hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
「教授会自治」論に代わる新たな憲法理論の探求

本研究では、「教授会自治」論に代わる新たな憲法理論を探求すべく、フランスにおける議論を主な考察対象として、1代表的学説の検討、2コンセイユ・デタ判例の分析、3「教授の独立」と「司法の独立」の対比などを行った。その結果、1フランスの判例・学説は、各大学の自治ではなく、研究者集団全体の自治(専門職能自治)を重視していること、2特に教員人事については、学問の専門家による評価・判断が厳格に要求されていること、などを明らかにすることができた。本研究は、国公立大学法人化や学長権限の強化などの大学改革が急速に進められ、日本憲法学の「定説」であった「教授会自治」論が揺らぎ始めている今日の状況下において、当該制度改革の濁流に歯止めをかけ、学問の「素人支配」を防ぎうる、新たな憲法理論の探求を行うものである。本年度は、フランスにおける「学問の自由」に関する理論の特徴を明らかにすべく、代表的な学説の検討を行った。具体的には、モーリス・オーリウ、ジョルジュ・ヴデル、オリヴィエ・ボーなどの学説を検討した。その結果、フランスにおいては大学教員人事等の「中央集権」が「学問の自由」を確保するうえで不可欠の条件と考えられていること、そこでいう「中央集権」は、国家的中央集権(高等教育担当大臣による独裁)でも大学内部の中央集権(学長による独裁)でもなく、大学教員集団全体における中央集権(専門職能自治)であるということを、明らかにすることができた。この研究成果は、「学問の自由と『中央集権』」憲法理論研究会編『憲法理論叢書23対話と憲法理論』(敬文堂、2015年)61-74頁に反映させた。また、最近の学説(オリヴィエ・ボーなど)を検討する過程で、客員教員の法的地位という、申請時には把握していなかった問題も検討することができた。フランスでは、学術的業績の乏しい者が教授団の厳格な審査を経ずに客員教員として採用される例が少なくなく、そのような事態は、教員人事等を学問の専門家が担うことを要求する「教授の独立」原則を、内部から侵食するおそれがある。この問題については、さらに研究を進め、その成果を次年度に論文として発表する予定である。フランスでテロが発生したことなどから、予定していたフランスでの文献収集やインタビュー等を行うことはできなかったが、書店などを通じて邦語・仏語文献を多数収集することができた。そして、それらの文献を読み進めることで、フランスの代表的な学説に共通する特徴を明らかにすることができた。そのため、初年度の研究としては、おおむね順調に進展していると考えられる。本年度は、前年度の研究で得られた知見・問題意識をもとに、1コンセイユ・デタ判例の分析、2「教授の独立」と「司法の独立」の対比に関する研究を進めた。1については、コンセイユ・デタの判例を広く検討することにより、「教授の独立」原則が、教員人事における学術的評価が当該研究領域の専門家によってなされることを厳格に要求していることを、改めて確認することができた。教育活動に関しては学生の参加をある程度認めるし、労働条件に関しては公益も前に譲歩することもあるが、教員人事に関しては基本的にそのような例外は認められない。もっとも、教員人事以外の領域において、「教授の独立」原則がどこまで機能するのかという点については、明確にすることができなかった。この点は今後の課題としたい。2については、日本においても「大学の自治」を「司法の独立」とパラレルに論じる学説(美濃部達吉、田中耕太郎など)が存在していたため、日仏比較の準備作業として、それらの論者の著書・論文を読み進めるとともに、その背景をなす日本の大学史について研究した。その結果、戦前の日本における「教授会自治」は、学問の自由を確保するための手段というよりも、いわば「統治機構論」としての性格が濃厚であったこと、そのため同じく統治機構論である「司法の独立」とパラレルに論じることは自然であったことなどを明らかにすることができた。今後は、フランスの議論状況について研究を進め、日仏比較を行いたい。次年度は、本年度の研究で得られた知見・問題意識を基に、1コンセイユ・デタ判例の分析、2「教授の独立」と「司法の独立」の対比を行う予定である。ただし、今年度収集した文献には未読了のものも少なくないことから、まずはそれらの文献を読み進める必要があり、それに多くの時間をとられる可能性もある。その場合には、より短期間で研究を遂行しやすい1に研究対象を絞ることで対応する予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。憲法学28年度が最終年度であるため、記入しない。
日本型市民社会の成熟に関する社会学的研究

後発資本主義国である日本の「市民社会」形成のあり方を理論的に把握するために、ヴェーバーの市民杜会論およびとグラムシの受動革命論の検討を行った。彼らの理論に共通するのは、先進資本主義国イギリスのアダム・スミスの理論とは異なり、経済的発展それ自体に社会の発展を期待することができず、それが理論の上では功利主義批判として現れていることである。この功利主義を乗り越えるために、両者の社会理論においては、個人の倫理の問題(グラムシの場合には「知的・道徳的秩序の形成」)が中心に据えられることになった。いわば、近代社会を経ることなしに現代社会(=大衆社会)に突入するという事態のなかで、「社会秩序は如何に可能なりや」という問題を功利主義的な視角からではなく、倫理的な視角からする社会統合の問題として捉え返しているといえよう。日本社会の「成熟にかかわる分析については、1970年代以降、高度消費社会に随伴する大衆社会現象の深まりのなかで、「私」のエゴイズムを前提にして、そこから自己の行動を出発させる個人が形成されてきたことを明らかにした。このエゴイズム主体としての「私」は、今日の社会状況のもとで、様々な社会病理現象を引き起こしている。とはいえ、これまでの「上から」の社会規範に代わる「内から」の社会規範への転換への可能性がそこに秘められている点を見逃してはならないであろう。このような主体による相互行為を通して、お互いの人間関係を律するルールがどのようにして作り出されていくのか、ここに日本社会の「成熟」の如何がかかっている。今後、この観点は、教育問題や社会福祉の領域で、極めて重要になってくると思われる。日本社会の「成熟」に関わる理論研究の一環として、ヴェーバーおよびグラムシの社会理論を後発資本主義国における「市民社会」形成の観点から検討を行った。その結果、ヴェーバーの『支配の社会学』における「正当性」論が、ヴェーバーの置かれた当時の社会状況を反映して、大衆とその指導という観点からなされていること、またその関連で諸個人の「主観性」にヴェーバーが焦点を当てていることが明らかになった。とりわけ、人々のあいだで「通用していること(Geltung)」と「妥当すること(Gultichkeit)」とをヴェーバーが区別していることは注目に値する。また、グラムシのヘゲモニー論では、「常識」といったような民衆の「知」のあり方をふまえ、それを支配の文脈に乗せていくという思考が見られる。これは、ヴェーバーの「正当性」論が被支配者と支配者との相互の内面的了解に依拠したものであることに対応している。今後、ヴェーバーとグラムシの政治思想の同時代的考察を通じて、大衆社会における政治指導と市民社会形成の連関を追究する予定である。現在の日本社会における市民社会形成の研究は、「社会文化(Soziocultur)」の概念に基づいて、「社会的なるもの」の領域に関する理論的解明を行い、国家領域、経済領域に対するこの社会領域の果たす機能について考察を行った。とくに、この点において、我が国より進んでいるドイツの社会の事情の研究を行った。アメリカのNGOの活動にあたるドイツのイニシアーティヴによる地域社会を拠点とした活動には、今後の日本における社会的な活動を考えていく際に重要である。この地域を拠点とした活動という点で、日本の都市のみならず、比較的地域の共同性が強いとされている農村における状況の把握を行う必要から、庄内地方で本格的な現地調査を行うための予備調査を行った。後発資本主義国である日本の「市民社会」形成を捉えるための理論研究として、昨年に引き続きヴェーバ一とグラムシの社会理論の検討を行った。彼らの理論に共通するのは、先進国

イギリスのアダム・スミスの理論とは異なり、経済的発展それ自体に社会の発展を期待することができず、それが理論の上では功利主義批判として現れていることである。この功利主義の乗り越えとして、個人の倫理の問題(グラムシの場合には「知的・道徳的秩序の形成」)が提起されている。この点で、ヴェーバー理論の特徴をグラムシの受動革命論を用いて検討しようとするドイツのレーマンの試みが興味深い。次年度には、このレーマンの試みの把握とともに、これに対する評価を行いたい。日本社会の「成熟」にかかわる分析については、1970年代以降の世代の特徴、すなわち「私」のエゴイズムを前提にして、そこから自己の行動が出発することに関して検討を行った。こうした「私」の形成が高度経済成長期の後の安定成長期における高度消費社会に付随する現象であることを明らかにした。すなわち、高度な消費社会は、個々人の「個性」あろいは「感性」による(商品の)選択を内に含むシステムを前提にして成り立っており、それは裏を返せば、個々人は、「個性」あるいは「感性」の担い手であることを強いられ、それが「私」の根拠を形成しているのである。しかしながら、高度消費社会の経済的な「主体」として立ち現れてきた「私」の存在であろとはいえ、それは市民社会の担い手としてのエゴイズムを持った「私」が、日本社会に登場したことを意味する。本年度は、これが学生の社会意識にどのように反映しているか、質的調査を進めてきたが、農村社会の変化の把握とともに、次年度にある程度まで総括を行いまとめあげることにしたい。後発資本主義国である日本の「市民社会」形成のあり方を理論的に把握するために、ヴェーバーの市民社会論およびとグラムシの受動革命論の検討を行った。彼らの理論に共通するのは、先進資本主義国イギリスのアダム・スミスの理論とは異なり、経済的発展それ自体に社会の発展を期待することができず、それが理論の上では功利主義批判として現れていることである。この功利主義を乗り越えるために、両者の社会理論においては、個人の倫理の問題(グラムシの場合には「知的・道徳的秩序の形成」)が中心に据えられることになった。いわば、近代社会を経ることなしに現代社会(=大衆社会)に突入するという事態のなかで、「社会秩序は如何に可能なりや」という問題を功利主義的な視角からではなく、倫理的な視角からする社会統合の問題として捉え返しているといえよう。日本社会の「成熟」にかかわる分析については、1970年代以降、高度消費社会に随伴する大衆社会現象の深まりのなかで、「私」のエゴイズムを前提にして、そこから自己の行動を出発させる個人が形成されてきたことを明らかにした。このエゴイズム主体としての「私」は、今日の社会状況のもとで、様々な社会病理現象を引き起こしている。とはいえ、これまでの「上から」の社会規範に代わ「内から」の社会規範への転換への可能性がそこに秘められている点を見逃してはならないであろう。このような主体による相互行為を通して、お互いの人間関係を律するルールがどのようにして作り出されていくのか、ここに日本社会の「成熟」の如何がかかっている。今後、この観点は、教育問題や社会福祉の領域で、極めて重要になってくると思われる。
接触面内伝播波動の可視化と制御に関する研究

アクリル製のベースブロックとスライダで構成される縦長な線接触部のすべり摩擦を対象として、静止摩擦(スティック)から動摩擦(スリップ)への遷移の瞬間に生じる接触面内の動的挙動をその場観察した。その結果、潤滑の有無によって異なる摩擦の遷移モードが現れることを見出した。さらに、これらの遷移モードの違いが、静止摩擦から動摩擦への遷移に要する時間について、異なる空間スケール依存性を生み出すことを見出した。上下2個のアクリル製ブロック(上部スライダの長さ:100mm、幅:5mm、高さ:30mm)で構成される線接触部に平面グリーンレーザを照射して、ラインスキャンカメラにより同接触部を可視化する実験装置を設計・試作した。同接触部に400Nの垂直荷重を加えた後、上部スライダに与えた接線荷重(接触部の長手方向)を漸増し、スティック相からスリップ相、スリップ相からスティック相に摩擦が相転移する際の接触部の様子を、秒速28000フレームで高速度撮影した。上流側・下流側ともに200Nとした均等荷重(全荷重400N)を加え、上部試験片の下流側から接線荷重を与えたとき、接触面には3種類の波動が発生した。第1の波動は下流側から発生する速度約500m/s程度の波動、第2の波動はそれに続く約40m/sの波動で、速度約1000m/s第3の波動が接触部を伝播した後に、接触部はスティック相からスリップ相へと相転移した。一方、上流側を300N、下流側を100Nとした偏荷重(全荷重400N)を加え、上部試験片の下流側から接線荷重を与えた場合には、上記の第3の波動のみが発生し、スティック相からスリップ相へと相転移した。なお、均等荷重、偏荷重のいずれの条件においても、スリップ相からスティック相への相転移の様子は、スティック相からスリップ相への相転移と比較して曖昧であり、比較的緩やかな真実接触面積の変化をともなう現象であることがわかった。ベースブロック(材質:アクリル、長さ:120mm、幅:30mm、高さ:40mm)とスライダ(材質:アクリル、長さ:100mm、幅:5mm、高さ:30mm)で構成される線接触部に平面レーザを照射して、ラインスキャンカメラにより、可視化された接触部を高速度撮影する実験装置を設計・試作した。平面レーザの入射角を全反射角以上に設定して、真実接触部を通過する透過光画像を取得した。接触部に400Nの垂直荷重を加えた後、スライダに与えた接線荷重(接触部の長手方向)を漸増し、スティック相からスリップ相、スリップ相からスティック相に摩擦が相転移する際の接触部の様子を最大10万フレーム/秒で高速度撮影した。無潤滑条件下では、グローバルスリップに至るまでの前兆現象として、接線荷重を加えた側(トレーリングエッジ)から断続的な部分すべりが発生した。部分すべりの発生長(=伝播距離)は発生毎に増加して、伝播距離が接触長を超えるとき、グローバルスリップが発生した。一方、線接触部をポリアルファオレフィン(PAO)で潤滑すると、相転移の様子は一転した。潤滑下では、線接触部内に複数の破壊核が形成され、それらが線接触部の長手方向に成長・結合して、結合領域が接触部全体に達すると、グローバルスリップが発生することを見出した。無潤滑下の摩擦の相転移は、ばねで連結された直列ブロック(1次元モデル)のダイナミクスとしてモデリングできるが、同モデルは潤滑下の摩擦の相転移を説明できない。潤滑の有無の違いを統一的に説明するモデルは、2次元モデルとなる見込みである。ベースブロック(材質:アクリル、長さ:120mm、幅:30mm、高さ:40mm)とスライダ(材質:アクリル、長さ:100mm、幅:5mm、高さ:30mm)で構成される線接触部に平面レーザを照射して、ラインスキャンカメラにより、可視化された接触部を高速度撮影する実験装置を構築した。接触部に400Nの垂直荷重を加えた後、スライダに与えた接線荷重(接触部の長手方向)を漸増し、スティック相からスリップ相に摩擦が遷移する際の接触部の様子を最大毎秒10万フレームで高速度撮影した。潤滑の有無により、異なる遷移のモードが現れることを見出した。まず、無潤滑条件下では、グローバルスリップに至るまでの前兆現象として、接線荷重を加えた後縁から断続的な部分すべりが発生した。一方、潤滑条件下では、線接触部内に複数の破壊核が形成され、それらが線接触部の長手方向に成長・結合して、結合領域が接触部全体に達すると、グローバルスリップが発生することを見出した。このような遷移モードの違いは、遷移に要する時間(=遷移時間)に影響を及ぼすことがわかった。

無潤滑条件下では、単一の勇断破壊の伝播速度が現象を支配するので、遷移時間はスライダの長さに比例して増加する。一方、潤滑条件下では、破壊核の数密度が減少を支配するので、遷移時間はスライダの長さに依存しない。
認知処理レベルの差による選択性注意変換の神経機構に関する研究

ヒトの高次脳機能の円滑な遂行は、注意機能が適切にはたらいていることが前提となる。外界の多様な情報を処理するためには,対象となる情報に選択性注意を振り向けることが必須である.さらに,処理のレベルにより選択性注意の範囲や配分を適宜変換する必要がある.これらの過程は通常,意識されずに行われており,その神経基盤も不明な点が多い.より効率的な情報処理システムの構築のためには,選択性注意の神経生理学的な特徴とそれに関連するニューラルネットワークを理解することが重要である.本研究では,ヒトにおいて、選択性注意とその変換の神経基盤を知り、注意機能による認知処理の変化を明らかにすることを目的とした.そのために,病巣をもつ患者における臨床的研究と脳機能画像法を用いた健常人における研究の両面から検討を進めた.臨床的研究としては、両側頭頂葉病巣をもつ脳血管障害例と頭頂後頭葉萎縮が顕著な視覚型アルツハイマー病例を対象とし、視覚対象の受容・処理のレベルにより反応がどのように変化するかを検討した。その結果、視覚対象の性質や認知過程の複雑さによって視覚性注意の範囲が変化することが明らかとなった。また、機能的MRIによる研究では読みの習熟度により視覚性注意を含む過程が変化し、異なる脳部位が賦活することが分かった。皮質電気刺激による検討では、左右への視覚性注意と局所・全体への視覚性注意が、頭頂葉の異なる部位により障害されることが示された。さらに、皮質脳波を用いて、視覚刺激に関連したhigh-frequency gamma bandが文字種特異的に出現することが確認された。以上より視覚性注意の変換・統合には両側頭頂葉が重要で、頭頂葉内に注意の各側面に対応する複雑なネットワークがあることが示唆された。本年度は,皮質電気刺激による検討および臨床的検討を行った.1.皮質電気刺激による検討.難治性てんかんの術前評価として硬膜下電極を留置した患者4名に対し,検査について説明し同意を得た上で以下の検討を行った.パーソナルコンピューターを用いて,線分2等分検査(1本の線上に並んだ数字のうち,ちょうど中央にある数字を答える),global-local attention shift課題(小さな数字で構成された大きな数字について,大または小と指示された方の数字を答える)を行った.課題施行中に頭頂葉に皮質電気刺激を与えて,反応に変化が生じるかどうかを観察した.その結果,一名一部位において線分二等分検査で,一名一部位においてglobal-local attention shiftで誤りが認められた.したがって,左右に対する注意および局所性注意のコントロールには異なる神経ネットワークが関与していることが示唆された.2.臨床的検討両側頭頂葉を中心とした萎縮を呈する視覚型アルツハイマー病2名において,視覚を要する課題の質的特徴と視覚性注意の範囲について検討した.その結果,より精細な視覚的分析を要する課題ほど視覚性注意の範囲が狭くなり,同時失認の状態を呈することが明らかとなった.以上より,認知処理レベルの差により,視覚性注意の範囲が変化することが分かった.さらに,注意機能の変換に頭頂葉が重要なはたらきをしていることが示唆された.本年度は,臨床的検討ならびに機能的MRIによる検討を行った.1.認知処理レベルと視覚性注意障害両側頭頂葉に病巣のある脳梗塞患者2名において,視覚を要する課題の質的特徴と視覚性注意について検討した.臨床的観察から同時失認が疑われたため,刺激と干渉を変えることによって視覚処理と視覚性注意の関係を明らかにすることができると考えた.患者の同意を得て,一般的な視覚認知機能検査に加えて,新たな視覚性注意課題を施行した.課題は文字,記号,模様の間にある何本かの横線の探索時間を測定するものである.

その結果、記号や模様の間にある線は短時間に容易に発見できるのに対し,文字の間にある線を探すのは非常に困難であることが分かった.以上より,認知処理レベルの差により,視覚性注意の向けられる対象が変化すること,注意機能の変換に頭頂葉が重要なはたらきをしていることが示唆された.2.言語学習課程における認知処理レベルと読字の神経基盤の変化ハングル語の知識のない健常日本人12名において,ハングル語の単語学習に関わる大脳部位を機能的MRIを用いて検討した.ハングル語の単語20個を学習直後と2週間の学習で十分に習熟した後に,ハングル語と日本語の読みに関わる賦活領域を測定した.ハングル語単語学習直後は,日本語を読むときに左角回での賦活が有意に大きかったのに対し,習熟後は両言語での差がみられなくなった.単語学習により,ハングル語の読みに関する注意・認知処理過程に変化が生じたことが示唆された.本年度は,主に文字・画像処理と視覚性注意について検討を進めた.頭表電極によるgamma bandは認知機能に関連することが知られている.さらに,皮質電極を用いるとhigh gamma bandを捉えることが可能である.我々は絵や文字を視覚刺激とし,言語処理をする場合に,課題・部位特異的なhigh gamma bandを観察できるかどうか検討した.難治性てんかんの術前評価のため,両側側頭葉底面に硬膜下電極を留置した症例において,絵(動物・道具)および文字(漢字・かな)を刺激として事象関連high gamma bandを測定した.その結果,絵の呼称では,カテゴリーによってhigh gamma bandの分布に差が認められた.また,単語と非単語の語彙判断課題では,漢字とかなでhigh gamma bandに乖離が認められた.以上より,狭い範囲の視覚性注意を要し,高いレベルの認知処理に関連した神経活動の変化をhigh gamma bandとして捉え得ることが示唆された.2.失読例の検討文字を読む,絵など視覚性対象を呼称するためには,視覚性注意の適切な移動・変換が欠かせない.脳損傷によって字が読めなくなる失読症には種々のレベルでの障害がありうる.側頭後頭葉に病巣を有する失読例において,読もうとする文字種や熟知度,文字数,配置など種々の要因によって、読みの障害が影響されるかどうかを検討した.意味・形態としてまとまりの強い漢字単語は逐次読みにならずに全体として受容され,かなは一文字ずつに視覚性注意を払って読み出す傾向があった.
免疫電顕法によるユーグレナの光合成タンパク質分子の輸送経路の研究

ユーグレナ(Euglena gracilis)のプラスチド(葉緑体)形成過程で、光化学系IIに光を集めるLHCP II分子がゴルジ装置、ゴルジ小胞を経由して葉緑体へ輸送される経路に着目し、免疫電子顕微鏡法を用いて経時的に追跡した。脂質蓄積ユーグレナ細胞を暗所で無機培地に移し、1.5%炭酸ガスを通気すると脂質の減少にともなって、暗所で葉緑体の一部が発達する。暗所144時間後の細胞に9,000ルックスの光を照射し、0時間から48時間まで経時的に採取し、包埋の後、連続超薄切片法を用いてゴルジ小胞の動態を電顕で観察した。その結果、2タイプのゴルジ小胞が確認され、葉緑体包膜と融合することが分かった。ゴニオメーターを使用し、融合部位を観察すると、ゴルジ装置由来の小胞が最初に3層構造の葉緑体包膜の最外膜と中間膜とに融合する像がみられた。また、動物細胞などで報告されているmultivesicular body様の構造が葉緑体包膜に融合している像が得られた。さらに、ゴルジ装置由来の2タイプの小胞がミトコンドリア外膜と融合している像も観察された。すなわち、細胞核支配のミトコンドリアのタンパク質の一部もゴルジ装置を経由する可能性が示唆された。同時に、LHCPH分子を免疫電顕法で経時的に追跡すると、ゴルジ装置のトランス面からゴルジ小胞によって、葉緑体に輸送されていることが明かになった。先の生化学的成果と上述の免疫電顕観察による形態学的結果から、LHCPH前駆体タンパク質がゴルジ装置を経由し、ゴルジ小胞から葉緑体へ輸送されることが確かなものになった。免疫電顕法により、光化学系・集光性クロロフィルa/b結合タンパク質複合体(LHCPll)局在性を追跡するために、Euglena gracilis Z(ユーグレナ)細胞について急速凍結置換法による固定方法の検討を行った。その結果、ユーグレナ細胞についての急速凍結置換固定法を確立した。その固定法によって、LHCPll前駆体タンパク質がゴルジ小胞から、葉緑体へ輸送されることを初めて形態学的に確認した。ユーグレナを連続超薄切片法を用いて電顕観察すると、ゴルジ装置由来の小胞が3層構造のプラスチド包膜の最外膜と中間膜とに融合する像がみられた。さらに、ゴルジ小胞に由来する構造で、動物細胞などではmultivesicular bodyと呼ばれている構造が、葉緑体包膜に融合している像が高頻度で観察された。同時に、ゴルジ小胞がミトコンドリア外膜との融合像も観察されることが分かった。これらの結果はユーグレナのLHCPllタンパク質分子が2タイプのゴルジ小胞により、葉緑体に輸送されていることから、LHCPllタンパク質分子の包膜透過機構については、従来の学説とは全く異にすることが分かった。すなわち、LHCPはゴルジ小胞に包まれ葉緑体包膜へ運ばれた後、小胞膜が葉緑体の最外膜と融合する。次に、一般の植物にもみられるように、ユーグレナ葉緑体の中間、内膜の2層膜の接触部位にあるtranslocation channelを通過し、ストロマに輸送されると考えられる。ユーグレナのプラスチド(葉緑体)形成過程で、光化学系IIに光を集めるLHCP II分子がゴルジ装置、ゴルジ小胞を経由して葉緑体へ輸送される経路に着目し、免疫電子顕微鏡法を用いて経時的に観察した。

暗所144時間後の細胞に9,000ルックスの光を照射し、0時間から48時間まで経時的に採取し、包埋の後、連続超薄切片法を用いてゴルジ小胞の動態を電顕で追跡した。その結果、2タイプのゴルジ小胞が確認され、葉緑体包膜と融合することが分かった。ゴニオメーターを使用し、融合部位を観察すると、ゴルジ装置由来の小胞が最初に3層構造の葉緑体包膜の最外膜と中間膜とに融合する像がみられた。また、動物細胞などで報告されているmultivesicular body様の構造が葉緑体包膜に融合している像が観察された。さらに、ゴルジ装置由来の2タイプの小胞がミトコンドリア外膜と融合している像も観察された。すなわち、細胞核支配のミトコンドリアのタンパク質の一部もゴルジ装置を経由する可能性が示唆された。同時に、LHCP II分子を免疫電顕法で経時的に観察すると、ゴルジ装置のトランス面からゴルジ小胞によって、葉緑体に輸送されていることが明かになった。以上の結果、電顕観察によって形態学的にも、LHCP II前駆体タンパク質がゴルジ装置を経由し、ゴルジ小胞から葉緑体へ輸送されることが明らかになった。ユーグレナの葉緑体形成過程で、細胞核にコードされて細胞質で合成されたLHCPIIの葉緑体への輸送経路を追跡するために、ユーグレナ細胞についての急速凍結置換法による固定方法の検討を行った。その結果、ユーグレナ細胞についての急速凍結置換固定の方法を確立し、その結果を基にLHCPIIタンパク質分子の動態を生体に近い細胞形態で追跡することに成功した。すなわち、従来の固定方法を変えてLHCPII前駆体タンパク質がゴルジ体を経由し、ゴルジ小胞から葉緑体へ輸送される事実を形態学的に確かなものにした。さらにユーグレナのLHCPIIの動態を免疫電顕法・連続超薄切片法を用いて三次元観察すると、ゴルジ装置由来の小胞が3層構造の葉緑体包膜の最外膜に融合する像がみられた。次に、ユーグレナの葉緑体形成過程を通常の至適温度26°Cから、15°Cに変化させることにより、LHCPIIタンパク質のゴルジ体通過、阻害実験を行った。すなわち、細胞質で合成されたLHCPIIの配置を経時的に免疫電顕法で観察した結果、LHCPIIは細胞核、COS構造やERに、特異的に局在したがプラスチドへの輸送はみられなかった。以上のような現象について、細胞を温度15°Cに保ちLHCPIIのゴルジ体通過阻害以上のような現象について、細胞を温度15°Cに保ちLHCPIIのゴルジ体通過阻害し、^<35>S放射性同位元素でパルスラベルし、細胞を分画して^<35>Sを経時的に追跡した。細胞を15°Cに保つ限り、^<35>SのピークはER、ゴルジ体にあり、温度を26°Cに変化するとゴルジ体のピークは急減少し、代ってプラスチドのピークが増加することが分かった。抗LHCPII抗体免疫電顕法の結果は^<35>S放射性同位元素を用いた生理化学的手法と一致した。先に、免疫電子顕微鏡法によりユーグレナ(Euglena gracilis)の細胞核にコードされ細胞質で合成された光化学系II・集光性クロロフィルa/b結合タンパク質複合体分子(LHCPII)の葉緑体への輸送経路を追跡し、LHCPIIがゴルジ体を経由し葉緑体のチラコイド膜に組込まれる現象を明らかにした。今回は、さらにユーグレナ細胞を生体に近いといわれる急速凍結置換法を用いて細胞の固定方法について詳細な検討を行った。その結果、従来からユーグレナ細胞の急速凍結置換固定法は確立されていなかったが、われわれがユーグレナについて、初めて急速置換固定法の固定条件を確立した。
森林草地畜産流域複合生態系における最適窒素循環量の見積もり

今後、人口の増加に伴い人間活動による窒素循環の拡大が地域環境、地球環境に大きなインパクトを与えると予測されている。亜酸化窒素放出の増加による地球温暖化、アンモニア沈着による酸性化、硝酸流出による水汚染、窒素負荷による多様性への影響など、窒素循環に関わる問題である本研究は流域複合生態系における窒素循環と河川、大気への流出を評価し、最適な栄養元素管理方法を構築することを目的に、1)流域複合生態系における窒素循環の水環境へのインパクト、2)窒素降下物が森林土壌に及ぼす影響、3)複合生態系における温室効果ガスの動態について検討した。農地における余剰窒素、地域の廃棄窒素は、河川水質の決定因子であり、その評価には、窒素フローモデルは極めて有効な手法であった。流域の複合生態系における窒素フローは土地利用により独立した負荷の構造を作り出していた。流出は降雨融雪期に集中しており、降雨10日前に施与された窒素が主に流出していた。畜産、酪農、食糧消費で生じた糞尿は植物栄養資源として利用可能であるが、その資源化過程が不適切であることにより環境負荷が生じていた。アンモニア揮散は森林生態系を酸性化し、河川流出は沿岸生態系の富栄養化するが、その程度は土壌により異なり、酸性化はカルシウムにより、富栄養化はケイ素により律せられる。これらの元素を供給する土壌生成過程の重要性が指摘された。北海道では、世界のなかでも窒素施与による土壌表面からのN_2O放出が大きく、脱窒由来のものが多かった。このため、CO_2固定が大きい森林が農地化すると、温暖化効果が大きくなり、土地利用の影響が大きかった。しかし農地からの排水にともなうN_2O放出は、これまでの報告に比べて小さかった。以上の結果に基づき、今後、食糧の生産と消費を伴う流域複合生態系における窒素循環フローを記述する数値モデルの構築し、シナリオ分析を行い、最適な窒素循環量を見積もる必要があることを認めた。附属牧場において、肉牛154頭、和種馬・軽種馬104頭を圃場9ha、採草地55ha、放牧地85ha、森林308haを利用して飼養した1年間でのN出納について、体重、飼料給与量、施肥、移牧、収穫等の記録を基に算定した。牧場内の土地ー植物ー家畜ー糞尿ー土地のサイクルで年間約13tのNが循環していると推定された。牧場全体への系外からの総投入N量は31.8tで、その43%(13.5t)が人工投入によるもので、化学肥料が36%を占めた。家畜体および脱窒で系外へ持出されたN量は2.7tであり、流出・揮散・蓄積されたN量は29.1tと推定された。流出・揮散・蓄積させたN量は圃場、採草地、放牧地、森林および全体でそれぞれ87,25,108,47および56kg/haと推定され、放牧地で最も高く、採草地で最も低かった。附属牧場におけるN_2Oフラックスは、畑では夏期に大きな上昇が認められたが、採草地、放牧草地、森林においては常に低い値であった。NOフラックスは6月に最大値を示した後、低い値で推移した。N_2ONOフラックスの大きさは畑、草地、森林の順であり、森林以外ではNOよりN_2OとしてのN放出が大きかった。畑から草地への転換によりN_2O放出量は著しく減少したが、その逆では増大した。牧場の中央部を貫流する小河川の最下流部で、降雨時における水質を調査した。

いずれの降雨においても、河川流量は速やかに上昇し、12時間以内には平水時の流量に戻った。ピーク時にはNO^-_3、NH^+_4の流出が認められ、いずれも最大約4mgN L^<-1>、負荷量では2kg s^-1にも達した。施肥や糞尿散布などの人為的な影響が大きい可能性が示唆された。1)牧場内の土地-植物-家畜-糞尿-土地のサイクルで年間約12.2tのNが循環し、牧場全体への総投入N量32.2tのうち化学肥料が32%を占め、家畜体で1.1tおよび脱窒で1.5tのNが系外へ持出され、流出あるいは蓄積したN量は12.2t(23kg/ha)と推定した。一方河川へは22.7tが流出し、そのうち16.7tが有機態N、6tが無機態Nであり、推定値との差に侵食が考えられ、次年度その検討を行うことにしている。2)北海道の全218市町村の融雪期の河川水の道南の噴火湾沿岸、十勝、北見、網走の畜産畑作地帯で全窒素が1mgN/L、全リンが0.1mgN/L以上となり、また溶存ケイ素濃度とのモル比がSi/TN<2.7、Si/TP<64.3の鞭毛藻類の発生しやすい条件になりやすく、海洋への富栄養化の影響が懸念された。3)道内の酪農が盛んな3市町村における窒素循環量と河川水硝酸濃度の関係を調査した結果、硝酸濃度は一部の汚染源が認められる場所で著しい高濃度となったが、畑草地帯では農地率に比例して高まり、田淵らが報告した北海道のほかの市町村の結果と合わせて、その比例定数は家畜糞尿の廃棄窒素と農地の窒素蓄積量により96%説明された。4)北海道北部の朱鞠内湖集水域において同一の地質上の異なる植生の流域から流出する河川水のDOC,硝酸イオンならびに主要無機成分を連続観測した。流域の植生が酪農草地からなる河川水の硝酸濃度は森林流域や湿原流域と比較して濃度がやや高い傾向にあった。また、アカエゾマツを優先樹種とする湿地流域からは高濃度のDOC濃度が検出され、それに随伴してアルミニウムや鉄といった微量元素も流出していた。各河川からのDOCや硝酸の溶脱過程は流域内の水文プロセスと密接に関係していると考えられ、融雪期などの出水初期には土壌表層水の影響をより強く受けていることが示唆された。地域における食糧の生産と消費に伴う窒素フローを記述するシミュレーションモデルにより、北海道における化学肥料施与量、人口、家畜飼養密度、土地利用変化の河川水質への影響に関する感度分析を行った結果、河川水窒素濃度は化学肥料施与量の増加に最も敏感であり、ついで家畜飼養密度、人口の増加に影響を受けることが明らかとなった。このことに基づき、現地調査を行った結果、畑作および草地酪農あるいは畜産を中心とする北海道の6市町では畑および草地面積割合の増加に伴って、河川水窒素濃度は上昇し、その関係は有意に回帰されたが、明らかにその傾きは市町により異なっていた。すなわち土地利用と施肥管理の両者が河川水に影響を与えていた。この傾きは、それらのインパクト係数と呼ぶことができよう。インパクト係数は、調査市町における家畜由来の廃棄窒素、農地の余剰窒素により回帰され、食糧の生産と消費が河川へ直接影響を与えることが定量的に示された。また、一部、家畜糞尿処理水の直接流入により、農地面積と河川水濃度の関係から大きくはずれた高濃度の河川水濃度が認められた。水田、畑と草地、市街地、森林を含む2地域では、畑と草地および市街地の増加が河川水窒素濃度の上昇に大きく寄与し、水田の寄与は小さく、森林の増加により河川水濃度は低下した。
国際的視野から日本文化を理解する力を養う古典教育カリキュラムの研究

学習指導要領の改訂において「主体的・対話的で深い学び」の実現に向けた授業改善の推進が進められている。本研究では、古文と漢文を共に取りあげた教材の開発と、その教材を活かせるような言語活動を取り入れ、古典教育においても「主体的・対話的で深い学び」が実現できるような指導法を開発する。さらに、それらを通常の古典教育にどう組み込めば効果的かについても検討し、和漢融合した古典教育カリキュラムを開発する。
樹冠の多層構造と雨滴衝突・飛散蒸発を考慮した遮断蒸発過程に関する微気象学的研究

徳島県奥野井森林試験地におけるスギ・ヒノキでの400mm程度の豪雨時でも観測遮断量は,従来の推定法(熱収支法,混合法,空気力学的方法)の何れよりも大幅に多いが,スギに対する樹冠多層タンクモデルを用いた観測遮断量再現計算により,樹冠遮断量の数10%程度は,水蒸気ではなく,樹冠多層構造に起因する樹冠面上での雨滴の衝突・飛散水であることを明らかにした.さらに,雨滴の衝突・飛散によって生成された飛沫(微細)水滴にも水蒸気同様に,空気力学的方法を適用し,樹冠遮断量に占める微細水滴量を分離するとともに,新たに指数型比湿鉛直分布を導入し,微細水滴が水蒸気に遷移する条件式を乱流輸送理論(傾度法)より誘導した.この理論の検証を2004年に総降雨量が400mmを超える降雨イベント(7/30,10/19降雨)で行った.両者の観測遮断量や気象条件はかなり異なるものの,いずれも前述の(微細水滴が水蒸気に遷移する)遮断蒸発条件を満たしている.また,10/19降雨は,樹冠遮断量に占める微細水滴量は降り始めから降雨終了まで殆ど100%で変わらないが,7/30降雨は50mmを超えてから漸増し400mmで70%に達している.こうした違いは,7/30降雨は10/19降雨に比べ,気温は高く,風速も大きく,湿度も低いことに起因している.とくに,10/19降雨では降雨終了4時間前の7時間の間に272mmもの集中豪雨が発生し,この時間帯の遮断強度i(mm/h)が降雨強度r(mm/h)にほぼ比例している.しかし,このような豪雨にも関わらず樹冠上空7mでの平均湿度Rh_2は,いずれも,93.4,95.6%であり,飽和状態にはなっていないことは注目に値する.さらに,二つの降雨イベントの積算降雨量に対する4つの地方気象台(徳島市,高松市,松山市,高知市)における観測湿度の積算平均も高々80数%程度までで(前述の奥野井森林試験地における)森林湿度Rh_2より相当低く,森林から平野部風下方向への移流拡散現象として説明が可能であることが明らかとなった.徳島県奥野井森林試験地におけるスギ・ヒノキでの400mm程度の豪雨時でも観測遮断量は,従来の推定法(熱収支法,混合法,空気力学的方法)の何れよりも大幅に多いが,スギに対する樹冠多層タンクモデルを用いた観測遮断量再現計算により,樹冠遮断量の数10%程度は,水蒸気ではなく,樹冠多層構造に起因する樹冠面上での雨滴の衝突・飛散水であることを明らかにした.さらに,雨滴の衝突・飛散によって生成された飛沫(微細)水滴にも水蒸気同様に,空気力学的方法を適用し,樹冠遮断量に占める微細水滴量を分離するとともに,新たに指数型比湿鉛直分布を導入し,微細水滴が水蒸気に遷移する条件式を乱流輸送理論(傾度法)より誘導した.この理論の検証を2004年に総降雨量が400mmを超える降雨イベント(7/30,10/19降雨)で行った.両者の観測遮断量や気象条件はかなり異なるものの,いずれも前述の(微細水滴が水蒸気に遷移する)遮断蒸発条件を満たしている.また,10/19降雨は,樹冠遮断量に占める微細水滴量は降り始めから降雨終了まで殆ど100%で変わらないが,7/30降雨は50mmを超えてから漸増し400mmで70%に達している.こうした違いは,7/30降雨は10/19降雨に比べ,気温は高く,風速も大きく,湿度も低いことに起因している.とくに,10/19降雨では降雨終了4時間前の7時間の間に272mmもの集中豪雨が発生し,この時間帯の遮断強度i(mm/h)が降雨強度r(mm/h)にほぼ比例している.しかし,このような豪雨にも関わらず樹冠上空7mでの平均湿度Rh_2は,いずれも,93.4,95.6%であり,飽和状態にはなっていないことは注目に値する.さらに,二つの降雨イベントの積算降雨量に対する4つの地方気象台(徳島市,高松市,松山市,高知市)における観測湿度の積算平均も高々80数%程度までで(前述の奥野井森林試験地における)森林湿度Rh_2より相当低く,森林から平野部風下方向への移流拡散現象として説明が可能であることが明らかとなった.森林の洪水低減・渇水緩和機能に関係する重要な素過程の一つでありながら,まだそのメカニズムが解明されていない遮断過程のメカニズムについて樹冠多層構造を考慮した遮断タンクモデルによって,観測遮断量に対する樹冠面上での雨滴の衝突・飛散水の割合を定量評価した後,樹冠面での風の乱れによる水蒸気輸送理論を微細飛沫水滴にも応用し,飽和水蒸気圧に対する飛沫水滴分圧の割合とその影響因子について考察した.徳島県奥野井森林試験地におけるスギ・ヒノキでの400mm程度の豪雨時でも観測遮断量(=降雨量-樹冠通過雨-樹幹流下量)は,従来の推定法(熱収支法,混合法,空気力学的方法)の何れよりも大幅に多いが,スギに対する樹冠多層タンクモデルを用いた遮断量再現計算により,樹冠遮断量の数10%程度は,水蒸気ではなく,樹冠多層構造に起因する樹冠面上での雨滴の衝突・飛散水であることを明らかにした.

さらに,風の乱れによる水蒸気輸送理論(空気力学的理論)を,樹冠面で生産された飛沫水滴にも応用し,その乱流輸送量推定式を誘導した.この式により,樹冠面で生産された飛沫水滴は,風の乱れ成分によって樹冠から上空や平野部に移流されながら水蒸気化しうることを明らかにするとともに,降雨日における湿度の経時観測値(樹冠面,樹冠上空7m,平野部の3地点)で確認した.すなわち,降雨中の樹冠面は湿度はほぼ100%であるのに対して,樹冠面から離れたところ(樹冠上空7m,平野部)では湿度は常に90数%以下である.豪雨時の樹冠遮断量の大半は水蒸気ではなく,樹冠多層構造に起因する樹冠面上での雨滴の衝突・飛散水滴であることを前年度に明らかにしたので,本年度では,雨滴の衝突・飛散によって生成された飛沫(微細)水滴にも水蒸気同様に,空気力学的方法を適用し,樹冠遮断量に占める微細水滴量を分離するとともに,新たに指数型比湿鉛直分布を導入し,微細水滴が水蒸気に遷移する条件式を乱流輸送理論(傾度法)より誘導した.奥野井森林試験地(徳島県吉野川市奥野井)において2004年に総降雨量が400mmを超える降雨イベント(7/30,10/19降雨)があった.両者の遮断量や気象条件はかなり異なるものの,いずれも前述の(微細水滴が水蒸気に遷移する)遮断蒸発条件を満たしている.また,10/19降雨は,樹冠遮断量Iに占める微細水滴量Swは降り始めから降雨終了まで殆ど100%で変わらないが,7/30降雨は50mmを超えてから漸増し400mで70%に達している.こうした違いは,7/30降雨は10/19降雨に比べ,気温は高く,風速も大きく,湿度も低いことに起因している.とくに,10/19降雨では降雨終了4時間前の7時間の間に272mmもの集中豪雨が発生し,この時間帯の遮断強度i(mm/h)が降雨強度r(mm/h)にほぼ比例している.しかし,このような豪雨にも関わらず樹冠上空7mでの平均湿度Rh_2は,いずれも,93.4,95.6%であり,飽和状態にはなっていないことは注目に値する.さらに,二つの降雨イベントの積算降雨量に対する4つの地方気象台(徳島市,高松市,松山市,高知市)における観測湿度の積算平均も高々80数%程度までで(前述の奥野井森林試験地における)森林湿度Rh_2より相当低く,森林から平野部風下方向への移流拡散現象として説明が可能であることが明らかとなった.
培養初期胚血管網における収縮能と粘弾性の形成と発達の光学的研究

発生初期に形成された,きわめてプリミチヴな血液循環系を用い,その血管壁の働きや血流の動態を光学的に測定した.このような幼弱な循環系には,従来の生理学的実験法を適用する上での困難が多く,この領域の研究はまだ少ないという現状にある.この限界を克服するため,新しく光学的測定法の導入を試みた.光学的測定には, 1)顕微鏡用ビデオカメラと画像処理装置を組み合わせた測定システムと, 2)われわれの研究室で,膜電位の光学的測定用に開発した,マトリックス型フォトダイオードアレイを受光素子とした光学的多部位同時測定システムを用いた.〔実験1〕ふ卵53時間, 17体節期鶏胚(体長約3.5mm)を卵から取り出し,卵黄をリンゲル液で洗い流し,腹膜を上に向けた状態でビデオカメラを用いた測定システムを用いて,背側大動脈の部分を観察した.血管腔内部でまばらな血球細胞が心拍数のタイミングにあせて,収縮期に速く,拡張期に遅くというパターンで速さを変えながら末梢へ移動してゆくのがわかる.すなわち,この時期に背側大動脈の血流に,すでに拍動流が形成されていることがわかった.〔実験2〕ふ卵3日の鶏胚(体長約10mm)の胚外血管網に対し,フォトダイオードを用いた測定システムを使用して実験を行った.臍腸間膜動静脈からひろがる卵黄膜上の胚外血管網の7.2mm四方の領域から, 12×12エレメントのマトリックス型フォトダイオードアレイにより,透過光の変化を128箇所から同時記録を行った.その結果,太い動脈の走行に対応した連続した部位で,心拍に同期した周期的な光学的シグナルが得られた.このシグナルは,血管の光散乱の変化に由来するものと考えられ,心拍と同期し立ち上がり,相に血管の走行にそった伝播による遅れがみられる点から,特に脈波と関連したシグナルということができる.発生初期に形成された,きわめてプリミチヴな血液循環系を用い,その血管壁の働きや血流の動態を光学的に測定した.このような幼弱な循環系には,従来の生理学的実験法を適用する上での困難が多く,この領域の研究はまだ少ないという現状にある.この限界を克服するため,新しく光学的測定法の導入を試みた.光学的測定には, 1)顕微鏡用ビデオカメラと画像処理装置を組み合わせた測定システムと, 2)われわれの研究室で,膜電位の光学的測定用に開発した,マトリックス型フォトダイオードアレイを受光素子とした光学的多部位同時測定システムを用いた.〔実験1〕ふ卵53時間, 17体節期鶏胚(体長約3.5mm)を卵から取り出し,卵黄をリンゲル液で洗い流し,腹膜を上に向けた状態でビデオカメラを用いた測定システムを用いて,背側大動脈の部分を観察した.血管腔内部でまばらな血球細胞が心拍数のタイミングにあせて,収縮期に速く,拡張期に遅くというパターンで速さを変えながら末梢へ移動してゆくのがわかる.すなわち,この時期に背側大動脈の血流に,すでに拍動流が形成されていることがわかった.〔実験2〕ふ卵3日の鶏胚(体長約10mm)の胚外血管網に対し,フォトダイオードを用いた測定システムを使用して実験を行った.臍腸間膜動静脈からひろがる卵黄膜上の胚外血管網の7.2mm四方の領域から, 12×12エレメントのマトリックス型フォトダイオードアレイにより,透過光の変化を128箇所から同時記録を行った.その結果,太い動脈の走行に対応した連続した部位で,心拍に同期した周期的な光学的シグナルが得られた.このシグナルは,血管の光散乱の変化に由来するものと考えられ,心拍と同期し立ち上がり,相に血管の走行にそった伝播による遅れがみられる点から,特に脈波と関連したシグナルということができる.
量子物理学の数理解析

電子や原子など微小粒子は量子力学によって記述され、これらの粒子の状態はシュレーディンガー方程式と呼ばれる偏微分方程式に従って変化する。報告者はシュレーディンガー方程式に対する初期値問題に関する研究を行い、方程式が粒子系の運動を一意的に決定するための粒子の間に働く力、ならびに粒子に外部から働く力に対する極めて一般的な十分条件を与えた。粒子の運動の時間無限大での挙動を記述する、散乱の波動作用素と呼ばれる線形写像は関連した多くの解析学の問題に重要な役割を演ずる。報告者はこの作用素の適当な空間での連続性など、数学的に重要ないくつかの性質を明らかにした。シュレーディンガー方程式の解に関する研究を行った。次の2つの結果がこの期間の主要業績である。(1)モンゴル国立大学のGaltbayar教授との共同研究によって、3次元空間において変数の絶対値の適当な冪を乗じたポテンシャルが3/2を挟む二つの指数のルベーグ空間に属するとき,シュレーディンガー作用素の連続スペクトル部分に属する波動関数を初期値とするシュレーディンガー方程式の解の時間無限大での漸近展開を本質的有界関数のなすルベーグ空間の位相について行った。これはこれまでに得られている最良の分散型評価の枠組みにおいて、時間無限大での主要項の数項を与えたもので,従来の重み付き空間二乗可積分空間での対応する結果の改良である。これによってこの結果の非線形問題等への応用が格段に広がることが期待される。また、この定理の証明のために自由シュレーディンガー作用素のレゾルベントに対する重み付きアマルガム空間での極限吸収原理を与え、レゾルベントの実軸への境界値のこの空間での位相での存在を証明し、その滑らかさを論じた。これは散乱理論以外の問題にも応用できるシュレーディンガー方程式研究に重要な道具であると考える。(2)シュレーディンガー方程式に対する解作用素の存在と一意性はポテンシャルが時間に依存しない時にはシュレーディンガー作用素が本質的に自己共役であることが必要十分で,このためのスカラーおよびベクトルポテンシャルに対するほぼ必要で十分な条件が知られている。この条件をみたすポテンシャルのクラスを含む、時間に依存するポテンシャルのクラスを設定し、このクラスに属するポテンシャルを持つシュレーディンガー方程式の解作用素が一意的に存在することを証明した。これはこれまでに知られている解の存在と一意性を保証するポテンシャルのクラスを大幅に拡張したもので、量子力学のダイナミックスの存在を保証する重要な結果である。量子力学的粒子の運動方程式であるシュレーディンガー方程式の解の存在と一意性、ならびに解の時間無限大における漸近的な挙動を研究した。シュレーディンガー方程式の解の存在と一意性の問題は、量子力学の様々な運動のモデルが実際に粒子の運動を記述できるのか否かを判定することであり、その一般論を構成することは意味のあるモデルの範囲を確定することと等価で極めて重要である。この問題は方程式に現れるシュレーディンガー作用素が時間に依存しない場合は、すなわち粒子系が孤立系である場合は、この作用素が自己共役であるか否かと同値で、1948年の加藤敏夫の先駆的な研究以来多くの研究者によって研究され1990年までにはほぼ決着がついたのであるが、粒子系が外界から時間に依存する力に影響される場合は、すなわちシュレーディンガー作用素が陽に時間に依存する場合は、問題はより複雑で未だに未完成である。研究代表者はこの問題に関して系が時間に関してなめらかに変化する時には、時間に依存しない場合の最良の結果を完全に含む一般的な結論を得た。量子力学的粒子の時間単位の短さのため、通常の時間の長さは粒子にはほぼ無限大であることからシュレーディンガー方程式の解の挙動に関する興味は多く時間無限大における漸近挙動である。この際束縛状態は定常状態の重ね合わせだから、問題はこの観点からは単純であり、問題は散乱解の挙動である。研究代表者は、相互作用のポテンシャルが粒子間距離が無限大に発散する時、急速に零に減衰する場合に散乱解の時間無限大における漸近展開公式を最大値ノルムを展開のトポロジーとして証明した。この結果は重み付きヒルベルト空間のトポロジーによって得られていた従来の結果を自然なトポロジーに置き換えたものである。この結果の証明のため、シュレーディンガー作用素のレゾルベントの実軸上への境界値の作用素としての新たで有効な評価式を得た。報告者は1993年以来,量子力学の散乱現象を記述するシュレーディンガー作用素に対する散乱理論における基本的な量である散乱の波動作用素のルベーグ空間ならびにソボレフ空間における連続性の問題を研究し,2002年までにはシュレーディンガー作用素の連続スペクトルの下端が正則の場合には,波動作用素は空間次元が3以上の場合は任意の指数をもつルベーグ空間において,空間次元が1あるいは2の時は指数1ならびに無限大を除いてに有界であることを示した。この結果は様々な方面において応用されて重要である.

一方シュレーディンガ作用素が連続スペクトルの下端で特異性を持つ場合の同じ問題の研究は遙かに困難なため報告者による2006年,報告者とJensen教授とによる共著の2008年の論文があるのみである。さらにこれらの論文の結果は部分的ある。報告者は今年度この問題に再度挑戦して次の結果を得た:ポテンシャルに対する適当な滑かさと無限遠方における減衰の条件の下で,波動作用素は次の指数をもつルベーグ空間において有界である:次元が3次元の時は1と3の間の指数に対して, 4次元以上の時は1と空間次元の1/2の間の指数と指数2に対して.さらにこの結果を用いてこの様なスペクトルの特異性をもつシュレーディンガー作用素にともなうシュレーディンガー方程式の初期値問題の解作用素に対していわゆる分散型評価が上記の指数とその双対指数をもつルベーグ空間の間において成立することを証明した.さらにこの期間に招聘したMarius Beceanu教授ならびにAbraham Soffer教授と,同教授等が開発した方法によって2002年までに得られた正則型シュレーディンガー作用素の波動作用素に対する結果をより一般化することを試みたが,これについてはいまだ技術的な障害のため成功に至っていない.量子力学における基本方程式であるシュレーディンガー方程式の初期値問題に対して解作用素が存在して一意的かの問題を研究して,特に無限遠方で激しく増大する磁場中の量子の運動を記述するシュレーディンガー方程式に対して既存の結果を著しく改良した次の結果を得ることができた:磁場並びに電場が時間に依存する場合も,磁場の無限遠方における挙動と電場のポテンシャルの不連続性並びに空間無限大における挙動が,時間を固定したハミルトニアンがコンパクトな台をもつ無限階微分可能な関数の空間上本質的に自己共役であるためのこれまで知られた最も一般的な定理の条件を満たせば,ポテンシャルの時間に関する導関数に対する適当な条件の下で解作用素は一意的に存在する。電場のポテンシャルがさらに強い不連続性をもつ典型的な例である一点相互作用において,相互作用の中心が移動するシュレーディンガー方程式の解の存在と一意性の問題を4月に招聘したナポリ大学のFigariとともに試みたがこれについては未解決に終わってしまった.ミュンヘン大学のSiedentop教授を招聘して同教授が長年研究してきた半相対論的な量子多粒子系のハミルトニアンの評価を試みたが技術的困難に直面して本質的な発展は得られなかった。この課題については繰り越した補助金によって招聘したBraunschweig大学のBach教授とも試みたがここでも十分な成果は得られなかった.シュレーディンガー作用素の散乱理論における波動作用素のルベーグ空間あるいはソボレフ空間における有界性について、とくに作用素が連続スペクトルの下端において特異性を持つ場合既存の結果の改良を試みたが、この段階ではまだ十分に一般な結果を得るに至っていない.1)量子物理の数理解析を研究した。