hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生理活性を利用した海洋天然物の未同定生合成遺伝子の取得と物質生産

海洋メタゲノムを利用した有用物質生産を目標に、メタゲノムライブラリの作成技術構築から生産物質の同定まで一貫して行い、本方法論が実現可能であることを示した。本研究を通して、高品質海洋メタゲノムライブラリを約10万クローン作製し、また300以上の色素生産クローンを取得した。またそのうち20以上のクローンについて、その生合成遺伝子と生産物の同定を行った。【成果】熊本大学臨海実験所の支援を受けて、有明海・八代海および天草諸島沿岸にて海洋無脊椎動物50種、および海水や干潟砂泥などの海洋環境サンプルの採集を行った。それらから機能発現に十分な品質をもった海洋メタゲノムの精製法を確立し、平均インサート長が約4kbpのプラスミドメタゲノムライブラリを約30000クローン、および平均インサート長が約30kbpのコスミドメタゲノムラリブラリを約50000クローン作成に成功した。それらに対して、酵母および細菌を用いた抗微生物アッセイおよび、薬剤耐性獲得アッセイによりスクリーニングを行った結果、合計21の薬剤耐性クローンを見出した。それらのうち8クローンについて、内部配列を解析した結果、当初の目的であった新規生理活性物質の生合成遺伝子と推測される遺伝子クラスターを見出した。【意義】99.9%が培養不可能とされる海洋微生物を対象に機能発現まで可能な高品質メタゲノムライブラリを作成する技術を確立した事は、莫大な海洋微生物遺伝子資源を有効利用するための基礎的な結果である。また新たに開発した、薬剤耐性遺伝子を指標にした、未知生理活性物質生合成遺伝子の探索法を、作成したメタゲノムライブラリに適用し、実際に目的である遺伝子クラスターの一部を取得できたことで、本手法の可能性を示す事ができた。【成果】熊本大学臨海実験所および長崎大学水産学部の支援を受けて、天草諸島およびトカラ列島沿岸にて海洋無脊椎動物および海洋環境サンプルの採集を行った。また従来法を改良することにより効率性の高い海洋メタゲノムライブラリの作成法を開発した。作成したメタゲノムライブラリは約10万クローンからなり平均インサート長は約35kbpであった。得られたライブラリを抗菌物質生産アッセイや色素生産アッセイ等にてスクリーニングしたところ、300を超える低分子生産クローンを取得した。重複も存在するが、多くの化合物が大腸菌を宿主として生産できることを示した。またそのうちのいくつかについては、既にその生合成遺伝子を解析と生産物を単離同定した。【意義】医薬品候補として有望な海洋生物由来の生理活性物質は多く知られているが、そのほとんどは供給量の問題から実際的な利用は不可能である。そこで、生合成遺伝子を用いた発酵法による生産が問題解決の鍵になると考えられる。本研究において、海洋環境由来メタゲノムライブラリから想像以上に多くの低分子化合物生合成遺伝子を取得し物質生産ができることを示したのは、医薬品開発という目標の第一歩として大きい。また、次世代シーケンサーの登場などメタゲノム研究は新たな局面を迎えつつあるが、遺伝子解析だけでなく実際に有機化学的な手法を駆使して化合物の生産と同定まで実行した例は世界的にも少なく、有機化学をベースとする我々の強みであると考えている。
Webを利用した日本語学習者の読解プロセス測定システムの構築

日本語学習者の読解指導を効果的に行うためには、教師が学習者の読解プロセスを理解することが必要である。しかし、この読解プロセスを調べるための従来の方法は、時間とコストがかかりすぎ、現場の教師が利用するのは難しい。そこで、現場の教師が教室で利用でき、個々の学習者の読みの特徴もつかめる、「Webを利用した読解プロセス測定システム」として実現するのが、本研究の目的である。本年度は、研究のまとめとして、以下のことを行った。(1)これまでに集めたデータをもとに学習者の読みの特徴や問題点についての分析及び考察を行った。(2)昨年度までに収集した文献資料を整理し、課題を明らかにした。(3) (1)(2)をもとに、懸案事項であったシステム上にある読解をサポートする情報(語彙、文型、談話、構造)の種類と情報提示のあり方について最終検討を行った。(4) (3)をもとにサポート情報を改善し、新しいサポート情報とした。(5)新サポート情報をシステムに搭載した。3年間の研究成果として、学習者一人ひとりがパソコンを利用して、与えられた文章を読む過程で必要としたサポートの情報をサーバーにログとして記録することによって、読解過程を測定するというシステムが実現できた。読解過程を目に見える形で測定できるシステムは、教師のみならず学習者にも読解過程の問題点を知ることができるという意味で、意義がある。ただし、本システムはまだ試用の段階であり、依然として課題は多い。今後も、本システムの評価・改善を繰り返し、読解プロセスの解明に向けて、研究を続けていくつもりである。なお、本年度の研究成果については、学会で発表する予定である。初年度(本年度)は、研究計画の立案、読解プロセス測定に関する先行研究の収集、現システムの評価を行った。なお、現システムは、Web上に教材となる日本語の文章とその読解をサポートする情報(語彙、文型、談話、構造)を用意し、学習者がどのサポートを利用したかをサーバーにログとして記録して読解過程を推測するものである。現システムの評価は、2回に分けて行った。第1回目は、国内の日本語学習者にシステムを利用してもらい、その様子を観察するとともに、学習者にフォローアップインタビューを行った。その結果、システム操作の十分な説明が必要なこと、画面の見易さ(文章の提示の仕方、文字の大きさ、色)に問題があること、学習者が利用するサポート情報に偏りがあることが分かった。画面の見易さについては、改善を行った。第2回目の評価は、海外の日本語学習者(英語圏)を対象に行った。第1回目の問題点を踏まえ、同じ形式で調査を行った。その結果、第1回目同様、サポート情報に偏りがあること、新たな問題点として1文あたりの読解時間も測定する必要があることが分かった。次年度は、この問題点について分析した上で、システムを改善し、再度学習者からデータを収集する予定である。なお、本年度の研究成果については、オーストラリアの学会で口頭発表を行った。初年度は、Web上に教材となる日本語の文章とその読解をサポートする情報(語彙、文型、談話、構造)を用意し、学習者がどのサポートを利用したかをサーバーにログとして記録して読解過程を推測するシステムを作成した。そして、システムの評価を国内・海外に分けて2回行った。その結果、システム操作の十分な説明が必要なこと、学習者が利用するサポート情報に偏りがあること、1文あたりの読解時間も測定する必要があることなどの問題点が浮かび上がった。本年度は、これまでに得られたデータのうち、学習者の読みの特徴や問題点となる箇所について細かく分析を行った。また、一番の課題である学習者が利用するサポート情報についての検討を行った。検討事項は、現在のサポート情報は4種類であるが、それが妥当であるかのどうか、学習者にとってわかりやすいサポート情報の提示の仕方はどのようにするべきかなどである。具体的には、学習者に読んでもらう文章(教材)の文・文章構造の分析、読解に関する研究資料の収集と分析、日本語の語彙・文法に関連する資料の収集と分析などである。来年度は、資料などを整理・分類した結果を新サポート情報としてWeb上のシステムに実現し、学習者に評価をしてもらい、その結果を改善に生かしていく予定である。なお、本年度の研究成果については、アメリカの学会で口頭発表を行った。また、出版された図書の1部分として公表した。

しかし、この読解プロセスを調べるための従来の方法は、時間とコストがかかりすぎ、現場の教師が利用するのは難しい。そこで、現場の教師が教室で利用でき、個々の学習者の読みの特徴もつかめる、「Webを利用した読解プロセス測定システム」として実現するのが、本研究の目的である。本年度は、研究のまとめとして、以下のことを行った。(1)これまでに集めたデータをもとに学習者の読みの特徴や問題点についての分析及び考察を行った。(2)昨年度までに収集した文献資料を整理し、課題を明らかにした。(3) (1)(2)をもとに、懸案事項であったシステム上にある読解をサポートする情報(語彙、文型、談話、構造)の種類と情報提示のあり方について最終検討を行った。(4) (3)をもとにサポート情報を改善し、新しいサポート情報とした。(5)新サポート情報をシステムに搭載した。3年間の研究成果として、学習者一人ひとりがパソコンを利用して、与えられた文章を読む過程で必要としたサポートの情報をサーバーにログとして記録することによって、読解過程を測定するというシステムが実現できた。読解過程を目に見える形で測定できるシステムは、教師のみならず学習者にも読解過程の問題点を知ることができるという意味で、意義がある。ただし、本システムはまだ試用の段階であり、依然として課題は多い。今後も、本システムの評価・改善を繰り返し、読解プロセスの解明に向けて、研究を続けていくつもりである。なお、本年度の研究成果については、学会で発表する予定である。
新規含トリフルオロメチル合成ブロックをもちいる有機フッ素化合物の効率合成法の開拓

有機エレクトロニクス素子の低コスト化・大面積化を目指して、溶液プロセス可能な有機半導体の開発が近年盛んにおこなわれている。塗布可能な正孔輸送型有機半導体はP3HTをはじめ数多く報告されているのに対して、電子輸送型半導体は希少である。本研究では、ペルフルオロアルキル基をパイ共役高分子に導入することによって、電子受容性およびフルオラス溶媒への溶解性が向上するものと考え、ペルフルオロアルキル基を側鎖に有するポリ(チエノピラジン)を設計・合成し、その物性を評価した。得たホモポリマーは、フルオラス溶媒にのみ選択的に溶解し、アセトンやクロロホルムなどのフッ素を含まない有機溶媒には不溶であることがわかった。ポリマー薄膜の紫外・可視・近赤外吸収スペクトルの吸収端から算出したエネルギーバンド幅は0.75eVと極めて狭く、対応するジアルキル置換ポリ(チエノピリジン)のバンド幅0.93eVよりも小さいことは注目に値する。また、ポリマーの電気化学的特性を調べるために、ITO電極上に塗布したポリマー薄膜のサイクリックボルタンメトリーを測定したところ、電位を負に掃引すると、-0.34V付近に可逆な酸化還元波が観測された。還元電位から求めたホモポリマーの電r親和力は約4eVであり、高性能電子輸送型半導体として知られているPCBMやBBLと同等の値を示すことを明らにしたこれまでに、1,1-ジプロモ-3,3,3-トリフルオロ-2-トシルオキシプロペン(1)とアリールボロン酸のパラジウム触媒による交差カップリング反応がCF_3基のシス位で立体選択的に進行し、対応するモノカップリング体が高収率かつ高ジアステレオ選択的に生成することを見つけ、本反応を鍵反応としてトリフルオロメチルを含むトリアリールエテンの立体選択的合成を達成している。しかしながら、本カップリング反応において、フリル基やホルミル基、アミノ基などヘテロ元素を含むアリールボロン酸を用いることはできなかった。これら含ヘテロ元素アリールボロン酸が反応条件下、容易にプロト脱ボリル化するためと考えられる。今年度は、カップリングにおける基質適用範囲の拡大を目指し、種々の有機金属反応剤、反応条件を精査した結果、アリールスズ反応剤を用いると、対応するモノカップリング体が立体選択的、かつ収率よく得られることを見つけた。また、反応機構に関して考察すべく、エノ-ルトシラート1の0価パラジウムへの酸化的付加体を得た。付加体の単結晶X線構造解解析の結果から、1は酸化的付加の段階において立体選択的にトリフルオロメチル基のシス位の炭素-臭素結合に挿入していることがわかった。また、フッ素-パラジウム間に相互作用が観測された。現時点では、トシラート1がフッ素でパラジウムと相互作用しながら酸化的付加した結果、高いジアステレオ選択性でモノカップリング体が生じたものと考えている。今後詳細な反応機構の解明が必要である。得たモノカップリング体の合成的利用の拡張を目指し、種々の反応を検討した結果、末端アルキンとの薗頭カップリング反応が円滑に進行し、CF_3置換エンインが立体特異的に収率よく合成できることも明らかにした。得たCF_3置換エンインは塩基および銅触媒存在下、トリフルオロメチル置換フランへ効率よく変換できることも見つけた。還元電位から求めたホモポリマーの電r親和力は約4eVであり、高性能電子輸送型半導体として知られているPCBMやBBLと同等の値を示すことを明らにした
メカニカルアロイング法によるフラーレン強化合金の創製に関する実験的研究

本研究は、メカニカルアロイング(MA)法によるフラーレン強化合金の創製に関する基礎的知見を得ることを目的として、種々金属元素(M=Al,Cu,Fe,Ni,Sn,Ti,Zn)粉末とともにMAしたフラーレンの分子構造を調べた。また、添加したフラーレンと同様な炭素量となるように秤量したグラファイト粉末を用いて同様に金属とのMAを行い比較することで評価した。なおフラーレンの分子構造は、塩酸等の種々の酸水溶液を用いてMA粉末を溶解後、トルエンを添加し、そのトルエン溶液を液体クロマトにより分析するという方法で調べた。その結果、フラーレンの分子構造は金属元素により次の3種類に大別できることが明らかとなった。1)フラーレンの分子構造の一部がそのまま残るもの。(AI.Zn)3)フラーレンの分子構造がが壊れ、金属と伴に炭化物を形成するもの。(Ti)この結果からMA後のフラーレン分子構造の状態は、MAした金属元素の周期律表での位置づけから次のようにまとめられた。1) 2b族、3b族の場合は、フラーレン構造が一部残る。2) 8族、5b族の場合は、フラーレンの分子構造が壊れる。3) 4a族、5a族、6a族、7a族の場合は、フラーレンと共に炭化物を形成する。またフラーレン強化合金の機械的特性を評価する目的で、金属-フラーレンと金属-グラファイトとのMA粉末を焼結させ、焼結体のビッカース硬度の比較を行った。その結果、次のように大別された。1)フラーレン-、グラファイト-金属の焼結体硬度に差異が認められないもの。(Cu、Fe)2)フラーレン-、グラファイト-金属の焼結体硬度よりも高いもの。(Al)3)フラーレン-、グラファイト-金属の焼結体硬度より低いもの(Zn)この結果から、フラーレン強化合金のに際しては、3b族のAlが有効であることが判明した。本研究は、フラーレンについて以下の着想に基づきメカニカルアロイング(MA)法によるフラーレン強化合金の創製に関する研究を行った。1)機械的に強く、MAにより金属中に分散が可能2)金属と混合する場合、溶解法では比重の差や凝固偏析により、均一に混合させることは極めて困難である。また、フラーレンの熱安定性から考えて高融点金属への溶解も不可である。3)フラーレンは直径10Aと通常の元素に比べて2,3倍大きいが、析出の臨界核よりは小さい。このよな物質が均一に混合した材料はこれまでまったく存在しておらず機械的、物理的特性は非常に興味深い。本年度は、まずフラーレン粉末のみのミリングを行いミリングに対するフラーレンの構造安定性の確認を行った。その後フラーレン粉末と種々金属粉末とをM-15.7(C_<60>,C_<70>)(mol%)(M=Al,Cu,Fe,Ni,Sn,Ti,Zn)の組成比でMAを行った。添加したフラーレンのMA後の構造の確認は、MA粉末を種々酸溶液で溶解し、その後トルエンを加えて着色の様相を確認するという呈色試験によった。本年度の成果は、フラーレン粉末のみのミリングにおいては、ミリングにより、出発時のC60の相対割合(C_<60>:C_<70>=80:20)がミリング時間の増加と伴に減少し、長時間ミリングでC120を形成する事が液体クロマトグラフィの結果から示唆された。次に種々金属粉末とのMAでは、長時間ミリングする事により、金属元素によって添加したフラーレンの構造が壊れるもの、炭化物をつくるものおよび壊れないものの3種類に大別されることが判明し、その傾向が元素の周期律表に従うこと示唆された。次年度はMA粉末を焼結させ焼結体の機械的特性の評価を行い、これまでの知見を基にフラーレン強化合金の創製に関するまとめを行う。

1)フラーレン-、グラファイト-金属の焼結体硬度に差異が認められないもの。(Cu、Fe)2)フラーレン-、グラファイト-金属の焼結体硬度よりも高いもの。(Al)3)フラーレン-、グラファイト-金属の焼結体硬度より低いもの(Zn)この結果から、フラーレン強化合金のに際しては、3b族のAlが有効であることが判明した。
極小な軸不斉キラル光分子スイッチの創製と機能

軸不斉のビナフチル骨格にエテニル基を導入したヘキサトリエン構造をもつ新規キラル光スイッチ分子群を設計・合成した。これらの化合物は、ヘキサトリエンとシクロヘキサジエンの間で熱可逆なフォトクロミズムを示した。紫外光による閉環反応、その後の熱による開環反応では、ヘキサトリエン構造の元のらせんが維持されるのに対して、可視光照射による開環反応では、らせんが反転したヘキサトリエン構造がある割合で生成した。光反応と熱反応では異なるキラル選択性を示すことが明らかになった。極小さな分子サイズでありながらキラリティの物性を大きく制御する光刺激応答性の新規キラル光分子スイッチを創製することを目的として、1,1'-ビナフチル骨格の2位にエテン骨格を一つ組み込んだヘキサトリエン構造を持つ化合物を合成した。その化合物のへキサン溶液は、紫外光を照射すると可視域に新たな吸収帯が出現し、可視光を照射すると元のスペクトルに戻り、期待通りヘキサトリエン構造とシクロヘキサジエン構造の間で良好なフォトクロミズムを示すことがわかった。高速液体クロマトグラフィーを用いて、紫外光照射時の光定常状態におけるシクロヘキサジエン構造への変換率を見積もったところ、90%以上であることがわかった。また、生成したシクロヘキサジエン構造は、加熱することでも元のヘキサトリエン構造に戻ることがわかった。熱による戻り反応の温度依存性を調べ、アレニウスプロットより、室温における半減期は550時間と見積もられ、生成したシクロヘキサジエン構造は比較的に熱的に安定であることがわかった。本化合物を、キラルカラム装着高速液体クロマトフラフィーを用いて分析したところ、二つのピークが観察され、ビナフチル部位の軸不斉に起因するエナンチオマーの関係にある二種の異性体の分離に成功した。単離した一方の異性体に紫外光を照射すると、光反応初期過程においては、一つのシクロヘキサジエン構造のみが生成し、ジアステレオ特異的に光反応が進行することがわかった。また、生成した一方のシクロヘキサジエン構造を加熱すると元のヘキサトリエン構造に戻ることがわかった。しかし、可視光を照射すると、らせんを維持した元のヘキサトリエン構造と、らせんが反転したヘキサトリエン構造が1:2の割合で生成することがわかった。つまり、光と熱反応で異なるキラル選択性があることが明らかになった。本年度は、(1)ビナフチル部位を組み込んだ光スイッチの創製、(2)光スイッチの光学分割とその光学異性体の光応答性評価、の二つの課題の実施計画を設定し、研究を進めてきた。(1)の計画においては一つの化合物を合成できた。(2)の計画においては、光学分割に成功し、その光応答特性を評価した結果、光と熱による特異な反応性を明らかにした。以上より、ほぼ計画通りに進行し、研究目的は概ね計画通りに達成された。極小さな分子サイズでありながらキラリティの物性を大きく制御する光刺激応答性の新規キラル光分子スイッチを創製することを目的として、1,1'-ビナフチル骨格の2位に5-メチル-ペルフルオロシクロペンテンを、2'位にメチル基またはエチル基を、組み込んだヘキサトリエン構造を持つ二種の化合物を合成した。それらの化合物のへキサン溶液は、紫外光を照射すると可視域に新たな吸収帯が出現し、可視光を照射すると元のスペクトルに戻り、期待通りヘキサトリエン構造とシクロヘキサジエン構造の間で良好なフォトクロミズムを示すことがわかった。熱による戻り反応の温度依存性を調べ、アレニウスプロットより、室温における半減期はメチル置換のもので550時間、エチル置換のもので110時間と見積もられ、生成したシクロヘキサジエン構造は比較的に熱的に安定であることがわかった。これらの化合物を、キラルカラム装着高速液体クロマトグラフィーを用いて分析したところ、二つのピークが観察され、ビナフチル部位の軸不斉に起因するエナンチオマーの関係にある二種の異性体の分離に成功した。また、生成した一方のシクロヘキサジエン構造を加熱するとらせんを維持した元のヘキサトリエン構造に戻ることがわかった。しかし、可視光を照射すると、らせんを維持した元のヘキサトリエン構造に加えて、らせんが反転したヘキサトリエン構造がメチル置換のもので67%、エチル置換のもので45%の割合で生成することがわかった。光学分割したキラル光スイッチの特異な反応性を見いだした。今後は、その類縁体を合成・光学分割し、反応性を調べ、特異な反応性のメカニズムを明らかにする。

また、合成したキラル光スイッチをネマチック液晶に添加し、形成するコレステリック液晶の配列制御能を評価する。光機能化学連携研究者の学生が丁寧に実験を行ってくれたために、分析装置のランプが切れた時や合成に用いるガラス器具が破損した時のために計上していた消耗品費の予算の消費が、計画時より抑えることができたため。特異な反応性を示すことがわかった光分子スイッチの類縁体を、当初の計画より幅を拡げて合成する計画を立てたため、次年度の合成に必要な消耗品費が増額される予定。
小脳非運動機能の領域同定と神経回路基盤の解析

小脳は運動機能のみならず、各種非運動機能にも関与することが、ヒトの臨床症状や画像解析から示されている。しかし、小脳の非運動機能の基盤となる入出力の神経回路機構は十分には明らかにされていない。本研究では、ヒト小脳での非運動機能部位を霊長類とげっ歯類の小脳において正確に同定した上で、マウスを用いた系統的解析(特異的神経標識による神経回路解析、マウス行動解析、形成発達機構解析)により、小脳の非運動機能の神経基盤を解明することを目指している。初年度(平成28年度)・次年度の成果として、ヒト・非ヒト霊長類小脳において非運動機能関連とされる第I脚・第II脚は、齧歯類小脳では、第I脚と呼ばれる小葉がこれに相当することを発見し、論文・総説として発表し、運動領域と考えられる虫部第VI-VII小葉と第I脚を中心にして、区画構造のとして特異な形成過程を解明し、論文・総説を発表した。本年度は、小脳におけるプロトカドヘリン10 (Pcdh10)の発現パタンを詳細に解析し、この陽性領域が、非運動領域の多くを含んでいることを明らかにした(論文発表)。さらに、ビオチン化デキストランアミン(BDA)による標識単一軸索再構築解析により、非運動機能の神経基盤として大脳から小脳への入力を中継する橋核からの小脳投射を解析した。その結果、非運動関連領域と考えられる第I脚・傍片葉・虫部VIb-VII小葉へは、特に橋核の吻側、内側、外側が投射することを明らかにした(論文発表)。第I脚の破壊後の行動異常に関する行動実験を行ったが、単純な運動機能・社会行動には変なが見られず、まだ結果を発表するには至らなかった。本研究の初年度・次年度において、主要なテーマである、ヒト小脳での非運動機能部位を霊長類とげっ歯類の小脳において正確に同定する解析がほぼ完了し、論文・総説を発表した。これにより、齧歯類を用いて小脳の非運動機能の神経基盤に関する系統的解析が効率よく行われるようになった。次年度、非運動領域と考えられる虫部第VI-VII小葉と第I脚を中心にして、胎児期の小脳における区画構造の形成過程の解析結果をまとめ、論文に発表した。さらに、われわれの研究室で得意とする単一軸索解析方法により、脊髄からの小脳入力軸索の単一軸索投射パタンを解析して、論文にまとめて発表していた。本年度は、昨年度までの研究をさらに発展させ、非運動領域に現れるマーカー分子としてPcdh10の発現パタンを詳細に解明し論文発表し、また、非運動領域の決定に重要である橋核からの小脳投射を解明して論文発表した。本年度の主要な成果は、本研究の研究代表者が責任著者として、研究代表者と研究代表者の指導する大学院学生とで主要部分を担当した研究である。研究代表者のこれまでの研究成果と独自の実験・解析手法に基づいた独創性の高い研究であり、本年度は全体として当初の計画を上回って進展したと考えている。研究が進展した理由としては、研究代表者の唯一の外部資金であった本研究費(基盤研究C)を効率的に使用することができたこと、留学生を含めた大学院生5名が本研究に参加してくれたこと、彼らの指導が順調にできたこと、また、所属大学と所属研究室の基本的研究環境が整っていたこと、昨年度までのうちに大学院生の力量で順調に研究成果を挙げられる態勢を整えてきたことなどが挙げられる。研究計画の初年度・次年度・最終年度と3年間にわたり、研究計画は順調に進展したので、今後は、主として、これまでに得られた成果で、まだ論文として発表していない部分の発表をめざしていきたい。非運動機能とは対照的な運動機能での領域同定と行動実験による確認に関する論文(登校中)を発表する。さらに、大脳から小脳への橋核を経由する投射について、単一軸索の解析は終了したが、システマティックな部位対応関係についての解析がまだ終了しておらず、これを発表する。これにより、初年度から勧めていた、小脳非運動機能領域に特異的な入出力神経回路、特に大脳ー小脳間の回路を構成する橋核からの投射と、プルキンエ細胞・小脳核細胞の投射に関して、一通りまとまり、小脳全体の中でのこの領域入出力投射の特殊性を検討できるはずである。小脳非運動機能領域に注目した小脳の形成発達過程の解析に関しては、胎児期の解析は終了したので、生後の発達過程と、その発達過程の結果としての成獣での完成した区画構築を解析し、小脳非運動機能領域が特殊な発達過程によって形成されるのかどうか、哺乳類小脳に独特の特殊な部位であるのかどうかを検討している。マウスの非運動機能関連部位であると考えられる第I脚と虫部第VI、VIIに特有の縞構造を作って発現するプロトカドヘリン10 (Pcdh10)の発現がlacZ発現により可視化されたOL-KOマウス(Pcdh10-lacZマウス)での解析が特に有用と考えられる。そのような解析が傍片葉についてはまとまってきたので、論文発表まで至るように努めていく。

本研究では、ヒト小脳での非運動機能部位を霊長類とげっ歯類の小脳において正確に同定した上で、マウスを用いた系統的解析(特異的神経標識による神経回路解析、マウス行動解析、形成発達機構解析)により、小脳の非運動機能の神経基盤を解明することを目指している。そのために、平成28年度には、ヒト、霊長類、謡歯類の間での小脳小葉構造の相同性を確認した。ヒト小脳の各小葉、特に非運動機能関連とされる第I脚、第II脚、虫部第VI小葉が、それぞれ謡歯類小脳のどの小葉と相同であるかを検討するため、ヒト小脳標本、およびニホンザル、マーモセット、ラット、マウスの固定小脳標本にて、7T静止MR画像撮影を行い、三次元的小葉構造の詳細を解析した。ヒト小脳において非運動機能を担当するとされる第I脚・第II脚の小葉が、霊長類では命名法が一定しておらず、マウス等のげっ歯類では第I脚のみに相当することを、形態的特徴・神経投射パタンおよび分子発現パタンから確認した。それにより、げっ歯類小脳では、第I脚が、ヒト第I脚、第II脚、の非運動領域に相当することが明らかになった(発表論文)。さらに、ビオチン化デキストランアミン(BDA)による標識単一軸索再構築解析を進めている(著書発表)。非運動機能の神経基盤として、橋核からの非運動関連領域と考えられる第I脚への苔状線維の投射パタンの解析、非運動関連領域第I脚から小脳核へのプルキンェ細胞投射の解析による小脳核内の非運動関連領域が同定されつつある。これらの解析により、小脳の入出力神経回路の全体像の中で、小脳非運動関連領域の入出力神経回路がどのような特徴があるのかを明らかにする解析が進展している。本研究の初年度における主要なテーマである、ヒト小脳での非運動機能部位を霊長類とげっ歯類の小脳において正確に同定する解析が順調に進展し、論文発表まで達成した点が挙げられる。マウスを用いた系統的解析(特異的神経標識による神経回路解析、マウス行動解析、形成発達機構解析)により、小脳の非運動機能の神経基盤を解明する研究は、遺伝子改変技術の導入も可能で将来的な発展が大きいと考えられる。そのためには、ヒト、霊長類、げっ歯類類の間での小脳小葉構造の相同性の確認が不可欠である。我々の解析により、ヒト小脳の各小葉、特に非運動機能関連とされる第I脚、第II脚が、サル(マカク)とマーモセットでは文献により一貫性がなく定義されており、げっ歯類では従来からの命名で第I脚とされている小葉がヒトの第I脚、第II脚に相当するという、これまで全く考えられていたことのない知見が得られた。これにより、今後の小脳の非運動機能の解析が、げっ歯類を含んだ動物種において効率よく行われることが期待される。さらに、平成28年度においては、単一軸索解析を含む小脳入出力軸索投射の解析も順調に進展し(論文発表準備中)、また、小脳の非運動機能関連とされる第I脚に注目した、小脳の区画構造の発達形成過程の解析も進展した(論文投稿中)。小脳は運動機能のみならず、各種非運動機能にも関与することが、ヒトの臨床症状や画像解析から示されている。しかし、小脳の非運動機能の基盤となる入出力の神経回路機構は十分には明らかにされていない。
The investigation of Vitamin D system on muscle

筋肉特異的ビタミンD受容体(VDR)ノックアウトマウスを作成した。本マウスでは、対照マウスに比較し握力の低下を認めた。さらにマイクロアレイを用いた筋肉の網羅的遺伝子発現解析、in vitroでの検討などにより、VDRを介する系がジストロフィン結合蛋白質複合体の構成要因の発現を調節することを見いだした。本研究の成果は、筋肉に作用する新たなVDRリガンドの開発に結びつく可能性がある。
都市域の総合的地震被災ポテンシャルの定量化に基づく地域防災カルテの作成

国内の災害に関する情報の検討や、実際的な都市防災情報の収集に基づいて、災害情報に関して「災害情報整理学」という新たな立場を明確に提示し、それに基づいて整理された災害情報の具体的な運用方法として防災カルテ・防災処方箋を包含する「防災カルテシステム」の概念を構築し、さらに各種情報通信技術に立脚した双方向災害情報伝達のフレームワークである「安震システム」を提案・構築した。災害情報整理の方針に関しては、収集した防災・災害に関する情報(知識・データ)に対してオブジェクト指向分析を用い、データの静的構造と動的構造を明らかにし、さらにデータや処理の流れの分析から公開すべき外部情報と隠蔽すべき内部情報を区別しつつ、防災に関わる様々な基盤情報の構造化を行う。このような基盤情報の共通性を活かし、目的・用途に応じて解析手法や結果の表現を工夫することが情報開示の有効手段となる。以上の方法論を災害情報整理学と呼ぶ。オブジェクト指向分析により構造化された基盤情報から、利用者の意向や時間局面に対応して必要な情報を抽出し、変換・翻訳して利用者に提供するインターフェイスとして防災カルテシステムを開発した。防災カルテとして、自治体の作成するマクロな防災マップに加えて、地域に根ざしたミクロな防災情報、高密度の地盤情報や地震記録、建物や都市施設、防災施設などを統合してGISにより災害危険度を総合的にデータベース化しており、さらに災害に脆弱な地域の特定と原因の解明、そして対策を考える防災処方箋の機能を持っている。以上の概念・技術を統合して実際の災害対応に結びつけるため、双方向災害情報システム「安震システム」と、ボトムアップの災害情報伝達端末「安震君」を新たに開発し、フィールドテストを行い有効性を確認した。具体的技術に関しては報告書に詳述している。まず研究組織全体で地域防災カルテのあり方について検討し、システムやデータベースに要求される項目の検討を行った。その際に、名古屋市内で防災上の問題が予想される地域を全員で実際に調査し、また管轄する区役所・消防署などにヒアリングを行って、実際に必要とされる項目の洗い出しにつとめた。濃尾平野周辺の多数の強震記録を、自治体・研究機関・ライフライン企業等から収集・整理し、これらに基づいて、濃尾平野の場所による地震動の相違や震源位置の影響、波動伝播特性、表層地盤の地震動増幅特性などを詳細に検討した。また、独自に収集した多点の常時微動計測結果から、H/Vスペクトル特性と地盤構造や地震動特性との関連を検討した。これらの結果と既存の地盤資料などもあわせて、濃尾平野の浅部・深部地盤構造に関する資料を整備し、地震動予測の基礎となるデータと考察を蓄積した。また同時に、防災に活用することを前提とした場合の地震観測態勢の問題点を検討し、今後のあるべき姿を提言した。災害情報整理の概念を提案し、住民・行政・研究者など様々な立場の人が平常時から災害時まで利用できるような、共通の基礎情報の枠組みの構築を検討した。その際にオブジェクト指向の考え方が有効であることを考察した。また、実際に名古屋市域における検討を試みた。具体的には建物の耐震性、避難施設の充実度などのデータを収集・整理して防災カルテを作成し、これに発災時の対応などを考慮に入れて防災カルテに対応した防災処方箋の作成を試みた。次年度以降は、ここで得られた知見や検討例をもとに、現実に即したシステム開発を行う予定である。国内の災害(三宅島噴火、鳥取県西部地震、東海豪雨など)について行政、マスコミ、ボランティア、被災企業などに着目して整理し、災害情報や防災カルテの観点から検討を加えた。特に平成12年9月の東海豪雨にともなう水害に関しては、情報整理・伝達の不手際が顕著であり、そのために災害を拡大した面もあったことから、全体の経緯から愛知県・名古屋市の今後の対応方針等まで情報収集を行った。

具体的な防災ポテンシャル評価と防災カルテ作成を目指して、小規模な地方都市(愛知県田原町)において住民参加の防災研究会を開催した。地元住民に対して防災に関連する話題を提供するとともに、東南海地震や三河地震の経験などの話題から防災意識の程度や、地元の防災に関する意見などを聴取した。この結果に町職員のヒアリングや町内の状況視察を加えており、地元住民の反応も検討して今後も継続させる予定である。以上2点に加えて東海地方の大企業の危機管理体制についても注目しており、これらを通して、様々な立場の人に対する防災情報とシステムのあり方について検討を進めている。地震被害想定に関しては、平成12年度に「大都市圏強震動総合観測ネットワークシステム」が完成し、濃尾平野を中心とする東海3県で200地点におよぶ高密度オンライン観測網の波形データが使用できることから、地盤データと組み合わせて高精度地震動推定と被害想定に向けたモデルとデータベースの充実を目指している。一方、地域防災に関する情報システムについて、実際的な要素プロトタイプの開発を行っている。JAVA技術等を用いてネットワークアクセスできるウェブGISを検討するとともに、平常時から防災情報を整理・蓄積・利用し、災害時には被災情報発信などに使用できるモバイル端末の開発も進めている。過去2年間に収集した災害に関する情報や検討結果に基づき、今年度は、災害情報に関して「災害情報整理学」という新たな立場を明確に提示し、それに基づいて整理された災害情報の具体的な運用方法として防災カルテ・防災処方箋を包含する「防災カルテシステム」の概念を構築し、さらに各種情報通信技術に立脚した双方向災害情報伝達のフレームワークである「安震システム」を提案・構築した。災害情報整理の方針に関しては、収集した防災・災害に関する情報(知識・データ)に対してオブジェクト指向分析を用い、データの静的構造と動的構造を明らかにし、さらにデータや処理の流れの分析から公開すべき外部情報と隠蔽すべき内部情報を区別しつつ、防災に関わる様々な基盤情報の構造化を行う。このような基盤情報の共通性を活かし、目的・用途に応じて解析手法や結果の表現を工夫することが情報開示の有効手段となる。以上の方法論を災害情報整理学と呼ぶ。オブジェクト指向分析により構造化された基盤情報から、利用者の意向や時間局面に対応して必要な情報を抽出し、変換・翻訳して利用者に提供するインターフェイスとして防災カルテシステムを開発した。防災カルテとして、自治体の作成するマクロな防災マップに加えて、地域に根ざしたミクロな防災情報、高密度の地盤情報や地震記録、建物や都市施設、防災施設などを統合してGISにより災害危険度を総合的にデータベース化しており、さらに災害に脆弱な地域の特定と原因の解明、そして対策を考える防災処方箋の機能を持っている。以上の概念・技術を統合して実際の災害対応に結びつけるため、双方向災害情報システム「安震システム」と、ボトムアップの災害情報伝達端末「安震君」を新たに開発し、フィールドテストを行い有効性を確認した。具体的技術に関しては報告書に詳述している。
糖尿病患者の食事療法に対する葛藤の意味を考慮した看護援助方法に関する研究

1.はじめに:糖尿病患者に対し、食事療法に対する葛藤について面接調査を実施した分析結果に基づき独自の調査票を作成し、食事療法に対する認識とその影響要因を、統計学的に分析を行った。2.研究対象と研究方法(1)調査データ:59ケースを対象に、29の質問項目を分析した。(2)統計分析:統計分析にはSPSS統計ソフトを用い、基本統計・主成分分析・共分散分析を行い、変数間の因果関係と変数のグループ化を行った。3.分析結果(1)対象者の背景年齢:平均±標準偏差=61.25±11.08歳,罹病期間:平均±標準偏差=14.44±18.96年入院回数:平均±標準偏差=2.075±2.38回(2)主成分分析「今の自分を肯定的に受け止めることができる」「食事療法を実施することが可能である」「今の自分が最も価値をおいているものは家族である」「食事療法は価値があることだと思う」「食事療法を継続していく自信がある」の5変数が食事療法に対する認識に重要な因子であると考えられた。(3)共分散分析「食事療法を実施することが可能である」と「食事療法を継続していく自信がある」は強い相関関係があった。一方、「食事療法は価値があることだと思う」と「食事療法を継続していく自信」との間には、「家族」と「食事療法を実施することが可能である」の変数を介していることが明らかとなった。4.終りに:調査票をもとに、主成分分析を行い、それより類別された主要な変数をもとに、共分散分析を行った。本研究は、糖尿病患者の食事療法の継続的な実施の在り方について、問題点や心理的要因を明らかにしてきたが、今後更に調査データ数を増やし、食事療法の継続に対する因果関係を検討し、具体的援助方法を考案していくことが今後の課題である。●現在、外来通院している糖尿病患者が、食事療法を実践していく中で、食事療法に対する「葛藤体験」がその後の食事療法実践に対し、どのような影響を与えているかを明らかにすることを目的に、データ収集・データ分析を実施している。●データ収集は、半構造化質問紙を用いた面接調査を行い、データを質的に分析している。現在、11名の糖尿病患者に面接調査を実施し、10名のデータ分析を行った。研究協力者には、研究の概要を説明し、研究協力の同意を得、同意書に署名をいただいている。●現時点において、明らかになっている結果を以下に述べる。1.食事療法実践に対し、特に葛藤体験の訴えがなかったものは、食事療法を実践したことから従来感じていた身体の苦痛が消失し、体調が良好であることに満足しており、食事療法を継続していく意志を表明していた。2.食事療法実践の必要性を感じてはいるが、具体的方法がわからず、その結果食事療法を実践しても効果が得られていないものは、食事療法必要性の認識と、実践効果が現れないことの間で、葛藤を体験していた。しかしこのような糖尿病患者は、食事療法の実践方法に戸惑いを感じ、食事療法がストレスであることを訴えてはいるものの、自分なりに手探りしながら、食事療法を引き続き行っていく意志を述べていた。3.食事療法を実践したことから、低血糖や体調の悪化を感じた体験があるものや、食事療法を実施しようとしても、仕事や社会背景から、食事療法実践が困難であると感じているものは、食事療法は必要であると述べるものの、現状とのギャップに対し、葛藤を引き起こしてはおらず、食事療法実行度は低下していた。今後、残りのデータ収集・分析を重ね、更なる検討を加え、糖尿病患者の食事療法に対する葛藤の意味を見出し、それを基に看護援助方法を立案していきたいと考えている。●平成16年度に情報収集を行ったデータ分析より、糖尿病患者の食事療法に対する葛藤形成プロセスが明らかとなった。その概要は、食事療法の実施に対する葛藤がない状態→食事療法の実施に対する障壁の出現→食事療法の実施に対する障壁から、食事療法の実施を妨げる力の出現→食事療法の実施に対する葛藤の出現という一連のプロセスであった。(この結果の一部は、論文としてまとめ査読中、学会発表実施)しかし、この分析結果の中で、これは糖尿病患者独自のプロセスであるのか、一般化できるのかという判断にまで至っていない。そのため、現在、さらに情報収集・分析を行い、疑問点を解決できるよう取り組んでいるところである。●葛藤形成プロセスが明らかとなり、看護援助方法を立案していく必要性があるが、葛藤に対する看護援助方法として有効に適応できるものは、国内で明らかにされていない。そのため、食事スタイルの異なる諸外国において、どのような教育がされているのか情報収集することにより、看護援助方法の立案に有効となる情報が得られるのではないかと考え、海外研修を行った。その中で、糖尿病患者に対する医療者の係わりの程度の違いが、1点挙げられた。また、糖尿病患者1人1人の、個人の行動に対する責任感の持ち方の違いを感じた。この研修での成果は論文としてまとめており、現在査読中である。●次年度は、現在取り組んでいる情報収集、分析を重ね、糖尿病患者の食事療法に対する葛藤への看護援助方法を立案、実践し、評価を行う予定である。2.研究対象と研究方法(1)調査

データ:59ケースを対象に、29の質問項目を分析した。(2)統計分析:統計分析にはSPSS統計ソフトを用い、基本統計・主成分分析・共分散分析を行い、変数間の因果関係と変数のグループ化を行った。3.分析結果(1)対象者の背景年齢:平均±標準偏差=61.25±11.08歳,罹病期間:平均±標準偏差=14.44±18.96年入院回数:平均±標準偏差=2.075±2.38回(2)主成分分析「今の自分を肯定的に受け止めることができる」「食事療法を実施することが可能である」「今の自分が最も価値をおいているものは家族である」「食事療法は価値があることだと思う」「食事療法を継続していく自信がある」の5変数が食事療法に対する認識に重要な因子であると考えられた。(3)共分散分析「食事療法を実施することが可能である」と「食事療法を継続していく自信がある」は強い相関関係があった。一方、「食事療法は価値があることだと思う」と「食事療法を継続していく自信」との間には、「家族」と「食事療法を実施することが可能である」の変数を介していることが明らかとなった。4.終りに:調査票をもとに、主成分分析を行い、それより類別された主要な変数をもとに、共分散分析を行った。本研究は、糖尿病患者の食事療法の継続的な実施の在り方について、問題点や心理的要因を明らかにしてきたが、今後更に調査データ数を増やし、食事療法の継続に対する因果関係を検討し、具体的援助方法を考案していくことが今後の課題である。
入出力データに基づくシステム表現と制御方式

本研究では,入出力データに基づくシステム表現と制御方式に関して,その理論的枠組を確立することを最終的な目的としている.この目的に沿って,本年度は,発展的な理論研究を行い,以下のような成果を得た.まず,観測される入出力データに有界なノイズが加わった場合にも対応できるような,入出力データ蓄積に基づくロバスト制御アルゴリズムについて,基礎的な検討を行った.そして,任意の目標信号への最短ステップデッドビート追従制御問題を対象として,行列不等式に基づく制御アルゴリズムを研究開発し,学会発表をおこなった.これに引続き,観測される入出力データに白色ノイズが加わる場合を考察し,ノイズの確率的性質をうまく取り込めば,上記のアルゴリズムがある種の最適制御になることを明らかにした.次に,システムダイナミクスが変動する場合について考察し,収集したデータを適当な論理判断に基づき更新すれば,入出力データに基づく適応制御が可能であることがわかった.また,入出力データに基づく制御を,より一般的な制御対象が取り扱える学習制御系に拡張するために,初期値の誤差やシステムダイナミクスの変動など,データが正確でない場合の学習制御系の制御誤差を明らかにした.さらに,入出力データに基づく制御の枠組を,任意の目標信号へのデッドビート最適追従制御に拡張できることを明らかにし、学術雑誌にて論文発表を行った.本研究では,入出力データに基づくシステム表現と制御方式に関して,その理論的枠組を確立することを最終的な目的としている.この目的に沿って,本年度は,基礎的な理論研究を行い,以下のような成果を得た.まず,入出力データ(信号)空間の拘束に着目したシステム表現の利点と欠点について検討した.これについては,今までに得られている成果をサーベイし,学会発表を行った,また,入出力データのみを用いる場合と対極をなす物理拘束のみを用いる場合についても検討し,その得失について考察した.さらに,データが正確な場合について,既に得られている萌芽的な結果を多入力多出力系に拡張した.次に,システムが変動する場合について考察し,ゲインスケジューリング制御の考え方を援用することにより,入出力データに基づく制御が可能であることがわかった.また,入出力データに基づく制御をサーボ系に拡張するために,入出力チャンネル数に制約のない一般的な場合のサーボ系について考察し,制御系の構造を明らかにした.さらに,数値データの計算アルゴリズムとして行列不等式に基づくものの有効性を検討するために,同時安定化コントローラの設計問題を取り上げ,その行列不等式に基づく解法アルゴリズムについて考察した.そして,現在は,データが正確でない場合にも対応できるような,入出力データ蓄積に基づくロバストな制御アルゴリズムについて,研究を集中している.そして,行列不等式に基づくアルゴリズムを,萌芽的な研究成果として得ている.これについては,現在,発表準備中である.本研究では,入出力データに基づくシステム表現と制御方式に関して,その理論的枠組を確立することを最終的な目的としている.この目的に沿って,本年度は,発展的な理論研究を行い,以下のような成果を得た.まず,観測される入出力データに有界なノイズが加わった場合にも対応できるような,入出力データ蓄積に基づくロバスト制御アルゴリズムについて,基礎的な検討を行った.そして,任意の目標信号への最短ステップデッドビート追従制御問題を対象として,行列不等式に基づく制御アルゴリズムを研究開発し,学会発表をおこなった.これに引続き,観測される入出力データに白色ノイズが加わる場合を考察し,ノイズの確率的性質をうまく取り込めば,上記のアルゴリズムがある種の最適制御になることを明らかにした.次に,システムダイナミクスが変動する場合について考察し,収集したデータを適当な論理判断に基づき更新すれば,入出力データに基づく適応制御が可能であることがわかった.また,入出力データに基づく制御を,より一般的な制御対象が取り扱える学習制御系に拡張するために,初期値の誤差やシステムダイナミクスの変動など,データが正確でない場合の学習制御系の制御誤差を明らかにした.さらに,入出力データに基づく制御の枠組を,任意の目標信号へのデッドビート最適追従制御に拡張できることを明らかにし、学術雑誌にて論文発表を行った.
解析関数空間の構造とその上の作用素の研究

大野は新潟大・理の泉池敬司と共にトーラス上のHardy空間における自己共役commutatorの不変部分空間の問題をさらに一般の場合に拡張し、これを論文発表した。またHardy空間H^∞上の合成作用素のcomponentについて京都大・理のR.Zhaoと共同研究し、その成果を1998年8月の国際数学者会議において発表し、その後米・ヴァージニア大B.Mac Cluerを加えた共著論文として準備中である。船橋は、純虚ケーリー代数の6次元球面に作用するリー群SP(1)の軌道とその管状超曲面の幾何学的特性について検討した。即ち、各軌道は多様体であり、このうちホップ超曲面をもつ3次元CR部分多様体が存在することを示し、佐々木多様体の部分多様体がcontactCR-構造をもつ場合について検討した。橋本はケーリー代数の積構造を用いることにより6次元球面上には、等質な概エルミート構造が存在することから、この概エルミート構造に関して、接空間がある意味で不変な部分多様体である研究を行った。石崎は複素平面上での有理型函数の性質を調べた。ある代数的微分方程式が許容解をもつ条件、その解の零点の分布・複素振動についてある精密化と一般化を得た。また、有理型函数で超・超越性であるようなものの特徴付けに取り組んだ。衛藤は半群環の自由分解を束を用いて行った。半群環がCohen-Macaulay環となる例とならない例を与え、それらの応用として、Grobner基底の理論,Buchsbaum-Eisenbudの判定法で得られる結果も出した。大野は新潟大・理の泉池敬司と共にトーラス上のHardy空間における,自己共役commutatorの不変部分空間の問題をさらに一般の場合に拡張し,これを論文発表とした。又Hardy,Bergman空間上の合成作用素の差のcompact性,調和Bergman空間上のToeplitz作用素の性質を調べこれらを研究集会において発表した。船橋はNearlyKaehler構造をもつ6次元球面に作用するスピノール群SP(1)の軌道幾何学的性質を検討して次の結果を得た。群SP(1)の例外群G2の部分群として,り一環の立場から規定できるある種の作用で6次元球面にはたらくものであるが、各軌道が1つのパラメータで表現でき、しかも6次元球面の平均曲率一定の3次元全膀的部分多様体になることを明らかにした。橋本は、6次元球面を等質空間G2ISU(3)とみることにより、概複素構造が定義されることから、6次元球面のグラスマン幾何学の分類に従って、特に、SU(2)のG2の部分群としての表現を用いて3次元CR部分多様体の具体的構造、及びその剛性定理を得た。石崎は、複素平面上での函数方程式と微分方程式の有理型解について研究した。特に、代数的な微分方程式を満たさない性質をもつ函数方程式の解についての存在と、値分布論的性質を調べた。衛藤は、半群環の自由分解を束を用いて行った。半群環がCohen-Macaulo環となる例とならない例を与え、それらの応用を考えた。完全性の証明においては各々Buchsbaum-Eisenbudの判定法Grobner基底による。大野は昨年度よりテーマにしているHardy空間H@S12@E1上の合成作用素のcomponentについて、京都大・理のR.Zhao氏との共同研究でH@S1∞@E1空間の場合で考察を行った。その結果については1998年8月の国際数学者会議(ICM94,ベルリン)において発表を行ったが、その後米ヴァージニア大B.D.Mac Cluer氏も加えた研究となりその結果は今投稿中である。また引き続き荷重付き合成作用素についても、論文の準備中である。船橋は2n+1次元佐々木多様体のn+1次元部分多様体がcontactCR-構造を持ち、その第2基本テンソンがある種の条件を満たす場合について検討した。

橋本は6次元球面内のJ正則曲線上の、第1法束、第2法束方向の管が全実部分多様体、またはCR部分多様体になる場合について研究した。ここで得られた結果はEjiriの結果の拡張したものになっている。石崎は、複素平面上での有理型函数の性質、特に、ある函数方程式で定義される有理型函数で、かつ有理函数を係数とする代数的微分方程式を満たさない函数(超・超越性)の特徴付けに取り組んだ。衛藤は半群環の自由分解を束を用いて行った。その結果2つの場合に実際に自由分解を得た。1つは半群環がCohen-Macaulay環となる例を与え、もう1つはCohen-Macaulay環にならない例を与えている。その応用としてGrohner基底等の理論を用いた結果も得られる。
溶媒蒸発による液相エピタキシャル法の開発

膜状単結晶を成長させるエピタキシャル成長は、比較的簡便で生産性が高いことから、多くのデバイス・テクノロジーに利用されている。この中で溶液を用いる液相エピタキシャル法は成長速度が大きく再現性が高いことから最も有力な方法と考えられる。我々の考案した溶媒蒸発エピタキシー法は、溶液原料を結晶基板に塗布し、加熱溶融したのち溶媒のみを蒸発させることによってエピタキシャル成長を行う極めて簡便な方法である。しかし現在までその実施例は極めて少なく、大いに研究の余地が残されている。ここでは酸化物系を取り上げ、実験を行った。具体的にはMgO単結晶(100)基板に対するMnO,CoO,NiO系、酸化物超伝導体BSCCO系、導電性透明スピネルZnGa_2O_4系についての実験結果をまとめた。その結果、溶媒蒸発エピタキシー法は、1)作業は極めて簡単であり、特殊な装置や技術を必要としない。2)条件が決定されれば再現性は良好である。3)そのままで試料が得られ、溶媒との分離などの作業は必要ない、などの利点が明らかにされた。いっぽう欠点としては、1)高温揮発性の溶媒を選択する必要がある。2)処理温度が比較的高いため、膜と基板との反応を注意しなければならない。3)膜面の凹凸、島状化は見られ、蒸発が均一に起こるような条件を見出さなければならない、などがわかった。以上から、酸化物膜に溶媒蒸発エピタキシー法を適用することは非常に有力と考えられるが、まだ多くの問題点が残されていることが明らかにされた。単結晶基板上に溶液を塗布し、加熱して溶媒蒸発することによってエピタキシャル膜を結晶成長させる新しい方法、溶媒蒸発エピタキシャル法を検討した。今年度は成長の基礎課程を調べるため、横型管状育成装置の設計・製作と実験条件の設定、および遷移金属酸化物の育成実験を行った。基盤には酸化マグネシウム単結晶の(100)劈開面を用い、これと同一の岩塩型構造である酸化マンガン、酸化コバルト、酸化ニッケルの膜成長を試みた。高温揮発性溶媒としてフッ化鉛とフッ化カリウムを用いたが、前者は成長温度近傍で基板結晶を著しく腐食することが判明し、以後は後者のみを用いた。最高温度は900-1100°C、反応時間は8-20時間で、雰囲気は窒素ガス流である。得られた試料について顕微鏡およびSEM観察、EPMAによる組成分析を行った。結晶はいずれも島状に析出しており、酸化マンガン、酸化コバルトについては数ミクロンの小ピラミッドの集合体だった。ピラミッドの形状、傾きなどからこれらは(111)面よりなる微結晶からできており、辺の方位は全て基板の<100>方位に対して45°傾斜した<110>である。このことから、上記の島状結晶は明らかにエピタキシャル成長しているものと判断された。これに対して酸化ニッケルでは、はっきりした規則的構造は見られなかった。この原因としては、酸化ニッケルの溶媒に対する溶解度が不充分だったためであろうと推定される。以上の結果から、溶媒蒸発法により岩塩型酸化物のエピタキシャル成長が順調に進行することが確認された。現在は同じ手法を発展させ、硫化物、セレン化物のエピタキシャル成長を実験中である。