hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
植物の生長と環境応答を支える植物特異的ミオシンの解析

これまでにミオシンXIのメンバーの二重欠損変異体(xi1 xi2)が異常な重力屈性応答と光屈性応答を示すことを見出した。この屈性応答をより詳細に調べるため、一次元クリノスタットを用いた解析を行った。一次元クリノスタットとは、植物を回転させ続けることによって植物が重力方向を感知できないようにするという装置であり、暗所でこれを用いれば重力と光の両方の環境刺激がない状態における応答を観察することができる。最初に植物体を倒置して一方向からの重力刺激を短時間与えた後、クリノスタットを用いて植物体を5rpmの速さで回転させ、重力方向を連続的に変化させた。その結果、野生型の花茎は最初に与えた短時間の重力刺激に応答して一旦屈曲したが、その後初期状態すなわち直線状の形態に戻った。これにより、オートムギなどの植物で報告されていた植物体がまっすぐになろうとする性質(straightening)がシロイヌナズナにも存在していることが初めて明らかとなった。一方、ミオシン変異体の花茎は長時間経過しても初期状態に戻らず、さらに屈曲が進んでいたことから、straighteningに異常を持つ変異体であると考えられた。この変異体では、花茎以外の期間における重力屈性と光屈性も強まることから、straighteningは様々な屈性応答に関与し、刺激に対する屈曲を適切に調節していると考えられる。さらに、アクチンの優性変異体であるfiz1もミオシン変異体と同様の表現型を示したことから、アクチン・ミオシン系細胞骨格がstraighteningに必要であることもわかった。本研究はstraighteningの変異体を初めて報告するものであり、今後の屈性応答の研究、そして、細胞骨格の研究に大きなインパクトを与えるものであると確信している。これまでにミオシンXIのメンバーの二重欠損変異体(xi1 xi2)が過剰な重力屈性応答と光屈性応答を示すことを見出し,ミオシンと屈性応答の関連を調べてきた.本研究で注目しているミオシンのホモログが,シロイヌナズナの葉や根の表皮細胞において原形質流動を駆動していることは先行研究により明らかになっていた.だが,植物を代表する生命活動の1つである原形質流動が,植物の生長にどのように寄与しているかは全く明らかになっていなかった.本研究では,ミオシン二重変異体が屈性応答に異常を示したことから,原形質流動の生理学的意義の1つに屈性応答の調節があるという仮説を立て,検証するものである.XI1遺伝子の詳細な発現部位を特定するため,他細胞に移行しないER内残留型RFPをXI1プロモーター下で発現する形質転換体を作り,共焦点レーザー顕微鏡で観察した.その結果,XI1は内皮の内側を取り巻く維管束周辺の細胞層にも発現していることが明らかとなった.この細胞層と屈性応答との関連はいまだに知られていないため,今後より詳細に調べていく.一方,アクチン遺伝子ACT8の優勢変異体fiz1が過剰屈性応答を示すことが明らかになり,花茎内部の原形質流動を観察した結果,やはりこの二重変異体と同様に,fiz1変異体でも顕著な速度低下が見られた.屈性応答と原形質流動の両方においてfiz1変異体と二重変異体が類似の表現型を示したことから,我々が着目している現象はミオシン特有の現象ではなくアクチンミオシン系細胞骨格全般が関与していることが明らかになった.この結果は,アクチン重合阻害剤ラトランキュリンBで処理すると重力屈性応答が亢進されるという先行研究の知見と合致している.また,アミロプラストのダイナミクスによる重力感知システムをもつ内皮細胞ではなく,内皮より内側の細胞(篩部または繊維細胞)のアクチンミオシン系細胞骨格の異常によって過剰な屈性応答が引き起こされた可能性が考えられる.これまでにミオシンXIのメンバーの二重欠損変異体(xi1 xi2)が異常な重力屈性応答と光屈性応答を示すことを見出した。

本研究はstraighteningの変異体を初めて報告するものであり、今後の屈性応答の研究、そして、細胞骨格の研究に大きなインパクトを与えるものであると確信している。ミオシンXI1の発現部位の解析を進め,これまで知られていなかった維管束周辺の細胞層が屈性応答の調節に関わることを明らかにした.また,ミオシンだけでなくアクチン細胞骨格と屈性応答との関連を示唆する結果を得た.これまでは重力屈性応答において花茎内皮細胞あるいは根のコルメラ細胞においてアクチン依存的に重力を感知することが知られていたが,本研究により維管束周辺の細胞層における新たなアクチンミオシン系の役割を明らかにすることができた.XI1が遺伝子発現している細胞は維管束周辺の細胞層であることは明らかになったが,より詳細な観察により篩部か木部かを明確にし,細胞の機能と屈性応答との関連についての考察を進める.また,屈性応答において局所的な細胞伸長を促進する植物ホルモンのオーキシンと過剰屈性応答の間の関係についても調べる.
社会的コンテキストを考慮したヒューマノイドロボットの外観デザイン設計と行動生成法

28年度が最終年度であるため、記入しない。・FDG 2015(2015年6月22日25日)28年度が最終年度であるため、記入しない。
抽象発展方程式論から抽象偏微分方程式論へ ― 個体数変動モデルへの応用に向けて

ある領域に生息する生物の個体数変動を表すモデルを考える。ここでは、死亡率、再生産率、移入率などが各個体のサイズ、時刻、場所に依存して決まり、さらに各個体は空間的に生息域に拡散していくものとする。本研究では、このようなモデルを解析する新しい枠組みとして、抽象的な偏微分方程式の理論の構築と整備を図った。基礎理論として、解の存在と一意性、初期値に関する連続的依存性、解の正値性を示した。また、比較定理、双対問題や弱解の一意性などを研究した。ある領域に生息する生物の個体群を考える。その生息域内で各個体は空間的には拡散していくものとし,死亡,誕生,移入,相互作用などによる個体数密度の変化はサイズに依存するものとする。このようなものの典型的な例としては植物,魚,微生物などが挙げられる。このような空間拡散を伴うサイズ構造化された個体群動態モデルを研究する事は本研究目的の一つである。今回の研究では,成長率がサイズと時間に依存する線形の場合についての基礎研究を行った。上記の個体群モデルを可積分関数の空間における偏微分方程式として捉えて定式化した。さらにそれを強連続半群の生成作用素を含むバナッハ空間上の一階偏微分方程式の形に一般化し,解の表現を求め、その解の存在と一意性正値性を示した。この方法は,ある種の非線形性を含む複数クラスに分類されたモデルに対しても有効である事が示された。それによりサイズ構造化感染症モデルに応用ができる事も示された。これらの結果は,2013年8月にプラハで開かれた国際会議において発表した。今回の研究は,サイズと場所に依存する個体数変動方程式の解析をするための一つの道具を与えるという意義がある。また,空間拡散を伴うサイズ構造化された個体群モデルを抽象的なバナッハ空間における偏微分方程式という枠組みで捉えることが可能であることを示したという意味で今後の理論の発展にとって重要である。特に抽象的に捉える事で空間的な広がりは拡散だけでなくある種の走化性を含める事も可能になる。ある領域に生息している植物,魚,微生物などの生物の個体数がどのように変化していくのかという問題を考える。これらの生物の個体数変化は各個体のサイズに強く依存することが知られている。そして,これに空間的な広がりの影響も考慮した空間拡散を伴うモデルを考えることは,より現実的なモデルを扱うという意味で重要である。本研究の目的は,空間拡散を伴うサイズ構造をもつ個体群動態モデルを考察するための枠組みとして,バナッハ空間上の抽象的偏微分方程式の理論を発展させることである。今回の研究では,成長率がサイズと時間に依存する線形の場合で,死亡率や出生率がサイズと時間と場所の3つに依存する場合を取り扱うことを目指した。このようなモデルをバナッハ空間上の偏微分方程式へと抽象化し,そのマイルド解の存在と一意性を示した上で,比較原理を示し,解の有界性を論じた。さらにこれらの結果を用いることで,死亡率や出生率が各時刻における場所についての個体数密度に依存する非線形性を持つ場合を研究した。得られた結果は,2014年7月にスペインのマドリードで開かれた国際会議AIMS2014において発表した。これまでの研究では,各時刻に生息域全体に存在するすべてのサイズの総個体数に依存した非線形性しか扱えていなかったが,今回の研究では,場所によって変わる非線形性をもつ個体群モデルを扱えるようになったことに意義がある。そしてこのことは,より現実的な個体群モデルを扱う上で重要である。ある空間領域に生息している生物の個体群動態を研究することは,空間に非一様な広がりをもつ場合に意味がある。また,年齢以上にサイズがその個体数変化に影響を及ぼす場合,サイズに特化したモデル方程式を扱う必要がある。このような例としては,植物,魚,微生物などの生物があげられる。本研究の目的の一つは,空間拡散を伴うサイズ構造化個体群動態モデルを考察するための枠組みとして,バナッハ空間上の抽象的偏微分方程式の理論を発展させることである。今回の研究では,最適収穫問題などへの応用も見据えた抽象理論の構築を目指した。特に成長率に相当する関数ついては,4つのパターンに分けて,抽象的偏微分方程式を考えた。特に順序バナッハ空間において,生成作用素が解析的半群の生成作用素なら特性曲線に沿って微分可能な解の一意存在と正値性を得た。そして元の抽象的偏微分方程式の双対問題を研究した。これについては空間がバナッハラティスで,解析的半群の生成作用素を持つ場合に双対問題の一意解が存在することを示した。さらにこのことより弱解を定義し,上記の設定の下で弱解の一意性を示した。得られた結果は,2015年7月にフランスのリヨンで開かれた国際会議Equadiff 2015において発表するとともに国際雑誌J. Math. Anal. Appl.に論文として掲載された。これまでの研究は,空間拡散を伴うサイズ構造化個体群動態モデルを抽象化したバナッハ空間上の偏微分方程式が中心であったが,今回の研究では,その双対問題及び弱解の一意性の結果が得られたことは,最適収穫問題を考える上で非常に重要な意味がある。順序バナッハ空間上の抽象的偏微分方程式の双対問題の解の存在と一意性,弱解の一意性についての結果を得たことは,抽象理論の発展と共に今後の応用へとつながるので,おおむね順調であるといえる。

ある領域に生息している生物の個体数がどのように変化していくのかという問題を考える。その生息域内で各個体は空間的には拡散していくものとし,死亡,誕生,移入,相互作用などによる個体数密度の変化はサイズに依存するものとする。このようなものの典型的な例としては植物,魚,微生物などが挙げられる。本研究の目的の一つは,上記のような空間拡散を伴うサイズ構造化個体群動態モデルを考察するための枠組みとして,バナッハ空間上の抽象的偏微分方程式の理論を発展させることである。28年度は,27年度の研究を応用することにより,空間拡散を伴う線形サイズ構造をもつ収穫モデルに対する最適収穫問題の最適解の存在を示した。この結果は,2016年8月にイギリスのスターリング大学を訪問した際にセミナーで発表した。その他,構造化モデルの理論の経済モデルへの応用について考察した。技術発展の元での新旧の資産への投資をモデル化した非線形積分方程式の最適制御問題についてアメリカの応用数学の研究者2人と共同研究を行った。この結果は,国際雑誌J. Optim. Theory Appl.に論文として掲載された。今回の研究では,空間拡散を伴うサイズ構造化個体群動態モデルに対する収穫問題の最適解の存在が示されたが,それまでは空間拡散のないものしか扱えなかった。ここでは,前年度に得られたバナッハ空間上の抽象的偏微分方程式の理論を応用できることが示されたことに意義がある。ある領域に生息する生物の個体数変動を表すモデルを考える。ここでは、死亡率、再生産率、移入率などが各個体のサイズ、時刻、場所に依存して決まり、さらに各個体は空間的に生息域に拡散していくものとする。本研究では、このようなモデルを解析する新しい枠組みとして、抽象的な偏微分方程式の理論の構築と整備を図った。基礎理論として、解の存在と一意性、初期値に関する連続的依存性、解の正値性を示した。また、比較定理、双対問題や弱解の一意性などを研究した。空間拡散を伴うサイズ構造化個体群動態モデルへの応用を目的とした抽象化であるバナッハ空間上の偏微分方程式に対し,理論を多少発展させることができたので,おおむね順調であるといえる。今後もサイズ構造化個体群動態モデルへの応用を意図した抽象偏微分方程式の理論の発展を進める。特に非線形問題,システムの問題及び最適収穫問題などを考える。解析学今後もサイズ構造化個体群動態モデルへの応用を見据えた抽象偏微分方程式の理論の発展を進める。特に弱解について考察して行く。その上で最適収穫問題に取り組む。研究目的の一つであるバナッハ空間上の偏微分方程式に対する解の存在と一意性が示され,それをサイズ構造をもつ個体群モデルに応用する事ができたので,おおむね順調であるといえる。外国人研究者との研究打合わせのため外国出張する予定であったが都合が悪くできなかったため当該年度に外国人研究者を1人招聘する予定でしたが,都合が悪く来日できなくなったので,その分を次年度以降に持ち越すため次年度使用額が生じた。外国人研究者との研究打合わせのために外国出張する。今後は別の非線形性をもつサイズ構造化個体群モデルへの応用を考えて抽象偏微分方程式の解析を進める。5月に外国人研究者を1人招聘する。
「グローバル・アウトソーシング」と経済システムのダイナミクス

グローバルアウトソーシングが日本及び受け入れ国の経済システムに与える影響を分析することを主目的としており、日本に関しては企業の生産性等にはプラスの影響がある一方で、多国籍企業の事業所の撤退等によるマクロ経済へのマイナス効果も一部観察された。日本からのアウトソーシングの受け入れ国の中心である中国は生産性の向上の恩恵を受けているが、この生産性の向上効果以上に中国企業のグローバル化が進展していることが判明した。本研究は、最近の多様化・細分化するグローバル・アウトソーシング(国際的分業体制)が、日本及びその受け入れ国の生産性や雇用、経済システムの転換に及ぼす影響について理論・実証の両面から厳密に分析し、具体的な政策提言を行うものである。その際従来あまり分析されてこなかったサービス、研究開発分野のアウトソーシングについても十分分析する。より具体的には(1)製造業、サービス業の生産工程のアウトソーシングが日本の産業あるいは企業レベルにおける賃金構造や生産性に及ぼした影響を分析する(2)日本企業のアウトソーシング受け入れ国における影響についても産業、企業レベルの影響について実証的に明らかにする。平成20年度は、統計が未整備であるグローバルアウトソーシングの実態を把握するために、中国の山東大学、東北財経大学との共同研究プロジェクトを企画し、山東省済南市および遼寧省大連市に位置するソフトウェアおよびビジネス・プロセス・アウトソーシング先企業に対して訪問形式によるインタビュー調査の設計、実施計画を作成し、現在インタビュー調査を実施中である。また、乾・井尻・松浦は、Nottingham大学との共同出版作業である、中国への日本企業によるアウトソーシングの実態に関するサーベイ論文を完成させた(出版時期は未定)。乾は、様々な関連プロジェクトを通じて、広い意味でのアウトソーシングであるグローバル化の実態に関する統計的な把握の状況(乾(2008))、サービス産業のグローバル化の状況(乾・横井(2008))についてサーベイ論文を執筆した。また、乾、松浦は経済産業省による企業活動基本調査、工業調査等のミクロデータを使用した一連の研究を通じて、日本経済のグローバル化が日本企業の生産性、雇用、退出行動にどのような影響を与えたかを明らかにした(乾・川上、宮川(2008)、Inui, Matsuura and Edamura(2008、日本国際経済学会発表)。また、Inui, Matsuura and Poncet(2008)、井尻(2009)では、日本企業のアウトソーシング先の決定要因を分析した。戸堂は、輸出と直接投資の決定要因、中国企業へのスピルオーバーに関する分析を実施した(戸堂(2008)、学会発表)、Todo, Zhang and Zhou(2009)、学会発表)。平成21年度は、20年度に実施した中国の山東大学、東北財経大学との共同調査の結果をデータとして整理し、その分析を実施中である。乾、井尻、松浦は、Nottingham大学との共同出版作業である、中国への日本企業によるアウトソーシングの実態に関するサーベイ論文を平成20年度に完成させたが、21年度はその校閲作業を進め、22年度中に出版予定である。乾は、内閣府経済社会総合研究所において新たなプロジェクトを開始し、東アジアのミクロデータの入手可能性とアウトソーシングが受け入れ国に与える影響を分析した(乾・池本・田中,2010)。戸堂は中国におけるスピルオーバー効果を計測して、海外の学術誌に掲載した(Todo et al.(2010))。乾はグローバル化が日本経済の生産性、雇用に与える効果を計測した(乾(2010a,b)、Inui et al.(2009))。また、乾・馬(2010)では、中国における外資系企業のスピルオーバー効果を、所有制に注目して分析した。井尻(2010)では中国とベトナムにおける外資系企業の立地に関して分析を行った。権は、韓国企業や日本企業の生産性の決定要因について、分析を行い、今後グローバル化の影響を明示的に取り込む予定である(権他(2009)、白他(2009)、権(2010))。徳井は海外アウトソーシングなどの新たな国際分業のミクロ構造が景気循環、デフレーション、生産性と成長などマクロ経済現象に与える影響について文献のサーベイを行った(徳井(2010))。豊福は企業の海外進出などの際に直面する金融面の問題についてサーベイと理論分析を行った(豊福(2010))。本年度は、日本経済研究センターにおけるプロジェクトと有機的に連携して研究を行った。中国企業の輸出企業の特徴を分析し、中国においては生産性の必ずしも高くない企業が輸出ブームに乗じて輸出市場に参入し、ただこれらの企業は徹底することも多く、日本同様、中国においても輸出の一部の企業への集中が進みつつあることが判明した。また、権は中国企業のデータを用いて、貿易自由化が企業レベルの生産性を高めるかについて検証した。日本と同様に国際化の促進が生産性を高める結果を得た。Nottingham大学との共同プロジェクトの成果として、乾、井尻、松浦でChina and the World Economyのうちの1章の執筆を担当し、中国への製造、サービスのアウトソーシングの度合いについて様々な指標を使用して検討した。

松浦は、途上国と先進国に投資した日本企業のパフォーマンスが、その後どのように変化したかを計測した。その結果、先進国向け直接投資では、現地で一貫生産が行われるので、生産量や雇用の縮小などがみられるのに対して、途上国向け直接投資では、日本との間で工程間分業が行われるため、国内での生産量・雇用の拡大、それにともなう生産効率の改善がみられることが示された。戸堂は日本企業の国際化の要因について、企業レベルデータを利用して分析を行った。比較的大企業のデータにおいても、中小企業のデータにおいても、生産性以外の要因が国際化を大きく左右し、特に中小企業の場合には、経営者のリスク性向、時間性向、海外経験が国際化に非常に大きな影響があることが分かった。また、日本の対内外の直接投資に関してサーベイに新たな分析を加えて、アジア諸国の直接投資についてまとめた本(Foreign Direct Investment in Asia)の1章として出版した。本年度は経済産業研究所における「東アジア企業生産性」プロジェクトと有機的に連携して研究を行った。乾・戸堂は中国国営企業の民営化と輸出の関係を研究し、民営化は生産性と企業規模の増加を通じて輸出性向を引き上げ、長期負債の減少を通じて輸出性向を引き下げることが判明した。しかし、これらの経路を通じた民営化の効果は量的にはわずかであり、既存のデータには表れない企業特性、たとえば民営化によって利益やリスクに対する企業の姿勢が変化することによって引き起こされていると結論づけることができた。乾・松浦は日本企業がアジアの低賃金国等へアウトソーシングし、これらに基づく輸入の増加が日本国内の製造業の事業所のダイナミクスに与える影響を分析した。この分析の結果、低賃金国からの輸入競争が事業所の雇用成長率に負の影響を与えるが、事業所の生産性が高くなるほどその影響は小さくなることと、グローバリゼーションの高まりとともに川上産業集積や産業内集積が事業所の雇用成長率の上昇や工場閉鎖確率の低下に強く影響を与えていること等が明らかとなった。また乾は日本・中国・韓国・台湾企業の生産性の国際比較の結果を公表した。加えて乾は日本の金融機関の効率性や情報生産機能が、日本企業の輸出行動に与える効果を分析し、相対的に高いキャッシュフロー制約に直面している企業の「生産性に対する輸出確率の感応度」が、主要取引銀行の効率性上昇に伴って、統計的及び経済的に意味のある水準で上昇する事を実証的に確認した。一方で、こうしたメカニズムは、輸出額の決定及び輸出ステータスの継続には影響を及ぼさない事も確認された。日本の金融機関の情報生産機能も企業の輸出開始に重要な影響を与えるとの分析結果も得た。これらの結果は、顧客企業の輸出開始時点におけるサポートに、主要取引銀行の主たる役割が認められることを示唆している。
性ホルモン投与後異った時間経過で生ずる脳の興奮性変化の機序

脳に対する性ホルモンの作用には、時間的に異なった経過をたどる二つの現象が分類される。性周期は、性ホルモンの血中濃度の周期的な消長と一致している。他方、個体の発育途上の特定の周期には、性ホルモンが不可逆的に作用して、脳や生殖器の雌雄分化を起す。これらをそれぞれ活性化作用、形成的作用と呼ぶ。雌ラットが交尾の際に示すロードシス反射は、エストロジェンの活性化作用による。雄の脳は形成的作用によりエストロジェン感受性を失っておりロード-シスを示さない。雌では視床下部腹内側核の下行性の出力がエストロジェンにより促進されこの反射が起る。第1年度においては、エストロジェンに反応してロード-シスを解発するニューロンを同定する目的で、雌ラットにおいて行動学的、電気生理学的な実験を行い、さらにこの系における興奮の伝達に関係する神経ペプチドについても行動学的に検討した。第2年度にはエストロジェンの活性化作用の機序を検討する目的で、視床下部室傍核ニューロンを含む脳簿片の灌流標本からの記録を行った。下記に成果を略述する。1.視床下部腹内側核から中脳中心灰白質に至る神経路を個別に切断し、残存する神経細胞について逆行性興奮の誘発によりエストロジェン感受性を調べた。視索上交連に投射し、腹内側核の吻側に分布する大細胞がエストロジェンにより促進された。2.視床下部室傍核のオキシトシン産生性神経分泌細胞にも雌だけにエストロジェン感受性が認められた。3.室傍核を含む脳簿片を卵巣摘徐雌ラットから得て、灌流液中にエストロジェンを添加したところ、ニューロン活動に急性的変化が生じることを観察した。このように性ホルモンが脳に多様な影響を及ぼしているから、これらの現象の分子的機序をイオンチャンネルなどの細胞生物学的レベルで解析することとならんで、脳の高次機能に及ぼす作用を総合的に理解することが今後の課題である。
メタデータの利用によるドイツオペラの文化システム分析

ドイツ語圏の主要95劇場の上演データをもとに劇場作曲家間のネットワーク構造を分析した。1)専門的オペラシーンと混淆的シーンの二分構造,2)中心的な劇場や作曲家が幅広く周縁的な劇場や作曲家を支える入れ子的関係構造,3)ベキ則的動態に則った上演関係の集中化を確認することができた。これらは,系が多様性と持続性をともに追求した場合自ずと起こる特性である。このことは,オペラ文化の保守性と論じられものが系の多様性と裏腹のものであり,系としての文化の観点からオペラ文化の構造が学際的に広い文脈の中で議論される必要があることを示している。27年度の主な作業はドイツ語圏のオペラ上演についてのデータベースの構築である。構築にあたってはドイツ舞台協会の資料,"Wer spielt was?"を用いた。調査範囲は1993/94年シーズンからの20年間で,対象はオペラ,オペレッタ,ミュージカルの三つの分野に渡るものとした。オペラ文化の多様性を把握するとともに各劇場の演目選択の実情をより正確に反映させるためである。作業中の分析からは,都市,劇場,作曲家,作品いずれのカテゴリーに関しても,中心的な存在(有名劇場,有名作曲家等)への上演の集中が極めて顕著であることが分かった。これは予測していた傾向で,複雑系としての自己組織的な動態を強く示唆するものであった。一方,資料の欠陥も明らかとなった。すなわち,主要な州立市立等の公的な劇場では情報がほぼ全ての劇場で揃っていたのに対し,個人的に運営される上演団体の多くで記録の欠落や途絶えが見られたのである。そこで本研究では,調査対象を公的な主要劇場に絞った上で調査を行うこととした。劇場間の関係をめぐる調査は断念することになるが,主要シーンを活動環境と見た場合の作曲家,作品の上演の動態については,これにより一貫性のある観察ができるようになると捉えたからである(実際にはその場合でも元資料の8割強のデータがデータベースに残ることが確認できた)。一方,資料には,統合や運営体制の変更に伴う劇場名の変更,作曲家や作品名の異記,他ジャンルの一部混在等があることも分かった。このため,データベースの構築作業は半ば実情調査を兼ねた性質のものとなり,二年目の28年度に完成を持ち越すこととなった。28年度では,残りの作業を年度の早い段階で終わらせ,中盤以降は完成させたデータベースに基づいて,本格的な分析作業に入る予定である。初年度の作業はデータベースの構築が中心であったが,資料の電子化や誤記修正等の作業の他に,統合や運営構造の変更に伴い名称を改めた劇場への対応(同一性の判断)や,ミュージカルを含めた多様な上演活動の把握(調査範囲の拡大),個々の作品や作曲家の同定(ジャンルの確認や異記の統一)などで,実質的に,この段階ですでに文化シーンの実情調査に近い作業も必要となった。このため,統計的な分析の開始は遅れることとなったが,そのデータベースの構築作業もほぼ終了しつつあり,かつ,資料による実情調査の一部を先んじて行った形になっていることから,深刻な遅れとはなっていないと評価している28年度は,(1)オペラ上演のデータベースの構築,(2)オペラ文化シーンの分析の本格化が課題となった。(1)に関しては,オペラ文化の多様性への対応が課題として浮かび上がった。すなわち,今回利用したドイツ舞台協会の資料には,声楽作品やコンサート形式の上演,ガラ形式での上演など,声楽として音楽を楽しむ上演も数多く含まれていた。それらはオペラ文化の一部ではあるものの,通常の作品単位での上演と同等に扱った場合,分析の精度を損なってしまう。したがって,書籍資料やインターネットでジャンルや上演形式の確認し,上演演目としての作品性を基準にデータを精査し,調査対象を絞っていった。(2)では,当初予定していたコサイン類似性に基づいた分析が十分に機能しないことが明らかとなった。オペラ文化は,構造的に中心的作曲家・劇場に上演が集中する複雑系としての動態を持つ。そのため,大多数の作曲家・劇場は上演規模がさほど大きくなく,その一方で,少数の作曲家・劇場が文化的にドミナントな地位を占めることになる。コサイン類似性は,もともとベクトル計算により規模の側面を捨象し方向性のみで類似性を割り出すものである。そのため,文化的にドミナントな少数の劇場が特殊な事例として例外化されやすく,逆に小規模の共通の上演作品をもつ複数の同列の劇場群が主要現象として認識されやすい。一方,近年のネットワーク分析では規模現象としての側面を考慮したモジュラリティ概念による分析手法が開発されてきた。この観点から分析し直した所,オペラ作品を中心としたハイカルチャー的な劇場文化,オペレッタ・ミュージカルをより取り入れた中間的な劇場文化,ミュージカルやオペレッタに偏るポピュラーカルチャー的な劇場文化等の分類が可能であることが分かった。29年度ではこの方向の妥当性をさらに詳しく検討しつつ,オペラ分析の精度を高めてゆく予定である。大学の所属組織の改組,カリキュラムの再検討等の外的な要因の他,データベースの構築作業で浮かび上がったジャンルや上演形式の確認作業に多くの時間を取られたことが遅れの原因である。しかし,分析手法の見直し等も含め,目的としていたオペラ文化の動態と多様性の調査は順調に進んでおり,深刻な遅れにはなっていないと判断している。また,分析手法の再考も遅れの一因とはなっているが,本研究では分析手法の構築も重要な意味を持っており,それ自体がすでに貴重な研究成果であると判断している。

当初計画していたの分析手法(上演比率によるコサイン類似性)の限界(中核的な大劇場の例外化等)が明らとなったため,関係密度に注目したモジュール性の分析に手法を切り替えた。その結果,20年間の上演データ,前半10年,後10年,いずれにおいても,1オペラ専門シーン(中心は専門的劇場と主要オペラ作曲家),2混淆的シーン(中心はオペレッタ,ミュージカルを加えた上演傾向を持つ劇場とオペレッタ・ミュージカル系の作曲家)の二つのモジュールによりドイツ語圏のオペラシーンの骨格が定まっている事が確認できた。ただし,この構造には,劇場,作曲家で関与が異なっており,劇場でこの二分化が顕著なのに対し,作曲者では逆にモジュールを超え上演される傾向が顕著であった。背景として指摘できるのは,主要作曲家の共有文化化であり,20年間の全観客の実に約80%が持続的に上演される55名の作曲家に集中していることも分かった。他方,この集中化はある種の柔軟構造の上に成り立っており,規模の大きいもの(劇場/作曲家)ほど関係対象(作曲家/劇場)に主要なものもマイナーなものも許容する,いわゆるネステッド性が見られる点が確認できた。この集中化現象を詳細に調べると,20年間の間で,作曲家の多様化と上演上位の作曲家への集中化に同時に拍車がかかっていること,上演規模の集中性にはベキ乗則的な,数理的に表現可能な動態が見られる事も分かった。多様性を追求しつつ,系に持続性を持たせようとした場合,モジュール性,ネステッド性,ベキ則的集中化などの構造上の特性が現れることが,生態系研究では知られている。このことは,1時にオペラ文化の停滞や閉鎖性と評論されてきたものが実は多様性に開かれた系の維持構造に結びついたものであること,2オペラ文化の構造は系レベルの振る舞いのある種の典型例として学際的な文脈で議論される余地があること,を示している。ドイツ語圏の主要95劇場の上演データをもとに劇場作曲家間のネットワーク構造を分析した。1)専門的オペラシーンと混淆的シーンの二分構造,2)中心的な劇場や作曲家が幅広く周縁的な劇場や作曲家を支える入れ子的関係構造,3)ベキ則的動態に則った上演関係の集中化を確認することができた。これらは,系が多様性と持続性をともに追求した場合自ずと起こる特性である。このことは,オペラ文化の保守性と論じられものが系の多様性と裏腹のものであり,系としての文化の観点からオペラ文化の構造が学際的に広い文脈の中で議論される必要があることを示している。二年目に当たる28年度では,年度初頭にデータベースの整理を終え,当初計画していた(1)ベキ則を中心とした各作曲家,作品の上演規模の分布の動態をめぐる調査,(2)上演される作曲家・作品の共通性をもとにした劇場間の類似性の分析(ネットワーク分析)に入る。すでに初年度のデータベース構築時の調査から,一部の著名作曲家,著名作品に上演が集中し,かつ,それが複雑現象で顕著なベキ則的な分布になっている点が確認できている。このことは,作家,作曲家で上演の定着度・継続度に関して極端な差が出ていることを意味する。したがって,各劇場の上演プロフィールの類似性を判断する上で,どの作曲家,作品に注目するか,そして,何シーズン分の期間でそれらを対比するかは,重要な問題となる。
鶏肝臓脂質・糖代謝のアディポネクチンによる制御機構

鶏におけるアディポネクチンの生理作用の一端を明らかにすることを目的とし、鶏初期成長期におけるアディポネクチン動態と肝臓脂質・糖代謝に対する作用を検討した。その結果、血中アディポネクチン濃度は、肝臓脂質合成および解糖系が亢進している1日齢の鶏雛で高濃度であること、また、アディポネクチンは鶏肝臓脂肪酸合成および解糖系に関与するmRNA発現量を抑制することが示された。鶏初期成長期において孵化時の雛は肝臓に多量の脂質を蓄積し、脂肪酸酸化も亢進しており、その後、肝臓内脂質は減少に向かう。従って初期成長期の鶏の脂質・糖代謝は大きく変動しており、脂質・糖代謝を調節するアディポネクチンの動態も大きく変化していると考えられる。そこで初年度は、鶏初期成長期におけるアディポネクチン動態の変動および脂質・糖代謝の変動を解析した。0, 1, 2, 7, 14, 21日齢のブロイラー雛より、血液、肝臓を採取し、肝臓中アディポネクチン、アディポネクチン受容体(adipoR1, adipoR2) mRNA発現量および血中アディポネクチン量の変動を調べた。その結果、肝臓中アディポネクチン発現量の有意な変動は観察されなかったが、adipoR1は1日齢で他の日齢に対し発現量が高く、adipoR2は0日齢で発現が低く、1日齢で大きく上昇する結果を得た。また、血中アディポネクチン量は1,2日齢で他の日齢に対し、高い値を示し、鶏初期成長期において、アディポネクチンの作用系が変動していることが示された。以上のように、鶏初期成長期において肝臓脂質・糖代謝は大きく変動しており、また、アディポネクチン作用系も変動していることが示された。アディポネクチンの鶏肝臓脂質代謝に対する直接的影響を検討するために鶏肝細胞初代培養系を用い、アディポネクチンの添加試験を行った。ブロイラーよりコラゲナーゼ灌流法により肝細胞を調製し、アミノ酸濃度を調節したBesal Medium Eagle培地に鶏血清1%、インスリン(0.25μg/l)、グルカゴン(0.25μg/l)を添加した培地で培養した。その培養系にアディポネクチン(10,20μg/ml)を添加し、4,12,24時間後の脂質代謝関連因子mRNA発現量をリアルタイムPCR法により測定した。脂肪酸合成系においてはacetyl-CoAcarboxylase発現は変化せず、fatty acidsynthase(FAS)発現はアディポネクチン添加4時間で若干増加するものの、添加12、24時間では変化しなかった。しかしながら、Malic Enzyme発現量はアディポネクチン添加12時間で無添加区に比べ有意に減少し、添加48時間では大きく減少した。脂肪酸分解系としてCarnitine O-palmitoyltransferase I(CPTI)の発現量を測定したところ、アディポネクチン添加による影響は観察されなかった。コレステロール代謝関連因子として、HMG-CoA reductase (HMG-R), Cholesterol 7-alpha-monooxygenase(CYP7a)発現量を測定したところ、合成系のHMG-R発現量にはアディポネクチン添加は影響を与えなかったが、CYP7a発現量はアディポネクチン添加により無添加区に比べ有意に低い値を示した。脂質代謝関連転写因子であるPPARγ、PPARα、SREBP1、SREBP2発現量に対してアディポネクチン添加は影響を与えなかった。インスリン、グルカゴンは肝臓脂質代謝関連因子発現量を調節することから、アディポネクチンの肝臓脂質代謝関連因子発現の作用へ大きな影響を与えると考えられる。そこで、インスリン、グルカゴン非存在下におけるアディポネクチンの脂質代謝関連因子への影響を検討した。その結果、アディポネクチン添加はFAS発現量を減少させ、CPTI発現量を増加させた。以上のように、アディポネクチンは鶏肝細胞において、脂質代謝関連因子発現を調節することが示されたが、その影響は培地中のインスリン、グルカゴンにより大きく影響されるため、培養条件のさらなる検討が必要とされる。Adiponectinの鶏肝臓脂質・糖代謝への影響は、その調節ホルモンに多く影響を受ける。そこで、インスリンの脂質・糖代謝調節機構に対するAdiponectinの作用を検証した。ブロイラー肝細胞を0.25μg/mlのインスリンを含む培地で培養し、Adiponectin(20μg/ml)添加後の脂質・糖代謝合成系関連因子mRNA発現量を測定した。Adiponectinは脂肪酸合成酵素(FAS)発現量に対するインスリンによる増加作用を抑制した。糖新生系因子(PEPCK,G9Pase)発現量に対してAdiponectinの有意な効果は観察されなかった。以上より、Adiponectinはインスリンの作用を阻害し・鶏肝臓脂質合成を抑制することが示唆された。鶏生体内でのAdiponectinの作用を検討するために、Adiponectin抗血清の投与試験を行った。ブロイラー雄に飼料・飲水自由摂取条件下でAdiponectin抗血清及びコントロール血清を翼下静脈より投与した(2ml/kg体重)。

鶏Adiponectin抗血清の投与は、投与後6時間で飼料摂取量をコントロールに対して有意に減少させた。Adiponectin抗血清投与により肝臓脂肪酸合成系(EAS,ME)の遺伝子発現量は低下し、脂肪酸酸化系(CPTI)の遺伝子発現量は増加した。糖新生系(PEPCK,G6Pase)はAdiponectin抗血清投与により増加する傾向を示したが、解糖系(PFK)に対しては影響を与えなかった。これらの作用は、飼料摂取量に変化に起因するものと考えられた。次に、24時間絶食条件下で同様の試験を行ったところ、Adiponectin抗血清投与により、FAS遺伝子発現量は増加する傾向、SREBP1発現量は有意に増加し、鶏生体内においても、Adiponectinが肝臓脂肪酸合成系を抑制する可能性が示唆された。
放射線照射とiPS細胞による新たながん治療

腫瘍に対する放射線治療後に骨髄やiPS細胞由来の樹状細胞(BM-DC、iPS-DC)の局所投与と抗PD-1抗体の腹腔内投与により、抗腫瘍免疫応答が賦活されるかどうかを検討した。マウスの左大腿部皮下に移植したメラノーマ細胞にX線または陽子を照射した後、BMまたはiPS-DCを4回投与し、さらに抗PD-1抗体を3回投与した。またアブスコパル効果の評価するために、腫瘍細胞を右大腿部へも接種し、左側の原発腫瘍のみを治療した。その結果、原発および転移腫瘍の増殖は有意に遅延され、マウスの生存時間を有意に延長した。X線と陽子、BMとiPS-DCの間には有意な効果の差はなかった。放射線照射により腫瘍細胞は細胞死に伴い腫瘍特異抗原とともに“Danger signal"を放出し、樹状細胞(DC)を活性化する。抗原を取り込んだDCはT細胞を活性化および増殖しようとするが、腫瘍細胞上のPD-L1リガンドはT細胞のPD1受容体に結合し、T細胞の増殖を阻害することが知られている。本年度は、マウス大腿皮下メラノーマモデルを対象として、局所的X線照射後に、骨髄由来DC(BM-DC)と抗PD-1抗体を併用することで腫瘍免疫反応が増強されるかどうかを検討した。C57BL/6マウスの大腿骨および脛骨から採取した骨髄細胞(BMC)をGM-CSFおよびIL-4を用いて培養しBM-DCに分化させた。C57BL/6マウスの大腿皮下に同系であるB16メラノーマ細胞を移植し、接種から5日後にX線(8 Gy)を照射した。照射後、1、3、5、7日にBM-DCを局所投与し、同様に、照射後1、3、5日抗PD-1抗体を腹腔内注射した。腫瘍のサイズは週2回モニターした。その結果、まずin vitroの検討では。骨髄から誘導したBM-DCは抗原を組み込み、T細胞をプライミングして増殖されることが確認された。次に上記マウスモデルを用いたin vivoの実験では、X線照射(8 Gy)、BM-DC投与、抗PD1抗体投与の3療法の併用により、各治療の単独または2つの組み合わせと比較して、腫瘍増殖は有意に遅延され、生存期間も有意に延長した。以上から、これら3療法を組み合わせることにより腫瘍特異的免疫反応が増強されることが示唆された。まず、これまでに骨髄から誘導したDC(BM-DC)が、T細胞をプライミングして増殖させる事を確認できた。さらにX線照射、BM-DC投与、抗PD1抗体投与の3療法の併用により、当初の予測以上にマウスの生存期間を延長する結果が得られた。現在は同じマウスモデルを用いて転移モデルを作製し、同様の治療を行なって転移腫瘍に対するアブスコパル効果を検討している。また、マウスiPS細胞を用いてDC(iPS-DC)の誘導も何度か試みており、ほぼ当初の予定通りか、やや計画を上回っている状況である。放射線照射にはがん免疫のアジュバント効果があることが示されている。照射による免疫原性細胞死により、腫瘍特異抗原とともにDamage Associated Molecular Patterns (DAMPs)が“Danger signal"として放出され、抗原提示細胞である樹状細胞(DC)を活性化する。活性化したDCはその抗原を提示してT細胞を活性化し増殖させるが、腫瘍細胞上のPD-L1はT細胞上のPD1に結合し、その増殖を阻害する。そこで本課題では、腫瘍に対する放射線照射後にDCと抗PD-1抗体を投与し、その併用効果を検討した。該当期間では、マウス大腿皮下メラノーマモデルを対象として、局所的X線照射後に、骨髄由来DC(BM-DC)と抗PD-1抗体を併用することで腫瘍免疫反応が増強されるかどうかを検討した。C57BL/6マウスから採取した骨髄細胞(BMC)をGM-CSFおよびIL-4を用いてBM-DCに分化させた。C57BL/6マウスの大腿皮下に同系B16メラノーマ細胞を移植し原発腫瘍とした。移植から5日後にこの原発腫瘍にX線(8 Gy)を照射した。照射後、1、3、5、7日にBM-DCを局所投与し、同様に、照射後1、3、5日に抗PD-1抗体を腹腔内注射した。また、反体側の大腿に転移腫瘍を移植してから、原発腫瘍のみを同様のプロトコールで治療したときの転移腫瘍の増殖抑制効果を検討した。その結果、X線照射、BM-DC投与、抗PD1抗体投与の3療法の併用は、各治療の単独または2つの組み合わせと比較して、原発腫瘍の増殖を優位に遅延させ、生存期間も有意に延長させた。さらに反体側に移植された転移腫瘍に対しても優位な増殖抑制効果が示され、生存期間も有意に延長された。以上からこれらの併用により、腫瘍免疫反応が賦活され、局所制御のみならず転移腫瘍の制御も可能であることが示された。

その結果、原発および転移腫瘍の増殖は有意に遅延され、マウスの生存時間を有意に延長した。X線と陽子、BMとiPS-DCの間には有意な効果の差はなかった。今後は、マウスiPS細胞を骨髄細胞に分化させたストックを用いてDC(iPS-DC)への分化誘導を行い、その機能的評価を行う。さらに、前年度と同様のマウスモデルを用いて、陽子線照射、iPS-DC投与、抗PD1抗体投与の3療法の併用の有効性を明らかにし、昨年度のX線照射、BM-DC投与、抗PD1抗体投与の3療法の結果と比較してその有用性を検討する。放射線腫瘍学、腫瘍免疫学試薬等消耗品の金額の縮減に努めた結果、残額が発生したため。iPS細胞の培養用の培地とサイトカイン購入の一部に当てる。
音源領域を考慮した遠心送風機発生騒音の能動制御に関する研究

一般産業用として広く使用されている遠心送風機を対象に,その発生騒音を評価・低減化する有効な手法を提案することを指向して,3年にわたる研究期間内に以下のような実験的・理論的研究を行った.遠心送風機発生騒音の中で特に顕著な分離成分として全体の騒音特性を支配する翼通過周波数(BPF)成分に着目し,音源と考えられる渦形室壁面上の圧力変動と遠距離場での発生騒音との間に相関解析を施すことで,双極子音源の理論に基づいて有効音源領域の調査を実施した.この結果,BPF1次成分の音源領域は舌部頂点近傍にほぼ限定できるのに対し,高次成分の音源領域はやや下流側に分かれて存在していることが明らかとなった.この特性を利用して,二種類に分けた有効音源領域に対して,積層型圧電素子を用いて壁面を直接加振する能動音源制御を実施した.この制御法は特に,BPF高次成分に対しては極めて有効であり,高次成分の音圧レベルを15dB以上も減衰させ,顕著な分離成分を広帯域成分に埋没させる程度に消音することが可能となった.しかし,BPF基本成分に対しては有効性が低回転数運転域のみに限定されるという欠点を持つことがわかった.これは,高回転数運転状態では音源となる渦形室壁面上の圧力変動レベルが十分に大きいため,圧電素子の振動加速度では不十分なためであることがわかった.そこで,提案した能動制御法と,送風機の幾何形状を変化させる受動制御法を組みあわせることで,特定周波数の騒音成分だけではなく,系全体の騒音圧レベルも低減できる新たな送風機騒音の低減化法を提案した.BPF基本成分に適用する受動制御法は,音源特性ではなく騒音の伝播特性を利用することで,騒音の伝播経路で音圧の低下を期待するものである.BPF基本成分は,音源波長によって選択される個数の翼間通路と吸込管路を伝播経路とし,吸込口で放射インピーダンスを考慮した波動モデルによって実用上十分な精度で推定することが可能である.伝播系の周波数応答が極小値を示す周波数に翼通過周波数を一致させることで,音源特性や流体性能に影響を与えることなく,BPF基本成分の音圧レベルを最大20dBも減衰させることができた.圧電素子を用いた能動音源制御と,伝播系の特性を利用した受動騒音制御を組みあわせた本方法は,いかなる対象の騒音に対しても有効であり,新しい騒音評価法・低減化法の提案になるものである.一般産業用として広く使用されている遠心送風機を対象に,その発生騒音を評価・低減化する有効な手法を提案することを指向して,3年にわたる研究期間内に以下のような実験的・理論的研究を行った.遠心送風機発生騒音の中で特に顕著な分離成分として全体の騒音特性を支配する翼通過周波数(BPF)成分に着目し,音源と考えられる渦形室壁面上の圧力変動と遠距離場での発生騒音との間に相関解析を施すことで,双極子音源の理論に基づいて有効音源領域の調査を実施した.この結果,BPF1次成分の音源領域は舌部頂点近傍にほぼ限定できるのに対し,高次成分の音源領域はやや下流側に分かれて存在していることが明らかとなった.この特性を利用して,二種類に分けた有効音源領域に対して,積層型圧電素子を用いて壁面を直接加振する能動音源制御を実施した.この制御法は特に,BPF高次成分に対しては極めて有効であり,高次成分の音圧レベルを15dB以上も減衰させ,顕著な分離成分を広帯域成分に埋没させる程度に消音することが可能となった.しかし,BPF基本成分に対しては有効性が低回転数運転域のみに限定されるという欠点を持つことがわかった.これは,高回転数運転状態では音源となる渦形室壁面上の圧力変動レベルが十分に大きいため,圧電素子の振動加速度では不十分なためであることがわかった.そこで,提案した能動制御法と,送風機の幾何形状を変化させる受動制御法を組みあわせることで,特定周波数の騒音成分だけではなく,系全体の騒音圧レベルも低減できる新たな送風機騒音の低減化法を提案した.BPF基本成分に適用する受動制御法は,音源特性ではなく騒音の伝播特性を利用することで,騒音の伝播経路で音圧の低下を期待するものである.BPF基本成分は,音源波長によって選択される個数の翼間通路と吸込管路を伝播経路とし,吸込口で放射インピーダンスを考慮した波動モデルによって実用上十分な精度で推定することが可能である.伝播系の周波数応答が極小値を示す周波数に翼通過周波数を一致させることで,音源特性や流体性能に影響を与えることなく,BPF基本成分の音圧レベルを最大20dBも減衰させることができた.圧電素子を用いた能動音源制御と,伝播系の特性を利用した受動騒音制御を組みあわせた本方法は,いかなる対象の騒音に対しても有効であり,新しい騒音評価法・低減化法の提案になるものである.遠心送風機の発生騒音の中で,羽根車吐出流が渦形室壁面と干渉することで発生する翼通過周波数(BPF)成分に関して,(1)相関解析を用いた音源領域の調査,および(2)音源領域に対して小型圧電素子を用いた能動制御を施すことにより,低減化を指向した.BPF成分はその高次成分までが顕著な離散周波数成分として騒音スペクトル中に現れるため,このBPF成分を低減させる有効な方法を見い出すことは,送風機系全体の騒音特性に与える影響は極めて大きいと考えられる.

実験ではまず,BPF1次及び2次成分に研究の焦点を絞り,騒音源と考えられている渦形室舌部近傍に多数の小型マイクロホンを設置することで,外部騒音圧波形との相互スペクトル密度を算出し,音源領域の分布を調査した.その結果,BPF1次成分の音源領域は,送風機の運転条件に依らず常に舌部頂点に存在するのに対し,2次成分の音源領域は舌部下面に局所的に存在し,しかもその部位が運転条件によって不規則に変化していることを明らかにした.2次成分の音源領域が不規則に変化する要因としては,渦形室壁面上を移流する非定常渦の影響と考えているが,詳細な検討は数値的な流れ研究を待たねばならない.次に,相関解析によって明らかとなった音源領域に,小型の積層形圧電素子を設置することで,渦形室壁面を直接逆位相で振動させて騒音レベルの減衰量を調査した.特に,従来より有効な低減化法が提案されていないBPF2次成分に関して本手法は極めて有効であり,離散的に現れる騒音成分を広帯域成分の音圧レベル値まで,20dB以上も低減させることが可能となった.この装置は,従来行われているスピーカーを用いた能動制御法と比べて装置が軽量かつ安価であることに加えて,操作性の良さや減音量の面から鑑みて,実用的かつ有効な制御法と考えられる.遠心送風機の発生騒音スペクトル中に顕著な分離騒音として表れる翼通過周波数(BPF)成分に着目し,その基本成分と高調波成分の同時能動制御による低減化法の確立を本年度の研究目標とした.本低減化法の背景には,従来の研究で明らかになっているBPF成分の詳細な有効音源領域調査があり,相関解析を用いた実験的研究により,基本周波数成分は渦形室舌部頂点近傍,高調波成分は舌部下流側に存在することが明らかになっている.そこで,各音源領域を積層形圧電素子により各々直接加振することで,基本成分と高調波成分の同時能動制御を指向する.ただし,音源での圧力振幅レベルの大きい基本周波数成分に関しては,圧電素子の直接加振のみでは有効な減音が得られなかったため,梃子の原理と板バネを利用した変位拡大機構を設計・製作して実験を行った.この結果,基本成分の音圧レベルを15dB以上も低減することができた.また,その条件下で2次成分や3次成分レベルを更に数dBにわたって低減する同時能動制御を行い,実用上有効と思われる結果が得られた.これにより騒音スペクトル中の離散成分はほぼ完全な形で除去することが可能となった.しかし,高次成分の制御時には非制御下の音圧レベルが逆に数dB上昇してしまう現象が確認された.この結果より,BPF高調波成分の発生機構に関して,羽根車吐出流と渦形室舌部とのポテンシャル干渉のような線形現象に起因するものではなく,舌部表面上で誘起された微細な移流渦などが原因となり発生する非線形的な音響現象であることが明らかになった.
中性粒子入射による球状トカマクの高ベータ化と電流駆動の研究

マーシャルガンによるプラズマ入射球状トカマクではアスペクト比を小さくする必要があるため、オーミックコイルの磁束(ボルトセカンド)を大きくとることができない。TST-Mのオーミックコイルの供給できるボルトセカンドは現在の電源と組み合わせて約25mVsである。プラズマの点火に消費されるボルトセカンド消費をおさえることは、限られたボルトセカンドで効率良くプラズマを加熱するのに重用である。このため、マーシャルガンによるプラズマ入射による初期プラズマの生成を試みた。マーシャルガンの動作原理はまず、同軸状の2つの電極の間に電圧を印加しプラズマを生成する。この緒果、外側電極→プラズマ→内側電極の方向に電流がが流れる。このとき、プラズマを流れる電流と内側の電極を流れる電流がつくる磁場によって、プラズマにローレンツ力が働きプラズマが打ち出される。プラズマ点火に要する時間が短縮され(0.8ms→0.5ms)、最大プラズマ電流も増加している(8kA→14kA)。オーミックコイルとインダクションコイルの各々の点火までのボルトセカンド消費は各々、12mVs→3mVs,17mVs→12mVsに節約されており、マーシャルガンによるプラズマ入射の効果が確認された。東京大学大学院理学系研究科物理学専攻に設置されている球状トカマクTokyo Spherical Tokamak(TST-M)をターゲットプラズマとする為に、TST-Mのトロイダル電源を増強し、真空容器中心で3KGのトロイダル磁場が安定に得られるよう、トロイダルコイルの補強を行った。現在問題なくoperationできている。coaxial plasmagunを製作し、テストスタンドを使い性能を確認し、現在組み合わせ実験の最中である。球状トカマクTST-M(Tokyo Spherical Tokamak)に同軸ガンを設置しプラズマを入射するとブレイクダウン電圧が下がり,オーミツクコイルのホルト・セカンドがプラズマ加熱としてより有効に役立つことが確認された。また1.4kAのelectronemitlerによる実験でもプラズマ電流が2.7倍増え,ボルト・セカンド消費も1/7に減少し,この方法が電流駆動に有効であることが確認された。このelectronemitlerを5台に増強し,プラズマ電流40kAのプラズマに適用しようとしている。同軸ガンはテストスタンドで最適化,再度TST-Mに取りつけ,高効率化を図る。