hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ベイジアンアプローチを用いた離散連続選択モデルのノンパラメトリック推定

関連する統計的モデルの分析は行えたが,本来の統計的モデルの開発が遅れているため,分析及び取りまとめが遅れていると考えている.計量経済学推定手法の改善及び統計的モデルの更なる改善に取り組む.前者に関しては,様々な推定手法のサーベイを通じて推定手法が改善できるかどうかを探る.後者に関しては,本年度において判明したパラメータの制約に関連する部分を改善すると同時に当初目的を達成できるような統計的モデル及び推定手法を開発する.また開発した統計的モデルとその推定手法を用いた分析及び関連する研究の取りまとめをできる限り進める.本年度の達成状況としては,昨年度に開発した統計的モデルの修正を行う必要があったため,予定されていた進展ではなかった.しかし,昨年度の結果を踏まえたサンプルセレクションモデルへの応用を行うことが出来たことに加え,データの特質を生かした新しい統計的モデルを開発できたため,進展があったと考えている.本年度の目標としていた,モデルの開発及びその推定手法を構成することが出来たため.ただ他の手法との比較が余り出来ていないため,それに関しては次年度以降に併せて行う予定である.平成26年度において,本課題に関して研究者との意見交換や学会等での発表を行う予定であった.しかし,統計的モデルの修正が必要になったこと及び分析の取りまとめが統計的モデルの修正により遅れたこと等により,これらを行えなかったため,未使用額が発生した.今年度は,修正された統計的モデルの推定手法の開発及び実データを用いた実証分析を行う予定である.その際計算負荷が高くなることが予想されているため,統計的モデルの更なる修正もしくは推定手法の更なる効率化を視野に入れて研究を進めていく予定である.次年度以降,本年度に開発したモデルとその推定手法を用いた実証分析を行う予定である.その際,数値実験によってモデルと手法の妥当性を確認した後,実データを用いて実証分析を行う.またその際,他の手法との比較検討も併せて行う.主に研究者との意見交換や学会等での発表に関する経費に充てる予定である.予定されていた海外の研究者との研究打ち合わせが延期になったため,出張旅費に未使用額が発生した.延期された研究打ち合わせを今年度に予定している.本研究において開発した推定手法は計算集約的な手法であるため,本手法を用いた実証分析を行うためには,最新の計算機等を用いる必要がある.そのため,実証分析を主に行う次年度においては,最新の計算機等の購入が必要となる.また,最新の研究動向を掴むため,学会等に出席する必要もある.最後に,必要があれば実証分析に用いるデータを購入することもあり得る.
大学院教育の労働市場効果に関する研究

研究期間の前半では,社会人大学院(ビジネススクール)教育と職業キャリアの関連性を探る研究を行った。分析の結果から明らかになった最も重要な点は,社会人大学院での教育内容とそれを挟む仕事内容の一貫性である。卒業後の賃金は,大学院での教育内容と一致する仕事に就いた方が高いことがわかった。研究期間の後半では,企業内における大学卒と比較した大学院卒の処遇プレミアムの分析を行った。企業人事部へのアンケート調査データの分析の結果,文系・理系に関係なく大学院卒には賃金プレミアムがあることが確認された。初任給において大学院卒が有利になり,その上でさらに賃金がより早く上昇している層がいることが確認できた。本研究は,労働市場における大学院教育の効果を経済学的に測定し,大学院改革政策の評価と今後の指針の礎を築くことを目的としている。特に,これまでの教育(学歴)効果の研究においては,労働供給側のデータが利用されることが多く,わずかながらに存在する大学院教育効果の研究についても例外ではない。そこで本研究は,労働需要側の側面,すなわち経営側の意思とその反映である処遇からこの課題を解明することを試みる。平成20年度においては,教育効果に関する理論的・実証的先行研究の整理,調査仮説の設定,調査票の作成の3つの事項を実施した。第1の先行研究の整理において,労働需要側から大学院教育のあり方を探った研究が社会人大学院の実態調査というかたちでいくつの先行研究が存在していた。学卒後すぐに大学院に進学した者だけでなく社会人大学院生を含めたかたちで研究を進める必要があり,この点について研究協力者と関連する研究を進め,学会発表・論文の投稿を行った。第2の調査仮説については,賃金センサス等のマクロ統計データから大学院卒の6つの賃金カーブ,すなわち,(1)初任給が勤続2年の学部卒よりも高く,その後の上昇率も学部卒より高い。(2)初任給は勤続2年の学部卒より高いが,その後の上昇率は学部卒と同じ。(3)初任給は勤続2年の学部卒と同じだが,その後の上昇率は学部卒より高い。(4)初任給が勤続2年の学部卒と同じで,その後の上昇率も学部卒と同じ。(5)初任給は勤続2年の学部卒より低いが,その後の上昇率は学部卒より高い。(6)初任給が勤続2年の学部卒より低く,その後の上昇率も学部卒と同じ,を作成した。その後,調査仮説を検証できる調査票,すなわち,賃金カーブの切片の高さと傾きを明らかにできる人事アンケート調査の調査票を作成した。平成21年度に郵送アンケート調査を実施する。平成21年度は,まず,前年度,学術誌に投稿した論文が査読を経て掲載されるという成果があった。学卒後すぐに大学院に進学した者だけでなく社会人大学院生を含めたかたちで進めた研究が結実した。その重要な貢献は,大学院教育を受ける前の仕事と大学院教育の内容,また大学院教育の内容と卒業後の仕事の一致・不一致,すなわちキャリアの連続性が賃金上昇に対して持つ正の効果の発見であった。また,今年度は,上場企業の人事部に対して大学院卒が企業の中でどのような処遇を受けているのかを明らかにするために,郵送アンケート調査を行った。この調査は1998年に行なわれた同種の調査の追跡調査であり得られたデータは,前回調査のデータと比較できるコーホートデータとなっている。得られたデータから明らかになった事実は次の通りである。(1)市場における大学院卒の採用は微増,(2)採用の微増,すなわち供給圧力の強まりによって大学院卒の大卒に対する処遇プレミアム(初任配属の優遇,初任給の高さ,賃金上昇率の高さ,昇進の速さ)は10年前に比べて目減りしている。(3)しかし,初任給が大卒+勤続2年分より高い企業ほどその後の賃金上昇率が高いこと,文系において初任配属が専攻に近いなどといった処遇プレミアムの構造自体には変化がなかった。このような大学院卒の処遇実態を明らかにすることで,教育政策の評価,キャリア形成における教育効果の測定に寄与できたと考えている。
学校運営への父母参加制度の国際比較研究―グローバルスタンダードに向けて

本研究は、日本の学校運営協議会のモデルであるイギリスの学校理事会と、それらとは対照的な原理に立つ父母参加の“先進国"ドイツの学校会議を対象にして、文献調査および実証調査を行い、各制度における父母・教師・行政機関の固有の役割と位置づけを解明することによって各制度を支える原理と思想を理論的・実証的に明らかにし、もってわが国の学校運営協議会制度を国際水準に沿った制度ないし運用に高めることを目的としている。最終年度である本年度は、日本の学校運営協議会の訪問調査を行うとともに、昨年度までに知見を得たイギリスやドイツの制度原理の基礎にある思想と対照しつつ、戦後の日本の父母参加学説の展開をトータルに把握・分析し、論文化することを主題とした。具体的には、第1に、都市部の小中学校の学校運営協議会に焦点を当ててその傍聴による調査を行い、多様性と共通性の分析を進めた。その結果、参加者の属性(在学生の保護者か地域住民か)によって議論の対象・視角が異なるという明らかな特徴が見とれた。ただし、調査として量的・地域的になおも限定的で端緒的であるため、継続していく予定である。第2に、戦後日本の父母参加学説の展開をトータルに明らかにする論文の執筆を行った。前年度までに引き続き、教育行政学、教育法学、憲法学等にわたる父母参加学説について網羅的に文献研究を進め、父母参加学説についてその背後にある教育・政治思想との関係を意識して主だった学説の類型化と意味づけを行った。こうした数年にわたる研究を総括し、イギリスやドイツと比較した場合の「親の教育権」思想の不在という日本の独特さに着目した論文を執筆した。戦後日本の父母参加学説史を描くという相当の分量を伴う研究論文の執筆に集中したため、2018年度中の学会誌などでの研究成果の公表はできていないが、研究成果の公表は近日行う予定である。本年度は、文献調査が中心となった。この点、イギリスでは、2010年の保守党政権成立以降アカデミー化が進められ、特に近年、全ての公立初等中等学校をアカデミー化するという大胆な政策のもと、学校理事会における親理事の位置づけ方に大きな変化がみられる。こうした変化を、近年に発行・出版された政策文書、学術図書・研究論文を用いた研究を通じて、一方では学校理事会の歴史全体の中に、他方では教員政策も含めた現在の教育政策全体像の中に位置付け、分析した。日本については戦後を3つの時期に区分し、教育行政学、教育法学、憲法学等にわたる父母参加学説について網羅的に文献研究を進めた。そこでは、その背後にある教育・政治思想との関係も含め、多くはない父母参加学説の展開を跡付け、主だった学説の類型化と意味づけを行った。そして、イギリスやドイツと比べた場合の日本の父母参加学説の全体的な傾向として、私事性・親の教育権による公教育の基礎づけが弱い点、教育の自由について教師に多くを依存している点、行政の作為よりも不作為を求める理解が学説の多数を占める点を明らかにし、こうした理由から、日本では父母参加が思想的・制度的に弱い点を明らかにした。所属大学が変わり勤務環境の変更という事情があったこともあり、当初計画していたような海外への訪問調査・インタビュー調査を本年度は実施できなかった。そのため、こうした調査は翌年度に集中的に行うこととし、本年度は文献調査を当初の計画以上に進めることにシフトした。こうしたことから、実地調査の点では遅れることになったが、文献調査の点では当初の計画以上の進展があった。全体としては、おおむね順調に進展していると評価できる。本年度は、文献調査のほか、ドイツへの訪問調査も実施した。第1に、ドイツの学校教育参加制度について、その州間での差異、歴史的発展を明らかにするべく、フランクフルトのゲーテ大学図書館と国立図書館にて資料の蒐集を行った。第2に、日本の父母参加学説展開に関わる文献を蒐集し、論文の執筆と公表を進めた。日本については戦後を3つの時期に区分し、父母参加学説についてその背後にある教育・政治思想との関係を意識して主だった学説の類型化と意味づけを行ってきた。今年度の研究では、1980年代半ば以降から現在までの時期を対象にし、社会科学における市民社会論の復興がこの時期の学校父母参加の思想・政策・制度の隆盛に影響を及ぼしたことを明らかにした。第3に、イギリスやドイツと比較した場合の日本の父母参加論の独特の展開・展開の遅れについては、自由主義思想と社会民主主義思想の相対的な不在という日本の特徴から生まれることを明らかにし、国際学会での口頭発表を行った。

訪問調査については、当初2カ国を予定していたが、まとまった時間の確保ができず、1カ国のみの調査に留まった。その分、文献調査に時間と労力を割いた。また、研究の公表も進めることができた。そのため、全体として順調に進んでいると評価できる。本研究は、日本の学校運営協議会のモデルであるイギリスの学校理事会と、それらとは対照的な原理に立つ父母参加の“先進国"ドイツの学校会議を対象にして、文献調査および実証調査を行い、各制度における父母・教師・行政機関の固有の役割と位置づけを解明することによって各制度を支える原理と思想を理論的・実証的に明らかにし、もってわが国の学校運営協議会制度を国際水準に沿った制度ないし運用に高めることを目的としている。最終年度である本年度は、日本の学校運営協議会の訪問調査を行うとともに、昨年度までに知見を得たイギリスやドイツの制度原理の基礎にある思想と対照しつつ、戦後の日本の父母参加学説の展開をトータルに把握・分析し、論文化することを主題とした。具体的には、第1に、都市部の小中学校の学校運営協議会に焦点を当ててその傍聴による調査を行い、多様性と共通性の分析を進めた。その結果、参加者の属性(在学生の保護者か地域住民か)によって議論の対象・視角が異なるという明らかな特徴が見とれた。ただし、調査として量的・地域的になおも限定的で端緒的であるため、継続していく予定である。第2に、戦後日本の父母参加学説の展開をトータルに明らかにする論文の執筆を行った。前年度までに引き続き、教育行政学、教育法学、憲法学等にわたる父母参加学説について網羅的に文献研究を進め、父母参加学説についてその背後にある教育・政治思想との関係を意識して主だった学説の類型化と意味づけを行った。こうした数年にわたる研究を総括し、イギリスやドイツと比較した場合の「親の教育権」思想の不在という日本の独特さに着目した論文を執筆した。戦後日本の父母参加学説史を描くという相当の分量を伴う研究論文の執筆に集中したため、2018年度中の学会誌などでの研究成果の公表はできていないが、研究成果の公表は近日行う予定である。当初の計画とは異なり、文献調査を先行させ、訪問調査・インタビュー調査を後回しにしたため、今後は、訪問調査・インタビュー調査を集中的に行う予定である。次年度は最終年度となる。補足的な訪問調査を行いつつ、これまでの研究の蓄積を積極的に公表していくことに力を入れていく予定である。とりわけ、日本における父母の学校教育参加論の学説展開については、きちんとした形でまとめることでひと段落を付けたい。ドイツにおける父母参加の思想と制度の研究については、なお端緒的にとどまっているが、基礎的な資料の蒐集を進めていく。海外調査を予定していたが、実施しなかったため。当初予定していた訪問調査を実施できず未使用分を翌年度に持ちこすため。前年度実施しなかった海外調査については、次年度に行う予定である。
フッ化硫黄化合物を用いる新規フッ素化反応の開発とその応用

三級シクロプロピルシリルエーテルとdiethylaminosulfur trifluoride(DAST)との反応に関しては、この反応がアリルカチオンを経由していることを確認するため、l,3-ジエン類存在下での反応を検討した。即ちアリルカチオンが生成すれば、それが1,3-ジエンと[4+3]型の環化付加反応を行うと考えた。三級シクロプロピルシリルエーテルとDASTとの反応をシクロペンタジエン中やフラン中で行ったところ、アリル位フッ素化体とともに、予想通り[4+3]型の環化付加反応による生成物が得られてきた。しかしながらそれらの化合物は不安定であるため、精製までには至っていない。現在精製を検討中である。三級シクロブタノール系とDASTとの反応に関して、シクロブタン環上に様々な置換基を持つ各種三級シクロブタノール系を基質として用いて反応を検討した。その結果、シクロブタン環上の置換基によって、異なったタイプの化合物が得られることを見出した。具体的には1位にアルキル基やフェニル基のような電子供与基がある場合は、環開裂は進行せずフロロシクロブタン体が生成し、1位にシアノ基やメトキシカルボニル基のような電子吸引基が存在する場合は主として環縮小がおこり(フロロメチル)シクロプロパン体が得られるが、1位に電子吸引基、3位に電子供与基が存在すると環開裂が進行し、ホモアリル位フッ素化体が生成することが判明した。反応機構としては、まずDASTによってシクロブタノールの水酸基が活性化されて脱離し、カルボカチオン中間体[シクロブチルカチオンは、(シクロプロピル)メチルカチオン、ホモアリルカチオンとの平衡状態にある]が生成し、それに対してフッ化物イオンが攻撃して生成物を与えるというものを考えている。三級シクロプロピルシリルエーテルとdiethylaminosulfur trifluoride(DAST)との反応に関しては、シクロプロパン環上に様々な置換基を持つ各種三級シクロプロピルシリルエーテルを基質として用いて反応を検討した。その結果、一般には開環フッ素化反応が進行してアリル位フッ素化体を与えるが、1位に強力な電子供与基が存在する場合や、2位に電子吸引基が存在する場合には開環が起こらず、フロロシクロプロパン体が生成することが判明した。しかし1位に強力な電子供与基が存在しても、2位に電子供与基があると開環フッ素化反応が進行することも判明した。シクロプロパン環上の電子密度が、開環するか否かに密接に関わっていると考えられるので、現在、計算化学等の手法を用いて理論的考察を行なっているところである。この反応で得られるアリル位フッ素化体に対して、N-プロモスクシイミドを用いるラジカル的臭素化反応を施したところ、α-プロモ-α-フロロアリル体が効率良く得られた。このα-プロモ-α-フロロアリル体は金属インジウムを用いてアルデヒドとカップリングさせると、フロロホモアリルアルコール体が収率良く得られることが判明し、含フッ素合成素子として応用できることが判った。環状ケトキシムとDASTとの反応に関しては、オキシムのα位にチオフェニル基を持つ基質との反応によって得られるα-フロロスルフィド体をスルホキシドへと酸化した後に、熱分解させることによりフロロオレフィン体へと導くことに成功した。また環状ケトキシムの開環フッ素化によるフッ素化ニトリル体への変換反応は、フッ化硫黄誘導体以外の試薬(石川試薬など)ではほとんど進行しないことも見いだした。
抗β2-Glycoprotein I抗体による炎症性血栓形成機序の解明

本検討では、抗B2GPI抗体による補体活性作用とそれに伴う炎症性の血栓形成機序を解析し、APSや不育症の血栓治療へつなげることを目的とした。平成25年度は主に抗B2GPIの補体カスケードへの影響の検討、つまりB2GPIとC3の結合とそれに続く補体カスケード制御に対する抗B2GPI抗体の作用を解析した。1.抗B2GPIモノクローナル抗体を用いてB2GPIとC3の結合への作用の検討。既報のとおりC3/B2GPIの結合を追認し、さらにC3/B2GPIに対し抗B2GPI抗体の結合を認めた。次に補体経路の最終産物であるC5b-9の産生への影響を検討する為、健常人血清を用いたELISA法を行った。古典経路によるC5b-9の産生、第2経路による産生を検討した。その結果、B2GPIによるC5b-9の産生抑制効果を抗B2GPI抗体が阻害することを認めた。その効果は主に第2経路で認められた。2.抗B2GPI抗体の血管透過性への影響。血管内皮細胞を用いC3/B2GPI/factor H/factor IのC3a産生による血管透過性への影響および抗B2GPI抗体添加後の透過性の変化をFITC-dextranの透過により検討した。また同時に血管内皮細胞のVEカドヘリンのエンドサイトーシスを解析する為、抗VEカドヘリン抗体を用いて蛍光免疫染色により定量を行った。その結果、C3aの産生を確認した。血管透過性およびVEカドヘリンエンドサイトーシスへの影響は強いものではなかったが、抗B2GPI抗体を添加すると血管透過性およびエンドサイトーシスが亢進した。現在までの研究により、B2GPIによるC3以下の補体活性化制御を抗B2GPI抗体により抑制される可能性が示唆された。Beta-2-glycoprotein I(B2GPI)は抗リン脂質抗体症候群(Anti-phospholipid syndrome: APS)の主要抗原である。B2GPIの生理的意義は近年広く検討されている。申請者はこれまでB2GPIとその分解産物であるnicked B2GPIが血管新生抑制効果を有することを明らかにした。平成26年度は抗B2GPI抗体の血管透過性への影響。血管内皮細胞のVEカドヘリンのエンドサイトーシスを解析する為、抗VEカドヘリン抗体を用いて蛍光免疫染色により定量を行った。その結果、B2GPIの血管透過性およびVEカドヘリンエンドサイトーシスへの影響は強いものではなかったが、抗B2GPI抗体を添加すると血管透過性およびエンドサイトーシスが亢進した。続いて抗B2GPI抗体によるC3bのアポトーシス細胞接着への影響を検討した。C3bはアポトーシス細胞の細胞膜に結合しオプソニン化し食細胞に取り込ませる作用を有する。検討の結果、既報の通りB2GPI存在下ではC3bのアポトーシス細胞への接着が促進された。さらに抗B2GPI抗体存在下では促進効果が増強する傾向が認められた。さらに、抗B2GPI抗体のマクロファージによるアポトーシス細胞の貪食への影響についてRAW264.7細胞を用いて検討した結果、抗B2GPI抗体存在下ではマクロファージの貪食能の変化は亢進する傾向が認められた。分子生物学当該研究と同時に、その他のB2GPIの新規機能を検討するため、腫瘍血管内皮細胞と腫瘍細胞に対する作用機序の解明も行っており、これらの解析の結果からB2GPIの腫瘍細胞に対する新規機能を発見した。また、当該研究と関連のないテーマではあるが、乳酸菌を使用した線虫の寿命延長機構の解明についても、乳酸菌の新規作用メカニズムを明らかにし、一定の成果を得ている。そのため申請時に想定していたエフォートが、実施中に変化したこともあり、平成25年度に予定していたin vitro実験の一部が実施できなかった。平成26年度は、平成25年度に実施することの出来なかった抗B2GPI抗体によるアポトーシス細胞への影響を検討する。抗B2GPI抗体の結合domainはdomain Iが重要であると報告されており、血中の抗B2GPI抗体をdomain Iの投与により補体への作用を抑制するものと予想される。これにより抗B2GPI抗体の補体活性作用も打ち消されると考えられる。in vivo実験は、妊娠マウスおよびB2GPIを免疫したマウスを用いて、抗B2GPI抗体およびB2GPI domain I, domain V, nicked B2GPIの投与による胎児の発育、およびマウスの胎盤血栓について各種マーカーを用いて解析を行い、抗血栓治療の新たな側面を検討する。
分子表面の三次元データマイニングによるタンパク質機能知識の創出

本研究では、タンパク質の機能に関連する知識の創出を目的として、分子表面データに対する三次元データマイニング技術を開発した。分子表面を三次元画像と見なし、多数の特徴点から構成される点群あるいはグラフとして表現することにより、機能に関わる部位を、点群のマッチング結果に対するバイクラスタリングや最適グラフ発見により、抽出する方式を提案した。また、タンパク質の機能に関する観点からタンパク質構造解析文献を検索する手法や文献から機能に関する知識を抽出する手法についても提案した。本研究は、タンパク質の分子表面データを対象とした三次元データマイニングを実現するための分子表面表現法とデータマイニング手法に関する基礎的検討を実施したものであり、その成果の要約は以下の通りである。1.三次元画像特徴量を用いたタンパク質分子表面比較タンパク質の構造情報ならびに疎水性や静電ポテンシャルなどの物性情報から得られる三次元表面画像を対象として、三次元SIFTとPoint Feature Histogramを併用した局所特徴量表現を導入し、これをもとにタンパク質分子表面に存在するポケット間の類似度を評価する方法を提案した。比較的小規模なデータセットを対象としたタンパク質結合部位予測問題に対して提案手法を適用した結果、データセットのおよそ半数において、第1位として結合部位を正確に予測できていることから、局所特徴量の妥当性を確認した。一方で、順位の低いデータに対する分析の結果、特徴点間の対応付けにおいては、特徴点の位置関係が重要であることが明らかとなった。2.最適グラフ発見によるタンパク質結合部位予測タンパク質分子表面のグラフ表現データをもとに、最適グラフ発見によりタンパク質結合部位を予測する手法を提案した。提案手法では、異なるグループ間でリガンドが類似している場合に最適グラフが必ずしも結合部位にならない点に留意し、グループ統合処理とそれを前提とした枝刈り方法ならびに評価関数を導入している。これにより、グループ統合無と統合有を同時に探索することが可能となり、個別に探索する場合に比べて、計算コストの削減に成功している。また、グループ統合を考慮することにより、予測精度向上を達成した。本研究では、タンパク質分子表面データを対象とした画像特徴量記述法とそれに基づく三次元データマイニング手法について検討している。その成果の要約は以下の通りである。1.三次元画像特徴量を用いたタンパク質結合部位比較手法の開発:タンパク質分子表面を三次元点群画像として捉え、画像から抽出された特徴点における特徴量を用いてタンパク質ポケット部位の分子表面を比較する手法を提案した。提案手法では、特徴量計算の際に、点群中の3点を包含する最小範囲を基本として周辺点群範囲を設定するとともに、特徴点同士の類似度が高く、位置関係が互いに整合する特徴点ペアの集合のうち、最大のものを求めることにより、類似度を算出する。提案手法を40個のタンパク質の分子表面データに対して適用した結果、特にリガンドATPの結合部位に関して、有効性を確認した。2.三次元画像に基づくグラフマイニング手法の基礎的検討:上記のような三次元点群画像から得られる特徴点に基づいてタンパク質分子表面をグラフ表現し、マイニング処理により類似部分グラフを検出することで、結合部位に固有の構造や物性の観点から類似性を評価する方式について検討し、結合するリガンドの種類などに応じて、マイニングの際に重視する必要がある特徴量が変化することを確認した。3.文献からのタンパク質間相互作用情報の自動抽出手法の開発:タンパク質の分子表面画像に基づくデータマイニング結果を評価するためには、既知のタンパク質間相互作用に関する知見が重要な役割を果たす。そこで機械学習により、相互作用タンパク質ペアに関する知識を文献から自動抽出する手法を開発した。提案手法では,相互作用の有無の判定に大きな影響を与える特定のキーワードをもとに、訓練データを複数に分割して学習する。このとき、有効なキーワードであるかどうかを事例毎に事前予測することにより、抽出精度の向上を達成した。本研究では、タンパク質分子表面を対象としたデータ表現法とそれに基づく三次元データマイニング手法について検討している。平成26年度の主な成果は以下の通りである。1.タンパク質分子表面の点群表現と高速比較手法:タンパク質分子表面を点群画像として表現し、曲率に基づく特徴点抽出、ならびに周辺点群との関連から特徴量を記述する手法について検討した。また、これをもとに、高速なパターンマッチング処理が可能なメモリ型プロセッサを想定し、そのシミュレータの開発を通して、タンパク質分子表面の局所部位間の網羅的な比較を試みた。60種類のタンパク質を対象とした比較実験により、特定のタンパク質群に固有な特徴的部位の存在が確認されるなど、重要な知見が得られた。2.最適グラフ発見による結合部位予測とその高速化:タンパク質分子表面をグラフ表現し、これをもとに結合部位を発見する手法とその高速化について検討した。同一リガンドが結合するタンパク質に頻出し、それ以外には頻出でない部分グラフに高いスコアを与える評価関数を導入し、結合部位予測問題を最適グラフ発見問題として定式化するとともに、類似頂点集合を1頂点に集約して再構成した抽象グラフを利用することで処理の効率化を図っている。37種類のタンパク質を対象とした実験の結果、予測に要する時間を約70%に短縮することに成功した。3.タンパク質構造解析文献を対象とした関連文献検索:タンパク質の機能に関する知見を評価し、あるいは実験対象となるタンパク質データセットを準備するためには、タンパク質の構造について記述された文献の整理が重要となる。そこで、タンパク質構造解析文献から、関連する文献を検索する手法について提案した。Gene OntologyやInterProなどの既存データベースの活用により、タンパク質の機能の観点からの関連性に基づく検索を実現した。平成27年度の主要な研究成果は以下の通りである。1.タンパク質分子表面の高速パターンマッチング

手法:三次元点群画像を対象に、照合する点群部分集合を発見するためのメモリ型プロセッサの開発を通して、あるタンパク質(クエリタンパク質)のどの特徴点が他のタンパク質(参照タンパク質)のどの特徴点に対応するかを高速かつ網羅的に求める手法を提案した。2.特徴点対応表に基づくホットスポット抽出:上記手法により生成される特徴点対応表に対するバイクラスタリング処理により、クエリタンパク質の特徴点と対応する参照タンパク質特徴点の中で、多数のタンパク質に共通する類似部分をホットスポットとして抽出する手法を開発した。これを実現するため、既存のバイクラスタリング手法をベースに、化合物間類似度の導入およびタンパク質グループからの排他的選択の2点を拡張したアルゴリズムを提案した。20種類の蛋白質を対象とした実験を実施し、抽出ホットスポットの正解率が、拡張前の手法における65.9%から70.4%に向上することを確認した。3.タンパク質相互作用情報の抽出:文献テキストからタンパク質間相互作用情報を抽出する新しい手法を提案した。提案手法では、分類のための用いる多数の特徴の中に、関連性のある特徴の組が存在するとともに、優先的な利用が有効である特徴や利用を差し控えた方が良い特徴があることに着目し、特徴のグループ化と特徴の最適な組合せを探索する枠組みを取り入れている。4種類の代表的なコーパスに対する実験を通して、特徴のグループ化と探索を行わない方式に比較して高い精度が得られることを確認した。平成27年度の交付申請書に記載した(1)特徴点と特徴量の評価、(2)グラフ表現に基づく機能部位発見の高精度化と高速化、(3)分子表面データ比較の高速化と有意特徴点選択手法の開発、(4)評価支援ツールの開発のうち、(1)、(3)、(4)に対して、それぞれ具体的な成果が得られている。(2)についても、ほぼ手法の開発は完了しており、今後、データセットを拡大して評価実験を行う段階に到達している。本研究では、タンパク質の機能に関連する知識の創出を目的として、分子表面データに対する三次元データマイニング技術の開発を進めた。平成28年度における主要な成果は以下の通りである。1.タンパク質分子表面のグラフ表現に基づく機能部位発見の高速化:昨年度までに、タンパク質分子表面をグラフ表現し、特定のリガンドと結合するタンパク質群に顕著に観測される部分グラフを最適グラフとして発見する手法、ならびに類似頂点を集約して生成される抽象グラフの利用により、処理を高速化する手法について提案した。
異種溶媒間液間電位差の総合的研究とその分析化学・溶液化学への応用

異種溶媒間の液間電位差には、a)電解質の濃度とイオンの輸率,b)イオンー溶媒間相互作用,c)溶媒ー溶媒間相互作用,のそれぞれと関連した三成分(a),b),c))が含まれている。本研究の成果の概要は、1.液間電位差の三成分について定量的な検討を行った。同種電解質・異種溶媒間の液絡のおける成分a)とb)の計算式を導き,一方,三成分の変化が夫々別々に測定可能という経験的事実に基づいて,成分a),b)の実際の変化を電位差法により測定した。アルカリ金属塩を含む20種以上の電解質を用いて検討した結果,成分a)について導いた式は実験結果によく合い,成分a)の見積りに利用できることが判明した。成分b)について導いた式は,互いに混じり合わない溶媒間の液絡では,実験結果と定量的に合致した。またこの式は,混じり合う溶媒間の液絡でも定性的に成立した。この結果,成分b)の見積りも可能になった。成分c)は,電解質濃度の増加によって幾分減小することもあるが,多くの場合,電解質の種類と濃度に無関係であった。異種電解質・異種溶媒間の液絡についても,各成分についてはほぼ同様の取扱いが可能なことを確めた。また三成分の値を夫々別々に見積り,その合計として液間電位差の値を求める方法を提案し,従来法との比較によって,その妥当性を証明した。2.分析化学・溶液化学における異種溶媒間液間電位差の間題を総合的に考察し,対応策を検討した。またその結果をイオン溶媒和の研究に応用した。3.異種溶媒間の液絡で起きる現象を動的に検討するために,液々界面イオン移動ポルタンメトリ-の応用を試みた。互いに混じり合う溶媒間の場合,透析膜を両溶液間に挿入することが有効なことを見出し,現在研究を実施中である。異種溶媒電解質溶液間の液絡で生じる液間電位差には、a)電解質の活量とイオンの輸率、b)イオン-溶媒間相互作用、c)溶媒-溶媒間相互作用、のそれぞれと関連した三成分(成分a)、b)、c)と呼ぶ)が含まれている。本研究は、電位差測定法によって三成分の特性を詳細に研究し、さらに液液界面イオン移動ボルタンメトリ-など動的手法によっても検討を進めて、異種溶媒間の液間電位差の問題を総合的に理解できるようにするとともに、液間電位差の各成分の特性を利用して、化学分析や溶液化学の研究のための新しい方法を開発することを目的とするものである。本年度は、1.電位差測定法によって成分a)の特性を詳細に検討し、また、理論式を導いて、この式による計算値が測定結果とよく一致することを示した。この理論式は成分a)の近似式として利用できる。2.異種溶媒間の液間電位差を見積る方法として、三成分を個別に見積る方法(三成分法)を提案し、各種の液絡における液間電位差を三成分法と従来から行われてきた間接法とによって見積って、両者の結果がよく一致することから、三成分法の妥当性を確認した。3.成分c)の発生機構として液絡両側の溶媒がそれぞれ電子対供与体および受容体として相互作用し、溶媒分子が配向するという新しい考えを提案し、実験結果をよく説明できることを示した。4.液液界面イオン移動ボルタンメトリ-法を溶媒がたがいに混じり合う場合に適用するための測定セルの試作を行ない、その性能について種々検討した。

4.に関しては平成二年度に実際の測定を進める予定である。異種溶媒間の液間電位差には,a)電解質の濃度とイオンの輸率,b)イオンー溶媒間相互作用,c)溶媒ー溶媒間相互作用,のそれぞれと関連する三成分が含まれている.本年度はこの液間電位差について定量的な研究を行った。1.同種電解質・異種溶媒間の液間電位差の成分a)について,簡単な仮定のもとに計算式を導き,この計算式が実験結果をよく説明できることを、多数の実験により証明した。2.同種電解質・異種溶媒間の液間電位差の成分b)について,計算式を導いた。この式は互いに混じり合わない溶媒間での成分b)の実験結果とよく一致した.混じり合う溶媒間の液絡についても,この式は定性的に成り立った。このことを利用して,成分b)を見積る方法を考案した。3.成分c)の値が電解質濃度の増加によって幾分減小する場合があることを見出した。しかし成分c)は原則として電解質に無関係であり,実験結果をよく説明できる本成分の発生機構を報告した。4.異種電解質・異種溶媒間の液絡についても,上記13とほゞ同様の取扱いが可能なことを確めた。5.異種溶媒間液間電位差の新しい見積り方(三成分法)を提案し,その妥当性を従来法との比較によって確認した。6.異種溶媒間の液絡で起きる現象を動的に検討するために,液々界面イオン移動ボルタンメトリ-の手法の応用を試みた.混じり合う溶媒間の場合,一般に測定は非常に困難であったが,最近,透折膜を両溶液間に挿入する方法が有効なことを見出した.現在,この方法により検討中である.
ショウジョウバエ学習記憶中枢の形成と制御遺伝子網の分子遺伝学的解析

脳の高次構造の形成と可塑性を制御する分子機構を研究するにあたり、ショウジョウバエの脳はすぐれた研究材料を提供している。中でも、ショウジョウバエキノコ体は、学習記憶をはじめ多様な高次脳機能の中枢であるが、その初期発生様式と制御遺伝子については、神経構造の複雑さに阻まれ断片的知見しかない。我々は本研究により、キノコ体前駆細胞でショウジョウバエのPax6相同遺伝子であるeyelessとtwin of eyeless、および複眼形成遺伝子dachshundがキノコ体の形成に重要な機能を持つことを明らかにし、キノコ体では複眼形成過程とは明らかに異なる制御ネットワークが関与することを示した。また、キノコ体前駆細胞で発現する遺伝子の探索により、ホメオボックスタンパクを含む多数の核内因子を新たに同定した。また、これら転写制御遺伝子の発現解析の過程で、幼虫期キノコ体が哺乳類の脳皮質と類似する発達した神経層を形成しているごとを発見し、神経細胞接着因FASIIがキノコ体層構道の形成に必須の機能を持つことを明らかにした。さらに、eyelessとtwin of eyeless遺伝子の脳形成過程における相互制御と遺伝子の機能をRNAi解析により検討し、twin of eyelessは、脳の幅広い領域決定に関与するものの、キノコ体の神経構造の形成には要求されないことが明かとなった。いっぽう、キノコ体におけるeyeless遺伝子発現を制御する遺伝子領域を解析し、複眼におけるeyelessの発現は第2イントロンに制御されているが、脳における発現は、上流約6Kbの配列と第2イントロンの配列により協調的に制御されていることを明かにした。これらの結果は、ショウジョウバエ学集記憶中枢であるキノコ体の形成機序とその制御遺伝子網の解析に重要な知見を提供するものであり、国際的にも高く評価されている。中でも、ショウジョウバエキノコ体は、脳容積の6割を超える発達した神経構造であり、学習記憶をはじめ多様な高次脳機能の中枢である。成虫脳のキノコ体については、多くの研究が報告されているが、その初期発生様式と制御遺伝子については、断片的知見しかない。これまでに我々は、キノコ体前駆細胞で、ショウジョウバエのPax6相同遺伝子であるeyelessとtwin of eyeless、および複眼形成遺伝子dachshundがキノコ体の形成に重要な機能を持つことを報告してきた。また、キノコ体では、eyelessを中核としつつも、複眼形成過程とは明らかに異なる制御ネットワークが関与することを示してきた。このような研究を基礎にキノコ体形成を支配する新たな制御遺伝子を探索するために、677系統のGAL-4エンハンサートラップの胚期脳における発現をスクリーニングし、キノコ体前駆細胞で発現する34の系統を同定した。また、ショウジョウバエゲノムプロジェクトESTクローンの発現を解析し、これまでにキノコ体前駆細胞で発現する11個のクローンを同定し、かつ15系統のPエレメント挿入系統を同定した。さらに、逆PCRにより回収した染色体配列を解析し、前駆細胞で発現するホメオボックスタンパクを含む多数の核内因子を新たに同定した。また我々は、これら転写制御遺伝子の発現解析の過程で、幼虫期キノコ体が哺乳類の脳皮質と類似する発達した神経層を形成していることを発見した。新しく開発されたMRACM神経モザイク法により、新生神経はまず中核に投射した後、分化するに従い周辺層へ移動してゆくことが示された。また、神経細胞接着因FASIIがキノコ体層構造の形成に必須の機能を持つことを明らかにした。

中でも、ショウジョウバエキノコ体は、学習記憶をはじめ多様な高次脳機能の中枢であるが、その初期発生様式と制御遺伝子については、神経構造の複雑さに阻まれ断片的知見しかない。我々は、これまでに胚発生過程のキノコ体前駆細胞で、ショウジョウバエPax6相同遺伝子であるeyelessとtwin of eyeless、および複眼形成遺伝子dachshundが高レベルで発現しており、eyelessとdachshundの変異体ではキノコ体の形成が著しく阻害されることを報告してきた(Kurusu et al.,PNAS,2000)。本年度は、これらの研究結果をもとに、ショウジョウバエ脳形成過程におけるtwin of eyeless遺伝子の機能をさらに明らかにした。脊椎動物では1つのPax6遺伝子から複数の転写産物が産生され、目と中枢神経の形成を支配しているが、ショウジョウバエではeyeless遺伝子とtwin of eyelessの2つのPax6遺伝子が存在する。複眼形成ではこれらの2つの遺伝子が部分的に重複する機能を持もち、eyeless遺伝子の発現はtwin of eyelessにより誘導されることが知られている。これら2つのPax6遺伝子の脳形成過程における相互制御とtwin of eyeless遺伝子の機能をRNAi解析により検討した。その結果、twin of eyeless遺伝子の不活性化により脳半球の形成異常が誘導されことが示された。しかしながら、キノコ体におけるeyeless遺伝子の発現は、twin of eyeless遺伝子のRNAi抑制により変化しなかった。さらに、新しく同定されたtwin of eyeless変異体toy[headless]を使用することにより、twin of eyelessは脳の幅広い領域決定に関与するものの、キノコ体の神経構造の形成には要求されないことが明かとなった。eyelessとtwin of eyelessは互いに類似したDNA結合特性を持つが、我々の結果は2つのタンパクが脳発生過程ではっきりと異なる機能を持つことを示している。
周産期に子どもを亡くした母親のグリーフ・ワークに影響する看護要因

T病院で1989年2月から1992年8月までに死産・新生児死亡を経験し、筆者が実際に看護した母親25名で承諾の得られた対象者10名に対して、面接調査を実施し、死産・新生児死亡によるグリーフ・ワークに及ぼす看護要因について質的に分析した。分析方法は、死産・新生児死亡で入院していた時の状況やその時の心情を想記して語ってもらい、その面接の内容を記述した。また、昨年度の研究結果から、死産・新生児死亡によるグリーフ・ワークに及ぼす看護要因を1)児との面会、触る、抱っこ、着衣など、現実認識を促すために実施した看護要因、2)院内での焼香、お別れ会、葬儀への参加などのセレモニーに関する看護要因、3)夜間の家族の付き添い、24時間の面会時間、上の子どもの面会など家族に関する看護要因、4)看護婦の言動要因、の4つのカテゴリーに分類した。そして、構成要素を統合・修正しながらコーディングをすすめ、主要なテーマを明らかにした。その結果、児との面会、抱っこ、着衣、お別れ会、葬儀への参加などが鮮明な記憶として残っており、グリーフ・ワークを成し遂げる上で効果的であると思われた。また、面会や抱っこなどを実施する際、初めから母親自身で意志決定したのではなく、看護者の積極的なそれらについての意義の説明や、児の表情や形態、性別などの説明が意志決定の誘因になっているようであった。1994年に実施した研究対象(T病院で、1982年2月から1998年8月までに死産・新生児死亡を経験し、筆者が実際に看護した母親25名)の喪失前後の看護記録から以下の要因を抽出し、喪失前後の看護要因がグリーフ・ワークに与えた影響を分析した。また、2名の対象者に面接調査を実施した。その結果、1)児との面会、触る、抱っこ、着衣など、現実認識を促すために実施した看護要因、2)院内での焼香、お別れ会、葬儀への参加などのセレモニーに関する看護要因、3)個室の使用、夜間の家族の付き添い、24時間の面会時間、他の子どもの面会など、喪失前後の家族に関する看護要因は、いずれも喪失直後のショックからの脱却に非常に効果的であることが明らかになった。特に児との面会は全員(100%)が「会ってよかった」など、肯定的反応であった。2名の対象者の面接調査の結果では、児との面会、抱っこ、着衣、お別れ会、葬儀への参加などが鮮明な記憶として残っていた。また、自責感・悲しみは持続しているものの、それらの体験は肯定的なものとしてとらえられていた。今後は、残りの23名のうち承諾の得られた対象者に対して面接調査を継続して実施し、喪失前後の看護要因が対象にとってどのような体験として認知されているか、またそれが長期的な視点から対象のグリーフ・ワークにどのよな影響を与えたか質的に分析する予定である。
大脳基底核系の運動制御におけるドパミン受容体サブタイプの役割

大脳基底核系の運動制御におけるドパミン受容体サブタイプの役割を解明する目的で、本研究を行った。遅延型Go/Nogo課題を遂行中のニホンザルの線条体から、多連ガラス管電極を用いて、まず神経細胞活動を記録して、課題と神経細胞活動との関連を明らかにし、さらにD1型あるいはD2型ドパミン受容体の選択的作働薬を微小電気泳動法により投与し、投与薬に対する神経細胞活動の応答を調べた。その結果、課題との関連で神経細胞活動をみると、線条体ではGo課題にのみ関連する細胞(Go細胞)、Nogo課題にのみ関連する細胞(Nogo細胞)、およびGo課題とNogo課題の両方に関連する細胞(Go/Nogo細胞)がほぼ同数存在した。一方、薬物に対する反応をみると、D1作働薬のみ(D1群)、D2作働薬のみ(D2群)、およびD1とD2の両方に応ずる細胞(D1D2群)がほぼ同数存在した。さらに、D1群、D2群、D1D2群のいずれにも、Go細胞、Nogo細胞、Go/Nogo細胞が含まれていた。以上により、線条体では、同一細胞においてD1型受容体とD2型受容体が同種の情報を制御していることが明らかとなった。
患者が主体的に関わるロボットセラピー環境の構築と評価に関する研究

動物を模したエンタテインメント用ロボットを遠隔操作することにより、高齢認知症患者のリハビリテーションをメンタルな側面からサポートするシステムを提案し評価した。療法士が操作するシステムではタイムリーなレスポンスにより患者との間に関係性を築くことにより生き物感を醸成し、患者自身が操作するシステムではリハビリに対する患者の自発性を誘発することに狙いがある。いずれも、高齢者施設での試行によりその有効性が示された。本研究では新しいロボットセラピーの形を提案することをめざし、脳の高次機能障害を有する高齢者を対象に、患者自身がリハビリテーションプログラムに主体的に関わることにより、患者と介在者のバリアを除きリハビリーテーションの効果を高めることを目的としている。ロボットには一般の高齢者施設や病院でも比較的簡単に入手できるよう市販のエンタテインメントロボットであるAIBO(ソニー製)を用い、これを通常の無線LANシステムで遠隔操作した。パソコンとキーボード、マウスで行っていた従来のロボット操作では療法士が患者を介在しながらロボットに任意の動作を誘起することは困難であった。この問題を解決し療法士が現場でロボットを操りながら患者に接し得るように、小型の携帯情報端末をタッチスクリーンで操作する方法を試行した。具体的には、リハビリテーションプログラムの構成に必要なロボット動作を再評価し、必要な動作を立つ、座る、頷く、歩く、回転するなど基本動作20種類以下に絞り込みjava言語を用いて操作端末に組み込んだ。さらに、療法士が観察した患者の状態を数種類に分類してリアルタイムに記録できるような操作画面を併設した。これによりロボットの動作とこれに対する反応を患者毎に“その場“記録でき、後からまとめてダウンロードし解析が可能となった。次に、開発したプロトタイプシステムを有料老人ホームで試験的に使用し、現場での10分程度の説明により療法士が使いこなせることを確認した。入所者の平均介護レベルの異なる3カ所の高齢者施設においてロボット介在活動の一部に導入し患者の反応のレベルを評価した結果、患者の積極性が介護レベルの傾向と一致していることが確認された。上述のロボット操作端末の簡素化は、さらに突き詰めることにより、療法士のみならず患者自身が主体的にロボットを操作するという本研究の目的に沿ったものである。本研究では新しいロボットセラピーの形を提案することをめざし、脳の高次機能障害を有する高齢者を対象に、患者自身がリハビリテーションプログラムに主体的に関わることにより、その効果を高めることを目的としている。一般の高齢者施設や病院でも比較的簡単に入手できるよう市販のエンタテインメントロボットであるAIBO(ソニー製)を用いた。平成20年度の研究により、コンピュータ機器の知識がない医療現場の療法士でも扱えるロボット操作端末を試作し、その有効性を確認した。今年度はこれをさらに発展させ、患者自身でも操作できることを目標にシステムを構築した。認知機能・運動機能が低下している高齢者が扱えるためには、極めて簡単なマン・インターフェースが必要となる。この目的のために、タッチスクリーン型とバランスボード型の2種類のインターフェースを準備した。前者は机上に置いたタッチスクリーンを指でなぞるかスクリーン上の特定の位置に触れてロボットを操縦する。後者はバランスボード上で体重移動をする被験者の重心位置の変化を検出してロボットに命令を送り、前進・後進・旋回させる方法で、ゲーム機用に市販されているボードを流用した。この場合は足踏みなどの運動により操縦可能となるため、物理的なリハビリも兼ねることができる。試作システムではインターフェースの詳細なデータをcsvファイルの形でリアルタイムに記録し、個人別にカルテを作成してプログラム管理することができる。たとえば、タッチスクリーン型ではデータ解析から習熟傾向が観察されたが、その度合いはストロークで方向や旋回を示す方法より、スクリーン上に書かれた前進、旋回という言葉による指示の方が高かった。どのシステムも被験者の取り組みは積極的であり、日常的なリクリエーションに取り入れて個人的な経過データを蓄積することにより、効果的なリハビリテーションプログラムを実現できることが示された。主に市販のエンタテインメントロボットであるAIBO(ソニー製)を用いたが、今年度は開発途上のロボットも採用した。いずれも遠隔操作を基本とし、20年度は現場の医療従事者が操作できる環境、21年度は患者自身が操作できる環境を整えた。今年度はさらに改善し、身体機能が衰え車椅子を使用するようになった患者の歩行訓練にも適用できるシステムを目指した。その結果、座位で足踏みをする程度でも患者の一歩をロボットの一歩に対応させることができた。また、座面にセンサーボードを置き上体の重心移動による操作も試みた。重心移動の軌跡は0.1秒毎にcsv形式で保存されるため個々の患者の身体機能の改善状態を解析できる。複数の特養施設で試行したところ通常の歩行訓練に比べて多くの入所者で積極性の発現が見られた。一方、本研究では身体機能のリハビリのみならずアニマルセラピーと比較しつつ、メンタルな側面に重点を置いたロボットセラピーも重要な研究目標としている。

そのためには、ロボットのビヘイビアや会話のバリエーションが重要になる。市販のエンタテインメントロボットではユーザーがロボットのビヘイビアを自由にプログラムすることには限界があるので、富士通研究所が開発中の対話型ソーシャルロボットを借用し、開示された開発環境上でロボットのビヘイビアを作成し高齢者の反応を解析した。定量評価の手段としては指尖および頭部(前頭前野)の血流変化を観測した。個々のビヘイビアに対するレスポンスを切り分けて観測するには至っていないが、活動中に心身状態が改善されていると評価できるケースも多く見られた。以上の結果はいずれも患者自身が参画するロボットセラピー環境構築の有効性・重要性を示している。
分割六面体ガイドブロックの試作と高温高圧の発生

本研究の目的は、(1)超高圧高温を発生するための新しい型のガイドブロックを設計試作し、それを用いて、高温高圧実験を可能にし実用化すること(2)実用化したシステムを用いて、地球内部の構造を明らかにするために重要な珪酸塩系の高温高圧相平衡実験と融解実験を行うことであった。このうち、(1)のガイドブロックの試作と高温高圧の発生に関しては、本研究を通じて試作を完了し、一軸プレスとマルチアンビル装置を組み合わせることにより、最高25GPaの圧力と2400°Cの超高温を安定に発生させることが可能となった。このような超高圧超高温は、現在マルチアンビルで到達可能な世界最高水準のものである。そして実際に下部マントルを構成する主要高圧相であるMgSiO_3ペロブスカイトの合成にも成功した。(2)の珪酸塩系の高温高圧相平衡実験に関しては、25GPaまでの圧力でいくつかの実験を作った。すなわち(a)MaSiO_3-FeSiO_3-Al_2O_3系の相平衡関係を1800°Cにおいて25GPaまで明らかにした。これによって、正方晶が一ネットの安定領域が実験的に明らかになり、正方晶が一ネットからペロブスカイト構造への相転移の境界を決定することができた。(b)始源的なアントル組成であるパイロライト組成とコンドライトアントル組成の相平衡及び溶解関係を25GPaの圧力まで明らかにした。これによって、1524GPaではメージャライトが一ネットがリキダス相となり、これ以上の圧力では、Mg-ペロブスカイトがリキダス相となることが明らかになった。(c)さらに、超高圧下でのメージャライトが一ネットと珪酸塩融液間の微量元素の分配関係をEPMA及びSIMSを用いて明らかにした。なおSIMSによる測定は、筑波大学との共同研究として実施した。以上の(2)の実験によって、本試験研究によって試作した高温高圧システムが、世界最高水準の能を発揮できることが実証された。本研究は、超高圧・高温を発生するための、新型のガイドブロックを試作し、これを実用化することを目的としている。本年度は、主として、新型ガイドブロックの設計と試作に重点を置いた。また、このガイドブロックを駆動するための高圧プレスとして、本年度に、東京大学理学部の流体圧高温三軸圧縮岩石破壊装置を、愛媛大学理学部に移管し、設置した。試作したガイドブロックの耐刀は、1500トンである。試作にあたって以下のような、いくつかの新しい試みを行った。(1)ガイドブロックの耐力を増し、ガイドブロック本体とアンビルの応力集中を防ぐために、アンビルの形状、及び、アンビルとガイドブロックとの固定方式に新しい工夫を行った。(2)ガイドブロックと高圧プレス系の中心軸の再現性を保証するために、特殊ガイドレールを高圧プレスのシリンダー上部に設置した。(3)高温高圧実験中に、アンビルの加熱による強度の低下に伴う破壊を防ぐために、ガイドブロック本体に、冷却システムを組み込むことを可能にした。以上のような、新型ガイドブロックを、移管し設置した高圧プレスに取りつけ、高圧システムの予備的な駆働試験を行った。この試験によって、本高圧システムを用いて、油圧を安定に昇降することが可能であることが確認された。さらに、この高圧システムによる超高圧高温発生実験に関しては、類似の機能をもつ、名古屋大学理学部の高圧システムを使用し、予備的な高温高圧発生実験を進め、250Kb,2000°Cの高圧高温の条件を実現するための技術的経験を蓄積してきた。

この予備的な実験によって、本研究で設置した高圧システムを用いて、超高圧高温を発生し、システムを実用化するための技術的目処がついた。本年度の課題は、(1)本試験研究で試作したマルチアンビル/ガイドブロック/一軸プレス系の高温発生システムを確立すること、(2)実用化したシステムを用いて、珪酸塩系の高温高圧実験を遂行することであった。(1)の超高圧・高温発生システムの確立と実用化に関しては、本年度に著しい進展を見た。すなわち、アンビル先端のサイズが1.5mmのマルチアンビル装置を用いて、25GPaで2400°Cの超高温を安定に発生させることが可能となった。このシステムで実現された高温高圧の条件は、マルチアンビル高圧装置で現在到達可能な、世界最高水準のものである。(2)の珪酸塩系の高温高圧実験に関しては、圧力25GPaまでの条件でいくつかの実験を行った。(a)MgSiO_3-FeSiO_3-Al_2O_3系の相平衡関係を、1800°Cにおいて、25GPaまで明らかにした。これによって、正方晶ガーネット(Mg,Fe)SiO_3の安定領域が実験的に明らかになった。(b)珪酸塩多成分系のパイロライト組成、コンドライトマントル組成の相平衡と熔融関係を25GPaの圧力まで明らかになった。これによって、15GPa24GPaではメージャライトガーネットがリキダス相となり、これ以上の圧力では、Mgペロブスカイトがリキダス相となることが明らかになった。さらに(c)超高圧下でのメージャライトガーネットと珪酸塩融液間の微量元素の分配関係をEPMA及びSIMSを用いて明らかにすることができた。なおSIMSによる測定は、筑波大学との共同研究によって実施した。以上の珪酸塩系に関する種々の実験により、本試験研究によって試作した高温高圧システムを実用化するという最終的な目標が達成されたと言える。