hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本人英語学習者の話し言葉コーパスにおける語用論的能力の基準特性の抽出と分析

本研究の目的は、日本人英語学習者の語用論的能力の習得段階を弁別する言語特徴(基準特性)の抽出である。NICT JLEコーパスの買い物のロールプレイデータを用い、CEFR A1レベル68名、A2 114名、B1 66名の3つの習得段階別に要求の発話行為に着目した。具体的には、発達途上にある学習者の語用論的特徴(1全発話の言語機能、2全発話の正確さ及び談話の適切性、3要求の発話行為で使用される言語項目)を抽出する多層アノテーション・スキームを複数開発し、文脈を目視で確認し、言語情報を付与した。統合的結果は以下である。A1及びA2は購入タスク、B1は返品・交換交渉のタスクが与えられていたことから、発話の言語機能はタスクの影響を大きく受けた。A1及びA2の要求は、購入の意思、試着や試食等の依頼、購入したい品物の詳細を伝える要求の機能が大多数を占めていた。前者2つにおいては、wantなど直接的要求の割合も多いが、"I will buyit."や"Can I try it on?"等、慣例的に間接的な要求の言語項目を用いた定型表現も既に習得している傾向にあり、前述2の度合いも高かった。しかし、後者においては、自ら発話を構築する必要があるため、単語のみの発話や“The color is black."といった母語の影響を受けた構造等直接的な言語特徴が観察され、2の度合いも低い。また、A2になると直接的であったり、不適切な構造を持つ発話の頻度が下がる傾向にある。B1の発話は、返品や交換の依頼の機能が大多数で、A1及びA2に比べ、慣例的に間接的な要求だけでなく、要求の度合いの強さを調整する言語項目の使用の頻度や、2の度合いも有意に高かった。しかし、ポライトネスの観点から不適切だと判断されたり文法構造的に不適切な要求も少数であるが観察され、必ずしも高い語用論的能力を示すとは限らないといえる。本研究の目的は、日本人英語学習者の「語用論的能力」の習得段階を弁別する言語特徴(基準特性)を抽出することである。これまで小規模研究の質的分析が主流であった語用論的能力の研究の分野において、大規模な言語データである学習者コーパスを活用した検証を実施することで、日本人英語学習者の語用論的能力の発達推移を明らかにすることを目指す。具体的には、The NICT JLE Corpusに含まれる買い物ロールプレイにおける「要求」の発話行為を抽出し、習得段階別にその傾向を観察する。多くの先行研究によって活用されてきたBlum-Kulka, House & Kasper (1989)のコーディング・スキームを改良し、「要求」の発話行為にて使用される言語項目を抽出する。学習者が使用した言語特徴を手掛かりとして、「直接的なストラテジー」(命令文や要望の動詞“want"等を使用)と「慣例的な表現を用いた間接的なストラテジー」(助動詞の“can"や“could"等を使用)に「要求」を分類したところ、習得段階が上がるにつれて、「直接的なストラテジー」が減少し、「間接的ストラテジー」の使用が増える結果が得られた。当該年度は、Blum-Kulka(1989)らのコーディング・スキームに加え、以下の研究課題に基づく多重・多層構造のアノテーション・スキームを構築することにより、習得段階別に学習者の語用論的能力の解明に努めた。課題1.「要求」の発話行為が生じる状況を詳細に分類し、その状況ごとに言語項目を抽出した。課題2.学習者が発した「要求」のポライトネス(発話が社会的に適切か)の度合いを測定できるか、複数の英語教員(母語話者および日本人)を対象に判断調査を行った。課題3.話し言葉に特有な「言い直し」や「繰り返し」、「言い換え」などの修復の現象を、「要求」の発話行為にどのように観察されるかを調査した。課題1.「要求」の発話行為の状況別に言語機能を分析:本コーパスは、インタビューテストから成るが、初級・初中級学習者は、「品物の購入」、中上級学習者は、既に購入した品物の「返品・返金交渉」のタスクが与えられるため、学習者の習熟度によって「要求」の発話が生じる状況が異なる。発話を目視で確認していき言語機能ごとに分類した。結果、中上級学習者64名の発話の91.5%が「店員に何かを依頼する」機能であった。初中級学習者64名及び初級学習者67名については、「購入の意思を表明する」機能が26.0%及び31.3%、「品物について述べたり、聞いたりする」機能は48.2%及び49.2%であった。課題2.「要求」の社会的適切性(ポライトネス)を判断できるか:学習者の発話が社会的に適切かどうかの基準は、話し手や聞き手が属している社会の規範や規則や状況によって異なるだけではなく個人でも見解が異なることから、学習者の発話におけるポライトネスの度合いを計測可能かを探った。日本の大学の英語教員(母語話者および日本人各10名)に対し、異なる状況ごとに様々な言語項目を使った要求の発話のサンプルを提示した。ケンドールの一致係数を計測したところ、全教員の一致度が十分高いとは言えないことが判明した。特に、日本人教員の一致度が低かった。発話にポライトネスの情報をアノテーションすることは困難と判明した。課題

3.「要求」の発話行為の「言い換え」の修復現象について:学習者の発する「要求」において、自身の発言を「言い直し」たり、「繰り返し」たり、相手の質問を「おうむ返し」したり、「言い換え」する発話の修復の傾向を、習得段階ごと調査した。中上級者の51.0%、初中級者は55.7%、初級者は42.5%の「要求」は修復のない発話で、残りの半数は「繰り返し」と「言い直し」であった。修復の比率は習熟度が上がると下がると判明した。本研究の目的は、日本人英語学習者の「語用論的能力」の習得段階を弁別する言語特徴(基準特性)を抽出することである。前年度は、話し言葉の学習者コーパスのThe NICT JLE Corpusより買い物のロールプレイの発話全ての機能を特定したが、平成29年度では、言語機能の他に「文法の正確さ及び談話の適切性(Grammatical accuracy/Discoursal acceptability)」の度合いについてもアノテーション(言語注釈)を施した(課題4)。まずは、発話を「高」と「低」に分類した。「低」の分類では、さらに「首尾一貫している(coherent)」、「やや首尾一貫性に欠ける(slightly incoherent)」、「首尾一貫していない(incoherent)」、「日本語」の4つに分類した。「低」の項目は、語彙的・構造的・意味的に不完全または不適切であったり、母語の影響を受けたトピックコメントの構造(例:"Color is brown.")であることも細分類した。結果、「高」と「首尾一貫している」と分類された発話は、CEFR B1(中級)レベルの学習者では約98%、A2(初中級)レベルでは約96%、A1(初級)レベルでは約93%と判明した。なお、前年度までにアノテーションを施した「要求の発話行為」(1)及び「全発話の言語機能」(2)、そして今年度取り組んだ「正確さ及び適切性」(3)について、構築したアノテーション・スキームの再現性と信頼を追及するため、研究補助者に協力を得て、一部のアノテーションの再確認および修正と、アノテーションの再現による分析者間信頼性を測定した。結果、1は92.38%、2では83.03%、3は78.1%の一致率が得られた。なお、3については、補助者との打ち合わせを重ね、アノテーション・スキームの改良を試みたが、他項目より一致率が低かった。課題4.本研究では、エラーが含まれる学習者の発話を体系化するために、「文法の正確さおよび談話の適切性」を測るアノテーション・スキームを開発し、対象となる学習者言語の発話全てにアノテーションを施した。第三者の研究補助者及び研究代表者により、スキームの妥当性を追及した。具体的には、多数の用例を確認し、修正を繰り返してスキームを再構築した。結果、発話は主に以下のように分類された:(1)正確さ・適切性が「高い」もの、(2)正確さ・適切性が「低い」もの。さらに、(2)は、「(文法構造および語彙的にやや不備があるが)首尾一貫しているもの」、「(文法構造および語彙的に誤りがあることにより)やや首尾一貫性に欠けるもの」、「首尾一貫していないもの」、「日本語の使用」に分類された。CEFR A1とA2の学習者において統計的な有意差はなかったが、A2とB1には有意差があった。レベルが上がると「高い」または「やや不備があるが首尾一貫している」発話が増加する。
植物の卵核に分化する精核受容装置の構造と機能の解析

裸子植物のソテツ(Cycas revoluta),イチョウ(Ginkgo biloba)における精核と卵核融合に機能する精核受容装置の分化を細胞生物学的手法で、裸子植物における装置の分化を主に文献調査によって解析した.植物界の有性生殖において、藻類やシダ・コケ植物の鞭毛性雄性配偶子(精子)を使う方法から,陸上種子植物で行われる花粉・無鞭毛精細胞の生殖法への根本的な革新がどのうように進行したのかは全く解明されていない.研究の予備調査段階で,ソテツの卵核はに精核を受容するための装置が備わるらしいことがわかったので,その分化,発生を解析し,さらに植物界におけるこの装置の出現・分布を検討し,原始種子植物段階での有性生殖法の進化がどのように進行したかを考察する基礎データを得ることを目的とした.その結果,以下のことが明らかになった;1.精核受容装置は核包膜が内方に陥入した凹所として分化を開始し,さらに第二次分化として核包膜が微細な多数の襞となってこの凹所部分を取り囲む.2.ソテツにおいては,卵細胞分化の中頃,すなわち腹溝細胞から離れて卵核が卵中央へ移動する時期から卵核横側に分化を開始し,卵核の表面を頚細胞側に移動しながら凹状から核輪郭に沿った平坦化した構造に一時変わる.卵核の頂端まで移動すると,再び陥入構造に変わり,精核を受容する最終位置に配置される.3.イチョウでは,ソテツにおけるような挙動はとらず,精子が卵細胞と融合した後,精核が卵核に接近する短時間の間に受容装置が分化集現し,精核を受容する.4.このような分化・挙動の違いは、卵細胞サイズと関係があるらしい.すなわち、長径が約350μm以上の卵細胞を分化する分類群では、卵核上に精核を収容する凹所(=受容装置)が分化するらしいことが、種々の裸子植物の受精段階を示す図から明らかになった。マツ科植物である。マツ科植物である。(1)ソテツ卵をモデル植物として、「精核受容装置」の固体発生と挙動:中央細胞の核が核分裂すると、腹溝細胞核と未熟卵細胞核にわかれ、両者の間に仕切りが形成され腹溝細胞と卵細胞にわかれる。しかし、腹溝細胞は多くの場合そのまま崩壊してしまい、造卵器内には未熟卵細胞だけが残る。腹溝細胞の崩壊してできる間隙は、後に侵入する精子の遊泳場所となり、卵細胞との融合のための定位に役立つ。腹溝核とわかれた直後の未成熟卵核のサイズは小さいが、卵細胞の中央に向けての移動開始とともに急速に拡大し、それとともに精核受容装置の分化が始まる。「精核受容装置」の基本構造は、核包膜が涙滴状に変形した卵核の側面で陥入したものである。核包膜の内膜はさらに密な襞状となって陥入している。中央に達した卵核は再び球形に変化し、受容装置は精子侵入口側、すなわち頚溝細胞に面した側に位置を変える。精核はこの窪みに入り込み、核融合を開始する。(2)「精核受容装置」の植物界の卵における出現・分布について:非鞭毛性精細胞を産生すスギ(Cryptomeria japonica)の受精過程をテクノビット樹脂包埋法による詳細な組織学的解析を行なったところ、本植物の卵核にはソテツ卵核に分化する精核受容装置の分化は見られなかった。精細胞核と卵核はかなり広い面で会合するだけであった。

しかし、文献調査解析によれば、マツ属(Pinus)の卵には同装置の分化する可能性が示唆された。裸子植物のソテツ(Cycas revoluta),イチョウ(Ginkgo biloba)における精核と卵核融合に機能する精核受容装置の分化を細胞生物学的手法で、裸子植物における装置の分化を主に文献調査によって解析した.植物界の有性生殖において、藻類やシダ・コケ植物の鞭毛性雄性配偶子(精子)を使う方法から,陸上種子植物で行われる花粉・無鞭毛精細胞の生殖法への根本的な革新がどのように進行したのかは全く解明されていない.研究の予備調査段階で,ソテツの卵核はに精核を受容するための装置が備わるらしいことがわかったので,その分化,発生を解析し,さらに植物界におけるこの装置の出現・分布を検討し,原始種子植物段階での有性生殖法の進化がどのように進行したかを考察する基礎データを得ることを目的とした.その結果,以下のことが明らかになった;1.精核受容装置は核包膜が内包に陥入した凹所として分化を開始し,さらに第二次分化として核包膜が微細な多数の襞となってこの凹所部分を取り囲む.2.ソテツにおいては,卵細胞分化の中頃,すなわち腹溝細胞から離れて卵核が卵中央へ移動する時期か卵核横側に分化を開始し,卵核の表面を頚細胞側に移動しながら凹状から核輪郭に沿った平坦化した構造に一時変わる.卵核の頂端まで移動すると,再び陥入構造に変わり,精核を受容する最終位置に配置される.3.イチョウでは,ソテツにおけるような挙動はとらず,精子が卵細胞と融合した後,精核が卵核に近接する短時間の間に受容装置が分化出現し,精核を受容する.4.このような分化・挙動の違いは、卵細胞サイズと関係があるらしい.すなわち、長径が約350μm以上の卵細胞を分化する分類群では、卵核上に精核を収容する凹所(=受容装置)が分化するらしいことが、種々の裸子植物の受精段階を示す図から明らかになった。マツ科植物である。
台湾における日本植民地教育史の研究-国語教科書の比較分析を中心に-

(1)「終戦直後(1945-1946)台湾の国語教科書に関する一考察-国民学校・中等学校の暫用国語教科書に着目して-」:この研究により、終戦後中国政府によって最初に編纂された台湾の国民学校と中等学校暫用「国語」教科書に関する事情が初めて明らかとなった。暫用国語教科書の使用期間は1946年2月から8月までとわずか半年間であったが、統治者の政治的意図や目的が教材を通してストレートに表現されている。暫用教科書の編纂事情の解明を通して、終戦直後の台湾の国語教育の実施、教科書の編纂をより詳しく追究することが出来た。さらに、中国政府がこの半年間に見せた国語教育方針の変更や、方法上の変化などには、台湾における台湾語・中国語・日本語などの複雑な言語使用の実際状況が反映されていることもあきらかとなった。(2)「日本統治下台湾における「国語」という教科の成立と伊沢修二」:本研究は伊沢修二による台湾での「国語」科設置の提起とその構想の内容を明らかにし、「国語」が公学校の一科目として成立するまでの過程とその教科内容を解明した。また、伊沢による最初の「国語」科設置の提案の中身は、植民地統治を前提とする日本語の習得による同化教育であり、日本国民意識を養うことが目的であった。1896(明治29)年に伊沢が示した「国家的思想の発達」を前提とする「国語」の捉え方は、同時期に本土で発展しつつあった「国語」の理念よりも、「国家的思想」を先取りした主張だったことも明らかとなった。(3)「日本植民地統治下の台湾教育会に関する歴史的研究」:本研究においては、台湾教育会自体の運営や教育事業の遂行などの実態を解明することにより、台湾教育会は主に総督府が支配する学租財団による経費の補助金を受け、総督府の補助役として、様々な教育活動や教育事業を遂行してきたことを明らかにした。(1)「日本統治下台湾における初等学校国語教科書の考察-1937年以降台湾人生徒用国語教科書に着目して」:1937年戦時期の植民地台湾に使われる最後の二期の国語教科書を中心に分析を行い、教科書編纂に関わる政策方針の転換や編修官の編纂理念、社会的要素などの面から、教科書を通して表れた変化や意義を明らかにした。1937年以降の台湾人用国語教科書においては、台湾における国語研究の進歩を受け、基本的に初学年の部分は学習理論に沿って編纂され、台湾の独自な教材を取り入れたが、戦争の影響で中高学年は国家の必要を優先し、教材の構成も国民精神や軍事教材などに偏う傾向が見られる。(2)「台湾総督府編修官加藤春城と国語教科書」:1925年から台湾総督府編修官になり、1938年編修課課長に昇進した加藤春城は、1937年以降の台湾国語教科書に最も大きな影響を与えた人物である。加藤が手がけた国語読本は植民地で使う総合日本語教科書から全面的に皇国調へ変換する通過点で現れたものとなった。本論文は彼の教科書編纂理念とその形成ルートを追及し、実際の国語教科書と対照しながら、その具体的な影響を明らかにした。(3)「日本統治下台湾における国語講習所用国語教科書の研究-台湾教育会の『新国語教本』に着目して-」:本稿は、昭和期の未就学の台湾人青少年を対象とする国語講習所(社会教育)に注目し、台湾教育会が発行した講習所用の『新国語教本』の分析を通して、各時期に「地方的特異性」、「総督府の政策方針」、「編修者の理念」、「台湾民衆の意向」等四つの要素がそれぞれどのような働きを果たしたのか、各時期においての消長は如何に『新国語教本』に変化を与えたことなどを明らかにした。

(3)「日本植民地統治下の台湾教育会に関する歴史的研究」:本研究においては、台湾教育会自体の運営や教育事業の遂行などの実態を解明することにより、台湾教育会は主に総督府が支配する学租財団による経費の補助金を受け、総督府の補助役として、様々な教育活動や教育事業を遂行してきたことを明らかにした。
平安時代語の複文の構文的研究

本研究においては平安時代語の複文の実態について各種の計算機上のデータベースを利用する研究手法を用いて、それによって複文のあり方についての究明を行った。その結果、いくつかの成果を得たが、代表的な三個について述べる。1複文の構造の概略山田文法での記述のように、いわゆる埋め込み文(有属文)と、そうでないもの(重文の類)とに区別して扱うことが重要である。前者は明確に複文であるが、後者は、かならずしも単文との差は明確ではない。2埋め込み文の様相埋め込み文を主語とするような複文では、その述語にかなりの制限がある。石垣謙二は、状態性の述語のみを持つことができるという形で法則化を行ったが、より詳細に観察すると、それだけではない。現代語の「来るのが遅れる」のような文型に見られるように、非対格の自動詞もこのような位置の述語に来ることができるのであり、これらの萌芽は平安時代語にも見られることが確認された。その点で、述語の能格性についての考慮がひじょうに重要な問題となってくる。3形式名詞の認定「こと」「もの」などのようないわゆる形式名詞の認定基準について、いくつかの条件を設定することができた。
配列相同性検索に依存しない生物系統と機能推定法の確立と分子進化学への応用

塩基やアミノ酸配列の相同性検索は解読されたゲノムの、生物系統や遺伝子機能推定に不可欠の技術として利用されゲノム解析の基本手法となった。しかしながら、新規性の高いゲノムが解読された際には、配列相同性検索でタンパク質の機能が推定できない遺伝子は半数近くに及ぶ。タンパク質の機能については機能部品類の3次元上での配置が重要であり、同一ないしは類似の機能を持つタンパク質間でも1次元配列上での有意な相同性を見付けられない例が見られる。異なった原理に基づくタンパク質の機能推定法の確立が急務と言える。タンパク質の連続アミノ酸頻度を対象にしたBLSOM法を開発した。機能カテゴリー別のデータベースであるCOGに収録されたタンパク質を解析に用いた。2連アミノ酸頻度、アミノ酸を物理化学的な類似性で11のカテゴリーに集約した上での3連アミノ酸頻度、ならびに6カテゴリーに集約した上での4連アミノ酸頻度に着目したBLSOMを行った。地球シミュレータを用いてBLSOMを試みたところ、タンパク質がCOG別に自己組織化する傾向を示し、特にアミノ酸を11カテゴリーヘグループ化した3連アミノ酸のBLSOMは機能に基づく分離の度合いが最も高かった。難培養性微生物類のゲノム混合物のメタゲノム解析由来の配列は新規性が高く、生物系統や遺伝子機能に関するアノテーションもほとんどついておらず、利用価値が低いままにデータベースに登録されている。機能既知の大量なCOGタンパク質とメタゲノム解析で得られた多数の機能未知のタンパク質を混合したデータを対象に、大規模BLSOM解析を行いメタゲノム解析で得られた多数のタンパク質の機能推定を行った。2連アミノ酸頻度、11に集約した3連アミノ酸頻度、6に集約した4連アミノ酸頻度の解析で同じ機能が推定できた機能未知タンパク質から、生物系統推定の結果と合わせて、推定機能を公開する予定である。培養を行わずにゲノムDNAの混合物を環境試料より回収し、大量なゲノム断片の配列決定を行うメタゲノム解析は、環境中の生物多様性を研究する有力な実験手法である。しかしながら、新規性の高いゲノム由来の断片配列が解読された際に、配列相同性検索で各断片配列の由来する生物系統や、配列中に見出されたタンパク質の機能を推定できる例は限定されている。異なった原理に基づく遺伝子機能や生物系統の推定法の確立が急務である。我々のグループが開発してきた、塩基配列中のオリゴヌクレオチド頻度に着目したBL-SOM法を用いて、データベースに収録された生物種既知の全ゲノム由来の大量断片配列と、環境由来の大量断片配列とを混合したデータセットを対象に、地球シミュレータを用いた大規模BL-SOM:解析を行うことにより、メタゲノム解析で得られた大量なゲノム断片配列について、生物系統の推定を可能にした。環境由来生物のゲノム解析の主目的は、生物学的また産業的に重要なタンパク質遺伝子を発掘することにある。新規性の高い遺伝子の場合には、アミノ酸配列の相同性検索でタンパク質の機能を推定することは困難な例が大半を占める。連続アミノ酸頻度に着目したBL-SOMを試みたところ、タンパク質が機能や構造により自己組織化する傾向を示した。相同性検索に依存しないタンパク質の機能推定法として確立できる可能性が考えられる。データベースに収録された機能既知の大量なタンパク質へ、環境由来の大量断片配列で見出された大量なタンパク質候補を混合し、それらのダイまたはトリペプチド頻度について、地球シミュレータを用いた大規模BL-SOM解析を行い、メタゲノム解析で得られた多数のタンパク質類の機能推定を試みている。塩基やアミノ酸配列の相同性検索は、解読されたゲノムの遺伝子機能推定に不可欠の技術として利用されゲノム解析の基本手法となった。

タンパク質の機能については機能部品類の3次元上での配置が重要であり、同一ないしは類似の機能を持つタンパク質間でも1次元配列上での有意な相同性を見付けられない例が見られる。異なった原理に基づくタンパク質の機能推定法の確立が急務と言える。タンパク質の連続アミノ酸頻度を対象にしたBLSOM法を開発した。機能カテゴリー別のデータベースであるCOGに収録されたタンパク質を解析に用いた。2連アミノ酸頻度、アミノ酸を物理化学的な類似性で11のカテゴリーに集約した上での3連アミノ酸頻度、ならびに6カテゴリーに集約した上での4連アミノ酸頻度に着目したBLSOMを行った。地球シミュレータを用いてBLSOMを試みたところ、タンパク質がCOG別に自己組織化する傾向を示し、特にアミノ酸を11カテゴリーへグループ化した3連アミノ酸のBLSOMは機能に基づく分離の度合いが最も高かった。難培養性微生物類のゲノム混合物のメタゲノム解析由来の配列は新規性が高く、遺伝子機能に関するアノテーションもほとんどついておらず、利用価値が低いままにデータベースに登録されている。機能既知の大量なCOGタンパク質とメタゲノム解析で得られた多数の機能未知のタンパク質を混合したデータを対象に、大槻模BLSOM解析を行いメタゲノム解析で得られた多数のタンパク質の機能推定を行った。2連アミノ酸頻度、11に集約した3連アミノ酸頻度、6に集約した4連アミノ酸頻度の解析で、同じ機能が推定できた機能未知タンパク質から、系統推定の結果と合わせて、推定機能を公開する予定である。
特異極限的手段による散逸系の時空間パターンの解明

特異極限法の本質はスケールの違いを利用して、複雑なダイナミクスから非本質的部分を取り去り、スケルトン構造を抽出することにある。最も典型的には、空間的スケールの違いを利用して、界面方程式を取り出し、その運動を解析することで元の方程式系のダイナミクスを理解するというものである。本特定研究で得られた大きな成果は単にこの方法を発展させたのみならず、より複雑な時空パターンに対しても有効ないくつかの方法の基礎を形成したことである。それにより自己複製パターンをはじめとする様々な遷移ダイナミクスの新たな理解の視点を得ること声できた。以下にその成果を列挙する。*解の枝全体が成す大域幾何構造が駆動する強い相互作用、例えば自己複製パターンなどは解の大変形を伴うので、これまでの方法では取扱いが難しい。しかし解の枝全体が成す大域幾何構造がそれらを駆動するという観点の導入により、普遍的解釈が可能となった。*空間局在解の相互作用と特異点付近でのパルスダイナミクススケールの違いを利用して十分離れた局在解に働くスケルトンダイナミクスを抽出。とくに特異点近傍でのパルスダイナミクスは豊富なダイナミクスを有するがその厳密化に成功し、さらにそれらを多くの系に応用した。この成果は蔵本班、俣野班との研究連絡が重要な役割を果たしている。*特異点の開折と大域幾何構造を合わせることによる複雑ダイナミクスの解明余次元の高い特異点から興味あるダイナミクスを理解する方法は一般的であるが、無限次元系である反応拡散系に対してその手法を適用した。*新たな時空パターンの発見とそのモデリングシルピンスキーガスケットパターンと呼ばれる時空パターンやアスコルビン酸における新たな結晶成長パターンなど、これまで知られていなかったいくつかの散逸構造パターンが発見された。松下班との研究連絡が大きな役割を果たしている。今年度の主要な成果と現状および今後の展開1.高分子共重合系等における非局所相互作用を伴う相分離現象の解明このような系では変分法的手法によるGlobal minimizerの存在については知られているが、一方で多くのlocal minimizerの存在もある。これらが自然な初期値から出発したとき必ずしもGlobal minimizerに落ちるわけではないことが数値的に示すことができた。界面ダイナミクスの導出とその解析は現在進行中である。とりわけ高次元空間におけるminimizerの形状決定はパターン選択問題にも関連し今後の展開が期待される。Gray-Scottモデルの自己複製ダイナミクス対する力学系的観点からの厳密理論を展開した。これにより例えば数値実験で確認されていた「端に位置するパルスのみが分裂可能」という事実をいくつかの仮定の下で証明することが可能となった。一般に分岐点近傍におけるPulse interaction approachによるダイナミクスの抽出が可能となることが明らかになりつつあり、これと計算機支援による大域分岐研究を合わせることにより、今後様々なダイナミクスの全体像が除々に解明されると思われる。3.遷移ダイナミクスの計算機支援によるその大域分岐論的研究Gray-Scott系においては自己複製パターンを初め、時空カオス等様々なパターンが存在する。しかしそれらの転移がどのような機構でおきるのかはほとんど知られていない。計算機支援による大域分岐解析により、分岐解の幾何学的相互関係がそのようなダイナミクスの発生や消滅を制御していることが明らかになった。4.自己相似時空パターンの数理的解明Self-organizedgenerator系、興奮系等において、自己相似な時空パターンが多くの散逸系において数値的に発見されてきている。これらを生み出す数理的機構として、ダイナミクスのseparatrix、例えば分裂と消滅の境目の不安定解の不安定多様体の振舞いが鍵となりうることが示唆されている。いわば最不安定解から全体のダイナミクスを構成しようという立場であり、今後の展開が期待される。

1.パルスダイナミクスによる複雑パターンの解析反応拡散方程式系に現れるさまざまなパルス状局在解の運動について、特異点の性質とパルス相互作用の立場から解析を行った。その結果、パルス状局在解の自己複製ダイナミクスやパルス同士の粒子的反射運動といった挙動が、特異点近傍における中心多様体の性質とパルス間の反発的相互作用によって記述できることを示すことができた。こうしたアプローチはかなり普遍的なものであり,より複雑な解挙動の解析にも役立つと期待される。さらに、パルスの分裂、自己複製、衝突における保存が織り成す時空間自己相似パターンは4つの異なる興奮性反応拡散方程式でロバストに出現することを計算機シミュレーションで示した。2.Gray-Scottモデルにおける時空カオスの解析無限次元空間におけるヘテロクリニックサイクルの存在が時空カオスを引き起こすことを分岐解追跡ソフトウエアーAUTOを用いて、数値的に明らかにした。この幾何的観点を採用することにより、軌道がどのような状態を経巡るかが明らかとなり、さらに特定のモデルによらない普遍的特徴付けが可能となる。3.粒界面および粉粒体の運動モデルKobaysahi-Warren-Carterが提案した結晶粒と粒界の時間発展のモデルを凝固段階まで記述できるモデルに拡張した。これによって、固液界面と粒界という2通りの界面を同時に記述することが可能になった。回転円筒内における2相粉粒体の偏析について、従来信じられてきた動的安息角シナリオに対し、速度差偏析仮説を提出した。これは偏析を引き起こす原因が表層の雪崩領域に局在しているという新たな観点を提出している。特異極限法の本質はスケールの違いを利用して、複雑なダイナミクスから非本質的部分を取り去り、スケルトン構造を抽出することにある。最も典型的には、空間的スケールの違いを利用して、界面方程式を取り出し、その運動を解析することで元の方程式系のダイナミクスを理解するというものである。本特定研究の3年の期間で得られた大きな成果は単にこの方法を発展させたのみならず、より複雑な時空パターンに対しても有効ないくつかの方法の基礎を形成したことである。それにより自己複製パターン、時空間自己相似パターンをはじめとする様々な遷移ダイナミクスの新たな理解の視点を得ることができた。以下に本年度の成果を列挙する<進行波解の自己分裂過程の特異点解析による解明>進行波解への分岐と分裂の不安定性が同時に縮退した余次元2の特異点の解析を実施することによりモデルによらない進行波パルスの分裂についての普遍的結果得られた。<メゾフェイズの形態転移と2次元進行波>高分子ポリマーあるいは形態形成等におけるパターンの遷移過程においてdefectにより形成される進行波の数値的および理論的考察を行った。
ラットを用いたTDP-43伝播モデルの作製

flagで標識したヒト野生型TDP-43発現AAV1-IRES-hrGFPベクターをフィッシャー・ラットの第6頚髄前角細胞付近に注入することにより,TDP-43伝播ラットモデルを作製した.注入2週後,脊髄内においてhrGFPよりも外因性TDP-43の発現の方が広汎に認められた.このモデルにおいて外因性TDP-43の脊髄における伝播は,局所の細胞間での拡がりに加え,単一motorcolumn内での拡がり,異なるmotorcolumn間での拡がりの2方向の機序が考えられた.flagで標識したヒト野生型TDP-43発現AAV1-IRES-hrGFPベクターをフィッシャー・ラットの第6頚髄前角細胞付近に注入することにより,TDP-43伝播ラットモデルを作製した.注入2週後,脊髄内においてhrGFPよりも外因性TDP-43の発現の方が広汎に認められた.このモデルにおいて外因性TDP-43の脊髄における伝播は,局所の細胞間での拡がりに加え,単一motorcolumn内での拡がり,異なるmotorcolumn間での拡がりの2方向の機序が考えられた.我々が世界で初めて構築することに成功した世界初の齧歯類ALSモデルにおいて、TDP-43の伝播機序を解明する目的で、pAAV-IRES-hrGFPベクターを用いてヒト野生型TDP-43とhrGFPを同時に過剰発現させ、脊髄におけるTDP-43の拡がりを解析した。フィッシャーラット第6頸髄(C6)利き手側の前角細胞付近にflagで標識したヒト野生型TDP-43発現AAV1-IRES-hrGFPベクター(3x 1012vg/ml、1.5μl)を注入し、1、2、4週後に解剖し、病理組織検査、PCR解析を行った。外因性TDP-43は後角や中間外側核での発現は稀で、運動神経細胞にほぼ限局していた。外因性TDP-43の拡がりは、1週ではC6に限局するも、2週ではC2からL2までの広汎に拡がっており、4週ではC4からC7までに拡がりはやや縮小していた。一方で、GFPの拡がりは1週および4週では注入部位に留まり、2週ではC3からTh6まで拡がっていた。外因性TDP-43は垂直方向により遠位に拡がっており、motor columnを介した伝播の可能性が示唆された。垂直方向の拡がりはmotor column内で一部は連続して発現していたが、非連続な部分もあった。また、C6のウイルス注入部位付近では神経細胞だけでなくグリア細胞核内にもflag-TDP-43の発現を認め、ウイルス濃度の高い部位では局所のグリア細胞間あるいはグリアー神経細胞間での伝播の可能性が考えられた。外因性TDP-43陽性神経細胞の脊髄における伝播は、局所の細胞間での拡がりと、単一motor column内での拡がり、異なるmotor column間での拡がりの2方向の機序が考えられた。
光学超薄膜作成技術と軟X線用新機能性光学素子の開発

本研究では、各種薄膜物質の軟X線光学定数の測定収集や光学超薄膜成膜の成長基礎過程等の基盤的研究のうえに、周期厚さ6nm以下の界面の平滑な軟X線多層膜形成を実現し、短波長用の軟X線用新機能性光学素子を開発することを目的とする。2年間の研究でこれらをほぼ達成できた。軟X線光学定数の測定では、反射率の入射角依存性測定から解析する方法を確立し、C、Mo、Ru、Rh、W、Pt、Au、BK7ガラス、溶融石英ガラスについて、光子エネルギー60eVから900eVまでの間でデータを報告できた。また、超薄膜試料の表面粗さの軟X線反射率への影響を系統的に調べ、表面粗さの空間周波数スペクトルと光源の可干渉距離とに相関があることを明らかにした。今後も引続き、光学定数の測定を継続する。光学超薄膜と軟X線多層膜成膜の基礎過程研究では、in-situエリプソメトリー手法が、成膜プロセスのモニターとして有効であることを示した。特に、超薄膜の多層界面では、一方の界面粗さを他方が平滑化するプロセスと、界面で起きた化合物形成が十分の数nm程度で停止するプロセスの二つが一般的であり、それぞれの成長モードが、明瞭に検知できた。短周期多層膜では、周期厚4.70nmから5.34nmのRu/B_4C、Mo/B_4C多層膜をマグネトロンスパッタ法で成膜し、光子エネルギー167.3eVから186.2eVの軟X線にたいして、入射角45度で、16%から18%の反射率を得ることが出来た。偏光能98%以上の高性能な軟X線偏光子および透過型軟X線位相子を開発し、それらを用いて、光子エネルギー97eV付近で、本格的な軟X線エリプソメトリー測定によるMo超薄膜の複素振幅反射率比Rp/Rs=tanPSIexp(i△)の入射角依存性の測定に成功した。本研究は、各種薄膜物質の軟X線光学定数の測定収集や光学超薄膜成膜の成長基礎過程等の基盤的研究のうえに、短波長用多層膜反射フィルター、多層膜偏光子、多層膜位相子、などの軟X線用新機能性光学素子を開発することを目的とする。光学定数の測定に関しては、新たにマグネトロンスパッタ法で成膜したRuとRhの超薄膜について、反射率の入射角依存性の精密測定を行なった。また、測定データの解析を進め、溶融石英、BK7ガラス、及び、C、Mo、Ru、Rh、W、Pt、Auの超薄膜について60900eVの領域で光学定数を明らかにした。さらに、Auについて、光学定数の膜厚依存性、成膜法依存性も明らかにした。光学超薄膜の成膜基礎過程に関しては、液体窒素で-80°C程度に冷却したSiウェファー基板に金膜を蒸着し、成長初期過程が室温基板上とは大きく異なることをその場観測エリプソメトリーと電子顕微鏡観測で確認できた。また、本年度購入したイオン銃をもちいたイオンアシスト成膜プロセスのその場測定を開始した。これらの研究と平行して新機能性光学素子の開発を行った。反射型多層膜偏光子は、光子エネルギー100eVで偏光能98%、非偏光に対するスループットも40%(s偏光の反射率が80%)とれるので、十分に実用になる。

また、透過形の多層膜素子として、フォトレジストを剥離膜として使用する方法で内径8mmのフリースタンディングMo/Si多層膜を試作し、透過形偏光子及び位相子として使用できることを確認した。試作した多層膜偏光子を二結晶分光器型に配置して、光子エネルギー80eV120eVで高純度の完全直線偏光を得た。さらに、この高純度直線偏光を光源として、上述の光学定数の精密測定を行なった。本研究は,各種薄膜物質の軟X線光学定数の測定収集や光学超薄膜形成の基礎過程等の基盤的研究のうえに,短波長用多層膜反射フィルター,多層膜偏光子,多層膜位相子,などの軟X線用新機能性光学素子を開発することを目的とする。軟X線光学定数の測定では,超薄膜試料の表面粗さの軟X線反射率への影響を系統的に調べた。この結果,表面粗さの空間周波数スペクトルと光源の可干渉距離とに相関があることを明らかにできた。軟X線の反射に関する理論の精密化に向けて重要な成果である。光学超薄膜の成膜および軟X線多層膜成膜に関しては,in-situエリプソメトリー手法によって,成膜中に,界面の成長モードの変化が,複素誘電率の変化として検知できることを見出した。また,この手法によって,超薄膜の界面では,一方の界面粗さを他方が平滑化するプロセスと,界面で起きた化合物形成が,十分の数nm程度で停止するプロセスのどちらかが一般的であることがわかった。短周期多層膜の開発では,周期厚4.70nmから5.34nmのRu/B_4C,Mo/B_4C多層膜をマグネトロンスパッタ法で成膜し,光子エネルギー167.3eVから186.2eVの軟X線に対して,入射角45°で,16%から18%のS偏光反射率を得ることができた。これらの多層膜は偏光子として使用できる。開発した偏光素子を用いて,光子エネルギー97eV付辺で,本格的な軟X線エリプソメトリー測定によるMo超薄膜の複素振幅反射率比Rp/Rs=tanψexp(iΔ)の入射角依存性の測定に成功した。現在,理論の検証が進行中である。
WWWリンク動的ナビゲーションの研究

本研究の目的は、インターネット上のホームページ群の間の関連自体を記述するスクリプト言語を設計し、それを利用した動的ナビゲーションシステムを開発することである。本研究では、ホームページの間の関連として特にリンク情報に注目し、リンク地図として可視化方法の研究、リンク地図を記述するスクリプト言語の設計、リンク地図構成のために対話的システムの研究を行った。まずリンク地図の使われ方におけるブラウザとの連携の重要性のより、可視化のシステム実現に用いる言語をJavaとした。リンク地図のサーバにおける蓄積、クライアントでの取り扱いの軽さのため、形式としてはリスプのS式を選択し、具体的なリンク地図を構成し、表示するシステムを実現した。リンク情報記述のメタ言語としてのS式の選択により、編集と実現が容易になったが、それだけでなくサーバに蓄積される地図情報そのものをデータとして加工することを可能にした。この一般性については、APSITT99(Asia Pasific Symposium on Information Technology)において発表することができ、さらに幾何学推論システムにも応用できることをWebnet99において発表した。また、大規模な地図を表現するため、ばねモデルによるノートの配置を行なうように拡張を行った。このシステム拡張により、1000個程度のURLからなるリンク地図の可視化が実現できた。本研究では、動的ナビゲーションの元となるリンク地図の設計と可視化システムを作成できた。手作業を要した初期のシステムではせいぜい100個程度しか扱えなかったが、現在1000個以上のノードを扱えるようになった。現在のHTMLでは2つのURLの間のリンクしか扱えない。500個の関連するホームページがあったとしても、それを二つの構造を持つ対象として扱うことはできない。価値があるのは、局所的な連結でなく、それら全体できまるグラフ構造なのに、現在のインターネットにはリンク情報自体を対象とする手段がない。本研究は、リンク情報自体を記述するスクリプト言語を設計し、それを利用した動的ナビゲーションシステムを開発することである。本年度は、リンク情報を表すグラフをWWWブラウザ上に可視化するシステムZKをJavaアプレットとして実現した。また、文献調査により、リンクナビゲーションを行うシステムとして、デンマークのAarhus大のAriadneシステムを見つけ詳しく調べた。動的ナビゲーションシステム開発の準備として、Javaプログラムにより、マウスのクリックやドラッグの移動と操作を記録し再現する方法を検討した。
答えが1つではない事態での行動選択とその学習を支える脳内過程の解明

本年度は,答えが1つではない事態における行動選択過程を明らかにするため,事象関連脳電位を用いた実験14と,行動指標を用いた実験5を実施した。実験1,2では,答えが1つでない事態における行動選択(職業選択課題:どちらの職業に就きますか?「高校教師大工」)時に認められる陰性電位が,競合(迷い)の程度を反映しているのかどうかを検討した。その結果,職業選択時の陰性電位の振幅が,競合の程度によって変化することが明らかとなった。このことにより,答えが1つではない事態における行動選択過程を探るための1っの指標(CRN,conflict related negativity)を確立することができた。実験3では,CRNを指標とし,内側前頭前皮質の表象(自己知識)が,職業選択時の競合を低減するのかどうかを検討した。自己知識課題(例:あなたにあてはまりますか?「やさしい」)の遂行直後に職業選択を行った場合と,他者知識課題(例:小泉首相にあてはまりますか?「陽気な」)の遂行直後に職業選択を行った場合とで,職業選択時のCRNの振幅を比較したところ,自己知識が活性化されやすい状況で職業選択を行ったときの方がCRNの振幅は1」小さかった。また,実験4から,実験3の結果が,自己知識課題と職業選択の両方が自己についての判断であったことにより認められた結果ではなく,自己知識が行動選択の基準として機能したためにみられた結果であることが明らかとなった。このことから職業選択時には自己知識が行動選択の基準として機能していることが示された。実験5はfMRI(functional magnetic resonance imaging)を用いた実験を行うための予備実験として実施した。実験5からは,行動選択の基準として機能している情報の特性(行動選択の基準に記銘語を関連付けると記憶が促進される)が明らかとなった。今後はこれらの実験結果の公表を進めつつ,fMRIを用いて,答えが1つでない事態における行動選択の脳内過程についての検討をさらに進めたい。
南米カトリック・ミッションの宗教的実践における文書の媒介作用の歴史人類学的研究

本研究の目的は、南米ボリビア東部低地のモホス地方を対象に、カトリックの宗教的実践に関連した文書文化の形成・変容・現状を、文献調査とフィールド調査の併用により明らかにすることである。本研究により得られた知見は、以下の3点にまとめられる。1.文書文化の安定性と持続性17世紀末以降のイエズス会のミッション建設活動によりモホス地方に成立した文書文化は、20世紀初めまでその基本的特徴を維持しており、現在でも部分的に存続している。文書を扱う能力のある先住民は、聖具室係・楽士・歌手・教理教師など典礼執行を担う職能者である。扱われる文書は公教要理・秘蹟授与の手引・説教・祈祷・聖歌などで、記憶の補助と知識の継承に使われる。文書文化のこの安定性と持続性は、文書を伴う活動が典礼という専門的領域に特化していることに起因すると思われる。2.文書の管理形態の変化文書の使用形態がほとんど変化しない反面、その管理形態は1767年のイエズス会追放後、著しく変化した。イエズス会時代に聖堂と学院に一括して保管されていた文書は、修道会追放後、散逸し消滅した。その一方、先住民は個人的なイニシャティブで必要な文書を複写し、複製を自分の家に保管し、次世代へ継承するようになった。文書の判型は小型化し、内容は抜粋の集積と化した。また、文書とその所有者の関係が深まり、署名が登場し、個性的なデザインや挿絵も見られるようになった。3.スペイン語教育の影響1780年代から本格的に開始されたスペイン語教育は、先住民に植民地の行政・司法機構に通暁し、それに働きかける能ガをもたらした。先住民は文書を介して外部世界の情報を入手し、行政官や司祭の不正や横暴を中央政府に直訴し、書簡をやりとりして互いに連絡を取り合うようになった。その結果、宗教的権威に依存しない新たな指導者が台頭し、民族の自意識が高まり、植民地支配への抵抗運動が活発化した。本研究の目的は、南米ボリビア東部低地の先住諸民族を対象に、スペイン統治時代に同地域にもたらされたキリスト教の宗教的実践に関連する文書文化の形成・変容・現状を、文献調査とフィールド調査の併用により明らかにすることである。研究代表者は平成17年7月末から8月末にかけてボリビアに渡航し、ラパスのイエズス会ボリビア管区文書館とサン・イグナシオ・デ・モホスの教区付属文書館で文献調査を実施した。植民地時代以降、宣教師と先住民が作成した宗教文書(教理問答書、秘蹟授与の手引き、説教集、祈祷集、聖歌集など)を体系的に収集し、帰国後は、それらの文書を整理・分類するとともに、以前に収集した文書と比較・照合し、当該地域に伝わる宗教文書の全体的特徴の把握に努めた。今回の調査で収集できた文書は、比較的近年に作成されたものが大半であり、18・19世紀の文書はごくわずかであった。しかし、聖歌・楽譜を多数集めることができたのは、大きな収穫であった。ボリビアでは、文書館での文献調査のほか、サン・イグナシオ・デ・モホスとサン・ロレンソ・デ・モホスでフィールド調査も実施した。文字を読み書きできる先住民の説教師、楽士、歌手、聖具室係にインタヴィーを行い、職歴や文書の管理・使用について尋ねるとともに、祭礼や信心業に付きそい、実際に文書が使われるありさまを観察した。

本年度はまた、文献調査で収集した史料に基づき、ミッション体制下、および世俗統治下でのキリスト教的実践の形成と変容、言語政策とその効果、識字教育の特色などを解明する作業も行った。18世紀後半にミッションが世俗化されたとき、従来の言語政策が大きく変化し、スペイン語教育が新たに開始された。そのスペイン語教育が、先住民の社会組織や文書文化に大きな影響を与えたことが、史料の分析を通じて確認できた。本研究の目的は、南米ボリビア東部低地の先住民を対象に、キリスト教の宗教的実践に関連する文書文化の形成・変容・現状を、文献調査とフィールド調査の併用により明らかにすることである。研究代表者は平成18年9月、昨年度に続いてふたたびボリビアに渡航し、ベニ県のトリニダ、サン・イグナシオ、サン・ロレンソで、キリスト教的文書文化の担い手である先住民の教理教師・聖具室係・楽士・歌手に対して聞き取り調査を行った。また、彼らが所持する宗教文書を複写し、くわしく検討した。その結果、文書の利用方法や保管・継承の形態は19世紀以降、ほとんど変わっていない反面、文書の内容面では、20世紀以降に普及したスペイン語の祈祷や聖歌が著しく増加するなど、持続と革新のふたつの潮流があることを確認できた。研究代表者はまた、9月末から10月初めにかけてアルゼンチンに渡航し、国立文書館などで18・19世紀の歴史資料を収集した。それらの資料の検討により、18世紀後半のイエズス会追放後、世俗化されたミッションにおいてスペイン語の識字教育が本格的に取り組まれ、その結果、キリスト教的実践とは直接かかわらない新たな識字層が形成されたこと、そしてその新興エリートが旧来の文書文化の担い手たちの権威に挑戦するとともに、スペイン統治へ異議申し立てを行っていたことを確認できた。今後は、平成17年度と18年度に収集した資料をさらにくわしく分析し、ボリビア東部低地のキリスト教的文書文化の全体像を解明するとともに、文書と権力、文書とアイデンティティの関係に着目することで、ミッション時代以降の先住民社会の再編成のプロセスを検討し直したい。
技術の共有化のための建築構造解析プラットフォーム

新構造方式の提案を行うためには、新しい解析手法を常に開発していく必要がある。このような新しい解析手法を、共同して開発し、技術を共有・継承することに重点を置いた、建築構造解析のプラットフォームの構築を提案、実装した。チュートリアル、ドキュメントの作成もあわせて行い、大学講義で用いることにより利用性の確認を行った。また、これを利用して、部材破壊を考慮した建築構造物の応答性状について解析的研究を行った。本研究は、新しい建築構造システム開発をサポートし、解析技術の共有を可能にするための基盤として、JAVA言語による解析プラットフォームを提案するものである。建築構造技術は日々進歩発展し、新しい構造技術、構造形式、デバイス等が常に開発されてきている。実用化のためには、実験や解析を通じてそのような新規技術の適用性を確認することが重要である。解析に関しては、汎用の構造解析プログラムが多数市販されているが、そのような汎用プログラムでは、新しい構造方法に対応するのが難しい。これを打開するためには、高速で高機能な汎用プログラムを用意するよりも、構造技術者が自由に組み合わせて使うことのできる部品(モジュール)を用意し、またそのモジュールの中も自由に閲覧、変更できるような解析プラットフォームの整備が重要である。本年度は、基本的な解析を行うことのできるクラスライブラリを構築し、その利用例、利用法に関するドキュメントを整備し、ホームページ上で公開した。また、大学院生の研究活動や、学部生向けの講義において紹介して利用をしてもらい、ある程度コンピュータに知識のあるものであれば、比較的短時間に、プログラミング環境を整備し、解析を実行できるレベルに達することができることを確認した。さらに、このプラットフォームを用いて、部材破壊を考慮した骨組解析を行い、大地震時、あるいはその後の建物の耐震信頼性の検討を行った。本研究は、新しい構造解析システムあるいはプログラムの開発をサポートし、解析技術を共有化できるようにするための解析プラットフォームを構築しようするものである。本年度は、前年度作成したクラスライブラリについて、ドキュメントや日本語および英語のチュートリアルを作成し、より利用しやすくなるように試みた。これを用いて学部2年生向け講義で使用してもらうように勧めたところ、このライブラリをScalaという異なるプラットフォーム上で動作させて構造解析を行ったグループがあり、比較的初学者でも利用が可能であり、またJAVAを採用していることにより、汎用性に優れることが示された。また、インドからの留学生(学部4年生)にこのライブラリを利用してプログラムおよびチュートリアルの作成に取り組んでもらい、ドキュメントの精度向上の作業を行った。また、汎用数値計算ソフトウェアであるMatlabを用いた構造解析プログラムを例として、これによる技術共有の可能性について考察を行った。JAVA言語はコンパイラ言語であり、比較的高速でデータ処理等に関して自由度が高いという利点があるが、MATLABは構造解析に止まらず様々なライブラリがすでに公開されており、これを組み合わせることでプログラム製作が可能であること、またインタープレター言語であることからソースコードの閲覧が容易であるといった利点がある。研究面においては、質点系および骨組系の破壊を考慮した応答解析にこの解析ライブラリを用いた検討を行い、その成果の発表を行った。この解析は数多くのパラメタを用いて様々な模擬地震動データを作成し、様々な応答解析モデルに対して応答解析を行い、その大量の計算結果をRDBMSに格納するというものであったが、それぞれの模擬地震動データ作成部分、構造解析部分、データベース部分といったモジュールに分けられているため、初学者の学生にも比較的わかりやすく、早期に自らの手で複雑な解析ができるようになった。
多機能型膜融合性リポソーム-リポプレックス複合体:微粒子化による高活性化

これまでの研究において、酸性で膜融合性となるサクシニル化ポリグリシドール(SucPG)修飾リポソームとリポプレックスとの複合体(SucPG複合体)にトランスフェリンを表面に結合させると、標的細胞に特異的に結合し、エンドソームと融合することによって遺伝子を細胞内に導入し、効果的な遺伝子発現に導くことを示した。本研究では、SucPG複合体を用い、その粒径の制御技術の確立とその微小化によって、この多機能型ベクターの遺伝子導入の高効率化を試みた。SucPG複合体をリン酸緩衝生理食塩水中および5%グルコース水溶液中で作製し、その粒径を動的光散乱で測定したところ、前者が700nm程度、後者が200300nmであった。これらのSucPG複合体によるHeLa細胞へのルシフェラーゼ遺伝子の導入を行ったところ、大きな粒径のSucPG複合体に比べて、小さな粒径をもつ複合体は約6倍高い遺伝子発現を引き起こすことがわかった。また、同様にHeLa細胞へのEGFP遺伝子の導入を試みたところ、微粒子型SucPG複合体は、10%の血清存在下において90%以上の細胞にEGFP遺伝子の発現を誘導できることがわかった。細胞によるSucPG複合体の取り込み量に及ぼす粒径の影響について検討した。その結果、大きな粒径のSucPG複合体に比べて微粒子化SucPG複合体は、5倍多量に取り込まれることがわかったことから、SucPG複合体は、トランスフェリンレセプターを介して細胞に取り込まれることが確認された。これらの結果から、微粒子化によるSucPG複合体の高活性化は、エンドサイトーシスを介した細胞取り込み量の増大によって、その遺伝子導入効率が高まったものと考えられた。SucPG複合体が、遺伝子の高発現を誘導する条件においても、細胞生存率は80%以上であり、微粒子型SucPG複合体の細胞毒性は、かなり低いことがわかった。