまく環境に起因する疾患に関わる遺伝子では、ヒト以外の霊長類ではデフォルトがリスク型であることが明らかになってきた。このことは、ヒトでのリスク型が他の霊長類では非リスク型であり、ヒトはその進化の過程で環境変化により疾患を獲得したことを意味する。本研究では、そのような疾患を回避するためにヒトで誕生した非リスク型の起源とその拡散の解析を通して、ヒトと環境との関係史を明らかにする。本年度は昨年度からひき続き、統合失調症と関連のある遺伝子STXの多型について自然選択の可能性を中心に解析を進めた。統合失調症との関連が指摘されているのは、プロモータ領域にある3つのSNPである。

ヒト集団ではこの3SNPの組み合わせでできる主に4種のプロモータタイプがあり、このタイプ間ではプロモータ活性に差がある。これらの4タイプについて、1000人ゲノムのデータをもとに各タイプの頻度を調べてみると、プロモータ活性の低いプロモータタイプを持つ染色体が、他集団と比較して東アジア集団で有意に高い頻度で維持されていることが明らかとなった。このプロモータタイプを持つハプロタイプを調べてみたところ、このプロモータタイプの誕生がおよそ40万年前であるにもかかわらず、ハプロタイプ間の多様性は極めて低く、REHH(relative extendend haplotype heterozygosity)で、STXの位置する15番染色体の他の領域と比較して有意に大きなREHHの値を示した。上記の結果を含めた集団遺伝学的解析からプロモータ活性が低いハプロタイプに正の自然選択が働いている可能性を示した。この結果は現在国際誌に投稿準備中である。生活習慣病や精神障害などのヒトをとりまく環境に起因する疾患に関わる遺伝子では、往々にして祖先型が疾患のリスク型SNPとなっている。この様なリスク多型を示す遺伝子座としてシアル酸転移酵素STXの多型維持機構について詳細に調べた。STXはポリシアル酸を合成する酵素で脳機能において重要な役割を果たしており、統合失調症等の精神障害との関連が指摘されている。STXのプロモーターには3つのSNPsで定義される4タイプが存在するが、プロモーター活性の低いタイプが非リスク型である。このタイプは東アジア集団で限定的に頻度が高いがタイプ内の多様性は極めて低い。これは正の自然選択が働いている可能性が高いことを示す。昨年度から引き続き行ったSTX8遺伝子座の10kbの塩基配列決定実験は順調に進行し、81染色体の塩基配列決定を完了した。これらの配列の集団遺伝学的解析を行い、同時に、1000人ゲノムのデータを用いた解析も進めているところである。27年度が最終年度であるため、記入しない。進化生理学、分子進化学、集団遺伝学STX8を疾病に関する遺伝子解析のモデルケールとして、さらに、糖尿病や高脂血症等の生活習慣病に関係する代謝疾病関連遺伝子についての解析を進める。また精神疾患に関しては、統合失調症やアルコール依存症に関連する遺伝子座での非リスク型の頻度に民族間での偏りが見られるので、これらの遺伝子座についても同様に解析を進める。解析を進めるにあたり、まずSTX8について実際に研究室で塩基配列を決定したサンプルでの各ハプロタイプの頻度や分岐年代推定と1000人ゲノデータを用いて推定されるこれらの値との整合性を調べる。整合性が保たれていることを確認した上で、27年度の解析は1000人ゲノムデータを中心に行い、必要に応じて塩基配列決定を行っていく。また、解析に際して、STX8の解析時と同様にrecombinantの検出を行い、コアハプロタイプの同定をおこなう。この時、大量データを用いてのrecombinationの検出方法、コアハプロタイプの同定方法についても検討する。さらに、リスク型・非リスク型の分岐時間、非リスク型の拡散過程、非リスク型ハプロタイプへの正の自然選択の可能性について精査していく。
がんリスク・コミュニケーションモデルの医療現場における臨床研究

本研究は、がん患者(患者の会及び全国のがん罹患者)を対象とした面接調査、質問紙調査(郵送、Web調査)、及び現役の医師への面接調査、質問紙調査を用いて、がんリスクコミュニケーションを「情動的支援」と「情報的支援」からなるモデルで検討した。その結果、がん患者は情動的支援を医者に先ず求め、その上で情動支援を求めており、両支援に関しては段階的機能モデルが必要であることが示唆された。更に、情報的支援を患者のQOLとの関係でも検討した。その結果、副作用や後遺症によるQOLの低下に直結する情報的支援を患者側は強く求めており、治療中のQOLにより注目したコミュニケーションの必要性が示唆された。本研究の目的は、医療現場のコミュニケーションの問題に関し、医者への依存度が高い従来型のインフォームドコンセントから、チーム医療という臨床現場の現状に即した、がんリスク・コミュニケーションという新たなコミュニケーションモデルを提唱し、1患者が個人の理解力の範囲において、病状と治療に関する理解を最大化し、2医療者との相互作用によって患者の不安や心配を最小化できる、がんリスクコミュニケーションのメカニズムを明らかにすることである。平成26年度の実績:がん患者心理モデルの精緻化の実現平成26年度では、2012年度に実施した予備調査の結果の精査、及び医療関係者からのヒアリングによる、患者の問題のより詳細な探索を実施した。その結果、予備調査時に設計した、がんリスク・コミュニケーションの「事実性・配慮性並列2基準モデル」に新たな視点を導入する必要性が明らかになった。当初は、最終目的関数である、「患者の治療過程満足度」に、1患者の病状・治療理解を最大化させる事実性コミュニケーションと2患者の不安・心配を最小化できる配慮性コミュニケーションが同等の規定力を持つと想定していた(並列モデル)。しかし病状や治療に対する患者の不安や心配は、病状や治療の理解力の阻害要因となること、それ故、話を聞ける状態を提供することが患者に寄り添ったがんリスクコミュニケーションの効果性を高めることになることが上記26年度の研究で明らかになった。この知見に基づき、先ず患者の配慮性欲求が充足されることが基盤で、その上で事実性欲求が充足されることが治療プロセスへの積極参加や満足度を喚起するという、新たなモデル「事実性・配慮性重層化2基モデル」を構築し、その実証に取り組んでいる。がんリスクコミュニケーションのメカニズムをより明確に捉えるため、平成27年度は「がん治療に伴うQOL低下」という新たな変数を導入した。これまで患者の不安や心配は「がんの告知」等に関連して分析されるてきたが、治療後或いは経過中に伴う様々な副作用によるQOL低下の問題については殆ど看過されていた。平成26年度に実施した患者と病院関係者へのヒアリングにより、この問題の重要性が明確になったため、大規模WEB調査における主要な変数に組み入れた。WEB調査は2040名のモニターが対象者であるが、癌腫、性別、がんの進行度などによる割り付けは標本数から鑑みて困難であるので、このサブグループによるブレイクダウン分析は行わない。結果は現在分析中である。今一つはがん患者会のがん治療中の患者128名に対する調査である。郵送およびWEB調査から成り、調査目的は、がんリスク・コミュニケーションの、医師からの影響についての検討である。2012年度の予備調査では看護師を対象として分析したが、今回はがんリスクコミュニケーションの中心的担い手である医師を対象として患者の認知過程を検討した。その結果、医師からのコミュニケーションの患者による評価は、配慮性、事実性ともにおしなべて高いが、自由記述の回答には医師が信頼を失う契機が示唆されていた。平成27年度に実施した2つの調査では、研究目的の達成において重要であると考えらえる、新たな変数と調査方法の導入を実現できた。一つは研究実績の項で述べた通り、治療後あるいは過程におけるQOLの低下という新しい変数を導入し、研究の深化をなしえたこと、今ひとつは医師のリスクコミュニケーション行動について自由記述も含め患者に仔細に評価を求めえたことである。前者についての分析が現時点で進行中であるという点は予定より若干の研究計画の遅滞を呈しているが、後者についてはその結果を第18回関西がんチーム医療研究会(平成28年2月27日追手門学院大阪城スクエア)にて、がん治療の専門医やコメディカルに対してシンポジウム形式で発表し、今後の継続的テーマとして発表を要請されるなどの好反応を得ている。以上から研究の達成は概ね順調に推移していると考える。本研究は、がん患者を対象としたインタビュー調査、質問紙調査(患者の会対象調査、全国のがん罹患者対象Web調査)、及び現役の医師へのインタビュー調査、質問紙調査を用いて、がんリスクコミュニケーションを「情動的支援」と「情報的支援」からなるモデルで検討した。その結果、多くのがん患者が医師のコミュニケーションにおいて情動的支援を求めているが、現状では求めた支援が十二分に得られていないと感じていることが見出された。更に情報的支援についても新たな知見がえられた。患者にとって情報的支援は重要かつ必要であるが、医学的情報のみのコミュニケーションを欲する程度は低かった。

情報を共有し自らの命を共に考える「共考相手」として医師を捉えるにしても、その相手には人としての温かみつまり情動的支援を求めるのであろう。治療納得感に、情動的支援と情報的支援のいずれもが関連したことから、リスクコミュニケーションにおける事実性と配慮性の2基準は医療場面でも必要だといえる。しかし、特にがんリスクコミュニケーションにおいては、配慮性が先ず満たされることが、続く情報的支援(事実性)をより有効に機能させると考えられる。従って、がんリスクコミュニケーションには、情動的支援を基盤にした上で、患者の要望に応じて情報的支援を行う段階的モデルが必要であることが示唆された。更に本研究では、情報的支援を患者のQOLとの関係で捉えた。その結果、副作用や後遺症といったQOLの低下に直結する情報的支援を患者側が強く求めている事実が明らかになった。現時点での問題解決を優先するインフォームドコンセントの場では、QOLに関する情報提供が不足気味のようである。しかしがん患者にとって副作用等によるQOLの低下は、治療を決める際のまさしく「リスク」であり、医療場面におけるリスクコミュニケーションにおける、患者のQOLへの注力の重要さが示唆された。本研究は、がん患者(患者の会及び全国のがん罹患者)を対象とした面接調査、質問紙調査(郵送、Web調査)、及び現役の医師への面接調査、質問紙調査を用いて、がんリスクコミュニケーションを「情動的支援」と「情報的支援」からなるモデルで検討した。その結果、がん患者は情動的支援を医者に先ず求め、その上で情動支援を求めており、両支援に関しては段階的機能モデルが必要であることが示唆された。更に、情報的支援を患者のQOLとの関係でも検討した。その結果、副作用や後遺症によるQOLの低下に直結する情報的支援を患者側は強く求めており、治療中のQOLにより注目したコミュニケーションの必要性が示唆された。平成26年度に研究計画の変更を行い、当初27年度に予定していた大規模調査を26年度に実施することとした。その方法は調査会社によるWEB調査である。研究を計画した当初は、調査対象者が、がん患者およびその家族という特殊性から、大規模なサンプリングによるweb調査は難しいと想定し、調査方法として考慮していなかった。しかし研究会を重ねるうちに、この分野に実績のある調査会社との知己を得、大規模調査が可能になった。従ってこの研究計画の変更は、研究のより充実化をもたらすものである。大規模調査のための慎重な調査計画、スクリーニングの難しさにより、調査実施は平成27年度にずれこんだが、Web調査で、患者とその家族のデータを全国規模で大規模にサンプリングできるため、研究成果として得られる知見は拡大することが期待される。従って、本研究の達成はおおむね順調に進展していると考える。最終年度の平成28年度では大規模調査の結果をもとに、医療現場用「がん患者の事実性・配慮性欲求測定尺度」を構築することを主目的とする。
6d電子に着目したアクチノイド化合物の超伝導とフェルミ面

本研究では、6d電子の大きなスピン軌道相互作用の効果を明らかにするということを目的とし、様々なトリウム化合物のフェルミ面および超伝導に対する6d電子の効果を明らかにしていく。具体的には、まず1トリウム金属原料の純良化を行い、2育成方法が確立されている物質や3結晶構造に着目したトリウム化合物の単結晶を育成する。これらの単結晶試料について詳細な物性実験および国内外の研究協力者と議論を行い、得られた成果を国内外で発表する。
高温オゾンガスによる過酸化物合成と過酸化物の熱力学

オゾン(O_3)を非平衡・高濃度に含むオゾン-酸素混合ガスは、純酸素の1万倍もの高い化学ポテンシャルを有するきわめて化学活性な酸化剤であり、高温状態に未分解のオゾンガスを多量に導入できれば酸素ガス1気圧では到達し得ない酸化性雰囲気を達成しうるとの着想を得、下記のオゾンガスを用いた新しい研究に着手した。はじめに、超高濃度10%O_3の最新鋭オゾン発生器を用い、防毒防爆対策を施した小型炉を試作した。強化テフロン水冷管で高温の物質に直接オゾンを作用させ得ることを、本補助金により新設したオゾン濃度計により確認できた。試行的に270°Cの純銀に9%O_3オゾンを作用させたところ、Ag_2O以外に高酸素圧相AgOを合成できた。過酸化銀合成は、従来は高温超高圧酸素の下、もしくは強アルカリ水溶液中の強い陽極酸化でのみ合成可能であった。次に、報告例のない酸化クロムに対して作用させると、同様に5種類の過酸化クロムの合成に成功した。これらの実験はオゾン-酸素混合ガスの高い化学活性を意味し、熱平衡的には存在し得ない量のオゾンが高温で酸化ガスの化学ポテンシャルを高め得ることを発見したものである。第三に1300°Cの溶融高炭素綱にオゾン-酸素混合ガスを吹き付け、溶鉄中の炭素除去を促進する効果があることを確かめた。オゾン濃度計による計測からオゾンの熱分解による噴流が酸素ガスの溶鋼対流効果を促進したものと認められる。以上、広いダイナミックレンジのオゾン濃度計によって高温における超高濃度オゾンガスの熱安定性を把握することができたので、オゾン吹き付けによって過酸化物が合成できるかどうかを調べると、過酸化物の高温における熱力学データ集積が可能であるとの知見を得た。