hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
AIを用いた顎関節症の咬合治療に関する診査・診断システムの開発

本研究は、エキスパートシステムにより咬合治療に関する診査・診断を客観化、規格化すること、さらには術前、術中、術後における顎関節症症状、診査・診断内容、咬合治療内容をデータベースとして整備することにより、上記の診断に基づく咬合治療の治療効果を評価することを目的として、顎関節症の咬合治療に関する診査・診断システムの構築を目指したものである。研究期間を通じ、著者らは咬合因子と顎関節症との関連について基礎的、臨床的研究を進めた。これらは、顎関節症の臨床症状の診断、咬合接触ならびに咬合力分布に基づく咬合異常の診断ならびに客観的基準に基づいた診断装置の開発、さらにはこれら診断に基づいた咬合治療法の確立からなる。その結果、診断方法、診断基準は完成度が高まった。これらの成果をもとに、エキスパートシステムのシェルとして大創玄TBを用い、実際に術者らが臨床の現場で行っている顎関節症の診断に関する思考論理を再現することを念頭におき、エキスパートシステムの概略を開発した。すなわち、これらのシステム構築に必要な各条件項目への確信度範囲の設定と結論確信度について検討を行い、それぞれに基づくエキスパートシステムの一部を作成した。一方、顎関節症の個々の症例について、エキスパートシステムの入力条件として用いる各種診査項目、さらに選択された咬合治療法、治療経過と各種臨床症状の推移を入力し、分析するため、Windows上にデータベースを構築した。これらのデータベースで得られた結果から、エキスパートシステムのさらなる熟成と新たな診断基準の確立を今後、図ることとしている。本研究は、エキスパートシステムにより咬合治療に関する診査・診断を客観化、規格化すること、さらには術前、術中、術後における顎関節症症状、診査・診断内容、咬合治療内容をデータベースとして整備することにより上記の診断に基づく咬合治療の治療効果を評価することを目的として、顎関節症の咬合治療に関する診査・診断システムの構築を目指すものである。初年度である平成10年度は、エキスパートシステムのシェルとして大創玄TBを用い、実際に術者らが臨床の現場で行っている顎関節症の診断に関する思考論理を再現することを念頭において、エキスパー1・システムの開発に着手した。具体的には、これらのシステム構築に必要な各条件項目への確信度範囲の設定と結論確信度について検討を行った。一方、顎関節症の個々の症例について、エキスパートシステムの入力条件として用いる各種診査項目、さらに選択された咬合治療法、治療経過と各種臨床症状の推移を入力し、分析するためのデータベースのフォーマットを構築を現在行っている。これらのデータベースで得られた結果から、エキスパートシステムの熟成が諮られるものと期待している。また顎関節MRI画像診断において、顎関節形態、顆頭位を数値化して判定基準として表現するための一助として、Surfacerデータ演算処理装置における測定点群プログラムを購入した。このプログラムを池のプログラムと組み合わせて使用することにより、顎関節の形態情報を客観的診断基準の一つとして利用することが可能となるものと考えている。本研究は、エキスパートシステムにより咬合治療に関する診査・診断を客観化、規格化すること、さらには術前、術中、術後における顎関節症症状、診査・診断内容、咬合治療内容をデータベースとして整備することにより、上記の診断に基づく咬合治療の治療効果を評価することを目的として、顎関節症の咬合治療に関する診査・診断システムの構築を目指すものである。平成11年度は、エキスパートシステムのシェルとして大創玄TBを用い、実際に術者らが臨床の現場で行っている顎関節症の診断に関する思考論理を再現することを念願において、エキスパートシステムの概略を開発した。具体的には、これらのシステム構築に必要な各条件項目への確信度範囲の設定と結論確信度について検討を行い、それぞれに基づくエキスパートシステムの一部を作成した。

本研究は、エキスパートシステムにより咬合治療に関する診査・診断を客観化、規格化すること、さらには術前、術中、術後における顎関節症症状、診査・診断内容、咬合治療内容をデータベースとして整備することにより、上記の診断に基づく咬合治療の治療効果を評価することを目的として、顎関節症の咬合治療に関する診査・診断システムの構築を目指したものである。研究期間を通じ、著者らは咬合因子と顎関節症との関連について基礎的、臨床的研究を進めた。これらは、顎関節症の臨床症状の診断、咬合接触ならびに咬合力分布に基づく咬合異常の診断ならびに客観的基準に基づいた診断装置の開発、さらにはこれら診断に基づいた咬合治療法の確立からなる。その結果、診断方法、診断基準は完成度が高まった。これらの成果をもとに、エキスパートシステムのシェルとして大創玄TBを用い、実際に術者らが臨床の現場で行っている顎関節症の診断に関する思考論理を再現することを念頭におき、エキスパートシステムの概略を開発した。すなわち、これらのシステム構築に必要な各条件項目への確信度範囲の設定と結論確信度について検討を行い、それぞれに基づくエキスパートシステムの一部を作成した。一方、顎関節症の個々の症例について、エキスパートシステムの入力条件として用いる各種診査項目、さらに選択された咬合治療法、治療経過と各種臨床症状の推移を入力し、分析するため、Windows上にデータベースを構築した。これらのデータベースで得られた結果から、エキスパートシステムのさらなる熟成と新たな診断基準の確立を今後、図ることとしている。
ペリドタイトの地震の減衰係数測定と上部マントル温度構造の決定

今年度は、ピストンシリンダー型高圧発生装置を用い、パルス透過法とパルス反射法の両手法を当研究センターにて開発し、透過法では振幅の大きな波が得られ、高圧高温下における減衰係数の決定に有効であり、反射法は正確な弾性波速度の決定に有効であることを明らかにした。1GPaまでの圧力でピストンのもつ弾性波速度を決定し、ピストン中を伝わる波の伝播時間を求め、ピストン内での波の減衰が無視できることも確認し、試料のみの減衰係数及び弾性波速度の決定を可能とした。また石英ガラスを試料とし、その弾性波速度の圧力依存性を1GPaまで求め、従来得られている速度の結果と一致することを確認した。また、正確な超音波測定のため、今回新たに開発した測定系の特徴として、高電圧用のアナログスイッチがある。パルス反射法の際に、このスイッチによって高電圧(約100V)パルスと微小な反射波パルスのスイッチングを行い、微小な反射波パルスのみを増幅しオシロスコープで観察する。これによって弾性波が減衰しやすい状態(例えば高温部分溶融状態)においても振幅の大きな信号を観察することができ、正確な超音波測定が行える。更に高圧高温下における測定に先立って、試料アセンブリー部の圧力較正を行い、またその温度分布を調べた。その結果、2GPa・1300°Cまでは試料部の温度勾配は5°C/mm以下と小さいことを確認した。本年度はまた、上部マントル物質に関する常圧常温における物性データに基づき、高圧高温における縦波及び横波速度を理論的に計算し、地震の速度構造と比べ、低速度領域の温度及び部分溶融量(マグマの分布)についても検討を行った。その結果、特にテクトニックにアクティブな地域(Midocean ridge,Hotspot,Rift,Basin and Range,Island arcなど)の上部マントル低速度層(顕著な低速度領域)には数%から10%程度の部分溶融が存在するが、平均的な上部マントル低速度層(あまり顕著でない低速度領域)に部分溶融は存在しないことが示された。たとえば、若い海洋プレート下のアセノスフェアに部分溶融は存在する(太平洋下では約35Maまで)が、古い海洋プレートや大陸下のアセノスフェアに部分溶融は存在しないことが示された。
敦煌莫高窟における中国伝統図像について-第249窟、第285窟天井壁画を中心に

今年度は、特別研究員任用期間の最終年ということで、研究課題をまとめる作業、そしてそれに際しての資料確認の調査を主に行った。まず4月には3週間程かけて米国のボストン美術館、ミネアポリス美術館、フリーアギャラリーを訪問し、中国南北朝期の仏教美術及び墓葬美術の調査を行った。この調査では、特にボストン美術館所蔵の西魏期の造像碑、馮〓妻元氏墓誌、寧懋石室、そしてミネアポリス美術館の鍍金石棺を実見し、それらの様式、制作技法、構図を細部に渡って調べることができたことに大きな意味があった。この調査の成果は前年度までの知見と合わせて論文としてまとめ、それを学会誌『美術史』170冊に投稿し、掲載されることとなった。当雑誌は、2011年3月もしくは4月に発行される。論文の内容は、研究課題の最も重要な作品の一つである莫高窟第285窟の仏教世界に関する考察であり、墓葬美術との比較や当時の仏教信仰の状況を鑑みることで、そこには彌勒信仰が反映されていると結論付けたものであり、これによって諸学の研究に加えて新たに一石を投じることができたと言える。4月の後半から3ヶ月間は中国での甘粛省を中心とした石窟の調査に赴いたが、この費用は「優秀若手研究者海外派遣事業」から支給された研究費を当てた。この調査では、中国甘粛省における莫高窟第285窟の特異性を改めて認識できた。それを歴史的背景と照合して口頭発表用原稿としてまとめ、11月に京都で行われた美術史学会西支部例会に於いて発表した。第285窟の開鑿背景を歴史的に考察したのは初めての試みと言える。その後、新たな考古発掘成果を反映させた陳悦新氏の南京棲霞寺石窟如来像の様式分析に関する論文の翻訳も行った。今年度は、6月の第61回美術史学会全国大会における口頭発表の準備から始まった。この学会では2008年1月に神戸大学に提出した修士論文の最も重要な一部分に追加・訂正を加えて発表した。内容は、敦煌莫高窟第249窟と第285窟の天井壁画に関するものであり、両作品と類似した図像を表す墓葬美術との比較を主に行い、それらの制作過程を提示するというものであった。これは、それまでの研究成果を美術史学界で最も大きな研究大会にて多くの専門家に向けて公表し、更にそれに対しての意見を聞くことができ、大いに意義のあるものであった。特に専門家から受けた意見は、以後の研究方向を修正し、更なる発展を期するために貴重なものであった。その後、8月まではこうした意見に基づき研究方向について新たな資料を集めながら思考し、8月末からの中国現地調査に備えた。そして、8月末から2月後半までは、中国甘粛省の蘭州大学の敦煌学研究所を拠点として中国の仏教美術及び墓葬美術を実見し、また中国刊行の資料収集を行った。調査では、今まで何度か実見したことのある文物も未だに実見したことのない文物も時間をかけて観察することができ、作品の全体の印象、制作方法、細部の様式について新たな発見が多くあった。また、永靖炳霊寺石窟や洛陽古墓博物館ではこれまでに未発表或いはあまり世に知られていない作品の存在に気づくことができた。新たに見出せた作品は、いずれも莫高窟第285窟と時代においても様式においても関連付けられるものであり、こうした作品の存在は莫高窟第285窟・第249窟への図像流入のルート及び世界観を考察することに大いに寄与すると考えられる。また同時に多くの作品の細部の様式等の情報により多角的に研究を進めることが可能となると思われ、こうした情報を基に今後は研究成果をまとめると同時に更に多くの情報を入手する必要性を実感し。平成21年度では、中国での長期間の現地調査、2度の学会での口頭発表、2本の論文発表を行った。まず中国での調査は、北京、河南省、陝西省、四川省、甘粛省などの博物館や石窟寺院を巡った。特に甘粛省では、敦煌莫高窟や張掖馬蹄寺石窟、文殊山石窟の他に平涼市博物館や霊台県博物館といった地方都市の博物館にも訪れ、陝西省でも同じく西安碑林博物館や陝西歴史博物館だけでなく、耀県碑林などを訪れ、こうした地域で莫高窟第249窟及び第285窟と同時代の未見の作品の資料収集を行った。こうした資料は、莫高窟第249窟、第285窟の制作過程を考える上で貴重なものである。口頭発表は2009年5月に国際東方学者会議にて、「炳霊寺石窟野鶏溝(192窟)北朝壁画について」と題して行い、莫高窟第285窟壁画の制作背景には西魏時代という時代的特色が反映されている可能性を指摘した。第285窟の壁画中に異様式の併存現象が現れる原因として、これまで制作年代差があるという説が有力視されてきたが、この発表により新たな可能性を指摘することができた。これと同内容の論文は、『佛教芸術』第308号(2010年1月)にて発表した。またもう一本の論文である「畏獣像小考-六世紀前半作例の性質と機能を中心に」(『神戸大学美術史論集』第10号、2010年2

月)では、第249窟、第285窟の天井壁画の世界観を考察する上で最も重要な図像の一つである畏獣像の機能が、辟邪(魔よけ)と共に人々の徳を称える瑞獣としての役割もある可能性を指摘した。また2009年8月には、中国の蘭州大学で「試論敦煌莫高窟第249窟、第285窟窟頂壁画的制作過程」と題して口頭発表し、第285窟壁画の制作には南京由来の図像の影響が存在することを指摘。以上の成果によって、敦煌莫高窟における中国伝統図像研究の中心となる第249窟及び第285窟の制作背景及びそこに反映される世界観を考察していく中で、大きく一歩前進したと言える。今年度は、特別研究員任用期間の最終年ということで、研究課題をまとめる作業、そしてそれに際しての資料確認の調査を主に行った。まず4月には3週間程かけて米国のボストン美術館、ミネアポリス美術館、フリーアギャラリーを訪問し、中国南北朝期の仏教美術及び墓葬美術の調査を行った。この調査では、特にボストン美術館所蔵の西魏期の造像碑、馮〓妻元氏墓誌、寧懋石室、そしてミネアポリス美術館の鍍金石棺を実見し、それらの様式、制作技法、構図を細部に渡って調べることができたことに大きな意味があった。この調査の成果は前年度までの知見と合わせて論文としてまとめ、それを学会誌『美術史』170冊に投稿し、掲載されることとなった。当雑誌は、2011年3月もしくは4月に発行される。論文の内容は、研究課題の最も重要な作品の一つである莫高窟第285窟の仏教世界に関する考察であり、墓葬美術との比較や当時の仏教信仰の状況を鑑みることで、そこには彌勒信仰が反映されていると結論付けたものであり、これによって諸学の研究に加えて新たに一石を投じることができたと言える。4月の後半から3ヶ月間は中国での甘粛省を中心とした石窟の調査に赴いたが、この費用は「優秀若手研究者海外派遣事業」から支給された研究費を当てた。この調査では、中国甘粛省における莫高窟第285窟の特異性を改めて認識できた。それを歴史的背景と照合して口頭発表用原稿としてまとめ、11月に京都で行われた美術史学会西支部例会に於いて発表した。第285窟の開鑿背景を歴史的に考察したのは初めての試みと言える。その後、新たな考古発掘成果を反映させた陳悦新氏の南京棲霞寺石窟如来像の様式分析に関する論文の翻訳も行った。
『三国志演義』二十四巻系後期諸本の研究

本年度は研究期間の最終年度でもあり、これまでの成果をまとめ、研究論文を執筆して公表することが中心となった。『李笠翁批閲三国志』(李漁本)は主として遺香堂本を底本にしているが、一部李卓吾本(呉観明本)に依っていること、また部分的に毛宗崗本も参照していることが明らかになった。『鍾伯敬先生批評三国志』(鍾伯敬本)は東京大学東洋文化研究所と天理図書館に蔵されているが、天理図書館本の方がわずかに印刷が早いこと、鍾伯敬本は李卓吾本の中でも呉観明本を底本としていることが分かった。『三国志演義』と『水滸伝』を合刻している『精鐫合刻三国水滸全伝』(英雄譜本)には、『三国志演義』部分で半葉十三行の本と十四行の本の二種類があること、そしてそれぞれに正本と覆刻本があることが分かった。さらに十三行本こそが本来の「英雄譜」本であり、十四行本は“「英雄譜」本"に基づいて翻刻した“「二刻英雄譜」本"であることが明らかになった。そしてこれに基づき、「英雄譜」本と「二刻英雄譜」本は明確に区別しなければならないことを提唱した。『三国志演義』二十四巻系後期諸本には四種類の版本があるが、そのうち鍾伯敬本・英雄譜本・遺香堂本(遺香堂祖本)は李卓吾本の一つである呉観明本を直接の底本として成立したものである。すなわち呉観明本から明末清初期の『三国志演義』版本の多くが派生しているのであり、明末清初期の『三国志演義』版本の成立と出版を考える際に、呉観明本は決して軽視してはいけない、極めて重要な版本なのである。この点が本研究の総括となる。本年度は資料の収集を中心に作業を進め、その一方で二十四巻系後期諸本のうちの遺香堂本についての研究を行った。収集した資料としては、国内では天理図書館蔵の鍾伯敬本・国立公文書館蔵の二刻英雄譜、海外では中国国家図書館蔵の遺香堂本と李漁本、首都図書館蔵の李漁本がある。遺香堂本について、イェール大学図書館蔵本(イェール本)・東京都立中央図書館蔵本(東京本)・北京大学図書館蔵本(北大本)・アメリカ国会図書館蔵本(アメリカ本)・張青松氏私蔵本(張氏本)が確認できた。そのうち北大本は北京大学図書館が移転中のため閲覧できなかった。他の4本のうちイェール本と東京本が同版で、イェール本の方が印刷が早いことが分かった。アメリカ本は図像しか残っていないが、イェール本の図像との比較の結果、版を異にし、アメリカ本の方が先んずる版本であることが分かった。また張氏本は本文の一部しか残っていないが、イェール本・東京本とは同版ではなく、この両本よりも先んずる版本であろうことが確認できた。遺香堂本の底本について李卓吾評本諸本と比較したところ、文字の異同から、遺香堂本の底本は李卓吾甲本の中の一本であろうことが分かった。これらについて2016年8月に早稲田大学で開催された「第十五届中国古代小説・戯曲文献曁数字化国際学術研討会」において「関于遺香堂本《三国志》」と題して発表した(中国語で発表)。この学会で発表した論文は、中国で刊行されている雑誌『河北学刊』に掲載されることが決まっている。しかし雑誌編集部の都合により、号数・刊行時期は未定である。資料収集が少し遅れている。北京大学図書館に遺香堂本『三国志』が蔵されており、本研究を遂行するために、この本は是非とも閲覧調査する必要がある。しかし同館の古籍善本閲覧室が引っ越しのため当面の間閉館しており、閲覧できなかった。その他、尊経閣文庫蔵の『二刻英雄譜』の閲覧調査もまだ行われていない。その他についてはおおよその資料も集めることができた。収集した資料をもとに、「版本比較プログラム」で利用できるように、画像データの整理、テキストデータの修正を行っているところである。平成29年度は、28年度後半から資料収集を始めていた『李笠翁批閲三国志』(李漁本)について、詳細に分析・検討を行い、研究論文としてまとめた。李漁本は世界各地に数種類伝えられているが、それらは全て同版である。そして最も印刷が早いものが、中国国家図書館蔵本(請求番号17756)、2番目がフランス国立図書館蔵本、3番目が首都図書館蔵本(請求番号977)、4番目が京都大学蔵本、5番目が中国国家図書館蔵本(請求番号18221)、最も遅いものが首都図書館蔵本(請求番号119)である。李漁本は従来『李卓吾先生批評三国志』(李卓吾本)を底本とすると言われていたが、『三国志演義』諸本との比較検討の結果、遺香堂本(その実、遺香堂本そのものではなく、遺香堂本の祖本となった版本)を主たる底本とすることが分かった。ただし、一部分すなわち第四十三則(第二十二回)から第五十則(第二十五回)のみ李卓吾本を底本としている。また全体にわたって、ところどころ毛宗崗本の影響が見られる。

李漁本の文章は複雑な過程を経て成立したものである。この成果を、2017年8月26日に中国伝媒大学で開催された「2017年第十六届中国古代小説戯曲文献曁数字化国際学術研討会」にて「《李笠翁批閲三国志》再考」と題して研究発表を行った。また『精鐫合刻三国水滸全伝』(英雄譜本)についての資料収集と検討を始めた。従来英雄譜本は一種類のみと考えられていた(清末の『漢宋奇書』を除く)が、その実四種類が存在しているようである。これについてはさらに考察を深め、平成30年度中に研究成果をまとめる。その他、本研究課題全体に関わる一般的な内容をまとめ、「数字化時代的古代小説版本研究ー以《三国志演義》版本研究為例」と題する論文にまとめ、2017年8月27日に中国伝媒大学で開催された「“数字化時代的中国俗文学研究"学術研討会」において発表した。研究題目にある「二十四巻系後期諸本」に該当する鍾伯敬本・英雄譜本・遺香堂本・李漁本について、おおよそ資料を収集することができ、分析・検討も順調に進んでいる。28年度・29年度それぞれ研究成果を国際学会の席上で口頭発表した。ただ、遺香堂本の一本が北京大学図書館に蔵されている。しかし北京大学図書館の善本閲覧室がいまだ公開されておらず、閲覧することができない。そのため遺香堂本についての論文を完成させることができずにいる。本年度は研究期間の最終年度でもあり、これまでの成果をまとめ、研究論文を執筆して公表することが中心となった。『李笠翁批閲三国志』(李漁本)は主として遺香堂本を底本にしているが、一部李卓吾本(呉観明本)に依っていること、また部分的に毛宗崗本も参照していることが明らかになった。『鍾伯敬先生批評三国志』(鍾伯敬本)は東京大学東洋文化研究所と天理図書館に蔵されているが、天理図書館本の方がわずかに印刷が早いこと、鍾伯敬本は李卓吾本の中でも呉観明本を底本としていることが分かった。『三国志演義』と『水滸伝』を合刻している『精鐫合刻三国水滸全伝』(英雄譜本)には、『三国志演義』部分で半葉十三行の本と十四行の本の二種類があること、そしてそれぞれに正本と覆刻本があることが分かった。さらに十三行本こそが本来の「英雄譜」本であり、十四行本は“「英雄譜」本"に基づいて翻刻した“「二刻英雄譜」本"であることが明らかになった。そしてこれに基づき、「英雄譜」本と「二刻英雄譜」本は明確に区別しなければならないことを提唱した。『三国志演義』二十四巻系後期諸本には四種類の版本があるが、そのうち鍾伯敬本・英雄譜本・遺香堂本(遺香堂祖本)は李卓吾本の一つである呉観明本を直接の底本として成立したものである。すなわち呉観明本から明末清初期の『三国志演義』版本の多くが派生しているのであり、明末清初期の『三国志演義』版本の成立と出版を考える際に、呉観明本は決して軽視してはいけない、極めて重要な版本なのである。この点が本研究の総括となる。2016年度に収集した資料に基づく画像データの整理とテキストデータの修正を進め、早急に終える。整理・修正が完了したところで、「版本比較プログラム」を用いて二十四巻系後期諸本各版本のテキストを比較し、その結果から版本間相互の関係について考察を行う。あわせて李卓吾本との比較も行って、李卓吾本から二十四巻系後期各本への演変についても考察する。2016年度中に収集できなかった尊経閣文庫蔵『二刻英雄譜』については、できるだけ早い時期に尊経閣文庫を訪れて閲覧調査する。
太陽光発電大規模導入に向けた系統調整力提供のための需要家機器運用技術の開発

太陽光発電普及に伴って電力系統運用の需給バランス維持に支障が生じつつある。対策としてフレキシビリティ(調整力)の強化が求められ、大規模蓄電池といった系統への設備増強が検討されているが、大きなコストを要する。需要家が保有する機器を、系統の状況に合わせて運用することで調整力を提供でき、これまで需要家のエネルギー需要や系統の状況が既知である場合の運用技術が開発されてきた。本研究では、実用化に向けてエネルギー需要や系統状況の不確実生を考慮した需要家機器の運用技術の開発と実機による検証とを行う。これにより、需要家機器による調整力提供のための運用技術開発を、実用化に向けて大きく進展させることができる。
弾性線維の再生の研究

弾性線維は、伸び縮みする組織(動脈・肺・皮膚など)に多くあって、その弾性を担う細胞外線維である。特に動脈では、脈圧を吸収するために弾性線維は弾性板という構造を作り重量の半分を占めている。老化によって心疾患の予後悪化因子となる動脈中膜硬化がおこるが、その多くは弾性線維の劣化・断裂が原因である。高齢者の主要疾患である肺気腫も弾性線維の劣化・断裂が直接原因であると考えられてきているため、弾性線維の劣化予防と再生は高齢化社会における極めて重要な課題である。申請者は弾性線維形成に必須のインテグリンリガンド、DANCE(fibulin-5ともいう)を発見した。さらに、線維芽細胞の無血清培養系にDANCEタンパクを加えるだけで弾性線維の形成が誘導されることを見出した。DANCE以外にも弾性線維形成の鍵となる分子が複数見つかってきている。本研究では、ヒト線維芽細胞培養を用いて、これらのタンパクや糖タンパクの組み合わせにより弾性線維を最も効率よく形成する方法を探索し、弾性線維再生技術の基盤となる知識を得ることを目的とした。DANCE以外の多くの因子のリコンビナントタンパクを作成してヒト線維芽細胞培養に加え、弾性線維形成促進作用を観察したところ、一つのタンパク質が弾性線維形成を誘導することを見出した。このタンパク質とDANCEタンパク質の組み合わせにより効果的な弾性線維形成がおこることから、これらの組み合わせは「弾性線維再生カクテル」のプロトタイプといえる。これまでにDANCEという分泌タンパクが弾性線維形成に必須であり、リコンビナントDANCEタンパクがヒト皮膚線維芽細胞の無血清培養において弾性線維再生能をもっていることを見出した。本研究では血清存在下でも効果を発揮しうる弾性線維再生因子を探索し、DANCEと組み合わせて弾性線維再生タンパクカクテルとすることを目的とした。本年度は、弾性線維と共局在することが報告されている細胞外マトリックス分子を順に遺伝子ノックダウンし、ノックダウンによって血清存在下のヒト線維芽細胞培養で弾性線維の形成ができなくなる分子を見出した。さらに、この分子のリコンビナントタンパクを293T細胞により発現・精製し、弾性線維再生活性があるかどうかを確認している。また、コラーゲンスポンジシートにヒト皮膚線維芽細胞を播種して培養し、これを巻いて層構造を作らせたときに弾性線維層ができるかどうかを検討した。
近代社会形成期の日本における仏教/教化/教育の関係についての社会史的研究

平成18年度は、明治前期の学校教育と宗教の関係について、とくに(1)仏教者の教員兼務論とその実態、および(2)俗人教育事業の諸相とその挫折の局面を歴史的に解明した。(1)では、明治10年代の僧侶による教員兼務の実態と推奨論について、仏教系雑誌『明教新誌』からその一端を探った。兼務に徳育改善を期待する地域の実情、仏教復興の絶好機と捉える有志僧侶、就学督促と学務経費節減の方策として歓迎する地方官、学校教育を依然忌避すべきものと捉え兼務を否定する教団上層・有力僧侶、その絡み合う言説状況を解明した(以上「明治10年代における僧侶の学校教員兼務」で公表)。だが明治20年前後には再び兼務論が盛り上がり、有力僧侶も奨励するようになる。そこには(2)、たとえば公立尋常中学校の経営や宗派を越えた仏教系中等教育機関の設立などの事業も絡み、近代仏教の俗人教育進出が空前の高まりを示した。とはいえそれは、俗人教育への積極的かつ具体的な取り組みではなく、「慈善」のかけ声とともに貧児教育(小学簡易科)に携わろうとする一時的な高揚であり、その熱意も概して簡易科制度の消滅とともに他の「慈善」事業へと転じ、教育の問題を現場に即して考える大きな窓口の可能性を閉ざすことになった。この直後、教育勅語の発布から「内村不敬事件」、そして「教育と宗教の衝突」論争が起こるが、仏教は論争の本質を自らの問題と考えず、ただキリスト教批判の好機とのみ捉えた。この過程こそ、近代日本学校教育の「非宗教性」、そして学校教育における国家神道の圧倒的優位の形成の過程であり、その点できわめて重大な局面であった。以上を「明治中期における仏教者の俗人教育」で論じ、公表した。研究代表者は、明治前期の教育と仏教の関係を中心に、明治20年代の「教育と宗教の衝突」論争に至る過程を二つの方向から社会史的に考察した。一つは、明治初期の教導職による民衆教化活動を、個別の僧侶と地方官との葛藤から描き出したもの。もう一つは、明治1020年代の僧侶教員兼務論を、教育界・仏教界その他で展開された言説の分析によって跡づけたものである。いずれも、「教化」「宗教」との分離によって近代日本の学校教育が定着する局面を解明する試みであった。それらは既発表論文と統合・加筆修正をほどこし、平成17年1月に京都大学大学院文学研究科へ博士学位請求論文「明治前期における教育/教化/宗教-その関係史的研究-」と題して提出した(その一部は次年度刊行予定の論文集の一章として公表される)。その際、教導職については長野県大町市北安曇教育会所蔵「中村孝三文庫」、明治前期における仏教系雑誌記事については東京大学法学部明治新聞雑誌文庫、慶應義塾大学斯道文庫、龍谷大学大宮図書館、成田山仏教図書館などで博捜、未見史料を数多く紹介した。また、明治前期における仏教の社会的位相を考えるうえで重要な存在である僧侶・佐田介石についても、書翰を含む大正から昭和期にかけての佐田介石研究について多くの史料を発掘した。昭和初期の「明治仏教の再発見」という動向を併せて考えることで、明治前期の仏教・社会のありようを逆照射するという視座を得つつ、手稿史料を全国の佐田介石ゆかりの寺院から収集し、解読・整理もすすめた。その成果をもとに平成17年3月に第19回国際宗教史宗教学大会世界会議(於・東京)にて英語による口頭発表を行い、アメリカを中心とする海外の近代仏教史研究者との意見交換も行った。平成17年度は、幕末から明治前期の仏教と教育の関係を多様な角度から重層的に把握すべく、二つの視角から研究をすすめ、成果を公表した。一つは、当該期を生きた一僧侶の軌跡の追究である。その対象となる僧侶・佐田介石は、天文学研究を皮切りに、幕末期の政局要人への面談、明治初年の建白書、明治10年代の演説・結社・通信教育的雑誌の刊行などの活動を通じて、仏教の社会的価値をアピールした。その宗派を超えた幅広い活動と、近代仏教史上の意義を明らかにし、『明治維新と文化』(明治維新史学会編、吉川弘文館刊行)に論文「周旋・建白・転宗-佐田介石の政治行動と「近代仏教」-」を掲載した。もう一つは、公立学校教員を僧侶が兼務するという、今日の日本でよく見られる事象についての言説と実際の歴史的究明である。近代学校教育の「世俗性」あるいは「政教分離」理念にも大いに関わるこの重要な問題について、『明教新誌』など仏教系雑誌群の発掘・精査と全国の自治体史史料の博捜をもとに、教育史学会第49回大会(於・仙台市)、および仏教史学会第56回学術大会(於・京都市)にて学会報告を行った。これら以外にも、近代日本における教育と身体、教室という空間に関わる論文を執筆、単行本の一章として掲載した。また、前年度に執筆した明治前期の筑摩県における民衆教化の実相を明らかにした論文も、同じく単行本の一章として公表した。なお、前年度に京都大学大学院文学研究科に提出した学位請求論文「明治前期における教育/教化/宗教-その関係史的研究-」が、同研究科での審査の結果認定され、平成18年1月に京都大学博士(文学)の学位を取得した。

(1)では、明治10年代の僧侶による教員兼務の実態と推奨論について、仏教系雑誌『明教新誌』からその一端を探った。兼務に徳育改善を期待する地域の実情、仏教復興の絶好機と捉える有志僧侶、就学督促と学務経費節減の方策として歓迎する地方官、学校教育を依然忌避すべきものと捉え兼務を否定する教団上層・有力僧侶、その絡み合う言説状況を解明した(以上「明治10年代における僧侶の学校教員兼務」で公表)。だが明治20年前後には再び兼務論が盛り上がり、有力僧侶も奨励するようになる。そこには(2)、たとえば公立尋常中学校の経営や宗派を越えた仏教系中等教育機関の設立などの事業も絡み、近代仏教の俗人教育進出が空前の高まりを示した。とはいえそれは、俗人教育への積極的かつ具体的な取り組みではなく、「慈善」のかけ声とともに貧児教育(小学簡易科)に携わろうとする一時的な高揚であり、その熱意も概して簡易科制度の消滅とともに他の「慈善」事業へと転じ、教育の問題を現場に即して考える大きな窓口の可能性を閉ざすことになった。この直後、教育勅語の発布から「内村不敬事件」、そして「教育と宗教の衝突」論争が起こるが、仏教は論争の本質を自らの問題と考えず、ただキリスト教批判の好機とのみ捉えた。この過程こそ、近代日本学校教育の「非宗教性」、そして学校教育における国家神道の圧倒的優位の形成の過程であり、その点できわめて重大な局面であった。以上を「明治中期における仏教者の俗人教育」で論じ、公表した。
ポリアミン輸送系とNMDA受容体に対するポリアミンの役割に関する研究

1.神経可塑性に中心的な役割を果たすグルタミン酸受容体の一種であるNMDA受容体活性を、ポリアミンが脱分極時に促進するので、ポリアミンが脳中をどのように循環しているかを検討した。ポリアミンの取り込みは、シナプス小胞、シナプトソーム、グリア細胞で認められ、スペルミンがシナプス小胞に蓄積することが明らかとなった。また、脱分極時に海馬スライスよりポリアミンが遊離することを明らかにした。従ってポリアミンが脳でニューロモジュレーターとして機能していることが示唆された。2.NMDA受容体上のプロトンセンサーを同定した。プロトンセンサーを構成する多くのアミノ酸残基はN末端領域の調節領域と第3膜貫通部位に存在し、ポリアミンによるNMDA受容体活性調節にも関与する残基であることを見出した。3.大腸菌スペルミジン優先取り込み系のPotA ATPase活性が、膜貫通蛋白質PotB, PotCと複合体を形成すると、精製したPotAに比べ、スペルミジンにより強く阻害されることを見出した。これはPotABC複合体が細胞内のスペルミジン濃度を感知し活性調節を行うことを意味している。そこで変異PotAを作製し、ATPase活性とスペルミジンによる阻害を調べたところ、PotAのN末端側はATPaseの活性中心であり、C末端は、ATPase活性に関与するばかりでなく、スペルミジン濃度認識に関与していることが明らかになった。4.CadB(リジン/カダベリンアンチポーター)蛋白質の性質と、CadBとCadA(リジン脱炭酸酵素)をコードするcadBAオペロンの役割を検討した。中性条件ではCadBはエネルギー依存的にカダベリンを取り込み、酸性ではリジン/カダベリンアンチポーター活性により、カダベリンを排出することを見出した。またcadBAオペロンの発現が酸性条件下の細菌の生育に重要であることを明らかにした。1.大腸菌スペルミジン優先取り込み系のPotA ATPase活性が、反転膜小胞に組み込まれ、膜貫通蛋白質PotBおよびPotCとcomplexを形成している時に、精製したPotAに比べ、スペルミジンにより強く阻害されることを見出した。これはPotABC complexが細胞内のスペルミジン濃度を敏感に感知し活性調節を行うことを意味している。そこでN末端またはC末端を欠失したPotAもしくはアミノ酸残基を変異したPotAを作製し、ATPase活性とスペルミジンによる阻害を調べたところ、PotAのN末端側はATPaseの活性中心であり、C末端は、ATPase活性に関与するばかりでなく、スペルミジン濃度認識に関与していることが明らかになった。また、大腸菌のPotAは結晶化が困難であったので、高度好熱菌のPotAを精製しその性質を調べたところ、大腸菌のPotA欠損を相補すること、及びATPase活性の性質も大腸菌のPotAと類似していることが明らかとなった。従って2種のPotAの三次元構造は類似していると考えられる。そこでこの高度好熱菌PotAのX線結晶構造解析を試みる。2.ポリアミンはNMDA受容体活性を脱分極時に促進するが、その際のポリアミンの結合部位をsite-directed mutagenesisにより作製した変異NMDA受容体活性を測定することにより同定し、アゴニスト結合領域より更にN末端側にあるこの領域を調節領域(R-domain)と命名した。この約350アミノ酸残基から成るR-domain(His-tag付加)を大腸菌に発現させ、その性質を検討した。NR1-Rはスペルミン及びイフェンプロジルと強く結合したが、NR2A-R及びNR2B-Rはスペルミンとは強く結合したがイフェンプロジルとは全く結合しなかった。

1.神経可塑性に中心的な役割を果たすグルタミン酸受容体の一種であるNMDA受容体活性を、ポリアミンが脱分極時に促進することが明らかとなったので、ポリアミンが脳中をどのように循環しているかを検討した。ポリアミンの取り込みは、シナプス小胞、シナプトソーム、グリア細胞で認められ、スペルミンがシナプス小胞に蓄積することが明らかとなった。また、脱分極時に海馬のスライスよりポリアミンが遊離することを明らかにした。以上の結果より、ポリアミンが脳でニューロモジュレーターとして機能していることが示唆された。2.NMDA受容体上のプロトンセンサーを同定した。プロトンセンサーを構成する多くのアミノ酸残基はN末端領域の調節領域と第3膜貫通部位に存在し、ポリアミンによるNMDA受容体活性調節にも関与する残基であることを見出した。3.CadB(リジン/カダベリンアンチポーター)蛋白質の性質と、CadBとCadA(リジン脱炭酸酵素)をコードするcadBAオペロンの役割を検討した。中性条件ではCadBはエネルギー依存的にカダベリンを取り込み、酸性ではリジン/カダベリンアンチポーター活性により、カダベリンを排出することを見出した。また、cadBAオペロンの発現が酸性条件下の細菌の生育に重要であることを明らかにした。この両蛋白質の発現により、大腸菌の外側の環境を中性化し、かつプロトン駆動力を作ることが明らかとなった。4.酵母GABA輸送体UGA4がポリアミンの一種であるプトレスシン輸送活性を有し、液胞膜上に存在すること、及び、UGA4の発現によりオルニチン脱炭酸酵素欠損株のプトレスシンによる増殖促進効果が上昇することを見出した。
グローバル化状況下での地域社会および地域産業の再編成

本研究の目的は、経済・社会のグローバル化が、農業を含めた地域産業の社会的基盤と地域社会に及ぼしつつある変化を、地方社会の就業構造・社会構造と農業経営者等の動向に焦点を絞って究明することにある。以下の様な手順で、研究を実施した。1.地域の社会変動を規定する構造要因として、(1)知識経済化、(2)経済グローバル化、(3)人口構造の変化、この3要因を取り上げ、この3要因の複合が作り出す社会変動について論点整理を行った。さらに、経済的・社会的変動が、国内のセンター(大都市部)、周辺部中心地域(地方都市)、周辺部周辺地域(山村地域)でどのように異なった形態で出現するかについても検討した。2.実態調査の主対象となる内陸地域の産業変動について、近代開始時点からの長期的変動について分析を行い、プレ・グローバル化時期の産業変動・社会変動と、グローバル化後の変動について比較を行った。3.この研究では周辺部地域の実態調査が主要な研究目的となる。調査期間中、新潟県中魚沼郡津南町と長野県飯山市を集中的に調査し、地域産業の動向と集落レベルでの社会変動(特に集落の社会構戒と農業構造の変動)についての聞き取り調査を実施した。これと並行して、複数の農業集落を選定してインセンティブな調査を実施して報告書にまとめた。また、これらの地域と比較するために、宮崎県都城市の実態調査も行った。4.これと平行して、飯山市におけるミクロ地域レベルでの社会変動の分析を実施した。使用した資料は、農業集落カード、国勢調査小地域別集計データ、飯山市の一旧村(旧瑞穂村)の行政資料であり、量的分析を質的データによる分析で補完することを国的としている。これについては、整理・分析の途上にある。本研究の目的は、経済のグローバル化が地域産業の社会的基盤にどのような変化を及ぼしつつあるかを、地方社会の就業構造と農業経営者および工業部門の小企業家層の動向に焦点を絞って究明することにある。平成12年度においては、主として以下の様な手順で調査・研究を実施した。1.既存統計をもとにして、全国諸地域の長期的発展動向について資料整理と分析を行った。今年度においては、人口と工業の長期的趨勢に関して地域間比較を行い、1980年代以降の時期の特徴を明らかにすることに重点を置いた。また、今年度の分析結果を、「内陸地域」と他の諸地域との比較という視点から、論文にまとめた。2.世界システム論および世界都市論の視点から、経済のグローバル化が周辺地域(世界の周辺地域と国内の周辺地域)をどのように変容・再編させるかについて、諸文献をもとに論点整理を行った。3.実態調査については、今年度は農業と農業関連産業(観光、農産品加工等)に焦点を絞って、2カ所を選定して調査を実施した。第一の調査地としては新潟県津南町の山間地域を選び、農業を中心とした産業構成の持つ可能性について調べた。第二の調査地としては、野菜と畜産の産地である宮崎県都城市を選び、農業と農産加工の結びつきと地場産業の実態について調査を行った。津南の場合には、周辺地域の地場産業の衰退にも関わらず、農業中心の地域振興が一定の成果をおさめてきたことが確認できたが、グローバル化の影響は未知数である。都城については、農業に関しても垂直的統合が急速に進む一方で、産地間競争が国際的規模で広がりつつあることが確認できた。この2カ所については、次年度以降も調査を継続する予定である。本研究の目的は、経済のグローバル化が地域産業の杜会的基盤と地域杜会にどのような変化を及ぼしつつあるかを、地方社会の就業構造と農業経営者等の小企業家層の動向に焦点を絞って究明することにある。平成13年度においては、主として以下の様な手順で調査・研究を実施した。

1.既存統計をもとにして、全国諸地域の長期的発展動向について資料整理と分析を継続して行った。今年度においては、人口と産業の長期的趨勢に関しての地域間比較および時期間比較の一環として、近代初期における「内陸地域」の就業構造とその変化という視点から、論文にまとめた。2.WTO体制の分析を通じて、グローバル経済体制化が日本国内の農業と地域産業にもたらすインパクトについて、論点整理と資料整理を行った。3.実態調査については、昨年度の2カ所の調査地を、継続して調査を実施した。第一の調査地である新潟県津南町については、中山間地域における農業・就業、中山間地域直接補償制度の効果と定住動向について調査を行った。第二の調査地である宮崎県都城市については、農業と農産加工の結びつきと地場産業の実態について継続して調査を行った。津南の場合には、農業中心の地域産業構成と地域定住条件が、グローバル状況の下でも自己維持力を持つことを確認できた。都城については、産地間競争が国際的規模で広がりつつある中で、農業と農産加工との結びつきは堅調であり、今後の発展可能性を持つことを確認した。次年度においては農業を基盤とした地域産業構成と、他のタイプの地域産業構成との比較に力点を置いて調査を行う予定である。本研究の目的は、経済のグローバル化が地域産業の社会的基盤と地域社会に及ぼしつつある変化を、地方社会の就業構造と農業経営者等の小企業家層の動向に焦点を絞って究明することにある。平成14年度においては、主として以下の様な手順で調査・研究を実施した。1.本研究のこれまでの成果をまとめるための理論枠組の設定。知識経済化、経済グローバル化(特にWTO体制)、日本の人口構造の変化、この3要因が生み出す社会変動について論点整理を行い、特に、グローバルな環境の下で、国内のセンター(大都市部)と周辺部(地方社会)の関係がどのように変動するかを検討した。また、国勢調査、農業センサス、工業統計等の分析により、理論枠組の妥当性の検証を始めた。2.昨年度までの宮崎県都城市の調査を補完するために、地域社会と農業構造に関する資料の収集を行い、西南型社会という観点からの資料整理と歴史社会学的視点からの分析を行い、長野周辺地域と比較分析を行うための枠組を設定した。3.実態調査については、これまでの新潟県津南町の調査を発展させるために、長野県飯山市において、地域産業の動向と集落レベルでの社会変動(特に集落の社会構成と農業構造の変動)についての聞き取り調査を実施するとともに、後者について第一次報告書をまとめた。これと平行して、農業集落カードと国勢調査小地域別集計データにより、集落レベルでの統計データの整理・分析を実施中であり、ミクロ地域レベルでの変動について、質的・量的両側面からの分析を、現在、行っている。平成15年度においては、実態調査と統計分析の成果を一つの理論的枠組へと統合して、報告書を作成する。本研究の目的は、経済のグローバル化が地域産業の社会的基盤と地域社会に及ぼしつつある変化を、地方社会の就業構造・社会構造と農業経営者等の小企業家層の動向に焦点を絞って究明することにある。最終年度に当たる平成15年度においては、主として以下の様な手順で調査・研究を行い、成果のとりまとめを実施した。
フォトニック結晶超小型光波回路の解析理論の開発と構造設計

フォトニック結晶超小型光波回路の解析理論を開発し,光波回路の構成に必要な曲がりや分岐など,個々の回路エレメントの特性を明らかにしたうえで,光波回路の最適構造を探索することを目的として研究を進め,下記の成果を得た.1.フォトニック結晶光波回路の解析理論として,様々なフォトニック結晶構造に対応可能な有限要素法を基づく解析シミュレーション法を開発した.具体的には,バンド構造計算やフォトニック結晶光導波路の固有伝送モード計算のための周波数領域有限要素法,また,フォトニック結晶光波回路の伝送特性を広帯域にわたって評価するための時間領域ビーム伝搬法を新たに開発した.2.フォトニック結晶光波回路の機能性を高めていくには,光波伝搬を制御するための様々な物理効果を積極的に導入する必要がある.ここでは,電気光学効果,音響光学効果,磁気光学効果,熱光学効果,非線形光学効果を駆使したフォトニック結晶光波回路を構成するための基礎となる解析理論を開発した.3.フォトニック結晶光導波路方向性結合器と低損失直角曲がりを有効に利用した光合分波回路(Multiplexer-Demultiplexer : MUX-DEMUX)を提案し,その波長特性を予測した結果,2チャンネルのMUX/DEMUXでは,サブミリメートル程度の大きさで,高密度波長多重伝送向けの波長フィルタが実現可能であることを明らかにした.フォトニック結晶超小型光波回路の解析理論を開発し,光波回路の構成に必要な曲がりや分岐など,個々の回路エレメントの特性を明らかにしたうえで,光波回路の最適構造を探索することを目的として研究を進め,下記の成果を得た.1.フォトニック結晶光波回路の解析理論として,様々なフォトニック結晶構造に対応可能な有限要素法を基づく解析シミュレーション法を開発した.具体的には,バンド構造計算やフォトニック結晶光導波路の固有伝送モード計算のための周波数領域有限要素法,また,フォトニック結晶光波回路の伝送特性を広帯域にわたって評価するための時間領域ビーム伝搬法を新たに開発した.2.フォトニック結晶光波回路の機能性を高めていくには,光波伝搬を制御するための様々な物理効果を積極的に導入する必要がある.ここでは,電気光学効果,音響光学効果,磁気光学効果,熱光学効果,非線形光学効果を駆使したフォトニック結晶光波回路を構成するための基礎となる解析理論を開発した.3.フォトニック結晶光導波路方向性結合器と低損失直角曲がりを有効に利用した光合分波回路(Multiplexer-Demultiplexer : MUX-DEMUX)を提案し,その波長特性を予測した結果,2チャンネルのMUX/DEMUXでは,サブミリメートル程度の大きさで,高密度波長多重伝送向けの波長フィルタが実現可能であることを明らかにした.フォトニック結晶(photonic crystal : PC)超小型光波回路の解析理論を開発し,光波回路の構成に必要な曲がりや分岐など,個々の回路素子の特性を明らかにしたうえで,光波回路としての最適構造を探索することを目的として研究を進め,本年度は,下記に示すとおり,PCのバンド計算,PC光導波路の導波モード計算,およびPC光波回路の伝送特性計算のための解析理論を開発することに成功した.1.PC光波回路は,PCに特有のフォトニックバンドギャップ(photonic band gap : PBG)による光波の閉込めの現象を利用して構成されるので,まずPBGの正確な評価が必要である.ここでは,周波数領域有限要素法に基づくPCのバンド計算法を新たに開発し,正方格子型,三角格子型,ハニカム格子型,カゴメ格子型など,種々のPCのバンド構造を系統的に調査した.2.PBGが正確に評価できたとして,次にPC光波回路の最も基本的な構成要素であるPC光導波路のPBG内における導波モード特性を知る必要がある.ここでは,周波数領域有限要素法に基づくPC光導波路の導波モード計算法を新たに開発し,二,三の導波路構造について,その単一モード条件を明らかにした.3.PC光波回路は,単一モードPC光導波路を基準とした各種の回路部品を組み合わせて構成される.ここでは,こうした回路部品の広帯域な伝送特性評価のための時間領域有限要素ビーム伝搬法を新たに開発し,PC光方向性結合器を用いた光合分波回路の構成法を考案した.フォトニック結晶超小型光波回路の解析理論を開発し,光波回路の構成に必要な曲がりや分岐など,個々の回路エレメントの特性を明らかにしたうえで,光波回路の最適構造を探索することを目的として研究を進め,下記の成果を得た.1.フォトニック結晶光波回路の解析理論として,様々なフォトニック結晶構造に対応可能な有限要素法を基づく解析シミュレーション法を開発した.具体的には,バンド構造計算やフォトニック結晶光導波路の固有伝送モード計算のための周波数領域有限要素法,また,フォトニック結晶光波回路の伝送特性を広帯域にわたって評価するための時間領域ビーム伝搬法を新たに開発した.2.フォトニック結晶光波回路の機能性を高めていくには,光波伝搬を制御するための様々な物理効果を積極的に導入する必要がある.ここでは,電気光学効果,音響光学効果,磁気光学効果,熱光学効果,非線形光学効果を駆使したフォトニック結晶光波回路を構成するための基礎となる解析理論を開発した.3.フォトニック結晶光導波路方向性結合器と低損失

直角曲がりを有効に利用した光合分波回路(Multiplexer-Demultiplexer:MUX-DEMUX)を提案し,その波長特性を予測した結果,2チャンネルのMUX/DEMUXでは,サブミリメートル程度の大きさで,高密度波長多重伝送向けの波長フイルタが実現可能であることを明らかにした.
新規な機能性発現とリサイクルを指向したカルボラン架橋型重金属触媒の創製

触媒の再利用を指向して,報告者らは不均一系触媒の固相担持性カルバボラン水銀トリフラートを新たに調製した。この触媒は,アリールアリルアルコール環化反応をはじめ,N-トシルアニリノアルコール環化反応,1,3-ジエンを基質とした炭素ー炭素および炭素ー窒素結合形成型の位置選択的環化反応、多重環化反応等に対して高い反応性を示し,目的の化合物を効率的に合成できた.さらに、反応後の処理も容易で、ろ過して触媒を回収するだけで済む。回収した触媒は、再度、反応に利用可能で、少なくとも20回は再利用できた。再利用を繰り返すことで触媒活性が低下した場合には、塩酸と銀トリフラートを用いて再活性化できることも分かった。平成23年度に調製した不均一系カルボラン架橋型水銀試薬の基質適用範囲(汎用性)を確認するため、今年度(平成24年度:平成25年3月31日)は1,3-ジエン化合物を基質とした分子内反応(環化反応)に、反応触媒として利用した.特に、アリルアミノ化反応、フリーデルクラフツ型の炭素ー炭素結合形成反応に用いた.計28種類の基質に対して、反応性や触媒活性を確認したところ、全ての基質に対して、カルボラン水銀試薬の特性であるエキソ選択制な環化反応が進行し、単一の化合物からなる末端アリル生成物を高収率に得ることができた.さらに、不均一系触媒の利点である、触媒の回収、再利用についても確認したところ、使用後の触媒を再活性化することなしに、610回分の反応に再利用できることもわかった.このとき、反応液中への水銀塩漏出は0.5 ppm以下であった.これらの成果は、グリーンケミストリーを推進するうえで、金属反応剤を用いた新たな技術開発として重要な知見になると考えられる.平成23年度に調製した不均一系カルボラン架橋型触媒を用いて、平成25年度は生合成類似型多重環化反応について反応性を確認した。反応基質の合成に多くの時間を費やす結果となったが、当初の予定どおりに、基質合成を達成し、調製した不均一系カルボラン架橋型触媒が、速度論的な1,3-ジエン型タンデム環化反応に利用できることを確認した。この実験結果により、本触媒が藻類成長促進因子サルーシンの蛍光標識体合成に活用できることを確信した。この一年を通して得られた成果は、複雑な生理活性化合物を標識化するうえで、その足がかりとなるエキソ二重結合を導入する全く新しい方法論の具体的な実例である。今後、ケミカルバイオロジーの分野が飛躍的に進歩するためには、こういった成果の集積が重要になると考えられる.触媒の再利用を指向して,報告者らは不均一系触媒の固相担持性カルバボラン水銀トリフラートを新たに調製した。今回の研究課題は,カルバボランの分子特性に着目することで,m-カラバボランを架橋分子とした不均一系の新規水銀触媒を開発し,藻類成長因子サルーシンの誘導体合成に利用することを目的とした.平成23年度(平成24年3月31日)は,徹底してカルボラン水銀クロライドのポリマー化を検討することで,回収して再利用可能な粒子サイズの触媒を調製することに取り組んだ.先ず,カルバボラン炭素上をt-ブチルリチウムを用いてジアニオン化し,トリメトキシシリルプロピルヨウ素と塩化水銀を順次加えて,ポリマー前駆体に相当するモノマーを合成した.そして,種々の酸存在下,ポリマー化することで,様々な粒子サイズと重合強度を有する不均一系触媒を調製した.その後,触媒活性と再利用効率を総括的に評価し,5当量のトリエトキシシラン(TEOS)存在下,2N塩酸を用いて5日間,重合する条件が最適であると判断した.本手法により調製した不均一系触媒は,20回以上の反応再利用が可能であり,触媒活性の低下時は,再度2N塩酸と銀トリフラートを用いて再活性化できることから,半永久的な使用が期待される.今後,詳細な確認実験は必要であるが,金属反応剤として初めての再活性化を可能にした不均一系金属触媒の創製であると考えている.本成果は,需要多過により深刻化する金属の枯渇問題を解決する新たな方策の一つとして極めて重要な知見である.今年度は、平成24年度の研究計画でも立案したように、カルボラン不均一系水銀触媒の基質適用性を確認した.その結果、当初に想定していた以上の反応性と触媒回収率、再利用効率を確認することができた.一方で,カルボラン水銀化合物の毒性を調査し,メチル水銀やフェニル水銀化合物よりも,遥かに神経毒性が低いことも確認できた.今回は,平成23年度の研究計画で立案した二つの目標((1)リサイクル可能な不均一系カルバボラン水銀触媒の調製,(2)カルボランのジアニオン化からポリマー化までのワンポット調製法の確立)を共にどうにか達成することができた.