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帝国大学学生史資料の基礎的研究-東北帝国大学を中心に-

近代日本の大学史を学生史という観点から考察するための基礎的な取り組みとして、東北帝国大学における学生史関係史料の調査整理をおこない、その成果をふまえ他大学との比較・総合という観点から分析をおこなった。さらに同時に大学アーカイブズにおける学生史史料の収集保存と公開のあり方について検討した。本研究の第一の目的である、東北帝国大学の学生史に関する資料の収集整理とデータベース化に関して、以下のような活動を行った。(1)東北大学所蔵公文書について、学生に関する情報を多く含む庶務課・学生課の文書を中心に調査整理を実施した。今年度は特に文書群全体の特色の把握に重点を置き、庶務課文書についての調査成果を『東北大学史料館紀要』にて公表した。また学生課文書については件名データベースの作成を進めると共に、「訓育費」関係文書の調査分析作業を進めた。(2)東北大学における学生団体刊行物の精査分析とデータベース作成については、「自修会報」(理学部)、「工明会誌」(工学部)、「艮陵」(医学部)の三種について調査を行い、このうち自修会報と工明会誌について記事件名データベース入力作業を完了した。(3)関係者へのヒアリングは合計5回にわたり実施し(土倉保、森田章、佐藤利三郎、遠藤榮一)、その成果の一部を『東北大学史料館紀要』にて公表した。また、第二の課題である比較研究のための資料調査として、京都大学大学文書館および大阪大学文書館設置準備室で「学友会関係資料(京大)」や「評議会議事録(京大・阪大)」等の調査を実施した。あわせて学生史資料の公開方法に関する調査として京都大学大学文書館の資料検索システムに関する取材調査を実施した。前年度までの成果をふまえつつ、以下の調査研究活動を行った。(1)東北大学所蔵公文書について、戦前期の学生課文書の調査・整理をすすめ、件名レベルでの検索が可能なデータベースを作成し東北大学史料館のホームページで公開した。また前年度からの継続で医学部学友会誌『艮陵』の記事件名データベースの入力作業を行い、ほぼ完了した。これによって、東北帝国大学の学生史にかかる基礎データの公開・利用環境が大幅に整備された。(2)他大学の学生関係文書との比較研究のため、他大学文書館での資料調査を実施した。北海道大学大学文書館では帝国大学学生監室事務協議会等の調査・資料収集を行った。京都大学大学文書館では第三高等学校の公文書を調査し、文部省と直轄学校の学生対策に関する資料収集を行った。九州大学大学文書館では、戦前期の学生課教務係・学生係の関連文書の調査を行った。またこれらの収集資料の一部について、学生アルバイトによって翻刻・データ入力作業を実施した。これらの結果、昭和初期の学生管理政策をめぐる各帝国大学の関係の動向が一定程度明らかになった。(3)上記の作業を前提に、東北帝国大学を中心とする帝国大学の学生監督組織や文書の比較と、そのなかでの東北帝国大学の特色について分析を行い『東北大学史料館紀要』にて公表した。また前年度実施した戦中期の学生生活に関連するヒアリングの成果をまとめ『東北大学史料館紀要』にて公表した。研究期間最終年度となる平成22年度は、以下のような活動を行った。(1)東北帝国大学の学生史に関する資料の収集整理とデータベース化に関して(1)東北大学史料館所蔵資料について、東北帝国大学学友会刊行物の入力内容の確認と欠落部分の補足をおこない、またこれを補足するものとして、大正期から戦中にかけての東北帝国大学の学生団体の活動に関する新闘資料の調査収集をおこなった。その成果を『東北帝国大学学友会誌・学生新聞記事目録』としてまとめ印刷し、主要大学の図書館・文書館等に寄贈した。公文書については戦中期の学友会活動に関する資料の分析をおこなった。これらのデータについては東北大学史料館の「東北大学特定歴史公文書・刊行物データベース」のなかに反映されている。(2)本研究の第二の目的である各帝国大学間の比較研究について以下の成果を得た。(1)前年度までの資料調査を補足する調査として、東京大学史史料室が所蔵する『文部省往復』の調査をおこない、学生政策をめぐる施策の伝達状況や関係会議の開催状況などの重要な情報を得ることが出来た。(2)各帝国大学における学生監督組織(学生監室、学生課等)の整備運営状況について把握すると共に、大正後期以降定例的に開催されるようになった各帝国大学の学生監督組織による会議(帝国大学学生監室事務協議会、および帝国大学学生監会議等)に注目し、その実態や性格について検討を進め、昭和初期における学生政策の前提となる動向を大学側の視点から把握することができた。(3)戦中期の東京帝国大学大学院特別研究生候補者が従事することになっていた研究事項について明らかにすべく、東京大学史資料室所蔵の『大学院特別研究生関係』に所収されている「研究事項解説書」の翻刻を行った。加えて翻刻済みである東北帝国大学との比較検討を行った。
ダブルハイドレート生成に関する熱工学的研究(エネルギー利用の新技術確立に向けて)

天然ガスの貯蔵・輸送や新しい冷凍システムの開発等,エネルギー利用に関する新技術の確立に向けて,クラスレート水和物(clathrate hydrates,以下"水和物"と略記)の生成に関する実験的・理論的研究を行なった.特に,分子サイズの異なるゲスト物質が水和物結晶内の異種ケージに区分して包接される"ダブルハイドレート(double hydrates)"の生成に焦点を当て,結晶成長の微視的kineticsから巨視的な多相系の流動と熱・物質移動までを含むマルチスケールの研究を行った.天然ガスの貯蔵・輸送や新しい冷凍システムの開発等,エネルギー利用に関する新技術の確立に向けて,クラスレート水和物(clathrate hydrates,以下"水和物"と略記)の生成に関する実験的・理論的研究を行なった.特に,分子サイズの異なるゲスト物質が水和物結晶内の異種ケージに区分して包接される"ダブルハイドレート(double hydrates)"の生成に焦点を当て,結晶成長の微視的kineticsから巨視的な多相系の流動と熱・物質移動までを含むマルチスケールの研究を行った.下記項目について研究を実施した.1.結晶成長のモルフォロジー観察実験:耐圧光学セルを新たに製作し,水/大分子ゲスト物質,水/ゲストガス,大分子ゲスト物質/ゲストガスの三界面と三相界線を持つ三相系を水和物生成可能な一定の温度・圧力条件に制御し,水和物結晶の生成・成長挙動を顕微鏡下で連続観察した.2.結晶生成に関する大規模分子動力学シミュレーション:上記第1項の研究対象に対応する三相系(メタン+ネオヘキサン+水系)の計算を行う前段階として,水和物が生成し得る条件のもとで純メタン+水系の大規模分了動力学シミュレーションを行い,気/液界面の状況を分了レベルで調べた.3.高速生成実験:“噴霧・液膜衝突"と“二液対向噴流衝突"の二方式について実験的な検討を行った.前者については,HFC-32+デカンからの構造IIダブルハイドレートの生成実験に続いて,4MPa耐圧の実験装置の設計・製作を行い,さらにそれを用いてメタン+デカンの組み合わせについても予備的実験を行った.後者については,メタン+メチルシクロヘキサンからの構造H水和物の生成実験を行うと共に,長時間にわたる連続生成実験を可能とするための装置の改良を試みた.4.連続生成の熱力学シミュレーション:本研究の担当者3名が先に共同で開発したシミュレーション手法の機能を拡張し,実際の天然ガスを正確に模擬する多成分ガスからの水和物連続生成プロセスについてシミュレーション計算を行った.特に,原料ガス中に100ppm程度のオーダーで含まれるイソペンタン等の重質成分が水和物生成に及ぼす影響を検討した.下記項目について研究を実施した.1.結晶成長のモルフォロジー観察実験:前年度までモルフォロジー観察に使用してきた装置に改良を加えた耐圧光学セルを新たに製作した.セル内に水/大分子ゲスト物質,水/ゲストガス,大分子ゲスト物質/ゲストガスの三界面と三相界線を形成させ,この三相系を水和物生成可能な一定の温度・圧力条件に制御して,顕微鏡下で水和物結晶の生成・成長挙動を連続観察した.2.結晶生成に関する大規模分子動力学シミュレーション:上記第1項の研究対象に対応する三相系(メタン+ネオヘキサン+水系)の計算を行う前段階として,前年度計算した水和物が生成し得る条件のもとで純メタン+水系の大規模分子動力学シミュレーション結果を解析した.また,さらに大規模分子動力学シミュレーションを行うため,GPUを用いた計算を可能にするプログラムの開発を行った.3.高速生成実験:前年度に引き続き,"噴霧・液膜衝突"と"二液対向噴流衝突"の二方式について実験的な検討を行った.後者については,メタン+メチルシクロヘキサンからの構造H水和物の生成実験を行ったが,更にノズル構造の改良が必要と判断し,その検討を行った.また,他の既存装置を用いてメタン90%+エタン7%+プロパン3%混合ガスからの水和物生成実験を行い,下記のシミュレーションの結果との比較検討を行った.4.連続生成の熱力学シミュレーション:前年度に確立した改良版シミュレーション手法を用い,上記の実験研究と整合する条件設定のもとでシミュレーションを行い,生成器内のガス組成の変化について,シミュレーションと実験結果とが概ね良好な一致を示すことを確認した.下記項目について研究を実施した.1.結晶成長のモルフォロジー観察実験:前年度にはHFC-32+シクロペンタン+水系におけるダブルハイドレートの結晶成長挙動を明らかにした.HFC-32はシクロペンタンにモル分率にして0.2程度と比較的大きな溶解度を有する.本年度はシクロペンタンに対してより小さな溶解度を有するクリプトンを用いてシクロペンタンとのダブルハイドレートの結晶成長観測実験を実施し,気体ゲストの液体ゲスト相への溶解度が結晶成長に及ぼす影響を明らかにした.2.結晶生成に関する大規模分子動力学シミュレーション:水和物が生成し得る条件のもとにおける純メタン+水系の大規模分子動力学シミュレーション結果を学術誌論文にまとめた(第11項〔雑誌論文〕5件目参照).ここでは三種類の水分子の剛体モデル種類を用い,表面張力の圧力依存性について調べた.また,溶解度等,他のいくつかの物理量についても計算結果を提示した.3.高速生成実験:前年度に引き続き,"噴霧・液膜衝突"と"二液対向噴流衝突"の二方式について実験的な検討を行った.

前者については,メタン+デカンの組み合わせによる構造IIダブルハイドレートの生成実験に加え,メタン+メチルシクロヘキサンからの構造H水和物の生成実験を行った.後者については,ノズル部の構造を全面的に改変した上で,上に対応する水和物の生成実験を行った.以上に加え,界面活性剤の添加によるメタン90%+エタン7%+プロパン3%混合ガスからの水和物生成促進についても実験研究を実施した.4.混合ガスからの連続生成に関する実験とシミュレーション:前年度に改良した水和物生成装置からの周期的ガスサンプリング手法を用い,メタン90%+エタン7%+プロパン3%混合ガスからの水和物生成実験を行った.その結果を先に確立した熱力学シミュレーション手法による予測と比較し,概ね良好な一致を確認した.
生体高分子をキラル反応場として活用する力量ある環境調和型超分子光不斉反応系の構築

本研究では、新しい不斉合成法として注目されている光不斉反応に、生体高分子を"キラルナノバイオリアクター"として活用した"超分子光不斉反応系"構築に取り組み、適用基質の拡大等により、熱的不斉合成法と補完的で力量ある"環境調和型不斉合成法"としての確立を目指している。これまでにヒト血清アルブミン(HSA)を不斉反応場とする2-アントラセンカルボン酸(AC)の超分子光二量化反応を詳細に検討し、90%を超える高い鏡像体過剰率(ee)で光二量体が得られることを報告し、さらに昨年度2,6-アントラセンジカルボン酸(AD)のHSA中での超分子光二量化反応を検討し、溶液系では得られないナフタレン環を有する特異な構造を有する二量体を、ほぼ完璧な生成物選択的かつエナンチオ選択的に合成可能であることを見出した。本年度は、HSAにACとADの2つの光反応基質を取り込ませた系への光照射を検討した結果、AC-ADヘテロ二量体が主生成物として、97%を超える高いエナンチオマー過剰率で得られた。蛍光寿命測定などのデータに基づき、励起状態挙動ならびに励起状態相互作用を詳細に検討し、励起状態ADが寿命内に基底状態ACをアタックし、光励起状態ダイナミックスを活用した新しい光反応系である事を明らかとし、HSAからの極めて効率よいキラル情報伝搬系の構築に成功した。加えて、本方法論の適用基質拡大を目指し、トロポロン誘導体の超分子不斉光環化反応なども検討し、期待以上の初期的知見を得た。さらに一般性の高い新規不斉合成法への発展を目指し、新規標的基質分子合成にも取り組み、光反応生成物を標的とする核酸アプタマー法に基づく新規超分子不斉光反応用核酸アプタマーの取得と超分子光不斉反応系への活用を指向した基底状態相互作用研究も推進した。昨年度見出した、従来の基底状態相互作用を活用する超分子不斉光反応系の概念を打ち破る、励起状態ダイナミックスをも活用した超分子不斉光反応系に関する初期的知見を踏まえ、励起状態ダイナミックスの詳細な解析を指向し、基質分子の蛍光寿命、さらにHSAとの各種量論比混合系の基質蛍光寿命変化、そしてホスト分子の蛍光強度・寿命変化などを詳細に検討し、光励起された2,6-アントラセンジカルボン酸(AD)がHSA中を寿命内で移動し、基底状態の2-アントラセンカルボン酸(AC)を攻撃し、極めて高いエナンチオ選択性を発現していることを明らかとした。さらにHSAに対する多彩なAC/AD添加化学量論量での超分子不斉光反応を検討し、ヘテロダイマーのみならずホモダイマーをも高いエナンチオ選択性で得られる系の構築にも成功した。これは、世界最高の光学収率が得られただけでなく、HSAに取込まれたACとADがタンパク質内で動的に励起状態で相互作用し、不斉反応場であるHSAからの極めて効率よいキラル情報伝搬が達成されていることを実証する結果である。本知見に基づき従来とは全く異なる励起状態相互作用を活用した新しい超分子不斉光反応系構築の設計概念の提案に成功した。さらにDNA/RNA合成機を活用したアプタマー合成にも成功し、得られたアプタマーと基質との複合体構造を計算科学手法を駆使することにより、構造推定することにも成功した。このような予想以上のAC-AD系の進展ならびに、核酸アプタマー法を駆使したキラル反応場構築にも成功したため、ファージディスプレイ法を駆使した新規超分子不斉光反応系構築研究は、核酸アプタマーの知見も活用し、平成30年度に推進する。本研究の目的である、生体高分子を"キラルナノバイオリアクター"として活用した、"超分子光不斉反応系"の、高効率不斉合成法としての確立、そして水を溶媒とし、クリーンなエネルギーである光と、生分解性の生体高分子を融合した“超分子光不斉反応"を、熱的不斉合成法の補完的で力量ある"環境調和型不斉合成法"としての確立を目指し、引き続きI.血清アルブミン(SA)類を活用した超分子光不斉反応系の力量ある光不斉合成法としての展開と、II.一般性の高い新規不斉合成法への発展を目指し光反応生成物を標的(ハプテン)とするファージディスプレイ法ならびに核酸アプタマー法を駆使したキラル反応場用坑体群の取得と超分子光不斉反応系への活用研究を並行して効率よく推進する。特に平成28年度ならびに29年度の研究推進により取得できたAD系およびAD-AC系の知見に基づき、1.適用基質の拡大、2.触媒的反応系への展開、そして3.実用的合成法としての確立を指向した高分子修飾による固定リアクターへの応用に取組む。また、平成29年度予想以上に研究が進展したことにより、IIのファージディスプレイ法を駆使したキラル反応場用人工坑体の取得と超分子光不斉反応系への活用研究を加速し、さらなる研究展開に取組む。上記研究戦略に基づき、研究期間内に"生体高分子をキラル反応場として活用する超分子光不斉反応系"を力量ある不斉合成法として確立し、その有効性の実証を目指す。本研究では、新しい不斉合成法として注目されている光不斉反応に、生体高分子を"キラルナノバイオリアクター"として活用した"超分子光不斉反応系"構築に取組み、適用基質の拡大等により、熱的不斉合成法と補完的で力量ある"環境調和型不斉合成法"としての確立を目指している。これまでにヒト血清アルブミン(HSA)を不斉反応場とする2-

アントラセンカルボン酸(AC)の超分子光二量化反応を詳細に検討し、90%を超える高い鏡像体過剰率(ee)で光二量体が得られることを報告してきた。平成28年度は、2,6-アントラセンジカルボン酸(AD)のHSA中での超分子光二量化反応を検討し、溶液系では得られないナフタレン環を有する特異的な構造の二量体がほぼ完ぺき完全な鏡像体区別で生成することを見出した。特にADに特徴的な反応は、HSAが有する複数有するの結合サイトのうち、AC結合には関与しないAD選択結合サイトで起こっていることを明らかとした。これらの知見に基づき、HSAにACとADの2つの光反応基質を取込ませた後での光照射により、異なる2つの不斉光反応が進行あるいはすると考え、多様な基質取込能を有するタンパク質の利点を生かした夾雑系超分子不斉光反応の構築に取組んだ。その結果、意外にもAC-ADヘテロ二量体が主生成物として97%を超える高いエナンチオ過剰率で得られた。これは、AC-AD間の光反応が動的に起きていると同時に、HSAからの極めて効率よいキラル情報伝搬が達成されていることを示す結果であり、本知見に基づき従来とは全く異なる超分子不斉光反応系概念の提案に成功した。加えて、II.一般性の高い新規不斉合成法への発展を目指し光反応生成物を標的とするファージディスプレイ法、あるいは核酸アプタマー法を駆使したキラル反応場用坑体・アプタマー(人工坑体)の取得と超分子光不斉反応系への活用研究も推進した。基底状態相互作用を活用する従来概念を打ち破るべく、HSAに結合したアントラセンカルボン酸の励起状態ダイナミクスに着目し、これを利用した新しい超分子光不斉反応系構築に向けた実証実験に取組んだ。具体的には、2,6-アントラセンジカルボン酸(AD)のHSA中での超分子不斉光二量化反応を詳細に検討し、溶液系では得られないナフタレン環を有する特異的な構造の二量体がほぼ完全な鏡像体区別で生成することを見出した。さらに多様な基質取込能を有するタンパク質の特徴・利点を生かし二種類の光反応基質をHSAに取込ませた夾雑系超分子不斉光反応の構築にも取組んだ。種々の条件下での実験を検討した結果、AC-ADヘテロ二量体が主生成物として得られ、エナンチオ過剰率がヘテロ不斉光二量化反応としては世界最高の97%を超える高い値である事を明らかとした。これは、世界最高の光学収率が得られただけでなく、HSAに取込まれたACとADがタンパク質内での動的に励起状態で相互作用し、不斉反応場であるHSAからの極めて効率よいキラル情報伝搬が励起状態で達成されていることを示す結果である。本知見に基づき従来とは全く異なる励起状態相互作用を活用した新しい超分子不斉光反応系概念の提案に成功した。このような予想以上のAD系、そしてAC-AD系の進展により、核酸アプタマー法を駆使したキラル反応場用坑体・アプタマー(人工坑体)の取得と超分子光不斉反応系への活用研究は、AD,AD-AC系の知見も活用し、平成29年度に推進するよう変更した。本研究では、新しい不斉合成法として注目されている光不斉反応に、生体高分子を"キラルナノバイオリアクター"として活用した"超分子光不斉反応系"構築に取り組み、適用基質の拡大等により、熱的不斉合成法と補完的で力量ある"環境調和型不斉合成法"としての確立を目指している。これまでにヒト血清アルブミン(HSA)を不斉反応場とする2-
中間土地盤の部分排水効果に伴う変形・支持力特性の解釈と事例解析への応用

本研究の成果として、中間土地盤が、ある地盤厚さ・ある載荷履歴のもとで示す部分排水挙動を、従来からの粘土と砂の中間の材料としての「土」でなく、境界値問題としての「地盤」の変形特性・「地盤」も支持力特性として捉らえて、その特徴を明示したことにある。つまり、「地盤」と捉らえた中間土の変形特性は、地盤の透水係数と、載荷荷重の大きさに影響するということである。これは、実際問題として具体的に、沖縄のサンゴ礫混じり粘土地盤(以後、中間土地盤)上での試験盛土の解析の事例で示した。得られた成果を以下に記す。1.地盤の変形履歴(主として荷重沈下時間)と透水係数の関係を明らかにするために弾塑性圧密解析を行った。その結果、透水係数が10^<-7>10^<-4>cm/secの範囲でのみ変形履歴は変化し、載荷荷重の大きさによってその範囲は限定される。大きい載荷荷重の場合は、小さい透水係数(10^<-7>10^<-5>cm/sec)で、変形履歴は変化し、逆に、小さい荷重の時は比較的大きい透水係数(10^<-6>10^<-4>cm/sec)で、変形履歴は変化する。2.中間土地盤の沈下の観測から非排水支持力を推定し、各種土質調査結果より地盤の弾塑性パラメータを決定した。その結果、非排水支持力は大きく、したがって試験盛土荷重は相対的に小さいことがわかった。3.2.で求められた中間土地盤の弾塑性パラメータより、1.の変形履歴と透水係数の関係を求め、荷重沈下の観測から中間土地盤の透水係数(mass permeability)を定めることができた。その結果、透水係数は一般の粘土地盤よりもかなり大きいことがわかった。これらの結果を考慮して、試験盛土載荷後、沈下がかなり続くという中間土地盤(サンゴ礫混じり粘土地盤)の沈下特性は、透水係数が大きいのにもかかわらず、載荷荷重が小さいためであると結論づけた。
オゾン励起状態を利用した高強度レーザー用回折光学素子の開発

次世代の高強度レーザーシステムのために、現状の光学素子の損傷閾値を桁違いに上げた高強度光学素子を開発する目的で、オゾンガスを紫外線励起させた回折光学素子を提案、実証実験を行った。この素子では大気圧放電で生成したオゾンを、その吸収ピーク波長の紫外光レーザーで励起、空間的な屈折率分布(Δn10-4)をもたせることで回折光学機能を作る。この素子の破壊限界はナノ秒のレーザーに対し、1kJ/cm2と通常の100倍程度高い耐力が得られた。また、オゾン密度、媒質長、入射角度を精密に調整した結果、回折0次光を極端に小さくできるパラメータが存在し、使用する+1次光の回折効率が、70%以上になることがわかった。オゾングレーティングを超短パルスレーザーに応用するためには、高い回折効率を広帯域の光に対し達成しなくてはならない。これをレーザー書き込みにより達成するために、バンド幅の広い光を分散させ、その波長ごとに干渉させる光学系を設計した。具体的には、書き込みレーザーとしてオゾンの吸収に合わせた248nmのKrFレーザーを用い、その回折素子として合成石英のプリズムを8個配置し高効率で回折ができるように調整を行った。入射角度をブリュスター角度近くに調整し、分散光学素子部の損失を低減した結果、1素子あたりの透過率を94%まで高めることができ、8個のプリズム系で60%を超える分散光を発生させることに成功した。この光により、マイケルソン型の干渉計を通すことで干渉させ、書き込み用の干渉縞を発生させたが、その周期モニターを準備する必要があった。本研究では、直接その強弱が観測できるように、高解像度をもった蛍光体に干渉光を照射し、それを高倍率の顕微鏡対物レンズで拡大、CCDカメラで観測する手法をとった。ここでは、必要とされる干渉縞本数は、3x10^4を超え、通常のCCDカメラの素子数を超えてしまう。また、高空間分解能と視野の広さはほぼ反比例するために、一つのセッティングで可能な観測本数は200程度が限界であり、それを横方向にスキャンすることで、全体の干渉縞を観測するモニター装置を開発した。これらから、実際にチャープした光を回折させるオゾングレーティングの書き込み部分の準備が終了し、今後、実際にオゾン上に書き込みを行い、その回折効率の評価を行う。これまで、回折の原理実証にとどまっていたこの研究であるが、今回、以下のことを明らかにした。(1)オゾン光励起状態の長寿命性の確認。オゾンを深紫外レーザーで励起した際に、屈折率変動が生じるが、その膨張は極めて遅く、さらに、その励起状態はμsを超える長寿命であることがわかった。しかし、回折効率は、ΔnL積の変化が波長になるたびに起きており、振動することもわかった。(2)kJ/cm2までのレーザー耐力の確認。実際にレーザーを集光し、回折実験を行う状態で、入射強度を増加させた結果、光励起されたオゾンガスでも、ナノ秒レーザーで880J/cm2の強度までレーザー耐力があることがわかった。これは通常の回折格子の1桁以上高い値であり、kJのレーザーでも1cm^2の断面積で制御できることが明らかになった。(3)高回折効率の実現。高回折効率には、以下に0次光を減少させるかが重要になる。計算機シミュレーションを行った結果、現状で入射角度の詳細な制御と、被回折光のコリメーション度合いにより大きく変わることがわかった。その条件を実験に反映させ、最高効率75%を達成した。これらをもとに、新しい高強度レーザービーム光学を考案した。これは、これまでの光学系では取り扱えなかった高強度ビームを回折、反射、部分反射させることでできる光学であり、新しい非線形光学に発展できるものとなる。レーザー科学最終目標である1μmの1/4ピッチの粗密を書き込むためには、書き込む紫外レーザーに対し高い時間コヒーレンスを必要とする。一方、チャープされた光を回折させるために、広帯域光を使用するが、このために、高透過率で波長分散させ、そのコヒーレンスを評価していく必要があるが、その光学系の追い込みに時間を要した。結果的に94%/プリズムの透過率を達成できたが、グレーティング生成まで至らなかったことは、やや遅れていると判断している。すでに、書き込むレーザーの縞をモニターする手法は開発しているので、実際に小型の回折格子を形成させ、回折効率を評価する。その後、干渉縞の縞を細かくしていき、回折格子の回折能力の最適化を行う。残額は1,690円と少額であり、ほぼ研究計画通りに進んでいる。消耗品の一部として使用を予定する。
明治初年の高等教育-舎密局から開成所まで

本年度テーマに関して得られた知見は以下のとおりである。1.大阪が選ばれたのは、江戸府下の政情不安、幕末期以来の東西両大学構想、大阪蘭学の伝統、大阪遷都案、新政府開明派の教育意見などが複雑に絡み合ったものである。2.従来より論争されている舎密局の場所は、幾つかの先行研究を踏まえた実地調査の結果、現存する2つの記念碑とかなり離れた府駐車場の一角であることが判明した。3.当初は一般公募でなく、諸藩の大阪屋敷を通じて行い、武士階級の子弟を対象にしていたようたが、明治2年3月には藩士、百姓、町人を問わず、すべての身分や階級に門戸を開放している。なお各人の支配関係を通じた募集であるが、翌3年1月以降はこうした規制をまったく廃している。明治2年9月に開校した洋学校が、管轄外はその役人用達を経るとしたものの、府下の居住者については直接出願を認めた、つまり一般公募を始めたことと照応するものである。4.ハイレベルの教育内容は、ハラタマの講議案、およびその筆記をまとめた「理化新説」などの刊行物から知られる。洋学校の場合は蘭語のみでなく英語、仏語を加えながら、自然科学から社会・人文科学一般へ授業内容を拡大していったことが、残された幾つかの科目構成やテキストなどから分かる。医学校については、徳島藩医官関寛斎の見学記録によりその大要を知ることができた。5.田中芳男、何礼之助、緒方惟準らの教師については出身地などの調査から、蘭学学習から大阪赴任へ至る経緯がかなり詳細に判明し、また外国人教師の中、ハラタマ、ボードウィン、エルメリンス、リッテルなどはオランダ、ドイツ関係の文献によりとくに学歴面の新しい情報が得られた。6.経費は大学南校の6分の1程度の小額にとどまり、また理学所から開成所へ移行するさい、文系科目がプラスされたこともあり、大幅な増加はついになかった。中央移管が常に議された理由の一つでもある。
乳がん治療薬タモキシフェン耐性腫瘍の耐性機構の解明

本研究では、乳がん治療薬タモキシフェン(TAM)の活性代謝物である4-HO-TAMがN-グルクロン酸抱合反応を受けるか否かを明らかにし、反応に関与するUGT分子種を決定する。そして、生成した4-HO-TAM N-グルクロニドが果たしてERに対して結合性を有するか否かを明らかにすることを第一の目的とした。さらに、TAMおよび4-HO-TAMのN-グルクロン酸抱合反応が、腫瘍のTAM耐性化と関連があるか否かを明らかにすることを第二の目的とした。その結果、以下のような成果をあげることができた。1)UGTの補酵素UDPGA存在下、ヒト肝ミクロソーム画分によりtrans-およびcis-4-HO-TAMからそれぞれのN-グルクロニドが生成し、HPLC-TOF-MSにより合成標品のN-グルクロニドと同定された。2)12種類のヒト発現UGT分子種を用いて4-HO-TAMに対するN-グルクロン酸抱合活性を検討したところ、UGT1A4のみが活性を示した。酵素反応の動力学的解析を行った結果、ヒト肝ミクロソーム画分中でこの反応に関与しているUGT分子種はUGT1A4であることが強く示唆された。3)エストロゲン感受性のヒト乳がん由来のMCF-7細胞にUGT1A4を安定に発現させた細胞株MCF-7を樹立した。このMCF-7細胞を用いて、細胞増殖実験を行った結果、wid type MCF-7細胞ではTAMおよびtrans-4-HO-TAMの増殖抑制効果により、細胞増殖が抑制されたのに対して、UGT1A4安定発現細胞では、wild type細胞と比較して細胞増殖が抑制されなかった。これより、UGT1A4安定発現MCF-7細胞は、TAMおよびtrans-4-HO-TAMに対して耐性化していることが明らかになった。さらに、UGT1A4の阻害剤であるTFPにより、UGT1A4安定発現細胞のTAMおよびtrans-4-HO-TAMに対する耐性能が失われることが明らかになった。したがって、MCF-7細胞中にUGT1A4を発現させることによって、TAMおよびtrans-4-HO-TAMに対する感受性は低下することが明らかになった。これらの結果から、UGT1A4によるグルクロン酸抱合はTAM耐性化の原因となりうることが明らかとなり、TAM治療の際に薬剤の選択あるいは耐性化の防止などの標的となりうることが示唆された。平成17年度は、ヒト肝ミクロソームおよび発現ヒトUGT分子種により乳がん治療薬タモキシフェンの活性代謝物である4-hydroxy-TAM(4-HO-TAM)の幾何異性体からN-グルクロニドが実際に生成するか否かを明らかにすることを目的として研究を行った。その結果、1)4-HO-TAM N-グルクロニドの同定に用いるための標品の合成を行い、得られたグルクロニドはHPLC-TOF-MSならびにNMR分析により構造を決定した。

2)ヒト肝ミクロソームによる4-HO-TAM N-グルクロニド生成について検討を行った。すなわち、UGTの補酵素UDPGA存在下、trans-およびcis-4-HO-TAMをヒト肝ミクロソームとインキュベートし、生成するグルクロニドをHPLCにより分析を行った。その結果、trans-4-HO-TAMからヒト肝ミクロソーム画分によりN-グルクロニドが生成し、HPLC-TOF-MSにより合成標品のN-グルクロニドと同定された。なお、同時に生成する4-HO-TAM O-グルクロニドについても同時に分析したところ、trans-4-HO-TAMのN-およびO-グルクロン酸抱合反応の寄与率は同程度であった。一方、cis-4-HO-TAMのO-グルクロン酸抱合反応の寄与率はN-グルクロン酸抱合反応に比べ圧倒的に高かった。このことから、cis-4-HO-TAMは主にO-グルクロン酸抱合反応により代謝されるが、trans-4-HO-TAMはO-グルクロン酸抱合反応のみならずN-グルクロン酸抱合反応の両方で同程度代謝されることが明らかになった。3)12種類のヒト発現UGT分子種を用いて4-HO-TAMに対するN-グルクロン酸抱合活性を検討したところ、UGT1A4のみが活性を示した。そこで、ヒト肝ミクロソーム画分およびUGT1A4発現ミクロソーム画分を用いてtrans-4-HO-TAMのN-グルクロン酸抱合反応の動力学的解析を行った。その結果、両画分のKm値が同程度の値を示したことから、ヒト肝ミクロソーム画分中でこの反応に関与しているUGT分子種はUGT1A4であることが強く示唆された。さらに、UGT1A4発現ミクロソーム画分を用いてcis-およびtrans-4-HO-TAMのN-グルクロン酸抱合反応の動力学的解析を行ったところ、N-グルクロン酸抱合反応はtrans-体優先的に進行する反応であることが明らかになった。平成18年度は、TAMおよび4-HO-TAMのN-グルクロン酸抱合反応が、腫瘍のTAM耐性化と関連があるか否かを明らかにすることを目的とする。すなわち、N-グルクロン酸抱合活性を示したUGT分子死湯で遺伝子をヒト乳がん培養細胞に組み込み、UGTを継続的に発現する安定発現細胞株を樹立し、TAMおよびtrans-4-HO-TAMに対する感受性の変動を検討する。1)UGT安定発現乳がん由来細胞株の樹立:哺乳類細胞発現ベクターであるpIRES2-EGFPにUGTIA4cDNAを組み込み発現プラスミドを構築した。発現に用いた細胞株はエストロゲン感受性のヒト乳がん由来のMCF-7細胞を使用し、MCF-7細胞にUGTcDNAを組み込んだpIRES2-EGFPベクターをリポフェクタミンにより導入して形質転換を行い、安定に形質転換された細胞のスクリーニングを行った。UGTタンパク質の発現はウェスタンブロット分析により確認し、発現しているクローン細胞について細胞のミクロソーム画分を調製し、活性を測定したところTAMおよび4-HO-TAMに対してN-グルクロン酸抱合活性を示した。なお、このとき野生型MCF-7細胞ミクロソーム画分にはN-グルクロン酸抱合活性は認められなかった。2)UGT安定発現MCF-7細胞によるTAMの代謝:1)で樹立されたUGTIA4発現MCF-7細胞の培養液にTAMを添加して培養を行い、培養液を回収し、固相抽出法によりTAM代謝物を抽出した。
施設家族介護負担感尺度を用いた高齢者施設・住宅における家族支援プログラムの開発

高齢者施設・住宅における家族支援プログラム開発の基礎的資料とするために全国2000箇所の特別養護老人ホームを対象に調査を行った。過去6ヶ月間の要望・苦情への対応の経験や具体的内容、家族との関係構築のための取り組みなどに関する結果を得た。また、国内外の研究者・実践家との協議や交流などを行った。これらの結果に基づき、施設家族介護負担感尺度を実践に活用するためのアセスメントシートを試作した。本研究の最終的な目的は、高齢者施設・住宅の入居者に面会を通して介護を行う家族を支援するプログラムを開発することである。平成21年度は、高齢者施設・住宅における家族支援プログラムの開発のための予備調査として、高齢者施設の職員(施設長1名・介護職3名・看護職1名)と家族の関係性に関する質問紙調査を実施した。具体的な質問項目は、家族からの苦情や要望の頻度、家族へのケアに関する意識や実態などであった。また、本研究のために、米国で開発された、認知症を持つ入居者の家族へのスタッフの態度を測定する尺度であるAttitudes Toward Families Scaleの日本語版を、開発者のMeridean L.Maas博士の協力のもとに作成した。全国2000箇所の特別養護老人ホームに調査への協力を依頼し、平成22年3月末現在で合計417施設から回答が得られた。回答が得られた職員の内訳は施設長391名、介護職1125名、看護職370名であった(有効回答でないものも含む)。各職種の現在の職場での平均経験年数は、施設長で6.0±5.7年、介護職で6.6±5.2年、看護職で7.4±6.1年だった。過去6ヶ月間の苦情の対応の経験に関しては、施設長91名(23.5%)、介護職532名(47.7%)、看護職164名(44.6%)に経験があった。本調査の結果から、特別養護老人ホームにおいて一定数の施設職員が家族からの苦情を受けた経験があり、家族との関係のあり方に苦慮している可能性が示唆された。今後本調査の結果をまとめ、協力施設に結果をフィードバックするプロセスの中で、協力施設を募り、家族を対象とした調査やプログラムの試作を行い、特別養護老人ホームの施設職員が入居者本人だけでなくその家族を含めて支援できるようになることにつながるプログラムの開発を進めていく予定である。本研究の目的は、申請者が過去に開発した「施設家族介護負担感尺度」を活用して、高齢者施設・住宅の入居者に介護を行っている家族を支援するプログラムを開発することである。平成22年度の活動は以下の通りである。まず、平成21年度に実施した全国調査の結果を対象となった2000施設へ報告し、一部の施設からはその報告内容についてのフィードバックを得た。また、この調査の結果を平成22年11月に米国ルイジアナ州ニューオリンズ市にて行われた第65回アメリカ老年学会(The Gerontological Society of America)にて"Complaints to Japanese Nursing Home Administrators and Staff from Family Members of Residents"として発表し、高齢者施設の入居者の家族からの苦情や要望にうまく対処し、ケアの質の向上につなげていくための方策について参加者とディスカッションを行った。さらに、東京都内の特別養護老人ホームの施設長と面談し「施設家族介護負担感尺度」実践活用に関して情報収集および協議を行った。プログラム開発に向けた海外視察として、米国ペンシルバニア州フィラデルフィア市ペンシルバニア大学を訪問し、同大学が経営・運営する高齢者へのサービスプログラムであるLIFEにおいて高齢者の家族への支援および上級看護実践者の役割について情報収集を行った。また、高齢者の終末期ケアに携わる看護職・医療福祉職を対象とした教育プログラムであるELNEC-Gの講習会に参加し、高齢者およびその家族への終末期ケアについての示唆を得た。さらに、ペンシルバニア大学にて高齢者終末期ケアを専門とする研究者と今後の共同研究の実施についての合意を得た。上記の活動および収集した情報から今後、わが国の高齢者施設の家族支援プログラムの開発を進めていく予定である。
酵母熱ショック転写因子の転写調節能に関する研究

熱ショック応答は、あらゆる細胞に見られる普遍的なストレス応答反応である。熱ショック転写因子(HSF)は、この応答に関与する熱ショックタンパク質群(HSP)の発現を制御する。HSFは三量体を形成し標的遺伝子のプロモーター領域のHSE(Heat shock element)に結合する。一方酵母Hsf1は熱ショックによりリン酸化される。このリン酸化はHsf1のCTM領域に制御され、遺伝子特異的な転写調節に関与していると考えられる。CTM変異で熱ショック応答が低下する遺伝子を調べた結果、三量体が1つ結合するHSE(nGAAnが3個)からの熱ショック転写には必須であるのに対し、2つ結合するHSE(nGAAnが6個)からの転写には不要であることが明らかとなった。また、CTM変異の高温感受性を回復させる遺伝子内抑圧変異を解析したところ、DNA結合領域内のwing領域内またはその近くに同定された。これらの抑圧変異株では、Hsf1のリン酸化を回復していないのにも関わらず、CTM変異により低回した遺伝子の転写を回復させた。wing欠失変異も同様にリン酸化は回復してなかったが、部分的に遺伝子の転写を回復させた。これらのことより、リン酸化はDNA結合領域に立体構造変化を引き起こすことで転写を制御していると考えられる。また、リン酸化が必要ではないHSEを持つ遺伝子では、2つの三量体Hsf1が協同的に働くことでHSf1の構造変化が起こり、リン酸化されなくても転写が誘導されると示唆される。HSFのタンパク構造、およびHSEの塩基配列は、単細胞真核生物の酵母菌からヒトにいたるまで非常に良く保存されている。したがって今回得られた結果はヒトにおいても、細胞がどのようにストレスを感知し、必要なタンパク質を合成するのかというメカニズムの解明につながると示唆される。
深海生物が身にまとう磁性硫化ナノメタル:金属濃縮機構の網羅解析

本研究は、インド洋の深海底熱水活動域に棲息する固有巻貝とその共生微生物の環境応答機構や生物間相互作用を発現遺伝子およびタンパク質の両レベルで網羅的に解明することを目的としている。これまでの研究において、共生微生物およびホスト生物の両者について、次世代シーケンサーを用いたメタトランスクリプトーム解析を行ない、それらの環境応答機構をmRNAレベルで網羅的に解析することに成功した。本研究の目的は、インド洋の深海底熱水活動域カイレイフィールドに生息する鉄の鱗を纏う巻貝:スケーリーフットとその共生微生物を研究対象として、様々な飼育環境条件における1)ホスト生物の組織特異的な発現遺伝子の時系列解析、2)共生微生物の発現遺伝子解析と発現タンパク質の時系列解析を行なうことにより、本生物における環境応答機構を網羅解析するとともに、その磁性硫化ナノメタルの生成過程を解明することにある。これまでの研究において、主にホスト生物(平成23年度)および共生微生物(平成24年度)のメタトランスクリプトーム解析を実施した。複数の環境条件下において船上飼育したホスト生物の様々な組織から、ポリTカラムやリボマイナス技術等を用いてmRNAを分画・精製し、全トランスクリプトーム増幅法によりcDNAを調整した。それらを断片化や標識タグの付加等によりライブラリー化した後、次世代シーケンサーを用いて高速シーケンス解析を実施し、合計10ライブラリから配列(計約860Mb)を取得することに成功した。得られた遺伝子配列をカテゴリー分類や相同性検索等に基づきアノテーションを行い、各々の船上飼育個体(および組織)に由来するライブラリーでの出現頻度を比較するだけでなく、以前同一の条件で解析した別種の巻貝(スケーリーフットと同一環境に生息する)における発現遺伝子プロファイルと比較することにより、スケーリーフットとその共生微生物において環境条件および組織特異的に発現する遺伝子群を同定することに成功した。なお、以上に関連する成果の一部は複数の学会や国際誌上で報告している。本研究の目的は、インド洋の深海底熱水活動域カイレイフィールドに生息する鉄の鱗を纏う巻貝:スケーリーフットとその共生微生物を研究対象として、様々な飼育環境条件における(1)ホスト生物の組織特異的な発現遺伝子の時系列解析、(2)共生微生物の発現遺伝子解析と発現タンパク質の時系列解析を行なうことにより、本生物における環境応答機構を網羅解析するとともに、その磁性硫化ナノメタルの生成過程を解明することにある。これまでの研究において、主にホスト生物のメタトランスクリプトーム解析を実施した。複数の環境条件下において船上飼育したホスト生物の組織から、ポリTカラムやリボマイナス技術等を用いてホスト生物に由来するmRNAを精製し、全トランスクリプトーム増幅法によりcDNAを調整した。それらを断片化や標識タグの付加等によりライブラリー化した後、次世代シーケンサーを用いて高速シーケンス解析を実施し、合計約11Mbの配列を取得することに成功した。得られた遺伝子配列をカテゴリー分類や相同性検索等に基づきアノテーションを行い、各々の船上飼育個体(および組織)に由来するライブラリーでの出現頻度を比較するだけでなく、以前同一の条件で解析した別種の巻貝(スケーリーフットと同一環境に生息する)における発現遺伝子プロファイルと比較することにより、スケーリーフットにおいて環境条件および組織特異的に発現する遺伝子群を同定することに成功した。平成23年度は、計画していた目標を全て達成し想定以上の成果を得た。本年度は主に、インド洋の深海底熱水活動域カイレイフィールドに棲息する巻貝(スケーリーフット)のメタトランスクリプトーム解析を実施することに成功した。具体的には、複数の環境条件下において船上飼育したスケーリーフットの各組織から、ポリTカラムやリボマイナス技術等を用いて、ホスト生物に由来する高純度なmRNAを精製し、逆転写および全トランスクリプトーム増幅法によりcDNAを調整した。断片化や試料毎の標識タグの付加等によりライブラリー化した後、次世代シーケンサー(GS Junior)を用いて高速シーケンス解析を実施し、合計約11Mbの配列を取得することに成功した。得られた遺伝子配列をカテゴリー分類や相同性検索等に基づきアノテーションを行い、各々の船上飼育個体(および組織)に由来するライブラリーでの出現頻度を比較するだけでなく、以前同一の条件で解析した別種の巻貝(スケーリーフットと同一環境に生息する)における発現遺伝子プロファイルと比較することにより、スケーリーフットにおいて環境応答に伴い組織特異的に発現する遺伝子群を網羅的に同定することに世界で初めて成功した。今後の研究において、主にインド洋の深海底熱水活動域カイレイフィールドに棲息する巻貝(スケーリーフット)の共生微生物を対象とするメタトランスクリプトーム解析を実施する。これまでの研究において使用した飼育個体を用いて、共生微生物含有組織から、ポリTカラムやリボマイナス技術等を用いて、共生微生物に由来する高純度なmRNAを精製し、逆転写および全トランスクリプトーム増幅法によりcDNAを調整する。調整したcDNAを断片化および標識タグの付加等によりライブラリー化した後、次世代シーケンサーを用いて高速シーケンス解析を実施する。

得られる遺伝子配列をカテゴリー分類や相同性検索等に基づきアノテーションを行い、各々の船上飼育個体(および組織)に由来するライブラリーでの出現頻度を比較するだけでなく、以前同一の条件で解析した別種の巻貝(スケーリーフットと同一環境に生息する)共生微生物における発現遺伝子プロファイルと比較する。これらの結果を前年度までの結果と総合することにより、スケーリーフット(ホスト生物および共生微生物の両者)において環境応答に伴い組織特異的に発現する遺伝子群を網羅的に同定することが可能となる。平成24年度は、スケーリーフットの共生微生物を対象とするメタトランスクリプトーム解析に75万円が必要である。具体的には、「今後の研究の推進方策」で述べた手法を用いて、スケーリーフットの共生微生物含有組織から作成したcDNAを物理的に断片化した後、各サンプルに固有のタグを付加し、次世代シーケンサーを用いて配列決定を行う。加えて、特異的な発現パターンを示した遺伝子を正確に定量するために必要なリアルタイムPCR実験関連試薬類として25万円が必要である。なお、定量PCRは北海道大学の現有設備を用いて行う。また、研究打ち合わせ旅費および成果発表旅費として20万円を使用する予定である。なお、「収支状況報告書」における「次年度使用額」は、平成23年度に行なった高速シーケンス解析の費用(上述)である。当該解析データは平成23年3月19日に納品済みであるが、事務手続き上、費用の支払いが4月末頃の予定であるため、「次年度使用額」欄に記載している。
極致エネルギー原子核衝突による解放クォーク挙動解明の第二跳躍：硬散乱事象選択測定

極致エネルギー原子核衝突実験LHC-ALICE第二期において、実験クォーク物理学の本来課題である高温パートン相中の解放クォークの挙動解明に向け、焦眉の未解決課題3点を決着させる。ALICE実験第一期において、次期最重要課題として、クォークの初期エネルギー確定、損失エネルギーの再分配過程、クォーク挙動のフレーバ依存性を提示した。本研究では、この3点の課題決着により、「ホップ、ステップ、ジャンプ」の「ステップ」にあたる第二段階の跳躍を達成し、更に検出器高度化を含む第三段階の高精度測定への道筋を確立する。(1)鉛原子核+鉛原子核、陽子+鉛原子核、陽子+陽子衝突実験および物理解析: LHC-ALICE実験を継続して推進し、極致エネルギーにおける陽子+陽子衝突の高品質データを収集した。収集済の鉛原子核+鉛原子核、陽子+鉛原子核衝突を含め、硬散乱課程からの光子、中性中間子、ジェット、電子の測定解析を推進した。(2)クォークの初期エネルギー確定によるエネルギー損失の定量化:個々の散乱クォークの初期エネルギー確定に向けた新規測定として、光子-ジェット相関測定を推進した。(3)損失エネルギーの散逸と再分配過程の究明:鉛原子核+鉛原子核衝突における陽子+陽子衝突からの変位を用いてクォークのエネルギー損失の情報抽出を進めるとともに、ジェット抑制に引続き発生する損失エネルギーの散逸を観測して、損失エネルギーの再分配先の定量的解明を進めた。(4)軽いクォークから重いクォークまでのフレーバ依存性測定:高横運動量電子および前方ミューオン測定の併用により、チャームおよびボトム・クォークまでを含む中間子の系統測定を進めた。(5)解放クォーク挙動のフレーバ依存性解明に向けた切札として、前方ミューオン検出器高度化を推進した。本研究代表者が制御系責任者を務めている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。(1)極致エネルギーにおける陽子+陽子衝突実験:ALICE実験全体と協働して高品質かつ高速の物理データ収集準備を整え、LHC加速器設計衝突エネルギーに迫る13 TeVでの陽子+陽子衝突実験を推進した。硬散乱過程からの光子、中性中間子、電子の高統計データを収集した。(2)陽子+陽子衝突データの物理解析:硬散乱事象選択トリガを用いて収集した陽子+陽子衝突データにより、高横運動量領域における中性中間子生成を精査した。異種中間子間のスケーリング則(またはその破れ)から極致エネルギーにおける粒子生成機構を明らかにすべく、原子核衝突における新規現象理解に必要な基盤を精度よく確立中である。(3)極致エネルギーにおける鉛原子核+鉛原子核衝突実験:人類未到の核子対あたり5 TeVでの鉛原子核+鉛原子核衝突実験を牽引し、高温クォーク相の性質解明に迫る高エネルギー原子核衝突物理学の新時代を拓いた。高横運動量光子と電子の選択測定に加え、硬散乱事象からの光子、ジェット、電子およびこれらの相関の高精度データを収集した。(4)拡張準備:解放クォーク挙動のフレーバ依存性解明に向けた切札として、前方ミューオン検出器高度化の制御系責任機関として開発建設に正式参加した。ALICE実験においてLHC加速器設計衝突エネルギーに迫る13 TeVでの陽子+陽子衝突実験および人類未到の核子対あたり5 TeVでの鉛原子核+鉛原子核衝突実験を順調に遂行し、硬散乱過程からの光子、中性中間子、電子の高統計データを収集した。高精度光子検出器による高横運動量光子と電子の選択測定に加え、ジェット対検出器によるジェット・トリガを併用した、硬散乱事象からの光子、ジェット、電子およびこれらの相関の高精度データ収集も順調に稼働した。硬散乱事象選択トリガを用いて収集した陽子+陽子衝突データによる、高横運動量領域における中性中間子生成の精査を順調に推進し、極致エネルギーにおける粒子生成機構の解明に向けて、学術論文投稿に向けた作業を進めている。解放クォーク挙動のフレーバ依存性解明に向けた切札として、前方ミューオン検出器高度化の平成31年導入に向けて、同検出器制御系の責任機関として開発建設に正式参加した。(1)鉛原子核+鉛原子核、陽子+鉛原子核、陽子+陽子衝突実験および物理解析:LHC-ALICE実験を継続して推進し、極致エネルギーにおける陽子+陽子、陽子+鉛原子核衝突の高品質データを収集した。

収集済の鉛原子核+鉛原子核衝突を含め、硬散乱課程からの光子、中性中間子、ジェット、電子の測定解析を推進した。(2)クォークの初期エネルギー確定によるエネルギー損失の定量化:個々の散乱クォークの初期エネルギー確定に向けた新規測定として、光子ージェット相関測定を実現した。(3)損失エネルギーの散逸と再分配過程の究明:鉛原子核+鉛原子核衝突における陽子+陽子衝突からの変位を用いてクォークのエネルギー損失の情報抽出を進めるとともに、ジェット抑制に引続き発生する損失エネルギーの散逸を観測して、損失エネルギーの再分配先の定量的解明を進めた。(4)軽いクォークから重いクォークまでのフレーバ依存性測定:高横運動量電子および前方ミューオン測定の併用により、チャームおよびボトム・クォークまでを含む中間子の系統測定を進めた。(5)解放クォーク挙動のフレーバ依存性解明に向けた切札として、前方ミューオン検出器高度化を推進した。本研究代表者が制御系責任者に就任した。ALICE実験においてLHC加速器設計衝突エネルギーに迫る13 TeVでの陽子+陽子衝突実験および人類未到の核子対あたり8 TeVおよび5 TeVでの陽子+鉛原子核衝突実験を順調に遂行し、鉛原子核+鉛原子核衝突に対する基準測定となる、硬散乱課程からの光子、中性中間子、電子の高統計データを収集した。高精度光子検出器による高横運動量光子と電子の選択測定に加え、ジェット対検出器によるジェット・トリガを併用した、硬散乱事象からの光子、ジェット、電子およびこれらの相関の高精度データ収集も順調に稼働した。硬散乱事象選択トリガを用いて収集した陽子+陽子衝突データによる、高横運動量領域における中性中間子生成の精査を順調に進展させた。異種中間子間のスケーリング則(またはその破れ)から極致エネルギーにおける粒子生成機構の解明を明らかにすべく、原子核衝突における新規現象理解に必要な基盤を精度よく確立し、学術論文投稿に向けた作業の最終段階にある。解放クォーク挙動のフレーバ依存性解明に向けた切札として、前方ミューオン検出器高度化の平成31年度導入に向けて、同検出器制御系の責任機関として開発建設を進めている。本研究代表者は制御供給作業要素共同座長に就任し、国際共同研究における存在を更に固めている。極致エネルギー原子核衝突実験LHC-ALICE第二期において、実験クォーク物理学の本来課題である高温パートン相中の解放クォークの挙動解明に向け、焦眉の未解決課題3点を決着させる。ALICE実験第一期において、次期最重要課題として、クォークの初期エネルギー確定、損失エネルギーの再分配過程、クォーク挙動のフレーバ依存性を提示した。本研究では、この3点の課題決着により、「ホップ、ステップ、ジャンプ」の「ステップ」にあたる第二段階の跳躍を達成し、更に検出器高度化を含む第三段階の高精度測定への道筋を確立する。(1)鉛原子核+鉛原子核、陽子+鉛原子核、陽子+陽子衝突実験および物理解析: LHC-ALICE実験を継続して推進し、極致エネルギーにおける陽子+陽子衝突の高品質データを収集した。