hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
グローバル・デモクラシーと市民社会による規範形成:規範理論と最貧国の債務救済

本年度は海外と日本でのG8での成果も含めた調査研究ならびにそれらの結果の分析を行うことで、Jubilee2000からMake Poverty Historyまでの重債務救済キャンペーンの基底となった、市民らによる宗教運動や公共圏でのさまざまな社会運動やフェスティバル的な文化と芸術の役割について調査分析し、規範をめぐる社会運動についての理論、そして同理論と民主主義理論との接合に向けたさらなる洗練化の双方に取り組み、NGOを中心とした市民社会諸力のみならず、NGOのように組織化されていない類縁集団(affinity group)が国際規範形成に与えた影響の実体を明らかにすることに成功した。この点は政治学・国際関係論分野では日本での研究がまだ僅少なことから、極めて重要であり意義深いものである。くわえて、海外でのフィールドワークの継続と市民らによるグローバルな「下からの」規範形成過程の場に引き続き参加することで知見を広げるとともに、理論と実践の紐帯を引き続き探った。これらの地道なフィールドワークの継続によって得た知見をもとに、グローバル・デモクラシーの実体と国際関係論における規範形成の理論にかんする3年目までの研究成果の一部を、昨年度に引き続き、国内外での学会や国際会議にて公表した。具体的に国内ではそれぞれ日本平和学会と日本政治学会で報告を、また海外ではBISAで報告の機会を得た。また、本年度も継続して国内外での会議や学会、省庁での各種研究会、市民活動の場で活発な意見交換を行うことで、グローバル市民社会にくわえて類縁集団を担い手としたDIY(Do It Yourself)的な規範変容的文化が重債務救済と規範変容に与えた影響の動態把握にも成功した。その成果の一部にっき、研究の意義に対する社会的評価を示すアウトリーチ活動として「アサヒ・アート・フェス」等の公開講演、各種インタビュー、そして『現代用語の基礎知識2010』の巻頭特集への寄稿など、本年度も多くの発表の場を与えられることで成果を広く江湖に問うことが出来た。本研究の目的は、国際社会での規範形成においてグローバルに連携した人々やNGO、すなわち「市民社会」が果たしている役割とその可能性を、(1)国際政治理論と政治理論における民主主義論ならびに、(2)おもに英仏米日の市民社会における重債務救済キャンペーンを事例とするフィールドワークを通じた研究の双方から明らかにすることである。本研究は、理論研究と事例研究の双方を結びつけるものとして、国際関係論と政治学における市民社会論研究に新たな視点を提供すべく構想されるとともに、絶えず複数の規範がせめぎ合っている「規範をめぐる政治」による国際制度の変容という国際関係の動態を理解すべく「竸合する規範」の形成と変容を整理・体系化し理論的に捉えてゆくことを目的とする。さらに、現実の国際政治経済・法・制度のなかで諸規範の具現化・定着化についても、国家主体と非政府主体との協働・競合関係から明らかにしてゆく。本年度は、事例研究のテーマである重債務救済キャンペーンの日本での展開にかんして、地域密着型の活動をしているジュビリー九州の調査を行うとともに、国内外のG-CAPの団体、G8サミットNGOフォーラムに連なっている多くのアドボカシー型NGOらにインタビュー調査を行うことで市民社会諸力の戦略について把握につとめた。また、国際関係論における市民社会論にかんする文献収集をひろく行った。本年度は、研究成果の報告にも積極的に取り組むことができた。具体的には、日本政治学会の年次大会において、平成20年7月に日本で開催されるG8サミットに向けた市民社会の動態と、現在までの重債務救済キャンペーンにかんする研究成果の一部をもとに公募報告を行なった。くわえて、本研究課題のもう一つの柱である現代デモクラシー論にかんする研究成果の一部についても、北海道大学をはじめとする高等研究機関で報告を行う機会にめぐまれた。本年度は,まず,国際規範形成に影響を与えるグローバルな社会運動の動態について,比較政治学と社会学,カルチュラル・スタアィーズにおける近年の社会運動論の発展とグローバル・デモクラシー論として,その国際関係場裏での理論的発展可能性を探るべく,研究に取り組んだ。結果,国際場裏での非条約規範のみならず,条約規範においてもある時期は圧力団体であっても,過去にはカウンターでもメジャーになったのちは利益集団として固定化されるような形式を免れる組織形態からなる,政府でも通俗的なNGOの側でもない「アフィニティ・グループ(affinity group類縁集団)」らによるグローバルアクションを通じた社会運動について「vanishing mediator (消滅する媒介)」概念から理論的説明をし,社会運動論を刷新した。同理論を精緻化すべく,引き続き事例研究のテーマである重債務救済キャンペーンの具体的な運動方法にかんする調査を,国内外のG-CAPの団体,G8サミットNGOフォーラムに連なっている多くのアドボカシー型NGOらのみならず,実際に市民らへの働きかけやパフォーマンスをしているアフィニティ・グループらにも行った。国内外の研究者らとの共同研究や,近年の社会運動で影響力を増しつつある類縁集団の広<文化や芸術を通じた働きかけの動態把握によって,現在における市民社会諸力の各国政府へのアクセサビリティや規範形成の実行可能性をも含めたさまざまな包摂戦略の実態把握につとめた。本年度もこれらから会得した知見の発表にも積極的に取り組んだ。具体的には,日本でのG8サミットにおける規範形成過程とそれらへの市民社会側の対応,くわえて現在までの重債務救済キャンペーンの研究成果の一部について,日本国際政治学会で報告を行なった。

くわえて,本研究課題のもう一つの柱であるラディカル・デモクラシー論にかんする研究成果のいくつかについても,神戸大学やウォーリック大学,ソウル大学などの国内外の研究機関での研究会や国際学会において,昨年度に続いて報告することが出来た。また研究から得た知見を,国内の学会(そのうちのひとつは英語でのセッション)での討論を通じて積極的にアウトリーチも行った。さらに今年度は,各国政府間のみならず各国市民らによる日常の交流から規範が立ち現れてくるさまについて,ストリートという公共空間から論じた「路上からの政治」が朝日新聞に掲載されたことで,研究成果を広<江湖に問う機会に恵まれた。本年度は海外と日本でのG8での成果も含めた調査研究ならびにそれらの結果の分析を行うことで、Jubilee2000からMake Poverty Historyまでの重債務救済キャンペーンの基底となった、市民らによる宗教運動や公共圏でのさまざまな社会運動やフェスティバル的な文化と芸術の役割について調査分析し、規範をめぐる社会運動についての理論、そして同理論と民主主義理論との接合に向けたさらなる洗練化の双方に取り組み、NGOを中心とした市民社会諸力のみならず、NGOのように組織化されていない類縁集団(affinity group)が国際規範形成に与えた影響の実体を明らかにすることに成功した。この点は政治学・国際関係論分野では日本での研究がまだ僅少なことから、極めて重要であり意義深いものである。くわえて、海外でのフィールドワークの継続と市民らによるグローバルな「下からの」規範形成過程の場に引き続き参加することで知見を広げるとともに、理論と実践の紐帯を引き続き探った。これらの地道なフィールドワークの継続によって得た知見をもとに、グローバル・デモクラシーの実体と国際関係論における規範形成の理論にかんする3年目までの研究成果の一部を、昨年度に引き続き、国内外での学会や国際会議にて公表した。具体的に国内ではそれぞれ日本平和学会と日本政治学会で報告を、また海外ではBISAで報告の機会を得た。また、本年度も継続して国内外での会議や学会、省庁での各種研究会、市民活動の場で活発な意見交換を行うことで、グローバル市民社会にくわえて類縁集団を担い手としたDIY(Do It Yourself)的な規範変容的文化が重債務救済と規範変容に与えた影響の動態把握にも成功した。その成果の一部にっき、研究の意義に対する社会的評価を示すアウトリーチ活動として「アサヒ・アート・フェス」等の公開講演、各種インタビュー、そして『現代用語の基礎知識2010』の巻頭特集への寄稿など、本年度も多くの発表の場を与えられることで成果を広く江湖に問うことが出来た。
電離圏からのイオン流出過程と地球起源イオンのリングカレントへの寄与に関する研究

オーロラ帯では磁気圏からのエネルギー流入によってイオン流出が発生し、磁気圏に地球起源イオンを供給している。特に、重い酸素イオンの流出及び磁気圏への供給に関してはこのオーロラ帯からのイオン流出の寄与が大きく、重要視されている。FAST衛星の1998年1月から1999年2月の電磁場、電子、イオン、イオン組成のデータを解析し、流出するイオンの組成、エネルギーインプットと流出イオンフラックスの太陽天頂角依存性について解析を行った。その結果、磁力線のフットプリントの電離圏が日照状態の場合には流出イオンは酸素イオンが支配的な傾向があるが、日陰では水素イオンが支配的な傾向があることが明らかになった。また、大フラックスの酸素イオン流出イベントについては主に日照時に発生していた。降り込み電子(>50 eV)の密度とイオン流出フラックスの関係についても太陽天頂角依存性が見られ、酸素イオンの流出フラックスの理解には以前から指摘されていたエネルギーインプットに加えて、電離圏への日照の効果を考慮する事が重要である事を示した。このデータセットを用いてイオン組成比(酸素/水素、ヘリウム/水素)の太陽天頂角依存性、エネルギーインプット(ポインティングフラックス、電子降り込み)とイオン流出フラックスの経験モデルを構築した。これらの経験モデルは磁気圏のモデリング研究において地球起源イオンの地球側の境界条件の設定に不可欠である。既存の経験モデルではイオン組成、太陽天頂角の効果が全く考慮されていなかった。過去の研究では特に日陰での酸素イオンの流出量を過大評価していた可能性があることが示された。新たに構築した経験モデルは地球起源イオンのリングカレントへの寄与についてのより定量的な評価に大きく寄与し、磁気嵐の発達過程の理解へも貢献することができると期待される。26年度が最終年度であるため、記入しない。極域電離圏は、そこから伸びる磁力線が地球磁気圏の外側や惑星間空間に接続しており、磁力線に沿ってプラズマが流出していく。本年度は、最もエネルギーが低く、直接計測が困難なイオン流出会過程であるpolar windのメカニズムについて、光電子の寄与とイオンの流出フラックスを明らかにする事を目的として、FAST衛星の電子の観測データの解析を行った。磁力線に沿って流出する光電子と、磁力線に沿って降下してくる電子のエネルギースペクトルの比較を行い、極冠域の電離圏から流出する光電子が高高度の磁気圏において反射される頻度、反射される上限のエネルギー、反射されずに流出していく光電子のフラックスについて解析を行った。その結果、太陽活動極大期の地磁気静穏時には衛星より高高度において磁力線に沿って20V程度の電位差が存在し、低エネルギーの光電子を電離圏に向けて反射しているのに対して、大磁気嵐の主相時には5V程度もしくはそれ以下にまで縮小し、反射される光電子が大幅に減少することを明らかにした。この結果は、磁気嵐時には極冠内を通過して流出しているイオンの量が大幅に増加している事を示している。また、地磁気活動が静穏な期間については太陽活動が活発な時ほど沿磁力線方向の電位差が大きくなる傾向があり、光電子の生成量は増えるものの大部分がその電位差によって反射され、流出できるフラックスはほぼ一定に保たれるという結果が得られた。沿磁力線電流が弱い場合、電子のフラックスとpolar windのイオンのフラックスが釣り合っていることが推定される。このため、この解析結果は太陽活動の変動によって光電子の生成量が変化してもpolar windイオンの流出フラックスがほとんど変動せず、イオンを加速する方向の沿磁力線電位差の形成とその変動にのみ寄与するということを示唆している。極域電離圏からのイオン流出において最もエネルギーが低く直接計測が困難な過程であるpolar windの理解の為に、FAST衛星によって極冠領域の高度3000-3900kmにおいて取得された電子の計測データの大規模な統計解析(1996-2009年)を進めた。その結果、polar windが支配的と考えられる地磁気活動静穏時では電離圏から流出する光電子が沿磁力線方向の電位差の形成に大きく寄与し、太陽活動が活発になることによって増加する光電子によって、沿磁力線方向の電位差が大きくなる事を明らかにした。一方、電位差の発達によって光電子の反射も増加するため、光電子の流出フラックスは増加しない事も明らかにした。電荷の準中性を維持するためには光電子の流出はpolar windのイオンの流出フラックスと釣り合っていなければならないため、この結果はpolar windのイオンのフラックスが別の過程によって決定されていることを示唆している。電荷交換によって生成される水素イオンのフラックスに上限がある事がモデル計算で指摘されており、今回得られた電子の流出フラックスがその上限フラックスと同程度であり、イオンフラックスの決定過程として有力である。さらに、polarwindではより重い酸素イオンまでは引き出せないことが示唆された。オーロラ等に関連した酸素イオン流出の描像を明らかにするために、FAST衛星の電磁場と電子・イオン・イオン組成のデータの一部を解析し、電離圏へのエネルギーインプット(降り込み電子の密度、ポインティングフラックス等)と酸素・水素イオンの流出フラックスの経験的な関係式を得た。その結果、酸素イオンの流出フラックスと降り込み電子の密度の関係式に関しては、太陽天頂角依存性が新たに認められ、磁力線の根元の電離圏の状態がエネルギーインプットと同様に重要であるという初期結果を得た。

オーロラ帯では磁気圏からのエネルギー流入によってイオン流出が発生し、磁気圏に地球起源イオンを供給している。特に、重い酸素イオンの流出及び磁気圏への供給に関してはこのオーロラ帯からのイオン流出の寄与が大きく、重要視されている。FAST衛星の1998年1月から1999年2月の電磁場、電子、イオン、イオン組成のデータを解析し、流出するイオンの組成、エネルギーインプットと流出イオンフラックスの太陽天頂角依存性について解析を行った。その結果、磁力線のフットプリントの電離圏が日照状態の場合には流出イオンは酸素イオンが支配的な傾向があるが、日陰では水素イオンが支配的な傾向があることが明らかになった。また、大フラックスの酸素イオン流出イベントについては主に日照時に発生していた。降り込み電子(>50 eV)の密度とイオン流出フラックスの関係についても太陽天頂角依存性が見られ、酸素イオンの流出フラックスの理解には以前から指摘されていたエネルギーインプットに加えて、電離圏への日照の効果を考慮する事が重要である事を示した。このデータセットを用いてイオン組成比(酸素/水素、ヘリウム/水素)の太陽天頂角依存性、エネルギーインプット(ポインティングフラックス、電子降り込み)とイオン流出フラックスの経験モデルを構築した。これらの経験モデルは磁気圏のモデリング研究において地球起源イオンの地球側の境界条件の設定に不可欠である。既存の経験モデルではイオン組成、太陽天頂角の効果が全く考慮されていなかった。過去の研究では特に日陰での酸素イオンの流出量を過大評価していた可能性があることが示された。新たに構築した経験モデルは地球起源イオンのリングカレントへの寄与についてのより定量的な評価に大きく寄与し、磁気嵐の発達過程の理解へも貢献することができると期待される。26年度が最終年度であるため、記入しない。光電子の反射の太陽活動依存性の解析がほぼ終了したところでFAST衛星の粒子データの較正に関するパラメータ及び元になるデータのファイル形式が変更されたため、新たな形式のデータを使用できるように解析ソフトウェアの大幅な書き換えが必要になり、さらに解析全体のやり直しの必要が出たため。FAST衛星のイオン組成のデータの取り扱いに予想以上の時間を要してしまったため。また、太陽活動が極大に達しVan Allen Probes衛星の磁気嵐時の観測データの解析を予定していたが、極大の活動度がここ100年で最低となってしまい、大きな磁気嵐がほとんど発生せず、期待していた酸素イオンの増加がやや不明瞭であるため。主に2013年度に行ったFAST衛星の光電子の観測結果を用いた極風(polar wind)の研究についての論文が2015年3月末に受理され、出版に伴って2015年5月14日に名古屋大学よりプレスリリースを行った。FAST衛星の粒子データの形式の変更は、短期的には解析用のプログラムの大幅な書き換えを必要とし、作業に遅れを出してしまったが、プログラムが完成すれば、以前より高速でのデータ処理が可能となる。
タンパク質精密構造変換法の創出と展開

有機合成化学や分析化学の進歩に牽引されて、化学者が扱える分子のサイズや構造複雑性は大幅に増大している。それに伴い、かつてなく高度で精緻な機能を発現する分子の創出や応用が可能となって来ている。本研究は、生体機能を担うタンパク質を精密に構造変換できる化学触媒・反応剤の創製と、タンパク質の構造展開を基盤とした新機能創出を目指すものである。抗体ー薬物複合体(ADC)は、抗体医薬と低分子医薬の利点を併せ持つ次世代型ハイブリッド医薬であり、現在、独自のトリプトファン(Trp)修飾法を基盤とした新規ADCの創製に集中して研究をおこなっている。現在のADC製造法はLysやCys修飾に頼るものが主流であるが、不均質な修飾混合物を与えてしまう。ADCの薬効や安定性は薬物の結合位置により大きな差異を示すことが知られており、不均質ADCは薬効や品質にばらつきが生じる。均質ADCを用いればこの問題に対して改善が期待される一方で、その簡便合成法が現存しないため、生物学的な実証評価は立ち後れている。従来のLys/Cys修飾法を我々の開発したTrp修飾法に置き換えることで、均質性の高いADCを簡便に合成できると考えた。例えば市販ADCであるKadcyla(Lys修飾で製造)の抗体部Herceptinの三次元構造を解析すると、Lysは抗体表面に40残基以上存在する。これにランダム修飾がかかると300万通り以上の位置異性体が生じてしまう。一方で、TrpはFab領域に二つ、Fc領域に四つのみであり、これを修飾標的とすることで医薬結合数や位置異性体の分布を極小化できる。Trp修飾により、既存のKadcylaよりも優れたADCを創製できるものと期待している。実際に、Herceptinを抗腫瘍性分子でTrp修飾したADCが高収率で合成できること、さらにはこれがADC活性を示すことを明らかとした。ADCは、がんなどに対して非常に有効性の高い医薬であり、多くの製薬企業の注目を集めている。本研究では現在までに、独自に開発したタンパク質修飾法を基盤として、従来にない完全に新規なADCを合成しており、さらにはこれが医薬活性を示し得るところまで研究が進んでいる。今回合成した新規ADCの動物試験を通して、その特徴を明らかにしていく。特に、均質性の面で従来の市販のADCに比べて優位点があり、これによる物性と活性への影響を調べる。さらに、さまざまな薬物の担持を検討し、ADC合成、あるいはより広く一般にタンパク質修飾法としての特徴を明確にする。
光・電子デバイス集積・多機能化の研究

近年、光の並列性が、ニュ-ラルネットワ-クをはじめとする並列情報処理方式と非常に整合性が良いことから、光情報処理が大いに注目され、その並列性を生かすための主要デバイスの実現が強く望まれている。本研究はこれらの要望に応えるべく、半導体レ-ザ(LD)、異種接合フォトトランジスタ(HPT)といった基本的な光・電子デバイスを集積化し、光増幅、光スイッチ、光双安定等の光領域における重要な機能を数多く兼ね備えた新しい高機能光デバイスを実現することを目的としている。本年度得られた結果は以下のようにまとめられる。(1)現有のLPE装置により屈折率導波路型の低しきい値(2030mA)L.D、および光電変換効率が100500程度のHPTを再現性良く作製し、これらの基本デバイスを直接・垂直に集積することに成功した。このとき、LDからHPTへの光帰還量の調節のため両者の位置関係が異なる2種類のものを作製した。(2)LDストライプ直上にHPTが集積されているもの、すなわち光帰還量が多いデバイスの特性評価を行った。このデバイスは10nWという極微弱な入力光によりスイッチオンし、4mWの光出力を発した。従って、光利得は10^5という極めて大きな値が得られることが分かった。また、スイッチングエネルギ-は80fjという極めて小さな値であることを示し、本デバイスが高感度、高利得の光スイッチングデバイスとして機能することを実証した。また内部の光帰還の様子を理論的に詳細に調べ、実験結果との対比を行い、このような高感度、高利得が得られる理由を示した。(3)次にLDストライプから200μm程度シフトした位置にHPTを集積化したもの、すなわち光帰還量が少ないデバイスの特性評価を行った。このデバイスは入出力関係の直線関係が良く、波長変換、インコヒ-レント・コヒ-レント変換機能をもった光増幅器として機能することが分かり、光利得としては200が得られた。また、バイアス電圧、負荷抵抗の調節により、ある光入力レベルのときはじめて光を発する光しきい値デバイスとしても機能することが示された。以上のように、本研究によりLDとHPTの直接・垂直集積および光帰還量の制御により、種々の機能が得られることを示すことができた。
小児血球貪食症候群におけるHMGB1の研究

High mobility group box 1 protein(以下HMGB1)の小児血球貪食症候群(hemophagocytic syndrome、以下HPS)への関与を明らかにするため、以下の解析・検討を行った。解析対象はHLH2004診断基準を満たす26例で、感染症関連HPS17例、悪性腫瘍関連HPS6例、原発性HPS3例、男児20例、女児6例、年齢は生後10日から21歳であった。統計学的解析にERZを用いた。1血漿HMGB1値:HPS診断時の血漿HMGB1値を26例全例で、5例は経時的に測定した。HPS診断時血漿HMGB1は1.1-574ng/ml(平均55.7)と全例高値で、寛解時には正常化した。臨床検査値との相関では、HMGB1値は血清AST値、血清LDH値とは正の相関(各p<0.01、p=0.02)を、血漿フィブリノゲン値とは負の相関(p<0.01)を認めた。ヘモグロビン値、白血球/血小板数、血清フェリチン、可溶性IL2レセプター値との間に有意な相関はなかった。臨床症状の有無との関連では(1)DIC(厚生労働省DIC診断基準)、(2)中枢神経合併症、を検討しDIC合併群と中枢神経合併症群でHMGB1が有意に高値であった(各p<0.01、p=0.014)。2骨髄クロット標本のHMGB1免疫染色:HPS診断時の骨髄クロット標本のHMGB1免疫染色を8例で行い、HMGB1染色陽性のCD68陽性単球・マクロファージを確認した。3HMGB1遺伝子多型の検討:3つの多型部位(-1377delA、982C>T、3814C>G)について正常コントロール100例の解析を終了し、その多型頻度は既報通りであった。HPS患者群の解析は26例中15例に留まり、症例数を増やし今後詳細な検討を行う。以上の結果からHMGB1が小児HPSの病態に密接に関与していることを証明した。血球貪食症候群(HPS)は免疫応答調節機構の破綻により過剰に活性化したT細胞や単球・組織球が高サイトカイン血症を来し、時に中枢神経障害や播種性血管内凝固症候群等の重症合併所を呈する病態で、さらなる病態解明が必要である。一方で、感染症や外傷などの侵襲に対する生体反応機構において様々な障害関連分子パターン(DAMPs)による経路が注目されており、中でもHMGB-1は重要なタンパクである。これは生体に強い炎症反応、免疫応答を引き起こし、多くの疾患の病態に関与することが報告されている。本研究では、小児におけるHPSにおいてHMGB-1が関与していることを証明し、本病態における新規治療の開発を目的とする。当科で経験したHPS症例の血漿/血清中のHMGB-1を測定した。また2015年に当科で入院・治療を行ったHPS症例の末梢血(血漿/血清)および骨髄検体を得た。これらの検体から新たにHMGB-1値の測定を行う。加えて、これまでのHPS症例の保存組織検体(骨髄クロット標本、肝組織、リンパ節組織)と合わせ免疫染色を行い、単球/マクロファージのHMGB-1産生を免疫組織学的に証明する。2016年度はさらなる症例・検体の獲得と、HMGB-1値と各症例の臨床データ及び臨床症状との関連について統計学的解析を行う。2015年度1年間での新規検体の獲得が想定よりも少数であった。本年度はさらなる症例の蓄積、検体の獲得と、過去の保存検体のデータから統計学的解析を行う必要がある。2骨髄クロット標本のHMGB1免疫染色:HPS診断時の骨髄クロット標本のHMGB

1免疫染色を8例で行い、HMGB1染色陽性のCD68陽性単球・マクロファージを確認した。3HMGB1遺伝子多型の検討:3つの多型部位(-1377delA、982C>T、3814C>G)について正常コントロール100例の解析を終了し、その多型頻度は既報通りであった。HPS患者群の解析は26例中15例に留まり、症例数を増やし今後詳細な検討を行う。以上の結果からHMGB1が小児HPSの病態に密接に関与していることを証明した。2016年度も検体の採取を継続し、測定結果と臨床データとの関連、採取組織検体の免疫組織学的検討を進める。これらの解析と並行して、小児HPS患者群とコントロール群間におけるHMGB-1遺伝子多型頻度の差異を検討する。当初購入を予定していたマイクロプレートリーダーが、他の助成金での購入で賄われたため、本助成金からの支出が不要となった。上記の通り、マイクロプレートリーダーの購入が不要となったが、この分を免疫組織染色に必要な抗体、遺伝子シークエンスに必要な検査試薬の購入に充てる予定である。
流体方程式系の解の拡散波動現象の研究

半空間,摂動半空間,外部領域における非圧縮性Navier-Stokes方程式の初期値境界値問題を考察し,空間に関して重みが付ついたLp空間において,解の時間に関する減衰評価を導いた.2次元外部領域における冪乗型の非線形熱方程式と消散項付波動方程式の初期値境界値問題では,初期値がHardy空間に属する場合を考えることで,2次元では臨界である解の時空間に関するL2有界性を得ることが出来た.この結果は,先に得られていた外部領域における摩擦項付き冪乗型の非線形波動方程式の初期値境界値問題の結果の拡張になっている.圧縮性Navier-Stokes方程式の定数平衡状態の安定性の研究で示唆されていることは,解の拡散波動の現象と広い意味でのHuygensの原理を明らかにすることである.そのために,解の第一近似として現れる線形粘性弾性体方程式および非圧縮性Stokes方程式、Navier-Stokes方程式を中心に,解の時間に関する漸近挙動について研究を行った.摂動半空間における非圧縮性Navier-Stokes方程式の初期値境界値問題を考察し,解のプロファイルを明瞭にする関数空間として,空間に関しての重み付きLp空間を考え,その空間上でStokes作用素のレゾルベント評価を導くことでStokes半群の解析性を示し,非圧縮性Navier-Stokes方程式の初期値境界値問題の解の重み付きLp空間における時間に関する減衰評価を導いた.全空間における線形粘性弾性体方程式,つまり強消散項を持つ波動方程式の解は,熱方程式による拡散と波動方程式による伝搬の影響が現れることが予想される.2次元全空間における熱方程式の場合,初期値がL1に属しても,解の時空間におけるL2有界性は一般には成り立たない.我々は、2次元外部領域における冪乗型の非線形熱方程式の初期値境界値問題を考察し,初期値がHardy空間に属する場合を考え,Morawetzの方法を用いたエネルギー法とFefferman-Steinの不等式, Hardy型の不等式を用いることで,2次元では臨界である解の時空間に関するL2有界性を得ることが出来た.この結果は,先に得られていた外部領域における摩擦項付き冪乗型の非線形波動方程式の初期値境界値問題の結果の拡張にもなっている.圧縮性Navier-Stokes方程式の定数平衡状態の安定性の研究で示唆されていることは,解の拡散波動の現象と広い意味でのHuygensの原理を明らかにすることである.そのために,解の第一近似として現れるStokes方程式を中心に,解の時間に関する漸近挙動について研究を行った.圧縮性Navier-Stokes方程式の定数平衡状態の周りでの線形化方程式の場合,拡散項,拡散波動項,高減衰項に漸近的に分類され,第一近似は, Stokes方程式の初期値境界値問題の解の速度場であることが知られている.そのため3次元以上の滑らかな境界をもつ外部領域,2次元以上の摂動半空間における非圧縮性Navier-Stokes方程式の初期値境界値問題を考察し,解のプロファイルを明瞭にする関数空間として, Muckenhouptクラスに属する空間に関して非斉次の重みが付いたLp空間を考え,その空間上でのStokes半群の重み付きLp-Lq評価を示し,非圧縮性Navier-Stokes方程式の解の重み付きLp空間において,解の時間に関する減衰評価を導いた.外部領域では全空間におけるStokes半群の重み付きLp-Lq評価を導き, Stokes半群の境界の近くの局所エネルギー減衰評価を用いることでStokes半群の重み付きLp-Lq評価を示した.摂動半空間においては,半空間におけるStokes半群の表現公式を用いて重み付きLp-Lq評価を導き,摂動部分近くの局所エネルギー減衰評価と合わせてStokes半群の重み付きLp-Lq評価を導いた.これらの結果を用いて,非圧縮性Navier-Stokes方程式の上記の場合の初期値境界値問題について,重み付きLp空間において,解の時間に関する減衰評価を導くことができた.圧縮性Navier-Stokes方程式の定数平衡状態の安定性の研究で示唆されていることは,解の拡散波動の現象と広い意味でのHuygensの原理を明らかにすることである.そのために,解の第一近似として現れる線形粘性弾性体方程式および非圧縮性Stokes方程式、Navier-Stokes方程式,を中心に,解の時間に関する漸近挙動について研究を行った.半空間における非圧縮性Navier-Stokes方程式の初期値境界値問題を考察し,解のプロファイルを明瞭にする関数空間として,空間に関して水平方向と垂直方向に重みが付ついたLp空間を考え,その空間上でStokes半群のLp-Lq評価を鵜飼の公式を用いることで導き,非圧縮性Navier-Stokes方程式の初期値境界値問題の解の重み付きLp空間における時間に関する減衰評価を導いた.非圧縮性Navier-Stokes方程式と非圧縮性双曲型Navier-Stokes方程式の初期値問題では,2次元の場合に,解の時空間におけるL2有界性について考察した.解の時空間におけるL2有界性は,波動方程式,消散項付き波動方程式, Navier-Stokes方程式の研究において,エネルギー評価や局所エネルギー減衰評価を得る上で重要であり,特に,斉次非圧縮性Maxwell流体の運動を記述した非圧縮性双曲型Navier-Stokes方程式の線形化方程式は消散項付波動方程式であるため,流体の波動現象を知る上でも重要である.

全空間の熱方程式の初期値問題の場合, Sobolevの埋め込み定理が臨界のため,初期値がL1に属するだけでは,2次元では解の時空間におけるL2有界性は一般に成り立たない.非圧縮性Navier-Stokes方程式と非圧縮性双曲型Navier-Stokes方程式の初期値問題の場合は,解はソレノイダルベクトル(divergence free)であるため,2次元熱方程式の場合と異なり, L2有界性が成り立つことが考察できた.半空間,摂動半空間,外部領域における非圧縮性Navier-Stokes方程式の初期値境界値問題を考察し,空間に関して重みが付ついたLp空間において,解の時間に関する減衰評価を導いた.2次元外部領域における冪乗型の非線形熱方程式と消散項付波動方程式の初期値境界値問題では,初期値がHardy空間に属する場合を考えることで,2次元では臨界である解の時空間に関するL2有界性を得ることが出来た.この結果は,先に得られていた外部領域における摩擦項付き冪乗型の非線形波動方程式の初期値境界値問題の結果の拡張になっている.圧縮性Navier-Stokes方程式の定数平衡状態の安定性の研究において,定数平衡状態の周りでの線形化方程式の全空間における初期値問題,半空間における初期値境界値問題の場合,解は,拡散項,拡散波動項,高減衰項に漸近的に分類されることが知られており,第一近似は,半空間の場合は非圧縮性Stokes方程式の初期値境界値問題の解の速度場である,そのため,3次元以上の滑らかな境界をもつ外部領域,または2次元以上の摂動半空間における非圧縮性Navier-Stokes方程式の初期値境界値問題を考察し,解のプロファイルを明瞭にする関数空間として, Muckenhouptクラスに属する空間に関して非斉次の重みが付いたLp空間を考え,その空間上での解の時間に関する漸近挙動の研究を行った.2次元の場合,これまでの研究で,外部領域における消散項付き非線形波動方程式の初期値境界値問題や全空間における非線形熱方程式の初期値問題において,Hardy空間とBMO空間のdualityに関するFefferman-Stein不等式とMorawetzの方法を用いたエネルギー法によって非線形構造に着目することで,解の時空間のL2有界性が得られており,これらの方法と合わせることで,非圧縮性Navier-Stokes方程式や圧縮性Navier-Stokes方程式への応用が可能であり,当初の目的へと順調に進展している.偏微分方程式論本研究課題を遂行するためには,多くの数学者との研究討論が不可欠であり,また,最新の結果や手法を常に研究することが必要である.そのため,研究分担者の佐賀大学の梶木屋龍治教授と,圧縮性Navier-Stokes方程式の解の拡散波動の現象の解析の中で,Morawetzの方法を用いたエネルギー法の確立のために重要な楕円型偏微分方程式の研究討論を行う.連携研究者である熊本大学の三沢正史教授と線形粘性
発達性読み書き障害のための識字学習方法に関する研究

本研究課題では,発達性読み書き障害の視覚的な認知特性に着目し,発達性読み書き障害のための情報通信技術(ICT)を活用した識字学習支援方法を開発し,その検証を行った.本年度は,1)昨年度に引き続き,漢字学習支援のための視覚的訓練方法を取り入れたWeb Based Trainingを開発し,その有効性に関する縦断的調査,2)立体視文字を発展させ,タブレットPC上で利用可能な平仮名学習のための3Dマルチメディア教材を制作し,教育現場における有効性について検討した.1)では,発達性読み書き障害児および学習障害児における漢字の形状に関する記憶の固定化について,Web Based Trainingによる長期的な影響を調査した.これまで実施した一連の調査結果から,訓練を継続することで,未学習,既学習問わず,一度習得した漢字の形状記憶は長期的に固定化されることが明らかとなった.また,コンピュータ上の学習は,学習者の漢字に対する学習意欲を高め,継続学習に適していることがわかり,自主学習としての有効性が示唆された.2)では,学習対象の平仮名に立体視文字を用い,3Dマルチメディア教材を制作した.そして,その有効性について,発達性読み書き障害児を対象とした予備的調査を行った.その結果,3Dマルチメディア教材は,学習者が,文字構造の理解を深めるために有用である可能性が示唆され,教育現場への展開が考察された.本研究課題で得られた知見は,発達性読み書き障害児におけるICTを活用した教育モデルの開発に寄与できたと考える.本年度は,発達性読み書き障害児のためのICTを活用した識字学習支援を検討し,漢字学習におけるWeb Based Trainingの有効性を見いだすことができた.また,これまでの研究を発展させ,タブレットPC上で利用可能な平仮名の3Dデジタル教材を開発し,その可能性について予備的知見を得ることができた.本研究では,発達性読み書き障害児の識字学習支援として,ICT教材は,学習内容の理解や記憶の定着化に有効であることがわかった.しかしながら,ICT教材に関する至適性について,呈示する情報量や学習環境に応じた呈示媒体,さらには教育分野以外の応用性について明確ではない.今後は,ICTを活用した教育モデルの開発や他分野へと展開するため研究を行う.発達性読み書き障害児(Developmental dyslexia)は,文字の読み書きに困難を示す一方で,視覚や芸術の分野において優れた能力を発揮する者が数多く存在する.発達性読み書き障害児の識字学習において,文字の構造の提示を視覚的に分かりやすく表現することで,文字の形状記憶と想起の向上が期待できる.本研究の目的は,発達性読み書き障害児の優れた視覚特性に着目し,人間工学的な支援技術を活用した識字学習支援方法を検討することである.本年度は,日本語を母国語とする発達性読み書き障害児を対象とし,漢字学習支援のためのWBT (Web Based Training)システムの構築を検討した.WBTシステムの構築にあたり,漢字学習の教材について,コンピュータ上での視覚的訓練方法に関する検討をした.具体的には,発達性読み書き障害児が,文字の構造をわかりやすくできるために,漢字1文字を字画ごとに分解し,分解された字画を組み合わせ,元の文字に再構成させる方法である.漢字学習におけるWBT教材の有効性について,視覚情報処理に問題がない発達性読み書き障害児を対象とし,学習効果を検証した.対象児は,自宅において,インターネットに接続されているコンピュータを使用し,実験用のWBT教材にアクセスして漢字の学習を行った.結果として,学習した漢字の構成に関する記憶は,長期間保持できることがわかった.それは,コンピュータ上での漢字学習が,書字能力を向上させる可能性を示唆している.今後は,発達性読み書き障害児の識字学習支援のためのWBTシステムの実用化と,適用領域の明確化について,次年度も引き続き検討を行う予定である.本研究では,発達性読み書き障害における視覚と文字認識の関係性を人間工学的な観点から解明し,臨床や教育の応用へと展開するための研究基盤を確立することを大目標とする.本年度は,情報通信技術を活用した識字学習支援の検討として,1)立体視文字のアルファベット識字学習への応用,2)前年度の継続課題として,漢字学習支援のための視覚的訓練方法を取り入れたWeb Based Trainingの有効性に関する縦断的調査,3)幼児期における読み書き能力の発達支援として,絵本の電子化に関する表現手法の基礎的検討を行った。1)では,立体視文字の他言語への可能性として,アルファベットの識字学習支援への応用を検討した.そして,立体視ディスプレイを搭載した小型電子機器を用いアルファベットの識字学習コンテンツを開発した.2)では,発達性読み書き障害児における漢字の形状に関する記憶の固定化について,視覚的訓練法による長期的な影響を調査した.その結果,視覚的な情報処理に問題のない発達性読み書き障害児において,訓練を継続することで,未訓練の漢字においても,その形状記憶の固定化としての支援方略となった可能性が示唆された.3)絵本の電子化における演出方法を検討し,電子絵本を開発した.そして,絵本の電子化に伴う幼児の生体への影響について基礎的な検討を行った.読み聞かせ中における幼児の前頭前野の脳血流動態と心拍変動を計測し,紙媒体の絵本と比較した.結果として,電子化の特性を活用した演出では,紙媒体と比較して,消極的な影響は認められなかった。

今後は,電子絵本の長期的な影響および読み書き能力への直接的な影響について調査し,発達性読み書き障害児への適用性を検討する.本研究課題では,発達性読み書き障害の視覚的な認知特性に着目し,発達性読み書き障害のための情報通信技術(ICT)を活用した識字学習支援方法を開発し,その検証を行った.本年度は,1)昨年度に引き続き,漢字学習支援のための視覚的訓練方法を取り入れたWeb Based Trainingを開発し,その有効性に関する縦断的調査,2)立体視文字を発展させ,タブレットPC上で利用可能な平仮名学習のための3Dマルチメディア教材を制作し,教育現場における有効性について検討した.1)では,発達性読み書き障害児および学習障害児における漢字の形状に関する記憶の固定化について,Web Based Trainingによる長期的な影響を調査した.これまで実施した一連の調査結果から,訓練を継続することで,未学習,既学習問わず,一度習得した漢字の形状記憶は長期的に固定化されることが明らかとなった.また,コンピュータ上の学習は,学習者の漢字に対する学習意欲を高め,継続学習に適していることがわかり,自主学習としての有効性が示唆された.2)では,学習対象の平仮名に立体視文字を用い,3Dマルチメディア教材を制作した.そして,その有効性について,発達性読み書き障害児を対象とした予備的調査を行った.その結果,3Dマルチメディア教材は,学習者が,文字構造の理解を深めるために有用である可能性が示唆され,教育現場への展開が考察された.本研究課題で得られた知見は,発達性読み書き障害児におけるICTを活用した教育モデルの開発に寄与できたと考える.本年度は,発達性読み書き障害児のための情報通信技術を活用した識字学習支援を検討し,電子媒体を用いた学習支援方法を開発した.また,これまでの研究を発展させ,幼児期における識字支援として,電子絵本の有効性を見いだすことができた.本年度は,発達性読み書き障害児のためのICTを活用した識字学習支援を検討し,漢字学習におけるWeb Based Trainingの有効性を見いだすことができた.また,これまでの研究を発展させ,タブレットPC上で利用可能な平仮名の3Dデジタル教材を開発し,その可能性について予備的知見を得ることができた.本研究では,立体視が発達性読み書き障害児の文字構造の認識に何らかの関与をしていることが分かったが,立体視文字の至適な表現方法,学習環境に応じた呈示媒体,教育分野以外の応用性については明確ではない.今年度は,発達性読み書き障害児における視覚と文字の関係性の未解明な部分について基礎的な研究を完成し,映像情報技術を活用した新しい識字学習支援方法の検討や他分野へと展開するため研究を行う.本研究では,発達性読み書き障害児の識字学習支援として,ICT教材は,学習内容の理解や記憶の定着化に有効であることがわかった.しかしながら,ICT教材に関する至適性について,呈示する情報量や学習環境に応じた呈示媒体,さらには教育分野以外の応用性について明確ではない.今後は,ICTを活用した教育モデルの開発や他分野へと展開するため研究を行う.
非線形性を考慮した多重バイオメトリクス個人認証方式に関する研究

発話動作を用いた個人認証の認証精度向上を目的として,本年度は音声を用いた個人認証の認証器を検討した.また,唇動作と音声の2つの認証器を統合することにより,全体としてさらに認証精度の高精度化を行った.話者認識の従来研究として,音声データの分布の非線形性を考慮したGMMや核非線形部分空間法を適用した例がある.核非線形部分空間法を適用した際の識別性能は,従来手法としてよく用いられるGMMを用いた際の識別性能に匹敵することが示されている.音声による個人認証は,連続的な音声入力を仮定している.しかし,GMMあるいは核非線形部分空間法では,これを単一の音声認識問題の連続したものとして扱っている.連続的な入力音声を積極的に利用することにより,さらに高性能な認識系が構成できる可能性がある.そこで本研究では核非線形相互部分空間法を用いることを提案し,XM2VTSデータベースに対してLPCケプストラムとMe1ケプストラムに関して実験を行い,GMM,核非線形部分空間法に比べ高い識別率が得られることを示し,その理由について考察した.また,唇動作と音声の統合に関して,識別的手法に着目した.具体的には,各認証器から出力されるスコアを軸とした2次元平面にプロットし,本人,他人の分布を作成し,他人と本人の分布を良く分離する識別境界を作成する検討を行った.予備実験により識別境界は,非線形性を示す可能性があるため,非線形識別面を作成するアルゴリズムの検討を行った.また,実用を考慮して,セキュリティレベルに応じた閾値制御が可能なアルゴリズムが望ましい.それらを踏まえ,核非線形判別分析を用いることが有効であると考えた.そしてXM2VTSデータベースを用いた評価実験を行い,ANDやOR,線形判別分析,k最近傍決定則,サポートベクターマシンと比べ高い識別性能が得られることを確認した.本研究では,核非線形相互部分空間法を用いた唇動作と音声の個人認証方法を提案している.本年度は,さらに高性能な識別器を構成するために今までに提案された複数の正準角の統合による核非線形相互部分空間法に関して認証精度などを比較した結果をまとめた.相互部分空間法の認証精度向上のために,対象データからどのように部分空間の基底を求めるかということが今まで主に議論されてきた.一方,相互部分空間法の類似度として複数の正準角を定義することができることから,複数の正準角を用いて認識することが提案され,各正準角には認識に有効な特徴がある可能性があることが実験的に示されている.これらの特徴を考慮して複数の正準角を使うことにより認証精度の向上が期待できる.従来の正準角の統合方法として,複数正準角の平均値を用いる方法やAdaBoostを用いる方法が提案されている.しかしながら,これらの手法に関して比較検討が行われていないことから,どの手法を用いて正準角を統合すればよいかを明らかにするためにもこれらの手法を比較検討する必要がある.また,本研究では,さらに認証精度向上のために複数の正準角を統合する方法に関して検討を行った.各正準角を識別器から出力された類似度とみなすことにより,複数の識別器の統合手法を利用することができる.そこで,本研究では,正準角に対応する類似度の統合アルゴリズムに核非線形判別分析を用いることを提案した.唇動作データと音声データそれぞれに核非線形相互部分空間法を適用させた2つの実験に対して,従来手法である複数正準角の平均値を用いる方法,AdaBoostを用いる方法と核非線形判別分析を用いる方法の比較を行い,カーネルパラメータなどの条件が同じ場合核非線形判別分析が高い識別率を示した.発話動作を用いた個人認証の認証精度向上を目的として,本年度は音声を用いた個人認証の認証器を検討した.また,唇動作と音声の2つの認証器を統合することにより,全体としてさらに認証精度の高精度化を行った.話者認識の従来研究として,音声データの分布の非線形性を考慮したGMMや核非線形部分空間法を適用した例がある.核非線形部分空間法を適用した際の識別性能は,従来手法としてよく用いられるGMMを用いた際の識別性能に匹敵することが示されている.音声による個人認証は,連続的な音声入力を仮定している.しかし,GMMあるいは核非線形部分空間法では,これを単一の音声認識問題の連続したものとして扱っている.連続的な入力音声を積極的に利用することにより,さらに高性能な認識系が構成できる可能性がある.そこで本研究では核非線形相互部分空間法を用いることを提案し,XM2VTSデータベースに対してLPCケプストラムとMe1ケプストラムに関して実験を行い,GMM,核非線形部分空間法に比べ高い識別率が得られることを示し,その理由について考察した.また,唇動作と音声の統合に関して,識別的手法に着目した.具体的には,各認証器から出力されるスコアを軸とした2次元平面にプロットし,本人,他人の分布を作成し,他人と本人の分布を良く分離する識別境界を作成する検討を行った.予備実験により識別境界は,非線形性を示す可能性があるため,非線形識別面を作成するアルゴリズムの検討を行った.また,実用を考慮して,セキュリティレベルに応じた閾値制御が可能なアルゴリズムが望ましい.それらを踏まえ,核非線形判別分析を用いることが有効であると考えた.そしてXM2VTSデータベースを用いた評価実験を行い,ANDやOR,線形判別分析,k最近傍決定則,サポートベクターマシンと比べ高い識別性能が得られることを確認した.
歯科医師を対象とした歯の健康と全身の健康・栄養との関連に関する疫学研究

歯の健康が全身の健康を増進することを示すため、自記式問診票によってもかなり正確な口腔衛生状態のデータが得られる歯科医師を対象にしたコホート研究を計画した。ベースライン調査は自記式問診票を歯科医師会を通じて配付・回収することにより実施する。収集する情報は、性・年齢、既往歴・家族歴、口腔衛生状態(喪失歯数、歯周の状態など)、生活習慣(とくに食習慣)、心理要因などである。対象者の追跡には、あらかじめ同意を得た上で、歯科医師共済制度で把握される疾病羅患・死亡状況を利用する。本年度は11県の県歯科医師会においてベースライン調査を行い(対象者数11,582名)、3月15日現在約5,400名が参加した。昨年度までの実施分も含めると、参加者は16県歯科医師会の約9,300名に達している。さらに一部の県歯科医師会では、歯科医師共済制度を利用し、研究参加者の死亡および疾病罹患状況の追跡調査を開始している。データ入力の終了した7県歯科医師会(有効回答者数6,726名[女件368名]、有効回答率47.1%、平均年齢±標準偏差52.0±12.3歳)における検討では、歯周病や歯牙喪失など研究参加者の口腔状態は一般住民(平成11年歯科疾患実態調査)よりも良好であったが、かなりの個人差があり、歯の健康と全身の健康・栄養との関連は十分に検討可能と考えられた。さらに横断的研究では、CPI2以上の歯周病に関連する要因(p<0.10)として喫煙、糖尿病、低いブラッシング頻度、低い精神的健康度、激しい運動をしないが認められ、また5歯以上の歯牙喪失の関連要因として喫煙、糖尿病、高血圧、低い精神的健康度が挙げられた。未調査の県歯科医師会でのベースライン調査を来年度中に終了し、以後は追跡調査を実施していく予定である。今年度からの調査対象者は4府県(京都、岐阜、三重、静岡)の歯科医師会会員4,854人である。べースライン調査は自記式問診票を歯科医師会を通じて配付・回収することにより実施した。対象者の追跡には、あらかじめ同意を得た上で、歯科医師共済制度で把握される疾病罹患・死亡状況を利用する。ベースライン調査が終了した京都府歯科医師会での回答者は488人(回答率38.2%)で、年齢不詳を除く475人(平均年齢±標準偏差53.4±13.1歳、女性22人)を分析対象者とした。平均喪失歯数(男性)は50-54歳で1.5歯、60-64歳で2.1歯、70-74歳で9.3歯、歯周病(歯石沈着または4mm以上の歯周ポケット)を持つ者の割合(男性)は50-54最で36.7%、60-64歳で36.8%で、いずれも一般住民(平成11年歯科疾患実態調査)より良好であった。一般住民(平成12年国民栄養調査)と比較した、男性歯科医師の身体状況や生活習慣の特性として、1)高血圧者、喫煙者が少ない、2)肥満者、朝食欠食者は多い、が挙げられた。歯周病と関連した要因(P<0.10)は、喫煙、低いブラッシング頻度、低い精神的健康度、激しい運動をしないであり、歯牙喪失(5歯以上)と関連する要因は喫煙、高血圧であった。岐阜、三重、静岡の3県についてはベースライン調査を継続中であり、愛知(昨年度実施)および京都を含めると、2003年2月現在、約3,900人の回答が得られている。

さらに横断的研究では、CPI2以上の歯周病に関連する要因(p<0.10)として喫煙、糖尿病、低いブラッシング頻度、低い精神的健康度、激しい運動をしないが認められ、また5歯以上の歯牙喪失の関連要因として喫煙、糖尿病、高血圧、低い精神的健康度が挙げられた。未調査の県歯科医師会でのベースライン調査を来年度中に終了し、以後は追跡調査を実施していく予定である。