hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
顕著な抗腫瘍活性を有する化合物エクテナサイジン743の効率的全合成研究

エクチナサイジン743(Et743)は、カリブ海原産のホヤ(Ecteinascidia turbinata)より単離構造決定された強力な抗腫瘍活性アルカロイドである。現在、これまでに無い作用機序をもつ最も有望な海洋由来抗癌剤として注目を集め、欧米諸国で行われている臨床試験は最終段階まで進んでいる。我々の研究室においては、2002年の立体選択的全合成の達成以来、Et743のグラム単位での供給を目標とし、合成経路の改良研究を進めてきた。また、柔軟性の高い合成経路を応用して多様な類縁体を合成する事で、構造活性相関や活性発現機構の解明に大きく寄与するとともに、さらに高い活性を有する化合物の探索を行う事も、研究目標としてきた。本年度は前年度に引き続き、重要中間体の前駆体となるアルデヒドの効率的合成法について検討を行った。その結果、ホルミル基を二重結合の切断によって構築する経路を見出すことができた。従来法通り、Ugi反応、Heck反応を経てビシクロ[3.3.1]骨格を構築するが、Ugi反応に用いるアルデヒドを末端に脱離基を有するものとし、後に二重結合へと変換できるようにした。また二重結合部分については、NBS等を用いてエナミド部分を一旦ブルモヒドリンへと変換した後、酸性条件下にシアノホウ素化ナトリウムで還元する方法により、ビシクロ骨格の特性を利用した立体選択的な構築が可能であった。現在は各段階の変換収率の向上と、二重結合からホルミル基への変換について検討中である。
中高年女子の体力年齢の推定式の作成とその標準化

標記研究課題を3年間で達成するため、次の3つの研究計画、1)老化の指標の統計モデルの検討、2)生理機能を中心とした項目による防衛体力年齢(いわゆる生物学的年齢)の推定、3)運動適性テストにもとづく行動体力年齢の推定、を立案し、初年度より順次研究を行ってきた。以下が主要な研究の成果である。1。老化の指標の統計モデルの検討。---因子分析をヒトの種々の臓器機能を代表する30項目の生理的検査値と暦年令から求められた相関行列に適用したところ、12因子が抽出された。これらの12因子の内、抽出された。これらの12因子の内、第1因子は暦年令と0.79の高い因子負荷量を、また20の生理的変数と有意で、比較的高い因子負荷量を示すのでPrimary Aging Fctorと解釈された。本研究では、この因子の推定スコアを、T-スコアの考え方を導入して個人の暦年令と比較を可能したものを老化の指標とした。2。防衛体力年齢(生物学的年齢)の推定式の作成。---本研究では、次の2種類の中高年女子のための生物学的年齢の推定式を求めた。第1式は、大阪府下に存在する83名の成人女性の生理的計測値デ-タから求めたもので、11の予測変量からなる。これらの予測変量の中には、ヒトの行動力の源となる有酸素性能力や関連する変数が含まれているので、ヒトの活力を含めた生物学的年齢の推定式とみなされる。第2式は、滋賀県下に存住する65名の成人女性の生理的計測値デ-タから求めたもので、9つの予測変量からなり、一般的な生物学的年齢の推定式である。3。行動体力年齢の推定式の作成。---京都府下に存住する健康な成人女性348名の運動適性テストのデ-タから求めたもので、7つの予測変量からなる。いわゆる、一般的な体力年齢の推定式である。1。2。3。本年度は,主として1)老化の指標としての体力年齢の推定式のモデルの検討,2)運動適性テストにもとづく体力年齢の推定式の作成,等について研究を行った.老化を測る尺度としては,現在迄のところ,生物学的年齢がよく用いられる.そしてその推定に当っては,重回帰モデルを用いたものが多い.しかし,この方法は理論的に,又統計的にみて種々の問題を持つ.そこで我々は,重回帰モデルに代って主成分分析を用いた統計モデルを提案してきた.しかし,この方法も又,加齢変化をどのように反映するかという点で,その説明に説得力を欠く.本研究では,主成分モデルのこの弱点を除去し,より妥当性の高いものとするため,次の検討を試みた.因子分析をヒトの種々の生理機能を代表する30項目の生理的測定値と暦年齢から求められた相関行列に適用した.その結果, 12の主成分が得られた.これらの内,第1主成分は,暦年齢と0.79の高い因子負荷量を,また20の生理的変数と比較的高い因子負荷量を示した.第212の主成分は,暦年齢とほとんど相関が認められず,かつ23の組織・器官を代表する変数とのみ高い因子負荷量を示した.これらの結果から,第1主成分はPrimary Aging Factor,第212の主成分はSecondary Aging Factorと解釈された.

従って,第1主成分にもとづく生理的年齢の推定は,個人の加齢変化をよく反映する.そして,このモデルを用いて体力年齢を推定することは妥当性があると考えられる.健康な女子中高年者348名に,肺活量(X_1),垂直跳(X_2),背筋力(X_3),反復横跳び(X_4),握力(X_5),立位体前屈(X_6),閉眼片足立ち(X_7)の7項目の体力測定を実施した.そして得られたデータに,主成分分析の統計モデルを適用して,次の体力年齢(FA)の推定式を求め得た. FA=12X(5.37-0.0004X_1-0.03X_2-0.011X_3-0.03X_4-0.039X_5-0.017X_6-0.005X_7)+5.37.標記研究課題を3年間で達成するため、次の2つの研究計画、(1)生理機能を中心とした項目による体力年齢の推定、(2)パフォーマンス・テストを中心とした項目による体力年齢の推定を立案し、初年度より同時に研究を開始した。62年度は、測定資料のある程度まとまった(348名の資料)(2)の研究の成果について報告したが、本年度は(1)の研究の成果と(1)と(2)の両体力年齢の関連について検討した結果を報告する。老化を測る尺度としては、現在迄のところ、生物学的年齢がよく用いられる。生理的変数にもとづいて計算された体力年齢は、ある意味で生物学的年齢に等しい。本研究では健康な女子中高年者の生物学的年齢の推定式を求めるために、65名に呼吸・循環器系の機能及び血液性状、脂質、蛋白及び糖代謝、腎臓及び肝臓の機能から選ばれた21変数を検査・測定した。検査値相互の間に存在する相関、いわゆる多重共線性によってもたらされる情報量の損失を防ぎ、なるべく小数でかつ意味のある予測変数を選びだすために、これら変数の相関行列にクラスター分析と因子分析を適用した。その結果、FVC(X_1)、安静時心拍数(X_2)、収縮期血圧値(X_3)、GOT(X_4)、動脈硬化指数(X_5)、尿素窒素(X_6)、ヘモグロビン(X_7)の7変数が予測変数として選びだされた。生物学的年齢算出のための測定モデルとしては、既に主成分モデルが重回帰モデルより理論的にみて優れていることを明らかにしたが、未だ被検者数が少ないため、主成分モデルを用いても精度の高い推定式を得ることは困難と思われる。そこで今回は、従来からよく用いられる重回帰モデルを用いて生物学的年齢(BA)の推定式を求めた。その結果、BA=29.3-0.004(X_1)-0.15(X_2)+0.16(X_3)+0.09(X_4)+1.82(X_5)+0.25(X_6)+0.4(X_7)を得た。なお、求め得た生物学的年齢と体力年齢(5変数をもとに重回帰モデルを用いて計算)の相関はR=0.82であった。本年度は主として、1)主成分モデルを用いて推定された老化の指標としての防衛体力年齢(いわゆる生物学的年齢)の妥当性の検討、2)体力年齢と生物学的年齢の関連、について研究を行った。1)については、大阪府及び京都府下に在住する成人女性83名を対象として、呼吸循環機能、体力、形態、身体組成、血液及び種々の生理機能を代表する34項目について検査・測定を実施した。そして測定値間の相関マトリックスに因子分析とクラスタ-分析を適用した結果、及び経年変化を参考として11項目予測変量を選び出した。これらの結果に、本研究によって開発された老化の程度を測るための統計モデル、いわゆる主成分モデルを適用して、中高年女子の生物学的年齢の推定式を作成した。この推定式に冠状動脈硬化性心疾患(CHD)の危険因子のうち4つ以上を保有する危険因子群(15名)のデ-タを当てはめ、生物学的年齢を求めたところ、暦年令54.6±9.9歳に比べて生物学的年令61.4±7.2歳と約7歳老いていることが明らかとなった。
遺伝子を標的とした機能性医薬分子の創製

申請者らは、遺伝子を標的とした機能性医薬分子の創製を目指し、アンチセンス法・アンチジーン法に適したヌクレオシド類緑体の設計・合成を行ってきた.その結果、糖部コンホメーションをN型に固定したヌクレオシド類緑体の一般的かつ効率的合成法の開拓に成功した.さらに、得られたヌクレオシド類緑体を常法に従いアミダイト化した後、DNA合成機を用い各種オリゴヌクレオチドへと導入し、それら人工オリゴヌクレオチド類の相補鎖核酸に対する二重鎖形成能、及び標的二重鎖核酸(DNA)に対する三重鎖形成能について詳細に評価したところ、これら人工オリゴヌクレオチド類はこれまでに類を見ないほど優れた二重鎖形成能を示したばかりでなく、非常に安定な三重鎖核酸を形成しうることを明らかにした.さらに、in vitroの系或いは培養細胞系において、これら人工オリゴヌクレオチド類のアンチセンス効果について評価を加えた結果、いずれの場合においても標的遺伝子の発現を特異的に抑制することを見出した.一方、これとは別に安全で効率の高い遺伝子導入の開発を目指し、面対称構造を有するカチオン性脂質の合成を行った.このカチオン性脂質を用い調製したカチオン性リポソーム等の細胞への遺伝子導入効率並びに細胞毒性について検討を行ったところ、得られたカチオン性リポソームは極めて細胞毒性が低いこと、非常に効率的な遺伝子導入が可能であることを見出し、細胞への遺伝子導入試薬として有効であることを確認した.申請者らは、遺伝子を標的とした機能性医薬分子の創製を目指し、アンチセンス法・アンチジーン法に適したヌクレオシド類緑体の設計・合成を行ってきた.その結果、糖部コンホメーションをN型に固定したヌクレオシド類緑体の一般的かつ効率的合成法の開拓に成功した.さらに、得られたヌクレオシド類緑体を常法に従いアミダイト化した後、DNA合成機を用い各種オリゴヌクレオチドへと導入し、それら人工オリゴヌクレオチド類の相補鎖核酸に対する二重鎖形成能、及び標的二重鎖核酸(DNA)に対する三重鎖形成能について詳細に評価したところ、これら人工オリゴヌクレオチド類はこれまでに類を見ないほど優れた二重鎖形成能を示したばかりでなく、非常に安定な三重鎖核酸を形成しうることを明らかにした.さらに、in vitroの系或いは培養細胞系において、これら人工オリゴヌクレオチド類のアンチセンス効果について評価を加えた結果、いずれの場合においても標的遺伝子の発現を特異的に抑制することを見出した.一方、これとは別に安全で効率の高い遺伝子導入の開発を目指し、面対称構造を有するカチオン性脂質の合成を行った.このカチオン性脂質を用い調製したカチオン性リポソーム等の細胞への遺伝子導入効率並びに細胞毒性について検討を行ったところ、得られたカチオン性リポソームは極めて細胞毒性が低いこと、非常に効率的な遺伝子導入が可能であることを見出し、細胞への遺伝子導入試薬として有効であることを確認した.これまでに我々は、リン酸ジエステル結合のかわりにカルバメート結合でヌクレオシド間を結合したダイマーアナログ等をはじめ、数種類の新しい核酸類縁体を合成してきた。本年度は、これらに加えてヌクレオシドのコンホメーションを固定化した新規なヌクレオシド類縁体の合成を行いこれに成功した。これら新規なヌクレオシド類縁体の構造に関しては、^1H-NMRの詳細な解析、各種分子軌道計算の結果、さらにX線結晶構造解析より、C3′-endo構造をとっていることを確認している。この結果から、これらコンホメーション固定型ヌクレオシド類縁体は標的mRNAに対して高い親和性を有することが大いに期待された。実際に、これらヌクレオシド類縁体を導入したオリゴヌクレオチドを種々作製し、その標的mRNAに対する親和性を検討したところ、これらが予想通り非常に優れた二重鎖形成能を有していることを明らかにすることができた。すなわち、このもののRNAに対する親和性はこれまでに類を見ない程優れており、さらにDNAとRNAとを認識する能力を兼ね備えているという極めて興味深い結果が得られた。また、その二重鎖形成時の構造に関してはCDスペクトルを測定し解析を行い、安定性に優れたA型構造をとっていることを示差する結果を得ている。一方、上記のようなアンチセンス分子をはじめとした各種遺伝子を細胞内へ導入するためのベクターとして、我々は新規なカチオン性リポソームの開発にも注力しており、これまでにグリセリンを基本骨核とした対称型カチオン性脂質の合成に成功し、このものを含むリポソームが優れた遺伝子導入効率を有していることを見出した。さらに、このカチオン性リポソームはこれまでに知られている各種の遺伝子導入試薬に比較し極めて細胞毒性が低いということも確認しており、in vitroあるいはin vivoにおける新しい遺伝子導入法として大いに期待がもたれる。これまでに我々はリン酸ジエステル結合のかわりにカルバメート結合でヌクレオシド間を結合したダイマーアナログ、ヌクレオシドの糖部コンホメーショシをN型(C3-endo)に固定化したアナログをはじめ、数種類の新しい核酸類縁体を合成してきた。本年度は、これらヌクレオシドアナログの効率的かつ一般性に優れた合成法の開柘を行いこれに成功した。さらに、これらヌクレオシド類縁体を導入したオリゴヌクレオチドを種々作製し、その標的mRNAに対する親和性を詳細に検討し、これらが予想通り非常に優れた二重鎖形成能を有していることを明らかにした。

また、遺伝子DNAを標的としたアンチジーン法への展開を念頭に、これらオリゴヌクレオチド誘導体の三重鎮形成能について、融解温度(Tm値)測定、DNase Iフットプリント実験などにより評価を加えたところ、これらオリゴヌクレオチド誘導体が非常に優れた三重鎖形成能を有していることを明らかにすることができた。すなわち、これらオリゴヌクレオチド誘導体はmRNAを標的としたアンチセンス法のみならず、DNAを標的としたアンチジーン法の実用化に向けた有力な候補化合物であると考えられる。一方、上記のようなアンチセンス分子をはじめとした各種遺伝子を細胞内へ導入するためのベクターとして、我々は新規なカチオン性リポソームの開発に向けた研究についても精力的に行ってきた。これまでにグリセリンを基本骨核とした対称型カチオン性脂質の合成に成功し、このものを含むカチオン性リポソームが優れた遺伝子導入効率を有していることを見出した。さらに、このカチオン性リポソームはこれまでに知られている各種の遺伝子導入試薬に比較し極めて細胞毒性が低いということも確認しており、in vitroあるいはin vivoにおける新しい遺伝子導入法として大いに期待が持たれる。申請者らは、遺伝子を標的とした機能性医薬分子の創製を目指し、アンチセンス法・アンチジーン法に適したヌクレオシド類縁体の設計・合成を行ってきた.本年度は、糖部コンボメーションをN型に固定したヌクレオシド額縁体の一般的かつ効率的合成法の開拓に成功した.さらに、得られたヌクレオシド類縁体を常法に従いアミダイト化した後、DNA合成機を用い各種オリゴヌクレオチドへと導入し、それら人工オリゴヌクレオチド類の相補鎖核酸に対する二重鎖形成能、及び標的二重鎖核酸(DNA)に対する三重鎖形成能について詳細に評価した.その結果、これら人工オリゴヌクレオチド類はこれまでに類を見ないほど優れた二重鎖形成能を示したばかりでなく、非常に安定な三重鎖核酸を形成しうることを明らかにした.さらに、in vitroの系において、培養細胞系において、これら人工オリゴヌクレオチド類のアンチセンス効果について評価を加えた結果、いずれの場合においても標的遺伝子の発現を特異的に抑制することを見出した.一方、これとは別に安全で効率の高い遺伝子導入法の開発を目指し、面対称構造を有するカチオン性脂質の合成を行った.このカチオン性脂質を用い調製したカチオン性リポソーム等の細胞への遺伝子導入効率並びに細胞毒性について検討を行ったところ、得られたカチオン性リポソームは極めて細胞毒性が低いこと、非常に効率的な遺伝子導入が可能であることを見出し、細胞への遺伝子導入試薬として有効であることを確認した.
地域の被災体験を収集し、教訓を地域住民で共有するための手法開発

本年度は、地域の被災体験の収集を続けながら、収集された体験談を災害対応課題と時系列で体系化し、災害像を解明する研究を行った。さらにそれらの成果を地域住民で共有するための手法・教材について、「絵画とタイトルタグが付いた要約体験談」による「地域住民による地域防災活動で使用する教材」を作成した。具体的に対象とした自然災害は、1944年東南海地震および1945年三河地震であった。2つの地震は第二次世界大戦中末期に発生し、それぞれ死者1223人・2306人を出したが、戦時報道管制によって具体的な被害状況が伏せられたため現在でもその詳細が明らかになっていない「隠された直下型地震」である。この地震を対象に、半構造化インタビューを中心としたインタビュー調査・現地調査を行い、被災体験を「昔の想い出」として暗黙知のまま埋もらせている被災者から計32件の体験談を収集することに成功した。インタビューは人的・物的被害の大きかった地域・家族を中心に、1人2時間3時間程度のインタビューを行った。インタビューはテープ起こしをしたあとに要約し、また被害のようす・教訓として伝えたいものについては日本画家の協力を仰いで1人につき約6枚12枚の絵画作成を行った。またこれらの成果物については、必ず被災者への確認作業を行った。これらの作業と並行して、本インタビューを基礎データとして災害対応課題・時系列によって震災の知見・教訓を体系化した。これまでの1冊の著書・4本の査読論文とともに、本年度は人間の津波認知の解明から明らかになった津波避難のあり方について知見をまとめ、筆頭著者として査読論文1本を投稿し現在印刷中である(2008年4月発行)。また全体の研究像について、国際学会査読論文として分担執筆した。単なる知見解明だけでなく、知見伝達のための教材開発を行い、その成果を地域に根付かせる過程までを実施した。本年度は、地域の被災体験を収集し、災害像を解明する研究を行った。対象とする自然災害は、戦時中の「隠された直下型地震」であり、2306人の死者を出した1945年三河地震である。現地調査をすると、被災体験を「昔の想い出」として埋もらせている被災者が多数見受けられ、その体験は形式知として昇華されず、教訓は地元に根付いていないことが再確認できた。そこで、特に人的・物的被害の大きかった地域・家族を中心に、1人2時間3時間程度のインタビューを、計10人に対して行った。インタビューはテープ起こしをしたあとに要約し、また被害のようす・教訓として伝えたいものについては日本画家の協力を仰いで1人につき約6枚8枚の絵画作成を行った。これらの作業と並行して、本インタビューを基礎データとして、災害発生後から10時間までの被災者の心理・行動パターンについて知見をまとめ、筆頭著者として査読論文1本を投稿し現在印刷中である(2006年4月発行)。また当時の災害対応従事者としての海軍航空基地の役割について分担執筆し、共著者として査読論文1本を投稿し現在印刷中である(2006年4月発行)。さらに、この試みを地元新聞紙である中日新聞が評価してくださり、中日新聞社から「三河地震60年目の真実」という書籍の形で2005年11月に発表した。地震学2名と心理学1名の共著である。研究代表者は心理学の専門家として、インタビューの要約や明らかになった知見・教訓について執筆した(書籍頁数の約6割に相当)。現在(2006年3月)4刷1万冊を発行している。今後はこれらの成果をもとに、災害教訓を地域住民で共有するための手法開発についても行っていきたい。本年度は、地域の被災体験の収集を続けながら、これまでに収集された体験談を災害対応課題と時系列によって体系化し、災害像を解明する研究を行った。対象とする自然災害は、1945年三河地震である。この地震は、第二次世界大戦中に発生し死者2306人を出したが、戦時報道管制によって具体的な被害状況が伏せられたため現在でもその詳細が明らかになっていない「隠された直下型地震」である。この地震を対象に、半構造化インタビューを中心とした現地調査を行い、被災体験を「昔の想い出」として暗黙知のまま埋もらせている被災者から、これまでに計20件の体験談を収集することに成功した。これらの作業と並行して、本インタビューを基礎データとして災害対応課題・時系列によって震災の知見・教訓を体系化し、本年度は災害発生後1000時間前後の被災者の心理・行動パターンについて知見をまとめ、筆頭著者として査読論文1本を投稿し現在印刷中である(2007年4月発行)。また震災前の事前避難にっいて分担執筆し、共著者として査読論文1本を投稿し現在印刷中である(2007年4月発行)。今後はこれらの成果をもとに、災害教訓を地域住民で共有するための手法・教材開発についても研究を遂行する。

本年度は、地域の被災体験の収集を続けながら、収集された体験談を災害対応課題と時系列で体系化し、災害像を解明する研究を行った。さらにそれらの成果を地域住民で共有するための手法・教材について、「絵画とタイトルタグが付いた要約体験談」による「地域住民による地域防災活動で使用する教材」を作成した。具体的に対象とした自然災害は、1944年東南海地震および1945年三河地震であった。2つの地震は第二次世界大戦中末期に発生し、それぞれ死者1223人・2306人を出したが、戦時報道管制によって具体的な被害状況が伏せられたため現在でもその詳細が明らかになっていない「隠された直下型地震」である。この地震を対象に、半構造化インタビューを中心としたインタビュー調査・現地調査を行い、被災体験を「昔の想い出」として暗黙知のまま埋もらせている被災者から計32件の体験談を収集することに成功した。インタビューは人的・物的被害の大きかった地域・家族を中心に、1人2時間3時間程度のインタビューを行った。インタビューはテープ起こしをしたあとに要約し、また被害のようす・教訓として伝えたいものについては日本画家の協力を仰いで1人につき約6枚12枚の絵画作成を行った。またこれらの成果物については、必ず被災者への確認作業を行った。これらの作業と並行して、本インタビューを基礎データとして災害対応課題・時系列によって震災の知見・教訓を体系化した。これまでの1冊の著書・4本の査読論文とともに、本年度は人間の津波認知の解明から明らかになった津波避難のあり方について知見をまとめ、筆頭著者として査読論文1本を投稿し現在印刷中である(2008年4月発行)。また全体の研究像について、国際学会査読論文として分担執筆した。単なる知見解明だけでなく、知見伝達のための教材開発を行い、その成果を地域に根付かせる過程までを実施した。
環境設計計画における合意形成プロセスの分析と意志決定支援システムに関する研究

大規模な環境計画・設計においては、常に複数の人々の意見の合意形成を計りながら意志決定を迅速に進めていくことが、計画策定上の重要な課題である。本研究は1990年に開催予定の国際花と緑の博覧会の会場基本計画を対象事例に、本研究の代表者が委員として参加計画委員会で出された意見集、計画案とその説明書を基本データに用い、最終的な会場基本計画案がまとめられるプロセスを意見集約・合意形成の視点から時系列的に明らかにし、デザインアセスメントをより迅速かつ論理的に進めていくための方法論(支援システム)を考察することを目的にしたものである。得られた成果は、1)花と緑の博覧会会場基本計画がまとめられていった過程は、意見集約・合意形成の視点からでは5つのステップに分けられる。2)計画策定の過程で委員会に提出された2つの計画原案(A、B)とそれらをまとめた最終案との相互関係を、委員会初期の段階に作成された各委員の計画に対する意見(考え)を列挙した109個の基本意見集との対応(内容の共通性)で分析した。3)その結果、最終案はA、B両案の重なる部分を基本に、基本意見集の考えを多く取り入れ作られていた原案Aの意見を積極的に導入することでまとめられていった経緯が示された。4)対象事例では、計画相互の関係を見るためのレファレンスに用いた基本意見集が、最終案に至るまで合意形成においてきわめて重要な役割を持っていた。5)今回の分析は、各委員の考えをまとめたこの基本意見集を、内容を要約化して日本語ステートメントとしてデータ化し、内容検索が可能な意見集のリレーショナルデータベースを作成して行った。これを計画の初期段階から同時進行的に作成しておき、計画参加者の共通の情報に位置づけお互いの意見の類似、対立、包含関係を常に明らかにしておくことが、大規模計画の合意形成を迅速に進めるために有効な方法として提案される。
高透過率エラストマーによる電磁ソフトアクチュエータに関する研究

平行に置かれた導線に同方向の電流が流れると引力が働く。この原理に基づいて、コイルと高透磁率弾性シートや磁性流体を用い電磁力によるソフトアクチュエータを作製した。磁性フィルムを挟んだコイルでは約12%の伸縮率を確認した。また、磁性流体を用いてソフトアクチュエータでは32mTの磁場で変位2. 5mm、発生力0. 4kPaを得た。22年度の研究実績を下に箇条書きする。(1)高透磁率エラストマーの開発;鉄やパーマロイ(比透磁率=1.8x105)などの高透磁率材料の微粉末とゴム弾性体(アクリル、ウレタンなど)の複合材料による高透磁率エラストマーを混練よって作成を行いヤング率などの特性評価を行なった。(2)磁性粉末を混入することによって、ゴム弾性体が著しく硬化して所望の透磁率とヤング率を得ることが、市販の原材料では不可能であることが判明した。(3)高透磁率の磁性粉末として、磁気テープに用いられている異方性磁性粉末を入手して、エラストマーに混入したが、結果は芳しくなかった。(4)磁性体として軽量で柔軟性の高い有機強磁性体について検討を行なったが、透磁率は金属材料に比べ、はるかに小さく十分な透磁率が得られないことが分った。(5)導電コイルの間に高透磁率エラストマーを挿入することで伸張形アクチュエータを作製し、その伸縮率などについて調べた。その結果、伸縮率が10%程度の結果が得られたが、発生力は弱く、実用化には更に構造上の不備を解決する必要があることが判明した。(6)弾性体に強磁性体を混入することは一旦、ペンディングし、磁性流体にコイルを浸漬し、通電することによって、ソフトアクチュエータを作製することとして、磁性流体を入手しその透磁率、粘性、ソフトアクチュエータとしての可能性を検討した。23年度の研究実績を箇条書きする(1)高透磁率エラストマーに導電コイルを埋め込み、コイルに電流を流すことによってコイル間に働くマックスウェル応力によりエラストマーを変形させるソフトアクチュエータの開発が本研究の目的である。理論上、比磁率(・r)が105、ゴム弾性体のヤング率(Y)が105Paより小さい、あるいは・r/Y>1(Pa-1)の材料が得られれば、ソフトアクチュエータとして実用レベルで動作する。今年度の研究でこの条件に合うあらゆる材料を探索したが、見あたらなかった。(2)高透磁率エラストマーの代わりに、高透磁率の磁性流体を用いてソフトアクチュエータの研究を行なった。Web上で、磁性流体を用いたソフトアクチュエータの先行事例を調べたが、磁場印加によるレオロジーの変化を利用したダンパー、軸受けシールなどの応用は検索できたが、能動的なアクチュエータの研究例は見当たらなかった。試料の磁性流体として(株)シグマハイケミカルのN-504を用いた。磁性流体の周波数応答は10Hz以下で、飽和磁束密度は約60mTである。(3)電磁石に電流を流すことによって磁性流体は磁束に吸着され、鉄心端の近くにある非磁性材料を排除する。このメカニズムを利用したソフトアクチュエータを何種類か試作した。その結果、32mTの磁束密度で発生力は0.42kPaであった。(4)磁性流体を用いたソフトアクチュエータに於いて、特に応用上実用化の可能性の高い構造として、磁極近傍に磁性流体が集積し、且つ、流動性が極端に低下して硬直になる性質を利用した、磁気浸透膨張型のアクチュエータを提案した。
パルスレーザー堆積法によるZrCuSiAs型化合物エピタキシャル薄膜の超伝導発現

本研究課題では、まず、主成分であるKの高い蒸気圧に起因して合成が非常に困難なKFe2As2薄膜成長に有効なex-situ法の開発を通じて、in-situパルスレーザー堆積法によるZrCuSiAs型化合物合成のヒントを得ることを試みた。そして、新しいex-situ手法を開発することでエピタキシャル薄膜の作製に成功した。この知見から、ZrCuSiAs型化合物であるSmFeAsOのin-situでの薄膜成長条件を探索し、パルスレーザー堆積法におけるin-situ成長条件を詳細に最適化することによって高蒸気圧F成分のドープに成功し、目標であった超伝導転移を示すSmFeAsO薄膜を得ることができた。本研究課題では、パルスレーザー堆積法(PLD法)によるin-situでのZrCuSiAs型化合物のエピタキシャル薄膜成長条件のキーパラメータを見いだすことが初年度の目標であったが困難であった。そこで、有効なex-situ法の開発を視野に入れ、同じ鉄系超伝導体のなかでも合成が特に困難なKFe2As2薄膜の合成に有効なex-situ法の開発を通じて、in-situパルスレーザー堆積法によるZrCuSiAs型化合物のエピタキシャル薄膜成長条件のヒントを得ることを試みた。PLDを用いた薄膜堆積、追加熱処理を併用して試料を大気中に出さずにKFe2As2薄膜の作製を行った。しかしながら、Kの高い蒸気圧に起因して、基板加熱を行うと基板上でKが再蒸発し、組成をコントロールすることができなかった。すなわち、AEFe2As2(AE=Ba,Sr)で用いられる基板加熱を伴うPLD法はKFe2As2の系には適さないことが分かった。そこで、堆積プロセスと結晶成長プロセスを分離し、組成を保ったまま結晶成長させることを試みた。まず、PLD法を用いて室温で堆積した膜試料とK単体を同じガラス管に真空封入して熱処理することで、K雰囲気下での結晶成長を試みた。結晶化には成功したが、さらに結晶性を向上させるために熱処理温度を上げると、Kとガラスが反応しKの蒸気圧を保てなくなり、K欠損組成を有する薄膜になることが分かった。最後に、ガラスとの反応性が比較的低いKFe2As2の粉で膜全体を覆い、アニールを試みた。これにより組成を変えずにかつ、高温での熱処理による結晶化を可能にした。その結果、c軸方向に強く配向し、面内4回対称を持つエピタキシャル薄膜の作製に成功した。昨年度、本研究課題では、パルスレーザー堆積法(PLD法)によるin-situでのZrCuSiAs型化合物のエピタキシャル薄膜成長条件のキーパラメータを見いだすことが目標であったが困難であった。そこで、有効なex-situ法の開発を視野に入れ、同じ鉄系超伝導体のなかでも合成が特に困難なKFe2As2薄膜の合成に有効なex-situ法の開発を通じて、in-situパルスレーザー堆積法によるZrCuSiAs型化合物のエピタキシャル薄膜成長条件のヒントを得ることを試みたところ、PLDを用いた薄膜堆積、追加熱処理を併用して試料を大気中に出さずにKFe2As2薄膜の作製を行った。そこで、新しい手法の開発に着手し、ガラスとの反応性が比較的低いKFe2As2の粉で膜全体を覆い、アニールを試みた。この知見から、in-situでのZrCuSiAs型化合物SmFeAsOの合成条件の模索とex-situによる効果的なキャリアドープ法の開発に取り組み、薄膜成長条件を詳細に最適化することによって目標を達成した。現在、論文投稿を行うために原稿を作成中である。初年度の目標であった薄膜成長条件のキーパラメータを見いだすことが困難であった。そこで今年度では鉄系超伝導体のなかでも合成が特に困難なKFe2As2薄膜の合成に有効なex-situ法の開発を試み、その合成法の確立に成功した。この新規開発した合成法をもとに、ex-situによるアプローチの検討を行うと同時に、in-situパルスレーザー堆積法によるZrCuSiAs型化合物のエピタキシャル薄膜成長条件の最適化に取り組む。エピタキシャル薄膜成長・ZrCuSiAs型相エピタキシャル薄膜生成のためのキーパラメーターを発見する。

・ドーパントの種類・濃度を最適化し、超伝導発現を達成する。・フッ素、水素のドーピングを検討する。・固体源ではなく、これまでに全く検討されていない「ガス源」を利用する。
POU転写因子群に属する新規遺伝子と神経組織特異的な機能の解析

本年度はPOU転写因子群の一つであるOtf-6(Oct-6,Tst,Scip)遺伝子のgene targetingを行った。まずOtf-6遺伝子の単離を行い得られたゲノミッククローンを用いて遺伝子地図を作成した。この遺伝子地図をもとにtargeting vectorを作成しES細胞に導入して、Otf-6遺伝子が破壊されたES細胞を同定した。得られたES細胞を受精卵に注入したのち仮親に移植し、キメラマウスを作出した。キメラマウスとC57B6との交配によりF1マウスを得て遺伝子型を決定することによりOtf-6遺伝子が破壊されたヘテロマウスが作出されたことを確認した。ヘテロマウスどうしでの交配によりOtf-6遺伝子が破壊されたホモマウスの作出を行った結果、Otf-6遺伝子が破壊されたホモマウスは胎児期もしくは生後まもなく死亡することが明らかになった。現在胎児期での異常がどの段階で起こっているのかを検討中である。現在のところOtf-6遺伝子産物に対する特異的な抗体が存在しないので上記の検討のためにも特異抗体を作ることが必須と考え、大腸菌で融合蛋白を発現させ精製を行いポリクローナル抗体をウサギで作成中である。Otf-6遺伝子が破壊されたホモマウスがこのような早い時期に死亡することは当初の予想に反して驚くべき結果であった。このことはこの遺伝子が個体発生において非常に重要な役割を果たしていることを示唆する結果であり、このマウスを用いて解析を進めることにより神経組織の発生における重要な知見が得られるものと考えている。今後このマウスを利用してOtf-6遺伝子産物により転写制御を受けている遺伝子の単離および部位特異的なプロモーターを利用した機能の相補を行いアダルトの時期まで生存可能な個体の作出を行う予定である。
マルチストレンジネスを含む高密度物質の諸相

複数のK^-中間子が原子核内に束縛された状態(Multi-Antikaonic Nuclei,MKN)の性質を,相対論的平均場理論にカイラル対称性を具現するK中間子ダイナミクスを取り入れた理論的枠組に基づいて検討した。特に,前年度の結果を発展させ,媒質中のK中間子の性質に重要な寄与を与えると考えられる,A(1405)(A^*)の効果,及び陽子(p),中性子(n)小さな斥力をもたらすrange term (Second-Order Effect,SOE)をK^-N散乱実験と矛盾しないように取り入れ,A^*がMKNの構造に与える効果を明らかにした。結果は,A^*-poleの存在によってK^-p間の引力が大きくなり,SOEによってMKNの中心付近に局在するK^-中間子に陽子がより強く引きつけられる。一方,中性子はrange termからの斥力効果のために,陽子よりも外側に分布が広がる。このため,束縛されるK^-中間子の個数が十分に大きい場合,核子及びK^-中間子の密度が最大で3,5ρ0(ρ0は対称核物質の飽和密度)に達する高密度物質が得られ,また,外側の領域では中性子スキン構造が現れることによって陽子数と中性子数が異なる非対称核物質の性質に関する情報が得られることを示した。結果は国内外の学会を通じて口頭発表を行った。また,学術雑誌に発表,または執筆中である。課題として,MKNの存在と上記の性質を実験的に検証するための具体的な方法を確立すること,MKNのエネルギー,崩壊幅に影響を及ぼすと考えられるK^^-+N→π+A,π+Σ等の非弾性過程との結合効果,ハイペロンがMKN中に混在することによって,K^-中間子,核子,ハイペロンから構成される,更に深い束縛状態が得られる可能性を,相対論的平均場理論を拡張することによって検討することが挙げられる。複数のK^-中間子が原子核内に束縛された状態(Multi-Antikaonic Nuclei, MKNと略)の性質を,相対論的平均場理論にカイラル対称性を具現するK中間子ダイナミクスを取り入れた理論的枠組みに基づいて明らかにした。特に,核内で束縛させるK^-中間子の個数|S|が大きくなるにつれ, K^-場の非線形表現に由来するK-K相互作用の斥力効果とともに, K^-中間子とσ, ω, ρ中間子との結合から生じるK-K相互作用の寄与が重要になること,両方の斥力効果が核子及びK^-中間子の核内での密度分布, K^-中間子の基底状態エネルギーやMKNの束縛エネルギーなどに大きな効果をもたらすことを示した。またMKNと無限系におけるK中間子凝縮との関係について議論した。K-K相互作用の斥力効果によって, K^-中間子の1粒子基底状態エネルギーが|S|の増大とともに大きくなり, ∧(1405)の共鳴領域に入ることが示されたが,その場合, K^-中間子が∧(1405)-空孔状態と強く結合すると考えられ,その効果を検討する必要がある。また,現在の枠組みではMKNの性質にハイペロンによって媒介される効果が考慮に入れられていないが,例えば, K+N→π+∧, π+Σ等の非弾性過程との結合は, MKNのエネルギー,崩壊幅に影響を及ぼすと考えられる。一方,ハイペロンがMKN中に混在することによって, K^-中間子,核子,ハイペロンから構成される更に深い束縛状態が得られる可能性がある。こうしたハイペロンの効果を検討することが課題として挙げられる。結果は国内外の学会を通じて口頭発表及びポスター発表を行い,また,学術雑誌に発表した。
超高速度速度シアをもつ微粒子クーロン流体のミクロ構造成長

本研究では、超高速の速度シアを持つ微粒子流を形成することにより、微粒子間サイズ長を持つミクロ的な渦列や、乱れ・揺動などのミクロ構造の発生と成長過程を明らかにする。今年度は最終年度であり、微粒子対向シア流の境界領域に発生する揺動の観測を中心に実験を行ない、以下の成果を得た。(1)速度シアが4s^<-1>程度になると、境界領域の微粒子の流れが乱れ始め、さらに速度シアを増すと渦流のような乱流状態になる。このことは微粒子クーロン粘性係数をもつナビストークス流体方程式から得られる不安定性の発生条件とほぼ一致することが分かった。(2)渦流の発生は微粒子駆動力、放電電流、背景ガス庄力に依存し、これらの値によって結合パラメータΓ、及び微粒子揺動の成長・減衰定数が変化し、揺動が発生することが分かった。(3)本実験系では微粒子駆動力を与えるための中性粒子流が背景として存在することが分かった。(4)微粒子流に発生する揺動の周波数スペクトルを計測する方法として2つの方法を考案した。第1として個々の微粒子の軌跡を追跡し、その軌道変化を解析する方法であり、第2として定点を通過する微粒子の平均的揺動を観測し、解析する方法である。前者は短時間の計測しかできないのに対して、後者は長時間計測が可能となる。(5)上記後者の計測法を用い、微粒子揺動の時系列データから揺動を支配している複雑性の評価を行なった。3次元位相空間での揺動の軌跡は平面に近いアトラクタを持つことが分かった。また相関次元の解析から、この揺動の次元は約2.4となり、非整数となることが分かった。また、リアポノフ指数のうち少なくとも1つは正となり、カオス的な振舞いを示すことが分かった。以上により、微粒子速度シア流によるミクロ構造形成の非線形的振舞いが解明された。本研究では、超高速の速度シアを持つ微粒子クーロン流体中に発生する微粒子間サイズ長程度のミクロ的な渦列や、乱れ・揺動などのミクロ構造の発生と成長過程を明らかにすることにより、クーロン流体の特質を明らかにする。初年度では、微粒子集団に高速速度シア流を発生させるためのガス流やプラズマの効果を明らかにした。1.ガス流の効果微粒子流を駆動するArガス流の方向と強さを検討した。ノズルの位置関係から、Arガス流は実験領域における微粒子流の向きとは異なること、またArガスのレイノルズ数Reを算出し、減圧力下ではRe<1となり、Arガス流は乱流ではなく層流の領域にあることが分かった。以上より、微粒子流に発生する渦はクーロン流体の相互作用の結果生じることが分かった。2.プラズマの効果微粒子を駆動するArガス流を背景とするプラズマの不安定性について実験的に調べた。プローブで観測されたプラズマの密度揺動の周波数分析を行なったところ、Ar流ではプラズマ不安定性は励起されず、観測された微粒子流の渦は微粒子流固有の構造であることが明らかにされた。RFパワーのよって微粒子の強結合パラメータTを制御し、渦の発生を制御できることが分かった。プラズマ中に導入された微粒子は負に帯電し、そのクーロンカが熱運動エネルギーを上回り,微粒子の集団的振舞いを決定するため,通常の流体とは異なるクーロン流体としての特性を示す.本研究では,微粒子集団に高速速度シア流を発生させる独自の方法によって引き起こされた微粒子渦流の特性を解明し,以下のことを明らかにした.1.微粒子渦流の発生領域に存在する中性Arガスの効果背景Arガスのレイノルズ数は極めて小さく,粘性が支配的で、乱れがないことが,単一微粒子の軌跡から明らかになった.ガス圧力増加でガス粘性の効果が顕著になった.2.微粒子渦流の発生領域に存在するプラズマ揺動の効果プローブを挿入し,プラズマ揺動の観測を行なったところ,プラズマは極めて静かであり,微粒子の運動に影響を与えることがないことが分かった.3.微粒子渦流の発生条件シア流の流速が遅いときには,微粒子流は層流的な振舞いを示す.流れの境界層では微粒子同士のクーロン衝突現象が観測される。流速が増すと,相互作用は境界層の外側にまで及び,集団的な擾乱が発生し,やがて渦の形成が観測された.4.流れの中の微粒子の挙動境界層に近いところでは,複雑でカオス的な振舞いを示すことが,微粒子座標の時系列データを解析することで明らかになった.速度位相空間の挙動もカオス的な振舞いを示すことが明らかになった.以上により,帯電微粒子流体の不安定性や挙動についての新しい知見が得られた.本研究では、超高速の速度シアを持つ微粒子流を形成することにより、微粒子間サイズ長を持つミクロ的な渦列や、乱れ・揺動などのミクロ構造の発生と成長過程を明らかにする。

(2)渦流の発生は微粒子駆動力、放電電流、背景ガス庄力に依存し、これらの値によって結合パラメータΓ、及び微粒子揺動の成長・減衰定数が変化し、揺動が発生することが分かった。(3)本実験系では微粒子駆動力を与えるための中性粒子流が背景として存在することが分かった。(4)微粒子流に発生する揺動の周波数スペクトルを計測する方法として2つの方法を考案した。第1として個々の微粒子の軌跡を追跡し、その軌道変化を解析する方法であり、第2として定点を通過する微粒子の平均的揺動を観測し、解析する方法である。前者は短時間の計測しかできないのに対して、後者は長時間計測が可能となる。(5)上記後者の計測法を用い、微粒子揺動の時系列データから揺動を支配している複雑性の評価を行なった。3次元位相空間での揺動の軌跡は平面に近いアトラクタを持つことが分かった。また相関次元の解析から、この揺動の次元は約2.4となり、非整数となることが分かった。また、リアポノフ指数のうち少なくとも1つは正となり、カオス的な振舞いを示すことが分かった。以上により、微粒子速度シア流によるミクロ構造形成の非線形的振舞いが解明された。
溶媒和電子を介した分子間相互作用解明のための近赤外共鳴低振動数ラマン分光

近赤外共鳴低振動数ラマン分光装置を開発し、いくつかの分子系に応用した。これは、溶媒和電子をはじめとする非局在化した電子に共鳴させ、分子間あるいは分子全体の大きな振動を観測する分光分析手法である。ベンゼン環二量体モデル分子のラジカルカチオンへの応用では、二つのベンゼン環内に非局在化した電子を伴う振動として、環の間隔を変える分子全体の振動が高強度で観測された。フェニルアントラセン類の電子励起状態への応用では、アントラセン環上に非局在化した電子を伴うアントラセン環全体の振動が選択的に観測された。この高感度・高選択的な分光分析は電子を伴った特定の分子間振動を分析するのに有用と考えられる。当該年度は、近赤外ナノ秒レーザー励起光源とした時間分解ラマン分光装置を製作しその性能評価を行った。アンモニア中の溶媒和電子を観測するためには、近赤外領域にある溶媒和電子の電子吸収に共鳴したラマン分光装置が必要である。製作した装置は1064 nmのレーザー光源をラマン励起に用い、近赤外域に現れるラマン散乱をInGaAsアレイで検出するものである。テスト試料としてシクロヘキサンを測定し400cm-1の低振動数のバンドも観測できることを確認した。ナノ秒のパルスレーザーを光源に用いているため、その3倍波や4倍波を用いることで紫外光のポンプ・プローブ実験もできる。この方法でアントラセン誘導体の電子励起状態(S1)を測定し、S1の近赤外過渡吸収に共鳴したラマン分光測定を行ったところ、指紋領域に見られるCC伸縮振動と同程度の強度で低振動数に顕著なバンドが生じた。量子化学計算との比較により、そのバンドはアントラセン環の大振幅呼吸振動に帰属されることが分かり、CC伸縮振動に比べて非常に大きな共鳴増強が近赤外光により生じていることが分かった。これは、アントラセン誘導体の電子励起状態において、アントラセン環内に非局在化した電子と、アントラセン環全体が変形する振動とが強くカップルすることを意味している。この結果は、分子内ではあるが、非局在化した電子に共鳴させてそれの周りの大きな振動を選択的に検出できることを意味している。今後は、分子間に非局在化した電子の共鳴効果で特定の分子間振動を検出することに、この方法を応用し、溶媒和電子周りの構造の解明を目指す。当初に計画していた液体アンモニアの測定についてはまだ実施できていない。これは試料の調整や保持の準備に予想以上に時間がかかってしまったからである。しかし、それを測定するための装置の立ち上げは完了している。また、時間分解測定ができる状況になっており、これは次年度以降に予定していた水中の短寿命溶媒和電子の研究がすぐに始められる状況でもある。さらにアントラセン誘導体の電子励起状態については分子内部の非局在電子に関するものであり、本研究課題で行う溶媒和電子に類似した系とも言える。これについては学会発表ができる状況であり、研究の進捗は概ね順調である。前年度に製作した近赤外ナノ秒ラマン分光装置を応用し、共役分子の電子励起状態の過渡ラマンスペクトルを取得した。対象とした多環共役分子(フラーレン、ヘリセン、スマネン、トリフェニレンなど)は、光励起によって共役系全体に電子が非局在化し、それらの非局在電子が近赤外吸収を与える。この系は、非局在化した溶媒和電子が生じる系と関連するものとして考えられる。この電子吸収に共鳴させてラマンスペクトルを取得することにより、非局在電子と関連した分子振動を調べた。測定と並行して、量子化学計算(時間依存密度汎関数法と有限静電場法)を用いて多環共役分子の電子励起状態(S1)の構造やラマンスペクトルの予測を行い、実測スペクトルの解析の助けとした。3回対称性を持つトリフェニレンの近赤外ナノ秒過渡ラマン分光の結果から、電子励起状態の構造や近赤外電子吸収に共鳴する分子振動についての情報が得られた。分子構造に関しては、基底状態で3つのベンゼン環で記述される構造が、励起状態では3つのキノイド構造に近づくが、3回対称性は保持される。分子振動に関しては、一般的な共鳴ラマン効果で顕著である全対称振動(a1')に比べて、非全対称縮重振動(e')が強い共鳴効果を示す。非全対称縮重振動はこの分子の3回対称性を崩す方向の振動であり、この振動の共鳴ラマン効果は電子励起状態でのJahn-Teller効果とFranck-Condon効果によって理解することができる。近赤外共鳴ラマン分光により、非局在電子が関与した対称分子系でその系の対称性を崩す振動が増強されることを、この結果は意味する。この測定を分子間振動の観測まで拡張することで、対称性を崩す分子間振動を選択的に識別できると考えられる。

この高感度・高選択的な分光分析は電子を伴った特定の分子間振動を分析するのに有用と考えられる。液体アンモニアあるいは他の有機溶媒中での溶媒和電子についてこれまでに製作した近赤外ラマン分光装置を用いた測定を行い、溶媒和電子に関与する分子間振動を観測・解明する。液体アンモニア以外の溶媒中では溶媒和電子は短い寿命しかもたない。これまでに製作した装置はナノ秒過渡種であるアントラセン誘導体にも応用できたので、これらの溶媒和分子を介した分子間振動も観測できると考えられる。さらに、ナノ秒よりも短い寿命しか持たない溶媒和電子系の測定に向けて、ピコ秒レーザーを用いた類似の測定を計画している。分子分光学当該年度に実施予定であった液体アンモニア中の溶媒和電子の測定については年度内に準備が行えなかったため、支出の多くは測定装置の開発・改良に要する機器の購入に用いた。本来予定していた試薬や試料周りの光学系の購入を完了していないため、次年度使用額が生じてしまった。液体アンモニアの測定を完了させるため、必要となる試薬や、試料の形態に最適化した光学系の整備を行う。また、前年度の装置開発により、水や他の溶媒中での時間分解測定も可能となった。これらの新しい系の測定も準備する。生じた次年度使用額はこの目的での物品費として用いる計画である。
代数多様体上の代数的サイクルの研究と高次元類体論及び整数論への応用

研究者は代数多様体X上の代数的サイクルの有理同値類の群、いわゆるChow群<CH(X)>^^^r(rはサイクルの余次元)に関し大きくわけて2つの結果を得た。ひとつはXが代数体上定義されされている場合etote cohomology群のサイクル写像P:<CH(X)>^^^r→H^<25>_<25>(X,De(r))が単射であろうという予想について特にXが曲面の場合に結果を得た。Xの幾何種数Pg=0の場合には以前に研究者自身による結果があったが今回X=ExE,ここにEはモヂュラー楕円曲線の場合にも保型形式の理論を使うことにより結果を得ることに成功した。もうひとつの結果は、最近注目を集めている混合モチーフの哲学を導入し、それにより、一般のChow群上にあるフィルター付けをしたことである。これが混合モチーフの哲学の帰結として期待される数々の性質を満たすことを示し、さらにChow群のnon-representability(つまりChow群はアーベル多様体といった既存の代数幾何的構造では捉えきることができないということ)(Munfoulの定理)をこの一般の場合に定式化し、一般化することに成功した。応用として、重さの高いホッジ構造の幾何的解釈を得た。
相互作用のある複合断層系の動的挙動の解析と強震動予測

臨界変位量Dcについては、実験室で測定されるものと地震波データの解析から得られるものの間には差異があることが指摘されている。実験室での摩擦実験では、Dcは摩擦表面の接触部の大きさに関係していると考えられている。しかし、地震断層は、必ずしも一枚の平面ではなく、断層帯という破砕帯を形成しているのが普通である。したがって、自然地震の際、厚い断層帯が存在していることがこの差異に寄与している可能性がある。実際、断層帯を小亀裂が密分布する領域としてモデル化して解析すると、断層帯の存在により見かけ上の臨界変位量が観測されることがわかった。さらに、亀裂の分布密度が高かったり、断層帯の厚さが大きかったりすると見かけの臨界変位量も大きくなることがわかった。この見かけの臨界変位量は、亀裂による多重散乱により生ずるものと理解される。大きな浅い地震により放射された地震波形の立ち上がり部分には、共通して二つの顕著なフェイズがあることがわかってきた。即ち、まず、小振幅で比較的長周期のP波が到着し(P_1と呼ぶ)、その後、短周期成分に富む大振幅のP波(P_2と呼ぶ)が到着する。このP_2はブライトスポットフェイズとも呼ばれ強い短周期強震動の生成と関係するものである。我々のシミュレーションによると、亀裂が密分布する断層帯内の動的破壊は、面外相互作用が相対的に卓越するため、まずゆっくりとした成長を開始する。これがP_1フェイズに対応する。もし、破壊がそのまま成長を続ければ、まもなく近傍の亀裂と動的合体を行うことになる。したがって、面内相互作用が突然卓越するようになり、結果として高速破壊へ転ずることとなる。P_2フェイズは、このような過程で放射されるものと理解される。即ち、P波の立ち上がり付近の二つの顕著なフェイズは、面外相互作用から面内相互作用への急激な変化の過程で生ずるものと理解される。大地震が繰り返し発生する場所は断層帯とよばれる一種の破砕帯が発達している。地震波の観測から、このような断層帯には、その周りに比べて小亀裂が大変密に分布していることが知られている。このような小亀裂は、大地震の発生直前には応力腐食破壊によりある程度大きくなっていると考えられている。そのような場合、これらの亀裂の間に強い相互作用が生じ、大地震の初期破壊過程に大きな影響を及ぼすはずである。本研究では、このような立場に立ち、断層帯を小亀裂群が密分布する領域としてモデル化し、まず大地震の初期破壊過程を理論的に考察した。亀裂間の相互作用には破壊を加速する作用と抑制する作用という二つの相反する作用がある。前者は、面内亀裂の密度が高い場合、後者は面外亀裂の密度が高い場合に現れる。大地震の発生直前には一般に地震活動の静穏期が観測されるが、これは相互作用の立場からは、大地震の発生直前には面外亀裂の密度が相対的に高くなっていることを示唆する。このように、面外亀裂の密度が高くなっている場として断層帯をモデル化すると、次のような初期破壊過程の存在が理論的に示される。まず、破壊を抑制する効果初めが卓越しているので、破壊の成長は初めは極めてゆっくりとしたものである。しかし、そのうちに近傍の面内亀裂との合体が起こり、破壊を加速する効果が卓越するようになり高速破壊へと転じる。この高速破壊への転換点からは強い加速度波が放射されることがわかった。これは、地震のブライトスポットという概念をよく説明する。