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カルシウム代謝調節における副甲状腺ホルモンとビタミンDの相互作用

1.カルシウム代謝調節における副甲状腺ホルモン(PTH)とビタミンDの相互作用を、偽性副甲状腺機能低下症患者を対象にした臨床研究により検討した。「偽性」の患者はPTHに不応であるためビタミンDの活性化も障害される。その結果PTH作用不足とビタミンD作用不足の2つの病態を示す。これを活性型ビタミンD剤で治療すると、ビタミンD作用不足は是正される。しかしPTH不応性は是正されないはずなのでPTH作用不足の病態は残ると予想される。この点を腎でのカルシウム、再吸収促進作用に関して検討すると、未治療状態ではカルシウム再吸収の低下が見られる。ところが活性型ビタミンD治療後はカルシウム再吸収は正常である。この所見から以下のように結論された。(1)腎でのカルシウム再吸収は、PTHとビタミンDの両者に調節されており、PTH作用発現にビタミンD作用の正常化が不可欠である。(2)「偽性」患者のPTH不応性は、カルシウム再吸収に関しては存在しない。2.PTHの合成は、ビタミンDによる調節をうけていることが知られている。そこでPTH分泌の主要な調節因子である血清カルシウム値がPTH合成にどのように影響するかをラットを用いたin vivoの系で検討した。PTH合成の指標としては、PTHメッセンジャーDNA(mRNA)を測定した。その結果、高カルシウム血症では副甲状腺組織中のPTHmRNAが減少し、低カルシウム血症ではPTHmRNAが増加することが明らかとなった。なおこれらの変化が生じる時間経過はゆっくりしており2448時間後にはじめて検出された。副甲状腺ホルモン(PTH)とビタミンD(D)の相互作用を検討するために副甲状腺機能低下症(PTH分泌【O!-】)と偽性副甲状腺機能低下症(PTH分泌【O!+】だが, PTH作用が発現しない)患者における腎でのCa再吸収をD治療前と後の状態で比較した.その結果, (1)D自体によるCa再吸収促進効果は,あるとしてもわずかである.(2)PTHによるCa再吸収促進効果が正常に発現するためにはD作用の正常化が不可欠である,ことが明らかとなった(J, Clin, Endocrinol, Mctab, 1988,印刷中).活性型Dである1,25(OH)_2DはPTHの合成を抑制すると報告されている.これに対し血清Ca値は, PTH分泌の調節因子ではあるが, PTH合成には大きな影響を与えないと考えられている.この点を明確にし, 1,25(OH)_2Dと血清Caレベルの相互作用を検討する目的で,ラットを用いたin vivoの実験を行ない,以下のような予備的成績を得た.(1)1,25(OH)_2Dを経静脈的に投与すると,血中1,25(OH)_2Dが著増する.しかし絶食下での血清Ca値上昇はごく軽度である.この場合PTHmRNA量の低下は著明でなく, PTH合成に対する抑制作用は明らかでない.(2)高Ca濃度の電解質溶液を静脈内に持続注入すると血清Ca値が上昇する.1,25(OH)_2Dは低下傾向となる.この状態でPTHmRNA量は有意に低下する. (3)低リン食飼育は,中等度の高Ca血症と1,25(OH)_2Dの上昇をもたらす.この状態でPTHmRNA量は著明に低下する.以上の成績から, PTH合成に抑制的に作用するのは, 1,25(OH)_2Dの上昇自体であるよりも血清Ca値の上昇である可能性の方が大きいと思われた.1.カルシウム代謝調節における副甲状腺ホルモン(PTH)とビタミンDの相互作用を、偽性副甲状腺機能低下症患者を対象にした臨床研究により検討した。
マキシマム・エントロピー法によるフラーレン化合物の精密構造解析

昨年度までの研究で、フラーレン・ケージに同一金属が1個、2個あるいは3個内包した時の構造を、実験的に明らかにすることに成功したので、本年度は研究の集大成として、金属内包フラーレンの構造安定性に対する一般的法則の発見に努めた。その結果、フラーレン・ケージ自身として安定な場合には、ほとんど、金属内包フラーレンは生成されず、フラーレン・ケージ自身としては不安定で金属原子が内包して初めて安定化する場合に、金属内包フラーレンが生成されることを見出した。また、フラーレン・ケージ自身としても不安定で、かつ、金属原子を内包することにより安定化出来ない多くのフラーレンが存在することも明らかになった。これにより、何故、フラーレンとして安定なC_<60>では、金属内包フラーレンの生成が著しく困難で有るのかと言う基本的な問題を明確に理解することができた。金属内包フラーレンに関しては、本研究終了後の更なる展望を踏まえ、IPR(Isolated Pentagon Rule)に従わない、フラーレンの探索を行っている。本年度も、金属内包フラーレン以外のフラーレン化合物としては、アルカリ・ドープフラーレンの系統的構造研究を、さらに進展させた。その結果、超伝導転移温度の異なる4種類の物質について構造を解明した。それにより、(1)超伝導を示すアルカリ金属からフラーレンは、全て、フラーレン・ケージが自由回転を禁止されており、ドープした金属原子とフラーレン・ケージの相互作用が大きいこと、(2)ドープした金属原子からフラーレン・ケージへの電荷移動の量が大きいほど、超伝導転移温度が高くなること、が判明した。以上見るように、本研究により、フラーレン化合物、特に、金属内包フラーレンおよびアルカリ・ドープフラーレンに関して、多くの重要な知見が得られた。今年度は、主に、金属内フラーレンの精密構造解析を行った。本研究開始前に、解析をほぼ、終えていたY@C82については、幾つかの国際会議で発表したり、論文にまとめたりした。これは、世界最初の金属内包フラーレンの精密構造解析の例で、本研究開始前に発表された第1速報は国内主要新聞に掲載され、一般の関心が高かったが、専門家を前にした国際会議においても大いに注目を集めた。Y@C82についての詳細な解析が終了したので、次にフラーレン・ケージに2個の原子を内包したSc2@C84の精密構造解析を行った。そのために、まずHPLC法により1ミリグラム程度のSc2@C84を単離し、次ぎに、放射光粉末回折実験により、微量試料ながら統計性の高い良質なX線粉末回折データを測定した。測定したデータを、本研究により開発されたマキシマムエントロピー法とリ-トヴェルト法を組み合わせた新たな方法により解析し、最終的に、Sc2@C84の精密構造解析に成功した。この結果は、現在、PRLに投稿中である。これは、世界で2例目の金属内包フラーレンの精密構造解析結果で、もちろん、フラーレン・ケージ内に複数の原子が内包されている金属内包フラーレンでは、世界最初の例である。その結果、Y@C82とSc2@C84とでは、金属の内包構造が著しく異なることを見いだした。このことは金属内包構造が非常に多様性に富むことを示唆しており、今後の研究の進展が多方面から期待されている。今年度は、金属内包フラーレンの精密構造解析としては、Sc@C_<82>の構造研究を行った。まず、HPLC法により1ミリグラム程度のSc@C_<82>を単離した。Sc@C_<82>には幾つかの構造異性体があるが、今回解析したのは、構造異性体1と呼ばれる試料である。Sc@C_<82>では、NMRの測定が出来ないために、フラーレン・ケージの対称性も明らかにされていなかった。

試料を単離した後、放射光粉末回折実験により、微量試料ながら統計性の高い良質なX線粉末回折データを測定した。測定したデータを、本研究により開発されたマキシマムエントロピー法とリ-トヴェルト法を組み合わせた新たな方法により解析し、最終的に、Sc@C_<82>の精密構造解析に成功した。この結果、Scを内包しているC_<82>フラーレン・ケージはフラーレン・ケージ単体では不安定な、C_<2V>の対称性を持つことが明らかになった。Scを内包することにより、本来不安定なC_<2V>フラーレン・ケージが安定化している。このことは、金属内包フラーレンの安定構造を考える上で大きな示唆を与えている。Sc@C_<82>と昨年解析したSc@C_<84>の結果を比較すると、内包金属の存在形態に著しい特徴的差異があることが見いだされた。原子1個をフラーレン・ケージに内包したSc@C_<82>では、Scがフラーレン・ケージと共に回転運動をしているのに対してSc@C_<84>では、Sc同士が伸縮運動をしている。それにより、C_<84>フラーレン・ケージも室温でほとんど回転を止めていることが分かった。その他、アルカリ・ドープ・フラーレンについても、解析を行った。本年度は、引き続き金属内包フラーレンの精密構造解析として、La@C_<82>、Sc@C_<82>およびSc_3@C_<82>の構造を明らかにした。これにより、昨年度解析を行ったSc_2@C_<84>と合わせて、フラーレン・ケージに同一金属が1個、2個あるいは3個内包した時の構造を、実験的に明らかにすることに成功した。また、単原子を内包した金属内包フラーレンとしては、これまでに解析したY@_<C82>を加えると、C_<82>という同一のフラーレン・ケージにY,La,Scという3種類の異なった金属を内包した金属内包フラーレンの電子レベルでのミクロ構造を解明したことになる。それにより、内包構造は非常に多様性に富んでいることが明らかになった。例えば、Sc@C_<82>とLa@C_<82>とを比較すると、ScおよびLaともに、フラーレン・ケージ近傍に内包されているということは同じであるが、Scの電子密度が、わずかにケージに沿って広がっているだけなのに対し、Laの電子密度はフラーレン・ケージ内に、ほぼ、半球状に分布していることが分かった。,このように、言わば、お椀状に原子が結晶中で存在することは、これまで全く知られておらず、フラーレン・ケージ内が、特殊な空間になっていることが実験的に明らかになった。金属内包フラーレン以外のフラーレン化合物としては、アルカリ・ドープフラーレンの構造を、超伝導転移温度の異なる3種類の物質について構造を解明した。それにより、アルカリ金属からフラーレン・ケージへの電荷移動の量が、超伝導転移温度と非常に密接に関連していることがわかった。昨年度までの研究で、フラーレン・ケージに同一金属が1個、2個あるいは3個内包した時の構造を、実験的に明らかにすることに成功したので、本年度は研究の集大成として、金属内包フラーレンの構造安定性に対する一般的法則の発見に努めた。
北欧極北民族における脂質関連がんの発生と環境・宿主要因の解明

平成16年7月から8月にわたってグリーンランドの東岸、北極圏にあるイヌイットの町であるイトコトミット(人口約500、Ittoqqortoormiit、デンマーク語ではScorebysund)に研究協力者であるオスロ大学医学部のR.ブロムホフ教授(栄養生化学)、C.A.ドレボン教授(分子栄養学)、J.O.モスコウグ教授(分子生物学)とともに赴き現地調査した。イヌイットに関してはすでにデンマークがん登録資料などによってがんや心臓血管疾患の死因調査が進んでいる。それらの研究の際に得られたデータを利用可能であり、これらのデータの一部をイトコトミット病院JensChristian Knudsen医師を介して入手した。1968年から2004年までがん死亡は45例であり、そのうち男性18人、女性27人であった。男性では肺がんが5例、胆道がん、鼻咽頭がん、急性白血病が各2例で、直腸がん、皮膚メラノーマ、膀胱がん、膵臓がん、脊髄のノイリノーマ、結腸がん、悪性リンパ腫が各1例であった。一方、女性では子宮頸部がんが9例、子宮体部がんが1例、子宮がんが1例であり、卵巣がんと肺がんがそれぞれ3例であった。また、膵臓がん、がん性腹膜炎、乳がんが各2例であり、結腸がん、十二指腸がん、直腸がん、hypernephromaが各1例であった。現地のハンターであるHjelmer Hammeken氏やJorgen Arke氏、Emil Hammeken氏、Christian Hammeken氏の協力を得て、イヌイットの生活の様子、歴史、自然環境、食物等を調査した。イヌイットはホッキョクグマやアザラシ、イッカクなどから脂肪を多量に摂取していることが明らかになった。さらに現地における研究の準備は整えた。すなわち現地調査に参加したR.ブロムホフ教授、C.A.ドレボン教授、J.O.モスコウグ教授と詳細な研究打ち合わせをおこない平成17年7月から8月にわたって現地にて試料収集する予定となった。とくに脂質代謝関連遺伝子の変異と多型の解析に重点を置いて研究を展開することとなった。
マイクロ波後方散乱計による低域混成波高密度限界の研究

低域混成(LH)波の球状トカマクプラズマ内部における伝搬・吸収特性を解明するため、LH波の微小な密度揺動を計測できるマイクロ波散乱計の開発を行った。計測結果の定量的な解析と散乱計設計の最適化のため、マイクロ波散乱シミュレーションを新たに開発した。散乱シミュレーションによる予測をもとに2つの異なるパラメータ領域に感度を持つ散乱計を設計・製作し、計測を行ったが、研究期間内にはノイズレベル以上の信号は観測できなかった。引き続き、数値シミュレーションの精度を改善しながら、LH波を直接計測できるマイクロ波計測の開発を行っていく予定である。本研究で用いるマイクロ波散乱計の信号光強度をより正確に定量的に評価するため、現実的な密度揺動による散乱光分布を計算する3次元全波計算コードを開発した。さらに、米国オークリッジ国立研究所において開発された軸対称プラズマにおけるRF(高周波)用2次元全波計算コードAORSAをTST-2の低域混成(LH)波立ち上げプラズマに適用した。予測されたLH波の3次元密度揺動分布をもとに、開発した全波計算コードを用いてマイクロ波の散乱光分布を評価した。その結果、当初の計画のように入射位置付近で散乱光を受信する(後方散乱計)よりも、プラズマ下部で受信した方が強い散乱光が得られることがわかったので、散乱計の再設計を行った。新設計では、マイクロ波プローブ光の入射角を放電毎に変え、散乱光をプラズマ下部に並べたホーンアンテナアレーで受信するように変更した。マイクロ波の周波数については、当初の設計通り掃引し、広い帯域で計測を行う。マイクロ波の入射角、散乱角、波数を掃引した計測を行うことにより、プラズマ内部の様々な波長・波数方向を持ったLH波が検出可能である。これは、限られたプラズマの分布計測精度では、波動の正確な軌跡は予測困難であることを考えると特に重要である。新設計では、ある程度の範囲のプラズマパラメータについて、プラズマ中心部のLH波を広範囲で計測できることを、光線追跡コードGENRAYを用いて確認した。現在細かい設計が概ね確定し、部品を発注、組み立て中である。装置製作に先立って、より現実的な3次元数値計算を行ったところ、当初考えていた計測器の設計を大幅に改善可能であることがわかった。装置の再設計を行ったこと、また、それにより必要な予算が増加し、初年度(2015年度)の予算では全ての部品の購入・制作ができなかったことで、未だ計測は開始していない。受信アンテナアレー、伝送路の設計が完了し、2015年度予算内で可能な限り部品を購入・制作した。真空のフィードスルーが設計中であり、現在試作品を試験中である。マイクロ波を赤道面から送信し、プラズマ下部で受信する散乱計をTST-2トカマク本体に設置し、計測を開始した。様々なトロイダル磁場、プラズマ電流、密度について計測を行ったが、入射電力に対して-90 dBまでの範囲で低域混成波による散乱信号は検出されなかった。検出限界は、本体室内に漏れている電磁波を計測システムが直接拾ってしまうスプリアス信号の強度で決まっていることがわかった。電源及び制御電圧のノイズフィルタリングと、計測器全体の綿密な遮蔽により、2 msの積算時間でのスプリアス信号を熱雑音近くまで低減し、-90 dBの感度を得ることに成功した。理論的には-80 dB程で信号が検出されることが期待されていたが、実際には信号は検出されなかった。理論推定をもう一度見直したところ、プラズマの磁気平衡推定の誤差が非常に大きく、低域混成波の軌跡が想定していたものと大きく異なる可能性があることがわかった。この結果を踏まえて、可能性のある様々な磁場構造に対して低域混成波を検出できるような送信・受信アンテナの位置・方向を再検討し、新たに散乱計を設計した。新設計では低域混成波アンテナからトロイダル方向に210度離れたポロイダル平面に計測器を設置する。マイクロ波の送信アンテナはプラズマ赤道面下部に設置し、受信アンテナは後方散乱に近い配位を含む4点に設置した。この位置では、磁気平衡の不確定性を考えても、いずれかの受信アンテナで散乱信号が検出されることが期待される。初年度の時点で、理論計算と装置の再設計を行なった関係で装置製作が遅れていた。H28年度は計測を開始したが、波が想定していた場所に存在しない可能性があるという知見から、平衡計算に問題があることが同定された。理論解析をやり直し、装置を再設計・製作したため、未だ検出には至っていない。ただ、当初から微小かつ不確定な散乱信号の検出を目指す難しい計測であることはわかっており、初期計測から8ヶ月で検出まで至らないことは想定の範囲内である。平成29年度は新たにKuバンドのシステムを製作し、低域混成波の計測を試みた。新たなシステムはアンテナから入射された低域混成波を広い空間範囲で計測できるよう設計した。ノイズ対策を行うことで-62dBの感度を達成したが、信号検出には至らなかった。最近の電流駆動とMHD計算をカップルさせた解析から、現在の平衡計算で得られている磁気平衡の精度が低いことが示唆された。低域混成波を検出するためには、内部磁場計測により平衡計算の精度をあげ、波動の位置・波数をもう少し高い精度で知る必要があると考えられる。3年間の研究期間全体ではKuバンドとKaバンドの散乱計を設計・製作し、計測を行った。現状の平衡計算に基づいたシミュレーションによると、どちらの計測システムも10dB程度のS/Nで散乱光を検出できるはずであった。

特に最終年度に製作したKuバンドのシステムは、ある程度の低域混成波の空間・波数構造の不確定性を織り込んで設計したが、検出には至らなかった。解析の過程で波動の伝搬・吸収が内部電流分布に強く依存しており、現在の平衡計算の精度では定量的に正確な予測は難しいことが明らかになった。今後は、まず偏光計による内部磁場計測を行い、平衡磁場を精度よく推定することが必要である。その上で再度波動計算を行い、計測器のジオメトリを組み直すことで、当初目標であった波の強度分布を計測し、様々な入射条件に対する波の吸収を定量的に推定することが可能になると考えられる。低域混成(LH)波の球状トカマクプラズマ内部における伝搬・吸収特性を解明するため、LH波の微小な密度揺動を計測できるマイクロ波散乱計の開発を行った。計測結果の定量的な解析と散乱計設計の最適化のため、マイクロ波散乱シミュレーションを新たに開発した。散乱シミュレーションによる予測をもとに2つの異なるパラメータ領域に感度を持つ散乱計を設計・製作し、計測を行ったが、研究期間内にはノイズレベル以上の信号は観測できなかった。引き続き、数値シミュレーションの精度を改善しながら、LH波を直接計測できるマイクロ波計測の開発を行っていく予定である。2016年度の予算で初期計測に必要な残りのマイクロ波部品は購入済みである。現在製作中の真空のフィードスルーが完成し次第、計測器を本体に設置し、波動計測を開始する予定である。2016年度は、計測器の改良を行いつつ、他のバンドのシステムの設計も行っていく。また、計測された波動の空間構造を2015年度に開発した全波計算コードを用いて定量的に解析する。2015年度には、トムソン散乱計によりプラズマ内部の電子密度・温度分布も新たに計測可能となっており、より精密な定量解析ができる環境が整っている。磁気平衡の不確定性を踏まえて、可能性のあるあらゆる波の構造に対して散乱信号を検出可能なシステムを設計した。今年度はこの装置による計測を行い、散乱信号の検出を目指す。また、これまでは低磁場赤道面に設置されたアンテナで励起された低域混成波の検出を目指していたが、H27年度末に新たに設置された上側アンテナで励起された波の方が波長が短く、検出が容易である可能性がある。上述の計測が成功するか否かに関わらず、上側アンテナからの波を計測する散乱計も開発する予定である。核融合プラズマ
ゲノム編集効率に寄与するマウス受精卵のDNA修復機構の解明

CRISPR/Cas9によるゲノム編集技術は目覚ましい速度で進歩しているが、Cas9によるDNA二重鎖切断後の相同組換え(HDR)を利用した外来配列の挿入効率は未だに高いとはいえない。本研究では、マイクロインジェクションを行うタイミングと受精卵の細胞周期との関連性を明らかにするために、異なる前核期の受精卵にガイドRNAおよびCas9を外来配列とともにインジェクションし、外来配列の挿入効率を求めた。その結果、外来配列の挿入効率は受精卵の前核期のステージによって異なっていたことから、HDRは体細胞と同様、細胞周期依存的な機構により行われることが確かめられた。CRISPR/Cas9によるゲノム編集技術は目覚ましい速度で進歩しているが、Cas9によるDNA二重鎖切断後の相同組換え(HDR)によるDNA修復を利用し、一本鎖オリゴ(ssOligo)を介して外来配列を挿入する効率は未だに高いとはいえない。本年度は、受精卵の前核期の時期との関連性があるかを解析するために実験を実施した。Sox9上流のゲノム領域にloxPを挿入することをゲノム編集による外来配列挿入のモデルとし、sgRNAおよびloxPを含むssOligoをデザインした。体外受精後3時間(PN1-2)、6時間(PN3-4)および10時間(PN4-5)経過した受精卵を用いてsgRNA/Cas9/ssOligoのマイクロインジェクションを行い、その後胚盤胞期まで培養し個々の遺伝子型を解析したところ、PN1-2の受精卵を用いた場合、その他のPNステージで解析した場合に比べて有意にloxP挿入効率が低かった。これは受精卵における細胞周期の状態を反映しており、当初の予想と一致する結果となったことから、受精卵においても培養細胞などと同様の機構によりDNA修復が行われていることが示唆された。次年度は、胚盤胞だけでなく、実際に出生したマウスに対して同様の実験を行い、胚盤胞と同様の結果が得られるかを検証する。また、ルシフェラーゼアッセイを用いてHDRによるDNA修復を検出するスクリーニング系の構築を進めている。フレームシフト変異を導入したルシフェラーゼ遺伝子を修復することでHDRを検出する実験系をデザインしたが、当初計画していたウィルスベクターを用いたコンストラクトではルシフェラーゼ活性が検出されなかった。現在、実験系の改良を行っており、次年度にスクリーニングを行う。マウス胚を用いた実験については、当初の計画を順調に遂行することができた。ただ、ルシフェラーゼアッセイの系は当初計画していたデザインが意図通りワークしなかった。現在、コンストラクトの見直しおよび改良を行っているが、難しい場合はプラスミドベクターによるSSAアッセイとの組み合わせでの検出系に切り替えることも計画している。本年度は、マイクロインジェクションを行うタイミングと受精卵の細胞周期との関連性を明らかにするために、異なる前核期(受精後3時間(PN1-2)、6時間(PN3-4)および10時間(PN4-5))の受精卵にsgRNA/Cas9/ssOligoをインジェクションし、胚移植後得られた仔の遺伝子型を解析することで、外来配列(loxP)が挿入される効率を求めた。その結果、受精後10時間経過した受精卵(PN4-5)にインジェクションした場合において、in vivoに由来する受精卵と同程度の効率でloxPの挿入が認められた。一方で、それ以前にインジェクションした実験区においては10時間経過した受精卵を用いた区に比べて有意にloxPの挿入効率が低く、胚盤胞における結果と概ね一致する結果であった。以上のことから、HDRは体細胞と同様の機構で行われることが確かめられた。またルシフェラーゼアッセイを用いたスクリーニングの構築について、ウィルスベクターを用いた系では当初デザインした通りではワークしなかったことから、SSAアッセイに用いるベクターを一過性発現する系を採用した。NHEJに関与するDNA-PKCsの阻害剤であるNU7026を用いてHDR効率が向上するか否かを検討したところ、実際にルシフェラーゼ活性が上昇することが明らかになったことから、スクリーニング系を構築できたと判断された。次年度はルシフェラーゼアッセイをベースとしたスクリーニングを中心に行い、HDRを促進/抑制する因子の同定を試みる。当研究室に存在するスクリーニング系は主に転写因子の同定を目的としてセットアップされているが、DNA修復が転写因子によって促進/抑制されるのか否かは明らかではない。そこで転写因子以外にも着目し、より幅広い因子に対してスクリーニングを行うことを計画している。発生工学本年度予定していたルシフェラーゼアッセイによるスクリーニング系の構築がうまくいっておらず、次年度も引き続き行うために繰り越す。
物理と数学の統合教育の実際的研究

物理学と数学は独立した教科である。しかし、物理学と数学はたがいに他方の基礎・基盤であると同時に発展・応用であるという関係にあるので、学生は物理学と数学という2本の柱を螺旋状に巡る螺旋階段を登るように、両者の学習を密接に関連させて学んでいくのが効果的である。本研究では、このタイプの学習に役立つ教科書の作成を、授業でその効果を評価しつつ行った。理工系の大学生にとって数学と物理学を学ぶ目的は、卒業後の社会活動で直面する問題の解決に必要な数理的推論能力、つまり、直面している問題をモデル化し、問題を特徴づける量を変数として選び、変数の関係を関数として表現することを通じてモデルを数式化し、数式を解き、得られた解の意味を検討し、現実の問題と対応させて直面する問題を解決する、という一連の作業を実行する能力である。またそれと同時にこの作業に必要な基礎知識を身に付けることである。本研究で開発した教科書では、物理学への応用例に基づいて、まず単位のついた数値を表す変数および複数の変数の関係を表す関数の意味を理解し、関数のグラフによる表現に慣れる。つづいて、増加、減少、振動などを表現する関数である三角関数、指数関数、対数関数を学ぶ。その後で、関数の変化率である微分(導関数)と積分を学び、導関数を含む関係式である微分方程式を主として力学および振動現象とともに学ぶ。学生の学習状況に応じた螺旋状学習のために、開発した教科書の主要部分は第1部基礎数理篇と第2部微積分学篇から構成され、モジュール化されている。作成した教科書は電子ブァイル化されていて、インターネットを通じて配布可能である。本研究の目的は,(1)適切な概念形成に基づく物理と数学の応用能力の養成を目標として,(2)モジュール形式(組合せ可能なユニットの集合形式)の大学初年級向けの物理と数学の統合教育課程の構築と教材開発を行い,(3)インターネットによってその共有化を図る,という実際的研究の実施である.今年度の研究実績の概要は,1.DELL社製のサーバPOWER EDGE 2400を購入し,サーバの変更およびセキュリティ向上のための学内ネットワークの変更に伴って必要となった諸作業を行い,研究室のコンピュータ・ネットワーク環境の整備・改善を行った.2.物理と数学の基礎概念を実験を通じて学ぶツールとしての,ITセンサーおよび電子回路のセットを購入し,その利用法を研究した.3.工学教育を通じて身につける必要がある,物理と数学に関する能力と知識に関する調査・研究を行った.4.作成する教材モジュールのテーマとその骨格のあらましを決定した.モジュール作成の際の検討材料および教材作成の素材にするためのテキストの作成とそのコンピュータの記憶装置への入力を行った.5.基礎的モジュールの制作を開始した.物理と数学の統合教育のコアになるモジュールとして平成13年度に作成したものは,(1)記号の使用と変数,(2)累乗と指数関数,(3)2進数,(4)面積・体積と次元,(5)速度・加速度と微分,(6)移動距離・変位と積分,(7)グラフによる数式の表現(位置・時刻図・速度・時刻図)である.6.作成した教材,(1)記号の使用と変数,(2)累乗と指数関数,(3)2進数のテキスト部分のインターネットによる公開を開始した.本研究の目的は,(1)数理的思考能力と数理的処理能力の養成を目標として,(2)モジュール形式の大学初年級向けの物理と数学の統合教育課程の構築と教材開発を行い,(3)インターネットによってその共有化を図る,という実際的研究の実施である.数理的思考能力,数理的処理能力とは,たとえば,直面している問題をモデル化し,モデルを数式化し,数式を解き,得られた解の意味を検討し,理解するという,具体→抽象→具体の一連の作業を実行する能力である.

したがって,抽象的な数学を,自然現象,経済現象,人工現象などと関連づけ,数学がどのような形で具体的な.問題に適用されているのかを学ぶという方針で,下記の研究を行った.1.礎数理モジュール群の作成物理学,工学などにおける数理的手法を身につける第1歩として,自然現象経済現象,人工現象への応用例を豊富に取り入れ,変数と関数という考え方を理解し,増加,減少,振動などを表現する初等関数を利用できるようにするための,1.数と演算,2.式の計算,3.記号の使用と変数,4.関数とグラフ,5.次元6.三角関数,7.指数関数と対数関数等のモジュールを作成し,本研究の中間報告書として刊行し,識者の意見を伺うとともに,PDFファイルを作成してhttp://hara.thu.ac.jpに掲載した.図の作成を中心とするファイル作成に謝金を使用した.2.微分積分学・力学モジュール群の作成微分,積分を物理学,とくに,力学とともに学ぶための,1.微分,2.積分,3.微分方程式4.振動,5.フーリエ級数,6.複素数等のモジュールをほぼ完成した.2つのモジュール群では,同じ事項をくり返し学ぶ場合があるが,そのたびに新しい見方で学ぶので,単なるくり返しではなく,理解が深まるよう配慮した.本研究の目的は,(1)数理的推論能力の養成を目標として,(2)モジュール形式の大学初年級向けの物理と数学の統合教育課程の構築と教材開発を行い,(3)インターネットによってその共有化を図る,という実際的研究の実施である.本年度は,前年度までに開発された教材を実際に授業で使用して,教育効果の評価に基づいて手直しし,インターネットで配布可能なWORDファイルあるいはPDFファイルの教科書として完成した.研究成果としての教材は下記のようである.1.昨年度に中間報告書として公表した,基礎数理の7モジュールを1.記号の使用と変数,2.関数とグラフ,3.次元,4.三角関数,5.指数関数と対数関数の5モジュールに編成替えして,第1部基礎数理篇という題のWORD Fileとして完成した.2.昨年度にはテキスト部分のみの入力が終わった微積分学のモジュールを1.微分,2.積分,3.微分方程式,4.指数的減少,5.振動,6.フーリエ級数の6モジュールから構成された,第2部微積分学篇という題のPDF Fileとして完成した.3.離散数学的な数理的推論能力を学ぶモジュールを1.集合,2.関係,3.組合せ論,4.グラフ理論,5.2進数,6.論理演算の6モジュールから構成された,第3部情報数学という題のWORD Fileとして完成した.4.電磁気学を学ぶとともに定性的な数理的推論能力の養成を図る教材を作成し,ほぼ完成した.これらの研究成果をまとめた研究報告書を作成し,現場教員に配布し,コメントを求めるとともに,周知を図った.年度末までに20大学から第1部のファイルの送付を依頼され,電子メールで送付した.
遮熱コーティングシステムにおける界面性状の制御に基づく高性能化

先進型発電用ガスタービン動静翼部などのクリティカルな熱的-機械的-化学的複合負荷を受ける高温部材では,優れた耐久性と信頼性を有する遮熱コーティング(TBC)システムが必須構成要素となっている.しかし,実機作動条件下で動静翼に作用する熱機械的損傷要因は翼の部位によって著しく変化するため,高性能TBCシステムの設計・開発に向けて高温域のみならず,低温域での基本的強度特性や損傷き裂発生・進展挙動を考慮した損傷メカニズムの解明が重要な検討課題である.本研究では,熱的負荷条件下でトップコート(TC)/ボンドコート(BC)界面に発達する酸化物(TGO)層の成長抑制法として,これまでに提案した雰囲気制御後熱処理法の有効性を実証するとともに,さらに室温から高温までの広範な温度域で試験可能な機械的負荷装置を有するTBCシステム損傷挙動その場観察装置を開発し,各種TBCシステムを対象に室温と高温下で引張あるいは圧縮負荷における損傷挙動をコーティング微構造と関連づけて詳細に検討した.主な成果を以下に示す.1)TBCシステムの損傷劣化挙動は,試験温度に強く依存し,BC層の延性-ぜい性遷移温度以上の高温域では,引張だけでなく圧縮負荷においてもBC層の大規模な塑性流動によりTCはく離が抑制される.2)室温では,いずれのTBCシステムも引張および圧縮負荷条件下でTCはく離を生じ,とりわけ不均質で厚膜のTGO層は,TCはく離を誘発する損傷き裂の発生・進展を助長する.それゆえ,一連の研究で提案した雰囲気制御後熱処理などによるTGO成長の抑制技術が極めて重要である.3)室温におけるTBCシステムの強度特性は,荷重負荷様式に依存し,特に圧縮負荷に対してはち密で厚膜のTC層は優れた荷重負担機能を発揮し,降伏強度は向上する.しかしその反面,TC層の大規模なはく離を偶発的に生じる危険性もまた増大する.高性能プラズマ溶射遮熱コーティング(TBC)システムの設計・開発に向け,最適コーティングプロセシングに基づくシステム設計の最適化が不可欠である.近年,TBCシステムの損傷支配因子としてトップコート(TC)/ボンドコート(BC)界面に発達する酸化物(TGO)層が注目されており,TC/BC界面を中心としたコーティング性状の適切な制御が重要である.本年度の研究では,コーティング性状を系統的に変化させたTBCシステムのTC/BC界面を中心にTEM等によるナノキャラクタリゼーションを実施し,界面性状に及ぼす各種パラメータの影響を検討するとともに,TGO層厚さの合理的計測方法を考案し,TGO層の生長挙動を定量的に検討した.【主な研究成果】(1)大気中熱処理で形成されるTGO層は不連続かつ不均質で,BC直上に多数の粒界を有する柱状晶Al_2O_3層と,この上に多成分系複合酸化物の微細等軸晶層の2層から構成される.これら酸化物相の粒界は各種イオンの容易拡散経路となり,TGO層の成長速度を高める一因になるものと考えられる.さらに,このようなTGO層の成長は,TCのはく離を誘発する巨視き裂の発生源になる危険性がある.(2)Arガス中熱処理過程で生長したTGO層は,連続的で粒界の少ない単層のAl_2O_3層から構成され,主に粒内拡散によってAl_2O_3層が成長する可能性が示唆される.それゆえ,このように欠陥の少ないAl_2O_3主体の健全なTGO層は,環境成分の内部侵入に対して抑止効果をもつ耐環境性バリアとして十分期待できる.(3)TGO層の不均質性を考慮した厚さデータの統計的処理に基づいてTGO層の生長挙動を定量的に評価した.その結果,TC溶射条件もTGOの生長挙動に深く関与しており,TGO生長挙動を制御するうえで後熱処理プロセス条件の適正化の重要性が明らかとなった.高性能プラズマ溶射遮熱コーティング(TBC)システムの設計・開発に向け,コーティングプロセシングの高度化に基づく微構造制御を通してシステム設計の最適化を図ることが重要である.本研究は,昨年度の研究成果を踏まえ,種々のコーティングパラメータを系統的に変化させた数種類のTBCシステムを対象として1000,1100°Cで等温酸化試験および熱サイクル試験を実施し,コーティングプロセシングに依存するコーティング微構造や界面性状などのコーティング特性と関連づけてTBCシステムの高温耐久性を評価した.その結果,高温酸化特性は,トップコート粉末の種類と溶射後の熱処理温度や雰囲気を組み合わせた後熱処理条件に強く依存することを明らかにした.すなわち,中空造粒粉で作製した多数の微視気孔や微視き裂を有するトップコート性状は,溶融粉砕粉から成る微視的欠陥をほとんど含まないトップコートに比べて,優れたトップコートはく離抵抗を示す.これはトップコート中に先在する微視欠陥に起因した熱応力緩和効果のためである.また溶融粉砕粉を近接溶射させて作製したセグメント化トップコートは,トップコートのはく離抑制に大変有効であることを明らかにした.さらに昨年度の研究で見出したArガス雰囲気中での適切な後熱処理によってトップコート/ボンドコート界面に発達させた純粋なAl_2O_3連続層から成る酸化物(TGO)層が,熱的に安定で成長速度が遅く,TBCシステムの高温酸化特性改善に向けて極めて効果的であることを実証した.

これに対して大気中高温下での後熱処理は,多数のボイドを有する不均質TGO層の発達を助長し,溶融粉砕粉で作製した緻密なトップコートを有するTBCシステムでは早期トップコートはく離を誘発する危険性が極めて高いことを指摘した.先進型発電用ガスタービン動静翼部などのクリティカルな熱的-機械的-化学的複合負荷を受ける高温部材では,優れた耐久性と信頼性を有する遮熱コーティング(TBC)システムが必須構成要素となっている.しかし,実機作動条件下で動静翼に作用する熱機械的損傷要因は翼の部位によって著しく変化するため,高性能TBCシステムの設計・開発に向けて高温域のみならず,低温域での基本的強度特性や損傷き裂発生・進展挙動を考慮した損傷メカニズムの解明が重要な検討課題である.本研究では,熱的負荷条件下でトップコート(TC)/ボンドコート(BC)界面に発達する酸化物(TGO)層の成長抑制法として,これまでに提案した雰囲気制御後熱処理法の有効性を実証するとともに,さらに室温から高温までの広範な温度域で試験可能な機械的負荷装置を有するTBCシステム損傷挙動その場観察装置を開発し,各種TBCシステムを対象に室温と高温下で引張あるいは圧縮負荷における損傷挙動をコーティング微構造と関連づけて詳細に検討した.主な成果を以下に示す.1)TBCシステムの損傷劣化挙動は,試験温度に強く依存し,BC層の延性-ぜい性遷移温度以上の高温域では,引張だけでなく圧縮負荷においてもBC層の大規模な塑性流動によりTCはく離が抑制される.2)室温では,いずれのTBCシステムも引張および圧縮負荷条件下でTCはく離を生じ,とりわけ不均質で厚膜のTGO層は,TCはく離を誘発する損傷き裂の発生・進展を助長する.それゆえ,一連の研究で提案した雰囲気制御後熱処理などによるTGO成長の抑制技術が極めて重要である.3)室温におけるTBCシステムの強度特性は,荷重負荷様式に依存し,特に圧縮負荷に対してはち密で厚膜のTC層は優れた荷重負担機能を発揮し,降伏強度は向上する.しかしその反面,TC層の大規模なはく離を偶発的に生じる危険性もまた増大する.
Stable Strontiumによる防御機構の増進と抗癌剤に対する耐用性の促進

【目的】本研究は、既報の微量元素の新しい臨床応用の有用性を踏まえ、生体に対するストロンチウム投与の有効性とそのcyto-protectiveな作用機序を明らかにする目的で、更に実験動物を用いて癌に対する集学的治療法の確立を目指して行ったものである。【成果】動物に抗癌剤を投与すると、内因性のACTHおよびCortisolや免疫抑制物質であるIAPなどが増加する。これは生体にとっては抗癌剤の毒作用に対する応答の表出であり、負の作用でもある。今回の追加実験結果からは,(1)Srは単独あるいはPSKなどとの併用により、前記の抗癌剤の毒作用を抑制することが明瞭になった。(2)各種癌細胞で作成した癌性腹膜炎や皮下腫瘍の実験腫瘍モデル、あるいは、DMHを皮下注射して作成した発癌モデルの場合、Sr単独投与による抗腫瘍効果は明らかではなかったが、抗癌剤やBRMとの併用により明らかな抗腫瘍効果を認めた。(3)放射線照射によって生体におこる免疫抑制などの負の作用がSrの併用で、軽減された。さらに(4)Srの作用機序をあきらかにすべく、T-cell系の免疫能の欠如したヌードマウスで同様な実験を行った結果、やはりSrの有用性が認められ、SrのT-cell系以外の免疫能への関与が強く示唆された。以上の結果より、癌集学的治療におけるSrの有用性が再確認された。今後は、引き続き行っているSrの生体防御面での有用性の検討とあわせ、超微形態学的検討やeffector cellの同定などの面から、作用機序の解明に取り組み、臨床応用への基礎固めを行う。【目的】Stable Strontium(Sr)を担癌動物と正常動物に投与して腫瘍増殖抑制効果および生体の防御機能増強効果であるか否かを検討した。【結果】(1)BALB/CマウスにColon26癌細胞を移植した実験癌性腹膜炎モデル動物にUFT,PSK.Srの単独または併用投与を行った結果、単独、併用のいずれの免疫化学療法投与群にも抗腫効果を認めた(p〈0.05)。(2)CDF1マウスにColon26癌細胞を皮下あるいは腹腔内移植した担癌モデル動物を用いImmunosuppressive acidicprotein(IAP)の変動をみると上記いずれの薬剤併用療法でも免疫抑制が軽減された。(3)非担癌CDF1マウスにUFTを単独投与すると加齢による自然体重増加が抑制されたが、Srの併用では抑制が起こらなかった。(4)非担癌WKA/HKラットにUFT,PSK,Srを単独あるいは併用投与し、内分泌,免疫系パラメーターを調べ免疫化学療法の影響を検討し以下の結果を得た:(a)ACTHはUFT投与により上昇し、PSK,Srの併用で上昇抑制を示しUFT,PSK,Sr三者併用で最も上昇抑制が強かった。(b)Cortisolは、UFT投与1週後に増加し、PSKとの併用で抑制された。2週後にはUFT,PSK,Sr三者併用群でもほぼ同様に低下した。(c)IAP値はUFT投与で著明に上昇するが併用群でその増加がSr〉PSK〉Sr+PSKの順に抑制され、特にPSK群およびSr+PSK群では対照群に比べて有意差(p〈0.05)を認めた。(5)放射線照射療法でのSrの有用性を検討する目的でWistar系ラットに放射線を照射しIAPの変動をみた結果、Sr投与群のIAP値は非投与群に比べて低値であった(p〈0.05)。【まとめ】生体に抗癌剤を投与するとACTH、Cortisolや免疫抑制物質であるIAPが上昇する。これは生体にとって負の作用である。これに対しSrは単独あるいはPSKなどとの併用により抗癌剤の毒作用を抑制する。

以上の結果を基にして、来年度もひき続きSrの生体防御面での有用性の検討を行う。【目的】本研究は,既報の微量元素の新しい臨床応用の有用性を踏まえ、生体に対するストロンチウム投与の有効性とそのcyto-protectiveな作用機序を明らかにする目的で、更に実験動物を用いて癌に対する集学的治療法の確立を目指して行ったものである。【成果】動物に抗癌剤を投与すると、内因性のACTHおよびCortisolや免疫抑制物質であるIAPなどが増加する。これは生体にとっては抗癌剤の毒作用に対する応答の表出であり、負の作用でもある。今回の追加実験結果からは、(1)Srは単独あるいはPSKなどとの併用により、前記の抗癌剤の毒作用を抑制することが明瞭になった。(2)各種癌細胞で作成した癌性腹膜炎や皮下腫瘍の実験腫瘍モデル、あるいは、DMHを皮下注射して作成した発癌モデルの場合、Sr単独投与による抗腫瘍効果は明らかではなかったが、抗癌剤やBRMとの併用によって明らかな抗腫瘍効果を認めた。(3)放射線照射によって生体におこる免疫抑制などの負の作用がSrの併用で、軽減された。さらに(4)Srの作用機序をあきらかにすべく、T-cell系の免疫能の欠如したヌードマウスで同様な実験を行った結果、やはりSrの有用性が認められ、SrのT-cell系以外の免疫能への関与が強く示唆された。以上の結果より、癌集学的治療におけるSrの有用性が再確認された。今後は、引き続き行っているSrの生体防御面での有用性の検討とあわせ、超微形態学的検討やeffector cellの同定などの面から、作用機序の解明に取り組み、臨床応用への基礎固めを行う。
シカゴ学派の逸脱研究の再検討

シカゴ学派のモノグラフの再検討を通じて、逸脱理論を構築するのが本研究の目的である。取り上げたテーマは「移民と逸脱」「都市コミュニティの社会解体と逸脱」「ビジネスとしての逸脱」である。これらは「社会解体論」として共通に研究できるが、明になった点は以下の点である。1.いずれの社会的世界の逸脱も社会解体と再組織化の中で起こる現象である。2.社会解体は都市の特定の空間に集中して生じるが、それにはマクロな社会過程が関連している。その過程では都市化・市場化・産業化のみならず、政治過程(住宅・土地政策や人種偏見によって貧困層や逸脱者を特定地域に隔離)が重要である。3.社会解体の進んだ地域や業界では、共通の価値や規範が弱く、社会的コントロールの作用も弱いことに加えて、その世界に暮らす行為者は日常生活や職務上の問題状況に直面していることが多い。4.行為者は直面している問題状況を解決するために自らの社会的世界の再構築を試みる。そのひとつの手段として逸脱行為が選択される。逸脱する方が合法的行為よりも問題解決に有効で手っ取り早いことを経験することで、逸脱は彼らの日常活動の一部に組み込まれるようになる。5.逸脱を組み込んだ生活が持続するには、社会的ネットワークの構築や彼らに有利な法環境が必要となる。とりわけ非合法なビジネスの場合、統制者や政治家との癒着、逸脱者同士の平和共存のためのネットワークの構築が重要となる。6.合法的行為よりも逸脱によってもたらされる利益が少なくなったり、ネットワークが解体したときに、逸脱の継続は困難になる。シカゴ学派の逸脱研究の現代的意義を問うことが本研究の主眼である。本年度は、現代の研究・教育にシカゴ学派がどれだけ生かされているのかを知るために、逸脱研究と教育プログラムが充実しているSan Diego State Universityの実地観察を行い、あわせてアメリカの主要大学の逸脱とコントロール、犯罪学に関する講義カタログやシラバスを調べた。さらに、こうした調査とシカゴ学派のモノグラフの研究から以下のことが明らかになった。(1)最先端の他の逸脱・犯罪研究では計量的方法が主流で、大学院プログラムも計量的手法に重点が置かれている。シカゴ学派の質的研究は現代ではマイナーなようにみえる。若手の計量分析を駆使する研究者とのインタービューでは、「いまさらなぜシカゴ学派なの」という疑問も出された。(2)しかし、シカゴ学派の研究の意義が失われたわけではない。ターニングポイントとなる逸脱研究の多くは質的研究に基づくものであることを、現代の研究者も認めている。またリタイアした名誉教授などは、現代の大学院生は購入したデータファイルを計量的に操作するだけで、逸脱者に直接会ったこともなくPh.D.を書き上げると憂いている。(3)シカゴ学派を再生する動きは、社会解体論やキャリア分析を現代の非行研究に活用するSampsonの研究に見出される。シカゴ学派から展開可能なもうひとつ方法として、「社会学的ナラティブ」を提起したい。このナラティブを構成するのは「社会的世界論のパースペクティブ」「質的及び計量的データに基づく語り」「社会過程を記述」「理論的説明」「自省的ナラティブ」である。(4)この方法によって、「街頭犯罪」や「ビジネス世界の悪徳」、「社会的世界の抗争」を一貫した視点から捉えることができる。いずれも、「問題状況」の解決に逸脱が必要であるとの定義が社会的コントロールを凌駕するときに生じると仮定される。シカゴ学派の逸脱研究に関してこれまで理論的視点、方法論、モノグラフの3点にわたって行ない、同時のシカゴ学派の応用可能性を検証してきた。本年度はこのうち方法論と、モノグラフ群の中の組織体逸脱の再検討を行った。明らかにできたことは以下の点である。(1)組織体逸脱・企業犯罪・ホワイトカラー犯罪等さまざまな名称でよばれているが、この分野での中心はサザランドである。

シカゴ学派の内部で彼の占める位置は、学派共通の社会解体論の伝統を継承しつつ、新たに相互作用論の視点を取り入れ、しかも計量的な方法と質的研究法の統合を図った点で、もっとも影響力の強い研究者である。(2)彼の差異的接触論と社会解体論および、彼の影響を受けたその後の企業逸脱に関する研究のサーベイから、以下のような命題を得ることができる。2-1.市場環境・技術環境・コントロール環境は企業逸脱と相関する。2-2.企業は直面する「問題状況」を、違法な手段によって解決できると「状況の定義」し、その定義を支持する「企業文化」が存在するときに逸脱が生じやすい。2-3.企業逸脱が実行されるのは、組織の管理システムが逸脱をサポートする体制となっているときである。2-4.組織内部で企業行為を相互にチェックする機能が働きにくい組織ほど、企業逸脱を回避し難い。2-5.組織内部の情報伝達が円滑でなくて、企業行為のミスやリスクに関する情報が全体で共有されることが少ないほど、企業逸脱は回避され難い。(3)これらの命題のうちで説明力の高いのはどれかを検証するために、戦後日本での食品業界の企業逸脱を分析した。その結果、安全軽視型・利益本位型・逸脱誘因型・組織弛緩型のいずれも関係している命題は、2-2であることが判明した。(4)シカゴ学派の理想とした方法論は各種の統計と事例研究の統合であるが、その有効性はサザランドの研究の検証からも支持できる。シカゴ学派のモノグラフの再検討を通じて、逸脱理論を構築するのが本研究の目的である。モノグラフを「移民と逸脱」「都市コミュニティの社会解体と逸脱」「ビジネスとしての逸脱」の3つのテーマに分けて検討した。明らかになった点は、第1に「社会解体」を現代のように規範や社会的コントロールの衰退と狭く捉えるのではなくて、マクロな社会過程や政治過程との関連で捉える必要があること。第2に「組織犯罪」と「ホワイトカラー犯罪」を分けるよりも両者を「ビジネスとしての逸脱」という概念で分析する方が両者の特徴を正確に把握できること。これらの点を踏まえ、さらにシカゴ学派の方法論から得た「社会的世界論」の視点に基づいて、逸脱の一般理論を命題形式で示せば以下のようになる。1.逸脱は社会的世界の社会解体と再組織化の中で起こる現象である。2.社会解体はマクロな社会過程(産業化・市場化・都市化)と政治過程(住宅・土地政策を通じて貧困層の特定地域への隔離)に組み込まれた行為者が、各自の社会立場に応じて直面する問題状況である。3.行為者は問題状況に対応して社会的世界の再組織化を試みる。そのひとつの手段とし逸脱が選択される。特に逸脱が合法的行為よりも安全で、容易であることを身近な人から教えられ、実証されることによって逸脱は発展する。4.逸脱を組み込んだ社会的世界が安定するには、コントロール機関や政治家とのネットワークや逸脱者間での平和共存、さらに逸脱に好都合な法制度の構築などの組織化が必要となる。5.いかなるコントロールが選択されるかは、社会状況と有力な行為者の政治的駆け引きによって決まる。
GPSデータの個人特定化リスクに対する統計手法の開発

近年、経済・経営・医療へのビッグデータ応用が注目を集めている。中でも、GPSデータは個人の住所だけでなく、日中の行動パターンに関する様々な情報を含んでいる。たとえば、マーケティングなどの分野においては、GPSの位置情報を用いて、スーパーマーケットにおける競合他社の購買行動の予測などを行っている。一方で、その情報量から、GPSデータをそのまま開示することは、本人特定化のリスクの観点から非常に危険であり、何らかの処理が必要となる。本研究では、GPSデータに付随する各種大規模な個票データの公開リスクに関する統計的な新手法を提案することを目的としている。
RNA情報発現系の時空間ネットワーク

本特定領域研究では、「原子→分子→細胞→個体」と階層的に研究を推進し、それらの連携によって「RNAネットワーク」の全体的かつ有機的な理解を深めることを目的にした。これらの研究成果は、RNA研究にとどまらず、広く生命科学に対する貢献として3つに集約することができる。・第一の貢献は、構造生物学と機能生物学を連携駆使した研究によって、RNAタンパク質複合体やRNA制御シグナルの動的な作動原理に対する学術的な理解を深めたことである。・第二の貢献は、micro RNAを始めとするタンパク質をコードしない「小さなRNA」に関して先導的な研究を推進できたことである。ノンコ-ディングRNA(ncRNA)は本特定領域の開始時には全く想定されていなかった問題だが、ヒトゲノム・プロジェクトの完了によって、ヒトのRNAの98%をも占める機能未知な「RNA新大陸」として浮上した。今後の生命科学の最優先課題といっても過言ではないこの新たな問題に対して、本特定領域はその基盤研究として重要な貢献をすることができた。・第三の貢献は、本特定領域の研究が、意図するとしないとに係らず、RNAの医工学的な基盤の確立に寄与したことである。本特定領域研究では、実質的研究が開始された平成14年度から年1回の公開シンポジウムを開催し、平成15年と平成18年には各々30名程度の海外講演者を含めた国際シンポジウム(The New Frontier of RNA Science[RNA2003 Kyoto]; Functional RNAs and Regulatory Machinery[RNA2008 Izu])を開催した。これらのシンポジウムは、学術的、教育的、国際交流的に実り豊かな第一級の国際会議となった。又、特定領域研究者のみならず社会とのコミュニケーションを目的として、RNA Network Newsletterの年2回発行を継続し、各方面からの高い評価と愛読を頂戴して全10冊の発行を完了した。なお、事後評価においては「A+」と評価され、本プログラムはその目的を十分に達成することができた。近年、RNAの驚くほどに多彩な機能が明らかにされてきた結果、RNAの担う機能は、時間的、空間的に相互に関連しながらネットワークを形成し、生命活動を質的・量的に調節する多元的な遺伝情報プログラムを実現するものとして理解されている。そして、近年とみに進展するゲノム科学やリボソームの構造解明という歴史的な発見と共鳴する形で、RNAサイエンスはポストゲノム研究の中心的位置を占めるようになった。本領域は、RNAの能動的な働きが遺伝情報の発現を分子・細胞・個体レベルでどのように制御しているかを統合的に理解するために、RNA情報発現系の時間的・空間的なネットワークの仕組みを研究する目的で発足したもので、今年度の研究成果を以下にまとめる。1)総括班実施メンバーにより計画研究項目の内容に関して最新の調査点検議論を実施した。2)国内外における本領域課題に関する研究集会へ出席し情報収集・議論を実施した。3)第1回総括班会議を平成13年10月5日(午後68)に開催した(東京)。総括班実施メンバー全員(7名)と評価メンバー(志村・堀田・野本、3名)ならびにオブザーバー1名の参加で、文部科学省事務連絡会内容、年度計画、平成14年度計画研究方針等について審議し基本方針として承認された。4)日本分子生物学会(12月・横浜)において本領域メンバーによるシンポジウム「RNA情報発現系ネットワーク」を開催した。5)計上備品を予定研究機関に設置し次年度の速やかな計画研究開始の準備を完了した。6)総括班実施メンバーにより実質的な研究を推進し顕著な成果をえた。