hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
デンタルインターフェイスにおける応力－セルシグナル変換の解明と個体差医療への展開

歯科においては、応力はオーバーロード、歯周病の増悪因子、歯の破折など不良な予後と関連づけて論じられることが多い。一方他の医科領域では、生活不活発病、サルコペニアなど、力の不足は廃用萎縮の原因となるといった論調で用いられることが多い。このディスクレパンシーを解明することを目的とした研究は多数あるが、明確に説明できた研究はない。そもそも応力=物理学的な刺激が、セルシグナル=化学的刺激に変換される仕組みもきちんと説明されていない。加えて、同じような力がかかっているように見える患者でも一方は大規模な骨吸収を来たし、他方は骨に変化がない、あるいは骨形成を来すという個体差を眼にすることがある。本研究は、物理的な刺激を化学的刺激に変換される仕組みを考究することで、歯科臨床における力学的な刺激の位置づけを定義することを目的としている。まず、前年に引き続き動物を用いた骨内マイクロクラックと骨吸収の関連の検討を行った。その結果、ラット脛骨にインプラント埋入を行うと骨内にマイクロクラックが生じ、組織標本によってそれを確認することができた。マイクロCTではマイクロクラックははっきりと確認することはできなかった。また、本モデルでは大きな骨吸収が起こらず、そのためマイクロクラックと骨吸収の相関性についてははっきりしなかった。力学的刺激に応答する遺伝子を検討する目的で、リアルタイムRTーPCRアレイ法を用いて網羅的に遺伝子発現を検討したが、サンプル数が少なく、今年度までには明確な方向性を見出すことはできなかった。当初予定していた、小分子化合物ライブラリを用いた実験およびパワーリスク患者のスクリーニングが着手できなかったため。また、力学的刺激に応答する遺伝子の網羅的解析についても、今年度までには明確な方向性を見出すことはできなかったため。30年度実施予定であった実験は31年度早期に実施し、しかる後速やかに31年度に予定している実験にかかることとして、十分な研究進展が期待できる。歯科においては、応力はオーバーロード、歯周病の増悪因子、歯の破折など<不良な予後>と関連づけて論じられることが多い。一方他の医科領域では、生活不活発病、サルコペニアなど、<力の不足は廃用萎縮の原因>となるといった論調で用いられることが多い。本研究は、物理的な刺激が化学的刺激に変換される仕組みを考究することで、歯科臨床における力学的な刺激の位置づけを定義することを目的とする。本年度はまず骨細胞系セルラインであるMLO-Y4を用い、応力関知機構の検討を行った。その結果、細胞伸展培養装置上で培養したMLO-Y4細胞は、進展度合いによって1)反復伸張刺激のひずみ量が大きくなるに従って死細胞数が増加した。また、real-time RT-PCR法にてRANKL/OPG比の増加、sclerostinの発現減少、connexin43の遺伝子発現上昇が観察された。MLO-Y4培養上清を添加したマウス骨髄細胞においては、低ひずみ下の培養上清において骨髄細胞のアルカリフォスファターゼ活性上昇を認めた。2)インプラントスレッドを模したチタンプレートモデルでは、スレッド周囲の生死細胞分布の局在は明らかではなかったが、コントロールと比較し、ひずみを与えると死細胞が増加していることが確認できた。平成27年度中に動物実験もある程度進め、結果を得る予定であったが、培養実験のみ結果を得ることになり、やや遅れているといえる。今年度は、まず培養骨細胞を用いた応力関知機構の検討として、細胞伸展培養装置上で骨細胞株MLO-Y4を培養し、細胞に伸展刺激を作用させた際に、細胞内にCaイオンの流入が起こっているか、あるいは伸展刺激に対してリン酸化されることが知られているCasのリン酸化が起こっているかを確認した。その結果、細胞伸展は細胞内へのCaイオンの流入を高めることが示唆された。Casのリン酸化については明確なデータは得られなかった。次に、動物実験を用いた骨内マイクロクラックと骨吸収の関連の検討を行った。

その結果、ラット脛骨にインプラント埋入を行うと、骨内にマイクロクラックが生じることがあることまでは明らかになったが、骨吸収とマイクロクラックの関連を明らかにするには、さらなるデータの蓄積が必要であると思われた。当初予定していた、応力によって発生した遺伝子発現の変化の制御を検討することができなかったため。また、マイクロクラックと骨吸収の関連について、確定的な判断を行うに足るデータ量の蓄積ができなかったため。歯科においては、応力はオーバーロード、歯周病の増悪因子、歯の破折など不良な予後と関連づけて論じられることが多い。一方他の医科領域では、生活不活発病、サルコペニアなど、力の不足は廃用萎縮の原因となるといった論調で用いられることが多い。このディスクレパンシーを解明することを目的とした研究は多数あるが、明確に説明できた研究はない。そもそも応力=物理学的な刺激が、セルシグナル=化学的刺激に変換される仕組みもきちんと説明されていない。加えて、同じような力がかかっているように見える患者でも一方は大規模な骨吸収を来たし、他方は骨に変化がない、あるいは骨形成を来すという個体差を眼にすることがある。本研究は、物理的な刺激を化学的刺激に変換される仕組みを考究することで、歯科臨床における力学的な刺激の位置づけを定義することを目的としている。培養骨細胞を用いた応力関知機構の検討として、細胞伸展培養装置上で骨細胞株を培養し、細胞に伸展刺激を作用させた際に、細胞内にCaイオンの流入が起こっているか、あるいは伸展刺激に対してリン酸化されることが知られているCasのリン酸化が起こっているかを確認した。その結果、細胞伸展は細胞内へのCaイオン流入を高めることが示唆された。Casのリン酸化については明確なデータは得られなかった。次に、動物を用いた骨内マイクロクラックと骨吸収の関連の検討を行った。その結果、ラット脛骨にインプラント埋入を行うと骨内にマイクロクラックが生じるものの、骨吸収とマイクロクラックの相関性についてははっきりしなかった。つぎに、骨細胞を適切なひずみ量を付与しながら培養し、骨細胞が発現する遺伝子をマイクロアレイ法で網羅的に解析し、骨細胞が応力に応じて骨形成または骨吸収を開始させるシグナルについて検討したが、ひずみの有無と遺伝子発現の間にはっきりした関連を見出すことはできなかった。当初予定していた、小分子化合物ライブラリを用いた実験が着手できなかったため。また、応力によって発生した遺伝子発現の変化の制御について有意差のある結果が得られなかったため。
制御DNA領域の識別

DNA複製の開始とその制御の分子機構の解明を目的に、プラスミドと細菌染色体を対象として、複製開始領域の制御DNAと開始たん白との相互作用を種々の側面から解析し、識別機構の共通点と多様性を明らかにした。1.プラスミドの研究。精製した開始たん白とクローン化または人工合成した制御配列との相互作用をin vitroで定量的に測定し、識別におけるたん白アミノ酸配列,DNAの塩基配列,及び高次構造の役割を明らかにした。R6K(犬塚)とPSClOl(山口)では開始たん白の1アミノ酸変異による開始能の増加がたん白と制御配列との結合力の増大によることを初めて実証した。又伊藤は制御DNA配列1塩基対による特異性の変化が塩濃度に依存することからColE2,ColE3の開始たん白の識別における制御DNAのコンフォメーションの重要性を示した。今後の物理化学的研究への発展が期待される。2.細菌染色体の研究。枯草菌の複製開始領域に関する吉川の構造研究は、DnaAたん白による特異的配列dnaA-Boxの識別が細菌染色体に共通の開始機構であることを示した。吉川は更に、特定の数とコンフォメーションを持つdnaA-Boxの導入によって細胞の複製開始頻度を減少させることに成功し、特定の配列が形成する立体構造が開始を制御することを初めて証明した。dnaA-Boxは大腸菌では負の調節機能を示さないことから、安田は大腸菌DnaA-dnaA-Box相互作用を阻害する調節因子の存在を仮定し、in vitroの複製開始を阻害する因子を発見した。3.識別機構研究法の開発。中山はDNAの特異的配列を識別して結合する微量たん白の分離精製法を確立し、班員とその関係者に講習会を行った。深田はDNAの高次構造を識別するモノクローナル抗体を作成した。
食品成分による消化管内環境構築の分子基礎

クローブ乾燥蕾抽出物からマルターゼ阻害成分としてcasuarictinとeugeniinを単離した。pentagalloylglucoseとの活性の比較から、阻害活性には遊離ガロイル基数が重要下あると考えられた。これらの化合物はヒト結腸癌細胞株Caco-2のマルターゼ活性も阻害した。また、ブタ膵臓α-アミラーゼ阻害成分として、ロゼルティー抽出物からhibiscus acidを単離した。さらに、ブタ膵臓α-アミラーゼとCaco-2マルターゼを組み合わせたデンプン消化腸管モデル系を構築した。フジマツモ科紅藻からα-グルコシダーゼ阻害物質としてブロモフェノール類を得た。水産食品のカツオ節の熱水抽出物から大腸菌β-グルクロニダーゼ阻害物質としてイノシン酸を単離した。核酸関連化合物ではAMPおよびATPにも阻害活性がみられた。一方、ヒジキおよびホタテガイ中腸腺の抽出物の脂溶性画分の阻害成分は遊離脂肪酸混合物であった。引き続き海藻ユナの活性成分について検討中である。ラット大腸管腔内への試験溶液の直接投与法を検討した。盲腸フィステルおよびカテーテルは種々の問題を生じたが、ゾンデを用いた経直腸投与は大腸癌及びその前癌病変に対する化合物の直接的影響の観察に適していた。発癌剤投与下酪酸を経直腸投与した場合、大腸粘膜における大腸異常クリプ卜(ACF)の発生頻度は有意に減少した。他方、デオキシコール酸の存在下では異常クリプト総数は有意に減少したが、ACFのサイズは大きくなった。1)各種食品抽出物中より小腸二糖類加水分解酵素阻害活性物質を探索したところ、オウゴン(生薬)、トウチ(中国の発酵食品)、オンチョム(インドネシアの発酵食品)にスクラーゼ、クローブ(スパイス)にマルターゼ、ロゼル(ハーブティー)にスクラーゼおよびアミラーゼ阻害活性がみられた。このうち、活性本体としてオウゴンからバイカレイン(フラボノイド)、クローブからユーゲニイン(タンニン)、ロゼルからハイビスカス酸を単離した。バイカレインおよびユーゲニインについて、膜上に分化させたヒト結腸ガン細胞株Caco-2に発現しているグルコシダーゼを阻害することを確かめた。2)水産食品抽出物の大腸菌β-グルク口ニダーゼに対する阻害活性をin vitro比色法で検討した。海藻のヒジキ・ユナおよびホタテガイ中腸腺の抽出物に強い阻害活性が確認された。阻害成分を精製したところ、ヒジキおよびホタテガイ中腸腺からは遊離脂肪酸混合物が得られた。ユナには、各種試験の結果から、脂肪酸とは異なる阻害成分が含まれていることがわかった。3)酪酸は大腸内における食物繊維の主要な発酵産物である。特に抗腫瘍性が確認されている甜菜食物繊維を摂取させた場合、ラット大腸内の酪酸濃度は著しく上昇する。そこで、食物繊維の抗腫瘍性における酪酸の寄与について検討するために、ラット結腸内に酪酸を直接投与する系を用いてジメチルヒドラジンにより誘発される大腸異常クリプト(ACF)に及ぼす影響について検討した。その結果、結腸内への酪酸投与はACF発生数を有意に抑制することが明らかになった。1)Caco-2細胞を用いたα-グルコシダーゼ阻害検定系にブタ膵臓アミラーゼ反応を組み込み、デンプンより生成するグルコース量の定量による、多糖類消化阻害の検定系を確立し、アカルボースでその効果がみられることを確かめた。しかし、アミラーゼ阻害活性をもつクエン酸誘導体では、比活性の低さから阻害効果は検出できなかった。また、2種のエラグタンニンとラット小腸マルターゼの相互作用を表面プラズモン共鳴装置で検討したところ、in vitroの酵素阻害活性の差に対応する分子間相互作用の明確な差が認められた。2)水産食品のカツオ節に含まれる成分のうちβ-グルクロニダーゼ阻害活性成分としてイノシン酸(IMP)を明らかにした。ほかに、AMPおよびATPが阻害活性を示し、阻害活性を示すのに重要な構造を推察した。

また、海藻ユナのメタノール抽出物に強い阻害活性が確認されたので、阻害活性成分の精製を試みた。ユナメタノール抽出物を各種クロマトグラフィーに供したが、含有量が少なく精製には至っていない。3)大腸菌癌のプロモーターといわれている二次胆汁酸を経直腸的に投与することにより、化学発癌剤により誘発される大腸異常クリプト(ACF)形成に及ぼす二次胆汁酸の直接的な影響を検討した。その結果、デオキシコール酸の投与によりACF数は減少するものの、大きなサイズのACFをより多く残すことが明らかになった。これは経口的に摂取させた場合と同様の作用である。従って、この実験系は大腸の前癌病変に対する管腔内分子の直接作用を検討する上で有効な系であると考えられる。
リープ型光格子中での超低温量子気体による遍歴強磁性の実現と解明

本年度は、光超格子による二重井戸型ポテンシャル中のSU(N)フェルミ原子系において短距離量子磁性を観測し、その結果を論文としてまとめて投稿した。光格子中の冷却原子系において量子相を探求する上での問題点は、エントロピーである。冷却原子系で確立されている冷却手法での到達温度は数十nK程度であり、実際の固体物質中の電子よりも十分に低いが、冷却原子系は希薄な気体であり密度が低いためフェルミ温度も数百nK程度になる。したがって、冷却原子系のエントロピーは固体物質中の電子系のそれよりもずっと高い。このような問題を回避する方法として、本研究では立方格子のうち1軸に強くdimerizeした光格子を用いることにした。Dimer内のトンネリングが大きくなるので、dimerの中での超交換相互作用エネルギーを高めることができ、dimer内において反強磁性的なスピン相関が現れる。このようにして、dimer内の短距離量子磁性の実現することに成功した。さらに本研究では、高いスピン自由度が量子磁性に与える影響を調べた。本研究で用いたイッテルビウム(Yb)のフェルミ同位体である173Ybは核スピンI=5/2をもっていて、SU(6)対称な斥力相互作用をもつという特徴がある。光ポンピングという技術を用いれば、核スピン成分操作が可能であり、系のスピン成分依存性を調べることができる。本研究では2成分スピン系と4成分スピン系を生成し、量子磁性の定量比較を行った。その結果として、4成分系の方が2成分系に比べて量子磁性が発達していることがわかった。これは高いスピン自由度が系のエントロピーを吸収し、系を冷却するというメカニズムのためであり、3Heの固体-液体転移におけるポメランチュク効果とのアナロジーと考えることができる。冷却原子系において量子磁性に対してポメランチュク効果を観測したのは、今回が最初の例である。29年度が最終年度であるため、記入しない。本年度はリープ型光格子の平坦バンド中のダイナミクスを研究した。リープ型格子、カゴメ型格子、のこぎり型格子などの特殊な形状の格子では、トンネリングが破壊的に干渉することで平坦バンドが現れる。平坦バンド上でボース・アインシュタイン凝縮(BEC)が安定かどうかということは興味深い疑問である。しかし平坦バンドは基本的に励起バンドであるので、実験的にはアクセスが困難である。そこで今回、平坦バンドへボソンを導入する手法を開発した。以下ではこの手法を位相印加法と呼ぶ。さらに、平坦バンドに特有の現象を観測するために、副格子の分布を直接観測する手法を開発した。この手法を用いて、初期状態としてB+CとB-Cという位相の異なる状態の、Aサイトへのトンネリングの違いを観測することに成功した。また、B+Cという状態は第1バンドと第3バンドの重ね合わせ状態になっている。この重ね合わせ状態を用意する手法とブロッホ振動を組み合わせることで、各準運動量でのバンドエネルギーを測定することが可能である。結果として、オンサイト相互作用によって平坦バンドが分散をもつことがわかった。位相印加法とは別に、原子を平坦バンドへ導入する手法も開発した。リープ格子の固有状態は3サイトに局在した状態の重ね合わせになっているので、Λ型遷移で結ばれた3準位系と類似性がある。この意味では、平坦バンドの固有状態は3準位系のDark stateに対応している。中間状態に原子を分布させることなく2状態間をつなぐSTIRAPに対応して、空間的断熱移送(SAP)が可能になる。リープ型光格子中のフェルミ縮退において副格子間のSAP現象を観測した。物質波でのSAP現象の観測は世界初の例である。また、SAPの中間点ではリープ格子の平坦バンドに対応する状態が実現しており、これを利用してフェルミオンを平坦バンドのみに導入することに成功した。当初の予定では、初年度ではブラッグ分光によりリープ型光格子のバンド構造を観測することを計画していた。これは、2本の近共鳴のレーザー光をリープ型光格子中のボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)に照射することにより、2光子遷移を起こす方法である。しかし、実際には2本のレーザー光の角度を変化させることが実験的に困難であることが判明した。そこで、ブロッホ振動と重ね合わせ状態を使ったバンドギャップ測定を組み合わせた手法を考案した。この手法により、リープ型光格子のバンド構造を測定することに成功した。また、相互作用がバンド構造に与える影響も系統的に調べることができたので、当初の目的を果たしたと考えている。本年度は、リープ型光格子のバンド構造に対する原子間相互作用の影響を観測し、その結果を論文としてまとめて投稿し、Phys. Rev. Lett.誌にアクセプトされた。昨年度までの研究で、リープ型格子のバンド構造を測定する手法を確立していた。その手法では、光格子中のボース・アインシュタイン凝縮体に外力を加えることで様々な運動量点に輸送し、各準運動量で群速度を測定して積分することで、基底バンドの分散を再構築する。励起バンドに関しては、各準運動量でバンドギャップを測定し、基底バンドの測定結果を合わせることで再構築する。以上の方法を用いて、リープ型光格子のバンド構造を様々なパラメータ領域に対して決定した。その結果、原子間相互作用によって平坦バンドがシフトし、かつ歪んでいることがわかった。以上の結果について、筆頭著者として学術論文にまとめた。

さらに本年度は、リープ型光格子中での量子気体による磁性の実現・観測のための準備として、1次元光超格子による2重井戸型ポテンシャル中の2成分スピンの短距離磁性を実現、および観測することに成功した。光格子中の冷却原子系において量子磁性を実現する際に問題となることは、エントロピーが高いことである。そこで、本年度はエントロピーが高くても量子磁性が現れる系を実現することにした。特に、1次元光超格子による2重井戸型ポテンシャル中にイッテルビウム(Yb)のフェルミ同位体である173Ybの2成分フェルミ縮退を導入した系を構築した。レーザー光によるスピン依存するポテンシャル勾配を2重井戸に印加し、スピン1重項と3重項の振動を観測することで、2重井戸内での短距離磁性の生成を確認することに成功した。当初の予定では、採用年度2年目には補正レーザー光による光格子中の蒸発冷却を行うことを計画していた。これは、光格子とは別のレーザー光を導入することで、調和トラップの中心付近のエントロピーをトラップの外へ運び出すという冷却手法である。しかし、上記の手法を実際に試したところ、本研究で用いているイッテルビウム原子の性質と相性が良くないことが判明した。そこで、エントロピーが高くても量子磁性が現れる系を構築することにした。そのような系で実験を行い、短距離の量子磁性の生成を確認することに成功したので、光格子中の冷却原子気体を使った磁性研究の第一歩を踏み出せたと考えている。本年度は、光超格子による二重井戸型ポテンシャル中のSU(N)フェルミ原子系において短距離量子磁性を観測し、その結果を論文としてまとめて投稿した。光格子中の冷却原子系において量子相を探求する上での問題点は、エントロピーである。冷却原子系で確立されている冷却手法での到達温度は数十nK程度であり、実際の固体物質中の電子よりも十分に低いが、冷却原子系は希薄な気体であり密度が低いためフェルミ温度も数百nK程度になる。したがって、冷却原子系のエントロピーは固体物質中の電子系のそれよりもずっと高い。このような問題を回避する方法として、本研究では立方格子のうち1軸に強くdimerizeした光格子を用いることにした。Dimer内のトンネリングが大きくなるので、dimerの中での超交換相互作用エネルギーを高めることができ、dimer内において反強磁性的なスピン相関が現れる。このようにして、dimer内の短距離量子磁性の実現することに成功した。さらに本研究では、高いスピン自由度が量子磁性に与える影響を調べた。本研究で用いたイッテルビウム(Yb)のフェルミ同位体である173Ybは核スピンI=5/2をもっていて、SU(6)対称な斥力相互作用をもつという特徴がある。光ポンピングという技術を用いれば、核スピン成分操作が可能であり、系のスピン成分依存性を調べることができる。本研究では2成分スピン系と4成分スピン系を生成し、量子磁性の定量比較を行った。その結果として、4成分系の方が2成分系に比べて量子磁性が発達していることがわかった。
両親媒性分子によって構成される機能膜に関する分子論的研究

本研究では,生体膜を構成する両親媒性分子を対象に,ミクロスケールの動力学(例えば分子動力学法)からの情報を抽出し,よりマクロスケールでの動力学(ブラウン動力学,DPD法など),あるいは生体膜の連続体モデルに還元することによって,生体膜のマルチスケールモデル,シミュレーション手法を構築することを目指し,研究を行っている.最終年度となる今年度では,マルチスケールモデルの実証,方法論の構築に主眼を置いて研究を行った.昨年度までに,粒子描像でのマルチスケール手法(主にDPD法)の検証を行ってきたが,系の拡大による計算時間が依然として残り,また相互作用モデルのミクロスケールからの構築法に物理的意味づけが乏しいといった問題点があった.そこで,平均場近似を用いた場的な解析手法および限定的な範囲に粒子描像を用い,それ以外は連続体として扱うハイブリッド手法の可能性を検討した.その結果,平均場近似を用いる手法は,分子ポテンシャルのモデルをそのまま用いることができるというメリットがあるが,あくまで近似手法であるため,その部分でいかなる影響があるかを評価することが難しい.またダイナミクスの解析に用いるためには,未だいくらかの問題がある.これに対し,ハイブリッド手法を用いる方法論では,境界領域の取り扱いにいくらかの問題点を持っているが,溶媒の大部分を連続体として取り扱えるため,高速化という面でも非常に優位であることがわかった.また,MD法との比較を行った結果,非常によい一致を示していることが明らかになった.本研究では,生体膜を構成する両親媒性分子を対象に,ミクロスケールの動力学(例えば分子動力学法)からの情報を抽出し,よりマクロスケールでめ動力学(ブラウン動力学,DPD法など),あるいは生体膜の連続体モデルに還元することによって,生体膜のマルチスケール解析手法を構築することを目指し,研究を行っている.今年度では,両親媒性分子(特に界面活性剤)め気液界面の挙動について分子動力学レベルでの解析を行った.気液界面では,界面活性剤は界面に吸着する効果を持ち,極性を持つ親水基を液相に吸着させる.分子動力学シミュレーションの結果によって,界面活性剤が吸着した気液界面では,吸着していない界面に比べ,水分子の回転拡散挙動が緩やかになることを見出した.この結果は,界面安定性に対して重要な要因となると考えている.また今年度では,ミクロレベルでの界面挙動をよりメゾスコピックなレベルで抽出する方法を考案した.これまで,ミクロレベルで界面を定義する場合には,物理的に曖昧な定義法を用いるか,熱力学的な(静的でマクロな)界面の定義法が一般に用いられてきたが,この定義法によって,分子レベルの揺らぎの情報を保持しつつ,よりマクロな局所・瞬時的界面を定義することが可能である.さらに,この局所・瞬時的な界面が,熱力学的極限においては,熱力学的に定義される界面とよい一致を示すことを確認した.今回では,一般的に重要である気液界面にこの方法を適用したが,両親媒性分子によって構成される膜面の揺らぎ構造を捉えることにも応用が可能であると考えている.本研究では,生体膜を構成する両親媒性分子を対象に,ミクロスケールの動力学(例えば分子動力学法)からの情報を抽出し,よりマクロスケールでの動力学(ブラウン動力学,DPD法など),あるいは生体膜の連続体モデルに還元することによって,生体膜のマルチスケールモデル,シミュレーション手法を構築することを目指し,研究を行っている.今年度では,両親媒性分子や液体内に存在する電解質が気液界面の挙動についてどのような影響を与えるかについて,分子動力学レベルでの解析を行った.特に電解質(例えばNaCl)の分子モデルの違い,例えば,量子力学的な分極効果を取り入れるが否かによって,界面の電気二重層の構造が大きく変化することを明らかにした.しかし,定量的に比較しうる物理量の実験的測定結果と古典的モデルによるシミュレーション結果はよい一致を示すことがわかった.したがって,計算効率という観点からもスケールアップには,古典的モデルを採用することとした.このミクロのモデルをよりマクロスケールに取り入れる手法として,自由エネルギーを用いた古典的密度汎関数法の有効性を検討した.この手法では,分子レベルの相互作用を用いて,近似的にではあるが,直接,系の自由エネルギーが評価でき,これによって系の挙動が把握できる.これまでの粒子をラグランジュ的に捉える方法に対して,場をオイラー的に捉えることができるため,スケールアップと計算量の低減を両立できる.現在対象としている系では,各分子の急激な数密度分布の振動などが存在しないため,平均場近似を用いて自由エネルギーを評価することが有効であることがわかった.本研究では,生体膜を構成する両親媒性分子を対象に,ミクロスケールの動力学(例えば分子動力学法)からの情報を抽出し,よりマクロスケールでの動力学(ブラウン動力学,DPD法など),あるいは生体膜の連続体モデルに還元することによって,生体膜のマルチスケールモデル,シミュレーション手法を構築することを目指し,研究を行っている.最終年度となる今年度では,マルチスケールモデルの実証,方法論の構築に主眼を置いて研究を行った.昨年度までに,粒子描像でのマルチスケール手法(主にDPD法)の検証を行ってきたが,系の拡大による計算時間が依然として残り,また相互作用モデルのミクロスケールからの構築法に物理的意味づけが乏しいといった問題点があった.そこで,平均場近似を用いた場的な解析手法および限定的な範囲に粒子描像を用い,それ以外は連続体として扱うハイブリッド手法の可能性を検討した.

その結果,平均場近似を用いる手法は,分子ポテンシャルのモデルをそのまま用いることができるというメリットがあるが,あくまで近似手法であるため,その部分でいかなる影響があるかを評価することが難しい.またダイナミクスの解析に用いるためには,未だいくらかの問題がある.これに対し,ハイブリッド手法を用いる方法論では,境界領域の取り扱いにいくらかの問題点を持っているが,溶媒の大部分を連続体として取り扱えるため,高速化という面でも非常に優位であることがわかった.また,MD法との比較を行った結果,非常によい一致を示していることが明らかになった.
蛋白質リン酸化オシレータによる概日システムの統合制御

体内概日時計システムは、全身の生命活動の時間的制御を統括し、環境・ストレスのへの適応応答として同調性を有する。その機能不全は生活習慣病・癌等の危険因子となる。本研究では、日周性キナーゼCK2をコアとした蛋白質リン酸化オシレータによる時刻特異的・周期的な機能制御系を解析した。その結果、CK2活性の日周変動機構と体内概日時計システムにおける統括的役割を解明した。また、疾患過程に関与する細胞傷害ストレス;ヒートショック、活性酸素により、体内時計の同調が起き、同調反応とそれに伴う適応防御応答系(ヒートショック応答系、抗アポトーシス系、抗酸化系等)の賦活化をCK2が統括制御する事を解明した。概日システムは、分子時計が支配するゲノムワイドな生命過程の統合制御系である。その機能不全は睡眠障害、メタボリックシンドローム、癌、神経・精神疾患などの憎悪に関わっている。申請者は、時計制御転写因子BMAL1を日周性にリン酸化するプロテインキナーゼとしてCK2を同定し、BMAL1の修飾による転写制御が哺乳類概日システムに必須の過程であることを解明している(Nat Struct Mol Biol 2009, Nature 2007, Science 2005)。本研究の目的は、概日システムを司る細胞内情報伝達系(日周性シグナロソーム)、とくにCK2をコアとした蛋白質リン酸化オシレータによる時間特異的・周期的な統合制御システムの構成と生理的意義を解明することである。具体的には、I)CK2によるリン酸化がBMAL1の日周性修飾を統合的に制御する。II)CK2をコアとした蛋白質リン酸化オシレータの活性振動機構を明らかにする。I,IIで得られた知見を土台にして、III)蛋白質リン酸化オシレータが制御する日周性シグナロソームの生理的意義として、発癌プロセスへの関与を明らかにする。IV)時計同調系からの蛋白質リン酸化オシレータへの入力系への関与を明らかにする。本年度は、前年度に引き続き、CK2をコアとした日周性リン酸化オシレータの統合的な役割を解明し、CK2活性の日周期変動機構に時計制御蛋白質との周期的相互作用が関与していることを示した(投稿準備中)。熱ショック刺激(PLoS ONE 2011)、癌などの様々な疾患のプロセスに関与する活性酸素による活性酸素ストレス刺激により、概日リズム同調が起き、ストレスに対する細胞の生存の為のシグナリングにCK2が統合する概日システムと熱ショック応答系、抗アポトーシス系、抗酸化系が構成するシグナロソーム関与していることを解明した(投稿準備中)。本年度は、初年度から引き続き、CK2をコアとした日周性リン酸化オシレータの統合的な役割を解明し、CK2活性の日周期変動機構に時計制御蛋白質との周期的相互作用が関与していることを示した(投稿準備中)。熱ショック刺激(PLoS ONE 2011)、癌などの様々な疾患のプロセスに関与する活性酸素による細胞死を起こす手前の臨界条件の酸化ストレス刺激により、概日リズム同調が起き、ストレスに対する細胞の生存の為のシグナリングにCK2が統合する概日システムと熱ショック応答系、抗アポトーシス系、抗酸化系が構成するシグナロソーム関与していることを解明した(PLoS ONE 2013)。

申請者は、時計制御転写因子BMAL1を日周性にリン酸化するプロテインキナーゼとしてCK2を同定し、BMAL1の修飾による転写制御が哺乳類概日システムに必須の過程であることを解明している(Nat Struct Mol Biol 2009, Nature 2007, Science 2005)。本研究の目的は、概日システムを司る細胞内情報伝達系(日周性シグナロソーム)、とくにCK2をコアとした蛋白質リン酸化オシレータによる時間特異的・周期的な統合制御システムの構成と生理的意義を解明することである。具体的には、I)CK2によるリン酸化がBMAL1の日周性修飾を統合的に制御する。II)CK2をコアとした蛋白質リン酸化オシレータの活性振動機構を明らかにする。I,IIで得られた知見を土台にして、III)蛋白質リン酸化オシレータが制御する日周性シグナロソームの生理的意義として、発癌プロセスへの関与を明らかにする。IV)時計同調系からの蛋白質リン酸化オシレータへの入力系の1つとして熱ショック応答系への関与を明らかにする。本年度は、CK2をコアとした日周性リン酸化オシレータが概日システムの制御において統合的な役割を果たしていることを解明した。また、CK2活性の日周期変動機構に時計制御蛋白質との周期的相互作用が関与していることを示した(投稿準備中)。また、熱ショック刺激(PLoS ONE 2011)、あるいは癌などの様々な疾患のプロセスに関与する活性酸素による酸化的ストレス刺激により、概日リズム同調が起き、その応答に概日システムと熱ショック応答系のクロストークが関与していることを明らかにした。当初、計画していた上記4つのテーマのうち、I)はほぼ完了、II)についてはおおむね完了した。つまり、CK2をコアとした蛋白質リン酸化オシレータの構成をかなり解明することができた。I,IIで得られた知見を土台にして、III,IV)についても、かなりの成果を得て原著論文を発表し、本年度にかけて、さらに目覚ましい成果を得て投稿論文を準備している。日周性シグナロソームの構成・生理的・病理的意義の解明に向けて、今後の研究の方向付けがある程度できた。当初、計画していた上記4つのテーマのうち、i)はほぼ完了、ii)についてはおおむね完了した。iv)についても、ある程度の成果を得て原著論文を発表し、iii)を含めて、日周性シグナロソームの構成・生理的意義の解明に向けて、今後の研究の方向付けがある程度できた。これまでに以下の研究についてはかなりの成果を挙げた、I)CK2によるリン酸化がBMAL1の日周性修飾を統合的に制御する。II)
体感型機関シミュレータを用いた故障検知能力の革新的向上に関する研究

本研究は,機関士の早期故障発見能力の向上を目的とした,体感型機関シミュレータの活用に関するものである。まず国内外におけるシミュレータを用いた,特に五感による故障発見能力の向上につながっている教育システムについて調査した。次に手のひらで配管温度を確認できる模擬配管装置を製作し,これを用いた触手法に関する研究により,実務経験を多く有する被験者ほど推定精度が高く,トレーニングを実施することにより推定精度の向上が期待できることを確認した。さらにこの模擬配管装置を神戸大学海事科学研究科に設置されている舶用機関プラントシミュレータに組み込んだ体感型機関シミュレータを開発し,教育・訓練方法を検討した。手のひらで配管温度を確認(以下触手法)できる模擬配管温度調節装置を製作し,これを神戸大学海事学研究科に設置されている舶用機関プラントシミュレータに組み込んで革新的な体感型機関シミュレータを開発し,機関管理に関する教育・訓練方法とその評価方法を検討・検証することが本研究の目的である。この目的のために研究初年度の平成25年度は7月までに模擬配管温度調節装置を製作し,さらにこれを用いた温度推定実験を本研究科の船舶職員および海事科学部学生の協力の下に行った。これらを経験別に分類して比較した結果を9月までに,さらに学生がトレーニングを行った場合の効果について調査した結果について12月までに得て解析した。前者について経験の差よる影響を調査した結果,触手法による測温精度には経験値による影響が見られ,トレーニングによる向上が期待できることが確認された。後者についてはトレーニングによって測温精度が向上すること,トレーニングのインターバルは測温精度に影響を及ぼさないこと,トレーニング終了後期間をあけて再実験した場合には測温精度がやや低下することなどが明らかになり,別途実施した学外シミュレータ施設における見学・討論の結果と併せて次年度以降の教育訓練方法の検討に対する貴重な情報を得ることができた。併せて同模擬配管温度調節装置を舶用機関プラントシミュレータに組み込む準備として,同装置を制御する温度調節器と操作端末間の通信ソフトウェアを独自に開発し,両者の間でシリアル通信を可能とし,模擬配管温度調節装置の設定温度の変更と現在温度の読み出しを行うことができるようになった。さらにシミュレータを所有する国内外の海事科学関連教育・研究機関,船舶運航会社等を学内の勉強会にて調査し,体感型シミュレータに関する調査項目の検討を行った。本研究では,既存の舶用機関プラントシミュレータ(神戸大学海事学研究科に設置)へ追加する体感型機能として,手で触れて配管温度が確認(以下,触手法)できる模擬配管温度調節装置を開発し,体感型シミュレータを構築する。これを用いて機関管理に関する教育・訓練方法とその評価方法を検討・検証することを目的とする。前年度は模擬配管温度調節装置を製作し,これを用いた触手法による温度推定実験を本研究科の船舶職員および学生を被験者として行った。その結果,実務経験を多く有する被験者ほど推定精度は高く,研究者らが提案するトレーニングを実施することにより推定精度の向上が期待できることを確認した。平成26年度は,7月までに模擬配管装置の手で触れる部分を平板から実機に近い半円筒型へ改良し,その形状の違いよる測温精度の変動を実験的に調査した。9月までには,訓練環境温度が実際の機関室温度と異なると予想されることから,環境温度の違いによる推定精度の変動を実験的に調査した。それらの実験の結果,形状の違い,環境温度ともに測温精度に及ぼす影響は小さいことを確認した。上記の実験的研究と併行して,12月までに体感型シミュレータを用いた効果的な教育シナリオを構築することを目的として,過去20年間の海難審判裁決録から配管の異常発熱に起因する事象を抽出し,事故の発生過程を分析した。分析結果と船舶機関士およびその経験者らの意見を参考にして教育シナリオを検討し,冷却海水ポンプの入口配管の閉塞事象を表現したシナリオが適切であると判断した。これと同時に,模擬配管温度調節装置を体感型シミュレータに組み込むための画面構成や通信仕様を検討し,シミュレータプログラムの修正を3月までに実施して体感型シミュレータへの改変作業を完成させた。本年度は,前年度に作成した体感型シミュレータを用いた効果的な教育シナリオを検討し,上記シナリオを用いたトレーニング検証実験を行う予定としていたが,体感型シミュレータを設置している建屋の耐震補強工事が年度後半に実施されることが本年度当初に判明した。このためにシナリオ検討時間ならびにトレーニング検証実験を行う時間が制限された。また本年度に設置予定していたビデオカメラは現有品で代用することとした。教育シナリオについては,目標分類学に基づく客観的なトレーニング評価項目を提案し,体感型シミュレータの性能と教育シナリオの効果を確認するために,本学練習船深江丸乗組員および本学海事科学部学生の協力の下に予備的なトレーニング検証実験を行った。この検証実験の結果,5感に対する学生の認識に体感型シミュレータを用いた影響が僅かに示唆されたが,検証にはシナリオの改善とより多くの被験者を伴う追加実験が必要であると考える。また,機関士と学生に対するインタビュー調査から,両者の触手目的の違いが明らかになると共に,模擬配管装置の温度制定時間(特に冷却時間)が長すぎるという不満が顕在化した。この不満を改善するためにヒータ寸法および冷却用ペルチェ素子の個数を変化させた実験を行った結果,冷却時の温度制定時間は二分の一以下にまで短縮できることが明らかになった。研究期間全体としては,模擬配管装置を開発し,触手法による温度推定のトレーニング効果を検証するとともに,これを既設の舶用機関プラントシミュレータに組込み,最も現実的で効果的でもあると考えられる故障部位を検討して体感型シミュレータを完成させた。

体感型シミュレータとしての効果的な教育シナリオの検討と同シナリオを用いた検証実験は未だ緒についたばかりであるが,今後さらなる装置ならびにシナリオの改良と検証実験に臨んでいく所存である。本研究は,機関士の早期故障発見能力の向上を目的とした,体感型機関シミュレータの活用に関するものである。まず国内外におけるシミュレータを用いた,特に五感による故障発見能力の向上につながっている教育システムについて調査した。次に手のひらで配管温度を確認できる模擬配管装置を製作し,これを用いた触手法に関する研究により,実務経験を多く有する被験者ほど推定精度が高く,トレーニングを実施することにより推定精度の向上が期待できることを確認した。さらにこの模擬配管装置を神戸大学海事科学研究科に設置されている舶用機関プラントシミュレータに組み込んだ体感型機関シミュレータを開発し,教育・訓練方法を検討した。平成26年度の実施計画は,模擬配管温度調節装置を舶用機関プラントシミュレータに組み込んで体感型機関シミュレータへの改変を完成させ,これを用いた故障検知能力を評価できる教育シナリオを構築することであったが,全体として「おおむね順調に進展している」と自己評価している。前年度に引き続き,シミュレータへの組み込み準備として,実機を触れる感覚に近くなるように同装置の手で触れる部分の形状を改良した.さらにシミュレータ訓練時の環境温度が実際の機関室温度と異なっている場合でも触手法による測温精度に及ぼす影響が小さいことを実験的に確認できたことから,「おおむね順調に進展している」と自己評価している。教育シナリオの検討は,過去の海難事故から配管の異常発熱に起因する事象を抽出して検討した結果,冷却海水ポンプの入口配管の閉塞事象を選定した。さらに選定した事象について船舶機関士および実務経験者の意見などを参考にして,シミュレータでの訓練を念頭においたシナリオを作成した。また,触手法による測温箇所の選定,測温箇所のミミック画面における指定方法,シミュレータと温度制御装置間の通信仕様などの詳細を検討した。これら検討結果をシミュレータのプログラムに反映させて,体感型シミュレータへの改変作業を完成させることができたことから「おおむね順調に進展している」と自己評価している。工学本研究の推進方策は,基本的には提出済みの研究計画調書に記載した実施計画に従う予定である。本研究は全体として「おおむね順調に進展している」が故障検知能力の評価方法の構築の部分については,計画より「やや遅れている」と自己評価している。教育シナリオと上記の改変のための仕様詳細を検討する際に,予定を超えて時間を要したため,これを受けて体感型シミュレータのプログラム修正作業が年度末近くまで遅れ込み,作成した教育シナリオの妥当性の検証と評価に関する実験的研究を行う為の時間を充分に確保できなかった。平成27年度には,改変が完成した体感型シミュレータを用いて訓練実験を行う。
エコツーリズム推進法導入に関する社会運動論的考察－環境保全と観光利用の両立－

「観光立県」を掲げ、年間700万人の観光客が訪れる沖縄での、観光開発と環境保全の問題は、離島県でもある沖縄県の大きな社会問題となっている。慶良間諸島(座間味村と渡嘉敷村)で行われているエコツーリズムの実践(ダイビング観光)と、その観光資源であるサンゴ礁の保全問題に焦点を当て、その問題に取り組む行政、業者、地域住民について、調査を行った。方法は、文献・資料研究、参与観察、インタビュー調査等である。明らかになったのは、行政主導のやり方が、調査地の観光とサンゴ保全の実態と、齟齬を来している現状であった。地域の実態にそぐわない行政主導の観光行政は、当該地域に混乱と根深い対立を残す結果となった。平成24年度は、学外研修のため、研究費使用0、実績0であった。平成25年度は、フィールド調査によるデータ収集に多くの時間を割き、数多くのフィールドを訪れた。エコ・ツーリズム推進法の認可を受けたが、エコツアーのルール作りが遅れている渡嘉敷・座間味村を何度か訪れ、話をうかがった。また、沖縄県内の離島として、ダイビングで有名な宮古島と、新しくダイビング・ショップができた多良間島を訪れ、ダイビングスタイルや保全活動について観察し、話を聞いた。また、エコ・ツーリズム推進法によって、「エコ・ツーリズムの町」として有名なった埼玉県飯能市を訪れ、市の担当者に話を聞き、エコツアーに参加した。飯能市では、週末ごとに、さまざまなエコ・ツアーを行い、多くの観光客を集めている。また、群馬県みなかみ町もエコ・ツーリズム推進法の認可を受け、エコツアーの実施を模索している。町役場の担当者に話を聞き、エコツアーに参加した。世界自然遺産に登録された、北海道の知床と東京都の小笠原を訪れ、ツアーに参加し、担当者から話をうかがった。エコ・ツーリズム推進法の利用にはあまり積極的でない印象を受けた。すでに、世界遺産を観光に活用するための、厳しい規制とルール作りを行っているため、すでにエコツアーは実現しているために、エコ・ツーリズム推進法の利用のメリットが見られないようだった。座間味村と渡嘉敷村は、平成26年3月に慶良間国立公園として環境省から認定され、遅れているエコ・ツーリズム推進法に基づくルール作りが急がれている。沖縄本島・渡嘉敷・座間味のダイビング・ショップの利害もあって、意見統一が難しいと聞いている。今後の推移を見舞っていきたい。研究の目的は、ダイビングポイントとして有名な慶良間海域の保全を巡って、地元自治体と観光業者、利用者の三者による、地元自治体が導入を進めるエコツーリズム推進法の申請・認可・施行という社会問題を、社会運動論的に調査・分析することにある。沖縄本島近郊に存在する渡嘉敷・座間味両村は、エコツーリズム推進法の導入に関して積極的に働きかけている。観光資源特定観光資源としてサンゴ礁の保全とダイビングポイントの利用に関して、その地域の経済的・社会的・文化的影響と過程について、インタビュー調査と参与観察によって分析・考察する。平成23年度の計画とその全体の方向性については、今までの研究蓄積を参照・比較検討しつつ、最初の年度は、幅広く探索的な調査活動を行い、次年度以降の研究活動に有益な問題点や知見をいくつか抽出する。調査旅行については、メインフィールドとなる座間味村への社会調査は年3回を行った。日数は2泊3日で、調査地は座間味島・阿嘉島の2島であった。比較調査地として、エコツーリズム推進法認可第一号となった埼玉県飯能市を訪れ、エコツーリズム推進法の導入と実施にあたっての経緯と問題点を調査した。協議会のメンバーである役場関係者や地元住民に詳しく話をうかがい、またエコツアーにも一人の観光客として参加した。また、エコツーリズム推進法の導入を考えている沖縄県の西表島にも調査に赴いた。日数は3泊4日であった。成果発表については、現在調査資料を整理中である。その成果を、研究書や学術論文の執筆・出版、あるいは学会・研究会報告に生かし、公表に努める準備を行っている。2011年度の研究成果しては、成功したエコツーリズム推進法認可団体の埼玉県飯能市の訪問とインタビュー、沖縄県の西表島でのエコツーリズム調査の二つは、大きな研究成果であった。具体的内容/慶良間諸島(座間味村と渡嘉敷村)で行われているエコツーリズムの実践(ダイビング観光)と、その観光資源であるサンゴ礁の保全問題に焦点を当て、その問題に取り組む行政、業者、地域住民について、調査を行った。方法は、文献・資料研究、参与観察、インタビュー調査等であり、エコツーリズムの先進地区についても、比較調査を行った。

意義/「観光立県」を掲げ、年間700万人の観光客が訪れる沖縄での、観光開発と環境保全の問題は、離島県でもある沖縄県の大きな社会問題となっている。本研究では、慶良間諸島(座間味村と渡嘉敷村)で行われているエコツーリズムの実践(ダイビング観光)に焦点を当て、その問題に取り組む行政、業者、地域住民について、調査を行った。そこで、明らかになったのは、行政主導(環境省や県、地方自治体)のやり方が、調査地の観光とサンゴ保全の実態と、齟齬を来している現状であった。エコツーリズム推進法による認可や国立公園化という観光イメージのブランド化に対応できていない現場の複雑な事情がそこにはあった。重要性/行政と、一部の地域社会の有力者主導の観光地のブランド化は、エコツーリズム推進法の実施を見る限り、失敗している。なぜならば、認可後にすぐに制定されるべき、地方自治体(座間味村と渡嘉敷村)での、エコツーリズムの実施に必要な条例化が、地域の複雑な利害関係のために、認可3年を経ても、その素案ですら、下部組織の会議に提出できていない現実がある。地域に実態にそぐわない行政主導の観光行政は、地域に混乱と、根深い対立を残すこととなった。島民の観光地としてのブランド力の向上への願いが、行政と一部の関係者主導によるエコツーリズム制度の利用の受け入れに至ったが、法に則った形でのエコツーリズム自体は実践されていない。本研究は、著名な観光地を抱える沖縄の複雑な地域社会の合意形成の困難さを示す事例となった。社会学平成24年度は、学外研修のため、研究費使用0、実績0であった。平成25年度は、実施計画に基づいて、研究を進めていく予定である。平成25年度は、数多くのフィールドを訪れ、研究会やシンポジウムに出席した。また、関西や関東との研究者との意見交換も行なった。2011年度の研究では、特に沖縄における「観光」の実態と実情を、調査値訪問と、関係者への聞き取りによって、探った。その活動において、沖縄における「観光」の抱える問題点や矛盾点、可能性を、あらためて、考えさせられた。課題「エコツーリズム推進法導入に関する社会運動論的考察ー環境保全と観光利用の両立ー」に対する知見としては、地域住民の存在とその意思、その生活の維持を、観光化や観光開発においては、考慮していかねばならないと、「観光」と「地域」との関係性を重視していくスタンスを、本研究は維持していくことが確認された。本研究の目的は、ダイビングポイントとして有名な慶良間海域の保全を巡って、地元自治体と観光業者、利用者の三者による、地元自治体が導入を進めるエコツーリズム推進法の申請・認可・施行という社会問題を、社会運動論的に調査・分析することにある。沖縄本島近郊に存在する渡嘉敷・座間味両村は、エコツーリズム推進法の導入に関して積極的に働きかけている。観光資源特定観光資源としてサンゴ礁の保全とダイビングポイントの利用に関して、その地域の経済的・社会的・文化的影響と過程について、インタビュー調査と参与観察によって分析・考察する。今後は、座間味・渡嘉敷村のエコツーリズムがどう進展するかを観察し、論文と著書にまとめる。また、エコ・ツーリズム推進法の認可を受けた三重県鳥羽市を訪れ、世界自然遺産として登録された白神山地のエコ・ツーリズムへの取り組むも研究したい。学会発表は、日本社会学会と環境社会学会で行う予定である。
異なるDynkin型の量子アフィン代数の表現論の間の類似性の研究

量子アフィン代数の有限次元表現論は,量子Yang-Baxter方程式と呼ばれる方程式の解を生み出す代数的枠組みであることに動機づけられ,様々な研究が行われている.量子アフィン代数には,大きく分けて“対称型"と“非対称型"と呼ばれる2つの型があり,非対称型の場合,有限次元表現論の理解が対称型に比べて大きく遅れているという現状がある.本課題では,近年認識されつつある対称型と非対称型の有限次元表現論の間の非自明な類似性を研究し,非対称型の表現論が対称型の表現論とある意味で対等であるという状況を確立することを目標としている.量子アフィン代数の有限次元表現論は,量子Yang-Baxter方程式と呼ばれる方程式の解を生み出す代数的枠組みであることに動機づけられ,様々な研究が行われている.量子アフィン代数には,大きく分けて“対称型"と“非対称型"と呼ばれる2つの型があり,非対称型の場合,有限次元表現論の理解が対称型に比べて大きく遅れているという現状がある.本課題では,近年認識されつつある対称型と非対称型の有限次元表現論の間の非自明な類似性を研究し,非対称型の表現論が対称型の表現論とある意味で対等であるという状況を確立することを目標としている.
超弦理論における現象論と数論幾何

本研究は、究極理論の最有力候補である超弦理論を用いて実際に現実の物理を記述することを目指し、特に「宇宙定数問題」の超弦理論における解決を目指すものである。私たちの宇宙は加速膨張していることが観測されているが、その加速膨張を引き起こす程度のエネルギーは、超弦理論の一般的なエネルギーよりも何十桁も小さく、これが宇宙定数問題である。本研究では、数論幾何と呼ばれる数学の一分野の知見を物理に持ち込み、この問題の超弦理論における解決策を提案する。