hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
可積分系の視点からの特殊関数の拡張

本研究では,可積分系,特殊関数の理論を拡張し,その応用範囲を広げることを目的とした。主な結果としては次が挙げられる。(1) Goldstein-Petrichによる平面曲線の等周変形と戸田格子階層との関係を明らかにし,それを通してアフィン・リー代数の実型との対応を考察した。(2)ヤング図形の組合せ論に現れる艤装配置(rigged configuration)について,ソリトン・オートマトンの観点から研究を行った。その結果,時間発展の線形化についての初等的別証明を与えることに成功した(論文は現在準備中)。これら以外にも,微分幾何学,組合せ論に関する結果が得られており,現在も研究を進めている。本研究は,可積分系,特殊関数の理論を拡張し,その応用範囲を広げることを目的としている。2012年度は,可積分系理論の微分幾何学への応用を中心に研究を行い、以下の2点について結果が得られた。1.中心アフィン曲面の可積分系理論による構成(Ralph Willox氏(東大数理科学),三谷浩将氏(立教大学大学院生)との共同研究):中心アフィン曲面の研究は,1910年のTzitzeicaの研究に端を発するものであり,可積分系とも深い関係を持つ。共同研究者のWillox氏は,Tzitzeicaが提出した方程式を特別な場合として含む「一般化Tzitzeica方程式」を提出した。そこで,その方程式の持つ幾何学的意味を明らかにし,対応する曲面を明示的に構成することを目的として研究を行った。本年度の結果としては,Willox氏の与えた6×6行列型Lax方程式と,中心アフィン曲面の構造方程式とを関係付けたことが挙げられる。この結果に関しては,九州大学で行われた研究集会で発表を行った。また,現段階では最終的な結果には達していないが,DKP階層(高崎の意味での「Pfaff-戸田階層」)のτ関数を用いて中心アフィン曲面の明示公式を与えることを試みており,部分的な結果が得られている。2.立体魔方陣の有限幾何学的構成法(宮川文香氏(立教大学大学院生)との共同研究):魔方陣を構成する問題は,いわゆる「直交配列」の問題とも関係し,応用上の観点からも興味深い。本年度は,昨年度の立体魔方陣の有限幾何的構成法を高次元に拡張することを試み,5次元の場合の構成法を与えた。この結果については,応用数理学会研究部会連合発表会において発表しており,現在論文を準備中である。2013年度は,可積分系理論の微分幾何学,および数え上げ組合せ論への応用を中心に研究を行い,以下の結果が得られた。1.平面曲線の運動と戸田階層(梶原健司氏(九州大学MI研究所)との共同研究):Goldstein-Petrichによって,平面上の曲線の長さを変えない変形と変形KdV階層との関係が議論されている。我々は,Goldstein-Petrichの研究を,戸田階層理論の立場から見直すことで,戸田階層のタウ関数を用いた曲線の明示公式を与えた。また,対応する解が(複素)平面上の曲線を記述するためにタウ関数が満たすべき条件をリー代数的視点から調べ,アフィン・リー代数の実形との関係を考察した。これらの結果については論文にまとめ,現在投稿中である。2.6角形領域の菱形タイリングの分配関数と離散KP階層(田村律氏(立教大学大学院生)との共同研究):平面上の6角形領域を菱形のタイルで敷き詰める場合の数を数える問題については数多くの研究があり,行列積分理論との関係を通して可積分系と結びつく。我々の研究においては,系の分配関数という基本的な量が,係数を非自励化した離散KP方程式のタウ関数のパラメータを特殊化したものとみなせることを見いだした。3.対称性を持つ6頂点模型の分配関数とKP階層(渡邊拓弥氏(立教大学大学院生)との共同研究):統計力学における可解模型の1つである6頂点模型の分配関数は,ある種の境界条件の下では行列式表示を持ち,そのことを通してKP階層のタウ関数とみなすことができる。一方,組合せ論との関係を通して,適当な対称性の下での分配関数が,行列式およびパフィアンで表されることが知られている。我々の研究では,いくつかの対称性を付加した場合でもKP階層のタウ関数の構造が現れることを見いだした。本研究は,これまでの可積分系研究で培われてきた手法を拡張することで,「特殊関数」の世界を拡張し,その適用範囲を広げることを目的としている。2012年度は,以下の13の3点について結果が得られた。1.神経細胞のモデル方程式への超離散的アプローチ(大川豪氏(立教大学大学院生)との共同研究):離散可積分系の研究から生まれた「超離散化」という手法を,非可積分系に適用しようとする試みである。神経細胞のモデル方程式の一つであるMcKeanモデルから出発し,区分線形型の非線形項を,解の定性的性質を保つように逆超離散化することに成功した。2. Euler-Poisson-Darboux方程式の対称性の青本-Gelfand理論からの理解(三澤彰宏氏(立教大学大学院生)との共同研究):Euler-Poisson-Darboux方程式は,古くは19世紀の曲面論の研究に現れ,その後物理学への応用も見出されている。

この方程式がSL(2)対称性等といった興味深い性質を持つことは以前から指摘されてきたが,本研究ではそれらの対称性を青本-Gelfand理論の立場から整理することに成功した。また,その立場から連立系に拡張し,その対称性を論じた。3.立体魔方陣の有限幾何学的構成法(宮川文香氏(立教大学大学院生)との共同研究):魔方陣を構成する問題は,いわゆる「直交配列」の問題とも関係し,応用上の観点からも興味深い。本研究では,白川俊博氏によって構成された4次立体魔方陣の背後の有限幾何的構造を見出すことで,その構成法をよりサイズが大きい場合に拡張することに成功した。13以外にも,さらにいくつかのテーマについて,次年度以降に向けての準備的研究を行っている。一例としては,ソリトン方程式の逆散乱法の超離散化と,組合せ的表現論との関係を調べることが挙げられる(R. Willox氏(東大数理科学)との共同研究)。本研究は、可積分系の理論の応用範囲を広げることを主な目的としている。2014年度は、微分幾何学、流体力学、組合せ論との関連を調べ、以下の成果が得られた。(2-5の結果は九州大学応用力学研究所における研究集会で報告した。)1.微分幾何学への応用に関しては、昨年度より研究を続けている平面曲線の問題に関する結果をまとめて論文を投稿し受理された(梶原健司氏(九大IMI)との共同研究)。2.岩尾・広田の意味での結合型mKdV方程式のソリトン解の構造について、整数の分割の言葉を用いて整理し、理解を深めることができた(中川剛氏(立教大院生)との共同研究)。3.Hemery-Veselovによって可積分系理論を応用して構成された2次元渦の定常配置について、その安定性を考察した(上野拓氏(立教大院生)との共同研究)。これまでに調べた範囲では、準安定な配置は既知のカルマン渦の場合のみである。4.いわゆるHele-Shaw流れについて、表面張力の効果を取り入れると、虚数係数のDym方程式が得られることが知られている。この方程式に対して、広田の双線形化の立場から離散化し、数値シミュレーションを行った(丸野健一氏(早大),野見山雅之氏(立教大院生)との共同研究)。また、自己無撞着場付き変形KdV方程式との関係も考察した(梶原健司氏(九大IMI)との共同研究)5.ヤング図形の理論におけるjeu de taquin slideと呼ばれる操作が、さまざまな観点から研究されてきた。神戸大学の三上優氏、太田泰広氏は、jeu de taquin slideと可積分系理論との関係を研究し、離散KP方程式との関係を見出した。今回の研究では、定式化に若干の修正を加えることで、可逆な方程式を導くことに成功した(片山陽介氏(立教大院生)との共同研究)。本研究では,可積分系,特殊関数の理論を拡張し,その応用範囲を広げることを目的としている。2015年度は組合せ論との関係を中心に研究を行い,以下の成果が得られた。1.ヤング図形の組合せ論に現れる「艤装配置(rigged configurations)」について,ソリトン・オートマトンの観点から研究を行った。その結果,時間発展の線形化についての初等的別証明を与えることに成功した。(論文は現在準備中)。2.昨年度より行っていたヤング図形におけるjeu de taquin slideと呼ばれる操作についての研究が進展し,超離散戸田格子方程式との関係が明らかになった。
多元的な価値尺度による企業評価に資する企業の情報開示の可能性に関する研究

1.社会・環境情報開示と企業社会業績(CSP)の関係を実証的に検証する。ステークホルダー・アプローチに基づき、企業社会業績(CSP)が高い企業ほど社会・環境情報開示の質が高いという実証的証拠を提示した。2.コーポレート・レピュテーション概念について検討する。ステークホルダー・アプローチの観点からコーポレート・レピュテーション概念について考察し、企業の情報開示の効果測定指標としての可能性について検討した。3.企業の情報開示とコーポレート・レピュテーションの関係を実証的に検証する。ステークホルダー・アプローチに基づき、企業の情報開示の効果をコーポレート・レピュテーションとのかかわりにおいて実証的に検証し、情報開示に積極的な企業ほど高いコーポレート・レピュテーションを獲得しているとの証拠を提示した。4.個人投資家に対する企業の戦略的姿勢と企業の情報開示の関係を実証的に検証する。個人投資家を意識した取り組みである株主優待制度に着目することにより、個人投資家を重視する企業ほど、インターネットIRサイトやCSR報告書の質が高いという証拠を提示した。5.企業の情報開示の規定要因と効果を同時に検証する。ステークホルダー・アプローチに基づき、企業が情報開示に取り組む動機と効果を実証的に検証した。6.コーポレート・ガバナンスとのかかわりにおいて企業の情報開示を捉える。フィデュシャリーとしての経営者の役割との関連において、企業の情報開示に期待される機能を理論的に考察した。1コーポレート・コミュニケーション概念の会計学研究への援用企業の情報開示をコーポレート・コミュニケーションの一形態として捉えることを試みた。そして、企業の情報開示をコーポレート・コミュニケーションの一形態として捉えることの意義には、(1)多様なステークホルダー全体に向けた情報開示の可能性、すなわち財務報告、環境報告、社会報告の統合化の可能性を示唆していること、(2)多様なステークホルダー全体に向けたレポーティングと、ステークホルダー別のレポーティング(とりわけ投資家を主たる情報利用者とする財務報告)との関連性を明確にし、両者の整合性を図ることの必要性を示唆していること、などがあるという知見を得た。2企業の情報開示拡大化の理論的基礎に関する検討企業の情報開示拡大化の理論的基礎に関して、アカウンタビリティ概念の拡張を中心に、各論者の諸見解を検討した。そして、利用者指向的会計理論は、会計学研究におけるアプローチの方法としてすでに不動の地位を確保していると言えることから、利用者指向的会計理論と整合的な、企業の情報開示拡大化の論拠を提示することが必要であり、この観点からステークホルダー理論を会計学研究に援用できる可能性があるという知見を得た。3 CSRの高まりと企業の情報開示拡大化に関する検討最近、企業の情報開示において非財務情報の重要性が高まっている背景のひとつには、企業の社会的責任(CSR)を重視する動きが強まっていることがある。この観点から営業・財務概況(OFR)をめぐる英国の動向を検討した。そして、OFRをめぐる英国の動向が示唆するように、財務報告、社会報告、環境報告等の境界があいまいになりつつあることは、企業の情報開示において開示されるべき情報内容の拡大化を会計の視点からも統合的にとらえて検討することの必要性を示唆しているとの知見を得た。1.ステークホルダー概念の検討従来、会計学の研究領域において、投資家以外のステークホルダーが、企業の情報開示の情報利用者として明示的に取り上げられて考察されることは、あまりなかった。しかし、最近では、投資家以外のステークホルダーに対する関心が、会計学の研究領域においても高まっている。そこで、経営学の研究領域におけるステークホルダー研究を援用して、ステークホルダー概念とその類型化のアプローチについて検討した。そして、ステークホルダーの類型化が、類型化された各グループの情報ニーズに応じて、企業の情報開示において開示される情報内容を改善することに資することを指摘した。2.企業の情報開示拡大化の論拠としての「不信解消」ないし「信頼の創出」従来、会計学研究においては、企業の情報開示拡大化の論拠として、アカウンタビリティ概念の拡張が主張されているが、こうした主張には限界がある。そこで、「企業と社会」の理論におけるステークホルダー・アプローチの観点から、企業の情報開示拡大化の論拠を検討した。そして、企業の情報開示拡大化の論拠を「不信解消」ないし「信頼の創出」に求める方が、企業の経済・社会・環境的側面に関する広範な情報内容を包摂する企業の情報開示の実現を支持し、さらにステークホルダー・マネジメントの観点からも適当であること、かつ利用者志向的会計理論とも整合的であることを指摘した。3.ステークホルダー・アプローチに立脚した企業情報開示に関する実証的研究ステークホルダー・アプローチを実証的会計学研究に援用して、企業が社会責任活動の一環として情報開示活動に取り組むこと、そして企業が情報開示を含む社会責任活動に取り組む背景ないし理由には、多様なステークホルダーとの良好な信頼関係を構築・維持しようとする企業の戦略的対応があるとの証拠を提示した。

4.個人投資家に対する企業の戦略的姿勢と企業の情報開示の関係を実証的に検証する。個人投資家を意識した取り組みである株主優待制度に着目することにより、個人投資家を重視する企業ほど、インターネットIRサイトやCSR報告書の質が高いという証拠を提示した。5.企業の情報開示の規定要因と効果を同時に検証する。ステークホルダー・アプローチに基づき、企業が情報開示に取り組む動機と効果を実証的に検証した。6.コーポレート・ガバナンスとのかかわりにおいて企業の情報開示を捉える。フィデュシャリーとしての経営者の役割との関連において、企業の情報開示に期待される機能を理論的に考察した。
次世代第一原理粒子シミュレーションによる無衝突衝撃波の粒子加速機構の解明

大規模な2次元全粒子シミュレーションにより、垂直衝撃波の非定常性について研究を行い、以下の成果を得た。衝撃波面におけるイオンの反射によってイオンと電子に相対速度が生じ、電子スケールの変形不安定性によって電磁ホイッスラー波動が励起する。このホイッスラー波動はリップルと呼ばれるイオンスケールの衝撃波面の変動と磁気的相互作用し、互いに強め合う。その結果、衝撃波面に入射する上流イオンと波面で反射するイオンが激しく散乱され、周期的かつコヒーレントなイオンの反射を抑制し、衝撃波の再形成が消滅する。以上により、垂直衝撃波の非定常性の1つである再形成の存在の有無が、電子スケールの微視的不安定性にコントロールされていることを明らかにし、電子-イオン-流体間のスケール間結合過程が存在することを示した。平成21年度11月から全システムが稼働した名古屋大学情報基盤センターの新スーパーコンピュータFujitsu HX600およびFX1において、既存の2次元衝撃波静止系粒子コードのスカラチューニングを行った。ソーティングアルゴリズムなどを導入して、従来の計算速度に対して約3倍の高速化に成功した。次に、高速化したコードを用いて低マッハ数垂直衝撃波の大規模2次元シミュレーションを行い、衝撃波面に生じる波打ち(ripple)がイオン慣性長の5倍程度の波長を持つこと及び、rippleによって粒子の加熱と散逸の効率が上がることを明らかにした。さらに、衝撃波上流で観測される電子プラズマ放射に着目した電子ビーム不安定性の2次元粒子シミュレーションを行った。まず、半平行方向に伝搬する2つの電子プラズマ波動の3波共鳴によって、プラズマ周波数の2倍の周波数で電波放射が起こることを確認した。次に、電子ビーム不安定性によって励起された電子プラズマ波動が後方散乱される過程ついて調べた結果、大振幅電子プラズマ波のパラメトリック崩壊によって励起する前進イオン音波と後進電子プラズマ波の振幅は非常に小さいことが明らかとなった。一方で、イオン音波の熱雑音によって直接後方散乱された電子プラズマ波の振幅のほうが大きくなることがわかり、このシミュレーション結果は、従来の理論から推測されていると電子プラズマ放射過程とは大きく異なっている。衝撃波静止系粒子コードを用いた大規模2次元シミュレーションにより、限られた計算機リソースにおいてイオンと電子のスケール間の物理過程の結合を直接解き進めることが可能となった。特に、低マッハ数垂直衝撃波において現れる衝撃波面の周期的な時間変動(再形成)と空間的な波打ち(リップル)が衝撃波構造と粒子の散逸に与える影響について解析を行い、リップルの出現によって衝撃波再形成の周期が変化すること及び、電子が磁力線方向に強く加熱されることを明らかにした。また過去の研究では、衝撃波の再形成の有無が衝撃波の法線方向と磁場のなす角(衝撃波角)に依存していることが示唆されていたため、本研究では衝撃波角の異なる2次元シミュレーションを数例行い、それらを直接比較した。その結果、衝撃波角が90度に近い垂直衝撃波では再形成とリップルの物理過程においてほとんど違いがなく、衝撃波角依存性は小さいことがわかった。更に、過去の研究において衝撃波角依存性として誤認されていた要因は、衝撃波面の電磁場の時系列データの取り扱いに違いがあったためであることを同定した。即ち、衝撃波面に平均化した時系列データを解析した場合、リップルによって位相が異なった再形成を平均化することによって見掛け上、衝撃波再形成が抑制されたように見え、衝撃波面のある局所的な時系列データを解析した場合はリップルによって周期が変化した再形成が見える。低マッハ数垂直衝撃波における非定常現象である周期的再形成について、2次元空間における振る舞いを解析した。本研究ではまず、衝撃波遷移領域で生じる波動に着目し、衝撃波上流の速度と電子の熱速度の比に左右されることを明らかにした。上流速度が非常に速い場合には電子サイクロトロン高調波が励起するが、この波動はイオンの散乱にはあまり影響しない。上流速度が電子の熱速度よりも小さい場合にはホイッスラー波が励起し、衝撃波の磁場と相互作用を起こす。次に、リップルと呼ばれる衝撃波面がイオンスケールで空間的に変動する現象に着目し、大規模な2次元粒子シミュレーションを行った。リップルがない場合、1次元シミュレーションと同様の発展を見せる。リップルが存在する場合は、衝撃波遷移領域で励起した波動の特性によって、再形成の存在が左右されることを明らにした。微視的不安定性によって電磁的電子サイクロトロン(ホイッスラー)波が励起する場合、ホイッスラー波がリップルを強めて、そのリップルによってホイッスラー波がさらに強まる波動-波動相互作用が生じる。その結果、遷移領域の反射イオンがホイッスラー波によって激しく散乱され、十分な量のイオンが衝撃波面前方に反射されずに、再形成が消失する。

次にWhistler波が励起されない場合は、リップルによってイオンの反射周期が乱され、その結果再形成周期が長くなる。以上より、低マッハ数垂直衝撃波における再形成の存在条件を明らかにし、電子スケールの波動が流体スケールの衝撃波の構造に影響を与え得ることを示した。
共有結合性ナノファイバーを用いる音響配向モデルの構築

新規ペリレンビスイミド誘導体を合成し、その自己集合化による超分子ナノファイバーの構築に成功した。しかし、その自己集合化挙動は予想以上に複雑であり、種々の分光学的アプローチによってその詳細を解明するには至らなかった。研究計画に記した目的とする直鎖状ポリマーは、モノマーの合成が難航していたが、ポリマーの共有結合部位をイミド部位に変更して、直鎖状のペリレンビスイミドポリマーが形成することを見出した。形成したポリマーは、溶媒の自然対流の流れに沿って配向し、強い誘起LDスペクトルを与えた。今後、このポリマーの置換基修飾および構造修飾によって、音響配向を示す共有結合ポリマーの開発につながることが期待される。それによって、ナノファイバーのより詳細な音響配向機構が明らかになると期待できる。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。今年度は、まず最初に既知のペリレンビスイミド骨格を有する超分子ナノファイバーで音響配向挙動の定量化を図った。結果として、希薄条件下において超分子モノマーの濃度と音響誘起LD強度には正の相関があることがわかった。しかし、一定よりも高濃度下においては著しい音響誘起LD強度の減衰がみられた。これはファイバーが高度にバンドル化することで配向に必要な力が大きくなり、音で生じるような微弱な流れでは配向できなくなったものと考えられる。また、Meijerらによって報告されている紫外可視吸収スペクトルから平均超分子重合度を算出し、音響誘起LD強度との相関を調査したが、明確な相関は見られなかった。この結果から、これまでに議論されていた超分子重合過程は、色素部位のスタックのみに注目したものであり、ファイバーのバンドル化を無視しており、微弱な力で生じる配向にはバンドルの形成が支配的な影響を与えていることが判明した。続いて、申請書記載のモノマーの合成に取り組んだが、進捗は好ましくなく、合成が困難であることがわかった。そこで、共有結合を形成する箇所をペリレンビスイミドのベイ部位からイミド部位に変更した新たなモノマーを設計した。リンカーをフェニレンジアミンにしたポリマーで、自然対流による強いLDスペクトルが観測され、ポリマーの配向が示唆されているが、ポリマーの溶解性が低いため、定量的な測定には至っていない。現在は溶解性の向上を図った改良型のモノマーの合成に取り組んでいる。当初計画していた合成がうまくいかず、調査のプローブとなる分子の創製に至っていない。今後はポルフィリンーペリレンビスイミドの環状四量体を合成し、配位結合性の超分子ポリマーの創製を目指す。配位環境や錯形成定数の調整を行い、目標とするモデル構築に取り組む。
冷戦期イギリス文化外交における文化触変の理論的・実証的研究

本研究課題は、イギリスを対象に、20世紀という歴史的文脈における政治的な文化の様相を理論と実証の両側面から考究するものである。初年度は、イギリスの文化外交が本格化した20世紀初頭から「ソフトパワー」や「パブリックディプロマシー」を外交上の重要な戦略として活用しはじめた21世紀初頭の現在までを、大きく三つの時代: 1「戦前・戦時期」、2「冷戦期」、3「冷戦終結後21世紀初頭」に分けて調査することで、海外に投影されようとする文化が、国内あるいは国際状況のどのような動向を受けて変容して行ったのかを見極め、その中間に位置する2冷戦期の特性を浮き彫りにすることを目的とした。そのために二次資料の読み込みに多大な時間を費やすこととなったが、夏季のほか冬季にも海外出張を加えたことで、イギリスの公文書館所蔵の史料(おもにブリティッシュ・カウンシルと外務省関連の一次資料をかなり収集することができた。さて、当初の目的は上記のごとく冷戦期の特異性を「長い20世紀」の文脈から解釈することであったが、調査の途中でオーストリアとイギリスの文化関係に注目することとなった。すなわち、ふつう冷戦の中心的アクターとは認識されてはいない、西側陣営のイギリスと、事実上、ソ連の衛星国ではなかったオーストリアとの文化関係である。オーストリアは、ソ連邦の衛星国への編入を免れたとはいえ、地理的に見れば東欧諸国と隣接し、東側から当時多大な政治的プレッシャーを受けていた。そのようななか、アメリカ合衆国、フランスとともに西側の分割統治に当たっていたイギリスは、この緩衝地を東側陣営へ入りこむ好機としてとらえ、なんらかの文化介入を目論んでいていたのではないかという問題意識を持つにいたった。本研究課題を遂行するにあたり、今回、オーストリアという国の特異性を発見したことは、来年以降の研究にも大きな意味を持つものと考えられる。本年度は、イギリスの文化外交が本格化した20世紀初頭から約100年間のイギリスの文化外交の特徴をとらえ、さらに冷戦の特異性を浮き彫りにすることを目的として研究を進めたが、ここ数年量産されている諸研究者の学術論文を精査するのに想定以上の時間を要してしまった。また、上述のとおり、調査のなかで、これまで研究対象となっていなかったイギリスとオーストリアの文化関係に関心が生じたことも一因である。引き続き、研究申請書の通り、研究を遂行する。上記で生じた遅れは2年以降の研究テーマにおいても踏まえなければならない論点であるため、各年テーマを考察する際に、カバーしていく。また、オーストリアとイギリスとの文化関係に関しても、非常に興味深い様相をはらんでいることが予想されるため、引き続き資料を探していきたい。端数8円は次年度に繰り越す。
化合物半導体の転位の運動機構の解明

III-V化合物半導体結晶中の転位の発生・運動の機構と不純物の影響を基礎的に解明することを目的として実施し、以下の新しい知見を得た。1.各種のIII-V化合物半導体結晶および各種の不純物を固溶する結晶において、α、β、らせんの3種類の転位の運動速度は応力と温度を関数とする経験式で記述されること、さらにそれを特徴づけるパラメターを決定した。2.各種のIII-V化合物半導体結晶中を運動する転位の運動速度は結晶の種類に強く依存する。GaAs結晶中の転位に比較して、GaP結晶中の転位は約2桁遅い速度で運動し、InP結晶中の転位はほとんど同じ速度で運動する。さらに、InAs結晶中の転位は約1桁速い速度で運動する。この結果は結晶の強度に関する研究から得られた結果と良好に一致する。このような転位の運動速度の結晶の種類に強く依存する現象は、転位の運動が結晶の共有結合に由来するエネルギーギャップ成分に支配されていると理解された。3.ドナ、アクセプタ不純物は上記の3種類の転位の運動速度に対して種々の異なる様式で影響を及ぼす。その特徴は結晶の種類によっても著しく異なる。この特徴は転位のバンドギャップ中の準位と結晶のフェルミ準位との相互関係に基づく機構で説明された。4.ある種の不純物を固溶する結晶では、転位が転位源から発生するための温度に依存する臨界の応力が存在すること、それが不純物の集積による転位の固着のためであることが明らかになった。III-V化合物半導体結晶中の転位の発生・運動の機構を基礎的に解明することを目的として実施し、今年度は以下の新しい知見を得た。1.各種のIII-V化合物半導体結晶のα、β、および、らせんの3種類の転位の運動速度は応力と温度の関数として測定し、従来知られている経験式により記述されることを得、それを特徴づけるパラメターを決定した。2.GaP結晶中のGaAs結晶中の転位より約2桁遅い速度で運動する。InP結晶中の転位はGaAs結晶中の転位は転位とほとんど同じ速度で運動する。一方、InAs結晶中の転位の運動速度はGaAs結晶中の転位の運動速度より約1桁速い。これらの速度の関係は結晶の強度から求められた結果と良好に一致する。このような転位の運動速度が結晶の種類に強く依存する結果は、転位の運動が結晶の共有結合に由来するエネルギーギャップ成分に支配されると理解される。3.GaP結晶中ではα転位がβ転位、らせん転位よりも約2桁程度速い速度で運動し、InAs結晶中においてもα転位がβ転位より約1桁程度速い速度で運動し、その特徴はGaAs結晶中の転位のそれに類似している。これらの結果から、III-V化合物半導体結晶の中でInP結晶においてα転位がβ転位より遅いという特徴が見いだされた。この理由については、転位と結晶の電気的特性との関係に基づくと考える。4.X線トポグラフィによりGaAs、InP結晶中を運動する転位は従来考えられていたようなパイエルスの谷に沿った配置にはないことを得た。III-V化合物半導体結晶中の転位の発生・運動の機構を基礎的に解明することを目的とし、今年度は特に不純物の影響を調べ、以下の新しい知見を得た。1.昨年度、各種のIII-V化合物半導体中のα、β、らせん転位の運動速度が応力と温度を関数とする経験式で記述されることを明らかにしたが、各種の不純物を固容する結晶においても、同じ式によって記述されること、および、そのパラメータを得た。2.GaP結晶では、ドナ不純物を固容すると、上記の3種類の転位は高純度結晶に比べてその運動速度が低下し、一方、アクセプタ不純物を固容すると、α転位の運動速度は低下し、β転位の運動速度は逆に速くなる。

この特徴はGaAs結晶中の転位の運動速度に対する不純物効果と類似している。InAs結晶において、ドナ不純物を固容すると転位の運動速度は遅くなり、一方、アクセプタ不純物を固容すると、α転位の運動速度は速くなり、逆にβ転位の運動速度が遅くなる。このようなIII-V化合物半導体中の転位の運動速度に及ぼす不純物効果は結晶の種類によって著しく異なる。この機構については転位準位と結晶のフェルミ準位との相互関係に基づくと考える。3.不純物を固容する結晶では、転位が転位源から発生するための温度に依存する臨界の応力が存在すること、それが不純物による転位の固着に基づくことが明らかになった。4.高分解能電顕法およびウィークビーム法により、転位と不純物が相互作用した状態を観察し、GaAs結晶では転位上にInやSiの析出物が発達することが得られた。
脳情報伝達系を介した気分障害の治療に関する基礎・臨床研究

ICD-10によってうつ病(F31.双極性感情障害、F32.うつ病エピソード、F33.反復性うつ病性障害)と診断された長崎大学医学部・歯学部附属病院精神神経科を受診した50歳以上の患者のうちSackeim(1990)の薬物治療強度評価基準により薬物抵抗性または薬物治療不耐性と判断する外来・入院症例を対象とする。心疾疾患の既往またその他の重症な身体疾患がなく、頭部MRIを施行し、T2,T1画像にて確認される微小梗塞が存在するうつ病症例において書面にて同意を得た症例に対して脳梗塞の臨床適応が認められているcAMP増強薬(シロスタゾール)を使用した。血中BDNF測定の基礎検討(性差、時間、年齢、季節、食事)を行い15-35pg/mlの範囲で測定可能であり、環境による影響は比較的少ない結果であった。シロスタゾールを脳梗塞後うつ病患者5名に関して50・200mg投与し、0,4,8,12週時のHAMD、血清BDNFを測定した。BDNFをPromgea BDNF Emax^<TM> Immuno Assay Systemを用いELISA法により測定した。HAMDは経時的に減少を示し、血中BDNFは経時的に増加を示した。基礎的検討としての神経幹細胞に対するシロスタゾール影響を検討した。胎齢15.5日マウス胎仔脳から線条体原基を分離・分散後、成長因子[EGF(20ng/ml)]を加えたMHM(Media Hormone Mix)培養液中にニューロスフェアー法により神経幹細胞を増殖しWST-8 assayを行い、シロスタゾールの増殖能に与える影響について評価を行った。WST-8は細胞内脱水素酵素により還元され、水溶性のホルマザンを生成する。このホルマザンの450nmの吸光度を直接測定することにより、生細胞数を計測した。シロスタゾール1,3,7日と経時的かつ濃度依存的に有意に増殖能を低下させた。このことよりcAMP系が神経幹細胞の増殖分化に影響を及ぼしていることが明らかになった。ICD-10によってうつ病(F31.双極性感情障害、F32.うつ病エピソード、F33.反復性うつ病性障害)と診断された長崎大学医学部・歯学部付属病院精神神経科を受診した50歳以上の患者のうちSackeim(1990)の薬物治療強度評価基準により薬物抵抗性または薬物治療不耐性と判断する外来・入院症例を対象とする。心疾疾患の既往またその他の重症な身体疾患がなく、頭部MRIを施行し、T2,T1画像にて確認される微小梗塞が存在するうつ病症例において書面にて同意を得た症例に対して脳梗塞の臨床適応が認められている2種類のcAMP増強薬(シロスタゾール、イブジラスト)を封筒法にて投与群・投与群に割付する。この計画は現在リクルート中である。またシロスタゾール投与によりヒト血中BDNF測定が投与時間に依存して増加する傾向が認められ,症例増加し検討中である。基礎的検討としての鼻粘膜細胞の培養は現在のところ成功していない。鼻粘膜細胞以外の末梢組織からの脱分化による神経細胞の培養も検討中である。

ICD・10によってうつ病(F31.双極性感情障害、F32.うつ病エピソード、F33.反復性うつ病性障害)と診断された長崎大学医学部・歯学部附属病院精神神経科を受診した50歳以上の患者のうちSackeim(1990)の薬物治療強度評価基準により薬物抵抗性または薬物治療不耐性と判断する外来・入院症例を対象とする。心疾疾患の既往またその他の重症な身体疾患がなく、頭部MRIを施行し、T2,T1画像にて確認される微小梗塞が存在するうつ病症例におい塞の臨床適応が認められているcAMP増強薬(シロスタゾール)を使用した。血中BDNF測定の基礎検討(性差、時間、年齢、季節、食事)を行い15-35pg/mlの範囲で測定可能であり、環境による影響は比較的少ない結果であった。シロスタゾールを脳梗塞後うつ病患者5名に関して50-200mg投与し、0、4、8,12週時のHAMD、血清BDNFを測定した。BDNFをPromgea BDNF Emax^<TM> Immuno Assay Systemを用いELISA法により測定した。HAMDは経時的に減少を示し、血中BDNFは経時的に増加を示した。基礎的検討としての神経幹細胞に対するシロスタゾール影響を検討した。胎齢15.5日マウス胎仔脳から線条体原基を分離・分散後、成長因子[EGF(20ng/ml)】を加えたMHM (Media Hormone Mix)培養液中にニューロスフェアー法により神経幹細胞を増殖しWST-8 assayを行い、シロスタゾールの増殖能に与える影響について評価を行った。WST-8は細胞内脱水素酵素により還元され、水溶性のホルマザンを生成する。このホルマザンの450nmの吸光度を直接測定することにより、生細胞数を計測した。シロスタゾール1,3,7日と経時的かつ濃度依存的に有意に増殖能を低下させた。このことよりcAMP系が神経幹細胞の増殖分化に影響を及ぼしていることが明らかになった。
新規病原性遺伝子群を基盤とする病原性発現コアシステムの把握

我々は病原性細菌が共通して持つ病原性発現機構(病原性発現コアシステム)の理解を目指し、黄色ブドウ球菌のカイコ感染モデルを用いて、細菌間で保存された新規の病原性遺伝子cvfA、cvfB、cvfCを同定した。本研究では、CvfBの結晶構造解析を行い、CvfBの分子機能を明らかすることを試みた。肺炎レンサ球菌のCvfBを1.4Åの解像度で結晶構造を明らかにした。CvfBは、3つのS1 RNA結合ドメインと1つのWinged-Helix(WH)ドメインからなるL字型の構造を有することが明らかとなった(2)。肺炎レンサ球菌と黄色ブドウ球菌のCvfBは、いずれもpoly(U)結合活性を有した。poly(U)との結合には、CvfBのC末端側のS1 RNA結合ドメインとWHドメインが必要であった。結晶構造からWHドメインの3つのリジンがRNAと相互作用することが予想されたこと、ならびにリジンに変異を導入したCvfB(K249A/K267A/K275A)がpoly(U)結合活性を低下したことから、WHドメインのリジン残基がRNAとの直接結合に必要であることが示唆された。さらに我々は、CvfB抗体による免疫沈降により、CvfBの相互作用因子として、30Sリボソームの構成タンパク質であるS9を同定した。CvfBとS9の結合には、CvfBのWHドメインが必要であった。WHドメイン欠損CvfBをコードする変異型cvfBは、黄色ブドウ球菌のcvfB遺伝子破壊株における溶血毒素の産生量低下を相補しなかった。したがって、CvfBはWHドメインを介してRNAならびにリボソームと相互作用し、溶血毒素産生に寄与すると考えられる。以上の結果は、CvfBが翻訳段階で病原性遺伝子の発現を調節するRNA結合タンパク質であることを示唆する。MRSA(メチシリン耐性黄色ブドウ球菌)は、病院内で免疫能が低下したヒトに対して抗生物質による治療が困難な日和見感染症を引きおこす。このような病院内の入院患者が感染するMRSAは、HA-MRSA (Hospital associated MRSA)と呼ばれる。これに対して、病原性の強いCA-MRSA (Community acquired MRSA)と呼ばれるMRSAによる病院外での感染者が出現し、問題となっている。なぜ、CA-MRSAが強い病原性を示すのかについては理解されていない。MRSAは黄色ブドウ球菌がSCCmecと呼ばれる外来遺伝子領域を獲得して生じる。SCCmec領域にはmecAと呼ばれるメチシリン耐性を引き起こす遺伝子の他、いくつかの遺伝子が存在している。我々はCA-MRSAとHA-MRSAのSCCmec領域の構造が異なっていることに注目した。すなわち、CA-MRSAのSCCmec領域には、我々がF領域と呼んでいる、HA-MRSAには存在し、菌の病原性を抑制する機能を果たす領域が欠けている。本研究課題で我々はF領域がコードする細胞溶解毒素遺伝子psm-mecの転写産物と翻訳産物の両者がMRSAの病原性を抑える機能を有していることを明らかにした。この成果は、CA-MRSAの高い病原性に対して、分子レベルでの説明を与え、CA-MRSA感染症克服のための方法を確立する上に貢献すると期待される。
微小スケールでのモード結合理論:問題点と改善への試み

(1)単純化したモデル(toy cmodel)による研究2変数から成る簡単なストカスチックな模型を作る。これの近似解は最近Schmitz達が出した詳細釣り合いを充たすMCTの方程式と類似のものを与える。又この模型で変数がN成分を持つように拡張するとNが無限大の極限で先程の結果が近似無しに得られる。今後この模型を変更しLeutheusser, Goetze達のモード結合方程式と類似のものを得るようにしたい。これら2つのモード結合方程式は質的に異なって居り、この違いに基本的な立場から理解を深める事を目指す。その際この簡単化した模型を計算機で研究する事も重要になる。この模型の立場から後述の動的密度汎関数理論の基礎を理解する事も可能になる。(2)動的密度汎関数理論静的な動的密度汎関数理論は液体の微小なスケールでの現象(結晶や界面の構造等)を連続体の立場で理解する試みで既に膨大な研究の蓄積がある。又この理論は微小スケールでのMCTとはコンセプチュアルな面でも密接に関係している事が解ってきている。ここにMCTを微小なスケールまで応用する事の一つのラショナルを見出す事が出来よう。又ガラス転移のMCTは緩和時問がせいぜい3桁位増加する初期の段階でのみ正しいと言うのが専門家の間のほぼ一致した意見である。しかしガラス転移に際しては緩和時間は14桁にもわたって増加する。これらの事情を踏まえてMCT機構を取り入れ更に14桁にもわたって増加する緩和時間をもカバーする理論として動的密度汎関数理論を提案し若干の数値計算を行った円。結果は充分将来の可能性を示峻するものであったが未だ不十分であり継続する必要がある。本研究は過冷却液体、ガラス転移の動的密度汎関数方程式の数値計算を主な目的とした。この方程式はそのままでは密度が負になり得る為の数値的不安定性の困難がある。これにを避けるには我々が開発したモンテカルロシミュレーションモデルへのマッピングが有力な武器になった。これまでに密度の時間相関関数の計算を行い現在可能な比較的短時間では妥当な結果を得た。一方サンプル数を限って行った剛体球液体模型の長時間のシミュレーションでは以下の結果を得た。(1)液体密度が融点を超えると多数の準安定状態が出現しその間の状態の重なりを表わす量の分布が広がりはじめる。広がりは密度の増加と共に大きくなる。(2)一つの状態の時間変化を初期状態との重なりを追求する事により調べた。MCTのクロスオーバー密度を超えると1つの準安定状態から別のそれに移り変わる所謂ホッピングが観測された。この様にして動的密度汎関数方程式はMCTの結果を含むと同時に(以下を参照)長時間での熱的活性化仮定を記述できる事が確かめられた。これらの業績は国際的にも一定の評価を受け平成9、10年度だけでもイタリー、スペイン、ドイツ、アメリカ、韓国、日本での国際会議で代表者が招待講演を行った。一方、動的密度汎関数方程式を経路積分形式で定式化した。これの1ループ近似でゲッツェ達のセルフコンシステントなMCT方程式を導出した。しかしMCTや動的密度汎関数方程式の性格には不明な点が多い。この事からモンテカルロシミュレーションを継続すると同時にMCTおよび動的密度汎関数方程式の基礎を単純化した模型で研究する必要に迫られた。その他最近過冷却液体、ガラス転移以外にも水の研究や溶媒和の動力学など比較的短距離での動的協力現象にMCTが応用される様になり、この方法の基礎についての理解を深める事に着手した。

ガラス転移のモード結合理論の性格を明らかにする目的で、2変数のストカスチックモデル(toy Model)を構築したが、これを主に、2種類のおのおのM、N成分から成る系に拡張することによってMとNの比で表わされるホッピングの大きさを、自由にコントロールできる模型を確立した。これにより、現在問題になっている、ホッピングを取り入れた、一般化されたモード結合理論の性格について、知見を得た。また、この模型に基づき、エイジングの研究を遂行した。また、海外の著名な研究者とのディスカッションにより、モード結合法の視点からみたスローダイナミクスの研究と密接に関連している事項について検証を行なった。さらに国際ワークショップにおいて科学研究費のテーマである微視的モード結合理論を参加者の中のM.Fuchs博士、W.Gotze教授、W.Kob博士I.Oppenheim教授、F.Sciortino博士と討議し、研究現在進めているMCTの基礎付けに関する研究および緩和過程をもカバーする動的密度汎関数理論の展開についてより具体的検討を行なった。
DMRGの代替としての量子版ノボトニー法の開発ーデコンファイン臨界性の解明ー

二次元量子スピン系に対し、本研究補助により開発したノボトニーの方法により、大規模数値計算を行った。並列計算システムを整備し、そのソフトウエアシステムも開発した。結果として、二次元量子スピン系であるにもかかわらず、十分なシステムサイズが取り扱えるようになり、有限スケーリング解析もこなせるようになった。その結果、スペクトルが、臨界点の近傍で、どう振る舞うのかといった知見がえられるようになった。そうしたことから、秩序相のマグノンの束縛状態といった物理現象に普遍な性質が現れることが分かった。本年度は、方法論の整備を意図し、ノボトニー法の非常に基礎的な系への適用を推し進めた。(2+1)次元横磁場イジング模型がそれである。方法論の汎用性、信頼性を精査し、その有用性をデモンストレーションした。特に、フィデリティ感受率という量を通して、秩序相と無秩序相とのあいだの臨界現象を解析した。フィデリティとは、パラメータの微少な食い違いに対する、基底状態の直積の絶対値の減少を意味する。この応答関数がフィデリティ感受率となる。その結果次のことが判明した。1、フィデリティ感受率を通して、臨界現象を精密に解析することができる。ノボトニーの方法と併用すると有効である。つまり、基底状態臨界現象の、有限クラスターにおける研究に威力を発揮する。2、パラメータの変化として、従来は、温度(に対応するものが)研究されてきたが、本研究では、それを、磁場方向にも拡張した。結果として、臨界現象の全貌を、このスキームによって明らかにすることができるようになった。なぜなら、臨界指数は、独立なものが二つしかないので、最低、二つの独立な情報が得られれば、全貌が判明するからである。逆に言うと、二つは知る必要があるので、当該拡張にかかわる方法論の改良は、極めて、本質的である。3、ノボトニー法の、方法論的信頼性の吟味、改良を行った。とくに、スクリュー境界条件のスクリュー各の微調整は、結果の信頼性、系統性の確保に有益である。特に、当該作業コストが、軽微で、容易に移入できるという利点を強調する。イジング模型の臨界点近傍における素励起スペクトルを、当該研究助成金の研究課題名の手法により研究した。二次元の量子イジング模型、すなわち、(2+1)次元のイジング模型をとりあげた。ここで、統計力学の数理的手法を駆使すれば、これらは、三次元の古典イジング模型と等価ではあるものの、いささか作為的な状況設定ともなろう。ともあれ、実験的にも、数理物理的にも、一次元量子イジング模型のスペクトルはここ数年で理解がすすんでいる。興味の眼目は、まず、その臨界点の近傍における困難な数理的側面の理解、ことに、ユニバーサル普遍性の探求である。それに加え、そもそも、臨界点近傍では、おおむね、素励起の様相は理解されてきたと誤解されてきたことへの教訓的な意外性にあるといえよう。ともあれ、二次元の量子イジング模型は、簡単にコンピューターシミュレーションできる。しかしながら、その素励起スペクトルは、意外にも、計算困難である上に、その、臨界点近傍のスケーリング解析は大変むずかしい。当該研究助成金で提示した手法により、この困難は、おおむね、克服することができた。その先駆的な研究や、関連競合する先行文献は、公表論文にて、参照したところである。すなわち、本研究の特色は、現代的な計算物理的なアプローチと、その恩恵である、数値データーの予断を許さない直截さであるといえる。これらは、実験、非弾性中性子散乱によっても検証可能であり、新しい磁性の研究手法の提案にもなろう。スピンS=1の二次元量子スピン系を、本研究補助により開発したノボトニーの方法で数値シミュレーションした。当該量子スピン系は、「3スピン」相互作用を持っている。よって、その他の方法、殊に、量子モンテカルロ法では、いわゆる不符号問題により、取り扱いが難しいことで知られている。この模型は、一次元では、スピン液体状態とよばれる「量子力学により磁性が破壊された無秩序相」が現れることがよくしられている。本研究では、二次元でもスピン液体状態が現れることを明らかにした。この模型は人工的な模型であるが、このような顕著な量子状態を、かなり、安定に実現できるようなので、基礎論的な研究対象として提案したい。加えて、このスピン液体状態から、秩序相への相転移を研究した。ここで、秩序相とはスピンネマティック相である。これら両相とも、大変、本研究手法との相性がよい。注目すべきは、この相転移がかなり顕著な臨界現象、すなわち脱閉じ込め転移をしめすと言われている点である。すなわち、これら極めて量子性の顕著に出ている相では、スピンのゲージ自由度、すなわち、スピンの軸周りの自由度が、生き返って、従来のファイ4乗模型というよりは、CP1(複素1次元射影空間)模型に従うと考えられている。実際、我々の数値計算結果は、こういった新しい臨界現象が実現されていることを示唆している。すなわち、大きめの相関長臨界指数を示すようである。このCP1模型は素粒子論で、いわゆる純粋ゲージ理論の模型なので、素粒子論へ越境した分野での発展を示唆している。本研究補助を受け、これまでは、準備的作業に従事してきた。すなわち、量子性の乏しいイジング模型を調べてきた。本年度で、ついに、量子性が顕著に現れる模型を取り扱うことができた。

統計力学における代表的な模型であるイジング模型やハイゼンベルク模型の臨界現象を、当該研究助成金の研究課題名の手法により研究した。これらの研究課題は、研究されつくしたようでいて、実は、当該手法の利点を駆使することにより、目新しい現象を対象にすることができる。それは、スペクトル密度関数である。どうやら、近年の研究により、上手に素励起を作ると、目新しくて、ユニバーサルな構造がみえると指摘されている。つまり、ゴールドストーンモードなどにより隠されていた素励起のヒエラルキーが、スケーリング解析を施すことで、明確に浮かび上がってくる。こういった現象は、中性子散乱の分解能の発展で、実験的にも見えつつあるようである。さて、イジング模型においては、秩序相におけるマグノンの束縛状態ヒエラルキーのスケーリング関数を算出し考察した。この結果、3個の素励起を観察した。これらは、グルーオンの束縛状態であるグルーボールと対応が見られる。つまり、極めて非摂動的な、幾何学的な解釈をすべきものであるようだ。といことで、拙速ながら、非可換ゲージ理論の有効理論の近年の発展との比較が論文で提案された。ハイゼンベルク模型においても、やはり、秩序相で、同様の現象が観察できた。これは、いわゆるヒッグス粒子である。しかし、4次元と異なり、物性においては、ヒッグス粒子が、たいへん不安定になっており、スペクトルピークがブロードになっているようである。内部対称性を大きくすることで、ヒエラルキーの構造はかき消され、散逸性の強い性質を示すようになっているようだ。従来のモンテカルロ法と相補的なアプローチを模索している。従って、いわゆる不符号問題が顕著な量子磁性状態や、電子系への展開が立ち遅れている。二次元量子スピン系に対し、本研究補助により開発したノボトニーの方法により、大規模数値計算を行った。並列計算システムを整備し、その、ソフトウェアシステムも開発した。結果として、二次元量子スピン系であるにもかかわらず、十分な、システムサイズを取り扱えるようになり、有限スケーリング解析もこなせるようになった。その結果、スペクトルが、臨界点の近傍で、どう振る舞うのかといった知見が得られるようになった。従来は、量子モンテカルロ法が、スペクトルの計算を不得手にしたいたために、そういった計算が行われず、また、臨界現象を解析するに足りるシステムサイズに到達できなかった。そういったことから、秩序相のマグノンの束縛状態や、交流伝導率といった物理現象や物理量に、様々な構造や、普遍な性質が現れることに関し、盲点となっていた。特に、二次元は、コンダクティビティ自体が無次元量であるため、普遍性が至るところに現れる。したがって、この計算手法を駆使すれば、確実に未踏のデーターを得ることができる。実験的に言うと、あるパラメーターを決めると、いろんな物理量が連動して定まることになるので、臨界現象の普遍性の知見は有益である。従来、臨界現象の知見は、比熱や帯磁率といった、静的な量に限られてきたので、従来の常識的な分野の区切りでは捉えられない広がりのある理論的なデーターを提示できた。
ケンサキイカの食性は漁場・漁期・漁法で異なる

東シナ海から日本海西部の海域において底びき網,定置網,灯光利用イカ釣りにより715個体のケンサキイカを採集した。これらの採集方法では,水域と採集時期,採集時間帯,人工光の有無が異なった。漁場(東シナ海南部,北部,玄界灘),水深(50 mを境に深浅),漁法別に空胃率,共食い率を一般化線形モデルによりロジスティック解析を行ったところ,空胃率はすべてのパラメータに対して有意であった。これはケンサキイカが場所や季節ごとに入手しやすい餌生物を捕食する日和見的な食性を示すことを示唆したと考えた。ただし,東シナ海の南北でこの関係は有意では無かった。また,漁法については定置網とその他の漁法で違いが見られた。一方,共食い率は漁法と水深を含むモデルが採用されたが,水深の影響は有意でなく,共食い率は漁法により異なることがわかった。底びき網で共食い率が高い傾向を示したが,これはコッドエンドに集約されたケンサキイカが揚網までの間に同種に噛みついた可能性が高いと考えられる。胃内容物が見られたケンサキイカ135個体がBLAST解析に供され,そのうち90個体の胃内容物が特定された。胃内には魚類28種,その他の生物5種がみられ,もっとも多く観察されたのはカタクチイワシで全体の22%,次いでケンサキイカ(15%),キビナゴ(11%)の順であった。一方,胃内容物からは水産重要種で高次捕食者でもあるブリやマハタ,クエ,マルソウダ,ヒラソウダ,トラフグのDNAが特定される場合もあった。これらの水産重要種がケンサキイカに捕食されている実態も明らかになったが,その観察数は全体の1割程度であった(90個体中10個体)ことから,これらの水産資源への影響は限定的であると考えられた。2016年8月および9月の男女群島沖合および対馬海峡海域の種々の水深帯において,日中の底びき網と集魚灯を用いた夜間のイカ釣りによって183個体のケンサキイカを採集した。イカ釣りでは水深10110mの水深帯で,底びき網では水深150200mの海底上でケンサキイカを漁獲した。これらのうちの約40%の個体には胃内容物が認められた。この空胃率は,水深には関係なかった。43個体のケンサキイカの胃内容物をEDTAで保存して研究室に持ち帰り,目視観察を行ったが生物種は特定できなかった。胃内容物のmtDNAを精製してBLAST解析によって種特定を試みた結果,同種を捕食した,いわゆる共喰いはイカ釣りで漁獲した個体で多く,胃内容物が確認できた個体の約1/4を占めた。カタクチイワシやウルメイワシを捕食した個体も多く(7個体),こうした個体は広い水深範囲で確認された。一方,高次栄養段階の生物と考えられるブリを捕食したと推定された3個体は水深4050mの浅い水深帯のみで採集された。これは海面近くに分布するブリ幼魚を捕食したことを示唆している。一方,底びき網により海底近くで採集したケンサキイカも共喰いやカタクチイワシの捕食が確認されたが,もっとも多い餌生物は深層に生息するニギスであった。現時点ではケンサキイカは分布水深に多く生息する生物を捕食した傾向が伺える。イカ釣りにおける共喰いの多さは,集魚灯によって同種の分布密度が高められた結果かもしれない。2016年度は研究科の副科長の任にあり,東シナ海から日本海西部の定置網で漁獲されるケンサキイカのサンプル採集を予定していたが,他の業務のために実施できなかった。H29年度に可能な限り実施する予定である。2017年6月から8月の間に東シナ海から日本海西部において,定置網(人工光無し,朝),底びき網(人口光無し,日中),イカ釣り(人口光有り,夜間)で漁獲されたケンサキイカ254個体を採集した。これらの採集個体の空胃率は,採集時刻や漁業種類よりもむしろ採集場所の水深によって異なる傾向が見られた。すなわち,沖合域の2点(釣りとトロール)で採集された個体の空胃率はいずれも80%以上であったが,沿岸域の4点(釣りと定置網)では3369%の間であった。このことは沿岸域におけるケンサキイカの餌入手のし易さに関係するものと考えた。検鏡による観察では多くの胃内容物は門や綱レベルまでしか分類できなかった。この胃内容物をDNA分析によって同定したところ,魚類,甲殻類,頭足類を含む36種に同定された。今年度に新たに確認された餌生物にはヒラソウダ,キシエビなどがあげられる。これらの構成も漁業種類(水深)と採集場所(位置)で異なる傾向が見られた。五島列島周辺海域のイカ釣りではキビナゴやイワシ類,日本海西部の定置網ではマアジやイワシ類などの浮魚類が多かった一方,東シナ海のトロール漁業ではトラギスなどの底魚類が多く見つかった。共食いの割合は1030%であったが,昨年度までの結果とは異なり,漁業種類や採集場所による違いは認められなかった。以上の結果からケンサキイカの食性(餌選択性)が日和見的である可能性がより強く示唆された。