hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
実世界を利用した情報の抽象化とロボットの自律制御への適用

本研究では,従来の物理量を測るセンサに代わる枠組みとして,実世界そのものを情報処理機構として利用することにより,環境から少数の汎用かつ主観的情報を直接計測する枠組みを提案し,ロボットの自律制御へ適用した.また,その成果をレスキューロボットの設計に応用し,災害現場などを想定した不整地を自律的に走行可能な高い走破性と自律性を兼ね備えたロボットの実現に成功した.本研究では,従来の物理量を測るセンサに代わる枠組みとして,実世界そのものを情報処理機構として利用することにより,環境から少数の汎用かつ主観的情報を直接計測する枠組みを提案し,ロボットの自律制御へ適用した.また,その成果をレスキューロボットの設計に応用し,災害現場などを想定した不整地を自律的に走行可能な高い走破性と自律性を兼ね備えたロボットの実現に成功した.従来の技術では,自律ロボットを家庭などの実環境へ適用することは極めて困難である.これは,ロボットの持つ限られた知覚能力および計算資源を用いて複雑な実世界をいかにして表現するかという問題に起因するものである.一方,生物に目を向けてみると,生物にとって重要なことは,限られた時間内(実時間)に行動することであり,実世界を少数の主観的かつ汎用な情報で抽象的に表現することでこの問題を解決していると考えられている.本研究では,この問題の原因が,物理学に基づいて実世界を客観かつ詳細に表現していることにあると考え.従来の物理量を測るセンサに代わる枠組みとして,実世界そのものを情報処理機構として利用することにより,環境から少数の汎用かつ主観的情報を直接計測する枠組みを提案した.提案した枠組みの有用性を確認するため,その一具体例としてヘビ型ロボットを製作し,実験を行った.その結果,関節のもつ粘弾性およびワイヤーの位置拘束という力学的性質を用いることで情報が抽象化され,多自由度のロボットを僅か2自由度の情報のみで制御可能であることが示された.また,同機構を生存者探索を目的とするレスキューロボットの半自律制御に適用し,左右および前後の簡単な操作によって瓦礫や階段などの複雑な路面を走行可能なロボットの実現に成功した.さらに,同様の機構に強化学習に基づく自律制御系を搭載し実験を行った.その結果,従来手法では実時間での学習が不可能であった複雑な環境においても,比較的短い時間で学習が可能であることが確認され,強化学習への適用においても,提案した枠組みにおける情報の抽象化が非常に有効であることが示された.現状の技術水準では,自律ロボットを家庭などの実環境へ適用することは極めて困難である.これは,ロボットの持つ限られた知覚能力および計算資源を用いて,複雑な実世界をいかにして表現するかという問題に起因するものである.本研究では,この問題の原因が,物理学に基づいて実世界を客観かつ詳細に表現していることにあると考える。一方,生物に目を向けてみると,生物にとって重要なことは,限られた時間内(実時間)に行動することであり,実世界を少数の主観的かつ汎用な情報で抽象的に表現することでこの問題を解決していると考えられている.本研究では,従来の物理量を測るセンサに代わる枠組みとして,実世界そのものを情報処理機構として利用することにより,環境から少数の汎用かつ主観的情報を直接計測する枠組みを提案し,ロボットの自律制御へ適用した.具体的には,身体の力学的性質・電子部品の電磁気学的性質・化学薬品の化学的性質など,実世界の性質を情報処理系として利用し,情報の汎化・抽象化を試みた.したがって.これらを利用できるよう,従来とは異なる設計指針に基づき,新しくロボットを製作し,その有用性を実験により検証した.ロボットの例として,不整地を走行する蛇型ロボットおよび,アメーバー型ロボットを製作し,実際に,力学的性質,電磁気学的性質,化学的性質のそれぞれが,情報処理系として有効に機能することを実験により検証した.また,その成果をレスキューロボットの設計に応用し,災害現場などを想定した不整地を自律的に走行可能な高い走破性と自律性を兼ね備えたロボットの実現に成功した.
スメクチックC液晶相の発現と分子構造

現在、表示用液晶材料として最も期待されているのはカイラルスメクチックC相をもつ強誘電性液晶である。しかしスメクチックC相の発現と分子構造との関係が明らかでないため材料設計の面で大きな困難に直面している。本研究は、このスメクチックC相の発現と分子構造との関係について以下のような知見を得た。1.幾何学的構造が殆んど同じで、双極子モーメントの大きさが異なる三種類の構成成分ジベンゾフラン,ジベンゾチオフェン,フルオレンをそれぞれもつ2-ヒドロキシ-4-アルコキシベンジリデンアミノ化合物の同族体を合成した。これらはいずれも液晶となり、且、ネマチック相,スメクチックA相の熱的挙動は一般的な液晶と同じであった。一方、スメクチックC相はジベンゾフランを含む同族列において見出されたが他の二つの系では出現しなかった。そこで潜在的転移温度を求めスメクチックC相の熱安定性を検討したところ、熱安定性の増加の順は双極子モーメントの大きさの順と一致することが判明した。2.上記3種の構成成分より更に双極子モーメントの大きいフルオレノン核を用い、アルコキシベンジリデンアミノ部にヒドロキシル基を含まない同族列を検討したところ、アルキル炭素数12の同族体はスメクチックC相を示すが13の同族体は示さなかった。この両者の二成分状態図を作成したところ特定領域でリエントラントスメクチックA相を示し、炭素数13の同族体はスメクチックC相形成能を持ち得ないことが確認された。以上、1.2の結果より、スメクチックC相の発現のためには分子軸に垂直方向の双極子モーメントが適当な大きさを持つことが重要であり、この場合には分子形状が必ずしも対称的である必要はなく、末端アルキル炭素数が微妙に影響することが明らかとなった。
カタユウレイボヤ卵巣形成における神経葉ホルモン同族体の機能解明

カタユウレイボヤの神経葉ホルモン同属体であるホヤバソプレシンの遺伝子を破損したノックアウトホヤを確立し、その卵巣の観察から卵細胞の成長にホヤバソプレシンが関与することが示唆された。また同ノックアウトホヤは野生型ホヤと比べて小さく、体の成長そのものにもホヤバソプレシンが関与することが示唆された。さらにカタユウレイボヤの卵巣形成機構を解明するにあたり、若年期のホヤの卵巣に対する網羅的遺伝子発現解析を行い、若年期ホヤ卵巣の分子基盤を構築した。若年期のホヤの卵巣では核酸やアミノ酸の代謝や合成に関与する遺伝子群が多く発現していることが示された。1受精2カ月後のカタユウレイボヤ卵巣のおけるCi-VPおよびCi-VP-Rの局在解析若年期のホヤ卵巣におけるホヤバソプレシン遺伝子の発現局在を調べるために、in situ hybridizationを用いた遺伝子発現解析を行った結果、卵黄形成期卵細胞内に存在するテスト細胞と各卵細胞の間隙に存在する間質様細胞にホヤバソプレシン遺伝子が発現していることを明らかにした。この結果から卵巣におけるホヤバソプレシンの機能は少なくとも2通り以上あることが推定される。2受精2カ月後のカタユウレイボヤ卵巣へのCi-VP投与による遺伝子発現変動解析若年期のホヤから摘出した卵巣を均等になるように2分割し、その片方にホヤバソプレシンを投与して、何も投与していない卵巣との遺伝子発現を比較するRNA-Seq実験をおこなった。測定データのin silico解析をおこない、その再現性を確かめるreal-time PCR実験を試みたが、有意に発現差のある遺伝子を特定には至らなかった。4Ci-VP遺伝子を破壊したカタユウレイボヤの観察カタユウレイボヤの遺伝子破壊株を作製するにあたり必要な、ホヤ卵へのRNA導入技術の修得に取り組み、その技術の修得に成功した。TALENを用いた遺伝子破壊実験に必要とされるホヤバソプレシン特異的なモジュールの設計をおこない、そのモジュール配列をコードするプラスミドを構築した。このプラスミドを鋳型にして、in vitroでRNAを合成し、ポリA残基を付加するところまで完了した。1若年期ホヤ卵巣における遺伝子発現解析若年期のホヤから摘出した卵巣にホヤバソプレシンを投与して発現変動する遺伝子を特定しようと試みたが、その特定には至っていない。それらの遺伝子を特定できない大きな原因の1つとして、若年期ホヤ卵巣に発現する遺伝子の情報が全くないことが挙げられる。そこで、若年期ホヤ卵巣に発現する遺伝子のデータベースを作成するために、同卵巣のトランスクリプトーム解析を行った。またリファレンスとして成熟期のホヤの卵巣を用いたトランスクリプトーム実験も同時に行った。それらのトランスクリプトームデータの情報解析を行い、リアルタイムPCRによる検証実験を行った結果、特定の酸化還元酵素、細胞骨格遺伝子、トランスポーター、などの遺伝子が、若年期ホヤ卵巣に多く発現していることが示された。2ホヤバソプレシン遺伝子を破壊したカタユウレイボヤの観察ホヤバソプレシン遺伝子を破壊するために構築したTALEN用プラスミドを用いて、ホヤバソプレシン遺伝子の破壊実験を行った。カタユウレイボヤの受精卵にTALEN用プラスミドを導入し、スクリーニング・飼育成育を行ったところ、ホヤバソプレシン遺伝子のヘテロ変異個体を複数得ることができた。さらにそれらのヘテロ変異個体同士を交配させることにより、同遺伝子のホモ変異個体の作製に取り組み、その作製に成功した。これらのホモ変異体は幼若体まで成長したことから、ホヤバソプレシンは発生から変態を経て幼若体に至るまでのプロセスには必須でないことが示された。若年期ホヤ卵巣の遺伝子発現の不安定さの問題から、ホヤバソプレシンにより誘導される発現遺伝子が特定できていない。その問題解決のための方策として、若年期ホヤ卵巣の遺伝子発現解析を進めている。遺伝子破壊ホヤの作製は、遺伝子導入効率、個体の生育速度、受精効率、などの点で一部問題があったため、予定よりやや遅れている。1若年期ホヤ卵巣における遺伝子発現解析ホヤバソプレシン遺伝子は若年期の卵巣に発現しているが、若年期の卵巣の情報が全くない状況だったので、ホヤバソプレシンの機能解析の土台作りとして若年期ホヤ卵巣のトランスクリプトーム解析を前年度に行っていた。今年度はそのトランスクリプトームデータのさらに詳細な解析を行い、いくつかの新たな情報が得られた。成熟期ホヤ卵巣のトランスクリプトームデータと比較するGO解析を行ったところ、核酸やアミノ酸の代謝や合成に関与する遺伝子群が若年期ホヤ卵巣で多く発現することが明らかになった。また核の構成成分や遺伝子結合タンパク質、リボゾーム構成因子といったタンパク質をコードする遺伝子群も若年期ホヤ卵巣で多く発現していた。以上の結果から、若年期ホヤ卵巣では卵巣成熟化のためのコンポーネントの産生や貯蔵を積極的に行っていることが推測された。2ホヤバソプレシン遺伝子を破損させたカタユウレイボヤの解析我々はホヤバソプレシン遺伝子破損ホヤの作製に取り組み、前年度にはホヤバソプレシン遺伝子破損ホヤの作製を成功している。ホヤバソプレシン遺伝子破損ホヤは完全体まで大きくなる個体はほとんどなく、ホヤバソプレシンが成長自体に関与することが示唆された。また成長途上のホヤバソプレシン遺伝子破損ホヤの卵巣と、同程度の成長段階の野生型ホヤの卵巣に含まれる卵細胞の構成を調査したところ、十分に成熟していない卵細胞の構成比がホヤバソプレシン遺伝子破損ホヤで多かった。本結果はホヤバソプレシンが卵細胞の成長成熟にも関与することを示唆している。

カタユウレイボヤの神経葉ホルモン同属体であるホヤバソプレシンの遺伝子を破損したノックアウトホヤを確立し、その卵巣の観察から卵細胞の成長にホヤバソプレシンが関与することが示唆された。また同ノックアウトホヤは野生型ホヤと比べて小さく、体の成長そのものにもホヤバソプレシンが関与することが示唆された。さらにカタユウレイボヤの卵巣形成機構を解明するにあたり、若年期のホヤの卵巣に対する網羅的遺伝子発現解析を行い、若年期ホヤ卵巣の分子基盤を構築した。若年期のホヤの卵巣では核酸やアミノ酸の代謝や合成に関与する遺伝子群が多く発現していることが示された。カタユウレイボヤ卵巣へのホヤバソプレシン投与による遺伝子発現変動解析で、発現変動する遺伝子を特定できなかった。一方でH27年度に始める予定だった、ホヤバソプレシン遺伝子を破壊したカタユウレイボヤの作製実験に着手した。若年期ホヤ卵巣と成体ホヤ卵巣の遺伝子解析を進めているが、若年期のホヤ卵巣に発現の多い遺伝子に続き、成長後のホヤ卵巣に発現の多い遺伝子についても定量PCRで確認する。特に発現差が大きいと示唆される遺伝子については、各卵巣に対してin situ hybridizationを行う。当研究所において、ホヤ卵細胞を大きさにより選別する手法が確立されたので、ホヤバソプレシン受容体遺伝子が多く発現している画分を選定し、そこにホヤバソプレシンを投与して遺伝子発現変動を次世代シークエンサーおよび定量PCRにより解析する。また以前に行ったホヤバソプレシン投与ホヤ卵巣(若年期)における遺伝子発現変動解析の結果についても、若年期ホヤ卵巣で発現の多い遺伝子という観点から再検討する。TALENによる遺伝子破壊処理により作製したホヤバソプレシン遺伝子のホモ変異体から卵巣を摘出し、卵巣自体の大きさや卵巣内の卵細胞の種類についてチェックする。またホモ破壊株で卵を産生できるのか、卵管内の卵が通常のホヤの卵と同じなのかについても観察する。卵が産生できた場合、ホモ破壊株の卵と野生型ホヤの精子で正常に受精が起こるかどうかについても調べる。ホモ破壊株の絶対数を増やすための交配繁殖も継続する。比較内分泌学TALEN遺伝子破壊実験用に調整したホヤバソプレシン遺伝子破壊用RNAを、カタユウレイボヤ卵に顕微鏡下で注入する。発生した個体からゲノムを抽出し、Ci-VP遺伝子が正しく破壊されたかをシークエンスを読むことで確認する。このCi-VP遺伝子が破壊されたカタユウレイボヤを育成していき、どのような表現型を示すかについて観察する。特に卵巣形成開始期から成長期における卵巣に注視し、Ci-VP非存在下において正しく卵巣や卵細胞が構築されるかについて観察する。RNA-Seq実験にあたり、個体による測定誤差を減らすために個体数を増加させる。また、あらかじめホヤバソプレシン受容体遺伝子の発現量をRT-PCRもしくは定量PCRでサンプルで確認し、発現量の多い個体を選択する。前年度は予定通りの所要額を使用した。前々年度に使用しきれなかった額が次年度への繰越し額になっている。
調和写像の安定性と特異点の研究

定理.M^nがR^<n+1>の完備、安定な極小部分多様体とし,S_M|A|^n<∞とする。するとMは超平面となる。これはBerardが1989年に証明した定理における次元の制限を取り除いたものである.定理.M^nがR^<n+1>の完備、安定な極小部分多様体とし,S_M|A|^n<∞とする。これはBerardが1989年に証明した定理における次元の制限を取り除いたものである.
ガス化合物添加による貫通孔型ポーラス金属の製法開発と電子・医療機器材料への応用

従来のロータス型ポーラス金属は高圧水素ガスを用いた雰囲気中で金属を溶解・凝固させることによって作製されてきた。高圧ガス容器は高価であり取り扱いが面倒であり、水素は暴爆性ガスとして取り扱いにはリスクが伴う。この問題を克服するために、高圧ガスの代わりに水素化物などの粉末を溶融金属の添加し一方向凝固を行わせることによって良質なポーラス金属の作製を試みてきた。ガス化合物の溶融金属中での熱分解を利用してガス原子を解離させて、連続鋳造法を用いて長尺のロータス型ポーラス銅およびアルミニウムの作製に成功した。量産化製造を目指した、簡単で安全で低コスト化のロータス型ポーラス金属の製法確立は世界で初めてのものである。1.ロータス型ポーラス銅の作製0.1MPaのアルゴン雰囲気中で銅を溶解し移動速度を84mm/minにセットしてチタン水素化物粉末を一定時間間隔で添加することによって、長さ200mm以上の、気孔率32%のロータス型ポーラス銅を作製した。2.ロータス型ポーラスアルミニウムの作製0.01MPaの低圧のアルゴン雰囲気中でアルミニウムを溶解し7mm/minの低速の移動速度でチタン水素化物粉末を一定時間間隔で添加することによって、長さ300mm以上の、気孔率が35%程度のロータス型ポーラスアルミニウムの作製に成功した。3.ヒートシンクへの応用ロータス型ポーラス銅を用いて空冷ヒートシンクの熱伝達率の測定を行ったところ従来の溝型ヒートシンクに比べて冷却能が13倍も向上していることが見出された。空冷ヒートシンクにロータス型ポーラス金属が最適であることを実証することができた。暴爆性高圧水素ガスを用いずに、水素化物などのガス化合物粉末を溶融金属に添加してロータス型ポーラス金属を作製する方法(ガス化合物熱分解法)を確立し、ロータスアルミニウム、銅および鉄とそれらの合金を作製することを本年度の主たる目的として研究が行なわれた。ガス化合物としてCa(OH)2,NaHCO3,TiH2を用いた結果、いずれの化合物でもロータスアルミニウムが作製でき、気孔のガス分析の結果、水素が気孔を形成することを明らかにした。気孔率は20%程度、気孔サイズは2001000μm程度であった。0.04MPaのアルゴン雰囲気より減圧させることによって気孔率、気孔サイズとも増加した。これらはボイルの法則で説明できることが分かった。TiH2のガス化合物を用いて0.1MPaアルゴン雰囲気下でロータス銅を作製することができた。200gの銅に0.1gのTiH2を添加すればロータス銅が作製され、それ以上のTiH2の粉末を添加しても気孔率や気孔サイズは変わらなかった。このことは溶融金属中での最大溶解度に相当する水素化物を添加すれば多孔質化には十分であることを示している。アルゴン雰囲気圧力を0.5MPaまで昇圧させて調べた結果、圧力の増加と共に、気孔率、気孔サイズ共に減少した。この結果はボイルの法則で説明された。ガス化合物としてクロム窒化物を用いた連続帯溶融法によって、ロータス鉄を作製した。鉄を溶融させるための昇温速度に依存してクロム窒化物の熱分解速度が変化しそれによって気孔の生成の仕方が変わってくることを明らかにした。多孔質化にはCr2Nが有効であることを明らかにした。その他、水分を用いてロータスアルミニウムを作製できることも明らかにした。
中央アジア砂漠資源の開発保全とアフガニスタン北部農業の創設

キジルクム砂漠とゼラフシャン流域ではウラン鉱滓が堆積し、大量の重金属、酸、放射性物質が水圏に混入し、灌漑地を汚染しつつある。,「中央アジア砂漠資源の開発保全」では、この地域を対象に、ウランなど重金属汚染と複合した砂漠化を防止し、水資源環境を再生する国際政策を提示した。特にウズベキスタン科学アカデミーとナボイ金属採鉱精錬コンビナート(NMMC)の海外共同研究者とともに、ゼラフシャン流域、アムダリア流域を対象に1998年、1999年調査の比較のため水質、土壌の汚染状況をICP-MS、原子吸光分析等によって分析した。これらの分析は、サマルカンド地質学中央化学研究所(Central Chemistry Laboratory of the Samarkand Geology Company)によって2006年2007年にわたって行われ、現在その整理中である。パミール高原氷河の下流、アフガニスタン北部はアムダリアの恩恵を受けていない。これが国内紛争と麻薬栽培へと駆り立てる要因となっている。「アフガニスタン北部農業の創設」ではタジキスタン南部に穀倉地帯建設の提言をし、対照としてアフガニスタン北部地域に同様の提言をし、パイロットプロジェクトを設計した。そのため水質データ、地下点滴灌漑、衛星情報を総合化し、あわせて同右岸の浪費的水消費を改めようと試みた。この模様はデジタルビデオ化し、現地言語を翻訳して映像に取り込んだ。アフガニスタン北部の農業創設のため、環境と植生の調査を行った。パイロットプロジェクト設計のために企業、アフガニスタン当事者、ウズベキスタン灌漑技術者との融和を図った。NMMC、ウズベキスタン科学アカデミーの海外共同研究者とともに、サルミッシュの岩石絵画のリモートセンシングと遣跡保存の監視体制を整備した。破損や汚染の状況を分析し、一部絵画の洗浄を行った。この地域を対象に、環境再生の国際政策を提示する。アフガニスタンは水資源の恩恵を受けていない。これが国内紛争とゲリラ戦、麻薬栽培へと駆り立てる要因となっている。穀倉地帯建設の提言のため水資源データ、地下点滴灌漑、衛星情報を総合化し、あわせて右岸の浪費的水消費を改めようとする。1.ウズベキスタン科学アカデミーとナボイ金属採鉱精錬コンビナート(NMMC)の海外共同研究者の協力を得、ゼラフシャン流域、アムダリア流域を対象に季節毎に水質、土壌、動植物を採取し、汚染状況をICP-MSによって分析する。現在解析中である。2.ナボイ金属採鉱精錬コンビナートNMMCとウズベキスタン科学アカデミーの海外共同研究者とともに、ウチクドュク・ウラン鉱滓のリモートセンシングと現地での動植物の定期観測体制を整備した。必要な試料は灰化して輸入し、汚染状況をICP-MS、放射化分析によって分析する体制を作った。3.同時に米国の海外共同研究者とともに米国のウラン鉱滓処理の実態を分析し、旧ソ連の同種問題の解決策を探った。4.アフガニスタン北部の農業創設のため、データベースを整理し、米国地質研究所の協力の下でリモートセンシング体制を整えた。またピアンジからタジキスタンとアフガニスタンの国境を越え、クンドュス周辺の水資源状況を視察した。タジキスタンとアフガニスタンの調査はディスカッションペーパーとして公表し、研究者と各国関係者に配布しつつある。5.2003月6月開催のNATO高等研究ワークショップでアフガニスタンの水資源と麻薬について発表し、2003年10月開催のハーバード大学中央ユーラシア学会でアフガニスタン農業開発のパネルを主催した。キジルクム砂漠とゼラフシャン流域ではウラン鉱滓が堆積し、大量の重金属、酸、放射性物質が灌漑地を汚染しつつある。「中央アジア砂漠資源の開発保全」では、この地域を対象に、ウランなど重金属汚染と複合した砂漠化を防止し、環境を再生する国際政策を提示する。

パミール高原氷河の下流、アフガニスタンは水資源の恩恵を受けていない。これが国内紛争と麻薬栽培へと駆り立てる要因となっている。「アフガニスタン北部農業の創設」では穀倉地帯建設の提言をする。そのため水資源データ、地下点滴灌漑、衛星情報を総合化し、あわせて同右岸の浪費的水消費を改めようとする。以下平成16年度の研究実績概要である。1.ウズベキスタン科学アカデミーとナボイ金属採鉱精錬コンビナート(NMMC)の協力を得、ゼラフシャン流域、アムダリア流域を対象に水質、動植物を採取し、必要な試料は灰化して輸入し、汚染状況をICP-MSによって分析した。2.タジキスタン科学アカデミー、ウズベキスタン科学アカデミー、国連アフガニスタン支援ミッション(UNAMA)、クンドュス地方政府などの協力を得て、現地での動植物の定期観測体制を整備中である。水資源は現地で観測し、汚染状況をICP-MS、放射化分析によって分析した。3.アフガニスタン北部の農業創設のため、データベースを整理し、ネタフィム社の(点滴灌漑)協力め下でパイロット・プラントを計画中である。4.NMMC、ウズベキスタン科学アカデミー、ノルウェイ外務省の協力の下、ナボイ北東部もサルミッシPetrographyを調査し、国連世界遺産に登録すべく準備中である。本研究は(1)中央アジア砂漠資源の開発保全と(2)アフガニスタン北部農業の創設の2部から成り立っている。パミール高原氷河の下流、アフガニスタン北部はアムダリアの恩恵を受けていない。「アフガニスタン北部農業の創設」ではこの北部地域に穀倉地帯建設の提言を行った。対照地域としてタジキスタン南部を選定した。アフガニスタン北部の農業創設のため、当該地のクンドゥスとタジキスタン南部クムサンギールの環境調査、植生調査を行った。これには国連アフガニスタン特別ミッション(UNAMA)、中央アジア開発連合(CADG)、タジキスタン科学アカデミー、ウズベキスタン科学アカデミーの協力を得た。パイロットプロジェクト設計のためには(株)ネタフィム社の協力を得た。またアフガニスタン当事者、ウズベキスタン灌漑技術者との融和を図った。これらのため水質データ、地下点滴灌漑、衛星情報を総合化し、あわせて同右岸の浪費的水消費を改めようとする提言を行った。キジルクム砂漠とゼラフシャン流域ではウラン鉱滓が堆積し、大量の重金属、酸、放射性物質が水圏に混入し、灌漑地を汚染しつつある。「中央アジア砂漠資源の開発保全」では、この地域を対象に、ウランなど重金属汚染と複合した砂漠化を防止し、環境を再生する国際政策を提示した。ウズベキスタン科学アカデミーの共同研究者とともに、ゼラフシャン流域、アムダリア流域を対象に水質、土壌、動植物を採取し、汚染状況を分析した。
多発家系を用いた脳動脈瘤への遺伝的感受性要因の探索

平成14-16年度の研究により、(1)脳動脈瘤多発家系のご協力を頂きコホート集団の形成、(2)多発家系を用いて遺伝解析を行い、遺伝子の存在領域の同定、(3)相関研究のための患者対照参加者の募集、(4)既に相関が報告されている遺伝子群の検証、(5)我々のコホート集団での見出された候補遺伝子の検証の5つを行った。(1)脳動脈瘤多発家系のコホート集団の形成:29家系169名の新たな参加者と既に診断の確定している104名の合計273名の方から血液の寄贈を受けた。(2)家系を用いた連鎖解析:3名以上の脳動脈瘤が確認された家系29家系について、連鎖解析を行い、17cent、19q13,Xp22の3領域を見出した。(3)相関研究のため参加者の募集:MRAあるいは手術により脳動脈瘤の存在が確認されている参加者をケースとし、MRAで所見がなく40歳以上で家族歴がなく脳血管疾患の既往のない参加者をコントロールとした。ケース362名、コントロール332名の参加を得た。京都大学では、現在まで、近畿北陸地方の病院で885名の患者を対象に家族歴調査を行い,そのうち563名から協力を得た。家族歴を有する79名を対象に親族にMRIを行い,最終的に9家系(0.15%)に3名以上の多発家系を見出した。また,同時に主治医による思い出し調査で5家系が多発家系として思い出され、この家系に対してMRIを行い最終的に14家系を確立し、現在も検索を継続中である。滋賀医科大では、1991年1月から2001年6月までの期間に、滋賀医科大学脳神経外科に入院した破裂脳動脈瘤患者211名(男66名、女145名)について、患者自身あるいはその家族にアンケート調査を行い・患者の血縁者におけるくも膜下出血の罹患の有無を調査した。その結果,16名において家族歴が判明し、さらに調査中である。2001年6月以後の破裂脳動脈瘤症例が17例あり、さらに1991年以後の未破裂脳動脈瘤患者77名についても家族発生の脳動脈瘤の有無について調査する予定である。山口大学脳神経外科における1996年から2002年の入院診療録から脳動脈瘤症例を選び出し、家族歴を調べた。その結果を報告する。脳動脈瘤症例173例のうち、脳動脈瘤症例は3名以上の脳動脈瘤を有する家系は2家系(1.2%)に見出された。11家系のうち8家系は2名または3名のうち1名がくも膜下出血で死亡していた。上記家系を収集するとともに遺伝子解析に着手した。既に報告されている7番染色体への連鎖を検討し、14家系中11家系で7番染色体への連鎖は証明されず、日本人家系の大部分は連鎖しないものと結論された。脳動脈瘤の破裂による死亡は、全死因の2%を占め、形成には遺伝的要因が存在する。我々は、脳動脈瘤形成に関わる遺伝子の検索を行った。1家系に3名以上の脳動脈瘤、あるいはくも膜下出血を有する29家系の125名を解析対象とした。解析対象者はくも膜下出血あるいは脳動脈瘤を証明されたもの、60歳以上でMRAにより脳動脈瘤が無いことが確認されたものとした。検索は2段階方式で行った。まずはじめに10cMの精度で全ゲノムのmappingを行い、P<0.05以下の領域を抽出した。ついで、1-2cMの解像度でFine mappingを行い、P<0.05を遺伝子座候補領域とした。解析では、非発症者は形質不明として処理した。解析には、遺伝形式を仮定しないノンパラメトリック法を用い、NPLを計算した。解析ソフトは、Genehunter,およびMerlinを用いた。75%、50%、25%のlocus homogeneityを仮定した場合、29家系における検出力はそれぞれ、99.7%、93%、52%であった。1段目の全ゲノム解析では、Ch12,Ch15,Ch17,Ch19、Ch20およびChXが、抽出された。

ついで、Fine mappingの結果、Ch17(D17S2196,NPL=3.18)、Ch19(D19S412 NPL=1.82),ChX (DXS8019,NPL=1.98)の3領域を遺伝子座候補領域とされた。これら領域のうち、Ch19,ChXは、フィンランドから報告されている家系と共通した遺伝子座である。Ch19の連鎖領域にあるAPOE遺伝子の多型がくも膜下出血と相関すると報告されているため、検証した。発症者においては、ApoE2-=1.9%,ApoE3=88.7%,ApoE4=9.4%であり日本人のアリル頻度と差は無く原因遺伝子とは考えられなかった。平成16年度は、(1)感受性遺伝子の存在領域の探索、(2)相関研究のための患者対照参加者唐の血液の収集、(3)既に相関が報告されている遺伝子群との相関の確認の3つを行った。(1)家系を用いた連鎖解析:平成16年度に引き続き、西日本を中心に、家族集積性のある脳動脈瘤家系を地域の中核病院を中心に検索した。その結果17cent、19q13,Xp22の3領域を候補遺伝子の存在候補部位として見出した。(2)相関研究のための患者対照参加者唐の血液の収集:MRAあるいは手術により脳動脈瘤の存在が確認されている参加者をケースとし、MRAで所見がなく40歳以上で家族歴がなく脳血管疾患の既往のない参加者をコントロールとした。ケース362名、コントロール332名の参加を得た。我々の参加者では、相加モデルを採用した場合、リスクハプロタイプのリスク比1.2とした場合、検出力は85%以上である。(3)相関の検討:Elastin(7q11),NOS2A(17cent),APOE(19q13),ACE2(Xp22)および17centにおける遺伝子群のSNPsを用いて(2)で収集した集団で検討した。家系から1名を選び全エクソンの配列決定を行い、SNPsを見出し検討した。これらSNPsのうち我々の集団のハプロタイプの80%以上をカバーするようSNPsを選択し相関研究を行った。その結果、Elastin(7q11),MRIP(17cent),NOS2A(17cent),APOE(19q13),ACE2(Xp22)には有意な連鎖は見出されなかった。この一方、17centにおけるTNFRSF13Bでは、リスクを有するハプロタイプの外、ケースでエクソン3,4においてNonsense mutationsを見出した。その結果、TNFRSF13Bが感受性要因を高める可能性が示唆され,免疫系の関与が示唆された。
モーション装置を利用したタイヤ-サスペンション系の評価

本研究は、路面からの入力を模擬する6自由度モーション装置と自動車のサスペンション部品及びタイヤを利用することにより、自動車の走行状況を再現する試験装置を開発したものである。タイヤに発生したタイヤ力に応じてリアルタイムに車両運動解析を行い、その結果に応じてモーション装置をタイヤの接地状態を制御することにより、サスペンション特性が車両の運動性能に及ぼす影響を精度よく評価することが可能となった。本研究では、路面からの入力を模擬する6自由度モーション装置と、自動車のサスペンション部品およびタイヤを利用することによって、自動車の走行状況を再現する試験環境を開発し、サスペンション特性が車両の運動性能に及ぼす影響を精度よく評価することを目的としている。2010年度の研究実績としては、先ずスチュワートプラットフォーム式6自由度モーション装置の動特性について、評価と改善を行った。装置の動特性を補償するフィルタを用いることにより、15Hz程度までの上下動をモーション装置によって精度良く再現可能であることを明らかにした。装置に用いる車両モデルについては、車体の剛体6自由度およびサスペンションの上下ストローク4自由度を考慮した計10自由度車両モデルを用いて、1ms周期のリアルタイム解析が安定して実現出来ることを確認した。また、車両運動解析の精度をさらに向上させるため、サスペンションの構成要素の個々の運動を考慮するマルチボディ車両モデルの適用を検討した。マルチボディ車両モデルを用いた運動解析では、大規模な行列演算が必要とされるため、多くの計算量が要求される。本研究では、行列演算ライブラリSuperLUを用いて計算効率の向上を図ることにより、4ms周期のリアルタイム解析を実現することができた。タイヤに回転を与える転動装置については、従来よりローラ式転動装置を利用していたが、タイヤ接地面の再現性を向上するために、新たにフラットベルト式転動装置の開発を行った。このフラットベルト式転動装置を用いた計測結果より、タイヤコーナリングフォースおよびセルフアライニングトルクの再現性が向上したことを確認した。本研究は、路面からの入力を模擬する6自由度モーション装置と自動車のサスペンション部品およびタイヤを利用することによって、自動車の走行状況を再現する試験環境を開発し、サスペンション特性が車両の運動性能に及ぼす影響を精度よく評価することを目的としている。平成23年度の研究実績として、前年度までに開発したタイヤ-サスペンション系試験装置と、マルチボディ車両モデルを利用したリアルタイム車両運動解析を組み合わせたHardware In the Loop Simulation(HILS)システムを構築した。これは、タイヤ-サスペンション系試験装置により計測されたタイヤ力情報に基づき車両運動計算を行い、得られた計算結果に基づいてモーション装置とアクチュエータの制御を行うクローズドループ系を実現したものである。これにより、さまざまな走行条件と車両パラメータに応じた特性評価試験を実現することが可能となった。開発したHILSシステムを利用して、電磁ダンパの特性を評価する試験を実施した。電磁ダンパは従来のオイルを利用したダンパに代わり、電磁力により減衰力を発生させるシステムであり、車両の状態に応じてさまざまな減衰力特性を実現できるという特徴を持っている。このため、制御サスペンションとしての利用が可能である。路面凹凸を模擬した入力を車両モデルに与え、その解析結果に応じて6自由度モーション装置を制御することにより、複数の条件下において電磁ダンパの特性評価を実現することができた。本研究は、路面からの入力を模擬する6自由度モーション装置と自動車のサスペンション部品およびタイヤを利用することによって、自動車の走行状況を再現する試験環境を開発し、サスペンション特性が車両の運動性能に及ぼす影響を精度よく評価することを目的としたものである。平成24年度の研究実績として、前年度までに構築したHardware In the Loop Simulation(HILS)システムに改良を加え、リアルタイム車両運動解析における解析速度の向上と、安定性の確保を試みた。従来のシステムでは、単一の計算機においてハードウェアの制御とリアルタイム車両運動解析を実行していたが、これらの処理を別々の計算機で行い、RS422通信により制御および解析に必要な情報をやり取りするシステムを構築した。併せて、行列演算ライブラリを適用することにより、リアルタイム車両運動解析におけるマルチボディダイナミクス解析の実行周期の向上を図った。これらの改良により、実行周期を1msとしたリアルタイム車両運動解析が実現された。また、このシステムは実際に計測される物理量に基づきリアルタイム解析が実行されるため、計測情報の離散化やノイズの影響により、安定性が低下することが懸念される。そこで、Baumgarteの安定化手法と呼ばれるマルチボディダイナミクス解析の一手法を導入し、さらに試験条件や数値積分ソルバに応じてBaumgarteの安定化手法のパラメータを調整することにより、リアルタイム解析の安定性向上を試みた。平成23年度の計画では、Hardware In the Loop Systemを実現することを主としていた。この目的は順調に達成することができ、さらに開発したシステムを利用して制御サスペンションの評価を実現することができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。開発した試験環境によって得られるデータの妥当性を検証するため、走行試験との比較検討を実施する。
1920-30年代における「文学の価値化」と「価値哲学」の理論的関係の研究

1920年代から30年代にかけて「文学の価値化」、つまり「円本」をはじめとする商品化が進むのであるが、この要因は出版メディアの発展と読者の大衆化にだけ求められるものではなく、当時日本でも隆盛を誇った、新カント派の「価値哲学」の影響を考慮に入れなければならないことが判明した。「価値哲学」は当時の多くの文学者たちに強い影響を与えており、その理論とは「文化」の中に「価値」の構造を見出すというものであった。文学者たちはその「価値哲学」の理論の中に文学の商品化の理論的な可能性を見出したのである。1920年代から30年代にかけての日本近代文学は、改造社が企画した「円本」による「文学」の「商品化」によって、「大衆」による消費の対象となり始めていた。この「文学」の「商品化」はなぜ可能であったのか。本研究は当時隆盛を誇った、新カント派の「価値哲学」が理論的な資源を、「文学」の「商品化」と「価値化」に与えていたのではないかという予測を立て、調査を始めた。そこで明らかになったのは、1920-30年代にかけて、「文学の価値論争」が、新カント派の「価値哲学」を背景としながら、マルキシズム文学の作家たちを巻き込み、マルクス経済学の理論をも取り込んでなされていたということだった。この調査の成果は、口頭発表「横光利一における「文字」という「商品」」(日本大学国文学会大会2013/06/29)で発表をした。また、この調査の過程で、新カント派の「価値哲学」と、この時期に翻訳が完成していた『資本論』との理論的な関連性を明らかにすることができた。マルキシズム文学やマルクス経済学を理論的に摂取していた文学者たちは、同時に新カント派の「価値哲学」にも興味を示していたのである。このマルクス『資本論』と「価値哲学」の関係の調査結果は、論文「横光利一と『資本論』ー『上海』と『機械』を連関させる「経済学」ー」(『早稲田現代文芸研究』04、pp.89-114、2014年3月)によって公表した。平成25年度の研究によって、1920ー30年代の日本近代文学の「商品化」、「価値化」の問題が、新カント派及びマルクス経済学の二つの視点から考察可能になったのである。1920年代から30年代にかけての横光利一における、主に新カント派のハインリヒ・リッケルトの「価値哲学」の文学理論への影響を手掛かりとして、「価値哲学」の日本近代文学への影響が、横光という作家個人の影響関係にとどまるものではなく、同時代のマルキシズム文学者、哲学者、経済学者に大きな影響を与えていたことを明らかにすることができた。例えば、1928年前後よりマルキシズム文学者を中心にしておこなわれた、「芸術的価値論争」と呼ばれる、「文学」の「価値」をめぐる「論争」は、当時隆盛を誇った「価値哲学」の影響のもとにおこなわれている。この「論争」には横光も介入しているのだが、「価値哲学」という理論的基盤を共有していたからこそ、横光とマルキシズム文学は、「文学」の「価値」をめぐり「論争」をおこなうことができたのである。横光の1920年代後半から30年代にかけての文学理論と、「芸術的価値論争」の理論とを、先行研究では理論的に関係させて分析することはなかったが、本研究の分析により、横光の「形式主義」の理論形成と、「文学」の「価値」をめぐる、マルキシズム文学を中心とした「論争」が、実は理論的に深いつながりを持っていたこを解明することができたのである。横光の「形式主義」とは単なる芸術理論ではなく、「価値」の理論でもあったのだ。そして横光とマルキシズム文学が「価値哲学」の「価値」を、「経済学」の「価値」へとスライドさせる問題を、『資本論』と新カント派の「経済学」を分析することで明らかにすることができた。この解明により、同時代の改造社の「円本」を可能にした、「文学」の「商品化=価値化」への理論的な見通しをつけることができたと考える。本研究成果の一部は2014年4月に出版した、単著『「感覚」と「存在」横光利一をめぐる「根拠」への問い』(明治書院)でも公表した。日本文学1920-30年代の日本近代文学における、「文学の価値化」と「価値哲学」の理論的な関係を調査するにあたって、資料収集及び理論的な整理は順調に進んでいる。「文学」に関わる新カント派「価値哲学」の文献を収集し、なぜ「価値哲学」が「文学の価値」に影響を与えていたのかの、理論的な見通しが立てられる成果を得られたことが大きい。この成果は、学会における口頭発表で公表することができるまでに、まとまりを見せ始めている。

また、この調査過程でマルクス経済学もまた「文学の価値」に影響を与えていたことが判明し、「価値哲学」との理論的な関係性を論文として発表できるまでに整理可能となってきた。以上のような調査と調査結果を照らして考えれば、研究は順調に進展しているといえる。今後は、さらに新カント派の「価値哲学」の文献を収集し、同時代のマルクス経済学に関わる文献の収集をおこないたいと考えている。加えて、新カント派には「価値哲学」のみならず、左右田喜一郎を代表とするような経済学者も存在している。この新カント派の「経済学」の文献も視野に入れながら、調査を進めていく。また、同時代には改造社の「円本」が流行し、「文学の価値化」が出版メディアの側面でも進んだ時期であったことを考慮し、改造社の調査も進めていく予定である。そのためにも「川内まごころ文学館」などの調査も予定している。文献資料の収集と、理論的な考察とを両輪としながら、文献と理論の交差する地点を、見出していく予定である。今年度に予定していた、研究調査を予定を変更して行わなかったので、旅費が計上されなかった。次年度は、書籍の購入と資料の収集のために予算を計上する予定である。また、「川内まごころ文学館」への調査のため九州への旅費を計上する予定である。
タイムプレッシャー理論をベースとしたリスク認知能力の評価法作成について

NASA-TLXとの相関については、Expertにおいては相関がみられなかったものの、Noviceにおいては相関がみられる結果であった。これはExpertのほうがリスク予知の際に精神的な負荷を意識せずに予知しているという結果であり、今まであまり触れられていなかったリスク予知と認知負荷との関係性を示唆する結果となった。N-CABとの相関については、データ取得に時間がかかる評価でありデータ数がまだ少なく結果を確認する状況には至っていない。また、リスク発見の際の違いを視線分析により量的に解析するため、ExpertやNon Expert、およびNoviceに対して視線解析装置であるTobii Pro Glasses 2を用い視線移動距離、視線注視時間の差を比較した。視線分析の結果、Expertはリスクを発見する際に他の群に比べ視線移動距離が大きく視線注視時間が短いことが分かった。これはExpertのリスク発見には全体を俯瞰してみていることが特徴であることを示唆している。今後、さらにN-CABおよび視線解析のデータ数を増やし、TP-KYTの評価法としての妥当性についてさらなる解析を進めていく必要がある。平成30年度実施予定であったTP-KYTと他の評価との相関を調査するにあたり、N-CABについては結果を出すまでの充分なデータ数がまだ揃っていない。Tobii Pro Glasses 2を用いた視線解析については一定の結果を示すことができたが、さらにデータ数を増やし解析方法を検討することで今までの結果に追記をしていく必要がある。しかし、概ね当初予定していた進行状況には合わせることができており、部分的にみると若干進行状況は遅れているが、経過は順調に推移していると考える。本年度は、今までの研究結果を基にし、作成したリスク予知の評価であるTP-KYTについてN-CABとの相関について検証を進めていくこととする。また、視線解析については、ExpertとNoviceの違いは明らかとなったが、Expertとそれに近いNon Expertの違いを明らかにするには至っていない。さらにNon Expertのデータを収集することでリスク予知のExpertの要素を明らかにする。本年度は研究期間を延長したことによる最終年度となるため、これまでの研究結果の公表に加え、さらに視線解析についての結果を公表する予定である。平成29年度は、ヒューマンエラーに対する評価法を作成し、その妥当性についての検証を行った。ヒューマンエラーの測定すべき因子を明らかにするために、Expertがリスクを判断する際に何をリスクとして捉えているかを探索した。Benner(Benner,1984)のいうExpertの条件を満たす対象者に、危険状況が描かれたイラスト5場面の中で何をリスクとして判断したか、またその危険の程度はどのくらいかを4段階で判定してもらい、各イラストにおけるリスク状況を抽出してもらった。リスク状況については内容をラベル化しカテゴリー化を行った。さらに、リスク内容のカテゴリーの出現頻度、危険の程度の中央値について算出し、出現頻度と危険の程度の中央値における積をとり、その数値が大きいものについて得点化を行った。また、リスクについて発見されにくいが危険の程度としては大きいものについても加算得点を与えることとした。他検査との点数の関係性については、データが現在のところ不足しており、まだ結果としては表せていない。今後、30年度の計画を進めつつTP-KYTと他検査との点数の関連性についても検証していく必要がある。しかし、並行して30年度実施予定であるTobii Pro Glasses 2を用いたデータ取得をプレテストを含め始めており、部分的にみると若干進捗状況は遅れているが、経過は順調に推移していると考える。本年度は、29年度に得られた結果を基にし、作成したTP-KYTの評価法について評価得点の妥当性をさらに検証するため、ExpertおよびNon Expertが危険状況の把握についてどのように把握しているのかを視線計測により量的に明らかにする予定である。視線の計測については、Tobii Pro Glasses 2を用い視線移動距離、視線注視時間の差を比較する。

視線に関して得られたデータをさらに解析し、視線の違いがどのように評価の得点に影響しているかを分析する。本年度は2年計画の最終年度であるため、これまでの研究成果のまとめを行い、広く公表する。本年度は、今までの研究結果を基にし、作成したリスク予知の評価であるTP-KYTについてN-CABとの相関について検証を進めていくこととする。また、視線解析については、ExpertとNoviceの違いは明らかとなったが、Expertとそれに近いNon Expertの違いを明らかにするには至っていない。さらにNon Expertのデータを収集することでリスク予知のExpertの要素を明らかにする。本年度は研究期間を延長したことによる最終年度となるため、これまでの研究結果の公表に加え、さらに視線解析についての結果を公表する予定である。29年度における次年度使用額が生じた理由については、冊子印刷が次年度に持ち越したため物品費が安く計上されたこと、旅費もデータ取得の回数が今年度は少なく費用が抑えられたことの2点が挙げられる。30年度の使用計画として、冊子印刷を1,000部行うこと、データ取得のための旅費及び謝金が必要であること、そして英文誌への投稿のための費用が必要になることを考えており、29年度使用できなかった費用も30年度は合算して使用する計画である。次年度使用が生じた理由として、N-CABのデータ取得に係る旅費交通費を使用できなかった背景が考えられる。翌年度分の使用計画としては、N-CABのデータ取得に係る旅費および人件費・謝金として使用する予定である。
実用材における格子間原子集合体の一次元運動と損傷組織発達への影響の解明

格子間原子集合体の一次元運動機構は、原子力材料の寿命に影響を与える要因として注目されているが、その基本的性質はよく理解されていない。超高圧電子顕微鏡を用いて電子照射により生成される格子間原子集合体の挙動を観察・解析し、分子動力学シミュレーションとの比較により、純鉄の一次元運動には微量の不純物が決定的な影響を与えていることを見いだし、そのモデル化に成功した。また多量の溶質元素を含む実用材料においても一次元運動が起こりうることを実験的に明らかにした。最近の分子動力学シミュレーションによると、金属中の格子間原子とその集合体は非常に低い活性化エネルギー(0.05eV程度)で一次元的に拡散可能であることが報告されている。一方実験的には、少なくともTEMで観察可能なサイズに成長した格子間原子型転位ループは安定で、観察中に簡単に移動するものではないとことが古くから知られている。両者の不一致の理由は不明であったが、本申請課題において超高圧電子顕微鏡を用いた電子照射下その場観察法によって、鉄中の格子間原子型転位ループが頻繁に瞬間移動する現象を調べ、この不一致の原因が試料中の不純物にあることをつきとめた。つまり、(1)もともと格子間原子型転位ループはシミュレーションが予測するように非常に動き易いものであって、(2)普段静止して観察されるのは、不純物にトラップされているため。(3)電子照射下では電子の衝突によるはじき出しによって不純物のトラップからはずれて、次の不純物に捕まるまで、本来の一次元拡散がおこる。この一次元拡散は非常に高速であるため、デトラップから次のトラップまで瞬間的に移動したかのように見えるというモデルである。このモデルに基づくと、一次元ジャンプ距離や頻度の不純物濃度依存や電子照射強度依存などがよく説明できることが明らかとなり、より多量の不純物や添加元素を含む実用材料中の一次元運動挙動の解明にとっても重要な基礎データとなるものである。原子力材料の中性子照射による損傷組織の発達と材料の機械的特性の劣化などに一次元高速拡散過程が関与している可能性が考えられる。また格子間原子やその集合体は結晶格子欠陥の基本要素のひとつであるにもかかわらず、その基本的性質がこれまで正しく理解されていなかったことを明らかにした点も重要である。超高圧電子顕微鏡を用いた電子照射下その場観察法により、いくつかの鉄合金における格子間原子集合体の一次元(1D)運動挙動を調査し以下の結果を得た。1.鉄に銅・シリコン・ゲルマニウムを添加した二元合金の1D運動挙動を純鉄と比較した。いずれの元素も数10ppmの添加により1D運動の距離と頻度が著しく低下することが判明した。しかし添加量をさらに増加させた場合の変化は比較的緩やかで、1%添加した合金でも1D運動が観察された。2.実用材料である原子炉圧力容器鋼A533Bとオーステナイトステンレス鋼SUS316Lでも、室温での電子照射下において1D運動が確認された。その距離は10nm以下で純鉄に比べると著しく短く、頻度は純鉄の1/10程度であった。また高温では1D運動が起こりにくくなることが判明した。A533Bでは室温で導入した格子間原子集合体を高温に保持すると、その後の室温における1D運動頻度が著しく低下した。高温では炭素、酸素、窒素などの侵入型元素が集合体に偏析して固着することにより、1D運動頻度を低下させたと推察される。以上の結果から、格子間原子集合体の1D運動には溶質原子や不純物との相互作用が重要であることを指摘した。中性子照射環境下ではカスケード損傷から直接生成された格子間原子集合体は、溶質原子が顕著に偏析するまでの期間に1D運動が生じ易いと考えられる。実用材料でも照射温度や照射強度などに依存して、損傷組織の発達と材料の機械的特性の劣化などに1D運動が関与している可能性があることが示唆された。
ガリウム化合物の配位形態の制御による新規物性の発現

申請者は「高配位ガリウムを含むジベンゾガレピンの合成とその平面性の制御」に重点を置き、研究に取り組んだ。通常、ガリウムを含む化合物は空気や水で分解されてしまい、安定に取扱うことが困難であった。そこで、立体障害や窒素の配位を利用して速度論的・熱力学的に安定化することで、高い安定性を有するジベンゾガレピンを設計・合成した。また、ガリウム上の配位数を三配位・四配位・五配位と変化させることで、ガリウムのコンフォーメーションを制御し、七員環部位の平面性を評価した。紫外可視吸収測定からも、それぞれガレピンから振動構造を有するスペクトルが得られ、高い平面性を支持する結果が得られた。この結果から、溶液状態であっても高い平面性を有していることが示唆された。この研究において、ガリウムの軌道の大きさや柔軟性を活かした新たな性質を見出すことに成功した。また、「ガラフルオレンユニットを含む共役系高分子の合成と物性制御」や「四配位ガリウムを介した共役拡張の評価」・「各13族元素を含むフルオレン骨格の合成とその物性比較」に関する研究も、平成26年度に学術誌への掲載が決定している。「FLPの概念を用いた擬三配位ガリウムの構築とそれによる共役制御」に関する研究も、現在合成の検討を行っており、合成した後に物性に関して随時測定・評価していく予定である。26年度が最終年度であるため、記入しない。