hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
円周への無限離散群の作用の剛性と柔軟性

今年度もモジュラー群PSL(2;Z)など2つの有限巡回群の自由積を中心に、円周への作用の剛性と柔軟性について考察した。特に、フックス作用の持ち上げがいつ剛的であるかについて考察した。フックス作用の持ち上げの大部分については、標準的な生成元の積の回転数を変化させる変形が可能であり、特に剛的でないこと、が確かめられていた。今年度は検証しきれていなかったフックス作用の持ち上げについて考察した。剛的な作用はフックス作用の持ち上げに限るかどうか、などの問題は引き続き検討する予定である。また、群上の円的順序(circular order)についても引き続き考察した。可算群上の円的順序はその群の円周への作用と対応しており、特に孤立円的順序に対応する作用は強い意味での局所剛性を持つことが知られている。これまでに,モジュラー群についていくつかのフックス作用の持ち上げに孤立円的順序が対応していることが知られている。それに加えて、モジュラー群上に新しい孤立円的順序が存在することが知られている。この結果は、モジュラー群の円周への剛的な作用がフックス作用の持ち上げ以外に存在するか、という問題に関係していると考えられる。そこで。得られた孤立円的順序の力学系的実現と呼ばれる作用にフックス作用の持ち上げと半共役であるかどうか考察した。さらに、上で述べた新しい孤立円的順序の構成法が一般の2つの有限巡回群の自由積にについても適用できるか考察した。2つの有限巡回群の自由積について、フックス作用の剛的な持ち上げが決定できなかったため。2つの有限巡回群の自由積は一般の境界つき2次元軌道体群の基本的な場合と考えられるので、残された課題を中心に引き続き考察していく。今年度はモジュラー群PSL(2;Z)など2つの有限巡回群の自由積について、円周への作用の剛性と柔軟性について考察した。特に、フックス作用の剛的な持ち上げについて考察した。フックス作用の持ち上げの大部分については、回転数に関する既知の結果を用いることにより、標準的な生成元の積の回転数を変化させる変形が可能であり、特に剛的でないこと、を確かめた。ただ、ここで現れなかった持ち上げが剛的であるかどうか、さらには、剛的な作用はフックス作用の持ち上げに限るかどうか、などの問題は来年度以降の課題として残されている。また、群上の円的順序(circular order)についても考察した。これまでに,モジュラー群についていくつかのフックス作用の持ち上げに孤立円的順序が対応していることが知られていた。今年度になり、モジュラー群上に新しい孤立円的順序が存在することが報告された。そこで。得られた孤立円的順序に対応する作用に関するいくつかの元の回転数などの力学系的情報について考察した。さらに、一般の2つの有限巡回群の自由積上に新しい孤立円的順序が存在するか、などについても考察した。そこで。購入予定だったパソコンの購入を見送ったため次年度使用額が生じた。研究集会等に出席するための旅費や研究の参考となる書籍等の購入に使用する。出席を予定していたいくつかの研究集会への参加を見送ったため。
聴皮質における音の質感と情動情報の神経基盤

本研究では,ラットの聴皮質を対象にして,音の質感とそれに付随する情動が,どのような神経活動パターンとして表現されているかを調べた.まず,ラット聴皮質における,音刺激に対する定常的な神経活動に,音の周波数情報や情動情報が表現されているかを調べた.具体的には,定常的な神経活動の特徴量として,局所電場電位(LFP)の位相同期(phase locking value; PLV)から,機械学習により,刺激音の周波数情報の抽出を試みた.その結果,PLVから,刺激音の周波数情報の抽出は可能であった.さらに,抽出精度は古典的条件付けによって向上したことから,定常的な神経活動には,刺激音の周波数情報,ならびに,刺激音と連合した情動情報が表現されている可能性がある.次に,ラットの聴皮質を対象にし,2つの純音から構成される和音の協和度が,定常的な神経活動のPLVにどのような影響を与えるかを調べた.具体的には,12 kHzの純音を低音,それよりも高い7つの純音を高音として組み合わせ,4つの協和音と3つの不協和音を作製した.麻酔下のナイーブラットに,それぞれの純音と和音を,30秒間ずつ提示して,紡錘波が生じていない時間帯のみのPLVを計算した.和音に対するPLVと,各和音の高音のみを提示した際のPLVとの差を調べた.その結果,すべての帯域において,協和音のPLVは,その和音を構成する高音のPLVよりも高くなったが,不協和音では,そのような違いは認められなかった.これらの結果から,和音の協和度は,聴皮質内の位相同期の強さに表現されていると考える.24年度が最終年度であるため、記入しない。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,ラットの聴皮質を対象にして,音の質感とそれに付随する情動が,どのような神経活動パターンとして表現されているかを調べる.特に,音の情動的価値をラットに学習させた後,聴皮質の定常状態が,情動的価値に対して,どのように変化するかを調べた.恐怖や喜びといった特定の情動と関連する音を検出することは,生物の生存に有利に働くと考えられる.こうした音の情動価に対する情報処理が,聴皮質で行われている可能性がこれまでに示されてきた.我々は,繰り返し刺激を用いたodd-ball課題において,ミスマッチネガティビティ(MMN)は珍しい音に対して大きくなること,したがって,特定の音に暴露すると,その音に対するMMNが小さくなることを示した.逆に,特定の音と報酬や罰を連合すると,MMNは大きくなる.このように,MMNは音の顕著性を表現している.一方で,誘発電位の振幅や潜時のばらつきは,音の情動価に応じて変化する.このように,これらの過渡的な神経反応に,音の顕著性や情動価が反映されている可能性を示した.次に,音の情動価を表現する神経活動の特徴量として,定常的な神経応答において,局所電場電位の位相同期を調べた.具体的には,罰または報酬を用いた古典的条件付けを施したラット聴皮質から,音を連続して提示している際の局所電場電位を計測し,帯域ごとの位相同期を調べた.その結果,条件刺激を提示している際の,聴皮質のalpha,high-gamma帯域の位相同期が,恐怖学習群のラットでは報酬学習群よりも高くなった.このことから,音が有する恐怖の情動価は,聴皮質の定常状態の頑強性に表現されていると考える.本研究では,ラットの聴皮質を対象にして,音の質感とそれに付随する情動が,どのような神経活動パターンとして表現されているかを調べた.まず,ラット聴皮質における,音刺激に対する定常的な神経活動に,音の周波数情報や情動情報が表現されているかを調べた.具体的には,定常的な神経活動の特徴量として,局所電場電位(LFP)の位相同期(phase locking value; PLV)から,機械学習により,刺激音の周波数情報の抽出を試みた.その結果,PLVから,刺激音の周波数情報の抽出は可能であった.さらに,抽出精度は古典的条件付けによって向上したことから,定常的な神経活動には,刺激音の周波数情報,ならびに,刺激音と連合した情動情報が表現されている可能性がある.次に,ラットの聴皮質を対象にし,2つの純音から構成される和音の協和度が,定常的な神経活動のPLVにどのような影響を与えるかを調べた.具体的には,12 kHzの純音を低音,それよりも高い7つの純音を高音として組み合わせ,4つの協和音と3つの不協和音を作製した.麻酔下のナイーブラットに,それぞれの純音と和音を,30秒間ずつ提示して,紡錘波が生じていない時間帯のみのPLVを計算した.和音に対するPLVと,各和音の高音のみを提示した際のPLVとの差を調べた.その結果,すべての帯域において,協和音のPLVは,その和音を構成する高音のPLVよりも高くなったが,不協和音では,そのような違いは認められなかった.これらの結果から,和音の協和度は,聴皮質内の位相同期の強さに表現されていると考える.24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の研究により,聴皮質の活動同期パターンとMMNを指標にして,定常的な神経活動から,音の質感情報とそれに付随する情動情報を同定する解析手法を確立できた.

これらの成果は研究計画で期待していたものであり,計画は適切で特に問題はなかった.24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は,これまでの研究成果を発展させ,音の情動的情報の表現を明らかにする.特に,音楽的な調性の情報表現を調べ,情動的な情報表現との関わりを考察する.
液胞崩壊型植物プログラム細胞死の誘導・実行機構の解析

植物のプログラム細胞死機構をヒャクニチソウ道管細胞分化系およびシロイヌナズナを用いて解析した。これまでに私は、道管細胞がプログラム細胞死を起こす際に、加水分解酵素を蓄積した液胞を崩壊させて、核を含む細胞内容物を迅速に分解するという仕組みを明らかにしてきた。今年度は、カルモジュリンの管状要素分化初期過程および細胞死における機能について詳細に調べた。その結果、カルモジュリンは、道管前駆細胞がブラシノステロイドを受容し、局所的に活性酸素を発生させた後に、その部位でヘミセルロース成分が沈着する過程で働いていることが明らかとなった。また、液胞に蓄積する加水分解酵素や道管細胞に特徴的な二次細胞壁のリグニン化に関わる酵素の発現誘導を媒介することを明らかにした。また、動物の細胞死時にミトコンドリアから漏出し、細胞死を誘導するapoptosis-inducing factorのシロイヌナズナホモログと思われる遺伝子を単離した。この遺伝子にGFPを融合したコンストラクトを作成し、葉で一過的に発現させ、これがミトコンドリアに局在することを確かめた。また、この一つの遺伝子が2つの転写開始点を持ち、それらを使い分けることにより長短2種類のmRNAを作り分け、タンパク質をミトコンドリアと葉緑体に送り分けていることを明らかにした。1遺伝子由来の産物が、転写レベルでの制御により、両オルガネラに移行する世界初の例となった。さらに、植物器官毎に両mRNA蓄積量が制御されていることを明らかにした。また、イネのホモログを調べ、同様の実験を行い、この現象が単子葉植物でも保存されていることを明らかにした。昨年度私は道管細胞が死ぬ際に自らの液胞を崩壊させ、加水分解酵素を放出して核を20分以内に完全分解することを示した。そこで今年度は液胞崩壊の機構を調べるために、液胞崩壊とこれまでに関与が示唆されているカルシウム、カルモジュリン、活性酸素、ブラシノステロイドとの関係を詳しく調べた。その結果、道管前駆細胞がブラシノステロイドを受容し、活性酸素を局所的に発生し、その後カルモジュリンが働いて液胞の崩壊を含めた道管細胞分化が進行することを明らかにした。また細胞質カルシウムイオン濃度を測定するためにカルシウム指示タンパク質であるカメレオンの植物用コンストラクトを作成した。ヒャクニチソウ培養細胞では遺伝子導入効率が低く解析が困難であったのでシロイヌナズナに形質転換しているところである。また、動物や細胞性粘菌などの細胞死時にミトコンドリアから漏出し、細胞死を誘導するApoptosis-inducing factorのシロイヌナズナホモログと思われる遺伝子を単離した。この遺伝子にGHPを融合したコンストラクトを作成し、葉で一過的に発現させ、これがミトコンドリアに局在することを確かめた。現在は道管細胞、および他の植物細胞死でこの因子がミトコンドリアから漏出するかどうかを確かめるために、シロイヌナズナに形質転換しているところである。また、この遺伝子が2つの転写開始点を持ち、それらを使い分けて長短2種類のmRNAを作ることを見いだした。さらにGFPとの融合タンパク質を作成し、2種類のmRNAから作られる長短2種類のタンパク質のうち長い方がミトコンドリア、短い方が葉緑体に運ばれることを見いだした。1遺伝子が転写開始点を使い分けて2種類のタンパク質を作りミトコンドリアと葉緑体に送り分けている初めての例となった。
建物の耐力と火山灰の堆積特性を考慮した効果的な除灰方法

火山灰の湿潤化および除灰時の動作の違いが運動強度と除灰量に及ぼす影響に焦点をあて、外形寸法が1232×766×207 mmのプラスティック製の箱型容器を勾配が4寸5分の屋根面サイズが1820×2530mmの屋根模型に埋め込み、乾燥状態の火山灰を屋根から切り出して屋根上に設けた収集箇所へ運び出す作業(以下、乾燥除灰)、湿潤状態の火山灰に対して乾燥除灰と同じ一連の動作を行う作業(以下、湿潤除灰)、湿潤状態の火山灰を軒先から地面へ投入する作業(以下、軒先除灰)の3種類の除灰作業を実施し、心拍数とボルグスケールによる主観的強度を測定するとともにショベリングによる屋根からの火山灰の除灰量を測定した結果、次のことが分かった。1湿潤除灰時の最大心拍数は乾燥除灰時および軒先除灰時の最大心拍数と同程度である。2火山灰の湿潤化および火山灰の投入方法の違いが主観的に強度に及ぼす影響は小さい。3投入重量および投入回数は湿潤除灰時には乾燥除灰時よりも大きくなるが、軒先除灰時は湿潤除灰時よりも小さい。また、火山灰の除灰のタイミングを積灰荷重の点から検討するために、地面から3.6mの高さから粒径分布の異なる2種類の火山灰を屋根面サイズが1125×1155mmのガルバリウム鋼板およびセメント瓦を屋根材とした屋根模型にそれぞれ100kgずつ降下させ、火山灰の粒径分布、屋根材、勾配をパラメータとして屋根に堆積する火山灰重量を測定した結果、次のことが分かった。1火山灰の堆積量は屋根材、勾配、火山灰の粒径により異なり、4寸勾配の場合は瓦屋根の方がガルバリウム屋根よりも堆積量が多く、同じ屋根材であれば低勾配の方が堆積量は多い。2細粒粒子の含有率の高い火山灰の方が堆積量は多いが、屋根材および屋根勾配の違いに比べ、その影響は小さい。3火山灰の堆積量には軒先部分からの落下特性が大きく影響する。平成30年度の計画通り、屋根面サイズが1820×2530mmの片流れの屋根模型を用いて、屋根に堆積させた火山灰の除灰作業をシミュレートして作業中の運動強度の測定と作業成績の評価を実施し、予定していた測定データ数を収集することができた。なお、この実験は前年度のみの実験の予定であったが、被験者の心拍数等のデータの統計処理を行うために当初の計画から変更して平成29年度から継続して実施したものであり、平成31年度も実施する予定である。天候不良のために平成29年度に実施できなかった火山灰の屋根への降下実験を実施した。降下装置と降下方法および実験結果の評価においては前年度の推進方策に基づいて研究協力者であるカンタベリー大学Civil and Natural Resources学部のMinghao Li教授および同大学Geological Sciences学部のThomas Wilson教授から専門知識の提供を受け十分な成果を得ることが出来た。この実験の成果は今後、積灰荷重を評価するための基礎研究として発展し、国内外にインパクトを与える可能性が高いと思われるので、平成31年度も継続して実施する予定である。霧島ジオパークと連携して平成31年度に開催予定の防災シンポジウムの企画立案をスタートさせ、開催日時とプログラムを決定した。以上のことから研究課題はおおむね順調に進展していると評価できる。平成29年度および平成30年度の研究結果から、屋根に堆積した火山灰の降雨等による重量変化の評価が大量降灰時の建築物等の構造安全性を検討する上で極めて重要であることが明らかとなったので、令和元年度は屋根に堆積した火山灰の排水特性をモニタリングする実験を新たに実施する。また、平成30年度に実施した火山灰の降下実験の成果は国内外へインパクトを与える研究へと発展する可能性が高いので、研究方法を展開させるために研究協力者のカンタベリー大学Civil and Natural Resources学部のMinghao Li教授および同大学Geological Sciences学部のThomas Wilson教授らとのコミュニケーションを密にし、双方の研究成果の融合とJournalへの投稿を検討する。さらに、積灰荷重の検討については積灰のシミュレーションが想定されることから、雪荷重分野でのアプローチに倣い、雪荷重分野におけるCFDのエキスパートから専門知識の提供を受けられる研究体制を構築する。地面および屋根に堆積させた火山灰をショベル作業により除灰する作業を実施し、除灰作業に要する運動強度を調べた。地面の除灰作業は1232×766×207 mmのプラスティック製の箱型容器を地面に固定して火山灰を充填し、ショベリングにより火山灰を切り出す作業で再現した。屋根の除灰作業は同サイズの箱型容器を勾配が4寸5分、屋根面サイズが1820×2530mmの屋根模型に埋め込みショベリングによる火山灰の切り出し作業で再現した。地上に堆積させた火山灰の除灰時の運動強度を測定した結果、次のことが分かった。1除灰作業中の心拍数は80120bpm内の20bpmの心拍幅に収まり、被験者の身体的特徴による違いが見られた。2Borgによる主観的強度(以下、RPE)は1518であった。3最も疲労を感じる部位は腰または背中である場合が多く、全身の疲労度よりも部位の疲労度が強いケースがあった。また、屋根の除灰作業から次のことが分かった。

1最大心拍数は120130bpmであり、地面に堆積させた火山灰の除灰作業時の最大心拍数の1.11.2倍であった。2RPEは1519であった。3含水率18%の湿潤火山灰の除灰作業を行うと最大心拍数は乾燥火山灰の除灰時の2倍に達し、RPEは1720になった。また火山灰の切り出し量は1.32.6倍になった。除灰作業をスタートさせるタイミングを検討するために、火山灰が屋根に堆積した木造建物の地震応答計算を行い、火山灰の堆積厚さが耐震性能に及ぼす影響を調べた。入力地震波JMA Kobeに対しては火山灰の堆積重量が3kN/m2に達すると層間変形角が1/15程度になった。この時の火山灰の堆積厚さは降灰荷重により木造住宅が倒壊する可能性のあるとされている堆積厚さよりも小さく、噴火活動中に発生する規模の大きな地震に対しては早期の除灰作業が必要になることが明らかとなった。平成29年度は屋根に火山灰を自然降下させる実験を行って屋根に降下する火山灰の堆積特性を観察により明らかにする予定であったが、夏季の天候不良により火山灰試料の乾燥作業が予定よりも大幅に遅れ、予定していた火山灰の降下実験は一部しか実施することができなかった。このため研究計画を変更して、平成30年度に実施する予定であった屋根に堆積した火山灰を人力で除去する際の作業強度の測定および平成31年度に予定していた降灰荷重に対する木造住宅の構造安全性の検討を行うことにした。屋根に堆積した火山灰の除灰の際の作業強度の測定は計画どおり実施し、十分な測定データを得ることができた。また、構造安全性の検討については鉛直荷重に対する検討から地震荷重と降灰荷重の複合荷重にまで拡張して検討することが出来、計画以上に進展した。以上のことから本研究課題は概ね順調に進展していると評価できる。火山灰の湿潤化および除灰時の動作の違いが運動強度と除灰量に及ぼす影響に焦点をあて、外形寸法が1232×766×207 mmのプラスティック製の箱型容器を勾配が4寸5分の屋根面サイズが1820×2530mmの屋根模型に埋め込み、乾燥状態の火山灰を屋根から切り出して屋根上に設けた収集箇所へ運び出す作業(以下、乾燥除灰)、湿潤状態の火山灰に対して乾燥除灰と同じ一連の動作を行う作業(以下、湿潤除灰)、湿潤状態の火山灰を軒先から地面へ投入する作業(以下、軒先除灰)の3種類の除灰作業を実施し、心拍数とボルグスケールによる主観的強度を測定するとともにショベリングによる屋根からの火山灰の除灰量を測定した結果、次のことが分かった。1湿潤除灰時の最大心拍数は乾燥除灰時および軒先除灰時の最大心拍数と同程度である。2火山灰の湿潤化および火山灰の投入方法の違いが主観的に強度に及ぼす影響は小さい。3投入重量および投入回数は湿潤除灰時には乾燥除灰時よりも大きくなるが、軒先除灰時は湿潤除灰時よりも小さい。また、火山灰の除灰のタイミングを積灰荷重の点から検討するために、地面から3.6mの高さから粒径分布の異なる2種類の火山灰を屋根面サイズが1125×1155mmのガルバリウム鋼板およびセメント瓦を屋根材とした屋根模型にそれぞれ100kgずつ降下させ、火山灰の粒径分布、屋根材、勾配をパラメータとして屋根に堆積する火山灰重量を測定した結果、次のことが分かった。1火山灰の堆積量は屋根材、勾配、火山灰の粒径により異なり、4寸勾配の場合は瓦屋根の方がガルバリウム屋根よりも堆積量が多く、同じ屋根材であれば低勾配の方が堆積量は多い。
時間分解ラウエ回折法による衝撃破壊素過程の解明

当該研究計画では、高強度Ndガラスレーザーと放射光施設(Photon Factory Advanced Ring:PF-AR)の100 psの硬X線パルスを駆使して、レーザー集光照射により発生した衝撃波による圧縮過程で特有の固体の弾塑性転移の観測することを目標に研究を推進した。前年度にPF-ARの時間分解X線測定専用ラインにNdガラスレーザーを整備し構築したピコ秒時間分解ラウエ回折測定と時間分解粉末X線回折測定装置により単結晶シリコン(100)の弾塑性過程の観測を行った。実験条件は高強度Ndガラスレーザーで約10万気圧の弾塑性転移点を超えた圧力域で行い、衝撃波伝搬下における単結晶シリコンのラウエ回折像を取得した。ピコ秒時間分解ラウエ回折により衝撃伝搬方向の歪みと、衝撃伝搬に対して垂直方向の構造情報を分離し時間分解測定することに成功した。弾性域では衝撃波伝搬方向に歪んでいるのに対して、衝撃波伝搬と垂直方向は弾性波に対して遅れて進む塑性波に対応して結晶が不均一化していることが確認された。高強度Ndガラスレーザーと放射光のX線パルスを時間・位置について高精度で制御することで、弾塑性転移の構造変化の時間伸展を観測することが可能になった。また、昨年度からビームラインに整備しているレーザードップラー速度干渉計(Line-VISAR)によりピコ秒時間分解ラウエ回折と同条件でマクロな歪み(圧力)プロフファイルを取得することで、圧力履歴に対する構造変化を議論することが可能になった。当該年度当初計画において予定していた、単結晶シリコンの時間分解ラウエ回折による衝撃波伝搬方向に対しての衝撃波伝搬方向と衝撃波伝搬と垂直方向に対応する各結晶面の挙動の観測を既に実現している。弾性域では1軸歪みするが、ある時間で応力緩和する挙動が観測できた。またレーザードップラー速度干渉計の整備が整ったことで圧力プロファイルと原子構造の変化を相関させて解析することが可能になっている。固体の衝撃圧縮に存在する弾性-塑性転移におけるメカニズムが明らかになってきている。放射光施設(PF-AR)に展開している高強度Ndガラスレーザーと硬X線パルスを組み合わせた時間分解ラウエ回折を用いて実験を行う。衝撃波伝搬のような速い歪み速度場で起こる固体材料の弾塑性転移メカニズムの解明のための実験・研究を実施する。歪み速度依存性について検討をする。試料表面にギャップを作り衝撃波の立ち上がりを制御した勾配を持つ圧力プロファイル生成技術を構築しする。この手法を時間分解ラウエ回折測定装置に導入し、圧力波の勾配を利用した歪み速度依存性を求める。得られた研究成果を、国内及び国際学会で積極的に発表するとともに、論文としてまとめて国際誌に出版公表する。固体に衝撃波を与えた場合、弾性波と呼ばれる1軸の応力波が先に進み、弾性限界を超えたときの降伏における応力緩和により等方圧縮する塑性波となる衝撃波特有の現象がある。この弾性-塑性転移は衝撃破壊の素過程である。この固体の弾性限界点(HEL:Hugoniot Elastic Limit)は歪み速度に依存し、音速測定からナノ秒オーダーの応力緩和の時定数となっているが弾性限界時に衝撃波内で欠陥・転位生成され降伏し応力緩和する動的構造は明らかにされていない。当該年度では、レーザー誘起衝撃圧縮下における弾塑性転移を観測するために16 J/pulseの高強度Nd:ガラスレーザーと組み合わせたシングルショット型時間分解Laue回折装置をAR-NW14Aのビームライン内に整備し安定的な時間分解Laue測定をすることが可能になった。Photon Factory Advanced Ring (PF-AR)のシングルバンチモード運転による白色硬X線パルスを用いることでレーザー誘起衝撃圧縮下におけるSi<100>の弾性塑性転移過程をLaue回折パターンにより3次元構造で直接観測することに成功した。当該年度当初計画における、1)高強度Nd:ガラスレーザーパルスによる衝撃波発生、2)時間分解ラウエ回折による3次元動的構造の可視化、3)レーザー速度干渉計による衝撃波プロファイル計測、の1)と2)は安定的に計測できることが実証された。3)についてはおおむね立ち上がっているが空間分解能など改善すべき点があり今後改善していかなければならい。時間分解Laue回折では、回折計を真空チャンバー内に設置することで衝撃波進展方向と衝撃波進展に対して垂直方向の格子面の両方を一度に計測することが出来た。

高強度Ndガラスレーザーと放射光のX線パルスを時間・位置について高精度で制御することで、弾塑性転移の構造変化の時間伸展を観測することが可能になった。また、昨年度からビームラインに整備しているレーザードップラー速度干渉計(Line-VISAR)によりピコ秒時間分解ラウエ回折と同条件でマクロな歪み(圧力)プロフファイルを取得することで、圧力履歴に対する構造変化を議論することが可能になった。当該年度当初計画において予定していた、単結晶シリコンの時間分解ラウエ回折による衝撃波伝搬方向に対しての衝撃波伝搬方向と衝撃波伝搬と垂直方向に対応する各結晶面の挙動の観測を既に実現している。弾性域では1軸歪みするが、ある時間で応力緩和する挙動が観測できた。またレーザードップラー速度干渉計の整備が整ったことで圧力プロファイルと原子構造の変化を相関させて解析することが可能になっている。固体の衝撃圧縮に存在する弾性-塑性転移におけるメカニズムが明らかになってきている。シングルショット型の時間分解Laue回折測定装置によりSiやAl2O3など弾性-塑性転移圧を超えた圧力値における構造変化を3次元で観測し、レーザー速度干渉計の歪みプロファイルを使い衝撃波伝搬下における衝撃破壊の素過程を明らかにする。放射光施設(PF-AR)に展開している高強度Ndガラスレーザーと硬X線パルスを組み合わせた時間分解ラウエ回折を用いて実験を行う。衝撃波伝搬のような速い歪み速度場で起こる固体材料の弾塑性転移メカニズムの解明のための実験・研究を実施する。歪み速度依存性について検討をする。試料表面にギャップを作り衝撃波の立ち上がりを制御した勾配を持つ圧力プロファイル生成技術を構築しする。この手法を時間分解ラウエ回折測定装置に導入し、圧力波の勾配を利用した歪み速度依存性を求める。得られた研究成果を、国内及び国際学会で積極的に発表するとともに、論文としてまとめて国際誌に出版公表する。
「証明の哲学」の視点に立つ「論理と数学の哲学」の新展開

構成主義的論証について検討を進めた。中期ウィトゲンシュタインの算術証明(特に帰納法証明)に関する哲学議論の現代的意味付けについて新たな成果を得た。これを通じて、初期ウィトゲンシュタインの算術証明の議論との関連続的側面と、初期と中期か後期の異なる側面の両者側面について議論した。グッドシュタインなどの構成的算術がウィトゲンシュタインからどのように影響を受けたかを明らかにし、新しい観点を議論した。また、フッサールの数学の哲学に関する初期草稿における多様体概念を分析し、フッサールの「確定性」条件をもとにした算術証明の無限計算概念と比較した。ブラウアーの直観主義数学証明諸原理(例えばBar Induction)に対する現代的証明を与えた。これらを通じて「証明の哲学」の立場から、帰納法証明、無限証明などについて静的解釈を与える試みも進めた。等号論理証明系や項書き換え証明系をグラフ論的や項書き換え順序数をグラフ論的に拡張することを目指して、ordinal diagrams systemなどの証明論的順序数の拡張を行いブッフホルツ・ヒドラゲームのグラフ書き換え系バージョンなどの停止性証明に用い、さらに拡張した。グラフ的証明概念とその正規化について新しい視点を与え、日常言語による日常の論理推論・判断を図的推論やグラフィック表現の観点から調査・データ分析・検討した。図的表現・グラフィック表現が日常の判断や合理的意思決定に対してどのような影響を持つかを調査した。グラフィック情報提示の効果について図的証明の観点から新しい知見を得た。これらの成果を用いて、推論・論証の立場から、日常言語のディフォルト推論、型推論および自然演繹を再考した。以上を通じて我々の「証明の哲学」の構築を進めた。平成30年度の研究の諸目標に対して進展があり、それぞれについて国際会議や国際学術出版の形で成果公開できた。これまで順調に計画研究が遂行できたことにより、当初の5年計画がさらに現実的であることなった。本5年計画の研究をこれまでの方針で進めていく。(1)「形式証明」誕生前夜の証明ネットワーク概念、(2)現代の最前線の線形論理のproof-net(証明網)概念、(3)グラフィック表象を通じた日常言語論理推論プロセス、判断・意思決定プロセスの3点に注目した。これにより本5年計画プロジェクトの基礎となる研究準備を行う。(1)フッサールの数学の哲学に関する初期草稿における多様体概念を分析した。特に、フッサールの「確定性」条件を、推論ステップや計算ステップのネットワークが確定する条件とみる解釈を検討した。ウィトゲンシュタインの「証明」及び「数学的命題」の議論を検討した。これらを基に、動的ネットワーク証明概念についての見方を整理し、我々の「証明の哲学」の中で捉える捉え方を示した。(2)現代線形論理の証明ネットワーク(証明網)理論を整理し、さらに拡張した。これを、伝統的セマンティクス主義及び伝統的シンタクティックな推論主義と対置させた。(3)証明構造の大局的なグラフ論的特徴づけにより論理結合子を導入するという全く新しいアイデアがGirard, Danos-Regnierらにより線形論理分野で導入された。この大局的論理結合子導入規則を一般化した。日常言語による日常の論理推論・判断を図的推論やグラフィック表現の観点から調査した。図的表現・グラフィック表現が我々の日常推論や日常意思決定にどのように影響するかを検討し、非言語的論証・証明の役割を検討した。日常の判断や合理的意思決定に対するグラフィック情報提示の効果について認知科学的・社会心理学的被験者実験手法も用いて新しい知見を得た。また、Gentzenを中心としたHilbert学派の有限主義証明論の特徴、型理論の自然言語解釈への応用、証明概念の歴史的分析の研究についても大きな進展があり、次年度もこれらの研究を継続する。パリ大学哲学科論理哲学グループとの連携研究の成果も大きかった。平成29年度の研究計画で目標としていたすべての研究に進展があり、それぞれについて国際会議や国際学術誌で成果公開・出版できた。また、本研究テーマについての国際連携先であるパリ大学第1校哲学科(および同大学付属科学史科学哲学研究所)の論理と数学の哲学グループとも実質的に共同研究が進展した。(4名の教授陣が来日し、3名が渡仏し、共同研究を進めた。)構成主義的論証について検討を進めた。

図的表現・グラフィック表現が日常の判断や合理的意思決定に対してどのような影響を持つかを調査した。グラフィック情報提示の効果について図的証明の観点から新しい知見を得た。これらの成果を用いて、推論・論証の立場から、日常言語のディフォルト推論、型推論および自然演繹を再考した。以上を通じて我々の「証明の哲学」の構築を進めた。平成30年度の研究の諸目標に対して進展があり、それぞれについて国際会議や国際学術出版の形で成果公開できた。5年計画の初年度に順調に計画研究が遂行できたことにより、当初の5年計画が現実的であることが分かった。本5年計画の研究をこれまでの方針で進めていく。これまで順調に計画研究が遂行できたことにより、当初の5年計画がさらに現実的であることなった。
持続可能な環境対応型サプライチェーン構築のためのリスク分析と最適連携方策

平成30年度は,研究課題[I]と[II]について研究開発を行った。本年度の研究成果を国内学会で5件,国際会議で3件発表を行い,国際学術論文誌への2件の採択が決定した.分担執筆の著書を1冊刊行した.本年度に得た研究成果を次に要約する.(1)再生産部品と製品の生産過程と使用済み製品の回収,新規部品の調達と製品配送の物流過程で生じる炭素排出とその対応となるキャップ・アンド・トレード(C&T)政策を導入し,小売業者と製造業者からなる使用済み製品の再資源化を考慮したサプライチェーン(CLSC)に対して両業者の分権型と統合型での製品発注量,回収インセンティブ,再生下限品質レベルの最適運用を決定した.(2)CLSCで製品需要量あるいは使用済み製品の回収量が不確実,両方が不確実な場合,利益が負となるリスクの嫌悪分析を行い,小売業者と製造業者の分権型と統合型での製品発注量,回収インセンティブ,再生下限品質レベルの最適運用を決定した.(3)回収業者,小売業者と製造業者からなるCLSCに対して使用済み製品の回収,再生産製品の販売と各業者の利益の時間効率を考慮し,新規製品と再生産製品の最適販売戦略を考究した.(4)非グリーン製品とグリーン製品を生産・販売するSCに各製品の炭素排出量とC&T政策を考慮した最適運用を考究した.(5)製品需要量と製品販売後の顧客返品率が不確実な状況で,返品製品の引取り・再販売と返品製品を含む売れ残り製品の買戻しを考慮したE-コマース環境のSCのリスク分析と最適運用を提案した.(6)店頭販売と直販のもとで製造業者と小売業者が協力戦略と競合戦略を持つ場合の店頭価格と直販価格の最適決定を提案した.(7)製品需要量と使用済み製品が不確実な場合,小売業者,製造業者とリサイクル業者からなるCLSCの最小・最大製品発注量,リサイクルインセンティブ,再生下限品質レベルを決定した.平成30年度は,研究課題[I]環境型製品の生産促進を考慮したECO-SCのリスク分析と最適連携方策の数理解析および研究課題[II]店頭ーオンラインの並行チャネルをもつECO-SCのリスク分析と最適連携方策の数理解析の基礎となる研究成果を得た.研究課題[I]では,(1)炭素排出にキャップ・アンド・トレード(C&T)政策を導入した1社の製造業者と1社の小売業者者のからなるクローズド・ループ・サプライチェーン(CLSC)の最適運用,(2)使用済み製品の回収とその再資源化に利益損失のリスクを考慮した1社の製造業者と1社の小売業者者のからなるCLSCの最適運用方策,(3)製品需要量と使用済み製品の回収量・その再資源化に利益損失の損失を考慮した1社の製造業者と1社の小売業者者のからなるCLSCの最適運用方策,(4)再生産と利益の時間効率を考慮した製品ライフサイクルをもつ1社の小売業者,1社の製造業者と1社の使用済み製品の回収業者のからなるCLSCでの新規製品と再生産製品の最適販売戦略.研究課題[II]では,(5) C&T方策を考慮した新規製品と再生産製品のハイブリッド生産を行うサプライチェーン(SC)の最適運用,(6)製品の品質・ブランドと製品の購買チャネルに顧客の嗜好を考慮した1社の小売業者と2社の製造業者からなるSCに対してSC業者が協力・競合する場合の最適販売戦略についての研究成果を得ることができた.国内学会で[I](1)(4)と[II](5)の5件,国際会議で[I](1)と(3), [II] (6)の3件発表を行った.平成29年度と平成30年度に国際学術論文誌へ論文投稿した2件の採択が決定した.分担執筆の著書を1冊刊行した.平成31年度は,平成30年度で国内学会や国際会議で発表した研究成果を国際学術論文誌に論文投稿を行う予定である.平成31年度は平成30年度で得られた研究成果を踏まえ、研究課題[I]と[II],研究課題[III]ECO-SC関連業者の不確実な行動戦略に対する最適連携戦略の数理解析に関する次の研究題目の研究開発を行う予定である.研究課題[I]では,(1)部品・製品の生産過程と配送過程に炭素排出の影響、販売製品の省エネ向上度合いの影響、政府により割り当てられる炭素排出上限枠とECO-SC関連業者の実際の操業により生じる炭素排出量との炭素排出上限枠の過不足の売り買いが炭素排出枠取引市場で可能な,政府により施行されるキャップ・アンド・トレード政策とECO-SC業者間での炭素排出削減と省エネ向上の努力費用の分配契約を導入したCLSCの最適運用.研究課題[II]では,[I](1)を店頭チャネルと直販チャネルからなる並行販売チャネルをもつECO-SCに拡張した研究開発を行う。ここでは、店頭か直販での顧客の購買先の好みや新規製品か再生産製品かの顧客の購買製品の好みを考慮する.研究課題[III]では,研究課題[I](1)でのECO-SC関連業者の不確実な行動戦略(製造業者は新規製品生産のみを行うか新規製品と再生産製品の並行生産を行うか、小売業者は使用済み製品の回収や製品の販売促進に積極的か消極的か)に対して安定性分析を行い、長期的な計画に対してECO-SCの各業者のどの行動戦略が常に選択され得るものかどうかを各業者に関わる費用や収益の変化により数理解析で明らかにする.

各研究課題における研究方法は,在庫管理,品質管理,確率・統計,ゲーム理論などを適用することで,本研究課題の計画に沿って理論解析によるさらなる基礎研究を遂行していく予定である.平成31年度に得られた研究成果は,国内学会,国際会議での研究成果発表を行い,国際学術論文誌への論文投稿を行う予定である.平成29年度は,研究課題[I]環境型製品の生産促進を考慮したECO-SCのリスク分析と最適連携方策の数理解析について研究開発を行った。本年度の研究成果を国内学会で2件,国際会議で3件発表を行い,国際学術論文誌への2件の採択が決定した。本年度に得られた研究成果を次に要約する.(1)使用済み製品の回収,再資源化から製品販売に至るクローズド・ループ・サプライチェーン(CLSC)で生じる製品需要量の不確実さによる利益が負となる損失領域をリスクと捉え,リスク嫌悪分析を適用し,小売業者と製造業者の2業者が独立した分権型とシステム全体を最適化する統合型での製品発注量,回収インセンティブ,再生下限品質レベルの最適運用を決定した.(2)新規製品と再生製品の生産と販売を行うハイブリッド生産モードをもつ小売業者と製造業者の2業者からなるサプライチェーン(SC)を研究対象に,分権型と統合型につき,価格と発注量,使用済み製品回収のインセンティブ,再生部品への再生下限品質レベルの最適運用を決定した.(3)店頭小売業者とネット小売業者からなる並行販売につき,価格と配送リードタイム(LT)の製品需要量への影響や顧客返品を考慮し,各業者が協力戦略と競合戦略をとる場合の店頭価格,ネット価格とネット販売での配送LTの最適販売戦略を提案した.(4)最小と最大の製品発注量を設定するフレキシブル発注方策を小売業者,製造業者,リサイクル業者の3業者からなるCLSCに組み込み,分権型と統合型での最小製品発注量,最大製品発注量,リサイクルインセンティブ,再生下限品質レベルの最適運用を決定した.(5)製品需要量と顧客返品率が不確実な場合に製品買戻しを考慮したE-コマース環境下の小売業者と製造業者の2社からなるSCの分権型と統合型での最適発注量,小売価格と返金率の最適決定のリスク分析を行った.平成29年度は,研究課題[I]環境型製品の生産促進を考慮したECO-SCのリスク分析と最適連携方策の数理解析および研究課題[II]店頭ーオンラインの並行チャネルをもつECO-SCのリスク分析と最適連携方策の数理解析の基礎となる研究成果を得た.具体的に平成29年度では,研究課題[I]に関しては,(1)不確実な製品需要量のもとでのクローズド・ループ・サプライチェーン(CLSC)の最適運用のためのリスク分析,(2)価格に対する顧客効用を考慮したハイブリッド生産モードをもつサプライチェーンの最適運用方策,(4)製品需要量と使用済み製品回収量の不確実性をもつCLSCにフレキシブル発注方策を適用した場合の最適運用について,研究課題[II]に関しては,(3)店頭小売とネット小売による並行販売での最適販売戦略,(5)不確実な製品需要量と顧客返品率を考慮したE-コマース環境下での最適運用のためのリスク分析とサプライチェーン調整についての研究成果を得ることができた.本年度の研究成果を国内学会で2件,国際会議で3件発表を行い,国際学術論文誌への2件の採択が決定した。
体育における学習意欲検査(小学校低学年用)の作成

本研究の目的は、体育における学習意欲検査:小学校低学年用(AMPET-J)を作成することである。その過程は、すでに著者が開発した「体育における学習意欲検査(AMPET):小学校4年生から高校3年生までを測定対象」の作成手順を基盤にしている。調査対象者は、小学校1年生から3年生までの男女計1,575名であった。質問項目は、AMPETの項目を小学校低学年の児童が理解できるように修正して作成した(56項目)。そして、項目分析や因子分析によって尺度を作成し、児童の自己評価などとの関連性を検討した。得られた主な結果は、以下の通りである。1.AMPET-Jの因子分析の結果、学習ストラテジー、困難の克服、学習の規範的態度、運動の有能感、学習の価値、不安といった6因子が抽出され、これらの因子で下位尺度が構成された。AMPETでは、不安の因子は緊張性不安と失敗不安の2つにわかれていたが、AMPET-Jでは1つの因子にまとまって抽出された。これは、低学年児の不安が未分化であることを示唆している。2.最終的に作成されたAMPET-Jの質問項目は、学習ストラテジー、困難の克服、学習の規範的態度、運動の有能感、学習の価値が各5項目、不安が10項目の計35項目であった。3.検査の信頼性を示すα係数は、対象者全体では.560から.825の範囲にあり、ほぼ満足できる値であった。4.AMPET-Jと自己評価(運動の興味、運動量、運動の楽しさ、運動能力)との間には、中程度の有意な相関関係が認められた。(.499.602)。5.AMPET-Jと体育教師の学習評価との間には、低いが有意な相関関係が見出された(.127.264)。しかし、運動能力テストとの間には、有意な相関は認められなかった。これらの結果から、小学校低学年用の体育における学習意欲検査の試作に成功したが、行動レベルでの妥当性において今後さらに検討する必要があると思われる。
インターロイキン1のシグナル伝達機構の解析

IL-1は、免疫、炎症、造血などの種々の生体反応や、細胞の増殖分化に重要な役割を果たしている。本研究では、ヒトメラノーマ細胞(A375)に対する増殖抑制の系を中心に、IL-1のシグナル伝達系を明らかにする。本研究により、以下の点が、明らかになった。1)IL-1による増殖抑制は、ポリアミン合成酵素ODCの活性制御因子、アンチザイムAZの転写の増加とともに、フレームシフト以外の翻訳以後の調節により増加するAZ蛋白によるODC活性の低下が重要であることが明らかになった。また、IL-1により活性化されるp38MAPキナーゼが、AZの翻訳以降のレベルで関与していることが明らかになった。さらに、細胞周期制御因子、p53,p21,p16などの発現やRbのリン酸化はIL-1処理により変化が見られなかった。2)IL-1感受性、耐性株を細胞融合させたところ、IL-1の増殖阻害活性に対する感受性が優性であった。また、耐性株で見られるIL-1α、IL-6の恒常的産生も優性であった。従って、耐性株では、増殖抑制に至るシグナル伝達系が変異を起こしていること、感受性株でサイトカイン産生がみられないのは、産生に関与する因子の異常によるものではないことが明らかになった。3)ヒトメラノーマの悪性化の指標である細胞接着分子の発現、IL-8やマトリクス金属酵素の産生、マトリゲルへの浸潤能について調べたところ、いずれも耐性株の方が感受性株よりも昂進しており、耐性株は、メラノーマの悪性化機構を調べる上で、よいモデルとなることが明らかになった。4)LPSをマウスに注射すると、肝臓でのIL-1R1 mRNAの発現レベルが上昇するが、それには、IL-1,IL-6並びにグルココルチコイドが相乗的に働くことが明らかになった。さらに、肝細胞表面上のIL-1R分子数が、IL-6とグルココルチコイド処理により増加することが明らかとなった。インターロイキン1 (IL-1)は、免疫、炎症、造血などの種々の生体反応や、細胞の増殖分化に重要な役割を果たしている。IL-1の作用はI型のIL-1レセプター(IL-1RI)を介するが、そのシグナル伝達機構はほとんど明らかにされていない。本年度は、以下の点が、明らかになった。1)以前、IL-1によるポリアミン合成酵素ODCの活性低下の原因として、アンチザイム(AZ)の関与が示唆された。今回、AZのアンチセンスcDNAをトランスフェクトさせることにより、IL-1の活性が抑制された。以上のことから、AZの関与が確認された。2) MAPキナーゼの1つである、p38キナーゼの特異的阻害剤により、IL-1の増殖阻害活性が抑制された。従って、IL-1のシグナル伝達系にp38キナーゼの関与が示唆された。3)IL-1感受性、耐性株を細胞融合させたところ、IL-1の増殖阻害活性に対する感受性が優性であった。また、耐性株は、IL-1α、IL-6を恒常的に産生しているが、その性質も優性であった。従って、耐性株では、増殖抑制に至るシグナル伝達系のなかで、何らかの分子が、変異を起こしていること、感受性株でサイトカイン産生がみられないのは、産生に関与する因子の異常によるものではないことが明らかになった。4)エンドトキシンをマウスに注射することにより、肝臓でのIL-1RI mRNAの発現レベルが上昇するが、それには、IL-1, IL-6並びにグルココルチコイドが相乗的に働くことが明らかになった。

4)LPSをマウスに注射すると、肝臓でのIL-1R1 mRNAの発現レベルが上昇するが、それには、IL-1,IL-6並びにグルココルチコイドが相乗的に働くことが明らかになった。さらに、肝細胞表面上のIL-1R分子数が、IL-6とグルココルチコイド処理により増加することが明らかとなった。IL-1は、免疫、炎症、造血などの種々の生体反応や、細胞の増殖分化に重要な役割を果たしている。本研究では、ヒトメラノーマ細胞(A375)に対する増殖抑制の系を中心に、IL-1のシグナル伝達系を明らかにする。本研究により、以下の点が、明らかになった。1)IL-1による増殖抑制は、ポリアミン合成酵素ODCの活性制御因子、アンチザイム(AZ)の転写の増加とともに、フレームシフト以外の翻訳以後の調節により増加するAZ蛋白によるODC活性の低下が重要であることが明らかになった。また、IL-1により活性化されるp38MAPキナーゼが、AZの翻訳以降のレベルで関与していることが明らかになった。さらに、細胞周期制御因子、p53、p21、p16などの発現やRbのリン酸化はIL-1処理により変化が見られなかった。2)IL-1感受性、耐性株を細胞融合させたところ、IL-1の増殖阻害活性に対する感受性が優性であった。また、耐性株で見られるIL-1α、IL-6の恒常的産生も優性であった。従って、耐性株では、増殖抑制に至るシグナル伝達系が変異を起こしていること、感受性株でサイトカイン産生がみられないのは、産生に関与する因子の異常によるものではないことが明らかになった。3)ヒトメラノーマの悪性化の指標である細胞接着分子の発現、IL-8やマトリクス金属酵素の産生、マトリゲルへの浸潤能について調べたところ、いずれも耐性株の方が感受性株よりも昂進しており、耐性株は、メラノーマの悪性化機構を調べる上で、よいモデルとなることが明らかになった。4)LPSをマウスに注射すると、肝臓でのIL-1Rl mRNAの発現レベルが上昇するが、それには、IL-1,IL-6並びにグルココルチコイドが相乗的に働くことが明らかになった。
金属集合系のナノ分子制御と拡張による新物質創成

直鎖状に連結された多座ホスフィンを系統的に合成し,これらを用いて鎖,環,籠状等の金属多核モチーフを精密設計し,さらにこのような金属集合系を集積することにより新規機能性材料の開発を試みた。具体的には,26座ホスフィンを支持配位子として用い剛直な白金・パラジウムワイヤー(Pt6, Pd8)や金及び銀の柔軟な鎖(Au4, Au6, Ag6),金銀銅からなる環状錯体(Au4Ag2Cu2)や銅ヒドリド多核錯体(Cu2, Cu4, Cu8, Cu9, Cu16)の合成と構造,物性や反応性,さらにはそれらの集積に関して研究を行った。以下の項目(1)(4)について研究を行った。(2)低原子価Pd, Pt分子ワイヤーの創成:meso/rac-dpmppmを用いた直鎖上Pd8核クラスターの合成し詳細な構造と物性を明らかにし,さらに光・電気化学特性と金属鎖に沿った伝導特性について研究を行った。また,Pd8鎖が高温ではPd4核フラグメントに解離し,低温ではそれらが自己整列する現象を見出した。このような結果をAngew. Chem. Int. Ed.に発表した。(3)閉殻金属を用いた環状クラスターの分子設計と光励起物性の発現:多座ホスフィンを支持配位子に用い11族元素の閉殻イオンを用いて柔軟な金属鎖及び金属ループの合成に取り組んだ。特に,meso/rac-dpmppmに支持されたAu4錯体がクラスター中心から強い青色発光を示し,さらにそれらが塩化物イオンによって鋭敏に消光される現象を見出した。このような結果をChem. Eur. J.に発表した。(4)かご状銅ヒドリド多核金属集合系を用いた貴金属代替材料の開発:本項目では白金を中心とする貴金属代替材料として安価な卑金属である銅を用い,Cu9核及びCu16核銅ヒドリドかご型クラスターの合成を行った。巨大かご型銅ヒドリドクラスターはほとんど前例がなく,クラスター内部への水素吸蔵,小分子や金属原子の取り込みを目指し研究を展開する。また,Cu2核ヒドリド錯体を合成しその構造を明らかにするとともに,二酸化炭素のギ酸へ還元反応について研究を展開した。Cu2核錯体上で金属ーヒドリド結合に二酸化炭素が挿入する例はこれまでになく,Chem. Asian J.に論文発表するとともに,触媒反応への応用についても研究を展開した。以下の項目(1)(5)について研究を行った。(1)直鎖状多座ホスフィン配位子の合成:四座ホスフィンmeso/rac-dpmppm, dpmppe, dpmppp及び六座ホスフィンrac-dpmppmppmの合成に成功し,これらを用いて多核金属中心の構築を行った。(2)低原子価Pd, Pt分子ワイヤーの創成:meso/rac-dpmppmを用いた直鎖上Pd8核クラスターを合成し,詳細な構造と物性を明らかにするとともに,光・電気化学特性と金属鎖に沿った伝導特性について研究を行った。また,Pd8鎖が高温ではPd4核フラグメントに解離し,低温ではそれらが自己整列する現象を昨年度見出したが,これがPd4核フラグメント間の自己不斉認識につながることを新たに発見した。(3)閉殻金属を用いた環状クラスターの分子設計と光励起物性の発現:meso/rac-dpmppmに支持されたAu4錯体がクラスター中心から強い青色発光を示し,さらにそれらが塩化物イオンによって鋭敏に消光される現象を見出した。また,直鎖状六座ホスフィンrac-dpmppmppmを用いてAu(I)及びAg(I)6核錯体を合成し,構造と光物性について研究を行った。(4)かご状銅ヒドリド多核金属集合系を用いた貴金属代替材料の開発:昨年度に引き続き銅ヒドリドクラスターの合成を行い,Cu2H, Cu4H3, Cu6H5, Cu8H6, Cu9H7, Cu16H14等様々な骨格を有する化合物の合成に成功した。これら化合物の反応性物性はその構造に大きく依存し,二酸化炭素の還元触媒や水素吸蔵の観点から研究を展開した。(5)金属集合系の拡張と集積によるナノ金属材料の創成:これまでに開発した金属集合系をメゾ空間内に拡張・集積し,新たなナノ金属材料を目指し研究を開始した。以下の項目について研究を行った。(1)低原子価Pd, Pt分子ワイヤーの創成:meso/rac-dpmppmを用いた直鎖上Pd8核クラスターを合成し,詳細な構造と物性を明らかにするとともに,光・電気化学特性と金属鎖に沿った伝導特性について研究を行った。また,Pd8鎖が高温ではPd4核フラグメントに解離し,低温ではそれらが自己整列する現象を見出したが,これがPd4核フラグメント間の自己不斉認識につながることを新たに発見した。これのような結果を学術雑誌Chem. Eur. J.に発表した。また,直鎖状六座ホスフィンrac-dpmppmppmを用いてAu(I)及びAg(I)

6核錯体を合成し,構造と光物性について研究を行った。さらに,rac-dpmppmppmを用いたCu(I)2核錯体にジイミン配位子を系統的に導入し,熱励起遅延蛍光を含む発光挙動について研究を展開した(4)かご状銅ヒドリド多核金属集合系を用いた貴金属代替材料の開発:昨年度に引き続き銅ヒドリドクラスターの合成を行い,Cu2H, Cu4H3, Cu6H5, Cu8H6, Cu9H7, Cu16H14等様々な骨格を有する化合物の合成に成功した。これら化合物の反応性物性はその構造に大きく依存し,特に,Cu8H6錯体が温和な条件で二酸化炭素と反応することから,二酸化炭素のヒドロシリル化触媒に応用した。得られた結果は学術雑誌Chem. Eur. J.に発表した。(5)金属集合系の拡張と集積によるナノ金属材料の創成:Pd8核クラスターを担持したGC化学修飾電極を作製し,電気化学特性について研究を行った。直鎖状に連結された多座ホスフィンを系統的に合成し,これらを用いて鎖,環,籠状等の金属多核モチーフを精密設計し,さらにこのような金属集合系を集積することにより新規機能性材料の開発を試みた。具体的には,26座ホスフィンを支持配位子として用い剛直な白金・パラジウムワイヤー(Pt6, Pd8)や金及び銀の柔軟な鎖(Au4, Au6, Ag6),金銀銅からなる環状錯体(Au4Ag2Cu2)や銅ヒドリド多核錯体(Cu2, Cu4, Cu8, Cu9, Cu16)の合成と構造,物性や反応性,さらにはそれらの集積に関して研究を行った。四座ホスフィンmeso-dpmppmを用いたPd8核鎖の詳細な構造,物性及び溶存状態における構造の温度依存性について明らかにすることができ,その結果を世界的に水準の高い学術誌Angew. Chem. Int. Ed.に発表することができた。今後は計画どおり研究を進め,系統的に合成した多座ホスフィンを用いたナノ分子素子を用い,それらの多様な集合系を構築するとともに新たな機能発現の開発を行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。錯体化学,有機金属化学,ナノ分子科学,生物無機化学今後は計画どおり研究を進め,系統的に合成した多座ホスフィンを用いたナノ分子素子を構築し,それらの多様な集合系を構築するとともに新たな機能発現の開発を行う。