hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ゼロ質量的分散関係を持つ有機導体における制御された高圧・強磁場下での物性の探索

HMTSF-TCNQは擬一次元の有機伝導体である。この物質は常圧で30 K以下でCDW観測されるが、1 GPaの圧力でCDWがほぼ抑えられる。この1 GPaの圧力下で磁場誘起相について、それがCDW起源か、SDW起源かという問題の他、(TMTSF)2X塩で見られた磁場誘起SDW相との類似点や相違点について研究した。今まで、HMTSF-TCNQの良質な単結晶の入手は困難で、それがこの物質の本質でもあり、実験研究の限界を決めているように考えられてきた。しかし、最近、共同研究者により、単結晶性の高い試料の製法が編み出されたことが、本件を真の単結晶で改めて研究する動機となった。今回用いた試料は事前にX線で全品検査を行い、Bragg点を鋭く示す試料に限った。行った主たる実験は、磁気抵抗およびAMROである。高圧セルに再現性確認のため2個の試料を同じ向きに入れ1.1 GPaの圧力にした。そのような圧力セルを2個用意し、ふたつ目のセルでは最初のセルと異なった向きに2個の試料をセットした。1軸の実験が終わった後は、室温で圧力セルを90度回転させて、再び低温での磁場中、回転実験を行った。この方法で、同じ圧力セル内の2個の試料では再現性を確認しながら、3方向に異方性のある低次元試料の3つの軸周りのAMROを測定することができた。今回、良質単結晶での実験となったため、回転に対する対称性などにみられるデータの質が格段に向上した。圧力でCDWが抑えられる圧力1 GPaの圧力下で3つの軸の方向に磁場を回転し、AMROなどを通じ、磁場誘起相転移が起こる条件を求めることができた。即ち、磁場のz成分が10 Tのときに起こるため、軌道起源であることが明瞭に示された。また、この相転移は一次の相転移である。これらの磁場の向き、相転移の次数などの点は(TMTSF)2Xの磁場誘起SDWに似ていることが明らかになった。24年度が最終年度であるため、記入しない。本物質はHMTSFの正孔バンドとTCNQの電子バンドからなる擬一次元導体である。この物質は常圧では30K以下CDW転移をする。このCDWは1GPaで抑えられる。この圧力下での磁場誘起の逐次転移を研究するため、角度依存磁気抵抗とその磁場依存性、温度依存性、またHall効果を調べた。角度依存磁気抵抗の研究では、磁場誘起相が現れる前のfemiologyがおよそ10T以下の低磁場では観測され、高磁場で磁場誘起相を形成していく過程が観測された。Hall効果の測定によるとRxyは高磁場では階段的な振舞いを示し、量子Hall効果の存在を示唆する結果を得た。2.β-(BDA-TTP)213での一軸性圧力による1/2充填と1/4充填の制御と超伝導本物質は一軸性圧力の印加方向により1/2充填と1/4充填の制御の可能性がある。それに伴い絶縁層がMott絶縁体、電荷秩序が起きていると思われる。1GPa以下の菊地耕一らの研究によれば、c軸方向での圧縮時のみ、0.9GPaで10Kの超伝導を観測した。我々は圧力範囲を2.5GPaまで拡張した結果、a軸、b軸でも超伝導が発見された。我々の推察が正しければ同一物質でMott絶縁体、電荷秩序絶縁体の周辺で超伝導が起こる新規な物質であることになる3.α-(BEDT-TTF)213のディラックコーンの高圧力安定性本物質の温度に依存しない電気抵抗は加圧によりより温度域を広めることが知られているが、圧力増大とともに二つのディラックコーンがいずれ接近し、4GPa以上では一つになりギャップが開くという理論の予想があった。本研究ではその検証を目指し、cubic anvilで圧力下の電気抵抗の温度依存性を測定した。その結果、8GPaになっても温度に依存しない電気抵抗は、より安定化することが明らかにした。

1軸の実験が終わった後は、室温で圧力セルを90度回転させて、再び低温での磁場中、回転実験を行った。この方法で、同じ圧力セル内の2個の試料では再現性を確認しながら、3方向に異方性のある低次元試料の3つの軸周りのAMROを測定することができた。今回、良質単結晶での実験となったため、回転に対する対称性などにみられるデータの質が格段に向上した。圧力でCDWが抑えられる圧力1 GPaの圧力下で3つの軸の方向に磁場を回転し、AMROなどを通じ、磁場誘起相転移が起こる条件を求めることができた。即ち、磁場のz成分が10 Tのときに起こるため、軌道起源であることが明瞭に示された。また、この相転移は一次の相転移である。これらの磁場の向き、相転移の次数などの点は(TMTSF)2Xの磁場誘起SDWに似ていることが明らかになった。24年度が最終年度であるため、記入しない。実績の概要に記述したことが、すべて予想(計画)以上の成果をだせたと思っている。震災の影響で日本でのDC強磁場が事実上使えていない。この研究には20Teslaをはるかに超える強磁場が不可欠である。高圧力との組み合わせ実験なので、パルス磁場ではこの成果が出せない。Tallahassee(Florida,米国)の強磁場を使うには旅費が必要で、この工面が厳しい。
低誘電率・高絶縁耐力プラズマ堆積C_xF_y膜を用いたSF_6代替絶縁方式の開発

本研究は地球温暖化ガスの一つとして使用量の削減が迫られているSF_6ガスに替わり窒素や酸素あるいは合成空気と導体部に低誘電率・高絶縁耐力をもつアモルファスC_xF_y(a-C:F)膜を堆積し二次電子放出を抑え、これまで同様あるいはそれ以上の絶縁耐力を得ようとすることである。絶縁膜原料には、C_7F_<16>とC_8F_<18>(常温では液体で、蒸気圧は数数十Torr)を用い、RFプラズマCVD法により作成し、これの化学的・電気的特性を評価した。成果は以下のとおりである。1.Siならびにアルミニウム基板上への堆積速度は、100200nm/min以上で、在来原料のCF_4やC_2F_6に比べ数十倍以上の高堆積速度が得られた。2.堆積a-C:Fは高密度C-CとC-F結合から成り、誘電率(ε_r【approximately equal】2)の低い熱特性にも優れた絶縁膜であった。絶縁耐力は1μm厚で2.7MV/cm。誘電体損はポリテトラクロロエチレンよりは大きかった。3.本a-C:FをAl電極上に堆積したものを用いてN_2、ArとHeガスのパッセン曲線を測定したが、破壊電圧V_sはAl電極の場合に比べて低pd(気圧x電極間隙)領域で3倍程度上昇した。また、pd<20Torr・cmでは、SF_6のV_sよりも向上することが分かった。4.この縁耐力向上の原因は、二次電子放出係数が、金属のものに比べ圧倒的に小さく、10^<-5>オーダの小さな値を与えたことによることを明らかにした。5.プラズマ相で生じた分解種とa-C:F膜の化学組成の関係を調べたが、プラズマ条件が膜質に与える影響が必ずしも明らかになったとは言えず、今後の課題として残った。本研究は地球温暖化ガスの一つとして使用量の削減が迫られているSF_6ガスに替わり窒素や酸素あるいは合成空気と導体部に低誘電率・高絶縁耐力をもつC_xF_y高分子膜を堆積し二次電子放出を抑え、これまで同様あるいはそれ以上の絶縁耐力を得る方式を開発しようとすることである。絶縁膜は、原料にフルオロカーボン(分子式はC_<m(>7)>F_<n(>16)>/O,N;常温では液体であるが蒸気圧は数数+Torr)を用い、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法により作成し、これが実用に供し得るかについて検討・評価する。1.銅とアルミニウム基板上への堆積速度は、100nm/min以上となり、在来用いられてきた低分子CF系材料に比べ10倍以上の堆積速度が得られた。2.Rfプラズマによる分解がDCプラズマによる分解堆積より、均質で電気特性の優れた膜が得られた。DCプラズマの場合には膜が破壊し、プラズマ発光スペクトルも異なった。3.C_8F_<18>分解ラジカルを金属電極上に堆積したものによる窒素ガス複合系の絶縁耐力は、一例としてではあるが、膜無しの場合に比べて35%上昇した。3.縁耐力向上の原因は、二次電子放出係数が、金属のものに比べ圧倒的に小さく、10^<-5>オーダの小さな値を与えたことによることを明らかにした。

本研究は地球温暖化ガスの一つとして使用量の削減が迫られているSF_6ガスに替わり窒素や酸素あるいは合成空気と導体部に低誘電率・高絶縁耐力をもつアモルファスC_xF_y(a-C : F)膜を堆積し二次電子放出を抑え、これまで同様あるいはそれ以上の絶縁耐力を得る方式を開発しようとすることである。絶縁膜には、原料にフルオロオクタン(分子式はC_8F_<18>;常温では液体であるが蒸気圧は数数十Torr)を用い、プラズマCVD (Chemical Vapor Deposition)法により作成し、これの化学的・電気的特性を評価した。成果は以下のとおりである。1.RfプラズマCVDにより銅とアルミニウム基板上への堆積速度は、100nm/min以上で、在来用いられてきた低分子CF系材料に比べ1O倍以上の高堆積速度が得られた。3.本a-C : Fの絶縁耐力は1μmで2.7MV/cmに達した。また、誘電体損はCF_2から成るポリテトラフロロエチレンよりは大きかった。4.本a-C : Fを金属電極上に堆積したものによる窒素ガス複合系の絶縁耐力は、一例ではあるが、膜無しの場合に比べて低pd(気圧x電極間隙)領域で3倍程度上昇した。5.この縁耐力向上の原因は、二次電子系数が、金属のものに比べ圧倒的に小さく、10^<-5>オーダの小さな値を与えたことによることを明らかにした。本研究は地球温暖化ガスの一つとして使用量の削減が迫られているSF_6ガスに替わり窒素や酸素あるいは合成空気と導体部に低誘電率・高絶縁耐力をもつアモルファスC_xF_y,(a-C:F)膜を堆積し二次電子放出を抑え、これまで同様あるいはそれ以上の絶縁耐力を得ようとすることである。絶縁膜原料には、C_7F_<16>とC_8F_<18>(常温では液体で、蒸気圧は数数十Torr)を用い、RFプラズマCVD法により作成し、これの化学的・電気的特性を含め、平成15年度には特に絶縁特性を評価した。1.本a-C:FをAl電極上に堆積したものを用いてN_2、ArとHeガスのパッセン曲線を測定したが、破壊電圧V_sはAl電極の場合に比べて低pd(気圧x電極間隙)領域で3倍程度上昇した。また、pd<20Torr・cmでは、SF_6のV_sよりも向上することが分かった。2.この縁耐力向上の原因は、二次電子放出係数が、金属のものに比べ圧倒的に小さく、10^<-5>オーダの小さな値を与えたことによることを明らかにした。
マクロファージの発生,分化,成熟とその腫瘍性増殖の病理学的解析

(2)MFHのうち2例に炎症性線維性組織球腫(IFH)を経験した。IFHは類白血病反応を呈し、好中球遊走因子の産生、分泌が確認され、同時にコロニー刺激因子産生腫瘍の可能性が指摘された。(3)HMRは特有の組織像を示し、一つの独立疾患とみなされるのに対し、悪性組織球症には雑多な症例が含まれ、これを独立疾患とみなすことは困難であった。(4)HMRはFHRと同様貧食能の著しいマクロファージ(Μφ)の増殖とみなされた。FHRと鑑別を要するhemophagocytic vira syndrome(HVS)について検討すると、HVSにはEBウィルス陽性を示すものがあり、組織学的にFHRに類似するが、肝やその他の組織に炎症性変化がみとめられた。(5)HXに包括されるLetterer-Siwe病、Hand-Sch【U! ̈】ller-Christian病、骨好酸球性肉芽腫について病変分布は異なるが、増殖細胞は抗Μφモノクロナル抗体、la抗原、S-100蛋白陽性で、貧食能に乏しく、Μφの一亜型とみなされた。(6)組織球性肉腫のなかには貧食能の著しい症例のほか、HX細胞類似のものもみとめられた。2.ヒト、マウス、ラット胎児のΜφの発生、分化過程を追求した結果、Μφには単球系由来のもののほか、未熟胎生Μφから直接分化、成熟するものがあり、卵黄嚢間葉層内に初発する。この種の胎生Μφは血中にでて、血中を循環する特性を有し、肝原基を始め胎児の各所組織に移動する。組織内で胎生Μφは活発に分裂、増殖し、成熟する。ことに肝原基における胎生Μφは胎児各所組織へのΜφの供給源となる。Μφは胸腺原基内でla抗原を獲得し、この種のΜφはLangerhans細胞、interdigitating cellsへ分化する細胞とみなされた。
リグニンの低分子化によるバイオマス変換前処理の研究

木材・竹・バガスの主体であるリグノセルロースを酵素ならびに酵母により液体燃料に変換するときに必要な前処理の効果を明らかにし、より有効な方法を発展させることを目的とした。(1)マイクロ波照射によるリグノセルロース前処理(越島哲夫):マイクロ波加熱による前処理効果は広葉樹では大きいが針葉樹では小さい。その理由は針葉樹リグニンでは分解時に縮合も同時に進行する結果、細孔の生成が抑えられ、その結果細孔表面積が広葉樹に較べ著しく小さく、糖化が抑制されることを明らかにした。(2)遺伝子工学的に育種された担子菌による脱リグニン(桑原正章):リグニンペルオキシダーゼ遺伝子を変異株の染色体DNAからクローニングし、ジデオキシ法によりその塩基配列を解析した。本遺伝子はシグナルペプチドを構成する28コのアミノ酸に相当する配列とコードタンパクを構成する344コのアミノ酸に相当する配列を含み、さらに構造遺伝子中に18ケ所のイントロン配列を認めた。(3)爆砕によるリグノセルロース前処理(沢田達郎):爆砕を省エネルギー化すると共に高効率化するため、2段型爆砕装置を開発した。ユーカリを用い1段目で3MPaの蒸気により1分間蒸煮したチップを爆砕により2段目反応器に移し、再び3MPaの蒸気で1分間蒸煮・爆砕後アルコール醗酵した。2段爆砕によりアルコール濃度は3.2→3.6g/lに上昇したが4MPaのチッ素ガスで加圧するとき4.1g/lまで増加した。(4)加溶媒分解による脱リグニンとリグニンの液体燃料化(笹谷宜志):化学的前処理として有効な酢酸・水素常圧脱リグニンにおいて用いる触媒を硫酸におき換えた系を詳細に検討した。その結果フェノールを加えることにより8488%の脱リグニンが常圧下で可能となった。(5)農林産資源から得たリグニンを炭素源とするアルコール醗酵(松野隆一):Clostridium indolisおよびSphenoidesはリグニンモデル物質からアルコールを生産した。
蛍光性タンパク質温度センサーを用いた生体内温度分布の意義の解明

平成30年度は、当研究室で開発した蛍光性タンパク質温度センサーtsGFPを、in vivo評価に適した形へ改良した。具体的には、25°C付近で鋭敏な変化を起こす変異体ならびに核に局在型する変異体を作製した。tsGFPは、緑色蛍光タンパク質(GFP)の両端を、コイルドコイルを形成するTlpAで挟んだ構造をしている。このTlpA領域が温度依存的に二量体の形成とかい離の構造変化を起こすことで、GFPの蛍光特性が変化する。そして、TlpAの安定性が、温度変化を鋭敏に検出できる温度領域を決定する。現在報告しているtsGFP1, tsGFP2はそれぞれ37°Cと43°C前後で最も高い感度を示すが、線虫、ショウジョウバエなどのモデル生物は至適生育条件が25°C前後である。従って、この温度域で最適な感度を示すtsGFP変異体を設計することで、これらモデル生物の細胞内小器官における熱産生や温度変化を観察可能となる。そこで、アミノ酸レベルでの変異体を数種類作製し、25°C前後で鋭敏な感度を示す変異体が得られた。さらに、Simian Virus 40由来の核局在シグナルを付加した核局在型tsGFP1-nucを作製した。これらの成果を元に、以下の発表を行った。2.坂口怜子、清中茂樹、森井孝、森泰生「ミトコンドリアのエネルギー産生システムの理解を目指した細胞内温度センサーの開発」ゼロエミッションエネルギー研究拠点平成30年度共同利用・共同研究成果報告会、2019年3月7日本研究の目的である、生体内温度分布の意義の検討のためには、細胞レベルのみではなく、個体レベルでの観察が必要となる。本年度は、tsGFPのモデル生物での利用を想定して、鋭敏に変化する温度領域を低温側にシフトさせるために、コイルドコイルの安定性を下げてかい離しやすく変異体の作製を行った。手法として、TlpAのアミノ酸配列情報に基づき、配列中でαへリックスを安定にするロイシンの代わりに、構造を不安定にさせるプロリンを挿入した変異体を作製した。当初の研究計画通り、変異箇所の組み合わせによって数種類の変異体を作製し、25°C付近を鋭敏に感知できる、モデル生物での観察に最適な挙動を示す変異体を選択することができた。さらに、細胞内小器官レベルでの温度変化観察のため、現在までに、tsGFPのvariantとしてミトコンドリア局在型、小胞体局在型、膜局在型を報告済であるが、本年度は、Simian Virus 40由来の核局在シグナルを付加した核局在型tsGFP1-nucを作製した。核内ではDNAの複製・RNAの転写など熱収受を伴う反応が起こっていると考えられ、このセンサーを用いて核内の温度変化を観察することによって、細胞周期の制御などに関する知見が得られる。以上の理由から、概ね順調に進展していると考えられる。本年度は当初の計画に沿って、以下の方針で研究を推進する。検出波長域の異なる変異体の作製:現在のtsGFPの励起波長は380 nmと480 nm付近だが、この波長の光は生体組織の透過性が低く、生体内部の観察には適さない。そこで、GFPの代わりに、生体組織を透過する光波長域の変異体を作製する。具体的には、700-900 nmで励起・検出可能なDsRedやiRFPなどの蛍光タンパク質を導入し、生体内部の温度変化を検出できるセンサーを作製する。作製したセンサーの試験管内での機能評価:作製したセンサーを大腸菌発現系で発現・精製し、その温度依存的な蛍光特性を試験管内で評価する。狙った温度特性やS/N比が得られた場合は、細胞内で起きうる環境変化(pHや金属イオン濃度変化)やその他の生体内物質(塩、ATP等)に対してセンサーが安定であることを確認する。更に、円偏光二色性スペクトルを測定して、コイルドコイル領域の温度依存的な構造変化を定量評価する。細胞内温度センサーのin vivoでの評価:これまでに作製したセンサーを実際にモデル生物内に導入する。現在共同研究先と共に、ノックインショウジョウバエ並びに、ウィルス体を用いたマウスへの導入を進行中である。センサーの発現が確認できた個体について、定常状態、ならびに寒冷・温熱条件や低酸素ストレスなどに曝露された際のミトコンドリアや小胞体、核内などの熱産生の変化を評価する。さらに、温度感受性分子であるTRPV1などをノックダウンした場合の応答の違いを検討する。

そこで、アミノ酸レベルでの変異体を数種類作製し、25°C前後で鋭敏な感度を示す変異体が得られた。さらに、Simian Virus 40由来の核局在シグナルを付加した核局在型tsGFP1-nucを作製した。これらの成果を元に、以下の発表を行った。2.坂口怜子、清中茂樹、森井孝、森泰生「ミトコンドリアのエネルギー産生システムの理解を目指した細胞内温度センサーの開発」ゼロエミッションエネルギー研究拠点平成30年度共同利用・共同研究成果報告会、2019年3月7日本研究の目的である、生体内温度分布の意義の検討のためには、細胞レベルのみではなく、個体レベルでの観察が必要となる。本年度は、tsGFPのモデル生物での利用を想定して、鋭敏に変化する温度領域を低温側にシフトさせるために、コイルドコイルの安定性を下げてかい離しやすく変異体の作製を行った。手法として、TlpAのアミノ酸配列情報に基づき、配列中でαへリックスを安定にするロイシンの代わりに、構造を不安定にさせるプロリンを挿入した変異体を作製した。当初の研究計画通り、変異箇所の組み合わせによって数種類の変異体を作製し、25°C付近を鋭敏に感知できる、モデル生物での観察に最適な挙動を示す変異体を選択することができた。さらに、細胞内小器官レベルでの温度変化観察のため、現在までに、tsGFPのvariantとしてミトコンドリア局在型、小胞体局在型、膜局在型を報告済であるが、本年度は、Simian Virus 40由来の核局在シグナルを付加した核局在型tsGFP1-nucを作製した。核内ではDNAの複製・RNAの転写など熱収受を伴う反応が起こっていると考えられ、このセンサーを用いて核内の温度変化を観察することによって、細胞周期の制御などに関する知見が得られる。以上の理由から、概ね順調に進展していると考えられる。本年度は当初の計画に沿って、以下の方針で研究を推進する。検出波長域の異なる変異体の作製:現在のtsGFPの励起波長は380 nmと480 nm付近だが、この波長の光は生体組織の透過性が低く、生体内部の観察には適さない。そこで、GFPの代わりに、生体組織を透過する光波長域の変異体を作製する。具体的には、700-900 nmで励起・検出可能なDsRedやiRFPなどの蛍光タンパク質を導入し、生体内部の温度変化を検出できるセンサーを作製する。作製したセンサーの試験管内での機能評価:作製したセンサーを大腸菌発現系で発現・精製し、その温度依存的な蛍光特性を試験管内で評価する。狙った温度特性やS/N比が得られた場合は、細胞内で起きうる環境変化(pHや金属イオン濃度変化)やその他の生体内物質(塩、ATP等)に対してセンサーが安定であることを確認する。更に、円偏光二色性スペクトルを測定して、コイルドコイル領域の温度依存的な構造変化を定量評価する。細胞内温度センサーのin vivoでの評価:これまでに作製したセンサーを実際にモデル生物内に導入する。現在共同研究先と共に、ノックインショウジョウバエ並びに、ウィルス体を用いたマウスへの導入を進行中である。センサーの発現が確認できた個体について、定常状態、ならびに寒冷・温熱条件や低酸素ストレスなどに曝露された際のミトコンドリアや小胞体、核内などの熱産生の変化を評価する。
細胞-糖鎖高分子マトリックス間相互作用の解析による肝細胞のシグナル伝達機能の制御

細胞接着マトリックスとして設計された糖鎖高分子上での肝細胞の機能や増殖は、細胞表面と材料表面との相互作用、さらには細胞内のシグナルや遺伝子発現の制御によりコントロールできると考えられる。今まで、我々の研究結果から、ポリスチレン表面に吸着されている糖鎖高分子の種類や濃度による表面の幾何学的な構造が変化し、さらに肝細胞の接着挙動や応答性が変わることが示唆された。本研究では、上皮細胞生長因子(EGF)刺激による肝細胞の応答におけるマトリックス効果を検討し、細胞組織工学への応用を目ざしている。天然細胞外マトリックス成分であるフィブロネクチン上で培養した肝細胞に比べ、糖鎖高分子上で培養した肝細胞では、インテグリンのクラスタリングにより活性化されるfocal adhesion kinase(FAK)のチロシンリン酸化や全体的なタンパク質のリン酸化が抑えられていることがわかった。このように、特異的な認識機能を持つ合成糖鎖高分子を細胞接着基質として利用することによって、本来細胞接着分子であるインテグリンを介した接着を制御し、肝細胞のシグナルや機能をコントロールすることが可能である。糖鎖高分子上にくらべ、天然ECM上で培養した肝細胞をEGFで刺激するとより高い増殖能が認められた。一方、糖鎖高分子上で培養した肝細胞にEGFで刺激すると三次元細胞組織を構築し、Tryptophan 2,3-oxygenase(TO)の発現があがることがわかった。これらの結果から、インテグリンシグナルの強度に依存してEGF刺激に対する肝細胞の応答が異なることが示唆された。さらに興味深いことに、EGF刺激に応答する肝細胞挙動はマトリックスにより異なったが、いずれもphosphatidylinositol3-kinase(PI3-kinae)が絡んでいることがわかった。人工接着マトリックスとして糖鎖高分子は細胞組織工学を目指した生体材料として応用が可能であり、細胞の接着シグナルを探る細胞生物学(基礎医学)研究のツールとしても応用が期待される。本研究では、糖鎖部位の異なる糖鎖高分子(PV-sugar)上における肝細胞挙動の違いを検討するために、ガラクトースの6位の-OH基を置換した新たな糖鎖高分子であるPV6Galの合成に成功した(論文投稿中)。単離してきた肝細胞をPV6Galなどの糖鎖高分子(PV-sugar)でコートされたPSプレート上に播種したところ、PV6GalはPVLAと同程度、肝細胞を接着させることがわかった。さらにPV6Galへの接着は、天然のASGP-Rのリガンドであるアシアロフェツインにより阻害され、またCa^<2+>イオンがPV6Galへの接着には必要であったことから、ASGP-Rを介した接着であることが示唆された。以上の結果から、ガラクトースの6位の-OH基が置換された新しいポリマーが合成され、肝細胞の接着基質になることがわかった。さらに肝細胞のPV6Galへの接着はASGP-Rを介していることが示唆された。これよりASGP-Rは6位の-OH基が置換されたガラクトースでも認識できると考えられる。このPV6Galは、PV-sugar上における肝細胞挙動に対する糖鎖の役割を調べるためのよいモデルになるとともに、新しい肝臓組織工学用スキャフォールドになりうるものとして期待できる。
金属/誘電体ナノ周期構造による微小高感度分光プリズム

銅無電解メッキ法を用いて、サブ波長の周期の金属/誘電体構造をもつ微小分光プリズムを作製し、そのプリズムが波長分離の機能をもつことを実験により確かめた。また、有効媒質理論に基づいてプリズム境界面での光反射率を見積もる式を導出し、その効果を数値シミュレーションにより確かめた。その他、金属/誘電体周期構造に上部から光を入射することで、入射角度無依存の波長選択フィルタが実現できることを示した。微細深溝構造に銅を充填する技術として、テトラクロロ金(III)酸溶液を使って微細構造内に触媒層を形成し、ボトム・アップ無電解銅メッキ法によって微細深溝構造に銅を充填する技術を確立した。この技術を使って、開口幅200nm、深さ2μmのシリコン深溝構造に金属を充填することが可能となり、SOI基板のトップシリコン層に金属/誘電体多層構造を形成した。とくに、本研究の当初目標である金属/誘電体多層構造をもつ微小分光プリズム(1辺が10μmの3角形状)を試作した。また、この作製技術の応用として、石英基板上に10mm×10mmの面積をもつ金属/誘電体多層構造を作製し、これが高性能な近赤外線用ワイヤグリッド偏光子として機能することを実証した。この偏光子の消光比は、波長1.5μmにおいて約1,000であった。素子の設計においては、金属/誘電体多層構造の表面での光反射率を概算する手法として、金属微細周期構造を有効媒質ととらえて反射率を計算する方法を新たに考案した。有効媒質の考えに基づく計算方法はこれまでにも存在したが、金属微細構造がもつ強い光学異方性を本格的に取り入れた計算理論は本研究が始めてであり、従来の方法では正しく求めることができなかった斜め入射における反射率の計算が行えるようになった。また、この計算理論は、金属を含まず、誘電体だけで構成される微細周期構造にも適用できるものである。その他、試作した素子の光学特性を調べるための評価装置を構築し、シリコン光導波路内での光の振る舞いを観察できるようにした。シリコン微細加工、ナノ構造銅メッキ技術を使って、SOI(Silicon On Insulator)基板のシリコン薄膜層に金属/誘電体多層構造をもつ微小プリズムを作製し、これが分光素子として機能することを実験で確かめた。2011年度に確立した無電解銅メッキによるサブミクロンの開口をもつシリコン深溝構造への金属充填技術を使って、一辺10μmの三角型金属/誘電体多層構造プリズムを作製した。また、この微小プリズムに光を導くための回折格子型光結合器と光導波路が作り込まれた評価用光回路を製作した。波長1.5μmの近赤外線を使って試作したプリズムの光学分散性能を調べたところ、その屈折角度は実効屈折理論に基づいて予測される角度にほぼ等しいがものが得られ、また、波長分散においても高い性能が得られることを実証した。ただし、波長分散能は高い値を示したものの、理論値より小さい値となり、分散能の評価方法も含めて、次年度の検討課題となった。理論的な研究においては、金属/誘電体多層構造レンズの集光スポットサイズを理論限界に近付けるためのレンズ形状の設計方法を考案した。また、2次元周期の金属/誘電体周期構造を利用した「偏光と入射角度に依存しない波長選択フィルタ」の構造を考案し、数値シミュレーションでその光学性能を確認するとともに、フィルタのための微細構造の設計方法について検討を行った。また、紫外線干渉露光と無電解銅メッキを用いて中心波長1.5μmの光学フィルタ素子を設計・試作することにも着手した。その他、前年度に執筆した有効屈折理論に基づく金属誘電体微細構造の表面反射の解析に関する論文が学術誌に掲載された。本研究では、シリコン微細加工、ナノ構造銅メッキ技術を使って、SOI(Silicon On Insulator)基板のシリコン薄膜層に金属/誘電体多層構造をもつ微小プリズムを作製し、これが分光素子として機能することを確かめる研究を行ってきたが、2012年度はプリズムへの光入射を行うための高効率回折格子結合器の作製に取り組んだ。光導波路に対して光ファイバーを垂直に配置して高い結合効率を得るために、格子構造をサブ波長周期の三角穴配列にする結合器を設計・作製しことで、TE偏光入射で25%の結合効率が得られた。通常、光ファイバーを格子に対して傾けて配置することで高い結合効率を得る系が採用されるが、実用を考慮した場合、垂直入射での利用が求められる。二値の格子構造でありながら垂直入射に対して25%の結合効率は世界で最も高い値である。一方、金属微細構造の作製技術を利用して、基板外部から光を入射する波長選択フィルタの基礎的な実験に取り組んだ。サブ波長の狭い開口に対して波長程度の深い金属構造が、入射角度に依存しない波長選択フィルタとして機能することは理論的には知られていた。しかし、実際の素子作製が容易でなく、その機能が検証されてこなかった。

今回、ナノ構造銅メッキ技術を使って数mm角の広い面積で金属格子波長フィルタを作製し、波長選択特性が入射角度の依存しないことを実験で示した。金属誘電体微細構造の作製プロセスは前年度に確立されていた。2011年度は、微小プリズムの光学評価に注力し、評価用の光回路の設計と試作を経て、計画通りプリズムの屈折角と波長分散を実験によって確かめることができた。ただし、光損失の程度を評価するには至らなかった。一方、無電解銅メッキを使った微細周期構造の応用として「偏光と入射角度に依存しない波長選択フィルタ」の提案に至ったことは新しい展開である。24年度が最終年度であるため、記入しない。三角プリズムより高い波長分散が期待される曲面プリズムを試作し、光学性能を評価する。また、2012年度に試作した三角プリズムの波長分散能が理論予測値より小さかったことの原因を究明するとともに、光損失の評価を行う。一方、金属/誘電体の2次元周期構造による波長選択フィルタを試作し、その光学性能を評価する。
Gorenstein-sequenceの組合せ論的な特徴付け

Gorenstein sequenceの中でも、特にunimodalなGorenstein sequenceの特徴付けに関して考察を進めた。考察を進めていく中で、Weak Stanley propertyをもつGorenstein環のクラスに興味をもった。もちろん、このクラスはGorenstein環のクラスで一般的であり、このすべての環のHilbert functionはunimodalである。この環の具体的な構成として、P^nの点のLinkage理論を使った基本的な方法を見つけ、次の成果を得た。1.WSPをもつGorenstein環のHilbert functionの特徴付けに成功した。つまり、対称的でありかつ前半のsequenceの差分がO-sequenceであることで特徴づけられる(Proceedings of the A. M. S. 1995で発表)。2.Diesel氏の最近の結果の1つで、「codimension 3のGorenstein環のHilbert functionを固定したときの、可能なBetti numberをすべて求めた」がある。今回、P^2の点で、特にPure configurationと呼ばれる特別な点の配置をうまくとることにより、与えられたHilbert functionとBetti numberをもつGorenstein環が、WSPのクラスで構成することができた(別構成を与えた)(学会、第17回可換環論シンポジウムで発表)。今後の課題としては、まずWSPをもつ環の構造定理を与えることである。現在、条件付きではあるが、ある種のイデアルのfiltrationと関係していることがわかってきた(この辺りの話は、数理研の短期共同研究「次数付可換環のホモロジカルな性質の研究」で発表)。さらに、codimension4のnon-unimodalなGorensteinsequenceが存在するかどうかも解かなければならない問題の1つである。
精密組換えとセルフクローニングを利用したイネの低温・高温ストレス耐性遺伝子の解明

これまでの研究から、イネの穂ばらみ期耐冷性および登熟期高温耐性に関するQTLをそれぞれ第3および第6染色体上に見出し、染色体部分置換系統を用いた候補領域の絞り込みと塩基配列の解読を行ってきた。本年度は候補領域内にさらにDNAマーカーを作成して検定を行い、耐冷性に関して第3染色体上の800kb、高温耐性に関して6染色体上の800kbの範囲に候補領域を絞り込んだ。耐冷性系統に関してはこの領域の全塩基配列情報が得られており、「日本晴」との塩基配列の比較から、アミノ酸置換を起こすと考えられるSNPを2遺伝子について特定している。この遺伝子を候補遺伝子として相補性試験を行う必要があるが、通常形質転換体は遺伝子組換え植物用温室内での生育のみが認められており、規模が小さくなるため温度ストレス検定が十分できない可能性がある。この点を克服するため、遺伝子のごく近傍で組換えが起こった精密組換え個体の利用とセルフクローニングによる遺伝子導入個体の作製を進めている。ごく限られた特定の領域で減数分裂時の組換えが生じた個体を選抜するためには、数千から一万個体規模の集団のスクリーニングを行う必要があり、労力がかかる。この点を改良するため、Allele-specific PCR法とdot-blot-SNP法を組み合わせたスクリーニング法を考案し、現在技術改良を進めている。高温耐性に関しては今後候補領域の塩基配列の同定を行い、候補遺伝子を絞り込んだのち、同様の手法で精密組換え個体を作出する。
リゾホスファチジルイノシトールアシルトランスフェラーゼの性状と新しい機能の検索

リン脂質の脂肪酸リモデリング系に関与する酵素を分子レベルで理解することを目的として、アシルCoA:リゾリン脂質アシルトランスフェラーゼ系を膜から可溶化し分離精製をおこなった。これまでリゾリン脂質アシルトランスフェラーゼ系酵素は界面活性剤により強く阻害されるため可溶化や精製は困難であったが、両イオン性界面活性剤のCHAPSを用いラット肝臓ミクロソームから酵素の失活なく可溶化することに成功した。さらに可溶化した酵素活性をカラムクロマトグラフィーを用いて分離精製を行い、リゾホスファチジルコリンアシルトランスフェラーゼとリゾホスファチジルイノシトール(リゾPI)アシルトランスフェラーゼ活性を分離することができた。また、リゾPIのsn-1位に脂肪酸を導入する酵素とsn-2位に導入する酵素も分離することができ、リゾリン脂質アシルトランスフェラーゼに、リゾリ脂質の種類や脂肪酸の導入位置を異にする数種類の酵素が存在することが示された。1-アシルリゾPIを基質とするアシルトランスフェラーゼの部分精製を行い性質を検討した。アシルCoAに対する特異性は酵素が存在する状態により変化し、リン脂質の存在時には(ミクロソームでの状態に比較的近い)、アラキドニルCoAに対し最も高いことが明かになった。このことは肝臓に、2-アラキドニルPIが多量に存在するという事実を説明でき、リゾPIアシルトランスフェラーゼがPIのリモデリング系に関与することが強く示唆された。また、部分精製標品はアシルトランスフェラーゼの逆反応の活性も存在し、CoA依存的にPIを分解しうることが示された。
表現を通じた、空間や図形の計算的構造及び関連したフラクタル等の構造の研究

グレイコード埋め込みはボトムを含む無限文字列を用いた実数の表現であり、IM2-マシンはボトム入り文字列を操作する計算概念である。Proper dyadic subbaseはグレイコード埋め込みを位相空間に一般化した構造である。本研究では、proper dyadic subbaseに対応するIM2-マシンの有限時間での入出力状態を表現するドメイン構造を考え、その性質を調べた。また、proper dyadic subbaseを導出する力学系であるexact full-folding mapや、グレイコード埋め込みによる展開をストリーム入出力する形式計算についても調べた。本研究の目的は、実数などの連続な構造を持つ空間や図形に対し,ボトムを含む無限記号列などを用いた表現を導入し,それを通して定義される空間や図形の計算的な構造について研究すること、および、こうした表現を導出する、空間や図形のもつ位相的構造、力学系の構造、フラクタル構造などの数学的な構造について研究をすることである。本年度は、主に、力学系とそれにより導出される表現に注目して研究を行った。テント関数は実数の基本閉区間上に計算構造を導出するが、それをコンパクト距離空間上の関数に一般化したfull-flipping mapの概念を導入した。そして、2次元基本ディスク上でfull-flipping mapのなす力学系,特に、acuteなfull-flipping mapのなす力学系について調べた。2次元基本ディスク上のacuteなfull-flipping mapは、境界への制限により単位閉区間上のcoreを持つunimodal mapを導出すること、および、その逆に、単位閉区間上の任意のunimodal mapのcoreは、2次元基本ディスク上のacuteなfull-flipping mapに拡張できることが示された。この結果は、単位閉区間上のunimodal mapの力学系という、古くから研究されてきた課題に対して、新しい研究アプローチを提供している。実際、この手法で、full-flipping map(および、unimodal map)に、cutting sequenceの概念を導入しcutting sequenceの満たすべき幾つかの性質を導いた。以前までfull-flipping mapと呼んでいたものをfull-folding mapに名称を改め、2次元full-folding mapの導く力学系について研究をすすめた。full-folding mapのなす力学系は空間上にボトム入り文字列表現を導出する。2次元full-folding mapのなす力学系は16個(向きを考えなければ11個)のカテゴリに分けることができ、その中でもカテゴリAに属するものは、境界への制限により単位閉区間上のcoreをもつunim。dal mapと対応づいている。この対応を通して、unimodal mapのkneading sequenceのadmissible conditionに関する、cutting sequenceを用いた新たな特徴づけを行った。また、全てのadmissibleなkneading sequenceをとるような2次元full-folding mapの中の特徴的な部分クラスとして、複素力学系を通じてconformal mapを用いて導入できるものがあることを示した。さらに、その力学系が、リーマン球面上の2次の有理関数とsemi-conjugateであることが示された。これらは、さらに研究をすすめてより詳細な結果としたい。ボトム入り文字列を用いた計算の仕組みとして、ボトムの時の値を0と1の時の値から求める仕組みを考え、そのような形式計算を提案した。また、フラクタル図形を用いた帰納的学習の問題などについても研究を行った。計算の再帰的な定義と、full-folding mapの力学系やそれが導出するproper dyadic subbaseとの関係について調べた。特に、IM2マシンで実行可能な関数の再帰的定義の形を考え、その様な定義が可能となるために力学系が満たすべき条件を与えた。力学系は、その定義自体が再帰性を含んでいるが、ボトムの処理のためには、それに加えて境界での挙動の再帰性が必要である。それが、dyadic subbaseの導出するドメインの相互再帰的構造として表現できることを考察し、その構造が、コードを導出するfull-folding mapの力学系のある種の再帰的構造と対応していることを示した。また、その条件を満たす力学系が実際に作れることを、複素力学系を用いて示した。proper dyadic subbaseのドメイン表現に関する研究をすすめた。特に、dyadic subbaseに関する、properおよびindependentの概念を強めた、strongly properおよびstrongly independentという概念を導入し、それらが導出するドメイン構造の性質を調べ、その性質を満たす空間の例を構成した(塚本靖之氏との共同研究)。ボトム入り文字列計算XPCFに関する昨年度までの研究結果をより詳細なものにし、研究発表を行った(寺山慧氏との共同研究)。ボトム入り文字列を入出力する形式計算XPCFを定義した。この計算は、1文字とばした文字列アクセスと拡張された条件分岐を基本演算としてもつ。

XPCFで実数上の足し算、掛け算といった基本的な関数が表現可能であること、XPCFがドメイン意味論に対してadequacyを満たすこと、XPCFはPCFにPIFを加えた計算とPCFの型の上では表現能力が等しく、ボトム入り文字列型に対しては、意味領域の計算可能な要素が全て表現できることなどを示した(寺山慧氏との共同研究)。proper dyadic subbaseを持つ位相空間とそれから導出されるドメイン表現の関係について調べた。表現に用いるドメインの極限要素集合が極小元を持つために位相空間が満たさなくてはならない条件を示し、正規空間では空間が極限要素集合の中の極小元がなす集合の中に埋め込まれること、コンパクトハウスドルフ空間では空間が極限要素集合のレトラクトになるように埋め込まれることなどを示した(塚本靖之氏との共同研究)。full-folding mapの力学系に関する研究もすすめた。二次有理関数のなす力学系とのsemi-conjugacyを示し、それと二次有理関数のJulia setがもつ性質を用いることにより、independent subbaseを導出するfull-folding mapの特徴づけに関する部分的な結果が得られた(山田修司氏、竹内泉氏との共同研究)。その他に、離散的な力学系であるセルオートマトンをペンローズタイリング上で行った時の挙動について調べ、3状態グライダーの構成などの結果が得られた(塚本靖之氏、宮崎雄平氏との共同研究)。グレイコードなどの実数の表現を入出力する計算の論理的な側面に関し考察を行った。また、Strongly proper dyadic subbaseおよびstrongly independent dyadic subbaseが導出するドメイン表現について論文にまとめ、研究発表をおこなった。Strongly properdyadic subbaseは、properであるだけではなく、その境界への制限が再帰的にproperであるという性質を意味している。Proper dyadic subbaseからボトム入り文字列の接頭辞をとることにより導出されるドメインは、一般にScott Domainにならない。それに対し、strongly proper dyadic subbaseが導出するドメインは、subbaseの順番の取り方に関わらずScott Domainとなる。strongly independent dyadic subbaseを持つハウスドルフ空間に対しては、対応するドメイン構造がTω全体となる。そのような位相空間の例を、Prime integer topologyを修正することにより作成した(塚本靖之氏との共同研究)。
現代都市とイスラーム

本年度は第2年度にあたるので、各自の研究分野との関連において主題に即した研究をおこない、その成果を研究会において発表し、本重点領域研究班員だけではなく、他の研究班やその他の参加者もえて討論した。研究代表者をはじめとして、多くが海外調査などの日程をもっていたため、共同研究会は以下の5回にとどまったが、豊かな討論の成果をあげることができた。(1)1989年5月12日13日(V班と合同)米山俊直:西アフリカ美術とイスラームーR.ブラウマンの著書を中心に松田素二:都市をとらえる視座ーアフリカ都市人類学の立場から(2)7月15日(V班と合同)日野舜也:西アフリカのイスラーム嶋田義仁:ジェンネのイスラーム(3)10月7日(D班・V班と合同)板垣雄三:エルサレム問題の解決とは木村修三:アラブ・イスラエル紛争の中におけるエルサレム問題(4)1990年2月24日25日(V班と合同)松田素二:都市における「伝統」の氾濫のとらえ方店田廣文:エジプトの都市と高齢者河邊宏:バグダッドの人口問題米山俊直:モロッコ・フェズの調査から(5)3月18日(V班と合同)日野舜也:アフリカにおけるイスラームとキリスト教嶋田義仁:ジェンネの都市形成赤阪賢:イスラーム・商業・都市化ーマリ調査からなお、班員の多くが10月22日28日に東京で開催された国際シンポジウム「イスラームの都市性」に参加したことも付記する。
エストロゲンによるMHCクラスII発現調節機構の解明

多くの自己免疫疾患は女性に多く、妊娠や出産で寛解や増悪をきたすことからエストロゲンが免疫系細胞に関与していると考えられる。エストロゲン受容体(ER)は転写因子であり標的遺伝子のプロモーター領域に働いてその発現を調節している。しかしながらエストロゲンが免疫細胞でどのような遺伝子の発現を調節しているか不明である。自己免疫性疾患では標的臓器の細胞にHLAクラスIIが異所性発現しており疾患の成因に深く関与している。HLAクラスIIの発現は遺伝子の転写レベルで調節され、プロモーター領域のシスエレメントに作用する種々の転写因子(CIITA、RFX等)が同定されている。我々はエストロゲンがHLAクラスIIの発現に影響をあたえるかどうかをトランスフェクション法を用いたレポータージーンアッセイで検討した。HLA-DRα遺伝子のプロモーター(-176+45)をルシフェレースレポータープラスミドに組み込んだDRα-LUCcDNAとERα発現プラスミドをHeLa細胞にトランスフェクトし、エストロゲンを培養液に加えルシフェレース活性を測定したところエストロゲンにより転写活性が10倍増強した。ERαをトランスフェクトせずCIITAをトランスフェクトするとリガンド非依存性に30倍増強した。ERαとCIITAの両者をトランスフェクトするとリガンド依存性に30倍が150倍へ増強した。以上よりERαとCIITAはエストロゲン依存性に相乗的にクラスII発現を調節する可能性が示唆された。ERαを発現するMCF-7細胞ではIFNγ刺激によりクラスII発現の増加をフローサイトメトリーにて確認できたが明らかなエストロゲンの効果は認められなかった。現在使用したHLA-DRαプロモーターからエストロゲン応答が保存あるいは消失する部位を検討しエストロゲン応答配列(ERE)をを同定し、それをゲルシフトアッセイで確認する作業の進行中である。しかしながらエストロゲンが免疫細胞てどのような遺伝子の発現を調節しているか不明である。自己免疫性疾患では標的臓機の細胞にHLAクラスIIが異所性発現しており疾患の成因に深く関与している。HLA-DRα遺伝子のプロモーター(-176+45)をルシフェレースレポータープラスミドに組み込んだDRα-LUC cDNAとERα発現プラスミドをHeLa細胞にトランスフェクトし、エストロゲンを培養液に加えルシフェレース活性を測定したところエストロゲンにより転写活性が10倍増強した。以上のことよりERαとCIITAはエストロゲン依存性に相乗的にクラスII発現を調節する可能性が示唆された。現在HLA-DRαプロモーターを徐々に短くしたり、いくつかのDNAフラグメントに分けてサイミジンカイネースプロモーター(TK)のついたルシフェレースレポーター(TK-LUC)プラスミドに組み込んでレポータージーンアッセイをおこなってエストロゲン応答が保存あるいは消失する部位からエストロゲン応答配列(ERE)を含む部位を同定中である。
境界が非有界な領域での粘性流体の挙動の研究

代表者宮川は,半空間での流れの研究の基礎になるべクトル場の分解定理の完全な証明を与えた.これは次年度以降に実施予定の半空間における流れの漸近展開の研究の出発点となるものであるが,従来の証明の記述は不完全なものであった.分担者菱田は回転物体周囲の流れの初期値境界値問題について,線形化作用素のスペクトルを完全に決定し,さらにその結果を用いて元の初期値境界値問題の解の構成に成功した.この問題自身は,境界が有界な領域を扱っているが,無限遠での解の挙動の分析に基づく基礎的関数空間の設定が,非有界な境界をもつ領域での流れの研究に極めて重要な技術的手順を示唆する.すなわち本問題では定常解の空間無限遠での挙動が極めて特異であり,その結果として線形化方程式からより扱いやすい線形化作用素を抽出するという作業が必要になる.菱田の仕事はこの手順の注目すべき成功例であり,他の問題の処理に益するところが極めて大きいと期待できる.分担者井口は表面張力と重力の効果を考慮した自由表面波の伝播問題を扱い,表面張力係数がある臨界数に極めて近い場合にいわゆる長波近似を実行して,近似方程式として標準的に用いられてきた浅水波方程式に無視できない補正が必要なことを指摘し,実際にその補正項を導出した.分担者畑上は,交通流の流体モデルを用いて渋滞形成の解析を行った.多重車線と車線変更を考慮したモデルを導入し,生起するパターンの安定性を解析した.宮川は全平面および2次元外部領域における非圧縮粘性流体の非定常流を考察し,対称性の度合と時間・空間減衰性との正確な対応関係を完全に決定した.この結果を3次元流に拡張すると同時に,半空間などの非有界な境界を持った領域における同様の研究を始める予定である.この場合,境界の存在が流れのパターンに及ぼす影響を厳密に記述することが第一の課題となるので,それについて知られている部分的な結果の改良から始めたい.なお上記の研究の過程で宮川は,理想流体の理論で古来有名なダランベールの逆理が,定常流だけでなく非定常流でも起こり得ることを,対応する圧力場の解析を通じて明らかにした.福本は渦輪の安定性解析において曲率不安定性なる新概念を導入し,渦輪の各部分の曲率と渦自体の安定性や不安定性との関係を論じた.その結果,渦運動ではその対称性が不安定性を引き起こす場合があることを精密に論ずることができた.この概念は渦運動の解析で基本的に重要なものであると思われる.以上は有界な境界をもつ非有界領域での流れや有界な渦の運動を論じたものであるが,方法論的には非有界な境界をもつ非有界領域での同様の研究を行う足がかりとなるものである.井口は水面波の挙動を輪じた.水底に凹凸があり,無限遠で非自明な一様流である波の自由表面のいわゆる長波近似を扱い,外力項を伴うKdV方程式の厳密な導出を,Sobolev空間の枠内で初めて行った.これは従来は実解析関数の枠内でしか知られていなかったもので,水面波の波形が実解析的でない場合の最初の厳密な成果である.菱田は回転物体周りの流れの線形近似の定常問題を扱い,弱解の存在を示した.ここで得られた結果と従来考察されて来た静止物体の周りの流れでの結果との精密な対照を行った.本問題においては領域の境界は有界ではあるが,微分作用素の係数が無限遠で増大するために,独自の考察と手法を要する.その手法は数学的には非有界な境界をもつ領域での流れの問題の扱いの発展に資するものである.実際菱田は,本研究で見出した手法を用いて,特殊な形状の非有界境界をもつ領域での流れの問題を現在研究している.代表者宮川は,半空間での流れの研究の基礎になるべクトル場の分解定理の完全な証明を与えた.これは次年度以降に実施予定の半空間における流れの漸近展開の研究の出発点となるものであるが,従来の証明の記述は不完全なものであった.分担者菱田は回転物体周囲の流れの初期値境界値問題について,線形化作用素のスペクトルを完全に決定し,さらにその結果を用いて元の初期値境界値問題の解の構成に成功した.この問題自身は,境界が有界な領域を扱っているが,無限遠での解の挙動の分析に基づく基礎的関数空間の設定が,非有界な境界をもつ領域での流れの研究に極めて重要な技術的手順を示唆する.すなわち本問題では定常解の空間無限遠での挙動が極めて特異であり,その結果として線形化方程式からより扱いやすい線形化作用素を抽出するという作業が必要になる.菱田の仕事はこの手順の注目すべき成功例であり,他の問題の処理に益するところが極めて大きいと期待できる.分担者井口は表面張力と重力の効果を考慮した自由表面波の伝播問題を扱い,表面張力係数がある臨界数に極めて近い場合にいわゆる長波近似を実行して,近似方程式として標準的に用いられてきた浅水波方程式に無視できない補正が必要なことを指摘し,実際にその補正項を導出した.分担者畑上は,交通流の流体モデルを用いて渋滞形成の解析を行った.多重車線と車線変更を考慮したモデルを導入し,生起するパターンの安定性を解析した.