hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自己エネルギー汎関数理論に基づく種々の低次元強相関系の数値的研究

VCA計算により、これらの相転移を調べた結果、クーロン相互作用の大きさが有限であれば一粒子ギャップが有限となり絶縁体となることや、反強磁性転移を起こすクーロン相互作用の大きさなどを調べた。この成果は国内学会で発表した。1.電子の分散関係が線形となるディラックコーンに電子相関効果が加わったときの一粒子励起ギャップおよび反強磁性転移の振る舞いを、ハニカム格子ハバード模型に変分クラスター近似(VCA)を適用して解析した。本研究では任意の大きさの電子間相互作用で一粒子励起ギャップが開くという結果を得た。この問題はグラフェンで実現しているとされる線形分散が電子相関効果に対してどの程度強固に存在し続けるかということにつながる重要な問題である。一方でグラフェンでは電子ーホール対称性を持つハニカム格子ババード模型が実現しているとは言えず、本研究の結果とグラフェンでの線形分散の存在を直ちに結びつけることは出来ないことにも留意すべきである。2.擬一次元構造を持つTa2NiSe5は、強く束縛された電子ーホール対(励起子)が自発的に形成しボース凝縮することで絶縁体となる励起子ボース凝縮絶縁体の候補物質である。このことを理論的に検証するには、有限温度における励起子の形成による擬ギャップの存在等、転移温度以上の電子状態を検証する必要がある。そこでVCAを有限温度に拡張し、擬一次拡張Falicov-Kimball模型の一粒子励起スペクトルや秩序変数の温度依存性を詳細に解析した。その結果、励起子の形成により転移温度以上でもギャップが開き、価電子帯トップの分散がフラットになることを計算により再現した。この結果はTa2NiSe5における励起子ボース凝縮絶縁体の実現を支持している。3.二次元スピン非対称Hubbard模型の強相関領域を対象として、スピン液体相に対する幾何学的フラストレーション及びスピン空間における量子揺らぎの抑制(スピン空間におけるIsing異方性)効果を研究し、二次元非対称Hubbard模型の磁気相図を完成させた。量子揺らぎの強い領域から、量子揺らぎの無い古典Ising模型までの磁気相図の繋がりを明らかにした点で意義がある。二次元ハバード模型の金属絶縁体転移の研究に関して、目的とした厳密対角化計算を用いた考察を達成することができた。さらに励起子絶縁体状態におけるBCS-BECクロスオーバーの研究に関して、変分クラスター近似を用いてBCS-BECクロスオーバーを考察する目的を達成した上、その研究成果を国内学会、国際会議において発表し、論文として学術誌に出版することができた。二次元ハバード模型の金属絶縁体転移の研究については、研究成果を学術誌に論文として発表することを視野に入れ、厳密対角化計算のみでなく変分クラスター近似計算を取り入れて研究を推進する。
保型形式の対称性とBorcherds積の研究

2次ジーゲルモジュラー群の合同部分群に関する正則ジーゲル保型形式について、無限積表示を持つための条件を考察した。そのために、様々なレベルを持つ保型形式のファミリーを考え、それらが満たすある対称性(一般化された積対称性)を導入した。さらに、無限積表示を持つ保型形式のファミリーが、一般化された積対称性を満たすことを示した。また、ヤコビ形式についても、同様の問題を考察し、無限積表示を持つ条件と一般化された積対称性の関連について考察した。正則2次ジーゲル保型形式のうち、斎藤-黒川リフトとBorcherds積の双方を兼ねているものは、井草モジュラー形式に限ることを証明した。完全再生可能関数とよばれるローラン級数は、有限群論、特にムーンシャイン予想において極めて大きな役割を果たした。すなわち、Borcherdsはモンスター群に関するトンプソン級数が完全再生可能関数であることを示すことによって、それが種数0の保型関数体の生成元となることを示したのである。平成26年度の本研究では、完全再生可能関数がある種の積対称性で特徴づけられることを示した。より詳しくいうと、ローラン級数のある系列がヘッケ型の作用素に関して対称性をもつことと、それらの展開係数が完全再生可能性という条件を満たすことが同値であることを示した(Heim氏との共同研究)。今後の課題として、本研究の課題であるBorcherds積のみたす積対称性をより一般化するという問題がある。これによって、レベル付きの保型形式の場合にもBorcherds積を積対称性で特徴づけることができる可能性が生まれる。平成27年度には、まずヤコビ形式の場合に、無限積展開をもつための条件と一般化された積対称性との関係を探ることを計画している。nontwisted affine Lie環の分母公式はあるベクトル系に付随する無限積として表されることが知られているが、twisted affine Lie環の場合の分母公式はひとつのベクトル系に付随する無限積としては表されず、いくつかのベクトル系に付随した無限積のtwistされた積になる。これが一般化された積対称性をもつことが示されれば、興味深い現象と思われる。四元数ユニタリ群の場合のSaito-Kurokawa型リフトやBorcherds型リフトについては、予備的考察を行って、研究準備を行っている。平成26年度の「完全再生可能関数」の対称性による特徴付けの研究の発展として、平成27年度には、無限積を持つヤコビ形式が持つ対称性について研究を行い、次の結果を得た。Kac-Moodyリー代数、とりわけアフィンKac-Moodyリー代数は、数学のみならず、超弦理論等の物理学にも広範な応用を持つ数学的対象である。Kac-Moodyリー代数においては、分母公式とよばれる「無限和=無限積」を著す式が重要な役割を果たす。アフィンKac-Moodyリー代数の場合は、分母公式は無限積を持つヤコビ形式(上半平面と有限次元複素ベクトル空間の直積上の保型形式)となる。untwistedとよばれるアフィンKac-Moodyリー代数の分母公式は、Borcherdsが導入した「ベクトル系」に付随する無限積によって表される。また、それはレベル1のヤコビ群に関するヤコビ形式となっている。一方、twistedアフィンKac-Moodyリー代数(untwistedなアフィンKac-Moodyリー代数を自己同型で割ったもの)の場合は、「ベクトル系」に付随する無限積によっては表されない。本研究では、「ベクトル系」に付随する無限積の概念を一般化した、「ベクトル系の系列」に付随する無限積の系列を導入し、それが「一般化された積対称性」を持つことを示した。前述のtwistedアフィンKac-Moodyリー代数の分母公式は、本研究が導入した無限積の系列の例としてとらえることができる。また、これによって、レベルが1より大きい場合の無限積を持つヤコビ形式を把握することが可能となった。twistedアフィンKac-Moodyリー代数の分母公式を一部として含むヤコビ形式の系列の各々の意味づけは、今のところ謎であり、今後の課題である。平成27年度に計画した内容を、ほぼ達成できたため。そのために、様々なレベルを持つ保型形式のファミリーを考える。それらが、レベル付きのヤコビ形式のフーリエ係数から定まる無限積のファミリーとなるとき、「一般化されたBorcherds積」という。重要な例として、レベル2の正則ジーゲル保型形式のうち、青木-伊吹山の論文で無限積であることがわかったもの以外のいくつかのものが、一般化されたBorcherds積であることを示した。一般化されたBorcherds積の特徴付けを考察するために、保型形式のファミリーが満たすある対称性(一般化された積対称性)を導入した。本研究の成果として、一般化されたBorcherds積は、一般化された積対称性を満たすことを示した。この結果の応用として、ある保型形式のファミリーが一般化されたBorcherds積にならないことを判定できる。

応用として、捻られたアフィンリー環の分母公式によって定義されるヤコビ形式が、一般化されたBorcherds積であり、従って一般化された積対称性を持つことを示した。数理物理学等で、正則2次ジーゲル保型形式のうち、加法的持ち上げと乗法的持ち上げの双方を兼ねているものがしばしば現れるが、そのようなものは、レベル1の場合は井草モジュラー形式に限ることを証明した。一般のレベルの場合に、同様の問題を考察することは興味深い問題であり、今後の重要な課題である。2次ジーゲルモジュラー群の合同部分群に関する正則ジーゲル保型形式について、無限積表示を持つための条件を考察した。そのために、様々なレベルを持つ保型形式のファミリーを考え、それらが満たすある対称性(一般化された積対称性)を導入した。さらに、無限積表示を持つ保型形式のファミリーが、一般化された積対称性を満たすことを示した。また、ヤコビ形式についても、同様の問題を考察し、無限積表示を持つ条件と一般化された積対称性の関連について考察した。正則2次ジーゲル保型形式のうち、斎藤-黒川リフトとBorcherds積の双方を兼ねているものは、井草モジュラー形式に限ることを証明した。交付申請書に記載した「研究の目的」と深く関連する「一般化された積対象性」という新しい研究主題に集中したために、有理型のBorcherds積を積対称性で特徴づける当初の目的はあまり進展していない。また、四元数ユニタリ群の場合のSaito-Kurokawa型リフトやBorcherds型リフトの研究は予備的研究が進行中である。今後は、「一般化された積対称性」を持つヤコビ形式の系列が、「ベクトル系の系列」に付随する無限積の系列として表されるかという、平成27年度に得られた結果の逆問題を研究する計画である。また、twistedアフィンKac-Moodyリー代数の分母公式を一部として含むヤコビ形式の系列の各々の意味づけも、考察を続ける。整数論レベルをもったBorcherds積の研究は何人かの研究者が行ってきたが、あまり統一的なものではなかった。平成26年度に思い至った「一般化された積対象性」は全く新しいアイデアであり、レベルをもったBorcherds積を統一的に考察できる可能性を与えるものである。当初の研究目的である有理型のBorcherds積や四元数ユニタリ群の場合のSaito-Kurokawa型リフトやBorcherds型リフトの研究と並行して、新たな研究テーマとして研究を進める計画である。
第一原理シミュレーションによるカルシウム珪酸塩ペロヴスカイトの高温高圧弾性研究

CaSiO_3ペロヴスカイトは下部マントルの主要構成鉱物の一つであり、地球深部の構造や物質構成を解明する上で、その性質を詳しく理解することが重要である。本研究では定温第一原理分子動力学法に基づき、80原子からなる大規模計算セルに対し十分に密なk点サンプリングを適用して電子状態の計算精度を注意深く確認したうえでシミュレーションを実行した。その結果、従来の計算に比べ、剛性率が最大約39%、弾性波速度、特にS波速度が最大約22%遅いことがわかった。得られた結果を用いて多相系弾性特性をモデル化したところ、CaSiO_3ペロヴスカイトを多量に含む玄武岩質岩石の弾性波速度が、従来なされていた見積もりよりも大きく低下することが明らかとなった。これらの結果から、温度不均質では説明が困難であった下部マントルにおいて観測される特徴的な弱いS波低速度異常やS波速度と体積弾性波速度の逆相関が、沈み込んだ海洋地殻による化学不均質により説明できるという重要な知見が得られた。CaSiO_3ペロヴスカイトはMgSiO_3ペロヴスカイト、マグネシオウスタイトに次ぐ下部マントル第三の主要構成鉱物と考えられており、その性質を詳しく理解することは重要であるが、下部マントルの温度圧力条件下における安定結晶構造や弾性特性はいまだ未解明である。CaSiO_3ペロヴスカイトは理想的立方晶ペロヴスカイト構造に近い結晶構造を持つことが知られていたが、近年、室温下ではわずかに正方構造に歪んでいることが高圧実験や理論計算両面から指摘された。この相は、SiO_6八面体の回転振動モードの励起により高温で立方構造へ転移すると考えられるが、過去の理論的研究では、十分に電子状態を収束させずに構造計算をおこなったり(Li et al., 2006)、長波長フォノンの寄与を無視して相転移温度を推定したりしたため(Stixrude et al., 2007)、その相転移境界は不明確であった。そこで平成21年度の研究において、80原子からなる大規模計算セルと密なk点サンプリングを用いて電子状態の収束性を注意深く確認したうえで、定温第一原理分子動力学シミュレーションを実行した結果、正方-立方相転移の温度圧力条件をより高精度で制約することに成功した。得られた相転移温度は圧力によらず約1000K程度であり、Li et al.(2006)に比べはるかに低温であることがわかった。これにより、下部マントルの全温度圧力領域(1800K2500K、23GPa136GPa)において立方構造が安定となることが判明した。CaSio_3ペロヴスカイトは下部マントルの主要構成鉱物の一つであり、地球深部の構造や物質構成を解明する上で、その性質を詳しく理解することが重要である。CaSiO_3ペロヴスカイトは高温では理想的立方晶ペロヴスカイト構造を持つが、室温下ではわずかに正方ペロヴスカイト構造に歪むことが知られていたが、平成21年度の研究により下部マントルの温度圧力領域では立方構造が安定となることが明らかとなった。安定結晶構造の決定に引き続き、平成22年度は下部マントルの温度圧力条件下におけるや弾性特性の第一原理的決定を行った。定温第一原理分子動力学法に基づき、80原子からなる大規模計算セルに対し十分に密なk点サンプリングを適用して電子状態の計算精度を注意深く確認したうえでシミュレーションを実行した。その結果、立方晶相においてもSiO_6八面体の回転モードの励起が、特にせん断歪みに対する緩和において極めて重要な役割を果たすことが見いだされた。これにより八面体の回転緩和を考慮していなかった従来の計算に比べ、剛性率が最大約39%、弾性波速度、特にS波速度が最大約22%低下することがわかった。得られた結果を用いて多相系弾性特性を算出したところ、CaSio_3ペロヴスカイトを多量に含む玄武岩質岩石の弾性波速度が、従来なされていた見積もりよりも大きく低下することが明らかとなった。これらの結果から、下部マントルにおいて観測される特徴的な弱いS波低速度異常やS波速度と体積弾性波速度の逆相関が、温度不均質ではなく沈み込んだ海洋地殻による化学不均質により説明できることがわかった。
C-H結合直接官能基化を利用したポリチオフェンの原子効率に優れた合成法の開発

本研究計画では頭尾構造を明確に制御したポリチオフェンの合成反応を「廃棄物の低減」に焦点を当てて検討してきた。私はこの問題に対し原子効率(アトムエコノミー)の改善に注目し,モノマー合成から実際の重合反応までの一連のプロセスの最適化を目指した。従来のポリチオフェン合成ではモノマーを,有機リチウム試薬を用いてリチオ化したのちより副反応が起きにくいマグネシウム反応剤や,亜鉛反応剤へ金属交換しなければならなかったが,本研究を進めることで適切な溶媒と触媒を用いることで有機リチウム試薬から直接ポリチオフェンが合成可能であることが分かった。この反応は亜鉛やマグネシウムなどの余計な金属を使わないでいいだけでなく,有機リチウム反応剤の反応性の高さから短時間に合成可能であるという特徴を有している。また昨年度の研究結果を応用しマグネシウムアミドを塩基として用いることで簡便な操作でブロック共重合体が合成可能であることを見出した。この方法を用いれば同じ容器内にモノマーと塩基を順番に滴下するだけでブロック体が合成可能である。最後にC-S結合の切断を伴うポリチオフェン合成を行った。スルフォニル墓は天然物にもみられる一般的な構造ではあるがそれを脱離基にカツプリング反応を行った例は少なく,またスルフォニル基を脱離基としてカップリング反応を用いる重合反応を行った例は私の知る限りない。本研究ではフェニルスルフォニル基を脱離基として用いることで50°Cという比較的温和な条件下でチオフェンの重合反応が進行することが分かった。またスルフォニル基の電子求引効果によりチオフェン5位のプロトンの酸性度が上がりより温和な条件下でメタル化反応が進行することも分かった。(抄録なし)有機機能性材料として重要であるポリチオフェンの新規な合成法を目的として,より温和なモノマー発生方法の検討を行った。モノマーとしてクロロチオフェンを用い,新規なメタル化反応として既存の化学量論量のアミンを用いるメタル化反応に替え,触媒量のアミンとグリニャール反応剤を用いたメタル化法の開発に成功した。これはアミンの最適化を行うことで室温,2時間という非常に温和な条件下で反応が進行することを見いだした。この反応を利用することでメタル化から重合反応まで全ての過程で室温という温和な条件でポリチオフェンが合成できることを示した。またこの反応を利用し,パラジウム触媒を用いたクロスカップリング及びニッケル触媒を用いた炭素ー塩素結合の開裂を伴うカップリングを行うことで,色素増感太陽電池の部分構造を一段階で合成可能である。また実際の重合反応の検討も行った,プロモチオフェン重合の際に既存のニッケル触媒に替え,シクロペンタジエニル基および,N-ヘテロ環状カルベン配位子をもつニッケル錯体を用いると,重量平均分子量が80万を超える,超高分子量のhead-to-tail型ポリチオフェンを合成することが可能となることも示した。この反応の反応機構解析を行うことで,シクロペンタジエニル基の開裂が遅く活性種の生成速度に強く影響されていることを見いだした。またこの反応により得られる高分子量体のポリチオフェンは,今後種々の力学物性等を研究するための貴重な試料となりうると考えられる。研究実施計画上の,触媒量のアミンとグリニャール反応剤を用いた,より温和な条件でのメタル化反応を達成した。実際のチオフェンの重合反応を行い,既存の方法より温和に合成可能であること,及び新規な触媒を用いた高分子量ポリチオフェンの合成にも成功したことから概ね順調に進展していると考えている。本研究により非常に温和な条件下でメタル化反応の開発に成功した。この知見によりクロロチオフェンに替えスルフォニル基を持つチオフェンモノマーを用いた際により温和にメタル化が進行すると考えている。その時スルフォニル基の隣接基効果により3位のアルキル化もしくはアリール化反応が進行することが考えられる。

これは研究計画のチオフェンモノマー3位の直接的官能基化につながり研究課題の達成につながると考えている。実際の研究計画では,脱離基はメトキシ基を用いることを考えていたが研究計画の遂行を考える上で,またより有用な合成条件の開発のため,今後はメトキシ基に替えスルフォニル基を脱離基として用いたチオフェンの重合反応の検討,また3位置換反応の開発を行うことを考えている。(抄録なし)
スパイラル構造体を支保部材とする岩盤支保技術の開発

スパイラル構造体は、板状鋼材にねじりを加えたものであり、軟弱地盤の基礎杭などに既に適用され、地盤を乱さない急速基礎施工法として大いに有望視されている。従来の杭などに代表される基礎構造物は地盤に基礎を設置する際に地盤を掘削することが必要である。人為的な力を加えて地盤を乱すと地盤は本来の強度を失う。そのため、地盤を乱さない基礎施工法は地盤本来の強度を有効に活用できる点で理想的である。また、その構造上の特徴から押し込みに対すると同様に引き抜きに対しても地盤への作用は等しく期待できる。さらに、地盤に穿孔したボアホール中に棒状体を挿入して孔全体をグラウトする全面定着型工法にもスパイラル構造体が容易に適用可能である。その場合、グラウト剤として通常のセメントミルクを使用することは当然であるが、軸力発生にともなうスパイラル部による半径方向力の生成を利用して摩擦力を増大させる粒状体を充填しても所定の効果が得られる。粒状体として砕石を使用するとセメントミルクを充填した場合と同等以上の効果があることが確認されている。工程が簡略化される上、工費節減効果も期待できる。スパイラル構造体への軸方向外力の作用によって周囲に円筒状のせん断破壊領域が形成され、それによって抵抗力が発生する。また、軸力の発生にともなってスパイラル内部から半径方向に圧縮力が励起されるので地盤のせん断強度を増加させる効果があることが、数値解析および実験によって確認されている。軸方向抵抗力はもとより曲げ抵抗に関してもスパイラル部の形状が大いに寄与している。地盤のせん断強度パラメータとスパイラル形状寸法を入力すると、軸方向抵抗力と曲げ抵抗力を算定するプログラムが開発されて実設計に適用されている。また、スパイラルバー表面にひずみゲージを貼付して軸力および曲げ応力を同時に測定できるセンサーも開発した。このセンサーは現在、擁壁基礎に適用して長期観測を実施中である。スパイラル構造体は、板状鋼材にねじりを加えたものであり、軟弱地盤あ基礎杭などに既に適用され、地盤を乱さない急速基礎施工法として大いに有望視されている。スパイラル構造体が所定の設置深度までねじ込まれた後、スパイラル構造体の軸方向に外力が作用する場合を考えるとき、スパイラル構造体の軸方向回りの回転を抑制しなければならない。回転を伴う引き抜きや押し込みは、回転を伴わない場合と比べてはるかに容易であるので回収が必要なときには容易に引き抜くことができる。逆に、回転を抑制してスパイラル構造体を引き抜く(押し込む)とせん断破壊部が各横断面の両端部に沿って形成される。両端部はスパイラルを形成しながら軸方向に連続しているので、せん断破壊部も両端部に沿った2本の帯状せん断領域が形成される。

さらに引き抜く(押し込む)とこのせん断帯の幅は拡がり、最終的に両端部のせん断帯が連結して抵抗体としての支持能力を失うことになる。以上のように、スパイラル構造体が地盤に課置された状態下で軸方向変位が発生したとき地盤に及ぼす影響が明らかになった。今後は、このメカニズムに基づいた具体的な設計手法を検討する予定である。スパイラル構造体は、板状鋼材にねじりを加えたものであり、軟弱地盤の基礎杭などに既に適用され、地盤を乱さない急速基礎施工法として大いに有望視されている。従来の杭などに代表される基礎構造物は地盤に基礎を設置する際に地盤を掘削することが必要である。人為的な力を加えて地盤を乱すと地盤は本来の強度を失う。そのため、地盤を乱さない基礎施工法は地盤本来の強度を有効に活用できる点で理想的である。また、その構造上の特徴から押し込みに対すると同様に引き抜きに対しても地盤への作用は等しく期待できる。さらに、地盤に穿孔したボアホール中に棒状体を挿入して孔全体をグラウトする全面定着型工法にもスパイラル構造体が容易に適用可能である。その場合、グラウト剤として通常のセメントミルクを使用することは当然であるが、軸力発生にともなうスパイラル部による半径方向力の生成を利用して摩擦力を増大させる粒状体を充填しても所定の効果が得られる。スパイラル構造体への軸方向外力の作用によって周囲に円筒状のせん断破壊領域が形成され、それによって抵抗力が発生する。軸方向抵抗力はもとより曲げ抵抗に関してもスパイラル部の形状が大いに寄与している。以上の結果を踏まえて、地盤のせん断強度パラメータとスパイラル形状寸法が入力されれば、軸方向抵抗力と曲げ抵抗力を算定することができるプログラムを作成した。
過大音響暴露による聴力障害における蝸牛遠心系線維の関与に関する研究

蝸牛遠心系線維の大半は外有毛細胞に分布しており、外有毛細胞の運動性に対し抑制的に働いているものと推測されている。このことが事実であれば、蝸牛遠心系線維の作用により、聴覚生理学的には閾値上昇が生じることになる。一方、臨床でみられる一過性聴覚閾値上昇は、一定期間の後に正常に回復することより、その発生機序として形態学的障害よりも生理学的障害の要素が大きいと考えられる。そこで、本研究は、一過性聴覚閾値上昇の成因としての蝸牛遠心系線維の関与の可能性を、その神経伝達物質とされるアセチルコリンを用いて検討している。本研究では、まず指標とするCM(蝸牛マイクロフォン電位)とCAP(蝸牛神経複合活動電位)の測定とその評価法について工夫を行った。文献的に、アセチルコリンの反応は瞬時に生じ、分単位で変化すると言われており、聴覚生理学的変動をとらえるには、少なくとも1分以内に一回の評価を行う必要があるためである。したがって、刺激音(18kHzのトーンバースト)を1回/秒で16回強与え、得られた蝸牛誘発電位を逐次データレコーダーに記録し、オフラインにてコンピューターで加算解析する方法を考えた。この方法により、一回の聴覚生理学的評価を約20秒で行うことが可能にできた。外リンパ灌流法には種々の方法が報告されているが、本研究では、シリンジポンプを用いて、蝸牛基底回転から3mul/分で注入し、頂回転から排出させる方法で行なっている。まず、アセチルコリンを含まない人工外リンパ液(リンゲル)を灌流し対照群のデータを採取しており、今後は、アセチルコリン溶液を灌流し、さらに音響暴露との関係を検討していく。
自閉症スペクトラム圏大学生への大学適応を促進する多角的支援法の開発

自閉症スペクトラム障害圏学生は正常知能であるにもかかわらず、コミュニケーション等の障害により大学で不適応となりやすい。本研究は自閉症スペクトラム圏学生の実態調査を通して、不適応を改善するための支援プログラム開発とその効果の検証を目的とする実践研究である。本研究の結果ソーシャルスキルトレーニングや認知行動療法を取り入れたグループワークは抑うつ感、不安感、自己評価の改善について有効であると示唆された。平成14年度文科省の調査では通常学級に約6%の割合で自閉症スペクトラム(以下ASD)の生徒が在籍していると報告され、大学においても同様の割合のASD圏学生の存在が示唆されている。しかし大学におけるASD圏学生の支援体制はいまだ不十分であり、学生相談担当者を中心に試行錯誤の中で行われている。本研究は在学するASD圏学生に対して教員が体験した指導上の困難さに関する調査を実施し基礎資料を作成すること、及び基礎資料に基づいたASD圏学生へのグループ介入プログラムの検討を目的として開始された。平成26年度は保健センターが介入したASD圏学生の事例分析、質問紙による教員に対しての指導の困難さ及びASD圏学生の学内の不適応状況に関する調査をした。この事例分析と調査結果分析により、適応上の問題を生じた修学環境と当事者の障害特性を明確化して支援のための基礎資料を作成した。また保健センター来談者の中で自閉症スペクトラム圏学生でグループワークの対象者の選定を行い、月2回グループワークを実施した。また、視覚障害、聴覚障害、運動障害などの他の障害に比して、ASDは分かりにくいとう関係者の戸惑いがある。その原因として、1.ASD概念について診断の併存例が多い、2.ASD圏学生と一般学生の境界が曖昧、3.具体的支援が不明、4.合理的支援の範囲が不明、等が挙げられる。平成26年度は、学生支援を導入するにあたり、戸惑いの原因となっているASD圏学生の「分かりにくさ」を解消するために、ASD圏学生の類似した臨床像の原因特性を判別的に評価するための方法を示した。平成27年度は平成26年度の結果と併せて再度結果の解析およびASD圏学生にインタビューを実施し、その自己理解やセルフモニタリングの在り方について、質的に検討する。このようにASD圏学生への支援体制を検討し続けることは重要な課題である。平成14年度文科省の調査では通常学級に約6%の割合で自閉症スペクトラム(以下ASD)圏の生徒が在籍していると報告され、大学においても同様の割合のASD圏学生の存在が示唆されている。本研究は大学に在籍するASD圏学生に対して教員が体験した指導上の困難さの調査及びその調査に基づくグループワークプログラムの検討を目的として平成26年度から開始している。平成26年度は保健センターにおけるASD圏学生の事例分析および教員が体験した指導上の困難さに対する調査分析から、適応上の問題を生じた修学環境と当事者の障害特性を明確化してASD圏学生の支援に関する基礎資料を作成した。この平成26年度分のデータ解析した結果は合計2回の国際学会・国内学会にて発表した。平成27年度はその基礎資料を基に自閉症スペクトラム圏の学生に対してグループワークを月2回6ヶ月実施した。グループワークは6ヶ月を1クールとして現在2クール終了している。平成27年度に実施したグループワーク開始前と終了後に各種評価尺度を用いて得たデータを解析中である。平成26年度は保健センターへの自閉症スペクトラム圏学生の事例分析、質問紙による教職員に対しての指導の困難さ及び自閉症スペクトラム圏学生の学内不適応状況に関する調査を行った。その事例分析と教職員への調査結果分析を踏まえて得られた修学適応上の問題と当事者の障害特性を明確化して基礎資料を作成した。平成27年度はその基礎資料を基にASD圏学生に対してグループワークを月2回6ヶ月をワンクールとして2クール実施した。グループワーク前後で各種評価尺度を実施し得られたデータを分析し、国際学会・国内学会発表を合計3回行った。平成28年度はグループワークを継続するとともにASD圏学生の自己理解やセルフモニタリングのあり方について質的に検討する予定である。静岡大学保健センターが2004年から2014年までに介入した発達障害圏学生の事例分析、及び教職員への質問紙を用いた発達障害圏学生の学内不適応状況について包括的調査を実施した。さらにこれらの調査により問題となる修学環境と当事者の障害特性を明確化し、支援のための基礎資料を作成した。自閉症スペクトラム圏学生を対象に、上記基礎資料をもとに不適応を起こしやすい状況を特定し、その状況についてソーシャルスキルトレーニングの技法を取り入れたプログラムを作成し、グループ単位で社会的アクティビティと併せて施行した。また様々な評価尺度を用いて心理的適応状況がどのように推移するのか縦断的分析を行い、自閉症スペクトラム圏学生本人の認知が行動変容とともにどう変化するのか検証した。具体的にはグループワークに参加する前の単位取得状況、出席状況、機能の全体的評定としてGAFスケール(DSM-V)等を用い、グループワーク参加後3ヶ月ごとにグループ参加状況と学生の修学状況・生活状況を種々の評価尺度を用いて解析した。評価尺度だけではなくグループワークにかかわった精神科医、カウンセラー、看護師との協議により個々の学生について行動上の問題が解決したかどうかの判定や精神的健康度、学習意欲などを包括的に評価・分析した。2年間の縦断的データを解析し、発達障害圏学生が不適応を起こしやすい状況に特化したグループワークプログラムの有効性について国際学会での発表と論文作成をした。

自閉症スペクトラム障害圏学生は正常知能であるにもかかわらず、コミュニケーション等の障害により大学で不適応となりやすい。本研究は自閉症スペクトラム圏学生の実態調査を通して、不適応を改善するための支援プログラム開発とその効果の検証を目的とする実践研究である。本研究の結果ソーシャルスキルトレーニングや認知行動療法を取り入れたグループワークは抑うつ感、不安感、自己評価の改善について有効であると示唆された。平成26年度は保健センターへのASD圏学生来談者の事例分析、質問紙による教員に対しての指導の困難さ及びASD圏学生の学内の不適応状況に関する調査を行い検討した。この事例分析と調査結果分析を使って得られた適応上の問題を生じた修学環境と当事者の障害特性を明確化して支援のための基礎資料を作成した。また保健センター来談者の中で自閉症スペクトラム圏学生でグループワークの対象者の選定を行い、月2回グループワークを実施した。平成26年度は、学生支援を導入するにあたり、戸惑いの原因となっているASD圏学生の「分かりにくさ」を解消するために、ASD圏学生の類似した臨床像の原因特性を判別的に評価するための方法を示し、一般学生においても課題となっている初年次教育の実施や社会人基礎力の養成について、その支援内容が、ASD圏学生支援と共通性をもつことを示した。ASD圏学生支援では、高等学校までの特別支援教育の支援資産があるものの、単にその延長線上として、大学での支援を捉えることはできない。高校までの学校教育に比して、大学では学校の管理や保護が減少する。学生の置かれる環境が大きく変化し、大学は学校教育と社会生活の中間的性質をもつ。その環境の変化に伴い、大学で新規の支援ニーズが生じており、発達障害の診断がなく支援を受けている学生が、診断があり支援を受けている学生の2倍の数になっている。その支援ニーズについても、単に修学支援というよりも、むしろ学生生活支援を含めた総合的支援が求められている。また、従来のASD圏学生支援に関する未解決の潜在的課題が顕在化しており、根本的な問い直しの段階に来ていると思われる。現在、ASD圏学生支援に求められているのは、新しい支援技法というより、むしろ新しい発想や視点、支援の枠組みではないかと考えており、今後の研究課題である。この平成26年度分のデータ解析した結果は合計2回の国際学会・国内学会にて発表した。平成27年度はその基礎資料を基にASD圏学生に対してグループワークを月2回6ヶ月をワンクールとして2クール実施した。グループワーク前後で各種評価尺度を実施し得られたデータを分析し、国際学会・国内学会発表を合計3回行った。平成28年度はグループワークを継続するとともにASD圏学生の自己理解やセルフモニタリングのあり方について質的に検討する予定である。さらに平成28年度は平成26年度・27年度でのデータ収集・分析を踏まえつつ平成28年度でのグループワークも含めた結果を学会発表等で公にし、学術誌での掲載を目指して取りまとめていく。
追及権制度の研究ーわが国における導入の観点から

追及権は、美術の著作者がその作品を制作後に他者に作品を販売した後の取引において、取引額の一部を著作権保護期間受け取ることができるという権利である。現時点で、欧州連合加盟国を始めとする世界50か国以上に存在するものの、我が国に取り入れられていない。本研究は、欧州連合加盟27か国が追及権を2006年に導入して以来、これまでにどのような影響が出ているかという点、さらに、我が国に導入する場合にはどのような形が望ましいかという点から調査し、その結果をもとに検討するというものである。追及権は、1920年以来世界各国に存在する一つの著作者の権利であるが、現在までに、日本には創設されていない。一方、欧州においては、2006年の1月に全構成国に導入されている。本研究の目的は、将来の我が国での導入を視野にいれた欧州各国の追及権制度の施行状況の検討を行うことである。平成22年度の研究実施計画においては、欧州各国の追及権徴収状況について、各国の著作権管理団体を訪問して現状調査を行い、CISACと協力の下研究を進めることを予定し、ロンドン大学のワークショップで調査研究結果の口頭発表を計画していた。具体的には、平成22年6月に英国を訪問し、著作権管理団体からのヒヤリング及び追及権の専門家との意見交換を行った。平成22年9月には、フランス、英国を訪問し、専門家との間での意見交換を行ったことで、各国の現状についての新たな情報が得られた。研究発表については、上記ワークショップは延期となったが、平成22年11月に、米国ニューヨークで行われたCISAC加盟諸団体の代表者を集めた美術に関する分科会であるCIAGPに参加し、日本における追及権導入の可能性について、口頭発表を行った。そして、同11月に、フランスの追及権の第一人者であるソルボンヌ(パリ第一)大学のフレデリック・ポロー=デュリアン教授と、新潟大学名誉教授の斉藤博氏を招聘したRCLIP国際知財セミナーにおいて、司会を務めるとともに、コメンテーターとして参加した。また、東京工芸大学メディアコンテンツ研究センター主催のセミナーでは、追及権についての講演を行い、同センター主催シンポジウムでは、パネラーとして参加した。論文は、「美術の著作物等の「譲渡の申出に伴う複製」一改正著作権法第47条の2の波紋」を「知財年報2010」に掲載している。追及権は、ベルヌ条約にも記載される著作者の権利であるが、アメリカ、スイス、日本等の著作権法には存在していない。一方、欧州連合においては、2006年の1月に導入された。平成23年度の研究実施計画は、昨年度までに調査を行ってきたフランス、英国での知見をもとに、その他英米法諸国への調査対象を拡大することを予定していた。一方で、本研究の研究対象である追及権の導入に関して言えば、2012年は欧州における一つの重要な契機となる年となった。欧州指令は、新たに追求権を導入した英国等の国々に対しては、二段階の導入を評しており、2006年までに生存中の著作者への保護が、第二段階として全著作者へと保護を拡大することが求められていた。本研究課題の申請時には、全著作者に保護対象を拡大期限は2010年とされており、加盟国の申請があれば2012年までの延長が認められる形を取っていたが、現実には2012年1月となったため、それに対応する形で、英国を中心とした調査研究を継続し、2012年3月に再度英国を訪問し、著作権管理団体からのヒヤリング及び追及権の専門家との意見交換を行った。アメリカにおいても、2011年には連邦議会に追及権法案が提出されており、オーストラリアと合わせて今後もその動向を調査研究していく予定である。研究発表については、2011年11月に、集英社新書より『文化のための追及権-日本人の知らない著作権』を刊行した。本書の発行によって、追及権がいかなる権利であり、この権利があることによってどのようなことが可能となるかを専門家のみならず広く一般に知らせることができた。本書の発行後、「文化のための追及権-その後」と題した口頭発表も行っている。世界の50か国以上で導入される追及権は、我が国には未だ導入されていない。EUでは、2006年1月に全加盟国に導入され、後発導入国については、2010年を期限として、完全な形での批准が求められていた。本研究は、将来の我が国での導入を視野にいれ、各国での施行状況の比較検討を行うことを目的としている。対象国は世界に広がっているため、平成22年度(2010年)から、欧州での調査研究を継続しており、平成23年度から平成24年度にかけ、米国や豪州を視野に入れながら研究範囲を拡大していくことを予定していた。

実際にはEUでの完全批准は2012年に延期されたため、引き続きEUについても動向を注視している状況である。2012年10月には、京都で行われたALAIに参加し、また12月にはフランスを訪問し、それぞれ追及権の専門家との間で議論や意見交換をする機会を得た。現在、様々な動きが世界中で起きている。フランス法には、著作者の没後、追及権は遺族のみに継承されるという特徴があるが、遺族以外に遺贈できないことについて争われ、昨年憲法裁判所で合憲という判断が出された。アメリカでは、連邦法における追及権導入の法案が出される一方で、カリフォルニア州法で規定される追及権については、アメリカ合衆国憲法における連邦議会の持つ権利に抵触するか否かを争点とした裁判が起き、地裁では抵触するという判決が2011年に出され、現在控訴中である。この事件については、「アメリカにおける追及権:カリフォルニア州法と連邦通商条項」を執筆し、また、文化審議会著作権分科会国際問題小委員会においては、「欧州における追及権」について報告を行った。美術の著作者保護の一つの方法として、より多くの人々にこの権利の存在を知り、また興味を持ってもらうことは非常に重要であり、このような活動は、一般への認知度向上のための一助となっていると考える。本研究の目的の一つには、我が国で追及権を制定するか否かの検討に入る以前の段階で、追及権そのものがどのように制定され、施行されてきているかについて、海外の導入事例を学ぶことがある。本年度中に、集英社新書より『文化のための追求権-日本人の知らない著作権』を刊行したことで、この目的を充足する内容が専門家のみならず一般にもアクセス可能な情報となったことによる。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、追及権が導入されて3年が経過したオーストラリアの現状調査を行うと同時に、英国を含めたEU諸国の状況のついても引き続き研究することを予定している。
機能性有機ケイ素ポリマーの合成の反応設計

新機能性材料として注目されている有機ケイ素ポリマーの合成反応を設計することを目的として,有機ケイ素とアルケンのイオン-分子反応をMS/MS実験および量子化学計算により研究した。まず,CH_3SiH_2^+イオンとエチレン分子とのイオン-分子反応の反応機構について検討した。MS/MS実験に使用したCH_3SiH_2^+イオンは,メチルプロピルシランイオンの単分子分解によって生成させた。衝突室にエチレンガスを導入し,衝突エネルギーを2keV(高エネルギー)および50eV(低エネルギー)の2つの条件で,CH_3SiH_2^+イオンと衝突させた。MS/MS装置はJEOL JMS-HX/HX110Aタンデム質量分析計を用いた。このイオン-分子反応のポテンシャルエネルギー曲線と最適化構造をab initio MO法により計算した。その結果,CH_3SiH_2^+イオンとエチレン分子はケイ素にエチレンのπ-オ-ビタルが配位した構造の安定な中間体を形成し,この反応は,1.3eV(3-21G基底)の発熱反応であることがわかった。この中間体では,エチレンのπ-結合とケイ素原子との距離は2.3Aで,正電荷はケイ素原子に局在していた。生成した[CH_3SiH_2^+]C_2H_4は,さらにより安定な中間体(C_2H_5)(CH_3)SiH^+と(CH_3)_3Si^+に異性化することがab initio MO計算の結果からわかった。次に,ブチルメチルシラン,ブチルジメチルシラン,およびブチルトリメチルシランの分子イオンの分解機構をリンク走査法とab initio MO法を用いて検討した。Si原子に結合するメチル基の数が増えるにつれて,CH_3脱離によるイオンが多く生成した。分子イオンからのH脱離はSiに結合したHに由来し,H_2脱離は1,1-脱離と1,4-脱離によることがわかった。Si-C超共役による安定化エネルギーが[CH_3SiH_2CH_2CH_2]^+生成の推進力であることもわかった。Si-C超共役による安定イオンの存在は,有機ケイ素に特徴的な性質であり,これを生かした機能性有機ケイ素の分子設計への足がかりが得られた。
海洋性鉄酸化細菌の鉄酸化機構の遺伝的解析に関する基礎研究

本研究は、鉄酸化細菌の鉄酸化機構を遺伝子レベルで解析することを目的としており、トランスポゾンの導入によって、鉄酸化活性に変異を有しているが、硫黄酸化活性は正常に機能する変異株を取得し、トランスポゾン導入部位の遺伝子解析によって鉄酸化に関与する遺伝子を同定しようというものである。エレクトロポレーションにより広宿主域プラスミドpLOFKmgfp(mini-Tn 10-kan-gfp)を導入して、カナマイシン耐性を獲得した菌株の分離を行った。トランスポゾン導入の有無をPCR法によって検討した結果、残念ながらいずれの株もその導入は確認できなかった。そこで、本年度は新たにトランスポゾームEZ::TN<KAN-2>(トランスポゾンTn5を含む、EPICENTRE社の製品)を、鉄酸化細菌に導入する方法の検討を行った。本実験では、既に遺伝子の解析が終了しているATCC23270株をトランスポゾーム導入株として用いた。トランスポゾーム複合体は、酵素であり、通常は中性付近で反応させる。鉄菌は、中性付近でコンピテントセルを作製すると、コロニー形成率が低くなるため、トランスポゾームの酵素活性が発揮されかつ、コンピテントセルがコロニーを形成するpH条件等の検討を行った。マグネシウムイオンを含まないpH5.5のバッファーでエレクトコンピテントセルを作製することによって、比較的コロニーの形成率が高いことが明らかとなり、このコンピテントセルを用いてトランスポゾームのエレクトポーレーションを行った。カナマイシン耐性を指標に硫黄培地で増殖できる形質転換体の選別を行った後、鉄培地で増殖できない株の選別を進めている。本研究は本年度が最終年度であるが、本研究は鉄酸化細菌の遺伝子解析に極めて重要であると考えているので、引き続き研究を継続していく予定である。本研究は、海洋性の鉄酸化細菌の鉄酸化機構を遺伝子レベルで解析することを目的としている。本年度は、鉄酸化細菌Acidithiobacillus ferrooxidans NASF-1株を材料に用いて、トランスポゾンTn10を含んでいる広宿主域のプラスミドp LOFKmgfp(mini-Tn10-kan-gfp)をその宿主である大腸菌(Escherichia coli SM10 lambda pir)から接合によってNASF-1株へ導入するための条件設定を行った。本研究では、鉄酸化細菌の鉄酸化に関与する遺伝子の分離を目的としており、鉄酸化活性に変異をきたしているが、硫黄酸化活性は正常に機能する変異株を分離することを目標にしている。Mini-Tn10-kan-gfpトランスポゾンは、Green fluorescence proteinを発現する遺伝子を保有しているため、トランスポゾンの導入された株を蛍光顕微鏡下で容易に検出することが可能であるが、Mini-Tn10-kan-gfp導入株は、カナマイシン耐性遺伝子を同時に保有しているため、最初のスクリーニングでは、カナマイシン耐性変異株の分離を行うこととした。そこで、NASF-1株のカナマイシン感受性を検討した結果、400μg/mlの濃度まで耐性であることが明らかとなった。600μg/mlでは、増殖の遅延が観察されるため、この濃度でカナマイシン耐性変異株の分離を行うこととした。また、鉄酸化細菌のトランスポゾン導入実験に関して報告されている文献を参考に、鉄酸化細菌の培養条件及び大腸菌の培養条件を検討したが、報告された条件下(Fe^<2+>-チオ硫酸培地、pH5)では、二価鉄の自動酸化が著しく、鉄酸化細菌の増殖が認められないことから、Fe^<2+>-テトラチオン酸を含む培地での培養を検討した。本培地では、鉄酸化細菌の増殖が観察されることから、この培地をベースにして、NASF-1株及び大腸菌を前培養して、接合実験を進めている。現在までカナマイシン耐性を獲得した株は得られていないため、さらに接合条件の検討を行っている。本研究は、鉄酸化細菌の鉄酸化機構を遺伝子レベルで解析することを目的としており、トランスポゾンの導入によって、鉄酸化活性に変異を有しているが、硫黄酸化活性は正常に機能する変異株を取得し、導入部位の遺伝子解析によって鉄酸化に関与する遺伝子を同定しようとするものである。昨年度、広宿主域プラスミドpLOFKmgfp(mini-Tn10-kan-gfp)を、その宿主である大腸菌(Escherichia coli SM10 lambda pir)から接合により鉄酸化細菌に導入する条件検討を行った。本年度は、引き続き条件検討を行い、接合によるカナマイシン耐性のコロニーの出現を検討したが、耐性株は検出できなかった。そこで、接合による導入に代わって、エレクトロポーレーションによるプラスミドの導入を検討した。鉄酸化細菌のエレクトロコンピテント細胞を、3mM Hepes,1mM MgCl_2,10% glycerolの溶液に1-2 x 10^<10>cells/mlになるように細胞をケン濁して、エレクトロポーレーションに使用した。ケン濁液100μlにプラスミドDNAを添加し、さまざま条件下で導入を行い、カナマイシン耐性のコロニーの検出を行った。その結果、カナマイシン含有テトラチオン酸プレートでコロニーを形成する細菌が86株得られた。これらの細菌について、Fe^<2+>および元素硫黄液体培地を用いて増殖を検討した結果、鉄培地では顕著な増殖を示さないが、硫黄培地では増殖する株が1株得られた。

この細菌から、染色体DNAを調製し、gfp部分の遺伝子配列に基づいて設計したプライマーを用いてPCRを行い、トランスポゾンの導入の有無を検討した結果、残念ながら増幅産物は検出されなかった。現在、この変異株が鉄培地で増殖しない原因を解析すると共に、取得しているカナマイシン耐性株について、トランスポゾン導入の有無について検討している。本研究は、鉄酸化細菌の鉄酸化機構を遺伝子レベルで解析することを目的としており、トランスポゾンの導入によって、鉄酸化活性に変異を有しているが、硫黄酸化活性は正常に機能する変異株を取得し、トランスポゾン導入部位の遺伝子解析によって鉄酸化に関与する遺伝子を同定しようというものである。エレクトロポレーションにより広宿主域プラスミドpLOFKmgfp(mini-Tn 10-kan-gfp)を導入して、カナマイシン耐性を獲得した菌株の分離を行った。トランスポゾン導入の有無をPCR法によって検討した結果、残念ながらいずれの株もその導入は確認できなかった。そこで、本年度は新たにトランスポゾームEZ::TN<KAN-2>(トランスポゾンTn5を含む、EPICENTRE社の製品)を、鉄酸化細菌に導入する方法の検討を行った。本実験では、既に遺伝子の解析が終了しているATCC23270株をトランスポゾーム導入株として用いた。トランスポゾーム複合体は、酵素であり、通常は中性付近で反応させる。鉄菌は、中性付近でコンピテントセルを作製すると、コロニー形成率が低くなるため、トランスポゾームの酵素活性が発揮されかつ、コンピテントセルがコロニーを形成するpH条件等の検討を行った。マグネシウムイオンを含まないpH5.5のバッファーでエレクトコンピテントセルを作製することによって、比較的コロニーの形成率が高いことが明らかとなり、このコンピテントセルを用いてトランスポゾームのエレクトポーレーションを行った。カナマイシン耐性を指標に硫黄培地で増殖できる形質転換体の選別を行った後、鉄培地で増殖できない株の選別を進めている。本研究は本年度が最終年度であるが、本研究は鉄酸化細菌の遺伝子解析に極めて重要であると考えているので、引き続き研究を継続していく予定である。
非小細胞肺癌幹細胞における分泌型miRNAの同定とその治療応用へ向けての解析

我々は、癌幹細胞に特化した「分泌型miRNA」に着目し、「非小細胞肺癌幹細胞における分泌型miRNAの同定とその治療応用へ向けての解析」というテーマで平成24年4月より研究を開始した。まず非小細胞肺癌における癌幹細胞の最も良いsorting方法を検討するため種々の方法を試みたが、中でも我々はsphere形成能を持つ癌細胞がマウス皮下腫瘍形成能を高率に有することに着目した。まず肺癌細胞株を用いてsphere形成能を持つ肺癌幹細胞の培養条件検討を行い、足場非依存性のためにpolyHEMA coatedを使用し、またserum-free、EGF+bFGF+ITS premixの培養液を用いて限界希釈を行ったのち培養を継続することで、同細胞群は約1ヶ月に渡りsphere形成能を維持したまま生育することを見出した。次に培養上清中の癌幹細胞における特異的な分泌型miRNAの検索として、マイクロアレイによる解析を行う方針とした。先に述べたsphere形成能を有する細胞群の培養上清と通常の肺癌細胞培養上清におけるmiRNA発現プロファイルを比較検討するため、両群の培養上清よりキットを用いてmiRNAの抽出を行った。細胞株レベルで条件検討が終了し、実際の臨床検体において同様の研究を開始する予定で倫理申請まで行っていたが、筆頭研究者である加藤達哉が海外へ留学することとなり、今回やむなく研究中止の申請をするに至った。