hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Ｃ型肝炎ウイルスの増殖に必須な宿主側因子の解析と新規感受性細胞株の樹立

さらに、遺伝子型1および3とのキメラHCVを用いても同様の現象が確認されたことから、全遺伝子型で共通して、感染性粒子産生にアポリポ蛋白が関与している事が明らかになった。26年度が最終年度であるため、記入しない。ウイルス学26年度が最終年度であるため、記入しない。肝臓以外のヒト細胞株でもHCVゲノムは複製可能であるが、感染性粒子の産生には肝臓特異的な宿主側因子が必要であることが明らかとなった。そこで、人工ヌクレアーゼを用いて粒子産生に必須な宿主因子の洗い出しに着手した。HCVの実験室株が確立され、HCVの生活環の解析が進展したが、この系で得られた各種薬剤感受性は臨床での効果とかなりの乖離が指摘されている。本研究で開発された、新しいHCV感受性細胞株を用いて、これまでHuh7細胞だけで解析されてきたHCVの増殖機構の検証が可能となり、HCVの宿主細胞との相互作用のより深い理解が可能となった。本研究で、アポリポ蛋白質の両親媒性αヘリックスがHCVの感染性粒子産生に関与していることが明らかとなった。両親媒性のαヘリックスとウイルス粒子の結合を特異的に阻害するような薬剤やペプチドは新規抗HCV剤の創薬標的と考えられる。miR-122を各種ヒト培養細胞株に強制発現してHCVの感受性を検討した結果、HCVの完全な増殖を許容する新規細胞株、肝細胞由来のJHH4細胞と胃癌由来のFU97細胞を同定した。また、HCVの粒子産生には、ApoEの機能をApoBが代償することが明らかとなった。今後は人工ヌクレアーゼを用いて、ApoBおよびApoEのダブルノックアウト細胞株を樹立して、より詳細な解析を行っていく予定である。HCVの感染粒子産生にはアポリポ蛋白質の両親媒性αヘリックスが重要な役割を演じていることが明らかとなった。今後は、人工ヌクレアーゼを用いて、VLDLの発現に関与するMTTPとApoB/ApoEのトリプルノックアウト細胞株を樹立して、より詳細な解析を進める。また、アポリポ蛋白質の両親媒性αヘリックスの活性を阻害するペプチドを用いたHCV粒子の産生阻害効果を検討する。
高濃度アルミニウムーリチウム基合金の規則相粒子の成長機構と特性

Alー1.80mass%Li(6.65mol%Li)からAlー3.33mass%Li(11.8mol%Li)の組成範囲の4種類の合金について、過飽和固溶体の相分解現象およびδ'相の成長・粗大化について解析を行い、また、機械的特性の評価を行った。電気低抗、比熱変化および高分解能電顕観察の結果から、過飽和固溶体の相分解現象は、初めに、一様な規則構造および組成分離の前駆構造が形成され、続いて、δ'相が析出する特異な過程をとることを明らかにした。前駆構造はδ'相と類似の構造をもつが、Li組成が化学量論組成に至っていないと考えられた。一方、δ'相はAlーLi合金の機械的強度に最も寄与することが分かった。そこで、機械的特性と対応させ、δ'相の成長・粗大化過程を定量的に解析した。すなわち、種々の温度における析出組織を透過電顕暗視野法で観察し、これらを画像解析法を用いて多数のδ'粒子の平均サイズ、粒子サイズ分布、分散および偏り度を定量的に評価した。δ'粒子の成長・粗大化はδ'の体積率(準安定状態図より評価)によらず3乗則(粒径の3乗が時間に比例する)を満足し、粗大化速度定数は温度の上昇およびδ'の体積率の増加に伴って増大した。また、粗大化速度定数からδ'/母相の界面エネルギ-は約0.2J/m^2と決定した。さらに、平均粒径で規格化したδ'相の粒子サイズ分布は時効初期から時効時間には依存せず一定となることを見出した。また、体積率の増加および時効温度の減少に伴って粒子サイズ分布は負の偏り度を持つ分布から正規分布に近い形に変化し、主として体積率依存性があることを見出した。これらより、任意の組成および時効条件のδ'のサイズおよび分布を予測できた。さらに、粗大化速度定数および粒子サイズ分布を粗大化理論の予測と比較し、AlーLi合金では粒子同士の衝突・合体の効果を考慮したLSEM粗大化理論が最もよく実験結果を説明できることを明らかにした。微量元素の効果としては、Zrをチルキャスト法により強制固溶させると微細な複合析出粒子が形成され、機械的強度の向上に有効であった。以上の知見をもとに、AlーLi合金の析出組織を制御し、材料特性を評価できることが分かった。種々の組成(1050mol%Li)の高濃度AlーLi合金を,通常のシリコニット電気炉および高周波誘導炉を用い,高純度アルゴンガス雰囲気下で溶製した。AlーLi母合金を用いるとアルゴンガスフロ-下でも比較的容易に鋳塊が得られた。AlーLi二元合金について、広い温度範囲の熱処理を施し,合金のミクロ組織および微細構造組織を光顕および透過電顕を用いて観察した。合金組成が高い場合には晶出δ相(AlLi)が観察された。また,高濃度合金を低温で時効すると相分解初期に微細な規則構造ドメイン(直径約5nm)が形成されることを見出した。

ドメインはL1_2型規則構造のδ'相とは構造および形態が異なっていた。従って,δ'相は前駆構造を経て形成されることが明らかになった.一方,種々の濃度の合金についてδ'相の成長・粗大化過程を電顕組織を画像解析することにより統計的に調べ,粒子サイズの時間依存性,粒子サイズ分布,分散および偏り度を決定した。粒子サイズは時間の1/3乗則に従って粗大化した。一方、粒子サイズ分布はLSW(Lifshitzーslyozov,Wagner)理論ではなく,粒子の体積率を考慮した理論結果と比較的よく一致した。実測した温度および合金組成において,δ'粒子は時効の早い段階から母相と明瞭な界面を持ち,平均サイズでスケ-ルされた同一の分布に従い成長することを明らかにした。また,Alー15mal%Li合金の急冷粉末を作成し,圧縮・押出加工した試料について組織を解析した。この合金の析出組織は著しく高密・微細であった。また,作製した50mol%Liの高濃度合金は,きわめて脆く,機械加工は困難であった。一方,Cu,Si,Zrなど他の元素を添加した合金を準備し,δ'相以外の析出相の組織・構造を調べ,また,各粒子の分布状態や粗大化挙動を検討した。引続き,種々の高濃度合金の析出・溶解反応を調べ,相分解の構造変化,準安定状態図,さらに機械的特性について検討を進める。Alー1.80mass%Li(6.65mol%Li)からAlー3.33mass%Li(11.8mol%Li)の組成範囲の4種類の合金について、過飽和固溶体の相分解現象およびδ'相の成長・粗大化について解析を行った。電気抵抗、比熱変化および高分解能電顕観察の結果から、過飽和固溶体の相分解現象は、初めに、一様な規則構造および組成分離の前駆構造が形成され、続いて、δ'相が析出する特異な過程をとることを明らかにした。前駆構造は、Li組成が化学量論組成に至っていない特徴をもつ。一方、AlーLi合金の機械的強度に最も寄与するδ'相の成長・粗大化過程を定量的に解析した。すなわち、種々の温度における析出組織を透過電顕暗視野法で観察し、これらを画像解析法を用いて多数のδ'粒子の平均サイズ、粒子サイズ分布、分散および偏り度を定量的に評価した。その結果、次のことを明らかにした。δ'粒子の成長・粗大化はδ'の体積率によらず3乗則(粒径の3乗が時間に比例する)を満足し、粗大化速度定数は温度の上昇およびδ'の体積率の増加に伴って増大した。また、粗大化速度定数からδ'/母相の界面エネルギ-は約0.2J/m^2と決定した。さらに、平均粒径で規格化したδ'相の粒子サイズ分布は時効初期から時効時間には依存せず一定となることを見出した。また、体積率の増加および時効温度の減少に伴って粒子サイズ分布は負の偏り度を持つ分布から正規分布に近い形に変化し、体積率および時効温度依存性があることを見出した。これらより、任意の組成および時効条件のδ'のサイズおよび分布を予測できた。さらに、粗大化速度定数および粒子サイズ分布を粗大化理論の予測と比較と、AlーLi合金では粒子同士の衝突・合体の効果を考慮したLSEM粗大化理論が最もよく実験結果を説明できることを明らかにした。これらの知見をもとに、AlーLi合金の析出組織を制御し、材料特性を評価できることが分かった。
NS方程式に基づく流場逆解析手法の提案と船型改良への適用

本研究課題は,新しい粘性流場の逆解析手法を示し,船型設計の支援ツールとしての応用可能性について検討をおこなったものである。研究最終年度である平成18年度は、平成17年度までに開発を行った2次元流場の逆解析手法の問題点の改善を試みた.計算の対象としたのは2次元キャビティー流れであり,指定した速度場,あるいは圧力場を実現するような境界条件求めることが目標である.本手法は,流場の支配方程式であるNS方程式および連続の式の残差を流場(速度場,圧力場)と形状等の境界条件(ここでは流速境界条件)の関数として捉え,その第一変分が0となるように境界条件と流場を拘束する,随伴方程式を解くことによって逆解析を実行するものである.局所線形化に基づく定式化であるため,目標とする流場を現在の流場から大きく変化させてしまうと非線形影響による誤差が生じることになる.この誤差については,ニュートン法による繰り返し計算によって修正を行っている.この手法は迅速に粘性流場の逆解析を行うことができるという特徴があるものの,特に境界近傍での流場の逆解析を行おうとすると収束性が悪化するという問題を抱えていた.そこで解くべき随伴方程式に高次項を付加し第2近似方程式を構成してこれを解くことにより,計算収束性を向上させることを試みた.その結果,これまでの第1近似随伴方程式を解く方法では,収束解が得られなかったような事例に対しても,本年度開発した第2近似随伴方程式を解く方法では収束解が得られることが示され,粘性流場逆解析手法としての精度向上を達成することができた.これにより本研究課題の研究目標は概ね達成されたと考える.本課題は,新しい粘性流場の逆解析手法を示し,船型設計の支援ツールとして応用していくことを検討するものである.研究初年度である平成17年度は2次元乱流場の逆解析手法の構築を試みた.計算の対象としたのは2次元翼形状まわりの流れであり,指定した速度場,あるいは圧力場を実現するような翼形状を求めることが目標である.翼形状の表現手法については4つの3次Bezier曲線を接続して翼輪郭を表現した.これにより翼形状はBezier曲線のコントロールポイントの座標そのものを設計変数とすることができる.本手法は,流場の支配方程式であるRaNS方程式および連続の式の残差を流場(速度場,圧力場)と形状(ここでは翼形状)の関数として捉え,その第一変分が0となるように形状と流場を拘束することによって逆解析を実行するものである.局所線形化に基づく定式化であるため,目標とする流場を現在の流場から大きく変化させてしまうと非線形影響による誤差が生じることになる.この誤差については,ニュートン法による繰り返し計算によって修正を行っている.また,本研究の手法は逆解析を行う際に非常に大規模なマトリクスを解く必要があるが,この解法には,LAPACK(Linear Algebra PACKage)を使用し,高速化を図った.計算例として,NACA0012翼型を初期形状として,レイノルズ数3000000,全乱流状態で逆解析を行った.境界層近傍の数点の速度場を変更させる解析を行ったところ,比較的短時間で計算を実行することができ,解として出力された翼形状に対して流場解析を行ったところ,実際に目標とした流場が実現されていることを確認した.以上から,本手法によって2次元流場の逆解析が適切に行われたと判断し,これにより本年度の研究目標は概ね達成されたと考える.本研究課題は,新しい粘性流場の逆解析手法を示し,船型設計の支援ツールとしての応用可能性について検討をおこなったものである。研究最終年度である平成18年度は、平成17年度までに開発を行った2次元流場の逆解析手法の問題点の改善を試みた.計算の対象としたのは2次元キャビティー流れであり,指定した速度場,あるいは圧力場を実現するような境界条件求めることが目標である.本手法は,流場の支配方程式であるNS方程式および連続の式の残差を流場(速度場,圧力場)と形状等の境界条件(ここでは流速境界条件)の関数として捉え,その第一変分が0となるように境界条件と流場を拘束する,随伴方程式を解くことによって逆解析を実行するものである.局所線形化に基づく定式化であるため,目標とする流場を現在の流場から大きく変化させてしまうと非線形影響による誤差が生じることになる.この誤差については,ニュートン法による繰り返し計算によって修正を行っている.この手法は迅速に粘性流場の逆解析を行うことができるという特徴があるものの,特に境界近傍での流場の逆解析を行おうとすると収束性が悪化するという問題を抱えていた.そこで解くべき随伴方程式に高次項を付加し第2近似方程式を構成してこれを解くことにより,計算収束性を向上させることを試みた.その結果,これまでの第1近似随伴方程式を解く方法では,収束解が得られなかったような事例に対しても,本年度開発した第2近似随伴方程式を解く方法では収束解が得られることが示され,粘性流場逆解析手法としての精度向上を達成することができた.これにより本研究課題の研究目標は概ね達成されたと考える.
大腸菌secG-IeuUオペロンの発現調節に関する研究

SecGは大腸菌における分泌蛋白質の細胞質膜透過に関与する膜内在性因子であり、secG遺伝子破壊株では膜透過阻害が起こり低温感受性となる。一方、IeuU遺伝子はロイシンコドンCUC、CUUに対応するtRNAをコードする。大腸菌ではロイシンCUC、CUUに対応するtRNAはIeuU遺伝子産物のみであると考えられており、IeuU遺伝子は生育に必須であると考えられる。secG遺伝子とIeuU遺伝子の間はわずか10塩基であり、これらはオペロンを形成している可能性が考えられていた。secG-IeuU遺伝子の発現機構を調べた結果、以下の知見が得られた。secG遺伝子のORFとIeuU遺伝子を含むDNA断片をアラビノースプロモーター支配下に配置したプラスミドpAG3では、アラビノースを添加したときのみSecGの発現が誘導された。pAG3存在下でsecG-IeuU遺伝子を破壊すると、アラビノース存在下では野生株並に生育したが、アラビノースを枯渇させると致死的となった。secG遺伝子のみを破壊すると低温感受性となるため、IeuU遺伝子は生育に必須な遺伝子であることが判明した。このことは、さらに、secG遺伝子内部にはIeuU遺伝子のプロモーターは存在しないことを示しており、secG遺伝子とIeuU遺伝子はオペロンを形成することが証明された。secG遺伝子、IeuU遺伝子に特異的なプローブを調製し、ノーザンブロッティングにを行ったところ、どちらのプローブとも反応する約600塩基からなるRNAが検出された。したがって、このRNAはSecGのmRNAであり、ロイシンtRNAの前駆体でもあることが明らかとなった。リファンピシンを加えてRNA合成を阻害すると、このRNAは速やかに分解した。半減期は約2-3分であり、非常に不安定なRNAであることが判明した。また、このRNAは5'末端(secG遺伝子側)から分解が進むことも明らかとなった。これらの知見については、現在論文作成中である。
線形状態空間システムの周波数変換の性質に関する理論的研究

平成18年度は,線形状態空間システムの可制御性・可観測性・正実性・有界実性と,周波数変換との関係について数学的に議論した.また,本課題と密接に関連したテーマとして,電力相補システムを状態空間表現に基づいて解析し,システム内部の挙動の観点から,電力相補システムの性質を議論した.具体的には,以下のように研究を行った.1.本申請者がこれまでに提案している「可制御性・可観測性グラミアンを保存する周波数変換」の記述法に修正を加えて,この周波数変換を従来よりも簡潔な数式で記述した.2.線形連続時間システムおよび線形離散時間システムの有界実性・正実性と,周波数変換との関係について考察した.この結果,可制御性や可観測性と同様に,有界実性・正実性も周波数変換の前後で保存することが可能であるという性質を数値的に確認した.3.2次元システムの可制御性・可観測性と周波数変換との関係について考察した.2次元システムでは,1次元システムの揚合とは異なり,周波数変換の関数が特別な条件を満足する揚合に限って,周波数変換の前後で可制御性・可観測性が保存されることを数値的に確認した.4,連続時間の電力相補システムを状態空間表現に基づいて解析し,システム内部の挙動と関連した新しい性質を数学的に証明した.具体的には,電力相補システムの係数・極・零点・可制御性・可観測性の間に成立する新しい性質を発見し,それらに対する証明を与えた.5.上に述べた結果のフィルタ設計・実現技術への応用にっいて検討した.その結果,アナログフィルタやディジタルフィルタの設計・合成技術に本研究の成果を応用することにより,精度の高い構造を保ったままフィルタ特性を自由に変更することが可能であるということを明らかにした.平成18年度は,線形状態空間システムの可制御性・可観測性・正実性・有界実性と,周波数変換との関係について数学的に議論した.また,本課題と密接に関連したテーマとして,電力相補システムを状態空間表現に基づいて解析し,システム内部の挙動の観点から,電力相補システムの性質を議論した.具体的には,以下のように研究を行った.1.本申請者がこれまでに提案している「可制御性・可観測性グラミアンを保存する周波数変換」の記述法に修正を加えて,この周波数変換を従来よりも簡潔な数式で記述した.2.線形連続時間システムおよび線形離散時間システムの有界実性・正実性と,周波数変換との関係について考察した.この結果,可制御性や可観測性と同様に,有界実性・正実性も周波数変換の前後で保存することが可能であるという性質を数値的に確認した.3.2次元システムの可制御性・可観測性と周波数変換との関係について考察した.2次元システムでは,1次元システムの揚合とは異なり,周波数変換の関数が特別な条件を満足する揚合に限って,周波数変換の前後で可制御性・可観測性が保存されることを数値的に確認した.4,連続時間の電力相補システムを状態空間表現に基づいて解析し,システム内部の挙動と関連した新しい性質を数学的に証明した.具体的には,電力相補システムの係数・極・零点・可制御性・可観測性の間に成立する新しい性質を発見し,それらに対する証明を与えた.5.上に述べた結果のフィルタ設計・実現技術への応用にっいて検討した.その結果,アナログフィルタやディジタルフィルタの設計・合成技術に本研究の成果を応用することにより,精度の高い構造を保ったままフィルタ特性を自由に変更することが可能であるということを明らかにした.
葉緑体光定位運動の意義と機構の解析

葉緑体強光反応の生理掌的意義の解析強光反応の欠隕したphot1,phot2の二重突然変異体、葉緑体運動が次損したchup1突然変異体を使用し、強光下におけるシロイヌナズナを観察した.その結果、強光を10時間照射された突然変異体の葉は両者ともネクローシスを起こしたが、対照の野生型には影響は見られなかった。また強光照射の影響からの回復も野生型と突然変異とでは大きな差がみられ、この結果から植物の生存にとって、葉緑体光逃避運動は非常に重要な意味を持っていることが明らがこなった。シダphy3機能の解析phy3がシダの赤色光依存の葉緑体光定位運動、および光屈性の光受容体であることが、突然変異体の解析、およびそのphy3遺伝子による機能回復の解析から判明した.またphy3遺伝子のシダ樹物における分布を調べた結果、phy3は進化的に進んだシダには存在するが比較的原始的なシダには見つからないことから、phy3はシダの進化の過程で偶然獲得され、その結果シダは林の下など光条件の悪い場所にも生息できるようになり、結果として大いに繁栄することになったと推論された。葉緑体の細胞内分布を制御する遺伝子の単離と機能解析上記のchup1欠損突然変異では葉緑体は細胞内で下部に集積する。このCHLOROPLASTUNUSUAL POSITIONINGと命名した遺伝子を解析した結果、CHUP1タンパク質は葉緑体外包膜上に存在し、アクチン繊維と結合機能を有する、葉緑体運動に必須の遺伝子である事が分かった。シダphot2の機能ドメインの解析phot2突然変異体にシダphot2の野生型遺伝子を一過的に発現させると、機能が回復する。この系を使用し、phot2の各部分の重要性を判定した。その結果、phot2の光受容部分はLOV2のみ存在すれば、機能がある事が分かった。葉緑体光定位運動の意義の解析葉緑体は,葉に降り注ぐ光の強弱によって細胞内でその位置を変える.弱光下では細胞の表面に位置して光合成を活発に行い(弱光反応),強光下では葉緑体の光傷害を避けるために細胞の側壁に移動する(強光反応).この現象は光合成を効率的に行うための反応であると言われてきたが,証明はされていなかった.本研究ではまず突然変異体を使用し,葉緑体光定位運動の光合成効率への意味(有効性)を調べた.その結果葉緑体光定位運動を示さない突然変異体では,強光を照射すると葉が枯死することが明らかになり,葉緑体運動の生理学的重要性が明らかになった.シダ青色光受容体の解析シダの葉緑体運動の強光反応に対する青色光受容体がシロイヌナズナでと同様phot2であることが,シダの突然変異体の遺伝子解析と,突然変異体への遺伝子導入による機能回復実験から明らかになった.信号伝達初期過程に関与する遺伝子のクローニング弱光反応が欠損したシロイヌナズナの突然変異体2種類の原因遺伝子をクローニングし,今までに機能の分かっていない新規な遺伝子であることが判明した.これらの突然変異体は強光反応は正常であるため,弱光反応の光受容直後の信号伝達の初期に欠損があると推定される.葉緑体強光反応の生理学的意義の解析強光反応の欠損したphoto1,phot2の二重突然変異体、葉緑体運動が欠損したchup1突然変異体を使用し、強光下におけるシロイヌナズナを観察した。

その結果、強光を10時間照射された突然変異体の葉は両者ともネクローシスを起こしたが、対照の野生型には影響は見られなかった。また強光照射の影響からの回復も野生型と突然変異とでは大きな差がみられ、この結果から植物の生存にとって、葉緑体光逃避運動は非常に重要な意味を持っていることが明らかになった。シダミオシン遺伝子の単離葉緑体運動への関与が強く示唆されるミオシンの分子種を決定するために、昨年に引き続きシダからミオシン遺伝子を単離し、少なくとも合計6種類のミオシンがシダには存在することが明らかになった。シダphy3機能の解析phy3がシダの赤色光依存の葉緑体光定位運動、および光屈性の光受容体であることが、突然変異体の解析、およびそのphy3遺伝子による機能回復の解析から判明した。またphy3遺伝子のシダ植物における分布を調べた結果、phy3は進化的に進んだシダには存在するが、比較的原始的なシダには見つからないことから、phy3はシダの進化の過程で偶然獲得され、その結果シダは林の下など、光条件の悪い場所にも生息できるようになり、結果として大いに繁栄することになったと推論された。葉緑体は,葉に降り注ぐ光の強弱によって細胞内でその位置を変える.弱光下では細胞の表面に位置して光合成を活発に行い(集合反応),強光下では葉緑体の光傷害を避けるために細胞の側壁に移動する(逃避反応).この現象は光合成を効率的に行うための反応であると言われている。我々は強光下での逃避反応が欠損した突然変異株を選抜し、強光反応ができない植物では葉緑体及び葉に大きな障害が起こり、葉が枯死することを昨年度明らかにした。今年度はさらに、葉緑体が逃避する移動速度は光強度が強いほど速くなることを明らかにした。このことは、葉緑体は光の強弱を認識しており、しかも光が強ければ強いほど、障害をより早く回避し、早急な逃避をするための何らかの運動機構をそなえていることを示している。これらの運動機構を明らかにするため、葉緑体の運動を制御する因子の探索・同定、さらにその機能解析を行った。葉緑体運動が全く欠損したchup1突然変異株を選抜し、その原因遺伝子がアクチン結合能力のあるタンパク質であることを明らかにした。この遺伝子がコードするタンパク質はN末端側に疎水性のアミノ酸部分を持っており膜結合タンパク質であることが予想された。そこでGFPを結合したchup複合タンパク質を突然変異株中で発現させたが、機能は回復するものも、GFPの蛍光は見えず、細胞内分布は不明であった。そのためN末端部のみとGFPを結合させ、同様な実験を行った結果、chupは葉緑体外膜上に存在することが強く示唆された。現在は生化学的手法により葉緑体膜との関係を調べている。
特異的な耐-酸化炭素被毒性を有する電極触媒の創製および低温型燃料電池への応用

非貴金属であるNi基板上にPtCl_6^<2->水溶液を滴下するという簡便な方法で作製した少量のNiを含むPtナノ粒子(Pt-Ni)触媒が特異的なCO酸化活性を示した原因ならびにCO存在下での水素酸化反応に対する本触媒の有効性を明らかにすることを目的とした本研究の結果、以下のような知見が得られた。1)Ni上でのCO酸化特性をEQCM法により調べた結果、Niのアノード溶解開始電位はCOの吸着により約300mV正電位側にシフトし、溶解量もCOの吸着により大きく減少することがわかった。また、COの吸着したNiのアノード溶解開始電位は電解液として用いた硫酸の濃度に依存し、COの酸化反応がトリガーとして働いている。これらの結果より、NiにCOを吸着させることによりアノード溶解を効果的に抑制できることが明らかになった。2)COを前もって吸着させた場合と吸着させなかった場合のPt-Ni合金触媒/Ni電極を用いて水素酸化反応の対流ボルタンメトリーを行った結果、COを前吸着させた場合にも酸化電流は流れ、温度が高くなるほど大きくなり、Tafel勾配はCOの前吸着の有無にかかわらず30mVdec^<-1>であり、水素酸化反応はTafel-Volmer機構で進行することが分かった。これらの結果より、Pt-Ni合金触媒はCOを前吸着させた場合でさえ、水素酸化能を保持することが明らかになった。3)Pt-Ni/Ni電極の水素酸化電流はPt電極の場合と同様、温度の上昇とともに大きくなった。COを前吸着させた場合にも同様の傾向が認められた。2電子酸化プロセスで進行すると仮定したとき、25°CにおけるPt-Ni合金上のCOによる被覆率は約40%であったが、60°Cでは18%と大幅に減少した。Ni基板上にPtCl_6^<2->水溶液を滴下することにより作製したPt-Ni合金触媒がPtより負の電位でCO酸化電流ピークを示す原因を明らかにするために、まず、Ni上でのCO酸化特性をEQCM法により調べた。その結果、以下の結果が得られた。1)Niのアノード溶解開始電位がCOの吸着により約300mV正電位側にシフトする。2)Niのアノード溶解量はCOの吸着により大きく減少する。3)COの吸着したNiのアノード溶解開始電位は電解液として用いた硫酸の濃度に依存し、COの酸化反応がトリガーとして働いている。また、COを前もって吸着させた場合と吸着させなかった場合において、Pt-Ni合金触媒上での水素酸化反応に対する動力学的データを得るために、これらの触媒を用いて水素酸化反応の対流ボルタンメトリーを行ったところ、以下の結果が得られた。1)COを前吸着させた場合にも酸化電流が流れる。2)酸化反応は、Koutecky-Levichプロットから2電子であり、水素酸化反応である。3)Tafel勾配は裸の場合には約30mV/decadeであったが、COを前吸着させた場合には約40wV/decadeになり、律速過程が変化していることを示唆している。1.Pt-カルボニル錯体を前駆体とする新Pt-Ni触媒の作製とそのキャラクタリゼーションK_2PtCl_6を水/アセトニトリル(1:1)混合溶液(以下PtCl_6^<2->溶液と呼ぶ)に溶解させた後、COを吹き込みながらUV-

可視吸収スペクトルの経時変化を調べたとき、265nm付近のPtCl_6^<2->に帰属される吸収ピークはCO吹き込み時間の増加とともに減少し、540nm付近の[Pt_3(CO)_6]_3^<2->に帰属される吸収ピークが増大した。1mM PtCl_6^<2->溶液に5,30,60分間COを吹き込んだ溶液を用い、これまで行ってきた手法によりPt-Ni/Ni電極を作製し、0.05M硫酸水溶液中でサイクリックボルタモグラムを測定した。5分間CO吹き込んだ場合に、Pt上への水素吸脱着ピークが最も大きくなり、CO吹き込み時間の増加とともに水素吸脱着ピークは小さくなった。また、SEMより、CO吹き込み時間の短い方が密に析出していることが明らかになった。Pt担持量を減らす目的で1mM PtCl_6^<2->を含む0.05M硫酸水溶液をNi基体上に滴下させることによりPt-Ni/Ni電極を作製した。このときのPt担持量は理論上0.02mg/cm^2であった。回転電極測定装置を用いて水素酸化反応の対流ボルタモグラムを測定したところ、Pt電極の場合と同様、2電子酸化プロセスで進行し、Tafel勾配は30mV/decとなった。また、-0.68V vs.Hg/HgSO_4での定電位電解において水素酸化電流の低下はほとんど認められず、この電位ではPt-Ni合金触媒は安定に働くことが明らかになった。COを前吸着させた場合にも、水素酸化電流は観測された。2電子酸化プロセスで進行すると仮定したとき、Pt-Ni合金上のCOによる被覆率は約40%であると見積もられた。回転ディスク電極法により水素酸化反応の対流ボルタモグラムを25、40、60°Cで測定した。40°Cでの見かけの水素酸化電流密度は25°Cでのそれに比べて約40%増加したが、測定温度をさらに60°Cまで上げてもほとんど増加しなかった。この傾向はPt電極の場合と同じであった。Koutecky-Levichプロットから求めた反応電子数は温度によらず2となり、いずれも2電子酸化プロセスで進行することがわかった。また、Tafel勾配はいずれも30mV/decとなった。COを前吸着させた場合、いずれの温度でも水素酸化電流は観測されたが、測定温度が高くなるほどCO吸着前後の水素酸化電流の差が小さくなり、Pt-Ni/Ni電極の耐CO被毒性は温度が高くなるほど高くなることがわかった。Koutecky-Levichプロットから求めた反応電子数はいずれも2より小さな値となり、測定温度が高くなるほど2に近づくことがわかった。2電子酸化プロセスで進行すると仮定したとき、60°CでのPt-Ni合金上のCOによる被覆率は約90%であると見積もられた。また、Tafel勾配はいずれの場合も30mV/decとなり、COの前吸着により水素酸化反応機構は変化しないことがわかった。異なる濃度(0.5、2、5、10mM)のPtCl_6^<2->を含む0.05M硫酸水溶液から作製したPt-Ni/Ni電極でも水素酸化電流に及ぼすCO前吸着の有無の影響を調べた結果、2mM PtCl_6^<2->から作製した場合にCO前吸着の有無における水素酸化電流の差が最も小さく、この場合に最も耐CO被毒性に優れていることがわかった。
NAFLD/NASHを背景とする肝細胞癌多段階発癌と分子標的薬介入による効果

非アルコール性脂肪肝(NAFLD)/非アルコール性脂肪肝炎(NASH)を母地とする肝障害において、DENによる肝細胞癌の化学発癌の発生頻度をSorafenibにて阻止できるかをNAFLDの動物モデルであるOLETFラットと対照群LETOラットとで比較して画像的、病理学的に検証した。その結果、Sorafenibを投与した群には、NAFLDの有無に関わらず、肝内の線維化が軽減され、肝細胞癌の発生も阻止されたが、NAFLD群では生存率を改善することはできなかった。NAFLDでは肝障害や糖尿病による易感染性によりsorafenibの副作用に耐えられず、死亡率を上昇させたものと考えられる。5週齢のOLETF(10匹)とLETO(10匹)に40日間diethylnitrosamine(DEN)を含有する給水で飼育し、化学的に肝線維化とHCC発癌を惹起させた。対照群としてDENを投与しないOLETF(10匹)に通常飼育を行った。飼育開始後40日目にGd-EOB-DTPAによる造影MRI(造影前、造影動脈相、造影門脈相、肝細胞造影相)を施行し、この時点では肝細胞癌がどの群にも発生していないことを確認。いずれの群においても観察期間中において体重(g)は単調増加であり、40日目の時点では、DENを投与したOLETFで282.1±12.9、LETOで191.6±21.0、DENを投与しない対照群のOLETFで360.5±31.9と有意の差があった。その後飼育110日目に再びMRI撮影を施行した。この時点ではOLETFは10匹中6匹が生存していたのに対しLETOでは10匹中3匹しか生存していなかった。興味深いことに肥満群であるOLETFにおいてDENに対する介入にLETOよりも有意に抵抗力を示したと言える。この時点でin-phase、out-of-phase imageによって肝内の脂肪沈着の程度を評価し、Gd-EOB-DTPAによる造影MRI (DEN開始40日目と同様)を施行した。肝実質のIn phase / out ofphaseの比では、脂肪肝の程度に群間で差は生じているものの統計学的に有意差はなかった。撮影後DEN投与OLETFとLETO群から採血の後、肝臓を摘出し、連続切片を作成、HE染色とアザン染色を施した標本を作成した。全ての個体で肝内にHCCが確認されたが両者にはその数や大きさにおいて有意な差を認めなかった。なお標本上OLETFにおいては肝臓はNASHの状態と考えられた。前年度の実験で、NASHを有する筈のOLETFラットが予期に反してDENに対して一見抵抗性を示し、その原因として、当初計画の通常飼育下5ヶ月(20週)ではNASHの形成が不十分なためではないかと考えられたため、2014年度は、本試験前のpreliminary studyを、やむを得ず追加した。2014年5月7日に週齢32週のOLETF8匹と対象群として週齢21週のLETO2匹を使用し、PRESS法によるproton MRSを施行し、OLETFにて肝内に脂肪のピークを確認計測した。LETOでは肝内に脂肪は検出されなかった。これらの動物のうち、OLETF5匹に2014年5月7日から2014年10月5日までDENを投与して化学発癌を誘導し、OLETF3匹とLETO2匹を通常飼育とした。2014年10月5日にこれらに対してGd-EOB-DTPAによる造影MRIを撮像した。その結果DENを投与したOLETF群で、大小の多発HCCを肝内に同定した。DENを投与しなかった群の病理標本では肝内に脂肪沈着と線維化を有するいわゆるNASHの状態と判定できた。また、PRESS法によるMRSのほうが脂肪肝の定量性に優れていること。通常飼育下20週ではOLETFの脂肪肝の進行は十分ではなく、病理学的にNASHを生ずるためには最低でも32週は通常飼育を要することがわかった。これまで2年間の知見を元に、2015年度の本試験を計画した。2014年7月1日に4週齢のOLETF30匹とLETO20匹を購入し、2014年3月29日(週齢40週)に介入前のMR撮影を施行した(当然ながら肝内病変をMR上認めておらず、OLETFでは肝内に脂肪沈着を認めた)。その後、2015年4月9日からDEN投与を開始、群間でのsorafenib介入を最も早い群で4月28日から開始し、実験は継続中である。preliminary studyでは5週齢のOLETF(10匹)とLETO(10匹)に40日間100ppmのdiethylnitrosamine(DEN)を含有する給水で飼育し、化学的に肝線維化とHCCの発癌を誘導できた。OLETFにおいてはDENによる肝細胞癌と肝線維化の誘導にLETOよりも有意に抵抗力を示した。次いで、OLETF8匹と対象群としてLETO2匹を使用し、PRESS法によるproton MRSを施行し、OLETFにて肝内に脂肪のピークを確認計測した。これらの結果を踏まえ、本試験を開始。週齢10ヶ月のOLETF,LETOラットに40日間のDENによる化学発癌誘導を開始した。DEN投与前にMR撮影を施行し、肝内に占拠性病変が存在しないことと、OLETFの肝内に脂肪肝を確認している。

これらの動物はDEN投与開始後20日後と40日後にsorafenib(800mg/50kg/day(p.o.))の経口投与を開始した。動物はIからVの5群に分割、I群はLETO 9匹で100日間毎日sorafenibを投与、II群はLETO 9匹でsorafenib80日間投与、III群はOLETF10匹でsorafenib80日間投与、IV群はOLETF10匹でsorafenib100日間投与、V群はOLETF9匹でSorafenibは投与しなかった。Sorafenibによる薬理学的介入前のMR撮影では、腫瘍の発生は見られなかった。飼育終了までに、III群7匹、IV群4匹、V群1匹が肝不全で死亡。I群9匹、II群9匹、III群3匹、IV群6匹、V群8匹にGd-EOB-DTPAによる造影MRIを施行し、撮影後、採血、屠殺し、肝臓を摘出、フォルマリン固定後、連続切片を作製し、H&E染色とAzan染色にて標本を作製した。Sorafenibを投与した群にはOLETFにも、LETOにも肝細胞癌は発生せず、sorafenibを投与しなかったV群にのみ最大径20mmまでの肝細胞癌が誘導された。Sorafenibを投与しなかった群では肝内に線維化が目立ったが、sorafenib投与群では線維化が目立たなかった。結論:Sorafenibを投与した群には、脂肪肝の有無に関わらず、肝内の線維化が軽減され、肝細胞癌の発生も阻止された。非アルコール性脂肪肝(NAFLD)/非アルコール性脂肪肝炎(NASH)を母地とする肝障害において、DENによる肝細胞癌の化学発癌の発生頻度をSorafenibにて阻止できるかをNAFLDの動物モデルであるOLETFラットと対照群LETOラットとで比較して画像的、病理学的に検証した。その結果、Sorafenibを投与した群には、NAFLDの有無に関わらず、肝内の線維化が軽減され、肝細胞癌の発生も阻止されたが、NAFLD群では生存率を改善することはできなかった。NAFLDでは肝障害や糖尿病による易感染性によりsorafenibの副作用に耐えられず、死亡率を上昇させたものと考えられる。OLETFラットの肝臓にNASHが生ずるまで、32週以上の通常飼育を要するという想定外の事実が判明し、本実験がやり直しとなったため。放射線医学OLETFラットの肝臓にNASHが十分形成される週齢32週以上の40週齢のラットを用いて2015年4月9日より本実験を開始した。夏までに実験を終了、残りの期間にデータのまとめを行う。当初、OLETF群においてDENによる化学発癌が助長されると考えていたが、これまでのpreliminary studyにおいてわかったことは、少なくとも生後5週齡から110日間の化学発癌の段階においては肥満・脂肪肝が必ずしも腫瘍の化学発癌の誘導を助長しないことであった。これにはDENの投薬による負荷が肥満・脂肪肝の効果を減殺している可能性があることと、同期間においてはOLETF群にまだ十分NASHが形成されていないことが考えられる。ラット肝にNASHが形成されるのが当初の見込みよりも遅れたため、2014年度に本実験を開始できなかったため。当初の計画ではDENによる化学発癌を開始するのを5週齡から開始していたが、16週齢からに変更し、OLETFに十分にNASHが形成された状態から、比較的短時日にDENによる化学発癌のプロモーションを加えるように修正したい。また継続飼育中のDENを投与しなかった対照群
ホヤにおけるアロ認識の分子機構

異個体由来のマボヤ血球を混合した時に見られる接触崩壊は、受精における自家不和合性とともに、ホヤにおけるアロ認識の代表的な例であるが、これまで形態学的な観察のみがなされており、反応を定量化することは出来なかった。本研究によって、マボヤ血球は他個体由来の血球に接触すると、酸素消費が定量的に上昇することが明らかになった。しかも、この酵素消費の増加は、ファゴサイトーシスに際して見られるようなスーパーオキサイドアニオンやH_2O_2の産生を伴うものではなく、フェノールオキシダーゼを介したものであった。同様な酸素消費上昇は、卵と血球、あるいは濾胞細胞と血球の組み合わせでも両者が異個体由来であれば観察され、自家不和合性との繋がりを示唆しており、アロ認識分子の検索に新たな手掛かりが得られた。カタユウレイボヤとは異なり、マボヤでは卵黄膜への精子結合数に、自家他家の区別が認められないが、自家精子は他家精子による受精を全く阻害しないことが判明した。この結果は、自家精子の卵黄膜への結合は生理的に意味が無い事を示唆している。この問題を分子レベルで解析するために、精子受容体と考えられる卵黄膜中の高疎水性糖タンパク質(HRVC70,分子量約70KDa)を精製し、N末端の20残基を含む60残基の部分アミノ酸配列を決定した。部分ペプチドを合成してモノクローン抗体を作成中である。また、HRVC70の遺伝子を解析中である。一方、受精における自家不和合性が、純粋に遺伝子支配によるのか、発生過程における一種のクローン選択を介するのかは不明であるので、2つの半胚によるキメラ個体を多数成体にし、同一個体由来の半胚を共有するキメラ個体間で、受精するか否かを検定することにした。カタユウレイボヤを用い、胚の左右識別が容易になる8細胞期に半胚としてキメラを作り、ある程度まで発生させることができたが、未だ成体を得るには至っていない。有性生殖の本質は、同種異個体間で遺伝子を混ぜ合わせることにあるが、同種異個体すなわちアロの関係にある細胞が接し、混合することは免疫学的には起こりえないことである。この意味において、受精および着床は極めてユニークな生物現象であり、細胞性免疫機構との深いつながりを暗示している。事実雌雄同体、自家不和合性のホヤでは、血球におけるアロ認識と配偶子におけるアロ認識が、共通の遺伝子支配を受けていると考えられている。我々はこのような観点より、ホヤにおける受精の分子機構を研究してきた。本研究では、ホヤの配偶子、血球共に共通の分子機構によりアロ認識が成立し、その機構は哺乳類で高度に発達しているアロ認識機構とも密接な関係にあるという2つの仮定の下に、マボヤ、ユウレイボヤを用い、卵黄膜および血球に存在し、アロ認識に直接関わる分子を同定することを目的としている。ユウレイボヤで見いだされた自家不和合性に関与する卵黄膜物質について分子レベル解析するため、配偶子が多量に得られるマボヤの卵黄膜の調整を行い、卵黄膜の主要成分である60kDaの糖蛋白質の精製、構造解析を行っている。現在、C末端の7残基が決定された。血球のアロ認識に関与する細胞群を同定するため、マボヤ血球細胞群の分画、同定を試みた。

すでに成功しているナツメボヤの分画法を用いてみたが、マボヤの血球はナツメボヤより細胞の種類が多く、この方法での分画は不可能であった。現在単クローナル抗体による分画を進めている。異個体由来のマボヤ血球を混合した時に見られる接触崩壊は、受精における自家不和合性とともに、ホヤにおけるアロ認識の代表的な例であるが、これまで形態学的な観察のみがなされており、反応を定量化することは出来なかった。本研究によって、マボヤ血球は他個体由来の血球に接触すると、酸素消費が定量的に上昇することが明らかになった。しかも、この酸素消費の増加は、ファゴサイトーシスに際して見られるようなスーパーオキサイドアニオンやH_2O_2の産生を伴うものではなく、フェノールオキシダーゼを介したものであった。同様な酸素消費上昇は、卵と血球、あるいは濾胞細胞と血球の組み合わせでも両者が異個体由来であれば観察され、自家不和合性との繋がりを示唆しており、アロ認識分子の検索に新たな手掛かりが得られた。また、カタユウレイボヤとは異なり、マボヤでは卵黄膜への精子結合数に、自家他家の区別が認められないことを既に示したが、今回、自家の精子は他家の精子による受精を全く阻害しないことが明らかとなった。この結果は、自家精子の卵黄膜への結合は生理的に意味が無い事を示唆し、配偶子のアロ認識を解析するには、このような非常識ともいえる可能性をも検討する事の重要性を意味している。一方、受精における自家不和合性が、純粋に遺伝子支配によるのか、発生過程における一種のクローン選択を介するのかは不明であるので、2つの半胚によるキメラ個体を多数成体にしたうえで、同一個体由来の半胚を共有するキメラ個体間で、受精するか否かを検定することにした。このため、カタユウレイボヤを用い、胚の左右識別が容易になる8細胞期に半胚としキメラを作った。キメラ個体をある程度まで発生させることには成功しているが、未だ成体を得るには至っていない。
大学の留学生取扱い方針と国際交流の効果に関する検討

本研究は、留学生と日本人の間の接触が、双方にいかなる影響をおよぼしているのかを検討することが目的であった。まず、研究対象となる大学を選定するため、全国の6つの大学の留学生担当者(相談主事、国際交流担当者等)を訪問し、留学生と日本人学生との相互交流の潜在的機会(mutual exchange potential)を調べた。そこで、高比率で留学盛を受入れている大学を2校特定した。A大学は、日本語と英語を公用語とし、留学生と日本人学生を対等に扱ういわゆる「統合主義」にもとづく機関であった。一方、B大学は留学生別科をもうけている大学であった。両大学とも欧米系留学生を主に受入れていた。最初に、留学生を対象とする調査では、A大学の留学生のほうがより多くの日本人との接触を報告しており、これらの接触に対する満足度もより高かった。一方、B大学の留学生は互いに社会的サポートを供給する傾向にあり、「留学生村」を築きがちの様子がうかがえた。また、日本人の調査では、A大学の学生はより多くの留学生との接触を報告しており、社会的ネットワークに留学生を含んでいる傾向が強かった。一方、国際交流の結果変数としてみられていた認知的複雑性やコスモポリタン意識は両群の間に何の差異もみせなかった。全体的に、留学生を日本人学生と同じ扱いをする教育政策は、より多くの相互交流を可能とし、しかもその接触に対する満足度と親密度が高いことがわかった。コンタクト仮説で提唱されているように、両者を対等な地位(お客さん、ホストを区別せず)であることが、より親密で個人的な人間関係の構築に起因していると思われる。
複素空間における「古典力学の基礎問題」と非可積分トンネル効果

近可積分領域の非可積分系のトンネル効果が提唱した「くりこみ摂動論」によって研究され、くりこみ不能な相互作用によって可積分系のinstantonトンネル過程が非可積分トンネル過程に転移する様相と後者の特性が解明された。我々の方法論的根幹にある複素半古典理論の難点とされたStokes現象を支配するStokes幾何が厳密WKB法にもとづき、量子写像の反可積分極限に対し解明され、実効軌道数表式を導いた。量子カオスに於ける混合性転移の臨界現象が明らかにされた。未解明の有界系での転移を解明する新方法が提案され、理想混合状態での古典相関追従寿命が従来の評価より遙かに長い事を明らかにした。複素半古典論によって「力学の基本問題」として非積分トンネル効果を捉える際に未解決の重要な問題の一つが可積分系のトンネル過程であるinstanton機構から非可積分トンネル過程への転移(INI転移)である。この転移過程の様相の詳細が、系統的に写像系を近似できる可積分系の基底を用いた摂動論(くりこみ摂動論)によって純量子論の立場から解明した。その本質がくりこみ遷移行列の極めて特異な挙動によって説明され、その結果から波束伝搬によって時間的に厳密なトンネル波動関数が再生されるという新しい現象が発見された。同時に、複素半古典論の基礎になる完全WKB解析の適用可能性が典型的なモデルを用いて研究された。他方、複素領域からの量子カオスによる時間不可逆性の研究をめざして、不可逆性の「寿命」測定法が開発され応用されつつある。複素半古典トンネル問題の研究に関してインスタントン非インスタントン転移の過程を純量子論的に研究するために開発した最良近似可積分系を基底に取る方法が進展しており、Henon写像系ばかりではなくstandard map系にも適用されINI転移機構の解明に関して成果をあげている。これとは独立に研究を進めている少数自由度量子カオス系における時間不可逆性の研究に関し、不可逆性が持続する「寿命」概念を提唱しその定量的評価が可能になった。本課題の中心である非可積分トンネル効果が顕在化する転移(インスタントン-非インスタントン転移、INI転移と略)の機構が多量子吸収過程間の競合と遷移による事が明らかにされ成果をまとめつつある。この研究によって、これまでINI転移の解釈として知られてきた共鳴誘起トンネル(RAT)は古典共鳴が可視的な特別な場合で、しかも限られた周波数領域でしか有効ではないが、我々の理論によって全周波数領域に於いて成り立つ普遍的な機構が解明されたといえる。同時に我々の理論で核心占める遷移行列の特異な選択性の機構を解明する作業が実半古典理論、そして我々の独創である複素半古典理論によって開始された。複素半古典論は本質的困難に遭遇したが、実半古典論はかなり成功しその古典真性特異的なINI転移強度特性の漸近的挙動の一部があきらかにされつつある。とはいえ実半古典論も近似的取り扱いしかなされておらず、今後、「時間発展対応原理」の開発によってその改善が期待できる。又複素半古典論の可能性もまだまだ検討する余地がある。この研究で使われた超高精度可積分近似基底によって非可積分トンネルのエネルギー領域定常問題が時間発展問題の極限としてアプローチできる事が判明したので、我々が開発してきた時間領域複素半古典論による非可積分トンネル問題がアプローチ可能になりつつある。一方、本研究課題のもうひとつのテーマであるカオス系における量子非可逆性の研究に関して、量子非可逆性の「寿命」が計測できるようになった。その方法によると寿命が従来考えられてきたいわゆる「Heisenberg時間」よりはるかに長い事が解明され2編の速報として出版された。EU圏のRAT論者との激しい論争もあって成果の出版が遅れている。当然出版されるべき速報が論争の結果レフェリー段階でもめた。論争は我々の側に分があったが、あえて出版を一時的に延期し、結果と意味づけが曖昧なRAT系論文の結果を再解読し我々のアプローチによってより広い視点から意味づけようとしている。その為に本研究課題の中心テーマである半古典論(実半古典論、複素古典論)への展開が遅れ気味だ。昨年度から引き続き本課題の重要テーマである、近可積分領域において非可積分トンネル効果が顕在化する転移(インスタントン-非インスタントン転移、INI転移と略)の機構を解明すると同時に、論文として完成しPhysical ReviewE誌に投稿を完了した。要点は、非可積分系の最も簡単なモデルである量子写像系にたいして、系をsystematicに可積分系に繰り込む変換を使って、繰り込みを実行すると、繰り込み不能な相互作用が不変項として残留し、それを摂動として扱う量子論が成功をおさめるというものである。残留部分は量子写像を非可積分に導く内在周期外力との量子共鳴を明確に表現しており、その大きさが、従来メルニコフ積分として古典論で知られてきた近可積分カオスの測度と一致するので、可積分的なインスタントントンネルから非インスタントントンネルへの遷移直後トンネル振幅は古典カオス測度に類似することが初めて明らかになった。これは我々がかねてから唱えてきた「古典非可積分性は最も非古典効果と思われてきた量子トンネル効果に顕在化する」という主張を裏づけるものである。欧米で展開されてきた「RAT(resonance assisted tunneling)」説とは全く異なる方向から非可積分トンネル効果を解明しているものと言える。

一方、本研究課題のもうひとつのテーマであるカオス系における量子非可逆性の研究に関して、量子非可逆性の「寿命」の目覚しい長大化が昨年度明らかにされたが、本年度はその応用として3自由度量子系で高性能の「量子ダンパー」が設計できることを示しこれもPhys.Rev.誌に投稿中である。またこの問題に関係して、アンダーソン局在の臨界次元で、決定的結論が未だ提出されていない2次元に於ける量子拡散現象を詳細に研究できるモデルを提案し、局在特性を解明した。近可積分領域の非可積分系のトンネル効果が提唱した「くりこみ摂動論」によって研究され、くりこみ不能な相互作用によって可積分系のinstantonトンネル過程が非可積分トンネル過程に転移する様相と後者の特性が解明された。我々の方法論的根幹にある複素半古典理論の難点とされたStokes現象を支配するStokes幾何が厳密WKB法にもとづき、量子写像の反可積分極限に対し解明され、実効軌道数表式を導いた。量子カオスに於ける混合性転移の臨界現象が明らかにされた。未解明の有界系での転移を解明する新方法が提案され、理想混合状態での古典相関追従寿命が従来の評価より遙かに長い事を明らかにした。くりこみ摂動論の結果あきらかになってきた遷移行列の異常な挙動に対する、半古典的、複素半古典的解明を行う。この研究によってINI転移の研究を複素古典力学の視野において進行させる。その一方で「力学の基本問題」として極めて重要でまだその研究が緒についたばかりの、トーラスの自然境界とトンネル効果の問題を、これまで進展させてきた長時間領域複素半古典論として展開する。新しい展開を始めた時間不可逆性の研究に関して、「寿命」の定量的評価が従来予想されてきたものより質的に長い事が判明つつありその決着が緊急課題である。また未だ解明されていない有界量子カオス系における量子転移の研究を寿命概念によって進展させる。RAT派との論争のおかげで、我々のアプローチの安定性優位性とそれからのRATの物理的意味付けが明らかになってきた。それも含めてこれまでのINI転移に関する総括を目下かなり大部の論文として執筆中である。こちらのかたがつき次第、かねてからの目標である半古典論への展開に集中したい。29年度が最終年度であるため、記入しない。物理学29年度が最終年度であるため、記入しない。