hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
コミュニケーションの創発過程を具現化する聴覚障害児の数学の授業のための教材開発

本研究の成果として、私たちが提案する授業は、学びを創る責任を子どもに委ねるものである。それは、子どもが対話を通して数学を再発明するという教材観を要請する。この教材観を採用することにより、新たな数学の教材開発が迫られることになった。コミュニケーションの創発過程という視点は、従来の授業過程に埋もれていた数学特有のメカニズムを掘り起こし、創発という認知過程を数学の学びの本質に迫る過程として価値づけた。コミュニケーションの創発過程を視座とすることにより、教材の新たな目標や内容、方法が顕在化され、創発という視点から教材を再構成することの必要性と重要性が聾学校や健聴学校での実証的研究により明らかにされた。初年度の研究では,数学的コミュニケーションの創発性について,その過程における推論に焦点を当て,新しいアイデアが生み出される創発連鎖を論理学的に分析することを目的とした.この目的を達成するために,本年度の研究では,これまで"Reflective Thinking"と呼ばれてきた思考を反省的思考と反照的思考という2つの相に分けることにより,例示された表現に対する反照的思考の中で展開される仮説形成と発見の過程をPeirceの「アブダクション,演繹,帰納」という考え方を用いて説明するという方法を用いた.平成21年度の研究で得られた成果は,以下の通りである.『私たちが行う個人の問題解決過程に必然的に必要となる「表記1→反省的思考1→・・・→反省的思考n-1→表記n(安定した表現)→反照的思考1→構造の発見1→反照的思考2→構造の発見2→・・・」という思考の連鎖に対して,他者とのコミュニケーションは,「他者の表記→反照的思考→構造の発見」という過程が挿入されることにより,反省的思考の一部の過程を省力化する効果を発揮することがある.ここで重要なことは,思考の省力化が次なる思考へのより高度な集中をもたらし,個人では達成できなかった新しいアイデアの想起をもたらすことにある.反省的思考の一部の過程の省力化は,「表記n(安定した表現)→反照的思考1→構造の発見1→・・・→反照的思考s→構造の発見s」という反照的思考の過程に,さらなる発見をもたらす「構造の発見s→反照的思考s+1→構造の発見s+1→反照的思考s+2→構造の発見s+2」という過程を導き出す可能性を高める.送り手が自分の思考の対象を顕在化させるために表した例示が,他者にとって何らかの反照的思考をもたらす表現となれば,送り手も受け手も所持していなかったアイデアが創発される可能性が出てくることになる.』本研究の目的は、コミュニケーションの創発過程を具現化する聴覚障害児の数学の授業のための教材を開発することである.平成22年度は,創発連鎖における反省的思考と情動的経験について考察を行った.本年度の研究で得られた成果は,以下の通りである.「問題の解決に向けた初源的な取り組みは,まず,問題解決のために思考の対象を顕在化する「表す」という作業から始まる.思考の対象を眼前に表すという作業は,問題解決の見通しが未だっかない中で,さまざまな試行錯誤を通して行われる.そして,表された対象物は反省的な思考で捉えられ,より考えやすい表現に書き換えられることになる.試行錯誤と反省的思考の連鎖の中では,個人の問題解決者は,自らが所有している知識や経験に依存した思考を行うことにより,また,自らの思考の癖によって,無意識のうちに循環型の思考に落ち込むことがある.これが個人による問題解決の限界となる.こうした循環型の連鎖を断ち切る役目を果たすのが,他者からの刺激を受けることである.他者から送信されたメッセージを受信することは,所有しながら活用することを忘れていた知識や経験を想起させてくれたり,あるいは,まったく異なる表現に出会うという機会を与えてくれたりする.こうした他者からのメッセージの受信は,そのメッセージが自分自身の思考の枠組みから外れているほど,受信者に「驚き」を伴って受信される.ここで経験される情動的な経験は,個人の問題解決過程では,新たなシェマの活性化により解消されるが,他者から与えられた刺激に対する驚きの解決方法は,与えられた図などを観照し,自分自身を納得させる新たな解釈を得るしか方法がないので,驚きを解消するための初源的な仮説を形成させる推進力となる.「なぜ,そんな例示をするのか」という驚きは,他者が送信したメッセージの意味を,自分を納得させる仮説として,形成させるように促すのである.

平成23年度は,前年度に行った創発連鎖における反省的思考と情動的経験に関する考察を基に,「目標(3)記述された行為の能動性と協働性の分析方法の開発」に着手した.本年度の研究で得られた成果は以下の通りである.「私たちが行う個人の問題解決過程に必然的に必要となる「表現1→反省的思考1→表現2→...→反省的思考n-1→表現n(安定した表現)→反照的思考1→構造の発見1」という思考の連鎖に対して,他者とのコミュニケーションは,「他者の表現→反照的思考→構造の発見」という過程が挿入されることにより,「表現f→...→反省的思考n-1→表現n(安定した表現)」という反省的思考の一部の過程を省力化する効果を発揮することがある.ここで重要なことは,思考の省力化が次なる思考へのより高度な集中をもたらし,個人では達成できなかった新しいアイデアの想起をもたらすことにある.反省的思考の一部の過程の省力化は,「表現n(安定した表現)→反照的思考1→構造の発見1」という反照的思考の過程に,さらなる発見をもたらす「(構造の発見1→)反照的思考2→構造の発見2」という過程を導き出す可能性を高める.送り手が自分の思考の対象を顕在化させるために表した例示が,他者にとって何らかの反照的思考をもたらす表現となれば,送り手も受け手も所持していなかったアイデアが創発される可能性が出てくることになる.私たちは抽象的には考えられない.「思考には必ず思考の対象が存在する」という立場を前提にすると,反省的思考とは思考の対象を表すという表現活動に対する思考である.その一方で,反照的思考の特徴は,この思考によって表現の改良がもたらされない点にある.反照的思考とは,それまでの試行錯誤によって精緻化されてきた表現を観照することにより,例示された表現に新たな解釈としての選択的知覚を与える思考のことである.」研究初年度の平成21年度から私たちが4年間,目標としてきた研究の到達点は「コミュニケーションの創発過程を具現化する聴覚障害児の数学の授業のための教材の開発」である。私たちが行った教材開発の特徴は,とりわけ,コミュニケーションの創発過程を視座とした点にある。子どもが対話を通して問いを創出し追求する,その連鎖からなる授業過程の具現によって創り出される授業スタイルは,学びを創る責任を教師が全て担う従来の聾学校の伝統的なものとは異なると私たちは考えている。学びを創る責任を子どもに委ねる,この授業スタイルは算数・数学のアイディアを教師が子どもに伝え授けるのではなく,子どもが対話を通して数学のアイディアを再発明するという教材観を要請する。この教材観の支持が,新たな算数・数学の教材開発が迫られた理由である。コミュニケーションの創発過程は,算数・数学の授業過程の観察を裏付ける研究代表者江森の理論的な検討による成果である。それは,従来の授業過程における子どもが対話を通して,問いを創出し追求する授業過程の,埋もれていた算数・数学特有のメカニズムを掘り起こすことにつながった。掘り起こされたこのメカニズムは,創発という新たな視点から見直され,算数・数学の学びの本質に関わる授業過程として価値づけられた。その実践的検討は,研究分担者である森本によってなされ,コミュニケーションの創発過程を視座とすることで教師が授業前に設定した目標や内容,方法を子どもとの対話のなかで教師が常に振り返り,新たな目標や内容,方法を顕在化し,創発という視点から再構成することが必要かつ重要であることの一端を,聾学校や健聴学校の教師たちの協力のもと,実践的に明らかにしてきた。研究を通して新たな課題も見えてきた。コミュニケーションの創発過程の質を,ことば・考え・信念の交換や情意の変容との関連でいかに捉えるかである。
環状リンイリドの特異反応を機軸とするセスキテルペンの合成

セスキテルペンの全合成を行うに当たって、不斉導入が不可欠な作業となる。即ち、これまで開発してきた高立体選択的連続的Michael-Intramolecular Wittig反応を不斉合成にまで発展させる必要があるこれまでに、α,β-不飽和エステルと5員環ホスホニウムイリドとの反応は、立体選択的に連続的Michael-Wittig reactionの様式で進行し、シクロヘプタノン骨格が1ポットで合成できる事を報告してきたが、今回、8-フェニルメンチル基を不斉補助基とする不飽和エステルを用いて不斉シクロヘプタノンの合成を検討した。ジアステレオ選択性は、先ずアキラルなエノエートの反応によりb-置換基の異なるシクロヘプタノンを合成し、得られたシクロヘプタノン誘導体を(R,R)-2.3-ブタンジオールでケタール化し、^<31>P-NMR測定を行った。その結果、いずれの場合もその面積比が1:1で対応するジアステレオーマーのシグナルが観測され^<31>P-NMRよりジアステレオ選択性が算出できることを確認した。次に不飽和エステルに8-フェニルメンチルエノエートを用いて反応を行った。その結果、エノエートのβ-置換基がメチル、i-プロピル、n-ペンチルの場合は2646%deと若干の選択性が見られたたが、β-置換記がフェニル基の場合、88%deと比較的良い選択性を示した。さらに、得られたシクロヘプタノンケタールの単結晶の作成に成功した。X-線結晶構造解析により、主生成物の絶対配置は(3S,4R)-3-フェニル-4-ジフェニルホスフィノイルシクロヘプタノンであると決定した。これらの結果は、J.Org.Chem.に掲載された。更に、含窒素複素環を分子内に含むテルペン類合成の基礎反応として、環状アザイリドを合成し、種々の反応を行った。環状イミノホスホランとβ-ジケトン誘導体との反応では、活性メチレン基を有するこれら基質とでも環状イミノホスホランは失活することなくaza-Wittig反応が進行し、良好な収率で対応するエノン誘導体を与えることを明らかとした。更に、得られたホスフィンオキシド誘導体とベンズアルデヒドとのHorner-Wittig反応ではアルコール誘導体をerythro選択的に得ることに成功し、引き続く水素化ナトリウムとの処理によりZ-オレフィンを選択的に得ることに成功した。また、環状イミノホスホランと種々のチオエステル誘導体との反応について検討した。安息香酸及びケイ皮酸チオエステルの場合では、当初予想していた一般的なaza-Wittig反応とは異なり窒素原子上がアシル化された生成物を得た。

これまでに、α,β-不飽和エステルと5員環ホスホニウムイリドとの反応は、立体選択的に連続的Michael-Wittigreactionの様式で進行し、シクロヘプタノン骨格が1ポットで合成できる事を報告してきたが、今回、8-フェニルメンチル基を不斉補助基とする不飽和エステルを用いて不斉シクロヘプタノンの合成を検討した。ジアステレオ選択性は、先ずアキラルなエノエートの反応によりβ-置換基の異なるシクロヘプタノンを合成し、得られたシクロヘプタノン誘導体を(R,R)-2.3ブタンジオールでケタール化し、^<31>P-NMR測定を行った。その結果、いずれの場合もその面積比が1:1で対応するジアステレオ-マ-のシグナルが観測され^<31>P-NMRよりジアステレオ選択性が算出できることを確認した。次に不飽和エステルに8-フェニルメンチルエノエートを用いて反応を行った。その結果、エノエートのβ-置換基がメチル、i-プロピル、n-ペンチルの場合は2646%deと若干の選択性が見られたが、β-置換記がフェニル基の場合、88%deと比較的良い選択性を示した。さらに、得られたシクロヘプタノンケタールの単結晶の作成に成功した。X-線結晶構造解析により、主生成物の絶対配置は(3S,4R)-3-フェニル-4-ジフェニルホスフィノイルシクロヘプタノンであると決定した。これらの結果は、現在学会誌に投稿するべく執筆中である。セスキテルペンの全合成を行うに当たって、不斉導入が不可欠な作業となる。即ち、これまで開発してきた高立体選択的連続的Michael-Intramolecular Wittig反応を不斉合成にまで発展させる必要があるこれまでに、α,β-不飽和エステルと5員環ホスホニウムイリドとの反応は、立体選択的に連続的Michael-Wittig reactionの様式で進行し、シクロへプタノン骨格が1ポットで合成できる事を報告してきたが、今回、8-フェニルメンチル基を不斉補助基とする不飽和エステルを用いて不斉シクロヘプタノンの合成を検討した。ジアステレオ選択性は、先ずアキラルなエノエートの反応によりb-置換基の異なるシクロヘプタノンを合成し、得られたシクロへプタノン誘導体を(R,R)-2.3-ブタンジオールでケタール化し、^<31>P-NMR測定を行った。その結果、いずれの場合もその面積比が1:1で対応するジアステレオーマーのシグナルが観測され^<31>P-NMRよりジアステレオ選択性が算出できることを確認した。その結果、エノエートのβ-置換基がメチル、i-プロピル、n-ペンチルの場合は2646%deと若干の選択性が見られたたが、β-置換記がフェニル基の場合、88%deと比較的良い選択性を示した。これらの結果は、J.Org.Chem.に掲載された。更に、含窒素複素環を分子内に含むテルペン類合成の基礎反応として、環状アザイリドを合成し、種々の反応を行った。環状イミノホスホランとβ-ジケトン誘導体との反応では、活性メチレン基を有するこれら基質とでも環状イミノホスホランは失活することなくaza-Wittig反応が進行し、良好な収率で対応するエノン誘導体を与えることを明らかとした。
癌治療の実用化をめざした癌特異抗原認識機能を有するベシクルの創製とその機能

目的:本研究は、Drug Delivery System (DDS)におけるヒト大腸癌治療、脳腫瘍治療などの薬物キャリアーとしてのベシクルの実用化を目的とする。調製したベシクルは、非イオン性界面活性剤Span80を主成分とするベシクルに、(1)海藻由来の新規レクチン(Eucheuma Serra aggrutinine : ESA)を固定化したもの(ESAベシクル)、および(2)抗体を固定化したイムノベシクルの二種類である。主な検討内容は、(1)Span80ベシクルの構造と特性の解明。(2)大腸癌担癌マウスへのESAベシクル投与による、アポトーシス誘導、体内動態、ベシクルの血管内皮細胞の透過、ベシクル粒径、生体毒性などの検討、(3)モデルヒト脳腫瘍(ERM5-1細胞)の担癌マウスへの、抗癌剤内包イムノベシクル投与による抗癌活性(4)イムノベシクルによる遺伝子導入(in vivo)などである。結果:(1)1)Span80ベシクル膜は、二本鎖エステルを主成分とする、一四本アルキル鎖のエステル異性体の一定組成(自己組織化による)混合物である。2)従来の天然リン脂質リポソームと比べ、流動性が高く、膜融合機能、熱安定性、代謝性、コストなどの点で優れている。(2)担癌(大腸癌)マウスに投与されたESAベシクルは、癌細胞を標的し、肝臓に蓄積したベシクルは48時間以内に完全に代謝された。(3)1)抗癌剤タキソテール(TXT)内包のESAベシクルを免疫系のマウスに投与して、癌腫瘍の増殖をほぼ完全に抑制できた。2)マウス投与したESAベシクルが血管壁を通過して癌細胞に到達してアポトーシスを誘引することを、TUNEL法で確認した。3)粒径の影響、副作用は見られない。(4)ゲノム解析により、Caspae3、8経由,のアポトーシス経路を解明した。(5)ヒト脳腫瘍の初期癌治療に対し、抗癌剤内包イムノベシクル投与の有効性を、ヌードマウス系で明らかにした。(6)イムノベシクルによる、マウスに移植されたERM5-1細胞への遺伝子導入に成功。これらの結果から本法の臨床応用への道筋を固める事が出来た。目的DDSにおけるヒト大腸癌治療、脳腫瘍治療のキャリアーとして、ESA(トゲキリンサイ海藻由来のレクチン)固定化ベシクル、およびイムノベシクルをそれぞれ用いて、癌治療の実用化をめざす。まず、(1)実用的なSpan80を主成分とするベシクル(Spanベシクル)の分子設計を行い、そのベシクルをDDSに使用する。(2)上記のベシクルのマウス体内での動態を検討する。(3)担癌(ヒト大腸癌細胞(Colo201))マウスにESA固定化ベシクル(ESAベシクル)を投与して、癌細胞の増殖抑制効果を検討し、そのベシクルの最適調製条件を探る。

(4)ヒト脳腫瘍の遺伝子治療の観点から、Spanベシクルをベクターとする遺伝子導入実験をin vitroで行う。結果(1)Spanベシクルは、一本四本アルキル鎖を有するエステルから構成されており、1)特に二本鎖エステルが全体の60%で、主成分となっていること、また、2)ベシクル粒径がほぼ一定の時、その組成はエステル分子の構造的な自己組織化により、一定の組成になること、3)三本鎖のエステルがベシクルの安定性に大きく貢献していることなどを、ETH(スイス)のPeter Walde教授らとの共同研究で明らかにした。(2)担癌(大腸癌)マウス内のESAベシクルの動態では、PEG脂質でそのベシクルを修飾することにより内皮系組織への取り込みを抑制させ、腫瘍への標的能を増加させることに成功した。(3)1)ESAベシクルをヌードマウスに投与して、腫瘍の増殖を約50%程度に抑制できた。今後、30%という目標達成に更なる工夫を試みる。2)また、免疫機能を有するマウスでも、腫瘍増殖抑制機能を発現し、実用化へステップアップした。(4)in vivoでの、イムノベシクルを用いたプラスミドのモデルヒト脳腫瘍細胞への遺伝子導入実験で、遺伝子発現を確認できた。今後、これらのベシクルの厳密な毒性試験を行った後に、企業と交渉を進める(進行中)予定である。目的:DDSにおけるヒト大腸癌治療、脳腫瘍治療のキャリアーとして、ESA(トゲキリンサイ海藻由来のレクチン)固定化ベシクル、およびイムノベシクルをそれぞれ用いて、癌治療の実用化をめざす。まず、(1)中性界面活性剤Span80を主成分とするベシクル(Spanベシクル)の形成メカニズムを明らかにして、そのベシクルをDDSに使用する。(2)上記のベシクルのマウス体内での動態を検討する。(3)担癌(ヒト大腸癌細胞(Colo201))マウス(特に免疫系のマウス)にESA固定化ベシクル(ESAベシクル)を投与して、癌細胞の増殖抑制効果を検討し、そのベシクルの最適調製条件を探る。(4)イムノベシクルによるヒト脳腫瘍治療を、その初期治療の観点から検討する。結果:(1)1)Span80より調製したベシクルが、一本四本のアルキル鎖エステルの異性体で構成されており、その組成がベシクル粒径により熱力学的に変化することを明らかにした。2)Span80のエステル異性体をカラム分取した後、それらの分取成分を上記のベシクル組成比で再混合すると、所定の粒径を持つベシクルが、簡単に再構成される。これらを、ETH(スイス)のWalde教授らとの共同研究で明らかにした。こうして、Spanベシクルの構造と形成メカニズム完全に解明し、その実用化への道を開いた。(2)担癌(大腸癌)マウス内のESAベシクルの動態では、ベシクルが癌細胞を標的し、肝臓のベシクルは48時間以内には完全に代謝されることを明らかにした。(3)1)ESAベシクルに抗癌剤クキソテール(TXT)を内包させたベシクル(ETPV)を,免疫系のマウスに投与して、癌腫瘍の増殖をほぼ完全に抑制できた。2)マウス投与したESAベシクルが血管壁を通過して癌細胞に到達し、アポトーシスを誘引することを、立相差蛍光顕微鏡で確認することにin vivoで成功した。(4)ヒト脳腫瘍の初期癌治療に対し、抗癌剤内包イムノベシクル投与の有効性を、ヌードマウス系で明らかにした。上記の結果から本法の臨床応用が示され、今後、企業との共同開発への道筋を固めることが出来た。
差分方程式の解の超越性と既約性の研究

本年度は二つの事柄について研究した.一つは一階有理的差分方程式の超越関数解の非初等性に関するものである.一階線形差分方程式や余弦関数の倍角公式,正接関数の倍角公式などは一階有理的差分方程式である.また,超越関数とは代数関数でない関数のことで,初等的な関数とは,ここでは一階線形差分方程式の解によって代数的に表示できる関数のことである.得られた結果は,方程式の有理式部分の次数が2以上であれば超越関数解は非初等的であるというもので,系として,指数関数や三角関数,ワイエルシュトラスのペー関数の,倍角公式を持つ関数としての非初等性が得られる.もう一つの研究ではボアンカレの乗法公式が定義する関数を扱った.ボアンカレの論文では,それらの関数は一価関数の新しいクラスを構成すると,「新しい」の意味が明確にされずに主張されている.私はある種の乗法公式の既約性を示すことでこの主張が正しいことを証明した.ここでは分解可能拡大に属す超越関数解が存在する場合に方程式は可約であるといい,そうでない場合,既約であるという.関数の初等性と方程式の既約性には関係があり,実際初等的な関数は必ず分解可能拡大に属す.一方,第一研究で挙げた指数関数,三角関数,ペー関数は何れも初等的ではないが,それぞれがみたす倍角公式が一階有理的差分方程式であることから,分解可能拡大に属すことがわかる.さらに,第二研究で扱ったボアンカレの「新しい」関数について,乗法公式が特に倍角公式であるとき,「新しい」関数は初等的な関数や指数関数,三角関数,ペー関数などの分解可能拡大に属す関数によっては有理的にも代数的にも表されない.関数の難易度を測る尺度として関数がみたす微分方程式の階数を用いることができる.微分方程式を何か一つ持ってきてその解を調べたとき、ある解がより小さい階数の微分方程式をみたしていれば,その解にとって元々の微分方程式は必要以上に大きい階数を持っていたとみなす.そのような解が全くないときKonigsbergerはその方程式をirreducibleと呼んだ.irreducibleな方程式をみたす関数はその方程式の階数分の難易度を持っているとみなす.この階数低下の考え方は微分を差分に置き換えても妥当する.体に微分を付け加えたものを微分体,差分を付け加えたものを差分体と呼ぶ.2階の微分方程式のirreducibilityを調べるためにdecomposable拡大と呼ばれる微分体の拡大が定義されていたが,私はこの拡大を差分化し差分方程式のirreducibilityを調べている.本年度は特別な2階差分方程式の一つであるq-差分Painleve II型方程式に対して,そのirreducibilityに関する次のような結果を得た.有理関数体上のdecomosable拡大に含まれるq-差分Painleve II型方程式の超越関数解は既知のRiccati方程式の解た帰着される.微分においてKolchinの強正規拡大がdecomposable拡大に含まれることが知られている.Bialynicki-Birulaが差分化した強正規拡大と,私が差分化したdecomposable拡大との関係については本年度に論文として発表した.本年度は差分方程式の解の超越性に関する次のような結果を得た.q-Painleve II型方程式は代数関数解を持たない.ここで言うq-Painleve II型方程式は非線形q-差分方程式で,Painelve II型常微分方程式のq-差分版の一つである.また代数関数とは,有理関数を係数とする多項式の根となる関数である.代数関数でない関数を超越関数と呼ぶ.Painleve II型常微分方程式は非自明な代数関数解を持つことが知られていた.差分方程式の可解性に関する研究も行った.差分方程式の可解性とは,代数方程式における,有限個の四則演算と巾根により解を表示できるか,という可解性の問題を差分方程式に拡張したものと言える.大雑把に言えば,四則演算と巾根をとるという操作に無限和をとる操作と無限積をとる操作を加えたものである.線形差分方程式に対してはFrankeにより方程式が可解であることの定義が与えられていた.その定義に従い,差分Riccati方程式の可解性に関する一般論を構築し,q-Airy方程式とq-Bessel方程式が可解でないことを示したのが本年度の結果である.上記方程式は共に2階線形q-差分方程式で,それぞれAiry方程式とBessel方程式のq-差分版である.線形(q-)差分方程式は解が分解可能拡大に属すという意味で可約である.従って,q-Airy方程式とq-Bessel方程式は可約かつ非可解な方程式の例となっている.本年度は二つの事柄について研究した.一つは一階有理的差分方程式の超越関数解の非初等性に関するものである.一階線形差分方程式や余弦関数の倍角公式,正接関数の倍角公式などは一階有理的差分方程式である.また,超越関数とは代数関数でない関数のことで,初等的な関数とは,ここでは一階線形差分方程式の解によって代数的に表示できる関数のことである.得られた結果は,方程式の有理式部分の次数が2以上であれば超越関数解は非初等的であるというもので,系として,指数関数や三角関数,ワイエルシュトラスのペー関数の,倍角公式を持つ関数としての非初等性が得られる.もう一つの研究ではボアンカレの乗法公式が定義する関数を扱った.ボアンカレの論文では,それらの関数は一価関数の新しいクラスを構成すると,「新しい」の意味が明確にされずに主張されている.

私はある種の乗法公式の既約性を示すことでこの主張が正しいことを証明した.ここでは分解可能拡大に属す超越関数解が存在する場合に方程式は可約であるといい,そうでない場合,既約であるという.関数の初等性と方程式の既約性には関係があり,実際初等的な関数は必ず分解可能拡大に属す.一方,第一研究で挙げた指数関数,三角関数,ペー関数は何れも初等的ではないが,それぞれがみたす倍角公式が一階有理的差分方程式であることから,分解可能拡大に属すことがわかる.さらに,第二研究で扱ったボアンカレの「新しい」関数について,乗法公式が特に倍角公式であるとき,「新しい」関数は初等的な関数や指数関数,三角関数,ペー関数などの分解可能拡大に属す関数によっては有理的にも代数的にも表されない.
制御系における通信量と制御性能限界の解明:制御理論と情報理論・信号処理論の融合

量子化データを用いたシステム同定:量子化された入出力データを用いたシステム同定に取り組み,最適量子化器の導出を通して,システム同定に必要な情報量を導出した.本研究では量子化データを用いたシステム同定において合理的な誤差規範について考察し,その妥当性について議論した.特に入力データの生成を確率的に,誤差評価はhard boundを用いた場合,最適量子化器は,確率的アプローチによる最適量子化器と,指数型量子化器とのハイブリッド型となることを示した.ネットワークド制御:信号の伝達に制約のあるネットワークド制御問題について幾つかの結果を得た.容量の異なる複数の通信線を用いたサブバンド符合化問題,対数型量子化器を用いた場合の制御性能問題について結果を導出した.また制御対象が未知の場合の適応制御について,離散時間系,連続時間系の場合について,量子化された信号を用いた安定化適応制御器を導出した.最後に,通信において伝送信号がロスするというパケット落ちがある場合について,様々な場合についての結果を得た.メモリ容量制限下におけるシステムの近似と安定化:動的システムの複雑度の指標として,その状態変数が量子化されたビットメモリシステムの,ビット長を用いることを提案した.その上で,ビット長に制約のある近似問題および安定化問題を考え,近似問題においては,与えられた近似誤差を達成するのに必要なビットメモリ長の下限と上限について,安定化問題においては,安定化を達成するのに必要な制御器のビットメモリ長の上限について,解析的に与えることができた.ネットワーク輻輳制御:TCP/IPを用いたコンピュータネットワークシステムにおける,伝送パケットの流れの輻輳を制御する問題を考えた.有限バッファを持つボトルネックで待ち行列となるモデルを導入し,列長を安定に制御する問題を考えた.従来,安定化の問題についての結果が知られているが,ここでは安定化制御器のパラメトリゼーションを与え,最適制御器を導出した.制御性能限界を示すことにより,TCP/IPを用いたネットワークシステムのより良い構造的特性について明らかにした.量子化データを用いたシステム同定:量子化された入出力データを用いたシステム同定に取り組み,最適量子化器の導出を通して,システム同定に必要な情報量を導出した.本研究では量子化データを用いたシステム同定において合理的な誤差規範について考察し,その妥当性について議論した.特に入力データの生成を確率的に,誤差評価はhard boundを用いた場合,最適量子化器は,確率的アプローチによる最適量子化器と,指数型量子化器とのハイブリッド型となることを示した.ネットワークド制御:信号の伝達に制約のあるネットワークド制御問題について幾つかの結果を得た.容量の異なる複数の通信線を用いたサブバンド符合化問題,対数型量子化器を用いた場合の制御性能問題について結果を導出した.また制御対象が未知の場合の適応制御について,離散時間系,連続時間系の場合について,量子化された信号を用いた安定化適応制御器を導出した.最後に,通信において伝送信号がロスするというパケット落ちがある場合について,様々な場合についての結果を得た.メモリ容量制限下におけるシステムの近似と安定化:動的システムの複雑度の指標として,その状態変数が量子化されたビットメモリシステムの,ビット長を用いることを提案した.その上で,ビット長に制約のある近似問題および安定化問題を考え,近似問題においては,与えられた近似誤差を達成するのに必要なビットメモリ長の下限と上限について,安定化問題においては,安定化を達成するのに必要な制御器のビットメモリ長の上限について,解析的に与えることができた.ネットワーク輻輳制御:TCP/IPを用いたコンピュータネットワークシステムにおける,伝送パケットの流れの輻輳を制御する問題を考えた.有限バッファを持つボトルネックで待ち行列となるモデルを導入し,列長を安定に制御する問題を考えた.従来,安定化の問題についての結果が知られているが,ここでは安定化制御器のパラメトリゼーションを与え,最適制御器を導出した.制御性能限界を示すことにより,TCP/IPを用いたネットワークシステムのより良い構造的特性について明らかにした.本年度,本研究では次の3点についての結果を得た.量子化データを用いたシステム同定先行研究より,量子化された入出力データを用いたシステム同定問題に取り組んできた.最適量子化器は推定誤差の規範の選択により変わることがあり,合理的な規範を吟味しなければならない.これを踏まえて本年度は,量子化データを用いたシステム同定において合理的な誤差規範,もしくはパラメタ推定器について再考し,その妥当性について議論した.B-スプライン関数の未知係数を仮に与え,仮想変位場を設定する.実際に計測された画素値分布と,仮想変位場にしたがって変形前画素値分布を仮想的に変形させたものとの差を誤差関数とする.その誤差関数を最小化する未知系数値を勾配法の一種である,Levenberg-Marquardt法により求める.通信容量制限下における適応制御先行研究では,通信容量制限下における,既知の制御対象の安定化問題を考えてきた.しかし現実には制御対象の一部の情報が未知であることが普通であり,そのような状況下に対応する制御系設計の開発が求められる.本年度は量子化信号を用いた適応制御の設計法を開発することにより,本課題の克服を目指した.研究の結果,制御対象の漸近安定性を保証する適応制御器および適応量子化器を得た.

特に適応量子化器は,原点に対して対数型の粗さを持ったもので,かつその粗さ自体が時間とともに変化するものである.またスペシャルケースとして,制御対象が既知のものを含んでおり,その場合,既に知られている最も粗い量子化器と一致する.周期時変制御器によるアドバンスト制御一般に周期時変制御器は,高性能が期待できる時変制御器のクラスの一つであり,かつ周期的動作により制御器と制御対象との間で交わす信号の情報量を軽減することが可能となる.以上を背景に本研究では昨年度来,周期時変制御器の性能解析の研究を進めている.本年度は2自由度系に焦点をあて,周期的重みのついた2自由度制御系の設計手法の提案とその解析を行った.その結果,任意に選択できる周期の制御信号を0に整定する部分的完全レギュレーションが達成できることが分った.本年度,本研究では次の3点についての結果を得た.量子化データを用いたシステム同定前年度より量子化された入出力データを用いたシステム同定問題に取り組んできた.これまでは,同定に用いる入出力信号の発生から最適量子化器の誤差評価に至るまで,全て確率的考えのもとに議論を進め,最適量子化器を得ていたが,本年度は誤差評価にhard boundを用いて,一部確定的評価を混合した最適量子化問題を考察し,その解を得た.この場合の最適量子化器は,基本的に指数関数的であるが,量子化される信号の原点近傍が粗いものとなり,安定化のための最適量子化器と,これまでの確率的アプローチによる最適量子化器とのハイブリッド型となることを示した.通信容量制限下における適応制御先行研究では,通信容量制限下における,既知の制御対象の安定化問題を考えてきた.しかし現実には制御対象の一部の情報が未知であることが普通であり,そのような状況下に対応する制御系設計の開発が求められている.このような考えのもと,前年度は線形離散時間系に対する量子化信号を用いた適応制御の設計法を開発した.本年度はさらに制御対象を非線形連続時間系に拡張し,制御対象の漸近安定性を保証する適応制御器および適応量子化器を得た.連続時間系を対象とする際に注意すべき点は,チャタリング現象の回避や解の一意性の保証であるが,2系統の適応量子化器を組み合わせる工夫により,これらの問題点を解決した.通信容量制限下における制御性能解析信号伝達におけるデータレートに制約のある制御系の安定化問題において,データレートの厳密な下限を達成する制御系についての具体的な提案がなされているが,その系は一般に複雑であり,安定化のみならず制御問題において実質的に意味のある制御性能問題について,どの程度の性能を有するのかという点については,これまで不明であった.ここではNair & Evansによって提案されている制御系の性能として,制御出力信号のL2ノルムをとり,その上界をデータレートの関数として与え,それらの間の関係について解析した.その結果,提案されている制御系が,L2ノルムの意味で必ずしも最適なものとは限らないことが示された.本年度,本研究では制御系における通信容量およびシステムの複雑度に関する次の点についての結果を得た.パケット落ちのあるネットワークド制御における最適量子化器ネットワークド制御においては信号伝達における情報量を有限に抑えるため,伝達信号の量子化が不可欠となる.
医療保育における保育支援過程のモデル構築

医療に携わる保育の領域である病棟・病児の保育現場の実態把握のため、アンケ-ト調査を実施し、その結果をもとに各領域の保育の専門性について考察した。また、医療職からみた保育士を同時に分析し、保育士が専門性を発揮し医療チ-ムの-員として位置付けられるためには保育記録の方法と記録内容の充実化を図り、保育士自ら協働を推進していくことが重要であることがわかった。21年度は、各領域(病棟・病児・療育)の病院見学、及び業務実態の聞き取り調査と文献による調査を行った。そこでは、各領域のねらい・役割・位置づけ・業務内容等の保育士としての専門性と職務領域の違いがみられることがわかった。具体的には、業務範囲と優先順位、そのことによる保育士として求められる判断基準であり、以下に主な業務内容と役割を簡単にまとめる。病棟・・発達支援、生活援助、家族支援病児・・生活援助、保育看護、家族支援療育・・生活援助、家族支援、地域における子育て支援また、共通点としては、医療チームの一員として他職種との連携の必要性と重要性があげられる。以上のことから、それぞれの領域の保育士としての専門性が非常に高いことがわかった。これは、各々の領域で対象としている子どもの状況(病状・症状・障害)の違いと、そのことによる保育のねらいからくるものと考えられる。そのため現段階では、医療保育全体の保育支援過程プログラムの一本化は難しいのではないかという結果である。加えて、医療保育支援の過程を明らかにしていくために、子どもに関わる領域の支援過程についての文献検索を行った。これは、医療保育支援プログラム作成のためにも、来年度以降も引き続き行っていきたいと考えている。保育士の専門性が問われている今、医療保育においても業務内容の実態を的確に把握し、基礎的かつ現実の問題に対応した医療保育のあり方の検討が必要であると考えた。そこで、本研究では、子どものニーズを具体化し、それを満たす臨床判断の過程をあきらかにし、各領域における保育支援プログラム(実践的手順および臨床的援助技術)を作成する。それをもとに、判断や保育、関わりを「どのように」行うかを、保育士が見極めながら実践を進めていくことができる医療保育のモデルの構築を試みる。平成21年度の各領域(病棟・病児・療育)の保育実践や専門性の違いをもとに、平成22年度は、各領域の実態調査を計画していた。各領域での保育形態や保育内容、また、医療チームの一員としての保育業務の範囲や連携を調査していく中で、保育業務の実態の把握と、保育の介入方法および判断過程について明らかにし、さらに、医師および看護師へのアンケートも同時に行っていく中で、医療現場における保育士のあり方について考察していく予定であった。しかし、アンケートの発送準備まで整った3月に、東日本大震災が発生し、医療機関へのアンケート発送を現在、控えている状態である。本来であれば、アンケート結果をもとに領域別の専門性をあきらかにした上で、それぞれの保育実践の判断過程を分析し、保育士の介入方法の内容についてあきらかにしていく計画であったが、平成22年度は調査を実施できていない。今年度予定していたアンケート調査については、地震の状況をみながら平成23年度に実施していく予定である。そこで、平成21年度の各領域(病棟・病児・療育)の保育実践や専門性の違いをもとに、平成22年度は、各領域の実際調査を計画したが、東日本大震災が発生したため、アンケート調査を延期し、最終年度である平成23年11月に小児科研修病院510施設と全国病児保育協議会加盟施設の448施設を対象に医療職(医師、看護師)と保育士に向け、医療に携わる保育士に関する業務についてアンケート調査を実施した。そこでは、各領域での保育形態や保育内容、また、医療チームの一員としての保育業務の範囲や、連携の内容を調査していく中で保育業務の実態を捉え、さらには、保育内容から医療現場での保育支援と専門性について考察していった。医療現場における保育士は、保育所保育士が求められている専門性の中でも、「環境構成」「子どもの育ちを見通した成長・発達の援助」「遊びを豊かに展開していく」ことを主な業務としており、同時に重要であると考えている。また、それに加え「精神面でのケア」が非常に重要であると考えている。また、医療職からみた保育士を分析していくことで、保育士が専門性を発揮し医療チームの一員として位置付けられるためには、保育過程を他職種にもわかりやすく客観的に示すような保育記録の方法と記録内容の充実化を図り、さらなる協働を推進していくことが重要であることがわかった。
多軌道モデルに基づくパリティがない超伝導の微視的理論

(1)SrTiO3ヘテロ構造の高密度2次元電子系を記述する多軌道モデルを構成した。その磁場中超伝導状態が新しいタイプのFFLO超伝導であることを示し「軌道依存型複素ストライプ相」と名付けた。(2)多層系超伝導体において局所的な空間反転対称性の欠如に由来する「隠れた」スピン軌道相互作用がエキゾチックな超伝導状態を誘起することを示した。そして、それが鏡映対称性によって守られたトポロジカル結晶超伝導であることを示した。(3)局所的な空間反転対称性が欠如した系の副格子自由度に由来するエキゾチックな磁気・多極子相を調べ、スピン軌道相互作用により様々なネマティック秩序が誘起されることを見いだした。重い電子系の分野で偶パリティ多極子秩序が盛んに研究されてきたが、本研究はそれを奇パリティ秩序に拡張したことに相当する。26年度が最終年度であるため、記入しない。2004年に大友らがSrTiO3/LaAlO3界面を用いた2次元電子系の形成に成功したことは、驚きを持って迎えられました。GaAs等の2次元電子系と比べて1ケタ以上大きな電子密度が実現されたからです。そして、上野らがイオン液体を用いたSrTiO3表面の2次元電子系を作成し、電子密度を電界によって人工的に制御することも可能になりました。この点は基礎研究と応用研究の両面で大きな発展をもたらすと期待されています。しかし、応用に向けた研究が進む一方で基礎物理の観点から多くの不思議な現象が謎として残されていました。その一つが界面に特有のラシュバスピン軌道相互作用の電子密度依存性です。これまでの理論で用いられた仮定とは逆の依存性が実験的に示されたことは、大変大きな問題でした。その実験結果は超伝導の上部臨界磁場の測定によるものでしたが、上部臨界磁場の値が超伝導分野で良く知られるパウリ極限を遥かに超えることも不思議でした。25年度に我々が行った研究により、これらの問題を系統的に解決することができました。キーポイントは、多軌道モデルを用いてSrTiO3界面・表面の2次元電子状態を記述したことでした。それ以前の理論研究では、ラシュバスピン軌道相互作用を現象論的に仮定した単一軌道モデルが用いられてきました。これは低密度の半導体では正当化される仮定です。しかし、SrTiO3界面2次元電子系の最も重要な特徴は高い電子密度が実現されることです。その場合には、電子状態に軌道自由度が現れます。我々はこの点に着目し、第一原理バンド計算の結果を再現する3軌道モデルを構成しました。その結果として、実験で得られたラシュバスピン軌道相互作用の電子密度依存性を自然に再現することが出来ました。さらに、パウリ極限を超える上部臨界磁場の起源が「空間反転対称性がない多軌道系に特有の擬1次元超伝導」にあることを見いだしました。空間反転対称性がない超伝導の理論研究を多軌道モデルに基づいて行う本研究課題により、軌道自由度と空間反転対称性の欠如の協奏効果に由来するエキゾチック超伝導相が見つかった。この研究は、世界中で広く行われている界面2次元電子系の研究において軌道自由度の重要性を初めて示したものでもあり、本研究課題の進展はおおむね順調であると考えられる。25年度に行った研究により、SrTiO3界面の超伝導状態において異常な常磁性対破壊効果が存在することが分かった。今後はこの研究をさらに進展させ、高磁場領域における新奇超伝導相の発見を目指す。特に、新種のFFLO超伝導である軌道依存型複素ストライプ相の位相構造を決定し、実験的な検証を提案する。また、SrTiO3界面における磁性研究を開始する。特に、LS結合と多軌道型ラシュバスピン軌道相互作用の競合による特異なカイラル磁性の可能性を探索し、その量子臨界性を明らかにする。これらの研究により、SrTiO3界面における磁性・超伝導・輸送現象の包括的な理解が完成すると期待される。
歯の移動による侵害刺激に対する歯根膜におけるエンケファリンの機能に関する研究

矯正治療中の歯の移動により歯根膜は侵害刺激を受け、ほとんどの患者は痛みを感じ、これは矯正治療の最も不快な症状の一つである。歯の移動による痛みは、いわゆる急性の痛みとは異なる伝達経路で中枢へ伝達され、中枢神経系の様々な部位において内因性にも制御されている。エンケファリンは、モルヒネ様作用を有する生理活性ペプチドであるオピオイドペプチドの1種であり、内因性の疼痛制御機構に関わっている。また、エンケファリンは、骨、軟骨、腎臓の正常な分化、発育や骨芽細胞の分化、骨組織の石灰化にも関与していることが明らかとなっている。一方、歯の移動による侵害刺激により神経ペプチドが歯根膜組織に発現することから、歯の移動で生じる痛みが歯根膜を介した歯周組織のリモデリングにおいても重要な役割を果たしていると考えられるが、そのメカニズムは不明である。本研究では、歯の移動による侵害刺激に対する歯周組織のリモデリングにおけるオピオイドペプチドであるエンケファリンの役割を検討することを目的としている。本年度は、6週齢雄性マウスに0.012インチのニッケル・チタン製のワイヤーを装着し、上顎右側第1臼歯を口蓋側に移動させ、マウス歯の移動モデルを作成した。歯の移動開始後0,12時間,1,7日後にパラホルムアルデヒドによる灌流固定を行い、上顎骨を摘出した。厚さ5μmの薄切切片を作成し、歯周組織におけるプレプロエンケファリン遺伝子の発現パターンをin situハイブリダイゼーションを用いて検索した。その結果、歯の移動開始0時間の生理的状態では、歯根膜全体に弱くプレプロエンケファリン遺伝子の発現が認められたが、歯の移動開始12時間後には牽引側歯根膜において圧迫側と比較してプレプロエンケファリン遺伝子の発現が上昇し、歯の移動開始1日後には牽引側歯根膜における発現が増強していた。歯の移動開始7日時には、プレプロエンケファリン遺伝子の発現は、牽引側では、歯根膜に強い発現を維持するとともに歯槽骨表層の骨芽細胞にも発現を認め、さらに、圧迫側歯根膜にもその発現を認めた。
両親媒性分子集合体を援用して形成されるナノ材料の制御設計

両親媒性分子集合体によって誘起される微細構造の形成過程とその制御方法を解明した。1.ナノメゾ細孔材料:シリコンアルコキシド(TEOS)/界面活性剤ラウリルアミン縮合系におけるける構造形成機構を明らかにした。すなわち、酸性水溶液では、ナノ円筒組織が編み目状になったシリカナノ・メゾ構造体が形成され、中性では、エアロゲル状のシリカ構造が、また、phが10程度の条件では、キュービック又はヘキサゴナル液晶状のシリカ秩序構造が形成されることを明らかにし、この構造変化がTEOSの加水分解速度と縮合反応速度との相対比及びシリカ形成反応の場の変化によってもたらされることを示した。さらに、シリカ組織形成には組織界面の役割が重要であることを、四級アミン界面活性剤からなる逆ミセル系を用いて明らかにした。これらのシリカ組織形成過程の成果に基づき、長大なシリカナノチューブが創製できることを示した。2.高分子ナノバイコンティヌアス材料:イオン性界面活性剤とその逆荷電をもつ高分子とから形成される逆ミセル構造を明らかにし、標記材料を構成するための考え方をえた。また、円筒状逆ミセル組織がヘキサゴナル配列した場合、一個の円筒状単位ミセルの熱安定性は、その周りに存在するミセル組織の排除効果によって向上することを利用し、逆へキサゴナル構造をもつ液晶状分子集合組織を鋳型にして、分子集合組織外部領域をポリスチレンで固定化させて、ナノ親水性パスをもつ高分子バイコンティヌアス材料が創製できることを示した。3.機能性超分子2次元配列材料:超微粒子を2次元配列させることを目的として、CdS並びに金のナノ粒子の逆ミセル系における生成・成長機構を系統的に明らかにし、これを用いて、粒子径分布の鋭いナノ粒子の創製に成功した。本年度は、研究の初年度として、両親媒性分子集合体の材料形成への鋳型特性の解明、及び2次元配列材料創製の基礎研究をおこなった。1.ナノ細孔材料制御設計法:有機相中で界面活性剤ジドデシルジメチルアンモニウムブロミド(DDAB)が形成するW/O型円筒状組織の内部でテトラエトキシシラン(TEOS)の加水分解、ついで、シリカ重縮合反応を進行させてシリカナノ組織形成の動的過程を解明した。DDAB組織はTEOS加水分解前は、ナノ半径をもつ円筒組織を形成するが、加水分解後は球組織クラスターに変化する。しかし、シリカの縮重合の進行にともなって、球状組織のクラスターはシリカ添加前の円筒組織に復し、DDAB分子集合体組織はシリカ反応の鋳型として機能することが分かった。現在その鋳型機構を組織安定性の観点から明かとしつつある。2.高分子ナノバイコンティニュアス材料設計:性質の異なるポリマーから形成される複合材料の組織構造制御に向けて、両親媒性分子集合体・高分子間の相互作用と組織形成を明かとした。界面活性剤AOT及びDDABを用い、それらと反対の電荷を有する高分子ポリアリルアミンハイドロクロリド、ポリアクリル酸を溶解させ、本研究費で購入したレオメータ等を用いて形成される構造を同定した。この結果、高分子が界面活性剤分子集合体構造を大きく変えないままその内部水相に拘束されることがわかった。界面活性剤分子集合体構造を設計することによって高分子材料のナノ構造を制御することが可能である。3.超分子2次元材料の配列設計:タンパク質、半導体超微粒子等の配列が制御された2次元構造材料を作成するための初期段階として、配列の場の調製につき原子間力顕微鏡を用いて検討した。

また、CdS超微粒子の高分子膜中への組み込みとこの薄膜内のCdsの特性、並びに、タンパク質・界面活性剤複合組織の特性を明かとした。現在、2次元構造上で粒子形成過程を研究している。次の3分担課題について研究した。1.ナノメゾ細孔材料制御設計:界面活性剤(1本鎖アミン.LA:2本鎖アミン.DDAB)からなる分子集合体系を用い、シリコンエトオキシド(TEOS)の加水分解、縮合によって形成されるシリカ微細構造の形成過程を解明した。LA正ミセル系では、シラノールの部分縮合体がミセル表面を覆うことで、円筒組織が形成され、また、円筒両端に存在する不安定な半球状キャップ部分を介して、円筒長さは縮合の進行につれて増大する。縮合誘起構造には、ミセル界面の親水基とTEOS加水分解物との配位の整合性、ミセル内における炭化水素基の充填が重要である。これらの結果を基にして、単一のナノシリカチューブの合成に始めて成功した。また、DDABからなる円筒状逆ミセル組織は、シリカ加水分解物をその内部水中に取り込み、シリカナノロッドの伸張に寄与する。いずれにせよ、これら界面活性剤分子集合体は、シリカ微細構造形成の鋳型として機能することが分かった。2.高分子バイコンティニュアス材料設計:有機溶媒中に分散した一本の分子集合体棒状組織は、比較的柔軟な構造をもち、その外部の雰囲気の変化に敏感であって、鋳型機能に劣る。しかし、この棒状組織を束ねて、リオトロピック液晶化すると、組織間の立体障害に起因する斥力によって、組織は安定化される。この発想の正当性を示した。すなわち、アエロゾル-OT(AOT)/水系にスチレンを導入して、AOTからなる逆構造の液晶を形成させ、次いで、このスチレンを重合させると、液晶構造の秩序化が一段と進行し、ポリスチレン媒体中にナノサイズの直径をもつ水のバスをもった複合材料の形成が可能になる。3.超分子2次元材料の配列制御:AuやCdSの超微粒子を逆ミセル系で形成させる方法を検討し、粒径の単分散化、粒子の安定化の考え方を提案した。現在、この方法で作製した超微粒子を2次元配列し、その構造を制御するための方法について検討しつつある。本研究の最終年度として、以下の3分担課題の研究を行った。ナノメゾ細孔材料設計:ラウリルアミンからなるミセルとテトラエトキシシラン複合系において、シリカ微細構造形成と溶液pHとの関係を明らかにした。pH=2-5では、シリカナノロッドがランダムに絡み合った組織が形成されるが、pH7では、エナロゲル状の組織が形成されること、また、pH=10.5になると、大方液晶構造ないしキュービック構造の秩序構造が形成されることを明らかにし、この構造変化の機構を解明した。また、四級アミン(ジドデシルジメチルアンモニウムブロミド(DDAB))からなる逆ミセル系において、シリカ微細組織形成における逆ミセルの鋳型機能を解明した。高分子バイコンティヌアス材料に関する研究:ジ(2エチルヘキシル)スルフォコハク酸ナトリウムと水、スチレン3成分系で形成される逆相タイプの液晶相を鋳型にして、スチレンを重合させると、液晶構造がさらにしっかりしたバイコンティヌアス構造が形成されることを示した。さらに、この液晶相の薄膜化をねらって、ポリスチレンの含有率の大きい液晶相の調製を行い、この含有率と親水性パスとの関係を考察した。超分子2次元配列材料に関する研究:ジオレイルリン酸塩ないしDDABからなる逆ミセルにおける金、CdS超微粒子の形成過程を解明し、生成する粒子の粒子径分布を制御する方法を考案した。
味覚遺伝子の細胞発現機構

ショウジョウバエの口器味細胞の糖応答感度を支配する遺伝子としてわれわれが見出したTreは唾腺X染色体5B-C領域に存在する優性の遺伝子で、動物の味覚受容機構に関与する遺伝子として生理学的に同定された現在唯一のものである。この対立遺伝子には2型があり、口器唇弁感覚毛にある甘味特異的応答性を示す単一受容細胞が2糖類trehaloseに対して顕著に感度が変化することをすでに報告している。唾腺5B-C領域を含む染色体部分異数性により重複や欠失をもつ成虫の、この糖に対する味感度を行動学的に摂取域濃度で調べると、両対立遺伝子共にその遺伝子量の変化に応じてこの糖に対する味感度が変化するが、一方味細胞の他の糖類に対する応答感度は、この遺伝子の変異により大きな影響を受けない。したがってわれわれはこの遺伝子が味神経の活動電位発生、伝導部位などではなくて、味覚の受容体分子自身あるいは信号伝達に関与する分子をコ-ドする構造遺伝子である可能性が高いと考えている。したがって、この遺伝子を同定し、解析することは動物味覚の分子機構を知るうえで重要なてがかりになるものと思われる。Tre遺伝子のクロ-ニングにはP因子挿入突然変異を分離することが有効であるので、Tre感度の高い対立遺伝子をもつM系統にP系統を交配して、Tre遺伝子へのP因子挿入により期待されるtrehalose感度の低下した個体を行動的にスクリ-ンした。これまで約12,000本のX染色体をスクリ-ンし、伴性の低trehalose感度を示す14系統を確立した。唾腺標本でラベルされたP因子プロ-ブをもちいて5B-Cへの挿入が確認されれば、次年度でクロ-ニングへもってゆきたい。