hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光合成細菌からシアノバクテリアへの不連続な「システムの形質転換」過程の解析

A. marinaに関するゲノム情報解析と、他のシアノバクテリアの光合成機能の中でPS IIに関する解析が進展した。(1)Chl dを主要な色素として持つシアノバクテリア、A. marinaについての全ゲノム情報の解読が終了した。シアノバクテリアとしては例外的に9つのプラスミドを持ち、そのサイズの分布も374 kbpから2 kbpに渡り極めて稀な分布を持つこと、全ゲノムサイズが8.3 Mbpという例外的に大きいものであることが明らかになった。(2)反応中心タンパク質について、PS Iはアミノ酸置換が多く、PS II、特に光化学反応に関与する2サブユニットは小さいことが判明した。この事実は維持すべき色素の酸化還元電位との関連であると考えられる。(3)PS IIの電子受容体は他のシアノバクテリアと同じくフェオフィチンであることを我々は証明した。同時にその還元電位が他のシアノバクテリアに比べて高くなり、Chlの置換により獲得できるエネルギーが小さくなったことを補償する機構として極めて妥当な設計であることが判明した。この電位の変化に対応して、電子受容体の近傍に存在すると考えられるアミノ酸に多くの置換が見いだされた。(4)Gloeobacter violaceusPCC 7421において酸素発生系で機能する3種の膜表在性タンパク質(PsbO, PsbU, PsbV)の立体構造予測を行うと、ユニークなアミノ酸配列から予想されるとおりに、他のシアノバクテリアとは異なる構造が考えられた。他のタンパク質との相互作用のサイトなどが異なっており、酸素発生型光合成生物の間では極めて保存性が高いと考えられている水分解系に例外的な事例があることが強く示唆された。このことは、G. violaceusの水分解系が細胞膜外、ペリプラズムで行われることと高い相関があると考えられる。さらにG. violaceusの酸素発生活性は阻害剤であるDCMUによって約70%しか阻害されないことを見いだした。DCMU結合サイトのアミノ酸レベルでの変異はないので、その理由がまったく判然としていない。今後の大きな研究課題となった。(1)チラコイド膜を持たないG.violaceusの原因を遺伝子レベルで解明するために、他のシアノバクテリアには存在するが、G.violaceusには欠損している遺伝子(群)を捜し、チラコイド膜形成に関与することが実験的に証明されている遺伝子産物と関連する可能性の高いタンパク質を探索した。その結果、約10種のタンパク質を同定した。(2)光合成細菌Rhodobacter capsulatusのバクテリオクロロフィル合成経路を改変する形質転換系によりChla合成関連遺伝子、および、後に獲得されたと考え得るアポタンパク質の構造遺伝子の導入も行っている。今後、これらの形質転換体により進化仮説の妥当性が解明されると考えている。(3)光合成関連タンパク質複合体の構造的進化を解明するために、G.violaceusの酸素発生系で機能する3種の表在性タンパク質(PsbO, PsbU, PsbV)を大腸菌で大量発現させ、抗体を作製した。今後、これらを用いて、複合体の再構成実験などを行い、構造的進化を解明する。(4)Chl dを主要な光合成色素として持つAcaryochloris marinaの光化学系IIについて、反応過程を詳細に解析した。複合体の単離精製法を確立し、従来の報告に比較してはるかに高い純度の標品を得ることができた。次にこの試料について、数種の分光学的な:解析を行い、第一次電子供与体がChl dであることを明らかにした。従来、我々は遅延蛍光の測定結果を根拠としてChl aであると主張してきたが、結果は異なっていた。さらに第一次電子受容体はフェオフィチンaであることを証明し、この分子の酸化還元電位は高くなっていたことを明らかにした。これは、第一次電子供与体がChl dで、かつその電位が水分解反応のためには他のシアノバクテリアと同じ電位を保つ必要があるが、吸収される光エネルギーがChl aと比較して100mV分、少ないために、受容体側の電位を上げることによってその不足を補い、全体の電子伝達反応系を維持するように調節が行われた結果であることが判明した。(4)Gloeobacter violaceus

PCC 7421において酸素発生系で機能する3種の膜表在性タンパク質(PsbO, PsbU, PsbV)の立体構造予測を行うと、ユニークなアミノ酸配列から予想されるとおりに、他のシアノバクテリアとは異なる構造が考えられた。他のタンパク質との相互作用のサイトなどが異なっており、酸素発生型光合成生物の間では極めて保存性が高いと考えられている水分解系に例外的な事例があることが強く示唆された。このことは、G. violaceusの水分解系が細胞膜外、ペリプラズムで行われることと高い相関があると考えられる。さらにG. violaceusの酸素発生活性は阻害剤であるDCMUによって約70%しか阻害されないことを見いだした。DCMU結合サイトのアミノ酸レベルでの変異はないので、その理由がまったく判然としていない。今後の大きな研究課題となった。
ニューロトロフィンによるペプチド作動性脳神経細胞の分化誘導

神経系に於て発見された神経伝達物質の数は、ペプチド性のものも含めおよそ百近くにも及ぶが、個々の神経細胞はそのうちから数種類の伝達物質を発生期に撰択・発現し、その標的細胞に適切な情報を伝達する必要がある。これまでの分裂を終了した培養神経細胞、並びに生後ラットを用いた実験結果から、我々はニューロトロフィンの神経ペプチド誘導活性には、次の特徴があることを突き止めている。(1)ニューロトロフィンのペプチド誘導活性の強さは、BDNF=NT-5〉NT-3の順で、NGFにはその活性がない。(2)ニューロトロフィンによって影響を受ける神経ペプチド(ニューロペプチドY、ソマトスタチン、サブスタンスP)の種類は反応する個々の神経細胞によって異なる。(3)新生ラットと成長したラットの大脳皮質神経細胞を比べると若い新生ラットの神経細胞の方がより強い反応を示す。15EA02:今回我々は、これまでより、より若い胎児ラットより大脳皮質と線条体細胞を分離、培養することで、未分化な神経前駆細胞がニューロトロフィン(NGF,BDNF,NT-3)に対して、どのような神経ペプチド誘導活性をもつか調べた。大脳皮質と線条体に由来する未分化な神経前駆体細胞をニューロペプチドY、ソマトスタチンに対する抗体をもちいて、免疫染色法によりニューロトロフィンの効果を判定したが、有意の変化はみられなかった。この結果は、我々の予測に反しているのでこれらの神経ペプチドにたいするmRNAをノザンプロットで解析したところ、ニューロペプチドYmRNAは、培養した線条体神経前駆細胞でコントロールに比べ、BDNFで300倍、NT-3で100倍の誘導がかかっていることが判明した。つまり、これらの細胞は未熟なため神経ペプチドが、そのプレカーサーからプロセッシングされずに保持されているものの、もの神経ペプチドの表現型はニューロトロフィンで著しく誘導されうることが判明した。脳神経細胞が分化する胎児期にはBDNFとNT-5の遺伝子が既に内在性に発現していることも考え合わせると、これらニューロトロフィンが胎児期の未分化な脳神経細胞、もしくはその前駆細胞に働いて、ペプチド作動性の神経細胞を分化誘導に関与していることが判明した。
ユビキチンリガーゼRNF183が関連する炎症性腸疾患の発症機構と治療薬の開発

ユビキチンリガーゼRNF183は、申請者らがバイオインフォマティクス的手法により同定に成功した新規遺伝子を含む37種のユビキチンリガーゼの一つである。最近、炎症性腸疾患(IBD; inflammatory bowel disease)である潰瘍性大腸炎およびクローン病患者において、大腸でRNF183の発現が亢進していることが判明したことから、炎症性腸疾患とRNF183の関連性が示唆されている。本研究では、RNF183が関与するIBD発症機構を明らかにし、RNF183を標的としたIBD治療薬の開発のためのスクリーニング系の構築および薬物評価を目的としている。今年度は、3xFLAG-RNF183安定発現HEK293細胞を用いたショットガンプロテオーム解析によるRNF183結合タンパク質の同定を行い、同定したタンパク質におけるRNF183によるユビキチン化の役割について解析を行った。その結果、基質候補としてNa,K-ATPase α1サブユニットを同定し、共免疫沈降法によりRNF183と共沈降することも確認した。この時、Na,K-ATPase α1と複合体を形成しているNa,K-ATPase β1も共沈降した。次に、Na,K-ATPase α1およびβ1のユビキチン化の検証を行った。その結果、Na,K-ATPase β1においてRNF183存在下でのユビキチン化が認められた。さらに、mock細胞と3xFLAG-RNF183安定発現細胞を用いてNa,K-ATPase α1およびβ1の発現量を比較したところ、3xFLAG-RNF183安定発現細胞ではNa,K-ATPase α1およびβ1の両方の発現量がmock細胞に比べ、顕著に減少していた。以上の結果から、RNF183はNa,K-ATPase β1をユビキチン化することでNa,K-ATPase複合体を分解することが示唆された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
初期分泌経路オルガネラにおけるカルシウム恒常性破綻に対するストレス応答制御

ゴルジ体ストレス応答とは、ゴルジ体の処理能力を超える事態に対して、能力を増強することで恒常性を維持する、細胞の生命活動に必須の適応機構である。小胞体と同様にゴルジ体にも高濃度のCa2+がストックされており、Ca2+は翻訳後修飾や選別輸送など、ゴルジ体の機能に重要な役割を果たしている。そこで本研究では、ゴルジ体内のCa2+を枯渇させることにより発生したストレスに対する応答の新規経路解明を目的とし、以下の実験を行った。本研究では、ゴルジ体内のCa2+枯渇によるストレスを誘導するため、ゴルジ体に局在するCa2+ポンプSPCA1阻害剤のbis-phenolを用いた。前年度はbis-phenol処理細胞を用いて次世代シークエンサーによる網羅的遺伝子発現解析を行い、GOLGA5, KIFC3, STX11, ZFPL1の発現誘導がゴルジ体ストレス応答の新規経路によって制御される可能性を見出した。今年度は、これら4遺伝子について、転写開始点から2 kbp以内のDNA領域をレポーターのルシフェラーゼ遺伝子につなぎ、bis-phenol処理による転写活性測定を行った。GOLGA5遺伝子については、トランスフェクション方法や薬剤濃度、薬剤処理後の培養方法について条件検討を行い、bis-phenol処理による活性の上昇を確認することができ、bis-phenol処理によりGOLGA5遺伝子の転写活性領域が直接制御されることが明らかとなった。また転写開始点を+1とした場合、GOLGA5遺伝子の-1773から-951までの領域を欠失させると、bis-phenol処理による活性上昇度が大きく下がったことから、-1773-951の領域内に転写活性の重要な領域があると考えられ、現在解析を進めている。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。所属研究室では、N型糖鎖修飾酵素の発現制御を行うストレス応答経路を明らかにしつつあるが、ゴルジ体ストレス応答の全容については未だ不明である。ストレス誘導剤の種類によって応答する遺伝子群の種類も異なってくることから、ゴルジ体ストレス応答には複数の経路が存在することが推察された。小胞体と同様にゴルジ体にも高濃度のCa2+がストックされており、Ca2+は翻訳後修飾や輸送など、ゴルジ体の機能に重要な役割を果たしている。ゴルジ体内のCa2+枯渇によるストレスを誘導するため、ゴルジ体のCa2+ポンプSPCA1阻害剤のbis-phenolをHeLa細胞に添加し、次世代シークエンサーによる網羅的遺伝子発現解析を行った。Rを用いた発現比較解析を行い、有意に発現の上昇がみられる遺伝子群を抽出し、さらにその中からゴルジ体に局在するタンパク質や機能に関わるタンパク質をコードする遺伝子群を再抽出した。次に抽出した候補遺伝子の中から、HeLa細胞においてある程度発現量の多いものを選び、qPCRを用いてbis-phenol処理による発現上昇を確認した。所属研究室では、ゴルジ体ストレス応答経路においてN型糖鎖修飾酵素などの発現制御を担う転写因子TFE3を同定している。発現上昇を確認した遺伝子のうち4遺伝子について、TFE3発現抑制条件下でbis-phenolによる発現誘導を調べたところ、TFE3非依存的に発現上昇することが判明し、これまでに同定したストレス応答経路とは異なる新規経路により制御されている可能性が強く示唆された。本研究課題を遂行するために、一年目に網羅的遺伝子発現解析によるストレス応答遺伝子の抽出、二年目にその転写制御配列及び転写因子の同定、三年目にさらなる上流経路の解析を行い、ゴルジ体ストレス応答の新規経路の全容を明らかにする予定であった。今年度は当初の予定通り、次世代シークエンサーを用いた網羅的遺伝子発現解析を行い、ゴルジ体に局在するタンパク質や機能に関わるタンパク質をコードする約20の遺伝子を抽出することができた。さらに、この内の4遺伝子については、小胞体ストレス応答やゴルジ体ストレス応答の既知経路に対する非依存性を確かめ、現在はプロモーター解析を進めているところである。

GOLGA5遺伝子については、トランスフェクション方法や薬剤濃度、薬剤処理後の培養方法について条件検討を行い、bis-phenol処理による活性の上昇を確認することができ、bis-phenol処理によりGOLGA5遺伝子の転写活性領域が直接制御されることが明らかとなった。また転写開始点を+1とした場合、GOLGA5遺伝子の-1773から-951までの領域を欠失させると、bis-phenol処理による活性上昇度が大きく下がったことから、-1773-951の領域内に転写活性の重要な領域があると考えられ、現在解析を進めている。ゴルジ体内のCa2+枯渇によるストレスに応答して発現する遺伝子のエンハンサー配列を同定するために、発現の上昇が確認された遺伝子それぞれについて、転写開始点から上流1 kbp以内の領域をレポーターであるルシフェラーゼ遺伝子につなぎ、それらの欠損・置換変異コンストラクトを導入したHeLa細胞でルシフェラーゼアッセイを行い、プロモーターを解析する。次に、同定したエンハンサー配列に結合する転写因子を同定するために、酵母one hybrid法を行う。同定したエンハンサー配列をレポーターであるヒスチジン合成酵素遺伝子(HIS3遺伝子)につなぎ、ヒトcDNAライブラリーと共にhis3欠損酵母細胞にトランスフェクションし、ヒスチジン不含培地で培養する。エンハンサー配列に結合する転写因子をコードするcDNAがトランスフェクションされた酵母細胞ではHIS3遺伝子の転写誘導が起こるため、増殖が観察された酵母細胞からcDNAを抽出し、シークエンス解析により転写因子を同定する。この方法で同定できない場合は、エンハンサー配列を用いたプルダウンと質量分析を組み合わせた方法により、結合する転写因子の探索を試みる。さらに、同定した転写因子の活性を制御する様々な仕組みについて調査する。ストレス応答によって転写因子が核へと移行する可能性があるため、細胞内局在の変化を調べる。リン酸化の有無、切断など、翻訳後のプロセシングにより制御されている可能性を考慮し、分子量の変化を調べる。非ストレス時には常に分解されているが、ストレス応答により分解が阻害されるなど、存在量で制御されている可能性を考え、存在量の変化をタンパク質レベルではWestern blottingにより、mRNAレベルではリアルタイムPCRにより調べる。上流に向かって解析していくことにより、最終的にゴルジ体ストレスセンサーを同定する。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
更新世後期以降の海水準変動へのハイドロアイソスタシ-効果の野外調査的検討

北海道東部および九州西部において野外調査を行った。北海道東部では厚岸地方を中心に精密調査を行い、堆積物からの完新世後期の海水準変動の解明を行った。また、網走湖・サロマ湖では湖底堆積物を採取し、湖の環境変動の復元を行った。一方九州西部では、特に長崎圏諌早周辺で精密調査を行い、北海道東部の場合と同様に、堆積物からの完新世後期の海水準変動の解明を行った。これらの地域は中田ほかの研究により最もハイドロアイソスタシ-効果が顕著に検証できる地域として、理論計算により予測された地域である。これらの調査で採取した試料は研究室に持ち帰り、層相の記載、微化石分析、炭素14による堆積年代の測定を行った。調査の結果、北海道東部では約6000年前頃と言われる最高海水準期の堆積物は確認することはできなかったものの、2500年前の低海面期、1200年前の高海面期の存在が明らかとなった。これらは中田ほかの計算結果からはずれたものとなるが、今後理論計算の精度を高める手がかりを得ることができた。九州西部では、6000年前頃と言われる最高海水準期の海面が現海面下に出現し、沈降傾向を確認することができた。これは中田ほかの計算結果のように東側に向かって高度を上げる傾向にあるかは、さらなる検討を必要とする。平成6年度は,上記のテーマについて,瀬戸内海沿岸とマレーシア北西岸域において,研究を行なった.瀬戸内海沿岸では,従来の研究のレビューを行なうとともに,松山で野外調査を行なった.瀬戸内沿岸域の完新世海水準変動については,現在を最高海水準とする説(広島大学中田ほかによる)と約6000年頃前の高海水準期を認める説(兵庫教育大学成瀬ほかによる)があり,これまで決着がついていなかった.今回の松山における調査では後者の説に近い結果を得た.これは,ハイドロアイソスタシ-理論の予想とも良くあう.まだ,試料の分析が途中であるので,来年度には調査地点をひろげるとともに,さらなる検討を行なう予定である.マレーシア北西岸域には,マングローブ林が発達している.その中でも比較的自然状態の保存されているマタンマングローブにおいて採取された掘削試料について,堆積環境の復原を,実験室において行なった.掘削試料はマングローブ表層5m(3地点)のものであり,最近3000年間程度の環境変動と海水準変動を復原することができた.今回行なった分析は,以下のとおりである.層相解析.珪藻をはじめとする微化石分析.安定同位体分析.炭素14による年代測定.上記の調査地域は,現在,地球の温暖化による海水準の上昇が懸念されているが,これまでの分析結果では,顕著な上昇は認められない.なお,今後,試料の分析がすすむにつれ,新たな事実が明らかになるものと期待される.本年度は北海道東部及び九州西部において野外調査を行った。北海道東部では厚岸地方中心に精密調査を行い、堆積物の採取から完新世後期の海水準変動の解明を行った。また、網走湖・サロマ湖では湖底堆積物を採取し、湖の環境変動の推定を行った。一方九州東部では、特に長崎県諌早周辺で、精密調査を行い、北海道東部の場合と同じく、堆積物の採取から完新世後期の海水準変動の解明を行った。これらの地域は、中田のほかの研究により、最もハイドロアイソスタシ-の効果が顕著に検証できる地域として、理論計算より予想された地域である。これらの調査で採取した試料は研究室に持ち帰り、層相の記載、微化石分析、放射性同位元素測定による絶対年代の測定を行った。調査の結果、北海道東部では6000年前頃と言われる最高海水準期の堆積物は確認することができなかったものの、約2500年前の低海面期、1200年前頃の高海面期の存在が明らかとなった。これらは、中田ほかの計算結果からはずれたものとなるが、今後理論計算の精度を高めるための手がかりを得ることができた。九州西部では、6000年前頃と言われる最高海水準期が現海面下に出現し、沈降傾向が認められた。
Ph'陽性急性白血病の生物学的意義とその集学的治療に関する研究

Ph(+)白血病細胞株の樹立Ph(+)白血病細胞株(TS9;22、YS9;22、OM9;22)を樹立した。YS9;22は3q26染色体転座を同時に持ちEVl1遺伝子発現を認めた。またPh(+)白血病やt(17;19)転座急性リンパ性白血病では高いRAG活性の存在よりPh転座の成因に関与している可能性を示唆しているものと考えた。p185^<BCR-ABL>の細胞内情報伝達Ph(+)ALL樹立細胞、白血病細胞株およびマウスIL-3依存性細胞株(H-7)にヒトbcr-abl遺伝子を導入した系では、focal adhesion kinase (p125FAK)のチロシンリン酸化およびそのチロシンキナーゼの活性化が恒常的に認められた。また、BCR-ABL発現細胞を細胞内actinfilamentの重合を抑制するcytochalacin-Dで処理でFAKの活性化は抑制された。これよりFAKはGAP、RAS、PLC_γ、P13kinase等の細胞内刺激伝達に関与する機能分子とは異なる経路上に位置することが示唆された。Ph(+)白血病の集学的治療Ph(+)白血病の集学的治療の一環として、インターフェロン投与前後のinterferon stimulated genes (ISG)の発現を検討した。インターフェロン投与により新にISGが発現した場合は55%、治療前よりISGのみられた場合は43%の細胞遺伝学的反応がみられたことより、インターフェロン投与のモニターとしてのISG発現の経時的検討の重要性が判明した。
高性能低消費電力ヘテロジニアスマルチプロセッサの自動設計に関する研究

本研究課題では、現在広く普及しているマルチコアプロセッサの自動設計技術の開発を目指している。特に性能や消費電力等の特徴の異なるコアを複数実装し、アプリケーションの特性に合わせてコアに割り当てることで高性能と低消費電力を実現する単一命令セット型ヘテロジニアスマルチコアプロセッサは高い電力性能が得られる反面、設計が非常に複雑で設計コストが高いという問題がある。そこで本研究課題ではヘテロジニアスマルチコアプロセッサの自動設計環境の開発を進めてきた。本研究課題では、これまでに様々な手法の提案を行ってきた。また、平成30年度は研究成果の有効性を示す一つの手法として、本研究課題の成果を用いてLSIを設計・試作し、その特性解析を行う予定であったが、本研究の要の一つであるFabCacheに実装予定の低消費電力キャッシュ手法の仕様が多様化したため、実際にLSIを試作して評価をするよりも、多様な評価を行うことのできるシミュレーション評価の方が有効であると判断し、シミュレーションベースの開発・評価を進めてきた。具体的には、下記の二つを行った。一つ目は、昨年度に引き続き、検証用フレームワークの改良を進め、ヘテロジニアスメニーコアプロセッサに対応できるように高速シミュレータの実現方法を検討した。また、一般にヘテロジニアスマルチコアではパラメータによっては、プロセッサコアよりもキャッシュメモリの消費電力や性能のインパクトが大きいことがある。そのため、二つ目として、FabCacheに搭載予定の低消費電力アルゴリズムの開発を進め、不均一タスクを同時に実行した場合でも低消費電力と高性能を両立する手法を開発した。研究代表者が平成30年度に三重大学から愛知県立大学に異動したため、異動先での諸業務による研究時間確保が困難であったことに加え、当初計画では三重大学修士学生担当で行う予定であった研究を遂行できなくなったため研究期間の延長申請を行ったが、キャッシュ部については当初予定にはなかった画期的な低消費電力手法を開発できた。研究実績の概要に記載の通り、当初予定ではLSIを試作して評価を行う予定であったが、複数のキャッシュ実装手法が出てきたため、限られた研究期間と予算でLSIを設計するよりも、詳細なシミュレーション評価の方が有効性を示すことができると判断し、平成31年度はLSI試作に代わる詳細シミュレーション評価を行う予定である。また、当初予定では固定的なキャッシュシステムの自動設計技術の開発を想定していたが、大規模数値計算を除くと、現実的な環境下ではタスクが不均一な振る舞いをすることが多く、現在の仕様では高性能と低消費電力の両立が不十分であることがわかった。そこで、新たなヘテロジニアスマルチコア向けのキャッシュシステムを開発し、提案システムに組み込む予定である。近年、スマートフォン等の携帯端末からパソコン、スーパーコンピュータに至るまで、あらゆるコンピュータのマルチコア化が進んでいる。しかし、最適なコアの構成は実行するプログラムの特徴により異なるため、性能の異なる複数のコアを用意し、実行時に最適なコアを選択するヘテロジニアスマルチコアが広く用いられるようになってきている。しかしながら、単一コアの設計でも非常に困難であるにもかかわらず、ヘテロジニアスマルチコアでは様々な種類のコアを用意する必要があるため、設計開発や性能検証が非常に困難である。そこで、本研究課題では高性能低消費電力ヘテロジニアスマルチコアシステムの自動設計環境の開発を目指している。平成27年度は、ヘテロジニアスマルチコアシステムの自動設計ツールであるFabHeteroに対し、1)オペレーティングシステムを実行するために不可欠なコプロセッサの実装、2)ASICやFPGA上へ実装する場合に重要となるレジスタファイルの小面積化、3)効率的なコシミュレーション環境の構築を行った。1)については、プロセッサコアに対しコプロセッサを追加実装した。多くの商用プロセッサでは、コプロセッサ内で仮想メモリを実現するための要であるTLBをCAMを用いて設計している。しかし、一般にCAMは実装が困難であるという問題がある。そこで、実装の容易なRAMを用いて小面積かつ高性能なTLBの実現を達成した。また、2)についてはRAMを用いた小面積レジスタファイルを考案した。3)については、膨大な検証時間を大幅に短縮するために、新たな検証用フレームワークを構築し、設計・検証に掛かる時間を大幅に短縮する手法を考案した。当初計画では、平成27年度はA)FabScalarの性能向上、B)コプロセッサの設計、C)FabScalarの命令セット変更、D)多ポートメモリの設計支援を行う予定であった。A)についてはレジスタファイルやTLBの改良により性能向上を達成した。B)については、例外処理・メモリ管理ユニットの実装はほぼ終了したが、浮動小数点演算器の実装はソフトウェアシミュレータへの実装までとなっている。C)については当初予定していたRISC-V命令セットのマルチコア対応が遅れているため、本研究ではMIPS32R2ベースの命令セットを使うことにした。D)については、多ポートメモリをバンクメモリ、及び書き込みバンク予測機構を開発し、多ポートメモリを用いるユニットの一つであるレジスタファイルの小面積実装手法を開発した。そこで、本研究課題では高性能低消費電力ヘテロジニアスマルチコアシステムの自動設計環境の開発を目指す。申請者らはこれまでにヘテロジニアスマルチコアの自動設計ツールの開発を行ってきた。

しかしながら、ヘテロジニアスマルチコアは大規模かつ複雑なシステムであり、設計データの検証が重要である。そこで、平成28年度はヘテロジニアスマルチコアのコシミュレーション環境の開発を行った。一般に並列プログラムは動作の実行順序が不確定であり、実行結果が非決定的である。しかしながら、テストプログラムを実行する度に動作が変化するとマルチコアシステムの動作検証が非常に困難である。そのため、一般的には再現性の高い逐次実行モデルを用いるが、コア数に比例した時間が掛かるため非効率的である。そこで、ヘテロジニアスマルチコア向けの高速な動作検証フレームワークの構築を行った。平成28年度はA)前年度に引き続きベースプロセッサの性能低下の原因解析、及びその問題を解消すべくアーキテクチャの改良、B)コプロセッサ、及びC)低コストな多ポートメモリの設計手法の開発を行う予定であった。A)のベースプロセッサの性能向上についてはボトルネックの原因が多岐に渡っているようで、短時間での解消が困難であり、当初予定していた性能向上が得られていない。また、B)のコプロセッサの設計については概ね完成した。一般にコプロセッサ内にあるメモリ管理機構で利用するTLBは連想メモリを用いるためにハードウェアが複雑になる。そこで、本研究では単に実装するのではなく、ASICやFPGA等で実装しやすいように、汎用SRAMで実装する手法を考案した。また、C)の低コストな多ポートメモリの設計手法も概ね完成し、多くのベンチマークプログラムで理想的なマルチポートメモリと同程度の性能を得られる手法を開発した。また、命令セットについては、当初計画ではRISC-Vに移行することを検討していたが、本研究で想定している単一命令セットヘテロジニアスマルチコアを実現するための仕様の公開が遅れていたため、当初より用いていたMIPS32ベースの命令セットを用いて引き続き開発を行うようにした。本研究課題では、現在広く普及しているマルチコアプロセッサの自動設計技術の開発を目指している。特に性能や消費電力等の特徴の異なるコアを複数実装し、アプリケーションの特性に合わせてコアに割り当てることで高性能と低消費電力を実現する単一命令セット型ヘテロジニアスマルチコアプロセッサは高い電力性能が得られる反面、設計が非常に複雑で設計コストが高いという問題がある。そこで本研究課題ではヘテロジニアスマルチコアプロセッサの自動設計環境の開発を進めてきた。本年度は、主に以下の3つの課題を解決した。まず1つ目として、キャッシュの自動設計を行うFabCacheを改良した。
カーボンナノチューブ被覆によるインプラント材料の骨伝導能の改善

カーボンナノチューブは生体親和性にも優れ、生体材料への応用も期待されている。本研究では歯科用及び医療用インプラント材料の表面をカーボンナノチューブで被覆する方法を模索し、ナノメートルレベルでの表面構造制御することにより、骨結合性に優れたインプラント体を開発することを目的とした。第一に多層カーボンナノチューブ(MWCNT)をカルボキシル化し、これをコール酸ナトリウム(界面活性剤)水溶液に分散することで安定分散水溶液を作製し、同分散液をコラーゲンコートしたチタン板(棒)に作用させることにより、チタン表層を一様にMWCNTsで被覆することが可能になった。被覆されたMWCNTsは洗浄などの作業では剥離することなく、安定に固定されており、細胞接着性・増殖性も良好であった。本研究では歯科用及び医療用インプラント材料の表面をカーボンナノチューブで被覆する方法を模索し、ナノメートルレベルでの表面構造制御することにより、骨結合性に優れたインプラント体を開発することを目的として、以下の研究を行った。(1)カーボンナノチューブを分散した表面処理液の開発主として多層カーボンナノチューブ(MWCNTs)を分散条件を検討するため、種々の界面活性剤水溶液にMWCNTsを分散させて、分散液の安定性を比較した。無処理のMWCNTsを用いた場合には界面活性剤の種類や濃度に寄らず、分散液は安定性に乏しかったが、酸処理およびカルボキシル化処理したMWCNTsでは分散性が向上し、カルボキシル化MWCNTsをコール酸ナトリウム(界面活性剤)水溶液に分散した場合には100ppmを超える濃度で安定した分散液が得られた。(2)金属材料(インプラント)表面へのカーボンナノチューブ被覆法の開発(1)の分散液をコラーゲンコートしたチタン板(棒)に作用させることにより、MWCNTsが均一にチタン上に付着し、チタン表層を一様にMWCNTsで被覆することが可能になった。被覆されたMWCNTsは洗浄などの作業では剥離することなく、安定に固定されていた。本研究では歯科用及び医療用インプラント材料の表面をカーボンナノチューブで被覆する方法を模索し、ナノメートルレベルでの表面構造制御することにより、骨結合性に優れたインプラント体を開発することを目的として、実際のチタンインプラントの表面性状の物性評価とチタン表面へのカーボンナノチューブのコーティング法の改善を行った。物性評価ではX線吸収微細構造(XAFS)解析により、機械加工品および各種表面処理、特に陽極酸化したチタンの表面状態を分析した。陽極酸化したチタンでは最表面層はアモルファス二酸化チタンであり、内部にアナターゼ型二酸化チタンが存在することを見出した。機械加工表面のチタンインプラント表面にはバルク金属チタンからの特段の変化は見出せなかった。生体材料では体内で長期間安定に存在し、強度と信頼性に富むことが求められる。カーボンナノチューブは化学的耐久性に極めて優れ、有害な成分を含まず炭素のみから成り立っており、極めて高強度の繊維であることを考えると、良質の生体材料になる可能性を秘めていると考えられる。そこで歯科・外科用インプラント材料、特にチタンやセラミック材料の表面を種々のカーボンナノチューブで被覆した、ナノメートルレベルの制御された表面構造を持つ新たなインプラント材料を試作し、その骨結合性を評価した。カーボンナノチューブコーティングにあたっては、チタン表面に研磨やサンドブラストにより故意に凹凸を付与した試料に於いては若干のナノチューブの付着性の改善が見られ、陽極酸化により表面にマクロとミクロの複合した細孔構造を持つ凹凸を付与した場合にはナノチューブの付着性が大幅に改善することを見出した。本研究では歯科用及び医療用インプラント材料の表面をカーボンナノチューブで被覆する方法を模索し、ナノメートルレベルでの表面構造制御することにより、骨結合性に優れたインプラント体を開発することを目的として、チタン表面への種々の陽極酸化処理による、二酸化チタン被膜生成と表面の粗面化、および同酸化チタン被覆インプラントへのカーボンナノチューブのコーティングと細胞接着性の評価を行った。陽極酸化にはフッ化物含有電解液中で低電圧で酸化を行う手法と高電圧でスパーク放電による絶縁破壊を利用した手法があり、前者では円筒状の規則性のある多孔質酸化皮膜が、後者ではランダムな貫通校を持つ酸化皮膜が生成し、その形状が大きく異なる。後者に関しては昨年度からナノチューブの付着性に優れることが判明しているが、前者の円筒状二酸化チタンに被覆された表面でも同様にカーボンナノチューブが良好に付着することが判明した。

陽極酸化されたチタンは本来、生体親和性に極めて優れる材料であるが、同材料にカーボンナノチューブを被覆したものについても細胞の付着・増殖性に優れ、特に細胞が材料表面に強固に付着することが判明した。これはカーボンナノチューブの微細構造と細胞表面の物理・化学的相互作用によるものと推測され、特に数十nmというカーボンナノチューブの微細繊維状構造と、脂肪表面の仮足などが、接触・結合しやすいことが一因では無いかと推測された。
固/液界面層における極性分子の光カーダイナミクス

本年度は、光カーダイナミクス測定装置の組立およびその性能の評価を行った。現有のフェムト秒Tiサファイアレーザーを光源として、一般的な光カー効果の測定法である、ポンプ光に対しプローブ光の偏光面を45度傾けて試料に照射しポンプ光によって誘起された複屈折をプローブするシステムを組み立てた。透過型の測定では、既に報告されている純液体の回転緩和が再現性良く測定できることを確認した。しかし、サファイアと液体界面での全反射条件では、サファイア自身の複屈折の影響のため、この測定方法で、光カーダイナミクスの測定が困難であることを実験的に明らかとした。そこで、サファイアの複屈折の影響の小さい、前進型縮退四光波混合の光学配置の測定を、増幅したフェムト秒パルス光を光源として行った。厚さ1mmのセル中に入れた液体試料については、既報の実験値を良く再現したデータが得られ、光カーダイナミクスの測定装置として本システムの有用性は確認された。また、本システムの時間分解能は約300fsであった。非常に大きな三次の非線形分極率を持つ二流化炭素とサファイアプリズムとの全反射条件での測定を試みた。サファイアの非線形分極応答に起因した信号がほぼ装置の時間分解能で減衰した後、1ps程度の時定数で減衰する成分が観測された。しかし、この成分は収量が著しく小さくまた再現性に乏しいことから、現時点では目的とする界面層における液体の回転緩和による信号とは帰属できていない。光カーダイナミクスの測定装置の制作という点では、本研究で十分な成果が得られたが、全反射条件での光カーダイナミクスの測定手法の確立にはいたっていない。今後、光学系、測定法の見直しが必要であると考えられる。
炭酸ガスレーザーを用いたTHz局在励起の研究

固体表面にも非線形性を起源とする、2次元面内に局在する非線形局在励起ができることが報告された。一般の非線形局在励起は、固体中に生成されるが、固体中では検知は分光スペクトル的な方法に頼らなくてはならない。表面に生成する局在励起は、表面からのアクセスが可能で興味深い。例えばカンチレバーを用いた局所観察への発展がありうる。今回の計画はこの表面での生成を目指している。格子振動に基づく非線形振動を生成するにはテラヘルツ領域の光源が必要である。2台の炭酸ガスレーザーからなる差周波はテラヘルツ域にあり、格子振動を励起できる。微小な局在励起を検出するには、別のテラヘルツ源を用いて非線形局在励起の持つ強い非線形性を用いて差周波を発生させ、マイクロ波として検出することを考えた。そのため3台の炭酸ガスレーザーを用いれば可能と考え、計画を開始した。1台を新たに整備し複数台の同時操作ができるように炭酸ガスレーザーのシステムを整備した。結晶には、GaAsとCdTeを用意した。GaAsは(100)面の出ている結晶で、非線形効果の大きい<111>方向を電場の方向に選び面に垂直に入射する。CdTeは(111)面が表面で、レーザー光を面に沿う方向で電場を面に垂直に入射する。表面フォノンから作られる局在励起なので、固体中のフォノンよりは多少周波数が低いことが予想される。レーザー光の電場で非線形ミキシングを起こしテラヘルツ振動を誘起し、光学フォノンを主体とする局在格子振動を生成することが本来の目的である。その前段階として、テラヘルツ波の発生を確認することを試みた。前年度の終わりでは、炭酸ガスレーザーの出力が弱く、テラヘルツ光の発生まで至らなかった。以後、レーザーの再調整から再び行い、現在50W,30W,20Wの出力に至っている。引き続きGaAsとCdTeを用いた実験を行う予定である。目的は炭酸ガスレーザーの差周波を利用してテラヘルツ光を発生させ、それにより固体表面の局在励起を励起し、別の組み合わせの炭酸ガスレーザーの差周波でマイクロ波程度にダウンコンバートして分光を行うことである。格子振動(フォノン)は線形のノーマルモードであり、一様な格子では一様に広がった固有振動となる。非線形性があると、大振幅時に非線形の助けを借りて局在励起が生じることが指摘されている。フォノンは熱伝導と密接な関係があり、その伝搬には興味が持たれる。しかしながら適切な光源がないなどの理由で、可視域の物性ほどには自由に測定できるものではない。ここでは、赤外のレーザーである炭酸ガスレーザーを複数台用いてその差周波でテラヘルツ光を発生させる、あるいは検出することを考えている。周波数混合には非線形性が必要である。固体表面に局在励起が発生すれば、そこでは振幅が大きく、強い非線形性が期待できる。最終的にはこのような状況を生じさせ、局在励起の発生と検出を目指している。初めは、単に表面上で2台のレーザーで差周波を発生させることを試みる。検出には、遠赤外分光器を用いる、あるいは別の炭酸ガスレーザーで異なる差周波を発生させ、それを混合することも考えられる。また、2台のレーザーの光を交差させて照射すると、照射面には角度と波長に応じた干渉縞が現れる。2台のレーザーの周波数が違えば、縞は移動する。この状況では、できた局在励起は移動することが期待できる。このように興味深い現象が期待できるが、現在、炭酸ガスレーザーの整備を行っている状況である。テラヘルツで振動する移動する干渉縞を作成すること、それを検出することを視野に入れて、炭酸ガスレーザーの整備を行っている。最近のヘリウム事情により、ヘリウムガスを循環させる方が経済的に有利である。ガス循環装置を整備し、動作するようになった。二酸化炭素の分解による活性分子の減少が問題であるが、一酸化炭素酸化触媒で多少は改善した。また、近年、炭酸ガスレーザーを制作する人が減ったためか部品の購入が予想以上に大変であった。波長選択のための全金属製回折格子を購入し、そのマウントを設計した。炭酸ガスレーザー用の波長計の整備も行っている。次年度でこれを装着する予定である。導光用に考えていた中空ファイバーが径が大きく波面が保てないようなので、計画を変更し通常のミラーによる導光にした。照射面でのきれいな干渉を得るには空間フィルターを入れる必要があるかもしれない。複数の炭酸ガスレーザーからの約10μの光を固体表面に照射し、差周波で表面のテラヘルツ励起を行い、非線形性に依り結晶表面に局在励起を生成させ、またそれを検出することを目標にしている。炭酸ガスレーザーの整備は、横励起大気圧TEAレーザーをパルス強度2ー3Jで通常運転できるようになった。連続放電の1台のCWレーザーは通常運転できる。TEAレーザーは大出力で励起用であり、小出力ではあるが使いやすいCWのレーザーを複数整備する必要がある。別の1台について、COレーザーを改造してCW運転の炭酸ガスレーザーに整備中であり、ほとんど整備が終了する段階である。ヘリウムガスが高価なのですべて循環型に改造してある。次は固体表面への照射実験である。連続発振のCW炭酸ガスレーザーは動作している。

もう一台のCWレーザーを整備中で、もともとはCOレーザーだったので窓剤が異なり、ブリュースター窓なども作成し、動作に向けて準備中である。パルスの横励起大気圧TEAレーザーは今年度から整備を開始した。当初は出力が出なかったが、コンデンサーへの充電とトリガー系の電気回路を調整し、予備放電コンデンサーを見直すことで安定した運転ができるようになった。このTEAレーザーは数分に1発と繰り返し周波数が低い問題点がある。解決するためにサイラトロンを用いた使用していないエキシマレーザーを分解し、炭酸ガスレーザーに改造途中である。ガス循環系、放電系、電気回路の整備はほぼ終了したが、まだトリガー回路の作成が済んでおらず放電までは至っていない。10ヘルツ程度の繰り返し周波数は期待できる。2台のCWレーザー、1台のTEAレーザーは回折格子が実装されていて、波長が選択できる。これらを用いて、固体での実験を目指す。固体表面にも非線形性を起源とする、2次元面内に局在する非線形局在励起ができることが報告された。一般の非線形局在励起は、固体中に生成されるが、固体中では検知は分光スペクトル的な方法に頼らなくてはならない。表面に生成する局在励起は、表面からのアクセスが可能で興味深い。例えばカンチレバーを用いた局所観察への発展がありうる。今回の計画はこの表面での生成を目指している。格子振動に基づく非線形振動を生成するにはテラヘルツ領域の光源が必要である。2台の炭酸ガスレーザーからなる差周波はテラヘルツ域にあり、格子振動を励起できる。微小な局在励起を検出するには、別のテラヘルツ源を用いて非線形局在励起の持つ強い非線形性を用いて差周波を発生させ、マイクロ波として検出することを考えた。そのため3台の炭酸ガスレーザーを用いれば可能と考え、計画を開始した。1台を新たに整備し複数台の同時操作ができるように炭酸ガスレーザーのシステムを整備した。結晶には、GaAsとCdTeを用意した。GaAsは(100)面の出ている結晶で、非線形効果の大きい<111>方向を電場の方向に選び面に垂直に入射する。CdTeは(111)面が表面で、レーザー光を面に沿う方向で電場を面に垂直に入射する。表面フォノンから作られる局在励起なので、固体中のフォノンよりは多少周波数が低いことが予想される。レーザー光の電場で非線形ミキシングを起こしテラヘルツ振動を誘起し、光学フォノンを主体とする局在格子振動を生成することが本来の目的である。その前段階として、テラヘルツ波の発生を確認することを試みた。前年度の終わりでは、炭酸ガスレーザーの出力が弱く、テラヘルツ光の発生まで至らなかった。以後、レーザーの再調整から再び行い、現在50W,30W,20Wの出力に至っている。引き続きGaAsとCdTeを用いた実験を行う予定である。まずレーザーの整備を急ぐ。ファイバーを用いて導光したレーザー光を用いる予定だったが、ファイバー径が大きく、光波面を保ったまま導光できそうにないので、計画を変更し、普通に空間を導くことにした。また、きれいな波面を照射面に作るには空間フィルターを入れる必要があるかもしれない。どうしても発生した遠赤外光が弱い場合、横励起大気圧(TEA)レーザーと組み合わせてパルスで照射することも考えられる。
診断デバイスの微細化に対応できる高速親水化ポリマーの創製と高感度診断基材への応用

疎水性であり、かつアモルファスな性質を示すポリ(トリメチレンカーボネート)(PTMC)は、環状モノマーであるトリメチレンカーボネート(TMC)の開環重合により得られ、例えば親水性のポリエチレングリコールモノメチルエーテル(mPEG)との組み合わせから、親水ー疎水ブロックポリマーを得ることができる。このポリマーの超薄膜は、乾燥条件下では疎水性を示すにもかかわらず、水と接触すると直ちに親水性表面に変化する性質を示す。このようなmPEG鎖の自発的な再配向に基づく表面特性の変化を利用すると、診断用の基材の表面での非特異的なタンパク質吸着を抑制できる。さらに、タンパク質などの固定化に利用可能な官能基を有するリトコール酸(LA)やコール酸を用いてTMCを重合させると、バイオ分子が固定化された診断基材としての表面被覆材に応用できる。本年度は、リトコール酸を末端に有するPTMCを合成し、タンパク質の固定化についての検討を推進した。リトコール酸の水酸基を重合開始点としてTMCの開環重合を行った。得られたポリマーの解析は1H#8211;NMRおよびサイズ排除クロマトグラフィーにより行った。その結果、TMCの重合度が367および76のポリマーが得られ、石英基板へコーティングして超薄膜を作製した。この膜に蛍光分子であるフルオレセインイソチオシアネート(FITC)で標識された血清アルブミンを水溶性カルボジイミドの存在下で固定化し、基板の吸収スペクトルを測定することにより固定化されたタンパク質の量を算出した。その結果、PTMCの重合度が小さいポリマー膜の方が固定化量がおよそ1.5倍多く(4 μg/cm2)なることが明らかとなった。このことは、鎖長の短いPTMCポリマー鎖から創製された膜に存在するリトコール酸分子の分子運動性が高く、結果として固定化量が高くなったと推察された。24年度が最終年度であるため、記入しない。医療分野で実施される診断・検査において、患者への侵襲を抑えるために検体試料の少量化が進んできている。この背景には、診断デバイスの微細化が進んできており、デバイスの材料特性が性能を左右するようになってきている。特に、試料と接触する表面特性を規定することが重要とされ、疎水性表面から親水性表面への応答速度の向上が求められてきている。本研究では、水との接触により瞬時に親水化する材料表面を創製することを目的として、疎水性のポリ(トリメチレンカーボネート)と親水性のポリエチレングリコールが一つにつながったブロックポリマーに着目した。合成条件の最適化により、有機触媒存在下にて、トリメチレンカーボネートの開環重合により種々の重合度のブロックポリマーが得られることがわかった。このポリマーの表面特性を検討するために、ガラス基板にディップコーティングを行い、静的接触角測定装置を用いて表面の濡れ性を評価した。その結果、接触角測定用の水滴を材料表面に付着させた直後から、水滴の形状が変化していくことが明らかとなった。表面と液滴のなす角である接触角を1秒間ごとに読み取ったところ、わずか5秒間で70度から40度に低下していた。このことは、水と接触すると直ちに材料表面が水となじみやすい親水性に変化したことを示していた。このような親水化に強く影響するパラメータを見出すために、ブロックポリマー中の親水鎖の鎖長に着目した。その結果、親水鎖の鎖長が短くなるにつれて、材料表面が親水化するのに必要な時間が増大することが明らかとなった。具体的には、親水鎖の数平均分子量が5,000g/molと350g/molを比較した結果、前者では数秒間で親水化が達成できたのに対して、後者では数時間が必要であった。以上のような研究実績について、学術論文としてまとめて情報発信を行った。

その結果、PTMCの重合度が小さいポリマー膜の方が固定化量がおよそ1.5倍多く(4 μg/cm2)なることが明らかとなった。このことは、鎖長の短いPTMCポリマー鎖から創製された膜に存在するリトコール酸分子の分子運動性が高く、結果として固定化量が高くなったと推察された。24年度が最終年度であるため、記入しない。交付申請時に想定していた高速親水化の時間的な位置づけは、数分程度で完了する表面特性の変換であった。実際に研究を進めた結果、数秒程度で表面特性を親水化できることを見出した。材料の種類によっては、かえって時間を要するものも得られ、親水化するのに必要な時間を支配しているパラメータの一つが親水鎖の鎖長であると判断でき、当初の予想を上回る成果が得られた。今後の検討課題の一つは、材料の表面あるいは内部に機能性分子(タンパク質を含む)を取り込ませることであり、このような材料表面を診断デバイスとして応用することにより、検体試料の前処理に活用できないかと考えている。予備的な検討結果では、分子量の小さな特定の有機化合物が高濃度で取り込まれることを見出している。本研究で創製したブロックポリマーに対して、有機分子の構造あるいは特性と取り込まれる量の相関について明らかにできれば、高速親水化とともに機能分子による高性能化が達成できる。
芳香族炭化水素および関連物質による分子超伝導体の開発

平成9年度の研究実績をまとめる。(1)平面芳香族炭化水素を使った導電体ピレンまたはペリレンをドナーに用い、BEDT-TTFとは(イ)Cu(NCS)_2、(ロ)Cu[N(CN)_2]Br、(ハ)Cu[N(CN)_2]Cl、(ロ)Cu(CN)[N(CN)_2]などのポリメリックアニオンを形成する支持電解質を使って、定電流電解法により錯体作製を行なった。このうちピレン-(ハ)、ピレン-(ニ)、ペリレン-(ロ)、ペリレン-(ハ)の組み合わせの仕込みで、黒色青緑色の固体生成物を得た。特にピレン-(ハ)からはKBrペレットで15.4×10^3cm^<-1>に電荷移動吸収帯を示す青緑色板状の結晶が得られている。今後その導電性、組成・構造を調べるとともに、低温バスによる結晶作製条件の制御を実施する。(2)低次元的なC_<60>導電体TSeC_1-TTF、EDT-TTF、EOET-TTF、TDAPをドナーとする新規C_<60>錯体を作製した。得られたそれら4種の黒色結晶の電子状態は光学スペクトルなどから中性と判断された。単結晶X線回折により各々の格子定数が求まり、更にEOET-TTF錯体の結晶構造がほぼ決定できた(組成は溶媒のベンゼンを含むl:l:l)。また、HMTTeF錯体では粉末法による既報の値と異なる格子定数が得られた。錯体へのRbド-ピングの結果、TDAP、EOET-TTF、HMTTeF、BEDT-TTF、ヒドロキノンの各C_<60>錯体では超伝導は見られず、フェロセン錯体においてSQUID測定で明白な超伝導(T_c23K、Volume fraction 3%)が検出された。RbをドープしたフェロセンC_<60>錯体における超伝導の起源と発現機構を検討中である。