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地域主義・文化政策・芸術創造:フランダースとケベックの現代舞台芸術に見る相関関係

2004年度は、夏期休暇を利用してヨーロッパに数週間滞在し、一次・二次資料を直接に収集するとともに、これまで得られた資料・情報を整理し、実際に論文を執筆することを通じて、前年度に引き続き、フランダースとケベックの舞台芸術に近年見られる、地域主義の台頭と創造活動の興隆との相関関係の比較研究をおこなった。今年度は特に、これら二地域において近年、新しい文化政策と芸術性概念の枠組みが形成され、提示され、実現されるなかで、一つのモデルを提供したフランスとの関係を検討することが課題となった。そこでは、制度としての、および、行為そしてその生産物としての芸術に関して、二重の分析をおこなう必要があるが、今年度発表した4本の論文は、まさしくその成果の一部である(前者に関する分析が論文3、後者に関する分析が論文1・2・4にあたる)。これによって、これらの地域の現代舞台芸術の制度的文脈と個別的特質とをある程度まで明らかにし得たと考えるが、2005年度にも引き続き、さらに大局的な見地から、これまでの研究成果を総合する論文の執筆を続け、発表する予定である。論文執筆のほか、2005年1月に、カナダ研究の専門家を対象とする研究会において、フランダースとケベックの舞台芸術制度と社会的文脈の比較分析に関して、研究発表と討議をおこなったが、そこでのフィードバックを生かした形で、さらに同年9月の日本カナダ学会大会において、同テーマでの発表をおこなうことが内定している。まず、2003年5月、国際演劇祭の際にモントリオール市に1週間滞在し、ケベックで制作された現実の舞台作品を受容・分析するとともに、文化政策に関する資料の収集と専門家への聞き取りをおこなった(なお、この費用は科学研究費にはよっていない)。また同年7月より1か月半にわたって、ヨーロッパ(フランスとベルギー)に滞在し、フラーンデレン(フランダース)地方およびフランスの舞台芸術実践の美学的革新性、およびそれを律する文化政策についての比較調査研究を行った。とりわけフラーンデレン地方に関しては、現地でしか入手することができない資料(オランダ語のものを含む)を多数手に入れることができたことは大きな収穫であった。また、2003年夏はフランスにおいて、舞台芸術における労働条件(特に休業補償に関して)の変化に伴う、アンテルミタン達の抗議運動が繰り広げられたのだが、これは、フランスのみならず他国においても、グローバル化する経済の中におかれた芸術家の社会的地位とその困難について、期せずして深く再考する機会となった。現在、第二次世界大戦以降の社会構造と文化制度の変容に関する外国語文献を読解・分析するとともに、この時期にケベックおよびフラーンデレンにおける文化政策が経験する"nationalisation"(「国民」化)の過程において、隣接言語・文化圏との力関係の変容(自己の文化アイデンティティの積極的肯定)が文化政策・実践に与えた影響、さらに、文化政策・実践がそのような状況下においても、いかに排他的ナシヨナリズムに陥ることを避けつつ、創造性の源泉としての他者性・多様性を担保することが可能になったのか、比較検討する論考を現在準備しているところである。
呼吸器悪性腫瘍における血管新生阻害治療の低侵襲な効果予測法を確立をめざす研究

呼吸器悪性腫瘍(肺癌・悪性胸膜中皮腫・胸腺腫瘍)は、いずれも予後が不良の疾患です。これらの腫瘍の増殖、転移には腫瘍内の血管新生が大きく関与しているため、血管新生阻害治療が重要な治療法の一つとして注目されています。しかし、血管新生阻害治療が有効な患者さんを事前に判定する効果予測法は確立されていません。本研究は、血管新生の過程に重要な蛋白であるVEGF-Aに着目して、体に負担の少ない方法での血管新生阻害剤の効果を予測する方法を確立することを目指します。
超効率的酸性触媒による合成反応の研究

本研究では、新しい酸性活性触媒の開発とそれを用いる以下に示す高効率かつ高選択的合成反応の開発を行った。1.触媒量の四塩化チタンとp-トリフルオロメチル安息香酸無水物の存在下、弱い求核剤であるアニリンとカルボン酸シリルエステルからカルボン酸アニリドを高収率で得ることができた。2.四塩化ケイ素と過塩素酸銀から調製される活性触媒の存在下、カルボン酸あるいはカルボン酸シリルエステル、p-トリフルオロメチル安息香酸無水物、芳香族化合物間のFriedel-Crafts反応が円滑に進行することを見い出した。3.五塩化アンチモンと六フッ化アンチモン酸銀から調製される活性な酸性触媒を用い、芳香族化合物の有機ジスルフィドによるスルフェニル化反応を実現した。4.活性な有機触媒であるトリチル塩の存在下、転位を伴うオキシランとシリル化求核剤による炭素-炭素、炭素-酸素結合生成反応を開発した。5.四塩化スズと銀塩から調製される酸性触媒を用いる2-アミノ糖の立体選択的グリコシル化反応を開発した。6.酸化チタンとトリメチルシリルトリフラートから成る新しい触媒を用いることにより、これまで極めて困難とされてきたアラビノースの1,2-シスグリコシル化反応を、高い選択性をもって達成することができた。1.五塩化アンチモンと過塩素酸リチウムから成る触媒の存在下、芳香族化合物に酸無水物を作用させると、フリーデルクラフツアシル化反応が円滑に進行し、対応する芳香族ケトンが高収率で得られることを見いだした。また、触媒として四塩化ケイ素と過塩素酸銀を合せ用いると、カルボン酸または対応するトリメチルシリルエステルを直接アシル化剤として使用できる。反応はP-トリフルオロメチル安息香酸存在下で混合酸無水物を経由して進行し、穏かな条件下高収率で芳香族ケトンが得られることを明らかにした。2.触媒量の四塩化チタンとトリフルオロメタンスルホン酸銀またはスズ(II)トリフラートとP-トリフルオロメチル安息香酸無水物の存在下、ほぼ等モル量のカルボン酸トリメチルシリルエステルとアルコールのトリメチルシリルエーテルから、対応するカルボン酸エステルが高収率で得られることを明らかにした。この反応は非常に穏やかな条件下進行し、クロトン酸、セノシオ酸などのエステル化においても、二重結合の異性化や移動を伴うことなくエステルを得ることができる。また、チオエステルやフェノールエステルの合成にも適用できることを見いだした。3.リボースの1,2-シスおよび1,2-トランスグリコシル化反応、グルコースの1,2-トランスグリコシル化反応、これまで非常に困難とされ合成例のなかったアラビノースの1,2-シスグリコシル化反応、2-アミノ-2-デオキシグルコースおよびガラクトースの1,2-トランスグリコシル化反応など、数々の立体選択的グリコシル化反応を開発した。これからの反応はいずれも穏かな条件下進行し、触媒量の活性化剤を用いることで高い選択性を実現している。一方、これらの反応における触媒サイクルも明らかにし、溶媒、反応温度、対イオンの効果など、新しい知見を得ることができた。2.四塩化ケイ素と過塩素酸銀から調製される活性触媒の存在下、カメボン酸あるいはカルボン酸シリルエステル、p-トリフルオロメチル安息香酸無水物、芳香族化合物間のFriedel-Crafts反応が円滑に進行することを見い出した。

5.四塩化スズと銀塩から調製される酸性触媒を用いる2-アミノ糖の立体選択的グルコシル化反応を開発した。6.酸化チタンとトリメチルシリルトリフラートから成る新しい触媒を用いることにより、これまで極めて困難とされてきたアラビノースの1,2-シスグリコシル化反応を、高い選択性をもって達成することができた。
微分幾何学と情報幾何学II-双対構造とHessianを巡って-

Riemann計量gが平坦接続Dのアファイン座標に関してHessianで表されるとき,(D,g)をHessian構造という.Hessian構造がCodazzi方程式をみたすことから,その一般化としてのCodazzi構造(双対構造)が得られる.これらの空間構造はアファイン微分幾何学,Kahler幾何学等の純粋数学は勿論のこと,応用分野である情報幾何学においても重要な中心的役割を果たすものである.このプロジェクトでは双対構造とHessian構造をキーワードに,微分幾何学,情報幾何学の双方の観点からその基礎的研究を行い以下の結果を得た.1「等質空間G/K上の不変な射影的平坦接続はGのLie代数のある種のアファイン表現を用いて特徴付けることが出来る」という主定理が得られた。この系として次のことがわかった。(1)G/Kが不変な射影的平坦接続を持つための必要十分なG/Kが中心アファインはめ込みを持つこと。(2)不変な射影的平坦接続を持つ半単純対称空間と中心単純Jordan代数が1対1に対応する。2定曲率cの不変な双対構造(D,g)を持つ等質空間の構造を決定することは微分幾何学的にも情報幾何学的にも興味のある問題であるが、これが1の結果を適用することにより解決できた。すなわちc=0のとき(D,g)は不変なHessian構造であり、c≠0のとき(D,g)は余次元1の等質空間上のある種の不変なHessian構造から導かれることがわかった。特に半単純対称空間G/K上に定曲率の不変な双対構造があれば、G/Kは対応する中心単純Jordan代数のω-領域の特性関数の等位曲面になることがわかった。3 R^mの領域からΩからn次実対称正定値行列全体からなる凸錐への線形写像ρが与えられたとき、ρに対してR^n×Ωの元でパラメター付けられたR^n上の指数型確率分布族が自然に導かれることを示した。これはn次元正規分布族の拡張であり、Hessian断面曲率一定の族を含み、さらには安定フィードバックシステムの理論とも関連することがわかった。この微分幾何学的応用としては、コンパクトアファイン双曲空間Γ/Ωとρから誘導されるΓ/Ωのベクトル束をE(Γ/Ω,ρ)とするとき、E(Γ/Ω,ρ)はHessian計量を有し、その計量を用いることによりE(Γ/Ω,ρ)-値のコホモロジー群の消滅定理を得た。1「等質空間G/K上の不変な射影的平坦接続はGのLie代数のある種のアファイン表現を用いて特徴付けることが出来る」という主定理が得られた。(1) G/Kが不変な射影的平坦接続を持つための必要十分条件はG/Kが中心アファインはめ込みを持つこと。(2)不変な射影的平坦接続を持つ

半単純対称空間と中心単純Jordan代数が1対1に対応する。2定曲率cの不変な双対構造(D,g)を持つ等質空間の構造を決定することは微分幾何学的にも情報幾何学的にも興味のある問題であるが、これが1の結果を適用することにより解決できた。すなわちc=0のとき(D,g)は不変なHessian構造であり、c≠0のとき(D,g)は余次元1の等質空間上のある種の不変なHessian構造から導かれることがわかった。特に半単純対称空間G/K上に定曲率の不変な双対構造があれば、G/Kは対応する中心単純Jordan代数のω-領域の特性関数の等位曲面になることがわかった。3 R〓領域Ωからn次実対称正定値行列全体からなる凸錐への線形写像ρが与えられたとき、ρに対してR〓×Ωの元でパラメター付けられたR〓上の指数型確率分布族が自然に導かれることを示した。これはn次元正規分布族の拡張であり、Hessian断面曲率一定の族を含み、さらには安定フィードバックシステムの理論とも関連することがわかった。この微分幾何学的応用としては、コンパクトアファイン双曲空間Γ/Ωとρから誘導されるΓ/Ω上のベクトル束をE(Γ/Ω,ρ)とするとき、E(Γ/Ω,ρ)はHessian計量を有し、その計量を用いることによりE(Γ/Ω,ρ)-値のコホモロジー群の消滅定理を得た。Riemann計量gが平坦接続Dのアファイン座標に関してHessianで表されるとき、(D,g)をHessian構造という。Hessian構造がCodazzi方程式をみたすことから、その一般化としてのCodazzi構造(双対構造)が得られる。これらの空間構造はアファイン微分幾何学、Kahler幾何学等の純粋数学は勿論のこと、応用分野である情報幾何学においても重要な中心的役割を果たすものである。このプロジェクトでは双対構造とHessian構造をキーワードに、微分幾何学、情報幾何学の双方の観点からその基礎的研究を行い以下の結果を得た。1「等質空間G/K上の不変な射影的平坦接続はGのLie代数のある種のアファイン表現を用いて特徴付けることが出来る」という主定理が得られた。この系として次のことがわかった。(1)G/Kが不変な射影的平坦接続を持つための必要十分条件はG/Kが中心アファインはめ込みを持つこと。(2)不変な射影的平坦接続を持つ半単純対称空間と中心単純Jordan代数が1対1に対応する。3 R^mの領域Ωからn次実対称正定値行列全体からなる凸錐への線形写真ρが与えられたとき、ρに対してR^n×Ωの元でパラメター付けられたR^n上の指数型確率分布族が自然に導かれることを示した。
自閉症児の就労を実現するための個別の指導プログラムの確立に関する研究

本研究は、特別支援教育におけるキャリア教育の充実を図るため、小学部・中学部・高等部の各段階から対象児童生徒を抽出し、就労実現を目指して行った具体的な指導事例をもとに、その成果をまとめたものである。児童生徒のアセスメントを行うに当たっては、本研究者が作成した『自閉症児の就労を実現するための個別の指導プログラム(以下「個別の指導プログラム」)』を用いて就労実現のための課題を把握し、指導目標を明確にした実践となるようにした。そうしたアセスメントをもとに実践計画を立て、抽出児童生徒の課題解決を図る上で最も効果的な指導場面・教科領域等を選択し、必要な支援の手立てを具体化して、PDCAサイクルに基づく指導実践を行った。指導実践事例を通して、次のような成果や課題が明らかになってきた。○児童生徒の課題を探る過程で「個別の指導プログラム」を用いたアセスメントを行うことで、就労実現を念頭に置いた指導目標を明らかにすることができた。○「個別の指導プログラム」に示した「就労課題」および「クリアすべき指導内容」を参照することは、就労を実現するための指導内容を明確にする上で有効であった。○教師間、および教師と保護者で個別の指導プログラムを共有することは、一貫した指導の体制や連携を築く上で有効であった。しかし、正しく確かな行動(基本行動)を身に付け、就労を実現するためには、事例に示したような、より詳細な行動プログラムや構造化、振り返りの手立て等、児童生徒の実態に応じて、各領域に示した内容を個別化・具体化する必要がある。本研究の基盤である「個別の指導プログラム」は、実際に自閉症者を雇用する職場の意見をもとに作成したチェックリストである。本実践研究を通して、日々の指導・支援を「就労の実現」という視点から見直す資料として活用する道筋を明らかにすることができた。今後さらに事例を累積することにより、本プログラムの活用の在り方が具体化されるものと考えている。
乳幼児を対象とした視線計測装置による新たな視力検査法の開発

この研究では、目線の動きの位置を記録できる装置を用いることで、見ている箇所の位置情報から、視力を定量的に評価できるシステムを開発することを目的としています。また、乳幼児を対象とすることで、意思表示が困難な方に対する、新たな視力検査としての有用性を明らかにすることも目指しています。
表面プラズモン光を用いる干渉断層像センシング

金属ナノ構造体へ伝搬光を入射させると、光の回折限界を超えた分解能を持つ近接場光のひとつである表面プラズモンを励起させることができる。金属表面に測定したい物質サンプルを置けば、表面プラズモン光が物質表面を伝搬し、このときに生じる位相変化を光干渉法で検出することによって、サンプル表面の屈折率分布あるいは形状をナノオーダーで測定することができる。この表面プラズモン干渉計を構築するために必要となる、金属薄膜へのナノスケール構造の微細加工法、金属ナノピンホールによる表面プラズモン励起特性、表面プラズモンを高分解能に抽出する光ファイバープローブなどについて明らかにした。表面プラズモンを発生させるためには、金属薄膜表面に微細なピンホールやナノスケールの溝構造を加工することが不可欠である。そこで、簡便で高精度な金属ナノ構造の微細加工法としてアゾ薄膜を用いる方法を検討した。特に、エレクトロスプレー法により作製したアゾベンゼンのナノ粒子を用いた金薄膜のウェットエッチングでは、高さ7nm、直径320nmのナノ構造が形成された。次に、レーザ光を集光しアブレーションすることで金薄膜に形成した直径400nm程度のナノピンホールをエバネッセント波で照射し、全反射型の光干渉計測によって反射光の位相分布を検出した。ナノピンホールが存在する加工領域では反射光の位相は場所的に大きく変化し、平坦な未加工領域では位相はほぼ一定であった。以上のことから、金薄膜のナノピンホール形状によってプリズム前面に存在しているエバネッセント波からプラズモンが励起されたと考えられる。最後に、プリズム表面に存在するエバネッセント波の垂直方向に対する光強度分布を、市販のプラスチック光ファイバーの先端を化学エッチングした近接場光プローブで検出した。その結果、先鋭化された先端形状に金コーテングされたプローブを用いれば、ノイズとなる光を遮断できることが判明した。以上の実験結果から表面プラズモン干渉計システムを考案するに至った。すなわち、ガラス前面に置かれたナノピンホール構造を有する金薄膜にガラス裏面からレーザ光を入射することで表面プラズモンを励起する。この伝搬する表面プラズモン光を先鋭化したプラスチックファイバープローブで取り込む。ファイバーから出射されるレーザ光をガラス裏面へ入射させたレーザ光と干渉させて表面プラズモン光の位相を検出する。金薄膜表面に測定対象を置けば、検出された位相分布から測定対象の屈折率分布や表面形状分布を測定できる。金属薄膜の表面に微細なピンホールや溝構造を加工することはプラズモンを発生させるためには不可欠なことであり、まず、この加工方法について以下の実験を行った。真空蒸着でガラス基板に製膜した膜厚約40nmの金薄膜上に、スピンコートで膜厚約150nmのアゾ膜を製膜した。波長515nm、出力20mWのレーザを用い、レンズによるビーム集光点でアゾ膜の中にピンホールの加工を行った。その後、2倍に希釈した王水で5分間エッチングし、クロロホルムでアゾ膜を除去した。エッチングした金薄膜の透過光学顕微鏡像およびAFM像から、金薄膜表面に直径20&#61549;m、高さ30nmの台形構造が形成され、その中心付近の金薄膜内部には直径5&#61549;m、深さ約40nmのピンホールが形成されていることが確認できた。ピンホールの深さ約40nmは金薄膜の膜厚に対応することからも、アゾ膜に光照射した部分がマスクとして働き、王水により金属がエッチングされたと考えられる。次に、上記のように金薄膜に加工したピンホールをエバネッセント波干渉計によって観測した。レーザ光をビームスプリッタで2つに分け、一方のレーザ光をプリズム前面に全反射角以上でガラス側から入射させた。プリズム前面には金薄膜が置かれており、プリズム前面からの反射光と2つに分けもう一方のレーザ光との干渉縞パターンを観測することによって、反射光の位相分布を検出した。その結果、金薄膜にピンホールが形成されている領域では、位相の値が大きく変化していることが確認された。このことから、金薄膜のピンホール形状によってプリズム前面に存在しているエバネッセント波からプラズモンが励起されたと考えられる。最後に、上記の実験結果を踏まえて、先鋭化したプラスチックファイバープローブによる近接場およびピンホール構造を有する金薄膜を用いる表面プラズモン干渉計システムの考案を行った。伝搬光でピンホール加工したアゾ薄膜を用い金薄膜をウエットエッチングする微細加工法の特性を調べた結果、本加工法によって金薄膜に微細なピンホール構造を形成できることが明らかにされた。

このように微細加工された金薄膜を用いれば、金薄膜に励起された表面プラズモンをピンホール構造によって通常の伝搬光に変換することができる。この表面プラズモン発生と伝搬光への変換は本研究で目指す干渉計測装置の重要部分であり、上記の金薄膜デバイスによって本研究を次の段階に進めることができる。金薄膜の微細なピンホール構造によってエバネッセント波からプラズモンが励起されると考えられる実験結果を踏まえて、プリズム前面に置かれたピンホール構造を有する金薄膜を用いた表面プラズモン干渉計システムの構築へと研究を進めて行く。すなわち、先鋭化したプラスチックファイバープローブの先端にレーザ光を入射し近接場を発生させ、この近接場で金薄膜表面に表面プラズモンを励起する。金薄膜表面には置かれた測定対象を伝搬したプラズモンは、金薄膜ピンホールによってプリズム前面からガラス側へ伝搬する散乱光に変換され、この散乱伝搬光とファイバープローブに入射させたレーザ光とを干渉させる。干渉縞パターンの位相分布を検出することによって、測定対象の屈折率分布や表面形状分布を測定できることを明らかにする。上記の表面プラズモンの発生方法は、当初の研究計画でのピンホールによる表面プラズモンの発生方法と異なるが、プラズモンの発生位置を自由に変化させることができるため,初期段階の研究では望ましい発生方法である。次年度への繰越が認められているため、今年度の僅かな残額を繰り越し、翌年分助成金と合わせて有効的な使用を考えている。
白血病幹細胞に特異的な新規表面抗原の探索および機能解析

急性骨髄性白血病(AML)は自己複製能を有する白血病幹細胞(LSC)を頂点とする階層構造を有しており、このLSCが従来の化学療法に抵抗性を示し、再発の主な要因となると考えられているが、LSCを規定する特異的マーカーはほとんど知られておらず、LSC特異的治療も実現に至っていない。本研究では治療標的となりうるLSC特異的表面抗原を探索するため、単一細胞毎の遺伝子発現解析で、個々のAML細胞のLSCらしさを独自に導入した「single-cell leukemia initiating cell (LIC)スコア」で評価し、LICスコアの高い細胞で高発現する表面抗原を探索した。具体的にはAML 2症例から得た骨髄検体のCD34+細胞で単一細胞毎に遺伝子発現解析を行い、候補となる表面抗原分子の中でsingle-cell LICスコアと正の相関関係を示す19遺伝子を抽出した。AMLの遺伝子発現プロファイルと予後を解析した既報データを用いて、19遺伝子の発現と予後との関連を調べ、高発現群で生存率が低い遺伝子として遺伝子Xに着目した。ヒトAML細胞株で遺伝子Xの機能を阻害すると、in vitroでの増殖能が低下し、Ara-Cへの感受性が増加した。また、異種移植を用いたin vivoの解析でもAML発症能が低下し、生存期間が延長することを示した。以上によりsingle-cellによる遺伝子発現解析により白血病の治療標的となる可能性のある遺伝子を抽出することができた。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では単一細胞ごとの遺伝子発現解析を用いて、個々のAML細胞のLSCらしさを、独自に導入した「single-cell leukemia initiating cell (LIC)スコア」として点数付けしてLSCに特異的に発現している表面抗原を探索した。具体的にはAML 2症例検体のCD34+細胞を、単一細胞毎に発現量を解析し、候補遺伝子の中でsingle-cell LICスコアと正の相関関係を示す19遺伝子を抽出した。AMLの遺伝子発現プロファイルと疾患予後を解析した既報データを用いて、各19遺伝子の発現量と予後との相関関係を調べ、ALCAM遺伝子のみが高発現群が低発現群と比較して有意に生存率が低かったことからgene Aに着目した。実際にM3以外のヒトAML症例でgene AがCD34陽性細胞で正常骨髄細胞と比較して全般的に高発現なことを確認した。次に異種移植実験をおこない、ヒトAML症例において4症例中1症例においてgene Aが有意差をもってLICを濃縮することを示した。更なる症例での検討が必要である。gene Aノックアウトマウスを用いてgene Aの働きを検討したが、ヒトAML症例において唯一有意差を認めた症例がMLL遺伝子再構成を有する症例であったことから、MLL-ENL AMLモデルマウスで実験を行った。しかしマウスモデルにおいてはgene Aが白血病細胞全体でほとんど発現しておらず、gene A発現の有無によりLICの頻度に差を認めなかった。ヒトとマウスモデルではgene Aの役割が異なることが予想された。次にgene Aの役割を解析するためヒトAML細胞株の中で、MLL遺伝子再構成を有するTHP-1細胞株を用いて実験を行った。実際にgene Aを機能阻害すると、in vitroで増殖能が低下し、またin vivoにおいてもAML発症能が阻害され、異種移植実験において生存期間が延長することを示した。以上のことからgene Aは治療標的となる可能性があることを示した当初実験計画で予定していた研究は予定通り着手することができた。現在データのn数が足りておらず、更なる症例数の確保が必要な状況である。gene AがLICを濃縮するマーカーとなるか、現時点では有意差があるのは1症例のみであるため、更なる症例で検討する必要がある。また、gene Aが白血病細胞においてどのような機能的役割を示しているか検討をする。
金属化合物の化学結合のエネルギー表現と水素貯蔵化合物の量子設計への応用

変化に富む物性を示す各種3d遷移金属化合物(ホウ化物、炭化物、窒化物、酸化物、フッ化物、硫化物)の電子構造を計算し、原子化エネルギーを用いて化学結合を統一的に表現し、各種の非金属元素(B, C, N, O, F, S)の化合物形成への役割を評価した。これまで個別に研究されることが多かった金属化合物を、すべて同一の原子化エネルギーの視点から捉え直した。それを基に、非金属元素側からの量子材料設計のための基盤の構築を試みた。この方法を水素貯蔵化合物の探索に応用し、非金属元素を含む新規なマグネシウム化合物の設計を行った。本研究では、多様な化学結合をもつ各種金属間化合物(ホウ化物、炭化物他)の化学結合を、原子化エネルギーを用いて統一的に表現し、非金属元素(ホウ素、炭素他)の個性を抽出し、非金属元素を含む新規な自動車用水素貯蔵化合物を開発することを目指している。具体的には、各種金属化合物の電子構造の計算と原子化エネルギーの決定および非金属元素を含む3成分マグネシウム化合物の作製を試み、以下の結果を得た。遷移金属M(Ti, Cr, Fe)のホウ化物、酸化物、フッ化物について原子化エネルギーを決定した。ホウ化物では金属元素(M)の組成比率が高くなると、ホウ素(B)と金属元素(M)の原子化エネルギーが共に増加する。M-B原子間のみならず、B-BまたはM-M原子間の結合が、ホウ化物の形成に大きな役割を担っている。ホウ原子同士は、ホウ素鎖やホウ素層を作り、最短のB-B原子間距離を保ち結合している。酸化物では、金属元素(M)の組成比率が高くなると、酸素(O)の原子化エネルギーは減少し、金属元素(M)の原子化エネルギーは増加する。一方、フッ化物では、原子化エネルギーは組成に対して酸化物と正反対の変化をする。フッ化物のフッ素(F)格子ではF-F間に反発的な相互作用が働き、酸化物のO格子ではO-O間に引力的な相互作用が働いている。この違いはあるものの、酸化物ではM-O原子間、フッ化物ではM-F原子間の結合が化合物の形成に最も重要であり、ホウ化物とは全く異なる。さらに、ホウ素(B)を含む3成分マグネシウム化合物を作製し、水素貯蔵化合物の研究方向を探索を試みた。今後、方向の絞り込みを進めていく予定である。水素を利用した社会システムの構築は、現在の最重要課題であり、燃料電池自動車も最近、販売されている。本研究では、多様な化学結合をもつ各種金属間化合物(ホウ化物、炭化物、窒化物、硫化物他)の化学結合を、同一の原子化エネルギーの視点から捉え直し、各種非金属元素(ホウ素、炭素、窒素、硫黄他)の特徴や化合物形成への役割を統一的に理解し、それを基に非金属元素を含む新規な自動車用水素貯蔵化合物を開発することを目指している。平成26年度においては、各種の金属化合物の原子化エネルギーを決定した。さらに、3成分マグネシウム化合物の作製を行い、以下の結果を得た。昨年度の遷移金属M(Ti, Cr, Fe)のホウ化物,酸化物、フッ化物に続き、炭化物、窒化物、硫化物において原子化エネルギーを決定した。炭化物、窒化物では、金属元素(M)の組成比率が高くなると、炭素(C)、窒素(N)、金属元素(M)の原子化エネルギーがすべて増加する。この組成依存性はホウ化物と同じである。これらの化合物では、M-C, M-N原子間、およびM-M原子間の結合が、化合物の形成に大きな役割を担っている。硫化物では、金属元素(M)によって原子化エネルギーの組成依存性が変化する。すなわち、Cr硫化物では、金属元素(M=Cr)の組成比率が高くなると、硫黄(S)の原子化エネルギーは減少し、金属元素の原子化エネルギーは増加し、酸化物と同じ傾向を示す。しかし、Ti硫化物では、金属元素(M=Ti)の組成比率が高くなると、硫黄(S)、金属元素の原子化エネルギーは共に増加し、ホウ化物と同じ傾向を示す。このように、同一の原子化エネルギーの視点から、各種金属化合物の化学結合の特徴と違いを明らかにした。さらに、ボールミル法を用いて、非金属元素を含む3成分マグネシウム化合物を作製し、X線回折実験などを行って、新規な水素貯蔵化合物の探索を試みた。本研究では、多様な化学結合をもつ各種金属化合物(ホウ化物、炭化物他)の化学結合を、「原子化エネルギー」を用いて表現し、いろいろな金属化合物をすべて同一の原子化エネルギーの視点から捉え直した。それを基に非金属元素側からの「量子材料設計基盤」を構築し、新規な「自動車用水素貯蔵化合物」の探索に応用することを目指した。以下の結果を得た。3d遷移金属M(Ti, Cr, Fe)の各種化合物(ホウ化物、炭化物、窒化物、酸化物、フッ化物、硫化物)について、構成原子の原子化エネルギーを決定し、原子化エネルギー図を作成した。ホウ化物、炭化物、窒化物では、金属元素(M)の組成比率が高くなると、非金属元素X(=B,C,N)と金属元素(M)の原子化エネルギーは共に増加する。しかし、酸化物ではこれらとは違い、金属元素(M)の組成比率が高くなると、酸素(O)の原子化エネルギーは減少し、金属元素(M)の原子化エネルギーは増加する。

硫化物では、原子化エネルギーの組成依存性は、金属元素(M)によって変わる。金属元素(M)の組成の外に、原子化エネルギーは、原子間距離、密度とも相関がある。このように、これまで個別に研究されることが多かった金属化合物を、同一の原子化エネルギーの新しい視点から見直した。これらの成果を基に、非金属元素側からの量子材料設計のための基盤を構築した。この方法を水素貯蔵化合物の探索に応用し、ホウ素(B)を含む新規な水素貯蔵材料の設計を試みた。ボールミリング法などを用いて3成分マグネシウム化合物を作製し、水素貯蔵材料の探索のための新しい設計指針を得た。変化に富む物性を示す各種3d遷移金属化合物(ホウ化物、炭化物、窒化物、酸化物、フッ化物、硫化物)の電子構造を計算し、原子化エネルギーを用いて化学結合を統一的に表現し、各種の非金属元素(B, C, N, O, F, S)の化合物形成への役割を評価した。これまで個別に研究されることが多かった金属化合物を、すべて同一の原子化エネルギーの視点から捉え直した。それを基に、非金属元素側からの量子材料設計のための基盤の構築を試みた。この方法を水素貯蔵化合物の探索に応用し、非金属元素を含む新規なマグネシウム化合物の設計を行った。金属間化合物の化学結合の成り立ちを、非遷移金属側から初めて調べることができた。遷移金属のホウ化物、酸化物、フッ化物、炭化物窒化物硫化物の間には化学結合に大きな違いがあることを、原子化エネルギーの解析を通して明確に示すことができた。これらは従来の全エネルギーのみの解析からは分からない新しい情報である。また、非金属元素を含む水素貯蔵化合物の開発の可能性を探求するための実験を行い、X線や透過型電子顕微鏡を用いて化合物の生成傾向を調べた。今後、水素貯蔵化合物の探索方向を一歩ずつ狭めていく予定である。このように、おおむね順調に進展している。工学今年度は、前年度からの研究項目である「非金属元素から見た機能材料の量子設計基盤の構築」を進める。さらに、「非金属元素を含む新規マグネシウム系水素貯蔵化合物の探索」を行う。このため、マグネシウム系に絞り、その合金および化合物の電子構造を計算し、原子化エネルギーを求め、水素貯蔵化合物の設計基盤作りを進める。そして、計算と実験を組み合わせて、新規な水素貯蔵化合物の探索を粘り強く推進する。これらの成果を基に、原子化エネルギーから見た金属化合物の量子材料設計の基盤を固めていく。金属間化合物の化学結合の成り立ちを、非遷移金属側から調べることができた。遷移金属のホウ化物、酸化物、フッ化物の間には化学結合に大きな違いがあることを、原子化エネルギーの解析を通して初めて明確に示すことができた。また、非金属元素を含む水素貯蔵化合物の開発の可能性を探求するための第一段の実験をスタートすることができた。水素貯蔵化合物の探索方向を一歩ずつ狭めていく予定である。設置を予定していた理論計算用の計算機を他予算で購入したため。また、日本金属学会の春期大会での学会賞受賞講演のために当初予定していた出張費用を、日本金属学会側が負担してくれたため。また、膨大な計算データ整理のための物品の購入と成果発表の予定を次年度に行うことになったため。
細胞系譜特異的マーカーOlig2によるオリゴデンドロサイトの病態解析

本年度はこれまでと同様な人体材料を用いた研究に加え、脳腫瘍を自然発生する遺伝子改変ラットを用いてOlig2の解析を実施した。S100β遺伝子プロモータの下流に癌遺伝子v-erbBを組み込んだ遺伝子改変ラットではグリオーマを自然発症する。S100βは乏突起膠細胞では発生期の比較の早期に発現するのに対し、星細胞では成熟段階に近づいて発現する特徴がある。この腫瘍を病理学のならびにOlig2発現の観点から解析したところ、膠芽腫はOlig2陰性、乏突起膠腫はOlig2強陽性だった。この事実より、グリア前駆細胞には星細胞と乏突起膠細胞に共通の時期がある一方で、系譜が分かれたあとに腫瘍化の圧力が働くと相互に移行を示さない腫瘍が発生しうることが示唆された。腫瘍とは幹細胞、前駆細胞、成熟細胞など、正常細胞の様々な発生段階を模倣する、一個の臓器のような集団であって、腫瘍細胞の分化段階には階層性があるとする癌幹細胞理論が近年有力視されている。神経上皮性腫瘍の中でOlig2は星細胞腫と乏突起膠腫だけに高発現し、上衣腫や髄芽腫などではほとんど発現しないという事実が一連の研究で判明し、さらに上記の遺伝子改変ラットにおける研究から、Olig2は成熟オリゴデンドロサイトだけでなくグリア幹細胞あるいは前駆細胞マーカーでもあって、腫瘍化後もその系譜を汲む細胞だけに発現するという仮説のもと、新たなる課題としてパラフィン切片で利用可能な脳腫瘍の幹細胞マーカーの開発に着手した。具体的にはヒト培養脳腫瘍から分離した幹細胞スフェアを抗原に、体外免疫法によって細胞膜に発現する幹細胞抗原を認識するモノクローナル抗体作製のための実験系を構築し、現在解析中である。由来不明の細胞を含む脳腫瘍であるpapillaryglioneuronal tumorにおいてOlig2の発現を検討したところ、従来より知られていたニューロン及びアストロサイトの成分とは別に、特異な分布を示すOlig2陽性細胞の存在を明らかにした。Oligodendrocyte-like cell(OLC)出現を特徴とするdysembryoplastic neuroepithelialtumorにおいてもOLCが選択的にOlig2を発現していることを明らかにした。いずれもglioneuronal tumorと称されるグリアとニューロンの両方の成分を有する腫瘍であり、今まで見逃されていたオリゴデンドロサイト成分を描出する上で我々の抗Olig2抗体が有用であることが示唆された。またCreutzfeldt-Jakob病(CJD)は著明なニューロンの脱落を示す疾患で、ニューロンの軸索に巻き付いたオリゴデンドロサイトにも当然影響はあるはずであるが、我々はOlig2の発現を指標にオリゴデンドロサイトの数を検討したところ、CJDにおいてはオリゴデンドロサイトが数的に保存されていることを明らかにした。胎生期におけるOlig2の発現は齧歯類やニワトリでの研究は多いが、我々はそれがヒトにおいても同様に見られることを示し、また細胞系譜を追跡する上での有用性を明らかにした。Olig2の観点からオリゴデンドロサイトに関する基礎並びに臨床病理学的な研究を実施した。脳腫瘍の病理診断に免疫組織化学は必須でそれを組織マイクロアレイを用いて統計的な解析を試みたところ、Olig2はグリオーマ、中でもオリゴデンドログリオーマで陽性率が高いことがクラスター解析などの腫瘍を用いて示された。またオリゴデンドログリオーマが頭蓋外へ転移することはほとんど報告がなく、その証明には慎重な態度が求められるが、Olig2抗体を用いることでそれを証明し得た1例を経験した。Olig2と並んでオリゴデンドロサイトの発生を制御するNkx2.2はこれまでヒトを対象とした研究がほとんどなされていなかったが、同分子はオリゴデンドロサイトの核に局在し、オリゴデンドログリオーマにおいて陽性率が極めて高い一方で、毛様細胞性アストロサイトーマでは陰性例が多いなど、Olig2とは異なった性質を有することが判明した。基礎的な課題に観点を移すと、腫瘍には幹細胞、前駆細胞、成熟細胞など、正常細胞の様々な発生段階を模倣する、いわば一個の臓器のような集団で、腫瘍細胞の分化段階に階層性があることが有力な説として浮上している。アストロサイトーマにおいてなぜOlig2が発現するのかという疑問に対して、グリア前駆細胞を模倣する腫瘍細胞がOlig2を発言していることが想定されている。それを証明するためには幹細胞マーカーとOlig2の発現状況を検討する必要があるが、現行の幹細胞マーカーはルーチンの臨床材料ではほとんど役に立たないため、独自のマーカー開発を推し進めている。それと同時にヒトグリオーマの幹細胞解析に必要な細胞試料の収集をおこなっており、次年度以降の研究成果が期待される段階まで達している。

腫瘍とは幹細胞、前駆細胞、成熟細胞など、正常細胞の様々な発生段階を模倣する、一個の臓器のような集団であって、腫瘍細胞の分化段階には階層性があるとする癌幹細胞理論が近年有力視されている。神経上皮性腫瘍の中でOlig2は星細胞腫と乏突起膠腫だけに高発現し、上衣腫や髄芽腫などではほとんど発現しないという事実が一連の研究で判明し、さらに上記の遺伝子改変ラットにおける研究から、Olig2は成熟オリゴデンドロサイトだけでなくグリア幹細胞あるいは前駆細胞マーカーでもあって、腫瘍化後もその系譜を汲む細胞だけに発現するという仮説のもと、新たなる課題としてパラフィン切片で利用可能な脳腫瘍の幹細胞マーカーの開発に着手した。具体的にはヒト培養脳腫瘍から分離した幹細胞スフェアを抗原に、体外免疫法によって細胞膜に発現する幹細胞抗原を認識するモノクローナル抗体作製のための実験系を構築し、現在解析中である。
ラット脊髄損傷モデルにおける脊髄刺激療法の有効性評価

次に,ラット用脊髄硬膜外刺激電極を入手することが困難であったため,同電極の開発を行った.2極の円盤型プラチナ電極が配置された試作品1(幅2.0mm,長さ6mm,厚さ1.0mm)を2匹のラットに対し留置したが,いずれのラットにおいても,直後より,後肢運動機能の著明な低下を認め,電極留置に伴い脊髄損傷を生じたものと判断した.その後,幅1.8mm,長さ6mm,厚さ0.7mmに改良した試作品2を作製し,同様に3匹のラットに対し留置したが,やはり脊髄損傷による下肢運動機能の低下を認めた.これ以上細径の電極の作成は困難であったことから,ラットのサイズを300g程度と大きくして,再度,電極を留置したが,脊髄損傷を生じてしまった.このように,適切なラット用脊髄硬膜外刺激電極を作製することが困難であったことから,本研究の主目的である,ラット脊髄損傷モデルを用いた脊髄刺激の有効性評価を行うことができなかった.本研究を実施するにあたり,北海道大学へ実験計画書を提出し,2015年12月3日付で承認を得た(承認番号15-0147).次に,ラット用脊髄硬膜外刺激電極を入手することが困難であったため,バイオリサーチセンターと協力し,同電極の開発を行った.2極の円盤型プラチナ電極が配置された試作品1(幅2.0mm,長さ6mm,厚さ1.0mm)を2匹のラットに対し留置したが,いずれのラットにおいても,直後より,後肢運動機能の著明な低下を認め,電極留置に伴い脊髄損傷を生じたものと判断した.現在,幅1.8mm,厚さ0.7mmに改良した試作品2を作製中であり,今後,実際にラット脊髄硬膜外へ留置し,脊髄損傷発生の有無を評価する.前述のように実験計画書の承認日が2015年12月3日と,当初の予定より大幅に遅れたため,実験開始時期が大幅に遅れた.また,ラット用の脊髄硬膜外刺激電極を入手することが困難であったため,実際に,脊髄刺激を行う実験を行うことができなかった.そのため,既報(Maeda Y et al. Pain 15, 2008)を参考に,バイオリサーチセンターの協力のもと,現在,ラット用脊髄硬膜外刺激電極を開発中である.試作品1として,2極の円盤型プラチナ電極が配置された幅2.0mm,長さ6.0mm,厚さ1.0mmの電極を作製した.同電極をこれまで2匹のラットに対し,第6,7胸椎レベルの硬膜外腔へ留置した.しかし,全てのラットにおいて,留置直後より後肢運動機能の著明な低下を認め,SCS電極留置に伴い,脊髄損傷を生じたと判断した.現在,幅1.8mm,厚さ0.7mmに改良した試作品2を作製中であり,今後,実際にラット脊髄硬膜外へ留置し,脊髄損傷発生の有無を評価する.次に,ラット用脊髄硬膜外刺激電極を入手することが困難であったため,同電極の開発を行った.2極の円盤型プラチナ電極が配置された試作品1(幅2.0mm,長さ6mm,厚さ1.0mm)を2匹のラットに対し留置したが,いずれのラットにおいても,直後より,後肢運動機能の著明な低下を認め,電極留置に伴い脊髄損傷を生じたものと判断した.その後,幅1.8mm,長さ6mm,厚さ0.7mmに改良した試作品2を作製し,同様に3匹のラットに対し留置したが,やはり脊髄損傷による下肢運動機能の低下を認めた.これ以上細径の電極の作成は困難であったことから,ラットのサイズを300g程度と大きくして,再度,電極を留置したが,脊髄損傷を生じてしまった.このように,適切なラット用脊髄硬膜外刺激電極を作製することが困難であったことから,本研究の主目的である,ラット脊髄損傷モデルを用いた脊髄刺激の有効性評価を行うことができなかった.まず,圧が35gに調整されたmodified aneurysm clipを使用し,ラットの胸髄脊髄損傷モデルを作製し,脊髄損傷後2週間目から,後肢のWTの低下,つまりmechanical allodyniaが出現することが確認された.当初の実験計画では,脊髄損傷後1週間目からの脊髄刺激開始を計画していたが,2週間目以降の開始が望ましいと思われた.また,試作した脊髄硬膜外刺激電極については,留置により脊髄損傷を生じてしまうことが確認されたため,今後も検討が必要である.現在,幅1.8mm,厚さ0.7mmに改良した試作品2を作製中であり,今後,実際にラット脊髄硬膜外へ留置し,脊髄損傷発生の有無を評価する.また,現在使用しているラットは200-250gのサイズであるが,今後,さらに大きなサイズのラットも使用し,脊髄損傷を生じないかの検討も必要である.SCS電極の問題が解消された後,実際にラット脊髄損傷モデルへの脊髄刺激を開始する.具体的には,損傷脊髄高位の頭側,尾側で脊髄刺激を行い,後肢運動機能およびWTの経時的変化を比較する.さらに,脊髄の組織学的評価も行い,後角におけるマイクログリアの活性について,比較検討する.
近世日本における共同体の構造と民衆意識

1.伊藤仁斎を研究対象にして、17世紀後半の都市共同体における民衆思想を考察した。(1)気一元論、心性論、仁義の思想を中心に道徳論を再検討した。仁斎の道徳論が徳川政権下の社会体制を安定維持させる政治思想として機能することを明らかにした。(2)通称『仁斎日記』を史料にして、町中への接し方、町自治への関心度を分析し、仁斎の日常生活と町共同体への関わり方を明らかにした。それをうけて、町への関わり方という観点から、仁斎の思想的基盤を考察した。町運営や町再建に能動的に参与する姿勢はみられず、彼の思想的基盤は、'遊びの論理'にあったことを明らかにした。遊びの論理は、江戸文化の基盤の一つとなった。2.『京都町触集成』を史料にして、町自治や町運営の変化と、都市支配政策の変化とを分析した。それによって、17世紀中葉から18世紀中葉までの町の構造の変質を論じた。3.民衆教育の研究を行った。石門心学や教訓科往来物などを資料にして、以下の(1)(3)を考察した。また、(1),(2)において、民衆と支配権力との間における支配の共同性を指摘することができる。(1)民衆の生活意識や日常倫理は、家の存続と繁栄を第一義の目的とする。彼らの意識は、社会構造を主体的に変革するよりも、現状の社会体制を支持する傾向が強い。(2)民衆教育の目的と内容を考察した。その内容は、実用知と教訓が中心で、社会批判の観点や新しい社会像の構築は望めないことを明らかにした。(3)一八世紀後半以降の町について、共同体の機能、人的構成員の動向などを総括した。次に、訓科往来物の読者層を、町の社会構造のなかに位置づけた。4.民衆思想における儒学的要素を分析し、民衆思想を近世日本儒学史のなかに位置づける試みに着手した。平成13年度研究計画に基づき、次の3分野の研究を行った。1.京都町衆・伊藤仁斎の思想から、町構造の変質期にあたる17世紀末までの、都市共同体における民衆思想を考察した。(1)気一元論、心性論、仁義の思想を中心に道徳論を再検討し、仁斎の道徳論が徳川政権下の社会体制を安定維持させる政治思想として機能することを明らかにした。この研究の資料には、天理大学古義堂文庫所蔵の仁斎自筆稿本『語孟字義』、『孟子古義』、『論語古義』、『童子問』、『中庸発揮』を使用した。(2)仁斎自筆の「家乗」、通称『仁斎日記』を史料にして、町中への接し方、町自治への関心度を分析し、仁斎の思想的基盤を考察した。その結果、町運営や町再建に能動的に参与する姿勢はみられず、思想的基盤は、町の論理にではなく、'遊びの論理'にあったことを明らかにした。遊びの論理は、18世紀初頭から台頭する新興商人の論理や、店借り商人の論理の対極に位置する。2.1に並行して、『京都町触集成』を史料に、町による自治や町運営の変化と、支配権力による都市支配政策の変化とを分析し、17世紀中葉から18世紀中葉までの町の構造の変質を論じた。

3.1、2を承けて、18世紀中葉以降の都市住民の思想として、石門心学における商人の論理を取りあげ、仁斎の思想と比較論的に考察した。現在、町の論理、商人の論理、遊びの論理という三つ論理の相関関係、都市住民の社会意識、支配権力に対する態度等の観点から、支配権力に対する民衆側からの共同性をまとめつつある。平成14年度の研究計画を若干変更し、以下の2点の研究を行った。1.民衆の日常倫理と世界像・生活意識(1)勤勉・忠孝・辛抱・正直・なさけ等、いわゆる通俗道徳の内容、目的、実践を迫る要因を考察し、強固な家意識を基盤に、家を維持存続するため自助努力の精神、能力主義、職分観念が生まれ、主体的に日常倫理を構築していったことを明らかにした。(2)民衆倫理を考察する観点として民衆教育を設定し、その内容は実用知と訓育が中心で、家の維持存続に有効であるが、社会批判の観点や新しい社会像の構築は望めないことを明らかにした。(3)上記の思想的アプローチに加え、『京都町触集成』、『江戸町触集成』等を資料にして、民衆倫理の社会的背景を考察した。家の維持存続を第一義とする生活意識は、現状の社会体制の支持に向かう傾向が強く、ここに民衆と支配体制との共同性を指摘することができた。2.儒学の日本化・近世日本における儒学の機能(1)中国儒教(特に朱子学)が近世日本社会において機能するための問題点をあげ、儒教の本質「修己治人の学」の解体と再構築によって、儒学の日本化がなされ、それによって日本的儒学が社会で機能し得たという見解を得た(現在、著書を執筆中)(2)近世中期以降の日本儒学、および、教訓科往来物の儒学を、「修己治人の学」の解体、再構築過程の中に位置づけた。(3)儒学の普及状況を古義学派の門人帳を資料にして、儒学の民間への普及状況を研究継続中である。
粒状体の輸送解析技術の確立

すべりや跳躍運動を積極的に利用する振動輸送は自動組立ラインにおける精密機器部品の供給から原材料の輸送に至るまで広範囲に利用されている。最適な輸送条件を得るためには十分な理論的検討が必要となるが、今日まで原材料などのような粒状体の振動輸送を扱った研究についてはほとんど行われてきてはいないのが現状である。それは理論的な面から見ると、個々の粒子がぶつかり合いながら運動を行うため、粒状体を質点として解析するには明らかに無理があり、連続体として扱うにも限界があるためである。また、実験的にも粒状体内部の挙動を計測することが非常に難しい。そこで、本研究では昨年度、Cundallらが提案した個別要素法を改良し、粒状性を考慮に入れた輸送解析手法を提案した。従来の個別要素法では粒子に丸棒や球を用いる場合がほとんどで、その手法をそのまま、振動輸送に適用すると粒子の転がりやすさから輸送速度を過大に評価してしまいかねない。そこで、本研究で提案する解析においては、粒子の形状が輸送挙動に与える影響を考慮できるように、楕円粒子を扱えるようにしている。その手法を用いて、昨年度は代表的な輸送挙動を算出し、振動数や振幅などの操作変数が粒状体の輸送挙動に与える影響を数値解析した。一方、本年度においては、その解析手法の妥当性を確認するために、振動輸送装置を製作し、アクリルだ円棒からなる粒状体を用いて、振動輸送実験を行った。粒状体の輸送挙動は高速度ビデオカメラにより撮影し、画像処理装置を用いて、個々の粒子の輸送速度などを計測した。その結果、両者は良好な一致を示すことを確認した。さらに、本手法を用いて、粒子形状の違いによって輸送挙動がどのように変化するかを求めたところ、楕円粒子に比べ円筒粒子を用いた個別要素法では輸送速度が増大する傾向にあることを明らかにした。振動輸送は精密機械部品や原材料などの大量輸送などに広く用いられているが、その輸送対象によって輸送パターンが異なる。例えば、精密機器部品を輸送する場合、輸送対象を極力傷つけないように輸送面上をすべらせながら輸送する。それに対して、原材料などの粒状体の場合には輸送速度を上げるために、積極的に輸送対象を輸送面から飛ばすようにして輸送を行う。これまでにも、振動輸送に関しては理論的にも実験的にも多くの研究が行われてきているが、そのほとんどは前者を対象としたものであり、振動板上をすべる一質点の運動から輸送能力が予想されてきた。ところが、粒状体の輸送の場合、個々の粒子がぶつかり合いながら運動を行うため、解析的には粒状体を質点として扱うには明らかに無理があり、連続体として扱うにも限界がある。また、実験的には粒状体内部の挙動を計測することが非常に難しいことなどから、今日まで粒状体の振動輸送を扱った研究はほとんど行われてきてはいないのが現状である。本研究ではその粒状体を対象とし、粒状性を考慮に入れた振動輸送解析手法を提案した。その解析手法はCundallらが提案した個別要素法を修正したものであり、粒子の形状が輸送挙動に与える影響を考慮できるように、楕円粒子を扱えるようにしている。解析を行った結果、輸送面を振動させるときの周期を小さくしたり、振幅を大きくすることによって、輸送速度が増大することがわかった。さらに、粒子が扁平していくに従い、転がりにくさから輸送速度は減少することがわかった。
分布の汎関数とU-統計量の線形結合の研究

分布の汎関数(核関数)で表される母数に関わる統計量として、von Mises(1947)のV-統計量およびHoeffding(1948)のU-統計量、が有名であり広く研究されて来た。研究代表者大和(1977)はこれと異なるLB-統計量を導入した。また、これら3つの統計量を含む一般的な統計量、U-統計量を戸田・大和(2001)は提案し、Berry-Esseen boundを求めている。本研究は、このU-統計量の線形結合(凸結合)について、更に研究を進めたものである。第1の結果として,U-統計量の線形結合について、特に裾の確率の評価に有効な大偏差確率を、詳細に調べた。また,核関数が退化している場合に,U-統計量の線形結合の関数的中心極限定理(不変原理)を示した。更にEdgeworth展開を求めた。当初の研究では統計量を標準化したものについて標本の大きさの-1乗のオーダーで求めたが,応用上有効なスチューデント化に基づいては,標本の大きさの-1/2乗のオーダーでしか求められなかった.引き続き,スチューデント化されたU-統計量の線形結合について,標本の大きさの-1乗のオーダーでEdgeworth展開を求めた。次の成果は,新たに2標本の場合のU-統計量の線形結合(凸結合)を提案したことである。ただし、1標本の場合とは全く異となる問題が生じ解析が困難である。漸近正規性等の性質はU-統計量と同じであるので違いを示すために、Edgeworth展開を求めた。本研究では、標準化した統計量について、2標本の共通の標本の大きさの-1/2乗のオーダー迄を求めている。統計的母集団の確率分布の汎関数で表される母集団の特性量の推測に関連して、(1)確率分布自身に変動を考慮したベイズ的推定に関連する確率分布の研究、及び(2)特性量の推定量としてこれまでに知られているものを含む研究代表者導入のU-統計量の凸結合の研究の2点について進めた。まず,(1)についてはディリクレ過程の拡張の基本となる2母数型ポアソン-ディリクレ分布について簡単な壼のモデルによる分布の導出,確率過程の基づく表現を始め種々の性質,ベイズ的推定に関係する点を調べた.(2)については,U-統計量の凸結合の漸近展開とこれに基づくエッヂワース展開をこれまでに求めていたが,それは未知の母数を含むので統計的推測の応用上の観点からはスチューデント化した統計量のエッヂワース展開が必要である.これには,U-統計量の凸結合の分散の推定量の逆数の漸近展開が必要となるが,この点で前園(九州大)の助力を得た.規準化したU-統計量の凸結合の漸近展開と,分散の推定量の逆数の漸近展開とを,組み合わせることにより,スチューデント化したU-統計量の凸結合の漸近展開とエッヂワース展開を得た.これについて,具体的に次のような種々の母数について,U-統計量の凸結合のエッヂワース展開を与えた.3次以上の次数の母数については:(i)平均の周りの3次のモーメント(ii)平均の積,(iii)寿命分布に関係する量.なお,2次の母数については,スチューデント化による影響が高次の漸近展開に表れるが,その例として次について示した:(iv)分散,(v)平均の2乗,(vi)ウィルコックソン統計量に関する母数,(vii)確率重み付きモーメント.統計的母集団の確率分布の汎関数で表される母集団の特性量の推測の観点から,研究代表者が導入したU-統計量の凸結合(線形結合)について研究を続けているが,次の(1),(2)に述べる結果について高い評価が得られた: