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里耶秦簡・西北漢簡と実地調査による秦漢地域社会の研究

本研究は、中国古代国家と地域社会の特質を解明するために、新出の出土資料とフィールド調査の情報を積極的に取り入れ、つぎの3つの方面から考察した。1は、『史記』『漢書』の再検討と史実の復元である。2は、主要な出土資料が発見された長江流域と西北地域のフィールド調査をおこない、地方統治と交通との関係を考察した。3は、秦代の里耶秦簡と、西北地域の漢簡を中心として、木簡にみえる情報処理の手順を分析し、地方行政の運営と情報伝達のシステムを明らかにした。1,本年度は、秦漢時代の国家と地方統治システムの原理を解明する基礎として、『史記』『漢書』と出土資料の地域社会に関する内容を考察した。秦代では、『里耶秦簡・壹』『里耶秦簡牘校釈一』の画像データと釈文をもとに、文書伝達と情報処理の方法について分析を進め、とくに里耶秦簡が出土した遷陵県を中心として、上級の郡との関係や、県の下部組織とのやり取りを考察した。また前年度につづいて、里耶秦簡の重要な用語の解釈一覧を作成している。2,現地調査では、中国甘粛省のエチナ河流域の遺跡と簡牘、台湾の中央研究院歴史語言研究所にある居延漢簡を対象とした。甘粛省では、連携研究者と一緒に「居延遺址与絲之路歴史文化国際学術研討会」に出席し、肩水金関や酒泉市などの遺跡・文物、甘粛省文物考古研究所の漢簡を調査した。台湾の居延漢簡の調査では、とくに簡牘の形態と機能に関する檄、符、出入記録、郵書記録、伝の記録などを中心とした。こうした調査とあわせて、懸泉置をふくむ疏勒河流域と、肩水金関・肩水候官、甲渠候官をふくむエチナ河流域の文書伝達と交通システムの原理について考察を進めた。3,愛媛大学で国内外の研究者を招聘して、公開講演会「中国の文字資料と社会」を開催した。内容は、秦漢時代の簡牘による情報技術と、文書と書籍、交通に関する簡牘資料の考察である。また秦漢時代の国家と地域社会について理解を深めた。4,本年度は、前年度の主体であった里耶秦簡と南方社会の分析にくわえて、漢代西北の漢簡と交通システム、地域社会の考察を進めた。この両者の文書伝達と交通システムの原理を比較することによって、秦漢国家に共通する地方統治の原理を解明する基礎となる。(1)本研究は、長江流域と漢代辺郡の出土資料の分析を通じて、秦漢時代の中央国家と地方統治システムの原理を解明しようとする。本年度は、新しく公刊された『里耶秦簡・壹』『里耶秦簡牘校釈一』の分析をすすめ、画像データの整理と、重要な用語について解釈一覧を準備した。また秦帝国の軍事編成や、里耶秦簡の文書伝達の方法、簡牘の記録にみえる機能について考察し、全国に通じる情報伝達の機能を指摘した。(2)中国湖北、湖南省の簡牘研究者と交流し、秦代南方の実地調査をした。武漢大学簡帛研究中心、湖南省考古研究所、湖南大学では、里耶秦簡と岳麓書院蔵秦簡の研究状況と実物資料を調査した。また長沙市を拠点として、秦代洞庭郡の県治所にあたる古城遺跡と、里耶古城とその周辺の実地調査をし、長江流域の交通路と城郭都市に関する情報を整理した。(3)愛媛大学で国内外の研究者を招聘して、公開講演会「始皇帝と秦帝国」を開催した。内容は、秦帝国と里耶秦簡を理解する問題点や、『史記』秦始皇本紀の構成、里耶秦簡の郵書記録にみえる特徴、秦代の文書行政、秦代郡県の人的構成などであり、その成果は調査ノートとあわせて公表した。(4)里耶秦簡を中心とする共同研究と、実地調査、公開講演会などを通じて、本年度は、秦都城・咸陽の中央官制と、南方の拠点である南郡、洞庭郡、長沙国方面の地域社会について、中央と地方を結ぶ情報伝達の原理を整理した。その成果の一部は、東京、武漢大学、香港歴史博物館で開催された国際学会や、国内外の大学で講演をした。これは次年度に、漢代中央官制と西北辺境の地域社会にみえる情報伝達の原理と比較するための基礎作業であり、日本古代の木簡学との比較も意識している。本年度は、(1)『史記』『漢書』の史料研究と史実の考証を継続し、藤田勝久、連携研究者の李開元ともに、その成果を国内外の学術論文、国際学会などを通じて公開した。

藤田は『史記秦漢史の研究』(汲古書院、2015年2月)を刊行し、文字資料を素材とした『史記』の編集や、旅行による取材、漢代の人々による伝聞の性格と、秦漢統一国家の特質を指摘した。(2)出土資料とフィールド調査では、2014年8月に成都で開催された中国秦漢史研究会第14回年会曁国際学術研討会に出席した後、19日27日まで四川省、甘粛省、陝西省の早期秦文化の遺跡、都城と古墓、秦封泥、漢長安城などの調査を行った。これは2012年度の長江流域、2013年度の西北遺跡につづいて、早期秦文化と秦漢遺跡の調査を追加したものである。(3)出土資料の分析では、里耶秦簡の用語一覧作成と分析を継続し、その成果を学術論文や、国際学会などを通じて公開した。また肩水金関漢簡と懸泉漢簡の分析を継続して進め、交通システムや文書伝達・情報処理の方法について整理した。(4)愛媛大学で12月13日に「中国資料学国際シンポジウム」を開催した。以上の成果をふくめて、最終年度に研究の総括をした。出土資料の分析とフィールド調査では、戦国秦と秦代に成立した郡県制と情報伝達のシステムが、漢王朝の西方本拠地に継承され、武帝期には辺郡にも適用されるため、この領域範囲では公文書の簡牘にみえる情報処理の原理が一致することを明らかにした。また『史記』『漢書』や文書伝達の研究では制約があった郡県制の実態について、情報伝達(文書逓伝、文書伝達、情報処理)という視点から、地方行政の運営と交通システムの特徴を指摘した。このように簡牘の機能に注目する研究は、漢代以降の中国と東アジアの韓国、日本古代の国家形成と簡牘を比較する際にも、一つの方法として意義をもつと考えている。人文学1,里耶秦簡の分析は、公表された第一冊にもとづいて基本的な整理をした。その重点は、基礎単位である県社会を中心として、その上級の郡、下部組織と郷の関係を文書伝達と交通システムの方面から分析することである。これは今後に予定されている『里耶秦簡・貳』を分析する準備になると共に、『史記』をふまえた総合的な地域社会の研究に対応している。2,中国の現地調査と懸泉漢簡、居延漢簡、肩水金関の文書と記録による考察では、漢代の地方官府における文書伝達と、情報処理、実務を運営する方法、交通システムに、全国に通じる規格が見出せることを指摘した。この規格は、里耶秦簡にみえる秦の制度を継承するものであり、武帝期以降に設置された西北辺郡だけの原理ではない。ただし長江流域と漢代西北に特有な社会状況は、簡牘の全体的な内容からその意義を位置づける必要があり、先行研究をふまえた基本的な考察を進めている。3,本研究の成果の一部は、中国の甘粛省、上海、香港、韓国のソウル大学で開催された国際学会と学術討論会や、国内外の学術論文で公表し、学術的な討論を続けている。4,本年度に予定していた計画は十分に達成しており、秦代の里耶秦簡と漢簡について、それぞれの文書伝達と情報処理、交通システムの概略を理解することができた。これは次年度に、長江流域と漢代西北の地域社会の実態分析をあわせて、秦漢時代の国家と地方統治システムの総合的な考察を進める準備となっている。(1)里耶秦簡の整理と分析は、公表された第一冊にもとづいて、基本的な整理をした。今後は全5冊として刊行が予定されており、この分析は継続して行う計画である。また長江流域の秦漢時代の出土資料についても、総合的な研究整理を続けている。(2)里耶秦簡を中心として、『史記』史料との関係、秦代南方統治の実態と問題、情報伝達の原理を解明することは、初歩的な分析を終え、共同研究者による討論をふまえて、文書行政や地方官府の詳しい考察を進めている。(3)里耶秦簡の文書と記録による考察では、地方官府における文書伝達と、情報処理、実務を運営する方法に、基本的に全国に通じる規格があることを指摘した。この規格は、また漢王朝に受け継がれており、武帝期以降に設置された西北の辺郡にも共通する側面がある。その比較研究を行なうための基本的な準備を終えている。(4)本研究の成果は、学術論文、国際学会、研究会などを通じて広く公開した。
リン酸エステル結合切断活性を有する人工リボヌクレアーゼの合成

私は、大環状化合物の持つユニークな性質を生かして、最高の効率、選択性、反応制御機構を有する人工酵素分子を創造することを目標としている。本研究により、簡単な構造を持つ新規大環状ポリアミン亜鉛錯体がリン酸エステルやカルボン酸エステルの加水分解反応を触媒的に促進する機能を持つことを世界ではじめて見い出した。さらに、本研究成果は、アルカリフォスファターゼの機能発現に必要なセリン残基(水酸基)の必然性や、亜鉛酵素中の亜鉛イオンの存在意義について様々な科学的根拠を与えた。このようなアプローチは、大環状化合物の化学修飾の容易性やそれら錯体の安定性をして初めて可能となるものである。これまでの医薬品は、阻害剤として働くものや、生体分子に非可逆的ダメ-ジを与える化合物(例ブレオマイシンなどの活性酸素発生剤)がほとんどであった。一方、本研究は、加水分解という可逆な反応を利用した全く新しいタイプの制がん剤や遺伝子制御試薬の開発につながるものである。今後、生体分子選択的切断試薬としての実用化を目指したい。本研究から得られた新しい化学的知見は、医薬品化学などの応用研究にも大きなインパクトを与えると信ずる。
濫用薬物による横紋筋融解におけるカルパインの役割

濫用薬物急性投与による横紋筋融解の有無と程度を、まず検討した。ウィスター系雄性ラットに塩酸コカインとメタンフェタミンを、それぞれ、腹腔内に急性投与後、経時的に尾静脈から採血し、血清中クレアチンキナーゼ活性を測定することで、横紋筋融解の有無と程度を、クレアチニン量の測定を行うことで、横紋筋融解の結果生じ得る腎不全の有無について調べた。塩酸コカイン30mg/kg体重を、腹腔内投与後、0、1、3、6、12時間後に採血した血清中クレアチンキナーゼ活性及びクレアチニン量には、生理食塩水を同様に投与した対照群に比較し、増加は認められなかった。投与量を増量しても、同様であった。また、30mg/kg体重投与4時間後に、同量の再投与でも、増加は認められなかった。しかし、ラットを36時間飲水停止処理した後、30mg/kg体重を投与したところ、血清中クレアチンキナーゼ活性の上昇傾向が認められた。この結果より、コカイン急性投与による横紋筋融解を生じるには、他の負荷条件が必要であることが、示唆された。メタンフェタミンについても、同様の検討を行った。メタンフェタミン3mg/kg体重を、腹腔内に1回投与した群の、クレアチンキナーゼ活性及びクレアチニン量には、対照群に比較し、増加は認められなかった。また、投与4時間後の再投与群にも、変化はなかった。また、コカインと異なり、36時間飲水停止処理後の投与でも、血清中クレアチンキナーゼ活性に、変化はなかった。以上より、横紋筋融解が生じるには、濫用薬物投与以外の、他の条件が必要であり、横紋筋融解を確実に引き起こす実験モデルの確立が、急務であると判明した。
大脳皮質の構築に必須なアダプター蛋白質Dab1及びその結合蛋白質の機能解析

細胞外マトリクスタンパク質Reelinは、標的ニューロンに発現するアダプタータンパク質Disabeld1(Dab1)のSrcファミリーチロシンキナーゼによるチロシンリン酸化を誘導する事により、ニューロンの位置を決定しているものと考えられているが、その詳細な分子機構は不明である。私は、Reelin受容体がendocytosisに特殊化し細胞内輸送の制御を受けるリポ蛋白質受容体ファミリーに属する事から、Dab1の機能として受容体の細胞内輸送に関係しているとの仮説を立てて検証した。その結果、1.Dab1欠損ニューロンでのReelin受容体の細胞表面での発現は低下している、2.Dab1はReelin受容体の細胞表面への輸送を両者の相互作用を通じて促進する、3.Dab1のReelin受容体に対する親和性は細胞表面で著しく低下(もしくは消失)する、4.Reelin刺激後Dab1はReelin・受容体複合体に集積するが、Reelin受容体のendocytosis後、Dab1は受容体から解離する、5.Dab1のチロシンリン酸化は、Reelin受容体のendocytosisの開始を制御する、以上5点を明らかにした。これら結果は、The Journal of Biological Chemistryに既に受理された。さらに、これまでに同定した新規Dab1結合タンパク質(機能など不明な為、Dab1-associated protein clone 73[DAP73]と仮に命名している)のReelinシグナルにおける役割を明らかにする目的で、培養系を用いた生化学的解析、in uteroelectroporationによる移動未熟ニューロンへの遺伝子導入を行い、その表現系の組織学的解析を進めた。ニューロンの位置決定には細胞外マトリックス蛋白質Reelin、Reelin受容体及び細胞内コンポーネントであるDisabeld1(Dab1)のSrcファミリーチロシンキナーゼ(STK)によるチロシリン酸化が必須である。Reelinシグナル系は、受容体にコレステロールを細胞内に為のリポタンパク質受容体を共有することから、Reelin取り込み(endocytosis)とDab1の関係に着目して解析を進めた。その結果、Dab1のリン酸化はReelinの取込みに先行しておこり、STK阻害剤添加によりReelinの取込みがほぼ完全に阻害される事から、Dab1のリン酸化はReelinの取込みを調節している事が強く示唆された。Phosphotyrosine binding (PTB)を持つ蛋白質は受容体依存的endocytosisを調節することがいくつかの蛋白質で報告されている.そこでDab1のReelinの取込みの役割を明らかにする目的で,Dab1欠損ニューロンにおけるReelin取込みを組織学的に解析した.その結果、Reelinの取込みは顕著に減少し、その低下は細胞表面の受容体の発現量の低下とSTK不活性化によることが強く示唆された。更に、Reelin受容体の発現調節機構におけるDab1の機能をCos7細胞を用いて解析したところ、Dab1非存在下ではReelin受容体は小胞体上に主に局在するのに対し、Dab1を強発現させると、その局在は細胞周囲に移動しDab1の局在とよく一致した.以上の結果より、Dab1はReelin受容体の細胞膜上の発現を誘導することにより、移動ニューロンとReelinのコンタクトを維持することに作用していることが強く示唆された.細胞外マトリクスタンパク質Reelinは、標的ニューロンに発現するアダプタータンパク質Disabeld1(Dab1)のSrcファミリーチロシンキナーゼによるチロシンリン酸化を誘導する事により、ニューロンの位置を決定しているものと考えられているが、その詳細な分子機構は不明である。
緑色光合成細菌のアンテナ複合体クロロゾームの構造最適化

緑色光合成細菌のアンテナ複合体クロロゾームは、光合成における光捕獲装置の1つである。クロロゾーム内に含まれているロッドエレメントと呼ばれる構造物は、バクテリオクロロフィルc分子の高次会合体から成っていると言われてきたが、その詳細な構造は永年の間決定されていなかった。研究代表者は種々の分光学と回折学とを駆使し、その構造を、実験事実を統一的に説明することの出来る層状の二量体積層構造であると決定した。プロジェクトは順調に進んでいる。H19年度の研究実施計画に照らし、研究成果をまとめる。^<25>Mgラベル化していないサンプルで固体NMRスペクトルが観測できるかどうか、この点がH19年度の最重要課題であった。当初からラベル化,積算時間,サンプル量の懸念があったが、スペクトルの測定に成功したのではないかと現在のところ考えている。高価な^<25>Mgラベル化が不要なこと、サンプル量に関してはサンプル管にフルに詰めているのでこれ以上の改善は見込めないものの、より磁場の大きな装置で測定する有用性が認められ、これによるS/Nおよび積算時間の大幅な改善が期待される。H20年度には大きな磁場(600→930MHz)で測定する予定がある。またスペクトル帰属の参考資料(単量体・二量体)として、固体ではなく溶液での^<25>Mg-NMRスペクトルの測定も試みたが、これは失敗に終わった。Mg核のスピンは-5/2なので、緩和(線幅)は四極子相互作用で決まる。イオンのように対称性の高い場合は簡単に信号が観測されるのだが、何らかの構造を持っていると広幅化してしまい信号が現れなかったと考えられる。この場合は固体の方が有効であり、測定が待たれる。2.電子吸収・CD分光ラメラ構造計算のためのプログラム改変に取り掛かってはいるが、まだ完成していない。3.粉末X線回折小角側のデータを取得し、解析の準備を整えている段階である。^<13>Cラベル化した菌を培養してクロロゾームを調製し、S/Nの良い固体^<13>C-NMRスペクトルを測定した。以前我々が開発した分子間相関を抽出する方法を用いて解析を行い、クロロゾームが二量体を基本とする構造であることが再確認出来た。詳細なスペクトル解析がH20年度の課題である。また上記に加え、クロロゾームに含まれるカロテノイドに関する研究も行った。プロジェクトはほぼ目標を達成することが出来た。H20年度の研究実施計画に照らし、研究成果をまとめる。昨年度はっきりさせることが出来なかった^<25>Mg-NMRシグナルについて、予定通り、日本最大の磁場を有する固体NMR分光装置で測定を行い、S/Nおよび積算時間の大幅な改善を達成した。四極子相互作用の大きなシグナルと小さなシグナルが1種類ずつ存在することを世界で初めて見出した。これと同時に^<13>C-NMR分光で明らかになった情報を基にして、クロロゾーム内のバクテリオクロロフィルcの会合構造の詳細を決定することに成功した[Kakitani et al. Biochemistry 48 (2009) 74]。昨年度の予想通り、二量体累積構造であることが明らかとなった。2.電子吸収・CD分光ラメラ構造を否定する為にシミュレーションを進めてきたのだが、螺旋構造であっても、ラメラ構造であっても、層状構造の存在が本質であることが判った。層状構造の中でQ_y遷移双極子の重なりが小さいこととあらゆる方向を向きながら規則正しい配列をしていることが重要である。全体構造(マクロな構造)についてはアプローチを変えて研究の方向性を見出す必要があると考えられる。3.粉末X線回折昨年度取得したデータをシミュレーションによって詳細な解析を行った。解析結果をフィードバックすることによって、クロロゾームの会合構造が二次元結晶だと仮定した場合の格子ベクトルの大きさとその成す角を決定することが出来た。また上記に加え、クロロゾームに含まれるカロテノイドに関する研究も進めることが出来た。
重症呼吸不全に対するプロスタグランジン吸入療法の確立

重症呼吸不全に対するプロスタグランジン(PG)吸入療法の確立を目的として以下の方法で研究を行った。研究には主に家兎を用いた。動物を麻酔下に挿管し人工呼吸を行った。鼡径部に動脈ラインを確保し動脈圧測定と採血のために用いた。内径静脈にシースを挿入しスワンガンツカテーテルを挿入した。サーボベンチレーターのジェットネブライザーを生理食塩水で開始した。種々のデータを取った後、吸入酸素濃度を100%から11%まで下げ、低酸素性肺血管れん縮を起こし、肺高血圧症を惹起した。その後、30ppmの一酸化窒素(NO)の吸入を行い、肺動脈圧が低下することを確認した。次にPG-I_2,PG-E_1の吸入を行った。ある一定濃度でのPGの吸入で、NOの吸入と同程度に肺動脈圧を低下させる傾向がPG-I_2,PG-E_1の両方で確かめられた。0.5%tween80を用いた肺洗浄による肺障害モデルでは酸素化を改善する傾向と肺高血圧の改善傾向が現在のところPG-I_1で認められた。PG-E_1の実験は計画中である。以上より、動物実験段階でPG-I_2吸入療法の重症呼吸不全、肺高血圧症への有効性と、まだほとんど報告されていないPG-E_1の吸入療法の有効性の可能性が確かめられた。今後成人呼吸窮迫症候群などの臨床への応用が期待される。
階層的静的・動的ヘテロジニティの制御と新奇トポロジカル相転移の創生

本研究構想では、ソフトマテリアルの階層構造中に存在する、異なるスケール3つの構造と運動の状態(静的・動的不均一性)に焦点をあて、上下の空間スケールにある構造と運動との静的・動的な結合の機構を理解する。この理解に基づき、各スケールの静的・動的状態を制御することで、新しい構造やダイナミクスを有する状態を創生(並進自由度がガラス化しているが、回転自由度が融解している「不凍液晶」など)したり、あるいはその起源が理解されていないような状態(並進自由度は融解しているが、メゾ構造の回転自由度のガラス化により誘起される「トポロジカルガラス」など)の構造・ダイナミクスを理解することを可能とする。研究目的である「階層的トポロジカル相転移と静的・動的ヘテロジニティ」の本質に迫るために、初年度は以下の項目を重点的に研究した。1.アクティブDDSシェル研究代表者は、マイクロフルイディクスという方法を用いて、100μm以下の液晶核や液晶殻を持ったエマルジョンを水中に分散させ、微小球のコレステリックレーザー球の作成に成功している。この技術を応用して、まずは液晶エマルジョンを作成し、エマルジョン上での相転移を確認するとともに、薬物を模倣したトレーサー用の色素のリリースの実験に着手した。一方で、光励起による相転移を微小エマルジョン上に誘起するために、別の光官能性色素を混合して、光励起によるエマルジョン上の相転移の観測を試みた。2.トポロジカルガラス代表者により発見されたSmBPIso相のなかでも、液晶化合物の特殊な組み合わせでは、数10°C以上過冷却し、その相のダイナミクスにはガラスやゲルに特徴的なロングタイムテールが現れることが、動的光散乱測定からわかっている。蛍光拡散の実験から分子の並進自由度が液体状態にあることを別途確認しており、通常の並進自由度の凍結によって起こるガラス転移とは全く異なる、新しいトポロジカルガラス状態であることが推測される。最終的には揺らぎ顕微鏡で動的不均一性の観測を行うことを前提に、本年度は配向揺らぎダイナミクスの濃度・温度依存性を系統的に研究し、次年度以降動的空間不均一性の観測を行って現象の本質を明らかにする。初年度は、アクティブDDSの試作に必要なナノスケールでの相転移を光誘起するための色素と、その変化をプローブするための色素の選定に時間を費やして、やや遅れた進捗状況であった。2年次初頭に、モデル的な色素の選定を終えて、必要な波長可変励起光源も購入したので、2年次後半は研究を一気に加速できると考えている。研究目的である「階層的トポロジカル相転移と静的・動的ヘテロジニティ」の本質に迫るために、本年度は下記の2つの項目を研究した。この技術を応用して、まずはラメラー穴あきラメラ転移を持つ液晶エマルジョンを作成し、エマルジョン上での相転移を確認することを試みた。薬物の代わりに、疎水性・親水性の環境で発光スペクトルの変化する蛍光色素分子を用いて、液晶エマルジョンから水中への放出をテストした。2.揺らぎ顕微鏡相転移や相分離にともなって物質の対称性は低下し、低温側の秩序相では様々な内部構造が現れる。ソフトマターでは液体と固体の様々な中間状態が存在し、物質の多様性に富んでいる。この内部構造とは、濃度・密度・秩序場・歪場など、さまざまな熱力学変数の空間変化と関係し、試料中に屈折率の空間不均一性を作る。一方、ガラス・ゲル・臨界液体・過冷却液体といった仲間は、液体と同じ等方的な対称性を有し、静的には物質内は一様で空間不均一性がなく、光学顕微鏡では内部構造や物性の本質を明らかにすることができない。これらの物質では「動的不均一性」と呼ばれる「動的構造」が、本質的重要な役割を担うことが最近の理論的研究から判明してきた。代表者は、挑戦的萌芽研究において、物質中の動的な不均一性を像として得る「揺らぎ顕微鏡」の原理を提唱し、試作機を作成、原理の証明を試みた。本研究構想における今年度は、試作された装置を用いて、コロイド溶液の希釈過程を実時間で観測して、動的な不均一性の可視化を確認した。また、液晶ー液晶高分子混合系を用いて、配向回転運動のガラス化現象の解明に取り組んだ。昨年度、色素の励起波長の選定に時間を費やしていたが、今年度は選定した色素と励起用の波長可変装置を用いて適切な光刺激を印加できることを確認して、概ね研究は順調にす進んでいる。揺らぎ顕微鏡の項目についても、マスクされた液晶試料、コロイド溶液の混合過程、液晶ゲルのゾル-ゲル転移点近傍での温度依存挙動など、動的不均一性のモデル的な物質系を順次観察・研究することで、動的不均一性の画像化、さらには動画化についての具体的な成果が出つつある。今後は、ガラス転移やゲル状態など、動的不均一性についての未知の物性を観察・研究して成果を収集したい。このように研究は概ね順調に進んでいる。

本課題では、まず、外部刺激に感応するドラッグデリバリーシステム(DDS)のモデルとなる、液晶ナノミセルを拡張した液晶エマルションを基本モデルとして、階層的な静的・動的ヘテロジニティとトポロジカル相転移の研究を行った。一般のミセルと大きく異なる特徴は、液晶高分子のブロックがミセルに内包され、液晶状態(ネマチック相)がミセル内のナノ空間において実現される。さらに温度変化により、バルクの液晶同様に、液体(等方)相-液晶(ネマチック)相相転移を示す。そのため、我々はこれを液晶ナノミセルと呼び、温度・圧力・超音波・光照射などにより、薬物の保持・拡散を制御できるアクティブDDSのモデルとなる。1)液晶ディスプレイに用いられている液晶材料を第3の成分としてさらに加え、液晶エマルションのサイズ制御に成功した。2)さらに、内包される液晶相の相転移について研究を行った。ミセル内の液晶状態は、バルクのそれと異なり、たとえミセル内に液晶状態が実現されていても、ミセル自体の回転の自由度のために、外部から直接観察することが難しい。我々は、偏光解消動的散乱法を用いて、ミセル内の液晶状態の揺らぎを観察することで、ミセル内のナノ空間に閉じ込められた液晶状態を直接観察し、狭小空間中での液晶相転移の特異性を見出した。3)表面電荷の符号の異なる2種類の界面活性剤を混合した棒状ミセルの希薄系において、極めて希薄(310%)な状態で発現するネマチック相を研究し、温度によりミセルの形状変化に起因する、新しいタイプの等方-ネマチック疑似2次相転移を発見した。また流動誘起複屈折測定から、ネマチック-ネマチックの2次相転移を見出した。本研究構想では、ソフトマテリアルの階層構造中に存在する、異なるスケール3つの構造と運動の状態(静的・動的不均一性)に焦点をあて、上下の空間スケールにある構造と運動との静的・動的な結合の機構を理解する。この理解に基づき、各スケールの静的・動的状態を制御することで、新しい構造やダイナミクスを有する状態を創生(並進自由度がガラス化しているが、回転自由度が融解している「不凍液晶」など)したり、あるいはその起源が理解されていないような状態(並進自由度は融解しているが、メゾ構造の回転自由度のガラス化により誘起される「トポロジカルガラス」など)の構造・ダイナミクスを理解することを可能とする。2年次の主たる研究項目である、揺らぎ顕微鏡を用いたトポロジカルガラス状態の動的空間不均一性の可視化を実現するため、トポロジカルガラス状態の稀有なモデルである、SmBPIso相を発現する液晶混合系の相図や動的光散乱測定、X線測定などを進めている。次年度は揺らぎ顕微鏡を最適化しながら、最終年度に未知の物性を明らかにすべく、段階的に研究を進める準備を進めている。揺らぎ顕微鏡の項目では、ガラス転移温度近傍から離れた温度での挙動を観測するために、カメラのフレームレートの向上が必要となっている。カメラの画素をビニングすることで、空間解像度を落とすことで、時間軸分解能を確保することを試みている。また高分子の重合度や粘度を最適化することでも同様の改善の努力を行っている。また、過渡的な変化を追跡するために、大量の動的空間像を動画のように記録するため、各画素の動的相関を高速に計算する必要があるが、これについては、ソフトのアルゴリズム改善による努力を行うことで達成できると考えている。29年度が最終年度であるため、記入しない。ソフトマター物理29年度が最終年度であるため、記入しない。
振動励起分子の広掃引レーザーシュタルク分光

炭酸ガスレーザーを用いたレーザーシュタルク分光は,その長所として高感度,スペクトル帰属の解明さ,双極子能率の測定,飽和分光法による高分解能を持ち,振動励起分子研究の重要な方法である.本研究の目的は従来一般に使用されているよりも狭いシュタルク電極間隔を用いてシュタルク掃引電場の上限を広げ,この方法をより有力な手段に発展させることである.使用したシュタルク電極は,長さ280mm,幅50mm,厚さ38mmの一対のパイレックスガラス板で,これを面精度λ/10で研磨し中央に10mm幅でクロム蒸着した.シュタルクセルの耐圧は試料圧力が3mtorrで5000V以上で,掃引電場の上限として25hV/mmを得た.これは従来のものの23倍である.実際には安全を見て4000V以下で用いている.この電極間のレーザービームの透過率はビームを細くしぼって入射させた時,約8%であった.この広掃引分光システムに於いて,まずCH_3F分子のν_3バンドの遷移を20hV/mmの掃引電場を用いて^<12>CO_2レーザーを用いて観測した.掃引範囲は従来の報告の4倍である. J≦6の殆どすべての遷移がそのシュタルク成分の一つ以上がレーサー線と共鳴すること,及び数本のシュタルク成分は相隣りの二つ以上のレーザー線と共鳴するので正確なシュタルクシフトの測定が出来ることがわかった.次にラム・ディップの観測を試み, CH_3FとPH_3分子のいくつかの遷移に対しこれを観測し,本分光システムが高分解能分光へ応用できることを示した.三番目の応用として, CO_2レーザーとN_2Oレーザーを用いて, PH_2分子の2ν_2-ν_2ホットバンドの遷移を観測した.この分子のν_2基本バンドの測定は既報で,これに比しスペクトルは弱いが,広掃引を用いれば多くのシュタルク共鳴を観測できるので解明な帰属が得られた.〓_2=2, J≦6の回転状態に適用できる実効的な分子定数を求めた.炭酸ガスレーザーを用いたレーザーシュタルク分光は,その長所として高感度,スペクトル帰属の解明さ,双極子能率の測定,飽和分光法による高分解能を持ち,振動励起分子研究の重要な方法である.本研究の目的は従来一般に使用されているよりも狭いシュタルク電極間隔を用いてシュタルク掃引電場の上限を広げ,この方法をより有力な手段に発展させることである.使用したシュタルク電極は,長さ280mm,幅50mm,厚さ38mmの一対のパイレックスガラス板で,これを面精度λ/10で研磨し中央に10mm幅でクロム蒸着した.シュタルクセルの耐圧は試料圧力が3mtorrで5000V以上で,掃引電場の上限として25hV/mmを得た.これは従来のものの23倍である.実際には安全を見て4000V以下で用いている.この電極間のレーザービームの透過率はビームを細くしぼって入射させた時,約8%であった.この広掃引分光システムに於いて,まずCH_3F分子のν_3バンドの遷移を20hV/mmの掃引電場を用いて^<12>CO_2レーザーを用いて観測した.掃引範囲は従来の報告の4倍である. J≦6の殆どすべての遷移がそのシュタルク成分の一つ以上がレーサー線と共鳴すること,及び数本のシュタルク成分は相隣りの二つ以上のレーザー線と共鳴するので正確なシュタルクシフトの測定が出来ることがわかった.次にラム・ディップの観測を試み, CH_3FとPH_3分子のいくつかの遷移に対しこれを観測し,本分光システムが高分解能分光へ応用できることを示した.三番目の応用として, CO_2レーザーとN_2Oレーザーを用いて, PH_2分子の2ν_2-ν_2ホットバンドの遷移を観測した.この分子のν_2基本バンドの測定は既報で,これに比しスペクトルは弱いが,広掃引を用いれば多くのシュタルク共鳴を観測できるので解明な帰属が得られた.〓_2=2, J≦6の回転状態に適用できる実効的な分子定数を求めた.
古代における田歌の源流についての基礎的研究

田植歌と田植儀礼とが隆盛となる以前の、古代における我が国の稲作農耕の儀礼と、その歌謡とはどのようなものであったのか。本研究では文献資料と現存する民俗の両面から実地調査と資料の精査を重ねた。その結果、11世紀以前の古代日本にあっては、田植儀礼に先行して、春の耕作始めにあたる耕田=田打ちと播種を中心とした耕田儀礼こそが稲作儀礼の一大中心であり、それに対応して歌われる田歌も田打ち歌こそが重きを成していたことを具体的に裏付けることができた。1.古代における田歌関係資料の収集と整理これまで田歌として認定されていなかった『播磨国風土記』所載の田打歌を初めとして『本朝世紀』所載のシダラ歌六首など古代・王朝期の田歌資料収集。併せて神宮文庫所蔵の田歌関係資料を多数収集、整理を進めた。2.三重県伊勢地方における神宮文庫所蔵資料及び伊勢神宮関係農耕神事の実地調査二度に渡って伊勢市を訪れ、神宮文庫における資料調査と神宮御神田の神事を調査した。神宮文庫では、古代の「御田種下始行事」関連の資料を閲覧調査するとともに御田歌資料6種を調査し、影印の便宜を得て翻刻の作業を進めている。また、神宮の御神田神事三種の内、本年度は「御田植始式」(5月)の調査を実施した。なお20年度は残りの「下種祭」(4月、既に調査済み)、「抜穂祭」(9月)の調査を行う予定である。3.九州・東海地方に残存する田打に関わる御田・田遊び神事の調査研究熊本県阿蘇市阿蘇神社の「田作祭」(3)、愛知県設楽町田峰の「田楽」など田打儀礼の要素を濃く残す御田田遊び神事を中心に実地調査を試みた。(総括)以上の調査研究によって、田植歌、田植儀礼の普及以前の古代にあっては田打や種蒔を中心とした耕田儀礼とそれに応じた田打歌とが優勢であった事実を、文献と民俗資料の両面から裏付ける見通しを深めた。その成果の一部は別掲の如く歌謡研究会・比較民話研究会合同研究発表会(平成19年12月)において、「耕田儀礼と田歌-伊勢神宮の調査から-」と題して発表した。1.田歌関係資料の収集と整理前年度に引き続き、今年度は古代から中世期まで下って、田歌関係の歌謡資料を収集、分類整理を進めた。2.三重県伊勢地方における神宮文庫所蔵資料及び伊勢神宮関係農耕神事の実地調査三次にわたって伊勢市を訪れ、神宮文庫における資料収集と神宮御神田神事の実地調査を実施した。神宮文庫では神宮御神田歌及び、御神田神事関連の資料の補充調査を実施した。御神田神事は、前年度未調査の「下種祭」(4月)、「抜穂祭」(9月)を実地調査、映像、音声資料を作成した。3.九州・東海地方に伝存する田打ちに関わる御田・田遊び神事の調査研究熊本県阿蘇市阿蘇神社の「御田植祭」(7月)、佐賀県鳥栖市老松神社の「御田舞」(11月)、静岡県浜松市の「懐山のオクナイ」(1月)、同「川名のヒヨンドリ」(1月)、静岡県藤枝市の「滝沢の田遊び」(2月)の実地調査を実施、映像、音声資料を作成するとともに文献資料多数を収集した。(総括)以上の調査研究によって、古代の稲作儀礼における春の耕田儀礼(田打ち儀礼)と田打ち歌の先行・優勢という事実を文献資料と民俗資料の両面から裏付けることができた。その成果の一部は、別掲のごとく2008年度国際アジア民俗学会大会のシンポジウムにおいて口頭発表した。
高感度光橋かけ剤の合成とその応用

ベンゾキノンおよびその誘導体を用いるとポリマーフィルムの光橋かけ反応が容易に進行することがわかったので、これらのキノンによるポリマーフィルムの橋かけ反応機構についての知見を得ることおよび、【Ar^+】レーザー(488nm)光に感光するポリマー系の開発という観点から、可視光(入>370nm)に感光するキノン-ポリマー系の開発についても検討した。ポリメタクリル酸メチル(PMMA)のベンゾキノンによる光橋かけ反応はラジカル反応で進行し、ベンゾキノンにアルキル基を導入すると、その活性は著しく低下した。一方、ポリマー側鎖にエポキシ基をもつポリグリシジルメタクリラート(PGMA)やエピチオ基をもつ共重合体(P(ETMA-CO-MMA))では、PMMAの場合と異なり、アルキル置換基(例えば、エチル、t-ブチル基など)をもつベンゾキノンでも光橋かけ反応が容易に進行することがわかった。この光橋かけ反応は側鎖のエポキシ基あるいはエピチオ基の開環重合によっておこると推定された。さらに、アルキル基をアルキルチオ基に変えるとベンゾキノン誘導体の吸収は500nmまで移動し、エピチオ基をもつポリマーに添加すると、370nmより長波長の可視光でも橋かけできた。ポリマー側鎖にキノノイド基を有するポリマーは橋かけ効率が非常に高いことがわかったので、側鎖にキノノイド基をもつポリマーの合成を試みた。側鎖にベンゾキノニルチオアセトオキシ基をもつメタクリル酸メチル共重合体は官能基の導入率が数%と低いにもかかわらず、非常に速く橋かけするポリマー系であることがわかった。また、3-(P-ベンゾキノニルチオ)-1,2-プロパンジオールと種々のジイソシアナートから合成したポリマーでは、高密度の官能基を導入することができたが、橋かけ速度は予想外に低かった。さらに別のアルカンジオール成分を追加すること、脂肪族系ジイソシアナートを用いることなどにより橋かけ速度も著しく増大した。
サハリン島の付加・衝突テクトニクスからみた環太平洋造山帯

サハリン島は地質学的に日本列島の延長であり,環太平洋造山帯の一部を担っている.本研究では,サハリン南部の詳細な調査をおこない,サハリンにおける沈み込み・付加テクトニクスについて解明するとともに,日本での結果とあわせ,環太平洋造山帯のテクトニクスに迫ることを目的としている.これまでの成果は以下のように要約される.1.アニバ岩体:アニバ湾の北部及び東海岸には白亜紀付加体ーアニバ岩体が露出している.本岩体は緑色岩類が卓越する点で,白亜紀付加体の典型である四万十帯とは異なる.北部海岸の岩体は構造的・岩相的に二つのユニットに区分される.上部ユニットでは玄武岩から陸源砕屑物に至る一連の層序が観察され,下部ユニット上に衝上している.下部ユニットは主に玄武岩とメランジェからなり,石灰岩ブロックもしばしば含まれる.構造は,沈み込み帯における初生的な構造を表していると考えられる.スラストシ-トが繰り返す東フェルゲンツ構造を示す.アニバ湾東海岸ではメランジェが卓越しており,石灰岩のブロックを多数含むという点でやや異なる.構造的には,北部海岸と同様の覆瓦構造を示す.石灰岩とチャ-トの互層の出現は,本地域の付加体が海洋島などから由来していることを示唆している.2.ススナイ帯:本帯は神居古潭帯の延長に位置する高圧変成帯で,サハリン東海岸の50Kmにおよぶ調査により,南へ向かって各々が多数のスラストシ-トからなる5つのドメインが識別された.ドメイン1は緑色片岩ーチャ-トー泥質片岩と緑色片岩の互層から,ドメイン2は玄武岩質岩ーメタチャ-ト,泥質片岩と緑岩片岩ないしメタチャ-トの互層,泥質片岩からなっている.ドメイン3の最下部はメランジェから,上部は砂質岩を伴う泥質片岩からなる.ドメイン4は玄武岩が大量に出現することで特徴づけられ,上位は石灰岩ないしチャ-トを含む玄武岩質堆積岩,黒色頁岩によって覆われている.ドメイン5は黒色頁岩と珪質片岩の互層からなっている.緑色岩やメランジェが出現しない点で異なっている.変形作用は3時相が識別された.D1時相は東ないし北東方向のL1線構造とS1片理面の形成,D2時相は全域に発達する,北東走向の非対称褶曲,シ-ス褶曲,北西方向の線構造などによって示される.センスは南方を示す.D3時相は直立した褶曲軸面をもつ開いた褶曲で,褶曲軸は北東走向で水平に近い.D1ーD2時相はダクタイルな変形であるが,D3時相はブリットルな変形を示している.変成作用は塩基性岩の鉱物組み合わせに基づいて,パンペリ-石ーアクチノ閃石帯(ドメイン3,4,5)とパンペリ-石ーエピド-トーアクチノ閃石帯(ドメイン1,2)の二つに分類される.前者に出沼する青色片岩はNa角閃石ーNa輝石ー緑泥石ーヘマタイト,後者の青色片岩はエピド-トーNa角閃石ーNa輝石ー緑泥石の組み合わせを示す.Na角閃石はマグネシオリ-ベカイトでありNa輝石はジェ-ダイト成分に乏しいエジリン輝石ないしエジリン普通輝石である.最高変成条件は200ー300°C,4ー5Kbarと見積られる.また,変成作用の時期はD2時相と考えられる.3.玄武岩類の岩石学的特徴:主要成分・微量成分分析に基づいて,アニバ岩体とススナイ岩体に大量に出現する玄武岩類には,NーMORB,TーMORB,EーMORB,OIT,アルカリ玄武岩にわたる様々な岩石が存在していることが明かとなった.大局的な傾向としては,アニバ岩体はアルカリ玄武岩とOITが,ススナイ岩体ではTーMORBが卓越しているという特徴がある.これらのことから,アニバ岩体の多くは海山ないし海洋島に,ススナイ岩体は海台に由来する可能性が強い.4.化石年代:アニバ岩体のチャ-トや灰緑色頁岩からチトニアンとコニアシアンを示す放散虫が確認されている.5.今後の展望:現在,化石年代や岩石の放射年代,鉱物分析などが進行しつつある.これらのデ-タが得られて全体的な検討が進むと,海洋地殻物質の付加・上昇過程が解き明かされ,サハリン南部は付加体の形成を解明する世界的な典型となることが期待される.また,そのためにはさらに広域的な調査が求められる.サハリン島は地質学的に日本列島の延長であり,環太平洋造山帯の一部を担っている.本研究では,サハリン南部の詳細な調査をおこない,サハリンにおける沈み込み・付加テクトニクスについて解明するとともに,日本での結果とあわせ,環太平洋造山帯のテクトニクスに迫ることを目的としている.これまでの成果は以下のように要約される.1.アニバ岩体:アニバ湾の北部及び東海岸には白亜紀付加体ーアニバ岩体が露出している.

本岩体は緑色岩類が卓越する点で,白亜紀付加体の典型である四万十帯とは異なる.北部海岸の岩体は構造的・岩相的に二つのユニットに区分される.上部ユニットでは玄武岩から陸源砕屑物に至る一連の層序が観察され,下部ユニット上に衝上している.下部ユニットは主に玄武岩とメランジェからなり,石灰岩ブロックもしばしば含まれる.構造は,沈み込み帯における初生的な構造を表していると考えられる.スラストシ-トが繰り返す東フェルゲンツ構造を示す.アニバ湾東海岸ではメランジェが卓越しており,石灰岩のブロックを多数含むという点でやや異なる.構造的には,北部海岸と同様の覆瓦構造を示す.石灰岩とチャ-トの互層の出現は,本地域の付加体が海洋島などから由来していることを示唆している.2.ススナイ帯:本帯は神居古潭帯の延長に位置する高圧変成帯で,サハリン東海岸の50Kmにおよぶ調査により,南へ向かって各々が多数のスラストシ-トからなる5つのドメインが識別された.ドメイン1は緑色片岩ーチャ-トー泥質片岩と緑色片岩の互層から,ドメイン2は玄武岩質岩ーメタチャ-ト,泥質片岩と緑岩片岩ないしメタチャ-トの互層,泥質片岩からなっている.ドメイン3の最下部はメランジェから,上部は砂質岩を伴う泥質片岩からなる.ドメイン4は玄武岩が大量に出現することで特徴づけられ,上位は石灰岩ないしチャ-トを含む玄武岩質堆積岩,黒色頁岩によって覆われている.ドメイン5は黒色頁岩と珪質片岩の互層からなっている.緑色岩やメランジェが出現しない点で異なっている.変形作用は3時相が識別された.D1時相は東ないし北東方向のL1線構造とS1片理面の形成,D2時相は全域に発達する,北東走向の非対称褶曲,シ-ス褶曲,北西方向の線構造などによって示される.センスは南方を示す.D3時相は直立した褶曲軸面をもつ開いた褶曲で,褶曲軸は北東走向で水平に近い.D1ーD2時相はダクタイルな変形であるが,D3時相はブリットルな変形を示している.変成作用は塩基性岩の鉱物組み合わせに基づいて,パンペリ-石ーアクチノ閃石帯(ドメイン3,4,5)とパンペリ-石ーエピド-トーアクチノ閃石帯(ドメイン1,2)の二つに分類される.前者に出沼する青色片岩はNa角閃石ーNa輝石ー緑泥石ーヘマタイト,後者の青色片岩はエピド-トーNa角閃石ーNa輝石ー緑泥石の組み合わせを示す.Na角閃石はマグネシオリ-ベカイトでありNa輝石はジェ-ダイト成分に乏しいエジリン輝石ないしエジリン普通輝石である.最高変成条件は200ー300°C,4ー5Kbarと見積られる.また,変成作用の時期はD2時相と考えられる.3.玄武岩類の岩石学的特徴:主要成分・微量成分分析に基づいて,アニバ岩体とススナイ岩体に大量に出現する玄武岩類には,NーMORB,TーMORB,EーMORB,OIT,アルカリ玄武岩にわたる様々な岩石が存在していることが明かとなった.大局的な傾向としては,アニバ岩体はアルカリ玄武岩とOITが,ススナイ岩体ではTーMORBが卓越しているという特徴がある.これらのことから,アニバ岩体の多くは海山ないし海洋島に,ススナイ岩体は海台に由来する可能性が強い.4.化石年代:アニバ岩体のチャ-トや灰緑色頁岩からチトニアンとコニアシアンを示す放散虫が確認されている.5.今後の展望:現在,化石年代や岩石の放射年代,鉱物分析などが進行しつつある.これらのデ-タが得られて全体的な検討が進むと,海洋地殻物質の付加・上昇過程が解き明かされ,サハリン南部は付加体の形成を解明する世界的な典型となることが期待される.また,そのためにはさらに広域的な調査が求められる.
計量診断のための次世代コンピュータソフトウエアの研究

次世代コンピュータの診断学への応用のために、診断過程を病因からの情情伝達ないし拡散を遡行する論理的な逆問題と見なし、実験による仮説の証明と、コンピュータソフトウエアの作成を試みた。初年度は、複数の診断仮説を並行して処理する能力をもった診断論理を、新しい推論エンジンとして試作開発した。これは仮説形成・一貫性検証・仮説選択の階層性によって、認識スキーマのゆらぎに対して、人間の「常識」に似た判断の安定化効果があることを見出した。第2年度は、不完全データによる多変量解析の精度向上を試みた。欠落データに対処するため、次数を減らす、標準値で補完する、他の多変量推定法で補完する、などを比較し、最大エントロピー法によって最も妥当な推論が可能であることを証明した。生体のゆらぎ(準安定状態)は、かえって推論の安定化因子である可能性が示唆された。第3年度は、疾病経過のゆらぎを定式化するため、疾病の状態を節点として因果関係・時間関係でこれらを結ぶネットワークを構成した。ネットワークの進行は、節点ごとに確率関数で与えることで、数種疾患の臨床疫学調査と同じ経過が再現できた。またマルコフ型個人リスク予測関数の検討に着手し、まず臨床経過を記述するのに必要な観測密度は、空間的には多変量解析に情報量基準を採用することによって、また時間軸での観測密度はマルコフ過程によるべきことを結論付けた。第4年度は、生理学的知識をシミュレーションで導入し、人工知能手法の論理演算とは別の計算機で並行処理し、両システムをデータ通信を介して結合して、医師の思考に接近する新しい手法とした。また人間の学習過程を多変量解析モデルで再現し、最初に均衡のとれた知識を与えるのが、正確な学習、知識形成に必要なことを証明した。次世代コンピュータの診断学への応用のために、診断過程の「ゆらぎ」の客観的記述から診断モデルの体系化を試みた。(1)新しい推論エンジンの作成:本年度は認識スキーマの階層化・並列化によって、知識間の競合を解消する方法の開発から着手した。診断における曖昧性の本質は、データの欠落や知識の欠如に起因する「判断の留保」であることが多く、これまでの推論エンジンが取り入れてきた確実度(Certainity Factor)のような確率的に表現可能なものではない。そこで階層的メタ・ルールを用いる推論エンジンを作成し、4段階の階層的認知構造を設計した。仮説形成過程では、異る情報源から可能な全ての仮説を提出する。仮説排除過程では留保条件となる排除規則によって不適切な仮説を排除する。一貫性検証過程では残った仮説相互のマッチングによって矛盾のないことを調べる。仮説選択過程は情報源の精度によって順位を付ける。この方式を輸液コンサルテーションに応用した結果、【◯!1】従来の論理代数では排除規則が複雑すぎて、論理の妥当性の検討が容易でなかったのに対し、モジュール化した階層論理は点検のみならず交換が容易で、【◯!2】また確実度のように事実上決定不可能なパラメータも必要としない方法であることが分かった。(2)認識スキーマのゆらぎに対する強靭性テスト:入力情報を部分的に隠蔽し、それによって診断結果に生じるゆらぎの大きさを検討した。輸液コンサルテーションの症例のプロトコールを人為的に改変した実験では、階層的推論エンジンを用いることによって入力ミス程度のゆらぎは完全に排除できることが分った。これは人間の「充分な常識」による判断安定化と同じ機構と考えられる(3)自己拡張型知識システムの構築:CAI機能の整備を中心に開発体制充実をおこなった。

次世代コンピュータの診断学への応用のために、主としてソフトウエアの充実、とくに膨大な蓄積のある統計モデルや純工学的な逆問題解過程などと、認知工学的手法を包括する診断モデルの体系化をめざし、診断過程の「ゆらぎ」の客観的記述から診断過程の評価実験を試みた。[1]不完全データ統計手法にかんして、多変量解析のためのデータ欠落を仮定したサンプルを作り、(1)欠落分だけ次数を縮小する、(2)欠落データを標準値で補う、(3)欠落データを多変量解析的に補完する方法を比較した結果、最大エントロピー法によって妥当性の高い推定が可能であることを証明した。最大エントロピー法はあいまいさと信頼性のトレードオフ条件を求めるために利用できることが分かった。[2]観測データの誤差が、生体系の「ゆらぎ」によると仮定したときは、標準値代入と等価であるので、一種の収斂効果により最大エントロピー法との組み合わせで最良の予測精度がえられ、実験条件として適当でないことが分かった。[3]知識工学手法における「ゆらぎ」の効果は、作意的にデータを改変・欠落させた場合、推論に対する影響を見た。(a)コンサルテーションシステムでは知識ベースが整備されていれば、データ改変に強靭に抵抗し妥当な推論を導くことができるのを証明した。(b)冠動脈造影像の自動認識過程を事例として、先験的な知識を用いてエッジラインの欠損を補償することができた。[4]これらの研究を通じて生体の「ゆらぎ」はむしろ準安定状態のあらわれであり、データ処理上にも安定化要素である可能性が示唆された。[5]したがって生体系の「ゆらぎ」は依然として診断精度の決定要因であるが、熱雑音モデルのような統計法則に基く本質的な精度限界の主要因と考えられた。[6]前年度に作成した階層推論フィルターを診断コンサルテーションシステムに応用し、実用化への有効性を確かめた。病態生理学的なネットワークモデルの作成によって疾病進展の予測を行なうことを目指して,前年度に引き続き基礎的・数学的研究を行なった.(1)疾病経過のゆらぎの概念の定式化:疾病の状態を節点として,因果関係・時間関係で各節点を結んでネットワークを構成した.各節点は特有の臨床所見の組み合わせが入力された場合に能動化すると仮定しれば,一種の待ち行列を構成することができる.節点の起動に必要な症状の組み合わせは,決定論的なプロセスと確率論的なプロセスのいずれでも可能とした.いずれかの節点が起動された後も,節点を通過する個体の順番は所見の組み合わせによるものとした.この過程を取り入れることによって,経過中に新たな所見が加わった場合には,先験的な知識と矛盾することなく疾病進行が加速される現象が再現された.所見の変化がなければ,順位はロジスティック関数および指数ワイブル関数を用いて決定した.以上を総合した結果,脳卒中,成人ネフローゼ症候群などの臨床疫学調査資料と同じ経過が再現できた.(2)新しいリスク関数の提案のための基礎分析:結論的に目指す作業仮説は,マルコフ連鎖型のリスク関数で,これに個体特性をいかに組み込むかを考える前に,マルコフ型時間系列モデルと位置母数を有するワイブル関数の統-モデルの可能性を検討した.また脳死および進展胃癌についての新しい臨床疫学資料を用いて,対象疾患の予後に関する予知情報を引き出す可能性を確かめた.
原索動物ホヤにおける形態形成機構の解析

本研究では、ホヤの胚発生におけるホメオボックス遺伝子の機能および発現制御機構の解析を行い、ホヤのポディプランを解明し、脊索動物に基杢的なボディプランを推察する。平成10年度は、以下のような成果を得た。(1)ホヤのホメオボックス遺伝子の機能解析:mRNAの胚へのマイクロインジェクションによる強制発現実験により、ホメオボックス遺伝子のホヤ胚発生における機能の解析を行った。その結果、ホヤのOtx相同遺伝子Hrothは、正常発生では、動物半球の細胞において表皮の発生運命を抑制し、神経の発生運命を促進していること、植物半球では内胚葉前駆割球において脊索、筋肉の運命を抑制していることが示唆された。(2)ホヤの中枢神経系の領域化:脊椎動物胚との比較:我々は、ホヤ幼生の中枢神経系におけるHroth、HrHox-1の発現域が胚の前後軸に沿って並ぶこと、2つの発現域の間にはPax遺伝子Pax2/5/8が発現すること、そしてこの状況は、脊椎動物の前・中脳、後脳、後脳前端部においてそれぞれOtx2、Hoxb-1、Pax-2が発現することとよいパラレリズムを示すこと等を明らかにしてきた。このようなパラレリズムがどの程度まで認められるのかを知るため、今回ホヤのemx相同遺伝子Hremxを単離し、その構造、発現を調べた。得られた遺伝子Hremxはホメオドメインの類似性およびN末にems/emxタンパク質に保存されたモチーフが認められる点でemx相同遺伝子と考えられた。Hremeは尾部両側の表皮の系譜、および胴部前方の表皮の系譜で発現するが、中枢神経系では発現が認められなかった。このことは、ホヤ胚の中枢神経系の領域化にはemx相同遺伝子の関与がないことを示しており、この点でホヤは脊椎動物あるいはショウジョウバエと異なっている。