hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アモルファスクラスレート水和物の構造とダイナミクス

本研究に必要な装置として、混合ガスを蒸着するための蒸着ラインを作製した。さらに、英国のラザフォード・アップルトン研究所に設置されたMARI分光器による実験を行うため、これまでに使用していた蒸着試料用中性子散乱クライオスタットの大幅な改造を行った。実験としては、Xe、SF_6、CD_4、Arの気体アモルファスクラスレート水和物を上記の装置を用いて作成し、in situの中性子散乱実験を行った。中性子散乱実験は高エネルギー加速器研究機構の中性子回折装置(HIT)、中性子小角散乱装置(SWAN)、非弾性散乱装置(LAM-D)を用いた。さらに、英国のラザフォード・アップルトン研究所のMARI分光器により、可干渉性非弾性散乱の実験を行った。回折実験、小角散乱実験から、ゲスト量を増やすことおよびゲストサイズを大きくするにより、疎水性水和効果を通じてケージ状構造の形成および水素結合構造の強化が起こることが分かった。また、アモルファスクラスレート水和物の温度を上げていくと、氷にではなく、水和物結晶に結晶化することが分かった。非干渉性非弾性散乱実験からは、水素結合形成に伴って低エネルギー励起強度が減少することが分かった。中性子可干渉性非弾性散乱の結果からは、アモルファス氷とアモルファスXe水和物にフォノン分散的な励起が観測され、アモルファス状態においても、擬似的なブリルアンゾーンが存在することが明らかになった。以上のように、アモルファスクラスレート水和物という新しい物質を作成し、様々な中性子散乱実験を行うことにより、その構造とダイナミクスを総合的に理解することができた。今回の研究で必要な蒸着試料用の断熱型熱量計の配線や測定回路系の工作を進めた。あと1-2ヶ月後に試運転を開始する予定である。また、熱量計に付属する気体導入ラインの製作を行った。基本となる真空テストなども既に行っており、熱量計本体が完成次第使用可能である。中性子散乱実験で対象としている気体ゲスト分子のアモルファスクラスレート水和物を生成するには、一旦ゲスト気体と水蒸気の混合気体を作成しそれを蒸着する必要がある。それを可能にするため、大容量(50リットル)の気体溜と0.5MPaまでの耐圧をもつ金属製の蒸着ラインを製作した。これに関しては以下に述べるように既に使用を開始している。以上の装置関係の仕事と並行して、幾つかの気体アモルファスクラスレート水和物の中性子散乱実験を行った。ゲスト分子としてはXeとSF_6を選択した。構造緩和による変化を見るため、50Kから120Kの幾つかの温度でアニーリングを行った。中性子散乱実験は高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所の中性子散乱実験施設(KENS)において行った。まず、非弾性散乱実験(LAM-D分光器を使用)を行い、試料の振動状態密度を調べた。次に、中性子回折実験(HIT分光器を使用)から、ゲスト分子と酸素原子または重水素原子の2体相関を見ることによって、ゲスト分子の周りのケージ構造の形成度を調べた。さらに、中性子小角散乱実験(SWAN分光器を使用)から試料の空間的不均一性についての情報を得た。これらの結果から、ゲスト分子の導入により、疎水性水和効果を通じてケージ状構造の形成および水素結合構造の強化が起こり、それに伴って低エネルギー励起が減少することが分かった。前年度の研究の発展として、これまで測定していない幾つかの気体アモルファスクラスレート水和物の中性子散乱実験を行った。ゲスト分子としてはCD_4とArを選択した。構造緩和による変化を見るため,50K,120K,150K,180Kでアニーリングを行った後に測定した。まず,非弾性散乱実験(LAM-D分光器を使用)を行い,試料の振動状態密度を調べた。

次に,中性子回折実験(HIT分光器を使用)から,ゲスト分子と酸素原子または重水素原子の2体相関を見ることによって,ゲスト分子の周りのケージ構造の形成度を調べた。これらの結果から、ゲスト量を増やすことおよびゲストサイズを大きくするにより、疎水性水和効果を通じてケージ状構造の形成および水素結合構造の強化が起こること、これに伴って低エネルギー励起強度が減少することが分かった。また、ゲストサイズが大きいほど、高温でアニールした際に、氷ではなく水和物結晶になり易いことが分かった。本年度の1-2月に、これまで国内で使用していた蒸着試料用クライオスタットを英国のRutherford Appleton研究所に持ち込み、MARI分光器による中性子可干渉性非弾性散乱の測定を行った。試料はアモルファス氷とアモルファスXe水和物とした。まだ、解析段階であるが、両試料にフォノン分散的な励起が観測され、アモルファス状態においても、擬似的なブリルアンゾーンが存在することが明らかになった。
サイトカイン・ケモカイン遺伝子導入癌細胞を用いた消化器癌遺伝子療法の開発

【目的】新しいサイトカインのうち、抗腫瘍効果が期待されるIL-15,IL-18およびGM-CSF,MIP-1aを用いた癌免疫遺伝子治療について検討した。【方法】各サイトカインのcDNAを組み込んだ発現plasmid vectorを作製した。lipofection法によりMeth-Aおよびcolon26にそれぞれ遺伝子を導入し、これら腫瘍細胞をBALB/cおよびBALB/c nu/nuマウスに移植し、腫瘍増殖・移植局所の組織像および親株のrechal lengeについて検討した。【結果および考察】BALB/cマウスでは、Meth-A/IL-15の増殖はMeth-A/Neoと比較して明らかに抑制され腫瘍細胞は全て拒絶された。Meth-A/IL-15移植局所において7日目から単核球(CD4+and Muc-1+)および好中球の浸潤を認めた。一方、Meth-A/Neoでは細胞浸潤は認めなかった。また、ヌードマウスではMeth-A/IL-15移植局所の細胞浸潤は認めず、Meth-A/IL-15によって誘導された免疫反応はT細胞が中心的役割を担っていると考えられた。さらにMeth-A/IL-15拒絶マウスでは、Meth-A親株の再移植も全て拒絶し、移植局所に著明な単核球(CD8+and Muc-1+)の浸潤を認めた。同様な検討の結果、Meth-A/IL-18は移植後15日目に、すべての腫瘍が拒絶された。さらに、低免疫原性腫瘍であるcolon26においてもcolon26/IL-18では、colon26に比較して増殖は有意に抑制された。次に4種類の各遺伝子導入腫瘍細胞を混合して皮下投与した。腫瘍の発育はIL-15,IL-18,GM-CSFの3者併用時に最も抑制され、colon-26においてもすべての腫瘍は拒絶され、腫瘍特異免疫が誘導された。【結語】IL-15,IL-18,GM-CSFの3者併用遺伝子導入療法が最も効率よく腫瘍拒絶を誘導した。今後このメカニズムについてさらに検討を加え、最終目標である成立した転移性腫瘍の治療モデルについて有効な遺伝子治療を考案したい。(方法)LPS刺激マウス脾細胞から抽出したtotal RNAより、RT-PCR法にてmIL-18 cDNAを増幅し、これをpCl-neo Vectorに組み込みIL-18発現ベクターを作製した。lipofection法により上記2種類の細胞に遺伝子導入し、それぞれをMeth-A/IL-18,colon-26/IL-18とした。Meth-AあるいはMeth-A/IL-18では2×10^6個/マウス、colon26あるいはcolon-26/IL-18では2×10^5個/マウスを、それぞれ7週齢BALB/c miceの右下腹部皮下に移植し、経時的に腫瘍体積を測定した。

(結果)Meth-A/IL-18およびMeth-Aの腫瘍体積は移植後7日目までは同程度(それぞれ、104±30、103±62(mm^3))であったが、その後、Meth-Aは増大し続けたのに対し、Meth-A/IL-18では次第に縮小し、移植後15日目に、すべての腫瘍が拒絶された。一方、colon26/IL-18では、colon26に比較して移植7日目までは増殖に差を認めなかったが(12±6、14±5)、移植21日目(137±98、1331±509:p<0.01)以降では、colon26/IL-18の増殖は有意に抑制された。考察および結語)IL-18遺伝子導入により、Meth-Aでは完全な腫瘍拒絶が得られ、また低免疫原性腫瘍であるcolon26においても増殖抑制が認められたことから、IL-18遺伝子導入は癌免疫療法において新たなる選択枝の一つとなると思われた。【目的】新しいサイトカインのうち、抗腫瘍効果が期待されるIL-18およびGM-CSF,MIP-1aを用いた癌免疫遺伝子治療について検討した。【方法】各サイトカインのcDNAを組み込んだ発現plasmid vectorを作製した。lipofection法によりMeth-Aおよびcolon26にそれぞれ遺伝子を導入し、これら腫瘍細胞をBALB/cおよびBALB/c nu/nuマウスに移植し、腫瘍増殖・移植局所の組織像および親株のrechallengeについて検討した.【結果および考察】BALB/cマウスでは、Meth-A/IL-18の増殖はMeth-A/Neoと比較して明らかに抑制され腫瘍細胞は全て拒絶された.Meth-A/IL-18移植局所において7日目から単核球(CD4_+,CD8_+ and Muc-1_+)の浸潤を認めた。一方、Meth-A/Neoでは細胞浸潤は認めなかった。また、ヌードマウスではMeth-A/IL-18移植局所の細胞浸潤は認めず、Meth-A/IL-18によって誘導された免疫反応はT細胞が中心的役割を担っていると考えられた。さらにMeth-A/IL-18拒絶マウスでは、Meth-A親株の再移植も全て拒絶し、移植局所に著明な単核球(CD8_+and Muc-1_+)の浸潤を認めた。また新しいmaturelL-18/pSec vectorを用いた検討では、腫瘍細胞のIL-18産制量が増加しMeth-A/IL-18は移植後15日目に、すべての腫瘍が拒絶された。さらに、低免疫原性腫瘍であるcolon26においてもcolon26/pSec IL-18では、colon26/IL-18に比較して増殖は有意に抑制された.次に4種類の各遺伝子導入腫瘍細胞を混合して皮下投与した.腫瘍の発育はIL-15,IL-18,GM-CSFの3者併用時に最も抑制され、colon-26においてもすべての腫瘍は拒絶され、腫瘍特異免疫が誘導された.【結語】IL-15,IL-18,GM-CSFの3者併用遺伝子導入療法が最も効率よく腫瘍拒絶を誘導した。今後このメカニズムについてさらに検討を加え、最終目標である成立した転移性腫瘍の治療モデルについて有効な遺伝子治療を考案したい。
プログラマビリティと最大性能を両立するベクトル・アーキテクチャの研究

SIMDは,ベクトル処理の方式として中心的な地位を占めているが,プログラマビリティに問題があり,複雑化するアプリケーションに対処することができない.本研究は,プログラマビリティと最大性能を両立することを目標とする.Switch-on-Future-Eventマルチスレッディングは,プログラマビリティを犠牲にすることなく,最大で33.5%の性能向上を達成することができる.マルチスレッディングのために生じるレジスタ・ファイルの大型化は,非レイテンシ指向レジスタ・キャッシュ・システムによって緩和することができる.シミュレーションにより,回路面積は24.9%にまで削減できることが示された.SIMDは,ベクトル処理の方式として中心的な地位を占めているが,プログラマビリティに問題があり,複雑化するアプリケーションに対処することができない.本研究は,プログラマビリティと最大性能を両立することを目標とする.Switch-on-Future-Eventマルチスレッディングは,プログラマビリティを犠牲にすることなく,最大で33.5%の性能向上を達成することができる.マルチスレッディングのために生じるレジスタ・ファイルの大型化は,非レイテンシ指向レジスタ・キャッシュ・システムによって緩和することができる.シミュレーションにより,回路面積は24.9%にまで削減できることが示された.最大性能とプログラマビリティの観点からは,スーパスカラ・プロセッサは,SIMDの対極に位置する.本研究では,SIMDプロセッサに匹敵する最大性能と,スーパスカラ・プロセソサに匹敵するプログラマビリティを両立するベクトル・アーキテクチャの実現を目指す.具体的な目標どしては,peak performanceではなく,sustained performanceにおいて,SIMD命令セットを備えるマルチコア・プロセッサを超えることにあり,スーパコンピュータから専用LSIまで,あらゆるベクトル処理向けプロセッサの各コアのSIMDユニットを提案アーキテクチャで置き換えることを狙う.昨年度に提案した各要素技術の基本方式を検討し,シミュレーション,試作などによる評価を行う.本年度は,提案アーキテクチャの重要な要素技術となる非レイテンシ指向レジスタ・キャッシュ・システムを提案した.現在のプロセッサでは,レジスタ・ファイルは最も面積に対するインパクトの大きい構成要素となっている.提案のシステムでは,わずかなIPC(lnstructions Per Cycle)の低下で,レジスタ・ファイルのポート数を数分の1程度以下に削減し,回路面積を十分の1程度にまで削減することができる.最大性能とプログラマビリティの観点からは,スーパスカラープロセッサは,SIMDの対極に位置する.本研究では,SIMDプロセッサに匹敵する最大性能と,スーパスカラ・プロセッサに匹敵するプログラマビリティを両立するベクトル・アーキテクチャの実現を目指す.具体的な目標としては,peak performanceではなく,sustained performanceにおいて,SIMD命令セットを備えるマルチコア・プロセッサを超えることにあり,スーパコンピュータから専用LSIまで,あらゆるベクトル処理向けプロセッサの各コアのSIMDユニットを提案アーキテクチャで置き換えることを狙う.昨年度までに提案した各要素技術の基本方式を検討し,シミュレーション,試作などによる評価を行う.本年度は,提案アーキテクチャの重要な要素技術となる非レイテンシ指向レジスタ・キャッシュ・システムの評価を行った.現在のプロセッサでは,レジスタ・ファイルは最も面積に対するインパクトの大きい構成要素となっている.提案のシステムでは,わずかなIPC(Instructions Per Cycle)の低下で,レジスタ・ファイルのポート数を数分の1程度以下に削減し,回路面積を3分の1程度以下にまで削減できることが分かった.最大性能とプログラマビリティの観点からは,スーパスカラ・プロセッサは,SIMDの対極に位置する.本研究では,SIMDプロセッサに匹敵する最大性能と,スーパスカラ・プロセッサに匹敵するプログラマビリティを両立するベクトル・アーキテクチャの実現を目指す.具体的な目標としては,peak performanceではなく,sustained performanceにおいて,SIMD命令セットを備えるマルチコア・プロセッサを超えることにあり,スーパコンピュータから専用LSIまで,あらゆるベクトル処理向けプロセッサの各コアのSIMDユニットを提案アーキテクチャで置き換えることを狙う.昨年度までに提案した各要素技術の基本方式を検討し,シミュレーション,試作などによる評価を行う.本年度は,提案アーキテクチャの重要な要素技術となる非レイテンシ指向レジスタ・キャッシュ・システムの評価を行った.現在のプロセッサでは,レジスタ・ファイルは最も面積に対するインパクトの大きい構成要素となっている.提案のシステムでは,わずかなIPC(Instructions Per Cycle)の低下で,レジスタ・ファイルのポート数を数分の1程度以下に削減し,回路面積を3分の1程度以下にまで削減できることが分かった.
遺伝子導入によるミニチュア家畜の作出と遺伝子発現機構の解析

本研究では、成長ホルモン(GH)アンチセンス遺伝子あるいは矮性化遺伝子を胚に導入することによってミニチュア動物を作製し、GH欠損による下垂体前葉形成に及ぼす影響及びGHの生理作用機構について明らかにする。これまでに、甲状腺ホルモン感受性領域(TRE)のパリンドローム配列をタンデムに4コピー連結したラットGHプロモーターにラットGHアンチセンス遺伝子を連結した遺伝子をラット前核期胚に導入した結果、矮性化ラットが作製された。しかし、導入遺伝子の発現部位について検定したところ下垂体のみならず脾臓など種々の臓器で発現していることが明らかとなった。そこで、下垂体に特異的な発現の誘導を目的として、TRE配列を除いたラットGHアンチセンス遺伝子を用いてトランスジェニックラットを作製した。その結果、導入遺伝子の発現がTREを結合した遺伝子と同程度に起きているにもかかわらず、矮性化は全く観察されなかった。しかも、その遺伝子の発現部位は、下垂体以外にも多くの臓器で認められた。さらに、TRE配列を4コピー連結したヤギGHプロモーターにヤギGH遺伝子をアンチセンス方向に連結した遺伝子をヤギ体外受精前核期胚に導入することによる矮性化ヤギの作製も試みた。しかし、卵巣卵胞から採取された卵子の体外受精を試みた結果、受精率は非常に低いことから、遺伝子導入にまで至ることはできなかった。導入遺伝子の臓器特異的発現調節機構について、ヒトトランスサイレチン遺伝子を用いて検討した結果、その遺伝子の上流0.6Kb内に肝臓特異的に発現させるエレメントと胎生期における時期特異的に発現させるエレメントが存在することが、また脳における発現の特異性を規定するエレメント及び生後の肝臓における時期特異的発現および発現量を規定するエレメントは上流6Kbに含まれることが明らかとなった。本研究では、成長ホルモン(GH)アンチセンス遺伝子あるいは矮性化遺伝子を胚に導入することによりミニチュア動物を作製し、GH欠損による下垂体前葉形成におよぼす影響およびGHの生理作用機構について明らかにする。甲状腺ホルモン感受性領域(TRE)のパリンドローム配列をタンデムに4コピー連結したラットGHプロモーターにラットGHアンチセンス遺伝子を連結した遺伝子をラット前核期胚に導入した結果、矮性化ラットが作出された。しかし、導入遺伝子の発現部位についてRT-PCRで検討した結果、下垂体特異的ではなく脳や脾臓など種々の臓器で発現していることが明らかになった。一方、導入遺伝子の臓器特異的発現の調節機構について、家族性アミロイドポリニューロパシーのトランスジェニックマウスを用いて、その病因となる遺伝子であるトランスサイレチン遺伝子の発現調節に関与する領域の解析を試みている。その結果、上流領域を6.0kb含むものに肝臓での発現の特異性と発現時期特異性に関与する領域が存在することが明かとなった。矮性化遺伝子のクローニングに関して、ICR-P系♀xDDk♂より得られたF1♀をICR-P系♂に戻し交配して得られた矮小マウスを解析することによって、小型形質は単一の劣性遺伝子によって支配されていることが示唆された。従って、今後矮性化遺伝子のクローニングを行う予定である。さらに、GHおよびIGF-1による個体発育調節機構解明の一連の実験において、既にヤギGH遺伝子およびIGF-1遺伝子を単離していることから、現在、IGF-1レセプター遺伝子のクローニングにも着手し、これらの遺伝子を用いてアンチセンス法あるいはジーンターゲッティング法による家畜のミニチュア化を検討する。本研究では、成長ホルモン(GH)アンチセンス遺伝子あるいは矮性化遺伝子に胚に導入することによってミニチュア動物を作製し、GH欠損による下垂体前葉形成に及ぼす影響及びGHの生理作用機構について明らかにする。これまでに、甲状腺ホルモン感受性領域(TRE)のパリンローム配列をタンデムに4コピー連結したラットGHプロモーターにラットGHアンチセンス遺伝子を連結した遺伝子をラット前核期胚に導入した結果、矮性化ラットが作製された。

しかし、導入遺伝子の発現部位について検定したところ下垂体のみならず脾臓など種々の臓器で発現していることが明かとなった。そこで、下垂体に特異的な発現の誘導を目的として、TRE配列を除いたラットGHアンチセンス遺伝子を用いてトランスジェニックラットを作製した。その結果、導入遺伝子の発現がTREを結合した遺伝子と同程度に起きているにもかかわらず、矮性化は全く観察されなかった。しかも、その遺伝子の発現部位は、下垂体以外にも多くの臓器で認められた。さらに、TRE配列を4コピー連結したヤギGHプロモーターにヤギGH遺伝子をアンチセンス方向に連結した遺伝子をヤギ体外受精前核期卵子に導入することによる矮性化ヤギの作製を試みた。しかし、卵巣卵胞から採取された卵子を体外受精した結果、受精率が非常に低率であることから、遺伝子導入まで至らなかった。導入遺伝子の臓器特異的発現調節機構についてヒトトランスサイレチン遺伝子を用いて検討した結果、その遺伝子の上流0.6kb内に肝臓特異的に発現させるエレメントと胎生期における時期特異的発現させるエレメントが存在すること、しかし、脳における発現の特異性に規定するエレメント、生後の肝臓における時期特異的発現および発現量を規定するエレメントは上流6kb内に含まれることが明かとなった。
通信量制約を陽に考慮した新しい動的量子化器の解析・設計手法の構築

通信ネットワークを介してものを遠隔制御する場合,通信速度が有限であることからそのデータを性能が劣化しないような工夫の元で圧縮(量子化)する必要がある.本研究では,そのような量子化器の設計問題を計算機で解ける形のLMI最適化問題に帰着させることで最善の量子化器を求める方法を導く.その効果は,音声信号圧縮等への応用によって検証し,圧縮により音声劣化が生じないことを確認した通信ネットワークを介してものを遠隔制御する場合,通信速度が有限であることからそのデータを性能が劣化しないような工夫の元で圧縮(量子化)する必要がある.本研究では,そのような量子化器の設計問題を計算機で解ける形のLMI最適化問題に帰着させることで最善の量子化器を求める方法を導く.その効果は,音声信号圧縮等への応用によって検証し,圧縮により音声劣化が生じないことを確認したネットワーク社会における情報圧縮の重要性から,信号の量子化に関する研究は古くからなされている.無線通信機器を用いた遠隔手術などではネットワークを介して得た信号を用いて制御するが,通信容量が有限であるため,通信を介さない場合と比べた制御性能の劣化が生じる.これに対して,動的量子化器を用いた信号データの圧縮は,データの丸め(量子化)に起因する制御性能劣化が少ないものとして知られるが.通信容量の制約を陽に満たすことを前提とした量子化手法は従来考えられていない.本研究はこの解決を目的として遂行している.本年度,動的量子化器の同時設計問題を考えるための端緒として,与えられた動的量子化器の適用条件,性能を評価する手法の構築を行った.具体的には,量子化器の性能およびどれだけの通信容量があればその動的量子化器が利用可能となるかの解明を過去の研究成果に基づいた解析手法として導いた.具体的には,LMI最適化問題に準じた設計問題に帰着させることで数値的に動的量子化器の性能解析値を求める手法を提案した.さらに,これに基づいた設計法を導出した.導出した設計法はイタレーションを利用したアルゴリズムとなっており,解の保守性は残るものの良い性能を導くことを数値シミュレーションによって明らかにしている.また,メモリ制約に起因した性能劣化の改善について考え,効果的な量子化器の設計方法を提案している.この結果をまとめたものが学術論文として掲載された.ネットワーク社会における情報圧縮の重要性から,信号の量子化に関する研究は古くからなされている.無線通信機器を用いた遠隔手術などではネットワークを介して得た信号を用いて制御するが,通信容量が有限であるため,通信を介さない場合と比べた制御性能の劣化が生じる.これに対して,動的量子化器を用いた信号データの圧縮は,データの丸め(量子化)に起因する制御性能劣化が少ないものとして知られるが.通信容量の制約を陽に満たすことを前提とした量子化手法は従来考えられていない.本研究はこの解決を目的として遂行している.本年度,動的量子化器の同時設計問題を考えるための端緒として,与えられた動的量子化器の適用条件,性能を評価する手法の構築を行った.具体的には,量子化器の性能およびどれだけの通信容量があればその動的量子化器が利用可能となるかの解明を過去の研究成果に基づいた解析手法として導いた.具体的には,LMI最適化問題に準じた設計問題に帰着させることで数値的に動的量子化器の性能解析値を求める手法を提案した.さらに,これに基づいた設計法を導出した.導出した設計法はイタレーションを利用したアルゴリズムとなっており,解の保守性は残るものの良い性能を導くことを数値シミュレーションによって明らかにしている.また,メモリ制約に起因した性能劣化の改善について考え,効果的な量子化器の設計方法を提案している.この結果をまとめたものが学術論文として掲載された.ネットワーク社会における情報圧縮の重要性から,信号の量子化に関する研究は古くからなされている.無線通信機器を用いた遠隔手術などではネットワークを介して得た信号を用いて制御するが,通信容量が有限であるため,通信を介さない場合と比べた制御性能の劣化が生じる.これに対して,動的量子化器を用いた信号データの圧縮は,データの丸め(量子化)に起因する制御性能劣化が少ないものとして知られるが.通信容量の制約を陽に満たすことを前提とした量子化手法は従来考えられていない.本研究はこの解決を目的として遂行している.H23年度までは印加される入力uの信号クラスを特定せずに設計手法を構築するが,H24年度はクラスが限定される場合の量子化器設計を行なった.信号の周波数などのクラスがあらかじめわかっている場合にはわからない場合と比べてよりよい制御性能を満たす量子化器の構築が期待される.例えば遠隔手術では,手先の動きは遅く印加信号uには高周波成分を含まないと想定され,このような枠組みでの量子化器の設計も重要課題であると考えられる.このような解析・設計手法の構築方法を提案し,その有効性を数値シミュレーションで解析した.さらに,音声信号の圧縮実験を行い,提案手法の有効性を検証した.メモリ制約に起因した性能劣化の改善について考え,効果的な量子化器の設計方法を提案し論文として公表した.この結果は当初に予定していたものである.24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は,入力される信号の周波数がわかる場合について,設計法の展開を行う予定である.研究計画からの変更はない.24年度が最終年度であるため、記入しない。
環境教育の教材・資料作り-河川の汚染と微生物の働き-

〈酸性雨〉熊本市では、火山(阿蘇・普賢岳)のためか75%の高確率で酸性雨(最低3.7)が観察された。また、一般に降り始めの雨の方が酸性度が高いと思われがちだが、雨量毎のpH変化には一定の傾向は見られなかった。さらに、熊本では海が隣接しているため、雨水の酸性度には海水も強く影響を与えていることが分かった(酸性度を弱める働き)。〈河川の汚染状況〉一級河川よりも市街地を流れる河川の方がよりひどく汚染されており、元凶は生活雑排水であることがよく分かった。〈微生物の働き〉整腸剤(エビオスやビオフェルミン)やパン酵母(イ-スト菌)コウジなどは、河川の自浄作用(生分解)のモデル実験に十分活用できることが分かった。また、微生物の働きは、生分解(分解除去)だけでなく、無毒化(NH_4^+→NO_3^-)の作用もあることが分かった。
３Ｄ活性サイト科学のプラットフォーム構築による総括と研究支援

本領域の目的は、ドーパントなど材料の機能発現に重要な役割を担っている非周期の局所構造について、3D原子イメージング法を適用し、第一原理計算も駆使し、機能性を原子レベルで明らかにして「3D活性サイト」の学理「局所機能構造科学」を創設することである。総括班に於いては、評価者と学術調査官の意見、および中間評価での意見を取り入れながら、高度な実験環境を整えるとともに、領域全体の効率的運営及び活性化を行った。昨年度は3回の総括班会議を開催して、次のような活動を行った。「国際活動支援班」では、国際Workshopの2回の開催、外国人研究者の招聘、外国での共同実験や打ち合わせなどを行ったが、詳しくは国際活動支援班の報告書に記す。1「研究戦略策定」担当は、第8回、第9回成果報告会を開催した。また、シンポジウムを応用物理学会において開催し、物性科学領域横断研究会を8つの新学術領域と協力して主催した。また、アウトリーチ活動を2回行った。また、サイトビジットを2回行った。領域の成果をまとめたJPSJの特集号と英語の教科書「3D Local Structure and Functionality Design of Materials」を丸善とWorld Scientificから出版し、外国への普及を行った。2「大型実験施設コーディネート」担当は、共通実験プラットフォームとして「真空型グローブボックス」の整備を完了し、実際に運用した。SPring-8課題申請支援や解析支援を行った。3「若手育成」担当は、春の学校を開催して若手対象の講義を行った。若手研究者4名にポスター賞を授与し、国際会議への参加を支援した。4「広報活動」担当は、英語も含めた公式ホームページを制作・運用し、News Letter No.9を発行して情報発信を行った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本領域の目的は、ドーパント、界面、ナノ物質等、機能性材料中の機能発現の重要な役割を担っている非周期の局所構造について、我が国か誇る3D原子イメージング法を適用し、第一原理計算も駆使し、機能性を原子ベルで明らかにして「3D活性サイト」の学理を創設することである。総括班に於いては、これらの目的を着実に実現するため、「研究戦略策定」、「大型実験施設コーディネート」、「若手育成」、「広報活動」の4つの運営組織を設け、今年度は下記のような活動を行った。1.「研究戦略策定」担当は、キックオフミーティング(一泊二日)、公開ワークショップ(一泊二日)、成果報告会(一泊二日)、日本物理学会でのシンポジウムを開催した。また、公募説明会を東京、岡山、奈良先端大で開催した。また、計算機科学勉強会やCMDワークショップなど4件を共催した。また、筑波大学でサイトビジットを行った。2.「大型実験施設コーディネート」担当は、大型の共通実験プラットフォームである「蛍光X線ホログラフィ装置」、「光電子ホログラフィ装置」の整備を行った。SPring-8内にプロジェクト拠点室を開所し、課題申請を支援するなど、利用者支援を行った。また試料を大気にさらすことなくSPring-8へ持ち込むための搬送システムを開発し、多くの実用試料に対処できるようにしている。3.「若手育成」担当は、公開ワークショップにおいて、若手研究者にポスター賞を授与し、受賞者2名には2015年ドイツで開催の国際ワークショップの参加旅費を副賞として贈呈した。本領域の目的は、ドーパント等、機能発現の重要な役割を担っている非周期の局所構造について、機能性を原子レベルで明らかにして「3D活性サイト」の学理を創設することである。今年度から公募班が15名加わり、また国際活動支援班の助成もいただくことができ、活動が大きく広がった。総括班に於いては、SPring-8に高度な実験環境を整えるとともに、領域全体の効率的運営及び活性化を行うことが目的である。9回の総括班会議を行い、下記のような活動を行った。1.「研究戦略策定」担当は、公募班キックオフミーティング(2015年5月)、第2回成果報告会(2015年9月)、第3回成果報告会(2016年3月)を開催した。また、国際WSを2015年4月にドイツにおいて開催した。また、公開セッションを国際会議ALC'15の中など5回開催した。また、ひらめき☆ときめきサイエンス(2015年11月)などアウトリーチ活動を3回行った。また、SSNS'16など8つの研究会を共催した。また、サイトビジットを、5つの大学において行った。2.「大型実験施設コーディネート」担当は、「X線回折用真空装置」、「超高真空試料測定システム」の整備を行った。SPring-8内拠点室を活用し、SPring-8 2015B期、2016A期の課題申請支援や解析支援を行った。3.「若手育成」担当は、春の学校を開催して若手対象の講義を行い、講義をYouTubeで公開した。第2回と第3回成果報告会で若手研究者5名にポスター賞を授与し、VUV会議サテライトWSへの参加旅費を贈呈した。また、データ解析チュートリアルを2回開催した。4.「広報活動」担当は、英語も含めた公式ホームページを制作・運用し、News Letter No.3(2015年7月)とNo.4(3月)を発行して情報発信を行った。

1.「研究戦略策定」として行ってきた、公募班キックオフミーティング、成果報告会、各種シンポジウムなどにより、領域外への発信、領域内での相互理解が進み、数多くの共同研究、融合研究が進んでいる。これらの会合においては、アドバイザーと学術調査官から適宜アドバイスをいただき、領域運営を行ってきた。また、表面・ナノ科学シンポジウム2016(SSNS'16)やCMDワークショップなど9件を共催し、他分野との連携が深まった。また、5つの大学でサイトビジットを行い、領域の意思疎通が深まった。2.「大型実験施設コーディネート」としては、「X線回折用真空装置」、「超高真空試料測定システム」の整備を行い、蛍光X線ホログラフィーと光電子ホログラフィー測定の共通実験プラットフォームの構築が進んだ。3.「若手育成」としては、若手研究者5名へポスター賞を授与して国際ワークショップに参加させるなど若手育成が進んだ。4.「広報活動」担当は、英語も含めた公式ホームページを順調に運用している。また、News Letter No.3(2015年7月)とNo.4(3月)を発行し、広報活動が順調に行われた。以上、2年度目の領域は、当初の計画以上にさらに発展していると考えられる。本領域の目的はドーパントなど材料の機能発現に重要な役割を担っている非周期の局所構造について、3D原子イメージング法を適用し、第一原理計算も駆使し、機能性を原子レベルて明らかにして「3D活性サイト」の学理を創設することである。総括班に於いては、高度な実験環境を整えるとともに、領域全体の効率的運営及び活性化を行うことが目的である。昨年度は11回の総括班会議を開催して、次のような活動を行った。1「研究戦略策定」担当は、第4回、第5回成果報告会を開催した。また、シンポジウムを生物物理学会において開催し、物性研究所短期研究会を「原子層科学」領域と合同で開催した。また、アウトリーチ活動を2回行った。また8つの研究会を共催した。サイトビジットを1回、公募説明会を7回行った。領域の教科書「機能構造科学入門」を丸善から出版した。2「大型実験施設コーディネート」担当は、共通実験プラットフォームとして「真空型グローブボックス」「試料冷凍機」の整備を行った。SPring-8 2016B期、2017A期の課題申請支援や解析支援を行った。SliT-Jのビームラインの申請書を3件提出した。3「若手育成」担当は、春の学校を開催して若手対象の講義を行った。第4回と第5回成果報告会で若手研究者6名にポスター賞を授与し、国際会議への参加旅費を贈呈した。4「広報活動」担当は、英語も含めた公式ホームページを制作・運用し、News Letter No.5とNo.6を発行して情報発信を行った。5「国際活動支援班」は、Zurichにおいて国際Workshopを開催した。MAX IV(スウェーデン)に海外拠点を作る検討のため、3月に再度訪問して施設の責任者等10人程度と会談を行った。また、スイスのSLS、フランスのESRF、イギリスのロンドン大学で共同実験や打ち合わせを行った。1.「研究戦略策定」として行ってきた、成果報告会、各種シンポジウムなどにより、領域外への発信、領域内での相互理解が進み、数多くの共同研究、融合研究が進んでいる。
医学部研究医コースにおける反転授業設計とその学修効果

前年度において反転授業のプログラムは確立した。すなわち通常の授業は受講せず、各科目試験を受験する義務も免除されており、そのかわり医学教育センターから与えられた課題を前もってテキストやビデオを使用して自己学修し、そのあとセンター教員が筆記試験および口頭試問を行い、さらに試験のフィードバックを行う。研究医コース学生の義務はCBT、総合進級試験、の他は学年全員が参加するチーム基盤型学修(TBL)と倫理的な講義のみが通常コースの学生と共通であり、他は参加義務を免除されている。研究医コースで反転授業プログラムに同意した学生は、全員脱落することなく、すべての反転授業プログラムを終了した。その結果、前年度反転授業のプログラムをを受講した研究医コースの学生は30年度にCBTと本学独自の総合試験(進級総合試験)を受験した。研究医コースの学生はいずれも試験に合格し進級した。同時にその下の学年で反転授業に同意した研究医コースの学生は昨年度と同様の反転授業のプログラムをを受講し、全プログラムを終了した。今年度この時点で1回目の解析中であるが、少なくとも不合格者がいないことより非劣勢を証明できたと考える。しかし例数が少ないため、まだ統計的に有意な結果は出ないので、来年例数を増やして2回目の解析を行う予定である。また研究医コースと友情のプログラムの学生では個体数の差が大きいため、群間比較ではない解析方法の変更も検討している。研究医の希望者が少なかったり、反転授業に参加しない学生がいたりするため、思うように例数が集まらず、次年度に2回目の解析を行う予定である。また群間比較ではない別の解析法も臨床研究支援センターと相談して検討中である。さらに上の学年のデータも加えることも計画している。研究医と普通コースの学生間で成績の差があるかどうかを検討すると同時に、当該学生が研究医に適しているか否かを判別したい。そのためには個人的学修量(時間)、研究と自己学修のエフォート比などを来カートスケールを用いてアンケート調査するか、あるいはインタヴューにて解析したい。さらに最終年度となるので、学年を広げることで卒業試験や国家試験の成績と目的変数として解析することも試みたい。「研究医コースの年間教育プログラムを立案」反転授業の内容は、通常カリキュラム学生が受講しているすべての講義を録画し、CBT対策などの補習ビデオとともに配信した(一部はDVD)。普段研究医コース学生は各基礎系教室に配属されており、それぞれ個別に自由時間が異なるため、タブレットを一人に1台ずつ貸与し、各自都合の良い時間に自己学修させる。週1回程度全員が揃うオフィスアワーを定めて、自己学習した内容についての口頭試問とフィードバックを医学教育センター教員が行った。4年次の成績データとしては、CBTおよび従来より本学独自に行っている進級総合試験が存在する。さらに29年度より3年次の学年末にも内科まとめ試験(総合試験)が設定された。これは通常カリキュラムにおいて3年次に内科系のすべての科目が終了するため、その理解度を図るためのものである。3、4年次各学年における、これらの試験結果を学修効果の指標として用いる予定である。1年目の計画目標であった、研究医コースの年間教育プログラムを立案し、実際に運営を行ったため概ね計画通りといえる。1年目と同じ反転授業のプログラムを継続しながら、2年目はデータ解析が始まる。3年次研究医コース学生は1年間反転授業を受けたのち、通常カリキュラム学生とともに学年末の内科まとめ試験を受験する。同様に4年次研究医コース学生は2年間反転授業を受けたのち、通常カリキュラム学生とともにCBTと本学の進級総合試験を受ける。これらの成績を用いて1回目の解析を行い、反転授業の学修効果を評価する。

研究医と普通コースの学生間で成績の差があるかどうかを検討すると同時に、当該学生が研究医に適しているか否かを判別したい。そのためには個人的学修量(時間)、研究と自己学修のエフォート比などを来カートスケールを用いてアンケート調査するか、あるいはインタヴューにて解析したい。さらに最終年度となるので、学年を広げることで卒業試験や国家試験の成績と目的変数として解析することも試みたい。研究医コースの希望者が予想より少なかったためタブレットを買う台数を控えた。次年度moodleのプラグインの年間保守契約料に充当する予定である。研究医コースの応募が少なかったこともあり、パソコン関係の購入が予想よりも少なかったが、次年度も適正な使用を心がける予定である。
振る舞い時空間モデル化と情報量モデルに基づくロボットと人間との自然な相互作用

自然な対話を行うロボットの実現に向けた研究を進めた.自然な振る舞いの研究については,立ち位置のとりかたなどのロボットの自然な振る舞いのモデル化を進め,モノを一緒に見る,というインタラクションの計算モデルを明らかにした.振る舞いの流れの制御に関して,ユーザの認知負荷(情報を処理する負荷量)という視点から物事をとらえることにより,ロボットが移動していることが,好ましい話速に与える影響について明らかにした.人らしく対話するロボットが,人でもモノでも無い新たな存在となりつつあることが明らかになってきた.自然な対話を行うロボットの実現に向けた研究を進めた.自然な振る舞いの研究については,立ち位置のとりかたなどのロボットの自然な振る舞いのモデル化を進め,モノを一緒に見る,というインタラクションの計算モデルを明らかにした.振る舞いの流れの制御に関して,ユーザの認知負荷(情報を処理する負荷量)という視点から物事をとらえることにより,ロボットが移動していることが,好ましい話速に与える影響について明らかにした.人らしく対話するロボットが,人でもモノでも無い新たな存在となりつつあることが明らかになってきた.ロボットが,人間の話すことばや振る舞いを認識し,人間のように流暢にことばを話し,人間の行うゼスチャに似た直感的なゼスチャを行うことができる日が近づきつつある.これらのロボットの認知・行動能力が人間に十分に近づいたとき,ロボットはどのように自然に人間に情報を伝えるべきだろうか?そして,自然に人々と会話するロボットが実現されれば,人々は人工物であるロボットと,まるで人々と関わり合うかのように自然に関わり合うのだろうか?本研究ではこれらの疑問に答えるべく,センサ情報処理よりも,むしろ高次の情報処理に着目して,自然な対話を行うロボットの基本メカニズムを研究する.初年度である本年は,自然な対話を行うロボットの基本メカニズムを明らかにするために,人間の振る舞いの精緻な観測等をすることで,立ち位置のとりかたなどのロボットの自然な振る舞いのモデル化を進めた.これに加えて,2年度目以降の研究を進めるために,インタラクションの際の情報量に関する予備的な検討を始めた.情報量を計測するために,研究対象とすべきメッセージの内容の検討を進め,その情報量の計測が,理解するのに必要な時間から測ることができるかどうかを検討した.しかし,被験者が理解したと思っても,実際には理解できない場合が多いことから,時間よりはむしろ事後の理解度を計測する必要があるとの結論に達した.翌年度以降に,この視点から,研究を進める予定である.また,それを可能にするための,ロボットのプログラムについても準備を進めた.ロボットが,人間の話すことばや振る舞いを認識し,人間のように流暢にことばを話し,人間の行うゼスチャに似た直感的なゼスチャを行うことができる日が近づきつつある.これらのロボットの認知・行動能力が人間に十分に近づいたとき,ロボットはどのように自然に人間に情報を伝えるべきだろうか?そして,自然に人々と会話するロボットが実現されれば,人々は人工物であるロボットと,まるで人々と関わり合うかのように自然に関わり合うのだろうか?本研究ではこれらの疑問に答えるべく,センサ情報処理よりも,むしろ高次の情報処理に着目して,自然な対話を行うロボットの基本メカニズムを研究する.2年目である本年は,インタラクションの際の情報量と,情報が多くなる場合の対処方法について検討を進めた.情報が多くなりすぎた場合にどのような対処をすべきか,検討した結果,従来研究でとった間合いを増やす戦略よりも,話速を遅くする方が,一般的な対話でも違和感なく使えそうであることから,話速と情報量,について焦点を絞って研究を進めることにした.また,予備的検討を行う中で,情報量と言う言葉よりも,ユーザの認知負荷(情報を処理する負荷量)という視点から物事をとらえる方が理解がしやすいことに気がついた.また,認知負荷が高くなる実際的な場面について検討し,展示案内ロボットなどでよくある,一緒に歩きながら情報を話す場合と,立ち止まって話す場合について注目することにした.これらについて実験を行った結果,人同士の対話の場合と違って,ロボットに対してはやや遅い話速が好まれること,歩いている場面ではさらに遅い話速が好まれることが見出された.現在,この結果について,論文に執筆中である.なお,一年目に進めた立ち位置に関する結果は,ロボット学会誌に採録された.ロボットが,人間の話すことばや振る舞いを認識し,人間のように流暢にことばを話し,人間の行うゼスチャに似た直感的なゼスチャを行うことができる日が近づきつつある.これらのロボットの認知・行動能力が人間に十分に近づいたとき,ロボットはどのように自然に人間に情報を伝えるべきだろうか?そして,自然に人々と会話するロボットが実現されれば,人々は人工物であるロボットと,まるで人々と関わり合うかのように自然に関わり合うのだろうか?本研究ではこれらの疑問に答えるべく,センサ情報処理よりも,むしろ高次の情報処理に着目して,自然な対話を行うロボットの基本メカニズムの研究を進めた.3年目である本年は,ロボットに対する社会的な振る舞いとその背後の推論の関係を調査した.ロボットが,挨拶する,指を指す,といった人同士が行うような対話をしたときに,ユーザーは,人に対して行うのと同様の社会的振る舞いを見せること,一方で,ロボットが判断を誤る,といった事象が起きたときにはその責任をロボットに少しだけ帰属するなど,人とも無生物とも異なる推論が起きること,が分かった.自然さが増しつつあるロボットが,人でもモノでも無い新たな存在となりつつあることが明らかになってきた.

なお,昨年度に行った話速と認知負荷に関する実験については,結果を分析し,必要となった追加実験なども行いながら論文にまとめる活動を進め,インタラクションに関する研究で著名なInteraction Studies誌への採録に至った.
固液界面における光化学反応ダイナミクスの時間分解ニアフィールド分光

1.半導体ナノ構造の分光特性と走査プローブ顕微分光CdTe量子ドットの非線形光学特性を解析し,2光子吸収断面積および非線形屈折率がサイズに大きく依存すること,性能指数はサイズが小さくなるほど大きくなる事を明らかにした。また,Sheik Bahaeの式を用いて非線形光学特性のサイズ依存性を理論解析した。量子ドットからCdTeナノワイヤも作成し,局所分光を行いその不均一性を明らかにした。また,励起子消滅は同じサイズの量子ドットと比較するとワイヤでその効果を受けにくいことが明らかとなった。さらに,ポリビニルアルコールとトレハロース中における単一微粒子の発光明滅を解析し,量子ドットをとりまく界面層が発光ダイナミクスに重要な役割を担っている事を明らかにした。また,低温合成したCdSe量子ドットおよび量子ロッドの合成を行い,その光物性の時間分解顕微分光,ニアフィールド分光による解析を行った。2.銀ナノロッドの合成とレーザー分光による研究銀ナノロッドを界面活性剤を用いる還元法で作製し,その過渡吸収ダイナミクスを解析した。その結果,電子-格子緩和は銀ナノドットよりも長くなると共に,ナノロッドに特有のサイズに依存した振動現象が観測され,このacoustic vibrationからアスペクト比やサイズを見積もる事が可能となった。3.フォトニック結晶を用いた高帯域・高感度顕微過渡吸収分光法フォトニック結晶を用いて発生させた白色光をプローブ光とするポンプ-プローブ顕微分光法を開発すると共に,InGaAsフォトダイオードを用い光学系を調整する事により近赤外領域で10^<-7>10^<-8>の吸収変化を時間分解して測定が可能となった。さらに,global pump,local probeの光学系を用いた時間分解SNOMで局所領域の過渡吸収ダイナミクスが観測可能となった。本年度は,微小領域における微弱な過渡吸収ダイナミクスを解析するために,ブロードバンドのフェムト秒顕微過渡吸収分光システムを構築すると共に,その応用を図った。固液界面の系として粒径の異なつたCdTeナノ微粒子をチオールの存在する水溶媒中で合成し,その励起状態ダイナミクスの解析を溶液中と固体薄膜中で解析した。その結果,直径2.8nmか64.9nmのCdTeナノ微粒子が合成されていることがTEM等の測定により明らかになった。さらに,CdTeナノ微粒子のサイズが大きくなると発光寿命が長くなった。平均寿命はサイズ依存して約2ns20nsであった。またフェムト秒過渡吸収測定では,吸収スペクトルにほぼ対応するブリーチングが観測されると共に,サイズに依存して100fs350fsの緩和過程が観測された。これは,励起直後のホット電子の余剰工ネルギーがサイズに依存する事によるものと考えられる。さらにポリビニルアルコール(PVA)で保護した薄膜中では,走査プローブ顕微鏡による解析か60.5μm2μmの大きな会合体形成が見られた。PVAが無い場合は高々数10nmまでの会合であり顕著な差である。しかし,スペクトルは単分散と変わらず発光寿命は固液界面よりも長くなっており,PVAによるpassivation効果が観測された。また,CdTeナノ微粒子を微小領域でレーザー捕捉する事を試みたところ,2光子吸収による発光やSHG発生などの種々の非線形光学効果が観測され,その非線形光学定数を解析した。また,レーザー捕捉の様子を発光ダイナミクスと走査プローブ顕微鏡により解析したところ,3.3nm程度の微小なCdTeナノ微粒子に於いてもレーザー捕捉可能なことが明らかになった。

Cavity dumper機能を有するTi:Sapphireレーザーを顕微過渡吸収分光法に導入した。これにより,ピーク強度を数十倍上げると共に,フォトニック結晶の長さを短くすることが出来,白色光強度を十分なものとした。これまで,ΔOD=10^<-7>(S/N=±3×10^<-8>)オーダーの極めて微弱な吸収変化の測定と,試料の不均一性を反映した時間分解過渡吸収イメージングの測定に成功しているが,このレーザーシステムでは,吸収強度は強くなったもののS/Nが悪くなった。しかし,従来不可能だった遅い寿命成分の解析や,熱による試料ダメージを防ぐことが可能となり,試料への適用性が拡大した。さらに,この新規な分光システムの性能評価とその応用例として,自己束縛励起子の生成過程が明らかになっていないα-ペリレン結晶の励起状態ダイナミクスの解析を行った。局所領域の2光子励起による時間分解発光分光と過渡吸収を比較することにより自己束縛励起の生成過程にはパルスと同程度の極めて早い過程と約2psで生成する過程の2種類あることを明らかにした。さらに,YLFレーザーの基本波を用い2光子励起による発光をマーカーとすることにより,3.44.9nmの粒径を持つCdTe量子ドットがレーザー捕捉されることを見いだした。またCdTe量子ドットは,同じ粒径のポリスチレン微粒子などよりも一桁以上大きなgradient forceを持つことが計算により示され,これがレーザー捕捉に重要な役割を果たしていることがわかった。捕捉した量子ドットのガラス基盤への固定化にも成功した。量子ドットの保護剤を部分的に除去しagingさせることにより数百nm数μmの長さを持つCdTeナノワイヤが生成した。局所領域の発光ダイナミクスを解析したところ,場所により減衰曲線が異なりまた単一指数関数からのずれが観測された。スペクトルは,量子ドットに比べ長波長シフトしているもののワイヤ全体にわたって非局在化しているわけではないことが明らかになった。1.半導体ナノ構造の分光特性と走査プローブ顕微分光CdTe量子ドットの非線形光学特性を解析し,2光子吸収断面積および非線形屈折率がサイズに大きく依存すること,性能指数はサイズが小さくなるほど大きくなる事を明らかにした。また,Sheik Bahaeの式を用いて非線形光学特性のサイズ依存性を理論解析した。量子ドットからCdTeナノワイヤも作成し,局所分光を行いその不均一性を明らかにした。また,励起子消滅は同じサイズの量子ドットと比較するとワイヤでその効果を受けにくいことが明らかとなった。さらに,前回,ポリビニルアルコールとトレハロース中における単一微粒子の発光明滅を報告したが,シリカ保護したCdTeを作製しその単一微粒子分光を行ったところ,発光明滅が著しく低減され殆どON状態になることを見いだした。量子ドットをとりまく界面層が発光ダイナミクスに重要な役割を担っていると考えられる。また,低温合成したCdSe量子ドットおよび量子ロッドの合成を行い,その光物性の時間分解顕微分光,ニアフィールド分光による解析を行った。2.銀ナノロッドの合成とレーザー分光による研究銀ナノロッドを界面活性剤を用いる還元法で作製し,その過渡吸収ダイナミクスを解析した。
近世山村社会構造に関する比較地域史的研究

本年度も昨年度に引き続き宮崎県西臼杵郡高千穂町・日之影町および同県東臼杵郡椎葉村を調査研究対象地とし、個人所蔵家の再調査を行うことで新史料発掘に努めると同時に、漸次整理作業を行いながらデータベース化し目録を作成した。特に日之影町佐保家史料では史料分類と整理および解読・分析を行い、山村における村役人の実務と領主権力との関係、および山産物販売ルートの確認を行い、併せて膨大な謡本・暦・手習本類から周辺地域との文化交流の実態を明らかにできた。また高千穂町甲斐家史料からは、膨大な質地証文類や頼母子関係史料を分析することで、山村での複雑な金融関係・土地の入質意識などを理解することができた。また椎葉村の旧庄屋那須家史料や旧村役人家の黒木家史料の調査・整理により、近世期山村社会の広域的な物流状況に加え、そこでの高い文化水準や広域的な文化交流の実体を史料的に確認することができた。これらの史料は順次整理・解読しマイクロフィルム撮影を行った。このうち佐保家史料については史料学的な分類と分析を行い、目録とあわせて論文発表した。一方本年度も比較地域史的観点から、東アジア焼畑地域の土地利用状況を理解するため中国北京市・上海市の大学・博物館を訪問し、土地利用や生産構造の変化、物資流通や文化交流等の在り方などのレビューをうけた。昨年度の雲南・四川省に加えて、平野部・海岸部地域の土地利用や生産・流通構造を理解することで、改めて日本における非米作地域との類似性や相違性などを再確認することができた。本年度は、宮崎県西臼杵郡高千穂町・日之影町および同県臼杵郡椎葉村を調査研究対象地とし、個人所蔵家の再調査を行うことで新史料発掘に努めると同時に、漸次整理作業を行いながらデータベース化し目録を作成した。特に当該地域の社会的権力と目される所蔵家を再調査することにより、近世期山村社会の広域的な物流・文化交流の実体を史料的に確認することを目的とした。中でも日之影町佐保家史料や椎葉村仲瀬家史料および高千穂町甲斐家史料など、新史料発掘の成果を得、現在これら膨大な史料の整理を行いつつ、解読およびマイクロフィルム撮影を順次継続中である。このうち仲瀬家史料については、一部史料紹介と解題を加え目録化して発表した。一方、東アジア焼畑地域における土地利用、生産構造の変化、物資流通や文化交流等に関する比較地域史的研究について中国成都市西南大学農学部の王〓氏などからレビューを受けた。