hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ものづくりHPCアプリケーションのエクサスケールへの進化

1AMR法を適用した複雑形状物体を含んだ非圧縮性単相流体(乱流LES)シミュレーション:格子ボルツマン法による自転車競技を想定した流れの大規模なLES空力解析を行った。8人の集団走行における縦列配置とひし形配置の隊列位置における各自転車の空力抵抗を評価し、協議戦略に役立つ知見が得られた。また、72人の集団に対して22.3億格子を用いTSUBAME3.0の192個のGPUで計算し、中央部は先頭の5%の空力抵抗しか受けないことが明らかになった。2マルチ・フェーズフィールド(MPF)法による動的領域分割:MPF法による粒成長をAMR格子を用いる並列計算の領域分割に適用した。分割領域が凸形状になるため、空間充填曲線を用いる方法より領域間通信を最大で30%低減することが明らかになった。3AMR法による気液二相流シミュレーション:弱圧縮性流体計算に等温過程を導入することにより、これまでの特性線に基づいた手法よりも計算効率を向上させることができた。スッタッガード格子点配置になるが、Octreeベース細分化によるAMRをGPU実装することができた。4流体ー構造連成問題:瓦礫や木材などが自由界面を浮遊する流れに対し、流体計算にはCumulant型格子ボルツマン法を導入し、DEMで記述する浮遊物体との流体ー構造連成問題の大規模計算を実行した。神戸大学の60m水槽実験との良好な一致を得た。5Phase Field法による凝固と粒成長のシミュレーション:2元合金一方向凝固過程における多結晶競合成長のメカニズムを解明した。大規模Phase Field計算によって得られた柱状デンドライト構造に対し、格子ボルツマン法で液相流動を与えることでデンドライト樹間液相の透過率を高精度に予測した。また、MPF法の大規模計算結果を用いることで3次元粒成長挙動とその2次元断面の挙動の相関関係を示した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。エクサスケール・スパコンをある程度の範囲で想定し、プロセッサ単体、ノード内構成、ノード間通信性能の詳細な項目のスペックを設定した。改良型ルーフライン・モデルよりさらにキャッシュなどの様々なローカルメモリの影響を考慮した単一ノードに対するパフォーマンス・モデルへと発展させた。加えてノード間通信性能をモデルに組み込み、アプリケーションで用いる数値計算手法のプロセッサ演算密度(不動小数点演算回数/メモリアクセスのデータ量)と、それから算出されるノード演算密度(ノード内実行性能/ノード間通信のデータ量)をモデルのキー・パラメータとし、2011年にゴードンベル賞を受賞したフェーズフィールド計算のアプリケーションに適用に、Time to Solutionを予測した。ものづくり分野で広く利用される非圧縮性流体シミュレーションにおいて、陰解法や半陰解法から脱却し、大規模連立一次方程式の疎行列を解かない陽的時間積分の手法を探査した。疎行列解法の反復回数と陽解法の細かい時間刻みによるステップ数の増加を演算密度・ノード間通信量などを調べ、同じ問題に対して半陰解法と完全陽解法のTime to Solutionの比較を行った。また、SPH法などの粒子法と格子法を直接比較し、同じ計算自由度(粒子数・格子点数)に対して、得られる計算精度、演算密度、メモリアクセス・パターン、ノード間通信を詳細に検討し、Time to Solutionを検証した。完全陽解法である格子ボルツマン法をもとづくり計算に適用するため、物体近傍や複雑形状の境界近傍に細かい格子を配置するAMR法をD3Q27型格子ボルツマン法に適用した。AMRのリーフでの実行性能を向上させるためのC++テンプレートによるGPUカーネル関数生成を試し、Naïveな実装に対して10倍以上の高速化を達成した。1DEMとSPH法による大規模粒子シミュレーションと空間充填曲線による動的負荷分散:エクサスケールの粒子シミュレーションを目指し、これまでのスライスグリッド法による動的領域分割から空間充填曲線による領域分割に変更し、実行性能を検証した。treeデータに基づく空間充填曲線としてHilbert曲線、Peano曲線、Morton曲線と試し、曲線が交際しないHilbert曲線、Peano曲線の実行性能が高いことが明らかになった。2格子ボルツマン法による大規模計算の進化:単相非圧縮性流体に対して陽解法である格子ボルツマン法に基づくものづくり系アプリケーションの開発を進めた。treeデータ構造に基づいた格子細分化法では、リーフのサイズを8×8×8、16×16×16および32×32×32の実行性能を検証した。時間積分にMRT(Multiple Relaxation Time)法を導入し、精度と安定性を評価した。また、相変化を伴う流れの計算を行うために、フェーズフィールド法と組み合わせた大規模計算を進めた。3非圧縮性流体計算に対する有限差分法の陽解法の検証:特性線に基づくセミ有限差分法の圧縮性流体解法の低マッハ数流れへの適用を進め、境界埋め込み法を導入した。方向分離計算の順序を制御することで抗力係数の評価が大きく変わるこという知見を得た。ステンシル・フレームワークの中でTemporal Blockingの導入を試みた。4保存性と計算精度を両立する界面追跡法の探査の探査:これまでのVOF系の界面捕獲法は非常に激しい流れ場では逆拡散機能が十分に働かない場合は多く、保存形のAllen Cahn方程式を有限体積法に基づいて評価した。拡散項と逆拡散項のバランスを調整することで、これまでの界面捕獲法と同レベルの高い界面形状表現を維持できることが明らかになった。

DEM法とSPHを組み合わせることで粒子法による流体構造連成計算においても動的負荷分散を導入することで実問題に対する1億個を超える大規模計算が可能であることを示した。この内容は国際会議Violent Flow 2016で優秀学生発表賞を受賞している。また、MRT法を導入した格子ボルツマン法の計算結果が極めて良好であるため、格子ボルツマン法と物体の相互作用など計画を上回る研究の進展があり、成果が上がっている。非球形粒子の個別要素法のGPU計算の内容は、2015年春期・粉体工学会において、ベストプレゼンテーション賞を受賞している。1格子系の非圧縮性単相流体(乱流LES)シミュレーション:格子ボルツマン法をものづくり計算に適用するため、AMR法の実行性能を向上させるためのC++テンプレートによるGPUカーネル関数の自動生成を試し、通常の実装に対して10倍以上の高速化を達成した。空間充填曲線を用い領域分割を行い、複数GPUでの大規模計算を実行可能とした。2気液二相流シミュレーション:弱圧縮性流体計算を特性線法、方向分離法、音速の制御などを組み合わせることにより、完全陽解法で半陰解法や陰解法と変わらない結果を得ることができた。特性線法は演算密度の向上、方向分離法はデータ通信量の削減と演算密度の向上の両方に寄与する。ノードセンターで計算するため、AMR法の実装における難易度を大幅に低減させることができた。3流体ー構造連成問題:これまでの非構造格子から構造格子を用いた高次精度解析手法に変更し、高次関数による曲面の再現性能の向上により複雑形状を少ない格子点で実現できるようになった。3次元の実問題の解析例として、路面と接触する凹凸を有するタイヤの周囲流れ解析等の問題に適応することができた。4フェーズフィールド法による凝固などの相変化や相分離を伴う流れ:フェーズフィールド法と格子ボルツマン法を連成させた、複数デンドライトが液相流動内で成長する超大規模計算を世界で初めて可能とした。1536×1536×3072格子の世界最大の計算を512個のGPUを用いて計算した。5粒子法による粉体・流体シミュレーションのアプリケーション:流体と粒子が相互作用する流動層の計算で、粒子にはDEM法、流体解析には格子ボルツマン法を導入した。粒子サイズより細かい格子を用いることで粒子と流体間の直接相互作用を計算することが可能になった。8万粒子と流体計算には512×512×1,680格子を用いた固気混相流を128GPUで計算することができた。どの項目も当初の目標に対して十分な達成度であるが、以下の3点は特に当初の目標を大きく超える進展があった。(1)並列AMRハイレベル・フレームワーク:格子系の計算に対するAMRの実装を容易にするために、指示行ベースのフレームワークを構築し、ベンチマーク問題に対してGPUスパコンで非常に高い実行性能を示すことができた。ベース部分の実装に本研究の空間充填曲線による領域分割の研究成果が使われている。スパコン分野の世界
DUMAND計画第2期準備研究

高エネルギー宇宙ニュートリノ観測を目指すDUMAND計画の準備研究を行う.まず第1段階のプロトタイプ実験SPSをハワイ島の沖合いで実施し,測定器類のテスト・深海環境・宇宙線ミューオンの測定を行う.その后SPSの成果にもとづき,観測装置を深海底に係留して長期観測を目的とする次期計画の準備を進める.DUMAND計画の実現性を検討するため, full stringの1/3規模のチェレンコフ光観測装置(Short Prototype String)を完成させ, DUMAND siteで洋上実験を行った.この実験では観測装置の各種測定器の性能テストと共に深海環境の各種パラメータの測定を行い,又宇宙線ミューオンによるチェレンコフ光の検出を試みた.SPSは7台の光検出器, 2台の発光器及び1台の海洋観測器を備えた観測装置である.光検出器のセンサーは15吋口径の光電子増倍管で, 7台を5m間隔で配置した.発光器は光検出器から出力される信号のタイミング及び波高値の較正に使用する.海洋観測器は海水の各種パラメータ(温度・塩分・深度・流速)測定,ストリングの状態(回転・傾斜・加速度)の監視などを行う.観測装置全体の長さは約70mあり,洋上で揺れが少なく作業性がより半没水型双胴船を使用した.1987年秋オアフ島及びハワイ島沖の深海に観測装置を降ろして運転し, 2000mから4000m深さまで500m毎のデータを収集した.海水をリターンに使う電力の供給・電力線に重畳する低速通信・光ファイバーによる高速データ転送など装置は順調に働いた.反面, 1部の水中コネクター及びElectroーOpticalケーブルのファイバー接合部に若干の問題点が生じた.観測装置から得られたデータの解析は目下進行中である.ストリングの揺れは予想通り少く,加速度は0.05g以下であった.生物発光と見られる信号は深さと共に減少し, 1光子レベルでの頻度は4000m深さでK40からの期待値の約2倍であった.複数個の光検出器の同時計数により又それらの信号の大きさと時間差から宇宙線ミューオンの信号を検出出来る見通しが立ち,実験の目的を達することが出来た.高エネルギー宇宙ニュートリノ観測を目指すDUMAND計画の準備研究を行う.まず第1段階のプロトタイプ実験SPSをハワイ島の沖合いで実施し,測定器類のテスト・深海環境・宇宙線ミューオンの測定を行う.その后SPSの成果にもとづき,観測装置を深海底に係留して長期観測を目的とする次期計画の準備を進める.DUMAND計画の実現性を検討するため, full stringの1/3規模のチェレンコフ光観測装置(Short Prototype String)を完成させ, DUMAND siteで洋上実験を行った.この実験では観測装置の各種測定器の性能テストと共に深海環境の各種パラメータの測定を行い,又宇宙線ミューオンによるチェレンコフ光の検出を試みた.SPSは7台の光検出器, 2台の発光器及び1台の海洋観測器を備えた観測装置である.光検出器のセンサーは15吋口径の光電子増倍管で, 7台を5m間隔で配置した.発光器は光検出器から出力される信号のタイミング及び波高値の較正に使用する.海洋観測器は海水の各種パラメータ(温度・塩分・深度・流速)測定,ストリングの状態(回転・傾斜・加速度)の監視などを行う.観測装置全体の長さは約70mあり,洋上で揺れが少なく作業性がより半没水型双胴船を使用した.1987年秋オアフ島及びハワイ島沖の深海に観測装置を降ろして運転し, 2000mから4000m深さまで500m毎のデータを収集した.海水をリターンに使う電力の供給・電力線に重畳する低速通信・光ファイバーによる高速データ転送など装置は順調に働いた.反面, 1部の水中コネクター及びElectroーOpticalケーブルのファイバー接合部に若干の問題点が生じた.観測装置から得られたデータの解析は目下進行中である.ストリングの揺れは予想通り少く,加速度は0.05g以下であった.生物発光と見られる信号は深さと共に減少し, 1光子レベルでの頻度は4000m深さでK40からの期待値の約2倍であった.複数個の光検出器の同時計数により又それらの信号の大きさと時間差から宇宙線ミューオンの信号を検出出来る見通しが立ち,実験の目的を達することが出来た.
看護基礎教育から臨床へ救急看護師の自律性を育む救急看護教育プログラムの構築

本研究は、看護基礎教育から臨床へ救急看護師の自律性を育む救急看護教育プログラムの構築を目的とする。救急看護の専門家が認識する救急看護師の自律性を高める教育内容を基盤に現任教育用プログラム原案を作成し、現任教育での検証を経たうえで構築する。次いで看護基礎教育である学部教育へフィードバックを行い、看護基礎教育用プログラムを構築する。救急看護に精通する急性・重症患者看護専門看護師の教育や相談機能を生かし、次の学びにつなげる深い学習をすすめ方法の熟達へ導くアクティブ・ラーニングにより、救急看護師の自律性を高める汎用的な看護基礎教育から臨床につづく実践的な救急看護教育プログラムを検討する。
不安とうつへの認知行動療法の拡張と増強：集団版統一プロトコルと感情調整プログラム

本研究は、不安障害とうつ病への認知行動療法の効率と効果を高める挑戦的試みであった。具体的には、下記の3点を目的としていた。第1の目的は、不安障害とうつ病に対する診断を越えた認知行動療法(統一プロトコル)集団版の開発である。第2の目的は、不安とうつを低減させる感情調整スキルの同定のための調査研究および系統的レビューの実施である。第3の目的は、上記検討および先行研究を踏まえた感情調整プログラムの開発であった。2年間の研究によって、第1の目的は達成、第2の目的は一部達成、第3の目的は見送りとなった。本研究は、うつ病や不安障害に対する認知行動療法について、従来以上にその提供効率を増やし(拡張)、その効果を高める(増強)方法を萌芽的に探る研究である。拡張という点では、うつ病や不安障害に幅広く適用可能な統一プロトコルを、集団療法として実施する方策を模索してきた。平成26年度は、今後の臨床試験に向けての研究デザインの策定を進めるとともに、集団版の統一プロトコルの治療内容について検討を重ねてきた。一方、増強に関しては、従来の認知行動療法においてあまり焦点が当てられてこなかった感情調整過程に注目し、二つの観点から研究を進めてきた。第一に、感情調整スキルについての検討である。この検討においては、わが国においても、欧米で報告されているような感情調整スキルを概念化できるかについて、調査研究のデータを解析し、論文化を進めてきている。解析は概ね終了したものの、論文を完成するには至っていない。第二に、従来の認知行動療法に上乗せする形で、感情調整過程に焦点化した増強療法を加える可能性について検討してきた。これについては、すでに報告されている研究を系統的にレビューしようと試みたものの、対象論文数がかなり限られており、リサーチクエスチョンに応えるデータが得られないと判断された。そのため、国立精神・神経医療研究センターですでに実施されている臨床試験のデータについて、感情調整に着目して二次解析する方向性を検討してきた。本研究は、うつ病や不安症に対する認知行動療法について、従来以上にその提供効率を増やし(拡張)、その効果を高める(増強)方法を萌芽的に探る研究である。拡張という点では、うつ病や不安症に幅広く適用可能な統一プロトコルを、集団療法として実施する方策について模索してきた。平成27年度は、今後の臨床試験に向けての研究デザインをほぼ確定することができ、また、集団版の統一プロトコルの内容や実施形態などについて、検討を進めた。第1に、感情調整スキルについての検討である。この検討においては、我が国においても、欧米で報告されているような感情調整スキルを概念化できるかについて、調査研究のデータを解析し、論文化を進めてきた。論文化には時間を要したものの、平成27年度の取り組みにより、ほぼ最終稿まで仕上がり、投稿段階に入ることができた。第二に、従来の認知行動療法に追加する形で、感情調整過程に焦点化した増強療法を模索してきた。前年度には系統的レビューを断念したものの、今年度は、すでに予備的に実施された臨床試験のデータ解析を進め、感情調整の中でも、感情表出抑制が治療反応に重要な役割を果たしている可能性を裏付ける結果を得た。これをヒントとして、すでに実施した臨床群に対する大規模な調査研究の解析を進めたところ、臨床試験のデータを解析した結果と整合する知見が得られ、これについて論文化を進めてきた。当初は、認知行動療法に感情調整介入を追加した臨床試験について系統的レビューをする予定であったが、その検討が困難であることが明らかになった。そのため、既存のデータを検証するという方向性で検討をすすめることとなった。集団版統一プロトコルの作成や、感情調整スキル尺度の検討は順調に進んでいる。臨床心理学やや遅れが出ている、増強プログラムの開発につながるレビューについては、系統的レビューではなく、既存の日本人に対する認知行動療法の臨床試験のデータ等を解析することとした。わが国では認知行動療法の臨床試験が限られている中で、有益な知見が得られることが期待できる。集団版統一プロトコルについては順調に研究を進めてきたが、他の研究としてすでに進行してきていた個人版統一プロトコルの研究経験によって得たノウハウ等により、大きく予算額を削減できた。例えば、個人パン統一プロトコルの治療マニュアルの多くを採用することが可能であり、新たに集団版として開発したり、専門家にヒアリングする必要がなくなった。また、系統的レビューの遂行として資料収集などでかかる経費を見込んでいたが、これについても、系統的レビューの研究手法を変えたため、これに予定していた支出がなかった。集団版統一プロトコルについては、今後、予備施行に入るため、これに関連する経費として使用する計画である。とくに、プログラムのマテリアル作成にかかる経費や、それに関連した人件費に使用する予定である。
生産領域における知識獲得の方法論とモデリングの研究

本研究は生産領域の知識に関して、以下に示す研究成果を得た。1)知識成立の経緯分析:そのような種類の知識が生産の分野では用いられてきたのかについて、歴史的な経緯を踏まえて分析を行った。2)形態:だれが、とこで、とのような様で蓄積、利用、伝承しているのかについての調査分析を行い、知識の存在形態を明らかにした。3)知識の外在化の方法論:生産領域における知識はどのような方法、ツールを用いて収集することができるのかについての検討を行った。4)知識の形式化の方法論:生産領域における知識はどのように整理して形式化することができるのかについての検討を行った。5)知識の利用の方法論:形式化された知識をどのようにしてコンピユ-タを用いて有効に利用していくのかについての方法論を提示した。6)対象記述の形式化:生産知識を記述に重要な役割を担う対象の記述について分析を行い、どのような条件を満足することが不可欠であるかを明らかにした.7)生産知識記述のための対象表現の枠組み:形式的でかつ多様な内容を整合的に表現可能であるような対象表現の枠組みを提案した。8)知識処理のプロトタイピング:生産知識に関する言明を処理する方法を開発した。本年度の研究成果の概要は以下の通りまとめられる。1)生産領域の代表的な分野である計画,加工,組立,製造装置,加工機械,情報システムに関して、知識の獲得、利用、蓄積、継承、体系化、計算機化についての現状ならびに将来動向を調査の調査を実施した.2)知識工学ならびに人工知能の分野(特に学習)における知識の獲得、表現、利用、継承、評価ついての調査を行い,将来動向を分析した.3)生産領域における知識の共通した特質として,4つの方向性にまとめ,それにもとづいて,各分野ごとの生産知識の獲得ならびに表現、利用法の体系化を進めた.4)グラフィックワークステーションによるマルチメディアならびに仮想現実感技術の実装を行い,生産知識の獲得,利用,継承に対するそうした新しいインタフェースの有効性と,モデリングの方法論に関して検討を加えた.本年度は概ね計画通りに研究が進展しており,次年度の研究課題を実施する準備は整っている.また,インターネットに代表されるコンピュータ・ネットワークの急速な発展に伴う知識の分散化に対応した研究体制も本年度で準備できた.本研究は生産領域の知識に関して,以下に示す研究成果を得た.1)知識成立の経緯分析:どのような種類の知識が生産の分野では用いられてきたのかについて、歴史的な経緯を踏まえて分析を行った。2)形態:だれが、どこで、どのような様で蓄積,利用,伝承しているのかについての調査分析を行い,知識の存在形態を明らかにした。3)知識の外在化の方法論:生産領域における知識はどのような方法,ツールを用いて収集することができるのかについての検討を行った。5)知識利用の方法論:形式化された知識をどのようにしてコンピュータを用いて有効に利用していくのかについての方法論を提示した。6)対象記述の形式化:生産知識を記述に重要な役割を担う対象の記述について分析を行い,どのような条件を満足することが不可欠であるかを明かにした.7)生産知識記述のための対象表現の枠組み:形式的でかつ多様な内容を整合的に表現可能であるような対象表現の枠組みを提案した.8)知識処理のプロトタイピング:生産知識に関する言明を処理する方法を開発した.
細胞膜糖脂質とリガンド分子との相互作用により生成されるシグナルの分子機構

癌細胞等の膜表面に発現する糖脂質が近傍の膜分子と相互作用することで生成されるシグナルの分子機構を解析し、その細胞形質制御における意義を明らかにすることで、細胞膜ミクロドメインを標的にした癌細胞制御の治療戦略構築の基盤情報を得ることを目ざした。そのために、EMARS/MSにより癌関連糖脂質に会合する膜分子の同定と機能解析を行った。メラノーマ細胞ではGD3に会合するneogeninを、ヒトグリオーマではGD2に会合するEphA2を、小細胞肺癌細胞では、GD2に会合するESCT2を同定した。さらにマウスグリオーマでは、GD3に会合するPDGF受容体alphaを同定し、各々の分子機能解析を行った。2.その中で、GD3発現メラノーマ細胞の脂質ラフトに特異的に認められたNeogeninの機能に関して、詳細な解析を行った。その結果、免疫沈降実験によって、GD3とNeogeninの結合が確認された。また、Neogenin強制発現細胞において、細胞増殖能、浸潤能の亢進が認められた。さらに、Neogeninに対するノックダウンを行い、著明な発現低下に伴う浸潤能の低下が認められた。これらの結果より、Neogeninが、GD3発現によって誘導されるメラノーマの悪性形質の、実際のエフェクターであることが示唆された。3.さらに、ガングリオシドGD2を標的にしたEMARS反応/標識を行うために、GD2のみを発現するメラノーマ亜株を樹立して、抗GD2抗体を用いたEMARS反応を行った。有意の標識分子を確認して、現在、質量分析による解析を行っている。4.メラノーマにおけるジシアリルガングリオシドと対照的に、モノシアリルガングリオシドであるGM1が、癌細胞の形質を抑制することが分かっているので、メラノーマN1細胞から、GM2発現、GM1発現細胞株を樹立して、細胞形質の特徴を明らかにしてきた。現在、これらのガングリオシドを標的にしたEMARS反応を準備中である。5.GM1発現メラノーマ細胞を用いたGM1の1分子観察において、2量対形成時間を観察したところ、GD3発現細胞やGM3発現細胞に比べて、GM1発現細胞においてGM1のダイマー形成時間が短縮していた。即ち、GM1同士が特異的にダイマーを形成していることが実証された。1. GD3及びGD2、GM1などのスフィンゴ糖脂質と相互作用するリガンド分子を、種々の細胞株を用いたEMARS法により同定した。(1)マウスの初代培養アストロサイトのGD3を標的にしたEMARS反応を用いて近傍分子の同定を行ない、PDGF-Bの受容体であるPDGFReceptor-α(PDGFRα)が同定された。この分子は、導入したPDGF-Bのシグナル受容に働いていると考えられ、GD3発現の具体的な実行分子と思われた。(2)ヒトグリオーマ細胞株で同様にGD3を標的にしたEMARS反応を行ない、CD44、インテグリンα3、EphA、PC1などの分子が、複数の細胞株に共通して同定された。現在、これらの分子の細胞内局在、GD3との結合、細胞形質における役割などについて検討中である。2. EMARS反応で同定された、ガングリオシドとの相互作用が想定される分子群の機能解析。(1)EMARS法で同定された分子の中で、Neogeninの、GD3との相互作用に基づく機能解析を行なった結果、Neogeninの細胞増殖、浸潤などの癌形質の増強作用を認めたが、さらに細胞内ドメイン(ICD)の単独発現細胞を樹立して、同様に細胞の悪性形質増強作用を観察した。3.同定された各糖鎖近傍分子群の、細胞内局在、糖脂質との結合性、発現パターンの検討、シグナル制御に関わる分子群とのネットワークを検討した。(1)NeogeninのICDの標的遺伝子のChIP解析のための実験系を樹立して、現在、新規遺伝子を同定中である。(2)アストロサイトラインで同定されたPDGFRαのGD3との相互作用を明らかにするために、細胞免疫染色、PDGF刺激時の細胞内シグナルの解析を行ない、PDGFRαとGD3、Yes等との共沈降が示唆された。また、paxillinのリン酸化がPDGFRαを介して増強されることが示された。細胞膜複合糖質の糖鎖と特異的リガンドとの相互作用に基づく、細胞シグナルの生成メカニズムについて、新しいリガンド分子を同定して、それらの細胞膜表面における新規シグナルとその意義を検討した。まずグリオーマ細胞におけるGD2、GD3と相互作用する分子、CD44、インテグリンalpha3、EphA、PC1等を同定して、グリオーマの悪性形質とシグナルに及ぼす影響を解析した。EphAはリガンド分子EphrinA1との結合によって、Akt、Erk1/2などのシグナル活性化が大きく修飾されることが分かった。また、マウスの培養アストロサイトにPDGFBを導入しGD3+とGD3-の細胞群に分けて比較検討したところ、GD3の発現がPDGF受容体alphaの発現を著明に誘導するとともに、Yesのチロシンリン酸化を増強することで、paxillinの活性化に至ることが判明した。この、GD3/PDGFRalpha/Yes/Paxillin axisの活性化が、グリオーマに著明な浸潤・増殖能のシグナル基盤となっていることが、培養細胞のラメリポデイアやグリオーマ組織の辺縁部での共局在の観察によって強く示唆された。

一方、メラノーマ細胞において、メラノーマ関連糖脂質GD3と結合する膜分子neogeninの腫瘍悪性シグナル生成における役割をさらに検討した。ガンマセクレターゼにより切断されたneogeninの細胞質断片が結合して制御する標的遺伝子の網羅的同定のためにChIP-Seq解析を行い、既知のRaptor、CCM2、MACF1等に加えて、約20種の遺伝子を同定した。これら多くが、GD3発現細胞及びNeogenin断片の導入・発現細胞において発現亢進することが、qRT-PCRによって明らかになった。細胞免疫染色によって、GD3発現細胞でNeogeninとガンマセクレターゼの共局在が認められた。本研究では、癌細胞等の膜表面に発現する糖脂質が近傍の膜分子と相互作用することで生成されるシグナルの分子機構を解析して、糖脂質糖鎖のシグナルと細胞形質制御における意義を明らかにする。よって、細胞膜ミクロドメインを標的にした癌細胞の制御の治療戦略構築のための基盤情報を得ることである。そのために、Enzyme-mediated activation of radicalsources (EMARS) /質量分析によって癌関連糖脂質に会合する膜分子の同定と機能解析を種々の細胞系で行った。メラノーマ細胞にGD3を標的とするEMARSを実施して、neogeninを同定し、その細胞質ドメイン(Ne-ICD)が種々の遺伝子の転写促進に働くことが示唆された。これらの結果から、GD3発現がガンマセクレターゼ活性をミクロドメインで増強して、NeICDの発現亢進と転写因子としての機能促進に働くことが明らかになった。また、ヒトグリオーマにおいては、GD2に会合するEphA2の同定、小細胞肺癌細胞においては、GD2に会合するグルタミントランスポーター、ESCT2を同定し、GD2とのミクロドメインへの共局在を明らかにした。さらにマウスグリオーマにおいては、GD3に会合するPDGF受容体alphaを同定し、さらにYesとの3者複合体形成の可能性が示された。この複合体がpaxillinを活性化して、グリオーマの浸潤性増強に働くことが示唆された。京都大学の鈴木博士との共同研究により、GM1など同種のガングリオシド糖脂質がホモダイマーを形成し易いことが、1分子イメージングで示され、脂質ラフトの糖鎖特異的なheterogeneityと、その構築上の最小単位のスケールが示唆された。この結果は、糖鎖の差異によって、ミクロドメインの構成が異なることを示唆しており、その直接的な解明が待たれる。癌細胞等の膜表面に発現する糖脂質が近傍の膜分子と相互作用することで生成されるシグナルの分子機構を解析し、その細胞形質制御における意義を明らかにすることで、細胞膜ミクロドメインを標的にした癌細胞制御の治療戦略構築の基盤情報を得ることを目ざした。そのために、EMARS/MSにより癌関連糖脂質に会合する膜分子の同定と機能解析を行った。メラノーマ細胞ではGD3に会合するneogeninを、ヒトグリオーマではGD2に会合するEphA2を、小細胞肺癌細胞では、GD2に会合するESCT2を同定した。さらにマウスグリオーマでは、GD3に会合するPDGF受容体alphaを同定し、各々の分子機能解析を行った。
高解像度近赤外線多天体分光で探る銀河形成におけるフィードバック過程

本研究では、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)を用いて、スリット形状を任意に決定できる多天体スリットモジュールを開発し、すばる望遠鏡の補償光学装置(AO188)、及び近赤外線撮像分光装置(IRCS)に搭載する事、また同装置を用い、星形成銀河を空間分解した分光観測を行い、銀河内部の星形成領域でのアウトフローの検出を目的としている。これにより、星形成銀河からのガスの流出量を見積もり、自身の星形成活動を抑制するフィードバック過程がどのように効いているかを明らかにできると考えている。平成30年度は、前年度までの研究で製作、仮組みを行った多天体スリットモジュールについて、実験室における性能評価を行った。その結果、デジタルマイクロミラーに天体からの光を結像させるための前置光学系については、設計通りの性能が得られている事が確認できたが、デジタルマイクロミラーで反射したスリット像を後段のIRCSに再結像させるための後置光学系において設計時には確認できなかった収差が見られた。データ解析の結果、収差の原因はデジタルマイクロミラーのMEMSを保護するためのウィンドウガラスにある事が分かった。この収差を取り除くためには、後置光学系で用いられている非球面反射鏡の配置、または設計そのものを変更する必要があると考えられる。現在、大きな改修を必要としない収差の除去方法について検討を進めている。研究初年度に、国外の共同研究機関と協力し、本研究で開発する多天体スリットモジュールの性能を当初の想定よりさらに向上させるべく、冷却環境下での設計検討を行ったが、当初の予定よりも設計に時間を要し、結果として本研究の予算規模では、冷却光学、機械系の製作が困難である事が分かった。そのため、将来的な冷却システムへの拡張性を残した上で、当初の想定通りの常温光学系で開発を行う事とした。初年度の進捗の遅れにより、それ以降の研究の進捗についても、当初の計画から遅れが生じている。また、平成30年度には、製作した光学系について、想定した性能が確認できなかったため、一部改修を行う予定である。そのため、さらに半年程度の進捗の遅れが生じる見込みである。多天体スリットモジュールについて、平成30年度の性能評価実験で判明した光学系の不具合の改修を行い、再度実験室において性能を確認した上で、装置を国立天文台ハワイ観測所に持ち込み、すばる望遠鏡への搭載、試験観測時間の獲得に向けた準備を行う。また、多天体スリットモジュールの観測計画としては、引き続き、すばる望遠鏡IRCS+AO188による星形成銀河の高解像度狭帯域撮像観測の成果をもとに検討を行う。また、試験観測のターゲットとなり得る近傍の星形成銀河のサンプル構築を行い、試験観測の立案を行う。本研究は、すばる望遠鏡の補償光学系(AO188)、及び近赤外線装置(IRCS)に多天体分光モジュールを加える事で、宇宙の歴史の中で銀河の進化が最も激しく進んだと考えられている約100億年前(赤方偏移2)の遠方銀河の高解像度かつ高効率の観測を行う事を目的としている。これにより、その銀河内部で星形成活動に伴うアウトフローを検出し、ガスの流出量を見積もる事で、銀河進化の過程の中で、自身の星形成活動を抑制するフィードバック過程がどのように効いているかを明らかにする事ができると考えている。平成28年度は、本研究で開発する多天体分光モジュールで用いる、デジタルマイクロミラー(DMD)を入手し、駆動性能、光学性能の評価を行った。また、平成28年度に参加した天文装置に関する国際研究会に置いて、他の研究グループから、DMDを温度100Kの冷却環境下で用いた装置に関する研究発表が行われたのを受けて、我々が開発する多天体分光モジュールについても、冷却環境下での使用の可能性を探るべく、光学系の概念設計、DMDの冷却環境下での性能評価を行った。その結果を元に、冷却環境下での光学系、機械系の詳細設計、及びコストの評価を行ったところ、コストが想定以上に必要である事が判明したため、将来的な冷却光学系へのアップグレードの可能性を残した上で、低コストでの開発を実現するために、常温環境で駆動する光学系、機械系の設計に変更し、研究計画全体を見直すための予備実験を行った上で、光学系、機械系の詳細設計を行った。本研究で開発する多天体分光モジュールの性能を当初の想定よりさらに向上させるべく、冷却環境下での設計検討を行ったため、当初の予定よりも設計に時間を要した。結果として、本研究の予算規模では、冷却光学、機械系の製作が難しい事が分かったため、将来的な拡張性を残した上で、当初の想定通りの常温光学系で開発を行う事とした。

データ解析の結果、収差の原因はデジタルマイクロミラーのMEMSを保護するためのウィンドウガラスにある事が分かった。この収差を取り除くためには、後置光学系で用いられている非球面反射鏡の配置、または設計そのものを変更する必要があると考えられる。現在、大きな改修を必要としない収差の除去方法について検討を進めている。研究初年度に、国外の共同研究機関と協力し、本研究で開発する多天体スリットモジュールの性能を当初の想定よりさらに向上させるべく、冷却環境下での設計検討を行ったが、当初の予定よりも設計に時間を要し、結果として本研究の予算規模では、冷却光学、機械系の製作が困難である事が分かった。そのため、将来的な冷却システムへの拡張性を残した上で、当初の想定通りの常温光学系で開発を行う事とした。初年度の進捗の遅れにより、それ以降の研究の進捗についても、当初の計画から遅れが生じている。また、平成30年度には、製作した光学系について、想定した性能が確認できなかったため、一部改修を行う予定である。そのため、さらに半年程度の進捗の遅れが生じる見込みである。本研究では、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)を用いて、スリット形状を任意に決定できる多天体スリットモジュールを開発し、すばる望遠鏡の補償光学装置(AO188)、及び近赤外線撮像分光装置(IRCS)に搭載する事、また同装置を用いて星形成銀河を空間分解した分光観測を行い、銀河内部の星形成領域でのアウトフローの検出を目的としている。これにより、星形成銀河からのガスの流出量を見積もり、自身の星形成活動を抑制するフィードバック過程がどのように効いているかを明らかにできると考えている。平成29年度は、多天体スリットモジュールの光学系、機械系の最終設計を行い、AO188とIRCSの間への搭載方法、アラインメント方法の確立と、予測される性能の評価を行った。その結果、IRCSの観測波長域である1.0-2.5ミクロンの波長域の間で、良好な星像が得られる設計解を得る事ができ、機械系についても既存のインターフェースの制約の中で成立する設計解を得る事ができた。当初の予定では、平成29年度中に製作を完了する予定であったが、前年度に行った概念設計段階での進捗の遅れにより、全体的に計画の遅れが生じたため、平成29年度末に完成した光学系の設計をもとに、一部の光学系を入手するのみにとどまった。平成29年度に使用予定であった製作費は平成30年度に繰り越し、平成30年度に残りの光学系の製作、機械系の製作を完了し、実験室において仮組みを行った。初年度の進捗の遅れにより、平成29年度の進捗も当初計画していたものから遅れが生じた。
古代中央アジアにおける仏教文化の年代と伝播経路に関する研究

本研究の目的は、中央アジアにおける仏教文化の時期と伝播経路を明らかにすることである。平成17年度の研究において、すでに出土遺物や遺構のデータを集成し、遺跡の時期を特定するデータをそろえることができた。今年度は、これらのデータを総括し、これまで研究代表者が行ってきた土器の編年について、新たなデータを加えることができた。それは、創価大学のダルヴェルジン・テパ(ウズベキスタン)出土資料の放射性炭素年代測定であり、これによって、一部クシャーン朝期とされてきた土器の年代が4世紀後半にまで下がることが確認され、研究代表者の年代観を証明することができた。それに従えば、一部の仏教遺跡は、5世紀まで継続せず、4世紀後半で廃絶することとなる。さらに、バーミヤーン遺跡の壁画に見られる諸要素を検討して東トルキスタンのキジル石窟壁画や敦煌壁画と比較し、バーミヤーン壁画の古い要素は、すでに東トルキスタン地域に存在していたものであり、アフガニスタンの7世紀以降の仏教に、中国の要素が非常に多く含まれていることも明らかにした。また、現地タジキスタンに赴き、ワフシュ川、カフィルニガン川流域の遺跡および68世紀に発展し、世界史上重要な役割を果たしたソグド地域の諸遺跡を見学して、その出土遺物を調査した。これらの調査から、西トルキスタンの仏教遺跡は14世紀に属するものと、68世紀に属するものとに二分されることが明らかとなり、さらに後半の時期に属する仏教遺跡については、中国西域からの文化的影響を無視することができないということが判明した。これは、68世紀の中央アジア(特に西トルキスタン)仏教のあり方に関するこれまでの観念に変更を迫るものであると考えられる。特にアフガニスタン、ウズベキスタン、タジキスタンなどの西トルキスタン地域で発掘されている仏教遺跡については、その年代についていまだ不明な点が多いため、これを慎重に検討する必要がある。そのため、まず遺跡の報告書を検討し、出土遺物や遺構のデータを集成した。特に、出土土器についての情報は、遺跡の年代を決定するために重要である。これによって、多くの仏教遺跡の年代を検討するための基礎データを作成することができた。また、現地でしか入手できない情報を得るために、ウズベキスタンとタジキスタンに赴き、現地の研究者と意見交換を行うとともに、遺跡と出土遺物を実見した。ウズベキスタンでは、2世紀頃までに廃絶したとされるカンピル・テパから、仏陀を象ったとみられるテラコッタが新たに出土しており、クシャーン朝下の仏教の広がりがより明確になっていた。タジキスタンでは、アジナ・テパ、カフィル・カラ、カライ・カフィルニガンなどの諸遺跡を見学するとともに、その出土遺物の写真撮影を行った。出土している土器から考えると、これらの遺跡は68世紀に活発に活動しており、仏教遺跡も、この年代に属することが判明した。さらに、これらの各遺跡間の年代差についても、土器を細かに分析することで明らかにできる可能性がある。以上のように、西トルキスタンの仏教遺跡は14世紀に属するものと、68世紀に属するものとに二分される可能性が高く、今後は、こうした遺跡の出土遺物の特徴と分布を、より明確にする必要があることを示している。
イネにおける芒（のげ）形成に関わる遺伝子の同定とその機能解析

本研究では、イネの芒形成に関わる遺伝子RAE2を同定し、その機能を解明することを目的としている。2016年度中に以下のことを達成した。1.RAE2の属する遺伝子ファミリー(EPF/EPFL)を含む分泌性ペプチドは一般に、前駆体として遺伝子にコードされ、翻訳された前駆体ペプチドが修飾酵素により切断、修飾を受けることによって生理活性を示す成熟型ペプチドとなる。前年度にRAE2は穂特異的に成熟型ペプチドとなることを報告した。今年度は穂特異的な発現を示すセリンプロテアーゼを探索し、SLP1と名付けた一つのプロテアーゼが候補として同定された。合成したRAE2ペプチドとSLP1を混合した後、LC-MS解析によって、in vivoでの切断位置と同等であることを証明し、SLP1がRAE2を切断する特異的なプロテアーゼであることを見出した。2.世界中の野生イネと栽培イネ、あわせて130種におけるRAE2のアミノ酸配列を比較したところ、第2エキソンへの塩基挿入に起因する機能ドメインのシステイン数の変化により4C、5C、6C、7Cの4種類に分けられることが明らかとなった。芒形成における機能を検証するため、それぞれの過剰発現体を作出したところ、6Cのみが機能型であり、他3つのバリアントは非機能型であることが示された。また、興味深いことに、アフリカのイネは野生種、栽培種ともに機能型のRAE2(6Cタイプ)を保持していることが明らかとなった。このことは、アジアのイネの栽培化においてはRAE2の機能欠損が選抜されたけれども、アフリカでは異なる遺伝子が選抜されることによって、無芒という共通の表現型が選抜されたことを示している。これらの結果と、前年度の結果をあわせて論文にまとめ、Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. Aに発表した。28年度が最終年度であるため、記入しない。人為選択に基づく作物の栽培化は、農業上、多数の有用な形質の作出に貢献してきた。芒(のげ)は、イネ科植物の種子先端に見られる突起状の構造物で、動物の毛や衣服に付着し種子散布に役立つ他、草食動物による捕食から保護する役割を持つ。しかし、この形質は播種や収穫時の妨げとなるため、Oryza sativa(アジア)、O. glaberrima(アフリカ)の両栽培イネでは芒の無い表現型が選抜されてきた。本研究では、イネの芒形成に関わる第8染色体上の原因遺伝子RAE2 (Regulator of Awn Elongation 2、申請時はAWN8と命名したが、論文投稿にあたり改名)を同定し、その機能を解明することを目的とした。O. glaberrimaは機能型のRAE2を保持しており、この遺伝子をO. sativaに導入すると芒が伸長する。また、O. sativaの染色体背景にO. glaberrimaの第8染色体が置換した有芒系統(GIL116)において、RAE2遺伝子の発現をノックダウンすると芒長がベクターコントロールに比べて短くなった。この結果から、RAE2は芒伸長を制御すると考えられる。また有芒系統(GLSL25)と無芒品種(Koshihikari)での各組織におけるRAE2遺伝子の発現量を比較し、未発達な穂(幼穂)では根・葉・茎に比べてRAE2遺伝子が10倍高く発現していることを明らかにした。さらに、in situ hybridization解析により、RAE2遺伝子は幼穂分化期初期に雄蕊、外頴および内頴の先端で高発現しており、発生が進むにつれて発現量が減少していくことを明らかにした。この結果は、ステージ別に分けたサンプルでの半定量PCRによっても裏付けられた。イネ第8染色体上に座上する芒形成原因遺伝子RAE2を同定し、そのRNAi体の作出によって芒伸長が抑制されることを示した。また発現解析によって、mRNAおよびタンパク質レベルでの幼穂特異的な発現パターンを示すことを明らかにしたため。

このことは、アジアのイネの栽培化においてはRAE2の機能欠損が選抜されたけれども、アフリカでは異なる遺伝子が選抜されることによって、無芒という共通の表現型が選抜されたことを示している。これらの結果と、前年度の結果をあわせて論文にまとめ、Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. Aに発表した。タマネギ表皮を用いた一過性発現系においてRAE2の細胞内局在を同定しようと試みたが、ポジコンであるSTOMAGENにおいてもアポプラストでのGFP蛍光は確認できなかった。この理由として、STOMAGENの論文ではカボチャ由来のシグナルペプチドを用いたキメラコンストラクトを用いており、野生型の配列では一過性発現系でうまく機能しないと考えられる。来年度はGFP融合コンストラクトではなく、pRAE2::GUS融合コンストラクトを作成し、器官レベルでの局在の解析に取り組む。28年度が最終年度であるため、記入しない。2015年9月第128回日本育種学会において、若手の会幹事の一人として企画したワークショップの概要、および企画内で使用したスクリプトを掲示したサイトである。
ポリヒドロキシアルカン酸分解酵素の作用によるポリエステルの表面構造変化

本研究ではポリヒドロキシアルカン酸(PHA)分解酵素による分解でPHA表面に引き起こされる構造変化を減衰全反射(ATR)モードの赤外(IR)分光法により分析した。ATR/IRスペクトルのC=0伸縮振動バンドの解析により、酵素分解によりPHAの表面結晶化度は低下することが明らかとなった。PHA分解酵素によるPHA分解の速度は、結晶部分より非晶部分で大きいため分解により表面結晶化度は上昇すると予想されていたが、これとは逆の結果が得られたことになる。IR分光法の特性上、分子コンホメーションの僅かな違いもIRバンド上では結晶と非晶の違いとして現れる可能性がある。つまり、バンド変化から求められる結晶化度変化は、必ずしも結晶構造の完全な消失を表すとは限らない。例えば、結晶表面付近のやや運動性に富む鎖は非晶部や中間相を同位置にバンドを持つ可能性がある。そこで、バンド変化から明らかとなった結晶化度の減少は、酵素分解によりラメラが分割され結晶表面積が相対的に増加したこと、あるいは、酵素の作用により結晶表面の分子鎖の運動性が増加し構造的に乱れた状態になったことを表すものであると考えられる。後者の仮説が正しいなら、これまでPHA分解酵素に依るPHA分解は酵素のPHA試料表面への吸着と表面分子の分解の2段階反応と考えられてきたが、この間に表面付近の結晶構造を乱雑化という段階が存在することを示唆し、大変興味深い。ポリヒドロキシアルカン酸(PHA)分解酵素によるPHAの加水分解機構として、吸着と分解の2段階反応であるとするモデルが受け入れられている。また、このうちの吸着反応に関して基質特異性が比較的広く、PHA分解酵素はPHA以外のポリエステルの表面にも吸着することが知られている。本研究はこの事実に基づき、PHA分解酵素の各種ポリエステル表面に対する作用を減衰全反射モードの赤外分光法(ATR-FTIR)を用いて解析することにより、PHA分解酵素の作用機構の詳細を解明することを目的とする。本年度は、まず、研究の前段階としてATR-FTIRスペクトルのカルボニル伸縮振動ピークの波形解析により、試料の表面組成を決定する方法を確立した。さらに、PHA分解酵素により加水分解が触媒されるポリエステルであるポリヒドロキシブタン酸(PHB)と触媒されないポリエステルであるポリ(ε一カプロラクトン)(PCL)に対するPHA分解酵素の作用を解析した。PHBの場合、PHA分解酵素を加えた緩衝液に浸けることにより、加水分解が進行すると同時に試料表面の結晶化度が大きく低下した。これは加水分解により表面の結晶構造に乱れが生じることによるものと考えられる。一方、PCLの場合、同様の操作により加水分解は進行しないものの、試料表面の結晶化度はわずかに低下した。これは、PHA分解酵素がPHB分解に対する触媒能と同時に、PHB以外のポリエステルの結晶相を融かす機能を持つことを示唆するものである。
新しい原理に基づく高性能書き換え可能ホログラムの開発を志向した材料の探索研究

新しい原理に基づく高性能書き換え可能ホログラムの開発を志向して、光誘起表面レリーフ回折格子(SRG)形成用の候補となる新規アゾベンゼン系フォトクロミックアモルファス分子材料の設計・合成を行うとともに、これまでに開発してきた材料も含め、SRG形成をはじめとする光誘起物質移動に関する研究を行い、光誘起物質移動に関わる重要な知見を得るとともに、材料開発指針を得た。アゾベンゼン系アモルファス材料を用いる光誘起表面レリーフ回折格子(SRG)形成が注目を集めている。この現象を念頭に、本研究では、これまでにない全く新しい原理に基づいた書き換え可能なホログラムの開発を目指して、材料の探索と評価、ならびに関連する物理化学的現象の解明に関する研究を行う。優れた書き換え可能ホログラム用材料が開発できれば、将来の情報化社会を支える重要な材料としての応用が広がると期待され、社会的な波及効果も大きいと考えられる。本年度は、書き換え可能ホログラム用の材料となることが期待される新しいフォトクロミックアモルファス分子材料4-[ビス(9, 9-ジメチルフルオレン-2-イル)アミノ]-4'-シアノアゾベンゼン(CN-BFlAB)および4-[ビス(9, 9-ジメチルフルオレン-2-イル)アミノ]-4'-ニトロアゾベンゼン(NO_2-BFlAB)を設計・合成し、これらのガラス形成能、フォトクロミック特性などを明らかにするとともに、これらのアモルファス薄膜を用いる光誘起SRG形成を、ガラス転移温度やアモルファス中における反応特性と相関させて明らかにした。また、物質移動が関連する研究として、BFlABを用いてアモルファス分子ファイバーを作製し、そのフォトメカニカル効果を検討した。その結果、このファイバーが光照射に伴って屈曲すること、その屈曲方向が、照射する光の偏光方向によって制御できることを明らかにし、このことがファイバー上で誘起される物質移動の効果に基づくことを示唆する結果を得た。本年度は、昨年度までにすでに開発していたフォトクロミックアモルファス分子材料4-[bis(4-methylphenyl)amino]azobenzene(BMAB)と光に応答しないアモルファス分子材料4,4',4"-tris[3-methylphenyl(phenyl)amino]triphenylamine(m-MTDATA)の混合膜を用いて光誘起SRG形成の検討を行った。その結果、BMAB単独膜に比べてSRG形成能が大幅に向上することを明らかにした。このSRGはBMABのガラス転移温度よりも十分高い55°Cでアニールしても消滅しないことから、光に応答しないm-MTDATA分子がBMABとともに移動したことが示唆される。また、物質移動が関連する研究として、昨年度、4-[bis(9,9-dimethylfluoren-2-yl)amino]azobenzene(BFIAB)を用いて見出した、アモルファス分子ファイバーのフォトメカニカル効果(ファイバーが光照射に伴って屈曲すること、その屈曲方向が、照射する光の偏光方向によって制御できること)について、他のフォトクロミックアモルファス分子材料でも検討を行い、この効果がフォトクロミックアモルファス分子材料に一般的に見られる現象であることを示した。物質移動の直接観察にあたっては、アモルファス膜にCdSe量子ドットを少量分散し、蛍光顕微鏡でCdSe量子ドットの発光位置をモニターすることとし、また、物質移動が十分感知できるよう、単一励起光で長距離の移動をさせることの探索も行った。その結果、DBABやBFIABのアモルファスにp-偏光を傾けて照射すると、膜表面で物質移動(流動)が誘起され、量子ドットが移動していく様子が観測された。さらに、透明ガラス基板上のDBABやBFIABのアモルファスガラスの破片に、ガラス基板を通して下方から斜めにp-偏光を照射すると、ガラスの破片がガラス基板上を動いていく様子も観測された。