hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
不均一ボース・アインシュタイン凝縮系における超流動・超固体の安定性と密度ゆらぎ

粘性がなく、熱の発生がないマクロな流れのことを超流動と呼ぶ。超流動状態は遅い流れでは安定であり、ある限界速度(臨界速度と呼ぶ)を超えると、渦の生成を伴い崩壊することが知られている。安定あるいは準安定であった超流動状態が崩壊する様子は、安定な状態と不安定な状態がどのようにつながっているかを示す「地図」を得ることで見通しよく理解できる。地図における標高は今の場合各状態のエネルギーに対応し、その地図のことをエネルギーランドスケープと呼ぶ。超流動崩壊に関連したランドスケープがこれまでに知られていたものとは違うことを示したのが本研究の成果である。2次元トーラス状の超流動体に障害物ポテンシャルがある場合の臨界速度近傍における超流動体の性質をグロス・ピタエフスキー方程式とボゴリューボフ方程式を用いて解析した。その結果、渦生成を伴なう超流動の崩壊現象の前駆現象として動的密度ゆらぎが増大すること、有限サイズの系でも励起エネルギーの最小値がゼロになることを見出した。渦生成を伴なう超流動臨界速度近傍でのゆらぎをとらえた初めての研究であり、またボゴリューボフ方程式を解いた初めての例であるという点で重要な成果だと考えている。また臨界速度近傍でのグロスピタエフスキー方程式の適用可能性についてもquantum depletionを求め、その方程式の妥当性を確かめた初めての成果である.ジョセフソン型の障害物を持つ超流動体の臨界速度近傍における密度ゆらぎを数値的解析的に求めた。この場合には渦のかわりにソリトンが生成され超流動性は失われることが分かっている。渦生成を伴なう臨界速度近傍での成果と合わせて、位相欠陥の生成を伴なう超流動臨界速度近傍では動的密度ゆらぎの増大が起こることを見出すことができた。本年度は、障害物の存在下での2次元超流動流の不安定性の研究についての進展があった。障害物の存在下での2次元グロスピタエフスキー方程式の定常解を数値的に精度良く求めることに成功し、その定常凝縮体波動関数の周りでの線形ゆらぎの固有モードをボゴリューボフ方程式を対角化することで求めることができた。その結果、凝縮体の速度が臨界速度に近づくにつれて、低エネルギー励起の密度ゆらぎの行列要素が増大することを見出した。これは当初の目的、すなわち「動的密度ゆらぎに注目して、超流動崩壊機構を探る」上で重要なステップが達成できたことを意味する。また副産物的な結果として、2次元ボゴリューボフ方程式を位相因子のついた擬周期的境界条件の下で対角化すると、有限系にもかかわらず、第一励起状態の励起エネルギーが、臨界速度近傍でゼロに近づくこと、その振る舞いが、ハミルトニアン・サドルノード分岐の予言するスケール則と一致することを示した。このことは、臨界速度近傍で、特徴的エネルギースケールがゼロになること、特徴的時間スケールが無限大になることを示している。動的物理量(緩和時間、スペクトル関数)に特異性があらわれる動的臨界現象が生じることが示唆される。超流動臨界速度近傍で、凝縮体の動的ゆらぎに超流動崩壊の兆候が見られるであろうという我々の予想が確かめられたことになる。これらの主な成果は、研究代表者の研究室に所属する大学院生、國見氏によるものである。それ以外にも、弾性変形する境界に囲まれた超流体の動的応答の定式化(藤井・加藤)。障害物下の一次元超流動体に対する超流動不安定化と密度ゆらぎに関する知見を得る(渡部・加藤)などの成果が得られた。粘性がなく、エネルギー散逸(熱の発生)を伴わない流れのことを超流動という。超流動現象は1938年液体ヘリウム4で発見され、1995年に生成された冷却原子系でも見出されている。その超流動状態がどのように壊れて行くのかを理論的に明らかにするのが本課題の目的である。今年度は前年度に引き続き、障害物がある場合の超流動流をトーラス状の系について研究した。この研究は近年、トーラス形状の冷却原子系での超流動崩壊現象やそれに関連する履歴現象、準安定状態の実験的研究が盛んに行われていることを念頭においたものである。われわれが数値的手法によって明らかにしたのは、準安定状態と不安定状態のつながり方(連結性)を示すエネルギーダイアグラムである。一般に多自由度系の準安定性や不安定化を一次転移近傍でのダイナミクスを理解する際に、少数のコントロールパラメターの関数として安定相、準安定相、不安定相のエネルギーとその連結性の情報を含んだエネルギーダイアグラムは、多自由度の微視的性質を縮約した情報として、注目するマクロダイナミクスを理解するうえで手がかりとなる。

今年度は、エネルギーダイヤグラムがこれまで予想されていたswallow-tail型(ダイヤグラムに現われる曲線がツバメの尾を連想させることからそのように呼ばれている)ではなく、多重swallow-tail (multiple swallow tail)とも呼ぶべき、より豊かな構造をもつことを明らかにした。物性理論渦生成を伴なう超流動崩壊現象における臨界速度近傍でのゆらぎをとらえることはこれまで困難であった。そのような状況でのボゴリューボフ方程式を数値的に解くことは困難であったからである。本年度は2次元トーラス状の超流動体に障害物ポテンシャルが存在する場合にボゴリューボフ方程式を解くことに成功し、密度ゆらぎのスペクトルを得ることができた。最も困難なプロセスを乗り越えたという点で、進捗状況は順調であったと考えている。障害物が存在する2次元超流動に関してグロスピタエフスキー方程式の超流動解を数値的に精度よく求めることができ、その周りでの線形ゆらぎの固有モードをボゴリューボフ方程式の対角化により求めることができたので、当初の計画通りである。今後は超流動崩壊にともなう密度ゆらぎの増大と粘性抵抗力の関係を定式化し、数値的に検証する予定である。超流動固体相のゆらぎのスペクトル関数の計算は数値計算上困難であることが分かったので、超流動液体相の計算に専念する予定である。前年度に完成したコードを用いて、障害物下の2次元超流動の臨界速度付近の密度ゆらぎを定量化し、超流動崩壊と密度ゆらぎの関係を2次元超流動体について確立することが次年度の目標である。それとともに障害物下における2次元超固体相の超流動性の研究を進めることが今後の課題である。当初科研費で支払う予定であった数式ソフトmathematica使用料を運営交付金で支払ったため余りが生じたのが理由であり、研究遂行上支障はなかった。次年度の数式ソフト使用料として使用するか、現時点で新たに必要となった英文校閲料に充てるかのいずれかに用いる計画である。前年度繰り越し分1816円を加え、25年度に1201816円の支出予定。設備備品費に45万円、旅費に70万円、消耗品に5万1816円を予定している。
学習到達度への発達障害の関与と効率的な学習支援システムの構築に関するコホート研究

本研究の目的は1多変量解析に基づき基礎的学習スキル、要素的認知機能との関係を明らかにする2学力並びに読解力を従属変数とした共分散構造分析を基にした読解モデルを構築しその妥当性を検証する3直接検査によって検出した学習不振児童に対して全介入実施し効果を検証である。対象:検討毎で対象数は異なるが全体で3都道府県4100名の児童が対象となった。結果:学習到達度(NRT国語算数)を従属変数とした場合小学校低学年では音読速度、高学年では書字正確性が独立変数として最も有効であった。学習到達度の共分散構造分析では直線型モデルではなく「相互干渉型モデル」が示され、適合度並びに妥当性は極めて高い結果を得た。昨年度に引き続き学習到達度とそれに影響を及ぼす変数について縦断調査を行った。昨年度は調査二年目であり1帰結変数であるNRTの聴取(n=284)2昨年度検出した学習不振ハイリスク児に対する継続的介入3今後学校教育現場で聴取可能な「集団式直接検査」2課題(「仮)ことばと文」課題、「形覚え形写し」課題)を実施し、「読み」「書き」「語彙力」(STRAWおよび稲垣課題、SCTAW結果)に関する個別検査結果から集団式検査の妥当性と信頼性の検討を実施した。それぞれの成果として1については1年後の学習到達度の予測因子の検討を実施した(現論文投稿中)。特に本年度、横断的研究の段階であるが、基礎的学習スキルだけでなく「学習意欲」について尺度構成を行ったうえで変数として採用した。結果、共分散構造分析の結果、高学年児童に関しては学習意欲から学習到達度へのパスを確認し、学習意欲の中でも学習不安傾向から継続的学習へのパスを確認した。本知見は「発達障害と学習」を鑑みた上では認知機能障害が不安傾向へと影響し結果として二次障害を大きくする重大な仮説を示すものである。2については、全介入型モデルによる1年間施行の結果学習不振を今回(2教科中1教科以上で偏差値40以下)操作的に定義した場合、1年間で71名から44名へと有意に低減させることに成功した。これらは既存のRTIモデルとも異なり、さらに学習到達度改善につながる大きな成果となっている。今後、介入システムを体系化し検証を加えていく予定である。3については集団式による簡易スクリーニングキット開発に向けて妥当性信頼性を確保したのち、地方自治体と連携して全市全体調査(n=2500)へと拡大して実施中である。本調査は本邦初の発達障害に関する直接検査法による調査となる。根拠に基づいた学力向上、特に学習に困難をきたす事例に対しての支援を構築するために1要素的認知機能、言語ドメインに対して従属変数を読解並びに学力の関係を明らかにしモデル化した2学力・読解力低下を引き起こす要因について精査を加え個々の事例ベースでの掘り下げを行った3さらに昨年度実施した一部の学校に関する全体介入から、より汎用性の高い介入モデルを探るために今回検証された読解モデルに基づいた個別支援計画書を作成し、一部授業のアクセシビリティー化を試みた。今回、学力にはNRT、独立変数には包括的領域別読み能力検査(CARD)を用いた。結果、読解・学力に関するプロセスモデルでは先行研究で散見されるるピラミッド型、線形型ではなく同一地域2182名を対象とした共分散構造分析の結果、緩やかな線形構造を持った相互干渉型の構造化モデルが示された。さらに交叉妥当化を図るために本年度、他県別サンプル(n=1102)、近隣地域別サンプル(n=320)に対してモデルを適合し共分散構造分析を実施し適合度を比較した。すべてのサンプルでRMSEAは0.08以下となり(大サンプルは0.20近辺)、AGFIも.91以上(大サンプルでは.990以上)と高い適合度を示し、今回得られたモデルの高い妥当性、普遍性が立証された。今回このモデルにより、読みの流暢性といった読解の基礎スキルがどの程度読解に影響しているのか明らかとなった。さらに読解力向上のためには語彙の量と意味の活用の二つのモジュールを設定する必要が示唆された。現在このモデルに従って介入実施可能小学校で全校生徒の一割に対して個別支援計画を策定し効果検証を開始している。本研究では発達障害児の持つ認知的特徴や学習モダリティーの困難さが学習到達度(学力)に及ぼす影響を明らかにし効率的な学習支援システムの構築を目的としている。

今回まず通常小学校3校16学級のうち同意を得た379名を対象として従属変数として学力(NRT),独立変数として非言語性知能(RCPM),「書き」正確性の指標としてSTRAW書字課題,「読み」の流暢性の指標としてひらがな一文字単語速読課題(特異的発達障害診断・治療のための実践ガイドラインより),「聞く」「話す」の背景となる言語性意味理解力の指標として抽象語理解力検査(SCTAW)を設定して因果関係を検討した。本年度の研究成果については以下の点に集約される。(1)学力に影響を及ぼす因子:1年と24年に分けて検討した。結果、1年では読みの流暢性(有意味単語連続読み課題)と統語力、意味理解力が国語の学力の独立変数として有効であった(r=.765決定係数.586)。また読み流暢性課題は算数で独立変数として有効であり、読み流暢性が初期学習に密接に寄与することが示された。(2)LDI-Rで検出される「学習障害児」の背景因子の検討:質問紙法と直接検査法の結果を比較した。結果、質問紙法では学習到達度の低下で初めて検出される傾向が高く、学習モダリティーの困難さを3040%程度検出するにとどまった。一方ROC解析の結果、読み流暢性課題の一つである「単語連続読み課題」を用いた場合「読み書き」「聞く話す」の学習モダリティーの低下児童の検出が最も高かった(感度.792、特異度.806曲線化面積.846)。(3)心の理論に関与する言語モダリティーの検討:今回の1.2年次を対象としてToM課題を実施し、通過未通過に影響を及ぼす言語機能面について検討した。結果、統語の段階がToM通過に対する独立変数として有効であった。学習到達度を帰結変数としたコホート研究は2年時一部の協力小学校の脱落はあったものの順調にデータ聴取が進んでいる。併せて介入モデルの検証もすすんでいる。本研究知見をもとに精査した「集団式スクリーニングテスト」の実施も、富山県内A市連携のもと実践的検証が進みつつある。学力と学習モダリティーの関係についてはある程度明らかにすることができ、各検査の基準値作成も順調に進んでいる(結果の一部は本年度学会発表エントリー済)。この知見をもとに今回問題を認めた児に対しては個別支援計画を策定するための基準値作成も完了した。さらに一昨年度実施していた予備調査での学習モダリティーの結果と本年度のNRTの結果から1年後の学習到達度を予測する因子についてもターゲットが決まった状況にある。研究最終年度であるため、コホート研究の部分ではすべての変数について聴取を予定している。さらに研究成果発表の実践と、介入システムの解析と新システムを新規学校へと適用したい。また本研究知見により確立された「学習障害スクリーニングシステム」についても検討を加える。方針は以下の三点に集約される。方針1:今後本年度の研究結果をもとに、学習到達度(学力)に影響を及ぼす可能性の高い課題を抱える児童をピックアップし個々の支援計画を策定する。方針として1)障害された学習モダリティーへの直接支援2)二次障害軽減のために学校教育場面で担当教諭が集団の中で実践できる間接支援(環境調整を含む)について1年間実践を行い、客観的に学習到達度や中間変数に対して効果を検証する。方針2:合わせて学習障害早期発見のための簡便な検出ツールの作成を行う。すでにあるスクリーニングテストよりより低学齢で感度の高い検査について検討し、実際に新規小学校においてその感度特異度を検証する。方針3:学力に直結する学習モダリティーの障害についてその背景となる認知機能障害について広く検出を可能とする方法を検討する。
ソーシャルワーカーによる日本型ASD(急性ストレス障害)介入モデルの開発

平成14年度に収集したアメリカとイスラエルにおける、急性期のストレス障害の介入実践より、イスラエルの「記憶再構築モデル」を取り上げ、平成15年5月に手引きを作成、6月に二回にわたり23名の群馬県内の医療ソーシャルワーカーを訓練した。東京都精神医学総合研究所の飛鳥井望博士訳の「出来事チェックリスト」で過去のストレス障害の有無を調査し、「出来事インパクト尺度(IES-R)」をプリテスト・ポストテストとして、ストレス障害の三症状である「侵入」・「回避」・「過覚醒」の度合が、介入モデルの使用によって変化を見せるか調べた。モデルは、交通事故、対人犯罪等で病院に治療を受けに来た患者に、医療ソーシャルワーカーが入院中または外来で、二度にわたり面接し、トラウマを受けた事件の経緯を聞き、患者の記憶を順序だてて再構築し、物語のように語れるように指導する。大切なことは、患者がその物語を家族や友人に語ることで、これが面接後の「宿題」であった。理論は、ばらばらに記銘されたトラウマ体験の記憶を、前頭葉が「過去の出来事」と認識できるよう再構築することにより、扇桃体の興奮を鎮め、緊張ホルモンの分泌を抑え、ストレス障害の症状を改善するということであった。症状の度合いはインテーク面接時と、第二次面接後一週間後に調べた。データは平成15年7月より16年1月までに集計された。問題は、(1)救急患者を診る医療チームとソーシャルワーカーの連絡がよく取れず、6ヶ月の間に紹介されたケースが12件で、そのうち急性ストレス障害に該当するのが10ケースのみであったこと。(2)自分のトラウマ体験を他人に語ることに患者達が躊躇したこと。(3)事故と対人犯罪では、トラウマ体験の度合いが異なり、犯人追及のために被害者が警察から何度も面接され、二重三重のトラウマ体験をしたことで、統計的な比較が不可能であったことなどである。研究に該当しない2事例を除き、考察により次のような結論がでた。(1)10ケースのうち出来事インパクト尺度でインテーク時に24点以上(イスラエルにおける報告で、「確実にストレス障害をもつ」とされた点数)あったのは8ケースで、そのうち5ケースは介入後24点以下に下がったこと。(2)合計点が24点以下に下がらなかった3ケースでも、「侵入」の度合いは軽減し、そのうち2ケースは「回避」の度合いも軽減している。これは記憶がまとまって、起こったことを現実として受け止め始めたことをあらわしていると思われる。理論では人が危機から立ち直る段階で、まず「回避」の状態から現実の受け入れがおこり、次に色々な感情表現があるという。「過覚醒」の症状は、この感情表現の一環であるので、急性期介入で、危機の最初の二段階の症状を軽減できたようである。ただ体験を言語化するのは、感情を他人に語ることをしない日本人には向かないようなので、物語や詩として書いたり、絵として描く抽象的表現も効果があると思われる。ストレス障害からの回復に肯定的な要因として挙がったのは、(1)過去に大きなトラウマを体験していないことと、(2)患者を支える家族と友人がいることであった。今後の課題は、(1)モデルは理論的に堅実であるので、「宿題」の形を多様化し、手引きを書き直すこと。(2)家族・友人・医療チーム・警察などにストレス障害についての教育を広めること。(3)群馬県以外の他県の医療ソーシャルワーカーを訓練し、モデルを更に試験的に使用してもらうことなどである。後者においてはすでに東京都医療ソーシャルワーカー協会の協力を得ることが出来ている。平成14年5月から7月にかけて、1987年から2002年までに発行された心的外傷後ストレス障害の急性期(ASD)と後続期(PTSD)の治療に関する文献を調査し、インターネット検索により、同時多発テロ時に活躍した機関や個人治療士のリストを作成、またコロラド州ジェファソン郡コロンバイン高校の射撃事件後、治療に関わった機関や、治療士のリスト、アメリカ西海岸の災害や事故における危機介入チームの存在などをメモし、夏期に米国でのインタビューに備えた。研究代表者は、7月14日にニューヨーク市に赴き、アメリカ赤十字社、ニューヨーク大学病院、ニューヨーク大学社会福祉大学院、モン・サイナイ病院社会福祉部、個人セラピスト3名などを面接し、同時多発テロに於ける地域介入、グループ、家族、個人治療などを研究した。マサチューセッツ州ボストン市では、マサチューセッツ一般病院のトラウマ科を見学、社会福祉部を面接調査、ボストン大学トラウマセンターを訪問、その所長であるヴァン・デ・コーク博士が休暇中のメイン州バンゴー市に飛んで、博士の急性期介入についての提案をえた。コロラド州デンバー市で、研究分担者の石川助手と合流し、アジア系の心的外傷の治療に詳しいAsian Pacific Development Centerを二人で訪問し、日本人を含めてアジア文化圏の人々に対するトラウマに対する反応について調査する。その後、石川助手はジェファソン郡精神保健センターで、コロンバイン高校の事件の対処を研究した。代表者は、コロラド州精神保健課にて、危機介入の州レベルの対策を調査した後、8月22日より26日までロス・アンジェルス市で、UCLAの図書館にて、カリフォルニア州の地震災害対策の文献調査を行った。また、オレンジ郡危機介入チームを訪問、組織作りを研究したのち、UCLA社会福祉学部でASDとPTSDについて話し合いを行なった。石川助手はサンディエゴ市でトラウマ介入プログラムを訪問調査した。アメリカに於ける心的外傷後の急性期介入はグループ方式が多い事が判明して、人の前で、自分の気持ちを話すのが苦手な日本人には向かないようであった。

また、個人援助方式では、それを実行するボランティアの募集、訓練とその人たちの維持の対策が課題である事など日本に向かない要素と、日本でも復元できる要素があると思われた。これらをまとめて、11月23日東京都青年精神科医師研究会にて、今までの研究を口頭で発表し、意見を具申した。また2月15日に日本被害者連合会(NPO)の会長と面接、トラウマ急性期の介入に付いての意見を具申した。これは、国内調査のアンケートの対象者を見つけることが困難なので、キー・インフォーマントの方式に切り替えた為である。現在アメリカでの急性期介入方式の研究調査と、日本のキーインフォーマントの意見をまとめ、日本型急性期介入モデルを作成中である。平成14年度に収集したアメリカとイスラエルにおける、急性期のストレス障害の介入実践より、イスラエルの「記憶再構築モデル」を取り上げ、平成15年5月に手引きを作成、6月に二回にわたり23名の群馬県内の医療ソーシャルワーカーを訓練した。東京都精神医学総合研究所の飛鳥井望博士訳の「出来事チェックリスト」で過去のストレス障害の有無を調査し、「出来事インパクト尺度(IES-R)」をプリテスト・ポストテストとして、ストレス障害の三症状である「侵入」・「回避」・「過覚醒」の度合が、介入モデルの使用によって変化を見せるか調べた。モデルは、交通事故、対人犯罪等で病院に治療を受けに来た患者に、医療ソーシャルワーカーが入院中または外来で、二度にわたり面接し、トラウマを受けた事件の経緯を聞き、患者の記憶を順序だてて再構築し、物語のように語れるように指導する。大切なことは、患者がその物語を家族や友人に語ることで、これが面接後の「宿題」であった。理論は、ばらばらに記銘されたトラウマ体験の記憶を、前頭葉が「過去の出来事」と認識できるよう再構築することにより、扇桃体の興奮を鎮め、緊張ホルモンの分泌を抑え、ストレス障害の症状を改善するということであった。症状の度合いはインテーク面接時と、第二次面接後一週間後に調べた。データは平成15年7月より16年1月までに集計された。問題は、(1)救急患者を診る医療チームとソーシャルワーカーの連絡がよく取れず、6ヶ月の間に紹介されたケースが12件で、そのうち急性ストレス障害に該当するのが10ケースのみであったこと。(2)自分のトラウマ体験を他人に語ることに患者達が躊躇したこと。(3)事故と対人犯罪では、トラウマ体験の度合いが異なり、犯人追及のために被害者が警察から何度も面接され、二重三重のトラウマ体験をしたことで、統計的な比較が不可能であったことなどである。研究に該当しない2事例を除き、考察により次のような結論がでた。(1)10ケースのうち出来事インパクト尺度でインテーク時に24点以上(イスラエルにおける報告で、「確実にストレス障害をもつ」とされた点数)あったのは8ケースで、そのうち5ケースは介入後24点以下に下がったこと。(2)合計点が24点以下に下がらなかった3ケースでも、「侵入」の度合いは軽減し、そのうち2ケースは「回避」の度合いも軽減している。
植物のシュートの形態と受光効率,および生態学的な機能の関連の解析

1.シュートの受光効率との関連において葉の形態をあらわす簡単なパラメータを考察した。すなわち、葉の茎への付着点を基点にしたときの葉面への平均距離である。この距離を葉面積の平方根で割れば、葉のサイズとは無関係に形態を表現するパラメータとなる(以下、これをDと呼ぶ)。Dの値が大きいほど葉面は茎近くに集中せずに広い空間に展開し、葉相互の庇陰は起こりにくくなって、シュート全体の受光効率(葉面積当たり受光量)は高くなる。2.Dの値を大きくするには、葉面を細長くする、長い葉柄を持つ、などの方法がある。仮想的なモデルシュートについて計算機シミュレーションを行なった結果、葉面が細長い葉でも、長い葉柄を持った幅広の葉でも、Dの値が同じであればシュート全体の受光効率はほぼ等しいことが確かめられた。3.さらに、羽状複葉、掌状複葉、深く切れこんだ裂片を持つ葉などを含む約25種の植物についてDの値を求め、さらにその葉をモデルにとりこんでシミュレーション計算を行なったところ、やはり、Dの大きさとシュートの受光効率は良い対応関係を示した。このことは、多様な変化を示す葉の形態も、シュートの受光効率に関するかぎり、単純なひとつのパラメータで記述し得ることを意味する。4.ただし、葉柄を持つ幅広の葉よりも細長い葉のほうが効率が高い場合もあった。すなわち、植物群落内のように光がもっぱら上方から来る場合、茎の節間の長さが短い場合、1/2序葉、1/3序葉など葉が少数の列に整列している場合である。実際の植物について、これらの条件と葉の形態との関連を解析する必要がある。
小胞体蛋白質のカルボキシル末端シグナル依存性と推定される選別輸送機構の解析

ラットheme oxygenase-1のcDNAをSV40をプロモーターとする発現ベクターであるpSVLに組み込みnaiveな酵素(完全長289アミノ酸)を、COS-1細胞で一過性発現させた。細胞分画後のイムノブロットや免疫蛍光抗体染色により発現されたheme oxygenaseの細胞内局在を確認したところ、生理的な存在オルガネラである小胞体に局在した。この発現系を用いて小胞体局在化シグナルの解析を行った。カルボキシル末端の疎水性領域を欠失させたdeletion mutant(263アミノ酸)は小胞体へ輸送されず、細胞質に留まった。ゆえに、カルボキシル末端の疎水性領域が小胞体膜へanchoringすることに必要であると考えられる。大腸菌のchloramphenicol acetyltransferase(CAT)やdihydrofolate reductase(DHFR)のカルボキシル末端側にhemeoxygenaseのカルボキシル末端の疎水性領域(26アミノ酸)をつないだキメラタンパクはそれぞれCATやDHFRの抗体で細胞内局在を判定すると小胞体へ輸送された。ゆえに、カルボキシル末端の疎水性領域があればそのタンパクは小胞体膜へ選別輸送(target)されるといえた。現在、ヒトheme oxygenase-2の抗体を作成できたので、同様に局在を調べている。また、カルボキシル末端の疎水性アミノ酸20数残基のペプチドを化学合成し、これをリガンドとしたアフィニティーカラムを用いてラット肝の細胞質などから相互作用する物質の単離、精製を行っている。
肺循環系からみた高地運動トレーニングの有効利用法

2)トレーニングによる低酸素性肺血管収縮時の肺血管組織中のcAMPとcGMP濃度(Lung)3)喫煙時の肺循環系の変化(大学紀要)4)寒冷暴露時の肺高血圧の機序(Jpn J Hyg)5)慢性寒冷暴露による低酸素性肺血管収縮(投稿中)6)高血圧ラットにおける運動時の体血圧変化(投稿中)7)トレーニングラットにおける肺循環動態と血管形態の関連(投稿中)8)トレーニングラットにおける肺血管収縮と肺流量増加時の内皮細胞由来弛緩因子の放出について(投稿中)9)トレーニングラットにおける低酸素性肺血管収縮時の肺血管平滑筋内電位依存性Ca2+チャネルの変化について(投稿中)10)慢性低圧暴露ラットの運動時肺循環動態(分析中)11)慢性低圧暴露ラットの筋組成の変化(分析中)12)老化促進マウスによる運動と寿命の関連(投稿中)13)老化促進マウスにおける腹部大動脈の血管変化(分析中)14)運動トレーニングラットの肺血管変化(分析中)15)慢性低圧暴露ラットの腹部大動脈と肺動脈の血管変化(分析中)16)慢性寒冷暴露ラットの腹部大動脈と肺動脈の血管変化(分析中)17)摘出潅流肺装置を用いた登山運動時の高地肺水腫モデル実験(分析中)2)トレーニングによる低酸素性肺血管収縮時の肺血管組織中のcAMPとcGMP濃度(Lung)3)喫煙時の肺循環系の変化(大学紀要)4)寒冷暴露時の肺高血圧の機序(Jpn J Hyg)5)慢性寒冷暴露による低酸素性肺血管収縮(投稿中)6)高血圧ラットにおける運動時の体血圧変化(投稿中)7)トレーニングラットにおける肺循環動態と血管形態の関連(投稿中)8)トレーニングラットにおける肺血管収縮と肺流量増加時の内皮細胞由来弛緩因子の放出について(投稿中)9)トレーニングラットにおける低酸素性肺血管収縮時の肺血管平滑筋内電位依存性Ca2+チャネルの変化について(投稿中)10)慢性低圧暴露ラットの運動時肺循環動態(分析中)11)慢性低圧暴露ラットの筋組成の変化(分析中)12)老化促進マウスによる運動と寿命の関連(投稿中)13)老化促進マウスにおける腹部大動脈の血管変化(分析中)14)運動トレーニングラットの肺血管変化(分析中)15)慢性低圧暴露ラットの腹部大動脈と肺動脈の血管変化(分析中)16)慢性寒冷暴露ラットの腹部大動脈と肺動脈の血管変化(分析中)17)摘出潅流肺装置を用いた登山運動時の高地肺水腫モデル実験(分析中)本年度の研究概要は下記の通りである.1)肺血管平滑筋細胞のCa^<2+>動態:運動トレーニングラットの低酸素性肺血管収縮(HPV)抑制には,肺血管電位依存性Ca^<2+>チャネルが関与する新知見が得られた。また,運動トレーニングラットのHPV抑制には,cGMPおよびcAMPによるCa^<2+>の肺血管外排出の増強は関与しないことがわかった.2)肺血管形態:運動トレーニングラットでは,肺細動脈の増加や肺血管中膜が薄くなり動脈内径の増大が確認された.3)低圧慢性暴露による肺循環:低圧慢性滞在ラットは,平地および高地での運動中肺循環抵抗が大きく,運動成績を低下させる結果を得た.4)肺血管内皮細胞由来拡張物質(EDRF):運動トレーニングラットのHPV抑制には,内皮細胞由来拡張物質の関与が期待される.5)ヒトによる高地トレーニング実験:2000m環境下での高地トレーニングを実施し,平地トレーニングより持久的能力が改善した.高地運動トレーニング直後の摘出潅流肺による血管反応およびリングによる肺血管反応については,当初の計画通り研究が進行したが,高地運動トレーニング終了2週間後の回復過程については,現在実験が進行中である.また,当初の計画にはなかった肺血管形態について検討した.さらに,本来平成7年度に予定されていた肺血管反応の内皮細胞由来拡張物質(EDRF/NO)の関与についても,検討を行った.この2点の追加研究したおかげで,電子顕微鏡による肺毛細血管レベルおよびEDRF/NOに関するさらに詳細な研究へと平成7年度は発展できるようになった.2)トレーニングによる低酸素性肺血管収縮時の肺血管組織中のcAMPとcGMP濃度(Lung)3)喫煙時の肺循環系の変化(大学紀要)4)寒冷暴露時の肺高血圧の機序(Jpn J Hyg)5)慢性寒冷暴露による低酸素性肺血管収縮(投稿中)6)高血圧ラットにおける運動時の体血圧変化(投稿中)7)トレーニングラットにおける肺循環動態と血管形態の関連(投稿中)8)トレーニングラットにおける肺血管収縮と肺流量増加時の内皮細胞由来弛緩因子の放出について(投稿中)9)トレーニングラットにおける低酸素性肺血管収縮時の肺血管平滑筋内電位依存性Ca^<2+>チャネルの変化について(投稿中)10)慢性低圧暴露ラットの運動時肺循環動態(投稿中)11)慢性低圧暴露ラットの筋組成の変化(分析中)12)老化促進マウスによる運動と寿命の関連(投稿中)13)老化促進マウスにおける腹部大動脈の血管変化(分析中)14)運動トレーニングラットの肺血管変化(分析中)15)慢性低圧暴露ラットの腹部大動脈と肺動脈の血管変化(分析中)

16)慢性寒冷暴露ラットの腹部大動脈と肺動脈の血管変化(分析中)17)摘出潅流肺装置を用いた登山運動時の高地肺水腫モデル実験(分析中)さらに,現在,低酸素下運動トレーニングについて実験を実施し,データを分析中であり,平成8年前半には学会発表・論文作成の運びである。
ジャック・デリダにおける時間の問題

本研究は、フランスの哲学者ジャック・デリダにおける時間の問題を主に検討することを通して、デリダの思想の新たな総体的な解釈を提示することを目指すとともに、彼が時間という伝統的な問題系をいかに刷新したのかということを明らかにすることを目的としている。本年度は当初予定を若干変更し、引き続きデリダのテクストの内在的読解に重点を置き、デリダにおける時間の問題の総体的把握を目指した。具体的には以下の諸点について研究を実施し、その成果の一部を論文および口頭発表を通して公表した。1、60年代中ごろのデリダのテクストを分析することを通して、「痕跡」という彼独自の概念と時間の問題との関係について検討し、この概念の導入により、時間の異質性や非連続性が論じられていることを明らかとした。デリダは、統一性へといたることのない「異質な時間」とでもいうべきものを思考しようとしているとの結論に至った。2、後期デリダにおける時間の議論の中心にあると考えられている「未来」の問題に取り組むため、デリダにおける「終末論」の概念を検討した。彼の議論にはいくつかの明確な変化が見出されるものの、時間の非目的論的な異質性や他性といったテーマを現在性に対置しているという点においては一貫性が認められることを明らかとした。3、「ウーシアとグランメー」や『弔鐘』といったテクストを検討し、デリダが既存の時間概念とは異なる新たな時間概念を提示することの不可能性を主張していることを示した。また、この観点から本研究のこれまでの成果を総括することが目指され、本年度の1や2の研究にて確認されたデリダの時間に関する思索は、新たな時間概念や時間論としてではなく、時間の残余や時間の贈与という問題との連関から理解されなければならないという結論に至った。(抄録なし)本研究は、フランスの哲学者であるジャック・デリダの思想、とりわけ彼の時間に関する議論を、「瞬間」という概念に着目することにより解明することを主な目的としている。本年度の研究はまず、デリダのテクストの内在的な読解、および、それに関する二次文献の収集および精査が主な内容となった。そのような調査を通して、6070年代のデリダの著作においては主にフッサールの時間論との関わりなどから言及されていた「瞬間」という観念が、いかにして80年代から90年代の著作において、「贈与」や「アポリア」という問題と関連付けられることとなったのかを検討した。その結果、哲学史においては、しばしば現前的な「時間のアトム」として考えられてきた「瞬間」という概念が、デリダにおいては、時間の逆説やアポリアとして捉えられているということが明らかとなった。このことは、デリダにおいて瞬間性とは、時間の現前的要素でも、「異なる別の時間性」でもないということを意味していると考えられる。以上の調査結果は、東京大学におけるワークショップにて一部口頭発表された。またこの結論は、来年度に予定している、ハイデガーやキルケゴール等における「瞬間」概念との比較という作業のための出発点となるであろう。本研究は時間と瞬間の問題をより深く検討するため、以上のような作業と並行して、『弔鐘』などのデリダのヘーゲル読解の研究も進めた。時間の問題に関するデリダとヘーゲルとの対比は、これまであまり行われてこなかったが、デリダにとってヘーゲルはある意味で時間の最も徹底した思索者と考えられており、この調査の重要性は明らかである。本研究はとりわけ、『弔鐘』の後半に現れる贈与と円環的な運動との関連を論じた箇所に注目し、ヘーゲル的な円環へと止揚される時間へと抵抗するような瞬間性という問題を見出した。この点に関する調査は、来年度以降も継続して行う予定である。

初年度に予定していた、デリダの著作を総体的に検討し、その「瞬間」という概念を明らかにするという作業は、ほぼ予定通りに遂行された。その点については、順調に研究は進展していると考えられる。しかしながら、昨年度中にその成果を論文にて発表することができなかった点は問題であったと考えられる。来年度に関しては、まずは当初の予定通り、「瞬間」の概念に関して、デリダとキルケゴールやハイデガー等の思想を比較する作業を行う。キルケゴールやハイデガーに関する文献を精査し、それを今年度の研究成果と総合することによって、以上の作業を遂行する予定である。それと並行して、デリダとヘーゲルの時間論に関する関係性の調査も継続して行っていく。また、昨年度は論文の形で研究成果を発表できなかったため、昨年度の成果も含めて、今年度は論文として研究を総括することを予定している。(抄録なし)
ユビキチン修飾によるDNA損傷認識因子XPCの機能調節機構の構造的基盤

XPCタンパク質は、ヌクレオチド除去修復(NER)において、損傷DNAの構造異常を特異的に認識する。XPCは修復時に活性化されるユビキチンリガーゼ(Clu4A複合体)によりユビキチン化される。このユビキチン修飾が、XPC複合体のDNA損傷認識を促進することが明らかにされているが、その後の修復反応において、どのような役割を果しているのかは殆どわかっていない。そこで本研究では、ユビキチン修飾によるXPCのDNA損傷認識の調節機構を、生化学的および構造生物学的解析を通じて、解明することを目指した。生化学的解析では、XPCタンパク質のユビキチン化がおこる領域を明らかにした。一方、構造生物的解析では、XPCタンパク質とユビキチンリガーゼの相互作用解析を目指し、XPCの様々な領域の大量発現系の構築を試みたが、発現量や精製過程で沈殿する等の問題点により構造研究に適した大量発現系の構築を行うことはできなかった。本研究では、ユビキチン修飾によるXPC複合体のDNA損傷認識の調節機構を解明することを目指し、生化学的および構造生物学的解析を行っている。生化学的解析では、主にXPCのユビキチン修飾部位の同定を行った。XPCは分子量125 kDaからなり、一次配列予測からN末端側(1-326)とC末端側(532-940)にある構造ドメインと中央の構造ドメインを持たない領域(327-531)から構成される。XPCは、大腸菌を宿主とした系では発現が困難なため、全て昆虫細胞の系を用いている。様々なXPCの変異体を用いた生化学的実験から、主に中央の領域とN末端側(1-117)の領域で、ユビキチン化がおこることを明らかにした。ただし、これらの領域以外でもユビキチン化される部位が三箇所あるため、現在、残りの修飾部位を探索している。次年度は、ユビキチン化されないXPC複合体を作成し、in vitroでの修復反応を行うことにより、ユビキチン化の生物学的意義を調べる。構造生物学的解析では、XPCとユビキチンリガーゼの基質サブユニットDDB2の相互作用に着目した構造研究を試みた。最初のステップである、免疫沈降実験を用いたXPCのDDB2相互作用領域の同定では、様々なXPCの欠失変異体を用いて相互作用解析を行ったが、DDB2相互作用領域を絞り込むことができなかった。これは、DDB2との相互作用領域がある領域に限定されておらず、広範囲にわたっているためと考えられる。したがって、DDB2の相互作用領域を含み構造解析に適したドメインの探索は、困難であることがわかった。そこで、現在、XPC-DDB2の相互作用と並んで重要である、XPC複合体と損傷DNAの相互作用に着目した構造研究を行うための準備を進めている。XPCの損傷DNA認識領域は、既に損傷DNAとの複合体構造が解かれている酵母オルソログRad4を元に予測することができる。なお、損傷DNAの認識はXPCのみで行われるが、XPC複合体の構成因子の一つであるcentrin2がその認識を促進することが明らかにされているため、次年度は、XPC-centrin2と損傷DNAの複合体の構造研究を目指す。ヌクレオチド除去修復(NER)は、様々なDNA損傷を修復する、極めて重要な修復機構であり、その遺伝的欠損は色素乾皮症(XP)などの疾患の原因となる。特に、原因遺伝子産物の一つであるXPCを含む複合体(XPC複合体)は、損傷DNAの構造異常を特異的に認識することにより、修復反応開始時に重要な役割を果す。さらに、XPCは修復時に活性化されるユビキチンリガーゼ(Clu4A複合体)によりユビキチン化される。そこで、本研究では、ユビキチン修飾によるXPC複合体のDNA損傷認識の調節機構を、生化学的および構造生物学的解析を通じて、解明することを目指した。生化学的解析では、昨年度までに、ユビキチン化が大方おさえられた変異体を作成することができたので、今年度は、残っているユビキチン化部位(三箇所)の同定を試みた。DISOPRED2によるDisorder領域の予測や予備実験より、N末端側の残基番号118から322の領域中に残りのユビキチン化部位があると推定し、完全にユビキチン化されないXPC複合体の作成を目指した。

しかし、現時点では、完全にユビキチン化がおさえられた変異体は得られていない。現在も引き続き、残っているユビキチン化部位の探索を行っている。構造生物学的解析では、今年度は、XPC複合体の構成因子centrin2がXPCの損傷DNAの認識を促進することに着目し、XPCとcentrin2と損傷DNAの三者複合体の解析を目指した。既に報告されているXPCの出芽酵母オルソログRad4を含む複合体と損傷DNAとの複合体結晶構造を参考にして、centrin2及び損傷DNAの認識領域を含むXPCのコンストラクトを作成した。大腸菌のコールドショック発現系を用いた場合においてのみ発現がみられたが、精製過程において目的タンパク質が沈殿してしまい、解析するに至らなかった。コンストラクトの最適化も試みたが、改善されなかった。
投影パターンの時空間チャープ変調による高精度距離画像計測

レーザを使う三次元形状計測における現在の主要な問題点の一つに、レーザビームの絞り込みがある。ビームをできるだけ絞り込むことにより、計測精度を高めるたいためである。しかし、絞り込みには高度な光学系が不可欠であり、実現は容易ではない。そこで、ビームの絞り込みを必要としない、光のにじみ込みに強い、高精度な三次元形状の計測原理の開発を行った。絞られた光ビームを用いるのではなく、逆に広範に拡がった光パターンを用いて、高精度に計測できる手法を確立した。対象物体に空間周波数をスイ-プして得られるチヤープ信号で変調された光パターンを投影することにより、画像の輝度信号の時間変化を時空間的に信号処理し、形状を高精度推定する。従来、光信号の最大値検出などで代表されるような極めてシンプルな手法のみが用いられてきたが、チヤープ信号、疑似ランダム信号など最新の信号処理を適用した。試作した計測装置は、ワークステーションと画像処理装置に液晶プロジェクタとCCDカメラを接続し構築した。液晶プロジェクタにより各種自己相関関数がインパルスとなるような信号で変調された光パターンを対照物体に投影する。計測に必要な画像処理プログラムも実装した。それらによりA)自己相関演算によるチャープ信号の抽出処理、B)チヤープ信号以外の信号(疑似ランダム信号など)による性能評価、比較、C)計算量の実験的把握と演算の高速化を解明した。
石炭利用に伴い排出される水銀の除去回収プロセス用の収着剤の開発

現在、石炭や廃棄物の燃焼装置等から、金属水銀蒸気が大気中に放出されている。これら、大気中の放出された水銀は、最終的には大気中から海に移動し、有機水銀として魚貝類に蓄積されている。本研究の最終目標は、石炭利用に伴い発生する金属水銀の除去剤(収着剤)開発である。これまでの研究によって、活性炭系と鉄系の除去剤を提案し、さらにこれらの除去剤を用いて、高活性水銀除去剤(収着剤)の開発のために必用な、基礎的なデータを取得した現在、石炭や廃棄物の燃焼装置等から、金属水銀蒸気が大気中に放出されている。これまでの研究によって、活性炭系と鉄系の除去剤を提案し、さらにこれらの除去剤を用いて、高活性水銀除去剤(収着剤)の開発のために必用な、基礎的なデータを取得した本年度はまず反応装置の改善を行った。具体的には、新規に水銀分析用原子吸光光度計を購入し、主要反応経路を石英製管に換える等の改善を行った。この改良した実験装置を用いて、燃焼排ガス系に対しては、市販の活性炭を用いて水銀除去メカニズムの解明のための検討を行った。その結果、塩化水素共存の影響をかなり明らかにし、さらに20ppmと比較的高濃度塩化水素共存下ではHgCl_2が生成している可能性があることを明らかにした。燃焼排ガスに硫化水素を供給して金属水銀を除去する方法に関しては、塩化水素共存させると、濃度が高い場合、塩化水素の効果が硫化水素の効果を上回ることを明らかにするとともに、活性炭の代わりに天然硫化鉄鉱石を利用する脱水銀法を提案した。低コスト脱水銀用活性炭の開発に関しては、これまでの活性炭の調製法に関するデータをまとめて論文として投稿した。石炭のガス化ガス中の金属水銀除去に関しては、酸化鉄による脱水銀メカニズムに重点を置いて検討し、これまでに見出したCOSの副生に関して、脱水銀活性とは必ずしも関連しないが、脱水銀にも関与する酸化鉄上の活性な硫黄種を経由して生成している可能性があることを明らかにした。さらにぐガス化ガス精製過程で脱ハロゲン装置からリークする可能性のある塩化水素共存の影響について、共沈系酸化鉄除去剤とチタニアを担体とする酸化鉄担持触媒を用いて検討した。その結果、酸化鉄系除去剤の種類によっては塩化水素によって脱水銀能が抑制されることを明らかにした。収着剤表面の硫化物種や硫黄種によって異なることが示唆されたことから、硫化鉄FeS_2による水銀除去に対する塩化水素共存の影響を検討した。硫化鉄FeS_2試料は市販の試薬、硫化鉄FeS_2鉱石A,Bの3種を用いた。市販硫化鉄FeS_2の場合、1ppmの塩化水素の共存では全く影響は認められず、10ppmでも影響は認められなかった。硫化鉄鉱石についても検討を行った塩化水素の影響は受けないことが確認できた。本年度は、石炭燃焼排ガス中の水銀除去と石炭のガス化ガス中の水銀の除去について併行して検討を進めた。さらに、本年度は、水銀を収着した水銀除去剤を窒素中で定速昇温し脱離特性を検討するためにTPDを採用することにした。燃焼排ガス系に関しては、活性炭も用いて塩化水素と亜硫酸ガス共存下の水銀の除去について検討した。その結果、共存塩化水素が活性炭による水銀の除去を促進すること、亜硫酸ガスは、水銀の除去を抑制することを確認した。さらに、亜硫酸ガスによる水銀の抑制効果は、活性炭が収着する水銀の量が変化するのみならず、活性炭上に生成する水銀種が変化していることをTPDを用いて明らかにした。この原因については今後の検討課題であるが、この水銀種と活性炭の表面状態が関係付けられると高活性脱水銀剤の開発に繋がる。もう1つの収着剤である硫化鉄についても塩化水素共存の影響を検討し、この場合も共存塩化水素が水銀の除去を促進することを見出した。この促進効果についてもその原因は現在不明である。石炭のガス化ガス中の水銀の除去に関しては、これまでに反応のメカニズムに関する研究とCOSの副生に関する検討を進め、それらの検討結果を論文にまとめた。さらに塩化水素共存の影響についても検討結果を論文にまとめた。今年度は、さらに塩化水素共存によって、酸化鉄或いは硫化鉄表面上の水銀種がどのように変化するかを明らかにし、さらにそれら表面水銀種の分解脱離特性を試薬の硫化水銀2種の分解特性と比較検討した。本年度は、水銀の除去メカニズムを解明するためTPD法を取り入れたが、さらに分解特性を詳細に知るために、新たにマスの利用を考えて、TPD-マス装置を完成させた。この装置を用いて、各種水銀化合物の分解特性を明らかにした。本年度は、燃焼排ガス系に関しては、活性炭を用いて塩化水素と亜硫酸ガズ共存下の水銀の除去こついてそのメカニズムをTPD(定速昇温脱離)法を用いて検討した。その結果、亜硫酸ガスと塩化水素が共存する系では活性炭上の水銀種が塩化水素のみが共存する系とは大きく異なって塩化水素濃度によって複雑に変化しすること、亜硫酸ガスと塩化水素のいずれもが表面水銀種に影響を及ぼしていることが分かった。もう1つの収着剤である硫化鉄についても塩化水素共存の水銀の除去を促進する効果について検討を進め、金属水銀の酸化触媒として作用することを明らかにした。

なお、本年度昨年検討した活性炭による水銀除去に対する亜硫酸ガスの影響を論文にまとめて米国ACSの雑誌に投稿・掲載された。石炭のガス化ガス中の水銀の除去に関しては、今年度は、昨年度末に見出した、活性炭による燃料ガス中の水銀の除去特性をTPDを用いてほぼ明らかにした。すなわち、水銀の除去には塩化水素の共存が必要なこと、共存する硫化水素は水銀の除去を抑制することを明らかにした。昨年度、水銀の除去メカニズムを解明するためTPD-マス法を取り入れた。この方法は完成に至っていないが、定性的なデータの取得が可能になった。これまでの、取得データの解析から、本方法により、インサイチューで水銀化合物蒸気あるいは揮発性分解性生物と触媒/吸着剤の反応をモニタリングできることを明らかにした。これまでに取得したデータは十分でないが、TPD-マスデータの集積が高活性収着剤の開発・設計に非常に有用なことは明らかに出来た。上記のデータの一部はピッツバーグ石炭科学会で三つの論文として口頭発表した。さらに、国際誌に2報報告した。
リュービルシステムに現れる集中現象と渦点の衝突に関する研究

リュービルシステムの代表例である、混合渦点系の平均場方程式の解析を行い、集中現象の衝突の分類に関する「質量等式」を得た。また、リュービルシステムを導く汎関数など、パレー-スメール条件を仮定できないある種の汎関数について、臨界点のモース指数を評価する手法を確立した。更に、単独リュービルシステム(リュービル型方程式)に関連する汎関数について、「漸近的非退化性」と呼ばれる臨界点の周りの構造に関する性質を示した。本研究は、リュービルシステム(Liouville system)とよばれる非線形楕円型連立方程式系に現れる集中現象、特に、連立方程式の中の個々の方程式の解が、同時に共通の一点の周りに集中現象をおこす「集中現象の衝突」の分類を目標とする。この分類は、リュービルシステムの解の存在証明や解の大域的な分岐構造を把握することなどに必要な基本的な情報であるが、未解明な部分も多い。そこで、これまで調べられていない種類のリュービルシステムにおける問題点を整理することからはじめ、関連すると思われる渦点の衝突の解析や数値的なシミュレーションなど、幅広い視点でこの問題に取り組み新事実を得ることが本研究の目的である。本研究は、リュービルシステム(Liouville system)とよばれる非線形楕円型連立偏微分方程式系に現れる集中現象、特に、連立方程式の中の個々の方程式の解が、同時に共通の一点の周りに集中現象をおこす「集中現象の衝突」の分類を目標として取り組んでいるが、初年度である今年度は、1.既存の結果の一般化、既存の結果の検証、2.渦点の衝突の正則化に関する研究、3.渦点の衝突の正則化の拡張、を計画に上げた。1.については、関連する変分問題の基礎的研究の必要を認識し、パレースメール(Palais-Smale)条件を仮定できないある種の変分問題における臨界点のモース指数を計算する手法を整備した。結論はリュービルシステムの場合も想定して抽象的な形で与え、今後の解析に活用できると思われる。なお今年度は、ローマ大学のG.Tarantello教授を訪問し討論する機会を得ることができた。本研究に関する様々な問題意識を共有できたことは収穫であった。2.については、研究分担者の関口氏および京都大学の柴山充瑠氏などとの研究連絡を通じ、この周辺の最新の動向(たとえば、広島大学の平岡裕章氏の3渦点の衝突の正則化に関する結果)を知ることができた。次年度以降の研究方針を立てる上で有益であった。3.については、1点の周りに集中現象を起こしつつある走化性方程式の解の挙動について、これまでまとめてきた論文を、細部の修正を経て出版することができた。これは、1点の周りに集中現象を起こしつつ走化性方程式の解の集中点の挙動が、常微分方程式で記述できること示したものであるが、今後の衝突の解析の議論の基礎となるものであると思われる。本研究は、リュービルシステム(Liouville system)とよばれる非線形楕円型連立偏微分方程式系に現れる集中現象、特に、連立方程式の中の個々の方程式の解が、同時に共通の一点の周りに集中現象をおこす「集中現象の衝突」の分類を目標として取り組んでいる。前年度に引き続き、1.既存の結果の一般化、既存の結果の検証、2.渦点の衝突の正則化に関する研究、3.渦点の衝突の正則化の拡張、を計画に上げた。1.について、今年度は特に関連する変分問題の基礎的研究として、(単独の)リュービル方程式の漸近的非退化性について既存の結果の調査・検証を進め、今後の拡張における問題点を分析し報告した。また、Napoli大学のT.Ricciardi氏、大阪大学の鈴木貴氏とともに、Liouville systemの重要な例である混合渦点系の平均場方程式の、考え得る最も拡張されたもの(強度の値が非加算無限種あるような混合渦点系)の方程式の爆発解析(非有界な解の列の極限の分類)を行った。この方程式(系)は、方程式が非加算無限個ある(関数の1パラメータ族が「解」になる)ことに由来する困難さがあり、既存の手法は直接活用できない。そこで、解の収束極限をできる限り弱い位相(関数と1パラメータの積空間での弱位相)で考える新しい解析を行った。そこで得られた主要な結果は(2種の混合渦点系の場合に知られているものの、自然な拡張になっている)「mass等式」と呼ばれるもので、この方程式における可能な「集中現象の衝突」を分類するための基礎的な成果である。2.3.については現在進行中であるが、連携研究者の関口氏とともに、渦点の衝突に関して先進的な結果を得ている広島大学の平岡裕章氏を交え、平岡氏の3渦点の衝突の正則化に関する結果を、今後の方針の枠組みのなかで検討することができた。

前年度に引き続き、1.既存の結果の一般化、既存の結果の検証、2.渦点の衝突の正則化に関する研究、3.渦点の衝突の正則化の応用、を計画に上げた。今年度は特に1.の中で、2.3.に深く関連する変分問題の基礎的研究である(単独の)リュービル方程式の漸近的非退化性について、既存の特殊な結果を一般的な場合まで拡張することができた。リュービル方程式で記述される非線形固有値問題であるゲルファント問題では、解の爆発列(最大値が発散する列)の極限において、爆発点(最大値が発散する点)が有限個の点になり、その位置は、渦点系のハミルトニアンの臨界点になることが知られている(Nagasaki Suzuki, '90 Asympt. Anal.)。これに対し,Gladiali-Grossi ('04 Commun. PDE)は、特に1点爆発する解の列を考察し、爆発点がハミルトニアンの非退化臨界点である場合、十分爆発に近づいた解が非退化(線形化問題が非自明解を持たない)であることを示した。これを、Grossi氏(ローマ大学)、鈴木貴氏(大阪大学)との共同研究により、一般の多点爆発する解の列に対して拡張することができた。この事実は、ゲルファント問題の解が渦点系の定常解を非退化性まで込めて再現する可能性を示唆するものであり、定常解の周辺にある渦点系の解の挙動までも、ゲルファント問題を与える汎関数の等高面により記述される可能性を示唆する重要な事実であると思われる。これにより、衝突する渦点を渦度場から考察する際の重要な指針が得られたと思われる。