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ポケット式落石防護網の設計法の課題に対する衝撃応答解析による解明

ポケット式落石防護網の設計は切土工・斜面安定工指針や落石対策便覧等の設計法に基づいており,各構造要素の吸収エネルギーの累加方式やエネルギーロスの考え方は簡便であることから有益な設計手法である。しかし,エネルギーロスの評価について問題視されたが曖昧になっていた。本研究は,ポケット式落石防護網の多数の実設計例について衝撃応答解析を行い,エネルギーロスや累加エネルギー方式による性能評価を行ったポケット式落石防護網は安全性の観点から問題がないことを示した。本研究では,ポケット式落石防護網の落石エネルギーの吸収過程を衝撃応答解析し,「道路土工指針」の“エネルギーロス"の是非を解明することを目的とする。平成26年度は,主要なメーカーおよびコンサルタントに依頼して従来型のポケット式落石防護網の構造設計例を収集した。何れのデータもメーカーおよび施工現場が特定されないよう配慮することを条件に,一般的なものから特殊なものまで8件について設計書と設計図面を入手できた。収集した構造設計書の落石衝突条件について数値実験を行うために衝突解析コードLS-DYNAによる解析モデルを構築する前に,ポケット式落石防護網の衝撃応答解析を行うに当たって解析技術の信頼性の向上が必要である。まず,一昨年に寒地土木研究所が行った従来型ポケット式落石防護網の実験データをベンチマークとして,解析結果が信頼できるようになるまで時間をかけてモデル作成の詳細について試行を繰り返した。既設のポケット式落石防護網について,構造設計書の落石衝突条件での解析を実施した。その結果,何れの設計例についても落石を捕捉できることが確認され,“エネルギーロス"を考慮した簡易設計法が不適切ではないことを示すことができた。しかし,簡易設計法で一部の部材にのみ取り入れている許容値(安全率)を超過するケースや簡易設計法では検討されていない部材についても許容値(安全率)レベルでの問題が認められた。以上の成果は,平成27年度(第70回)土木学会年次学術講演会に投稿した。本研究は,ポケット式落石防護網の落石エネルギーの吸収過程を衝撃応答解析により調査し,「道路土工指針」および「落石対策便覧」における簡易設計法で疑義が生じた“エネルギーロス"の是非を解明することを目的としている。そのため,従来型のポケット式落石防護網の構造設計例を収集し,その設計条件の下で衝突解析コードLS-DYNAによる衝撃応答解析を実施した。その結果,初年度には一般的な設計例8件について落石を捕捉できることが確認され,“エネルギーロス"を考慮した簡易設計法により架設されたポケット式落石防護網が不適切な(危険な)構造物ではないことを示すことができた。その内容は第70回土木学会年次学術講演会で発表したが,解析モデルの設定および精度に影響を受ける懸念が指摘された。また,簡易設計法では一部の部材について取り入れている部材力の許容値(安全率)を超過するケースが解析例で確認されたことから,全部材についての許容値レベルでの安全性の検討も行うことになった。そのために,寒地土木研究所が行った従来型ポケット式落石防護網の実験データに基づいて数値解析モデルの詳細な改良を行って精度の向上を試行した。その後,平成27年度の当初計画としていた,ポケット式落石防護網の設計落石条件と同じ衝突エネルギーの下で,欧州で採用されている落石衝突速度(25 m/s)を標準値として落石径すなわち質量を変えた場合および衝突位置を変化させた種々の条件についての衝撃応答解析による数値実験を行い,ポケット式落石防護網の性能(落石を捕捉すること)と全部材の許容値レベルでの安全性という観点で,道路土工指針および落石対策便覧における簡易設計手法の妥当性および結果の安全性について検討を行っている。前年度終了時での研究は当初の計画以上に進展していたが,その衝撃応答解析結果を詳細に検討する中で,簡易設計法では検討されていない部材の許容値レベルでの安全性に問題がある事例も得られた。そのため,再度,従来型ポケット式落石防護網の実験データに基づいて数値解析モデルの詳細な改良を繰り返し試行した。その結果,許容できる精度を得るまでに時間を要したことから,平成27年度当初計画である種々の落石衝突条件についての衝撃応答解析による数値実験は,収集した全設計構造体(従来型ポケット式落石防護網)に対しては実施できず,寒地土木研究所が実施した実験構造体についての検討に留まっている。本研究は,「道路土工指針」や「落石対策便覧」におけるポケット式落石防護網の簡易設計法で考慮されてきた“エネルギーロス"の是非について,衝撃応答解析により解明することを目的とする。平成26年度にはポケット式落石防護網の主要なメーカーから実構造設計例を収集した。また,衝突解析コードLS-DYNAによる解析モデルの精度確認のために,寒地土木研究所によるポケット式落石防護網の実験データをベンチマークとして解析モデル作成を繰り返し試行し完成した。その後,収集した実構造設計例について落石による衝撃応答解析を実施した結果,何れの設計例についても設計条件の落石を捕捉できることが確認できた。“落石を捕捉可能"という意味において安全なポケット式落石防護網を設計できており,“エネルギーロス"を考慮した簡易設計法が不適切ではないことを示すことができた。しかし,解析ではロープ張力が(安全率を考慮した)許容値を超過するケースや簡易設計法では検討していない部材(最下段横ロープ)についても許容値レベルでの超過が認められた。

平成2728年度は,まず,網モデルの解析精度への影響を確認するために,実構造と同じ素線形状を用いた3D網モデル化を行った。妥当な結果を得るモデルの完成に時間を要したが,ロープ張力への影響は小さく,解析時間の圧縮の利点を考えると従来の2D網モデルで十分であることがわかった。次に,設計条件の落石と同じ衝突エネルギーの下で衝突速度を25m/sとして落石径(質量)を変えた場合の数値実験を行った。これは,落石が小径で衝突速度が高速になることによる弾丸効果を考慮したものであるが,そのような場合でも簡易設計法による設計の安全性を確認できた。さらに,防護網に損傷を起こす力積についても検討を行った結果,衝突エネルギーの大小による損傷の明確な違いが,力積では評価できないことがわかった。ポケット式落石防護網の設計は切土工・斜面安定工指針や落石対策便覧等の設計法に基づいており,各構造要素の吸収エネルギーの累加方式やエネルギーロスの考え方は簡便であることから有益な設計手法である。しかし,エネルギーロスの評価について問題視されたが曖昧になっていた。本研究は,ポケット式落石防護網の多数の実設計例について衝撃応答解析を行い,エネルギーロスや累加エネルギー方式による性能評価を行ったポケット式落石防護網は安全性の観点から問題がないことを示した。年次計画よりも早く構造設計例の収集を終えて,解析モデルの構築と設計書の落石衝突条件下での解析を実施できた。しかし,設計書では検討していない部材の安全性の問題が一部の設計例の解析結果において確認できたため,構造設計例の追加収集と解析による追加検討が必要となった。当初計画で平成27年度に予定していた「既設のポケット式落石防護網の性能評価のための数値実験」を行う。数値実験では,既設のポケット式落石防護網の捕捉可能な最大の落石衝突エネルギーを探索するために,落石の衝突速度は25 m/sに固定し,落石径すなわち質量を逐次増加させて性能評価を行う。その際に落石を捕捉するという性能のみならず,簡易設計法では対象としていない全部材についての影響度の検討も行う。さらに,落石衝突位置がポケット式落石防護網の端部か中央部かによって柔軟性への影響(エネルギーロス)が異なると考えられるため,落石衝突位置の影響についても数値実験を行う。数値実験の結果を総合して,ポケット式落石防護網の簡易設計法におけるエネルギーロスの有効性およびエネルギーロスに影響する防護網の質量算定の適正な範囲および累加形式の性能評価式の是非を解明する。工学平成26年度は年次計画よりも早く研究が進んだ一方で,設計書では検討していない部材の安全性の問題が一部の設計例で確認できた。構造設計例(設置形状や落石条件)によって起こる特別な事例とも考えられるため,構造設計例の追加収集と解析による追加検討を行う。まず,追加収集した構造設計例について設計書の落石衝突条件下の解析を実施し,前年度の結果と合わせて。従来型ポケット式落石防護網の簡易設計法の妥当性を評価する。次に,収集した全ての従来型ポケット式落石防護網の性能のさらなる確認のために,設計書の落石衝突条件を以下のように拡張した数値実験を行う。欧州の落石防護柵に関する認証試験では,落石の衝突速度を25 m/s以上に規定している。
相互行為としての身ぶりと手話の通文化的探究

本研究は、身ぶりと手話を微視的に分析し、対面相互行為の構造を身体性の基盤から照射した。また、通文化的な視野から、映像人類学、コミュニケーション科学、生態心理学の思考を交叉させ、マルティ-モーダルな民族誌記述の土台を作った。とくに、アフリカ狩猟採集民サン、カナダ・イヌイト、インドの憑依儀礼と舞踊、日本の伝統的な祭礼、日本酒の醸造、ろう者コミュニティ、数学者の討議といった多様な文脈における発話と動作の連関を解明し、記憶の身体化を明らかにした。さらに、過去の出来事が語られるプロセスを、表情をおびた身ぶりとして了解することにより、表象と知覚の二項対立を乗り超える理論枠を提示した。本研究の目的は、身ぶりを基軸として相互行為に関わる視聴覚資料を統合し、通文化的な視野を確立すること、また、映像人類学、コミュニケーション科学、心理言語学、生態心理学との学際的な連携を通じて、文化人類学に新たな理論枠を提供することである。この目的に沿って以下を実施した。◎全体の活動年5回の研究会を開催し、全体計画と各自の研究計画とのすり合わせを行うと共に、メンバーの半数が自らの研究の現段階での進捗状況を発表した。(1)計画の趣旨確認/菅原「グイの身ぶり論序説」(2)坊農「手話の中の身ぶりと言語:手話会話のアノテーションとトランスクリプション開発」(3)岩谷彩子「インドの蛇使い芸能集団の身体技法」/大村「イヌイトの養育における身体と発話」(4)岩谷洋史「フィールドの『雰囲気』をどのように考えるのか:酒造りの製造現場を事例として」(5)坊農他「日本手話と触手話の関連」(国立情報学研究所の協賛)◎個人別の研究活動(1)菅原は出来事を再現するグイの語りで頻発する生業動作を分析した。(2)木村と亀井は数学者の討議場面での身ぶりを身体性の観点から考察した。(3)大村はイヌイトの生業技術伝承における身ぶりと発話の連関を解明した。(4)細馬はじゃんけんや田楽舞の練習場面におけるリズムとタイミングの一致を究明した。(5)石井は南インド・マイソールの寺院祭祀における踊り手の所作の型を記述した。(6)岩谷彩子は北西インド・カルベリア民における芸能の所作と共同体の記憶との関連を探究した。(7)坊農は日本手話を用いるろう者の会話を文字資料に変換する方法論開発に着手した。(8)岩谷洋史は、酒造現場での参与観察を進めると同時に、身ぶりのデータベース構築を試行的に進めた。本研究の目的は、(a)身ぶりを基軸として相互行為に関わる視聴覚資料を統合し通文化的な視野を確立すること、(b)映像人類学・コミュニケーション科学・心理言語学・生態心理学との連携を通じて、文化人類学に新たな理論枠を提供することである。◎全体の活動:6回の研究会(うちシンポジウム1回)を開催し、関連研究者・市民を招聘するとともに、昨年度未発表の研究分担者・連携研究者全員が研究成果を発表した。また2名が昨年度に引き続き研究の進展を報告した。1特別シンポジウム「民俗芸能の実践と継承」守屋治次(「西浦の田楽」保存会会長)「田楽を舞って45年」/菅原「若い衆の実践」2細馬「身体相互行為によって構築されるルール」/亀井「フランス語圏西アフリカにおける手話言語研究の動向と課題」3木村「ペアであるということについて」/石井「パースペクティヴとの戯れ」4野村雅一(国立民族学博物館名誉教授)「フシ、ウタ、カタリと人形遣い:人形浄瑠璃の身体性」/古山「ジェスチャー研究の理論・方法論・成果」5比嘉夏子(学振PD、民博)「〈踊る身体〉をめぐるふるまいの束」/今村薫(名古屋学院大)「遊牧民トゥアレグのテント製作と身体尺」6岩谷(洋)「〈応援〉の人類学を目指して」/坊農「ロボット演劇における身体と会話」◎個人別研究活動:1菅原はグイの狩猟語りの分析からそれを組織する認知図式を抽出した。2木村と亀井は数学者の身ぶりの考究を続行した。3大村はイヌイトの子どもへのからかいを分析した。4細馬はババ抜きの順番と役割問題を究明した。5石井は南インドの寺院祭祀をパースペクティヴィズムの観点から考究した。6岩谷彩子は北西インドの芸能の所作と共同体の記憶との関連を探究した。7坊農はアンドロイド演劇の可能性を探索した。8岩谷洋史は応援団の身体動作の分析を始めた。

本研究の目的は、身ぶりを基軸として相互行為に関わる視聴覚資料を統合し、通文化的な視野を確立すること、また、映像人類学、コミュニケーション科学、心理言語学、生態心理学との学際的な連携を通じて、文化人類学に新たな理論枠を提供することである。◎全体の活動:2回の研究会とまとめの公開シンポジウム*を開催した。研究会発表:1菅原「相互行為と関係性:南部アフリカ狩猟採集民グイの談話と身ぶり」2細馬「オノマトペ、かけ声と身体動作」3亀井「身体の多様性と言語・文化の多様性」4木村「ヒト、動物と出会う:序論」*公開シンポジウム「人類学にとっての身体と記憶」講演タイトル:(1)細馬「協同作業と歌:野沢温泉村道祖神祭の胴突唄」(2)亀井「身体的多様性と複数の記憶:ろう者の語りが文化人類学にもたらすもの」(3)岩谷洋史「「できるようになる」とはどういうことか?:酒蔵における技能獲得に焦点を当てて」(4)岩谷彩子「コミュニティの記憶を踊りつぐ:インド、カールベリヤ・ダンスの生成」(5)大村敬一「『密閉都市のトリニティ』の祈り:シンメトリーの希望に向けて」(6)内堀基光(研究協力者・放送大学)「絶滅のあとの記憶と忘却について」◎個人別の研究活動:1菅原はグイの神話語りにおける身ぶりを分析した。2木村と亀井は数学者の討議場面での身ぶりを考究した。3大村はイヌイトの子ども養育における身ぶりと発話の連関を解明した。4細馬は協同作業におけるリズムとタイミングの一致を究明した。5石井は南インド・マイソールの寺院祭祀における踊り手の所作の型の破れを考察した。6岩谷彩子は北西インド・カルベリア民における芸能の所作と共同体の記憶との関連を探究した。7坊農は日本手話を用いるろう者の会話を文字資料に変換する方法論を発展させた。8岩谷洋史は酒造現場での参与観察を進めると同時に応援団の所作研究を展開した。26年度が最終年度であるため、記入しない。文化人類学26年度が最終年度であるため、記入しない。年5回の研究会を予定どおり開催し、メンバーの半数が研究発表を行うことができた。また、個別の分析も順調に進展しており、研究成果の出版・刊行・学会等の発表も非常に活発に行うことができた。ただ、ウェブサイトの構築が当初計画よりも遅れていることが、やや不充分な点である。年5回の研究会を予定どおり開催しメンバー全員の研究発表が一巡したうえに、分担者2名については昨年度に次いで2回目の発表で研究の進展を確認しえた。また国指定重要無形民俗文化財「西浦の田楽」保存会会長を招聘し公開シンポジウムを開催したことは特筆すべき成果であった。さらに、わが国の身ぶり/しぐさ研究の第一人者である野村雅一氏が独自な視点に基づく人形浄瑠璃論を呈示したことは探究の視野を拡大するうえで大きな刺激となった。個別の探究も順調に進展しており、研究成果の出版・刊行・学会等の発表も非常に活発に行うことができた。ただ、研究会情報や研究成果のウェブサイトへのアップロードが遅滞気味であることは、反省すべき点である。研究会においては、未発表のメンバー全員が研究発表を行い、理論枠を共有する。さらに、身ぶりと手話の専門家を招聘して発表と討議を行い、視野の拡大に努める。また、ウェブサイト構築を完遂し、研究成果の公開を進める。
内分泌攪乱物質による(抗)甲状腺ホルモン様作用の検討と評価法の確立

我々は、内分泌攪乱物質による(抗)甲状腺ホルモン様作用を評価するための新規バイオアッセイ系を構築する目的で、甲状腺ホルモン(T3)のシグナルを伝達することが可能な甲状腺ホルモン受容体高発現細胞株(HeLaTR)を作成し、DNAマイクロアレーによりHeLaTR細胞においてT3添加により発現が著しく上昇する遺伝子として4-1BB, PSG7,fmfc等を見出し、BMP6は発現が著しく減少する遺伝子であることを明らかにした。今年度は甲状腺ホルモンレスポンスエレメント(TRE)を有するルシフェラーゼ遺伝子(TRE-Luc)をレポーターとしてHeLaTR細胞へ導入し、近年、使用量が増加している臭素化難燃剤、難燃剤関連化合物、有機態ヨウ素化合物、さらに農薬類について、ルシフェラーゼ活性の増減を指標として甲状腺ホルモン様作用を検討した。その結果、臭素化難燃剤として汎用されているテトラブロモビスフェノールA(TBBPA)はT3によるルシフェラーゼ活性の上昇を抑制する作用が認められ、TBBPAに次いで使用量が多いシクロヘキサドデカン(HBCD)は単独でルシフェラーゼ活性を上昇し、共に添加することによりT3によるルシフェラーゼ活性を相加的に上昇させた。また、以前から甲状腺ホルモン受容体との結合が報告されていた農薬のニトロフェンも単独でルシフェラーゼ活性を上昇し、T3との相加作用が認められた。DNAマイクロアレーの結果、T3の下流に存在すると考えられる上記遺伝子の発現について、HBCDを添加した細胞から抽出したRNAを用いてRT-PCR法で確認したところ、いくつかの遺伝子についてはT3と同様の発現変化が認められ、HBCDとT3のシグナルには共通の部分があることが推察された。現在、さらに多くの有機態ハロゲン化合物について甲状腺ホルモン受容体の転写活性化及びT3下流遺伝子の発現を指標として(抗)甲状腺ホルモン様作用を検討している。昨年度、我々は内分泌攪乱物質による甲状腺ホルモン様作用を評価するための新規バイオマーカーを探索する目的で、甲状腺ホルモン(T3)のシグナルを伝達することが可能な甲状腺ホルモン受容体高発現細胞株(HeLaTR)を作成した。HeLaTR細胞においてT3添加により発現が上昇または減少する遺伝子をDNAマイクロアレーにより検討した結果、T3により発現が著しく上昇する遺伝子として4-1BB, PSG7,fmfcを見出した。また、BMP6は発現が著しく減少する遺伝子であることを明らかにした。今年度は上記遺伝子の発現をRT-PCR法により確認した。また、甲状腺ホルモンレスポンスエレメントを有するルシフェラーゼ遺伝子(TRE-Luc)をレポーターとしたアッセイ系においてT3によるルシフェラーゼ活性化をさらに増加する(甲状腺ホルモン様作用を有する)内分泌攪乱物質の場合はT3による上記遺伝子の発現の増減をさらに大きくすること、またルシフェラーゼ活化を減少させる(抗甲状腺ホルモン様作用を有する)物質の場合には上記遺伝子の発現の増減を少なくすることをRT-PCR法により示した。上記遺伝子の発現についてはそれぞれの抗体を利用したELISA法によっても同様の結果を得ることができ、上記遺伝子の発現を利用して内分泌攪乱物質による(抗)甲状腺ホルモン様作用を検討することが可能であることを明らかにした。さらに現在、甲状腺ホルモンに類似の構造を有する有機臭素化化合物で、広く使用されている難燃剤及びそれらが分解することにより生じると考えられる化合物について、TRE-Lucを用いたレポーターアッセイ系へ添加し、甲状腺ホルモン受容体を介した甲状腺ホルモン様作用を検討している。
時間領域 IP 法による鉱種の識別

時間領域IP法は地下に強制的に電気を流し,電流遮断後の電位の過渡応答から得られるIP効果(金属粒子などが持つ電気の貯め安さ)を利用して金属鉱床などを探査する方法である。本研究では,IP効果を規定する時定数と周波数依存係数に着目し,観測電位の過渡応答から時定数と周波数依存係数を求める解析プログラムを開発した。数値実験の結果,金属鉱床の時定数と周波数依存係数を比較することで鉱種の違いが識別できることがわかった。強制分極法(IP法)は、大地に電流を流して人工的な分極状態を作り、地下の分極現象を観測することによって金属鉱床などを探査する電気探査法の一種である。IP法には、2つの異なる周波数の電流を用いる周波数領域IP法と、電流遮断後の過渡応答を用いる時間領域IP法がある。従来の時間領域IP法では、観測電位の過渡応答を時間積分した値だけを見掛充電率として利用している。しかし、IP効果を決定するパラメータには充電率の他に時定数や周波数依存係数などがあり、同じ見掛充電率でも時定数や周波数依存係数が異なれば、過渡応答の形状は大きく異なることが知られている。本研究では、これまで使われていなかった時定数や周波数依存係数を利用して鉱種の識別を行なうため、解析プログラムの開発と測定システムの基礎研究を実施した。時間領域IP法を用いて地下の探査を行なうためには、任意の地下構造での観測値がシミュレートできるプログラムが必要である。そこで、構造が2次元で電流源が3次元である所謂2.5次元のフォワードプログラムを開発した。このプログラムにはGUIを用いたデータの入出力機能や計算結果の可視化機能があるため、時間領域IP法による地下構造のシミュレーションが以前に比べて格段に容易になった。また、計測システムの基礎研究として、既存の計測モジュールを用いた時間領域IP法の計測システムを試作し、異なる材質のIP効果を計測する室内実験を実施した。鉱物資源の大部分を海外に依存している我国にとって、鉱物資源の安定確保は重要な課題である。特に、環境問題やエネルギー問題と密接に関連したハイテク製品や材料に使用されるレアメタルやレアアースは少数の国に偏在するため、レアメタル資源の永続的な安定確保は難しい状況にある。鉱物資源の探査には電気探査の一種であるIP法(強制分極法)が使われ、充電率の大小で鉱床の存在可能性やその資源量を評価している。しかしながら、IP法データに含まれる貴重な情報が活用されていないため、有用な鉱物かどうかの鉱種の識別までには至っていない。本研究では、鉱床探査において鉱種の識別を可能にするための新しいデータ解析法並びに探査装置開発のための基礎研究を実施した。平成23年度は、金属鉱床を探査するための時間領域IP法の探査理論の研究とシミュレーションプログラムの開発を行った。また時間領域IP法探査機で最も重要な計測部の設計を行った。探査理論の研究では、ダイポール・ダイポール電極配置による複素比抵抗法の多層構造モデルの理論式を導いた。この理論式は周波数領域の式なので、時間領域に変換するために逆ラプラス変換を用いて時間領域での理論式を導いた。次に、この理論式を用いて多層構造のシミュレーションプログラムを開発した。次に2次元構造のシミュレーションを行なうため、準3次元モデルを仮定した周波数領域の順解析プログラムを開発した。計測システムの研究では、微小電位を高精度で計測するための計測システムを試作した。計測部には、市販の小型計測モジュールを用いて、計測部の小型化を行った。通電用のトランスミッタには、周波数可変で矩形波が流せるトランスミッタの試作機を開発し、基礎実験を実施した。時間領域IP法の理論的な研究やプログラム開発は、2.5次元モデリングプログラムまで当初の計画通りに順調に進んだ。さらに、時間領域IP法をフィールドで実施するための基礎研究として、任意の周波数の矩形電流を流せるトランスミッタを試作して室内実験を実施することができた。データ解析プログラムについては、2.5次元フォワードプログラムを利用してインバージョンプログラムの開発を行う。また、測定回路を大電流用に改良して、フィールドでのテスト実験を実施する予定である。物品費の多くは、時間領域IP法の測定システムの開発に必要な電子部品等の購入に充てる予定である。また、旅費は平成23年度の研究成果の発表とフィールド実験のために使用する予定である。
シリサイド系熱電材料の高温高圧合成

排熱エネルギーを電気エネルギーに変換できる熱電変換材料が活発に研究されている.特に注目されているMg2Siに対し,高圧合成による新しい機能性の探索研究を行った.実験内容は,放射光施設での高圧XRD実験,ピストンシリンダー装置での高圧合成と合成物の熱電性能測定である.特に高圧合成では試料のサイズが小さいので,測定装置の開発が不可欠である.高圧XRD実験からAgをドープする場合は原料粉末のMgとSiと同時に仕込み,Mgの融点以下の温度で合成したほうが良いことが明らかとなった.熱電性能測定装置の開発にも成功し,その測定結果から,高圧合成によりn型Mg2Siがより真性の方向に進むことが明らかとなった.当研究の目的は,環境にやさしい半導体を主成分としたシリサイド化合物の熱電材料に焦点を絞り,当研究室が保有している高温高圧の合成技術や高圧下での物性評価技術を駆使して,高効率で付加価値の高い熱電材料を合成することである.具体的な材料としては,Mg2Siをターゲットに絞り,その高圧下での基礎物性を明らかにしながら合成が期待されているP型のMg2Si熱電材料の開発を目指している.初年度の取り組みで,水素還元炉の導入が行われ,常圧で合成されているMg2Siの合成環境をほぼ整備することができ,同等の熱電性能を有する素子の常圧合成が可能となった.また,その熱電性能を調べるための測定環境もほぼ整備され,当研究室においてもその材料の熱電性能を評価できるようになった.実際に熱電性能の測定を行うと,その試料の形状やリード線との接触が不安定で,再現性のあるデータを取るための工夫が必要となった.そこで今年度,ダイヤモンドカッターと試料研磨機を購入し,合成試料の形状や表面状態を均質にした結果,これまで以上に再現性の良い熱電性能特性を取得することが可能となった.一方,高圧合成を本研究室で実施することはできないが,実験計画通り三朝(鳥取県)にある岡山大学地球物質科学研究センター(ISEI)に設置しているピストンシリンダー装置を使用して高圧合成を行うとともに,得られた合成物はX線回折実験により構造の評価をした.昨年度までは得られた合成試料は非常に小さく,その後の熱電性能測定が困難であったため,本年度は大きな試料を合成するためのペレッターを製作し10mmサイズの大きな合成試料を得ることにも成功した.課題としては,初年度より探索している高圧下での合成条件(圧力,温度,時間)の最適化には到達していないので,今年度も放射光施設PF-AR(つくば)での高温高圧X線回折実験を通して,合成条件の最適化を目指していく.熱電変換材料は排熱エネルギーの有効利用として注目されており,研究が盛んに行われている.特に注目されているのが人体に無害で埋蔵量が豊富にあるマグネシウムシリサイド(Mg2Si)で,日本を中心に積極的に研究がなされている.本研究の目的は,その熱電材料に焦点を絞り,高温高圧合成により高効率な熱電材料を合成することである.材料の構造物性を明らかにすべく,放射光施設PF-ARでの共同利用実験を活用し,高圧XRD実験を行った.Mg2Siの合成が困難な要因の一つとして,Mgの沸点とMg2Siの融点が近く,Mg蒸発による組成のずれが考えられているので,そのずれを高圧封止技術で克服できるかを調べた.高圧XRD実験と研究室での常圧合成実験を比較した結果,常圧では化学量論比からずれてしまう試料でも,高圧セルの中に封じ込めることで合成出来ることが明らかとなった.ピストンシリンダー装置で高圧合成した試料の大きさは5mm程度のサイズで,市販の装置では評価できないので,小さい試料用の熱電性能測定装置の開発も行い,3mm程度のサイズでも安定して熱電性能が測定できる装置を開発した.その後,世界的に求められているP型Mg2Siの合成を目指すべく,置換元素をAgに絞って高圧合成実験を行った.Ag置換によりP型伝導になることはこれまでにも報告があったが,高圧合成でも同様にP型伝導を示すことを明らかにした.課題としては,その熱電性能の安定性であり,昇温・降温を繰り返すうちにベースのN型伝導が優位となって,P型伝導を示さなくなることである.そこで,安定したP型伝導のMg2Siの合成を目指して,圧力や温度,その保持時間などのパラメータを振りながらXRD実験を実施し,P型伝導のMg2Siにとって最適な高圧合成条件を調べた.その結果,これまで以上に安定したP型伝導を有したMg2Si熱電材料を合成することに成功した.排熱エネルギーを電気エネルギーに変換できる熱電変換材料が活発に研究されている.特に注目されているMg2Siに対し,高圧合成による新しい機能性の探索研究を行った.実験内容は,放射光施設での高圧XRD実験,ピストンシリンダー装置での高圧合成と合成物の熱電性能測定である.特に高圧合成では試料のサイズが小さいので,測定装置の開発が不可欠である.高圧XRD実験からAgをドープする場合は原料粉末のMgとSiと同時に仕込み,Mgの融点以下の温度で合成したほうが良いことが明らかとなった.熱電性能測定装置の開発にも成功し,その測定結果から,高圧合成によりn型Mg2Siがより真性の方向に進むことが明らかとなった.当研究の目的は,人体に無害で埋蔵量が豊富にあるシリサイド化合物の熱電材料に焦点を絞り,当研究室が保有している高温高圧の合成技術や高圧下での物性評価技術を駆使して,高効率な熱電材料を合成することである.

具体的なシリサイド化合物としては,近年N型のみのモノレグ構造の熱電モジュールとして開発されたMg2Siに注目し,まずは更なる変換効率の向上に不可欠なP型のMg2Siの熱電材料の開発を目指す.初年度取り掛かる研究内容としては,現在合成されているMg2Siの合成環境を整えて,同等の熱電性能を有する素子を合成するとともに,その物性を調べることである.震災の影響により科研費の配分額が決定しないだけでなく,備品として購入する予定の水素還元炉の購入が危ぶまれ,初年度前半は既存の石英管の真空封入による常圧合成を行った.Mg2SiはMgの沸点(1363K)とMg2Siの融点(1358K)が近いために合成が困難であるが,当研究室でもその問題に直面し,炉爆なども何度か経験した.後半になり当研究室に水素還元炉が納入され,還元雰囲気で合成できるように整備された.現在その調整が行われているが,今後はその電気炉を使用して還元雰囲気中で常圧合成を行う計画である.上記のように研究室での常圧合成を行うとともに高圧合成も実施している.実際の高圧合成は三朝(鳥取県)にある岡山大学地球物質科学研究センター(ISEI)にあるピストンシリンダー装置により行っているが,初年度においてかなりの数の試料を高圧合成することが出来た.また高圧合成をする際,その合成圧力や温度およびその調整時間など多くのパラメータがあるが,最適な合成条件を見出すためにPF-AR(つくば)での高温高圧X線回折実験も行い,合成条件の参考にした.2年目の計画としては,熱電材料Mg2Siの高圧合成の効果を検証しながら,実際に熱電材料の高圧合成を実施するとともにその合成物の基礎物性を調べることである.空気雰囲気中での合成では,Mg2Siは合成されるが,出発原料のMgやSiの酸化も促進され,その酸化物が熱電性能や材料の耐久性に問題を引きおこすことが明らかとなった.水素還元炉での合成では酸化が抑制されるため上述の課題は軽減されるが,Mgの沸点とMg2Siの融点が近いために生ずる組成のずれの課題は残されている.一方,高圧合成では,還元雰囲気であるBNカプセルに原料を入れて,密封状態ので高温高圧合成を行うため,酸化やMg蒸発による組成ずれなどの影響を受けにくいと考えられる.この高圧合成の有用性の有無を明らかにするために,放射光施設PF-ARでの高温高圧X線回折実験を行った.出発試料の粒径や混合比,合成圧力,温度,時間などのパラメータを変えながらXRD実験を行った結果,高圧合成が上記課題を克服するのに有用であることが分かった.その熱電性能を評価するための装置は初年度に整備されたが,実際に測定してみるとそのデータの再現性に問題があることが分かった.この原因として,高圧合成で得られる試料サイズが小さくその試料の形状や表面状態にもばらつきがあるためと考えられる.そこで急遽予算を前倒し請求し,試料サイズを整えるためのダイヤモンドカッターと試料表面を研磨する研磨機を購入した.これら装置の導入によりデータの再現性は飛躍的に向上し,5ミリ程度の試料であってもその熱電性能が測定できるようになった.
高圧の生物活性タンパク質,微生物.培養細胞へ及ぼす影響及び医薬分野での高圧の利用

生澱粉に10006000気圧の静水圧をかけ加圧変性の様子を加熱変性と比較しつつ走査電子顕微鏡(SEM)および示差走査熱分析(DSC)により追跡した。その結果、生澱粉は10003000気圧処理では変化がみられなかったが、4000気圧以上の加圧でSEM像が変化し、DSCにおける吸熱ピーク温度も77.5°Cから94.1°Cへと移動しピーク面積も小さくブロードになった。加熱変性は65°C以上の加熱でみられたが、SEM像は加圧変性と加熱変性とでは明らかに異なり、両変性の機序に若干の差異のあることが判明した。次に各酵素に対する高圧の影響を検討した。(1)グルコアミラーゼに対する影響:Rhizopus属菌の産生する3種のグルコアミラーゼのうち、主成分で生澱粉分解能の高いGluc_1を選んでpH5.0,0.1M酢酸緩衝液中(0.5mg/ml)、室温で5000気圧の加圧処理をした。Gluc_1は1時間の加圧後も可溶性澱粉、生澱粉、マルトース、p-ニトロフェニル-a-D-グルコピラノシドのいずれの基質に対しても約90%の残存活性を示した。加圧時の温度を45°Cまで高めても失活度は変わらず、変性剤である2M塩酸グアニジンの共存下での加圧ではじめてほぼ完全に失活し、可成りの耐圧性を示した。(2)ヒアルロニダーゼに対する影響:ウシ睾丸ヒアルロニダーゼをpH7.2、0.01MPBS中(0.1mg/ml)、室温で30分間加圧すると、3000気圧までは失活しなかったが3500気圧処理から失活しはじめ5000気圧以上で殆ど完全に失活した。(3)プロテイナーゼに対する影響・ハブ毒由来の非出血性メタロプロテイナーゼであるH_2-プロテイナーゼをpH8.5、0.05Mborax-HCI緩衝液中(0.6mg/ml)、室温で1時間加圧すると、3000気圧処理でも約90%の活性を失い最も圧耐性の弱い部類の酵素であった。SDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動やフルオレスカミンによるアミノ基の定量結果から、H_2-プロテイナーゼは加圧変性過程で自らのプロテイナーゼ作用によるペプチド結合の切断を伴っていることが判明した。医薬品として利用されるグルコ-スやアルコ-ルは、生澱粉にグルコアミラ-ゼを作用させて工業的に生産されている。医薬品分野における高圧利用の一環として、(1)原料である生澱粉に高圧処理をほどこし、生澱粉のグルコアミラ-ゼによる結合性と分解性がどのような影響を受けるか、(2)グルコアミラ-ゼを高圧処理し、生澱粉への結合能や分解能がどのように影響を受けるか、この両面からの検討を行うこととした。

(1)生澱粉の高圧処理が及ぼす影響の検討:トウモロコシ生澱粉を0.01M酢酸緩衝液(pH5.0 M=0.1)に分散し10006000気圧の静水圧を高圧ポンプによりかけた。同時に、同条件下で生澱粉を25100°Cに加熱し、高圧処理の影響と比較した。グルコアミラ-ゼはRhizopus属菌の3種のアイソザイムのうち、生澱粉に対する挙動の異なるGluc_1,Gluc_2を用いた。酵素活性の測定はグルコ-スオキシダ-ゼ法とルミネッセンス法(BLRー201型ルミネッセンスリ-ダ使用)を併用した。生澱粉のグルコアミラ-ゼによる結合性と分解性は10003000気圧処理まではほとんど変化しないが、4000気圧以上で急速に変化した。生澱粉に対するGluc_1の結合定数K=2.1×10^5M^<-1>は4000気圧処理によりK=1.6×10^6M^<-1>へと増加し、分解性も約2.5倍増強した。加熱処理では55°Cまであまり変化しないが、60°65°Cへかけて顕著に変化した。65°Cの加熱処理でK=1.7×10^6M^<-1>となり分解性も数倍増強した。一方、元来がGluc_1の約1/20という微弱な生澱粉分解能しか示さないGluc_2は、K=8.2×10^3M^<-1>とGluc_1の約1/26の低値であった。しかし、生澱粉を4000気圧処理するとK=1.6×10^5M^<-1>となり、65°Cの加熱処理ではK=1.3×10^5M^<-1>となり、両処理でともに飛躍的にK値は増大し、分解性もGluc_1に匹敵する強さとなった。(2)グルコアミラ-ゼの高圧処理が及ぼす影響は、他の生物活性タンパク質などに及ぼす高圧の影響とともに次年度に検討する予定である。生澱粉に10006000気圧の静水圧をかけ加圧変性の様子を加熱変性と比較しつつ走査電子顕微鏡(SEM)および示差走査熱分析(DSC)により追跡した。その結果、生澱粉は10003000気圧処理では変化がみられなかったが、4000気圧以上の加圧でSEM像が変化し、DSCにおける吸熱ピーク温度も77.5°Cから94.1°Cへと移動しピーク面積も小さくブロードになった。加熱変性は65°C以上の加熱でみられたが、SEM像は加圧変性と加熱変性とでは明らかに異なり、両変性の機序に若干の差異のあることが判明した。次に各酵素に対する高圧の影響を検討した。(1)グルコアミラーゼに対する影響:Rhizopus属菌の産生する3種のグルコアミラーゼのうち、主成分で生澱粉分解能の高いGluc_1を選んでpH5.0,0.1M酢酸緩衝液中(0.5mg/ml)、室温で5000気圧の加圧処理をした。Gluc_1は1時間の加圧後も可溶性澱粉、生澱粉、マルトース、ρ-ニトロフェニル-α-D-グルコピラノシドのいずれの基質に対しても約90%の残存活性を示した。加圧時の温度を45°Cまで高めても失活度は変わらず、変性剤である2M塩酸グアニジンの共存下での加圧ではじめてほぼ完全に失活し、可成りの耐圧性を示した。(2)ヒアルロニダーゼに対する影響:ウシ睾丸ヒアルロニダーゼをpH7.2、0.01MPBS中(0.1mg/ml)、室温で30分間加圧すると、3000気圧までは失活しなかったが3500気圧処理から失活しはじめ5000気圧以上で殆ど完全に失活した。(3)プロテイナーゼに対する影響:ハブ毒由来の非出血性メタロプロテイナーゼであるH_2-プロテイナーゼをpH8.5、0.05Mborax-HCI緩衝液中(0.6mg/ml)、室温で1時間加圧すると、3000気圧処理でも約90%の活性を失い最も圧耐性の弱い部類の酵素であった。SDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動やフルオレスカミンによりアミノ基の定量結果から、H_2-プロテイナーゼは加圧変性過程で自らのプロテイナーゼ作用によるペプチド結合の切断を伴っていることが判明した。
腸管上皮細胞における自然免疫応答スパイラル機構解析

本邦では潰瘍性大腸炎患者が急増しており、それに伴う発癌患者の増大が懸念されている。炎症発癌の特徴は粘液産生癌が多いことであるが、我々は腸管上皮分化制御因子であるAtoh1の蛋白安定性が粘液産生のみならず、癌幹細胞形質・悪性形質獲得に必須であることを証明した。さらにAtoh1蛋白安定性はTNFαなどNFkBシグナルが関与することを見いだし、持続炎症状態における上皮細胞変化が発癌形質に影響すると考えた。そこで我々は世界で初めてマウス大腸上皮幹細胞の初代培養系を確立し、初代培養細胞における持続炎症刺激モデルを構築した。TNFα, Flagellinの刺激にて一過性のIL-8上昇を認めるが、4週間持続刺激によりIL-8の再上昇を認めたことから自然免疫応答がスパイラル状態にあることを発見した。そこで、本研究では初代培養における応答スパイラル機構を解明し、潰瘍性大腸炎の大腸上皮初代培養細胞によるスパイラル状態評価法を構築することで、免疫応答スパイラルの予防もしくはリセットを行い、炎症発癌の発症を抑制することを目的とする。本年度はマウス大腸初代培養細胞における長期自然免疫応答システムの解析を行い、NFkBシグナル亢進、非可逆性の酸化ストレス状態であることを明らかとした。さらに倫理審査委員会承認のもとヒト小腸・大腸上皮細胞の初代培養系も確立し、炎症性腸疾患患者からの初代培養も開始しておりヒト解析を遂行する環境を整えた。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度はマウス大腸初代培養細胞における長期自然免疫応答システムを構築し、さらにNFkBシグナル評価、酸化ストレス評価などの解析手法を確立した。本年度の成果により、大腸初代培養細胞を用いた長期自然免疫応答モデルを構築でき、一部細胞の形質転換を確認できている。さらに初代培養細胞における酸化ストレス可視化技術を構築し、ストレス応答評価を可能としており、初代培養のスパイラル形質転換機構を解析できる状況へと進歩していることから、今年度の目標はおおむね達成できたと考える。来年度は本年度の研究成果をさらに発展させ、長期自然免疫応答モデルにおける大腸初代細胞の形質転換機構およびスパイラル機構を明らかとすると共に、シグナルの非可逆性に着目し、シグナルフィードバック機構の破綻機構を明らかとする。
水頭症における局所脳グルコース代謝および脳循環の定量に関する研究

本年度はHTX系先天性水頭症雄性ラットを用いて約60ケ所における局所脳循環測定を行った。(方法)【^(14)C】-ヨードアンチピリンを100μci/kg持続静脉内投与を1分間行ない動物を断頭した。動物は(1)水頭症群:4週令水頭症ラット(2)シャント術施行群:4週令にV-Pシャント施行され更に7-10日経過した水頭症ラット(3)正常群:4-5週令で正常(非水頭症)ラット(結果)大脳皮質で水頭症により皮質が最も薄くなった視覚領での平均血流量は、正常,水頭症,シャント群で各々119,33,46ml/100g/minで水頭症での72%低下はシャントにても改善しなかった。皮質の厚さが比較的保たれた前頭葉でも水頭症で34%の低下を、シャント後にはやや改善したものの25%の低下を示した。このように大脳皮質では水頭症による高度な血流量低下はシャントにても改善せず非可逆的障害を示した。視床では水頭症で40%の低下を示したが、シャント後は17%低下にまで改善した。しかし内・外膝状体では水頭症で30%の低下を示しシャント後も改善しなかった。基底核,視床下部,辺縁系では水頭症にて10-20%の低下を示しシャントにより正常値にもどった。脳幹部では10%以下の血流量の低下を示しこれは正常範囲内と考えられシャント後には全く正常値を示した。しかし中心灰白質では水頭症で48%と低下を示しシャント後には正常値にもどった。この部は組識学的に脳室上衣下浮腫を水頭症で認め、これはシャント後に消失していた。小脳での血流障害は認められなかった。白質での血流量の低下は高度で50-60%の低下を示しシャント後も軽度の改善にとどまった。白質では著明な髄液浮腫,のう腫を認め白質損傷は非可逆的であった。(結論)1)水頭症における脳循環障害は大脳皮質で高度で非可逆的であった。2)間脳,脳幹部は軽度の低下を示し可逆的障害であった。3)脳組織内髄液浮腫は高度な循環障害を引き起こし、これを放置すると非可逆的障害に移行する。
近隣生活圏におけるコミュニティ意識の研究

コミュニティ意識尺度短縮版(12項目版)について検証的因子分析を行った結果、全体的に十分なモデルの適合度が得られ、27項目版の4因子構造を12項目版で再現可能であることが示された。重回帰分析の結果、コミュニティ意識の愛着、身体的健康、暮らし向きが、地域での生活満足度と居住継続意図に正の影響を与え、逆に孤独・孤立が生活満足度と居住継続意図に負の影響を与えていた。身体的健康、暮らし向き、孤独・孤立は、主観的幸福感に対しても有意な影響を有していた。本年度の研究では、生活実態に即した学区・元学区等の近隣生活圏を単位として分析を行うために京都市中京区住民を対象とした質問紙調査を実施した。調査回答者数は392名であった。調査項目としては、性別、年齢等のデモグラフィック項目、居住地移動の経歴、居住学区、暮らし向き、主観的幸福観、地域での生活満足度、身体的健康、地域での孤独感、地域行事への参加・近所づきあい、居住地域の近隣関係・結びつき、コミュニティ意識尺度短縮版(12項目)、中京区の街並みの評価(12項目)、町内・学区内・1時間圏内の知人・友人・親族との社会的ネットワーク、等の項目を用いた。7段階で測定した社会的ネットワークに関する尺度を除いては、尺度項目では「1.そう思わない」から「5.そう思う」までの5段階で評定を求めた。番組小学校の設置されていた中京区東部とそれ以外の西部の住民間で、地域への愛着、暮らし向き等に差があるのか検定を行った結果、伝統的な都市部である東部の方が愛着、暮らし向き、生活満足度、居住継続意図、主観的幸福感が有意に高かった。中京区での居住継続意図と地域での生活満足度に関する重回帰分析結果では、配偶者の有無が地域での生活満足度においてのみ有意であったのを除いて、愛着、身体的健康、孤独・孤立、暮らし向きの4要因が共通して有意であった。つまりコミュニティ意識の愛着が高いほど、身体的健康が高いほど、また暮らし向きがよいほど、居住継続意図と地域での生活満足度は高くなり、逆に孤独・孤立が高いほど居住継続意図と生活満足度ともに低くなっていた。今年度の研究では、はじめにコミュニティ意識尺度の項目数が27項目とそのまま用いるには分量が多すぎるという問題を解決するために、12項目の短縮版の作成を試みた。分析に用いたのは、昨年度に実施した京都市中京区住民を対象とした調査データ(回答者数392名)であった。調査項目は、性別、年齢等のデモグラフィック項目、居住地移動の経歴、居住学区、暮らし向き、主観的幸福観、地域での生活満足度、身体的健康、地域での孤独感、地域行事への参加・近所づきあい、居住地域の近隣関係・結びつき、コミュニティ意識尺度短縮版(12項目)、中京区の街並みの評価(12項目)、町内・学区内・1時間圏内の知人・友人・親族との社会的ネットワーク等、であった。コミュニティ意識尺度短縮版(12項目)について検証的因子分析を行った結果、全体的に十分なモデルの適合度が得られ、27項目版の4因子構造を12項目版でも再現できていることが示された。次に、番組小学校の設置されていた中京区東部とそれ以外の西部の住民間の比較を行った結果、伝統的な都市部である東部の方が愛着、暮らし向き、生活満足度、居住継続意図、主観的幸福感が有意に高かった。さらに本研究では、居住地移動の経験とコミュニティ意識について検討した。転居パターンごとのコミュニティ意識関連項目の平均値の比較結果から、全体的な傾向としては、定住者に比べてその他の地域からの転居者において地域からの孤独感が高く、地域行事への参加や地域への愛着が低いことが明らかとなった。
テンソルネットワーク形式を用いた量子多体問題の計算複雑性解析

本研究では量子多体系と情報理論を繋ぐ数学の予想に取り組んでいる。より詳細には、以下の3つの数学的問題に取り組む:(i)エンタングルメントエントロピーのarea law予想、(ii)ギブス状態に関する量子マルコフ予想、(iii) Local Hamiltonianproblem (LHP)の計算複雑性クラスの解析。これらの問題は量子アルゴリズムの根本的な制約と密接に関連しており、量子コンピュータの能力に関する深い理解を提供する。初年度において、申請者は問題(ii)に関して成果を上げています。量子マルコフ予想は、温度パラメータを含む量子ギブス状態(または量子ボルツマン分布)の条件付き相互情報量が距離と共に指数的に減衰するという予想である。この予想は、古典ギブス分布に関する有名なHammersley-Cliffordの定理の量子版に対応しており、量子ギブス分布と近似マルコフネットワークの等価性を与える。これは、量子メトロポリスサンプリングの効率、室温でのトポロジカル量子メモリの安定性、および量子PCP予想などのような幅広い分野での未解決問題に関連しています。本年度の主要成果として量子マルコフ予想が温度閾値以上で真あることを証明した。我々の結果は一般的グラフ上のギブス状態に適用可能であり、この温度閾値の具体的に決定することに成功した。我々の結果をもって、量子マルコフ予想は閾値温度以上で完全に解決されたことを意味する。この結果は、カリフォルニア工科大学のFernando BrandaoとKohtaro Katoとの共同成果となっている。4年間の研究計画の中で、以下の3つの主張を証明することを目指している。(i)長距離相互作用をもつスピン鎖上の非臨界の基底状態においてarea lawを証明する。(ii)任意の温度における有限次元格子上の量子ギブス状態に関して近似マルコフ性を証明する。これらの問題に対して、初年度の段階で(i)の問題に対する主要アイデアを得ることができ、また(ii)に関して閾値温度以上で一般的に証明することに成功している。(ii)に関して一般温度以上への拡張についても指針を得ており、今年度中に解決できると期待している。現時点でのペースで移行できるのであれば、来年度までに全ての問題が解決できると期待している。4年間の研究計画を再びあげると、以下の3つの主張の証明があげられる。今年度は以下の2つの問題を解決する。(ii)初年度に得られた量子マルコフ予想に関する閾値以上での結果を一般温度に拡張する。研究の推進に際して、初年度と同様にカリフォルニア工科大学のFernando Brandao氏とKohtara Kato氏と連携していく予定である。特に、(ii)での主張を用いて、有限温度下におけるトポロジカルメモリの安定性に関する数学的な定理を得ることを目指していく。

(i)長距離相互作用をもつスピン鎖上の非臨界の基底状態においてarea lawを証明する。(ii)初年度に得られた量子マルコフ予想に関する閾値以上での結果を一般温度に拡張する。研究の推進に際して、初年度と同様にカリフォルニア工科大学のFernando Brandao氏とKohtara Kato氏と連携していく予定である。特に、(ii)での主張を用いて、有限温度下におけるトポロジカルメモリの安定性に関する数学的な定理を得ることを目指していく。理由の一つ目は、カリフォルニア工科大学に滞在する費用を他の研究費によって充填することができたことが挙げられる。また、スタートアップで必要となるノートパソコン等の物品を申請者の所属する理研AIPから支給されたことが二つ目の理由となる。最後に、大規模数値計算に必要なMAC Proを購入する予定であったが、現時点でその段階に達していないこともあり次年度以降に費用を繰り越すことになった。
サルトル演劇に見るモラルの研究

本研究は、サルトル演劇の分析を通じて「対話のモラル」を提起するものである。暴力は他者を支配しようとする主体の欲望から生じる。したがって、人間関係を規制する倫理は絶対対等な人間関係に基づいて構想されなければならない。本研究では、個人の自律性を損なわない対等な関係性を「遊戯的関係」というモデルで明示している。「遊戯的関係」に基づく「遊戯的対話」は規範を創出する自由な相互活動である。倫理は所与でなく、具体的状況において対話を通じて創出される。その対話型を演劇という虚構のなかに探究する本課題においては、虚構と現実との相互媒介性を戯曲と他のテクストとの関連のなかで確認することが特に重要である。研究に着手した本年度は、サルトル演劇の構想に深く関わる資料の収集を優先課題とし、当初計画に則ってフランス国立図書館での調査を行い(8月26日9月12日)、入手資料の精読に取り組んだ。成果は次の三点である。第一に、戯曲の創作にはサルトル自身の直接経験および読書経験が大きく関与しているという事実の確認。第二に、その関連性はテクストレベルで十分実証できるという見通し。そして第三に、戯曲においてサルトルが対話形式で実践している思考には、理論的には許容されないある種の飛躍が含まれており、その「変換」は矛盾に直面する生の逡巡から生ずるという原理の発見。以下は考察の一具体例である。拷問に直面した人間の選択を描く『墓場なき死者』は、実際に対独抵抗に加わったフチク、プロソレット、アルジェリア独立戦争を戦ったアレッグらの記録を創作資料としている。拷問で口を割らないよう投身自殺を図ったプロソレットの選択は、劇中でソルビエが引き継いでいる。生命を手段とせず目的とすべしという規範もここでは相対的である。フチクとアレッグは拷問に耐えたが、生命を至上の目的とするか否かという彼らの二者択一的な自問に対して、サルトルがこの逡巡から導くのは、劇中人物カノリスの「嘘をつく」という選択である。カントの定言命法と正反対の規範が規範として成立しうるという結論は重要である。「創出される倫理」の構想にとってこの過程の発見は、倫理は論理を超越するという帰結に到るたいへん意義深いものであった。カントの真実性の規範について、「それは状況を深く掘り下げる努力をあらかじめ排除してしまう」と批判するサルトルは、逆に真実を明かさぬことが規範として創出される状況に注目する。様々な場で彼が繰り返し考察したのは「拷問」であった。戯曲『墓場なき死者』(1945)でも、彼は対独協力者の拷問を受けるレジスタンスのメンバーを登場人物として創造し、一連の考察を実験的に検証している。しかし作品の制作を経て、彼の探究にはより深い思索が必要となった。登場人物の一人は拷問で口を割らぬために自殺する。この選択は、サルトルが60年代の倫理学草稿で「倫理的徹底主義」と名づけた態度に一致しており、生命をあらかじめ「目的」と規定せず、それを「手段」にする倫理的決断として一定の評価が可能である。だが、別の人物は、拷問に耐え得ない仲間の口を封じるために彼を殺害する。規範に準じ他者の生命をも手段にすることは倫理的か。それは拷問者の論理とどう異なるのか。この人物は、自らの行為の意味を最後まで問い続け、明確な答えを見いだせないまま処刑されてしまう。本戯曲で未解決のまま残されたこの問いが、後に『アルトナの幽閉者』(1959)の主題となるのである。以上の考察を含む今年度の研究成果は、当補助金に基づいて研究代表者が10月9日、東北大学で主催したシンポジウム「サルトルのモラル論-人間・他者・歴史をめぐって」において公表した。モラル論を主題としたこの希有なシンポジウムでは、他に澤田直氏(立教大学)が「サルトルにおけるhommeの問題を考える-人間、男、そして女」、竹本研史氏(東京大学大学院)が「二重の祈り-サルトルのモラル論における祈りをめぐって」、水野浩二氏(札幌国際大学)が「サルトルの『具体的倫理』について」と題する講演を行った。それぞれ今後のサルトル研究を方向づける重要な発表であり、参加者との活発な討論も含め、非常に意義深いシンポジウムであった。サルトルのモラル論を考察するのに演劇作品を対象とする大きな利点は、「モラル論」を構想する彼のときどきの思想が、戯曲のなかに直接反映されているからである。今年度は特に、サルトル初期の存在論が、「モラル論」構想の展開のなかでどのように更新されていったのかに注目し、もっぱら戯曲全篇と関連資料の精読を行った。「持つ欲求」、「為す欲求」はともに存在者の「存在欲求」に還元されると論じた『存在と無』(1943)の思想内容を色濃く反映する戯曲『蝿』(1943)おいては、主人公の「存在欲求」と「持つ欲求」が不可分に結合してその「行為」の動因を形成している。