hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
経営者交代が企業の独自性に与える影響に関する研究

組織は変化する環境に適応するために変化しなければならない。しかし変化により組織が持っていた強みが失われる可能性もある。そこで本研究では組織の戦略における一貫性に注目した。先行研究の議論の検討を通じて、多くの研究で変化する環境に適応するために戦略を変更することの重要性が強調されてきたのに対し、戦略の一貫性については十分に検討されてこなかったことが明らかになった。日本企業の事例の検討から、企業間で実際に一貫性に差がみられること、および一貫性に注目することで変化する環境における企業の生き残りのメカニズム理解が進むことを主張した。当該年度は、本研究の目的である経営者交代が企業の独自性に与える影響を明らかにするための準備として、分析フレームワーク構築や概念の整理をおこなった。その中で、既存の研究との関連では組織アイデンティティについて考えることの重要性が、さらに、組織の戦略の面では、独自性を維持し続けることによる戦略的一貫性の重要性が確認された。組織アイデンティティの意図的な変化は経営者を含むマネジャーによって引き起こされることが多いと指摘されている。そのため、経営者が変化することは組織アイデンティティの変化の引き金となりやすいと考えられる。また、経営者の交代は、業績の悪化など危機によるものである場合にはもちろん、通常の交代の場合であっても、前任者と比較しての新規性を打ち出したいと考えることから、戦略的な変化につながりやすい。そのため、経営者の交代は戦略的な一貫性に大きな影響を与えることが考えられる。このような関連する研究を検討したことにより、これまでの研究では組織の柔軟性や変化への対応力に焦点が当てられてきたが、実際には自らを見失い強みを喪失する組織も多いことから、独自性を維持するような組織の戦略的一貫性についても十分検討するべきであることが改めて確認された。そのため、分析のフレームワークとしては経営者の交代が独自性に与える影響として、戦略の一貫性の観点を強調すべきであると考えられる。これらの研究の成果は現在論文として執筆中である。本研究の目的である経営者交代が企業の独自性に与える影響を明らかにするため、その分析フレームワークを構築するための既存研究の検討を中心に行った。そこから、既存研究では組織の柔軟性に対して一貫性は十分検討されてこなかったこと、そして実際の企業の動向を考えても一貫性についても十分考慮すべきことが明らかになった。一方、実施を予定していた実証的研究については十分に進捗しているとは言えない。まず、新たに検討した分析フレームワークに基づくと、事前に想定していた調査対象の範囲ではサンプル数が不十分になることが懸念された。そのため、調査対象を再検討し、十分なサンプルを得られるものにするといった作業が必要となった。当該年度では、本研究の目的である経営者交代が企業の独自性に与える影響を明らかにするためのフレームワークの精緻化および定量的な分析作業を行うためのデータベース構築を行った。昨年度の研究から、企業の独自性を考えるにあたり、先行研究では組織の柔軟性や変化への対応力が重視されてきたのに対し、組織の一貫性に注目することの重要性が確認されている。そこで、当該年度に参加した学会で得た先端の研究の知見等も踏まえ、当初の研究計画から一部変更し、組織の戦略的一貫性を表す指標として企業の研究開発活動に注目した。特に研究開発活動ののアウトプットの一つである特許出願を対象に、既存の知識の延長線上の特許と、新たな分野に進出したより新規性の高い特許を区別し、その比率の変化を見ることで企業の活動の一貫性を測定するための指標とした。具体的な調査対象としては化学、医薬品を中心に複数の産業を対象とした。これらの産業を選定した理由は、研究開発活動が相対的に重要であり、戦略の中心となることが考えられるため、組織の戦略の一貫性を考える上では適切であると考えたためである。これらの産業に属する企業のうち、東証一部上場企業の過去10年のすべての特許出願の状況を検討した。基本的な分析から、多数の企業で既存の知識の延長線上の特許のほうが新規性の高い特許よりも多いが例外もみられること、それらの比率は年によって変動していることが明らかになった。組織の独自性を考えるうえで重要となる、組織の一貫性をどのように測定するのかについて、当初想定していた国際展開だけでは十分に把握することが困難であることが明らかとなった。そのため、測定の方法を再検討し、既存の研究でも注目されている企業の研究開発活動に焦点を当てることで新たな測定の指標とし、化学など複数の産業における特許出願の状況を見ることでデータベースを構築した。そこから、産業内での企業ごとの差異や経年的な変化を把握することができ、今後さらに分析を行うことで、本研究の目的である経営者交代が企業の独自性に与える影響を明らかにできると考えられる。本研究では、なぜ企業は独自性を失い、自らの強みを見失ってしまうのかという問題意識からスタートした。企業が独自性を維持することはライバル企業との差別化を図り、持続的競争優位を確立するための基礎となるにもかかわらず、日本を代表する企業であっても独自性を失い批判されるケースも多いことから、どのように独自性を維持するのかを組織アイデンティティの観点から検討した。そのプロセスにおいて、組織の独自性が失われている状態は組織内外の様々な要因から組織アイデンティティの揺らぎが生じ、一貫性を持った行動がとれなくなっている状況であると考え、組織の戦略的一貫性に焦点を当てて検討を行った。

その結果、既存研究においては組織変革や戦略変更、変化する環境への適応能力であるダイナミック・ケイパビリティといった概念については研究が蓄積されている一方で、継時的な戦略的一貫性については注意が払われてこなかったことが明らかとなった。また、「一貫性があること」と「変化しないこと」は異なるため、一貫性のある変化もとらえられる測定方法を取り上げ、それに基づいて日本企業の研究開発における戦略的一貫性について検討した。本研究が当初目的としていた経営者の影響については十分検討することができなかったが、独自性を維持し一貫性を持つことの意義およびそのメカニズムの一部については明らかとなった。以上の成果は、論文などの内容に反映されている。組織は変化する環境に適応するために変化しなければならない。しかし変化により組織が持っていた強みが失われる可能性もある。そこで本研究では組織の戦略における一貫性に注目した。先行研究の議論の検討を通じて、多くの研究で変化する環境に適応するために戦略を変更することの重要性が強調されてきたのに対し、戦略の一貫性については十分に検討されてこなかったことが明らかになった。日本企業の事例の検討から、企業間で実際に一貫性に差がみられること、および一貫性に注目することで変化する環境における企業の生き残りのメカニズム理解が進むことを主張した。当該年度の研究において、関連する概念が整理され、基本となる分析フレームワークが構築されたことから、今後は当初の計画にあった実証的な研究を集中して進める。また、今年度の検討の中で、当初の計画していた調査範囲ではサンプル数が不十分になる可能性があることから、範囲の拡張も含む調査対象の再検討をおこない、改めてサンプルを収集する。組織の独自性を考えるうえで重要となる、組織の一貫性を測定するためのアプローチが定まり、そのためのデータベースも作成できたことから、今後は経営者交代の影響がどのように作用しているのかなど定量的な分析を進める。経営組織論当該年度においては、分析フレームワークの構築など既存の文献を整理することで研究を進めてきたため支出の必要が生じなかった。業務の都合から、予定していた国際学会への参加が不可能となったこと、英文校閲の費用が発生しなかったことから、想定していた使用額とかい離が生じた。次年度は、当該年度の研究を踏まえて、当初計画していたように実証的な研究を行うこと、さらにそのための情報収集および研究成果の発信等のために学会への参加、論文の執筆を進めるため、それらに使用することを計画している。今後の研究の進展に合わせて、追加で必要な文献や執筆した論文の校閲等に使用する予定である。
正則写像半群ならびにバンドル上の複素力学系の研究

リーマン球面上の有理関数で生成された、写像の合成を積とする半群を有理半群とよび、そのリーマン球面上での力学系の研究を行った。特に、双曲性という性質をもつ有限生成有理半群のジュリア集合のハウスドルフ次元が半群のポアンカレ級数(微分に関するある種のディリクレ級数)の臨海指数で上から押さえられることを示した。また、半群が開集合条件という、フラクタル幾何学ではよく知られている条件をさらに満たす場合は、ジュリア集合のハウスドルフ次元と、ポアンカレ級数の臨界指数が一致することを示した。また、臨界値集合が有界な多項式半群の力学系のクラスを詳しく調べた。ジュリア集合の連結成分の個数が、多項式半群の各元の最大次数項のlogを取って得られる線形半群のジュリア集合の連結成分の個数で上から押さえることなどを示した。またそのクラスのうち、ジュリア集合が非連結になる半群特有の興味深いクラスにおいては無限遠点がファトウ集合に属することを示した。また、有限生成半群が空間に作用しているときの、その不変集合における、小コピーたちの重なり具合を図示したものから得られる代数的情報を相互作用コホモロジーとよび、その研究を行い、かつそれを有限生成多項式半群で臨界値集合が有界なものの力学系の研究に応用した。また、多項式半群の力学系の研究成果を応用して、ランダムな多項式力学系の研究に取り組み、無限遠点に向かう確率に関して複素平面上で定義された関数が、連続性、特異性、単調性、という悪魔の階段に似た性質を持つことが、かなり広いクラスで成り立つことを示した。以上の研究の成果については、カナダでの国際研究集会で発表し、Urbanski氏との共同研究のため赴いたUniversity of NorthTexas(アメリカ)での談話会で講演した。また、日大研修所で行われた力学系研究集会と、数理解析研究所で行われた複素力学系研究集会で研究成果を発表した。有理半群(リーマン球面上の有理関数で生成された半群)の力学系と、それに付随して、ファイバーをリーマン球面とし、底空間を一般のコンパクト距離空間とするファイバーバンドル上の、ファイバーを保つ写像でそのファイバーごとの写像が正則になっているものの力学系(以下バンドル上の力学系)を研究した。まずバンドル上の力学系において、(1)各ファイバーごとのジュリア集合が一様完全であり、さらにその定数が底空間について一様に取れることを示した。この結果として、(2)コンパクトな族で生成された有理半群Gの任意の部分半群Hのジュリア集合は、一様完全であり、その定数はGにのみよること、特に、Hのジュリア集合上に超吸引点があるときには、それはジュリア集合の内点になること、を示した。また、半双曲性を持つバンドル上の力学系について、ファイバーごとの写像が二次以上の多項式のときには、その無限遠超吸引域がジョン領域になるなどの、半双曲性が満たすさまざまな良い性質を示した。また、平面上の臨界値集合が有界になる多項式半群のクラスを詳しく研究した。特に、(3)上記のクラスで、ジュリア集合の連結成分全体に、囲む、囲まれるの関係により全順序が入ること(4)ジュリア集合の連結成分の個数がちょうどn (nは任意の有限自然数)、ちょうど可算個の例があること(5)連結成分全体の集合は、ジュリア集合の、半群の元の引き戻しがなす被覆の脈体がなす系の極限としてとらえられることなどを示した。さらに、フラクタル幾何学の(後方)自己相似集合全体を扱う道具として、(6)相互作用コホモロジー論の建設、臨界値集合が有界である有限生成多項式半群について、上記のコホモロジーの一次部分が無限ランクになるための、ある十分条件と、その例の存在を示した。また、拡大型有限生成有理半群のジュリア集合のハウスドルフ次元を、Bowenの公式と呼ばれているエルゴード理論の言葉で求めた。その際、従来の熱力学形式を用いた反復写像系の極限集合の次元を求める手法を、さらに一般化して理論を建設した。このとき、等角測度の存在、一意性、また等角測度は次元のハウスドルフ測度になること、などを示した。また、Hinkkanen, Martinが提出していた予想の反例を挙げ、新たな予想を提出した。一次元有理関数半群(以下有理半群)のリーマン球面上の力学系について、研究した。詳しく述べると、以下の項目を同時に並行して研究した。(1)開集合条件を満たす、拡大的有理半群のジュリア集合のハウスドルフ次元の研究を行った。特に、その次元が、ある1パラメータ付の作用素のスペクトル半径がちょうど1となるパラメータに一致すること、また、この次元が半群の「ポアンカレ級数」の臨界指数に一致することを示した。さらに、等角測度の存在と一意性を示した。(2)複素平面上の臨界値集合が有界な多項式半群の力学系を詳しく調べた。特に、ジュリア集合の連結成分の個数や、このクラスでジュリア集合が非連結な場合にジュリア集合の2つの連結成分はカントール集合でパラメータ付けされた擬円の族で分離されることなどを示した。(3)一般に、後方自己相似系に対して、「相互作用コホモロジー」と呼ぶ、ある種の新しいコホモロジー理論を自ら定義し、詳しく調べた。1次コホモロジーが無限ランクになる十分条件などを調べた。

これを用いて、(2)の研究の多項式半群のクラスで、実際に1次コホモロジーが無限ランクになり、よってファ集合の連結成分が無限個存在するような例があることなどを示した。(4)(2)の研究の多項式半群を用いてランダム力学系を行うと各初期値に対して無限遠に飛んでいく確率の関数が「悪魔の階段」に似ることを示した。リーマン球面上の有理関数で生成された、写像の合成を積とする半群を有理半群とよび、そのリーマン球面上での力学系の研究を行った。特に、双曲性という性質をもつ有限生成有理半群のジュリア集合のハウスドルフ次元が半群のポアンカレ級数(微分に関するある種のディリクレ級数)の臨海指数で上から押さえられることを示した。また、半群が開集合条件という、フラクタル幾何学ではよく知られている条件をさらに満たす場合は、ジュリア集合のハウスドルフ次元と、ポアンカレ級数の臨界指数が一致することを示した。また、臨界値集合が有界な多項式半群の力学系のクラスを詳しく調べた。ジュリア集合の連結成分の個数が、多項式半群の各元の最大次数項のlogを取って得られる線形半群のジュリア集合の連結成分の個数で上から押さえることなどを示した。またそのクラスのうち、ジュリア集合が非連結になる半群特有の興味深いクラスにおいては無限遠点がファトウ集合に属することを示した。また、有限生成半群が空間に作用しているときの、その不変集合における、小コピーたちの重なり具合を図示したものから得られる代数的情報を相互作用コホモロジーとよび、その研究を行い、かつそれを有限生成多項式半群で臨界値集合が有界なものの力学系の研究に応用した。また、多項式半群の力学系の研究成果を応用して、ランダムな多項式力学系の研究に取り組み、無限遠点に向かう確率に関して複素平面上で定義された関数が、連続性、特異性、単調性、という悪魔の階段に似た性質を持つことが、かなり広いクラスで成り立つことを示した。以上の研究の成果については、カナダでの国際研究集会で発表し、Urbanski氏との共同研究のため赴いたUniversity of NorthTexas(アメリカ)での談話会で講演した。また、日大研修所で行われた力学系研究集会と、数理解析研究所で行われた複素力学系研究集会で研究成果を発表した。
運動部活動において指導者の成長をもたらす葛藤体験とその影響

平成25年度は,まず,前年度に新たな課題としてあがった「葛藤の伴う価値観の変化の連関」についての検討を行った.前年度では,価値観の変化としてポジティブな変化とネガティブな変化があることを明らかにした.しかしながら,現場の指導者を観察しているとネガティブな変化からポジティブな変化へつながっていく体験をしていることがみられる,そのため,研究代表者がこれまでに行ってきた事例を再度見直し,ネガティブな変化からポジティブな変化へと変わる体験に焦点を当てて再度検討を行った.その結果,問題状況の解決を諦めるといったネガティブな変化を示した後,指導者は自身の指導や態度を振り返るようになり,諦観のような状態に至ることが明らかになった.この結果に関しては,「日本スポーツ心理学会第40回大会」にて発表した.また,上記の結果を得て,2つ目の下位検討課題である「成長をもたらす葛藤体験の心理過程」における分析観点の再検討を行い,諦観に至る過程に着目して検討することにした.現在,分析観点の焦点をさらに絞るために,これまでの事例を再度見直しながら,新たに2名の指導者を対象にインタビュー調査をしている.平成26年度は,この調査が終了次第,分析に取りかかる予定である.さらに,上記の調査と同時に3つ目の下位検討課題である「葛藤体験による成長が指導活動に及ぼす影響」についても調査を継続中である.また,この調査で使用する質的研究および投影法といった研究方法の精査を行う研究を行い,その結果を国際学会である「18th annual congress of the european college of sport science」にて発表し,多くの有意義な示唆を得ることができた.平成24年度は,まず,本研究課題の下位課題である「運動部活動における指導者の葛藤体験に伴う価値観の変化」についての検討を行った.研究代表者がこれまでに行ってきた指導者が経験した葛藤体験に関する調査(自由記述式質問紙調査,面接調査)の記述データを用いて,成長に伴う葛藤体験という視点から改めて検討を行った.そこでは,指導者の価値観の変化に注目し,そのような変化をもたらす葛藤状況,そしてそこで生じた価値観の変化,および生徒との関わりの変化について整理することを目的とした.その結果,それぞれの観点においていくつかのカテゴリーを抽出することができた.また,それぞれの変化について,ポジティブな変化だけでなくネガティブな変化も明らかにすることができた.本調査では,「転機となった葛藤体験」について調査したものであり,最終的にはポジティブな変化を伴う体験である.つまり,ネガティブな変化からポジティブな変化へつながる連関について検討する必要があるという新たな課題が明らかになった.この点については平成25年度に継続して取り組んでいく.また,海外での指導者研究の動向を調べるために,海外での情報収集を実施した.その結果,近年では少なくなってきた指導者のバーンアウト研究がみられるようになっただけでなく,「指導者教育」といった観点での研究が多くなされていた.本研究課題は「指導者教育」といった位置づけとなる課題であり,本研究課題の意義を改めて確認することができた.さらに,本研究課題で主に用いることになる質的研究について,国内外の学会にて情報収集を行った.近年,質的手法を用いた研究が多く,その手法も多種多様となってきている.本研究課題に適した研究方法についての検討を行うことができた.また,本研究課題で用いることを検討している手法を用いた研究を国内の学会にて発表を行い,研究方法についての検討を行った.平成26年度では,これまでの取り組みで明らかになった葛藤体験によるネガティブな変化からポジティブな変化への変容についての研究を論文化し,北海道教育大学の紀要へ投稿した.また,前年度で認められた諦観に至る心理過程という結果を踏まえて「成長をもたらす葛藤体験の心理的過程」について調査・分析を行った.高等学校で運動部を指導している指導者8名に面接調査を実施した.その結果以下のような心理過程を経ていることが明らかになった.部活動において指導者は,それまでの指導のあり方では通用しないことを気づかされるような問題事象に出会い,それまでの指導観の揺らぎを経験する.このような指導観の揺らぎは,不安や焦りをさらに強めて八方ふさがりの状態になる負のサイクルに指導者を陥れることがある.しかし,このような八方ふさがりの状態において,指導者はこれまでの自身の指導を問い直し,新しい方向への突破口を見出すことになる.そして,指導者は生徒の変化や日頃の指導の効果などを垣間見ることで,自信やゆとりを獲得し,次の指導の活力とするといったことを繰り返すといった正のサイクルを繰り返すなかで,指導者は新たな指導観を模索していくようになる.そして,新たな指導観を築くことで,指導者の視野が広がり,現象に対する捉え方が異なる.また,そのことによって新たな葛藤を抱くことになるが,それは指導者にとってさらなる成長・発達の機会であると言える.このように,指導者は葛藤体験のなかで負のサイクルと正のサイクルを繰り返し,その中で新たな指導観を模索し固めていくことで,諦観のような状態に至るということを明らかにすることができた.しかしながら,もう一つの検討課題である「葛藤体験によるその後の指導活動への影響」の生徒との関係性の変化については検討することができなかった.スポーツ科学当初の予定では,「成長をもたらす葛藤体験の心理過程」と「葛藤体験による成長が指導活動に及ぼす影響」の2つの下位検討課題に取りかかり,分析がある程度進んでいる予定であった.しかし,前年度に新たな課題が挙がったために,その課題の検討が必要となったことで,下位検討課題2と3の取りかかりが遅くなってしまった.

その点が「やや遅れている」と判断した理由である.しかしながら,新たな課題を明らかにすることができたことで,その後の分析観点を明確にすることができたことを考えるならば,研究全体としては順調に進展していると言える.また,質的研究および投影法などの研究方法の精査については,関連する研究の発表などを通して,研究方法および分析方法の見通しを明確にすることはできている.平成24年度に実施する予定であった「運動部活動における指導者の葛藤体験に伴う価値観の変化」については実施し,価値観の変化について明らかにすることができた.そして,価値観の変化と生徒との関わり方を明確にするだけでなく,それらの関連についても検討する必要性があるという今後の課題も明らかになった.さらに,研究方法として質的研究の手法に関しても,情報収集ができ,今後の研究において用いる研究方法の見通しを立てることができた.また,海外における指導者研究の動向についても情報収集をすることができ,「指導者教育」という観点で行われている研究が多く,本研究課題の意義および可能性を改めて確認することができた.以上のことから,本研究課題を取り組む上で,初年度の段階としては順調に進展していると言える.しかしながら,平成24年度から取り組み出す予定であった「成長をもたらす葛藤体験の心理的過程」については実施し始めることができなかったことは反省点である.最終年度である平成26年度では,これまでの取り組みで明らかになった分析観点(ネガティブな変化からポジティブな変化への変容,諦観に至る心理過程)を基に「成長をもたらす葛藤体験の心理過程」と「葛藤体験による成長が指導活動に及ぼす影響」の2つの下位検討課題の調査と分析を平行して行い,その成果を学会発表ならびに論文化し,成果としてまとめる作業を行う.学会発表に関しては,アメリカで行われる「Association for Applied Sport Psychology 29th Annual Conference」で発表を行う予定である.その他にも国内の学会においても研究成果を発表する予定である.また,上記の2課題の分析を行うにあたり,研究協力者と蜜に連絡を取り合い,分析の精度を高めるように努める予定である.平成24年度に実施した「葛藤体験に伴う価値観の変化」で明らかになった課題についての検討を行い,その研究成果を学会および論文化して発表を行う.学会発表に関しては,アメリカで行われる「Association for Applied Sport Psychology 28th Annual Conference」で発表を行う予定である.その他にも国内の学会においても研究成果を発表する予定である.さらに,この課題は,3つめの研究課題である「葛藤体験による成長が指導活動に及ぼす影響」に関して方向性を明確にする知見を見出すことができると思われる.
広帯域波形インバージョンによる3次元地震波速度構造及び減衰構造の同時推定

本研究の目的は地球内部の3次元地震波速度構造及び3次元減衰構造を詳細にかつ同時に推定することである.本目的を達成するために必要とされる,効率的かつ高精度の理論波形計算手法の開発は,本研究計画以前に実施されており,計算手法の実データへの応用が本研究計画の主要な課題であった.昨年度は予備的な地震波速度構造推定を実施し一定の成果をあげた.本年度は地震波速度・減衰構造の同時推定を実施する予定であったが,データセットの不均一性のために考えていた程容易でないことがわかった.このためこの問題を解決する「新しい波形インバージョン手法」の開発に取り組むこととした.具体的な成果は以下の通りである.(1)各地震波形データが地球内部のどの領域の構造の情報を持つかを示す,客観的な指標を導入した.この指標を用いて,全体のデータセットが地球内部の情報を均一に持つように,データの重み付けを行うアルゴリズムを定式化した.(2)このアルゴリズムを用いた波形インバージョン法(新しい波形インバージョン手法)を用いれば,得られる内部構造モデルが改善されることを示した(Takeuchi & Kobayashi 2001, IASPEI).(3)「新しいインバージョン手法」を用いて,Degree-12の全マントルS波速度構造を推定した(Takeuchi & Kobayashi 2002, Superplume Workshop).得られたS波速度構造モデルは昨年度得られたモデルに比べて大幅に改善されており,新しい波形インバージョン法の有効性を示している.同様の手法を用いれば地震波速度・減衰構造の同時推定も可能であると思われる.本研究計画以降の課題としたい.本研究の目的は地球内部の3次元地震波速度構造及び3次元減衰構造を詳細にかつ同時に推定することである.本目的を達成するために必要とされる,効率的かつ高精度の理論波形計算手法の開発は,本研究計画以前に実施されており,計算手法の実データへの応用が本研究計画の課題である.本年度は第一段階として,当初計画通り,減衰構造を初期モデルのまま固定した上で地震波速度構造の推定を行い,適切なダンピングパラメータを見いだした.使用したデータはIRIS・GEOSCOPE・OHP・SPANETの1秒サンプリングの広帯域波形(周期50-400s;SH成分)である.約20個の地震に対して良質な約2000本の地震波形記録を選別し,データセットとした.地球内部のS波速度構造を水平方向に10次までの球面調和関数,鉛直方向に8個のボックスカー関数で展開し,モデルパラメータとした.モデルパラメータの数は968個である.初期モデルとして構造モデルにanisotropic PREM,震源モデルにHarvardのCMT解を用いた.計算時間短縮のため,水平方向不均質構造を球対称構造からの無限小の摂動として取り扱う近似(1次ボルン近似)を用いた.このような条件のもとで解析したところ,通常のdamped lease squareでは従来と整合的なモデルが得られないこと,適切なダンピングとスムージングを併用することにより従来と整合的なモデルが得られること,より正確なモデル推定には地震波エネルギーが全領域に均質にザンプリングするような重みをデータに課す必要があることが明らかになった.来年度はこの成果を踏まえ,減衰構造・地震波速度構造を同時にかつ詳細に推定することにより,地球のダイナミクスに対して新たな制約を加える予定である.本研究の目的は地球内部の3次元地震波速度構造及び3次元減衰構造を詳細にかつ同時に推定することである.本目的を達成するために必要とされる,効率的かつ高精度の理論波形計算手法の開発は,本研究計画以前に実施されており,計算手法の実データへの応用が本研究計画の主要な課題であった.昨年度は予備的な地震波速度構造推定を実施し一定の成果をあげた.本年度は地震波速度・減衰構造の同時推定を実施する予定であったが,データセットの不均一性のために考えていた程容易でないことがわかった.このためこの問題を解決する「新しい波形インバージョン手法」の開発に取り組むこととした.具体的な成果は以下の通りである.(1)各地震波形データが地球内部のどの領域の構造の情報を持つかを示す,客観的な指標を導入した.この指標を用いて,全体のデータセットが地球内部の情報を均一に持つように,データの重み付けを行うアルゴリズムを定式化した.(2)このアルゴリズムを用いた波形インバージョン法(新しい波形インバージョン手法)を用いれば,得られる内部構造モデルが改善されることを示した(Takeuchi & Kobayashi 2001, IASPEI).(3)「新しいインバージョン手法」を用いて,Degree-12の全マントルS波速度構造を推定した(Takeuchi & Kobayashi 2002, Superplume Workshop).得られたS波速度構造モデルは昨年度得られたモデルに比べて大幅に改善されており,新しい波形インバージョン法の有効性を示している.同様の手法を用いれば地震波速度・減衰構造の同時推定も可能であると思われる.本研究計画以降の課題としたい.
麻薬、非麻薬鎮痛薬の低酸素、高炭酸ガス換気抑制機序の呼吸循環応答測定法による検討

低酸素および高炭酸ガス負荷により生じる呼吸循環系の反応は、生体の合目的代償反応と考えられるが、ある限界を越えるともはや代償し得なくなり、一挙に致命的な状態へと陥る。その限界領域に対する各種鎮痛薬の与える影響に関して解明することを目的に、呼吸機能の重大な器官の一つである横隔膜の機能を、循環の面からも検討するために、横隔膜筋の酸素代謝面での解析が可能かどうかを、確認することができた。家兎を用い、気管内チューブを麻酔器と接続し調節呼吸を行なった。この状態でモデルの右季肋部を切開し、横隔膜を展開、組織酸素飽和度モニタープローブおよび、レーザー血流計プローブを、瞬間接着剤により同部に接着固定した。このモデルで各種呼吸条件下の横隔膜組織血流量、横隔膜組織酸素飽和度を計測し、高炭酸ガス、低酸素負荷に対する呼吸循環応答反応の指標として横隔膜組織酸素消費量を算出した。その結果、自発呼吸時、調節呼吸時、呼吸抵抗負荷時、および無呼吸時の横隔膜酸素消費量は個々により差は見られるもののそれぞれ変動を示し、特に調節呼吸時に1.98±1.52ml/min/100gを示した横隔膜酸素消費量は呼吸抵抗負荷時には2.87±0.59ml/min/100gへと著明な増加を見せた。正常な横隔膜灌流圧の下では、横隔膜への血流は自己制御機構により支配されているとされ、呼吸抵抗負荷時には有意に増大することも証明されている。これらのことより、低酸素、高炭酸ガス負荷時の呼吸循環応答反応への、各種鎮痛法、鎮痛薬の影響に関する解析を行なう手段として、我々が行なった組織での血流および酸素分圧の双方を分析し、横隔膜の組織酸素代謝を検討する方法が有意義なものであると思われた。本来換気増大の刺激となる低酸素血症および高炭酸ガス血症が、麻薬、非麻薬性鎮痛薬の使用時には、逆に呼吸中枢の抑制を起こし、患者を致命的な状態へと陥らせる恐れがあるため、この換気抑制機序を解析し、鎮痛薬投与の安全域を検討することを目的にこの研究計画をたてた。当初、実験動物として雑種成犬を用いたが、途中より入手困難となり実験動物をラットに変更した。そのため、換気応答反応の指標として予定した換気量の測定が困難となったため、呼吸数、呼吸筋筋電図、呼吸筋血流量を測定することとした。すなわち実験動物に対し、麻薬、非麻薬性の各種鎮痛薬を投与したうえで、動脈血炭酸ガス分圧を維持したまま低酸素吸入負荷、また動脈血酸素分圧を維持したまま高炭酸ガス吸入負荷を行い、この時に生じる換気応答反応を、各測定値の推移より分析することを計画した。拮抗性鎮痛薬ペンタゾシンの腹腔内投与により、呼吸中枢の抑制されたモデルをラットにより作製した。このモデルでは21%酸素呼吸下で循環系は安定しているものの、呼吸数は減少し、低酸素血症の発生が確認された。この呼吸状態は100%酸素呼吸下でも変化は見られなかった。また吸気中の炭酸ガス濃度を上昇させることにより呼吸数の増加が見られたが、ペンタゾシンの量を増加することにより呼吸停止となった。このことより鎮痛薬投与による呼吸抑制モデルをラットにより作製することができた。このモデルを使用し次年度は低酸素、高炭酸ガス負荷による換気応答反応を、呼吸数及び呼吸筋筋電図、呼吸筋血流量を測定することにより分析することを計画している。低酸素血症および高炭酸ガス血症の、換気抑制効果におよぼす麻薬、非麻薬性鎮痛薬の影響を解析し、鎮痛薬投与の安全域を検討することを目的に、この研究計画をたてた。

ペンタゾシンの腹腔内投与により作成されたラットの呼吸抑制モデルを、自発呼吸を残したままチャンバー内に入れ、吸気酸素濃度を21%から徐々に下げていき、完全に呼吸が停止するまでの換気循環応答を、横隔膜筋電図と横隔膜組織酸素飽和度を測定することにより解析した。次に酸素濃度100%のチャンバー内に炭酸ガスを徐々に加えていき、炭酸ガス負荷を行なった。この時の換気循環応答を同様に分析した。低酸素負荷により横隔膜血流量は増大したが、横隔膜組織酸素飽和度は徐々に低下を示した。この低下は、ペンタゾシン投与量の多いものほど、急激に生じる傾向がみられた。これは低酸素による換気刺激反応が、鎮痛薬により抑制された結果と推測された。高炭酸ガス負荷により横隔膜血流量は増大したが、低酸素負荷によるものと異なり、横隔膜組織酸素飽和度は初期には上昇した。しかし炭酸ガス負荷がすすむにしたがい、横隔膜血流量が変化しないにもかかわらず、横隔膜酸素飽和度は低下を示した。この低下は、ペンタゾシンの投与量が多いものほど早期に生じる傾向がみられた。これは高炭酸ガスによる換気刺激反応が鎮痛薬により抑制され、呼吸筋としての疲労は少ないものの、鎮痛薬による呼吸抑制がつよく表れた結果と推測された。以上のことより、低酸素および高炭酸ガスによる呼吸抑制が、ペンタゾシンにより強調されることが示唆された。今後横隔膜筋電図の解析により、呼吸筋疲労の面から分析を行なう予定である。
超流動ヘリウム環境におけるイオンの精密分光

超流動ヘリウムは広い波長領域で透明、低温、スピンに対する擾乱が小さいという特性があり、レーザー分光の新しいマトリックス環境として有用な媒質である。しかし、媒質中では通常、周囲の原子との相互作用の影響により精密分光は困難になる。本研究では、超流動ヘリウム中の原子イオンに対して光ポンピングと二重共鳴法を組合せた精密レーザー分光を適用するために、超流動ヘリウム中への原子イオン導入と光検出、液体中原子のパルス光ポンピングのための光源開発とこれを用いたレーザー・マイクロ波/ラジオ波二重共鳴実験、加速器で生成されるイオンビームを線源とする実験を行い、精度、確度の向上を実現した。超流動ヘリウムは紫外からラジオ波に至る広い波長域で透明な媒質である。低温、スピンに対する擾乱が小さいといった特性があり、レーザー分光の新しいマトリックス環境として大きな可能性を持つ。ヘリウム中に導入されたアルカリ原子に関しては、周囲のヘリウムとの相互作用の影響にも関わらず、光ポンピングと二重共鳴法の組合せで精密分光が可能であることが最近示された。本研究課題は、これまで全く精密分光が試みられていないヘリウム中のアルカリ土類様Ba+,Yb+イオンを対象に光ポンピング法を適用し、精密レーザー分光を行うことを目的とする。本課題遂行のために、(1)超流動ヘリウム中への原子イオン導入と光検出、(2)光ポンピングのための光源開発とこれを用いたレーザー・マイクロ波/ラジオ波二重共鳴実験、(3)加速器で生成されるビームを用いた実験を並行して進めている。平成24年度は、(1)二段階レーザーアブレーション法を用いてヘリウム中へ中性原子を静かに導入する場合と同じ方法で、Ba+イオンを静かに導入してレーザー誘起蛍光(LIF)を検出することに成功した。ここではイオン導入と光検出が目的であるので、繰返しレートの低い(10Hz)パルス色素レーザーを用いた。(2)超流動ヘリウムのトラップ媒質としての特性を活用すると、cw(連続光源)レーザーでなくても、高繰返しパルスレーザー(1kHz以上)であれば光ポンピングが可能である。そこで、パルスチタンサファイアレーザーを自作し、Yb+イオンの励起波長に近い370nm付近でヘリウム中光ポンピングに必要な100mWの光を出力させることに成功した。(3)加速器で生成されるRbイオンビームを超流動ヘリウム中に入射した後、閉じ込められたRb原子に対して、光ポンピングとレーザー・ラジオ波二重共鳴法を適用することに成功した。この結果、本手法が加速器からのビーム入射に対しても有効であることを実証した。液体ヘリウム中に原子やイオンを導入するのは、良く知られている他の希ガスマトリックスに比べて取扱いが困難なことから、精密分光があまり進展していなかった。しかし、近年レーザースパッタリング法によりアルカリ原子を導入して光ポンピングと二重共鳴法の組合せることにより精密分光が可能になってきた。本研究課題では、アルカリ原子と同様の準位構造を持つアルカリ土類イオンをヘリウム中に導入して光ポンピング法を適用し、精密レーザー分光を行うことを目的とする。このため、1超流動ヘリウム中への原子イオン導入と光検出、2光ポンピングのための光源開発とこれを用いたレーザー・マイクロ波/ラジオ波二重共鳴実験、3加速器で生成されるイオンビームを用いた実験を並行して進めている。平成25年度は、1二段階レーザースパッタリング法でヘリウム中に導入したBa+イオンレーザー誘起蛍光(LIF)検出を確認した。しかし、導入個数が少なく寿命が短いなどの問題も浮上した。2超流動ヘリウムのトラップ媒質としての特性を活用すると、cw(連続光源)レーザーでなくても、高繰返しパルスレーザー(1kHz以上)であれば光ポンピングと二重共鳴を行うことが可能である。アルカリ原子と似た準位構造を持つAu原子に本手法を適用し、超微細構造間隔を高精度に測定することに成功した。3加速器で生成されるRbイオンビームを超流動ヘリウム中に入射し、閉じ込められた原子の超微細構造準位間の遷移を観測することに成功した。加速器からのイオンビーム入射は有効な手法であることが示された。低温、スピンに対する擾乱が小さいという特性があり、レーザー分光の新しいマトリックス環境として大きな可能性を持つ。液体ヘリウム中に原子やイオンを導入するのは、良く知られている他の希ガスマトリックスに比べて取扱いが困難なため、精密分光があまり進展していなかった。しかし、近年レーザーアブレーション法および加速された高速イオンビームを用いて主にアルカリ原子を導入し、光ポンピングと二重共鳴法の組合せによる精密分光が可能になってきた。このため、1、超流動ヘリウム中への原子イオン導入と光検出、2、光ポンピングのための光源開発とこれを用いたレーザー・マイクロ波/ラジオ波二重共鳴実験、3、加速器で生成されるイオンビームを用いた実験を並行して進めている。平成26年度は、1、二段階レーザーアブレーション法で液体ヘリウム中に導入したBa+イオンの個数が少なくレーザー誘起蛍光(LIF)信号が微弱であった問題に対処するため、液中レーザーアブレーション法による導入を試みた。

2、超流動ヘリウムのトラップ媒質としての特性を活用すると、cw(連続光源)レーザーでなくても、高繰返しパルスレーザー(1 kHz以上)であれば光ポンピングと二重共鳴を行うことが可能である。これまでcwレーザーで実績のあるRb原子に適用可能なパルスレーザー(1-3 kHz)を製作し、これを用いて光ポンピングと二重共鳴の観測に成功した。3、加速器で生成されるRbイオンビームを超流動ヘリウム中に入射し、導入された原子のゼーマンおよび超微細構造準位間の遷移を観測した結果について詳細に解析し、複数の同位体のスピンを導出した。超流動ヘリウムは紫外からラジオ波に至る広い波長域で透明な媒質である。低温、スピンに対する擾乱が小さいといった特性があり、レーザー分光の新しいマトリックス環境として大きな可能性を持つ。液体ヘリウム中に原子やイオンを導入するのは、良く知られている他の希ガスマトリックスに比べて取扱いが困難なことから、精密分光があまり進展していなかった。しかし、近年レーザースアブレーション法によりアルカリ原子を導入して光ポンピングと二重共鳴法を組合せることにより精密分光が可能になってきた。本研究課題では、アルカリ原子と同様の準位構造を持つアルカリ土類イオンをヘリウム中に導入して光ポンピング法を適用し、精密レーザー分光を行うことを目的とする。このため、(1)超流動ヘリウム中への原子イオン導入と光検出、(2)光ポンピングのための光源開発とこれを用いたレーザー・マイクロ波/ラジオ波二重共鳴実験、(3)加速器で生成されるイオンビームを用いた実験を並行して進めている。平成27年度は、(1)レーザーアブレーション法により液体ヘリウム中に原子イオンを効率良く導入するために、固体試料ホルダーと導入部の改良を行った。(2)超流動ヘリウムのトラップ媒質としての特性を活用すると、cw(連続光源)レーザーでなくても、高繰返しパルスレーザーであれば光ポンピングと二重共鳴を行うことが可能である。可視から近赤外の広い波長領域で発振可能なパルスレーザー(1-3 kHz)を製作し、cwレーザーではポンピングに100mW程度を必要とするRb原子に適用したところ、10mW程度で十分な光ポンピングと二重共鳴が観測できることを実証した。(3)加速器で生成されるRbイオンビームを超流動ヘリウム中に入射し、導入された原子の超微細構造準位間の遷移を観測した結果について詳細に解析し、遷移周波数を6桁の精度、確度で決定した。超流動ヘリウムは広い波長領域で透明、低温、スピンに対する擾乱が小さいという特性があり、レーザー分光の新しいマトリックス環境として有用な媒質である。しかし、媒質中では通常、周囲の原子との相互作用の影響により精密分光は困難になる。本研究では、超流動ヘリウム中の原子イオンに対して光ポンピングと二重共鳴法を組合せた精密レーザー分光を適用するために、超流動ヘリウム中への原子イオン導入と光検出、液体中原子のパルス光ポンピングのための光源開発とこれを用いたレーザー・マイクロ波/ラジオ波二重共鳴実験、加速器で生成されるイオンビームを線源とする実験を行い、精度、確度の向上を実現した。
代数多様体の退化とゼータ関数

代数多様体の中でも代数曲線は最も重要であり多くの研究が行われている。本研究では代数曲線のモジュライ空間とその退化に対応するモジュライ空間の境界に特に注目し研究を行った。代数曲線のモジュライ空間は共形場理論と関係し、この観点からのモジュライ空間の研究は従来あまりなされていなかった。共形場理論は本来理論物理学の理論であり、理論は複素体上で展開されている。研究代表者は非アーベル的共形場理論を有理数体上で展開した。これは、代数曲線のモジュライ空間が標数0では有理数体上で定義されていることに対応している。一方、代数幾何学では代数曲線のモジュライ空間は整数環Zで構成される。この点に関しては非アーベル的共形場理論を本質的に整数環Zで展開できることを示した。これは代表者が、以前、桂、清水と行ったアーベル的共形場理論の場合のある種の拡張になっている。このことにより、正標数の体上で共形場理論を展開することが可能なった。ただ、整数環上の理論から素数pでの還元を考えて理論を作り、直接正標数の体上で理論を構成できない点が理論を困難なものにしている。この点に関しては、対応すれベクトル束の理論でも類似の現象があり、その解明が待たれている。研究代表者の研究では、非アーベル的共形場理論と標数pの素体上で定義されたモジュライ空間のゼータ函数やモジュラー形式との関係は十分には解明することが出来ず今後の課題として残った。また研究協力者によってベクトル束のモジュライ空間の境界とベクトル束の退化に関して、さらにアーベル多様体の退化とエータ函数に関して興味ある結果が得られた。
HAp/Col複合体及びヒト培養骨髄細胞を用いた骨再生システムの確立、臨床応用

近年、骨髄間葉系細胞(MSC)を使用した骨再生に関する研究が盛んに行われている。また、われわれはハイドロキシアパタイト・コラーゲン複合体(HAp/Col)という生体骨と類似した構造を持つ新しい人工骨の開発を行ってきた。研究目的はHAp/Colを骨髄間葉系細胞の担体として使用した骨再生システムを構築し、臨床応用することである。研究開始時のHAp/Colは緻密なブロック状の形態しか存在していなかった。これは骨欠損などに単体で移植した場合、優れた骨伝導能と生体吸収性を示したが、細胞の担体として使用するには問題があった。そこで細胞担体として使用するために新たな成型法を用いたHAp/Colインプラントの開発を行った。その代表的なものが多孔質HAp/Colである。多孔質のため、移植後の組織の侵入性が優れているだけでなく、細胞の担体としても期待される。現在、企業化が進み、平成17年の臨床治験開始へ向け、開発が進行中である。MSCによる骨再生の研究を開始した時点において、HAp/Colが細胞担体として使用できなかったため、多孔質β-TCP(製品)を細胞担体としてMSCの骨形成能に関する研究を行った。手術患者より提供を受けたヒトMSCを使用した研究では、その骨形成能を免疫不全マウスを使用した実験で確認するとともに、分化能、骨形成能などにおいて個人差が大きいことを確認した。また、ヒトと同じ霊長類のサルを用いた実験においては、臨床応用が想定される中で最もハードルが高いと考えられる腰椎の後側方固定モデルにおいてMSCと細胞担体のハイブリッドが、自家骨移植に勝る結果を得られる可能性を確認した。臨床応用へ向けては、培養MSCの移植に関して、2003年に本学設置の倫理委員会で承認を受けている。また、本学に設置された細胞治療センターの使用の準備も進行中であり、2004年度での臨床応用開始を目指している。ハイドロキシアパタイトコラーゲン(HAp/Col)は以前より我々の研究で骨伝導能があり、有効な人工骨材料であることがわかっている。さらに今回、骨髄間葉系細胞との融合化にあたり、細胞担体としてのHAp/Colの適切な形状の開発と、骨再生における骨髄由来間葉系細胞の有用性を検討した。従来より開発の行われていたブロック状のHAp/Colは、緻密なため、細胞の担体として用いることはできなかった。そこでブロック状に形成する前のHAp/Colの粉末を用い、アルギン酸と混合して使用することにより、細胞侵入性を向上させたHAp/Colインプラントの開発に成功した。これは、生体内に注入すると数分から数十分で硬化し、臨床的に利用しやすい。しかし、細胞担体としては、操作が煩雑になってしまうため、さらに優れた細胞担体の開発を進めた。現在開発中であるるのは多孔質のHAp/Colで、細胞が接着するための表面積も大きく、細胞を導入する操作も単純で実用的である。さらに従来より市販されている多孔体ハイドロキシアパタイトが、生体非吸収性であり、水分を吸収すると、もろくなり崩れやすいのに対し、開発された多孔体HAp/Colは生体吸収性であり、スポンジのような物理学的特性を有し、水分を吸収しても崩れず、手術時などの操作が容易である。ラット大腿骨への移植実験では従来のインプラント材よりも、優れた骨伝導能と破骨細胞による速やかな吸収を確認した。またBMP2の担体としても一般的に使用されているコラーゲンスポンジよりも優れていることを確認した。

今後さらに骨伝導能を有する薬剤担体としての特性を向上させていく予定である。ラット骨髄より培養した間葉系細胞を用いた実験では、培養細胞と担体を組み合わせることにより、皮下や、筋層内で異所性骨化誘導ができることを確認した。さらに、霊長類であるサル骨髄間葉系細胞の培養増殖とHAp/Co1担体と組み合わせたものをヌードマウス背筋内に移植した同様の検討を進めて、良好な骨化を認めている。ヒト骨髄間葉系細胞は、その使用について学内倫理委員会を通過しており、手術時に骨髄間葉系細胞を採取し、分化能、骨形成能などの性差、年齢差などに関して最適の培養条件を現在研究中である。適切な培養条件で培養したヒト骨髄由来間葉系細胞をラット、サルでおこなったようにHAp/Co1担体と組み合わせ骨誘導能の確認を来年度おこなう予定である。昨年度開発した多孔質HAp/Colの作成条件による多孔質構造の変化や、力学的特性の変化や生体内での反応性の変化などを検討した。この多孔体はHAp/Colに含まれるコラーゲンのゼラチン化と凍結による結晶形成を利用して多孔質化したものである。確認できた多孔質HAp/Colの性質は以下のようである。ゼラチン化の割合が高いと弾性は増加し気孔形態は球状に近くなり、気孔径は大きくなる。凍結速度を遅くすると気孔径は大きくなる。また、生体内ではゼラチン化の割合が高いと吸収が早くなる。なお、本研究の目的はこの多孔体を細胞担体として使用し骨再生を促進することである。現在23mm角程度の多孔質HAp/Colは細胞担体として使用可能であるが、臨床的用途を考慮すると大きさが不十分である。細胞担体として使用するためには気孔間を結ぶ連通孔が必要となる。現在、連通孔を多く有する多孔体の作成条件の検討を進めている。また、臨床応用に向けて企業化を進め、安全性試験などの基礎データの収集を行っている。前記のように細胞担体としての多孔質HAp/Colの開発を進めると同時に、骨髄培養細胞の臨床応用へ向けての研究も行った。現在使用できる細胞担体として多孔質β-TCPを使用し、骨髄から採取した骨髄細胞を培養増殖してインプラントに導入し、ヌードマウスの皮下に移植した。高齢者から採取した骨髄細胞でも十分な骨形成能を有していることを確認した。また、アプリケーションモデルとして現在は自家骨移植が必要とされている腰椎後側方固定手術をサルに施行し、骨髄培養細胞を導入したβ-TCPを自家骨の代わりに移植することにより自家骨移植に匹敵する結果を得た。多孔質HAp/Colの骨充填材としての認可取得を目的とした研究開発を行った。今年度は、より大型の動物を用いて臨床応用を想定した動物実験を主に行った。また、素材の特殊性から、滅菌法の問題も解決しなければならず、滅菌法の違いによる生体反応を検討する実験を行った。これらの結果を踏まえて2005年1月の臨床治験を目標に研究開発中である。【骨髄間葉系細胞(MSC)の臨床応用に向けて】昨年度、ヒトMSCを多孔質β-TCPに導入し、ヌードマウスに移植して、高齢者由来のMSCでも骨形成能を有しているが、同時に個体差も大きいことを確認した。これは臨床上、問題となる可能性がある。今年度は生体外での細胞の状態と移植した際の骨形成能との関連性を検討した。