hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高齢者運転特性把握による個別適合運転支援システムの構築

本研究は,高齢者のための運転支援システムの開発に有益な知見を得ることを目的とし,ドライブレコーダを用いた高齢者の運転の特徴分析を行った.その結果,高齢者と非高齢の運転の特徴の違いが見出された.また,この結果を踏まえ,高齢ドライバの運転操作特性のモデル化を行い,これを用いて高齢者の無信号交差点通過時の安全度を診断する手法の開発を行った.高齢者の公道走行データに本手法を適用することにより,提案する手法の実現性が示された.本研究は,高齢者のための運転支援システムの開発に有益な知見を得ることを目的とし,ドライブレコーダを用いた高齢者の運転の特徴分析を行った.その結果,高齢者と非高齢の運転の特徴の違いが見出された.また,この結果を踏まえ,高齢ドライバの運転操作特性のモデル化を行い,これを用いて高齢者の無信号交差点通過時の安全度を診断する手法の開発を行った.高齢者の公道走行データに本手法を適用することにより,提案する手法の実現性が示された.1.市街地運転データベースの構築:限定した市街地内の実路を一定期間走行することにより、GPSによるディジタルマップ上での行動パターン、およびハンドル・ペダル操作の個人の運転行動パターンを計測する,運転行動記録システムを作成した。これにより、個別適合支援に向けた走行データベースを構築することが可能となり、本年度は一般運転者の走行データベース構築を行った。次年度では、このシステムを高齢者の運転データ取得に適用し、高齢運転者の走行データベース構築へと拡張する。2.齢者・擬似認知症運転者の運転特性の把握:運転データの再現性や個人差および個人内差の問題を解決するため、一般市街地のデータだけではなく、ドライビングシミュレータ上での運転により、特に後期高齢者や擬似認知症ドライバを被験者として緊急停止場面での運転操作特性を抽出する方法を提案した。これにより、高齢者の運転診断と運転支援設計に役立つ知見を得ることが可能となった。3.個別適合診断アルゴリズムの開発:運転走行データベースからドライバの運転行動データを分類・整理し、確率的データマイニング手法を用いた個別適合診断アルゴリズムを開発した。また、先行車追従場面におけるブレーキペダル操作から、個人の通常時の減速行動・ペダル操作行動のモデル化を行った。これにより、ドライバ個人の運転のくせや運転意図を予測・把握することが可能となった。4.個別適合支援システムの設計指針の作成:蓄積した通常のデータと比較して現在の運転行動に異常を検知した場合に適切な警報や操作介入を加え、個人の運転のくせや運転意図に柔軟に対応し,高齢者の事故低減を実現する個別適合運転支援システムについての、基礎的な検討を行った。1、運転行動データベースの構築:富士河口湖町役場の協力の下で、65歳以上の高齢者の9名の所有車にそれぞれ約2ヶ月間、常時記録型ドライブレコーダを取り付け、運転時刻、車速、加速度、位置、車両周囲映像、運転表情映像などのデータを計測・記録して日常運転データの取得を行った。また比較の対象となる非高齢者として、富士河口湖町役場職員9名の所有車にもそれぞれ約2ヶ月間、同様に日常運転データの取得を行った。2、高齢者の運転特性の把握:高齢者と非高齢者それぞれの日常運転データから、運転する時間や速度・加速度などの車両挙動の違いなどに着目し、高齢者の運転の特徴の抽出を行った。その結果、運転する頻度の高い時間帯などの行動パターンや、速度や加速度の分布形状に違いがあることが明らかになったが、その一方で、これらは運転者の居住地域や生活スタイルの違いにも影響されるということがわかった。3、高齢査の運転診断システムの検討:高齢者の実際の運転データを用いて、高齢者の安全運転診断や安全運転教育を行う手法についての検討を行った。ドライビングシミュレータを用いた検査により得られる高齢者の反応速度などの基礎運転特性から危険回避運転能力を推定・評価し、これを、見通しの悪い交差点通過時などの危険予測日常運転データに適用してシミュレーションを行うことにより、高齢者の危険予測安全運転診断やその結果を元にした安全運転教育を行うことができる可能性を導いた。1、運転行動データベースの構築:富士河口湖町役場の協力の下で、65歳以上の高齢者の5名の所有車にそれぞれ約2ヶ月間、常時記録型ドライブレコーダを取り付け、運転時刻、車両加速度(前後・左右・上下)、車両の走行場所(GPS)、車両周囲映像(カメラ4台)などのデータを計測・記録して日常運転データの取得を行った.また比較の対象となる非高齢者として、富士河口湖町役場職員5名の所有車にもそれぞれ約2ヶ月間、同様に日常運転データの取得を行った。2、高齢者の運転特性の把握:高齢者と非高齢者それぞれの日常運転データから、見通しの悪い無信号交差点の通過時のデータを抽出し、無信号交差点の通過時の走行速度の比較を行った。その結果、一般的な傾向として、非高齢者は交差点の手前で減速して交差点を通過するのに対し、高齢者は交差点手前での減速行動があまり見られないということがわかった。しかし、高齢者の場合は、非高齢者にくらべ、全体的な平均速度が低く、減速行動なしでも交差点の通過速度自体は非高齢者と大差がないことから、交差点手前で減速を行わないというのが高齢者の運転特性といえるかどうかは判断できない。そのため、交差点ごとの安全な通過速度に対してそれ以下で通過しているかどうかで安全運転かどうかを判断することが望ましい。3、高齢者の運転診断システムの開発:見通しの悪い交差点通過時の安全運転診断を行う手法を開発した。

高齢者の実際の運転データをもとに、歩行者や自転車が飛び出してきた場合の自車両の挙動をシミュレーションすることにより、事故が起こりうるかどうかを判定し、交差点通過行動が安全かどうかの診断を行うというものである。
PETによるDNA合成速度の定量的測定に基づいたがん診断法の開発

新規PET薬剤4DSTを用いて、がんのDNA合成速度の定量的測定に基づくがん診断法を開発した。4DSTは安全で、300例以上で検査が行われた。脳腫瘍ではオリゴ系腫瘍の悪性度診断、鑑別診断、治療反応性評価に有用であった。肺がんでは細胞増殖能評価、リンパ節転移の高感度検出、予後予測に有用であった。骨髄腫では腫瘍の高感度検出が可能であった。体幹部腫瘍(大腸がん、腎がん、頭頸部がん)の検出と鑑別診断に有用であった。本研究では、新規に開発したPET薬剤^<11>C-4'-thiothymidine(^<11>C-4DST)を用いて、がんのDNA合成速度をインビボで定量測定できる方法を開発し、その臨床応用に達することを第一の目的とする。次に、^<11>C-4DSTを用いたPETによるDNA合成速度の定量的測定に基づいたがん診断法を、脳腫瘍および肺がん患者へ応用し、^<11>C-4DSTの有用性を明らかにする。本年度は、^<11>C-4DSTについて、5例の脳腫瘍患者ボランティアを対象としたPET計測を施行し、^<11>C-4DSTの安全性評価(副作用調査)、目的機能を測定できるかどうかの有効性評価を行った。また、3例の健常ボランティアを対象とした全身PET計測から、被曝線量の推定を行った。^<11>C-4DST投与に伴う有害事象は認められず、実行線量は4.2μSv/MBqであった。^<11>C-4DSTは腫瘍組織に代謝的にトラップされ、全身計測イメージではDNA合成の盛んな骨髄を明瞭に画像化したことから、^<11>C-4DSTが目的の機能であるDNA合成活性を反映した動態を示すものと考えられた。以上の結果をもとに、脳腫瘍患者を対象とした有効性の評価に関する研究が承認され、現在までに計9名、11例での検査を実施している。^<11>C-4DSTの脳腫瘍への放射能集積は治療状況に応じて変化に富む集積性を示し、同時に撮像した^<11>C-メチオニンとは明らかに異なる結果を示している。特に、放射線治療や抗がん剤の治療に対する腫瘍細胞の反応性を鋭敏にとらえられる可能性が示唆された。本年度は、昨年度実施した^<11>C-4DSTの初期臨床試験(安全性・有効性および被曝線量に関する試験)からがんのDNA合成能を評価できる可能性が示唆されたため、肺がん、脳腫瘍および骨髄腫において有効性について検討を行った。その結果、^<11>C-4DSTは脳腫瘍において治療効果を鋭敏に反映すること、肺がんでは病理組織学的増殖マーカーとの相関に優れること、骨髄腫ではステージング診断において既存のFDGや^<11>C-メチオニンに比べて優れていることが明らかとなった。また、全身スキャンにおける重複がんの結果から^<11>C-4DSTが良・悪性の鑑別診断に有用であることが示唆されたため、現在、症例を追加して検討中である。動物PET研究から^<11>C-4DSTが腫瘍と炎症の鑑別診断において、すでに多くの臨床使用実績がある、^<11>C-メチオニン、^<11>C-コリン、^<18>F-FDG、^<18>F-FLTなどと比較して、腫瘍への集積性および選択性について最も優れた性質を示すことが明らかとなり臨床試験の結果を指示するものであった。以上の結果は、^<11>C-4DSTが、さらに多くの腫瘍での有効性の検討を期待させる内容であった。本研究では、新規に開発したPET薬剤C-11標識4′-thiothymidine(4DST)を用いて、がんのDNA合成速度をインビボで定量測定できる方法を開発し、その臨床応用に達することを第一の目的とする。次に、4DSTを用いたPETによるDNA合成速度の定量的測定に基づいたがん診断法を、脳腫瘍および肺がん患者へ応用し、4DSTの有用性を明らかにする。本年度は、昨年度実施した4DSTの肺がん、脳腫瘍および骨髄腫への応用に加えて、さらに多くの腫瘍への展開や鑑別診断・治療効果判定といった機能診断への展開を行った。既に、300例以上の症例で臨床検査が実施されている。その結果、脳腫瘍では4DSTがメチオニンに比べてオリゴ系腫瘍の悪性度診断、炎症性疾患と悪性腫瘍との鑑別に優れることが明らかとなった。

また、4DSTのみが造影MRIやメチオニンに比べて正確に腫瘍の臨床学的な治療反応性を反映することも明らかとなった。肺がんでは4DSTが造影CTやFDGと比べてリンパ節転移を最も感度良く検出し、かつ予後との相関を予測する結果が得られている。肺癌においても4DSTのみが造影CTやメチオニンに比べて正確に腫瘍の抗がん剤への反応性を評価できる可能性が示唆された。その他、4DSTは体幹部の様々な腫瘍(大腸がん、腎がん、頭頸部がん)を検出でき、鑑別診断にも有用であるとする症例が蓄積されつつある。動物PETを用いた研究から4DSTは急性炎症だけではなく慢性炎症においても鑑別診断に優れるとした結果が得られている。以上の結果から、4DSTの臨床有用性が明らかとなり、さらなる臨床研究の推進が求められる。当初の最終目的であった脳腫瘍および肺がんでの有用性の検討をすでに終えており、新たに他のがんでの検討に入っている点。臨床試験結果は大いに期待できる内容で有り、より多くのがんや病態への展開応用が期待できる。24年度が最終年度であるため、記入しない。PETがん診断にこれまで多くの薬剤が研究的に使用されてきたが、それらに比べ^<11>C-4DSTは増殖能を最も良く反映する薬剤と考えるべき証拠が得られてきた。この診断法の普及は、がん医療へ大きな貢献となると期待でき、更なる発展には^<18>F標識類似体への変換が重要となる。
全体主義と批判理論-フランクフルト学派批判理論の新展開に向けて

テクノ・ビューロクラシー/ビューロ・テクノクラシーを通じた社会・文化的再生産過程を批判的に把握することによって、アドルノが論じていた「自然支配」、「同一化批判」といった主題は、「コミュニケーション的行為」(ハーバーマス)、「承認をめぐる闘争」(ホネット)等の問題群へと首尾一貫して連接されるのでなければならない。ここに新しい問題設定の場面が開かれる。「ヴァイル自伝草稿」の開示、ヘラー教授へのインタヴュー等を通じて明らかにされてきたのはまた、ルカーチの思想史的位置の重要性であり、ルカーチとブロッホの決裂の重大性である。例えばジェイなどに依拠するだけの従来の通念は相当程度、書き変えられなければならないであろう。本年度の中心的課題であった,フランクフルト大学社会研究所所長アクセル・ホネット教授の招聘事業については,残念ながら実現するに至らなかった。昨年六月には高幤が訪独し,今年二月から三月にわたるはずの招聘事業について,同教授と懇談し,概略の同意と確約を得ていた。その後,日本国内の各研究者と討議の上,二月下旬から三月初旬にわたり,北海道大学・東北大学・南山大学・京都大学の順に講演研究集会を開く計画を確定し,準備を進めていたところ,二月初旬に,同教授が予期せぬ思い喘息の発作に見舞われ,さしあたり約二ケ月の間完全な休養状態に入らざるを得なくなり,その結果,われわれの計画は来年度に持ち越すことのやむなきに至った。来年度にはより完壁な準備態勢を整えた上で,成果ある事業としたい。既発表の研究成果としては,中央公論新社刊『哲学の歴史』第10巻488ページ510ページ「ルカーチ」を挙げておく。現在,執筆中の論文『自己保存と批判の根拠』においては,アドルノ哲学の構想を次のように把握する。実在的自然の圧倒的威力が,分業と禁欲を介して,社会文化的強制連関として反照し,同一性思考へと固着される。しかし,この幻惑連関を突破すべく提起される限定否定,同一的ならざるものといった概念があまりにも認識的な次元に局限されているかぎり,「コミュニケーション的行為論」(ハバーマス)を越える「承認をめぐる闘争論」(ホネット)が実践的な次元に然るべく位置づけられなければならない,と。その他の所期の計画については漸次進行中である。『批判理論研究』の創刊にむけた作業が平成20年度のうちにかたちをとることができた第一の成果である。創刊号では、アドルノの「カント純粋理性批判・講義」のうち「啓蒙主義」の部分の翻訳、研究代表者・高幤の論説「批判理論の思想史的位置と意味-『啓蒙の弁証法』を照準にして」、そして他に論文2篇「マルクスの疎外批判と労働の弁証法-真なるものと主体をめぐって」、「自然美とはなにか-アドルノ『美の理論』を通して」を収録する予定であり、近日中に刊行する見通しである。いまひとつ課題は『啓蒙の弁証法』読解を主題とする研究会の続行である。困難な出版事情のなかで、平凡社の編集者による確約が得られたことを報告する。共同参画者は、細見和之(大阪府立大学)、龍村あや子(京都市立芸術大学)、上野成利(神戸大学)、麻生博之(東京経済大学)、古賀徹(九州大学)である。21年度中の完了、出版を期しているとことである。また、国内出張の範囲では、平成20年3月駒沢大学で開催された国際ヘーゲル学会において、招へいされたA.ヘラー教授(ニューヨーク社会研究新学院)からインタヴユーにおいて重要な発言をひきだすことができた。要点を記せば、ルカーチとアドルノとのあいだに進められた和解への交渉が正968年、ブロッホの介入によって中断された、とのことである。これまでの情報・研究の範囲ではあきらかにされていなかった事実であり、現在の思想史研究において示唆するところが大きい歴史的証言である。ホネット教授(フランクフルト大学)については、体調がひきつづき十全とはいえず、確約されていた日本招へいについては、延期せざる得ない状態にある。全体主義が制覇した時代のうちでのアドルノの達成は、自然支配の暴力性の解明と同一性強制の解除への論理であった。戦後に続くハーバーマスの仕事とホネットによる展開は、それぞれコミュニケーション的行為論と承認論とによって、固有の意味での文化と社会へと問題を転位する、という特性をもつ。こうした経緯の反面は、ハーバーマスなどにおけるテクノロジー・テクノクラシー問題の欠落であり、アドルノなどにおけるデモクラシー・ビューロクラシー問題の脱落である。

ビューロクラシーとテクノクラシーとの結合態が新たな全体主義的動向とどのように交錯するのか、ここに批判理論の新展開を期するとき究明されるべき課題の焦点がある。1)ホネット教授の日本招聘については、立命館大学と明治大学の尽力により、2010年3月ひとまず実行されはしたが、そこでの討議はいまだ不十分な水準にとどまっている。同教授の理論を継承する次世代の研究者たちとの交流もふくめて、研究体制の継続が必要である。2)アドルノ、ホルクハイマーの共著『啓蒙の弁証法』読解プロジェクトについては、平凡社編集者の回復をまって再始動すべく、共著者一同の研究体制を調整し続けているところである。3)『批判理論研究』(北海道大学大学院文学研究科哲学講座・高幣研究室編)については、数次にわたる試行を経て、最終版を編集する途上にある。次世代の研究を担うべき研究者たちによる力編が寄稿され、最終的には百数十ページを越える充実した冊子となる見通しである。
変形性関節症における軟骨細胞の再プログラミングのｍｉｃｒｏＲＮＡによる制御

変形性関節症(OA)の病態において脱分化した軟骨細胞が再分化する際の再プログラミングとmicroRNA (miRNA)の関連、その機能と治療に結びつく可能性を検討した。ヒト関節軟骨においてmiR-125bはADAMTS-4を制御する。またヒト関節軟骨細胞表面に発現するCD54/CD44は脱分化状態を表す指標と成り得る。脱分化したOA軟骨細胞は軟骨分化誘導培地でのペレット培養で再分化可能であり、骨髄由来の間葉系幹細胞(MSC)と同等の多分化能を認める。軟骨細胞に発現するmiRNAは脱分化により低下、再分化で高くなった。ラットOAモデルでVerapamilの関節内投与がOA進行を抑制した。変形性関節症(OA)の病態において破壊されていく基質や細胞の中で、脱分化した軟骨細胞が再分化するためにReprogramming(再プログラミング)が起きる可能性について検討し、この"軟骨細胞の再プログラミング"の制御に関与するmicroRNA (miRNA)を同定する。さらにこれらのmiRNAのOAの病態における機能を明らかにし、OAに対する治療に結びつく可能性に関して検討した。1ヒト関節軟骨において、miR-125bがADAMTS-4を制御することを証明した。2単層培養したヒト関節軟骨細胞において、その分化の過程に関連した表面マーカー発現を同定し、脱分化した細胞を選り分けるための指標を定義する試みを行い、表面マーカー発現におけるCD54とCD44の比は、脱分化状態を表す指標の候補と成り得ると考えられた。3脱分化したOA軟骨細胞は軟骨分化誘導培地を用いてペレット培養を行うことで再分化可能であった。4OA軟骨細胞には骨髄由来の間葉系幹細胞(MSC)と同等の多分化能を認めた。OCT4の発現はMSC,正常軟骨細胞、OA細胞では同等であった。NANOGについては、MSCに比べて正常軟骨細胞、OA軟骨細胞の方が数倍高い発現を示した。軟骨細胞に発現することが知られているmiRNAは脱分化により低値を示し、再分化することで発現が高くなる。5Verapamilは軟骨細胞の肥大分化を抑制し、ラットOAモデルではVerapamilの関節内投与がOA進行を抑制した。miR125bがヒト関節軟骨細胞においてADAMTS-4の発現を制御していることに関して、培養軟骨細胞にmiRの強制発現あるいは発現抑制を行い、ADAMTS-4のmRNA発現および蛋白産生の変化を測定した。更にLuciferase assayにてmiRによるADAMTS-4の発現制御効果について検討した結果、ADAMTS-4に結合部位を有するmiRの中で、ヒト関節軟骨においてはmiR-125bの発現が最も高かった。miR-125bの発現はOA軟骨細胞にて正常軟骨細胞より低下していた。Luciferase assayにてmiR-125bがADAMTS-4の発現制御に関わっていることを確認し、更にヒト軟骨細胞においてmir-125bがADAMTS-4の発現増加を抑制することを確認できたことを報告した。(2013Arthritis Research & Therapy)OAにおいては、軟骨基質の破壊と再生が同時に進行していると考えられるが、その過程で軟骨細胞に対してなんらかの再プログラミングを起こそうとする活動があるということを現象としてとらえるために、現在はOA軟骨細胞が多分化能(骨、脂肪)を持つことを確認し、これが骨髄由来幹細胞と表面マーカーの発現パターンがほぼ同じであることを確認した(2013軟骨代謝学会)。また再プログラミング因子(山中ファクター)であるNanog,Sox2などの発現の変化について検討中である。またこれの変化に対して制御に関連するmiRNAについて調査準備中である。再プログラミング因子の通常状態での発現自体が幹細胞以外でははっきりとした文献が存在しないため、PCRで確認できたものに関しても慎重に再検討を重ねていく必要があり(PCR産物の確認、様々なプライマーを用いて確認等)、さらにタンパクレベルでの確認に関しても抗体の問題があり、慎重に進めざるを得ない状況であるため、それなりに変化の状態をつかみつつはあるものの、データとしての信頼性を重視するべきであり、進捗状況としては遅れていると言わざるを得ない。miRNA以前に再プログラミング遺伝子の確認をすることに対して、しっかりとした手法を確立する必要がある。これが達成できれば、それに対するmiRNAの対応、変化を検討する段階に進むことができる予定である。さらに抽出したRNAを用いmiRNA-arrayを用いてmiRNAの発現パターンを検出し、正常軟骨と、OA軟骨から得られたものの比較を行い、発現に変化が起きているmiRNAをピックアップする。候補となったmiRNAについて、PCR法にて発現量を比較検討する。また培養軟骨細胞をIL-1β等の炎症性サイトカインで刺激を行ったものに関してmiRNAの発現量の変化を調査し、炎症性メディエーターとの関連を明らかにする。正常軟骨とOA軟骨での反応の違いに注目して検討する。

これらの評価により、正常軟骨とOA軟骨での内軟骨骨化シグナルや炎症性メディエーターの変化、OAで再プログラミングが起きているのかどうか、またmiRNAとの関連を明らかにすることを目標とする。
リユース・デポジットの世界モデルの構築

2014年・2017年に訪問調査を実施することで得た情報をもとに、使用済みペットボトルの回収を念頭に、スウェーデンのデポジット制度と日本の店頭回収を比較し、日本の店頭回収の今後のあり方を提起した論考を刊行した。そこでは、小売への支援のスキーム、行政収集と店頭回収の棲み分け、達成目標の設定、店頭回収の効率的な活用について提起している。一方、同じく2014年・2017年に研究代表者が訪問調査を実施することで得た情報をもとに、バルト3国のデポジット制度の起点になっているエストニアのデポジット制度について、2018年6月に、中国・北京で開催された2018 International Conference on Resource Sustainabilityで報告した。そこでは、隣接国との関係に注目して検討し、リサイクル料の増加が製造業者に隣接国からの容器を見分けるインセンティブを与えうること、飲料容器税が生産者に容器回収のインセンティブを与えうることを示している。また、2017年に訪問した際には時間不足のため十分な情報収集ができなかった北京にあるIncom社ほかを再訪し、北京における自動回収機を活用した使用済み製品の店頭回収について詳細に把握した。そして、北京における店頭回収の仕組みを、日本の店頭回収のそれと比較し、両者の相違点をまとめ、2019年2月にタイ・バンコクで開催されたThe 4th Symposium of International Waste Working Group Asian Regional Branchで報告した。そこでは、中国と日本でデポジット制度・店頭回収の主な運営主体が異なること、自動回収機との競合者が、中国ではインフォーマルセクター、日本では行政収集であり、このことが使用済みペットボトルの回収量に影響していることなどを提示した。研究代表者は2014年度にヨーロッパにおけるリユース・デポジットに関する調査を実施した。2015年度はこの調査結果をもとに「ヨーロッパにおける飲料容器デポジット制度の着眼点」と「デポジット制度と飲料容器税のポリシーミックスの特徴」についての研究に改訂を重ねた。そして、中国・イタリア・スペインでの国際学会、日本の学会等で報告し議論を交わした。イタリアでの国際学会では、廃棄物管理政策についてのベスト論文賞(Luigi Mendia Award)を受賞し、この論文のポイントを記したEditorialが、2016年6月発行のWaste Management Journal第52巻の巻頭に掲載予定であり、研究代表者の今後の研究の進展への弾みを得ている。また、スウェーデン・デンマークのデポジット運営機関、スウェーデン環境保護庁への訪問ヒアリング調査を実施し、両国のリユース・デポジット、特に、デンマークのリユースの仕組みについて詳細な情報を得た。スウェーデンのルンド市の清掃局、住宅供給公社にヒアリングを行い、スウェーデンの廃棄物管理について理解を深めた。これらの知見は、研究代表者の本務校である福島大学の「環境経済学」「特別演習Japan study program IV」の授業で学生に紹介した。一般市民には、放送大学面接授業で紹介し、福島大学研究振興課のfacebook等で紹介された。また、福島県の3自治体にびんリユースに関する訪問ヒアリング調査を行い、福島県庁と協力して福島県全市町村と情報共有・アンケートを実施した。さらに、研究代表者のゼミ、福島大学生協、福島大学当局等で協力し、福島大学における使用済み弁当容器の回収ボックスなどについて参加型実験を実施しつつ、検討した。このように、日本におけるリユース・デポジットの把握・検討も積み重ねた。2015年度は、様々な機会に、ヨーロッパにおけるリユース・デポジットに関する調査をもとに論文を発表し、議論を交わした。また、スウェーデン・デンマークでの訪問ヒアリング調査の際に共同研究者を訪れ、研究の進捗について議論を交わした。そして、ヨーロッパにおける飲料容器デポジット制度の着眼点について、デポジット制度に関する最近の学術研究の中で位置付け、リユース・デポジット研究の今後の方向性を示すことにした。また、「デポジット制度と飲料容器税のポリシーミックスの特徴」についても、デポジット制度に関する最近の学術研究等に照らして、学術的意義を明確にすることを考えている。さらに、これまでの研究代表者の調査で、リサイクル・リユース両方の観点から十分に情報収集できているデンマークのデポジット制度を、他国のデポジット制度、および、デポジット制度の学術研究の文脈に位置付けることも新たに見通せた。このように、リユースを促進する方策・可能とする条件、デポジット制度の仕組みの情報共有について、世界レベルで体系化する準備と、それを踏まえた経済学的な分析の方向性を見出すことができた。以上の取組と並行して、研究代表者が現在研究拠点にしている福島県で、使用済みのびんや弁当容器の効果的な回収のために、関係者と様々な取組を展開しつつ検討し、適宜、本研究からの示唆を示し、本研究への有意義なフィードバックを得た。研究代表者が座長を務めた環境省「我が国におけるびんリユースシステムの在り方に関する検討ワーキンググループ」への示唆とフィードバックもあった。この中で、日本の事例が本研究に与える意義、本研究の日本への意義が明確になりつつある。2015年10月にイタリアで開催された国際学会で廃棄物管理政策についてのベスト論文賞を受賞した論文の要点を記したEditorialを、2016年6月にWaste Management Journal第52巻の巻頭に掲載した。また、このベスト論文賞に伴い、2016年6月に福島大学学長学術研究表彰を受け、その表彰の記念講演をはじめ、福島大学内外で複数回、受賞論文の内容を含む自身の研究成果を発表した。この中で、自身の研究の社会的意義、今後の可能性などについて、様々な考察を重ね、自身の研究内容を見直すことができた。

そして、これまでに行ってきた現地視察・ヒアリングをもとに、北欧における飲料容器への強制デポジット制度を例に、供給側のインセンティブを様々に明らかにし、それらをもとに経済学的な分析の方向性を示唆する英語論文の作成に尽力した。さらに、研究代表者のゼミ、福島大学生協、福島大学当局等で協力し、福島大学における使用済み弁当容器の回収ボックスに新たな装飾を加えるなどした。そして、福島大学でのこれまでの複数年にわたる弁当容器回収の各方策の効果を、回収率の観点から実証的に検討し、2016年度の廃棄物資源循環学会研究発表会で報告した。また、様々な大学生協の弁当容器回収の方策についてアンケート調査を行い分析した論文を、Journal of Material Cycles and Waste Managementに刊行した。以上のほかに、2017年9月発行予定の『環境経済・政策学事典』に、デポジット制度研究のこれまでとこれからを簡潔にまとめた原稿を作成した。また、2017年3月に京都大学で開催された、植田和弘教授の退職記念シンポジウムで、植田教授のデポジット制度に関する研究と、研究代表者のデポジット制度に関する研究の関係、および、今後のデポジット制度研究の方向性について講演した。本研究では、諸外国のデポジット制度の仕組みについて、世界レベルで共有できるようにし、それを踏まえた経済学的な分析の方向性を示すことを目的の一つとしている。これについては、「研究実績の概要」の欄に示した通り、様々な経過を経て、北欧における飲料容器への強制デポジット制度を例に、供給側のインセンティブを様々に明らかにし、経済学的な分析の方向性を示唆する英語論文を投稿する段階に到達している。また、福島大学を中心とした弁当容器回収についての様々な検討の中で、デポジット制度の仕組みをより具体的に把握することができ、これについても、学会報告・論文化の方向性を見通せている。一方、あと一つの目的である、リユースを促進する方策、リユースを行うことを可能とする条件を導出することについては、自身の研究の社会的意義、今後の可能性などについて、様々な考察を重ねる中で、次の方向性を考えるに至っている。すなわち、これまでに行った海外調査のうち、カナダ・オンタリオ州、リトアニア、デンマークのリユースへの取組の調査結果などを振り返る。さらに、デンマークのリユースを企図したデポジット制度を政府の立場から、現地でのヒアリングも交えつつ深掘りする。当初考えていた様々な国々の現地調査については、「次年度使用額が生じた理由」の欄に記したことのため、行えていない。しかしながら、2016年度に行った、自身の研究の社会的意義、今後の可能性などについての考察から、研究を店頭回収のあり方にシフトさせていく必要性を感じている。このため、当初考えていたノルウェー・スロベニア・ラトビア・中南米への調査については、本研究から優先順位を下げることを考えている。
電子型高温超伝導体単結晶におけるスピン・電荷秩序と電荷ダイナミクス

今年度はNd_<2-x>Ce_xCuO_<4+y>(x=0,0.05,0.1,0.125,0.15)の各単結晶試料をTraveling Solvent Floating Zone法で作製し、光反射率スペクトルを測定することによってその電荷・格子ダイナミクスの温度依存性を調べた。x=0.05,0.10,0.125のas grownの試料においては、x=0.15の非超伝導試料において観測された擬ギャップ構造と同様の構造、および格子振動モードの異常が温度の低下とともに観測された。このことは、本系において、電荷整列あるいは電子論的相分離の不安定性が広い組成範囲にわたって存在していることを示している。また、x=0.15の試料との違いは、ドーピング濃度の低下とともに、擬ギャップ構造のエネルギーが大きくなっていくこと、および、擬ギャップ構造の現れ始める温度が高くなっていくことの2点である。さらに、x=0.125は超伝導-非超伝導転移点の極近傍の試料であるが、この組成でAr中でアニール処理を施した試料に対しても実験を行った。抵抗率は金属的であるが、低温でアップターンを示し超伝導は発現しない。この試料においても、抵抗率のアップターンよりやや高温から擬ギャップ構造が成長しはじめることが観測された。このことは、このようなギャップ構造を示す不安定性が、本系における超伝導抑制の原因であることを強く示唆している。今年度はNd_<2-x>Ce_xCuO_<>4+yの単結晶をTraveling Solvent Floating Zone法で作製し、光学伝導度スペクトルおよびラマン散乱スペクトルを測定することによってその電荷・格子ダイナミクスの温度依存性を調べた。x=0.15の、酸素雰囲気中でアニールされて超伝導を示さない試料と、アルゴン雰囲気中でアニールされて超伝導を示す試料の両方について測定を行った。超伝導を示さない試料についてのみ、低温で光学伝導度の中赤外領域に擬ギャップ的な構造が現れることが見出された。この擬ギャップ的構造は、0.3eV付近を等吸収点とし、スペクトラルウェイトの移動は0.8eV程度にまで及んでいる。この構造は400K程度から温度を下げてくると、340K程度で現れはじめ、100K以下程度で飽和するような温度依存性を示す。また、遠赤外領域のフォノンスペクトルにおいても、超伝導を示さない試料についてのみ異常が観測された。すなわち、400Kにおいては、正方晶の対称性から予想される4本のフォノンが存在しているが、340K以下では温度の低下とともにペンディングモードの周りの振動子強度が増大し、フォノンピークが分裂する様子が観測された。これらの擬ギャップ的な構造およびフォノンモードの異常は同様の温度依存性を示し、共通の起源によるものであることを示唆している。また、これらの異常は典型的な電荷整列系であるMn,Ni,Fe酸化物等において観測されている異常と同様なものであることから、超伝導を示さないNd_<2-x>Ce_xCuO_<4+y>結晶においても電荷整列またはその揺らぎが存在することが示唆される。

このことは、本系において、電荷整列あるいは電子論的相分離の不安定性が広い組成範囲にわたって存在していることを示している。また、x=0.15の試料との違いは、ドーピング濃度の低下とともに、擬ギャップ構造のエネルギーが大きくなっていくこと、および、擬ギャップ構造の現れ始める温度が高くなっていくことの2点である。さらに、X=0.125は超伝導-非超伝導転移点の極近傍の試料であるが、この組成でAr中でアニール処理を施した試料に対しても実験を行った。抵抗率は金属的であるが、低温でアップターンを示し超伝導は発現しない。この試料においても、抵抗率のアップターンよりやや高温から擬ギャップ構造が成長しはじめることが観測された。このことは、このようなギャップ構造を示す不安定性が、本系における超伝導抑制の原因であることを強く示唆している。
気球による星間C^+線の銀河面サ-ベイ

遠赤外線領域は、天文学に残された最後のフロンティアのひとつである。本研究の目的は、この未知なる遠赤外線領域において、新しい観測手法を開発し、新しい天文学の分野を拓くことにある。我々は特に、中性星間ガスをトレ-スする新しいプロ-ブである遠赤外[CII]スペクトル線(波長158μm)に注目した。我々は、このスペクトル線を用いて、広域サ-ベイ観測を効率よく行うことを計画し、これにより星間ガスの新しい姿を明らかにすることを目標とした。平成3年度には、[CII]サ-ベイ専用の気球搭載観測器BICE(Balloonーborne Infrared Carbon Explorer)を用いて、米国アリゾナ大学との協同のもと、米国テキサス州パレスティンのNSBF(National Scientific Balloon Facility)から気球飛翔による観測実験行った。二回の気球飛翔を行い、共に観測に成功し、良質のデ-タを大量に取得することができた。観測範囲は、銀経-10度75度の銀河面、CygーX領域、pーOph暗黒星雲など、広範囲でかつ多種多様にわたる。この観測により、個々のHII領域に付随しない広がった[CII]領域の発見や、暗黒星雲からの強い[CII]放射の検出など、数多くの興味深い結果が得れれた。観測結果は現在解析中であり、近日中にデ-タをまとめ、論文発表を行う予定である。この成果をうけ、平成4年度には同一観測器による南半球での観測を計画している。さらに、観測効率をより高めるために、二次元の遠赤外検出器を用いた「イメ-ジング・ファブリ・ペロ-分光器」を開発に着手した。平成3年度には、そのためにいくつかの基礎実験を行った。平成5年度には、二次元素子を用いた新型分光器による高分解能観測を行う予定である。さらに、平成3年度には、気球観測によって得られた大量の観測デ-タを効率よく解析するための設備を導入した。
星新一らしさを表わす評価関数の構築

コンピュータ将棋はなかなか強くならなかったが、2000年代に保木邦仁が棋譜から評価関数を自動学習する方法(ボナンザメソッドと呼ばれる)を提案してその後ほとんどのシステムがこの方法を採用した結果とても強くなった。最近ではトッププロ棋士に勝つまでになった。本研究はコンピュータ将棋における評価関数の自動学習にヒントを得て小説の星新一らしさを表す評価関数をコンピュータによって構築することを目標とした。本研究の結果、評価関数としては残念ながらあまり精度のよいものはできなかったが、小説のあらすじを生成するための貴重な知見を得ることができた。提案者らは人工知能の技術を用いてコンピュータに星新一のような短編物語、すなわちショートショートを自動創作させることを目指している。そのためにはショートショートのアイデアを創作すること、創作したアイデアを日本語の文章とすることという困難な技術課題が存在するが、創作したショートショートの作品が星新一の作品とどの程度似ているか(星新一らしいか)を評価する尺度も必要になる。作家の特徴は作品で使われる単語や文の長さなどにも表れるが、ストーリーの展開にも当然現れると考えられる。しかしそれをコンピュータで評価する道具が存在しない。本研究はコンピュータ将棋における評価関数の自動学習にヒントを得て小説の星新一らしさを表す評価関数をコンピュータによって構築することを目標とする。星新一の作品を教師データに用いる。ショートショートの作品のストーリーを次にどのように展開させるかは無限の可能性が存在する。無限の探索空間を自動学習可能な有限の空間に縮退させるための工夫が必要である。先行研究で星新一のショートショートの物語の構造を数十のパターンに分類している(星新一ショートショート文学の物語パターン抽出、情報知識学会、vol.20,no.2,pp.123-128)。彼らのパターンはショートショートを理解するためのものでそのままでは本研究の目的には使えないので、本研究では彼らのパターンに修正追加を加えて適切な物語構造パターンの集合を作る。1年目はここまでの部分をほぼ達成することができたと考えている。本プロジェクトは「きまぐれ人工知能作家ですのよ」の一環として、星新一さんらしいストーリーを作ることに焦点を当てている。星新一さんらしさの概念をコンピュータに持たせるために、星新一さんの1000作品から物語構造のパターンの集合を作成し、そのパターンの集合を将棋における合法手集合とみなして改変したボナンザメソッドを用いて星新一さんの傾向に関する評価関数をコンピュータに自動学習させる。プロジェクトで生成する膨大な作品候補をその評価関数で点数化して点数が高い作品を選ぶことで星新一さんらしい小説を生成することを目指すプロジェクトである。今年度は昨年度にかなりの程度作っていたパターン集合をさらに精緻なものに更新した。そのパターン集合を将棋の合法手とみなして改良版ボナンザメソッドを用いて評価関数を作る実験を行なった。データ数が少ない(将棋が数万局あるのに対して星新一さんの作品は千程度である)ことも原因の一つと思われるが、評価関数がまだ満足するレベルに達していないのが現状である。一方で「きまぐれ人工知能作家ですのよ」プロジェクトとしては文章生成の部分をかなりの程度実現することができた。数十万の数の作品候補を生成することができるようになった。評価関数の精度をあげるために予定を変更してわれわれ人間が星新一さんを真似た作品を試作してその作品に対する評価関数の値を調整するという手法を取り入れていきたいと考えている。昨年度はプロジェクト全体として星真一賞という文学賞にわれわれの作品を応募してその作品について広く発表することを大きな目標とした。その結果一部の作品が一次審査を通り多くのマスコミに取り上げてもらうことで広く知ってもらうことができた。われわれもこの目標の実現のためにかなりの労力を割いたので、研究自体としてはそれなりに進めることができたものの、口頭発表や論文などの形で成果を出すことができなかった。次の年度以降は出せるようにしていきたい。本プロジェクトは「きまぐれ人工知能プロジェクト作家ですのよ」の一環として、星新一さんらしいストーリーを作ることに焦点を当てている。星新一さんらしさの概念をコンピュータに持たせるために、星新一さんの1000作品から物語構造のパターンの集合を作成し、そのパターンの集合を将棋における合法手集合と見なしてコンピュータ将棋で使われているボナンザメソッドを改変することによって星新一さんらしさに関する評価関数をコンピュータに学習させる。「きまぐれ人工知能プロジェクト作家ですのよ」全体で生成する膨大な作品候補をその評価関数で点数化して、点数が高いものを作品として選ぶことで星新一さんらしい小説を生成することを目指している。星新一さんの作品だけを分析対象とするという当初の方針だけで星新一さんらしさを見出すことがそう簡単でないことが判明したので、本年度は一時的に星新一さんと他の作家との比較を行なってみた。星さんと並んで小松左京さん、筒井康隆さんがSFにおける三大巨匠と言われているので、今回は小松左京さんを比較対象として選んだ。小松さんのショートショート作品200と星さんのショートショート作品をランダムに200選び、両者の違いについて分析した。文章の長さ、会話文の割合、漢字の割合、作品の長さなど文学作品の形式的な評価項目について調べることによってどの部分が両者の作品の特徴となっているかを見出した。研究を延長してこの結果を用いることで評価関数を精緻化していきたいと考えている。当初は星新一さんの作品のみを対象として評価関数を作成することを考えていたが、試みた結果としてそれだけではなかなか期待している評価関数を作るのがむずかしいことがわかった。

そこで小松左京さんのショートショートと比較することをによって星新一さんの作品の特徴を抽出した。これを評価関数に組み込む手段について検討したい。提案者らは人工知能の技術を用いてコンピュータに星新一のような短編物語、すなわちショートショートを自動創作させることを目指している。そのためにはショートショートのアイデアを創作すること、創作したアイデアを日本語の文章とすることという困難な技術課題が存在するが、創作したショートショートの作品が星新一の作品とどの程度似ているか(星新一らしいか)を評価する尺度も必要になる。作家の特徴は作品で使われる単語や文の長さなどにも表れるが、ストーリーの展開にも当然現れると考えられる。しかしそれをコンピュータで評価する道具が存在しない。本研究はコンピュータ将棋における評価関数の自動学習にヒントを得て小説の星新一らしさを表す評価関数をコンピュータによって構築することを目標とした。無限の探索空間を自動学習可能な有限の空間に縮退させるための工夫が必要である。佐藤らが星新一のショートショートの物語の構造を数十のパターンに分類している(佐藤千恵他:星新一ショートショート文学の物語パターン抽出、情報知識学会、vol.20,no.2,pp.123-128)。佐藤らのパターンはショートショートを理解するためのものでそのままでは本研究の目的には使えないので、本研究では佐藤らのパターンに修正追加を加えて適切な物語構造パターンの集合を作った。その中で星新一がどのパターンを選択したかを教師信号としてボナンザメソッド(これも本研究に適したものに改変する)を適用して(あたかも羽生善治らしさを表す評価関数を学習するように)星新一らしさを表す評価関数を学習した。それなりの評価関数はできたものの、残念ながら期待したほど優れたものにならなかった。今後はその理由を分析して評価関数をよいものにしてきたいと考えている。コンピュータ将棋はなかなか強くならなかったが、2000年代に保木邦仁が棋譜から評価関数を自動学習する方法(ボナンザメソッドと呼ばれる)を提案してその後ほとんどのシステムがこの方法を採用した結果とても強くなった。最近ではトッププロ棋士に勝つまでになった。本研究の結果、評価関数としては残念ながらあまり精度のよいものはできなかったが、小説のあらすじを生成するための貴重な知見を得ることができた。本研究では佐藤らのパターンに修正追加を加えて適切な物語構造パターンの集合を作ることを第一段階として目指してきたが、その集合は試作することができた。しかしまだその集合の正当性は評価できていないので、今後評価することによって集合を適宜修正していく必要がある。
EUにおける自由移動と福祉国家―欧州諸国の事例から

欧州において労働者の自由移動が定められてからほぼ60年が経過するが、各国の福祉国家と欧州での自由移動の両立は、以来実現が目指されてきた古くて新しい課題である。EU市民の自由移動は価値ある統合の成果として広く認められてきた一方、人々の反EU感情もまたこの自由移動を通じた福祉へのアクセスに対し最も強く表現されてきた。ここには国際的に開かれた自由市場と、国境によって閉ざされた各国の連帯との緊張関係が端的に表れている。本研究は、近年のEUにおいて人の自由移動の政治問題化が顕著になるなか、EUと各国がどのようにこの緊張関係を調整し、両立可能なものとしようとしているのかを明らかにすることを目指す。
質量分析法による電位依存性ナトリウムチャネルの立体構造解析と機能相関研究

糖鎖断片化反応の活性化エネルギーとナトリウムイオン付加による糖鎖イオンの安定化エネルギー(ΔH298)との相関を調べた。さらに、1,2-trans-glycoside(β-Glc,β-Gal,α-Man)は1,2-cis-glycoside(α-Glc,α-Gal,β-Man,α-Fuc)よりも反応の活性化エネルギーが高く、安定なグリコシド結合であることが分かった。この理由は1,2-cis-glycosideではアノマー効果によりグリコシド結合開裂反応の遷移状態が安定化され、活性化エネルギーが1,2-trans-glycosideの遷移状態よりも低下するためである。一方、β-GlcNAc,β-GalNAcの場合、立体化学的な制約により、6位ヒドロキシ基が関与する別種の機構で開裂反応が進行するため、開裂反応の活性化エネルギーはα-GlcNAc,α-GalNAcよりも低かった。シアリル結合(NeuNAcα2-3Gal,NeuNAcα2-6Gal)についても解析を行ったところ最も不安定な結合であることが分かった。この要因として、シアル酸残基に含まれるカルボン酸由来の酸性プロトンが反応機構に関与しているため、開裂反応が進行しやすいと推察される。また、1-6結合の特徴として他の結合よりも断片化反応の活性化エネルギーが高い傾向があった。1-6結合は柔軟な立体配座を取ることが可能であり、ナトリウムイオンに対する酸素原子の配位数が増加することで、他の結合よりも大きく安定化を受けるためであると考えられる。計算により求めた活性化エネルギーの序列はα-Man>β-Gal>α-GalNAc>β-Man(Manβ1-4GlcNAc)>α-Gal>β-Man(Manβ1-4Man)>β-GalNAc〓α-Fuc>α-NeuNAcとなり、種々のオリゴ糖鎖のCID実験から導出されたグリコシド結合の安定性と一致することが分かった。質量分析法を用いた巨大膜タンパク質の解析にあたり、本研究では膜タンパク質を分解して得た断片化ペプチド、ならびに翻訳後修飾により付加された糖鎖についてMALDI質量分析を行うことを計画している。質量分析法を用いて化合物の構造情報を得る上で、イオン化した化合物の正/負双方の帯電状態が大きく影響し、中でも負イオン化した生体物質の断片化解析は、従来一般的に用いられている正イオン解析とは異なった構造情報を反映した断片化スペクトルが得られるため、生体化合物の構造解析の上で有用である。しかし、中性化合物の効率的負イオン化は正イオン化に比べて一般に困難なケースが多い。そのため、中性生体物質の効率的イオン化を検討することは本研究の遂行には有用と考え、種々条件検討を行った。生体化合物の中で、とりわけ負イオン化が困難であった中性糖鎖に注目し、それらの効率的負イオン化のための検討を行った。中性糖鎖はMALDI質量分析法でイオン化する際、脱プロトン化分子[M-H]^-が非常に不安定であり、生成直後に分解してしまうという点が解析を困難なものにしていたが、クロリドイオン付加分子[M+Cl]^-は安定であり、分解することなく観測される。クロリドイオン付加分子生成のために、マトリックスにβ-carbolineの一種であるハルミンを用い、クロリド源として塩化アンモニウムを用いた。種々の条件検討の結果、塩化アンモニウムをハルミンに対して過剰量添加した時に、イオン化効率は増加し、従来報告されていたイオン化効率の10倍近い改善に成功した。従来、マトリックスに過剰な塩を添加することは、化合物のイオン化を阻害する要因として考えられていたが、本研究の結果は全く正反対の結果が得られた。この理由として、過剰に加えた塩がマトリックスと複合体を形成し、塩酸塩に変化した結果、マトリックスの光化学物性が変化してMALDIのレーザー源である窒素レーザー光(λ337nm)をより効率的に吸収することが可能になったためであることを種々の分光分析によって明らかにした。この知見は、質量分析法による生体物質分析の基盤として、中性糖鎖のみならず、中性ぺプチドのような生体物質にも応用可能なものであると期待される。今後は質量分析法を用いた生体物質の断片化解析のための研究として、糖ペプチドを含めた種々の生体化合物について断片化反応の研究を進めていく予定である。膜タンパク質の半数以上は翻訳後修飾を受けているとされている。中でも糖鎖修飾はタンパク質機能変化に大きく影響すると考えられていることから、糖鎖構造解析は生体化合物の機能解析に必須であると考えられる。本研究では、質量分析法によるタンパク質構造解析の一環として、糖鎖構造解析に着目して研究を行っている。糖鎖は近代、大規模な質量スベクトルデータベースが構築されつつあるが、反応機構については分っていないことが多い。反応機構を知ることで、将来的に糖鎖の断片化スペクトルを分子構造から予測することが可能性になると考えられ、断片化スペクトルのデータベースマッチングによる簡便な糖鎖構造決定の理論的な補強が期待できる。上記の理由から、本年度は質量分析計内における生体分子の断片化反応に注目し、従来明らかでなかった負イオンオリゴ糖鎖の断片化反応を実験、理論的手法を用いて解析した。反応機構解析に用いるオリゴ糖鎖として、ルイス型3糖構造異性体、Lewis a (Le^a)とLewis X (Le^X)を用い、安定に生成するイオン種であるクロリドイオン付加分子として解析を行った。

その理由として、これらのイオンからは負イオンオリゴ糖鎖の断片化反応に特徴的なC,Z-typeの断方化が観測されるため、ルイス糖鎖の断方化解析が他のオリゴ糖鎖の断方化反応にも適用可能であるからである。本研究により巨大なオリゴ糖鎖の解析に量子化計算が用であるかどうか検証ができることが期待できる。上記の理由により、ルイス型3糖の断片化反応機構解析を行った。この結果、実験により類推した反応機構を量子化計算で検証することで、実験結果を合理的に説明可能な反応モテルを見出すことができた、即ち、実験と理論的手法の組み合わせが、負イオンオリゴ糖鎖の断片化反応の解析に有用であることが分かった。本研究で用いたオリゴ糖鎖の反応機構を実験、理論の双方のアプローチによる解析手法を用いて、今後様々なオリゴ糖の断片化反応機構解析研究が展開されることが期待できる。糖鎖断片化反応の活性化エネルギーとナトリウムイオン付加による糖鎖イオンの安定化エネルギー(ΔH298)との相関を調べた。さらに、1,2-trans-glycoside(β-Glc,β-Gal,α-Man)は1,2-cis-glycoside(α-Glc,α-Gal,β-Man,α-Fuc)よりも反応の活性化エネルギーが高く、安定なグリコシド結合であることが分かった。この理由は1,2-cis-glycosideではアノマー効果によりグリコシド結合開裂反応の遷移状態が安定化され、活性化エネルギーが1,2-trans-glycosideの遷移状態よりも低下するためである。一方、β-GlcNAc,β-GalNAcの場合、立体化学的な制約により、6位ヒドロキシ基が関与する別種の機構で開裂反応が進行するため、開裂反応の活性化エネルギーはα-GlcNAc,α-GalNAcよりも低かった。シアリル結合(NeuNAcα2-3Gal,NeuNAcα2-6Gal)についても解析を行ったところ最も不安定な結合であることが分かった。この要因として、シアル酸残基に含まれるカルボン酸由来の酸性プロトンが反応機構に関与しているため、開裂反応が進行しやすいと推察される。また、1-6結合の特徴として他の結合よりも断片化反応の活性化エネルギーが高い傾向があった。1-6結合は柔軟な立体配座を取ることが可能であり、ナトリウムイオンに対する酸素原子の配位数が増加することで、他の結合よりも大きく安定化を受けるためであると考えられる。計算により求めた活性化エネルギーの序列はα-Man>β-Gal>α-GalNAc>β-Man(Manβ1-4GlcNAc)>α-Gal>β-Man(Manβ1-4Man)>β-GalNAc〓α-Fuc>α-NeuNAcとなり、種々のオリゴ糖鎖のCID実験から導出されたグリコシド結合の安定性と一致することが分かった。