hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
精子・卵相互作用の分子機構

受精における特異性は主に精子と卵外被との相互認識、相互作用の特異性に寄っている。本研究では受精の第一段階である先体反応誘起に着目し、共同研究を行った。ヒトデの先体反応は卵ゼリー中の巨大糖タンパク質ARISが主要な役割を担っている。今までに我々はこの活性はARISの糖鎖部分に由来し、最小活性単位は5糖の繰り返し構造10回Fr.1であることを明らかにし、さらにその5糖の構造も決定した。昨年度はARISの活性糖鎖が卵ゼリー中でどのように存在し活性を持つかを解明するために既にわかっている5糖の構造のコンピューターモデリングとARISのX線解析実験から3次元構造を推測したところ、2重ラセン構造を持つ糖鎖がテトラマーを形成していると考えられたが、本年度はさらにサンプルの調整を行い、より精度の高いX線解析像を得た。ARIS受容体の同定はBIAC0REXなどを用いた精子膜画分を用いたFr.1との結合実験を行っているが、ウ二で先体反応にかかわると言われているREJグループについてヒトデ精巣cDNAライブラリーをスクリー二ングしている。現在進行中である。ARISの活性誘起を補助的に助ける因子のひとつであるAsterosapにより精子内のcGMP濃度一時的な急激な上昇が起こることが示された。これは昨年度に得られたAsterosap受容体がグアニレートシクラーゼであるという結果と併せると、卵ゼリー中Asterosapが精子膜上のグアニレートシクラーゼを活性化し細胞内cGMPを上昇させ、精子を活性化すると考えられる。現在進行中である。キヒトデの卵ゼリー層を構成する硫酸化糖蛋白質であるARISは、先体反応を誘起する主要な因子であると考えられる。本年度は、ARISの活性をもつ最小糖鎖構造であるFr(1)を用いて、Fr(1)にピリジルアミノ化を応用してベンゼン環を導入し、^<125>I標識して、精子との結合実験をおこなった。Scatchard解析の結果、受容体には、高親和性と低親和性の二つのタイプが存在し、高親和性の受容体は、Kd値が1.45x10μM、精子1細胞あたりの受容体数(Bmax)は、8.38x10^4であった。一方、低親和性の受容体は、Kd値が4.43x10^2μM、Bmaxは、1.89x10^6と算出された。また、Fr(1)が5糖の繰り返し構造をとる直鎖の硫酸化糖鎖であることに着目して、Fr(1)の鎖長の精子への結合能に与える影響を調べた。^<125>I-P-ARISと精子の結合実験の際に、平均鎖長の異なる非ラベルのFr(1)及び、P-ARISを系に加えて、^<125>I-P-ARISの精子への結合の阻害効果を指標に、Fr(1)の平均鎖長による精子への結合能をみたところ、平均鎖長による大きな違いがないことが明らかになった。Fr(1)をTFMS処理によって切断する実験では、強い処理でFr(1)分子が小さくなるほど先体反応誘起率が低下するという結果を考えると、Fr(1)と受容体の結合そのものには、Fr(1)分子全体の大きさは影響を与えないとしても、その下流に存在する先体反応に至る情報伝達の過程においては、Fr(1)分子がある程度の大きさを持ち、ある3次元的構造を保つことで、複数の結合部位を近位に保ち、受容体同士の凝集を促して、情報を伝えるということも考えられる。ヒトデの先体反応は卵ゼリー中の巨大糖タンパク質ABISが主要な役割を担っている。

今までに我々はこの活性はARISの糖鎖部分に由来し、最小活性単位は5糖の繰り返し構造10回Fr.1であることを明らかにし、さらにその5糖の構造も決定した。今年度はARISの活性糖鎖が卵ゼリー中でどのように存在し活性を持つかを解明するために既にわかっている5糖の構造のコンピューターモデリングとARISのX線解析実験から3次元構造を推測したところ、2重ラセン構造を持つ糖鎖がテトラマーを形成していると考えられた。これらがポリマーを作り、ゲル状の卵ゼリーを形成すると予想される。ARIS受容体の同定はBIACORE Xを用いて進行中である。精子膜画分を用いたFr.1との結合実験が可能となっており、来年度の結果が期待できる。昨年度ARISの活性誘起を補助的に助ける因子のひとつであるAsterosapの受容体と予想される精子タンパク質を単離することに成功し、N末のアミノ酸配列を決定した。ウニSAP受容体と比較するためにヒトデ稙巣mRNAよりグアニル酸シクラーゼ様のcDNAをクローシ化したところこのcDNAがコードするアミノ酸配列のN末は昨年度得られたAsterosapの受容体と予想される精子タンパク質と完全に一致した。ウニ精子同様のシグナル伝達系がヒトデ精子にも存在すると考えられる。受精における特異性は主に精子と卵外被との相互認識、相互作用の特異性に寄っている。本研究では受精の第一段階である先体反応誘起に着目し、共同研究を行った。ヒトデの先体反応は卵ゼリー中の巨大糖タンパク質ARISが主要な役割を担っている。昨年度はARISの活性糖鎖が卵ゼリー中でどのように存在し活性を持つかを解明するために既にわかっている5糖の構造のコンピューターモデリングとARISのX線解析実験から3次元構造を推測したところ、2重ラセン構造を持つ糖鎖がテトラマーを形成していると考えられたが、本年度はさらにサンプルの調整を行い、より精度の高いX線解析像を得た。ARIS受容体の同定はBIACOREXなどを用いた精子膜画分を用いたFr.1との結合実験を行っているが、ウニで先体反応にかかわると言われているREJグループについてヒトデ精巣cDNAライブラリーをスクリーニングしている。現在進行中である。ARISの活性誘起を補助的に助ける因子のひとつであるAsterosapにより精子内のcGMP濃度の一時的な急激な上昇が起こることが示された。これは昨年度に得られたAsterosap受容体がグアニレートシクラーゼであるという結果と併せると、卵ゼリー中Asterosapが精子膜上のグアニレートシクラーゼを活性化し細胞内cGMPを上昇させ、精子を活性化すると考えられる。
断層帯の中～高速域の摩擦構成則と大地震発生直前のプロセスの解明

本研究の主要な目的は、(1)中速高速域における断層の力学的性質を調べる実験システムを開発すること、(2)低速・中速・高速域における断層の力学的性質を調べて地震のサイクルのモデリングに必要なデータを提供することであった。(1)に関しては載荷ラインの調整精度を向上させ、低速・中速・高速領域の摩擦実験を世界で初めてルーチンにおこなえるようにした。(2)の摩擦実験に関しては、龍門山断層・野島断層・チェルンプ断層・跡津川断層・大曲断層から採取した断層ガウジおよび炭質物・炭酸塩鉱物・粘土鉱物などのガウジを用いた摩擦実験をおこない、多くの断層帯物質は中速域で速度強化(velocity strengthening)の性質をもつことを示した。その結果、低速域で速度弱化(velocity weakening)の性質をもつ断層が不安定になって断層運動が加速すると、中速域の速度強化によって不安定な断層運動は一旦抑制されることになる。しかし中速域の速度強化のバリアを越えると、断層はすべり量とすべり速度の増加にともなった大きな強度低下を起こす。大地震の発生直前に何がおこるかを知るには、断層がどのように中速バリアを乗り越えるかをモデリングで調べればよいことになる。一連の研究の結果、速度弱化の性質は震源核(地震のはじまり)を作るために必要であること、しかし震源核が大地震に成長するかどうかは中速・高速摩擦の性質が規定している可能性が高くなった。これまでの地震発生のモデルは地震発生域全体が速度弱化の性質をもつことを前提としていたので、これによって地震現象に対する考え方が変わることになる。本年度は本科研費による3年の研究期間の2年目であるが、研究代表者が今年度末に定年退職するため本研究は今年度末で終了する。上述のように、低速から高速領域の断層の性質を調べるという本研究の主要課題はほぼ完了することができた。本研究の目的は、(1)広島大学の低速高速摩擦試験機を調整して、断層の力学的性質を地震の核形成時に重要な低速領域から、大地震発生直前の断層運動を支配している可能性が高い中速領域、大地震発生時の断層運動を支配する高速領域において、断層の摩擦の性質を同じ試験機で調べることができるようにすること、(2)その試験機および他の変形透水試験機を用いて低速・中速・高速域における断層の摩擦の性質を調べること、(3)地球内部の変形に大きな影響を与える岩石の水理学的性質を調べること、および(4)実験試料と断層岩を比較して天然の断層沿いの変形が実験で再現できていることを確認することである。(1)の試験機調整に関しては、新しい試料アセンブリを開発し、測定機器を加えて、低速・中速・高速領域の実験をする準備が整った。研究においては、摩擦熔融に関してより厳密な理論と実験の比較をしたこと、断層ガウジの高速摩擦実験と天然の断層岩の観察によって地震性断層運動時に層状鉱物の同心円状組織が形成されることを示したこと、高速断層運動に伴う摩擦加熱によって鉱物の脱水分解がおこり、新たな流体が供給されて断層の強度がより大きく低下することを実験的・理論的に示したこと、粘土質断層ガウジの構成則パラメタを決める手法を開発したこと、水とガスの透水係数の違いを詳しく調べたこと、断層の破断面沿いの流体移動について実験的に調べたこと、マントルウェッジの地震波の異方性を変形と水から説明したこと、キンバライトの捕獲岩の解析からマントルの変形で局所的な交代作用が重要であることを示したこと、舞鶴帯と極東ロシアの研究から東アジアのテクトニクスを論じたことが、本年度の重要な成果であった(論文で報告)。
外国語としての日英モダリティの習得

本研究開始から2年目にあたる平成30年度は、すでにデータ収集が完了しているJFL(英語母語の日本語学習者:計10名)の詳細な分析を行い、研究論文を国内外の複数の学会で発表した他、国際学術誌に論文を投稿(令和元年5月に掲載)するなど、研究成果を形にすることができた。また、EFL(日本語母語の英語学習者:計11名)のインタビューデータの収集を全て終了させ、そのデータをもとにコード化と分析を始めた。研究成果として、EFLに関する予備的な研究結果をもとに執筆した論文要旨が国際学会で採択された(令和元年5月に発表予定)。このような成果の背景には、海外共同研究者が来日し、複数回にわたって研究代表者、研究分担者と共に密な研究会を開催することができたこと、またそれによりデータを様々な観点から詳細に分析し、議論の可能性を追求する機会を得られたことが大きい。特に、JFLの発話に見られる終助詞「ね」の使用について、その使用頻度からJFLには二つの種類の学習者群に分けられ、それぞれの学習者群に「ね」の使用に関する特徴が見られることがわかった。EFLについては、研究分担者の所属校で英語圏(米国、カナダ、英国、アイルランド)の大学へ留学したEFL11名を対象に、3回目(留学直後)と4回目(留学半年後)のインタビューとアンケート調査、スピーキングの能力テストを行った。また、第二言語学習者と母語話者との比較のため、英語母語話者10名を対象にEFLと同様の半構造的インタビューを行った。これによりすべてのEFLデータ収集が完了し、本年後半では、リサーチアシスタント等に依頼して、インタビューデータの文字化とEFLの発話部分のコード化・分析を行った。JFLに関しては、書き起こしデータを再度音声と照らし合わせながら、さらに詳細なコード化を行い、そのうち相互行為能力や談話の構築という観点に重要な役割を果たしている終助詞「ね」の使用に絞って、使用と習得の変化に着目した研究を行った。量的分析としては、全体の発話量(節の数)からみた終助詞「ね」の割合を統計的に算出し、「ね」の頻度によって学習者を二つのグループに分類した。二つの学習者群とアンケート調査の結果の相関関係を探り、いくつかの要因が「ね」の頻度に影響を与えていることがわかった。質的分析では、JFL10名のデータの中でも、各学習者群から比較対象となりうる2名学習者のデータに焦点を当て、留学前、留学中、留学直後、留学半年後の4段階で使用された「ね」の談話的意味機能を全て分析し、それぞれがどのような「ね」の使い方をしているかを詳細に調べた。これらの成果はTeaching and Learning L2 Pragmatics(国際学会)と第6回秋田日本語教育研究会で発表し、他大学の研究者から有益なコメントを得ることができた。それらのコメントも踏まえて研究論文にまとめ、Journal of East Asian Pragmaticsに投稿・採択された。EFLについては、予定どおり3回目と4回目のインタビューを行った。また、共同研究者、研究分担者との議論の過程で、英語母語話者のデータ収集も必要であることが分かったため、英語母語話者10名を対象としたインタビューも行い、必要なデータを収集した。以上のようにすべて予定どおり順調に進んでいる。平成31年度からは新たに国際教養大学のPatrick Dougherty教授を研究分担者に迎え、英語母語話者から見たEFLデータの分析も進めていく。具体的に予定している成果としては、EFL予備調査の結果をまとめた研究論文を国際会議(the 16th International Pragmatics Conference;6月に香港で開催)でポスター発表する他、秋田JALT研究会でも口頭発表を行う予定である。分析や主張点に必要となる関連する研究・発表論文を整理し、理論的基礎を固めていくとともに、より詳細な量的・質的分析を試みる。成果として、学会発表や論文の執筆、学術誌への投稿を予定している。また、JFLデータから終助詞「ね」以外の形式を取り上げ、より包括的な観察と分析を行っていく。質的分析をさらに深く行う必要があるため、研究分担者ならびに海外共同研究者と共にデータを再調査し、海外の出版社に向けて著書出版の企画書を提出することを目標とする。上記の研究活動に加え、研究分担者らとともにEFLデータとJFLのデータの比較分析を行うことで、平成31年度以降の研究の方向性を探っていく予定である。本研究は、外国語として日本語を学ぶ英語母語話者(JFL)と、外国語として英語を学ぶ日本語母語話者(EFL)が、日本または英語圏への留学を通してどのように目標言語を習得するのかを考察する。特に、モダリティと呼ばれる言語形式が会話内での談話の構築にどのように使用されているかに注目し、留学前、留学中、留学直後、留学半年後のそれぞれの時点で、母語話者によるインタビューとアンケート調査を行い、その結果をもとにして量的・質的な分析を行うものである。本研究開始初年度である平成29年度は、1)すでに収集したJFLインタビューデータのコード化と分析、2)EFLデータの収集(第一回目と二回目)という二点に関して成果を挙げた。まず、1)については、すでに収集したインタビューの書き起こしデータ(JFL10名に対してそれぞれ留学前、留学中、留学後2回の計4回、各15分行ったもの)について、リサーチアシスタント3名が節レベルでの文法的・語用的な観点からの分類(コード化)を行い、その後、研究代表者と研究分担者、海外共同研究者がその分類を確認・修正した。

分類されたJFLデータについては、統計処理も含めた量的な集計結果から、JFLの発話に見られる終助詞「ね」の使用頻度と、日本語母語話者との接触時間ならびに日本社会への統合(integration)に相関関係があることがわかった。2)については、研究分担者の所属校で英語圏(米国、カナダ、英国、アイルランド)の大学へ留学するEFL11名を対象に、留学前と留学中に英語を母語とする研究協力者によりインタビューとアンケート調査を行った。なお、スピーキングに関する一般的な英語力を図るため、Pearson Versant Speaking Testをそれぞれのインタビューと同時期に行い、詳細なスコアレポートを収集した。当初の研究実施計画では、共同研究者の所属校以外の大学でも調査を進める予で、連携研究者の所属校において研究協力者も交えた打ち合わせ等を行ってきたが、募集人数に達しない等の理由から、EFLデータは1大学での収集に限ることとなった。なお、JFLのデータ量やデータ収集した状況と比較しても、共同研究者の所属校でのEFLデータ収集のみで十分であり、残り2回のインタビューで2名以上の辞退者が出ない限り、大きな問題は生じないと判断している。先行研究のまとめとJFLデータの質的分析においては引き続き行っていくが、それ以外についてはすべて予定通り順調に進んでいる。本研究開始から2年目にあたる平成30年度は、すでにデータ収集が完了しているJFL(英語母語の日本語学習者:計10名)の詳細な分析を行い、研究論文を国内外の複数の学会で発表した他、国際学術誌に論文を投稿(令和元年5月に掲載)するなど、研究成果を形にすることができた。また、EFL(日本語母語の英語学習者:計11名)のインタビューデータの収集を全て終了させ、そのデータをもとにコード化と分析を始めた。研究成果として、EFLに関する予備的な研究結果をもとに執筆した論文要旨が国際学会で採択された(令和元年5月に発表予定)。このような成果の背景には、海外共同研究者が来日し、複数回にわたって研究代表者、研究分担者と共に密な研究会を開催することができたこと、またそれによりデータを様々な観点から詳細に分析し、議論の可能性を追求する機会を得られたことが大きい。特に、JFLの発話に見られる終助詞「ね」の使用について、その使用頻度からJFLには二つの種類の学習者群に分けられ、それぞれの学習者群に「ね」の使用に関する特徴が見られることがわかった。EFLについては、研究分担者の所属校で英語圏(米国、カナダ、英国、アイルランド)の大学へ留学したEFL11名を対象に、3回目(留学直後)と4回目(留学半年後)のインタビューとアンケート調査、スピーキングの能力テストを行った。また、第二言語学習者と母語話者との比較のため、英語母語話者10名を対象にEFLと同様の半構造的インタビューを行った。これによりすべてのEFLデータ収集が完了し、本年後半では、リサーチアシスタント等に依頼して、インタビューデータの文字化とEFLの発話部分のコード化・分析を行った。JFLに関しては、書き起こしデータを再度音声と照らし合わせながら、さらに詳細なコード化を行い、そのうち相互行為能力や談話の構築という観点に重要な役割を果たしている終助詞「ね」の使用に絞って、使用と習得の変化に着目した研究を行った。
外洋物理機構を考慮した東京湾海水交換メカニズムの解明

黒潮系暖水の東京湾口および相模湾東部へのイベント的な波及は、例年冬期間には35回の頻度で起きており、我々が観測を行なった昨年度12月3月では3回の暖水波及が発生していたことが分かった。従って、この黒潮系暖水の波及が東京湾内の水環境に与える影響を定量的に検討することは非常に重要な課題であると考えられる。我々は、昨年度行なった観測によって、この黒潮系暖水波及時における東京湾口部での流動構造や物質輸送量、および物質輸送特性を明らかにした。(1)湾口部における黒潮系暖水波及時には、湾口部は3つの性質の異なる水塊が存在する。それらは、低温・低塩分・高濁度の湾内水、高温・高塩分・低濁度の黒潮系暖水、そして、低温・高塩分・高濁度の沿岸水である。外洋から湾口部へ侵入した黒潮系暖水は、神奈川県側では内湾水の下層に潜り込み、一方、千葉県側では全層に渡って湾内に侵入する。そして湾内水と接する海域では、明確な水温・塩分フロントを形成する。湾内水および沿岸水は、それぞれ神奈川県側の表層および底層を外洋に向かって流出する。冬季東京湾湾口部におけるこの様な複雑な流動構造は、これまでに報告されてきた流動パターンとは大きく異なっている。(2)この様に複雑な流動構造パターンを示す湾口部における物質フラックスを、観測結果に基づいて計算した。その結果、暖水波及時には平常時にくらべ、単位時間当たり約3倍の湾内への熱輸送があることが明らかとなった。この莫大な熱輸送の大部分を担っているのが水平循環流であり、これまで湾口部にける物質輸送に重要だと考えられてきた鉛直循環流の寄与は非常に小さいことが明らかとなった。本研究の初年度にあたる平成9年度では、外洋の動的な挙動を取り込んだ東京湾の数値計算モデルの構築と東京湾湾口部における流況・水質観測を行なった。(1)数値モデル:外洋の動的な挙動が東京湾の流動構造に与える影響を解明するため、デ-夕同化手法と予報モデルの手法を組み合わせた数値モデルを開発した。この数値モデルを利用して1995年12月1996年2月における東京湾の海水交換について解析したところ、黒潮や海上風のイベント的な強い変動が、冬期の東京湾の海水交換に大きな影響を与えている事が分かった。黒潮の変動により暖水が湾口部に侵入すると、湾口部での収束下降流が強化され、湾内水の一部は外洋中層に侵入するようになる。また、富津岬近傍での水平的、鉛直的な地形の急激な変化は外洋水の湾内への侵入に対して障害になっており、黒潮の変動に伴う外洋水の湾内への直接的な波及は見られなかった。しかしながら、強い南風が連吹する事によって外洋水は表層で内湾に侵入し、その補償流として湾内水は底層から外洋に流出する。(2)観測:湾口部での流速・水質観測を行なった結果、黒潮系の暖水が湾口に波及する場合、千葉県側を湾内に向かって侵入し、一方内湾水は神奈川県側を外洋に向かって流出する傾向がある。その際、湾口部を北東から南西方向に伸びる沿岸フロントが明確に発生し、ゴミや泡などの分布状況からそのフロント部において強い収束流が発生している事が確かめられた。また、湾口に波及する暖水の厚さは高々20m程度であり、黒潮の厚さ(200m)に比べると非常に薄い事が分かった。
セル構造に基づく高度並列情報処理システムに関する総合的研究

次のように5つの研究班を組織して3年にわたる研究活動を推進した。:(1)セル構造情報の表現構造論研究班,(2)セル構造情報処理系の動作解析研究班,(3)VLSI計算機構と計算複雑さ研究班,(4)セル構造情報処理系の実現手法研究班,(5)VLSI向きアルゴリズム・ア-キテクチャ研究班。具体的な研究の概要は以下のとおりである。1.(昭和62年度)10月19日から21日までの3日間、松本(みやま荘)にて、研究代表者、分担者、それに研究協力者を含めて38名が参加し研究集会を開催した。この研究集会では各研究班から合計20件の研究成果が報告された。同時に、これらの研究成果にもとづき、相互に関連している問題点について討議し、次年度以降の研究計画を定めた。年度末に、これらの研究成果を中心にして第1年次の研究成果報告書をとりまとめた。2.(昭和63年度)10月5日から7日までの3日間、仙台(岩松旅館)にて、研究代表者、分担者、それに研究協力者を含めて35名が参加して研究集会を開催した。この研究集会では21件の研究成果が報告された。年度末には、第2年次の研究成果報告書をとりまとめた。3.(平成元年度)10月12日から14日までの3日間、山梨(甲斐路苑)にて、研究代表者、分担者、それに研究協力者も含めて32名が参加して研究集会を開催した。この研究集会では17件の研究成果が報告された。年度末には最終年度の研究成果報告書をとりまとめた。以上のように各研究班とも順調に研究計画を遂行し目的を達成した。次のそれぞれの研究課題を担当する5つの研究班を組織し,研究を進めた:(1)セル構造情報の表現構造論研究班, (2)セル構造情報処理系の動作解析研究班, (3)VLSI計算機構と計算複雑さ研究班,(4)セル構造情報処理系の実現手法研究班,(5)VLSI向きアルゴリズム・アーキテクチャ研究班.具体的には,本年度は,以下のように研究を進めた.1.各研究班毎に,分担課題の研究を推進した.その間,分担者相互の打合せを適宜行った. (1),(2),(3)の研究班では,これまでの理論的研究成果をとりまとめた. (4)と(5)の研究班では,当初の予定どうり高性能ワークステーションを購入しシミュレーション実験を開始した.2.10月19日から21日までの3日間,松本(みやま荘)にて,研究代表者,分担者,それに研究協力者を含めて39名が参加し研究集会を開催した.この研究集会では20件の各研究班の研究成果が報告された.同時に,これらの研究結果に基づき,相互の関連しあっている問題点について討議し,次年度以降の研究計画を定めた.また,年度末には,中間報告をまとめることとした.3.その後,各研究班毎に,研究会で抽出された問題点を解決すべく研究を進めた.以上のように各研究班とも順調に本年度の研究計画を達成した.全年度にひき続き、次の5つの研究班を組織し、研究をすすめた。(1)セル構造情報の表現構造論研究班、(2)セル構造情報処理系の動作解析研究班、(3)VLSI計算機構と計算複雑さ研究班、(4)セル構造情報処理系の実現手法研究班、(5)VLSI向きアルゴリズム・アーキテクチャ研究班。1.各研究班毎に分担課題の研究を推進した。その間、分担者相互の打合わせを適宜行なった。

(4)と(5)の研究班では、前年度に購入した高性能ワークステーションを用いてシミュレーション実験による研究を進めた。2.10月5日から7日までの3日間、仙台(岩松旅館)にて、研究代表者、分担者、それに研究協力者を含めて35名が参加して研究集会を開催した。この研究集会では、21件の各研究班の研究成果が報告された。同時に、これらの研究成果にもとづき、相互に関連している問題点について討議し、次年度(平成元年度)の研究計画を定めた。3.その後、各研究班毎に、研究会で抽出された問題点を解決すべく研究を進めた。4.年度末に各研究班の研究成果をまとめて第2回目の中間報告を作成した。以上のように各研究班とともに順調に本年度の研究計画を遂行し目的を達成した。前年度にひき続き、次の5つの研究班を組織し、研究をすすめた:(1)セル構造情報の表現構造論研究班、(2)セル構造情報処理系の動作解析研究班、(3)VLSI計算機構と計算複雑さ研究班、(4)セル構造情報処理系の実現手法研究班、(5)VLSI向きアルゴリズム・ア-キテクチャ研究班。具体的な研究の概要は以下のとおりである。1.各研究班毎に分担課題の研究を推進した。その間、分担者相互の打合せを適宜行なった。(4)と(5)の研究班では、初年度(昭和62年度)に購入した高性能ワ-クステ-ションを用いてシミュレ-ション実験による研究を進めた。2.10月12日から14日までの3日間、山梨(甲斐路苑)にて、研究代表者、分担者、それに研究協力者を含めて32名が参加して研究集会を開催した。この研究集会では17件の各研究班の研究成果が報告された。同時に、これらの研究成果にもとづき、相互に関連している問題点について討議し、年度末までの研究計画を定めた。4.年度末に各研究班の研究成果および3年間にわたる本総合研究の研究経過をまとめて研究成果報告書を作成した。以上のように各研究班とも順調に最終年度の研究計画を遂行し目的を達成した。
制御されたフラーレンプラズマによるフラーレン膜の堅牢化

プラズマ中のフラーレンイオンに着目し,フラーレンプラズマの制御と堅牢なフラーレン薄膜の形成を目的として,飛行時間法(TOF)を用いたプラズマ中のイオン種測定とフラーレン堆積膜形成実験を行っている.フラーレンプラズマは,直流またはECR放電で生成されたアルゴンプラズマ中にフラーレンを昇華,導入することによって生成される.フラーレン堆積膜の堅牢化には,バイアス電極にフラーレンイオンを加速,捕集する方法を用いている.膜の構成物質と表面解析には,レーザー脱離イオン化型質量分析器,ラマン分光分析器XRD,SEMを用いて調べている.直流プラズマ中において,負バイアスを深くし,強磁場中で形成されたフラーレン膜は,主にC_<60>から構成されていて,レーザー照射による脱離とフラグメンテーションが軽減されている.これは,基板を打撃するAr^+のエネルギーがラーモア効果によって,C_<60>^+の基板入射エネルギーより相対的に減少することが一因であると考えられる.後半は,フラーレン膜の高速成長C_<60>と水素フリーの堅牢な炭素系膜(ダイヤモンド薄膜など)の形成を目指して,それらに最適条件を与えるECR放電を用いたフラーレンプラズマ源を開発している.ECRプラズマ中のTOF測定と堆積膜の質量スペクトルから,C_<60>より低質量の炭素クラスタが多く観測されている.この結果から,ECRプラズマ中では,フラーレンのフラグメンテーションとそれらのイオン化が十分に起きていると考えられる.現在,ラマン分析の結果から,水素フリーで負バイアス基板を加熱することなく,DLC膜を約3μm/hで高速成長できる可能性が見出されつつある.プラズマ中のフラーレンイオンに着目し,フラーレンプラズマの制御と堅牢なフラーレン薄膜の形成を目的として,飛行時間法(TOF)を用いたプラズマ中のイオン種測定とフラーレン堆積膜形成実験を行っている.フラーレンプラズマは,直流またはECR放電で生成されたアルゴンプラズマ中にフラーレンを昇華,導入することによって生成される.フラーレン堆積膜の堅牢化には,バイアス電極にフラーレンイオンを加速,捕集する方法を用いている.膜の構成物質と表面解析には,レーザー脱離イオン化型質量分析器,ラマン分光分析器XRD,SEMを用いて調べている.直流プラズマ中において,負バイアスを深くし,強磁場中で形成されたフラーレン膜は,主にC_<60>から構成されていて,レーザー照射による脱離とフラグメンテーションが軽減されている.これは,基板を打撃するAr^+のエネルギーがラーモア効果によって,C_<60>^+の基板入射エネルギーより相対的に減少することが一因であると考えられる.後半は,フラーレン膜の高速成長C_<60>と水素フリーの堅牢な炭素系膜(ダイヤモンド薄膜など)の形成を目指して,それらに最適条件を与えるECR放電を用いたフラーレンプラズマ源を開発している.ECRプラズマ中のTOF測定と堆積膜の質量スペクトルから,C_<60>より低質量の炭素クラスタが多く観測されている.この結果から,ECRプラズマ中では,フラーレンのフラグメンテーションとそれらのイオン化が十分に起きていると考えられる.現在,ラマン分析の結果から,水素フリーで負バイアス基板を加熱することなく,DLC膜を約3μm/hで高速成長できる可能性が見出されつつある.研究計画書(1)(5)に沿って,進捗状況を報告する(波線部は内定交付金で購入あるいは製作した物品を示す).(1)実験設備の配置(真瀬・佐藤が平成10年10月末まで担当)→高価なフラーレンを吸着回収するためのSUS304製真空容器[設備費]を設計した.容器外壁を冷却して,フラーレンを吸着回収できることを確認した.また,レーザ脱離イオン化型飛行時間質量分析器(LD-TOFMS)用のサンプルスライドをオーブンの下流に設置することにより,バイアス電圧の極性と大きさを変えながらフラーレンの捕集量を制御できた.(2)混合プラズマの計測(池畑・佐藤平成10年12月末)→フラーレン-アルゴン混合磁化プラズマのプラズマパラメーター(空間電位など)の2次元分布をプローブ計測し,フラーレン膜堅牢化に与える径方向イオン束の効果を検討した.平成11年度は,OMAによる分光計測を行ない,混合プラズマ中イオンの挙動を把握する.(3)高周波バイアス実験によるフラーレン膜形成(池畑・佐藤平成11年度)→浮遊電極へ高周波電圧を印加し(信号発生器[設備費]),電極シース構造を変化させながらフラーレン膜を形成している.(4)フラーレンイオンのエネルギー測定(佐藤,大学院学生1名平成10年2月末)→静電型エネルギー分析器を製作して,バイアス電極に入射してくるイオンのエネルギーを測定した.イオンエネルギー分布の広がりが観測されると堅牢なフラーレン膜が形成されることが判明した.(5)フラーレン膜堅牢性の評価と膜特性解析(真瀬・池畑・佐藤平成11年度)→LD-TOFMSを用いて,レーザ照射によるフラーレンの脱離とフラグメンテーションを観測している.強磁場中の深い負バイアス条件で形成されたフラーレン膜は,脱離,特に,フラグメンテーションを起こしにくいことが判明した.電子サイクロトロン共鳴(ECR)アルゴンプラズマ中にフラーレンを昇華・導入することにより,ECR領域(約100cm^3)に亘り一様なフラーレンプラズマの定常維持に成功している.プローブ計測から,代表的なプラズマパラメータは,プラズマ電位怐15V,電子温度5eV,密度10^<11>cm^<-3>である.

正電圧に比べ,負電圧を印加したフラーレン捕集電極の方にフラーレン堆積量が多いため,フラーレンプラズマ中ではフラーレン正イオンが多く存在している.プラズマ中の空間電位に対し,約200Vまで下げると,レーザー脱離・イオン化-飛行時間型質量分析器(LD-TOFMS)を用いた堆積膜の質量分析において,レーザー照射による脱離とフラグメンテーションが軽減されている.この結果は,直流放電型のフラーレンプラズマを用いた場合と同様であり,フラーレン正イオンの加速が,フラーレン膜の堅牢化に本質的な役割を果たしている.直流放電プラズマに比べて,捕集電極上における高温(>20eV)電子の密度を約10倍(>10^<10>cm^<-3>)まで増加させたので,フラーレンイオンの密度増加が期待できる.フラーレンイオンの検出を行っているが,TOF質量分析器の2次電子増倍管の出力が,ECR用静磁場のため減少してしまい顕著なスペクトラムが得られていない.磁気遮蔽や磁場補正を行いイオン検出を継続中である.最近は,ECR用静磁場とアルゴンを使用しなくともマイクロ波のみでフラーレン蒸気の放電に成功している.フラーレン堆積膜のラマン分析の結果,マイクロ波の正味電力が,約100W以下の場合に,大部分C_<60>から構成される結晶性の良いフラーレン膜が得られている.100Wを超えると,フラーレンフラグメント(ex.C_<26>,C_<46>)に対応する質量スペクトルが現れる.これらのフラグメントは,ECRアルゴンプラズマ中で発生している事が判明している.
地球温暖化対策のための熱帯林減少抑制に関する研究-タイを事例とした方策の提案-

国連気候変動枠組条約(UNFCCC)では、"途上国における森林減少に伴う排出量の減少(REDD+)"の実現に向け、制度設計に関する科学的知見の集積が急がれる。本研究では、将来の国レベルの森林面積推移(ベースライン)とコミュニティへの便益配分を中心に、タイを事例にREDD+を活用した持続的な森林減少抑止のための政策について提言した。まず、様々な社会経済、政策データから計量経済学モデルによりベースラインを求めた。森林保護区の拡大は森林減少抑止に効果がある一方、工業化に伴う経済発展はREDD+の有無に関わらず森林減少を抑止することが分かった。持続的なREDD+運営には、より洗練されたモデルの構築が必要であるが、多くの途上国ではまずデータ整備が不可欠である。コミュニティレベルでは、まずタイ北部のスタディサイトにて聞き取り調査を行い、住民の歴史的土地利用変遷とその要因について情報収集し、重回帰法を中心に解析した。経済的観念の強いコミュニティには市場メカニズムが有益であるが、経済的関心の薄いコミュニティは既に持続的な森林利用をしており、市場メカニズムでは便益が得られない。また、タイ東北部のスタディサイトでも、製紙会社の植林事業に住民が参加する要因として、材の売買以外に技術的支援や長期的な信頼関係の構築が含まれることが明らかとなった。REDD+への参加を確保するには、市場メカニズムのみではなく、住民が必要とするキャパシティの向上に結びつく政策の展開が求められる。本研究の様に国、コミュニティの両レベルからREDD+運用に関わる提言をもたらす研究は他に数多くない。更に、海外のジャーナルへの論文を3本投稿し、広く世界に向け成果の発信を行った。国連気候変動枠組条約(UNFCCC)で目下交渉中の"途上国における森林減少に伴う排出量の減少"(REDD+)の運営には将来の森林面積推移(ベースライン)の設定、並びに政策・事業の森林減少への影響評価が欠かせない。本研究では、タイを事例とし国、サイトレベルでの森林面積推移、要因、政策・事業の影響効果の関係からREDD+運営に最適なベースラインの設定を含む森林減少抑止の影響評価法の提案を目的とする。まず、森林・土地利用、社会経済、政策に関する統計情報を基に計量経済モデルを開発し、国レベルのベースラインを推計した。結果は、高精度であるだけでなく、将来のタイの政策が森林減少推移に与え得る影響を定量的に示し、政策提言の意義は深い。次に、タイ東北部に設置したスタディサイトでは、住民への聞き取り調査等から住民の植林実態に関するデータを集め主成分分析法により解析、収入階級別の農民間で植林参加への動機付けが異なることを明らかにした。植林事業の拡張には多様なインセンティブが不可欠であり、そのインセンティブのタイプによってREDD+の市場メカニズムと基金は使い分けられるべきである。また、北部サイトでは、2つの山岳民族(モン・カレン族)の住民の歴史的土地利用変遷とその要因に関する情報、データを重回帰法を中心に解析、それぞれの山岳民族固有の生活様式がもたらす土地利用変遷の違いを明らかにした。REDD+では、個々の住民が必要とする社会福祉向上のための支援を特定し、その支援に結びつく森林保全政策の展開が求められる。こういったREDD+の実際の運用に関わる提言をもたらす研究は、これまで余り数多くないと認識している。また、第15回UNFCCC締約国会議への参加等、REDD+の最新の交渉・研究状況に関する情報収集を幅広く行った。更に、IIASA、RECOFTC等の研究者らとは個別に詳細な情報・意見交換を行った。なお、得られた研究成果は、科学ジャーナルへの投稿に向け執筆中である。
肝鉄過剰蓄積を伴うNAFLDモデルマウスの解析とレチノイドによる除鉄効果の検討

脂肪肝やインスリン抵抗性を持つ非アルコール性脂肪肝疾患(NAFLD)患者において肝鉄過剰が、高頻度で見出されている。研究代表者は、この肝鉄過剰が脂質代謝異常と密接な関係にあることを見出した。以前の研究で研究代表者は、レチノイドは肝鉄代謝制御作用を持つことを明らかにしており、NAFLDモデルマウスに対するレチノイドの影響を調べた。その結果、さらにレチノイドは、インスリン抵抗性をレプチン依存的に改善することを見出した。1.高脂肪・高フルクトースによる肝鉄過剰蓄積を伴うNAFLDモデルマウスの構築C57BL/6マウスに高脂肪高フルクトース(HFHFr)食を与え、2、4、8、12、16、20週で肝臓を回収し、組織中の非ヘム鉄量を測定した。その結果、20週目において、1個体あたりの肝臓に含まれる全非ヘム鉄量は、通常食を与えたコントロール群と比較して約1.6倍まで増加していることが明らかとなった。また、同時にこのマウスは、肝臓への高度な脂肪沈着やインスリン抵抗性、内臓脂肪含量の増加、肝機能低下、などの症状を発症していることがわかった。2.レチノイン酸によるNAFLDモデルマウスに対する肝鉄量減少効果の検討上記の実験より、HFHFr食を16週間与えたマウスに、さらに4週間レチノイド添加食を与え、20週で臓器の回収および、肝臓中の非ヘム鉄量を行うこととした。今回は、通常食と50mg/kg all-transレチノイン酸(ATRA)添加通常食、HFHFr食、50mg/kg ATRA添加HFHFr食の4種類の食餌を調製しマウスに与えた。その結果、HFHFr食を20週間与えたマウスに対し、ATRA添加HFHFr食を最後の4週間与えたマウスの肝臓非ヘム鉄量は、約60%まで減少していた。しかしながら、通常食とATRA添加通常食の間に有意な差は認められなかった。またこのときATRA添加食を与えたマウスでは、肝脂肪沈着の有意な減少やインスリン抵抗性の改善、内臓脂肪量の減少、肝機能異常の改善などの効果を認めた。ここで、ATRAによるインスリン抵抗性改善作用が、肝臓への鉄過剰蓄積を抑制したのではないかと考え、そのメカニズムを明らかにしようと試みた。現在、レプチンの肝臓における作用が、ATRAによって増強されている可能性を示唆する研究結果が出ており、今後、その再現性の確認も含め、より詳細な検討を行っていく予定である。コリン欠乏食誘導NAFLDモデルマウスにおける鉄代謝と脂質代謝異常の関わりコリン欠乏食を与えたNAFLDモデルマウスの肝鉄量および脂肪含量を定量した結果、肝鉄量と脂肪含量に有意な正の相関が認められた。さらに遺伝子発現を調べたところ、鉄代謝関連遺伝子と脂質代謝関連遺伝子の発現量は有意な正の相関関係を示し、特にフェロポーチンの発現減少はこのモデルマウスにおける鉄過剰の主要な原因であることが示唆された。鉄による肝細胞インスリンシグナル伝達への影響昨年度までの研究により、高脂肪高フルクトース食を与えたマウス(HFHFrマウス)では、肝脂肪化およびインスリン抵抗性に伴って肝鉄量が増加することが明らかとなった。より詳細な検討を行ったところ、脂肪沈着が顕著になる前に、肝臓の鉄量が増加していることがわかった。そこで、ヒト肝癌由来細胞株であるHuH7細胞を用いて、鉄処理と脂肪酸処理を、順序を変えて処理した。しかしながら、鉄処理後の脂肪蓄積、脂肪酸処理後の鉄沈着ともに、影響はなかった。そこでこの細胞におけるインスリンシグナル伝達因子の解析を行ったところ、鉄処理によってAKTのリン酸化が有意に亢進していることが明らかとなった。このとこから、鉄は、AKTを活性化させることによって、インスリンシグナル伝達にネガティブフィードバックを誘導している可能性が示唆された。all-transレチノイン酸(ATRA)によるインスリン改善作用のメカニズムの解明昨年度までの結果から、HFHFrマウスにおいてATRAはインスリン抵抗性改善を介して鉄代謝の正常化をもたらしている可能性が示唆されたため、ATRAによるインスリン抵抗性メカニズムについて解明を試みた。その結果、ATRAはアディポサイトカインの一つである、レプチンに依存して肝臓におけるインスリン感受性を亢進している可能性が強く示唆された。
骨関節疫患の早期診断システムの開発

早期診断システム診断の中心となる骨X線画像の処理方法と電位測定による関節軟骨変性度の定量的評価法の開発を行い、臨床応用に役立つソフトウェアシステムの試作を行った。前者に関しては、以下の成果が挙げられる。1.生体内の大腿骨を撮影した臨床X線像を対象に骨梁パターンと呼ばれる線状パターンに着目し、1次元・2次元のスペクトル解析手法を用いてその線密度の推定を行う方法を関発した。すなわち、(1)1次元のスペクトル解析法では最大エントロピー法を採用し、少ないデータからでも線密度推定を行えるようにした。(2)2次元の場合は、FFT法を用いて線密度に加え骨梁パターンの方向を自動的に推定する手法を開発した。2.臨床X線像から骨梁パターンの濃度情報と方向性の情報に基づき骨梁部分を抽出し、その面積を測定する骨面積計測法を開発した。3.整形外科専門医の診断結果との比較を行い、骨粗鬆症の進行度と以上の骨梁パターンの線密度推定法および骨面積計測法の結果との間に強い相関があることを確認した。後者に関しては、変形性関節症の早期診断の指標として、軟骨の持つ静電位に着目し、以下の測定法の開発と装置の試作を行った。すなわち、4.膝蓋骨より摘出した関節軟骨に対し生体内と同じ状態(リンゲル液平衡)で計測した。その結果(1)セラミックス電極を種々改良し、関節軟骨の表層から深層まで再現性良く電位分布を計測できるようにした。(2)測定された電位は負で、平衡液のイオン濃度に対し、理論計算結果と同一変化を示した。5.軟骨層内での電位分布は、プロテオグリカン量と良く相関しており、染色法による組織像の変化とも一到していた。以上、大腿骨の臨床X線像を対象とした画像処理法にもとづく定量的評価法の開発とその有効性の確認、ならびに軟骨の持つ静電位に着目した変性度の定量的評価法をあわせ、システム化の基礎を確立し得た。早期診断システムの中心となる骨X線画像処理ソフトウエアの開発と、電位測定による関節軟骨変性度の定量的評価法の開発を行なった。まず、ソフトウエアの開発に関しては以下の成果があげられる。1.臨床撮影した大腿骨X線像を計算機に入力し(0.1mmサンプリング間隔、8ビット52×52画素)、画像処理の対象となる大腿骨上端部を輪郭抽出により自動的に切り出した(128×128画素)。2.骨梁と呼ばれる線状パターンに着目し、パターン線密度の定量的評価法を開発。(1)1次元の最大エントロピー法を用いて骨梁パターンのスペクトル解析を行なう。シミュレーションにより最大エントロピー法の有効性を確認したのち、生体外に取り出した大腿骨標本のX線画像に適用し、骨梁線密度と一致するスペクトルピークを得た。(2)次に生体内大腿骨の臨床X線画像に本法を適用。大腿骨頚部付近の第1次引っ張り骨梁群に対しスペクトル解析を行なった結果、骨粗鬆症の進行により線密度が低下することが確認された。さらに、医師の判定による骨粗鬆症の進行度と線密度は良い相関を示した。(3)以上の画像処理がミニコンで出来るようアルゴリズムの開発を行った。次に関節軟骨の変性度の定量法については以下の結果を得ている。3.変形性関節症の早期診断の指標として、軟骨の持つ静電位に着目し、電極を用いた測定法及び測定装置の開発を行った。(1)膝蓋骨より摘出した関節軟骨に対し生体内と同じ状態(リンゲル液平衡)で計測を行う。

(2)セラミクス電極を種々改良し、関節軟骨の表層から深層にわたって再現性良く電位分布を計測可能とした。(3)測定された電位は負で、平衡液のNaイオン濃度に対し、理論計算による結果と同じ変化をしめした。(4)軟骨の層内での電位分布は、プロテオグリカン量と良く相関しており、染色法による組織像の変化とも一致していることから、変性度の定量的評価が可能となった。
カタユウレイボヤの発生遺伝学-トランスポゾン挿入突然変異体の単離とその解析

前年度の研究より実証された、トランスポゾンMinosを用いたカタユウレイボヤにおけるエンハンサートラップ技術をさらに応用すべく、研究を行った。まずはエンハンサートラップ用のMinosベクターを改良し、それをホヤ卵に導入することによって、エンハンサートラップ系統のホヤを新たに6ライン単離した。この中の1ラインは幼若体期より鰓裂において強いGFPの発現を示し、鰓のマーカーラインとして有用であると考えられた。さらには、魚類などにおいて応用されているエンドヌクレアーゼI-SceIを用いたトランスジェニック体の作製技術をホヤにも応用し、この手法によって、エンハンサートラップ用のMinosベクターをゲノム中に大量に持つ系統のホヤを作製した。この系統のホヤにMinosの転移酵素mRNAを導入することにより、ゲノム中に存在するトランスポゾンが再稼動して、新たな挿入をゲノム中に持ち、異なるパターンでのGFPの発現を、様々な組織において示すエンハンサートラップ系統のホヤが大量に得られることが期待される。実験を行った結果、実際にそのような系統のホヤを複数得たので、詳細な解析および論文投稿の準備を進めつつある。また共同研究者との研究により、カタユウレイボヤ・セルロース合成酵素遺伝子(Ci-CesA)のプロモーター領域にMinosの挿入した、変態のタイミングに変異の表現型を示す挿入突然変異体のホヤを得たので、その検証結果をPNAS誌で発表した。トランスポゾンMinosを用いたカタユウレイボヤ挿入変異体の作成過程において、通常の挿入個体とはGFPの発現パターンが異なるラインを単離した。PCRによる解析からこのラインではカタユウレイボヤのMusashiオーソログ遺伝子(Ci-Musashi)にMinosが挿入したことが判明した。この遺伝子の時間的・空間的発現パターンを明らかにするため、カタユウレイボヤ幼若体および成体の内柱・鰓裂においてin situハイブリダイゼーションを行ったところ、GFPの発現の見られる組織と同じ領域でシグナルが観察された。続いて挿入箇所の近傍の、イントロンを含むゲノムDNA断片をプロモータとGFPにつなげたコンストラクトをエレクトロポレーション法によってホヤ卵に導入し、発生させて幼若体で観察を行った結果、GFPの発現パターンが変化することを確認した。さらに詳細な解析によりMinosの挿入があるCi-Musashi第三イントロン内に特異的なGFPの発現を強める配列があることをつきとめ、これは同種であるユウレイボヤのゲノム中にも保存されている配列であることが明らかとなった。これらにより、このラインにおける特異的なGFPの発現はCi-Musashiのイントロン内に存在するエンハンサーによるものであること、つまりエンハンサートラップが生じたことが確認された。これはホヤを含めた海産無脊椎動物における初のエンハンサートラップの実証例であり、Developmental Biology誌上において報告を行った。
複素力学系のGoldberg-Milnor予想と退化Beltrami方程式

・Goldberg-Milnor予想へのアプローチとして,退化Beltrami方程式の同相解に収束すると期待される擬等角写像の列に対する考察をおこなった.特に,幾何学的有限と呼ばれるクラスに属する多項式に関しては一定の成果が得られた.その他のクラスについても,いくつか技術的な課題は残っているが解の存在を示唆する結果が得られた.・Zalcmanの補題を複素力学系に適用して得られる有理型関数の族(Zalcman関数族)の研究を行った.とくに,Riemann面によってパラメーター付けされる有理関数族の分岐集合に対してZalcman関数族を定義し,その基本的性質を明らかにした.・Yi-Chiuan Chen氏との以前の共同研究でCantor型の2次多項式力学系が退化して半双曲的とよばれるクラスの2次多項式力学系が生成される現象について,正則運動の退化という形で定式化し,その速度評価を与えたが,それに関連して,Julia集合のHausdorff次元の評価について研究した.・上記の速度評価に関連し,いくつか特殊な場合において非常に簡単な証明を与え,論文にまとめた.・2019年3月に東京工業大学にて「Beltrami方程式勉強会Part II」を主催し,Beltrami方程式とその関連分野(Klein群論,幾何学的函数論,Teichmuller理論など)について,国内から専門家を招聘して講演していただいた.力学系が比較的「よい」性質を持つ場合に限って結果(求めたいBeltrami方程式の解)が得られたが,既存の結果を改良するためにはより広いクラスの力学系について同様の結果を得る必要がある.それには,退化Beltrami方程式に関して技術的にクリアしないといけない問題がいくつか残ってしまった.Goldberg-Milnor予想に対し新しいアプローチで挑んでいるが,現状では既存の結果を越える結果が得られていない.退化Beltrami方程式の解がもつべき幾何学的性質と力学系のカオス部分がもつ幾何学的性質と突き合わせて考察を深めるべきだが,退化Beltrami方程式の解(μ等角写像)の一般論では十分とは言えないため,この問題に特化したアドホックな議論に傾倒していく必要が感じられる.今年度は島内宏和氏の協力を得て,既存のBeltrami方程式の理論,とくにその種々の解法について網羅的に学ぶ機会を設けた.例えばサークルパッキングを用いた解法,Gauss以来の実解析的方法を用いた方法,Fourier変換を援用したL2空間内での解法(もっとも一般的な解法は2より大きなpを選びLp空間を用いる)などなど.これらの根底にある統一的な原理を見極めよう,というのが趣旨であったが,中でもサークルパッキングを用いた解法はもっとも幾何学的で直観に訴えるものがあったので,この解法をより一般化するための研究を開始した.具体的には,Colin de Verdiereの変分原理を用いたサークルパッキングの存在定理の証明の一般化して,トーラス上の与えられたBeltrami係数の歪曲度を忠実に反映した三角形による分割の存在を示した.この三角形分割を細かくしていくことで,Beltrami方程式の解に収束することが示せないかと考えている.そのため,Rodin-Sullivan,He-Schrammのサークルパッキングに付随する同相写像がパッキングの最大半径を0に近づけることでRiemann写像に収束するという内容の論文を精読し,今後の研究へのヒントを求めた.その他,木坂正史氏との共同で,2次多項式力学系族の分岐集合にあたるMandelbrot集合の境界に,Julia集合の擬等角写像(Beltrami方程式の解となりうる写像)による像が埋め込まれており,その歪曲度としていくらでも1に近いものが存在することを示した.また,Yi-Chiuan Chen氏と共同で,カントール型の2次多項式力学系が退化してMisiurewicz型の2次多項式力学系が生成される現象について,正則運動の退化という形で定式化し,その速度評価を与えた.定期的にセミナーをしてBertrami方程式の理論について深く学んだことで,複素力学系への応用の可能性が格段に上がった.とくに島内氏との共同研究により,自分たちで新しい解法を考察できるレベルになったことは非常に大きな進展であった.・島内宏和氏と共同で,Beltrami方程式の新しい解法について2通りの方法でアプローチを行った.1つ目はColin de Verdiereによる,変分原理を用いたサークルパッキングの存在定理の証明を一般化したものである.もう一つは,Porter-島内によるBeltrami方程式の近似解法(線形方程式系と最小2乗法をミックスした手法)をベースに,コンパクトサポートをもつBeltrami係数に対するBeltrami方程式の解法を模索した.・2017年9月に,東京工業大学にて「Beltrami方程式勉強会」を主催し,既存のBeltrami方程式の解法について体系的に学ぶ機会を設けた.・木坂正史氏との共同で,2次多項式力学系族の分岐集合にあたるMandelbrot集合の境界に,Julia集合の擬等角写像(Beltra mi方程式の解となりうる写像)による像が埋め込まれており,その歪曲度としていくらでも1に近いものが存在することを示した.とくに,研究代表者は,歪曲度が1に近くなるだけではなく,埋め込みの逆写像がいくらでもアファイン写像に近くなるようにできることを示した.・Yi-Chiuan Chen氏と共同で,カントール型の2次多項式力学系が退化してsemi-hyperbolicとよばれるクラスの2次多項式力学系が生成される現象について,正則運動の退化という形で定式化し,その速度評価を与えた.