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気象芸術学の試み：二〇世紀初頭における庭師と天文学者と建築家

本研究の課題である「気象芸術学Meteorologische Kunstwissenschaft」は、芸術の制作論的諸相において変化する時間=生命性を本質とした近代芸術・建築を、生成し変化する流体として捉える新たな美術史学・芸術学研究の方法論として構想された。植栽造園家を、本来不動な建築と植物=有機体とを結合させる存在、つまり無機的存在を有機的生命体へと媒介する重要かつ特異な「媒介者」と位置づけることで、近代植物学・園芸学と美術史学・芸術学研究の接合・統合を目指した。従来の美術史・建築史的様式論・意味論・機能論が看過してきたモダニズム建築に特有の問題点を明るみに出し、実証的に解明した。本研究の主たる目的は、近代芸術・建築研究に新たな視座を拓く研究方法論としての気象芸術学(Meteorologische Kunstwissenschaft)の構築を試みることである。それは、従来の美術史学研究における様式論やイコノロジー的意味解釈論によらず、むしろ近代の芸術を、それが隣接する諸科学との関係のうちにとらえ返す芸術学的試みであると言い換えることができる。この目的に向けて本研究が主たる研究対象として着目するのは、従来の近代芸術研究において看過されてきた庭師(造園植栽家、Gaertner)の活動とモダニズム建築(家)の関係である。具体的には、20世紀にドイツで活躍した庭師・造園植栽家カール・フェルスター(1874-1970)とモダニズム建築家ミース・ファン・デル・ローエ(1886-1969)の協働と、彼らの周辺における天文学・化学・物理学・倫理学等、隣接諸領域の重要な動向との関係である。本研究の初年度に当たる平成25年度は、ベルリン、ポツダムの図書館・主要アーカイヴ・市文化財局においてフェルスターおよびミース・ファン・デル・ローエ関連の一次資料調査、およびドイツの専門家との情報交換を主軸に据えて研究を実施した。ベルリン州立図書館手稿コレクションの所蔵になるフェルスター遺稿類には、これまで美術史・建築史研究において留意されてこなかった重要資料が含まれており、未だ具体的な資料をもって実証されていないフェルスターとミース・ファン・デル・ローエの接点について新たな知見を提示する可能性を確証できたこと、ポツダム文化財局において現在整理中のフェルスター旧蔵書調査の手がかりを得て、今後の調査に道を拓いたことは本研究の展開にとってきわめて意義深い。それと同時に、本研究による新たな方法論構築がひいては近代の総合芸術の再考に向けて発展的に視座を広げつつあることも重要な成果である。本研究の主目的である近代芸術・建築研究に新たな視座を開く研究方法論としての気象芸術学(Meteorologische Kunstwissenschaft)の構築のために、従来の近代芸術・建築研究において看過されてきた庭師(造園植栽家Gaertner)の造園活動および造園哲学とモダニズム建築の関係を主軸に据えつつ、彼らの取り組みにとって看過し得ない近代人文科学における諸状況、とりわけ同時代の天文学・化学・物理学・生物学・生理学・倫理学等、隣接する諸科学相互の関係性について問題の解明を進めている。昨年度に引き続き本年度も、国外における資料調査、研究者との国際的な情報交換を実施した。ドイツにおいては、ベルリン・ブランデンブルク州立学術アカデミー・アーカイヴにおける一次資料調査(造園植栽家カール・フェルスターの書簡等、天文学者ヴィルヘルム・フェルスターの書簡等、ノーベル化学賞受賞科学者ヴィルヘルム・オストヴァルトの書簡等)、ベルリン州立図書館手稿コレクションにおける一次資料調査(造園植栽家カール・フェルスターの書簡等)を実施し、従来看過されてきた一次資料レベルでの多くの情報を得た。さらに、ベルリン工科大学付属造園学図書館アーキヴィストと面会し、一次・二次資料に関する貴重な情報交換の機会を得た。さらに、アメリカにおいて、シカゴ・イリノイ大学付属図書館貴重書室所蔵になる建築家ミース・ファン・デル・ローエ旧蔵書コレクションを調査し、当該建築家が生前に集中的な講読に取り組んだ生物学者ラオル・アンリ・フランセの著作をまとめて実見した。これを通して、従来の近代建築史・美術史研究がかならずしも正当に評価してこなかった、ミースにおける近代自然科学思想の受容状況に関して新たな知見を得たことは、本研究にとっての大きな成果である。さらに、ニューヨーク近代美術館における建築資料調査を実施した。近代芸術は、制作論上の様々な位相で自然との親密な関係の回復を求め、変化する時間=生命性をその本質とする。この問題を近代の芸術作品により即して考察するために、本研究は近代芸術・建築研究に新たな視座を拓く研究方法論としての「気象芸術学Meteorologische Kunstwissenschaft」の構築に目的を絞り、美術史学研究・芸術学の立場から、本来固体的でスタティックな芸術作品を、生長し変化する流動的・気象学的な流体として捉えることを試みた。前年度までの研究成果を通して、気象芸術学にとっての最重要な位相がほかでもない生長し変化する流体としての「植物」であるとの認識を確固たるものとしていたため、最終年度は、そのような有機体的個体としての植物を、それとは対照的な特性を有する不動かつ固体的な存在としての建築へと媒介する「媒介者」として近代の「植栽園芸家」を位置づけ、その活動における特性と問題点の解明につとめた。とりわけモダニズム建築(家)と密接な関わりをもつ近代ドイツの特異な植栽園芸家カール・フェルスター(1874-1970)に関して、遺稿類(ベルリン州立図書館手稿コレクション所蔵)の調査を集中的に実施し、生前の活動の全容把握に努めた。

そこから明らかにされた諸点は、19世紀ドイツの重要な天文学者を父にもつこの植栽園芸家において常に強く自覚されていた関心、すなわち父と深い親交のあったA.v.フンボルトの人文地誌学・植生学に連なる関心を背景に、彼が近代園芸学・植物学はもとより、写真光学、色彩論など多岐にわたる感性的・創造的領域を横断的に接続させつつ、生命的個体としての植物を不動の造形へと媒介していた事実である。「植物」を中心に据えた近代芸術の新たな研究方法論的可能性に関して、論考「近代園芸学とオストヴァルト色彩論」「流動する近代デザイン」「近代芸術と共感覚」を執筆した。本研究の課題である「気象芸術学Meteorologische Kunstwissenschaft」は、芸術の制作論的諸相において変化する時間=生命性を本質とした近代芸術・建築を、生成し変化する流体として捉える新たな美術史学・芸術学研究の方法論として構想された。植栽造園家を、本来不動な建築と植物=有機体とを結合させる存在、つまり無機的存在を有機的生命体へと媒介する重要かつ特異な「媒介者」と位置づけることで、近代植物学・園芸学と美術史学・芸術学研究の接合・統合を目指した。従来の美術史・建築史的様式論・意味論・機能論が看過してきたモダニズム建築に特有の問題点を明るみに出し、実証的に解明した。申請当初の研究計画において初年度の実施を予定し予算化していたアメリカ(シカゴ、ニューヨーク)における資料調査を次年度に先送りした経緯があったが、本年度それを実施できたことは大きな成果である。そこから得た知見を本年度中に論文として公表することができれば幸いであったが、調査そのものの実施が年度末であったため、それに至っていないことが反省すべき点である。これについては、研究最終年度中に論文として学会誌に公表する計画である。本研究にとって資料調査レベルで重要である造園植栽家カール・フェルスターの旧蔵書調査について、研究初年度より、当該資料を管轄するドイツ、ポツダム市文化財局に実施申し入れを行っているが、資料が目下整理中であるため今年度もその実見が叶わなかった。しかしながら、引き続き担当者との継続的な連絡を維持し、研究最終年度の実施を打診中である。これによっても研究の前進が期待できる。西洋美術史研究最終年度の今年度は、基本的にこれまでの資料調査成果の分析と解明、社会的な公表に務める予定である。目下、学会誌を含め3論文を準備中であり、少なくとも研究最終年度中に投稿を行う計画である。また、国際的な学術情報交流を目的としてドイツ語での論文公表について目下、その可能性について検討中である。また研究成果の社会的貢献として、ドイツを中心とする研究者ネットワークを活用し、討議研究会の実施を検討している。これに関しては、申請者が平成27年度、本務校より1年間の研究年を得てドイツ(ベルリン市)に在住し、フンボルト大学美術史研究所客員教授として研究に従事できる環境にあり、現地の研究者との交流環境が良好に整っているため、ぜひとも実施し、成果の活字化を実現したい。その一方で、未調査課題も残しているため、ドイツ国内を中心にアーカイヴ調査(ヴィルヘルム・オストヴァルト・アーカイヴほか)も継続的に実施したいと考えている。
畦追従式無人畑作管理機の開発

畑作における無人栽培管理機の開発を目指して,作物畦に自動追従するための作物列センサの開発と,そのセンサを用いてトラクタを作物畦に自動追従させるための操舵制御法の開発を行い,以下の結果を得た。1.前方の作物列を映像として捉え,従来の画像処理手法によるよりも高速に作物列のオフセット量と方向角を検出できる新しい作物列検出法を開発した。2.3種類の作物列センサを試作し,ほ場実験を行って検出性能を比較検討した結果,いずれのセンサも実用的な検出精度を有することを実証したが,天候条件や背景の条件への適応性が広く,検出アルゴリズムの自由度が高い2次元カラーセンザを用いる方法が最も実用的であると結論できた。このセンサの検出所要時間は50ms以下,検出精度は平均オフセット検出誤差で±2cm,同方向角検出誤差で±0.5゚であった。3.1次元ラインセンサを使用した作物列センサを無人トラクタに搭載し,畦追従制御実験を行って,本作物列検出法の操舵制御への適応性を検討した結果,屈曲部やずれを有する畦に対しては,バッファリングによる遅延操舵と,畦からのずれ(オフセット)の修正を重視する制御が有効であったが,直線部分での制御の遅れと,円滑な走行という面で問題があることが明らかになった。4.現実の多様な畦に対応するためには,屈曲部等を検出できる検出法に改良し,直線部と屈曲部で制御則を変える必要がある。作物畦に追従する無人管理作業機に用いる作物列センサを開発し,ほ場における定置実験によりその検出特性を検討するとともに,この作物列センサを用いる操舵制御法の開発を行い,以下の結果を得た。1.一次元カラーセンサ(RGBカラーラインセンサ)を用いた作物列センサを制作し,二次元カラーセンサ(カラービデオカメラ)を用いた場合と検出性能を比較した。検出成功率,平均オフセット検出誤差,平均方向角検出誤差はそれぞれ,一次元センサで79.0%, 3.0cm, 1.2°であり,二次元センサでは,79.2%, 2.4cm, 0.8°であった。また,一回の検出に要する時間は一次元センサで50ms以下,二次元センサで200ms以下であった。現行の管理作業機の調査結果より,作業速度は通常のカルチベータで最大2.0m/s,ロータリカルチベータで0.6m/s程度なので,実用的なサンプリング間隔は250ms程度で十分と考えられ,いずれのセンサでも満足すべき検出速度が得られると結論できる。2.得られた検出性能と今後の改良の自由度を検討して,実用機としては二次元センサを用いることとし,さらに検出性能の向上を目指して検出アルゴリズムを改良した結果,検出成功率,平均オフセット検出誤差,平均方向角検出誤差はそれぞれ,93%, 19cm, 0.5°まで向上した。3.本作物列センサとファジィ制御則を用いる操舵制御のシミュレーションを屈曲畦,曲線畦,オフセット畦について行い,バッファリングによる遅延制御法の開発と,最適なファジィ則メンバーシップ関数を検討した結果,進行距離にして3m分のバッファリングと操舵による補正を行い,オフセット検出値を重視したメンバーシップ関数を用いることにより,精度の高い操舵制御が実現できることが明らかとなった。昨年度開発した2次元カラーセンサ(カラービデオカメラ)を使用する作物列センサをトラクタ前部に搭載し,トラクタを畦間で走行させて,動的検出性能の解析と検出アルゴリズムの改良を行った。さらに,同一の検出アルゴリズムを使用して,現在最も高精度が得られている1次元モノクロームセンサを使用した作物列センサを無人走行トラクタに搭載して畦追従制御実験を行い,以下の結果を得た。1.2次元カラーセンサを使用した作物列センサは,トラクタを走行させながら毎秒3回の検出が可能であったが,1回の検出に要する時間は50ms以下であり,さらに高速検出が可能と判断された。

検出予測域を設け,2本の作物列を同時に検出する方法に検出アルゴリズムを改良することにより,誤検出のない実用的な検出結果が得られた。検出精度は平均オフセット検出誤差で±2cm,平均方向角検出誤差で±0.5°と,昨年度の定置実験結果と同等であったが,オフセットの最大検出誤差10cmを超え,今後検出アルゴリズムの改善が必要である。2.畦追従制御実験では,昨年度開発した4種の制御則と,バッファリング操舵の効果を検討した。屈折畦とオフセット畦での実験の結果,1.6m(8秒間)分のバッファリングで,屈曲部などでの早期操舵や逆操舵の防止に効果が認められたが,直線部分での操舵遅れによって追従性能が悪化した。4種の制御則のうちでは,畦からのずれの修正を重視する制御則の方が,畦に対する角度の修正を重視するものより,追従精度がよかったが,円滑な走行という面で問題がある。実用的にはこの両者の中間の特性をもつ制御則が適当と判断できた。
磁場制御による3次元複雑形状面の全面同時研磨に関する新型ナノ研磨装置の開発

本研究では,加工の最終段階の工程では,研磨による仕上げが行われるが,その工程について大幅な省力化を図る新しい研磨技術の開発を行い,次のような研究ステップを踏んで,研究を実施した.(a)まず,砥粒を含むMCFによる研磨液中の成分等を変化させて流体開発を行った.それにより,最適な研磨効果を得る研磨液を作成することができた.このとき,次の(b)のステップでの結果を踏まえて,再度,フィードバックして流体の改良作成を行った.(b)次に,マイクロ,ナノ研磨の実施と研磨評価について,上記(a)で作成した研磨流体を用いて,あらゆる材料(SUS,セラミックス,ガラス等)におけるナノ研磨の実現と,非球面研磨の実現を目指して,既存の研磨試験装置を使用し,研磨基礎実験を行った.これにより,あらゆる材料(SUS,セラミックス,ガラス等)におけるナノ研磨を実現することができ,粗さの計測データを得た.また,SEM等による表面観察データも得た.(c)次に,研磨される物体と,研磨する面とにおいて,mmオーダーという,非常に大きい間隔を空けて行う研磨(フロートポリッシング)を,超鋼材や脆性材などのあらゆる材料において,かつ,凹凸などのあらゆる形状をもつ自由曲面における研磨を可能にする技術を得るまで,上記(a)と(b)を繰り返し行い,3次元複雑形状研磨実験の実施を行った.それにより,複雑形状を有する凹凸面の全面同時nmオーダーまでの研磨を得ることができた.(d)次に,本研磨手法を実用化するため,非常にシンプルな研磨装置を試作し,1号機,2号機の研磨試験機を作成した.すなわち,研磨される物体の表面に対して,流体を吸着した永久磁石を研磨される物体との間隔をmmオーダー空けて研磨するもので,研磨される物体と永久磁石はそれぞれ運動する.本研究では,加工の最終段階の工程では,研磨による仕上げが行われるが,その工程について大幅な省力化を図る新しい研磨技術の開発を行い,次のような研究ステップを踏んで,研究を実施した.(a)まず,砥粒を含むMCFによる研磨液中の成分等を変化させて流体開発を行った.それにより,最適な研磨効果を得る研磨液を作成することができた.このとき,次の(b)のステップでの結果を踏まえて,再度,フィードバックして流体の改良作成を行った.(b)次に,マイクロ,ナノ研磨の実施と研磨評価について,上記(a)で作成した研磨流体を用いて,あらゆる材料(SUS,セラミックス,ガラス等)におけるナノ研磨の実現と,非球面研磨の実現を目指して,既存の研磨試験装置を使用し,研磨基礎実験を行った.これにより,あらゆる材料(SUS,セラミックス,ガラス等)におけるナノ研磨を実現することができ,粗さの計測データを得た.また,SEM等による表面観察データも得た.(c)次に,研磨される物体と,研磨する面とにおいて,mmオーダーという,非常に大きい間隔を空けて行う研磨(フロートポリッシング)を,超鋼材や脆性材などのあらゆる材料において,かつ,凹凸などのあらゆる形状をもつ自由曲面における研磨を可能にする技術を得るまで,上記(a)と(b)を繰り返し行い,3次元複雑形状研磨実験の実施を行った.それにより,複雑形状を有する凹凸面の全面同時nmオーダーまでの研磨を得ることができた.(d)次に,本研磨手法を実用化するため,非常にシンプルな研磨装置を試作し,1号機,2号機の研磨試験機を作成した.すなわち,研磨される物体の表面に対して,流体を吸着した永久磁石を研磨される物体との間隔をmmオーダー空けて研磨するもので,研磨される物体と永久磁石はそれぞれ運動する.地場産業における加工の工業的分野の中で,研磨における工業技術の向上は,地域における工業が抱える重要な課題であり,その中で,比較的大きな面精度での研磨から,ナノマシーンやマイクロマシーンの製作時におけるナノオーダーでの超精密研磨まで,現在の研磨におけるプロセスを省力化し研磨コストを下げることは,企業における経済的な問題から,早急に解決しなければならない課題の一つである.また,現在の研磨の主流は,研磨する面と研磨される材料の表面とが接触している,いわゆるラッピングという研磨技術であり,平面研磨を主体としている.したがって,複雑形状を有する物体面を研磨する場合には,その物体形状に合わせて研磨装置を使うこと,または手による職人技に頼らざるを得ないのが現状であるので,省力化された,安価な研磨装置や,容易な研磨手法を開発する必要性がある.そこで本研究では,加工の最終段階の工程では,研磨による仕上げが行われるが,その工程について大幅な省力化を図る新しい研磨技術の開発を行ったが,そのためには,フロートポリッシングを採用した.特に,複雑形状を有する物体については,手作業による仕上げ(研磨)が必要であるが,本研究代表者が開発した磁場に反応する新しい機能性流体(磁気混合流体(MCF))を研磨液とじて使用することにより,複雑形状を有する物体の最終仕上げを簡単な研磨機を使うことによって実現し,安価な研磨装置の開発と,研磨工程の省力化を図る研究を行った.すなわち,次のような研究ステップを踏んで,本研究を実施し成果を得た.(a)砥粒を含むMCFによる研磨液の開発により,本研究目的に沿う研磨液を開発した.(b)上記(a)で作成した研磨流体を用いて,あらゆる材料(SUS,セラミックス,ガラス等)におけるナノ研磨ができることが分かり,また,研磨の実現を目指して,既存の研磨試験装置を使用し,研磨基礎実験を行った結果,表面粗さの県下を得る以外に,表面観察による表面状態が材料により異なることが分かった.(c)

3次元複雑形状研磨実験装置を作成し,凹凸面の全面同時nmオーダーまでの研磨面を得ることができた.本研究では,昨年度に引き続き,加工の最終段階の工程では,研磨による仕上げが行われるが,その工程について大幅な省力化を図る新しい研磨技術の開発を行い,次のような研究ステップを踏んで,研究を実施した.(a)まず,砥粒を含むMCFによる研磨液中の成分等を変化させて流体開発を行った.それにより,最適な研磨効果を得る研磨液を作成することができた.このとき,次の(b)のステップでの結果を踏まえて,再度,フィードバックして流体の改良作成を行った.(b)次に,マイクロ,ナノ研磨の実施と研磨評価について,上記(a)で作成した研磨流体を用いて,あらゆる材料(SUS,セラミックス,ガラス等)におけるナノ研磨の実現と,非球面研磨の実現を目指して,既存の研磨試験装置を使用し,研磨基礎実験を行った.これにより,あらゆる材料(SUS,セラミックス,ガラス等)におけるナノ研磨を実現することができ,粗さの計測データを得た.また,SEM等による表面観察データも得た.(c)次に,研磨される物体と,研磨する面とにおいて,mmオーダーという,非常に大きい間隔を空けて行う研磨(フロートポリッシング)を,超鋼材や脆性材などのあらゆる材料において,かっ,凹凸などのあらゆる形状をもつ自由曲面における研磨を可能にする技術を得るまで,上記(a)と(b)を繰り返し行い,3次元複雑形状研磨実験の実施を行った.それにより,複雑形状を有する凹凸面の全面同時nmオーダーまでの研磨を得ることができた.(d)次に,本研磨手法を実用化するため,非常にシンプルな研磨装置を試作し,1号機,2号機の研磨試験機を作成した.すなわち,研磨される物体の表面に対して,流体を吸着した永久磁石を研磨される物体との間隔をmmオーダー空けて研磨するもので,研磨される物体と永久磁石はそれぞれ運動する.
放射線誘発甲状腺発がんリスク亢進の刻印探索

本研究では、放射線誘発甲状腺がんラットモデルにより、正常組織からがん発生までの遺伝子発現プロファイルを網羅的に解析し、個別の放射線影響リスク評価のための、腫瘍化段階特異的バイオマーカーを同定することを目的とする。ラット放射線誘発甲状腺がん組織とともに非腫瘍組織でも発現変化を示す分子を網羅的に探索した結果、照射群において特異的に有意に発現量が変化する3329遺伝子が検出された。これらの遺伝子のPathway解析では、病理学的がん発症以前からDNA損傷応答・修復、細胞周期調節、細胞接着系に有意な変化を認めた。候補分子についてdroplet digital PCR (ddPCR)で検証を行った結果、DNA損傷応答・修復系のATM、53BP1、XRCC4の低下、細胞周期調節/細胞接着系のCTNNB1の低下、細胞周期調節系のCDKN1aの上昇、細胞接着系のCLDN4の低下が有意であり、発がん前からの被曝影響に伴う分子病理学的異常として示唆された。候補分子のスクリーニング結果から、統計学的に放射線刻印分子として有望であると考えられたCDKN1aとXRCC4について、判定基準値をCDKN1a≧11.7、XRCC4≦3.7と設定した。2分子の放射線被曝指標としての有用性を検証する目的で、4Gy局所照射後16ヶ月後のモデルを対照群とともに作製し、甲状腺抽出全RNAのランダム化試料による検証実験を行った。2分子の発現量をddPCRで3回ずつ測定し、その平均値から被曝群と対照群の判別を試みた。その結果、全19試料中CDKN1a上昇陽性は6例で、照合すると6例は全て被曝群であり、陽性適中率100%、陰性的中率69%で(感度60%、特異度100%)被曝を適中することのできるバイオマーカーとなる可能性がある。一方、XRCC4低下陽性は17例で観られ、指標としては不適であることが判明した。1)放射線誘発甲状腺発がんとオートファジー関連遺伝子被曝後16ヶ月後の発がん率は若齢で44.4%(対照0%)、高齢では14.3%(対照14.3%)と、若齢被曝で有意に高率であった。ラット甲状腺がん組織でのオートファジー調整因子とオートファジー構成因子の発現をリアルタイムRT-PCRにより解析した。結果として、被曝群ではCxcr4, Cdkn2a, Ctss, Tnfの発現が増加し、若週齢被曝群ではTgfb1の発現増加が見られた。一方、オートファゴゾーム形成に必須の構成因子Atg4b,Atg5は若齢被曝群で発現低下を認めた。オートファジー誘導は放射線照射後ストレス下での適応反応の可能性があり、加齢によるオートファジー不全が、若齢被曝の発がんリスク亢進因子の候補として示唆される。2)ラット放射線誘発甲状腺発がんリスク亢進の分子刻印探索7週齢ラットにX線0.1, 1, 4Gyを前頚部局所照射後6、12、16ヶ月後に甲状腺を摘除しRNAを抽出、遺伝子発現を網羅的にmicroarray解析し、判明した遺伝子変化を定量RT-PCRで確認した。非照射群では腫瘍発生は認めず、照射群では16ヶ月後に0.1, 1, 4Gy照射で各々4, 16.6, 33.3%に発がんを認めた。4Gy照射16ヶ月後の非腫瘍組織では610遺伝子の発現増加があり、ATM関連DNA損傷応答や細胞周期調節系の有意な変化を認めた。非照射群と比較し照射群では腫瘍、非腫瘍組織ともに、ATMと53BP1発現は低下、cdkn1a発現は亢進、cldn9発現は低下を示すことが判明した。放射線被曝甲状腺のがん化にはDNA損傷応答の低下、細胞老化亢進、細胞接着因子の低下が寄与していて、これらの分子発現の変化はradiation signatureとなる可能性が示唆される。本研究は、ラット放射線誘発甲状腺がんモデルを用いて、低線量から高線量影響を含め、発がん前から浸潤がんに至るDNA異常の蓄積とRNA発現を網羅的に解析し、発がん亢進の放射線刻印を明らかにすることを目的とする。現在までに、発がんモデル動物を作製し、6、12、16ヶ月と経時的に甲状腺を摘出、がん部と非がん部より病理組織標本の作製と核酸・蛋白抽出を完了し、被曝後甲状腺組織の経時的組織障害の解析を実施している。1病理組織学的検索、2細胞増殖能の指標としてのKi-67陽性細胞数の定量、3細胞死の指標としてのTUNEL陽性細胞数の定量およびWestern blotによるリン酸化p53、p21、cleaved caspase-3の定量、4オートファジー関連分子解析LC3-IIとp62の定量と電子顕微鏡によるオートファゴソームの形態観察、5オートファジー関連分子の網羅的解析で判明した変動のみられる因子発現のリアルタイムRT-PCRによる放射線甲状腺がん組織での確認は完了した。結果として、加齢によるオートファジー不全が、発がんリスク亢進因子の候補として示された。さらに、放射線誘発甲状腺発がんリスク亢進の分子刻印探索のため、遺伝子発現を網羅的にmicroarray解析し、放射線被曝後甲状腺のがん化にはDNA損傷応答の低下、細胞老化亢進、細胞接着因子の低下が寄与していることが判明した。いくつかの因子の変動パターンが放射線刻印の候補となることが示され、その同定に着実に近づいている。被爆者疫学研究では甲状腺がんを始めとする人体における発がん影響が明らかにされていて、福島原発事故後の被曝健康影響の議論がなされてきた。

疫学的データでは集団を対象とした被曝影響のリスク比として表現され、個人への放射線影響の評価は曖昧となるため、生物学的エビデンスを基盤とする放射線影響リスク評価の方法論の確立が喫緊の課題となる。本研究では、放射線誘発甲状腺がんラットモデルにより、正常組織からがん発生までの遺伝子発現プロファイルを網羅的に解析し、個別の放射線影響リスク評価のための、腫瘍化段階特異的バイオマーカーを同定することを目的とした。昨年度までのラット放射線誘発甲状腺がんリスク亢進の分子刻印の網羅的探索で明らかになった、発現変化を示す放射線刻印候補分子について、droplet digital PCR (ddPCR)で検証を行った。網羅的発現解析では、4Gy群において、被曝特異的に有意に発現量が変化する3329遺伝子が検出された。これらの遺伝子のPathway解析では、病理学的がん発症以前からDNA損傷応答・修復、細胞周期調節、細胞接着系に有意な変化を認めた。ddPCRでの発現量検証の結果、DNA損傷応答・修復系のATM、53BP1、XRCC4は両線量群で経時的に有意に低下を示し、腫瘍化段階特異的バイオマーカーの候補として示唆された。さらに細胞周期調節/細胞接着系のCTNNB1は両線量群で有意に低下、細胞周期調節系のCDKN1aは4Gy群で経時的に有意に上昇、細胞接着系のCLDN4は0.1Gy群で低下を示し、発がん前段階からの被曝影響に伴う分子病理学的異常として示唆される。本研究により被曝甲状腺では前がん状態から段階的に分子異常が亢進し、発がんに至ることが明らかになった。これらのバイオマーカー候補の発現動態解析は、放射線影響を示す生物学的根拠となる可能性がある。本研究は、ラット放射線誘発甲状腺がんモデルを用いて、低線量から高線量影響を含め、発がん前から浸潤がんに至るDNA異常の蓄積とRNA発現を網羅的に解析し、発がん亢進の放射線刻印を明らかにすることを目的とする。平成28年度の計画を順調に実施したことは既に報告した。現在までに、発がんモデルを確立し、試料から病理組織標本作製と核酸抽出を行い、被爆後甲状腺組織の経時的組織障害の解析とRNA発現の網羅的解析を実施している。その結果、甲状腺がん発生率は高線量、長期経過で高率で16ヶ月後0.1Gy群8.3%、4Gy群33.3%、病理組織学的には乳頭癌と低分化癌であり、腫瘍周囲濾胞上皮での細胞増殖能(MIB-1 index)は4Gy群で有意に高いが、アポトーシスや二重鎖切断の亢進は認めないことが判明した。RNA発現の網羅的解析は終了し、放射線刻印の候補遺伝子を見出し、本年度はその発現量をddPCRで検証し、発現量の変化が有意であることを確認した。これは平成29年度以降の計画としている、「被爆後甲状腺組織の経時的トランスクリプトーム解析」と、「DNA損傷応答分子53BP1蛍光免疫染色核内フォーカス数による内因性DNA二重鎖切断の定量」を終了したことを意味する。「aCGH法による網羅的DNAコピー数異常解析」についても非がん組織について終了し、有意な変化が見られないことが判明した。以上の様に、当初の計画を順調に実施していて、放射線刻印の候補となる分子を同定した。本研究では、放射線誘発甲状腺がんラットモデルにより、正常組織からがん発生までの遺伝子発現プロファイルを網羅的に解析し、個別の放射線影響リスク評価のための、腫瘍化段階特異的バイオマーカーを同定することを目的とする。
代数体の整数論

主として代数体のイデアル類群,類数群および単数群,基本単数についての研究を行った.1.奇素数(l)次体のgenus fieldを決定するのに,主成分の最小多項式の係数のmodl^2での合同条件が重要であった.そこでさらに不分岐なl^2次巡回拡大体の存在と,これら係数のmodl^3での合同条件の関連について研究を進めた.特別な型な不分岐拡大の存在の必要条件がmodl^3での合同式でかけることが1つの成果である.また三次体(l=3)の場合には,係数のmodl^3の合同条件によって具体的に不分岐l^2次巡回拡大体を構成することができた.2.虚アーベル体のスティッツケルベルガー・イデアルを用いた類数公式をくわしく研究し,そこにあらわれる補正因子の値の分布等について多くの知見をえた.3.虚二次体上のアーベル拡大体,あるいはこのような体を(虚二次体上に)合成するような類対代数体について,楕円単数を用いた類数公式を具体的に使える形で証明した.その結果,楕円単数の近似値から出発して,コンピューターによる近似計算で基本単数や類数を求めるアルゴリズムを確立した.たとえばこのアルゴリズムによって純三次体の類数および基本単数についての表がえられる.以上の成果はいずれも具体的なデータから出発しており(最小多項式の係数の合同条件,楕円単数の近似値),今後ともこのような方向で研究を行っていく予定である.主として代数体のイデアル類群,類数群および単数群,基本単数についての研究を行った.1.奇素数(l)次体のgenus fieldを決定するのに,主成分の最小多項式の係数のmodl^2での合同条件が重要であった.そこでさらに不分岐なl^2次巡回拡大体の存在と,これら係数のmodl^3での合同条件の関連について研究を進めた.特別な型な不分岐拡大の存在の必要条件がmodl^3での合同式でかけることが1つの成果である.また三次体(l=3)の場合には,係数のmodl^3の合同条件によって具体的に不分岐l^2次巡回拡大体を構成することができた.2.虚アーベル体のスティッツケルベルガー・イデアルを用いた類数公式をくわしく研究し,そこにあらわれる補正因子の値の分布等について多くの知見をえた.3.虚二次体上のアーベル拡大体,あるいはこのような体を(虚二次体上に)合成するような類対代数体について,楕円単数を用いた類数公式を具体的に使える形で証明した.その結果,楕円単数の近似値から出発して,コンピューターによる近似計算で基本単数や類数を求めるアルゴリズムを確立した.たとえばこのアルゴリズムによって純三次体の類数および基本単数についての表がえられる.以上の成果はいずれも具体的なデータから出発しており(最小多項式の係数の合同条件,楕円単数の近似値),今後ともこのような方向で研究を行っていく予定である.
薬物的大動脈瘤治療法開発に関する基礎的研究

治療適応以上の血管径を有する動脈瘤に対して外科手術やカテーテル的血管内治療が選択される.しかしながら適応径以下の動脈瘤は降圧治療で経過観察され,有効な治療がなされていない.我々は動脈瘤発生・拡大機序を解明するとともに、動脈瘤の拡大を予防し縮小させる薬物治療の可能性を追求した。動脈瘤の発生・拡大に酸化ストレスが関与することを示し,抗酸化作用を有するフリーラジカルスカベンジャーの一種であるエダラボン投与が瘤発生のみならず拡大を予防することを証明した.その後アスコルビン酸,経口投与可能な糖尿病治療薬DPP-4阻害薬,ビタミンB2であるリボフラビンの経口投与も瘤拡大抑制効果が得られることを証明した.平成24年度は,ラット腹部大動脈瘤モデルを使用しその発生機序に酸化ストレスが大きく関与すること,さらに薬物治療による動脈瘤形成抑制が可能であるか実験的に検討した.瘤形成に酸化ストレスが大いに関与すること,エダラボンによる瘤形成抑制効果のみならず瘤形成後進展抑制効果といったより臨床的な知見をえることができJ Vasc Surg. 2012Jun;55(6):1749-58に論文発表し,研究概要に示した研究1(瘤形成に酸化ストレスの関与,エダラボンの有用性)を終了した.平成25年度には研究2(アスコルビン酸含漬徐放シートを用いた実験)に着手した.本研究では前年度に明らかにされた酸化ストレスの軽減が瘤形成抑制に有効であることに着眼した.抗酸化作用を有するアスコルビン酸を含漬させた徐放シートを瘤周囲に巻くことで瘤形成が抑制さるという仮説のもと,我々の作製したラット腹部大動脈瘤モデルを使用し,コントロール群(シートなし:C群),アスコルビン酸を含漬していない徐放シートを瘤周囲に巻く群(G群),アスコルビン酸を含漬した徐放シートを瘤周囲に巻く群(A群)の3群で比較検討した.その結果,A群で4,8週後の大動脈拡大は有意に抑制された.さらに酸化ストレスに関するDihydroethidium染色,8-hydroxydeoxyguanosine(8-OHdG)の抑制が確認された.A群ではエラスチン,コラーゲンが有意に保たれ,MMP-9,monocyte chemotactic protein-1, IL-1β,TNF-αの発現は抑制され,MMPに拮抗するTIMP-1, -2の発現は亢進していた.以上の結果からアスコルビン酸を含漬した徐放シートを瘤周囲に巻くことは抗酸化ストレス作用を介し瘤抑制に有効であるこが確認された.臨床的意義として,手術時に手術適応のない血管拡大部位に応用することで遠隔期の再手術が予防でき有効な治療戦略になりうることが期待された.以上の結果はJ Vasc Surgに投稿し受諾され,2014年5月3日現在掲載待ちである.治療適応以上の血管径を有する動脈瘤に対して外科手術やカテーテル的血管内治療が選択される.しかしながら適応径以下の動脈瘤は降圧治療で経過観察され,有効な治療がなされていない.我々は動脈瘤発生・拡大機序を解明するとともに、動脈瘤の拡大を予防し縮小させる薬物治療の可能性を追求した。動脈瘤の発生・拡大に酸化ストレスが関与することを示し,抗酸化作用を有するフリーラジカルスカベンジャーの一種であるエダラボン投与が瘤発生のみならず拡大を予防することを証明した.その後アスコルビン酸,経口投与可能な糖尿病治療薬DPP-4阻害薬,ビタミンB2であるリボフラビンの経口投与も瘤拡大抑制効果が得られることを証明した.ラット腹部大動脈瘤モデルを使用しその発生機序に酸化ストレスが大きく関与すること,さらに薬物治療による動脈瘤形成抑制が可能であるか実験的に検討した(研究1).実験モデルは以前我々が報告したエラスターゼ血管内投与に加え血管外に塩化カルシウム浸漬したラット腹部大動脈瘤モデルを使用した.酸化ストレス関与を明らかにするためにfree radical scavengerの一種であるエダラボン(3-methyl-1-phenyl-2-pyrazolin-5-one)を使用した.瘤形成術後7日目にDihydroethidium染色を用いた活性酸素の発現量および免疫染色により酸化ストレスマーカーである8-hydroxydeoxyguanosine (8-OHdG)の発現を半定量化し比較検討,またquantitative real-time PCRにより大動脈瘤のマーカーとされるmatrix metalloproteinase(MMP -2,9)の発現比較を行った.術後28日目に大動脈径拡大率および病理組織学的検討を行ったところ,エダラボン使用により用量依存性に酸化ストレス,MMP -2,9発現は抑制され,結果的に瘤径拡大も抑制された.動脈瘤抑制に関する動物実験は多数存在するがそれらは動脈瘤作成時に薬物投与開始しており実際の臨床にそぐわない.そのため瘤形成術後7日目よりエダラボンを投与しその瘤径拡大抑制効果を検討したところもさらなる瘤径の拡大を予防できた.以上の結果より瘤形成に酸化ストレスが大いに関与すること,エダラボンによる瘤形成抑制効果のみならず瘤形成後進展抑制効果といったより臨床的な知見をえることができJ Vasc Surg. 2012Jun;55(6):1749-58に論文発表した.

平成26年度は研究2(アスコルビン酸含漬徐放シートを用いた実験)において抗酸化作用を有するアスコルビン酸を含漬させた徐放シートを我々のラット腹部大動脈瘤モデルの瘤周囲に巻くことで酸化ストレスの軽減,エラスチン,コラーゲンの維持,MMP-9,monocyte chemotactic protein-1, IL-1β,TNF-αの発現抑制,MMPに拮抗するTIMP-1, -2の発現亢進が確認でき4,8週後の大動脈拡大は有意に抑制された.以上の結果からアスコルビン酸を含漬した徐放シートを瘤周囲に巻くことは抗酸化ストレス作用を介し瘤抑制に有効であるこが確認された.実際の動脈瘤手術では手術適応にまで拡大した動脈瘤は外科的に切除されるが,その周囲の手術適応のない血管拡大部位にアスコルビン酸含漬徐放シート使用することで遠隔期の再手術が予防でき有効な治療戦略になりうることが期待された.以上の結果はJ Vasc Surg. 2014;60:749-58に論文発表した.我々の研究の究極の目的は動脈瘤手術後に残存する手術適応にはならない拡大した動脈の遠隔期の拡大を有効な経口投与可能な薬剤で予防することである.同様のラットモデルで研究をさらに発展させ,経口糖尿病薬であるdipeptidyl peptidase-4 (DPP-4)拮抗薬のalogliptinが用量依存性に抗酸化作用を有しラット腹部動脈瘤の拡大予防効果を有することをJ Vasc Surg 2014;59:1098-108に論文発表した.Alogliptinは血中glucagon-like peptide 1 (GLP-1)値上昇させることで動脈瘤拡大予防効果を有することを証明し現在論文投稿中である.またビタミンB2であるリボフラビンの経口投与が内因性SODを上昇させることで抗酸化作用を発揮し動脈瘤の拡大予防効果を有することを証明しJ Vasc Surgに掲載予定である.心臓血管外科研究計画書に予定した研究内容(研究1,2)については当初の仮説はほぼ証明できた.研究1では酸化ストレスが腹部大動脈瘤に形成に関与することを証明し,研究2では研究1の成果に基づき,抗酸化作用を有するアスコルビン酸含漬徐放性シートが有効であることを証明し,臨床的意義もより明確となった.研究1,2に関して論文作製済みであり,さらに同様の機序を有する経口薬が瘤形成抑制効果を有するかを検討中である.以上の点から,当初の計画以上に進呈していると判断した.研究1により瘤形成に酸化ストレスが大いに関与すること,エダラボンによる瘤形成抑制効果のみならず瘤形成後進展抑制効果といったより臨床的な知見をえることができJ Vasc Surg. 2012Jun;55(6):1749-58に論文発表した.現在までの達成度は順調であると思われる.我々の瘤拡大予防の最終目標は経口投与可能な薬物による治療であり,現在糖尿病治療薬であるDipeptidyl peptidase-4 (DPP-4)拮抗薬,リボフラビンに着眼し研究進行中である.特に前者は低血糖をきたすことなく瘤形成,拡大予防が期待できる.一般的に動脈瘤治療は血管径で決定されることが多く拡大していてもその治療血管径に達していない場合には治療は施行されない.そのような将来治療を要する可能性のある血管の瘤拡大,破裂予防を目的とし研究2を計画,遂行している.研究2では研究1の知見である抗酸化作用による瘤形成抑制効果に着眼し,抗酸化作用を有するアスコルビン酸を含浸した生体吸収性ゼラチンシートを拡大した動脈に巻きつけることがさらなる瘤抑制効果を有するのではないかと考え現在研究を行っている.
肝再生における細胞周期(特にGI期)制御機構の解明

肝臓は本邦でも既に多くの生体肝移植が行われている代表的な再生臓器であるが、硬変肝における部分切除後の残存肝の再生は正常肝に比べ著しく不良であることが知られている。この肝再生能の違いに細胞周期制御因子がどのように関与しているかを明らかにする目的で肝硬変ラットを作製し、部分肝切除後の再生肝における細胞周期動態とG1期制御に関わる因子につき、正常肝の再生と比較検討した。Thicacetamide(TAA;200mg/kg B.W.)を週2回14週にわたり腹腔内投与し、ラット肝硬変モデルを作製した。45%部分肝切除を施行し、切除肝をHematoxylin-Eosin染色及びMasson染色にて組織学的に検索し、線維化と偽小葉形成を確認できたラットの残存肝を用い正常肝の再生と比較検討した。肝細胞増殖の指標としてproliferatingcell nuclear antigen(PCNA)の摂取率を求めた。正常肝では最高値は平均48%に対し、硬変肝では32%に留まった。PCNA陽性細胞の分布は正常肝ではグリソン鞘周囲から中心静脈領域へ広がるものの、硬変肝では偽小葉内に不規則な局在を示した。再生肝におけるサイクリンD1の発現量を蛋白質レベルで経時的に測定したところ、硬変肝では正常肝に比較しG1後期に相当する切除後18時間目までの間に見られる発現量の増加は明らかに抑制されており、72時間まで観察するも低い発現量に留まった。以上の結果より、肝再生、特にG1期の進行にはサイクリンD1の集積が重要であり、肝硬変における肝再生の低下は再生肝細胞におけるサイクリンD1の発現量が著しく抑制されていることに基づくものと考えられた。ラット再生肝におけるG1期の制御機構を解明する目的で、5週令雄性ラットに70%部分肝切除を施行し経時的に残存肝を摘出し、BrdUの取り込みによる細胞増殖動態を観察した。肝切除後18時間目から門脈周囲の肝細胞にBrdUの取り込みが始まり、24時間目には中心静脈周囲に至るまで広範囲に広がった。この事より多くの肝細胞は18時間から24時間目にS期に入る事が判明した。G1期を中心にG1サイクリンとCdkの変動を解析し以下の結果を得た。1.サイクリンD1のmRNA量はG1期に著増し、蛋白量もこれに相関して増加した。2.Cdk 4蛋白量はG1期に増加するものの、その程度はサイクリンD1に比較し軽度であった。3.サイクリンD1/Cdk 4複合体量はサイクリンD1の発現量に相関して、G1期に増加した。4.サイクリンD1依存性蛋白リン酸化酵素活性はG1期進行とともに上昇し18時間をピークに以後高値を維持した。次にCDKイシヒビターであるp21CIP1,p27KIP1に着目し蛋白量の変動を測定したところ、p21CIP1はG1期に増加するもp27KIP1はG1期では常に高値を示した。よってG1後期に当たる肝切除後18時間目では、サイクリンD1の活性は最大となるもp21ClP1,p27KIP1は共に高値を示すことが判明した。これらCDKインヒビターとサイクリンD1との複合体形成を調べたととろ低濃度で結合していた。p21CIP1,p27KIP1は低濃度ではサイクリン/CDK複合体の安定化を示す事が報告されている。以上のことより再生肝(特にG1期)では、これらCDKインヒビターはアダプター因子として生理的役割を担っている可能性が示唆された。肝再生は多くの増殖因子の関与によりその開始機構が調節されている。肝再生における細胞周期(特にG1期)

制御機構を明らかにする目的で70%部分肝切除によるラット再生肝モデルを用いサイクリンD1を中心にその発現量と活性を測定し、活性に及ぼすCDKインヒビターの影響を検討し以下の結果を得た。1.サイクリンD1mRNA量・蛋白量ともにG1期に著増する。2.Cdk4蛋白量はG1期に増加するものの、その程度はサイクリンD1に比較し軽度である。3.サイクリンD1依存性蛋白リン酸化酵素活性はサイクリンD1の発現量に相関してG1期進行とともに増加する。4.P21^<CIP1>はG1期に増加するもP27^<KIP1>はG1期を通して高値を維持する。5.G1後期ではP21^<CIP1>、P27^<KIP1>とも高値を示すも、これらCDKインヒビターとサイクリンD1は低濃度で結合していた。P21^<CIP1>、P27^<KIP1>はサイクリン/Cdk複合体に低濃度で結合する場合は、インヒビターとして作用せず、むしろ複合体の安定化を示すことが報告されており、再生肝(特にG1期)では、これらCDKインヒビターはアダプター因子として生理的役割を担っている可能性が示唆された。次にThioacetamide投与によるラット肝硬変モデルを作製し、70%肝切除後の再生肝における細胞周期動態を正常肝の再生と比較検討した。1.肝細胞増殖の指標としてPCNA摂取率を測定したところ最高値は正常肝で平均48%を示したが硬変肝では32%にとどまった。2.サイクリンD1の発現量を蛋白レベルで測定したところ、硬変肝ではG1期における増加は著明に抑制されその後の再生過程でも低い発現量を維持した。以上の結果より肝再生、特にG1期の進行にはサイクリンD1の集積が重要であり、硬変肝における肝再生能力の低下はサイクリンD1の発現量が著明に抑制されていることに基づくものと考えられた。
プロパテント政策のミクロ・マクロ的インパクト

技術開発と利用、社会的効果について、産業組織論を中心にして地域・マクロ経済分析までもカバーする統合された分析枠組みを開発し、分析を行った。その一連の研究の中で、グラントバック条項のような技術開発に影響を与える条項の功罪や、スマートメーターのような新技術導入に関わるミクロ的分析を行い、一方で、こうした技術開発・導入に関するミクロ的問題がマクロ的にどのような影響を与えるかについて明らかにした。本研究は、ミクロ的接近法とマクロ的接近法の両方を用いて分析を行い、技術と社会経済の関係について明らかにすることを目指すものである。まず、ミクロ的分析としては、ある外資系金融機関の人事データをもとに、査定と昇進、賃金について分析し、昇格確率と査定、勤続の関係、ファスト・トラック(早い段階で昇進した人はその後の昇進も早い)の存在などを確認する研究を行った。データの入手が困難であるため、詳細な企業内人事データを用いた実証研究は例が少なく、今回の研究の意義は大きい。この成果については経済学研究会(於:帝塚山大学)で口頭報告が行われた。政策研究大学院大学において研究会を第7回ポリシー・モデリング・ワークショップ研究会と共同開催した。そこでは、労働市場における経済環境が、個人の意思決定にどのような影響を与えたかについて分析した研究について報告がなされ、本プロジェクトにおける焦点のひとつである人事制度と個人の意思決定との間の関係について、重要な示唆を与えるものであった。独占的な産業においては、競争がないために非効率な企業行動が許されがちになる。この傾向は、とくに公営企業に強い。そこで、Data Envelopment Analysis (DEA)の手法を用いて、公営バス事業者の生産性を検討し、その効率性を比較分析した。一方、マクロ的分析としては、日本国内を細分化した空間的応用一般均衡モデル(spatial computable general equilibrium model)を構築して、高速道路交通網等のインフラ・ネットワーク整備によって生産性が増大し、それによってどのような社会的・経済的な効果があるのかについて定量的に分析を行った。また、同様の空間モデルを用いて、中国における農業補助金の問題に関する分析も行った。日本とヨーロッパでは改良技術の権利に関しての取り扱い方が異なり、重要な問題となっている。日本では、グラント・バック条項、すなわち、ライセンス契約締結時に、改良技術の譲渡をライセンサーがライセンシーに義務付けるという条項、は譲渡価格が不当でない限り認められている。これに対し、ヨーロッパでは、ライセンサーのシェアが高い場合にのみ禁止されている。そこで、グラント・バック条項がライセンサーおよびライセンシーの投資にどのような影響を与えるのか、また、技術開発投資促進の観点からグラント・バック条項を禁止することが望ましいのかどうかを分析した。ライセンシーとライセンサーの戦略的行動を考慮に入れたモデルにより、買取価格が十分高い時、グラント・バック条項により、ライセンシー、ライセンサーの投資水準が共に上昇することを示した。すなわち、グラントバック条項は禁止すべきではなく不当に低い買取価格のみ規制するべきであるという結論が得られた。理論的な分析道具を実際のデータに当てはめた実証分析に用いるためには、理論モデルを数値的に解く方法について検討しておく必要がある。そのため、契約理論の基本的なモデルのうちの代表的なもの(逆選択の問題)を1つを取り上げて、数値計算のためのプログラムと、それを用いたときのメリット・デメリットについて検討した。そこでは、理論分析においてモデルの簡単化のためにおかれるいくつかの仮定(単一交差性と単調性)が現実には成り立ちにくいことを数値例によって示す一方で、こうした仮定をおかなくても、今日普通に用いられているコンピュータのスピードを前提とする限り、数値計算において特段の困難がないことも明らかにされた。今年度の主要な成果は以下の通りである。昨年度まで行っていたグラント・バック条項に関する研究をさらに発展させ、より現実に近いモデルにより政策提言を行った。グラント・バック条項とは、ライセンス契約締結時に、改良技術の譲渡をライセンサーがライセンシーに義務付けるという条項であり、近年、多国籍企業が主要な技術、およびその改良技術を保有し独占的地位を確立していることが問題となっている。昨年度まで分析した、ライセンサー1社、ライセンシー1社のケースを拡張し、ライセンシーが多数いる場合も、改良技術の譲渡価格が十分高い場合、グラント・バック条項により、すべての企業の改良技術に対する投資は増大すること、基礎的技術への投資は、グラント・バック条項により常に増大することが分かった。さらに、これまで分析したグラント・バック条項は、ライセンシーが改良技術の権利をライセンサーに譲渡するというものであったが、ライセンサーの改良技術に関するロイヤリティを無料とするというタイプのグラント・バック条項(タイプ2)、ライセンサーのみならず全てのライセンシーのロイヤリティを無料とするタイプ(タイプ3)の分析を行い、タイプ3では、改良技術に関する投資が著しく阻害されることが分かった。また、上記のような理論分析と実証分析を橋渡しするために、契約理論に関するもののうち、逆選択に関する問題について数値計算によって解く方法を論じた。そこでは、理論モデルでしばしば仮定されるような簡単化の仮定が、実際にはそれほど簡単には成立しないことを示した。

さらに、そのような簡単化の仮定(十分条件)が成り立たない場合でも、理論分析が予想するような結果が、少なくない可能性で成立することをモンテカルロ実験を行うことで明らかにした。長期的経済成長のエンジンである技術革新は、地球環境問題に代表される外部性の解決のためにも不可欠である。この技術がどのように開発され、利用され、社会にその利益を生み出すか、その一種の、ライフ・サイクル全般にわたっての分析を、ミクロ・マクロの両面から、総合的に検討することを目指した。この目的のために、産業組織分析チームと地域・マクロ経済分析チームの2つをつくり、両チームがミクロ的接近とマクロ的接近を行うことで研究を進展させた。前者においては、たとえば、技術水準に関する私的情報がある元での典型的な逆選択問題を考えて、その問題を数値計算によって解くことで最適契約の性質を検討した。そこでは、想定する技術水準タイプの数が少数(たとえば、たかだか10程度)であっても、理論分析でしばしば仮定される簡単化のための数学的仮定(十分条件)が成り立つ見込みがほとんどないことを数値例によって示した。他方、その仮定が成り立たない場合であっても、最適契約が、理論的に期待される性質をしばしば満足することが示された。後者においては、RAEM-Light応用一般均衡モデルを用いて日本国内の地域経済モデルを構築し、平時だけでなく災害が発生する場合も考慮して、ネットワークの投資効果を分析した。そこでは、道路のような地方公共財と考えられているようなものでも、よりマクロ的な影響も災害時には重要になることが明らかにされた。また、複数地域間に影響が及ぶ汚染があったときに、貿易の不利益が生じる可能性があること、さらに、汚染に対して最適な課税がなされていない限り、汚染を減らすような新技術の導入が経済的な不利益を招く可能性があることも明らかにされた。これらの総合的な分析によって、技術や投資の影響を単独地域のみについて分析するのでは不十分であり、ミクロ・マクロ両面からのさらなる分析が望まれることが確認された。データを提供してくれていた企業が、倒産したため若干、サンプル数が少ないなか、プロパテント政策による特許件数、R&D投資への影響についての実証分析を進めている。また、数値計算による分析についても、初稿を完成させている。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究の最終年度に向けて、これまで個別に行われてきた分析を、最終的に完成させるようにする。とくに、草稿として完成しているものについて、可能な限り早い段階で原著論文等の形で公開することを目指す。また、個別のテーマに関する分析結果を全体としてとりまとめることも行う。その中で、本プロジェクト終了後に、さらに発展させるべき方向性について探ることにする。