hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本語教育のためのアジア諸言語の対訳作文データの収集とコーパスの構築

2)日本語作文における誤用の分析と,誤用発生の理由についての研究3)母語・母文化の違いによる論理展開の違いの比較4)作文添削の方法論の研究などさまざまな方面での研究を組織・運営し,その研究成果を公表していくということも目的としている.本年度は,まず2000年8月に,アジア7か国800名分のデータを収めた「日本語学習者による日本語作文と,その母語訳との対訳データベースver.1(試用版)」をCD-Rの形で公開,日本語・日本語教育の研究者に配布し,同時にデータの拡充も進めた.その後2000年12月には,配布した試用版データベースに基づく国際シンポジウムを国立国語研究所内にて開催した.このシンポジウムでは,日本語と他の言語との対照言語学的研究のほか,言語行動や論理展開の違いに関する研究,実際の作文指導に対する応用研究などが発表され,このデータベースがさまざまな用途に使用できることが実際に示された.さらに2001年3月には,アジア10か国1100名分のデータを収めた「日本語学習者による日本語作文と,その母語訳との対訳データベースver.2(正式公開版)」をCD-ROMの形で1000枚作成し,配布をおこなう予定である.また今後は,このデータベースに基づく応用研究を進めていくとともに,欧米語版のデータベース・音声版の対照データベースの作成に着手することを計画している.
焼酎粕きのこ廃培地からの高付加価値有用物質の回収による家畜飼料添加剤の開発

各種きのこ栽培に焼酎粕をもちい、それらの廃培地に抗酸化作用、加水分解酵素活性が高いものを見いだした。酵素活性は、標準培地と比較すると焼酎粕を含む培地で高い活性を示す傾向が認められた。廃培地から酵素製剤を得て、それらで飼料となる3種の材料を処理するとNDF含量が低下し飼料の有効性を高める可能性が示された。本研究では、きのこ廃培地の家畜飼料としての利用向上および乳用牛の大きな問題である乳房炎防除技術を確立することを目的にしている。本年度は、乳房炎抑制効果が高いとされる抗酸化作用(SOD)物質を焼酎粕培地および標準培地で栽培したシイタケ、エリンギ、ヤマブシタケ子実体で定量した。また、これらのきのこの中でSOD活性の高かったものについては、培養細胞を用いて、抗炎症作用も同時に調査した。その結果、シイタケ、エリンギについては、両培地ともにSOD値に差は見られなかったが、ヤマブシタケについては顕著な差が見られた。特に焼酎粕培地で栽培したヤマブシタケのSOD値は、標準培地のものと比較して5倍程度高かった。また抗炎症作用は、きのこ子実体で強く、廃培地で弱かったが、廃培地にも抗炎症成分が含まれていることが明らかになった。培地材料そのものには、抗炎症作用は認められなかったことから、きのこ菌糸により、抗炎症成分がつくられたものと考えられた。その他の抗酸化酵素や作用についてもシイタケ、ヤマブシタケの子実体、培地を用いて測定した。カタラーゼ活性は両きのこの場合、子実体では認められるが廃培地には認められなかった。しかし、ヤマブシタケでは標準培地栽培のものが焼酎粕培地栽培のものより4-5倍高いのに対し、シイタケでは焼酎粕を含む培地で2倍の活性を示した。またグルタチオンペルオキシダーゼは子実体、廃培地ともに活性は認められるが弱く、これが他の培地や子実体で強いものが存在するかどうかさらに種菌、培地材料を変えて検討する必要がある。ラジカル消去活性はDPPHを用いて測定した。シイタケにおいては、培養中に培地の活性は著しく減少するが2次発生後の培地において著しい活性の上昇が認められ焼酎粕を含む培地が標準培地より高い活性を示した。シイタケ廃培地は1次、2次、3次発生培地抽出液を用いてセルラーゼ、アミラーゼ、キシラナーゼを含むヘミセルラーゼ活性、プロテアーゼなどの酵素活性を10種類のAZCL-基質を用いて測定した。その結果1次発生培地では酵素活性は弱く2次、3次発生の廃培地の順に酵素活性は上昇した。3次発生培地において強い酵素活性は、キシラナーゼ、セルラーゼであり、β-マンナナーゼ、アラビナナーゼ、ガラクタナーゼ、ラムノガラクチュロナーゼがそれらに続いた。しかしプロテアーゼ、アミラーゼ活性はほとんど認められなかった。ペクチナーゼについてはソモジネルソン法で測定し、3次発生後廃培地にのみ活性を認めた。各種グリコシダーゼ活性についても9種類のPNP基質を用いて測定した。活性の認められたものでも発生前培地、1次廃培地では非常に低い活性しか認められず、2、3次の廃培地で次第に増加した。3次発生の廃培地のグリコシダーゼ活性は強い順にβ-グルコシダーゼ、β-ヘキソサミニダーゼ、β-マンノシダーゼ、α-マンノシダーゼ、α-グルコシダーゼ、β-キシロシダーゼでありラムノガラクチュロナーゼ活性はほとんど認められなかった。リグニン等を分解するラッカーゼ活性については、2,6-dimethoxyphenolを用いて酵素活性を測定した。シイタケ培地では1-3次発生後の培地においても活性は子実体より弱く、ヤマブシタケにおいても子実体より弱いが、ヤマブシタケ、シイタケの培地活性はほぼ同じ強さであった。培地を酵素剤として用いるにはどういうものが良いかあるいは組み合わせで向上するものか検討の必要がある。きのこの種類、品種によっては人工栽培においても焼酎粕だけでなく、おが屑を分解し栄養源として活用するものもあり、(廃)培地に含まれるきのこ由来の有用成分はきのこの種類、品種により異なる。本研究では昨年度に引き続き、ヒラタケの栽培を試み、子実体および廃培地の有用成分の分析を行った。具体的には、リグニン、セルロース、ヘミセルロースなどの分解酵素活性と抗酸化作用を測定した。また家畜の飼料として用いられるイタリアンライグラス、稲わら、イモズルにシイタケ廃培地、ヤマブシタケ廃培地から調製した酵素製剤を作用させ、その後のNDF量を定量した。NDFは2M TFAで加水分解後、ABEE化し、糖組成をHPLCで定量した。またセルロースに由来するグルコースは硫酸分解後定量した。ヒラタケ培地ではヤマブシタケ培地と比較するとAZCL-多糖基質の分解は、α-アミラーゼ、アラビナナーゼ活性が極めて高いが、セルラーゼ、β-マンナナーゼ活性は低かった。他の多糖類分解酵素活性は両廃培地ではそれほど差が認められなかった。

ヒラタケ子実体においてはほとんどの多糖類分解活性は弱く、廃培地とそれほど差が認められないものはCM Caseのみであった。またPNP-基質をもちいたグリコシダーゼ活性を測定した結果ではいずれも子実体では弱く、廃培地と同程度から半分程度の活性をもつものはβ-グルコシダーゼとβ-ヘキソサミニダーゼのみであった。家畜飼料に対し廃培地製剤を作用させた結果では、NDFの減少がいずれの飼料においても認められヤマブシタケ製剤での減少がシイタケ3次培地を用いた結果より著しいことが認められた。糖の分析結果からはNDF中のセルロース、ヘミセルロースの減少が顕著であった。
生活支援体制整備事業における生活支援コーディネーターと協議体のあり方に関する研究

本研究は生活支援コーディネーターと協議体の展開方法を明らかにすることを目的とする。A市は海と山に囲まれ、島もあり、市内でも多様な地域特性がある。特に島はUターン者が地域づくりを支えているが、高齢化率も高くなり産業も衰退している。A市の地域づくりの特徴は、県が市を支援し、市の直営の地域包括支援センターと市社協の生活支援コーディネーターが協働しながら地域づくりを進めている点である。今回は地域特性の異なる3地区を視察した。A地区は山間部の集落で、配食サービス事業を立ち上げテスト運営をしていた。買い物が不便で、もともと高齢者の昼食の配食ニーズは高かった。住民自身が地域支えあいを学ぶ中で、地元の豊富な食材と住民のつぶやき、住民力を勘案し配食事業を立ち上げた。今後事業を本格運用したら、依頼数も増え食材の調達、低コストの維持など、現在のような満足度が保てるか不安であるとのことであった。B地区は市のほぼ中心部に位置している、高齢者施設や病院などが近接する地域にある地域活動拠点を訪問した。この地域活動拠点を発掘したのは住民であった。活用されていなかった医師用住宅を見つけ、地域住民が集える場所として市に活用のための働きかけを行うなど再活用の提案をし、現在高齢者の集い場となっている。課題としてあげられたのは、まだ認知度が低く活動拠点を確保したものの、高齢者の集い場の機能が中心なので、今後は子どもも集える場所にしていきたいということであった。空き家の活用などが課題となっているが、再利用によるメリットの広報が重要であることがわかった。C地区ではUターン者が中心となり地域づくりを行っていた。もともと協力し合わなければ暮らせない地域特性だが、都市ルールや考え方を持ち込んだことがきっかけで、協議体が停滞していた。地域の伝統や文化を無視するは地域づくりは停滞することが明らかになった。研究が遅れている理由は、調査対象機関の行政等の人事異動など研究計画立案の時点から状況の変化等がある。今後は新しい担当者と密に連絡調整を行いながら、遅れを取り戻していきたい。2019度は生活支援コーディネーターや関係者(行政や住民)にインタビューを行い、生活支援コーディネーターと協議体についての理解の程度や現状での役割、あるべき姿や抱えている不安、現状での課題などについて明らかにする。また抱えている課題への解決方法を調査しながら、生活支援体制整備事業が地域包括ケアシステムにおける地域づくりを進める上で有用な解決方法となるための要因を見出していきたい。同じ市町村であっても地域特性に違いがあるため、その地域特性が地域づくりが前に進まないことの理由に挙げられることもある。しかしながら、地域づくりはどの地域においても喫緊の課題であるため、多様な地域特性があっても、地域づくりの共通基盤や地域づくりにおける生活支援コーディネーターの役割や機能などについて分析する予定である。行政担当者や生活支援コーディネーターの交代などの問題が見られる地域もあるので、現場の負担を十分に勘案しながら調査を進めていきたいと考えている。

同じ市町村であっても地域特性に違いがあるため、その地域特性が地域づくりが前に進まないことの理由に挙げられることもある。しかしながら、地域づくりはどの地域においても喫緊の課題であるため、多様な地域特性があっても、地域づくりの共通基盤や地域づくりにおける生活支援コーディネーターの役割や機能などについて分析する予定である。行政担当者や生活支援コーディネーターの交代などの問題が見られる地域もあるので、現場の負担を十分に勘案しながら調査を進めていきたいと考えている。昨年度は本務多忙であったことや調査対象地域の諸事情によって調査が延期になっていた。今年度は予定していた調査計画を遂行する予定である。また研究会の開催し様々な実践者や研究者から知見を得ながら研究を進める予定である。調査に必要な備品や旅費、研究会の開催に際して出席者の旅費等支出する予定である。
感染症数理モデルの基本再生産数に関する大域漸近安定理論

Nonlinear incidenceratesと遅れを持つSIRS感染症モデルのLyapunov関数法や単調法による大域漸近安定性解析での最近の感染症数理モデルの基本再生産数に関する大域漸近安定性理論の研究をベースに、それらをさらに発展させ、permanenceや、endemic平衡解の存在性証明などの解析手法も含めた、グループSIRS感染症モデルや、patch structureを持つグループSIS感染症モデル、HIVなどのヴィールス感染症モデル、および、関連するLotka-Volterra方程式系への大域漸近安定性理論に多くの研究成果を得ることができた。次年度では、これまでの成果を、更に発展させ、まず、コンピュータvirusモデルへの応用として、nonresident computer virus modelの大域漸近安定性理論に、Lyapunov関数法や単調法による両面からその解析に取り組み、最初の成果として、graded curerateとincomplete recovery rate付きのSIRSモデルの完全解析に成功した([6])。特に、SIRSモデルのこれまでのLyapunov関数法をさらに発展させた、nonresident computer virus modelの、本格的論文がMMASに受理され([5])、単調法による部分は、AMSCに受理され([4])、成果にすることができた。初年度では、時間遅れをもつSIR感染症モデルの安定性解析のこれまでの研究をベースに、感染症数理モデルの基本再生産数に関する大域漸近安定性理論の発展、特に、Lyapunov関数法や単調法による、SIRS感染症モデルや、グループモデルへの応用、並びに、これらの離散モデルへの応用を目指し、多くの成果をあげることが出来た。まず、lytic and nonlyticモデルの大域漸近安定性を完全解決し、共著者の一人のスペインのBCAM研究所在所中に所長の薦めで、スペイン応用数学会の雑誌SeMAに投稿し、掲載された([8])。ついで、Beretta and Breda (2011)が提案した、SEIR感染症モデルの、部分解決ではあるが、単調法の応用に成功し、ノートとしてまとめ、DCDS-Bに掲載された([7])。一方、グループ感染症モデルへの応用として、当時提案された、n patchモデルの実用的解析法をヒントに、それを含むグループモデルでの、直接グラフ理論を使わない,リヤプノフ汎関数法での大域漸近安定性理論を確立した([4])。この結果は、他の関連するグループモデルへの応用が期待でき、その一つとして、グループSIRS感染症モデルの論文が、NA RWAに掲載された([6])。その他、遅れがない連続感染症モデルの大域漸近安定性と対応する性質を持つ離散化モデルとして、後退オイラー法があり、具体的にSEISモデルやSIRSモデルに応用した論文がJDEAとIJBに相次いで受理された([5]と[3])。また、遅れ付きSIRSモデルタイプのコンピュータvirusモデルへの応用([2])と、平衡点が3個もあるviralinfectionモデルの大域漸近安定性の成果で、特に、permanence証明に新しい手法を開発し、AMCにより受理された([1])。最終年度では、感染症数理モデルの基本再生産数に関する大域漸近安定性理論を、グループモデルへの応用を中心に、Lyapunov関数法だけでなく、単調法も応用することにより、以下の多くの研究成果をあげることが出来た。Lyapunov関数法をグループモデルへ応用し([1,2,5,6])、Patch structureを持つLotka-Volterra方程式系に対する、グループSISモデルと同値になる条件を導出し、新しいタイプの大域漸近安定条件を得た([1])。Cure rateやrelapse項などのパラメーターを持つ、1次元版SIRSモデルの解析結果を、遅れと非線形接触項を持つグループSIRS感染症モデルの大域漸近安定性理論に拡張し([2])、Patchstructureを持つグループSISモデルの大域漸近安定性を完全解析し([5])、グループ感染症のendemic平衡点の存在性とpermanenceの証明を、グループ感染症モデルの基本再生産数に直接関係するように、主要項の線形化方程式の係数行列の絶対値最大の固有値に対応する正の固有ベクトルが関係する証明法を実践した([2,5])。Cure rateを持つHIV pathogenesisモデルに対する大域漸近安定性条件を、単調法により大幅に改良し([3])、単調法による、グループSIRS感染症モデルへの応用に成功した([7])。さらに、中田行彦博士の主導で、東京理科大学の数学の紀要50号記念号に、最近までのSIRSモデルに関する諸研究のsurvey articleを投稿し受理された([4])。数理生物学初年度は、まず、これまでの研究を論文として成果に残すため、努力した。その結果、lytic and nonlytic modelや、離散モデルでの成果に繋がった。一方、新しいモデルにもチャレンジし、最近発表されたばかりのSEIS感染症モデルやコンピュータ・virusモデルでの、部分解決にも敢えて取り組み、成果に残せたことは大きい。

中国・天津工科大学のDR. Huaixing Li講師との共同研究も進み、最大の成果は、グループ感染症モデルや、viral infectionモデルなどで、大域漸近安定性の理論の、実用的な成果を得たことに尽きる。これにより、来年度の関連モデルへの応用による成果が期待できる。今回、釜山以外予定した他の海外出張が都合で中止となり、急遽、ポルトガル・リスボン大に出張し、Teresa Faria准教授との効果的研究が出来、共同研究ができた点は大きい(現在も進行中)。また、感染症モデルの大域漸近解析理論と他のモデルとの関連性にも気づかせて頂いた。今後の研究に役立つと考える。25年度は、今回確立したグループ感染症モデルのSVIR感染症モデルなどの関連モデルや、nonresidentコンピュータ・virusモデルなど、新しいモデルへの、大域漸近安定性理論の応用、また、permanenceでの正の下界を具体的に求める理論や離散モデルなどへの応用を求めたい。また、」感染症モデルの大域漸近安定理論を他の生物モデルへの応用も考えたい。例えば、ポルトガル・リスボン大のTeresa Faria准教授との、feedback controlsモデルでの共同研究など。26年度はこれらの研究の進展度合いにより、遣り残した部分や、さらに、新しく発展し得る研究テーマに積極的に挑みたい。次年度研究費の使用計画として、情報収集や共同研究での海外出張として、ハンガリー・セゲド大学のGergely Rost教授や中田行彦リサーチ・アソシエイトや、イタリア・ナポリ大学のEleonola Messina教授やGiuseppe Izzo講師などとの共同研究での1・2週間の海外出張を予定している。
ストレス老化シグナルによる解糖系酵素分子制御の誘導する癌化バリアー形成の解明

細胞がストレス老化を回避し癌化するのは、解糖系亢進(ワールブルグ効果)が原因、という仮説を我々は提唱し、その検証を解糖系酵素PGAMを中心に進めた。結果、1PGAMの癌遺伝子Mdm2によるユビキチン化制御(Mikawa他JCB 2014)、2卵巣がん細胞で転写因子HNF-1βの解糖系代謝制御(Okamoto他, Molecu Carci 2013)、3マウス個体でPGAMによるミトコンドリア抑制効果(Okuda他、PLOSONE 2013)、4PGAM新規結合分子のPGAMアセチル化制御(Tsusaka他、現在論文投稿中)、5PGAM-TGMEFでの癌化効果を国際雑誌報告した。「ストレス老化」という新しい概念の提起とともに、「癌化とはストレス老化という生体バリアーの破壊・回避の結果である」という仮説が生まれつつある。我々は、長寿遺伝子として解糖系酵素ホスホグリセリン酸ムターゼPGMの単離を端緒に、「癌でのストレス老化シグナルの減弱は、解糖系亢進(ワールブルグ効果)が原因ではないか」という仮説の着想に辿り着き、その検証を培養細胞、および個体(マウス)レベルで証明することを目標として本計画をスタートした。まず培養細胞においては、ストレスにより、PGMタンパクが減少しユビキチン化を受けることを確認し、その分子機序として、Pak1キナーゼやユビキチンリガーゼによる分解を確認した。興味深いことに、PGMのリン酸化状態が、タンパク間結合効率に大きく影響し、ユビキチン化効率を決定していることも判明した。上記の結果は、培養細胞老化での解糖系代謝のユビキチン化制御による新規分子機構の発見であり、最大の成果と言える。次年度以降に、論文としてまとめて、発表を目指す。次に、個体レベルでは、全身発現型PGMトランスジェニックマウス(PGM-TGマウス)の確立を目指した。PGM-TGマウスのF1、F2以降のファンダーに対して、ゲノムDNA-PCR法、ウェスターンブロット法の両者により、ほぼ全組織・内臓でのPGM強発現を確認した。これらマウスにおける病理組織検討、ストレスモデル、負荷試験モデルなどの実験を現在進行中である。培養細胞で観察したように、PGM発現による抗酸化ストレス効果・長寿効果がマウスモデルでも観察できるかどうか、興味の対象となる。近年、基礎老化研究では、「ストレス老化(若い細胞も酸化ストレス、DNA障害、発癌ストレスなど様々なストレスにより老化する)」が注目されている。最近、「ストレス老化は癌遺伝子変異のある細胞の悪性化を防ぐ生体防御バリアーである」という意外な事実が判明した(Collado M他Nature 05)。代表近藤は一貫して、「解糖系代謝による老化・寿命制御」を提唱し、長寿遺伝子として解糖系酵素そのものを世界初報告した(近藤他Can Res 05)。我々は2001年頃より、「解糖系代謝がストレス老化シグナルに拮抗し、生体防御防御バリアーとなる」という仮説提唱してきた。中でも、解糖系酵素ホスホグリセリン酸ムターゼPGAMに注目している。PGAMは、近藤が長寿遺伝子として報告した(近藤他Can Res 05,近藤他ARS 07)。PGAM失活により早期老化誘導される一方、PGAM強制発現によりストレス細胞老化抑制され、さらに解糖系代謝全体が亢進し、細胞癌化へ暴走してしまう。この解糖系亢進の代謝特性は、古くよりワールブルグ効果の名で、癌細胞でよく知られた事実である。よって、PGAMは細胞の老化・癌化に密接に関与し、PGAM活性の厳密制御が「老化恒常性」維持に重要であると推測される。しかし、PGAMの上流(分子制御)や下流(生物学的効果)機構は謎のままだった。我々は本計画で、PGAMの分子制御機構解明に取り組み、その成果として、癌遺伝子Mdm2によるPGAMユビキチン化を発見し、最近論文報告した(三河他J Cell Biol. 2014)。本成果は、以下の点で、世界的にもユニークかつ重要な報告となった。世界で初めてがん遺伝子Mdm2による解糖系代謝制御の分子機構を解明した点、Mdm2はがん遺伝子であると同時に、PGAM制御を通じてがん抑制遺伝子でもあることを解明した点、PGAMのユビキチン化が解糖系代謝全体の制御において重要な原因の一端を解明した点、などである。

まず培養細胞においては、ストレスにより、PGMタンパクが減少しユビキチン化を受けることを確認し、その分子機序として、Pak1キナーゼやユビキチンリガーゼによる分解を確認した。興味深いことに、PGMのリン酸化状態が、タンパク間結合効率に大きく影響し、ユビキチン化効率を決定していることも判明した。上記の結果は、培養細胞老化での解糖系代謝のユビキチン化制御による新規分子機構の発見であり、最大の成果と言える。さらに、我々は試験管内ユビキチン化にも成功した。興味深いことに、PGMのユビキチン化を阻害すると腫瘍形成促進に働くことを確認した。以上の結果は、現在論文投稿中である。次に、個体レベルでは、全身発現型PGMトランスジェニックマウス(PGMーTGマウス)の確立を目指した。PGMーTGマウスのF1、F2以降のファンダーに対して、ゲノムDNAーPCR法、ウェスターンブロット法の両者により、ほぼ全組織・内臓でのPGM強発現を確認した。これらマウスにおける病理組織検討、ストレスモデル、負荷試験モデルなどの実験を現在進行中である。上述のように、平成23年度の最大の成果として、PGMユビキチン化分子機構の解明に成功し、その論文準備段階に入っており、計画当初目的に沿う形で、順調である。マウスモデルに関しては、PGM-TGマウスが完成したばかりであり、その解析を急ぐ必要がある。25年度が最終年度であるため、記入しない。上述のように、平成24年度の最大の成果として、PGMユビキチン化分子機構の解明に成功し、その論文投稿中であり、計画当初目的に沿う形で、順調である。マウスモデルに関しては、PGM-TGマウスが完成し、その解析中である。PGMのユビキチン化分子機構の解明により、創薬など臨床応用の可能性も出てきた。PGMがどのような加齢性疾患と関連するかの解明が今後重要であり、その鍵を握るのが、マウスモデルである。上述のPGM-TGマウスや他のモデルマウスを駆使して、早期に、その関連疾患を絞込み、その臨床応用への道筋確立を目指したいと思う。
脂質シグナリングによる痛みの記憶化:エピジェネティクス制御機構の解明

本研究課題は、神経損傷に起因する神経因性疼痛の発症機序を担うリゾホスファチジン酸受容体(LPA_1)シグナリングを軸とし、(1)有髄A線維の機能亢進と(2)脱髄現象、および(3)無髄C線維の機能消失の分子基盤について、エピジェネティクスの観点から解明することを目的とする。当該年度では、第一に、LPA処置後の脊髄後根神経節において発現増加し、A線維の機能亢進に関与する電位依存性カルシウムチャネルα2δ-1サブユニットについて、その遺伝子プロモーター領域におけるヒストンアセチル化をスキャニング解析した。その結果、LPA処置によりヒストンアセチル化の増加を示す、複数の領域を同定した。第二に、LPA処置後の脊髄後根において、ミエリン関連遺伝子群の転写抑制因子であるc-Junの遺伝子発現が、長期的に増加することを見出した。さらに、LPA処置後のc-Jun遺伝子プロモーターでは、ヒストンアセチル化の増加傾向が認められた。第三に、C線維の機能消失の分子基盤として、神経損傷後では転写抑制因子NRSF/RESTの発現が増加し、ヒストン脱アセチル化を介するC線維遺伝子群(Na_v1.8,MOP,K_v4.3)の遺伝子サイレンシングが生じる(Uchida et al., Neuroscience,166,1-4,2010;Uchida et al., J Neurosci., 30,4806-4814,2010)という知見を踏まえ、NRSF発現増加がLPA_1受容体非依存的であること、およびC線維遺伝子群の発現低下とC線維の機能消失(知覚鈍麻とモルヒネ抵抗性)に対してHDAC阻害薬が抑制効果を示すことを明らかにした。本研究結果は、神経因性疼痛の分子基盤を担う、LPA_1受容体依存的・非依存的なエピジェネティクス機構を解明するとともに、エピジェネティクス治療法の有用性を見出した点において大変意義深い。
チュウゴクイチイ集団の遺伝的多様性及び人為的撹乱に対する反応に関する研究

イチイ属のマイレイチイ(Taxus chinensis var. mairei)は中国固有で、最も分布域が広いイチイである。しかし抗がん剤であるタキソール成分を持つことから、過去数十年にわたって乱伐され、集団の縮小が続いており、現在では稀少種となっている。この稀少種を保護するために中国政府は1999年に最も保護の必要な種に指定し、中国南部にいくつかの保護林の設定を行った。これらの保護林をどのように将来に渡って保全していくか、また人為的な影響はどれほどかを調査し、遺伝的な多様性を考慮した保全策を講じる必要がある。分布域広範から28集団、合計609個体の材料を収集した。人為的な影響を評価するために、収集した集団を人為の影響の程度により3つのグループに分けた。集団内の遺伝的多様性や集団間の遺伝的な違いを評価するために、核SSR、mtDNA及び葉緑体DNAの塩基配列データを用いて全サンプルの分析を行った。核SSRでの集団間の遺伝的分化係数は0.158で、特定の集団ではヘテロ接合型個体が極端に少なくなっており、ハーディーワインベルグ集団から有意にずれていた。集団内で高い近親交配が行われていることも示唆された。明瞭な地理的な遺伝構造は、保護林の中心部分にある集団のみで検出された。葉緑体DNA及びミトコンドリアDNAの塩基配列結果から、集団間の遺伝的分化係数はそれぞれ0,209、0.234であった。3グループの集団の解析から、遺伝的多様性は3グループ間で有意に異なっていた。人為の影響が大きくなるほど、遺伝的多様性は高くなっていた。これは人為的に複数の集団から持ち込まれたのが原因と考えられた。また人為の影響の大きいグループ内の集団間での遺伝的分化は低く、人為的に種子を移動された結果であると考えられた。しかし葉緑体DNAの多様性は人為の影響がある集団では高くなく、保護林の中心部分の集団が高かった。これは保護林の中心部分が人為的な影響を受けておらず、保護するに十分な遺伝的多様性を保持していることを示している。全て予定通りに進捗した。当所の予定通りの研究が終了したため、今後については特に予定はない。希少樹種であるチュウゴクイチイの適切な遺伝的保全を行うために、集団遺伝学的研究を行った。分布域広範から22集団を収集した。これらは人為的影響の観点から3つのグループ、天然林地域、天然林周辺地域、人里地域に分かることができた。収集した材料について核DNA、ミトコンドリアDNA、葉緑体DNAの3つのゲノムについて分析を行った。核は14遺伝子座のマイクロサテライトマーカーを用いた結果、集団間の遺伝子分化係数はF_<ST>=0.183と高い分化を示した。また近交係数であるF_<lS>=0.342と高く、近親交配が進んでいるような結果であった。ミトコンドリアDNAでは1領域を解析し、F_<ST>は0.659であった。葉緑体DNAは4領域を解析し、7つのハプロタイプが検出され、F_<ST>は0.693であった。人里集団は人為的な影響が大きく、核DNAの解析の結果、遺伝的多様性は3つのグループ間では大きな違いはなかったが、グループ内の集団間の遺伝子分化係数は天然林地域で0.290、天然林周辺地域で0.180、人里地域で0.064という値をとり、人里集団では人為的攪乱が起こっているために遺伝子分化係数が低い値をとっていることが示唆された。また葉緑体DNAでは天然林地域で7つのハプロタイプ、天然林周辺地域では4つ、人里地域では2つが検出された。これは人里地域ではコモンなハプロタイプが拡がっていることを示しており、人為の影響が大きいことを示している。またミトコンドリアDNAでは検出されたハプロタイプが少なかったせいか、明瞭な地理的傾向は検出されなかった。

葉緑体DNA及びミトコンドリアDNAの塩基配列結果から、集団間の遺伝的分化係数はそれぞれ0,209、0.234であった。3グループの集団の解析から、遺伝的多様性は3グループ間で有意に異なっていた。人為の影響が大きくなるほど、遺伝的多様性は高くなっていた。これは人為的に複数の集団から持ち込まれたのが原因と考えられた。また人為の影響の大きいグループ内の集団間での遺伝的分化は低く、人為的に種子を移動された結果であると考えられた。しかし葉緑体DNAの多様性は人為の影響がある集団では高くなく、保護林の中心部分の集団が高かった。これは保護林の中心部分が人為的な影響を受けておらず、保護するに十分な遺伝的多様性を保持していることを示している。予定通り順調に進捗している。全て予定通りに進捗した。今後も予定通りに材料の収集、分析、データ解析を進め、保全のためのガイドラインを作成する。当所の予定通りの研究が終了したため、今後については特に予定はない。
細胞発振現象と集団発振のモーダルシフト

1.ネットワーク病態モデルにおけるGABAシナプス関与:脳波や行動の異常を示したGAD67ヘテロの母体ストレスモデルのGABA作動性自発性/誘発性シナプス後電流のモーダルシフトを確認した。2.Cl-ホメオダイナミクス関連分子の細胞発振・集団発振への関与:WNK3-KOマウス抑制性シナプス活動頻度が上昇し興奮性シナプス活動頻度は逆に減少していた。taurine transporter-KOでは興奮性/抑制性シナプス後電流双方の振幅が低下していた。3.Angeleman症候群モデルマウスフェノタイプにおける細胞内Cl-制御の関与:海馬で持続GABA電流の減少、NKCC1の亢進が示唆され、ブメタミドの痙攣閾値減少に関与した可能性がある。4.Cl-ホメオダイナミクス関連分子変異マウスの振動現象解析:疑似リン酸化KCC2変異マウスではCl-排出能が低下し痙攣重積を起こした。5.神経細胞発振がネットワーク病態へモーダルシフトする機序のモデル化:Kv2.1突然変異体では、神経連続発火活動を抑制するにもかかわらず発振現象へのモーダルシフトを誘起する。数理的神経回路モデルで示唆された仮説に基づく実証実験を細胞レベルで電気生理学的に行ない、数理モデルの妥当性を検討した。6.静磁場刺激が大脳皮質神経回路機能に与える影響:大脳皮質スライスに30分間の284 mTないし110-190 mT静磁場刺激を行い、コンダクタンスの増加を証明した。また、生体頭部への同程度の静磁場刺激でも脳波周波数変化を確認した。7.ネットワーク病態におけるグリアの関与の検討:難治てんかん症例で発見された変異遺伝子のモデル動物を用いてwideband EEGを記録した。また、てんかんモデルでGABA含有アストロサイトが海馬・大脳新皮質で経時的に増減することを発見した。脳波周波数成分におけるGABAシナプス関与の解析、ネットワーク病態における遺伝子変異モデルの検討、Cl-ホメオダイナミクス関連分子の細胞発振・集団発振への関与の検討は交付申請書に記載した「研究の目的」どおりに達成した。神経細胞間同期現象に関わるアストロサイトの検討ではアストロサイトのGABA含有増加を発見し、ターゲットを絞れた。また、細胞外タウリンと[Ca2+]i振動では新たに協力者が加わり、ダイナミッククランプ法でアプローチする道筋ができた。その他の研究項目も順調にデータの蓄積が進んでおり、最終年度までに当初目的を達成するめどが立っている。1.ネットワーク病態におけるGABAシナプス関与:GAD67ヘテロの母体ストレスモデルの自発性/誘発性シナプス後電流の解析と行動解析をさらに進め、エピジェネティックな要因をDNAメチル化を中心に解析し、行動や脳波のフェノタイプとの因果関係をGABAシナプス変化の観点で検討する。2.Cl-ホメオダイナミクス関連分子の細胞発振・集団発振への関与:taurine transporter-KOとWNK3-KOマウスの興奮性・発振性のモーダルシフトの原因として、イオンチャネルや輸送体のリン酸化状態を解析する。3.Angeleman症候群モデルマウスとiPS細胞による検討:モデルマウスにおけるKCC2とNKCC1の発現変化、患者iPS細胞も樹立して解析する。4.KCC2と発振モーダルシフトの因果解析:リン酸化部位変異KCC2発現マウスニューロンの発火リズムのモーダルシフトや、視床下部の性周期におけるKCC2の関与を証明する。5.神経細胞発振からネットワーク病態へのモーダルシフトのモデル化:変異Kv2.1発現マウスをCRISPR /Cas9システムで作出することにより、数理的神経回路モデルで示唆された仮説を細胞レベルで電気生理学的に実証し、数理モデルの妥当性を検討する。6.静磁場刺激が大脳皮質神経回路機能に与える影響の解析:大脳皮質スライスに静磁場刺激を行うと、細胞膜興奮性が低下することを見出したので、原因分子を同定する。7.ネットワーク病態としてのてんかんの分子・細胞・生理学的検討:けいれん発作モデルにおいてastrocyteのCl-ホメオスタシスを任意に変化させ、発振状態のモーダルシフトを観察し、GABAシナプスアストロサイトのてんかんへの関与を証明する。また、難治てんかん症例で発見された変異遺伝子のモデル動物や発現細胞系を用い、原因分子を探索する。1.胎仔細胞の膜電流振動と細胞内Ca2+振動の探索:皮質板細胞にGABAあるいはタウリンを投与して惹起される膜電流振動の周波数と振幅をフーリエ変換で解析した結果、タウリンはGABAより有意に大きな振幅を惹起した。また、GABAは皮質板に多くタウリンはサブプレートに多く、取り込み阻害剤の結果から、各々の部位でのCa2+振動の主要な内因性アゴニストは各々GABAとタウリンであると考えられた。GCaMPを子宮内電気穿孔法で発生細胞に導入しCa2+振動を記録できたので、移動過程の膜電流振動やCa2+振動の変化と両者の相関を解析する手法を確立できた。2.新規振動現象の探索にむけたネットワーク病態モデルの適切性の検討:脳波でdiffusespike and waveを示すてんかん性脳症患者のKv2.1の2種のde novo変異をマウス神経細胞に導入したところ、どちらも連続発火が強く阻害され、細胞レベルでの連続発火抑制がむしろ回路レベルでの同期性増加につながると考えられた。

taurine transporter-KOマウスでは発火特性、自発性シナプス後電流の頻度、WNK3のKOマウスでは連続性、WNKによるKCC2のリン酸化部位変異マウスでは胎生期の呼吸リズムなど、いずれも振動現象に変化がみられた。Angeleman症候群モデルでは、小脳でKCC2蛋白が増加し海馬では正常であり、小脳での発火パターン異常との関連が示唆された。3.γ振動発生機構におけるparvalbumin陽性GABA細胞の役割の解析:このモデルでは痙攣発作は見られなかったが、場所学習記憶保持が変化しており、γ振動変化の可能性が示唆された。さらに、γ振動発生に関わる可能性のあるGABAシナプス随伴糖鎖α-dystroglycanの糖転移酵素fukutin遺伝子のメチル化が脳全域で亢進していることを確認した。本年度の成果として、学会での公開や論文発表もできている。27年度計画としては、大部分を実行でき、ほぼ予定通りの目的を達成できた。加えて、細胞レベルでの連続発火抑制がむしろ回路レベルでの同期性増加につながるといった、予想に反した所見を得ることが出来た。今後、B班との連携研究を開始するが、これにより、神経細胞発振がネットワーク病態へモーダルシフトする機序に関するモデル化の良い案件が得られたと考えている。また、胎仔GAD67ヘテロ欠損母体ストレスモデルの網羅的DNAメチル化解析では、α-dystroglycanのo-マンノース型糖転移酵素fukutinの遺伝子のメチル化が脳全域で亢進していることを見出した。すなわち、ネットワーク病態としての行動やてんかん原性を評価する良いモデルとなる。また、α-dystroglycanはGABAシナプスに特異的に集積する細胞外糖鎖で、シナプス可塑性との関連が示されている。したがって、このモデルにおけるGABA作動性シナプス後電流や脳波等を解析することで、γ振動異常に関わる因子を探索することが出来る。今後さらにこれを発展させ、γ振動やその他の振動現象における細胞外糖鎖の役割といった新しい研究方向性につなげることが出来るので、新規発振現象の探索につながる。1.γ振動発生機構に関わるGABA細胞シナプスの機能解析:α-dystroglycanのo-マンノース型糖転移酵素遺伝子fukutinのメチル化亢進が示唆されたモデルにおいて、PV陽性細胞減少に伴うperineuronal netsの減少とα-dystroglycan細胞外糖鎖の減少を確認し、GABAシナプス細胞外糖鎖の異常が示唆された。スライスパッチクランプではGABA作動性微小シナプス後電流の頻度減少を確認した。脳波の周波数成分ではγ領域を含め正常と差がある傾向があり、薬物誘発けいれんに伴った周波数成分のモーダルシフトにも差がある傾向を示した。2.神経細胞間同期現象に関わるGABA細胞シナプスにおけるCl-バッファリングの検討:GABA細胞選択的tdTomato発現マウスに薬物けいれん誘発後、脳スライス標本を作製し、GABA細胞(tdTomato)周囲のFluo-4 AMで染色されたアストロサイトから細胞内Ca2+振動を記録し、シャム群と比較した。
アジアとヨーロッパの国家間和解を比較研究し地域統合と二国間和解の相関性を検証する

本年度の主な研究活動は5月に英国・Palgrave Macmillan社より出版された「ヨーロッパおよびアジアにおける敵対国間の和解(Reconciling Enemy States in Europe and Asia)」を初めて単著で執筆したことである。本著書の出版は知的忍耐力と経済援助を必要とする長期に渡る困難な作業であった。出版直後に、播国連事務総長が研究トピックに個人的関心があるということで、5月に東京における個人的な会合に招待された。事務総長からは全面的な支援の約束と積極的に市民社会と関わりながらテーマの研究を続けて行くよう奨励を受けた。以降、自身の論考を大手新聞記事で発表し、世界各地で出版記念イベントを開催し、大学にて講義を実施した。6月にはジュネーブにて最初の出版記念イベントを開催した。7月に開催したソウルでの二回目の出版イベントは自身で主催し、教授、外交官、ジャーナリストのみならず、主婦、高校生、会社員、そして同僚が東京から応援に駆けつけてくれた。11月12日に慶應義塾大学において、ポーランド・ドイツ間、および韓国・日本間の和解についての講義依頼があったが、10月31日の採用期間終了までに韓国へ帰国しなければいけなかったので、日本への航空券を自費で購入し会議に参加した。会議では慶應大学の学生と自身の研究成果を分かち合い、議論を行い、現在でもメールやソーシャルメディアを通じて知的対話を続けている。高等教育システムでの教鞭をとることへの新たな才能を発見させてくれた東京大学、慶應義塾大学そして国連大学の学生に心より感謝したい。これらの経験は教員としてだけではなく、人生の先輩として自身の経験を学生と分かち合いたいという気持ちを奮い立たせる貴重な経験となった。先週韓国国会にて行われたSchool for Politicsの卒業式で本年度最優秀講義賞を受賞した。受賞金額は慶應大学での講義のために支払った日本への航空券代と同額であったため、今後日本の大学から面接等に呼ばれた際の航空券代として使用する予定である。2010年度の主な3つの研究活動1、講義東京大学及び大韓民国國會政治学校にて講義を行った。東京大学の招待により学部生を対象として「国家間の和解の文化に与えるメディアと政治家の影響力」についての一連の講義を行った。(2010年2011年秋季コース)また、韓国国会の招待により韓国の国会議員、政府関係者、また一般市民を対象とした「政治的なパラダイムと普遍的兄弟愛」をテーマとした講演を秋季(2010年10月26日11月2日)に大韓民国國會政治学校にて行った。2、セミナーへの参加韓国の国民議会の招聘により、2010年11月に「政治における新しいパラダイム-普遍的な兄弟愛理想郷か現実か?」のセミナーに参加した。2011年3月に予定していた中国・南京での会議がキャンセルとなったため、2010年12月に早稲田大学で開催された「敵対関係にある国家間の和解」というテーマの一連の会議に参加した。3、出版物とインタービュー平成23年4月には、韓国・ソウルにあるSuhmoon女子高等学校とSehwa女子中学校において、近年の若者の文化の多様性における見解を得るためにインタビューを行った。この結果は9月にオーストラリアのクイーンズランド大学における国際関係学会(IAS)Asia-Pacific Inaugural Conferenceにおいて「東アジアにおける文化と宗教の多様性に向き合う:「他者」の容認は人類の脅威か、それとも豊かさか?」という題目で論文を発表した。5月には韓国議会において普遍的兄弟愛と国際政治について講義を行った。6月にはJSPSが主催するサイエンス・ダイアログ事業に参加した。筑波大学付属駒場高等学校の学生に「文化と人種の多様性に直面して:国際関係の研究者の人生」という題目で講義を行い、日本と韓国の若者の見解の違いを比較するため、文化の多様性に関する調査を行った。この時期に、ラップトップコンピューターとマイクロソフトプログラムを購入したことにより、自身の研究とデータベース検索を効果的に行っている。9月には29日から30日までオーストラリアのクイーンズランド大学にて開催された国際関係学会(IAS)のAsia Pacific Regional Section Inaugural Conferenceに参加した。パネルI第9ストリーム「安全保障と社会の評論展望」において「東アジアにおける文化と宗教の多様性に向き合う:「他者」の容認は人類の脅威か、それとも豊かさか?」という題目の論文を発表した。本論は、現代の最も難解な課題の一つである「他者」に出会うことは人類の脅威となるか豊かさとなるかについて論じた。10月8日、9日に京都大学にて開催された第2回「人間の安全保障のための持続可能な未来」国際会議において「東アジアの持続可能な平和に向けて」という題目の自身の論文を発表することが承諾された。平成23年12月20日及び平成24年1月30日にはJSPS主催のオリエンテーションセッションへ招聘された。また、平成24年4月に出版された単著「ヨーロッパおよびアジアにおける敵国間の和解」の編集に取り組んだ。

以降、自身の論考を大手新聞記事で発表し、世界各地で出版記念イベントを開催し、大学にて講義を実施した。6月にはジュネーブにて最初の出版記念イベントを開催した。7月に開催したソウルでの二回目の出版イベントは自身で主催し、教授、外交官、ジャーナリストのみならず、主婦、高校生、会社員、そして同僚が東京から応援に駆けつけてくれた。11月12日に慶應義塾大学において、ポーランド・ドイツ間、および韓国・日本間の和解についての講義依頼があったが、10月31日の採用期間終了までに韓国へ帰国しなければいけなかったので、日本への航空券を自費で購入し会議に参加した。会議では慶應大学の学生と自身の研究成果を分かち合い、議論を行い、現在でもメールやソーシャルメディアを通じて知的対話を続けている。高等教育システムでの教鞭をとることへの新たな才能を発見させてくれた東京大学、慶應義塾大学そして国連大学の学生に心より感謝したい。これらの経験は教員としてだけではなく、人生の先輩として自身の経験を学生と分かち合いたいという気持ちを奮い立たせる貴重な経験となった。先週韓国国会にて行われたSchool for Politicsの卒業式で本年度最優秀講義賞を受賞した。受賞金額は慶應大学での講義のために支払った日本への航空券代と同額であったため、今後日本の大学から面接等に呼ばれた際の航空券代として使用する予定である。時間の管理、JSPSからの充分な金銭面での援助、学術的に恵まれた環境から、昨年計画したとおりに研究を進めることができた。自身が参加した一番大きな会議は平成23年9月に参加したクイーンズランド大学で開催された国際関係学会(ISA)の会議であり、自身の研究の一部である東アジアにおける文化・人種・宗教の多様性について発表した。また、最も重要な出版物としては、平成24年4月27日に著名なPalgrave Macmillan出版社から単著が出版されたことである。一般の関心が集まると、Korea Times紙にも書評が掲載された。残念に思う点は、日本の学術界やマスメディアへのアクセスが限られてることである。自身の単著は韓国と日本の和解についての出版物であるため、日本の学術界からの関心を引くことができればと願っている。このため、現在日本語学習にも力を入れている。2年以上掛けて取り組んできた「ヨーロッパおよびアジアにおける敵国間の和解」がPalgrave Macmillan出版社から単著として平成24年4月に出版された。このため、今後はセミナー、会議、出版記念イベントにて本の宣伝活動を行う予定である。加えて、5月には国連大学のサステイナビリティと平和科の修士学生に対して、社会科学における研究方法についての講義を行う。4月30日から5月7日までは韓国議会員との準備会議を予定しており、ソウル大学校と高麗大学校において自身の出版書に関する講義を予定している。
放射線による固相アルカンの選択的な炭素-水素結合切断-固相モノメチル置換アルカンから生成する遊離基の生成機構-

固相モノメチル置換アルカン(Me-RH)の放射線照射による炭素-水素結合切断で生成する遊離基(R・)の電子スピン共鳴(ESR)の観測より、水素脱離位置の決定を主に行い、以下の結果を得た。1.選択的に重水素置換した新たな2-メチルアルカンを用いて77Kでの放射線照射で生じるR・について検討し、Me-RHからの水素脱離は、主鎖の末端から二番目のいちで選択的に生じることをより明確に示す結果を得た。2.Me-RHからの特定な位置にハロゲン原子を有するアルキルハライド(RX)を77Kで放射線照射し、ハロゲン原子の選択的な脱離により生成するR・のESR吸収の解析を行い、Me-RHの特定な位置の水素脱離によるR・のESR吸収を決定する水素の超微細結合特定数をほぼ決定できた。この結果と選択的に重水素置換したMe-RHの放射線照射で生成したR・の結果より、主鎖の末端から二番目の水素の選択的な脱離に関して投稿の準備を進めている。このRXからのR・、特に1級のR・は,77Kで異性化することも見いだした。この結果はR・の熱反応を考えるうえで重要と考え、さらに検討するとともにMe-RHからのR・の熱的な異性化についても調査中である。3.ヨウ化水素の光分解で生成する水素原子(H・)によるMe-RHからの水素引き抜き反応を検討するため、Me-RHの77Kでの放射線照射により生成したR・の紫外線照射を行ったところ、250nm付近の光照射でR・の異性化が認められた。この結果は、水素引き抜き反応で生成するR・のH・のエネルギー依存性を検討する上で大きな問題があることを示し,250nmより長波長の光を用いた水素引き抜き反応や他の方法によるR・の生成等,実験方法の再検討と共に、どのような変化に帰因するかを検討中である。さらに、現在、4Kでの放射線や光照射によって生成したR・のESRの測定やAb initio計算による反応解析の準備を行っている。
位相的場の理論としてみた3次元量子重力理論の持つ数学的構造とその物理的開放

位相的場の理論である2+1次元チャーン・サイモン型作用に基づく重力理論においは、2粒子の散乱振幅が、3点バーテックスを含むように拡張したウィルソンループ演算子、特に、四面体型の演算子の真空期待値を用いて記述される。場の理論の枠内でこの期待値を計算することはできないし、そもそもこの四面体型の演算子をどう定義したらよいかも分かっていない。しかるに、2+1次元チャーン・サイモン型作用に基づく場の理論は、2次元の可解統計モデルを統一的に記述する、1+1次元有理型共形場の理論と密接に関連し、その位相的性質と相まって、可解となる。即ち、ウィルソンループ演算子の真空期待値は、摂動論によらず、厳密に解けるのである。現時点ではまだ完全な形では解明できてはいないが、四面体型の演算子の真空期待値を具体的に計算する手法も、開発のめどがついた。このように、2+1次元チャーン・サイモン型作用に基づく場の理論が解ける最大の理由は、そこに内在する豊かな数学的構造であるといえる。実際、ウィルソンループ演算子の期待値は、組み紐多項式に相当しているし、量子群との関連も明確にできた。但し、これらの数学的構造が、どのような形で物理と結びついているのか、場の理論の言葉でどう解釈したらよいのか、明確にされたわけではない。特に、2+1次元チャーン・サイモン型作用に基づく場の理論は適当なゲージ群のもと、重力理論となる。従って、重力理論とこれら数学的構造の直接的関わりを明らかにし、更には3+1次元の重力理論の理解を深めるべく、研究を積み重ねてゆくことが肝要である。1今後の研究活動を円滑に推進してゆくための環境整備を重点的に行った。現時点において、学内LANを通じてインターネットに定常的に接続し、利用できるようになった。また、コンピュータシステムのパフォーマンスを向上させ、有効に利用するために、メモリ64MBを増設し、バックアップ用4mmテープドライブを導入した。更に、ワークステーション用には、物理・数学の研究者のあいだで高い評価を得ている数式処理システムMaple Vを導入した。これらの作業の結果、現在の研究活動環境は、大きく改善され、今後の研究において、極めて重要な役割を担うことが期待される。2一方、具体的な研究活動としては、物理学・数学の多くの研究者との人的交流を通して、最先端の数学的知識をはじめとして、広範囲に及ぶ知識・情報の収集に努めた。その結果、多くの専門知識や資料・情報を集めることができた。これらは、今後の研究において、重要な役割を担うことになろう。3とりわけ、3次元の位相的場の理論(いわゆるChern-Simons Theory)と量子群や、組み紐多項式等の新しくかつ豊かな数学的構造を物理学の立場から理解するためのいくつかの手がかりが、おぼろげながら、浮かび上がってきた。今後、この点を明確にすべく研究を続けてゆく所存である。。1今後の研究活動を円滑に推進してゆくための環境整備を昨年度に引き続いて行った。基本的な装置の導入・整備は、ほぼ昨年度において完成されていたが、本年度は、ワークステーション用の大容量ハードディスク(9.1Gbyte)を新たに導入し、システムのさらなる強化を図った。これにより、各種アプリケーション・ソフトウエア・ユ-ティリティー導入が容易になり、また、相当大きなデータを扱う計算も、スムーズに遂行できる環境の整備が進んだ。2一方、具体的な研究活動として昨年同様、物理学・数学の多くの研究者との人的交流を継続し、最先端の数学的知識をはじめとして、物理学・数学における広範囲に及ぶ知識・情報の収集に努めた。また、昨年来収集してきたいろいろな知識・情報を整理しまとめるための作業も、同時に平行して進めている。

いろいろ興味深い知見が集積されており、今後の研究で十二分にその威力が発揮されていることが期待される。3この一年間の研究によって、3次元の位相的場の理論(いわゆるChern-Simons Theory)と量子群や、組み紐多項式等の新しくかつ豊かな数学的構造の物理的重要性は、かなり明らかになってきているが、具体的に物理学の成果に結びつけるためには、更にその詳細な解析を押し進めることが肝要であろう。今後、この点を明確にすべく研究を続けて行く所存である。3点バーテックスを含むように拡張したグラフに対する組み紐多項式を計算するための、一般的なアルゴリズムを構築する手がかりが得られた。これらのグラフに対する組み紐多項式は、物理的観点から見ると、2+1次元(空間2次元・時間1次元)のチャーン・サイモン型場の理論において、ある種の粒子の散乱振幅を計算したものと見なせる。一方、この2+1次元のチャーン・サイモン型場の理論は、ゲージ群として、ある種の非コンパクト群を採用する事によって、3次元量子重力理論を記述するものとなることが知られている。しかも、ゲージ群の取り方によって、宇宙項を取り入れたり、超対称性を理論に組み込んだりすることが簡単にできる。従って、この組み紐多項式を計算するための一般的なアルゴリズムが完成すれば、3次元量子重力理論における粒子の散乱振幅が、摂動によらずフルオーダーで厳密に分かることになり、その理解が飛躍的に進むと期待される。このような形で、元々純粋に数学の対象として研究されていた組み紐多項式が、2+1次元という現実から見ればトイモデルではあるが、量子重力理論という重要な物理の問題と深く関わっていることが、具体的な形で見ることができた。しかしながら物理学の立場から見ると、粒子ではなく、生成消滅可能な物質場をいかにして取り入れたらよいか、時空の多様性(曲がった空間)は、どのように理論に反映されるか等、問題点も多く残されている。また、2点関数等の計算により、量子群が、理論の重要な部分で働いていることは明らかであるが、量子群のになう明白な物理的意味づけは、未だ不明であり、なおいっそうの研究が必要であろう。なお、これまでの研究成果を論文にまとめる作業を現在遂行中である。。