hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ループ空間のホモトピー非可換性

ループ空間のループ積のホモトピー的非可換性を、ゲージ群とポリヘドラルプロダクトの二つの対象を通して研究した。ゲージ群に関しては、mod p分解、非単連結な構造群をもつ主束のゲージ群のホモトピー型の分類、A∞型の分類を行った。特に、A∞型の分類において、LanneのT関手を用いた高次Whitehead積の解析という新しい手法を開発した。ポリヘドラルプロダクトに関しては、ファットウェッジフィルトレーションを導入し、その構造解析を通して、ポリヘドラルプロダクトのホモトピー型の記述を行った。その応用として、単体複体が組み合わせ代数におけるGolod性をもつ条件をトポロジー的に証明した。抽象的単体複体と、その頂点集合でラベル付けされた空間ついに対して定まる、polyhedral productと呼ばれる空間について研究した。この空間は(高次)Whitehead積を定義する際に使われるなど、ホモトピー論的に重要な空間であるとともに、近年のトーリックトポロジーの発展から得られた、組み合わせ代数との関わりにおいても重要な空間である。特に、空間対が錐とその底空間であるときが重要であり、底空間が円周であるときはmoment-angle複体と呼ばれる、トーリックトポロジーにおいて基本となる空間である。moment-angle複体のコホモロジーはそれを定める抽象的単体複体のStanley-Reisner環のある導来代数となっており、この代数の性質は盛んに研究されてきた。本研究では、この代数の性質をpolyhedral productのトポロジーを通して、幾何学的に調べることを目的としている。この代数に関わる重要な性質の一つがGolod性と呼ばれるもので、つまり、積と高次なものを含むMassey積が自明になるということである。当然、すべての抽象単体複体がこのような性質をもつ訳ではないが、shellable複体やCohen-Macaulay複体、また、それらの非純粋的な拡張である抽象的単体複体に関して、Golod性が知られている。本研究では、このGolod性を、polyhedral productを小さな懸垂空間の一点和に分解することにより、幾何学的に拡張した。その際の手法は、古典的ホモトピー論やホモトピー余極限といった幾何学的な手法と、shellabilityやその拡張に対する組み合わせ論的手法を合体させたものであり、これまでにないホモトピー論と組み合わせ論の研究の方向性を与えるものである。polyhedral productとは空間対と抽象単体複体から作られる直積空間の和をとることで定義される空間である。polyhedral productは工事ホモトピー作用素、群のグラフ積(right-angled Artin群など)、座標部分空間配置やトーリックトポロジーなどと密接な関係がある重要な研究対象である。多くの場合はpolyhedral productのホモトピー群やコホモロジーなどのホモトピー不変量を通して他の数学的対象と結びつくため、polyhedral productのホモトピー型を記述することは非常に重要である。私は連携研究者入江との共同研究により空間対がある空間とその錐という非常に重要な場合にpolyhedral productにフィルトレーションを定義し、そのフィルトレーションの組み合わせ的な記述を与えた。それによりBahri-Bendersky-Cohen-Gitlerによるpolyhedral productの懸垂の分解の懸垂を排除するための十分条件を与えた。これにより、Grbic-TheriaultやGrujic-Welkerらの結果を飛躍的に進歩させることに成功した。具体的にはdual sequentially Cohen-Macaulayというクラスの単体複体に対してpolyhedral productの分解を与えた。この手法はさらに広いクラスの単体複体に対する分解への応用が期待される。ゲージ群の研究においては構造群が高階数のリー群に対してmod p分解の改良を行い、ある程度大きな素数pに対するゲージ群のホモトピー型の分類を行った。また、これからの仕事につながる、例外群のSamelson席の計算をp-regularの場合に行った。ゲージ群とは主束の自己同型のなす位相群であり、そのホモトピー論的性質について研究を行った。底空間と構造群を固定し、すべての主束を考え、それに対応するゲージ群の族を分類することは非常に重要な研究課題である。特に、底空間が有限複体、構造群が連結リー群のとき、ゲージ群の族をホモトピー型で分類すると、同値類の個数が有限であることがCrabbとSutherlandにより証明されている。さらに、この結果を拡張し、ゲージ群の族をAn型で分類したときの同値類の個数の有限性も蔦谷氏により証明されている。これらの結果を受けて、自然に問題となるのは、ゲージ群のA∞型による分類、つまり、分類空間のホモトピー型による分類に関する有限性である。この問題に関して唯一知られているのは佃氏による4次元球面状のSU(2)束に関するもので、その結果はA∞型の無限性を示している。今年度は蔦谷氏との共同研究で、構造群を連結リー群とする球面上の主束に対するゲージ群のA∞型の無限性を証明した。その証明において重要な役割を果たしたのは、高次Whitehead積の非自明性であった。この非自明性をLanneのT関手を用いることで分析した。この手法はこれまでにない独自のものである。高次Whitehead積の拡張を与える多面体積のホモトピー型についても研究した。特に、shifted複体の多面体積から定まるある写像が、(高次)Whitehead積の合成で表されることを証明した。この応用として高次のJacobi恒等式を証明した。

ループ空間のループ積のホモトピー的非可換性を、ゲージ群とポリヘドラルプロダクトの二つの対象を通して研究した。ゲージ群に関しては、mod p分解、非単連結な構造群をもつ主束のゲージ群のホモトピー型の分類、A∞型の分類を行った。特に、A∞型の分類において、LanneのT関手を用いた高次Whitehead積の解析という新しい手法を開発した。ポリヘドラルプロダクトに関しては、ファットウェッジフィルトレーションを導入し、その構造解析を通して、ポリヘドラルプロダクトのホモトピー型の記述を行った。その応用として、単体複体が組み合わせ代数におけるGolod性をもつ条件をトポロジー的に証明した。polyhedral productの懸垂はBahri-Bendersky-Cohen-Gitlerらによってより小さな空間のウェッジに分解することが示されている。この分解は直積空間の懸垂のウェッジ分解の単純な一般化であるため、懸垂をせずに分解するためにはpolyhedral productを定義する抽象単体複体の組み合わせ論的データとpolyhedral productとを幾何学的に結びつける必要がある。しかし、これまでの研究ではこの単純な路線は追及されておらず非常に特殊な方法でのみ研究が行われてきた。そこで私は連携研究者入江とpolyhedral productと抽象単体複体とを幾何的に結びつける研究に着手し、あるフィルトレーションによりそれが可能であることを発見した。これによりpolyhedral productの研究は飛躍的に進歩した。代数トポロジーpolyhedral productと抽象単体複体組み合わせ論的データをあるフィルトレーションにより幾何的に結びつけることに成功し、いくつかその応用を得た。よって今後はさらに深い応用、具体的にはdual sequentially Cohen-Macaulayというクラスの単体複体を含むより広いクラスや、それとは別個のクラスの単体複体に対して上の結果を応用する。また、polyhedral productの分解と抽象単体複体のある性質とが同値になるような抽象単体複体のクラスを発見し、研究の深化をはかる。一方でpolyhedral productの分解とco-H-空間のホモトピー論との関係がわかってきたので、その方向でも研究を行い、polyhedral productの分解の理解を深める。ゲージ群の研究に関しては従来通り具体的なリー群のSamelson積を計算することによりホモトピー型を決定する。特に非単連結なリー群や階数が3のリー群を扱う。本研究はpolyhedral productを通した、ホモトピー論と組み合わせ論の総合的研究と、そのホモトピー論への応用にある。
光合成における光収穫アンテナの構造と励起エネルギー伝達・移動機構の解明

1)緑色細菌由来のクロロゾームの超分子構造・機能解明:嫌気性緑色光合成細菌の膜外ペリフェラルアンテナ部であるクロロゾームは、構成クロロフィル分子の自己会合によって超分子構造体を形成しているが、結晶構造解析が出来ないために、現在でもその超分子構造は未解明なところが多い。そこで、分子生物学的手法による変異体の作成と構成クロロフィルの(半)合成モデル分子を利用した人工系を構築し、そこから得られる分光学的情報から超分子構造の解明を行った。特に、31位にメトキシ基を有する亜鉛クロロフィル誘導体でも、クロロゾーム型のJ会合体を形成することが判明した。このようなJ会合体を原子間力顕微鏡や極低温透過型電子顕微鏡で観察すると、厚さが10-20 nmで表面が平滑な超分子ナノシートを形成していることが判った。また、このナノシートは1.6 nmのラメラの間隔を有していることも判った。緑色光合成細菌をモデルとしたナノシート状亜鉛クロロフィル自己会合体は、人工光捕集アンテナ系の構築に有用であると期待される。2)光合成細菌の反応中心の単離・精製: PS2型反応中心を有する紅色光合成細菌を培養し、その反応中心を単離・精製できた。3)人工光合成アンテナ系の創製:自己集積能を有するクロロフィル誘導体を新たに合成し、そのクロロゾーム型自己会合体を調製することで、光吸収・励起エネルギー伝達型巨大集積体を作り出すことができた。そのような系にエネルギー受容体を連結することで、励起エネルギーを外部に取り出すことが可能な人工光合成アンテナモデルも創製できた。当初予定していた「緑色細菌由来のクロロゾームの超分子構造・機能解明」ならびに「人工光合成アンテナ系の創製」に関する研究は、予定通り進行し、学会発表や論文公表が行えた。これまでの研究をさらに進めつつ、「人工光合成系の創製」も行っていく予定である。先行研究において、Chl-cの誘導体を用いたクロロゾーム型光捕集アンテナは、太陽光の光子数密度の高い500700nmに比較的大きな吸収を持つことが明らかになっている。そこで今回、Chl-cと同じポルフィリンπ骨格を有するクロロフィル誘導体を、天然Chl-aを化学修飾することで合成し、ミセル水溶液や低極性有機溶媒中で自己会合させ、可視吸収スペクトルを測定した。調製した合成クロロフィルの自己会合体は可視域に幅広い吸収帯を持ち、よい光捕集アンテナモデルとなることが示された。さらに、少量のバクテリオクロリン類を添加して、蛍光発光・励起スペクトル測定を行ったところ、合成クロロフィルの自己会合体からバクテリオクロリン類への励起エネルギー移動も明らかになり、光収穫アンテナ系として有効であることが判明した。例えば、クロロソーム型に自己集積する亜鉛クロロフィル分子ZnCをエネルギー供与体とし、合成亜鉛バクテリオクロロフィルZnBをエネルギー受容体に用いて実験を行った。それぞれの合成亜鉛(バクテリオ)クロロフィルをテトラヒドロフランに溶かし、99倍量のヘキサンを加えて、サンプル溶液を調製した。このサンプル溶液について各分光測定(UV-Vis-NIR吸収、蛍光発光、蛍光励起)を行った。UV-Vis-NIR吸収と蛍光発光スペクトルから、ZnCはZnB共存下でも自己集積し、さらにZnBと共会合することがわかった。この共会合体の蛍光発光極大波長での励起スペクトルから、光励起されたクロロソーム型自己集積体(ZnC)nは、(ZnC)nと相互作用したZnBへ励起エネルギー移動を生じさせることがわかった。

これまでの研究をさらに進めつつ、「人工光合成系の創製」も行っていく予定である。
東アジアにおける産業公害防止のための国際環境援助の供与国間比較

今年度は、3年の研究期間の最終年として研究成果のとりまとめを行った。同時に、その際に必要となった課題を明らかにするための現地調査を、中国(北京市・貴陽市)で行った。そして研究成果を、以下の3本の論文にとりまとめた。まず「クリーナープロダクション促進への国際援助の有効性と課題-中国・タイ・マレーシアへの国際援助を素材に-」は、クリーナープロダクション促進のためにデンマークやカナダ、日本が行ってきた国際援助の効果の比較を行った。この結果、結果的に課徴金や環境税など企業の費用便益上の意思決定に直接影響を及ぼす政策や制度が構築されなかったために、クリーナープロダクションはパイロット事業を超えてはほとんど普及しなかったことを明らかにした。この論文は、既に学術雑誌『国際開発研究』に掲載されている。次に、「循環経済政策の到達点と課題」(孫穎との共著論文)では、中国への産業公害防止を目的とした国際援助が、循環経済を推進するための制度や政策の構築にどのようなインパクトを及ぼしたのかを検討した。この結果、大連市や天津市の経済開発区では、EUによるISO14001取得支援がその後の循環経済政策(エコ工業団地)の形成に大きな役割を果たしたこと、また貴陽市では、日本の環境モデル都市事業やその後の技術協力がその後の循環経済都市指定や条例の制定の基盤となったことを明らかにした。なおこの論文は、2006年8月に刊行を予定している、山本裕美・植田和弘・森晶寿(編)『中国の環境政策と環境円借款』(仮題)京都大学学術出版会、への所収が決まっている。最後に、「ODA・国際開発金融と環境」(松本悟との共著論文)では、東アジアの産業公害防止を目的とした国際援助のうち、政策改革、環境モニタリング能力の強化、工場汚染対策を目的としたものを取り上げ、日本と他の供与国のアプローチの相違を明らかにするとともに、成功するための要件とさらに改善するための課題について検討を行った。なおこの論文は、2006年9月頃の刊行を予定している、アジア環境白書編集委員会(編)『アジア環境白書2006-07』東洋経済新報社、への所収が決まっている。本年度は,初年度の調査として,政府開発援助(ODA)の供与のあり方に関する議論の変遷をサーベイし,同時に,旧デンマーク環境開発協力局(DANCED)及びドイツ技術協力局(GTZ)がタイで行ってきた国際環境援助の概要と評価に関する資料収集と聞き取り調査を行った.この結果,まずDANCED・GTZとも産業公害防止のための支援を行っており,具体的には,クリーン生産技術の採用やエネルギー効率化を目的としたデモンストレーション事業と技術訓練を共通して行っていること,しかしデモンストレーション事業と技術訓練が,少なくともタイでは,政府が厳しい環境政策を実施していないために,必ずしも中小企業でのクリーン生産技術の採用やエネルギー効率化に効果的なインパクトを及ぼしているわけではないことが明らかとなった.またGTZでは,タイの地方分権化を見据えた地方自治体の環境行政能力の強化の支援も行ってきたが,これはタイからの個別の支援要請に基づくもので,必ずしも産業公害防止などの他の環境援助プロジェクトと有機的に連関していたわけではなかった.つまり,日本の援助機関と同様,受取国政府の環境政策へのコミットメントの弱さという「壁」に当たって,効果的な支援ができずにいることが明らかになった.しかし,DANCED・GTZともその壁を乗り越えようと努力していることも明らかになった.具体的には,GTZは,中央政府の各省庁が一致して環境政策を強化していくのを支援するように環境援助プログラムを再編成した.また旧DANCEDでは,タイのNGOを通じたコミュニティやNGO主導のコミュニティ森林法案の作成の支援に見られるような,コミュニティの発言力・実施能力の強化(エンパワーメント)を支援する等,社会全体としての環境管理能力の強化を目的とした支援を行うようになったことである.昨年度はタイに対してデンマークを中心に行ってきたクリーナープロダクション促進へのODAの成果を中心に検討を行ってきた。本年度は、中国に対してカナダと国連工業発展機関(UNIDO)が中心となって行ってきたクリーナープロダクション促進へのODAの成果と課題を、5月の現地での聞き取り調査とその後の文献収集を通じて、検討を進めてきた。現在この検討の結果を、マレーシアでのクリーナープロダクション促進へのODAの成果の検討結果と合わせて、論文「クリーナープロダクション促進への国際援助の有効性と課題-中国・タイ・マレーシアへの国際援助を素材に-」としてまとめ、地球環境関西フォーラムのアジアの経済成長と環境・エネルギー部会で報告を行った。そこで得られたコメントを再検討して、雑誌への投稿準備を進めた。この論文では、まず経済的観点から企業が自主的に導入するはずのクリーナープロダクションが実際にはなぜ進まなかったかを理論的に検討し、その障害を克服するための政策や支援としてどのようなものが挙げられるかを検討した。そしてそれらの政策や支援がODAとして中国・タイ・マレーシアの3ヶ国に対してどのように供与され、実施されてきたのか、そしてなぜ部分的にしかうまくいかなかったのかを明らかにした。そして、中国が他の2ヶ国と比較して、なぜ比較的クリーナープロダクション促進がうまく行き始めているかを明らかにした。まず「クリーナープロダクション促進への国際援助の有効性と課題

-中国・タイ・マレーシアへの国際援助を素材に-」は、クリーナープロダクション促進のためにデンマークやカナダ、日本が行ってきた国際援助の効果の比較を行った。この結果、結果的に課徴金や環境税など企業の費用便益上の意思決定に直接影響を及ぼす政策や制度が構築されなかったために、クリーナープロダクションはパイロット事業を超えてはほとんど普及しなかったことを明らかにした。この論文は、既に学術雑誌『国際開発研究』に掲載されている。次に、「循環経済政策の到達点と課題」(孫穎との共著論文)では、中国への産業公害防止を目的とした国際援助が、循環経済を推進するための制度や政策の構築にどのようなインパクトを及ぼしたのかを検討した。この結果、大連市や天津市の経済開発区では、EUによるISO14001取得支援がその後の循環経済政策(エコ工業団地)の形成に大きな役割を果たしたこと、また貴陽市では、日本の環境モデル都市事業やその後の技術協力がその後の循環経済都市指定や条例の制定の基盤となったことを明らかにした。なおこの論文は、2006年8月に刊行を予定している、山本裕美・植田和弘・森晶寿(編)『中国の環境政策と環境円借款』(仮題)京都大学学術出版会、への所収が決まっている。最後に、「ODA・国際開発金融と環境」(松本悟との共著論文)では、東アジアの産業公害防止を目的とした国際援助のうち、政策改革、環境モニタリング能力の強化、工場汚染対策を目的としたものを取り上げ、日本と他の供与国のアプローチの相違を明らかにするとともに、成功するための要件とさらに改善するための課題について検討を行った。なおこの論文は、2006年9月頃の刊行を予定している、アジア環境白書編集委員会(編)『アジア環境白書2006-07』東洋経済新報社、への所収が決まっている。
近縁種間の遺伝子循環による次世代植物資源の開発と持続的作物生産力の向上

本研究は、4研究機関(大学)の専門分野に従い、(課題1)Oryza glaberrima 150系統のゲノムワイドSNPデータベースの整備(課題2)ゲノムワイド関連解析による有用形質を支配する遺伝子座(収量構成要素、生物的・非生物的ストレス)の網羅的解析、(課題3)各形質に関する遺伝子座の効果検証と不稔性を回避した植物資源開発、の3つの段階に沿って行っている。(課題1)として、国際稲研究所で維持されているO. glaberrima 150系統に関して、全ゲノムの塩基配列解読を行い、ゲノム情報基盤を構築することを目指した。葉からDNAを抽出し、次世代シークエンサーにより、O. glaberrima 19系統に関して、全ゲノム領域の解読を行った。全ゲノムの解読により、検出したSNPの数が劇的に改善された。(課題2)として、生物的ストレス・非生物的ストレス耐性の特性評価を行った。さらに、収量構成要素関連形質の遺伝子座の網羅的に探索するために、O. glaberrimaの出穂性、穂構造、分げつ数、脱粒性の調査を行った。予備試験として、19系統のSNPデータを用いて、ゲノムワイド連関解析を行い、複数の形質に関して関連する遺伝子座を検出した。また、生物的ストレスの試験として、トビイロウンカ抵抗性を評価したところ、数系統において、強度抵抗性を示した。(課題3)として、近縁種間の交雑により新しい変異を保有する系統を作出するために、インド型品種Peikuの不稔緩和系統とO. glaberrimaを交雑し、複数の交雑組み合わせにおいてF1種子が得られた。また、ゲノムワイド関連解析により検出された各形質に関する遺伝子座の効果を検証するため、O. glaberrimaとIR64やKD18をそれぞれ交雑したF1に戻し交雑を行い、BC1F1種子を作出した。本研究課題は以下の3小課題で構成されており、「やや遅れている。」とした理由は以下の通りである。(課題1)として、国際稲研究所のジーンバンクで維持されているO. glaberrima各150系統の塩基配列データをもとに、SNPを検出することができた。しかしながら、これらのSNP情報の数や位置情報に偏りがあり、ゲノムワイド関連解析を行うためには、全ゲノムの塩基配列解読の必要性が生じたことが、やや遅れている理由である。(課題2)として、生物的ストレスの試験に関しては、トビイロウンカ抵抗性の評価を行った。さらに、O. glaberrimaの収量関連形質の調査として、出穂性、穂構造、分げつ性、脱粒性の調査を行っており、課題2に関しては順調に進んでいる。(課題3)として、ゲノムワイド関連解析により検出された各形質に関する遺伝子座の効果を検証するため、今年度において、O. glaberrimaとIR64やKD18をそれぞれ交雑し、複数の系統において、BC1F1種子が十分に得られなかったことが、やや遅れている理由である。雑種不稔に関する遺伝子座が多く存在するため、交雑後代の種子の確保が難航した。本研究課題は以下の3小課題で構成されている。(課題1)として、国際稲研究所のジーンバンク由来のO.glaberrima150系統に関して、次世代シークエンサーにより、全ゲノムの塩基配列解読を行い、全ゲノムを網羅するSNPを探索し、データセットを作成する。(課題2)として、O. glaberrimaを用いて、強度加害性を保有するトビイロウンカ抵抗性の評価を行う。また、O. glaberrimaの収量関連形質の調査として、出穂、稈長、穂長、穂数、籾数、種子重量、維管束数などの評価を行う。平成28年度から31年度までに調査した項目に関して、ゲノム関連解析を行い、調査形質に関わる遺伝子領域を網羅的に特定する。(課題3)として、Peiku不稔緩和系統とO. glaberrimaのBC1F1を作出する。また、インド型品種IR64とO. glaberrimaのF1に、それぞれIR64を戻し交雑し、BC1F1集団の種子を多く確保する。IR64ではF1種子が得にくいことから、KD18とO. glaberrimaを交雑したF1が作出されており、これらのF1にKD18を戻し交雑し、BC1F1集団を作出する。本研究は、4研究機関(大学)の専門分野に従い、(課題1)Oryza glaberrima 300系統のゲノムワイドSNPデータベースの整備(課題2)ゲノムワイド関連解析による有用形質を支配する遺伝子座(収量構成要素、生物的・非生物的ストレス)の網羅的解析、(課題3)各形質に関する遺伝子座の効果検証と不稔性を回避した植物資源開発、の3つの段階に沿って行っている。(課題1)として、国際稲研究所のジーンバンクで維持されているO. glaberrima各150系統を取り寄せた(フィリピンにある国際稲研究所からはSMTAを取り交わしたうえで、日本の植物防疫所による検査を通じて、日本へ種子を輸入した)。これらの材料を短日条件下で栽培し、それらの系統からDNAを抽出し、次世代シークエンサーを用いて、集団構造の解析をおこなった。(課題2)として、生物的ストレス・非生物的ストレス耐性の試験を行うためには、大量の種子が必要となるため、O. glaberrima150系統の種子増殖を行った。

さらに、収量構成要素関連形質の遺伝子座の網羅的探索するために、O. glaberrimaの収量関連形質の調査として、出穂、穂構造の調査を行った。圃場で調査した結果、O. glaberrimaには、感光性の程度にかなりの多様性がみられた。また、穂構造の解析では、1次しこう数が数本25本以上と多様な変異がみられた。(課題3)として、近縁種間の交雑により新しい変異を保有する系統を作出するために、インド型品種Peikuの不稔緩和系統とO. glaberrimaを交雑した。また、ゲノムワイド関連解析により検出された各形質に関する遺伝子座の効果を検証するため、O. glaberrimaとIR64やNERICAをそれぞれ交雑し、F1種子を作出した。本研究課題は以下の3小課題で構成されており、「おおむね順調に進展している。」とした理由は以下の通りである。(課題1)として、圃場の栽培時期が始まる前に、国際稲研究所のジーンバンクで維持されているO. glaberrima各150系統を取り寄せることができた。取り寄せた後、共同研究機関と種子や植物体を共有し、これらの材料を短日条件下で栽培することができた。また、それらの系統の集団構造の解析を実施できたことが理由である。(課題2)として、生物的ストレス・非生物的ストレス耐性の試験を行うためには、大量の種子が必要となるため、共同研究機関と連携しながら、種子増殖が困難であるO. glaberrima150系統の種子増殖を行うことができた。さらに、O. glaberrimaの収量関連形質の調査として、出穂と穂構造の調査を行うことができたことが理由である。(課題3)として、近縁種間の交雑により新しい変異を保有する系統を作出するために、インド型品種Peikuの不稔緩和系統とO. glaberrimaを交雑を実施した。また、ゲノムワイド関連解析により検出された各形質に関する遺伝子座の効果を検証するため、O. glaberrimaとIR64やNERICAをそれぞれ交雑し、F1を作出することができたためである。本研究は、4研究機関(大学)の専門分野に従い、(課題1)Oryza glaberrima 300系統のゲノムワイドSNPデータベースの整備(課題2)ゲノムワイド関連解析による有用形質を支配する遺伝子座(収量構成要素、生物的・非生物的ストレス)の網羅的解析、(課題3)各形質に関する遺伝子座の効果検証と不稔性を回避した植物資源開発、の3つの段階に沿って行っている。(課題1)として、平成28年度に国際稲研究所のジーンバンクで維持されているO. glaberrima各150系統を取り寄せており、これらの材料を短日条件下で栽培し、葉からDNAを抽出し、次世代シークエンサーを用いて、SNPの検出をおこなった。参照配列には、データベース上にあるO.glaberrimaのシークエンスを用いて、染色体を網羅するSNPを検出している。(課題2)として、生物的ストレス・非生物的ストレス耐性の試験を行うためには、大量の種子が必要となるため、平成28年度に増殖したO. glaberrima150系統の種子を各分担者と共有した。さらに、収量構成要素関連形質の遺伝子座の網羅的に探索するために、O. glaberrimaの出穂性、穂構造、脱粒性の調査を行った。出穂性に関するゲノムワイド連関解析を行った。また、生物的ストレスの試験として、ツマグロヨコバイ抵抗性を評価したところ、大部分の系統において、抵抗性を示した。
外胚葉細胞群の形・張力の協調的な経時変化が初期胚の神経領域規定に果たす役割

(1)胚における細胞張力の実測の試みFRETプローブを用いた張力実測系の開発を行った。まず、GlashoffらのプローブをXenopus injection用に改変し、これを胚に注入した。しかし、明瞭なFRET光を検出することが出来なかった。そこで、別の張力プローブを用意した。具体的には、N末端・C末端を分割したアクチニンと二種の蛍光タンパク質、更には両者を連結するリンカータンパク質からなる融合タンパク質をコードしている。これをツメガエル胚に注入し、胚内でFRETを検出できるかどうかを検討した。その結果、ツメガエルの原腸胚から神経胚期にかけてFRET光を観察することができ、更に、膜局在性GFPの蛍光パターンとは異なり、張力が発生していると思われる膜部分でFRET光が弱くなるという画像を取得することが可能となった。本プローブについては、別途研究により、培養細胞でもバリデーションを行い、期待される効果を確認している。本結果は、他の既存のプローブが必ずしも適切に機能しない中、本プローブが研究に適用できることを実際に示したものであり、当該課題における今年度の大きな進展である。(2)神経領域境界の規定に関わるPRDM12遺伝子の機能解析本年度は、当初予定以外に、神経領域境界の規定機構に関して別アプローチからの研究を進展させるため、神経領域境界に位置する口蓋プラコードの形成に関わるエピゲノム因子PRDM12の機能解析を行った。PRDM12の過剰発現により、プラコードに隣接する神経堤形成の阻害、ノックダウンにより拡大がそれぞれ観察され、さらにはChIP解析から神経堤遺伝子の調節に関わることが明らかになった。本遺伝子の機能解析結果は、神経外胚葉由来領域である神経堤と、表皮外胚葉由来であると考えられているプラコードの境界の明瞭化にエピゲノム機構が重要な役割を果たすことを示している。26年度が最終年度であるため、記入しない。1外胚葉細胞の形状データから神経領域境界を可視化する試みツメガエル胚において、神経胚期までに外胚葉に誘導される神経領域について、各細胞の形状データだけから神経ー表皮境界を可視化出来るかどうか研究を行った。まず、原腸胚神経胚期の外胚葉領域をファロイジン染色、あるいは細胞膜局在GFPタンパク質注入によって細胞形状の画像データを取得した。これを元に、独自に開発したプログラムにより1細胞を頂点と辺からなる多角形に単純化した「細胞グラフ」を描画した。得られた細胞グラフをもとに、ある頂点が持つ情報(いくつの細胞が共有するか、隣接する別の頂点ではどうか、など)を記述することで、外胚葉の任意のエリア(小グラフ)を約500に分類した。このパターンの変化を調べた結果、神経領域と表皮領域を境にそのパターンが変化することを見出した。この結果は単純な細胞形状の中に、領域毎の違いを包含していることを示唆している。2外胚葉領域における細胞骨格の経時観察原腸胚神経胚の神経領域における細胞骨格の細胞内局在の変化を知ることで、細胞にどのような力がかかっているかを知るため、本年度は細胞膜とアクトミオシンに結合するタンパク質として知られるmoesinに着目し、moesin-GFPを作成してGFPの局在を調べた。その結果、原腸胚期の外胚葉細胞において、細胞のある辺だけが強いシグナルを発するなど特徴的なパターンを示すことを明らかにした。この結果は、外胚葉において力のかかり方に何らかの法則性がある可能性を示しており、興味深い。また、アクチニン、GFP、mcherryを用いた張力プローブを胚に注入し、FRETを観察することにより、やはり外胚葉にかかる力を実測する試みも行っている。これについては、現在の所FRETは検出できているものの、神経、表皮及びその境界部において特徴的なパターンを見出すには至っていない。PRDM

12の過剰発現により、プラコードに隣接する神経堤形成の阻害、ノックダウンにより拡大がそれぞれ観察され、さらにはChIP解析から神経堤遺伝子の調節に関わることが明らかになった。本遺伝子の機能解析結果は、神経外胚葉由来領域である神経堤と、表皮外胚葉由来であると考えられているプラコードの境界の明瞭化にエピゲノム機構が重要な役割を果たすことを示している。26年度が最終年度であるため、記入しない。課題1に関しては、論文を1編公表することができ、おおむね目標としていた部分は達成できた。この部分については、現在派生的な研究を進めており、現在論文投稿中である。課題2については、これまでの研究成果と併せ、論文を1報、関連論文を1報公表することができた。しかしながら、本年度に成果を期待していた張力プローブの条件設定がまだ必要で、この点においては達成度は残念ながら高くない。その一方、細胞骨格に結合するタンパク質の解析では、神経誘導が引き起こされている外胚葉細胞において、何らかの力の掛かり具合の違いを見出すことができており、張力プローブ解析の進展の遅さをある程度カバー出来たと考えている。次年度は、課題2に関して主に展開を図りたい。特に、moesin-GFPを用いた解析をより詳細に行う(タイムラプス観察による経時的変化の解析など)とともに、別のイメージング解析を行うことにより神経領域の可視化を目指したい。現在、ミオシン軽鎖-GFPを用いたイメージング解析のための準備を行っており、外胚葉での観察を通して神経領域と表皮領域の違いを明らかにしたいと考えている。また、課題1の成果を統合することも考えており、特に細胞形状からのデータだけでなく、moesin-GFPやミオシン軽鎖-GFPの局在パターンから同様のコンピューター解析を行い、神経外胚葉と表皮外胚葉の違いを見出したい。
光照射と塗布法を用いた高ガスバリア膜低温形成技術

ポリシラザン塗布膜への光照射による有機フィルム上への高ガスバリア膜の低温形成法について検討した。100°C程度で光照射して作製した膜は緻密なシリカ膜であり、その水蒸気透過度は0.03g/m2dayと高いガスバリア特性を示した。TEMによる断面観察により、膜が緻密かつ均一であり、またPETとの界面に反応層が存在することが確認された。このガスバリア膜が形成されたPETフィルム透明であり、柔軟性も高い。このフィルムは、フレキシブルデバイス用基材として有用である。光照射と塗布法を用いた有機フィルム上への高ガスバリア膜低温形成技術の開発を目的として、脂環式ポリイミド上(厚み100μm)に形成したポリシラザン塗布膜への紫外線照射による緻密SiO2膜の作製条件とガスバリア特性について検討した。(1)膜形成用ポリシラザン濃度の検討:1-20wt%の溶液から作製した塗布膜に紫外線を照射すると9wt%以上で膜に亀裂が発生した。また、3wt%以下ではガスバリア特性が低く、最適濃度は5-7wt%であった。(2)光照射条件(照射強度、照射時間、照射時基板温度)の検討:強度(1-10mW/cm2)、時間(5-30min)、温度(室温-150°C)を変化させ、ガスバリア特性が向上する最適条件について検討した。強度6.5mW/cm2、照射時間20min、基板温度150°Cで作製したフィルムのガスバリア特性は、水蒸気透過度0.02g/m2・day以下、酸素透過度0.02cc/m2・day以下と標準測定装置の検出限界以下の値を示し、高性能なガスバリア特性を示した。(3)薄膜構造解析:薄膜の断面構造をTEMにより観察し、緻密SiO2膜が脂環式ポリイミドフィルム上に界面状態も良好に形成されていること、膜厚は約320nmであることを明らかにした。(4)膜の密着強度及び柔軟性、透明性:薄膜の密着強度をJIS規格によるテープ試験で評価すると100/100(残存数/カット数)と高い密着強度を示した。また、フィルムの柔軟性も十分あり、曲げ試験による薄膜の亀裂発生や剥離はなかった。可視光領域における膜の透過率は90%以上と十分な透明性を示した。以上のように、薄膜作製条件の最適化により、高ガスバリア性、透明性、柔軟性に優れたガスバリアフィルムの作製が可能であった。ポリシラザン膜のへの光照射による緻密薄膜形成に及ぼす光照射波長の影響を調べるために、低圧水銀ランプ(波長254nm)からエキシマ光(波長172nm)照射に変更し薄膜作製及びガスバリア特性に及ぼす影響について調べた。また、ポリイミドフィルム(PI)以外の有機フィルムとしてPETフィルム上へのガスバリア膜の作製を行い、その性質について調べた。(1)エキシマ光照射によるガスバリア膜の作製:低圧水銀ランプよりエキシマ光に変更するとその光エネルギーが高いため、光照射時間を従来の20分間から6分間へと大幅に短縮化できた。作製した膜は380nmから750nmの可視光領域で吸収を示さず高い透明性を有するガスバリアフィルムの作製が可能であった。これは、PIが172nmに吸収を示さないため光吸収によるフィルム劣化が生じないためと考えられる。また、ガスバリア特性は0.08-0.013g/m2dayと高いガスバリア性を示すことがわかった。(2)PETフィルム上へのガスバリア膜の作製:PETはPIより耐熱温度が低いためより低温での膜作製が必要となる。100°Cで光照射して作製したガスバリア膜は、0.03g/m2dayと高いガスバリア特性を示した。この膜の膜厚は222nmであることをTEMによる断面構造観察より明らかにした。また、PETの場合、フィルムとガスバリア膜との界面に反応層が存在しSiO2と有機ポリマーが混合した層が形成されることを明らかにした。この界面反応層が薄膜のアンカー効果を引き出し、密着強度が高められている。この反応層はPIでは見られず、フィルムにより界面状態が大きく異なることを見出した。本開発手法は、フィルム種によらないガスバリア膜低温成膜手法として有効であることを示した。本年度研究計画で実施予定であった高ガスバリア膜作製に関して、光照射波長の変更を予定通り検討しエキシマ光照射が有効であることを明らかにした。これにより作製プロセス時間を従来の20分間から6分間へと大幅に短縮することに成功した。このガスバリア膜の特性は従来のものとほぼ同じである。有機フィルムの拡張を目的として、従来のポリイミドフィルム(PI)の他にPETフィルム上へのガスバリア膜の作製を検討した。PETはPIと比較して耐熱性が劣るため、光照射時の温度を100°Cまで下げて膜作製を行った。この結果、この温度においても非常に高いガスバリア特性を持つ薄膜の作製が可能であった。また、薄膜のTEMによる断面構造観察により、PETとガスバリア膜との界面に反応層が存在するという新しい知見を得た。これらの結果より、更に他の有機フィルムへの展開可能性を得た。これらの成果を国際学会1件、国内学会7件に発表した。この中の1件は、学会の賞を受賞した。

光照射と塗布法を用いた有機フィルム上への高ガスバリア膜形成技術の開発を目的として、PETフィルム(厚み100μm)に形成したポリシラザン塗布膜への紫外線照射による緻密SiO2膜の作製条件とガスバリア特性について検討した。(1)膜形成用ポリシラザン濃度の検討:1-20wt%の溶液から作製した塗布膜に紫外線を照射すると9%以上で膜に亀裂が発生した。又、3%以下ではガスバリア特性が低く、最適濃度は5%であった。(2)光照射条件(照射強度、照射時間、照射時基板温度)の検討:強度(1-12mW/cm2)、時間(5-30min)、温度(室温-150°C)を変化させガスバリア特性が向上する最適条件について検討した。温度120°C以上ではPETフィルムが軟化してくる事、80°C以下ではガスバリア特性の向上が見られないため、基板温度は100-120°Cが適している。ガスバリア特性に適した光照射条件は、強度12mw/cm2、照射時間20min、照射温度100°Cであることがわかった。このガスバリアフィルムの特性は、水蒸気透過度0.02g/m2day以下(MOCON法の測定限界値)を示し、良好なガスバリア特性を示した。(3)薄膜構造解析:薄膜の断面構造をTEMにより観察し、緻密SiO2膜がPET上に均一かつ界面状態も良好に形成されていること、膜厚は単層で109nm、積層で222nmであることがわかった。(4)膜の密着強度及び柔軟性、透明性:薄膜の密着強度をJIS規格によるテープ試験により評価すると100/100(残存数/カット数)と高い密着力を示した。曲げ試験による薄膜の亀裂発生や剥離は無く、柔軟性も十分であった。可視光領域の膜の透過率は90%以上と十分な透明性を示した。以上のように、薄膜作製条件の最適化により、汎用性の高いPETフィルム上にも高ガスバリア膜の作製が可能であった。ポリシラザン塗布膜への光照射による有機フィルム上への高ガスバリア膜の低温形成法について検討した。100°C程度で光照射して作製した膜は緻密なシリカ膜であり、その水蒸気透過度は0.03g/m2dayと高いガスバリア特性を示した。TEMによる断面観察により、膜が緻密かつ均一であり、またPETとの界面に反応層が存在することが確認された。このガスバリア膜が形成されたPETフィルム透明であり、柔軟性も高い。このフィルムは、フレキシブルデバイス用基材として有用である。本年度研究計画で実施予定であった高ガスバリア膜作製条件の検討を予定通りに行い、ポリシラザン塗布溶液の最適濃度、光照射条件(照射強度、照射時間、照射温度)の適正化、薄膜の評価(ガスバリア特性の測定、膜の断面構造の観察、膜の密着強度)を進行させた。その結果、光の照射強度、照射時間、特に照射時基板温度がガスバリア特性に大きく影響し、最適化により、ガスバリア特性評価に用いる標準測定器の検出限界以下の高いガスバリア特性を発現させることに成功した。また、薄膜の断面構造の観察にFIB試料加工によるTEM観察が有効であり、膜厚320nm程度かつ有機フィルムとの密着界面も良好なことを明らかにした。薄膜の密着強度もJIS規格のテープ試験をクリヤーする強度を持ち実用性が高いものであった。膜形成温度は150°C以下で緻密膜形成が可能なため、他の汎用性の高いフィルムへの展開可能である。この成果を、論文1報、国際学会発表1件、国内学会5件に発表した。エキシマ光照射によるガスバリア膜形成プロセスの精密化を行う。光照射時間、光照射強度、照射時温度、光照射多段階プロセスを検討し、より高性能なガスバリア膜を作製するための条件を見出す。
大規模音声言語対訳コーパスを用いた同時的な対話翻訳手法の開発とその評価

本研究では,大規模対訳データから翻訳規則を自動的に獲得し,それを用いて同時翻訳を実行する方式の開発を目的とする。このために今年度は、同時翻訳実験システムの開廃と評価に取り組んだ。海外旅行ドメインの対話タスクに対してシステムを開発し,現在の逐次的な音声翻訳技術と同程度の精度,及び,逐次通訳を介するときよりも少ない対話時間増加率の同時進行性を達成した。また,同時翻訳システムを評価するための項目や基準,及び,評価の方法について検討し,それに基づいて本手法の有効性を評価した。具体的には以下の項目の研究を実施した。(1)同時翻訳システムの評価法について検討した。翻訳の精度や品質,訳出のタイミングや遅れ時間,処理時間,開発コスト等,同時翻訳関連の諸要因を評価項目として提示した。(2)同時翻訳実験システムの設計を推進した。実装規則獲得,及び,翻訳処理を設計し,実装した。実用システムの実現のために大規模の節点を有する有限状態トランスデューサを作成した。(3)システムの評価を推進した。開発した評価方式をもとに本手法の評価を実施した。用例に基づく手法の効果と限界について考察し,従来の規則設計方式との併用を検討した。本研究では、大規模対訳データから翻訳規則を自動的に獲得し、それを用いて同時翻訳を実行する方式の開発を目的とする。このために初年度は、同時翻訳用例データベースの構築に取り組み、計50万単語規模の英日双方向翻訳用例データベースを、実在する単言語の音声言語コーパスをもとに作成した。具体的には、以下に示す研究を実施した。(1)同時通訳コーパスを用いた同時通訳発話の分析本研究を実施するための予備調査として、実際の同時通訳者による通訳発声データを調査し,特徴を分析した。名古屋大学統合音響情報研究拠点で構築されたCIAIR同時通訳対話コーパスを使用した。通訳内容、通訳単位、及び、通訳タイミングについて特徴付け、構築するデータベースの仕様、規則獲得手法の設計、評価法の開発のための知見を獲得した。(2)翻訳用例データベースの構築音声言語コーパスへの対訳データの付与、及び、対訳対応付け作業を人手により実施し、用例データを作成した。音声言語コーパスとして、CIAIR同時通訳コーパスに収録された英語話者及び日本語話者の発話データのうち、海外旅行をドメインとする25時間分の対話データを使用した。翻訳作業は、通訳の訓練を受けた経験のある翻訳者が原文に忠実に実施し、対訳対応付けは、チャンク等の細かな単位で与えた。(3)同時翻訳規則の獲得手法の開発翻訳用例データから同時翻訳規則を学習するための手法を開発した。訳出内容と訳出単位情報が付与された各用例データを有限オートマトン学習方式に基づいてまとめ上げ、有限状態トランスデューサとして翻訳規則を表現した。研究代表者らがすでに提案している主辞変換技術、及び、漸進的生成技術を駆使した規則獲得を実施した。また、トランスデューサ上の弧や節点の併合や簡単化を試みた。
タイにおけるイスラーム圏留学の実態とその留学モデル構築に関する実証的研究

本研究の目的は、タイ人ムスリム留学生を対象に、イスラーム諸国への留学実態について、送り出し国と受入れ国の相互関係を踏まえ明らかにし、イスラーム圏を軸とした新たな留学モデルの構築をはかることにある。送り出し側のタイ政府は、留学各段階においてムスリム学生支援施策を実施しているが、その背景にはタイ国内での受け皿を作ることを通し、宗教をめぐる国内の紛争解決に資することが期待されている。受入れ国エジプトおよびマレーシアの大学においては、宿舎などの受入れ体制が整備され、留学生支援組織も積極的な活動を行っている。帰国後に役立つアラビア語や英語といった言語教育にも重点が置かれ、これがプル要因となっている。本研究の目的は、タイ人のムスリム留学生を対象に、イスラーム諸国への留学の実態について、送り出し国と受入れ国の相互関係を踏まえて実証的に明らかにし、イスラーム圏を軸とした新たな留学モデルの構築をはかることにある。第2年次にあたる平成24年度の研究実施計画は、受入れ国マレーシア、エジプトにおける留学交流状況の把握であり、その具体的な課題はタイ人ムスリム留学生の主要受入れ国であるマレーシア、エジプトを対象に、1タイ人ムスリムを対象とした留学交流制度・支援体制の把握し、2送り出し国と受入れ国の相互関係を解明することにあった。実際に実施したのは、エジプトにおける留学交流状況の把握であり、具体的には、1イスラーム高等教育の実施体制と現状、2ムスリム留学生の受け入れ・支援体制、3タイ人ムスリム留学生の実態、について調査を行い、その状況を解明した。本研究の目的は、タイ人ムスリム留学生を対象に、イスラーム諸国への留学の実態について、送り出し国と受入れ国の相互関係を踏まえて実証的に明らかにすることにある。これを通して、イスラーム圏を軸とした新たな留学モデルの構築をはかることを目的とする。最終年次にあたる平成25年度の研究実施計画は、受入れ国マレーシアにおける留学交流状況の把握と〔イスラーム圏における留学交流モデル〕の構築である。その具体的な課題はタイ人ムスリム留学生の主要受入れ国であるマレーシアを対象に、1タイ人ムスリムを対象とした留学交流制度・支援体制を把握し、2送り出し国タイのプッシュ要因、受入れ国のプル要因について相互関係を解明し、3総括的な分析により〔イスラーム圏における留学モデル〕を構築することにあった。研究の実施にあたっては、マレーシアにおける留学交流状況を把握するべく現地調査を行った。具体的には、1イスラーム高等教育の実施体制と現状、2ムスリム留学生の受け入れ・支援体制、3タイ人ムスリム留学生の実態、について調査を行い、その状況を解明した。さらに、エジプトおよびマレーシアでのフィールドワークによって得たデータを分析し、研究グループ間で〔イスラーム圏における留学モデル〕の特質を検討した。平成23年度の研究目的は、送り出し国タイの状況把握と分析枠組みの構築である。具体的に、(1)タイにおけるイスラーム教育政策・制度とその実態、および(2)タイにおけるムスリムを対象とした留学交流の行政施策、支援体制の分析・解明を実施した。また、先行研究を検証したものの、それを踏まえた本研究の分析枠組みの構築は次年度に引き続き作業を続ける予定である。実施した現地実態調査(タイ)では、タイにおけるイスラーム教育の概況とムスリムを対象とした留学交流施策・支援体制の把握をするため、データ収集を行った。タイの教育行政官庁や教育行政部門、イスラーム教育実施校・高等教育機関を訪問して、インタビューや資料収集等の調査を行い、タイのイスラーム教育の枠組みとその概要を明らかにした。具体的には、(1)イスラーム教育の実施体制と現状、(2)ナショナル・カリキュラムの中でのイスラーム教育の位置づけ、(3)ムスリムのアーティキュレーションの実態、について調べた。また、(1)ムスリム対象の留学交流の基本施策、(2)ムスリム対象の留学交流支援組織の体制と支援項目、(3)ムスリム留学生の送り出しの実態、についても解明した。実施計画段階においては、マレーシア、エジプトの2カ国について現地調査を実施する予定であったが、調査経費、日程、および調査協力依頼上の問題からエジプト1カ国に絞り調査を行った。エジプトでの調査は当初の目的を達成しており、次年度はマレーシアについて調査を実施する必要がある。未開拓のテーマであるため、先行研究が少なく、継続して分析枠組みを構築する必要がある。エジプトでの現地調査によって得た第一次資料や原語文献等は代表者が収集し、管理を行っている。これらの資料は、必要に応じて翻訳を行い、次年度以降に研究を実施する上で基礎データとして活用する。各担当者は、国内外で入手した資料や文献を精査し、分析を行う。同時に先行研究における先進国ー途上国間の留学交流モデル・理論の特色を整理した上で、イスラーム圏の留学交流との異同を検討し、意見交換を通して、本研究における分析枠組みの構築をはかる。現地調査時によって得た第一次資料や原語文献等を代表者が収集し、必要に応じて翻訳を行い、次年度以降の現地調査の基本資料として活用する。

同時に先行研究における先進国ー途上国間の留学交流モデル・理論の特色を整理した上で、イスラーム圏の留学交流との異同を検討し、意見交換を通して、本研究における分析枠組みの構築をはかる。タイ人ムスリム留学生の主要受入れ国であるマレーシアにおける留学交流状況を把握するため、マレーシアでの現地調査を実施する。調査目的は、1タイ人ムスリムを対象とした留学交流制度・支援体制の把握、2送り出し国と受入れ国の相互関係の解明、の2点である。現地調査にあたっては、研究補助者の謝金も使用する予定である。加えて、研究の最終年次にあたる平成25年度は、イスラーム圏における留学交流モデルの構築を目的に研究の総括を行う。1先行研究の留学交流モデル分析、2送り出し国と受入れ国の留学交流の実態、を踏まえて成果をとりまとめ、〔イスラーム圏における留学交流モデル〕を示すこととしたい。研究成果については、学会等を通して積極的に発表する。受入れ国マレーシア、エジプトの留学交流状況を把握するため、タイ人ムスリム留学生の主要受入れ国であるマレーシアおよびエジプトにおいて現地調査を実施する。調査目的は、(1)タイ人ムスリムを対象とした留学交流制度・支援体制の把握、(2)送り出し国と受入れ国の相互関係の解明、の2点である。また、現地調査の実施が難しいと考えられるエジプトについては現地の研究補助者の謝金も使用する予定である。
セル構造をもつインテリジェント・ソフトマテリアルの開発

本研究では、浸透圧により剛性を変化できる柔軟性のあるセル構造材(インテリジェント・ソフトマテリアル)の開発を試みている。二分子膜被覆カプセル膜のセル集合体を使って、機械的特性試験および解析を試み、得られた主な結果を以下にまとめる。1半透性をもつチューブにセルおよび長繊維を詰め込んだ棒状試験片を作成し、種々の荷重負荷試験を行った。本実験の範囲では長繊維を使わない場合とほぼ同じ変形挙動を示したが、これは長繊維よりもチューブの影響の方が大きかったり、あるいは長繊維の固定方法に問題があったためと考えられる。今後さらに試験片を改良し、実験を行う必要がある。2.内部を液体で満たされたセル構造を有限要素解析するための、二次元三角形要素を開発した。これを使った解析により、変形とセル内部圧力の関係をしらべることができた。ただし、実際のセル形状は三次元でしかも三角形ではないため、今後さらに要素を改良していく必要があると考えられる。本研究では,細胞により構成される生命体をヒントにして従来にない柔軟性のあるセル構造材の開発を試みている.具体的には生化学のリポソームの研究分野で使用される二分子膜被覆カプセル膜のセル集合体の作成を試み,現段階までに得られた主な結果を以下にまとめる.1.テレフタリルクロリドとヘキサメチレンジアミンの重合反応により,直径2mm程度のナイロンカプセルを作成した.カプセルをグルコース溶液に浸した後で,レシチンによりカプセル膜を被覆することでセルを作成することができた.このセルを種々の温度状態におく実験を行い,リン脂質の相転移によりカプセル内部のグルコース濃度を調節できることを確認した.2.実体顕微鏡下で実験できる簡便な圧縮試験機を作成し,そのセルの圧縮試験を行い,その機械的特性を評価した.現段階ではまだ試験機に問題があり今後さらに装置を改良して、より有用なデータを得る予定である.3.それらのセルを人工透析用の半透膜チューブに詰め込んだ棒状試験片を作成し曲げ試験を行った.これにより,荷重と変位の変化がセル構造特有の特徴を示していることを確認した.また,セル自体は非常に剛性が低いが集合体になれば高剛性化をはかれることを示唆していた.現状ではセル自体を結合する方法が確立していないため,セルのみによる構造体は得られていないが,今後はこの結合法を確立し同様の実験を試みる予定である.本研究では、浸透圧により剛性を変化できる柔軟性のあるセル構造材(インテリジェント・ソフトマテリアル)の開発を試みている。