hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ニュートリノで探る深宇宙

卵型の耐圧ガラス球の中に8インチの光電子増倍管2台を上下に収納する構造である。耐圧試験、光検出効率試験を通し、シミュレーションで期待された性能が実際に達成されていることを実証した。320 nmの光波長で20%程度の検出効率を持ち、従来のIceCube検出器の4倍に相当する。またプロトタイプ検出器試験のフィードバックにより光学ジェル及び磁気シールドの改善を行なった。改善されたものを第3期プロトタイプ検出器に実装する予定である。IceCube実験は想定以上の安定性で観測データを取得している他、解析も順調に進み宇宙ニュートリノ流量に対する理解が進んでいる。またIceCube-Gen2実験にむけた新型検出器開発も技術的課題を克服しながら着実に進展している。IceCube拡張実験用の新型検出器開発は、プロトタイプ第2期検出器製作が終了した。低温化で機能する光学ゲルの組成決定と短波長域での光検出効率の向上はいずれも達成された。地磁気シールドはより簡易に実装できるシート型のものを考案して試験し、実用に耐えうることを確認した。アナログ信号処理では、DC信号除去のために通常使われるコンデンサーを使う技法が、深氷河環境下での信頼性を担保できないという問題があった。このため小型のトランスフォーマーを開発した。コイルの口径、巻数、芯材の組み合わせを試験し、実用化のめどがたった。これにより個々の構成素子、主要部品の選定・開発は高電圧電源を除いて終了した。量産に耐えうる組み立て工程の検討を開始している。大気ニュートリノ測定解析は結果を国際会議(Neutrino 2016)で報告した。大気ミューオンの混入を除去するアルゴリズムはマシンラーニングの手法を採用した。スペクトル測定はforwardfoldingによるモデルパラメータをデータにフィットさせることでエネルギー分解能誤差を考慮した。解析結果として得られた大気ミューオンニュートリノ総流量は、より低エネルギー領域におけるスーパー神岡実験による測定からの外挿と矛盾しない。しかし、K中間子とπ中間子に崩壊する比が標準的な予想よりやや外れており、宇宙線化学組成の影響を考慮した今後の検討が必要である。新型検出器の開発はほぼ想定の工程通りに進んでいる。量産化に向けたデザイン・組み立て工程の最適化を進める段階に至っている。大気ニュートリノ測定については解析を終え、国際会議での報告を行っている。これも当初の予定どおりである。IceCube実験による100TeV-100PeV領域の高エネルギー宇宙ニュートリノ測定感度を強化する拡張実験用の検出器D-Eggのプロトタイプ開発を完遂した。
偏極ドレル・ヤン過程による陽子スピンとクォーク運動量相関の研究

本研究は素粒子・原子核物理学の実験による研究で,陽子の構造をクォーク,グルーオンレベルで解明するためのものである。陽子が複合粒子であることは1960年代から認識されているが,素粒子であるクォーク,グルーオンによる具体的な構造は未解決のままである。本研究ではCERNのCOMPASS国際共同研究による偏極ドレル・ヤン実験のデータを利用し,山形大学での試験的な解析結果もとにスーパーコンピュータを利用して収集した膨大なデータを解析から,陽子スピンとクォークの横方向運動量の相関を表す構造の一端を明らかにする。
古代国家テオティワカンの崩壊プロセス：交易システムの復元

古代メソアメリカ文明圏に属する初期国家テオティワカンでは、都市中心部に巨大モニュメント群が建設され、その象徴する宗教力によりメソアメリカ全域に影響を及ぼす国家機構を築いた。これを物質的に支えたのが、各地域の資源や製品をこの古代都市に集積し、それらを循環させた交易ネットワークである。しかし、紀元後6・7世紀におけるテオティワカンの覇権喪失の要因に関して、この交易ネットワーク・システムの破たんと関連付け考察する研究は乏しい。本研究の目的は、この古代国家の崩壊プロセスを説明するための新たな理論構築を行い、考古資料を基に実証することにあった。目的遂行に向け、2年の研究期間内に下記の活動を行った。1黒曜石の原産地が集中するメキシコ中央高原でのサンプリング(4か所66点)。これを基にメキシコ国立自治大学・物理学研究で利用されている原産地同定用のデータ・ベースを充実させた。2テオティワカンの「太陽のピラミッド」と「月のピラミッド」そして周辺地域に位置するトルーカ盆地の遺跡から出土した黒曜石遺物の肉眼分析(13509点)。3メキシコ国立自治大学でのXRF(蛍光X線分析)による原産地同定(302点)。4先行研究の資料批判。研究課題の結論として、周辺地域の社会発展が徐々に中央の覇権を脅かす過程を実証的に証明できたと考えている。2年間の研究成果は、英語論文1本、日本語論文2本、スペイン語論文1本(印刷中)、共同編集1冊、共同執筆3冊(2冊印刷中)、学会発表7回(日3、米3、墨1)である。25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、この古代国家の崩壊プロセスを説明するための新たな理論構築と、考古資料を基に実証することを目的としている。これに向け、平成24年度では下記の活動を行った。1.メキシコの黒曜石原産地でのサンプリング(ピサリン原産地とサクアルティパン原産地での、GPSを用いたサンプリング)。2.アリゾナ州立大学・テオティワカン研究所での黒曜石石器の肉眼分析(「月のピラミッド」と「太陽のピラミッド」出土の黒曜石石器の肉眼分析)。3.資料批判(テオティワカンの交易システムを扱う先行研究の把握)。本研究の初年度において、初期国家テオティワカンの覇権喪失要因について、古代交易システムと関連付け理論的枠組みが完成したことは大きな前進である。また、この理論構築は、先行研究の把握や批判、そして最新の考古学・人類学理論研究の成果のみを取り入れ行ったのではなく、メキシコ現地における原産地でのフィールドワークや遺物分析の結果も考慮したものである。従って、より実証的な理論構築と言える。この進捗状況をふまえ、自己点検を行った。最終年度である本年度の研究でより重要視すべきは、本研究が提唱している理論的枠組みの完成度をより高めることである。そのためには、メキシコ現地におけるサンプリングとXRF分析の精度を高めるための詳細なデータベースの強化が求められる。データ収集を行い、これを基に理論的枠組みを修正し、最終的に本研究のテーマを理論面と実践面の両者から解明する。
認識の成立・知の探求・社会生活・幸福のための記憶の役割と可能性に関する学際的研究

人間と動物の違いの一つは、感覚のみではなく、そこから成立する記憶と経験に基づいて理性的に生きようとする点にある。その際に人が依拠するのは事実に限らない。むしろたとえ事実とは異なっていても、記憶がその人の将来の行為、および過去の出来事の評価を左右するのである。また、人間の記憶は無限でないがゆえに、文字による記録による知の伝達が重要となるが、蓄積したものを取り出す過程で、可塑的な人間の脳に留められた記憶は次々に書き換えられ、それがさらに人の幸不幸に影響を及ぼす。本研究では、哲学、文学、美学、心理学、精神科学の共同の下、こうした問題に各分野の研究者が取り組み、それぞれ一定の成果を上げた。本研究は、最新の記憶研究を取り込むかたちで、哲学、インド思想、文学、美学、心理学、精神科学の共同の下、意識や認識の成立・知の探求・社会生活・幸福にとっての記憶の役割を探り、新たな研究展開の基盤となるものを準備し、更に医療や人類の福利増進に向けて記憶がもつ可能性を示すことを目的とするものであった。具体的には、まず、年に数回研究会を開催し、それぞれの研究を共有し、自分の研究と他の研究との連絡、共通性と相違を明らかにし、相互に自らの研究のための示唆を得ることを目指した。この点については、25年度は期待以上に順調に計画が進み、計8回の研究会(海外の著名研究者によるものが3回)を開催することができた。内容は次のとおりである。25年7月、金山弥平「ギリシア哲学、とくにプラトンにおける記憶」、9月、安川晴基「ミュージアムと集合的記憶のマッピングードイツ歴史博物館、ベルリン・ユダヤ博物館、記録センター〈テロのトポグラフィー〉を例にー」、10月、木俣元一「ゴシックのステンドグラスを読むー物語と記憶」、11月、アショーク・アクルジュカル「インドの実践と理論における記憶の奇跡」、リック・ベニテス「白鳥プラトン:哲学者、詩人、アポロンの神官」、リック・ベニテス「プラトン『メノン』における相互記憶と想起」、平成26年1月、泉美知子「宗教建築と記憶ー近代フランスの文化財保護運動の観点から」、2月、兼本浩祐「解離性障害における「意識」の障害ー脳の中の記憶と脳からはみ出す記憶ー」。また各自の研究も、それぞれの領域で国際的にも優れた研究発表および研究論文につなげることができた。これについては「研究発表」を参照されたい。本記憶研究は、哲学を中心軸とし、インド思想、文学、美学、心理学、精神科学の共同の下、意識や認識の成立・知の探求・社会生活・幸福にとっての記憶の役割を探り、新たな研究展開の基盤となるものを準備することを目指す。平成26年度はこの目標実現に向けて、5月に研究分担者、川口が「人はなぜなつかしさを感じるのかー記憶の心理学からー」の発表を行ない、7月には「記憶が繋ぐもの」というタイトルで、日本・インド国際シンポジウム(2014年11月)のための構想発表研究会をもった。国際シンポジウムは、11月9日10日、International Symposium on Memory and Human Well Being: Interdisciplinary Perspectivesという題で、ボンベイ工科大学にて開催した。ボンベイ工科大学からは現代哲学、文学、心理学、音楽の分野で4名が発表、また日本からは哲学、教育、インド哲学、心理学、ギリシア古代哲学の分野で6名が発表し、双方にとって非常に有益な議論を交わすことができた。各発表者の具体的テーマは次のとおりである。1:幸福と過去の経験、2:記憶とロジカル・シンキング、3:記憶と自己同一性、4:仏教における記憶手段としての筆記、5:サンスクリットの伝統的学習における記憶法、6:過去の経験に基づく意思決定の脳科学的分析、7:ノスタルジアとエピソード記憶、8:展望的記憶、9:古代ギリシアの記憶術と筆記、10:ヒンドゥスタン音楽における記憶術。成果は報告書として印刷中である。また11月後半にはカナダからマーク・マクフェラン教授(SFU)を招聘し、本研究と関連して名古屋大学で2回、京都大学で1回、講演会を開催した。本記憶研究は、哲学、インド思想、文学、美学、心理学、精神科学の共同の下、意識や認識の成立・知の探求・社会生活・幸福にとっての記憶の役割を探り、新たな研究展開の基盤となるものを準備していこうとする。平成27年度はこの目的実現に向けて、まず手始めに5月、マルセロ・ボエリ教授(アルベルト・ウルタド大学、チリ)の講演会を、「アリストテレスと記憶」、「プラトンの蝋の塊の比喩とストア派の記憶論」を中心にもった。また8月には、台湾の台北と嘉義で、それぞれ中国文化大学、国立中正大学との協力のもとに国際シンポジウムをもった。このシンポジウムでは、日本からは本研究課題の代表者、分担者の計5名、台湾からは広く哲学、数学、法律、美学、歴史(とくに第2次世界大戦の記憶)などとも関連して、計8名の協力を得、記憶の問題を深く、かつ広範に論じることができた。さらにまた12月には、美学・美術史学な観点から、分担者の木俣が「『ホルトゥス・デリキアールム』写本における「神殿の垂れ幕」:天空とモーセのヴェールとしての解釈」の講演を行い、さらに平成28年2月には、名古屋大学文学研究科の松井裕美特任講師の協力で、「19世紀美術解剖学における身体の構築ー理想像の歴史化と理論化の諸問題」をテーマに、記憶と理想化の問題について考察を深めることができた。

平成27年度は8月に、台湾の台北(中国文化大学)と嘉義(国立中正大学)で国際シンポジウムをもったが、これは非常に有意義であった。台湾からは馬偕医学院、国立台湾大学、中国文化大学、東海大学、国立中正大学、国立政治大学の研究者の発表を得ることができ、広く哲学、心理学、脳神経科学、数学、法律、美学、歴史(とくに第2次世界大戦の記憶)などの問題も論じ、将来の交流に向けても、有意義なものであった。また5月には、マルセロ・ボエリ教授(アルベルト・ウルタド大学、チリ)の講演会をもつことができたが、これもまた南米の研究者との新たな交流を築く意味で意義あるものであった。その他、研究会も開催し、それらの刺激を得て、各研究者がそれぞれの領域で地道に研究を進めることができた。研究全体をまとめた出版の計画ももっていたが、シンポジウム等での発表の成果はすでに各自が、学術雑誌、著書等で発表していることでもあり、また国際シンポジウムでの英語発表の日本語翻訳の問題もあり、一冊の本にまとめることは断念した。それゆえ、各研究者の成果としては「(1)当初の計画以上に進展している」でもよいと思ったが、全体としては「(2)おおむね順調に進展している」にとどめた。28年度は前半は、研究代表者については、ブラジリア大学での国際プラトン学会で研究成果発表を行った。プラトンにとっては、ソクラテスの記憶が彼の哲学活動の大きな原動力となるものであったが、その点について、これまでどちらかと言えば寓意的に解釈されてきたソクラテスの最後の言葉「アスクレピオスに雄鶏一羽の借りがある」(プラトン『パイドン』)を、医神アスクレピオスへの借りとして文字通りに解し、プラトンの病気の回復への感謝として捉えた。この方向の解釈は既存のものではあるが、しかし、一般に不整合を生むとして退けられてきた。だが本発表では、不整合は生じないことを示し、その点はこれまでにない画期的なものであった。また後半は、これとは別に1月に、本研究をまとめる意味で、台湾から中国文化大学の藍元駿氏をお招きし、全5名の発表者のもと、シンポジウム「人間と記憶」を開催した。発表は、20世紀の視覚文化における人体比率の問題(松井裕美)、幸不幸、福利における善と悪の区別(鈴木真)、種としての人間に対するフロイト、ラマルク、レムの見方(中村靖子)、法制、とくに税の公平性と記憶の関わりの問題(藍元駿)、空間的な記憶としての古代ギリシアにおける右と左(金山弥平)など、広範なテーマについて、「記憶」という視点からアプローチするものであり、大学以外の人たちの聴講も得て、それぞれ学ぶところは大きかった。また「研究発表」の欄に見られるように、各研究分担者が、それぞれの領域で本研究を刺激として大きな意味をもつ研究成果を収めたことは言うまでもない。人間と動物の違いの一つは、感覚のみではなく、そこから成立する記憶と経験に基づいて理性的に生きようとする点にある。その際に人が依拠するのは事実に限らない。むしろたとえ事実とは異なっていても、記憶がその人の将来の行為、および過去の出来事の評価を左右するのである。また、人間の記憶は無限でないがゆえに、文字による記録による知の伝達が重要となるが、蓄積したものを取り出す過程で、可塑的な人間の脳に留められた記憶は次々に書き換えられ、それがさらに人の幸不幸に影響を及ぼす。
伝統的治水工法の変容による地形プロセスに関する定量的評価と災害復興の比較研究

霞堤や水害防備林は,地域社会と河川が共生する視点に立脚した伝統的氾濫許容型治水システムであり,水防機能や立地に関する地域住民の理解と,地域社会による維持管理が必要になる.地域コミュニティの解体と相まって維持管理体制が形骸化しつつあるが,河川が本来保有するシステムを壊さない解決法の1つとして,持続可能な維持管理システムが重要であるため,行政ではなく地域住民主体による維持・管理される伝統的工法が再評価され,推奨されつつある.このような環境調和型の住民主体の治水システムは海外ではほとんど知られていなく,本邦から海外に発信することが可能な「環境共生型治水システム」のモデルとなりうる存在である.豪雨災害からの復興にあたって河川の地形変容プロセスを定量化し,伝統的治水工法の地形プロセスに与える影響、地域防災に与える影響を再評価した.水害防備林は地形プロセスと対応し治水機能をより発達させる事例が確認されていることから,地形条件の異なる諸河川において,伝統的治水構造物の実態と地形プロセスと治水機能を発達させる条件との関係を明らかにし比較検討した.宮崎県北川の激特事業は伝統的治水工法が採用されたが,2004年福井豪雨災害からの復旧計画では,足羽川では工事に伴って機能を認識しつつも伝統的治水工法はほぼ消滅した.また、近年は豪雨災害が起きていないが、伝統的治水工法が地域に根付いていた木津川,大都市河川として地域水防が消滅し,2007年被災寸前となった多摩川下流域と比較した.また,地震によって被災した北上川,ゲリラ豪雨による神戸の都市河川を調査した.地域住民の防災意識は、治水システムの変遷や水防組織と密接に関連していた.大規模水制の設置に伴い,地域住民の防災に対する意識は減退する傾向が強く,氾濫許容型をとりいれることは,地域住民防災意識を向上させる点にも意義がある.霞堤や水害防備林は,地域社会と河川が共生する視点に立脚した伝統的氾濫許容型治水システムであり,水防機能や立地に関する地域住民の理解と,地域社会による維持管理が必要になる.地域コミュニティの解体と相まって維持管理体制が形骸化しつつあるが,河川が本来保有するシステムを壊さない解決法の1つとして,持続可能な維持管理システムが重要であるため,行政ではなく地域住民主体による維持・管理される伝統的工法が再評価され,推奨されつつある.このような環境調和型の住民主体の治水システムは海外ではほとんど知られていなく,本邦から海外に発信することが可能な「環境共生型治水システム」のモデルとなりうる存在である.豪雨災害からの復興にあたって河川の地形変容プロセスを定量化し,伝統的治水工法の地形プロセスに与える影響、地域防災に与える影響を再評価した.水害防備林は地形プロセスと対応し治水機能をより発達させる事例が確認されていることから,地形条件の異なる諸河川において,伝統的治水構造物の実態と地形プロセスと治水機能を発達させる条件との関係を明らかにし比較検討した.宮崎県北川の激特事業は伝統的治水工法が採用されたが,2004年福井豪雨災害からの復旧計画では,足羽川では工事に伴って機能を認識しつつも伝統的治水工法はほぼ消滅した.また、近年は豪雨災害が起きていないが、伝統的治水工法が地域に根付いていた木津川,大都市河川として地域水防が消滅し,2007年被災寸前となった多摩川下流域と比較した.また,地震によって被災した北上川,ゲリラ豪雨による神戸の都市河川を調査した.地域住民の防災意識は、治水システムの変遷や水防組織と密接に関連していた.大規模水制の設置に伴い,地域住民の防災に対する意識は減退する傾向が強く,氾濫許容型をとりいれることは,地域住民防災意識を向上させる点にも意義がある.
新生鎖の生物学

細胞内で産まれるタンパク質はセントラルドグマにおける翻訳過程、すなわちメッセンジャーRNAの情報をリボソームが解読しながらポリペプチド鎖を合成して産まれて機能を発揮する。本領域では、リボソームで産まれてくる途上の新生ポリペプチド鎖(新生鎖)を主役としたさまざまな研究を行うものである。本領域総括班では国内の関連研究者のよりよい研究環境、交流を支援するとともに、国際的に活躍する研究者たちとも議論を交わし、この分野の隆盛に貢献することを目的とした。30年度の総括班の役割は、計画研究、公募研究に関わらず班員間での交流を行い、一つでも多くの共同研究を実現させることを促した。また、30年度は本領域における最重要イベントである国際シンポジウム(8/26ー29、比叡山延暦寺会館、滋賀)を京都産業大学タンパク質動態研究所と共催で開催した。他の具体的な活動を以下に記す。1)若手ワークショップの開催(5月14ー16日、ルーセントタカミヤ蔵王、宮城)、2)公募班成果報告会(1月22日、東京工業大学すずかけ台キャンパス)、3)総括班会議の実施(8月28日、1月22日)、4)研究成果を広く社会・国民に発信するための領域ウェブサイトの運営、5)ニュースレターの発行(2019年2月発行)、6)関連学会でのシンポジウム・ワークショップの開催平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。数千から数万種におよぶ細胞内のタンパク質はいきなり完成するわけではなく、mRNAの情報がポリペプチド鎖へと変換される過程で、すべて翻訳途上の新生ポリペプチド鎖(新生鎖)の状態を経過する。新生鎖はシャペロンとの相互作用などを通じてフォールディングするという自分自身の機能化のみならず、自らの品質管理にも積極的に関与したり、成熟タンパク質にはない機能を新生鎖の状態で有したりすることがわかってきた。そこで、本領域では、新生鎖が関わる生命現象、その分子機構を解明することを目的としている。本総括班では、RNAとタンパク質側の両面からの研究を有機的に結びつけたり、新生鎖研究に新たな方法論を導入したりする際のハブとして、領域の推進のために積極的な役割を果たすことを目的とし、26年度夏より活動を開始した。活動内容の概要は以下の通りである。・領域ウェブサイトの設置・領域名簿の作成・総括班会議の実施(2014年7月20、21日熱海)・領域設立キックオフミーティング(2014年9月30日田町)・関連学会でのシンポジウム・ワークショップの開催・若手ワークショップの開催(2015年3月8ー10日八王子)・ニュースレターの発行・送付(2015年3月発行)27年度は計画研究と公募研究が並行して進行した初年度である。年度初めに、公募班員の自己紹介と研究計画の発表のために領域会議を開催し、計画研究と公募研究の交流を促すことから活動を開始し、以下のような項目について総括班のリーダシップの元に活動を推進した。1)全体領域会議(2回開催):第1回2015.6.13東京工業大学キャンパスイノベーションセンター国際会議室(東京・田町)、第2回2015.11.13-15ほほえみの宿滝の湯(山形・天童)2)第1回国際会議: Nascent-chain Biology Meeting 2015in Tokyo(2015.10.1東京大学弥生講堂一条ホール)3)第2回若手ワークショップの開催(2015.9.28ー30たかみや瑠璃倶楽リゾート、山形・蔵王)4)技術ワークショップの開催:2015.9.28ー30の若手ワークショップと同時開催5)関連学会でのシンポジウム/ワークショップ:第15回日本蛋白質科学会年会、第17回RNAミーティング、第53回生物物理学会年会、第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学大会合同大会、など6)海外アドバイザー/関連研究者の招聘(2名/年):Judith Frydman (スタンフォード大学)、Roland Beckmann (ミュンヘン大学)、など。7)ウェブサイトの随時更新8)領域ニュースレターを10月に発行した。9)アウトリーチ活動:高校生への出張授業(2015.5.23開智高校、2015.6.1国立高校、など)上記の総括班活動において、全体領域会議は当初1回の予定だったが、2回行った。さらに、27年度は国際会議の予定はなかったが、国際的にも関連分野が急速に進展し、拡がりを見せていることを鑑み、急遽、10月1日に東京にて国際会議を開催した。これらは年度初めの活動計画になかったものであるので、「当初の計画以上に進展している」とした。細胞内で産まれる全てのタンパク質は翻訳途上の新生ポリペプチド鎖(新生鎖)の状態を必ず経由する。新生鎖はポリペプチド合成反応の単なる過渡的な中間体ではなく、さまざまなレベルで細胞全体の生命現象の制御と調節に関わることが明らかになってきた。このような新生鎖研究は世界的にも大きなトレンドとなっており、セントラルドグマに隠された大きな未開の大陸として国内外で精力的に研究が進められてきているので、本領域総括班では国内の関連研究者のよりよい研究環境、交流を支援するとともに、国際的に活躍する研究者たちとも議論を交わし、この分野の隆盛に貢献することを目的とした。28年度の総括班の役割として第一には、計画研究、公募研究に関わらず班員間での交流を行い、一つでも多くの共同研究を実現させることを促した。

また、28年度は本領域における重大イベントの一つである国際シンポジウム(9/13、河口湖)を開催した。さらに、得られた研究成果を外部に発信するための広報活動も昨年度に増して充実させる。また、2627年度の成果をとりまとめて中間評価報告書を作成した。この中間評価報告書を元にヒアリングに臨んだ結果、評価A (研究領域の設定目的に照らして、期待どおりの進展が認められる)という結果を得ることができた。具体的な実績を以下に記す。1)国際会議の実施(9月1日3日、河口湖)2)若手ワークショップの開催(5月23ー25日、淡路島)、3)全体領域会議の実施(1月8日、東京工業大学すずかけ台キャンパス)4)総括班会議の実施(9月2日、1月8日)5)研究成果を広く社会・国民に発信するための領域ウェブサイトの運営。6)ニュースレターの発行(10月発行)7)関連学会でのシンポジウム・ワークショップの開催。以下のような理由を元に28年度の進捗状況を「当初の計画以上に進展している」とした。1)領域内の交流:年度初めの研究計画では、28年度は全班員が集まるのは9月の国際会議だけの予定であったが、国際会議では限られた公募班員しか口頭発表ができず、27ー28年度の公募研究の進捗状況を十分知ることができなかったため、2017年1月に全体班会議を開催した。2)領域内共同研究の拡がり:中間評価報告書をとりまとめた際に領域内での共同研究が少なくとも23件と激増した。特に、真核生物の再構築型無細胞翻訳系(真核PUREシステム)を使った共同研究が8件もあり、領域内で広まっているのが数字の上からも明らかとなっている。真核PUREシステムの開発支援と関連分野での活用は本領域の申請段階で強調した点であり、このような拡がりを見せているのは領域設立の大きな実績と捉えたい。3)国際会議の成功:河口湖で開催した国際会議は新生鎖を冠した世界で初の会議であり、招待講演者からも高い評価を得た。その証しとして、招待演者の中の二人がNature姉妹紙(Nature Structural and Molecular Biology誌)にmeeting reportを執筆してくれた(Wilson DN and Clark PL "Climbing to the peak of nascent-chain knowledge" Nat. Struct. Mol. Biol. 23, 949-951, 2016)。細胞内で産まれるタンパク質はセントラルドグマにおける翻訳過程、すなわちメッセンジャーRNAの情報をリボソームが解読しながらポリペプチド鎖を合成して産まれて機能を発揮する。本領域では、リボソームで産まれてくる途上の新生ポリペプチド鎖(新生鎖)を主役としたさまざまな研究を行うものである。本領域総括班では国内の関連研究者のよりよい研究環境、交流を支援するとともに、国際的に活躍する研究者たちとも議論を交わし、この分野の隆盛に貢献することを目的とした。30年度の総括班の役割は、計画研究、公募研究に関わらず班員間での交流を行い、一つでも多くの共同研究を実現させることを促した。
大規模テキストデータに基づく名詞意味辞書の構築及び自然言語理解における利用

本研究では,実用的規模の言語テキストに対して,これまでよりも深いレベルの意味理解を高性能に行うことを目的として,名詞の意味・用法をより深いレベルで記述した意味辞書を,大規模テキストデータから半自動的に構築する手法の研究を行った.本年度は,大規模な名詞意味辞書の存在が本質的に必須となる言語理解の各過程において,名詞意味辞書がどの程度有効であるかを評価・検証し,さらに言語理解の精度が最適化されるように,名詞意味辞書の記述の一般化の度合を柔軟に調整する手法の研究を行なった.本年度の研究項目は次の2点である.1.テキストの語彙的結束性に基づく語の意味的曖昧性の解消の過程において,名詞意味辞書の有効性を評価・検証した.2.照応・指示・省略などの文脈理解の各過程において,名詞意味辞書の有効性を評価・検証した.まず,第1点については,統計的手法により学習された意味的曖昧性解消規則を適用する過程において,名詞意味辞書の有効性を評価・検証した.従来,統計的手法による意味的曖昧性解消の研究においては,テキスト中の単語など表層的手がかりのみに基づいて意味的曖昧性を解消していたが,本研究では,意味的曖昧性解消の手がかりとして名詞意味辞書の記述を利用することにより,曖昧性解消の性能がどの程度向上するかを評価・検証した.第2点については,複数の文からなるテキストについて,テキスト中の名詞の意味記述を名詞意味辞書から検索し,これらをネットワーク状に連結することにより,まず,テキスト全体の語彙的結束性を表現した.そして,語彙的結束性に基づく語彙的制約と談話構造上の制約を統合的に考慮することにより,照応・指示・省略の参照先を決定する文脈理解モデルを構築し,その性能を評価した.本研究では,実用的規模の言語テキストに対して,これまでよりも深いレベルの意味理解を高性能に行うことを目的として,名詞の意味・用法をより深いレベルで記述した意味辞書を,大規模テキストデータから半自動的に構築する手法の研究を行った.本年度の研究項目は次の2点である.1.実際の言語テキストデータにおける語の用法を計算機で解析し,人間は意味辞書記述のために必要な最小限の判断を下すにとどめるというアプローチにより,辞書記述者の作業コスト及び主観の混入をできるだけ抑えた名詞意味辞書構築手法を開発した.2.名詞意味辞書の利用法の一つとして,構築された名詞意味辞書を用いて名詞固有表現の意味表現を付与する手法を開発した.まず,第1点については,名詞意味辞書の種となる初期意味知識を与え,その初期意味知識,および,大規模テキスト中から抽出された統計的共起情報を用いて,ブートストラップ的に名詞意味辞書を拡張していく方式について研究を行なった.名詞意味辞書構築において有用と考えられる共起関係としては,i)名詞と動詞・形容詞との共起,及び,ii)複合名詞,名詞-助詞相当句-名詞(「名詞_1の名詞_2」,「名詞_1のための名詞_2」,「名詞_1による名詞_2」など)といった名詞二語の共起に着目し,これらの共起情報を最大限に活用して名詞意味辞書を効率よく構築する方式の調査を行なった.また,種として与える初期意味知識の量・質と意味辞書構築の効率の相関関係の分析を行なった.第2点については,教師あり学習により名詞固有表現を抽出するプログラムを学習する際に,第1点において構築された名詞意味辞書を有効に活用することにより,抽出される固有表現の豊富な意味表現を同時に付与する方式について研究を行なった.本研究では,実用的規模の言語テキストに対して,これまでよりも深いレベルの意味理解を高性能に行うことを目的として,名詞の意味・用法をより深いレベルで記述した意味辞書を,大規模テキストデータから半自動的に構築する手法の研究を行った.本年度は,大規模な名詞意味辞書の存在が本質的に必須となる言語理解の各過程において,名詞意味辞書がどの程度有効であるかを評価・検証し,さらに言語理解の精度が最適化されるように,名詞意味辞書の記述の一般化の度合を柔軟に調整する手法の研究を行なった.本年度の研究項目は次の2点である.1.テキストの語彙的結束性に基づく語の意味的曖昧性の解消の過程において,名詞意味辞書の有効性を評価・検証した.2.照応・指示・省略などの文脈理解の各過程において,名詞意味辞書の有効性を評価・検証した.まず,第1点については,統計的手法により学習された意味的曖昧性解消規則を適用する過程において,名詞意味辞書の有効性を評価・検証した.従来,統計的手法による意味的曖昧性解消の研究においては,テキスト中の単語など表層的手がかりのみに基づいて意味的曖昧性を解消していたが,本研究では,意味的曖昧性解消の手がかりとして名詞意味辞書の記述を利用することにより,曖昧性解消の性能がどの程度向上するかを評価・検証した.第2点については,複数の文からなるテキストについて,テキスト中の名詞の意味記述を名詞意味辞書から検索し,これらをネットワーク状に連結することにより,まず,テキスト全体の語彙的結束性を表現した.そして,語彙的結束性に基づく語彙的制約と談話構造上の制約を統合的に考慮することにより,照応・指示・省略の参照先を決定する文脈理解モデルを構築し,その性能を評価した.
原発性胆汁性肝硬変の肝移植後の再発機序に関する研究

今回の研究に基ずく全国調査ではわが国の成人肝移植レシピエントは83例で54例が海外での脳死肝移植、28例がわが国における生体肝移植で1例が心臓死ドナー肝移植であることが判明した。その中の原発性胆汁性肝硬変症例は脳死肝移植例が10例、生体肝移植例が11例であった。この症例を対象に原発性胆汁性肝硬変の肝移植後の再発機序に関する研究を試みた。以下に今回の研究で明らかになったことを列挙する。原発性胆汁性肝硬変症例の肝移植成績として生体肝移植11例は最長3年3ヶ月の観察期間で生存率100%であり、脳死肝移植症例11例中9例が生存し最長8年6ヶ月である(生存率81%)ことが判明した。原発性胆汁性肝硬変の原疾患の再発に関する検索では脳死肝移植症例と生体肝移植症例の肝移植後の血中アルカリフォスファターゼ値の再上昇はそれぞれ7例中1例と9例中5例に、抗糸粒体抗体の再陽性化は8例中2例と10例中7例に、IgM値の再上昇は7例中1例と9例中6例にそれぞれ認められた。さらに組織学的観察では胆管病変を認めた脳死肝移植例では5例中、1例も認めていないが生体肝移植例では6例中2例に観察された。この原発性胆汁性肝硬変の再発に関してはすでに国際的な論争があるが、本研究では症例数には限りがあるが脳死肝移植に比例して生体肝移植例の方が血清学的マーカーの肝移植後の推移ならびに組織学的検索から再発の可能性が示唆された。しかしながら、術後の肝生検での胆管病変に関して慢性拒絶反応と原発性胆汁性肝硬変との組織学的鑑別が困難であるため、未だ明確な組織学的確診が得られないことも事実である。この要因を探るためにHLAのmatchingとHLADNAタイピングを検索中であるが、少なくとも生体肝移植例では親子間のドナー、レシピエントの関連よりHLAクラスIIのmatchingが何らかの要因になっている可能性が考えられた。今後、レシピエントリンパ球を用いたHLADNAタイピングの検索が必要と考えている。
アクチンのモーターレール形成による成長円錐運動制御

成長円錐運動に関与するアクチン結合蛋白質同士の相互作用解析を行い、以下の知見を得た。(1)アクチンダイナミクスを加速する因子であるADF/cofilinのアクチン結合能に対するdrebrinの作用を、アクチンとの共沈・超遠心法によりしらべたところ、drebrinはADF/cofiklinのアクチン結合を7080%阻害した。(2)ADF/cofilinのアクチン線維切断能を同じく超遠心法により調べた。ADF/cofilinにより沈殿量が50%に減少したアクチン線維量がDrebrin存在下では80%まで回復した。(3)アクチンターンオーバーを蛍光ATPアナログを用いて測定したところ、drebrinはADF/cofilinのアクチンターンオーバー促進作用を阻害した。以上の結果から、drebrinがADF/cofilinのアクチン結合を邪魔することで、その活性を協力に制御することが明らかになった。また、(4)細胞接着因子のvinculin結合をアクチンとの共沈実験で調べたところ、drebrinが存在するとvinculinのアクチン結合量が7倍に増強された。これは、アクチン細胞骨格の基質接着性をdrebrinが増強する可能性を示唆するものである。以上の結果と昨年度の成果:(a)drebrinがmyosin-V活性を協力に阻害する、(b)drebrinがtropomyosin/caldesmonと拮抗的にアクチンに結合する、を考え合わせると、drebrinは成長円錐に於ける動的要素の主役たる種々の蛋白質の活性を阻害し、また接着の増強をすることにより、静的で安定なアクチン構造の構築に寄与していると考えられる、今後、細胞内でdrebrinがこのような役割を担っているか、検証をしていきたい。本年度の計画のうち、成長円錐に局在するモーター蛋白質ミオシンV及びアクチン結合蛋白質の生化学的解析に関して、以下の知見を得た。(1)ドレブリンはアクチン・ミオシンV相互作用を阻害する:アクチン線維の濃度を変化させ、ミオシンVのアクチン活性化ATPase活性を測定したところ、Vmaxで13(sec^<-1>)という活性が得られた。一方、ドレブリンの結合したアクチン線維を使用した場合、活性は最大濃度でも3(sec^<-1>)に留まった。また、アクチン濃度を一定にしてドレブリン濃度を増加させたところ、ミオシンVの活性は90%以上阻害された。以上の結果は、ドレブリンはアクチンミオシン相互作用を強く抑制する事を示している。これを確認するため、ミオシンV上のアクチン滑り速度をin vitro motility法で測定した。ドレブリン非存在下では0.9ug/mlミオシンコーティング濃度でアクチン線維の接着が消失したのに対し、ドレブリン存在下では7.5ug/mlで接着ができなくなった。ただし結合した線維のスピードは濃度、およびドレブリン存在非存在に関わらず、0.30.5um/secで一定であった。以上の結果は、ドレブリンはミオシンVのATP分解速度には影響を与えず、アクチンとミオシンVとの結合を阻害する事によりアクトミオシン相互作用を阻害する事を示唆している。(2)ドレブリンはアクチン線維架橋能を有する:アクチン線維とドレブリンを混合し、低速遠心により沈殿するアクチン量を調べた所、ドレブリン量が増えるに従い沈殿するアクチン線維量が増加した。また、蛍光標識したアクチン線維にドレブリンを混合して顕微鏡観察したところ、綿飴状の構造が観察された。以上の結果は、ドレブリンが成長円錐の運動、及びアクチン構造調節に深く関わっている事を示唆している。今年度は細胞生物学的解析が滞ってしまったが、今後これらの蛋白質の動的挙動をより詳しく解析し、その生理的役割を探っていきたい。
昆虫における性転換現象のメカニズム

アワノメイガおよび近縁/同属のアズキノメイガについて性比がメスに偏る現象を詳しく調査し、Wolbachiaによるものと、非Wolbachia要因によるものとの2種類があることを明らかにし、さらにこれらのメカニズムについて検討した。Wolbachiaによる性転換:1998年に採集したアワノメイガ6個体、アズキノメイガ4個体に感染していたWolbachiaのwsp遺伝子の塩基配列(565bp)を決定したところ、全ての個体において同一の配列であった.この結果は、どちらかの種に侵入したWolbachiaが2種の交雑または寄生蜂などを介した水平伝搬によって他方の種に移った可能性が高いことを示唆している.また、このWolbachiaはヒメトビウンカで見つかった細胞質不和合性を起こすWolbachiaと最も近縁であることがわかった.このWolbachiaは、表面的には同一の現象であるダンゴムシのfeminizing Wolbachiaとは近縁ではなく、したがって、独立にfeminizeさせる能力を獲得した可能性が高いと考えられる.テトラサイクリンの濃度を段階的に希釈してWolbachiaが感染した幼虫に投与したところ、2世代後に従来の濃度では全てがオスになる家族が、メスとオスが共存するようになった.この結果はWolbachiaの密度がホストの産む性比に影響していることを示唆している.非Wolbachia要因による性転換:Wolbachiaによらないオスのメス化現象を、精密な交配実験を繰り返して要因を探ったところ、1)early male killing,2)late male killing,3)parthenogenesis4)雌核発生、のいずれでもないことが明らかとなり、meiotic driveである可能性が高いと判断された。アワノメイガおよび近縁/同属のアズキノメイガについて性比がメスに偏る現象を詳しく調査し、それがすくなくとも2種類の原因によることを明らかにし、さらにこれらのメカニズムと遺伝様式、Wolbachia感染との関連性を検討した。1997・1998年に関東地方、東北地方の6地点(千葉県松戸市、東京都文京区、東京都田無市、新潟県佐渡ケ島、宮城県古川市、青森県黒石市)でメス成虫を採集し,アワノメイガ(Ostrinia furnacalis)67家族とアズキノメイガ(O.scapu1alis)184家族を確立した。そのうち、それぞれ9家族、16家族がメスに偏った性比を示した。Wolbachiaに特異的な16SリボゾーマルDNAのブライマーによる母親の卵巣から抽出したDNAに対するPCR法によって、アワノメイガでは翼常性比9系統中6系統に、アズキノメイガでは異常性比16系統中11系統にWolbachiaが検出された。メスに偏った系統のメスと正常系統のオスをかけ合わせたところ、アワノメイガでは9系統中6系統、アズキノメイガでは16系統中15系統で性比異常が母性遺伝することが確認された。性比異常が母性遺伝した系統に抗生物質(テトラサイクリン)を処理したところ、アワノメイガについては調査したWolbachia感染系統、4系統がすべてオスばかりに、アズキノメイガについては調査した14系統のうち、Wolbachia感染系統、10系統がすべてオスばかりとなった。これはバクテリアによって起こされたオスからメスへの性転換という考えで説明できる。一方、アズキノメイガでは残りの4系統については抗生物質による効果がみられなかった。さらに、その4系統にはWolbachiaの感染は見られなかった。以上の結果より、メスに偏った性比異常はアワノメイガ、アズキノメイガの日本各地の野外個体群に低頻度で存在すること、それらの多くはWolbachiaによるオスからメスへの性転換であることWolbachia以外の原因によるメスに偏った性比異常も存在することがわかった。
日・中・韓三言語の連携による〈学習者が社会とつながる〉言語教育実践ガイドの開発

近年、言語教育においては社会参加を目指す言語教育実践への関心が高まっている。本研究では言語教育におけるこれまでの学習者が社会とつながる〉教育実践の類型化を試みる。さらに日中韓三言語の学校教育現場が連携した教育実践を行ない、参加者の学びを分析し事例を蓄積する。それらの事例をもとに『〈学習者が社会とつながる〉言語教育実践ガイド』を開発する。
次世代眼内レンズの創出

次世代眼内レンズの創出を目的として、以下の3つの課題に取り組んだ。1.摘出眼内レンズにみられる材料変化の機構に関する検討後房レンズを長期挿入した場合に生じやすい表面混濁の発生機序に関する基礎的な知見を集積するため、吸着タンパク質溶出法を詳しく検討した後、溶出タンパク質のSDS-PAGE法、ウエスタンブロティング法などを行い、それらの組成分析を行った。とくに、吸着タンパク質と補体活性化の関連について詳しく調べるとともに、免疫細胞への影響について検討した。アクリル系眼内レンズを眼内に挿入した場合に時折みられる輝点の顕微鏡観察ならびに発生メカニズムの検討を通じて、レンズを構成する材料が、微小な温度変化に伴ってスピノダル分解を起こし、レンズ表面およびバルク内に高分子鎖の疎な部分が生じ、光を散乱して輝点となることがわかった。2.新規眼内レンズの表面設計方法に関する検討タンパク質吸着や細胞接着の起こりにくい眼内レンズを開発するため、新規な高分子材料表面の超疎水化技術ならびに生体膜模倣化技術について検討した。前者では、高分子表面へのフッ素の導入方法の確立を目指して、さまざまなフッ素含有分子と高分子表面との反応を取上げ、超撥水性表面をつくるための技術を探索した。後者では、ホスホリルコリン基含有高分子によるコーティング技術を発展させた。3.焦点距離可変型弾性体の設計ならびに有効性評価弾性体として、高分子ハイドロゲルに着目し、生体適合性および生体安全性に優れ、かつ微小な外部刺激により精確に、しかも再現性よく応答する弾性材料の開発を進めた。また、ゲルの膨潤・収縮を利用して焦点距離を変化させるハイドロゲル系の構築を行った。とくに、アクリルアミドーアクリル酸共重合ゲルレンズの膨潤収縮に伴う形状変化と焦点距離変化について、基礎的な知見を得ることができた。長期使用および焦点距離調節の可能な次世代眼内レンズの作製を目指して研究を開始している。この目的のため,i)摘出レンズ表面の劣化状況およびタンパク質沈着に関する評価,i)で得られた知見に基づいた生体安全性,生体適合性に優れ,ii)外力に対して形状を変化させることができる高分子弾性物質の創製,iii)弾性物質を充てんするための信頼性の高いバック型高分子材料の設計を行っている。i)に関しては,摘出眼内レンズを全国の医療機関より収集し,その表面分析を系統的に進めている。この目的のため,申請備品である顕微フーリエ赤外分光装置を駆使し,さらにゲル電気泳動法,in situ酵素免疫染色法を組み合わせることで,高感度吸着タンパク質同定法を確立し,摘出レンズ表面分析への適用を図っている。ii)に関しては,生体適合性,安全性に優れ,かつ微小な外部刺激により正確に,しかも再現性よく形状を変化させることのできる刺激応答性弾性材料として,含リン重合体を見出し,その刺激応答挙動について,蛍光寿命測定装置を用いることにより,弾性体の網目構造の変化を分子レベルで捉えることに成功した。今後,i)で蓄積される知見を蓄積し,次世代の眼内レンズとして高分子弾性体,パッグ型高分子材料の開発を行って行くとともに,変形下でのレンズの光学特性について評価して行く予定である。従って,目下のところ,目的に向かって,研究は着実に進歩していると言うことができる。次世代眼内レンズの作製を目指して,研究を進めている。この目的のため,i)摘出レンズ表面の劣化状況およびタンパク質沈着に関する評価と防止手法の開発,ii)眼内レンズにおけるグリスニング現象の解明,iii)眼内レンズ用弾性材料の開発に取り組んでいる。i)に関しては,まず昨年度までに引き続き,摘出眼内レンズを全国の医療機関より収集し,顕微赤外分光分析,光電子分光分析等によりその表面分析を系統的に進めている。

また,タンパク質の吸着しない表面を目指して,申請備品であるLB膜製膜装置を用いて材料表面の疎水化,超撥水化を行い,ハイドロゲルなどに用いられる水溶性高分子であっても,ポリテトラフルオロエチレン以上の撥水性を付与することに成功した。この点に関して,一部成果をInternational Journal of Adhesion and Adhesives誌に学術論文として発表した。現在,申請備品である高速液体クロマトグラフを用いることにより,タンパク質の分離・分析を引き続き進めている。ii)に関しては,眼内レンズの中に水泡が発生し,透明性が失われる現象(グリスニング現象)について検討を行い,眼球の温度変化がその成因であることを見出した。この点に関しては,近く学術発表予定である。iii)に関しては,眼内レンズとして高分子ハイドロゲルに注目し,生体適合性,安全性に優れ,かつ微小な外部刺激により正確に,しかも再現性よく応答する弾性材料の開発を進めている。従って,目下のところ,目的に向かって,研究は着実に進歩している。長期使用および焦点距離調節の可能な次世代眼内レンズの創出を目的として、以下の3つの課題に取り組み、それぞれ新たな知見の集積ならびに新規技術の確立を図った。1.摘出眼内レンズにみられる材料変化の機構に関する検討後房レンズを長期挿入した場合に生じやすい表面混濁の発生機序に関する基礎的な知見を集積するため、SDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動法、ウエスタンブロッティング法などを用いて、表面に吸着した組織成分の解析を行った。とくに、吸着タンパク質と補体活性化の関連について詳しく考察した。アクリル系眼内レンズを眼内に挿入した場合に時折みられる輝点(グリスニング)の発生メカニズムについて、高分子化学的立場から検討した。その結果、レンズを構成する材料が、微小な温度変化に伴ってスピノダル分解を起こすことがその原因であることを見出した。2.新規眼内レンズの表面設計方法に関する検討タンパク質吸着や細胞接着の起こりにくい眼内レンズを開発するため、新規な高分子材料表面の超疎水化技術ならびに生体膜模倣化技術について検討した。前者では、高分子表面へのフッ素の導入方法の確立とその撥水性評価を行い、後者では、ホスホリルコリン基含有高分子によるコーティング技術を発展させた。3.焦点距離可変型弾性体の設計ならびに有効性評価弾性体として、高分子ハイドロゲルに着目し、生体適合性および生体安全性に優れ、かつ微小な外部刺激により精確に、しかも再現性よく応答する弾性材料の開発を進めた。また、ゲルの膨潤・収縮を利用して焦点距離を変化させるハイドロゲル系の構築を行った。
光散乱係数の補正による骨格筋有酸素能力の評価

近赤外線分光法(NIRS)を用いて筋機能を評価する際には皮下脂肪などの光散乱物質の影響を補正する必要があるにもかかわらず,その補正は大変困難である.そこで本研究では,測定対象領域(皮下脂肪も含めた筋組織)の散乱媒質が個体間で均一化するように,予め設定した散乱係数の基準値とほぼ同値となるように脂肪ファントムを皮膚上に貼付した状態で運動時の組織酸素濃度変化を計測し,筋組織での酸素の取り込み能力の定量的評価を行う.この方法では個体間における光散乱強度の影響を受けないので,運動時における筋組織酸素濃度の定量的計測が可能になると考えられる.近赤外線分光法(NIRS)を用いて筋機能を評価する際には皮下脂肪などの光散乱物質の影響を補正する必要があるにもかかわらず,その補正は大変困難である.そこで本研究では,測定対象領域(皮下脂肪も含めた筋組織)の散乱媒質が個体間で均一化するように,予め設定した散乱係数の基準値とほぼ同値となるように脂肪ファントムを皮膚上に貼付した状態で運動時の組織酸素濃度変化を計測し,筋組織での酸素の取り込み能力の定量的評価を行う.この方法では個体間における光散乱強度の影響を受けないので,運動時における筋組織酸素濃度の定量的計測が可能になると考えられる.
結び目と三次元多様体の位相的性質の研究

1.モンテシノス結び目の種数とファイバー性の決定.モンテシノス結び目とは、有理タングルを一列に並べて得られる結び目であり、二橋結び目の拡張になっている.そのような結び目が与えたれた時、それを境界に持つような有向曲面(ザイフェルト曲面)の内、オイラー数の意味でもっとも単純になっているものを構成する具体的なアルゴリズムを与た。結び目の構成要素である有理タングルを表す有理数の連分数展開を用いて、モンテシノス結び目の最小種数(ジーナス)を与える公式を開発した.また、その応用として、与えられたモンテシノス結び目がファイバー結び目になっているかを判定するアルゴリズムを与えた.2.絡み目の新しい標準形の定義と、それを求める代数的アルゴリズム.任意の絡み目について、そのザイフェルト曲面で、一枚の円盤に次々と圧縮可能な円環をプラミングして得られるものが存在することを示し、絡み目のブレイド表示からそれを具体的に求める方法を開発した.それにより、任意の絡み目を自然数の有限列で表すことができるようになった.1.ディバイドとみなしたリサージュ曲線についてリサージュ曲線を、アカンポの意味でのディバイドと呼ばれる図式とみなしたとき、それに対応する結び目はトーラス結び目になることを、具体的にそのファイバー曲面までこめて把握することにより、直接証明した。またそれにより、トーラス結び目のファイバー曲面の新しい標準形が見つかった。そこでは結び目解消操作も視覚化されている。2.ダブルトーラス結び目のファイバー性について2.ダブルトーラス結び目(種数2の標準的ハンドル体上の結び目)の内、(1.2)型の特別なクラスに関して、そのファイバー性を決定した。またそのアレクサンダー多項式を計算する公式も開発した。そのクラスはトンネル数1のサテライト結び目のクラスを完全に含んでいる。さらにそれらのファイバー曲面を含めて、最小種数ザイフェルト曲面を具体的に構成する方法を開発した。3.拡張馬蹄形写像の周期軌道が誘導する結び目について円盤上の拡張された馬蹄形写像に関して、いつその周期軌道が全ての絡み図形を導くかを完全に決定した。そのために上の写像に関してひねり指数を導入した。具体的には、ひねり指数が正と負の成分を持つときには全ての絡み目が誘導され、負の成分を持たないときには正の絡み組表示をもつ絡み目しか誘導されないことを示した。二橋結び目について、それを境界にもつような、向き付け不可能曲面の最小数を決定するアルゴリズムを開発した。そのために、有理数について、その連分数展開の内、長さが最小のものを求めるアルゴリズムが必要であったが、モジュラー図を用いて、有理数に深さの概念を導入することで、これに成功した。そして、最短の展開は全てある限られた操作で移り合う事を示した。また上記の曲面は全て、あるコンウェイ図の上で自然に張った曲面に連続変形できることを示し、そのようなコンウェイ図を求める方法を与えた。二橋結び目について、その補空間の基本群から、SL(2,Z)へのカノニカルな表現が存在するための必要十分条件を求めた。それは、二橋結び目を表す有理数の連分数展開についての記述で、アルゴリズムによって実行できる。さらにそのような表現が存在する場合には、それを用いて、二橋結び目の捻りアレクサンダー多項式を計算するプログラムをつくり、いくつか興味深い現象を発見した。絡み目の補空間から、円周へのモースノビコフ写像の構成法をいくつか挙げ、いくつかのクラスの結び目について、そのモースノビコフ数を他の不変量(自由種数、ラッピング種数、階層ラッピング種数)らによって上から評価することに成功した。一方、二橋結び目については、それらに、プレファイバー曲面と呼ばれる、よい性質をもつ曲面を常に張る事ができることを示し、結果として、そのモースノビコフ数が1であること、および、二橋結び目は一回の交点交換操作によってファイバー結び目にできることを示した。結び目の構成要素である有理タングルを表す有理数の連分数展開を用いて、モンテシノス結び目の最小種数(ジーナス)を与える公式を開発した.また、その応用として、与えられたモンテシノス結び目がファイバー結び目になっているかを判定するアルゴリズムを与えた.2.絡み目の新しい標準形の定義と、それを求める代数的アルゴリズム.任意の絡み目について、そのザイフェルト曲面で、一枚の円盤に次々と圧縮可能な円環をプラミングして得られるものが存在することを示し、絡み目のブレイド表示からそれを具体的に求める方法を開発した.それにより、任意の絡み目を自然数の有限列で表すことができるようになった.