hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
鳥類搭載型記録計を用いた海洋激変イベントに伴う生態系影響評価

本研究では、オオミズナギドリとウミネコにGPSロガー等を装着し、様々なスケールで変動する海洋環境(例えば年変化)に対する海鳥類の応答戦略を明らかにすることを目的とした。得られた膨大な移動情報を解析した結果、海洋物理環境や生物環境の変化や、性や内的状態に応じて、移動生態が柔軟に変化することが明らかとなった。本年度は、鳥類搭載小型センサ(GPS)や生理生態学的手法を用いて、海洋環境の長期的(5年間)・短期的(1シーズン)な変動に対する海鳥類の行動的・生理的応答を明らかにすることを目的とした。4月から9月にかけて野外生態調査を行い、新潟県の粟島と岩手県船越大島で繁殖するオオミズナギドリと、青森県蕪島で繁殖するウミネコ合計約100羽に対して小型GPSを装着して採餌域を特定した。また、採餌トリップを終了した親鳥から胃内容物を採取することにより、採餌域に分布する餌情報を取得した。また、衛星情報などを用いて採餌域の海洋物理・生物情報を収集した。さらに粟島のオオミズナギドリに対しては、ジオロケータの装着と繁殖地での赤外線カメラの設置により、繁殖に関わるパラメータ(雛の補食、巣の滞在時間)の取得を行った。また、ウミネコから採取した血液を分析することによって、テロメア長の経年変化と環境変動との関係を解析した。得られたデータを解析した結果、毎年変動する水温やクロロフィルa濃度の分布に応じて、オオミズナギドリが採餌域を調節していること、ウミネコが人間由来の餌をうまく利用して採餌を行なっていること、テロメア長の変化が海水温の年変化や東日本大震災の影響を反映している可能性があること、津波による加工場の操業停止がウミネコの採餌行動に影響を与えていたことなどが明らかとなった。今後は胃内容物をDNA分析する他、海鳥の移動経路に影響を与える要因を特定するために、海洋変動イベントとの対応関係を細かく解析する予定である。成果の一部を原著論文として発表した他(Yoda et al. 2012)、日本動物学会第83回大会で発表した。2013年4月から11月にかけて野外生態調査を行い、新潟県の粟島と岩手県船越大島で繁殖するオオミズナギドリと、青森県蕪島で繁殖するウミネコ合計約100羽に対して小型GPSを装着して採餌域を特定した。さらに、衛星情報などを用いて採餌域の海洋物理・生物情報を収集した。粟島のオオミズナギドリに対しては、ジオロケータの装着と繁殖地での赤外線カメラの設置により、繁殖に関わるパラメータの取得を行った。また、オオミズナギドリとウミネコから採取した血液を分析することによって、テロメア長の経年変化と環境変動との関係を解析した。特にオオミズナギドリでは、環境ストレスや繁殖ストレスがテロメア伸縮にどのような影響を及ぼすのかを明らかにするために、育雛期前期と後期に血液を採取し、ジオロケータを装着して行動情報を得た。これまでのデータと合わせて、本年度得られたデータを解析した結果、変動する水温やクロロフィルa濃度の分布に応じて海鳥類が採餌域を調節していること、オオミズナギドリの漂流休息行動を利用して海面流動を再現することが可能であること等が明らかになった。現在は本年度得られた胃内容物のDNA分析、テロメア分析を進めている。成果の一部を原著論文として発表した(Yoda et al. 2014)。2014年4月から11月にかけて野外生態調査を行い、新潟県の粟島と岩手県船越大島で繁殖するオオミズナギドリと、青森県蕪島で繁殖するウミネコ合計約100羽に対して小型GPSを装着して採餌域や採餌行動を特定した。また、オオミズナギドリとウミネコから採取した血液を分析することによって、テロメア長の変化と環境ストレスとの関係を分析した。昨年度までに得られたデータと合わせて解析した結果、新潟のオオミズナギドリが日本海と太平洋の餌状況のバランスに応じて採餌場所を決めていること、2014年度のみ特異的にウミネコが広い採餌域を利用していたこと、オオミズナギドリのつがいが繁殖期における育雛コストを共有していること等の新しい知見が得られた。これらの海鳥類は、複雑に変動する海洋環境に応じて採餌を行なっており、つがいで育雛コストを共有しながら、給餌量を最適値近くに制御している可能性が示唆された。成果の一部をOgawa et al. Behav. Ecol.等で発表した。海洋環境の変動に対する海鳥類の行動的・生理的対応について明らかにするため、野外調査を行った。

青森県蕪島のウミネコ、新潟県粟島のオオミズナギドリ、岩手県船越大島のオオミズナギドリの親鳥にGPSデータロガーを装着し、移動データを取得した。データを解析した結果、どの地域も大規模スケールでの採餌域は2008年から昨年度までに得られたものと変わらなかったが、中規模から小規模スケールでの採餌域や飛翔・採餌行動には変化が見られた。例えば、50個体にGPSを装着した粟島個体群では、例年のように釧路沖まで採餌に行く個体がいたが、本年度は津軽海況をこえる雄親が多い特徴が見られた。今後は衛星リモートセンシングから得られた水温やクロロフィル濃度、海上風等の外部環境と行動の対応関係を調べていく予定である。また、環境変動や採餌・育雛ストレスに対する親鳥の生理的な変化を調べるため、成鳥から血液の採取を行った。今後実験室での分析を行って染色体末端部のテロメア長を計測し、採餌ストレスや越冬ストレスに関する知見を得る。また、オオミズナギドリに関してはこれまでに、個体によって環境変動への応答行動が異なることがわかってきたため、人為的にいくつかのストレス刺激を与え、それに対する反応を見ることで、攻撃性などを判定する性格分類を行った。分類された性格と自律神経系活動の対応関係を明らかにするために、親鳥に心電図ロガーを装着した。その結果、1年間経過しても、性格と自律神経系活動の対応関係の個体差が維持されていたことから、海鳥の性格の生理的基盤として自律神経系活動が関与していることが示唆された。データロガーの装着については、ほぼ計画通り行うことができた。また、生理的な側面に関しては、当初計画以上に進んでいる。ただし、膨大なデータを充分に解析できたとは言えず、今後はGIS解析を中心に行っていく予定である。本研究は、環境の変動に対する海鳥類の行動的・生理的対応について明らかにすることを目的としている。最終年度となる本年度は、青森県蕪島のウミネコ、および、新潟県粟島のオオミズナギドリ、岩手県船越大島のオオミズナギドリの親鳥にGPSデータロガーを装着して追加データを得た。それらを昨年度までのデータと合わせて解析を行った。その結果、青森県のウミネコと岩手県のオオミズナギドリのデータは未解析だが、2016年度の夏は新潟県の海鳥類にとっての海洋環境(餌環境)がここ8年間で最も悪く、採餌のための移動距離が増大し、採餌域が大きく拡大していた。今後は衛星リモートセンシングから得られた水温やクロロフィルa濃度、海上風等の外部環境と行動の対応を統合的に解析していく予定である。また、環境による雛鳥の生理的なストレスを調べるため、海鳥の雛から得られたテロメア(染色体末端部、細胞分裂に加え、ストレスによって短縮する)長のデータ解析を行った。その結果、雛は兄弟がいる場合にテロメア長が短縮していたことから、海洋環境変動に加えて巣内環境が繁殖成功や適応度に影響する可能性が示唆された。また、雛の成長に伴うエネルギー要求量を調べるために、心電図ロガーを装着し、成長に伴う心電図変化に関するデータ取得に成功した。今後解析を行い、海洋環境の変動、雛の成長と要求、親鳥の行動的対応の連動関係を明らかにする。これまでの成果をまとめ、各種学会や原著論文として発表した。本研究では、オオミズナギドリとウミネコにGPSロガー等を装着し、様々なスケールで変動する海洋環境(例えば年変化)に対する海鳥類の応答戦略を明らかにすることを目的とした。
灰色システム理論によるシステム解析手法の開発とその工学応用に関する研究

昨年度の研究に引き続き,灰色予測モデルに基づく流動数曲線,信頼性予測モデル,PID制御システムについて,研究を進めました。下記にて,具体的に説明します。1.生産システムにおける流動数曲線の予測モデルの開発:流動数曲線の予測は生産システムや製造システムにおける製品の生産過程を有効な管理やコントロールする目的で、広範に応用されている。本論文は灰色予測モデルGM(1,1)の微分値と背景値を改善するため、Hermite多項式に基づく三次スプライン補間関数を導入し、新たな予測モデルを樹立している。つぎに,Particle Swarm Optimization(PSO)逐次近似手法を使用し、予測モデルのパラメータを最適化し、予測精度を向上している。従来研究では,数理モデル化することは困難であったが,本論文の手法により,実際の生産プロセスに対してモデル化が可能となる。2.生産システムにおける信頼性予測モデルの開発:本論文は三次スプライン関数を用いた灰色一次微分方程式改善型予測モデルを提案する。またPSO逐次近似手法によって提案された予測モデルの精度を向上する。生産システムにおける製品の故障数信頼性モデルを開発する。本研究は,限られたデータからいかに解析・設計を行なうことができるという重要な意義を持っている。3.最適PID制御システムの開発:本研究の目的:PID制御は産業制御プロセスに広範に応用されている。近年、PIDゲインの最適化問題は重要な課題となっている。本研究はParticle Swarm Optimization(PSO)逐次近似計算に基づくPID制御系設計の最適係数(Pゲイン、Iゲイン、Dゲイン)問題を解決し、その制御精度も議論する。本研究で着目する灰色システム理論に基づく灰色予測モデルを用いてPIDの制御対象の予測値を求め,制御対象の遅れ要素による性能劣化に対する改善を実現している。近年、経営システムや生産システムにおける、品質、信頼性、生産性ならびに経済性の評価を行なう数理的研究が盛んになり、その重要性が増している。このとき、経営システムに関する個々の問題に対して、解析・設計を行なう必要があるが、現実的な制約からシステムから得られるデータは少数で不完全な場合が多い。例えば、製品開発の短サイクル化に伴い、短期間で商品の検証を行なう必要が生じた場合には、長期間にわたるデータ収集は不可能となる。したがって、限られたデータからいかに解析・設計を行なうかが重要となる。そこで、本研究では、灰色情報と呼ばれる部分的な情報のみ既知で、それ以外は未知な情報を扱う灰色理論に基づく手法に着目する。そして、従来の灰色情報に基づく予測、制御、意思決定手法の精度の改善および機能の拡張を行なうことによって、経営システムに関わる問題に対して有効な解析・制御手法を提案することを目的とする。具体的には、・灰色予測モデルの精度向上の実現、・生産システムにおける信頼性モデルと予測補償制御モデルの開発、・制御システムの設計技法の開発・灰色ラフ集合理論による意思決定手法の提案となっている。
先天的発声の分子基盤の解明

本研究課題は、雄鶏の発声(Crowing)をモデルとして、2つのアプローチ、すなわちトランスクリプトーム解析およびフォワードジェネティクスを用いて先天的発声を司る遺伝子を特定するものである。採用第3年度は、採用第1・2年度の実験データを発展させ、研究を前進させた。本年度までの研究実施状況の詳細は以下に示す通りである。トランスクリプトーム解析これまでに、テストステロン投与により雛においてCrowingが誘起されること、去勢手術により雄鶏においてCrowingが制御されることを確認した。このようなCrowingを示す個体と示さない個体のCrowing中枢部位で発現変動している遺伝子を、RNA-seqにより網羅的に解析した。バイオインフォマティクスを用いて解析した結果、同様の発現変動を示す重要遺伝子が確認された。現在、これらの遺伝子に焦点を置き、in situ hybridizationなどにより発現の確認をしているところである。フォワードジェネティクス正常のCrowingを示す系統と異常なCrowingを示す系統を用いて家系を作出し、QTL解析により染色体上の重要領域を絞り込んだ。現在、個体数を増やして領域をさらに絞り込むと同時に、ニワトリSNP chipを用いた網羅的SNP解析を実施しているところである。さらに、上記2つのアプローチにより特定された重要遺伝子の機能解析をするため、Electroporation法による強制発現系などの確立を試みている。遺伝子の特定および機能解析を実施した後、論文として国際的総合誌に投稿する。採用第1年度は、本研究の軸となるトランスクリプトーム解析と順向性遺伝学的解析の実験系の基盤を構築した。トランスクリプトーム解析については、先天的発声を生理学的に誘起あるいは制御する実験系を構築し、先天的発声を司る脳部位のみを摘出する技術を習得した。順向性遺伝学的解析については、貴重なニワトリバイオリスースを利用して家系を作出すると同時に、遺伝子型と表現型の解析系を構築した。最終的には、これらの実験系を利用して先天的発声を司る遺伝子を特定することが期待される。採用第2年度は、採用第1年度に構築した研究基盤を基に、研究を前進させた。トランスクリプトーム解析これまでに、Crowingはテストステロン依存的であり、テストステロン投与により雛においてCrowingが誘起されること、去勢手術により雄鶏においてCrowingが制御されることを確認した。このようなCrowingを示す個体と示さない個体のCrowing中枢部位からcDNAライブラリーを作製し、次世代シークエンサーを用いたRNA-seqにより網羅的に遺伝子発現解析を実施している。現在、バイオインフォマティクスを用いて、得られる多量の情報を解析する方法を確立しているところである。ノフォワードジェネティクス正常のCrowingを示す系統と異常なCrowingを示す系統を用いて家系を作出した結果、この異常なCrowingは優性遺伝することが明らかになった。表現型と遺伝子型の解析方法を確立し、これまでに得られた個体を用いてQTL解析を実施した結果、2つの候補部位が検出された。現在、本家系の遺伝子地図を作製すると同時に、候補部位に存在する遺伝子の発現解析を実施する準備を整えているところである。採用第2年度は、具体的結果の前段階まで前進した。このことは、当初の計画以上でも以下でもないことから、(2)を選択するが適切だと考えられた。採用第3年度は、トランスクリプトーム解析については、バイオインフォマティクスを用いて得られる多量の情報を解析し、in situ hybridizationによる発現解析およびRNAiによる立証試験を実施する。フォワードジェネティクスについては、候補部位に存在する遺伝子の発現解析を実施し、RNAiによる立証試験を実施する。いずれのアプローチにおいても、先天的発声を司る遺伝子を特定し、論文として国際的総合誌に投稿する。
直流電界下における固体絶縁物帯電機構に関する研究

近年の微細加工技術の発達に伴い、気体中や絶縁物表面の微小ギャップにおける絶縁破壊現象が大きな問題とされるようになった。特にマイクロアクチュエータに代表されるようなトルク出力が要求されるMEMSデバイスでは、出力が電界強度によって決定されるため、μmnmオーダのギャップ間の絶縁の把握が重要な鍵となる。本研究においてはMEMSデバイスを模擬したSOウェハ上のマイクロ沿面ギャップにおける放電前駆現象および絶縁破壊電圧の測定を行い、マイクロ沿面ギャップにおける放電機構を検討した。本年度はPIC-MCC法に基づく粒子シミュレーションを実施し、負極性電圧印加時においては、陰極からの電界放出電流そのものに空間電荷によって正のフィードバックがかかることで放電が発生するという新たな放電機構を提唱した。これは、実験によって得られた絶縁破壊特性や放電経路とも矛盾しないものであると評価できる。また、正極性電圧印加時の絶縁破壊機構では、陽極近傍の誘電体表面からの電子放出が、絶縁破壊に影響を与えていることを明らかにした。また、陰極の表面状態のわずかな差によって電界放出電流密度が変化し、空間の正イオンの形成に要する時間が変化し、この効果によって放電遅れ時間特性(V-t特性)が説明できることを示した。本研究で構築した微小ギャップにおける放電機構は、MEMSにとどまらず今後さらなる高圧化が見込まれるパワーデバイスにおける絶縁設計にも大きな知見を供するものである。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究で使用するマイクロ沿面ギャップはMEMSデバイスを模擬し、SO基板上にタングステン電極対とチタン電極対を加工したものである。SO基板は525μm厚のp-Si層と2μm厚のSiO2層(熱酸化膜)で構成される。このSO基板上の100nm厚金属膜に対して、マイクロギャップ電極対を加工した。ギャップ長は1,3,5,10,50μmのものを作製した。MEMS構造を模擬したマイクロ沿面ギャップにおける絶縁破壊電圧の測定を行った。その結果、正極性インパルス印加時の破壊電圧は、負極性インパルス印加時の破壊電圧と比較して約1.5倍高い値となった。マイクロ沿面ギャップ近傍の電界分布を鑑みると、正極性インパルス印加時は陽極近傍の誘電体表面、負極性インパルス印加時は陰極が初期電子の放出源となることが示唆される。また、前駆電流の発生状況から、ギャップ間での金属蒸気の発生が前駆現象に大きな影響を与えていることが明らかになった。本年度はマイクロ沿面ギャップにおける絶縁破壊機構の検討を実験を中心として行った。当初予定していたタングステン電極におけるインパルス電圧印加時の絶縁破壊電圧、前駆放電現象の体系的なデータ取得に加え、材料による比較、電極厚さの影響の検討まで実施することができ、計画以上の成果が得られたものと評価している。現在マイクロギャップ間における絶縁破壊電圧の検証のため、粒子シミュレーションによるプラズマ挙動解析を実施している。次年度はシミュレーションを継続し、本年度取得した絶縁破壊電圧特性との比較を行う。また、直流印加時の前駆電流特性、F-Nプロット特性をもとに電極表面状態を示す電界強化係数を推定し、絶縁破壊機構検討の一助としたい。
分子・イオン認識機能を有する層状セラミックス材料の開発

本研究では、層状無機結晶の層間に有機分子を導入し、無機・有機両成分の協同効果による高度の分子・イオン認識機能をもつ新規素材を開発することを目的とした基礎的研究を行い、以下の研究成果を得た。1)リン酸ジルコニウム層間に予め導入したカルボキシル基にイオン交換によりアルキルアミンを結合させた後、これを加熱縮合してアミド結合に交換するという層間化合物材料の新しい合成法を開発し、併せてアミド化反応の開始温度が分子鎖長とメチレン基数の偶奇性に依存することを示した。2)層間アミド化法の母体となるカルボキシエチルホスホン酸ジルコニウムは同時に、一連のアルキルモノアミンH(CH_2)_nNH_2(n=2-10)の中から特定の炭素数(n=7)をもつヘプチルアミン分子を識別し、これを選択的に取り込むという極めて高度の認識機能をもつことを見いだした。この炭素数選択性は、酵素やシクロデキストリンによる分子の個別認識と異なり、ゲスト分子を"集団"として認識することに起因しており、分子集団認識という新たな認識概念を提案した。3)本計画では標記研究の第2段階としてホスト分子を無機層間表面にグラフトした、化学的に安定な共有結合型ホス化合物を開発することを目指して、層間アミド化法を利用したアミノ化シクロデキストリンの層間への固定化を検討したが目的物を得るには至らなかった。しかし、シクロデキストリンのビスエチレンジアミノエチルアミン置換体とαーリン酸ジルコニウムを組み合わせた非共有結合型ホスト化合物を合成し、同複合体が従来の系ではみられない特異な多孔質構造をもつことを見いだすとともに、芳香族酸をゲストとしてその分子包接特性を明らかにした。さらに、モンモリロナイトとカリックスアレーンオクトール誘導体を組み合せた多孔質複合体を合成した。1)申請者らは先に、簡単なモデル反応系に関する実験結果に基づいて、リン酸ジルコニウム層間に予め導入したカルボキシル基にイオン交換によりアルキルアミンを結合させた後、これを加熱縮合してアミド結合に変換するという層間化合物材料の新しい合成法を提案した。本年度は、この新規合成技術を確立するこを目的として、カルボキシエチルリン酸ジルコニウムをホストとし、一連のアルキルジアミンH_2N(CH_2)_nNH_2(n=2-10)およびアルキルモノアミンH(CH_2)_nNH_2(n=2-10)をゲストとする系について検討した。その結果、層状アミド化物の誘導にはジアミノ化物が有利であるとの結論を得ると共に、さらにアルキルジアミンとアルキルジアミドの結合様式およびアミド化反応の開始温度が分子鎖長とメチレン基数nの偶奇性に依存することを見いだした。2)シクロデキストリンのエチレンジアミンおよびビスエチレンジアミノエチルアミンのモノ置換体を合成し、前記カルボキシエチルリン酸ジルコニウムとの交換反応を試みたが、交換体は得られていない。目下、モノアルキルアミン交換体を経由する二段階包接を検討中である。3)層状リン酸ジルコニウムとクラウンエーテルの単分子層及び二分子層型複合体を合成し、現在アルカリイオンの交換吸着特性を検討している。さらに、銅-モンモリロナイトとカリックス〔4〕レゾルシンアレーン誘導体とを組み合わせた、空隙率31%の多孔質構造をもつ単分子層型複合体を合成した。このほかNa-モンモリロナイトによる四価白金錯体〔PtCl_2(en)_2〕Cl_2との包接反応を調べ、交換容量の約50%に相当する白金錯体が対イオンを伴って過剰包接されることを見いだした。

1)申請者らは前年度において、リン酸ジルコニウム層間に予め導入したカルボキシル基にイオン交換によりアルキルアミンを結合させた後、これを加熱縮合してアミド結合に変換するという層間化合物材料の新しい合成法を提案し、カルボキシエチルホスホン酸ジルコニウムをホストとし、一連のアルキルジアミンH_2N(CH_2)_nNH_2(n=2-10)をゲストとする系についてこれを検証した。今年度は、この新しい合成法が一級アミンのみならず、ピペリリジンのような二級アミンについても適用できる一般性高い反応法であることを実証した。2)分子内に2つのアミノ基をもつシクロデキストリン誘導体を合成し、これに上記合成法を適用することにより、化学的に安定な共有結合型の層状無機-有機複合ホスト化合物を開発する研究をさらに継続して進めている。3)層間アミド化法の母体となる上記カルボキシエチルホスホン酸ジルコニウムそれ自体の分子包接能についても検討した。その結果、同ホスホン酸塩は、一連のアルキルアミンアルキルモノアミンH(CH_2)_nNH_2(n=2-10)の中から特定の炭素数(n=7)をもつヘプチルアミン分子のみを"分子集団"として認識し、これを選択的に取り込むという極めて高度の認識機能をもつことを発見した。この分子集団認識という新たな認識プロセスは、酵素やシクロデキストリンによる分子の個別認識とはその認識様式を異にするものであり、その機構解明は今後、素材設計にとどまらず生体系反応の理解にも寄与することが期待される。
空間内の図形配置の研究

(1)平面上の単位距離グラフの特徴づけや、染色数の上限を決定する問題は非常に難しく、これまでのところ大きな進展は見られていない。今回の研究では、グラフとその補グラフがいずれも平面上の単位距離グラフとなるようなグラフを枚挙することができた。その個数は69個で、その中で連結なものは55個である。また、7個は自己補グラフである。(マニラのデ・ラ・サール大学のS. V. GervacioとY. F. Limとの共同研究)(2)格子点を通る球面に関して次の結果を得た。任意の整数n>d≧m>1に対して、d次元空間内の球面で、その上にちょうどn個の格子点が乗っていて、しかもこれらのn個の格子点はm次元のポリトープを張るというような球面が存在する。これは1998年に松本眞との共同研究で得た平面上の円についての結果を拡張したものである。(3)d次元空間内のd+2個の単位球面の配置で、どのd+1個の共通部分も空ではないがd+2個全部の共通部分は空となるようなものを、d次元の単位球面システムという。1次元の単位球面システムは存在せず、2次元では、多数の単位球面システムが存在する。今回の研究で、どんなd>3についても、d次元の単位球面システムが存在するが、3次元の単位球面システムは存在しないことを証明することができ、1989年以来未決着であった単位球面システムの問題に決着がついた。(徳重典英との共同研究)(4)3次元空間内の互いに交わらない球の族に関しては、接触グラフの染色数、knotted cycleを作るのに必要な球数(ball number)のバウンドを少し改良することができた。1.集合族のどのk個の集合も共通部分を持たないとき、集合族はk重であるという。d次元のユークリッド空間内のn個の球のk重の族Fとs次元部分空間V,および点qに対して、V+qと交わるFの球の個数をf(V+q,F)で表す。s<dのとき、min max f(V+q,F)(qを動かしてmaxをとり、Vを動かしてminをとる)の上界を、n,s,kとFに属する最大球と最小球の半径比λで与えた。これを用いて、k=0(n)のとき、d次元空間内のn個のコンパクト集合の族で、どのメンバーも一定以上の体積を持ち、直径も一定以下であるという条件を満たすものは、ある超平面でほぼ同じ個数に分けることができる。つまり、n→∞のとき、両側にn/2-0(n)個ずつのメンバーを含むような超平面が存在することを示した。2.3次元空間内の互いに交差しない球の族の染色数とは、接する球は同じ色にならないように球を着色するのに必要な色の個数の最小値のことである。一般の球の族F__-,すべて1平面上に乗っている球の族F,単位球の族P,距離が2+ρ離れた2平面の間に挟まれる単位球の族F^*(ρ)に対して、その染色数の最大値は次のように評価できる。6≦max χ(F)≦13,5≦max χ(F__-)≦6,5≦max χ(F^*)≦10,4≦max χ(F^*(√<2>))≦6.また、ρが√<2>より小さいなら、max χ(F^*(ρ))=4で、ρ>√<2>のとき、max x(F^*(ρ))≧5である。

3.球の連鎖で三葉結び目を作るのに必要な単位球の個数については、11個以上(これまでの下界は10個)必要であり、15個で十分である。単位球に限らなければ、9個以上(これまでの下界は6)必要で、12個で十分である。4.グラフとその補グラフがいずれも平面上の単位距離グラフとして表されるようなグラフの個数は、69個であり、その中で連結なものは55個である。また、7個は自己補グラフであることがわかった。(これは、デ・ラ・サール大学のS.V.GervacioとY.E. Limとの共同研究の結果である。)1.d次元空間内のd+2個の単位球面の配置で、どのd+1個の共通部分も空でないが、d+2個すべての共通部分は空となるものをd次元のunit-sphere-systemと呼ぶ。d=1の場合は、unit-sphere-systemは明らかに存在しない。d=2の場合、1点で交差する3つの単位円はいつでもumit-sphere-systemに拡張できる。今回、d>3の場合には、構成により、unit-sphere-systemが存在することを証明できた。(K.. Bezdek等も同様の結果を得ている。)d=3のばあいはunit-sphere-systemが存在するかどうかはわかってない。これについては、もし3次元のunit-sphere-systemが存在するなら、3次元空間内の四面体で、その外接球面が四面体の1つの傍接球面(escribed sphere)を完全に含んでしまうような、四面体が存在することを証明した(徳重氏との共同研究)。この結果は、3次元空間のumit-sphere-systemが存在しないという筆者らの予想を強く支持するものと考えている。2.1998年に、筆者は松本眞氏との共同研究で、任意に与えられた正整数nに対して、ちょうどn個の格子点を通る円が存在することを証明した。この結果は3次元空間内の球面に自明な方法で拡張できる。しかし自明な拡張では、n個の格子点はすべて同一平面上に乗ってしまう。では、3次元空間内の球面で、ちょうどn個の格子点を通り、しかもこれらの格子点は同一平面上に乗らないような球面が存在するだろうか。これは、筆者がDe La Salle大学で格子図形の話をしたときに提出した問題である。今回、この問題を再考することになり、これについてさらに一般的な次のような結果を得た。任意の整数n>d≧m>1に対して、d次元空間内の球面で、「その上にはちょうどn個の格子点が乗っていて、しかもこれらの格子点はm次元のアフィン空間を張る」という条件を満たすような球面が存在する。d次元空間内のd+2個の単位球面の配置で、どのd+1個の共通部分も空ではないが、d+2個すべての共通部分は空となるようなものをd次元の単位球面システムと呼ぶ。d=1の場合は単位球面システムは存在せず、d=2およびd>3のときは単位球面システムが存在する。この結果は昨年度発表した。d=3の場合だけが未決着で残っていた。今年度の研究でd=3の場合には単位球面システムは存在しないことを証明することができ、単位球面システムの問題には完全な決着がついた(徳重氏との共同研究)。d=3の場合の単位球面システムの非存在の証明には、四面体の外接球と傍接球に関する命題「四面体の外接球は、傍接球を含むことはできない」というものを用いる。この命題は昨年度、私たちが予想として述べたものである。これが実は、J.H. Graceが100年ほど前に言明した定理であるということがM.Bayer教授の教示により判明した。
E2F-1のアポトーシス誘導分子、癌抑制遺伝子としての機能の解析

細胞の増殖・分化は厳密な細胞周期制御のもとに行われる。また、近年、細胞周期制御は細胞の生存/死の制御においても極めて重要な役割を担うことが明らかにされてきた。最近、我々は、マウス線維芽細胞株NIH3T3細胞にE2F-1、c-Mycを過剰発現させると、E2F-1がNF-κBの機能を阻害し、血清除去によって誘導されるアポトーシスの感受性を高めることを見出した。1)E2F-1はDP-1との2量体化領域を介してNF-κBのサブユニットp65と結合し、NF-κBの2量体化(p65とp50の結合を阻害する)を阻害した。この機能はE2Fファミリー分子(E2F1-6)の中ではE2F-1に特異的であった。2)E2F-1がNIH3T3細胞の血清除去によるアポトーシス感受性を亢進させる際には、DNA結合領域とDP-1との2量体化領域のみが必要で、転写活性化領域は必要なかった。この結果から、E2F-1は転写因子としてNIH3T3細胞の血清除去によるアポトーシス感受性を高めるのではないと考えられた。3)E2F-1ノックアウトマウスの胎児線維芽細胞(MEF)を用いた解析から、過剰発現させたE2F-1のみでなく、内因性のE2F-1もNF-κBの機能を阻害することが明らかとなった。この作用は、細胞周期のうちでE2F-1がRbによって捕捉されているG1期には認められず、G1/S期に強く認められた。これらの実験結果から、増殖期にある細胞では、細胞周期のG1/S移行期を経る度に、E2F-1によってNF-κBの機能が阻害され、細胞のアポトーシス感受性が高まると考えられた。
「不在」としての形象 -造形芸術における不可視のもののメタファー性について

本年度は、2つの方向から研究を進めるとともに、3年間の研究を総括し、以下に記す成果を得るに至った。(1)モダン・アートの展開のなかで、形象は、自己自身以外のものを参照することを激しく拒む。それだけでなく、形象は、自己自身として「在る」ことさえをも強く否定し、「不在」として逆説的に、しかも矛盾を孕んだ仕方で自己をあらわしだす。この特異な自己表現の否定弁証法的な論理を、「<不在>としての形象一そのメタファー機能をめぐる一考察」と題する論文にまとめた。(2)建築や都市空間と一体化したインスタレーションでは、形象を、たんに色と形からなる媒体とみなするのではなく、場所・歴史・記憶と深くかかわる媒体として再解釈することが重要となる。こうした新たな形象理解に取り組む論考を、「TOPOS of Memory-Crossing between Place and Time」というタイトルのもとに、6月にフィンランドのヘルシンキで開催された第29回哲学と文学国際会議で口頭発表し、哲学の分野に携わる内外の研究者と意見交換した。なお、この論考は、国際会議の雑誌の分冊The Year Book of Aestheticsの2007年号に掲載されることが決まっている。(3)3年にわたる当該研究をとおして、形象による表象の可能性というよりは、むしろ、表象の不可能性を、形象は「不在」をとおしてどのように表現しているのかが明らかになった。こうした研究は、有形文化の保存や修復の必要性が云々される今日において、有形のものが「廃れる」ことの積極的意義を改めて検証し、保存・修復と「廃れ」の両面から総合的に文化の歴史性を省みるための、基礎的な視座を築くものとなったといえる。本年度は、三つの方向から研究を進め、以下に記すとおりそれぞれに一定の成果を得るに至った。(1)近年の形象(イメージ)研究では、カルチュラル・スタディーズの一環として、形象が文化のなかで、どのように戦略的に意味を付与されるのかを解明することに力点か置かれている。同時に、サイバー・スペースにおける形象のリアリティをめぐる論考も、活発に提出されている。しかしながら、こうした考察のなかでは、形象という媒体がそもそもどのように意味を生みだすのかは問われておらず、自足した意味の表現媒体としての形象の潜勢力は等閑視されたままになっている。今日の形象研究の文献を広く収集し解釈することによって、それらの研究に対して、形象の自足的なメタファー性に着目する本研究が持つアクチュアリティが逆照射されることとなった。(2)モダン・アートの展開のなかで、形象は、自己自身以外のものを参照することを激しく拒んだ。この特異な自己表現の論理を、コンセプチュアルアートの解釈に基づいて検証し、その所見を書評のかたちで発表した。さらに、現代のインスタレーションの実践に積極的に立ち会い、そこで、「不在」としての形象の有意味な表現性を具体的に検証した。こうした検証をとおして、「不在」をライトモティーフとする本研究は、視覚経験のみを特権化するのではなく、聴覚・触覚をも含む身体感覚とでもいうべきものに着目する必要があるという見解に至った。研究遂行のための資料・機器として、視覚資料・機器に加えて聴覚資料・機器の充実をはかった。(3)形象の「不在」は、現代芸術の一つの動向を示す一方で、歴史的には、ユダヤの偶像禁止の伝統のなかで、ユダヤ文化の核を形成してきた。海外出張をとおして、偶像禁止の伝統の痕跡をヨーロッパの各都市のなかに探るとともに、この伝統と、ヨーロッパの現代のインスタレーションの動向とが、深い結びつきをもっていることを検証した。この結びつきがもつ意義とそこでの問題を理論的に探究することが、本研究の今後の重要な課題となることが明らかになった。本年度は、3つの方向から研究を進め、以下に記すとおりそれぞれに一定の成果を得るに至った。この特異な自己表現の否定弁証法的な論理を、視覚経験の枠内で解釈するのではなく、聴覚・触覚をも含む身体感覚とでもいうべきものに着目し、建築と一体化したインスタレーションに則した考察を、7月に、ブラジルで開かれた第16回国際美学会議で、当該研究と同じタイトルのもとに発表した。(2)建築や都市空間と一体化したインスタレーションでは、「場所」や、その場所の担う「歴史」や「記憶」が重要な問題となる。形象を、たんに色と形からなる媒体とみなするのではなく、場所・歴史・記憶ともかかわる媒体として理解することは、形象という概念そのものの見直し、あるいは形象の潜勢力の再解釈に繋がるであろう。こうした新たな形象理解に向かう論考を、「流動するトポス」というタイトルのもとに、9月に台湾で開催された第3回アジア芸術学会で発表した。今後、当該研究のテーマのもとにこうした考察を展開するならば、形象による歴史や記憶の表象の可能性というよりは、むしろ、そうした表象の不可能性を、形象は「不在」をとおしてどのように表現しているのかが論点となるであろう。

(3)引き続き、今日の形象研究の文献を広く収集し解釈するとともに、3月から年度をまたいで、スイス・バーゼル大学のG・ベーム教授の示唆をあおぐ。近年の形象(イメージ)研究では、カルチュラル・スタディーズの一環として、形象が文化のなかで、どのように戦略的に意味を付与されるのかを解明することに力点が置かれている。同時に、サイバー・スペースにおける形象のリアリティをめぐる論考も、活発に提出されている。こうした研究に対して、当該研究がどのような位置づけにあり、どのようなアクチュアリティをもちうるかをか明確にしていくことが、今後必要となってくるであろう。本年度は、2つの方向から研究を進めるとともに、3年間の研究を総括し、以下に記す成果を得るに至った。(1)モダン・アートの展開のなかで、形象は、自己自身以外のものを参照することを激しく拒む。それだけでなく、形象は、自己自身として「在る」ことさえをも強く否定し、「不在」として逆説的に、しかも矛盾を孕んだ仕方で自己をあらわしだす。この特異な自己表現の否定弁証法的な論理を、「<不在>としての形象一そのメタファー機能をめぐる一考察」と題する論文にまとめた。(2)建築や都市空間と一体化したインスタレーションでは、形象を、たんに色と形からなる媒体とみなするのではなく、場所・歴史・記憶と深くかかわる媒体として再解釈することが重要となる。こうした新たな形象理解に取り組む論考を、「TOPOS of Memory-Crossing between Place and Time」というタイトルのもとに、6月にフィンランドのヘルシンキで開催された第29回哲学と文学国際会議で口頭発表し、哲学の分野に携わる内外の研究者と意見交換した。なお、この論考は、国際会議の雑誌の分冊The Year Book of Aestheticsの2007年号に掲載されることが決まっている。(3)3年にわたる当該研究をとおして、形象による表象の可能性というよりは、むしろ、表象の不可能性を、形象は「不在」をとおしてどのように表現しているのかが明らかになった。こうした研究は、有形文化の保存や修復の必要性が云々される今日において、有形のものが「廃れる」ことの積極的意義を改めて検証し、保存・修復と「廃れ」の両面から総合的に文化の歴史性を省みるための、基礎的な視座を築くものとなったといえる。
核膜を識別する核内共生細菌ホロスポラの全ゲノム塩基配列の解読と機能開発

グラム陰性細菌ホロスポラ属は、繊毛虫ゾウリムシ属の特定種の小核か大核(多細胞生物の生殖核と体細胞核に相当)に感染して増殖し、宿主外では増殖できない核内共生細菌である。我々は、ホロスポラの特殊能力(宿主食胞からの脱出、宿主アクチンの重合による細胞質内移動、標的核膜の識別と核膜貫、宿主の栄養状態に合わせた形態変化、宿主の特定遺伝子発現の促進と抑制)を調節する遺伝子とその産物を検出することを目的として、大核特異的なホロスポラ・オプツサの(1)網羅的タンパク質の部分アミノ酸配列の決定、(2)抗体を用いた抗原の細胞内局在性・生活環での量的変化と宿主細胞への分泌の有無、(3)全ゲノム塩基配列の解読と上記(1)の部分アミノ酸配列をコードするORFの検出等を行った。その結果、下記のことが明らかになった。・ホロスポラ・オブツサの感染によって宿主の細胞表層抗原の遺伝子の発現が完全に抑制されることを明らかにし、この抗原に対するモノクローナル抗体を作成し、間接蛍光抗体法とイムノプロットでホロスポラ・オブツサの感染によって宿主抗原の消失を確認した。・ホロスポラ・オブツサの標的核膜貫通部位に対するモノクローナル抗体を作成した。・2D-SDS-PAGEゲルからホロスポラ・オブツサの主なタンパク質50種を網羅的に精製し、プロテインシーケンサで部分アミノ酸配列を調べ、ホモロジー検索を行った。・新種のホロスポラを発見した。
放物型方程式に対する混合問題の基本解の構成と応用

放物型方程式の初期値問題の基本解が助変数の付いた擬微分作用素として構成される事はすでに明らかになっている。二階放物型混合問題の基本解の構成について同様の事を目ざした。この場合には、擬微分作用素として構成するのは無理であって、ある種の積分作用素を使って構成する事をめざした。その積分作用素は擬微分作用素の表象のcalculusと類似の性質を持つものであり、その結果形式的な表象の計算によって、基本解の漸近形が求められる。本年度計画されていたディレクレ問題、ノイマン問題、第3種、斜交微分及び特異境界値問題について、上記の基本階の構成ができたので、論文としてまとめる予定である。基本解の漸近形を固有値の漸近挙動に応用できて、第3種、斜交微分及び特異境界値問題については、固有値分布について新しい結果が得られた。以後、漸近挙動の計算方法が明らかになったので、幾何学的意味付けを考察する事が残っている。万一ノイマン問題、より一般の退化した放物型混合問題の基本解の構成については、以前研究していた退化した放物型初期値問題の基本解の構成が応用できると考えられる。これについては、より精密な積分作用素のクラスを考える必要がある事が明らかになった。退化して放物型混合問題の基本解の構成とその漸近挙動への応用が残った問題である。さらに、関数解析的手法による発展作用素の構成との関係、さらに確率論的手法による基本解の構成との関係を調べる。万一ノイマン問題については関数論への応用についても探りたい。
弥生・古墳時代における東アジア墳墓出土鉄製武器の比較研究

本研究は、弥生時代と古墳時代の日本、中国、韓国の鉄製武器を比較し、当時の国際関係を解明することを目的としている。今年度は学術雑誌や発掘調査報告書をもとに中国と韓国の鉄製武器を集成した。また、すでに集成を終えている日本の鉄製武器に関しては、愛媛県高橋仏師1号墳の鉄剣、岡山県穴ケ迫古墳の円頭大刀、兵庫県東山古墳群の鉄製武器など西日本各地の古墳出土武器について実測・写真撮影等の資料調査を行った。これまでの検討により、弥生時代古墳時代前期の日本・中国・韓国の鉄製武器には鉄本体の形態に多くの共通点が認められることが判明した。いっぽう、刀剣の木製装具など全体像には構造や外形の相違が顕著に認められた。この事実は、日本で出土する鉄製武器の多くが中国や韓国で生産され、日本に流入したことを示唆する。また、刀剣装具の相違は装具のみが各国で独自に製作、装着されたことを窺わせる。日本の古墳から出土する鉄製武器に、鉄本体の個性が明瞭に認められるようになるのは古墳時代中期(5世紀)以降である。この段階をもって、大半の鉄製武器が日本で作られるようになったと推測する。従来の初期国家論では、鉄の流通の掌握と前方後円墳の出現が連動するか否か意見の対立する状況が続いていた。本研究では、3世紀後半に舶載鉄製品の流通が掌握されて古墳時代が始まり、4世紀末に鉄資源の流通が掌握されて初期国家が完成するという見通しを得た。これらの研究成果は単著『鉄製武器の流通と初期国家形成』にまとめた。古墳時代を初期国家段階とみる前方後円墳体制論については、当時の必需物資である鉄の評価をめぐらて意見の対立が続いている。本研究は、日本の弥生・古墳時代の墳墓から出土する鉄製武器の流入経路を探るため、中国と朝鮮半島の武器と比較検討することを目的とする。今年度は研究の初年度に当たり、発掘調査報告書や学術雑誌をもとに中国と朝鮮半島の鉄製武器を集成した。武器には刀剣、弓矢、矛など様々な器種があるが、当面は刀剣類を中心に集成を進めている。中国の資料では、前漢から後漢にかけての出土資料が充実していることを再確認した。とくに後漢三国時代の素環刀は日本や朝鮮半島の武器と共通性が高く、広域に流通する武器ではないかという感触を得た。いっぽう、人物俑が墳墓に副葬される晋代以降になると、武器の副葬量は激減する。少ない資料を厳選して資料調査に当たる必要性が生じた。朝鮮半島で一は当初の予測通り韓国南部の伽耶地域と馬韓地域の資料が充実していることを確認した。旧楽浪郡に当たる北朝鮮や、韓国東北部の資料集成を重点化する必要が生じた。日本の資料については、弥生時代と古墳時代前期の集成を終えているので、古墳時代中期以降の武器を集成することに重点を置いた。また、福岡県奴山正園古墳、岐阜県遊塚古墳出土武器の実測と写真撮影を行った。その結果、古墳時代中期においてもヤリが一定程度は存在すること、短刀の柄の製作技法は近畿から九州まで広い範囲で共通することなどが判明した。今後は後期古墳の武器、鉄鏃の資料調査を進める予定である。
シカゴ学派の総合的研究

「シカゴ学派の総合的研究」は、米国において専門科学としての社会学の成立・発展に中心的な役割を果たしたシカゴ学派社会学の諸成果に対する多角的な検討を通して、現代社会の諸問題を分析するための有効な社会学的土台を構築することを目的とした。この目的を実現するために、トマス、ミード、パーク、バージェスといった研究者たちの理論的業績の検討だけでなく、理論と経験的研究とが密接に関連している「シカゴモノグラフ」を直接的に検討し、理論と調査の架橋という作業を行った。まず、キャバン『自殺』やショウ『ジャック・ローラー』、トマス=ズナニエツキ『ポーランド農民』などのモノグラフを解読した。そして、こうして得られた知見を踏まえて、より総合的にシカゴ学派を理解するために「リンドスミスの理論構成」や「シカゴ学派集合行動論の系譜」、「ヒューズとその周辺」といった主題について検討したり、シカゴ学派と外部世界との関連を理解するために、「シカゴ学派とパーソンズ」、「シカゴ学派と日本社会学」といった主題について議論したりした。また、「量的調査」も含めたシカゴ学派社会学の社会調査方法論についても討議を行った。このような討議を重ねると同時に、平成10年と11年には、研究代表者中野正大と主要な研究分担者数名がシカゴ大学社会学部を訪問し、アボット教授(Andrew Abbott)をはじめ、同大学社会学部スタッフ数名にインタビューを行い、シカゴ学派の人的・知的系譜に関する貴重な助言や情報を得た。こうして、シカゴ学派を「総合的」に検討することによって、質的調査に偏った社会学であるという従来のイメージではとらえられない特徴が明らかになったと考える。平成12年には、第51回関西社会学会のシンポジウム「シカゴ学派の伝統」において、研究代表者中野正大が司会を務め、研究分担者2名が研究成果を報告した。一方、文献収集についても精力的に行い、日本で入手可能なシカゴ学派に関する文献を3年間で200冊ほど購入し、他の研究機関の研究者の利用も考慮して京都工芸繊維大学に寄付した。購入不可能な文献に関しては、日本各地の大学図書館や社会学研究室を訪問して複写した。そして最終年度には、こうして入手した文献情報を整理し、主に初期シカゴ学派に関する文献一覧を作成した。研究代表者中野正大と研究分担者宝月誠を代表とする「シカゴ社会学研究会」をほぼ2ヶ月に1回研究会を開催し、定期的に各研究分担者の研究成果を討議してきた。キャバン『自殺』やショウ『ジャック・ローラー』など、これまで行ってきた初期シカゴ学派のモノグラフの解読作業を継続していくのと同時に、総合的にシカゴ学派を捉えていくために、戦後シカゴ学派に属する「リンドスミスの論理構成」や、「シカゴ学派の集合行動論の系譜」「シカゴ学派とパーソンズ」「シカゴ学派と日本社会学」などの主題を取り上げて、研究発表を行い、活発な討議を行ってきた。また、平成10年10月には、研究組織の主要メンバー4名が、シカゴ大学社会学部を訪問し、これまでの研究成果のプレゼンテーションを行い、それに対するレビューを受けた。その際に、シカゴ大学社会学部長のローマン教授(Edward O.Laumann)を始めとして、クリスタキス教授(Nicholas Alexander Christakis)、アボット教授(Andrew Abbott)、サッセン教授(Saskia Sassen)、クラーク教授(Terry Nichols Clark)にインタビューを行い、シカゴ学派の人的・知的系譜に関して、文献では到底知ることの出来ない貴重な助言や情報を得た。

一方、日本においても、入手可能なシカゴ学派に関する70冊近い貴重な文献を購入し、他の研究機関の研究者の利用も配慮して京都工芸繊維大学図書館に寄附した。このように文献資料の収集を進めていくとともに、各研究分担者で手分けを行い、国立国会図書館・東京大学図書館を皮切りに、日本各地の大学の図書館や社会学研究室を訪問し、購入不可能な文献資料の複写も精力的に行った。研究代表者中野正大と研究分担者宝月誠を代表とする「シカゴ社会学研究会」は、ほぼ2ヶ月に一回研究会を開催し、定期的に各研究分担者の研究成果を討議してきた。トマス=ズナニエツキ『ポーランド農民』やキャバン『自殺論』など、これまで行ってきた初期シカゴ学派のモノグラフ解読作業を継続していくのと同時に、総合的にシカゴ学派を捉えるために「シカゴ社会学の伝統とG.H.ミード」、「アンドリュー・アボットのプロフェッション論」、「科学とレトリックの間-トマスとズナニエツキの『ポーランド農民第三部を中心に』-」、「W.I.トマスと社会心理学の形成」、「非行文化の諸相-クリフォード・ショウの研究分析-」、「ミード解釈における若干の問題点」などの主題を取り上げ、活発な討議を行ってきた。平成11年6月にはシカゴ大学社会学部の山口一男教授をお招きし、近年注目を集めている計量的アプローチについて貴重な情報を得た。また、平成11年10月には、研究代表者他2名がシカゴ大学社会学部を訪問し、社会学部長アボット教授(Andrew Abbott)をはじめとして、ローマン教授(Edward O.Laumann)、ビッドウェル教授(Charles E.Bidwell)、クリスタキス教授(Nicholas A.Christakis)にインタビューを行い、シカゴ学派の人的・知的系譜に関しても、文献では到底知ることが出来ない貴重な助言や情報を得た。一方、日本においても入手可能なシカゴ学派に関する100冊近い文献を購入し、他の研究機関の研究者の利用も考慮して京都工芸繊維大学に寄附した。このように文献資料の収集を進めるとともに、日本各地の大学の図書館や社会学研究室を訪問し、購入不可能な文献資料の複写も精力的に行った。平成12年度もこれまでと同様に、研究代表者中野正大と研究分担者宝月誠を代表とする「シカゴ社会学研究会」においてほぼ2ヶ月に一回研究会を開催し、定期的に各研究分担者の研究成果を討議した。本年度は研究期間の最終年度に当たるため、これまでの2年間の研究によって得られた初期シカゴ学派のモノグラフや戦後のシカゴ学派に関する知見を踏まえて、より総合的な主題について議論した。たとえば、初期シカゴ学派と「第二次」シカゴ学派との関係を明らかにするために、「ヒューズとその周辺」や「シカゴ学派集合行動論の系譜」といった主題を取り上げて討議した。また、従来あまり重視されていなかった初期シカゴ学派の量的調査法を主題とした「1930年前後のシカゴ大学における量的調査法」や、初期シカゴ学派の社会調査テキストを紹介した「初期シカゴ学派の社会調査の考え方」について検討し、シカゴ学派の社会調査方法論上の特徴について討議した。
ワイドギャップベアリングレスモータの研究開発

回転子半径Rと固定子回転子間のギャップ長gの比g/Rが0. 1以上のベアリングレスモータをワイドギャップと定義することを提案した。ワイドギャップでありながら、支持力、トルク、力率の改善を実現する方法を明らかにした。さらに、全く新しい電動機と支持の巻線を共通化する方式を発明した。半導体製造装置、真空装置、薬液搬送などの分野で、ベアリングレスモータのニーズが高まっている。ベアリングレスモータはモータ機能と磁気軸受機能を一体化した電磁機械である。たとえば、半導体を洗浄する超純水ポンプでは、樹脂によるキャンドポンプが用いられ、羽根車とベアリングレスモータが一体化されている。超純水中への流出を避けるためには樹脂層を厚くする必要があり、数mmのワイドギャップを隔てて回転子と固定子が対向する必要がある。しかし、ギャップ長を大きくすると、モータ出力は低下し、磁気支持に必要な電磁力も低下してしまう。本研究は固定子、回転子間に数mmのギャップがある状況下で、トルク、電磁支持力を向上するベアリングレスモータの新しい構造を提案し、テスト機製作により確認する。本研究では、申請段階において、固定子外径とギャップ長の比を40から50であるベアリングレスモータの実現を目的とした。しかし、その後の調査で、テンプル型などの特殊固定子などを含めモータギャップ長評価指標を設定するため、新しく、回転子外径Dと磁気的な片側ギャップ長gの比D/gをモータギャップ長評価指標として用いることを提案した。多くの場合、回転子直径の2倍程度が固定子外径になることが多いので、目標は20程度になる。本研究では、回転子外径が64mmであり、回転子と固定子の片側ギャップ長が5mmのマシンを試作した。モータギャップ長評価指標は13であり、目標よりワイドギャップである。一般のモータではこのモータギャップ長評価指標は100から200であるので、13はワイドギャップであると評価することができる。このモータの磁気浮上特性、モータ特性を明らかにした。ベアリングレスモータでは、回転子半径Rに対して、ギャップ長はgの比g/Rは0.01以下と小さいものが多い。単にギャップ長を大きくすると、(a)電磁支持力が減少し、タッチダウン状態からスタートできない恐れがある。(b)同様に、電磁支持力が減少し、回転時にアンバランスにより生じるふれ周りを抑制できない恐れがある。(c)ギャップ磁束密度が低下し、回転子が下方向に大きく沈み込む恐れがある。(d)トルクも減少してしまう。このような問題点を解決するため、ギャップ磁束を増加する新しい概念が必要になる。すなわち、(a)極数を低減し、磁石厚を増加してギャップ磁束密度を向上する。(b)スラスト方向に永久磁石を配置し、ホモポーラ型磁束を発生してギャップ磁束を向上する。(c)回転軸方向に多段に回転子、固定子を構成し、ギャップ磁束を向上する。などである。このような新しいコンセプトに基づいて設計を行い、モータギャップ長評価指標g/Rが従来の10倍大きい0.1以上を実現するベアリングレスモータを検討した。その中の一台はモータギャップ長評価指数は0.16以上であり、ワイドギャップである。しかし、インダクタンスが大きいため、力率が低く、必要なインバータ容量が大きい問題点があった。そこで、コンシクエント回転子部分をSPMに改良するとともに、円筒部分を削り、さらに、巻線構成を工夫することによって力率0.3を0.8に向上することに成功した。もう一台の2軸制御ベアリングレスモータでは、ワイドギャップ化すると支持力が激減し、ついには負になってしまう問題点があることを明らかにした。この問題を解決し、g/R=0.1を実現するため、回転子の極数を低減し、軸方向に永久磁石を配置したホモポーラハイブリッド型ベアリングレスモータを設計した。さらに、ワイドギャップ化に伴うコストダウンを目的として、受動型磁気軸受を併用する磁気浮上系を提案し、その剛性の目安と問題点を明らかにした。さらにワイドギャップに適した変位検出システムの研究開発を行った。磁気浮上して非接触で回転するベアリングレスモータでは、回転子半径Rに対して、固定子と回転子のギャップ長gの比g/Rは0.01以下と小さいものが多い。このような問題点を解決するため、ギャップ磁束を増加する新しい概念として、以下の点を検討した。(a)電動機巻線、支持巻線の融合を行い、起磁力を増加する。(b)極数を低減し、磁石厚を増加してギャップ磁束密度を向上する。(c)スラスト方向に永久磁石を配置し、ホモポーラ型磁束を発生してギャップ磁束を向上する。などである。

まず、電動機巻線と支持巻線を共有する新しい巻線形式を世界に先駆けて発明し、特許を出願した。すなわち、電動機巻線導体を並列に接続し、一端を中性点とし、もう一端を支持力発生インバータに接続する新しい方式を提案した。この方式は支持、あるいは電動機専用の巻線が不要で有り、すべての巻線を支持、電動機の機能に共有できる方式である。次に、8極まで極数を低減したホモポーラ型ベアリングレスモータの最適化を行い、永久磁石貼り付け型ベアリングレスモータと比較した。この結果、ホモポーラ型はより小さい電流、起磁力で電磁支持力を発生できることを明らかにした。