hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
反芻動物の空腸及び回腸パイエル板単離リンパ濾胞の多様性とその機能

B細胞で点突然変異が観察され、出生後では特に可変領域の相補性決定領域に多くの点突然変異が蓄積されていた。このように空腸と回腸パイエル板リンパ濾胞内B細胞のクローナリテイは異なるが、胎生期より両パイエル板リンパ濾胞内でB細胞のレパートリーが形成されていることが明らかにした。次に、抗体遺伝子の多様性産生を制御する酵素の発現時期の特定にために、RAG1,RAG2,TdT,AID等をクローニングした。今後、個体発生を追って、両パイエル板リンパ濾胞内での発現解析を行う予定である。反芻動物では空腸および回腸領域にバイエル板があり、前者が局所免疫を担う二次リンパ器官で、後者はB細胞が分裂増殖し初期レパートリーを形成する一次リンパ器官であると考えられている。ヒトやマウスの骨髄(一般的な有顎脊椎動物におけるB細胞の一次リンパ器官)では、自己反応性B細胞はレセプターエデイテイング機構によって回避されることが知られている。反芻動物でもバイエル板で産生されるB細胞の中には自己反応性B細胞が出現すると考えられているが、回避機構については明らかにされていない。そこで、回腸パイエル板から単離したリンパ濾胞内の免疫グロブリンλ軽鎖の可変領域の解析を進めた。さらに、免疫グロブリン可変領域をコードする遺伝子断片の組み換え、突然変異や塩基対の挿入に関与する遺伝子(RAG1,RAG2,TdTおよびAID)の発現も観察した。その結果、ヒツジ回腸パイエル板においても、レセプターエデイテイング機構が起こっていることを示唆する結果が得られた。これらの研究内容は、第13回国際免疫学会や第8回国際獣医免疫学シンポジウムで口頭発表演題として採択された。次に、ウシの空腸および回腸パイエル板の単離リンパ濾胞を用いて、これらのリンパ濾胞の機能差を解析するために、13種類のサイトカインの発現を調べた。その結果、免疫グロブリンのクラススイッチに関するサイトカインが回腸パイエル板で検出できなかった。つまり、空腸と回腸にあるパイエル板リンパ濾胞内ではB細胞の機能や成熟度に差があると考えられる(投稿中)。さらに、ウシの一次リンパ器官である回腸パイエル板内を肉眼解剖学および組織学的に精査し、一次リンパ組織内に二次リンパ組織と非常に類似した部位があることも発見し、論文として発表した(J Vet Med Sciにin press)。
写像の周期点の分岐構造

2次元円板上の、向きを保つ同相写像の周期点の位相的構造について調べ、結果をそれらの分岐問題に応用した。周期点の有限集合が与えられたとき、その位相不変量の一つとして組ひも型が定義される。本研究では、与えられた自然数n以下の周期をもつ周期点全体のなす集合P(n)について研究し、以下の結果を得た。1. P(n)の組ひも型を既約分解したとき、その成分の内で擬アノソフ型のものが存在するならば、P(n)の個数は常に2n+3個以上であることを証明した。更に、P(n)の各元が横断的であれば、その個数は3n+6個以上であることを示した。2.次に、P(n)の個数が2n+2個以上である場合を考察した。上で示したことにより、その組ひも型は各既約成分がすべて周期的であるという単純なものであることが分かる。この事実を用いて、P(n)の組ひも型の取り得る可能なタイプを完全に決定した。また、P(n)の各元が横断的である場合にも同様の決定を行った。これにより、組ひも型の可能なタイプは、自明な組ひも型から、熊手型分岐、および周期倍分岐を繰り返して得られるものであることが示された。3. 2で得た結果をサドル・ノード分岐の問題に応用した。一対の周期点がサドル・ノード分岐によって生じるとき、その分岐は、位相的な無条件に起き得るものではなく、分岐直前の周期点集合に対する位相的配置は、ある特殊な条件を満たすものに制限されることを示した。この結果は、2次元散逸的常微分方程式系の周期解の分岐問題に適用できる。
人権規制目的としての「安全」と比例原則の関係についての比較法的・総合的研究

本研究は、比例原則に関する理論的な研究を踏まえ、「安全」維持目的の国家行為への適用を意識した場合に必要になる比例原則の変容を研究対象とし、21世紀の現実的な要請に耐えうる比例原則の体系的理論の構築を目指してきた。研究の成果として、「安全」目的の基本権規制が日本で行われる際に、それが過度の権利侵害を惹起しないよう、立法過程における規制目的の特定を踏まえた上で、必要性審査を核とした比例原則が適用される必要性が明らかになった。本研究は、ドイツ法治国家論の基本原理として法的な内実を発展させてきた比例原則に関する理論的な研究を踏まえつつ、その現代的変容あるいは精緻化が必要になる場面を具体的な「安全」維持目的の国家行為との関係で検証し、そこでの変容が再び理論に及ぼす影響を確認しながら、21世紀の現実的な要請に耐えうる比例原則の体系的理論の構築を目指すものである。その際、A:法治国家原理から派生する比例原則の理論的研究、B:EU法における比例原則の発展に関する実務動向研究、C:ドイツ憲法判例上の治安目的規制に関わる違憲性審査の比較法的研究、の三つの柱を軸に進められている。このうち、Aについては、基本的関係が認識され、次年度から各部分内容につき、認識を発表できる段階まで到達した。Bについても、分析対象の特定が進み、次年度において新たな動向を確認するための論文を用意する準備が整った。Cについては、判例分析の作業を進めており、今年度に口頭で報告した判例研究を次年度は原稿化し、体系的研究につなぐ接点を構築する。現時点までに確認されているのは、比例原則のアンビヴァレントな発展のあり方であった。警察比例という限られた範囲に射程を限定された原則であった比例原則が、ドイツ連邦憲法裁判所によって一般的な違憲性審査基準へと発展し、さらにはEC裁判所の判例によって自由権以外にも射程を拡げ、一般的な国家行為の合理性を担保するための基準として用いられるようになる拡大プロセスが一方にある。しかし、対テロ治安規制の中で、規制目的が伝統的な危険防御を超えて漠然化していく中、比例原則の統制力が鈍っていく過程が他方で進んでいる。今後の課題として、この規制目的の漠然化を統御する手がかりを実務・理論の中で確保することが重要になる。本研究は、ドイツ法治国家論の基本原理として法的な内実を発展させてきた比例原則に関する理論的な研究を踏まえ、「安全」維持目的の国家行為への適用を意識した場合に必要になる比例原則の変容を研究対象とし、21世紀の現実的な要請に耐えうる比例原則の体系的理論の構築を目指す。このうち、Aについては、BおよびCに関するオリジナルな研究成果を発表する前提として踏まえるべき認識を確立し、当面の目標に到達した。Bについても07年度において性差別を受けない権利の領域におけるEC裁判所の最新判例動向に関する論文(共著)を発表し、実務動向の基本的な方向性に関する具体的な研究成果を得た。Cについては、ドイツ連邦憲法裁判所の判例動向に関する研究論文を完成させ、公刊を待つ段階にある。これらの成果を踏まえて、研究最終年度である08年度には、ACの三領域における成果を総合して、「安全」目的の基本権規制が日本で行われる際に、それが過度の権利侵害を惹起しないよう司法的に統制する具体的な基準を明らかにする作業を完成させる。現時点までに確認されているのは、主に以下の点である。すなわち、国家による規制が実害発生の前段階に重点を置きつつある現在の「予防原則」的思考枠組の下、比例原則を適用した違憲立法審査が果たすべき機能が一方では増大しているが、他方では比例原則の内部空洞化が--比例原則が計量化可能な「重さ」の衡量や、実質的な必要性の審査を軸とする限りにおいて--進行している。その空洞化に対処するには、規制目的の明確性を中心に置いた形で比例原則を再組織することが重要となる。本研究は、ドイツ法治国家論の基本原理としで法的な内実を発展させてきた比例原則に関する理論的な研究を踏まえ、「安全」維持目的の国家行為への適用を意識した場合に必要になる比例原則の変容を研究対象とし、21世紀の現実的な要請に耐えうる比例原則の体系的理論の構築を目指す。このうち、Aについては07年度中にB・Cを展開するのに必要な認識に達し、Bについても07年度中に性差別を受けない権利に関する分析を完成させた。

Cについては、今年度、ドイツ連邦憲法裁判所の判例動向に関する研究論文を完成させるとともに(後掲、「リスク社会・予防原則・比例原則」)、これらの成果を踏まえて、立法過程における比例原則の意義を再評価する論文を完成させた(後掲「憲法構造における立法の位置づけと立法学の役割」)。これらの成果を踏まえて、「安全」目的の基本権規制が日本で行われる際に、それが過度の権利侵害を惹起しないよう司法的に統制する具体的な基準が明らかになりつつある。すなわち、国家による規制が実害発生の前段階に重点を置きつつある現在の「予防原則」的思考枠組の下、比例原則の空洞化が進行しているが、にもかかわらず比例原則を適用した違憲立法審査が果たすべき機能は増大しつつあり、裁判所が比例原則を適用する前提として、立法段階において規制目的に関する十分な合意を調達し、それを明示することが何よりも必要であることが認識された。
カーボンナノチューブによる骨芽細胞の石灰化促進メカニズムの解明

我々は多層カーボンナノチューブ(MWCNT)とMC3T3-E1前骨芽細胞の関係を調べた。MWCNTは3種類(FBS、gelatin、CMC)の分散剤で分散した。細胞増殖への影響は様々な条件下で評価し、細胞増殖抑制は石灰化をさせない培養条件下の細胞でgelatin分散されたMWCNTという特定の条件下でのみ示された。しかし、他の分散剤では細胞増殖抑制は見られず、むしろ、増殖が亢進した。また、石灰化培地中でのMWCNT暴露では全て細胞増殖が亢進した。分化マーカーはBglap1のみが分散剤に関わらず増加した。我々の結果はMWCNTの作用は分散剤の影響を受けており、その作用は細胞増殖の促進であった。CNTの直接的作用;我々はCNTの細胞への直接的影響を見るためにこれまでの研究でCNTを取り込む細胞と取り込まない細胞とを区別できることを明らかにしてきた。この細胞差の違いを用いてプロテオミクスによる分析をしたところ、ある1つのタンパク質(A)が候補タンパク質としてリストアップされた。一方、MC3T3-E1細胞でも石灰化処理の前後でCNTの取り込みに差があることが明らかになったため、この石灰化処理前後のMC3T3-E1細胞と別の分化状態で取り込み差があったBEAS-2B細胞のマイクロアレイ解析を行い、共通する遺伝子として(B)がリストされた。CNTの間接的作用;我々はまず、MC3T3-E1細胞のカルシウムセンシングレセプター(CaSR)の発現をmRNAとタンパク質レベルで調べた。その結果、量的には多くはないが発現が確認された。そこで、まず、CNTが入っていない状態でCa濃度を高くした培養液をCaSRのインヒビターで前処理したMC3T3-E1細胞に与え、CNTと同じ分化誘導促進の抑制を確認した。しかし、CaCl2で高濃度にした培養液では骨芽細胞への分化誘導は起こらず、その状態での阻害剤は何ら影響を与えなかった。このため、現時点ではCNTの骨芽細胞への分化誘導促進効果は少なくともCaSRを経由した経路ではないと判断している。MC3T3-E1細胞の分化誘導;当初計画した研究を行っている中で骨芽細胞の培養で石灰化培地による分化誘導を行う過程でしばしば遺伝子発現が不安定であった。このため、その原因を検討したところ、石灰化培地で加えるアスコルビン酸がもともとαMEM培地に加えられているということが分かった。調べたところ、骨芽細胞のアスコルビン酸による細胞分化への影響はきちんと調べられていないままにアスコルビン酸の入っている培地と入っていない培地で石灰化の実験が行われている事がわかった。昨年、CNTによる骨再生における骨芽細胞への影響は分化の促進による影響より、骨芽細胞の増殖性亢進による影響の方が強く、かつ、分散剤であるCMCとの複合体としての効果であることを明らかにした。この分散剤の影響を除くためには疎水性の強いCNTを粉末のまま水系のin vitro実験を行う事は不可能であるため、CNTだけで固めて板状の立体構造のブロック体(CNTブロック)を作製し、その生物学的特性有効性を評価した。このCNTブロック上ではマウスMC3T3-E1前骨芽細胞の接着性と増殖性はカバーガラスと同等であった。また、このCNTブロックにrhBMP-2を添加した上でマウス背筋に埋植した場合、ブロックに密着した骨形成は認められたものの、その骨量は骨再生の足場材として臨床に用いられているコラーゲンシートと同等であった。これらの結果はCNT単独で、かつ、繊維状でない場合、骨形成能・分化能に直接の影響を与えない事を示しており、間接的にCNTの骨芽細胞の石灰化促進メカニズムは分散剤などでCNTが細胞に取り込まれない状態で細胞増殖促進のシグナルを刺激して起こることが明らかとなった。また、初年度の報告で記載したアスコルビン酸(VC)の影響は、MC3T3-E1細胞でやはり通常のVC入りのαMEM培地とVCの入っていない培地で培養後のVCとβ-グリセロリン酸による石灰化処理での反応性は全く異なった。さらに骨芽細胞採取時にαMEMではなくVCの入っていないDMEM培地で採取されたラット頭蓋冠骨芽細胞を購入し、VC入りのαMEM培地に変えた時とDMEM培地での石灰化処理後の分化マーカー変化を確認したところ、αMEMでは石灰化による分化マーカーへの影響はほとんどなく、αMEMで培養した段階で、VCの影響がスタートしていることが示唆された。生体材料学CNTによる骨芽細胞の分化促進の直接的作用については特許などの関係から特定のタンパク質名は現状において記載できないものの2つの新たなCNTの認識レセプターが候補として絞り込まれている。

この膜レセプターが実際にCNTの取り込みに直接、関与しているかをsiRNA実験で確認段階となっており、その後、このレセプターを介する細胞の分化誘導促進効果を確認することとなっている。また、間接的な作用は一番の候補であったマイナスにチャージしたCNTによるCaイオンの局所的な濃度上昇による分化誘導メカニズムのキーとなると考えていたCaSRによる分化誘導の可能性は否定され、しかも、培養液中のCa濃度の上昇による骨芽細胞の分化誘導もMC3T3-E1細胞を使った実験では確認できなかった。このため、少なくともCNTのCaイオン濃度の局所的濃度上昇による間接的な分化誘導の可能性はかなり低いと判断できる。ただし、Caイオン以外の他のファクターの可能性は現状では残っているものの、ほぼ、計画通りのスケジュールで進んでいる。その上で骨芽細胞の細胞実験における基本的な条件検討にも着手しており、この部分は予定以上の成果と評価している。まず、スピンオフして出てきた研究テーマであるアスコルビン酸による骨芽細胞の分化誘導能を検証する。なぜなら、我々がCNTの骨芽細胞への分化誘導能を評価してきた培養条件のαMEM培地にはもともとアスコルビン酸が含まれている。MC3T3-E1細胞を日本で提供しているCell Bankもアスコルビン酸が入っているαMEM培地による培養を推奨している。しかし、アメリカでMC3T3-E1細胞を供給しているATCCは培養液をわざわざアスコルビン酸の入っていないαMEM培地(GIBCO)を指定している。石灰化処理にアスコルビン酸を加えるという現在の流れはこの培地の違いを無視しており、この基礎的条件を正しく設定しないことにはこれまでの分化誘導と何が同じで何が違うのかを評価することが出来ない。よって、アスコルビン酸が骨芽細胞の分化誘導研究にどのような影響を与えるか確認する(レターにして発表する予定)。その上でCNTの認識レセプターの特定を行い、このレセプターが分化誘導に直接関与しているかどうかを確認する。siRNA実験で検証する。その一方で細胞内での分化誘導遺伝子がどのように変化しているかはRT2 Profiler PCR Array(QIAGEN)でスクリーニングし、この遺伝子変化と前述したレセプターに接点があるかをパスウェイ解析で検証する。もし、既知の情報でこのレセプターと既知遺伝子の発現変化が結びつかない場合はそのミッシングリングを繋ぐ遺伝子の同定を行う予定である。一方、間接的影響として可能性が残っているCNT自体が石灰化の核になる可能性は石灰化を起こさない繊維芽細胞でCNTを長期に石灰化培地でインキュベートしてアリザリンレッド染色で染まることがないかを検討し、CNTが骨芽細胞の分化誘導を促進する場を作る役割の可否を明らかにする。
太古代に産出したマグマ「コマチアイト」の生成における水の影響

コマチアイトは主に太古代に産出した超塩基性岩で、この起源を研究することは初期地球内部の状態を解明する手がかりを与える。本年度は、このコマチアイトが含水条件下での生成されうるのかを定量的に調べるため、パイロライトにH_2Oを加えた系で数種類の微量元素(Sc,Yb,Gd,Sm,La,Ti)をドープし、メルトとgametとの微量元素の配分を調べた。実験圧力は5.520GPaまで、温度は13001500°Cである。実験結果は、一般的な特徴としては、相対的にイオン半径の小さいScやYbはgarnet中に入り、他の元素は液中に入るが、これが高圧になるにつれて、すべての元素が液中に入りやすくなるという傾向に向かう。すなわち、Garnet/Liquidの分配係数は負の圧力依存性を持つ。この結果を使ってgarnetを液相から取り去ったときの液組成のGd/YbとAl/Tiの変化を計算すると、35億年前のコマチアイトは含水条件下で510GPaの圧力で525%のgarnetの分別で生成されうることが解る。これは、無水系では20-50%のgarnetの分別が、しかも15GPa以上で安定なmajorite garnetにおいて必要なのと好対照である。これらの結果と以前の我々の研究結果を総合すると、コマチアイトを含水条件下で生成するには、57GPaの圧力で、さらには1500°C付近の温度で十分である。このように、無水条件下での生成に比べて、非常に低圧低温で生成可能であり、この事実は地球の熱史を再考しなければならなくするかも知れない。本研究成果は今Science誌に投稿中である。
身体運動に起因する自己移動感・運動主体感と空間的注意分布

運動主体感とは,自分の意識で自分の行動(action)を制御し,外部の事象の変化を引き起こしたという主観的な感覚を指す.この概念は,感覚,知覚と行動との関係を論じる上で,またロボット等を人間が制御する際にキーとなる概念である.しかし,現在まで,手の動きと,視覚的な対象の関係が主要な関心であり,制御者の身体のグローバルな移動に対する運動主体感という問題は扱われていない.本研究は,操作者自身の体の全体的な移動に注目し,操作者の視覚的な注意の空間分布と関係づけようとする.身体全体の運動の運動主体感に着目する点,また,それを空間的な注意分布として評価する点に新規性があり自動運転等にも貢献する.運動主体感とは,自分の意識で自分の行動(action)を制御し,外部の事象の変化を引き起こしたという主観的な感覚を指す.この概念は,感覚,知覚と行動との関係を論じる上で,またロボット等を人間が制御する際にキーとなる概念である.しかし,現在まで,手の動きと,視覚的な対象の関係が主要な関心であり,制御者の身体のグローバルな移動に対する運動主体感という問題は扱われていない.本研究は,操作者自身の体の全体的な移動に注目し,操作者の視覚的な注意の空間分布と関係づけようとする.身体全体の運動の運動主体感に着目する点,また,それを空間的な注意分布として評価する点に新規性があり自動運転等にも貢献する.
植物のタイプ2カチオン/プロトンアンチポーターの発現と機能解析

植物のNa^+/H^+アンチポーターは,NhaP(CPA1型、細胞質膜に局在するSOS1および液泡膜のNHX1が属する)、NapA(CPA2型)、NhaD型が存在すると予想されている。アラビドプシスのCPA1は8個存在し、CPA2は35個(28のCHX、5つのKEAと2つのNhaD)存在すると考えられている。しかし、それらの機能は、ほとんど知られていない。本研究では.耐塩性にとって重要なCPA2遺伝子に注目した。今年度はCHX15遺伝子について検討した。調べるために、PCR実験を行なった。しかし、CPA2遺伝子のmRNAの変化が小さく、mRNAの変動と耐塩性を関係つけるのは無理であると結論した。マイクロアレイの結果も、CPA2のmRNAの変動が比較的小さいことを示している。そこで、我々は、PCR方法によってCHX15遺伝子を単離した。単離した遺伝子を、Na^+/H^+アンチポーター活性の欠損した大腸菌変異細胞TO114で発現させたところ、CHX15がTO114変異体の塩感性を相補することが明らかになった。また、CHX15はK^+/H^+およびNa^+/H^+アンチポーター活性を示した。また、K^+の取り込み活性があることも明らかになった。部位特異的変異体を作成し、カチオン輸送に重要なアミノ酸を明らかにした。CHX15のmRNAは塩ストレスにより茎で6倍、葉で4倍減少することが明らかになった。CHX15過剰発現植物は、野生型よりマンニトールによる浸透圧ストレスに弱かった。同様な現象は、塩ストレスでも観察された。CHX15プロモーターとGUS遺伝子を導入した植物の解析から、CHX1は師管領域で強く発現することが明らかになった。ラン藻のNa^+/H^+アンチポーターをストレスに誘導されて根で特異的に発現するプロモーターを用いて、タバコの細胞質膜で発現させることを試みた。その結果、形質転換植物は塩ストレスにより耐性であることが明かとなった。アラビドプシスでは、800以上の輸送体(トランスポーター)が存在すると考えられている。それらは、カチオン、アニオン、糖、アミノ酸、薬剤、毒素の輸送体である。そのうち、43の遺伝子は、1価カチオンプロトンアンチポータ(CPA)である。これらは、28のCHX、5つのKEA、2つのNhaDと8つのNHXである。このグループの遺伝子はCPA1とCPA2として分類される。アラビドプシスのCPA1は8個存在し、CPA-2は35個(28のCHX、5つのKEAと2つのNhaD)存在すると考えられている。本研究では、耐塩性にとって重要なCPA2遺伝子に注目した。どのCPA2遺伝子が耐塩性に誘導されるかについて調べるために、PCR実験を行なった。そこで、我々は、PCR方法によって6つの全長CPA2遺伝子を単離した。単離した遺伝子を、Na+/H+アンチポーター活性の欠損した大腸菌変異体TO114細胞で発現させることにより、1つの遺伝子(CHX1)がTO114変異体の塩感性を相補することが明らかになった。また、CHX1はK+/H+およびNa+/H+アンチポーター活性を示した。また、K+の取り込み活性があることも明らかになった。CHX1のmRNAは塩ストレスにより茎で6倍、葉で4倍減少することが明らかになった。CHX1過剰発現植物は、野生型よりマンニトールによる浸透圧ストレス下に弱かった。CHX1プロモーターとGUS遺伝子を導入した植物の解析から、CHX1は師管領域で強く発現することが明らかになった。

また、K^+の取り込み活性があることも明らかになった。部位特異的変異体を作成し、カチオン輸送に重要なアミノ酸を明らかにした。CHX15のmRNAは塩ストレスにより茎で6倍、葉で4倍減少することが明らかになった。CHX15過剰発現植物は、野生型よりマンニトールによる浸透圧ストレスに弱かった。同様な現象は、塩ストレスでも観察された。CHX15プロモーターとGUS遺伝子を導入した植物の解析から、CHX1は師管領域で強く発現することが明らかになった。ラン藻のNa^+/H^+アンチポーターをストレスに誘導されて根で特異的に発現するプロモーターを用いて、タバコの細胞質膜で発現させることを試みた。その結果、形質転換植物は塩ストレスにより耐性であることが明かとなった。
社会調査活動の多様な形成と相互作用の国際比較に関する基礎的研究

本研究は,社会調査史研究分野において,次の4つの貢献ポイントをもつものである.(1)調査主体による,被調査者と被調査者のおかれた状況と関わっての,調査視点のリフレクシヴな形成ダイナミズムを通じた,調査課題,調査技法等の深化プロセスに注目した個別調査作品の選定フレームの構築(2)そうしたプロセスに関わる社会学史社会史上の動向等を視野に入れた,複数の調査作品間の影響関係や課題継承など,調査作品間のダイナミズムの分析(3)調査作品間のダイナミズムの国際的相互関係の視点からの拡充(4)NPOの市民的調査活動等,アカデミズム以外の分野での多様な調査活動を視野に入れた分析本研究は,社会調査史研究分野において,次の4つの貢献ポイントをもつものである.(1)調査主体による,被調査者と被調査者のおかれた状況と関わっての,調査視点のリフレクシヴな形成ダイナミズムを通じた,調査課題,調査技法等の深化プロセスに注目した個別調査作品の選定フレームの構築(2)そうしたプロセスに関わる社会学史社会史上の動向等を視野に入れた,複数の調査作品間の影響関係や課題継承など,調査作品間のダイナミズムの分析(3)調査作品間のダイナミズムの国際的相互関係の視点からの拡充(4)NPOの市民的調査活動等,アカデミズム以外の分野での多様な調査活動を視野に入れた分析平成12年度は、メインテーマ「社会調査活動の多様な形成と相互作用の国際比較に関する基礎的研究」の下、主として次の2つの課題に取り組んだ。(1)社会調査史上、当該調査領域のみならず他にも、調査思想・視点・方法等の点で、強い影響力をもつと考えられる過去の調査モノグラフあるいは調査活動に注目し、分析をくわえた。具体的には、C.ブースの調査方法論、ホーソン実験、E.フロムのメキシコ調査、ドイツ社会政策学会の工業労働調査、P.F.ラザースフェルドの顕在/潜在特性空間の構想が取り上げられた。(2)NGO、NPO、国際援助、地域研究等諸領域で繰り広げられる現代の社会調査活動に共通する方法論上の特徴として、インタビュー、生活史、現地観察記録などの「質的データ」の利用に注目し、70年代以降の社会調査論でのホットイシューとなっている「質的データ分析法」の系譜の整理と並行して、検討をくわえた。これら(1)、(2)への取り組みから、次のような今後の課題が確認された。a社会調査史上重要な過去のモノグラフあるいは調査活動の分析からえられる、個別具体的なチェックポイントや相互連関ポイントを、より汎用性の高い、体系的な、調査史構成アイテムへと作り替えていく必要があること。b現代の社会調査活動における「質的データ」利用と、社会調査史上の過去の「質的データ」利用との共有部分を慎重に吟味する必要があること。いわゆる「量的方法」との「対立」の結果「質的方法」を浮かび上がらせるというのでは、過去の同様の対立フレーム=シーソー・フレームの反復にすぎないからである。平成13年度は、12年度から継続して、メインテーマ「杜会調査活動の多様な形成と相互作用の国際比較に関する基礎的研究」の下、社会調査史上、当該調査領域のみならず他にも、調査思想・視点・方法等の点で、強い影響力をもつと考えられる過去の調査モノグラフあるいは調査活動、具体的にはE..フロムのメキシコ調査、M.ヴェーバーの農業労働調査、タマス&スナニエツキのポーランド農民調査、C.ブースの調査方法論を取り上げた。くわえて、次の3点を今年度に特徴的な成果として挙げられる。(1)阿部實の問題提起「C.ブースを基点とする社会調査活動の国際比較研究の基本枠組み」を契機に、杜会調査活動間の影響関係を分析し社会調査史を編んでいく基本枠組みの検討が深められ、社会史、杜会思想史、社会政策史等との連携が試み始められたこと。(2)都留文科大学中村陽一から専門的知識の提供をうけ、とくにわが国でのNPOの「市民調査活動」について学習し、杜会調査史の新たな研究対象として設定されたこと。(3)(1)、(2)を進めるツールとして、いくつかの方法を比較検討した結果、コホネン型クラスタ・マップを採用し、諸社会調査活動のグループ分け、特徴抽出に適用し始めたこと。次年度(最終年度)の課題としては、これらの整理、分析をさらに進めた、社会調査史の具体的なモデル提示である。社会調査史研究の基本軸を以下のように定めた。(1)社会思想史、社会史、社会調査方法史の3つの側面から、社会調査史上のピボットとなる作品を、地域、時代別に選定する。(2)選定された調査作品を、調査者(グループ)の調査過程(企画、実行、分析)に即して再構成する。(3)再構成された作品間での影響関係、相互作用要因を取り出す。B(1)(3)にくわえ、次の2つの補助軸を設けた。(4)歴史的調査作品だけでなく、現在多様に展開されているNPO等による新しい調査活動をも視野に入れ、社会調査史の時間的カバレッジを拡張する。(5)社会調査史上、統計調査との関係で、対抗的相補性をもつとみなされてきた「質的」データ分析の系譜を、近年の関連研究の蓄積をふまえ、体系的に整理する。具体的には、ブースのロンドン貧困層調査、ヴェーバーの労働調査、フロムのメキシコ調査、ラザースフェルドの恐慌下マリエンタール調査、トーマス&ズナニエツキのポーランド移民調査について、(1)(3)の作業をおこなった。また、新しい調査活動のひとつとして、日本のNPO活動における市民調査活動の系譜を整理した。
時空カオスの生成モデル

空間的に広がった系のカオス、時空カオスの理解を深めることを目的としている。時空カオスの典型的なふるまいの一つに、特徴的な空間構造を保ちながら、それらが生成消滅を繰り返す運動がある。対流にみられる弱い乱流では、ロールのつなぎ変えなどを通じて欠陥カオスが生じている。ここでは1次元バーガース方程式に不安定項を入れたモデルを解析した。この時空カオス状態では、特徴的な空間構造としてショック構造があらわれる。時空カオス状態ではショックはそれぞれ異なる速度をもち、互いに衝突しあう。2つのショックが衝突すると、1つのショックに融合される。ショックの融合プロセスで、ショック数が減少するが、不安定項のために、新たにショックが生成される。このショックの生成消滅プロセスが繰り返されて時空カオスが形成されている。ショックの位置に着目した簡単化したモデルを作り、ショックの生成消滅がカオス的に繰り返されるようすを再現することができた。また、ソリトンを表現する非線形シュレディンガー方程式に不安定項と散逸項を加えたギンツブルグーランダウ型の方程式で、ソリトン型の局在解がアトラクターとして存在することを数値的に示した。系のパラメータを変えると、局在パターンが分裂して、多数の局在構造を生成し、局在構造を構成単位とする時空カオスが生じることがわかった。時空カオスの典型的なふるまいの一つに、空間周期構造が時々欠陥構造を生成しながら、ゆっくりと時間変動するというケースがある。対流にみられるような2次元的な周期構造にはロール構造やセル構造がある。ロール構造が大きくゆらぐと新たなロールが生成したり、ロールのつなぎ換えが起こったりする。セル構造の場合は、セル構造が大きくなって分裂したり、小さなセルが消滅したりする。今回は1次元バーガース方程式に不安定項を入れたモデル方程式を解析した。バーガース方程式は一次元乱流のモデルとして出されたが、元のモデルでは十分時間がたつと一様状態におちつく。今回のモデルでは不安定項を導入したことにより、乱流状態が安定な状態として持続する。不安定項によって、バーガース方程式に特徴的なショック構造が自発的に多数生成される。シヨックは互いに異なる速さで進むために、互いに衝突しショックの融合がおこる。ショックの生成と融合過程が不規則に起こるのがこの系の特徴であり、時空カオスの一般的特徴のエッセンスを示していると考えられる。今年度は、ショックの生成融合過程とショックの移動過程を、ショックの位置だけのモデル方程式で記述する試みを行った。ショックの移動過程と近接するショックとの相互作用をある線形方程式で表した。この非常に簡単化したモデル系でも、ショックの位置が不規則に変動しながら、時々ショックの生成融合する様子が再現できた。もとの不安定バーガース方程式の時空カオスの複雑なふるまいを定性的に再現できることがわかった。
組織血流測定を用いた食道癌手術時の消化管吻合をより安全にするための研究

15年度と16年度に、動物実験と臨床検討をおこなった。1:動物実験(対象と方法)ブタ15匹(平均体重35kg)を全身麻酔下に開腹して右胃大網動脈を栄養血管とする大弯側胃管を作成した。コントロールとして生理食塩水群(5例)PGE1投与群(5例)、lipo-PGE1投与群(5例)に、それぞれ0.05μg/kg/minで10分間の投与を行い、投与前、投与中、投与終了10分後に血流量とPGE1能後を測定した。血流量は組織血流計を用いて同社のS型プローブを直接胃管の奨膜面に接触させ、胃管先端から4cmの部位の組織血流量を測定する。PGE1濃度は各時点で採血しProstaglandin E1 Enzyme lmmunoassay Kitを用いて測定した。2:臨床検討手術中にlipo-PGE110μgを30分間で投与した時の胃管の組織血流量を測定すると、平均5ml上昇したが、術中の血圧変動、出血量、術前リスクに左右され症例数を重ねる必要があると思われた。動物実験【対象と方法】ブタ5匹を全身麻酔下に開腹し、大弯側胃管を作製する。組織血流量計(ALF21:アドバンス社、東京)を用いて同社のS型プローブを直接胃管の奨膜面に接触させ、胃管先端部を阻血部、胃管中央部を準阻血部とし、組織血流量と血液量を測定する。lipo-PGE1を0.05μg/kg/minで10分間の投与を行い、投与前、投与中、投与終了10分後にそれぞれの血流量を測定した。また、PGE1濃度をPGE1 Enzyme Immunoassay Kit(Assay Designs)を用いて投与終了時および投与終了10分後に測定した。【結果】ブタは全て雌、体重は平均35kg(3436kg)であり、胃管の平均全長は13cm(1215cm)であった。術中に動脈血酸素飽和度、不整脈、著しい出血を認めた症例は無く、全例、血圧は安定していた。lipo-PGE1投与前では、準阻血部の血流量が4.3±1.4ml、阻血部は8.1±1.0mlであった。Lipo-PGE1投与中の阻血部は4.8±1.1mlと変動しなかったのに対して、準阻血部では13.9±1.4mlと有意に増加していた(p<0.01)。また、投与終了10分後では、阻血部は5.3±17ml、準阻血部の血流量は13.6±1.3mlであり。準阻血部の血流量はlipo-PGE1投与終了後にも有意に増加したままであった。一方、組織血液量のlipo-PGE1投与前との比較では、lipo-PGE1投与中の阻血部血液量の比は117±14%、準阻血部は108±17%であった。さらに、投与終了10分後では、阻血部は125±21%、準阻血部は103±18%であり。阻血部の組織血液量の比はlipo-PGE1投与終了後に有意に増加していた(p<0.01)。PGE1濃度は投与終了時は平均225pg/mlであったが、投与終了10分後では131pg/mlに有意に減少していた(p<0.01)。【考察】血管作動性物質であるlipo-PGE1の1回投与により準阻血部位での組織血流の増加が認められ、阻血部位では二次的に組織血液量が増加した。PGE1の血中濃度は投与終了後に有意に低下していたにもかかわらず、この作用は持続していた。今後この作用が持続する期間、PGE1との比較実験をおこなう。(対象と方法)ブタ15匹(平均体重35kg)を全身麻酔下に開腹して右胃大網動脈を栄養血管とする大弯側胃管を作成した。コントロールとして生理食塩水群(5例)PGE1投与群(5例)、lipo-PGE1投与群(5例)に、それぞれ0.05μg/kg/minで10分間の投与を行い、投与前、投与中、投与終了10分後に血流量とPGE1濃度を測定した。

血流量は組織血流計を用いて同社のS型プローブを直接胃管の奨膜面に接触させ、胃管先端から4cmの部位の組織血液量を測定する。PGE1濃度は各時点で採血しProstaglandin E1 Enzyme Immunoassay Kitを用いて測定した。(結果)
Cpox変異マウス系統群を用いた加齢白内障発症機序の解明

Coproporphyrinogenoxidase (Cpox)遺伝子に活性低下型突然変異をもつマウス系統群を用いて、白内障の発症を遅延/早期化する修飾遺伝子の同定を進めた。最終年度はRNA-Seq法によりBALB.NCT-CpoxnctマウスのレンズにおけるmRNA転写産物を網羅的に解析した。その結果、レンズの構成や機能に関係する多数の遺伝子発現変化に加えて、脂質代謝など様々な生物学的経路の変動が確認された。特に小胞体ストレス反応経路の遺伝子発現の亢進が顕著であり、この経路が白内障の予防・遅延のための新たな介入ポイントとなりうることを明らかとすることができた。研究期間全体を通じて実施した研究の成果として、第3染色体上の白内障発症遅延/早期化遺伝子の強力な候補として、gap junction protein, alpha 8 (Gja8)遺伝子においてMSM系マウスに特異的なI345Rアミノ酸置換を生じるミスセンス変異を同定した。GJA8タンパク質はグルタチオン輸送体としての活性を有することから、白内障発症の遅延・早期化への酸化ストレスの関与が示唆された。Cpox遺伝子に活性低下型突然変異をもつマウス系統群を用いて、白内障の発症を遅延/早期化する修飾遺伝子の同定を進めた。第3染色体上の白内障早期化遺伝子に関しては、(コンジェニックx BALB.NCT-Cpoxnct)F1 x BALB.NCT-Cpoxnct戻し交雑仔群を作出した。戻し交雑仔のうち、D3Mit208 (26.57 cM)とD3Mit315 (50.09 cM)の間で組み換えが生じている個体に関して、当該染色体領域におけるハプロタイプと白内障発症までの日数を調査した結果、早期化遺伝子の存在範囲はD3Mit39 (47.69 cM)よりもセントロメア側であることが示唆された。第16染色体の白内障早期化遺伝子に関しては、BALB.NCT-Cpoxnctの遺伝的背景にNCT由来の第16染色体のD16Mit32 (2.33 cM)D16Mit45 (30.66 cM)の領域を導入したダブルコンジェニック系マウス(BALB.NCT-Cpoxnct-Chr 16NCT)を、28年度末までに戻し交配8世代まで進めることができた。各世代マウスにおける白内障発症時期データから、この領域に白内障早期化遺伝子が存在することが示唆された。NCT系マウスの全ゲノム解析を他機関の研究者との共同研究として行なった。その結果、当該染色体領域内での塩基変異、およびコピー数変異データを網羅的に取得することができた。白内障の発症を遅延/早期化する修飾遺伝子の染色体存在領域の限局化を目的としたコンジェニック系マウス、およびそれを親系統とした戻し交雑仔群の育種は、順調に世代を進めることができた。予測通りに当該染色体領域に修飾遺伝子が存在することを支持するデータが得られている。しかしながら、白内障発症時期は個体ごとのバラツキが予期していた以上に大きく、限局化にはさらなる個体数が必要である。当初予期していなかった問題点として、NCT系マウスは子どもの成育が悪く、ほとんどが離乳前に死亡してしまうことが判明した。したがって、眼球レンズなどの解析材料の入手が制限された。離乳前での死亡の原因として、NCT系マウスに特異的な遺伝子変異を同定した。仔を里親保育につけることで離乳前での死亡をある程度回避できた。申請時には計画していなかったこととして、他機関の研究者からマウス全ゲノム解析の共同研究の提案があり、その対象としてNCT系マウスを含めることができた。このために、次年度に予定している修飾遺伝子同定のための基盤となるデータを前倒しで取得することができた。これらの遺伝子変化が、白内障の発症を遅延/早期化する原因であることが強く示唆された。白内障の発症を遅延/早期化する修飾遺伝子の染色体存在領域の限局化を目的としたコンジェニック系マウス、およびそれを親系統とした戻し交雑仔群の育種は、順調に世代を進めることができている。これらのマウスを用いて、予測通りに当該染色体領域に修飾遺伝子が存在することを支持するデータが得られている。特にNCTマウスの第16染色体上の白内障早期化遺伝子の効果は強く、解析が容易に進む一因となっている。逆にMSMマウスの第3染色体上の白内障発症早期化遺伝子の効果は弱いことが示唆され、発症時期は個体ごとのバラツキが予期していた以上に大きく、その存在領域の限局化にはさらなる個体数が必要である。また、副次的成果として、NCTマウスに認められるwavy coat/強皮症様皮膚病変の原因候補遺伝子の同定に成功した。しかしながら、NCT系マウスは仔の成育が悪く、全個体が離乳前に死亡してしまうトラブルがあった。そのために、他のリソースから新たに雌雄個体を導入して繁殖を再開した。仔を里親保育につけることで離乳前での死亡をある程度回避できたが、眼球レンズなどの解析材料の入手が一時的に滞った。

また、CRISPR/Cas9系を利用したゲノム編集システムの立ち上げが遅延したために、遺伝子改変マウスの作製を通じた候補遺伝子内の塩基変化の白内障発症早期化に対する因果性の検証を行えなかった。Coproporphyrinogenoxidase (Cpox)遺伝子に活性低下型突然変異をもつマウス系統群を用いて、白内障の発症を遅延/早期化する修飾遺伝子の同定を進めた。最終年度はRNA-Seq法によりBALB.NCT-CpoxnctマウスのレンズにおけるmRNA転写産物を網羅的に解析した。その結果、レンズの構成や機能に関係する多数の遺伝子発現変化に加えて、脂質代謝など様々な生物学的経路の変動が確認された。特に小胞体ストレス反応経路の遺伝子発現の亢進が顕著であり、この経路が白内障の予防・遅延のための新たな介入ポイントとなりうることを明らかとすることができた。研究期間全体を通じて実施した研究の成果として、第3染色体上の白内障発症遅延/早期化遺伝子の強力な候補として、gap junction protein, alpha 8 (Gja8)遺伝子においてMSM系マウスに特異的なI345Rアミノ酸置換を生じるミスセンス変異を同定した。GJA8タンパク質はグルタチオン輸送体としての活性を有することから、白内障発症の遅延・早期化への酸化ストレスの関与が示唆された。第3染色体、および第16染色体に関するサブコンジェニック系マウスの育種を継続し、白内障発症を遅延/早期化する修飾遺伝子の存在領域の限局化を進める。平行して修飾遺伝子の同定を試みる。NCT系マウスの全ゲノム解析により得られたデータに基づき、当該染色体領域内に存在し、かつ変異を含む遺伝子をリストアップする。サンガー法により塩基変異を確認するとともに、PolyPhen-2、およびSHIFTプログラムを併用して解析し、変異の遺伝子産物機能への影響があるものをリストアップする。変異の効果を実験的に検証する。それが酵素をコードする遺伝子の場合、レンズまたは他の臓器での酵素活性に違いがあるか否か、酵素による反応産物、および基質の量を調査する。遺伝子の上流域に多型(変異)が同定された場合は、プロモーターアッセイ、リアルタイムQuantitative PCR法、Western blot解析により、遺伝子転写量、およびタンパク質発現量に違いがあるか否かを調査する。これらに変化が認められた場合は、第16染色体上の遅延遺伝子に関してはNCTの、また第3染色体、および第10染色体上の早期化遺伝子に関してはBALB.NCT-Cpoxnctを背景として、CRISPR/Cas9システムにより遺伝子改変マウスを作出する。もしも前者において白内障発症時期が遅延し、後者において早期化したならば、それらが白内障遅延遺伝子であることが確定できる。ギャップジャンクション蛋白であるGJA8におけるI345Rアミノ酸置換の効果、および細胞接着因子であるARVCFタンパク質におけるp.Gly172del、およびp. Ser604-Thr605 ins Thrの効果を、培養細胞での強制発現系により検証する。CRISPR/Cas9システムを利用したゲノム編集技術により、BALB.NCT-Cpoxnctの第3染色体上のGja8遺伝子にMSMマウス型の塩基置換を導入する。
リスク分配契約に関する研究－航空分野を中心に

航空会社と空港の間の関係は、対立関係と協調関係が共存する複雑で多面的な構造であり、交通経済学、契約理論、ゲーム理論等の観点から興味深い。欧米でも、LCCが躍進する中、空港との間で収入リスクをカバーする契約が結ばれ、交通ミクロ経済学の視点から分析が開始されており、競争政策上の課題等についても議論がなされている(ECガイドライン2008)。我が国でも、地方空港が航空会社と路線収入のリスクを分配する契約例が現れ(能登空港搭乗率保証契約(2003)等)、政策上も、国交省が、羽田空港の発着枠の配分において、地方路線向け発着枠配分につき、両者のリスクシェア等の協調内容を加味する事態も生じている(2012)。空港民営化の一形態であるコンセッションにおいても、民営化後の空港管理主体が、航空会社と旅客需要の変動リスクを共有する内容の着陸料を設定する慣行が生じてきている。本研究は、空港と航空会社のリスク分配契約に関する先行研究を踏まえ、より一般的な状況へ分析の拡張を試るものである。2018年度には、これまでの不完備契約の枠組みを用いたリスクシェアリング契約に関する研究に加え、リスクシェアリング契約の合意内容について、Nash Bargainingの枠踏み及びCournot-Nash均衡の2段階の枠組みを用いてモデルを設定して分析し、線形リスクシェアリング契約の最適な内容等についてモデル等を用いて分析し、結果について専門学術書として刊行した。欧米でも、LCCが躍進する中、空港との間で収入リスクをカバーする契約が結ばれ、交通ミクロ経済学の視点から分析が開始され(Oum and Fu (2011)等)ており、競争政策上の課題等についても議論がなされている(ECガイドライン2008)。本研究は、空港と航空会社のリスク分配契約に関する既往の研究成果(1対1の単純なリスク分配契約の最適線形契約の内容、厚生上の好影響等)を踏まえ、より一般的な状況(多期間の交渉、ネットワーク構造の加味等)へ分析の拡張を試るものである。平成28年度においては、初年度として、リスクシェア理論の研究一般の状況を改めてサーベイし、航空・交通セクターのみならず、製造業、流通業、不動産業、インフラ投資(PPP他)等の分野において、リスク分配の機能を有する契約等の分権的なメカニズムについて整理した。また、航空分野における既往研究のうち、不完備契約理論、プリンシパルエージェント理論の応用等に関する知見について、特徴・課題等を、他分野におけるリスク分配の実態等と比較しつつ、厚生上の効果、ネットワーク維持の政策上の意義等を整理した。こうした内容を、当該分野における先端研究を収録する、専門学術書(査読付き)1章としてまとめ、刊行のため、原稿を提出した。初年度において、研究のより一般化のため、関連分野との関係の整理、学術的な知見の整理等の最低限の作業は進展してきているところ。次年度以降、こうした内容を踏まえ、また、これまでの成果もよく分析しつつ、より具体的な研究の進展を図ってゆく必要がある。本研究は、空港と航空会社のリスク分配契約に関する先行研究(1対1の単純なリスク分配契約の最適線形契約の分析等)を踏まえ、より一般的な状況(多期間の交渉、ネットワーク構造の加味等)へ分析の拡張を試るものである。28年度には、リスクシェア理論の研究状況のサーベイ・整理等に基づき、航空分野における不完備契約理論等の視点から線形のリスク分配契約の分析を専門学術書(査読付き)1章としてまとめた。平成29年度は、それを踏まえ、ゲーム理論の観点から、線形のリスクシェア契約がいかに定まるか等についてモデルを用いて分析し、別の専門学術書(査読付き)1章の刊行のため、原稿を提出した。平成30年4月から、従来の東大公共政策大学院客員研究員から、首都大東京・准教授(東大の客員研究員も継続)への移転を行っており、そのための準備、対応等の手続きに年末から従事。

また、4月以降は、准教授への昇格に伴い、担当授業が増加し、研究室の開設、卒論等の指導を要する学生の指導が本格的に開始するなど、対応に忙殺されている状況。科研費に関する本来の研究については、合間を縫って、何とか継続しているものの、絶対的に時間が不足しており、全体的に、やや遅れいている状況。航空会社と空港の間の関係は、対立関係と協調関係が共存する複雑で多面的な構造であり、交通経済学、契約理論、ゲーム理論等の観点から興味深い。欧米でも、LCCが躍進する中、空港との間で収入リスクをカバーする契約が結ばれ、交通ミクロ経済学の視点から分析が開始されており、競争政策上の課題等についても議論がなされている(ECガイドライン2008)。我が国でも、地方空港が航空会社と路線収入のリスクを分配する契約例が現れ(能登空港搭乗率保証契約(2003)等)、政策上も、国交省が、羽田空港の発着枠の配分において、地方路線向け発着枠配分につき、両者のリスクシェア等の協調内容を加味する事態も生じている(2012)。空港民営化の一形態であるコンセッションにおいても、民営化後の空港管理主体が、航空会社と旅客需要の変動リスクを共有する内容の着陸料を設定する慣行が生じてきている。本研究は、空港と航空会社のリスク分配契約に関する先行研究を踏まえ、より一般的な状況へ分析の拡張を試るものである。2018年度には、これまでの不完備契約の枠組みを用いたリスクシェアリング契約に関する研究に加え、リスクシェアリング契約の合意内容について、Nash Bargainingの枠踏み及びCournot-Nash均衡の2段階の枠組みを用いてモデルを設定して分析し、線形リスクシェアリング契約の最適な内容等についてモデル等を用いて分析し、結果について専門学術書として刊行した。初年度の成果も十分に踏まえ、次年度以降については、より一般化等を試みる。具体的には、契約理論、サプライチェーンマネジメントの分野等において、複数当事者間による交渉の理論的な研究が進んでおり(Lu and Feng (2012)等)、また、契約の交渉過程についても、多期間についての交渉を動的な確率ゲームとして、理論的な定式化(Abreu and Pearce (2013、2015))がなされていることから、これら知見に基づき、航空分野におけるリスク分配契約への応用が現実に考慮できる状況にあると考える。こうした先駆的な研究も踏まえ、航空分野における実体を加味しつつ、当面、単純ケースから23の航空会社対1空港の関係について、価格、路線ネットワークへの影響等を対象に、どの程度の一般的な結論が得られるか分析を試みる。次に、単純ケースから航空会社、空港管理者、空港内営業者の3面関係に拡張し、価格、路線ネットワークへの影響等を分析する。また、単純な1回交渉の契約構造の分析を、多数回交渉による契約に拡張して、動的な確率ゲーム、不完備契約等の枠組みを応用し分析することを試みる。このような研究は、契約理論他で進んでおり、ネットワーク構造を有する航空分野に適用すべき時期に来ていると考える。前述のとおり、実際、国交省も、羽田空港の発着枠配分において、航空会社に自治体とのリスクシェア契約に基づく路線運営の提案を配分決定の参考にしている。公共政策上の意義についても視野に、分析・研究を進めることとする。
強相関電子系のための全電子第一原理GWΓコードの開発

全電子混合基底法を用いた第一原理計算プログラムに自己無撞着なGW計算をインプリメントし、さらに分極関数および自己エネルギーに1次のバーテックス補正を取り込む改良を行い、本格的なGWΓコードを完成させた。3種類のプラズモン・ポールモデルと射影演算子の方法も導入することにより、計算量を大幅に短縮することにも成功した。プログラムはMPI+OpenMPハイブリッド並列化され、分散メモリ化されている。強相関系の電子状態を第一原理から正確に扱うことは困難とされてきた。いわゆるMott絶縁体と呼ばれる種類の電子系に対しては既存の第一原理計算コードでは歯が立たない。多体摂動論に基づいて自己エネルギーのFock交換項に動的な遮蔽効果を取り入れるGW近似は半導体のエネルギーギャップを正確に与えるものの、強相関電子系に対しては無力である。GW近似をベースに2粒子グリーン関数に対するBethe-Salpeter方程式を解いて光吸収スペクトルを求める世界最先端の第一原理計算技術があるが、研究代表者は我が国で初めてこの計算コードを開発し、2電子イオン化エネルギースペクトル、on-site Coulomb energy U、Augerスペクトルの計算にも世界で初めて応用した実績をもつ。本研究では、我々が開発してきたこの全電子混合基底GW+Bethe-Salpeter計算プログラムをまず自己無撞着計算ができるように改良することに成功した。Na2クラスターなどでone-shot G0W0近似、グリーン関数Gのみを繰り込むGW0近似、GもWも繰り込むGW近似の試験計算を行い、日本物理学会などで発表した。GW自己エネルギーのω積分を回避するために、Hybertsen-LouieのGPPモデルだけでなく、von der Linden-Horschのプラズモンポールモデル(PPM)、Engel-FaridのPPMをインストールすることに成功した。これにより、格段の計算スピードの高速化を図ることができた。さらに、分極関数および自己エネルギーの評価において多数の空状態の和を評価するのを回避するために、射影演算子の方法を取り入れ、このようにしても計算結果が変わらないことを確かめた。これによりプログラムの大幅な改良に成功した。我々が開発してきた全電子混合基底GW+Bethe-Salpeter計算プログラムを、当初計画通り、自己無撞着計算ができるように改良することに成功した。従来のGW法のプログラムでは、行列要素として、LDA計算で得られたKohn-Sham波動関数でサンドイッチしたものを計算していたが、改良したプログラムでは、全ての行列要素を原子軌道関数と平面波の混合基底でサンドイッチしたものを計算するようにした。これにより、LDA計算と同様に、行列の対角化→波動関数の構築→電子密度の構築→ハートレー・ポテンシャルの計算→フォック項の行列要素の計算、GW相関項の行列要素の計算という流れを繰り返すことにより、自己無撞着GW計算が可能となった。プログラムでは、フラグにより、one-shot G0W0近似、グリーン関数Gのみを繰り込むGW0近似、GもWも繰り込むGW近似を選べるようになっている。Na2クラスターなどでこれらの試験計算を行い、日本物理学会などで発表した。これは当初計画にはなかったことである。これも当初計画にはなかったことである。本研究で開発中の全電子第一原理GWΓ計算コードは、強相関系の電子状態を極めて精密に取り扱うことが可能となるはずのものである。これは言うまでもなく新しい原理の発展に結びつく。このコードにより、ワード恒等式などを満足する信頼性の高い計算結果を得ることが可能となる。申請者の全電子混合基底法は、Hartree-FockレベルでMg原子のビリアル比2.0000を達成しており、これをベースに開発するGWΓコードの最終目標は強相関系での誤差1%以内の計算精度である。本研究で提案するGWΓ計算フローと主要な全てのFeynman図形を無限次まで取り込むというアイデアは極めて斬新な着想によるものであり、全電子第一原理GW- BSE計算コードを完成した申請者の研究実績を本研究に集中させる。当初計画通り、自己無撞着GW計算にバーテックス補正を取り入れる計算ができるように全電子混合基底GW+Bethe-Salpeterプログラムを改良する。方法としては自己エネルギーのω依存性をきちんと考慮するとともに、同時にバーテックス補正もきちんと取り入れ、ワード恒等式をしっかりと満たすようにする。これにより初めて世界初の誤差1%以内の高精度計算が可能になるものと考えている。使用するアルゴリズムおよびプログラムの方針は既に立っており、既にその方向でプログラムの改良に取り組みつつある。