hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
エステルの脱炭酸・脱カルボニル化触媒系の探索と精密有機合成への応用

ケトンの脱カルボニル化反応は2つの炭素ー炭素結合の切断を必要とするため、困難な反応である。環ひずみや配向基を持たない単純なケトンの脱カルボニル化は特に困難であり、これまでに報告例があるのは、化学量論量のロジウム錯体を用いる例があるのみであった。本研究でわれわれはニッケル錯体を用いることで、ベンゾフェノンのような単純なケトンの脱カルボニル化反応が進行することを明らかにした。さらに、ニッケル触媒によるアリールカルバメートの脱炭酸反応によりアニリン誘導体を合成できることを見出した。本研究の目的は、エステルなどの単純なカルボニル化合物の脱炭酸や脱カルボニル化を促進する汎用性の高い触媒を開発することである。そのためには、不活性な炭素ー炭素結合や炭素ー酸素結合を切断するための触媒開発が必要となる。本年度は、ニッケル、及びロジウム触媒を用いたこれらの結合切断反応を実施し、以下の結果を得た。1.ニッケル触媒反応1ニッケル錯体とNーヘテロサイクリックカルベン(NHC)配位子を用いることで、ベンゾフェノンのような単純ケトンの脱カルボニル化が進行し、ビアリールが得られることを明らかにした。この反応には、二回の炭素ー炭素結合切断が含まれる。これまで、この種の反応には、高価なロジウム錯体を用いる必要があり、本反応はニッケル錯体の新しい反応性を明らかにしたものである。2ニッケル触媒によりカルバメートの脱炭酸反応により、アニリン誘導体が得られることがわかった。この反応には強固な炭素ー酸素、炭素ー窒素の2つの結合開裂が含まれる。一般にアミノ化反応は、塩基を添加した条件で行われるが、この手法を用いれば塩基フリーの条件で芳香環にアミノ基を導入できるという点で優れている。2.ロジウム触媒反応今回ターゲットとする脱炭酸反応は不活性な炭素ー酸素結合の切断を必要とするが、それにはニッケル錯体の使用がこれまで必須であった。今回の検討で、ロジウム触媒でもカルバメートやピバレートのCーO結合が切断できることを明らかにした。ロジウム触媒は多くの結合形成反応が知られているため、ニッケルではできないような脱炭酸後の結合形成の多様化が期待できる。ニッケル触媒においては、脱炭酸型と脱カルボニル型の反応を計画していたが、そのプロトタイプとなる反応が進行することを両方の反応で確認することができた。ロジウムに関しては、未知へのチャレンジであったが、これに関しても脱炭酸反応に必要なCーO結合切断という素反応が起こることを確認した。錯体としては、0価のシクロオクダジエンニッケルとN-ヘテロ環カルベン配位子の組み合わせがよく、特にイミダゾール環の4,5位にメチル基を導入したカルベン配位子を用いることで反応活性が向上することが分かった。本ニッケル錯体を用いる手法は、様々な芳香族ケトンの脱カルボニル化に適用可能である。一方で、脂肪族ケトンに対しては大きく収率が低下することが今後の課題である。ベンゾフェノン誘導体の反応に関しては、2つのベンゼン環に対して、1)2つとも電子求引基を導入した基質、2)2つとも電子供与基を導入した基質、3)1つの電子求引基と1つの電子供与基を持つ基質、の3つの基質の反応速度を比較したところ、3)の基質が最も反応速度が大きいということがわかった。このことは、反応機構において、電子求引基により加速される段階と、電子供与基により加速される段階の両方が含まれていることを示唆している。さらに、反応終了後にはニッケルカルボニル錯体が生成していることがわかっており、この一酸化炭素を脱離させることができれば、反応を触媒化できると考えられる。カルボン酸誘導体を原料とした脱炭酸、脱カルボニル化を想定していたが、今回ケトンの脱カルルボニル化を見出した。これは、当初想定していたよりも炭素ー酸素結合の切断をともなうため、より困難な反応である。反応機構上も未知の過程を含んでおり、新しい展開が期待される。ニッケル錯体を用いる単純ケトンの脱カルボニル化反応をアミドの脱カルボニル化反応へと展開した。種々のアミドを検討したところ、アミン部分にピロールやインドールを持つNーアシルピロールやインドールの脱カルボニル化反応が進行し、Nーアリールピロールやインドールが生成することを見出した。0価のニッケルシクロオクタジエン錯体に対して、加える配位子は2つが有効であることが分かった。一つはトリシクロヘキシルホスフィンを用いる系で、この系では錯体と配位子を化学量論量用いる必要があるものの、反応は80度と比較的温和な条件で、より広範な基質に対して進行することがわかった。もう一つは二座のビス(ジ゙シクロヘキシルホスフィノ)エタン配位子を用いる系で、180度に加熱する必要があるものの、触媒的に反応は進行する。反応の電子効果については、芳香環上に電子求引基を持つアミドがより高い反応性を示すことがわかった。

さらに、ケトンの場合とは異なり、二座配位子を用いた時に触媒的に反応が進行するのは、180度でニッケル錯体からの一酸化炭素配位子の解離が起こることも明らかにした。芳香族カルバメートの脱炭酸反応によりアリールアミン誘導体を合成する反応を見出した。この種のカルバメートの脱炭酸反応は、アリルカルバメートに限定的であった。本研究では、ニッケル錯体と電子供与能に優れた二座のビス(ジ゙シクロヘキシルホスフィノ)エタン配位子を組み合わせることにより、フェノール由来のカルバメートの脱炭酸反応が進行することを見出した。ケトンの脱カルボニル化反応は2つの炭素ー炭素結合の切断を必要とするため、困難な反応である。環ひずみや配向基を持たない単純なケトンの脱カルボニル化は特に困難であり、これまでに報告例があるのは、化学量論量のロジウム錯体を用いる例があるのみであった。本研究でわれわれはニッケル錯体を用いることで、ベンゾフェノンのような単純なケトンの脱カルボニル化反応が進行することを明らかにした。さらに、ニッケル触媒によるアリールカルバメートの脱炭酸反応によりアニリン誘導体を合成できることを見出した。プロトタイプとなる反応が進行することは確認できたので、今後は、触媒のチューニングによる活性向上と、基質展開による一般性の確認を進めていく。反応形式の多様性についても、取り込まれる求核剤に相当する部分の構造を拡大していく。今回見出したニッケル錯体を用いる系を、エステル、アミドなどの脱カルボニル化、脱炭酸反応へと展開を進める。29年度が最終年度であるため、記入しない。有機合成化学29年度が最終年度であるため、記入しない。
放射線が誘導する免疫賦活化および全身性の抗腫瘍効果の定量的評価と制御機構解明

放射線治療では、がん細胞が体内で死ぬことにより"がんワクチン"として機能し、抗腫瘍免疫活性を高まることが知られており、照射された腫瘍だけでなく照射されていない遠隔に位置する転移など全身のがん細胞への治療効果が期待されている。しかし、実際のそのような症例が知られているが非常に稀である。本研究では、放射線によって誘導される免疫応答を定量的に評価し、照射されていない遠隔転移にも治療効果が波及するメカニズムを明らかにすることを目的としている。本研究により、放射線による直接的な治療効果だけでなく、患者の免疫機能を利用した間接的な治療効果の効果的な誘導を介したがん治療成績の向上を目指す。
ハイブリッドモデル予測制御と機械学習による高速・安定な電力変換器制御の研究開発

本研究では,電力変換器を対象に,安定性と高速応答という2つの相反する性能を同時に改善可能とする新しいディジタル制御手法の提案を行う。電力変換器およびその制御系をハイブリッドシステムとみなし,モデル予測制御を採用する。また,MPCでは対応が難しい急激な変動などへの高速応答について,機械学習を含む極めて非線形性の高い予測制御を組み合わせることで,高速・安定な制御手法を構築する。
コンピュータービジョンによる蚊の群飛の三次元構造の解析とその適応的意義

群飛(swarmあるいはswarming)という用語は、小動物が群れて飛翔する行動をさすが、特に昆虫のそれをさす場合が多い。蚊では多くの種において、一日の一定の時間帯に特定の場所で雌雄の成虫が群飛し、その際交尾が行われることが報告されている。本研究は、コンピュータービジョンの援用によって三次元動画像計測システムを開発し、蚊の群飛の時間的・空間的特性を解析し、群飛の適応的意義を明らかにしようとたものであり、その成果の概要は以下の通りである。1.新たな3次元計測方法を開発した。この方法は従来の立体視(stereoscopy)において課題となっていた問題を克服したもであり、且つ他の昆虫の計測にも応用可能な汎用性を持ったものである。まず、確率論に基づく数理モデルを構築し、それを基に三次元計測のためのコンピュータープログラムを作製した。さらに、野外での蚊の群飛の三次元計測システムを構築した。2.新しく開発したシステムを用いて野外のアカイエカ(Culex Pipiens pallens Coquilett)の群飛を計測し、同時に種々の環境条件も測定した。また、蚊の群飛の画像解析等のために種々のコンピュータープログラムもあわせて作製した。3.蚊の画像を解析し、次の結果を得た。(1)蚊の群飛は照度が501ux以下になると開始し、約3040分間継続した。(2)風速が群飛集団の個体数に影響を与えることが示された。(3)群飛集団の大きさ・形等は時間や蚊の個体数と関係なく一定の傾向にあった。(4)蚊は群飛の期間中・頻繁にひとつの群飛集団から他の群飛集団へ移動することが示された。(5)以上の特性は、群飛中の雌雄の遭遇確率を高め群飛時間を短縮させることによって捕食の危険を減少させるという適応的意義を持つと考えられる。多くの種類の蚊において雄蚊が一日の一定の時間に特定の場所で飛翔し、そこに雌も飛来して交尾が行われることが知られている。本研究の目的は、群飛する蚊の三次元の位置を推定するシステムを開発し、蚊の群飛の三次元の構造・固体の行動の解析を行うことによって群飛の適応的意義を明らかにしようとするものである。平成8年度の研究の主目的は動画像三次元計測システムの開発であり、以下のように研究を進めた。1実験室内で蚊を飛翔させビデオで撮影し、ビデオ入力のための諸条件の設定を行った。まず、蚊の画像が明確に記録される為には適当な補助光源が必要であることが分かったので、蚊の行動に影響を与えず、しかも十分な照明が出来る条件を調べた。いくつかの光源とフィルターを組合せて照明を与え蚊の行動を撮影した結果、波長660nmのLEDに660nmより短い波長の光をカットするフィルター、あるいは700nmのLEDに680nmより短い波長の光をカットするフィルターの組合わせが補助光源として有望であることが分かった。野外の蚊の群飛を撮影出来る季節を待って、いずれの組合わせが適当か調べ、本格的な光源装置を作成する予定である。2ビデオ画像をコンピューターに取り込むための諸条件を設定し、画像取り込みのプログラムを開発した。さらに、取り込まれた画像のなかでの個々の蚊の位置を決定してその位置を保存するプログラムを作製した。3ビデオで取り込んだ一連の画像を連続的に解析して群飛する蚊の三次元の行動パターンを解析するために、数理モデルを構築しそれをもとにプログラミングを行った。以上の研究はすべて室内実験によって行われた.

平成9年度には、これまで開発したシステムを野外の蚊の群飛の影響と三次元解析が出来る本格的なシステムに発展させ、蚊の群飛の定量的研究を推進する予定である。雄蚊が一定の時間に特定の場所で郡飛し、そこに雌も飛来して交尾が行われることが多くの種類の蚊において知られている。本研究の目的は、三次元動画像計測システムを開発して蚊の郡飛の時間的・空間的特性を解析し、郡飛の適応的意義を明らかにしようとするものである。平成9年度の研究成果は以下の通りである。1.LEDとフィルターを組合せた光源装置、三次元計測のための高精度標準座標装置等を製作し、それらを用い野外の蚊の郡飛を開始から終了まで三台のビデオにより録画した。2.蚊の郡飛の定量的解析のため、種々のコンピュータープログラムを作製した。3.蚊の画像を解析し、次の結果を得た。(1)蚊の郡飛は照度が50lux以下になると開始し約30分間継続した。(2)郡飛集団の中心・サイズ・swarm markerからの距離は時間や蚊の個体数と関係なく一定の傾向にあった。(3)蚊は郡飛の期間中、頻繁にひとつの郡飛集団から他の郡飛集団へ移動することが示唆された。(4)以上の特性は次の適応的意義を持つと考えられる。基本的に郡飛は低密度の個体郡において交尾相手に効率よく遭遇できるよう進化した行動と考えることができる。郡飛集団の形・サイズ・swarm markerからの距離が一定であることは郡飛中の蚊の密度を上昇させ雌雄の遭遇確率を高めることに寄与する。蚊が郡飛中に頻繁に移動することは雌雄の遭遇確率をさらに高める効果を持つ。即ち、郡飛集団間を移動すれば、交尾相手のより多い郡飛場所を発見する可能性があり、さらに移動中にも交尾相手と遭遇する可能性がある。郡飛中の雌雄の遭遇確率を高めることは捕食の危険性を減少させるために重要である。即ち、郡飛行動は交尾相手の発見に寄与するが、同時に捕食者に狙われる危険性も伴う。そこで郡飛中の雌雄の遭遇確率を高め郡飛時間を短縮させて捕食の危険を減少させるように選択圧が働いていると考えられる。
伝熱制御による射出成形加工の高品位化技術に関する研究

伝熱制御による高分子射出成形加工の高品位化技術を確立するために、射出成形金型内の材料の冷却を外部から能動的に制御する方法として、金型内材料をふく射的に加熱して金型充填段階の初期における材料の冷却を抑止することを試み、それによる成形品品位の向上効果について実験的に検討した。その結果、以下のような知見が得られた。(1)ふく射加熱による型内材料の温度上昇と品位改善:金型内材料を外部からふく射的に加熱すると、加熱面近傍の材料がふく射エネルギーを吸収して温度が上昇し、これが金型への非定常熱移動に打ち勝てば、材料の冷却が抑制される。この性質を利用すれば、射出成形品表面に発現する残留複屈折、転写不良、充填不良などを改善できることが明らかになった。このような性質は、成形材料の厚みが小さくなって金型への冷却効果が強くなると発現し難くなるが、ふく射加熱量を増加させると、相対的に冷却効果の弱い金型中央部での温度上昇が顕著となって、成形品内部の冷却抑止に功奏するようになる。(2)ふく射加熱と材料物性の関係:ふく射加熱によって金型内材料の冷却を抑止し射出成形品の品位を改善しようとする場合には、高分子材料内のふく射の吸収特性が重要になる。高分子材料はふく射に対して半透明で、かつ急峻な吸収バンドを有するのが一般的であるため、これと加熱ふく射源の波長特性との兼ね合いで決まる加熱深さを数値的に検討した。その結果、(1)の実験条件(成形材料:ポリスチレン、ふく射源:炭酸ガスレーザ)に相当する吸収係数数100010000(1/m)程度ではふく射加熱の影響は表層部の0.51(mm)の範囲におよぶこと、成形品の厚さがこの範囲に近付くと中央部のみが加熱されることがわかった。このことから、ふく射加熱を利用した成形品品位の向上のためには、材料のふく射吸収特性と加熱ふく射源の波長特性との整合を図る必要があることが示唆された。本研究では熱的成形条件の違いによる成形品精度の変化を材料物性との関連を含めて詳細に検討し、射出成形品の高品位化のための制御技術として確立することとした。本年度はまずひけと呼ばれる不良現象に注目し、ひけ発現位置の金型温度頒布による変化のメカニズムを実験的に検討した。すなわち、ひけは冷却過程にある樹脂表面近傍に発達する固化層の剛性と金型・樹脂界面の粘着力によって決まる表面の変化に対する抵抗力が弱い部分に発生するとの仮定に基づいて、金型表面の温度と粗さを種々変化させてひけの発生状況を観察した。その結果、金型壁温を樹脂の固化温度より高くし固化層の剛性を十分に低めてもひけがこの部分に発生しにくいことから、金型・樹脂間の粘着力は金型壁温度が高い場合に大きく、金型壁温樹脂固化温度を下回ると極端に小さくすることが明らかとなった。さらに金型壁温度が固い場合の粘着力の大きさを把握するために、ひけの発生時刻を保圧時間を変えて制御し、ひけ発生時の低温金型壁面上の固化層の剛性をコントロールしてひけの発生状況を検討した。

低温壁の温度を幾通りかに変化させて低温壁側の固化層の剛性が高温壁側の粘着力を上回る冷却状況を求めたことろ、いずれの条件でも固化層厚さがある値となると高温側にひけが発生し、固化層剛性が粘着力に打ち勝つ時点が定量的に明らかとなった。さらに本年度は固化層の進展とともに発生するフローマークと呼ばれる不良現象についても検討を加えた。樹脂と金型の界面に発現するフローマークを詳細に観察した結果、その間隔は樹脂の流動速度と金型壁温度の上昇にともなって徐々に減少し、最終的には発現しなくなることがわかった。この結果を重点仮定の樹脂に発現する固化層の厚さと比較してみたところ、両者の間には明確な相関があることが明らかとなった。伝熱制御による高分子射出成形加工の高品位化技術を確立するために、射出成形金型内の材料の冷却を外部から能動的に制御する方法として、金型内材料をふく射的に加熱して金型充填段階の初期における材料の冷却を抑止することを試み、それによる成形品品位の向上効果について実験的に検討した。その結果、以下のような知見が得られた。(1)ふく射加熱による型内材料の温度上昇と品位改善:金型材料を外部からふく射的に加熱すると、加熱面近傍の材料がふく射エネルギーを吸収して温度が上昇し、これが金型への非定常熱移動に打ち勝てば、材料の冷却が抑制される。この性質を利用すれば、射出成形品表面に発現する残留複屈折、転写不良、充填不良などを改善できることが明らかになった。このような性質は、成形材料の厚みが小さくなって金型への冷却効果が強くなると発現し難くなるが、ふく射加熱量を増加させると、相対的に冷却効果の弱い金型中央部での温度上昇が顕著となって、成形品内部の冷却抑止に功奏するようになる。(2)ふく射加熱と材料物性の関係:ふく射加熱によって金型内材料の冷却を抑止し射出成形品の品位を改善しようとする場合には、高分子材料内のふく射の吸収特性が重要になる。高分子材料はふく射に対して半透明で、かつ急崚な吸収バンドを有するのが一般的であるため、これと加熱ふく射源の波長特性との兼ね合いで決まる加熱深さを数値的に検討した。その結果、(1)の実験条件(成形材料:ポリスチレン、ふく射源:炭酸ガスレーザ)に相当する吸収係数数100010000(1/m)程度ではふく射加熱の影響は表層部の0.51(mm)の範囲におよぶこと、成形品の厚さがこの範囲に近付くと中央部のみが加熱されることがわかった。このことから、ふく射加熱を利用した成形品品位の向上のためには、材料のふく射吸収特性と加熱ふく射源の波長特性との整合を図る必要があることが示唆された。
細胞のがん化に関与する新規転写制御因子の解析

ラット繊維芽細胞3Y1とRSVにより形質転換された3Y1細胞間での、差し引きスクリーニング法によってクローン化されたラットN17遺伝子の発現は、後者において上昇しており、また、3Y1細胞のG1後期にmRNAの蓄積が認められ始めるが、S期開始とともにmRNA量の顕著な減少が観察されることから、この遺伝子産物の細胞周期調節機構への関与が示唆されていた。一方、構造解析から、N17遺伝子産物はbZIP構造を持つ新規の転写因子として機能する可能性が考えられたが、具体的な証明はなされていない。本研究では、N17遺伝子産物の生物学的な機能を調べるために、この遺伝子を3Y1細胞に導入し強制発現させることを試みた。ネオマイシン耐性を指標にスクリーニングを行なった結果、得られた16耐性株中、3株ではN17遺伝子の発現が顕著に増加していた。現在、これらの高発現株の性質を検討している。最近、出芽酵母のcdc37遺伝子に対応するハエの遺伝子(Dmccdc37)がクローン化された。驚くべきことに、N17遺伝子産物はDmcdc37とアミノ酸配列レベルで、全体で47%、N末端側(1-40)では85%の相同性を示すことが判明した。従って、N17遺伝子が、現在までに報告されていない哺乳類のcdc37遺伝子である可能性は極めて高いと思われる。興味深いことに、酵母のCDC37突然変異はG1/S停止を誘導かることが知られているが、N17遺伝子の発現レベルがG1/S境界域で変動する事実は、両者の機能的相関を示唆すると考えられる。現在、N17遺伝子産物が酵母のCDC37突然変異を相補出来るか否かの検討を行なっている。
社会ネットワークの情報を用いた連合形成の理論研究

社会的知能仮説,またはマキャベリ的知能仮説は,高度な社会的知能が進化した要因を複雑な社会環境への適応だと考える.集団中で誰と協力し,誰を欺くかといった「かけひき」を上手くこなすことが繁殖成功をもたらすとする仮説である.この仮説において,個体間の関係性,つまり社会ネットワークの情報を把握できていることは,高次の認知能力を示す証拠として重要視される.その一方で,個体の属性のみを用いて行動を変化させる研究に比べて,社会ネットワークの情報を考慮にいれた理論研究は非常に少ない.そこで本研究では,このような個体間の関係を把握できる認知能力の進化を理解することを目標に,シミュレーションと数理解析を行った.昨年度は,社会ネットワークが固定した状況だけを考えていたが,今年度は,研究計画どおり,社会ネットワークが動的に変化するモデルを構築し解析を行った.その結果, (1)連合を形成することによる戦闘能力の増加分が多いこと,(2)個体間の社会ネットワークの強さのばらつきが大きいこと,(3)戦闘が致死的であること,(4)勝利した連合内での資源分配が平等に近いことによって,社会ネットワークの情報を用いた連合形成を行う戦略が進化しやすくなることがわかった.(抄録なし)今年度は,社会ネットワークを固定したうえで,タカハトゲームを3人に拡張したモデルを構築し,社会ネットワークの情報を用いて連合形成を行う戦略が進化的に安定になる条件を解析した.単純化した仮定のもとで,一般のネットワーク構造についてモデルの構築・解析を行い,社会ネットワークの情報を用いて連合形成時の意思決定を行う戦略がESS(進化的に安定な戦略;その戦略が集団中の多数を占めている場合に,他の戦略が侵入できないような戦略)になる条件を求めた.しかしながら,RHPの情報のみを用いて連合形成を行う戦略も,同様にESSになりうることが示された.この結果の直感的な解釈として,連合形成に利用する情報は,一種のコミュニケーション規則,または社会規範として機能している可能性がある.敗退時のリスクが大きいタカハトゲームの状況では,連合を組みたがっている相手とうまく連合を組むことと同時に,連合が組めない状況をうまく察知し,資源の獲得を諦めることが重要となる.集団をあるひとつの連合形成規則が占有していることは,自分以外の個体が連合を組むような状況をあらかじめ察知することにもつながるため,ある規則(連合形成戦略)がESSとなることが起こると考えられる.現実には,社会ネットワークを重視した連合形成も,RHPまたは順位を利用した連合形成もどちらも観察される.今後混合戦略などについてより詳細な解析を行うことで,より深い理解が得られると期待される.社会的知能仮説,またはマキャベリ的知能仮説は,高度な社会的知能が進化した要因を複雑な社会環境への適応だと考える.集団中で誰と協力し,誰を欺くかといった「かけひき」を上手くこなすことが繁殖成功をもたらすとする仮説である.この仮説において,個体間の関係性,つまり社会ネットワークの情報を把握できていることは,高次の認知能力を示す証拠として重要視される.その一方で,個体の属性のみを用いて行動を変化させる研究に比べて,社会ネットワークの情報を考慮にいれた理論研究は非常に少ない.そこで本研究では,このような個体間の関係を把握できる認知能力の進化を理解することを目標に,シミュレーションと数理解析を行った.昨年度は,社会ネットワークが固定した状況だけを考えていたが,今年度は,研究計画どおり,社会ネットワークが動的に変化するモデルを構築し解析を行った.その結果, (1)連合を形成することによる戦闘能力の増加分が多いこと,(2)個体間の社会ネットワークの強さのばらつきが大きいこと,(3)戦闘が致死的であること,(4)勝利した連合内での資源分配が平等に近いことによって,社会ネットワークの情報を用いた連合形成を行う戦略が進化しやすくなることがわかった.当初の計画ではよりシミュレーションに重点を置いた研究をする予定であったが,より一般的な条件のもと数理的な解析を行うことに成功したため,今年度は解析的な結果を出すことに注力した.しかしながら,その分具体的なネットワークを使ったシミュレーションは遅れており,総合的にみると(2)だと判断した。今年度は一般的な結果を得ることに重点を置いたため,それ自体では現実の現象の解釈が難しいという問題がある.また,解析のために仮定の単純化を行ったため,より現実に近い条件での解析は不十分である.そこで,来年度以降は,今年度の研究では固定した社会ネットワークの動態を同時に考慮すること,現実に観察された霊長類の社会ネットワーク上でのシミュレーションを行う予定である。さらに,今回示唆された連合形成時の意思決定がコミュニケーション・社会規範に近いのではないか,という仮説を検証するため,ESSになりうる意思決定規則の網羅的な探索も視野にいれている.(抄録なし)
オオキノコムシ族(昆虫鋼・甲虫目・オオキノコムシ科)の分類学的再検討

甲虫類オオキノコムシ科は世界に約3200種を含む分類群である。日本からも約100種の記録があり、キノコの害虫として農業上重視されている。アジア区の本科の分類学的研究は、1980年代までは日本人研究者がいたが、その後、アジア地域での専門家がいなくなり多くの分類学的問題が残されている。本年度は、オオキノコムシ科オオキノコムシ族Eucaustiniについて分類研究を行うための準備として、材料である標本の取りそろえに重点を置いた。その結果、北海道大学の甲虫コレクションに約1500個体の日本・台湾・インド・ネパール・ドミニカの標本があることが判明し、特に東アジア・東南アジア地区のものが充実していた。これらは種ごとへのラフソーティングを終え、新たな標本箱約50箱に配置し直した。1月18日から2月8日の21日間は、インドネシアのボゴール動物学博物館のコレクションについて調査を行い、収蔵標本約3000個体のうちさらに調査が必要な998個体を借用した。研究分担者は、ヨーロッパ各国の博物館からも標本を約600個体借用し日本へ持参してきており、これらの標本シリーズにより、より広範で充分なアジア地区の分類学的研究が進められる条件が整った。11月下旬には、日本鞘翅学会(九州大学にて開催)に出席し、研究分担者は日本の研究者との交流をもち、後日数人の研究者から研究材料の寄贈・借用を受けた。2月中旬には充分な研究材料が集まったと判断し、標本類の検討に移った。特に雌交尾器の詳細な解剖をおこない、従来不安定な定義であった数属の再定義が可能となる特徴的な分類形質があることが示された。インドネシアにおいて採集を行ない、わずかではあるが分子解析用標本が採集されたため、今後、分子解析研究を行う予定である。
空気振動受粉システムの開発

本研究ではハチによる受粉の代替技術として空気振動による人工授粉に関する基礎的な知見を得た。具体的にはトマト4品種およびイチゴ2品種について花器の固有振動数を求め,スピーカーからその固有振動数の空気振動を発生させ,受粉状態をマイクロスコープで確認するとともに,栽培を継続し着果率を計測した。その結果,今回の実験では従来より着果率が低かったものの空気振動を用いた受粉は十分可能であることが明らかとなった。現在の農作物は露地・温室の双方でハチによる受粉に依存している。しかしながら,ここ数年ハチが突然失踪するという現象が数多く報告されており,農業生産への影響が懸念されている。本研究は,ハチによる受粉の代替技術として,空気振動という物理的手法を利用した受粉手法および装置の開発のために,トマトとイチゴの2品目について受粉に適した振動数の探査と,受粉および着果への効果の検証を目的とする.まず,加振機を用いて加振部を植物体に接触させて花器の固有振動数を求めた。その結果,トマト4品種(トゥインクル,リトルサマーキッス,CF千果,ペペ)では3035Hzで共振することが明らかとなった。次にスピーカを用いてこの共振周波数で非接触振動させた。イチゴについても同様の実験を行った。受粉の成否を確かめるため,振動を与える前後にマイクロスコープで柱頭を230倍率で撮影するとともに,イチゴについては1つの花床上に複数の雌ずいを有するため正常果として発達するためにはこれらが均一に受粉することが必要である。そこで果実の形状評価も行うことで,非接触振動の効果を調べた.トマトの接触振動の実験で,同程度の大きさの品種の花器について振幅がピークとなる共振周波数は等しく,今回の実験では30 Hzでより多くの振幅を出すことができた.しかし,振動の負荷が原因とみられる花器の離脱が散見された他,着果率は実際のハチを利用した商業栽培における着果率を下回った.非接触振動の実験では入力→音圧レベル,出力→振幅の周波数応答として比較すると,周波数が小さいほど振幅が大きくなるという傾向を示した.そこで,スピーカから5cmの距離で計測した振幅で比較すると,3040Hz辺りを中心に高くなっていることが判明した。イチゴの非接触振動については,加振後に新たな花粉の付着(受粉)が観察され,加振によって受粉が促されていることが明らかとなった。研究初年度の23年度は,トマトを供試植物として花の固有振動数など機械振動受粉に必要な基礎的データを得るための実験を実施した。振動数と振幅を任意に変えることができる加振機(WaveMaker05,旭製作所)を本課題の主要備品として購入し,加振機出力軸をトマトの茎に直接固定して,5(Hz)から50(Hz)まで5(Hz)毎に振動させ,花の振動をCCDレーザ変位計(LK-500,キーエンス)によって実測した。この際,加振機の振幅が0.1mmになるように加振機へ供給する電流を調節した。振幅の生データからフーリエ変換を行いデータが有している特徴的な周波数を抽出した。その結果,供試トマトでは振幅が最大になる周波数が約30(Hz)であることが明らかとなった。そこで次に,この振動数の振動を非接触で与えるため,市販のスピーカ(DSW-300SG-Kサブウーハー,DENON)を用いて花を加振することにした。まず,ファンクションジェネレータからの正弦波をスピーカから流し,騒音計によって音圧レベルを測定したところ,周波数に依存していることがわかった。また,目標としている30(Hz)では,スピーカダクト面から10cmで約70dB,20cmで約60dBの音圧であることが明らかとなった。続いて,ダクト面から5,10,15cm離れた位置にトマトの花を設置し,スピーカから1050(Hz)の正弦波を5(Hz)毎に流し,花の振幅を測定したところ,5cm話した場合には3035(Hz)で0.1mmの振動を確認することができた。研究の内容はおおむね順調に進展している。申請段階での本研究の具体的な研究計画は,実験操作の行ないやすさを考慮し,施設内で栽培されているトマトとイチゴ等を対象とし,以下の手順で機械的な人工受粉の有効性を定量的に明らかにすることとなっている。その手順とは,「(1)花粉の可視化装置の開発」を行ない,同装置を用いて「(2)雄しべの固有振動数の計測」を実施し,花粉飛散の程度を定量化し,最適な振動数を決定する。「(3)空気振動により雄しべの機械的振動」を行ない,受粉成功率を調査する,である。実際に初年度で得られた成果としては,上記の(1)と(2)をほぼ達成できており,トマト植物の花の基本的な固有振動数や振幅などの振動特性について定量的に評価できた。

このデータをもとにスピーカを利用して効果のある振動数における音圧レベルとスピーカダクトからの距離についても実測を済ませており,空気を振動させるという非接触法によってトマトの花を振動させることが可能であることを確認している。(2)のうち花粉飛散の程度を定量化するという部分は2年目に実施予定であるが,これを実現するための具体的な方法も見出している。研究2年目については,振動によって受粉ができているのかどうかを確認するため,マイクロスコープを使い,トマト花の柱頭の状態を観察し,受粉の程度を数値で表現するための手法を開発する。花粉の飛散程度の定量化・雌しべ受粉状態の定量化については,23年度に開発したの装置を用いて,雄しべの固有振動数で振動させた場合の花粉の飛散の程度,および雌しべへの受粉状態を可視化装置で定量的に評価し,この実験を繰り返し行ないそれぞれのトマト植物の受粉適期の花における最適な振動数を決定する。また,受粉させたあとの雌しべをマイクロスコープカメラで観察し,受粉状態を観察する。ここまでに求められた最適な振動数で雄しべを振動させるための空気振動装置を開発する。空気を通して縦波として伝わる力学的エネルギーの変動が大きいほど効果があると考えられるが,花粉など非常に質量の軽いものに対しては,瞬間音圧が効果的なのか,あるいはこれのRMSをとった平均音圧が有効であるかは,実験によって確かめる必要がある。また有効な周波数も現段階では明らかでないので,全帯域のフルレンジスピーカーを植物に近接させ,それぞれの固有振動数で振動させるシステムを開発する。その後,トマトの振幅,作用させる音圧レベル,受粉程度の関係を定量化し,どの程度の音圧レベルで振動させればよいのかを調べ,それを実現するための手法について具体的に考案する。実際に現場で利用することを念頭に,提案する手法を採用した空気振動装置を試作し,その性能を評価する。当初の計画では画像処理によって受粉の状態を解析する予定であったが,その後コンピュータに直接接続できるマイクロスコープの市場調査をしたところ,USB接続できるマイクロスコープが安価に入手できることが判明し,実験方法の一部を変更したことや,それに伴って電子部品や光学部品の購入額も小さくなったため,23年度に残額が生じた。この残額については下記のように2年目に試作する装置の設計等に使用する。2年目の研究経費としては,主として植物近傍の空気を振動させるための装置の試作に使用する。現場での利用を念頭において,単に音響スピーカユニットを制作するのはなく,受粉のために花のまわりの空気を積極的に振動させるという機能に特化した装置を試作する。振動子などは市販のものを流用できない可能性もあるため,これらの部分については特別に設計し試作する。また,本研究における成果を国内外で開催される学会で発表するための旅費にも使用する予定である。
顎関節内障の長期経過にともなう骨のリモデリングが顎顔面形態に与える影響

顎関節内障による骨のリモデリング(変形性関節症)が顔面成長に与える影響を経年的に検討するための基礎データ収集を行なった.各被験者について,顎関節可動域検査(下顎頭運動軌跡)を行い,画像検査として多層断層X線写真,側面ならびに正面位頭部X線規格写真を,また磁気共鳴映像法検査から円板の転位度と変形の有無について検討した.被験者の形態分析結果と関節病態(Wilkes分類)を比較し,下顎頭の成長障害が顔面成長に与える影響について検討した結果,以下の所見を得た.1.円板前方転位を有した関節では約3割に下顎頭の形態変化を認め,非復位性円板転位の関節では約7割が骨変形を有していた.2.下顎頭運動軌跡による顎関節の器質的病変に対する敏感度は0.79,特異度は0.59,診断精度は0.70であった.3.関節円板の軽度転位群では正常群と比較して前方関節空隙が有意に大きく,また転位度の増大とともに円板変形は顕著となったが,下顎頭は正常群に近似した位置を呈するようになった.4.下顎頭長軸角と関節病態の重篤度には有意な正の相関を認め,下顎頭比との間には有意な負の相関が認められた.5.病態の重篤度と下顎下縁平面の開大,下顎骨の後退,下顎枝高の過小などの形態的特徴との間に有意の相関が明らかとなった.以上より,器質的病変を有するものの機能的に適合した関節では,関節可動域の機能的評価による病態診断が十分ではないため,高精度画像検査が不可欠であること,顎関節の退行性病変が明らかな症例においては,顎顔面骨格の形態形成に何らかの影響を及ぼしていることが示され,顎関節内障を有する若年不正咬合患者の歯科矯正治療や外科矯正治療においては,顎顔面骨格の成長変化に加え,顎関節病態の進行に応じた形態変化に十分注意することの重要性が認識された.今後は,これらの被験者の顎顔面形態を経年的に追跡調査してゆく予定である.顎関節内障による骨のリモデリング(変形性関節症)が顔面成長に与える影響を経年的に検討するための基礎データ収集を行なった.各被験者について,顎関節可動域検査(下顎頭運動軌跡)を行い,画像検査として多層断層X線写真,側面ならびに正面位頭部X線規格写真を,また磁気共鳴映像法検査から円板の転位度と変形の有無について検討した.被験者の形態分析結果と関節病態(Wilkes分類)を比較し,下顎頭の成長障害が顔面成長に与える影響について検討した結果,以下の所見を得た.1.円板前方転位を有した関節では約3割に下顎頭の形態変化を認め,非復位性円板転位の関節では約7割が骨変形を有していた.2.下顎頭運動軌跡による顎関節の器質的病変に対する敏感度は0.79,特異度は0.59,診断精度は0.70であった.3.関節円板の軽度転位群では正常群と比較して前方関節空隙が有意に大きく,また転位度の増大とともに円板変形は顕著となったが,下顎頭は正常群に近似した位置を呈するようになった.4.下顎頭長軸角と関節病態の重篤度には有意な正の相関を認め,下顎頭比との間には有意な負の相関が認められた.5.病態の重篤度と下顎下縁平面の開大,下顎骨の後退,下顎枝高の過小などの形態的特徴との間に有意の相関が明らかとなった.以上より,器質的病変を有するものの機能的に適合した関節では,関節可動域の機能的評価による病態診断が十分ではないため,高精度画像検査が不可欠であること,顎関節の退行性病変が明らかな症例においては,顎顔面骨格の形態形成に何らかの影響を及ぼしていることが示され,顎関節内障を有する若年不正咬合患者の歯科矯正治療や外科矯正治療においては,顎顔面骨格の成長変化に加え,顎関節病態の進行に応じた形態変化に十分注意することの重要性が認識された.今後は,これらの被験者の顎顔面形態を経年的に追跡調査してゆく予定である.
電流ゆらぎ相関測定による固体素子中の量子相関の検出

量子ホール状態は抵抗標準として用いられるだけでなく、次世代の量子情報デバイス実現のプラットフォームとして期待される。しかし、量子ホール状態に閾値以上の電流を印加すると、量子ホール効果ブレークダウンが発生し、量子ホール状態は崩壊してしまう。本研究では、量子ホール効果ブレークダウンの発現機構についての知見を得る目的で、コルビノ円板型に加工した量子ホール状態にあるGaAs/AlGaAs半導体ヘテロ界面に生成する2次元電子系に大電流を流し、電流ゆらぎ測定を行った。測定に際し、測定回路を始めとした測定系の再検討を行い、温度可変インサート中、周辺温度2Kにおいて、高抵抗試料においても、約100kHzまでの電流ゆらぎ測定を行うことの出来る測定系を構築した。構築した測定系を用い、コルビノ型円板における電流ゆらぎ測定を行った。得られた電流ゆらぎからファノ因子を見積もったところ、1000を超える値が得られた。この結果は、電子が相関を持ってコルビノ型円板中を伝導していることを意味する。ファノ因子が大きくなる要因としては、雪崩的電視散乱に基づくブートストラップ機構が有力な候補である。本研究成果は、量子ホール効果ブレークダウンが電子相関に基づくことを意味しており、これは量子ホール効果ブレークダウンの発現機構を決定する上で重要な情報である。又、本成果は電流ゆらぎ測定から伝導電子の統計的情報を得た好例である。今後、電流雑音測定により高次のキュムラントの決定などが行われ、電子の伝導する系の普遍的性質の発見や、分類に繋がることが期待される。GaAs/AlGaAs半導体ヘテロ界面に生成する2次元電子系に静電的に形成された幅数百nmで長さ1μmの量子細線にて動的核スピン偏極を生成し、電流ゆらぎ測定および抵抗検出核磁気共鳴測定という二つの測定手法から動的核スピン偏極の生成に伴って量子細線を伝導する電子のスピン分極率が1040%低下することを示した。本研究を通して動的核スピン偏極が量子細線に局所的であることが示され、量子細線中における動的核スピン偏極のメカニズムが明らかになった。本成果は量子細線にて局所的簡便に核スピン制御が可能であることを示しており、核スピンを用いた固体量子情報素子の実現の礎となるものである。その他、電流ゆらぎ測定を通して「(1)量子ホール効果ブレークダウンの前駆現象の観測」や「(2)量子干渉計におけるゆらぎの定理の検証」、「(3)トンネル磁気抵抗素子におけるスピン依存伝導に起因する電流ゆらぎの減少の観測」を行った。これらの成果は通常の電気伝導度測定からは得ることができない。(1)は量子ホール効果を用いた抵抗標準の精度に関する新しい知見を与えるものであり、さらなる詳細な実験を行うことで量子ホール抵抗の制度が劣化するメカニズムが明らかにできるものである。(2)は量子系におけるゆらぎの定理の検証を行った世界で初めての実験であり、半導体人工量子系における量子統計物理学という新しい研究分野を拓くものである。(3)は金属系においても電流ゆらぎ測定を通して量子的な電子伝導を観測したものであり、電流ゆらぎ測定の普遍性および有用性を実証するものである。これらの実験成果は電流ゆらぎ測定が非平衡系における電子状態を検出するツールとして非常に優れたものであることを示しており、本研究の課題である電流ゆらぎ相関の測定を通した量子相関の検出への基礎となるものである。量子ホール状態は抵抗標準として用いられるだけでなく、次代の量子情報デバイス実現のプラットフォームとして期待される。本研究では、量子ホール状態にあるGaAs/A1GaAs半導体ヘテロ界面に生成する2次元電子系に大電流を流し、電流ゆらぎ測定を行った。実験は図1に示す希釈冷凍機を用いたクロスコリレーション法、および温度可変インサートを用いたLC共鳴法というふたつの方法で行った。得られた結果を図2に示す。これらの結果から、量子ホール効果ブレークダウンに伴って発生する電流ゆらぎが電子系の加熱によるものであることが示唆される。図3に示すのは、前駆領域における電流ゆらぎの経時変化である。これより、量子ホール効果ブレークダウンが局在準位への電子遷移が契機となり発現する現象であることが示唆される。本成果は電流ゆらぎ測定が非平衡系における電子状態を検出するツールとして非常に優れたものであることを示しており、本研究の課題である電流ゆらぎ相関の測定を通した量子相関の検出への基礎となるものである。

得られた電流ゆらぎからファノ因子を見積もったところ、1000を超える値が得られた。この結果は、電子が相関を持ってコルビノ型円板中を伝導していることを意味する。ファノ因子が大きくなる要因としては、雪崩的電視散乱に基づくブートストラップ機構が有力な候補である。本研究成果は、量子ホール効果ブレークダウンが電子相関に基づくことを意味しており、これは量子ホール効果ブレークダウンの発現機構を決定する上で重要な情報である。又、本成果は電流ゆらぎ測定から伝導電子の統計的情報を得た好例である。今後、電流雑音測定により高次のキュムラントの決定などが行われ、電子の伝導する系の普遍的性質の発見や、分類に繋がることが期待される。非平衡状態における量子ホール系に関する電子の振る舞いの詳細を調べる目的で、電流揺らぎ測定を行った。電子温度100mK以下を達成したうえで、入念な校正を行い、量子ホール効果ブレークダウンに伴う電流ゆらぎの発生および、その前駆現象を観測した。また、得られた電流ゆらぎの周波数依存性から、これらの電流ゆらぎが電子系の有効温度の上昇に起因することを示した。受け入れ研究者と良く議論をし、国際会議にて口頭発表を行い、論文を執筆・投稿した。論文は米国物理学会誌の速報に編集者注目論文として出版され、期待以上の研究の進展があったと認められる。引き続き非平衡量子ホール系の詳細の理解を目指した電流ゆらぎ測定を行って行く。また、電流ゆらぎ相関測定の技術の確立を行い、将来の固体における量子情報技術の発展の礎を築く。
メカニカルアロイODS鋼における酸化物種による粒子分散性の相違と強度特性への影響

酸化物粒子分散強化メカニカルアロイ(以下では、mechanical alloyあるいはmechanical alloyingをMAと略記する)・フェライト(Fe-17%Cr)鋼の強度特性に対する酸化物種及びMAプロセスの影響を解明する目的で研究を行うとともに、強度特性に大きく影響する粒子分散性と母相の微細組織に対する酸化物種及びMAプロセス後の熱加工処理の影響を解明する目的で研究を行った。酸化物種として、Y_2O_3,ZrO_2,TiO_2,MgO,Al_2O_3の5種類を選んだ。MAプロセス後の熱加工処理については、主として高温域で行うか、中温域で行うかの2種類とした。粒子分散性は、酸化物種により決まり、Y_2O_3は母相中に微細に一様に分散した。その他のZrO_2,TiO_2,MgO,Al_2O_3は、一般に平均径はY_2O_3より大きく、直径200300nmの粗大な粒子も所どころに存在する分散状態を示した。また、これら5種の酸化物粒子の分散性はMAプロセス後の熱加工処理による影響は明瞭には認められなかった。そして、MAフェライト鋼の強度に対しては、微細に一様に分散するY_2O_3が最も大きく寄与することが明らかになった。母相の微細組織に対しては、酸化物種の影響は認められず、MAプロセス後の熱加工処理の影響が非常に強かった。MAプロセス後の高温押出、圧延により結晶粒(サブグレインも含む)が粗大化した。母相の結晶粒が小さい程、強度も大きく、微細一様分散するY_2O_3と、母相結晶粒を微細する熱加工処理との組み合わせが、MAフェライト鋼の強度特性を高める最も有効な方法であることが明らかになった。Fe-17%Crを基本成分とし、酸化物種として、イットリア(Y_2O_3)、チタニア(TIO_2)、アルミナ(AL_2O_3)をそれぞれ、独立に0.25mss%添加した合金をメカニカルアロイング法により3種作成した。酸化物粒子のサイズ、分散状態は透過型電顕により観察した。また、それらの合金強度、延性に及ぼす影響を室温1173Kの温度範囲にて引張試験により調べた。イットリア粒子は3種の酸化物粒子の中で、最も経が小さく且つサイズ分布の広がりは小さく、また、マトリックス中に均一に分散した。一方、チタニア、アルミナ粒子はイットリアに比べ、経が大きく、且つマトリックス中に疎に分布していた。引張試験によって得られた強度及び延性には、それぞれの酸化物粒子のサイズおよび分散状態に対応した特徴が認められた。即ち、イットリア分散合金が最も強度が大きく、チタニア、アルミナを含む合金の強度はより低くなった。ただし、低温側の引張試験ではチタニアを含む合金がアルミナ分散合金より更に低くなり、分散状態との対応をより定量的明らかにする必要があると考えられる。延性は強度の大きいイットリア分散合金が一般的に低くなる傾向が見られたが、試験温度によってはイットリア分散合金が他の合金より延性が大きくなる場合もあった。従って、強度・延性は粒子のサイズおよび分散状態のみで決められるのではないことが暗示された。また、酸化物種の違いによるサイズ分布、マトリックスへの分散状態の違いの起こる原因についても今後、粒子とマトリックスとの濡れ性、また、酸化物形成エネルギーの観点から明らかにする必要があると考えられる。酸化物粒子分散強化メカニカルアロイ(以下では、mechanical alloyあるいはmechanical alloyingをMAと略記する)

・フェライト(Fe-17%Cr)鋼の強度特性に対する酸化物種及びMAプロセスの影響を解明する目的で研究を行うとともに、強度特性に大きく影響する粒子分散化と母相の微細組織に対する酸化物種及びMAプロセス後の熱加工処理の影響を解明する目的で研究を行った。酸化物種として、Y_2O_3,ZrO_2、MgO、Al_2O_3の5種類を選んだ。MAプロセス後の熱加工処理については、主として高温域で行うか、中温域で行うかの2種類とした。粒子分散性は、酸化物種より決まり、Y_2O_3は母相中に微細に一様に分散した。その他のZrO_2,TiO_2,MgO、Al_2O_3は、一般に平均径はY_2O_3より大きく、直径200300nmの粗大な粒子も所どころに存在する分散状態を示した。また、これら5種の酸化物粒子の分散性はMAプロセス後の熱加工処理による影響は明瞭には認められなかった。そして、MAフェライト鋼の強度に対しては、微細に一様に分散するY_2O_3が最も大きく寄与することが明らかになった。母相の微細組織に対しては、酸化物種の影響は認められず、MAプロセス後の熱加工処理の影響が非常に強かった。MAプロセス後の高温押出、圧延により結晶粒(サブグレインも含む)が粗大化した。母相の結晶粒が小さい程、強度も大きく、微細一様分散するY_2O_3と、母相結晶粒を微細する熱加工処理との組み合わせが、MAフェライト鋼の強度特性を高める最も有効な方法であることが明らかになった。
グラフィカル・モデリングに基づく相互作用推定法の確立と適用

本研究では、15年度に開発した、多変量解析法の一手法であるグラフィカル・ガウシアン・モデリングに基づいた、直接的な相互作用を間接的な相互作用から判別し相互作用の全体像を推定する方法を確立し、遺伝子発現プロファイル、配列情報、立体構造情報などの生物情報に適用することで、生命を構成する物質間の関係性の理解を深めることを試みた。本研究によって得られた実績は以下の通りである。1)最新の遺伝発現データを、グラフィカル・ガウシアン・モデリングに基づいた遺伝子制御推定法を用いて迅速に解析可能にするための収集・整備法を自動化した。2)遺伝子制御推定法を、トリプトファン生合成系遺伝子の発現プロファイルに適用した。推定結果を転写因子による制御関係などの既知の知識と照応した結果、既知のオペロンに関する制御関係を95%以上の正解率で再現していた。さらに推定結果に基づいた制御関係予測を上流配列の解析によって行った。3)UV照射によるSOS応答に関する発現プロファイルの解析を行った。その結果、実験によって応答への有無のみ示唆されていた遺伝子群に関し、定性的に知られていたSOS応答の順序に関して遺伝子レベルからの具体的な関連性を推定することができた。4)公開しているweb siteにおける表示法に関する不十分な点について、利用者からの様々な意見を取り入れながら改良し、利用の促進を図った。5)生物情報における質的データを利用した関連性推定のために、グラフィカル対数線形モデルに基づいた推定法の開発を行った。6)グラフィカル・モデリングに基づいた遺伝子制御推定法を、蛋白質配列の相互作用領域の推定のための方法に改良した。7)遺伝子制御と遺伝子配置の関連をゲノム構造の観点から解明するため、遺伝子配置に基づくゲノム構造比較法、ゲノム構造変化に重要な役割を果すと考えられている繰り返し配列探索法の開発を行った。