hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
GAとMEMの統合によるAb intio電子解析システムの構築

GA(遺伝的アルゴリズム)は、自然界における生物の適応性を数学的モデルにより表したアルゴリズムであり、スキーマと呼ばれる概念が最も重要になる。スキーマとは、一言で言えば環境に適応する良い遺伝子のことである。超多重度を有する系では、何が最適であるかを見出すこと、あるいは最適であることを証明することは、極めて困難である。それ故、複雑なプロセスに対して適応的解を見つける必要性が高くなる。GAは、この様な問題には非常に適したアルゴリズムである。しかしながら、本研究では適応的解では役に立たない。本研究では、スキーマを見つけて適応解を見つけ、その適応解の中から構造精密化を行い、最適解を得なければならない。いわば適応的解を最適解に成長させる必要がある。成長プロセスで、MEM(マキシマム・エントロピー法)が極めて強力な方法を提供すると予想していたが、本研究を進めていく過程でMEMそのままではなく、MEMを発展させた差分MEM(DMEM)が非常に強力な方法であることが分かった。DMEMには、いくつかのレベルがある。大きく分けて、全ての原子を仮定した構造モデルより計算される結晶構造因子と観測結晶構造因子との差分により電子密度分布を計算する場合と、構造モデルの一部を取り除いた不完全な構造モデルとの差分電子密度分布を計算する2つがある。これらは、何を精密化するかにより使い分ける必要がある。例えば、対象とする物質が、秩序が乱れたDisorder構造をとる場合は、Disorderを示すと思われる部分を取り除いた電子密度分布を描くDMEMが有効性を発揮する。これまでの方法では、粉末試料のAb initio解析でDisorderを解明することは困難であった。本研究よりその様な場合でも、どのように対処すればよいかが分かった。これは、本研究を実施して得られた大きな成果で、この様な方法論的発展の上に、比較的大きな分子から構成される医薬品などにおいても、極めて精度の高い構造解析が可能となった。本年度は、構造に多くの自由度を持つ、有機分子性結晶の遺伝的アルゴリズム(GA)を用いた構造解析システムの開発を目標とした。この目標に基づき1.並列計算GA構造解析システムの開発と2.開発したシステムの構造未知な有機分子性結晶への適用を行った。更に、最終目標である、ab-initioからの分子性結晶の実験的電子密度分布解析に関連した、3.マキシマムエントロピー法(MEM)電子密度分布の理論的検証も行った。それぞれの実績の概要について以下に述べる。1.4CPUの並列ワークステーションクラスタを購入し、このマシン上で解析システムを開発した。また、システム開発と共に、解析アルゴリズムも最適化した。開発したシステムにより、報告されている中では世界最高自由度をもつ2分子20自由度の構造決定を計算時間約20時間で行うことに成功した。2.開発途中のシステムを用いて、単成分分子からなる分子性金属関連物質Pd(dt)2,Co(dt)2等の構造決定を行った。Pd(dt)2については、得られた構造に基づくバンド計算の結果から、Pd(dt)2の半導体的電気伝導特性が、構造に由来することが明らかになった。この成果は、Chemistry Letters誌に掲載された。3.金属内包フラーレンのLa2@C80のMEM電子密度分布に見られた、2個のLa原子がなす20面体の電子密度について、Ramanスペクトルの結果と合わせて、分子動力学計算により検討した。その結果、20面体の頂点は、フラーレンC80の3個の6員環が合わさった点の配置と対応していることを明らかにした。

この成果は、J.Am.Chem.Soc誌に掲載された。以上の研究から、粉末回折を用いてab-initioから電子密度分布解析での最大の問題点が、格子定数の決定にあることがわかってきた。来年度は格子定数決定の新しい方法の開発を中心に進めていく。本年度は、研究を円滑に進めるための設備の導入と解析手法の開発および実際の物質に対する開発した手法の適用の3点を行った。設備の導入としては、GAによる構造解析を推し進めるための並列計算機の購入と、実験室X線回折装置の改良をおこなった。解析手法の開発に関しては、GAによる格子定数決定法の開発と並列計算機を用いた構造決定手法の開発をおこなった。物質への適用については、金属内包フラーレンや分子導体の構造決定を行った。並列計算機に関しては8CPUのPCクラスタを納入した。この利用により、GAによる構造決定が約8倍高速化された。さらに昨年から進めてきた、格子定数決定のためのGAのアルゴリズム開発もこの機器を用いることにより高速化された。実験室X線回折装置に関しては、機器の安全性の向上のための防X線カバーの納入と、回折系をオンラインで動作させるためのコンピュータの納入を行った。これらの納入により安全且つ迅速に回折実験が行えるようになった。特にコンピュータの納入により、数日をかけての自動測定が可能となったため、データの蓄積量は著しく増加した。これに伴い、放射光X線回折実験で使用する試料の選別・予備測定のみならず、実験室でも構造決定のためのデータが測定可能となった。GAによる格子定数決定に関してはプロトタイプのプログラムが完成し、幾つかの物質について格子定数が求められることを確認した。並列計算機をもちいた構造決定に関しては、電荷移動錯体などで20程度の自由度の決定が可能な状態まで開発が進んでいる。20自由度以上の構造決定は世界でも最高レベルである。実際の物質への適用に関しては、発表リストに示した原緒論文に記載されている。また他にも投稿中の論文が数報存在する。GA(遺伝的アルゴリズム)は、自然界における生物の適応性を数学的モデルにより表したアルゴリズムであり、スキーマと呼ばれる概念が最も重要になる。スキーマとは、一言で言えば環境に適応する良い遺伝子のことである。超多重度を有する系では、何が最適であるかを見出すこと、あるいは最適であることを証明することは、極めて困難である。それ故、複雑なプロセスに対して適応的解を見つける必要性が高くなる。GAは、この様な問題には非常に適したアルゴリズムである。しかしながら、本研究では適応的解では役に立たない。本研究では、スキーマを見つけて適応解を見つけ、その適応解の中から構造精密化を行い、最適解を得なければならない。いわば適応的解を最適解に成長させる必要がある。
潜伏サイトメガロウイルスの再活性化の機序

サイトメガロウイルス(CMV)は代表的な日和見病原体であり、従来、免疫不全状態で潜伏ウイルスの再活性化がみられ、CMV感染症が発症すると考えられた。本研究はCMV再活性化の要因を明らかにする事を目的とした。MCMV潜伏感染マウスを妊娠させると母乳中に再活性化MCMVが検出されることを観察し、免疫不全とは関係なくCMV再活性化がおこることを示した。さらに、この系を用いて、腸内細菌除菌マウスではCMV再活性化が見られないことを観察した。妊娠、出産、及び腸内細菌によるNF-κB, CREB, AP-1などの転写因子の調節がCMV再活性化の要因であることを示した。(1)CMV再活性化組織の同定:平成25年度の研究で感染性ウイルスが尿中排出されることを確認している。しかし再活性化がどこの組織で行われるかではない。そこで、CMV潜伏感染♀マウスを妊娠させ、出産後乳腺と唾液腺からDNAを抽出し、リアルタイムPCR法にてCMVの有無を確認した。その結果乳腺では平均35,920コピー/g(n=8)という大量のウイルスゲノムが検出された。唾液腺では平均333,600コピー/gのMCMVが検出された。しかし、再活性化ウイルスの腺組織での局在をin situ PCRにて試みたがこの方法ではウイルスゲノムは検出できなかった。結論:妊娠マウスでは唾液腺、乳腺で再活性化がおきていることが示唆された。それらが各臓器へ広がり、尿、母乳にウイルスが排泄されることがわかった。(2)MCMV潜伏感染マウスを妊娠、出産させたマウスの母乳を与えた新生仔マウスでは唾液腺、肝臓、肺に10,000-40,000コピー/gのMCMVhs検出され、再活性化したMCMVは感染性があることを明らかにした。(3)CMV再活性化に関する知見の多くはHCMV感染ヒト単球性白血病細胞株THP1/NT2D1で得られている。この系におけるMCMV、HCMV再活性化を調べる目的でMCMV(Smith株)およびHCMV(AD169株)のIE領域の下流にGFP遺伝子を挿入した変異ウイルスを作成した。しかしAD169株にGFP遺伝子を挿入した変異ウイルスはTHP-1細胞への感染効率が極めて悪いことが判明した。(4)計画外研究:ヒト母乳には高頻度で再活性HCMVが検出されるが、電子レンジで40秒加温するのみでウイルスエンベロープが壊され感染性HCMVを検出限界以下までにすることが出来た。現在、この加温の栄養学、免疫学的影響を検討中である。(1)MCMV潜伏感染マウスを用いたMCMV再活性化の機序解明:平成26年度の実験でMCMV潜伏感染マウスを妊娠させると母乳中に再活性化MCMVが検出され、経母乳感染により新生仔マウスが感染することを示した。平成27年度はこれを詳細に検討した。一方、経母乳感染した新生仔マウスでは唾液腺、肺、肝臓においてもウイルスは検出できた。さらに経母乳感染したマウスの生後21日の体重は平均7.7g (n=8)であり非感染対照群の体重(13.0g)に比べ60%も低下しており、発達障害が認められた。(2)CMV再活性化を調べる手段として平成26年度はMCMV (Smith strain), HCMV (AD169)のIE領域にGFP遺伝子を挿入した変異ウイルスの作成を試みた。しかしこの変異ウイルスは共に感染効率が悪く、実験に用いることが出来なかった。そこで、平成27年度はGFP遺伝子を挿入しても感染効率には影響を与えないとされるHCMVの臨床分離株の供与を受け、変異ウイルスを作成し、現在感染効率を検討中である。(3)計画外研究:ヒト母乳には高頻度に再活性化したHCMVが検出されるが、平成26年度の研究で電子レンジで40秒加温することにより感染性ウイルスの量を検出限界以下にすることが出来ることを示した。そこで平成27年度はこの加温が母乳中のホルモン(レプチン、グレリン、アディポネクチン)および脂肪酸に与える影響を調べた。その結果、この加温では母乳中のホルモン、脂肪酸には影響を及ぼさないことを示した(要旨は平成27年の日本ウイルス学会にて発表)。(1)母乳を用いた再活性化に関する研究:おおむね順調に経過している。この実験系はMCMV再活性化の検討を目的とした系であるが、再活性化したMCMVが経母乳感染した新生仔の病態はむしろ経胎盤感染(先天性感染)に近い。胎盤の構造の違いからマウスではMCMVの経胎盤感染は起こらないとされていたが、本実験の経母乳感染モデルは発育障害が顕著であり、何らかの発達障害も伴っているものと考えられる。ジカウイルス感染症が大きな社会問題となっており、ウイルスの経胎盤感染は医学的に極めて重要な問題となっている。本実験系は経母乳感染モデルであるが、経胎盤感染に近いモデルと考え、平成27年度は新生仔マウスの検討にも時間を費やした。(2)In vitroの再活性化機序の解明に必要な変異ウイルスの作成が難航している。CMVの再活性化の第一のステップはCMVのMajor Immediate/Early Promoter (MI/EP)の非アセチル化ヒストンがアセチル化され、この領域の遺伝子が活性化される。

その後、MI/EP領域にNF-κB, CREB, AP-1などが結合して、MI/EPの下流にあるI/E遺伝子が活性化され、CMV再活性化が起こるものと考えられている。そこで、I/Eの下流にGFP遺伝子を挿入した変異ウイルスの作成を試みた。平成26年度はMCMV (Smith strain), HCMV (AD169)を用いて変異ウイルスの作成を試みた。しかし、これらの変異ウイルスはGFP遺伝子挿入後、感染効率が著しく低下していた。そこで、平成27年度は遺伝子を挿入しても感染効率への影響が少ないとされるHCMV臨床分離株を用いて変異ウイルスを作成し、現在感染効率を検討中である。平成28年度は平成27年度の報告書に記載した以下の3実験系を行った。(1)NF-κB, CREB, AP-1などの転写因子の妊娠、出産時の動態をリアルタイムPCR法によって調べる。(2)変異HCMVを細胞に感染させ、脱アセチル化阻害剤を添加し、HCMVの再活性化の有無を調べる。(3)MCMV潜伏感染雌マウスの飲水中に非吸収性の抗生物質を加え、出産後の母乳中の再活性化MCMVの有無を調べる。平成28年度の実験結果(1)Real-time PCRにて妊娠マウス、及び出産マウスにおいて転写因子であるNF-κB, CREB, AP-1の発現の亢進を認めた。(2)MI/EPの下流にあるI/E遺伝子が活性化され、CMV再活性化が起こるものと考えられている。しかし、変異ウイルスは感染効率が著しく低下していた変異ウイルスの作成は断念せざるを得なかった。(3)平成26、27年度に得られた知見からNF-κB, CREB, AP-1などの発現には常在細菌叢が関与していることが示唆された。非吸収性の抗生物質の経口投与により腸内細菌の除菌を行った。抗生物質を1週間経口投与することにより、好気性菌は2.2x109→9.0x102 (/g)、嫌気性菌は1.5x109→5.9x103と著明な腸内細菌数の減少が見られた。また、投与1週間後には無菌マウスと同様の盲腸の肥大が認められ、腸内細菌が除菌されていることが確認された。抗生物質非投与MCMV潜伏マウスでは出産5日目の尿、唾液腺、母乳、乳腺組織でのMCMV価の平均値はそれぞれ1850, 1218, 14780, 927.5 (n=5, copy/ml)であったのが、腸内細菌除菌MCMV感染マウスではいずれの組織においてもMCMV再活性化は認められなかった。サイトメガロウイルス(CMV)は代表的な日和見病原体であり、従来、免疫不全状態で潜伏ウイルスの再活性化がみられ、CMV感染症が発症すると考えられた。本研究はCMV再活性化の要因を明らかにする事を目的とした。MCMV潜伏感染マウスを妊娠させると母乳中に再活性化MCMVが検出されることを観察し、免疫不全とは関係なくCMV再活性化がおこることを示した。さらに、この系を用いて、腸内細菌除菌マウスではCMV再活性化が見られないことを観察した。妊娠、出産、及び腸内細菌によるNF-κB, CREB, AP-1などの転写因子の調節がCMV再活性化の要因であることを示した。(1)妊娠、出産において潜伏MCMVが再活性化しているが、その部位は乳腺に限定されたものではないことが明らかとなった。しかし、再活性化のウイルス量はin situ PCRの検出限界以下であった。
非対称情報下でのセカンドベストな環境政策

汚染者が持つ私的情報を(I)費用効率性などによって表される汚染者のタイプと(II)排出量や汚染防止努力水準など汚染者の行為に分け、政府と汚染者との間に情報の非対称性が存在する状況のもとで、最適な環境政策を導出した。本研究を構成する3つの研究のうち、研究12では、タイプIの私的情報を想定し、研究1ではファーストベストを達成するメカニズムを開発した。研究2では、排出権取引が長期におけるセカンドベスト政策となる条件を明らかにした。研究3においては、タイプIIの私的情報を想定し、その中でも制御が難しいと言われる観察不可能な汚染防止努力水準を対象として、ファーストベストを達成するメカニズムを導出した。平成25年度は、既存研究が設定してきた非対称情報の構造をさらに一般化して、それでもファーストベスト結果を得ることができる仕組みを間接表明メカニズムの中で見つけることに取り組み、そしてそれに成功した。具体的には、それは以下のような試行錯誤過程によって特徴づけられる。まず、汚染削減関数の2つのパラメータを各企業が私的情報として保持しており、政府にはそれがわからない状況を仮定した。そのもとで、政府は第1期と2期に汚染排出税を任意の税率に設定する。そのときの実際の排出量を観察することで私的情報である2つのパラメータを予測することができ、第3期にはファーストベストな排出税率を推定することができる。ところが、各企業は第3期に設定される排出税率を意図的に引き下げようと戦略的に第1期と2期の排出量を選択する。ファーストベストを達成するためには、企業が税率引き下げインセンティブを持たないようなメカニズムが新たに必要である。これは、第3期に排出基準を各企業に対して設定し、その基準と第3期の排出量との差に対して罰金を課すことによって可能である。この罰金関数の設定がキーである。この罰金関数を見つけることは一般には容易ではないが、第3期の排出量基準と税率をうまく選ぶことでそれが可能になる。第3期の排出量基準と税率は、それが限界削減便益曲線上の点となるように設定されており、ワイツマン以降のPrice versus Quantityの伝統的な議論に沿えば、本研究で提示されたメカニズムはPrice(第3期の税率)とQuantity(第3期の排出量基準)の同時制御と表現することができる。これによって、これまで既存研究で探求されてきたセカンドベストではなく、最も望ましいファーストベストを第3期以降において実現することができることが示された。第一の研究成果は、そのような長期における最適な課税制度と排出権取引制度を明らかにしたことである。長期においては、最適な課税制度は一括税を含み、排出権取引制度では排出権の初期割り当てが必要であることが示された。第二に、長期における最適な課税制度と最適な排出権取引制度を比較した結果、以下の場合に、排出権取引制度が優れていることが示された。すなわち、排出権取引制度が課税制度よりも優れているのは、1初期投資(新規参入コスト)が小さい、2私的情報の分散が大きい、3規制前の排出量が大きい、4限界環境(外部)費用が小さい場合である。第三に、上のような条件のもとでは、市場に参入する企業の数が大きくなることが示された。また、市場参加企業数が十分に大きくなったとき、排出権取引制度がもたらす結果はファーストベスト結果に限りなく近づくことも示された。平成26年度は、汚染防止努力などの汚染者の行動自体が私的情報であり、政策当局によって観察されないケースを分析した。こうした問題に関しては、生じた環境被害の全額を汚染者に科すことで、汚染者に最適な汚染防止努力をさせることが可能である。ところが、ここで大きな問題となるのが、汚染者の賠償資力の問題である。賠償責任追及によって汚染者に最適な汚染防止努力をさせることができるのは、汚染者に賠償資力があるときに限る。研究計画段階では、非対称情報と賠償資力という二つの問題を同時に扱う場合、ファーストベストの達成は不可能であると考え、「強制的環境保険」と「銀行の貸付責任」の導入という二つからよりよいセカンドベスト政策を選ぶ方針であった。ところが、こうした場合でも次のような政策によってファーストベストを達成できることを発見した。想定したのはタンカーのオイル流出事故のような汚染である。その政策とは、まず各タンカーの所有者に自分の事故確率を自己申告させ、実際の事故率(汚染者数に対する事故数の割合)との差に応じて個々のタンカー所有者に罰金を科す。すると、各タンカー所有者は虚偽の申告をするものの、結果として、社会的に最適な汚染防止努力水準を選択するようになる。さらに、こうした仕組みは、民間の保険会社によっても運用可能であることを示した。環境経済学

平成25年度は、既存研究が設定してきた非対称情報の構造をさらに一般化して、それでもファーストベスト結果を得ることができる仕組みを間接表明メカニズムの中で見つけることに取り組み、実際にそれが出来たためである。具体的には、まず、汚染削減関数の2つのパラメータを各企業が私的情報として保持しており、政府にはそれがわからない状況を仮定した。政府は第1期と2期に汚染排出税を任意の税率に設定し、実際の排出量を観察することで私的情報である2つのパラメータを予測することができる。その結果、第3期にはファーストベストな排出税率を推定することができることを示した。この成果は、既存研究よりも情報の少ない状況下でも、これまで既存研究で探求されてきたセカンドベストではなく、最も望ましいファーストベストを第3期以降において実現することができることを示しており、画期的なものである。ここまでは当初の研究計画通り進んでいるが、学術雑誌での成果発表まで到達できるかどうか確信がないため。今後のテーマとして、平成25年度に得られた研究成果を次の二つの保険に関する問題に応用することを計画している。一つは、地球温暖化において国際的合意を得る仕組みの考案である。地球温暖化交渉においては拘束力のある国際的合意を得ることが困難である。そこで、地球温暖化のリスクを緩和させる(被害補償を目的とした)保険の仕組みを導入すれば、各国が協調できる可能性が広がるのではないかと考えている。そして、平成25年度に得られた研究成果を保険の仕組みに応用することに取り組みたいと考えている。もう一つは、災害保険の最適なデザインを考えることである。一般に被災規模は災害が起こる前の個々人の行動(準備)に依存する。一般にこの行動は保険会社によって観察することができない非対称情報であるが、保険会社は実際に観察される被災規模から人々の行動を推測することで、ファーストベストな保険を設計することができるかもしれない。この可能性を探っていきたいと考えている。次年度は、情報の非対称性が存在するもとで、ファーストベスト結果を達成する政策を見つけることを目標としたい。既存研究では、セカンドベスト政策の提案にとどまっており、ファーストベスト政策を提示した研究はいまだ存在しない。これにチャレンジしたい。次年度使用額(B-A)は2,243円と微小である。研究代表者が平成25年の9月より一年間の予定でカナダに在外研究に出向いたため、文具購入等を控えた。平成26年度においても、直接経費は物品、旅費、謝金に使用される(内訳:物品10万円、旅費80万円、謝金10万円)。このうち、旅費に占める割合が多いが、それはThe World Congress for Environmental and Resource Economistsにおいて論文を発表するためである。物品としては、インク等おもに文具の購入を考えている。なお、上記の前年度からの繰り越し金も物品の調達に使用される予定である。謝金は、英語論文のネイティブチェックに使用する予定である。次年度は、研究推進に必要な書籍等の購入を進めるほか、研究成果の国際学会での発表も予定している。
エネルギー回生アクティブ振動制御に適した制御器の開発

アクティブ振動制御用の従来の制御器設計では、振動抑制性能と制御入力の大きさのトレードオフの下で最適化を考えることが多い。しかし、これは制御系による継続的なエネルギー消費を前提とした考えであり、制御対象となる振動系から取り除いたエネルギーを回生できる系に対しては適切でない。そこで、本課題ではエネルギー回生アクティブ振動制御系に適した制御器の設計問題を制御入力の飽和とエネルギー収支という2つの制約条件の下で制御性能を最大化する問題と考え、これに沿った制御器として適応ゲインモード制御器と調和入力を用いたモデル予測制御器の2つを提案した。そして、これらの基礎的有効性を数値シミュレーションにより示した。1.ゲイン適応形モード制御器のメカニズムに関する理解の整理2.モデル予測制御の適用の検討本研究課題の1つのポイントである制約状況の考慮においてモデル予測制御が有効であることを知ってはいたが、計算負荷が大きいためサンプリング周期の短い振動制御への適用は容易でないという印象があり、これまでは検討の中心としてこなかった。しかし、上述のMOVIC2012と合同開催されたアメリカ機械学会のDynamic Systems and Control Conference (DSCC2012)でモデル予測制御の著名な研究者であるManfred Morari博士による特別講演があり、近年のプロセッサの性能向上と計算アルゴリズムの高速化により、モデル予測制御がプラント制御のような遅いダイナミクスの問題だけでなく、運動や振動の制御といった速いダイナミクスの問題にも十分に適用できる段階にあることを知ることができた。これを踏まえて帰国後にモデル予測制御に関する学習と文献調査を深めるとともに、1自由度系を対象とした数値シミュレーションによりモデル予測制御が本研究課題にとって見込みのある手法となることを確認した。本研究課題の目的は、D級増幅器を用いたエネルギー回生アクティブ振動制御に適した制御器として、アクチュエータ等の飽和とエネルギー収支に関する制約条件の下で制振性能を最大化する制御器を開発することであり、平成25年度は制約条件下での最適制御手法として良く知られているモデル予測制御に基づいた制御器を提案し、1自由度系を対象とした数値シミュレーションにより基礎的な有効性を示した。モデル予測制御では時間ステップ毎に制約付最適化問題を解いて制御入力を求めるため、飽和などの制約条件を積極的に取り扱うことができるメリットの反面で、従来の制御手法と比較して計算負荷が大きくなるデメリットがある。このデメリットはマイクロプロセッサの高速化に伴い小さくなり、計算処理時間の面では運動や振動の制御といった速いダイナミクスの問題にも十分に適用できる段階になっている。しかし、エネルギー回生振動制御への適用を考えると、高速なマイクロプロセッサの使用は制御器の消費電力を増大させ、制御系全体でのエネルギー効率の低下につながるため、消費電力の小さい低速なマイクロプロセッサにも実装できるような計算負荷の小さい手法が望まれる。この点を踏まえて、一般的なモデル予測制御手法をそのまま適用するのではなく、制御入力を調和関数の線形和と仮定することにより大幅に計算負荷を低減する手法を提案して、1自由度系を対象としたシミュレーションを行いアクチュエータを飽和させることなく振動を抑制できることを示した。また、この提案手法ではエネルギー収支に関する制約の考慮に必要なアクチュエータの平均回生パワーの予測が容易に得られることも示した。1.制約条件を考慮した制御問題に関する従来の研究の調査:運動と振動の制御研究会に出席するなど文献調査を行った。その結果、調査した範囲では当初考えていたゲイン適応形のモード制御器よりも総合的かつ明確に優れた手法は無く、ゲイン適応形のモード制御器を対象に研究を進めることとした。2.D級増幅器の損失発生メカニズムの調査と損失モデルの作成:部品ごとの損失を測定およびモデル化して積み上げることで増幅器全体の損失モデルを作成する計画であったが、予想以上に損失の発生する要因が複雑で、見通しの良いモデルを得ることが困難と考えられるため、平成24年度以降に増幅器を試作して、電源電圧や入力信号の大きさなどのパラメータが損失に与える影響を測定し、その傾向からなるべく単純で見通しの良い簡易モデルを作成する方針に転換した。3.実験装置の設計:実験装置のうち、片持ち梁など構造および機械部分について設計を行い、手持ちの材料および部品を用いて一部を製作した。4.その他(平成24年度以降に計画した内容の一部):D級増幅器の損失を等価抵抗で表現した簡易モデルを対象として、ゲイン適応形モード制御器とコンデンサを電源とするD級増幅器を組み合わせることで、飽和およびエネルギー収支に関する制約条件を満たしながらフィードバックゲインを最大化する制御手法を提案し、シミュレーションにより基本的な有効性を確認した。この成果については平成24年10月の国際会議(MOVIC2012)で発表予定であり、その発表論文を平成23年度中に作成し投稿した。本研究課題の目的は、D級増幅器を用いたエネルギー回生アクティブ振動制御に適した制御器として、アクチュエータ等の飽和とエネルギー収支に関する制約条件の下で制振性能を最大化する制御器を開発することである。

この目的に沿った制御器として、前年度(平成25年度)は入力を調和入力と仮定することによって少ない計算負荷で飽和制約を考慮できるモデル予測制御器を提案し、1自由度系を対象とした数値シミュレーションにより基礎的な有効性を示した。しかし、飽和制約の扱いが調和入力の振幅の打ち切りというヒューリスティックな扱いであり、飽和制約時の制御入力の最適性に関する考察が不十分であった。この点を解決するため、平成26年度は制御性能の評価関数として振動系のエネルギーを用いた場合について、評価関数の等高線の形状から幾何学的に考察を行い、制御ホライズン長が固有周期の半周期の整数倍となる場合には、調和入力の振幅の打ち切りで得られる解が制約条件下での最適解となることを示した。また、調和入力を仮定したモデル予測制御器では、エネルギー収支に関する制約の考慮に必要なアクチュエータの平均回生パワーの予測が容易に得られるという優れた特性があるが、実際の回生パワーよりも予測が小さくなる傾向が見られた。その原因としては、予測の際に外乱入力を考慮していないことが考えられ、平成26年度は正弦波外乱モデルを予測のためのモデルに導入し、その状態をオブザーバにより推定することで外乱入力を考慮して予測精度の改善を図った。機械力学・制御本研究課題に対するモデル予測制御の可能性に気付き、研究の新たな展開の糸口をつかむことができたことは極めて大きな進歩といえる。しかし、現時点でのモデル予測制御の適用の検討は1自由度モデルの数値シミュレーションという初歩段階であり、一般的な多自由度系への拡張など本格的な適用の検討はこれからであること、実験によるD級増幅器の損失モデル作成および制御器の有効性の検証が進んでいないことを考慮し、総合的には(3)と判定した。所属機関の教育カリキュラム移行に伴い、平成25年度は新旧カリキュラムの双方の授業科目を担当したため、当初計画よりも教育活動へのエフォートが増大し、本研究課題へのエフォートを十分に確保することができなかった。そのため、制御入力を調和関数の線形和と仮定することにより大幅に計算負荷を低減したモデル予測制御手法を提案することはできたが、その検討が基礎的な1自由度系の数値シミュレーションにとどまっており、研究発表も査読なしの国内会議での発表1件のみであることを考慮し、「(4)遅れている」と判断した。簡易モデルを対象とした限定的な成果ではあるが、本研究課題の目的である飽和およびエネルギー収支に関する制約条件を満たしながらフィードバックゲインを最大化する制御器を具体的に設計し、シミュレーションにより基本的な有効性を確認することができた。さらに国際会議の発表論文としてまとめ投稿した。制御器の設計とシミュレーションは当初計画では平成24年度以降に計画していた内容であり、この点については当初計画よりも進捗状況が進んでいるといえる。
宇宙観測アレイセンサー用高機能極低温電子回路の製作

赤外線やX線などの高感度の天文観測衛星では、そのセンサー部分の雑音を抑え感度やエネルギー分解能を飛躍的に向上させるために、センサー全体の極低温冷却(絶対温度2度、摂氏-271度)が常用されるようになってきた。MOSFETを用いていわゆる「汎用オペアンプ」を構成し、これを用いた高機能の極低温プリアンプ、マルチプレクサ、及び信号処理ICを開発するのが本研究の主目的である。本年度は遠赤外アレイセンサーを短波長用、長波長用の2種類くみ上げ、試験、評価を行う計画でありその準備を始めていたが、本研究内容を含むような特別推進研究が新たに採択されたため本研究は中断することになった。しかしながら本研究の目的に関して、新しい特別推進研究によって達成するべく計画している。本年度は当初の一次目標である遠赤外線センサー用のプリアンプとして要求される仕様を確定することができた。気球観測ではバックグラウンドが大きいために、衛星用と比べて大きい積分コンデンサ容量、高速の読み出しが必要となる。しかしながら実際に作りこめる容量には限界がある(100pF程度)。さらにこの設計を元に極低温回路ICを製造し、極低温での性能を評価した。その結果、これまでのものより更に安定した性能が得られていることを確認した。次にこのICを用いて2種類の遠赤外アレイセンサー(直接バンプ型、圧縮型)を組み上げた。両者とも98%以上のピクセルが正常に動作しており、この主のものとしては極めて高い収率であるといえる。これと並行して新しい方式のアレイセンサーを試作し、極低温での機械的性能を評価した。まだ結果が確定していないが、これが成功であるとすると、ずっと大規模な遠赤外線アレイが製作可能となる。最後にこれらのセンサーを予備的に性能評価するために、気球搭載望遠鏡に組み込み、実際の観測に用いた。センサーの性能評価、観測結果については鋭意解析中である。
脳皮質構造形成の分子機構

本研究は、神経芽細胞の移動に関与するT61抗原の同定およびその機能解析を通じて、脊推動物の脳皮質構造の形成機構を分子レベルで解明することを目的とする。本年度は61抗原に関して以下のような結果を得た。(1)抗原の同定T61抗体はウエスタンブロッティングでは、440kdのほか270kd、170kd、116kdなどにバンドを検出した。一方、免疫沈降では440kdと340kdのバンドが検出された。従って、これらの共通して見られる440kd分子がT61抗原の有力な候補であると考えられた。分子量とこの抗原の分子から、T61抗原は既知の分子とは異なる新しい細胞接着分子であることが明らかになった。(2)抗原の精製はじめに、可溶化の条件を免疫沈降法により検討した結果Tween20の場合にのみシグナルが得られることがわかった。これをもとに1%Tween20で10日胚の脳を可溶化し、T61のアフィニディカムで精製を試みたが、440kdに相当する分子の濃縮はみられなかった。これは抗原が非常に変性しやすいため操作の過程で抗体との結合性を失ったのではないかと考えられる。(3)cDNAクローニング次に、T61を用いてlambdagt11 cDNAライブラリーのスクリーニングを行ない、多数のポジティブクローンを得た。各クローンの部分塩基配列を決定したところ、いくつかは共通の塩基配列を有していた。T61の豊富な発現を考えると、これが目的のクローンである可能性が高い。ノザンブロッティングではこのクローンは神経系で特異的に発現していることがわかった。今後は、このクローンがコードするタンパクに対する抗体を作製し、T61と同様の活性を有するかどうかを検討する予定である。
テトロン酸およびテトラミン酸を構造モチーフとして含む生理活性天然物の合成研究

申請者は、スピロテトロン酸天然物の合成研究として、これら化合物群によく見られる構造単位であるシクロヘキセン構造の構築法の開発を行った。まず、電子供与性基と電子求引性基を併せ持ち、かつ環状構造を有する新規共役ジエンを設計し、その合成法を検討した。その結果、容易に調製可能なアルコールをメタンスルホニル化の条件に付すと、目的の共役ジエンが収率よく得られることが分った。さらに、その反応性に関して検討した結果、この新規共役ジエンは電子不足および電子豊富なジエノフィルのどちらとも室温下で円滑に反応することを明らかにし、シクロヘキセン構造の構築に成功した。種々検討した結果、今回、置換基の異なる様々な共役ジエンの合成に成功した。さらに特筆すべき点として、アセタール部位に不斉中心を有するジエンとジエノフィルとの反応を試みたところ、付加環化反応が高立体選択的に進行することが分った。この手法は、様々な環状化合物を合成するための有用な合成手法となりうると期待される。また、スイス連邦工科大学において、β-ペプチドに関する研究を行った。β-ペプチドは、しばしば特徴的な構造・機能を有することが明らかにされつつあり、新規医薬品のリード化合物としても注目されている。今回、申請者は、特にフッ素原子を含むペプチド鎖の詳細な構造解析を目指し、基本的なスペクトルデータの収集のために含フッ素アミノ酸からなる環状化合物の合成に取り組んだ,その結果、種々の環状ペプチドの合成に成功し、詳細な構造解析を行うことができた,この成果は、医薬品開発を指向したペプチド関連物質の生化学的研究などの分野の発展に貢献しうる。申請者は先にアシルテトロン酸天然物であるマクロシジンAの全合成を達成しているが、合成効率の面で改善の余地が残されていた。そこで、合成経路の改良を行った。具体的には、三置換オレフィンの水素化による、C12位の不斉中心の制御について再検討した。スイス・バーゼル大学のA.Pfaltz教授との共同研究の結果、光学活性なイリジウム触媒を用いると、水素化が高収率、高立体選択的に進行することを明らかにした。その際、エポキシド部位が水素化の条件で分解してしまうという問題に直面したが、種々検討した結果、よい解決策を見出すことができた。すなわち、エポキシドを一旦ヨードヒドリンへと変換した後に水素化を行い、改めてエポキシドを再生する経路を開拓することに成功した。さらに合成経路に改良を加え、より効率的に天然物を合成することに成功した。また、スピロテトロン酸天然物の合成研究として、これら化合物群によく見られる構造単位であるシクロヘキセン構造の構築法の開発を行った。この課題の解決策として、新規共役ジエンを設計し、その合成法を開発するとともにその反応性に関して検討した。すなわち、電子供与性基と電子求引性基を併せ持ち、かつ環状構造を有する新規共役ジエンを合成し、その反応性について検討した結果、電子不足および電子豊富なジエノフィルのどちらとも室温下で円滑に反応することを明らかにした。
生薬を基盤としたインスリン抵抗性改善天然化合物の探索と2型糖尿病治療への応用

Retinol binding protein 4 (RBP4)がインスリン抵抗性を惹起することが2005年に報告されて以降、RBP4は2型糖尿病治療薬開発の新たな分子標的として注目を集めている。本研究は、RBP4の尿中排泄を促進する天然化合物を、漢方処方を構成する繁用生薬から生物活性を指標に単離、構造決定し、2型糖尿病治療薬となるかin vivoモデルを用いて証明することを目的としている。RBP4はレチノールの輸送タンパクとして機能することがこれまで知られていたが、先述報告がなされて以降、トランスサイレチン(プレアルブミン)との複合体形成により腎排泄を免れて体内に留まり、インスリン抵抗性を発現すると考えられている。今回我々は、2型糖尿病モデルマウスの血清から免疫沈降法によりRBP4-TTR複合体を採取し、被験薬物を作用させin vitroの実験系により漢方処方に頻用される95種の生薬エキスのスクリーニングを行った。この結果、複合体を解離させる生薬エキスを5種検出した。現在、この活性試験とカラムクロマトグラフィーを組み合わせたactivity-guided fractionation法により、タンパク複合体解離の活性物質の単離を試みているところである。また、並行して上記スクリーニングで検出された生薬エキスを、2型糖尿病モデルであるdb/dbマウスに経口投与し、血中RBP4量が減少するか検討している。
超音波速度変化イメージングによる血管不安定プラークの無侵襲検出

血管内壁のプラークの剥離は心筋梗塞や脳梗塞をもたらし非常に深刻な問題である。剥がれやすさを判定するためにプラークの構成物質や構造を検出することは重要である。本研究では、超音波速度変化イメージング法を血管内部の脂質コアの検出に適用した。超音波速度変化画像装置を作製し、血管ファントムに適用した。超音波速度変化画像は血管ファントム内部の脂質分布領域を明確に示した。脈流の影響を抑制するための信号処理法を検討し、実験によってその効果を確認した。前年度の研究では、本方式を寒天で作製した脂質領域を含む擬似血管に適用し、脂肪領域が識別できることを実証した。実際の血管は鼓動によって血流の変化、血管壁・血管径の変化が生じるので、装置の実用化のためには測定領域の移動に対する検討が必要である。本年度は、できるだけ人の頸動脈に近い状態で脂肪領域を検出できるように、血管ファントムの作製と工夫、信号処理プログラムの改良、測定装置の改良を行った。1.模擬血流として血管ファントムに水流を流した場合の超音波速度変化画像超音波の速度変化特性、減衰特性を生体と合わせるためにグラファイトを混入させた寒天を用い、円柱状に加工し、内部に牛脂を挿入し、プラークの脂質コアとした。前年度に作製した装置、信号処理プログラムを適用し、超音波速度変化画像を測定した。超音波速度変化画像は血管ファントム内の脂肪領域を示した。水流を流していないときよりも、むしろ鮮明な画像が得られた。これは水流による放熱作用によってより急峻な時間的な変化が得られたことによると思われる。2.脈流下における血管ファントムの超音波速度変化画像鼓動によって断続的に流れている血流を模倣するためにチューブポンプを用いて水を流した。寒天を材料とする血管ファントムでは収縮に限界があるために、薄いゴムを用いて擬似血管を作製した。擬似血管の直径が時間的に変化する状態で超音波速度変化画像を構築するために信号処理プログラムの改良を行った。脂肪肝の超音波速度変化画像構築のために開発した移動補償プログラムを本研究の目的に合うように修正して用いた。このプログラムでは、まず時間変化の少ない基準画像を求め、それと温度変化後の同じ空間状態にある比較画像を自動抽出するようにしている。改良した移動補償プログラムによってチューブポンプによる脈動の下で擬似血管内の脂質領域を描出することができた。血管の内面にプラークと呼ばれる異常な組織ができ、そのプラークが何らかの原因で剥がれると、血管が詰まり心筋梗塞や脳梗塞などに至ることがある。剥がれにくいプラーク(Fibrous:線維性組織)か剥がれやすいプラーク(Lipid:脂質性組織)かを判定することは非常に重要であり、そのために組織性状を知る必要があり、有効な検出法の開発が期待されている。本研究では、超音波の速度の温度依存性が物質によって大きく異なることを利用して、体外から血管のプラークにおける脂質分布を検出する方法を提案した。まず、血管ファントムを作製し、内部に牛脂あるいは鶏肉による模擬プラークを取り付け、超音波加温による超音波エコーパルス波形を観測した。超音波加温による波形のシフトを観測し、予想される値のパルスシフトが得られていることを確認した。次に、改造した超音波診断装置を用いて血管ファントムにおける超音波速度変化を画像化する実験を行った。超音波アレイトランスデューサーの横に超音波トランスデューサーを設置して、超音波速度変化の測定領域を加温した。超音波エコーパルスの加温による部分的なシフトから超音波速度変化画像を求めた。超音波速度変化画像は、擬似プラーク内部の脂質分布を明瞭に示し、外部からプラークの物質の識別ができることを示した。さらに、血流の影響を検討するために血管ファントムに水をチューブポンプで流し、超音波速度変化画像を求めた。水の流れがあっても信号取得方法、画像構築方法を工夫することによって擬似プラーク内の脂肪分布が得られることを示した。研究成果については既に国内の学会で発表しているが、10月にドイツのドレスデンで開催されるIEEEの超音波国際シンポジウム(IUS 2012)で発表する予定である。さらに、論文としてまとめて英文誌に投稿する準備をしている。特許出願はすでに行なっている。交付申請書では、「研究の目的」として、超音波の速度の温度依存性が物質で大きく異なることを利用して、血管のプラークの識別に用いる。超音波加温による超音波の速度変化を画像化して、血管のプラークの不安定な領域を外部から無侵襲に観察できる新しい診断装置の可能性を示すとしていた。「研究実施計画」に従って下記のようにおおむね計画通りすすめることができたが、実用化のためには脈動に対する影響の検討、実験が不足している。(1)血管ファントムの作製:超音波に対して生体組織と類似の特性が得られるようにグラファイトを入れた寒天を用いて擬似血管を作製し、中に寒天と牛脂を用いて作製した擬似プラークを挿入し、プラークが存在する頸動脈を再現した。

(2)測定原理の実証:単素子の超音波トランスデューサーによる送受信システム(パルサーレシーバー)を用いて、エコーパルス波形を観測し、擬似プラークからのパルスシフトを検出した。油脂が分布したプラークからのパルシフトは周囲と反対の符号を示し、また、その値は予測された数値とよく一致しており、パルスシフトを検出することでプラーク成分の識別ができることを示した。(3)超音波速度変化画像装置の作製:現有の超音波診断装置を改造して血管プラークの超音波速度変化イメージのための装置を作製した。加温のために超音波トランスデューサーを設置した。生体組織とのマッチングのために先端にヒマシ油を充填した天然ゴムの袋を取り付けた。(4)血管ファントムにおける超音波速度変化画像の構築:血管ファントムに適用して超音波速度変化イメージを構築した。脂質によるプラーク部分で、負の超音波速度変化が得られており、脂肪分布が明瞭に画像化できることを示した。実際に頸動脈に適用するためには、超音波速度変化画像への脈動の影響が問題になると考えられ、信号処理法、画像構築法の検討が必要である。現在までの実験から、脈動の影響を抑制して超音波速度変化画像を構築するためには、心電同期信号の検出と信号取得方法の動画モードでデータ取得を行う必要があると考えている。脈動を再現する装置を作製し、できるだけ多くの実験を行い、信号処理法の改良、有効な画像構築プログラムの作成、改良を行い、実際の頸動脈に近い状態で本方法、装置の有効性を示す。基本的な装置は、現有の超音波診断装置をベースに作製した。血管ファントムも寒天で作製するのが超音波に対して実際の血管に近い性質が得られることが分かり、研究室で安価に作製することができた。血流を想定して水を流し、脈流の影響を調べるための装置と実験を計画したが、時間が足りず、次年度の予定とした。そのために、当初の予算を次年度に繰り越す形となった。24年度は、装置の実用化に必要な脈動の影響の抑制法を検討するために、ファントム、装置の見直しと信号処理、画像構築プログラムの改良を考えている。そのために装置、ファントムの改良のための費用の他、プログラム作成や実験補助のために人件費、研究成果の発表のために旅費を必要とする。
HMG-CoA還元酵素阻害薬の胆汁排泄機構解析および薬効に対する寄与の定量的解析

HMG-CoA還元酵素阻害薬のうちプラバスタチンを選び、胆汁排泄機構についてラットから調製した胆管側膜ベシクルを用いて検討をおこなった。その結果以下のことが明らかとなった。(1)プラバスタチンの胆管側膜ベシクルへの取り込みは、ATP存在下において促進された。なおここで、胆管側膜ベシクルへの取り込みを評価しているが、これは生理的条件下においては肝臓内から胆汁中への排泄過程を反映している。(2)有機アニオン系化合物の一次性能動輸送による胆汁排泄過程を欠損している変異ラット(EHBR)から調製した胆管側ベシクルを用いても、プラバスタチンのATPによる取り込み促進が観察された。(3)一方、グルタチオン抱合体(DNP-SG)の胆管側膜ベシクルへの取り込みは、正常ラットにおいてはATPによって促進が見られたものの、変異ラットにおいては促進は観察されなかった。(4)DNP-SGのATP依存的な取り込みはプラバスタチンの濃度依存的に阻害が観察された。また、高濃度(3mM)プラバスタチン存在下においてDNP-SGの担体輸送による取り込みは完全に阻害された。以上の結果より、プラバスタチンのメインな胆汁排泄機構は、従来より知られていた有機アニオンに対する一次性能動輸送機構は異なる、変異ラットにおいても維持されている一次性能動輸送機構によること、しかし一部はDNP-SGと共通した機構(変異ラットで欠損している一次性能動輸送機構)を利用していることが強く示された。
非線形発展方程式系における準周期的解軌道のフラクタル構造解析

本年度までの研究によって、様々な準周期的軌道の再帰的次元の評価が得られ、その無理数振動数の代数的な性質がその軌道の次元評価に深く関連することが調べられた。とくに17年度における本研究では、多重ディオファンタス条件を定量化した無理数振動数の組の代数的な条件(拡大公倍数条件)の下で、非線形偏微分方程式系の準周期解軌道や1次元円軌道の再帰的次元評価を行った。それらの成果はDiscrete and Continuous Dynamical Systemsをはじめとする学術論文誌に掲載もしくは掲載予定である。これらの関連結果及び非線形偏微分方程式への応用結果は、2005年日本数学会年会(2005年3月)での一般講演、The 4th National Conf.on Nonlinear and Convex Analysis2005での基調講演、Pusan-Kyushu Symposium on Partial Differential Equations2006での招待講演において発表された。本年度までの代表者等による研究によって、様々な準周期的軌道の再帰的次元の評価が得られ、その無理数振動数の代数的な性質がその軌道の次元評価に深く関連することが調べられた。とくに16年度における本研究では、KAM定理等におけるディオファンタス条件を定量化した無理数振動数の組の代数的な条件を導入し、多振動数をもつ準周期軌道における再帰的次元のGAPの評価が得られた。その成果は論文リスト[1],[2],[3]に参照されるように、Discrete Continuous Dynamical SystemsやJ.Nonlinear Analysis and Convex Analysisをはじめとする学術論文誌に掲載されている。これらの関連結果及び偏微分方程式への応用結果は、2004年日本数学会年会(2004年3月)、京都大学数理解析研究所短期共同研究集会「非線形解析学と凸解析学の研究」(2004年9月)、「準周期タイリングとその周辺」(2004年12月)、「第22回九州における偏微分方程式研究集会」(2005年1月)、「フラクタルの数学的基礎」(京都大学2005年2月)、東海大学「発展方程式シンポジウム」(2005年3月)などで講演発表された。非線形偏微分方程式系に現れる準周期的アトラクター解の次元解析においては、ヘルダー連続性が重要な指数となるが、これに関連した結果を、分担者三沢氏が、論文リスト[6]の成果を得ている。また、関連する確率論の研究分野においては、分担者大島により論文リスト[4],[5]の研究成果が得られている。それらの成果は論文リスト[1],[2]に参照されるように、J.Nonlinear Analysis and Convex Analysisをはじめとする学術論文誌に掲載予定である。これらの関連結果及び非線形偏微分方程式への応用結果は、2005年日本数学会年会(2005年3月)での一般講演、The 4th National Conf. on Nonlinear and Convex Analysis2005での基調講演、Pusan-Kyushu Symposium on Partial Differential Equations2006での招待講演において発表された。
NPOと企業の戦略的協働-知識ネットワーキング・パースペクティブに基づく実証研究-

本年度は最終年度に当たり,もっぱら『研究成果報告書』の作成に専念した。研究成果報告書の概要は以下の通りである。第1論文と第2論文では,企業とNPOのパートナーシップを7つの類型に区分し,各類型の課題と可能性を分析し,効果的なパートナーシップの在り方を解明した。第3論文と第4論文では,さらに「浜松外国人無料健診会事業」と「緊急人道支援用シェルターの開発事業」の2つの事例研究を試みた。第5論文と第6論文では,日本においてNPO(市民団体),企業,政府間のパートナーシップによって成立したNPO法の立法過程を解明するとともに,このNPO法によって法人格を取得するNPO法人のガバナンスを解明した。第7論文では,企業が社会的責任を実行する際の「企業の論理」と「社会の論理」を析出し,企業とNPOの有効なパートナーシップに関して多くの示唆を提供した。第8論文では,日本におけるNPOと企業のパートナーシップを歴史的に考察した。第9論文では,科学技術をめぐる専門家と市民のパートナーシップを解明した。第10論文では,地域活性化の重要な方法の1つである産学官(企業,大学,政府)において,産学官の3者のダイナミックな相互作用を生み出すために,多様な「場」がいかに有効であるかを解明した。第11論文では,アメリカにおける日本企業の研究開発の国際化の概要と研究開発成果を実証的に分析した。第12論文では,企業が情報システムを活用して競争優位を実現するプロセスを実証的に解明した。第13論文では,日本のマンガビジネスの成功要因を析出した。第14論文では,デジタルカメラ産業を事例に,産業の勃興過程において技術開発活動がどのように継続され,方向付けられるのかを解明した。これら第1114論文の4つの研究は,第7論文の研究と同様に,いずれも企業とNPOの有効なパートナーシップの展開に関して,多くの示唆を提供した。「NPOと企業の戦略的協働-知識ネットワーキング・パースペクティブに基づく実証研究-」に関連するこれまでの文献ならびに各種資料を,各自の専門領域の立場から多面的にサーベイした。本研究に密接に関連する具体的な学問領域としては,組織間関係論,資源依存パースペクティブ,知識ネットワーキング,取引コスト理論,ゲーム理論,エージェンシー理論,情報ネットワーク理論などである。サーベイの結果にもとづいて,NPOと企業の戦略的協働に関する試論的な理論的枠組を演繹的に導出した。この理論的枠組は,(1)協働が展開される場はいかなるものか,(2)協働すべき特定のテーマ(問題)は,いかにして認識・定義されるのか,(3)協働のテーマ(問題)に関する複数の解決策は,いかにして生成・特定化されるのか,(4)解決策の選択としての決定・正当化は,いかにして行われるのか,(5)決定・正当化された解決策は,いかにして実行されるのか等を解明するためのものである。同時に,研究代表者と研究分担者は,アクション・リサーチや参与観察を行う対象NPOと企業の選定も並行して進めた。具体的には,各自1ないし2組織(NPOと企業)を分担して予備調査を行い,上記の理論的枠組を確認するとともに一層の洗練化を行った。さらに予備調査を通して,インタビュー項目(半構造化インタビューの質問項目)の特定化を試みた。4月9月:(1)理論的枠組を完成させた。(2)各自12組織(NPOおよび企業)を選定し,詳細な事例研究を開始した。10月12月:(1)事例研究を継続した。(2)次年度に行うアンケート調査のための予備調査を開始するとともに,質問票の具体的なストラクチャーの検討を行なった。