hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
連続的大域的最適化のためメタヒューリスティクス手法の開発

多変数非線形関数の大域的最小点を求める問題は工学をはじめ様々な分野における最も基本的な問題のひとつであるが、一般にその計算は非常に難しく、未だ決定的な方法は存在しない。本研究では、申請者のこれまでの研究をさらに大きく発展させ、非線形大域的最適化のためのメタヒューリスティクスの枠組みを完成させることを目標に研究を遂行した。具体的には、これまでに試みられていない自然・生物学的現象を取り入れた新しいアルゴリズムの開発を進めるとともに、特に解くべき最適化問題を抱えている一般のユーザの便に供するため、これまで開発してきたアルゴリズム群にいくつかの新しく開発するアルゴリズムを加えた汎用的なツールボックスを構築した。メタヒューリスティクス手法を一般的な変分不等式問題に対して適用して新しいアルゴリズムを開発した。さらに、ラフ集合理論における属性簡放問題に対するタブー検索アルゴリズムを提案した。また進化プログラミングの改良版を開発し、その有効性を明らかにした。これらの研究成果はいくつかの国際会議において発表するとともに、国際学術誌に投稿した。特に"Meta-Heuristics Programming"と題する論文は2006年12月に岡山で開催されたThe Second International Workshop on Computational Intelligence and ApplicationsにおいてBest Paper Awardを受賞した。多変数非線形関数の大域的最小点を求める問題は工学をはじめ様々な分野における最も基本的な問題のひとつであるが,一般にその計算は非常に難しく,未だ決定的な方法は存在しない.本研究では,申請者のこれまでの研究をさらに大きく発展させ,非線形大域的最適化のためのメタヒューリスティクスの枠組みを完成させることを目標に研究を遂行している.具体的には,これまでに試みられていない自然・生物学的現象を取り入れた新しいアルゴリズムの開発を進めるとともに,特に,解くべき最適化問題を抱えている一般のユーザの便に供するため,これまで開発してきたアルゴリズム群にいくつかの新しく開発するアルゴリズムを加えた汎用的なツールボックスを構築する試みを行っている.今年度は,非線形大域的最適化問題に対して申請者らがこれまでに開発を進めてきた局所探索法とメタヒューリスティクスのハイブリッド法の改良をさらに推し進めた.まず,制約なし最適化問題に対して,関数の勾配情報を効果的に利用することにより,より強力な局所的探索能力を身に付けたタブー探索法のアルゴリズムを開発した.さらに,制約付き最適化問題に対して,フィルター法の考え方を用いて制約条件を取り扱ったシミュレーティド・アニーリング法のアルゴリズムを開発した.さらに,複数のプロセッサを用いて並列計算を行うことにより,それらのアルゴリズムの計算効率を向上させるような計算環境の作成に着手した.多変数非線形関数の大域的最小点を求める問題は工学をはじめ様々な分野における最も基本的な問題のひとつであるが、一般にその計算は非常に難しく、未だ決定的な方法は存在しない。
『国家』篇第一巻における「術の類比」の歪みとその射程に関する研究

本研究の最終目的である「『国家』篇第一巻における「術の類比」の歪みとその射程」を明らかにするため、平成10年度においては、対話を構成する「問いと答え」を語る語り(logos)の異なりに着目し、ソクラテスの探求の営みの構造を解明することを中心課題とした。具体的には、次の2項目に重点を置くこととなった。(1)平成9年度における研究成果を基に、「正義の技術ー『国家』篇第一巻における正義の語りー」(静岡大学人文学部『人文論集』No.49-1、81頁-136頁(56頁)、1998/7/31)の論述を行い、以下の3点についての考察を行った。即ち、正義を語る「語り」の探求を基軸に、a)対話篇全体における第一巻の位置づけ、b)正義を人間の徳として問うことの意味、c)ソクラテスの対話の特性に関して考察を行った。(2)これらの『国家』篇第一巻に関する知見を初期対話篇から中期対話篇における展開のうちに位置づけるため、初期対話篇群の最後に位置する(すなわち『国家』篇のほぼ直前に位置すると考えられている)『メノン』篇の分析を行った。換言すれば、本研究の基盤であった初期対話篇における「何であるか」の問いに関する知見との関連を、「術の類比」と語りの関係という観点に即して考察し、第一巻に関して得た知見を検証した。以上の2項目についての研究の結果、『国家』篇第一巻は、これまで考えられてきたような「対話篇の序曲」等ではなく、むしろ、初期対話篇群全体を締めくくるものとして「語り」の問題を提出しており、それ故に、『国家』篇という「中期」対話篇を語り出す「場」を導き出し得たということが明らかになった。しかし同時に、「「問いと答え」を語る語り(logos)の異なりに着目したソクラテスの探求の営みの構造の解明」は、初期対話篇群全体に関わる形での考察を要請し、『国家』篇第一巻及び『メノン』篇のみの分析では不十分であることも明らかになり、次なる研究への課題として残されることとなった。平成9年度の主要課題であった『国家』篇第一巻の分析は、ほぼ予定通り進んだ。すなわち、1『国家』篇第一巻におけるソクラテスの主要な対話相手であるケパロス、ポレマルコス、トラシュマコスの正義についての分析を行い、対話の焦点が彼ら対話相手たちの語るその正義の語りの吟味にあることを見出した。具体的には、(1)ケパロス-ポレマルコスの伝統的な正義の語り方が、3種の語り(公共的な語り、日常の事象に広く開かれた(事実の)語り、そして因果性による力の語り)から成っており、それらの語りの地平においては正義の問いが歪むということ。(2)トラシュマコスとの対話においては、それら3種の語りが一つ一つ吟味され、破綻していく様が描かれていること。以上のことを明らかにできた。2「正義の技術」という考え方、および「正義の技術」が導入される際に本来疑似技術である筈の「料理術」が技術知として提示されているという謎を分析、検討した。その結果、「術の類比」がたんに技術知の領域のみでなく、さまざまなレベルで使用されていることを確認した。これは、第3の考察課題である「報酬獲得術」という特異な術の位置づけの問題、第4の考察課題であるトラシュマコスによる「公的領域における支配者と被支配者」という構図の分析とも連動し、本研究の最終目的である「『国家』篇第一巻における「術の類比」の歪みとその射程」を明らかにすることになるであろう。以上、今年度得られた知見は、近く「正義の技術」(仮題)として静岡大学人文学部紀要に発表する予定である。なお、本研究の最終年度である平成10年度においては、これらの研究の補助的な考察として、初期対話篇群の最後に位置する(すなわち『国家』篇のほぼ直前に位置すると考えられている)『メノン』篇の分析を行い、「術の類比」と語りとの関係について、比較対照を行う予定である。以上の2項目についての研究の結果、『国家』篇

第一巻は、これまで考えられてきたような「対話篇の序曲」等ではなく、むしろ、初期対話篇群全体を締めくくるものとして「語り」の問題を提出しており、それ故に、『国家』篇という「中期」対話篇を語り出す「場」を導き出し得たということが明らかになった。しかし同時に、「「問いと答え」を語る語り(logos)の異なりに着目したソクラテスの探求の営みの構造の解明」は、初期対話篇群全体に関わる形での考察を要請し、『国家』篇第一巻及び『メノン』篇のみの分析では不十分であることも明らかになり、次なる研究への課題として残されることとなった。
CカイネースによるNaチャネル発現の制御と細胞応答の修飾

ウシ副腎髄質細胞(発生学時に神経堤に由来し、交感神経節と相同)の培養系において、プロテイン・カイネースCが細胞膜Naチャネル発現とその薬理学的性質を、どのように変動させるか検討した。1.プロテイン・カイネースC活性薬TPA、PDBuで細胞を処理すると、濃度依存的(lC_<50> 19nM)、時間依存的(T1/2 4.5h)に、^3H-サキシトキシン結合のB_<max>が減少した(K_dは不変)。生物学的活性を示さない4α-TPAは効果がなく、また、TPAの作用はプロテイン・カイネースC阻害薬H-7、アクチノマイシンD、サイクロヘキサマイドなどの遺伝子転写、翻訳阻害薬により消失した。2.ウエスタン・ブロットにおいて、TPA(100nM)、PDBu(100nM)で15h処理した際には、α-、ε-サブタイプは細胞質より膜分画ヘ移行した(ζ-サブダイプは移行しない)。TPA処理細胞では、Naチャネル活性薬ヴェラトリジンの細胞内への^<22>Na+流入の濃度-作用曲線は下方に移動した(EC_<50>は不変)。また、ヴェラトリジンの^<22>Na^+流入は、対照細胞と同程度、ブレベトキシンによってアロステリックに増強された。ノーザン・ブロットにより、ウシ副腎髄質細胞mRNAは、ラット脳タイプII、II^ANaチャネルcDNAプローブとは、ハイブリダイズしなかった。心臓、骨格筋のNaチャネル間で相同性の高い領域を選び、RT-PCRによりプローブを得たが、これともハイブリダイズしなかった。ヒト神経内分泌細胞型NaチャネルcDNAプローブ(1.5Kb、2.2Kb)では、9.5Kbにバンドが検出された。以上、(1)副腎髄質細胞Naチャネルは、分子構造の点で、神経内分泌型Naチャネルに類似していること、(2)α-、ε-サブタイプのプロテイン・カイネースC活性化によりdown-regulationされるが、その薬理学的性質は変化しないこと、(3)down-regulationには、蛋白質のde novo合成が関与していることを、明らかにした。
19世紀イギリス家庭小説のアトラス―帝国とナショナル・アイデンティティー

平成28年度より取り組んだ、Maria Edgeworthのアイルランド小説の読み直しの成果をIASIL (International Association forStudies in Irish Literatures)国際大会において発表した。また、引き続きEdgeworthの最後のアイルランド小説_Ormond_の舞台設定・時代設定からヨーロッパ(フランス)・ブリテン・アイルランドという様々なレベルで作用するナショナル・アイデンティティ、イギリスの海外植民地とアイルランドとの関係の中で浮かび上がるブリテンという国家的秩序について考察した。この成果は2018年7月に開催されるIASIL国際大会で発表予定である。あわせて、Maria Edgeworthを同じアイルランド人のSydney Owensonとのナショナルな想像力のあり方の違いの再検証も進めており、両者のアイルランド小説における、ナショナル・テイルが生み出したnational marriage plotというコンヴェンションの扱いの違いを考察した。この成果は、さらに「ナショナルなものの(再)想像ースコットランド、アイルランド、ウェールズ、イングランドの300年」と題したこの成果は2018年5月に開催される日本英文学会のシンポジウムで、スコットランド、ウェールズ、イングランドのナショナリズムと比較検討する予定である。スコットランドについては、Susan Ferrierの小説を再検証し、ハイランドの文化的価値の称揚とロウランドの捨象が、スコットランドそしてブリテンのナショナルな想像力に与える影響についての考察を進めている。平成28年度に生じた遅れを完全に取り戻せたとは言えないが、Maria Edgeworth, Sydney Owensonの再検証はかなり進めることができ、アイルランドのナショナル・アイデンティティの問題をイングランド、ブリテン、英領植民地、ヨーロッパ大陸との関係でかなり体系的にまとめられるところにまで進んできたと考える。スコットランドのナショナル・アイデンティティについては十分に検討できているとは言えず、スコットランドにおける家庭小説というジャンルの全体像を把握するという当初の計画は修正をせざるを得ない。しかし、Susan Ferrierの小説を一つの見本として、風俗小説とナショナル・テイルというジャンルの接続のむずかしさや、スコットランド特有のハイランドとロウランドの分断とブリテンという枠組みの問題を、アイルランドの小説との比較において見るという形でそれなりの成果は出たと考える。スコットランドのナショナル・アイデンティティの考え方においてSusan Ferrierが同時代のスコットランド作家の中でどのような立場に位置付けられるのかを検証する。そのことによって、Susan Ferrierの小説をスコットランドの風俗小説として、Maria Edgeworth, Sydney Owensonらのアイルランド小説と比較検討することの妥当性と意義を明確にしたい。また、本研究の集大成としてEdgeworth, Owenson, FerrierといういわゆるCeltic Fringeの作家たちに対して、南部イングランドという言わば<中央>で風俗小説を書いていたJane Austenがどのように位置づけられるかを検討する。そのうえで19世紀初頭の家庭小説がどのようなアトラスを描いていたのかを、風俗小説、ナショナル・テイルという二つの小説のサブジャンルの結節点に見たい。平成27年度は英国内のナショナル・アイデンティティーの問題を見る新たな視座として、インドという項を取り入れ、検討を始めた。特に新たな海外植民地であるインドと長らくイギリスの内部植民地であり連合王国に組み込まれたばかりのアイルランドとの相関関係に関心を持って検討した。検討にあたっては、Sydney Owenson, _The Missionary_ (1811)を用い、Owensonがこの小説において、17世紀のインドを舞台にポルトガル人宣教師を主人公としていることに注目した。時代そして植民者の国籍をずらし、19世紀初頭のイギリスとインドのかかわりを直接に描かないことで、かえって大英帝国をめぐる諸問題が二重写しになっているともいえる。_The Wild Irish Girl_ (1806)において「ナショナル・テイル」というジャンルを打ち出して連合王国という枠組みに組み込まれたアイルランドをどうとらえるかという問題に取り組んだ、アイルランド人作家Owensonにとってこのような帝国の植民地を見るまなざしは重要な問題であったと考え、19世紀初頭のアイルランドの連合王国そして、大英帝国における問題意識がどのように置換されているかということを分析した。17世紀のインドを舞台とすることで、『宣教師』はオウェンソンが同時代的な帝国主義の問題をより突き詰めていく方便となり、「アイルランドの物語」では描けないネイションの問題を扱うものとして、「インドの物語」を読み解くことを試みた。その成果は、平成27年6月27日フェリス女学院大学において開催された日本オースティン協会第9回大会シンポジウム「「英国」ロマン主義文学とインド表象」における発表として結実した。また、これと並行してMaria Edgeworthのアイルランド小説の読み直しを実施している。これまでの研究にインドという新たな視座を入れることができたことは、一定の成果だと考える。インドという項目が加わったことにより、これまでイギリス内部のみで考えていたナショナル・アイデンティティーの問題を、より大きな大英帝国という枠組みの中でとらえることができた。またその考察を、シンポジウムにおける発表という一つの成果にまで結び付けることができたことは意味があり、そこでのフィードバックを得てさらに分析を深めることができた。平成27年度の研究課題であった、英国内のナショナル・アイデンティティーの問題を植民地インドとアイルランドの関係でみるというテーマは、論文「アイルランド問題の置換ーシドニー・オウェンソンのインド表象」が刊行されたことで一定の成果を見た。平成28年度は長年取り組んできた、アングロ・アイリッシュ女性作家Maria Edgeworthの作品をもう一度読み直すことを中心に行った。具体的には、_Ennui_, _The Absentee_, _Ormond_における女性の表象とネイションの問題を考察し、女性に付与される家庭性とアイルランド性が英国という枠組みの中でどのようにとらえられるかを考察しなおしている。その際に、アイルランドのオリエント化という問題、また海外植民地との差異化の意識など、家庭小説のどのようなgeopoliticsが働いているかを精査している。

また、_Patronoage_においては、男性の公的空間と女性の私的空間が同時並行的に展開することで、英国という枠組みを提示しようとする様を再検討した。英国というナショナル・アイデンティティーを論じるにあたり、この小説において、英国内の各ネイションがどのようにあつかわれているのか、また他のヨーロッパ地域や植民地への言及がどのように作用するかをということに注目して再考察した。平成28年度の研究の成果の一部は2017年7月に開催されるIASIL (International Association for Studies in Irish Literatures)の国際大会で発表する予定である。平成27年度の研究を論文の形に結実できたことは一定の成果と考える。しかしながら、平成28年後半に身内に不幸があったことから、研究時間を十分に割くことが難しくなった。それでも、昨年の研究の結果を受けて長年取り組んできたアングロ・アイリッシュ女性作家Maria Edgeworthの家庭小説の読みに英国外の枠組みを視野に入れることができ、研究は一定の発展は見た。平成28年度より取り組んだ、Maria Edgeworthのアイルランド小説の読み直しの成果をIASIL (International Association forStudies in Irish Literatures)国際大会において発表した。また、引き続きEdgeworthの最後のアイルランド小説_Ormond_の舞台設定・時代設定からヨーロッパ(フランス)・ブリテン・アイルランドという様々なレベルで作用するナショナル・アイデンティティ、イギリスの海外植民地とアイルランドとの関係の中で浮かび上がるブリテンという国家的秩序について考察した。この成果は2018年7月に開催されるIASIL国際大会で発表予定である。
太陽系始源有機物の蒸発変成作用

分子雲には鉱物,有機物,アモルファス氷からなる星間塵が存在し,原始太陽系星雲が形成される時に,加熱による蒸発変成作用を受ける.鉱物や氷では蒸発変成作用の実験的な研究はかなり行われているが,有機物ではほとんど行われていない.そこで,本研究では,有機質星間塵のアナログ物質を,シミュレーション実験の化学分析データを参考にし作製し,それを用いて蒸発変成を行った.蒸発ガスは質量分析計で,蒸発残査は元素分析計などで分析した.100°Cまでに出発物質の約75%が蒸発し,180°Cまでに約98%の出発物質が蒸発することがわかった.また元素組成をみると,100°Cまでに出発物質に含まれているOとNの大部分,すなわち,分子雲で生成された有機物が蒸発したことがわかった.いっぽう,100°C以上での蒸発残渣はCとHが大部分を占めることから,100°C以上で残る蒸発残渣の大部分は低密度雲で変成を受けた有機物であることがわかった.24-80°Cおよび140-180°Cで大量のガスが発生することがわかり,前者はわずかに還元的(C/O=5-7),後者は非常に還元的なガス(C/O=100)であることがわかった.加熱温度を,降着円盤モデルを用いて,太陽からの距離に換算した.この結果,星間塵中の有機物は2.1AUよりも内側の領域ではほとんど蒸発したことがわかる.有機物が存在したのは2.1AUよりも外側の領域であり,2.1より外側では低密度雲で変成を受けた有機物が,2.5AUよりも外側では,それに加えて分子雲で生成された有機物が存在していたと結論づけられる.分子雲には鉱物・氷・有機物からなる星間塵が存在する。星間塵の有機物は原始太陽系星雲生成時に熱変成を受けるが、これまで有機物に着目した蒸発変成実験はおこなわれてこなかったので、モデル有機物を用いた蒸発変成実験をおこなった。星間有機物の生成実験で得られた分析値などを参考に、モデル有機物を試薬を用いて調合し、それを出発物質とした。ここで、A :分子雲で生成された有機物、B :低密度雲で変成を受けた有機物とすると、A:B=10:3となる。試料約30mgを真空チェンバー内(10^<-6>Torr)で24°Cから500°Cまで加熱した(加熱速度1°C/min.)。また、一定温度で80時間加熱する実験もおこなった。蒸発残渣の質量測定後に、元素分析計を用いて元素分析(H,C,N)をおこなった。蒸発残渣の質量の温度依存性が明らかになった。A :分子雲で生成された有機物は80-100°Cまでに大部分が蒸発した。B :低密度雲で変成を受けた有機物は180°Cまでに大部分が蒸発した。これらの蒸発温度を原始太陽系星雲のactive disk中心面の温度に換算すると、以下のような結論が得られた:星間塵の有機物は2.3AUで大半が蒸発したと考えられ、2.32.7AUでは低密度雲の有機物が、2.7AU以遠では分子雲起源の有機物が星間塵中に存在していたと考えられる。分子雲には鉱物,有機物,アモルファス氷からなる星間塵が存在し,原始太陽系星雲が形成される時に,加熱による蒸発変成作用を受ける.鉱物や氷では蒸発変成作用の実験的な研究はかなり行われているが,有機物ではほとんど行われていない.そこで,本研究では,有機質星間塵のアナログ物質を,シミュレーション実験の化学分析データを参考にし作製し,それを用いて蒸発変成を行った.蒸発ガスは質量分析計で,蒸発残査は元素分析計などで分析した.100°Cまでに出発物質の約75%が蒸発し,180°Cまでに約98%の出発物質が蒸発することがわかった.また元素組成をみると,100°Cまでに出発物質に含まれているOとNの大部分,すなわち,分子雲で生成された有機物が蒸発したことがわかった.いっぽう,100°C以上での蒸発残渣はCとHが大部分を占めることから,100°C以上で残る蒸発残渣の大部分は低密度雲で変成を受けた有機物であることがわかった.24-80°Cおよび140-180°Cで大量のガスが発生することがわかり,前者はわずかに還元的(C/O=5-7),後者は非常に還元的なガス(C/O=100)であることがわかった.加熱温度を,降着円盤モデルを用いて,太陽からの距離に換算した.この結果,星間塵中の有機物は2.1AUよりも内側の領域ではほとんど蒸発したことがわかる.有機物が存在したのは2.1AUよりも外側の領域であり,2.1より外側では低密度雲で変成を受けた有機物が,2.5AUよりも外側では,それに加えて分子雲で生成された有機物が存在していたと結論づけられる.
粘性保存則系の非線型波の安定性と派生する消散型波動方程式の拡散限象

双曲型保存則の方程式系は,非線型波として,衝撃波と希薄波および接触不連続波をもつ.実在の物理現象では多くの場合,何らかの粘性効果が働き,粘性双曲型保存則系となり,それは粘性衝撃波,希薄波および粘性的接触波と散逸波をもつ.これらの波の安定性の研究が主目的である.この研究では,通常のニュートン粘性によるものと,多孔質中の流れに現れる摩擦効果を持つ粘性双曲型保存則系について考察した.多孔質中の流れはダルシーの法則によって対応する放物型方程式の解に漸近することが示され,その事実から派生して,消散型波動方程式が時間発展と共に対応する放物型方程式に漸近する,すなわち消散型波動方程式の解が拡散現象をもつことが予想され,この研究がもうひとつの主研究目標であった.Newton粘性による粘性双曲型保存則については,特に粘性的接触波の安定性が研究分担者の研究によって進展した.この波は3×3システムに特有に現われ,半空間上の初期値境界値問題において漸近安定性が証明され,さらにコーシー問題においても初期擾乱の平均がゼロのもとで漸近安定性が示された.消散型波動方程式の解の拡散現象は,研究代表者によって研究が進められ,線形消散型波動方程式のコーシー問題の解が,指数的に減衰する波動部分と拡散部分に分解されることを基礎として,半線形消散型波動方程式のコーシー問題が解析された.半線形項が吸収項としてあるいは湧出し項として働く場合に,それぞれ,解の大域存在,漸近形あるいは有限時間内の解の爆発現象と爆発時間の評価等が考察された.対応する半線型拡散方程式についてはより詳しい結果が得られているが,波動方程式には解の平滑化効果や最大値原理が成立たず,さらなる研究が必要とされる.双曲型保存則の方程式系は,非線型波として,衝撃波と希薄波および接触不連続波をもつ.実在の物理現象では多くの場合,何らかの粘性効果が働き,粘性双曲型保存則系となり,それは粘性衝撃波,希薄波および粘性的接触波と散逸波をもつ.これらの波の安定性の研究が主目的である.この研究では,通常のニュートン粘性によるものと,多孔質中の流れに現れる摩擦効果を持つ粘性双曲型保存則系について考察した.多孔質中の流れはダルシーの法則によって対応する放物型方程式の解に漸近することが示され,その事実から派生して,消散型波動方程式が時間発展と共に対応する放物型方程式に漸近する,すなわち消散型波動方程式の解が拡散現象をもつことが予想され,この研究がもうひとつの主研究目標であった.Newton粘性による粘性双曲型保存則については,特に粘性的接触波の安定性が研究分担者の研究によって進展した.この波は3×3システムに特有に現われ,半空間上の初期値境界値問題において漸近安定性が証明され,さらにコーシー問題においても初期擾乱の平均がゼロのもとで漸近安定性が示された.消散型波動方程式の解の拡散現象は,研究代表者によって研究が進められ,線形消散型波動方程式のコーシー問題の解が,指数的に減衰する波動部分と拡散部分に分解されることを基礎として,半線形消散型波動方程式のコーシー問題が解析された.半線形項が吸収項としてあるいは湧出し項として働く場合に,それぞれ,解の大域存在,漸近形あるいは有限時間内の解の爆発現象と爆発時間の評価等が考察された.対応する半線型拡散方程式についてはより詳しい結果が得られているが,波動方程式には解の平滑化効果や最大値原理が成立たず,さらなる研究が必要とされる.粘性双曲型保存則の方程式系の持つ非線形波の安定性の研究はひとつの中心的なトピックスである.その非線形波である粘性衝撃波,希薄波の安定性に関する1985年以来の研究代表者,分担者による研究成果が,松村-西原著「非線形微分方程式の大域解---圧縮性粘性流の数学解析---」として2004年7月に出版された.これによって,現時点で分かっていること,未だ未解決の問題として解明すべき問題の整理がなされとものと考えている.今後,連立系の方程式に対して,積分平均がゼロでない擾乱の場合の粕性衝撃波の安定性や粘性衝撃波と希薄波の重ね合せに漸近が予想される場合の証明が中心的な話題として残されている.細密中の媒質の流れのように,粘性効果が摩擦による場合には,散逸波へ漸近することが予想され,実際いくつかの場合に研究がなされてきた.それらの研究から更に派生して,2階消散型波動方程式の解の時間発展と共に拡散現象として観察されるようになった.そのことから,半線型消散型波動方程式の解の挙動が,対応する半線型熱方程式とそれと同様となることが期待され,実際本年度の研究においても半線型項が吸収効果を持つ場合の解の減衰,漸近形が熱方程式のそれと同様となることが適当な仮定の下で示された.半直線上の初期値境界値問題に対しても,半線型項の指数の大きさに応じて,解の大域存在,有限時間内の爆発の現象を証明することができた.それらは論文としてまとめられ,前者は投稿中であり,後者は既に学術雑誌Nonlinear Analysisにおいて印刷中である.粘性双曲型保存則の方程式系の持つ非線形波の安定性の研究はひとつの中心的なトピックスである.

その非線形波である粘性衝撃波,希薄波の安定性に関する研究課題が大きいものであった.未解決の問題として,連立系の方程式に対して,積分平均がゼロでない擾乱の場合の粘性衝撃波の安定性を示すことがあるが,接触不連続波に関する分担者の結果が出版された.粘性衝撃波の場合や粘性衝撃波と希薄波の重ね合せに漸近が予想される場合のヒントとなるかもしれない.上記の問題から派生して,2階消散型波動方程式の解が時間発展と共に拡散現象をもつことが観察されるようになった.このことから,半線型消散型波動方程式の解の挙動が,対応する半線型熱方程式のそれと同様となることが期待される.実際,本年度の研究においても半線型項が吸収効果を持つ場合の解の減衰,漸近形が熱方程式のそれと同様となることが,昨年度の研究から発展して,空間3次元ではある程度望ましい結果を得た.さらに,半線形項の指数がちょうど臨界指数の場合や臨界指数より小さい場合の漸近形については依然として未解決であり,その解決は解の正値性がなければかなり難しいであろうことが逆に判明してきた.これらに関しては,論文として投稿しすでに掲載決定となっている.同時に,これらの結果は内外のシンポジウム(「流体と気体の数学解析」,京都大学(2005年7月),Conference "Self-similar solutions in nonlinear PDE's", Banach International Mathematical Center, Poland(2005年9月),「偏微分方程式の諸問題」,東海大学(2005年10月-11月)等)で報告をした.粘性双曲型保存則の方程式系の持つ非線形波の安定性の研究はひとつの中心的なトピックスである.その非線形波である粘性衝撃波,希薄波の安定性に関する研究課題が大きいものであった.上記の問題から派生して,2階消散型波動方程式の解が時間発展と共に拡散現象をもつことが観察されるようになった.この事実から,半線型消散型波動方程式の解の挙動が,対応する半線型熱方程式とそれと同様となることが期待される.本年度の研究においては,初期値が遠方でゆっくり減衰し,従って可積分とはならない場合を考察した.半線形熱方程式のコーシー問題においては,初期値が遠方で減衰する率によって新たな臨界指数が現れ,LeeとNiは臨界,超臨界,劣臨界の場合にそれぞれ解の大域存在や有限時間内の爆発とその爆発時間などを示している.本研究においては,まず,半線形項が超臨界指数を持つ場合に,半線形熱方程式のコーシー問題の解の大域存在と解の漸近形を,熱方程式に特有の最大値原理を使うことなく証明した.その結果,同様の方法が,半線形消散型波動方程式のコーシー問題に対しても応用可能となり,空間次元が1,2,3の場合に解の大域存在と漸近形を求めた.その際に,本研究課題の中で研究されてきた消散型波動方程式に対する解表現の適切な分解が有効であった.得られた結果は,楢崎隆氏との共同研究として論文にまとめ,学術誌に投稿した.多孔質中の圧縮性流の方程式系は、ラグランジュ座標で、流体の速度と比体積を未知関数とする連立方程式系としてかける.それは非体積の消散型波動方程式ともみなされ、その解の漸近挙動は,よく知られたダルシーの法則から、対応する拡散方程式の解に漸近する.
がんの転移能と腫瘍血管内皮細胞の異常性との関連

がんに栄養を送る腫瘍血管の内皮細胞を攻撃する治療法が近年実用化されました。しかしその効果はがんによって異なっており、私たちは腫瘍血管内皮細胞のなかには特殊な性質を獲得しているものがあるのではないかと考えました。今回の研究では、転移能の異なる腫瘍から分離・培養された腫瘍の血管の性質を比較しました。転移能が高いがんの血管内皮細胞はより高い増殖能や遊走能を有し、血管内皮増殖因子やその受容体の発現が高いこと、さらに薬剤抵抗性や自己複製能が高い幹細胞の性質をもつものがあることを見出しました。つまり転移能の高いがんの中の血管内皮細胞は高い血管新生能や薬剤抵抗性を獲得していることが明らかになりました。がんにおいて血管はがん細胞に栄養や酸素を供給することで,その進展や転移にも深く関与している。現在、臨床で用いられている血管新生阻害療法は,腫瘍血管の新生を制御し,腫瘍を兵糧攻めにする新たながんの治療法として注目を集めている。その一方で,喀血などの副作用やこれらの薬剤が奏功しづらいがんの報告がみられてきている。われわれはこれまで腫瘍血管内皮細胞(Tumor Endothelial Cells: TEC)が,正常血管内皮細胞(Normal Endothelial Cells: NEC)と比較して,1増殖能、運動能などの生物学的活性が高い2薬剤抵抗性を有する3特異的な遺伝子の発現するなどさまざまな点で異なることを報告してきた。しかし,悪性度の異なるがんにおけるTECの性質の違いについては,今まで明らかではなかった。一方,TECは,転移するがん細胞にとっては重要な関門のひとつであることから, TECががんの転移と関連し,腫瘍の間質を構成するTECの性質には差があるのではないかと考えた。そこで,転移能の異なる腫瘍からTECを分離・培養し,それらの生物学的性質を比較・検討した。実験では、低転移性ヒト腫瘍細胞と高転移性ヒト腫瘍細胞をヌードマウスに皮下移植し,それぞれの腫瘍塊から,高転移性腫瘍由来血管内皮と低転移性腫瘍由来血管内皮を分離・培養し、それぞれの腫瘍血管内皮の性質を検討した。H23年度は、これらの腫瘍塊からの腫瘍血管内皮細胞の磁気ビーズとフローサイトメトリーを用いて分離・培養を行った。H24年度はこれらの生物学的な性質について解析を行った。しかし,その効果はがんによって異なっており,私たちは腫瘍血管内皮細胞のなかには特殊な性質を獲得しているものがあるのではないかと考えた。本研究では、腫瘍血管内皮の多様性が癌の進展、転移の形成にどのように関わるかを調べるために、転移能の異なる高転移性腫瘍と低転移性腫瘍モデルに着目した。本研究の目的はまだ解明されていない転移能の異なる腫瘍血管内皮の性質の違いを明らかにし、腫瘍血管内皮細胞の多様性が癌の進展や転移の形成にどのように関わりうるかを明らかにすることである。具体的にはそれぞれの腫瘍から分離された高転移性腫瘍由来血管内皮と低転移性腫瘍由来血管内皮の性質の違いを検討し、腫瘍血管内皮細胞の多様性が癌の進展や転移の形成にどのように関わりうるかを明らかにすべく研究を行った。今回の研究では,転移能の異なる腫瘍から分離・培養された腫瘍の血管の性質を比較した。転移能が高いがんにおいて,腫瘍血管内皮細胞はより高い増殖能や遊走能を有し,血管内皮増殖因子(VEGF)やその受容体の発現が高いこと,さらに薬剤抵抗性や自己複製能が高い幹細胞の性質をもつものがあることを見出しました。つまり,転移能の高いがんの中の血管内皮細胞は,高い血管新生能や薬剤抵抗性を獲得していることが明らかになりました。今回,がんの悪性度(転移能)の違いによる腫瘍血管内皮細胞の多様性を解明したことは,がんの転移を制御する治療における,新たな分子標的治療の開発につながるものと考えます。近年認可されたベバシズマブをはじめとする血管新生阻害療法は,腫瘍血管の新生を制御し,腫瘍を兵糧攻めにする新たながんの治療法として注目を集めている。われわれはこれまで腫瘍血管内皮細胞(Tumor Endothelial Cells: TEC)が,正常血管内皮細胞(Normal Endothelial Cells: NEC)と比較して,(1)増殖能、運動能などの生物学的活性が高い(2)薬剤抵抗性を有する(3)特異的な遺伝子の発現するなどさまざまな点で異なることを報告してきた。

しかし,悪性度の異なるがんにおけるTECの性質の違いについては,今まで明らかではなかった。一方,TECは,転移するがん細胞にとっては重要な関門のひとつであることから, TECががんの転移と関連し,腫瘍の間質を構成するTECの性質には差があるのではないかと考えた。そこで,転移能の異なる腫瘍からTECを分離・培養し,それらの生物学的性質を比較・検討した。実験では、低転移性ヒト腫瘍細胞と高転移性ヒト腫瘍細胞をヌードマウスに皮下移植し,それぞれの腫瘍塊から,高転移性腫瘍由来血管内皮と低転移性腫瘍由来血管内皮を分離・培養し、それぞれの腫瘍血管内皮の性質を検討した。H24年度は、前年度に分離したヒト高転移性腫瘍細胞とヒト低転移性腫瘍細胞の生物学的性質を解析した。まず、血管内皮細胞としての特性を有しているかを確認した。分離・培養した血管内皮細胞がCD31、34、105、144などの汎血管内皮細胞マーカーが発現しており、線維芽細胞や癌細胞などの他細胞の混入がないことが確認できた。H23年度は、ヒト高転移性腫瘍細胞とヒト低転移性腫瘍細胞をヌードマウスに皮下移植し、腫瘍塊からの高転移性腫瘍由来血管皮細胞と低転移性腫瘍由来血管内皮細胞の磁気ビーズとフローサイトメトリーを用いて分離・培養を行った。一回の採取で腫瘍組織中に血管内皮細胞の25%しかおらず、大変希少であった。PCR法とフローサイトメーター解析、管腔形成アッセイで、分離した血管内皮の特性解析を行う。培養血管内皮細胞が、血管内皮マーカーを発現し、線維芽細胞や癌細胞などの他細胞の混入がなく、純度の高い血管内皮であることが確認できた。H25年度は、高転移性腫瘍由来血管内皮細胞と低転移性腫瘍由来血管内皮細胞の性質の違いに、どのような影響因子のが関与しているかについて検討する予定である。我々はそれぞれの腫瘍における1低酸素環境や2腫瘍細胞からの液性因子などがこれらの違いに関与しているのではないかと考えている。そこで、低酸素環境のイメージングのためにin vivoでの高転移性腫瘍と低転移性腫瘍の低酸素環境の違いをpimonidazoleを用いた免疫染色を用いて解析したい。またin vitroで腫瘍細胞からのどのような液性因子がこれらの性質の違いに関与しているかについて検討したい。具体的にはタンパク検出用アレイやVEGF、EGF、FGFなどの種々のgrowthfactorのELISAを用いて解析を予定している。H24年度高転移性腫瘍由来血管内皮細胞と低転移性腫瘍由来血管内皮細胞の性質をより詳細に解析する予定である。腫瘍組織は低酸素環境にさらされている。そこで低栄養下(0%2%血清)と低酸素下(1%O25%O2)での増殖能、初期アポトーシス細胞数の割合を比較・解析する。フローサイトメーターを用いて、低栄養下での高転移性腫瘍血管内皮および低転移性腫瘍血管内皮における、死細胞(PI(+)細胞)、初期アポトーシス細胞(PI(-) annexin V(アネキシン)(+))の割合を比較・解析する。また腫瘍細胞の高転移性腫瘍由来血管内皮細胞と低転移性腫瘍由来血管内皮細胞の培養上清に対しての走化遊走能を遊走アッセイで、各細胞に対する接着能の違いを接着アッセイを用いて解析する。
産業界からみた科学技術動員-石川一郎文書を中心史料として-

本研究の目的は,第二次世界大戦中,化学工業統制会会長を務めた石川一郎(1885-1870)の個人文書(石川一郎文書)を通覧し,その膨大な史料の中から科学技術動員に関わる史料を探索して目録を作成するとともに,その史料から浮かび上がってくる産業界からみた科学技術動員の姿を明らかにすることである。マイクロフィルム版石川一郎文書(全279リール)のうち,本研究に関係あると思われる約140リールを通覧した結果,以下のことが判明した。(1)科学技術動員に関する史料は期待したほど多くない。また,まとまって存在しているわけではなく,広く薄く分散している。ある程度の分量があるものもあるが,多くは断片的な史料である。(2)化学工業界の代表であった石川一郎は,数多くの研究動員関係機関・団体の委員や役員を務めていた。そのような会議の資料はそれなりにある。(3)化学工業界における科学技術動員の主要な活動は,統制会の部会レベルで化学工業品ごとに設けられた技術委員会・協議会等における技術の向上や交流を目的とする活動であった。それは,国家や軍に主導された上からの動員というよりも,同業者間の協力による下からの動員であった。化学工業統制会全体の活動としては,技術交流委員会の設置と活動の開始があったが,成果を挙げる前に終戦を迎えた。本研究で新たに明らかになったことは,上記の産業界における科学技術動員が,財界(日本経済連盟会)によって進められていた産業能率増進運動の一部であったということである。本研究の目的は,第二次世界大戦中に化学工業統制会会長を務めた石川一郎(1885-1970)の個人文書『石川一郎文書』(東京大学経済学部図書館所蔵,マイクロフィルム版,全279リール)を中心史料として用い,「産業界から見た科学技術動員」の実態を解明することである。平成27年度は,石川が会長を務めていたため最もまとまった資料が残っている「化学工業統制会・化学工業連盟」に関わる文書(計78リール)をサーベイし,科学技術動員に関連する資料の探索と目録作成を進めながら,化学工業統制会が科学技術動員にとって果たした役割について検討した。さらに,石川が化学工業統制会会長の立場で関わった政府機関やその他の民間団体・学術団体に関する文書も一部入手し,それら資料のサーベイと目録作成も平行して進めた。後者については,網羅的ではなく,平成28年度の研究を進めるための予備作業として行った。化学工業統制会関係では,理事部長会議議事録に実務レベルの細かい議論が記録されており,そこから各部・各委員会等の資料に当たって調べることが可能であること,また,「技術関係」としてまとめられている資料は4ファイル(1リール)のみであり,技術関係の資料は様々なファイルに分散しているので,全体を丹念に探さなければならないことが明らかになった。本研究は,まず膨大な資料のサーベイを行うという性格から,すぐに論文となるような成果が出にくいことが予想されるため,研究の途中で作成されるデータやそこから得られた細かい知見をできるだけ速やかに公開できるよう,ウェブサイトの公開および研究の進捗状況の随時掲載を予定していた。しかし,平成27年度はウェブサイト(http://i-ishikawa.info)の公開までは実現できたものの,進捗状況の随時掲載までは実現できなかった。平成27年度研究実施計画で予定していた資料のサーベイと読解・分析はそれなりに進捗しており,またウェブサイトの公開もしたが,途中段階での目録など,研究の進捗状況の随時掲載まではできなかったため。平成28年度は,石川が化学工業統制会会長の立場で関わった政府関係機関および民間の諸団体・企業に関する文書(全127リール中入手済64リール)をサーベイし,昨年度と同様に科学技術動員に関連する資料の探索と目録作成を進めながら,化学工業統制会が科学技術動員にとって果たした役割について検討した。平成28年度の調査で明らかになったことは以下の通りである。石川が戦時中に関わった政府関係機関は多数に上るものの,技術関係でまとまった資料は科学技術審議会関係など,それほど多くない。民間機関についても同様であり,まとまった資料が残されているのは有機合成化学協会など一部に限られる。経済界全体の戦時科学技術動員への対応を見るには,統制会よりも一段上の団体である日本経済連盟会や重要産業協議会の資料が有用である。平成27年度はウェブサイト(http://i-ishikawa.info/)の公開を行ったが,平成28年度は目録データベースの構築と一部のデータ入力を行い,同ウェブサイト上で公開した。資料のデータベース化に予想以上の時間がかかり,予定通り進捗しなかったため。本研究の目的は,第二次世界大戦中に化学工業統制会会長を務めた石川一郎(1885-1970)の個人文書『石川一郎文書』(東京大学経済学部図書館所蔵,マイクロフィルム版,全279リール)を中心史料として用い,「産業界からみた科学技術動員」の実態を解明することである。

平成29年度は,本年度購入した5リールを含め,本研究に必要と判断した156リールについて一応のサーベイを完了し,昨年度と同様に科学技術動員に関連する資料の探索と目録作成を進めながら,化学工業統制会が科学技術動員にとって果たした役割について検討した。本年度の調査では,科学技術動員史の観点からの石川文書の全体像がおぼろげながら明らかになった。まず,全279リールという膨大な資料のうち,戦時中の資料を含むものは意外に少なく,全体の約半分程度であるということである。また,化学工業統制会の活動において,技術的隘路を克服することの重要性は相対的に低く,むしろ資材不足などが生産増強の重要な隘路と考えられており,統制会の技術関係の活動に関する資料は当初期待したほどには見出せなかった。特に,民間企業と軍・学・官との協力関係に関する資料は,断片的には存在するものの,まとまった資料はほとんど見出せなかった。当初の予定よりも購入リールの本数は少なくて済んだため,科学工業統制会の監督官庁である軍需省の資料(『軍需省関係資料』全8巻,復刻版;通産政策史資料オンライン版)を購入し,化学工業統制会をとりまく産業関係組織との関連を考察し始めた。平成27年度と平成28年度の2年間,勤務先大学の所属部署の役職者となり,管理運営業務が多忙を極め,研究に多くの時間を割くことができなかったこと,および,マイクロフィルム資料の解読に予想以上に時間がかかり,入手した資料を十分使い切ることができていないため。本研究の目的は,第二次世界大戦中,化学工業統制会会長を務めた石川一郎(1885-1870)の個人文書(石川一郎文書)を通覧し,その膨大な史料の中から科学技術動員に関わる史料を探索して目録を作成するとともに,その史料から浮かび上がってくる産業界からみた科学技術動員の姿を明らかにすることである。マイクロフィルム版石川一郎文書(全279リール)のうち,本研究に関係あると思われる約140リールを通覧した結果,以下のことが判明した。(1)科学技術動員に関する史料は期待したほど多くない。また,まとまって存在しているわけではなく,広く薄く分散している。ある程度の分量があるものもあるが,多くは断片的な史料である。(2)化学工業界の代表であった石川一郎は,数多くの研究動員関係機関・団体の委員や役員を務めていた。そのような会議の資料はそれなりにある。(3)化学工業界における科学技術動員の主要な活動は,統制会の部会レベルで化学工業品ごとに設けられた技術委員会・協議会等における技術の向上や交流を目的とする活動であった。それは,国家や軍に主導された上からの動員というよりも,同業者間の協力による下からの動員であった。化学工業統制会全体の活動としては,技術交流委員会の設置と活動の開始があったが,成果を挙げる前に終戦を迎えた。本研究で新たに明らかになったことは,上記の産業界における科学技術動員が,財界(日本経済連盟会)によって進められていた産業能率増進運動の一部であったということである。
彗星核再現実験装置の開発

彗星の進化を明らかにするために,実際の彗星を構成している氷微粒子と同じ大きさ,同じ化学組成のアモルファス氷微粒子を用いた彗星核再現実験装置を開発した.(1)これまでのアモルファス氷微粒子の作製法と全く異なる新しい考えによるアモルファス氷微粒子の作製法を考案・実用化した:(i)10Kで厚いCO薄膜を蒸着し,その上に薄いアモルファス氷薄膜を蒸着する.蒸着終了後,基板の温度を上げると,COの蒸発温度付近でアモルファス氷薄膜の破壊が起こり,アモルファス氷微粒子が生成される.(ii)CO_2とH20の混合ガスを10Kで同時に基板に蒸着する.蒸着速度が大きい時に,薄膜の連続的な破壊が蒸着中でも進行し,CO_2とH_2Oを含むアモルファス氷微粒子が連続的に生成されることを見いだした.(2)以上の方法を取り入れた「彗星核再現実験装置」を開発し,純粋なアモルファス氷微粒子または不純物を含むアモルファス氷微粒子を作製・回収し,大量に堆積させることに成功した.堆積したアモルファス氷微粒子表面に紫外線レーザーを照射することによって,彗星核からのジェットの再現に成功した.この装置では,さらに,高速度ビデオカメラを用いて,模擬彗星核表面から飛び出してくる氷微粒子の運動の解析が可能になった.(3)完成した「彗星核再現実験装置」を用いて,シミュレーション実験を行った.模擬彗星核の熱伝導率,破壊強度の測定に成功した.彗星の進化を明らかにするために,実際の彗星を構成している氷微粒子と同じ大きさ,同じ化学組成のアモルファス氷微粒子を用いた彗星核再現実験装置を開発した.(1)これまでのアモルファス氷微粒子の作製法と全く異なる新しい考えによるアモルファス氷微粒子の作製法を考案・実用化した:(i)10Kで厚いCO薄膜を蒸着し,その上に薄いアモルファス氷薄膜を蒸着する.蒸着終了後,基板の温度を上げると,COの蒸発温度付近でアモルファス氷薄膜の破壊が起こり,アモルファス氷微粒子が生成される.(ii)CO_2とH20の混合ガスを10Kで同時に基板に蒸着する.蒸着速度が大きい時に,薄膜の連続的な破壊が蒸着中でも進行し,CO_2とH_2Oを含むアモルファス氷微粒子が連続的に生成されることを見いだした.(2)以上の方法を取り入れた「彗星核再現実験装置」を開発し,純粋なアモルファス氷微粒子または不純物を含むアモルファス氷微粒子を作製・回収し,大量に堆積させることに成功した.堆積したアモルファス氷微粒子表面に紫外線レーザーを照射することによって,彗星核からのジェットの再現に成功した.この装置では,さらに,高速度ビデオカメラを用いて,模擬彗星核表面から飛び出してくる氷微粒子の運動の解析が可能になった.(3)完成した「彗星核再現実験装置」を用いて,シミュレーション実験を行った.模擬彗星核の熱伝導率,破壊強度の測定に成功した.彗星の進化を明らかにするために,実際の彗星を構成している氷微粒子と同じ大きさ,同じ化学組成のアモルファス氷微粒子を用いた彗星核再現実験装置を開発するのが本研究の目的である.本年度は装置の開発を主として行い,次のような要求を満たす装置を作製した:(1)直径0.1-1mmでCOやCO2などを含んだアモルファス氷微粒子を大量に作製できること.(2)作製したアモルファス氷微粒子を低温下で大量に堆積させられること.(3)アモルファス氷微粒子層の加熱や,紫外線照射などができること.(4)加熱あるいは紫外線照射などによるアモルファス氷微粒子層からの揮発性分子の脱ガス,アモルファス氷微粒子自体の構造変化,アモルファス氷微粒子層の構造変化などを各種の分析法で調べられること.彗星の進化を明らかにするために,実際の彗星を構成している氷微粒子と同じ大きさ,同じ化学組成のアモルファス氷微粒子を用いた彗星核再現実験装置を開発した.(1)これまでのアモルファス氷微粒子の作製法と全く異なる新しい考えによるアモルファス氷微粒子の作製法を考案・実用化した:(i) 10Kで厚いCO薄膜を蒸着し,その上に薄いアモルファス氷薄膜を蒸着する.蒸着終了後,基板の温度を上げると,COの蒸発温度付近でアモルファス氷薄膜の破壊が起こり,アモルファス氷微粒子が生成される.(ii)CO2とH2Oの混合ガスを10Kで同時に基板に蒸着する.蒸着速度が大きい時に,薄膜の連続的な破壊が蒸着中でも進行し,CO2とH2Oを含むアモルファス氷微粒子が連続的に生成されることを見いだした.(2)以上の方法を取り入れた「彗星核再現実験装置」を開発し,純粋なアモルファス氷微粒子または不純物を含むアモルファス氷微粒子を作製・回収し,大量に堆積させることに成功した.堆積したアモルファス氷微粒子表面に紫外線レーザーを照射することによって,彗星核からのジェットの再現に成功した.この装置では,さらに,高速度ビデオカメラを用いて,模擬彗星核表面から飛び出してくる氷微粒子の運動の解析が可能になった.(3)完成した「彗星核再現実験装置」を用いて,シミュレーション実験を行った.模擬彗星核の熱伝導率,破壊強度の測定に成功した.
糖ヌクレオチド輸送体を介する糖鎖リモデリングの基礎研究

糖ヌクレオチドによる特異的基質の認識の機構を明らかにする目的で、2種類の基質特異的輸送体UDP-ガラクトース(UGT)およびCMP-シアル酸輸送体(CST)の間のキメラを種々構築し、それらの輸送特性について詳しく検討した。UGT/CSTキメラ輸送体のUGT活性、CST活性を迅速に評価する方法として、我々は、UGT欠損Lec8細胞およびCST欠損Lec2細胞中でキメラcDNAを発現させ、特異抗体を用いた免疫蛍光染色によってキメラ輸送体を検出すると同時に、個々の発現細胞への蛍光標識レクチン(GS-IIおよびPNA)の結合の有無によってその輸送体の輸送活性の有無を評価する簡便な方法を開発した。そして、UGTとCSTの間では、特定の領域のdomain swappingによって一方から他方への基質特異性の変換をもたらすような領域は同定できないことを示し、その原因はUDP-Gal認識領域とCMP-NeuAc認識領域が異なるためであることを明らかにした。すなわち、10本の膜貫通ヘリックスH1-H10の内、H1,H8-H10がUGT由来のものであればキメラ輸送体はUGT活性を示し、また、H2,H3,H7がCST由来であれば残りのヘリックスがどちらに由来するものであっても輸送体はCST活性を示すこと、この二つの条件を同時に満たすものはUDP-Gal/CMP-NeuAc二重特異的輸送活性を示すことが明らかになった。このことをさらに直接的に示すため、我々はUGTのH2,H3,H7をCST由来の配列で置換したキメラ分子を酵母のミクロソーム膜に発現させ、膜小胞を単離して放射性標識基質の輸送を直接測定することにより、キメラ輸送体がUDP-Gal,CMP-NeuAcの両者を輸送できることを実証した。そしてさらに、両者が共通のチャンネルを利用して利用されること、また、UDP-GlcNAc,UDP-Glc等はこのキメラ輸送体とは相互作用しないことを明らかにした。
海上コンテナ輸送に関する実験を題材とした計測情報無線伝送システムの開発とその評価

本研究は学生実験において装置の計測データ通信部分を無線化すると共に、学生が実験の趣旨を理解しやすいよう2台のPCで同時に計測情報を表示できるように改良することを目的とする。結果としてBluetooth、ZigBee、2種の無線規格それぞれで装置のシリアル通信部分を無線化することができた。Bluetoothによる無線化:Bluetooth通信モジュール「ZEAL-C01」を計測装置(送信側)へ、BluetoothUSBアダプタをPC(受信側)へ取り付け、その間の通信を無線化することができた。また、BluetoothUSBアダプタはPCに1つ取り付けるだけで仮想シリアルポートを複数構成することができる点を生かし、2台のPCに1つずつアダプタを取り付けることで、[計測装置]→[PC1]→[PC2]というように、チェーン型の計測情報伝達ネットワークを構築し、2台のPCで計測情報を表示することができた。ZigBeeによる無線化:ZigBee通信モジュール「ZIG-100B」を、計測装置(送信側)、PC(受信側)に取り付け、その間のシリアル通信を無線化することができた。また、ZigBeeの、n対nの通信が可能である特性を生かし、[計測装置]→[PC1]、[計測装置]→[PC2]というスター型の計測情報伝達ネットワークを構築し、2台のPCで計測情報を表示することができた。なお、今回はBluetooth、ZigBeeとも、[計測装置]→[PC]の一方通行の通信にとどめている。実験室の配置の関係でチェーン型ネットワークの方が便利であることと、今回使用した装置ではBluetoothの方が長距離の無線通信が可能であったため、学生実験で使用する装置ではBluetoothを用いて通信することとした。ただし、これは無線通信の手段としてBluetoothの方が優れているという意味ではない。