hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
反応焼結法による高強度アルミ基複合材料の創製及び二次加工性

本研究は,原料粉末間に生じる自発的反応を利用して超微細なセラミック粒子をAlのマトリックスに分散した高強度Al基複合材料の開発を図ったものである.Al-B-TiO_2系およびAl-C-Ti(TiO_2)三元系混合粉末を出発原料として,真空雰囲気においてAlの融点以上に加熱し,素材粉末間の化学反応を利用してAlのマトリックスに超微細なAl_2O_3とTiB_2或いはTiC強化粒子を導入することについて検討を行った.特に,反応合成プロセスの最適化を目的として,原料粉末の粒子サイズや反応焼結温度の違いによる相組成や組織の変化,反応経路およびメカニズム,多孔質焼結体の緻密化および塑性加工挙動について重点的に調べた.Al-C-Ti系では,反応焼結により微細なTiC粒子を生成させると同時に,Al_3Ti相も形成した.Al_3Ti相を抑制するために,焼結温度の上昇,TiO_2の利用,さらに過量のCを添加することは効果的であることが分かった.Al-B-TiO_2系については,Al_3Ti相を完全に抑制することができる.生成されるAl_2O_3とTiB_2強化粒子のサイズは原料粉末(TiO_2)の粒度に依存する.TiO_2粉末が細かいほど強化粒子のサイズが小さくなる.また,反応焼結がより低い温度で完成できる.反応合成した多孔質体を熱間圧縮・熱間圧延によって健全な板材を成形することができる.微細なTiB_2とAl_2O_3強化相をAlのマトリックスに導入することによって,材料の機械的性質,特に弾性率や強度特性が改善されたことが確認された.本研究で提案したプロセスが簡単で,従来の粉末冶金や鋳造法と比べ,強化粒子のサイズは極めて小さく,強化粒子の体積率を上げることが容易になる.また,粉末から直接複合化,しかもサブミクロンの超微細粒子をAlのマトリックスに均一分散することができるため,今後の実用化が期待できると思われる.本研究は,原料粉末間に生じる自発的反応を利用して超微細なセラミック粒子をAlのマトリックスに分散した高強度Al基複合材料の開発を図ったものである.Al-B-TiO_2系およびAl-C-Ti(TiO_2)三元系混合粉末を出発原料として,真空雰囲気においてAlの融点以上に加熱し,素材粉末間の化学反応を利用してAlのマトリックスに超微細なAl_2O_3とTiB_2或いはTiC強化粒子を導入することについて検討を行った.特に,反応合成プロセスの最適化を目的として,原料粉末の粒子サイズや反応焼結温度の違いによる相組成や組織の変化,反応経路およびメカニズム,多孔質焼結体の緻密化および塑性加工挙動について重点的に調べた.Al-C-Ti系では,反応焼結により微細なTiC粒子を生成させると同時に,Al_3Ti相も形成した.Al_3Ti相を抑制するために,焼結温度の上昇,TiO_2の利用,さらに過量のCを添加することは効果的であることが分かった.Al-B-TiO_2系については,Al_3Ti相を完全に抑制することができる.生成されるAl_2O_3とTiB_2強化粒子のサイズは原料粉末(TiO_2)の粒度に依存する.TiO_2粉末が細かいほど強化粒子のサイズが小さくなる.また,反応焼結がより低い温度で完成できる.反応合成した多孔質体を熱間圧縮・熱間圧延によって健全な板材を成形することができる.微細なTiB_2とAl_2O_3強化相をAlのマトリックスに導入することによって,材料の機械的性質,特に弾性率や強度特性が改善されたことが確認された.本研究で提案したプロセスが簡単で,従来の粉末冶金や鋳造法と比べ,強化粒子のサイズは極めて小さく,強化粒子の体積率を上げることが容易になる.また,粉末から直接複合化,しかもサブミクロンの超微細粒子をAlのマトリックスに均一分散することができるため,今後の実用化が期待できると思われる.本研究は,原料粉末間に生じる自発的反応を利用して,超微細なセラミックス粒子をアルミのマトリックスに均一に分散した高強度アルミ基複合材料の開発を図ったものである.本年度は,反応合成プロセスを最適化することを目的として,原料粉末の粒子サイズや反応焼結温度の違いによる相組成や微視組織の変化及び強化相の形成メカニズムについて重点的に検討した・原料粉末として,アルミ(Al),二酸化チタン(TiO_2),硼素(B)を用いた.三種類の粉末を混合・圧粉後,真空中において一定の温度で反応焼結を施すことによって,20vol%のTiB_2およびAl_2O_3第二相粒子を含むアルミ基複合材料を合成した.得られた結果を要約すると以下のようになる.1.TiO_2のアルミ溶融による還元は段階的な過程であり,TiO_2より酸素含有量の低い四種類の酸化物(TiO_3O_5,Ti_2O_3,TiO,Ti_2O)に分解することが確認された.その中で,Ti_2O_3は最も重要な過渡的な相であることが分かった.2.Al-B-TiO_2三元系混合粉末は反応焼結において,強化相としてのα-Al_2O_3及びTiB_2が生成されるまで幾つかのステップを経る.中間相として,AlB_2,γ-Al_2O_3,Al_3Tiおよび上述した酸素含有量の異なるチタン酸化物が存在する.

3.Al_2O_3粒子はテルミット還元反応により生成されたが,TiB_2第二相は主にAlB_2とTi_2O_3の固/固界面反応によるものである.4.原料粉末のサイズは小さい方が反応が促進され,また,生成される強化粒子のサイズを小さくすることも可能である.本年度は,以下の二つのことを重点的に調べてきた.(1)Al-B-TiO_2三元系混合粉末の反応焼結により合成した多孔質体複合材料について,熱間圧縮により緻密化させ,さらに熱間圧延を用い,20vol%のTiB_2およびα-Al_2O_3第二相粒子を含むAl基複合材料の板材の成形を試み,熱間圧延における加工パラメータは材料の微視組織や機械的性質に与える影響を検討した.(2)前年度の結果を踏まえ,本研究で提案したプロセスの有用性を示すとともに,コストの低減を図る目的で,B粉末の代わりに安価なC粉末を用い,Al-C-TiO_2混合粉末の反応焼結による粒子強化Al基複合材料を合成した.得られた主な結果を要約すると以下のようになる.1.拘束治具を用いた熱間圧縮を施すことによって,反応焼結体における空隙をなくし,ほぼ理論密度に近い緻密体,即ち,サブミクロンのTiB_2とAl_2O_3第二相粒子をAlのマトリックスに均一に分散した複合材料が得られた.2.350450°Cの温度範囲で熱間圧延を行った結果,健全な板材を成形することが可能であり,また,圧延温度に対応して,パス間の圧下率を制御することは重要である.3.圧延材の弾性率は圧延加工パラメータによる影響をほとんど受けないが,降伏強度,引張強さおよび硬さは圧下率の増加或いは圧延温度の低下に伴い増加した.4.Al-C-TiO_2系では,真空雰囲気における反応焼結によりサブミクロンのTiCおよびAl_2O_3粒子をin-situ合成することができる.また,過量のCを添加することはAl_3Ti生成の抑制には効果的であることが分かった.
外場応答性をもつ多重機能金属錯体

光、温度などの外部情報で制御できる新しい物質群を創生した。1、外部摂動により高スピンと低スピン状態間を相互変換するスピンクロスオーバー分子。2、一つの分子が磁気履歴をもつ単分子磁石、単一次元磁石。1では特異な性質を示す新しい錯体群を見出した。(A)イミダゾール含有直鎖上配位子の鉄錯体で一次元集積構造と熱履歴をもつスピンクロスオーバー錯体を合成した。(B)3座配位子鉄錯体に水素結合とπ-π相互作用を導入して熱履歴を実現した。(C)鉄錯体で2段階スピン転移をもち、さらにこの中間状態が異常に安定な錯体を合成した。(D)組成式[Fe(H_3L)]CIXをもつ一連の三脚型鉄錯体を合成した。塩化物イオンとイミダゾール基間の水素結合が2次元層構造を形成する。層間を埋める陰イオンXの大きさ、形状によりスピン転移挙動は大きく変化し、一段階、二般階スピン転移をはじめとする多なスピン転移を陰イオンの選択で実現した。さらに高スピンと低スピンが共存する中間般階ではキラリティが発現した。(E)(D)の系では、掌性の起源をさぐるアイデアが生まれた。もともと三脚型鉄錯体は右巻きと左巻きの分子があるが、高スピン状態では右巻き分子の隣に左巻き分子が水素結合で連結して二次元層構造を形成していた。右巻きと左巻きのキラリティ以外では構造的違いがない。ところが中間状態では、右巻き分子は高スピンのまま、左巻き分子は低スピンへと変化し、光学活性な空間群へと変化したと解釈された。しかしこのときのFlack値は0.5であり、外部摂動によるFlack値の偏りを探る研究の端緒となる。一方、単分子磁石、単一次元磁石の研究では、希土類の磁気異方性を利用して一次元鎖錯体をいくつか合成した。この分子系の分子修飾により新しい単一次元磁石を模索した。光学特性、電気特性、磁気特性等の分子機能を光、電場、磁場、圧力、温度、pHなどの外部情報で完全に制御できる新しい物質群を創生する。(1)外部摂動に応答する双安定電子構造の設計と実現、(2)生命活動の起源にみられる分子集合化の進化モデル、を合成戦略の柱とし、「外場応答性をもつ新しい多重機能性金属錯体」である新規スピンクロスオーバー錯体、キラル磁性体、プロトン移動型ルテニウム錯体、イミダゾレート含有錯体とキノン類との電荷移動錯体を創生する。混合原子価、キラル構造をもつ全く新しいスピンクロスオーバー錯体を見出した。この錯体はイミダゾール基を含む3脚型配位子H_3Lを含み、下図の結晶構造のように、2価プロトン種[Fe^<II>H_3L]と3価脱プロトン種[Fe^<III>L]が水素結合により連結してキラル2次元層状構造を形成している。成分2価、3価錯体ともにスピンクロスオーバー挙動を示し、2次元層構造を形成すると顕著なスピンサイト間相互作用が発現し、熱履歴、凍結効果、光誘起スピン転移が観測される。また、pH変化によるプロトン解離が鉄のスピン状態、酸化状態を可逆的に制御できる分子群であり、ヘムタンパク化学の観点からも重要である。鉄の2価、3価のすべての組み合わせの化合物を合成した。加えて、プロトン移動と酸化還元挙動が観測された。また、置換基効果ならびに2次元層間に位置する陰イオンは、スピン転移に顕著な影響を及ぼす。

電子状態が高スピンと低スピン状態間で相互変換するスピンクロスオーバー分子、特に光誘起スピン転移(LIESST)や大きな熱履歴などの性質をもつ新しいスピンクロスオーバー錯体の創生を念頭において研究を進めた。高温における準安定状態を実現するためにはスピンサイト間相互作用よって生じる協同効果の系統的研究が必要である。イミダゾール基を持つ三脚型鉄錯体がスピンサイト間相互作用を生み出す新しいスピンクロスオーバー錯体であることを見出した。水素結合により形成される多様ななおかつ一般性をもつ多次元構造を発見した。本年度はイミダゾール基の2位にメチル基を導入した三脚型鉄(II)錯体[Fe^<II>H_3L^<Me>]C・X(X=I_3,PF_6,AsF_6,SbF_6,CF_3SO_3)を合成し、集中的に研究した。この錯体は、NH...Cl間の水素結合により多次元ネットワーク構造を形成し、陰イオンの大きさ、形状により急激で熱履歴をもつ一段階スピン転移、'緩やかな一段階スピン転移、中間状態をもつ2段階スピン転移など多様なスピン転移が観測された。今回、特に水素結合ネットワークに直接関与していないもう一つのカウンターイオンXがスピン転移にどのような影響を与えるかを詳しく検討し、スピンクロスオーバー挙動が陰イオンの大きさ、形により大きく変化することを見出した。本系列の錯体はNH...Cl間の水素結合により2次元ネットワークを構造を形成する。また高スピン状態では空間群はP2_1/n、中間のHS+LS状態ではP2_1へと変化し、LS状態では、P2_1/nへと変化する。この錯体は2つの鉄(II)サイトが存在し、中間状態では片方の鉄(II)サイトのみスピン転移する事が分かった。光学特性、電気特性、磁気特性等の分子機能を光、電場、磁場、圧力、温度、pHなどの外部情報で制御できる新しい物質群を創生することを目的として研究を行った。対象とした分子は、電子状態が高スピンと低スピン状態間で相互変換するスピンクロスオーバー分子と一つの分子が磁気履歴をもつ単分子磁石、単一次元磁石である。光誘起スピン転移(LIESST)や大きな熱履歴などの性質をもつ新しいスピンクロスオーバー錯体の研究では、これまでにない新しい分子設計に基づき、スピンクロスオーバー現象の本質に迫る実験結果を得ている。(1)イミダゾール含有直鎖上配位子の鉄錯体で一次元集積構造と熱履歴をもつスピンクロスオーバー錯体を合成した。(2)組成式[Fe(H3L)]ClXをもつ一連の三脚型鉄錯体を合成した。塩化物イオンとイミダゾール基間の水素結合が2次元層構造を形成する。層間を埋める陰イオンXの大きさ、形状によりスピン転移挙動は大きく変化し、一段階、二段階スピン転移をはじめとする多様なスピン転移を陰イオンの選択で実現した。さらに高スピンと低スピンが共存する中間段階ではキラリテイが発現した。もともと三脚型鉄錯体は右巻きと左巻きの分子があるが、高スピン状態では右巻き分子の隣に左巻き分子が水素結合で連結して二次元層構造を形成していた。右巻きと左巻きのキラリテイ以外では構造的違いがない。ところが中間状態では、右巻き分子は高スピンのまま、左巻き分子は低スピンへと変化し、光学活性な空間群へと変化した。一方、単分子磁石、単一次元磁石の研究では、希土類の磁気異方性を利用して一次元鎖錯体をいくつか合成した。この分子系の分子修飾により新しい単一次元磁石を模索した。
植物二次代謝生合成におけるユニークなラクトン化酵素の分子多様性の解明

本研究では、チューリップの主要二次代謝産物であるチューリッポシド(Pos)/チューリッパリン(Pa)類が、単子葉植物のユリ科(チューリップ属を含む3種)と、近縁のユリズイセン科(アルストロメリア属を含む2種)だけでなく、それらとは遺伝的に遠縁の双子葉植物であるバラ科(シモツケ属のみ)にも存在するという事実に着目し、特にPos類からPa類への変換反応を触媒する「Pos変換酵素」を対象としてユリ科、ユリズイセン科、バラ科の間でその一次配列および酵素機能の比較解析を行い、科を横断して存在する同一二次代謝産物の生合成酵素の進化過程ならびに分子多様性を明らかにすることを目的としている。今年度はまず、チューリップ属内におけるPos変換酵素の分子多様性を明らかにするため、これまでに同酵素が同定されている栽培品種とは同属異種植物である原種チューリップからPosB変換酵素の精製と機能解析を行った。その結果、原種のPosB変換酵素は、栽培品種の酵素と同じ酵素ファミリーに属するものの、栽培品種の酵素とは異なる酵素学的性質を有していることが分かった。また、原種からのPosA変換酵素の精製に向けた諸条件の検討を行った。並行して、バラ科植物であるユキヤナギにおけるPos変換酵素活性の検出を試みた。酵素の抽出および反応に関わる種々の条件検討の結果、酵素抽出時に複数の添加剤を加えることで有意なレベルでの酵素活性の検出を可能とした。チューリップ栽培品種の同属異種植物である原種チューリップからのPosB変換酵素の精製と性状解析に成功しており、もう一方の対象酵素であるPosA変換酵素についても同定に成功しつつある。また、ユキヤナギを対象としたPos変換酵素の探索、同定については、当初検出できなかった目的酵素の活性の検出に目処をつけることができた。以上のことから、研究初年度としては順調に進展していると判断できる。原種チューリップからのPosA変換酵素の精製と性状解析を行う。その後、PosAおよびPosB両変換酵素の酵素遺伝子の単離、酵素学的諸性質、発現様式、細胞内局在の解析を進める。ユキヤナギのPos変換酵素については、酵素精製条件の検討を進める。さらに、初年度に着手できなかったアルストロメリアにおけるPos変換酵素の同定に向け、酵素精製条件の検討を開始する。タンパク質の配列解析外注費を「その他」として計上していたが、今年度分の外注については、代表者が有する他の研究費から充当したため、次年度使用額が生じている。次年度は、酵素精製用カラム担体をはじめとした生化学関連試薬、遺伝子解析に使用する分子生物学関連試薬、ならびにHPLC分析に用いるカラム等が多く必要であり、これらは「物品費」から支出する。また、タンパク質の配列解析外注費に加え、次世代シーケンシングによるトランスクリプトーム解析の外注費用も、「その他」として使用する計画である。
時計ニューロン集団による概日リズム発振の神経生理学的基盤解明と操作

不安定な概日振動能を持つ多数のニューロンの集団発振機構である視交叉上核(SCN)の中枢概日時計が、極めて安定した概日リズムを発振するメカニズムを解明することを目指している。本年度は、AVPニューロン特異的にVgatを欠損したマウスについて、概日行動リズムの解析を終了した。AAVベクターによってVgatの発現を当該マウスのSCN・AVPニューロンにレスキューすることで、概日行動リズムが正常になることも確認した。当該マウスのSCNスライスにおいて、PER2-LUCの発現リズムの発光イメージングを行い、概日行動リズムの異常に反し、時計遺伝子発現リズムには大きな異常が見られないことが分かった。SCNスライスの電気生理学的解析で、AVPニューロンにおけるIPSCの振幅に日内変動があること、この変動がAVPニューロン特異的Vgat欠損マウスで消失することが明らかになった。さらに2,3の実験を追加して、AVPニューロン特異的Vgat欠損マウスについて論文発表する予定である。GABAに対する応答性を変化させるために、細胞内Cl-濃度を操作したマウスも作成した。AVPニューロン特異的NKCC1欠損マウス、VIPニューロン特異的NKCC1欠損マウスは共に、概日行動リズムに大きな異常は示さなかった。また、KCC2のドミナントポジティブ、ドミナントネガティブ型をAAVベクターによりSCNのAVPニューロン、VIPニューロンに特異的に発現させる実験も遂行中である。29年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、AVPニューロン特異的にVgatを欠損したマウスで観察される概日行動リズム異常について、詳細な解析を行った。当該マウスのSCNスライスにおける時計遺伝子発現リズムについても解析をした。一方、VIPニューロン特異的にVgatを欠損したマウスでは、概日行動リズムに明らかな異常は見られなかった。AVPニューロンとVIPニューロンの電気生理学的性質をSCNスライスで調べたところ、GABAに対する応答性が異なることや、IPSCの振幅が日内変動することが明らかになった。また、SCN神経ネットワークにおけるGABAの重要性を調べるために、ニューロンタイプ特異的に細胞内塩化物イオン濃度を操作し、GABA応答性を変化させる実験を計画した。そのために、AVPニューロンあるいはVIPニューロン特異的にNKCC1を欠損したマウスを作製した。また、ドミナントネガティブ、ドミナントポジティブ型のKCC2を発現する組換えAAVベクターも作成した。さらに、AVPニューロン特異的、あるいはVIPニューロン特異的に興奮性DREADD, hM3Dqを発現させ、in vivoでこれらのニューロンの活動を高めたときに、概日行動リズムにどのような変化が現れるか検証した。CT14においてAVPニューロンの活動を高めてもあまり大きな変化は観察されなかったが、同じ時刻にVIPニューロンの活動を高めると、行動概日リズムの位相が23時間後退した。ほぼ研究計画の通りに、研究が進んでいる。AVPニューロン特異的Vgat欠損マウスや、AVPニューロンとVIPニューロンの電気生理学的性質の解析を完了し、論文を投稿する。また、ニューロンタイプ特異的に細胞内塩化物イオン濃度を操作してGABA応答性を変化させたマウスの解析を行う。ファイバーフォトメトリーを用いた、in vivoでのSCNニューロンの活動リズムの計測も行う。
ウェブサービス連携における高信頼かつ高度相互運用性を持つエージェント技術の開発

本研究では、以前から行ってきたマルチエージェントシステムでの先行投機的処理の研究ならびにオントロジーの概念対応学習アルゴリズムの研究を融合し、以前から開発が行われていたビジネスサービス連携プラットフォームを拡張して、高信頼かつ高度相互運用性を持つエージェントシステムを構築することを目的とした。具体的な主な成果としては、以下が挙げられる。(1)先行投機的計算の処理が失敗する場合に対して失敗状況から回復するために再計画が必要となるが、計画断片の失敗状況での変更をルール化することで再計画を効率的に行う手法を提案した。(2)上のような先行投機的処理が失敗した場合のバックアップの概念の実現可能性を探るために、既存の出張業務支援システム上にバックグラウンドで先行投機的処理を行うエージェントを実装した。そのシステムにおいては、交通機関の検索手続きをしている問に、先行投機的に出張先の宿泊先の仮予約を行い、もし、その予約がユーザによって選ばれた場合には、その予約を本予約にし、選ばれなかった場合は仮予約をキャンセルしユーザの指定する宿泊先を予約することでバックアップができることを確認した。この方式であれば、先行投機的処理をundoするようなことができれば、かならずバックアップが成功することが保証される。(3)Webサービスを連携するために必要となるオントロジー統合技術について研究を行った。特に,異なるオントロジーに対して、整合性を持たせて統合を行う手法について研究を行い、そのために必要となる統合技術の開発を行った。(4)Semantic Webの技術を用いて、RDF情報をもとに、擬人化エージェントがWeb情報の内容を対話的に説明できるシステムを開発した。またWikiの枠組みを用いて、RDF情報を容易に生成するためのSemantic Wikiシステムを開発した。(5)粗粒度のタスクオントロジー、中粒度のWeb/アプリケーション/手作業オントロジー、実際に動作するプログラムを相互に関連づけ、複雑な業務のワークフローを自動生成するシステムを開発した。また、既存のオントロジー群を再利用できるように、オントロジー構築支援ツールDODDLEを拡張した。今年度は先行投機的計算およびWeb連携技術に関して各自の研究テーマを深く掘り下げた.また、応用システムとして出張業務支援システムの検討を行った.具体的には、以下が研究成果として得られた.(1)先行投機的計算を行うときの投機が失敗する場合に対して失敗状況から回復するために再計画が必要となるが、計画断片の失敗状況での変更をルール化することで再計画を効率的に行う手法を提案した。(2)先行投機的行動のペナルティを含めた場合の効果について解析を行った.(3)各Webサービスの階層的分類情報とWebサービス自体の記述情報を利用することで、同じカテゴリに属するWebサービスを同定する手法の提案を行った.(4)バイオインフオマティックス分野におけるWebサービス連携の適用可能性を検討した.(5)概念階層オントロジーを利用した入出力情報照合によるWebアプリケーションの自動発見機構,Webアプリケーション間のデータ授受を自動化するラッパー機構,Webアプリケーション連携品質評価機構などのWebアプリケーション連携機構を開発した。(6)バックグラウンドで動作するエージェントを既存の出張業務支援システムに追加することにより柔軟にWeb連携技術および先行投機的計算の融合システムを構築・変更可能できるようにした。今年度は先行投機的計算技術およびWeb連携技術に関して各自の研究テーマを掘り下げ、さらにこれらの技術の融合についても検討を行った。具体的な成果は以下である。(1)投機的計算において、表現能力を高めるために制約処理との結合を行ない、さらに投機的計算の失敗が何回起こっても正しく制約処理を行う手法を開発した。

(2)バックグラウンドで動作するエージェントを既存の出張業務支援システムに追加して投機的計算を行うプロトタイプシステムを構築した。(3)Web自動連携の一要素技術として,領域オントロジー構築支援ツールDODDLEにおける日本語概念処理機能を強化した.(4)Webサービス連携における利用者支援に関しSemantic Web情報を容易に発信したりプレゼンテーションする技術を開発した。(5)Webサービス連携のための基盤技術として,形式的概念分析の手法を用いWebサービスオントロジー間の関係を発見する手法を開発した。(6)Webサービス連携の自動合成に関して可能な連携を絞り込むためにユーザとのインタラクションやサービスの入出力の整合性によるランキングの手法を検討した。(7)バイオインフォマティックスにおける計算機処理のタスクに関するオントロジー構築について検討を行った。今年度は先行投機的計算技術およびWeb運携技術に関して前年度の成果を踏まえ、それらの技術の融合プロトタイプシステムを作成し、また、各自の技術の更なる開発を行った。具体的な成果は以下である。1.Light-weightなWebサービス連携を目指して,プロトタイプシステムを開発した。具体的には,Webサービスの内容記述とその実現コマンド列を対応させ、その中の共通文字列部分を入力と考えることでWebサービスの一般化を行い、サービス連携を行うときは、サービス内容記述を再構成するとともにその実現コマンド列を変更する手法をとった。これにより、Webサービス連携の手法開発の端緒を得た。2.セマンティックWeb技術に基づいたWebサービス連携の仕組みについて研究を行った.とくにバイオインフォマティックスへの応用のため,概念を整理してオントロジーとして可視化することを行った.3.Webサービスを連携するために必要となるオントロジー統合技術について研究を行った.特に,異なるオントロジーに対して,整合性を持たせて統合を行う手法について研究を行い,そのために必要となる統合技術の開発を行った.4.Semantic Webの技術を用いて,RDF情報をもとに,擬人化エージェントがWeb情報の内容を対話的に説明できるシステムを開発した.またWikiの枠組みを用いて,RDF情報を容易に生成するためのSemantic Wikiシステムを開発した.5.粗粒度のタスクオントロジー,中粒度のWeb/アプリケーション/手作業オントロジー,実際に動作するプログラムを相互に関連づけ,複雑な業務のワークフローを自動生成するシステムを開発した.
超臨界二酸化炭素中における金属ポルフィリン生成反応機構の解明

金属ポリフィリン錯体の生成機構に関するアセトニトリル中における我々の研究から、その反応の過渡過程にポルフィリンがピロレニン窒素で金属イオンに配置したSitting-Atop錯体が存在することが明らかになった。これは、アセトニトリルの低塩基性に由来するものであり、本研究は、アセトニトリルと同様に塩基性の低い溶媒である超臨界二酸化炭素中において、金属ポルフィリン生成反応の速度論的研究を行うことを目的とした。まず、この目的に適した金属イオン源およびポルフィリンの探索を、可視・紫外吸収スペクトルの測定により行った。超臨界二酸化炭素流体溶液の可視・紫外吸収スペクトルの測定は、研究代表者の所属する研究室で開発した専用セルを用いて行った。超臨界二酸化炭素中への金属錯体の溶解度は、近年、数多くの研究が行われており、溶解度データの集積が進んでいる。それらを踏まえた上で、これまでに溶解度測定が行われていなかった、コバルト( )およびニケッル( )イオンの2,2,6,6-テトラメチル-3,5-ヘプタンジオナト錯体の溶解度を決定した。いずれの錯体についても、12mMの溶解度であることが明らかになった。一方、ポルフィリンの超臨界二酸化炭素への溶解度に関する研究は非常に限られており、幾つかのテトラフェニルポルフィリンについて調べられているのみであった。多くの有機化合物の溶解度データによると、フェニル置換基は溶解度を低下させ、アルキル置換基は溶解度を増加させる傾向があるため、本研究では2,3,7,8,12,13,17,18-オクタエチルポルフィリン(OEP)を用いた。その結果、リン酸トリブチル(TBP)を共存させることで、反応を追跡するのに十分な溶解度が得られることが明らかになった。以上の研究結果から、TBPが共存する超臨界二酸化炭素中において、OEPとCu( )イオンのβ-ジケトナト錯体との反応を可視・紫外吸収スペクトルを測定して追跡した。この反応の生成物は、Cu(( )イオンがOEPに挿入したメタロポルフィリンであり、超臨界二酸化炭素中において、初めて金属イオンが関与する化学反応の動的過程を観測することに成功した。本研究の成果から、超臨界二酸化炭素の温度・圧力・密度に対する反応速度の依存性や、メタレーション反応に及ぼすTBPの影響を解析することが可能となった。
生合成リデザイン・国際活動支援班

本領域は、日本のお家芸とも言える天然物化学研究を基盤に発展、展開しており、我が国が国際的にリードしている研究領域である。こうした基盤研究の質の高さに加え、天然物に対する国民一人一人の理解度や認知度が高い点が、我が国の強みであると言えるが、若手研究者の国際的なネットワーク形成や、海外研究者との共同研究の推進に対しては、積極的な支援が必要である。このような国際活動に対しては、領域全体で支援することで、各研究者が個人個人で形成した海外ネットワークが強固なものとなり有効である。また、本領域研究者間で有用な情報を共有し、利用していくことは、今後も本領域が国際的にリードしていくためには必要不可欠である。特に、若手研究者に対する支援は人的なネットワーク形成に加え、最先端技術、手法またはそのシーズの輸入という点からみても効果が高いと考えられ、領域全体としての支援姿勢を明確にしていきたい。3年目(平成30年度)も、昨年に引き続き、これまでに行った国際セミナーや国際シンポジウムの講演者や、国際活動支援班と人的つながりのある研究者を中心として国際活動支援班で協議の上、海外の優れた研究者を招待して講演会を開催した。第1回日独天然物生合成セミナーを30年9月にドイツで開催、また、第2回日中天然物生合成セミナーを31年1月に上海で開催した。、現在第2回日独天然物生合成セミナーの準備を進めている。計画研究班の中で、数ヶ月単位の海外研究者との共同研究を必要とする研究者に対する支援を行い、海外との共同研究を戦略的に推進した。3年目も昨年に引き続き国際支援活動をほぼ予定通り消化することができた。中間評価でA判定を得た。これまでに開催したシンポジウムなどに班員やその研究協力者を加えることで、内容の充実や、規模を拡大して行う予定である。班員と人的つながりのある研究者も候補に加え、国際活動支援班で協議の上、海外の優れた研究者を招待して講演会を開催する。国内2ヶ所にて年に2回程度行う。昨年に引き続き、海外との緊密な共同研究が必要な研究や、海外との共同研究により進展が期待できる若手公募研究者に対して、数ヶ月単位での海外研究者との共同研究のための支援を行い、海外との共同研究を戦略的に推進する。これまでに行った共同研究支援の結果を踏まえて支援体制の強化を図る。今年度は、来年4月に静岡で開催される第2回日独生合成セミナーの準備。また、班員の若手研究者や、博士後期課程の大学院生が中心となって、国際生合成若手シンポジウムを企画する。これに関しては、本領域の先行研究である生合成マシナリーにおいての開催実績があり、それを参考に行う。その他、国外で開催される国際会議への成果発表を戦略的に支援することで当該研究領域の国際的プレゼンスを高める。1年目(平成28年度)は、これまでに行った国際セミナーや国際シンポジウムの講演者や、国際活動支援班と人的つながりのある研究者を中心として国際活動支援班で協議の上、海外の優れた研究者を招待して講演会を開催した。今後も、原則国内2ヶ所にて行い、年に2回程度継続して行う。第9回日米天然物生合成セミナーを29年5月に米国で開催することを決定、準備を進めている。また、中国や韓国を初めとするアジア各国との連携、交流を強化する目的で日中韓天然物生合成シンポジウムを新たに企画した。一方、ヨーロッパにおけるネットワークの拡充を目的に、28年度は英国王立化学協会主催Directing Biosynthesis Conferenceにおける成果発表に対しての参加を積極的に促し、それらに対して支援した。計画研究班の中で、数ヶ月単位の海外研究者との共同研究を必要とする研究者2名に対する支援を行い、海外との共同研究を戦略的に推進した。初年度計画班を中心に国際支援活動をほぼ予定通り消化することができた。

特に、若手研究者に対する支援は人的なネットワーク形成に加え、最先端技術、手法またはそのシーズの輸入という点からみても効果が高いと考えられ、領域全体としての支援姿勢を明確にしていきたい。2年目(平成29年度)も、昨年に引き続き、これまでに行った国際セミナーや国際シンポジウムの講演者や、国際活動支援班と人的つながりのある研究者を中心として国際活動支援班で協議の上、海外の優れた研究者を招待して講演会を開催した。第9回日米天然物生合成セミナーを29年5月に米国で開催、また、9月に第1回日米天然物生合成セミナーを上海で開催した。、現在第1回日独天然物生合成セミナーの準備を進めている。計画研究班の中で、数ヶ月単位の海外研究者との共同研究を必要とする研究者に対する支援を行い、海外との共同研究を戦略的に推進した。2年目も昨年に引き続き国際支援活動をほぼ予定通り消化することができた。本領域は、日本のお家芸とも言える天然物化学研究を基盤に発展、展開しており、我が国が国際的にリードしている研究領域である。こうした基盤研究の質の高さに加え、天然物に対する国民一人一人の理解度や認知度が高い点が、我が国の強みであると言えるが、若手研究者の国際的なネットワーク形成や、海外研究者との共同研究の推進に対しては、積極的な支援が必要である。このような国際活動に対しては、領域全体で支援することで、各研究者が個人個人で形成した海外ネットワークが強固なものとなり有効である。また、本領域研究者間で有用な情報を共有し、利用していくことは、今後も本領域が国際的にリードしていくためには必要不可欠である。3年目(平成30年度)も、昨年に引き続き、これまでに行った国際セミナーや国際シンポジウムの講演者や、国際活動支援班と人的つながりのある研究者を中心として国際活動支援班で協議の上、海外の優れた研究者を招待して講演会を開催した。第1回日独天然物生合成セミナーを30年9月にドイツで開催、また、第2回日中天然物生合成セミナーを31年1月に上海で開催した。、現在第2回日独天然物生合成セミナーの準備を進めている。3年目も昨年に引き続き国際支援活動をほぼ予定通り消化することができた。中間評価でA判定を得た。基本的には平成28年度に開催したシンポジウムなどに公募研究班員やその研究協力者を加えることで、内容の充実や、規模を拡大して行う予定である。公募研究班員と人的つながりのある研究者も候補に加え、国際活動支援班で協議の上、海外の優れた研究者を招待して講演会を開催する。国内2ヶ所にて年に2回程度行う。海外との緊密な共同研究が必要な研究や、海外との共同研究により進展が期待できる若手公募研究者に対して、数ヶ月単位での海外研究者との共同研究のための支援を行い、海外との共同研究を戦略的に推進する。28年度に行った共同研究支援の結果を踏まえて支援体制の強化を図る。計画研究班や公募研究班員の若手研究者や、博士後期課程の大学院生が中心となって、国際生合成若手シンポジウムを企画実施する。
心理学的実験・調査から捉える言語変化現象－主格属格交替に着目して－

本年度は、言語(文法)の通時的変化を捉える手段として、文の容認性や文処理にかかる認知的負荷の世代間比較という手法を確立すべく、複数のWeb質問調査および文理解実験を行った。Web質問調査では、(i)「台所で母{が/の}用意しているごちそうは、とてもおいしそうだ」のような主格/属格交替可能文において、属格主語文(ノ主語文)の場合にのみその容認性に世代間差(若い世代の話者ほど容認性が低い)が生じること、およびそのような容認性世代間差は、属格主語に「台所で」のような(場所を表す)副詞が先行する場合により顕著に生じることを示した。また、(ii)「その公園に太郎が/のいるはずがない」のような形式名詞「はず」と共起する主格/属格主語文において、主格主語文(ガ主語文)は話者の年齢が上がるに従いその容認性は低下する一方、属格主語文は話者の年齢が上がるほど容認性が高まることを示した。以上の結果はいずれも、先行研究が示すコーパス上の構文出現頻度の通時的変化のパターンと概ね整合しており、H29年度の研究成果と総合すると、言語変化研究における文の容認性世代間比較という手法の妥当性と信頼性を保証するには十分な根拠になると判断できる。加えて、これらの成果はいずれも「属格主語文に与えられる統語構造のサイズが話者の世代を追うごとに縮小しつつある」と理論的仮説を支持しており、主格/属格交替にかかわる文法の通時的変化に理論的説明を与える上で非常に重要な知見である。以上の調査研究に加えて、本年度は、(iii)主格/属格交替文を文材料とし、20歳台の若年者および60歳以上の高齢者を対象とする自己ペース読み実験、および(iv)「あのビルは高さ(が)100メートルある」のような主格属格交替文以外の文材料を用いた容認性世代間比較調査の予備的調査を行ったが、これらのデータは現在分析中である。本年度の当初の研究計画は、(i)主格属格交替とは異なる種類の格交替への容認性の世代間差を調べる調査研究の実施,(ii)主格属格交替文を読む際の眼球運動パターンまたは読み時間の世代間差を調べる実験研究の実施であった。このうち(ii)は滞りなく遂行されたが、(i)については予備的調査の実施にとどまった。その理由は、前年度の研究成果を受けたその延長として、さらに多様な統語的環境下における主格/属格交替文についての調査を本年度にも複数行ったことにあるが、その成果は本年度の大きな目的である「言語変化研究における新たな手法の確立」の達成に寄与しており、全体として研究課題の進捗に遅れはないものと判断する。成果の公表の面においても、国内/国際学会・ワークショップでの発表をコンスタントに行っているほか(1件の受賞あり)、次年度に出版予定の書籍への寄稿による本年度の研究成果の一部の公表が決定しており、現在その執筆を進めている。以上より、本研究課題は「おおむね順調に進展している」と判断する。本年度の計画はおおむね順調に進行したため、次年度も基本的には当初計画に従い研究課題を遂行する。具体的には、(i)主格属格交替の容認性を規定する話者の年齢以外の個人差要因の特定のための調査、および(ii)研究成果の総括(次年度が最終年度となるため)を行う。ただし、本年度に予備調査の実施にとどまった主格属格交替文以外の文材料を用いた容認性世代間比較調査の本格的な実施と得られたデータの分析を優先して行うほか、その補足・発展的調査も必要に応じて行う。その他、本年度までに得られた研究成果の公表のための論文・書籍原稿の執筆、学会等での発表も随時行う。本年度は,主格属格交替(ガ/ノ交替)と呼ばれる格交替現象の容認性が現代を生きる日本語母語話者の世代によって異なることを明らかにした研究代表者らの先行調査結果(i)を受け,言語(文法)の通時的変化を反映すると考えられる当該容認性世代間差がさらに様々な統語的環境における主格属格交替文を刺激文として用いた場合でも見られるかどうかを確認すべく,複数のWeb質問調査を実施した。第一の調査では,a)主格/属格主語の述部が主語の状態を表すタイプ(状態文,例:体が/の細い人は...),b)主格/属格主語の述部が主語の属性を叙述するタイプ(属性叙述文,例:夕焼けが/の赤いことは...)の主格属格交替文を刺激文として25-34歳,45-54歳,65-74歳の3世代の東京方言話者に対して文の容認性判断課題を課した。その結果,属格主語状態文では統計的に有意な容認性世代間差が見られなかったのに対して,属格主語属性叙述文の容認性には25-34歳<45-54歳<65-74歳という有意な世代間差が検出された。主格主語文では状態文・属性叙述文いずれにおいても容認性世代間差は確認されなかった。第二の調査では,a)主格/属格主語の述部非対格動詞が能動態である条件(例:カーテンが閉まっている部屋...),b)主格/属格主語の述部動詞が受動態である条件(例:カーテンが閉められている部屋...)を設定し,同様の容認性質問調査を行った。

その結果,a),b)いずれにおいても属格主語文のみで調査1と同様の世代間差が見られ,かつ属格主語文の容認性がa) > b)であるという結果を得た。以上の結果は,(i)の一般性を担保する意義を持つと同時に,すべて「属格主語文に与えられる統語構造のサイズが話者の世代を追うごとに縮小しつつある」という仮説よって説明可能であり,言語変化の様相の理論的な記述可能性を示す重要な知見である。本年度のノルマであった二つの実験調査は滞りなく実施され,結果もほぼ期待された通りのものが得られた点から,当初の計画は順調に進展していると判断する。加えて本年度は,本研究の開始に先立って実施していた調査の結果を査読付き学術論文として発表することができ,また,本年度に行った調査結果の一部についても国内学会,国内ワークショップ,国際学会にて広く発表し,さらに国際学術雑誌への掲載が確定するなど,成果の公表の面も順調である(国内学会での発表については当学会の優秀発表賞を受賞している)。本年度の末には当初の予定を前倒しし,次年度に行う計画であった実験調査を予備的な形で実施することができた。以上から,本研究課題の進捗状況は当初の計画以上に進展していると判断する。本年度は、言語(文法)の通時的変化を捉える手段として、文の容認性や文処理にかかる認知的負荷の世代間比較という手法を確立すべく、複数のWeb質問調査および文理解実験を行った。Web質問調査では、(i)「台所で母{が/の}用意しているごちそうは、とてもおいしそうだ」のような主格/属格交替可能文において、属格主語文(ノ主語文)の場合にのみその容認性に世代間差(若い世代の話者ほど容認性が低い)が生じること、およびそのような容認性世代間差は、属格主語に「台所で」のような(場所を表す)副詞が先行する場合により顕著に生じることを示した。また、(ii)「その公園に太郎が/のいるはずがない」のような形式名詞「はず」と共起する主格/属格主語文において、主格主語文(ガ主語文)は話者の年齢が上がるに従いその容認性は低下する一方、属格主語文は話者の年齢が上がるほど容認性が高まることを示した。以上の結果はいずれも、先行研究が示すコーパス上の構文出現頻度の通時的変化のパターンと概ね整合しており、H29年度の研究成果と総合すると、言語変化研究における文の容認性世代間比較という手法の妥当性と信頼性を保証するには十分な根拠になると判断できる。加えて、これらの成果はいずれも「属格主語文に与えられる統語構造のサイズが話者の世代を追うごとに縮小しつつある」と理論的仮説を支持しており、主格/属格交替にかかわる文法の通時的変化に理論的説明を与える上で非常に重要な知見である。以上の調査研究に加えて、本年度は、(iii)主格/属格交替文を文材料とし、20歳台の若年者および60歳以上の高齢者を対象とする自己ペース読み実験、および(iv)「あのビルは高さ(が)100メートルある」のような主格属格交替文以外の文材料を用いた容認性世代間比較調査の予備的調査を行ったが、これらのデータは現在分析中である。本年度の当初の研究計画は、(i)主格属格交替とは異なる種類の格交替への容認性の世代間差を調べる調査研究の実施,(ii)主格属格交替文を読む際の眼球運動パターンまたは読み時間の世代間差を調べる実験研究の実施であった。このうち(ii)は滞りなく遂行されたが、(i)については予備的調査の実施にとどまった。その理由は、前年度の研究成果を受けたその延長として、さらに多様な統語的環境下における主格/属格交替文についての調査を本年度にも複数行ったことにあるが、その成果は本年度の大きな目的である「言語変化研究における新たな手法の確立」の達成に寄与しており、全体として研究課題の進捗に遅れはないものと判断する。
発芽初期の大豆胚軸におけるカダベリンの合成調節機構と生理作用に関する研究

カダベリンは大豆幼胚軸に特異的に存在するポリアミンである。発芽時の胚軸におけるカダベリンの合成には蛋白質の新たな合成が必要であるが、カダベリン量の調節には、さらに合成酵素の阻害、アミノ酸の供給の変化、遺伝子の発現の調節、あるいはカダベリンの分解系の活性化等が考えられる。まず、アミノ酸の供給の変化に関して、リジン、オルニチン、アルギニンを任意の濃度で添加し、発芽胚軸中のポリアミンの量的、質的変化を追跡した。その結果、大豆発芽胚軸におけるカダベリンの合成量はこれらによって顕著に抑制される事はなかった。また、カリウム、ナトリウムイオンはカダベリン量の変化に影響しなかった。また、硝酸イオンの存在下ではカダベリン量の増加は抑制された。一方、大豆幼根における窒素代謝の一環として、オキシターゼの作用によるカダベリンの酸化が幼根ウリカーゼによるアラントイン代謝に関与しているという報告があるが、今回、胚軸中にジアミンオキシターゼ活性の存在を確認した。しかし一方でカダベリン量が幼根ウリカーゼ活性の減少後も増加している事から、幼根における多量のカダベリンの存在は、ウリカーゼの補酵素として働く以外にも窒素代謝等に関与する重要な生理作用を有している可能性を示唆している。現在、酵素の精製、及びcDNAライブラリの作成を試みているが、現在のところ、精製が完全に行われておらず、cDNAクローンの取得には至っていない。
プラズモン効果を利用した高効率太陽電池の開発

前年度の結果から、単結晶シリコン太陽電池の基板喪面に対して、SiO_2,被膜ナノ粒子を配置する方法は、プラズモン効果を光電変換効率に還元する上では有効ではないと示唆された。この一因として、プラズモン効果の強電場領域によるキャリア励起の促進が起こる場所が、効果的ではないということが挙げられた。この問題を改善する方法として、色素増感太陽電池内部にSiO_2被膜金ナノ粒子を導入し、プラズモン効果の光電変換効率への寄与を観測した。プラズモン効果により発生する強電場領域は、ナノ粒子表面からの距離に依存する。プラズモン効果の強電場による影響を観測するために、膜厚10nm以下の薄膜のSiO_2被膜と、膜厚40nm以上の厚膜のSiO_2被膜を行った金ナノ粒子を導入した。その結果、ナノ粒子を導入することで色素増感太陽電池の光電変換効率は共に上昇したが、外部最子効率の上昇の仕方に違いが見られた。薄膜のナノ粒子では波長540nmのプラズモン吸収領域と一致する波長で、外部量子効率が大きく向上することが確認された。厚膜のナノ粒子では、ナノ粒子の散乱効果により広い波長域で外部量子効率が上昇した。薄膜のSiO_2被膜金ナノ粒子を導入した色素増感太陽電池では、導入していない色素増感太陽電池と比較して、光電変換効率も0.9%上昇し、この結果はプラズモンの局在場が外部量子効率に寄与したことを示唆している。以上の結果から、当初予定した通り色素増感太陽電池に対してプラズモン効果を導入し、効率上昇を実現できた。薄膜Si太陽電池に対しても、基板上に対して金ナノ粒子を配置し、プラズモン効果の観測を行っている。(抄録なし)単結晶シリコン太陽電池の作製プロセスを立ち上げ、一定効率の単結晶シリコン太陽電池の作製に成功した。これにより単結晶シリコン太陽電池に対して、ナノ粒子を表面上に配置した場合の実験が可能になった。その上で、単結晶シリコン上でプラズモン現象による特定波長の光吸収が確認されるかの実験を行った。その結果、金ナノ粒子をそのまま配置しただけでは、単結晶シリコン基板上では、プラズモン効果による光吸収が観測されないことが分かった。この問題を改善するために、単結晶シリコン基板上にSiO_2膜を堆積したサンプルに金ナノ粒子を配置したところ、プラズモン効果による光吸収が確認された。従ってプラズモン効果による光吸収を導電体上で起こすためには、誘電体層が必要であると予測された。この結果から、金ナノ粒子を絶縁体であるSiO_2で被膜した粒子を作製した。SiO_2で被膜した粒子を単結晶シリコン基板上に配置することで、単結晶シリコン基板上においても、プラズモン現象による光吸収が観測された。これにより周囲の環境に左右されない形で、プラズモン現象による光吸収が可能なナノ粒子が作製されたと言える。更にこのナノ粒子を、本研究室に有る既存の技術であるバイオナノプロセスと呼ばれる、ナノ粒子を選択的な位置に吸着可能なプロセスを適用することで、Tiに対して選択的にSiO2で被膜した金ナノ粒子を吸着させることを可能にした。これによりデバイスの狙った部分で、プラズモン効果を発現できる。これらの技術を利用して、単結晶シリコンの表面にSiO_2で被膜した金ナノ粒子を配置し発電効率測定を行った。結果はプラズモン効果の吸収波長において効率が下がる結果となり、プラズモン吸収が効果的に変換効率に還元されていないことがわかった。これに関しては、現在改善策を講じている。更に色素増感太陽電池に対して、同様の金ナノ粒子を導入したところ、プラズモン効果の光吸収波長付近で効率が若干上昇した。この結果が確かかどうか、現在追試及び検証を行なっている。

デバイスに対して、プラズモン効果を導入するプロセスは確立出来ており、更にプラズモン効果を導入する対象となるデバイス作製技術に関しても確立しているため、順調に進展していると言える。しかし実際にデバイスに導入した場合の効率上昇に関しては十分に確認されていないため、次年度はこれに注力する。ナノ粒子導入プロセスに関しては、ある程度確立出来たので、本年度は実際に太陽電池に導入する研究を行う。単結晶シリコン太陽電池に関して、プラズモン効果による光吸収が効率に還元されていない件に関しては、被膜したSiO_2の膜厚が厚いことと、キャリア励起が起こりにくい場所であることが考えられる。従ってSiO_2の薄膜化と、よりキャリア励起が発生しやすいと考えられる、PN接合の界面に対してナノ粒子を配置することを計画している。またメカニズムを検証するために、シミュレーションによる検証も行う予定である。(抄録なし)
滑り運動の多様性と統一性

本研究は生体運動の共通原理を探るという立場から、細菌鞭毛、真核細胞鞭毛、原形質流動など筋肉以外の生体運動の機構を追及した。方法として、運動に関与した構造一つづつの動態を直視することを重視した。豊島は単離した骨格筋の太い繊維上をアクチン繊維が滑走するという試験管内運動系を開発し、アクチン繊維が双極性のミオシン繊維のどちらの半分とでも相互作用して滑ることができるという現象を観察した。これはアクチンとミオシンの相互作用にはこれまでの想像を超えた自由度があることを意味している。今栄は細菌鞭毛モーターの共有結果性阻害剤を開発し、その存在下で1個のモーターの挙動を追跡したところ、回転運動が段階的に阻害されていくことを見いだした。運動に関与したイオンチヤンネル1つづつが阻害されていく過程を捉えたものと考えられる。真行寺は真核生物の鞭毛に外力を加えてその応答を見る研究を行った。その結果、鞭毛の打つ面を人為的に回転させることができることを発見した。微小管滑り運動の調節という観点からきわめて興味深い現象である。上村は空間精度1nm、時間分解能1msecで運動を検出できる装置を開発し、上村と神谷はそれによって鞭毛軸糸内の微小な構造の揺らぎを検出する試みを行った。その結果、一見運動を停止している軸糸が、ATP存在下で、振幅1nm、周期300Hzという高速微小振動を行う現象を発見した。その振動数は個々のダイニンの動きを反映している可能性がある。今後、この現象の意味が明らかになれば、運動の分子機構の解明に大いに役立つ実験系になるであろう。この方法をアクチンーミオシン系など他の生体運動系に適用し、微少な運動の揺らぎをさまざまな条件下で検出/解析することにより、化学ー力学変換過程に関する新情報が得られる可能性がある。現在そのような試みが茶圓によって準備されている。来年度からの成果が待たれる。
動学一般均衡における通貨バスケット理論

本研究の主目的は、マクロ経済の変動を抑制するための最適通貨バスケットウエイトを導出する事の出来る、バランスシート効果と多角的貿易を仮定した動学一般均衡モデルを構築する事で、「何に対して固定すべきか」という議論への政策的示唆を提示する事である。まず、貿易面に存在する摩擦が為替政策に与える影響を分析するため、生産者国側が為替変動を完全には価格に反映させない行動である市場別価格設定行動と通貨バスケットの構成比率について、市場別価格設定行動を行う輸出業者を仮定することで分析を行った。その結果、市場別価格設定行動が弱い通貨に対して相対的に大きく比率を設定する事で変動を効率的に抑制可能である事が明らかとなった。上記の研究結果は従来の通貨バスケットの議論で理論的にその関係を明らかにされていなかったものであり、政策的示唆を持つものである。次に、上記モデルを拡張し、資金調達における外貨建て信用制約により、投資と借入の間に通貨ミスマッチが存在するモデルを考え、為替政策の選択に与える影響について分析を行った。新興国においては、上記のような貿易における為替リスクのみならず、外貨建て資金調達による為替リスクが存在しており、これは為替政策の運営に対して影響する。分析の結果、大国間で発生する為替変動が小国に与える影響は、資金調達を通じた影響が非常に大きく、貿易開放度にかかわらず、貿易に存在する為替リスクよりも、資金調達に存在する為替リスクを抑制するような為替政策がより経済の安定に資することが示された。こうした結果は、新興国における為替リスクを考える上では、資本面での為替リスクが非常に重要であり、現実のように複数通貨で資金調達が行われている場合には、資金調達通貨の構成比率による通貨バスケットを参照とした為替政策運営がより望ましいということを示唆するものである。本研究の主目的は、マクロ経済の変動を抑制するための最適通貨バスケットウエイトを導出する事の出来る、バランスシート効果と多角的貿易を仮定した動学一般均衡モデルを構築する事で、「何に対して固定すべきか」という問いへの解の提示と、一般性を持つ「通貨バスケットの理論」そのものを完成させる事である。平成21年度は、まずバランスシート効果がマクロ経済に与える影響について理論的に検証する。具体的には、外貨建てでの資金調達しか行う事ができないという信用制約を抱えるNew Keynesian型小国開放経済の確率的動学一般均衡モデルを構築し、外国金利や交易条件といった外生的なショックを発生させ、通常の自国物価のみにターゲットを設定する場合と為替変動を考慮するターゲットルールの下、そのパフォーマンスを比較した。その結果、上記信用制約は外生的なショックを増幅する効果を持つが、このバランスシート効果には資産側から発生するチャネルと負債側から発生するチャネルが存在し、資産側の変動がマクロ経済変動に強く寄与する事が明らかとなった。また、生産者国側が為替変動を完全には価格に反映させない行動である市場別価格設定行動と通貨バスケットの構成比率についても分析を行った。市場別価格設定行動は貿易国により異なる事が知られており、これは単純に貿易量シェアを構成比率にしても貿易収支が安定化しない事を意味する。そこで、動学一般均衡モデルにこの市場別価格設定行動を行う輸出業者を仮定し、市場別価格設定行動の程度と貿易収支を最も安定化させる通貨バスケット構成比率の関係について検証を行った。