hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
がん免疫を賦活させる新規放射性核種標識薬剤を用いた革新的な放射線内用療法の開発

これらを正常マウスに投与することで、これらの同等性の評価を行ったところ、両標識体は速やかに腎臓からクリアランスされた。当初の計画通り、制御性T細胞(Treg細胞)に対する抗体のFabフラグメントを作製を行ったところ、これまでの抗体と異なり、プロテインAによる精製が困難であった。分子篩HPLCによる精製に変更することで、目的とするFabフラグメントを得ることができた。抗体FabフラグメントをGa-67およびCu-64標識するための標識試薬NOTA-MVK-Malの作製を行い、本標識薬剤とFabフラグメントを結合させる(以下プローブ;と呼ぶ)を作製し、Ga-67あるいCu-64を用いてGa-67標識プローブあるいはCu-64標識プローブを作製した。当初これらの薬剤によりTreg細胞等への影響を検討する予定であったが、核種変更による錯体の電価が異なるなど、Ga-67プローブとCu-64プローブの同等性の評価が新たに必要と考えられた。そこで従来使用していた抗体フラグメントを用い、両標識プローブを作製後、正常マウスに投与した。その結果、腎臓からのクリアランスは同等であり、両標識プローブの同等性が確認された。このように、当初の予定とは少し異なる実験も追加したものの、研究の基礎的な部分は確認できたことから、概ね順調と判断した。本研究では、制御性T細胞がリンパ球の一種で放射線感受性が高いこと、放射線照射がクロスファイヤー効果により標的分子が高密度に存在する組織を効率よく殺傷しうることに注目し、我々独自が開発した腎臓への非特異的集積の少ない標識薬剤を用いた新規の放射性核種標識抗制御性T細胞抗体Fabフラグメントを用いたがん免疫内容療法薬剤を開発し、従来法の課題を克服することを計画した。昨年度は、制御性T細胞(Treg細胞)に対する抗体(抗Treg抗体)のFabフラグメントを作製し、抗Treg抗体FabフラグメントをGa-67およびCu-64標識するための標識試薬NOTA-MVK-Malの作製を行った。また、本標識薬剤とFabフラグメントを結合させる(以下プローブと呼ぶ)を作製し、Ga-67あるいCu-64を用いてGa-67標識プローブあるいはCu-64標識プローブを作製し、従来使用していたddyマウスとがんを移植するために使用するC57BL/6マウスにける体内動態を評価した。また、Cu-64標識プローブの低分子化モデル化合物であるCu-64標識NOTA-MVK-Bzoを作製し、ラット腎臓より調製した刷子縁膜小胞を用いて酵素認識性について評価した。その結果マウス間の種差による影響は観察されず、Ga-67標識プローブあるいはCu-64標識プローブのいずれにおいても、腎臓から速やかに排泄されることを認めた。したがって、Ga-67標識プローブあるいはCu-64標識プローブのいずれにおいても腎刷子縁膜酵素の作用により放射性代謝物を遊離しているものと考えられた。しかし、刷子縁膜小胞を用いた検討においては、Cu-64標識プローブにおいては、放射性代謝物が観察されず、酵素による認識の低下が観察された。インビボの検討において、腎臓から速やかに排泄されていることから、現在その原因について検討中である。
セラミックアブレ-ダブルシュラウドの開発に関する基礎的研究

軸流タ-ビン型過給機(IHIーVTR161型)を試供体として、負荷部分に相当する圧縮機のインペラ-の翼長を変化させて、負荷条件(無負荷、加速、減速)が可変できるよう改造した。翼端隙間の可変を考慮し、7種類の内径のアクリル製シュラウドを製作し、シュラウド部の局所熱伝達率および流動特性を回転数、翼端隙間および負荷条件を変化させて測定し、以下の成果を得た。(1)回転数、翼端隙間および負荷条件によらず、局所熱伝達率はノズルから下流方向に単調に減少していき、動翼対向部中央付近から増加に転じ、動翼後端付近で最大値を示す。その後減少を続けるが、動翼後端から1コ-ド長下流付近で再度上昇に転ずる。(2)上述の分布は、回転数の増加と共に、翼端隙間の減少と共に相似的に増加する。(3)動翼対向部の平均ヌセルト数は、翼端隙間やレイノズル数Reによらず、Reの0.8乗によって整理される。平均ヌセルト数は、回転数や負荷条件によらず翼端隙間の増加と共に減少する。(4)平均ヌセルト数は、加速条件が最も高く、デザインポイントで最も小さくなる。(5)動翼対内部中央より下流において、絶対速度ベクトル分布は三次元性を示す。動翼対向部中央付近で、動翼直下の速度ベクトルは大きくなる。これは動翼の通過直後の壁面で観測され、翼端隙間流れを示唆するものである。(6)加速条件の速度ベクトルは、全体にデザインポイントより大きい。(7)ケ-シング面上の流れ特性は、局所熱伝達特性と良い対応を示す。本年度研究にしたがって、軸流タ-ビン型過給機(IHI-VTR161型)を試供体として、負荷部分に相当する圧縮機のインペラ-を除去し、無負荷運転が可能なように改良した。翼端隙間の可変を考慮し、7種類の内径のアクリル製シュラウドを制作し、以下の実験を行い、所定の成果を得た。シュラウド部の局所熱伝達率を薄膜法(ステンレス箔)により、回転数を200014000(rpm)、翼端隙間を0.151.38(mm)と変化させて測定した。またシュラウド面の静圧部分の測定および翼終端において5孔ピト-管にて速度分布を測定した。油膜法によるシュラウド面上の流れの可視化観察を行った。以下に得られた結果を要約する。(1)回転数と翼端隙間に関係なく、局所熱伝達率はノズル後緑より単調に減少していき、翼対抗中央付近で上昇に転じ翼後端で極大値をとる。その後再び減少して流出前に再度上昇する。(2)熱伝達率は、回転数の増加と翼端隙間の減少と共に増大する。(3)翼に対抗した面の平均熱伝達率はレイノルズ数Reの指数関数で整理できる。(4)壁面静圧分布は、回転数によらず、熱伝達率分布で見られた極大値の位置で、すなわち翼後端付近で急激に減少する。(5)5孔ピト-管による半径方向速度分布の測定より、得られた値は速度3角形で得られたものと一致する。速度分布は、熱伝達率の極大値の位置で加速流になっている。前年度の研究成果を総括し、熱伝達に対する負荷(加速および減速)の影響およびシュラウド表面上の速度を測定し、翼端隙間流れを含む流動特性を明確にし、局所熱伝達率との関連を明確にした。1.シュラウド面上の局所熱伝達率は、ノズルから下流方向に単調に減少し、動翼対向部中央付近から増加に転じ、動翼後端付近で最大値を示す。その後減少するが、後端から1コ-ド長下流付近で再度上昇する。

この傾向は、相対流入角(負荷)、翼端隙間、レイノルズ数(回転数)によらない。2.動翼対向部の平均ヌセルト数は、レイノルズ数や負荷によらず、翼端隙間の増加に伴い減少する。相対翼端隙間が0.04より小さいとき、定常状態が最も小さく、加速状態が最大を示すが、減速状態の値は尤も変化する。0.04より大きい場合は、定常状態と減速状態の値はほぼ等しくなる。平均ヌセルト数は条件によらずレイノルズ数の0.8乗で整理される。3.シュラウド面上の流速は、動翼対向部で全体的に加速される。また、動翼後端付近の翼直下で翼の背と腹の圧力差により激しく加速される(翼端隙間流れ:Leakage flow)。動翼に対する相対速度ベクトルによると、Leakage Flowは加速状態に移行するほど、翼形に対して法線方向に方向が変化する。翼間の面上の流れは、定常状態と減速状態では、翼間流れの様相を示すが、加速状態では翼を跨ぐ方向のベクトルとなる。4.シュラウド面上の局所静圧分布は、動翼対向部で急激に低下しており、この領域は、局所熱伝達率が増加する領域および流速が加速される領域とよく一致している。特に平均流速分布と局所熱伝達率分布との対応は極めてよい。
ロシア労働統計の長期データベース化による就業構造分析と所得・生産統計の代替的推計

ロシアの労働統計は、現在改革期にあり、1997、1998年の2度にわたって統計調査方式と、主要カテゴリーの定義の変更がなされた。これにともなって、失業率などの重要データが過去にさかのぼって、遡及的に改定され、1999年後半期に出版された統計集で公表されるに至った。公式労働統計のあたらしい枠組みの詳細を検討したうえで、あたらしいフレーム・ワークによる労働統計データを利用しつつ、ロシアの労働市場にかんする基礎的な分析を行うことは、本研究課題の遂行のための前提条件であり、ひとまずこの課題に取り組み、この成果を久保庭真彰・田畑伸一郎編著『転換期のロシア経済-市場経済移行と統計システム-』(青木書店、1999年11月)第7章「就業構造の変化」(pp.198222)として発表した。そこで、ロシアの労働統計の仕組みと問題点について述べた後、就業統計を利用した分析を行い、ソ連経済システムの根幹にありソ連の経済発展の最大の阻害要因の1つであった全般的労働力不足と各企業の過剰雇用の共存という悪循環から、効率的な労働力の利用へという体制転換の最重要課題が、市場経済化の過程でどのような展開を見せたかということと、この間に生じた就業構造の変化を明らかにすることを中心に分析を提示した。労働力の効率的利用については、財生産部門を中心として、労働力抱え込みの傾向や効率的労働力利用への関心の低さが見られ、また電力においては大規模な過剰雇用が存在するなど課題を残していることを明らかにした。現在は、電力部門を中心として鉱工業における生産統計の推計を行うための、方法論の検討を行っている。計画経済のソ連と、市場経済化過程のロシアとでは、経済体制の違いを反映して、そこで作成される労働統計も、その作成目的・方法・概念などが異なっている。2つの異なった体制・方法・概念にまたがった統計データを利用し、分析を行うためには、こうした相違を明確にしておく必要がある。また、体制転換後のロシアの労働統計も、確立された安定的な方法が一貫して使用されているという訳ではなく、ここ数年間でも、作成方法や統計的概念に変更や追加が加えられている。今年度は、ソ連時代と新生ロシアにおける統計作成方法に関わる変更点、及びロシア労働統計の作成方法の調査を主要な課題と位置づけた。この作業のために、統計資料・文献の検討に加えて、ロシア統計国家委員会労働統計部を訪問し、ロシア労働統計の課題と問題点にかんする検討結果、および新生ロシア労働市場に関する分析結果についてレヴューをうけた。以上の研究成果の一部を、第33回比較経済体制学会(於:北陸大学、1998年6月5日)および北海道大学スラブ研究センター冬期シンポジウム(1999年1月28日)において報告すると同時に、それぞれ、学会報掲載論文およびワーキング・ペーパーとしてまとめた。さらに現在、体制転換後のロシア労働統計とこれを利用した就業構造分析に関する論文を執筆中である(共著書の一部として出版予定)。
キイロショウジョウバエを用いたDNAポリメラーゼζのDNA修復機構の解析

DNAポリメラーゼζ(Polζ)はDNAの損傷乗越え修復を担う酵素として、出芽酵母から単離された真核生物第6番目のDNAポリメラ〓である。Polζは触媒サブユニットのREV3とアクセサリーサブユニットであるREV7のヘテロ2量体から成り、これらの遺伝子は生物〓よく保存されている。発見当初Polζはエラープローンな損傷乗越え修復経路で機能していると考えられていたが、近年その他の様〓修復経路にも関わっていることが明らかとなりつつある。私はキイロショウジョウバエのPolζがヒトのApurinic/apyrimidinic(〓Endonuclease 1(APEI)のホモログであるRecombination Repair Protein 1(Rrp1)と相互作用することを見出した。このRrp1は〓と同様に脱塩基損傷(APサイト)を切断する活性を示すことから、PolζがAPサイトの修復に関わっている可能性が考えられる。そ〓まず、この相互作用が酵素活性に与える影響について精製したREV7とRrp1を用いて調べた。REV7はRrp1のAP endonuclease活性を促〓たが、3'exonuclease活性には影響がなかった。しかしながらAP endonuclease活性を十分に促進するためには、過剰量のREV7が必〓あった。そこでREV7の溶液中での状態を調べたところ、その多くが多量体を形成していることがわかった。ヒトのREV7は2量体を形〓他の蛋白質との相互作用を阻害することで、DNA修復経路を制御している可能性が報告されている。ハエのREV7も同様の機構のため〓量体を形成するのかもしれない。PolζとRrp1がin vivoで関わっている修復経路を推定するために、DNA損傷を誘導する薬剤で処理培養細胞を用いて、発現量の変化を調べた。主にAPサイトを誘導すると考えられているMMSや過酸化水素によって、REV3とREV7のmRNが増加した。この結果からもPolζがAPサイトの修復に関わっていることが示唆された。またREV3とREV7の発現は、紫外線やinterstrand cross-linkを誘導すると考えられているMitomycine Cによっても促進された。このことからPolζはAPサイトの修復以〓修復経路にも関わっている可能性が示唆された。既にキイロショウジョウバエのDNAポリメラーゼζ(Po1ζ)がヒトのApurinic/apyrimidinic(AP)Endonuclease 1(APE1)のホモログであるRecombination RepairProtein 1(Rlp1)の複合体に含まれ、PolζのサブユニットであるREV7がin vitroでRrp1と相互作用することを見い出した。DNA上の脱塩基損傷(APサイト)の修復に関わるRrp1とREV7が相互作用することからPolζがAPサイトの修復に関与していると考えられるが、この除去修復におけるPolζの役割は知られていない。そこで本研究の目的は、キイロショウジョウバエを用いてAPサイトの修復機構におけるPolζの役割を分子レベルならびに個体レベルで解明することし、平成18年度は、このAPサイト修復機構に関与する可能性のあるPolζならびにRrplの精製蛋白質を用いて、これらの蛋白質の機能を生化学的に解析した。まず細胞内においてもRrp1とPolζが相互作用していることを確認した。rrp1とrev7遺伝子をembryo由来の培養細胞に導入し、免疫沈降実験を行なった。その結果、両者がin vivoでも相互作用することが確認できた。2つの遺伝子を導入した培養細胞を用いてRrp1とREV7の細胞内局在を観察した。2つの蛋白質は共に細胞核内に局在し、またクロマチン思われる構造体上で共局在することがわかった。次に精製したRrp1、REV3(Polζの触媒サブユニット)、REV7を用いて、この相互作用が酵素活性に与える影響を調べた。まずREV7よるRrp1の酵素活性の変化を調べたところ、REV7はRrp1のAP endonuclease活性を促進させることがわかった。ヒトのAPE1は自身の酵素活性によってAPサイトにニックを入れた後もそこに留まるが、ニックを埋めるDNAポリメラーゼβ(Polβ)と結合することでAPE1はニックを入れた基質から解離できることが知られている。REV7もPolβと同様の機構でRrp1のturn overを加速させ、AP endonuclease活性を促進させたと考えられる。つまり、Rrp1はPolζをリクルートし、APサイトにニックを入れた後にDNAから解離すると考えられる。

REV7はRrp1のAP endonuclease活性を促〓たが、3'exonuclease活性には影響がなかった。しかしながらAP endonuclease活性を十分に促進するためには、過剰量のREV7が必〓あった。そこでREV7の溶液中での状態を調べたところ、その多くが多量体を形成していることがわかった。ヒトのREV7は2量体を形〓他の蛋白質との相互作用を阻害することで、DNA修復経路を制御している可能性が報告されている。ハエのREV7も同様の機構のため〓量体を形成するのかもしれない。PolζとRrp1がin vivoで関わっている修復経路を推定するために、DNA損傷を誘導する薬剤で処理培養細胞を用いて、発現量の変化を調べた。主にAPサイトを誘導すると考えられているMMSや過酸化水素によって、REV3とREV7のmRNが増加した。この結果からもPolζがAPサイトの修復に関わっていることが示唆された。またREV3とREV7の発現は、紫外線やinterstrand cross-linkを誘導すると考えられているMitomycine Cによっても促進された。このことからPolζはAPサイトの修復以〓修復経路にも関わっている可能性が示唆された。
古代荘園絵図群による歴史景観の復元的研究

西大寺古絵図群をはじめとした古代荘園絵図群から歴史景観を復元することをめざして、日本史学・考古学・歴史地理学・仏教史学などの協業による共同研究を行った。(1)研究総括・(2)西大寺史・(3)西大寺文書・(4)歴史地理・(5)古代都城の各研究班を組んで共同研究を行い、研究分担者全員で荘園絵図故地を現地調査するとともに、各分担者の個別研究を進めた。そして、共同研究成果を総括しそれを発信するために、シンポジウムを東京・奈良で二回開催し、あわせて奈良国立博物館における特別陳列に協力した。(1)2002年7月26・27日に東京大学でシンポジウム「古代荘園図の語る世界」を開催し、研究成果(9報告)を発表、(2)奈良国立博物館の特別陳列「西大寺古絵図は語る古代・中世の奈良」(9月14日10月6日)では、展示と図録作成に協力するとともに、公開講座を担当した。また(3)9月28日に奈良・西大寺において公開シンポジウム「荘園絵図と西大寺」を開催、研究成果(5報告)を発表した。研究班の作業として、西大寺文書の翻刻に向けての整理とデータ化、西大寺関係史料の集成とデータ化、西大寺流記資財帳の写本調査と研究、荘園絵図故地の地名・地籍図調査、平城京関係史資料の収集などを行い、4年間の共同調査・研究にもとづく研究成果のとりまとめと合わせて、研究編・史料編からなる報告書を刊行した。なお、共同研究参加者向け『ニューズレター』を18号まで刊行した。本年度は、今後三年間の基礎となる研究体制の整備・確立を図った。まず、共同研究の体制を組んで課題を共有化し、そのうえで、個別研究課題に応じて研究分担者により組織された研究班(総括班、総括班、西大寺史研究班、西大寺文書・聖教盛況調査研究班、古代都城班、歴史地理研究班)が機能するようにした。まず、東京、奈良等での全体会議および共同研究集会を二回ずつ開催し、研究分担者全体での研究状況の把握につとめると共に、絵図・文書・現地についての現状調査を行なった。具体的には、七月の第一回全体会議(於東京)では、東京大学所蔵の西大寺絵図を調査するとともに、研究分担者の報告によって研究課題の共有化を図った。九月の第二回全体会議(於奈良)では西大寺所蔵の絵図群の調査を行ない、絵図に記載された地域の現状を実地で確認し、古代から中世にかけての開発の様相を検討した。さらに、十二月の第一回共同研究集会(於大阪)では、西大寺絵図群の成立と関連の深い、西大寺僧・叡尊の足跡をたずねて和泉地域の律宗寺院をめぐり、所蔵する文書等の調査を行なった。また、それにあわせて、日根荘荘園絵図の故地を調査した。三月の第二回共同研究集(於奈良)では、東京大学史料編纂所が継続的に実施してきた文書の調皿参加するという形で、西大寺所蔵の文書・聖教等を調べた。また、大和郡山市で発掘中の額安寺の遺構を調査し、額安寺伽藍並条里図に描かれた伽藍・寺領の検討を行なった。また、上記の調査と並行して、西大寺文書の整理、西大寺関係資料の集成作業を行ない、コンピューター情報化を図った。さらに、古代荘園絵図に関係する絵図・地形図・航空写真・地誌などの関係資料の収集も行なった。次年度以降は、本年度に整備・確立した研究体制のもと、さらなる研究の進展を図る。

本年度は、昨年組み立てた共同研究体制を軸にしながら、荘園絵図故地の現地共同調査や西大寺文書調査に力を入れるとともに、研究分担者各員の個別研究課題への取り組みと、各研究班(研究総括班、西大寺史研究班、西大寺文書研究班、古代都城研究班、歴史地理研究班)による共同研究を実働化させた。そして、本研究の課題を共有するための全体研究会・研究班長会議を行って、共同研究成果とりまとめに向けての確認事項を整理した。具体的には、(1)2000年7月に、東京で全体研究会を行うとともに鎌倉の律宗関係寺院調査を行い、(2)11月には、岡山において全体研究会とともに備前・備中荘園絵図関係現地調査を行い、荘園絵図と発掘調査成果とのつき合わせや、絵図に描かれた施設の現状調査などに成果を得た。ついで(3)2001年2月には、滋賀県ではじめての研究班長会議(研究総括班)を行って共同研究成果とりまとめに向けての調整を図るとともに、近江国荘園絵図故地の現地調査を行った。そして(4)3月には、奈良において、東京大学史料編纂所による調査に併行して西大寺文書・聖教の調査を行うとともに、平城京関係絵図の調査・研究会を行った。これらの調査・研究と併行して、研究班単位の作業として、西大寺文書の翻刻に向けての整理とコンピュータ情報化(西大寺文書研究班)、西大寺関係史料の集成とコンピュータ情報化(西大寺史研究班)、荘園絵図故地の地名調査(歴史地理研究班)、平城京関係史料の収集(古代都城研究班)などを進めた。また、昨年に引き続いて古代荘園絵図に関する絵図・地形図・航空写真・地誌などの関係資料の収集を進め、とくに東京大学日本史学研究室所蔵の西大寺関係絵図群の原寸焼き付け写真を作成して研究の便に備えた。なお、研究分担者の意志疎通のための本研究の『ニューズレター』を、9号まで刊行した。次年度は、さらに実質的な調査・研究を進めて、共同研究成果とりまとめに向けての前進を図りたい。本年度は、昨年度に引き続き、(1)研究総括・(2)西大寺史・(3)西大寺文書・(4)歴史地理・(5)古代都城の各研究班を軸とした共同研究体制を組みながら、研究分担者全員で荘園絵図故地の現地調査や西大寺文書の調査を行うとともに、各研究班ごとの共同研究と、分担者各員の個別研究課題への取り組みを進めた。そして、本研究の課題を共有するための全体研究会・研究班長会議を行って、来年度の共同研究成果とりまとめに向けての確認事項を整理した。具体的には、(1)2001年7月に、東京で全体研究会を行うとともに荘園絵図史料閲覧・調査を行い、(2)同じく7月に奈良・西大寺において「西大寺伽藍縁起并流記資財帳」の写本調査を行った。また(3)9月には、富山県において全体研究会とともに越中国古代荘園絵図関係の現地調査を行い、荘園絵図と発掘調査成果とをつき合わせるとともに、絵図に描かれた景観の現状調査に成果を得た。そして(4)2002年2月には、静岡県で研究班長会議(研究総括班)を行い、共同研究成果のとりまとめに向けての調整を図るとともに、駿河・遠江国荘園故地の現地調査を行った。さらに(4)同年3月には、奈良・西大寺において、東京大学史料編纂所による調査と併行して西大寺文書・聖教の調査を行った。これらの調査・研究と併行して、研究班単位の作業として、西大寺文書の翻刻に向けての整理とコンピュータ情報化(西大寺文書研究班)、西大寺関係史料の集成とコンピュータ情報化、西大寺流記資財帳の写本調査と研究(西大寺史研究班)、荘園絵図故地の地名・地籍図調査(歴史地理研究班)、平城京関係史資料の収集(古代都城研究班)などを進めた。また、昨年に引き続いて古代荘園絵図に関する絵図・地形図・航空写真・地誌などの関係資料の収集を進め、とくに西大寺所蔵の西大寺関係絵図群の原寸焼き付け写真作成を行った。
多様体の幾何学

本研究は夛様体の大域的性質を位相幾何学,徴分幾何学および解析学の立場から、各分担者が相互に連絡し、協力しつつしらべることにあった。したがってその内容は比較的夛岐にわたり、次の三つに分けられる:1.葉層2次特性類の方法による葉層作用素環,葉層構造および作用群の研究。2.微分方程式論に関連する幾何学的構造と微分可能写像の特異点の研究。3.作用素および作用素環の研究.1.葉層構造のWeT1作用素に対応する、葉層ホロノミー亜群のコホモロジー類を構成した。これは横断測度に対応するチジユラ・コホモロジー類の一般化とみなされる。このようなコホモロジー類は葉層作用素環の構造と密接に関連する。また4n次元非コンパクト・リーマン夛様体に平均符号数0の概念を導入し、これが4n+1次元コンパクト夛様体における葉層の葉となるための条件を得た。作用群に関連して、展開写像が全射とならない、次元≧3のコンパクト共形平担夛様体の性質を明らかにした。2.深さMをもつ、推移的なフィルターつきリー環を定義し、これらのリー環に対する構造定理を得た。J.Motherの特異点層の概念を変形することにより、包絡面の一般特異点と、一般Legendre特異点は微分可能写像の特異点として同等であることを示した。さらに曲線のjet bundleを用いることにより、2次元夛様体における一般曲線の頂点、変曲点の個数の偶奇性を解明した。3.半有限von Nenmonn環とその正規忠実半有限跡から成る非可換測度空間における優劣性と2重確率写像との間の関連性を明らかにした。また【C^*】-環の部分環上で定義された非線形完全正写像に対する拡大定理を得た。
乳幼児における未知の動詞の推論メカニズムの研究

名詞はすでに環境から切り出された事物を指示するものなのであるが、動詞の場合には切れ目のない連続的な一連の行為を分節し、単語に対応づけ、さらにそれを他の行為の事例に般用するという、名詞の場合よりもいっそう抽象度の高いプロセスが要求される、本研究課題においては、幼児の動詞の語意推論メカニズムを明らかにするための第1歩として、幼児がアクター、アクション、オブジェクトの3要素で構成されるアクションイベントに対して新奇な名詞、あるいは動詞が付与された場合、子どもがイベントのどの要素に名詞あるいは動詞をマッピングし、さらにどのような基準で般用を行っているのかを調べた。幼児は少なくとも3歳になるまでには「ている」という形態素からの手がかりのみで動詞と名詞を区別できる。また、動詞は行為を指示し、名詞は事物を指示すること、動詞も名詞と同様、直接ラベル付けられた事例以外の他の事例に般用できることなどを理解していることがわかった。しかし、名詞の場合には3歳児でも事物のみに注目し、事物が用いられる動作を無視して般用することができたのに比して、動詞の場合にはアクションに用いられたオブジェクトが変わってしまうと同じアクションにも動詞を般用することができなかった。しかし、オブジェクトとアクションが同じで行為者のみが変わったイベントには動詞を般用することができた。このことから、動詞の学習(語意推論)は名詞の学習よりも困難で、特に年少の子供は、アクション自体は事物から分離して記憶できるにもかかわらず、動詞の意味と変数となる項を分離することが難しいとの知見を得た。続く実験では事物の類似性や既知度が、事物を動詞の意味から分離することに貢献し、子どもを動詞の語意理解にブートストラップするとの知見を得た。本研究は子どもが未知の動詞の意味推論メカニズムを明らかにすることを目的としている。特に動詞の場合、名詞の用に一事例から意味をほぼ正しく推論する即時マッピングが可能なのか、また推論のメカニズムが発達的にどのように変遷するのかを3歳児から5歳児までの幼児を対象にして検討した。実験ではまず、3歳児と5歳児が、新奇な事物が新奇なアクションに含まれるシーンを指して発せられた新奇な語をどのように理解するのかを検討した。結果はことばの学習の初期には、子供は動詞の意味は事物と独立ではなく特定の事物と一体になったものとして理解しているということを示した。5歳児は、名詞は事物、動詞は事物とは独立のアクションにマップすることを理解していた。それに対し、3歳児は名詞条件ではアクションに関わりなく同じ事物が含まれるシーンを高い割合で選んだが、動詞条件ではランダム反応を示し、名詞がアクションに関係なく事物を指示することは理解しているが、動詞の意味はまだ事物と切り離されておらず、今回用いた刺激のように事物が別のものに代わってしまうとうまくアクションに意味をマッピングできないことが示された。なお、新奇語を導入しない統制条件では反応はランダムで、ダイナミックな画像に対して子供はアクションあるいは事物に対して特に偏った好みは示さなかった。昨年度の研究によって、3歳児は動詞が名詞と異なる概念クラスを指示し、事物ではなく行為を指示するということは理解しているが、行為のみに注目して新奇動詞を汎用することができないことが明らかになった。つまり、3歳児は動詞の変数であり、動詞の意味自体とは独立であるはずの事物が代わってしまうと行為が同じでもその動詞を汎用できなかったのである。それに対して5歳児では事物が代わっても行為が同じである新しいイベントに動詞を拡張することができた。この先行研究の結果は動詞の学習は名詞のそれより困難であることを示している。その理由の一つと考えられるのは、動詞は事物同士の関係を指示するものであり、イベントに意味をマッピングするためにはイベントを単に分割するだけでなく、分割したイベントの各要素を整列(align)させなければならないという点である。

つまり、アクションシーンにおいてAgent, Objectを項とし、アクションを項と項をつなぐ「関係」とした表象を作り出し、「項」とは独立の「関係」そのものの名前として動詞は理解されなければならない。そして、ある状況で聞いた動詞を他の場面に般用するためには2つのシーンの表象の整列を行い、構造のみを写像する類推を行わなければならないのである。3歳児が動詞とアクションのマッピングに失敗したのはこの一連の認知プロセスが困難だったためではないかと考えられる。ここから、動詞を新奇な場面に正しく般用できるためには、事物の類似性が重要であることが予想される。項である事物が類似していることにより2つのシーンの表象(7)整列を容易にし、構造写像を助けると考えられるからである。結果は予測通り、3歳児、4歳児とも新しいイベントにおいて行為に用いられる事物がもともと動詞が学習されたイベントでの事物が知覚的に類似している場合にアクションのマッピングがうまく行えた。これらの結果は、動詞の意味学習がイベントの要素分割と整列のプロセスを伴うものであること、そしてこのプロセスにおいて発達初期には項である事物の類似性が重要な役割を果たすことを示唆する。名詞はすでに環境から切り出された事物を指示するものなのであるが、動詞の場合には切れ目のない連続的な一連の行為を分節し、単語に対応づけ、さらにそれを他の行為の事例に般用するという、名詞の場合よりもいっそう抽象度の高いプロセスが要求される。本研究課題においては、幼児の動詞の語意推論メカニズムを明らかにするための第1歩として、幼児がアクター、アクション、オブジェクトの3要素で構成されるアクションイベントに対して新奇な名詞、あるいは動詞が付与された場合、子どもがイベントのどの要素に名詞あるいは動詞をマッピングし、さらにどのような基準で般用を行っているのかを調べた。幼児は少なくとも3歳になるまでには「ている」という形態素からの手がかりのみで動詞と名詞を区別できる。また、動詞は行為を指示し、名詞は事物を指示すること、動詞も名詞と同様、直接ラベル付けられた事例以外の他の事例に般用できることなどを理解していることがわかった。しかし、名詞の場合には3歳児でも事物のみに注目し、事物が用いられる動作を無視して般用することができたのに比して、動詞の場合にはアクションに用いられたオブジェクトが変わってしまうと同じアクションにも動詞を般用することができなかった。しかし、オブジェクトとアクションが同じで行為者のみが変わったイベントには動詞を般用することができた。このことから、動詞の学習(語意推論)は名詞の学習よりも困難で、特に年少の子供は、アクション自体は事物から分離して記憶できるにもかかわらず、動詞の意味と変数となる項を分離することが難しいとの知見を得た。続く実験では事物の類似性や既知度が、事物を動詞の意味から分離することに貢献し、子どもを動詞の語意理解にブートストラップするとの知見を得た。
半導体中の磁性元素凝集ワイヤの自己形成の制御とデバイスへの応用

半導体中の磁性元素凝集の一例として、II-VI族ベースの磁性半導体(Zn, Cr)Teにおける磁性元素Crの凝集についての研究を行った。分子線エピタキシー(MBE)によりドナー性不純物であるヨウ素をドープした(Zn, Cr)Te薄膜を成長し、MBE成長条件を系統的に変化させ成長した一連の試料に対して透過型電子顕微鏡(TEM)とX線回折(XRD)により構造解析を行い、Cr凝集の成長条件依存性を調べた。その結果、Cr凝集の様子は主として結晶中の平均Cr組成と成長温度に依存して変化し、特に結晶中の平均Cr組成の高い場合には、Cr凝集は母体半導体とは異なる六方晶構造の微結晶Cr_<1-δ>Teとして析出し、その析出量は成長温度と共に増加することが明らかとなった。本課題では、磁性半導体において母体半導体結晶中での磁性元素の凝集という現象を対象とし、凝集が生じるメカニズムを解明し、凝集を人為的に制御する手法を確立し、それに基づいて半導体結晶中で磁性元素が凝集した系の物性を解明してデバイス応用の可能性を探索することを目的としている。対象物質としてはII-VI族混晶半導体(Zn,Cr)Teを取り上げ、分子線エピタキシー(MBE)法で成長した(Zn,Cr)Te中のCrの凝集領域の形成と磁化特性を研究した。MBE成長のさまざまな成長パラメーターを系統的に変化させて(Zn,Cr)Te薄膜を成長し、Cr凝集領域の形成の様子がどのように変化するかを調べた。その結果、成長した薄膜結晶の構造、Cr分布および磁性は成長中の基板温度T_Sにより大きく変化することが明らかとなった。Crの平均組成が5%程度と小さい場合は、T_S=300°Cの標準的な条件では、クラスター状のCr凝集領域が形成されるが、T_Sの上昇に伴い積層欠陥の密度が減少し結晶性に大幅な改善が見られる一方で、Cr分布の不均一度にそれほど変化は見られなかった。一方、Crの平均組成が20%程度ではT_Sに係らずCrの凝集が生じるが、凝集領域の形状はT_Sにより変化した。T_S=300°CではCr凝集領域は孤立したクラスター形状であるが、T_S=360°Cでは1次元の柱状領域となった。このCr凝集柱状領域は成長面方位が(001)面のときは成長方向に対して斜め方向に形成され、(111)面のときは成長面に対しほぼ垂直に形成された。この結果は、Cr原子が結晶の{111}面に沿って凝集する傾向があることを示唆している。Cr凝集領域が柱状となるのは、基板温度の上昇に伴う成長表面での原子のマイグレーションの促進によると考えられる。さらに成長面方位を磁化測定では、柱状領域が形成されている(Zn,Cr)Te薄膜において、磁化の温度依存性に現れるブロッキング温度が上昇し、かつ磁場の印加方向による異方性が見られた。本研究課題では、半導体に添加した磁性元素が結晶中で凝集する現象およびそのような物質系を研究対象とし、凝集メカニズムの解明、凝集の制御手法の確立、ならびに磁性元素が凝集した系の物性解明とそのデバイス応用を目的として研究を行っている。具体的にはMBEで成長した(Zn,Cr)Te中のCrの凝集領域の形成の様子と得られた結晶の磁性を研究した。MBE成長中の基板温度、成長速度、ドーピング濃度、成長方位などの種々のパラメーターを系統的に変化させて成長した(Zn,Cr)Te薄膜の結晶構造、Cr分布、磁化特性を調べ、これらの条件が凝集領域の形成と磁性にどのような影響を与えるかを調べた。その結果、結晶構造、Cr分布および磁性は成長中の基板温度Tsにより大きく変化することが明らかとなった。Crの平均組成が5%程度と小さい場合は、Tsの上昇に伴い積層欠陥の密度が減少し結晶性に大幅な改善が見られる一方で、Cr凝集の様子に大きな変化は見られなかった。一方、Crの平均組成が20%程度ではTsによりCr凝集領域の形状が変化した。Ts=300°CではCr凝集領域は孤立したクラスター形状であるが、Ts=360°Cでは1次元の柱状領域となった。このCr凝集柱状領域の形成方向は結晶の成長面により異なることが見出された。さらにCr凝集領域の結晶構造を詳しく調べるため、イオンスライサーを用いて薄片化した断面試料のTEM観察を行った。

TEM観察の格子像と電子エネルギー損失分光(EELS)像を比較したところ、Cr組成の高い領域では格子像におけるモワレの出現より母相とは異なる構造を持つ微結晶の存在が示唆され、さらに回折像では六方晶と思われる回折パターンが観察された。これらの結果より、Cr凝集領域は六方晶系のCr_<1-δ>Teからなる可能性が示された。本課題は、希薄磁性半導体(DMS)において母体結晶中の磁性元素の凝集に着目し、凝集メカニズムの解明により磁性元素の凝集を制御する手法を確立し、さらに磁性元素が凝集した系の物性を解明しデバイス応用の可能性を探索することを目的としている。本研究の対象物質であるII-VI族ベースDMSの(Zn,Cr)Teにおいては、ヨウ素(I)ドーピングによりCrの凝集が生じ、それに伴い強磁性転移温度T_Cが上昇することが明らかにされている。本研究では、分子線エピタキシー(MBE)法で成長した1ドープ(Zn,Cr)Teにおいて、Cr凝集と磁化特性の相関を詳しく調べた。前年度までの研究で、Cr凝集の様子は成長中の基板温度T_Sにより大きく変化することが明らかとなっているが、今年度は特にCrの平均組成が10%以上と高い結晶において、Cr凝集領域の結晶構造と磁性がT_Sによりどのように変化するかを詳しく調べた。その結果、Cr凝集領域は六方晶構造のCrTeまたはCr欠損の生じたCr1-δTeの微結晶からなっており、これらの微結晶は六方晶のc面が母体の閃亜鉛鉱(ZB)構造の(111)A面と平行な方位で析出していることがTEM観察により確認された。さらにこの方位関係を利用して、X線回折測定により六方晶の微結晶からの回折の検出し、回折強度から六方晶析出物の量の評価を試みた。その結果、六方晶の析出量はT_Sに伴い増大することが明らかになった。さらに同じ一連の試料に対する磁化測定を行い、Arrott Plotから強磁性転移温度T_Cを、零磁場冷却下での磁化の温度依存性からブロッキング温度T_Bを導き、同じくT_Sに対する依存性を調べた。その結果、T_CはT_Sによらずほぼ一定であるのに対し、T_BはT_Sが330390°Cと高い領域ではT_Sと共に上昇し、六方晶の析出量と相関があることが確認された。
高速酸化物イオン伝導体ランタンガレート系酸化物の伝導機構の解明

LaGaO_3系酸化物の伝導機構の解明を最終目標に,前年度は,酸素欠陥濃度が等しいLaGa_<0.8>Mg_<0.2>O_<2.9>(LGM82)を合成し,室温800°Cにおける結晶構造解析とイオン伝導度測定を行い,La_<0.9>Sr_<0.1>Ga_<0.9>Mg_<0.1>O_<2.9>(LSGM9191)と比較検討した.その結果,LSGM9191の方がLGM82より酸化物イオンが拡散しやすい環境にあることを見いだし,その要因について酸化物イオンの伝導経路と考えられるサドルポイントの大きさを計算したが,LGM82のサドルポイントの方がLSGM9191のそれよりも大きく,イオン伝導度測定結果と一致しないことが問題であった.そこで,本年度は,この矛盾を解決するために,構造解析結果の再考を行った.また,LSGM9191とLGM82のMEM解析による酸化物イオン伝導経路の可視化も検討した.酸化物イオンの伝導経路であるサドルポイントを形成するカチオンの熱振動によってサドルポイントの大きさが変化すると考え,カチオンの熱振動を考慮したサドルポイントの大きさを再計算したところ,イオン伝導度測定の結果と一致した.また,両試料の酸素の熱振動を比較したところ,LSGM9191の方がLGM82よりも酸素の熱振動が大きく,かつ,隣接する酸素サイト方向に広がっていた.以上の結果より,LSGMが高い酸化物イオン伝導性示す要因としてカチオンの熱振動によってサドルポイントが広がることおよび酸素の熱振動が大きいことが挙げられる.なお,MEM解析による酸化物イオンの伝導経路の可視化の検討を行ったところ,伝導経路は見えないことがわかり,更なる検討が必要であると考えられる.優れた酸化物イオン伝導性を示すLaGaO_3系酸化物の伝導機構の解明を最終目標に,本年度はLaGaO_3(LG),LaGa_<0.9>Mg_<0.1>O_<2.95>(LGM91),La_<0.9>Sr_<0.1>Ga_<0.9>Mg_<0.1>O_<2.9>(LSGM)の高温中性子回折測定を実施し,室温,300,500,800°Cにおける各試料の結晶構造を明らかにした。LGの結晶構造は室温では斜方晶系(Pbnm)であったが,300800°Cでは菱面体系(R-3c)であることがわかった。LGM91の結晶構造は,Mgの置換によって対称性が向上し,斜方晶系(Ibmm)であった。500800°Cでは,菱面体系(R-3c)であり,LGの高温相と同じ構造であった。一方、LSGMの結晶構造は,室温300°CではLGとLGM91の結晶構造とは異なり,単斜晶系(I2/a)であり、500800°CではLGやLGM91の高温相と同じ構造であった。以上のことから,SrおよびMg置換によって結晶構造は大きく異なることが明らかになった。各試料の構造モデルをみると、全ての試料においてGaO_6八面体の傾きが観察された。八面体の傾きは温度上昇に伴い、緩和されることがわかった。また、LGやLGM91に比べて、LSGMの八面体の傾きは大きく緩和されていた。これは、Ga-Oの結合長が小さくなることで、LSGMの結晶構造が安定化されるためであると考えられる。また、LSGMの格子体積はLGやLGM91より大きいことがわかった。以上のことから、LSGMが優れた伝導性を示す原因としては、GaO_6八面体の傾きが大きく緩和されることおよび格子体積が大きいことなどが考えられる。今後は、LSGMと酸素欠陥濃度の等しいLaGa_<0.8>Mg_<0.2>O_<2.9>を合成し、結晶構造および伝導特性の評価を行い、LSGMと比較検討し、より詳細に伝導メカニズムの解明を試みる。LaGaO_3系酸化物の伝導機構の解明を最終目標に,前年度はLaGaO_3(LG),LaGa_<0.9>Mg_<0.1>O_<2.95>(LGM91),La_<0.9>Sr_<0.1>Ga_<0.9>Mg_<0.1>O_<2.9>(LSGM9191)の高温中性子回折測定を実施し,室温800°Cにおける結晶構造を明らかにした。その結果、LSGM9191が高い酸化物イオン伝導性を示す要因としてGaO_6八面体が緩和されたことおよび自由体積が大きいことを見出した。しかし、LGM91とLSGM9191では、酸素欠陥濃度が異なるため、酸化物イオン伝導特性との関係について議論するには不十分であった。そこで、本年度は酸素欠陥濃度が等しいLaGa_<0.8>Mg_<0.2>O_<2.9>(LGM82)を合成し、室温800°Cにおける結晶構造解析とイオン伝導度測定を行い、LSGM9191と比較検討した。LGM82の酸化物イオン伝導度を測定した結果、酸素欠陥濃度が等しいにもかかわらず、LSGM9191の方が酸化物イオンは拡散しやすい環境であることが示唆された。この結果について結晶構造解析結果より考察を行った。

LGM82の結晶構造は室温から500°Cまで斜方晶系(Ibmm)、800°Cでは菱面体系(R-3c)であることが分かった。LSGM9191の低温の結晶構造(単斜晶系)とは異なることが分かった。しかし、高温の結晶構造は同じであった。LGM82の構造は他の試料と同様にGaO_6八面体が傾いてあり、温度の上昇に伴い、GaO_6八面体の傾きが緩和されていた。LSGM9191と比較すると、LGM82の方がGaO_6八面体の傾きは大きいことが分かった。GaO_6八面体の傾きがより緩和されている方が、酸化物イオンが容易に拡散しやすいと報告されている。この結果は導電率の結果を支持すると考えられる。更なる考察をするために、酸化物イオンが拡散すると考えられているボトルネックの大きさについて検討した。酸化物イオンのイオン半径を考慮すると、ボトルネックは大きいほど、酸化物イオンは拡散しやすいと考えられる。そこで、LGM82とLSGM9191のボトルネックの大きさについて評価した。LGM82のボトルネックの大きさはLSGM9191のそれよりも大きいことが分かった。この結果は導電率の結果と矛盾する。この点については今後の検討が必要である。LaGaO_3系酸化物の伝導機構の解明を最終目標に,前年度は,酸素欠陥濃度が等しいLaGa_<0.8>Mg_<0.2>O_<2.9>(LGM82)を合成し,室温800°Cにおける結晶構造解析とイオン伝導度測定を行い,La_<0.9>Sr_<0.1>Ga_<0.9>Mg_<0.1>O_<2.9>(LSGM9191)と比較検討した.その結果,LSGM9191の方がLGM82より酸化物イオンが拡散しやすい環境にあることを見いだし,その要因について酸化物イオンの伝導経路と考えられるサドルポイントの大きさを計算したが,LGM82のサドルポイントの方がLSGM9191のそれよりも大きく,イオン伝導度測定結果と一致しないことが問題であった.そこで,本年度は,この矛盾を解決するために,構造解析結果の再考を行った.また,LSGM9191とLGM82のMEM解析による酸化物イオン伝導経路の可視化も検討した.酸化物イオンの伝導経路であるサドルポイントを形成するカチオンの熱振動によってサドルポイントの大きさが変化すると考え,カチオンの熱振動を考慮したサドルポイントの大きさを再計算したところ,イオン伝導度測定の結果と一致した.また,両試料の酸素の熱振動を比較したところ,LSGM9191の方がLGM82よりも酸素の熱振動が大きく,かつ,隣接する酸素サイト方向に広がっていた.以上の結果より,LSGMが高い酸化物イオン伝導性示す要因としてカチオンの熱振動によってサドルポイントが広がることおよび酸素の熱振動が大きいことが挙げられる.なお,MEM解析による酸化物イオンの伝導経路の可視化の検討を行ったところ,伝導経路は見えないことがわかり,更なる検討が必要であると考えられる.
中性子星合体の包括的理解のための高エネルギーガンマ線の理論的・観測的研究

中性子星という高密度の星が衝突する現象である連星中性子星合体は、2017年に重力波検出器や様々な電磁波望遠鏡で観測された、マルチメッセンジャー天文学の中で最も重要なターゲットの一つである。本研究は重力波と高エネルギーガンマ線という電磁波を用いて、合体後の残骸についての理解を目指す。これまでに残骸によって様々なガンマ線放射のモデルが予言されており、本研究ではモデルから予測されるガンマ線放射の計算と将来の観測による比較を行い、残骸に制限を与える。合体後の残骸を特定することは、中性子星のような高密度な環境に対する理解を深めることになり、天文学のみならず原子核物理などの分野にも大きな影響を与えうる。
代数的符号理論の多角的研究～符号・マトロイド・デザインの三角形からみえるもの～

本研究期間において、自身の代数的符号理論おけるこれまでの研究を軸として符号理論・マトロイド理論・組合せデザイン理論を包括的に研究した結果、(1)互いに排反な組合せデザインの構成法の提案、(2)符号の双対性を利用したマトロイドの双対理論の構築、(3)マトロイドにおける新たなTutte型多項式の導入の3つの成果を得た。符号理論・マトロイド理論・組合せデザイン理論の各分野において,与えられたパラメータや諸性質を満たす組合せ構造が存在するか否かを考察する存在問題や,存在した場合の相当する構造の構成問題については,今日まで個別に,あるいは相互間においてのみ研究が行われてきた.本研究においては,自身の代数的符号理論におけるこれまでの研究を軸として,上記の3分野を包括的に研究し,統一的構造の理解を進めることを広義の目標とする.本研究期間内においては,各分野の組合せ構造及び代数構造に着目し,互いの分野の特性を活かしながらそれぞれの分野での存在問題や構成問題等を中心に工学的応用をも視野に入れつつ新たなアプローチを行う.本研究期間において、自身の代数的符号理論おけるこれまでの研究を軸として符号理論・マトロイド理論・組合せデザイン理論を包括的に研究した結果、(1)互いに排反な組合せデザインの構成法の提案、(2)符号の双対性を利用したマトロイドの双対理論の構築、(3)マトロイドにおける新たなTutte型多項式の導入の3つの成果を得た。符号理論・マトロイド理論・組合せデザイン理論の各分野において,与えられたパラメータや諸性質を満たす組合せ構造が存在するか否かを考察する存在問題や,存在した場合の相当する構造の構成問題について,自身の代数的符号理論におけるこれまでの研究を軸として,上記の3分野を包括的に研究し,統一的構造の理解を進めることを広義の目標として研究を行った.本年度においては,当該研究期間の初年度における研究の基盤づくりを目的として,符号と組合せデザインを中心に計算機による具体例のデータ採取及びその解析に主に取り組んた.具体的な研究成果は以下の通りである.1.互いに素な組合せデザインの構成法の考察量子誤り訂正符号の構成を目標として,その1つの手法として各ブロック集合族間に共通なブロック集合が存在しないような組合せデザインの集合族の構成法について研究を行った.特に,ゴレイ符号やQR符号等の組合せデザインを構成する自己双対符号の生成行列の構造に着目することで,置換写像を用いた新たな構成法を提案した.2.符号の双対性のマトロイド的考察符号の一般化ハミング重みに関する双対定理をマトロイドへ拡張することで,マトロイドとその双対マトロイド間の新たな関係を導出することができた.これにより,グラフ等の他の組合せ構造に関する双対性へと応用することができた.また,逆にマトロイドの双対性を符号の概念へ引き戻すことで,有限環上の符号の一般化ハミング重みの双対性も同時に導くことができた.符号理論・マトロイド理論・組合せデザイン理論の各分野において,与えられたパラメータや諸性質を満たす組合せ構造が存在するか否かを考察する存在問題や,存在した場合の相当する構造の構成問題について,自身の代数的符号理論におけるこれまでの研究を軸として,上記の3分野を包括的に研究し,統一的構造の理解を進めることを広義の目標として研究を行った.本年度においては,当該研究期間の初年度における研究結果の一般化および更なる研究の基盤づくりを目的として,符号と組合せデザインの相互間研究および符号とマトロイドの相互間研究に主に取り組んだ.具体的な研究成果は以下の通りである.1.互いの排反な組合せデザインの構成法量子誤り訂正符号の構成を目標として,前年度に得られたゴレイ符号から構成されるシュタイナー系に対して,各ブロック集合族間に共通なブロック集合が存在しないような置換集合の構成法をPless symmetry符号に拡張することで,幅広い範囲で互いの排反な5-デザインが構成できることを証明した.また,これらのデザインの和集合から新たなパラメータをもつ5-デザインの存在およびその構成法を提案することができた.2.マトロイドにおける双対性符号の一般化ハミング重みに関する双対定理を組合せ論的に考察することで,マトロイドをより一般化した離散構造(demi-matoroidという)における双対定理に拡張した.このことで,順序集合をもとに構成されたposet codeにおける一般化ハミング重みの双対定理を導くことができた.符号理論・マトロイド理論・組合せデザイン理論の各分野において,与えられたパラメータや諸性質を満たす組合せ構造が存在するか否かを考察する存在問題や,存在した場合の相当する構造の構成問題について,自身の代数的符号理論におけるこれまでの研究を軸として,上記の3分野を包括的に研究し,統一的構造の理解を進めることを広義の目標として研究を行った.本年度においては,最終年度に向けた取り組みを意識して,量子符号と組合せデザインの相互間研究および符号とマトロイドの相互間研究に主に取り組んだ.具体的な研究成果は以下の通りである.1.互いに排反な組合せデザインの応用研究互いに排反な組合せデザインの応用研究の1つとして,量子ジャンプ符号の構成が考えられる.本研究では,これまでの排反なデザインの研究結果を踏まえて,さらに手法を発展させることで与えられたパラメータに対する量子ジャンプ符号の存在・非存在の検討およびその構成法を提案した.2.マトロイドのTutte多項式の符号多項式の関連性マトロイドのTutte多項式やその一般化された多項式について,符号理論で用いられる多項式との関係を解明することで,様々なマトロイドのTutte多項式の形を決定することを目的として研究をおこなった.

本研究では,まずマトロイドの概念を拡張して定義したdemi-matoroidに対してTutte型多項式を導入し,demi-matroidの双対性を多項式を用いて表現した.このことと,demi-matroidが有限環上の符号から構成することができる事実を用いて,有限環上の符号に関する重み多項式のマックウィリアムズ型恒等式を組合せ論的に証明することができた.
雌の多回交尾の進化は生活史進化の理論（ｒ／Ｋ戦略）から説明できる

一般に雄は多くの雌と交尾するほど多くの子供を残せるが、雌は複数の雄と交尾しても子を増やすことはできない。しかし多くの動物で雌は複数の雄と交尾する。この「雌の多回交尾」の進化は行動生態学・進化生態学の重要な研究課題である。本研究はアズキゾウムシ雌の交尾回数の変異が、長期人工飼育環境下での意図せぬ淘汰によって副次的に生じたという仮説を検証した。野外由来の多回交尾系統と長期累代飼育を経た1回交尾系統を交雑して作った基礎個体群に対する給餌計画と産卵時期による人為淘汰実験(非給餌・初期卵選抜と給餌・後期卵選抜)を通算20回以上実施し、おおむね予測と合致する結果が得られた。本研究は限界の見えてきた従来の性淘汰理論による説明ではなく、産卵スケジュールや成虫寿命といった生活史形質の進化に伴う副産物として雌の多回交尾の進化を捉え、アズキゾウムシ雌の交尾回数の変異が、長期人工飼育環境下での意図せぬ淘汰によって副次的に生じたという仮説を検証する。平成24年度は前年度に野外由来の多回交尾系統と長期累代飼育を経た1回交尾系統を交雑して作った基礎個体群に対する給餌計画と産卵時期による人為淘汰実験(非給餌・初期卵選抜と給餌・後期卵選抜)を継続している。系統・選抜区によって異なるが現在1012世代ほどの淘汰が実施されている。雌の再交尾率データに関しては、世代ごとの振動が大きいものの徐々に非給餌・初期卵選抜系統における低下が見られるようになった。ただし生活史形質からの遺伝相関を介した間接的な淘汰であるため、十分な選抜区間の分離が得られるにはさらなる淘汰の継続が必要である。一方直接的に選択のかかる生活史形質には予期した傾向がさらに明瞭になっている。今後も淘汰と形質測定を継続して仮説の検証を進めたい。平成25年度は前年度に引き続き野外由来の多回交尾系統と長期累代飼育を経た1回交尾系統を交雑して作った基礎個体群に対する給餌計画と産卵時期による人為淘汰実験(非給餌・初期卵選抜と給餌・後期卵選抜)を継続し、通算20回ほどの淘汰を実施することができた。最終世代での雌の再交尾率(初回交尾5日後における)は非給餌・初期卵選抜区で10%以下、給餌・後期卵選抜区で40%程度となり、生活史形質に対する人為分断淘汰が雌の交尾頻度に相関反応をもたらしたことが確認された。雌の寿命や産卵数、産卵スケジュールなどの生活史形質にも直接の応答が得られ、非給餌・初期卵選抜区では給餌・後期卵選抜区に比べて繁殖が前倒しとなり、初期産卵数の増加(後期産卵数の減少)、生涯産卵数の減少、寿命の短縮、後期卵の孵化率と後期卵から生まれた子供の羽化率の減少などの傾向が得られた。得られた膨大なデータの分析には時間を要するが、これらの結果により雌の交尾頻度が生活史形質と関連して進化するという仮説は支持されたと考えられる。