hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
モンテカルロ法により散乱線の情報を利用するX線スペクトラルCT

昨年度の数値実験結果は、その理論の存在を示唆するものであったため、本年度はその模索に大きな努力を注いだ。対象物体内で入射した光子が直接線と散乱線に分けられる現象を抽象化したモデルとしてT字路モデルを構築した。これは入射したn個の光子が減弱係数に応じた確率pで直進し直接線として観測され、それ以外は散乱線として観測される。直接線として観測される光子数をxとすると、その数はpをパラメータとする2項分布に従う。T字路モデル1個では散乱線はn-xとなるため、これを測定しても、その情報は直接線のみと同じであるため、推定値の分散の減少はない。しかし、2個以上T字路モデルを連結したモデルでは、各T字路モデルからの散乱線を計測する事で、減弱係数の分散が少なくなる事が不等式の形で与えられることを理論的に示した。その際、推定量として、理想的な有効推定量を用い、その分散がCramer-Raoの下界で与えられる事を利用した。また、入射光子数に応じ、達成できる推定分散の限界も与えた。これは極めて原理的な主張であり、被曝低減のための新たな指針を与え得ると考える。これらの成果が現在論文にまとめている最中であり、さらに、RSNA(北米放射線学会)、IEEE Medical Imaging Conference(医用画像国際会議)に投稿中である。これらのことから、本年度は概ね順調に進展していると考える。一昨年度、再構成誤差が減少する条件を明確化するために、撮像対象を均質な細シリンダとして、これにペンシルビームX線を長軸方向の一端から射入し、他端で直接線を検出する体系を考案した。この直接線検出器には、殆ど散乱線が混入しないため、従来の考え方に基づけば、減弱係数の推定精度限界の理想的な状況と言える。しかし、細シリンダの周囲からは散乱線が放射しており、その計測を付加的に行う事で、入射光子数を増加させなくても、この理想的な状況よりも、精度を上げられるのか、という点に関しては、被曝の減少という直接的な利点が生まれる可能性があるにも関わらず、本研究に至るまで議論がなされなかった。昨年度はこの細シリンダ体系に対する理論解析を行うため、T字路型の確率モデルを定式化した。さらに、複数個(k個)の散乱線検出器を持つ体系を表現するために、T字路モデルを1つのセグメントとして、これをk個縦続接続したk連T字路モデルを構築した。T字路モデルにおいては、有限個の射入光子に対して、直進と散乱の分岐確率を減弱係数で表し、二項分布による確率関数と、有効推定量の分散、即ちクラーメルの下界を用いて精度を解析的に導出した。その結果、散乱線検出器の個数(k)の増大と共に、精度は単調に向上していく事が明らかになった。昨年度構築したT字路モデルではこの光電吸収の効果を無視していたが、光電吸収のある場合でも、散乱線を計測する事の効果は望まれるものの、不明のままであった。そこで本年度は、1つのセグメントでの光子の相互作用として、光電吸収の効果も取り入れ、T字路モデルを拡張したπ字路モデルを定式化し、フィッシャー情報行列を用いて理論解析を行った。その結果、光電吸収のある場合でも、散乱線を測定する事の効果があり、散乱線検出器数の増加とともに単調に精度が向上する事が示された。従来のX線CTにおいて、散乱線は断層像再構成に害を及ぼすため除去する事が通常行われてきた。しかし、エネルギー(スペクトル)情報とともに散乱線も被照射物体の形状・組成に関わる情報を持っている。
核融合炉第一壁の欠陥診断技術と補修技術の確立

核融合炉の炉心構造物(第一壁、リミタ/ダイバータ)に発生した欠陥の検出および補修技術の確立を計るため以下の研究を行った。1.欠陥形状予測の解析コードの作成各種非破壊検査によって得られた情報から、その欠陥形状を正確に判断する手法として、我々が提案している電流ベクトルポテンシャル法を応用し、数学的逆問題としてアプローチした。この手法について数値実験を行い、き裂形状を認識できることを確認した。現在、人工的に欠陥を入れた試料を用いて実験を行い、この解析コードの検証を行っている。2.第一壁のクリープ現象に関する解析コードの開発第一壁の寿命に影響を与える要因としては、短時間的なプラズマ・ディスラプションによる溶融・蒸発と、長時間的な交熱流束によるクリープ現象がある。これら一連の解析コードの開発を行った。3.欠陥診断技術の検討核融合炉心構造物においてECT(渦電流を用いた探傷技術)が特に有用であることを確認した。(1)ECTの動作を明確にするために、有限要素法を用いた軸対称解析コードを作成した。(2)第一壁のディスラプションを模擬して、PMA材とカーボン材に熱負荷(プラズマ・電子ビーム)を加え、表面に溶融欠陥を作った。その欠陥をECTを用いて遠隔で高速に検出出来ることを確認した。4.修復技術の検討炭酸ガス・レーザーを用いて、遠隔で欠陥を補修する技術の開発を行った。レンズとミラーを適当に配置し、ビーム・オシレーションを用いて、割れの入った金属を補修する実験を行い、その可能性が得られた。
学校教育におけるジェンダーフリー教育プログラムの検討

平成1112年度の成果を踏まえ、今年度は主に学校教育におけるジェンダーフリー教育への取り組み状況と教師の研修プログラムに関する調査を行った。また、本年度は補助金交付の最終年度にあたるため、本研究課題の総括を行った1.ジェンダーフリー教育への取り組み状況と教師の研修プログラムに関する調査・分析47都道府県に対しアンケートを行ったところ、男女共同参画への取り組みは17都道府県から、また、学校教育におけるジェンダーフリー教育の実践は9市町村から回答が得られた。ジェンダーフリー教育への取り組みは、副読本等の作成とモデル校設置の2つに分類することができた。前者は、仙台市と新潟市に代表され、そこでは全ての市立学校に市が制作した副読本と指導の手引きを配布し、各校がそれらを活用する体制がとられていた。後者は、和泉市(大阪府)に代表され、そこでは幼・小・中学校各1校をモデル校として授業実践はもちろん、男女混合名簿をはじめとする取り組みが行われていた。教員研修は全国的にみると緒についたばかりで、単発的な研修はあるが、組織的・体系的な取り組みはこれからという現状であることがわかった。従って、サンプルを入手することができずプログラムを分析するには至らなかった。2.本研究の総括本研究により以下のことが明らかとなった。(1)ジェンダーチェックを作成し、それを用いてアンケート調査を行った結果、ジェンダー評価尺度を設定することができた。(2)教科書を中心として隠れたカリキュラムについて調査・分析した結果、生徒は「性別役割」に敏感であることがわかった。(3)中学生を対象にジェンダーフリー学習プログラムを作成・実施した結果、生徒のジェンダーの意識に効果的な影響がみられた。これより、今後はこのような学習機会を設ける必要があることと、そのためには教師を対象とした研修も必要であることが示唆された。今年度は主に教材等のジェンダー的要素(これを隠れたカリキュラムという)の調査を行った。教科書に記載されている物語などのジェンダー的要素を評価するために,分析にあたって次の3つの視点を設けた。第一の視点は性別役割分業や性差別の表現がないか,第二は性別の固定観念にとらわれた表現がないか,第三は両性が対等に扱われているかである。その結果,どの視点でもジェンダー的要素が色濃くみられた。すなわち,第一の視点では「男は仕事,女は家庭」という固定的な性別役割分業を描いた作品が多く,教科書中の挿し絵でも男性は寒色系・女性は暖色系の色使いが多くみられた。第二の視点では,子どもの遊びでは男子はいたずらをしたり,自転車で走るまわったりといった動的な遊びの話が多いのに対し,女子はおはじきや折り紙など静的な遊びが多かった。第三の視点では,作者・主人公・職業の種類などすべてにおいて男性の数の方が女性をうわまわった。また,複数の男女が描かれている場合,男性が先頭にたって行動しているように描かれているものが多くみられた。さらに,学習指導書(教科書に記載されている内容や事項等をより詳細に説明したもので,多くの教師がこれを参考に授業をすすめる)も教科書と同様に分析した結果,前述したことと同じ結果となった。これより,教科書製作の場では男女の平等な活躍がなされていないことが明らかとなった。昨年度の成果を踏まえ,今年度は主にジェンダー測定尺度の確立と,それを用いた生徒・保護者・教師のジェンダーの調査,およびジェンダーフリー学習プログラム(試案)を作成・実施し,それを評価した。(1)ジェンダー測定尺度の確立東京女性財団作成のジェンダーチェックを参考に,25項目からなるジェンダーに関するアンケート調査を行い,統計処理により尺度の有効性を確かめた。その結果,25項目中,生徒は21項目,保護者は23項目,教師は22項目をもって最終基準とし、それらを「ジェンダー測定尺度」とした。(2)生徒・保護者・教師のジェンダー度の調査(1)の「ジェンダー測定尺度」を用いて,生徒・保護者・教師のジェンダーを調査し,三者の関連を分析した。三者とも女性の方がジェンダーフリーの傾向が,また三者の中でも保護者の女性でジェンダーフリーの傾向が強くみられた。しかし,意識と現実が矛盾していることも明らかとなった。(3)ジェンダーフリー学習プログラム(試案)の作成・実施と授業評価他の自治体等で既に実践したジェンダーフリー学習プログラムを参考に,プログラム(試案)を作成し,それをモデル校中学2年生の2クラスを対象に授業を行った。さらに本授業終了1カ月後に,(2)と同様な調査を行い,実施前後の生徒の意識の変化を授業実施クラスと無実施クラス(3クラス)とで比較した。その結果、授業実施クラスの方がジェンダーフリー化したことがわかった。

後者は、和泉市(大阪府)に代表され、そこでは幼・小・中学校各1校をモデル校として授業実践はもちろん、男女混合名簿をはじめとする取り組みが行われていた。教員研修は全国的にみると緒についたばかりで、単発的な研修はあるが、組織的・体系的な取り組みはこれからという現状であることがわかった。従って、サンプルを入手することができずプログラムを分析するには至らなかった。2.本研究の総括本研究により以下のことが明らかとなった。(1)ジェンダーチェックを作成し、それを用いてアンケート調査を行った結果、ジェンダー評価尺度を設定することができた。(2)教科書を中心として隠れたカリキュラムについて調査・分析した結果、生徒は「性別役割」に敏感であることがわかった。(3)中学生を対象にジェンダーフリー学習プログラムを作成・実施した結果、生徒のジェンダーの意識に効果的な影響がみられた。これより、今後はこのような学習機会を設ける必要があることと、そのためには教師を対象とした研修も必要であることが示唆された。
性ホルモン受容体のユヒキチン化介在性分解による癌細胞増殖制御機構

多くの細胞質・核質に存在するタンパク質の分解にユビキチン-プロテアソーム系が関与している。この分解系の特徴は、基質特異性が高く、分解速度が速いことである。この特徴を利用して、転写因子や細胞シグナル伝達や癌遺伝子産物や癌抑制遺伝子産物は、自分自身のタンパク質としての発現量を調節している。性ホルモン受容体も最近ユビキチン化により発現量(分解量)が制御させていることが報告されている。特にエストロゲン受容体α(ERα)やアンドロゲン受容体(AR)などのホルモン受容体は、リガンドと複合体を形成して、転写因子として標的遺伝子の転写を活性化し、生殖器の発達やホルモン依存性癌(乳癌や子宮体癌など)の腫瘍形成に影響を与えることが知られている。本研究計画では、ホルモン依存性癌において重要分子であるホルモン受容体(男性ホルモンと女性ホルモン)に対して、そのユビキチン化の分論的機序を解明することを目的とする。我々はERαを特異的にユビキチン化するユビキチンガーゼE3、ERα-associated Ring-_finger protein(EARF)を新たに同定し、生化学的及び細胞生物学的解析を行った。EARFはERαと直接結合し、in vitroユビキチン化アッセイにおいてERαをユビキチン化することが確認された。また細胞内にEARFを過剰発現させると、ERαのユビキチン化を促進することが判明した。また、各進行度の子宮体部癌の病理検体に対して、ウエスタンブロット解析によるEARFの発現レベルを調べたところ、進行度レベル依存性の発現変化が認められた。したがって、今後臨床医学的に乳癌や子宮体癌などのホルモン依存性癌におけるEARFの分子レベルでの解析が重要であることが示唆された。
視覚中枢原基の神経上皮幹細胞は間期に神経前駆細胞に転換する

哺乳類神経上皮幹細胞から前駆細胞への転換に働く分子制御機構を明らかにするモデル系としてショウジョウバエの視覚中枢原基に存在する神経上皮幹細胞を選択した。まず視覚中枢原基においては、神経上皮幹細胞と前駆細胞の境界にある神経上皮細胞が特異的に延長しているG1期の中で神経前駆細胞に転換することを明らかにした。さらにNotchシグナルが神経上皮幹細胞から神経前駆細胞への転換の直前に活性化され、直ちにダウンレギュレートされることを明らかにした。Notchの機能欠失突然変異体のクローン解析からNotch signalingの活性化が転換直前の限定された時期に起こることで神経上皮細胞から神経前駆細胞への転換のタイミングが正しく制御されているのだと言うことが示唆された。ショウジョウバエ幼虫視覚中枢原基に存在する神経上皮幹細胞は、対称分裂による増殖を繰り返した後、非対称分裂によってニューロンを分化する神経前駆細胞に順次転換することを単一細胞の系譜解析によって明らかにしてきた。また、神経上皮幹細胞から神経前駆細胞への転換は細胞分裂(M期)を終えた直後のG1期に細胞極性、細胞接着装置、細胞骨格系の再構築が起こり、円柱状の上皮細胞から、水滴状の前駆細胞へと転換することを明らかにした。さらにこの転換は、既に転換済みの神経前駆細胞に隣接する神経上皮幹細胞にのみ起こることからそれを制御する分子機構としては、神経上皮幹細胞と神経前駆細胞の両者の細胞周期のG1期特異的な相互作用をともなう可能性が考えられた。この際に、神経前駆細胞に隣接する神経上皮幹細胞においてbHLH型の転写因子である神経前駆細胞遺伝子Asenseの発現が、細胞接着装置や細胞極性の再構築に先んじて上昇していることもわかった。今後は、神経上皮幹細胞から神経前駆細胞への転換の際に起こるさらに時間分解能を上げた遺伝子発現変化と細胞生物学的な質の変化との因果関係を詳細に明らかにしていきたい。さらに、こうした転換の分子機構の解明は、哺乳類の神経幹細胞の転換機構の解明にもつながることが期待されるので、マウスの網膜の光受容細胞が前駆細胞から生成される系を平行して解析することで将来的にマウス網膜の神経幹細胞から前駆細胞を経て光受容細胞を生成する際の分子メカニズムを明らかにする基礎を築くことが出来た。今後はさらに発生段階の早い時期に遡って解析をしていきたい。これまで我々は、哺乳類神経上皮幹細胞から前駆細胞へと分化する際の分子制御機構を明らかにするモデル系として、ショウジョウバエの視覚中枢原基に存在する神経上皮幹細胞を選び、それらが細胞周期特異的-神経上皮幹細胞において特異的に延長しているG1期に-神経前駆細胞に転換することを明らかにしてきた。そこでこの転換機構を制御している分子メカニズムを明らかにするために、Notch signalingの関与について解析した。Notch signalingが神経上皮幹細胞と神経前駆細胞の増殖を促進し、かつ神経前駆細胞からニューロン・グリアへの分化を抑制することは、これまでの我々の研究で明らかにしているが、神経上皮幹細胞から神経前駆細胞への転換の分子機構に関しては、哺乳類を含めて何も明らかになっていない。実際ショウジョウバエ視覚中枢原基の神経上皮幹細胞においても、その神経前駆細胞への転換プロセス中の細胞は、GI期であるためBrdUを取り込まない上に、細胞接着装置の、細胞極性の再構築が起こるのだけが指標でbHLH型転写因子のAsenseが転換後半に徐々に発現してくること以外には適当な分子マーカーもなく解析が困難だった。本年度は、MARCMを用いてNotch mutantクローンを作成する際、神経上皮幹細胞の端から前駆細胞に転換すると言う解剖学的な特性を利用して転換直後のNotch mutantの神経上皮幹細胞にfocusしてその表現型を解析したところNotch signalingをダウンレギュレートすることが、precociousな神経前駆細胞への転換の初期過程を誘導することが明らかになった。この知見を今後はマウス網膜前駆細胞の分化機構の解析に応用する予定である。

Notch signalingが神経上皮幹細胞と神経前駆細胞の増殖を促進し、かつ神経前駆細胞からニューロン・グリアへの分化を抑制することは、これまでの我々の研究で明らかにしているが、神経上皮幹細胞から神経前駆細胞への転換の分子機構に関しては、哺乳類を含めて何も明らかになっていない。実際ショウジョウバエ視覚中枢原基の神経上皮幹細胞においても、その神経前駆細胞への転換プロセス中の細胞は、G1期であるためBrdUを取り込まない上に、細胞接着装置の、細胞極性の再構築が起こるのだけが指標でbHLH型転写因子のAsenseが転換後半に徐々に発現してくること以外には適当な分子マーカーもなく解析が困難だった。本年度はNotch signalingの活性化の指標であるsu(H)遺伝子のプロモーター支配下でβ-gal遺伝子を発現するレポーター遺伝子の発現を調べることでNotch signalingが神経上皮幹細胞から神経前駆細胞への転換の直前に活性化され、直ちにダウンレギュレートされることを明らかにした。さらにNotchの機能欠失突然変異体のクローンを作成することで神経上皮幹細胞の転換直前にNotch signalingの活性が上昇できない様にするとNotch signalingのリガンドであるDeltaの異所的な蓄積が起こり転換プロセスが早まる事がわかった。以上のことからNotch signalingの活性化が転換直前の限定された時期に起こることで神経上皮細胞から神経前駆細胞への転換のタイミングが正しく制御されているのだと言うことが示唆された。
銅型亜硝酸還元酵素の構造と触媒反応機構および電子伝達機構に関する研究

Cl化合物を唯一の炭素原として生育することができる微生物の一種、メタノール資化性脱窒菌Hyphomycrobium sp.A3151株の生産する銅型亜硝酸還元酵素(HypNIR)はサブユニット分子量が大きく、銅含量、分光学的性質が他の銅型NIRと異なるなど特異な性質を有しており、その構造および機能に興味がもたれていた。そこで、HypNIR遺伝子のクローン化と遺伝子配列の決定を行なった。本菌から抽出したゲノムDNAを鋳型に、HypNIRのN末端および内部ペプチドのアミノ酸配列に基づき作成した合成DNAを用いてPCRを行うと、約600bpの遺伝子断片が特異的に増幅された。この断片をプローブにゲノムDNAライブラリーをスクリーニングした結果、約6KbpのHindIII断片を含む陽性クローンを得た。塩基配列の解析からHypNIR遺伝子のORFは1443bpで480アミノ酸残基をコードし、38残基からなるシグナルペプチドを除いた成熟タンパク質の分子量は47.9KDaであることが明らかになった。塩基配列から予想されるHypNIRの一次構造を他の銅含有NIRと比較したところ、C末端側の280残基(分子量31 KDa)で35%程度の相同性がみられ、2つの銅の配位残基もすべて保存されていた。これに対しN末端側は植物のブルー銅含有電子伝達タンパク質であるplastocyaninと33%の相同性を示し、その銅配位残基が保存されていた。これらの一次構造解析の結果は、HypNIRがサブユニット当たりType1銅を2原子含むという特異な分光学的性質とよく一致し、本酵素が銅含有NIRのN末端側に低分子量ブルー銅タンパク質が融合した新規な構造のNIRであることを示している。また、Hyphomycrobium sp.A3151株はpAzのような電子供与体となる低分子量ブルー銅タンパク質を発現しておらず、その電子供与タンパク質が不明であった。そこで電子供与体を検索したところ、同株の産するチトクロームc550が電子供与能を持つことが明らかになった。脱窒菌Alcaligenes xylosoxidans由来の亜硝酸還元酵素(AxNIR)は、酵素中に2原子の銅イオンを持つ銅タンパク質であり、タイプ1銅部位で電子供与体から電子を受け取り、タイプ2銅部位で亜硝酸イオンを一酸化窒素に還元する反応を触媒すると考えられている。AxNIRを含む銅含有NIRはX線結晶構造解析によりその構造が明らかであるにもかかわらず、触媒反応機構に関する研究は殆ど行われていなかった。そこで本研究ではAxNIRを対象に、活性中心タイプ2銅周辺に存在しすべての銅含有NIRに保存されているAsp98,His255に着目し、これら2残基を部位特異的に置換したAsp98Ala,Asp98Asn,Asp98Glu,His255Ala,His255Lys,His255Argの6種の変異型NIRを作製した。各変異型NIRのESR,CD,紫外可視スペクトル等の分光学的性質は野生型酵素とほとんど変化せず、変異導入による大きな構造変化は観察されなかった。これに対して、すべての変異型酵素の亜硝酸還元速度は野生型酵素の0.42%に大きく低下していた。また、Asp98変異体においては基質亜硝酸に対するK_m値も大きく上昇した。これらの結果から、Asp98,His255の2残基は触媒反応および基質結合に関与する残基であり、反応に必要なH^+を供給する一般酸塩触媒基として作用することが明らかになった。
拡張アンサンブル法を用いたランダムスピン系の研究

前年度に引続き、「拡張アンサンブル法」のひとつである交換モンテカルロ法を用いてランダムスピン系の研究を行なった。本年度の実績は主に以下の2点である。1:3次元イジングスピングラス模型の相転移これまでに上記の模型は有限温度でスピングラス相転移を示すことがわかっていたが、一方で低温相で秩序変数が有限に残るのかどうかは不明であった。つまり、相転移はするものの低温相は非常に軟らかく、臨界状態が低温相の中まで続いているように見えていた。今回は、前年度に開発したドメイン壁自由エネルギー計算法を用いて、この問題を調べた。我々は、低温相で自由エネルギー差がサイズとともに発散することを見付けた。このことは硬い相が実現していることを意味し、臨界状態が続くとする描像は当てはまらないことが初めて明らかになった。同時に有限サイズスケーリングにより転移点と臨界指数を評価した。2:平均場スピングラス模型の有限サイズ効果有限次元系のスピングラス相の性質に対する平均場描像とドロップレット描像の可否の巡る議論が10年以上も続けられている。その際には有限系のモンテカルロ計算が主な手段として使われているが、例えば平均場描像が有限系の計算でどのように見えるかは必ずしも自明ではない。我々は平均場描像が成り立っている系(平均場SK模型と平均場ポッツグラス模型)に対して、交換モンテカルロ法を用いて、その有限サイズ効果を調べた。ある種の物理量は、平均場描像でのレプリカ対称性の破れ方の違いに大きく依存することがわかった。また、これまで有限温度相転移はないとされている3次元ポッツグラスとその平均場模型の振舞いはかなり近い点があり、スピングラス相転移の有無について再検討の余地があることを指摘した。本年度の実績は大きく以下の2つにまとめることができる。1:自由エネルギー差の計算に対する拡張アンサンブルの方法の応用相転移に関する情報は、興味ある系の秩序に共役な境界条件とそれをひねった境界条件との自由エネルギー差から得ることが出来る。しかし、通常のモンテカルロ法では自由エネルギーの計算は困難である。本研究では、拡張アンサンブルを用いることで効率よく自由エネルギー差を計算できるアルゴリズムを考案した。この方法は一般のスピン系への汎用性があり、離散自由度のイジング模型や連続自由度のベクトルスピン模型に対してプログラム開発が完了した。この方法を用いて、4次元スピングラス模型のスピングラス臨界現象を調べることに成功した。特に低温相における剛性指数を初めて評価することができた。2:3次元ランダムボンドイジング模型の相図:ランダム固定点の存在3次元イジング模型は、ランダムネスによって、その臨界現象が大きく変更されることが予想されているが、ランダムネス固有の臨界現象を支配する別の固定点の存在は直接的には分かっていない。本研究では、前項による方法でドメイン壁自由エネルギーを計算し、繰り込み群の考えに基づき、繰り込みのフローを調べることでランダム固定点の存在を明らかにすることができた。また、フラストレーションを含むランダムネスを導入した模型のフローが、希釈型のフラストレーションのないランダム系のそれとほぼ同じであり、ランダム固定点の位置は数値精度の範囲で一致していることがわかった。これはランダムネスの種類に依らず普遍的な固定点の存在を意味しており、ランダム系においても均一系で構成されてきた普遍性クラスの考え方があてはまることを示唆している。
人工的低圧低酵素環境下での呼吸循環神経応答に関する研究

本研究は、低圧環境下で確実に作動する呼吸・代謝面でのbreath-by-breathでの解析装置の開発に加え、循環系測定機器を改良し、小さな密室である人工気衆室に収納できる総合的心機能評価システムを上記の呼吸・代謝解析システムと結合しようとするものであった。本年度の研究費で購入したインピーダンスカルディオグラフィ及びその附属品を用い、デジタルデータは直接に、アナログデータはリアルタイムでA/D変換してマイクロコンピュータに収納し、かつ同時に総合的に解析できるシステムのハードウエア及びソフトウエアの開発を行った。このシステムにより、困難な条件下でのデータ収集解析が容易となった。特に、人工気衆室での低気圧シミュレーションでの体循環データを呼吸との相互相関関係として解析することが可能となり、安静呼吸や循環のもつ乱雑さやフラクタル性に及ぼす、環境の影響を報告した。成果は別紙に記すとおりであるがその他、日本胸部疾患学会総会や、世界低酸素シンポジウムなどでも報告した。
遷移金属二次元配位高分子合成による新規集合体系の探索

多様な配位構造とスピン状態をとる金属錯体よりなる集合体、配位高分子は、固体物性発現の鍵となる電子相関、電子-格子相互作用が次元性制御により自在に変え得るため、単純な系では実現しえない物性が発現すると考えられる。しかし、どの様な分子間相互作用が格子設計、物性発現に有用であるか明らかではない。本研究では、この様な系における格子設計、物性設計法の確立を目的とし、錯体分子ユニットを、配位結合あるいは水素結合等の分子間力を用いて多次元化した系の構築を目指した。特に、クロラニル酸(H_2CA)が遷移金属と一次元状配位高分子を形成することに注目して、これらをビルディングブロックとした種々の多次元格子:{[M(CA)(H_2O)_2](Guest)}_n (M=Cu^<2+>,Fe^<2+>,Mn^<2+>;Guest=H_2O,phenazine,2,5-dimethylpyrazine)の合成を行った。これらの化合物は金属にCA2分子がキレート配位し、さらに水分子が配位した八面体構造をとり、それぞれが連結した一次元鎖となっている。配位水は近傍の一次元鎖内のCAの酸素と水素結合することにより2次元シートを作っている。その層間には、ゲスト分子が挿入され水素結合ネットワークを形成している。これら配位高分子のシート構造は、ゲスト分子の水素結合様式の違いにより大きく変化している。すなわち、フェナジンおよびジメチルピラジンはプロトンアクセプターとして働き、シート間と一つの水素結合のみを形成することでそのシートはフラットな構造を示すが、水系では、ドナーおよびアクセプター両方として働くことで数種の水素結合を形成し、シート構造を複雑化している。以上のように、[M(CA)(H_2O)_2]_nをユニットとした配位高分子は、二次元シートの層間に種々のゲスト分子の挿入が可能である。また、フェナジン系では、最近接のフェナジン-フェナジン間距離は3.2Åと非常に近いことから、電荷移動型分子等を挿入することにより、伝導性と磁性が絡んだ系の構築をも期待できる系である。
コンクリート構造物の耐久性評価に向けたひびわれ解析システムの開発

本年度は,昨年度(H15年度)に開発したコンクリートの時間依存変形を考慮した構造解析プログラムの拡張及び検証を行うとともに,コンクリートの収縮ひびわれ解析等への適用を行った.特に,乾燥による収縮を物質移動解析による拡散問題として扱うとともに,コンクリートのクリープ挙動および自己収縮を予測するモデルを導入し,コンクリートの複雑な時間依存変形解析の精度向上を目指した.開発された構造解析システムを用いて,コンクリート構造の時間依存変形解析を行い,ひびわれの発生・進展や開口幅の変化・分布の予測を試みた.特に,ひびわれの3次元分布については,解析により得られる貴重な情報なので,十分に考察を行った.解析手法の適用性を調べるために,補強材の配筋や境界条件,周囲の環境条件等がコンクリート構造物の早期ひびわれに及ぼす影響について,解析的に考察を行うことを試みた.炭素繊維補強コンクリートの収縮ひびわれ解析や鉄筋コンクリート柱部材の乾燥収縮ひびわれの解析等を通して,本解析モデルは適切なパラメータを設定できれば,無筋および鉄筋コンクリートの収縮ひびわれ挙動を妥当な精度で評価することが可能であることが分かった.さらに,補強材が収縮ひびわれを抑制する働きをする場合と,コンクリートの収縮挙動を拘束しひびわれ発生の要因となる場合について評価することができた.本研究より,開発された解析システムは,コンクリート構造の耐久性能・耐震性能を検証するための統一的な解析システムの基礎となりうることが示された.コンクリート構造物のひびわれ挙動を3次元的に捉えるため、離散型解析手法であるSpring Networkモデルを3次元解析へ拡張した。すなわち、Voronoi分割法を用いてコンクリートを3次元任意多面体に分割する前処理プログラムを開発し、これら3次元剛体粒子をバネで結合させて、ひびわれの3次元的進展挙動や開口幅の3次元分布が得られるような解析プログラムの作成を行った。また、3次元Spring Networkモデルに導入するための新しい離散型補強材モデルの開発を併せて行った。開発したプログラムを用いて、ひびわれに起因するコンクリート構造の破壊挙動の解析を行い、開発したモデルの基本特性を検証した。続いて、コンクリートの時間依存変形を拡散理論に基づく水分移動としてモデル化し、構造解析プログラムに導入した。つまり、外気およびコンクリート中の相対湿度をパラメータとした水分拡散問題を、Spring Networkに重ねたトラスモデルによって扱うことにより、コンクリート中の相対湿度分布を求め、これより収縮ひずみをコンクリートに初期ひずみとして与える構造解析に展開することになる。乾燥収縮等により発生するひびわれは、構造物中の補強材(鉄筋等)に影響を受けるため、補強材とコンクリート間の付着特性が重要になるが、コンクリートが硬化する過程での付着特性の時間依存性に関する情報が少ないため、両引き試験を行って材齢ごとの付着特性を調査した。本年度の研究成果は、現在学術雑誌に投稿中である。本年度は,昨年度(H15年度)に開発したコンクリートの時間依存変形を考慮した構造解析プログラムの拡張及び検証を行うとともに,コンクリートの収縮ひびわれ解析等への適用を行った.特に,乾燥による収縮を物質移動解析による拡散問題として扱うとともに,コンクリートのクリープ挙動および自己収縮を予測するモデルを導入し,コンクリートの複雑な時間依存変形解析の精度向上を目指した.開発された構造解析システムを用いて,コンクリート構造の時間依存変形解析を行い,ひびわれの発生・進展や開口幅の変化・分布の予測を試みた.特に,ひびわれの3次元分布については,解析により得られる貴重な情報なので,十分に考察を行った.解析手法の適用性を調べるために,補強材の配筋や境界条件,周囲の環境条件等がコンクリート構造物の早期ひびわれに及ぼす影響について,解析的に考察を行うことを試みた.炭素繊維補強コンクリートの収縮ひびわれ解析や鉄筋コンクリート柱部材の乾燥収縮ひびわれの解析等を通して,本解析モデルは適切なパラメータを設定できれば,無筋および鉄筋コンクリートの収縮ひびわれ挙動を妥当な精度で評価することが可能であることが分かった.さらに,補強材が収縮ひびわれを抑制する働きをする場合と,コンクリートの収縮挙動を拘束しひびわれ発生の要因となる場合について評価することができた.本研究より,開発された解析システムは,コンクリート構造の耐久性能・耐震性能を検証するための統一的な解析システムの基礎となりうることが示された.
急性虚血症候群の進展に関わる冠動脈血管内皮細胞機能

冠動脈狭窄部の血小板凝集により冠閉塞と自然再灌流を繰り返す現象(cyclic flow variations:CFVs)は急性虚血症候群の臨床病態と関連する。そこで急性虚血症候群における活性化血小板および活性酸素の役割を検討した。成犬の左冠動脈前下行枝に狭窄を施し、CFVsを作製した。術後3日間CFVsを観察し得た6頭の覚醒犬の冠動脈を摘出し、回施枝(対照血管)、左前下行枝の中枢部、狭窄部および末梢部血管のリング状標本を作製し、内皮依存性(アセチルコリン,Ca ionophore)および非依存性血管弛緩薬(NaNO2)に対する反応を検討した。さらに正常冠動脈に対するxanthine-xanthine oxidase(X+XO;活性酸素生成系)の効果およびこの反応に対するsuperoxide dismutase(SOD)の効果、さらにX+XOを添加した血管のアセチルコリンに対する反応を検討した。正常冠動脈に対するコラーゲンを添加活性化血小板の効果およびX+XOを添加した血管の活性化血小板に対する効果を検討した。結果:中枢部の弛緩は対照血管と差がなかった。狭窄部は内皮依存性および非依存性弛緩が低下したが末梢部は内皮依存性弛緩のみが低下した。正常冠血管はX+XO添加後、濃度依存性に収縮し、この反応をSODは抑制した。X+XOを添加した血管はアセチルコリンに対して弛緩反応が低下した。活性化血小板に対して弛緩した血管はX+XO添加後、活性化血小板に対して収縮した。以上より活性化血小板および活性酸素は、血管内皮細胞の機能障害を促し、急性虚血症候群の重要な進展因子であると考えられた。
マンマシンインターフェースモデルにおける筋作業能力のシミュレーション

本研究の最終目的は生産システムにおけるマンマシンインターフェースに対して,モックアップやプロトタイプを作製せず合理的に設計するためのソフトウェアツールを構築することを目的としている。そのための基礎として,本年度は,昨年度に引続き,具体的なマンマシンインタフェース,すなわちタブレット型手持ち操作デバイスによるタッチパネル入力作業に対する筋電図測定結果から負荷評価を行った.作業時間は2時間,作業条件はデバイス重量0.5kg,0.75kg,1kg,1.25kgの4種および首からの吊り下げ紐の有無とした.筋電図の測定は上部僧帽筋,上腕二頭筋,腕橈骨筋,浅指屈筋について行い,その評価は整流・積分して求めた平均振幅と,パワースペクトルの図心から求めた平均周波数により,行った.その結果,筋電図の振幅および周波数において吊り下げ紐の有無が形響していること,とくに上腕二頭筋においていずれの重量の場合も吊り下げ紐有りの方が,振幅がかなり下がることがわかった.また,上腕二頭筋においては吊り下げ紐有りの場合,振幅と作業時間との間に高い相関が認められた.さらに,吊り下げ紐の有無によって各筋に掛かる負荷がかなり異なることがわかった。これらの結果は,昨年度行った主観評価結果,すなわち腕部分に対する負荷は吊り下げ紐有りの方が低いが,全身的な疲労感には直接影響しないという傾向と合致している.これらの成果は最終目標を達成する上で必要なデータベースの一部となるものである.本研究の最終目標は生産システムにおけるマンマシンインタフェースに対して,モックアップやプロトタイプを作製せずに合理的に設計するためのソフトウェアツールを構築することを目的としている.そのための基礎として,平成14年度は,低負荷強度における上肢の等尺性筋収縮作業および断続的筋収縮作業中の筋電図,筋音図,主観的運動強度,最大持続時間等を測定する計画であった.しかし,設備等の都合から,最大筋力比を設定した上肢の等尺性筋収縮作業および断続的筋収縮作業ではなく,具体的なマンマシンインタフェース,すなわちタブレット型手持ち操作デバイスによるタッチパネル入力作業に対する筋電図測定と主観的負荷評価を行った.負荷評価は全身,肩,腕,背,脚部別に行い,筋電図は後4者について測定した.また,作業時間は2時間,作業条件はデバイス重量0.5kg,0.75kg,1kg,1.25kgの4種および首からの吊り下げ紐の有無とした.その結果,作業後の全身や肩に対する負荷評価は吊り下げ紐無しの方が低く,腕に対するそれは吊り下げ紐有りの方が低い傾向が見られた.また,作業中の平均の負荷評価についても同様な傾向が見られた.作業中の負荷評価に対する分散分析の結果では,肩と腕については吊り下げ紐の有無に対して有意差が認められ,全身および他の部位には認められなかった.重量の影響については,吊り下げ紐有りでは1kgと1.25kgで肩の負荷評価に差異がなく,吊り下げ紐無しでは1kgと1.25kgで腕の負荷評価に差異がなかった.これらの成果は最終目標を達成する上で必要なデータベースの一部となるものである.筋電図の分析は現在進めているところである.本研究の最終目的は生産システムにおけるマンマシンインターフェースに対して,モックアップやプロトタイプを作製せず合理的に設計するためのソフトウェアツールを構築することを目的としている。これらの結果は,昨年度行った主観評価結果,すなわち腕部分に対する負荷は吊り下げ紐有りの方が低いが,全身的な疲労感には直接影響しないという傾向と合致している.これらの成果は最終目標を達成する上で必要なデータベースの一部となるものである.
海馬CA3野における記憶形成メカニズムの解明

本研究では、海馬CA3野特異的にNMDA受容体欠損マウスを作成し、電気生理学的解析を行った。現在まで、個体レベルで電気生理学的解析ができるシステムを構築し、以下のことを明らかにした。ウレタン麻酔下で、海馬CA3野にタングスタン電極を挿入したところ、非常に大きな振幅を持つ波形(EEG spike)が観察された。このEEG spikeは低頻度で持続的に発火していた。この特異的なEEG spikeの発生源を明らかにするため、同時に多数の箇所から記録ができるシリコンプローブを海馬に挿入し、電流源密度解析を行った。その結果、層が深くなるに連れ波形の反転が観察され、海馬CA3野で電流の発生を示す吸い込みが認められた。したがって、このEEG spikeの発生源は海馬CA3野錐体細胞層であると考えられる。以上より、NMDA受容体欠損により海馬CA3野の反回性回路で興奮性が高まり、その結果、multiple unit activityの同期生が高まることで特徴的なEEG spikeが生じたものだと考えられる。このことから、NMDA受容体は、従来いわれているようにシナプスレベルではシナプス可塑性に関与しているが、ネットワークレベルでは同期生をコントロールする働きがあるものだと推定される。本研究結果は、NMDA受容体の新たな機能を示唆するものだと考えられる。
微分可能多様体上のRiemann計量と距離構造

Ricci曲率が下に有界なRiemann多様体に関するBishop-Gromov不等式を、Busemann関数の表す無限遠点に向かうrayのなす錐領域の測度評価に再構成し、その結果を、Ricci曲率が漸近的に非負な多様体に適用して、Busemann関数の各レベルの間の体積の評価を得た。その際、評価の下限を与える微分方程式の解を厳密に決定できたことが鍵となった。これらの結果の応用として、H.Wuが解析的な手段で得た体積増加率の別証明を得た。また、endの個数の有限性について、断面曲率が漸近的に非負な場合と同様に、Ricci曲率が漸近的に非負な場合にも同様な結果が成立することが示唆された。上の研究において理想境界の位相構造の分析が必要であった。この方面では、Marenichが、ある種のAlexandrov空間に対してその構造を決定した以外には具体例がなく不明な点が多かった。本研究では、楕円放物面およびMarenichの例を複雑化した場合に、その理想境界を具体的に決定した。Busemann関数の間の距離が理想境界の大きさを決定しているのではないかという予想に対して、これらの場合には、それが肯定的であることが示された。派生的な結果として、可換群について非輪状なresolutionを許容するコンパクト距離空間の内的特徴づけとして導入したapproximation dimensionの概念が一般の距離空間に対して新しい次元関数となることが導かれた。また、ある種の非等方弾性方程式の基本解の公式を求めた。
宇宙用グリースの開発

本研究ではグリース成分のうち最も重要である基油に焦点を当ててその蒸発特性と摩擦特性の解析を行った.宇宙用グリースの基油には蒸発損失が最小限に抑えられパーフルオロポリアルキル,またはパーフルオロポリエーテル油が適している.しかしこれらの含フッ素潤滑油は大気圧下での摩擦特性が余りよくないことを明らかにした.さらに,高真空下での摩擦特性を評価するために,真空チャンバー内に小型の四球式摩擦試験機を組み込んだ.これを用いて種々の含フッ素潤滑油の摩擦特性を評価した.高真空下では含フッ素潤滑油の種類(化学構造)によらず摩擦特性はほぼ等しかった.すなわち,摩擦低減能,耐摩耗性は含フッ素潤滑油の粘度によって決まることが判明した.また,含フッ素潤滑油では基油の種類によらず高真空下での摩擦特性は大気圧下での摩擦特性に比べて悪い傾向にある.特に耐荷重能はかなり低下し,実用上問題があると判断された.大気中では摩擦面に酸化破膜が生じるのでこれが耐荷重能に影響を及ぼしていると考えられた.あらかじめ酸化破膜を生成した試験片を用いて摩擦試験を行ったが,酸素が継続的に供給されないと効果的でなかった.そこで,添加剤技術による耐荷重能向上を試みた.通常の鉱油に使われる添加剤は合成潤滑油に余り有効ではないことが多い.これは含フッ素潤滑油の場合も同様で,従来の添加剤の大半は含フッ素潤滑油に難溶性である.溶解性を向上するようにパーフルオロアルキル基を持つりん酸エステルを加えたところ,耐摩耗性が若干改善されたが,実用化できるほどの性能ではなかった.本研究ではグリース成分のうち最も重要である基油に焦点を当ててその蒸発特性と摩擦特性の解析を行った.宇宙用グリースの基油には蒸発損失が最小限に抑えられパーフルオロポリアルキル,またはパーフルオロポリエーテル油が適している.しかしこれらの含フッ素潤滑油は大気圧下での摩擦特性が余りよくないことを明らかにした.さらに,高真空下での摩擦特性を評価するために,真空チャンバー内に小型の四球式摩擦試験機を組み込んだ.これを用いて種々の含フッ素潤滑油の摩擦特性を評価した.高真空下では含フッ素潤滑油の種類(化学構造)によらず摩擦特性はほぼ等しかった.すなわち,摩擦低減能,耐摩耗性は含フッ素潤滑油の粘度によって決まることが判明した.また,含フッ素潤滑油では基油の種類によらず高真空下での摩擦特性は大気圧下での摩擦特性に比べて悪い傾向にある.特に耐荷重能はかなり低下し,実用上問題があると判断された.大気中では摩擦面に酸化破膜が生じるのでこれが耐荷重能に影響を及ぼしていると考えられた.あらかじめ酸化破膜を生成した試験片を用いて摩擦試験を行ったが,酸素が継続的に供給されないと効果的でなかった.そこで,添加剤技術による耐荷重能向上を試みた.通常の鉱油に使われる添加剤は合成潤滑油に余り有効ではないことが多い.これは含フッ素潤滑油の場合も同様で,従来の添加剤の大半は含フッ素潤滑油に難溶性である.溶解性を向上するようにパーフルオロアルキル基を持つりん酸エステルを加えたところ,耐摩耗性が若干改善されたが,実用化できるほどの性能ではなかった.本年度の研究成果は以下の通りである。1.高真空下における基油の蒸発損失並びにグリースの摩擦特性を解明するために真空実験装置を作成した。実際の宇宙に近い環境をつくり出すために外部から加熱する機構も取り付けた。さらに歪ゲージの変化から基油及びグリースの蒸発損失を経時的に測定する機構を取り付けた。この装置を用いて高真空中における基油の蒸発損失を測定した。2.油の平均分子量と蒸発損失の関係を解明するために平均分子量が同じで分子量分布の異なるパラフィン系鉱油、ポリイソブテン系油の蒸発特性を測定した。その結果、分子量分布が広い油は低沸点成分が優先的に蒸発し、残存物の性状がもとの油と異なってくることが分った。このことよりグリース性状の経時変化を防ぐためには分子量分布をできるだけ狭めた油、すなわちナローカット油を用いることが重要であると判明した。3.油のタイプと蒸発損失の関係を明らかにするためにパラフィン系鉱油、ポリイソブテン系油、ペンタエリスリトールエステル油、パーフルオロポリアルキルエーテル油を選び蒸発損失を測定した。鉱油は分子量分布が広く、それを改良するのは困難である。ペンタエリスリトールエステル油は単一物質であるが高真空下で蒸発損失が大きい。蒸発損失を防ぐために炭素数(分子量)を増やすと固体となるので基油には適さない。ポリイソブテン系油も同じ理由で除外された。唯一パーフルオロポリアルキルエーテル油が油状で蒸発損失の少ない油であることが判明し、これをグリース基油として用いることを決定した。4.蒸発損失の点で優れるパーフルオロポリアルキルエーテル油の摩擦特性を常圧下で解析した。パラフィン系鉱油と比較するとやや摩擦係数が高いが耐焼き付き性に優れる事が判明した。優れた潤滑特性を発揮させるためには摩擦調整剤が必要であると判断された。小型四球式試験機を製作し、真空装置内に組み込んだ。これを用いて真空中での潤滑油の摩擦・摩耗特性を測定し、宇宙用グリ-スに使用する基油の摩擦特性を評価した。

比較のために大気中で摩擦試験を行ったところ、含フッ素潤滑油は同粘度の炭化水素系潤滑油よりも摩擦係数、焼き付き荷重とも大きいことがわかった。摩擦係数が大きいにもかかわらず耐荷重能が優れていることから、含フッ素潤滑油の場合、粘性による流体効果よりも摩擦面で生じる化合物が潤滑作用に関わっているものと推察された。真空下の摩擦試験の結果を大気中の結果と比べると摩耗痕径、摩擦係数ともやや大きい。摩耗痕径は高荷重ほど差が大きく、また摩擦係数は低荷重程差が大きかった。このように真空中では含フッ素潤滑油の摩擦低減能がやや劣っている傾向がみられた。含フッ素潤滑油の摩擦特性を向上させるため、パーフルオロカルボン酸を添加して摩擦試験を行った。大気中では摩擦低減能が見られたものの、摩耗低減効果は低かった。特に摩擦時間が長くなるとこの傾向は顕著になった。真空中ではパーフルオロカルボン酸の添加効果は余り見られなかった。これは添加剤自身の蒸発損失が原因であることが判明した。以上の研究結果から、真空中で蒸発損失の少ない含フッ素潤滑油は潤滑性の点でやや劣っていることが判明した。このため、摩擦低減剤などの添加を必要とするが、パーフルオロカルボン酸程度では分子量が小さく真空中で蒸発してしまう。含フッ素潤滑油を宇宙用グリースの基油として実用化するためには蒸発損失が少ない、有効な摩擦低減剤の開発が不可欠であり、これは来年度の課題として引き続き検討する計画である。昨年度までの研究では,(1)宇宙用グリースの基油には蒸発損失が最小限に抑えられるパーフルオロポリアルキル,またはパーフルオロポリエーテル油が適していること(2)しかしこれらの含フッ素潤滑油は大気圧下での摩擦特性が余りよくないことを明らかにした。本年度の研究では高真空下での摩擦特性を評価するために,真空チャンバー内に小型の四球式摩擦試験機を組み込んだ.これを用いて種々の含フッ素潤滑油の摩擦特性を評価した.高真空下では含フッ素潤滑油の種類(化学構造)によらず摩擦特性はほぼ等しかった.すなわち,摩擦低減能,耐摩耗性は含フッ素潤滑油の粘度によって決まることが判明した.また,含フッ素潤滑油では基油の種類によらず高真空下での摩擦特性は大気圧下での摩擦特性に比べて悪い傾向にある.特に耐荷重能はかなり低下し,実用上問題があると判断された.大気中では摩擦面に酸化被膜が生じるのでこれが耐荷重能に影響を及ぼしていると考えられた.あらかじめ酸化被膜を生成した試験片を用いて摩擦試験を行ったが,酸素が継続的に供給されないと効果的でなかった.そこで,添加剤技術による耐荷重能向上を試みた.通常の鉱油に使われる添加剤は合成潤滑油に余り有効ではないことが多い.これは含フッ素潤滑油の場合も同様で,従来の添加剤の大半は含フッ素潤滑油に難溶性である.溶解性を向上するようにパーフルオロアルキル基を持つりん酸エステルを加えたところ,耐摩耗性が若干改善されたが,実用化できるほどの性能ではなかった.
多様体上の諸構造と大域的変分問題

多様体上の幾何学的構造および変分問題、その解のなす空間の構造について、主なものとして次のような研究を行なった。1.調和写像と極小曲面に関しては、リーマン球面から対称空間への調和写像のモジュライ空間の連結性・基本群、および非コンパクト・リー群への調和写像の特徴づけとその分類について研究した。2.複素微分幾何とモジュライに関しては、コンパクト・ケーラー多様体への被約代数群への作用に関し、(準)安定性の概念を導入し、商空間の存在をケーラー多様体のカテゴリーで示した。また、正則曲線の値分布における主要予想を、数論におけるVojta予想と統一的に説明するプログラムを提案して、Nevanlinna理論における第二主要予想の代数幾何的証明を得た。さらに、固定されたケーラー類をもつコンパクト複素多様体上では正則ベクトル場の空間に自然な2次形式が定義できることを示し、その零化空間の様子を調べた。3.ヤン・ミルズ場を含むゲージ理論とその応用に関しては、ALE空間上の反自己双対接続のモジュライ空間を一般化した箙多様体の概念を導入しカッツ・ムーディー環の表現を構成する研究、コンパクト・リー群上にnaturally reductiveでない左不変なアインシュタイン計量を構成する研究を行なった。4.力学系の幾何構造に関しては、可積分測地流をもつコンパクトケーラー・リューヴィル多様体を定義してその性質を調べた。またゴム輪の運動を半線形熱方程式であるEells-Sampson方程式の波動方程式版としてとらえ解の挙動を調べた。5.情報幾何を主な課題とするアファイン多様体については、Hessian領域の幾何学がアファイン微分幾何、情報幾何、シンプレクティク幾何と密接に関連することを示した。また、関係する研究者の共同研究の促進を図るため大規模の研究集会および研究テーマをしぼった研究集会を開催した。多様体上の幾何学的構造および変分問題、その解のなす空間の構造について、次のような研究を行なった。1.調和写像と極小曲面に関しては、大仁田、浦川、高木らが、リーマン球面から対称空間への調和写像のモジュライ空間の連結性・基本群について、非コンパクト・リー群への調和写像の特徴づけとその分類、および複素射影空間の実超曲面の型数について研究した。2.複数微分幾何とモジュライに関しては、藤木、小林が中心となり、永田による非射影的代数多様体は江口・Hanson計量から生ずる超ケーラー多様体の自然なコンパクト化となることを示した、また関数論におけるネバリナ理論の新しい複素微分幾何学側面の研究を行なった。ヤン・ミルズ場を含むゲージ理論とその応用に関しては、中島、坂根らが、ALE空間上の反自己双対接続のモジュライ空間を一般化した箙多様体の概念を導入しカッツ・ムーディー環の表現を構成する研究、コンパクト・リー群上にnaturally reductiveでない左不変なアインシュタイン計量を構成する研究を行なった。4.力学系の幾何構造に関しては、清原、小磯らが、可積分側地流をもつコンパクトケーラー:リューヴィル多様体を定義してその性質を調べ、コンパクトケーラー・リューヴィル多様体はトーリックとなることを示した、またゴム輪の運動を半線形熱方程式であるEells-Sampson方程式の波動方程式版としてとらえ解の挙動を調べた。5.情報幾何を主な課題とするアファイン多様体については、志磨、佐々木らが、Hessian領域の幾何学がアファイン微分幾何、情報幾何、シンプレクテイク幾何と密接に関連することを示した、またアファイン空間内の曲面のアファイン法線のなす曲面が退化して曲線となるときの様子を解析した。さらに、関係する研究者間の共同研究の促進を図るため中小規模の研究集会を開催した。

多様体上の幾何学的構造および変分問題、その解のなす空間の構造について、次のような研究を行なった。1.リーマン球面からコンパクト対称空間への調和写像の空間の連結性に関する新しい結果を得た。また、非コンパクト多様体で余等質1次元であるものの間の調和写像の構成を行ない、その無限遠方での性質を調べた。さらに、複素射影空間の実超曲面の型数について研究した。2.コンパクト・ケーラー多様体への被約代数群への作用に関し、(準)安定性の概念を導入し、商空間の存在をケーラー多様体のカテゴリーで示した。また、正則曲線の値分布における主要予想を、数論におけるVojta予想と統一的に説明するプログラムを提案して、Nevanlinna理論におれる第二主要予想の代数幾何的証明を得た。さらに、固定されたケーラー類をもつコンパクト複素多様体上では正則ベクトル場の空間に自然な2次形式が定義できることを示し、その零化空間の様子を調べた。3.ALE空間上のインスタントンのモジュライ空間のホモロジー群を計算した。また、箙多様体と呼ばれる対象を定義し、その上の構成可能関数の空間の上にKac-Moodyalgebrasの表現があることを示した。さらに、等質空間上の新しい左不変なアインシュタイン計量の構成を行なった。4.3次元ユークリッド空間における渦糸の方程式を3次元等質空間に拡張し、その解が一意に存在することを示した。また、可積分測地流を持つケーラー多様体のクラスとしてケーラー・リュウビュウ多様体を定義し、その性質を調べた。5.曲面の中心アファイン的変形および等積アファイン的変形について論じた。また、関係する研究者間の共同研究の促進を図るため大規模の研究集会および研究テーマをしぼった研究集会を開催した。