hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
健康推進プログラムがもたらす健康格差拡大の逆説的関係の発生機序とその補正効果

3子どもの健康なライフスタイル教育が健康格差縮小にもたらす効果:ベトナム、フエ市において、生活習慣病予防のライフスタイル教育、疾病予防教育の効果を評価する。無作為抽出する6000人の子どものベースライン調査・検査結果に基づき分析する。アフガニスタンの学校教師を対象に生活習慣病の有病調査とリテラシー調査を実施し分析する。日本の学校における生活習慣病予防の教育プログラムに関わる質的評価を実施する。4ヘルスプロモーション・パラドックス研究の包括的文献レビュー:生活習慣病の社会格差とヘルスプロモーション介入について、文献レビューを行い、先進国および開発途上国の生活習慣病の社会格差研究の最新知見を整理する。標準的な疾病予防プログラムによって健康格差が拡大することがあり、これに対し「Health Promotion Paradox」の概念が提案されている。本研究では、1糖尿病患者教育における社会格差の構造の解明、2地域住民の生活習慣病予防リテラシーと技能の社会格差の解析、3母子保健における社会格差縮小をもたらす介入要素の分析、4子どもの健康なライフスタイル教育が健康格差縮小にもたらす効果の検証、5文献レビューを行い、「Health Promotion Paradox」の構造、と健康の社会的格差の縮小をもたらす介入方法について検討し、Health Promotion Paradox」の理論的枠組みを提案する。1持続可能な開発目標の指標をふまえ、生活習慣病予防リテラシーと技能に関する地域評価調査票を作成した。2モンゴルの生活習慣病調査データベース、アフガニスタンで実施した生活習慣病リスク要因調査データベースに基づき、社会格差による運動の格差、栄養摂取との格差、脂質、グリコヘモグロビン、血圧の測定値による評価の格差との関連性を明らかにした。3ラオス、タンザニアの保健医療調査データベースに基づき、地域の社会格差、地域医療資源格差、女性の保健知識、家族内の女性の地位、女性の社会生活における自律度との関連性を明らかにした。4ベトナム、フエ市において、子どものライフスタイル、近視、生活リズム、都市化との関連性について分析した。日本の学校における生活習慣病予防の教育プログラムに関わる、学校の物理的環境に関する調査を実施した。5生活習慣病の社会格差とヘルスプロモーション介入について、文献レビューを行った。
通貨同盟と非加盟国から成る経済体系の安定性

欧州通貨同盟の危機の遠因は加盟国と非加盟国から成る経済体系に本質的に不安定的要因が内在するのではないかという問題意識の下で、マクロ変数間に共和分関係が存在しないという実証研究を裏付ける理論分析を試みた。構築した開放マクロ経済モデルは財サービス市場と貨幣市場で表される3主体(通貨同盟、他の大国、他の小国)から成り、変動レート制と自由資本移動を仮定した。産出量の格差と為替レートの2本の動学方程式を縮約した二階の非同次線形定差方程式から不安定解が得られることを理論的に証明し、更にUIP条件が先物プレミアムパズルを示す場合に、体系が安定的になる場合があることを証明した。通貨同盟と非加盟国から成る経済体系は、欧州のユーロ圏のマクロ経済変数を用いたMcAvinchey and McCausland (2009)の実証研究によると共和分関係の存在が立証されず、長期的に不安定な関係が内在することが示唆されております。私は、この不安定性は欧州ユーロ圏に特有の特徴ではなく通貨同盟という経済統合に関してはあらゆる通貨同盟に該当する普遍的で本質的な不安定性ではないかという疑念を以前から抱いておりました。平成26年度は標準的な開放マクロモデルを援用し、通貨同盟の特徴を示すLevin (1983)の貨幣市場の定式化も用い、Argy (1994)による線形モデル化の方法を用いて独自の動学的モデルを構築致し、解を求めてみました。その結果、予想通りモデルは不安定解をもつことが示されました。すなわち開放マクロ経済学の視点から見ると、通貨同盟は非加盟国との関係を考慮すると本質的に不安定な体系であり、長期的に安定的な解に収束することは不可能であるという結論が得られました。それでは、この不安定性を排除する方法(政策)は存在するかということが次の問題として生じて参りました。この問題に対しましては、購買力平価とカバーなしの金利平価が、ともに不成立で満たされない場合、体系の安定性が満たされる場合がありうるという興味深い事実を発見致すことができました。初年度の研究により、通貨同盟では、非加盟国との間での財市場と貨幣(資本)市場から成る動学的なモデルから、長期的に不安定な関係が導かれ、安定的な解に収束することは不可能であるという結論が得られました。その結果を受けて、昨年度はこの不安定性を排除する方法(政策)について深く考察致しました。特にカバーなしの金利平価が満たされない場合に体系が安定的になる余地があるということが解ってきましたので、その意味するところを考察致して参りました。最も簡単に証明されることは、通貨同盟と非加盟国が変動レート制ではなく、固定レート制を採用している場合であり、その場合には自由資本移動の下では通貨同盟と非加盟国の金利が均等化し、不安定要因が排除されることが示されました。しかし変動レート制を採用している場合に体系の不安定性を排除する方法の考察には時間がかかっております。変動レート制が世界の主要国で採用されるようになったのは1970年代以降の時期であり、当時の多くの人々が多くの理由を挙げて変動レート制の採用を擁護致し、それが受け容れられて来ました。私は当該研究を通じて、むしろ固定レート制の方が安定性の観点からは望ましいのではないかと考えるようになってきました。通貨同盟の形成ということは、実はその定義から同盟国間では厳格な固定レート制を採用することを意味しておりますので、翻って通貨同盟と非同盟国との間の関係に関しても、固定レート制の採用がむしろ望ましいのではないかと考えるに至りました。このような立場は、多分少数派ではないかと思いますが、Mundell(1997)の立場が参考になるのではないかと思い至り、今年度も引き続き変動レート制下での体系の安定性の回復問題を考察致したいと存じます。通貨同盟と非加盟国から成る体系の不安定性が、貨幣(資本)の自由移動の結果としてのカバーなしの金利平価条件にあることが解り、その解決策(政策)としては、当初思ってもみなかった為替レート制度の選択にあることが次第に明らかになって参りました。そのため、為替レート制度の選択に関する先行研究に立ち戻り、これまでの研究成果を再度考察致し、研究を継続致したいと考えております。通貨同盟が非加盟国との間で固定レート制を採用するとすれば、(1)同盟域内では定義から固定レート制、さらに(2)非加盟国とも固定レート制、という二重の固定レート制の制度の下で、同盟内各国は対外経済活動を行うことになります。しかしこのような二重の固定レート制下での各国経済の安定性問題は、これまでにあまり考察されてこなかった問題の様に思われます。通貨同盟の安定性を巡る問題は、まず同盟を形成している各国経済が安定的でなければ成立しないという点を考慮すれば、今後はこの側面からも安定性の問題を考察する必要があると考えるに至りました。通貨同盟と非加盟国から成る経済体系の安定性の問題は、McAvinchey and McCausland (2009)により実証的問題として提起された。彼らは財サービス市場および貨幣(資本)市場から成るモデルを構築し、一例として欧州通貨同盟と開放小国のデータを援用し、1980年から1999年のデータではモデル内に長期的な共和分関係が存在しないことを示し、通貨同盟と域外国との間には、長期的には不均衡関係が存在し、不安定な経済状態が発生する可能性を示唆した。この実証研究結果は彼等の標本期間

特有の結果であるのか、或いはより根本的にモデルに内在する不均衡要因によるのかという問題意識の下に、私は自由資本移動の下での開放マクロ経済学の独自のモデルを構築致し、長期的な安定性の問題を分析した。モデル(秋葉(2015))では不安定解の存在が明らかにされ、先行実証結果を理論的に明らかにできた。更にその不安定性の原因を追究するためにモデルの安定条件を詳細に検討した結果、幾つかの重要な不安定化要因を識別できた。それらの不安定化要因の中でも、まずカバーなしの金利平価条件の成立が不安定化要因になっていることを明らかにした。このことから、不安定性解消の一つの対処策は、変動レート制から固定レート制への制度変更である。これは、理由は異なるが、Mundell(1997)の立場と整合的である。今年度はこの立場から最近の為替レート制とマクロ・パーフォーマンスの関係を、更に理論的、実証的に詳細に検討した。実証研究によれば、変動レート制の方が安定性では優れているという結果が多い(例えばOeing(2015))。この実証的発見と、私のモデル分析による固定制による安定性を、いかにして整合的に説明することができるかを考察したが、道半ばである。今後もこの課題について研究を継続したいと考えている。欧州通貨同盟の危機の遠因は加盟国と非加盟国から成る経済体系に本質的に不安定的要因が内在するのではないかという問題意識の下で、マクロ変数間に共和分関係が存在しないという実証研究を裏付ける理論分析を試みた。構築した開放マクロ経済モデルは財サービス市場と貨幣市場で表される3主体(通貨同盟、他の大国、他の小国)から成り、変動レート制と自由資本移動を仮定した。産出量の格差と為替レートの2本の動学方程式を縮約した二階の非同次線形定差方程式から不安定解が得られることを理論的に証明し、更にUIP条件が先物プレミアムパズルを示す場合に、体系が安定的になる場合があることを証明した。私が当初念頭に置いておりましたような開放マクロ経済モデルは、いくつかの仮定の下で通貨同盟と非加盟国を取り込むことができるようなモデルに拡張致し、さらに適切な修正を施しました。そのような開放マクロモデルの初期値を明示できる線形化を提案した先行研究に倣い、モデルを線形化し解くことが可能な形に修正し、長期均衡解を求められるようにすることができました。しかしその解を経済学的に解釈致すよりも、解が不安定解であることをより明確に示すためには、モデルの安定条件を詳細にわたり考察致し、当該研究が当初から考えておりましたように解の不安定性の源泉となりうる要因も、モデルの範囲内で明示することができました。平成26年度に構築した開放マクロ経済モデルでは、ここまで達成致すことができ、一応の成果が得られたと考えております。通貨同盟と非加盟国との間の長期的な不安定性の問題は、カバーなしの金利平価が成立しないことが一つの解決策であるという、ある意味で逆説的な結論を意味していることを踏まえて、もう一つの解決策としての固定レート制の採用を考察致す必要があると考えるに至りました。
DPCによる包括支払方式を事例とした科学的知識と医療政策の形成に関する実証研究

本研究では、なぜ科学的な研究の成果が政策に反映されないかについて、政策形成のプロセスを理解し、政策が決定された後のモニタリングについて分析することを目的とした。定量的な分析と定性的な分析を行った結果、医療政策における政策形成と実施について5つの特徴(制度創設への偏重、政府の外縁組織の活用、政策規模の監視への影響、専門家と市民の利益相反、官僚の規範的態度の継続)が抽出された。しかしながら、わが国における制度的、歴史的な文脈が背景となっている特徴もあると考えられ、各国内での政策形成等が一貫しているわけではないことが示唆された。2002年に健康保険からの新しい支払い方式として導入された「DPCに基づく包括支払方式」は、医療の標準化と適切な医療資源の消費を目的に導入されたが、この制度では医療機関の経営効率化も意図されていた。しかしながら、このような包括的な支払制度の導入によって、医療機関の経営が効率化されたという証拠は諸外国にもなく、本研究の実証研究でも制度が導入された医療機関と、導入されなかった医療機関の時系列的な生産性変化を測定した結果、導入された医療機関で生産性が改善されたという統計的事実は確認されなかった。この制度は科学的根拠に欠けたものであるが、問題はなぜ科学的な根拠が政策に反映されなかったのかということであり、そのためには政策形成のプロセスも同時に理解する必要がある。平成19年度には定量的な分析を行う一方で、医療政策における政策決定と実施のプロセスについて他の事例も含めて検討した。その結果、90年代に選挙制度が大幅に変更になったことなどにより、従来よりも政策決定過程は透明化され、また民意も反映されやすくなったものの、政策の実施過程で意思決定の内容が実施されうるか否かという点で流動的な状況が続いているということが明らかになった。別の言い方をすれば、政策が実施されるために必要なモニタリングシステムが十分に成熟していないということである。研究代表者が当初予想していたよりも、これらの事象は広範に観察されるということが予想され、引き続き諸外国との比較研究を含めて研究を進めることとした。医療政策には、しばしば科学的根拠が反映されない。2002年に導入された「DPCに基づく包括支払方式」もこの例に該当するが、本研究では、なぜ科学的な研究の成果が政策に反映されないかについて、政策形成のプロセスを理解し、政策が決定された後のモニタリングについて分析することを目的とした。1年目には定量的な分析を試み、2年目には政策が適切に実行されるためにどのような監視システムが有効であるのかを検討した。監視システムには、大きくは警察的な監視のシステムと火災報知機型の事後的な監視システムに分けられる。理論的にも後者の方が効率的であるが、本研究の結果、日本の医療政策ではしばしばこの監視システムが機能不全に陥るということがわかった。その理由は、第一に、日本の社会システムの中では未だに制度を作るというところに大きな関心が寄せられており、制度の運用を監視するという意識が低いということである。第二に、政策が小規模であり、専門性も高い場合には、監視自体が困難であるということである。更にわが国でしばしば見られるような半官半民の団体により運営される制度・政策では、行政府を監視するよりも監視は一層困難になる。第三に、医療政策の当事者たる医師などの専門家は必ずしも市民の代弁者とはならないということである。また、利益配分が問題となる場合には、利益集団である日本医師会がある程度の影響力を発揮するが、医療そのもののあり方、倫理が問題になるような場合には、組織化されていない専門家が個人として政策論争に携わることになる。しかし、個人の影響力は限定されたものにならざるを得ず、科学的な知識等が政策に反映される余地は小さい。第四に医療政策では必ずしも産業政策のように利益配分が問題になることばかりではないので、官僚の規範的態度に対して修正が入らない。これらの知見を基礎として医療政策決定過程と実施を融合する説明モデルを構築した。
歯科技工士が現有の作業場に簡単に導入可能なオールセラミック義歯製造技術

樹脂3Dプリンターと高速遠心成形法を組み合わせて,オールセラミックス義歯を製作する技術の開発を行った.樹脂型は薄肉のシェル型とし,これを泥漿中に埋設しながら成形する埋設成形を開発することで,簡単にセラミックス成形体が得られ,また成形後の離型も簡単に行えるようになった.本法により,アルミナ,およびジルコニア製の義歯モデルを作製したところ,焼結密度99%で緻密で均質な製品を得ることが出来た.交付金決定後に,改めて新規購入の3Dプリンターの選定を行った.すると,元々は可塑性樹脂射出方式の3Dプリンターを想定していたのだが,H25年度中旬に,小型で安価な紫外線硬化方式の3Dプリンターが別途発売されることが明らかとなった.それらの仕様を精査したところ,紫外線硬化型の方が寸法精度に優れているために,そちらに照準を合わせて予備実験を行うことにした.このプリンターは,熱硬化系の樹脂を使用するため,本研究で狙っている,アルミナ成形後の,型ごとの加熱による熱分解脱型が不可能になる可能性がある.そこで,本体購入の前にこのプリンターで使用する樹脂の熱分解特性を確認したところ,酸素を遮断した蒸し焼き状態にすれば,400°C程度でほとんど全て熱分解することが分かった.そこで新規のプリンターを購入し,歯の内形状をもつ薄肉の型をプリントしたところ,肉厚0.4mm以上あれば型がプリントできることが分かった.これに,太さ2.5mm以上の足を付け成形型底部に固定して,アルミナ泥漿に浸漬して高速遠心成形法(HCP)により成形したところ,型の浮き上がりもなく,また型の崩壊なく,緻密にアルミナ粉末が充填した成形体を得ることが出来た.これをそのまま取り出して,炉内で加熱して脱型したところ,型が熱分解時に収縮するために成形体が崩壊することが多かった.この点は改良の余地がある.また,本法で得られた成形体は焼結密度が低かった.これはおそらく,樹脂からのコンタミネーションの影響であると考えられる.次年度以降は,これらの問題を解決していく予定である.本年度は,昨年度に引き続き,プロセス全体の確立を目指して一連の研究を行った.その結果,高純度アルミナ素材のオールセラミックス義歯に関しては,ほぼ完全に形状を転写しながら密度99%まで焼結緻密化した義歯を得ることが出来た.昨年度と異なる点としては,昨年度まではストレスフリー離型として,3Dプリンターによるシェル樹脂型を離型するさいに,型と成形体を一緒に加熱して熱分解によって離型する方法をとっていたが,この時点で型の熱分解ガスからコンタミネーションがアルミナ成形体に対して生じ,これにより著しい焼結緻密化の阻害が生じていた.そこで本年度は,この問題を避けるために,シェル樹脂型を機械的に離型する方法に改めたところ,型が薄肉であるために,機械的な離型に頼っても容易に離型が可能であることが確認でき,コンタミネーションの影響をかなりのレベルで除去することが出来た.これが,一番の改良ポイントである.だたし,機械的な離型を行った場合でも,型樹脂から製品の表面に微量にコンタミネーションが発生し,これにより製品表面の白濁化が生じているので,この点を今後改良する必要がある.なお,年度末に完成した製品例を持参して歯学部においてディスカッションを行い,審美性や形状適応性において,今後の方針を確認した.本研究に関して,機械学会の全国大会,ならびに粉体粉末冶金協会の秋季講演会において,成果の発表を行った.本研究を通じて明らかになったことを次にまとめる.1.樹脂3Dプリンターを使用して,一品ずつ形状の異なった義歯型を製造することは容易である.また,この型を薄肉のシェル型とすることで,粉末充填(成形)後の型除去等が容易になる.2.前述の樹脂型に,高速遠心成形法によりセラミックス粉末を高密度に充填することが出来る.この時,型の内外に泥漿を浸漬する「埋設成形」法を使用することで,型の変形や破壊を防ぐことが出来る.3.樹脂シェル型は成形体の乾燥後に機械的に取り除くことが出来る.樹脂の熱分解により除去することも出来るが,この場合,樹脂からの揮発成分の影響でセラミックスの焼結特性に障害が出る.4.正常に焼結が行えた場合,アルミナ性,ジルコニア性の義歯の両者とも,焼結密度99%の均質な焼結体を得ることが出来る.ただし,下記の問題点が残されたので,今後も継続して研究を行う必要がある.1.義歯形状が複雑になると,成形体の乾燥後にクラックが生じる.これは,成形体の乾燥収縮のためであると考えられる.2.樹脂の熱分解によるストレスフリーの離型が好ましいので,樹脂の中から焼結性を阻害するコンタミ成分を除去する必要がある.3.樹脂シェル型は,全体としては十分な寸法精度を持っているが,表面粗さ(造形時のステップ状の段差)が大きく,現状では義歯として使えるだけのなめらかさに至らない.ゆえに,今後とも本研究を継続して,本技術の完成を目指す所存である.樹脂3Dプリンターと高速遠心成形法を組み合わせて,オールセラミックス義歯を製作する技術の開発を行った.樹脂型は薄肉のシェル型とし,これを泥漿中に埋設しながら成形する埋設成形を開発することで,簡単にセラミックス成形体が得られ,また成形後の離型も簡単に行えるようになった.

本法により,アルミナ,およびジルコニア製の義歯モデルを作製したところ,焼結密度99%で緻密で均質な製品を得ることが出来た.本年度の研究で,目的とする製品の形状を再現するところまでプロセスが完成している.後は,プロセスの細かい部分を改良して,より製品の品質を上げていく必要がある.また,以上の研究進捗によって学会発表に値するデータが取得できたため,研究成果の発表も行うことが出来た.さらに,来年度開かれる国際会議のエントリーもすませてある.機械工学歯学部とのディスカッションを通して,来年度は,実際の人工歯のデータを元に,製品を再現する予定を立てている.また,現行の義歯ではジルコニアが使われている場合が多いので,ジルコニアによる義歯の製作も試みる.さらに,義歯の実際では,多彩な色味を表現する審美性にも重点が置かれているので,焼結体への着色も,添加物の検討などにより,試みる予定である.なお,得られた結果については,秋に開かれる国際会議において発表する予定である.当初の予定より寸法精度の高い,熱硬化型の3Dプリンターを使って,歯の形状の空隙を持つ樹脂型を作ることができ,これを高速遠心成形法(HCP)において埋設成形しても型の崩壊なしにアルミナ成形体を得ることが出来た.ここまでは,他のセラミックスプロセスと比べて,かなり簡便にはの複製が可能になることが明らかになった.ただし,樹脂型の熱分解除去と,焼結製の確保には課題が残されている.この部分を,次年度以降集中的に解決していく.以上,研究全体の進捗状況としては,概ね予定していた程度の進歩が認められる.3Dプリンターによる樹脂型の作製と,これをアルミナ泥漿柱に埋設したHCP成形技術に関してはほぼ問題ないので,それ以降の熱分解脱型と焼結に関して,主に実験を集中していく予定である.型の分解方法としては,最初から型に複数の切れ目を入れておき,型が収縮する過程で,早い段階からバラバラにばらけるような工夫を試みる予定である.焼結製の確保は,おそらく現状では樹脂の微量成分が成形体中に残留し,これがアルミナの密度上昇を阻害していると考えられるので,仮焼結体の段階で,酸洗をして,取り敢えず焼結密度の改善が認められるかどうかを確認する.その後,焼結製阻害成分が特定できたら,プロセスの最初からその除去が可能かを検討して,出来ればコンタミフリーの成形体が直接得られるようなプロセスの可能性を模索していく.当初は3Dプリンターと3Dスキャナーを同時購入する予定であったが,本学科に本年度より3DーCADシステムが一括購入されうこととなり,それを使用した方が研究の進め方がスムーズだと言うことで,スキャナーの購入を見送った.その代わり,ベンチャー企業の試作品の傾向が強いが,本研究の目的に合致した,寸法精度の高い紫外線硬化型の3Dップリンターを二台購入し,これらの機械を,発売元とと適宜情報交換しながら使いこなす研究体制を敷いた.ただし,当初の計画と購入機器に変更があったため,予算が一部残留した.3Dプリンターの仕様が変わっているために,研究結果においても報告したように,熱分解脱型の時に,酸素を遮断する処理が必要となる.現有の焼結炉に,そのような工夫が組み込めるような方策を採ることとする.また,アルミナ焼結体の焼結製が劣化しているが,これも樹脂の残留成分によるものと思われるので,これを除去する方策に,研究申請時に比べて多くの予算を割く必要が生じてきている.
ポリイソプレン(IR)/ビニルポリブタジェン(VーBR)ブレンドの螢光法による相転移挙動と相溶化構造

ビニルポリブタジエン/ポリイソプレン2成分ゴムブレンドは相溶性に優れ,ビニル含量32.3wt%でLCST形相図を得ることを概に発表した。本研究ではその相溶化の構造を追求するため,ブレンドによる過剰体積及び螢光プロ-ブを用いたミクロ分子運動の解明を扱った。その結果,密度勾配管法に基づく25°Cでの比容の組成変化では高ビニル含量で全て負の過剰体積を示すことが判明し,相溶化に伴い,一定の安定化構造がコンパクトになる形で生ずるものと判断された。又相図系VーBR(32.3)/IRブレンドではデラトナトリ-によりその膨張係数を測定した結果,バイノ-ダル線の上下で△α=(VーVbn)/(TーTbn)(Vbn,,Tbn各々バイノ-ダル体積,温度を示す)が不連続に変化することを見い出した。これは相図の境界線上下で構造変化のあることを示唆し,体積収縮を伴うという密度の結果を裏付けた。特にブレンド組成に対し低温で負の過剰体積,65°Cで加成性,高温100°Cで正の過剰体積を確認した。一方螢光分析では,螢光プロ-ブの選択に困難を極め多種中よりピレンを使用することにより,ゴム中での螢光発光スペクトル,励起スペクトルをトルエン溶液系にて発現させることに成功した。その濃度はピレン,2×10^<ー2>mol溶液系中で1.75×10^<ー5>g/gslnであった。Fig・1に結果の一部を示した。今後さらにこの特性ピ-クをゴムブレンド中に見い出す工夫により,ブレンド中のゴムのミクロ分子挙動に関する情報を得ることが可能であるとの新たな知見を得た。
サブミリ秒領域で探る超異方的ダイナミクスとフラストレーションの蛋白質機能への役割

広い時空間で蛋白質分子機能の詳細な原理を解明するため、ナノからサブマイクロ秒領域のダイナミクスに注目し、分子シミュレーションを用いて機能と密接に結びつく蛋白質ダイナミクスを観察し、超異方性とフラストレーションという観点から研究を行った。超並列シミュレーションによって自由エネルギー地形を計算する手法や複雑な多次元ダイナミクスから有意に相関する自由度を抽出する手法を開発しこれを用いることで、蛋白質ダイナミクスの機能との相関を明らかにした。広い時空間で蛋白質分子機能の詳細な原理を解明するため、これまで十分な知見が得られてこなかったナノからサブマイクロ秒領域のダイナミクスに注目し、分子シミュレーションを用いて機能と密接に結びつく蛋白質ダイナミクスを観察し、超異方性とフラストレーションという観点から具体的に下記のことを明らかにすることを研究目的とする。(1)素過程観測:長時間分子シミュレーションによってサブマイクロ秒領域までの超異方的な蛋白質ダイナミクスの素過程を観測し、詳細な時系列解析からダイナミックなメカニズムを明らかにする。(2)エネルギー地形解析:複数のサンプリング法による詳細な自由エネルギー解析によって蛋白質ダイナミクスを生み出すエネルギー地形を解明する。(3)摂動の効果:ダイナミクスとエネルギー地形がシミュレーション上の設定・物理的環境やアミノ酸変異などにどのように影響されるかを調べる。(4)機能ダイナミクス相関:蛋白質のダイナミクスが分子機能発現の上でどのような役割を果たしているか、エネルギーフラストレーションの制御に注目して広い時間領域で明らかにする。(5)新しい統合的描像:(1-4)の結果とこれまでの知見を総括して、サブマイクロ秒領域までの蛋白質ダイナミクスに関する統合的な物理描像を構築し、分子機能のメカニズムとの関係を明らかにする。本研究では,広い時空間で蛋白質分子機能の詳細な原理を解明するため,これまで十分な知見が得られてこなかったナノからサブマイクロ秒領域のダイナミクスに注目し,分子シミュレーションを用いて機能と密接に結びつく蛋白質ダイナミクスを観察し,超異方性とフラストレーションという観点から具体的に,A.素過程観測,B.エネルギー地形解析,C.摂動の効果,D.機能ダイナミクス相関,E.新しい統合的描像を明らかにすることを研究目的として研究を進めてきた。初年度である19年度は主にAとCに取り組んだ。A.素過程観測では,まず大きな構造変化が起こることを我々が既に確かめているアルコール脱水炭酵素と細菌べん毛の蛋白質であるFlhA等をターゲットとして,長時間の分子動力学シミュレーションを行なった。また,これに加えてRas系に関してもシミュレーションを開始した。C.摂動の効果にはいくつかの課題があるが,初年度はまず処方上の問題,即ちシミュレーション上の設定の違いによって生じる結果の違いの検証を進めた。我々はPBP(Periplasmic Binding Protein)の一種であるグルタミン結合蛋白質の大きなゆらぎがシミュレーションする系の蛋白質濃度に大きく依存することを見出した。一般的に蛋白質の長時間シミュレーション結果の解析からは,分子全体の回転拡散はシミュレーション系の大きさに依存しないが,並進拡散は大きさに依存することを明らかにしており(Takemura&Kitao J. Phys Chem. B.2007),この影響がPBP蛋白質の内部振動自身に影響しているかどうかの検証を更に進めている。本研究では、広い時空間で蛋白質分子機能の詳細な原理を解明するため、これまで十分な知見が得られてこなかったナノからサブマイクロ秒領域のダイナミクスに注目し、分子シミュレーションを用いて機能と密接に結びつく蛋白質ダイナミクスを観察し、超異方性とフラストレーションという観点から具体的に、A.素過程観測、B.エネルギー地形解析、C.摂動の効果、D.機能ダイナミラス相関、E.新しい統合的描像を明らかにすることを研究目的として研究を進めてきた。平成20年度は、前年度から継続してA.素過程観測の問題に引く続き取り組むと共に、新たにB.エネルギー地形解析の問題にも取り組んだ。A.素過程観測の問題では、PBPファミリー蛋白質であるグルタミン結合蛋白質のドメイン運動解析に大きな進展があった。これまでに2回、オープン構造からクローズド構造に変化する素過程の観測に成功してた。これらの場合には、2つのドメインを接続するヒンジ部位の2次構造変化が大きく関与していると思考えられる。B.エネルギー地形解析の問題に関しては、超異方的ゆらぎが観測される自由度を「反応座標」としてエネルギーマップを作成するため、第1に粗視化モデルで多数の初期構造を構築し、第2に多数のシミュレーションを同時に実行し、最後にWeighted Histogram Analysi Methodによって自由エネルギー地形を計算する手法を開発し、その優位性をペプチドの例で示した。その後、グルタミン結合蛋白質のドメイン運動に関する自由エネルギー地形を求めるための準備を進めている。広い時空間で蛋白質分子機能の詳細な原理を解明するため、これまで十分な知見が得られてこなかったナノからサブマイクロ秒領域のダイナミクスに注目し、分子シミュレーションを用いて機能と密接に結びつく蛋白質ダイナミクスを観察し、超異方性とフラストレーションという観点から明らかにすることを研究目的としている。平成21年度は、まずA.素過程観測で成果があった。

この研究では、長時間分子シミュレーションによってサブマイクロ秒領域までの超異方的な蛋白質ダイナミクスの素過程を観測し、詳細な時系列解析からダイナミックなメカニズムを明らかにする。蛋白質GlnBPの研究では、2つの独立のトラジェクトリにおいてグルガミンが結合した際の最初におこる2つのドメイン間にあるヒンジ部位の局所的な構造変化が更にそれに続くドメイン運動を誘引することを明らかにすることができた。B.エネルギー地形解析では、自由エネルギー地形を計算する手法の開発を進めており、ペプチドでのテスト計算を終えて、蛋白質での研究を展開している。C.摂動の効果では、FlhAc蛋白質の大規模ドメイン運動に関するアミノ酸変異の効果を明らかにすることができた。またD.機能ダイナミクス相関でも大きな進展があった。我々はカップリングをよりシステマティックに解析するために、独立部分空間解析を用いて有意に相関を持つ集団座標を決定する手法を開発し、厳密な数学的な枠組みでダイナミックスのカップリングを解析できることを示した(Sakuraba, et al.,投稿中)。従来法の主成分分析では、原子揺らぎの2次キュムラントに基づいてゆらぎの大きな集団座標を定義するが、微小な揺らぎが寄与する可能性があるカップリング解析には適さない。我々は白色化の利用と高次キュムラントへの着眼によって、ゆらぎの振幅に依存せずに集団座標上の運動相関を解析できることを示した。本課題では、広い時空間で蛋白質分子機能の詳細な原理を解明するため、これまで十分な知見が得られてこなかったナノからサブマイクロ秒領域のダイナミクスに注目し、分子シミュレーションを用いて機能と密接に結びつく蛋白質ダイナミクスを観察し、超異方性とフラストレーションという観点から明らかにすることを研究目的として、研究を進めてきた。最終年度である平成22年度は、B.エネルギー地形解析とC.摂動の効果で大きな成果があった。B.エネルギー地形解析では、前年度から開発してきた超並列・分散型マルチスケールシミュレーションであるMSFEL法の開発が終わり、論文1報が報告済み(Harada & Kitao, CPL,2011)、1報が投稿中、3報が投稿準備中(すべてHarada & Kitao)となっている。この手法でははまず粗視化モデルで自由エネルギー地形を大雑把にサンプリングしてから、局所的な地形をあらわに溶媒を含めた全原子シミュレーションでサンプリングすることで高精度・高効率の計算をすることができる。MSFELにおいてシミュレーション時間の大半を占める全原子シミュレーションは、異なる構造空間を全く独立な多数のシミュレーションとして同時に実行できるので、次世代スパコンのような超系列計算機や分散した計算機を用いても効率よく計算できるアルゴリズムになっている。
ボヘミア文学史・民俗誌記述におけるローカリズムの位相

本研究課題は、ナショナリズム対立が深刻化だったボヘミアを対象とし、1890年代から両大戦間にかけて書かれた同地の文学史的・民俗誌的記述を検証したものである。ザウアー、ハウフェンなどのドイツ系知識人による、地域性を重視する文学史は、理念においては国民文学史を相対化する契機を含みながら、具体的記述としてはナショナリズム的な本質主義の思考を強く主張する結果となった。他方、チェコ系知識人ホスチンスキーもまた、その民族芸術論をとおして、文化の移動の生産性に注目しながら、民族文化の恒常性に固執した。同地における文化的越境現象は、人文学的ディスクールのこうした構造と並置して理解すべきことが明らかとなった。本研究課題は、中欧の典型的な多言語・多民族地域だったボヘミアを対象とし、ナショナリズム対立がきわめて深刻化した1890年代両大戦間期に、ドイツ系知識人によって蓄積された、この地域の文学史・民俗誌的な学術情報のディスクール分析をおこなうものである。2年目にあたる本年度、研究代表者はサバティカルにより長期の海外研究滞在が、また研究協力者の中村真は別財源による現地資料調査が可能になったため、それぞれ当該の機会を利用して初年度の文献収集作業のさらなる拡充に取り組んだ。とりわけ、19世紀末から1920年代にいたるボヘミアでの文学史・民俗誌研究の形成状況について、文学史家アウグスト・ザウアーとならぶ大きな役割を果たした民俗学者アドルフ・ハウフェンの著作活動をフォローする資料を入手できたことは、本研究課題の今後の展開にとって重要である。それによって、ザウアーとハウフェンが協同して構想したボヘミア地域文化研究が、実際にどのようなディスクールとして実践されていくかを検証することができるからである。さらにまた、両者の影響のもとにあったアドルフ・ヴォルカンおよびヨーゼフ・ナードラーによるボヘミア地域文学史記述を検討対象に加える必要があることも確認した。他方、研究代表者はベルリンにおいて、ドイツ側とチェコ側の双方の研究者を組織しながら当時の学知の状況の発掘にあたっているシュテフェン・ヘーネ教授(ヴァイマール大学)と繰り返し研究情報を交換する機会を得た。それにより、ボヘミア地域文化の統合/反統合のダイナミズムの解明をめざす同教授らのプロジェクトの問題意識が、本研究課題のそれときわめて近い関係にあることを確認した。次年度以降、ボヘミア地域に関する文学史・民俗誌記述テクストを具体的に検討し、その内容と方向性を明らかにしていくことを中心に、研究を展開する。3年目にあたる本年度、研究代表者は前年度に収集した民俗学者アドルフ・ハウフェンの民俗学的著述の検討を中心に作業をすすめ、また研究協力者の中村真は別財源による海外調査と文献収集を推進した。それにより、アウグスト・ザウアーの文学史構想とハウフェンの民俗学構想の、ディスクールとしての相同性および相互補完性を確認した。とりわけ、Volkstum概念の無規定な共有が、彼らの研究プロジェクトの駆動源となっているというパラドキシカルな状況を明らかにすることができた点は、チェコ側における人文学の展開との関連をみていくうえで大きな成果である。研究代表者は、ベルリン国立図書館で追加的な資料調査をおこなったうえで、本研究課題によって得られたこの新たな知見と従来のカフカ研究の蓄積を総合し、単著『境界としてのテクスト』として発表した。他方、研究代表者は本研究課題から派生した、ドイツにおける文学史構想の歴史的変遷過程と日本における文学史記述の成立との相関関係の問題にも取り組み、その成果をハイデルベルク大学での招待講演において発表した。次年度は、ハプスブルク帝国における他の多言語・多民族地域の文学史記述との比較検証をも視野に収めながら、ボヘミア文学史・民俗誌記述の収集とその分析の作業を継続する。その初年次にあたる本年度は、このテーマにかかわる最新の研究状況、ならびに関連する一次資料の国内外における保存・収蔵状況を確認し、あわせて現地研究者との意見交換を進めるとともに、19世紀末から1920年代までドイツ・プラハ大学のドイツ文学講座を主宰した研究者アウグスト・ザウアーの講演『文学研究と民俗学』(1907年)をひとつの徴候的なテクストとみて、その内容を精査した。ザウアーのドイツ文学史構想においてきわめて特徴的な点は、「地域性」の重視である。

そうした立場は、当時の反実証主義的な思想潮流への批判として構築される一方、ドイツ圏の文化的均質性を前提としていることが確認された。後者を補強するものとしてザウアーが積極的に援用したのが、当時ようやくアカデミズムの世界でひとつの専門分野としての位置を確保しつつあった民俗学である。そのために彼は、ボヘミアにおけるドイツ民俗学の開拓者アドルフ・ハウフェンと緊密な協力関係を築き、文学史と民俗学を両輪とする学知蓄積の体制を整備していった。文学研究と民俗学』の検討から、以上のような学問史的コンテクストを確認することができた。こうした学的状況が、じっさいにおこなわれた文学史・民俗誌記述をどのように規定しているのか、また研究者たちの社会的実践とどのように交差するのかを検証していくことが、次年度以降の作業となる。本研究課題は、中欧の典型的な多言語・多民族地域だったボヘミアを対象とし、ドイツ人とチェコ人とのナショナリズム対立がきわめて深刻になった1890年代両大戦間期に蓄積された、この地域の文学史・民族誌的な学術情報を、主としてドイツ語資料に対象にディスクール分析をおこなうものである。最終年度にあたる本年度は、これまでの調査を補足するかたちでオーストリア国立図書館での追加的調査をおこなうとともに、同じくハプスブルク帝国領内にあって、イタリア人・スロヴェニア人・ドイツ人のナショナリズム対立で知られた都市トリエステを訪問し、同地の博物館、資料館を実見するとともに、市中心部を踏査してその複数文化的環境の痕跡のもつトポグラフィカルな意味を検討した。また、研究協力者の中村真とともに、チェコ側における民俗学的思考の形成過程について検証をすすめた。具体的には、前年度までの主たる考察対象であったアウグスト・ザウアーならびにアドルフ・ハウフェンとおおむね活動時期を同じくする美学者オトカル・ホスチンスキーの民族芸術の関する著作に焦点を絞り、その論考『芸術と民族性』(1869)と『ボヘミア俗謡』(1906)を対比的に分析した。以上の実地調査とテクスト分析の結果をふまえ、中村と共同執筆した論文において、チェコ側における民俗学的思考もまた多言語・多民族地域に特有の文化移動や文化転移を視野に収めながらも、他方で本質主義的な文化ナショナリズムに支えられて展開されたことを確認した。チェコ側でのこうした議論は、ザウアー/ハウフェンによるドイツ側の民俗学構想と言説的にシンメトリカルである一方、博覧会企画や博物館建設といった文化政策とも連動していたことも明らかにした。ドイツ・オーストリア文学研究代表者、研究協力者とも、ドイツおよびチェコにおいて現地調査にあたる機会を得ることができ、当初計画で想定していたよりもはるかに徹底した文献収集をおこなうことができた。ことに、ハウフェンが樹立したボヘミア・ドイツ民俗学の形成過程を検証することのできる資料の入手は、本研究課題の今後の展開を大きく助けるものである。また、ヴォルカンやナードラーの文学史的著作を視野にとらえる必要性を見いだしたのも、重要な知見である。さらに、このテーマに関して国際的な共同研究を組織してきた研究者ヘーネとの研究交流により、本研究課題の位置をあらためて確認することができた。ボヘミア文学史・民俗誌資料の収集と分析は、おおむね予定どおり進行している。
低出力レーザーおよびLEDによる心拍の光制御に関する基礎的研究

心臓の活動への低出力レーザー照射(LLI)やLED照射の影響を明らかにするため、本研究を行った。アフリカツメガエル心臓の自動性に対して、緑色LLIは一過性の頻脈化を起こし、高い心拍数を維持しながら、心停止までの時間を延長させた。緑色LED照射によっても類似の傾向性が認められた。赤色LLIは徐脈化を起こし、心停止までの時間を短縮させたが、赤色LED照射は緑色LLI/LED照射効果と似たような効果が見られた。心房細動性不整脈をもつ被験者への緑色LED照射は、心房細動の出現回数を減少させ、P波のそれを増加させた。本研究結果から、緑色LLI/LED照射は心臓の活動を活性化/正常化させると考えられた。当初本年度は「アフリカツメガエルの心臓の自動性に対する低出力レーザー照射(LLI)効果の分子メカニズムの解明」をテーマに実施する予定であったが、平成27年度のテーマ「アフリカツメガエルの心臓の自動性に対するLED効果の解明」を先行させて行うこととした。【方法】低温麻酔下で脊髄・脳破壊を行い、特注製品のLEDプローブ(青・緑・赤LED:それぞれ31個、0-1 mW/cm2、0-25000 Lux)を用いて、開胸して直視下においた心臓全体を4 cm上から照射した。心室の左右端からECGを90分間記録し、照射開始時の心拍数を100%として、10分ごとにその変化を計測した。その減少は指数関数でフィットさせることができた(R2>0.8500)。【結果】非照射群(n=14)をコントロールとしたが、30分、60分、90分後にそれぞれ84±12、69±32、65±14%と徐々に減少した。照度を3000 Luxにそろえた場合、青・緑・赤LED照射群の90分後の心拍はそれぞれ79±9(n=5)、82±6(n=4)、78±15%(n=5)となり、いずれもコントロール群の値を超えるものであった。緑LEDの場合だけ有意であった(p<0.05)。青LEDで1190Luxの場合(n=5)は90分後に45±18%と低下した。緑LEDで9310Luxの場合(n=4)は90分後に75±22%と維持する傾向を示した。赤LEDで5800 Luxの場合(n=5)は90分後に40±3%と有意に減少させた(p<0.05)。【考察および展望】各LED特性の関係で照度をそろえる実験が一通りであったので、現時点ではそれぞれの照射効果の傾向性を特定できない。しかし、LLIで示した緑と赤の心停止までの時間を延長、短縮させるという相反的効果はLEDでも再現されるのではないかと考えている。生化学的解析などは次年度に行う。平成27年度の研究テーマ:アフリカツメガエルの心臓の自動性に対するLED効果の解明【電気生理学的研究ー心電図(ECG)の観測】アフリカツメガエルを48匹使用した。低温下で脳・脊髄破壊を行い、背位にして心臓を露出し、心室の両端から90分間ECGを記録した。最初の心拍を100%として、10分後との心拍を基準化し、その減少変化を指数関数で近似した。非照射群(n=8)では30、60,90分後に73%、63%、55%と減少した。緑LED(532±5nm)照射群(n=8)では98%、94%、92%とその減少率は低く、赤LED(625±5nm)照射群(n=8)でも89%、83%、71%とその減少率は非照射郡に比べて低かった。この場合、緑と赤の照度を5000Luxに統一して行なったが、パワーはそれぞれ1.3mWと4.5mWであった。パワーが低いにもかかわらず、緑LED照射群の自動性維持効果が強かったので、自動性維持に関しては波長依存性があるのではないかと示唆された。【免疫組織学的研究ーATP含量の生化学的定量】上記の90分ECGを記録した後、心臓を取り出して凍結させた。ATP測定にはキット(東洋インキ)を用いて、ATP発行量をルミノメータで測定した。一方、分注した試料を用いてBCAアッセイキット(Thermo)でタンパク量を検出し、タンパク質量当りのATP量を算出した。非照射群(n=6)のATP/タンパク質量は3089±1277であった。緑LED照射群(5000Lux:n=8)では62±22と減少し、赤LED照射群(5000Lux:n=8)でも1672±632と減少した。●以上の結果から、緑LEDおよび赤LED照射はカエル心臓の自動性を維持する効果をもち、それはATPの効率的な消費に基づいているのではないかと考えられた。・カエル心臓の自動性に対して、低出力レーザー照射(LLI)効果と類似の効果がLED照射によっても得られた。すなわち、532nm LLIを心室部に照射した場合の効果が緑LED照射効果にほぼ相当し、同様な808nm LLIが赤LED照射効果にほぼ相当した。・概要では3000Luxや8000Luxの場合について述べてないが、照度依存性やパワー依存性を最終年度で明らかにできる目途がついた。

・ATP含有量の測定法が確立したので、生化学的分析に関してはパラメータを変えた場合の例数を加えれば、ATP消費および産生の割合が解明できるのではないかと考えられる。・ECGの波形解析に関しては遅れているが、データはPC内にあるので時間をかけて解析する予定である。平成28年度の研究テーマ:ヒト心房細動性不整脈へのクラスターLED照射効果の解明心房細動性不整脈をもつ研究代表者(木暮)が被験者となり、実験を遂行した。心電図は生理学実習装置を用いて、簡易ベッド上に仰向けになった被験者より「第I誘導法」で行った。コントロール(非照射)として1日30分のECG記録を隔日で週3回、2週にわたって行った。その後のECG記録時には、心臓上の胸部にクラスターLED(6cm×6cm;LED36個;波長532±10nm;7.2mW)がゴムバンドによって装着された。照射実験としても同様に、1日30分のECG記録を隔日で週3回、6週にわたって行った。各実験日のECGデータのうち、照射前の5分間と照射中の5分間(いずれも連続とは限らない:1分間データを5箇所)を選び、1分間あたりのArtrial fibrillation(Af:心房細動)とP波の出現回数を計測した。その結果、次のような傾向性を示すことがわかった。1照射前のAfおよび照射中のAFともに出現頻度は実験の経過とともに減少した、2全経過のAFの平均頻度は非照射が4.6±1.0(/min)で照射時では3.5±0.3と有意ではないものの減少傾向を示した、3照射前のP-waveおよび照射中のP-waveともに出現頻度は実験の経過とともに上昇した、4全経過のP-waveの平均頻度は非照射が4.8±1.6(/min)で照射時では7.7±1.1と有意に上昇した(p=0.0455<0.05)。実験期間にも被験者は循環器科へ2ヶ月ごとに通院していたが、そこでのECG検査において、1期外収縮が観測されなかった、2心房細動もほとんど観測されなかった、という改善が見られた。しかし13分間ほどの検査なので判断は難しいところである。最終年度の結果から、心疾患に対するLED照射治療の可能性が示唆された。心臓の活動への低出力レーザー照射(LLI)やLED照射の影響を明らかにするため、本研究を行った。アフリカツメガエル心臓の自動性に対して、緑色LLIは一過性の頻脈化を起こし、高い心拍数を維持しながら、心停止までの時間を延長させた。緑色LED照射によっても類似の傾向性が認められた。赤色LLIは徐脈化を起こし、心停止までの時間を短縮させたが、赤色LED照射は緑色LLI/LED照射効果と似たような効果が見られた。心房細動性不整脈をもつ被験者への緑色LED照射は、心房細動の出現回数を減少させ、P波のそれを増加させた。本研究結果から、緑色LLI/LED照射は心臓の活動を活性化/正常化させると考えられた。【年度テーマの交代】当初のテーマ「アフリカツメガエルの心臓の自動性に対する低出力レーザー照射(LLI)効果の分子メカニズムの解明」を遂行するために、ランゲンドルフ灌流装置に替えて「八木式カニューレ」での灌流実験を行った。アフリカツメガエルの心臓摘出は困難で、ほとんど標本作製に失敗した。ウシガエルなど血管の太いかえるを用いることも考えたが、その場合、従来の低出力レーザー照射実験からやり直すことになり、その転換は見合わせた。そのため平成27年度のテーマを先行させた次第である。【特注LEDプローブ】適当なLEDプローブがないので特注品を頼んだが、その完成が遅れ十分な実験数をこなすところまで至らなかった。
時空間ボラティリティモデルの拡張とボラティリティの時空間波及効果の検証

多変量ボラティリティモデルには観測個体が増加するにつれて推定すべきパラメーターの数が爆発的に増大する次元の呪いと呼ばれる問題が存在する。時空間ボラティリティモデルでは空間計量経済学のアイデアを応用することでこの問題を解決する。本研究ではこれまでに提案した時空間ボラティリティモデルを次の3点において拡張することで、ボラティリティの株式間の時空間波及効果のより精緻な分析を行う。1点目は金融商品間の影響の非対称性を考慮する点である。2点目は空間相関が時変することを考慮する点である。そして、3点目は空間重み行列の内生性を考慮することである。
レーザー干渉計を用いた微小距離での重力法則の検証実験

本研究では,超伝導磁気浮上ねじれ振り子とレーザー干渉計を用いることで,これまでにない微小な力を測定する装置を構築し,それを用いて重力の逆二乗則の検証実験を行うことを目的とした.結果として,重力逆二乗則に対する上限値として,1mm程度の距離スケールで|α|<8という結果を得た.さらに,背景重力波の観測運転を行い,0.1Hz付近の周波数帯における新しい上限値を与えた.本研究では,超伝導磁気浮上ねじれ振り子とレーザー干渉計を用いることで,これまでにない微小な力を測定する装置を構築し,それを用いて重力の逆二乗則の検証実験を行うことを目的とした.結果として,重力逆二乗則に対する上限値として,1mm程度の距離スケールで|α|<8という結果を得た.さらに,背景重力波の観測運転を行い,0.1Hz付近の周波数帯における新しい上限値を与えた.本研究では,これまでの実験を上回る精度で,微小距離での重力の逆二乗則の検証を行い,余剰次元に対する実験的な知見を得ることを目的とする.そのために,超伝導体を用いた捩れ振り子,レーザー干渉計を用いた精密測定装置と,精密なソースマス駆動による微小重力場変動部等を開発し,測定を行う.初年度である平成21年度は,レーザー干渉計,超電導磁気浮上システムなどの実験に必要な要素の基礎特性実験とその組み上げを行った.レーザー干渉計としては,Nd:YAGレーザーを光源とし,真空槽内の一体型定盤上にマイケルソン干渉計を構成することで,低ドリフトな微小計測を実現した.また,超電導磁気浮上システムの評価では,浮上力やダンピング係数の測定を行い,テストマス設計のための基本テータを取得した.また,これらを組み合わせることにより,真空槽に収められたテストマスを超電導により浮上させ,その微小回転変動をレーザー干渉計で測定する,という一連の実験装置を完成させた.その後,性能の向上実験を進め,別の装置でこれまで得られていた感度と同等の性能が実現された.また,テストマス・ソースマスの形状や駆動方式のシミュレーションを行い,その方式を決定した.その結果,ニュートン重力場成分をキャンセルすることで高精度の測定を行う構成を採用した.以上により,微小距離での重力法則の検証実験の準備が整ったと言える.本研究では,これまでの実験を上回る精度で,微小距離での重力の逆二乗則の検証を行い,余剰次元に対する実験的な知見を得ることを目的とする.そのために,超伝導体を用いた捩れ振り子,レーザー干渉計を用いた精密測定装置と,精密なソースマス駆動による微小重力場変動部等を開発し,測定を行う.2年目である平成22年度は,前年度までに組み上げられたレーザー干渉計,超電導磁気浮上システムなどの実験に必要な要素を用い,重力測定実験を行った.レーザー干渉計としては,Nd:YAGレーザーを光源とし,真空槽内の一体型定盤上にマイケルソン干渉計を構成することで,低ドリフトな微小計測を実現した.また,超電導磁気浮上システムの評価では,浮上力やダンピング係数の測定を行い,テストマス設計のための基本データを取得した.また,これらを組み合わせることにより,真空槽に収められたテストマスを超電導により浮上させ,その微小回転変動をレーザー干渉計で測定する,という一連の実験装置を完成させた.また,テストマス近傍でソースマスを変動させることによって励起された重力変動の測定を進めた.得られた結果は,予想される重力の大きさよりも大きく,電磁場など余分な変動成分が混入していることが示唆される結果となった.その結果を受けてシールド部品の改造・製作を進めた.本研究では,これまでの実験を上回る精度で,微小距離での重力の逆二乗則の検証を行い,余剰次元に対する実験的な知見を得ることを目的としていた.そのために,超伝導体を用いた捩れ振り子,レーザー干渉計を用いた精密測定装置と,精密なソースマス駆動による微小重力場変動部等を開発し,重力測定実験を行った.レーザー干渉計としては,Nd:YAGレーザーを光源とし,真空槽内の一体型定盤上にマイケルソン干渉計を構成することで,低ドリフトでの微小計測を実現した.また,超電導磁気浮上システムの評価では,浮上力やダンピング係数の測定を行い,テストマス設計のための基本データを取得した.また,これらを組み合わせることにより,真空槽に収められたテストマスを超電導により浮上させ,その微小回転変動をレーザー干渉計で測定する,という一連の実験装置を完成させた.また,テストマス近傍でソースマスを変動させることによって励起された重力変動の測定を進めた.得られた結果は,予想される重力の大きさよりも大きく,電磁場など余分な変動成分が混入していることが示唆される結果となった.その結果を受けてシールド部品の改造・製作を進めた.結果として、重力の逆二乗則に対する検証結果として補正項の大きさ|α|<8という結果を得た.これらの結果は、数本の論文としてまとめられた。特に,2011年に初期の実験結果をPhysical Review Letter誌に発表した論文は、Editor's selectionに選ばれている。また、大学院学生がこの装置を用いてまとめた博士論文は、物理学会若手奨励賞を受賞した。24年度が最終年度であるため、記入しない。