hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大規模科学技術計算を指向するメモリ混載型高性能プロセッサアーキテクチャの研究

今年度は、スループットを元に評価を行ったが、実際に実装した場合の各演算・転送に要する時間(レーテンシ)を考慮に入れた詳細な評価、及びその他のアプリケーションにおける性能評価は次年度の課題である。本研究では、大規模科学技術計算の高速処理に必須な極めて高いメモリシステムのスループットを、集積度の向上を頼りにプロセッサチップ上のメモリを増やすことで確保する、メモリ混載型のマイクロプロセッサの実現を目指す。具体的には、プロセッサチップ上に、従来のハードウェア制御のキャッシュ以外に、ソフトウェアでデータのアロケーションとリプレースが制御可能なアドレス指定されたメモリをも実装することを提案する。本年度は、提案するプロセッサのシミュレータを開発し性能評価環境をまず整備した。本シミュレータは、プロセッサが搭載する演算器の数・レーテンシ・リピートレート、およびチップ上の記憶であるオンチップメモリとキャッシュ、及びオフチップ主記憶のスループット・レーテンシをパラメータとして変化させることができるものである。次に、このシミュレータを用いて、簡単なベンチマークとして行列積計算、さらに物理学上の実アプリケーションとして量子色力学と重力流体力学の計算を対象に、提案手法の性能を評価した。その結果、キャッシュだけ用いる従来のプロセッサと比較して、データのアロケーションとリプレースを指定可能という特徴をもつ提案するプロセッサは、オフチップメモリトラフィックを低減することができ、またレーテンシが大きい場合でも高い実効スループットを維持できるため、高い実効性能を達成できることがわかった。例えば、オフチップメモリアクセスレーテンシが40サイクルのとき、量子色力学問題で約2.7倍の高速化、重力流体力学問題でも1.7倍の処理の高速化が達成できた。また、将来の半導体の集積度の向上によりプロセッサの演算能力が高まった場合にはさらにこの性能上の優位性が拡大することもわかった。以上より、提案するアーキテクチャは大規模科学技術計算において有効であり、将来の技術動向を踏まえると今後もさらに有効となることが示された。
ホルモン依存性の性差を生み出すエストロゲン受容体核内・核外作用機構の総合的解明

本研究は、性差を構築・維持するうえでのエストロゲンの作用を核内作用・核外作用の両者を統合し、総合的な視点からとらえることを目的とし、骨芽細胞をモデルとして用い解析を行った。また、新規の核内作用を解析するにあたり、次世代シークエンサーを用いたRNA sequencingの手法を用い、蛋白に翻訳されない機能的なRNAとして報告されたばかりのlong non-coding RNAにも着目した。平成24年度における核内作用の研究としては、これまでマイクロアレイにて同定した骨芽細胞における新規エストロゲン応答遺伝子を恒常的に発現する株を骨芽細胞ST2を用いて樹立し、機能解析を行った。この遺伝子は、これまで骨代謝への関与の報告がない遺伝子であり、骨代謝の新たなメカニズムにつながる成果であった。また、昨年度に本領域会議のネットワークを利用し九州大学の大川先生の研究室にて次世代シークエンサーにて読んでいただいたデータを九州大学の須山先生の研究室にて新規転写産物も含めて解析いただいた。結果として、これまで転写産物が報告されていないintergenicな領域において、性差のあるlong non-coding RNAおよびエストロゲン受容体依存性のlong non-coding RNAの誘導を認め、その一部については定量的RT-PCR法にて転写を確認した。このことは、骨芽細胞を介する新規エストロゲン作用がlong non-coding RNAの誘導を介する可能性を示唆するものであり、今後の研究の展開につながる成果であると考えられた。核外作用に関しては、膜移行性のエストロゲン受容体を恒常的に発現する骨芽細胞株ST2を作成し、機能解析を行った。この結果、エストロゲン受容体の核外作用は、骨芽細胞の分化・増殖とも抑制することを見出し、何らかのシグナル伝達を介する生理作用を有することが示唆された。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、性差を構築・維持するうえでのエストロゲンの作用を核内作用・核外作用の両者を統合し、総合的な視点からとらえることを目的としている。骨・軟骨組織由来の細胞をエストロゲン標的のモデルとして用い、新規の核内作用、核外作用の同定および、核内作用と核外作用の双方向的な協調作用の検証を行う。さらに新規の核内作用を解析するにあたり、次世代シークエンサーを用いたRNA sequencingの手法を用い、蛋白に翻訳されない機能的なRNAとして報告されたばかりのlong non-coding RNAがエストロゲンにより誘導され、性差を生じるメカニズムになりうるかという仮説を検証する。平成23年度における核内作用の研究としては、マウスの初代培養骨芽細胞にエストロゲン処理を行って抽出したRNAを本領域会議のネットワークを利用し九州大学の大川先生の研究室にて次世代シークエンサー解析を行っていただいた。現在、データ解析を行い、新規応答遺伝子およびlong non-coding RNAの誘導の同定作業を進めている。さらに、マイクロアレイにて同定した骨芽細胞における新規エストロゲン応答遺伝子を恒常的に発現する株を骨芽細胞株MC-3T3-E1を用いて樹立中である。核外作用に関しては、膜移行性のエストロゲン受容体を恒常的に発現する内因性エストロゲン受容体陰性の乳癌細胞株MDA-MB-231を作成し、エストロゲン刺激下にRNAを抽出。マイクロアレイ解析を行った。これにより核外作用が核内の転写状態に及ぼす影響を解析中である。細胞株の樹立および次世代シークエンサーによる解析までは計画通り進行している。今後明らかになる実験結果により、以降の研究の進行が左右されると思われる。次世代シークエンサーを用いて新規応答遺伝子が同定されれば、機能解析を行う。

また、次世代シークエンサーでしか同定できないlong non-coding RNAのエストロゲンによる誘導が認められれば、そのvalidationをqRT-PCR法にて行い、遺伝子導入やRNAiによる転写抑制実験により生物学的意義を検討する。骨芽細胞において過去に同定した新規応答遺伝子に関しては、過剰発現の系を用いて、生物学的意義の解析、局在や結合分子の同定による、より詳細な作用メカニズムの解明を目指す。乳癌におけるエストロゲンの核外作用から核内転写に及ぼす影響に関しては、パスウェイ解析の手法も取り入れ、どのようなシグナル伝達系に影響を及ぼしているかを解析予定である。
石綿を用いない高耐久性セラミックス建材の開発

昨年度の本研究助成を購入した設備備品(卓上型恒温恒湿器)を用いて非石綿強化繊維が異なるセメント系建材の飽水板状試片をJISあるいはASTMの各方法に準拠して凍結融解試験および凍結融解の繰り返しサイクルに伴う動弾性係数の変化,吸水率の変化,曲げ強度(破壊強度やタフネス値)の変化など材料の機械特性や組織の劣化に関連する諸因子を測定した。また,本研究の主目的の内容を構成する課題,即ち,申請者(代表者)が開発した一方向熱流条件下での凍結融解法による耐凍害性試験および上記の各因子の測定を上記と同種試片を用いて実施した。得られた結果の一部は別表(研究発表)に示すように関連学協会の論文投稿及び研究発表を行なった。本年度実施分の研究成果を以下にまとめて示す。(1)非石綿繊維強化セメント系建材の耐凍害性の向上には,吸水率の低減,繊維結束空隙の低減,製造法に固有的に発生する組織欠陥(例えば,抄造法における抄き重ね層間のラミネ-ション)の低減,細骨材(本研究ではフライアッシュ)の添加が有効である。(2)上記建材が実際に使用される場合の凍結融解時の熱流方向性を類似した一方向凍結融解試験法によって計測される残留膨張率変化は,製造法が同種の建材に対して従来のASTM(Cー666A法)による耐凍害性試験試料の相対動弾性係数変化率と相関性を示し,一方向凍結融解試験法は従来法に比較して極めて簡便かつ信頼性の高い試験法であることを明らかにした。(3)建材研磨面の電顕画像と電算機との組み合せによって得られる細孔形状や直径の2次元分布,細孔の3次元連結組織を数値化することにより建材の耐凍害性を高信頼性のもとに間接評価できることを明らかにし,それら解析のための具体的な手法を確立することができた。当該年度の計画通り、強化用非石綿繊維としてセメントマトリックスと接着性が優れるビニロン繊維を用い繊維配合率、セメント/水比を変えて混練した素地をプレス成形後、加温養生で硬化した建材試料を作製した。建材内部の耐凍害性に密接に関連する微細孔の分布組織を変える目的で微粒珪砂、シリカフュ-ム、フライアッシュを添加した試片も作製を済ませた。また企業でビニロン以外の非石綿繊維(ポリプロピレン、炭素、パルプ、ガラスなど)で強化したセメント系繊維強化建材試料の提供を得て、全試料の破断面内での強化繊維種の違いによるセメントマトリックス捕捉性の差異(電顕観察)、曲げ強度、タフネス等の機械的特性が繊維種の相違によってどの様に異るかを以下の様に明らかにした。(1)ビニロン繊維配合率は複合系の機械的強度及びタフネスを最高に維持するには12wt%が最適量であり、上記範囲外の低配合率ではセメント自体の脆性による強度とタフネスの低下を、また高配合率では繊維同志の接触部分の増加による強度とタフネスの低下が現れる。(2)セメント/水比については、最高の強度とタフネスおよび優れた耐凍害性を発揮できる細孔径分布および細孔量を持つ組織となる最適値が存在することを示唆する結果を得つつある。

(3)非石綿繊維として上記の各繊維を比較すると、試料が市販製品であるため製造条件の差異のために内部の微構造的差異が現れるのは免れないが、繊維種の違いのみから強度とタフネス及び現在測定継続中の耐凍害性結果を総合して中間的に判断すると、機械的及び表面化学的特性の異なる2種以上の繊維を複合使用することによって強度やタフネスの機械的特性を向上させることが可能であると言う実際の高耐久性の非石綿繊維補強セメント系建材の開発に有益な知見が得られつつある。昨年度の本研究助成を購入した設備備品(卓上型恒温恒湿器)を用いて非石綿強化繊維が異なるセメント系建材の飽水板状試片をJISあるいはASTMの各方法に準拠して凍結融解試験および凍結融解の繰り返しサイクルに伴う動弾性係数の変化、吸水率の変化、曲げ強度(破壊強度やタフネス値)の変化など材料の機械特性や組織の劣化に関連する諸因子を測定した。また、本研究の主目的の内容を構成する課題、即ち、申請者(代表者)が開発した一方向熱流条件下での凍結融解法による耐凍害性試験および上記の各因子の測定を上記と同種試片を用いて実施した。得られた結果の一部は別表(研究発表)に示すように関連学協会の論文投稿及び研究発表を行なった。本年度実施分の研究成果を以下にまとめて示す。(1)非石綿繊維強化セメント系建材の耐凍害性の向上には、吸水率の低減、繊維結果空隙の低減、製造法に固有的に発生する組織欠陥(例えば、抄造法における抄き重ね層間のラミネ-ション)の低減、細骨材(本研究ではフライアッシュ)の添加が有効である。(2)上記建材が実際に使用される場合の凍結融解時の熱流方向性を類似した一方向凍結融解試験法によって計測される残留膨脹率変化は、製造法が同種の建材に対して従来のASTM(C-666A法)による耐凍害性試験試料の相対動弾性係数変化率と相関性を示し、一方向凍結融解試験法は従来法に比較して極めて簡便かつ信頼性の高い試験法であることを明らかにした。(3)建材研磨面の電顕画像と電算機との組み合せによって得られる細孔形状や直径の2次元分布、細孔の3次元連結組織を数値化することにより建材の耐凍害性を高信頼性のもとに間接評価できることを明らかにし、それら解析のための具体的な片法を確立することができた。
樹状細胞・NKT細胞相互作用による自己免疫寛容誘導機構の解析

目的:NKT細胞の連続的活性化に伴い,免疫寛容現象が誘導される.しかしながら,その誘導機構の詳細は未だ明確にはなっていない.今回我々は,主にNKT細胞の活性化に伴うDCの機能変化に着目して検討を加えた.2.DC^<GC3>においては,ERK MAPKの強いリン酸化が認められた.また,ERKのリン酸化の抑制によりIL-10の産生量の亢進が消失した.3.DNA microarray法を用い,DC^<GC3>に特異的に発現している遺伝子を探索した結果,DC^<GC3>において,転写因子Crip1の発現亢進が確認された.レトロウイルスによる遺伝子強制発現,RNAi法による遺伝子機能抑制を適用し,Crip1機能を確認した結果,強制発現・発現抑制のいずれによってもDC機能は変化せず,DC^<GC3>の機能発現にはCrip1は関係しないと推察された.4.MOG peptide pulsed DC^<GC3>の細胞移入にてマウスを前処置することにより後に誘導する実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)の症状を有意に低減することができた.これは細胞移入によりMOG peptide反応性regulatoryT細胞の誘導によるものであることが確認された.5.サイトカインKOマウスの使用,およびin vitroでのNKT・DC共培養の結果,NKT細胞の産生するIL-10がDC^<GC3>の誘導に重要であることが示唆された.目的:NKT細胞の連続的活性化に伴い,免疫寛容現象が誘導される.今回我々は,樹状細胞(DC)に着目し,NKT細胞によるDCを介した免疫寛容誘導の可能性について,NKT細胞の活性化に伴うDCの機能変化に着目して検討を加えた.方法および結果1.α-GalGer(αGC)を腹腔内投与し,投与前DC(DC^<GC0>),1回投与後DC(DC^<GC1>),連続投与後DC(DC^<GC3>)の機能変動を,表面分子の発現変動,およびサイトカイン産生の側面から確認した.DC^<GC1>において,I-A, CD40,CD80,CD86の発現上昇が認められ,また,IL-6,IL-12,IFN-γ,TNF-αの産生が亢進した.DC^<GC3>では細胞表面分子の上昇は軽微であり,上記サイトカインの産生亢進は認められなかった.一方DC^<GC1>では認められなかったIL-10の産生亢進が認められた.3.各種遺伝子欠損マウスを用い,DC^<GC3>表現型の誘導に重要な因子を探索した.IL-10欠損マウスにて誘導したDC^<GC3>においては,IL-12の産生亢進抑制が消失した.4.DNA microarray法を用い,DC^<GC3>に特異的に発現している遺伝子を探索した結果,DC^<GC3>において,転写因子Crip1の発現亢進が確認された.レトロウイルスによる遺伝子強制発現,RNAi法による遺伝子機能抑制を適用し,Crip1機能を確認した結果,強制発現・発現抑制のいずれによってもDC機能は変化せず,DC^<GC3>の機能発現にはCrip1は関係しないと推察された.5.RT-PCR法にてDC機能に関連する種々遺伝子の発現変動を確認した.その結果,DC^<GC3>におけるSOCS遺伝子の発現減少が認められた.目的:NKT細胞の連続的活性化に伴い,免疫寛容現象が誘導される.しかしながら,その誘導機構の詳細は未だ明確にはなっていない.今回我々は,主にNKT細胞の活性化に伴うDCの機能変化に着目して検討を加えた.2.DC^<GC3>においては,ERK MAPKの強いリン酸化が認められた.また,ERKのリン酸化の抑制によりIL-10の産生量の亢進が消失した.3.DNA microarray法を用い,DC^<GC3>に特異的に発現している遺伝子を探索した結果,DC^<GC3>において,転写因子Crip1の発現亢進が確認された.レトロウイルスによる遺伝子強制発現,RNAi法による遺伝子機能抑制を適用し,Crip1機能を確認した結果,強制発現・発現抑制のいずれによってもDC機能は変化せず,DC^<GC3>の機能発現にはCrip1は関係しないと推察された.4.MOG peptide pulsed DC^<GC3>の細胞移入にてマウスを前処置することにより後に誘導する実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)の症状を有意に低減することができた.これは細胞移入によりMOG peptide反応性regulatoryT細胞の誘導によるものであることが確認された.5.サイトカインKOマウスの使用,およびin vitroでのNKT・DC共培養の結果,NKT細胞の産生するIL-10がDC^<GC3>の誘導に重要であることが示唆された.
肺内部での吸気呼気計測を可能にする超小型カテーテル流量センサの開発

本研究では,現代医学で未解明の領域とされている末梢気道(別名,サイレントゾーン)での呼気吸気特性を解明することを目的として,世界に先駆けて末梢気道の計測評価が可能な超小型カテーテル流量センサの実現を目指した.具体的には,以下の研究課題を克服した.(1)生体適合性材料をベースにした超小型カテーテル流量センサの作製プロセス技術,(2)超小型カテーテル流量センサへの温度センサ集積化技術,(3)超小型カテーテル流量センサの応答性の向上並びに内視鏡への実装技術,(4)超小型カテーテル流量センサによる動物の呼気吸気測定.本研究では,現代医学で未解明の領域とされている末梢気道(別名,サイレントゾーン)での呼気吸気特性を解明することを目的として,世界に先駆けて末梢気道の計測評価が可能な超小型カテーテル流量センサの実現を目指した.具体的には,以下の研究課題を克服した.(1)生体適合性材料をベースにした超小型カテーテル流量センサの作製プロセス技術,(2)超小型カテーテル流量センサへの温度センサ集積化技術,(3)超小型カテーテル流量センサの応答性の向上並びに内視鏡への実装技術,(4)超小型カテーテル流量センサによる動物の呼気吸気測定.本研究では,現代医学で未解明の領域とされている末梢気道(別名,サイレントゾーン)での呼気吸気特性を解明することを目的として,世界に先駆けて末梢気道の計測評価が可能な超小型カテーテル流量センサの実現を目指した.具体的に,今年度は以下の研究課題を克服した。(1)生体適合性材料をベースにした超小型カテーテル流量センサの実現(センサの超小型化/安全性の確保)本テーマでは,生体適合性のある材料をベース材として,超小型カテーテル流量センサを実現する作製プロセスを検討した.具体的には,ホトリソグラフィー技術を用いてパリレンHTフィルム上に熱線流速計を作製し,熱収縮チューブを実装材に用いることで,外径2.0mm以下のカテーテル流量センサを作製した.今年度は特に,パリレンHTフィルム上に作製した熱線流速計からの配線方法を検討し,異方性導電性フィルムによるワイヤー取り出し手法を確立した.また,上記微細加工で作製した超小型カテーテル流量センサの流量特性を評価し,熱線流速計の校正曲線となる流量特性(流量とセンサ出力の関係)及び応答速度を計測評価した.(2)超小型カテーテル流量センサによる動物の呼気吸気測定(臨床応用への礎)本カテーテル流量センサを動物実験へと展開し,本センサの有用性を実証すると伴に,臨床応用への足がかり構築を目指した.具体的には,上記手法にて作製した超小型カテーテル流量センサをラット,マウスを気道に挿入し,本流量センサでラット,マウスの呼気吸気特性が評価できることを確認した.本研究では,現代医学で未解明の領域とされている末梢気道(別名,サイレントゾーン)での呼気吸気特性を解明することを目的として,世界に先駆けて末梢気道の計測評価が可能な超小型カテーテル流量センサの実現を目指した.具体的には,本年度は、以下の研究課題を克服した.(1)超小型カテーテル流量センサの応答性の向上並びに気管支鏡への実装技術超小型カテーテル流量センサの応答性の向上を目的として,MEMS技術を用いてヒータ基板に微細熱絶縁構造を設けることを検討した.実験的に,本熱絶縁構造を設けることでセンサの時間分解能を向上できることを確認した.また,超小型カテーテル流量センサを気管支鏡へ組み込むことを検討した.具体的には,センサ外周部に用いているシール用テフロンチューブの長尺化を図り,これによりセンサと細径ファイバースコープとのタンデム使用を可能にした.また,ラビットの気道及び気管支を用いて,上記タンデム使用が可能であることを実証した.(2)超小型カテーテル流量センサによる動物疾患モデルの計測評価本テーマでは,本カテーテル流量センサを動物実験へと展開し,本センサの有用性を実証すると伴に臨床応用への足がかりを築いた.具体的には,薬物投与による気道収縮効果を,直接的に,リアルタイムで測定評価することを検討した.なお、動物実験については、呼吸器内科を専門とする川部教授(医学部,研究分担者)が担当し、実験は動物実験の設備が整っている名古屋大学医学部にて実施した.本研究では,現代医学で未解明の領域とされている末梢気道(別名,サイレントゾーン)での呼気吸気特性を解明することを目的として,世界に先駆けて末梢気道の計測評価が可能な超小型カテーテル流量センサの実現を目指した.具体的に,今年度は以下の研究課題を克服した.(1)超小型カテーテル流量センサへの温度センサ集積化技術本超小型カテーテル流量センサでは,ヒータから気体への熱伝達量にて気体の流速を検出する.このため,気体の温度が変化するとセンサ出力はその影響を受け測定誤差が生じる.本センサのヒト使用においては,外気温の空気を吸い,体温で暖めた空気を吐くという温度条件での流量計測になる.すなわち呼気吸気で測定対象となる気体の温度が異なることになる.従って,本テーマでは,呼気吸気の温度変化を補償することを目的として,流量センサに,更に温度センサを集積化することを検討した.具体的には,流量センシング部であるヒータ周囲に冷線温度計を集積化する加工プロセスを確立した.また,測定対象となる気体の温度補償を行うことで,流量計測の精度を向上できることを確認した.(2)超小型カテーテル流量センサによる動物疾患モデルの計測評価

本テーマでは,本カテーテル流量センサを動物実験へと展開し,本センサの有用性を実証すると伴に,臨床応用への足がかりを築いた.具体的には,超小型カテーテル流量センサをマウスの気道に挿入し,薬物投与による気道収縮効果をリアルタイムで測定評価した.交付申請書記載の研究実施計画に従い,本年度は,(1)生体適合性材料をベースにした超小型カテーテル流量センサの実現,(2)超小型カテーテル流量センサによる動物の呼気吸気測定,の二つの研究課題の克服に挑んだ結果,(1)に関しては,生体適合性材料であるパリレンHTフィルム及び配線実装方法を検討することで,外径2.0mm以下のカテーテル流量センサの実現に成功した.また(2)に関しては,上記手法にて作製した超小型カテーテル流量センサをラット,マウスを気道に挿入し,本流量センサでラット,マウスの呼気吸気特性が評価できることを確認した.以上の結果より,研究はおおむね順調に進展していると判断した.25年度が最終年度であるため、記入しない。交付申請書記載の研究実施計画に従い,本年度は,(1)超小型カテーテル流量センサへの温度センサ集積化技術,(2)超小型カテーテル流量センサによる動物疾患モデルの計測評価,の二つの研究課題の克服に挑んだ結果,(1)に関しては,流量センシング部であるヒータ周囲に冷線温度計を集積化する加工プロセスを確立した.また測定対象となる気体の温度補償を行うことで,流量計測の精度を向上できることを確認した.(2)に関しては,作製した超小型カテーテル流量センサをマウスの気道に挿入し,薬物投与による気道収縮効果をリアルタイムで測定評価した.流量センサ配線実装装置の故障により,センサ実装方法に一部,遅れがあるが,研究はおおむね順調に進展していると判断した.今後については,当初の予定通り下記の研究課題を解決する予定である.(1)超小型カテーテル流量センサへの温度センサ集積化技術本テーマでは,この気体の温度変化を補償することを目的として,流量センサに更に温度センサを集積化する.(2)超小型カテーテル流量センサによる動物疾患モデルの計測評価本テーマでは,薬物投与による気道収縮効果を,世界に先駆けて直接的に,リアルタイムで測定評価する.(3)気管支鏡への実装技術本テーマでは,上記(1)で完成した超小型カテーテル流量センサを気管支鏡へ組み込むことを検討する.25年度が最終年度であるため、記入しない。今後については,当初の予定通り下記の研究課題を解決する予定である.(1)超小型カテーテル流量センサの応答性の向上並びに気管支鏡への実装技術超小型カテーテル流量センサの応答性の向上を目的として,MEMS技術を用いてヒータ基板に微細熱絶縁構造を設けることを検討しセンサの時間分解能の向上を図る.また,超小型カテーテル流量センサを気管支鏡へ組み込むことを検討する.(2)超小型カテーテル流量センサによる動物疾患モデルの計測評価本テーマでは,薬物投与による気道収縮効果を,直接的に,リアルタイムで測定評価することを詳細に検討する.また,疾患モデルマウスの気道に直接的に本流量センサを挿入し,各疾患モデルでの吸気呼気を世界で始めて明らかにする.
水圏機能材料のバイオ・環境機能開拓

水圏バイオ・環境機能材料構築を達成するために、材料の化学構造と水和による物理化学的な物性変化により、界面水の構造・運動を制御することで、特定の生体分子や細胞を選択的に認識する生体親和性材料を創製する。界面水の構造・運動を制御するための高分子の精密合成と生体機能評価を行う。また、水中プローブ顕微鏡技術による合成高分子の界面状態の解明・制御を行う。A02(先端計測・シミュレーション班)との連携により水・材料界面の状態を精密解析する技術を確立し、界面水構造・運動制御の基礎学理を構築する。A01(分子・材料構築班)と連携し、生体親和性および金属ステント表面への高接着性を示す材料の設計指針を創出する。
棒状高分子のスメクチック相におけるサイズ特異的な相分離とその応用に関する研究

分子量分布を非常に狭く調整した棒状の高分子(ポリシラン)が形成するスメクチック相と呼ばれる層状の液晶相に、棒状高分子の直径と同程度の大きさの球状分子(テトラアルキルシラン)を混合すると、テトラアルキルシランが選択的に層間に偏析し層間隔をほぼ定量的に広げる。本研究は、この基礎的な発見に基づき、以下の点を明らかにすることを目的に行う。1テトラアルキルシランのサイズ特異的なナノ相分離によるラメラ構造発現のメカニズムを解明する。2ポリシランが液晶配向膜により配向制御できることを利用して、発現する10ー50 nmの間隔の層状構造を基板上に配向展開し、金属ナノパターニングのテンプレートとして利用する。本年度の研究実績は以下の通りである。1ポリシラン/テトラアルキルシラン混合系の、静水圧型X線散乱用高圧セルを用いた高圧下での小角X線散乱測定を、高エネルギー加速器研究機構Photon Factory(2017G606)、高輝度光科学研究センターSpring-8(2019A1538)に於いて行った。その結果、全ての混合比において高圧力下での球状分子の偏析の促進を確認した。これは、偏析が詰め込みのエントロピーの利得を駆動力として発現していることの証左であると考えられる。2基板上にポリシラン/テトラアルキルシラン混合系を展開し、テトラアルキルシランの良溶媒かつポリシランの貧溶媒で洗浄してテトラアルキルシランのみを洗い出し、層状のテンプレートを基板上に展開する検討を行った。側鎖炭素数6のポリシランを用いたところ、選択的にテトラアルキルシランを除去し、ポリシランの層状構造のみを基板上に残すことが出来た。これをマスクとして用いて、CHF3ガスを用いたプラズマエッチングによるシリコン基板のナノパターニングを行ったところ、スメクチック相の層構造を5nmの深さで基板に転写することに成功した。1テトラアルキルシランの混合によるスメクチック相の層間隔の増大は、完全に層間に偏析する場合に予測される値より小さく、混合比が大きくなるにつれてその乖離は広がっていく。そこで、静水圧型X線散乱用高圧セルを用いて、100 MPa高圧下での混合サンプルの小角X線散乱測定を行った。その結果、圧力を掛けることにより全ての混合比でテトラアルキルシランの層間への偏析は促進されていることを見出した。2基板上にポリシラン/テトラアルキルシラン混合系を展開し、テトラアルキルシランの良溶媒かつポリシランの貧溶媒である2-ブタノンで洗浄して球状分子のみを洗い出し、層状のテンプレートを基板上に展開する検討を行った。ここまで検討してきた側鎖炭素数8,10,12のポリシランでは、テトラアルキルシランは除去できるがポリシランも膨潤してしまい層状構造を保てなかったが、側鎖炭素数6のポリシランを用いたところ、選択的に球状分子を除去し、ポリシランの層状構造のみを基板上に残すことが出来た。テトラアルキルシラン混合比の検討を行い、25%以上混合すると層間隔が不均一に広がることが明らかとなった。そこで、テトラアルキルシラン混合比20%のポリシラン/テトラアルキルシラン混合系をシリコン基板上に展開し、2-ブタノンで洗浄してテトラアルキルシランのみを洗い出し、これをマスクとして用いて、CHF3ガスを用いたプラズマエッチングによるシリコン基板のナノパターニングを行ったところ、スメクチック相の層構造を基板に転写することに成功した。ポリシラン膜厚70nmで5nmの深さのラインパターニングが可能であった。1棒状高分子/球状分子混合系は高圧下ではマクロな相分離を示すことが理論的に予測されている。混合サンプルの高圧小角X線散乱測定を行い、圧力、温度、混合比の関数として、混合系の液晶相挙動の全体像を解明する。2スピンコート条件の検討により膜厚を200 nm程度まで増やし、下地シリコン基板の20nm程度の深堀を検討する。同時に、液晶配向膜によるポリシランの配向制御を行い、直線描画の検討、および下地を金属薄膜に替えて禁則ナノパターニングの検討を行う予定である。本研究は、分子量分布を非常に狭く制御した剛直棒状高分子(ポリシラン)に、その円筒近似径に等しい径の球状分子を混合すると、高分子鎖が層法線方向に並んだスメクチック液晶相の層間に球状分子がサイズ特異的(高分子の円筒近似径より大きくても小さくてもこのような相分離は起こらない)に相分離する自己組織化現象の発見に端を発している。すなわち本研究の目的は、1このようなサイズ特異的な構造形成のメカニズムの解明と、2発現する10ー50 nmの間隔の層状構造を液晶配向膜を利用して基板上に配向展開し、金属ナノパターニングのテンプレートとして利用することにある。1円筒近似径の異なる棒状高分子として側鎖長の異なるポリシラン(側鎖炭素数8,10,12)を合成し、系の異なる球状分子(アルキル炭素数216のテトラアルキルシラン)を20%混合したサンプルのSR-SAXS(シンクロトロン放射光を用いた小角X線散乱)測定を行って形成する構造を調べた。その結果、球状分子が層間に分離して層間隔を広げる球状粒子径は、棒状高分子の円筒近似径が大きくなるほど増大する傾向を示し、構造形成がサイズ特異的であることを明確にすることができた。

このような系の挙動は圧力(数密度)と混合比の関数として相図が理論的に予測されている。理論的予測との比較により構造形成のメカニズムを明らかにすることを目的に、静水圧型X線散乱用高圧セルを用いた高圧下でのX線回折測定を計画しており、昨秋期中採択後に高圧セルの仕様を決定、発注、現在作製中である。2ラビングした液晶配向膜上にスピンコートした棒状高分子/球状分子混合系を原子間力顕微鏡により観察、発現する層構造の配向挙動の検討を行った。棒状高分子のみではそのらせん構造の掌性に由来して、配向方向がラビング軸に対して時計回りに33度傾くのに対して、球状分子を混合すると配向方向とラビング軸がほぼ一致して良好に配向することを見出した。1異なる円筒近似径の棒状高分子を用いた混合系の検討により、混合した分子間の相対的な大きさが構造形成に本質的な役割を果たしていることを理解することができた。X線回折測定による高圧下での構造形成挙動の解明は、期中採択であることもあり、X線散乱用高圧セル発注、シンクロトロン放射光共同利用実験課題応募にとどまり実験開始に至っていない。2配向膜付基板上に展開したときの層構造の配向挙動は、原子間力顕微鏡観察により球状粒子混合時の方がむしろラビング方向に良好に配向することを明らかにすることができた。本研究の目的は、1棒状高分子(ポリシラン)のスメクチック相の層間に球状分子(テトラアルキルシラン)がサイズ特異的に相分離する自己組織化現象のメカニズムの解明と、2発現する10ー50 nmの間隔の層状構造を、液晶配向膜を利用して基板上に配向展開し、金属ナノパターニングのテンプレートとして利用することにある。本年度の研究実績は以下の通りである。1ポリシランの形成するスメクチック相の層間に偏析して層間隔を広げるテトラアルキルシランのアルキル鎖長(球径)には最適値が存在し、この値はポリシランのアルキル側鎖長(円筒直径)と正の相関があることを昨年までの検討で見出した。本年度は、ポリシランの配向サンプルの広角X線測定により繊維周期と主鎖のらせん対称性を明らかにし、分子力学計算によりモデリングした構造を用いた分子動力学計算により、球状分子およびポリシランの自乗平均回転半径を算出して比較した。その結果、スメクチック相の層間に選択的に偏析する球状粒子の直径は、ポリシランの円筒直径とほぼ等しくなっていることを見出した。このような系の挙動は、剛体モデルを用いたシミュレーションにより圧力(数密度)と混合比の関数として相図が理論的に予測されている。本年度下半期に納品された静水圧型X線散乱用高圧セルを用いて、高圧下での混合サンプルの小角X線散乱測定(放射光共同利用実験に採択(2017G606)され高エネルギー加速器研究機構Photon Factoryに於いて実験を行った)を開始した。現在まで、に高圧力下での球状分子の偏析の促進を確認している。2基板上に展開した棒状高分子/球状分子混合系を棒状高分子の貧溶媒で洗浄し、球状分子のみを洗い出す検討を行ったが、層構造がうまく残らず難しいことが分かった。酸素プラズマにより球状分子のみをアッシングした後、基板をドライエッチングするアプローチを検討中である。1広角X線回折と分子モデリングにより明らかにした分子模型を用いた分子動力学計算により、分子の相対的な大きさが構造形成にどのように関わっているのかを定量的に明らかにすることができた。また、静水圧型X線散乱用高圧セルが納品、放射光共同利用実験に採択(課題番号2017G606@高エネルギー加速器研究機構Photon Factory)され、高圧X線測定を開始した。
フルオロ芳香族化合物の新規合成法

芳香核へのフッ素基導入法は数多いが一長一短があり, Baltz-Schiemann反応で代表されるアニリン類(Ar-NH_2)のジアゾ化-脱ジアゾフッ素化法も基質の制約や,低収率性など,一般的なフルオロ芳香族化合物(Ar-F)合成法としてはその改良が望まれる.本研究では(Ar-NH_2)のジアゾ化-脱ジアゾフッ素化反応を有効なフッ素イオンが多量に存在する無水フッ化水素(HF)-塩基溶液中で行い, . Ar-Fを効率良く合成する為の諸知見をえた.本反応は室温以下で行われるAr-NH_2のジアゾ化およびin siteで加熱することによる脱ジアゾフッ素化の二段階で進行するが, HF-塩基溶液の組成の及ぼす影響は後段で大きく,前段で生ずるジアゾニウム塩を熱分解させる際,その温度で遊離のHFが無い安定な組成のものを用いることによって,タール等の生成など好ましくない副反応を顕著に抑制し,これまでBaltz Schiemann反応が適用できないものも含めてほとんどのAr-NH_2からほぼ定量的にAr-Fが得られることを明らかにした.塩基としてはピリジン,ピラジン,エチルエーテル等の有機塩基が有効であった.また,本反応系はペンタンやクロロベンゼンを加えることにより,液-液2相混合溶液となることが見出され,このような系で反応を行うと生成Ar-FがHFを全く含まない有機相(ペンタン等)に分配され, HF-塩基相はクエンチングすることなく容易に回収され,充分に活性を保持したまま繰り返し反応に再使用することができ,本法の工業的実用的応用性の可能性が高いことを示した.以上のように本法がAr-F合成として有用であることを明らかにしたが,なおp-Aminophenolなど対応するAr-Fを充分な収率であたえない基質もはあり,本反応系でのジアゾ化機構解明,脱ジアゾ化段階での置換基効果や光照射効果などを検討していく.芳香核へのフッ素基導入法は数多いが一長一短があり, Baltz-Schiemann反応で代表されるアニリン類(Ar-NH_2)のジアゾ化-脱ジアゾフッ素化法も基質の制約や,低収率性など,一般的なフルオロ芳香族化合物(Ar-F)合成法としてはその改良が望まれる.本研究では(Ar-NH_2)のジアゾ化-脱ジアゾフッ素化反応を有効なフッ素イオンが多量に存在する無水フッ化水素(HF)-塩基溶液中で行い, . Ar-Fを効率良く合成する為の諸知見をえた.本反応は室温以下で行われるAr-NH_2のジアゾ化およびin siteで加熱することによる脱ジアゾフッ素化の二段階で進行するが, HF-塩基溶液の組成の及ぼす影響は後段で大きく,前段で生ずるジアゾニウム塩を熱分解させる際,その温度で遊離のHFが無い安定な組成のものを用いることによって,タール等の生成など好ましくない副反応を顕著に抑制し,これまでBaltz Schiemann反応が適用できないものも含めてほとんどのAr-NH_2からほぼ定量的にAr-Fが得られることを明らかにした.塩基としてはピリジン,ピラジン,エチルエーテル等の有機塩基が有効であった.また,本反応系はペンタンやクロロベンゼンを加えることにより,液-液2相混合溶液となることが見出され,このような系で反応を行うと生成Ar-FがHFを全く含まない有機相(ペンタン等)に分配され, HF-塩基相はクエンチングすることなく容易に回収され,充分に活性を保持したまま繰り返し反応に再使用することができ,本法の工業的実用的応用性の可能性が高いことを示した.以上のように本法がAr-F合成として有用であることを明らかにしたが,なおp-Aminophenolなど対応するAr-Fを充分な収率であたえない基質もはあり,本反応系でのジアゾ化機構解明,脱ジアゾ化段階での置換基効果や光照射効果などを検討していく.
ヘテロ原子で架橋した高歪み不飽和環状化合物の合成・構造と反応性に関する研究

1,2,5,6-テトラチアシクロオクター3,7-ジエン(1,2,5,6-テトラチオシン)には、1,5-シクロオクタジエンと同様に様々な配座異性体が存在すると考えられ、その構造及び反応性に興味がもたれる。本研究ではcis,cis-1,2,5,6-テトラチアシクロオクター3,7-ジエン(1)を合成単離し、X線結晶構造解析によりその構造を明らかにするとともに、その反応性について検討した。希薄条件下、エテンジチオレートをヨウ素を用いて酸化することにより、テトラチアシクロオクタジエン1を13%の収率で得た。1は黄色の結晶で、室内の蛍光燈に対しても不安定であり徐々に分解してポリマーとなった。また、この反応においては、ジチオレートの三量体2、四量体3などの環状オリゴマーも生成することがわかった。1のX線結晶構造解析を行った結果、8員環はねじれたtwist構造をしていることが明らかとなった。また、他のエネルギー極小値を持つ配座をab initio分子軌道計算により検討したところ1,5-シクロオクタジエンの場合とは異なり、硫黄の孤立電子対が避け合ったtwist構造が最もエネルギー的に安定であることがわかった。この構造は、1のX線構造とよく一致している。また、1の光反応についても検討した。1のベンゼン溶液を光照射(>300nm)したところ、環拡大した2と共にC_2H_2S_2の組成をもつポリマーが主生成物として得られた。
児童自立支援施設に併設された学校における性に関す健康教育プログラムの開発

本研究の目的は、「児童自立支援施設に併設された学校における性に関する健康教育プログラムの開発」である。児童自立支援施設入所児童の性に関する問題は多岐にわたる。中学生を中心に入所していることから、二次性徴を迎えた思春期にあること、被虐待経験や心身の生涯を持った児童も多い。そこで、教育専門職、福祉専門職、助産師が連携(inter profession)をもとにプログラムを検討するものである。関連文献が少なく、2018年度である1年目は、施設へ出向き状況調査を進めていくことを中心に進めた。訪問施設の実態と課題の明確化を目的とした。準備段階としての状況把握である。児童自立支援施設に併設された学校において、1年間に展開された「性に関する健康教育」実践の状況調査のため、複数校を訪問し実態を聞き取った児童自立支援施設5施設の状況を把握し、実態と課題を整理した。結果をもとに、開催されている講座の回数や特徴について検討した。調査施設で実施されている「性に関する健康教育」の講座は、1回以上行われていた。企画や運営は、各学校や施設に任されている傾向にあった。内容やテーマについては学校や施設、担当者により決定し、担当者の裁量で行われていた。学校と施設との役割分担はなされていいたが、学校を主体として行われている講座は、1講座であった。講座の担当者は、施設内の職員や教員が担当しているものもあったが、施設外講師が多くを占めた。プレテストにより、講座の特徴や担当者に関する基礎データが得られた。先行研究と共に、本調査に向けての準備データとした。今後は、引き続き研究計画に沿って、倫理審査手続きを進め、本調査に進む予定である。今年度は、調査データの整理と倫理審査まで進む予定であったが、フィールドワークと先行研究文献整理に時間を要し、進行状況は遅れ気味である。社会的養護下にある児童の性に関する問題は複雑多岐にわたっている。児童間に見え隠れする性被害、性加害は、大きな問題となっている。児童自立支援施設は、全国に57か所である。うち5施設を訪問し、「性に関する健康教育」関連講座の実態について確認した。研究の進捗は、先行研究文献を整理し、調査項目の抽出と整理を経て、研究倫理審査まで進む予定であったが、若干の遅れを生じている。2019年度は、児童自立支援施設に併設されている学校の教職員への調査準備を進め、児童自立支援施設で展開されている「性に関する健康教育」の現状と課題を整理する。各施設で実施されている講座の見学、関係者との調整を同時に進めていく。各施設への研究協力は、学会や研修会にて協力を依頼する。その準備が整い次第、現場ニーズの実態調査や関係職員へのインタビューを進める。。助産師という主任研究者の特徴を生かし、性に特化した問題行動ばかりに焦点をあてるのではなく、予防的観点から連携のありかたについて進める必要性がある。2020年は、調査結果をもとにプログラムを作成し、関係職種連携をもとにプレテストを行い、調整を進める。2021年度は、実施と評価へつなげる。まとまったものから、学会発表へと準備を進める。

2019年度は、児童自立支援施設に併設されている学校の教職員への調査準備を進め、児童自立支援施設で展開されている「性に関する健康教育」の現状と課題を整理する。各施設で実施されている講座の見学、関係者との調整を同時に進めていく。各施設への研究協力は、学会や研修会にて協力を依頼する。その準備が整い次第、現場ニーズの実態調査や関係職員へのインタビューを進める。。助産師という主任研究者の特徴を生かし、性に特化した問題行動ばかりに焦点をあてるのではなく、予防的観点から連携のありかたについて進める必要性がある。2020年は、調査結果をもとにプログラムを作成し、関係職種連携をもとにプレテストを行い、調整を進める。2021年度は、実施と評価へつなげる。まとまったものから、学会発表へと準備を進める。先行研究文献の整理とフィールドワークの予定が十分進まず、研究進捗の遅れを生じている。その結果、調査に至らず、旅費、人件費の執行が進んでいない。翌年度は、調査準備を進め、倫理審査後調査に入る予定であり、予算執行を進めていく。
和刻本漢籍再評価のための綜合的研究-底本解明を目的として-

日本及び東アジアにおける漢籍受容史上の重要性を認識する上で和刻本の持つ価値を再評価する目的で、主として研究対象を明代の漢籍とその復刻本である和刻本を対象として実施した。和刻本と底本となった明代版本の関係を明らかにすること自体が重要な研究である。再評価及び重要性の認識は、中国本土では既に失われた漢籍であること、日本において格別重要な文化源泉であったことの二つの観点からなされるべきことを指摘できる。近代に於ける学術の西洋志向の中で置き忘れられた、文化財資源としての和刻本の再発見という研究領域を確立し、研究を活性化することができた。研究目的を「明版を底本とする和刻本の出版に関する研究課題の発見と研究方法の推進」に絞り、これを、a日本漢籍史上からみた和刻本の価値の解明(研究代表者山崎誠担当)、b序跋の集成と分析を通じた日本国内の出版事情・出版環境(出版機構・書林・地方書肆研究を含む)の解明(研究分担者入口敦志担当)、c和刻本出版の東アジアに於ける比較思想史・比較文学史的研究(研究代表者山崎誠担当)、d和刻本をめぐる日中漢越欧の書物交流史の研究(研究分担者陳捷担当)の四つの視点から、主題である和刻本の底本の解明へと収斂させたいと考える。具体的には、以下の研究対象と研究目的を掲げる。(1)1617世紀の輸入幼学(蒙学)書の研究(山崎)中日韓越の下層社会に於ける蒙学書の諸相とその役割。(2)鎌倉・室町以後における中国・朝鮮刊本の将来と受容(陳)イエズス会宣教師との比較を視座とした哲学書の出版を中心に。(3)図入り版本の受容と変容(入口)『帝鑑図説』など図入り本の中日韓の諸本の挿絵の図像学的、書誌学的比較研究日本及び東アジアにおける漢籍受容史上の重要性を認識する上で和刻本の持つ価値を再評価する目的で、主として研究対象を明代の漢籍とその復刻本である和刻本を対象として実施した。和刻本の底本の解明へ向けての四つの研究課題a日本漢籍史上からみた和刻本の価値の解明(研究代表者山崎誠担当)、b序跋の集成と分析を通じた日本国内の出版事情・出版環境(出版機構・書林・地方書肆研究を含む)の解明(研究分担者入口敦志担当)、c和刻本出版の東アジアに於ける比較思想史・比較文学史的研究(研究代表者山崎誠担当)、d和刻本をめぐる日中韓越欧の書物交流史の研究(研究分担者陳捷担当)は、それぞれに進展することができた。研究代表者は、1617世紀の輸入幼学(蒙学)書の研究(山崎)「中日韓越の下層社会に於ける蒙学書の諸相とその役割」を進め、「明心宝鑑」について、その成果を一部公表した。鎌倉・室町以後における中国・朝鮮刊本の将来と受容(陳)「イエズス会宣教師との比較を視座とした哲学書の出版を中心に」ついても資料調査を確実に進展させ、図入り版本の受容と変容(入口)「『帝鑑図説』など図入り本の中日韓の諸本の挿絵の図像学的、書誌学的比較研究」については著書に向けて展開しつつある。共同研究計画については、国文学研究資料館のプロジェクト発表会で山崎・陳がそれぞれ中間報告を行った。陳・入口は琉球列島の漢籍調査を実施した。岡山県高梁市の山田方谷文庫の資料調査を支援してきたが、長沢孝三氏の手で目録を完成することができた。国際フィールド調査と情報集積は、昨年秋に国際集会を開催して、内外の研究グループの和刻本研究の現状報告と研究報告を行い、和刻本と明版と諸国版との関係性について、意見交換を行い、問題点について討論する機会を得た。鎌倉・室町以後における中国・朝鮮刊本の将来と受容(陳)「イエズス会宣教師との比較を視座とした哲学書の出版を中心に」ついても資料調査を確実に進展させ、図入り版本の受容と変容(入口)

「『帝鑑図説』など図入り本の中日韓の諸本の挿絵の図像学的、書誌学的比較研究」については著書に向けて展開しつつある。共同研究計画については、国文学研究資料館のプロジェクト発表会で入口が中間報告をおこなった。陳・入口は琉球列島の漢籍調査を実施した。国際フィールド調査と情報集積は、内外の研究グループの和刻本研究の現状報告と研究報告を行い、和刻本と明版と諸国版との関係性について、意見交換を行い、問題点について討論する機会を得た。本研究と密接な関係のある国文学研究資料館共同研究プロジェクトは最終年度報告として成果報告書『和刻本(五山版・近世初期刊本)の研究』を同じメンバーで刊行した。和刻本の底本の解明へ向けての四つの研究課題a日本漢籍史上からみた和刻本の価値の解明(研究代表者山崎誠担当)、b序跋の集成と分析を通じた日本国内の出版事情・出版環境(出版機構・書林・地方書肆研究を含む)の解明(研究分担者入口敦志担当)、c和刻本出版の東アジアに於ける比較思想史・比較文学史的研究(研究代表者山崎誠担当)、d和刻本をめぐる日中韓越欧の書物交流史の研究(研究分担者陳捷担当)は、それぞれに進展することができた。研究代表者は、1617世紀の輸入幼学(蒙学)書の研究(山崎)「中日韓越の下層社会に於ける蒙学書の諸相とその役割」を進め、その成果を一部公表した。鎌倉・室町以後における中国・朝鮮刊本の将来と受容(陳)「イエズス会宣教師との比較を視座とした哲学書の出版を中心に」ついても資料調査を確実に進展させ、図入り版本の受容と変容(入口)「『帝鑑図説』など図入り本の中日韓の諸本の挿絵の図像学的、書誌学的比較研究」については著書に向けて展開しつつある。共同研究計画については、国文学研究資料館の発表会で入口が中間報告をおこなった。国際フィールド調査と情報集積は、内外の研究グループの和刻本研究の現状報告と研究報告を行い、陳・入口は中国上海図書館・北京大学図書館・国家図書館の漢籍調査を実施したほか、上海図書館で宋版善本の調査を行った。1.以下の三つの具体的研究対象に即して、各和刻本漢籍の底本はどのようなテキストであるのか、異本が存在する場合、そのテキストの系譜はどのようなものなのか、それらのテキストは現存するかどうか、など徹底した伝本の調査を通して、和刻本漢籍の文献学上の価値・特徴を明らかにするための情報収集と分析を行った。出版された和刻本漢籍が日本文化に与えた影響を、具体的な事例を通して緻密に分析した。同時に東アジア各国の研究情報の徹底的な追尾と集約を図った。2.共同研究計画共同研究会を開き、個別研究の知識を深め、研究方法について全体討議と相互批評を行った。更に本研究計画は重要な柱として、中国や韓国、ベトナムの古典籍研究に資すると思われる我が国の和刻本及び漢籍の情報(画像や所在情報)についても、積極的に提供して、国文学研究資料館として互恵的研究態勢の構築に努めた。3.国際フィールド調査と情報集積北京大学図書館、中国国家中央図書館、上海図書館、上海復旦大学図書館、南京大学図書館の和刻本朝本・越南本調査の、和刻本と明版と諸国版との関係性について、国際集会で意見交換を行い、問題点について討論した。国際協力による明版の書誌調査法の確立とデータの格納法の改善に於いて、協力者の支援のもとに、国際共同フィールド調査を踏まえた書誌調査のためのマニュアルと、目録化のためのマニュアル標準目録規則をほぼ完成することができた。国際標準となることには、更に多角的な批判を経なければならない。4.研究成果について成果報告書『和漢之間』(仮称)を作成する予定である。
ガンマ線バースト現象と無衝突衝撃波の物理

ガンマ線バースト(以後GRB)はブラックホールの形成と関係する宇宙最大の爆発現象である。本研究では宇宙一明るいGRBがどのように光っているのか、という基本的な問いを理論的に考察した。その結果、(1)GRBが90%以上という異常に高い効率で光っていることが分かった。(2)高効率を実現するモデル(衝撃波加速効率の時間変化モデルや電子陽電子モデル)をいくつか提唱し、(3)高エネルギーガンマ線や宇宙線による検証法を提案した。(4)新たに発見された暗いGRBに対しても理論モデル(中性子星からのジェットモデル)を立て、高エネルギーニュートリノ、宇宙線の量を評価した。(5)衝撃波による粒子加速効率を測定する新しい方法(偏光を用いた方法)を提案した。これまでガンマ線バースト(GRB)の残光のほとんどはGRBがおこってから約三時間ほど遅れて観測されていた。Swift衛星によってはじめて最初の三時間の様子が明らかになりはじめた。その結果はこれまでの予想を覆すものであった。三時間以降の観測から残光の標準モデルが確立されている。標準モデルを単純に適用すると、エックス線の初期残光は単に三時間以降のt^[-1]の光度曲線を延長したものになると予想される。ところが観測されたエックス線の初期残光は、最初急激に減光して、その後平坦になった後、これまでの冪につながる。これまでのところ残光が平坦になる理由は分かっていない。減光の冪が-1よりも大きいのでほとんどのエネルギーは後半出る。まず思いつくのが、なんらかのエネルギー供給があって減光がゆっくりになった可能性である。ところがこの考えは、GRBでのガンマ線の放射効率が異常に(>70-90%)高くないといけないという問題点を持つ。このような高い放射効率は理論的には大変考えにくい。そこで我々はジェット表面が非一様な場合を考えた。実際、平坦残光をつくれることを示したが、この場合もガンマ線の放射効率は高くないといけないことが分かった。一方、加速効率が時間変化するか、GRBの前に小さな爆発がおこっていれば、このような効率の問題を避けることができることも分かった。観測チームとのタイアップによってこれらのモデルの検証も試みたが、まだ最終的な結論には至っていない。また、X線残光中にGRBがジェット状をしていれば現れるはずの折れ曲がりが見つからないという重要な発見もした。その他、急激な減光の仕方からジェットの形状に制限が加えられる可能性を議論したり、非常に暗いが数が多いかもしれないGRBからの高エネルギーニュートリノや宇宙線への寄与を計算したりした。ガンマ線バースト(GRB)は宇宙最大の爆発である。その最初の三時間が標準モデルを変更するほどの大問題であることを明確にしたことは、これまでの大きな成果の一つである。GRB最初の三時間の様子は、GRB専用衛星Swiftが2005年に打ちあがってはじめて観測できるようになった。その結果、当初予想されていたよりもGRBは急激に暗くなった後、減光が弱まりダラダラと放射が続くことが分かった。我々は、急激な減光の理論的意味を考察し、GRBの放射効率が90%以上という異常に高いものでなければならないことを示した。これまでのGRBの放射モデルでは、ここまで高い値を実現するのは大変困難である。我々は、高い放射効率を実現するモデルを提唱し、GeVガンマ領域に青方変移した電子陽電子対の消滅線が現れることを予言した。来年打ち上げ予定のGLAST衛星の重要なターゲットになることは確実で、たとえ観測されなくてもそこから重要な制限が得られることが分かった。これにより、宇宙一明るい天体がどのように光っているのか、という基本的な問いに答えられる可能性がある。また、最近の観測から、非常に暗いGRBが存在し新たな種族を形成しているかもしれないことが分かってきた。我々はGRBと残光の性質を解析することで、このような暗いGRBもジェットで作られる可能性があることを示し、ジェットが非常に長時間滑らかに放出されていることから中心エンジンはブラックホールではなく中性子性である可能性を示した。GeVガンマ領域に青方変移した電子陽電子対の消滅線が現れる可能性を示したことは、これまでの大きな成果の一つである。現在、活躍をしているFermi(旧GLAST)衛星の重要なターゲットになることは確実で、たとえ観測されなくてもそこから重要な制限が得られることが期待される。そこで本年度は、去年度までの研究をさらに押し進めて、対消滅線(と対消滅吸収カットオフ)からどのような情報が引き出せるのかを明らかにした。