hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超低金利・債務蓄積下の金融・財政政策:政策ルールの視点からの実証分析

本研究課題では,財政政策ルールの視点から, 2008年の世界金融危機による財政悪化が,日本でも金融政策の足かせとなりつつあることを明らかにした。また,財政政策と通貨危機の関係を理論的に分析し, 2001年のアルゼンチン通貨危機の原因が,政府の予算制約の破綻であることを明らかにした。一方,金融政策ルールの視点から,深刻な金融危機による国際資本移動の滞りがゼロ金利政策を長引かせることを明らかにした。平成22年度は、超低金利・政府債務蓄積下の金融・財政政策に関する実証分析を実施するための文献サーベイとデータおよび統計パッケージの整備を主に行った。まず、「日本の長期経済統計に基づく財政政策制約要因の分析」の研究については、収集した長期統計の整理を行い、予備的な分析を実施した。その過程で、長崎大学重点研究課題「東アジアにおける最適な金融システムの研究」で主催した国際カンファレンスにおいて、国債市場の歴史的なデータの時系列分析を行っている海外の研究者と意見交換し、本課題における分析手法の再検討を開始した。これにより、戦前の日本の国債市場の動向から本研究の成果を補完することが期待できる。また、「企業レベルのデータによる超低金利政策の波及経路の検証」の研究については、近年の実証研究を中心とした文献サーベイを行い、必要なデータを整備した。本課題に関連する実証分析をサーベイして、銀行貸出と企業の設備投資との関係に着目した年次データや四半期データに基づく実証分析のほかに、比較的高頻度の金融市場データを用いたファイナンス分野の研究も進んでいることを確認した。本課題では、後者の分析の成果も取り入れつつ前者の分析の流れを受けて、量的緩和政策による金融機関のバランスシートの変化から、企業への貸出を通じて生産活動への波及を分析する。そのために、日本政策投資銀行の企業財務データを購入してデータの整理を行い、必要な分析を行うための統計パッケージを購入した。これにより、次年度の本格的な分析にむけた準備を整えることができた。まず、高水準の政府債務の下での財政政策ルールの分析として、日本の長期経済統計データを利用した実証分析を推進し、その成果を2011 Institution and Economics International ConferenceとWorld Business, Economics and Finance Conferenceで報告した。この分析においては、長期の財政関連時系列データを収集し、政策ルールのレジーム変化が生じているかどうか検証した。その結果、日本の財政政策は金融政策に影響をおよぼす恐れがあり、2000年代には影響が減少したものの、2008年の世界金融危機の影響により、再び金融政策への財政の影響が強まりつつあることを明らかにした。また、財政政策ルールに関連する分析として、『経済と経営』第91巻1-2号の掲載論文において、政府の予算制約の視点から財政政策と通貨危機の関係を分析し、2001年のアルゼシチン通貨危機の事例に適用して検証した。特に、為替平価に強くコミットするカレンシーボードの下では、財政破綻による第1世代型の通貨危機のみならず、政府の予算制約が遵守される場合も、為替相場の非決定性に由来する自己実現的な通貨危機も生じること、アルゼンチンの事例は前者にあたることを明らかにした。一方、超低金利下の金融政策ルールの分析として、深刻な金融危機による国際資本移動の滞留がゼロ金利政策におよぼす影響を分析した。その結果、金融危機時のリスクプレミアムの上昇から、国際資本移動が収益率に反応しにくくなると、最適政策ルールとしてのゼロ金利政策が長引く傾向にあることを明らかにした。なお、この成果はWorld Business, Economics and Finance Conferenceにおいて報告後、『経済と経営』第91巻4号に論文として掲載した。
膜透過性ペプチドの開発とDDSキャリアとしての応用（国際共同研究強化）

アミノ酸とキノリン誘導体から構成される8種類のハイブリッドフォルダマーを設計・合成した。合成したハイブリッドフォルダマーは、アミノ酸側鎖やキノリン誘導体の置換基に依存せず右巻きのヘリックス構造をとっていた。アニオン性アミノ酸を含有するカチオン性フォルダマーは会合体を形成しており、既存の膜透過性ペプチドと比べて高い膜透過機能を有していることが明らかになった。これらの知見は、DDSキャリアとして機能するフォルダマーを新規設計する上で非常に有用である。内定年度:2015平成27年度は平成28年度の渡航に向けて準備を行った。渡航先のHuc教授とSkypeを利用してディスカッションを行い、渡航後の具体的な実験計画を作成した。平成28年5月末の出発に向けて、具体的な研究計画の策定やその他諸々の準備を順調に行うことができた。平成28年度は約7ヶ月間フランスに渡航し、主にアミノ酸-キノリンハイブリッドフォルダマーの合成を行った。また、合成したフォルダマーのコンフォメーション解析を行った。フォルダマー合成:ハイブリッドフォルダマーとして、両親媒性フォルダマー、カチオン性フォルダマー、アニオン性フォルダマー、バンドルフォルダマーを設計した。アミノ酸としてロイシン、セリン、リジン、アルギニン、アスパラギン酸を使用し、またアミノ基もしくはカルボキシル基を有するキノリンを使用し、固相法により8種類のハイブリッドフォルダマーを合成した。フォルダマーのコンフォメーション解析:CDスペクトル測定により溶液中でのコンフォメーション解析を行った。複数の溶媒中で解析を行ったところ、合成した全てのフォルダマーが右巻きのヘリックス構造を形成していることが明らかになった。本研究課題の最大のイベントであるフランスへの渡航が無事に終了した。フランスでは、当初の予定どおり種々の側鎖構造を有するフォルダマーの合成に成功し、また複数の溶媒においても安定な右巻きのヘリックス構造を形成することを明らかにできた。平成27年度は、渡航準備を行った。平成28年度は、約7ヶ月間フランスに渡航し、主にアミノ酸-キノリンハイブリッドフォルダマー(両親媒性フォルダマー・カチオン性フォルダマー・アニオン性フォルダマー・バンドルフォルダマー)の合成を行った。また合成したフォルダマーのコンフォメーション解析を行った。平成29年度は、フランスで合成・コンフォメーション解析を行ったフォルダマーについて、長崎大学にて、物性評価ならびに培養細胞を用いた膜透過機能評価を行った。物性評価:物性として、フォルダマーの会合状態ならびに会合しているものについては表面電位について評価した。その結果、アニオン性アミノ酸を含有するカチオン性フォルダマーと両親媒性フォルダマーは水中で会合体を形成していた。また、前者がプラスの電荷を帯びているのに対して、後者はマイナスの電荷を帯びていた。膜透過機能評価:フローサイトメーターを用いて各フォルダマーの細胞膜透過機能について評価したところ、カチオン性フォルダマーが必ずしも高い膜透過機能を有しているというわけではなかった。会合体を形成していたカチオン性フォルダマーの膜透過機能が最も高く、代表的な膜透過性ペプチドよりも良好な結果を示した。また共焦点顕微鏡を用いてフォルダマーの細胞内動態について評価したところ、会合体を形成していたカチオン性フォルダマーのみが異なる挙動を示しており、細胞膜上に多くのフォルダマーが分布していることが観察された。会合体の形成が膜透過機能に何らかの影響を与えていることが示唆された。一方、細胞毒性については、カチオン性のフォルダマーほど高い毒性を示すことが明らかになった。平成28年5月末から12月末まで約7ヶ月間渡航し、フランスにて研究を行う。具体的には、様々な側鎖構造を有する芳香族フォルダマーを合成する。合成したフォルダマーについては、溶液中ならびに結晶状態での二次構造解析を行う。また機能評価として、培養細胞に対する膜透過性について評価する。フランスで合成して持ち帰ってきたフォルダマーについて、培養細胞に対する膜透過機能の評価を行う。また、プラスミドDNAやsiRNAなどの遺伝子の細胞内デリバリーについても評価を行う。基礎的物性評価もあわせて行うことで、構造と機能の相関を明らかにし、さらなる高性能な膜透過性フォルダマーの設計へとつなげる。ペプチド化学
免疫系の撹乱によるC型肝炎ウイルスの持続感染化及び発症機序の解析とその制御

HCV感染の大きな特徴として感染後高率に持続感染化し、慢性肝炎、さらに肝細胞癌を発症することがあげられる。HCVの持続感染および免疫系の撹乱機序などを明らかにし、ウイルス感染に対する新たな防御法および治療法を確立することを目的とする。HCVの病原性発現機序を解析するためにHCV遺伝子導入トランスジェニックマウスの開発を行い、任意の時期にHCV遺伝子をスイッチング発現するトランスジェニック(Cre/loxP/HCV-MxCre Tg)マウスを樹立した。これにより、正常な免疫応答下で持続的にHCV蛋白を発現させることを可能にした。Cre/loxP/HCV-MxCreTgマウスは正常な免疫応答下で持続的にHCV蛋白を発現させることができ、慢性肝炎を発症させることができるHCV持続感染モデルとして非常に有用であり、これまで困難とされていたHCVの持続感染化と宿主の免疫応答の関係を解析することを可能にした。C型肝炎ウイルス(HCV)感染症における大きな特徴は,感染者のほとんどが持続感染化することと,それに伴って起こる肝発癌である。持続感染が成立する理由の一つとしてHCVに対して宿主側が免疫寛容状態になっていることが推測され,持続感染機序の解明にはC型肝炎発症動物モデルを用いて解析を行う必要性が示された。HCVの持続感染成立機序,慢性肝炎・肝硬変・肝癌への推移機構解明の為に,病態モデルのトランスジェニック(Tg)マウス作製が行われてきた。HCV感染により近いモデルとして,任意の時期にHCV遺伝子をスイッチング発現することができるCre/loxP recombinantsystemを用いたHCV構造蛋白質領域発現Tgマウス(CN2マウス),HCV全長遺伝子発現Tgマウス(Rzマウス)が樹立された。このマウスとCreを誘導するMx-Creトランスジェニックマウスを交配することにより,任意の時期にHCV遺伝子をスイッチング発現するトランスジェニック(Cre/loxP/HCV-MxCre Tg)マウスを作製した。MxCreTgマウスでは,初回投与後0.5日目からHCV core蛋白質の発現が認められ,7日目で915pg/mg(肝総蛋白質量)とピークに達した。その後,減少傾向にあるものの,21日目でも435pg/mgと発現が持続されている。さらに,この発現は6ケ月を過ぎても同レベルで維持されていた。HCV蛋白は完全に排除されることなく,持続的に発現がみられ,慢性肝炎の症状を呈した。すなわち,スイッチング発現システムを樹立したことにより,受動的に免疫寛容が成立し,HCV感染に似た免疫反応状態をつくることに成功した。C型肝炎は日本で200万人に及び患者がおり、感染後、高率に持続感染化し、慢性肝炎を発症する。唯一の有効な抗HCV薬とされているインターフェロンは、30-40%程度の患者にしか治療効果が認められず、より安全で効果的な治療法の開発が急務となっている。我々は哺乳動物細胞において複製可能な弱毒ワクチニアウイルス「LC16m 8株」を母体としたHCV遺伝子組換えワクチニアウイルス(HCV-RVV)株を樹立し、治療ワクチンとしての効果を検討した。Cre/loxP/HCV-MxCreTgマウスの肝臓におけるHCV蛋白は完全に排除されることなく、1年以上の持続的な発現が確認され、肝臓における炎症や脂肪変性、線維化等の慢性肝炎の病態を示した。Cre/loxP/HCV-MxCreTgマウスは正常な免疫応答下で持続的にHCV蛋白を発現させることができ、慢性肝炎を発症させることができるHCV持続感染モデルとして非常に有用であり、HCVの持続感染化と宿主の免疫応答の関係を解析することを可能にした。さらに、HCV-RVV接種によりマウス肝臓におけるHCV蛋白の減少及び慢性肝炎症状の正常化が認められたことから、HCVの排除及び肝炎抑制を目指した治療ワクチンの開発が期待される。
B細胞性腫瘍における解糖系亢進の新規機序の解明と治療標的としての有用性の検証

悪性リンパ腫などのB細胞性腫瘍の治療成績は未だに不十分である。腫瘍の活発な代謝は、抗腫瘍免疫を抑制することや腫瘍の抗癌剤抵抗性をもたらすことにより、腫瘍の進展に寄与することが報告されている。正常B細胞は正常T細胞により活性化されることが知られているため、本研究では、B細胞性腫瘍の代謝がT細胞により活性化され、そのことがB細胞性腫瘍の進展に寄与している可能性を検討することを目的としている。
シリコン(PIN)ピクセル検出器の開発

本研究では荷電粒子及びX線に対する2次元位置検出器としてPIN構造によるシリコン・ピクセル検出器の基礎開発を課題とした。PMOSピクセル検出器プロトタイプのテスト・ビーム実験を行い、予想された性能を確認したのち、PMOS検出器の高速化、リセット機能の追加及び光検出における短波長レスポンスの改善のための3種類の試験構造を製作した。SOIピクセル検出器は、SOIウエハーを使用する新しい概念に基づく一体型ピクセル検出器(SOIピクセル検出器)検出器である。現存する唯一の一体型ピクセル検出器の設計上及び半導体プロセス技術上の制約を克服するため、PINピクセル構造を基盤ウエハー内に形成し、増幅器回路はSOI絶縁膜で分離された低抵抗SOSシリコン層内に形成するものである。SOIウエハーの製作、基盤ウエハー内のPIN構造の特性の確認とSOIウエハーの酸化膜を介して低抵抗SOSシリコン層へのコンタクトを形成する試験構造の試作等を行った。その結果は、SOSウエハー上に試作した試験回路のプロセスはほぼ満足できるものであった。サブ・ミクロンCMOSプロセス(0.8ミクロン低温プロセス)によるCMOS集積回路の対放射線耐性のためのトランジスター・レベルでの試験結果は良好であった。最終年度において、別途開発してきた128チャンネルシリコン検出器用低雑音CMOS増幅器(アナログメモリー、スパース・データ・スキャン及びトリガー信号機能内蔵)の試作を行い試験中である。半田バンプによる50ミクロン・ピッチ、多チャンネルバンプ・ボンディングについては、実機大多チップ・プロトタイプを試作結果、ほぼ良好な結果が得られた。本研究では荷電粒子及びX線に対する2次元位置検出器としてPIN構造によるシリコン・ピクセル検出器の開発を目指している。具体的に(1)既存の低雑音増幅器VLSIを使用するパッド検出器、(2)PIN構造ピクセルのn側ウエル内にpMOSトランジスターを形成するPMOSピクセル検出器及び(3)ハイブリッド・ピクセル検出器のための基本技術(回路の放射線耐性の向上等)の研究を提案した。本年の研究開始に当たり従来のpMOSピクセル検出器についての結果を再検討した結果,pMOSピクセルの弱点であるnウエル電位のバイアス・漏洩電流依存性の問題を解消するため、pMOSピクセル検出器の概念を拡張しその弱点を改良するSOI(又はSOS)ピクセルを試作することとした。SOIピクセルでは基盤ウエハ-(300ミクロン厚)が高抵抗のSOIウエーハ-を使用する。PINピクセル構造を基盤ウエハ-内に形成し、増幅器回路はSOI絶縁膜で分離された低抵抗SOSシリコン層内に形成する。増幅回路は基盤ウエハ-のp側に置くことが出来るのでより安定した動作が実現できる。このSOIピクセルの概念によって増幅器回路と将来の読み出し回路についての多様な選択が可能となった。本年度の試作としてはSOS上の回路特性や基盤ウエハ-内のPIN構造の特性などを試験するため、SOIウエハ-とSOIピクセルの基本構造サンプルを設計し試作中である。更にRTNプロセス或いは微細低温プロセスによる増幅器回路の放射線耐性の向上の試験も開始し見込みのある結果が得られている他、50ミクロンピッチ以下の教ピッチ・半田バンプ・ボンディングの検討も開始した。昨年度は、SOIピクセル検出器の概念の実現性を試験するため、基本的な回路特性や基盤ウエハ-内のPIN構造の特性などを試験するため、SOIウエハ-とSOIピクセルの基本構造サンプルを試作した。試験の結果、プロセス・パラメーターの一部が不適当であったことが判明した。この点も含めて検討の上、平成10年度試作に反映する予定で進めている。RTN或いは微細低温プロセスによる対放射線性能の向上については、セイコ-・インスツルメントの0.8ミクロン低温プロセスによって製造したトランジスター・サンプルについて放射線照射試験を行い、RTN処理の有無によらず、良好な結果を得た。RTN処理の効果については、なおそのパラメーターへの依存があると思われる。

今後、実際の増幅器回路等について、この微細低温プロセスによる放射線耐性の向上の試験を行う予定である。50ミクロンピッチ以下の半田バンプ・ボンディングについては、試作レベルにおいて、バンプ形成及びボンディング成功率について高いイールドを得ている。更に、平成9年度には、3種類の改良型MOSピクセルの設計・試作を開始した。これらは、MOSピクセルの高速化、リセットMOSFETの追加、短波長光にたいする検出効率の向上を目指すものである。本研究では荷電粒子及びX線に対する2次元位置検出器としてPIN構造によるシリコン・ピクセル検出器の基礎開発を目指している。具体的には、SOIピクセル検出器・MOSピクセル検出器の可能性、エレクトロニクスの対放射線耐性及びピクセル検出器に必要な侠ピッチボンディング技術等の実装技術開発等について基礎的な研究を行っている。昨年度は数種のMOSピクセルの基本構造の試作を行うとともに、RTNプロセスを併用する場合を含みより微細で低温酸化プロセスを採用する半導体プロセスの対放射線耐性のトランジスター・レベルでの試験、侠ピッチ・ボンディングによる実装試験などを進めた。本年度(最終年度)は、主たる課題として、半導体集積回路の対放射線耐性の改善を取り上げ、トランジスター・レベルでの試験結果が良好であった0.8ミクロン低温CMOS半導体プロセスによる実用レベルの増幅器LSIの試作を行った。微細プロセスでは酸化膜の厚さの二乗の比例して放射線損傷の効果が減少することが予想できるから、従来の1.2ミクロン・プロセスと比較すると約2倍程度の改善が期待される。増幅器LSIは、別途開発しているアナログメモリー、スパース・データ・スキャン及びトリガー信号機能を内蔵する128チャンネルシリコン検出器用低雑音CMOS増幅器である。第1回試作においてはディジタル回路部分は概ね予想通り機能したが、アナログ回路に部分に問題があったので、プロセス・パラメーター測定及び測定結果をフィードバックして第2回試作を行った。現在放射線照射試験を含む評価サンプルの準備中である。同時に、本年度は、クラコフ・グループ(ポーランド)の協力を得て、ピクセル検出器によるイベント・トリガーの可能性を検討することとし、別途製作したシリコン・ストリップ検出器用トリガー回路基盤を部分的に改造してトリガー回路の初期的試験を行った。
コロイダル量子ドットを用いたアクティブ・プラズモニクスの創成

プラズモニクスは金属を用いた光技術であり、光の回折限界を超える超微細なナノ光素子への応用が期待される。本研究では貴金属の表面を伝わる2次元の光である表面プラズモン・ポラリトンを発生、増幅、変調するための新しい方法について研究した。コロイド化した半導体量子ドットを銀基板上に自己組織化配列させ、表面プラズモン・ポラリトンの高い効率の励起と増幅を実現した。また、これとナノメカニカル素子を組み合わせることにより量子ドットの発光スペクトルの電気的な変調を実現した。コロイダル量子ドット(CQD)中の励起子はその近接場に置かれた表面プラズモン・ポラリトン(SPP)との結合効率が高く、プラズモニクスにおけるカップラー、光源あるいは検出器として高い潜在能力を有している。また、増幅媒質や変調媒質としての応用も可能である。本研究はCQDをプラズモニック導波路(PWG)上に人工的に配置し、励起子と導波路を伝搬するSPPとの相互作用の解明を通じてCQDを用いた表面プラズモンの光源、増幅、変調等を実現する。これにより、アクティブ・プラズモニクスの基礎を築くことを目的とする。今年度は、カルボキシル基修飾されたCdSe/ZnSコアシェル型CQDを用いてPWGとの融合系の実現ため、2種類の配置制御手法を試みた。一つはトップダウン手法であり、レジスト膜のパターンを用いる方法である。それに加えてもう一つはボトムアップ手法によるものである。トップダウン法では、電子ビーム露光によりレジストあけた穴にCQDをスピンコートにより入れ込み、親水性処理を行ったPWG上にCQDをランダムに多層積層した。しかし、本手法では層数の制御が困難であった。当初計画ではボトムアップ手法としてナノディップペンによるCQDの直接塗布による単層膜の作製を予定していたが、当初予想より大きなサイズのものしかできず中止した。その代わりストレプトアビジン修飾されたCQDとビオチンの強い結合を利用した自己組織化パターニングによるCQD単層膜の作製に成功した。上の配置制御技術を用いて表面プラズモン光源を作製した。発光スペクトル計測のため新規に高感度冷却CMOSカメラとファイバ分光器を導入し、光学系の構築を行った。この光学系により、CQDの光励起を用いて表面プラズモンを直接励起し、偏光依存性のない等方的な表面プラズモン光源となっていることを確認した。さらにこれを用いて伝搬距離を実験的に調べることに成功した。昨年度までにコロイダル量子ドット(Colloidal Quantum Dot: CQD)をプラズモニック導波路(plasmonic waveguide: PWG)上に積層配置したCQD-PWG結合系を実現した。これを光励起することによりPWGに表面プラズモン・ポラリトン(Surface Plasmon Polariton: SPP)が励起、伝搬することを確認し、SPP光源の実現に成功している。本年度はこれをさらに発展させ、CQD-PWG結合系を用いた光機能(増幅や変調)の実現を目指して研究を行った。このため対物レンズ下での微細デバイスの安定した観測のために、生物顕微鏡を備品として導入した。はじめに対称型金属スラブ導波路(アルミナ/銀/アルミナの三層構造)上に利得媒質としてCQDを置いた系において、理論計算より銀界面とCQD間のエネルギー移動を計算し、アルミナ層厚の最適距離を20nmと決定した。次にこの導波路を実際に作製した。対称型金属スラブ導波路には低損失の長距離伝搬モード(Long-Range Surface Plasmon: LRSP)が存在する。CQDをクラッド層にもつ対称型金属スラブ導波路におけるLRSPの伝搬特性を計測した。CQDに対する励起光(532nm)照射の有無におけるLRSP信号光(633nm)の伝搬損失を計測した。その結果、励起光の照射下でのみ損失の低減を観測し、CQDの利得媒質としての特性を確認することができた。光アンテナは光エネルギーの捕獲や蛍光体の輻射制御、ナノ空間への光エネルギーの集束などナノフォトニクスの機能を実現する基本素子として研究されてきた。しかし、これまで光アンテナはサイズの固定されたプラズモン共振器(金属ナノ構造を利用した光共振器)を用いて実現されており、その共振特性を動的に制御することは困難であった。そこで、本研究ではナノメカニクス(NEMS)の技術を用いてプラズモン共振器のギャップ間距離を制御することで、ギャップ表面プラズモン(Gap Surface Plasmon: GSP)の共振特性を可変とした。これにより光アンテナの共振特性を電気的に制御することに成功した。はじめにpick-and-place法とよばれる手法で薄膜から切り出した金属ナノワイヤーを移動、固定して金属基板上の中空に担持し、250nmの初期ギャップ間距離を持つ金属・空気・金属構造を作製した。これに電圧を印加することで、ナノワイヤーを変形させ、金属間距離を数nmのオーダーまで近接できる。これによりGSPの共振波長を変えることに成功した。さらに昨年度までの成果を生かしてコロイダル量子ドット(Colloidal Quantum Dot: CQD)を金属基板上に積層配置し、ギャップ間に配置した。ギャップ間距離を変えながらCQDからの発光を観測し、印加電圧による発光スペクトルの制御を実現した。

本研究はプラズモニクスの分野においてCQDとNEMSという異なる分野を融合することで、プラズモニック共振特性の電気的制御を実現したといえる。本デバイスは電圧駆動素子であり、極低電力動作が可能である。これによりNEMSをベースとした超低消費電力アクティブ・プラズモニクスを実現することができる。プラズモニクスは金属を用いた光技術であり、光の回折限界を超える超微細なナノ光素子への応用が期待される。本研究では貴金属の表面を伝わる2次元の光である表面プラズモン・ポラリトンを発生、増幅、変調するための新しい方法について研究した。コロイド化した半導体量子ドットを銀基板上に自己組織化配列させ、表面プラズモン・ポラリトンの高い効率の励起と増幅を実現した。また、これとナノメカニカル素子を組み合わせることにより量子ドットの発光スペクトルの電気的な変調を実現した。利得媒質としてCQDを用いた対称型金属スラブ導波路において、利得媒質によるLRSPの伝搬損失の低減を確認できたものの、増幅効果の観測までは至っていない。したがって、研究の目的に記載した計画と比較してやや遅れているといえる。27年度が最終年度であるため、記入しない。プラズモニクスこれまで対称型金属スラブ導波路をベースとして、LRSPを利用したプラズモン回路の高機能化を目指して研究を行ってきた。しかし、LRSPは長い伝搬距離をもつものの、閉じ込めが弱くナノ光集積回路に必要とされる2次元(面内)方向の曲がりや分岐の実現が困難であることも明らかになった。そこで今後は、スラブ型と比較して強い閉じ込め効果をもつ金属スロット型導波路をベースとしたギャップ表面プラズモン(Gap Surface Plasmon: GSP)や3次元(縦)方向の曲がり導波路の研究を行う。目標の一つである変調機能の実現については、CQDのみに頼る従来計画を変更し、ナノメカニクス技術を導入してプラズモン共振器を電気的に駆動させることによりGSPの動的な変調を目指す。これによりアクティブ・プラズモニクスの実現を目指す。詳細は以下の通り。1.金属スロット型導波路のGSP機能性導波路のための準備として、スロット型プラズモニック導波路をアレイ化することにより、伝送距離の大幅な改善を目指す。また、アレイ化により曲がりや分岐などの集積化に必要となる構造を実現する。さらに、3次元(縦)方向の曲がり導波路の研究を行う。2.プラズモン共振器の電気的制御プラズモン共振器(金属ナノ構造を利用した光共振器)を用いた電気的制御を検討する。プラズモン共振器は超小型・超低消費エネルギーのナノレーザやナノ受光器を実現する基本エレメントとして有望である。しかし、これまで共振特性を電気的かつ動的に制御することが集積光素子を実現する上で大きな課題であった。そこで、極低電力動作が可能なナノメカニクスを共振器構造に応用することで、プラズモン共振器の電気的制御の実現を目指す。ナノメカニクスによるギャップサイズ変化を利用することで、共振器特性の電気的制御を実現する。さらに本共振器を応用したナノ光機能素子の実証も行う予定である。
ウイルス感染症における概日時計の役割の解明

これまでHSVの経皮感染の時間がHSV-2感染症の臨床や病理に影響するか否かについては不明であった。我々はHSVの経皮感染モデルを用いて、活動期(ヒトにおける昼、マウスにおける夜)では休息期(ヒトにおける夜、マウスにおける昼)に比べて経皮HSV感染症状がより重症化することや死亡率がより高くなることを見出した。また、この差は皮膚ケラチノサイトにおけるHSV-2レセプターNectin1発現の日内変動によることを明らかにした。これらの結果は、今まで知られていなかったHSV-2感染症の概日リズムを明らかにするとともに、同感染症に対する新たな予防戦略に役立つと考えられる。<目的>異性間性行為においてHIV感染者の精液・膣分泌液中に含まれるHIVがパートナーの外陰部・性器に曝露される際、HIVは粘膜・皮膚上皮から侵入後、所属リンパ節に運ばれて宿主での永久的な感染を成立させる。そこで、性行為HIV感染における最も重要な初期ターゲット細胞である表皮内ランゲルハンス細胞(以下LCs)のHIV susceptibility (HIV易感染性)に概日リズムが存在するか否かについて検討した。<方法>まず、健常ボランティアの末梢血から得た単球をGM-CSF/ IL-4/ TGF-b存在下で一週間培養することで単球由来ランゲルハンス細胞(monocyte-derived LCs; mLCs)を作製した。次に、LC上のHIV感染レセプターであるCD4, CCR5発現の日内変動をフローサイトメトリーにて検討した。さらにmLCsに50%horse serumによるSerum shockを行い、各mLCs細胞の時計遺伝子を同調させたのち、24h, 30h, 36h, 42h, 48h後にHIV BaL(R5 HIV)をTCID50 = 100000/mlで曝露し、2時間後にmLCsを3回PBSにて洗浄後培養した。HIV曝露7日後にそれぞれのmLCs群を回収し、PE標識抗langerin抗体およびAPC標識抗CD11c抗体(ともにLCマーカー)で染色後、FITC標識抗HIVp24抗体でintracellular stainingし、フローサイトメトリーにてmLCsのHIV感染率を比較解析した。<結果と考察>mLCsにおけるCD4, CCR5発現において日内変動は観察されなかった。またmLCsのHIV感染率においても概日リズムは観察されなかった。同様の実験をmonocyte-derived DCs; mDCsにおいても検討したが、HIV感染レセプターの発現およびHIV感染率において概日リズムは観察されなかった。現在、ヒト(HSV)ヘルペスウイルスについて、その重要な感染ターゲットである表皮角化細胞を用いて同様の実験を検討中である。昨年度の研究では、HIV感染レセプターの発現およびHIVの初期感染ターゲット細動であるランゲルハンス細胞・樹状細胞のHIV感染性に日内変動が見られないことが明らかとなったが、これらの結果を踏まえて、今年度は同様の実験を単純ヘルペスウイルス(HSV)およびケラチノサイトを用いて行った。驚くべきことに、単純ヘルペスウイルス感染症に対する抵抗性を時計遺伝子Clockがヘルペスウイルス受容体分子の発現制御を介してコントロールしていることが明らかとなった。この知見はウイルス感染症と体内時計の関係を明らかにした世界で初めての報告となる。今年度得られた知見は、ウイルス感染症と体内時計の関係を明らかにした世界で初めての報告となる。性行為HIV感染における最も重要な初期ターゲット細胞である表皮内ランゲルハンス細胞のHIV易感染性に概日リズムが存在しないことが明らかになった。時計遺伝子によるヘルペスウイルス受容体分子の発現制御メカニズムをさらに検討したい。皮膚免疫学現在、ヒト(HSV)ヘルペスウイルスについて、その重要な感染ターゲットである表皮角化細胞を用いて、HSV感染レセプターの発現およびHSV感染率に概日リズムが存在するかを検討中である。予想外に計画より低予算で実験が可能であった。消耗品が予定より安く購入できたため余剰金が発生した。次年度の時計遺伝子による制御メカニズムの実験に使用したい。上記で生じた余剰金は本年度の消耗品として使用する予定である。
複合的なデータ・統計手法の利用に基づく高等教育の経済・社会的効果の計測と検討

本研究では、大学・大学院教育の経済・社会的効果の計測に関して、異なる3種類のデータに異なる3種類の統計手法を対応させ、3つの課題に取り組むことを述べている、課題Iとしては、PIAAC(国際成人力調査)データを用いて共分散構造分析を実施する予定であるが、その前段階の分析としてパス解析を実施して大学・大学院教育の経済・社会的効果についての分析を進めた。この結果、社会的効果の一つとして考えられる「信頼」に関して教育が統計的に有意な効果を持っており、さらにこうした「信頼」が経済的効果として考えられる賃金に影響を与えていることが確認された。この他に以上の補完的分析として、大学教育の経済的効果に関して、内部収益率法を用いた分析を行った。中でも女子に関する大学教育の効果については、そのキャリアパターン別に分析を行い、女子にとっての大学教育が様々なキャリアにおいても総じて経済的効果を有することを明らかにした。課題IIでは、本科研で実施する社会人調査(WEB調査会社による30005000人規模の社会人調査)において、生得的能力や家庭背景などに影響を受けない純粋な「教育」変数の生成を可能とする変数(操作変数例:18時点での居住地から一定の通学時間で通うことが出来る大学があったか否か、また大学数などから教育年数を推計)を用いて、操作変数法による分析を行うための先行研究の収集・整理や統計的手法そのものについての検討を進めた。最後に課題IIIとして、こちらも本科研で実施する一卵性双生児データ(WEB調査会社(一卵性双生児調査の実績あり)による5001000人規模による一卵性双生児調査)を用いて、固定効果分析による分析を行うための、調査の実施方法についての検討や統計的手法についての検討を同じく進めた。研究実績の概要に記載したように、申請書に記載した内容(課題IIII)に関して、今年度メイン作業となる課題Iに関しては着実に分析を進めるとともに、補完的な分析として内部収益率法による分析も併せて実施している。これに加えて、課題IIIIIに係る今年度、来年度の調査・分析の実施ための先行研究の整理・収集、調査票の設計、分析手法についての検討を確実に進めてきているため。本研究では、大学・大学院教育の経済・社会的効果の計測に関して、異なる3種類のデータに異なる3種類の統計手法を対応させ、3つの課題に取り組む。この課題Iでは、PIAAC(国際成人力調査)データを用いてパス解析を利用して行った予備分析に関して共分散構造分析を実施し、その成果を論文として取りまとめることを予定している。次に、課題IIでは、本科研で来年度実施する予定である社会人調査(WEB調査会社による30005000人規模の社会人調査)を予定通り実施し、操作変数法による分析を行う予定である。最後に課題IIIとして、こちらも本科研で実施する一卵性双生児データ(WEB調査会社(一卵性双生児調査の実績あり)による5001000人規模による一卵性双生児調査)を用いた固定効果分析の令和二年度の実施に向けて、調査票の設計と統計的手法に関する検討を引き続き進める。

次に、課題IIでは、本科研で来年度実施する予定である社会人調査(WEB調査会社による30005000人規模の社会人調査)を予定通り実施し、操作変数法による分析を行う予定である。最後に課題IIIとして、こちらも本科研で実施する一卵性双生児データ(WEB調査会社(一卵性双生児調査の実績あり)による5001000人規模による一卵性双生児調査)を用いた固定効果分析の令和二年度の実施に向けて、調査票の設計と統計的手法に関する検討を引き続き進める。
Stage II/III胃癌に対するTS-1術後補助化学療法とMSI/dMMR

1.当院においてstage II/III胃癌と診断され標準的な外科的切除(D2郭清術)をうけた症例で当初検討していたが、適格症例を拡大するため、国際がんセンター、大阪医科大学、関西医科大学、堺市立総合医療センター、大阪労災病院との共同研究に変更とした。これら医療機関で診断/治療をうけたstage II胃癌のうち、TS-1による術後補助化学療法で加療され3年以上経過した症例をMSI/dMMRの有無で二群に分け、TS-1術後補助化学療法の効果(RFS、3yOS、OS)、および再発後の生存(OS-RFS)についてカプランマイヤー法で示しCoxの比例ハザードモデルおよびログランク検定を用いて二群間の差を解析する。(a)MMR免疫組織染色は、Dako社のミスマッチ修復タンパク(MLH1、PMS2、MSH6、MSH2)抗体キットおよびautostainerを用いて行う。ミスマッチ修復タンパク欠損率のデータ収集は、バイアスを避けるために臨床データ情報を盲検化して行う。(b)PCRにてMSIマーカー(BAT-25, BAT-26, MONO-27, NR-21, NR-24)を検出する。5つのマーカーのうち2つ以上の陽性例をMSIとする。MSI解析には、プロメガ社のMSI Analysis System, Version 1.2を用いる。(c)患者背景因子については、診療録から以下の内容を調査・確認する。1)性別、2)年齢(生年月日)、3)病理組織型、4)前治療の有無・内容、5)TNM分類、6)患者識別コード、7)TS-1の治療内容、治療期間、治療効果(無再発生存期間(RFS)、3年生存期間(3yOS)全生存期間(OS)、8)TS-1開始前の白血球数およびリンパ球数、9)BMIなど当初当院のみでの症例集積を予定していたが、術前術後に標準治療でない治療を行われていた症例が大半であり、TS-1で術後補助化学療法を行なった症例を250例集積するためには多施設共同研究に拡大する必要があった。大阪消化器癌化学療法研究会(OGSG)を通じて、アンケートを行い、多数の適格症例を有している施設として、当院以外に前述の、国際がんセンター、大阪医科大学、関西医科大学、堺市立総合医療センター、大阪労災病院を加えた研究とした。このプロトコル改定に大きく時間を取られた。当院でのプロトコル改定は済み、現在、協力施設での承認待ちである。承認が得られ次第、臨床データならびに組織の回収にあたる。2.2.MSS/pMMRのうち50例の検体で、Affymetrix Human Genome U133plus 2.0 Arrayなどを用い遺伝子発現を調べ、ACRGのアルゴリズムによってMSI、MSS/EMT、MSS/TP53+、MSS/TP53-の4つのサブタイプに分類する。MSS/pMMRの中でのMSIサブタイプなので、これを「MSI like」と考え、MSI/dMMRと以下の項目で比較を行う。(a)PD-L1、PD-L2、PD-1、B7-H3及びその他TIL関連マーカー(CD3、CD4, CD8など)のタンパク質発現量を評価する。CD8陽性T細胞の腫瘍中心部での浸潤量が治療効果と関連があるとの報告があるため、これもあわせて免疫染色にて評価する。(b)必要に応じて次世代シークエンサー(イルミナ社MiSeq、ライフテクノロジーズ社IonProton)によるDNAを用いたExome解析およびComprehensive CancerPanelによるTargeted sequencing、RNAを用いたRNAseq解析を実施する。1)性別、2)年齢(生年月日)、3)病理組織型、4)前治療の有無・内容、5)TNM分類、6)患者識別コード、7)TS-1の治療内容、治療期間、治療効果(無再発生存期間(RFS)、3年生存期間(3yOS)全生存期間(OS)、8)TS-1開始前の白血球数およびリンパ球数、

9)BMIなど当初当院のみでの症例集積を予定していたが、術前術後に標準治療でない治療を行われていた症例が大半であり、TS-1で術後補助化学療法を行なった症例を250例集積するためには多施設共同研究に拡大する必要があった。大阪消化器癌化学療法研究会(OGSG)を通じて、アンケートを行い、多数の適格症例を有している施設として、当院以外に前述の、国際がんセンター、大阪医科大学、関西医科大学、堺市立総合医療センター、大阪労災病院を加えた研究とした。このプロトコル改定に大きく時間を取られた。当院でのプロトコル改定は済み、現在、協力施設での承認待ちである。承認が得られ次第、臨床データならびに組織の回収にあたる。2.2.MSS/pMMRのうち50例の検体で、Affymetrix Human Genome U133plus 2.0 Arrayなどを用い遺伝子発現を調べ、ACRGのアルゴリズムによってMSI、MSS/EMT、MSS/TP53+、MSS/TP53-の4つのサブタイプに分類する。MSS/pMMRの中でのMSIサブタイプなので、これを「MSI like」と考え、MSI/dMMRと以下の項目で比較を行う。(a)PD-L1、PD-L2、PD-1、B7-H3及びその他TIL関連マーカー(CD3、CD4, CD8など)のタンパク質発現量を評価する。CD8陽性T細胞の腫瘍中心部での浸潤量が治療効果と関連があるとの報告があるため、これもあわせて免疫染色にて評価する。(b)必要に応じて次世代シークエンサー(イルミナ社MiSeq、ライフテクノロジーズ社IonProton)によるDNAを用いたExome解析およびComprehensive CancerPanelによるTargeted sequencing、RNAを用いたRNAseq解析を実施する。単施設試験から多施設共同研究にプロトコル変更するのに時間を要したため
近代以降のヨーロッパにおける声とテキスト

近代以降のヨーロッパにおける「声」と「テキスト」の複雑で微妙な関係の諸相を,ドイツのラジオ・ドラマ,シュルレアリスムの「オートマティスム」,ロシア・フォルマリズムにおける「声」の問題,近代フランス文学における音声装置(グラモフォン、電話)の表象,ロシア小説とその脚色における挿入歌の様態などの具体的な事例にもとづいて明らかにした。本研究の参加者たちは、平成21年度中に2回の研究会を行った。1回目は参加者がそれぞれの研究の進捗状況を報告し、質疑応答を通してヨーロッパ各地域の差異と交流の諸相を浮かび上がらせ、本研究の中での各自の位置と役割を確かめる場とした。特にドイツ出張から帰ったばかりの渡辺将尚の報告は、戦後ドイツのラジオ・ドラマをめぐる、現地で収集した新しい資料に基づく知見に満ちていた。2回目は日本フランス語フランス文学会東北支部とのタイアップで、同支部の大会におけるワークショップ<声とテキスト>において本研究の参加者たちが発表を行った。特に、ロシア・フォルマリスト達の論考の中でテキストと「声」「身体」との関係がどのようにイメージされていたのかを研究する中村唯史は、かつては「音声中心主義」の批判を受けたロシア・フォルマリズムが、実は決して単純な「音声中心主義」ではなかったことを論証し、一方齊藤哲也は、「声」の書き取りとしてのシュルレアリスムの「オートマティスム」の問題が、ロマンティックな内的な声の書き取りという問題系に連なるかに見えて、実はある種の伝言ゲームのように齟齬や異稿を生産する問題機制として働くという理論的な転換を示した。その他、19世紀末から20世紀初頭における音声メディア(電話、蓄音機、テアトロフォン)の発達と文学的なテキストの相互的な影響関係を研究中の阿部宏慈は、プルーストにおける「再読」のシステムと内在的な<声>としての「述べられたこと」の問題を扱った論文を発表した。プロアマ混合の演劇集団の主宰者と、公開朗読の場における自作品の「朗読者」という両面からチャールズ・ディケンズを分析する中村隆は、文献収集・整理を進めた。19世紀ロシア文学における朗読、講演・演説を研究する相澤直樹は、作家・編集者であったИ.И.パナーエフを中心に文献収集・整理を進めるとともに、研究会の取りまとめ等を行った。本研究の参加者たちは,平成22年度中に2回の研究会を開いた。1度目は夏の終わりにペテルブルグへ出張した相澤直樹が,19世紀を代表するジャーナリストでもあったネクラーソフとパナーエフの居所と仕事場を兼ねた住居を保存・展示してある市内の「ネクラーソフの家=博物館」と,ベリンスキー,ツルゲーネフはじめ著名な文学者たちが眠る,郊外のヴォルコヴォ墓地への訪問についての報告からはじめ,サロンの中での「声とテキスト」の生成のされ方,追悼演説の役割と意義について考察した。2回目は齋藤哲也がシュルレアリスム運動の中心に位置する「オートマティスム」(自動記述)の問題について,従来語られてきたような,ロマン主義的なインスピレーションとは違う観点から再考する試みを行い,とくに同時代の科学技術(無線,電話,X線など)とのかかわりから,シュルレアリスムの活動を歴史的に位置づけることで,文学や美術の問題を認識論的な布置におきなおすことを目指そうとした。渡辺将尚はジークフリート・レンツのラジオドラマ「家宅捜索」と長編小説『パンと見世物』について論考を発表した。中村唯史はトルストイの『戦争と平和』における「崇高」の問題についての考察を論文にまとめたほか,国際スラヴィスト会議でエイヘンバウムの歴史認識について発表した。中村隆は博士論文についての報告の中で,ディケンズの「公開購読」を扱った。その他,前年度に日本フランス語フランス文学会東北支部で行った「声とテキスト」をめぐるワークショップでの活動の報告が同会同支部の会報に掲載された。本研究の完成年度にあたる平成23年度には外部の研究者も招いた研究会が開催された。招待講師の成田雄太は,我が国における無声映画(活動写真)からトーキーへの移行時代の<弁士>の役割と位置について,群馬県太田市立新田図書館での資料の発掘成果をもとに報告を行い,弁士とトーキーの関係がふつう考えられているよりも複雑多様であることを指摘した。また,研究会で中村唯史は『戦争と平和』を手がかりにバフチンのトルストイ観を探り,両者それぞれの<声>との関わり方を解き明かしながら,「ダイアローグ」の思想の人とはまた別のバフチンの顔を浮かび上がらせた。相沢直樹は大正時代の我が国で上演された『その前夜』劇をツルゲーネフの原作小説と比較しながら研究し,特に登場人物たちの<声>の現れの特異な形態である「歌」について論考の中で考察を試みた。阿部宏慈はヴィリエ・ド・リラダンからコクトーに至る,近代フランス文学における音声装置(グラモフォン、電話)の表象に「身体なき声」・「声なき身体」という対概念で切り込む研究を発表した。渡辺将尚は引き続きジークフリート・レンツを中心に戦後ドイツのラジオドラマについての研究を進め,その成果を論考にまとめた。

中村唯史は『戦争と平和』を手がかりにバフチンのトルストイ観を探る試みを論考にまとめた他,内外でこれに関連したテーマやオリガ・ベルゴーリツの『昼の星』についての研究発表を行って,ソ連時代の知識人の〈声〉のあり方について一石を投じた。
3次元多様体のトポロジーと双曲幾何の代数的研究

本年度は三次元多様体のトポロジーに関する情報収集および三次元数論的双曲多様体に関する研究を行った。三次元多様体のトポロジーについては7月にワルシャワで開かれたサマースクールに参加して、三次元多様体の量子不変量について基本的な情報を収集した。国内でも自身の口頭研究発表などを兼ねて京都大学数理解析研究所の研究集会に出席し結び目、量子不変量の情報を収集した。三次元多様体のvirtual betti numberに関するReznikovの論文の中に現れた手法の位置づけを明らかにしていくための準備として役立つものと思われる。三次元数論的双曲多様体については当初の予定通りKudla-Millsonの論文の結果を出発点として研究を進めた。Kudla-Millsonはその論文において一般次元数論的双曲多様体の調和形式を具体的に構成し、それを通してモジュラー(カスプ)形式との関連を論じているが、その結論はカスプ形式のPoincare seriesによる構成に関する古典的制約から、三次元の場合には適用できない。しかし、一方で対応する調和形式は三次元の場合でも問題なく構成されており、この制約はあまり本質的であるように見えない。今年度後半はこの点をどのような手法によって解決できるか模索した。その結果Shimuraによる一連のEisenstein seriesの研究において、同種の古典的制約を克服していることを知り、その内容について研究している。Eisenstein seriesに関する手法がそのままPoincare seriesに適用するわけではない。しかし徐々に両者にはかなり似通った状況があることを理解しつつあり、同種の手法が適用できそうである。平成12年度はおもに、本研究のための代数的な部分の準備を行なった。とくに有理ホモトピー論、数論的クライン群の情報を収集した。有理ホモトピー論についてはSullivanによる基本的な理論の技術をおおむね習得して、3次元多様体の場合に応用すべく現在研究を始めたところである。数論的クライン群についてはMillsonらによる双曲空間の数論的格子およびその合同部分群についてのコホモロジーに関する一連の文献に当たった。このなかで、Weil表現やMaslov指数、テータ列などのモジュラー関数に関わる事柄が重要な役割を果たしていることを知り、当初予定にはなかったが、これらにかかわる基本的な技術の習得に当たるべく現在情報収集をしているところである。本年度は以上二項目を実際に三次元多様体のトポロジーの研究へ応用して結果を得たい。3次元多様体の位相幾何的な側面については、今年度はおもに研究集会等で情報を収集した。とくにジーゲン(ドイツ)における国際研究集会は結び目理論を中心とする低次元トポロジーの現在の研究の方向性を把握するのに役立った。そのほか、広島大学、大阪大学において数論的クライン群の被覆の第一ベッチ数に関してすでに得ていた結果に関する講演を行なった。その他、代数的な計算を中心として、コンピュータを研究の道具として使用するため、C/C++および補助的なものとしてスクリプト言語Python、の各言語を習得した。これらの習得および今後の使用のために比較的高速のCPUを搭載した計算機を購入した。
波浪衝撃力の発生機構とその数値解析に関する研究

2次元的な砕波運動に対して、差分法によるシミュレ-ション技術を開発した。自由表面を線分の連続として表現し、Overturn現象だけでなく、その後の流体と流体の衝突、砕波後の渦形成などにも対処できるようにした。砕波現象は、海底地形や浮体や没水浮体などの物体との于渉によって発生する場合が多いので、数値シュミレ-ションでは、物体条件を粘性を考慮した境界条件として満足させねばならない。この手法では直交格子上で砕波をシミュレ-トしているので、粘着条件を適用することは容易ではないが、質量保存則を境界セルでていねいに満足させることで解決した。没水体上での砕波とそれによる圧力に関田ては、箱型物体と円柱物体それぞれ単独と2個の場合、更に一個の円柱の場合は前進速度を含む場合を加えて、可視化、力の計測などの実験を実施した。物体の大きさと没水度が波長とどのような量的関係にあるかだけでなく、物体まわりの渦運動が砕波に影響を与えることなどが明らかになった。3次元の砕波現象は大変複雑で、このメカニズムの解明は、実験的にも数値解析的にも大変高度な技術を要する。これに対して2つの数値解法を開発した。一つはTUMMACーVI,VII法と呼ばれるもので、任意形状物体に対応し、かつ、砕波を含む複雑で激しい界面現象を取り扱える。もう一つは、堺界適合格子を使った方法で、格子は自由孝面にも適合するので、激しい運動に対応できない反面、自由表面の応力をていねいに扱うことができる。海洋構造物などの構成要素として、水面近くの水中に水平に置かれた一本または二本の柱体に加わる流体力を、砕波現象が顕著な条件下で計測した。その結果、流体力の非線形成分は、柱体が水面に近いほど系統的に大きくなること、二柱体間に加わる非線形成分は、二柱体の位置と砕波位置によって強く影響されることが明らかになった。波による衝撃的な高圧の発生現象は、非常に短い時間に起こる高速度現象なので、実験的な把握が困難である。そこで、ナビエ・ストークス式を基礎とした差分解法を開発した。境界要素法などでは困難であったoverturning以降の砕波プロセスの再現を、自由表面形状を線分の連続とすることにより解決し、また、物体近くに発生する高流速流場中でもno-slipの物体表面条件が満足される新しい計算技術を開発した。高波高かつ中間KC数域でのシミュレーションを行い、実験結果と比較したところ、満足する程度の一致を得ることができた。波と粘性の両方の非線形運動を同時に解く方法であるので、今後、有力な技術として活用できる。海洋構造物などの構成要素として、水面下に置かれた柱体と波または海流との千渉による波の非線形変形とその結果として発生する砕波現象に対する数値解析技術を開発し、実験結果を使ってその有効性を確認した。新しい数値計算法は、ナビエ・スト-クス式を時間進行で解いていく従来の方法であるが、4次の中心差分を基文スキ-ムとして採用した高精度のものに改良し、一方では、物体表面条件に工夫をこらし、任意形状の物体を苦労なく取扱え、なおかつ計算安定性が高くなるよう改良した。複数個の物体を扱えるようにしたことも改良点の一つである。計算結果によると、物体まわりに発生する粘性流れが、色々な渦として複雑な運動をし、これが自由表面近くでは、波と千渉し、その変形により砕波を引き起こすことなど明らかになった。自由表面の存在により渦放出が非対称になることも関係しているようである。実験的研究としては、既に実施していたくさび型模型船と波および一様流の千渉の実験を整理検討した。一様流中に置かれた模型に波を加えると、模型先端に発生する波は急峻さを増し、砕波の発生が早められることを明らかにした。

波と一様流の共存状態では、その非線形千渉により、砕波が促進されるのである。水面における砕波メカニズムの基本現象を明らかにするための、波と一様流の共存下での実験と、それに対するナビエ・スト-クス式の数値解析によるシミュレ-ションを行った。波周波数による振動的な流れと、物体からの渦放出の固有周期の相異が、物体に加わる力、水面の変形とそれによる砕波に大変複雑で興味ある影響を与えることが判った。波と水面下に形成される渦との相互干渉により、ある一様流流速の範囲では、波周期の倍の周期で流体運動が変化し、力の変化も同様の時間変化の記録を示す。このとき顕著な砕波も、波周期の倍の時間内に1回だけ起る状態になる。砕波自身も結果として渦運動を残し、このプロセス中に衝撃圧や渦による圧力を発生するが、一様流がある場合は、水面下の渦が強く、特に非線形性の強い現象となる。この問題に対してTUMMACーVと呼ばれる数値解法を改良して適用し、EWS(TITANーIII)によりシミュレ-ションを行ったところ、定性的に良い一致が得られるとともに、上記のメカニズムの理解が進んだ。一方、3次元の水面波のメカニズムの解明のため、2つの3次元差分解法をナビエ・スト-クス式ベ-スで開発した。一つは境界適合格子を使うもので、もう一つは非適合の直交格子を使うものである。前者はWISDAM法の新しいバ-ジョンで、進行する浮体まわりの波の計算が可能になった。後者はTUMMAC法の新しいバ-ジョンで、没水した回転楕円体の作る波の計算まで可能になった。