hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
キャリア危機におけるレジリエンス要因の働きの解明

またキャリアレジリエンスの構成要素のうち特に問題対応力と未来志向がキャリア危機の経験を回避する働きを示すことが確認された。さらにキャリアレジリエンスの構成要素のうちソーシャルスキルと問題対応力は,キャリア危機によるネガティブな影響を緩和する働きを示すことが確認された。研究3では大学生を対象に,就職活動中のキャリアレジリエンスの働きを検討する予定である。そのためH28年度は,企業就業者を対象に開発された児玉(2015)のキャリアレジリエンス測定尺度を基に学生用尺度を開発した。これを用い,就職活動前のキャリアレジリエンス,キャリア形成指標の状態を測定した。またすでに就職活動を経験した学生を対象に,就職活動中に経験した危機となりうる出来事を明らかにした。H28年度の計画は,研究2の論文化と,研究3の予備調査(就職活動経験者を対象としたキャリア危機となりうる出来事のヒアリング)と,本調査のうち就職活動前の調査実施であった。実績としては,研究1の修正再投稿を行った。さらに研究1のデータを再分析し,文系・理系による違いを明らかにし,学会で発表した(ICP2016)。また研究2を論文化し,学会で成果を発表した(日本教育心理学会)。研究3を実施するにあたり,大学生用キャリアレジリエンス尺度の開発し,これを論文化した。さらに予備調査を実施し,本調査の就職活動前の調査を実施した。以上のような状況を踏まえ,おおむね順調に進展していると判断した。児玉(2015)によると,キャリアレジリエンスは“キャリア形成を脅かすリスクに直面した時,それに対処してキャリア形成を促す働きをする心理的特性"であり,その構成要素は,問題対応力,ソーシャルスキル,新奇・多様性,未来志向,援助志向の5つである。研究1(H26年度)ではリアリティショックにおける,研究2(H27年度)では職業生活上の変化におけるキャリアレジリエンスの働きを検討した。研究3(H2829年度)は,就職活動におけるキャリアレジリエンスの働きを検討し,H28年度は大学生用キャリアレジリエンス尺度の開発と就職活動開始前の第1回目調査(2017年1月)を実施した。H29年度は就職活動の終盤時期の第2回目調査(2017年10月)を実施し,分析を行った。研究3に関して,2回の調査に回答し,就職活動中に不採用の経験をした127名のデータを得た。調査内容は,1回目はキャリアレジリエンスと職業的アイデンティティと成人キャリア成熟,2回目は1回目の内容に加え就職活動維持過程,就職活動ストレスであった。就職活動前のキャリアレジリエンスおよびキャリア形成度合が就職活動中に感じるストレスや就職活動維持過程を介して就職活動後のキャリア形成度合に影響を及ぼすというプロセスを想定し,分析を行った。
下肢虚血再還流障害の病態解析～新たな治療法開発を目指して～

挫滅症候群の動物モデル・両後肢緊縛/再還流マウスを用い,シベレスタット(Siv)又はエダラボン(Ed)投与による遠隔臓器障害の変化を検討した.臓器遺伝子発現変化は腎でのSivによるTNF-aの減少とEdによるiNOS減少抑制が顕著で,IL-6は有意な変化を示さなかった.IL-6KO及びiNOSKOマウスを用いた生存分析,血中サイトカイン濃度,血液酸化ストレス度・抗酸化力測定と合わせると,虚血再還流障害軽減因子としてIL-6発現誘導促進,NO合成能力安定化,血中TNF-a,IL-1a及びbの低下が浮上した.一方交配によりIL-6/iNOS DKOマウス作成を試みたが,研究期間内に誕生しなかった.両後肢3時間緊縛/再還流モデルマウスにおいて、再還流後の腎におけるIL-6 mRNA発現誘導及びiNOS mRNA発現抑制が観察されたことから、IL-6 and/or iNOSを抑制する条件を加えて検討することとした。前年度に引き続き、好中球エラスターゼ阻害剤・シベレスタット投与下の肺・肝・腎における遺伝子発現分析を行った。シベレスタット30mg/kgを両後肢緊縛解除10分前に腹腔内投与し、生理食塩水投与群と比較検討した。今年度は白血球遊走に関与するケモカイン・CXCL8に着目し、これが作用する2つのレセプター・CXCR-1及びCXCR-2を検討したところ、CXCR-1発現量はシベレスタット投与群の肺で生食投与群の1.8倍、肝で1/5、腎で1/6といずれも有意な変化を認めた一方、CXCR-2発現量には各群で有意差を認めず、シベレスタットの作用がCXCR-1を介する可能性が示唆された。他に、シベレスタット投与を緊縛解除前後に分割する条件についても検討中である。IL-6/iNOSダブルノックアウト(DKO)マウス作成に関しては、継代飼育中のIL-6+/-・iNOS+/-マウス、IL-6-/-・iNOS+/-マウス、IL-6-/-・iNOS+/-マウスをそれぞれ交配して生まれた仔計395匹についてgenotypingを順次行っているが、H25年3月末時点でDKOマウスは確認されていない。前年度に引き続きマウスの両後肢を1.5時間緊縛・30分再還流後にシベレスタット30mg/kg腹腔内投与し、一定時間後に採取した肺・肝・腎における遺伝子発現を生理食塩水投与群と比較検討した。その結果シベレスタット投与により、肺におけるiNOS発現は有意に減少、GM-CSF発現は有意に増加し、IL-6発現に影響はなかった。また肝・腎ではGM-CSFを除きシベレスタットによる影響は観察されなかった。以上から緊縛/再還流障害においてシベレスタットの抗炎症作用は肺への影響が強いものと考えられた。次にマウス両後肢1.5時間緊縛モデルにおいてエダラボン3mg/kgを緊縛30分前または再還流30分前に腹腔内投与し、緊縛解除3時間後に採取した肺・肝・腎における遺伝子発現を生理食塩水投与群と比較検討した。その結果エダラボン投与によるIL-6及びiNOSの発現量に有意差は認めなかったが、臓器と同時に採取した血漿を用いてd-ROMs(酸化ストレス度)及びBAP(抗酸化ポテンシャル)を測定したところ、エダラボン投与群では生食群に対してd-ROMsが有意に低かった。以上からエダラボンは抗酸化力を発揮するものの、今回の条件では緊縛/再還流障害において臓器への著明な影響は及ぼさないと考えられた。IL-6/iNOSダブルノックアウト(DKO)マウス作成に関しては、継代飼育中のIL-6+/-・iNOS+/-マウス、IL-6-/-・iNOS+/-マウス、IL-6+/-・iNOS-/-マウスをそれぞれ交配して生まれた仔417匹についてgenotypingを順次行っているが、H26年3月末現在でDKOマウスは確認されていない。挫滅症候群の動物モデル・両後肢緊縛/再還流マウスを用い,シベレスタット(Siv)又はエダラボン(Ed)投与による遠隔臓器障害の変化を検討した.臓器遺伝子発現変化は腎でのSivによるTNF-aの減少とEdによるiNOS減少抑制が顕著で,IL-6は有意な変化を示さなかった.IL-6KO及びiNOSKOマウスを用いた生存分析,血中サイトカイン濃度,血液酸化ストレス度・抗酸化力測定と合わせると,虚血再還流障害軽減因子としてIL-6発現誘導促進,NO合成能力安定化,血中TNF-a,IL-1a及びbの低下が浮上した.一方交配によりIL-6/iNOS DKOマウス作成を試みたが,研究期間内に誕生しなかった.両後肢緊縛/再還流モデルマウスにおいて、再還流後の腎におけるIL-6mRNA発現誘導及びiNOSmRNA発現抑制が観察されたことから、IL-6 and/or iNOSを抑制する条件を加えて検討することとした。まず抗炎症作用を有する薬剤として好中球エラスターゼ阻害剤・シベレスタットを選定し、種々の投与条件で生存分析、ELISA法を用いたサイトカイン血中濃度測定、血液酸化度・抗酸化度測定、RT-PCR法による肺・肝・腎における各種サイトカインmRNA発現分析を行った。

シベレスタット30mg/kgを緊縛解除10分前に腹腔内投与(以下STR群)し、48時間の生存状況を観察したところ、生食投与群(以下NTR群)と比較して生存率に変化は認めなかった。また、各群緊縛解除3時間後の血液酸化度・抗酸化度に差は見られなかった。緊縛解除3時間後の血中サイトカイン濃度は、TNF-a・IL-1a・IL-1b・G-CSFでNTR群に比較しSTR群で有意に高く、Leptin・IGF-1・IL-6・VEGFは群間に有意差はなかった。臓器別mRNA発現量は、肺及び肝ではシベレスタット投与による有意差を認めず、腎ではレプチンレセプター及びTNF-aの有意な低下とIGF-1の有意な増加を認めた。以上から、今回の条件及び観察時間ではシベレスタットの緊縛性ショックに対する有効性は確認できなかったが、一部項目で生食投与群に対して有意な変化が観察され、検討に値すると考えられた。一方で、継代繁殖しているIL-6KOマウス及びiNOSKOマウスを交配してのIL-6/iNOSダブルノックアウト(DKO)マウス作成を試みており、現在第1世代(IL-6+/ー・iNOS+/ー)同士を交配した第2世代のgenotyping中である。C57BL/6Jオスマウスの腹腔内にエダラボン(Ed)3mg/kg投与30分後に両鼡径部を2時間緊縛後再還流させ生食投与群と比較したところ、血中TNF-α濃度はEd群で虚血により低下、IL-12はEd群・生食群とも再還流により増加しIL-6は検出されなかった。臓器mRNA発現は、IL-6は肺及び腎で再還流により増加、iNOS及びIL-12bは腎で再還流により減少し、生食群との差は認めなかった。血中d-ROMs値は生食群で再還流により減少したがEd群では変化せず、BAP値はEd群のみ緊縛及び再還流で増加した。以上からEdは酸化ストレスの変動を抑制し抗酸化力を高める作用があり、主に腎臓において虚血再還流による遺伝子発現変化を抑制する傾向が示唆された。C57BL/6J野生型、IL-6ノックアウト(KO)及びiNOSKOマウスの腹腔内にEd3mg/kgまたはシベレスタット(Siv)30mg/kg投与30分後に両鼡径部を2時間緊縛後再還流させた48時間以内の生存率は野生型の48時間後で生食群・Ed群とSiv群間、IL-6KOの24時間後でEd群とSiv群間、iNOSKOの48時間後で生食群とSiv群間に有意差を認めた。Sivの好中球エラスターゼ阻害によるIL-6やCXCL8の分泌抑制は、虚血再還流障害を増強する重大な因子の一つでありIL-6分泌促進が病態改善をもたらす可能性が示唆された。またフリーラジカルスカベンジャーであるEdは酸化ストレスによる細胞障害を抑制するが、IL-6KOマウスの生存分析から、IL-6分泌がない状況では虚血再還流障害の増悪因子となり得る可能性が示唆された。医歯薬学NOS阻害剤による実験条件選定には未着手である。NOS阻害剤投与による実験条件選定には未着手である。IL-6/iNOS DKOマウス作成については、第2世代以降の約62%のgenotypeがIL-6+/-・iNOS+/-であり、平成26年3月末時点でDKOマウスは確認されていない。NOS阻害剤投与による実験条件選定には未着手である(本年度7月以降に着手予定)。IL-6/iNOS DKOマウス作成については、第2世代の半数以上のgenotypeがIL-6+/-・iNOS+/-であり、現在のところDKOマウスで成体に達したものはない。今年度はNOS阻害剤投与による実験条件を選定するとともに、引き続きDKOマウス作成を行う。
日清戦争とロシア

(1)日清戦争期における日本とロシアの対立は,朝鮮の現状を維持しようとするロシアと,朝鮮の現状を変更し,朝鮮に日本の勢力を増大させようとする日本との対立であった。(2)ロシアが日本の朝鮮進出をあさえるために行った最も重要な行動は,1894年6月30日の朝鮮からの日本軍撤兵申入れ(A)と1895年4月23日のロシア,ドイツ,フランスによる,遼東半島を清国に返すように,との申入れ(いわゆる三国干渉)(B)である。(3)(A)に陸奥宗光外相はショックをうけ,伊藤博文首相と協議して,7月2日,ロシアに拒否回答をしている。これに対してロシア政府内部でどのような議論がなされたのか定かでないが,7月10日に日本の回答を了承することを表明した。(4)日本がロシアの行動を非常に恐れていたことからみて,ロシアがもっと強くでることもありえたのではなかろうか。現に,日清開戦前の7月19日に外務省アジア局長カプニストは,日本軍を撤兵させるために朝鮮東海岸のラザレフ港のロシアによる一時的占領が必要だとしている(「クラ-スヌィアルヒ-フ」50-51巻)。(5)ロシアの不介入などで日清開戦となり,勝利をえた日本にショックを与えたのが(B)である。(6)ロシアが(B)の行動にでるのであれば,(A)の段階でもっと強く,たとえば(4)のカプニストの云うような行動にでれば,あるいは戦争にならなかったかもしれない。(7)その意味で(A)の背景,(3)(4)の時期のロシア政府内部の動きの研究が重要となるが,近時刊行された「ロシア外交史料館日本関連文書目録I」などを手がかりに研究をすすめているところである。
不規則媒質から乱歩へ波及する揺らぎ

今年度は主に,本研究の目標である「不規則媒質中の乱歩におけるレート関数の連続性」の証明を試みた.まずは前年度までに研究してきた「ファーストパッセージパーコレーション」,「ランダムポテンシャル中の乱歩」,「フロッグモデル」に関する手法が本研究に適応可能か精査し,不具合が出た場合には議論の改良・新たな手法の開発を行った.その結果,レート関数の“標準的な"連続性を証明することに成功した.これにより本研究課題の大まかな目標は遂行されたが,上記の関連モデルについてより深く研究することは,レート関数の連続性をより詳しく知ることに繋がると考えられる.したがって,上記の関連モデルの研究も継続して行った.これらの研究における主な活動実績としては以下が挙げられる:1.Dembo氏(Stanford University),福島氏(京都大学)と,ランダムな待ち時間を持つ不規則媒質中の乱歩におけるslowdownの研究を共同で行った.この結果は学術雑誌に本年度掲載された.2.フロッグモデルにおいて,最短到達時間の偏差に関する研究を行った.この結果は既に論文にまとめ,学術雑誌に掲載予定である.3.本研究課題である「不規則媒質中の乱歩におけるレート関数の連続性」の証明を行った.この結果は既に論文にまとめ,現在学術雑誌に投稿中である.また以下の4において,この結果に関する研究発表も行った.今年度の目標は,本研究課題である「不規則媒質中の乱歩におけるレート関数の連続性」の証明に取り組むことであった.研究実績の概要で述べた通り,前年度までの研究が実を結び,研究課題の大まかな目標を今年度達成することができた.これを踏まえ,主な成果と課題は以下の通りである:1.本研究課題である「不規則媒質中の乱歩におけるレート関数の連続性」の証明を行った.この結果は既に論文にまとめ,現在学術雑誌に投稿中である.おおむね本研究課題の目標は達成されたが,今回証明した連続性は各点ごとの連続性であり,関数の連続性という意味においては弱い意味のものである.そこで今後の課題としては,「レート関数がより強い連続性(一様連続性やリプシッツ連続性など)をもつか調査する」ことが挙げられる.ファーストパッセージパーコレーションでは,類似問題の研究結果がいくつかあるので,それらと本研究の関連を調査する必要がある.2.1で述べたように,ファーストパッセージパーコレーションのより深い研究が必要となった.しかし現状では,ファーストパッセージパーコレーションの先行結果が,すぐに「レート関数のより強い連続性」に結びつくかどうかは分かっていない.今後,ファーストパッセージパーコレーションだけでなく,フロッグモデルなど本研究の周辺モデルについて再調査し,問題解決の糸口を掴んでいきたいと考えている.3.上記の「より強い連続性」の問題,そしてそれに関連するであろうファーストパッセージパーコレーションの先行研究にたどり着く過程において,今年度における研究集会への参加や個人的な議論が大いに役立ったと考えている.上記のように,本研究課題においてはまだ研究の余地があり,それにアプローチするためには関連モデルのさらなる研究も必要である.しかし,本年度の目標はある意味で達成されているため,進捗状況はおおむね順調であると思われる.今後の課題は「レート関数がより強い連続性(一様連続性やリプシッツ連続性など)をもつか調査する」ことである.現在までの進捗状況で述べたように,ファーストパッセージパーコレーションでは“強い連続性"に類似した先行研究がいくつかある.そこで,それらの先行研究がレート関数のより強い連続性の導出に応用できるか検証する.特に,このモデルと不規則媒質中の乱歩の中間的モデルであるフロッグモデルを“強い連続性"という観点から再考する必要があると思われる.これらを踏まえ,今後の研究において取り組む内容は以下の通りである:1.パーコレーションクラスター上の乱歩におけるレート関数は,リアプノフ指数のある種のルジャンドル変換で記述されている.つまり,レート関数の“強い連続性"を調べるためには,リアプノフ指数に関するより詳しい情報が必要となる.リアプノフ指数は単調性や凹性などの一般的なよい性質をいくつか持っているが,より詳しい情報(微分可能性や増加のオーダーなど)は分かっていない.そこでまず,ファーストパッセージパーコレーションやフロッグモデルなど関連モデルを通して,リアプノフ指数をより詳しく調べる.2.上で述べたように,中間的モデルであるフロッグモデルが,研究進展の大きな役割を担っている可能性がある.このモデルは「“長距離へのジャンプを持つ"ファーストパッセージパーコレーション」という側面をもっており,それがこのモデルの解析を困難にしている.現在,この難点を解消できていない.しかし,多くの自然現象において限りなく遠くまで何かが飛び火するという描像は考えづらく,それはフロッグモデルにおいても同様であると予想している.これを実現するための方針として,「繰り込み」を用いる議論を現在考えている.3.引き続き海外出張を行い,最新の研究動向に対する情報収集,および関連分野の研究者との議論を行っていく.今年度は主に,今後の研究活動において必要な情報の収集とそれを踏まえた講演を行った.特に,本研究課題の中心的話題である「ファーストパッセージパーコレーション」と「ランダムポテンシャル中の乱歩」に焦点を当て,国内外の研究集会へ積極的に参加した.主な活動の実績としては,以下が挙げられる:1.ノースウェスタン大学において,本研究に関連の深い一連の研究集会「Emphasis year in Probability Theory」が開催された.そのうちの2つ「Workshop on percolation, spin glasses and random media」と「2016Summer School in Probability」に参加した.

前者においては,「ランダムポテンシャル中の乱歩に関する集中不等式」について招待講演を行った.また後者においては,Michael Damron氏が行ったファーストパッセージパーコレーションの講義を聴講した.基礎的な内容を主に扱った講義であったが,近年の動向を踏まえた構成になっていたため,本研究のように「新たなモデルへの応用」という面においては非常に役立つ内容であった.2.NYU上海へ出張し,Vladas Sidoravicius氏と議論を行った.この議論を通し,本研究にとって有意義な対象を見出すことができた.1つ目は「フロッグモデル」と呼ばれる,ファーストパッセージパーコレーションと乱歩の中間的モデルである.2つ目は「ミラーモデル」と呼ばれる不規則媒質中の乱歩の一種である.これら2つのモデルにおいては,大偏差原理を含む基本的な極限定理でさえ未解明な部分が多い.そのため,本研究の応用が期待できるだけでなく,本研究自体を進展させるアイディアも多分に含んでいると思われる.3.「日本数学会2016年度秋季総合分科会」の統計数学分科会で特別講演を行った.不規則媒質中の乱歩に対する大偏差原理へのファーストパッセージパーコレーションの応用を視野にいれた内容で講演を行い,関連分野の専門家から幅広く助言を得ることができた.本年の目標は,今後の研究に必要となる情報の収集を行うことである.研究実績の概要でも挙げた通り,国内外の研究集会へ積極的に参加し,講演発表や議論を行うことができた.それにより,本研究の中心的話題である「ファーストパッセージパーコレーション」と「ランダムポテンシャル中の乱歩」の研究について,いくつもの有益な情報を得ることができた.主な成果と課題は以下である:1.ファーストパッセージパーコレーションに関する研究集会や議論を通じて,本研究の目標である「大偏差原理に現れるレート関数の連続性」に関する有用なアイディアや助言を得ることができた.特に,パーコレーションを用いた粗視化の議論と,経路と交差するパーコレーションクラスターのサイズの評価は本研究にも有効に働くと期待できる.しかし,それらを本研究全体へ応用するのに十分なアイディアの発想にまでは至っていない.2.本研究への応用を見据えて,ランダムポテンシャル中の乱歩の到達コストに対して,集中不等式と収束スピードに関する研究を行ってきた.ランダムポテンシャル中の乱歩についても「大偏差原理におけるレート関数の連続性」と同様の問題があり,到達コストに対する集中不等式と収束スピードの研究は,それらと密接に関連していることが分かってきた.研究集会への参加や個人的な議論を通してこのような事実を確認し,現在の研究方針の妥当性をある程度確かめることができた.しかしここでもやはり,本来対象としているモデルとのギャップを埋めるためのアイディアが不足している状況である.
竹食に特化したジェントルキツネザル：シアン化物解毒作用をもつ腸内細菌の特定

竹食に特化したマダガスカルのジェントルキツネザル3種の糞から腸内細菌叢を調べ、採食パターンとの関連性を検証した。ヒロバナジェントルキツネザルの腸内細菌叢は他の2種とは大きく異なっており、これはヒロバナジェントルキツネザルがもっぱら有毒な竹ばかり採食していたことや、かたい部位(成熟葉や稈)を選択的に採食していたことが影響したと考えられる。有毒な竹への依存度の違いは毒成分(青酸配糖体)摂取量の違いにつながり、ひいては腸内細菌叢形成に影響を与えている可能性が高い。マダガスカル東部に位置するラヌマファナ国立公園にて野外調査をおこなった。人付けされた野生ジェントルキツネザル3種(ハイイロジェントルキツネザルHapalemur griseus、キンイロジェントルキツネザルH. aureus、ヒロバナジェントルキツネザルProlemur simus)の群れを追跡し、採食内容や遊動域を確認した。採取許可証の関係で今回糞試料を持ち出すことはできなかったが、実際に対象種を追跡して糞を採取が可能であること、また採取方法が適切なものであることを確認することができた。許可証が下り次第、試料収集を開始する手筈を整えるため共同研究者との打ち合わせもおこなった。野生個体との比較対象として、有毒な竹を食べたことのない飼育個体の腸内細菌を調べることになっている。恩賜上野動物園と共同研究提携を結び、飼育ハイイロジェントルキツネザル2個体を対象に、現在試料採取をおこなっている。野外調査をおこない、行動データの取り方および試料採取方法を確認した。関連省庁からの許可書取得が間に合わなかったため、当該年度中に生物試料を持ち出すことはかなわなかった。しかし、試料の分析は当初から次年度以降に予定されていたため、計画全体において大幅な予定変更は生じていない。以上のことから、総合的には本年度の研究はおおむね順調に進展したといえる。本研究では、有毒な竹(Cathariostachys madagascariensis)を主食とするジェントルキツネザル3種(ハイイロジェントルキツネザル、キンイロジェントルキツネザル、ヒロバナジェントルキツネザル)の腸内細菌叢を調べ、シアン化物解毒作用をもつ細菌種を特定することを目的とする。同所的に生息するこれら3種のジェントルキツネザルは共通して竹を主食とする一方、有毒な竹への依存度や採食部位への嗜好性が異なる。採食内容と腸内細菌の関連性を調べるため、マダガスカル東部に位置するラヌマファナ国立公園に生息するジェントルキツネザル3種から糞を採取し、日本国内に輸入した。次世代シーケンサーを用いて腸内細菌叢を網羅的に調べたところ、有毒な竹への依存度が最も高いヒロバナジェントルキツネザルの腸内細菌構成が他の2種とは大きく異なることが確認された。また、ヒロバナジェントルキツネザルからは、他の2種ではみられないクロストリジウム属(セルロース分解菌を含む)の細菌が検出された。調査時、3種のうちヒロバナジェントルキツネザルのみが固くて繊維含有量の高い竹稈を食べていたことから、繊維消化と関連する菌種が増加していたと推測される。また、青酸配糖体含有量はタケノコ、成熟葉、若葉、稈など部位によって異なるため、各部位での含有量を測定し、どの部位と腸内細菌叢の関連性を3種間で比較する。タキシフィリンなどの青酸配糖体は分解されやすいことから、カラーチャートを用いた比色定量など、設備の限られた調査地でも実施可能な簡易測定方法を検討中である。採食内容と腸内細菌叢の関連性について議論するため、有毒な竹を食べたことのない恩賜上野動物園の飼育個体から採取した糞の解析も進めている。これらの結果を踏まえ、菌種の機能性を調べることでシアン化物解毒作用をもたらす菌種の特定を試みる。当初の予定通り、ジェントルキツネザル3種の糞試料の採取および日本国内への輸入を完了させた。遺伝子解析も順調に進んでおり、データの一部をすでに学会で発表した。飼育個体についても現在解析中である。竹に含まれる青酸配糖体の測定するにあたり比色定量が可能であることは確認できており、日本国内での予備実験を経て現地で実施する運びになっている。以上の理由より「おおむね順調に進展している」と評価した。マダガスカル固有の小型霊長類であるジェントルキツネザルは、竹を主食とした極めて特異な採食戦略をとる。最も重要な食物であるCathariostachys madagascariensisは致死量を超える青酸配糖体を含有することがわかっているものの、どのような仕組みで解毒されているのか未だに解明されていない。調査地であるラヌマファナ国立公園では、3種(ヒロバナジェントルキツネザル、キンイロジェントルキツネザル、ハイイロジェントルキツネザル)が同所的に生息している。本研究では、採食パターンと腸内細菌を比較することで解毒メカニズムとの関連性について検証した。3種とも竹を主食とするが、有毒な竹への依存度や採取部位への嗜好性が異なった。採取した糞からDNAを抽出し、次世代シーケンサーで腸内細菌種を網羅的に調べたところ、有毒な竹への依存度が最も高く、固くて繊維含有量の高い竹稈の採食が確認されたヒロバナジェントルキツネザルの細菌叢は他の2種とは大きく異なっていた。

パンダにおいて竹食との関連性が示唆されているクロストリジウム属については、ヒロバナジェントルキツネザルからのみ検出される配列、他の2種からのみ検出される配列が確認された。動物園で飼育されているハイイロジェントルキツネザルの腸内細菌叢も解析したところ、野生個体とはまったく異なるパターンを示し、採食内容の違いが大きく反映されることが示唆された。終了後の現在も、菌種の機能性を調べるための解析を続けている。竹食に特化したマダガスカルのジェントルキツネザル3種の糞から腸内細菌叢を調べ、採食パターンとの関連性を検証した。ヒロバナジェントルキツネザルの腸内細菌叢は他の2種とは大きく異なっており、これはヒロバナジェントルキツネザルがもっぱら有毒な竹ばかり採食していたことや、かたい部位(成熟葉や稈)を選択的に採食していたことが影響したと考えられる。有毒な竹への依存度の違いは毒成分(青酸配糖体)摂取量の違いにつながり、ひいては腸内細菌叢形成に影響を与えている可能性が高い。引き続き、ラヌマファナ国立公園にて野外調査を実施する。渡航は2016年7月8月を予定している。申請者が現地にいない時には共同研究者に試料を採取してもらえることになったため、より確実に試料採取ができるようになった。許可が下り次第、採取した糞試料を日本に持ちだし次世代シークエンサーを用いて腸内細菌解析をおこなう。並行して、ジャイアントバンブー片のシアン化物濃度も測定する。現在解析を進めている野生および飼育ジェントルキツネザルの腸内細菌データをまとめる。現地で竹の青酸配糖体含有量を測定し、採食部位の違いによって3種間で青酸配糖体摂取量に差が生じているか検証する。最も摂取量が高くなる時期に増える菌種に着目し、シアン化物解毒作用をもたらす細菌の特定を試みる。採食生態学高額な渡航費が必要になることが見込まれたことから前倒し請求をおこなった。しかしその後、別資金を受けての渡航が可能となり、当該助成金より旅費を支出する必要がなくなったため、次年度使用額が生じた。年度末に野外調査を実施するため翌年度分の前倒し申請をおこなったが、共同研究者のスケジュールの関係から渡航を次年度に持ち越した。翌年度の渡航費として使用する。これにより野外調査の予定を1ヶ月伸ばすことが可能となり、より多くのデータや試料が得られると期待される。今年度実施予定の渡航および実験で次年度使用額として生じたものを使用していく予定である。
がん微小環境応答性の細胞内取り込み促進型ナノ粒子の構築および抗腫瘍作用の検討

腫瘍の低pHに応答して細胞内取り込みが促進されるナノ粒子を構築するために、新規微弱低pH応答性ペプチド(SAPSP)をカチオン性リポソームに修飾した(SAPS-lipo)。SAPS-lipoはpH 6. 5において表面電荷が負から正に反転することにより、細胞内取り込みが促進された。さらにsiRNAを封入したナノ粒子はpH 6. 5において高いRNAi効果を誘導した。本ナノ粒子は、腫瘍低pHに応答性を示す新規DDSである。がん微小環境を利用して、血中滞留性および細胞親和性の高い薬物送達ナノ粒子を開発するために、腫瘍内pHが生理的条件に比べて低いことに着目し、この低pHに応答して膜物性が変化するナノ粒子を構築することを目的とした。つまり、生理的pHでは、生体成分との相互作用の低い負電荷粒子であるのに対して、腫瘍低pHでは表面電荷が正に転換するナノ粒子である。第一世代として、pH応答性脂質コレステロールコハク酸をベースとしたナノ粒子を構築したところ、生理的pHでは負電荷粒子であったのに対して、pH 5.5では表面電荷が正に転換するだけでなく、細胞内取り込みが促進された。しかし、本ナノ粒子は腫瘍環境よりも低いpHの場合に応答性を示すため、腫瘍低pH領域での応答性を保持させるために、第2世代として、新規のpH応答性ペプチドをコンジュゲートさせたナノ粒子を構築した。このナノ粒子は腫瘍低pH(pH 6.5付近)において、表面電荷が負から正への転換が認められた。さらにナノ粒子を蛍光標識し、フローサイトメトリーおよび共焦点レーザー顕微鏡観察により細胞親和性を評価した結果、pH 6.5以下において、細胞内取り込みが著しく促進された。本ナノ粒子は、癌の特異的環境を利用し、薬物キャリアーの課題であった血中滞留性と細胞親和性の向上を両立できるだけでなく、癌細胞への標的化も可能であり、本研究で得られた知見は癌に対するDDSを開発する上で有用であると考えられる。今後は、構築したナノ粒子に薬物(抗癌剤およびsiRNA)を封入し、腫瘍低pHにおける機能性を評価する予定である。前年度に引き続き、ペプチドをコンジュゲートさせた腫瘍低pH応答性ナノ粒子の細胞内動態および機能性評価について検討した。ローダミン標識したナノ粒子ナノ粒子の細胞内動態を評価した結果、pH6.5で細胞内取り込みが促進され、さらにナノ粒子は、細胞質に多く局在していた。そこで、anti-luciferase siRNAを封入したpH応答性ナノ粒子をluciferase安定発現細胞へトランスフェクションした結果、pH6.5において著しいknock downが認められたことから、本pH応答性ナノ粒子は、低pH下の細胞の細胞質へ効率的に薬物を送達可能なデバイスとして有望である。またDiIラベルしたpH応答性ナノ粒子を担癌マウスへ尾静脈投与し、腫瘍内動態を評価した結果、コントロールとして用いたポリエチレングリコール修飾ナノ粒子とは異なる動態を示し、pH応答性ナノ粒子は血管から離れた領域に多く集積していた。今後は、構築したナノ粒子の詳細な体内動態およびin vivoにおける機能性を評価する予定である。本年度は、新規微弱低pH応答性ペプチドをナノ粒子表面に修飾させた腫瘍低pH応答性ナノ粒子の特性を明らかにするために、ペプチドの構造活性相関、細胞内取り込みメカニズムおよび体内動態に集中して検討した。スクランブル配列および短いペプチドを合成し、細胞内取り込み活性を検討した結果、低pH応答性を示すには、その配列と一定の長さが必要であることが示唆された。さらに、CDスペクトルによりペプチドの二次構造を解析した結果、ナノ粒子に修飾した場合においてpH応答性の構造変化が認められたことから、ペプチドとナノ粒子表面との相互作用によるペプチド構造変化がpH応答性の細胞内取り込み活性に寄与していると考えられる。さらに、ペプチド修飾ナノ粒子の効率的な細胞質送達のメカニズムを解析するために、各種細胞内取り込み阻害剤共存下および低温下での取り込み活性を検討した結果、細胞膜との融合が関与することが示唆された。また、ペプチド修飾ナノ粒子の体内動態を解析するために、プラスミドDNAを封入したナノ粒子を担癌マウスへ尾静脈内投与し、内封プラスミドの各種臓器・腫瘍への分布をリアルタイムPCRにより定量した結果、ペプチド修飾ナノ粒子は、血中滞留性の高いポリエチレングリコール(PEG)修飾

ナノ粒子と同程度の腫瘍集積を示した。本pH応答性ナノ粒子は、PEGを用いない新規の腫瘍標的DDSとして有望であると考えられる。
ジャポニスム以後の浮世絵評価の比較研究―永井荷風と小島烏水を中心に

フランスにおける浮世絵研究の歴史を明らかにするために、国立ギメ東洋美術館図書館、パリの装飾芸術図書館アーカイヴで、所蔵の書簡、企画書などを調査。フランス側と日本側の双方で、それぞれ浮世絵の歴史を展覧会や図録を通じて知らしめようとした実態がわかった。調査結果は、口頭発表で「フランス装飾美術連合開催の日本美術展(19091914)について」(明治美術学会2018年度第一回例会2018年4月7日)で単独発表。またフランス側のとりくみとその出版物に限って単著『パリ装飾芸術美術館浮世絵版画展19091914年』(エディション・シナプス)で、同美術館の連続浮世絵展の企画から図録発行までの新資料紹介も含む解説を執筆。国内では島根大学附属図書館等で、桑原羊次郎資料を調査。『研精美術』など国内の美術雑誌を調べていたところ、永井荷風の浮世絵研究について全集未収録であった「仏國文豪の浮世絵研究」が発見できたので、荷風や執筆媒体、編集者の説明と共に執筆し発表(『相模国文46』)。荷風については小説「すみだ川」と歌川広重や小林清親の版画との関連性を、市民講座さがまちコンソーシアムで発表した(2018年9月26日)。さらに荷風と小島烏水の浮世絵研究の特徴について、英仏の浮世絵研究と比較した単著論文"19世紀後半から第一次世界大戦後までの、欧米での浮世絵研究も含めた東洋美術研究の(浮世絵研究の人気の推移がわかる)書誌をまとめて「オスカー・ミュンスターベルク旧蔵書とその目録について」を(『相模女子大学紀要vol.82』)を作成し解説をつけて発表。19世紀後半から第一次世界大戦中までのフランスをはじめとする欧米の浮世絵研究の実態が、フランスのアーカイヴでの資料の調査によって、一挙に詳細が見えてきた。また永井荷風の資料も発見することができた。またミュンスターベルクの旧蔵書目録をまとめることで、欧米の東洋美術研究の中での日本の浮世絵研究の位相の推移も見えてきた。従来日本でも著名な人物の業績ばかりが注目されてきたが、実際に当時どのような雑誌でどのような研究家がどのように扱ってきたのかが、具体的になった。さらにフランスの浮世絵版画研究の結晶ともいうべき、5年連続浮世絵展の図録を復刊しその解説としてこれまで英語圏に注目が集まってきた浮世絵研究について、フランスでの層の厚み、歴史企画から出版までをまとめることができたのは大きい。が、司書の方たちの協力もあって、大量かつ重要な資料が保存されていたことが判明し、その整理と解読に大変時間を有した。また島根大学附属図書館に所蔵されていた、桑原羊次郎の欧米での肉筆浮世絵展巡回展の資料も、調査をして手書き資料を判読したが、発表までには至らなかった。一方で小島烏水についてはラスキンなどとの調査は出来たものの発表にはいたらず、健康上の理由もあり、シカゴなどアメリカの美術館や研究所での調査は出来なかった。まずは小島烏水のラスキンを手掛かりとした浮世絵研究の手法(ことに作品記述の面で)、比較し執筆発表をする。市民講座での講演もある(9月18日予定)。さらに二年度目に果たせなかった、シカゴなどアメリカの美術館や研究所での調査をする。初年度に行う研究調査が、思った以上に成果がありそれをまとめて発表することに多くを費やしてきた。したがって二年度目に行うべき調査研究を繰り越すことにもなる。三年度目に行う日本の浮世絵雑誌の調査も一部は二年度目に行ったが、さらに続けていく予定である。荷風については2019年は荷風の生年没年に関わる記念の年で、江戸東京博物館での講演の依頼もあり(11月29日予定)、それに向けても荷風の浮世絵研究とその創作活動との関連について深めていく。国内では早稲田大学、東京大学、東京芸術大学などで引き続き調査をしていくと同時に、広重や北斎の専門の美術館も各地に所在し資料の収集を行っているので、そこでの調査も予定している。桑原羊次郎と審美書院の海外での浮世絵展については、今年度中に発表したい。大英博物館と国立美術史図書館で、19世紀後半から20世紀初頭にかけての英国での浮世絵研究の状況を調査した。ことにヴィクトリア・アンド・アルバート美術館の学芸員であったエドワード・ストレンジの著作について、版を重ねるごとに増えていった情報の内容をおさえることで、浮世絵研究の深化と広がりが確認できた。フランス国立ギメ東洋美術館図書館では、フランスでの浮世研究の19世紀末から20世紀初頭にかけての浮世絵コレクションの状況を、コレクション売り立てカタログで確認した。これによってフランス人のコレクションの実態やコレクターの好みが把握できた。調査に際しては、司書の長谷川正子氏の協力を得た。フランス装飾芸術美術連合のアーカイヴで、1909年から1914年に開催された連続浮世絵展に関する資料を調査した。大部の図録を刊行して、その後の浮世絵研究の基礎を作った重要な展覧会であり、この調査によってフランスおよび周辺諸国での浮世絵版画研究の状況が把握できた。さらにこの展覧会と同時期に開催された、日本人による同美術館での展覧会について調査することができた。未発表書簡など多くの新資料を通じて、インタラクティヴな浮世絵への学究的なアプローチが行われていたその実態がわかった。調査に際してはアーカイヴ担当のLaure Haberchill氏の協力を得た。審美書院の装飾芸術美術館での展覧会への経緯を書簡等でたどることで、工芸品印刷技術の極北として、浮世絵版画が認められていたことがわかった。

新しい試みとして、永井荷風の『すみだ川』と先行する版画での、風景描写の比較分析を行った。先行する作品としては、歌川広重と広重に倣いつつ独自の表現を生み出した小林清親から選んだ。従来指摘のみに終わっていた荷風の作品と、浮世絵版画の共通性を実証することができた。当該年度は学科長の任務による多忙のために、フランスでの調査を二度に分けて行うことになった。が、結果として、フランスとイギリスでの浮世絵研究の状況を予想以上におさえることができた。ことにフランスの装飾芸術美術館での1909-1914年の浮世絵版画連続展覧会について、非公開資料も含めて調査できたのは収穫であった。但し成果発表としては、講演や二度の学会発表など口頭ではほぼ全体にわたってできたものの、論文では小島烏水について発表できなかった。もっとも上記展覧会及びその大部の目録全六巻に関して、詳細な解説を執筆することができた。これは同図録の復刊事業に伴う。またこの連続展覧会への反応として同館で開催された日本人による展覧会(審美書院と桑原羊次郎のコレクションによる)について、アーカイヴで書簡などの新資料を確認できたので、この点においては予想以上であったといえる。さらに明治美術学会での発表を通じて、荷風や烏水も部分的に参加した大正期の新版画運動について、専門家から情報を得ることができた。フランスにおける浮世絵研究の歴史を明らかにするために、国立ギメ東洋美術館図書館、パリの装飾芸術図書館アーカイヴで、所蔵の書簡、企画書などを調査。フランス側と日本側の双方で、それぞれ浮世絵の歴史を展覧会や図録を通じて知らしめようとした実態がわかった。調査結果は、口頭発表で「フランス装飾美術連合開催の日本美術展(19091914)について」(明治美術学会2018年度第一回例会2018年4月7日)で単独発表。またフランス側のとりくみとその出版物に限って単著『パリ装飾芸術美術館浮世絵版画展19091914年』(エディション・シナプス)で、同美術館の連続浮世絵展の企画から図録発行までの新資料紹介も含む解説を執筆。国内では島根大学附属図書館等で、桑原羊次郎資料を調査。『研精美術』など国内の美術雑誌を調べていたところ、永井荷風の浮世絵研究について全集未収録であった「仏國文豪の浮世絵研究」が発見できたので、荷風や執筆媒体、編集者の説明と共に執筆し発表(『相模国文46』)。荷風については小説「すみだ川」と歌川広重や小林清親の版画との関連性を、市民講座さがまちコンソーシアムで発表した(2018年9月26日)。さらに荷風と小島烏水の浮世絵研究の特徴について、英仏の浮世絵研究と比較した単著論文"19世紀後半から第一次世界大戦後までの、欧米での浮世絵研究も含めた東洋美術研究の(浮世絵研究の人気の推移がわかる)書誌をまとめて「オスカー・ミュンスターベルク旧蔵書とその目録について」を(『相模女子大学紀要vol.82』)を作成し解説をつけて発表。19世紀後半から第一次世界大戦中までのフランスをはじめとする欧米の浮世絵研究の実態が、フランスのアーカイヴでの資料の調査によって、一挙に詳細が見えてきた。また永井荷風の資料も発見することができた。
スギ心材の黒色化現象に関する研究

スギの材色は、材価を大きく左右することから、材色の形成や変色を研究することは大変重要なことである。特に、最近スギ心材の黒色化現象が大きな問題となっている。材色と密接に関係する成分として、ノルリグナン型フェノール性成分(以下ノルリグナン類と呼ぶ)がある。スギはagatharesinol,sequirin-Cを主成分とする個体(AS型)とsugiresinol,hydroxysugiresinolを主成分とする個体(SH型)があり、ノルリグナン類タイプから2つに分けられる。このため、両タイプのスギの黒色化現象とその防止方法を検討し、次のような成果が得られた。1.発生原因黒色化する部分では、(1)AS型、SH型いずれのスギも急速にノルリグナン類が消失すること、(2)ノルリグナン類の内sequirin-C,hydroxysugiresinolの消失が著しいこと、(3)極めて含水率が高いこと、(4)カリウムイオンと炭酸水素イオンが多量に存在し、炭酸水素カリウムが蓄積していると推定されること、(5)pHが高くアルカリ性を示すこと。(6)sequirin-Cはアルカリにより暗紫色に急速に変色すること。この様に、ノルリグナン類の内、特にsequirin-Cが、スギ心材のアルカリ化、高含水率化によって変質し、心材が黒色化するものと結論された。2.黒色化防止黒色化する部分は、(1)酸処理により黒色化がある程度抑えられること、(2)還元処理(アスコルビン酸処理)により黒色化が防止できること。(3)黒色化原因成分であるsequirin-Cの変質を還元処理で防止できること。この様に、酸やアスコルビン酸の中和・還元反応が有効で、スギの黒色化を防止することができると考えられた。以上が研究成果の概要であるが、何故スギ心材のアルカリ化が生じるのか、ノルリグナン類以外の成分がどの様に黒色化に影響しているかについては、今後の重要な研究課題と考えられる。最近、特に問題になっていることが、スギ心材の黒色化現象である。その原因の解明のために、今年度はノルリグナン型フェノール性成分と黒色化との関係を以下の点で明らかにした。1.正常な心材(赤心部分)と黒色化部とを比較検討し、黒色化部では急速にノルリグナン類が消失すること。2.黒色化部では極めて含水率が高いこと。3.無機イオンでは、カリウムイオンと炭酸水素イオンが多量に存在し、炭酸水素カリウムが蓄積しているものと推定されること。4.黒色化部は、pHが正常心材に比べ、高くアルカリ性を示すこと。5.ノルリグナン類でも変色し易い成分とそうでない成分があり、特に、sequirin-Cが変色し易いこと。6.黒色化部を酸処理、還元処理を行うと変色原因成分の一つであるsequirin-Cの着色かが抑えられ、黒色化防止に有効であること。以上が今年度の実績の概要である。スギはagatharesinol, sequirin-

Cを主成分とする固体(AS型)とsugiresinol,hydroxysugiresinolを主成分とする固体(SH型)があり、ノルリグナン類タイプから2つに分けられる。このため、両タイプのスギの黒色化現象とその防止方法を検討し、次のような成果が得られた。1.発生原因黒色する部分では、(1)AS型、SH型いずれのスギも急速にノルリグナン類が消失すること、(2)ノルリグナン類の内suquirin-C, hydroxysugiresinolの消失が著しいこと、(3)極めて含水率が高いこと、(4)カリウムイオンと炭酸水素イオンが多量に存在し、炭酸水素カリウムが蓄積していると推定されること、(5)pHが高くアルカリ性を示すこと。(6)sequirin-Cはアルカリにより暗紫色に急速に変色すること。この様に、ノルリグナン類の内、特にsequirin-Cが、スギ心材のアルカリ化、高含水率化によって変質し、心材が黒色化するものと結論された。2.黒色化防止黒色化する部分は、(1)酸処理により黒色化がある程度抑えられること、(2)還元処理(アスコルビン酸処理)により黒色化が防止できること。(3)黒色化原因成分であるsequirin-Cの変質を還元処理で防止できること。この様に、酸やアスコルビン酸の中和・還元反応が有効で、スギの黒色化を防止することができると考えられた。以上が研究実績の概要であるが、何故スギ心材のアルカリ化が生じるのか、ノルリグナン類以外の成分がどの様に黒色化に影響しているかについては、今後の需要な研究課題と考えられる。
陸起源脂質バイオマーカーの北太平洋大気エアロゾルと堆積物への寄与マッピング-現在と過去の環境変動

今年度は、父島で4年間にわたり採取した海洋エアロゾル中のバイオマーカーであるノルマルアルカンの安定炭素同位体比(δ^<13>C)を測定することを目的に、ガスクロマトグラフ・同位体比質量分析計による測定条件の検討を行った。δ^<13>Cのわかっているノルマルアルカン標準物質(nC_<15>-nC_<34>)をもちいて、0.2パーミル以内での測定精度を確保するための条件設定をおこない、試料導入系の選択(タワー式オンカラムインジェクター)、分離カラムのヘリウム流量(1.6ml/min.)の最適化を行った。また、燃焼管に試料を導入するためのニューマチックバルブの不具合を修理することにより、ライン上でのリークをなくし、そのことによってGCによる分離を改善した。同時に、質量分析計の排気系の問題を解決した。以上の改善を行った結果、ノルマルアルカンの試料に脂肪酸(C_<20>)メチルエステル(GCへの注入量として、10-120ナノグラム)を内部標準として使うことにより、炭素数15から35のノルマルアルカンのδ^<13>Cを0.2パーミルの精度で測定できるようになった。この手法を用いて、海洋エアロゾル試料から分離したアルカンの炭素安定同位体比の測定を開始した。試料によっては、アルカン濃度が十分に高くないために試料を濃縮した後に測定する必要性が出てきた。現在、GC/FIDに試料を注入し各試料中のノルマルアルカンの濃度を正確に決定した後、濃縮の必要性および濃縮の程度を判断し、GC/IR/MS測定の準備をしている段階である。本年度の準備段階で、GC/IR/MSへの注入量が10ngあれば、アルカンのδ^<13>Cを精度良く測定できるとの方法を確立した今年度は、父島で4年間にわたり採取した海洋エアロゾル中のバイオマーカーであるノルマルアルカンの安定炭素同位体比(δ^<13>C)を測定することを目的に、ガスクロマトグラフ・同位体比質量分析計による測定条件の検討を行った。本年度の準備段階で、GC/IR/MSへの注入量が10ngあれば、アルカンのδ^<13>Cを精度良く測定できるとの方法を確立した
デコヒーレンスフリー量子情報処理のためのシステム制御理論

本研究では、主に次の成果が得られた。(1)量子情報処理の実現に有用な概念である「デコヒーレンスフリー部分系(DFS)」の数理的特徴付けと設計理論を、「連続値線形」の場合に、システム制御理論に基づいて構築することに成功した。(2)フィードバック制御によってDFSを生成する手法を開発した。(3)システム制御理論において非常に重要な概念として利用されている「伝達関数のゼロ点」および「ゼロダイナミクス」の概念を用いて、DFSを量子メモリとして用いるための一般的方法論を構築した。1年目(2012年度)の成果は次である:量子系の状態が量子的ノイズ(デコヒーレンス)の存在下でも保持されるような「デコヒーレンスフリー部分系(DFS)」が存在するための条件を、対象が一般の「線形系」である場合に明らかにした。2年目では、この成果をさらに発展させ、次の3つの成果を得た。(1)DFS内に保持された状態をどのように操作できるかを、トラップされた原子系の場合に明らかにした。この系は量子計算のための典型的なプラットフォームであり、「操作=計算」である。結果、1(連続)量子ビットに対しては任意の操作が可能であることを示した。(2)もとの対象系がDFSをもたないとき、補助系を用意して、全体系がDFSをもつための設計法を与えた。とくに、振動子系において、具体的な設計法を示した。(3)DFSは、状態保持のためのデバイスすなわち量子メモリとして機能する。そこで、メモリDFSへの状態の書き込み・保持・読み出しを適切に行う必要がある。本研究では、この一連のプロセスをロスなしで実行するためのプロトコルを、一般の線形系で明らかにした。とくに、制御理論における「伝達関数のゼロ点」および「ゼロダイナミクス」の概念が設計のために本質的に有用であることを見いだした。以上の成果のうち(1、2)は、前年度の成果を加えて論文としてまとめ、IEEE Transaction on Automatic Controlに受理された。(3)の成果は論文としてまとめ、投稿中である。量子情報処理の実現に有用な概念である「デコヒーレンスフリー部分空間(DFS)」の設計理論を、振動子系などを含む「連続値線形システム」の場合に、システム制御理論に基づいて構築した。申請書でも記載した通り、スピン系などの離散値システムにおいてはそのような設計理論は存在したが、連続値線形の場合においては初の成果である。具体的には、与えられたシステムにおいて、DFSが存在するための必要十分条件を求めた。これは、システム制御理論における「可制御性・可観測性」の概念を利用したものである。この必要十分条件はある行列のランク条件で記述されており、それが満たされるか否かの判定は直ちに行える。これは、同時に、システムの設計指針をも与える。実際、この条件を用いて複合振動子系やイオントラップ系においてDFSの構成法を具体的に示した。以上の成果は論文としてまとめて投稿中であるとともに、プレプリントサーバarXivにアップロードされている。さらに、当初の目標を超えて、DFシステムを量子情報処理へ具体的な形で応用するための有用なスキームを考案することができた。具体的には、「量子メモリ」すなわち量子状態の書き込み・保存・取り出しをDFシステム上で行うためのスキームを提案した。これはオーストラリア国立大学・Matthew James教授との共同研究の成果であり、現在、論文執筆中である。前年度は、一般の線形量子系における「デコヒーレンスフリー部分系(DFS)」の数理的特徴付けを与えることに成功した。3年目である2014年度は、この成果に基づいて主に次の成果を得た:(1)線形DFS理論に基づく、量子メモリの一般的設計法を構築することに成功した。(2)フィードバック制御による線形DFSの一般的設計論を与えた。詳細は次の通りである。(1) DFSは外界からの量子ノイズ(デコヒーレンス)の影響を受けない理想的な系として機能し、従って、状態保持のためのデバイスすなわち量子メモリとして利用することが可能である。本研究では、このメモリDFSへの状態の書き込み・保持・読み出しを効率よく実行するためのプロトコルを一般の線形量子系で明らかにした。鍵となるアイデアはシステム制御理論で開発された「ゼロダイナミクス」および「可制御・可観測」の概念であり、これらを上手く組み合わせることで、プロトコルを陽に記述することが出来る。成果はNew Journal of Physicsで発表した。(2)対象系がDFSを有していないとき、それを例えば量子メモリとして機能させるために、外的な操作あるいは構造の改変により系にDFSを内蔵させることが重要である。本研究では、一般の線形系に「測定を介さない」フィードバックを組み込むことで、それがDFSを内蔵するようにシステムの構造改変を行うことが可能であることを示した。他方、「測定を介する」フィードバックでは、そのようなDFSを生成させることは不可能であるという定理を証明することに成功した。成果はPhysical Review Xで発表した。最終年度は、前年度からの残余金を用いて、主に研究成果の発表に努めた。それは、前年度に発表予定であった内容(遅延が発生したため発表を中止したもの)を予定通りに遂行したものである。具体的には、デコヒーレンスフリー部分系(DFS)へ状態転写をする際に、最適制御を用いて、入力波形の整形負荷を低減する、という内容である。これは、以前にハーバードで提案されたプロトコルを包含する手法であり、DFSベースの量子情報処理の実現に寄与する成果である。