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食料農業資源環境に内在するリスクとその管理に関する学際的国際共同研究

食料・農業・環境に関わる諸問題は,相互に密接に関連しており,その根底には「リスク」が深く関与している.このため,食料・農業・環境に関わる諸問題の解決には,「リスク」に対する理解が不可欠である.食料・農業・環境に潜むリスクには,どのようなものがあり,それらはどのように関連しており,さらにどのような対応が可能なのか?本研究では,学際的かつ国際的な視点からこれらの点について明らかにした.食料・農業・環境に関わる諸問題は,相互に密接に関連しており,その根底には「リスク」が深く関与している.このため,食料・農業・環境に関わる諸問題の解決には,「リスク」に対する理解が不可欠である.食料・農業・環境に潜むリスクには,どのようなものがあり,それらはどのように関連しており,さらにどのような対応が可能なのか?本研究では,学際的かつ国際的な視点からこれらの点について明らかにした.食料・農業・資源・環境分野を対象とした「食農資環リスク学」という新たな研究分野の研究枠組みを検討すると共に、国際的視点から食料・農業・資源・環境に関わる多様なリスクに関する現地調査およびデータ解析を実施した。以下では、「食農資環リスク学」における基本的視点と消費者意識調査結果の概要を述べる。安全な食料を持続的に供給できる次世代フードシステムは、「環食不二」(筆者の造語)という理念に基づいてデザインすることが望まれる。つまり、農畜水産物の生育環境から始まり、生産、加工、流通,食事,食物の摂取・代謝,そして残渣・廃棄物処理までの全過程をフードシステムとして認識することが重要である。食の安全とリスクは表裏一体であり、フードシステム全体で食の安全性を向上させるためには、食にまつわる多様なリスクについて研究する必要がある。このようなリスクは、食品そのものだけでなく、その生産を行う農業生産活動、その基盤となる耕地、土壌、水などの資源や環境にも潜んでいる。そこで、本研究では、これらの多様なリスクを「知る」、「下げる」、「備える」という3つの視点から総合的に研究することを提案している。リスクを「知る」という視点からは、多様なステークホルダー(消費者や農業者等)のリスク認知構造の解明が重要である。例えば日中両国における意識調査においては、重金属、細菌、食品添加物などの食品(米及び野菜)危害要因の中で、「農薬残留」が最大の危害要因として認知されており、また、生産段階および食品加工段階が食品の安全性が損なわれる場所として認識されていることが明らかになった。さらに、リスク低減においては、農業生産,食品加工,食料流通段階において作業者の判断支援、違法・不適切な行為の警告、作業履歴記録が不可欠であり、情報通信技術が重要な役割を果たすことを明らかにした。食料・農業・資源・環境分野を対象とした「食農資環リスク学」という新たな研究分野の研究枠組みを検討すると共に、国際的視点から食料・農業・資源・環境に関わる多様なリスクに関する現地調査およびデータ解析を実施した。本研究実績概要では、食のリスクとその管理に関する成果を中心に述べる。これらの研究成果の一部は,南石晃明[編著]『東アジアにおける食のリスクと安全確保』として刊行した。本書では、食の安全確保の主な具体的対策とし、1)農場における適正農業規範GAP(Good Agricultural Practice)、2)食品加工・製造業における危害分析重点管理点HACCP、3)食品トレーサビリティ・システム(Food Traceability System)、4)食品の監視・検査をとりあげ、日本、中国、韓国における最新動向と今後の課題について明らかにした。具体的には、第1に、主に中国と日本を対象として食のリスクと消費者の安全意識を明らかにした。第2に、日本・中国・韓国における食の安全確保の取り組みの現状と展望を明らかにした。この他、世界の食料需給・水産資源管理・フードシステム自給率等に関わる食リスク、温暖化ガス・農薬使用・黄砂等による環境リスク、新規農業参入・農作業事故等の農業経営リスクの実態と農業者の意識を明らかにした。例えば、環境リスクについては、農業生産に伴う環境リスクと農業経営の経済リスクの同時推定手法を提示し、その有効性を検討した。また、農業経営リスクに関しては、我が国最初の全国調査を実施し、農業リスクの影響度と頻度に対する農業者の認識が4類型に分類され、各類型によって認識状況が大きく異なることを明らかにした。本研究では、食料・農業・資源・環境分野を対象とした「食農資環リスク学」という新たな研究分野の研究枠組みを検討すると共に、国際的視点から食料・農業・資源・環境に関わる多様なリスクに関する現地調査およびデータ解析を実施した。本年度成果は、2つに大別できる。第1は、食料・農業・環境に関わるリスクの全体像とその相互依存関係の解明である。食料の安定供給や安全性確保は、農業の主要な社会的役割であり、人類の健康と福祉の基盤でもある。しかし、気候変動、異常気象、環境汚染などの自然環境変動、さらには国際食料需給変動、貿易自由化、政策変更など社会経済環境の変動によって、農業は大きな経営環境変化に直面していることを具体的に解明した。その一方で、農業生産活動自体が自然環境汚染などの環境負荷の原因となる場合もあることを実証的に解明した。これらの成果から、食料・農業・環境に関わる諸問題の解決には、「リスク」に対する理解が不可欠であることが具体的に示された。これらの成果は、南石晃明・編著『食料・農業・環境とリスク』農林統計出版(2011年)として刊行した。第2に、農業生産を実際に行う農業経営におけるリスク・マネジメントの現状と支援手法の解明・提案を行った。

農業リスク・マネジメントは、第一義的には農業経営の持続的な成長・発展のために農業経営によってなされるものである。しかし、農業リスクは、食料の安定供給や安全確保、環境保全、さらには農村における所得と雇用の確保などの現代社会における複数の主要問題に深く関係していることを実証的に解明した。また、農業経営による農業リスク、食料リスク、環境リスクのマネジメントの支援手法の提案も行った。これらの成果は、南石晃明著『農業におけるリスクと情報のマネジメント』農林統計出版(2011年)として刊行した。
大恐慌期の経済と外交――英米金融対立とヨーロッパ国際秩序の破綻、１９３１－３５年

平成30年度はおおむね研究計画に沿って、史資料の収集と論文執筆の準備を行った。本年度はイギリス・アメリカ・日本で本研究の中核となる史料を収集した。ロンドン近郊のイギリス国立公文書館では、外務省・大蔵省文書ならびに大恐慌期に首相を務めたマクドナルドの個人文書を、エジンバラのスコットランド国立図書館では、1930年代を通じて駐米大使の任にあったリンジーの書簡を、またロンドンのイングランド銀行史料館ではノーマン総裁の個人文書をそれぞれ調査した。アイオワ州ウェストブランチのハーバート・フーヴァー大統領図書館では、フーヴァー大統領の個人文書ならびにフーヴァー政権下で国務次官補・国務次官を務めたキャッスルの個人文書をそれぞれ調査した。東京大学近代日本法政史料センターでは、1930年代初頭に大蔵次官を務めた黒田英雄の個人文書を調査した。以上の結果、大恐慌期、とりわけ金融危機が全ヨーロッパを襲った1931年から、経済問題に関する多国間の解決策を模索して失敗に終わった1933年のロンドン世界経済会議にかけての英米両政府の戦債政策、ならびに同時期の通商・為替レートをめぐる日本政府(大蔵省)の政策を実証するのに必要な史料の多くを収集することができた。今後の研究は、1英米の国際=帝国経済秩序構想、2経済と安全保障を連関させた媒介的争点、3英米の対外政策決定過程におけるテクノクラートと政治家の相克に着目しつつ、1930年代前半を通じて英米関係が国際レベルではヨーロッパ安全保障・一般軍縮、国内レベルでは納税者世論という要因によって二重に圧搾され、大国協調の選択肢を次第に狭めていく過程を実証していく。当初予定したほどの長さで史料調査を行うことはできなかったが、効率的な調査を心がけた結果、1年目の課題であった、戦債問題をめぐる英米の一次史料をおおかた収集することができたため。今後は、まずもって大恐慌期の英米関係のもう一つの主要争点であった為替レート(および通貨安定化)をめぐる一次史料を収集する。同時に国際秩序の破綻メカニズムについて、金融と安全保障の連関(特に前者から後者への影響)という観点から、より一般的な定式化を試みる。これらの研究成果を口頭報告ならびに論文という形で、逐次公表することを目指す。
「若者層におけるメディアコミュニケーションとパーソナルコミュニケーションの関連性」

平成10年度は、「おたく」グループにおけるメディア/パーソナルコミュニケーションの問題について、インターネットとの関連から考察を進めた。周知のように、インターネットは95年のブーム以降爆発的な普及をとげ、今日では単なる情報収集の手段としではなく、新たな人間関係のメディアとして注目されている。現在ネット上には様々なジャンルのマニア向けホームページが開設されており、こうした仮想空間上の場を通じた情報の交換や交流が他方メディアを介した人間関係にはネット荒しや個人攻撃などトラブルも多く指摘されており、社会問題化しつつある。そこで当初予定の11月調査の対象を、ネット上に形成されるマニアグループとし、特に掲示板やチャットの運営者に比重を置いて聞き取りを行った。結果、得られた知見としては、1.ネット上で形成されるマニア同士の擬似的な人間関係においても、OFF会等を通じてフェイス・トウ・フェイスの人間関係に発展することも多く、ネット上のトラブルを解決する上で、こうしたパーソナルコミュニケーションの果たしうる役割は大きい。2.またオピニオンリーダーとの関連から言えば、往々にしてパーソナルな人間関係に比重を置いているマニアに、オピニオンリーダーとなっている者が多い。彼らはメディア媒介のコミュニケーションで情報源のすそ野を広げつつ、それを具体的な人間関係に発展させることで、より自らの世界を拡張する指向にあり、彼らを中心に形成されるマニアグループでは、人間関係指向性の比較的弱い者立ちほど周辺に位置する傾向がある。しかしそれは当事者にとって疎外感等のともなう関係性ではなく、まさにON/OFF自在な間接的で居心地のいい関係であるように思われる。平成9年は、以下の2点を中心に研究を進めた。1.先行研究の整理およびアンケート調査による、若年層のメディア行動とパーソナルコミュニケーションの全般傾向の把握。2.特にマニア、あるいは「おたく」と呼ばれるグループを対象とした友人関係・コミュニケーションについての聞き取り。3.1、2の比較検討により、「おたく」特有のコミュニケーション構造の仮説を提示する。結果としては、所謂「おたく」と呼ばれるグループにおいても、メディア..パーソナルコミュニケーションについては、オピニオンリーダー..フォロワ-の図式が成立しており、彼らの情報行動には人間関係ネットワークが介在していることが明かとなった。逆に従来指摘されてきた「おたく」像、すなわち「メディアのみと向き合い、対人関係においてはコミュニケーションがうまくいかない」タイプはほとんど発見できなかった。ただしこうしたコミュニケーション関係は、主として趣味情報を媒介として形成されるものであり、一般若年層との対比や彼等のパーソナリティ構造までに踏み込んだレベルでの仮説提示については、なお検討の余地が残された。
声帯自励振動のメカニズムの解明とそれに基づいた声帯力学特性評価システムの開発

声の音源を成す声帯の振動は、肺からの呼気流と声帯組織の変形とが相互作用した結果生じる複雑な力学現象である。本研究では、まずこの力学現象を定式化して、発声時に起こる力学現象の数値解析を行った。また、理論的取り組みにより、この声帯振動が発生するために必要な力学条件を解析的に導き出した。この導出された発声の力学条件は、声の中でもとりわけ裏声の状態を特に対象としており、裏声が生じるメカニズムを初めて明らかにすることができたと考えられる。続いて、この得られた発声条件の数式を利用した声帯力学特性評価システムを作製した。これは空気圧を外部から声帯に負荷して、その際の圧力変化から声帯の硬さを計測する方法である。発声時には声の高さと共に、声帯の力学特性あるいは硬さが変化していくと考えられるため、試作した本システムを用いて声帯の硬さを調べた。その結果、地声の範囲内で最も声帯が柔らかく、地声よりも低い、あるいは高い周波数領域において声帯が硬くなる傾向が得られた。このように声帯の力学特性を非侵襲的に検査・診断可能な新しい方法の有効性を示すと共に、本システムを用いると、声帯だけでなく、肺を含めた呼吸器系器官の力学特性をも計測可能であることを示唆するデータが得られた。以上のように、声帯の振動メカニズムの解明という基礎的問題から、声帯の力学特性の計測法の開発という応用志向的問題までを扱い、当初の研究目標を達成することができた。さらに、気道系全体を対象とした新しい診断方法の提案につながる成果が得られるなど、新しく、今後さらなる発展へとつながることが期待される知見も得ることができた。本研究の目的は、発声の音源を成す声帯の自励振動の力学メカニズムを解明すること、そしてそこで得られた知見を、声帯疾患の診断に利用できるシステムを開発することである。声帯に外部から空気圧力を負荷して声帯を変形させ、その応答から声帯の硬さなど、力学特性を評価できるシステムの考案を行った。ステッピングモータを利用して、任意の圧力を負荷できる装置を試作し、実際に正常発声者に対して性能評価実験を行った。特に、信号処理アルゴリズムを独自開発し、音声に変動があっても精度よく基本振動数などの音声情報を抽出できるようにした。正常発声者数名に対して性能評価試験を行ったところ、男性と女性それぞれに特有な出力応答が見られた。解析を行い、この出力応答と声帯の力学特性との関係を明らかにした。その結果、本システムを用いて、簡易に声帯の力学特性を得ることができることが分かった。ただし、分解能の点で性能向上の余地があったために、その修正については次年度の平成20年度に持ち越すこととなった。また、本出力応答からより詳細な力学特性を評価する解析モデルについても、予備検討を行ったが、詳しい解析については次年度に持ち越された。前記の性能評価試験については、解析結果をまとめて耳鼻咽喉系の国際雑誌に論文を出版した。まず、自励振動メカニズムの解明のために、声門における力学現象の解析モデル化を行った。声門を通過する高速流れの挙動、および自励振動が発生する条件を解析的に導出した。従来は、声帯のダイナミクスは実験の他には数値解析により記述されることが多かったが、本研究によって解析的に現象を説明することができたために、これに基づいて様々な現象の考察を行うことが可能となった。この解析的研究についてはバイオメカニクス関連の雑誌に論文発表を行った。

続いて、前年度までに試作した、声帯に外部から空気圧力を負荷して声帯を変形させ、その応答から声帯の硬さなど、力学特性を評価できるシステムの改良を行った。ステッピングモータを利用して、任意の圧力を負荷できる装置を作製し、実際に正常発声者に対して性能評価実験を行った。圧力変化と声帯の硬さとの対応付けには、前記の解析的研究による知見を応用した解析を用いた。その結果、声の高さに依存して、声帯の硬さが変化することを示唆する実験結果が得られた。本内容の有効性評価試験結果を、耳鼻咽喉科学系の雑誌にて論文発表を行った。従来、声帯の力学特性は、麻酔下において、触診等により接触的に評価することが一般的である。本研究により、非接触的に外部から声帯の力学特性を評価することが可能な新しい診断システムを試作することができたために、今後の臨床への応用への可能性を実現化できる基礎を築くことができた。
リサイクルシステムを元にした未利用植物性バイオマスの低エネルギー・コスト型活用法

セルロース系バイオマスである砂糖黍の絞りかすから効率的にセルロースを得るための生物的前処理として白色腐朽菌処理の効果を検討し、処理物を酵素糖化したところ、高い酵素糖化率を得た。また、化学的前処理の一つとして、細胞低毒性のイオン液体を用いて前処理の効果を検討し、高い酵素糖化率を得たことと、前処理にかかるエネルギー利益比は他の粉砕や水酸化ナトリウムを用いたアルカリ処理と比較して高いことが明らかとなった。さらに、イオン液体の使用量削減のため、ジメチルスルホキシドをイオン液体に混合したところ、重量比1:1で混合しても、同量のイオン液体単独で使用して処理した残渣とほぼ同等の酵素糖化率を得た。本研究では、バイオマスの全成分の有効利用(残渣リグニンの利用による廃棄物フリー化)と食品保存料や木材腐朽菌および細胞低毒性のイオン液体を用いた低エネルギー型の原料の前処理法およびプロセスで用いる酵素や微生物のリサイクルを元にした低エネルギー・コスト型のエタノール製造システムの構築を目的としている。バイオマス試料を木材腐朽菌処理する際の低エネルギー化を狙った食品保存料の添加実験では、4種類の白色腐朽菌を植菌して腐朽効果を調査したが、リグニンの減少による重量の減少には至らなかった。一方、細胞低毒性のイオン液体である酢酸コリンを用いたバイオマスの前処理実験では、乾燥バイオマスに対して酢酸コリンの重量を3倍量で添加し、130°Cにて180分反応させることにより、未処理のバイオマス(酵素糖化により乾燥バイオマス1 gあたり0.09 gのグルコースが得られる)と比較すると高い酵素糖化率を示し、酵素糖化反応72時間後において、乾燥バイオマス1gあたり0.36 gのグルコースが得られることがわかった。また、この処理条件のエネルギー利益比(EPR、値が大きい方が前処理に要したエネルギーは低い)を算出し、他の物理的(粉砕)、化学的前処理(アルカリ処理)のEPRと比較したところ(それぞれEPRは0.47と0.67)、3.7と高い数値を示すことが明らかとなった。さらに、イオン液体を用いたバイオマスの前処理コスト削減を目的として、酢酸コリンにDMA、DMFやDMSOなどの高沸点の安価な有機溶媒を混合した前処理法の検討を行った。その結果、酢酸コリンとDMSOを重量比で1:1で混合してバイオマスに添加したものについて酵素糖化を行い、乾燥試料1 gあたり0.4 gのグルコースを生産でき、イオン液体の使用量の削減が可能であることが示唆された。白色腐朽菌と食品保存料を利用したバイオマスの前処理実験では、当初の予定より遅れているが、イオン液体を用いたバイオマスの前処理実験では、エネルギー利益比やコスト削減を示唆する実験結果を得られたため。本年は、昨年から引き続き、木材腐朽菌と細胞低毒性のイオン液体を用いた低エネルギー型の植物バイオマスの前処理法について検討を行った。バイオマス試料の前処理として、木材腐朽菌(4種類の白色腐朽菌)で10週間処理し、得られたそれぞれの処理物の酵素糖化率上昇について調査した結果、未処理のもの(数%の酵素糖化率)と比較すると、いずれの白色腐朽菌についても79倍の酵素糖化率を得た。これにより、白色腐朽菌処理での酵素糖化前処理の有効性が示された。また、白色腐朽菌処理する際にかかるエネルギー削減(高温高圧装置を用いたオートクレーブ滅菌にかかるエネルギー削減)のため、食品保存料を添加した白色腐朽菌の培養実験を行った結果、通常121度にて15分処理したものと、105度にて15分処理し、さらに培養バイオマス培地に食品保存料を添加したものを比較した結果、処理物の酵素糖化率は同程度であることが明らかとなった。これにより、高温高圧滅菌にかかるエネルギーはやや削減できるできることがわかった。次に、イオン液体を用いたバイオマスの前処理コスト削減を目的として、昨年度からの追加実験として、DMSOを添加溶媒として、イオン液体である酢酸コリンに(酢酸コリン:DMSOの)重量比3:7、1:9およびDMSOのみ(酢酸コリン添加なし)で処理し、処理残渣を酵素糖化したところ、重量比1:1で得られた高い酵素糖化率は達成できなかった。これにより、酢酸コリンとDMSOの最適重量比は1:1であることが判明した。白色腐朽菌を用いたバイオマスの前処理実験については、実験手法を見直し、改善できることを見出して再度実験をし直す予定である。また、来年度は実験計画とおりに発酵阻害物質除去で用いる微生物やエタノール発酵で用いる酵母の繰り返し利用のための固定化実験に着手する予定である。バイオマス利用ガラス器具や試薬が所属実験室にあるもので賄うことができたため。また、研究打ち合わせを電話やメールのみで済ますことができ、当初の予定よりも旅費が発生しなかったため。
ジュニャーナシュリーミトラ「主宰神論」の研究

研究課題の具体的内容についての成果の概要は以下のようなものであった。(1)<ジュニャーナシュリーミトラの著作の主宰神の存在に関する議論の章の校訂テキストの作成のための同著作および、関連文献の写本の調査>については、予定どおり、ゲッティンゲン大学で調査を行いスキャナによって予定以上の文献について写本をデータ化することができた。(2)<英訳と訳注>については、英訳はほぼ完成することができた。また訳注については、一部未完成の部分が残ったがおおむね完成した。(3)<英文による論考の発表>については、いくつかの論文は発表できたが、思想史全体像としての論考は未完成となった。ジュニャーナシュリーミトラ「主宰神論」の解明という課題の中で、平成22年度の研究計画はa.ドイツ(ゲッテインゲン)での写本調査.の2点からなっていた。aについては、不慮の事故により、23年度に実施が延期されたが、23年度無事実施され、予想以上に多くの写本資料をPDFデータ化することに成功した。特に、ジュニャーナシュリーミトラの対象となる著作以外の他の著作の写本コピーや、関連する重要文献である、プラジュニャーカラグプタやダルマキールテイの著作の写本などをデータ化できたことは、今後の研究にとって極めて重要な意味がある。bについても、基礎的作業はほぼ終わり、aに基づく作業も基本的に終了することができた。また、ジュニャーナシュリーミトラ「主宰神論」を文献学的に解明する上で、必要であった、関連文献についてもaの写本調査により新たに解明された部分も多い。さらに、校訂テキスト完成の過程で、ジュニャーナシュリーミトラ「主宰神論」の一部が、ジャイナ教の文献に引用として明示されずに、多量に引用されていることについては、引用されているジャイナ教文献と当該文献との比較検討を行い、その結果は、研究成果として平成23年度に発表した。ジュニャーナシュリーミトラ「主宰神論」の解明という課題の中で、平成23年度の研究計画は,A)ドイツ(ゲッテインゲン)での写本調査.B)アメリカハーバード大学におけるパティル教授との英訳の作成,の2点からなっていた。A)については、平成24年3月ゲッテインゲン大学に約10日間滞在し、予想以上に多くの写本資料をPDFデータ化することに成功した。特に、ジュニャーナシュリーミトラの対象となる著作以外の他の著作の写本コピーや、関連する重要文献である、プラジュニャーカラグプタやダルマキールテイの著作の写本などをデータ化できたことは、今後の研究にとって大きな成果であった。B)については、同教授の都合により、約半年遅れて平成24年度9月に実施する予定である。共同作業、研究は実質2週間程度であった。予定されていた本文英訳作業の中で、ジュニャーナシュリーミトラ「主宰神論」の中の「前主張のまとめ」のほぼ3分の2を終了することができた。また、同教授とは、インド論理学、特に「主宰神論」にまつわる様々な問題について意見を交わし、情報を得ることができた。さらに、ジュニャーナシュリーミトラ「主宰神論」の一部が、ジャイナ教の文献に引用として明示されずに、多量に引用されていることについては、引用されているジャイナ教文献と当該文献との比較検討を行い、その結果は、研究成果として平成23年度に発表した。さらに、主宰神論と関係の深いアートマン論の基礎となる「実体」の概念について、「Dravya研究」として『インド論理学研究III』にその成果を発表した。平成25年度は、ジュニャーナシュリーミトラ『主宰神論』について、1,その英訳を完成させる。2,訳注を完成させる。3,関連論文を作成する、等が主たる課題であった。1,については、試訳をハーヴァード大学パティル教授にチェックしていただく形で修正し、ほぼ完成を見ることができた。ただ、訳語の統一など、いくつかの問題も残されている。また、英訳を確定する時点で、校訂テキストの修正を必要とする部分もいくつか生じ、この点については、写本を参照しつつ、適宜校訂を修正した。2,については、3分の1程度が残った。ジュニャーナシュリーミトラ『主宰神論』前半のニヤーヤ学派の主張をまとめた部分については、比較的詳細な注をつけることができたが、後半の仏教側からの反論部分は、参考資料などが少ないため、関連資料を探すのに時間がかかった。3,については、一昨年度以来いくつかの関連論文を発表してきたが、平成25年度は、平成24年度に松本で実施された、東京大学が中心となって日本オーストリア二国間交流事業の一環として行われたセミナー「インド哲学の伝承ー

断片と伝承の変容」で発表した内容を論文にまとめ、Syaadvaadaratnaakara and Jnaanasrimitraと題して、インドから出版予定となっている(現在校正中)。この論文では、ジュニャーナシュリーミトラ『主宰神論』が膨大に、しかも、一部を除いて、その引用源を明らかにせずに、ジャイナ教文献に引用されている事実に注目し、テキスト伝承の具体的プロセスを引用されたテキストとの比較によって明らかにした。ジュニャーナシュリーミトラ「主宰神論」の解明という課題の中で、平成24年度の研究計画は、A)ハーバード大学に再度滞在して、ジュニャーナシュリーミトラ「主宰神論」の英訳を完成させる。B)テクニカルタームを英訳とともにIndexを作る。C)ニヤーヤ学派、ヴァイシェーシカ学派の関連文献について関連個所を抽出する、というものであった。A)については、2月末から3月にかけて、再び滞在することができた。今回も、共同作業、研究は実質2週間程度であった。毎日、ほぼ2ー3時間程度、パティル教授と英訳の検討を行い、同時に、前回同様、インド論理学全般やインド論理学、「主宰神論」にまつわる様々な問題について意見を交わし、また、アメリカにおける最近の研究成果についても情報を得ることができた。B)については、9月から12月にかけて、整理する時間を設けた。C)については、B)と同時並行で特にニヤーヤ学派の文献を中心に抽出た。さらに、ジュニャーナシュリーミトラ「主宰神論」における論理学的に重要な部分について、アクルジュカル先生の記念論集に論文を発表し、さらに、奥田先生の記念論集に主宰神と関連の深いアートマンの論証の背景にある、「実体」論についての論文を発表した。(4月ー7月:まず、英文試訳、英訳注を準備する。準備作業としてのテクニカルタームの整理と訳語の確定が終了していない場合、英訳の準備と同時並行的に行う。)以上については、ほぼ予定どおり準備を行うことができた。(8月ー9または10月:1ヶ月から数ヶ月の予定でハーバード大学に滞在(申請者の本務校の都合により、できれば、10月末まで)して、同氏の協力の下で英訳を完成させる。)以上の点については、時期はややずれたものの、ハーバード大学に滞在し、英訳作業を行うことが、予定の約60%について英訳を完成することができた。(11月ー3月:英訳は、基本的には、滞在中に完成させることを目標とするが、不可能な場合、帰国後メールなどのやりとりによる修正もありうる)この点については、24年度にも継続して行う。(また、英訳完成後は、テクニカルタームの訳語について詳細なIndexを作成する。)この点については訳語のリストは完成したが、Indexは課題として残った。25年度が最終年度であるため、記入しない。1ジュニャーナシュリーミトラ「主宰神論」の英訳を完成させる。2テクニカルタームのIndexを完成させる。3ニヤーヤ学派、ヴァイシェーシカ学派の関連文献について『ニヤーヤ・マンジャリー』『ニヤーヤヴァールッテイカ・タートパリヤテイーカー』などから関連箇所を抽出し、英訳をつける。両テキストについては、すでに、試訳(和訳)を行っているが、これにも基づいて、重要な箇所のみの英訳を行う。
認知的徒弟制に基づく学習スキルの段階的獲得・向上支援環境の構築

本研究では、大学の研究グループなどにおける研究活動に着目し、徒弟的な関係を踏まえて研究初心者が熟練者と同様に真正な文脈で学ぶことができるようになるためのスキルの獲得・向上を支援する計算機システムを構築した。特に、研究活動と連携しつつ段階的に学習スキルアップを図る新しい支援の仕組みを実現した。具体的には、Webリソースから研究活動に関連する知識を学ぶスキル、研究ミーティングでの学習スキル、プレゼンテーションスキルを取り上げ、学習プロセスを具体化する認知ツールを基盤とした学習スキル向上支援技術を設計・開発した。大学などの研究グループにおける研究活動の真正な文脈で、Webリソースから学ぶことができるスキルの獲得・向上を支援する環境を構築することを目標に、本年度は以下の14を行った。1.自己調節モデルの構築と認知ツールの開発:Webリソースから必要な情報を収集・再構成しながら研究活動に関連した知識を構築するプロセスでは、学習者自身が知識構築プロセスを調整すること(自己調整)が重要である。そこで、認知科学などにおける最新の研究成果を踏まえて自己調整モデルを構築し、自己調整のプロセスを具体化する認知ツールを開発した。2.学習スキル獲得支援メカニズムの開発:認知的徒弟制に基づき、自己調整スキル獲得のための4段階として、(1)自己調整プロセス観察支援、(2)自己調整遂行支援、(3)自己評価支援、(4)スキル適用支援、を実現するメカニズムを開発した。いずれの段階においても、学習者は認知ツールを用いて自己調整プロセスを遂行し、効果的にスキルアップを図ることができるようになっている。3.連携支援メカニズムの開発:認知ツールを利用した事例や認知ツールの操作履歴といった研究活動情報をデータベース化し、適切なタイミングで2の各支援メカニズムに提供することで真正な研究活動とスキル獲得支援を連携させる手法を検討・開発した。4.予備実験:研究活動に関連した様々なWebリソースを準備し、研究室内の大学生、大学院生に2の各支援メカニズムを利用させるケーススタディを実施した。その結果、自己調整プロセスおよびスキルアップに概ね良い効果が認められた。同時に、うまく機能しなかった場合を数え上げ、支援メカニズムの改良点について検討した。近年、様々なコミュニティにおける真正な(authentic)活動の中で、Webを活用しながら学習を行う能力(学習スキル)が非常に重要となりつつある中で、真正な文脈との連携を考慮した学習スキルアップ支援手法を提供する本研究成果の意義は大きいと考えられる。なお、本年度の研究成果については、学習支援に関連する国際会議や国内での研究会で公表しており、今後学術雑誌でも公表する予定である。真正な研究活動文脈での学習スキル獲得・向上を支援することを目標に、本年度は平成20年度に開発した学習スキル獲得支援メカニズム、真正な文脈との連携支援メカニズムを洗練・統合して、段階的にスキルアップを図るシステムを開発した。具体的には、以下の(1)(3)を行った。(1)学習スキル獲得支援メカニズム・連携メカニズムの洗練:予備実験の結果を踏まえて、認知ツールを用いた学習スキル獲得支援メカニズム(自己調整の観察・遂行・自己評価・適用支援)、および真正な文脈との連携支援メカニズムを改善した。(2)段階的なスキルアップ支援システムの開発:自己調整の観察、遂行、自己評価、適用の状況を踏まえて、認知的徒弟制に基づき研究の初心者が段階的にスキルアップを図るメカニズムを開発した。ここでは、自己調整プロセスに行き詰まりを生じた際、学習者のスキルレベルを推定し、次に学ぶべき段階を同定して自己調整を行わせる手法を検討した。(3)ケーススタディの実施:(2)の支援システムを大学生・大学院生に使わせて、自己調整スキルの向上、学習効果・効率に与える影響を調査した。ここでは、研究活動に関連したWebリソースを仮想的な文脈で学ぶという場面を設定した。その結果、認知ツールの操作履歴からスキルアップおよび学習効率の向上が認められた。同時に、スキルレベルを的確に推定することが困難であることが分かった。そこで、学習者がスキルレベルを自己認識しながらスキルアップを図る手法について検討した。近年、様々なコミュニティでの真正な活動において、Webを活用した学習スキルが非常に重要となりつつある中で、以上のような段階的な学習スキルアップ支媛手法を提供する本研究成果の意義は大きい。なお、本年度の研究成果は、学習支援研究に関連する国内外の会議、研究会、および学術雑誌において公表した。真正な研究活動文脈における学習スキル獲得・向上支援を目標に、本年度は平成21年度に開発した段階的な学習スキル向上支援システムを洗練し、支援システムの中長期的な運用を行った。また、支援システム活用のためのWebベースのポータルサイトについて検討した。(1)段階的な学習スキルアップ支援システムの洗練平成21年度に開発した学習スキルの段階的スキルアップ支援システム、およびそのケーススタディの結果を踏まえて問題点を抽出し、支援システムを洗練した。(2)支援システムの中長期的運用研究代表者・連携研究者の各研究グループにおいて、研究初心者となる大学生・大学院生を対象に段階的なスキル向上支援システムの中長期的な運用を行った。

ここでは、真正度の高い文脈で支援システムの利用が学習効率・効果に与える影響を分析することを目的として、学習スキル獲得支援、段階的スキルアップ支援の有効性を調査した。(3)支援システム活用ポータルサイトの検討国内外の様々な研究室から本支援システムを活用するためのWebベースのポータルサイトについて検討した。本ポータルサイトでは、研究室ごとに支援システムを運用する場を提供するとともに、システムの利用から得られる研究活動情報を管理するためのデータベースサーバ機能を実現した。また、ポータルサイトを介して研究室間でデータを共有することで、より高度なスキル獲得・向上支援の可能性について検討した。本年度の研究成果は、学習支援研究に関連する学術雑誌および国内外の会議、研究会において公表した。また、ホームページにも成果を掲載した。
低速横移動する船体に働く流体力及び周囲の流場に関する研究

港内での低速操船時の運動についてタグボートなどで横方向に移動する場合について、CFDプログラムを開発した。その船体周囲の流れをCFDにより解析するプログラムを用いて3次元平板およびWigley船型について計算を行い実用船型の計算に近い計算が可能となった。また流れ場や流体力の詳細な解析を行った。さらに浅水域の計算が可能となるようにプログラムを改良し、Wigley船型につき計算を行った。浅水域では流体力が非常に大きくなるだけでなく、過渡的影響の続く時間が長いことも明らかになった。これらの流体力を運動開始からの履歴の影響を含んだ形でモデル化するため、運動開始からの距離と流速を積分した循環に相当するもので整理したところ、加速度の大きさに関係なく整理できることが明らかになった。また本研究で作成した小型の質量の軽い移動装置を用い、Wigley船型についてさまざまな水深において実験を行い、過渡的な横力の特性を調査した。実験とCFDの結果はよく対応し、開発したプログラムによってさまざまな条件下の船体横移動中の流体力を推定可能であることが明らかとなった。CFDの結果から水深の影響の大きく現れる原因について調査するために、さまざまな可視化を行い運動開始からの渦の成長が流体力に大きな影響を及ぼしていることが明らかとなった。付加質量推定算式を新しく提案し、さまざまな船型に適用し、非粘性計算の結果と比較し簡易推定式の有効性を調査し、パラメターの大きな範囲で有効であることを確かめた。港内での低速操船時の運動についてタグボートなどで横方向に移動する場合の、船体周囲の流れをCFDにより解析するためのプログラムを開発した。無次元の加速度が大きくまた定常状態が少ないため非定常な流れ場を正確にあらわせるようにプログラムを改良した。現状のプログラムは計算時間が大きく実用的ではないが、平板及び数式船型について計算を行った。また通常の曳航水槽の曳航電車を用いた実験を行った。計算結果は実験結果と比較的よい一致を示したが、非常に大きな質量のある電車の実験では加速度の設定や計測に問題があることが明らかになった。これについては次年度精密な実験装置を作製し実験を行う予定である。また定常走行後減速し停止しても運動を行ってきた方向の力が働くことが実験で明らかなった。この現象をCFD計算結果は表しており、これについては運動によって作った大規模な渦が船体に近づいて周りの流体動かしているためであることが明らかになった。今後計算速度の向上を計れば実用的なプログラムになると思われる。今後浅水の場合や岸壁がある場合の計算を行い実験と比較する予定である。この場合港の形状と船体を別々の格子で解き複合させる技術が必要となるが、今年度これについて2次元のコードで検討を行った。現状は格子間のデータ受け渡しに問題があり完全に手法が確立していない。次年度も2次元コードで検討を行い、最終年度に3次元コードに移行する予定である。次年度は浅水の場合も含めて数式船型について検討をさらに進める予定である。港内での低速操船時の運動についてタグボートなどで横方向に移動する場合について、昨年度開発した船体周囲の流れをCFDにより解析するプログラムを用いて3次元平板について詳細な解析を行った。無次元の加速度が大きくまた定常状態が少ないため渦が生じる非定常な流れ場を解くためプログラムを改良を行った。曳航水槽の曳航電車を用いた実験との比較を行った。また小型の質量の軽い移動装置を作成し、予備実験を行い平板、ウイグレー船型、タンカー船型などについて実験を行い、過渡的な横力の特性を調査した。この装置によっても定常走行後減速し停止しても運動を行ってきた方向の力が働くことが実験で明らかなった。この現象を今年度行った乱流モデルを導入したCFD計算結果はうまく表しており、運動によって作った大規模な渦の運動及びそれによる船体への影響が明らかになった。今後計算プログラムの改良をさらに行い、実用的なプログラムに近づける。

また浅水の場合や岸壁がある場合の計算を行い実験と比較する予定である。さらに非粘性法によって横移動中の付加質量などを求めるプログラムにより、浅水の場合の付加質量の簡易推定式を提案した。これは船型データ及び水深喫水比がわかれば推定できる式となっており、また実験結果ともよく一致しており実用的な簡易推定式となっている。次年度は3次元コードで検討を行い、浅水の場合も含めて数式船型について検討をさらに進める予定である。港内での低速操船時の運動についてタグボートなどで横方向に移動する場合について、昨年度までに開発した船体周囲の流れをCFDにより解析するプログラムを用いて昨年の3次元平板に続いてWigley船型について計算を行い実用船型の計算に近い計算が可能となった。また流れ場や流体力の詳細な解析を行った。さらに浅水域の計算が可能となるようにプログラムを改良し、Wigley船型につき計算を行った。浅水域では流体力が非常に大きくなるだけでなく、過渡的影響の続く時間が長いことも明らかになった。これらの流体力を運動開始からの履歴の影響を含んだ形でモデル化するため、運動開始からの距離と流速を積分した循環に相当するもので整理したところ、加速度の大きさに関係なく整理できることが明らかになった。また昨年作成した小型の質量の軽い移動装置を用い、Wigley船型についてさまざまな水深において実験を行い、過渡的な横力の特性を調査した。実験とCFDの結果はよく対応し、開発したプログラムによってさまざまな条件下の船体横移動中の流体力を推定可能であることが明らかとなった。CFDの結果から水深の影響の大きく現れる原因について調査するために、さまざまな可視化を行い運動開始からの渦の成長が流体力に大きな影響を及ぼしていることが明らかとなった。また昨年提案した付加質量算式をさまざまな船型に適用し、非粘性計算の結果と比較し簡易推定式の有効性を調査し、昨年調査した範囲より大きな範囲で有効であることを確かめた。
壁面局所熱流束の遠隔測定に関する研究

本研究で得られた主な成果および今後の検討課題等を列挙する.1.加熱位置の温度上昇の局所熱伝達係数への依存性,すなわち本測定法の感度は,伝熱面の温度伝導率によって異なる.温度伝導率が最も小さいアクリル板では,加熱熱量の約半分が対流によって放熱されるため感度が比較的高い.一方金属では,伝熱面への蓄積が支配的で感度は著しく低下する.なお,ふく射伝熱が本測定法の感度に及ぼす影響は小さい.2.温度上昇の経時変化を定量的に表す種々の特性値の内で,加熱開始から一定時間までの温度上昇曲線の積分値は,他の特性値に較べて局所熱伝達係数への依存性が大きく,測定の感度が最も高い.この積分値の測定精度を2%としたとき,局所熱伝達係数の予測精度はアクリルの場合で約10%である.しかし,金属では80%以上となり,現状の測定機器の精度では,本測定法を厚みがある金属に適用することは困難である.3.パソコンを用いた測定の自動化および三次元可動装置の使用によって,温度上昇の経時変化およびレーザー熱流束の正確な測定,また,レーザー加熱位置と赤外線温度計の測定視野との相対的位置関係を高精度に調整することが可能となった.そして,石膏で作られた平板状伝熱面を用いた強制対流熱伝達実験から,本測定法により熱伝達係数を±20%以内の精度で測定できることが確かめられた.4.本測定法により局所熱伝達係数の簡易予測法として汎用化するためには,赤外線温度計の高精度化と光ファイバーの使用により,装置の小型化と操作性の向上を図る必要がある.本研究で得られた主な成果および今後の検討課題等を列挙する.1.加熱位置の温度上昇の局所熱伝達係数への依存性,すなわち本測定法の感度は,伝熱面の温度伝導率によって異なる.温度伝導率が最も小さいアクリル板では,加熱熱量の約半分が対流によって放熱されるため感度が比較的高い.一方金属では,伝熱面への蓄積が支配的で感度は著しく低下する.なお,ふく射伝熱が本測定法の感度に及ぼす影響は小さい.2.温度上昇の経時変化を定量的に表す種々の特性値の内で,加熱開始から一定時間までの温度上昇曲線の積分値は,他の特性値に較べて局所熱伝達係数への依存性が大きく,測定の感度が最も高い.この積分値の測定精度を2%としたとき,局所熱伝達係数の予測精度はアクリルの場合で約10%である.しかし,金属では80%以上となり,現状の測定機器の精度では,本測定法を厚みがある金属に適用することは困難である.3.パソコンを用いた測定の自動化および三次元可動装置の使用によって,温度上昇の経時変化およびレーザー熱流束の正確な測定,また,レーザー加熱位置と赤外線温度計の測定視野との相対的位置関係を高精度に調整することが可能となった.そして,石膏で作られた平板状伝熱面を用いた強制対流熱伝達実験から,本測定法により熱伝達係数を±20%以内の精度で測定できることが確かめられた.4.本測定法により局所熱伝達係数の簡易予測法として汎用化するためには,赤外線温度計の高精度化と光ファイバーの使用により,装置の小型化と操作性の向上を図る必要がある.本年度は以下に示す理論的および実験的研究を行った。1.材質(熱伝導率,温度伝導率)および厚さが異なる種々の伝熱面の表面を局所的に加熱した場合について、対流、ふく射および熱伝導の非定常複合伝熱問題の数値解析を行い、次の成果を得た。(1).レーザー加熱量と表面温度上昇との間の関係におよぼす熱伝達係数,伝熱面の材質および厚さの影響を明確にした。(2)この結果から、対流熱伝達係数をレーザ加熱量および温度上昇値の関数として表現するための無次元整理を行い、材質と厚さが既知として、二種類のマスタープロットを作製した。熱伝達係数は、加熱量とある時刻における温度上昇値との比、あるいは異なる時刻における温度上昇値の比の値から算出できることを明らかにした。(3)これらのマスタープロットに基づき、赤外線温度計の測定精度を考慮して、種々の伝熱面に対して適切な加熱量を決定するとともに、熱伝達係数の測定精度を評価した。2.成形が容易な石こうを用いて平板状伝熱面を製作し、空気の強制対流熱伝達の実験を行い、以下の結果を得た。(1).均質で再現性のある石こう板の製作方法を確立し、表面ふく射率の推定、および熱伝導率,密度を測定した。(2).電気加熱量と熱電対による表面温度測定から得られる局所又セルト数は、文献値と近いが、本測定法による値は数十パーセントのばらつきを示した。(3)この原因は、レーザ加熱量および温度上昇の時間変化に関しての測定精度が十分でないこと、およびレーザ加熱半径の誤差および黒体塗料の影響が無視されていることによると考えられる。今後これらの測定制度の向上について、研究を進める。
近世日本の改革政治と為政者像―大名明君像の政治史的研究―

本研究の課題〔(1)明君録の受容と明君像の政治的・社会的役割の解明、(2)近世日本における為政者・武士層の学問受容と政治実践の関係解明、および地域リーダー・民間人の政治意識解明〕に関する資料調査・研究を前年度に引き続いて実行した。(1)に関しては、全国各地に残る明君録の悉皆調査を継続し、(2)については、主たるフィールドである米沢藩領において丹念な実地の資料調査を継続して行った。本年度は、これによる本研究の調査・研究結果をまとめる作業を行い、その成果を、単著(『<明君>の近世-学問・知識と藩政改革』)として、2012年6月に吉川弘文館から公刊することが決定した。同書は、これまで主たるフィールドとしてきた米沢藩の藩政改革に関与した人々の学問受容と意識・思想、そこから生み出された明君像を主な考察対象として、三年間の研究の成果を活かし、現在に至る研究蓄積を一書にまとめたものである。下記の通りの研究内容により、これまでほとんど顧みられてこなかった、近世日本における明君像の政治的・社会的な広がりと機能の具体的な解明に資する成果を得た。これにより、為政者像・政治思想の視点の下、藩政改革を起点とした近世中後期政治史の書き換えの足がかりを得た。以下、具体的な課題3点について、研究実績の概要を記す。(1)明君録の悉皆調査:松平定信の明君化について、重要資料『天明大政録』の写本の悉皆調査に着手、国立公文書館・国立国会図書館・宮城県図書館等で調査を行い、同書の成立事情解明の足がかりを築いた。また、熊本藩主細川重賢の明君録・明君像の形成・展開を検討するため、熊本大学附属図書館・熊本県立図書館・熊本市歴史文書資料室等で調査を行い、細州重賢・松平定信明君像の関連性を見出すことを得た。これまで行ってきた上杉鷹山に関する研究と併せて、近世中後期の政治史において明君像・明君録が大きな役割を果たしたことが見えてきた。(1)の調査に関する成果は22年度以降、発表する予定である。(2)武士・学者・地域リーダーの政治意識・思想の解明:米沢藩家老竹俣当綱の読書と政治思想、藩政改革の展開について、市立米沢図書館収蔵竹俣家文書を分析、成果を『歴史評論』717号に論文として掲載・発表した。また、米沢藩主上杉鷹山の著作・思想の分析を行い、藩政改革の展開との関わりについて史学会シンポジウムにおいて口頭発表した。(3)各藩・地域の政治・行政関連資料の調査・分析:細川重賢明君録『肥後遊草』を著した徳島藩領の船頭中島屋専助について、徳島県立文書館・同図書館・徳島県小松島市地蔵寺等において資料調査を行い、成果を得た。また、米沢藩領の村方文書の調査を行い、山形県南陽市金山の菅野家文書、山形県白鷹町の諏訪神社に残る史料の調査を行い、享保期の村役人層の動向に関する史料の存在を確認した。(1)明君録の悉皆調査:18世紀後半の「明君」に強い関心を持った民間人中島屋専助の意識と行動を掘り起こし、細川重賢・上杉治憲明君録の現存写本悉皆調査で得た知見と併せて考察した。これにより、これまでほとんど解明されてこなかった近世日本における民衆と「明君」の関係をはじめて明らかにし、民衆の政治意識解明の方法として明君録(書物)・明君像という観点を提起した。その成果は口頭報告・論文として発表した。また、松平定信らの「明君」も視野にいくつかの明君録の写本調査を継続し、秋田県立図書館・東京国立博物館・宮城県図書館等で調査を行い、各明君像の相互関係解明の足がかりを得た。調査の成果は順次発表する計画である。(2)武士・学者等の政治意識・思想の解明:近世日本の代表的「明君」の一人と言われる米沢藩主上杉鷹山の学問受容と改革政治を事例に、藩政改革と幕藩領主層の政治理念との関係を考察し、論文として発表した。従来の思想史の死角だった18世紀後半の領主層の思想を捉える方法を提示した点、研究史的意義を有する。また、米沢藩の藩政改革での学問受容と政治理念に関しては、国文学研究資料館・国立国会図書館等にて資料調査し、改革の理論的支柱となった政道書(太宰春台『産語』等)が近代に至るまで社会的影響を及ぼし続けていたとの見通しを得た。(3)各藩・地域の資料の調査:正宗文庫(備前市)・瀬戸内海歴史民俗資料館(高松市)等において資料調査を実施した。それぞれ、松平定信明君像の形成、中間的身分存在の政治意識を解明する突破口となり得る資料であることを確認した。また、米沢藩領の村方文書の調査を継続して行い、山形県白鷹町・諏訪神社に残る史料の整理を行った。調査の成果は今後順次発表する予定である。

本年度は、これによる本研究の調査・研究結果をまとめる作業を行い、その成果を、単著(『<明君>の近世-学問・知識と藩政改革』)として、2012年6月に吉川弘文館から公刊することが決定した。同書は、これまで主たるフィールドとしてきた米沢藩の藩政改革に関与した人々の学問受容と意識・思想、そこから生み出された明君像を主な考察対象として、三年間の研究の成果を活かし、現在に至る研究蓄積を一書にまとめたものである。
タンパク質のエネルギー面階層性とモードカップリング

今年度は、タンパク質エネルギー面の階層性について重点的に研究を行った。まず溶液中で1ナノ秒間のヒト・リゾチームのダイナミックスを分子動力学を用いて再現した。タンパク質は自由度が多いため、そのダイナミックスをモードに分解して観察する必要がある。このような方法のうち最も代表的なものは、我々が提唱してきた、2次モーメントを用いてタンパク質の異方性をよく再現する集団座標を用いる方法である。この方法を更に発展させ、タンパク質の固有の物理的な仮定を導入することで、物理的な描像を与えることを可能にしたのがJAMモデルである。このモデルでは、各エネルギー極小点近傍での揺らぎと極小間のジャンプを区別して解析することが可能になる。この分布の解析から、極小点は多数のモードの軸方向にまんべんなく分布しているのではなく、少数のモード(全体の5%)の軸方向にのみ広く分布し、他の95%の軸方向には、極小点が1つしか存在しないことが明らかになった。極小点が1つしかないモード軸方向のエネルギー面はパラボラ状でありこれを調和モードと呼ぶ。このようなJAMモデルによる解析から、タンパク質のモードは以下のように3種類(a.調和モード、b.単階層モード、c.多重階層モード)に分類される。調和モードは、モード数では全体の約95%を占め、モード方向のエネルギー曲面の形状はパラボラ状である。単階層モードは、全体の4.5%を占める。このモード方向のエネルギー曲面はパラボラだが、モデルで仮定した形状とは異なる。このモードは側鎖の二面角の運動と関係している。多重階層モードは、全体のわずか0.5%だが、タンパク質の揺らぎをほぼ規定している。このモードでは、主鎖・側鎖の二面角が大きく変位し、原子間のパッキングが変化する。これまでに論文発表したものの他に、ここまでの研究成果の最終的なまとめとして、現在論文を投稿中である。
双極子相互作用する光格子中のボーズ気体理論的研究

2002年に、光格子中にトラップされた冷却原子系において、超流動-モット絶縁体転移がGreiner達により実験的に実現された。それ以降、この系は格子モデルにおいて理論的に予言された現象を実現するための格好の舞台として注目を集め続けている。特に近年では、大きな双極子モーメントをもった冷却原子系をトラップする実験的試みが盛んである。そのような系では、長距離相互作用(双極子相互作用)に起因した多彩な物理が期待されるためである。本年度の目的は、このような系の有効モデルである、双極子相互作用のあるソフトコア・ボーズ・ハバードモデルの基底状態相図を量子モンテカルロ・シミュレーションによって解明することで、双極子相互作用に起因した新奇な量子相を見つけることである。研究成果としては、実際に本モデルの基底状態相図を完成させることができた。この相図中には、粒子間の双極子相互作用及び粒子のソフトコアの自由度に起因して現れる、入れ子構造の固体秩序相やそれに伴う超固体相といった新しい相が含まれている。また、この入れ子構造の固体秩序が有限温度における二回のIsing転移を通して出現することを明らかにした。このような固体秩序の形成の仕方は、短距離相互作用系では見られなかった、長距離相互作用系に特有なものである。これらの結果は、近い将来冷却原子系でも実際に観測されるものと期待される。以上の成果は、現在論文にまとめている段階であり、作成でき次第、投稿予定である。本研究の目的の通り、双極子相互作用のあるソフトコア・ボーズ・ハバードモデルの基底状態相図の作成を完成することができたため。本研究の成果は既に得られているので、今後はこの成果を論文にまとめあげ、ジャーナルに投稿する予定である。光格子中にトラップされた双極子相互作用する冷却ボーズ粒子系では、相互作用の異方性や長距離性に起因した新奇な物理現象の実現が期待され、その実現に向けた実験が近年盛んに行われている。このような系は、有効的に拡張ボーズ・ハバードモデルによって記述されることが知られている。本研究では、拡張ボーズ・ハバードモデルにおいて現れる新奇な量子相の探索を目的とし、統計誤差を除いて厳密な取扱いが可能である量子モンテカルロ法を用いて基底状態相図の解明を行った。特に本年度は、正方格子上の最近接相互作用のあるソフトコア・ボーズ・ハバードモデル、および、異方的な双極子相互作用のあるハードコア・ボーズ・ババードモデルを取り扱った。その結果はそれぞれ、以下の1,2の通りである。1.最近接斥力相互作用のあるソフトコア・ボーズ・ババードモデルの基底状態相図において、チェッカーボード型固体相と超固体(固体と超流動の共存)相の存在領域を明らかにした。特に、一般の超固体は固体に粒子やホールをドーピングすることによって現れるが、本モデルにおいては、ドーピングなしでも超固体が現れることを明らかにした。2.異方的双極子相互作用のあるハードコア・ボーズ・ハバードモデルの基底状態相図において、ストライプ型固体相の存在、超固体相の不在、そして、粒子数に多段プラトーが出現する領域の存在を明らかにした。本モデルにおける超固体相の不在は、強い引力相互作用の存在に起因する。また、粒子数の多段プラトーの出現は、長距離相互作用に起因した現象である。以上の成果は、論文にまとめられ、既に掲載済みである。本研究の目的の通り、ボーズ・ババードモデルに長距離相互作用の効果を取り入れることによって、いくつかの新奇な量子相を確認することができた。さらに、それらの結果を基底状態相図としてまとめ、論文や学会発表を通して公表も積極的に行うことができたため、順調に進展していると言える。現在、双極子相互作用のあるソフトコア・ボーズ・ババードモデルの基底状態相図の解明に取り組んでおり、今後もこれを引き続き行う予定である。最終的には、論文にまとめて公表を行う。