hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高分子アクチュエータを用いた内視鏡手術ツールの把持機構と制御方式の研究

内視鏡手術は、その低侵襲性や美容面・医療経済面での優位性などから、急速に普及している。その一方で、内視鏡手術特有の操作性の悪さや手術視野の制限など解決すべき問題点も多い。このような限界を打破すべく、本研究では、モータに変わる新しい駆動装置として近年注目されている人工筋肉を利用することによる人間ロボット協調手術の提案と、これを実現するハードウェア(把持機構)とソフトウェア(制御方式)の開発を行った。本研究の目的は、モータに変わる新アクチュエータとして近年注目されている「電場応答性高分子」を利用することによる人間ロボット協調手術の提案と、これを実現するハードウェアならびにソフトウェアの開発である。本年度は、1.電場応答性高分子の導入による多自由度内視鏡手術ツールの仕様設計・製作と、2.複数の電場応答性高分子から構成される内視鏡手術ツール把持機構のコンセプト設計を並行して行った。前者については、ツールを構成するアクチュエータの基本要素(中空型の弯曲人工筋肉)の開発を行った。次年度に、内視鏡手術ツールとして利用するための様々な動作試験を実施する。後者については、本年度中に「国際PCT出願」を完了させた(PCT/JP2007/060524)。本研究で提案する内視鏡手術ツール把持機構は、パラセルメカニズムによるマニピュレータ部と患者にマニピュレータを装着する固定部、固定部とマニピュレータを結ぶ多自由度アーム(フレキシブルアーム)によって構成されている。マニピュレータは、「電場応答性高分子」をはじめとする人工筋肉を用いた複数(現モデルでは6本)のリニアアクチュエータの伸縮により、患者の腹壁や胸壁に設けられた内視鏡手術ツールの挿入孔(拘束点)を中心とする4自由度の運動を実現でき、さらに2自由度の冗長性を利用してシステムの安全性を向上させている。固定部は、ベルトにより患者の下腹部の骨盤付近にマニピュレータの取り付けを可能にする。またフレキシブルアームにより手術中にマニピュレータの位置姿勢の再配置が行える。さらに、内視鏡手術ツールとマニピュレータの取り付け器具には、ツールの取り外しが容易にできるように永久磁石を用いている。本年度までに、金属系人工筋肉(形状記憶合金)ならびに水圧駆動型アクチュエータを用いた試作機を完成させ、本内視鏡手術ツール把持機構の有効性を明らかにした。本研究の目的は、モータに変わる新アクチュエータとして近年注目されている「高分子アクチュエータ」を利用することによる人間ロボット協調手術の提案と、これを実現するハードウェアならびにソフトウェアの開発である。本年度は、1.前年度に設計・製作した高分子アクチュエータを用いた内視鏡手術ツール用中空型弯曲人工筋肉の再構築とその動作実験、2.弯曲器具の利用を前提とする内視鏡手術シミュレータの製作ならびに評価、3.内視鏡手術ツールを把持する新たなロボットシステムのハードウェアとその基本制御システムの設計・製作を行った。以下、それぞれの結果を簡潔に述べる。1.電場応答性高分子膜を円筒上に丸めたものを多層構造にすることにより、外径10ミリ、内径8ミリ、全長70ミリの中空の2自由度弯曲人工筋肉を製作し、その動作試験を行って基本性能を評価した。その結果、4kVの電圧下で弯曲角度40度を達成したが、手術における要求仕様(70度以上)を満足させるためには更なる高電圧駆動が必要となり、中空部に手術器具を通す場合に生じる高分子膜との接触等による故障の可能性も高く、根本的な設計の見直しが必要になった。2.内視鏡手術ツール(弯曲器具)の姿勢ならびにツール把持機構を外科医がマスタスレーブ方式で遠隔操作することを想定し、入力用デバイスの姿勢を読み取り、コンピュータ上の仮想弯曲器具の姿勢に反映させる内視鏡手術シミュレータを作成し、種々の条件下で、操作用インタフェースの構成法について検討した。3.電場応答性人工筋肉とは駆動方式が異なる小型軽量の人工筋肉アクチュエータを用いた冗長多自由度の内視鏡手術ツール把持機構の製作に成功した。次年度には、上述のシミュレータと統合し本システムの制御系を完成させるとともに、弯曲器具についても同様の駆動機構を導入することにより上記問題を解決することを考えている。本年度(最終年度)は、総まとめとして、前年度までに構築した各要素技術を統合し、次の3つの「人間ロボット協調手術システム」を個々に開発し、内視鏡外科医を被験者としてシステムの総合評価を行うとともに、学会や各種メディアへの発表を積極的に行った。1.内視鏡自動位置決めロボットシステム:平成19年度に国際出願し、同年度中に構築した「内視鏡手術ツール把持機構」をベースに開発。

提案したシステムを用いると、熟練のカメラ助手の内視鏡操作パターンと非常に近い結果が得られることがわかった(国際会議SMIT2009で受賞、2009.9.17付のNatureに本ロボットが掲載、2009年度中に3件のTV放映、産経新聞2009.8.19夕刊1面掲載、ほか学会発表多数。2010、1.29に特許取得:特許4446055号)。2.タッチ式内視鏡ロボット手術システム:平成19-20年度にプロトタイプを構築した「内視鏡手術器具操作インタフェース」を研究分担者:島田順一講師の指揮のもとで精錬・再構築し、ブタを用いたin vivo実験により本システムの臨床応用可能性を見出した(国際会議CARS2009で2件発表、日本経済新聞2009.11.16科学面掲載)。3.単孔式内視鏡手術のための湾曲器具を用いたマスタスレーブロボット手術システム:平成20年度に製作・評価した「湾曲器具の利用を前提とする内視鏡手術シミュレータ」をベースに実機を構築。提案した制御方式によって単孔式内視鏡手術を従来の内視鏡手術と同様の感覚で行うことが可能であることを実験的に示した(第18回日本コンピュータ外科学会大会2009で発表)。
不整脈死の「可視化」：刺激伝導系の３次元画像解析・病理組織解析と遺伝子解析の融合

法医解剖123例の刺激伝導系心筋の病理形態解析の結果、水平法を用いた洞房結節の組織形態解析が有用であり、刺激伝導系心筋の密度は年齢と負の相関がみられた。房室結節の連続組織観察では心臓死、非心臓死例いずれも刺激伝導系心筋の病的所見が認められる例があり、所見の評価には慎重な判断が必要と考えられた。不整脈関連13遺伝子の全エクソン解析では、確認された4種の遺伝子変異がいずれも不整脈死例と非不整脈死例に認められたことから、確認された変異を直ちに不整脈死と関連づけるのは困難と考えられた。同時に実施した病理形態解析でも不整脈死を積極的に示唆する病理所見は認められなかった。本研究は、不整脈性突然死の解明に向け、剖検例の刺激伝導系心筋の病理形態解析および遺伝子解析を行い、総合的な検討を行うことを目的とする。平成25年度は、病理形態解析法の確立および報告、対象症例の蓄積、および各解析の基礎検討を行った。まず、病理形態解析として、伝導系心筋の走向に沿った切片方向からの組織作製を行い、従来の垂直方向からの観察法との比較を行い、結果を第97次日本法医学会に報告した。本法は、従来より簡便で法医実務に応用しやすいことから、参加者から多くの質疑と反響を得た。また、同発表では剖検例15例の刺激伝導系心筋の形状についても同時に報告した。本法は、従来法より連続的な視野で刺激伝導系心筋が観察された結果、非不整脈死と考えられる事例でも刺激伝導系に形態的変化の認められる症例があることがわかった。さらに次年度施行予定の病理形態解析として、免疫染色および3次元形態解析に関し、症例の蓄積および各種抗体の染色条件の検討、画像解析条件の検討を行った。また、遺伝子解析としては、遺伝子解析の予備検討として、過去に不整脈死が疑われ、すでに承諾の得られた事例につきにつき、遺伝性QT症候群関連遺伝子KCNQ1(LQT1)のシークエンス解析を行った。法医解剖123例の連続組織切片による刺激伝導系心筋の病理形態解析の結果、水平法による標本作製で鑑別かつ詳細な検討が可能であり、同法は特に洞房結節の形態観察および刺激伝導系心筋密度の画像解析に有用であった。房室結節の刺激伝導系心筋密度と年齢には負の相関がみられた。房室結節部は、立体的な構造評価には従来同様垂直法が有用であった。病理組織観察の結果、線維化や脂肪化などの病的所見が23%に認められた。死因との出現率の関係は、剖検によってもできない突然死群で25%、虚血性心疾患群で45%、上記以外の心疾患群で15%、その他の死因群で18%と、不整脈の関連のない疾患においても病的所見が認められる例があった。不整脈の誘引と考えられていた房室結節動脈の内膜肥厚は中心線維体を通過部で対象全例に認められ、解剖学的構造と考えられた。遺伝子解析として対象のうち7例に不整脈関連13遺伝子の全エクソン解析を実施した結果、SCN1B遺伝子のL210P変異、KCNQ1遺伝子のA511T変異、SCN5A遺伝子のH558R変異、KCNE1遺伝子のS38G変異の4種が確認された。しかしいずれの変異も不整脈死例と非不整脈死例ともに認められたことから、確認された変異を直ちに不整脈死と関連づけるのは困難と考えられた。同時に実施した病理組織解析では2例の房室結節系に軽微な病理所見を認めたが、不整脈死を積極的に示唆する所見ではなかった。以上より、病理形態解析および遺伝子解析における病的所見はいずれも不整脈死に特異的ではなく、法医解剖の突然死例を不整脈死と診断する場合、病的所見の評価には慎重な判断が必要と考えられた。法医病理学遺伝子解析に関しては、代諾者より研究概要について承諾の得られた事例が予定より少なく、平成25年度の実施予定であったDNA抽出を平成26年度に行う事とした。病理形態解析に関しては、平成25年度の実施予定であった連続組織標本の作製、一般組織染色による病理形態解析が順調に進行しており、刺激伝導系心筋の病理検索法についても報告を行うことができた。さらに平成26年実施予定の免疫組織解析、3次元形態解析については、症例の蓄積および検討方法の準備が進んでいる。平成26年度は研究最終年度であり、病理形態解析を更に発展させ、連続組織切片を用いた3次元形態解析および、免疫組織解析を行う予定である。

また、不整脈関連遺伝子解析については、次世代シークエンサーを用いたDNA解析を予定している。これらの結果を総合的に判断することで、突然死剖検例における不整脈関連死の法医鑑定に有用な知見を得られるものと考える。遺伝子解析に際し変更が生じた。計画では当該本年度にDNA抽出を行う予定であったが、代諾者から研究概要について承諾の得られた事例が予想より少なかった為、次年度にDNA抽出を行うこととしたため、本年度のDNA抽出費用は次年度に使用されることとなった。遺伝子解析に関しては、DNA解析および不整脈関連遺伝子のシーケンス解析を次年度中に実施する予定とする。
陸域から流出する有害化学物質の沿岸生態系での運命に関する研究

1.河川,河口,内湾での溶存有機物の動態疎水性画分のDOCは陸域から流入したものが、ほとんど濃度変化せずに湾外へ流出する。それらは光などで変質することから,紫外部吸光度,分子量などか変化する.一方,夏期には親水性の易分解性と難分解性DOCが湾奥で生産され、湾口に流下する従い前者は生分解を受ける。しかし,それらの紫外部吸光度,分子量などはほとんど変化しない.2.PAHsの地表面での光変換降下粉塵の一次減少速度係数の大きさから,無降雨期間が10日を越えると降下粉塵のPAHs量はかなり減少する.今後,変質後の物質の有害性に注目する必要があるものの,光変換による物質量変化をモデルにおいて十分に考慮すべきである.3.水域における有害化学働質濃度予測化学物質のリスク評価を目的に、物質特性、流域特性から水質、底質の有害化学物質濃度を予測する簡易なモデルの作成した.実測値をうまく予測可能であった.4.広島湾流域におけるPAHsの動態広島湾流域において降下粉塵量を測定し,また合流式下水処理場,雨水流出管において降雨時のPAHs流出維量を測定し,両者を比較した.降雨強度,降雨量が大きいと流域に堆積した粉塵,ならびにそれに取り込まれたPAHsの大部分が下流の水域に流出することがわかった.また,広島湾で十数種類の魚を採取し,それらの器官ごとのPAHs濃度を測定した.生殖器,脳といった脂肪割合が高い器官で高濃度のPAHsが検出され,生態系への影響が懸念される.また,河川,大気からのPAHs流入負荷量と湾水の交換速度をもとに広島湾水中のPAHs濃度を予測したところ,実測値とかなりよく一致した.各種有害化学物質濃度とそれらの生態毒性値より,リスク評価を行ったところ,広島湾では各種PAHsのリスクが対象とした化学物質の中では最も高く,そうした物質群の適正な管理が必要であることがわかった.1.河川,河口,内湾での溶存有機物の動態疎水性画分のDOCは陸域から流入したものが、ほとんど濃度変化せずに湾外へ流出する。しかし,それらの紫外部吸光度,分子量などはほとんど変化しない.2.PAHsの地表面での光変換降下粉塵の一次減少速度係数の大きさから,無降雨期間が10日を越えると降下粉塵のPAHs量はかなり減少する.今後,変質後の物質の有害性に注目する必要があるものの,光変換による物質量変化をモデルにおいて十分に考慮すべきである.3.水域における有害化学働質濃度予測化学物質のリスク評価を目的に、物質特性、流域特性から水質、底質の有害化学物質濃度を予測する簡易なモデルの作成した.実測値をうまく予測可能であった.4.広島湾流域におけるPAHsの動態広島湾流域において降下粉塵量を測定し,また合流式下水処理場,雨水流出管において降雨時のPAHs流出維量を測定し,両者を比較した.降雨強度,降雨量が大きいと流域に堆積した粉塵,ならびにそれに取り込まれたPAHsの大部分が下流の水域に流出することがわかった.また,広島湾で十数種類の魚を採取し,それらの器官ごとのPAHs濃度を測定した.生殖器,脳といった脂肪割合が高い器官で高濃度のPAHsが検出され,生態系への影響が懸念される.また,河川,大気からのPAHs流入負荷量と湾水の交換速度をもとに広島湾水中のPAHs濃度を予測したところ,実測値とかなりよく一致した.各種有害化学物質濃度とそれらの生態毒性値より,リスク評価を行ったところ,広島湾では各種PAHsのリスクが対象とした化学物質の中では最も高く,そうした物質群の適正な管理が必要であることがわかった.広島市にある合流式の下水処理場において、非降雨時、降雨時に採水を行い、多環芳香族炭化水素(PAHs)や有機リン酸トリエステル(OPEs)の流入挙動を観測した結果、多くの有害化学物質では懸濁態として市街地から流出し、特に降雨時のファーストフラッシュ現象が特徴的であることを明らかにした。また、下水処理場からの放流量と汚泥への移行量を明らかにして、下水処理における物質循環特性を明らかにするとともに、放流水域への負荷量を観測した。さらに、流域内2地点で晴天時堆積量を測定し、これと降雨時流入量との関係を解析した。以上を解析することから、市街地から下流水域への有害化学物質の流出量を明らかにすることができるものと考えている。広島湾において得た水、底質、魚中のPAHsと重金属の観測データをもとに、その相互の関係を解析することから、有害化学物質の沿岸生態系での動態、運命に関しての解析を進めた。また、溶存有機物の動態、収支を明らかにすることから、有害化学物質の動態との関係を解析する基礎とした。最後に、環境庁の「化学物質と環境」を利用して、数十の有害化学物質の全国河川、湖沼、海域での水、底質濃度間の関係を解析した。その結果、各水域では線形な関係を有することが多いこと、底質-水濃度比はオクタノール・水分配係数の増加とともに大きくなるが、親水性の物質でも平衡実験の結果より底質側に多く存在することがわかった。

広島市と広島湾において、浮遊粉塵、堆積粉塵や下水、河口域、内湾域での水・底質サンプルを採取し、多環芳香族炭化水素(PAHs)の濃度を測定した。溶存態と懸濁態の濃度から分配関係を解析し、モデル化した。また、陸域から海域への流下に伴う濃度変化をもとに、有害化学物質の沿岸生態系での動態、運命に関しての解析を進めた。また、浮遊粉塵、堆積粉塵を太陽光に当てて、その結果生じるPAHsの光変換現象を実験により測定した。その結果、光変換速度は夏高く、冬低いこと、水中においては溶存態でその速度は高いが、懸濁態では低いこと、また光変換によりPAHs濃度は減少するものの、変換生成物もかなりの毒性を有することがわかった。東広島市を中心に、浮遊粉塵、堆積粉塵、簡易下水処理施設、河川での有機リン酸トリエステル(OPEs)の動態を観測した。まず、簡易下水処理施設での観測結果をもとに、原単位を明らかにした。また、河川水中での動態を模擬した実験を行うことから、自然水域での変化速度を求めた。以上をべースにOPEsの河川水中と底質中の濃度予測モデルを作成した。最後に、環境庁の「化学物質と環境」を利用して、数十の有害化学物質の全国河川、湖沼、海域での水、底質濃度を流域特性、化学物質の物性から予測する手法を検討した。重回帰モデル、数量化1類モデルともに、かなりの精度で化学物質の濃度予測が可能であり、モニタリングの前のスクリーニングとしての活用が期待されることがわかった。広島湾流域において降下粉塵量を測定し,また団地の雨水流出管において降雨時のPAHs流出総量を測定し,両者を比較した.降雨強度,降雨量が大きいと流域に堆積した粉塵,ならびにそれに取り込まれたPAHsの大部分が下流の水域に流出することがわかった.河川,大気からのPAHs流入負荷量と湾水の交換速度をもとに広島湾水中のPAHs濃度を予測したところ,実測値とかなりよく一致した.すなわち,流域でのPAHsの堆積量,大気からのPAHs降下量が湾水の濃度を決定していることがわかった.各種有害化学物質濃度とそれらの生態毒性値より,リスク評価を行ったところ,広島湾では各種PAHsのリスクが対象とした化学物質の中では最も高く,そうした物質群の適正な管理が必要であることがわかった.広島大学構内で採取した浮遊粉塵,降下粉塵を72時間,太陽光にさらすことで粉塵に含まれるPAHsがどのように変化するかを実験的に明らかにした.その変化速度を一次減少速度係数として表現すると小径粉塵で0.16(d^<-1>),大径粉塵で0.11(d^<-1>),降下粉塵で0.06(d^<-1>)程度と,小径粉塵が他と比べ大きいことがわかった.小径粉塵の一炊減少速度係数は夏期に高く,冬期に低い傾向が見られた.化学物質のリスク評価を目的に、物質特性、流域特性から水質、底質の有害化学物質濃度を予測するモデルの作成を目指した。まず、28物質、64地点における化学物質濃度、ならびにそれらに関する物質特性、流域特性を整理したデータベースを構築した。次に、重回帰分析、数量化理論I類を当てはめた結果、両モデルとも全物質、全地点入力の場合、水質では実測値の±1オーダー、底質では±1.5オーダーの範囲内にほとんどすべてのサンプルが入ることがわかった。また、物質別・地点別モデル、説明変数の説明力、精度あるモデルの構築に必要なサンプル数などに関して議論した。
我が国の書籍再販制度の経済理論研究

我が国および英国の書籍再販制度に関する歴史的・理論的研究を通じて、書籍再販制度が出版社・卸売業者・小売業者の水平的かつ垂直的な結合と、返品制によって支えていることが明らかにされた。本年度では,第1に,書籍再販制度に関する理論の再発見と再構成を行なった。とりわけ,1960年代に英国の書籍再販制度,通称NBA(Net Book Agreement)の成立をサポートした「補填理論」と,それに対する批判的議論の展開が整序された。また,補填理論の思想的背景には「Books are different(本は違う)」という考え方があり,「(市場性に乏しい)希少本」とそれを在庫として取り扱う小規模な書籍専門店の社会的重要性を前提とした,書籍に特化した(すなわち書籍業界に特殊的に適用される)議論であることが明らかとなった。同時に,この理論は1990年代のイギリスにおける書籍再販制度撤廃時や同時期の日本において再販制度の見直しを公正取引委員会が示唆した際にも,再販制度擁護派によって利用されていることが確認された。また,同様の議論は20世紀全体を通じて,アメリカではほとんど見られず,とりわけ1960年代以降のイギリスおよび日本特有の議論であることが判明した。そして同時期のアメリカにおいて主流であったフリーライダー仮説は,書籍業界の再販制度の妥当性を担保せず,極めて適用範囲の狭い理論であることが広範な学説研究によって明らかとなった。このことは,とりわけ我が国ではほとんど知られていない事実であり,書籍再販制度の経済理論の構築にとって極めて重要な知的基盤であると考えられる。第2に,主に我が国の書籍再販制度の妥当性を主張する,返品制に関する学説の再検討を行った。そこでは返品のリスクを出版社が負っているのであるから,再販売価格維持を行う権利が認められるべきとの主張が展開されているが,我が国の返品制がすでに制度疲労を起こしており,いまや返品制が出版社にとって重荷となっている事実が学説内で考慮されていないことが確認された。こうした問題意識は,現在,我が国において主要な,書籍再販制度の経済理論に変わる新たな書籍再販の経済理論を構築する手がかりになることが期待される。平成22年度における研究は,主に二つの方向性に基づいて展開された。第一に,我が国の書籍再販制度の制度的・理論的基礎を成す英国書籍再販制度の歴史的・理論的研究を通じて,英国書籍再販制度が,既存研究の支配的な見解とは異なり,出版・卸売・小売という各取引段階の垂直的かつ水平的な企業結合によって実現したことが明らかになった。また,書籍取引における返品制度が,(既存研究においてしばしば言及される)需要の不確実性に対処する手段としてではなく,再販制度下における書籍小売店の機会主義的行動を抑制するため,言い換えれば,書籍取引固有の再販制度の抜け穴を塞ぎ,その制度を延命させる手段として考案・採用されたことが明らかとなった。この二つの結論は,現在における我が国の書籍再販制度にそのまま適用することが可能であり,我が国の再販制度がカルテル的要素を多分に含み,かつ返品制度という商慣行によって,その制度の延命が図られていることが間接的に論証された。この発見は,もう一つの研究軸である,我が国の書籍取引における制限的取引慣行に関する研究において,補強・再確認された。我が国では,取次と呼ばれる書籍卸売業者が実質的なチャネルリーダーとして,返品制度という非効率な取引慣行を暗黙のルールとして出版社・書店の双方に受容させることによって,再販制度の維持を図っている実態が明らかにされた。具体的には,現行の返品制度は,出版社が自社の出版物の販売動向をリアルタイムで確認することを困難にする一方,書店の品揃えの自由を阻害することで,双方の独自の戦略的手段を奪っており,大手取次各社は書籍取引全体の約8割を押さえることによって,垂直的なバーゲニングパワーを保持・発揮している現状が明らかにされた。
超伝導クーパー対のコヒーレントトンネリングを利用した量子論理ゲートの研究

昨年度に引き続き、長伝導微小ジョセフソン接合を用いた量子論理ゲートの実現に向けて、微小接合集積プロセス確立を目指して研究を行った。回路の試作は、Nb/ALOx/Nbジョセフソン集積回路技術と電子ビーム露光による微細加工技術を駆使して行い、微細加工プロセスとして現有のRIE装置を用いて微細加工を行った。同プロセスにおいて、サブミクロンオーダーの微小接合の作製を目指したが、REエッチングプロセスでは十分な加工精度が得られない問題と接合側面のプラズマ損傷による特性劣化があり、プラズマ損傷を陽極酸化法を用いることで除去するプロセスに取り組んだ。これにより、寸法が1μm程度の接合でジョセフソン特性が得られたものの、再現性が悪く量子論理ゲートに必要なサブミクロンオーダーの接合が得られなかった。そこで、抵抗加熱蒸着装置によるシャドウ蒸着法(蒸着源の斜法入射による接合形成法)による超微細接合の作製を進めるべく真空装置の改造を行い、同プロセスによる接合作製を試みている。本手法に必要なフォトリソプロセスとオフによる微細加工プロセスを確立し、接合作製プロセスを行った結果、サブミクロンオーダーでの接合形成が可能であることが確認されている。現在、トンネル酸化膜を形成するための酸化プロセスの条件出しを行っており、これにより作製した接合の電気特性評価を行う予定である。また、本年度は量子論理ゲートを操作する系として有望な超伝導単一磁束量子回路において、10GHzを超える動作周波数での加減乗算回路の実現が達成され、将来の量子計算と磁束量子回路の融合による計算機回路への展開という観点で進捗が得られた。超伝導微小ジョセフソン接合を用いた量子論理ゲートの実現に向けて、当年度は微小接合集積プロセスの確立を第一の目標とし研究を行った。回路の試作は、Nb/AlOx/Nbジョセフソン集積回路技術と電子ビーム露光による微細加工技術を駆使して行い、微細加工プロセスとして現有のRIE装置を用いて微細加工を行った。同プロセスにおいて、サブミクロンオーダーの微小接合の作製を目指したが、RIEエッチングプロセスでは十分な加工精度が得られず、再現性の良い接合が得られなかった。同エッチングプロセスではプラズマ加工時の接合へのプラズマ損傷が考えられ、高品質な接合特性が得られない理由の一つとなっている可能性がある。そこで現在、接合側面のプラズマ損傷を、陽極酸化法を用いることで除去するプロセスを開発中である。同プロセスにより接合特性劣化の知見を得て、RIEプロセスによる微小接合実現の可能性を引き続き次年度に探る予定である。しかしながら、RIEプロセスでは加工精度に限界(サブミクロンオーダーまで)がある可能性もあるため、抵抗加熱蒸着装置によるシャドウ蒸着法(蒸着源の斜法入射による接合形成法)による超微細接合の作製を進めるべく真空装置の改造に現在着手している。同プロセスでは、Al蒸着とリフトオフ法で微小接合の作製を行い、その特性の評価を行う予定である。以上、2つの手法により微小ジョセフソン接合プロセスの確立を目指し研究を継続中であり、量子論理ゲート製作に最適な集積プロセスの実現を次年度も引き続き行う予定である。
癌遺伝子の発現とアイソザイムの偏倚

細胞が癌化するとピルビン酸キナーゼのアイソザイムパターンは著明に変化する。すなわち、L型やM型は減少し、【M_2】型が増加する。このような偏倚の機構を遺伝子レベルで調べるために、遺伝子の構造を解析した。私共はこれまで【M_1】型と【M_2】型のmRNAの構造と遺伝子(M遺伝子)の一部構造を明らかにし、両mRNAはM遺伝子にコードされており、恐らくRNAプロセシングの違いで生じることを示した。今年度は全構造を明らかにするために、単離したクローンの塩基配列を調べ、5′非翻訳部分を除く全エクソン/イントロン構造を明らかにした。次に、【M_1】型に固有のcDNA部分をプローブとして、【M_2】型しか発現していないAH130肝癌細胞の核RNAをノーザン分析した結果、成熟型よりも大きなRNA種に放射活性が検出された。【M_1】型と【M_2】型のmRNAの5′端が同一であることを考えると、これらの結果は同一転写産物のスプライシングの違いで両mRNAが生じることを強く示唆する。一方、L型はR型と同じ遺伝子に由来することが示唆されているので、R型のcDNAをクローン化し、その塩基配列をL型と比較すると共にL遺伝子のクローンを単離して、その塩基配列を調べた。その結果、R型とL型のmRNAは翻訳配列を含む5′端の配列のみが異なること、これらの固有の配列はそれぞれL遺伝子のエクソン1とエクソン2にコードされていること、エクソン3からエクソンにまでは両mRNAに共通であることなどが明らかになった。L型固有のエクソンの上流25塩基付近にはTATAボックスがみいだされ、プライマー伸長法によりL型の転写開始点を同定した。R型の転写開始点及びプロモーターはまだ同定していないが、これらの結果からR型とL型のmRNAはL遺伝子から異なるプロモーターを使って生成されるものと考えられる。
芳香族モノマーの配位重合が拓く新しい化学

本研究では,配位重合の概念を芳香族高分子の合成にまで拡張することを目的とし,アラインの合成等価体である「芳香族モノマー」の配位(共)重合反応の開発を行った.アラインの合成等価体である酸素架橋二環性アルケンを単独重合させ脱水することでポリ(オルト-アリーレン)を,また酸素架橋二環性アルケンを一酸化炭素と共重合させ脱水することで芳香族ポリケトンを合成した.いずれも既存の方法では得られない芳香族高分子である.また,ポリ(オルト-アリーレン)を脱水素酸化することでグラフェンナノリボンを合成することができた.本研究では,配位重合の概念を芳香族高分子の合成にまで拡張し,既存の方法では得られない新規高分子材料の創製を行うことを目的とする.アラインの合成等価体である「芳香族モノマー」を配位(共)重合させることにより様々な芳香族高分子の合成を行う.計2年間の研究期間を通して,研究計画書で提案した3つの高分子,すなわち,ポリ(オルト-アリーレン),芳香族ポリケトン,グラフェンナノリボンの全てを合成することができた.以下,各ポリマーについて詳細を述べる.(1)芳香族モノマーの単独重合によるポリアリーレンの合成:平成24年度には,2,3-ジデヒドロナフタレン等価体の配位重合によりポリ(ナフタレン-2,3-ジイル)を合成した.平成25年度は,本重合手法を2,3-ジデヒドロアントラセン等価体および2,3-ジデヒドロトリフェニレン等価体へと展開した.配位子や反応温度を検討することで高い収率で目的のポリ(オルト-アリーレン)を得た.いずれも現在知られている中で最長のポリ(オルト-アリーレン)の合成例である.(2)ポリ(オルト-アリーレン)の脱水素酸化によるグラフェンナノリボン合成:(1)に引き続いてポリ(ナフタレン-2,3-ジイル)誘導体に塩化鉄を作用させて脱水素酸化することで,黒色の生成物を得た.難溶であるため完全には同定できていないが,電子顕微鏡(SEM)観測およびラマン分光によりグラフェンナノリボンの生成が強く示唆された.(3)芳香族モノマーと一酸化炭素との共重合による芳香族ポリケトンの合成:2,3-ジデヒドロナフタレン等価体と一酸化炭素を,遷移金属触媒を用いて共重合させることにより芳香族ポリケトンの合成を行った.本共重合体はオルト-アリーレン基とカルボニル基が完全交互に配列した前例のないポリマーである.本研究では,配位重合の概念を芳香族高分子の合成にまで拡張することを目的とし,アラインの合成等価体である「芳香族モノマー」の配位(共)重合反応の開発を行った.アラインの合成等価体である酸素架橋二環性アルケンを単独重合させ脱水することでポリ(オルト-アリーレン)を,また酸素架橋二環性アルケンを一酸化炭素と共重合させ脱水することで芳香族ポリケトンを合成した.いずれも既存の方法では得られない芳香族高分子である.また,ポリ(オルト-アリーレン)を脱水素酸化することでグラフェンナノリボンを合成することができた.本研究では,配位重合の概念を芳香族高分子の合成にまで拡張し,既存の方法では得られない新規高分子材料の創製を行うことを目的とする.具体的には,アラインの合成等価体である「芳香族モノマー」を配位(共)重合させることにより様々な芳香族高分子の合成を行う.2年の研究期間で3種類の新規高分子の合成を提案したが,平成24年度はその中の2種類,すなわち,ポリ(オルト-アリーレン)および芳香族ポリケトンの合成を行った.(1)芳香族モノマーの単独重合によるポリアリーレンの合成:ナフタリン等価体である芳香族モノマーを遷移金属触媒により配位重合することで,ポリ(ナフタレン-2,3-ジイル)を合成した.本重合反応は反応条件の選択が副反応の抑制のために重要になるが,触媒・配位子・反応温度を精査することで高い収率および重合度で目的の芳香族高分子を得る条件を見出した.現在知られている中で最長のポリ(オルト-アリーレン)の合成に成功したといえる成果である.また,同反応条件を他の芳香族モノマーに用いて,様々なポリ(オルト-アリーレン)を合成している.(2)芳香族モノマーと一酸化炭素との共重合による芳香族ポリケトンの合成:ナフタリン等価体である芳香族モノマーと一酸化炭素とを,遷移金属触媒を用いて共重合させることにより芳香族ポリケトンの合成に成功した.本共重合体はオルト-アリーレン基とカルボニル基が完全交互に配列した前例のないポリマーである.また,得られたポリケトンに酸触媒を作用させてケトン部位を分子内環化させ,ポリアセタールへと変換した.前述のように,本研究では2年の研究期間で3種類の新規高分子の合成を提案したが,平成24年度はその中の2種類ーポリ(オルト-アリーレン)および芳香族ポリケトンーの合成に成功した.これらの高分子に関しては,合成できるか否かが最大の挑戦的課題であると研究計画の時点で予想していたため,期待通りであり同時に期待以上ともいえる進捗であった.これらの合成に関しては,現在論文を投稿準備中である.今後は残る一つの課題であるグラフェンナノリボンの選択的合成へと発展させ,また,同時にポリマーの物性探索とデバイス開発を行う予定である.今後は研究計画書に記した残りの部分を進める予定である.

具体的には以下になる.(1)ポリアリーレンの酸化によるグラフェンナノリボンの合成:平成24年度の研究成果で得られたポリ(ナフタレン-2,3-ジイル)を脱水素酸化することでナフタレン環同士をつなげ,グラフェンナノリボンへと誘導化する.これによりベンゼン環が四つずつ連結しアームチェア型GNRが合成できる.具体的には化学酸化剤を用いる均一系の反応条件,および金属基板上での酸化反応を試みる.合成に成功すれば,ポリ(アントラセン-2,3-ジイル)などπ拡張分子にも応用し,より幅の広いグラフェンナノリボンを合成する.(2)得られた新規共役高分子の物理的および化学的物性評価:本研究で得られた化合物に対して物性の評価を行い,デバイスの開発へとつなげる.ポリアリーレンおよびグラフェンナノリボンは共役が広がった構造を有するため,高い電気伝導性の発現が期待できる.溶液塗布法を用いて有機半導体デバイスを作製して評価を行う.また,ポリアリーレンの場合はキラリティに由来する性質が期待できるので,不斉合成の後に円偏光二色性スペクトルや円偏光発光などの分光測定を行い,光学材料特性を評価する.芳香族ポリケトンおよびポリアセタールに関しては,様々なイオンをドープしてイオン伝導度の測定を行う.本年度は予算執行の都合で12,450円が次年度へと繰り越しになったが、これは次年度に請求する研究費と合わせて使用する.次年度は50万円以上の大型物品を購入する計画はなく、特に試薬やガラス器具など消耗品の購入や国内外で研究成果を発表する際の旅費などにあてる予定である.
肺炎クラミジア感染による宿主アポトーシスの制御機構の解明

我々はChlamydia pneumoniaeの感染した細胞において、感染後2日ではアポトーシスが起こりにくくなり、感染後3日では逆にアポトーシスが起こりやすくなっていることを確認した。そこでC. pneumoniaeを感染させたヒト培養細胞の遺伝子発現変化を、ヒトDNAマイクロアレイを用いて解析した。その結果、発現が上昇した遺伝子が約80個あり、逆に共通して減少したものが約40個あった。感染細胞に共通して発現低下した遺伝子にはactinやtubulinが含まれ、クラミジア感染によって細胞内骨格の異常が想像された。またMHC class Iの発現が低下しており、他研究施設からの報告と一致した。感染後2日目にアポトーシスが抑制される原因として、アポトーシスに関する遺伝子が今回の解析から幾つかみつかった。そのうちinhibitor of apoptosis protein(IAP)ファミリーの一部が感染細胞で発現上昇していることを定量的RT-PCRによって確認した(投稿準備中)。NF-κBはアポトーシスに関与する車要な転写因子のひとつである。C. pneumoniae感染ではNF-κBが活性化し、これによってCOX-2が誘導され、PGE_2が上昇することがわかった。さらに我々は、アスピリンがNF-κBの抑制による抗炎症作用だけでなく、高濃度ではトリプトファンの枯渇による抗クラミジア効果を持つことを明らかにした(J Med Microbiol(2003))。クラミジアのIncフアミリーは封入体膜に局在する機能未知のタンパク質である。Incファミリー内のアミノ酸配列の相同性は非常に低いが、疎水性プロファイルには類似点がある。In silicoで疎水性プロファイルによる検索を行うた結果、C. pneumoniaeのゲノムから90の、またC. trachomatisからは36のORFが同定された。クラミジア以外のゲノムには同様のプロファイルを持つORFがほとんどなかったことから、Incファミリーがクラミジアに特異的であることがわかった。また比較ゲノム学的解析から、Incファミリーは重複と多様化によってクラミジアゲノム中に多くのparalogueとorthologueを生じたことがわかった(DNA Research(2003))。さらに封入体膜遺伝子IncA2をHeLa細胞に導入・発現させたところ、IncA2の局在はミトコンドリアに一致した。同遺伝子導入細胞は、staurosporine(STS)やTNF-αによるアポトーシスが誘導されやすいことがわかった。このときCaspase-3活性が上昇していた一方で、IncA2はSTSによるチトクロームCの遊離を促進しなかった。以上の結果からIncA2はアポトーシスに関わるSmacなど他の因子に働く可能性が考えられる(投稿準備中)。我々はChlamydia pneumoniaeと由来臓器の異なる3つのヒト培養細胞による組み合わせでヒトDNAマイクロアレイを用いて遺伝子発現変化を解析した。その結果、3種の細胞で共通して発現が上昇した遺伝子が約80個あり、逆に共通して減少したものが約40個あった。クラスタリング解析の結果では、細胞に因らない経時変化よりも細胞独自の変化が強いことがわかった。またMHC class Iの発現が低下していたが、これは他研究施設からの報告と一致した。クラミジア増殖中に感染細胞はそのアポトーシスが抑制されるが、その原因と考えられるアポトーシスに関する遺伝子が今回の解析から幾つかみつかった。現在これらの発現変化を定量的RT-PCRなどによって解析中である。NF-kBはアポトーシスに関与する重要な転写因子のひとつである。C. pneumoniae感染ではNF-kBが活性化し、これによってCOX-2が誘導され、PGE_2が上昇することがわかった。さらに我々は、アスピリンがNF-kBの抑制によって抗炎症作用を持つだけでなく、高濃度ではトリプトファンの枯渇による抗クラミジア効果を持つことを明らかにした(J Med Microbiol(inpress))。クラミジアのIncタンパク質ファミリーは封入体膜に局在するタンパク質だが、その機能は未知である。Incタンパク質間のアミノ酸配列の相同性は非常に低いが疎水性プロファイルには類似点がある。コンピュータ上で疎水性プロファイルによるORFの検索を行った結果、C. pneumoniae J138のゲノムから90の、またC. trachomatis serovar Dからは36のORFが同定された。クラミジア以外のゲノムには同様の疎水性プロファイルを持つORFがほとんどなかったことから、Incファミリーがクラミジアに特異的であることがわかった。また比較ゲノム学的解析から、Incファミリーは重複と多様化によってクラミジアゲノム中に多くのparalogueとorthologueを生じたことがわかった(DNA Research (2003))。さらに封入体膜遺伝子IncA2をHeLa細胞に導入・発現させたところ、IncA2の局在はミトコンドリアに一致することがわかった。同遺伝子導入細胞にstaurosporineやTNF-αでアポトーシスを誘導するとアポトーシスを起こしやすいことがわかった。現在このメカニズムを解析中である。

またMHC class Iの発現が低下しており、他研究施設からの報告と一致した。感染後2日目にアポトーシスが抑制される原因として、アポトーシスに関する遺伝子が今回の解析から幾つかみつかった。そのうちinhibitor of apoptosis protein(IAP)ファミリーの一部が感染細胞で発現上昇していることを定量的RT-PCRによって確認した(投稿準備中)。NF-κBはアポトーシスに関与する車要な転写因子のひとつである。C. pneumoniae感染ではNF-κBが活性化し、これによってCOX-2が誘導され、PGE_2が上昇することがわかった。さらに我々は、アスピリンがNF-κBの抑制による抗炎症作用だけでなく、高濃度ではトリプトファンの枯渇による抗クラミジア効果を持つことを明らかにした(J Med Microbiol(2003))。クラミジアのIncフアミリーは封入体膜に局在する機能未知のタンパク質である。Incファミリー内のアミノ酸配列の相同性は非常に低いが、疎水性プロファイルには類似点がある。In silicoで疎水性プロファイルによる検索を行うた結果、C. pneumoniaeのゲノムから90の、またC. trachomatisからは36のORFが同定された。クラミジア以外のゲノムには同様のプロファイルを持つORFがほとんどなかったことから、Incファミリーがクラミジアに特異的であることがわかった。また比較ゲノム学的解析から、Incファミリーは重複と多様化によってクラミジアゲノム中に多くのparalogueとorthologueを生じたことがわかった(DNA Research(2003))。さらに封入体膜遺伝子IncA2をHeLa細胞に導入・発現させたところ、IncA2の局在はミトコンドリアに一致した。同遺伝子導入細胞は、staurosporine(STS)やTNF-αによるアポトーシスが誘導されやすいことがわかった。このときCaspase-3活性が上昇していた一方で、IncA2はSTSによるチトクロームCの遊離を促進しなかった。以上の結果からIncA2はアポトーシスに関わるSmacなど他の因子に働く可能性が考えられる(投稿準備中)。
分子シンクロシステムの構築のための機能性共役ポリマーの創製と特性の解明

本年度は、光応答性共役分子であるアゾベンゼンを主鎖に含有する新規共役高分子の合成とその光異性化挙動の検討を目的とした。Pd触媒を用いる種々の炭素-炭素結合形成反応を利用し、ポリ(アリレン)、ポリ(フェニレンビニレン)、ポリ(フェニレンエチニレン)を主鎖骨格とするアゾベンゼン含有ポリマーの合成を行った。その結果、収率良く対応するポリマーが得られることを見いだした。側鎖を導入しない場合には生成ポリマーの溶解性は低いものの、側鎖としてヘキシル基などの長鎖アルキル基を導入することによって、ポリマーの熱的安定性を損なうことなく可溶化できることを明らかにした。生成ポリマーの主鎖に組み込まれたアゾベンゼンの異性化を検討した結果、異性化はポリマーの主鎖共役の程度に大きく依存することが分かった。例えばポリ(フェニレンビニレン)やポリ(フェニレンエチニレン)などを基本骨格として持つポリマーの主鎖の共役は広く、この場合アゾベンゼンユニットの異性化はほとんど進行しなかった。これに対し、ポリフェニレンを基本骨格とするポリマーの場合、ポリマー主鎖の共役が制限されているため、アゾベンゼンは紫外光照射によって速やかにトランスーシス異性化することをが分かった。この異性化は可逆であり、可視光を照射する、あるいは加熱することによってシスートランス異性化が進行した。この異性化はポリマーのコンフォメーションの大きな変化を伴い、その結果、異性化によってポリマーの流体力学的体積が大きく変化することが分かった。また、異性化に伴って主鎖の共役の程度が変化し、これは紫外-可視スペクトルにおける青色シフトとして観測された。さらに、異性化することによって電気化学的特性も変化し、ドープ・脱ドープの応答性が大きく向上することを見いだした。これらの結果は、共役ポリマーの特性を外部刺激によって可逆的に制御できることを意味する。本研究は、高分子主鎖ならびに側鎖に刺激応答性共役分子を導入し、外部刺激によってπ共役高分子の特性を制御するシステムを構築することを目的とする。本年度は、光応答性共役分子であるアゾベンゼンを側鎖に含有する共役高分子として置換ポリアセチレン[ポリ(エチニルアゾベンゼン)(1)]、およびアゾベンゼンが主鎖に導入されたポリ(フェニレンビニレン)(2)とポリ(フェニレン)(3)の合成を検討した。1は対応するp-あるいはm-エチニルアゾベンゼンをRh触媒を用いて重合することによって得られた。P-エチニルアゾベンゼンから得られるポリマーは種々の溶媒に不要であったが、m-エチニルアゾベンゼンを用いた場合、溶媒に可溶なポリマーが得られた。生成ポリマーは自立膜を与え、またその主鎖構造は選択的にシスートランソイド構造を有していることが確認された。一方、ポリマー2はPd触媒を用いるジハロアゾベンゼンとジビニルベンゼン類とのカップリング重合によって、良好な収率で得られることを見い出した。分子量は数万程度に達し、側鎖に長鎖アルキル基を導入することによって溶媒に可溶なポリマーが得られた。同様に、Pd触媒によるジハロアゾベンゼンと芳香族ジボロン酸エステルとの重縮合によっても可溶性ポリマー3が得られた。1および2中に存在するアゾベンゼンは光照射によってある程度異性化することが確認されたが、その程度は小さいものであった。これに対し、ポリマー3の光照射ではアゾベンゼン基は速やかに異性化し、その際、見かけ上の分子量が小さくなることも見い出した。
経済発展におけるＩＣＴの進展が経済格差を生み出すプロセスの経済分析とその解明研究

ICTを伴う国際貿易(2国モデル)と経済成長のモデルを基に、ICTの進展が経済格差を生み出すプロセスに関して分析・検討した。以下にその結果を示す。(1)国際貿易に関し、ICTの進展は両国間の熟練労働者の賃金比を上昇させ、未熟練労働の賃金比を低下させる。またそれは大国内の所得格差を拡大させ、小国内のそれを縮小させる。(2)ICT財生産を伴う2部門モデルでは、ICT財生産に投入されるICT資本財の集約度が増加する際、集約度に関してある大小関係が成立すれば、経済成長率は増加する。経済政策として重要なのは上記ICT資本財の集約度を高めることで、ICT集約度の差異が経済格差に影響を与えることになる。平成25年度の計画は「ICTに関する動学的マクロ・モデルの構築」と「ICTに関する実証分析」である。その実績として、「ICTに関する動学的マクロ・モデルの構築とシミュレーション」という理論研究を行った。しかしながら「ICTに関する実証分析」は最終年度に引き続き行うことにした。実績である理論研究は、内生的経済成長モデルであるRebelo(1991)“Long-Run Policy Analysis and Long-Run Growth"およびAlonso-Carrera and Raurich(2010)“Growth, sectoral composition, and the evolution of incomelevels"をもとに、ICT財(資本・製品)部門を導入して、ICT資本(製品)が経済成長に及ぼす効果を分析した。Rebelo(1991)で扱われたように人的資本と物的資本の2部門モデルであれば、資本の属性や性質が明快にされるために、本研究では、人的資本の代わりにICT資本を導入し、非ICT資本とICT資本とを明確に区別してモデルに導入した。導入の仕方はICT財部門の生産関数をコブ=ダグラス型とし、投入要素は非ICT資本、ICT資本および労働として、より現実的なモデルにした。ICT財部門で生産されたものはICT製品で、そのICT製品は最終財部門とICT財部門の投入要素として使用され、残りは資本として蓄積されることになる。本研究の特徴はAlonso-Carrera and Raurich(2010)に倣ってモデル展開を行い、一般均衡体系を構築することによって、従来とは異なる分析をおこなうことができた点であり、さらに一般均衡解に対してはシミュレーションによって解を導出したことも特徴としてあげることができる。平成24年度に予定していた主な実証分析の作業は来年度に行うことにし、来年度行う予定であったマクロ・モデルの構築を本年度に行った。ただし、平成24年度の実証分析のためのICTに関する資料収集の作業はモデル構築と平行して一部行っている。本年度の主要な研究に関しては、国際貿易におけるICTの進展の影響と国際的な所得の不平等を分析・考察するためのモデル構築を行った。基本的にはNordas, Hildegunn Kyvik,2003,“ICT, access to services and wage inequality,"の国際貿易の2国間モデルをもとに、最終財(貿易財)、混合財(サービス財:貿易不可能財)および中間財(ICTを体化した貿易財)の3つの生産部門を導入し、さらに、中間財の生産過程においてICTの進展のパラメータを組み込んだ。この背景として、ICTはハードおよびソフトの両面から、直接的および間接的に種々の領域の生産性を高める役割を持っていることを考慮したためである。このことはICTが生産過程においては外部経済的な役割を担っていると言える。このモデルでは、熟練労働者と未熟練労働者の2つのタイプの労働者が存在し、熟練労働者のみが高度な能力が要求される中間財生産に従事でき、最終財生産には熟練労働者と未熟練労働者が従事する。よって、本モデルの所得格差は、国内における2つのタイプの労働者間の賃金格差であり、国際的には、ICTの進展の状態に応じて生産性が実現されるた、め両国間の賃金格差で示すことになる。本モデルは一般均衡体系であり、各主体の最大化問題から得られる均衡解を用いて、ICTの進展の度合いを示すパラメータをもとに、国内および国際的な相対的賃金格差や企業数などをシミュレーションさせた。昨年構築したモデルを用いて、より整合性のある手続きのもとで新たにシミレーションを行った。昨年は、内生変数の非ICT資本財が最終財に振り向けられる割合をパラメーター扱いとしてシミュレーションを行ったが、今年度はICT部門に関連するパラメーターと上述の内生変数との関係をシミュレーションし、その結果を用いて経済成長率との関係を明確にした。なお、2部門を設定したことにより2つのケース(最終財生産部門における非ICT財の集約度をα、ICT財の集約度をβ、ICT財生産部門における非ICT財の集約度をλ、ICT財の集約度をεとして、ケース1はα>λおよびε<β、ケース2はα<λおよびε>βとする)に分けて分析した。その結果を以下に示す。(1)ICT財生産における効率性のパラメータが上昇(低下)

すれば、経済成長率は2つのケースとも減少(増加)する。ただし、2つの資本財の初期値が大きい場合は、当初の初期値の場合と比較して、経済成長率はケース1で減少し、ケース2では増加する。(2)集約度λが増加(低下)すれば、経済成長率はケース1では減少(増加)するが、ケース2における経済成長率の増減は未確定になる。(3)集約度εが増加(低下)すれば、経済成長率はケース1では増加(減少)し、ケース2における経済成長率の増減は未確定になる。(4)以上の結果より、経済成長率を高めるための経済政策として、ICT資本財と非ICT資本財の初期値およびICT財生産におけるICT資本の集約度を高めることがあげられる。これらの結果より、ICTの集約度の違いが経済格差に影響を与えることが確認できた。最終年度で行う予定であったミクロ・モデルの構築は現在進行で、また実証研究に関してはICTに関する時系列資料(21ケ国、28年間)を収集したが、それらデータと経済成長(国民所得)を用いた重回帰分析は現在進行中である。経済成長論、開発経済論上記達成度の評価の理由としては、平成25年度に行う予定であった動学的マクロ・モデルの構築がある程度できことは評価できるが、平成24年度からの課題であったICT関連の資料などの収集による実証分析を行うことができなかったため、「おおむね」という評価をした。具体的には、動学的マクロ・モデルの構築に関し、一般均衡体系およびMATLABによるシミュレーションによって、以下の結果を得た。ただし、(2)(7)は定常状態における結果である。(1)全要素生産性(TFP)はICT財(資本・製品)生産に関する効率性に依存せず、ICT資本の集約度に関するパラメータがそれぞれ上昇(低下)すれば、総要素生産性は低下(上昇)する。(2)消費、非ICT資本および最終財は同じ率で成長する。(3)消費、非ICT資本および最終財の成長率と非ICT資本財が最終財に振り向けられる割合(s)とはマイナスの関係で、それらの成長率(最終的には経済成長率)はその割合(s)の増加(減少)と共に減少(増加)する。(4)相対的シャドウプライスの値と最終財生産へ振り向けられる非ICT資本の割合(s)の値が一意に存在する。(5)ICT資本生産に関する効率性が上昇すれば、経済成長率は低下するが、非ICT資本およびICT資本の蓄積が進めば、ある条件のもと、経済成長率は上昇する。(6)ICT産業における非ICT資本の集約度が増加(低下)すれば、最終財、非ICT資本および消費の成長率は低下(上昇)する。(7)ICT産業におけるICT資本(製品)の集約度が増加(減少)すると、ある条件のもと、経済成長率は上昇(低下)し、また別の条件のもと、経済成長率は低下(上昇)する。