hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
分子線エピタキシー法による鉄系超伝導薄膜の成長と超伝導接合の作製

鉄系超伝導体NdFeAs(O, F)を用いた超伝導デバイスの実現のために、超伝導体/絶縁体/超伝導体の構造をナノメートルサイズで作製する必要がある。この絶縁体として、CaF_2はNdFeAs(O, F)と結晶学的に相性が非常に良い。昨年度の研究でCaF_2/NdFeAsO積層構造を作製したが、この界面状態をさらに詳細に調べるために、電力中央研究所と協力して、透過電子顕微鏡による観察を行った。CaF_2を成長温度800°Cで成長した薄膜では、CaF_2の台形状の断面が随所に見られ、それ以外の領域ではNdFeAsO表面が完全に露出していることが分かった。また、元素分析の結果、CaF_2の島の中央部とNdFcAso層と反応している領域が確認された。一方、CaF_2を成長温度400°Cで成長した試料では、NdFeAsO層がCaF_2層によってほとんど覆われており、元素分析の結果、CaF_2/NdFeAsO界面での反応は見られないことが分かった。また、この試料のCaF_2表面は比較的広い範囲で平坦なテラスを持っていたが、テラスの境目では(111)面ファセットを持つ数nmの段差が見られた。この段差の位置は、その下のNdFeAsO層表面に発生していた段差の位置と対応していた。すなわち、NdFeAsO層の表面平坦性が理想的であれば、CaF_2層は容易に平坦化できると考えられる。NdFeAsO層の平坦化には、微量に含まれるNdAsなどの不純物の発生が関係していると考えられる。以上とは別に、本研究で作製した、NdFeAs(0, F)薄膜およびBaFe_2(As, P)_2薄膜を用いて、ドイツ・プリードリヒシラー大学イエナの低温物理研究室にて、超伝導接合の作製に取り組んだ。接合角45度のバイクリスタルMgO基板の上に成長したBaFe_2(AS, P)_2薄膜を用いて、粒界接合を作製した。また、NdOF表面層によってフッ素ドープしたNdFeAs (0, F)薄膜を用いて、InPb/SiO_2/NdOF/INdFeAs(0, F)の積層型接合およびInPb/自然劣化層/NdFeAs(0, F)のエッジタイプ接合の作製を試みた。(抄録なし)NdFeAsO薄膜上への平坦な表面を持つCaF_2絶縁層の形成に取り組んだ。まず、NdFeAsO薄膜の成長温度と同じ800°CでCaF_2を成長した結果、CaF2層はエピタキシャルに成長したが、台形的な島状に成長し、NdFeAsO薄膜の表面の一部が露出したままであった。これでは、3層構造を作製した際に、一部で上部超伝導層と下部超伝導層が直接つながってしまう。次に、CaF_2を成長温度T_g=400800°Cで30nm成長した後、in-situのままT_a=800°Cで30分のアニールを行った。高速電子線回折(RHEED)による成長中のその場観察では、いずれのT_gでも、CaF_2成長直後では島状に成長していた。一方、成長後のアニールによって次第に平坦な構造へと変化していった。原子間力顕微鏡(AFM)による表面観察の結果、T_gの低いものほど、NdFeAsO露出領域が減少していることが分かった。400°Cのサンプルでもごく一部NdFeAsO層が露出した部分が見られたが、これを除いたCaF2表面の平坦性は、RMS=0.77nmであり、十分に高いことが分かった。また、T_gが高温のサンプルではCaF_2とNdFeAsOの反応が見られたが、T_g=400°Cのサンプルでは一方、さらに室温までT_gを下げたところ、CaF_2は多結晶的に成長し、平坦性はむしろやや悪化した。このことから、T_gには最適値があると言える。また、成長後のアニール温度を700°Cにしたところ、表面平坦性はやや減少したが、NdFeAsO層全面をCaF_2層で覆われることが分かった。以上のことから、CaF_2を400°C程度で成長し700°C程度でアニールすることで、界面反応を防ぎつつCaF_2層の表面平坦性を向上できることが分かった。この手法を用いることで、良好な界面を持ち、高い特性を持つ超伝導接合の実現が期待できると考えられる。

一方、CaF_2を成長温度400°Cで成長した試料では、NdFeAsO層がCaF_2層によってほとんど覆われており、元素分析の結果、CaF_2/NdFeAsO界面での反応は見られないことが分かった。また、この試料のCaF_2表面は比較的広い範囲で平坦なテラスを持っていたが、テラスの境目では(111)面ファセットを持つ数nmの段差が見られた。この段差の位置は、その下のNdFeAsO層表面に発生していた段差の位置と対応していた。すなわち、NdFeAsO層の表面平坦性が理想的であれば、CaF_2層は容易に平坦化できると考えられる。NdFeAsO層の平坦化には、微量に含まれるNdAsなどの不純物の発生が関係していると考えられる。以上とは別に、本研究で作製した、NdFeAs(0, F)薄膜およびBaFe_2(As, P)_2薄膜を用いて、ドイツ・プリードリヒシラー大学イエナの低温物理研究室にて、超伝導接合の作製に取り組んだ。接合角45度のバイクリスタルMgO基板の上に成長したBaFe_2(AS, P)_2薄膜を用いて、粒界接合を作製した。また、NdOF表面層によってフッ素ドープしたNdFeAs (0, F)薄膜を用いて、InPb/SiO_2/NdOF/INdFeAs(0, F)の積層型接合およびInPb/自然劣化層/NdFeAs(0, F)のエッジタイプ接合の作製を試みた。Ca恥の平坦化は比較的予想より順調に成功した。しかし、CaF_2の平坦化の成果が得られた直後に、分子線エピタキシー装置の基板加熱用ヒーターが断線したことや、ビューポートの破損により、3か月程度、新規の成長が出来なくなった。そのために、平坦化がもし成功すれば行う予定だったジョセブソン接合の作製は次年度の課題となった。CaF_2絶縁層の膜厚を薄くしていき、同様に平坦化が可能かを調べる。膜厚が目的の1nm程度になると基板からの影管が起きくなり、その平坦化には格子整合性が関わっている可能性がある。そこで、CeF_2とNaF_3を混晶し格子定数を調整した組成を用いて、絶縁層の平坦化に取り組んでいく。また、その上に金属層やNdFeAe(O,F)超伝導層を成長することで、トンネル接合やジョセフソン接合を作製する。(抄録なし)
メラノーマ自然発症トランスジェニックモデルを用いたCTL誘導性抗がん物質の探索

筆者らは先に、受容体型チロシンキナーゼであるがん遺伝子RETを受精卵に移植して、メラノーマが目然発症するトランスジェニックマウス系を樹立した。このメラノーマ自然発症系のトランスジェニックマウスに、特定の生薬(JTT)を連続経口投与すると、その個体に自然発症するメラノーマの増殖が抑制されて、平均60%に及ぶ延命が見られることを認めた。このしくみを解析したところ、薬物の投与によって、がん特異的CTL免疫の誘導が顕著に促進されることが判明した。実験を反復してこの成績を確認するとともに、この系を、従来検定が困難であったがん特異的CTL免疫の誘導を促進する薬物活性の検定系として使う可能性を検討した。RET-トランスジェニックマウス系に薬物を長期投与して薬物活性を検定する方法を原法として、より短時間で薬物のがん特異的CTL免疫誘導促進活性を、in vivoとin vitroの両方で簡便に検出できるスクリーニング系を開発した。前者では、披検薬物を24週間連日経口で、または週3回腹腔内注射でRET-トランスジェニクマウスに投与した後、このマウスから採取した腹腔細胞(PEC)を継代培養したメラノーマ細胞株と混合培養して、メラノーマ特異的CTL活性の誘導を検出する。また、後者では、原法で活性があることを認めたJTTを2週間連続経口投与したRET-トランスジェニックマウスからPECを採取し、このPECとメラノーマ細胞の混合培養系に披検薬物を加えて、メラノーマ特異的なCTLの誘導を促進する薬物活性を検定する。原法と2つのスクリーニング法を組み合わせて用いることにより、JTTとは別に甘草の主要成分であるグリチルリチンががん特異的CTL免疫誘導促進活性を示すことを、in vivoとin vitroの両方の検定系で明らかにすることができた。
転写因子OASISによる神経軸索伸展抑制機構の解析と再生医療への応用の可能性

大脳皮質損傷時において、損傷周囲では活性化アストロサイトによりCSPGを含むグリア瘢痕が形成され、また小胞体ストレスが負荷されることにより転写因子OASISが機能する。そこでOASISとCSPG発現の関与を検討した。OASIS KOマウスではCSPGの硫酸化糖鎖の顕著な染色性の低下が認められ、さらにCSPGに硫酸基を供与する硫酸基転移酵素であるC6ST1の発現が低下していた。また、OASISはC6ST1遺伝子のイントロンに結合して転写を促進することが認められた。以上の結果より、OASISはアストロサイトにおいてC6ST1の発現に関与し、CSPGの糖鎖修飾を調節している可能性が考えられる。平成22年度は以下の2点を行った。1.大脳皮質損傷時におけるCSPG合成酵素群の発現の解析およびOASISの標的遺伝子の探索最初にOASISノックアウトマウスを用いて、大脳皮質における糖鎖の発現分布を免疫染色により比較検討した結果、特定の硫酸化糖鎖を認識する抗CS56抗体の染色において、野生型と比べOASIS KOマウスでは顕著な染色性の低下が認められた。CS56抗体は硫酸化されたコンドロイチン糖鎖を認識することから、OASIS KOマウスのCSPGは硫酸基の修飾に異常が認められる可能性が示唆された。従って、次にCSPGに硫酸基を供与する硫酸基転移酵素群の発現の差をRT-PCRにより検討したところ、大脳皮質損傷時ではC6ST1の発現上昇が認められるが、OASIS KOマウスでは発現の抑制が認められた。また、脳内に存在するプロテオグリカンのコアタンパク質の発現量には変化が認められなかった。さらに、OASISをノックダウンしたC6glioma細胞においてもvivoと同様にC6ST1の発現低下が認められた。大脳皮質損傷時においてCSPGの糖鎖は神経再生を阻害する因子として知られることから、OASISによる糖鎖制御機構の解明は、神経再生の一助となりうると思われる。平成23年度は転写因子OASISの標的遺伝子C6ST1の転写活性能の解析を行った。OASISが結合する配列としてはERSE(ER stress response element)、CRE(cyclic-AMP response element)およびUPRE(unfolded protein response element)配列が報告されている。そこでC6ST1のプロモーターがこれらの結合配列を持ちうるのか、データベースを用いて検索を行った結果、CRE配列に類似した配列がいくつか認められたため、その上流から転写開始部位までをレポーターベクターに組み込み、OASISの発現ベクターとともに用いて、ルシフェラーゼアッセイによる転写活性能を解析した。その結果、プロモーター部位にはOASISによる転写調節部位は認められず、第1イントロンにおいてエンハンサー活性を持つことが認められた。さらにOASIS結合配列を欠失または変異させたレポーターベクターを作成して詳細に解析したが、詳細な結合部位は同定できなかった。また、OASISのDNA結合能をゲルシフトアッセイにより検討したが、同様に詳細な結合部位は同定できなかった。また、平成23年度に行う予定だったOASISノックアウトマウスを用いたin vivoの実験系はマウスの繁殖効率が悪いため、予定より遅れており、繁殖が軌道に乗り次第、取り掛かる予定である。以上の結果より、OASISはC6ST1の第1イントロンでエンハンサー活性を持ち、発現を調節している可能性がある。昨年度の結果も考慮すると、OASISはアストロサイトにおいてCSPGの糖鎖修飾を調節している可能性が示される。
低配位および高歪有機典型元素化合物の特徴と異常性

前年に引き続き、(1)高歪化合物の合成設計と新規反応の開発、(2)低配位および異常原子価を有する典型元素化合物の設計、構築ならびに特異性の解明を2本の柱として研究を展開し、合成、反応、機能、構造および理論の面で興味ある事実を明らかにしつつある。高歪含ケイ素化合物に関する分野では、3,4ーベンゾー1,1,2,2ーテトラエチルジシラシクロブテンの熱反応でoーキノジシラン中間体が容易に発生し、熱転位2量体が生成すること、またアセチレン誘導体やカルボニル化合物存在下の反応ではノジシランとこれらの捕促剤との環化付加体が収率よく得られることを見いだしている。現在、遷移金属錯体触媒との反応について検討中である。高歪ヘテロ三員環化合物の反応に関しては、ジアジリジノン、チイレニウムイオン中間体、チイレンオキシド類などの環拡大付加について検討し、複素環化合物の新合成ル-トを開発しつつある。低配位リン化合物の分野では、リンー炭素間に不飽和結合を有するジホスフェン、ホスファエチレン、1ーホスファアレンなどにジクロロカルベンを反応させると収率よく3員環を生成すること、またこれらの3員環をアルキルリチウムで処理すると、まったく新しい形式の不飽和リン化合物、1,3ージホスファアレンあるいは1ーホスファー1,2,3ーブタトリエンなどが得られることを明らかにしている。光学活性ホスフィンボラン類に関する分野では、ジクロロフェニルホスフィンボランを出発原料とする一段合成法を開発し、種々の光学活性ホスフィン配位子が短い工程で合成可能となっている。量子化学的アプロ-チでは、ケイ素化合物の求核反応における遷移状態の理論計算を行い、ケイ素化合物の特異性を解明するためのモデルを示した。また、結晶化学的なアプロ-チも行い、種々の異常原子価を有する化合物の結晶構造解析により分子内、分子間相互作用を明らかにしつつある。
北東アジアにおける「記憶」と歴史認識に関する総合的研究

北東アジアでは、異なった「歴史」の記憶と、その集合的記憶への固執が、今なお融和を妨げている。本研究は、この打開に向けて、過去の「事実」自体を可能な限り合理的な手続きに基づいて復元する必要性を強調するとともに、北東アジア各地域における集合的記憶=「歴史」がいかに生成・継承されてきたのかを、人文諸学の協力による学際的共同研究に基づき総合的に考察した。包括的な成果は冊子体で印刷し公表した。これを解決するためには、第1に、過去の「事実」自体を可能な限り合理的な手続きに基づいて復元する必要があることは勿論であるが、第2に、集合的記憶が時間軸の中で生成・継承され、ある社会集団の正統なる「歴史」として認知されていくプロセス自体について、実証的、ならびに理論的解明が求められている。本研究は、北東アジア各地域における集合的記憶=「歴史」がいかに生成・継承されてきたのかを、人文諸学の協力による学際的共同研究に基づき総合的に考察する。18年度には以下3つの作業を実施した。1)研究組織の立ち上げ。本研究の特色である学際性をいかしつつ緊密な共同研究を実施すべく、全体を「ナショナリズムと歴史の記憶」(A班)、「生活基層世界と口承の歴史」(B班)、「集合的記憶の生成に関する比較史的、理論的考察」(C班)、「表象(イメージ)と文字(出版)による記憶の継承」(D班)の4つの研究班に分けて組織し、A班を統括総括班として、各班単位での活動を開始した。その上で、研究メンバー、ならびに関連テーマでの外部研究者を招いての研究会を、18年6月以降、ほぼ毎月開催した。これらの研究会のうち主要なものについては、報告概要を含めて、新たに開設したホームページに掲載されている。ウエブサイトは次の通り。http://www.history.l.chiba-u.jp/^northeastasia/2)北東アジアの国々、ならびに関連資料を有する諸外国機関、日本国内の機関や集落、遺跡などへの実地調査を開始し、18年度には、台湾、アメリカ、島根、鹿児島といった地域でそれらを実施した。このうち台湾とアメリカでは文書館での史料調査を実施し、日本国内では、今回は民俗的なフィールド・ワークに取り組んだ。3)本研究グループのメンバーは、本テーマに直接にかかわる分野ですでに研究を積み重ねてきており、それらのうち成果として一定の水準に達しているものの公開を開始した。19年度には以下3つの作業にとりくんだ。1)4つの研究班による活動。本研究の特色である学際性をいかしつつ緊密な共同研究を実施すベく,全員を「ナショナリズムと歴史の記憶」(A班),[生活基層世界と口承の歴史」(B班),「集合的記憶の生成に関する比較史的,理論的考察」(C班),「表象(イメージ)と文字(出版)による記憶の継承」(D班)の4つの研究班に分けて組織し,A班を統括総括班として,各班単位での活動を実施した。その上で,研究メンバー,ならびに関適テーマでの外部研究者を招いての研究会をほぼ毎月開催した.これらの研究会のうち主要なものについては,ホームページに掲載されている。2)関連資料を有する諸外国機関,日本国内の機関や集落,遺跡などへの実地調査を実施し,19年度には,アメリカ,中国,宮崎,新潟,埼玉といった地域でそれらを実施した。このうちメリカでは文書館での史料調査を実施し,日本国内では,今回はフィールド・ワークに取り組んだ。3)本研究グループのメンバーは,本テー々に直接にかかわる分野ですでに研究を積み重ねてきており,部分的な成果を公開した。20年度には、前年度に引き続いて、以下3つの作業にとりくんだ。本研究の特色である学際性をいかしつつ緊密な共同研究を実施すべく、全員を「ナショナリズムと歴史の記憶」(A班)、「生活基層世界と口承の歴史」(B班)、「集合的記憶の生成に関する比較史的、理論的考察」(C班)、「表象(イメージ)と文字(出版)による記憶の継承」(D班)、の4つの研究班に分けて組織し、A班を総括総括班として、各班単位での活動を実施した。その上で、研究メンバーによる研究会を、ほぼ毎月開催した。また、外部から講演者を招き、研究会を開催した。2)関連資料を有する諸外国機関、日本国内の機関や集落、遺跡などへの実地調査を実施し、20年度には、アメリカ、沖縄、愛媛、長野、などといった地域でそれらを実施した。このうちアメリカでは大学機関での史料調査を実施し、日本国内では多様なフィールド・ワークに取り組んだ。3)本研究グループのメンバーは、本テーマに直接にかかわる分野ですでに研究を積み重ねてきており、部分的な成果を公開した。

これらを踏まえて、21年度には、総括的な国際シンポジウム開催を計画している。21年度には以下の作業を実施した。1)前年度同様、本研究の特色である学際性をいかしつつ緊密な共同研究を実施するために、全員を「ナショナリズムと歴史の記憶」(A班)、「生活基層世界と口承の歴史」(B班)、「集合的記憶の生成に関する比較史的、理論的考察」(C班)、「表象(イメージ)と文字(出版)による記憶の継承」(D班)の4つの研究班に分けて組織し、A班を統括総括班として、各班単位での活動を実施した。その上で、研究メンバーによる研究会を、定期的に開催した。これらの作業を通して、班ごとの進捗状況を確認するとともに、全体としての推進をはかった。2)関連資料を有する機関や集落などへの実地調査を、21年度には、徳島、北海道、沖縄で実施した。この作業を通して、日本国内における集合的記憶の地域的な特性の多様性の解明に努めた。3)最終年度であるので、総括的な国際シンポジウムを開催した。ゲストスピーカーは韓国、中国、アメリカから招いた。4)4年間を通しての最終的な研究成果報告書を冊子体で作成し、日本内外の関連研究者に送付した。
樹状突起における脳内ヘテロ情報の統合メカニズムの解明

本研究課題の2年度目に当たる本年度には,まず,樹状突起上の膜特性分布を推定する統計的手法を深化させるための研究を遂行した.空間的構造を考慮した樹状突起の数理モデルへ適用可能な統計学的手法を構築し,樹状突起に不均一に分布する膜抵抗の空間分布を推定する手法を構成した.さらに,不連続性を示す膜特性の空間分布をもつ樹状突起に対しても適用可能な推定法を考案し,膜特性のヘテロ性における変化点を検出することが可能な方法論を構築し,提案アルゴリズムを用いることにより,予め,膜特性が従う候補の分布関数が得られない場合でも,膜特性の空間分布を推定可能であることを示した.これらの研究により,樹状突起におけるヘテロ性を推定するための統計学的な方法論の構築に成功した.本研究課題で構築された樹状突起におけるヘテロ性を推定するための統計学的な方法論は,英文の学術論文として公表するとともに,国内外の学会において発表を行った.さらに,樹状突起に対する入力情報のヘテロ性と樹状突起膜特性が示すヘテロ性の関係性を明らかにするために,膜特性の不均一性を考慮したマルチコンパートメントモデルを用いた数値シミュレーション研究を遂行した.この成果は,東京大学における招待講演や国内学会において発表を行った.加えて,時系列データに含まれているヘテロ情報間の情報分離を実現する確率的時系列解析法の構築に成功した.提案モデルを用いた検証により,提案モデルは,雑音が重畳された環境下でも,ヘテロな情報として時系列データに含まれる緩やかに変化する成分とその他の成分を自動的に分離可能であることを示した.本研究課題の初年度にあたる本年度は,樹状突起における膜特性が示すヘテロ性を推定するために,統計的推定法の構築を行った.樹状突起が従うダイナミクスを組み入れたベイズ統計の枠組みを考案することにより,部分的に観測される雑音が重畳されたデータから樹状突起における膜抵抗の空間分布を推定することを可能にするアルゴリズムを構築した.数値実験から得られるデータを用いることにより,我々の提案するアルゴリズムが,空間分解能が低く雑音が重畳されたデータに対しても有効であることを検証した.この成果を公表するために,日本神経科学学会や計測自動制御学会生体・生理工学シンポジウムならびに,日本物理学会で発表を行うとともに,東京大学や統計数理研究所での依頼講演を行った.この研究結果により,計測自動制御学会から生体・生理工学部会研究奨励賞を受賞した.さらに,膜特性がもつ不連続な変化を検出するために,ラインプロセスを導入した推定アルゴリズムを考案した.数値実験データを用いた検証により,雑音が重畳されたデータのみから,膜特性分布における不連続点が正確に検出されるとともに,膜特性の値も正しく推定されることが示された.この研究結果を,電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会,日本物理学会第66回年次大会ならびに日独計算論的神経科学ワークショップで発表するとともに,その内容を技術研究報告として纏めた.加えて,雑音が重畳された観測データからカルシウム濃度のダイナミクスを推定する方法を開発し,その成果を学術論文として纏めた.本研究課題の2年度目に当たる本年度には,まず,樹状突起上の膜特性分布を推定する統計的手法を深化させるための研究を遂行した.空間的構造を考慮した樹状突起の数理モデルへ適用可能な統計学的手法を構築し,樹状突起に不均一に分布する膜抵抗の空間分布を推定する手法を構成した.さらに,不連続性を示す膜特性の空間分布をもつ樹状突起に対しても適用可能な推定法を考案し,膜特性のヘテロ性における変化点を検出することが可能な方法論を構築し,提案アルゴリズムを用いることにより,予め,膜特性が従う候補の分布関数が得られない場合でも,膜特性の空間分布を推定可能であることを示した.これらの研究により,樹状突起におけるヘテロ性を推定するための統計学的な方法論の構築に成功した.本研究課題で構築された樹状突起におけるヘテロ性を推定するための統計学的な方法論は,英文の学術論文として公表するとともに,国内外の学会において発表を行った.さらに,樹状突起に対する入力情報のヘテロ性と樹状突起膜特性が示すヘテロ性の関係性を明らかにするために,膜特性の不均一性を考慮したマルチコンパートメントモデルを用いた数値シミュレーション研究を遂行した.この成果は,東京大学における招待講演や国内学会において発表を行った.加えて,時系列データに含まれているヘテロ情報間の情報分離を実現する確率的時系列解析法の構築に成功した.提案モデルを用いた検証により,提案モデルは,雑音が重畳された環境下でも,ヘテロな情報として時系列データに含まれる緩やかに変化する成分とその他の成分を自動的に分離可能であることを示した.
18世紀フランス政治経済学の理論的解明・カンティロン、ケネー、チュルゴを中心に

「18世紀フランス政治経済学の理論的解明・カンティロン、ケネー、チュルゴを中心に」との課題での研究2年目において、成果は着々と挙げつつある。第1に、2017年度、18世紀フランスの政治経済学、について開催した国際会議の成果を、The Foundations of Political Economy and Social Reform -- economy and society in eighteenth century France --の題で、イギリスRoutledgeから出版できた。はしがき、以外の私の担当は、第6章のTurgot: a Successor to Quesnay and a Forerunner of Smithである。そこで、チユルゴの『考察』を中心に、彼の理論の全体像を明らかにし、とりわけその価値理論との関係で、彼の独特な地代理論へのアプローチと土地価格決定についての言及を主要な問題として取り上げた。基本は、2部門分析のうち、農業に収穫逓減を仮定していること、したがって、リカードウよりもかなり早く、差額地代説の理論化に成功していると評価した。また、チュルゴに特有な主観価値説についても、限界効用逓減を前提に、複数の個人の交換が主観価値と市場価値との相違から起こることを既に明示し、その卓見はエッジワースのボックスダイアグラムに先駆けること100年である点を強調した。1)「チュルゴの「価値と貨幣」」、経済論叢(京都大学)、第193巻第1号2)「資本主義の起源ー経済理論と歴史認識ー」立教経済学論叢、第86号3)ヨーロッパ経済学史学会大会での報告(2018年6月、スペイン・マドリッド)当初の予定に照らして、概ね順調である。2年続けて、ヨーロッパ経済学史学会大会で報告できたことは、大きな成果(2017年のベルギー・アントワープと2018年のスペイン・マドリッド)であるし、なによりも、チュルゴ研究を、18世紀のフランス政治経済学の1つの到達点として、論文集の中で位置づけ,ロンドンのRoutledgeから出版できたことは大きい。差額地代の走りとしての地代論と土地価格の形成理論の発掘から、期せずして到達したのが、チュルゴの「主観価値説」で、なぜ彼が効用理論にこだわったのか、は、供給量によって価値が変化する問題に気がついていた点に求められる。したがって、価格との対応で、需要の大きさが決まらなければ、価格は決定されない訳で、おそらくこの点が、チュルゴが主観価値説にこだわり,市場での需給調整を重視した理由と思われる。また、貨幣は「言語」である、というような、従来、等閑視されてきたチュルゴに独特の貨幣観や、主観価値と市場価値との相違によって説明され、エッジワースの先駆けとも考えられる、チュルゴの交換理論を検討、その成果は、京大の「経済論叢」で明らかにされた。今後は、最終年ということもあり、18世紀フランス経済学者たちの足跡と、彼らが、古典派経済学やマルクスに与えた影響を明らかにする。研究をまとめるにあたって、フランスの経済学者のジルベール・ファッカレロ教授、オーストリアのクリスチャン・ゲルケ教授らを日本に招聘し、以上の論題で国際会議の開催を企画している。私の最後に残し、また現在取り組んでいる課題は、利子率と利潤率の決定関係の問題であり、5月下旬にフランスで開催されるESHETの大会で報告を予定している。内容としては、チユルゴの理論での、利子率が利潤率の水準を決定づけるのであって、決してその逆ではない、との主張は、リカードウやマルクスの理解とは真逆である点を強調する。18世紀フランスの経済学の展開について、平成29年度は、チュルゴを中心に、ケネーとの対比、グルネの継承といった視点から検討した。研究成果の要点は、フランスのように、農業が主要な産業として位置づけられるとき、土地の収穫逓減によって、生産側の技術条件だけでは、価格が決定できない、という点を明らかにしたこと、そのため、価格体系を閉じるためには、2つの用件が追加的に必要になることを明らかにした。ひとつは、金融市場で決まる利子率水準、2つ目は、農産物需要の大きさである。利子率の水準について、グルネは、おそらく資本を多用する産業、すなわち工業の発展のため、借入コストを下げる必要から、政府など公権力による利子率の低水準への誘導を支持したのに対して、徹底した自由主義者と見られるチュルゴは、金融市場への公的権力の介入にも強く反対した。需要については、チュルゴは、効用理論の萌芽と見られる主観主義をその基礎に据えた。主観主義にもとづく需要理論の彫琢は、未完の著作:「価値と貨幣」の研究の成果を出さなければならないが、それは30年度の課題としたい。なお、モデル化した展開で注目してほしいのは、農業の生産関数に現れる、資本と労働の組合せの特定化についてであり、それらは土地の広さに比例して投入される、と仮定することで、生産側の技術的用件は、最終的に土地の収穫逓減に制約される、という農業の特徴を明らかにした点である。研究成果を、国際共同研究の一部として、Routledge出版社から出版した。現在までの進捗状況は、当初、予定していた計画どおり、概ね順調に進んでいる。国際的に著名なイギリスの出版社から成果の一部を出版もできた。

第1に、2017年度、18世紀フランスの政治経済学、について開催した国際会議の成果を、The Foundations of Political Economy and Social Reform -- economy and society in eighteenth century France --の題で、イギリスRoutledgeから出版できた。はしがき、以外の私の担当は、第6章のTurgot: a Successor to Quesnay and a Forerunner of Smithである。そこで、チユルゴの『考察』を中心に、彼の理論の全体像を明らかにし、とりわけその価値理論との関係で、彼の独特な地代理論へのアプローチと土地価格決定についての言及を主要な問題として取り上げた。基本は、2部門分析のうち、農業に収穫逓減を仮定していること、したがって、リカードウよりもかなり早く、差額地代説の理論化に成功していると評価した。また、チュルゴに特有な主観価値説についても、限界効用逓減を前提に、複数の個人の交換が主観価値と市場価値との相違から起こることを既に明示し、その卓見はエッジワースのボックスダイアグラムに先駆けること100年である点を強調した。1)「チュルゴの「価値と貨幣」」、経済論叢(京都大学)、第193巻第1号2)「資本主義の起源ー経済理論と歴史認識ー」立教経済学論叢、第86号3)ヨーロッパ経済学史学会大会での報告(2018年6月、スペイン・マドリッド)当初の予定に照らして、概ね順調である。2年続けて、ヨーロッパ経済学史学会大会で報告できたことは、大きな成果(2017年のベルギー・アントワープと2018年のスペイン・マドリッド)であるし、なによりも、チュルゴ研究を、18世紀のフランス政治経済学の1つの到達点として、論文集の中で位置づけ,ロンドンのRoutledgeから出版できたことは大きい。差額地代の走りとしての地代論と土地価格の形成理論の発掘から、期せずして到達したのが、チュルゴの「主観価値説」で、なぜ彼が効用理論にこだわったのか、は、供給量によって価値が変化する問題に気がついていた点に求められる。したがって、価格との対応で、需要の大きさが決まらなければ、価格は決定されない訳で、おそらくこの点が、チュルゴが主観価値説にこだわり,市場での需給調整を重視した理由と思われる。また、貨幣は「言語」である、というような、従来、等閑視されてきたチュルゴに独特の貨幣観や、主観価値と市場価値との相違によって説明され、エッジワースの先駆けとも考えられる、チュルゴの交換理論を検討、その成果は、京大の「経済論叢」で明らかにされた。2018度は、2017年に達成した成果を受けて、一部は国際的に発信していくことである。6月に、スペイン、マドリード大学で開催される、ヨーロッパ学史学会の年大会で報告する予定である。新しい課題として、近代経済学のミクロ理論、とりわけ、エッジワースのボックスダイアグラムのアイデアを、チュルゴは、先取りしていた節があり、その点を検討したい。ジョン・ローの金融改革も2018-9年度の課題である。今後は、最終年ということもあり、18世紀フランス経済学者たちの足跡と、彼らが、古典派経済学やマルクスに与えた影響を明らかにする。研究をまとめるにあたって、フランスの経済学者のジルベール・ファッカレロ教授、オーストリアのクリスチャン・ゲルケ教授らを日本に招聘し、以上の論題で国際会議の開催を企画している。
プロスタグランジンE受容体の機能とその生理的役割に関する分子生物的研究

PGE受容体には、4つのサブタイプが存在し、PGE_2の複雑な生理作用を担っている。これらのサブタイプの中で、EP3受容体にはC末端鎖の構造のみが異なる3つのアイソフォームが存在する。3つのアイソフォームのGi活性を調べると、アゴニストに依存しない常時発現している活性で異なり、それぞれアゴニスト非依存性活性の全くないもの、部分的にあるもの、殆ど非依存的な受容体であった。一方、PGE受容体のサブタイプの中で、EP2とPE4受容体は共にGsを介してアデニル酸シクラーゼを活性化する。しかし、両受容体はその活性の制御機構において異なり、EP4受容体は受容体キナーゼによる短期脱感作を受けるが、EP2受容体は全く受けなかった。又、PGE_2の代謝産物に対する感受性でも異なり、EP4受容体は代謝産物に全く反応しないが、EP2受容体はかなり反応した。これらのことから、EP4受容体は一過性の反応性を示す受容体であるのに対し、EP2受容体は持続的作用を示す受容体であることがわかった。この様に、PGE_2の生理作用の多様性は、PGE受容体に機能的に異なる様々なサブタイプやアイソフォームが存在することに起因するものと思われる。4つのPGE受容体サブタイプの中で、EP3受容体が中枢において最も発現量が高くかつ幅広く分布していた。その発現はニューロンに特異的で、特に海馬、視床下部、脳幹に多く見られた。神経系におけるEP3受容体の機能を調べるため、PC12細胞に受容体を発現させると、EP3アゴニストは百日咳毒素非感受性の三量体G蛋白質を介して、低分子量G蛋白質のRhoを活性化し、神経突起の退縮と成長円錐の消失を引き起こした。このことから、EP3受容体はPhoを介して神経細胞の形態を制御し、神経の可塑性を引き起こす可能性が示唆された。1、EP3アイソフォームによるG蛋白質活性化調節機構の解析マウスEP3には、C末端鎖の構造のみの異なる3つのアイソフォーム(EP3α、β、γ)が存在する。このC末端鎖のG蛋白質活性化における役割を明らかにする目的でC末端鎖を欠損した変異受容体を作製した。変異受容体は、常時アゴニストに依存しないGi活性を示し、アゴニスト依存性の活性化は全く見られなかった。そこで、3つの各アイソフォームのアゴニスト非依存性のGi活性を調べると、EP3βは全く非依存性の活性は示さなかったが、EP3αは約半分が非依存性の活性化型であり、EP3γはその殆どが非依存性の活性化型で存在した。以上のことから、EP3のアイソフォームはアゴニスト非依存性の活性において異なっており、C末端鎖はEP3本体が示すGi活性をアゴニスト依存的に抑制する機能がある。その強さはC末端鎖の構造によって異なり、βのC末端鎖はもっとも強い抑制を示し、次いでαのC末端鎖、そしてγのC末端鎖には殆ど抑制活性が見られない。2、PGE受容体サブタイプの中枢神経系における発現分布機能的に異なる4つのPGE受容体サブタイプ、EP1、EP2、EP3、EP4の中枢における発現分布をin situ hybridization法により解析した。4つのサブタイプの中で、EP3は最も発現量が高くかつ幅広く分布していた。その発現はニューロンに特異的で、特に海馬や視床下部、脳幹では強い発現を持つニューロンが点在し、大脳皮質や視床では中程度の発現を持つニューロンが多く見られた。

これに対して、EP4は視床下部と脳幹の一部の核に、EP1は視床の一部の核に発現が認められた。一方、EP2はどこにも発現は見出されなかった。この様に、各サブタイプは中枢において異なる部位に発現し、神経活動を制御していることが示唆された。1、同じ情報伝達系に共役する2つのPGE受容体サブタイプEP2とEP4の機能的差異の解明PGE受容体には4つのサブタイプが存在し、EP2とEP4受容体は共にGsを介してアデニル酸シクラーゼを活性化する。これら2つの受容体の脱感作機構について調べた。EP4受容体は、アゴニストPGE_2の前処理により短期脱感作を受けるが、EP2受容体ではこの様な脱感作は見られなかった。一方、PGE_2の長期前処理によるダウンレギュレーションは共に受け、受容体数の減少が見られた。アゴニストのPGE_2は、特異的代謝酵素により代謝される。PGE_2の代謝物に対する両受容体の感受性を調べると、第1代謝物である15-keto-PGE_2に対し、EP2受容体はかなり感受性を示したが、EP4は受容体は全く反応性を示さなかった。この様に、両受容体は代謝物に対する感受性でも異なり、EP4受容体は一過性の反応をする受容体であるが、EP2受容体は持続的反応をする受容体であると考えられる。2、EP3受容体サブタイプの神経細胞における新規の機能4つのサブタイプの中で、EP3受容体は中枢において最も発現量が高くかつ幅広く分布しているサブタイプである。神経細胞におけるEP3受容体の機能を調べるため、PC12細胞にEP3受容体を発現させて細胞の形態に対する作用を調べた。EP3受容体を発現したPC12細胞をNGFで分化させた後、EP3アゴニストは神経突起の退縮と生長円錐の消失を引き起こした。この作用は、百日咳毒素(PT)では遮断されなかったので、GiやGoを介した作用ではない。一方、ボツリヌス毒素C3酵素処理により完全に阻害されることから、その作用は低分子量G蛋白質Rhoを介していることがわかった。これらのことから、EP3受容体はPT非感受性のG蛋白質を介しRhoを活性化して、神経細胞の形態を制御している。
黄色ブドウ球菌点眼ワクチンの開発

眼部から検出されたMRSAには、ST764が存在しており、さらに解析を行うとST764には病原因子抑制遺伝子であるpsm-mecに変異を認め、病原性が高くなっていた。また、黄色ブドウ球菌の細胞壁の構成成分であるWall teichoic acids(WTA)は、角膜炎における重要な病原因子であり、WTAを抑制することで感染を抑制できる可能性を明らかにした。さらに、WTA阻害薬を発見するスクリーニング方法を開発し、実際候補となる薬剤を発見した。H25年度は1メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)の眼部由来株の解析2MRSAをふくむ黄色ブドウ球菌の病原因子・ワクチン候補の探索3病原因子抑制薬のスクリーニングを行った。12に関しては眼部由来のMRSAとして最も多く検出された遺伝子型ST764を解析した。院内感染型MRSAには、psm-αなどの毒素を抑制する遺伝子群(psm-mec)が存在することが、明らかになっているが、ST764の解析を行ったところ、psm-mecの遺伝子に変異を認めることで、毒素産生が抑制されておらず、病原性が高いことを示した。また、psm-αが角膜炎に対してどのような役割を担っているかを明らかにするために、黄色ブドウ球菌(野生株)とpsm-α欠失株を用いて、培養角膜上皮への影響を調べたところ、野生株に比較してpsm-α欠失株は細胞への毒性は減弱していることが確認できた。すなわち、眼部由来のMRSAはpsm-mecが変異することで角膜に障害を与えるpsm-αを産生していることを意味している。一方、psm-αに対する宿主側の免疫反応などは確認できておらずpsm-αに対する抗体などが、感染症成立を抑制できるか、また、将来的にワクチンとして使用できるか、現在検討中である。3に関してはH24年度に明らかになった黄色ブドウ球菌の接着や侵入の病原因子であるwall teichoic acids(WTA)の阻害剤をスクリーニングした。過去に我々は、アゾ染料であるCongo redはWTA欠失株にのみ殺菌的に働くことを報告している。その原理を利用して、放線菌から抽出された蛋白ライブラリーの中で、Congo redと併用した時にのみ黄色ブドウ球菌を殺菌できる物質をスクリーニングすることでWTA阻害剤を探索した。その結果、いくつかの候補が見つかり、現在WTA阻害の臨床応用が可能か動物モデルを使用した効果の検討を予定している。今回の研究の目的として「点眼による黄色ブドウ球菌点眼ワクチン、病原因子抑制剤を開発し、その感染症予防効果についての臨床的意義を探索する。」であり、H24年度の研究計画としては、角膜上皮に接着し、感染に関与する病原因子を見つけることであった。今回の実験の中で、黄色ブドウ球菌の細胞壁の構成成分であるwall techoic acids(WTA)が、角膜上皮細胞のみならず、角膜炎の誘因ともなるコンタクトレンズへの接着に大きく関与していることが分かった。さらに、黄色ブドウ球菌の野生株とWTA欠失株を用いて、マウス角膜炎モデルを作製したところ、WTA欠失株(WTA合成酵素欠失株、WTA接着因子欠損株)において、野生株よりも、角膜内での増殖、角膜炎の臨床スコアが低下していた。以上のことより、WTAが角膜感染に大きく関与していると思われた。また、WTAの細胞壁に含まれる表面蛋白の角膜への病原性についても、調査したが、有力な病原因子は探索できなかった。黄色ブドウ球菌の角膜炎における病原因子を探索するために、実際の角膜炎から分離された黄色ブドウ球菌株と感染を起こしていない健常人結膜から検出された黄色ブドウ球菌について、遺伝子学的、または、表現型について解析したところ、角膜炎由来黄色ブドウ球菌株には結膜由来株とは異なる遺伝子背景を持っており、特にメチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)においては、ある偏ったクローンであることが判明した。さらに、表現型として、運動性(Colony spreading)を確認したところ、メチシリン感受性黄色ブドウ球菌の方がMRSAよりも運動性が高かった。しかしながら、MRSAの中にも運動性の高い株が存在していた。運動性と角膜炎の重症度との関連ならびにMRSAにおける運動性に関与する因子について、現在確認中である。H24年度の目標として、角膜炎における黄色ブドウ球菌の病原因子を探索することであった。当初の計画した方法では、WTA以外の病原因子を探索できなかったが、臨床分離株の解析により、運動性などの病原因子が明らかになってきた。また、WTAについては動物モデルを用いて、その重要性が明らかとなった点で、H24年度の目標をおおむね達成していると思われる。H25年度以降はWTAの阻害薬のスクリーニングを行う予定である。スクリーニングをするための、薬剤ライブラリー購入費用に使用する予定である。
PETを用いた抗うつ薬の脳内ノルエピネフリントランスポーター占有に関する研究

生体における薬物評価法としてPETの技術は脳内における薬物の分布や結合を鋭敏かつ効率的に評価できるという優れた点を有している。PETを用いた向精神薬の脳内動態を評価する際に、生体内で調査対象である薬剤が受容体に結合している程度をPETトレーサーの特異結合の減少から占有率として評価する方法が用いられている。抗うつ薬の受容体あるいはトランスポーターに対する占有を調査したPET研究は少ないが、これまでの研究によると臨床用量の選択的セロトニン再取り込み阻害薬(SSRI)で80%のセロトニントランスポーター(SERT)占有が生じており、抗うつ効果の発現に80%のSERT占有率が必要と提言されている。セロトニン・ノルアドレナリン再取り込み阻害薬(SNRI)のSERT占有について調査するため、われわれはSNRIであるmilnacipranで治療されているうつ病患者4名についてセロトニントランスポーターの占有率を測定した。研究に際して、倫理委員会から承認を受けた上で、被験者に対して口頭および書面を用いた説明を行い文書による同意を得た。[11C]DASBを用いたPET検査により、milnacipranのSERT占有率は線条体では一日投与量100mgで平均42.1%、150mgで57.4%、視床では100mgで38.3%、150mgで59.7%であった。この結果から、一日投与量150mgのmilnacipranでは、SSRIの抗うつ作用に必要とされているセロトニントランスポーター占有率80%に達していないことが明らかになった。以上から、milnacipranの用量設定が低い可能性、あるいはSNRIであるmilnacipranの抗うつ作用はセロトニントランスポーター占有だけではなくノルエピネフリントランスポーターへの占有も考慮する必要性が考えられた。PETの技術は脳内における薬物の分布や結合を鋭敏かつ効率的に評価できるという優れた点を有しており、生体における薬物評価法として重要な役割を担うようになってきている。セロトニン・ノルアドレナリン再取り込み阻害薬(SNRI)のSERT占有について調査するため、われわれはSNRIであるmilancipranで治療されているうつ病患者4名についてセロトニントランスポーターの占有率を測定した。[11C]DASBを用いたPET検査により、milnacipranのSERT占有率は線条体ては一日投与量100mgで平均42.1%、150mgで57.4%、視床では100mgで38.3%、150mgで59.7%であった。
貴金属添加ナノポーラス酸化物を用いる高性能水素ガスセンサの開発

応答特性に優れた水素ガスセンサを開発するために,貴金属含有ナノポーラス酸化物の新規作製法を考案した。貴金属(Au, Ag , Pd, Pt)を含む非晶質Ti-xCu(x=30-60at%)合金を出発材料に用い、フッ酸中で脱合金化処理すると、貴金属を含み、かつ共連続構造を持つナノポーラスCuができた。貴金属添加によりポア径およびリガメントサイズが数nmまで小さくなる効果が発現することも分かった。一方、塩酸ー硝酸混合溶液中で脱合金化処理すると、表面がTi酸化物で覆われたTiリッチTi-Cu合金ナノポーラス体を形成できることが分かった。水素はクリーンで再生可能なエネルギー源であるが,空気中の濃度が4%になると爆発する危険なガスである。したがって,エネルギー源としての水素の有効利用を拡大する上で,その安全性の確保は極めて重要な問題であり,そのために高性能水素センサが必要とされている。本研究の目的は,応答範囲,応答速度,ガス選択性に優れた水素ガスセンサを開発するために,貴金属含有ナノポーラス酸化物の新規作製法を考案することである。本研究では,独自のアイデアである貴金属含有ナノポーラス酸化物作製法(貴金属を含む三元系非晶質/ナノ結晶合金→「脱合金化処理」→貴金属含有ナノポーラス合金→「酸化処理」)を開発するとともに,作製した貴金属含有ナノポーラス酸化物センサの水素応答特性を評価した。本年度は,昨年度の研究で明らかになった,微量貴金属添加によるCuナノポーラス体の微細化の検証を進めると共に, Ti-60Cu合金の電気化学脱合金化によるTiナノポーラス体作製方法を検討した。1から2at%のPt, Au, Agの添加により,多孔質Cuの孔径は数nmまで微細化することが分かった。これは表面で溶け残った貴金属原子がCu原子の表面拡散を著しく抑制するためであることが分かった。ナノポーラスCu2O-Ptセンサを作製して水素感受性を評価した結果,可逆的応答を示すが,Cu2Oが半導体性で抵抗が小さいため,感度はあまり大きくないことが分かった。一方,Ti-Cu合金からのTiナノポーラス体の作製は電気化学的に貴なCuを選択溶解させる,異常脱合金化であるが,塩酸ー硝酸の混酸を用いると,表面がTiO2で覆われたTiリッチTi-Cu合金ナノポーラス体を形成できることが分かった。独自のアイデアである貴金属含有ナノポーラス酸化物作製法(貴金属を含む三元系非晶質/ナノ結晶合金→「脱合金化処理」→貴金属含有ナノポーラス合金→「酸化処理」)を開発すると共に,作製した貴金属含有ナノポーラス酸化物センサの水素応答特性を評価する。本年度は貴金属添加ナノポーラス酸化物作製方法の検討を行った。まず,2元系のTi-xCu合金(x=3060)と3元系のTi-xCu-yNM合金(x=3060,y=15,NM:Pt, Au, Ag)を作製し,いずれも非晶質であることを確認した。次にこれらを出発材料に用いて,電気化学的脱合金化処理により貴金属を含むナノポーラス合金を形成する方法を検討した。脱合金化過程の基礎的知見を得る目的で,Tiを優先溶解させる条件に関しても検討した。また,熱処理を行って結晶化させた合金についても検討し,脱合金化過程に及ぼす微細組織の影響を考察した。次いで,貴金属含有ナノポーラス酸化物を作製するために,ナノポーラス合金の高温酸化処理条件について検討した。脱合金化によるナノ構造体の作製に関して,当初予定より多くの成果が得られた。(1)Ti-xCu合金(x=3060)をフッ酸溶液中に自然浸漬するとナノポーラスCuが得られ,硫酸中でアノード分極するとナノポーラスTiができる。(2)Ti-xCu合金(x=3060)に12%のAu, Agを添加するとポアーサイズが数nmのナノポーラス構造体が得られる。これは貴金属吸着原子による表面拡散抑制効果によることを明らかにした。これらの成果を5報の論文として発表した。計画は順調に進んでいるので,当初計画通りに進めることで目的は達成されると考えられる。該当なし
宇宙における背景放射に関する研究

今年度は、前年度に明らかにした背景放射の高次摂動論の応用を重点的に研究し、(等)曲率ゆらぎの2次的な生成メカニズムを明らかにしました。「長波長の(等)曲率ゆらぎの保存則」は初期宇宙で生成された(等)曲率ゆらぎと現在の宇宙の観測量(例えば、背景放射の温度ゆらぎ)を結びつける上で大変重要な定理です。従来は線型摂動論の枠組みで(1)非断熱圧力ゆらぎが無視でき、(2)エネルギー運動量テンソルが保存し、(3)微分展開の高次を無視する極限で、この長波長(等)曲率ゆらぎが保存することが知られてきました。本研究では、上記の定理を、非線型摂動論に拡張することを試みました。その結果、非線型摂動論では畳み込み積分によって(3)が自明に適用できないことを指摘し、(1)と(2)のみが満たされる場合でも、保存量が存在することを発見しました。また、現実の宇宙においては、個別の流体成分には(2)が必ずしも成立しないことも指摘しました。具体例として、コンプトン散乱が電子流体と光子流体の間にエネルギー輸送を引き起こす点に注目し、前年度の研究成果を用いて2次的に生成される等曲率ゆらぎの表式を導き、二次的に生成される等曲率ゆらぎのパワースペクトルの表式を求めました。さらに、背景放射の晴れ上がり直前の宇宙ではバリオン-光子プラズマが非平衡状態にあることから、等曲率ゆらぎの定義が一意的でないことも指摘し、エントロピー流束、数密度流速およびエネルギー運動量テンソルを用いてこれらの違いについて議論し、その性質を詳しく議論しました。この他にも、前年度の研究を基礎に、背景放射の線形スペクトル歪みに関する研究および、初期ゆらぎの非ガウス性が作る新しい型の背景放射スペクトル歪みに関する研究を行いました。いずれも論文を執筆する段階であり、近日中に論文を投稿する予定です。29年度が最終年度であるため、記入しない。初年度は、提出した研究計画に従って「スペクトル歪みの分類をより一般的な非平衡統計力学の枠組みで行う研究」を推進しました。当初の計画では、適当な拘束条件のもとでシャノンエントロピーの極大原理を適用することによって、宇宙論におけるスペクトルy歪みを特徴づけることができると予想していましたが、考察を勧めていく中で、このようなアプローチは的外れであったことがわかりました。そこで、新しく一般相対論的Boltzmann方程式を高次の摂動論の枠組みで解く事によって、宇宙背景放射のスペクトル歪みを分類する方法を提唱しました。具体的には、(1)衝突項をThomson散乱に限った場合のBoltzmann方程式を、初期ゆらぎの2次のオーダーまで摂動展開し、分布関数のゆらぎが、温度ゆらぎとy型歪みのゆらぎのみで表されることの証明をし、(2)長波長のy歪みの生成が、(短波長ゆらぎ)×(短波長ゆらぎ)のモード間結合として記述できることを初めて明示的に書き下しました。また、(3)Thomson散乱の極限では、摂動の2次だけでなく高次のオーダーまで機械的に分類できることを示しました。この発見は、Thomson散乱を行う光子と電子の非平衡系では、分布関数の発展が逐次的に完全に解かれることを意味しており、非平衡統計力学に一般的な処方箋は存在しない現状では、宇宙論的な文脈のみならず一般に重要です。また、(4)電子が相対論的で、エネルギー輸送が存在する場合も検討し、これまで報告されていない新しいタイプの歪みが存在しうることや、線型なy歪みも適当な条件下で生成しうることなどを指摘しました。なお、申請者は上記の研究を単独で完成させ、海外の有名論文誌から単著で出版しました。また、宇宙ニュートリノ背景放射の研究に関しては今年度の課題として、順次取り組んでいくつもりです。そこで、方針転換を検討した結果、スペクトル歪みの非等方性に関する先行研究は、一貫して(局所的な)熱力学を仮定した現象論的な手法で行われている点に注目しました。実際の問題は、一様等方背景時空において、摂動入りのEinstein方程式と、電子、バリオン、ニュートリノ、光子の分布関数が入り乱れた一般相対論的Boltzmann方程式とからなる巨大な非線型連立偏微分方程式を解く問題であり、摂動の2次のオーダーで局所的なPlanck分布が解にならないことが知られているにも関わらず、μ歪みとy歪みのみによる現象論的な特徴づけがどれほど妥当なのか、局所的な熱力学を使った議論は本当に正しいのか、などの素朴な疑問は、上記の問題の著しい複雑さから不完全なまま、敬遠されてきました。このような状況を鑑み、申請者は世界で初めてこの問題に正面から取り組んだ結果、研究実績で述べた成果を得る事ができました。当初予想した方法とは全く異なるアプローチとなりましたが、結果的に目的としたことが達成できました。