hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
食品性状と口腔感覚・嗜好性との関係についての研究

健康な男女大学生を対象に、食品のテクスチャーと口腔感覚および嗜好性との関係について調べ、下記のような結果を得た。1.口腔感覚による食品形態の識別能と食品のテクスチャーの関係を調べた。また、手、視覚による形態識別能と口腔感覚による識別能とを比較した。手による形態識別では硬いアクリルは軟らかいトウフに比べ誤答数が少なく、硬い試料の形態識別能がよかったが、口による試料形態識別では硬さの違いによって誤答数にあまり違いは見られなかった。手の触覚では軟らかい食品よりも硬い食品の方が形態識別能がよいのに対して、口腔感覚では硬い食品と軟らかい食品と同程度の形態識別能があり、口腔感覚は軟らかい食品でも比較的優れた形態識別能を有していることが示唆された。手の触覚に比べて口腔感覚では比較的小さいものの形態識別能がよいことが示唆された。2.食品の形状や硬さが嗜好に及ぼす影響を調べた結果、嗜好に食品の形状の影響は硬いものほど大きかった。硬いものでも軟らかいものでも、三角柱や星型柱に比べ円柱、直方体、立方体が好まれた。最終嚥下までの咀嚼回数が少ないいわゆる早食いの人と咀嚼回数が多い遅食いの人とでは形状の嗜好性に違いが見られた。3.食品表面が嗜好性に及ぼす影響を調べた結果、硬いニンジンは平面型、切り込み型の嗜好尺度値が高く好まれているのに対して、中等度の硬さのカマボコでは平面型、波型、山型の嗜好尺度値が高く好まれていた。軟らかいトウフでは平面型のみがその他の型に比べ嗜好尺度値は著しく高く大変好まれていた。食品表面の嗜好はテクスチャーによって異なることが示唆された。健康な男女大学生を対象に、口腔感覚による食品形態の識別能と食品のテクスチャーの関係を調べた。また、手、視覚による形態識別能と口腔感覚による識別能とを比較し検討した。手による形態識別では硬いアクリルは軟らかいトウフに比べ誤答数が少なく、硬い試料の形態識別能がよかったが、口による試料形態の識別では硬さの違いによって誤答数にあまり違いは見られなかった。手の触覚では軟らかい食品よりも硬い食品の方が形態識別能が良いのに対して、口腔感覚では硬い食品と軟らかい食品と同程度の形態識別能があり、口腔感覚は軟らかい食品でも比較的優れた形態識別能を有していることが示唆された。また、口の感覚による試料の識別能は大きいもの(30mm×12mm)と小さいもの(10mm×4mm)とではほとんど変わりはなかった。手の触覚に比べて口腔感覚では比較的小さいものの形態識別が良いことが示唆された。次に、異なるテクスチャーをもつ食品の厚さの弁別能を口腔各部の軟組織・歯牙の感覚について測定し、指の感覚視覚の弁別能と比較した。食品の厚さが3mmと薄い場合にはテクスチャーの違いによる弁別能に違いはなく、舌-頬の弁別能に比べ上中切歯-舌中切歯、舌-上中切歯、口唇-口唇の間での試料の厚さの弁別能が良かった。食品の厚さが10mmと厚い場合には、硬い試料に比べ軟らかい試料について上中切歯-下中切歯、親指-人差し指による食品の厚さの弁別能が悪いことが示唆された。健康な男女大学生を対象に、日常食品について、その物理的性質のうち、形や硬さの違いが嗜好に影響するか否かを調べた。また、早食いの人と遅食いの人ではその嗜好に違いがあるかどうかをも検討した。

テクスチャーの明らかに異なる食品3種、ニンジン、カマボコ、トウフを試料とし、立方体の体積(1.5×1.5×1.5cm)を基準とした同体積の直方体、円柱、三角柱、星型柱と5種の形状試料を用いた。試料のテクスチャーはテクスチュロメータを用いて客観的に測定を行った。形状の嗜好度は一対比較法を用いた。以下の結果が得られた。1.嗜好に及ぼす食品の形状の影響は、硬いものほどはっきり現れた。2.硬いものでも軟らかいものでも、三角柱、星型柱に比べ円柱、直方体、立方体が好まれた。3.嗜好尺度値の高い円柱、直方体、立方体の試料について、最終嚥下までの咀嚼回数が少ないいわゆる早食いの人は3種の形状に嗜好の違いがほとんど認められなかったが、咀嚼回数の多い遅食いの人は円柱を好んだ。以上より、食品の形状が嗜好性に強く影響し、その嗜好性は硬さによって異なることが示唆された。また、早食いの人と遅食いの人では食品の形状の嗜好に違いがあり、形状の嗜好には咀嚼パターンと関連する個人差があると考えられる。健康な男女大学生を対象に、食品表面と嗜好性にどのような関係があるのか。また早食いの者と遅食いの者との間で食品表面と嗜好との関係に違いがあるか否かについて検討した。テクスチャーの違う3種の食品、ニンジン、カマボコ、トウフを試料とし、立方体の表面が何も手を加えていない平面型、切り込み型、穴空き型、波型、山型と異なる5種の試料を作成し、5段階評定尺度法による嗜好テストを行った。1)最終嚥下までの咀嚼回数については、ニンジンの波型、カマボコの山型に多かった。2)嗜好度については、硬いニンジンは平面型、切り込み型の嗜好尺度値が高く好まれているのに対して、中等度の硬さのカマボコでは平面型、波型、山型の嗜好尺度値が高く好まれていた。軟らかいトウフでは平面型のみがその他の型に比べ嗜好尺度値は著しく高く大変好まれていた。3)平面型の場合、どの食品もツルツル、ザラザラに多く、最も表現にバラツキが少なかった。また切り込み型の場合、ニンジンではツルツル、ザラザラに多いが、カマボコ、トウフではボロボロ、ブツブツに多くなった。穴空き型ではボコボコ、デコボコ、ツブツブに多く、波型、山型はガタガタ、デコボコ、ボコボコに多くなった。しかし、5つの表面についていずれの食品もはっきり異なる表現をしており、本実験で作成した食品表面が違うものとして感覚されていたことが示唆された。4)硬い食品でも最終嚥下までの咀嚼回数が少ない早食いの者と咀嚼回数が多い遅食いの者の間では嗜好度に差が見られなかった。以上より、食品表面の嗜好はテクスチャーによって異なることが示唆された。
保健室で高校生の心理的課題を早期かつ継続的に発見し支援する方法の構築

本研究は,年度当初に全校生徒に実施する保健調査に「心の健康」に関する内容を加えて実施することで,不登校傾向生徒や生徒の抱える心の健康問題への早期発見・早期対応を目的とした。さらに,年度途中にも同様の保健調査を実施することで,支援が必要な生徒に対して介入したことの評価や個々の生徒の得点変化と,出欠状況及び実際の転帰を関連させて客観的に評価できると考えた。具体的な取組みとしては, 4月の保健調査に心の健康に関する項目(短縮版お茶大式学校メンタルヘルス尺度)を加えて実施した。保健調査の分析結果及び学級担任が行う日常の健康観察,欠席遅刻早退及び保健室利用状況を含めて生徒の抱える健康問題を把握した。先行研究を参考にして,各尺度において上位10%にあたる得点を有する生徒を抽出する方法をとった。ヒット数の多い生徒はメンタルヘルス上注意が必要であることの目安として学級担任と情報共有をして対応した。さらに,年度途中の9月にも同様の調査を実施し,特に年度当初に把握したメンタルヘルス上注意が必要な生徒の得点変化に注目した。また,保健調査には面談の希望を問う項目も設け,調査後には面談を希望する生徒及び学級担任と相談の上必要と認めた生徒に対して,面談を実施した。保健調査に「心の健康」に関する内容を加えたことにより,メンタルヘルス上注意が必要な生徒を抽出する資料となり,心の健康問題を抱える生徒の早期発見につながり,対応ができた。また,学級担任との連携のツールにもなった。さらに,心の健康問題への対応は,継続的な支援とその評価の実施も重要であることから,単年度内における複数回の保健調査の実施は,年度当初からメンタルヘルス上注意が必要な生徒に対して支援を行ったことへの中間評価や支援方法の再考とすることができた。今後は,保健調査結果の生徒自身へのフィードバックも考えていきたい。
難治性骨折に対するＣＤ３４陽性細胞移植術における有効な新規治療法の開発

マウス骨折モデルを作成し、Lnk siRNAを含有させたAteloGeneを局所に投与し、血管新生・骨新生の評価、X線、CT、組織、力学的に骨折治癒能を評価し、その有効性を確認した。EPC培養で確立されている成長因子(VEGF,SCF,IL-6,Flt-3lig,TPO)添加幹細胞用培地の骨芽細胞への効果を確認し、免疫不全ラット難治性骨折モデルに増幅させたヒト骨髄由来CD34陽性細胞を局所移植し、血管新生・骨新生の評価、X線、CT、組織、力学的に骨折治癒能を評価し、その有効性を確認した。本研究は前臨床試験である「偽関節患者に対する自家末梢血CD34陽性細胞移植による骨・血管再生療法に関する第1/2相臨床試験」における課題を克服すべく、1)細胞内アダプター蛋白であるLnk抑制、2)新たな体外増幅法の確立、によるCD34陽性細胞数獲得の可能性を探索すべく前臨床試験的に実験を行うことを目的としていた。まず、1)に関しては、「骨折部局所における骨芽細胞・EPCのLnkを制御し、骨新生・血管新生を亢進させることで早期に骨折治癒が得られる」という仮説を立証することを目的としていた。マウス骨折モデルを作成し、Lnk siRNAを含有させたAteloGene(アテロコラーゲンゲル)を局所に投与し、Lnkを抑制させ、血管新生・骨新生の評価ならびにX線、CT、組織、力学的に骨折治癒能を評価し、当初の予定よりも早くその成果を発表することができた。次に2)に関しては、「ヒト骨髄由来CD34陽性細胞の有効な培養増幅法を確立させ、培養増幅させた細胞移植治療は従来法に比較して有用である」という仮説を立証することを目的としていた。まずEPC培養で確立されている成長因子(VEGF,SCF,IL-6,Flt-3lig,TPO)添加幹細胞用培地の骨芽細胞への効果を確認し、約20倍の増幅率およびCD34陽性率も60%を維持していることが症例数を重ねることで再確認できた。次年度には免疫不全ラット難治性骨折モデルを作成し、増幅させたヒト骨髄由来CD34陽性細胞を局所移植し、増幅させない細胞移植と比較し、血管新生・骨新生の評価ならびにX線、CT、組織、力学的に骨折治癒能を評価する予定である。まず、1)に関しては、「骨折部局所における骨芽細胞・EPCのLnkを制御し、骨新生・血管新生を亢進させることで早期に骨折治癒が得られる」という仮説を、マウス骨折モデルを作成し、Lnk siRNAを含有させたAteloGene(アテロコラーゲンゲル)を局所に投与し、Lnkを抑制させ、血管新生・骨新生の評価ならびにX線、CT、組織、力学的に骨折治癒能を評価し、その有効性を証明した。次に2)に関しては、「ヒト骨髄由来CD34陽性細胞の有効な培養増幅法を確立させ、培養増幅させた細胞移植治療は従来法に比較して有用である」という仮説を、EPC培養で確立されている成長因子(VEGF,SCF,IL-6,Flt-3lig,TPO)添加幹細胞用培地の骨芽細胞への効果を確認し、約20倍の増幅率およびCD34陽性率も60%を維持していることが症例数を重ねることで再確認できた。また、免疫不全ラット難治性骨折モデルを作成し、増幅させたヒト骨髄由来CD34陽性細胞を局所移植し、増幅させない細胞移植と比較し、血管新生・骨新生の評価ならびにX線、CT、組織、力学的に骨折治癒能を評価し、その有効性を確認した。最終年度には、SDF-1/CXCR4 pathwayを介した血管内皮前駆細胞の骨折治癒への貢献を示唆する知見、ヒト単核球細胞に比較したCD34陽性細胞移植の有用性をラット偽関節モデルにて証明した。これらの成果をもとに最終年度においては、現在開始目前である「偽関節患者を対象とした自家末梢血CD34陽性細胞による骨・血管再生療法の多施設医師主導治験」のプロトコル作成に貢献した。整形外科学1)細胞内アダプター蛋白であるLnk抑制、2)新たな体外増幅法の確立、を目的としていたが、1)に関してはすでに英文雑誌に掲載され、2)に関しても当初の予定通り進行中であるため。1)細胞内アダプター蛋白であるLnk抑制、2)新たな体外増幅法の確立、を目的としていたが、1)に関してはすでに英文雑誌に掲載され終了した。

2)に関しては当初の予定通り進行中であるが、免疫不全ラット難治性骨折モデルを作成し、増幅させたヒト骨髄由来CD34陽性細胞を局所移植し、増幅させない細胞移植と比較し、血管新生・骨新生の評価ならびにX線、CT、組織、力学的に骨折治癒能を評価する予定であり、本研究を効率的に遂行するにあたり、これらの手技・評価手法はすでに予備実験で確認しており、研究協力者が分担して実施可能なようにそれぞれに手技について精通している。また、研究が計画通り進行しない場合は研究協力者として他の大学院生の協力を得ることで対応する。前年度は国内・外での学会・研究会等での調査・打ち合わせが少なく、当初予定していた国内外の調査・研究旅費およ研究打合せ旅費の使用が少なかったため。次年度においては、研究自体は計画以上に進行しており、成果発表の場が増えるために国内外の調査・研究旅費およ研究打合せ旅費に使用する。
骨置換性ナノコンポジットバイオマテリアルの開発

(1)ナノ炭酸化アパタイト/コラーゲン複合体の開発21世紀高齢社会で必要な新しい骨置換性材料を開発するために、ナノ炭酸ハイドロキシアパタイト/コラーゲン(nCHAC)複合体を室温にてバイオミメティック方法で調製した。この複合体は、ナノサイズで低結晶化度を有する天然骨の同様な無機相を示し、2.8-14.7wt%の炭酸基を含んでいる。TEMにより、この複合体のミクロ構造は、天然骨の階層構造に類似した石灰化コラーゲンファイバー束と確認された。単一の石灰化コラーゲンファイバーの直径はおよそ4nmである。炭酸及びコラーゲン含有量依存性を調べると、炭酸濃度により結晶サイズとコラーゲン線維束の構造は変化した。バイオミメティックな組成とミクロ構造を有するnCHAC複合体は硬組織治療法に有望である。(II)傾斜機能型GTR膜の開発従来、骨や歯周組織の再生に用いられてきたGuided Tissue Regeneration(GTR)膜は全体にわたり組成と構造が均一なままであった。本研究では傾斜機能材料(FGM)の概念を導入し、一方の面は多孔質で細胞成長が容易であり、反対面は平滑で歯周病治療においては細胞付着が困難な、三層構造から成るGTR膜を開発した。三層構造によりアパタイト含有量は0%(PLGAのみ)から、最大5%まで変化し、互いに強く接着し、良好な柔軟性を有している。この生分解性複合膜は、nCHAC添加により、生体適合性に優れ、天然骨と同等の成分とナノ結晶サイズを有し、天然骨に対して高い骨伝導性を示す。MC3T3-E1骨芽細胞をこの3層複合膜上で培養すると、純PLGA膜よりも、良好な反応性を示した。
超広帯域光源及び高出力用高非線形でかつ低損失フォトニック結晶ファイバ

スーパーコンティニュウム(SC)光を高効率に発生させるための条件としては,実効断面積Aeffをできるだけ小さくすることと,SC光の中心波長λ_cでゼロ分散波長λ_0または,ゼロ分散近傍の正常分散を有していることである。非線形光学効果は波長分散によって大きく左右され,ゼロ分散波長付近で効率良く発生するため,自己パルス圧縮を効果的に起こすためには,所望の波長でPCFが小さなAeffとゼロ分散を有していることが望ましい。波長分散は光ファイバの長さに依存し,ゼロ分散値が得られる適切な長さも考慮に入れる必要がある。OCT (Optical Coherence Tomography:光3次元断層画像)システムのコンパクト化を図るためにも,できるだけ短い光ファイバ長でゼロ分散が得られるよう考慮に入れて設計を行う必要がある。従って、所望の波長でシリカガラスの材料分散を相殺して波長分散をゼロにするための構造分散を有するPCFの最適設計を行った。現在,OCTでは主に3つの波長帯が検討されている。被測定部位によって適切な波長が選択されている。眼球が対象となる網膜の診断や眼底検査には0.8μm帯,組織細胞の主成分が水である皮膚や消化器系では深さ方向の散乱の影響を受けにくい1.0μm帯,歯の解析では1.3μmの光を用いて研究が行われている。従って,本研究では0.8μm帯,1.0μm帯及び1.3μm帯のファイバレーザを用いて超広帯域のSC光を高効率に発生させることができる高非線形PCFの設計を行い,最適パラメータが得られた。高非線形PCFを用いてSC光を発生させ,それを光フィルタで切り出すことにより,幅広い波長選択が可能となり,生体組織により適切な波長を選択することで,高分解能に3次元の断層画像を取得することが可能になる。
金剛寺一切経の基礎的研究と新出仏典の研究

平成12年度より開始され、平成15年度をもって終了した「金剛寺一切経の基礎的研究と新出仏典の研究」では、4ヶ年間に79回の現地調査を実施し、19回の新出仏典研究会で真摯な討論を重ねてきた。この他に諸機関・諸寺院等の調査はもとより、国内外での研究発表も行い活発な研究活動を展開した。その結果、金剛寺一切経の概要を示す目録(暫定版)を完成させ、新出仏典の翻刻とその資料的価値を確定させることができた。一切経の奥書から中世における河内長野近在の書写事業の一端が明かとなった。また書写する人々は奈良写経を尊崇していたことも分かってきた。本研究は従来の一切経調査では試みられなかった現行本との照合を行うとともに、今後の研究の一層の発展を期して一切経のカラーデジタル撮影に取り組んできた。かくして金剛寺一切経4,000余巻の内、1,123巻を撮影しDVD2枚に収録した。その数26,500コマである。この方法に基づいて多くの新知見が得られただけではなく、新たな新出仏典も発見された。その一つは中国の五世紀前葉、鳩摩羅什等によって翻訳された『十誦律』に基づく在家信者のための手引き書であり、これも新出安世高訳『十二門経』と並んで非常に貴重な資料となるであろう。本研究は、(1)金剛寺一切経の基礎的研究と、(2)新出仏典の研究の2部門に分かれる。以下それぞれの進捗状況を報告する。(1)においては、金剛寺一切経の整理作業と約4千巻の経巻の法量を採りデータ化するとともにデジタル化し全体像を把握するものである。今年度は大規模な現地調査を2回、中規模の現地調査を十数回実施した。各巻の簡略な調査カードを作成し、更にそれらをデータ入力し、金剛寺一切経の基本的位置付けを行った。その結果、平安時代写本一切経の標準的入蔵録である七寺一切経中の貞元入蔵録に相応することが判明した。次いでその順次に従い、延べ人数百人のスタッフを動員して経巻を62の文書箱に分納した。さらに詳細な調査カードの作成に入り、約400巻分のカードが出来上がった。一方、画像デジタル化作業はバソコン・デジタルカメラ・撮影機器等のセッティングを行い、撮影モードの基準値を定めるべく種々実験を繰り返した。しかし画像のデータ量が極端に大きく、外付けHDDへのバックフップやDVDへの焼き付けなど予想外の時間がかかることがわかった。時間的効率化を図るためにはさらに機器の導入が必要とされる。今年度は試作データとして20巻をデジタル化した。(2)においては前後10回の研究会を開催し、『安般守意経』『十二門経』の解読研究を進めた。しかし、極めて難解な文献のために全体の三分の一を読み終えたに過ぎない。このため内外に関連文献の収集に努めた。中国では天津市の芸術博物館に蔵されている敦煌写本を調査し、国内では宮城県の名取新宮寺一切経および京都妙蓮寺蔵松尾社一切経の調査を行った。さらに思想的に関連する諸文献(サンスクリット語・パーリ語・漢語)も猟渉した。なお、本研究は海外でも関心を呼び、来々年度(2002年12月8日13日)の国際仏教学会(於タイ・バンコク)でのパネルシンポジウムに取り上げられた。研究代表者と研究分担者が出席報告する予定である。今年度は現地調査を前後十回個実施じ、12年度に引き続き第二次調査カード作成に注力した。

その結果1千3百巻分のカードを作成することが出来た。一方デジタル化においては画像処理の安定化と速度化に苦慮し試行錯誤の連続であった。しかし3百巻弱の経巻のデジタル化(CD・DVD)とその使用マニュアルを確立することが出来た。つぎに、(2)の新出仏典の研究においては、インド部派仏教時代の禅定修行の具体的様相を伝える金剛寺本『安般守意経』と『十二門経』の解読を大いに進めることに成功した。当初、漢語に成り切っていない漢語文献を原典のサンスクリット語・パーリ語に還元することが全く出来なかったが、新進気鋭のイタリア人研究者Stefano Zacchetti氏の参加によって最大の難関を突破することが可能となった。それは氏の研究によって従来知られていた刊本『安般守意経』の一部と対応するパーリ語文献を見いだすことができ、翻訳者安世高の翻訳方法の特色を解明することが出来たからである。もちろんこの方法によって新出仏典すべてが解読できるということではないが、解明のための確実な鍵を入手したことに相違はなく、本研究の成果が世界の先端の仏教研究に寄与するであろうと確信する。平成14年度における「金剛寺一切経の基礎的研究と新出仏典の研究」の研究活動は、前年度に引き続き(1)金剛寺一切経の法量調査、(2)安世高訳『十二門経』・『安般守意経』の注釈的研究、(3)金剛寺一切経のデジタル化作業の三分野に分けて実施した。(1)については、延べ日数19日の現地調査を行い約1100巻の経巻の法量を測り調査カードを作成し、順次データ化した。また『大正蔵』との校勘も200巻前後行った。(2)については、4回の研究会を開き読解に努めた。その結果デレアヌ、ザケッティー両氏は12月タイ・バンコクで開催された国際仏教学会で成果を発表するに至った。今年度の研究の進展によって新出『安般守意経』に対する疑義は完全に払拭され、さらに安世高の漢語能力まで推察することが可能となった。しかし伝来に関する謎は徹底的な調査研究にも関わらず解明の糸口すら見出されていない。もっとも『十二門経』関連経典の『禅数雑事』が隋代に書写され、『大周録』にも書名が見えることなどが分かってきていることから今後の解明に役立つのではないかと期待している。(3)については数百巻の経巻をデジタル化し、合計500巻に達した。これは当初の計画からすると大幅に遅延を来たしているが、カラー画像データの情報量の処理能力がハード面で遅れていることが原因である。しかしIT技術の急速な発展により作業環境は良好になりつつある。以上の調査ならびに研究によって一段と当該研究の進展が見られ、平安時代末期から鎌倉時代の書写である金剛寺一切経の藍本の系統は奈良写経を中心にしていることが明白となった。そのことにより金剛寺一切経が将来の文献学的研究に大きく寄与することを確信するに至った。
複数の不斉中心を有する化合物の一段階合成反応の開発

全くのラセミ体の化合物から、一段階で3点の不斉炭素を立体選択的に導入する、新しい不斉還元反応の開発が申請者の目的である。バン酵母中より単離した新規な酵素を用いてラセミ体の2-メチル-3-オキソブタン酸の2級アルコールのエステルを還元したところ、選択的に(2R,3S,1'R)体のヒドロキシエステルが得られることを見出した。エステル部位のアルコールの置換基を変えた化合物を種々合成し反応の選択性を系統的に検討したところ、脂肪族アルコールよりも芳香族アルコールの方が高い選択性で反応が進行し、芳香環の置換基の位置によって選択性が大きく変わることを明らかにした。最も良い結果を与えた2-メチル-3-オキソブタン酸(3-ピリジル)-1'-エタノールエステルでは、単離収率40%で(2R,3S,1'R)体のヒドロキシエステルが>99%e.e.90%d.e.で得られた。生成物には3個の不斉炭素が有るので、考えられる8種類の光学異性体の内の一種類を95%の純度で生成している事になり、極めて高い立体選択性で還元反応を行うことに成功した。非環状の化合物で、まったくのラセミ体からこの様に高い立体選択性で、3個の不斉炭素が一段階で導入できる反応は他に例を見ない。次に、同様な手法で異なる立体配置の化合物が得られると、不斉合成反応として更に利用価値の高い反応となるので、パン酵母以外の微生物の立体選択性を調べた。種々の微生物を検討したところ、Geotrichum candidumが(2S,3S)体を与えるのに適した微生物であることを見出し、更にこの微生物より(2S,3S)体のヒドロキシエステルを与える酵素を単離した。現在、上で述べた反応と同様の反応を検討し、3個の不斉炭素を一段階で導入する反応の詳細を検討している。
発色団基をもつポリマー修飾シリカのコロイド結晶固定化体の光学特性とその応用

1.発色団基をもつポリマーのコロイダルシリカへのグラフと有機溶媒中でのコロイド結晶化ビニル基をもつフェロセンおよびジエン-鉄(0)トリカルボニル錯体を合成し、次にこれらのモノマーとポリメタクリル酸メチルのラジカル共重合によって、鉄(0)錯体を側鎖にもつポリマーシランが得られた。さらにこの共重合体を用いてコロイダルシリカ(130nm)表面へのグラフトを行い、錯体発色団基をシリカ表面へ導入した。また、可視光の長波長領域(500600nm)に吸収バンドをもつテニウム(II)-トリスビピリジル錯体を導入した。これらのシリカが高極性溶媒中でコロイド結晶化することが観測された。このような錯体導入法は、シリカ粒子配列体の光学素子としての応用に対して、シリカの低屈折率と低誘電率を改善する一方法として注目された。2.コロイド結晶固定定化体中の単結晶サイズおよび粒子間距離の評価有機溶媒中で形成したポリマーグラフトシリカのコロイド結晶の二段法による固定化において、三次元微粒子配列体中の粒子間距離と単結晶サイズの粒子の体積分率依存性を明らかにした。3.有機溶媒中でのコロイド結晶サイズの増大化コロイド結晶サイズを増大させるために、粒子表面からのリビングラジカル重合によって高分子量のポリマーをグラフトしたシリカ粒子の作製を行い、有機溶媒中でのグラフトポリマー鎖間立体反発に基づくコロイド結晶化を観測した。4.コロイド結晶の光学特性有機溶媒中での発色団基をもつポリマーで修飾したシリカのコロイド結晶は、その共重合ポリマーの組成と溶媒の組み合わせによって、特異的な発色現象を程することが観測された。この発色は、シリカ粒子のコロイド結晶が700800nmの光の透過と400500nm領域での発色団基の吸収の兼ね合いによって生起していることが明らかになった。1.発色団基をもつポリマーのコロイダルシリカへのグラフト(1)ビニル基をもつフェロセンおよびジエン-鉄(0)トリカルボニル錯体を合成し、次にこれらのモノマーとポリメタクリル酸メチルのラジカル共重合によって、鉄(0)錯体を側鎖にもっポリマーシランが得られた。さらにこの共重合体を用いてコロイダルシリカ(130mm)表面へのグラグトを行い、錯体発色団基をシリカ表面へ導入した。(2)ローダミンやフルオレセンなどの蛍光色素にビニル基を導入し、同様に共重合体を合成したが、コロイダルシリカを分散する溶媒への溶解度が低く、シリカ表面へのグラフトは不可能であった。2.有機溶媒中での発色団-ポリマーをグラフトしたシリカのコロイド結晶化と構造解析上記方法によって調製した鉄(0)錯体を表面にグラフトしたシリカのコロイド結晶がエタノールやN,N-ジメチルホルムアミドなどの高極性溶媒中で形成することが見出された。これらのコロイド結晶中の単結晶の発色は単色光に近いことが観測された。この発色は共重合ポリマーと溶媒の組み合わせによって変化することが判明し、それは錯体による吸光と粒子配列構造に基づくブラッグ反射バンドの兼ね合いによって起こる発色現象であることが明らかになった。3.ゲル中へのコロイド結晶の固定化有機溶媒中で観測された鉄(0)錯体をグラフトしたシリカのコロイド結晶は、ポリメタクリル酸メチルなどをグラフトしたシリカのそれらよりも不安定であり、ゲル中への固定化後には、明確なブラッグ回折ピークが観測されなかった。

4.コロイド結晶の顕微鏡観察レーザー共焦点顕微鏡観察によって、有機溶媒中において形成したコロイド結晶中の単結晶サイズを決定した。そのサイズは、反射スペクトル半値幅法によって決定したものとほぼ等しいものであった。しかしながら、粒子間距離の決定までには至らなかった。1.発色団基の検討前年度までに、有機溶媒中でのフェロセニル基を導入したポリマーで修飾したシリカのコロイド結晶化を見出したが、さらに安定なジエンー鉄(0)トリカルボニル錯体を導入したシリカ微粒子の調製と有機溶媒中でのコロイド結晶化に成功した。また、可視光の長波長領域(500-600nm)に吸収バンドをもつルテニウム(II)-トリスビピリジル錯体を導入したシリカのコロイド結晶化も観測された。このような錯体導入法は、シリカ粒子配列体の光学素子としての応用に対して、シリカの低屈折率と低誘電率を改善する一方法として注目された。さらに、発色団基として金コロイド粒子を配位したシリカ微粒子の作製には成功したが、コロイド結晶形成までには至らなかった。2.コロイド結晶固定化法の検討有機溶媒中で形成したポリマーグラフトシリカのコロイド結晶を二段法による固定化において、三次元微粒子配列体中の粒子間距離と単結晶サイズの粒子の体積分率依存性を明らかにした。3.有機溶媒中でのコロイド結晶サイズの増大化コロイド結晶サイズを増大させるために、粒子表面からのリビングラジカル重合によって高分子量のポリマーをグラフトしたシリカ粒子の作製を行い、有機溶媒中でのコロイド結晶化を観測した。また、発色団基をもつモノマーの共重合が可能であることを見出した。4.コロイド結晶の光学特性有機溶媒中での発色団基をもつポリマーで修飾したシリカのコロイド結晶は、その共重合ポリマーの組成と溶媒の組み合わせによって、特異的な発色現象が観測された。この発色は、シリカ粒子のコロイド結晶が700-800nmの光の透過と400-500nm領域での発色団基の吸収の兼ね合いによって生起していることが明らかになった。
安静時機能的MRIを用いたてんかん猫の脳機能欠落域の検出および標準脳の作成

てんかんは,獣医療において最も一般的に遭遇する脳神経疾患の一つであり,反復性のてんかん発作を主徴とする.人医療において,薬剤抵抗性てんかんに対し脳外科手術が行われているが,獣医療における実施は未だ行われていない.本研究は,てんかん外科に必須となるてんかん原性領域の推測法のうち,獣医療における機能欠落域同定の一法として,脳内ネットワーク解析に用いられている安静時機能的MRIの可能性を調査する.また,画像解析過程において,解剖学的細胞構造と相関させた定位脳MRIアトラスを基に,猫の高精度標準脳テンプレートを作成し,正確な異常領域およびコネクティビティの同定を目指す.てんかんは,獣医療において最も一般的に遭遇する脳神経疾患の一つであり,反復性のてんかん発作を主徴とする.人医療において,薬剤抵抗性てんかんに対し脳外科手術が行われているが,獣医療における実施は未だ行われていない.本研究は,てんかん外科に必須となるてんかん原性領域の推測法のうち,獣医療における機能欠落域同定の一法として,脳内ネットワーク解析に用いられている安静時機能的MRIの可能性を調査する.また,画像解析過程において,解剖学的細胞構造と相関させた定位脳MRIアトラスを基に,猫の高精度標準脳テンプレートを作成し,正確な異常領域およびコネクティビティの同定を目指す.
高等植物mRNAで見い出された翻訳エンハンサー因子の作用メカニズム

GUSレポーター遺伝子の5′非翻訳領域にDbTEを挿入したキメラ遺伝子を作成し、T7プロモーターを使ってこの遺伝子に由来するキメラmRNAを調製した。その際、(1)DbTEの有無、(2)5′capの有無、(3)3′poly(A)鎖の有無、とmRNAの翻訳効率との関係を比較するため、それらの要素を組み合わせた都合、8種類のmRNAを調製した。次いでこれらのmRNAを小麦胚芽由来のin vitro翻訳系に加え、各々のmRNAの相対翻訳効率を求めたところ、(1)DbTEは小麦胚芽由来のin vitro翻訳系でも翻訳エンハンサーとして機能するが、(2)このエンハンサー機能には5′capや3′poly(A)鎖の有無は影響を与えず、また、(3)DbTE配列、5′cap構造、3′poly(A)鎖、はそれぞれ単独でもmRNAの翻訳効率を上昇させるが、それらをどのように組み合わせても、生じる効果は個々の効果の単純な積算となる、という諸点が明らかとなった。これらの知見は、DbTEの作用機構が「mRNAの上でIRES (internal ribosome entry site)としてはたらき、5′capを経由しない翻訳開始反応を誘導している」といるモデルでも、「5′cap構造と3′poly(A)鎖との間の相互作用を触媒し、両者の働きに依存した翻訳開始反応を促進している」というモデルでも、ともにうまく説明できないことを示している。
実数上のイデアルの性質について

(^*)任意のf:ω→Kに対して、fを一定区間毎に予測するπ∈Ψがある。このθ_K達が、チホンの図式に現れる既存の基数不変量達とどの様な関係にあるかは興味ある問題であるが、それについて以下の結果を得た。自然数上の写像全体を^ωωで表す。どのプレディクターでも強く覆えない^ωωの部分集合系の最小濃度をfで表す。Bartoszynskiは、実数上のルベ-グ測度零のなす部分集合系Nの加法性基数不変量add(N)がfと一致することを示した。^ωωの元hを固定したとき、h以下に値をとる^ωωの部分集合をh-有界部分集合と呼ぶことにする。fの定義で^ωωの代わりにh-有界部分集合を考えて得られる基数不変量をf_hで表す。このとき、容易にわかることであるが、が成り立つ。この新たな基数不変量達f_hについて、次のふたつの結果を得た。2.「あるh,h'でf_h≠f_<h'>となる」は無矛盾である。を得た。(_*)任意のf:ω→Kに対して、fを一定区間毎に予測するπ∈Ψがある。
上方落語を用いた近現代京阪方言の総合的研究

本研究では、落語同人誌『上方はなし』に掲載された五代目笑福亭松鶴の速記落語56作品をコーパス化することを最大の目標としていた。最終年度(2018年度)には無事にそれらを「上方はなしコーパス(試作版)」として完成させ、公開することができた。このコーパスは国立国語研究所が開発した全文検索システム「ひまわり」上で作動し、日本語学の研究者のみならず、落語家や一般の落語愛好家も使えるような簡便な仕組みになっている。コーパスではテキスト本文が検索できるが、本文に加え、フリガナ、話者、舞台(作品の舞台となっている土地名)、発行年、収録集、原本画像の情報が付与されている。特に原本画像は、大阪府立中之島図書館とお茶の水女子大学附属図書館の協力を得て、ネット上で見られるようにしており、本コーパスの価値を高めている。「上方はなしコーパス(試作版)」は2019年3月16日に大阪淀屋橋にて公開発表会を行った。日本語学研究者・一般の参加者・落語家(桂紋四郎氏)など20名前後の参加者があり、そこでコーパスの使い方やサンプル調査の結果を報告した。サンプル調査では、大阪方言独特の音訛を検索できること、京阪方言特有の語彙や慣用句・ことわざなどを拾い上げられること、また、落語特有の役割語などを調査できることなどを実例に基づいて示した。これらのサンプル調査については、今後論文化する予定である。「上方はなしコーパス(試作版)」はUSBメモリに入れて配布した。その後、落語関係者や愛好家から反応があり、新聞社からも取材の依頼が入っている。コーパスは現在新字体表記での表示のみとなっているが、これからは旧字体表記での表示も可能にし、2020年までに「上方はなしコーパス(完全版)」として公表する予定である。現在、国立国語研究所で進んでいる日本語歴史コーパスと共に、日本語の通時的研究に役立つツールになると期待される。本年度は、落語雑誌『上方はなし』に収載された五代目笑福亭松鶴の速記落語(全49話)のテキストデータ化を完了した。「上方はなしコーパス」と名付けたこのフリガナ情報つきのデータは、現在クラウド上にて複数の日本語学研究者と共有しており、近現代京阪方言のデータとして(限定的ではあるが)活用されている。昭和4年刊行の『名作落語全集』も少しずつデータ化を進めており、来年度にはこれらのデータをまとめて一般に公開する予定である。また、国立劇場資料閲覧室や大阪府立中之島図書館、大阪府立上方演芸資料館など各地の資料室に赴き、明治から昭和初期にかけての上方速記落語を収集した。その結果、枝鶴を名乗っていた頃の五代目笑福亭松鶴の速記落語や、幕末生まれの二代目曽呂利新左エ門などの貴重な速記落語を集めることができた。現在はこれらの資料の特質(特に言語的特徴)をまとめているところである。さらに、「上方はなしコーパス」の実質的運用に向けて協力者を増やすことに努めた。まず現役の上方落語家とコンタクトを取り、落語家や芸能愛好家が利用できるコーパスの仕組みについて検討した。また、表記研究者や文法研究者とも相談し、本コーパスの作成・活用・宣伝において協力し合うことを確認した。加えて国立国語研究所のコーパスプロジェクトにも参加を許可してもらい、形態素情報の付加を行う準備を整えた。以上のような研究活動に基づいて、本年度は論文を1本発表した。また、帝京大学の「近代日本文化研究」の授業にゲストスピーカーとして招待され、本研究内容について講義した。本年度は[1]上方落語資料の所在調査・入手、[2]明治昭和初期の上方落語のテキストデータ化、[3]語彙調査の3点を中心に行った。現時点では[1][2]は順調に進んでおり、特に問題はない。[1]は各地の資料室・図書館に赴くことでおおよそ達成できた。[2]のテキストデータ化でも、プレーンテキストデータの作成が完了し、研究者が使用する体制も整いつつあることから、ほぼ予定通りの進捗であるといえる。一方[3]には若干の遅れがある。本年度は資料収集とテキストデータ化に比重を置きすぎたために、語学的な分析がやや遅れてしまった。よって今後は上記のコーパスデータを活用しつつ、加速度的に調査を進める予定である。しかし全体としてはほぼ当初の予定通り進行しているため、「おおむね順調に進展している」といえる。当初の予定では,本年度は,(1)落語雑誌『上方はなし』のコーパスの完成,及び,(2)それらのコーパスに基づいた語彙研究を予定していたが,思いがけぬ体調不良により,いずれも達成半ばとなってしまった。しかし(1)のコーパスに関しては,研究補助員2名と大学院生2名の協力により,少しずつ完成の域に近づきつつある。特に『上方はなし』コーパスに関しては,全文検索システム『ひまわり』において本文とフリガナの検索が行えるようにテキストデータを整えた。これにより,旧字体での簡易な語彙検索が可能となったと言える。また,国立国語研究所の「通時コーパスの構築と日本語史研究の新展開」プロジェクトの構成員に加えてもらったことで,形態論情報の付加と運用に関して多くの情報を得ることができた。来年度はそれらの知識を基にコーパスの完成を目指す予定である。また本コーパスを使った語彙研究に関しては,京阪方言語彙をリストアップする段階まで行うことができた。今後はこれらの語彙的意味を記述し,辞書の形式で発表できるよう準備を行う予定である。

また,コーパスの仕様に関しては,上方落語家と相談を行い,土地情報や話者情報もデータに付加することを決めた。これにより演芸関係者らも使いやすいコーパスを作成することができるものと思われる。本年度の研究成果は,研究発表(2017年12月)の場において進捗情報の報告という形で発表した。発表の場ではコーパス開発者から多くのアドバイスを得ることができた。語彙研究に関しては,現在少しずつ進展中であり,来年度には数点の論文を発表できる予定である。本年度の5月中旬に予期せぬ手術を受け,約一週間入院した。その後,体調が極度に悪化したため研究に取り組むことが難しくなり,9月中頃までほとんど本格的な調査を行うことができなかった。しかし秋以降は,大学院生らの力を借りつつ,少しずつコーパスの作成を進めることができた。12月には研究発表も行うことができたが,春初秋までの停滞により,当初の予定からは遅れていると言える。本研究では、落語同人誌『上方はなし』に掲載された五代目笑福亭松鶴の速記落語56作品をコーパス化することを最大の目標としていた。最終年度(2018年度)には無事にそれらを「上方はなしコーパス(試作版)」として完成させ、公開することができた。このコーパスは国立国語研究所が開発した全文検索システム「ひまわり」上で作動し、日本語学の研究者のみならず、落語家や一般の落語愛好家も使えるような簡便な仕組みになっている。コーパスではテキスト本文が検索できるが、本文に加え、フリガナ、話者、舞台(作品の舞台となっている土地名)、発行年、収録集、原本画像の情報が付与されている。特に原本画像は、大阪府立中之島図書館とお茶の水女子大学附属図書館の協力を得て、ネット上で見られるようにしており、本コーパスの価値を高めている。「上方はなしコーパス(試作版)」は2019年3月16日に大阪淀屋橋にて公開発表会を行った。日本語学研究者・一般の参加者・落語家(桂紋四郎氏)など20名前後の参加者があり、そこでコーパスの使い方やサンプル調査の結果を報告した。サンプル調査では、大阪方言独特の音訛を検索できること、京阪方言特有の語彙や慣用句・ことわざなどを拾い上げられること、また、落語特有の役割語などを調査できることなどを実例に基づいて示した。これらのサンプル調査については、今後論文化する予定である。「上方はなしコーパス(試作版)」はUSBメモリに入れて配布した。その後、落語関係者や愛好家から反応があり、新聞社からも取材の依頼が入っている。コーパスは現在新字体表記での表示のみとなっているが、これからは旧字体表記での表示も可能にし、2020年までに「上方はなしコーパス(完全版)」として公表する予定である。現在、国立国語研究所で進んでいる日本語歴史コーパスと共に、日本語の通時的研究に役立つツールになると期待される。今後は以下の4点を中心に研究を行い、特に[2][4]の成果を発表し、論文執筆を行う。[1]昨年度に引き続き、明治昭和初期の上方速記落語を収集する。コーパスデータの元資料として役立てられるよう保存・保管の手続きを進める。[2]前年度にテキストデータ化した「上方はなしコーパス」に形態論情報を付加する。その後、データをweb上に公開して、研究者のみならず一般の人々(落語愛好家など)にも活用してもらえるようにする。
導電性材料を指向した含フッ素π電子供与性分子の創出

有機導電性材料の構成分子として、フッ素官能基を含む新規π電子供与性分子を合成し、これらの構造と性質を明らかにした。X線結晶構造解析の結果、F---F相互作用の形成によって、より密に御パッキングした分子は結晶中で平面性の高い構造をとることが明らかとなった。以上の結果から、F---F相互作用などのハロゲン結合を利用することで分子性導体の構成成分となる分子の間に働く相互作用を強化できることを見いだした。本研究では、新しい含フッ素テトラチアフルバレン(TTF)系π電子供与性分子を開発し、導電性材料への応用研究を進めている。平成26年度は、研究対象である「含フッ素TTF系π電子供与性分子」として、フルオロアリール基を有する新しい電子供与体の合成に成功した。密度汎関数法(DFT)による理論計算の結果から、新たに合成した含フッ素電子供与性分子の双極子モーメントは2.7-3.8 Debyeと見積もられた。また、これらの分子の最高被占軌道(HOMO)はTTF骨格上に分布しており、フルオロアリール基上のHOMOの寄与は小さい。HOMOレベルはフッ素原子を有しない類似分子のHOMOレベルよりも0.1 eV程度深くなっている。LDI-TOF法による質量分析を行ったところ、二量体の+1価に対応するイオンピークが観測された。この結果は、大きな双極子モーメントに起因する双極子引力によって、分子が会合していることを示唆している。サイクリックボルタンメトリー(CV)法により、これらの分子の電気化学的性質を調べた。電子供与性の指標となる第一酸化電位はフッ素原子を有しない類似分子と比較して、0.03 Vの上昇にとどまっている。したがって、電子求引性のフルオロアリール基による電子供与性の著しい低下は起きていないと考えられる。この結果は理論計算から求められた分子軌道と良い一致を示している。単結晶構造解析の結果から、分子内にF---S相互作用が、分子間にF---F相互作用が形成されていることが明らかとなった。本研究では、新しい含フッ素テトラチアフルバレン(TTF)系電子供与体を開発し、導電性をもつ機能性材料への応用研究を進めている。平成27年度は、すでに合成済の「フルオロアリール基を有するTTF系電子供与体」を配位子として用いた金錯体の合成研究を行った。既報のテトラブチルアンモニウムビス(ペンタフルオロフェニル)金(I)の合成方法を参考にして合成を検討した。テトラフルオロフェニル部位をもつTTF誘導体に対して、各種塩基を作用させカルボアニオンを発生させた後、AuCl(THT)を作用させたが、目的の錯体は得られなかった。この研究過程における予備実験で得られたビス(ペンタフルオロフェニル)金(I) [Au(C6F5)2]を陰イオンとする新しい分子性導体の開発を検討した。二分子のTTFが融合したBDT-TTPを電子供与体とする[Au(C6F5)2]塩の組成比はD:X = 4:3である。結晶構造解析の結果、BDT-TTP分子が一次元カラムを形成し、その周りを[Au(C6F5)2]陰イオンが取り囲んだ構造をとっている。一方、TTFにジチオール環が縮環したMeDTETを電子供与体とする[Au(C6F5)2]塩の組成はD:X = 4:1であり、MeDTET分子はλ型に類似した分子配列をとっている。(BDT-TTP)4[Au(C6F5)2]3は室温から半導体的な振る舞いを示したが、(MeDTET)4[Au(C6F5)2]は室温近傍で金属的な性質を示すことが明らかとなった。フルオロアリール基を有するTTF誘導体を用いた錯体合成に関しては、合成方法の見直しが必要であり、別ルート合成を検討するための予備的な実験を進めている。一方、前述の研究から派生したフルオロフェニル基をもつ有機金属陰イオンを対イオンとする新しい分子性性導体を開発した。フルオロアリール金錯体を陰イオンとする分子性導体は半導体的な物質しか報告されていなかったが、本研究において金属的な振る舞いをしめす物質の開発に成功している。平成28年度は、前年度に開発したフルオロフェニル基をもつ有機金属陰イオンを対イオンとする新しい分子性導体(BDT-TTP)4[Au(C6F5)2]3の磁気特性を明らかにした。この塩はBDT-TTP分子が一次元カラムを形成し、その周りを[Au(C6F5)2]陰イオンが取り囲んだ構造をとっている。すなわち、BDT-TTPドナーが純一次元の伝導ワイヤーを形成している。また、ドナー(D):アニオン(A)=4:3の特異的な組成比である。磁気特性はこの純一次元電子系およびD/A比が反映された一次元系のモデルで再現できることがわかった。また、ビス(トリフルオロメチル)置換BDT-TTPの新規合成ルート開拓の検討を行った。トリフルオロメチル基を置換した1,3-ジチオール-2-チオン類縁体の合成に必要な試薬が国内に流通されておらず、長期船便による輸入が必要であるため、安定供給が難しい状況である。

このため、この試薬を最小限に抑えながら最終目的化合物を効率良く合成できるルートを開拓した。副生成物との分離の難易度が高い問題はあるものの比較的良好な収率で合成に成功している。DFT計算によると、トリフルオロメチル基が置換されていないTTF骨格側に大きくHOMOが偏っている。よって、この分子を成分とする分子性導体は、分子内電荷不均化に基づく多様な物性発現が期待される。種々の分子性導体作製手法を検討したが、良質の単結晶を得ることはできていない。有機導電性材料の構成分子として、フッ素官能基を含む新規π電子供与性分子を合成し、これらの構造と性質を明らかにした。X線結晶構造解析の結果、F---F相互作用の形成によって、より密に御パッキングした分子は結晶中で平面性の高い構造をとることが明らかとなった。以上の結果から、F---F相互作用などのハロゲン結合を利用することで分子性導体の構成成分となる分子の間に働く相互作用を強化できることを見いだした。標的とする新規分子をほぼ予定通り合成することに成功している。順調に合成研究が進行しているため、これらの分子を用いた新しい電荷移動錯体や陽イオンラジカル塩の作製に着手できる状況にある。平成27年度は導電性材料の創出に向けて、研究をさらに進展させることが期待できる。平成27年度に得られた知見に基づいて、TTF部位をもつ有機金属錯体の合成研究を進めていく。また、トリフルオロメチル基を導入したBDT-TTP系電子供与体を合成する。トリフルオロメチル基が置換した側のTTF部位には正電荷が偏在しにくくなるため、BDT-TTP骨格内に電荷の偏りが生じることが期待される。この分子内電荷不均化を利用した新規分子性導体の開発にも取り組む予定である。化学平成26年度に合成した新規電子供与性分子を用いて電荷移動錯体や陽イオンラジカル塩を作製し、導電性材料の開発を目指す。フルオロアリール基の特性を活かした有機金属錯体などの合成も検討する。また、フルオロアルキル基を導入した電子供与性分子の合成を引き続き進めて行く。調査研究のため分子科学研究所に出張をしたが、旅費が先方負担であったため、旅費の支出がなかったことが理由として挙げられる。また、研究補佐員の適任者が不在のため、謝金が発生しなかったことも要因の一つである。新規分子を効率よく合成できたため、当初計画よりも薬品購入費を抑えられたことが理由として挙げられる。また、調査研究のため分子科学研究所に出張をしたが、旅費が先方負担であったため、旅費が当初計画より少なかったことも要因の一つである。さらに、研究補助員の適任者が不在であったため、謝金が発生しなかったことも挙げられる。平成28年度はTTF部位をもつ有機金属錯体の合成を進めていく。主に金錯体を中心に進めるため原料となる薬品類に多くの経費を支出する予定である。新たに含フッ素電子供与体の合成も進めるため、特殊なガラス器具等の購入にも当該経費を充当する予定である。また、これまでに得られた結果を報告するための学会参加にかかる経費、論文投稿(英文校閲など)に支出する。平成27年度は合成経路が確立されていない新規分子を中心に研究を進めていく。新規分子の合成に使用する薬品類・ガラス器具等の購入に当該経費を充当する予定である。また、研究補助員を積極的に登用し研究の進展を図る。
動力学解析に基づく重力場の可視化に関する研究

本年度は、以下の研究を実施した。1.重力場の動力学解析相対論的記述が必要な重力場の例として、シュヴァルツシルトブラックホールとカスナー時空を取り上げ、可視化のための動力学解析を行なった。前者については、ブラックホール周辺に仮想的な移動物体を配することによって空間の歪みを表現することを試みた。このために、Runge-Kutta-Fehlberg法を用いた重力場の数値解析に基づく重力場光線追跡法を開発し、重力場の特徴を、1)重力場近傍に置かれた物体の歪み、2)物体の色の変化、3)物体の運動の様子で可視化する方法を開発した。一方、後者については前年度から引き続いて、測地線を分かり易く表現するために、表裏の色が異なるストリームリボンによる光の軌跡の対話的描画法を開発した。2.動画像アニメーション作成及び仮想現実感技術を用いた重力場の可視化重力場近傍における時空の歪みを表現するためには静止画像の提示では不十分であり、アニメーションが有効であると考えられる。今年度は、動画像アニメーションを実現するために、上記1の方式開発と並行して、グラフィックスアクセラレータを用いたハードウェア処理の援用による処理の高速化を図った。しかし、ビデオレートに近い実時間処理には至らず、重力場あるいは仮想物体のインタラクティブ操作を可能にする実時間アニメーションは実現できなかった。現状では、予め計算した結果に基づくオフライン的なアニメーションにとどまっている。仮想環境における実時間でのインタラクティブ操作を実現するためには、数値計算部分の高並列化が不可欠であることが明らかになった。1.重力場の動力学解析無限に長い紐状のトポロジーをもつ宇宙ひもと同相な無限円柱状4次元重力場空間(無限に長い円柱状のブラックホールに相当)を解析の対象とし、擬リーマン多様体によって記述した不可視な対象である重力場を、幅を持つ2次元多様体であるストリームリボンを用いて可視化する方法について検討した。ストリームリボンによって空間内の点における重力の強さ、向き、捻れを表現することが可能になる。擬リーマン多様体によって記述された円柱状の重力場の周囲に光の軌道を描くストリームリボンを発射し、リボンの振舞いによって重力場の歪みを可視化する具体的な方法を開発した。2.重力場のテンソル計算に適した並列数値計算無限円柱状重力場でのストリームリボンの時空間的な振舞いを解析するための微分方程式の数値解法にRunge-Kutta-Fehlberg法を採用し、オブジェクト指向言語Satherを用いて上記1の可視化法をグラフィックスワークステーション上に実装し、仮想的な重力場について簡単な可視化実験を行なった。現状では実時間での計算・表示は難しく、仮想環境没入型の可視化システムの構築には計算のさらなる高速化とグラフィックスアクセラレータを利用したハードウェア処理が必要である。
マクロ・エネルギー・システムのダイナミクス

炭素税によるCO_2排出量安定化政策が日本経済の長期的成長パターンに与える影響を解析する動学的一般均衡モデルを完成した。また、CO_2排出量抑制の経済的影響を評価するシミュレーション・モデルを開発し、炭素税導入に関して分析を行った結果、課税抑制は市場メカニズムが作用しまた実施が容易であることから有効であることが明らかになった。課税のみで1990年水準に抑制するためには約25,000円/ton-Cの税率が必要である。次に、エネルギー技術開発の目標、エネルギー源の開拓、エネルギー源の地理的偏在の克服、エネルギーの高効率利用、エネルギー供給と需要のミスマッチ解消、環境保全という課題別に分類し、エネルギー・システムを構成する要素技術を体系化した。具体的例として、固有安全特性に優れたシステムとして期待されるD/He-3燃料サイクルを用いたトカマク型核融合炉の工学的設計可能性を検討するとともに、電力貯蔵が単なる設備有効利用のほかにどのようなメリットをもつかを分析し、将来の電力化時代における電力貯蔵技術の有用性を示した。さらに、互にトレード・オフの関係にある環境保全と経済成長の両立性の問題についてどのような定式化が可能であるかを示すため環境ストックと経済厚生をもたらすストックの限界代替率に関する微分方程式系モデルを構築するとともに、人口、エネルギー、GNP、環境リスクなどのマクロ・パラメータを変数とするマクロ・モデルにより、各国のエネルギー・システム構造を分析した結果、将来、途上国における人口増加とそれに伴なうエネルギー需要増が予測されているが、先進国の例をみると、そのように人口もエネルギー消費量も伸びつづけることには構造的に限界があることが示唆され、今後のエネルギー展望に当たっては、先進国と途上国との間のそのようなエネルギー・システムの構造上のちがいにとくに着目する必要があることが示された。