hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
IT投資と経営成果に対する組織特性の役割と価値に関する研究

本研究では、大規模な実態調査にもとづき、プロセス志向性、知識創造能力などの組織特性がイノベーション経営度やICT利活用効果との関連性を検証し、「プロセス志向度の高い企業は業界内で比較優位にあり,ICTを有効に活用している」ことや「表出化活動の実施度合いが他の活動と比して低い組織はIT投資成果を得にくい」などの結果が得られた。2008年度に行った研究活動の主なものとして,研究代表者による「プロセス志向企業(Process Oriented Enterprise-POE)」モデルの提案があげられる。このモデルは,プロセス志向土壌,プロセス志向組織,プロセス志向実践の3階層からなっており,各階層におけるプロセス志向活動が高いほど, ICTを利活用することができるという仮説が導出されるものとなっている。飯島は,このモデルにもとづき,『プロセス志向イノベーション推進会議』という会議体を日本BPM協会と立ちあげ,その議長として活動をリードし, 9月には大規模な実態調査を実施した。この調査結果を分析したところ,プロセス志向度の高い企業は,そうでない企業に比べて,売上高成長率,利益率ともに業界内で比較優位にあり,また,そうでない企業に比べるとICTを有効に活用していることが,顕著に現れる結果が得られた。これについては, 2月に開催したシンポジウムで発表し,大きな反響があった。また、組織面では,平成19年に申請者のグループが行った組織特性アンケート調査と公表業績データを用いて,企業の業績は,組織成員の能力(平均給与で代理)よりも組織の性能(組織IQで測定)の影響を強く受けていることを実証的に示した。このことは, IT投資と経営成果との関係を論ずる際, IT投資の成果が組織成員の能力(たとえば, ITリテラシー)よりも組織特性により強く影響されるという主張の裏付けとなるもので,本研究計画の基本的な枠組み上確認しておく必要があった。研究代表者の飯島が企業間取引関係と業績の関係、および業務におけるモバイルソリューションの国際比較を通じて、IT利活用の方策について考察した。また、「イノベーション経営研究会」の主査として、上場企業1990社を対象とする大規模な調査を実施(有効回答数203)し、プロセス志向性などの組織特性とイノベーション経営度との関連について分析を行った。さらに、BPMの新たな方法論DEMOに関するシンポジウムをわが国で初めて開催し、その普及に努めた。研究分担者の平野が、前年度までの実証研究の結果からの教訓を整理するとともに、IT価値の実現法の一つとしてのBPO(business process outsourcing)のあり方とこれにかかわるリスクについて研究を進め、途中までの成果を学会等で報告した。さらに、IT価値の実現するための組織に関する研究方法について検討を進めた。研究分担者の妹尾が、IT投資の成果に影響を与える組織特性について、知識創造能力の観点から分析をおこなった結果、表出化活動の実施度合いが他の活動と比して低い組織はIT投資成果を得にくいことがわかり、個々人の能力増強だけへの注力ではなく、チームでの対話や概念創造の機会が失われないような留意が大切であることを示した。また、アンケート票作成に向け、知識創造活動の重要度と時間配分の関係について回答者の傾向を分析した。研究分担者の蜂谷が、前年度における先行研究のサーベイに基づき、企業レベルにおける実証分析のためのリサーチ・デザインを行った。基本的なアジェンダは、第一にビジネスプロセスを核にした分析枠組みの拡張,第二に価値概念の整理と競争優位概念との接合、第三に統計的視点からみた分析手法の洗練化と成果指標の再検討である。また、近接領域としてITを含む無形資産投資の効果に関する研究を射程に入れ、理論および実証モデルの構築を行った。研究代表者の飯島は、当該企業のBPO(ビジネスプロセス志向性)が高いことが、IT投資を有効に利活用するための重要な要因であることを、文献及び大規模調査によって明らかにするとともに、計画的行動理論にもとづき、BPOが意識を行動に、行動を成果に繋げることに寄与することを明らかにした。また、企業活動が「人間活動システム」であるという観点から、ひとのつながりに焦点を当てたBPMの方法論であるDEMOについて、様々な観点から研究を進め、広く普及に努めた。研究分担者の蜂谷は、競争優位の源泉としてのITが企業のパフォーマンスにどのような影響を与えるかについて研究を行った。本年度は実証的な検証可能性を中心に検討を行い、ITの近接領域として、データの抽出が容易な無形資産を取り上げ、企業の競争環境や資源制約を所与としたときに、どのような無形資産投資が市場評価に対して、より効果的かを検証した。この成果をまとめた論文はIJTM誌で受理された。研究分担者の妹尾は、IT投資の成果に影響を与える組織特性について、昨年度とは異なる分析単位(昨年度は企業業績だったが、本年度は事業業績)を用いた分析を行い、ある時点での静的な事業業績(市場シェア)ではなく、動的な事業業績(市場シェア動向)の方が、知識創造プロセスとの結び付きが強いことを明らかにした。また、「知的生産性向上における個人と組織の結びつき」についての分類と整理を行い、知的生産性研究委員会や著書を通じて発表した。

研究分担者の平野は、昨年度までの成果に立脚して、IT投資が経営価値に影響を与えるいくつかの局面について研究を進めた。組織IQやアウトソーシングの効果について、一定の成果を得ると共に、定量的な測定が難しいときの効果の測定法としてのBSCの有効性を検証した。また、中小企業とB2C型eコマースを対象に、文化が経営価値に及ぼす影響についても考察した。
毒素原性大腸菌の病源プラスミド水平伝播の分子生物学的・分子疫学的解析

毒素原性大腸菌のプロトタイプ菌株であるH10407株の病原プラスミド(pEntH10407)の全塩基配列を決定した。解析の結果、pEntH10407は、病原性に関連する領域、プラスミド複製やメインテナンスに関連する領域、そして、接合伝達に関連するtra遺伝子群の領域の3つの異なる機能領域から構成されていることが明らかになった。H10407株は、pEntH10407の接合伝達能が関連して病原性を獲得した可能性が示唆された。旅行者下痢症の代表的原因菌である毒素原性大腸菌(ETEC)は、本菌の病原性に密接に関連する主要な病原因子として易熱性エンテロトキシン(LT)、耐熱性エンテロトキシン(ST)を産生する。本菌のこれらエンテロトキシン産生に関連するLT遺伝子(elt)とST遺伝子(est)は、いずれもEntプラスミドと呼ばれる病原プラスミドにコードされることが知られている。プラスミドは、他の細菌へ水平転移することにより、プラスミド受容菌の形質転換を引き起こす。病原プラスミドの水平転移が病原性の転移であることから、病原性伝播における病原プラスミド水平転移の重要性が認知されているにもかかわらず、Entプラスミドの特性理解に欠かせない全塩基配列は決定されていなかった。そこで、(1)LT、ST(STIa)産生性の代表的ETEC菌株であるH10407株のEntプラスミド(pEntH10407)の全塩基配列の決定を行う(2)全塩基配列の決定されたpEntH10407の塩基配列情報から、ORFを予測し、その推定アミノ酸配列とデーターベース上に登録されているタンパク質のアミノ酸配列との間で相同検索を行い、プラスミドにコードされる機能タンパク質を予測する(3)pEntH10407の自己水平転移活性の調査。(4)pEntH10407にコードされるタンパク質において、病原性に関連すると考えられる病原性新規関連タンパク質の検索(5)地理的に異なる地域からのETEC菌株の収集(1)ETEC下痢症の発生する地域における患者の臨床検体からのETECの単離と分類(2)単離されるETECのEntプラスミドの解析を行う。毒素原性大腸菌H10407株のEntプラスミド(pEntH10407K)中の不明瞭なDNA領域の塩基配列を決定し、pEntH10407Kの全塩基配列を決定した。pEntH10407Kは、67,094塩基対から成り、51.2%のG+C含量であった。決定された塩基配列をもとにタンパク質コード領域(ORF)を推定し、その推定アミノ酸配列の相同検索解析からコードタンパク質を推定した。その結果、pEntH10407Kは、100個のORFが存在し、3つの異なる機能領域、すなわち、エンテロトキシン遺伝子が局在する病原性領域、接合伝達遺伝子が存在するtra領域、そして、プラスミド複製やメインテナンスに関与するプラスミド基本機能領域から構成される機能モザイク様病原プラスミドであることが明らかになった。病原性領域には易熱性、及び、耐熱性エンテロトキシンの両エンテロトキシン遺伝子(eltとest)が存在し、eltとestの周辺には挿入配列やトランスポザーゼ遺伝子が散在して存在すること、そして、eltとestの平均G+C含量が37.6%と30.1%であり、大腸菌の平均G+C含量50.2%と比較して著しく低いことから、pEntH10407Kは、eltとθestが大腸菌以外の他の細菌からトランスポジションの機序により転移して病原性プラスミドへと変化し、この病原性プラスミドへの変化が非病原性大腸菌から病原性大腸菌への変遷に寄与したと推察された。次に、pEntH10407Kのtra領域は、典型的なtra領域をもつR100プラスミドのtra領域と比較すると、いくつものかtra遺伝子が欠失し、不完全なtra領域を形成していることが判明した。このことから、H10407株Entプラスミドの他の細菌への拡散に関連するpEntH10407Kの接合転移能がR100の接合転移能とは異なる可能性が推察された。毒素原性大腸菌H10407株のEntプラスミド(pEntH10407K)は、tra領域を有している。tra領域は、接合伝達によりEntプラスミドを水平転移し、病原遺伝子伝播に関与する可能性が考えられる。pEntH10407Kのtra領域と他の接合伝達

プラスミドのtra領域の遺伝子構成を比較すると、典型的接合伝達プラスミドの完全なtra領域が40個のtra遺伝子から構成されるが、pEntH10407Kのtra領域は、17個のtra遺伝子のみが存在し、多くのtra遺伝子が欠落した不完全なtra領域を有していた。pEntH10407は、自己水平転移能を有していないと報告されているので、この多くのtra遺伝子の欠落が自己水平転移能を示さない原因と考えられた。私は、pEntH10407Kの不完全なtra領域と本Entプラスミドの接合伝達による病原遺伝子伝播への関係を明確にするため、pEntH10407Kの自己水平転移活性を検討した。その結果、本Entプラスミドは、著しく低頻度ではあるが、自己水平転移活性を有することが明らかになった。接合伝達によるプラスミドの自己水平転移は、性線毛を介して行われる。性線毛を構成するビリは、tra領域中のtraAにコードされることから、接合伝達に必須である。そこで、pEntH10407Kの不完全なtra領域中のtraAを欠失した変異pEntH10407K (pEntH10407KΔtraA)を作製し、この変異pEntH10407Kの自己水平転移活性について検討した。その結果、pEntH10407KΔtraAの自己水平転移活性は、完全に消失していることが判明した。このことから、pEntH10407の自己水平転移活性は、本Entプラスミドの不完全なtra領域に由来する活性であり、本Entプラスミドの接合伝達による病原遺伝子の伝播に関与する可能性が推察された。毒素原性大腸菌(ETEC)は、易熱性エンテロトキシン(LT)、あるいは、耐熱性エンテロトキシン(ST)を産生し、感染した宿主に下痢症を引き起こす。本菌病原性の多様性の一つの原因は、これらエンテロトキシンの一方、あるいは、両方をコードするのかによる。既に全塩基配列を決定したETEC H10407株のEntプラスミド、pEntH10407は、両エンテロトキシン遺伝子をコードすることが高病原性の一因と考えられている。ETEC菌株の病原性とEntプラスミドの関係を明らかにするためは、Entプラスミドの比較が必要であることから、ETEC菌株の収集を行った。ブラジル・サンパウロの小児下痢症患者から単離されたETEC菌株をアガロースゲルに包埋し、パルスフィールドゲル電気泳動によりDNAを分離した。LT遺伝子(elt)に対するDNAプローブを用いてサザンハイブリダイゼーションを行ったところ、pEntH10407よりも25Kb以上大きな分子サイズを示すEntプラスミドを有するETEC菌株が見出された。次に、このEntプラスミドにおけるST遺伝子(est)の有無を調べるため、est(Ia、または、Ib)を特異的に検出するPCR試験を行った。しかしながら、予想される分子サイズの増幅断片は検出されず、本Entプラスミドは、estを有していないと考えられた。また、Tra領域の有無について調べるため、Tra領域をPCRスキャニングした。その結果、本Entプラスミドにおいては、2種のtra以外のtraが全て検出され、不完全なTra領域を形成するpEntH10407とは異なり、ほぼ完全なTra領域を有していると考えられた。毒素原性大腸菌(ETEC)H10407株のEntプラスミド、pEntH10407とブラジル・サンパウロの小児下痢症患者から単離されたETEC 25A-1株のEntプラスミドpEnt25A1の比較解析のため、pEnt25A1をトランスポゾン(Tn5)のカナマイシン耐性遺伝子で標識(pEnt25A1K)した。pEnt25AIKを種々の制限酵素で処理した後、反応液をパルスフィールドゲル電気泳動(PFGE)にアプライし、消化断片を分離した。
酸化電位水の殺ウイルス、殺菌メカニズムの解明

水道水に0.040.07%程度の微量のNaClを加え、特殊な隔膜を介して電気的に分解する事により陽極側から生成される酸化電位水は殺ウィルス、殺菌作用を有している。しかし、人体に為害性を有する成分であるCl^-を含有しており、問題があることが指摘されている。NaClに代わる電解促進剤を微量添加することにより、同様の効果を有し、しかも無害の酸化電位水を作成し、その殺ウィルス、殺菌メカニズムの解明をはかることを目的に本実験が行われた。NaClの代わりに各種酸を添加してその濃度と導電率の関係を調べ、1000μs/cm程度の導電率を示した酸の電気分解を行い、その酸化還元電位(ORP),pHを測定したが、ORPが1100mV以上でpHが2.7以下の条件を満たす酸化電位水を作成することはできなかった。酸化電位水の殺ウィルス、殺菌メカニズムを解明するために電解時間、ORP,pH,残留塩素濃度の相関を調べた。電解時間が長くなるにつれ、ORPは漸増し、pHは漸減した。残留塩素は8分までは時間の経過とともに増加し、912分までは減少、その後再度時間の増加とともに増加した。残留塩素濃度が1040ppm程度含有されている場合は残留塩素濃度に応じて、ORPは急激に増加し、pHは急激に低下した。40ppm以上になると、濃度に応じてORPは緩やかに増加し、pHは緩やかに減少した。pHが2.14のHCl水溶液を12分間電気分解し、陰極側より得られたpH2.27,ORP-375mVの水(1液)および0.05%NaClを含むpH11.66のNaOH水溶液を同様に電気分解し、陽極より得られたpH11.50,ORP 303mVの水(2液)の連鎖球菌、ヘルペスウィルス、ポリオウィルスに対する殺ウィルス、殺菌効果を調べた。その結果、1液は原液でヘルペスウィルスにのみ効果がみられ、2倍、4倍稀釈したものは効果がみられなかった。2液は原液でヘルペスウィルス、連鎖球菌に効果がみられたが、2倍,4倍稀釈したものでは効果がみられなかった。さらに、NaOClを30ppm含む0.001 N HCl水溶液(10%ハイポライト0.03mlを0.001NHClに溶解し全量を100mlとする)がpH2.0,ORP 1147mVを示し、NaOClを20ppm含む0.0005N HCl水溶液がpH2.26,ORP 1126mVを示すことが判明しており、今後、各濃度とpH,ORPとの関係を詳細に調べると共に、その殺ウィルス、殺菌効果を検討してゆく予定である。さらに、NaOClを30ppm含む0.001 N HCl水溶液(10%ハイポライト0.03

mlを0.001NHClに溶解し全量を100mlとする)がpH2.0,ORP 1147mVを示し、NaOClを20ppm含む0.0005N HCl水溶液がpH2.26,ORP 1126mVを示すことが判明しており、今後、各濃度とpH,ORPとの関係を詳細に調べると共に、その殺ウィルス、殺菌効果を検討してゆく予定である。
口腔内環境を健全化する新規洗口液の開発とその特性の解明

S-PRGフィラーを含む歯科材料は多種類のイオンを放出し、近接した歯質の石灰化促進や抗菌性などの効果を発揮するとの研究報告がある。我々はこれまでにS-PRG溶出液を利用したin vitro実験で、S-PRG溶出液に齲蝕原因菌の付着、歯周病原細菌の酵素活性や共凝集に対する阻害作用があることを報告した。本研究では口腔バイオフィルムに対するS-PRG溶出液の阻害作用を唾液中の細菌を利用したin vitroバイオフィルムモデルを用いて検討した。また洗口実験と舌清掃実験を実施しS-PRG溶出液が口臭に及ぼす阻害作用を臨床的に評価した。阻止円実験では好気的・嫌気的いずれの条件においてもS-PRG溶出液は阻止円を作らず、強力な殺菌能を持たないことがわかった。希釈S-PRG溶出液と唾液を24 h反応後の生菌数は、60%S-PRG溶出液を除いて0%に比較して減少し、90%は0%に対して統計学的有意差を示した。バイオフィルム形成はS-PRG濃度依存的に抑制され20%以上で0%に比較して有意に低い値であった。成熟バイオフィルムに対しては60%S-PRG以上で有意な阻害作用が認められた。S-PRG溶出液による洗口は水洗口に比較して有意なVSC減少をもたらし、その効果は30分間持続した。また洗口後の排出液を比較したところ水に比べてS-PRG溶出液に多くの沈殿物がみられ、含まれる細菌数も多かった。S-PRG溶出液を用いた舌清掃は水による舌清掃よりも細菌除去率が優れており、S-PRG溶出液を用いた20回の舌清掃はベースラインに比較して有意な舌表面の菌数減少を認めた。S-PRG溶出液による洗口や舌清掃は細菌の付着、酵素活性、共凝集、バイオフィルムの阻害作用など、多様な機能によって口臭のコントロールに寄与すると考えられる。
転写・複製制御因子の解析を中心にしたHPVによる発がん機構の研究

APー1をはじめとする転写因子の複製における関与をウイルスDNA複製系で解析してきた。今回、哺乳動物細胞DNA複製のoriとしては最も解析の進んでいるDHFRori内のAPー1結合部位を含むDNA断片が、ポリオ-マウイルスDNA複製系でエンハンサ-として機能することが判明し、DHFRoriの解析の一側面になり得ることが示唆された。cーRel,vーRelのポリオ-マウイルスDNA複製系を用いた解析は、予想通り、この系の有用性を明白に示した。重要な結果の第1は、従来vーRelに特別の生化学的機能があるかどうか(転写の抑制因子としての機能以外の)不明であったのに対し、明白に、vーRelには強い複製活性化能のあることを示した点である。そうなると、vーRelのトランスフォ-ム能はこの複製活性化能に基づくのか、それとも従来議論されている様に、転写の抑制能(転写活性化能を持たないための受動的機能?)に基づくものなのか、検討する必要が出てきた。詳細な変異導入実験で答えが得られると思われるので今後この方向を目ざしたい。cーRelはvーRelの持つトランスフォ-ム能を潜在的にはすべて持つはずなのにトランスフォ-ムできないのは、カルボキシ末端(vーRelで欠損している)にその能力を抑える機能があるからであると当然考えられる。この問題をGAL4のDNA結合ドメインにcーRelのカルボキシ末端を融合させたキメラたんぱくを作り解析しはじめたが結論を得るまでには継続して研究を進める必要がある。
広報情報・オープンデータ・ソーシャル情報の融合による地域課題の横断的分析基盤

本研究では,広報情報,オープンデータ,ソーシャル情報という異なる情報を組み合わせることにとより,地域課題に分析する情報技術を開発した.具体的には,1)自治体の広報情報を自動収集して分析用の知識ベース(LOD)を構築するシステムの開発,2)自治体が公開している情報やオープンデータを基に,クラウドソーシングを用いて社会課題に関する知識ベース(LOD)を構築する技術の開発,3)人の移動履歴とオープンデータを組み合わせた分析事例の開発,を行った.地域課題の解決は市民生活の直結する重要な課題であるにも関わらず,その多様性のため実態を把握することは極めて難しい.本研究ではその問題を解決すべく,地域課題に関わる行政情報を発信している自治体の「広報情報」,地域の基本的な特性が現れる各種の「オープンデータ」,市民の声が現れる「ソーシャル情報」の3種の異なる情報を融合させることにより,地域課題を横断的に分析できる情報基盤を開発することを目的としている.今年度は,以下の項目について実施した.(1)「広報情報」について,自治体がホームページで公開している「新着情報」を自動的に収集し,データ分析用のメタデータ(更新日,情報の分類など)を付与した上で,データベースに格納するシステムを開発し,運用を開始した.(2)収集した「広報情報」を,オープンデータから収集した社会課題に関するキーワードとマッピングした上で,Web技術として標準化されているクエリ言語SPARQLを用いた解析が可能なRDFデータベースに格納し,基本的な解析を行うシステムを試作した.(3)「ソーシャルメディア」の情報の収集については,広報情報とオープンデータ収集のテストケースとして用いている大阪市に関連するデータをTwitterから収集した.また,セマンティックWeb技術とクラウドソーシングに基づいて社会課題に関するLinked Open Data(LOD)を構築する手法を用いたデータ収集と社会課題LODの試作を行った.これらの技術を組み合わせることで,地域課題を様々な観点から横断的に分析する基盤を開発することができると考えている.本研究課題に基盤技術となる,「広報情報の自動収集」,「オープンデータの利用」,および「ソーシャル情報の収集」の個々の手法については開発が予定通りに進んでおり,データの収集が開始されている.また,収集したデータを分析する技術についても,基本的なデータベースの構築と分析ツールの試作までは完了している.しかし,データ収集対象とする自治体の数の拡充については,当初計画の「全国の6割」には至っておらず,今後の計画を若干,見直す必要があると思われる.この点については,情報源となる全国の自治体の公式ウェブサイトの一覧は既に取得できていることから,収集に必要な設定情報を自動取得する手法を検討することで,改善できると考えている.一方,地域課題オントロジーの構築については,その元となる情報を,クラウドソーシングを用いた地域課題LODの構築手法を用いて試作できることが確認され,来年度の計画が加速することが見込まれる.これらの点を総合的に加味して,データ収集対象の拡充に遅れがあるものの,技術的な開発全体としては,地域課題LODの構築など,当初計画以上に進展した項目もあることから,全体としては,おおむね順調に進展していると言える.地域課題の解決は市民生活の直結する重要な課題であるにも関わらず,その多様性のため実態を把握することは極めて難しい.本研究ではその問題を解決すべく,地域課題に関わる行政情報を発信している自治体の「広報情報」,地域の基本的な特性が現れる各種の「オープンデータ」,市民の声が現れる「ソーシャル情報」の3種の異なる情報を融合させることにより,地域課題を横断的に分析できる情報基盤を開発することを目標としている.本年度は,以下の項目を実施したい.(1)昨年度に開発・運用を開始した自治体の広報情報を自動収集してLinked Open Data化するシステムを改良し,大阪市が市民活動向けの情報を発信するために運用しているポータルサイトとの相互連携を開始した.(2)自治体が公開しているオープンデータの活用事例として,GPSを用いて収集したセンサーデータをオープンデータから得られた情報と融合して分析するシステムを開発し,国際会議参加者の協力を得て収集したデータの分析結果が閲覧できるサービスを公開した.(3)自治体が公開している行政情報に関する文章,オープンデータ,Webから収集した地域課題に関する文書を組み合わせた情報を,クラウドソーシングを用いて地域課題の因果に関わる知識をLinked Open Data(LOD)化する手法を開発した.この手法を用いて構築したLODを評価するため,大阪市の行政職員および大阪市内で社会課題に関わる活動を行っている市民団体メンバーの協力を得て,ヒアリングによる評価を実施した.その結果,構築されたLODには,社会課題の理解を促進や議論の深化に有用な情報が含まれていると評価された.本研究では,広報情報,オープンデータ,ソーシャル情報という異なる情報を組み合わせることにとより,地域課題に分析する情報技術を開発した.具体的には,1)自治体の広報情報を自動収集して分析用の知識ベース(LOD)を構築するシステムの開発,2)自治体が公開している情報やオープンデータを基に,クラウドソーシングを用いて社会課題に関する知識ベース(LOD)を構築する技術の開発,3)人の移動履歴とオープンデータを組み合わせた分析事例の開発,を行った.広報情報の収集対象の拡大については,当初計画よりも少し遅れているが,データ収集に必要な情報の半自動取得技術を開発することにより,効率化を計画している.オントロジー工学システム開発に際し,データ収集・公開用のコンピュータの購入を計画していたが,既に保有しているコンピュータを利用することで,購入の費用を抑えることが出来たため.前年度,物品費を抑えることが出来た分,やや進捗が遅れているデータ収集に必要な費用に充てることを計画している.
食後高血糖抑制を期待できる海藻食品ヒジキ中のα-グルコシダーゼ阻害物質の構造

食後高血糖抑制効果を期待できるα-グルコシダーゼ阻害物質を水産食品中に見いだす研究はほとんどなされていない。その萌芽的研究として、本研究により海藻食品のヒジキからα-グルコシダーゼ阻害物質を初めて単離し、構造、阻害活性および様式を明らかにした。まず、寒天平板を用いたα-グルコシダーゼ阻害性試験を指標として、阻害成分の分画をおこなった。市販乾燥ヒジキの含水メタノール抽出物から各種クロマトグラフィーにより分画し、二種類の阻害物質を単離した。得られた両阻害物質はともに糖および含硫化合物呈色試験に陽性で、GCにより脂肪酸残基の存在が明らかとなった。各種臓器分析(IR、UV、MS、NMR)の結果から、両阻害物質の構造を植物の主要な糖脂質である6-スルホ-α-キノボビラノシルジアシルグリセロール(SQDG)およびそのリゾ型の6-スルホ-α-キノボビラノシルモノアシルグリセロール(SQMG)と決定した。速度論的解析により、SQDGの酵母α-グルコシダーゼに対する阻害物質定数(Ki)を3.0μMと、阻害様式を拮抗型阻害とそれぞれ明らかにした。SQMGの単離量が少なく、Kiを求めることができなかったので、SQMGとSQDGの同濃度での酵素阻害率を比較したところ、SQMGの阻害活性が2.5倍強かった。以上のように、ヒジキから新タイプのα-グルコシダーゼ阻害物質として糖脂質を得た。本研究では、SQDGとSQMGの酵素阻害性は始めて明らかにされ、糖脂質研究の中でも遅れていたグリセロ糖脂質を対象とした研究発展の端緒となるに違いない。今後、スルホキノボ-ス類縁体の酵素阻害性や単離した阻害物質のin vivoでの有効性を検討する必要がある。
概念形成のさせ方と学びの意味を実感させる単元構築についての実証的研究

今年度は、学習の意味や価値を実感させるために新学習指導要領で実施される「資料の活用」を8時間で実践授業を行った。〔1時間目〕「資料を読み取ろう」:世界の年齢別人口構成のグラフを見せ、将来を予想させた。〔2時間目〕「中央値、最頻値」:平均値が同じであるが中央値がちがう2つのテストから、集団の代表値について考え、得点の散らばり具合を考慮する必要性を実感させた。ここで、中央値や最頻値から集団を見る必要性とその概念について学習した。〔3時間目〕「標本調査」:TV番組の視聴率を全校生徒にアンケートを実施して、標本調査と全数調査を理解させ、標本調査のよさやその際の偏りのないデータの取り方を学ばせ、また信憑性を実感させた。〔4時間目〕「ヒストグラム」:ヒストグラムのかき方から階級の幅の取り方や下の方を省略して示すことによって、ヒストグラムから読み取れることが違うことに気付かせた。〔5時間目〕「パソコンでグラフをつくろう」:4人グループで携帯電話の契約数(契約件数、純増数)について、作成者の意図が伝わるようなグラフを作成した。〔6時間目〕「グラフを読み取ろう」:前時に作成したグラフを発表するとともに互いに読みとり、グラフにだまされないような見方を考察した。〔7,8時間目〕「身のまわりのことを調べよう」:新聞記事やインターネット上のグラフについて、作成者がどのような意図をもって、何を伝えようとしているのかを調べた。この学習の事前事後にPISA(2003)のOECD学習到達度の問題を実施したところ正答率は上がっており、授業後の感想の中に「新聞等やコマーシャルで見かけるグラフをよく見るようになった」等があり、学習する価値を実感したものと思われる。「資料の活用」は、中学数学の分野の中でも最も日常生活と密接な関係があり、意欲や有用性を喚起しやすい題材である。今後は、各自が課題をもち、調査し、そこから考察できるようにしたい。また、生徒は、平均値や偏差値等の用語はよく耳にするが、数字だけに踊らされている場合があるので、その用語の概念についても探究的な学習の場面で学習させたい。
網羅的抗体解析を用いた劇症１型糖尿病早期診断のための特異的血清マーカーの開発

本研究で、劇症1型糖尿病の新規診断マーカー抗CD300e抗体を明らかにした。網羅的抗体解析(Seromic analysis)の結果、劇症1型糖尿病患者の急性期血清において上昇を認める9つの抗体が明らかになった。ELISA法による多数例での検討では、抗CD300e抗体価は、劇症1型糖尿病患者急性期血清において自己免疫性1型糖尿病患者、2型糖尿病患者、自己免疫性甲状腺疾患患者、健常者と比較して有意に上昇していた。今回、私共は劇症1型糖尿病の特異的診断マーカーの作成を目的とし、3名の劇症1型糖尿病患者血清(急性期と亜急性期)を用いて約9000種類以上のSeromic analysisを行い、急性期血清において上昇を認めた9つの抗体を明らかにした。この9つの抗体から、前述した劇症1型糖尿病の発症機構に強く関与する“免疫応答"、“マクロファージ"、“炎症"をKeywordとし、抗X抗体(特許申請中)と抗Y抗体の2つの抗体に着目した。抗X抗体に関しては、抗X抗体価測定用ELISAキットを作成し、劇症1型糖尿病患者の急性期(発症後2週間以内)30名、亜急性期(発症後2週間から2ヶ月)30名、慢性期(発症後1年以上)14名、自己免疫性1型糖尿病患者30名、2型糖尿病患者30名、自己免疫性甲状腺疾患患者20名、健常者31名を対象とし、抗X抗体価・Y抗体価の測定をし終えた。その結果、抗X抗体価は劇症1型糖尿病急性期において、劇症1型糖尿病慢性期、他の疾患(自己免疫性1型糖尿病、2型糖尿病、自己免疫性甲状腺疾患)、健常者と比較して有意に高値を示した(各P<0.05)。また、同一患者において、劇症1型糖尿病急性期の抗X抗体価は、亜急性期と比較して有意に高値を示した(P<0.05, paired-t test)。また、抗Y抗体価は、自己免疫性1型糖尿病患者において、2型糖尿病、自己免疫性甲状腺疾患、健常者と比較して有意に高値を示した(各P<0.05)。現在、ELISA法にて測定した抗X抗体価の特異性検討をおこなっている。大部分が当初の計画通り進行しているため。抗X抗体の特異性の検討に関しては、ウエスタンブロットによる確認が困難であり他の方法により検討中である。私共は劇症1型糖尿病の特異的診断マーカーの作成を目的とし、3名の劇症1型糖尿病患者血清(急性期と亜急性期)を用いて約9000種類以上のSeromic analysisを行い、急性期血清において上昇を認めた9つの抗体を明らかにした。この9つの抗体から、抗CD300e抗体(特許申請中)と抗LGALS3抗体の2つの抗体に着目した。各抗体価測定用ELISAキットを作成し、劇症1型糖尿病患者の急性期30名、亜急性期30名、慢性期14名、自己免疫性1型糖尿病患者30名、2型糖尿病患者30名、自己免疫性甲状腺疾患患者20名、健常者31名を対象とし、抗体価の測定をし終えた。その結果、抗300e抗体価は劇症1型糖尿病急性期において、劇症1型糖尿病慢性期、他の疾患、健常者と比較して有意に高値を示した。また、同一患者において、劇症1型糖尿病急性期の抗CD300e抗体価は、亜急性期と比較して有意に高値を示した。抗LGALS3抗体価は、自己免疫性1型糖尿病患者において、2型糖尿病、自己免疫性甲状腺疾患、健常者と比較して有意に高値を示した。本年度、ELISA法にて測定した抗CD300e抗体価の特異性検討をおこなった。CD300e遺伝子をトランスフェクションしたHEK293細胞(CD300e+ HEK293細胞)を、劇症1型糖尿病患者急性期および健常者の血清、PE-IgG(2次抗体)と反応させた後、フローサイトメトリーによりPE-CD300e+ HEK293細胞数の測定をおこなった。その結果、劇症1型糖尿病患者急性期の血清と反応させたCD300e+ HEK293細胞において、健常者血清を用いたものより多くのPE-CD300e+ HEK293細胞を確認できた。これらの事実から、ELISA法により測定した抗CD300e抗体価の特異性を証明することができた。ELISA法にて測定した抗CD300e抗体価の特異性検討に関して、ウエスタンブロット法による確認が困難であり、上記の研究実績の概要に示した通りフローサイトメトリーによる特異性の検討をおこなったため、少し時間を要したが、当研究はおおむね順調に進展している。この9つの抗体から、劇症1型糖尿病の発症機構に強く関与する“免疫応答"、“マクロファージ"をKeywordとし、抗CD300e抗体および抗LGALS3抗体に着目した。

抗CD300e抗体に関しては、抗CD300e抗体価測定用ELISAキットを作成し、劇症1型糖尿病患者の急性期(発症後2週間以内)30名、亜急性期(発症後2週間から2ヶ月)30名、慢性期(発症後1年以上)14名、自己免疫性1型糖尿病患者32名、2型糖尿病患者30名、自己免疫性甲状腺疾患患者20名、健常者31名を対象とし、抗CD300e抗体価の測定をし終えた。その結果、抗CD300e抗体価は劇症1型糖尿病急性期において、劇症1型糖尿病慢性期、他の疾患(自己免疫性1型糖尿病、2型糖尿病、自己免疫性甲状腺疾患)、健常者と比較して有意に高値を示した(各P<0.05)。また、同一患者において、劇症1型糖尿病急性期の抗CD300e抗体価は、亜急性期と比較して有意に高値を示した(P<0.05, paired-t test)。抗LGALS3抗体価に関しても同様の方法にて測定した結果、自己免疫性1型糖尿病患者において、2型糖尿病、自己免疫性甲状腺疾患、健常者と比較して有意に高値を示した(各P<0.05)。以上の結果より、抗CD300e抗体は劇症1型糖尿病の新たな特異的診断マーカーとなる可能性があることが示された。本研究で、劇症1型糖尿病の新規診断マーカー抗CD300e抗体を明らかにした。網羅的抗体解析(Seromic analysis)の結果、劇症1型糖尿病患者の急性期血清において上昇を認める9つの抗体が明らかになった。ELISA法による多数例での検討では、抗CD300e抗体価は、劇症1型糖尿病患者急性期血清において自己免疫性1型糖尿病患者、2型糖尿病患者、自己免疫性甲状腺疾患患者、健常者と比較して有意に上昇していた。1)抗X抗体の特異性の検討HEK293細胞に蛋白Xを強制発現させ、劇症1型糖尿病患者急性期の血清を添加し、フローサイトメトリーにてX陽性HEK293細胞を確認する。また、2)劇症1型糖尿病患者剖検膵組織での抗原蛋白X発現の検討3)抗X抗体/抗原蛋白Xの機能解析を当初の計画通り遂行する。1)ウイルス感染患者(インフルエンザ患者)、他の自己免疫性疾患(関節リウマチ)患者の血清中抗CD300e抗体をELISA法にて測定する。蛋白CD300eはマクロファージの遊走能やアポトーシス、自己反応性のTリンパ球の免疫応答に関与することが明らかになっている。従って、現在までの結果で認められた劇症1型糖尿病患者急性期の血清中抗CD300e抗体価の上昇が、劇症1型糖尿病に特異的なものか否かを確認するために、上記の検討をおこなう。2)劇症1型糖尿病患者剖検膵組織での抗原蛋白CD300e発現の検討3)抗CD300e抗体/抗原蛋白CD300eの機能解析を当初の計画通り遂行する。糖尿病免疫学予算の見積もりに若干の誤差が生じたため。次年度の予算に加算して、研究の進捗に応じて使用する。
ペーストと破壊の相互作用

固体微粒子と液体からなる懸濁液の多くは乾燥とともに降伏応力が生じて塑性流体となり、その後に塑性限界付近で亀裂を生じる。亀裂成長への塑性の影響、記憶効果で生じる異方性、乾燥によって破壊が生じる条件、を解明する目的で研究を行った。理論的には、乾燥と破壊を非線形弾性格子上のインベージョンパーコレーションとして統一的に扱う数理モデルを提案し破壊が生じる条件を示した。また実験では圧縮試験を行うとともに、典型的なシェアシックニング流体である澱粉ペーストにも記憶効果があることを見い出した。またそれを利用して、澱粉ペーストに炭酸カルシウムペーストとは定性的に異なる亀裂速度の層厚依存性があることを確かめた。本研究は主に、1、亀裂成長における塑性変形の役割、2、記憶効果によって生じる物性の異方性、3、乾燥による亀裂生成過程とその条件、を解明することを目指している。初年度に1および2の実験や測定に使う引張圧縮試験機の導入が遅れたため、3の理論研究を先に行う方針に切り替え計画を進めた。3に関しては、凝集力をもたない固体微粒からなるペーストで、通常の乾燥だけが起きる場合と破壊が先に生じる場合をタイプの異なる空気の侵入過程として統一的に捉えて破壊条件を考察した。初年度に非弾性格子上のインベージョンパーコレーションを提案し数値計算を行い、続く今年度は、散逸を考慮した上で自由エネルギーに対してGriffith理論と類似の考え方を適用し、この2タイプの転移が1つの無次元量で決まることを明らかにした。この理論は塑性を無視して熱平衡極限のみを扱っているものの、破壊条件の弾性率、不均一性、および粒子サイズに対する依存性を与えるものである。成果は国際会議等で報告し、Physical Review Eに論文の掲載が決まった。1,2に関しては試験機を用いた測定を開始した。既知の粘弾性材料によるテストを経て球面の治具による圧縮試験を行うことに決め、乾燥の各段階での各種ペーストを測定をした。さらに研究分担者とともに記憶効果によって生じると予想される乾燥後期の破壊特性の異方性を曲げ試験で検出することを試みた。一方、亀裂速度の測定は、澱粉ペーストの特徴である速い亀裂成長を捉えるために電気的な測定を工夫したが、十分な測定精度が得られなかったため、これまでの方法を組み合わせて電気的に破壊開始を検出してカメラで高速連写する方法を試験中である。また、日印および日・ハンガリーの二国間共同研究のメンバーである外国人研究者の訪日に合わせて、研究分担者らと共催の形で、鳥取大学で研究会を行い互いに成果発表を行い議論を行った。本研究はペーストの乾燥破壊を対象とし主に、1)塑性変形が亀裂成長に与える影響、2)記憶効果が作る物性の異方性、3)乾燥による亀裂の生成条件、の解明を目的としている。引張圧縮試験機の導入が遅れたため、初年度に3)の理論研究を1),2)に優先して行う方針に切り替えて計画を進めた。前年度までに、非線形弾性格子上のインベージョンパーコレーション過程として乾燥と破壊を統一的に捉えた数理モデルを提案して数値計算を行い、理論的に破壊条件を導出できることを示し論文をまとめた。この成果は本年度に国際会議で発表を行った。試験機を用いた測定や、亀裂速度測定のための予備実験を経て、本年度は1)に関連して主に澱粉ペーストを用いて実験を行った。まず澱粉ペーストでも記憶効果があることを見つけて、指導している学生とともに相図を作成し、炭酸カルシウムペーストと本質的に同じ「揺れの記憶」であることを明らかにした。この記憶効果を利用して方向性のある亀裂を作り、従来よりも精度の高い亀裂成長速度の測定をすることができるようになった。年度後半は亀裂速度が厚さに対して増加することを確認し、炭酸カルシウムなどの粘土系のペーストとは逆の依存性を持つことを示した。これらの成果は学会等で発表済みである。ただし現段階では、引張圧縮試験以外にレオメータによる物性測定を行うことに加え、乾燥が遅い場合に再現性が悪い原因を特定する実験が必要であるため、論文としてまとめるには今後いくらか時間を要する。また、2)に関しては研究分担者とともに破壊特性の異方性を曲げ試験で統計的に検出することを試みたが十分な結果が得られなかったため、方法を変えて検出を試みている。前年度に引き続き鳥取大学で研究会を共同開催するともに、国際会議等での成果発表、および日洪二国間共同研究のメンバーとして研究交流を行った。本研究は乾燥によって液体的状態から固体的状態へと変化する過程で生じるペーストの破壊現象のメカニズムを物性測定と理論を通して解明することを目的としている。

初年度は主として対象となるペーストの種類を増やし、引張圧縮試験機を購入して物性測定の方法を確立することを計画していたが、引張試験機の納品が遅れたため物性測定は準備段階である。代わりに次年度以降に予定していた乾燥過程における亀裂の形成に関する理論的研究を優先して進めた。乾燥亀裂においては、破壊は蒸発によるエネルギーで駆動され乾燥と同時に進行するため、破壊力学のエネルギー論の適用方法自体が明確ではない。そこで非線形弾性格子上でインベージョンパーコレーションを行い、凝集力を持たない粉体系の乾燥過程を数値計算を用いて調べた。その結果、乾燥を伴う亀裂成長が、体積弾性率が小さく剛性が大きい条件で現れることを明かにし、Griffith criterionを適用する際の修正を提案した(物理学会で発表)。実験では炭酸カルシウム、塩を入れた炭酸カルシウム及び炭酸水酸化マグネシウムのペーストを用い、乾燥破壊がいずれも塑性限界付近にあることを分担者の中原らによる降伏応力の測定データと比較して確認し、亀裂速度の測定を行った(日大研究会で発表)。ペーストの記憶効果に関しては分担者を中心に粒子間の相互作用との関連についての成果が報告され、板バネ等を用いた応力測定とその理論的考察が行われた(分担者により論文、学会等で発表済)。また、ゲルの破壊に関する日印二国間共同研究のプロジェクトとの共催の形で、海外の研究者をむかえて奈良女子大学で破壊に関する研究会を行った。計画を変更して優先して進めた乾燥亀裂の生成に関する理論研究は、成果をまとめて論文にすることができたが、実験および測定に関しては引張圧縮試験機の初年度の導入の遅れを反映して、当初の予定よりやや進展が遅れている。そのため実験の成果をまとめる段階にはまだ至っていないが、24年度は物性測定と亀裂速度の測定方法の開発を、理論研究と平行して進めてきた。25年度はこれらの実験を集中して行う予定である。本研究の主要なツールである引張圧縮試験機の納品が遅れたため、物性測定がまだ準備段階にある。試験機は当初計画で前期中の納品の予定としたため、交付決定後すぐの7月からメーカーの工場で数回サンプルテストを行い、いくつかの測定方法を試して治具の選定を行った。しかし、交付自体の2ヶ月ほどの遅れに加え、変位の測定精度を上げるための改造に2ヶ月、および仕様詳細の問い合わせ等のやりとりに1ヶ月強の時間を要し、納品が年度末にずれこんだ。このため本年度は納品の遅れが予想された段階で方針を変更し、次年度以降に行う予定であった理論的研究を先に進めた。試験機納品後の2月、3月は、温度調節器等の周辺機器の設計と作成、単純な材料での各種試験を経て、ペーストを用いた測定を開始することができた。最終年度は実験および物性測定に重心を移して研究を進める。乾燥時の亀裂形成はペーストがまだ流動性を完全に失っていないところで生じ、種類によって亀裂成長の速度が著しく異なることが、これまでの研究で示唆されている。年度前半は、まず澱粉ペーストについて亀裂成長速度の測定手法を確立し、同じ手法がマイクロガラスビーズにも適用できるかを確認する。特に成長速度が大きく測定が困難であった澱粉ペーストについて、亀裂速度の層厚や乾燥速度についての依存性を調べ、既に測定している他のペーストの結果と比較する。次に亀裂生成時の各ペーストの物性データを圧縮試験で得る。圧縮試験では降伏や緩和が確認されているが、測定データから物性値を得る方法は弾性率以外は十分に確立されていない。
既存鉄筋コンクリートに生じるマクロセル腐食速度の連続モニタリングシステムの構築

本研究では、既存鉄筋コンクリート部材のマクロセル腐食速度を、非破壊試験で連続的に測定できるシステムを提案・検証した。はじめに、供試体試験によるシステムの提案を行った。使用した供試体は、中央部に曲げひび割れを有する角柱モルタルである。この供試体を、塩害あるいは中性化促進環境下に暴露した後、次に示す方法でモニタリングした。まず非破壊試験で任意の時間毎における鉄筋電位、分極抵抗およびモルタル抵抗を測定した。次に、それらの測定値から、昨年度の本研究の成果を参考にしてマクロセル電流を解析し、さらにマクロセル腐食速度を換算した。その結果、マクロセル腐食速度がモニタリング測定できた。すなわち、非破壊試験により任意の時間毎に測定された鉄筋電位、分極抵抗およびモルタル抵抗を用いて、外部環境の変化に伴うマクロセル腐食速度の変化が確認できた。次に、既存構造物試験によるシステムの検証を行った。測定対象は、石川県能登半島に位置する桟橋上部工の床板下面におけるひび割れ部とした。昭和14年に建設され、試験時までに63年が経過していた。これに対して、供試体試験で提案されたシステムを適用し、マクロセル腐食速度をモニタリング測定した。また既存構造物試験では、測定の際に得られた分極抵抗値を用い、既存の方法でミクロセル腐食速度もモニタリング測定した。その結果、既存構造物においてもマクロセル腐食速度がモニタリング測定できた。また、ミクロセル腐食速度よりもマクロセル腐食速度が速いことが認められた。すなわち、既存鉄筋コンクリート部材の鉄筋腐食を評価する際には、ミクロセル腐食のみならずマクロセル腐食も考慮しなければならないことが確認できた。以上の研究の結果、供試体試験および既存構造物試験により、非破壊試験でマクロセル腐食速度をモニタリング測定するシステムを提案・検証できた。鉄筋コンクリート構造物の腐食速度を定量的に判断するためには、ミクロセル腐食のみならず、マクロセル腐食も評価することが必要である。しかしながら、従来行われてきた鉄筋コンクリート構造物の腐食速度評価は、主として部材全体の平均的なミクロセル腐食速度を評価対象としていた。これは、マクロセル腐食速度を定量的に評価することができなかったからである。前述の背景を受けて、本年度の研究では、打継目や曲げひび割れ等の欠陥を有する既存鉄筋コンクリート部材中のマクロセル腐食速度を、非破壊試験で定量的に推定する方法を提案・実証した。はじめに、打継部およびひび割れ部に生じるコンクリート中鉄筋のマクロセル腐食機構を、等価な電気回路に置き換えたモデルを構築した。本モデルの特長は、非破壊試験により測定可能な、鉄筋電位、分極抵抗およびコンクリート抵抗のみを代入値とし、既存コンクリート部材では直接測定することが不可能なマクロセル腐食速度を推定できることである。次に、断面修復部の打継目近傍および曲げひび割れ部を模擬した供試体を用い、モデルの妥当性を定量的に確認した。最後に、既存鉄筋コンクリート部材中のマクロセル腐食速度を解析し、モデルの妥当性を定性的に確認した。本研究により得られた主な結論は、以下のとおりである。これまで既存鉄筋コンクリート構造物では評価できなかった打継部やひび割れ部のマクロセル腐食速度を、非破壊試験で測定された値を用し、定量的に解析できた。
視覚情報の多次元解析と視知覚成立の同時性・全体性の研究

知覚の同時性・全体性の解析を行なうために、まず、高精度高速度で並列同時変化する刺激の諸次元(形,輝度,色彩,大きさ,位置,提示時間,提示順序など)とこれに対応して観察される知覚現象(閾値,弁別,順応,対比,錯視,恒常性,運動,認知)との多次元解析を行なうことのできる自動色彩図形提示装置を製作した。次に、色彩提示装置の表色について精神物理学的意味を明確にするために、等色関数に基礎をおくXYZ表色系の問題点すなわち、XYZ表色系は色の線形加法性を前提としているがヒトの視覚系では色の加え合わせについて線形加法性が必ずしも成立しない、という問題について検討し、次のことを明らかにした。1)青色光と中波長光の混色については線形2)青色光と長波長光の混色については、光強度が増加するに従って青の感度が増大するような非線形特性を示す。非線形の程度は波長が長波長へ移行するに従って、又、強度が大きくなるに従って大きくなる。色覚正常者で観察されるこのような非線形性は第2色覚異常者ではみられない。3)以上の非線形特性からS錐体の感度がL・M錐体差信号によってコントロールされるという機構が推測された。これらの非線形に関する資料は、CRT表色装置による実験の基礎となる。更に、色の並列情報処理機構を解析するために、図一地布置をもつ刺激による色順応効果を検討し次のことを明らかにした。1)飽和度の異なる同一色相の刺激を図一地に布置すると、これによる色残像は補色残像とは逆の色の見えを生じる2)このような色残像現象は、刺激の飽和度が低い程生じやすい。以上の結果は、錐体過程,反対色過程とは異なる色処理過程の存在を示すものである。
二光子過程断面積の高統計測定による中間子の性質・構造の解明

Bファクトリー実験Belleに於いて,二光子過程に依る中間子対生成反応,γγ→π^+π^-,π^0π^0,π^0η,ηηの微分断面積を測定し,その解析を行った。これらのデータは従来の実験の2-3桁上の高統計データであり,これに匹敵する精度としては世界で唯一のものである。これらのデータの解析により,低エネルギー領域では,謎の多いスカラー中間子の構造や性質の解明等への重要な手掛かりを得た。また,高エネルギー領域では,強い力の理論,量子色力学の高エネルギー極限の非包含的過程での予言の定量的な検証がはじめて可能となった。中間子の性質・構造,とくに低質量(<1GeV/c^2)のスカラー中間子の存否,性質を圧倒的な高統計の二光子過程生成データを取得・解析し,詳細な振幅解析を行って明らかにする研究計画である。Bファクトリー実験Belleでは,主目的であるCP不変性の破れの研究以外でも,世界一を誇るルミノシティによって,本研究の主題である二光子過程の研究にも圧倒的な高統計のデータを取得できる。なぜか競争相手のBaBar実験ではこの研究は行われておらず,世界唯一の研究である。強い力を記述する理論,量子色力学による描像では,ハドロンの質量はカイラル対称性の自発的破れ(強い相互作用のヒッグス機構)で生じている。そのヒッグスボソンに相当するのがπ中間子とスカラー粒子である。スカラー粒子を理解することは,量子色力学の真空の本質的理解につながる。高統計の二光子過程はスカラー粒子等をクリーンに生成でき,その構造等の理解に大きく寄与する過程である。平成19年度には,まず荷電パイ中間子対生成の高統計の断面積データを2編の論文にまとめ学術雑誌に発表した。従来の統計では見えなかったf_0(980)中間子の共鳴ピークがはっきり見え,その質量,崩壊幅,二光子幅の測定結果等を発表した。その解析をさらに発展させるため,アイソスピンの異なる終状態,中性中間子対生成の解析を行っている。まず一つ目の論文,95fb^<-1>の統計による中性π中間子対の論文をまとめ,投稿間近な状態である。この解析のために,終状態が全て光子であるデータの抽出・解析を行っている。高統計であるため,測定器のモンテカルロシミュレーションも高統計に行う必要があり,そのための専用の計算機ファームを高エネルギー加速器研究機構に設置し,稼動させている。現在統計を223fb^<-1>に増やしたところで,π^0π^0,ηπ^0,ηη等の終状態の解析を順次行い,発表していく予定である。このBell実験から出される二光子過程断面積の統計は,Belle実験以前の数百倍から数千倍に及び,従来の解析とは全く質の異なる詳細な解析を可能にしている。しかも,Bファクトリー実験のライバルBaBar実験からこのようなデータは出されないため,Belie実験は世界唯一の高統計データを提供し,注目を集めている。今年度はまず,研究協力者のM.Pennington教授と,論文として発表したばかりのγγ→π^0π^0の結果を用いて振幅解析を行い,ほぼユニークな解を得た。その解析では,f-0(980)中間子の2光子幅が以前の値の2-3倍となり,f_0(980)中間子の構造についてこれまでの知見をくつがえす興味深い値を得た。しかしながらM.Pennington教授が超多忙なため,論文としてまとまるのは次年度の半ばごろになる見込みである。それと並行して,γγ→π^0π^0のさらに高統計のデータ(223fb^<-1>)の解析をまとめ,論文として発表した。さらに,同じく223fb^<-1>のπ0ηの微分断面積を求め,a_0(980)中間子の共鳴パラメータを初めて信頼度高く決めたほか,より高エネルギー領域での断面積の振る舞いについて調べ,π^0π^0と同様な振る舞いをすることを確認し,論文にまとめた。数ケ月のうちに出版される予定である。これらの解析の結果は,昨年度の予算で購入した専用の計算機システムに,今年度はデータ記録装置(磁気テープ装置)を付けて,計算機システムをフルに稼働することによって得られた。次の目標はηη生成反応であり,すでにプレリミナリな微分断面積が得られていて,その解析を行う予定である。Bファクトリー実験は従来の2-3桁上の高統計データを提供し,その主目的であるCP非保存の研究以外の物理でも質の高いデータを提供し続けている。とくに,二光子過程の中間子対生成反応の研究では,なぜか好敵手のBaBar実験からはほとんど論文が出ず,Belle実験の独断場となっていて,世界で唯一の高統計データを提供してきた。

これらのデータは,低エネルギー領域では,謎の多いスカラー中間子の構造や性質の解明等への重要な手掛かりを与える。また,高エネルギー領域では,強い力の理論,量子色力学の高エネルギー極限の非包含的過程での予言の定量的な検証をはじめて可能とした。本研究では,全中性モード(終状態が光子だけからなる反応)の解析を行って,すでにγγ→π^0π^0の論文は投稿印刷され,平成21年度はγγ→π^0ηの論文が投稿印刷された。現在世界初となるγγ→ηη過程の論文を仕上げて実験グループ内で推敲されている段階である。また,当初計画の目的にはうたっていないが,最近の相次ぐ4-quark statesやmeson-bound states候補の発見にかんがみ,それらの粒子の性質の解明(量子数の決定)や新たな粒子の発見を目指してγγ→D^<(*)>D^^-^<(*)>およびωJ/ψ生成の解析を行ったところ,前者は現段階で論文にするには統計が足りないと結論したが,後者では質量3915MeV/c^2,幅17MeVの新粒子を発見し,Phys.Rev.Lett.の論文となったこれらの結果を国内外の国際会議やシンポジウムで発表し,情報を交換して,さらにデータや解析の改良を行い,その質を高める努力をしている。本研究は今年で最終年度であるが,所期の目標は十分達し,さらに将来に向けてK_sK_s対生成反応の論文作成に向けてデータ抽出を終えたところである。