hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
画像情報学による合成生物のダイナミクス解析

H27年度は,計画班花井准教授(九州大学)と共同で,分裂する大腸菌の追跡および追跡結果を利用した大腸菌のタンパク質生成のオシレーションについて解析を行った.前者については,度重なるミーティングを実施し,撮影条件および追跡精度の妥協点を見出す努力を最大限に図った.特に撮影条件については,顕微鏡のフォーカスやコントラスト,さらには大腸菌を生育するためのMEMSの構造および流速についても細かな調整を行った.その結果,極めて鮮明な映像ができ,さらにそれにより追跡の前段階である個々の大腸菌の検出が極めて高精度にできるようになった.さらにそれを受けて,検出結果を時間的につなぐ処理,すなわち追跡処理についても精度が格段に向上した.なおこの追跡処理については,最適化法の一種である安定結婚アルゴリズムを利用した.また,そのままでは分裂による対象数の増減に対応できないために,後処理により分裂状況を同定し,その付近での追跡経路を補正した.こうして得た追跡経路について,同時に撮影したタンパク質発現量の蛍光観察画像の輝度値の時間変化を見ることで,大腸菌のタンパク質生成量の時間変化を自動観察することに成功した.なおこの課題に関連して,細胞内中心体やマウスおよびメダカの追跡についても実施した.いずれの追跡課題も,対象の挙動や撮影状況が異なるために,それに適した個別のアルゴリズムを実装する必要があり,従ってバイオイメージインフォマティクスにはテイラーメイド型の開発が必要であることを実証した.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は,一定周期でたんぱく質を合成する機能を持った大腸菌について,その画像観察を介した自動定量化のために必要な要素技術として,セグメンテーション(領域分割)手法およびトラッキング(追跡)手法の研究開発を行った.セグメンテーションについては,大腸菌が互いに密接しているため,単純な二値化ではその検出精度に限界があった.そこで我々は大腸菌の形状に一定のパターンがあることに注目,すなわち大腸菌形状に関する事前知識を活用し,いわゆるパターンマッチング法に基づいた検出法を採用した.その結果,二値化やモルフォロジといった代表的な領域分割処理よりも,高精度な分割結果が得られた.ただし回転角の変化などに対応するため,妥当な検出精度を得るためには相当数のパターンを仮定しなくてはならず,計算量が膨大になるという課題は残った.トラッキングについても,安定結婚アルゴリズムを用いた隣接フレーム間での局所最適化に基づく手法に加え,ネットワークフローアルゴリズムを用いた全フレーム間での全体最適化に基づく手法を開発した.特に後者については,追跡対象の数が接触等によって変化した場合にも安定した追跡が可能になるよう,複数の最適化ステップからなる手法として設計した.実験を通して手法が所期の通り機能することを確認した.大腸菌動画試料の採集に必要な機器の改善に時間を要したため,様々な画像を用いた定量的評価実験は来年度の課題であるが,以上のように要素技術開発は順調に進めることができた.H27年度は,計画班花井准教授(九州大学)と共同で,分裂する大腸菌の追跡および追跡結果を利用した大腸菌のタンパク質生成のオシレーションについて解析を行った.前者については,度重なるミーティングを実施し,撮影条件および追跡精度の妥協点を見出す努力を最大限に図った.特に撮影条件については,顕微鏡のフォーカスやコントラスト,さらには大腸菌を生育するためのMEMSの構造および流速についても細かな調整を行った.その結果,極めて鮮明な映像ができ,さらにそれにより追跡の前段階である個々の大腸菌の検出が極めて高精度にできるようになった.さらにそれを受けて,検出結果を時間的につなぐ処理,すなわち追跡処理についても精度が格段に向上した.なおこの追跡処理については,最適化法の一種である安定結婚アルゴリズムを利用した.また,そのままでは分裂による対象数の増減に対応できないために,後処理により分裂状況を同定し,その付近での追跡経路を補正した.こうして得た追跡経路について,同時に撮影したタンパク質発現量の蛍光観察画像の輝度値の時間変化を見ることで,大腸菌のタンパク質生成量の時間変化を自動観察することに成功した.なおこの課題に関連して,細胞内中心体やマウスおよびメダカの追跡についても実施した.いずれの追跡課題も,対象の挙動や撮影状況が異なるために,それに適した個別のアルゴリズムを実装する必要があり,従ってバイオイメージインフォマティクスにはテイラーメイド型の開発が必要であることを実証した.上述の通り,画像を介した大腸菌群の挙動解析に必要となる,セグメンテーションおよびトラッキング法については,順調に開発が進み,精度も日々向上している.大腸菌群は分裂により急激に増殖するため,画像処理の対象としては極めて困難な部類に入る.こうした困難な問題に対して,大局的最適化や形状事前知識の活用といった,頑健性を期待できる方法論を積極的に導入し,実装の上,実験的評価ができた点は評価できる.一方,大腸菌があまりに密接し過ぎたり,動画像撮影のフレームレートが低すぎたりすると,セグメンテーションやトラッキングの精度の低下が起こるため,大腸菌の飼育状況および撮影状況から見直す必要が生じた.飼育状況を変化させるためには,非常に微小なる流路を再設計・実装しなくてはならなかった.さらに撮影のパラメータの微調整も必要であり,これらが重なったために,大腸菌画像の大量撮影には至らなかった.ただし,画像解析に有利となるよう,生物学側が歩み寄るという,最終的に高精度な成果を得るためには極めて重要なステップであったと考える.27年度が最終年度であるため、記入しない。

来年度分を前倒してトラッキングにも着手しているので,手法に関する進捗に特段の問題は見られず,今後も高精度化を図るための工夫及び理論構築を続けていく予定である.前述の通り現状で最大の問題は解析対象画像の撮像である.来年度早々に大量撮像を成功裏に終了させたうえで,手法の定量評価を実施する予定である.なお,大腸菌のために開発した手法群は,大腸菌以外にも適用できる可能性があるため,それらの二次利用も視野に入れながら,広くバイオロジーへの貢献を試みる.27年度が最終年度であるため、記入しない。
法医剖検脳における精神分裂病の生化学的診断とその法医鑑定への応用

前年度に引き続き、当教室および兵庫県監察医務室において、死後12時間以内に行った法医解剖例ならびに神戸大学医学部精神科における病理解剖例のうちで、a)明らかに精神分裂病と臨床的に診断されていた症例、b)うつ病と診断されていた例、c)20歳以上の非精神疾患例の3群について、解剖時に摘出した脳の左半球を直ちに当教室既存のディープフリーザ-で-85°Cに冷結保存し、右半球には0.51.0cmの厚さで前頭断を施し、4%パラホルムアルデヒド-0.01Mリン酸緩衝溶液(pH7.4)で2、3日固定後、15%しょ糖-0.01Mリン酸緩衝溶液(pH7.4)に浸漬し保存した。a)、b)、c)3群ともに組織学的な検索を行ない、器質的な中枢神経系の疾患の有無を検索し、脳腫瘍、脳炎、脳血管障害、頭部外傷Alzheimer病等の異常所見のあるものは除外した。また、受容体分析を行なうための前段階としてドーパミン作動神経系に対する抗ドーパミンD2受容体抗体、グルタミン酸作動神経系に対する抗NMDA受容体抗体を作成したが、充分な特異性が得られなかったため受容体分析は断念し、脳と同時に採取し、-80°Cで保存したヘパリン加血液を用いて、特に自殺と関係が深いと言われているセロトニントランスポーターの遺伝子多型について調査を行なった。さらに、神経科受診歴はないが、遺書に意味不明の記述を残して自殺したものや自殺方法として通常では見られない異常な方法を用いて自殺した例の脳および血液についても同様の方法で保存し、a)、b)、c)各群の対比を試みたが、有意な差は認められなかった。申請した設備備品は予定通り購入し、当教室および兵庫県監察医務室において、死後12時間以内に行なった法医解剖例ならびに神戸大学医学部精神科における病理解剖例のうちで、a)明らかに精神分裂病と臨床的に診断されていた症例、b)20歳以上の非精神疾患例の2群について、解剖時に摘出した脳の左半球を直ちに当教室既存のディープフリーザ-で-85°Cに凍結保存し、右半球には0.51.0cmの厚さで前頭断を施し、4%パラホルムアルデヒド-0.01Mリン酸緩衡溶液(pH7.4)で2、3日固定後、15%しょ糖-0.01Mリン酸緩衡溶液(pH7.4)に浸潰し保存し、受診していた医療機関の診療録を元に破瓜型(解体型)、緊張型、妄想型等の病型分類、特に陽性症状および陰性症状の有無についての検索を行なっている。a)、b)両群ともに組織学的な検索を行ない、器質的な中枢神経系の疾患の有無を検索し、脳腫瘍、脳炎、脳血管障害、頭部外傷、Alzheimer病等の異常所見のあるものは除外している。また、受容体分析を行なうための前段階として、ドーパミン作動神経系についてはドーパミンD2受容体分子種、グルタミン酸作動神経系についてはNMDA受容体分子種の各々のアミノ酸配列に基づいて神戸大学医学部共同研究設備であるペプチド合成装置を用いてペプチドを合成し、これを家兎に投与して、特異抗体を作成中である。さらに、精神科受診歴はないが、遺書に意味不明の記述を残して自殺したものや自殺方法として通常では見られない異常な方法を用いて自殺した例の脳についても同様の方法で保存し、a)、b)両群の対比によって得られた知見と比較検討を行ない法医鑑定への応用を試みる予定である。当教室および兵庫県監察医務室において、死後12時間以内に行なった法医解剖例のうちで、a)明らかに精神分裂病と臨床的に診断されていた症例、b)

うつ病と診断されていた例、c)自殺例、d)20歳以上の非精神疾患例の4群について、解剖時に摘出した脳の左半球を直ちに当教室既存のディープフリーザ-で-85°Cに冷結保存し、右半球には0.51.0cmの厚さで前頭断を施し、4%パラホルムアルデヒド-0.01Mリン酸緩衝溶液(pH7.4)で2、3日固定後、15%しょ糖-0.01Mリン酸緩衝溶液(pH7.4)に浸漬し保存した。a)からd)の4群ともに組織学的な検索を行ない、器質的な中枢神経経の疾患の有無を検索し、脳腫瘍、脳炎、脳血管障害、頭部外傷、Alzheimer病等の異常所見のあるものは除外した。また、受容体分析を行なうための前段階としてドーパミン作動神経経に対すドーパミンD2受容体抗体、グルタミン酸作動神経系に対する抗NMDA受容体抗体を作成したが、充分な特異性が得られなかったため受容体分析は断念し、脳と同時に採取し、-80°Cで保存したヘパリン加血液を用いて、特に自殺と関係が深いと言われているセロトニントランスポーター遺伝子多型について調査を行なった。さらに、神経科受診歴はないが、遺書に意味不明の記述を残して自殺したものや自殺方法として通常では見られない異常な方法を用いて自殺した例の脳および血液についても同様の方法で保存し、a)からd)の各群の対比を試みたが、有意な差は認められなかった。今後、法医鑑定へ応用するためには、本研究において保存した脳ならびに血液を対象として生化学的ならびに組織化学的研究を進める必要があると思われる。
電子ダイナミクスに基づく生体分子触媒反応のシミュレーション

本研究は,計算物理科学において現在飛躍的に発展中の,最先端の理論計算手法を駆使して,数万十万原子以上より構成される巨大な生体高分子系を,現実の系と同様,溶液における存在環境の中で,量子力学(QM)および古典理論(MM)を組み合わせて用いることにより,QM/MMハイブリッド・シミュレーションを実現する。これによって,酵素触媒反応における反応経路を解明し,その活性化エネルギなどの基本的な物理量を明らかにする。またそれらの計算結果について,実験結果との比較・検証による構造生物学的な解析を精密に進めることにより,反応機構に内在する法則性を理論的に解明することを目的とする。昨年度の成果として,vander Waals相互作用に対する効率的な計算法の開発を推進したが,本年度はその飛躍的な発展がなされた。すなわち,従来は高度な量子力学計算(CCSD(T)など)を必要とした系に対しても,剛計算とほぼ同等の計算量で,CCSD(T)の精度に匹敵する計算精度を有する計算法へと発展させることに成功し,そのQM/MMハイブリッド計算システムへの実装も実現し左(印刷中)。これは今後,生体高分子の解析において,極めて重要な解析手法となる。本年度はさらに,タンパク質やRNAの酵素に対してQM畑分子動力学計算を実現し,その反応機構の詳細な解析をスタートした。プロテイン・スプライシングにおいては,その多段階反応の最初のステップに対して,反応経路および反応座標に対する探索を行い,その同定を進めた。これにより,ほぼ最適経路の同定に成功し,現在,第2ステップの反応へと解析を進めている段階にある。RNA酵素においても同様に,反応経路の探索と反応座標の同定が進行中であり,今後,これらの反応機構の全貌が解明されるものと期待される。現在,計算物理科学において飛躍的に発展中の最先端の計算手法を、生体系に向けてさらに強化して駆使するために,本年度は以下の開発作業を推進した。その目的は、数万十万原子以上より構成される巨大な生体分子系を,現実の系と同様に量子力学理論に基づきリアルにシミュレートする点にある。そこで本年度は、1)van der Waals(vdW)相互作用の計算精度を飛躍的に高めるために、MMポテンシャル場におけるvdWエネルギをQM領域に拡張して適用するためのコーディングを行った。さらに、2)メタダイナミクス法による反応経路探索領域をMM原子の領域にまで拡張するためのコーディングを実行し、以上の開発作業を完了した。後者については、現在のほとんどのサンプリング手法が,QM/MM計算におけるQM領域内のみを,その探索空間として設定しているが、酵素による触媒反応では,タンパク質やRNA分子の活性部位(QM領域)において生じる現象であっても,その他の領域に立体構造などの変化を誘導することがあり得るため、そうしたケースでは,QM領域のみならず,MM領域にも渡って状態空間・反応経路のサンプリングを行うことが必要なためである。こうして,QMおよびMM領域間の相互作用による効果を,最適反応経路探索法に露わに加味することによって,サンプリングにおいても現時点での万全を期すことが可能となった。そこで本年度はさらに、実際の生体分子系に対して、3)最適計算パラメータおよび最適反応座標の探索を開始した。応用する機能高分子系は、リボザイムによる酵素反応および多段階に渡る複雑な生体反応系(プロテイン・スプライシング反応)の両者であり、メタダイナミクス法のタクティクスを反応各ステップに対して順次適用することにより、複数段にわたる反応機構を系統的かつ網羅的に解析するフェイズに一部入った。以上、当初の予定通りに進行中である。
多モデル理論のための制御モデルの収集と整理

平成8年9月30日及び、平成8年12月21日-23日の2回にわたって研究分担者全員が集合し、研究集会を行った。第1回の研究集会ではモデルの役割やモデルの一般的な構造、さらにはモデルの完全性などの基本的な問題について活発な討論が行われた。その過程で現在工学や自然科学の各分野で使われているモデルが、その作られ方、計算のされ方、使われ方などに多くの問題が含まれていることが確認され、この研究プロジェクトの意義について基本的な合意が得られた。この合意にそって本研究課題の目的である制御用モデルの収集と解析に着手した。第2回の研究集会では各自2内至3個のモデルの実例を紹介し、あわせて現在のモデリング手法の問題点について討論を行った。この集会で紹介されたモデルは機械系、電気系、科学系、生体系、社会系などきわめて多岐にわたっており、現在使われているモデルの実体がかなり明瞭に浮彫りにされているものが多い。これについてさらに突っ込んだ議論が行われた。ここで収集されたモデルは報告書にすべて分類整理されて掲載され、その問題が明らかにされる。本研究はモデルの問題の所在を、実在するモデルに関する実証的な研究を通じて明らかにすることに大きく貢献したと信じる。
分布探索による統計的推測論

1標本モデルにおいて,検定,点推定についてパラメトリック法,ノンパラメトリック法,セミパラメトリック法を,これまで以上の多くの分布F(x)について,漸近理論により調べた。とくに,漸近効率も,t分布や混合正規分布について具体的な数値実験は行われていないのでこれを行なった。また,シミュレーション実験により,小標本での特長も調べ、正規分布いがいのときのノンパラメトリック法,セミパラメトリック法の優位性を論じた。分布F(x)の手法の長短を基に,分布探索の統計量を導入し,これをつかってパラメトリック手法,ノンパラメトリック手法,セミパラメトリック手法のいずれかを選択する新しい統計手法を提案した。つぎに分布探索によるこの統計手法について,漸近理論により推測方法の良さについて解明した。並べ替え検定の離散確率の計算法の解明,推定の効率,異常値に対する頑健性をシミュレーションにより調べた。第i群の平均をμ_1としたk群モデルを扱った。i群の平均とj群の平均が等しい帰無仮説Hij:μ_1=μ_jの検定として正規理論によって導かれたパラメトリック法とよばれるテューキー・クレマー法がある。群サイズが異なる場合には,テューキー・クレマー法に関連した統計量の分布は容易な積分で表現されていないが,下界を与える分布として,スチューデント化された範囲の分布が知られ,この分布の上側確率点を使って保守的な多重比較法が実行される。本研究では,関連した統計量の分布の上界を与える分布を二重積分の式で導き,この分布を利用して,スチューデント化された範囲の分布を使用した多重比較法の保守度が小さいことを,数値積分を使って示した洞時推定についても同様の議論がおこなえた。順位に基づくノンパラメトリック同時区間推定について,アルゴリズムがこれまでよりはるかに容易な順位推定に基づく手法を,テューキー・クレマー型,ダネット型,シェフェ型について提案した。さらにM統計量に基づくセミパラメトリック法も提案した。以上の3つのパラメトリック法,ノンパラメトリック法,セミパラメトリック法の間の比較を,多くの分布F(x)について,漸近理論により調べた。また,計算機シミュレーション実験により,小標本での特長も調べた。これらの新しい手法がデータ解析に使用可能になるように,計算機アルゴリズムについて研究し,プログラムソフトの開発を行った。X_1,...,Xnは互いに独立で各Xiはμについて対称な同一の連続分布関数F((x-μ)/σ)をもつ1標本モデルを扱った。μとσは,それぞれXiの平均と分散であるが未知パラメータとする。検定,点推定についてパラメトリック法,ノンパラメトリック法,セミパラメトリック法を,これまで以上の多くの分布F(x)について,漸近理論により調べた。

また,シミュレーション実験により,小標本での特長も調べ、正規分布いがいのときのノンパラメトリック法,セミパラメトリック法の優位性を論じた。分布F(x)の手法の長短を基に,分布探索の統計量を導入し,これをつかってパラメトリック手法,ノンパラメトリック手法,セミパラメトリック手法のいずれかを選択する新しい統計手法を提案した。つぎに分布探索によるこの統計手法について,漸近理論により推測方法の良さについて解明した。並べ替え検定の離散確率の計算法の解明,推定の効率,異常値に対する頑健性をシミュレーションにより調べた。漸近収束の速さを検証するために,パーソナルコンピュータによるシミュレーション実験を行った。分布探索によるこの統計手法とパラメトリック法,ノンパラメトリック法,セミパラメトリック法の比較を漸近理論とシミュレーションによって行い,分布探索による統計手法は,他の手法に比べて安定した良い結果を得,現在論文として投稿し,レフェリーのコメントに従い修正論文も再度提出した。セミパラメトリック法の区間推定法を提案し,頑健性を示した論文が2004年に掲載されたので,これをもとに分布探索による区間推定の手法を考察中である。多重比較について,順位による頑健手法を提案し,分布論や,漸近効率の良さについて論じた結果をまとめており,分布探索を使った多重比較法への提案の基礎となる。今野氏によって尺度パラメータの研究がなされ,彼の研究を基にして尺度母数の推定量を使った分布探索法を論じた。{X_<ij>;j=1,・・・,n_i, i=1,・・・,k}は互いに独立で,各X_<ij>は平均がμ_i,分散σ^2の同一の連続分布関数F((x-μ_i)/σ)をもつ多群モデルを扱った。μ_iとσは,未知パラメータとする。平均の一様性の帰無仮説H_0:μ_1=・・・=μ_kの検定,位置パラメータの点推定について正規理論に基づくパラメトリック法,順位に基づくノンパラメトリック法,M統計量に基づくセミパラメトリック法の間の比較を,多くの分布F(x)について,漸近理論により調べた。とくに,漸近効率も,t分布や混合正規分布について具体的な数値実験は行われていないのでこれを行なった。また,計算機シミュレーション実験により,小標本での特長も調べた。つぎに分布探索によるこの統計手法が,これまでの3つのパラメトリック法,ノンパラメトリック法,セミパラメトリック法よりも検出力,平均自乗誤差と効率において安定していることを,漸近理論と計算機シミュレーションによって示した。多重比較のモデルへの分布探索による理論を構築するための第1歩として,k個の平均μ_1,・・・,μ_kの順位を用いた多重比較法を提案した。順位による手法はこれまでに提案されてきたが,アルゴリズムが複雑のため普及していない。この研究ではテューキー,ダネット,シェッフェ型について,アルゴリズムがこれまでよりはるかに容易な手法を提案し,漸近分布を求め,漸近理論とシミュレーションにより推測方法の良さについて解明した。{
マラリア媒介蚊の非媒介化に関する研究

「マラリア媒介蚊の非媒介化」の実現に向けて、ハマダラ蚊の生体防御からの原虫の回避機構を明らかにすることを目的として昆虫の原虫に対する生体防御機構を解析した。今年度は、(1)肝培養細胞へのマウスマラリア原虫スポロゾイト侵入系を確立した。原虫の侵入は培養3時間でも検出可能であった。原虫表面抗原に対する抗体で感染肝細胞数は抗体未処理に比べ1%5%へと顕著に減少した。原虫侵入細胞数は一回の実験でのばらつきはほとんどないが、用いる原虫感染蚊の感染後の日数や感染率に依存し、およそ百から数千の間で変動した。問題点(感染率の安定性、原虫を蚊体内より取り出す時間の制限などによる多サンプルを同時に扱う困難さ)はあるものの、今後この侵入系を用いて、目標とする昆虫由来物質の抗原虫活性を検索していくことが可能となった。(2)新たな視点からの昆虫の異物認識機構の解明に向けて、変態期に見られる体液細胞の機能に着目した。変態期には不要な幼虫細胞が蛹化後の体液細胞により排除されるが、その分子機構は解明されていない。異物の認識・排除に関与する候補因子として、新たな蛹体液細胞膜表面抗原120蛋白を同定した。蛹の体液細胞は幼虫時に比べ貧食能が増大するが、この蛋白に対するモノクローナル抗体はこの増大する貧食活性を阻害した。抗体アフィニティカラムにより精製した120蛋白の部分アミノ酸配列の情報をもとにcDNA cloningを行った結果、この蛋白は細胞外にtandem EGF-like repeatsを有する構造的に新たな膜結合蛋白であることがわかった。今後、この因子を用い、昆虫の有する未知の不要細胞排除の分子機構を解析することが可能となった。
公共計画における合意形成とコンフリクトマネジメントシステムに関する研究

本年度は主として,利害の異なる意思決定主体の間での均衡状態を分析するために用いている非協力ゲーム理論(Graph Model for Connict Resolution)と進化ゲームの理論における解の安定性を関連付け,数学的安定性として社会安定状態を捉え,これを整理した.これにより,コンフリクトをマネジメントする上で重要と考えられるひとつの視座を導入した.そして,実際に,インド・バングラデシュ間のガンジス川水利用をめぐるコンフリクトを対象に,持続的なコンフリクト改善状態を実現するための第三者機関の役割とその係わり方が満たすべき要件について分析を行った.この結果,インドとバングラデシュの間には両者共に望ましいと考える均衡状態が存在しながらも,相互信頼の欠如によりそれが実現していないこと,第3者機関が関与すれば間接的な信頼を両者の間に形成し,コンフリクト改善状態が達成されうること,一方で,コンフリクト改善状態は第三者機関が継続してコンフリクトに介入しない限り持続的には達成されないことを明らかにした.また,黄河・長江の水資源配分問題とコンフリクトに関する脆弱性分析を行うにあたっての調査と資料収集を行った.ここでは,中国政府は水管理に関する新しい法律の実施を前に,甘粛省の黒河流域委員会で,現状の水の使用許可システムや節水対策についての課題に関する情報を得ることが出来た.さらに,インド・バングラデシュのガンジス川水利用コンフリクトに関連して,バングラデシュにおける水不足の大きな要因のひとつである井戸へのヒ素混入問題について現地調査を行った.この結果,現地住民のヒ素リスクに関する認識構造と村内のコミュニティー・コンフリクトが安全な井戸を利用する上で制約となっていることが明らかとなった.以上に関連し,審査付論文2件,論文(大学紀要)1件,国際学会1件,国内学会1件の成果発表を行った.本年度は主として,利害の異なる意思決定主体の間での均衡状態を分析するために用いている非協力ゲーム理論(Graph Model for Connict Resolution)と進化ゲームの理論における解の安定性を関連付け,数学的安定性として社会安定状態を捉え,これを整理した.これにより,コンフリクトをマネジメントする上で重要と考えられるひとつの視座を導入した.そして,実際に,インド・バングラデシュ間のガンジス川水利用をめぐるコンフリクトを対象に,持続的なコンフリクト改善状態を実現するための第三者機関の役割とその係わり方が満たすべき要件について分析を行った.この結果,インドとバングラデシュの間には両者共に望ましいと考える均衡状態が存在しながらも,相互信頼の欠如によりそれが実現していないこと,第3者機関が関与すれば間接的な信頼を両者の間に形成し,コンフリクト改善状態が達成されうること,一方で,コンフリクト改善状態は第三者機関が継続してコンフリクトに介入しない限り持続的には達成されないことを明らかにした.また,黄河・長江の水資源配分問題とコンフリクトに関する脆弱性分析を行うにあたっての調査と資料収集を行った.ここでは,中国政府は水管理に関する新しい法律の実施を前に,甘粛省の黒河流域委員会で,現状の水の使用許可システムや節水対策についての課題に関する情報を得ることが出来た.さらに,インド・バングラデシュのガンジス川水利用コンフリクトに関連して,バングラデシュにおける水不足の大きな要因のひとつである井戸へのヒ素混入問題について現地調査を行った.この結果,現地住民のヒ素リスクに関する認識構造と村内のコミュニティー・コンフリクトが安全な井戸を利用する上で制約となっていることが明らかとなった.以上に関連し,審査付論文2件,論文(大学紀要)1件,国際学会1件,国内学会1件の成果発表を行った.
摂動法による完全数値的な２ループ高次補正の計算法とバーバー散乱への応用

我々は、電弱相互作用プロセスの素粒子反応の散乱断面積の高精度な理論予測のために、2ループ補正計算に現れるループ積分の計算法の開発を行っている。我々が開発する方法は、ループ積分を多次元数値積分法と数列の加速法の組み合わせで求めるというものである。この方法(直接計算法とよぶ)は、完全に数値的な手法で、ループの内線粒子の質量を任意に設定できる、ループの数や外線の数が増えても対応できるなど柔軟である。本研究では、電弱相互作用2ループバーバー散乱に現れる困難性の高いボックス型ダイアグラムを始めとし、複数の2ループボックスダイアグラムに対して我々の方法が応用できることを示した。加速器を使った素粒子実験は超高度化・超精密化し、精度の良い測定データが得られるようになってきた。昨年には、欧州原子核研究機構(CERN)のLHC加速器でHiggs粒子が発見され、高エネルギー物理実験における精密測定は一段と高いステージを迎えている。これに伴い、素粒子物理学における標準模型からのズレの測定や標準模型を超える模型での新粒子の探索などのために、測定データを非常に精密に解析することが求められるようになってきた。本研究の目的は、そのような解析に対応できる精度の高い理論予測値を与えるために、2ループ高次補正まで含んだ素粒子反応断面積の数値計算法を開発することである。平成24年度には、2ループ積分で外線の数が2、3、4で内線の質量が重い場合を例に、完全に数値的にループ積分を計算する方法DCM(Direct Computation Method)の基本性能を確認した。並行してDCMに適用する並列アルゴリズムの研究に着手した。平成25年度には、2ループ積分を例にとり、DCMの並列プログラムを開発した。マルチコア計算機およびスーパーコンピュータを用いて性能評価を行い、計算時間が大幅に短縮できることを確認した。今後一層重要になってくる電弱相互作用の物理プロセスの場合、さまざまなスケールの物理パラメータをもつファインマングラフが現れるが、これをDCMで取り扱えるようにすることが本研究の主眼である。特に赤外発散をもつグラフでは、計算時間の長大化や数値計算における桁落ちの発生など困難があると予想されるが、これに対しては並列プログラムの効率化や多倍長精度計算などの最新の計算技術をとりこんで解決していきたい。平成24,25年度でDCMの並列プログラムの開発が一定の範囲まで進められたことは、着実な進展であると言える。加速器を使った素粒子実験は超高度化・超精密化し、より精密な実験データを測定することができるようになり、標準模型からの小さなズレの測定や標準模型を超える粒子の探索が研究の焦点となっている。本研究の目的は、そのような高精度の実験に対応できる精密な理論的予測値を得るために、2ループ高次補正まで含んだ素粒子反応断面積の数値計算法を開発することである。平成24年度は、2ループ積分で外線の数が2、3および4(セルフエネルギー型、バーテックス型、およびボックス型)で内線の質量が重い場合を例にとり、完全に数値的に計算する方法DCM(Direct Computation Method、直接計算法とよぶ)によりループ積分の結果が良い精度で得られる事を確認した。これにより、DCMの基本アルゴリズムが動作することの実証ができた。電弱相互作用の物理プロセスの場合、さまざまなスケールの物理パラメータをもつファインマングラフが現れる。DCMは完全に数値的な方法であるため、原理的には任意のパラメータについて適用可能である。しかし、パラメータの値によっては、計算時間が長くなるという現実的な課題に直面する。これに対しては、DCMの並列アルゴリズムの開発を行い、マルチコア計算機での並列計算に対応できるように改善した。さらに、最近のハイパフォーマンス計算分野で一般的になってきたGPGPU(アクセラレータボードの一種)上で並列計算を行うように機能の追加を行った。2ループ積分で外線の数が2、3の場合を例に、並列化されたDCMの性能評価を実施し、計算時間が短縮できることを確認した。超大規模な計算となる2ループバーバ散乱へ応用するにはさらなるアルゴリズムの改善が必要であるが、並列化されたDCMの基本的な機能が動作することを確認したことは、着実な進展であると言える。加速器を使った素粒子実験は超高度化・超精密化し、高い精度の測定データが得られるようになってきた。2012年には、欧州原子核研究機構(CERN)のLHC加速器でHiggs粒子が発見され、素粒子物理学は新たな局面を迎えている。今後は標準模型からのズレの測定や標準模型を超える模型での新粒子の探索など測定データをさらに精密に解析することが求められる。本研究の目的は、そのような超精密解析に対応できる精度の良い理論測定値を得るため、2ループ高次補正まで含んだ素粒子反応断面積を求める手法を開発することである。

我々の手法は、ファインマン・パラメータで表示された高次ループ積分を多次元数値積分と数値外挿法により完全に数値的に計算するというもので、柔軟性が非常に高くマルチループかつマルチレッグのファインマン・グラフにも対応できる。以下では、この計算手法をDCM(Direct Computation Method)とよぶ。平成24年度には、2ループ積分で外線の数が2、3、4(以下、2、3、4点という)で内線の質量が重い場合を例にDCMの基本性能を確認した。並行して、計算時間短縮のために並列計算アルゴリズムの研究を進めた。平成25年度には、並列アルゴリズムを実装し、2ループ2、3、4点積分を例に、その効果を検証した。検証はマルチコア計算機およびスーパーコンピュータを用いて行い、計算時間が大幅に短縮されることを確認した。並列効果のスケーラビリティは高く、さらにコア数の多い計算機を用いれば一層の時間短縮が期待できる。平成26年度には、赤外・紫外発散をもつ2ループ2、3点積分を数値的に取り扱えるようDCMの機能向上を行った。あわせて、数値計算時に発生する桁落ち等に対応できるように多倍長精度計算の研究も進めた。現状では、4倍、6倍および8倍精度でループ積分の計算が可能となっている。計算素粒子物理学本研究の初期の段階では次の二つのことを実施した。1、数値計算アルゴリズムの基本性能の確認:2ループ積分で外線の数が2、3および4(セルフエネルギー型、バーテックス型、およびボックス型)で内線の質量が重い場合を例にとり、完全に数値的に計算する方法DCM(Direct Computation Method)によりループ積分の精度の良い結果を得た。これにより、DCMのアルゴリズムが2ループ積分に有効であることを示せた。2、計算時間の短縮のための並列アルゴリズムの開発:DCMは完全に数値的な方法なので、原理的には任意の質量の値をもつファインマングラフのループ積分計算に適用できる。しかし、質量など物理量の値によっては、計算時間が長くなる。また積分の次元が増えると数値積分に時間がかかるので、並列計算により高速化する開発に着手した。DQ-DCMについては、平成25年度前半に協力研究者の米国ウェスタンミシガン大学のエリーゼ・ドゥドンカー教授と並列化に取り組んだ。OpenMPというスレッドを使う並列技法を用い、DQ-DCMの高速化を可能とした。2ループ積分ボックス型を例にプログラム開発を行い、マルチコア計算機で64スレッドを使い50倍程度高速化することに成功した。平成25年度後半には、前年度に実施したDE-DCMの並列化と平成25年度に実施したDQ-DCMの並列化について論文としてまとめた。平成24年度は、DCMの開発において以下の二つのことを達成できた。1、数値計算アルゴリズムの基本性能の確認:2ループ積分で外線の数が2、3および4(セルフエネルギー型、バーテックス型、およびボックス型)で内線の質量が重い場合を例にとり、完全に数値的に計算する方法
エル・グレコによるヴァザーリ『列伝』評釈の総合的研究

エル・グレコは、当代美術が古代美術を凌駕したとみなす進歩的発展史観ではヴァザーリの歴史認識と合致する一方、古代美術の特質を当代美術に比較して「単純」であると捉えていた事実と、アペレスに対する突出した関心、古代彫刻に対する彼の具体的な関心がどのようなものだったのかを明らかにした。またビザンティン美術の特質を、「困難さ」という当代の美術理論の用語で捉え、ヴァザーリの絵画史観とは対立する独自な理念を究明した。さらに第3部序論およびG.ベッリーニ、レオナルド、ジョルジョーネ、パルミジャニーノをめぐる評釈を具体的に全て検証し、アンチ・ヴァザリアンとしてグレコ評釈の内実を具体的に明らかにした。1、エル・グレコによる『列伝』評釈の精査:『列伝』における、とくに古代美術とビザンティン美術に関わるグレコの欄外註と下線部分について精査を進め、そこに含まれる問題点を整理した。加えて、北方美術家を中心とするイタリアにおける異邦人美術家に関する評釈の精査を進行中である。2、1の問題点を究明するために、『列伝』におけるヴァザーリの芸術史観に関する文献の収集を国の内外で行ない、並行して収集した文献を手掛かりに研究の進展に努めた。3、イタリアにおける実地調査は、フィレンツェ・ローマを中心に北イタリアの一部を含めて行ない、グレコの欄外註で確認しうる、彼がイタリアで実見した可能性の高い具体的な作品群の調査を行った。トレヴィーソにおける「イタリアのエル・グレコ」展においては、新出のグレコ帰属作品の調査も行った。4、上記13に立脚して、その一部の成果を論文「エル・グレコと彼の父祖たちの芸術ー古代美術とビザンティン美術をめぐる画家のヴァザーリ『列伝』評釈」にまとめ公表した。1、当初の実施計画に従って、グレコの『列伝』註釈について、傍線のみの部分を含めて着々と精査を進行させている。グレコの出自ギリシアに関連する古代美術とビザンティン美術に関連する『列伝』註釈については、精査を終えて雑誌論文に研究成果を発表した。また北方美術家を焦点としたイタリアにおける異邦人美術家に関する註釈の検討・精査も目下、進行中である。2、文献資料の調査と収集に関しても、ボーズやバロルスキー、ルービン、さらにバリオルトほか監修の基本文献を入手した。これら収集した文献の精査も順調に進行している。3、イタリアにおける現地調査については、ローマに加えて、フィレンツェそして部分的ながら北イタリアにおいても一部実施することが出来た。1、エル・グレコによる『列伝』評釈の精査:前年に引き続き、北方美術家を中心とするイタリアにおける異邦人美術家に関するグレコの欄外註と下線部についての精査を進め、問題点を整理した。その結果、デューラーに代表される北方美術家による版画やグレコと同様にヴェネツィアで活躍した異邦人美術家スキアヴォーネ等の版画を、初期より晩年に至るまで重要な着想源とし続けたグレコの制作態度との関連、また彼自身を含むマイノリティとしてのイタリアにおける異邦人美術家への共感が浮き彫りとなった。2、文献資料の調査・収集とその精査については、アンチ・ヴァザリアンの美術家たちによる『列伝』註釈に関する、ボドマー、Ch.デンプシー、オックマン、ベナーティなどの研究資料を収集し、文献の精査を目下進めている。3、イタリアにおける現地調査については、フィレンツェを中心に中部イタリアの諸都市、特にウンブリアとエミリア・ロマーニャ、マルケ地方の中小都市であるパルマ、モデナ、ボローニャ、ペルージア、アッシジ、アンコーナ等にグレコの足跡が多数存在する可能性が高いため、『列伝』註釈の具体的な記述と符合させながら、入念・慎重に調査を行ったほか、一部ローマについても同様の調査を行った。4、特定主題のヴァリアントを大量に制作したグレコ工房の問題を考察する重要な視点となる、オットー・クルツの古典的学術文献『贋作』の翻訳作業(共同)をほぼ完了することが出来た。エル・グレコによる『列伝』評釈の精査に関しては、前年に引き続き、北方美術家を中心とするイタリアにおける異邦人美術家に関するグレコの欄外註と下線部についての精査を進め、問題点を整理することが出来た。北方美術家による版画を重要な着想源としたグレコの制作態度は、彼自身を含むマイノリティとしてのイタリアにおける異邦人美術家への共感と無縁でないことが推察される。また文献資料の調査・収集とその精査については、アンチ・ヴァザリアンの美術家たちによる『列伝』註釈に関する研究資料を調査収集し、文献の精査を着実に進めている。イタリアにおける現地調査については、フィレンツェを中心に中部イタリアの諸都市、特にウンブリアとエミリア・ロマーニャの中小都市を実施した。さらにO.クルツの古典的学術文献『贋作』の翻訳作業(共同)をほぼ完了することが出来た。1、エル・グレコによるG.ヴァザーリ『列伝』の評釈について、初年度では特にジュンティ版第1巻および第1部序論を中心に、古代美術とビザンティン美術をめぐるグレコの欄外註と下線部について精査を行なった。その結果、グレコが実見したと判断しうる古代およびビザンティン様式の建築遺構と彫刻について、ローマ、ヴェネツィア、ヴェローナ、ナポリを中心に現地調査を行ない、合わせて関連する文献資料を検討し、その研究成果の一部を論文「エル・グレコと彼の父祖たちの芸術ー古代美術とビザンティン美術をめぐる画家のヴァザーリ『列伝』評釈」(「東北学院大学教養学部論集」第173号、平成28年3月、pp.1-28 .)にまとめ公表した。

これによって、古代美術に対するグレコの史的評価と具体的関心の所在を明確化し、ビザンティン美術の特質を「困難」という当代美術の美学的用語で捉えるグレコの独自な芸術理念を究明、ヴァザーリの芸術史観との齟齬を明らかにした。2、次年度および最終年度は、引き続き『列伝』評釈の精査を続行しつつ、グレコの実見したと見られる評釈対象の現地調査を、北イタリアとエミリア・ロマーニャの諸都市およびフィレンツェとローマを中心に行った。合わせて関連する文献資料の収集と研究を進め、特にアンチ・ヴァザリアンとしてのグレコ評釈の位置と意義の解明を図った。その研究成果の一部を論文「エル・グレコによるヴァザーリの『列伝』評釈:第3部序論および「レオナルド伝」「ジョルジョーネ伝」ーG.ベッリーニ/レオナルド/ジョルジョーネ/パルミジャニーノをめぐって」(「東北学院大学教養学部論集」第179号、平成30年3月、pp.83-109.)にまとめ公表、ヴァザーリの所謂第3様式をめぐるグレコの疑義と批判、イタリアにおける異邦人画家デューラーの芸術的意義、初期マニエリスム様式とグレコの芸術理念の齟齬の一端を明らかにした。エル・グレコは、当代美術が古代美術を凌駕したとみなす進歩的発展史観ではヴァザーリの歴史認識と合致する一方、古代美術の特質を当代美術に比較して「単純」であると捉えていた事実と、アペレスに対する突出した関心、古代彫刻に対する彼の具体的な関心がどのようなものだったのかを明らかにした。またビザンティン美術の特質を、「困難さ」という当代の美術理論の用語で捉え、ヴァザーリの絵画史観とは対立する独自な理念を究明した。さらに第3部序論およびG.ベッリーニ、レオナルド、ジョルジョーネ、パルミジャニーノをめぐる評釈を具体的に全て検証し、アンチ・ヴァザリアンとしてグレコ評釈の内実を具体的に明らかにした。1、文献資料の調査収集と精査については、既に入手を終えて精査を進行中の課題を完了に向けて順次進展を図る。またグレコによる『列伝』註釈の執筆時期を明らかにするための重要な研究資料である、グレコの自筆資料の写真資料の収集に着手する。2、イタリアにおける実地調査は、フィレンツェを中心に中部イタリアの諸都市を含めて行う。とくにウンブリアとエミリア・ロマーニャの中小都市にグレコの足跡が多数存在する可能性が高いことから、『列伝』註釈の具体的な記述と符合させながら入念・慎重に調査を行う。3、1、2を踏まえて可能な限り早期に研究成果を論文にまとめる考えである。1、既に文献資料の調査収集を終え資料の分析と精査に着手している具体的な課題を完了に向けて順次進展を図る。2、イタリアにおける現地調査は、グレコによる『列伝』註釈にもっとも大きなウェイトを占める同時代美術をめぐって、現在まで調査を完了していない対象を中心に、グレコによる具体的な記述と符合させながら入念に行う。3、研究課題を遂行するためのこれまでの活動の諸成果を、可能な限り早期に研究論文にまとめる考えである。美學・西洋美術史当初計画していた文献資料の収集案件が、発注したものの時間的に当該年度内に入手と会計処理が出来なかったためである。当初計画していた文献資料の収集案件が、発注を行ったものの時間的に当該年度内に入手と会計処理が出来なかったためである。
超分子集合体を基盤とする増強円偏光蛍光材料の創成

キラルな分子からの蛍光発光には円偏光成分すなわち円偏光蛍光(Circularly Polarized Luminescence, CPL)が観測される。CPLはキラルな分子における左右円偏光の放射確率の違いに起因する現象で、吸収における円偏光に対する非対称性を計測する円二色吸収スペクトル(CD)と同様のキラル構造評価法として研究されてきた。本研究では世界で初めてスマートフォンや目視により識別可能な円偏光発光材料の開発に成功した。一方で、CPLは将来の3Dディスプレイ技術や不可視インキへの新たな情報埋込技術としても注目されている。本研究では分子会合構造の精密制御技術を基盤とする超分子組織構造を利用する材料設計により、強い発光性と高い発光円偏光度を同時に満たす円偏光発光材料を開発する。キラルなπ共役分子のスタッキングにより形成される超分子組織構造である分子ワイヤーに関して、その増強円偏光発光を検討した。キラルセンターとなるビナフチルユニットに蛍光ユニットを2つ導入した分子1は均一溶液中で円偏光発光を示し、さらにその強度は自己組織化構造の会合形成によって大幅に増強される。条件によって、ナノ微粒子が形成する場合には円偏光度は3倍程度に増強を受け、さらに分子ワイヤー構造を形成する場合には7倍程度まで増強されることが見いだされた。またキラルセンターとしてシクロヘキサン骨格を有する分子2においてはシクロヘキサン骨格と蛍光ユニットとの間に挿入する炭素鎖長に応じて反転した円偏光発光特性が見いだされた。またキラルな分子ワイヤー構造に対してSHEなどの金属配位ユニットの導入を検討した。C2およびC3対称を有する蛍光性πスタック分子の合成と円偏光発光特性の評価: C2およびC3対称を有するスクリュー状および平面上の蛍光性分子の合成としてキラルな置換基を有する分子を合成した。さらにその自己組織構造の形成に向けて溶媒変化法により組織構造形成に成功した。特に球状ナノ粒子やリボンおよびキラルワイヤー状自己組織構造の作り分けに成功した。自己組織構造に及ぼすキラル組成比や溶媒組成の影響を系統的に調査し、新規構造を調整することに成功した。得られた自己組織構造については凍結透過電子顕微鏡観察などから明らかにした。自己組織構造の詳細な構造評価のためのX線小角散乱や励起状態における緩和現象を明らかにするためにナノ秒およびフェムト秒レベルの時間分解発光スペクトルなどを評価し、新規データを取得した。金属および半導体などのナノ結晶と円偏光発光特性の相互作用について引き続き検討を行い、キラル配位子有するナノ結晶の合成を進めた。シュウ酸還元法などとの組み合わせについて検討を実施した。さらにナノワイヤ-構造の形成について調べた。インクジェット法による不可視パターンの形成にとりくんだ。キラルな分子からの蛍光発光に含まれる円偏光発光成分すなわちCPLに関して、会合構造の精密制御技術を基盤とする超分子組織構造を利用する分子材料設計により高い発光性と円偏光度を両立する円偏光発光材料の開発を目指して研究を推進した。特に平成27年度においては、C2およびC3対称性を有するスクリュー上および平面状のキラル発光性分子に関して自己組織構造における円偏光発光特性と組織構造との相関の解明に取り組んだ。溶液中にて形成される組織構造として形成条件により球状およびワイヤー状の組織構造を作り分け、その円偏光性を検討した結果、特にワイヤー構造において強い円偏光性を観測した。これは組織的に配列した多分子間のエキシトンカップリングによるものと同定された。凍結TEM観察や原子間力顕微鏡観察などにより溶液中で形成されるナノ組織構造を解明した。時間分解蛍光スペクトルなどから精密な発光特性評価を行った。一方、キラルな配位子を有する金属錯体として希土類錯体や白金錯体を取り上げ、その円偏光発光特性を観測した。特に希土類錯体のナノワイヤー構造の形成に成功し、円偏光発光特性評価の準備段階を終えた。当初予定していたC2およびC3対称分子の自己組織化とその円偏光発光の増強効果を見出した。またキラル金属錯体の自己組織構造の形成に成功した。これらの成果に関しては論文発表を行った。一部の論文成果についてはトムソンロイター社に統計によりTOP1%の高被引用論文としてノミネートされるなど世界的な評価が高まりつつある。キラルな分子からの蛍光発光に含まれる円偏光成分すなわちCPLに関して会合構造の精密構造制御を基盤とする超分子組織構造形成を利用し、分子材料設計により高い発光性と円偏光非対称性を同時に達成する円偏光発光材料の創成を目指して研究を推進した。特に平成28年度においてはキラルなC2がたおよびC3型分子についてその合成と共に円偏光発光の評価を行った。中でもキラルなC2対称性を有するπ共役分子について自己組織化によるナノワイヤー構造の形成と、これに伴う増強円偏光発光を見出した。この自己組織化ナノワイヤー構造においては多分士間のエキシトンカップリングにより増強された円偏光発光がみいだされた。さらに発光強度の増強を目指して自己組織構造内におけるエネルギー移動現象を取り入れることで、キラルなアクセプターユニットを導入した。その結果、分子ワイヤー内における励起エネルギー移動が可能となり、実効的なアンテナ効果を発現させ、励起エネルギーを効率よく発光ユニットへ集中させ効率よい円偏光発光に成功した。

またキラルユーロピウム(Eu)錯体においても自己組織現象によるナノワイヤー構造の形成に成功した。このナノワイヤー構造において増強された円偏光発光を観測した。詳細な検討の結果、円偏光非対称性が世界で初めて1.4を超えることを見出し、世界最高の円偏光非対称性1.45を達成した。しかもこの材料では蛍光量子収率が5%を超え、強発光性も同時に達成できることが明らかになった。フィルターを組み合わせることによりスマートフォンのデジたたるカメラで左右円偏光強度の差を初めて画像化することに成功し、将来のセキュリティー応用の可能性を実証した。キラルな分子からの蛍光発光には円偏光成分すなわち円偏光蛍光(Circularly Polarized Luminescence, CPL)が観測される。CPLはキラルな分子における左右円偏光の放射確率の違いに起因する現象で、吸収における円偏光に対する非対称性を計測する円二色吸収スペクトル(CD)と同様のキラル構造評価法として研究されてきた。本研究では世界で初めてスマートフォンや目視により識別可能な円偏光発光材料の開発に成功した。当初予定していたC2およびC3対称を有する蛍光性πスタック分子の合成と円偏光発光特性の評価、プラズモン場との相互作用の学理構築にむけたナノ結晶の合成、インクジェットによるパターンニングなどに取り組み一定の成果を得た。またこれらの成果に関しては論文発表を行い成果公開を行った。予定している研究計画を推進する予定である。特に自己組織構造の形成において速度論支配と熱力学支配の違いによる構造制御方法を確立し円偏光発光特性のチューニングを目指す。また動的光散乱や高分解能電子顕微鏡観察などの組み合わせによりこれらの組織構造の精密評価を引き続き進める。キラル金属錯体の自己組織化に伴う多様な組織構造と円偏光発光特性との相関を解明し、円偏光発光特性の性能向上にむけた材料開発を進める。28年度が最終年度であるため、記入しない。光化学予定しているとおりに研究を推進する予定である。特に平成27年度には、自己組織構造とプラズモン場との相互作用やキラル希土類錯体とプラズモン場との相互作用に関して研究を強化する予定である。予定していた研究項目についてそれぞれ検討を進めおおむね計画していた成果を得た。分子ワイヤーの形成、その構造同定、蛍光特性評価および金属ナノ粒子との複合化などについて一定の成果を得た。前年までに得られた成果の再現性やさらにその条件の最適化等は引き続き必要で、円偏光蛍光を支配する因子の解明に向けた学理の探求が必要と考えている。特に分子ワイヤー構造の精密な評価と最適構造構築の条件などの探索、さらに金属ナノ粒子導入による円偏光蛍光の増強効果の検証などは未到達となっている。