hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
磁性体には磁石に代表されるようにエネルギーゼロで情報を保持できる特性があり、その性質と同様に低エネルギーで動作が可能な非電荷キャリア(=マグノン)が存在する。本研究では世界に先駆けて、マグノンを使って、電流ゼロ信号演算を可能にする非電荷トランジスタを実現することを目標としている。初年度は代表者の異動に伴って、研究環境の整備と、磁性絶縁体のスパッタ合成と微細化に取り組み、ハイブリッド非電荷トランジスタ材料の合成の実験を始めた。マグノントランジスタ研究を加速するためには、マグノン伝搬における周波数変調および超長距離伝搬の二つが鍵となる。これらの基盤となる磁性絶縁体を自在に操るため、スパッタ装置の再立ち上げと、作製条件の調査を開始した。高速マスクレス露光装置とスパッタによる微細化の基礎技術を完全に復旧し、ガーネット結晶ターゲットおよび基板、アニール機構の選定を完了した。必要となる超薄膜Co薄膜の作製も行い、マグノン分散の光学的評価にも成功した。一方の、マグノン輸送媒体でのマグノン周波数変調に関しては、ガーネット単結晶に対する動的マグノニック結晶を作製することで、特定周波数のバンドパス構造を作ることが、オシロスコープを活用した実時間スピン波伝搬測定で実現することができた。さらにガーネットに磁気ソリトンを作製することができ、超長距離スピン信号伝搬の基礎を構築することができたと考えられる。マグノントランジスタ構築には、磁性絶縁体のナノスケール構造化およびマグノン伝搬特性変調の技術に関する詳細な知見が必要となる。代表者の異動という予期しない状況が出現したが、本研究では、ガーネットをスパッタ合成するために、装置立ち上げ、ターゲット、およびアニール機構を考案・開発するスタートを切ることができた。さらに、本研究で当初予定していた博士研究員雇用に関しては、電気計測、制御に長けた電子情報工学科の学生が多数研究室に参加し、研究人員の確保ができたため、見送った。マグノン伝搬変調という点に関して、マグノンバンドの構築および磁気ソリトン形成という基礎的な技術を獲得することができた。また、要素技術であるCo超薄膜作製にも取りかかることができた。以上の進捗により概ね順調という評価に至った。今後は、本年度で準備したスパッタ・描画技術を活用して、ガーネット素子のナノスケール化と、複合構造によるマグノニック機能を創出できるかの応用物性研究を行う。マグノン論理演算素子の作製にはナノスケール化が必須であるが、ナノスケールガーネットを活用すれば従来技術で到達できない小型化が可能性と見込まれる。一方、研究技術開発の点ではスパッタしたガーネットの単結晶化に大きな努力を要しているが、今後この問題点を解決する鍵を探索する。Co超薄膜によるハイブリッド化に関して、次年度より電圧によるマグノン制御に本格的に取りかかる。超薄膜Co試料のスパッタターゲットの整備や特性評価などの準備はできており、ナノ構造化と電界効果を推進し、世界初のマグノンの電圧ゲート制御を目指す。ハイブリッドトランジスタの基礎構築を目指す。
Co超薄膜によるハイブリッド化に関して、次年度より電圧によるマグノン制御に本格的に取りかかる。超薄膜Co試料のスパッタターゲットの整備や特性評価などの準備はできており、ナノ構造化と電界効果を推進し、世界初のマグノンの電圧ゲート制御を目指す。ハイブリッドトランジスタの基礎構築を目指す。
クロマチンタンパク質のユビキチン修飾を介した維持ＤＮＡメチル化制御機構の解析

DNAのメチル化は、エピジェネティック情報の一つとして細胞固有の遺伝子発現や形質制御に重要であり、個体の正常な発生や細胞分化に関与する。本研究では、維持メチル化の過程でUhrf1依存的に生じるヒストンH3のユビキチン化/脱ユビキチン化制御の分子機構の解明および細胞の生存に与える影響を明らかにすることを目的とする。DNAのメチル化パターンはDNA複製を介して親鎖から娘鎖へと、メチル化酵素Dnmt1により正確に継承される必要がある。我々はこれまでにアフリカツメガエル卵を用いた無細胞系での解析により、ヘミメチル化DNA結合タンパク質Uhrf1によるH3K23のユビキチン化が、Dnmt1の同部位への集積に重要であることを報告してきた。またDNA複製の完了に伴い、Dnmt1のクロマチンからの解離とともにH3の脱ユビキチン化が起こることが分かっているが、この詳細は不明である。H3の脱ユビキチン化がDnmt1の解離とともに起こることに注目し、卵抽出液を用いてDnmt1に結合する脱ユビキチン化酵素を質量分析にて探索したところUsp7を同定した。そこでUsp7のクロマチン結合を調べると、複製依存的かつDnmt1およびUhrf1依存的に結合することが分かった。興味深いことに、Usp7を卵抽出液より特異抗体を用いて免疫除去したとき、Dnmt1のクロマチン結合の増強およびH3の弱いユビキチン化が見られた。続いてin vitroの脱ユビキチン化アッセイにより、Usp7が直接ヒストンH3を脱ユビキチン化する活性について検討したところ、加えたリコンビナントUsp7の濃度依存的にH3のユビキチン化の減少が見られた。またUsp7阻害剤で抽出液を処理したところ、DNAメチル化がコントロールに比べ大きく抑制されることを見出した。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、維持メチル化の過程でUhrf1依存的に生じるヒストンH3およびPCNAのユビキチン化/脱ユビキチン化制御の分子機構の解明および細胞の生存に与える影響を明らかにすることを目的とする。H3の脱ユビキチン化がDnmt1の解離とともに起こることに注目し、カエル卵抽出液を用いてDnmt1に結合する脱ユビキチン化酵素を質量分析にて探索したところUsp7を同定した。以上の結果から、Usp7はヘミメチル化部位ではたらく脱ユビキチン化酵素の一つとしてヒストンH3の脱ユビキチン化を介してDnmt1のクロマチン結合能を制御するものと考えられる。DNAのメチル化は、エピジェネティック情報の一つとして、細胞固有の遺伝子発現や形質制御に重要であり、個体の正常な発生や細胞の分化に大きく関与する。本研究では、維持メチル化の過程でUhrf1依存的に生じるヒストンH3およびPCNAのユビキチン化/脱ユビキチン化制御の分子機構を明らかにし、細胞の生存に与える影響を明らかにすることを目的とする。DNAのメチル化パターンはDNA複製を介して親鎖から娘鎖へと正確に継承される必要があり、これを担うのがメチル化酵素Dnmt1である。我々はこれまでにアフリカツメガエル卵を用いた無細胞系での解析により、親鎖のみメチル化したヘミメチル化DNAに特異的に結合するタンパク質、Uhrf1によるH3K23のユビキチン化が、Dnmt1のヘミメチル化部位への集積に重要であることを報告してきた。H3の脱ユビキチン化がDnmt1のクロマチンからの解離とともに起こることに注目し、Dnmt1に結合する脱ユビキチン化酵素を質量分析にて探索したところUsp7を同定した。興味深いことに、Usp7を卵抽出液より免疫除去すると、Dnmt1のクロマチン結合の増強およびH3のユビキチン化が認められた。卵抽出液を用いたin vitroアッセイによって、Usp7によるH3の脱ユビキチン化活性については確認をしている。

当該年度は、卵抽出液で得られた結果が哺乳類でも起こりうる現象であるかを確認するため主に培養細胞を用いて実験を行った。その結果、ヒト培養細胞においてもDnmt1およびUsp7をノックダウンした際にヒストンH3のユビキチン化が起こることが分かった。カエル卵抽出液中で見られた現象がヒトでも保存された現象であるかを検討するためにヒト培養細胞を用いて実験を行った。HeLa細胞において、各種shRNAを用いてノックダウンした細胞からヒストン抽出を行ったところ、カエル卵抽出液同様、Dnmt1またはUsp7のノックダウンによってヒストンH3のユビキチン化が起こることが分かった。またDnmt1およびUsp7を同時にノックダウンすることでH3のユビキチン化はさらに増強することが示された。またカエル卵抽出液中においてUsp7の阻害剤であるP22077を加えてのメチル化の取り込みを調べたところ、メチル化の取り込みが強く抑制された。この取り込みの抑制がUsp7によるものであるかを確かめるためのレスキュー実験の準備を進めている。また培養細胞内におけるメチル化への影響を調べるための方法についてもいくつか条件検討を行っている。DNAのメチル化は、エピジェネティック情報の一つとして細胞固有の遺伝子発現や形質制御に重要であり、個体の正常な発生や細胞分化に関与する。本研究では、維持メチル化の過程でUhrf1依存的に生じるヒストンH3のユビキチン化/脱ユビキチン化制御の分子機構の解明および細胞の生存に与える影響を明らかにすることを目的とする。DNAのメチル化パターンはDNA複製を介して親鎖から娘鎖へと、メチル化酵素Dnmt1により正確に継承される必要がある。我々はこれまでにアフリカツメガエル卵を用いた無細胞系での解析により、ヘミメチル化DNA結合タンパク質Uhrf1によるH3K23のユビキチン化が、Dnmt1の同部位への集積に重要であることを報告してきた。またDNA複製の完了に伴い、Dnmt1のクロマチンからの解離とともにH3の脱ユビキチン化が起こることが分かっているが、この詳細は不明である。H3の脱ユビキチン化がDnmt1の解離とともに起こることに注目し、卵抽出液を用いてDnmt1に結合する脱ユビキチン化酵素を質量分析にて探索したところUsp7を同定した。そこでUsp7のクロマチン結合を調べると、複製依存的かつDnmt1およびUhrf1依存的に結合することが分かった。興味深いことに、Usp7を卵抽出液より特異抗体を用いて免疫除去したとき、Dnmt1のクロマチン結合の増強およびH3の弱いユビキチン化が見られた。続いてin vitroの脱ユビキチン化アッセイにより、Usp7が直接ヒストンH3を脱ユビキチン化する活性について検討したところ、加えたリコンビナントUsp7の濃度依存的にH3のユビキチン化の減少が見られた。またUsp7阻害剤で抽出液を処理したところ、DNAメチル化がコントロールに比べ大きく抑制されることを見出した。我々はこれまでに、アフリカツメガエル卵抽出液を使った無細胞系において維持メチル化が再現可能であることを示してきた。これにより維持メチル化の過程において、Uhrf1依存的なヒストンH3K23のユビキチン化を介してDnmt1がヘミメチル化部位へと集積することを明らかにしており、これはDNA複製の終了にともないクロマチンから解離し、同時にH3の脱ユビキチン化が起こることを見出した。
微小超伝導体の物理とその量子計算機素子への応用に関する理論的研究

超伝導体を用いた量子計算機の実現へ向けて、その基盤となる微小超伝導体の物性を基礎科学的な側面から探求するとともに、量子計算機実現のためのデバイス動作の原理やコントロールの手法について、広い観点から研究を行った。以下に、具体的な研究の成果について項目ごとに記述する。(1)微小超伝導体からなる単電子トランジスタの研究を行い、電位の量子ゆらぎと単一電子トランジスタの動作特性について明らかにした。(2)微小SQUIDにおけるパリティー効果について、パリティー射影された大正準関数を用いて調べ、Josephson接合のエネルギーの偶奇効果を明らかにした。(3)微小超伝導体に対するスピン注入における偶奇効果とトンネル磁気抵抗について理論的に研究を行い、クーロンプロッケード現象とスピン蓄積の関係を明らかにした。(4)微小超伝導体-常伝導体接合系におけるメソスコピックな軌道磁性について解析を行い、メソスコピックゆらぎの増大を見出した。(5)1次元超伝導リングにおけるLittle-Parks振動の位相が、マクロな系に比べて逆転する領域が存在する事を明らかにした。(6)トポロジカル結晶の物性およびその電子的性質を調べ、特にメビウスの帯状の超伝導体のLittle-Parks振動について特徴的なノード状態の存在を明らかにした。(7)RKKY相互作用で結合するスピン系のデコヒーレンスについて、RKKY相互作用が強磁性的な結合を与える場合、デコヒーレンスが抑えられることを見出した。(8)微小な超伝導ネットワークにおける相転移と渦糸構造について理論的解析を行った。(9)コルビノ形状を持つ超伝導円盤における渦糸の特異な渦糸ダイナミクスを明らかにした。本年度は,超伝導-常伝導複合系の基礎理論の整備、および微小超伝導体の物性に関して基礎的な知識の獲得を目的として以下の研究を行った。(1)微小超伝導体からなる単電子トランジスタおよびSQUIDにおけるパリティー効果の理論的研究微小超伝導体を島電極としてもつ単電子トランジスタの電気伝導にける,クーロン振動に対する量子ゆらぎの効果を非平衡グリーン関数の方法を用いて調べた.その結果,量子ゆらぎはパリティー効果を強める事を見出した.また,微小なSQUIDに対するパリティー効果の影響を,パリティー射影された大正準関数を用いて調べた.その結果,奇パリティー領域においてはSQUIDにおけるJosephson接合のエネルギーは偶パリティーの場合と比較して著しく小さくなりえることを見出した.(2)微小超伝導体に対するスピン注入の効果の理論的研究強磁性電極に繋いだ微小な超伝導体における偶奇効果とトンネル磁気抵抗について理論的に研究を行った.その結果クーロンブロッケード領域に隣接するプラトー領域では有限のバイアス電圧が掛かっているにもかかわらずスピン蓄積が起きないことが分かった.プラトー領域ではスピンの情報は1つの電子によってのみ運ばれ,トンネル磁気抵抗を測定することにより1つの電子のスピン緩和時間が測定可能であることを示した.(3)微小超伝導体-常伝導体接合系におけるメソスコピックな軌道磁性の理論的研究超伝導体がメソスコピックな正常金属が近接するときに,正常領域での軌道磁性に対する超伝導近接効果の影響を,Bogoliubov-de Gennes方程式を数値的に解くことにより解析した.その結果,正常金属が微小である場合には,Andreev束縛状態と呼ばれる状態が,正常領域に形成され,軌道磁性に対して顕著な影響(メソスコピックゆらぎの増大)を及ぼすことを見出した.微小超伝導体における不純物効果と量子干渉効果に関して、Bogolinbov-de Gennes方程式を数値的に解くことによって研究を行った。その結果、乱れた系におけるエネルギーギャップの非一様性に関して、新たなる知見を得た。乱れが大きくなるほどエネルギーギャップの絶対値の平均は減少するが、その減少率は磁場が強くなるほど小さくなることが分かった。

これは、高温超伝導体のようにドーピングによる乱れの存在が本質的に避けられない超伝導体においては重要な知見である。高温超伝導体における界面効果に関してt-Jモデルに基づく研究を行った。まずt-Jモデルに基づき秩序変数の平衡状態を記述するGinzburg-Landau方程式を導出し、電子密度の大きく違う2つの(オーバードープとアンダードープ)高温超伝導体を接触させた場合の界面における超伝導特性について調べた。その結果、界面においては母体となる高温超伝導体の転移温度よりも高い温度で超伝導性が出現することを見出した。これは、ナノテクノロジーを用いた物性の制御の観点から興味深い結果である。dc-SQUIDにおける磁束および電流ノイズの効果に関して、数値シミュレーションを行ってその特徴を明らかにし、良好な動作のために必要な条件に関する知見を得た。計算は、まず交流電流によるバイアスを印加したときの出力電圧に対するノイズの影響について、ランダムに生成したノイズ系列を加えた微分方程式を数値的に解くことによって解析した。その結果、バイアス電流の振幅や周波数によってノイズの影響の強さが異なることがわかった。また、ノイズの影響が最小になるようなバイアス電流の条件を明らかにした。さらに、磁束ノイズとして1/fノイズを印加した場合についてもシミュレーションを行った。
状態と出力に相互依存関係を有する確率モデルの構造最適化と頑健性強化に関する研究

本年度は,以下の2点について検討を行った.(1)部分隠れマルコフモデル(PHMM)のモデル構造最適選択PHMMのモデル構造を音韻毎に最適化する枠組みとして,昨年度は,評価基準として重み付き尤度比最大化基準を,最適化アルゴリズムとして遺伝的アルゴリズムを導入し,講演音声認識において従来法の誤りを削減した.本年度は,下記A)C)について詳細な検討を行った.A)評価関数:重み付き尤度比基準,最尤基準,ベイズ基準など複数の評価基準を導入し認識性能を評価したところ,識別的な基準である尤度比基準が最良の性能を与えることがわかった.B)最適化アルゴリズム:遺伝的アルゴリズムとタブサーチを用いたときの性能を評価したところ,タブサーチは局所解に陥りやすく,遺伝的アルゴリズムの方が高速に最適解に到達することがわかった.C)識別クラスの共有:探索の効率化のため音韻のクラスタリングを行ったが,最適化の段階でクラスを共有してしまうと,共有しない場合と同程度の性能を得られないことがわかった.(2)環境の変動に頑健な特徴量の検討PHMMのように高精度な確率モデルは,HMMなどの単純なモデルと比較して発話者や環境の変動の影響を受け易い.したがって,音響特徴量から発話者の情報や環境の情報を取り除き,識別に必要な情報である音韻情報のみを抽出する手法(識別情報抽出)について検討を行った.識別情報抽出として,HLDAやそれを拡張したManifold HLDA(MHLDA)を提案し,単語音声認識により評価を行ったところ,HLDAとMHLDAにより抽出されたパラメータを統合することで,環境の変動に対して頑健な性能を与えることがわかった.この知見を発展させ,HLDAにブースティングを導入した確率モデルの統合手法についても検討を行い,最尤識別に比べ頑健性の高い認識が可能になるという予備的な知見も得た.本年度は,下記の2点について検討を行った.1)PHMMの自然発話音声認識への適用複雑な特徴量の時間変化を音響モデルによって扱うことを目的としてPHMMを提案し,新聞読み上げ音声認識においてその有効性を確認してきた.このとき,PHMMにおける状態と出力間の相互依存構造を全ての音韻クラスで共通とする枠組みを採用し,構造最適化に対する予備的な知見を得てきた.本年度は,この枠組みを自然発話音声認識のタスクの一つである,講演音声認識に適用し評価を行うことにより,構造最適化に対する性能のベースラインを調べた.この結果,PHMMは,読み上げ音声認識のみならず講演音声認識においても,一般的な音響モデルであるHMMに対し良好な性能を与えることがわかった.2)PHMMにおけるモデル構造の最適化に関する検討PHMMは出力確率と遷移確率双方に前出力依存性を有した確率モデルであるが,これまでの枠組みでは,構造は全ての音韻クラスで共通なものを用いてきた.そこで本年度は,重みつき尤度比最大化基準に基づき,PHMMにおける状態と出力間の依存構造を,音韻クラス毎に最適に選択することを試みた.重みつき尤度比最大化基準は識別的な評価尺度であるため,この基準によって推定されたモデル構造は,結果として正解クラスと不正解クラスに対して高い識別能力を有する.ここでは,全てのカテゴリに対して取り得るモデル構造の組み合わせの中から,最大の重みつき尤度比を与える構造の組み合わせを最適なモデル構造と定義し探索の最適な近似として遺伝的アルゴリズムを適用した.学会講演音声を対象とした連続音声認識実験によって,提案するモデル構造選択手法の有効性を評価したところ,HMMや,構造を全てのカテゴリで共通としたPHMMの誤りを削減することがわかった.本年度は,以下の2点について検討を行った.(1)部分隠れマルコフモデル(PHMM)のモデル構造最適選択PHMMのモデル構造を音韻毎に最適化する枠組みとして,昨年度は,評価基準として重み付き尤度比最大化基準を,最適化アルゴリズムとして遺伝的アルゴリズムを導入し,講演音声認識において従来法の誤りを削減した.本年度は,下記A)C)について詳細な検討を行った.A)評価関数:重み付き尤度比基準,最尤基準,ベイズ基準など複数の評価基準を導入し認識性能を評価したところ,識別的な基準である尤度比基準が最良の性能を与えることがわかった.B)最適化アルゴリズム:遺伝的アルゴリズムとタブサーチを用いたときの性能を評価したところ,タブサーチは局所解に陥りやすく,遺伝的アルゴリズムの方が高速に最適解に到達することがわかった.C)識別クラスの共有:探索の効率化のため音韻のクラスタリングを行ったが,最適化の段階でクラスを共有してしまうと,共有しない場合と同程度の性能を得られないことがわかった.(2)環境の変動に頑健な特徴量の検討PHMMのように高精度な確率モデルは,HMMなどの単純なモデルと比較して発話者や環境の変動の影響を受け易い.したがって,音響特徴量から発話者の情報や環境の情報を取り除き,識別に必要な情報である音韻情報のみを抽出する手法(識別情報抽出)について検討を行った.識別情報抽出として,HLDAやそれを拡張したManifold HLDA(MHLDA)を提案し,単語音声認識により評価を行ったところ,HLDAとMHLDAにより抽出されたパラメータを統合することで,環境の変動に対して頑健な性能を与えることがわかった.この知見を発展させ,HLDAにブースティングを導入した確率モデルの統合手法についても検討を行い,最尤識別に比べ頑健性の高い認識が可能になるという予備的な知見も得た.
金融資本市場におけるゲートキーパー的機能に基づく専門家責任論の構築

金融資本市場のゲートキーパー(門番)である格付機関や金融アナリスト等は、企業の財務分析等の妥当性を審査する任務を担い、その審査結果は投資家の投資判断にも多大な影響を与える。そうであれば、その機能を果たせなかった場合において各ゲートキーパーに係る民事責任に関して、どのような規律が必要なのかが問題となる。こうした観点から、その全体に及ぶ横断的研究を進めることが重要であるとの認識に基づき、わが国の立法作業への提言を含め、各ゲートキーパーに固有の法的規制と民事責任のあり方を基礎に、金融資本市場における専門家責任論の構築を目指すことが、本研究の概要である。
液体を含む粒状体の流動化機構

当該課題で扱った研究は1.粒状体が外部からの振動によってさまざまな流動パターンを形成するものと,2.粒状体が流れとの相互作用により移動や界面変形をするものの2つに大別される.1.については,粒状体を満たした容器を鉛直に加振したときの対流や構成粒子の混合について実験と数値シミュレーションの両面から検証し,連続体の"引き伸ばしと折り畳み"と同じ機構が存在することを明かにした.また,層の厚みを減少させていくと,表面にさざ波類似の波が発生し,粒子10層程度の薄層では急激に切り立った定在波が観測された.高速度カメラによる観測から,これは外部振動周期の2倍あるいは4倍の周期で振動すること,および波長と加振振動数,加振振幅,層厚,粒径,などへの依存性が明かになった.また,十分広い薄層では,その平面形が加振の増加に伴い正方形,縞状,正三角形/正六角形,など規則正しいセルへ次々と遷移すること,さらに高い加振では準結晶パターンが見られることなどを初めて明かにした.2.については,粒状体中に空洞領域があった場合にそれが与える流れ場の計算を行ない,また実験との比較検討を行なった.とくに,2次元の円柱状空洞があると,その中心での流速は無限遠流速の3倍に,また,その領域に流れ込む流量は2倍になる(3次元の球状空洞では,それぞれ6倍,3倍になる)ことが示された.このように空洞近傍での流速増加は空洞を構成する粒子間の応力平衡を破り,空洞界面の変形や移動を引き起こす.もし,複数の空洞が流れに沿った方向に並んでいると下流側の空洞が崩壊して上流側の空洞と合併し,急速に流動化して水路網が成長することも実験的に確認された.これは,雨水が地下に浸透していくときに地盤に亀裂を発生させ,土砂崩れを引き起こす素過程と考えられ,災害の予測などへの応用が期待される.当該課題で扱った研究は1.粒状体が外部からの振動によってさまざまな流動パターンを形成するものと,2.粒状体が流れとの相互作用により移動や界面変形をするものの2つに大別される.1.については,粒状体を満たした容器を鉛直に加振したときの対流や構成粒子の混合について実験と数値シミュレーションの両面から検証し,連続体の"引き伸ばしと折り畳み"と同じ機構が存在することを明かにした.また,層の厚みを減少させていくと,表面にさざ波類似の波が発生し,粒子10層程度の薄層では急激に切り立った定在波が観測された.高速度カメラによる観測から,これは外部振動周期の2倍あるいは4倍の周期で振動すること,および波長と加振振動数,加振振幅,層厚,粒径,などへの依存性が明かになった.また,十分広い薄層では,その平面形が加振の増加に伴い正方形,縞状,正三角形/正六角形,など規則正しいセルへ次々と遷移すること,さらに高い加振では準結晶パターンが見られることなどを初めて明かにした.2.については,粒状体中に空洞領域があった場合にそれが与える流れ場の計算を行ない,また実験との比較検討を行なった.とくに,2次元の円柱状空洞があると,その中心での流速は無限遠流速の3倍に,また,その領域に流れ込む流量は2倍になる(3次元の球状空洞では,それぞれ6倍,3倍になる)ことが示された.このように空洞近傍での流速増加は空洞を構成する粒子間の応力平衡を破り,空洞界面の変形や移動を引き起こす.もし,複数の空洞が流れに沿った方向に並んでいると下流側の空洞が崩壊して上流側の空洞と合併し,急速に流動化して水路網が成長することも実験的に確認された.これは,雨水が地下に浸透していくときに地盤に亀裂を発生させ,土砂崩れを引き起こす素過程と考えられ,災害の予測などへの応用が期待される.本年度は,アスペクト比の異なる数種類のアクリル容器内で数種類の粒状体について鉛直加振実験を行った.当該研究費で購入した小型振動発生器を装置に組み込み,ファンクション・シンセサイザーによって加振周波数や振幅を変化させることによって,流動状態の再現性が飛躍的に向上した.これを踏まえて,下記のような新たな知見が得られた.1.粒状体が鉛直面内で2次元的であるとみなせる場合,重力に相対的な加振加速度Γと粒子径に相対的な層の厚さHが支配的なパラメターになっており,(1)対流の発生するΓの臨界値は1で,これは容器の形状や粒子の種類,Hの値などに依らない,(2)Hの充分大きな場合には,Γの上昇にともない対流の向きの逆転やセル数の増加,対流の表層集中が見られる,(3)Hが10程度以上でΓが3程度以下の場合には自由表面の平面性が崩れ,安息角をもつ山を頂点とした定常的な対流が見られる,しかしΓが4程度以上では,前述の山の斜面に小さな波動が発生してこれが谷に向かって移動する,(4)Hが10程度以下の薄層でΓが5程度では規則的な定在波が発生する.波の波長は加振振動数が低いほど大きい.パターンの波高は波長と同程度で,これは水の波の場合に比べて著しく大きい.またパターンの周期は,加振周期の2倍である.2.粒状体が水平面内で2次元的であるとみなせる薄層の場合,Γの上昇に伴って,(1)円錐形パッチ,(2)正方形格子,(3)6角形格子,

(4)縞状と変化する.とくに(2)から(4)の場合には,パターンは定常的で凸部と凹部の交代する周期は加振周期の2倍になっている.(2)の条件下で粒径の異なる粒子が含まれていると,後者は分離され,セル表面上をカオス的に揺動する.その変位相関はフラクタル的な指数をもち,粒径が充分大きければ連続運動に,また粒径が媒質のそれに近づくと完全なブラウン運動に近づく.平成10年度は,前年度に改良した装置本体にアスペクト比の異なる数種類の容器を接続し,また注入する粒状体を数種類変えて実験を行なった.粒子の移動や流体領域の成長過程を既設のビデオカメラと画像取り込み装置を利用して記録し,今年度,等該研究費で購入したコンピュータによって,それらの画像解析を行なった.空気相が少ない状態では,粒子のランダムな充填により実質的に応力の掛らない領域が形成されることは予想されていたが,それが振動的圧力,粒子再配置や空気相の侵入による摩擦力の減少などによってどのように寸断されて流動化がおこるか,また流動化によってどのような粒子集合体が形成されるかに着目して実験を行なった.これまでの実験から,摩擦の大きい粒状体の薄層に振動を加えた場合には,非常に特徴のあるパターン形成や波動現象が見い出されている.これらは表面形態の自己組織化の技術として工学的に利用できる可能性があり,さらに詳しい研究が望まれている.また,そこでの粒子の拡散については従来のランダム系で知られていたブラウン運動とも,少数粒子系に特有の弾道学的な振る舞いとも異なる特異な指数法則が見い出され,メソスコピック物理学の構築に一つの手がかかりを与えた.これらについては,昨年7月に北京で開催された国際学会(The Third Internaional Congress on Fluid Mechanics),9月の物理学会,11月に本申請者が代表者となって開催した京都大学数理解析研究所の研究集会「複雑流体の数理」などにおいて発表された.前年度に引き続き,以下の2種類の実験と解析・数値計算を行なった.1.粒状体の加振によるパターン形成の研究.ガラスビーズを加振機で鉛直方向に振動させたときの集合的な挙動を,主として高速度ビデオカメラで収録し画像解析によって調べ,また数値シミュレーションにより系をモデル化した.(1)粒状体薄層を2種類の振動数を合成した波形で加振したときのパターン形成について,詳細なパターンダイヤグラムを作成した.また,準結晶パターンのような新たなパターンを発見した.(2)アスペクト比の異なる数種類のアクリル製容器での実験により,2次元パターンから3次元パターンへの遷移過程や,流れによる間欠的な配置崩壊(一種の沸騰現象)を調べた.(3〉円筒内に少数個の粒状体を1次元的に配列させた系でもカオスが発生することを確認し,また数値シミュレーションによってその過程を再現した.2.流れによる粒状体中の空洞の崩壊・成長,移動の研究.(1)粒状体中に円柱状あるいは球状の空洞が存在したときの流れの変化を解析的に求めた.解析の結果,粒状体の粒子が細かい場合には空洞の存在が極めて大な影響を与え,たとえば,円柱状空洞中心の流速は,それがない場合の3倍,球状空洞の場合のそれは6倍にも達すること,等を明かにした.(2)粒状体中に空洞領域が発生したときの粒子の移動や空洞領域の成長過程の実験では,ある臨界流量を超えたところで応力網が崩れ,それが連鎖的に伝播して流動化する様子や集合体としてのパターンの時間的・空間的なカオスや間欠的な挙動を捕らえた.以上を通して,連続体と離散粒子系の橋渡しとなるメゾスコピック領域での挙動がある程度明らかになってきている.これらの成果は学術雑誌の論文,昨年9月の物理学会,11月の筑波および12月のインドでの国際学会等で発表された.
肝細胞癌再発・転移成立における遊離癌細胞と宿主側因子との相互関係の検討

肝細胞癌切除例でCD133の細胞質発現はAFP値、分化度、門脈浸潤に関与し、陽性例の予後は不良であった。また、大腸癌症例でもCD133過剰発現は予後不良因子であり、予後、再発、抗癌剤感受性に関与した。また、肝細胞癌症例では骨髄中AFPmRNA陽性は、1年以内の切除後早期再発に関与した。肝細胞癌症例では骨髄中、末梢血中VEGFR1mRNAはすでに高値であり、骨髄中VEGFR-1 mRNAとAFP mRNAによる分類も早期再発に関与した。このことから、遊離癌細胞とVEGFR1陽性骨髄前駆細胞の共存は再発・転移に重要なステップであり、これらを評価することは予後、再発予測因子として重要である。遊離肝癌細胞により再発、転移が起こることを証明してきた。しかし、陽性でも再発しないもの、逆に陰性でも再発するものが存在した。一方、最近の研究により遊離癌細胞が存在するのみでは癌の転移は成立せず、特別な癌細胞側因子と宿主側因子が必要であると考えられるようになってきた。特別な癌細胞側因子に多分化能と自己複製能を持つ、いわゆる癌幹細胞がその役割を担うのではないかと推察され、宿主側因子として注目されているのが骨髄前駆細胞や血管内皮細胞等である。原発の肝細胞癌における癌幹細胞の存在をCD133による免疫染色から証明するために初回根治的肝切除を行った136例の病理検体を用いてCD133免疫染色を施行し腫瘍細胞の染色陽性率,染色パターンを検索した.染色性が得られた検体をさらに細胞膜陽性,細胞質陽性群に分類し、臨床病理学的因子および再発,予後との関連を単変量、多変量解析から検討した.同時に大腸がん切除例でもCD133免疫染色を施行し腫瘍細胞の染色陽性率,染色パターンを検索した.肝細胞癌においてCD133陽性腫瘍細胞を1個以上認めたものを陽性とするとCD133細胞質発現のうち最も有力な予後不良因子であった.大腸癌でもCD133発現は予後に関与し、発現パターンごとの検討ではCD133細胞質発現は腫瘍の生物学的悪性度に関与しCD133細胞膜発現では予後と抗癌剤の対する効果に関与した。肝細胞癌の切除後の再発様式につき、詳細に検討し、切除術式ごとでの差異についても検討した。ISETで検出された癌細胞の有無と臨床的意義の評価を末梢血中、骨髄中肝癌細胞をISETで分離し、その有無と臨床病理、病理組織学的因子と比較検討する、末梢血中、骨髄中肝癌細胞をISETで分離し、その有無と再発、予後との関係を検討することで、検討する予定であったが、腫瘍細胞の同定が一定化せず、以下の方法に変更した。肝細胞癌癌患者の末梢血10mlと骨髄血5mlを採取し、Ficoll処理にて単核球を分離する。MACSシステムを用いて、汎白血球マーカーであるCD45陽性細胞を除去する(EpCAM抗体使わず)。HepPar1(発現率約85%),Arginase1(約95%),AFP(30-50%)いずれかの蛍光抗体とCD45/DAPI(核)の3種類で多重染色する。この方法で肝細胞癌症例の骨髄血を用い、HepPar1/CD45/DAPIの多重染色にて腫瘍細胞の同定が可能であった。末梢血中、骨髄中肝癌細胞と臨床病理、病理組織学的因子と比較検討、再発、予後との関係に関する検討は、肝細胞癌切除患者のreal time PCRで検出した骨髄中、末梢血中AFPmRNAを遊離肝癌細胞の指標として、臨床病理、病理組織学的因子、再発、予後の詳細な調査を行った。その結果、骨髄中AFPmRNAは、組織学的門脈侵襲と有意に相関し、組織学的分化度と有意傾向があった。末梢血中AFPmRNAは血中AFP値、腫瘍数、組織学的門脈侵襲、組織学的肝静脈侵襲と有意に相関した。また、単変量解析で、骨髄中AFPmRNA、末梢血中AFPmRNAは、ともに1年以内の早期再発と有意に相関することが分かった。遊離癌細胞が存在するのみでは癌の転移は成立せず、特別な癌細胞側因子と宿主側因子が必要である。宿主側因子として注目されているのが骨髄前駆細胞である。遊離癌細胞に関しては、肝細胞癌切除患者のreal time PCRで検出した骨髄中、末梢血中AFPmRNAを遊離肝癌細胞の指標として、臨床病理、病理組織学的因子、再発、予後の詳細な調査を行った。

末梢血中AFPmRNAは血中AFP値、腫瘍数、組織学的門脈侵襲、組織学的肝静脈侵襲と有意に相関した。また、単変量解析で、骨髄中AFPmRNA、末梢血中AFPmRNAは、ともに1年以内の早期再発と有意に相関することが分かった。宿主側因子として注目されている骨髄前駆細胞についてはVEGFR1陽性骨髄由来細胞が、癌転移成立に際して、premetastatic nicheの形成に関与し、転移巣を形成すると言われているため、そのVEGFR1陽性骨髄由来細胞を骨髄液中、末梢血中のVEGF-R1mRNAで測定し、臨床病理、病理組織学的因子、再発、予後の詳細な調査を行った。また、骨髄液中、末梢血中AFPmRNAとの相互関係に関しても検討した。肝細胞癌患者の骨髄液中VEGF-R1mRNAは、正常コントロールに比べ、全例高値を示し、末梢血中VEGF-R1mRNAもほとんどの症例が正常コントロールに比べ、全例高値を示した。このことは担癌状態になると、premetastatic nicheの形成が行われ癌転移成立の準備状態となると思われた。骨髄液中、末梢血中のVEGF-R1mRNAだけでは、単変量解析で1年以内の早期再発と有意に相関せず、骨髄中AFPmRNAと関係し、骨髄液中VEGF-R1mRNA陽性かつ骨髄中AFPmRNA陽性症例が、最も再発しやすかった。
シナプス活動性依存的なNカドヘリンの構造・機能変化のメカニズムと生理的意義

神経細胞同士を結びつけるシナプスのシナプス前・後膜接着に、細胞接着因子カドヘリン・ファミリーが関わっている。我々は、シナプスのカドヘリンが単なる静的な接着性構造分子ではなく、動的で活動性依存的な調節を受ける機能分子であることを見出した。Nカドヘリンの機能は、隣あったNカドヘリン分子同士の結合(シス二量体)と単量体との間の平衡状態により制御されており、シナプスの活性化でNカドヘリンの平衡状態が単量体から二量体ヘシフトし、シナプス間隙の環境を制御する可能性が示された。本年度はN-cadherinのダイナミックな変化に引き続いて起こる分子間相互作用の変化を追求するなか、N-cadherinと同じシナプス部位に発現誘導されるもう一つのカドヘリン、arcadlinに注目して研究をすすめた。Arcadlinは、山形等の発見による最初期遺伝子で、電撃痙攣で海馬ニューロンに発現誘導され、長期増強(LTP)形成に関与する。痙攣後arcadlinはCA3透明層に誘導性のsynaptic punctaを形成し、N-cadherin punctaに重なって分布した。また、電撃痙攣後の海馬からN-cadherinを免疫沈降すると、arcadlinが共沈降した。この分子間相互作用には、細胞膜貫通部位に隣接したドメインが必要であること、ならびに、両者はシスに相互作用することがわかった。LTP等、可塑性を示す生理学的パラメータの形成・維持には、神経細胞による蛋白質合成が必要であるとされる。但し細胞レベルでde novo合成された蛋白質は、可塑性を起こすべく活性化された"一個の"シナプス局所に運搬され、定着しなくてはならない。Arcadlinは、de novo合成される蛋白質であり、N-cadherinは、"一個の"シナプス局所で形成されうる、即時型分子メモリーと位置付けることができる。これら2種のカドヘリン分子間相互作用は、シナプス局所の即時型メモリーから、蛋白質合成依存的メモリーへの直接のリンクを示唆するものかも知れない。
大脳皮質視覚野の眼優位可塑性における転写因子NF-κBの役割の研究

我々は、転写因子NF-κBが大脳皮質一次視覚野における眼優位可塑性に対し重要な役割を果たしているのではないかという仮説を、遺伝学的手法を用いて検証した。NF-κBの上流に位置し、その活性化に必須である1-κB kinase2 (IKK2)遺伝子を、cre/loxPシステムを用いて前脳興奮性ニューロン特異的に欠失したコンディショナルノックアウトマウスを作成した。具体的には、IKK2遺伝子がlox P siteで挟まれたマウスに、CaM kinase II遺伝子のプロモーター領域を用いてcreリコンビナーゼを発現させたマウス(CaMKII-cre)を掛け合わせた。これらのマウスにおける臨界期(生後3-4週齢)での眼優位可塑性を、単一ユニット細胞外記録法により解析したところ、IKK2遺伝子を保持しているコントロールのマウスと同程度の可塑性を有していた。CaMKII-creはlox P siteで挟まれた遺伝子を臨界期までに欠失させることが知られているが、比較的安定なIKK2タンパクが残存し機能している可能性があるため、次の実験をおこなった。すなわち、暗所飼育することで臨界期を遅らせ、その間にIKK2遺伝子およびタンパクが十分に欠失するようにした。8週齢まで暗所飼育したコントロールのマウスは臨界期のマウスと同レベルの可塑性を有していた。さらに、同様の処置を行ったIKK2遺伝子欠失マウスもほぼ同レベルの可塑性を有していた。これらの結果から、NF-κBの活性化は眼優位可塑性に必須ではないことが示唆された。我々は、転写因子NF-κBが大脳皮質一次視覚野における眼優位可塑性に対し重要な役割を果たしているのではないか、という仮説を検証している。まず、NF-κBの活性化を調べる系を確立した。NF-κBは活性化されると細胞質から核に移行することが知られている。そこで大脳皮質次視覚野の組織から核抽出物を精製し、そこに含まれるNF-κBをWestern blotting法により定量化した。この方法を用いて、強力な光刺激によるNF-κBの活性化を調べたが、明らかな変化は見られなかった。これは別の転写因子であるEgr-1/Zif268と対照的な結果であった。次に、NF-κBの活性化を阻害するため、薬理学的、および遺伝学的な方法を試した。薬理学的には、様々なNF-κB阻害剤を浸透圧ミニポンプにより脳に直接投与したが、充分に拡散して効果があるものは見つからなかった。遺伝学的には、NF-κBの上流に位置し、その活性化に必須であるI-κB kinase(IKK2)遺伝子を、cre/loxPシステムを用いて終脳特異的に欠失したコンディショナルノックアウトマウスを作成しようとした。まず、IKK2遺伝子がlox P siteで挟まれたマウスに、Emx1遺伝子のプロモーター領域を用いてcreリコンビナーゼを発現させたマウスを掛け合わせたが、生後8日前後で死んでしまった。これは皮膚にもcreリコンビナーゼが発現したため生じた皮膚の病変が原因だと考えている。そこで、CaMKII遺伝子のプロモーター領域を用いてcreリコンビナーゼを発現させたマウスを新たに掛け合わせ、少なくとも生存することを確認している。今後はこのマウスを中心に生理学的な解析を行う予定である。
亀裂を含む岩盤の破壊によるすべり面形成を考慮した斜面の安定性評価

1.本研究においては岩盤中に存在する不連続面がせん断強度特性としてピーク強度を持つかどうかが重要なポイントになるため、どの様な場合にピーク強度を持つかについて不連続面の表面特性の観点から検討を行った。圧裂引張破壊により作成した破面を用いせん断試験を行えば、必ずピーク強度が出現することは昨年度確認しているが、せん断後の破面を用いさらにせん断試験を行う繰り返しせん断試験を行った結果、ピーク強度は2回目あるいは3回目のせん断で出現しなくなることがわかった。そこで、この過程における表面特性、噛み合わせ周波数および開口幅などを検討した結果、ピーク強度を有する不連続面特性をほぼ明らかにすることができた。2.また、小規模な弱面を多く含む岩盤中の滑り面がピーク強度を持つかどうかは、基本的には不連続面の表面特性などが上に述べた条件を満足するかどうかによるが、スケールが大きく異なるため、さらに不連続面の連続性などを考慮して考える必要があり、たとえ不連続面が上で述べたピーク強度を有する表面特性を有していなくても滑り面がピーク強度を有する可能性は高いことがわかった。また、その大きさは現場の岩石試料で行った乱されていない不連続面のせん断試験により求められるものとした。一方、せん断残留強度は、不連続面の破壊をそれほど伴うものでなく岩石試料によるせん断試験によって得られる残留強度によって代用できるものとした。3.これらのせん断強度特性を考慮し、滑りに先立って岩盤内にできる滑り面の形成を、掘削過程を考慮した応力状態に基づいて検討し、その安全率を岩盤破壊の安全率として評価する方法を提案し、地層境界や断層などの大規模な弱面と岩盤中にできる滑り面によって形成される斜面崩壊ばかりでなく、一般的な斜面崩壊でもこのような評価法を適用すべき場合があることがわかった。本年度における研究実績の概要は次のようである。1.圧裂引張破壊により作成した破面を乱されていない不連続面として、せん断試験を行った結果、ピーク強度を有することがわかった。小規模な弱面を多く含む岩盤はこのような乱されていない不連続面に対応すると考え、そのせん断ピーク強度は現場の岩石試料で行った乱されていない不連続面のせん断試験により求めることとした。2.一方、小規模な弱面を多く含む岩盤のせん断残留強度は、岩盤中に含まれる小規模弱面の強度に依存すると考え、その推定を次のようにして行うこととした。乱されていない不連続面のせん断試験においてせん断変位を進行させると、表面破壊により表面特性が変化し、これにともなって残留強度も変化することから、この関係と小規模弱面の表面特性からその残留強度を推定することとした。3.伊吹鉱山において岩石試料を採取し、上記の方法で岩盤のピークおよび残留せん断強度を実際に推定した。4.これらのせん断強度特性を考慮し、滑りに先立って岩盤内にできる滑り面の形成を、掘削過程を考慮した応力状態に基づいて検討し、その安全率を岩盤破壊の安全率として評価する方法を提案することとした。また、これと従来の滑りの安全率を比較することにより、前兆がなく崩壊が発生する場合と、徐々に崩壊が進行する場合とが説明できることがわかった。氷川鉱山の崩壊例について本研究の手法を適用したところ、妥当な結果が得られることがわかった。
同時通訳データに基づく言語理解過程のミクロ分析

同時通訳記録の資料化については、主として平成15年度に収録したNHK衛星放送の英語討論番組5本の文字化を完成させた。衛星回線を使ったこれら討論の日本語への同時通訳は本研究当初の計画通り、ぶっつけ本番の同時通訳であり、通訳者の原発話理解をトレースできる資料となった。音声記録としては、コンピュータ・ソフトDigiOn Sound Lightを用いて、英語、日本語を2トラックで保存し、必要に応じて同時通訳のタイミングを音声的に確認できるファイルを完成させた。また、記録された討論のトピックは、「徹底検証イラク戦争」、「世界はアメリカとどう向き合うか」、「テロなき世界の実現」、「国連は機能を回復するか」というように、いずれも、イラク戦争を中心に国際政治を扱ったもので、かつ、担当通訳者が限定されており、正味100分を越える均質的な資料が得られた。文字化資料は研究成果報告書冊子の資料編にまとめられている。理論的な考察に関しては、発話の聞き手としての通訳者がオンラインで形成していく概念的複合体(conceptual complex)を中心に発話理解のプロセスを明示化する手法の有用性が確かめられた。実際の同時通訳を観察すると、文単位の訳ではなく、いくつかの文に散在する概念の統合や、原発話において明示的に表現された言語形式を基に推論される言語外的な知識をふまえた概念構築を確認することができた。発話理解のプロセスは、認知的にタグを付けられた概念的複合体の変容として捉えることによって、その特質を明らかにできることが分かった。このアプローチは、従来の言語学的研究における言語表現中心の記述の弱点を克服するものであり、同時通訳の観察によって初めて実証的に支持され得る。本研究は、言語理解過程のミクロ分析に対するそのようなアプローチの妥当性を示すと共に、今後の研究課題をより鮮明に浮かび上がらせている。本年度は、実際の英日同時通訳の音声記録を視覚化する作業を中心に行った。そのステップは、3段階に分かれる。まず、音声の文字化、次にその監修。監修の必要性は、文字起こしの作業が必ずしも機械的に遂行できるわけではないことに起因する。原発言にも通訳にも専門的な用語や同音異義語が含まれるし、自然な発話には、言語表現として不明瞭な音声も含まれる。同時通訳記録としては、できるだけ厳密に音声表現を文字化することが望ましいが、同時に、言語として読みやすいものでなければならないので、音声記号ではなく、文字を使う。視覚化の第3段階は、原発言と訳出のシンクロ表記である。これは、原発言と訳出を時間軸上に並記し、実際の訳出のタイミングがわかるようにしたものである。この作業も、文字を使うが、音声との対応において厳密な時間的相対性を確保することは難しい。その点を補うために、音声編集ソフト(DigiOn light)を使い、パソコン上に音声の波形を表示するファイルを作成した。さらに、元のテレビ映像をDVD化して、視覚化資料では表せない側面も分析できる体制を整えた。生の同時通訳の素材はNHK-BSを中心に公共放送で流されたテレビ番組から採取した。これまでに、正味170分を超える素材を集め、その8割の文字化が終わっている。その中で監修を終えた同時通訳記録は約106分あり、順次そのシンクロ表記に着手している、学術論文の形ではまだ成果は発表されていないが、同時通訳プロセスのモデル化、言語理解に関する理論的枠組みを考察しながら、実際の同時通訳の分析にすでに取りかかっている。同時通訳記録の資料化については、NHK衛星放送で放映された英語討論番組5本の文字化を完成させた。

衛星回線を使ったこれら討論の日本語への通訳はぶっつけ本番の同時通訳であり、通訳者の原発話理解をトレースできる資料となった。音声記録としては、コンピュータ・ソフトDigiOn Sound Lightを用いて、英語、日本語を2トラックで保存し、必要に応じて同時通訳のタイミングを音声的に確認できるファイルを完成させた。また、記録された討論のトピックは、「徹底検証イラク戦争」、「世界はアメリカとどう向き合うか」、「テロなき世界の実現」、「国連は機能を回復するか」というように、いずれも、イラク戦争を中心に国際政治を扱ったもので、かつ、担当通訳者が限定されており、正味100分を越える均質的な資料が得られた。理論的な考察に関しては、発話の聞き手としての通訳者がオンラインで形成していく概念的複合体(conceptual complex)を中心に発話理解のプロセスを明示化する手法の有用性が確かめられた。実際の同時通訳を観察すると、文単位の訳ではなく、いくつかの文に散在する概念の統合や、原発話において明示的に表現された言語形式を基に推論される言語外的な知識をふまえた概念構築を確認することができた。発話理解のプロセスは、認知的にタグを付けられた概念的複合体の変容として捉えることによって、その特質を明らかにできることが分かった。このアプローチは、従来の言語学的研究における言語表現中心の記述の弱点を克服するものであり、同時通訳の観察によって初めて実証的に支持され得る。本研究は、言語理解過程のミクロ分析に対するそのようなアプローチの妥当性を示した。
火山噴火が火山体とその周辺域の侵食に及ぼす影響

本研究は、桜島火山を主要な対象地として、現在の小規模噴火と大正噴火のような大規模噴火により細粒火砕物の被覆が土砂災害に及ぼす影響について検討したものである。桜島の山腹及び河川において試験地を設け、表面流出量・侵食量・土石流の計測・観測を行う一方、現地調査と収集資料に基づいて、桜島火山とその周辺域におけるテフラの分布と粒度、桜島大正大噴火後の土砂災害の分布・形態・規模・発生期間・頻度等についての分析を行った。1.火山灰に覆われた林地における表面流発生の限界降雨強度は1.52.0(mm/10min)と非常に小さく、現在の降下火山灰は表土の浸透能を低下させ、表面流の発生を助長している。2.表層の浸透能低下のもとで、桜島ではシ-ト・リル・ガリ侵食、すなわち表面流出に起因する侵食形態が卓越している。桜島の現活動下でのシ-ト・リル・ガリ侵食による年侵食速度は、93mm/yearである。3.桜島の北側河川でのビデオ観測によると、土石流は累加雨量10mmの時10分間雨量45mm、同様に20mmの時34mm、30mmの時23mmと少ない雨量で発生する。4.桜島の大正大噴火では多量の降下火砕物がその南東部周辺域の大隅半島中央部を広く覆った。その堆積厚は数cmから1m以上に達した。最表層を覆った火砕物の推定粒径は、0.040.09mmであり、現在の火山灰の粒径より小さい。これによって、同域では噴火後数年間にわたって土石流や洪水流による土砂・水災害が頻発した。注目すべきは冬場の少ない雨量でも土石流や洪水流が発生していることである。これは、被覆した細粒火砕物が、浸透能を大幅に低下させ、表面流出量を飛躍的に増大させたことによるものと考えられる。
構造構成的看護学における研究方法の統一的理解のための基礎的研究

看護研究での量的研究と質的研究における認識論的な差異から生じる信念対立の問題は、構造構成主義を採用することで回避できる。しかし、量的研究者の質的研究に対するナイーブな不信感を除くためには、質的研究における主観的テクスト解釈についての、理論的な説明が不可欠である。竹田青嗣による会話の現象学的信憑構造、ソシュールの一般言語論によるラングの社会的構成と個人内構造、およびチョムスキーによる脳の深層構造における普遍文法の概念を取り込むことで、ある程度の共通了解を得られるような理路を構築できる可能性を示唆することができるものと考えられた。質的研究の結果の一般化は、統計学的一般化の視点からではなく、Yin(1994)が指摘したように分析的一般化として、エビデンスになり得る。さらに西條(2005)が指摘したように関心相関的「継承」とアナロジーにより、継続的にまた他の研究者に活用され得ると考えられる。本研究のこれまでの結論として、構造主義科学論と構造構成主義に基づき、言語に関する最新の仮説を考慮すると、質的研究も科学として一般化可能な科学的エビデンスをもたらすことができると考えられる。本年度での質的研究の科学性とエビデンス性に関しての成果は、以下のようである。(1)量的研究は客観的実証主義、質的研究は社会構築主義などの相互に異なる認識論を基盤としており、相互了解は困難である。しかし、構造構成主義に基づき、関心相関性の概念を導入することで解決可能であり、"Mixed Methods"などの認識論的基盤を与える。(2)構造構成主義が基盤とする構造主義科学論によれば、「科学は同一性(構造や形式)の追求」であり、科学理論(モデル)は複数あってもよい。すなわち、現象間の関係を表すモデルは全て科学的であると考えてよい。したがって、質的研究から得られたモデルも科学的モデルとなる。ただし、目的とする現象を最も上手に説明できるものがよいモデルとされるので、現象に非適合的なモデルや共通了解の得にくいモデルは、自然淘汰される。(3)テクスト解釈の妥当性は、「言語の信憑構造」に関係する。すなわち、ある現象、話し手、言語表現、聞き手の各間に信憑関係の存在、すなわち認識了解と意味理解の確信成立の程度に還元される。実際には、確信成立は到来的であり、意味不明な点は相互の確認行為により解消されるのが普通である。(4)ソシュールの一般言語論から、研究者がテクスト解釈を「正しく」行うためには、対象者と研究者の頭の中の言語構造(ラング)が同一/同型であることが必要である。(5)質的研究の結果の一般化は、統計学的一般化の視点からではなく、分析的一般化として関心相関的「継承」とアナロジーにより、継続的にまた他の研究者に活用され得る。以上、本研究のこれまでの結論として、構造構成主義に基づけば、質的研究も科学として一般化可能なエビデンスをもたらすことができると考えられる。