hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
グローバル時代における中小企業の技術力と組織力発揮のマネジメント

本研究ではグローバル化時代における中小企業の技術力・組織力発揮のマネジメント海外現地生産に焦点をあてて検討した。技術力という点では,海外生産を顧客の要請への対応やローコスト生産の手段としてのみ捉えるのではなく,適切にマネジメントすることで,既存技術の応用可能性を拡大したり,既存技術を深化させたりといったことが可能になり,会社全体の成長につながることを示唆した。また,組織力という点では,「タスク」「報酬システムとしての評価とキャリア」「職場でのコミュニケーション」の3つの内部環境要因に焦点を当て,マネジメントによる組織力アップが,パフォーマンス向上につながる可能性を示唆した。本研究の目的は,日本を支える製造業を対象に,グローバル化時代における中小企業の技術力と組織力発揮のマネジメントを探るものである。とりわけ海外現地生産に焦点をあてて研究を進めることとしている。グローバル競争が激化する中で,日本の製造業の強みである技術を今後どのように伸ばしていけばよいのか,規模の小さな企業が環境変化に対応しつつ競争力を向上させていくための組織のあり方とはどのようなものかを探っていく。本年度は理論面の研究として,国内,海外の文献をレビューし,技術と組織の両側面からグローバル化との関係を探った。まず技術力については,海外生産を進めつつ企業全体としての技術力を強化するためのモデルを提示した。組織力については,海外拠点において注目すべき職務要因、特に課業の相互依存関係とそれに基づく経営管理手法に着目し,信頼関係構築のためのモデルを提示した。また実証面の研究としては,日本国内で中小製造業の海外進出について調査したほか,海外拠点についても視察と調査を実施した。その結果,グローバル化が企業全体の成長に与えたポジティブな影響を確認することができた。しかし,企業全体の技術力の強化についてはいくつかクリアすべき課題があることが明らかになり,組織力については,進出国の社会的状況や文化をふまえて,アンケート調査を実施する必要性が出てきた。そのため,次年度に予定していたアンケート調査を前倒しする形で,予備アンケート調査票を作成し配布と回収を開始した。以上の研究成果の公表にもつとめた。理論面はレビューを論文としてまとめたほか,技術力向上のマネジメントを中心に国内学会の全国大会で発表した。本研究の目的は,日本経済を牽引する製造業を対象に,グローバル化時代における中小企業の技術力と組織力発揮のマネジメントのあり方を検討するものである。特に海外現地生産に焦点をあてて研究を進めている。グローバル競争が激化する中で,中小企業の海外生産もますます進展している。日本のものづくりの強みである技術力を高めつつ,規模の小さな企業がその内外でどのように組織力を強化していけばよいのかについて考察している。本年度については,理論的研究として,引き続き技術と組織の両側面から国内,海外の文献をレビューした。技術力については,日本から海外に単に技術を移転するだけでなく,企業全体として技術力を一層向上させていくための可能性について検討を深めた。組織力については文献レビューをベースとして,「課業」「報酬システムとしての評価とキャリア」「職場でのコミュニケーション」という要素に焦点をあてた。実証的研究としては,日本の中小製造業の海外生産拠点等について視察・インタビューを実施した。技術面については,海外に生産拠点を持ったことによる本国への影響や,企業全体としての技術の変化について調査し,複数国展開の可能性を明らかにした。組織面については,上記の3つの各要素をさらに細分化して分析した。進出から年数がたつほど3要因のそれぞれが向上し業績が安定あるいは向上していること,「課業」を見直し「報酬・キャリア」「コミュニケーション」も含めて日本とは異なる方法を探る必要があることを明らかにした。本年度の研究成果については,海外生産と技術という視角から2回の国際学会にて報告をした。また海外生産と組織という視角から,国内学会にて研究報告をした他,論文を投稿した。理論面については,当初の計画にしたがって,グローバル化と技術,グローバル化と組織という両側面から,国内と海外の文献レビューを行うことができた。また実証研究を進める上で新たに必要と判断した関連分野についても,追加でレビューを進めた。実証面については,理論的研究で構築したフレームワークに基づいて,海外の現地生産拠点等を訪問し,詳細なヒアリング調査を実施した。今年度の成果としては,特に組織面についてより詳細な調査を遂行することができたことである。複数回の調査を実施したことで時系列的な変化も明らかにすることができた。また調査先の海外現地法人をより深く理解するために,本研究に関して現地の研究者と議論をする機会も設けた。そこで本研究についてレビューを受けるとともに,文化的背景について詳細な解説をうけ,本研究を進める上で有益なコメントを得ることができた。これにより,さらに研究を進展させることができたと考えている。研究成果の公表については,海外生産と技術という視角から2回の国際学会にて報告をした。また海外生産と組織という視角から,国内学会にて報告をし,論文も執筆した。以上の理由から,研究については概ね順調に進展していると判断した。本研究の目的は,グローバル化が急進展する製造業を中心として,日本の中小企業がいかにして技術力と組織力発揮を両立して国際競争力を獲得するかを,海外生産という見地から検討するものである。日本の製造業の大きな強みは技術力と考えられる。しかし海外生産が進む中で,国内から海外拠点に一方的に技術移転するという形では技術力を強化する上では限界があり,国内と海外拠点の双方が伸びていくような技術マネジメントが求められよう。また,それを実現するためには,組織力が欠かせない。

経営資源に制約がある中小企業だからこそ,国内と現地の双方の環境変化に迅速に対応し競争優位をもたらすような組織マネジメントが必要になる。このような問題意識にたち,本研究では既存研究のレビューをはじめとした理論面,インタビューや質問紙調査による実証面から継続してアプローチしてきた。本年度は以下のような研究成果があった。技術力発揮のマネジメントについては,その研究成果の一部を論文にまとめた。海外生産を実現することで,自社技術の応用可能性,大量生産のスキル維持,柔軟な生産管理能力といった要素が生まれる可能性を導き出した。組織力に関しても,論文を執筆した。国際経営・人的資源管理・組織論など関連する研究分野の知見が,中小企業の海外生産にどのように関わっているのかをまず整理した。その上で,特に人材の現地化促進と育成,組織におけるコミュニケーションに焦点をあてて課題を明らかにした。技術力強化を意識した組織力発揮についての分析にも取り組み,国内学会の全国大会で報告した他,2本の論文を執筆した。生産現場において日本的なものづくりを実施する際に,異なる文化的背景や働き方に関する考え方の相違があることを認識した上で,人事システムや人材育成,コミュニケーションやチームワークをどのように整備・促進するかを検討した。本研究ではグローバル化時代における中小企業の技術力・組織力発揮のマネジメント海外現地生産に焦点をあてて検討した。技術力という点では,海外生産を顧客の要請への対応やローコスト生産の手段としてのみ捉えるのではなく,適切にマネジメントすることで,既存技術の応用可能性を拡大したり,既存技術を深化させたりといったことが可能になり,会社全体の成長につながることを示唆した。また,組織力という点では,「タスク」「報酬システムとしての評価とキャリア」「職場でのコミュニケーション」の3つの内部環境要因に焦点を当て,マネジメントによる組織力アップが,パフォーマンス向上につながる可能性を示唆した。理論面については,計画にしたがって国内と海外の文献レビューを行ってモデルを構築し,それらを論文としてまとめて公表することができた。実証面については、ヒアリングによる実態調査を行い,当初計画していた海外生産拠点を持つ国内の中小企業の日本本社に加え,海外生産拠点の調査もあわせて行うことができた。またそれらからの発見事実に基づき,次年度に予定していたアンケート調査を前倒しし,予備のアンケート調査票の作成と実施に着手できた。技術力のマネジメントについては,理論面と実証面の研究成果をあわせて,国内での学会で報告したほか,国際学会での発表も視野に入れて準備している。以上の理由から,研究については概ね順調に進展していると判断した。27年度の研究により,本研究で新たにおさえておくべき関連分野や,不足していた視点を明らかにすることができた。
キャピラリー電気泳動法による水溶液内イオン会合挙動の解明

電気泳動法における陰イオンの移動度変化から,非線形最小二乗法に基づく水溶液内イオン会合定数の決定法を確立した.この解析法に基づいて8種類の芳香族陰イオンと7種類の第四級アンモニウムイオンとの間のイオン会合定数を決定した.対イオンとなる第四級アンモニウムイオンの会合定数への寄与はメチレン鎖1単位あたり10^<0.06>程度であり,イオン会合試薬がかさ高くなるほどイオン会合定数が大きい.水溶液内イオン会合反応においても疎水性が重要であることが見いだされた.イオン会合定数へのメチレン鎖の寄与(10^<0.06>)は,イオン会合抽出定数と比較して約1/10である.イオン会合反応における位置選択性を見いだし,フタル酸等のオルト位に置換基を有するイオンでは,イオン会合性が他のものよりも低いことが分かった.数種の新規二価陰イオン性アゾ染料,(ポリニトロフェニル)アゾナフトールスルホン酸,を合成し,球対称第四級アンモニウムイオンとのイオン会合定数を決定した.得られたイオン会合定数は第四級アンモニウムイオンの炭素数の増加とともに増加し,この場合もイオン会合定数にはメチレン鎖1単位あたり10^<0.06>程度の寄与が得られた.用いたアゾ染料は芳香族陰イオンよりも高い疎水性を有し,イオン会合定数でも大きな値が得られた.導入したニトロ基の数はイオン会合定数にあまり大きな影響を与えないが,スルホ基の位置は影響した.分子骨格による陰性基のマスキングによるものである.二価陽イオン試薬をイオン会合試薬として用いる多点イオン会合反応の利用により,一価イオン会合試薬では分離が不可能であった陰イオン異性体を分離することができた.疎水性の効果と併せて,分子内電荷間距離がイオン会合性に大きく寄与した.イオン会合定数の差が電気泳動分離に与える効果についてシミュレーションを行い,実験結果と良好な一致を得た.電気泳動法における陰イオンの移動度変化から,非線形最小二乗法に基づく水溶液内イオン会合定数の決定法を確立した.この解析法に基づいて8種類の芳香族陰イオンと7種類の第四級アンモニウムイオンとの間のイオン会合定数を決定した.対イオンとなる第四級アンモニウムイオンの会合定数への寄与はメチレン鎖1単位あたり10^<0.06>程度であり,イオン会合試薬がかさ高くなるほどイオン会合定数が大きい.水溶液内イオン会合反応においても疎水性が重要であることが見いだされた.イオン会合定数へのメチレン鎖の寄与(10^<0.06>)は,イオン会合抽出定数と比較して約1/10である.イオン会合反応における位置選択性を見いだし,フタル酸等のオルト位に置換基を有するイオンでは,イオン会合性が他のものよりも低いことが分かった.数種の新規二価陰イオン性アゾ染料,(ポリニトロフェニル)アゾナフトールスルホン酸,を合成し,球対称第四級アンモニウムイオンとのイオン会合定数を決定した.得られたイオン会合定数は第四級アンモニウムイオンの炭素数の増加とともに増加し,この場合もイオン会合定数にはメチレン鎖1単位あたり10^<0.06>程度の寄与が得られた.用いたアゾ染料は芳香族陰イオンよりも高い疎水性を有し,イオン会合定数でも大きな値が得られた.導入したニトロ基の数はイオン会合定数にあまり大きな影響を与えないが,スルホ基の位置は影響した.分子骨格による陰性基のマスキングによるものである.二価陽イオン試薬をイオン会合試薬として用いる多点イオン会合反応の利用により,一価イオン会合試薬では分離が不可能であった陰イオン異性体を分離することができた.疎水性の効果と併せて,分子内電荷間距離がイオン会合性に大きく寄与した.イオン会合定数の差が電気泳動分離に与える効果についてシミュレーションを行い,実験結果と良好な一致を得た.
植物の感染応答に伴うプログラム細胞死の制御機構

本年度の研究成果の主要なものは下記の通りである。1)セルフリー系を用いた植物アポトーシスの分子機構解析単離核を用いたセルフリー系によるエンバクのアポトーシス様細胞死の分子機構の解析を行い、エンバクのDNAラダー化に関与すると考えられるDNaseII様のヌクレアーゼP28を同定した。また、これに関与するプロテアーゼは、カスペースおよびグランザイム特異的な阻害剤によって活性が阻害されない、システインプロテアーゼであることが示された。また、エンバクのアポトーシス様細胞死の過程で、細胞質、ミトコンドリア、葉緑体由来の各種rRNAが分解されることを植物細胞で初めて明らかとした。2)過敏感反応のシグナル伝達系の解析植物に過敏感細胞死を誘導する複数種の病原菌由来タンパク質性エリシターを用い、過敏感反応シグナル伝達系を解析した。また、新規過敏感反応誘導性エリシターとしてP.syringaeのべん毛繊維タンパク質であるフラジェリンを同定した。更に、植物の防御応答の抑制に関わることが予想される遺伝子としてオクタデカノイド代謝系のOPR遺伝子を単離し、その機能を解析した3)宿主特異的毒素,ACR毒素の作用機序の解明本研究者らは、宿主特異的ACR毒素の第一次作用点は宿主細胞ミトコンドリアにあり、この毒素のレセプター探索を進め、ドーパミン、グルタミン酸、黄体形成ホルモンレセプター等と部分的配列類似性を示すミトコンドリアゲノム遺伝子ACRSを単離した。さらに、ACRS遺伝子を介した宿主特異性決定機構の解析を進展させ、毒素への感受性/抵抗性は本遺伝子転写物へのプロセッシングの有無により制御されることを明らかにした。各種病原体を接種したところ、条件的寄生菌であるいもち病菌、絶対的寄生菌のさび病菌、ウイルス、細菌病においても病徴発現に伴う細胞死に伴ってDNAラダー化を確認し、エンバクが各種の病原菌の感染やエリシターに対して認識過程は異なるものの共通した細胞死の過程を経るのではなかと考えられた。DNAラダーの誘導には、Ca^<2+>,oxidative burst,cysteine-& serine-proteases,nucleaseが介在するがkinaseは関与しなかった。ところがクロマチン凝集には細胞外Ca^<2+>の流入は関与しないが、kinaseは関与することが判明し、クロマチン凝集とDNAラダー化にはそれぞれ固有のシグナルが介在することが判明した。過敏感反応を誘導するタンパク質エリシターとしてPseudomonas syringaeの各種病原型細菌のflagellinを単離した。更にflagellinに加え、組換えharpinやジャガイモ疫病菌由来の組換えelicitinといったタンパク質エリシターを用いて、それらエリシターによる過敏感反応のシグナル伝達経路を解析した。その結果、エリシターによる活性酸素生成、細胞死、防御遺伝子の発現誘導は別々の経路を経ることが明らかとなった。また、エリシターによる過敏感反応はタンパク質合成阻害剤やメチルジャスモン酸により顕著に阻害されることを明らかにした。更に、elicitin処理により新たに発現が誘導される遺伝子として受容体型タンパク質リン酸化酵素遺伝子を同定した。エンバクの非親和性エンバク冠さび病菌感染における過敏感死細胞は、ミトコンドリアは後期までその形態が保持されアポトーシス様であることが判明した。同細胞死は、植物固有の細胞壁の著しい変形を伴う細胞死過程を経た。過敏感死細胞の周縁細胞もアポトーシス様の細胞死が誘導された。非親和性冠さび菌接種エンバク葉では、初期にNOが後期にH_2O_2が蓄積することが確認された。特に細胞壁および細胞膜にH_2O_2の顕著な蓄積が認められ、同ROSの蓄積とアポトーシス様細胞死の程度が一致した。

さらに、感染時に生じるROSを除去すると、細胞死は抑制され、エンバクにおける、HR反応において、ROSは細胞死誘導因子として機能することが示唆された。NO合成酵素阻害剤処理により、非親和性エンバク冠さび菌により誘導されるROS蓄積は著しく増加し、アポトーシスもより顕著に誘導された。一方、NO供与体処理によりROS蓄積および細胞死が強く抑制されたことより、NOはROSの蓄積を調整することにより細胞死を制御していることが示唆された。冠さび菌に対する抵抗性発現時に、ROS消去酵素であるアスコルビン酸ペルオキシダーゼが活性化することが判明した。同酵素活性に与えるNOの影響を検討したところ、NO合成酵素阻害剤により活性は著しく抑制されたが、NO供与体処理により酵素活性は上昇したことより、NOのROSレベル調整能は同酵素活性の制御に起因する可能性が考えられた。一方、病原細菌PseudomonassyringaeのHRエリシターharpinによる過敏感反応の誘導と抑制機構を解析した。その結果、1)タバコ野火病菌(P.syringae pv. tabaci)のharpinは遺伝子の欠損によりHR誘導活性を示さないこと、2)他の病原型由来のharpinは非宿主タバコにHRを誘導するが、エンドウに対してはHRを誘導しないこと、3)harpinによるHR誘導に活性酸素は必要でないこと、4)harpinによるHR誘導をジャスモン酸が効果的に抑制することを見いだした。また、タバコで過敏感反応時に発現するhsr203J遺伝子に相同な遺伝子を、過敏感反応を誘導しないエリシターを処理したエンドウから単離し、その発現・機能を解析した。その他、病原糸状菌Phytophthora infestansのHRエリシターelicitinとP.syringaeの新規HR flagellinについても解析を行った。1エンバク初生葉に糸状菌(純寄生菌の冠さび病菌:Puccinia coronata f. sp. avenaeと腐生性病原菌のエンバク及びコムギいもち病菌:Magnaporthe grisea Br58,M. grisea Br48)、細菌(エンバクかさ枯病細菌:Pseudomonas. syringae pv. coronafaciens、同すじ枯病細菌:P. syringae pv. atropurpurea),およびウィルス(ライグラスモットルウィルス:RMotV)の病原体を接種したところ、いずれの感染葉においても親和性および非親和性を問わず、感染部位に生じる細胞死は、アポトーシス様であることが明らかになり、いずれの病原体種に対しても起こる普遍的なものであることを示した。2エンバクの非親和性エンバク冠さび病菌感染における過敏感死細胞は、アポトーシス様であることが判明した。同細胞死は、植物固有の細胞壁の著しい変形を伴う細胞死過程を経た。過敏感死細胞の周縁細胞もアポトーシス様の細胞死が誘導された。電子顕微鏡観察により、被侵入細胞において(1)核クロマチンの凝集が認められ、(2)クロマチン凝集部位においてEM-TUNEL positiveであり、(3)ミトコンドリアなどの細胞小器官の形態は保持されていること等が明らかとなった。3 Helminthosporium victotiaeの産出する宿主
私立大学に在籍する私費留学生の居住事情と異文化間コミュニケーションの実態分析

留学生が日本で個々に体験した住宅事情と異文化間コミュニケーションの難しさに焦点をあて、まず最初に調査票調査を実施した。調査対象は、私立大学に在籍する私費留学生で、ほとんどがアジアからの出身である。彼らの多くは、日本人学生より平均して家賃が月3万円以上も安いところに住んでおり、決していい環境とは言えない。留学生は日本人学生より平均して4歳以上年長であること、そして日本人学生のアジアに対する一般的無関心も手伝い、大学内外を問わず、両者間にほとんど交流がない現状である。留学生が直面した日本人との異文化間ディスコミュニケーションを具体的に分析するために、一連の深層面接調査を実施し、ビデオ撮影した。この編集されたビデオを日本人学生に見せ、討論してもらったところ、留学生が抱える問題-たとえば、外国人との理由で家主が留学生にアパートを貸すことを拒否する-について考えさせるに、非常に有効であることがわかった。また、留学生の住居18ヵ所を訪問し、その間取り、家具配置、周辺環境等を調査し、彼らの生活水準を分析した。その一ヵ所は社員寮で、家賃は社員と同様の月額4千円であり、これは留学生にとって二つの意味で理想的といえる。先ず、生活費を稼ぎ出すためのアルバイトをする必要がないこと、そして、社員寮に住む日本人と年齢層がほぼ同じであり、互いに話し相手になれることである。結論として、本研究グループはこの調査を通して二つの提言をおこなっている。(1)留学生の社会文化的背景をよりよく理解するために、日本人学生向けの「アジア事情科目」を開講すること、(2)大学と地域社会が協力し、地域にある企業の社員(独身)寮を留学生受け入れプログラムとしてより広く推進していくこと。1.国の留学生受け入れ政策に関する調査(1)国の留学生政策と大学別受け入れ状況に関する文献および資料を収集した。(2)京都市における留学生のための住宅供給・斡旋事業の現在の到達点についてのインタビューを実施した。(3)東京圏のいわゆるスーパー私学における留学生受け入れ状況と、住宅需給関係の構造を分析し、これと同様の調査を関西でも実施し、関東と関西の留学生の居住事情を比較した以上の作業を踏まえて、立命館大学における留学生(約380名)を対象とした以下のような具体的調査を実施した。2.留学生の居住事情に関する調査立命館大学は西日本では京都大学に次いで、留学生の受け入れ数が第2位という実績を有している。これは当然ながら私立大学としては西日本で最も多いことになる。立命館大学に在籍する留学生の大多数がアジア諸国からの留学生であり、京都の賃貸住宅経営者の保守性によって住宅入居の面で多くの困難を抱えている。そこで、立命館大学在籍留学生全員の国籍・年齢・学年・性別・住宅類型等を記入した台帳を作成し、同時に、生活状況に関するアンケート調査を次のような内容で実施した。(1)住宅選択過程現在入居している住宅を選択するにあたっての動機、紹介者・斡旋者の対応、住宅の規模と構造、家賃、立地状況、住環境のアメニティ等に関する項目を盛り込んだ。(2)日常生活習慣大学と自宅での生活行動パターンと本拠地域での生活習慣との関係について、留学生の自宅を訪問しインタビュー調査を行い、これをビデオで記録している。(3)日本人とのコミュニケーション日本人学生、教員、家主、近隣住民、アルバイト先の人々との交流の実態をインタビューで明らかにした。現在、日本の高等教育機関で学ぶ5万4千人の留学生のうち、8割近くが私立大学に学ぶアジアからの私費留学生であり、また、その7割以上が、大都市圏における住宅市場の底辺ストックに吸収され、地域社会から疎外されつつ暮らしているのが実状である。このような視点から、本研究では、主として京阪神の私立大学に在籍するアジア(主に、中国・韓国・台湾)からの私費留学生を対象として、彼らの賃貸住宅への入居過程とその後の生活実態の構造を明らかにし、留学生と日本人学生を含む地域住民双方の異文化理解の在り方と、その条件を提示することを目的として実態分析をおこなった。

具体的には、了承を得られた留学生に対して個別インタビューを実施し、彼らが経験する日本人とのディスコミュニケーションについて分析した。また、インタビューから留学生が抱える問題について日本人学生向けのビデオ教材を作成した。
クロロフィル類の微細な分子構造からみた光合成調節機構の解明

緑色光合成細菌をモデル生物として、セルソータを用いることでその単一細胞を単離した。蛍光発光型検出器(クロロフィル類の検出に特化したプロトタイプに改造)をHPLCに接続することで、単一細胞中の目的色素の検出に成功した。更なる検出感度・精度の改善を実施し、クロロフィル色素に関しては、世界一の検出感度を実現した。同時に、色素の絶対量を評価するため、その検量線の作成を行い、単一細胞中のクロロフィル色素の総数を見積もることにも成功した。植物や細菌の行う光合成では、これらの生物が生存する環境下で最も効率よくエネルギー利用できるように、自発的な光合成能の最適化がなされている(光合成調節機構と定義)。特に光捕集を担うアンテナ系色素蛋白質複合体では、多彩で巧みな調節機構が具現化されている。本研究では、光合成細菌が生産する色素類の微細構造に着目し、単一細胞レベルまで解析対象の分解能をあげ、複合超分子系における超高感度色素解析に挑戦することを計画した。複合体を構成する色素類の微細構造(=色素の特徴的な発色団に影響を与えない疎水性部)という観点から、「光合成調節機構」を解明することを最終目標とした。様々な条件下で生育させた光合成細菌の培養液から、マニュピュレータ及びセルソータを用いた(単一)細胞の分取を行った。得られた単一細胞中のクロロフィル色素を超高感度に解析するシステムの構築を行った。超高感度計測システムとしては、クロロフィル色素の高い発光量子収率を利用した蛍光発光型検出器を接続した高速液体クロマトグラフを用いた。蛍光発光型検出器をクロロフィル色素に最適化したプロトタイプに改造することで、単一細胞中の目的色素の定性的検出に成功した。ここで、単一細胞からの色素抽出操作時に試料の部分的な変性が確認され、その改良が今後の課題として残った。定量的な議論を可能とするため、現システムの更なる進化・発展の必要性もある。紅色光合成細菌の一種Rhodopseudomonas palustris株では、疎水部構造が異なる様々なクロロフィル色素が過剰蓄積することを確認してきた(この種では光合成調節機構が顕著に発現)。更に、これらの色素類の分布は、光合成器官の種類に強く依存することも確認した。しかし、この種からの反応中心部の単離・精製は未だ報告例がない。硫安分画等による反応中心部の単離に挑戦する必要もある。本研究では、光合成細菌をモデル生物とした色素類(特にクロロフィル色素)の微細構造に着目し、単一細胞レベルまで解析対象の分解能をあげ、複合超分子系における超高感度色素解析に挑戦することを計画した。1、単一細胞の単離緑色細菌をモデル生物として、セルソータを用いることで単一細胞を単離した。2、超高感度解析システムの構築蛍光発光型検出器(=クロロフィル類の検出に特化したプロトタイプに改造)をHPLCに接続することで、単一細胞中の目的色素の検出に成功した。検出感度・精度の向上を指向した更なる装置の改良を実施し、クロロフィル色素に関しては、世界一の検出感度を実現した。同時に、単一細胞中の色素の絶対量を評価するため、その検量線の作成を行い、クロロフィル色素の総数を見積もることにも成功した。3、紅色細菌の光合成調節機構紅色細菌の一種では光合成調節機構が顕著に発現し、特異なクロロフィル類(色素蛋白質複合体への結合時にアンカーとして機能する疎水性長鎖エステルの微細構造が異なる)が過剰蓄積していた。この種の反応中心部の単離例はなかったので、硫安分画法により酸化還元活性を維持したインタクトな状態での単離を行い、得られた反応中心部のクロロフィル色素組成を詳細に解析した。色素蛋白質複合体の形成にアンカーとして機能するエステル鎖の分布は、光収穫アンテナ、反応中心部で大きく異なることが判明し、クロロフィル色素の微細構造に依存した光合成器官の構築戦略が予見された。
効果的治療法選択のための脳腫瘍の分子生物学的研究

本研究は脳腫瘍を対象として効果的治療法確立のための腫瘍の生物学的特性を反映する分子生物学的分類の確立、腫瘍発生メカニズムの解明などを目的とする。平成30年度は1.妊娠中に発症した脳腫瘍における腫瘍増大機序の検討、2.1p19q共欠失を持たないWHO grade 2、3の神経膠腫における病理組織学的、分子生物学的予後因子の検討を行った。上記1に関しては、2003年から2017年の間に当院及び共同研究機関で手術を行った症例のうち妊娠中あるいは分娩後に発症した脳腫瘍13例(神経膠腫6例、髄膜腫3例、脊索腫2例、聴神経鞘腫2例)を対象とし、CGHによる腫瘍染色体解析、ホルモン受容体やgrowthfactor(estrogen receptor(1D5)、progesterone receptor(PgR636)、androgen receptor(AR27)、EGFR(31G7)、HER-2(CB11)、VEGFR-1(AF321)、VEGFR-2(55B11))の免疫組織化学的解析を行い、腫瘍型や発症時期(各ホルモン分泌のピーク時期など)との関連、共通する分子生物学的異常などにつき検討を行った。またCGHおよび免疫染色にてc-Myc遺伝子の増幅あるいは発現増加が複数の症例で認められ、妊娠中あるいは分娩後に腫瘍が増大する機序との関連性を検討した。現在、論文投稿準備中である。上記2に関しては、1990年から2016年の間に当院で手術を行ったWHO grade 2、3の神経膠腫93症例につき、病理組織型の再検討、組織学的グレード、CGHにおける染色体コピー数異常、IDH変異の有無、ATRX遺伝子発現の有無、MGMT及びTERT遺伝子プロモーター領域変異の有無などの形態学的・分子生物的解析及び臨床因子を解析し生命予後との関係を分析し、検討を行った。現在、論文投稿を検討している。平成28年度は1.1p19q共欠失を持つ神経膠腫における予後因子の解析、2.妊娠中に発症した脳腫瘍における腫瘍増大機序の検討につき検討を行った。上記1に関しては、1990年から2010年の間に当院で手術を行った症例のうち1p19q共欠失を持つWHO grade 2、3のグリオーマの57症例を対象とし、病理組織型の再検討、CGH法による染色体解析、MGMTプロモーターメチル化解析などの分子生物学的解析を行い、治療開始時の年齢、手術摘出率、腫瘍最大径、初回補助療法などの臨床的予後因子を含めて予後因子の解析を行った。本課題に関しては2017年3月に論文化した。上記2に関しては、2003年から2014年の間に当院および共同研究機関で手術を行った症例のうち妊娠中あるいは分娩後に発症した脳腫瘍11例(神経膠腫4例、髄膜腫3例、脊索腫2例、聴神経鞘腫2例)を対象とし、CGHによる腫瘍染色体解析、ホルモン受容体やgrowthfactor(estrofen receptor(1D5)、progesterone receptor(PgR636)、androgen receptor(AR27)、EGFR(31G7)、HER-2(CB11)、VEGFR-1(AF321)、VEGFR-2(55B11))の免疫組織化学的解析を行い、腫瘍型や発症時期(各ホルモン分泌のピーク時期など)との関連、共通する分子生物学的異常などにつき検討を行った。CGHおよび免疫染色(MC045)にてc-Myc遺伝子の増幅あるいは発現増加が複数の症例で認められ、妊娠中あるいは分娩後に腫瘍が増大する機序との関連性につき現在検討中である。上記2に関しては、現時点ですでに9割の解析が終了しており、今年度中にはすべての解析を終了し論文化できる見込みである。平成29年度は1.妊娠中に発症した脳腫瘍における腫瘍増大機序の検討、2.1p19q共欠失を持たないWHO grade 2、3の神経膠腫における病理組織学的、分子生物学的予後因子の検討を行った。上記1に関しては、2003年から2017年の間に当院及び共同研究機関で手術を行った症例のうち妊娠中あるいは分娩後に発症した脳腫瘍12例(神経膠腫5例、髄膜腫3例、脊索腫2例、聴神経鞘腫2例)を対象とし、CGHによる腫瘍染色体解析、ホルモン受容体やgrowthfactor(estrogen receptor(1D5)、progesterone receptor(PgR636)、androgen receptor(AR27)、EGFR(31G7)、HER-2(CB11)、VEGFR-1(AF321)、VEGFR-2(55B11))の免疫組織化学的解析を行い、腫瘍型や発症時期(各ホルモン分泌のピーク時期など)との関連、共通する分子生物学的異常などにつき検討を行った。今年度は新たに共同研究機関で手術を行った神経膠腫の1例を加え解析を行った。CGHおよび免疫染色にてc-Myc遺伝子の増幅あるいは発現増加が複数の症例で認められ、妊娠中あるいは分娩後に腫瘍が増大する機序との関連性を検討中である。

上記2に関しては、1990年から2016年の間に当院で手術を行ったWHO grade 2、3の神経膠腫93症例につき、病理組織型の再検討、組織学的グレード、CGHにおける染色体コピー数異常、IDH変異の有無、ATRX遺伝子発現の有無、MGMT及びTERT遺伝子プロモーター領域変異の有無などの形態学的・分子生物的解析及び臨床因子を解析し生命予後との関係を分析中である。上記1に関しては、現時点で新たな1例を加えすでに解析がほぼ終了しており、今年度中には論文化できる見込みである。上記2に関しては、現時点ですでに解析が8割終了しており、今年度中にはすべての解析を終了し論文化できる見込みである。本研究は脳腫瘍を対象として効果的治療法確立のための腫瘍の生物学的特性を反映する分子生物学的分類の確立、腫瘍発生メカニズムの解明などを目的とする。平成30年度は1.妊娠中に発症した脳腫瘍における腫瘍増大機序の検討、2.1p19q共欠失を持たないWHO grade 2、3の神経膠腫における病理組織学的、分子生物学的予後因子の検討を行った。上記1に関しては、2003年から2017年の間に当院及び共同研究機関で手術を行った症例のうち妊娠中あるいは分娩後に発症した脳腫瘍13例(神経膠腫6例、髄膜腫3例、脊索腫2例、聴神経鞘腫2例)を対象とし、CGHによる腫瘍染色体解析、ホルモン受容体やgrowthfactor(estrogen receptor(1D5)、progesterone receptor(PgR636)、androgen receptor(AR27)、EGFR(31G7)、HER-2(CB11)、VEGFR-1(AF321)、VEGFR-2(55B11))の免疫組織化学的解析を行い、腫瘍型や発症時期(各ホルモン分泌のピーク時期など)との関連、共通する分子生物学的異常などにつき検討を行った。またCGHおよび免疫染色にてc-Myc遺伝子の増幅あるいは発現増加が複数の症例で認められ、妊娠中あるいは分娩後に腫瘍が増大する機序との関連性を検討した。現在、論文投稿準備中である。上記2に関しては、1990年から2016年の間に当院で手術を行ったWHO grade 2、3の神経膠腫93症例につき、病理組織型の再検討、組織学的グレード、CGHにおける染色体コピー数異常、IDH変異の有無、ATRX遺伝子発現の有無、MGMT及びTERT遺伝子プロモーター領域変異の有無などの形態学的・分子生物的解析及び臨床因子を解析し生命予後との関係を分析し、検討を行った。現在、論文投稿を検討している。上記2に関し、未終了である解析を継続する。また、平成29年度より1p19q共欠失を持たない神経膠腫における病理組織学的、分子生物学的予後因子の検討を行う。本課題は、1990年から2010年の間に当院で手術を行った症例のうち1p19q共欠失を持たないWHO grade 2、3の神経膠腫160例において病理組織型の再検討、組織学的グレード、CGHにおける染色体コピー数異常、IDH変異の有無、p53変異の有無、ATRX遺伝子発言の有無、TERT遺伝子プロモーター領域変異の有無、BRAF-KIAAfusionの有無(FISH)などの形態学的・分子生物学的解析、および治療開始時の年齢、摘出率、初回治療法などの臨床因子を解析し、生命予後との関係を分析する。病理組織型の再検討においては、当院病理部のみならず、他院神経病理医による再判定も行い、特に形態学的乏突起膠腫の意義を分析する。IDH変異あり・1p19q共
大型レーザーを用いた無衝突衝撃波の生成

平行平板型ターゲットを用いて超音速の対向流プラズマを生成し、無衝突衝撃波実験を行った。激光XII号HIPERレーザー実験では、協同トムソン散乱イオン項計測を行い、対向流プラズマおよび衝撃波の電子・イオン温度、流速、電子密度を計測し時間発展を調べた。OMEGAレーザー(米国)実験では、D-3He核融合生成プロトンを用いてプロトンバックライト計測を行い、ワイベル不安定性に起因するフィラメント構造が観測された。CD製ターゲットを用いたNIFレーザー(米国)実験では、衝撃波によって加熱された2枚のターゲット中央の高温プラズマからDD核融合生成プロトン・中性子および強いX線発光が観測された。世界の大型レーザーを用いて、高速の対向プラズマ流の相互作用により、無磁場中の無衝突静電衝撃波、外部磁場中の無衝突静電衝撃波、およびワイベル不安定性によって生成される磁場中の無衝突ワイベル衝撃波、の異なる条件における無衝突衝撃波生成を生成し、衝撃波の上流・下流における衝撃波パラメータ計測と電場・磁場計測を行うことによって、無衝突衝撃波生成の物理機構を総合的に研究することを目的としている。激光XII号HIPERレーザーを用いた実験では、4.6mm間隔の平行平板型double-planeターゲットを用いて高速の対向流プラズマを生成しプラズマ流の相互作用により、無衝突衝衝撃波を生成した。24年度は、ターゲット材質に従来のCHに加えて、C,Al,Cu,Pbを用いて、ターゲット依存性を調べた。プローブレーザーを用いたシャドウ計測と干渉計測、可視自発光計測を、ICCDカメラとストリークカメラを用いて行い、静電衝撃波の時間発展が観測された。2台目のプローブレーザーとトリプルグレーティング分光器、ICCDカメラとストリークカメラを用いてトムソン散乱イオン音波項計測を行い、衝撃波の上流と下流における電子・イオン温度、流速、さらに散乱光強度からプラズマ密度を同時に計測し、無衝突衝撃波のパラメータを詳細に求めることができた。海外のレーザーを用いた実験では、米国のTitan、OMEGA、OMEGA EPレーザーを用いて、それぞれ、静電衝撃波、無衝突ワイベル衝撃波生成の予備実験、ヘルムホルツコイルによって生成された約1.5Tの強磁場中の無衝突衝撃波生成実験、を行った。Titan実験では、プロトンバックライト計測によって静電衝撃波の電場を求めることができた。OMEGAレーザー実験では、対向プラズマ流が存在する時に電子温度、イオン温度が上昇する事が,トムソン散乱計測によって示された。OMEGAEPレーザー実験では、プロトンバックライト計測によって外部磁場の有無による衝撃波生成の比較をおこなった。激光XII号HIPERレーザーを用いた実験では、CH, C, Al, Cu, Pb製の平行平板型double-planeターゲットを用いて高速の対向流プラズマを生成し、共同トムソン散乱イオン項計測を行い、衝撃波が生成されていない状態での対向流プラズマの電子・イオン温度、流速、プラズマ密度を同時に計測し、時間発展を調べるとともにsingle-planeターゲットとの比較を行った。強磁場印可実験では、ガス中での使用が可能となるよう、伝送線のシールドを行い、次年度に実験を行うための技術確立を行った。海外のレーザーを用いた実験では、米国のOMEGA、OMEGA EPレーザーを用いて、無衝突ワイベル衝撃波生成の予備実験と、ヘルムホルツコイルによって生成された数テスラの強磁場中の磁場に対して垂直および平行方向の無衝突衝撃波生成実験を行った。無衝突ワイベル衝撃波生成の予備実験において、OMEGAレーザー実験ではD-He3核融合によって、OMEGA EPレーザー実験では短パルスレーザーを金属薄膜に照射することによって、それぞれ生成されたプロトンを用いてプロトンバックライト計測を行い、これまでに観測されていたビアマンバッテリー効果による磁場生成に加えて、ワイベル不安定性に起因するフィラメント構造が観測された。世界の大型レーザーを用いて、高速対向プラズマ流の相互作用により、無磁場中の無衝突静電衝撃波、外部磁場中の無衝突静電衝撃波、およびワイベル不安定性によって生成される磁場中の無衝突ワイベル衝撃波、の異なる条件における無衝突衝撃波生成を生成し、衝撃波の上流・下流における衝撃波パラメータ計測と電場・磁場計測を行うことによって、無衝突衝撃波生成の物理機構を総合的に研究することを目的としている。

激光XII号HIPERレーザーを用いた実験では、CH, C, Al, Cu製の平行平板型double-planeターゲットを用いて高速対向流プラズマを生成し、協同トムソン散乱イオン項計測を行い、対向流プラズマおよび衝撃波の上流・下流の電子・イオン温度、流速、プラズマ密度を計測し、時間発展を調べるとともにターゲット材質依存性を計測した。強磁場印可実験では窒素、ヘリウム、水素ガスを約5 Torr封入し、厚さ数10-数100 μmの固体ターゲット(CH, Al)をレーザーで照射し、生成されたアブレーションプラズマや裏面プラズマからの輻射によって雰囲気ガスがプラズマ化され、この雰囲気ガスプラズマとターゲットからのプラズマの2流体相互作用によって衝撃波が生成される。雰囲気ガスに対するプラズマ流速と衝撃波構造に対する依存性を明らかにした。OMEGAレーザー(米国)実験ではD-3He核融合によって生成されたプロトンを用いてプロトンバックライト計測を行い、これまでに観測されていたビアマンバッテリー効果による磁場生成に加えて、ワイベル不安定性に起因するフィラメント状の磁場が観測された。CD製ターゲットを用いたNIFレーザー(米国)実験では、衝撃波によって加熱された2枚のターゲット中央の高温プラズマからDD核融合生成プロトン・中性子および強いX線発光が観測された。26年度が最終年度であるため、記入しない。プラズマ物理学26年度が最終年度であるため、記入しない。激光XII号、Titan、OMEGA、OMEGA EPレーザーといった複数の高出力レーザーを用いて、異なる領域の無衝突衝撃波を生成し、それぞれに特徴のある計測器によって衝撃波のパラメータを計測している。無衝突ワイベル衝撃波に実験は、早ければ25年度にNIFを用いた実験が開始される予定である。激光XII号、OMEGA、OMEGA EPレーザーといった複数の高出力レーザーを用いて、異なる領域の無衝突衝撃波を生成し、それぞれに特徴のある計測器によってプラズマや衝撃波のパラメータを計測している。無磁場中の無衝突静電衝撃波生成実験では、共同トムソン散乱イオン項計測を行い、衝撃波が生成されていない状態での対向流プラズマの電子・イオン温度、流速、プラズマ密度を同時に計測し、時間発展を調べた。無衝突ワイベル衝撃波の実験では、OMEGAとOMEGA EPレーザーを用いた予備実験が行われ、当初の予定通り、ワイベル不安定性に起因するフィラメント構造がプロトンバックライト計測によって観測されている。NIFを用いた無衝突ワイベル衝撃波生成実験は平成26年度に開始されることになった。外部磁場中の無衝突静電衝撃波実験では、OMEGA EPレーザーを用いてプラズマ流に対して垂直方向および平行方向の外部磁場を印可し、プロトンバックライト計測と共同トムソン散乱計測を行い、外部磁場の効果を調べた。今後も、世界の大型レーザーを用いた異なる条件における無衝突衝撃波生成実験を継続して行う。
移動体通信形態端末用小形アンテナの広帯域化に関する研究

本研究課題では,以下の二つの項目を目的として,研究を進めてきた.1.小形アンテナにおける広帯域化の設計方法を平行二線の理論より明確化すること,2.比帯域幅15%以上の小形アンテナを実現すること.これらの目的に対し,平成9年度内に上記目的1を達成し,小形アンテナにおける広帯域化の設計方法を明らかにした.平成10年度では,目的2について研究を進め,当初の研究計画にしたがって比帯域幅15%以上の小形アンテナの実現を目指した.その結果として,以下の研究業績が得られた.1.小形ヘリカルアンテナ,小形メアンダラインアンテナの広帯域化設計に必要となるインピーダンス特性を,コンピュータを用いた数値解析を行い,試作実験の結果と比較し,一致することを確認した,2.上記目的1の手法と上述の小形ヘリカルアンテナ,小形メアンダラインアンテナのインピーダンス特性を用いて広帯域化設計を行い,10分の1波長の小形アンテナにおいて12%以上(VSWR≦2)の比帯域幅が得られた,3.小形板状アンテナについて広帯域化設計に必要となるインピーダンス特性を実験的に解析し,広帯域化を行い,10%以上(VSWR≦2)の比帯域幅を得た.以上の結果について論文にまとめ,裏面に示す学会論文に掲載している(発表予定を含む).目的に掲げた15%以上の比帯域幅を得るまでには至らなかったが,低いQ値を持つ形状の小形アンテナを用いれば,理論上15%以上の比帯域幅を得ることは可能である.今後,低いQ値を持つ小形アンテナの形状について検討を行い,広帯域化設計を行う予定である.*アンダーラインは,本研究課題に交付された科学研究費補助金により購入した備品を示す.本研究では,1.小形アンテナにおける広帯域化の設計方法を平行二線の理論により明確化すること2.比帯域幅15%以上の小形アンテナを実現することを目的として,理論的検討に基づく数値解析および試作実験を行ってきた.研究計画における平成9年度に達成する目標は,上記目的1に関するものであり,平行二線の理論を用いた広帯域化の手法の明確化であった.計画に基づいて研究を進めた結果,得られた研究実績は以下のような項目である.・広帯域化の方法を机上で検討し,アンテナの帯域幅を求める数値計算のアルゴリズムを明らかにした・数値計算により,平行二線の理論を用いた広帯域化の限界値を明らかにし,従来の小形アンテナに比べて2倍以上の帯域を持つことが可能であることを明らかにした・数値計算の結果を基に試作実験を行い,理論的検討が正しいことを確認した本研究で得られた広帯域化の方法は,現在携帯電話用として広く用いられているヘリカルアンテナ,小形アンテナの一つであるメアンダラインアンテナに適用し,試作実験を行った結果,いずれの小形アンテナにおいても従来に比べて2倍以上の帯域を実現した.従来の小形アンテナではインピーダンス整合回路がアンテナと送受信回路との間に必要であったが,本研究の成果を用いることによりその回路が不要となる.さらにアンテナ自身での広帯域化を可能にし,マルチメディアに対応する次世代携帯電話において必要となる広帯域の特性を小形アンテナに持たせることができる.今後は二つ目の目的である15%以上の帯域を持つ小形アンテナの実現を目指す.本研究課題では,以下の二つの項目を目的として,研究を進めてきた.1.小形アンテナにおける広帯域化の設計方法を平行二線の理論より明確化すること,2.比帯域幅15%以上の小形アンテナを実現すること.これらの目的に対し,平成9年度内に上記目的1を達成し,小形アンテナにおける広帯域化の設計方法を明らかにした.平成10年度では,目的2について研究を進め,当初の研究計画にしたがって比帯域幅15%以上の小形アンテナの実現を目指した.その結果として,以下の研究業績が得られた.1.小形ヘリカルアンテナ,小形メアンダラインアンテナの広帯域化設計に必要となるインピーダンス特性を,コンピュータを用いた数値解析を行い,試作実験の結果と比較し,一致することを確認した,2.上記目的1の手法と上述の小形ヘリカルアンテナ,小形メアンダラインアンテナのインピーダンス特性を用いて広帯域化設計を行い,10分の1波長の小形アンテナにおいて12%以上(VSWR≦2)の比帯域幅が得られた,3.小形板状アンテナについて広帯域化設計に必要となるインピーダンス特性を実験的に解析し,広帯域化を行い,10%以上(VSWR≦2)の比帯域幅を得た.以上の結果について論文にまとめ,裏面に示す学会論文に掲載している(発表予定を含む).目的に掲げた15%以上の比帯域幅を得るまでには至らなかったが,低いQ値を持つ形状の小形アンテナを用いれば,理論上15%以上の比帯域幅を得ることは可能である.今後,低いQ値を持つ小形アンテナの形状について検討を行い,広帯域化設計を行う予定である.*アンダーラインは,本研究課題に交付された科学研究費補助金により購入した備品を示す.
マイクロＲＮＡを指標とした雌の新たな生殖機能向上戦略開発

雌の生殖成績向上や不妊治療の開発には、プロジェステロンとインヒビン抗体の併用が極めて有効であることをマウスとヤギを用いて明らかにしている。しかしながら個体ごとの反応性や、得られる胚に質のバラツキがあることから、家畜の繁殖成績の向上には新たな指標を用いた技術の開発が求められている。本研究では、これまでの研究をさらに発展させ雌の受胎率向上を目的として、卵胞発育とマイクロRNAの関係を明らかにし、国際的に貢献できる新技術の開発を行う。
低圧気体における境界の先端効果の気体論的研究

1.一様に冷却または加熱された平板の先端付近に誘起される希薄気流の研究:代表者らは以前の論文で,希薄気体の入った容器内に一様に冷却または加熱された平板を置くと,その先端付近にかなり強い気体の流れが生じることを,直接シミュレーションモンテカルロ法を用いた数値解析によって示した.本研究では,より信頼性の高い結果を得るため,気体論方程式の高精度差分解析によって,この流れの挙動を調べた.その結果,気体の総合的振舞が明らかになった.特に,連続体極限に近い場合は,この流れはこれまでに知られていた温度場による希薄気体特有の流れ(熱ほふく流,熱応力流)よりも強い効果を持つことを高い精度で確認した.2.壁面温度の不連続によって起こる希薄気流の研究:容器の壁面温度が不連続な分布を持つときに,容器内に生じる希薄気体の流れを,上記1で開発した差分解法を応用することにより,広範囲の希薄度に対して正確に求めた.これにより,連続体極限に近づくにつれて,流れの生じる領域は壁面温度の不連続線近傍に限られだんだん狭くなって行くが,最大流速は減少せず一定値に近づいて行くこと,すなわち,連続体極限では流れの領域は一点に縮退することを明らかにした.また,気体論方程式の特徴を備えたより簡単な輸送方程式を用いて,境界における特異性がとのような形で媒質中に伝わるかを数学的に明らかにした.3.その他の基礎的研究:上記1,2の新しい型の温度場による流れの解析に平行して,従来から知られている希薄気体に特有の流れ(熱遷移流)を新しい視点から捉え,境界の温度分布と流路の形状を工夫することによって(一方向流れを発生させるなど)流路内の流れを制御する研究を行った.また,1,2の研究を多成分混合気体に対して拡張するための準備として、多成分気体の連続体極限における挙動を解明する基礎的研究を行った.1.一様に冷却または加熱された平板の先端付近に誘起される希薄気流の研究:代表者らは以前の論文で,希薄気体の入った容器内に一様に冷却または加熱された平板を置くと,その先端付近にかなり強い気体の流れが生じることを,直接シミュレーションモンテカルロ法を用いた数値解析によって示した.本研究では,より信頼性の高い結果を得るため,気体論方程式の高精度差分解析によって,この流れの挙動を調べた.その結果,気体の総合的振舞が明らかになった.特に,連続体極限に近い場合は,この流れはこれまでに知られていた温度場による希薄気体特有の流れ(熱ほふく流,熱応力流)よりも強い効果を持つことを高い精度で確認した.2.壁面温度の不連続によって起こる希薄気流の研究:容器の壁面温度が不連続な分布を持つときに,容器内に生じる希薄気体の流れを,上記1で開発した差分解法を応用することにより,広範囲の希薄度に対して正確に求めた.これにより,連続体極限に近づくにつれて,流れの生じる領域は壁面温度の不連続線近傍に限られだんだん狭くなって行くが,最大流速は減少せず一定値に近づいて行くこと,すなわち,連続体極限では流れの領域は一点に縮退することを明らかにした.また,気体論方程式の特徴を備えたより簡単な輸送方程式を用いて,境界における特異性がとのような形で媒質中に伝わるかを数学的に明らかにした.3.その他の基礎的研究:上記1,2の新しい型の温度場による流れの解析に平行して,従来から知られている希薄気体に特有の流れ(熱遷移流)を新しい視点から捉え,境界の温度分布と流路の形状を工夫することによって(一方向流れを発生させるなど)流路内の流れを制御する研究を行った.また,1,2の研究を多成分混合気体に対して拡張するための準備として、多成分気体の連続体極限における挙動を解明する基礎的研究を行った.本年度は主に,一様に冷却(または加熱)された平板の先端付近で誘起される希薄気体の流れの数値解析を行った.簡単な物理的考察によると,この流れは系の希薄度(クヌーセン数)が比較的小さい(常圧に近い)場合,クヌーセン数の1/2乗程度であると評価されている,ここでの主な目的は,この評価を数値解析により検証することである.しかし,気体論方程式を低希薄度領域で解くことは一般に難しく,この目的を達成するには高精度の数値解析法を開発する必要がある.そこで高精度解析を実現するため,気体分子の速度分布関数に不連続があることを考慮した差分解法を開発した.また,大規模格子システムによる計算を可能にするため,計算コードの並列処理化を行った.以上の用意のもと,広範囲の希薄度に対して数値計算を行い,以下の結果を得た.1.気体の振舞を速度分布関数のレベルまで正確に求めた.とくに,気体中に存在する速度分布関数の不連続の振舞を明らかにし,それによって,任意の巨視的物理量を精確に導出することに成功した.さらに,平板の先端付近での流れを吟味し,2.この流れが希薄度が低くなるほど先端付近に局所化すること,3.その強さは中程度の希薄度で最大になり,分子衝突のない極限(自由分子流)では消滅すること,低希薄度ではクヌーセン数が小さいほど弱く,その減衰の様子はクヌーセン数の1/2乗に近いことがわかった.この減衰の傾向をよりはっきりと確認するため,さらに希薄度が小さい場合の計算を進めている.境界が先端を持つと,その付近で物理量の変化が非常に激しくなる.

このため,気体の圧力が常圧に近いときにも,気体の平均自由行程が物理量の変化の尺度に比べて無視できなくなり,先端近傍で気体の希薄化効果による現象が現れる.このような先端効果は,境界が滑らかであっても境界条件が不連続的に変化する場合にも現れる.そこで,本年度には後者の場合も対象に含めて研究を行った.具体的内容は以下の通りである.1.境界に先端や境界条件の不連続点があると,それらを起点として,気体分子の速度分布関数における不連続が気体中をあらゆる方向に伝播する.先端効果を正しく理解するには,この不連続の伝播を数学的に厳密に理解しておく必要がある.しかし,気体の運動を記述するボルツマン方程式は非常に複雑で,そのモデル方程式に対してすら厳密な数学理論の展開は容易ではない.そこで,ボルツマン方程式の特徴を備えた簡単な輸送方程式を取り上げ,これに対して境界条件における特異性が媒質中に伝わる様子を数学的に解明した.2.閉じた容器内の希薄気体を考え,境界の温度分布が不連続である場合に,それによって容器内に誘起される気体の流れを,モデルボルツマン方程式に基づく精密な数値解析(差分解析)により明らかにした.特に,気体が常圧(連続流の極限)に近づくにつれて,流速は一定値に近づくが,流れの領域は温度の不連続点一点に収束していき,極限では大域的流れが消滅することを明らかにした.さらに,境界温度の不連続によって生じる速度分布関数の不連続が気体中をどのように伝わるかを解明した.3.壁の凹凸と周期的温度分布の効果によって管内に誘起される希薄気体の一方向流れを,モンテカルロ法を用いた数値解析によって調べ,流れの様子とそれのもつポンプ効果を明らかにした.