hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
情動の臨界期？；幼若期のストレス経験が外側手綱核の構造と機能に及ぼす影響の研究

幼若期の経験が影響を及ぼして神経回路の構造と機能が改変されることが感覚系の神経回路で示されており,臨界期として知られている.しかしながら情動の臨界期については神経回路レベルでの研究は行われていなかった.本研究はマウスにおいて幼若期の経験が外側手綱核(LHb)の構造と機能に影響することを示した.反復母子分離ストレスによって成体のLHbにおけるparvalbumin (PV)陽性神経細胞が減少し,ストレス負荷に対する神経細胞活動性が増大した.PV陽性細胞はGABA作働性抑制性神経細胞の中の一部の集団なので,抑制性神経回路の変化がLHbにおける神経活動性の増大に関与していると考えられる.外側手綱核(LHb)の感受性が発達段階依存的に変化する機構を検討するに当たって、これまでに研究されている他の神経回路の感受性が成熟する機構、視覚系の臨界期形成機構、と対応づけて類似性と相違性を詳細に記載する意義が大きいと考え、Perineuronal net(PNN)、GABA作動性抑制性回路の発達、parvalbumin(PV)陽性細胞などの分布を免疫組織化学的に記載した。その詳細を解析しているところであるが、(1)一部に視覚系の臨界期機構と類似の時間的な出現パターンを示す分子や細胞が認められた。(2)しかしながら、LHb独特の出現パターンを示す分子や細胞が認められた。この結果は、LHbの感受性変化には視覚系の臨界期機構と類似の部分が有る一方で新奇の感受性調節機構があることを示唆しており、臨界期の一般性を考察するために重要である。これらの基本情報の記載と並行して、エクソンプローブを用いたin situ hybridizationのセットアップを完了した。最初期遺伝子の発現を指標にして、軽微なストレス負荷が外側手綱核(LHb)の活動性に及ぼす影響を幼若個体と成体において計測した。ストレス負荷が幼若期のLHbに大きな活動を引き起こし、成体では穏やかな誘導が引き起こし、発達段階依存的に感受性が変化していた。このような感受性変化はLHbにおける情報処理が発達段階によって異なっていることを示し、LHbにおける臨界期の存在を疑わせたので、視覚系の臨界期との類似性を検討した。視覚系の臨界期形成に関与することが知られている細胞マーカー(GAD67、agrecan, WFA lectin染色陽性PNN、Otx2)のLHbにおける発達段階依存的な発現の変化を計測した。LHbにGAD67陽性GABAergic neuronは観察されず、視覚系とは異なっていたが、他のマーカーは発達段階依存的に発現が変化しており、神経回路機能の成熟に関わることが示唆され、視覚系と同様に経験が感受性の成熟に及ぼす影響を検討する意義が確認された。幼若期の経験の違いがLHbに及ぼす影響を調べるために、幼若期に与えられたストレスが成体LHbの感受性に及ぼす効果を調べた。母子分離ストレスを経験したマウスが成長した後に軽微なストレス負荷を与えた際のLHbの活動を計測すると、コントロールに比して大きな反応が観察された。現時点のデータは幼若期の経験に依存して成体のLHbの感受性が調節されることを示唆している。「幼若期の経験が外側手綱核の構造と機能に及ぼす影響を検討し、臨界期を検討する」という本研究の目的を達成するための成果を集積しつつある。(1)本研究で「視覚系の臨界期とLHbの成熟の類似性を記載的に検討すること」を第一段階のゴールとして設定した。これまでに視覚系の臨界期形成に関わることが知られている分子のLHbにおける発現を検討し、類似性と相違性を記載し、第一段階を達成した。LHbにおけるperineuronal net(PNN)の形成は視覚系の臨界期形成に類似しており、感受性変化と逆相関している。これらの記載は(3)に述べる幼若期の経験がLHbの構造に及ぼす影響を検討する際の指標として利用することができる。LHbにGABA作動性抑制性神経細胞はほとんど存在しないが、外来のGABAergic線維がLHbの発達段階依存的感受性変化に寄与する可能性がのこる。(2)本研究では「幼若期の経験がLHbの機能に及ぼす影響をあきらかにすること」の最終的な第三段階のゴールとして設定した。これまでに幼若期のストレスが成体のLHbの感受性の変化を引き起こし、機能の違いを生むという予備的な結果が得られつつあり、核心を突きつつある。(3)本研究では「幼若期の経験がLHbの構造に及ぼす影響を明らかにすること」を第三段階のゴールとして設定しているが、まだ結果は得られていない。しかしながら、臨界期形成に関わることが知られている分子のLHbにおける発現の検討を終えたので、この所見を利用して経験がLHbの構造に及ぼす影響を検討する準備は整った。経験が外側手綱核(LHb)の成熟に及ぼす影響を明らかにした.幼若期にストレスを与えた反復母子分離ストレス群(repeated maternal separation: RMS),性成熟後に与えた反復ストレス群(repeated imobilization: RIMO)と,ストレスを与えない対照群を作成し,最初期遺伝子(ZIF268/EGR1)陽性細胞数を指標にLHbの機能を検討した.成体への標準的なストレス負荷によるZIF268/EGR1陽性細胞はRMS群で有意に多く現れた(p = 0.0024).幼若期のストレス経験はLHbの成熟に影響を及ぼしLHbの活動性を亢進させるが,成熟後のストレス経験は影響を与えなかった.

経験が構造に及ぼす効果をPV陽性細胞数とperineuronal net(PNN)の構造(Aggrecan陽性細胞数とWFA陽性領域の拡がり)を指標として検討した.RMS群と対照群の間ではP20の時点でPV陽性細胞数に違いは無く,Aggrecan陽性細胞数にも違いは無かったが,WFA陽性領域はRMS群において有意に拡大していた(p = 0.00221);RMS群ではPNNの糖鎖部分(コンドロイチン硫酸:CS)が増加して、PNNの成熟が前倒しされていた.P60ではPV陽性細胞がRMS群において有意に少なかったが(p = 0.00173),Aggrecan陽性細胞数とWFA陽性領域に違いは無かった.RIMO群と対照群の間にはPV陽性細胞数に違いは無かった.(1)CSの増加によるPNNの早期成熟と,(2)成体におけるPV陽性細胞の減少は幼若期のストレス経験がLHbの成熟に及ぼす効果の構造的な背景となっている.成熟段階特異的なストレス経験が回路に影響を与えるので、LHbにおける臨界期の存在が支持された.幼若期の経験が影響を及ぼして神経回路の構造と機能が改変されることが感覚系の神経回路で示されており,臨界期として知られている.しかしながら情動の臨界期については神経回路レベルでの研究は行われていなかった.本研究はマウスにおいて幼若期の経験が外側手綱核(LHb)の構造と機能に影響することを示した.反復母子分離ストレスによって成体のLHbにおけるparvalbumin (PV)陽性神経細胞が減少し,ストレス負荷に対する神経細胞活動性が増大した.PV陽性細胞はGABA作働性抑制性神経細胞の中の一部の集団なので,抑制性神経回路の変化がLHbにおける神経活動性の増大に関与していると考えられる.PNNとPV陽性細胞の時間的な出現パターンは視覚系の臨界期機構との類似を示した。PNNは生後35日以降に形成され、LHbの感受性と逆相関した。PV陽性細胞の空間的な分布パターンはPNNと類似していた。この結果、LHbの記載が充実し、経験の操作の影響と回路の改変を検出する手段が整った。他方、GABA作動性抑制性回路の発達を記載したが視覚系との類似性は乏しかった。抗GAD65/67抗体染色を用いてGABA作動性神経細胞体を探索したがLHbにはほとんど存在せず、抗VGAT抗体染色を用いてGABA神経終末を検討したが発生初期から密に分布し、LHbの感受性と相関しなかった。視覚系と異なり、LHbにおいてはPV陽性細胞はGABA作動性ではないと考えられ、GABA作動性神経細胞の遺伝的な改変の意義の再検討と計画の修正に至った。基本情報の記載と並行して、エクソンプローブを用いたin situ hybridizationのセットアップを完了した。chondroitinaseABCを用いたPNN分解実験は一年遅れの実施となるが、重要な進展が得られたので、おおよそ順調に進展していると評価した。幼若期の経験が外側手綱核の構造と機能に及ぼす影響をさらに検討し、臨界期の証明とその機序の理解に近づく為に、以下の実験を推進する。(1)母子分離ストレスを経験したマウスが成長した後にもLHbの活動が高く保たれるというこれまでの予備的な観察を確証するために、例数を重ねる。
『一遍聖絵』にみる中世都市成立期社会の遺跡情報学的研究

(1)『一遍聖絵』を歴史資料とした新しい研究の方法と解釈を示した。(2)鎌倉時代の善光寺門前の景観と構造について、絵巻と遺跡と地理情報と胎土分析から、鎌倉との密接な関係の実態を明らかにした。(3)港湾都市が、臨海部と内陸部の二元構造であることを明らかにした。(4)これまで不明な点の多かった鎌倉時代の都市のモデルを初めて示すことができた。現代社会の基盤を構成する都市の源流は平安時代終わりから鎌倉時代に姿を現した。しかしその時の様子は必ずしも詳細に明らかにはされていない。本研究は、この日本における都市成立期の社会構造について、当時の列島各地の姿を描いた資料として有名な『一遍聖絵』を主な題材に、とくに景観の視点から、考古学・文献史学および地理情報学の協業によって明らかにすることをめざすものである。(1)第1の課題は、『一遍聖絵』に描かれた鎌倉時代地域拠点の詳細な調査記録の作成である。本研究では、これらの地域を全て巡ることにより、それぞれの地域拠点がもっている諸属性を、遺跡をベースにして地理情報学的に見直すことで、中世前半の地域拠点の特質を描き出すことをめざす。(2)次に本研究の課題とするのが、中世前期における都市成立背景の検討である。ここで注目しなければならないのは、北条氏に代表される海上交通のネットワークと同時にあったはずの内陸交通のネットワークである。本研究では一遍が2度訪れた「善光寺門前」に注目してこの問題を考えたい。(3)一方、これまで注目してきたような『一遍聖絵』との関係を意識した地域拠点以外にも、同時代において拠点とされた場があったはずである。その点で『一遍聖絵』に登場しない地域拠点にも注目し、陸上交通と海上交通の両面で鎌倉時代の地域社会を復原したい。(4)最終年度ではこれらの研究をまとめ、その成果をひろく一般に公開したい。『一遍聖絵』を手がかりに、日本における都市の成立を考えることが本研究のテーマである。そのために、本年は初年度として、『一遍聖絵』についての諸情報を改めて収集整理し、同時に『一遍聖絵』に登場した諸地域の現地踏査を本研究の視点でおこなった。踏査先は、北から岩手県平泉、福島県白河関、栃木県大慈寺、東京都石浜神社、神奈川県藤沢、愛媛県松山宝厳寺、香川県善通寺、愛媛県大山祇神社、岡山県瀬戸内市備前福岡、岡山県西大寺備前一宮、広島県新市備後一宮、広島県厳島などである。また平泉から鎌倉への変遷を示す会津坂下町の陣が峯城、鎌倉時代の港湾都市遺跡として注目されている島根県沖手遺跡および善光寺門前遺跡群の資料調査と鎌倉遺跡群についても実地踏査と調査をおこなった。『一遍聖絵』の中で最も有名な場面の一つである備前福岡市庭は、五味文彦氏が指摘するように藤井の政所とセットで考える必要がある。今回の踏査により、瀬戸内の港湾都市に隣接した藤井と、藤井から最も近い大型河川である吉井川沿いで営まれた福岡市庭の関係を確認することができた。また善光寺は、一遍が遊行の意志を固めることになった二河白道にちなむ場所であり、近年は門前の調査で見つかった薬研堀と出土遺物の検討から、鎌倉時代に現在と異なる地割りが存在し、栄えていたことも明らかになってきた。なおその成果をふまえ、日本民俗建築学会シンポジウムで報告をおこなった。このように一遍が遊行した場所は、当時各地の政治や経済の中心地だったことについての実証的な見通しを得ることができた。同様な状況は静岡県見付の遺跡からも想定できる。次年度の大きなテーマとしたい。一遍聖絵を手がかりにして、中世成立期における地域の姿を再現することで、日本における都市の成立を考えることが、本研究のテーマである。本年はその二年次として、『一遍聖絵』の画像分析のための基礎資料として、画像情報のアーカイブおよび整理をおこない、同時に引き続き『一遍聖絵』に登場した諸地域および、同時期の都市遺跡の現地踏査をおこなった。今年度は、なかでも港湾遺跡に注目し、新発見の阿波川西遺跡(徳島市)をはじめとして、伊豆韮山の北条氏館跡およびその周辺(伊豆の国市)、遠江見付と元島遺跡(磐田市)、石見益田の中須西原遺跡とその周辺(益田市)、肥後二本木遺跡(熊本市)、薩摩中郡遺跡(出水市)を踏査し、遺跡とあわせて遺物の検討もおこなった。また、中世前期都市の源流にあたる古代都城についても、平泉を遡り、胆沢城、志波城を踏査した。中世都市を代表する景観が港湾都市であることは言うまでもない。けれども港湾都市についても、そのバックグラウンドと地域性および機能において、さまざまな形があり、それらを合理的に峻別することが、この時期の都市遺跡を考える上で非常に重要なことがわかった。一方、出水市の中郡遺跡と益田市の中須西原遺跡および善光寺門前遺跡には、共通する中国陶磁器の出土傾向がみられ、これらの中世都市を貫くなんらかの論理があったことも見て取れた。

さらに二本木遺跡や中郡遺跡は、中南の西九州を代表する鎌倉時代の港湾都市であるが、いずれも『一遍聖絵』には登場していない。一遍が巡った場所の意味を考えるヒントだと思う。一遍聖絵を手がかりにして、中世成立期における地域の姿を再現することで、日本における都市の成立を考えることが、本研究のテーマである。本年はその3年次として、『一遍聖絵』に描かれた場所の空間構造分析とあわせて、『一遍聖絵』に登場しない同時代の地域拠点についても現地踏査と調査をおこない、さらに最終年度に開催する公開シンポジウムの準備をおこなった。今年度の現地調査は、前年度の研究でおこなった港湾都市遺跡に対比される内陸の都市遺跡に注目し、一遍が踊り念仏を開始した重要なポイントである信濃国伴野荘から信州の鎌倉と呼ばれる塩田平と、武蔵国を縦断する鎌倉街道上道の調査をおこなった。このうち前者では、伴野氏の館とも推定されている野沢城から伴野市庭にかけての一帯が、上野国藤岡から富岡街道を抜けて信濃に入り松本の府中に至るルート上に位置し、さらに千曲川の渡河点でもあったことが明らかとなり、街道と交差する川沿いに市と館が建つ鎌倉時代の風景が、西方寺と共に現在に甦ってくることが確認された。また塩田平の象徴である塩田城も、これまで戦国期の城とされてきたが、現地を踏査した結果、山林寺院の構造を持っていることがわかり、背後の象徴的な山塊を信仰の対象とした鎌倉時代の寺院が前身で、塩田の集落は、その全面に展開することが推定できた。また次年度に予定する公開シンポジウムでは、文献学の五味文彦・榎原雅治氏、考古学の山村信榮・宿野隆史・重久淳一・木村浩之・深澤靖幸氏および遊行寺宝物館の遠山元浩氏と議論を重ね、考古学と中世史研究会との合同により、帝京大学山梨文化財研究所で開催の運びとなった。『一遍聖絵』を手がかりに、中世成立期における地域の姿を再現することで、日本における都市の成立を考えることが、本研究のテーマである。本年はその最終年次として、これまで調査した『一遍聖絵』に描かれた場所の空間構造をあらためて検討し、その結果をふまえることで、『一遍聖絵』に登場しない同時代の地域拠点も含めた中世都市成立期社会の特質について考察をすすめ、その成果の一部として、7月2・3日に帝京大学山梨文化財研究所と共催で、公開シンポジウム「聖絵を歩く景観を読む」を開催し、大きな成果をあげた。シンポジウムでは、鋤柄が「京都」をテーマとした主旨説明をおこなった後、最初に遊行寺宝物館の遠山元弘氏が「一遍聖絵を読み解く」として仏教美術史の視点から、五味文彦氏が「『一遍聖絵』と中世社会」として文献史研究から一遍聖絵の特徴とその時代について基調報告をおこなった。これを受けた第1部では、太宰府市の山村信栄氏と長野市の宿野隆史氏と霧島市の重久淳一氏が、一遍聖絵に描かれた筑前と善光寺と大隅正八幡の風景について、遺跡調査の成果をふまえた報告をおこない、第2部では磐田市の木村弘之氏と府中市の深澤靖幸氏と東京大学の榎原雅治氏が一遍聖絵に描かれなかった同時代の港と道と宿について報告をし、最後にこれらのまとめとして、高橋慎一朗氏の「鎌倉」を問題提起とした討論をおこなった。これまでの当該研究では、全体を通した一遍に対する宗教的なテーマに加えて、絵画資料としては個々の場面についての個別的な意味論が代表的なものだった。これに対して今回のシンポジウムでは、一遍が訪れた場所と、訪れながら描かれなかった場所の意味に注目して、日本における都市成立期社会の動態を検討した。
歯肉溝浸出液中の各種サイトカインの動態〜歯の移動に伴う経時的変化〜

歯の移動開始後経時的に採取した、矯正治療患者の歯肉溝浸出液(GCF)中のタンパク質量およびサイトカイン含有量を測定し、比較検討することによって、ヒトでの歯の移動に伴うサイトカインの関与について知見を求めることを目的として本研究を行った。上下顎左右第一小臼歯抜歯症例8名を研究対象とした。遠心移動を行う上顎犬歯を実験歯、反対側の犬歯ならびに実験歯と同側の下顎犬歯を対照歯として、実験歯の遠心移動開始後、経時的(0,1hr.,24hr.,168hr)にGCFを採取した。タンパク抽出後、IL-1β、IL-6は市販のsandwich ELISAで、EGF、TNF-α、β2-MGはEIAにて定量を行った。実験歯のGCF中のIL-1β、IL-6、TNF-α、EGFおよびβ2-MG量は、移動開始後24hr.で対照歯よりも統計的に有意に高い値を示した。一方、タンパク質量は実験歯で徐々に上昇し、168hr.でピークを示したが、対照歯と有意な差は認められなかった。IL-1βはin vivoで骨吸収を促進するサイトカインであり、TNF-αはIL-1βとsynergisticに作用すると考えられている。IL-6はIL-1βやTNF-αなどによってその生成が促進されることが報告されており、in vivoで骨吸収活性を示す。また、EGFは骨吸収、骨形成に関与するgrowth factorとして、β2-MGはbone-derivedgrowthfactorとして考えられている。これらのサイトカインが、同様の一過性の上昇を示したことから、矯正的な歯の移動に伴う骨代謝に関与すると考えられているサイトカインの動態が、GCF中に反映する可能性が示唆された。
homogeneous型空間上の重み付きBMO

ユークリッド空間R^n上で定義されるBMOやそれに関連した函数空間の理論は多くの人により研究されてきた。これらの理論をユークリッド空間R^nから測度空間Xに拡張し,BMOやそれに関連した函数空間を統一的に扱うことのできるBMO_<φ,p>(X)についての理論を構成するという目的の中で,Xとして1977年にR.R.CoifmanとG.Weissが導入したhomogeneous型空間を採用することにより,次の結果が得られた。1.各点的マルチプライヤーの理論:A,Bを函数空間,gを函数とする。任意のAの要素fに対して各点ごとの積fgがBの要素となるときgをAからBへの各点的マルチプライヤーと呼ぶ。この研究により,BMO_<φ,p>(X)から同じBMO_<φ,p>(X)への各点的マルチプライヤーを決定するための基礎的な条件に加え、BMO_<φ1,p1>(X)からBMO_<φ2,p2>(X)への各点的マルチプライヤーを決定するための条件が得られた。これによりユークリッド空間R^n上でも知られていなかった各点的マルチプライヤーの理論を構成した。2.BMO_<φ,p>(X)函数の連続性とリプシッツ空間,モリ-空間との関係:ユークリッド空間R^n上では,BMO_<φ,p>とリプシッツ空間と,または,BMO_<φ,p>とモリ-空間と,が一致するための良く知られた十分条件がある。この研究により,この関係がX上に一般化でき,しかも各点的マルチプライヤーを決定するための基礎的な条件を用いることで,必要十分条件も得られた。さらに,もとのhomogeneous型空間上のBMO_<φ,p>とそれを正規化したhomogeneous型空間上のBMO_<φ,p>との関係を得て,1979年のR.A.MaciasとC.Segoviaの結果を拡張した。また,homogeneous型空間X上でBMO_<φ,p>函数が連続であるための必要十分条件を得た。
再生光整流による究極的高効率テラヘルツ波発生の開発

本研究ではレーザー加工用のレーザーを励起光源を用いて高強度のテラヘルツパルスをどこまで効率よく発生させられるかを調べた。ニオブ酸リチウム結晶中の高次の非線形光学過程と検出光のパルス圧縮を行うことで10kV/cmを超える最大電場強度でのパルス発生を実現した。これらは非接触非破壊検査や物質改質のための光源として応用展開が可能である。本研究では新しいイメージング、センシングとして有望なTHz波において、THz波発生の励起光源としてサブピコ秒のパルス幅の光源を用い、非線形光学定数が小さな非線形媒質を使うことでTHz波発生の生成効率を極限まで高めることである。当初の計画では高繰り返し光源と外部共振器を用いまた非線形光学定数が小さいが損失も極めて小さなリン化ガリウムを用いて、テラヘルツ光の高効率発生を目指していた。そこで実際に外部共振器を構築し実証実験の準備を行った。しかし実験で使用を計画していたレーザー機器のトラブルにより今年度の実証実験を遂行することができなかった。これらのトラブルに対処する際に、100kHzの高強度サブピコ秒光源として高効率のテラヘルツ波が可能であることを新たに見出した。100kHz光源は外部共振器の併用は困難である。そこでエミッタとして高い非線形定数を有するMgが添加されたニオブ酸リチウムを用いた。この結晶はMgの濃度が小さい方がテラヘルツ周波数領域の透過率が高いことがわかった。そして励起光のスポットサイズやエミッタのカプラーなどの入射条件を最適化することで非線形結晶内で複数のTHzフォトンが発生し効率よく結晶外に取り出せることに成功した。またサンプリング光を非線形ファイバーと負分散ファイバーによってパルスの時間幅を0.08ピコ秒まで圧縮することで、広帯域テラヘルツ波検出を実現した。結果として0.48ピコ秒のレーザーを用いて12kV/cmの電場振幅と4THz以上の周波数帯域のテラヘルツ波発生を実現した。これらの結果は非線形マクスウェル方程式を基本とした結合方程式を用いた計算と整合している。本成果は現在欧文誌に投稿中である。本研究課題では1.04μm帯のサブピコ秒光パルスレーザーを用いて、外部共振器を用いた励起光の再生利用を用いることで、高繰り返しレーザーであっても0.1%に迫る高い変換効率でのTHzパルス発生を実現することを目標とする。当該事業年度では外部共振器の構築を行い、群速度分散や多光子吸収の小さなGaP結晶を共振器に入れてTHzパルス発生を目指す。この実現のために、まずは外部共振器を構築しその電場増強が可能であることの実証を行った。励起レーザーには0.8μmの波長の20fsのパルス幅の高繰り返しチタンサファイヤレーザーを用い、電場増強の目安として第2高調波発生の高効率化を図った。結果としてわずかな第2高調波発生の増強が見られた。また低繰り返しサブピコ秒Yb:ファイバーレーザーを用いて1.04μm帯のパルス整形技術の確立およびGaP結晶を用いた広帯域THzパルスの発生および検出の動作確認を行い、比較的パルス幅の長い励起レーザーであっても広帯域の光サンプリング測定が可能であることを実証した。また高繰り返しHigh-Qレーザー社のYb: YAGレーザー(高繰り返し光源)および再生増幅器が当該年度の2月に稼働した。これを受けて、アイセーフのための措置を実験用光学定搬に施し、1.04μm帯レーザーでの外部共振器での電場増強と第2高調波発生の高強度化における実証実験を再開した。本実証実験は3月末以降も継続して行っている。当該年度では別の研究課題を実施するために当該年度の前年度に納入予定であったHigh-Qレーザー社のYb: YAGレーザーのオシュレータを用いる予定であったのだが、稼働が当該年度2月と大幅に遅れてしまったため、当初の研究計画からは大幅に遅れてしまった。ただし、別の研究課題で納入したYb:ファイバーレーザーを用いて1μm帯のレーザーを代用して用い、THzパルス発生検出技術や発生したTHzパルスの波形整形技術に関するいくつかの実証実験を行った。結果として次年度において当初の計画の遅延は解消できるものと考える。平成25年度では1.04μm帯の高繰り返しサブピコ秒光パルスレーザー光のパルス幅や構築した共振器内の分散補正を調整し、最終的には100mWの励起光に対して100μW(変換効率10^-3)での高効率THzパルス発生を目指す。この値は一般的なテラヘルツ時間領域分光で用いられる光伝導アンテナからのTHzパルスの10^3倍の強度である。そして実際にTHz帯に大きな吸収を持つ有極性分子の透過スペクトル測定を行う。本提案では研究グループに既設のYbレーザー装置、レーザー同期用の機器を最大限に活用した上で、外部共振器を構築するための必要最低限の光学部品(高出力ミラー、共振器用のホルダー、保持具など)、高周波回路部品、およびピエゾ素子を研究経費としている。

また、非線形結晶については抵抗率が指定されたGaP結晶が必要であり、整形やARコートにおける経費を計上している。このような光源からのTHzパルスの評価は全て水蒸気が除去された環境で行う必要がある。データを測定するためのAD変換器を計上している。
Si・Ge量子細線の構造制御と電気伝導に係る物性解明およびMOSFETへの応用

大規模集積回路(LSI)における顕著な素子微細化に伴い、Si MOSFETの短チャネル効果が問題となっている。これに対し、断面寸法が数十数nmのSi細線をチャネルに用いるSi細線MOSFETが短チャネル効果を抑制できるため注目されている。Si細線では、量子閉じ込め効果によりエネルギーバンド構造がサブバンドに分裂し、電子状態がバルクとは大きく異なる。このため、量子閉じ込め効果がキャリヤ輸送に与える影響の詳細な理解が求められている。本研究では、直径7.5nmのSi細線MOSFETをsilicon-on-insulator (SOI)基板上に作製した。Si細線の表面・形状は水素アニールにより平滑化した。ソース・ドレインにn^+・p^+領域の両方を形成してn・pチャネル動作の両方を可能とし、同一の細線内の電子輸送および正孔輸送の両方を観測した。低温(8K)において、作製したMOSFETの相互コンダクタンス(gm)がゲート電圧に対して振動し、その周期はnチャネルとpチャネルで異なった。Si細線MOSFETの9m振動現象は過去にも報告され、細線内の状態密度振動に起因した移動度振動によるモデルが提案されているが、検証が不十分だった。本研究では、透過型電子顕微鏡観察により得た細線の断面形状を計算機上で再現し、伝導特性を実測したSi細線の伝導帯・価電子帯構造を強束縛近似法により計算した。計算結果を用いてキャリヤの散乱頻度が状態密度に比例すると仮定してgmの振動を予測し、実験結果と比較すると、n・pチャネル両方で振動周期が計算と実験でよく一致した。この結果は、状態密度振動に起因したgm振動モデルを強く支持する。本振動はサブバンド構造と対応しているため、今後更に詳細な理論的解析と組み合わせることにより、輸送特性とサブバンド構造の関係性の詳細な研究において重要な役割を担うと期待できる。(抄録なし)Si LSIにおけるMOSFETにおいて,素子微細化に伴う顕著な短チャネル効果が問題となっている。これに対し,断面寸法が数十数nmとなるSi細線MOSFETが短チャネル効果耐性の高さから注目されている.Si細線は,リソグラフィと反応性イオンエッチング(RIE)により形成されることが多いが,本手法により作製した細線は,リソグラフィ起因の太さの揺らぎや,RIE起因の側壁ラフネス・ダメージを内包している.これらはクーロン閉塞やキャリヤ移動度低下を引き起こす可能性があり,これらを除去する必要がある.この目的に対して,本研究では塩化水素(HCl)ガスによる化学エッチングを提案した.本研究の第一段階として,低速エッチング条件におけるHClガスエッチング機構の検討により,ナノ構造への応用可能性を調べた.大気圧,1000-1100°C,HCl0.12%以下(水素希釈)において,ベアSiの低速エッチング(<3nm/分)が得られ,エッチング後表面のRMSラフネスも0.08nm以下と良好であった.しかし,実験・シミュレーションの両面から,エッチング律速過程が反応生成物の気相拡散であり,エッチング速度のSi開口部面積・密度依存性が強く,十分な制御性が得られない可能性が高いことを明らかにした.HClガスエッチングをナノ構造に適用するためには,プロセス温度または圧力の低下が必要であることを見出した.また,Si細線の平坦化手法として水素アニールが報告されているが,アニール後のSi表面のアニール圧力依存性は十分わかっていない.本研究ではバルク基板を用いた実験から,圧力が100Torrを超えると(111)面にステップバンチングが生じることを見出し,(100),(110),(111)といった基本指数面の同時平坦化の実現には圧力の最適化が重要であることを明らかにした.Si LSIにおけるMosFETにおいて,素子微細化に伴う顕著な短チャネル効果や特性ばらつきが問題となっている.これに対し,断面寸法が数十数nmとなるSi細線をチャネルとするSi細線MOSFETが短チャネル特性が良好であるため注目されている.集積回路内にSi細線を形成する場合,リソグラフィと反応性イオンエッチング(RIE)を用いることが多いが,本手法により作製した細線では,太さの揺らぎと側壁ラフネスが存在している.これらはクーロン閉塞やキャリヤ移動度低下を引き起こす可能性があり,低減する必要がある.Si細線の平坦化手法として水素アニールが報告されている.細線におけるキャリヤの輸送特性は細線方位に強く依存すると考えられるため,様々な方位を有する細線の平坦化の実現が非常に重要となる.しかし,様々な方位のSi細線構造に対する水素アニールの挙動は十分理解されていない.本研究では,直径20nm程度または以下の微細Si細線のアニールを実現するために水素アニールの条件を最適化した上で,アニール前後の細線の断面形状や寸法を詳細に調べた.微細な細線はアニール中にソースドレインパッド領域と細線の接続部において切断に至るが,その切断しやすさは細線の方位に依存し,[110]>[112]>[111]>[100]の順に安定であることがわかった.

この安定性は,最近報告されたSi細線の水素アニールにおけるPlateau-Reyleigh不安定性の方位依存性と一致しており,異なる切断過程ではあるが類似の物理現象が生じていると考える.また,切断しやすい方位と表面原子の自己拡散速度に相関関係があり,切断しやすい方位の細線では,細線の長さ方向と周囲方向の両方への表面原子の自己拡散が速いことを見出した.本結果は各種方位の平滑Si細線作製における指針となるだけでなく,Siナノ構造の表面におけるSi原子の挙動を明らかにしてゆくためにも非常に重要な知見といえる.大規模集積回路(LSI)における顕著な素子微細化に伴い、Si MOSFETの短チャネル効果が問題となっている。これに対し、断面寸法が数十数nmのSi細線をチャネルに用いるSi細線MOSFETが短チャネル効果を抑制できるため注目されている。Si細線では、量子閉じ込め効果によりエネルギーバンド構造がサブバンドに分裂し、電子状態がバルクとは大きく異なる。このため、量子閉じ込め効果がキャリヤ輸送に与える影響の詳細な理解が求められている。本研究では、直径7.5nmのSi細線MOSFETをsilicon-on-insulator (SOI)基板上に作製した。Si細線の表面・形状は水素アニールにより平滑化した。ソース・ドレインにn^+・p^+領域の両方を形成してn・pチャネル動作の両方を可能とし、同一の細線内の電子輸送および正孔輸送の両方を観測した。低温(8K)において、作製したMOSFETの相互コンダクタンス(gm)がゲート電圧に対して振動し、その周期はnチャネルとpチャネルで異なった。Si細線MOSFETの9m振動現象は過去にも報告され、細線内の状態密度振動に起因した移動度振動によるモデルが提案されているが、検証が不十分だった。本研究では、透過型電子顕微鏡観察により得た細線の断面形状を計算機上で再現し、伝導特性を実測したSi細線の伝導帯・価電子帯構造を強束縛近似法により計算した。計算結果を用いてキャリヤの散乱頻度が状態密度に比例すると仮定してgmの振動を予測し、実験結果と比較すると、n・pチャネル両方で振動周期が計算と実験でよく一致した。この結果は、状態密度振動に起因したgm振動モデルを強く支持する。本振動はサブバンド構造と対応しているため、今後更に詳細な理論的解析と組み合わせることにより、輸送特性とサブバンド構造の関係性の詳細な研究において重要な役割を担うと期待できる。本年度の研究計画の提案においては,塩化水素(HCl)ガスエッチングおよび低過飽和度エピタキシャル再成長による細線の平坦化を提案した.これらの研究は両方とも実施していたが,研究遂行途中において,実験装置に不具合が生じた.修復を試みたが,本年度内の装置復旧が困難であった.このため,表面平坦化プロセスの確立に大幅な遅れを生じてしまった.加えて,Si細線を加工するための反応性イオンエッチング装置にも不具合が発生し,その原因究明や状態回復,加工条件の再確立に多くの時間を費やす必要があった.これらの理由により,計画していたデバイスの作製・評価まで到達できなかった.細線平坦化技術の開発や平坦化処理に対するSi細線の挙動等の研究は着実に進行させることができた.しかし,MOSFET作製に必要となるポリシリコンゲート電極形成技術の開発に時間を要した.ポリシリコンゲート技術は一般的に用いられる技術だが本研究室では初の試みであり,ポリシリコンの成長,極薄ゲート絶縁膜に対するポリシリコンの選択加工,不純物導入,ゲート絶縁膜/Si界面の欠陥不活化のすべてのプロセスを立ち上げる必要があったためである.
都市規模別にみた高齢者・配食サービス事業の経営規模と安定供給及び運営に関する研究

高齢者配食サービス事業の供給及び運営の改善を目指し、行政と事業者の実態調査を行なった。対象は都道府県庁所在市や都市規模別、歴史的経緯のある事例や積極的な取り組み事例等で、方法は訪問調査、または、アンケート調査である。結果は、公的配食事業は自治体間で差が大きく、多くは民間サービスの拡がりや財政上の問題で事業縮小である。しかし、積極的な展開事例を参照すれば、事業内容の見直しにより、安否確認の質的改善や健康寿命の延伸への寄与、地域経済への波及効果など、事業の持つ潜在的な能力と可能性は肯定的に評価できる。ましてや、在宅生活維持を推進する2025年問題を勘案すると、配食事業の単なる縮小は疑問である。初年度は、1.代表的な配食事業の事例を集め研究会を定期的に開催し、事例検討を重ね、問題意識の共有に努めた。その結果、地域支援事業の要綱に記載されている「地域の実情に応じた事業」とはどの要因を指すのか、一般的に考えられる高齢世帯や供給体制の状況のほか、地域の食文化を組み込まなければ食生活支援は継続性が担保できないと仮説を立て、今後の調査フレームの設定が進んだ。2.NPO等の配食事業を支援する中間支援組織である全国老人給食協力会が開催する全国食事サービスセミナーに参加し、事業組織の状況把握に努めた。その結果、積極的な事業展開を図る非営利組織との交流ができ、今後の調査先の選定が進んだ。3.厚生労働省老健局振興課・地域包括ケア推進官と全国老人給食協力会専務理事を講師に招き、大阪府内の食事サービス連絡会会員も加わり、「介護予防・生活支援総合事業を視野に入れた今後の配食サービス事業について」をテーマに、セミナーを開催した。その結果、地域包括ケア構築に向け配食サービスは、見守りや互助、社会参加の促進等の点からも貢献できるのではないかと議論が交わされた。4.歴史のある大阪市社会福祉協議会の配食事業担当者を訪問し、聞き取り調査を行った。その結果、社協事業は終了で、生活支援を目的にした市の配食事業に一本化の方向であることが明らかになった。5.全国の配食事業の趨勢を把握するため、47都道府県庁所在市を対象に、各自治体の配食事業の現状と課題、今後の方針について、電話調査を実施した。6.5.の調査で得られたデータと家計調査年報データを併用して分析を行い、社会福祉学会第62回秋季大会で、「食料支出の類型と高齢者の食生活支援に関する考察」をテーマに報告を行った。要旨は、「地域の実情に応じた事業」と銘打たれているが、地域特性を意識した自治体は多いとはいえない実情が明らかになった。2年目は,12014年秋の社会福祉学会第62回大会で、「食料支出の類型と高齢者の食生活支援に関する考察」と題した報告を論文にまとめ,大阪千代田短期大学紀要第44号(2016年)に掲載された.要旨は,食料支出の特徴に応じた配食事業を実施している自治体はほとんどない.しかし,少数ながら地域社会の状況を反映させ独自の事業を進める自治体を確認できた事実を根拠に,それぞれの課題や工夫を知るため,各自治体は事業公開の推進が有効ではないかと提言している.2初年度に実施した都道府県庁所在市への配食サービス事業の実態調査のデータを事業類型で分析し,その成果を社会福祉学会第63回秋季大会で「類型別にみた都道府県庁所在市の配食サービス事業」と題して報告を行った.32の報告を論文にまとめ,現在,学会誌に投稿中である.研究の要旨は「安否確認が必要でない者は民間サービスを勧め,民間併用による事業の維持」という回答が目立ち,量は確保するが質への配慮が欠ける傾向を否定できない.よって,行政には事業の設計者として,「食生活支援のあり方を検討する姿勢を求める」「地域特性に応じた事業づくりに向け,情報収集に努め,資源の有効活用と質の担保の観点から,多様な工夫を重ねる努力を求める」と提言している.4「中山間地が多く配食が在宅生活維持の要で,配食は成長産業のひとつ」という島根県松江市への訪問調査を実施した.委託事業者は民間営利3社で,地域社会への貢献意欲が高く企業努力を重ねる事業者ばかりであった.5東京都各自治体へ配食サービス事業に関する実態調査を実施し,現在,分析のさなかである.6新潟県を訪問し,配食サービス事業の実態について聞き取り調査を実施した.7名古屋市・介護保険課,名古屋市社会福祉協議会,名古屋市の配食サービス事業の委託事業者を訪問し,アンケート調査の準備を整え,年度末から実施している.1東京都各自治体への事業調査の結果,分析を進めるには平成27年度実施の国勢調査データが必要であるが,現在,速報値が公表された段階であるため,これ以上,分析を進めることができない.2名古屋市の委託事業者へのアンケート調査を実施したが,3月という年度末に実施したことや,委託事業者の大半は民間営利企業であることが影響しているのか現在の回収率は20パーセントにとどまる.この回収率では十分な説明ができないことが懸念されることから,調査票の再発送を予定している.当然,研究はこれに伴い遅れる.最終年度の研究成果について、論文・報告書等は、東京都各自治体の配食事業実態調査と名古屋市の配食事業委託事業者への調査の2本の報告書の作成、連携協力者である関西学院大学・岩本裕子助教がHuman welfareに「住民活動による非営利配食サービスの多様化と実践類型に関する考察: 3つの事例の比較から」を執筆している。

学会発表は、日本地域福祉学会第30回大会で、松井と岩本が報告している。訪問調査は、神奈川県ワーカーズコレクティブ連合会、藤沢市役所と同市NPO法人、川崎市NPO法人、霧島市と同市社会福祉協議会、春日市と同市社会福祉協議会、仙台市役所と同市NPO法人、世田谷区役所と社会福祉法人等へのヒヤリングである。3年間の研究から述べられる結果は、公的配食事業は自治体間で差が大きいことである。事業者と連携を図り、事業者育成の視点も併せながら地域で暮らす高齢者の実情を汲む自治体もあれば、民間サービスの拡がりや財政上の問題で事業を縮小・廃止の方向にある自治体もあり、数的には後者が多い。食文化への配慮は事業者任せで、大都市では安否確認の不確実性の問題を確認している。一方、事業者からは、何かにつれ事業者任せで、総じて安否確認の支給額が低く経営が厳しい。しかし、事業の社会的意義を感じ、他の事業を立ち上げ収益を確保し、配食事業を継続する事業者も多い。以上を勘案した本研究の第一の改善策は、行政はアセスメントの精度を上げ、介護予防策として給付が必要な者と、在宅生活維持の支援策として代替するサービスがない要介護者とに対象を絞り込み、財源確保に努め、それを持って安否確認に見合った水準の補助額にすることと、事業者との話し合いの場を設け連携を図ることである。これなくして、地域の実情に応じた公的配食事業の継続は困難で、ひいては、在宅高齢者の食の脆弱さは否定できないのが現状である。高齢者配食サービス事業の供給及び運営の改善を目指し、行政と事業者の実態調査を行なった。対象は都道府県庁所在市や都市規模別、歴史的経緯のある事例や積極的な取り組み事例等で、方法は訪問調査、または、アンケート調査である。結果は、公的配食事業は自治体間で差が大きく、多くは民間サービスの拡がりや財政上の問題で事業縮小である。しかし、積極的な展開事例を参照すれば、事業内容の見直しにより、安否確認の質的改善や健康寿命の延伸への寄与、地域経済への波及効果など、事業の持つ潜在的な能力と可能性は肯定的に評価できる。ましてや、在宅生活維持を推進する2025年問題を勘案すると、配食事業の単なる縮小は疑問である。1事業課題を明らかにするための調査フレームの検討を重ねた。その結果、事前に予測していた福祉や経済・経営の視点のほか、食文化も組み込み必要性があると仮定した。その意図は生活支援の継続性の担保であり、今後、研究の幅が広がることが予測される。2サービスの質を担保することで、民間営利大手配食サービス事業者よりも優位な事業展開を進めている大都市のNPOを把握することができた。その詳細を調べれば、労働集約型の配食事業がかかえる課題の改善策を見いだせる可能性が高い。347都道府県庁所在市の配食事業の状況を調査した結果、配達距離が長いことや,中山間地,島部へは補助を増額している事例の存在、都市規模や世帯特性のほか、生活文化の特性を事業に反映している事例を確認できた。さらに、配食普及型と類型できる自治体事業が一定数存在する。当然、これらの事例を調べる必要性は高く、調査先の選定が進んだ。平成28年度は,昨年実施した東京都各自治体の事業調査の報告書を作成する予定である.さらに,この調査データは平成27年国勢調査のデータが出そろい次第,分析を進める.
資源植物ー微生物間相互作用物貭の生物有機化学的研究

植物と植物病原菌は長期間に互る進化の過程で互に影響を及ぼしながら変異を経て有利な形貭を獲得してきた。病植物の病微発現をよび防御機構に働く物貭も対応進化の結果と考えられる。本研究課題は相互間作用物貭に着目し、巾広い研究者による総合研究を行ない、様々な植物ー微生物間の現象の追跡が今までになく総合的、組織的に展開し、相互作用物貭の生産を分子生物学的レベルで理解する基礎的知見を得るとともに基概略以下の成果を得た。微生物の産生する活性物貭として。カキ円星落葉病菌からウスニン酸系化合物3種、枯損松からの分離菌からpinthunamide関連化合物三種ライラックから分離されたPsyringaeからsyringostatinなどの新規化合物の単離と構造決定が行なわれ、各毒素について植物病理学的検討が行なわれた。植物毒性物貭の利用方法として、ホスト植物の耐病性品種選抜をよび検定剤と除草剤としての利用が行なわれた。宿主特異的毒による宿主植物ー毒素問反応機構について、リンゴ斑点落葉病やトウモロコシごま葉病における高い宿主選抜性と品種間差異について、ホスト毒素受容体および毒素の構造活性相関について新しい知見が得られた。植物の病害抵抗機構として、イネ葉中に含まれる新規先在性抗菌物貭oryzalideAと関連化合物を単離し、イネ白葉枯病に対する抵抗性機構を研恭した。またアズキの弱病原性菌接種による誘導抵抗性物貭の検索とアズキ落葉病について交叉防除の可能性について検討した。平成2年6月8日に公開シンポジウムを北海道大学学術交流会館で開催した。各研究分担者の発表が行なわれ約200名の参加者と活発な貭疑応答が行なわれ、本研究課題の進展に資するものがあった。植物病原菌により誘起される病徴および植物側の防御機構には相互作用物質が関与している。本研究課題はこれら生理活性物質に着目し、病原徴生物の菌株の集得、作用物質の単離、構造決定、合成法の開発、生合成経路の解明、生物活性の作用機序の究明等の研究をふまえ、植物の耐病性品種の育成、新植物化学調節剤や医薬品開発などの基礎的知見を得ることを目的としている。オ-チャ-ドグラス条葉枯病菌など病原糸状菌のほか数種の病原細菌放線菌につき培養条件、生物試験法、生理活性物質の単離を試みた。例えばオ-チャ-ドグラス条葉枯病菌をショ糖添加バレイショ煎汁培地で25°C、30日間暗所で静置培養、培養濾液の酢酸エチル抽出物をシリカゲルカラムにより分画、量的に多く、レタス種子に対し高い生育阻害活性を示す画分より(+)-イソサ-コスポリンほか数種の植物毒性物質を得た。新規物質の構造決定、生理活性試験、合成研究を継続中である。さらに禾本科植物(トウモロコシ、イネ)に病害を与える植物病原菌より、宿主特異的毒素を抽出、単離し構造解析、合成等の生物有機化学的研究を行った。一方植物側の病原菌に対する防御物質ならびに微生物由来の抗菌物質をとりあげ、病害防除に有効な生理活性物質を探索し、それらの構造解析も行った。後者については中国産の放線菌エノトクトマイシンの命名した新しいタイプの抗生物質を発見することができた。以上の成果をもとに相互作用物質の生体内での生成経路、作用機序合成による供給法の解明などが今後の課題である。植物病原菌により誘起される病徴および植物側の防御機構発現には相互作用物質が関与している。

本研究課題はこれら相互間作用物質に着目し,病原菌の産生する生理活性物質の単離,化学構造の決定,合成方法の開発,生合成機構の解明,活性物質の新しい利用法の開発などを行なうとともに宿主植物の防御機構についても同様の検討を加えて総合的な生物有機化学的研究を展開することを目的としている。カキ円星落葉病菌や枯損松からの分離菌などの病原菌から,培養条件の検討,生理活性試験方法の開発などにより,ウスニン酸系化合物2種,pinthunamide関連化合物3種の新規生理活性物質の単離と構造決定を行なった。これら新規化合物の植物毒性,生合成機構についても実験を行なった。さらにイネ葉中に含まれる新規先在性抗菌物質oryzalideAの構造決定を行ない,イネの白葉枯病に対する構成的抵抗性機構について検討した,またアズキ落葉病に関して,宿主に弱病原性菌を接種することによる宿主植物の誘導抵抗性の検討を行ない,宿主に生成される抗菌物質の単離と構造決定および交叉防御の可能性を追求した。宿主特異的毒素による宿主植物ー毒素間反応機構について,リンゴ斑点落葉病やトウモロコシゴマ葉枯病における病害発生の品種間差異について,ホスト植物の毒素受容体について検討を行なった。本年度は6月8日に公開シンポジウムを北海道大学学術交流会館で開催した,各研究分担者の発表が行なわれ,約200名の参加者と活発な質疑応答がかわされ,本研究課題の進展に資するものがあった.
圧電・磁歪材料力学設計による電子複合材料の高エネルギー変換機能の創出

本研究では,特殊な温度(極低温高温)変化・履歴や微小振動・衝撃を電磁エネルギーに変換するための基盤技術を創出し,温度・振動発電複合材料を開発することを目的とする.具体的には,物性値温度依存性やマイクロ・ナノ構造,添加元素,熱処理温度・時間等を考慮した圧電・磁歪材料力学に基づくマルチスケール・マルチフィジックス数値シミュレーション法を確立し,複合材料のマイクロ・ナノ構造制御を起点とした素子開発技術と協働することで,様々なモノに貼ることのできる軟らかくて強靱な圧電・磁歪フィラー分散ポリマー複合材料の開発を試み,温度・振動発電性能を解明・制御する.IoT社会で重要な素子(温度・振動発電複合材料)の開発を目指している。圧電・磁歪材料のマルチスケール・マルチフィジックス数値解析法を確立し、さらに素子開発技術を統合して、柔軟で強靭な圧電・磁歪フィラー分散ポリマー複合材料の開発を提案している。分子動力学、フェーズフィールド、有限要素法等による数値シミュレーション、そして、エアロゾルデポジション法を用いた実験的研究は、学術的にも高度であり、両者の知見を統合することで、新しいデバイスの創成が期待される。本研究では,特殊な温度(極低温高温)変化・履歴や微小振動・衝撃を電磁エネルギーに変換するための基盤技術を創出し,温度・振動発電複合材料を開発することを目的とする.具体的には,物性値温度依存性やマイクロ・ナノ構造,添加元素,熱処理温度・時間等を考慮した圧電・磁歪材料力学に基づくマルチスケール・マルチフィジックス数値シミュレーション法を確立し,複合材料のマイクロ・ナノ構造制御を起点とした素子開発技術と協働することで,様々なモノに貼ることのできる軟らかくて強靱な圧電・磁歪フィラー分散ポリマー複合材料の開発を試み,温度・振動発電性能を解明・制御する.
公教育の「正当性」原理の解明――方法論構築を基軸として

研究実施計画に記した本年度の研究内容は以下の通りである。1.現代政治哲学およびこれを援用した教育理論を収集し、それら諸理論を導出した「方法論」を抽出・類型化、その対立構造や問題点を明らかにする。2.以上明らかにされた対立や問題点のうち代表的(象徴的)なものを取り上げ、申請者の提示したメタ方法論によって解消されうるか検証する。そこでまず、現代政治哲学の諸理論を精査した上、典型的なアプローチ(方法)を次の3つに類型化した。(1)ロールズ、ドゥウォーキン、ノージックらに代表される「道徳・義務論的アプローチ」。(2)テイラー、サンデルらに代表される「状態・事実論的アプローチ」。(3)ローティ、ウォルツァーらに代表される「プラグマティックなアプローチ」。その上で、これらアプローチのいずれもが、とりわけ認識論的観点から原理的問題を抱えていること、およびそれゆえに諸理論間の対立が不可避であることを論証した。すなわち、(1)は何らかの道徳・義務を超越項化することは不可能であるという点、(2)も同様に、われわれの置かれた状態・事実を一義的に決定することが不可能であるという点、また(3)は、認識論的には妥当だがその都度の「よい」を判断する方法を持ち合わせていないという点において、いずれも方法論としての原理的問題を抱えていることを論証した。そこで報告者は、かねてより提示していた教育学メタ方法論を、「教育・社会構想のためのメタ方法論」として再構築、そのアプローチを「欲望論的アプローチ」と呼び、上記3つに対する原理的優位性を論証する研究を行った。このことにより、現代教育哲学が依拠する現代政治哲学が抱える対立や齟齬のアポリアを解消し、教育・社会構想のための最も根本的な土台(考え方)を整えることができるようになったと考えている。
スーパーコンピューター・ネットワーキングによる超大規模材料設計シュミレーション

スーパーSINET上で複数台のスーパーコンピューターを物理的に結合し、ナノテクノロジー用新質設計シミュレーション計算を実現するためのVPN(Virtual Private Network)を構築しているが、今年度は、それを外部へ接続する場合のセキュリティを維持するためにファイアーウォールを設置した。1Gbpsの専用線を張り、各スーパーコンピューター間のセキュアな結合を実現してデータ転送レートの改善を試み、90%程度までの実行速度を達成することが出来た。本研究では、独自開発の全電子混合基底第一原理計算法TOMBO(TOhoku Mixed Basis Orbitals ab initio program)のMPI化を基本として、さらにその複数台連結遠隔スーパーコンピューター上への分散処理化を継続的に実施している。3万行にも及ぶ基本プログラムをMPI化し、その効率測定を行い、改良を重ねている。今年度は、GW(グリーン関数・バーテックス)近似法プログラムのMPI化と分散処理化の一部を完成し、テスト計算を実施した。実際の超大規模シミュレーション計算には、本研究所と東京大学物性科学研究所、さらに原子力研究所のスーパーコンピューターを連結して活用した。計算対象物には、我々が実験に先立って2001年にシミュレーショシ計算によって予言した金属内包シリコンフラーレンTi@Si16を選んだ。このような17原子ものGW計算は、通常の計算規模を遥かに超えており、本研究の成果確認に最適である。HOMO-LUMOギャップや電子親和力、イオン化ポテンシャルの絶対値算定に成功した。本研究グループ独自開発の全電子混合基底第一原理シミュレーション計算プログラムTOMBOの分散処理化を図った。特に、今年度は、所内ネットワークを活用して、MPIプログラムにより、従来のプログラムの分散処理を可能とした。TOMBOは、市販のプログラムには、取り入れられていない高度な近似を採用しているが、そのため、計算時間も膨大になる。この理由によって、本研究の複数台のスーパーコンピューター接続が必要となる。現在、局所密度近似の範囲で千原子、GW近似の範囲で50電子系までの計算を可能としている。東北大学金研、東大物性研、岡崎分子研の有する3台のスーパーコンピューターを連結し、各研究所では実行不可能なシミュレーション計算を実施するという壮大なプロジェクトの一環として、本研究を行っている。平成14年10月1日にハードウェアとしてのコンピューターネットワークであるスーパーSINETが開通し、そのナノテクノロジーへの活用が可能となった。現在、通信性能のチェックとTOMBOの分散プログラムのテスト実行を行っている。特に、運用中のスーパーコンピューターを複数台結合したテストを可能とするため、VPNの構築を行い、セキュリティの確保に努めた。本研究では、そこで実行すべきTOMBOのMPIによる高効率な分散処理化を行っている。プログラム自体が3万行を超える膨大なものであり、その分散処理化には、多大の時間と慎重なチェックが必要である。今年度は、MPI化を特に計算時間のかかるサブルーチンに絞って実施し、テスト計算により効率を測定している。