hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
糖鎖工学及び免疫学的手法を用いたバイセクト型糖鎖の生殖生物学的機能解明

以前我々の研究グループが樹立した自己抗体由来の抗マウス精子単クローン抗体Ts4は、バイセクト型N-アセチルグルコサミン(bisecting GlcNAc)構造を有するフコシル化二本鎖複合型糖鎖を介して複数の糖タンパク質を認識している。本抗体は成熟精子以外に、性成熟後の精巣内の精母細胞・精子細胞及び初期胚に反応し、その対応抗原は成熟精子ではヘパラン硫酸分解酵素であるα-N-アセチルグルコサミニダーゼ(分子質量82kDa及び77kDa)、また精巣内では生殖細胞マーカー糖タンパク質TEX101(分子質量38kDa)であることが既に判明している。さらにTs4抗体は性成熟前の精細胞にも反応することが新たに明らかとなったが、その対応抗原の分子質量は約65kDaであり、α-N-アセチルグルコサミニダーゼやTEX101のそれとは異なっていた。従って性成熟前の精細胞ではTs4認識バイセクト型糖鎖はそれらの分子とは違う糖タンパク質に付加されている可能性が高い。そこで本研究では性成熟前(生後22日)の精細胞におけるTs4認識bisecting GlcNAcで修飾される糖タンパク質の同定を、免疫沈降法及び高速液体クロマトグラフィー/質量分析法を用いて行った。その結果、Ts4抗体との共沈物中には癌転移や免疫に関係すると報告されている複数の糖タンパク質が含まれていた。bisecting GlcNAc構造を有する糖鎖はこれらの分子を介して性成熟する前の精細胞の増殖機能調整に関与する可能性がある。今後さらにこれらの分子の特異抗原を用いて研究を続ける予定である。平成29年度の研究目的は精細胞におけるTs4抗体が認識するバイセクト型糖鎖で修飾された糖タンパク質の同定である。その方法として免疫沈降法により本抗体の対応抗原を精製し、高速液体クロマトグラフィー/質量分析法を用いて解析した。当初の計画通り、性成熟前のTs4認識候補分子を同定することが可能であった。従って本研究はおおむね順調に進展していると判断した。精子に対する自己抗体(抗精子抗体)は不妊症の原因の1つと考えられている。我々の研究グループが樹立した自己抗体由来の抗精子単クローン抗体Ts4は、マウスの体外受精阻害能を有し、その抗原決定基はバイセクト型N-アセチルグルコサミン(GlcNAc)を含む糖鎖構造である。免疫組織化学的検討により、Ts4は成獣の精子・精巣内生殖細胞、及び初期胚に反応するが、一方卵細胞や体細胞には反応しないことから、本抗体の反応糖鎖は受精や雄性生殖細胞の形成に関与することが想定される。しかしその詳細は未だ不明である。Ts4反応糖鎖の生殖における機能解明を最終目的として、本研究ではまず胎生期から成獣にかけての精巣内Ts4反応分子の局在と生化学的特徴を解析した。さらに本糖鎖構造が付加されている糖タンパク質の同定を試みた。免疫組織化学的解析では、Ts4反応分子の発現は胎生期の精巣から認められた。その局在は成熟に伴い変化し、生後22日以降では成獣精巣と同様の局在を示した。生後1日から成獣までの精巣をウェスタンブロット法で解析したところ、生後29日以前では約65 kDa、それ以降では生殖細胞特異的分子TEX101に対応する38 kDaの分子がTs4によりそれぞれ検出された。この65 kDa分子をTs4の標的候補分子として解析を進めた。免疫沈降後、SDS電気泳動・銀染色を行い質量分析した結果、複数の候補分子が得られ、その中でCD73がTs4反応糖鎖と連関することが判明した。
腫瘍特異的遺伝子発現を利用した難治性消化器がんに対する自殺遺伝子治療

多くの腫瘍で高い発現をみるが、正常組織での発現がきわめて低いミッドカイン遺伝子の転写調節領域について、ゲノム遺伝子領域の欠損変異体を作成して検討した。その結果、(1)ヒト肝がん細胞においては転写開始点より2335塩基対の領域に、ヒト膵がん細胞では609塩基対の領域に、最も強い転写活性が存在していた。(2)肝がん膵がん細胞とも、転写開始点より1041、335塩基対の領域で転写活性化能は保たれていたが、70塩基対では全く転写活性が検出されなかった。(3)肝がん細胞では2335塩基対、膵がんでは609塩基対の下流にHerpes simplex virus-thymidine kinase (HSV-TK)遺伝子を結合させたDNAを発現させると、親株に比較してプロドラックであるガンシクロビルに対する感受性が著しく亢進した。また、胃がん、食道がん等で強い発現が観察されるc-erbB-2遺伝子の転写調節領域について、同様に検討した。その結果(1)腫瘍細胞においては、転写開始点より251塩基対の領域が、533、344、124塩基対領域よりも強い転写活性化能を示した。(2)251塩基対の下流にHSV-TK遺伝子を結合させたDNAを腫瘍に導入すると、親株に比較して、ガンシクロビルに対する感受性が亢進し、この抗腫瘍効果はインビボにおいても、同様に観察された。さらに、多くの腫瘍で高い発現をみるが、正常組織での発現がきわめて低いサバイビン遺伝子の転写調節領域を、同様に解析した。その結果、(1)ヒト腫瘍細胞においては、転写開始点より2.7kb上流の領域に転写活性が存在し、500塩基対まで欠損させた場合でも、転写活性は維持されてたが、200塩基対まで欠損させると転写活性が低下した。(2)ヒト正常繊維芽細胞を用いた場合は、転写活性は低値であった。腫瘍特異的プロモーターとして、多くの腫瘍で高い発現をみるが、正常組織での発現がきわめて低いミッドカイン遺伝子の転写調節領域を、レポーターアッセイを用いて解析した。とりわけ腫瘍特異性に関与する領域を明らかにするために、ゲノム遺伝子の5'上流よりさまざまな領域を欠く、欠損変異体を作成し同様な方法で検討した。その結果、(1)5種類のヒト肝がん細胞においては、転写開始点より2335塩基対の領域を含むゲノム遺伝子に最も強い転写活性が存在していた。(2)3種類のヒト膵がん細胞では、転写開始点より609塩基対の領域に、最も強い転写活性が存在していた。(3)肝がん膵がん細胞とも、転写開始点より1041、335塩基対の領域で転写活性化能は保たれていたが、70塩基対では全く転写活性が検出されなかった。(4)肝がん細胞では2335塩基対、膵がんでは609塩基対の下流にHerpes simplex virus-thymidine kinase(HSV-TK)遺伝子を結合させたDNAを発現させると、親株に比較してプロドラックであるガンシクロビルに対する感受性が著しく亢進した。また、胃がん、食道がん等で強い発現が観察されるc-erbB-2遺伝子のプロモーター領域について、同様な欠損変異体を作成して、転写活性化能を検討した。その結果(1)検討した、いずれの腫瘍細胞においても、転写開始点より251塩基対の領域が、533、344、124塩基対の領域よりも強い転写活性化能を示した。(2)この251

塩基対の下流にHSV-TK遺伝子を結合させたDNAを腫瘍に導入すると、親株に比較して、ガンシクロビルに対する感受性が亢進し、この抗腫瘍効果はインビボにおいても、同様に観察された。腫瘍特異的プロモーターとして、多くの腫瘍で高い発現をみるが、正常組織での発現がきわめて低いサバイビン遺伝子の転写調節領域を、レポーターアッセイを用いて解析した。とりわけ腫瘍特異性に関与する領域を明らかにするために、ゲノム遺伝子の5'上流よりさまざまな領域を欠く、欠損変異体を作成し同様な方法で検討した。その結果、(1)ヒト腫瘍細胞(膵がん、乳がん、肺がん)においては、転写開始点より2.7kb上流の領域を含むゲノム遺伝子で転写活性が存在していた。(2)転写開始点より500bpまで欠損させた場合でも、転写活性は維持されてたが、200bpまで欠損させると細胞よっては転写活性が低下した。(3)ヒト正常繊維芽細胞を用いた場合は、転写活性は低値であった。したがって、転写開始点よりおよそ500bpまでのゲノム領域を使用すれば、腫瘍細胞に特異的な転写が可能となると想定された。また消化器がんで高い発現を示すミッドカインプロモーターの下流にHerpes simplex virus-thymidine kinase (HSV-TK)遺伝子を結合し、これをヒト膵がん細胞に発現させたあと、プロドラックであるガンシクロビルを投与すると、一度ヌードマウスに生着した遺伝子導入腫瘍が完全に消失した。そこで、このミッドカインプロモーターをアデノウイルスのE1A転写調節領域に挿入し、E1Aの発現を当該のプロモーターで制御するウイルスを構築した。このウイルスはインヴィトロで強力に肝がん細胞を殺傷したが、膵がん細胞での殺傷効果は低かった。当該プロモーターの活性は肝がんと膵がんで差が無いことから、この殺細胞効果の違いはウイルスの感染効率の違い、すなわちアデノウイルスの受容体CAR分子の発現の違いによるものを思われた。
低親和性対応型フォトパニング法の開発による神経糖鎖の機能解明

天然と同じ構造を保ったままで糖鎖を光反応性リガンドにするための合成法を確立し,ラクトースをモデル糖鎖として従来物より親和性および特異性の高い実験系を構築した.神経糖鎖の機能を解明する一助として,脂質膜上での糖脂質とβアミロイドペプチドの挙動を原子間力顕微鏡で観察した結果,特徴的な凝集像が見られることが明らかになった.天然と同じ構造を保ったままで糖鎖を光反応性リガンドにするための合成法を確立し,ラクトースをモデル糖鎖として従来物より親和性および特異性の高い実験系を構築した.神経糖鎖の機能を解明する一助として,脂質膜上での糖脂質とβアミロイドペプチドの挙動を原子間力顕微鏡で観察した結果,特徴的な凝集像が見られることが明らかになった.【目的】糖鎖は特異的なタンパク質への結合親和性が低いと言われている.そのため,糖鎖の機能を解明する速度は,DNAや他の機能タンパク質の解明速度に比べるととても遅い.糖鎖は生体のあらゆる部位で特別な機能を発揮し,神経においてもガングリオシドやプロテオグリカンなどの糖鎖部分が,神経の分化・発達などの様々な機能を担っていると報告されている.その重要性は以前から指摘されており,生体内の糖鎖がどんなタンパク質と相互作用するのかを網羅的に解析する方法論が求められている.申請者は従来法に比べ1000倍以上の選択効率をもつ"フォトパニング法"を開発し,効率的なタンパク質の解析法を確立した.この方法を糖鎖結合タンパク質のパニングに適応できるように改良すること,そして得られた糖鎖結合タンパク質情報から神経における糖鎖の役割解明を目指すという2つが本研究の目的である.【本年度の成果】(1)フォトパニング法を低親和性の糖鎖へ対応させるためには,固定担体の使用量を大幅に削減する必要がある.ラクトース糖鎖をリガンドに,ガレクチン(ガラクトース結合タンパク質)提示ファージの回収実験を通じて,限外濾過フィルターで分別する方法が有効であることを確認した.(2)脂質二重膜上でガングリオシドとβアミロイドペプチドの相互作用をAFM(原子間力顕微鏡)で解析した.あるガングリオシドを含んだ脂質上ではアルツハイマーアミロイドペプチドが,特異的な構造をとることを見出した.【まとめ】本年度は糖鎖に結合するタンパク質の解析法の基礎構築,および神経疾患に関わると考えられる重要糖鎖について知見を得ることができた.【目的】糖鎖は生体のあらゆる部位で特別な機能を発揮し,神経においてもガングリオシドやプロテオグリカンなどの糖鎖部分が,神経の分化・発達などの様々な機能を担っていると報告されている.生体内の糖鎖がどんなタンパク質と相互作用するのかを網羅的に解析することができれば,糖鎖が生体でどのような機能を担っているかが明らかになるであろう.しかしながら,糖鎖は特異的なタンパク質への結合親和性が低く,糖鎖の機能を効率的に解明する方法は未だ確立されていない.光反応基は光を当てるだけで二つの物質を共有結合で結ぶことができる官能基である.これを糖鎖に組み込めば,親和性の弱い結合を共有結合というとても強い結合に変換させることができ,糖鎖機能の解明に役立つと考えられる.申請者は従来法に比べ1000倍以上の選択効率をもつ"フォトパニング法"を開発し,効率的なタンパク質の解析法を確立した.この方法を糖鎖結合タンパク質のパニングに適応できるように改良すること,そして得られた糖鎖結合タンパク質情報から神経における糖鎖の役割解明を目指すという2つが本研究の目的である.【本年度の成果】1.糖鎖リガンドをより天然のものに近づけるために,光反応性糖鎖リガンドの合成法を見直し,効率化を図った.2.脂質二重膜上でガングリオシドとβアミロイドペプチドの相互作用をAFM(原子間力顕微鏡)で詳細に解析した.【まとめ】本年度は糖鎖に結合するタンパク質の解析法のリガンド側からの改良,および神経疾患に関わると考えられる重要糖鎖について詳細な知見を得ることができた.特異的なタンパク質への結合親和性が低いリガンドを効率的に解析する方法論の開発は難しい.特異的な親和性が弱いと非吸着との区別が難しいためである.糖鎖は生体のあらゆる部位で特別な機能を発揮し,神経においてもガングリオシドやプロテオグリカンなどの糖鎖部分が,神経の分化・発達などの様々な機能を担っているが,特異的な親和性が低いために効率的な解析が難しい.申請者は新しい構造の糖鎖リガンドを合成し,低親和性対応型のフォトパニング法の開発を試みると同時に,神経細胞に関わる糖鎖とペプチドとの相互作用を解析した.1.ラクトースをモデルに天然と同じ構造をもつ閉環型糖鎖光反応性リガンドの合成法を確立し,実験に十分量の新しい構造をもつリガンドを作製した.このリガンドの機能性を調査するため,糖鎖を特異的に認識する3種類のレクチンタンパク質を用いて,旧式のリガンドと結合機能を比較した.その結果,新型のリガンドでのみレクチンタンパク質との特異的な結合が確認され,その機能性の高さが実証された.糖鎖に結合するタンパク質を網羅的に解析するためのスクリーニング法へ適応するためには,糖鎖の親水性と光反応基の疎水性との相性を改善する必要があり,さらなる改良が求められることが明らかになった.

2.脂質膜上でのガングリオシド(糖鎖)とβアミロイドペプチドとの相互作用の様子をAFM(原子間力顕微鏡)で解析した.その結果,脂質のみと比べてガングリオシドを添加すると特徴的な凝集が見られることが明らかになった.
SPCP法による光触媒機能付与膜の作製とガス状汚染物質の処理

1.SPCP法による二酸化チタン微粒子の生成:四塩化チタンを原料としてSPCPを反応励起源に用いた気相反応で二酸化チタン微粒子が生成することが確認された。生成する微粒子はサブミクロン領域で粒子径が比較的揃っている。ただし、常温常圧下の生成なので結晶はアモルファスであった。これを電気炉中で昇温すると600°C程度でアナターゼ型に900°C程度でルチル型に転移した。2.生成二酸化チタン微粒子による静電成膜:二酸化チタン微粒子を生成直後に荷電し、直流電場により多孔質セラミック管外表面に静電沈着させ微粒子堆積層の形成を試みた。沈着粒子層は静電沈着特有のパールチェーン状の均質な構造であった。これを電気炉で1200°C程度で焼結すると期待通り3次元網目構造の多孔質膜が得られた。ただし、結晶型はルチル型である。3.静電沈着粒子層の反応焼結:静電成膜法で得られた粒子堆積層の内孔表面に四塩化チタンガスを多分子層吸着させた後、SPCP法で処理したところ、粒子接点で反応焼結が進行し、粒子堆積層はある程度の強度を有する多孔質膜になった。反応焼結は常温常圧で進行したので得られた膜の結晶型はアモルファスであった。これを700°C程度でアニーリングすることによりアナターゼ型の多孔質二酸化チタン膜が得られた。4.反応焼結による多層膜の製作:既存(市販)のアルミナ多孔質管の内孔表面に四塩化チタンを多分子層吸着させ、SPCP法で処理した結果、アルミナ表面を二酸化チタン薄膜でコーティングすることが出来た。この方法により、機能性多層膜の作製が可能であると期待された。
熟練設計者の技術を学習したアナログ集積回路の設計レスシステムの実現

IoTなど多種多様な半導体機器の実現に素早く対応するためにはアナログ集積回路の自動設計環境が必須であるが,現状では仕様や回路構造が限られた範囲でしか実現しておらず実用的とは言えない。本研究は,申請者が自動設計の高速化のために開発した同一判定・類似度計算アルゴリズムが回路図の書き方に依存することなくトポロジーを認識できることに着目し,これを深層学習に適用して自動設計に熟練の設計者の勘所を組み込むことを目的とする。平成29年度に,深層学習を用いた既存回路の情報化と学習を通してアナログ集積回路の特徴を抽出すること成功し,基本的なアナログ集積回路の経験を考慮した設計を実現した。平成30年度は,より複雑な回路構成の学習を実現するため,回路の評価方法の改善と効率的な学習データの作成方法を確立した。また,学習データの精査方法を見直し,より広範囲な要求仕様に対応した。これらの結果をもとに,昨年度取り組んだコンパレータよりさらに複雑で要求仕様の多い演算増幅器の自動設計に挑戦した。この自動設計した演算増幅器は,平成30年度演算増幅器設計コンテストで6部門中2部門で優勝し,本手法の有効性を大いに示す結果となった。平成29年度に試作したCMOSプロセスによるアナログ集積回路を本年度は実測し,自動設計した集積回路が動作し性能が保証されていることを確認した。また,同様の回路を人間が設計し性能を比較したところ,遜色ないことを確認した。平成30年度は研究実施計画に基づき,(1)既存回路の情報化,(2)自動設計と人間による設計回路のCMOSプロセスによる試作と評価,(3)演算増幅器の自動設計と演算増幅器設計コンテストへの参加,を実現した。平成29年度に取り組んだ基本的なアナログ集積回路の情報化をベースに,さらに複雑な回路構成の学習を実現((1)の実現)するために以下に示す手法を確立した。(I)より複雑な要求仕様に対応する評価式の導入(II)より広範囲な要求仕様に対応する学習データの作成方法の提案(III)効率的な学習データの作成手法の提案これらの方法により,平成29年度に取り組んだ回路に比べ回路規模が大きくなったにもかかわらず,学習データの収集と学習にかかる時間はほとんど増加することなく実現できることを示した。平成29年度には実際のチップでの測定のために準備したが本年度は試作チップを測定し,自動設計した回路が実際に動作し,仕様を満たしていることを確認した。また,同様の回路を人間により設計した結果と比較し,性能が遜色ないことも示した((2)の実現)。これらの成果をもとに本年度も平成30年演算増幅器設計コンテストに参加し,6部門中2部門で優勝した。これらの成果は1件の論文,2件の国際学会発表,8件の国内学会発表で報告するなど,計画通り順調に研究が進展している。令和元年度は次の3点に関して研究を推進する予定である。(1)CMOSプロセスによる試作と性能評価:より複雑な回路を自動設計し,実際に動作することを確認する。これにより提案手法の実用性を示す。(2)フラッシュ型A/Dコンバータへの応用:コンパレータ回路を自動設計し,その応用例としてフラッシュ型A/Dコンバータを構成し,高速かつ低消費電力を実現できるか確認する(3)演算増幅器設計コンテストへの参加:今年度も演算増幅器設計コンテストに参加し,4部門中3部門以上の優勝を目指す。具体的には,google社が公開している機械学習ライブラリtensorflowを用いてアナログ集積回路の構造の違いによる特徴を抽出し情報化するための手法を開発した。開発過程において,既存回路を学習するための学習データ(教師データ)が自動設計の結果を大きく左右するため学習データの精査が重要となることを示し,学習に適したデータを精査する手法を確立した。また,深層学習の実現に重要なハイパーパラメータの回路の自動設計に適した設定方法に関しても知見を得た。この方法により従来に比べ最大で30倍の学習精度向上を実現した。この結果をもとに,低消費電力・高速動作コンパレータ回路を自動設計した。人間による設計回路と自動設計による回路を比較・検討するために,来年度予定しているCMOS集積回路による試作のためのシミュレーションを実行し,レイアウトを作成した。また,今までの自動設計のアルゴリズムに本成果の一部を取り込み,演算増幅器設計コンテストに自動設計した演算増幅器で参加し,5部門中1部門で準優勝した。平成29年度は研究実施計画に基づき,(1)既存回路の情報化,(2)情報を基にしたコンパレータ回路の自動設計,(3)試作のための準備,(4)演算増幅器コンテストへの参加,を実施した。既存回路を学習するための学習データ(教師データ)が自動設計の結果を大きく左右するため,学習データの精査が重要となる。そこで次に述べる学習に適したデータを精査する方法を確立した。(1)最低動作を保証するための評価方法の導入(2)要求仕様に対応する評価式の導入(3)学習効率を上げるためにデータに応じた無次元化手法を提案これら方法により従来に比べ,最大で約30倍の学習精度向上を実現した。

これら成果を基に深層学習を用いて既存回路の学習を試みた。深層学習を実行するために必要なパラメータ(ハイパーパラメータ)の設定は多岐にわたりかつ様々な効果をもたらすため,これらのパラメータと学習結果の違いを調べ,コンパレータ回路の自動設計に反映した。また来年度に予定している,自動設計の回路と設計者による回路の違いを実測により明確にするために,CMOS集積回路の試作に向けてコンパレータ回路を設計し試作した。研究成果の可否の一つとして,本年度も演算増幅器コンテストへ自動設計した回路で参加した。本年度は研究の成果を取り込みつつアルゴリズムをブラッシュアップした結果,昨年度以上の性能の演算増幅器を自動設計できたが,参加者の技術向上の速度の方が速く,残念ながら目標である2部門での優勝は果たせず,1部門で準優勝,3部門で4位入賞であった。これらの成果は2報の論文,3件の国際学会発表,3件の国内学会発表,2件の招待講演で報告するなど,計画通り順調に研究が進展している。IoTなど多種多様な半導体機器の実現に素早く対応するためにはアナログ集積回路の自動設計環境が必須であるが,現状では仕様や回路構造が限られた範囲でしか実現しておらず実用的とは言えない。本研究は,申請者が自動設計の高速化のために開発した同一判定・類似度計算アルゴリズムが回路図の書き方に依存することなくトポロジーを認識できることに着目し,これを深層学習に適用して自動設計に熟練の設計者の勘所を組み込むことを目的とする。平成29年度に,深層学習を用いた既存回路の情報化と学習を通してアナログ集積回路の特徴を抽出すること成功し,基本的なアナログ集積回路の経験を考慮した設計を実現した。平成30年度は,より複雑な回路構成の学習を実現するため,回路の評価方法の改善と効率的な学習データの作成方法を確立した。また,学習データの精査方法を見直し,より広範囲な要求仕様に対応した。これらの結果をもとに,昨年度取り組んだコンパレータよりさらに複雑で要求仕様の多い演算増幅器の自動設計に挑戦した。この自動設計した演算増幅器は,平成30年度演算増幅器設計コンテストで6部門中2部門で優勝し,本手法の有効性を大いに示す結果となった。平成29年度に試作したCMOSプロセスによるアナログ集積回路を本年度は実測し,自動設計した集積回路が動作し性能が保証されていることを確認した。また,同様の回路を人間が設計し性能を比較したところ,遜色ないことを確認した。平成30年度は研究実施計画に基づき,(1)既存回路の情報化,(2)自動設計と人間による設計回路のCMOSプロセスによる試作と評価,(3)演算増幅器の自動設計と演算増幅器設計コンテストへの参加,を実現した。平成29年度に取り組んだ基本的なアナログ集積回路の情報化をベースに,さらに複雑な回路構成の学習を実現((1)の実現)するために以下に示す手法を確立した。(I)より複雑な要求仕様に対応する評価式の導入(II)より広範囲な要求仕様に対応する学習データの作成方法の提案(III)効率的な学習データの作成手法の提案
新生児脳症の病態に則した血清バイオマーカーに関する検討

新生児脳症は出生前後の低酸素虚血による仮死状態に起因し、児の神経学的予後を左右する重要な疾患である。適切な治療によっても、脳性麻痺あるいは発達遅滞などの神経学的後遺症を約25%に認める。中等度以上の新生児脳症では生後6時間以内に低体温療法を開始するのが一般的である。新生児脳症の重症度はSarnat分類により評価されるが、主観的に判断する項目が多く客観的な判断が難しい。このため臨床現場では低体温療法を開始すべきかどうか判断に迷うことがしばしばである。本研究では、Tau蛋白とspectrin breakdown productを測定し、新生児脳症重症度判定における、これら測定値の有用性を検討する。
次世代ネットワーク(IPv6)による統合化高速並列処理ゲノム解析システムの開発

1.(1)開発したp53結合配列の検索システムにてゲノム上に予測されたp53結合部位のデータベース化を行なった。(2)転写開始部位と予測されたp53結合配列との距離を解析可能な機能をシステムに追加し、GUI(graphical user interface)を付加することで解析を容易にした。(3)本システムでは、UCSCのRefFlatデータベースを利用し既知遺伝子の位置情報と上記(1)のデータベース上のp53結合部位の位置情報より任意の遺伝子、染色体上のp53結合部位と周辺遺伝子の関係を数値及び図により可視化した。(2)開発した検索システムにてマウスゲノム上に予測されたp53結合部位のデータベース化を行ない、1.(3)同様に、UCSCのRefFlatデータベースを利用し、既知のヒトマウスorthologus geneとヒト、マウスそれぞれの結合部位の位置関係、結合部位配列につき可視化した。3.(1)上記、1,2の改良を行なったシステムによりp53結合部位候補の絞込みをを行い、ゲノム上に60箇所の候補部位を抽出した。(2)これら候補部位周囲の遺伝子のうち27遺伝子でp53による発現誘導が、4遺伝子で発現抑制が認められ、残りの29遺伝子は不変であった。4.(1)上記3.(2)の結果を学習データに用いて、結合部位周囲の配列情報を説明変数にしたニューラルネットワーク解析を行った。なおソフトウエアとしてNEUROSIMおよびVMStudioを利用した。(2)中間ユニット数3で学習データ数20、検証に11遺伝子を用いた解析では予測精度は82%となり結合部周囲の配列モチーフによる候補絞込みの可能性が示唆された。1.(1)p53ならびにp73結合配列を全ゲノムDNA配列を対象に検索できるクライアント/サーバ型構造の解析システムを開発した。開発言語はANSI C言語を使用した。(2)開発したシステムはユーザのリクエストを受け取るWEBサーバ(多数のCGI群で構成)、WEBサーバからの情報により制御手続きを自動生成するタスクコントローラ、タスクコントローラの制御命令により実際の処理を行う処理プロセッサ(マルチパラレルコンピューティングエンジン)で構成した。2.(1)開発したシステムを用いて全ゲノムDNAシークエンスを解析した結果、p53、p73の結合配列と100%一致する部位をp53については3600箇所(従来のコンセンサス配列と100%一致、スペーサ0から12塩基)、p73に関しては12箇所(従来のコンセンサス配列と100%一致、スペーサ0から9塩基)予測した。(3)予測されたp53結合部位近傍の遺伝子につき、RT-PCR法によりAd-p53による遺伝子発現誘導の検討を行った結果、新規のp53下流遺伝子候補としてPIBP1、SCBP1、IGFBP-2、Co12A18、MGMT、AQP7を同定した。3.(1)システムのOSはDebian GNU Linux3.0を使用したが、USAGI IPv6 Patchによりカーネル再構築を行うことでIPv6化し、あわせてwebサーバのIPv6化も行うことでシステム全体のIPv6化を行った。(2)IPsecを実装することで、特定クライアント間との通信を暗号化して行えるシステムとした。1.(1)開発したp53結合配列の検索システムにてゲノム上に予測されたp53結合部位をインデックス化することで検索の高速化を行った。また公共のデータベース(UCSC)の遺伝子アノテーション情報を利用しゲノム上の遺伝子の位置とp53結合部位の位置を比較することで有為な結合部位の絞込みを可能にした。(2)p51/p63、p73下流遺伝子のJagged-1、Jagged-2のプロモータ領域をp53結合配列の検索システムで解析したところ、認識配列が10塩基のp53結合配列が3つ以上連続した配列であることが判明したため検索システムの改良を行い、p53結合配列が3つ連続した部位を検索することを可能にした。2.(1)改良したシステムによる全ゲノム解析の結果、結合部位の候補が約1100箇所予測された。予測部位周囲の既知遺伝子に関してp51/p63、p73による発現誘導の有無を調べたところfibrin-1など複数の遺伝子で発現の増大を認めp51/p63、p73の標的遺伝子の候補であると推定した。3.(1)解析システムよりの結果を、ローカル環境でGenScan、BLASTにより解析するためのシステム構築を行った。システムのOSはDebian GNU Linux3.0を使用し、USAGI IPv6 Patchによりカーネル再構築を行うことでIPv6化し、あわせてwebサーバのIPv6化も行うことでシステム全体のIPv6化を行った。またIPsecを実装することで、特定クライアント間との通信を暗号化して行えるシステムとした。(2)p53結合部位周囲の配列の法則性発見のために決定木ならびにニューラルネットワークを使用するために既存の汎用データマイニングシステム(WekaおよびVisual Mining Studio)を導入し、p53結合部位解析システムとの連携を行った。

(2)開発した検索システムにてマウスゲノム上に予測されたp53結合部位のデータベース化を行ない、1.(3)同様に、UCSCのRefFlatデータベースを利用し、既知のヒトマウスorthologus geneとヒト、マウスそれぞれの結合部位の位置関係、結合部位配列につき可視化した。3.(1)上記、1,2の改良を行なったシステムによりp53結合部位候補の絞込みをを行い、ゲノム上に60箇所の候補部位を抽出した。(2)これら候補部位周囲の遺伝子のうち27遺伝子でp53による発現誘導が、4遺伝子で発現抑制が認められ、残りの29遺伝子は不変であった。4.(1)上記3.(2)の結果を学習データに用いて、結合部位周囲の配列情報を説明変数にしたニューラルネットワーク解析を行った。なおソフトウエアとしてNEUROSIMおよびVMStudioを利用した。(2)中間ユニット数3で学習データ数20、検証に11遺伝子を用いた解析では予測精度は82%となり結合部周囲の配列モチーフによる候補絞込みの可能性が示唆された。
尿中ヘパラン硫酸に対するモノクローナル抗体の作製と免疫組織学的検討

われわれは,健常人の尿から高純度なヘパラン硫酸分画を得ている。この分画には,酸性ムコ多糖類としては,ヘパラン硫酸のみを含み,少量の蛋白を含有していた。これを生理食塩水で溶解しFreund complete adjuvant(GIBCO Lab.)とミセル化し,BALB/cマウスに免疫し,KoehlerとMilsteinの方法に準じてマウス骨髄腫細胞NS/lと細胞融合を行った。第1次スクリーニングとして,ニトロセルロース膜を用いたDot imumoblottingを行い,免疫した抗原と反応するものを陽性とした。第2次スクリーニングとして間接蛍光抗体法を行い,正常腎糸球体が染色されるものを陽性とした。得られたモノクローナル抗体はIgMκtypeで,間接蛍光抗体法では健常腎組織の糸球体上皮細胞および血管壁が染色された。ラット腎組織でも同様の染色性であった。ラット小腸,心筋組織も染色された。PLP固定したラット腎を用いた免疫電顕では,糸球体上皮細胞が瀰慢性に染色された。粗製抗原を用いたWestern blot解析で,分子量約29000のバンドが描出された。以上より,我々が得たモノクローナル抗体は,ヘパラン硫酸ではなく,免疫した抗原に含まれる微量の蛋白に対する抗体であることが推測された。この蛋白は,ヘパラン硫酸プロテオグリカンの蛋白成分の一部であるか,もしくは糸球体上皮細胞および血管壁に存在する未知の蛋白である可能性が示唆された。
カオス系を含む非線形系における分布の発展方程式および非平衝状態の解析的研究

非線形力学系と無限量子系の非平衡状態及び関連トピックスについて研究を行い、以下の結果を得た。(1)非線形力学系の統計的振舞い(a)双曲力学系の非平衡統計力学:双曲力学系の一つ、多重パイこね変換の非平衡定常状態について、Gaspardらの提案した粗視化エントロピー生成と相対エントロピー生成を比較し、スケーリング極限では、互いに矛盾がなく、かつ熱力学とも両立することを示した。(b)非双曲力学系の統計的性:区分的線形な間欠性カオス写像において、相関関数の多項式的緩和が分布関数の発展演算子の連続固有値で扱えることを明らかにした。また、写像によって生成される時系列が非定常な場合に現れる規格化できない不変測度を確率測度に対して定義される発展演算子でも捉えることを示した。さらに中立固定点を持ち、通常より速い拡散(平均二乗偏差が時間のa乗(a>1)に比例)を示す写像において、その異常拡散が分布の時間発展演算子の1に近い固有値で特徴付けられることを見出した。(2)無限量子系の非平衡状態(a)C*力学系の非平衡統計力学:C*代数の方法を用い、一次元量子導体において、運動方程式の解から非平衡定常状態を厳密に構成し、Landauer公式、相対エントロピー生成の正値性、Onsagerの相反関係などを示した。さらに、Ruelleらに従い、L'-漸近アーベル性をもつ系について、非平衡定常状態の存在、Gallavotti-Cohenの揺動定理の成立、Zubarev-MacLennanの非平衡アンサンブルとの同等性などを示した。(b)量子開放系のデコヒーレンス制御:量子開放系では環境場の影響により系のコヒーレンスは失われる(デコヒーレンス)。3準位系を例に、非理想的なDynamical Decoupling制御、量子ゼノン制御を調べ、非理想的な条件下では、制御によりかえって制御効率が悪化することを見出した。本研究では分布関数のレベルでカオス系および無限量子系の非平衡状態・緩和過程等を解析的に調べ、以下の結果を得た。1)一次元量子導体の非平衡定常状態:昨年度は、無限長完全導体に埋め込まれた一次元導体の時間発展をC^*代数の手法で調べ、熱力学の第2法則と両立し、非線形応答に拡張したランダウアー公式が成り立つ非平衡定常状態が存在することを示した。今回は、i)この状態がMacLennan-Zubarevが1970年代に提唱した非平衡定常状態と一致すること、ii)この状態における電流相関関数の表式が久保公式と滑らかにつながっていること、iii)にもかかわらず電流の分散が電流その物に比例するという清水らの結果も成り立つこと(つまり、ある種の特異性を持つこと)を示し、iv)熱力学的エントロピー生成が正定値になりZubarevの非平衡エントロピー(初期状態に関する相対エントロピー)の時間変化として特徴付けられることを見い出した。これは一見散逸のない系でも「熱」や「エントロピー生成」が存在することを意味し、統計力学の基礎論からみて興味深い結論である。2)カオス発生のAsymptotics-beyond-all-orders(ABAO)解析:可積分運動からカオスへの移行を分布関数で調べる準備として、表題の方法により、Harper写像と呼ばれる2次元保測変換におけるセパラトリックス分裂を解析した。この写像は、これまで調べられてきた標準写像や2重井戸写像と異なり2階の差分方程式に帰着することはできないにもかかわらず、ABAO法が適用でき、セパラトリックス分裂と微細な振動をとらえることができた。

3)エネルギー座標を含む多重パイこね変換における微視的散逸機構:昨年度に続き、運動エネルギーに相当する座標をもつ多重パイこね変換における定常状態について粗視化エントロピー生成の特徴付けを行い、温度に対応する量を導入し、スケーリング極限における物質輸送と熱伝導を調べた。本研究ではいくつかの古典的写像系、無限量子系における緩和現象と定常状態について解析的かつ厳密に調べ、以下の結果を得た。1)エネルギー座標を含む多重パイこね変換のエントロピー生成:多重パイこね変換は、双曲型力学系の一般的性質を明らかにするために導入されたモデル系である。本研究では、代表者らが導入した運動エネルギーに相当する座標を含む多重パイこね変換において、無限多粒子系としてのエントロピー生成を、粗視化エントロピーと相対エントロピーの双方から吟味し、定常状態では両者が巨視的スケーリング極限で一致することを見い出した。粗視化エントロピーは、定常状態のフラクタル性に起因して生成し、相対エントロピーは熱流の意味が熱浴によって異なることから増大する。物理的に異なる起源をもつ両者が一致したことは興味深い。2)間欠性を示す写像の分布の発展演算子のスペクトル分解:間欠性を示す一次元写像の発展演算子において、階段状の分布関数のクラスに限定することにより、スペクトル分解を構成した。間欠性のため単位区間[0,1]上に連続スペクトルが現れ、その端点z=1は固有値である。時間変化に対する連続スペクトルの寄与やz=1に対する固有関数の性質は間欠性カオスに起因する揺らぎがガウス型か、長時間相関を持つかで、異なることが分かった。3)量子1次元導体のエントロピー生成:量子1次元導体において、初期状態に関する相対エントロピー変化を調べ、定常状態では、それが熱力学から期待されるものと一致することを確かめた。さらに、非平衡熱力学の側面から相対エントロピーを一般のエントロピーとすることの妥当性を検討し、不十分な点があることを明らかにした。4)無限量子系の非平衡統計力学:無限に拡がった複数の熱浴が有限系を仲立ちとして結合した系の非平衡統計力学を調べ、量子1次元導体で得られたものと同様の結果を得た。主な研究成果は以下の通り。1.C*力学系の非平衡統計状態:これまで量子1次元導体の非平衡定常状態の諸性質をC*代数の手法を用いて調べてきた。これを複数の無限に広がった熱浴と結合する有限系で、L1漸近可換性などを有する、より一般のC*力学系に拡張し以下の結果を得た:(a)古典統計力学系で近年注目を集めているGallavotti-Cohenの揺らぎ定理を相対エントロピー生成について初めて示した。(b)非平衡定常状態が局所摂動に対して安定であることを示した。この意味で、非平衡定常状態はエルゴード的である。(c)今回考えている系の非平衡定常状態が1970年代にMacLennanとZubarevが形式的に導入した非平衡アンサンブルと等価であることを示した。九大・松井卓氏との共同研究。2.間欠的カオス写像のFrobenius-Perron(FP)演算子の固有値問題:カオス研究では非双曲力学系と呼ばれる系の研究が次の重要な課題である。
C/Cコンポジット材の表面および研面性状の三次元画像構築

レーザー顕微鏡を用いて破面等の凹凸の激しい面の高さ画像を得ようとする場合,場所によって高さを間違って検出し,それがノイズとなって,その後の高さ画像をもとにした表面粗さの解析や表面積の計測精度に大きく影響を与える。そのため,本研究では,まず,レーザー顕微鏡による破面の高さ画像の誤検出の改善を目的として,黒鉛と基地組織の2相複合組織をもつオーステンパ処理球状黒鉛鋳鉄の疲労破面を対象として,Z軸方向に一定間隔毎に画像サンプリングを行い,得られる多数の画像からz軸方向の濃度変化の特徴を調べ,そのようなノイズが生ずる原因を明らかにした。そして、高さを間違って検出している領域の画像的特徴に基ずいて,高さ画像を効率的に改善する方法を検討した。その結果,z軸方向の濃度変化のパターンは計測箇所により3種類に分類できること,また,それらの特徴を考慮した高さ画像の改善方法を提案し,一連のz軸方向の多数の画像から3次元画像を構築し,背景部を含む計測不能領域を極めて明確に分離できることが分かった。つぎに,C/Cコンポジット(炭素繊維強化炭素複合材料)を用いて,高温における酸化劣化及び強度特性を得るために,PY(プリフォームドヤーン)法により作成された,炭素含有率40%の直交積層板C/Cコンポジット試験片を用いて,500800°C範囲で,酸化劣化試験を行い,酸化による重量減少率を測定した。さらに,酸化による重量減少率を一定にした試験片を用いて,4点曲げ試験を行った。その結果,酸化劣化速度(重量減少率変化速度)は,650°Cまでは温度保持時間に比例して上昇するが,その温度を越えると酸化劣化速度はほぼ一定となった。また,酸化状況は,マトリックスが炭素繊維よりも先に劣化することが分かった。そして,曲げ試験結果によると,保持温度が高温になるほど,表面部の酸化劣化が激しくなり表面部の欠陥の影響で,曲げ強度減少が大きくなり,それらの破壊形態は,層間剥離が主な原因であることが分かった。以上により,今後はレーザー顕微鏡による画像解析手法をC/Cコンポジットの酸化劣化表面及び破面性状の解析に用い検討する予定である。
テクスチャ画像解析による撮像対象素材の触感の推定

人間は,テクスチャ画像に対する視覚的な情報だけから,すなわち画像を視認するだけで,その画像に撮像された素材の触覚的印象(例えば,粗滑・柔硬・乾湿など)を受け取ることがある.このような印象を,例えばロボットビジョンに組み込むことができれば,不用意に接触すると壊れてしまいそうな物体か,逆に自身にダメージを与え兼ねない硬い物体かなどを,視覚情報だけから推測することが可能になる.本研究の目的は,微小な形状特徴や周波数成分など従来手法による特徴量や必要ならば新たな特徴量を総合的に用いて,平均的な人間の視覚の感覚量を説明するモデルを構築することである.まず微小な形状特徴量を5×5・7×7・11×11・15×15・21×21の5種類のサイズと,9つの形状種類により合わせて45特徴値取得した.前年度に行ったさまざまなテクスチャ画像に対して触ると壊れそうか,逆に触ると危険そうかをアンケート結果から得られた人間の感覚量を目的変数,45特徴値を説明変数とした重回帰分析を試みたものの,統計的に有効な推定式を構築することはできなかった.その他の要因が大きいものと推定されるものの,現段階では主要な要因を特定するまでにはいたっていない.人間の感覚量は個人差が大きく,その要因を明らかにすることは困難な問題である.当初の目的からはやや逸れるものの,明確な計測量ならば推定が可能であった.例えば物体が堆積した状態を上から撮像した画像からその堆積量を推定することが可能であった.上記の45特徴値を用い,画鋲や輪ゴムなどの小片を堆積させた画像から,その個数を95%程度の精度で推定することが可能で,複数の物体を混合させた状態でも,80%程度の精度で可能であることを実験により確認した.人間は,テクスチャ画像に対する視覚的な情報だけから,すなわち画像を視認するだけで,その画像に撮像された素材の触覚的印象(例えば,粗滑・柔硬・乾湿など)を受け取ることがある.このような印象を,例えばロボットビジョンの組み込むことができれば,不用意に接触すると壊れてしまいそうな物体か,逆に自身にダメージを与え兼ねない硬い物体かなどを,視覚情報だけから推測することが可能になる.本研究の目的は,微小な形状特徴や周波数成分など従来手法による特徴量や必要ならば新たな特徴量を総合的に用いて,平均的な人間の視覚の感覚量を説明するモデルを構築することである.本年度は,調査・実験環境の構築を含めて予備実験を行った.(1)WWWサーバの上に,人間の視覚がテクスチャに対して抱く感覚量を測定するためのアンケートページの構築,結果を集積するDBの構築,自動集計スクリプトの作成およびテスト.(2)サンプル画像の収集,申請した民生用デジタルカメラ等を使用.(3)予備調査として,現段階で想定しうる感覚量の軸を少数人数に対して測定,(1)で作成したシステム上でのテストこれを実地するために,(A)フリーソフトによる安価な実験環境の構築(B)アンケート調査のオンライン化により,本実験における作業の簡素化を行った.また,これと同時に予定外ではあったが,堆積物体を撮像した画像から,本研究によって抽出する特徴量を用いて,撮像対象物体の質量の推定を行う実験を行い,実用的に質量推定が可能であることを発見し,この結果を論文として発表した.人間は,テクスチャ画像に対する視覚的な情報だけから,すなわち画像を視認するだけで,その画像に撮像された素材の触覚的印象(例えば,粗滑・柔硬・乾湿など)を受け取ることがある.このような印象を,例えばロボットビジョンの組み込むことができれば,不用意に接触すると壊れてしまいそうな物体か,逆に自身にダメージを与え兼ねない硬い物体かなどを,視覚情報だけから推測することが可能になる.本研究の目的は,微小な形状特徴や周波数成分など従来手法による特徴量や必要ならば新たな特徴量を総合的に用いて,平均的な人間の視覚の感覚量を説明するモデルを構築することである.本年度は,前年度の結果を受けて,(1)前年度収集したサンプル画像をデータとし,前年度作成したアンケートシステムを新たな環境において調整した.(2)周波数成分など従来手法の特徴量,微小な形状特徴量の抽出,計算.(3)形状特徴,従来手法の特徴量,両者の統計的分析により,両者を結合するモデルの検討(4)新たな感覚量の軸やテクスチャから抽出すべき新たな特徴量の検討を行った.また,これと同時に予定外ではあったが,堆積物体を撮像した画像から,本研究によって抽出する特徴量を用いて,撮像対象物体の質量の推定を行う実験を行い,実用的に質量推定が可能であることを発見し,この結果を論文として発表した.人間は,テクスチャ画像に対する視覚的な情報だけから,すなわち画像を視認するだけで,その画像に撮像された素材の触覚的印象(例えば,粗滑・柔硬・乾湿など)を受け取ることがある.このような印象を,例えばロボットビジョンに組み込むことができれば,不用意に接触すると壊れてしまいそうな物体か,逆に自身にダメージを与え兼ねない硬い物体かなどを,視覚情報だけから推測することが可能になる.本研究の目的は,微小な形状特徴や周波数成分など従来手法による特徴量や必要ならば新たな特徴量を総合的に用いて,平均的な人間の視覚の感覚量を説明するモデルを構築することである.

まず微小な形状特徴量を5×5・7×7・11×11・15×15・21×21の5種類のサイズと,9つの形状種類により合わせて45特徴値取得した.前年度に行ったさまざまなテクスチャ画像に対して触ると壊れそうか,逆に触ると危険そうかをアンケート結果から得られた人間の感覚量を目的変数,45特徴値を説明変数とした重回帰分析を試みたものの,統計的に有効な推定式を構築することはできなかった.その他の要因が大きいものと推定されるものの,現段階では主要な要因を特定するまでにはいたっていない.人間の感覚量は個人差が大きく,その要因を明らかにすることは困難な問題である.当初の目的からはやや逸れるものの,明確な計測量ならば推定が可能であった.例えば物体が堆積した状態を上から撮像した画像からその堆積量を推定することが可能であった.上記の45特徴値を用い,画鋲や輪ゴムなどの小片を堆積させた画像から,その個数を95%程度の精度で推定することが可能で,複数の物体を混合させた状態でも,80%程度の精度で可能であることを実験により確認した.
「想像力」概念の技術論的展開―　その可能性と限界に関する京都学派を軸とした考察

本研究課題の目的は、原子力の問題に即して、技術と人間の相互作用を視野に入れた「想像力」概念の展開を試み、技術における「想像力」の可能性と限界を示すことである。(1)第24回世界哲学大会で発表を行い、三木清が『構想力の論理』で試みていたように、「構想力」(=想像力)という観点を導入することで、その対立を解消する可能性について論じた。この着想を、特にポスト現象学の批判性の希薄化の問題と絡めて展開し、論文「技術哲学の批判性ーフェルベークにおける「技術に同行する倫理」をめぐって」を、雑誌『哲学の門:大学院生研究論集』(日本哲学会)に掲載し、優秀論文賞を受賞した。さらに、日本現象学・社会科学会第35回大会において、「技術的媒介と想像力ーポスト現象学における想像力の位置づけー」というタイトルで発表を行い、マーク・ジョンソンが提示する「道徳的想像力」の概念を導入することをつうじて、ポスト現象学の枠組みを拡張することを試みた。(2)前年度に行った福島でのフィールド・ワークに基づいて、目に見えない放射能との関わり方について論じたものである。さらに、この発表を発展させる形で、論文"The Problem of Moral Imagination in Respect to Radioactivity: Reflecting on the Situation in Fukushima"を発表し、放射能をめぐる科学的不確実性とも相俟って、それぞれの人びとの「道徳的想像力」が十分に収斂することがないまま、福島の状況に混乱をもたらしていることを論じた。(3)パリ・ナンテール大学で、三木清の技術論について発表する機会を得た。この発表では、三木の「構想力」概念を物質化された行為の形を形成する働きとして解釈し、そのようにして形成される技術は、身体性を介して行為の構造に介入するものであることを論じた。平成30年度は、とりわけ現代技術哲学(特にポスト現象学)の検討に関して大きく進展し、日本哲学会『哲学の門:大学院生研究論集』優秀論文賞も受賞した。また、原子力技術についての検討も、「道徳的想像力」という新たな観点から分析することができ、一定の進展があった。さらに、三木清の『構想力の論理』を中心とした京都学派の技術論に関しても、パリ・ナンテール大学で発表する機会を得るなど、進展が認められる。以上の理由より、本研究はおおむね順調に進展していると判断できる。平成31年度の研究では、(1)前年度に引き続き、「想像力」という観点から現代技術哲学の検討を行う。さらに、(2)リスク社会論及び世代間倫理の観点から、技術に関わる「想像力」の可能性と限界の検討を行う。それと並行して、(3)これまで検討してきた現代技術哲学の知見に配慮しつつ、三木清の『構想力の論理』を中心に、京都学派の技術論の積極的意義を吟味する。これらを踏まえたうえで、博士論文を作成する。平成29年度の研究では、当初の予定通り、(1)京都学派の技術論の検討を行うのと並行して、(2)原子力問題の再検討を行った。(1)三木清の技術哲学を中心として、京都学派の技術論の歴史的位置およびその可能性と限界について検討した。特に、技術におけるデザインの問題が取り上げられるようになっているここ10年ほどの技術哲学の状況を考慮に入れるなら、1930年代の三木の「構想力」に関する哲学的思索は、従来、心的作用に限定されて考えられがちであった「構想力」概念を技術の問題へと拡張しようとした先駆的なものであった。この点については、韓国での国際学会で発表する機会を得た。ただし、三木の議論はきわめて抽象的であるので、より具体的な技術実践に即した「構想力」の役割が問われる必要があることも明らかになってきた。また、三木との関連において、近代技術に対する丸山真男の態度について論じた論文(英語)をフィリピンの学術雑誌に発表した。(2)一方、原子力の問題については、、高木仁三郎の「好ましさへの方向付け」というアイデアと、Nussbaumによる「ケイパビリティ・アプローチ」に注目し、科学技術をめぐる公共的意思決定が、与えられた環境や社会的状況から距離をとった批判的反省を可能にするような「善き生」についてのビジョンの明示化と、「善き生」という観点からの当事者とのコミュニケーションおよび当事者への配慮を含むべきであることを明らかにした。また、その成果を学術論文(日本語)として発表した。さらに、東日本大震災から7年目の現状と課題について考察を深めるため、福島でのフィールドワークも行った。その成果については、今後の学会発表・論文に反映する予定である。平成29年度の当初の研究計画は、大きく分けて二つの部分から構成されていた。すなわち、(1)三木清の「構想力」論を中心とした京都学派の技術論の歴史的再検討および(2)原子力問題の倫理的再検討である。(1)に関しては、韓国・慶熙大学校で行われた国際会議において、口頭発表を行う機会を得ることができた。また、京都学派という文脈からは多少のずれがあるものの、技術に関する丸山真男の態度について論じた論文をフィリピンの学術雑誌に発表することもできた。また、(2)に関しても、その成果を論文として発表することができた。また、まだその成果は発表することができていないが、福島でのフィールドワークも行い、震災7年目の現状と課題について考察する糸口を得た。

さらに言えば、これらの研究と並行して、平成30年度に予定していた、現代の技術哲学および科学技術社会論の先行研究を広く渉猟する作業に着手することができた。ただし、この作業に着手したことによって京都学派の技術論の再検討が多少手薄になったという可能性も否めない。しかし、それはあくまで予定の前倒しによるものであり、今後の研究の中で十分挽回可能であると判断する。以上のことから、本研究は、当初の予定通り、おおむね順調に進展していると判断できる。本研究課題の目的は、原子力の問題に即して、技術と人間の相互作用を視野に入れた「想像力」概念の展開を試み、技術における「想像力」の可能性と限界を示すことである。(1)第24回世界哲学大会で発表を行い、三木清が『構想力の論理』で試みていたように、「構想力」(=想像力)という観点を導入することで、その対立を解消する可能性について論じた。この着想を、特にポスト現象学の批判性の希薄化の問題と絡めて展開し、論文「技術哲学の批判性ーフェルベークにおける「技術に同行する倫理」をめぐって」を、雑誌『哲学の門:大学院生研究論集』(日本哲学会)に掲載し、優秀論文賞を受賞した。さらに、日本現象学・社会科学会第35回大会において、「技術的媒介と想像力ーポスト現象学における想像力の位置づけー」というタイトルで発表を行い、マーク・ジョンソンが提示する「道徳的想像力」の概念を導入することをつうじて、ポスト現象学の枠組みを拡張することを試みた。(2)前年度に行った福島でのフィールド・ワークに基づいて、目に見えない放射能との関わり方について論じたものである。さらに、この発表を発展させる形で、論文"The Problem of Moral Imagination in Respect to Radioactivity: Reflecting on the Situation in Fukushima"を発表し、放射能をめぐる科学的不確実性とも相俟って、それぞれの人びとの「道徳的想像力」が十分に収斂することがないまま、福島の状況に混乱をもたらしていることを論じた。(3)パリ・ナンテール大学で、三木清の技術論について発表する機会を得た。この発表では、三木の「構想力」概念を物質化された行為の形を形成する働きとして解釈し、そのようにして形成される技術は、身体性を介して行為の構造に介入するものであることを論じた。平成30年度は、とりわけ現代技術哲学(特にポスト現象学)の検討に関して大きく進展し、日本哲学会『哲学の門:大学院生研究論集』優秀論文賞も受賞した。また、原子力技術についての検討も、「道徳的想像力」という新たな観点から分析することができ、一定の進展があった。さらに、三木清の『構想力の論理』を中心とした京都学派の技術論に関しても、パリ・ナンテール大学で発表する機会を得るなど、進展が認められる。以上の理由より、本研究はおおむね順調に進展していると判断できる。今後の研究では、三木清の「構想力」論の可能性と限界を踏まえたうえで、放射能という「目に見えないもの」との関わりにおいて「構想力」ないし「想像力」の役割を考察する予定である。原子力技術は、放射能という「目に見えないもの」と関わらざるを得ない技術である。