hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ソーシャルメディアにおける学術文献言及量予測モデルの構築

ソーシャルメディアによる言及をもとにした,新たな学術文献評価指標を開発することを目指し,本年度は主に,(1)ソーシャルメディア上の情報拡散の分析,および,(2)ニュースメディアに現れる学術雑誌の分析,を行った。(1)については,前年度に立てた推進方策をもとにして実施した。まず,推進方策に従い,言及分野ごとの分析を実施したものの,日本の学術文献においては特段の特徴を発見することができなかった。このため,ソーシャルメディア上の情報拡散そのものに焦点を当てた分析を実施し,応用のための知見を得ることとした。具体的には,伝達特性がそれぞれ異なりそうな政治ツイートを対象とし,各政党のツイートがどのように拡散するのかを分析した。その結果,各政党のフォロワー数よりも,その周囲のソーシャルグラフの形状の影響が大きいことが明らかになった。このことは,学術文献の言及においても,周囲のソーシャルグラフの取得が重要であることを示唆している。(2)については,ソーシャルメディアによる言及は,従来のニュースメディアによる影響が大きいと考え,ニュースメディアにおいて,どのような学術雑誌が言及されているのかの分析を実施した。記事テキストから学術雑誌名を自動抽出するアルゴリズムを開発し,ニュースメディアに現れる学術雑誌を分析したところ,特定の学術雑誌に偏って出現していることが分かった。さらに,全国紙などのメディアにおいては,歴史ある学術雑誌がよく出現する一方で,紙媒体を有さないネット限定メディアにおいては,新興のオープンアクセス学術雑誌がよく出現する傾向があることが明らかになった。当初の研究方針を変更せざるを得なかったものの,要素技術の開発,分析については順調に進み,それらの成果は学術雑誌等で公表した。ソーシャルメディアによる言及をもとにした,新たな学術文献評価指標を開発することを目指し,本年度は主に,(1)データ収集範囲の拡張,および,(2)言及要因の調査,を行った。(1)については,主要な大学の機関リポジトリを追加するなど,対象とする文献データベースの範囲を広げた。また,より多くの学術文献に対する言及を取得できるよう,収集対象とするソーシャルメディアの範囲を広げた。(2)については,日本の学術文献を対象とした言及要因の調査を行い,次に述べる知見などを得た。まず,ソーシャルメディアで言及されている日本の学術文献は1.0%2.2%程度であり,日本国外を対象とする従来の調査結果(10%20%程度の文献が言及される)よりも小さな値であった。また,様々なソーシャルメディアのうち, Twitterからの言及量がほかよりも著しく多かった。そして,従来の調査結果と異なり,本研究で作成したデータにおいては,ソーシャルメディアでの言及量と論文出版年との関係は見いだせなかった。最後に,理工学系の論文よりも人文社会学系の論文の方が,ソーシャルメディアでよく言及されることが明らかになった。以上のほかにも,ソーシャルメディアの言及を利用するためのデータ分析を進め,ソーシャルグラフの構築方法を変えることにより,実際の友人関係に近づけることができることが明らかになった。また,情報の伝搬特性についても調査し,一部のユーザが拡散に大きく寄与していることを確認した。本年度はデータ収集範囲を拡張し,言及要因の調査を目標としており,この調査結果は学術雑誌で公表した。よって,おおむね順調に進展しているといえる。ソーシャルメディアによる言及をもとにした,新たな学術文献評価指標を開発することを目指し,本年度は主に,(1)ソーシャルメディア利用ユーザの分析,および,(2)情報拡散に着目した言及量予測モデルの開発,を行った。(1)については,言及量を予測するにあたり,言及するユーザの属性等を理解するために実施した。本年度の研究では,居住地推定を題材とし,場所に関する情報を投稿せずとも,一見場所とは関係のない天気に関する情報でも居住地の推定が可能であることが分かり,ユーザのプライバシーが意図せず漏れている可能性があることが示唆された。また,このようなプライバシーがプロフィールなどに記載されるのかどうかを日英の言語別に調べたところ,日本語ではユーザの現在の状況が,英語ではユーザの誕生日などが記載される傾向にあることが明らかになった。このほかにも,引っ越しなどの環境の変化におけるソーシャルグラフの収束時期を調査したところ,事象が発生してから半年から1年後にグラフが収束することが分かった。(2)については,ソーシャルグラフ上で情報拡散が生じるという仮説を立て,カスケードモデルによる情報拡散モデルを構築し,言及量の予測を試みた。しかしながら,収束した言及量の予測については,ソーシャルグラフにおけるカスケードモデルよりも,初期言及量の方がモデルのあてはまりがよかった。そのため,本年度の研究では,ソーシャルグラフ上で情報拡散が生じるという仮説を積極的に支持する結果が得られていない。ただし,言及される論文ごとに,言及者間の平均距離が大きく異なることが分かり,分野を絞れば情報拡散モデルのあてはまりがよくなる可能性もある。本年度は情報拡散に着目した言及量予測モデルの構築を目指したものの,仮説を積極的に支持する結果が得られなかった。ただし,今後の方策に繋がる結果が得られたため,一定の進捗があった。

このため,ソーシャルメディア上の情報拡散そのものに焦点を当てた分析を実施し,応用のための知見を得ることとした。具体的には,伝達特性がそれぞれ異なりそうな政治ツイートを対象とし,各政党のツイートがどのように拡散するのかを分析した。その結果,各政党のフォロワー数よりも,その周囲のソーシャルグラフの形状の影響が大きいことが明らかになった。このことは,学術文献の言及においても,周囲のソーシャルグラフの取得が重要であることを示唆している。(2)については,ソーシャルメディアによる言及は,従来のニュースメディアによる影響が大きいと考え,ニュースメディアにおいて,どのような学術雑誌が言及されているのかの分析を実施した。記事テキストから学術雑誌名を自動抽出するアルゴリズムを開発し,ニュースメディアに現れる学術雑誌を分析したところ,特定の学術雑誌に偏って出現していることが分かった。さらに,全国紙などのメディアにおいては,歴史ある学術雑誌がよく出現する一方で,紙媒体を有さないネット限定メディアにおいては,新興のオープンアクセス学術雑誌がよく出現する傾向があることが明らかになった。当初の研究方針を変更せざるを得なかったものの,要素技術の開発,分析については順調に進み,それらの成果は学術雑誌等で公表した。本年度の調査により,ソーシャルメディアでの言及量と論文出版年との関係に関して,これまでに報告されている調査結果と異なる結果を得た。これまでに利用されてきたデータ(本研究で作成したデータと異なるデータ)に不備があることが示唆されており,まずは,この点をより詳細に調査する。そして,ソーシャルメディア上における情報の拡散経路に着目した言及量予測モデルの構築に取り組む。ソーシャルグラフ上で情報拡散が生じると仮定したことに対し,言及対象の分野によって,その拡散具合が異なるのではないかと考え,言及対象の分野ごとに分析を進める。スケジュールの都合などにより,予定していた国内外の研究集会への参加経費(参加費・旅費)を執行しきれなかったため。期待通りの研究結果が得られず,予定していた国内外の研究集会への参加経費(参加費・旅費)を執行しきれなかったため。研究成果を発表するため,国内外の研究集会への参加経費(参加費・旅費)および論文投稿料としての執行を予定している。言及量の予測モデルを構築するための分析用計算機の購入を予定している。また,分析対象データの品質を上げるため,データ整理のための人件費に充当する。
蛋白質ナノスペースにおいて超高速・高効率光反応が特異的に起こるのは何故か

凝縮系光化学反応と異なり生体系の光反応ではその初期過程が特異的にbarrierless乃至coherentな超高速反応で且つ極めて高効率の場合が知られているが、何故そうなのかという基本的な問題点は明らかにされていない。独特の高い機能を備えた複雑系である光応答性蛋白質の超高速・高効率反応の基礎にある仕組みの解明を目指して、fsレーザーによる蛍光ダイナミクスの研究を世界に先駆けてRh、PYP及びFPについて行い、光励起によるクロモフォア(chr)の構造変化や電子移動反応に対し蛋白質環境場(Protein Nanospace, PNS)の効果が極めて重要なことを具体的に示した。さらに本基盤研究(C)によって、装置の光学系の改良で時間分解能を上げて測定を行った結果、1.PYP、Rh、FPいづれの場合も光励起による超高速反応は励起フランク-コンドン状態から蛍光状態へ移動直後の振動非緩和状態から起こっている可能性大であることがさらに明らかになった。また、2.本研究代表者は以前からPYPのChrの励起状態でのtwistingによる蛍光減衰過程を種々の波長で観測した結果、ChrのtwistingにはChr自身やPNS中でChrと相互作用している蛋白質のcoherentな振動がcoupleしておりその振幅が蛍光減衰初期に若干減少するため蛍光帯のsharpeningが起こっていることを予言していたが、実際に時間分解能を上げた測定で、蛍光減衰曲線に付随するcoherentな振動を世界ではじめて観測した。また、3.Rhの場合にもcoherentな振動が蛍光減衰曲線に付随していることを示す結果を得た。さらに、4.PYPのChrを類似の若干異なる構造のものと入れ替えたアナログ体についてはPYPやPYP mutantの場合と異なり、超高速twistingによる蛍光減衰も付随するcoherentな振動も殆ど観測されず、蛍光スペクトルの超高速動的Stokes shiftがみられることを発見した。FPの超高速光誘起電子移動に対するPNS効果の解明も含めてさらに詳細な検討を計画している。光励起に対し超高速光異性化反応を示す視覚の光センサー蛋白質Rh,走光性バクテリアの同様な蛋白質PYP及び光生物反応系ではないが、光励起により超高速電子移動反応を行うフラビン蛋白質FPを含めて、これらの蛋白質のナノスペース(PNS)において特異的に超高速、高効率の光反応が起るのは何故かという問題の解明のため、その光反応の基本的なダイナミクスとメカニズムをfs分光による研究で明らかにするのが本研究の目的であり、特に(1)PNSにおけるこれらの超高速反応は振動非緩和状態から起っている可能性大であることが現在までの我々の研究で予想され、(2)Rh, PYP, FPは光吸収を行うクロモフォア分子の構造は全く異なるが類似の超高速、高効率反応を行い、PNSの環境場効果が極めて重要なことを示している点に着目して研究を計画した。PYPの蛍光減衰過程は非指数関数的であり、蛍光帯の両端でより速い減衰が減衰初期にみられ蛍光帯の尖鋭化が起っていることが分かった。これはクロモフォア蛍光の超高速減衰の原因であるtwistingにcoupleしているクロモフォアやそれと相互作用しているPNSのコヒーレントな振動の振幅が減衰初期に若干dampするためと考えられるが、最近我々はPYP及び種々のmutantも含めて従来よりも高時間分解能の測定を行った結果、蛍光減衰曲線にそのようなコヒーレントな振動による量子ビートを国際的にもはじめて観測した。

このコヒーレントな振動はクロモフォアのtwisting運動とcoupleして異性化反応を加速している可能性があるが、mutationによってクロモフォア周辺のPNS構造が若干乱雑になるとtwistingはおそくなりコヒーレント振動は若干速くdampする。また変性により蛋白質をunfoldingして乱雑な運動をしている水溶媒でクロモフォアが囲まれた状態ではコヒーレントな振動は消滅した。このような研究を他の蛋白質にも広げ、PNS反応場の特異なメカニズムを解明し、一般的原理を確立する方向へ研究を進めている。凝縮系光化学反応と異なり生体系の光反応ではその初期過程が特異的にbarrierless乃至coherentな超高速反応で且つ極めて高効率の場合が知られているが、何故そうなのかという基本的な問題点は明らかにされていない。独特の高い機能を備えた複雑系である光応答性蛋白質の超高速・高効率反応の基礎にある仕組みの解明を目指して、fsレーザーによる蛍光ダイナミクスの研究を世界に先駆けてRh、PYP及びFPについて行い、光励起によるクロモフォア(chr)の構造変化や電子移動反応に対し蛋白質環境場(Protein Nanospace, PNS)の効果が極めて重要なことを具体的に示した。さらに本基盤研究(C)によって、装置の光学系の改良で時間分解能を上げて測定を行った結果、1.PYP、Rh、FPいづれの場合も光励起による超高速反応は励起フランク-コンドン状態から蛍光状態へ移動直後の振動非緩和状態から起こっている可能性大であることがさらに明らかになった。また、2.本研究代表者は以前からPYPのChrの励起状態でのtwistingによる蛍光減衰過程を種々の波長で観測した結果、ChrのtwistingにはChr自身やPNS中でChrと相互作用している蛋白質のcoherentな振動がcoupleしておりその振幅が蛍光減衰初期に若干減少するため蛍光帯のsharpeningが起こっていることを予言していたが、実際に時間分解能を上げた測定で、蛍光減衰曲線に付随するcoherentな振動を世界ではじめて観測した。また、3.Rhの場合にもcoherentな振動が蛍光減衰曲線に付随していることを示す結果を得た。さらに、4.PYPのChrを類似の若干異なる構造のものと入れ替えたアナログ体についてはPYPやPYP mutantの場合と異なり、超高速twistingによる蛍光減衰も付随するcoherentな振動も殆ど観測されず、蛍光スペクトルの超高速動的Stokes shiftがみられることを発見した。FPの超高速光誘起電子移動に対するPNS効果の解明も含めてさらに詳細な検討を計画している。
クロマチンリモデリングによる幹細胞老化と癌の制御機構の解明

本研究はクロマチンリモデリング因子CHD8による幹細胞老化制御機構の解明である。組織幹細胞の老化は種々の疾患やがんなどの加齢関連疾患の発症に深く関与している。近年、CHD8の機能の消失が自閉症発症を引き起こすことが多数報告されており、自閉症の責任候補遺伝子として注目される中、CHD8ヘテロノックアウトマウスは自閉症様の表現型を示すことを当研究室が報告している。また以前より、CHD8はリンカーヒストンであるヒストンH1を呼び込むことで、がん抑制遺伝子p53活性を抑えることが当研究室により明らかとなっている。このように注目度が非常に高い遺伝子が幹細胞老化に関わる可能性が高いことが考えられ、その機能を詳細に解析することが急務であると考えられる。予備的な研究から、血液細胞特異的CHD8ノックアウトマウスの造血幹細胞は、老齢のヒトでもマウスでも認められる表現型と合致する結果が得られている。さらに、さらに、血液細胞特異的CHD8/p53ダブルノックアウトマウスでは、血液細胞特異的CHD8ノックアウトで認められた老化様の表現型が部分的に回復することが明らかとなった。さらに、CHD8の量的調節による老化と癌化の制御機構を解明するためCHD8トランスジェニックマウスを作製し評価した。しかし、CHD8の発現量は造血幹細胞において非常に厳密に調節されているのか、血液細胞特異的にCHD8を発現誘導すると、幹細胞性が減弱することが明らかとなった。したがって、CHD8トランスジェニックマウスを用いたCHD8の量的制御によるアプローチは困難を極めることがわかった。本研究は、自閉症を発症する責任遺伝子として世界中で最も注目を集めている、クロマチンリモデリング因子CHD8が老化とがんに関わっている可能性について研究している。マウスを用いた老化やがんの研究は時間を要する実験が多いが、当初の予定と大きなずれなく進行していると考えている。2018年度では、p53/CHD8ダブルノックアウトマウス解析がほぼ終了し、さらにCHD8の量的制御を行うためCHD8トランスジェニックマウスの解析を行っていたが、CHD8-p53系では十分に説明できない点もいくつか見られている。現時点では最低限の肝となるデータは得られているが、マウスを用いた老化研究に加えてp53ノックアウトマウスを解析していることから、マウスの遺伝的な死亡が原因となり予定通りに研究を進めるのは困難な場合もあるため、今後の実験の進捗に左右する可能性も考えられる。2019年度では、CHD8-p53系では説明できない表現型をより詳細なメカニズムの解明を行うためのに大規模解析を計画している。サンプルは十分に揃いつつあるので、2019年度の上半期までには大規模解析の結果が得られると考えられる。これにより、CHD8による老化制御の十分な知見が得られ、論文発表可能であろうと考えられる。予備的な研究から、CHD8は造血幹細胞において高発現していること、血液細胞特異的CHD8ノックアウトマウスの造血幹細胞は、造血幹細胞分画の増加、一部の老化関連遺伝子の発現上昇、幹細胞性の減弱という老齢のヒトでもマウスでも認められる表現型と合致する結果が得られている。そこで、当該年度ではこれらの表現型がどういった分子メカニズムでおこるかを解明するためのマウスを用いた解析を行った。血液細胞特異的CHD8/p53ダブルノックアウトマウスを作製し、造血幹細胞の幹細胞性の評価および、連続移植実験を行った。その結果、血液細胞特異的CHD8ノックアウトマウスの造血幹細胞で認められた老化様の表現型が部分的に回復することが明らかとなった。さらに、血液細胞特異的CHD8/p53ダブルノックアウトマウスの骨髄細胞を移植すると、血液細胞特異的CHD8ノックアウトの骨髄細胞の移植で認められた血液細胞再構築能が回復することなど、CHD8/p53ダブルノックアウトマウスの造血幹細胞はこれら老化様の表現型の多くを回復するであろうことが明らかとなった。本研究は、自閉症を発症する責任遺伝子として世界中で最も注目を集めている、クロマチンリモデリング因子CHD8が老化とがんに関わっている可能性を研究している。一方で、メカニズムの解明のための大規模解析を計画していたが、同時に行っていたp53/CHD8ダブルノックアウトマウスの表現型がCHD8ノックアウトマウスの表現型をほぼ回復したため、この必要性が薄れ、大規模解析の優先順位を下げ、p53/CHD8ダブルノックアウトマウスの解析に主眼を置いている。

現時点では最低限の肝となるデータは得られているが、マウスを用いた老化研究に加えてp53ノックアウトマウスを解析していることから、マウスの遺伝的な死亡が原因となり予定通りに研究を進めるのは困難な場合もあるため、今後の実験の進捗に左右する可能性も考えられる。本研究はクロマチンリモデリング因子CHD8による幹細胞老化制御機構の解明である。組織幹細胞の老化は種々の疾患やがんなどの加齢関連疾患の発症に深く関与している。近年、CHD8の機能の消失が自閉症発症を引き起こすことが多数報告されており、自閉症の責任候補遺伝子として注目される中、CHD8ヘテロノックアウトマウスは自閉症様の表現型を示すことを当研究室が報告している。また以前より、CHD8はリンカーヒストンであるヒストンH1を呼び込むことで、がん抑制遺伝子p53活性を抑えることが当研究室により明らかとなっている。このように注目度が非常に高い遺伝子が幹細胞老化に関わる可能性が高いことが考えられ、その機能を詳細に解析することが急務であると考えられる。予備的な研究から、血液細胞特異的CHD8ノックアウトマウスの造血幹細胞は、老齢のヒトでもマウスでも認められる表現型と合致する結果が得られている。さらに、さらに、血液細胞特異的CHD8/p53ダブルノックアウトマウスでは、血液細胞特異的CHD8ノックアウトで認められた老化様の表現型が部分的に回復することが明らかとなった。さらに、CHD8の量的調節による老化と癌化の制御機構を解明するためCHD8トランスジェニックマウスを作製し評価した。しかし、CHD8の発現量は造血幹細胞において非常に厳密に調節されているのか、血液細胞特異的にCHD8を発現誘導すると、幹細胞性が減弱することが明らかとなった。したがって、CHD8トランスジェニックマウスを用いたCHD8の量的制御によるアプローチは困難を極めることがわかった。本研究は、自閉症を発症する責任遺伝子として世界中で最も注目を集めている、クロマチンリモデリング因子CHD8が老化とがんに関わっている可能性について研究している。マウスを用いた老化やがんの研究は時間を要する実験が多いが、当初の予定と大きなずれなく進行していると考えている。2018年度では、p53/CHD8ダブルノックアウトマウス解析がほぼ終了し、さらにCHD8の量的制御を行うためCHD8トランスジェニックマウスの解析を行っていたが、CHD8-p53系では十分に説明できない点もいくつか見られている。まずはじめに、血液細胞特異的p53/CHD8ダブルノックアウトマウスの造血幹細胞が血液細胞特異的CHD8ノックアウトマウスの造血幹細胞と比較して、どれほどの表現型の回復が認められるかを評価する必要がある。一方で、先行研究の若齢マウスと老齢マウスの造血幹細胞の遺伝子発現プロファイルを比較した大規模解析から、CHD8は若齢マウスの造血幹細胞と比較して老齢マウスの造血幹細胞で発現量が低下していることが明らかとなっている。そこで次に、現在作製が完了しているCHD8
新規抗アレルギー食品の作用機構と経口摂取による経口免疾寛容誘導への影響の解析

昨年度までに,褐藻由来アルギン酸オリゴ糖(ALGO)がTh1/Th2バランスを調節しアレルギー抑制活性を示すことを明らかにした(論文として発表済).一方,ALGOによって産生が誘導され,抗アレルギー活性の中心的因子であるIL-12が経口免疫寛容の誘導を阻害することを明らかにした.そこで,本年度はALGOを実際にマウスに経口的に投与することにより抗アレルギー食品としての有効性を実証した.さらに,IL-12が経口免疫寛容に与える影響をより詳細に検討し,ALGOなどの抗アレルギー食品をアレルギーの予防や治療のために日常的に摂取することの安全性を実証した.1,BALB/cマウスをアレルゲンタンパク質で免疫することによってIgE産生を誘導した.その際に,同マウスに,ALGOを経口的に投与したところ,投与しなかった群と比較してIgE産生が有意に抑制された.これにより,抗アレルギー食品としての有効性が実証された.2,ALGOにより産生が誘導されるIL-12を,既に経口免疫寛容が誘導されたBALB/cマウスに経口投与し,その後の非経口的な抗原投与に対する抗体産生応答を測定した.その結果,IL-12の経口投与は既に誘導された経口免疫寛容を破綻させないことが明らかとなった.3,IL-12により経口免疫寛容の誘導が阻害されたマウスに再度同じ抗原を経口摂取させた結果,一度寛容の誘導が阻害されたマウスにおいても,再び抗原を経口摂取することにより経口免疫寛容が誘導されることが示された.上記の2,3および昨年度に報告した内容の一部より,1L-12産生を誘導する抗アレルギー食品の起こり得るリスクと実用に際する安全性を実証した.4,抗原を経口投与したマウスの脾臓細胞を抗原特異的T細胞と共培養することによって,これらのマウスのT細胞にアナジーが誘導されていることを明らかにした.すなわち,IL-12の経口投与は経口抗原によるT細胞のアナジー化の誘導を阻害することを明らかにした.(上記の2-4および昨年度に報告した成果の一部をまとめた論文を投稿中)本研究では,褐藻由来アルギン酸オリゴ糖が免疫応答のTh1/Th2バランスをTh1型にシフトさせる機能を持つことを利用した新規抗アレルギー食品の確立とその作用機構および経口免疫寛容誘導に対する影響を評価することによる食品としての安全性を実証することを目的としている.本年度は,アルギン酸オリゴ糖がどの様に細胞に作用してTh1応答を増強しているのか,および実際にin vivoでの活性を検討した.さらに,アルギン酸オリゴ糖によって産生が誘導されるIL-12が経口免疫寛容の誘導に与える影響についても解析した.1)磁気ビーズにより分画したリンパ節細胞にアルギン酸オリゴ糖を作用させた結果,非T非B細胞が標的細胞であることを明らかにした.樹状細胞あるいはマクロファージであると考えられる.2)細菌成分を認識して樹状細胞にマクロファージIL-12産生を誘導する一方で,毒素性ショック症状の誘発にも関与していると考えられる細胞膜上の受容体であるTLR-4を欠損するC3H/HeJマウスを用いた実験により,アルギン酸オリゴ糖の認識にTLR-4が必須ではないことを示した.3)BALB/cマウスをアレルゲンタンパク質で免疫することによってIgE産生を誘導した.同マウスにアルギン酸オリゴ糖を投与したところ,投与しなかった群と比較してIgE産生が有意に抑制された.また,Th1/Th2バランスもTh1優位にシフトした.4)アルギン酸オリゴ糖により産生が誘導されるIL-12をアレルゲンタンパク質とともにBALB/cマウスに経口投与し,その後の非経口的な抗原投与に対する抗体産生応答を測定した.その結果,IL-12の経口投与により経口免疫寛容の誘導が阻害されることを示した.(以上1-3の成果をまとめた論文を発表)昨年度までに,褐藻由来アルギン酸オリゴ糖(ALGO)がTh1/Th2バランスを調節しアレルギー抑制活性を示すことを明らかにした(論文として発表済).一方,ALGOによって産生が誘導され,抗アレルギー活性の中心的因子であるIL-12が経口免疫寛容の誘導を阻害することを明らかにした.そこで,本年度はALGOを実際にマウスに経口的に投与することにより抗アレルギー食品としての有効性を実証した.さらに,IL-12が経口免疫寛容に与える影響をより詳細に検討し,ALGOなどの抗アレルギー食品をアレルギーの予防や治療のために日常的に摂取することの安全性を実証した.1,BALB/cマウスをアレルゲンタンパク質で免疫することによってIgE産生を誘導した.その際に,同マウスに,ALGOを経口的に投与したところ,投与しなかった群と比較してIgE産生が有意に抑制された.これにより,抗アレルギー食品としての有効性が実証された.2,ALGOにより産生が誘導されるIL-12を,既に経口免疫寛容が誘導されたBALB/cマウスに経口投与し,その後の非経口的な抗原投与に対する抗体産生応答を測定した.その結果,IL-12の経口投与は既に誘導された経口免疫寛容を破綻させないことが明らかとなった.

3,IL-12により経口免疫寛容の誘導が阻害されたマウスに再度同じ抗原を経口摂取させた結果,一度寛容の誘導が阻害されたマウスにおいても,再び抗原を経口摂取することにより経口免疫寛容が誘導されることが示された.上記の2,3および昨年度に報告した内容の一部より,1L-12産生を誘導する抗アレルギー食品の起こり得るリスクと実用に際する安全性を実証した.4,抗原を経口投与したマウスの脾臓細胞を抗原特異的T細胞と共培養することによって,これらのマウスのT細胞にアナジーが誘導されていることを明らかにした.すなわち,IL-12の経口投与は経口抗原によるT細胞のアナジー化の誘導を阻害することを明らかにした.(上記の2-4および昨年度に報告した成果の一部をまとめた論文を投稿中)
日本の終焉?:日本の産業・企業競争力の総点検と復活へのシナリオ

平成15年度より三年間にわたって進めてきた本プロジェクトは、日本の技術集約的産業の競争力を評価し、その課題を明らかにすることを目的として行われた。一橋大学イノベーション研究センターの研究者と、米国マサチューセッツ工科大学スローン経営大学院の研究者が共同で取り組み、毎年、国内外で研究発表と意見交換の場をもうけながら、個々の研究とそれらを統括する議論を重ねてきた。本プロジェクトを通じて導かれた知見を簡潔に表現すれば、「日本の二大産業の内、自動車産業は、その安定したビジネスのシステムの下で優れた競争力を維持しているのに対して、エレクトロニクス産業が競争力を弱めており、技術・市場の加速度的な複雑性の増大やデバイスへの付加価値の集中傾向に対して的確な経営手法・体制がとれていないこと、一方で多角化・国際化などによる自身の組織の複雑性の増大に翻弄されていることがその要因となっている」となる。これらの知見を著作物としてまとめ、一般読者向けに公表すべく、参加メンバー(一橋大学イノベーション研究センター、マサチューセッツ工科大学スローン経営大学院)による執筆作業を進めており、平成18年度中に出版(東洋経済新報者から出版の予定)の運びとなる見通しである。その章立ては以下の通りである。序1.本書の狙い、背景、全体の構成パートI.外からみた日本の競争力論の俯瞰図:全体像と分析のあり方2.日本の競争力論の全体像(経済、経営、政治、教育ほか)3.日本のビジネスシステムをめぐる評価の変遷と背景パートII.エレクトロニクスと自動車産業にみる日本の競争力問題4.マクロからみた二大産業のこれまで5.半導体産業6.携帯電話7.デジカメ8.家庭用ゲーム9.自動車パートIII.日本の課題自動車産業の成功とエレクトロニクス産業の苦闘:日本の挑戦平成15年度より三年間にわたって進めてきた本プロジェクトは、日本の技術集約的産業の競争力を評価し、その課題を明らかにすることを目的として行われた。序1.本書の狙い、背景、全体の構成パートI.外からみた日本の競争力論の俯瞰図:全体像と分析のあり方2.日本の競争力論の全体像(経済、経営、政治、教育ほか)3.日本のビジネスシステムをめぐる評価の変遷と背景パートII.エレクトロニクスと自動車産業にみる日本の競争力問題4.マクロからみた二大産業のこれまで5.半導体産業6.携帯電話7.デジカメ8.家庭用ゲーム9.自動車パートIII.日本の課題自動車産業の成功とエレクトロニクス産業の苦闘:日本の挑戦本プロジェクトの初年度として、平成15年度は、研究の基本方針と研究体制を決めるとともに、研究メンバーのそれぞれが個別の研究課題について具体的な研究作業に取り組んだ。そのため、国内で一度(平成15年9月)、海外で一度(平成16年1月)研究メンパーが一同に会して、ワークショップを開き、そこで基本方針、体制を検討し、また各人の研究の中間発表を行う場をもうけた。さらに、本研究プロジェクトの中心であるイノベーション研究センターでは、所属するメンバーの間で本プロジェクトについて定期的に研究発表を発表、議論する場も設けた。基本方針としては、とくに日本の技術集約的な製造業のイノベーション能力に焦点をあてながら、マクロ、ミクロの両方の視点から、その現状、問題点、将来へ向けての課題を検討することを本プロジェクトの目的とすることを確定した。日本経済が抱えている問題は広く、深い範囲に及んでいるが、技術集約的な製造業こそが将来の成長の牽引役としてはもっとも重要であると考えられること、そして研究メンバーの強みが発揮できる分野であることからこのような方針に定めた。体制としては8に示す国内の社会科学系の研究者の他、工学系の研究者や海外(マサチューセッツ工科大学スローン経営大学院、同インダストリアル・パフォーマンス・センター)の研究者もメンバーとして迎えて、学際的、国際的な研究アプローチがとれるメンバーをそろえることができた。二回のワークショップではそれぞれの研究者の研究報告がなされ、一連のディスカッションの中から、マクロ的にみて、技術集約的製造業は比較的良好なパフォーマンスを示しているものの、期待されるレベルには達していないこと、そして問題の兆候は実は80年代からすでにみられていたこと、ミクロ的には企業の戦略的な発想の良さ、境界マネジメントの不手際、過剰な複雑性(事業の範囲や組織構造)の追求などが問題の根底にありそうだということ、などが指摘された。個々の研究メンバーの研究成果は一部すでに発表されており、それは次ページに示すとおりである。二年目に当たる平成16年度も、引き続きワークショップを開きながら、本研究を進めていく予定である。

本プロジェクトの二年目にあたる平成16年度は、当初の計画通り、参加研究者がそれぞれ担当する研究を深めるとともに、議論を相互にすりあわせ、全体としての整合性、一貫性を高めていく作業に取り組んだ。そのための意見交換、議論の機会として、イノベーション研究センターでの定期的な研究発表会と、国内、海外での研究ワークショップをそれぞれ一度開催した。参加研究者(16名)が取り組んだ主な研究内容は、以下の通りである。(1)マクロ分析/産業横断的分析:海外日本研究の外観、神話と現実としての日本研究、産学連携の日英米比較、日本企業のイノベーション活動アンケート調査・分析、日本企業の付加価値生産性・収益性の長期トレンド、日本の製造業の生産性長期トレンド、米国特許データ分析からみた日本企業の研究開発動向。(2)個別産業分析:デジタルカメラ産業、半導体産業、半導体露光装置産業、家電産業、携帯電話産業、ゲーム産業、自動車産業。これらの個別研究の成果の一部は既に論文として発表されている(研究発表参照のこと)。また、平成16年度末時点での研究成果およびワークショップの議論を踏まえ、中間的な整理を行い、一橋大学主催の国際カンファレンスでの発表を行った。とくに、外的環境として、技術・市場の複雑性が急速に進展していること、他方で日本の主要企業の内部組織が過度に複雑化していることが、90年代以降の日本の技術集約的産業の伸び悩みの背景にあることを指摘し、内外の参加者からのコメントをえる機会を設けた。本プロジェクト最終年度である平成17年度は個々の研究成果をとりまとめ、全体の結論を導き出し、全体の研究成果としての著作を仕上げる作業に取り組む計画である。本プロジェクトの最終年度(三年目)にあたる平成17年度は、当初の計画通り、これまで重ねてきた個々の研究の成果や国際会議でのディスカッションの結果を踏まえて、成果のとりまとめと共同の著作物の出版にむけての作業に取り組んだ。本プロジェクトを通じて導かれた知見を簡潔に表現すれば、「日本の二大産業の内、自動車産業は、その安定したビジネスのシステムの下で優れた競争力を維持しているのに対して、エレクトロニクス産業が競争力を弱めており、技術・市場の加速度的な複雑性の増大やデバイスへの付加価値の集中傾向に対して的確な経営手法・体制がとれていないこと、一方で多角化・国際化などによる自身の組織の複雑性の増大に翻弄されていることがその要因となっている」となる。これらの知見を著作物としてまとめ、一般読者向けに公表すべく、参加メンバー(一橋大学イノベーション研究センター、マサチューセッツ工科大学スローン経営大学院)による執筆作業を進めており、平成18年度中に出版(出版社も確定済み)の運びとなる見通しである。その章立ては以下の通りである。序1.本書の狙い、背景、全体の構成パートI.外からみた日本の競争力論の俯瞰図:全体像と分析のあり方2.日本の競争力論の全体像(経済、経営、政治、教育ほか)3.日本のビジネスシステムをめぐる評価の変遷と背景
探究的な算数・数学の授業に関する基礎的研究

探究的な算数・数学の授業を考案する際の基礎の一つであるアブダクションについて,理論的・実証的に検討した結果,主として次の成果を得た。(1)表現間の翻訳・変容の際にアブダクションは重要な働きをなす。(2)数学教育におけるアブダクションの形式化と,それが発見的推論と密接な関係にあること。これらのことから,探究的な算数・数学の授業を分析したりデザインしたりする際の基盤が形成されたといえる。本研究では,探究的な算数・数学の授業に関する基礎的研究を行っている。探究的な算数・数学の授業とは,推測の段階と正当化の段階のサイクルから成る授業であり,子どもが能動的にそのような思考を行う授業のことである。しかしながら,子どもが問題を解決する手がかりを得るときの認知的様相や,ある数学的表現から他の数学的表現へと思考が移るときの認知的様相などが明確ではなく,それらの様相を明らかにする必要がある。その答えの一つとなりうるのがアブダクションである。そのため本研究では,探究的な算数・数学の授業を考案する基礎的研究として,アブダクションの理論的検討及び調査研究を行うことにより,それを数学教育において活用するための示唆を得ることを目的とする。本年度はこの基礎的な研究の一環として,主に文献解釈・授業観察によって数学教育におけるアブダクションの理論的検討を行った。特に,実際の算数授業(小数の乗法)を記号論的に考察することにより,数学教育におけるアブダクションの意義・機能等について,次の二点を明らかにした。ある数学的表現から他の数学的表現へと思考が移るときの認知的様相を記号論的に分析したところ,アブダクションが働いていることが見いだされた。換言すれば,表現を媒介としている算数・数学の学習は,アブダクションによって数学的知識を拡張するように進んでいるということである。そのようなアブダクションには,「翻訳」と「変容」という二種類のものが考えられ,記号論的な研究では「翻訳」に焦点があてられているけれども,授業構成を考えるならば「変容」が重要であることが見いだされた。つまり,小数の乗法のように意味の拡張が必要な内容では上記の「変容」を促す手だてを講じ,意味の変容が生じた後に他の表現への「翻訳」を行う必要がある。本研究は,探究的な算数・数学の授業に関する基礎的な研究を行うものである。その結果,数学教育におけるアブダクションの意義・機能等について,次の二点を明らかにした。一つは,ある数学的表現から他の数学的表現へと思考が移るときの認知的様相を記号論的に分析したところ,アブダクションが働いていることが見いだされた。二つは,そのような数学教育におけるアブダクションを理論的に検討し,その形式を定式化し,数学教育において発見的推論と呼ばれている推論との関係を明らかにした。以上のように,数学教育におけるアブダクションの意義・機能などがより明確になった。それは,記号論の観点と推論形式の観点の両者から明らかになったことであるので,これらの観点から実際の算数・数学の授業を分析したりデザインしたりする際の枠組みを構築したことになる。
二価パラジウム触媒反応を基盤としたグレガチン類の系統的合成法の開発

グレガチン類は真菌から見つかった化学物質であり、抗菌活性やDNAポリメラーゼ阻害活性など医薬品のシードになりうる重要な作用を持つ化学物質群である。研究代表者は光学活性な原料を使用し、当研究室で開発したオリジナル反応を用いることで、(+)-グレガチンBの効率的な新規合成法を開発した。さらに、この合成法を用いて(+)-グレガチンEの初の全合成を達成するとともに、不明であった絶対配置を決定することができた。また、オリジナル反応の初めての不斉触媒化を検討した結果、良好な収率・選択性で目的物が得られることを見出した。本年度は平成24年度の結果をもとに鍵反応の不斉触媒化について、さらなる配位子の検討を行った。その結果、硝酸パラジウムおよびスルホキシド-オキサゾリン配位子を用いることで最高68%eeの成績体が64%の収率で得られることが分かった。しかし、現時点では不斉反応成績体を光学活性なグレガチン類の合成に用いるには光学純度が不十分であるため、光学活性な原料を用いてグレガチン類の合成を検討した。すなわち、文献既知である光学活性な2-メチル-3-ブチン-1,2-ジオールから対応するプロパルギルアセテートへ変換後、鍵反応を用いて光学活性な3(2H)-フラノンを合成した。その後、数工程の化学変換で光学活性な右半分に相当するヨードアルケンへ導き、左半分に相当するアルケニルボレートとカップリングすることで(+)-グレガチンBのキラル全合成を達成した。さらに、グレガチンEの左半分に対応する(E)-4-ヨード-3-ブテン-2-オールの両エナンチオマーを光学活性な原料から合成し、右半分に相当する光学活性なアルケニルスタナンとそれぞれカップリングすることでグレガチンEの2種類のジアステレオマーを合成した。各種データを天然物と比較することで、(+)-グレガチンEの初の全合成を達成するとともに、その絶対配置を(5R, 5'S)と決定することができた。本年度はまず、(±)-グレガチンBを初期合成ターゲットに設定し、ラセミ合成ルートの検討を行った。すなわち、1,1-ジエチニルアセテートを用いて、当研究室で開発した鍵反応(二価パラジウム触媒下プロパルギルアセテートの環化-カルボニル化反応成績体を経る5-Alkyl-4-methoxycarbonyl-3(2H)-furanoneの合成)を利用して、グレガチン類の骨格である3(2H)-フラノンを合成した。3(2H)-フラノンの末端アルキンに対するヒドロスタニル化と、続くヨウ素処理で右半分に相当するヨードアルケンを合成した。次に、文献既知の1-ブチンに対するヒドロホウ素化で左半分のパーツであるアルケニルボレートを調製した後、ヨードアルケンと鈴木-宮浦カップリングを行い、(±)-グレガチンBの全合成を達成するとともに系統的な合成ルートを確立できた。次に鍵反応の不斉触媒化を検討した。具体的には、1,1-ジエチニルアセテートを基質とした二価パラジウム触媒下のカルボニル化反応において、キラル配位子のスクリーニングを行い、エナンチオ選択性が発現するかを調べた。配位子としてはピンサー型ビスオキサゾリン、ビスイミダゾリン、およびPyboxのような三座配位子、BINAP、DuPhos、PHOX、QuinoxP*ligand、DIPAMP、MOPのようなリン配位子を検討した。光学純度は、キラルカラムを用いたHPLC分析を行い決定した。検討の結果、配位子としてPHOXを用いた場合に最高55% eeの成績体が得られることを見出した。本年度は平成25年度の結果をもとに、鍵反応の不斉触媒化について反応条件のさらなる検討を行った。まず、溶媒の検討を行った。反応は5 mol%の硝酸パラジウム、7.5 mol%のスルホキシド-オキサゾリン配位子および1.5等量のパラベンゾキノン存在下、一酸化炭素雰囲気下(balloon)、-10°Cで行った。また、光学純度の決定は反応成績体をフラノンへ導き、キラルカラムを用いたHPLC分析により決定した。溶媒をメタノールからエタノール、1-プロパノール、2-プロパノールと順次かさ高くすると収率は低下するものの、選択性の向上がみられた。よりかさ高いtert-ブチルアルコールを用いた場合は反応が進行しなかった。次に収率の向上を目指して2-プロパノール中で上記の条件下、additiveを検討した。種々のルイス酸、具体的には塩化鉄、塩化ニッケル、塩化亜鉛、塩化スズ、塩化銅、塩化インジウム、塩化アルミニウム、酢酸銀、酢酸亜鉛、硝酸インジウム(各5 mol%)を検討した結果、塩化亜鉛を用いたとき70 % eeの成績体が64%の収率で得られることを見出した。

さらに、反応温度、additiveの等量を検討したところ、上記の条件下、0°Cにて無水2-プロパノール中、塩化亜鉛のテトラヒドロフラン溶液を20 mol%用いることで収率を75%(70 % ee)まで向上することができた。成績体は良好な収率でフラノンのイソプロピルエステル体へ変換できた。さらに、メタノール中、オルトチタン酸テトライソプロピルを用いたエステル交換で収率良く(+)-グレガチンBおよびEの鍵中間体へ導くとともに形式合成を達成した。鍵反応については一般性を検討するまでには至らなかったが、実用的なレベルの収率・選択性を達成することが出来た。今後は混合溶媒を検討し、さらなる向上を目指していきたい。有機化学1.(+)-グレガチンBのキラル全合成および(+)-グレガチンEの初の全合成を達成することで本合成戦略の有用性が確認できたため。2.鍵反応の不斉触媒化において、スルホキシド-オキサゾリン配位子を用いることで収率および選択性の向上が見られたため。1.当研究室で開発した鍵反応を利用して(±)-グレガチンBの全合成を達成するとともに系統的な合成ルートを確立できたため。2.キラル配位子のスクリーニングを行った結果、中程度ではあるがエナンチオ選択性が発現した。この知見をもとに、さらに条件検討を行うことで不斉収率の向上が期待できるため。3.もし、来年度の検討で不斉触媒化を達成できなかったとしても、光学活性な2-メチル-3-ブチン-1,2-ジオールからプロパルギルアセテートへ変換後、鍵反応を用いて光学活性な3(2H)-フラノンを合成し、1で確立した合成ルートでキラル全合成が達成できると考えられるため。1.鍵反応の不斉触媒化(1)平成25年度の結果から、比較的良好な結果を与えたキラル配位子をもとに配位子の構造最適化および反応条件の最適化を行うことで収率・選択性の向上を目指す。(2)最適条件を設定した後、1,1-ジエチニルアセテートの基質一般性を検討する。2.グレガチン類のキラル全合成による構造決定(1)平成25年度に確立した合成ルートをもとに、未だに構造決定がなされていないペニシリノールAおよびBのキラル全合成を検討する。具体的にはペニシリノールAおよびBに対応するアシル基を有するプロパルギルアセテートを調製し、鍵反応を利用して右半分に対応する3(2H)-フラノン骨格を合成後、左半分とのカップリングを検討する。1.鍵反応の不斉触媒化(1)平成24年度の結果から、比較的良好な結果を与えたキラル配位子をもとに、さらなる配位子の検討および反応条件の最適化を行う。(2)反応条件の最適化を終えた後、1,1-ジエチニルアセテートの基質一般性を検討をする。2.グレガチン類のキラル全合成による構造決定(1)平成24年度の結果および確立した不斉反応をもとに(+)-グレガチンBのキラル全合成を行う。(2) 3-ヒドロキシ酪酸の両エナンチオマーから、ペニシリノールBやグレガチンC+D(アスペルテトロニンB)の右半分に対応する1,4-ジイン構造を持つエステル体を合成する。(3)ペニシリノールBやグレガチンEの左半分に対応する(E)-4-ヨード-3-ブテン-2-オールの両エナンチオマーを、リパーゼによる光学分割を利用し合成する。もし、2が計画通り進まない場合は文献既知の光学活性な2-メチル-3-ブチン-
全球波浪現場観測網構築のための波浪観測ブイの開発

【Argo型フロートへの波浪計測機能付加の実施】初年度に引続きフロート開発に関する情報収集を進める中で、海洋観測フロートの制作を行うオフショアテクノロジーズ社の存在を知り、打合せの結果、IMU(inertial measurement unit)を用いた波浪センサーユニットをArgo型フロートに付加することとなった。ユニットは当初フロートの外部に水密容器を設置することを考えていたが、検討した結果水密が確保されたフロート内部に設置することとした。IMUは全球波浪観測網の構築に親和性の高い廉価なセンサーの有効活用を視野に入れ、精度の異なる2種類のセンサーを搭載することとした。【波浪計測センサー(IMU)の精度検証】フロートに搭載する二つのIMUの精度検証を実施した。具体的には、静止状態において連続観測を実施してノイズスペクトルを取得し、ノイズレベルがセンサ価格に反映されていることを確認した。また、センサユニットを水密容器に格納し、小型造波水槽に浮かべて単一波を造波させ、加速度計によって波浪が測定出来ることを確認した。予定では本年度に波浪計測機能が付加されたフロートを完成させ、水槽実験により浮体応答を考察する予定でいたが、フロート完成の遅延などを踏まえて来年度に実施することにした。【Argo型フロートへの波浪計測センサーの実装】開発したArgo型フロート(500m深)に開発した波浪計測センサーを実装した。また、加速度センサーの特性を把握し、ノイズ特性などを考慮した波浪解析ソフトを引き続き開発している。【波浪計測が可能な海洋観測フロート開発の遅延】研究開始当初、Argoフロートの利用については水中での深度保持のためには新規開発要素が大きく、既存の技術(特に浮力調整)の流用が難しいということが判った。そのため、共同開発に近い形式でのフロートの開発を実施する企業を模索した。その結果、オフショアテクノロジーズ社と研究を進めることが出来るようになったが、予想以上の時間を必要としたため、研究全体の進捗が遅れる結果となった。【実験実施環境の確保】一方で、水槽実験実施環境については東京大学柏キャンパスにおける海洋工学水槽ならびに本郷キャンパスにおける船型試験水槽の2つを比較検討し、浮体の波浪応答実験については、水槽の波浪伝搬方向の長さがより大きく、かつ幅も小さい為実験実施が容易な船型試験水槽の利用を予定している。【水槽実験による応答関数の測定】:当初予定していた水槽実験による応答関数の測定が実施できていない為、研究期間を延長し、次年度に実施する。ヒーブプレートの有無を考慮した2通りの応答関数を取得する。【海岸付近における波浪測定実験】:海岸付近において開発中の波浪計測が可能な海洋観測フロートを展開し、海洋波の計測を実施する。同時に既存の漂流型GPS波浪計を付近に展開し、有義波高、有義波周期を始めとして計測する波浪スペクトルの違いを確認し観測機器の特性を明らかにする。本研究では、台風や爆弾低気圧など強風下での波浪、北極海夏季開放海域での波浪など厳しい条件下も含む、全球規模での展開を想定した、頑強な漂流型の波浪計測ブイの開発を行うことが目的である。初年度の成果は以下のとおりである。【既存のArgoシステムについての調査】国内で現在Argoの制作を行っている1社との打ち合わせを行い、浮力調整システム、筐体の大きさ、重量分布などについて情報を得た。また、海外のArgo製品複数についても調査を行った。その結果として、開発要素が大きく、既存システムの流用は難しいとの結論に至った。【波浪計測センサーについての調査】既存の製品で使われている加速度センサーなどについて調査を行った。製造技術者と複数回協議を行い、IMU(inertial measurement unit)を用いた波浪センサーユニットについての詳細情報を得た。その結果、センサーユニットの小型化が可能であり、別途用意した筐体(浮体)に装着することが可能であることを確認した。【観測の可能性】台風・爆弾低気圧が通過する海域もしくは冬季海氷に覆われる北極海での使用に関する検討を行った。強風下では設置そのものが難しくなる。従って、今後は航空機による投下などの可能性も検討する必要がある。そのためには、筐体及びセンサー機器の衝撃に対する耐久性などが課題となる。一方、氷海では海氷下に停留する際に、誤って浮上し海氷に衝突することを避ける必要があることが判った。既存のice-Argo(豪州)などに搭載されている温度センサーが有用であることが判った。このことは、国内のArgo制作会社にも確認した。【既存のArgoシステムの利用】当初想定していたArgoフロートの利用について、特に国内の製造会社と複数回打合せを行った結果、水中での深度保持のためには新規開発要素が大きく、既存の技術(特に浮力調整)の流用が難しいということが判った。従って、本研究課題での対応は難しい。また、表層における浮体の特性のみを検討するための筐体の貸与も難しいことが判明した。この点において、研究計画に遅れが生じた。【波浪計測センサー】また、波浪計測センサーについては、現在表層ブイで主流となっているのが、加速度計、傾斜計、ジャイロを組み合わせたIMU(inertial measurement unit)の利用である。これまでに利用実績のあるIMUを利用した波浪センサーについて、小型化したユニットの仕様を定めることができた。耐圧容器についても、市販製品での対応により数100mまでの没水は可能と考えられる。【浮体について】

浮体の運動制御については、Argoの浮力調整機能の応答時間などが必ずしも波浪計測には対応していないことが判ったため、より簡単な制御方法を独自に開発すべきであることが判った。また、当初の予定からは、二つの独立した課題があり、それぞれを個別に検討すべきである。初めに、Argoの通常天候下での利用を想定した場合、スパー型浮体の波浪への追従性、砕波など強い非線形波動に遭遇した際の挙動などを調査すべきことが判った。次に、悪天候下での利用を想定した場合は、中性浮力による位置保持が大きな課題である。これは、緊急時の対応ということで検討すべきである。【Argo型フロートへの波浪計測機能付加の実施】初年度に引続きフロート開発に関する情報収集を進める中で、海洋観測フロートの制作を行うオフショアテクノロジーズ社の存在を知り、打合せの結果、IMU(inertial measurement unit)を用いた波浪センサーユニットをArgo型フロートに付加することとなった。ユニットは当初フロートの外部に水密容器を設置することを考えていたが、検討した結果水密が確保されたフロート内部に設置することとした。IMUは全球波浪観測網の構築に親和性の高い廉価なセンサーの有効活用を視野に入れ、精度の異なる2種類のセンサーを搭載することとした。【波浪計測センサー(IMU)の精度検証】フロートに搭載する二つのIMUの精度検証を実施した。具体的には、静止状態において連続観測を実施してノイズスペクトルを取得し、ノイズレベルがセンサ価格に反映されていることを確認した。また、センサユニットを水密容器に格納し、小型造波水槽に浮かべて単一波を造波させ、加速度計によって波浪が測定出来ることを確認した。予定では本年度に波浪計測機能が付加されたフロートを完成させ、水槽実験により浮体応答を考察する予定でいたが、フロート完成の遅延などを踏まえて来年度に実施することにした。【Argo型フロートへの波浪計測センサーの実装】開発したArgo型フロート(500m深)に開発した波浪計測センサーを実装した。また、加速度センサーの特性を把握し、ノイズ特性などを考慮した波浪解析ソフトを引き続き開発している。【波浪計測が可能な海洋観測フロート開発の遅延】研究開始当初、Argoフロートの利用については水中での深度保持のためには新規開発要素が大きく、既存の技術(特に浮力調整)の流用が難しいということが判った。そのため、共同開発に近い形式でのフロートの開発を実施する企業を模索した。その結果、オフショアテクノロジーズ社と研究を進めることが出来るようになったが、予想以上の時間を必要としたため、研究全体の進捗が遅れる結果となった。【実験実施環境の確保】一方で、水槽実験実施環境については東京大学柏キャンパスにおける海洋工学水槽ならびに本郷キャンパスにおける船型試験水槽の2つを比較検討し、浮体の波浪応答実験については、水槽の波浪伝搬方向の長さがより大きく、かつ幅も小さい為実験実施が容易な船型試験水槽の利用を予定している。【既存のArgoシステムの利用】