hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
第二心臓予定領域の進化

本研究では、さまざまな中胚葉系列(頭部中胚葉、側板中胚葉、体節)の細胞が互いに入り組み、首、肩、前肢、心臓などの複雑な構造が作られる過程に注目し、中胚葉領域パターニングの進化的背景を探る目的で、実験発生学的なアプローチを進めている。主なモデルとして用いる円口類ヤツメウナギ(カワヤツメLethenteron camtschaticum)は、顎や対鰭などをもたず、祖先的な形質を保持した野生動物であるが、人工的な継代が不可能であるため、F0世代の遺伝子阻害胚での効率的な機能解析が必須である。平成30年度は、心臓や頸部筋、四肢筋などの発生に関わる遺伝子を新規に単離し、発現パターンを調べた。また、受精卵における遺伝子操作(ゲノム編集)の技術を用い、体節および頭部神経堤細胞の運命決定に関わる遺伝子のターゲッティングを試み、次世代シークエンスでの解析のゲノム配列解析を行った。また、軟骨魚類トラザメScyliorhinus torazameについても蛍光色素による細胞標識を行い、特定の中胚葉組織の挙動を観察した。以上の実験の結果をヤツメウナギとトラザメで比較し、羊膜類で得られている知見と合わせて検討した。その結果、1)筋前駆細胞の挙動に関わる遺伝子が脊椎動物の共通祖先に獲得され、軟骨魚類の分岐以前に重複し、筋肉の複雑なパターン形成を担うに至ったこと、2)トラザメの体節細胞のうち咽頭底の前方まで進展するもの、および鰓弓部背側の筋前駆細胞は、長期に渡って未分化状態が保たれ、非体節性の骨格との連携を確立しながら分化することが示唆された。本年度にはパートタイム実験補助者、および新規に参入した技術員の協力を得て、遺伝子発現パターンの解析や大規模シークエンス解析を効率的に進めることができた。またゲノムデータベースより、既知の遺伝子の非翻訳領域を同定し、それを利用した遺伝子プローブを用いてより鮮明に遺伝子発現領域を可視化することができた。鰓弓部後方に位置する神経堤細胞や中胚葉性組織に発現する遺伝子について、主にトラザメを用いた発現パターン解析を進める。また第二予定心臓領域が現れる初期胚において、細胞運命の追跡と遺伝子機能阻害の実験を行う。得られる知見を総括し、初期進化における中胚葉領域の発生制御機構の変遷を明らかにする。脊椎動物の頭部-体幹部境界領域では、複数の中胚葉系列(頭部中胚葉、側板中胚葉、体節)が互いに入り組み、首、肩、前肢、心臓などの複雑な構造が作られる。本研究では、このような中胚葉領域パターニングの進化的背景を探る目的で、実験発生学的なアプローチを進めている。材料の一つである円口類ヤツメウナギは、顎や対鰭などをもたず、祖先的な形質を保持した脊椎動物である。平成28年度は、日本産カワヤツメLethenteron japonicumについて、心臓形成および骨格筋形成に関連する遺伝子を単離し、in situハイブリダイゼーション法により、初期胚における発現パターンを調べた。また、体節の一領域である皮筋節および神経堤細胞の挙動を観察するために、Pax3/7抗体やミオシン抗体を用いた免疫染色も行った。またトラザメScyliorhinus torazameについても初期胚における遺伝子発現解析を行い、ヤツメウナギおよび羊膜類での知見と比較した。これらの実験結果から、ヤツメウナギの体節由来骨格筋とサメの軸下筋の分化タイミングを対比し、顎口類の軸下筋の多様化・複雑化の機序について考察した。一方で、個々の遺伝子について胚における機能を解析する必要があるが、ヤツメウナギとサメは人工的な環境での継代が不可能であり、トランスジェニック系統を用いた研究には不向きである。この問題点を踏まえ、受精卵において遺伝子操作(ゲノム編集)を行った個体そのものを用いて、表現型を観察する実験も行った。得られた胚のゲノムDNAを抽出し、配列を解読したところ、編集を行った領域が破壊されていることが確認できた。遺伝子破壊率は各個体でばらつきがあるが、高い確率で破壊が起こっている個体について形態の異常を調べた。特定の筋肉組織のみの分化が阻害されていることが示唆される結果が得られた。現在、組織切片を作製し、免疫化学染色による解析を進めている。本研究では希少な野生動物であるカワヤツメを材料とし、受精卵を用いた実験を行うが、ゲノム編集は初めての試みであるにもかかわらず、条件検討がほぼ達成できた。また、パートタイム補助者の雇用により、ヤツメウナギ胚、トラザメ胚の固定や染色を効率的に行うことができた。主なモデルとして用いる円口類ヤツメウナギ(カワヤツメLethenteron camtschaticum)は、顎や対鰭などをもたず、祖先的な形質を保持した野生動物であるが、平成29年度は受精卵における遺伝子操作(ゲノム編集)の技術を確立した。試行実験では体節に由来する筋肉に特異的な遺伝子のターゲッティングを試み、次世代シークエンスでの解析のゲノム配列解析を行ったところ、F0世代における欠損効率が個体レベルで明らかになった。ヤツメウナギは人工的な継代が不可能な動物であるが、この技術により、遺伝子が高率で破壊された個体を選別した上で表現型解析に進むことが可能となった。

また、軟骨魚類トラザメScyliorhinus torazameについても遺伝子発現解析を行うとともに、マイクロインジェクションによる細胞標識を行い、特定の中胚葉組織の挙動を発生過程を通じて観察した。以上の実験の結果より、ヤツメウナギの筋前駆細胞の増殖と伸展に必須な転写因子の遺伝子が、軟骨魚類の分岐以前に重複し、筋肉の異なる区画の分化制御を行うようになったと示唆された。現在、心臓や頸部筋、四肢筋などと連携する神経系や骨格系の形成にも視野を広げ、それらの分化タイミングや、発生調節遺伝子の発現パターンの解明を進めている。本年度には貴重なヤツメウナギ胚について、次世代シークエンスを用いてゲノム編集個体の解析を行い、一回の実験で多数の個体についてのデータを得ることができた。また、パートタイム実験補助者に組織染色法などを習得してもらい、データを効率的に得ることができた。本研究では、さまざまな中胚葉系列(頭部中胚葉、側板中胚葉、体節)の細胞が互いに入り組み、首、肩、前肢、心臓などの複雑な構造が作られる過程に注目し、中胚葉領域パターニングの進化的背景を探る目的で、実験発生学的なアプローチを進めている。主なモデルとして用いる円口類ヤツメウナギ(カワヤツメLethenteron camtschaticum)は、顎や対鰭などをもたず、祖先的な形質を保持した野生動物であるが、人工的な継代が不可能であるため、F0世代の遺伝子阻害胚での効率的な機能解析が必須である。平成30年度は、心臓や頸部筋、四肢筋などの発生に関わる遺伝子を新規に単離し、発現パターンを調べた。また、受精卵における遺伝子操作(ゲノム編集)の技術を用い、体節および頭部神経堤細胞の運命決定に関わる遺伝子のターゲッティングを試み、次世代シークエンスでの解析のゲノム配列解析を行った。また、軟骨魚類トラザメScyliorhinus torazameについても蛍光色素による細胞標識を行い、特定の中胚葉組織の挙動を観察した。以上の実験の結果をヤツメウナギとトラザメで比較し、羊膜類で得られている知見と合わせて検討した。その結果、1)筋前駆細胞の挙動に関わる遺伝子が脊椎動物の共通祖先に獲得され、軟骨魚類の分岐以前に重複し、筋肉の複雑なパターン形成を担うに至ったこと、2)トラザメの体節細胞のうち咽頭底の前方まで進展するもの、および鰓弓部背側の筋前駆細胞は、長期に渡って未分化状態が保たれ、非体節性の骨格との連携を確立しながら分化することが示唆された。本年度にはパートタイム実験補助者、および新規に参入した技術員の協力を得て、遺伝子発現パターンの解析や大規模シークエンス解析を効率的に進めることができた。またゲノムデータベースより、既知の遺伝子の非翻訳領域を同定し、それを利用した遺伝子プローブを用いてより鮮明に遺伝子発現領域を可視化することができた。最近、これまで利用していた北海道産に加え、新潟県や山形県産のヤツメウナギを入手するルートを見出したため、より多回数の授精が行えると考える。また、初年度に確立したゲノム編集と解析のステップを計画的に実施することで、より精度の高いデータを得る。例年、ヤツメウナギなどの生体材料の不足に悩まされるが、今年度は北海道産ヤツメウナギが得られる見込みである。これはゲノム配列が解読されている個体群であり、より高い精度の配列照合が可能になると考えられる。
都市内の木質資源ストックの循環利用に向けた複合的な最適技術選択モデルの構築

本研究では,都市内に存在する木質資源ストックの有効利用に向けて,木質資源の循環技術を包括的に体系付けて調査するとともに,地域特性に応じた循環技術の複合的な選択肢を最適化するモデルを構築することを目的としている.本年度の研究実績は以下の通りである.1.前年度に構築した木質資源に関するデータベースを用いて,解体廃木材および間伐材の発生量を推計した.2.前年度に技術インベントリを調査した木質資源の循環利用技術を導入する対象を定めた導入シナリオを構築した.3.技術導入シナリオを評価するフレームを構築し,各シナリオを評価した.評価対象期間は,廃木材を建材として長期間利用することの効果を評価するために,50年間とした.評価指標は,LCCO2だけでなく,a)エネルギー利用によるCO2の排出量,b)木材焼却による炭素放出量,c)植林による炭素吸収量,d)建材利用による炭素固定量,e)新規資材の使用量削減による代替効果の各項目を採用した.4.埼玉県を対象として,設計した循環技術導入シナリオの環境負荷削減効果を評価し,木材循環を志向した木質住宅システムを提案した.以上の成果については,その一部を平成19年度中に4件の雑誌論文,3件の学会発表として公表した.平成20年度の前半に,さらに複数の論文を作成する予定である.今後の研究展開として,木質資源の再資源化によって生み出される環境価値を,林業従事者.製材メーカー・住宅メーカー・再生建材メーカーなど,木質資源のライフサイクルに関与する各ステークホルダーごとに定量化する.その結果に基づいて,環境価値の受益者が合理的に費用を分担する仕組みを設計することが挙げられる.本研究では,都市内に存在する木質資源ストックの有効利用に向けて,木質資源の循環技術を包括的に体系付けて調査するとともに,地域特性に応じた循環技術の複合的な選択肢を最適化するモデルを構築することを目的としている.本年度の研究実績は以下の通りである.1循環利用技術インベントリの構築まず,既存の木質系廃棄物の循環利用技術を体系付けた,次に,企業と連携しながら,各循環利用技術について,歩留まり率,エネルギー投入量,廃木材の品質の影響といった項目について調査を行い,それぞれの技術インベントリを構築した.対象とした技術は,リユース技術として再築技術,マテリアルリサイクル技術としてエンジニアードウッド化技術,ケミカルリサイクル技術としてバイオエタノール化技術,サーマルリサイクルとして燃料用チップ化技術を取り上げた.さらに,各循環利用技術を単独で導入した際の環境負荷削減効果を,CO2排出量を指標として算出した.2木質資源の空間分布データベースの構築建築着工統計や林業統計などの統計データを地理情報システムを用いて統合し,関東圏における木質資源の空間分布を市町村単位で把握することが可能なデータベースを構築した.さらに,将来人口の予測結果や,寿命関数を用いて住宅が解体されるまでの年数の確率分布を与えることによって,木質系建設廃棄物の将来の発生量を時系列で推計した.以上の成果については,その一部を,平成18年度中に二件の学会発表として公表した.平成19年度の前半に,さらに複数の論文を作成する予定である.本研究では,都市内に存在する木質資源ストックの有効利用に向けて,木質資源の循環技術を包括的に体系付けて調査するとともに,地域特性に応じた循環技術の複合的な選択肢を最適化するモデルを構築することを目的としている.本年度の研究実績は以下の通りである.1.前年度に構築した木質資源に関するデータベースを用いて,解体廃木材および間伐材の発生量を推計した.2.前年度に技術インベントリを調査した木質資源の循環利用技術を導入する対象を定めた導入シナリオを構築した.3.技術導入シナリオを評価するフレームを構築し,各シナリオを評価した.評価対象期間は,廃木材を建材として長期間利用することの効果を評価するために,50年間とした.評価指標は,LCCO2だけでなく,a)エネルギー利用によるCO2の排出量,b)木材焼却による炭素放出量,c)植林による炭素吸収量,d)建材利用による炭素固定量,e)新規資材の使用量削減による代替効果の各項目を採用した.4.埼玉県を対象として,設計した循環技術導入シナリオの環境負荷削減効果を評価し,木材循環を志向した木質住宅システムを提案した.以上の成果については,その一部を平成19年度中に4件の雑誌論文,3件の学会発表として公表した.平成20年度の前半に,さらに複数の論文を作成する予定である.今後の研究展開として,木質資源の再資源化によって生み出される環境価値を,林業従事者.製材メーカー・住宅メーカー・再生建材メーカーなど,木質資源のライフサイクルに関与する各ステークホルダーごとに定量化する.その結果に基づいて,環境価値の受益者が合理的に費用を分担する仕組みを設計することが挙げられる.
計算機ネットワークを介した多地点間位置・力伝達システムの研究

当該年度は,多地点に配置されたロボットアームや力覚提示デバイスを計算機ネットワークで接続し,相互に位置と力の情報をやり取りすることのできるマルチラテラル・テレオペレーションシステムについて,実機を用いた実験システムの構築および前年度に提案した制御手法の検証を行った.前年度は,マルチラテラル制御の定式化を行い,提案手法が安定であることを検証したが,実験に使用した通信遅延およびデバイスの一部にシミュレータを用いており,複数の実機を実際のネットワークで接続した時の制御系の安定性や追従性の検証はなされていなかった.当該年度は,制御ソフトウェアを力覚提示装置Falconに対応させ,前年度用いていたPHANTOMと合わせて3台の実機を用いた実験システムを構築した.構築した実験システムを用いて,遠隔ショッピングで複数人に触覚情報を同時に提示する場面を模擬した被験者実験を行った.実験では,被験者はランダムに提示される対象物を遠隔で触り,その対象物の大きさを回答する.実験の結果,本システムを使用して10mm程度の大きさの違いを判別することが可能であった.前年度に,通信遅れ時間の変動によって発生するマスタ・スレーブ間の位置ドリフトを補償する制御手法を構築したが,提案手法と他の手法との比較は行われていなかった.当該年度は,位置ドリフト補償器の周波数特性を解析することで補償制御を比較する方法を検討し,単純な位置フィードバックでは受動性が損なわれること,提案手法の制御則の一部を省略して通信データを一時的に削減できることを示した.また,実機実験により,従来の単純な位置フィードバック則では位置ドリフトは補償されるものの環境中の物体形状を適切に提示できないことを示した.当初の計画では,マウスなどの廉価なデバイスを用いたシステムの構築を行う予定であったが,マルチユーザ・テレオペレーションシステムがどのような用途で役に立つか,その用途でシステムを用いる場合どのような制御手法・制御性能が求められるかといった,システム開発に先立って検討すべき事項が生じた.そのため,評価実験など当初計画されていなかったものの必要性の高い研究を優先して行った.そのため,廉価なデバイスを用いたテレオペレーション制御については計画よりも遅れが生じている.今後は,ビデオ通話ソフトのような簡単な操作で誰もが使えるテレオペレーション用ソフトウェアの開発を進める予定である.このようなソフトウェアには,高い安全性が要求されるため,従来のように理論上の安定性を保証するだけでは不十分である.今後は,遠隔で非常停止ができるようなソフトウェアやシステムの異常を自動検出するアルゴリズムの開発が求められる.また,力覚提示デバイスとしてはNovint Falconのような廉価なデバイスが販売されているが,作業用のロボットアームに関しては,誰もが簡単に遠隔操作できるものはまだ存在していないと言える.今後は,廉価かつ力制御が可能なロボットアームの開発も必要であると考えられる.本研究では,インターネットなどの計算機ネットワークを介したマスタ・スレーブ方式のロボット遠隔操縦システムを確立するための制御則および実験システムの構築を行う.本年度は,まず通信の時間遅れに対して安定に動作する波変数に基づいた制御について,時間遅れの変動に起因する位置のドリフトを補償する積分誤差補償器の開発を行った.波変数に基づいた制御は任意長の時間遅れに対して安定であるが,波変数が速度と力の情報しか持っておらず積分計算の誤差によりマスタとスレーブの間に位置偏差が生じる.本研究では位置のフィードバック項を含むような積分誤差補償を実験システムに実装し,位置のドリフトが解消されることを実機において確認した.この成果によって,専用の通信回線を導入することなくテレオペレーションシステムを構築できるようになるため様々な分野にマスタ・スレーブを適用することが可能となる.さらに,本年度は複数の操縦者が共同でロボットを操縦できるマルチユーザ・テレオペレーションシステムの制御則の開発を行った.本システムは,熟練者と初心者が共同でロボットを操縦することで操縦トレーニングを行うなどの応用が期待されている.本研究では,複数の波変数に基づいたバイラテラル制御を結合する節点を導入することによって3地点以上にあるアーム同士の間で位置と力の情報のやり取りを行う手法を提案した.この節点を実現するための制御則を導出し,実際に2人の操縦者が共同で仮想環境を操作する実験システムを構築した.当該年度は,多地点に配置されたロボットアームや力覚提示デバイスを計算機ネットワークで接続し,相互に位置と力の情報をやり取りすることのできるマルチラテラル・テレオペレーションシステムについて,実機を用いた実験システムの構築および前年度に提案した制御手法の検証を行った.前年度は,マルチラテラル制御の定式化を行い,提案手法が安定であることを検証したが,実験に使用した通信遅延およびデバイスの一部にシミュレータを用いており,複数の実機を実際のネットワークで接続した時の制御系の安定性や追従性の検証はなされていなかった.当該年度は,制御ソフトウェアを力覚提示装置Falconに対応させ,前年度用いていたPHANTOMと合わせて3台の実機を用いた実験システムを構築した.構築した実験システムを用いて,遠隔ショッピングで複数人に触覚情報を同時に提示する場面を模擬した被験者実験を行った.実験では,被験者はランダムに提示される対象物を遠隔で触り,その対象物の大きさを回答する.実験の結果,本システムを使用して10mm程度の大きさの違いを判別することが可能であった.前年度に,通信遅れ時間の変動によって発生するマスタ・スレーブ間の位置ドリフトを補償する制御手法を構築したが,提案手法と他の手法との比較は行われていなかった.

当該年度は,位置ドリフト補償器の周波数特性を解析することで補償制御を比較する方法を検討し,単純な位置フィードバックでは受動性が損なわれること,提案手法の制御則の一部を省略して通信データを一時的に削減できることを示した.また,実機実験により,従来の単純な位置フィードバック則では位置ドリフトは補償されるものの環境中の物体形状を適切に提示できないことを示した.当初の計画では,マウスなどの廉価なデバイスを用いたシステムの構築を行う予定であったが,マルチユーザ・テレオペレーションシステムがどのような用途で役に立つか,その用途でシステムを用いる場合どのような制御手法・制御性能が求められるかといった,システム開発に先立って検討すべき事項が生じた.そのため,評価実験など当初計画されていなかったものの必要性の高い研究を優先して行った.そのため,廉価なデバイスを用いたテレオペレーション制御については計画よりも遅れが生じている.今後は,ビデオ通話ソフトのような簡単な操作で誰もが使えるテレオペレーション用ソフトウェアの開発を進める予定である.このようなソフトウェアには,高い安全性が要求されるため,従来のように理論上の安定性を保証するだけでは不十分である.今後は,遠隔で非常停止ができるようなソフトウェアやシステムの異常を自動検出するアルゴリズムの開発が求められる.また,力覚提示デバイスとしてはNovint Falconのような廉価なデバイスが販売されているが,作業用のロボットアームに関しては,誰もが簡単に遠隔操作できるものはまだ存在していないと言える.今後は,廉価かつ力制御が可能なロボットアームの開発も必要であると考えられる.
一次元鎖状ハロゲン架橋混合原子価錯体におけるソリトンとポーラロンのダイナミクス

鎖間相互作用の異なる二種類の擬一次元ハロゲン架橋白金系混合原子価錯体においてソリトンとポーラロンの帰属を行い、さらにそれらのダイナミクスについておもに光物性により研究を行った。測定に用いた化合物は鎖間の相互作用がほとんどない一次元的な[Pt(en)_2][PtX_2(en)_2](Cl0_4)_4(X=Br,l)、と鎖間がカウンターイオンとの水素結合により二次元的につながれた[Pt(chxn)_2][Pt(chxn)_2X_2]X_4(X=Br,l)である。光誘起吸収スペクトルの結果、一次元的な化合物ではミッドギャップ領域に3本の吸収が現れた。経時変化やエネルギー位置より、中央のものがソリトンに両端のものがポーラロンに帰属された。一方、二次元的な化合物では2本の吸収しか現れなかった。これらはポーラロンに帰属された。つまりポーラロンは構造の違いによらずに現れ、ソリトンの出現は構造の違いに大きく依存している。つまり前者の化合物では鎖間の相関がないため鎖の位相が途中で逆転することによりソリトンは容易に生成されるが、後者の化合物では鎖間に強い相関があり位相が揃っているため、一つの鎖の位相が途中で逆転することは難しくソリトンは生じない。このように鎖間相互作用の違いを利用することによりソリトンの出現を制御することが出来るようになった。また[Pt(en)_2][Pt(en)_2I_2](Cl0_4)_4の光伝導と光励起スペクトルの比較からポーラロンが伝導のキャリアーとなっていることが明らかになった。
含ヘテロ元素高分子の発現する分子内・分子間相互作用の解明

1.ポリスルフィドの分子内相互作用の解明ポリエチレンスルフィド、ポリプロピレンスルフィドのΘ状態でのコンホメーション特性をNMRの実験、分子軌道法計算で明らかにした。得られたコンホメーションエネルギーから鎖状分子の統計力学計算によりポリマーの配位エントロピー(ΔS_<conf>)を求め、ポリスルフィドの類似構造をもつポリエーテルに比べた高融点は分子間相互作用から生じることを示した。2.ポリエチレンイミン(PEI)のコンホメーション解析3.ポリシランのコンホメーション解析分子動力学計算と統計力学を組み合わせ、ポリジブチルシラン、ポリジヘキシルシラン、ポリメチルプロピルシランのコンホメーション解析を行い、光散乱実験と整合する特性比を得た。側鎖間の立体障害が主鎖の剛直性を生じ、メソフェーズを形成すること、溶解性の相違は側鎖の配位エントロピーの大小に起因すること、光学特性とコンホメーションの相関性を明らかにし、ポリシランの分子設計指針を示した。4.高分子液晶モデルのコンホメーション解析単量体、2量体、4量体液晶モデル化合物をネマチック液晶に溶解させ、その混合系の相転移挙動と液晶相安定性の解析、重水素化した化合物を合成し、重水素NMR四極子分裂幅の測定を行い、これまでの研究で開発したシミュレーション法を改良することでコンホメーション解析に成功した。さらに、オクタン酸ナトリウム/1-ブタノール/水の3成分系リオトロピック液晶、ネマチック液晶に溶解した1-ブタノールについても解析を行った。1.ポリエチレンイミン(PEI)のコンホメーション解析PEIの単量体モデル化合物であるN, N'-ジメチルエチレンジアミンについて分子軌道法計算でこのC-C結合およびC-N結合回りのコンホメーションエネルギーを求め、複数のH-N...H-NおよびH-N...H-C引力的相互作用の存在を示唆する結果を得た。さらに、実験的検証として、^1Hおよび^<13>C NMRのビシナル結合定数の測定・解析でコンホメーションエネルギーを評価した。実験・計算の整合性から分子内水素結合の存在を確認した。2.溶融状態・結晶化初期のポリエーテルにみられる分子間相互作用の解明直鎖状ポリエーテル[(CH_2)_yO]_x(y=6,8,10,12)の溶融状態・結晶化過程におけるコンホメーション変化から、分子間相互作用と結晶の形成機構を調査した。部分重水素化した試料を合成し、赤外吸収スペクトルを測定し、α、β、γ-メチレン基のC-D伸縮振動などを選択的に捕らえることで、C-O、C-C結合のコンホメーションを個別に調べた。この実験を溶融状態および結晶化過程で行い、結晶化に伴うコンホメーション変化を検討した。3.高分子液晶モデルのコンホメーション解析メソゲン基のモデルとしてベンゼン環をもつ単量体、2量体、4量体のオリゴマー液晶モデルを合成し、ネマチック液晶に溶解させ、その混合系の相転移挙動と液晶相安定性(ネマチック相形成温度域と転移温度の変化)の解析を行った。モデル化合物のスペーサー部、メソゲン部を全重水素化および部分重水素化した試料を合成し、重水素NMR四極子分裂幅の測定を行い、オリゴマーモデルと液晶溶媒の配向秩序度の相関について検討した。そのほか、ポリシランについては非摂動状態での分子内相互作用とコンホメーション特性を調べ、さらにポリスルフィドが形成する分子間双極子-双極子相互作用を分子軌道法計算で調査した。1.ポリエチレンイミン(PEI)のコンホメーション解析PEIの単量体モデル化合物についてNMRのビシナル結合定数の解析を行い、分子軌道法計算との比較で分子内水素結合の存在を示した。さらに、PEIの無水結晶の分子軌道法計算も行った。2.溶融状態・結晶化初期段階のポリエーテルにみられる分子間相互作用の解明直鎖状ポリエーテルの結晶の形成機構を検討した。

部分重水素化した化合物を合成し、赤外吸収スペクトルの測定でC-O、C-C結合のコンホメーションを個別に調べ、分子鎖を近接させ分子軌道法計算を行い、赤外吸収スペクトルに対するシミュレーションで分子鎖の相対配置とコンホメーションの特徴を調べ、分子動力学計算で溶融状態の分子間相互作用を調べた。3.高分子液晶モデルのコンホメーション解析単量体、2量体、4量体液晶モデル化合物をネマチック液晶に溶解させ、その混合系の相転移挙動と液晶相安定性の解析、重水素化した化合物を合成し、重水素NMR四極子分裂幅の測定を行い、これまでの研究で開発したシミュレーション法を改良することでコンホメーション解析に成功した。さらに、オクタン酸ナトリウム/1-ブタノール/水の3成分系リオトロピック液晶、ネマチック液晶に溶解した1-ブタノールのコンホメーション解析も行い、液晶場におけるアルコールのコンホメーション特性を明らかにした。4.ポリシランのコンホメーション解析分子動力学計算と統計力学を組み合わせ、ポリジブチルシラン、ポリジヘキシルシラン、ポリメチルプロピルシランのコンホメーション解析を行い、光散乱実験と整合する特性比を得た。側鎖間の立体障害が主鎖の剛直性を生じ、メソフェーズを形成すること、溶解性の相違は側鎖の配位エントロピーの大小に起因すること、光学特性とコンホメーションの相関性を明らかにし、ポリシランの分子設計指針を示した。
精神障がい者の社会的包摂へ向けた新しい連帯パラダイムの構想―日仏国際比較調査

本研究では、社会的入院やホームレス化という形で、社会的に排除されるリスクの高い精神障がいをもつ人々に焦点を当て、かれらの地域社会における社会的役割の獲得を促すケア実践について、主にフランスの専門職、家族、精神障がい当事者への聞き取り調査および参与観察調査を行った。また、調査から得られる質的データの分析に関して、ソフトウエアの効果的な利用法を提案した。本年度は、以下を実施した。(i)安定した住居をもたず、かつ精神障がいを抱える人(精神障がい者とする)への地域生活支援を行うアソシアシオンと、来年度の調査実施について打ち合わせを行い、調査の準備を進めた。(ii)(i)とは別のアソシアシオンが実施する、トリアローグ(精神障がい者・専門職者・家族間の自由な意見交換)の参与観察を実施した。トリアローグは、精神障がい者が抱える地域生活上の問題に関して三者が自由に意見を述べることで、三者の立場を互いに理解することを目的とした、当事者らによる新たな取り組みである。トリアローグでの調査からは、精神障がい者が医療福祉サービスや日常生活に対する自発的な要望を表明しない状況への対応に関して、専門職らと精神障がい当事者とでは意見の相違があることが示唆された。トリアローグに関する調査は、当初予定していなかったが、精神障がい者の社会的排除の解消に貢献する実践の解明という本研究の範囲に含まれると考えられる。そのため、来年度の調査実施について、当該アソシアシオンに依頼を行い、承諾を得た。(iii)また、フランスで精神障がい者の家族への補足的聞き取り調査を実施するとともに、精神障がい者の社会的排除に対して家族が実践するケアの日仏間の相違に関して、国内の学会および国際研究集会で報告をした。(iv)加えて、フランスの調査協力団体で調査経過についての報告を行い、成果の還元に努めた。フランスのフィールドと、調査に向けての準備を着実に進めた。フランスに関する資料や経験的データは、日本からは入手が非常に難しいため、調査の見込みがついたことは研究計画上前進といえる。また、学会報告と並行して論文の執筆も進めており、来年度中には調査結果の一部について学会誌に投稿予定である。以上から、研究は進展していると判断した。(i)精神障がい当事者設立のアソシアシオンが主催する、とリアローグと呼ばれる活動について、参与観察を実施し、データの分析に取り組んた。トリアローグは、精神障がい当事者、家族、専門職者の三者が、互いの立場から精神医療福祉サービスなど、特定のテーマについて自由に意見を交換しあう、精神医療福祉領域における新たな活動である。トリアローグの調査からは、専門職者は治療に対する責任感から、精神障がい者との治療関係の維持にとらわれやすく、それがかえって精神障がい者から生活の自由を奪う可能性が示唆された。(ii)非常に不安定な状況で暮らす、精神障がい者への生活支援を行うアソシアシオンへの調査について、国内学会で報告を行った。(iii)本研究では、インタビューや参与観察データを扱う。そこで、質的データの分析法に関して、専用のソフトウエアの活用方法に関する論文を発表した。まず、フランスのアソシアシオン(2か所)での調査をそれぞれ進める。次に、精神障がい者の地域生活支援を行う日本のNPO法人に、調査の依頼を行う。こちらは新規のフィールド開拓となるため、調査協力の許可を得るのが難しい可能性がある。その場合は、当該NPO法人が一般に公開している文献資料(主に出版物)を収集し、それを日本データとして使用する。これらのデータから、日仏間でのケア実践を比較し、その結果を社会学系の学会で報告し、学会誌に論文を投稿する。加えて、日本とフランスの調査協力先で、研究活動の報告を行い、調査結果の還元にも取り組む。28年度が最終年度であるため、記入しない。社会学28年度が最終年度であるため、記入しない。
抗腫瘍性多糖の合成

1.L-アラビノースおよび、そのオリゴマーを分枝とする水溶性多糖の合成とその抗腫瘍性さきに、D-アラビノフラノースおよび、そのオリゴマーをβ-(1→4)-グルカン(セルロース)あるいはβ-(1→3)-グルカン(カードラン)に分枝させた水溶性多糖を合成し、カードランにD-アラビノフラノースのオリゴマーを分枝させた多糖が、高い抗腫瘍性を示すことを見出した。そこで、D-アラビノースの光学異性体であるL-アラビノースのフラノース型およびピラノース型、さらにL-アラビノースのオリゴマーを、酢酸カードランにオルトエステル法により結合させ、脱エステル化により水溶性分枝多糖を合成し、その抗腫瘍性を測定した。その結果、これらの多糖は、いずれも高い抗腫瘍性を示し、異性体(L-およびD-アラビノース)による差はほとんど認められなかった。また、これら多糖の構造を、組成分析およびメチル化分析により決定し、分枝が、主鎖多糖の主としてC-6位およびC-4位に結合していることを明らかにした。2.D-ガラクトースを分枝とする水溶性多糖の合成とその抗腫瘍性D-グルコースの4-エピマーであるD-ガラクトースのオルトエステルを、酢酸セルロースあるいは酢酸カードランに結合させ、次いで脱エステル化することにより水溶性分枝多糖を得た。これら多糖の内、カードランに分枝させた多糖の抗腫瘍性は、セルロースに分枝させた多糖のそれより高く、主鎖構造としてβ-(1→3)-グルカンが優れていることが再び立証された。また、分枝多糖の構造を、糖組成分析、およびメチル化分析により決定し、分枝が主鎖多糖のC-6位に多く結合していることを明らかにした。
元素ブロック高分子の一次構造精密制御技術の確立

本研究では、元素ブロックの高分子化手法を開発することを目的に研究を行った。元素ブロックのモデル分子として、かご型シルセスキオキサン(通称、POSS)に注目し、元素ブロックと鎖状ソフト有機セグメントが交互に連なったネックレス型元素ブロックポリマー合成技術とその一次構造精密制御技術を確立した。さらに、ネックレス型ポリマーと基本的な高分子物性の間の相関性を明らかにした。かごー鎖交互型ネットワークポリマーの精密一次構造制御に関する合成技術の確立に関する検討を引き続き行った。合成したポリマーやそれを用いたネットワークポリマーを用いて、構造と物性の相関性を探ることが本研究の目的の一つである。架橋フィルムの物性を評価するには、架橋条件を変えながら、物性測定を行う必要があり、そのために必要なポリマー量を確保することのできる大量合成へのスケールアップが重要である。そこで、比較的大量合成が可能であると考えられる平衡重合法によるランダム型ポリマーの大量合成条件を検討し、100gスケールの合成に成功した。また仕込み条件、反応条件により、どのように重合度や組成比が影響するかを明らかにした。またPOSS-シロキサン以外の系であっても、同様のハードセグメント元素ブロックとソフト鎖のの組み合わせにより、興味深い特性を有するポリマーをデザインできるはずである。そこでPOSSユニット以外の二官能性元素ブロックとして、フェロセンジオールを選び、これをオリゴエーテルのソフト鎖でつないだ新たなかごー鎖ポリマーの合成に成功した。かごー鎖交互型ネットワークポリマーは、その分子設計によって、フレキシブルでありながら、極めて低い線膨張性を示すことが明らかになった。この低線膨張性はゴム状態において発現しており、POSSかごとPOSSかごの間に閉じ込められたシロキサン鎖が引き伸ばされたコンフォメーションを取っており、温度が高くなるに連れて、エントロピー的に有利なより縮んだ構造を取ろうとするナノエントロピー効果によって生じていることを明らかにした。機能性ナノ元素ブロックを高分子化、すなわち“つなぐ"ための様々な方法論の確立を目指した研究を展開している。機能性元素ナノブロックのモデル化合物として、かご形シルセスキオキサン(POSS)に着目し、剛直なPOSSと柔軟なシロキサン鎖が交互に配列した交互かご鎖構造を有するネックレス型ポリシロキサンを開発している。多段階の重縮合反応、もしくはオクタメチルシクロテトラシロキサンの開環平衡重合によって、鎖長固定型、鎖長変調型(POSS間のシロキサン鎖長が交互に変化するタイプ)、ランダム型と、主鎖中のPOSSアレンジメントの異なるポリマー合成(Mw>10万)を開発してきた。縮合反応と異なり厳しい脱水条件を必要としない開環重合を用いることで、ポリマーの大量合成が可能となった。一方で、環状シリコーンの開環重合における反応条件と重合度などの詳細は明らかになっていなかった。そこで、反応条件の詳細な探査を行うとともに、高重合度ポリマーの作成条件を明らかにした。環状シリコーンの開環重合は、本来平衡反応であり、開環やシラノール基間の縮合による連結反応だけでなく、酸触媒によるシロキサン鎖の切断反応も同時に起こることから、POSS間のシロキサン鎖に分布が生じ、ランダム型のポリマーが生じる。POSSは、この攻撃に対して安定であり、シロキサンポリマーの重合反応において、シロキサン鎖の間に挿入される。連結と切断の反応平衡には、触媒濃度だけでなく、温度や水分含量にも大きく影響をうけており、数十万を越える高分子量ポリマーを再現性良く得るには、こうしたパラメーターの最適化が必要であることを明らかにした。元素ブロック高分子の一次構造精密制御技術の確立を目指した研究を継続的に行っている。機能性元素ナノブロックのモデル化合物として、かご形シルセスキオキサン(POSS)に着目し、剛直なPOSSと柔軟なシロキサン鎖が交互に配列した交互かご鎖構造を有するネックレス型ポリシロキサンを開発してきた。二官能性POSSユニットと多段階の重縮合反応法と、環状シロキサンとの開環平衡重合によって、鎖長固定型、鎖長変調型(POSS間のシロキサン鎖長が交互に変化するタイプ)、ランダム型と、主鎖中のPOSSアレンジメントの異なるポリマー合成法を開拓してきた。重縮合法のみならず、開環平衡重合においても、反応メカニズムの詳細を解明し、平衡状態を熱力学的に制御可能であることを明らかにしてきた。また、これらの知見を元に、POSS以外のハードセグメントとして、嵩高い芳香族骨格を短いシロキサン鎖で繋いだネックレス型ポリマーの合成にも成功した。適当なシロキサン鎖長にすることで、嵩高い芳香族ユニットの結晶化を妨げ、アモルファスポリマーとすることができた。さらに、末端シラノールを架橋することで、高分子鎖の柔軟性を残したまま、熱硬化樹脂にすることも成功した。また酢酸配位型の多孔性配位高分子(PCP)において、固体基板表面でその場再結晶化する手法を新たに開発した。PCPナノシートの作成に成功した。様々な金属イオンと有機配位子の組み合わせへ応用できることが明らかとなった。元素ブロック高分子の一次構造精密制御技術を確立するという目的に向かって、ネックレスポリマーにおける重縮合と開環重合の両面による精密構造制御の手法が明確になりつつある。現在、高分子の高次構造と高分子物性の相関性を明確にすべく、多様な高分子構造を持つネックレスポリマーのライブラリー化を進めている。全く新たな成果として、酢酸配位型の多孔性配位高分子(PCP)において、固体基板表面でその場再結晶化する手法を新たに開発し、ナノシートをその場作成することに成功した。機能性

ナノ元素ブロックと鎖状ソフト有機セグメントが交互に連なったネックレス型元素ブロック高分子のモデル系として、かご型シルセスキオキサン(POSS)ユニットと鎖状シロキサンからなるネックレス型ポリマーを開発した。段階縮合法や開環重合法を駆使することで、POSSかご間の鎖長を固定した鎖長固定型、鎖長を規則的に変化させた鎖長変調型や鎖長分布を持つランダム型など、ネックレス型ポリマーの一次構造を階層的に精密制御することに成功した。またポリマーの末端でのみ架橋することで熱硬化型ネットワークポリマーの合成にも成功した。合成された一連の元素ブロックポリマーにおいて、ナノ構造と物性の相関性を検討した。この交互ポリマーでは、フレキシビリティと極低線膨張性という本来トレイドオフな特性を併せ持つ材料設計が可能であることを見出し、低線膨張性の発現メカニズムの解明を行った。無機ソフトマテリアルにおける重要な材料設計の指針として位置づけることができた。シフベースカップリング反応を、分子カップリング反応として用いることで、ビルディングブロック分子が水溶液ー基板表面で選択的にその場重合した規則性二次元ポリマーの構築が可能であることを見出した。固液界面での分配平衡とカップリング反応平衡、2つの平衡を同時に精密制御すると、吸着に基づく分子の濃縮と疎水場効果によって固液界面でのみ選択的に分子間カップリング反応(表面重縮合)を達成した。多数の多官能芳香族アミン分子と多官能芳香族アルデヒド分子の組み合わせから、二次元配列した直線状アゾメチンポリマーがパッチ状のドメイン構造を形成した分子膜や、ポルフィリン分子が格子状に結合された共有結合性分子フレームワークの構築に成功した。単純な分子の組み合わせから、グラフェンに匹敵する窒化炭素系ナノシートを自己組織的に構築することに成功した。無機系高分子であるPOSS及びシリコン鎖から成る、かごー鎖交互型ネットワークポリマーの精密一次構造制御に関する合成技術の確立を行った。かごー鎖間のアレンジメントの制御を行うために、多重重縮合法を確立し、様々な鎖長の交互型ポリマーを合成した。特に面白い構造として、籠と鎖は交互に配置されており、その鎖の長さが2種類ありながら、それが交互に配置された鎖長変調型かごー鎖交互ポリマーが挙げられる。上記のような一定の規則性を有する分子構造の高分子のほか、鎖長を全く制御しないかごー鎖交互型ポリマーの合成法を確立した。その合成においては、従来禁水系での反応であったが、工業的にシリコーンを重合する際に用いられる平衡重合法を利用した。この重合法では、従来の手法と異なり、反応条件が温和であり、特に水分を気にしなくても反応が進む。これは大量生産を目指す際には大きな利点である。このように鎖長ランダム型、鎖長変調型、シンプルな完全交互型のポリマーを作り分け、それら合成方法を確立した。現在、それらポリマーの物性評価のため、大量合成、及び分散度、重合度などの制御を目指した合成を実施している。かごー鎖アレンジメントに関する合成手法の確立がなされた。
ノロウイルスおよびヒトソーストラッキングの指標としての嫌気性芽胞菌の有効性

嫌気性芽胞菌のノロウイルスなどの腸管系ウイルス指標およびソーストラッキング指標としての有効性を評価した。海域の調査で、大腸菌はノロウイルス陽性11試料中4試料のみ陽性であったのに対して、嫌気性芽胞菌は全ての試料で検出され、ノロウイルスGIIと高い相関が認められた。また、ヒト、動物の糞便由来試料の調査で、嫌気性芽胞菌cpe遺伝子保有株は、ヒト由来排水に偏在し、ヒト糞便汚染のソーストラッキング指標となる可能性が示された。ハンドフォード改良寒天培地のエリスロマイシン濃度は嫌気性芽胞菌の検出に影響を与えることが示され、力価を現行の半減程度に削減することで改善できる可能性が示された。広島湾の5カ所の定点において、毎月の定期サンプリングを実施し、嫌気性芽胞菌、ノロウイルス、大腸菌およびトウガラシ紫斑ウイルス(PMMoV)を計測した。嫌気性芽胞菌とPMMoVは、どの水域、採水地点においてもすべての試料で1Lの検査で検出され、大腸菌の検出されない試料においてもその存在が確認された。特に、ノロウイルス流行期(冬季)においては、ノロウイルス(Nov GII)遺伝子が多数検出される試料において、大腸菌が検出されないケースがあり、大腸菌の指標としての問題点が示された。ノロウイルスと指標微生物の濃度の相関分析では、PMMoVと嫌気性芽胞菌の濃度はノロウイルスと有意な相関が認められ、特にPMMoVとの間に高い相関が認められた。一方で、大腸菌とノロウイルスの間には有意な相関は認められなかった。海域の糞便汚染および糞便-経口感染する病原微生物の指標として、従来から大腸菌が用いられてきたが、このようにノロウイルスを例に考えると、大腸菌ではその挙動を十分に把握することは難しく、海域の糞便汚染やノロウイルス等の腸管系ウイルスを考慮した代替指標として、PMMoVや嫌気性芽胞菌の有用性が示された。特に、嫌気性芽胞菌については、ウイルスの検査と比較して、その培養や検出・定量方法の容易さから、海域の糞便汚染等を評価するための優れた代替指標としての可能性が示された。保存性の高い糞便汚染指標である嫌気性芽胞菌とノロウイルスの存在分布について、広島湾の海域を中心に調査を行った。ノロウイルスは沿岸域で最も高い頻度で検出され、沿岸から離れるにしたがって減少傾向にあった。これに対して、最も一般的に用いられている糞便汚染指標である大腸菌の沿岸から離れることによる減少傾向は極めて高く、ノロウイルスが検出される地点においても検出されないケースが多々認められた。ノロウイルスを考慮した新たな指標としては、同じくウイルスであるペッパーマイルドモットルウイルス(PMMoV)は、ノロウイルス濃度ともっとも高い相関を示し、指標としての有効性が示された。一方で、PMMoVの検出・定量はノロウイルスと同じくリアルタイムPCRによる遺伝子検査法であり、その濃縮や検出に極めて膨大な時間と手間を必要とする。本研究では、これらノロウイルス、PMMoVおよび大腸菌と同時に嫌気性芽胞菌の検査を行った。その結果、嫌気性芽胞菌はPMMoVよりは劣るものの、大腸菌では全く認められなかったノロウイルス濃度との高い統計的相関性が見られ、ノロウイルスの検出される水域では、必ず嫌気性芽胞菌が検出された。検査の容易性、糞便汚染指標としてのこれまでの知見を踏まえて、嫌気性芽胞菌はノロウイルスの指標としての可能性がある高いものであると考えられた。本研究で当初目標としていた、海域において、嫌気性芽胞菌のノロウイルスの汚染指標としての有効性が高いことの可能性を示すことができたことから、ほぼ計画どおりの進捗状況と考えられる。嫌気性芽胞菌のノロウイルスや糞便汚染の指標としての有効性を評価するために、相模川水系および江の川水系などをフィールドとして、嫌気性芽胞菌濃度およびその毒素遺伝子型について調査した。また、同時に対象河川の流域の状況、すなわち、特定事業場等の糞便汚染源の分布と放流状況、人口密度、家畜飼育頭数などを関係機関への問い合わせや公開データベース、現地踏査によって調査した。嫌気性芽胞菌のうち、cpe遺伝子保有株の分布は、人口密度や下水放流水等の流域への排水状況と強い関係性を有していることが明らかになった。一方で、流域の牛、豚などの家畜飼育頭数との間にはあまり関係性が認められなかった。これは、先行の研究で示したcpe遺伝子保有株のヒト由来排水での偏在性の結果と合致するものであり、cpe遺伝子保有株の分布状況を利用することで、水環境においてヒト由来糞便汚染のソーストラッキングが可能でることが示された。また、本研究の過程で、嫌気性芽胞菌の高率的な分離、培養法についても併せて検討を行った。現行の公定法で用られているハンドフォード改良寒天培地には抗菌剤としてエリスロマイシンが含まれているが、水環境中の嫌気性芽胞菌にはエリスロマイシンに高い感受性を有する株が存在し、エリスロマイシン濃度によっては嫌気性芽胞菌の検出性が大きく異なることが明らかになった。このうち、下水から分離したエリスロマイシン高感受性株のエリスロマイシン最小阻止濃度(MIC値)を評価したところ、現行の公定法用培地から半減することで高感度、高効率に嫌気性芽胞菌を検出できる可能性が示された。

海域の調査で、大腸菌はノロウイルス陽性11試料中4試料のみ陽性であったのに対して、嫌気性芽胞菌は全ての試料で検出され、ノロウイルスGIIと高い相関が認められた。また、ヒト、動物の糞便由来試料の調査で、嫌気性芽胞菌cpe遺伝子保有株は、ヒト由来排水に偏在し、ヒト糞便汚染のソーストラッキング指標となる可能性が示された。ハンドフォード改良寒天培地のエリスロマイシン濃度は嫌気性芽胞菌の検出に影響を与えることが示され、力価を現行の半減程度に削減することで改善できる可能性が示された。海域の調査が十分に実施され、その結果も指標としての有効性の評価に耐えうる状況であった。これは、研究計画で当初計画した内容に相当するものであり、計画通り順調に進捗していると考えられる。したがって、「おおむね順調に進展している」と自己判定した。今後は、嫌気性芽胞菌の容易な検査法を中心に研究を行い、ノロウイルスをはじめとする腸管系ウイルス指標としてより容易に利用できるよう改良を行う。すなわち、現状では、試料の濃縮、選択培養、増菌培養に続いて、遺伝子検査を実施している。これを、ろ過濃縮からダイレクトに遺伝子検査を行えるよう、粉体ろ過法を中心とした手法を検討する。また、遺伝子検査によって、嫌気性芽胞菌のウェルシュ菌毒素遺伝子保有状況とその指標性、特にウイルス指標としての意義について詳細について調査を行う。本調査は、海域およびその汚染源である河川水を中心に調査を進める。水質衛生学次年度は海域の調査をさらに進め、嫌気性芽胞菌や大腸菌濃度の年間での変動やウイルスとの相関のデータをさらに得ることで、より正確な関係性を評価する。さらに、分離される嫌気性芽胞菌の遺伝子解析を行うことで、糞便汚染のソースを推定する。すなわち、cpe遺伝子やcpa遺伝子の保有やその変異を追うことで、汚染源のソースであるヒト糞便由来あるいは家畜系排水由来の識別を行うことの可能性について検討する。特にcpe遺伝子については、プラスミド性の遺伝子が存在することから、環境中での脱落等の挙動について評価し、その糞便汚染指標としての意義を考察する。会計上の端数が生じたため、次年度使用額が発生した。経理上の端数が生じたことで、325円を次年度に繰り越した。次年度の経費として、適正に使用する。次年度の予算と併せて、研究計画に組み込んで適正に使用する。
計算構造の意味論-双対性と非可換性の観点から-

主に、極性を持つ線形論理体系(polarized linear logic)が定める計算構造の意味論を解明した。計算の意味を射として捉えるための圏論的意味論を、2つの双対な極を持つ圏の間の随伴関手とモデュールによって構成し、これらの具体例をpre-*-autonomous圏などによって与えた。一方、計算可能性の意味論が、従来の代数的意味論に位相構造を入れることによって得られることを示し、これを用い未解決問題"高階体系の極付き体系に関する保存性定理"を証明した。さらに、これら2種類の意味論(計算自身のものと計算可能性のもの)を関連付けるためにインデックス付きの体系(indexed polarized linear logic)を定式化し、ある極付の圏での表示的完全性とこの極付き体系での計算可能性に関する関連を与えた。研究の初年度として、極性を持つ線形論理(polarized linear logic)に対する意味論を圏論的に構成し、これから通常の極をもたない線型論理の圏論意味論が導かれることを定式化した。さらに、確立した構成法を代数意味論に応用した。この新しいモデルは、研究初年度に得られたHamano-Scottの圏論構成法(APAL145(2007))を、通常の線形論理のphase空間モデルに適用することにより構成された。極をシフトするための互いに随伴な作用素が、この空間では開核作用素と閉包作用素になっていることを明らかにした。この極付き線形論理のための位相phase空間では、論理学的な正と負が、opennessとclosednessによって自然に特徴付けられることになった。この位相をもつphase空間は二階の極付き線形論理MALLP2に対して完全である。この位相意味論を用い、Laurentが2002年に与えた問題"二階の線形論理LL2の極付部分体系に対する保存拡大性問題"にたいして、否定的な解を与えた。これを受け、保存性とfocalization性の関連を与えながら、後者を維持するような二階の部分体系LLη2を提出し、これが極付き部分体系に対して保存拡大になっていることを示した。
原始形式と平坦構造の圏論的構成

数理物理学と数学,特にその幾何学の領域において,非可換構造や高次のコホモロジーの役割を要求する目覚しい相互作用が起きているように見える.たとえばミラー対称性をはじめとする弦双対性を説明するには,空間概念の革命的な拡張が必要と思われる.「原始形式の理論」は,「非可換多様体」に対する「周期」の理論であって楕円積分論の自然な拡張となる理論,であると期待される.これは新しい空間概念への一歩となると考えている.数理物理学と数学、特にその幾何学の領域において、非可換構造や高次のコホモロジーの役割を要求する、目覚しい相互作用が起きているように見える。たとえばミラー対称性をはじめとする弦双対性を説明するには、空間概念の革命的な拡張が必要と思われる。良い性質をもつ(弱)A無限大代数の加群の導来圏は「非可換多様体」であるとみなすことができる。「原始形式の理論」は、「非可換多様体」に対する「周期」の理論であって楕円積分論の自然な拡張となる理論、であると期待される。そこではミラー対称性をはじめとする弦双対性は「座標変換」の役割を果たす。これは新しい空間概念への一歩となると考えている。本年度は(弱)A無限大代数およびその加群の導来圏による、「原始形式」と「平坦構造」の統一的導出を目標に研究を行ってきた。より具体的には、特異点理論で80年代中旬に開発された「行列分解」のアイデアを用いて、ある代数的に定義される導来圏をADE特異点の場合に解析し、ADE型のルート系がその圏のグロタンディーク群によって記述されることを示した。そして論文「Matrix Factorizations and Representations of Quivers II : type ADE case」(梶浦宏成-齋藤恭司-高橋篤史によるプレプリント、math.AG/0511155、投稿中)として発表した。また、導来圏からリー環を復元することを念頭に、合宿型研究会「リー環の圏論的構成」を(複数回)開催した。国内外の多くの研究者との研究交流を行い、来年度以降の研究にも重要となる多くの知見を得ることができた。数理物理学と数学、特にその幾何学の領域において、非可換構造や高次のコホモロジーの役割を要求する、目覚しい相互作用が起きているように見える。本年度は(弱)A無限大代数およびその加群の導来圏による、「原始形式」と「平坦構造」の統一的導出を目標に研究を行つてきた。より具体的には、特異点理論で80年代中旬に開発された「行列分解」のアイデアを用いて、ある代数的に定義される導来圏を、ゴーレンシュタイン指数が負の特異点の場合に解析し、例外型と呼ばれるルート系がその圏のグロタンディーク群によって記述されることを示した。そして論文「Categories of graded matrix factorizations for exceptional singularities」(梶浦宏成-齋藤恭司-高橋篤史)としてまとめているところである。また、導来圏からリー環・原始形式を復元することを念頭に、RIMS研究集会「原始形式の圏論的構成」を開催した。数理物理学と数学,特にその幾何学の領域において,非可換構造や高次のコホモロジーの役割を要求する目覚しい相互作用が起きているように見える.たとえばミラー対称性をはじめとする弦双対性を説明するには,空間概念の革命的な拡張が必要と思われる.「原始形式の理論」は,「非可換多様体」に対する「周期」の理論であって楕円積分論の自然な拡張となる理論,であると期待される.これは新しい空間概念への一歩となると考えている.