hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ぶどう膜炎に対する眼内への遺伝子導入による治療法の開発

網膜下に注入した場合は、網膜色素上皮細胞や炎症眼では炎症細胞に遺伝子が導入された。毛様体、脈絡膜へ効率よく導入させる目的でベクターを眼内へ注射後、直接毛様体、あるいは上脈絡膜腔へ電極を刺入して電撃を加えるelectroporation法を組み合わせて行ったが、電極の部位に限局した導入が一部見られたが不安定であった。一方、ルイスラットに実験的自己免疫性ぶどう膜炎(EAU)を生じさせ、lacZ遺伝子を組み込んだアデノウイルスベクターの注入を行った実験系では注入した遺伝子の取り込みはむしろ抑制される傾向があったため、マウスにヒトIRBP(interphotoreceptor retinoid binding protein)抗原ペプチドで生じるEAUの系を導入した。マウス眼はそのサイズが小さいが、細胞表面マーカーに対する抗体が入手し易く、免疫染色を用いてより詳細にどのタイプの炎症細胞に遺伝子が取り込まれ易いか解析が可能である。EAUを起こして、前眼部へのベクター注射、及び網膜下への注射をおこないその効率と分布を検索中である。今回の研究期間において、まず眼内への遺伝子導入法の基礎研究を行った。その結果、LacZを示標としたアデノウイルスベクターをラット前房内に入れた場合、主に角膜内皮細胞に、また硝子体腔内に入れた場合は網膜神経節細胞に遺伝子が導入されたが、毛様体、脈絡膜への取り込みはみられなかった。硝子体内へ注入した場合でも、ぶどう膜、網膜への遺伝子導入は見られなかった。ラットに実験的自己免疫性ぶどう膜炎を惹起して同様の実験をおこなった。炎症眼では角膜内皮細胞、前房隅角組織への遺伝子取り込みはむしろ抑制されることが明らかになった。毛様体、脈絡膜への取り込みはやはりみられなかった。しかし、網膜下に注入した場合は網膜色素上皮細胞や炎症眼では炎症細胞に遺伝子が導入された。臨床の場では網膜下投与は困難であり、さらなる投与経路とベクターの検討が必要と考えられた。また眼周囲組織でも導入遺伝子の効果の発現を見るため、VEGFレセプターの一つであるflt-1を分泌するアデノウイルスベクター(AdfltFc)をin vivoに投与し、マウス眼瞼腫瘍の発育を調べると発育抑制効果が見られた。眼周囲組織へ効果が及ぶことがこの系では明らかになった。次にぶどう膜炎の炎症における遺伝子治療の標的を決める目的でノックアウトマウスを用いた実験をおこなった。CD8分子を欠損したマウスではEAUの発症がより早期になり増強する傾向があった。またMCP-1の受容体であるCCR2分子の欠損マウスではリンパ球に代わって好中球が眼内に浸潤した。これらの機能分子がぶどう膜炎の病態を変化させることが示された。これらの結果は眼内での炎症反応を制御する遺伝子治療のターゲットとして、今後の治療モデルの開発につながる可能性が示された。
自然発症慢性膵炎動物を用いた慢性膵炎治療薬剤の効果判定に関する研究

WBN/Kobラットは3カ月齢以降、膵の線維化・実質脱落が進行し、ヒトの慢性膵炎に類似した組織像を呈し、自然発症慢性膵炎モデルとして有用である。膵管造影では膵管の屈曲・蛇行を示す。また意識下膵液採取実験では基礎時およびCCK-8刺激時の膵外分泌機能は膵液量・重炭酸塩排出量・蛋白排出量とも正常対照ラットに比べ著明に低下していることを報告してきた。本研究では、慢性膵炎に対するプロテアーゼ・インヒビター長期経口投与の効果を検討するために、2カ月齢(膵組織に明らかな変化を認めない時期)および6カ月齢(膵組織に慢性膵炎様変化を認める時期)の雄性のWBN/KobラットにCamostat mesilate 30mg/kg/日を経口投与し、各々Camostat投与開始1、2月後に膵組織像・膵管像・膵外分泌機能を検索した。膵外分泌機能は膵外瘻・胆管十二指腸瘻を造設後、意識下に基礎時・CCK-8刺激時の膵液を採取し、膵液量・重炭酸塩排出量・蛋白排出量を求めた。2カ月齢および6カ月齢からCamostat投与1、2月後の膵組織には線維化・実質脱落を認めず、腺房細胞の肥大を認めた。また2カ月齢および6カ月齢からCamostat投与後1、2月後の膵外分泌機能は無処置のWBN/Kobラットと比べ、基礎時およびCCK-8刺激時において有意に亢進し、正常対照ラットのレベルに回復した。以上の結果からプロテアーゼ・インヒビター経口投与は慢性膵炎に対する予防的および治療的効果を有することが示された。今年度の研究では、慢性膵炎に対するプロテアーゼ・インヒビター長期経口投与の効果を検討するために、2カ月齢(膵組織に明らかな変化を認めない時期)の雄性のWBN/KobラットにCamostat mesilate30mg/kg/日を経口投与し、3、4カ月齢時(Camostat投与開始1、2月後)に膵組織像・膵管像・膵外分泌機能を検索した。Camostat投与1、2月後の膵組織には線維化・実質脱落を認めず、腺房細胞の肥大を認めた。膵管像には異常を認めなかった。Camostat投与後1、2月後の膵外分泌機能は無処置のWBN/Kobラットと比べ、基礎時およびCCK-8刺激時において有意に亢進し、正常対照ラットのレベルに回復した。以上からプロテアーゼ・インヒビター経口投与は慢性膵炎発症に対する予防的効果を有することが示された。現在6カ月齢(慢性膵炎発症後)のWBN/KobラットにCamostatを経口投与し、プロテアーゼ・インヒビター経口投与の慢性膵炎に対する治療的効果を検討している。また意識下

膵液採取実験では基礎時およびCCK-8刺激時の膵外分泌機能は膵液量・重炭酸塩排出量・蛋白排出量とも正常対照ラットに比べ著明に低下していることを報告してきた。本研究では、慢性膵炎に対するプロテアーゼ・インヒビター長期経口投与の効果を検討するために、2カ月齢(膵組織に明らかな変化を認めない時期)および6カ月齢(膵組織に慢性膵炎様変化を認める時期)の雄性のWBN/KobラットにCamostat mesilate 30mg/kg/口を経口投与し、各々Camostat投与開始1、2月後に膵組織像・膵管像・膵外分泌機能を検索した。膵外分泌機能は膵外瘻・胆管十二指腸瘻を造設後、意識下に基礎時・CCK-8刺激時の膵液を採取し、膵液量・重炭酸塩排出量・蛋白排出量を求めた。2カ月齢および6カ月齢からCamostat投与1、2月後の膵組織には線維化・実質脱落を認めず、腺房細胞の肥大を認めた。また2カ月齢および6カ月齢からCamostat投与後1、2月後の膵外分泌機能は無処置のWBN/Kobラットと比べ、基礎時およびCCK-8刺激時において有意に亢進し、正常対照ラットのレベルに回復した。以上の結果からプロテアーゼ・インヒビター経口投与は慢性膵炎に対する予防的および治療的効果を有することが示された。
二酸化炭素(CO2)削減を目的とした伝熱工学の研究教材製作

本研究は,水素(H_2)を生成するために従来研究されているシクロヘキサン(C_6H_<12>)やメタン(CH_4)から分離生成された水素の一部と二酸化炭素(CO_2)をマグネタイト(Fe_3O_4)の触媒と反応させることによって,炭素(C)と水(H_2O)に分離することを試みた.さらに,触媒をアナターゼ型の二酸化チタン(TiO_2)に変更し,紫外線を照射することによって,水素と二酸化炭素を炭素と水に光学的に還元分離できるかどうかも試みた.真空の反応容器内にてヒーターで加熱した350°Cの状態において,水素還元させたマグネタイト触媒にアルゴン背圧のもと高圧によって液化した二酸化炭素を微細噴霧して反応させた.また,二酸化チタン粉末を水素とアルゴンガスを用いた真空プラズマ溶射装置によって溶射皮膜にし,それを触媒として反応容器内に紫外線を照射しながら,アルゴン背圧のもと高圧によって液化した二酸化炭素を微細噴霧して二酸化炭素の分解を試した.二酸化炭素の減少量は二酸化炭素濃度計により測定され,触媒表面温度と空間温度は赤外線サーモグラフィーで測定された.組成成分はガスクロマトグラフィーで測定された.その結果,マグネタイトの水素化は確認されたが,噴霧された二酸化炭素の減少量は10%程度にとどまり,微量のメタンを生成するにとどまった.マグネタイトは二酸化炭素を分解して炭化すると同時にメタンを生成し,水素還元されるという成果が得られた.この成果は,専攻科の学生用冊子として整理し,本校の専攻科学生に対して二酸化炭素削減の伝熱工学的な一手法として理解してもらうと同時に二酸化炭素の排出削減に対する意識を強く持ってもらうことができた.今後,さらに効率良く反応が進む最適条件や最適要因をさらに探す必要がある.本研究は,水素(H_2)を生成するために従来研究されているシクロヘキサン(C_6H_<12>)やメタン(CH_4)から分離生成された水素の一部と二酸化炭素(CO_2)をマグネタイト(Fe_3O_4)の触媒と反応させることによって,炭素(C)と水(H_2O)に分離することを試みた.さらに,触媒をアナターゼ型の二酸化チタン(TiO_2)に変更し,紫外線を照射することによって,水素と二酸化炭素を炭素と水に光学的に還元分離できるかどうかも試みた.真空の反応容器内にてヒーターで加熱した350°Cの状態において,水素還元させたマグネタイト触媒にアルゴン背圧のもと高圧によって液化した二酸化炭素を微細噴霧して反応させた.また,二酸化チタン粉末を水素とアルゴンガスを用いた真空プラズマ溶射装置によって溶射皮膜にし,それを触媒として反応容器内に紫外線を照射しながら,アルゴン背圧のもと高圧によって液化した二酸化炭素を微細噴霧して二酸化炭素の分解を試した.二酸化炭素の減少量は二酸化炭素濃度計により測定され,触媒表面温度と空間温度は赤外線サーモグラフィーで測定された.組成成分はガスクロマトグラフィーで測定された.その結果,マグネタイトの水素化は確認されたが,噴霧された二酸化炭素の減少量は10%程度にとどまり,微量のメタンを生成するにとどまった.マグネタイトは二酸化炭素を分解して炭化すると同時にメタンを生成し,水素還元されるという成果が得られた.この成果は,専攻科の学生用冊子として整理し,本校の専攻科学生に対して二酸化炭素削減の伝熱工学的な一手法として理解してもらうと同時に二酸化炭素の排出削減に対する意識を強く持ってもらうことができた.今後,さらに効率良く反応が進む最適条件や最適要因をさらに探す必要がある.
湿式法による高温熱電発電用ケイ素化合物の微細構造制御と高効率化

FeSi_2微粒子表面へのフェライトのコーティングはリアクターフェライトメッキ装置を用いて行った。このフェイトメッキ装置は、基板表面で行っていたフェライトメッキ反応を微粒子の表面で行わせるようにしたものである。錯化剤(CH_3COONH_4(50g/l))を溶解させた水溶液(200ml)の中にFeSi_2微粒子(粒径12mum)を4g/l分散させ、ここに反応液(FeCl_2(36g/l))と酸化液(NaNO_2(16g/l)+CH_3COONH_4(20g/l))を順次送り込んだ。反応槽の中の水溶液のpHを一定値に保った状態で、反応液を一回当たり10ml送り、次に酸化液を酸化還元電位(ORP)が一定値になるまで送り込み、この操作を15回繰り返した。反応槽の温度は約70°Cに制御され、反応時のpH(6.5,7.3,7.5)とORP(-400,-300mV)を変化させてコーティングの条件を決定した。その結果、pH=7.3、ORP=-400mVの時に結晶性の良いFe_3O_4層が微粒子表面に形成されることがわかった。それ以外の条件では、鉄の酸水酸化物等が形成され単相のFe_3O_4は得られなかった。このようにORPを指標として酸化剤の投入量をコントロールすることにより形成される層を変化させることができることがわかった。上記の方法で作製した微粒子を用いて、バインダーとしてPVAを加えて600kg/cm^2の圧力で成形した。これをN_2雰囲気あるいは真空中、840°Cで熱処理してセラミックスを作製したが、Fe_3O_4とFeSi_2以外の相が現れ、外側のFe_3O_4と核のFeSi_2とが反応することが明かとなった。このセラミックスの電気伝導率、熱電能を測定したが、現段階では単相のFeSi_2を上回る値は得られていない。今後は、FeSi_2と反応しない最適材料を探査する予定である。
悪性高熱症の新規原因遺伝子の機能解析

悪性高熱症の原因の一つとして,リアノジン受容体の遺伝子変異が指摘されてきた.近年,リアノジン受容体以外の遺伝子が悪性高熱症の原因となっている可能性が指摘されている.現在,標準的に行われている悪性高熱症の機能解析の方法では,リアノジン受容体の遺伝子変異の機能解析は可能であるが,他の遺伝子の機能解析を行なうことはできない.今回の研究ではリアノジン受容体以外から発見された遺伝子変異が悪性高熱症の原因であるか否かを確認するための新たな実験系を作成し,それらの機能解析を行っていくことを目的としている.われわれはジヒドロピリジン受容体(CACNA1S)に新規の遺伝子変異(Ala560Thr)を見つけることに成功したので,この遺伝子変異が悪性高熱症の原因となるかを確認するための実験として, C2C12というマウス筋芽細胞由来の細胞株にゲノム編集により遺伝子変異を導入することからはじめた.まずはノックインよりも比較的容易であると考えられるCACNA1Sのノックアウト細胞を作製することにした.しかし,ノックアウト細胞の作製時のノックアウトが成功している細胞を選択する過程が非常に難しく,結局ノックアウト細胞を選択し回収することができなかった.比較的容易といわれているノックアウト細胞の作製ができなかったことで方法論の修正が必要であると考えられた.ノックインの導入効率に関しては細胞株に対してよりもマウスに対してのほうが高いことが知られている.われわれの今までの実験手法から細胞株を使用した実験のほうが都合がよいという理由から細胞株を使用した実験をはじめたが,細胞株ではなくマウスへのノックインを行っていく必要性があると考えられた.まず,初年度はマウス筋芽細胞の細胞株であるC2C12を使用してCACNA1Sのノックアウトを作成することを目的として実験を行った.C2C12を購入後培養し,筋管細胞に分化させることには成功した.分化させていないC2C12細胞ではリアノジン受容体のアゴニストであるカフェインにより生じる細胞内カルシウムの変動が確認できなかったが,筋管細胞に分化した細胞では細胞内カルシウムの変動を確認することができるようになり,リアノジン受容体及びその近傍に存在するカルシウム調節機構が分化とともに発現していることが推察された.次に,ゲノム編集技術を用いてまずノックインよりは容易であるとされているCACNA1Sのノックアウトを作成することにした.プライマーを設計し,CAS9タンパクとともに細胞内に導入したが,その後の細胞の選択及び確認実験がうまくいかず,CACNA1Sのノックアウト細胞はできなかった.新規の原因遺伝子の探索に関してはエクソームシークエンスの結果から候補遺伝子を絞り込んでいる状況である.まだ,生体での確認実験を行う段階ではないので引き続き,解析を行っていきたい.昨年度はCACNA1Sのノックアウト細胞を細胞株であるC2C12で作成することを目的に実験を行ってきたが,うまく行かなかった.このためこれから実験を推進していくにあたって方向を変えていく必要があると考えている.ゲノム編集についてはマウスにおけるノックインの導入効率が細胞株へのノックイン効率よりもかなり高いことが知られている.それ故,これからCACNA1Sあるいはそれ以外の新規の原因遺伝子の候補にノックインを導入する際にはマウスを使用した実験のほうが良いのではないかと指摘された.今年度は,悪性高熱症の新規原因遺伝子を継続的に検索していきながら,ノックインマウスを作成するためのシステムづくりを行っていく予定である.ジヒドロピリジン受容体の遺伝子変異であるAla560Thrの導入を当面の目標とするが,新規の原因遺伝子の候補が確認された場合はそちらのノックインマウスの作成を先に検討していく可能性がある.当初考えていた細胞株を使用した実験系ではなくノックインマウスを作成していくのが本当に効率が良いのかをよく考慮した上で進行していかなくてはならない.悪性高熱症の原因の一つとして,リアノジン受容体の遺伝子変異が指摘されてきた.近年,リアノジン受容体以外の遺伝子が悪性高熱症の原因となっている可能性が指摘されている.現在,標準的に行われている悪性高熱症の機能解析の方法では,リアノジン受容体の遺伝子変異の機能解析は可能であるが,他の遺伝子の機能解析を行なうことはできない.今回の研究ではリアノジン受容体以外から発見された遺伝子変異が悪性高熱症の原因であるか否かを確認するための新たな実験系を作成し,それらの機能解析を行っていくことを目的としている.われわれはジヒドロピリジン受容体(CACNA1S)に新規の遺伝子変異(Ala560Thr)を見つけることに成功したので,この遺伝子変異が悪性高熱症の原因となるかを確認するための実験として, C2C12というマウス筋芽細胞由来の細胞株にゲノム編集により遺伝子変異を導入することからはじめた.まずはノックインよりも比較的容易であると考えられるCACNA1Sのノックアウト細胞を作製することにした.しかし,ノックアウト細胞の作製時のノックアウトが成功している細胞を選択する過程が非常に難しく,結局ノックアウト細胞を選択し回収することができなかった.比較的容易といわれているノックアウト細胞の作製ができなかったことで方法論の修正が必要であると考えられた.ノックインの導入効率に関しては細胞株に対してよりもマウスに対してのほうが高いことが知られている.われわれの今までの実験手法から細胞株を使用した実験のほうが都合がよいという理由から細胞株を使用した実験をはじめたが,細胞株ではなくマウスへのノックインを行っていく必要性があると考えられた.

まず,初年度はマウス筋芽細胞の細胞株であるC2C12を使用してCACNA1Sのノックアウトを作成することを目的として実験を行った.C2C12を購入後培養し,筋管細胞に分化させることには成功した.分化させていないC2C12細胞ではリアノジン受容体のアゴニストであるカフェインにより生じる細胞内カルシウムの変動が確認できなかったが,筋管細胞に分化した細胞では細胞内カルシウムの変動を確認することができるようになり,リアノジン受容体及びその近傍に存在するカルシウム調節機構が分化とともに発現していることが推察された.次に,ゲノム編集技術を用いてまずノックインよりは容易であるとされているCACNA1Sのノックアウトを作成することにした.プライマーを設計し,CAS9タンパクとともに細胞内に導入したが,その後の細胞の選択及び確認実験がうまくいかず,CACNA1Sのノックアウト細胞はできなかった.新規の原因遺伝子の探索に関してはエクソームシークエンスの結果から候補遺伝子を絞り込んでいる状況である.まだ,生体での確認実験を行う段階ではないので引き続き,解析を行っていきたい.昨年度はCACNA1Sのノックアウト細胞を細胞株であるC2C12で作成することを目的に実験を行ってきたが,うまく行かなかった.このためこれから実験を推進していくにあたって方向を変えていく必要があると考えている.ゲノム編集についてはマウスにおけるノックインの導入効率が細胞株へのノックイン効率よりもかなり高いことが知られている.それ故,これからCACNA1Sあるいはそれ以外の新規の原因遺伝子の候補にノックインを導入する際にはマウスを使用した実験のほうが良いのではないかと指摘された.今年度は,悪性高熱症の新規原因遺伝子を継続的に検索していきながら,ノックインマウスを作成するためのシステムづくりを行っていく予定である.ジヒドロピリジン受容体の遺伝子変異であるAla560Thrの導入を当面の目標とするが,新規の原因遺伝子の候補が確認された場合はそちらのノックインマウスの作成を先に検討していく可能性がある.当初考えていた細胞株を使用した実験系ではなくノックインマウスを作成していくのが本当に効率が良いのかをよく考慮した上で進行していかなくてはならない.昨年度施行していた細胞株からノックアウト細胞を作成する実験において,実験が予定通り遂行できなかった.その理由として,細胞株にゲノム編集を行うこと自体が難しいことがあげられた.また,細胞株でゲノム編集を行ってノックインを作成できたとしても,ノックインマウスを用いた実験での再現性を問われる可能性およびゲノム編集によるノックインマウスの作成は細胞株へのノックインよりも確立された方法であることなども指摘された.これらのことから,ノックイン細胞をどのような細胞を使用して樹立させていくのかもう一度検討する必要性に迫られたため,昨年度途中から細胞株での実験は一旦休止している.ノックインマウスを作成する実験系を確立することがより良いと思われるので,そのようにできる体制を整えていきたい.まず,遺伝子組み換え実験計画書の再提出及び動物実験計画書の提出を行い,承認を得る.そののちにマウスのノックインを作製していく.
月磁気異常の詳細解析に基づく古月ダイナモ検証

本研究の主な成果は、2つである。(1)月磁気異常3成分を月面上(高度0km)にマッピングする方法(SVM法)の確立した。SVM法をいくつかの代表的地域に適用し、広域磁気異常図を作成した。さらに月面全球マッピングを実施した。(2)月で観測されるスポット状磁気異常のソース磁化方位を、磁気双極子近似により推定した。磁気双極子の磁化方位から仮想磁極を計算した結果、古月ダイナモの存在と月自転軸の再配置が示唆された。(1)基本データベースのバージョンアップ・「かぐや」磁場観測の高高度データのバージョンアップを行い、Tsunakawa et al. (2010)にて出版した。このバージョンでは、外部磁場の周波数スペクトルは100秒以上の長周期成分に卓越することを明らかにした上で、観測データをトレンド(外部磁場等の変化)と磁気異常成分・短周期成分に分離した。観測データおよび高々度磁気異常マップはすでに公開されており、海外の研究者にも参照されている。・「かぐや」磁場観測の高高度データのバージョンアップを行い、Tsunakawa et al.(2010)にて出版した。(2)月磁気異常データの精度向上・「かぐや」磁場観測の低高度データによる月磁気異常のグローバルマッピングを推し進め、国内外の学会にて発表した。特に、月面における磁気異常3成分のマッピング手法を独自に開発し、かぐや・ルナプロスペクタの低高度データに適用して整合的であることを示した。・ルナプロスペクタ観測データの磁気異常成分再評価を行い、従来議論されていなかった弱い磁気異常もかぐやデータと一致することを示し、月地殻が全体的に磁化をもっていることを明らかにした。(3)月磁気異常図の分解能向上・磁気異常磁場の月面における3成分マッピング手法の開発を行った。・3成分マッピング手法を1015度四方の領域に適用し、精細磁気異常マッピングを行った。さらに、それらをつなげて、全球マッピングを行うことを進めている。・磁気異常の磁気双極子による磁化方位モデル化の試行を行い、月ダイナモ検証に向けた準備を開始した。以下の事項を実施し、成果を得た。(1)月磁気異常図の分解能向上磁気異常値は高度依存性が大きいため、衛星軌道の高度補正を行う必要がある。本研究では、磁気ポテンシャルの境界値逆問題として取り扱う理論・解析アルゴリズム(Toyoshima et al.,2008 ; Tsunakawa et al.,2010)を適用して、低高度(30km)の磁気異常図を作成し、学会等にて発表した。さらに、独自に開発中の月表面3成分磁場マッピング法により、月面全体の磁気異常磁場3成分マッピングを行った。使用したデータは、KaguyaとLunarProspectorの低高度観測結果である。MareIngenii地域(15度×15度)について、別々に月面マッピングを行って比較し、月面マッピングのデータ依存性をチェックした結果、相関係数0.9以上という高い一致度を示した。次に、KaguyaとLunarProspectorの複合データを使い、月面を0.2度と0.1度のGeneralizedSpiralPoints(GSPs)で分割し、磁気異常のパターンを比較した。その結果、磁気異常パターンはGSP間隔にほとんどよらないことがわかった。このことから、磁気異常について1度以下の波長成分は観測ノイズレベルであることが示唆される。(2)磁気異常ソースのモデル化・当初計画に基づき、スポット状の磁気異常のソースを磁気双極子として近似し、磁化方位を求めて。その結果を解析し、月の古磁気極の分布を求めた(投稿中)。古磁気極は3つの地域に集中し、40億年前の月には双極子磁場があり磁極逆転もしていたこと、月コアダイナモが存在したこと、真の極移動があったこと、が示された。・「かぐや」観測データ解析から線状磁気異常が発達していることが明らかになった。このことを受けて、古応力分布の観点を入れた磁気異常構造の解析を行った。今年度の主な実績は、(1)月磁気異常3成分を月面にマッピングする方法の確立と、(2)スポット状磁気異常のソース磁化方位を求め月ダイナモと月自転軸の再配置を検討したことである。(1)月磁気異常3成分マッピング:低高度観測は月面から10ー50kmの上空で実施されており、従来は30km高度の磁場に補正し磁気異常図を作成してきた。

本研究では、従来の主な方法は境界値問題に帰すことを理論的に示し、新たな境界値として磁場動径成分を導入した。この方法では、月面上の磁場動径成分を逆境界値問題として解くことになる。推測される月磁気異常の波長に比べ観測数・観測間隔は十分に多くはないため、ノイズ、外部磁場の影響が見かけの磁気異常になってしまう。本研究では、観測の連続性に着目して観測磁場の差分を解析すること、また、境界値のノルムに制限を加えることで、ノイズ・外部磁場の影響を抑えることができた。さらに、磁場動径成分から水平2成分を求める方法を考案し、月面上の磁場3成分図を作成した。その結果、これまで磁気異常分布が注目されていなかった地域にも他地域と同様なパターンの磁気異常が存在し、全球的な古月磁場があったことを示唆された。現在これらの成果をまとめ、国際誌へ投稿準備中である。(2)スポット状磁気異常のソース磁化方位:磁気異常解析の結果、磁気異常の多くは線状構造を持つことがわかってきた。一方、比較的強い磁気異常の中には、スポット状構造を持つものもあり、磁気双極子で良く近似できる。この性質を利用し、スポット状として選別された磁気異常ソースとして磁気双極子を仮定し、ソース磁化方位を求めた。解析結果から、磁極は2つの地域に集中すること、かつ、月磁場は逆転していたことがわかり、古月ダイナモの存在えお支持し月自転軸の再配置を示唆している。この成果は、国際誌論文として投稿中である。・表面磁場マッピング法の開発・適用・チェックがほぼ完了した。・磁気双極子近似によるソースの磁化方位解析もまとめの段階に入った。24年度が最終年度であるため、記入しない。おおむね順調に進んでおり、地球・月システム進化を念頭に置いた古地球・月システム電磁気学のキックオフから展開へと、次なるステップへと具体化する。
気液相変化熱伝達過程におけるミクロ液膜形成機構とその特性解明

気液相変化伝熱過程における蒸気と液の相互干渉などに基づいて形成されるミクロンオーダーの厚さをもつ薄液膜の形成過程とその伝熱過程に焦点を当て,非接触状態のまま薄液膜測定を行うことが可能な水の赤外線の消光性質を利用するレーザー消光法を用いて,沸騰熱伝達過程において生成蒸気と伝熱面間に形成されるミクロ液膜の厚さ測定法を行っい,ミクロ液膜の形成機構・変化特性をより一般的に理解するための研究を進めた.はじめに,ミニチャネル沸騰系におけるミクロ液膜特性測定実験をはじめに実施した.なお,ここでミニチャネルとは伝熱板間隔を狭めたプレート式蒸気発生器の蒸発液体の入る間隙部を指しており,間隙寸法として0.151.0mmを用いた.その結果、主要な伝熱モードである薄液膜支配領域におけるミクロ液膜の厚さ分布、厚さを決める支配因子等に関する検討を進め,狭隘間隙ミニチャネル系におけるミクロ液膜構造を測定により明らかにした.さらに,ミクロ液膜の存在期間における蒸発伝熱などのミニチャネル系の伝熱モデルを構築し,その熱伝達特性を解明した。次に,マイクロ光ファイバーシステムを水中測定用に適用することによる,沸騰伝熱の主要な系であるプール核沸騰系におけるミクロ液膜特性測定実験のための主要な検討を実施した.すなわち,試験液体には,一般性が高く赤外消光性質が明らかな水を用い,沸騰の主要因子と液膜厚さの関係を解明した.また,従来から多くの研究の基礎として用いられてきている代表的なCooper-Lloydの理論が不十分であることを示した.さらに,比較的低熱流束の孤立気泡域ではミクロ液膜の熱伝達への寄与は大きくなく,比較的熱流束の高い合体泡域から限界熱流束あるいは遷移沸騰領域においてはミクロ液膜の寄与が大きいとの定性的説明が従来なされてきているが,その影響について定量的に実証した.それらの結果から,プール沸騰の孤立気泡域ではミクロ液膜蒸発の影響は15%程度までであり,さらに熱流束の高い合体気泡域ではその影響が増大するであることを示した.気液相変化伝熱過程における蒸気と液の相互干渉などに基づいて形成されるミクロンオーダーの厚さをもつ薄液膜の形成過程とその伝熱過程に焦点を当て,非接触状態のまま薄液膜測定を行うことが可能な水の赤外線の消光性質を利用するレーザー消光法を用いて,沸騰熱伝達過程において生成蒸気と伝熱面間に形成されるミクロ液膜の厚さ測定法を行っい,ミクロ液膜の形成機構・変化特性をより一般的に理解するための研究を進めた.はじめに,ミニチャネル沸騰系におけるミクロ液膜特性測定実験をはじめに実施した.なお,ここでミニチャネルとは伝熱板間隔を狭めたプレート式蒸気発生器の蒸発液体の入る間隙部を指しており,間隙寸法として0.151.0mmを用いた.その結果、主要な伝熱モードである薄液膜支配領域におけるミクロ液膜の厚さ分布、厚さを決める支配因子等に関する検討を進め,狭隘間隙ミニチャネル系におけるミクロ液膜構造を測定により明らかにした.さらに,ミクロ液膜の存在期間における蒸発伝熱などのミニチャネル系の伝熱モデルを構築し,その熱伝達特性を解明した。次に,マイクロ光ファイバーシステムを水中測定用に適用することによる,沸騰伝熱の主要な系であるプール核沸騰系におけるミクロ液膜特性測定実験のための主要な検討を実施した.すなわち,試験液体には,一般性が高く赤外消光性質が明らかな水を用い,沸騰の主要因子と液膜厚さの関係を解明した.また,従来から多くの研究の基礎として用いられてきている代表的なCooper-Lloydの理論が不十分であることを示した.さらに,比較的低熱流束の孤立気泡域ではミクロ液膜の熱伝達への寄与は大きくなく,比較的熱流束の高い合体泡域から限界熱流束あるいは遷移沸騰領域においてはミクロ液膜の寄与が大きいとの定性的説明が従来なされてきているが,その影響について定量的に実証した.それらの結果から,プール沸騰の孤立気泡域ではミクロ液膜蒸発の影響は15%程度までであり,さらに熱流束の高い合体気泡域ではその影響が増大するであることを示した.非接触状態のまま薄液膜測定を行うことが可能な水の赤外線の消光性質を利用するレーザー消光法を用いて,沸騰熱伝達過程における生成蒸気と伝熱面間に形成されるミクロ液膜の厚さ測定を実施し,ミクロ液膜の時・空間的分布を明らかにすることによりその形成機構・変化特性をより一般的に理解するために以下の研究を進めた.1.ミニチャネル沸騰系におけるミクロ液膜特性測定実験をはじめに実施した.なお,ここでミニチャネルとは伝熱板間隔を狭めたプレート式蒸気発生器の蒸発液体の入る間隙部を指しており,間隙寸法として0.151.0mmを用いた.その結果、主要な伝熱モードである薄液膜支配領域におけるミクロ液膜の厚さ分布、厚さを決める支配因子等に関する検討を進めた.2.さらに、沸騰伝熱の主要な系であるプール核沸騰系におけるミクロ液膜特性測定実験のための主要な検討を並行して実施した.なお,前項と異なり,プール沸騰系では伝熱面から生じた蒸気泡の上部にはプール液体が存在するため,測定目的の蒸気泡下の伝熱面上に形成されるミクロ液膜だけでなく厚い液体にレーザー光が消光されてしまうことになる.

バルク液体の影響をのぞくための特別な工夫を必要とし、それらを解決するための方法を開発・検証した.非接触状態のまま薄液膜測定を行うことが可能な水の赤外線の消光性質を利用するレーザー消光法を用いて,沸騰熱伝達過程における生成蒸気と伝熱面間に形成されるミクロ液膜の厚さ測定を実施し,ミクロ液膜の形成機構・変化特性をより一般的に理解する目的で以下の研究を進めた.1.ミニチャネル沸騰系におけるミクロ液膜特性測定実験を,昨年度実施した水に加えてエタノールについて行い,ミニチャネル内薄液膜特性の物性値依存性について検討を加えた.その結果,定性的には水と類似の特性を示すことなどを明らかにした.2.沸騰伝熱の主要な系であるプール核沸騰系におけるミクロ液膜特性測定実験のための主要な検討を実施した.なお,プール沸騰系では伝熱面から生じた蒸気泡の上部にはプール液体が存在するため,測定目的の蒸気泡下の伝熱面上に形成されるミクロ液膜だけでなく厚い液体にレーザー光が消光されてしまうことになるため、バルク液体の影響をのぞくための特別な工夫を必要とする.本研究では,(a)ミニチャネル系と同様に,石英ガラス製伝熱面および高温空気加熱方式を用いることにより,赤外レーザー光の透過系を実現し,核沸騰系におけるミクロ液膜厚さ測定を可能にした.また、試験液体には,一般性が高く赤外消光性質が明らかな水を用いた.レーザー透過位置と発泡位置との距離および沸騰条件を変化させることにより,核沸騰過程のミクロ液膜構造を明らかにした.さらに,従来から種々の研究の基礎として用いられてきている代表的なCooper-Lloydの理論等との比較を行うなど,従来の研究との関係を検討した.3.ミニチャネル沸騰系における蒸気泡生成に伴う薄液膜の形成過程を対象とする数値実験を進め,気泡生成初期における気泡および薄液膜の挙動を解析・検討した.気液相変化伝熱過程における蒸気と液の相互干渉などに基づいて形成されるミクロンまたはサブミクロンオーダーの厚さをもつ薄液膜の形成過程および熱移動をともないながら変化する過程に焦点を当て,非接触状態のまま薄液膜測定を行うことが可能な水の赤外線の消光性質を利用するレーザー消光法を用いて,沸騰熱伝達過程において生成蒸気と伝熱面間に形成されるミクロ液膜の厚さ測定法を用い,ミクロ液膜の形成機構・変化特性をより一般的に理解するための研究を進めた.マイクロ光ファイバーシステムを水中測定用に適用することによる,沸騰伝熱の主要な系であるプール核沸騰系におけるミクロ液膜特性測定実験のための主要な検討を実施した.すなわち,試験液体には,一般性が高く赤外消光性質が明らかな水を用い,沸騰の主要因子と液膜厚さの関係を解明した.また,従来から多くの研究の基礎として用いられてきている代表的なCooper-Lloydの理論が不十分であることを示した.さらに,比較的低熱流束の孤立気泡域ではミクロ液膜の熱伝達への寄与は大きくなく,比較的熱流束の高い合体泡域から限界熱流束あるいは遷移沸騰領域においてはミクロ液膜の寄与が大きいとの定性的説明が従来なされてきているが,その影響について定量的に実証した.それらの結果から,プール沸騰の孤立気泡域ではミクロ液膜蒸発の影響は15%程度までであり,さらに熱流束の高い合体気泡域ではその影響が増大するであることを示した.
コーパス分析に基づく認知言語学的構文研究と日本語教育文法への応用

本研究では、コーパス分析的方法で構文研究を行うと同時に、その成果の教育的応用に向けた基礎資料を作成した。調査研究の成果として動詞の制約から予測できない文の使用実態が明らかになり、名詞の意味に基づく文意の予測実験では8割近い正答率を示した。このような事実から、(特に名詞の)意味情報が明記されたデータベースの必要性が明らかになったため、言語習得研究への活用を想定したタグ付き学習者コーパスを作成し、公開した。また、コーパス内の全データを複数のオプションで柔軟に検索するシステムも開発しており、人文系の研究者にも簡単に使える仕様になっている。本研究の目的は二点ある。1.コーパスデータの定量的分析を通し、使用態に即した日本語の文法構文の記述レベルの調査分析を行う。2.1による研究成果を日本語教育文法へ実装するために実験を行い、最終的には日本語教育に資することを目指す。1に対する理論的背景として、意味と形式のペアに基づく一般化を推進している認知言語学的構文文法の枠組を用いて、研究を行う。2に対する理論的背景として、近年英語教育を中心に定着しつつある、コーパス基盤の習得研究の枠組を用いて、研究を行う。本研究の方法論的特徴として、自然言語処理のデータ抽出技術やテキストコーパスやシソーラスなどの言語資源をフルに活用し、語彙論の枠組で発展してきたコーパス言語学の研究成果を実証的構文研究へつなげていく点が挙げられる。今年度の研究成果として、1については多義語に関する研究、連体修飾表現に関する研究を行った。その調査の結果から、語彙によって質的に異なる分布を見せていることが明らかになった。2については、日本語学習者データを用いて名詞の使用に関する調査を行った。この調査によって意味的特徴から名詞を捉えることの重要性が明らかになった。このことを踏まえ、KYコーパスに形態素情報や意味情報を半自動で付与した「タグ付学習者コーパス」を構築した。来年度以降、このデータを用いて計算機実験を行う予定である。なお、「タグ付学習者コーパス」はエクセル形式のデータと専用の検索ツールをパッケージにし、一般公開している。2. 1による研究成果を日本語教育文法へ実装するために実験を行い、最終的には日本語教育に資することを目指す。昨年度は主として研究目的での調査を行ったが、今年度は昨年度の成果を引き継ぎ、より実質的なデータを作成し、複数の研究者間で共有することに重点をおいた。とりわけ、1については形容詞の活用形による分布状況をコーパスから調べあげ、活用形による形容詞辞書を作成した。2については、昨年度の「タグ付学習者コーパス」を利用し、「算出に基づく学習者の語彙データベース」を作成した。なお、この二つの研究成果はそのいずれも筆者が運営するホームページ「コーパス日本語学のための情報館(http://www30.atwiki.jp/corpus-ling/)において、現在公開されており、多数の関係者に利用されている。これらは日本語教育分野における語彙研究の新たな共有資源となることが期待される。
核時代の国際政治とパグウォッシュ会議における日本の科学者の役割

人類が核軍備競争と核戦争の脅威にさらされた冷戦時代、湯川秀樹・朝永振一郎・坂田昌一を中核とする日本の科学者グループは戦争と核兵器の廃絶を訴え、パグウォッシュや日本社会で核抑止論批判を続けた。本研究は、この日本グループの活動をトランスナショナル・ヒストリー研究の視点から考察し、同グループがパグウォッシュで核抑止論の知的ヘゲモニーに挑戦を続けながら、普遍的な訴求力を持つ「反核の論理」を構築し、その対抗知を日本国内外に向けて発信したことを明らかにした。(1)本研究は、パグウォッシュ会議(以下PCと略称)とその日本グループの活動を主たる考察対象とし、トランスナショナル・ヒストリーの視点から核時代を捉え直そうという試みである。主な考察時期は、1950年代中葉から1970年代末までとする。これは、東西冷戦を背景として米ソ両国が熾烈な核軍備競争を繰り広げるなか、「恐怖の均衡」の下で平和の維持が図られた時代である。PCは、こうした国際環境の中で核の脅威の低減や世界平和の確立を模索し続けたトランスナショナルな非国家主体であった。本研究は、PCの活動の軌跡を跡付けながら、そこで日本グループが果たした役割や歴史的意義を検討することを目的とする。また、そのような非国家主体に焦点を合わせることによって、国家中心の冷戦史や国際政治史とは異なる視点から核時代の国際関係を描き直すことも目指している。このような問題関心から、研究機関においては日本国内外での史資料調査を実施し、核軍備管理・軍縮問題へのPCの取り組みを実証的に解明する。特に核抑止を基礎とした軍備管理・軍縮の推進がPCの基本的立場として確立、定着するプロセスとその背後にあった政治力学を分析する。また、湯川秀樹と朝永振一郎という二人の科学者の足跡を軸に、日本グループの活動の実態を多角的に考察し、その歴史的意義をトランスナショナル・ヒストリーの観点から検証する。(2)上記の目的のため、研究期間を通じて日本国内外で史資料調査を進めながら、論文の作成・発表を行う。具体的にはパグウォッシュ会議の活動で中心的役割を担った科学者の個人文書を海外の研究機関で調査する。また、日本グループの活動の実態を解明するため、同グループの中心メンバーであった湯川秀樹と坂田昌一の個人文書を調査する。こうした文書史料を補完するために日本グループの活動に関わった人物への聞き取り調査も行う。加えて、社会運動研究、戦略研究、軍備管理研究、冷戦史研究、日本政治外交史研究など様々な分野の先行研究の成果を活用してパグウォッシュ会議や日本グループの活動を多角的に分析するため、国会図書館や法政大学大平社会問題研究所などで史資料の調査を行う。パグウォッシュ会議は、冷戦時代、核戦争の回避や核軍拡競争の抑制に努めたことで知られる科学者国際会議である。その活動には被爆国である日本の科学者も関わっていた。本研究はパグウォッシュ会議とその日本グループの活動を考察対象として、核時代をトランスナショナル・ヒストリーの視点から捉え直すことを目指している。この目的のため、平成20年度は日本および米国で史資料の調査収集を実施した。日本国内では、パグウォッシュ会議に関連した文献および、トランスナショナル関係論や社会運動研究、戦略研究、軍備管理研究、冷戦研究、日本政治外交研究に関する二次資料を調査ユーセッツ工科大学(MIT)の公文書館およびケネディ大統領図書館(JFKL)にて関連文書の調査した。また、パグウォッシュ会議の活動の実態を一次資料に依拠して解明するため、米国ではマサチを実施した。パグウォッシュ会議は民間団体であるがゆえに、その活動の実態を明らかにするために必要な史資料には制約があるが、MITやJEKLで調査した文書群からは、パグウオッシュ会議の内部文書や、パグウォッシュ会議に関わった科学者と米国政府のつながりを示す機密文書なども見出すことができた。そこには公刊された文献からは得られない、本研究にとって利用価値の高い情報が含まれており、その意味で非常に有益な調査旅行となった。帰国後は、収集した各種の史資料に基づき、軍備管理問題をめぐるパグウォッシュ会議の活動を、当時の国際政治の展開と関連付けながら跡付け、考察する作業を行った。また、これと並行して研究成果の一部を発表するため、日本グループの初期の活動に関する論文の作成に取り組み、学会誌に投稿する準備を進めた。この目的のため、平成21年度は日本および米国で史資料の調査収集を実施した。日本国内では、パグウォッシュ会議に関連した2次資料の調査に加え、京都大学・湯川記念史料室および名古屋大学・坂田記念史料室にて日本グループの中心人物であった湯川秀樹と坂田昌一の個人文書の調査を実施した。

坂田文書は日本グループの活動を跡付ける上で非常に有益な資料であった。湯川文書は現在、文書の整理が進行中であり、来年度以降も継続的に調査する予定である。さらに湯川らの下で長年日本グループの活動に参加してきた日本の科学者への聞き取り調査も実施した。米国ではパグウォッシュ会議の活動の実態を一次資料に依拠して解明するため、シカゴ大学の公文書館および米国立公文書館にて関連文書の調査を実施した。パグウォッシュ会議は民間団体であるがゆえに、その活動の実態を明らかにするために必要な史資料には制約があるが、シカゴ大学で調査した科学者の個人文書からは、パグウォッシュ会議の内部文書や、パグウォッシュ会議に関わった科学者と米国政府のつながりを示す機密文書なども見出すことができた。米国立公文書館ではパグウォッシュ会議と政府間外交との関係を実証的に解明する上で有益な史料を調査・収集することができた。帰国後は、収集した各種の史資料に基づき、日本グループの初期の活動の展開をパグウォッシュ会議の活動と関連付けながら考察する作業を行った。この研究成果の一部は論文にまとめ、下記の通り学会誌にて発表することができた。本年度は国内および海外での史料調査と並行して、研究成果の発表の準備を進め、その一部を論文や口頭報告の形で発表した。国内では京都大学基礎物理学研究所所蔵の湯川秀樹文書の予備調査を実施した。湯川秀樹は研究対象の日本の科学者グループの指導的人物であり、同文書は本研究にとって重要な史料となる。現在、公開準備中の史料もあり、継続調査が必要となったが、日本グループの活動を実証的に解明する上で不可欠の史料であることが確認できた。繰り越し期間中には、Center for Scientific Archives(CSA)図書館(ロートン、イギリス)でロートブラット文書の調査を実施した。ロートブラットは研究対象のパグウォッシュ会議に創設当初から深く関与した人物である。同文書は一般公開に向けて整理中であったが、CSAのご厚意で調査が実現し、パグウォッシュ会議と日本グループの関係を実証的に解明する上で有益な史料を収集調査することができた。こうした新たに開拓された史料を利用することにより、本研究はパグウォッシュ会議や日本の科学者運動に関する歴史研究の水準を引き上げることがきるだろう。研究成果を公表するため取り組みとして、本年度は国際政治へのパグウォッシュ会議の関わりを解明するための作業を進め、その一部はアメリカ学会における口頭報告で発表した。また、同報告を基に作成した論文は学会誌に掲載された。これは全面完全軍縮をめぐる米ソ交渉に関する最初の実証研究であり、アメリカ外交史研究や冷戦史研究、軍備管理軍縮研究の進展にも貢献することが期待される。また、次年度以降、研究成果を発表するための準備として論文の作成に取り組んだ。本年度は国内および海外での史料調査と並行して、研究成果の発表の準備を進め、その一部を口頭報告の形で発表した。国内では京都大学基礎物理学研究所所蔵の湯川秀樹文書の調査を実施した。
ゲージ理論とホモトピー論

本研究の目標のひとつは、ねじれたユニヴァースの族に関するねじれたスペクトラムの族の理論を整備し、Seiberg-Witten Floerホモトピー型の定義をこの基礎の上に築くことであった。さらに、Seiberg-Witten理論以外の、モジュライ空間がコンパクトとは限らない非線形Fredholm理論に対して平行した構成の可能性を探求することが目標であった。いずれも、完全に解明するにはいたらなかった。(1)Floerホモトピー型とは、4次元多糖体の不変量の「張り合わせ公式」が定式化可能性を指導原理として定義さるべき対象である。よって4次元多様体の族に関するSeiberg-Witten不変量の(コ)ホモトピー版の基本的構造の解明がひとつのアプローチを与える。Tian-Jun Li氏との共同研究として、Pontrjagin-Thom構成と非線形Fredholm理論について、今後の私たちの考察の基本となるはずの枠組みを整理した。現在、モジュライ空間がコンパクトという制約のもとではあるが、昨年度の枠組みを一般化し、単一の非線形Fredholm作用素のみならず、非線形Fredholm作用素の族を扱う方法を見出した。この方法は、以下の二点を特徴とする。(i)ファイバー束が与えられたとき、ファイバーに関してホモロジー的に振る舞い、底空間に関してコホモロジー的にふるまうような安定(コ)ホモトピー論における対象が存在する。我々はこれを用いて族に対する不変量を定式化する。(ii)この対象の要素の幾何学的記述のためには、Pontrjagin-Thom構成を、多様体の族に拡張するだけでは不十分である。我々は「特異性をもった多様体の族」を用いることによって幾何学的記述を行う。(2)多様体上のMorse理論に伴う力学系において、Conley indexの理論の拡張として単純ホモトピー型を把握するために、カテゴリーの言語を用いた定式化を考察した。現在のところ、記述は技術的困難を伴う。(3)モジュライ空間の非コンパクト性を扱う柔軟な方法を考察した。その応用として、複数のレンズ空間の同境に関する一定理を得た。(1)ねじれたユニヴァースの向きの概念について本研究の目標のひとつはねじれたユニヴァースの族に関するねじれたスペクトラムの族の理論を整備し,3次元多様体に対するSeiberg-Witten Floerホモトピー型の定義をこの理論に基づいて行うことであった.スペクトラムの族がねじれているにも関わらずコホモロジー群が定義されている状況が観察されていた.たとえば,通常のFloerホモロジーはモース理論に基づいて定義され,その定義がwell-definedになるための条件は比較的見やすい.筆者は,この一見不可思議な現象が,ねじられたユニヴァースに「向き」の概念を導入すると,次のように簡明に理解されることを観察した:「ある一般コホモロジー理論hについて向きづけられたユニヴァースに対応するねじれたスペクトラムEに対して,群h^*(E)がwell-definedになる」特に,Seiberg-Witten理論に対応するユニヴァースは複素Kコホモロジーについて向きづけられたユニヴァースをもつ.これはseiberg-Witten Floer K cohomologyが定義可能であることを意味している.現在,論文を準備中である.(2)b_1>0の4次元スピン多様体の10/8型不等式について慶応大学の亀谷幸生氏との共同研究において,上記の問題についてここ数年,いくつかの可能な手法を用いてアプローチしてきた.そのアプローチにおいて道具自体の整備が必要となった例としては,同変e不変量,Pin同境,スピン構造を保たない群作用に対する同変KO Thom同型,などがある.今年度は,これら一連のアプローチに留まる限りほぼ最終的と思われる結果をえた.現在プレプリントの形になっている.昨年度は、ねじれたユニヴァースの族についての研究を行った。今年度は、そのような族を背景とするとき、どのような代数トポロジー的構成がゲージ理論の不変量のために必要であるかについての研究を行った。特に、Tian-Jun Li氏との共同研究において、Pontrjagin-Thom構成のゲージ理論への適用と、その構成の拡張について考察した。ただし、現在のところ、モジュライ空間のコンパクト性を仮定する必要がある。いまだ理論の全体像には至っていないが、昨年に比して明確にされた諸点がある。そのうち二点は以下の通りである。(1)代数トポロジーの一般論において、次のことはよく知られている。枠付同境群、安定ホモトピー群、安定コホモトピー群、のうち、最初のふたつは同型であり、ある種の双対性が成立するとき、最後のものとも同型である。ゲージ理論への適用される変種においても同様のことが示され、Seiberg-Witten理論においては、この双対性を経由するメカニズムが働いてBauer-Furutaによる安定コホモトピー不変量が得られることが明らかにされた。(2)Seiberg-Witten理論において、有理ホモロジー3球面に対し、ManolescuのFloer homotopy typeをより精密化した"Floer simple homotopy type"が、少なくともU(1)作用を忘れたカテゴリーにおいては定義可能であることが見出された。

さらに、Seiberg-Witten理論以外の、モジュライ空間がコンパクトとは限らない非線形Fredholm理論に対して平行した構成の可能性を探求することが目標であった。いずれも、完全に解明するにはいたらなかった。(1)Floerホモトピー型とは、4次元多糖体の不変量の「張り合わせ公式」が定式化可能性を指導原理として定義さるべき対象である。よって4次元多様体の族に関するSeiberg-Witten不変量の(コ)ホモトピー版の基本的構造の解明がひとつのアプローチを与える。Tian-Jun Li氏との共同研究として、Pontrjagin-Thom構成と非線形Fredholm理論について、今後の私たちの考察の基本となるはずの枠組みを整理した。現在、モジュライ空間がコンパクトという制約のもとではあるが、昨年度の枠組みを一般化し、単一の非線形Fredholm作用素のみならず、非線形Fredholm作用素の族を扱う方法を見出した。この方法は、以下の二点を特徴とする。(i)ファイバー束が与えられたとき、ファイバーに関してホモロジー的に振る舞い、底空間に関してコホモロジー的にふるまうような安定(コ)ホモトピー論における対象が存在する。我々はこれを用いて族に対する不変量を定式化する。(ii)この対象の要素の幾何学的記述のためには、Pontrjagin-Thom構成を、多様体の族に拡張するだけでは不十分である。我々は「特異性をもった多様体の族」を用いることによって幾何学的記述を行う。(2)多様体上のMorse理論に伴う力学系において、Conley indexの理論の拡張として単純ホモトピー型を把握するために、カテゴリーの言語を用いた定式化を考察した。現在のところ、記述は技術的困難を伴う。(3)モジュライ空間の非コンパクト性を扱う柔軟な方法を考察した。その応用として、複数のレンズ空間の同境に関する一定理を得た。