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多数の振動モードを有する構造物のモデリングと振動と運動の制御に関する基盤的研究

最終年度の17年度は日本機械学会論文集3編、洋雑誌1編、Proceedings論文集8編、口頭発表15件の成果を挙げることができた。まず、洋雑誌に掲載された成果の概要は、多数の振動モードを有する柔軟除振台の研究は,除振台の有する5次モードまでの振動をフィードバックによるLQI制御によって行い,地面や台に直接加わる直動外乱の制御にはフードフォワード制御を行う組み合わせ制御(これを2自由度制御と呼んでいる)によって,優れた除振性能が得られることを示している。日本機械学会に掲載された3編の内の1つは,大地震に対応するにはエネルギ注入が不要なパッシブ型が適しているとの観点から,同一振動特性を持つ構造物を,段差をつけて連結するパッシブ型連結制振装置の最適設計法を得ている。その2は、超高層ビルの風による揺れや地震による揺れを制御する課題である。可変減衰範囲を拡大できるMRダンパを開発し.また非線形予測制御理論を構築して、セミアクティブ制御を実施した報告である.その3は車体を軽量化することによって省エネルギ化を達成しようとする研究である。軽量化すると車体の弾性振動が発生するので、それをロバスト制御によって抑制し、アクティブサスペンション制御によって、振動に加えて操縦安定性も向上できることを示している。著書の構造物の振動制御は、本研究課題を網羅的に扱い、フレキシブル構造物の振動と運動制御の方法を多数の事例を用いて詳しく説明している。最近の構造物には,省資源,省エネルギーの観点から軽量化が求められるようになってきた。それに伴い,振動の発生が問題視されてきたが,本研究では設計段階でその問題を解決すべく,多数の振動モードを有する構造物について,運動とそれに伴う振動を同時に制御する研究を行った。研究内容を大別すると,高層ビル構造物に関するもの,柔軟除振加振台に関するもの,ロボットに関するもの,柔軟宇宙構造物やロータに関するものであるが,以下に本研究で行った具体的な研究内容を研究テーマによって列挙する。また,各研究テーマごとに研究実績を研究発表実績表11の論文題目欄に附した番号によって示す。・連結するビル構造物の風や大地震に対する制御方法(3),(6),(11),(12),(18)・大型搬送システムの多モード振動と運動の制御(4),(10)・軽量化除振台の運動と多モード振動の制御(5),(17)・三次元軽量化加振台の多モード振動と運動の制御(1),(15)・柔軟ロボットアームの多モード振動と運動の制御(2),(14)・弾性車体の多モード振動と運動の制御(8),(16)・弾性ロータの磁気軸受による多モード振動の制御(9),・柔軟宇宙構造物の多モード振動制御(19)・柔軟ロボットアームのロバスト多モード制御(7),(13)・フレキシブル構造物の運動と多モード振動制御のための低次元化物理モデル作成法精力的な研究を行ったこれらの成果は,機械学会論文集に2編(1,2),米国土木学会論文集1編(3),米国機械学会部門講演会で4件(7,8,9,10),第10回アジア・パシフィック振動会議で5件(11,12,13,14,15),第7回メカトロニクス技術国際会議で4件(16,17,18,19),第4回日韓振動会議で3件(4,5,6)で公表している。その他に国内で開催された機械学会年次大会,部門講演会などで20件の研究発表を行った。本研究では以下の研究課題を明らかにすることを目的として研究を遂行している。(1)多数の振動制御すべきモードを有する大型構造物の振動と運動を表す集中定数系モデル作成法の構築(2)巨大加振台を想定した多数の振動モードを有する柔軟加振台のモデリングと振動と運動の制御法(3)多数の振動モードを有する柔軟除振台のモデリングと振動と運動の制御法(4)同一振動特性を有する宇宙ステーションの複数太陽パドルの曲げとねじれの同時振動制御法

(5)高速搬送システムの振動と運動の制御法そして,本年度は以下の研究実績を挙げることができた。まず,研究課題(5)に関して,2つの論文が日本機械学会論文集に掲載された。これは大型倉庫内で荷物を搬送する大型移動ロボットに関するもので,高速で荷物を移動するために運動に加えて振動を同時に制御する方法を理論と実験で明らかにしたものである。次いで,研究課題(1)に関して,新しいモデリング方法を構築し,自動車やロボットの運動と振動制御に適用した。これらの研究は日本機械学会論文集に1件と,韓国で開催された第2回アジア・マルチボディ国際会議論文集に3件掲載された。また,米国で開催された運動と振動の制御国際会議(MOVIC-04)でも1件発表し国際会議論文集((CD-ROM))に掲載された。その他,研究課題(2),(3),(4)に関しては弾性ロータの磁気軸受のよる制御研究が,第9回磁気軸受に関する国際会議で1件,宇宙構造物の振動制御に関する論文がポーランドで開催された第10回電気電子情報学会(IEEE)で1件,前記運動と振動の制御国際会議(MOVIC-04)で2件発表された。また,大型除振装置を想定した柔軟除振装置の運動と振動の制御で1件,ビル構造物の連結振動制御で2件発表され,合計13件の研究実績を挙げることができ,収穫の多い1年であった。本年は本課題実施の最終年となるので、多数の研究実績を挙げ、国際会議論文集13編、邦文雑誌論文集3編、英文雑誌論文集2編、著書1冊を発表した。まず、論文(1)では省エネルギー化と運動性能向上を目指した軽量車体を実現する上で課題となっている、乗り心地を改善するためのアクティブサスペンション系の設計法について述べている。軽量化車体のモデル化に拡張低次元化物理モデル作成法を用い、制御系設計にはH無限大コントローラを用いていることが特徴である。論文(2)では超高層ビルに対する大地震対策の一環として、ビル同士を連結して制御する方法(ビル連結制振法)を適用し、制振装置に可変減衰ダンパーとして知られるMRダンパーを用いていることが特徴である。これは非線形ダンパーであるので、新しい非線形制御法を提案し、パッシブ制振装置でありながら、アクティブと同等の制御結果を得ている。論文(3)は前記ビル連結制振法では同一高さ、同一固有振動数を有する超高層ビル同士では制振できない課題に対して、制振装置の取り付け位置に段差を付けることによってこの問題を解決している。この場合の大地震に対応するにはエネルギーの不要なパッシブ制振法が必要となるので、パッシブ制振装置の最適設計法を開発している。論文(4)ではアクティブ除振装置を大型化する際問題となる、制御のために要する消費エネルギーの増大化を解決するために、単位面積あたりの重量を軽くし、そのことによって引き起こされる除振装置の弾性振動を制御によって解決した内容である。論文(5)は遮音壁の薄型軽量化によっても遮音効果が高められることを実証した内容である。論文(6)は大規模搬送装置の高速化と省エネルギー化をするために必要となる軽量化に伴う振動を制御するための振動センサーについて述べたものである。センサにピエゾフィルムをポイントセンサとして用いる方法について論じている。著書は、本課題の骨格を成す、構造物の振動制御法について体系的に纏めると共に、豊富な事例によってその実施方法を纏めている。
孤立系および結晶の統一的電子励起状態・ダイナミクス精密第一原理計算手法の開発

本研究で開発している全電子混合基底法プログラムTOMBOを用いてXPSスペクトルのone-shotGW計算を行い、シリコン、ダイヤモンド、SiC、BN、AlP結晶の内殻電子束縛エネルギーを求めた。(1)一般化プラズモンモデルを使用した結果、(2)数値ω積分を使った結果、(3)数値ω積分とさらに自己遮蔽補正(SSC)を行った結果を実験値と比較し、SSCの計算結果は実験値と1 eV程度の差に収まっており、十分な計算精度が得られることを明らかにした(J. Phys.: Cond. Mat.)。次に、やはりTOMBOのGW法および自己無撞着GWΓ法を1価正イオンに適用し、Bethe-Salpeter方程式(BSE)を用いないGW(Γ)法により原子・分子の光吸収エネルギーを求めた。(1)通常のone-shotGW近似とBSEを組み合わせた方法、(2) BSEを用いないone-shot GW法、(3) MCHF法/MRDCI法、(4) BSEを用いない自己無撞着LGWΓ法(Lは線形化、Γはバーテックスを表す)で求めた結果を実験値と比較したところ、BSEを用いない自己無撞着LGWΓ法の精度はMCHF法/MRDCI法の精度と同程度かそれを上回り、0.1 eVの誤差で実験値を再現することが分かった(Phys. Rev. A, Rapid Comm.)。さらに、立方調和関数を用いてスピン軌道相互作用(SOI)と超微細相互作用(HFI)をTOMBOにインプリメントすることに成功し、SOIはAnnal. Phys.誌に、HFIはJ. Phys. B誌に論文投稿した。さらにNO2分子に対して時間依存GW法を適用し、光解離シミュレーションに成功した(論文投稿予定)。この他、TOMBOに反復対角化法としてBlock Davidson法を取り入れ、SCFループの高速化を実現することができた。数値原子軌道と平面波を使う我々の全電子混合基底プログラムTOMBOは多体摂動論(Green関数法)のGW近似により分子と結晶に対して統一的に光電子スペクトル全電子計算が行える。本研究の目的は「自己無撞着にバーテックス補正を取り入れる世界初のGWΓ+Bethe-Salpeter方程式の方法により、MRDCI法と同精度で分子と結晶の光電子・光吸収スペクトルの統一的全電子計算をTOMBOで行い、ダイナミクスにも適用し、divide conquer法を導入して計算量をO(N)に減らす。さらに、我々が最近提案した拡張準粒子理論に基づいて任意の電子励起状態とそのダイナミクスの計算を可能とし、Hyperfine,XPS,NMR,Auger,2光子吸収スペクトル、スピン軌道相互作用(SOI)、電子線照射シミュレーション等の精密計算を行い、プログラム普及を図る」である。この内、初年度はTOMBOを用いてHyperfine,XPS,SOIの計算に成功し、さらにΓ点のみでのdiamond(炭素64原子系)のGW計算に成功した(計算時間は北大のGrand Chariotを4ノード使用して40分程度であった)。また、TOMBOにBlock Davidson法を取り入れてSCFループの高速化を実現し、複数の分子の構造最適化と分子振動解析を試験するとともに、NO2分子の光解離反応に対して代表者の提案する時間依存GW法を適用し、光解離シミュレーションにも成功した(論文投稿予定)。さらに、本研究ではTOMBOをO(N)化するという挑戦的な目標を掲げ、平面波基底をガウス基底に変換するコードを組み、完成に近づいている。平面波をガウス基底のような局在した基底の線型結合で表すことは従来不可能と考えられてきたが、代表者は数学的な平面波の完備性からこれが可能であることを示し、実際にコードを組んで実証しようとしている。TOMBOのBethe-Salpeter方程式(BSE)の部分は現在、結晶には対応していないので、まず、Γ点のみの結晶計算を可能とするようなプログラムの拡張を行う。これによって、Γ点のみのGW + BSE結晶計算が可能となり、不純物や表面などを含むいろいろな系の光吸収スペクトル計算を可能とする。また、未解決のGW近似における自己エネルギーのエネルギー依存性の問題に取り組み、TOMBOを用いてone-shot GW近似や自己無撞着GW近似および線形化された自己無撞着GW近似(LGW法)に対してその近似の精度や線形化の効果を議論し、学術論文として投稿する予定である。さらに、XPSで内殻に孔が空いた初期状態に、代表者の拡張準粒子理論を適用し、TOMBOのGW+BSE計算により光吸収の逆過程としての発光過程を扱い、価電子準位からこの内殻準位に電子が落ちる発光過程(X-ray emission spectroscopy, XES)の計算の定式化を行い、複数の分子に適用し、XES精密第一原理計算を行う。この研究においては、現在D2(社会人Drコース)の青木翼君が全面的に研究協力してくれている。次年度内に計算結果をまとめて論文投稿する予定である。代表者は、TOMBOをO(N)化するという挑戦的な目標を掲げているが、平面波基底をガウス基底に変換するプログラムを完成させる。平面波をガウス基底のような局在した基底の線型結合で表すことができれば従来の常識を破る画期的なことである。そればかりでなく、このコードが完成すれば、平面波を用いたあらゆる第一原理計算プログラムを分割統治法によりO(N)化することが可能になるので、応用面でも画期的なことである。

この研究においては、現在D2の磯部智遥君が全面的に研究協力してくれているので、力を合わせて是非ともこのプログラムを完成させたいと考えている。本研究で開発している全電子混合基底法プログラムTOMBOを用いてXPSスペクトルのone-shotGW計算を行い、シリコン、ダイヤモンド、SiC、BN、AlP結晶の内殻電子束縛エネルギーを求めた。(1)一般化プラズモンモデルを使用した結果、(2)数値ω積分を使った結果、(3)数値ω積分とさらに自己遮蔽補正(SSC)を行った結果を実験値と比較し、SSCの計算結果は実験値と1 eV程度の差に収まっており、十分な計算精度が得られることを明らかにした(J. Phys.: Cond. Mat.)。次に、やはりTOMBOのGW法および自己無撞着GWΓ法を1価正イオンに適用し、Bethe-Salpeter方程式(BSE)を用いないGW(Γ)法により原子・分子の光吸収エネルギーを求めた。(1)通常のone-shotGW近似とBSEを組み合わせた方法、(2) BSEを用いないone-shot GW法、(3) MCHF法/MRDCI法、(4) BSEを用いない自己無撞着LGWΓ法(Lは線形化、Γはバーテックスを表す)で求めた結果を実験値と比較したところ、BSEを用いない自己無撞着LGWΓ法の精度はMCHF法/MRDCI法の精度と同程度かそれを上回り、0.1 eVの誤差で実験値を再現することが分かった(Phys. Rev. A, Rapid Comm.)。さらに、立方調和関数を用いてスピン軌道相互作用(SOI)と超微細相互作用(HFI)をTOMBOにインプリメントすることに成功し、SOIはAnnal. Phys.誌に、HFIはJ. Phys. B誌に論文投稿した。さらにNO2分子に対して時間依存GW法を適用し、光解離シミュレーションに成功した(論文投稿予定)。この他、TOMBOに反復対角化法としてBlock Davidson法を取り入れ、SCFループの高速化を実現することができた。数値原子軌道と平面波を使う我々の全電子混合基底プログラムTOMBOは多体摂動論(Green関数法)のGW近似により分子と結晶に対して統一的に光電子スペクトル全電子計算が行える。本研究の目的は「自己無撞着にバーテックス補正を取り入れる世界初のGWΓ+Bethe-Salpeter方程式の方法により、MRDCI法と同精度で分子と結晶の光電子・光吸収スペクトルの統一的全電子計算をTOMBOで行い、ダイナミクスにも適用し、divide conquer法を導入して計算量をO(N)に減らす。さらに、我々が最近提案した拡張準粒子理論に基づいて任意の電子励起状態とそのダイナミクスの計算を可能とし、Hyperfine,XPS,NMR,Auger,2光子吸収スペクトル、スピン軌道相互作用(SOI)、電子線照射シミュレーション等の精密計算を行い、プログラム普及を図る」である。この内、初年度はTOMBOを用いてHyperfine,XPS,SOIの計算に成功し、さらにΓ点のみでのdiamond(炭素64原子系)のGW計算に成功した(計算時間は北大のGrand Chariotを4ノード使用して40分程度であった)。
斯道文庫所蔵古典籍解題目録データベースの作成

第五年度である本年度は、前年度に引き続き目録データの入力を行うとともに、参考となる資料の購入、蔵書に関連する他の所蔵機関の古典籍の画像の購入等を行った。平成29年度に試験公開したデータベースは、まだ安井文庫蔵書1000点あまりが搭載されているのみであるが、インターフェースのわかりやすさ、検索結果の表示の正確さやスピード等、情報関係の知識が不十分な人文科学系の学生・研究者にとっても利用しやすいものであることが検証できた。目録データ入力については、最大の点数を持つ浜野文庫のデータが入力を終え、点検途中の段階まで進んだ。明治佛教史編纂所蔵書も入力完了、また一部未整理だった横山・松本文庫も整理および入力を終えた。すべて未整理だった今関文庫については、洋装本のみではあるが、整理および入力を完了した。また、引き続き一般蔵書についても、未整理本や新規購入・寄贈本の整理および入力を行った。これらにより、一般蔵書・特殊文庫あわせて、ほぼ全体の入力を終了し、今後はそれらの点検・整形、および未整理の今関文庫和装本と未整理本を多く含む亀井家学文庫の整理・入力を残すのみとなった。パンフレット「斯道文庫ー蔵書と研究ー」については、上記の進捗状況および斯道文庫の現況を反映させた改訂版を刊行、あわせて、学内プロジェクトの一環として英語版の作成も無料で行えることになったため、研究終了後に行う予定だったのを前倒しして刊行にこぎ着けた。最終年度なので、全てのデータの入力を終えた上でそれをデータベースに搭載する予定であったが、複数のアルバイトの確保が困難となり、一部のデータがまだ入力できていない状態であること、また、サーバのリプレースも計画していたが、機種選定に手間取り、年度内の購入ができなかったことが理由である。計画年度内の完成が難しいことがわかった平成31年1月の段階で、一年間の期間延長を申請し、認められた。今後は、未入力のデータ入力および点検を早期に終え、データ全体の整形を行った上で、これも早期にサーバのリプレースを行って、新しいサーバにこれまで作成したデータ全てを搭載、本格的な運用を行う。初年度である本年度は、まずデータベースの対象となる斯道文庫所蔵古典籍について、一般蔵書・旧斯道文庫本・特殊文庫(19種)についての概要を把握し、今後の進行を考える資料にするとともに、本研究の意義を研究者および社会に広くアピールするため、パンフレット「斯道文庫ー蔵書と研究ー」(A4版6ページ)を作成、各種学会・研究会等で配布、また大学内の教員・学生が集まる場所に設置し、広報に努めた。またPDF版を斯道文庫ホームページに登載した。データベースの仕様については、既に運用を行っている西尾市岩瀬文庫に行き、古典籍の書誌調査およびデータ入力の現場を見学するとともに、そのデータをデータベースに登載するまでの仕組みについてレクチャーを受けた。また、分担者住吉朋彦が進めている宮内庁書陵部所蔵漢籍のデータベース設計を担当している業者とも面談を行い、その概要につき知見を得た。目録データ入力に関しては、ノートパソコン1台およびソフトを購入して環境を整備した上で、現在、図書カードしかない一般蔵書の入力を優先させることとし、貴重書・準貴重書約650点の入力を完了、普通書のうち約100点の入力を終えた。また、すでに冊子目録が作られている安井文庫についても、外部に委託して約300点の入力を終えた。このほか、丹澤文庫については整理と同時に入力をすすめ、全160点が完了し、センチュリー文化財団寄託資料およびガスパルドヌ文庫についても同様に入力をほぼ終えている。第二年度である本年度は、目録データの入力を中心に行った。ノートパソコン2台を新たに購入し、分担者およびアルバイトによる入力を一層効率的に進められる環境を整備した。その上で、前年度に引き続き普通書約1,700点の入力を行った。これは、全体の約8割に相当する。また、特殊文庫については、外部委託により安井文庫約1,100点すべての入力を終え、点検確認も行い、データベースに搭載出来る状態になった。他に、大曾根文庫約400点は整理および目録作成を行い、同時にデータを確保した。また、浜野文庫に関しては、2010年に汲古書院より刊行された冊子体目録について、出版社との取り決めによりPDFファイルを刊行後5年以降は自由に活用できることとなっており、そのデータを確保した。同文庫については、ほかに、冊子体目録には収められていない書簡・筆跡類約400点についてのタイトルのみの目録を作成した。この結果、点数の多い未入力の文庫としては、坦堂文庫を残すのみとなった。書誌・解題については、貴重書および一般書の一部について書誌カード等を用いた作成を行った。そのほか、普及活動として、安井文庫については、例年夏休みに宮崎市の小中学生が地元出身の偉人である安井息軒の足跡を訪ねて都内および埼玉県川口市のゆかりの場所を見学する一環として斯道文庫にも訪問するので、それに合わせて簡単なパンフレットを作成し、概要の説明に役立てた。データベースの試作に関しては、担当分担者が代表者を務める別の科研の研究が大詰めを迎えていることもあり、今年度内での開始ができなかった。次年度以降の課題である。当該年度内に予定していたデータベースの試作にまでは至らなかったが、目録データ入力に関しては予想以上の進展があった。信頼できる入力者を複数確保できたことにより、データの信頼度が増し、点検校正の手間が省けたため、今後のデータベース搭載がスムーズに進むことと考えられる。

第三年度である本年度は、目録データの入力を引き続き進めつつ、データベースシステムの試作を行った。目録データの入力に関しては、アルバイト三名態勢で、一般蔵書・旧斯道文庫・亀井家学文庫・坦堂文庫・戸原文庫・永島文庫の入力をほぼ終え、浜野文庫のPDFファイルのエクセルデータへの変換に着手した。これが終われば、主要な特殊文庫の入力はほぼ完了する。未整理文庫として、横山重手沢本類および松本隆信旧蔵資料の整理にも着手し、翻刻原稿類・解題原稿類・紙焼写真等の大まかな仕分け、および中性紙封筒を用いた保存、整理番号の付与、というところまで行った。今後は書誌データを採取しつつ、来年度いっぱいで整理を終える予定である。書誌・解題については、引き続き一部の古典籍の書誌データを調査、また貴重書のうちまだ解題のないものについて、解題執筆を進めた。データベースに関しては、株式会社メノックスに依頼し、昨年度入力済みの安井文庫のデータを使ったデータベースの試作品を制作、斯道文庫所蔵サーバにて内部での動作確認を行い、さらに一般蔵書の一部データを加えてインターフェース・データ項目等の改良を行った。今後の課題としては、異体字の同定等、検索の利便性の向上が挙げられ、これを来年度以降行う予定である。普及活動としては、一昨年度作成したパンフレット「斯道文庫ー蔵書と研究ー」の内容を、研究の進展に伴い一部改訂、刊行した。なお、本パンフレットについては英語版の作成を企画し、ほぼ原稿は出来上がった。これも来年度中には刊行予定である。昨年度の懸案であったデータベースの試作にこぎ着けたことで、最終目標である解題目録データベース公開への目処が立った。データ入力も昨年度よりも順調に進んでいる。第四年度である本年度は、目録データの入力を引き続き進めつつ、前年度試作したデータベースシステムの点検・改良を進め、年度末に試験公開にこぎつけた。目録データ入力については、浜野文庫のPDFファイルからエクセルデータへの変換が困難で、アルバイトによる手入力に切り替えたため、年度内に半分程度しか進まなかった。また、新たに明治仏教史編纂所蔵書についてもデータ入力を進め、ほぼ終了し、点検段階に入っている。既に入力済みのデータについては、丹澤文庫・大曾根文庫・ガスパルドヌ文庫・藤田和田文庫等、整理段階でデータ化していたものの、本データベースのフォーマットと一部齟齬があったものを修正し、搭載可能な形にした。未整理本については、横山・松本文庫が半分程度終わったところで、今関文庫に取りかかり、洋装本を段ボールから取り出して清掃・仮番号付与・配架を終え、整理に取りかかった段階である。また、一般蔵書の未整理本はほぼ整理を終えた。データベースは、システムやインターフェースの改良、異体字同定の組み込み、キーワード検索の範囲拡大等の調整を終え、最終点検を行った安井文庫データを搭載、年度末に試験公開を行うに至った。現在は斯道文庫ホームページから入れるようになっている。パンフレット「斯道文庫ー蔵書と研究ー」については、上記の進捗状況を反映させた改訂版を刊行した。英語版刊行は本研究終了後に行うこととし、かわりに斯道文庫ホームページの英語版を作成、掲載した。
障害臓器の体外修復システム

1.常温潅流システムの開発臓器体外維持システム評価のためのハードウェアの製作を行なった。本装置の基本構成は臓器保存箱、拍動流-定常流切り換え/拍動数可変の潅流ポンプ、酸素化装置、薬剤注入ポンプ、モニター系(酸素濃度、pH、温度、湿度、圧力、酸素消費量)、制御装置とした。製作したハードウエアを摘出腎臓の潅流に用いるためには腎臓の持つ制御アルゴリズムをソフトウエア上に反映させなけれぱならない。そこで、潅流量、潅流圧、拍動数をパラメータとしてin situにて腎臓の潅流を行い、尿量制御のアルゴリズムの評価を行った。潅流圧の目標値120、145、195mmHgに対して定圧制御を行い、2時間の潅流を通して潅流平均圧をほぼ目標圧に維持することができた。また、潅流方式では拍動流が定常流に比べ、潅流量、尿の生成量、糸球体濾過量、尿の濃縮機能等においてより良い傾向を示した。しかし、in situ潅流保存中においても酸素消費量が低下するなど全体として腎機能低下の兆候がみられ、血液中の成分の質的量的変化を把握することが今後の課題として残された。2.電気インピーダンス法による水分分布測定臓器の物理化学的状態(浮腫など)を計測する手段として、4電極法に基づく電気インピーダンス測定装置並びに微小電極の試作を行った。200μA、1kHzから200kHzまでの16周波数の電流を流し、電圧を測定する測定条件を設定しラット腎の電気インピーダンスの測定と測定時の密度との相関性をみた。細胞外液抵抗(Re)+細胞内液抵抗(Ri)は保存液群間で明らかな差を示し、浮腫抑制効果の差を反映できることが認められた。3.無侵襲活性測定としての核磁気共鳴法の応用保存臓器の状態が水分分布の経時的な変化としてとらえられるものと仮定し電気インピーダンス法等によって計測を行っているが、電極の固定とその侵襲性が問題とされていた。そこで、核磁気共鳴法の無侵襲性に着目し、その縦緩和時間とプロトン密度により保存臓器の水分存在状態の測定を行うことを試みた。実験では磁場強度0.5Tの超電導磁石型MRI測定装置を使用し、生理食塩水、Euro-Collins浸漬群間の比較及び比重測定法との比較を行った。生理食塩水浸漬例では1時間後と10時間後の水分量で10%の増加を示したが、Euro-Collins液では6%程度の減少がみられた。一方、結合水比については生理食塩水例で減少、Euro-Collins液では増加を示した。組織の比重との相関も良く(r>0.8)、臓器内水分状態を無侵襲で経時的に測定できることが明かとなった。

組織の比重との相関も良く(r>0.8)、臓器内水分状態を無侵襲で経時的に測定できることが明かとなった。臓器体外維持システム評価のためのハードウェアの製作を行なった。本装置の基本構成は臓器保存箱、潅流ポンプ、酸素化装置、薬剤注入ポンプ、モニター系(酸素濃度、pH、温度、湿度、圧力、酸素消費量)、制御装置とした。本システムの中で、今年度内に完了する(或は完了している)ものは、臓器保存箱の作成、潅流ポンプ流量の潅流圧コントロールの自動化、温度・湿度モニターの装着と自動制御化、酸素消費量のオンラインモニターの試作とシステム内組み込みである。一部酸素消費量オンラインモニターと薬剤注入ポンプの組み込みは次年度以降に繰り越した。臓器の物理化学的状態(浮腫など)を計測する手段として、4電極法に基づく電気インピーダンス測定装置並びに微小電極の試作を行った。200μArms、1kHzから200kHzまでの16周波数の電流を流し、電圧を測定する測定条件を設定しラット腎の電気インピーダンスの測定と測定時の密度との相関性をみている。浸透圧の異なる4種の保存液で、4°Cにて3時間保存したラット腎の表面から2mmの深さに、0.3mmの白金線を4本並べた電極を取り付けた。外側の2電極に80μA、1kHz50kHz(10周波数)の交流電流を流し、内側の電極間電位からアドミッタンス、位相差を測定し、組織の電気的等価回路における細胞外液抵抗(Re)、細胞内液抵抗(Ri)、細胞膜容量(Cm)を算出した。またインピーダンス測定と同じ部位より、3mm角の組織片を切り出し比重を測定した。Ri+Reと比重の間には比例関係が見られ、本法により組織の水分量が定量的に測定可能であることが示唆された。また、Ri+Reは保存液群間で明らかな差を示し、浮腫抑制効果の差を反映していた。Ringer液を使用し30分毎に測定したRi+Reから、時間経過とともに浮腫の進行する様子が観察可能であった。昨年度までに製作したハードウエアを摘出腎臓に用いるためには腎臓の持つ制御アルゴリズムをソフトウエア上に反映させなければならない。今年度は、主にソフトウエア開発のための基礎研究ならびに、無侵襲活性測定の開発について研究を進めた。1.ソフトウエアの開発のためのデータベースの構築灌流方式として定常流と拍動流の2方式から選択可能なin situ灌流保存のため灌流計測・制御システムの試作を行った。模擬実験回路を作製し、システムの灌流特性として灌流量、灌流圧、拍動数の評価を行った結果、手動またはパソコンによる制御により、ラット腎灌流に必要となる流量範囲での灌流制御を行うことができ、制御値と灌流量の比例関係が確認できた。本システムを用いたin situ灌流保存実験では、灌流圧の目標値120、145、195mmHgに対して定圧制御を行い、2時間の灌流を通して灌流平均圧をほぼ目標圧に維持することができた。また、灌流方式では拍動流が定常流に比べ、灌流量、尿の生成量、糸球体濾過量、尿の濃縮機能等においてより良い傾向を示した。しかし、in situ灌流保存中においても酸素消費量が低下するなど全体として腎機能低下の兆候がみられ、カニュレーション操作などの外科的侵襲や機械的灌流による組織障害に起因する血管収縮性物質の分泌、それによる血流のバイパス等が示唆された。2.無侵襲活性測定としての核磁気共鳴法の応用保存臓器の状態が水分分布の経時的な変化としてとらえられるものと仮定し電機インピーダンス法等によって計測を行っているが、電極の固定とその侵襲性が問題とされていた。そこで、核磁気共鳴法の無侵襲性に着目し、その縦緩和時間とプロトン密度により保存臓器の水分存在状態の測定を行うことを試みた。
SLE制御性T細胞FOXP3アイソフォーム発現とその免疫抑制機構における役割

全身性エリテマトーデスにおいて、免疫寛容に重要な役割を果たす制御性T細胞(Treg)に発現するFOXP3およびそのアイソフォームの遺伝子発現低下が認められたことから、両者が免疫寛容機能低下の原因として重要な役割を担っていると考えられた。次に、免疫抑制下におけるFOXP3発現への影響を調べたところ、発現低下した細胞は自然型ではなく誘導型Treg細胞であった。本疾患の有効な治療標的を考える上で重要な知見が得られた。SLE末梢血における制御性T細胞(Treg)数の測定を行った。健常人およびSLE患者の末梢血よりリンパ球分画を抽出し、CD3、CD4、CD25で細胞外染色、FOXP3の細胞内染色し、CD4+T細胞中のFOX3+CD25+CD4+T細胞の割合を測定した。次に、SLE末梢血におけるFOXP3およびExon2欠損アイソフォームの制御性T細胞における発現を解析した。末梢血単核球からmRNAの抽出後、cDNAへ変換。特異的プライマーおよびTaqManプローブを設定し、定量的RT-PCR用サーマルサイクラー(Applied Biosystems)を用い、内部コントロールをG3PDHとして、FOXP3およびそのExon2欠損アイソフォームのmRNA発現量の定量を行った。また、FOXP3の新たなバリアントフォームの探索のため、FOXP3mRNAのコーディング配列の上流に5'側プライマーを、3'UTRの下流に3'側プライマーを設定。RT-PCR後、アガロースゲル電気泳動を行いその有無を検討した。SLE末梢血TregのCD4陽性細胞中の割合は幅広い分布をとり、健常人との有意差は認めなかった。次にTregのマスター遺伝子であるFOXP3およびそのアイソフォームの発現をみたところ、健常人と比べ有意な減少を認めていた。正常型、アイソフォームとも白血球数やリンパ球数、疾患活動性との相関は認めなかった。また、FOXP3の新たなバリアントフォームは認められなかった。以上の結果から、SLE末梢血TregにおけるFOXP3およびアイソフォームの発現低下は、本疾患におけるTregの質的異常の可能性を示唆するものと考えられた。この発現低下が免疫抑制機構に果たす役割ついて、来年度以降検討する予定である。SLE制御性T細胞FOXP3アイソフォーム発現とその免疫抑制機構における役割について明らかにすることを目的として、引き続き平成20年度も研究を行った。SLE末梢血におけるFOXP3およびExon2欠損アイソフォームのmRNA発現量を定量的RT-PCR用サーマルサイクラーを用い、内部コントロール(G3PDH)の発現と比較解析した。昨年度の予備的解析からさらに検体数を増やして、合計56例、SLE25例、RA(疾患コントロール)23例、健常人8例においで解析を行ったところ、SLE、RAとも健常人に比し、統計学的有意に両アイソフォームの発現低下を認めた。両アイソフォーム発現比はほぼ同等で,正の相関が認められ、同じ機構で転写制御受けている可能性が示唆された。この発現低下は末梢血白血球数およびリンパ球数と相関なく、これらの影響のみでは説明出来なかった。本疾患におけるTreg機能低下の原因として、FOXP3皿RNA発現低下が重要な役割を担っていると考えた。ヒトExon2欠損アイソフォームの役割としては、in vitorにおける過去の報告では、機能的に阻害として働くという説と相加的であるが異なる役割をもつという説が提唱されている。in vivoにおける本研究結果は、後者の方を支持するものであった。次に免疫抑制薬がFOXP3発現に与える影響を明らかにするために、カルシニューリン阻害薬(tacrolimus)のin vitorにおけるFOXP3発現への影響を調べた。抗CD3および抗CD28抗体刺激によりFOXP3陽性細胞の割合は増加を認め、これにtacrolimusを加えると有意に発現が低下した。発現低下した細胞はCD62L低発現細胞であった。免疫抑制薬がFOXP3発現に果たす役割ついて来年度検討する予定である。SLE制御性T細胞FOXP3アイソフォーム発現とその免疫抑制機構における役割について明らかにすることを目的として、引き続き平成21年度も研究を行った。T細胞抑制効果を有する免疫抑制薬のTregの遺伝子発現への影響を調べるため、末梢血よりCD4+CD25+CD127lowTreg細胞をセルソーターで分離。Tacrolimus(10ng/ml)添加あり、なし条件でin vitro培養(2.5×10^4/200ul/96well plate,18時間)Total RNAを抽出、両群の遺伝子発現をDNAマイクロアレイ解析(Agilentカルシニューリン阻害薬によるTregへの影響をさらに詳しく調べるため、健常人由来TregのDNAマイクロアレイ解析した。優位に発現が変化していた遺伝子1021(高発現661/低発現/360)を同定した。以上から本疾患の治療薬として用いられているカルシニューリン阻害薬(tacrolimus)のTreg遺伝子発現への影響が明らかとなった。
単一事例実験における効果量の改良と検定力分析

Hedgeset al. (2012)が提案した標準化平均値差に対して,線形トレンドを仮定した場合にその影響を除去して処置効果を評価するための標準化効果量について検討を行った。ベースライン期と処置期の評価時点についてある合理的な仮定が成り立っていれば,処置効果は経過時間と処置の交互作用を個人間分散と個人内分散の和の平方根によって標準化することで,処置なしに生じる自然な線形トレンドの影響を除去した標準化された効果量が提案できることがわかった。検定力分析については,母集団効果量が大きいと考えるほど信頼区間は広くてよいと考えていることになるという解釈が正確度分析との比較で成り立つことがわかった。Hedges, Pustejovsky, & Shadish (2012)が提案した単一事例実験における効果量ES(標準化平均値差)について検討を行った。Cohenのdが処置の群内平均平方にもとづいて平均値差を標準化しているのに対し、HedgesらのESは時点(セッション)の群内平均平方にもとづいて平均値差を標準化している。異なった平方和の分割にもとづく効果量が標本変動においてどのような違いを見せるのか、またESはdは平均値差を同じ意味で標準化しており相互比較可能であるのか検討するために、メタ分析により標本効果量を統合するという想定の下でシミュレーションを行った。その結果、ESはdに比べて全体的に小さめの値をとることがわかった。ただし、標本効果量について、(1)母集団効果量δは絶対値そのもの、(2)級内相関係数はプラス方向、(3)1次の自己相関はマイナス方向、(4)統合するケースの数はマイナス方向、というバイアスを生じさせることから、ESとdのどちらかが常にδに近いとは言えないことがわかった。また、バイアスが(プラスマイナスどちらでも)大きくなるような条件であるほどd>ESの傾向は顕著であった。従って、マイナス方向のバイアスがかかる条件ではESのバイアスがより大きくなり、プラス方向のバイアスがかかる条件ではESのバイアスはより小さくなると言える。引き続き、級内相関や自己相関に関する補正を行った場合の標本効果量の統計的性質について検証する必要がある。ABデザインだけでなく多重ベースラインデザインなど、単一事例実験のメタ分析に広く用いられることを期して提案された効果量について、既存の効果量と比較した統計的性質の違いを検証することができた。本年度は,検定力分析と正確度分析との関連について統合的観点から検証することに取り組んだ。検定力分析の必要性は心理学研究において古くから指摘されており,アメリカ心理学会等の指針においても行われることが強く推奨されている。一方,正確度分析とは信頼区間の幅を母集団効果量推定の正確さと考え,その幅を一定以下に抑える観点から標本サイズを設計することである。検定結果のみを関係性や効果の有無を表すものとして報告することの弊害についても数多くの指摘があり,分析結果の報告においては効果量の信頼区間を報告することも多くの学会によって推奨されている。ここで,検定と推定にはよく知られた密接な関係がある。すなわち,効果量の信頼区間がゼロを含まないということと,検定において母集団効果量をゼロとした帰無仮説が検定おいて棄却されることは同等だということである。このことは,検定力分析と正確度分析についても別個に扱われるのではなく,それらを統合的に解釈することの必要性を示唆している。しかしながら,現実的にはこれらの関係性について言及されることはこれまでほとんどなく,標本サイズの設計式も検定力分析と正確度分析それぞれが別個に提示されるにとどまってきた。独立な2群の平均の比較に関して,検定力分析と正確度分析の関係について検証したところ,以下のことが明らかになった。まず,母集団標準偏差を既知とした場合,検定力は母集団効果量δと標本効果量の信頼区間の幅wとの比T(と有意水準)によって定まることがわかった。具体的には,例えばT=1.0の場合の検定力は97.5%に相当し,T=0.5の場合は検定力50%となっていた。逆にいうと,ある一定の検定力を満たす標本サイズを求めようとする場合,母集団効果量が大きいと考えるほど,信頼区間幅は広くてよい(すなわち推定の正確さは低くてかまわない)と考えていることになるということである。単一事例実験というテーマからは若干離れたが,検定力分析と正確度分析の関係について意義のある知見を見出すことができたと考えている。線形トレンドのある(AB)^1デザインについて,トレンドを考慮した効果量の標準化について検討を行った。ただし,応答変数は量的な連続変数とする。トレンドがある場合,当然のことながらベースライン期,処置期いずれについてもどの時期を評価の対象として選ぶかによって応答変数の平均値差は異なってくる。もっとも,縦断的な研究に限らず,実験群と統制群を対象とした横断的な集団比較においても,その背後にトレンドが存在することを想定することは自然である。さて,Yを応答変数,Xを処置を表すダミー変数,Tを経過時間とすると,ここでのモデルはと表すことができる。α,β,δ,γはそれぞれ切片,時間の主効果,処置の主効果,時間と処置の交互作用効果に相当する。ここでは,切片αを変量効果と考える。(α以外に変量効果を仮定すると,2群のデータの等分散性が失われるため,そもそもCohen's dと比較可能な標準化指標を設定することができなくなる。)

ここでベースライン期における評価時点をT_C,処置期における評価時点をT_Eとし,仮にT_E = 2T_Cなる仮定を置くとすると,自然なトレンド変化を除去した場合の平均値差はいわゆる「差の差分析」の効果の大きさγT_Cに相当することが導かれる(ただし,通常の「差の差分析」と異なり,2時点のデータだけ用いるわけではない)。時間の単位は任意であるから,T_C=1と設定すれば効果の大きさはγで評価できることになる。モデル上,データのばらつきを発生させる要因はαのSDとeのSDであるから,これらをそれぞれσ_α,σ_eとおくと,処置効果γはd=γ/√σ_α^2+σ_e^2と標準化できることがわかる。Hedgeset al. (2012)が提案した標準化平均値差に対して,線形トレンドを仮定した場合にその影響を除去して処置効果を評価するための標準化効果量について検討を行った。ベースライン期と処置期の評価時点についてある合理的な仮定が成り立っていれば,処置効果は経過時間と処置の交互作用を個人間分散と個人内分散の和の平方根によって標準化することで,処置なしに生じる自然な線形トレンドの影響を除去した標準化された効果量が提案できることがわかった。検定力分析については,母集団効果量が大きいと考えるほど信頼区間は広くてよいと考えていることになるという解釈が正確度分析との比較で成り立つことがわかった。トレンドを考慮するための効果量の改良と検定力分析についてさらに検証を進める。単一事例実験におけるトレンドを考慮した効果量に関して,検定力分析と正確度分析の双方の観点から統合的に標本設計を行えるよう研究を進めてゆく予定である。心理統計学研究の進捗状況に鑑みて,全て使い切る必要はないと判断した。研究の進捗状況に鑑みて,適切に使用する。
網膜変性症の発症機序の分子基盤とその理論を応用した治療法の開発

網膜変性症の病態生理を明らかにし、その治療法を開発することは、医学的に解明されるべき重要な課題である。申請者は独自に細胞変性ならびに細胞死を阻死する遺伝子EATを得た。このEAT遺伝子を網膜に発現させたトランスジェニック・マウスを用いることで、同分子の網膜変性に対する作用を検討する。既にEAT以外のbcl-2ファミリー遺伝子が網膜変性のシグナル伝達系の関与することは知られているが、EAT遺伝子は他の細胞死を阻止するbcl-2ファミリーの遺伝子とは異なり、その発現が種々の薬物によって誘導されることが知られている。我々は、まず、第1のステップとして網膜変性症実験モデルマウス(トランスジェニックマウス)ならびに、対照群に対して、光曝露2000ルックスを数週から数ヵ月行なう。その結果と網膜電図(ERG)検査を施行し、更に組織学的に検索した。予想に反して、トランスジェニックマウスの方が、対照群と比較して網膜変性が強く、ERGの低下および組織学的な網膜神経細胞の減少が強かった。現在は、他の臓器におけるEAT導入細胞のアポトーシスの経過と本実験の経過を比較・検討中である。申請者は、独自に細胞変性ならびに細胞死を阻止する遺伝子EAT遺伝子を網膜に発現するようにしたトランスジェニック・マウスを用いることで、同分子の網膜変性に対する作用を検討する。既にEAT以外のbcl-2ファミリー遺伝子が網膜変性のシグナル伝達系に関与することは知られているが、EAT遺伝子は他の細胞死を阻止するbcl-2ファミリーの遺伝子とは異なりその発現が種々の薬物によって誘導されることが知られている。我々はまず、第1のステップとして、網膜変性症実験モデルマウス(トランスジェニックマウス)ならびに、その対象群に対し光曝露2000ルックスを数週から数ヵ月施行する。その結果を網膜電図(ERG)を施行し、更に組織学的に検討した。その結果、EATのトランスジェニックマウスとコントロールマウスを比較すると、予想に反して、トランスジェニックマウスの方が、網膜変性がつよく、ERGの低下および、組織学的な網膜神経細胞の減少が強かったそこで、次にm-RNAをとり、gene array法によって、EAT、bcl-2 Bax、等のbcl-2ファミリーがマウスの網膜において、どの程度の量が発現しているかを検索中である。
液体アルゴン三次元飛跡検出装置を用いた世界協力による物質優勢宇宙創成の謎への挑戦

物質優勢宇宙創成の謎への挑戦を行うため、巨大液体アルゴン三次元飛跡検出装置(LAr-TPC)を用いたDeep Underground Neutrino Experiment (DUNE)が始動した。DUNEでは1)1,300km以上の長基線、2)水相当3,000m以上の大深度地下に設置される25kt以上のLAr-TPC、3)1MW以上の出力を持つ大強度陽子加速器により生成される大強度ニュートリノビーム、4)生成直後のニュートリノの素性を把握するための前置測定装置、5)加速器ビームによる性能実証機能・較正機能を備えた1kt LAr-TPC、を用意し、長基線ニュートリノ研究(レプトンのCP対称性の破れの探索とニュートリノ質量階層性の決定)と陽子崩壊現象探索研究を行う。本研究では、1kt LAr-TPCの実現及び性能実証により、長基線ニュートリノ研究と陽子崩壊探索の信頼性をゆるぎなきものとすることを目的としている。これまでに、1kt LAr-TPCの電離電子信号用エレクトロニクスの試作を行いその最終仕様を決定し、光検出装置が十分な感度を保障することを確認した。そして、電離電子信号読み出し電極、電離電子信号用エレクトロニクス、光検出装置の作成を開始した。電離電子信号用エレクトロニクスを試作し最終仕様を決定した。具体的には、電離電子信号読み出し電極については、電極パターンを工夫して電極容量を極力小さくすることにより低雑音化を試みた。又、電離電子信号用エレクトロニクスについては、測定装置容量が300pFの場合に2000等価雑音電荷を達成することと、シグナル上限をダブルスロープゲインアジャストによって1000fC程度まで上昇させるための調整作業を行なった。光検出装置については、液体アルゴン温度での動作確認、及び、光電面へのTPB塗布により、液体アルゴンシンチレーション光に対する十分な感度が保障されることの確認を行なった。電離電子信号読み出し電極、電離電子信号用エレクトロニクス、光検出装置の必要量の作成と個別性能確認を行い、測定装置組み込み前統合試験を経た後、順次1kt LAr-TPCに組み込む。組み込み後には、1kt LAr-TPC全体システムの統合試験、宇宙線を使用した動作試験を行う。年度全般を通して、加速器ビームによる測定装置性能実証に備えて、計算機シミュレーション、実験データ解析環境の開発を行う。
「自然」と翻訳される諸概念間の差異に関する哲学的研究

西洋古代、中世哲学の領域では、プラトン、アリストテレス、トマスにおいて「自然」という語がどのような意味で用いられているかを検討した。それをふまえて、西洋近代哲学において「自然法」の概念がいかに確立されてきたかを跡づけた。現代哲学に関しては、分析的倫理学における「自然主義」批判は、規範的倫理学との関連でどのような意義をもつかを考察した。東洋思想については、『維摩経』や『老子』などにおける「自然」という語の用例を検討するとともに、日本思想における「自然」の意味の変遷をたどった。本研究は,西洋古代にまで遡って,現在「自然」と翻訳されている諸概念を原典に即して見直し,その後現代に至るまでの「自然」の意味の変遷をたどるとともに,それをインド,中国,日本の思想における「自然」理解と突き合わせながら,比較思想的に「自然」観の再検討を行うものである。本年度は,4月,6月,11月,1月に三重大学において,それぞれ西洋古代哲学,西洋近代哲学,科学史を専門とする分担者が執筆した論文を題材にして,研究会を行った。また9月には,他大学の研究分担者も含めて研究合宿を行い,各研究分担者の役割と今後の研究の進行を確認するとともに,中国古代哲学,西洋近代哲学を専門とする分担者が執筆した論文について討議を行った。それを踏まえて,各分担者が論文を発表した。そのうち山岡悦郎は,西洋現代の分析的倫理学における「自然主義」批判の展開を念頭に置きながら,メタ倫理学と規範的倫理学の関係について検討した(「メタ倫理学と規範的倫理学」)。伊東祐之は,人間が認識を行う際,「知る」ことと,その知ついて疑いをもつことは,人間の本性・自然にとってどのような意味をもつのかを,古代のプラトン,ロック以降の近代哲学,現代の心の哲学などの議論を踏まえながら考察した(「知と懐疑論」)。秋元ひろとは,ホッブズの政治思想を,アリストテレスやアウグスティヌスの政治論と比較しながら検討し,自然状態から政治状態への移行という枠組みにもとづく近代の社会契約論の特徴を明らかにした(「自然状態・政治状態とヨーロッパ政治思想の伝統」)。本研究は、西洋古代にまで遡って、現在「自然」と翻訳されている諸概念を原典に即して見直し、その後現代に至るまでの「自然」の意味の変遷をたどるとともに、それをインド、中国、日本の思想における「自然」理解と突き合わせながら、比較思想的に「自然」観の再検討を行うものである。本年度は、4月、6月、11月に三重大学において研究会を行い、それぞれ西洋現代哲学、西洋近代哲学、西洋古代哲学を専門とする研究分担者が執筆中の論文を検討した。また9月には、他大学の研究分担者も含めて研究合宿を行った。そこで各研究分担者がこれまでの研究の進行状況を報告し、その内容を参加者全員で討議するとともに、今後の予定を確認した。以上の研究会、研究合宿の成果を踏まえて、各分担者が論文を発表した。その主なものは次の通りである。秋元ひろとは、西洋古代から近代にかけて「自然法」の概念がどのように展開されてきたかを検討することを通して、各時代において「自然」と価値秩序がどのように捉えられていたかを明らかにした(「自然と世界の価値秩序」)。片倉望は、『老子』などの中国古代の文献において、「自然」は「自分自身で...する」という意味をもつにすぎず、日本語の「自然」とは意味合いが大きく異なることを示した(「中国古代における「自然」」)。なお、これらの論文をまとめ、論集『自然の探究』(片倉望編)の刊行までこぎ着けたことは、本年度の特筆すべき成果である。研究の最終年度に当たる本年度は、4月、11月、1月の計3回、三重大学において研究会を行った。4月の研究会においては、日本思想の研究者が執筆した論文(「「おのずから」としての自然」)を検討した。この論文は、もともと「おのずからそうなるさま」を表すために主に副詞的に用いられていた「自然」という言葉が、時代が下るにつれて事物そのものを指すようになっていくプロセスを、テキストに即して跡づけようとしたものである。その「自然」理解が、仏教や中国思想における「自然」把握とどのように異なるのかを討議した。11月の研究会では、西洋近代哲学を専門とする研究者が執筆した論文を検討し、世界・自然を認識する際知性や感性はどのような役割を果たしているかを議論した。

1月の研究会では、中国古代哲学の研究者が執筆した論文(『論衡』自然篇の「自然」)について検討し、『論衡』の著者王充において「自然」がどのように捉えられているか、またその、他の地域、時代における「自然」理解との異同を吟味した。また9月には東京大学において他大学に所属する研究者も交えて研究会を行った。そこでは、仏教学の研究者が執筆した論文(「『維摩経』における「自然」)を検討するとともに、これまでの研究の総括を行った。以上のように、本年度も前年度に引き続き、それぞれの時代、地域における「自然」やそれに関連する概念の特質を明らかにするべく努めた。
細胞成長因子を応用した難治性口腔粘膜疾患治療法の開発についての研究

1.酢酸あるいは水酸化ナトリウムを浸した濾紙を、ウサギの口腔粘膜に一定時間圧接し、化学的損傷により、ほぼ同様な治癒過程をたどる均一な潰瘍を形成した。口腔乾燥状態および癌化学療法を想定して、潰瘍形成前に、ウサギにそれぞれ顎下腺摘出、抗癌剤投与の処理を施したところ、酢酸で形成した潰瘍は治癒が遅延した。水酸化ナトリウムで形成した潰瘍の治癒遅延は明らかではなかった。したがって、顎下腺摘出、抗癌剤投与後にウサギ口腔粘膜に酢酸で形成した潰瘍は、治癒遅延モデルとして有用であることが明らかとなった。3.癌化学療法を想定した治癒遅延モデルにbFGFを潰瘍部に局所投与すると投与後早期からコントロールに比べて潰瘍の大きさの縮小がみられ、その後コントロールとの差が小さくなるが、治癒に要する期間の短縮がみられた。また、組織学的にも上皮の連続性回復の短縮が認められた。EGFの効果は明らかではなかった。
チタン系およびシリコン系金属間化合物の酸化機構と耐酸化特性

この研究では,チタン系,シリコン系金属間化合物のうち,Ti_5Si_3およびTiAlについて耐酸化特性を調ベた。その中で,酸化機構を明らかにするためには,化合物本来の特性を把握する必要があるとの観点から,高純度素材を用いた実験を行った。TiAlについては,これまでの用いられてきた普通純度素材についても比較実験を行った。窒者らはこれまで,Ti_5Si_3の酸化皮膜は外側にTio_2,その内側にSiO_2から形成されていることを明らかにし,これらはこれまで報告されているような生成の自由エネルギーや酸化物の平衡解離圧の観点からは説明できないことを示してきた。今回,白金をマーカーとした実験から,TiO_2はそのマーカーより外側に形成され,Ti_5Si_3のTiO_2はTiの外方拡散により形成されていることを直接示した。この事実は,その形成機構を明らかにする上で重要である。TiAlの酸化実験では,その酸化皮膜の形態は低料の純度に関係なく,これまで報告されているように,外側にTiL_2,内側にAl_2O_3から成ることがわかった。しかし,その酸化速度は1073Kと1173Kでは高純度材の方が約20%大きく,1273Kでは逆で,純度による差が顕著であった。これらの結果を基に,TiAlの酸化機構を明らかにするため,高純度TiAlについて白金をマーカーとした酸化試験を行った。その結果,TiAlについてもTiL_2は白金よりも外側に形成され,TiAlのTiL_2もTiの外方拡散によって形成されることがわかった。この事実を基に,TiAlの耐酸化性に対する不純物の効果について検討し,Ti,Alの素材中の主な不純物元素のうち,Fe,Cu,MgはTiO_2の形成を促進し,Clは抑制し,Siは変化させないとの考え方を示した。同様な考え方を,これまで報告されているTiAlの耐酸化性に対する各元素の効果に適用し,Nb,Moや周期律表のVb,VTb族元素が耐酸化性を向上させることへの統一的知見を与えた。