hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ケラー・シーゲル型方程式系の解の構造の研究

吉田は,粘菌の形状形態を決定するKeller-Segel方程式系の自己相似解の解の存在研究をした。平成11年度,吉田は西日本工業大学の水谷と村本により解が球対称と言う条件のもとにこの問題を研究し不完全ながら解の大域的分岐図を得た。この結果は更に神戸大学の内藤および村本とともに,球対称の仮定なしに,ほぼ完全な解の大域的分岐図を得た。この結果は,京都大学数理解析研究所でおこなわれた「数理モデルと関数方程式('99/11/8-11/12:大阪電気通信大学坂田定久)」および「第17回九州における偏微分方程式研究集会」(九州大学'00/2/1-2/3)で発表した。更に香港で行われた国際ワークショップ(Reaction-Diffusion System'99/12/6-12/10)およびイタリアでの国際会議(World Congress of Nonlinear Analysis'00/7/19-7/26)で発表した.永井は宮崎大学の仙葉および鈴木とともに永井-仙葉-吉田の結果:「初期条件が小さく球対称解のとき,Keller-Segelの解は爆発しない」をさらに発展させ,初期条件が小さく爆発がおきるとき,境界の近くに爆発点があること,爆発点の個数等を示した。以上の成果は次ページの研究論文に発表されている。本年度の研究成果は中間期ながら,多少なりの成果があがったので報告する。この結果は更に神戸大学の内藤および村本とともに,球対称の仮定なしに、ほぼ完全な解の大域的分岐図を得た。更に香港で行われた国際ワークショップ(Reaction-Diffusion System '99/12/6-12/10)で発表し,大阪大学理学部の鈴木の興味を引き共同研究のきっかけが出来た。永井は宮崎大学の仙葉および鈴木とともに永井ー仙葉ー吉田の結果:「初期条件が小さく球対称解のとき,Keller-Segelの解は爆発しない」をさらに発展させ,初期条件が小さく爆発がおきるとき,境界の近くに爆発点があること,爆発点の個数等を示した。更に香港で行われた国際ワークショップ(Reaction-Diffusion System '99/12/6-12/10)およびイタリアでの国際会議(World Congress of Nonlinear Analysis '00/7/19-7/26)で発表した.永井は宮崎大学の仙葉および鈴木とともに永井-仙葉-吉田の結果:「初期条件が小さく球対称解のとき,Keller-Segelの解は爆発しない」をさらに発展させ,初期条件が小さく爆発がおきるとき,境界の近くに爆発点があること,爆発点の個数等を示した。
生物資源(主として不凍タンパク質)の機能性発現とその応用開発に向けた基礎的研究

低温環境に適応した微生物や動植物の場合、生物体自身の凝固点を環境温度より低下させて凍結を防止するために、「不凍タンパク質」を生体内に生産しており、その優れた機能特性は、生態系の自然循環の中に取り込まれる生物資源の有効利用の面からも、食品,医療分野をはじめ、物質生産,環境保全等の広範囲な応用開発が期待されている。そこで本研究では、安全性や生産性を考慮してワカサギから不凍タンパク質を精製し、不凍タンパク質の諸物性および食品への添加の影響を多角的に究明して、新規食品添加物の創製など応用開発に直結した基礎的知見の提供を目指した。分析手段として、粘弾性解析システム,示差走査熱量測定計(DSC)およびクリープメーター物性試験システム等を用いることにより、多面的な比較検討を行った。各種澱粉に極めて低濃度(10μg/Ml程度)の不凍タンパク質を添加したところ、澱粉の老化が著しく抑制され、4°Cにて保存3日後も老化が殆ど進行していないことが確認された。しかし、不凍タンパク質濃度が高濃度になると、むしろ老化を促進する傾向が見られた。また、不凍タンパク質の応用開発的面を充足させるために、微生物多糖類であるジェランガムへの添加を試みた結果、ジェランガムのレオロジー的・熱的性質に対しても極めて微量な不凍タンパク質の添加が効果を発揮し、その諸物性に顕著な影響を及ぼすことが示唆された。Impedance測定では、抵抗値は濃度依存性を示さず、10μg/Mlで最も大きな抵抗値を示した。また水との相互作用を検討すると、この特異的な濃度で、ミセル構造が崩壊される可能性が示唆された。その他、応用性の高い、いくつかの生分解性多糖類の機能特性について、これまでの成果を検証しながら、実験的・理論的再検証を試み,広域的・総合的な成果をまとめた。また、啓蒙的視座から、循環型社会システム構築における天然高分子材料の有効利用について総括的に言及した論考を、種々の論文・著書の中で紹介してきた。低温環境に適応した微生物や動植物の場合、生物体自身の凝固点を環境温度より低下させて凍結を防止するために、「不凍タンパク質」を生体内に生産しており、その優れた機能特性は、生態系の自然循環の中に取り込まれる生物資源(バイオマス)の有効利用の面からも、食品や医療分野をはじめ、物質生産,環境保全等の広範囲な応用開発が期待されている。そこで本研究では、安全性や生産性を考慮してワカサギから不凍タンパク質を精製し、不凍タンパク質の諸物性および食品への添加の影響を多角的に究明し、新規食品添加物の創製など、応用開発に直結した基礎的知見を提供することを目指している。測定手段としては、粘弾性解析システム,示差走査熱量測定計(DSC)およびクリープメーター物性試験システム(本年度科研費にて購入)により比較検討を遂行している。これまでの研究成果として、主として澱粉の老化抑制に及ぼす不凍タンパク質添加の効果を追跡したところ、いずれの測定方法においても、AFPの極めて特異的な性質が見いだされた。すなわち、老化抑制効果を示すのが、10μg/mlというような通常では検討されることのない非常に希薄な濃度において顕著に表れるところにあり、さらに添加濃度が高くなると、全く影響を示さなくなることも明らかになった。

先行研究においても、各種食品の品質管理にプラスの影響を及ぼす濃度は、このような希薄な濃度範囲に限定されていることが確かめられているため、今後は澱粉と不凍タンパク質の相互作用のメカニズムを分子論的に明らかにする必要があり、引き続き検討してゆきたい。これらの作用機序が解明されれば、資源の有効利用のみならず、経済性も加味しており、その応用開発への実現性は非常に高いものと考えられる。なおこれらの研究成果は、第53回レオロジー討論会で報告し、現在論文にまとめている最中にある。また本研究に関連するものとして、循環型社会構築における生物資源の有効利用について、いくつかの論文.著書の中で紹介している。低温環境に適応した微生物や動植物の場合、生物体自身の凝固点を環境温度より低下させて凍結を防止するために、「不凍タンパク質」を生体内に生産しており、その優れた機能特性は、生態系の自然循環の中に取り込まれる生物資源の有効利用の面からも、食品や医療分野をはじめ、物質生産,環境保全等の広範囲な応用開発が期待されている。そこで本研究では、安全性や生産性を考慮してワカサギから不凍タンパク質を精製し、不凍タンパク質の諸物性および食品への添加の影響を多角的に究明し、新規食品添加物の創製など、応用開発に直結した基礎的知見を提供することを目指している。測定手段としては、粘弾性解析システム,示差走査熱量測定計(DSC)およびクリープメーター物性試験システム(昨年度本助成金にて購入)により比較検討を遂行している。これまでの研究成果として、昨年度に引き続き、澱粉に極めて低濃度(10μg/Ml程度)の不凍タンパク質を添加したところ、澱粉の老化が著しく抑制され、4°Cにて保存3日後も老化が殆ど進行していないことが確認された。しかし、不凍タンパク質濃度が高濃度になると、むしろ老化を促進する傾向が見られた。そこで、不凍タンパク質と水との相互作用を重視し、さらなる検討を加えることにより、不凍タンパク質が澱粉の老化抑制を発現するメカニズムを解明するとともに、澱粉の老化の分子構造的変化の究明も試みたい。不凍タンパク質の更なる潜在能力を見いだすために、微生物多糖類であるジェランガム溶液への添加を試み、そのゾル-ゲル転移に及ぼす影響を検討し、またゲルのテクスチャー特性,破断特性の変化を追跡した。特に、冷凍食品に対するゲルの冷凍・解凍耐性等の点において、不凍タンパク質添加が品質改善に有意に役立つことが見いだされた。その成果の一部は、関連研究会で発表し、今年度発刊の学術論文の一部にも加えた。また本研究の総合的な成果については、国際的な学術雑誌への投稿も検討中である。一方、本研究に関連するものとして、循環型社会構築における生物資源の有効利用等について、今年度発刊のいくつかの論文、著書の中で紹介した。低温環境に適応した微生物や動植物の場合、生物体自身の凝固点を環境温度より低下させて凍結を防止するために、「不凍タンパク質」を生体内に生産しており、その優れた機能特性は、生態系の自然循環の中に取り込まれる生物資源の有効利用の面からも、食品,医療分野をはじめ、物質生産,環境保全等の広範囲な応用開発が期待されている。そこで本研究では、安全性や生産性を考慮してワカサギから不凍タンパク質を精製し、不凍タンパク質の諸物性および食品への添加の影響を多角的に究明して、新規食品添加物の創製など応用開発に直結した基礎的知見の提供を目指した。分析手段として、粘弾性解析システム,示差走査熱量測定計(DSC)およびクリープメーター物性試験システム等を用いることにより、多面的な比較検討を行った。今年度は、これまで明らかにした
毛包分化過程研究のためのin utero遺伝子導入法と毛芽再構成培養法の開発

LacZあるいはGFPをレポーター遺伝子として持つレトロウイルスを作製し,これを胚齢8.013.5日のマウス羊水中に注入することで,胚体体表上皮への遺伝子導入法の確立を目指した。poly-L-lysineをウイルス液に添加すると背部皮膚、四肢、尾部において遺伝子導入効率を向上させ、poly-L-ornithineは尾部への遺伝子導入効率をることがわかった。1胚当たりのウイルス投与量が100,000cfuまでは、ウイルス濃度を高めるにつれ遺伝子導入効率は上がるものの、それ以上のウイルスを投与するとかえって陽性細胞数は減少した。LacZ陽性検出のための2%PFAによる至適固定時間を検討した結果,胚齢16.0日の全胚の場合3.5時間固定が最適であった。LacZ陽性細胞の出現にはいくつかのパターンが見られたことから,周皮を生み出す基底細胞と表皮細胞を生み出す基底細胞とは,起源を異にするものと考えられる。また,LacZレトロウイルスの場合でもGFPレトロウイルスの場合でも,生後11週でも陽性細胞が残存することが確認された。こうしたケースでは毛包に陽性細胞が見られたことから,この方法で毛包細胞の細胞分化過程を追跡できるとともに,遺伝子導入実験が可能であることが示された。二段階培養法による,解離毛芽細胞からの毛芽再構築培養実験では,4°Cで6時間トリプシン処理をすることで,細胞がうまく解離することが明らかになった。また,GFPトランスジェニックマウス由来の毛芽細胞を混入する実験から,毛芽細胞が表皮細胞と細胞選別されて自己集合することがわかった。しかし,in vitroで毛包を分化させることには成功しなかった。これらの結果から,自己集合した毛芽細胞が,真皮集塊に接触できないと表皮細胞へと脱分化してしまう可能性が示された。レトロウイルスを用いた子宮内遺伝子導入法の条件検討を行った。胚齢8,013,5日の羊水中に、Lac-Zレトロウイルスを注入し、陽性細胞の出現頻度を比較した。胚齢9.510.5日に投与した場合が最も遺伝子導入効率が高く、胚齢により陽性細胞の出現部位が異なることが分かった。種々の補助因子の効果を調べたところ、poly-L-lysineは調べた全ての部位(背部皮膚、四肢、尾部)において遺伝子導入効率を向上させ、poly-L-ornithineは尾部への遺伝子導入効率を高めたものの、その他の部位への効果はさほど高くなかった。1胚当たりのウイルス投与量が1x10^5cfuまでは、ウイルス濃度を高めるにつれ遺伝子導入効率は上がるものの、それ以上のウイルスを投与するとかえって陽性細胞数は減少した。以上の結果より、レトロウイルスベクターを用いたマウス胎仔表皮細胞への子宮内遺伝子導入は、9.510.5日胚の羊水中に30ug/mlのpoly-L-lysineを加えた1x10^5cfuの組み換えレトロウイルスを投与すると最も効率よく行えることが明らかになった。もう一つの実験である毛芽再構成培養法の条件検討は、13.5日胚の頬部皮膚を用いて行った。毛芽再構成のための最適条件を探るために血清の種類や濃度、培養温度、ニワトリ胚エクストラクトの濃度などを検討したが、結果がばらつき解釈が難しかった。これらの結果を総合的に判断した結果、細胞解離法を改善することが必要であるとの結論に至った。トリプシン処理温度を、これまでの37°Cに代えて4°Cで行ったところ、比較的良い結果が得られたので、今後はこの条件を用いて種々の培養条件の検討を行うことが有効であろうと考えられる。LacZ遺伝子あるいはGFP遺伝子をレポーター遺伝子として持つレトロウイルスを作製し,これを胚齢

8.013.5日のマウス羊水中に注入することで,胚体体表上皮への遺伝子導入法の確立を目指した。2%PFAによる至適固定時間を検討した結果,胚齢16.0日の全胚の場合3.5時間固定したもので最良となり,胚を開腹して内臓を除去した場合と単離した背部皮膚の場合では,1.5時間の固定でも明瞭な陽性細胞が基底細胞層に見られた。LacZ陽性細胞の出現にはいくつかのパターンが見られた。例えば,隣り合った複数の基底細胞が陽性であるとともに周皮細胞ならびに両者の間を埋める中間層の細胞がすべて陽性の場合,一個の基底細胞が陽性でその上方の中間層と周皮がともに陽性の場合,一個の基底細胞が陽性でその上方の中間層も陽性だが周皮は陰性の場合などである。これらの結果から,周皮を生み出す基底細胞と,中間層すなわち表皮細胞を生み出す基底細胞とは,起源を異にするものと考えられる。陽性細胞がいつまで存続するかを調べたところ,LacZレトロウイルスの場合でもGFPレトロウイルスの場合でも,生後まで陽性細胞が残り,11週後でも確認された。こうしたケースでは毛包に陽性細胞が見られたことから,この方法で毛包細胞の細胞分化過程を追跡できるとともに,遺伝子導入実験が可能であることが示された。二段階培養法による,解離毛芽細胞からの毛芽再構築実験では,4°Cで6時間トリプシン処理をすることで,細胞がうまく解離することが明らかになった。また,GFPトランスジェニックマウス由来の毛芽細胞を混入する実験から,毛芽細胞が表皮細胞と細胞選別されて自己集合することがわかった。しかし,in vitroで毛包を分化させることには成功しなかった。これらの結果から,自己集合した毛芽細胞が,真皮集塊に接触できないと表皮細胞へと脱分化してしまう可能性が示された。
マウスを用いたレトロウイルスの異性間感染における経口避妊薬の影響について

マウスの性周期は4日から5日間を1周期として4つのphaseをとるので、膣を200μlのPBSで洗浄し検体とした。膣スメアーによって性周期を決定し、遠心によって上清を分離してウイルス量とケモカインを定量した。マウスはestrus(発情期)とmetestrus(発情後期)の頻度と期間を長くするためにエストロゲン10μg(ヒトに通常使用する3倍量)を皮下に投与し、実験に用いた。洗浄液中のウイルスをX-C plaque法を用いて定量したところ、estrus期やdiestrus期では少量の感染性ウイルスしか検出できなかったのに対し、metestrus期は著明に高い感染性ウイルス量(estrus期の10倍以上)を認めた。膣内に存在するウイルスは偶然に膣に存在するのではなく、metestrus期に膣に高濃度に存在することを明らかにした。metestrus期においては、角化した細胞と共に、多数の好中球やマクロファージなどの浸潤を認められたので、これらの細胞を遊走させるケモカインの存在が疑われた。いくつかのプライマーを用いてRT-PCRを行い、MIP-1αの発現が強いことを発見した。そこで、膣洗浄液中のMIP-1αをELISA法で測定した結果、metestrus期において、estrus期を含む他のphaseより著明に高い値(200pg/ml)を示した。興味深いことに、MAIDSに感染したマウスの方が非感染マウスより高い傾向を示した。以上から、性周期によって膣の感染性ウイルス量が変動すること、特にmetestrus期においては膣内に多くの感染性ウイルスが存在していることが明らかとなった。その機序として、MIP-1αが膣内に高濃度に存在するため、感染したマクロファージが遊走してくるためと考えられた。よって、異性間感染において、Metestrus期を長くする薬剤は感染を拡げる可能性が危惧される。近年、AIDSの異性間感染が大きな問題となっており、また、日本においては経口避妊薬の発売によってHIV感染の拡がりを危惧する声もある。マウスレトロウイルスに属するLP-BM5はヒトのAIDS様の後天性免疾不全症を誘導し、高率に異性間感染を起こす。これまで、経口避妊薬が異性間感染に与える影響は良く解析されていない。今回、LP-BM5の系を用いて経口避妊薬の主成分であるエストロゲンの異性間感染に与える影響を解析した。感染したマウスの膣洗浄液に含まれる細胞数は性周期を保ちながらも感染週数と共に増加した。感染8週では5×10^5となり、非感染マウスの2倍となった。増加する細胞はリンパ球様の細胞であり、走化因子の存在が考えられた。RT-PCRでの解析では感染マウスにおいてMIP-1αの増加が認められた。MIP-2の発現は確認できたが非感染マウスと差は認められなかった。次に、マウスに1頭当り100マイクログラムのエストロゲンを投与し、膣洗浄液中のMIP-1αとMIP-2をELISA法で定量した。感染、非感染マウス共にエストロゲン投与によって、MIP-1αとMIP-2が著明に増加した。これらから、エストロゲンの作用によってMIP-1αとMIP-2などのケモカインが膣において増加し、リンパ球や好中球が膣に集まることが明かとなった。エストロゲンは排卵期に高値のため、感染している雌の場合は感染細胞も遊走し、高率に雄を感染させ、一方、非感染の雌は感染の標的となるリンバ球が膣に集まっているため感染した雄から容易に感染する機構が示された。

今後、MIP-1αとMIP-2の抗体投与による抑制実験やケモカインリセプタ-の解析がさらに必要だ。マウスの性周期は4日から5日間を1周期として4つのphaseをとるので、膣を200μlのPBSで洗浄し、遠心によって細胞成分と上清に分離して解析に用いた。細胞成分から塗沫標本を作り、性周期を決定し、上清からMIP-1αとウイルスの定量を行った。マウスはestrus(発情期)とmetestrus(発情後期)の頻度と期間を長くするためにエストロゲン10μg(ヒトに通常使用する3倍量)を皮下に投与し、実験に用いた。Estrus期では好中球やマクロファージなどの浸潤はなく、多数の角化した細胞が認められた。metestrus期においては、角化した細胞と共に、多数の好中球やマクロファージなどの浸潤を認めた。洗浄液中のMIP-1αはdiestrus期において、estrus期を含む他のphaseより著明に高い値(200pg/ml)を示し、MAIDSに感染したマウスの方が高い傾向を示した。また、洗浄液中のウイルスをX-C plaque法を用いて半定量したところ、各phaseのウイルス量を比較すると、estrus期やdiestrus期では少量の感染性ウイルスしか検出できなかったのに対し、metestrus期は著明に高い感染性ウイルス量(estrusの10倍以上)を認めた。さらに、estrogenを投与してestrus期にすると、処置前に比べウイルス量は減少し、経過と共にウイルス量は増加した。同様の処置をしたマウスから得られた洗浄液中のMIP-1αは低値を示し、子宮頚部から抽出したRNAを用いたRT-PCRでも、estrogen投与によって発現は抑制されていた。In vitroの実験からestrogenは直接的にはMIP-1αの産生を調整していないことを確認した。以上から、性周期によって膣の感染性ウイルス量が変動すること、特にmetestrus期に高い感染価を示すことを明らかにした。また、MIP-1αとの関係が示唆された。異性間感染において、Metestrus期を長くする薬剤は感染を拡げる可能性が危惧される。
帝国経験のリアリティを伝える歴史研究・教育―開発主義と地域社会を軸に―

2018年度は、本研究課題の初年度にあたる。まず、関連する研究文献を収集し読み進めた。日本や韓国で出版された近現代史研究、特に韓国で刊行された3.1運動に関する最新の研究を重視して読み進めた。さらに、歴史教育の視点を重視する本研究では、戦争や植民地支配と歴史教育の関係に関する文献への調査も進めた。史料収集としては研究協力者を中心に、韓国の国家記録院や国史編纂委員会などでの調査を進めた。特に植民地期の農村の実態を示す行政文書を入手したことは重要である。次に現地踏査等を実施した。具体的には、韓国のソウル・慶尚南道一帯である。日帝強制動員歴史館や義烈紀念館など植民地期の歴史を展示した博物館を見学することで、歴史表象や教育の方法について考察することができた。また、ソウル市立大国史学科の教員や、植民地期の社会経済史研究を専攻する若手の研究グループとも情報交換をすることができた。これらの作業を前提として、植民地期朝鮮の歴史をミクロな視点で叙述した著作の執筆作業を進めた。また、植民地期朝鮮のイワシ漁業・加工業や公害問題について論文を執筆することができた。さらに、3・1運動や「明治150年」に関連して、研究者のみならず市民をも対象とした論考を複数発表することができた。本研究が重点を置くのは歴史教育プログラムの開発であるが、その内容は以下の3点である。(1)日朝関係に関する高校生向けの授業プログラムを検討し、高校との連携授業を実施した。高校への訪問授業を3回にわたって実施し、その上で高校生と高校教員を一橋大学に招いて合同セミナーを開いた。(2)社会人向け教育プログラムについても検討し、準備した。(3)大学生が韓国で歴史を学ぶためのプログラムに同行し、国際交流と教育の関係についても検討を深めた。これらの作業と関連して、学生の歴史認識に関する論考を執筆した。2018年度は、教育業務の増大に伴い、作業等の時間を十分に確保できないことがあった。また、韓国での調査を優先する必要があったため、他地域の調査が当初の計画通りにはできない部分があった。しかし、書籍や論文、一般書などで研究成果を当初の計画以上に発表することができた。特に3・1運動100周年にあたって、一般雑誌に寄稿したり、多数の講演を行うことによって、歴史学・歴史教育と社会の関係に関する考察において、大きく前進することができた。また、高校との連携授業や社会教育プログラムの開発など、当初の計画を越えて、研究を進めることができた。2019年度は、引き続き、史料の収集と分析を継続するとともに、一般書籍の形での研究成果の発表を目指して執筆作業を進める。また、個別論文として、中朝国境地帯に関する論文の執筆を行う。現地調査も積極的に進める。済州島地域などを中心に踏査を行い、地域レベルから戦争と暴力の歴史を論じる方法を検討する。次に、韓国の研究者との交流をさらに深める。特に植民地期の地域社会史に関する研究者ネットワークをこれまで以上に拡大する。さらに、本研究の重要な柱である戦争や植民地支配、差別に関する教育の問題、学生や市民の歴史認識形成の問題を深めるために、学生向けの歴史教育プログラム、国際交流プログラムの開発作業を進めていく。これらの問題に関連して、1990年代以降の日本の植民地支配認識の変容について検討し、学会発表を行う。

また、韓国での調査を優先する必要があったため、他地域の調査が当初の計画通りにはできない部分があった。しかし、書籍や論文、一般書などで研究成果を当初の計画以上に発表することができた。特に3・1運動100周年にあたって、一般雑誌に寄稿したり、多数の講演を行うことによって、歴史学・歴史教育と社会の関係に関する考察において、大きく前進することができた。また、高校との連携授業や社会教育プログラムの開発など、当初の計画を越えて、研究を進めることができた。2019年度は、引き続き、史料の収集と分析を継続するとともに、一般書籍の形での研究成果の発表を目指して執筆作業を進める。また、個別論文として、中朝国境地帯に関する論文の執筆を行う。現地調査も積極的に進める。済州島地域などを中心に踏査を行い、地域レベルから戦争と暴力の歴史を論じる方法を検討する。次に、韓国の研究者との交流をさらに深める。特に植民地期の地域社会史に関する研究者ネットワークをこれまで以上に拡大する。さらに、本研究の重要な柱である戦争や植民地支配、差別に関する教育の問題、学生や市民の歴史認識形成の問題を深めるために、学生向けの歴史教育プログラム、国際交流プログラムの開発作業を進めていく。これらの問題に関連して、1990年代以降の日本の植民地支配認識の変容について検討し、学会発表を行う。
放射光深さ解析を用いた電荷移動制御ヘテロ界面における強磁性の起源解明

本研究では、酸化物ヘテロ構造における界面電荷移動現象と界面強磁性の関係を明らかにし、界面強磁性発現の起源を解明することを目的として研究を行った。この目的を達成するために、酸化物単結晶基板上に、膜厚を分子層レベルで制御しながら膜厚や構造の異なる複数のペロブスカイト型遷移金属酸化物のヘテロ構造を作製し、X線磁気円二色性の測定により、元素選択的な磁化状態の深さプロファイリングを行った。それにより、ペロブスカイト型酸化物ヘテロ界面における特異な磁気特性の発現には、界面電荷移動と移動した電荷の空間的広がりを理解することが必須であると結論付けた。この目的を達成するために、酸化物単結晶基板上にペロブスカイト型遷移金属酸化物のヘテロ構造を作製し、放射光光電子分光・X線吸収分光によって電荷移動の評価を、X線磁気円二色性の測定により、元素選択的な磁化状態の評価を行った。具体的には、ペロブスカイト型遷移金属酸化物LaNiO3とLaMnO3ヘテロ界面をターゲットとした。レーザー分子線エピタキシー法を用いて、膜厚を分子層レベルで制御しながら各層の膜厚が異なる複数の積層構造を作製し、膜厚変化に伴うスペクトル形状の系統的な変化を解析した。その結果、バルク体では常磁性のLaNiO3に、電荷移動で価数変化した界面1分子層の領域で磁化が発現していることが明らかとなった。また、LaMnO3側では、移動した正孔が空間的に広がった界面3-4分子層の領域で磁化が増大していることが分かった。さらに、NiイオンとMnイオンのスピンは強磁性的に結合していることを明らかにした。このことから、LaNiO3とLaMnO3のヘテロ界面における特異な磁気特性の発現には、界面電荷移動と移動した電荷の空間的広がりが必要であることを結論付けた。得られた成果をまとめて学会で発表した。本年度の研究によって、LaNiO3とLaMnO3ヘテロ界面で発現する特異な磁化の起源が、LaNiO3とLaMnO3間でやり取りした電荷の空間的広がりであることを明らかにした。昨年度ターゲットとしたLaNiO3とLaMnO3のヘテロ界面では、電荷移動とその空間分布が界面強磁性発現の鍵であることを明らかにし、その結果をまとめて国内外の学会で発表し、論文化を進めた。さらに別の界面としてLaFeO3とLaMnO3のヘテロ界面に着目し、同様に放射光分光を駆使して電荷移動と界面強磁性の評価を行った。その結果、LaFeO3とLaMnO3のヘテロ界面では、LaNiO3とLaMnO3のヘテロ界面と異なり電荷移動が起こらず、界面の磁化も誘起されないことが分かった。以上の結果から、電荷移動とその空間分布による遷移金属イオンの価数変化が引き起こす層内及び層間の磁気的な交換相互作用のバランスによって、特異な界面磁性が発現していると結論付けた。さらに、LaNiO3とLaMnO3、LaFeO3とLaMnO3の結果を比較検討することで、界面における電荷移動の有無が、酸素の2p非結合準位を基準とした遷移金属の3d準位の位置関係でよく記述できることを明らかにした。本年度の研究で得られた成果を論文としてまとめる。また、別のペロブスカイト型酸化物へテロ界面をターゲットとして、電荷移動と界面強磁性の関係を明らかにすることで、特異な界面磁性発現の統一的な理解を目指す。29年度が最終年度であるため、記入しない。放射光分光に基づく酸化物物性評価受賞:第7回(2016年度)女性研究者研究業績・人材育成賞(小館香椎子賞)研究業績部門(若手)29年度が最終年度であるため、記入しない。
グローバル経済下の漁村地域経済を振興するための地域ビジネスモデルの構築

本研究ではグローバル経済下において厳しい国際競争に直面し、過疎化・高齢化・空洞化が進む漁村地域経済の再生をめざして、新たな漁村地域ビジネスモデルを構築することを目的としている。そのために、1効率的かつ持続可能な漁業経営を実現しうる共同企業経営モデル、2魅力的な食産業を創出するための6次産業化を推進するための連携ビジネスモデル、3地域資源を価値創造するコミュニティビジネスモデル、の三つのビジネスモデルの開発を目指している。具体的には以下の四つの課題に沿って実施する。課題(1)ビジネスモデルを構成する共通要素を抽出し、共通の分析枠組みを構築する。課題(2)三つのモデルの代表的な事例を選定して、フィールドワークに基づくケーススタディを行う。課題(3)事例分析によって得られた知見を一般化するための理論分析を行い、それぞれのビジネスモデルのプロットタイプを提示し、その特徴と成立条件を解析する。その上で、課題(4)それぞれのビジネスモデルを、具体的な実践事例への適用を図ることで、モデルの有効性を検証し、その機能メカニズムを解明する。平成30年度では、主に課題(4)ビジネスモデルの有効性検証と機能メカニズムの解明に取り組むとともに、事例への補足調査を実施した。研究成果の一部は以下のように公刊している。1婁小波「久米島漁協の流通改革と流通チャネル転換の効果」、『アクアネット』、2018年5月号。2婁小波「『魚離れ』と水産物フードシステムの変容」、『アクアネット』、2018年7月号。平成30年度では、課題(4)ビジネスモデルの有効性検証と機能メカニズムの解明に取り組んでいる。それぞれのタイプのビジネスモデルの有効性(効率性・効果性・発展性・戦略性)を検証するために、各タイプのビジネスモデルを漁村の現場に戻して検証を行うこととなっている。検証の実施を予定している対象地区が、地震及び台風災害への対応とその後の復興業務多忙のために、当初計画していた調査スケジュールが予定通りに実施できなかった。課題(4)ビジネスモデルの有効性検証と機能メカニズムの解明に引き続き取り組む予定である。その際、それぞれのタイプのビジネスモデルの有効性(効率性・効果性・発展性・戦略性)と経済性(例えば、コスト低減メカニズムとしての規模の経済性、範囲の経済性、ネットワークの経済性、取引コストの低減など、価値向上メカニズムとしての学習効果、シナジー効果、システム効果、バリューチェーン効果など)を分析し、その機能メカニズムを解明する。検証対象地域としては、岩手県田野畑村、重茂漁協、徳島県海陽町および和歌山県太地町など取り上げる予定である。具体的には、ビジネスモデルのデザイン手法を援用しつつ、1効率的かつ持続可能な漁業経営を実現しうる共同企業経営モデル、2魅力的な食産業を創出するための6次産業化を推進するための連携ビジネスモデル、3地域資源を価値創造するコミュニティビジネスモデル、の三つのビジネスモデルの開発を目指している。平成28年度においては、主に二つのことに取り組んできた。第1は、ビジネスモデルを分析するための枠組みの確立である。ここでは、漁村地域ビジネスモデルを構成する諸要素を抽出するとともに、漁業・漁村という産業分野の特質に即した有効な共通の分析枠組みの開発を行った。第2は、想定されるそれぞれのビジネスモデルの代表的な事例を抽出し、共通の分析枠組みを用いてケーススタディを実施した。共同企業経営モデル分析の対象事例としては、北海道猿払漁協のホタテ共同企業経営体、千葉県東安房漁協のアワビ漁業経営などを、連携ビジネスモデル分析の対象事例としては、沖縄勝連漁協、読谷村漁協、伊平屋漁協とコープおきなわとの連携事業などを、コミュニティビジネスモデル分析の対象事例としては、岩手県田老漁協(自営加工)、静岡県富戸漁協(ダイビングセンター)などをそれぞれ取り上げて調査を行った。分析成果の一部は論文(婁小波「漁業の6次産業化と連携のビジネスモデル」、地域文化学会誌『地域文化研究』、第18号、2017年3月)として刊行している。本研究では、以下の四つの手順に沿って進めることとしている。(1)ビジネスモデルのデザイン手法を用いて、ビジネスモデルを構成する共通要素を抽出し、共通の分析枠組みを構築する、(2)それぞれのモデルの代表的な事例を選定して、フィールドワークにもとづくケーススタディを行う、(3)事例分析によって得られた知見を一般化するための理論分析を行い、それぞれのビジネスモデルのプロットタイプを提示し、その特徴と成立条件を解析する。(4)それぞれのビジネスモデルを、具体的な実践事例への適用を図ることで、モデルの有効性を検証し、その機能メカニズムを解明する。平成28年度では、当初計画の通り、(1)および(2)について研究を進めて、順調に研究を遂行できている。平成29年度においては、それぞれのビジネスモデルのプロットタイプを検討し、それが機能する諸条件について分析を行った。

つまり、ケーススタディの結果を踏まえて、それぞれのケースに該当するビジネスモデルの共通特性を抽出し、タイプIタイプIIIまでのビジネスモデルのプロットタイプについて検討し、それらが有効なビジネスモデルとして機能するための諸条件の抽出を試みた。なお、前年度において実施した調査対象事例の補足調査を実施した。なかでもとくに「共同企業経営モデル」というビジネスモデルについて、比較検討のために、新たな事例として北海道歯舞漁協ならびに枝幸漁協を追加調査した。分析成果の一部は論文(婁小波「漁業の6次産業化と連携の経済的諸原理」、日本フードシステム学会誌『フードシステム研究』、第24巻第4号、2018年5月)として刊行している。本研究では、以下の四つの手順に沿って進めることとしている。(1)ビジネスモデルのデザイン手法を用いて、ビジネスモデルを構成する共通要素を抽出し、共通の分析枠組みを構築する、(2)それぞれのモデルの代表的な事例を選定して、フィールドワークにもとづくケーススタディを行う、(3)事例分析によって得られた知見を一般化するための理論分析を行い、それぞれのビジネスモデルのプロットタイプを提示し、その特徴と成立条件を解析する。(4)それぞれのビジネスモデルを、具体的な実践事例への適用を図ることで、モデルの有効性を検証し、その機能メカニズムを解明する。平成28年度では、当初計画の通り、(1)および(2)について研究を進め、平成29年度では(3)について研究を行って、おおむね順調に研究を遂行できている。本研究ではグローバル経済下において厳しい国際競争に直面し、過疎化・高齢化・空洞化が進む漁村地域経済の再生をめざして、新たな漁村地域ビジネスモデルを構築することを目的としている。そのために、1効率的かつ持続可能な漁業経営を実現しうる共同企業経営モデル、2魅力的な食産業を創出するための6次産業化を推進するための連携ビジネスモデル、3地域資源を価値創造するコミュニティビジネスモデル、の三つのビジネスモデルの開発を目指している。具体的には以下の四つの課題に沿って実施する。課題(1)ビジネスモデルを構成する共通要素を抽出し、共通の分析枠組みを構築する。課題(2)三つのモデルの代表的な事例を選定して、フィールドワークに基づくケーススタディを行う。課題(3)事例分析によって得られた知見を一般化するための理論分析を行い、それぞれのビジネスモデルのプロットタイプを提示し、その特徴と成立条件を解析する。その上で、課題(4)それぞれのビジネスモデルを、具体的な実践事例への適用を図ることで、モデルの有効性を検証し、その機能メカニズムを解明する。平成30年度では、主に課題(4)ビジネスモデルの有効性検証と機能メカニズムの解明に取り組むとともに、事例への補足調査を実施した。研究成果の一部は以下のように公刊している。1婁小波「久米島漁協の流通改革と流通チャネル転換の効果」、『アクアネット』、2018年5月号。
ダイナミックストレッチングが筋腱の粘弾性に及ぼす影響

本研究では、ダイナミックストレッチングが運動前のウォーミングアップに行う運動として効果的かどうか、関節可動域および筋や腱の粘弾性の観点から検討を行った。その結果、ダイナミックストレッチングは関節可動域を増加させるが筋や腱の粘弾性には影響がないことを明らかにした。本研究の結果、ダイナミックストレッチンが有効なウォーミングアップ法の1つであることが明らかとなった。本研究の目的はダイナミックストレッチングが関節可動域および筋や腱の粘弾性に及ぼす影響について明らかにすることである。本年度は2つの実験を完了した。1つ目は、ダイナミックストレッチング後の筋腱の粘弾性および関節可動域の経時変化を明らかにすること、2つ目はダイナミックストレッチング時間の違いが筋腱の粘弾性に及ぼす影響について明らかにすることであった。計画では26年度と27年度に1実験ずつ行う予定であったが、実験環境の都合上、計画を変更し本年度に2実験行った。また、データの解析も本年度中に完了済みである。本年度実施した実験の結果により、ダイナミックストレッチングはウォーミングアップとして有効な手段であるか、また、運動を行うどれくらい前に行えばよいのかといった点ついて明らかになる。これまで、運動前のウォーミングアップではスタチックストレッチングが一般的であった。しかし、最近ではスタティックストレッチングによる不利益を避けるためにダイナミックストレッチングの実施率が高まっている。その一方で、ダイナミックストレッチングの効果的な反復回数や効果持続時間については明らかでなかった。本研究の結果はこれらの疑問に対して有益な情報を与えるものである。また、ダイナミックストレッチングが柔軟性に及ぼす影響を検討した本研究の結果は、リハビリテーション分野などこれまでダイナミックストレッチングがあまり行われていない分野に対して、臨床応用の可能性を示唆する点で重要である。本年度は、ダイナミックストレッチングの実施時間の違いにより、関節可動域及び筋や健の粘弾性に及ぼす影響の程度がどのように変化するのかを明らかにすることを目的として実験を行った。また、15回のダイナミックストレッチングでは関節可動域が増加しないが、60回のダイナミックストレッチングでは増加すること、60回以上行ってもそれ以上の関節可動域の増加が起きないことを明らかにした。本年度の実験成果を公表するために、1つの国内学会で発表を行った。また、本年度の成果を論文とし、1本の欧文誌に投稿中である。研究期間全体を通して、予定していた実験は大きな変更をすることなく全て終了した。また、その成果を3つの国内学会で発表した。さらに、2本の論文を欧文誌に投稿しており、現在査読中である。一般的によく行われている静的ストレッチングに比べ、ダイナミックストレッチングは不明な点が多くある。しかし、本研究の成果により、ダイナミックストレッチンが有効なウォーミングアップ法の1つであることが明らかとなり、また、伝統的なウォーんミングアップ法を見直すひとつのきっかけになる知見になったと考える。本研究の成果は一般人のみならず、アスリートや高齢者、リハビリテーション患者など、幅広い対象に応用可能である。すでに実験および解析が完了しており、研究計画を完了できる見通しがたっているため運動生理学、スポーツバイオメカニクス27年度は研究発表、および論文投稿を行う。研究発表は国内の学会で行う予定であり、論文は欧文誌に投稿する予定である。実験環境および予算の都合上、実験計画を変更したため次年度使用額が発生した主に学会発表と論文投稿に使用する予定である
加齢に伴う免疫能の変化に立脚した化学療法との複合がん免疫療法の確立

1)マウス腎がんRENCA/CA9を用いたマウスモデルでは、RENCA/CA9は若年(6-7週齢)BALB/cマウスにはマトリゲルを併用しても生着しなかったが、加齢マウスにはマトリゲルを併用しなくても生着した。若年BALB/cマウスでのRENCA/CA9の拒絶は抗CD4抗体の投与ではほとんど影響なかったが、抗CD8抗体を投与したマウスでは認められなくなったことから、RENCA/CA9腎がんに対するエフェクター細胞はCD8陽性T細胞でることが判明した。さらに、H-2KdまたはH-2Ldに結合してヒト由来アミノ酸配列を含む9-merペプチドをアルゴリズムに基づいて21種類準備し、RENCA/CA9を皮下接種した若年BALB/cマウスの局所リンパ節細胞を反応細胞としてIFN-g ELISAで評価したところ、1つの候補ペプチドを同定した。2)RENCA/CA9担がん加齢マウスに対する抗がん剤cyclophosphamide (CP)と免疫チェックポイント阻害抗体療法(抗CTLA-4抗体+抗PD-1抗体)の複合免疫療法の効果を検証したところ、ほとんどの担がんマウスでがんが退縮した。加齢マウスにおいても単独療法と比較して複合免疫療法の有効性が高いことが確認できた。3)申請者は、若年BLAB/cマウスに同系腫瘍CT26大腸がんを皮下接種し、その後、抗がん剤cyclophosphamideと抗CTLA-4抗体の併用でほとんどのマウスのCT26が退縮することを報告したが、この実験系を加齢マウスモデルで実施した。その結果、加齢CT26担がんマウスでは併用効果が弱いことが確認できた。2種類の担がんモデル(CT26大腸がんモデル、RENCA/CA9腎がんモデル)を用いて、抗がん免疫応答の基礎的解析を実施しした。CT26大腸がんモデルにおいては、加齢担がん状態では、若年マウスで効果が認められた併用療法が不十分であることが判明した。一方、RENCA/CA9腎がんモデルでは、ネオ抗原といえるヒトCA9由来クラスI分子結合ペプチドを同定した。これにより、ネオ抗原ワクチンと免疫チェックポイント阻害抗体療法との併用療法の集学的がん治療モデルの検討が可能になった。1)マウス腎がんRENCA/CA9を用いたマウスモデルで、同定したネオ抗原であるCA9ペプチドによるがんワクチン療法、抗がん剤、免疫チェックポイント阻害抗体療法を併用した集学的がん治療モデルの検討を加齢マウスを用いて実施する。2)、RENCA/CA9腎がんに対するエフェクター細胞はCD4陽性T細胞も関与している結果を得てるので、ヒト由来アミノ酸配列を含む15-merペプチドをアルゴリズムに基づいて候補ペプチドを準備し、ヒトCA9由来クラスII分子結合ペプチドの同定を試みる。3)加齢担がん生体では血中IL-6が認められ、抗がんT細胞応答が抑制されるので、抗IL-6抗体の投与が集学的がん治療による抗がん効果に与える影響を加齢マウスの腎がんRENCA/CA9モデルを用いて検討する。平成29年度は、BALB/cマウスとその同系腫瘍でがん抗原ペプチドが判明しているCT26大腸がん細胞、CT26細胞由来だが皮下接種後に自然肺転移するLuM1がん細胞、BALB/cマウスの同系腫瘍である腎がんRENCAにヒトcarbonic anhydrase 9 (CA9)を発現させたRENCA/CA9を用いて、無治療での抗がん免疫応答の違い、さらに、複合免疫療法を実施した場合の治療効果を若年(7W)マウスと加齢(60W)マウスで比較した。1) CT26のモデルで申請者は、若年担がんマウスでは抗がん剤cyclophosphamide (CP)と免疫チェックポイント阻害抗体療法(抗CTLA-4抗体)の併用で顕著な抗がん効果が誘導されることを報告したが、同じ治療プロトコールは加齢担がんマウスには治療効果を誘導できなかった。2)皮下接種後に自然肺転移モデルを生じるLuM1がん細胞の肺転移モデルでは、加齢マウスでは45日以内にすべてのマウスが死亡したが、若年マウスでは大部分のマウスが生存し顕著な違いを認めた。また、LuM1がん細胞を脾臓内に投与する肝転移モデルでも、加齢マウスは20日以内にマウスが死亡したが、若年マウスでは肝転移が観察されず、大対照的な結果となった。3)マウス腎がんRENCA/CA9を用いたマウスモデルでは、RENCA/CA9は若年BALB/cマウスにはmatrigelを併用しても生着しなかったが、加齢マウスにはmatrigelを併用しなくても生着した。さらに、RENCA/CA9担がん加齢マウスに対する抗がん剤CPと免疫チェックポイント阻害抗体療法(抗CTLA-4抗体+抗PD-1抗体)の複合免疫療法の効果を検証したところ、加齢マウスにおいても単独療法と比較して複合免疫療法が有効性が高いことが確認できた。3種類の担がんモデル(皮下移植モデル・肺転移モデル・肝転移モデル)を用いて、若年と加齢マウスでもがんの増殖・転移の違いを明らかにできた。さらに、モデル抗原であるヒトCA9を発現させたRENCA/CA9のモデルでは、加齢担がん生体でも複合免疫療法が可能であることを確認することができた。平成30年度は、これらの作用機序を明らかにしたい。1)マウス腎がんRENCA/CA9を用いたマウスモデルでは、RENCA/CA9は若年(6-7週齢)BALB/c

マウスにはマトリゲルを併用しても生着しなかったが、加齢マウスにはマトリゲルを併用しなくても生着した。若年BALB/cマウスでのRENCA/CA9の拒絶は抗CD4抗体の投与ではほとんど影響なかったが、抗CD8抗体を投与したマウスでは認められなくなったことから、RENCA/CA9腎がんに対するエフェクター細胞はCD8陽性T細胞でることが判明した。さらに、H-2KdまたはH-2Ldに結合してヒト由来アミノ酸配列を含む9-merペプチドをアルゴリズムに基づいて21種類準備し、RENCA/CA9を皮下接種した若年BALB/cマウスの局所リンパ節細胞を反応細胞としてIFN-g ELISAで評価したところ、1つの候補ペプチドを同定した。2)RENCA/CA9担がん加齢マウスに対する抗がん剤cyclophosphamide (CP)と免疫チェックポイント阻害抗体療法(抗CTLA-4抗体+抗PD-1抗体)の複合免疫療法の効果を検証したところ、ほとんどの担がんマウスでがんが退縮した。加齢マウスにおいても単独療法と比較して複合免疫療法の有効性が高いことが確認できた。3)申請者は、若年BLAB/cマウスに同系腫瘍CT26大腸がんを皮下接種し、その後、抗がん剤cyclophosphamideと抗CTLA-4抗体の併用でほとんどのマウスのCT26が退縮することを報告したが、この実験系を加齢マウスモデルで実施した。その結果、加齢CT26担がんマウスでは併用効果が弱いことが確認できた。2種類の担がんモデル(CT26大腸がんモデル、RENCA/CA9腎がんモデル)を用いて、抗がん免疫応答の基礎的解析を実施しした。CT26大腸がんモデルにおいては、加齢担がん状態では、若年マウスで効果が認められた併用療法が不十分であることが判明した。一方、RENCA/CA9腎がんモデルでは、ネオ抗原といえるヒトCA9由来クラスI分子結合ペプチドを同定した。これにより、ネオ抗原ワクチンと免疫チェックポイント阻害抗体療法との併用療法の集学的がん治療モデルの検討が可能になった。1) CT26の皮下接種モデルでは、加齢担がん生体で、cyclophosphamide (CP)と免疫チェックポイント阻害抗体療法(抗CTLA-4抗体)の併用の効果がなかった原因を解明した。特に、若年マウスからのT細胞移入を併用した複合免疫療法を実施したい。2)皮下接種後に自然肺転移モデルを生じるLuM1がん細胞の肺転移モデルでは、この転移にケモカインCCL2が関与していると想定されるので、CCL2を阻害する治療を併用して、抗がん効果の誘導を試みたい。3)マウス腎がんRENCA/CA9を用いたマウスモデルでは、抗がん剤CPと免疫チェックポイント阻害抗体療法(抗CTLA-4抗体+抗PD-1抗体)の複合免疫療法の有効性を確認できたので、その機序を明らかにしたい。1)マウス腎がんRENCA/CA9を用いたマウスモデルで、同定したネオ抗原であるCA9ペプチドによるがんワクチン療法、抗がん剤、免疫チェックポイント阻害抗体療法を併用した集学的がん治療モデルの検討を加齢マウスを用いて実施する。
疑似生態系型処理に基づく自律的知能構成に関する研究

本研究は人工生命的観点に基づく進化発展的エージェント群の機能分化を伴う自律的知能構成を実現させるための理論的研究を行う.蜜蜂の巣作りといった集団行動など,昆虫レベルにおいてさえも組織的活動として興味深いものは極めて多い.こうした集団行動において,個々の虫が常に他者との協調関係を考慮しつつ,計画だったタスクの処理を行っているとは考えにくい.つまり,組織的かつ動的なタスク処理において,常に他者の状況を鑑み,協調関係を維持しようとするためには多大なる推論とコミュニケーションが必要となることは容易に推察がつく.しかしこれらの昆虫レベルでそれほどの知的処理が遂行されているとは考えにくい.むしろ,個々のレベルでは機会主義的な感覚・反応系に基づく行動戦略によって基本的な組織的行動が生来的に発現され,さらにタスク処理上の効率化等を図るために,特異な状況に対する行動戦略の推移や簡単なコミュニケーション様式に基づく協調メカニズムが組まれていると考えることができる.本研究は,このような立場からなる組織化の創発に興味を持つ.すなわち,個々のエージェントが動的環境の中で,他との協調関係を明示的に意識することなく,機会主義的な行動戦略によって基本的な組織的行動様式を実現させることを第一の目標とした.このような組織化レベルを“弱い組織化"と呼ぶものとし,基本的な行動ネットワークに基づく行動選択機構の構築を行なった.すなわち,多数のモチベーションを持つ行動選択ネットワークに,行動発現の「継続性(耐性)」と「中断性(諦め)」のバランスを自律的に謀るダイナミックス機構の導入を図り,この有効性をマルチエージェント系モンキーバナナ問題に適用し,その有効性を確認している.本研究は人工生命的観点に基づく進化発展的エージェント群の機能分化を伴う自律的知能構成を実現させるための理論的研究を行う.蜜蜂の巣作りといった集団行動など,昆虫レベルにおいてさえも組織的活動として興味深いものは極めて多い.こうした集団行動において,個々の虫が常に他者との協調関係を考慮しつつ,計画だったタスクの処理を行っているとは考えにくい.つまり,組織的かつ動的なタスク処理において,常に他者の状況を鑑み,協調関係を維持しようとするためには多大なる推論とコミュニケーションが必要となることは容易に推察がつく.しかしこれらの昆虫レベルでそれほどの知的処理が遂行されているとは考えにくい.むしろ,個々のレベルでは機会主義的な感覚・反応系に基づく行動戦略によって基本的な組織的行動が生来的に発現され,さらにタスク処理上の効率化等を図るために,特異な状況に対する行動戦略の推移や簡単なコミュニケーション様式に基づく協調メカニズムが組まれていると考えることができる.本研究は,このような立場からなる組織化の創発に興味を持つ.すなわち,個々のエージェントが動的環境の中で,他との協調関係を明示的に意識することなく,機会主義的な行動戦略によって基本的な組織的行動様式を実現させることを第一の目標とした.このような組織化レベルを“弱い組織化"と呼ぶものとし,基本的な行動ネットワークに基づく行動選択機構の構築を行なった.すなわち,多数のモチベーションを持つ行動選択ネットワークに,行動発現の「継続性(耐性)」と「中断性(諦め)」のバランスを自律的に謀るダイナミックス機構の導入を図り,この有効性をマルチエージェント系モンキーバナナ問題に適用し,その有効性を確認している.
ランダムポリペプチドによる蛋白質の構造形成能の創出

計画されていた3つの選択方法を検討した結果、プレートに遷移状態アナログ(CAII)を固定する選択が有効であることがわかった。そこで、試験的にランダムアミノ酸配列(140アミノ酸残基)をもったディスプレーファージを調整し、CAIIに対する親和性による選択で進化実験を行った。ランダムアミノ酸配列から初めて、各世代の集団を10クローンとした。第一世代では、調べた10クローンの中に強い親和性を示すものはなかった。しかし、その中でも親和性が一番高い配列を選び、ランダム変異を加え、第二世代のクローン集団とした。そして、この選択と変異のサイクルを6世代目まで繰り返した。その結果、世代が進むにつれて、徐々にCAIIにたいする親和性が上昇し、天然抗体の約半分程度に親和性をもったランダムポリペプチドが六世代目で得られた。このことは、今年度の目的として上げた選択系の確立が達成されたことを示している。さらに、進化してきたランダムポリペプチドをファージから切り離し、エステル加水分解活性を測定した。その結果、世代が進むにつれてエステル加水分解活性が上昇していることがわかった。さらに、このエステラーゼ活性はCAIIによって阻害がかかることがわかった。これは、得られたポリペプチド上でおこるエステルの加水分解反応の遷移状態が、選択に用いたCAIIと構造が似ているためで、ランダムな初期配列からスタートしたポリペプチドに活性中心が進化してきていることを示唆している。