hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
保育所等における生活困難家庭に対する組織的支援と実践理論の構築

新しい生活困窮者支援のかたちとして、包括的、個別的、早期的、継続的支援が求められているが、保育所等は子どもと保護者が日々通うところであり、日常の観察や保育から、問題が深刻化する前の支援的な介入や他機関連携、課題解決に向けた個別的、継続的な支援が可能となる。本研究では、生活課題の早期発見後の介入方法、組織内での合意形成や意思決定プロセスに関する組織体制の質的把握、不十分な家庭養育に対する補完・補償の方法の提示、イギリスにおける研修システムと支援体制の把握を行うとともに、本研究チームによるこれまでの知見を整理し、生活困難家庭に対する保育所等における組織的支援に関する実践理論を提示する。
コンドロイチン硫酸の硫酸化パターンによる神経可塑性の制御機構

申請者は、神経細胞の周囲でペリニューロナルネットを形成するコンドロイチン硫酸プロテオグリカンによって神経可塑性が制御される分子機構の解明を目指した。成体でも未熟なコンドロイチン硫酸鎖構造を発現する遺伝子改変マウスでは、ペリニューロナルネットの形成が低下するのに加え、その主要成分であるアグリカンの量が顕著に減少していた。さらに、遺伝子改変マウス由来のアグリカンは、脳に発現するプロテアーゼに対する感受性が増加していた。つまり、発達期におけるコンドロイチン硫酸の構造変化は、アグリカンの安定性を介してペリニューロナルネットの形成を調節し、それによって神経可塑性が制御されることが明らかになった。申請者はこれまでに、脳の細胞外マトリクス成分であるコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの糖鎖構造を改変することで神経可塑性が制御できることを明らかにしたが、その詳細な分子機構は未だよく分かっていない。コンドロイチン硫酸鎖の構造変化によって、抑制性神経細胞の成熟に必要なOtx2タンパク質の蓄積が低下することから、特定のコンドロイチン硫酸がOtx2と直接結合する可能性を検証した。別の研究グループにより高硫酸化コンドロイチン硫酸鎖がOtx2と結合することが報告されたが、遺伝子改変マウスを用いた申請者の実験から、高硫酸化コンドロイチン硫酸鎖がOtx2の蓄積に必要でないことが判明した。さらに、これまでエピトープの不明であった抗コンドロイチン硫酸鎖抗体によって認識されるコンドロイチン硫酸鎖がOtx2と共局在することを示した。そこで、この抗体が認識するコンドロイチン硫酸鎖の構造決定を試みた。申請者は、コンドロイチン硫酸鎖の生合成に関わるある酵素遺伝子を欠損したマウスでは、この抗体によって認識されるコンドロイチン硫酸鎖が激減することを見出した。この遺伝子欠損マウスのコンドロイチン硫酸鎖は野生型マウスと比べて鎖長には変化が見られなかったが、還元末端の構造に違いが見られた。つまり、Otx2が結合するコンドロイチン硫酸鎖は、還元末端に特定の構造をもっており、この構造はより非還元末端側に存在するOtx2結合部位の合成に必要であることが示された。コンドロイチン硫酸プロテオグリカンは発生初期の脳において拡散して存在するが、成体になると抑制性神経細胞の周囲に濃縮され、特殊な細胞外マトリクスであるペリニューロナルネットを形成する。申請者は、これまでに生後の発生に伴うコンドロイチン硫酸鎖の硫酸化パターンの変動によって、ペリニューロナルネットの構造が変化し、それにより神経可塑性が制御されることを示した。つまり、発生初期に存在する6-硫酸化コンドロイチンを成体でも過剰発現する遺伝子改変マウス(C6ST-1 TGマウス)は臨界期が終了した成体でも強い可塑性を維持することを報告した。しかし、C6ST-1 TGマウスにおいてペリニューロナルネットの形成が低下する分子機構は不明であった。本年度の研究によって、6-硫酸化コンドロイチンの過剰発現は主要なコンドロイチン硫酸プロテオグリカンであるアグリカンの減少を導くこと明らかにした。他のペリニューロナルネットの構成成分は過剰な6-硫酸化コンドロイチンによって影響を受けないことから、これはアグリカンに選択的な現象であると考えられた。アグリカンの減少は高齢マウスで顕著であった。つまり、6-硫酸化コンドロイチンに富むペリニューロナルネットは安定性に乏しく、一般的なペリニューロナルネットより分解されやすいため、C6ST-1 TGマウスはペリニューロナルネット形成不全を示し、神経可塑性に異常が生じることが示された。申請者はこれまでに、脳の細胞外マトリクス成分であるコンドロイチン硫酸プロテオグリカンの糖鎖構造を改変することで神経可塑性が変化することを明らかにした。本研究で申請者は、成体でも未熟なコンドロイチン硫酸鎖構造を発現する、6-硫酸化コンドロイチン過剰発現マウスを用い、コンドロイチン硫酸の硫酸化パターンによって神経可塑性が制御される分子機構の解明を試みた。コンドロイチン硫酸プロテオグリカンは、特定の抑制性神経細胞の周囲でペリニューロナルネットと呼ばれる特殊な細胞外マトリクスを形成するが、6-硫酸化コンドロイチン過剰発現マウスでは、このペリニューロナルネットの形成が低下していた。網羅的な解析の結果、6-硫酸化コンドロイチン過剰発現マウスでは、ペリニューロナルネットの主要成分であるアグリカンの量が、成体期以降に野生型マウスと比べて顕著に減少することが示された。また、他のペリニューロナルネット成分には影響が見られなかったことから、コンドロイチン硫酸鎖の硫酸化パターンによるプロテオグリカン量の変動はアグリカンに選択的な現象であることが分かった。6-硫酸化コンドロイチン過剰発現マウスでは、CS-56という6-硫酸構造を含むコンドロイチン硫酸を認識する抗体で検出されるペリニューロナルネットが形成されていたが、このペリニューロナルネットにおけるアグリカンの集積は、通常のペリニューロナルネットに比べ顕著に減少していた。さらに、6-硫酸化コンドロイチン過剰発現マウス由来のアグリカンは、野生型マウス由来のアグリカンと比べ、脳に発現するプロテアーゼであるADAMTSに対する感受性が増加していた。つまり、発達期におけるコンドロイチン硫酸鎖の硫酸化パターンの変動は、アグリカンの安定性を介して、ペリニューロナルネットの形成を調節し、それによって神経可塑性が厳密に制御されることが明らかになった。

申請者は、神経細胞の周囲でペリニューロナルネットを形成するコンドロイチン硫酸プロテオグリカンによって神経可塑性が制御される分子機構の解明を目指した。成体でも未熟なコンドロイチン硫酸鎖構造を発現する遺伝子改変マウスでは、ペリニューロナルネットの形成が低下するのに加え、その主要成分であるアグリカンの量が顕著に減少していた。さらに、遺伝子改変マウス由来のアグリカンは、脳に発現するプロテアーゼに対する感受性が増加していた。つまり、発達期におけるコンドロイチン硫酸の構造変化は、アグリカンの安定性を介してペリニューロナルネットの形成を調節し、それによって神経可塑性が制御されることが明らかになった。6-硫酸化コンドロイチンの過剰発現によってアグリカンが選択的に減少することが明らかとなった。さらに、6-硫酸化コンドロイチンの過剰発現は抑制性神経細胞だけでなく、興奮性神経細胞のシナプス可塑性にも関与することを示す結果が得られ、コンドロイチン硫酸の硫酸化パターンによる神経可塑性の制御機構の解明に近づいた。神経糖鎖生物学子宮内エレクトロポレーション法によって神経細胞種選択的にコンドロイチン硫酸鎖の硫酸化パターンを改変し、ペリニューロナルネット形成および神経可塑性に与える影響を検討する。また、ペリニューロナルネット形成の異常は、統合失調症など精神疾患で見られるため、コンドロイチン硫酸鎖の硫酸化の機能を解明することにより、精神疾患治療への応用が期待される。Otx2の蓄積に高硫酸化コンドロイチン硫酸が関与しないこと、および、特定のコンドロイチン硫酸鎖合成酵素がOtx2結合性糖鎖の発現に必要であることが分かったことは、本研究を進める上で大きな進展であった。しかし、Otx2結合性糖鎖構造の完全決定には至っていない。平成26年度に、コンドロイチン硫酸鎖の硫酸化パターンが抑制性神経細胞のシナプス可塑性に与える影響を検討した。その結果抑制性神経細胞だけでなく、興奮性神経細胞のシナプスにも異常が生じる可能性が浮上した。そこで計画を変更し、コンドロイチン硫酸鎖の硫酸化パターンが興奮性神経細胞のシナプス可塑性に及ぼす影響を解析することとしたため、未使用額が生じた。今後は脳から抽出したコンドロイチン硫酸鎖とOtx2の直接的な結合をBIAcoreシステムによって解析し、Otx2との結合に必要なコンドロイチン硫酸鎖鎖の最小構造の決定する。さらに、この糖鎖がシナプス可塑性に及ぼす影響を検討する。このため、コンドロイチン硫酸鎖の硫酸化パターンが興奮性神経細胞のシナプス可塑性に与える効果を解明する研究を計画した。この検証には、子宮内エレクトロポレーション法を用いて興奮性神経細胞に選択的にコンドロイチン硫酸鎖の硫酸化パターンを改変する実験を行うこととし、未使用額はその経費に充てることとしたい。申請者が所属機関を移ったことに伴い、研究環境を整備する必要があり、当初の予定より研究が遅れたため。現在、研究環境が整い、順調に研究が進展しているため、25年度購入予定であった消耗品を26年度に購入し、当初の予定に沿って研究を進める。
閲覧者の視線計測に基づく情報提示の分析・設計と評価

本研究課題では、掲示物のデザインを客観的に評価することを目指し、(a)閲覧者の興味を推定するための視線推定システムの構築と、(b)観測情報の分析とデザインへの利用に関して研究を行った。(a)に関しては、閲覧者がどこを注視しているかを観測するための、カメラ用いた視線推定法を提案した。(b)に関しては、情報を意図した順序で伝えられるかという観点から、注視順序に着目して分析を行い、注視順序を予測する確率モデルを構築した。また、ディジタルサイネージによる視線誘導の効果について検証を行った。閲覧者がポスターのどの部分を注視しているか、視線がどのような軌跡をたどったかといった、より高次な情報を抽出するための、カメラ用いた視線推定法を2つのアプローチから構築した。1つ目のアプローチは、計測対象者の目や顔の特徴点、人体の構造を利用し、視線の角度を算出するものである。本手法の主となる視線推定法は、カメラ画像から虹彩を抽出し、その輪郭に対して楕円を当てはめ、その楕円パラメータから視線方向を推定するものである。この手法では片目のみの虹彩の情報が検出できれば視線推定が可能であるが、ノイズ等の影響により輪郭情報が十分得られないと曲線当てはめの精度が悪化し、視線推定が失敗してしまう。そこで、精度は劣るものの、比較的ロバストに視線推定を行うことが可能な、虹彩の中心位置と、人体モデルから推定した眼球の中心位置を結ぶベクトルにより視線を推定する手法を組み合わせることを提案した。2つ目のアプローチは、角膜に反射した画像を観測し、対象が注視されているかどうかを求める手法である。しかし、このアプローチでは、目領域の高解像度画像が必要となる。そこで、超解像技術を応用し、複数フレームの画像から、劣化の要因となるボケやサンプリングなどを推定し、高解像度な画像を復元した。そして、高解像度化した画像に対し、既知であるポスター画像から抽出した特徴を基に、機械学習を適用することで対象となるポスターが注視されているかどうかを推定する手法を提案した。本研究課題では、まずポスター閲覧者がポスターのどの部分を注視しているか、視線がどのような軌跡をたどったかといった、より高次な情報を抽出するための、カメラ用いた視線推定法を2つのアプローチから提案した。2つ目のアプローチは、角膜に反射した画像を観測し、既知であるポスター画像から抽出した特徴を基に、機械学習を適用することで、対象となるポスターが注視されているかどうかを推定するものである。そして、視線情報から効果的な情報提示を行うためのポスターについて、伝えるべき情報を意図した順序で伝えられるかという観点から、注視順序に着目して分析を行った。ポスターを領域に分割し、各領域の色、大きさ、視線の停留点からの距離という3つのパラメータと、画像に対する注意の向けられやすさを予測する顕著性マップからの顕著性情報を基に、注視順序を予測する確率モデルを構築した。さらに、近年ではディジタルサイネージを始めとしたディスプレイを用いた情報提示が広く行われていることから、ディジタル情報の提示の効果に関しても分析を行った。ディジタル情報では提示画像の解像度やコントラストを部分的に変化させることで視線誘導が可能であるとの先行研究から、人間の中心視野と周辺視野の特徴に基づいて動的に解像度やコントラストを変化させた画像を提示する実験を行った。その結果、どちらも目的の場所へと視線誘導が可能であることが確認でき、コントラストを変化させる場合の方がその効果が高いことが分かった。しかし、一方で画像を変化させることによる不自然さを閲覧者が感じる割合も高くなることが分かった。本課題は、初年度の(a)視線推定システムの構築と、2年次の(b)観測情報の分析とデザインへの利用、の2点からなっており、初年度に提案通り観測システムの構築を行った。観測情報に基づいて視線推定システムへの要求仕様のフィードバックが行われる可能性は考えられるが、想定されている問題であり、おおむね順調に進展しているものと言える。ロボティクス平成27年度は、平成26年度に構築したシステムを用い、効果的な情報提示を行うためのポスターについて分析を行う。これまでに研究代表者が提案してきた経路パターンを分類する手法を視線情報に適用することによって、視線の軌跡のパターン分類を行う。さらに、視線の軌跡のパターン及びアンケート結果から、見出しや詳細な情報のレイアウト、図の配置、色彩といったデザイン要素と、重要な情報への到達までの時間や印象に残る項目といった情報伝達要素との関係性を明らかにし、情報伝達におけるポスターデザインの評価項目を抽出する。一方、ディジタルコンテンツは、動画の利用など表現の幅が広がるため、有効な情報伝達の手段である考えられている。そこで、ディジタルコンテンツを利用する場合にもポスターと同様の分析を行い、情報伝達におけるディジタルコンテンツの利用効果の評価を試みる。
有限責任事業体を用いた組合所有住宅の研究

研究最終年度は、平成20年度・21年度の調査結果を踏まえて、具体的な立地を想定して組合所有住宅の計画モデルを作成し需要供給のあり方について検討を行った。本研究では、LLCまたはLLPを用いた組合所有コープ住宅の可能性について、日本における大正時代の住宅組合法の検証、LLPまたはLLCを用いた先駆的事業の調査、北米の住宅生協法人法を含めた様々な法人形態の比較検討、具体的な立地を想定したケーススタディ、金融の可能性の検討などを通じて解明するものである。組合所有住宅は、区分所有が定着した日本では一般的に普及するメリットには乏しい。しかし、公的賃貸住宅の払下げ、密集市街地の再生、高齢者住宅等において、賃貸住宅の良さを生かして経営でき、かつ入居者の自主運営の努力を生かせる点で適している場合がある。この場合、LLC(合同会社)が、住宅組合の法人形態として比較的使いやすいことが明らかにされた。また、組合所有住宅に対する融資については、一般化することは現時点では困難であるが、「街なか居住再生ファンド」を用いることで、当該ファンドの目的に合致した事業については融資が組み立てられる可能性がある。これは、リーマンショックの影響で銀行等による不動産融資が停滞する中で、各銀行等が抱える不動産融資債権を買い取り、それをまとめて証券化する構想から検討が進められたものである。これにより、銀行が次の不動産融資に乗り出しやすくするとともに、地方都市を含めてノンリコースローンを日本に定着させようと意図したものである。また、老朽団地の定期借地権による払い下げのように、外部からの融資を必要としない事業であれば、さらに実現の可能性は高まろう。本年度は、合同会社(LLC)及び有限責任事業組合(LLP)を用いた居住者組合による住宅事業の可能性について検討するために、下記のことを実施した。1)欧米の住宅生協法人法・融資制度との比較調査欧米で組合所有住宅を成立させている法制度の典型である住宅生協法人法と、日本の生協法人法及びLLP・LLCの比較研究を行った。また、欧米の組合所有住宅に対する融資制度について不動産担保のあり方、融資保証のあり方を調査し、これを日本のLLC・LLPに適用できるかどうかを調査した。調査方法は、資料収集に基づく文献調査(一部、現地研究者に依頼)である。また、調査結果の検討は、研究協力者を交えた研究会により行った。2)コミュニティハウス法隆寺の株式会社所有の経年変化調査日本で株式会社を用いて組合所有に近い形態を実現したコミュニティハウス法隆寺(奈良県)の調査を行った。調査方法は、現地ヒアリング調査で、法人としての意思決定原理、中古売買時の想定、年度末の会計方法について詳細に調査した。本年度は、合同会社(LLC)及び有限責任事業組合(LLP)による不動産所有の可能性と限界を解明するために、下記のことを実施した。株式会社・NPO法人の場合と比較しつつ、LLC・LLPが不動産所有した場合の不動産登記のあり方、融資のあり方、参加型設計のあり方などについて、新規建設の場合・中古住宅の転用の場合・団地の払下げの場合に分け、仮想条件を設定してシミュレーションを行った。郊外団地における既存建物の払い下げ(団地内の1棟でもよい)の場合は、初期費用が少ないため、成立する可能性が大きいことから、想定スキームの提案を行った。(1)住宅組合を設立する(2)団地の既存建物の払い下げを受ける(3)建物の維持管理と入退去管理を住宅組合が行う(4)住戸内部のリフォームは相当自由にできる(5)建物修繕費は、金融機関から借り入れることがありうる。2)日本におけるLLC・LLPによる組合所有住宅のスキームの提案上記の成果を踏まえて、LLC・LLPによる組合所有住宅のスキームの提案を行った。具体的には(1)民間金融機関が不動産を担保として、コープ住宅組合にノンリコース融資と行う(民間金融5割)(2)住宅地再生のための新しい出資制度(公的出資3割)(3)居住者の出資を2割とする、などである。居住者にとっては、持ち家に比べて出資金の負担で、持ち家と同等な住まいが手に入る、などのメリットがあり、賃貸に比べて住民主体により持ち家と同等の管理ができ、長期的に見れば安価である、などのメリットがある。しかし、一般の新規マンションへの適用は、事実上、困難であり、この段階で現行のLLCなどの制度では不十分なことがあったので、組合所有住宅に適した法制度のあり方の検討を行った。

また、組合所有住宅に対する融資については、一般化することは現時点では困難であるが、「街なか居住再生ファンド」を用いることで、当該ファンドの目的に合致した事業については融資が組み立てられる可能性がある。これは、リーマンショックの影響で銀行等による不動産融資が停滞する中で、各銀行等が抱える不動産融資債権を買い取り、それをまとめて証券化する構想から検討が進められたものである。これにより、銀行が次の不動産融資に乗り出しやすくするとともに、地方都市を含めてノンリコースローンを日本に定着させようと意図したものである。また、老朽団地の定期借地権による払い下げのように、外部からの融資を必要としない事業であれば、さらに実現の可能性は高まろう。
新手法に基づくラジカル環化反応を利用する生理活性化合物の合成

ラジカル環化反応は環状化合物の新しい有用な合成手段として近年大きな注目を集めており、天然物合成を含む有機合成の領域において現在広く用いられている.しかし,この有用なラジカル環化反応にも解決すべき多くの課題が残されている.その一つは位置化学の制御である.一般に反応を制御しがたいラジカル反応において位置化学の制御の問題が解決されればラジカル反応の有用性はさらに増大するであろう.また,ラジカルの新しい発生法の開発も望まれている.そこで申請者らは,ラジカル環化反応におけるこれらの諸問題の解決を目指すとともに,これらの成果を生理活性化合物の効率的合成法と応用することを目的として本研究を開始し,下記の研究成果知見を得た.1)硫黄原子によって制御された5-exo選択的アリールラジカルを利用して抗ヘルペスウイルス活性化合物MappicineKetoneの新しい合成法を明かにした.2)硫黄原子によって制御された6-exo選択的アリールラジカルを利用して鎮痛作用物質(-)-Aphanorphineの新しい合成法を明らかにした.3)2-位にフェニルチオ基またはフェニル基を有する種々のN-(1-シクロヘキセニル)-α-ハロアミド類のラジカル環化反応における5-endo及び4-exo選択性を明らかにした.4)α-アミドイルラジカルの5-endo型ラジカル環化反応を含む新しいカスケード型ラジカル環化反応を見い出した.5)N-ビニル-α-ハロアミドの5-endo型ラジカル環化反応においてヨウ素原子は脱離基として好ましくないことを明らかにした.6)α-メチルチオアセトアミドをII価の銅塩存在下酢酸マンガン(III)で処理することによりエリスリナン骨格の新しい合成法を見い出し,本反応を天然産エリスリナアルカロイド3-Demethoxyerythratidinoneの合成に応用した.ラジカル環化反応は環状化合物の新しい有用な合成手段として近年大きな注目を集めており、天然物合成を含む有機合成の領域において現在広く用いられている.しかし,この有用なラジカル環化反応にも解決すべき多くの課題が残されている.その一つは位置化学の制御である.一般に反応を制御しがたいラジカル反応において位置化学の制御の問題が解決されればラジカル反応の有用性はさらに増大するであろう.また,ラジカルの新しい発生法の開発も望まれている.そこで申請者らは,ラジカル環化反応におけるこれらの諸問題の解決を目指すとともに,これらの成果を生理活性化合物の効率的合成法と応用することを目的として本研究を開始し,下記の研究成果知見を得た.1)硫黄原子によって制御された5-exo選択的アリールラジカルを利用して抗ヘルペスウイルス活性化合物MappicineKetoneの新しい合成法を明かにした.2)硫黄原子によって制御された6-exo選択的アリールラジカルを利用して鎮痛作用物質(-)-Aphanorphineの新しい合成法を明らかにした.3)2-位にフェニルチオ基またはフェニル基を有する種々のN-(1-シクロヘキセニル)-α-ハロアミド類のラジカル環化反応における5-endo及び4-exo選択性を明らかにした.4)α-アミドイルラジカルの5-endo型ラジカル環化反応を含む新しいカスケード型ラジカル環化反応を見い出した.5)N-ビニル-α-ハロアミドの5-endo型ラジカル環化反応においてヨウ素原子は脱離基として好ましくないことを明らかにした.6)α-メチルチオアセトアミドをII価の銅塩存在下酢酸マンガン(III)で処理することによりエリスリナン骨格の新しい合成法を見い出し,本反応を天然産エリスリナアルカロイド3-Demethoxyerythratidinoneの合成に応用した.1)硫黄原子のラジカル安定化能を利用することによる5-エキソ選択的アリールラジカル環化反応を開発し,本法を抗ヘルペスウイルス活性化合物マッピシンケトンのモデル化合物の合成に応用した.次いで,本反応をマッピシンケトンの合成に適用したところ,予期せぬ反応が起こった.そこで,合成ルートの変更を行ったところ,光反応を導入することにより,首尾良くマッピシンケトンを合成することができた.2)硫黄原子のラジカル安定化能を利用することによる6-エキソ選択的アリールラジカル環化反応を開発し,本法を鎮痛作用物質(-)-アファノルフィンの不斉全合成に応用した.なお,その合成の過程において,ビニルスルフィドの新合成法も明らかにした.3)酢酸マンガン(III)と酢酸銅(II)を用いるN-(1-シクロヘキセニル)-α-メチルチオアミドの酸化的ラジカル環化反応を,エリスリナン骨格の単工程構築法に応用した.また,本法を天然産エリスリナアルカロイド,3-デメトキシエリスラチジノンの形式合成に応用した.4)シクロヘキセニル基の2位にフェニルチオ基またはフェニル基を導入したN-(1-シクロヘキセニル)-α-ハロアセトアミド類のラジカル環化反応を詳細に検討したところ,前者の化合物において低温では4-エキソ型の環化反応が,また,高温では5-エンド型の環化反応が起きることを明らかにした.5)α-アミドイルラジカルの新規5-エンド型環化反応を開発し,含窒素複素環化合物の新しい合成法を明らかにした.1.N-(アクリロイル)アミノメチルラデカルが5-endo-trig型の環化反応を行うことを初めて明らかにした.2.エナミドオレフィンに対する6-endo選択的アリールラジカル環化反応と上記の「N-(アクリロイル)アミノ

メチルラジカルの5-endo-trig型環化反応」を組み合わせることによる多環性含窒素複素環化合物の合成法を明らかにした.3.エナミドオレフィンに対する7-endo選択的アリールラジカル環化反応を見い出し,本反応と「N-(アクリロイル)アミノメチルラジカルの5-endo-trig型環化反応」を組み合わせることによるセファロタキシン骨格の簡便構築法を開発した.4.一般に,ハロゲン化合物のラジカル反応においては,ハロゲン原子としてヨウ素原子を用いる方がクロロ原子を用いるより良い結果を与えることが知られている.ところが,α-ハロアミドの5-endo型ラジカル環化反応においては,ハロゲン原子としてクロロ原子を用いると好収率で環化体を与えるが,ヨウ素原子を用いると環化体がほとんど得られない,という驚くべき知見を得た.これらの結果について機構的考察を行うとともに,本反応をリコラン骨格の合成に応用した.5.α-メチルチオアミドを酢酸銅(II)存在下酢酸マンガン(III)で処理することによるエリスリナアルカロイド骨格の構築に関して,本ラジカル環化反応の機構的考察を行った.6.N-(o-ブロモベンジル)エナミドのオレフィン末端に2つの硫黄原子を導入した化合物の5-exo選択的アリールラジカル環化反応を抗ヘルペスウイルス活性物質マッピシンケトンの合成に応用した.1.αーメチルチオアミドを酢酸銅(II)存在下酢酸マンガン(III)で処理することによるエリスリナアルカロイド骨格の新しい構築法に関して,反応機構の解明を目的として詳細な検討を行った結果,カチオンラジカルを含む皮応機構を提出した.また,αーメチルチオアミドをトリフルオロメタンスルホン酸銅(II)存在下酢酸マンガン(III)で処理することによるエリスリナアルカロイド骨格の合成法を天然産エリスリナアルカロイドである3-デメトキシエリスラチジノンの合成に応用した.2.オレフィン末端に硫黄原子を有する官能基への6-exo選択的アリールラジカル環化反応を利用して,鎮痛作用物質(-)-アファノルフィンの光学活性体の合成を行った.3.N-(o-ブロモベンジル)エナミドのオレフィン末端に2つの硫黄原子を導入した化合物の5-exo選択的アリールラジカル環化反応とエナミノンの光環化反応を利用して,抗ヘルペスウイルス活性物質マッピシンケトンの合成を達成した.4.エナミドオレフィンに対する6-endo選択的アリールラジカル環化反応によって生じるラジカルの5-endo型ラジカル環化反応を抗白血病作用物質ハイポエステスタチン1の合成に応用した.5.エナミドオレフィンに対する7-endo選択的アリールラジカル環化反応によって生じるラジカルの5-endo型ラジカル環化反応を抗腫瘍活性を有するセファロタキシン骨格の合成に応用した.
唐代における悲愁の文学

本研究では、孟郊と賈島を例に、唐代の「悲愁の文学」の実態を明らかにした。研究成果は以下の通りである。1、孟郊の文学(1)孟郊は、賢者を処罰する詩を書いている。それは自己の正しさを証明する逆説的な方法であり、孟郊の自虐的な態度を表わしている。(2)孟郊は、困窮を詠じる詩を書いている。そこには、悲愁を楽しむ態度が見られる。悲愁を快楽にまで高めたのが、孟郊の功績である。(3)孟郊の文学は、悪意の文学という性質を持っている。孟郊は、幻想の中でも死を求めた。(4)孟郊は、詩作によって反世界を創造した。それは、天に対する反逆行為である。反逆者には代償が求められる。孟郊が詩という牢獄に自己を閉じこめたのは、自己を処罰したのである。2、賈島の文学(1)賈島の詩には、たとえくじけても望みを捨てない、不屈の精神が表われている。(2)賈島は、廃墟の美を詠じた詩を書いている。中唐期には、盛唐期には見られない新しい美意識が生まれた。廃墟の美を詠じるのも、そのような美意識の反映である。(3)賈島には、病気を詠じた詩がある。病気は、中唐期の知識人のシンボルである。このような文化現象の背景には、「休息」への願望があった。(4)賈島の詩には、微少な世界を詠じるものがある。それは、杜甫の影響を受けたのである。杜甫は、中唐文学の先駆者である。3、孟郊と賈島杜甫以後、詩を作ることに価値が認められるようになり、詩人として生きることが、知識人の目標となった。孟郊と賈島は、このような時代に生まれ、詩人としての人生を全うした。宋の蘇軾は、孟郊と賈島の文学を「郊寒島痩」と批評した。それは、彼らを非難したのではなく、彼らが世界を驚かす言葉の創造者であることを賛美したのである。本年度は、孟郊の文学についての研究を行い、以下のような結論を得た。1、賢者の処罰孟郊の「罪松」と題する詩を対象に、賢者として讃えるべき松を処罰するのは、松の正しさを逆説的に証明する方法であり、そこに孟郊の自虐的な態度が表れていることを論じた。2、快楽としての悲愁孟郊と賈島における困窮の表現には、悲愁の情を楽しむという認識が見られる。つまり、悲愁を快楽にまで高めたところに孟郊の功績があることを論じた。3、悪意の文学「寒地百姓吟」を対象に、孟郊が幻想の中でも死を求めることを明らかにし、孟郊の文学が悪意の文学という一面を持っていることを論じた。悲愁と悪意はともに快感に通じるので、両者は表裏一体の関係にある。4、詩人の使命孟郊における詩作の意味について考察した。

孟郊がことばによって人工の世界、つまり反世界を創造したこと、反世界の創造は、天に対する反逆行為であり、反逆者には代償が求められること、孟郊が詩という牢獄の中にみずからを閉じこめたのは、みずからを処罰する行為であり、それが反世界を創造するための重い代償であったことを論じた。5、孟郊と賈島孟郊は、五言古詩を得意とし、賈島は、五言律詩を得意とした。両者の違いは、詩によって何を表現するかという意識の違いに基づいている。孟郊は作詩を通じて、世界を変革しようと試みた。そのために、動的で饒舌な古詩を必要とした。一方、賈島は作詩を通じて、静謐な世界の美を表現しようとした。そのために、静的な律詩を必要とした。両者の差異は、世界観の差異でもあった。孟郊と賈島の二人は、いわば両者一体の関係にあると言える。本年度は、賈島の文学についての研究を行った。研究成果は以下の通りである。1、ひとつの自画像賈島に「鷺〓」と題する詩がある。この詩はしらさぎに自己を投影した作品で、たとえくじけても望みを捨てない賈島の不屈の精神がこめられている。不屈の精神こそ、賈島の本質にほかならない。2、廃墟の美中唐期には、盛唐期のような雄大な気象は失われたが、新しい美意識や価値観が生まれた。そのひとつに廃墟の美の発見が挙げられる。幽静の美を愛する賈島にとって、廃墟は最も理想的な空間であり、休息に適した場所であった。「泥陽館」と題する詩は、廃墟の美を表現した賈島の代表作である。3、病気の蝉中唐以後、白居易の登場によって、懶と病が士大夫の人格のシンボルになった。このような文化現象の背景には、「休息」への願望があった。賈島の『病蝉」と題する詩は、中唐期における病への関心から生まれた。病気の蝉は、賈島の自画像であり、賈島は、自分を病気の蝉になぞらえて、困難な境遇の中で、己を見失わずに生きていくことのたいせつさを教えている。また、この詩には微小な世界が描かれている。微小な世界を描いた先駆者は杜甫であり、賈島は杜甫の影響を受けている。4、詩人の生活杜甫以後、詩を作ること自体に価値が認められるようになった。詩人として生きることが、人生の目標になった。賈島が望んだのもまた、詩人として生きていくことだった。詩作に没頭する風潮が、中晩唐に顕著になる傾向は、詩作に人生の意義を認める価値観の反映である。宋の蘇軾が、賈島の詩の特色を「痩」ということばで表現したのは、賈島が社甫のように、世界を驚かす言葉の創造者であることを指摘したものと言える。賈島は人生の旅の終わりに、「詩人」という存在に自己の希望を見出したのだった。
レオロジー的性質が異なる特殊骨材の混入がアスファルト混合物の耐流動性に及ぼす影響

資源の有効利用、特殊機能舗装の開発を目的に、ゴム、プラスチック、ガラスなどを破砕してアスファルト混合物の骨材とする試みが始まっている。これらは砕石などの通常の骨材と材質、形状、表面性状が異なり、また変動も大きい。それがアスファルト混合物の力学的性質にどのように影響するかについて検討した。研究では、特殊骨材として最近試験舗装等で使われた実績のあるものの中から、廃タイヤを破砕したゴム骨材、廃ポリエチレン製品を破砕したプラスチック骨材および廃ガラスびんを破砕したガラス骨材を取り上げ、それら特殊骨材を混入して締め固めたアスファルト混合物の耐流動性および締め固める前の敷きならし抵抗を評価する実験を行った。特殊骨材の粒径は7号砕石と同粒径、すなわち25mm、混入率は全骨材体積の5または10%とした。ゴム骨材はアスファルト混合物の作製時における混合温度である150160°Cでは軟化しないで弾性的なままであった。プラスチック骨材はその温度では軟化し、混合時間が長いとアスファルト中に溶け込む可能性があった。ガラス骨材はその温度では常温時と変わらず、硬いままであった。こうした特殊骨材のレオロジー的性質の違いはアスファルト混合物の力学的性質の違いとして明確に表れた。すなわち、締め固めたアスファルト混合物の耐流動性についてはホイ-リトラッキング試験を行い、また敷きならし抵抗については現場での敷きならしを模擬した特別の室内試験機を作製して試験して評価したが、プラスチック骨材を混入して長時間混合した場合に通常混合物に比べて最も変化が大きく、締固め後の耐流動性は高いが、敷きならし抵抗が大きくて施工が困難となること、ゴム骨材の場合にはゴムの弾性的性質のために締め固めが困難で、締め固め後の耐流動性は低くなることなどの知見を得た。
青年期における能動的攻撃性・反応的攻撃性の発達臨床心理学的研究

この研究では,青年(中学生大学生)の攻撃性を,行動傾向ではなく認知,感情,欲求といった内面の特性としてとらえ,能動的攻撃性4特性(仲間支配欲求,攻撃有能感,欲求固執,攻撃肯定評価),反応的攻撃性3特性(怒り,報復意図,外責的認知)の2領域7特性から成るものとした.そして,(1)能動的・反応的攻撃性の個人差を測る尺度を作成し(中学,高校,大学),その信頼性・妥当性が実証され, (2)人格特性としての能動的・反応的攻撃性が,具体的な他者とのやり取りの場面でのどのような認知・感情を経て他者への攻撃行動を引き起こすのか,その筋道が明らかにされ,(3)能動的・反応的攻撃性と様々な心理社会的不適応・パーソナリティ障害傾向との関連が解明された.この研究では,青年(中学生大学生)の攻撃性を,行動傾向ではなく認知,感情,欲求といった内面の特性としてとらえ,能動的攻撃性4特性(仲間支配欲求,攻撃有能感,欲求固執,攻撃肯定評価),反応的攻撃性3特性(怒り,報復意図,外責的認知)の2領域7特性から成るものとした.そして,(1)能動的・反応的攻撃性の個人差を測る尺度を作成し(中学,高校,大学),その信頼性・妥当性が実証され, (2)人格特性としての能動的・反応的攻撃性が,具体的な他者とのやり取りの場面でのどのような認知・感情を経て他者への攻撃行動を引き起こすのか,その筋道が明らかにされ,(3)能動的・反応的攻撃性と様々な心理社会的不適応・パーソナリティ障害傾向との関連が解明された.研究1-1高校生用能動的・反応的攻撃性尺度の構成関東・東北地方の高校生605名を対象に,自記式能動的・反応的攻撃性尺度(中学生用)を実施した.検証的因子分析の結果,能動的攻撃性(仲間支配欲求,攻撃有能感,攻撃評価,欲求固執)と反応的攻撃性(怒り,報復意図)の斜交2因子モデルは,良好な適合性を示すことが明らかにされた.各下位尺度のα係数は.55.86の値を示し,全体としては使用に耐える信頼性が確認された.一般高校生には他に,敵意攻撃インベントリー,情動的共感性尺度が実施され,併存的妥当性が確認された.研究1-2能動的・反応的攻撃性における一般高校生と非行少年との比較研究1-1のサンプル中,男子のみ308名(平均年齢16.2歳)を選出し,東北地方の少年院に入所中の非行少年130名(平均年齢16.7歳)を対象に研究1-1と同じ能動的・反応的攻撃性尺度を実施した.攻撃評価を除く他5つすべての尺度で平均値に有意差が見られ,いずれも非行少年群のほうが高かった.研究1-3大学生・一般成人用自記式能動的・反応的攻撃性尺度の構成予備調査:大学生・一般成人用の尺度を作成するために,大学の保健センター,医療刑務所,精神科クリニック,DV被害者支援グループに所属するカウンセラー,臨床心理士を対象にインタビューを行い,自記式能動的・反応的攻撃性尺度(中学・高校用)の42項目を示し,大学生・成人向けの尺度の項目としての適否を尋ねるとともに,各下位尺度に該当するステートメントを収集.それらを元に,大学生・一般成人用尺度原版の項目を作成完了.項目分析,因子構造の確認のため,調査を開始.質問紙を回収中.研究1-1(H.17年度予定の研究の追加調査)既に昨年度の成果報告書において報告した関東・東北地方605名のデータに加え,最終的に2010名の高校13年生男女に自記式能動的・反応的攻撃性尺度を実施し,データを収集・分析を終了した.探索的因子分析の結果,中学生と同じ6因子構造が得られ,各下位尺度のα係数は.64.88と前年度報告よりも改善された.また,共分散構造分析による高次因子分析の結果,従来の能動的攻撃性-反応的攻撃性の2因子モデルよりも,反応的攻撃性(報復意図,怒り),人志向的能動的攻撃性(仲間支配欲求,攻撃有能感),物志向的能動的攻撃性(欲求固執,攻撃肯定評価)の斜交3因子モデルの適合度が最も高いことが判明.全データ中の588名からは,報告済みの敵意攻撃インベントリー以外に非行接近尺度(自己中心性),多次元共感性尺度(共感的関心,気持ちの想像),自己表明尺度(肯定的自己表明)を収集でき,反応的攻撃性各下位尺度とは敵意と苛立ちに中程度の相関が、能動的攻撃性下位尺度には自己中心性と共感的関心の低さに中程度の相関が見られ,尺度の弁別的妥当性が確認された.研究1-3昨年度末の時点では項目分析までが終了していたが,今年度は引き続き成人用能動的・反応的攻撃性尺度構成の分析を行った.大学生・一般社会人215名のデータを分析した結果,反応的攻撃性(報復意図,怒りの持続・易怒性),能動的攻撃性(他者支配欲求,攻撃有能感,欲求固執,攻撃肯定評価)に該当する因子が発見され,ほぼ満足な信頼性が得られた.研究2-1中高生の能動的・反応的攻撃性と心理社会的適応との関連心理社会的適応の変数としてゆるし傾向性を取り上げ,中学1高校3年生553名対象に調査を実施.中高生とも反応的攻撃性は,他者へのゆるし傾向性と中程度から高い負の相関が認められた.研究2-

2攻撃的行動傾向との関連高校13年生1,296名対象に自記式能動的攻撃・反応的攻撃性尺度と敵意攻撃インベントリーの身体的攻撃,言語的攻撃下位尺度ならびに桜井(2003)の関係性攻撃性尺度実施.共分散構造分析の結果,関係性攻撃は反応的攻撃性,2つの能動的攻撃性(人志向的・物指向的)いずれも関連するが,身体的攻撃には特に物指向的攻撃性の関連が強いことが明らかにされた.社会的情報処理の媒介的機能については現在分析中である.(1)中高生の能動的・反応的攻撃性と対人葛藤場面における社会的情報処理・対処行動との関連の検討(研究2-1-1)(1)目的:中学生の能動的・反応的攻撃性が仲間による関係性挑発場面での社会的情報処理と応答的行動に及ぼす影響を検討すること.(2)方法:a.調査対象;中学生男女生徒399名を対象に,中学生用能動的・反応的攻撃性尺度,2つの関係性挑発場面における社会的情報処理(敵意貴族,否定的感情,目標設定,反応検索,反応評価)と同一場面での応答的行動(主張的行動,顕在性攻撃行動,関係性攻撃行動)を自記式質問紙にて測定.社会的情報処理変数,応答的行動項目をそれぞれ因子分析した上で,能動的・反応的攻撃性→社会的情報処理→応答的行動という社会的情報処理モデルをパス解析で検討.モデルは満足な適合度を示し,社会的情報処理の媒介変数としての役割が実証された.(研究2-2)(1)目的:中学生の能動的・反応的攻撃性が仲間による同雨滴挑発場面での社会的情報処理と応答的行動に及ぼす影響を検討.(2)方法:a.調査対象;中学生男女生徒318名を対象に,作品や持ち物を汚損される道具的挑発場面を2場面示し,そこで研究2-1と同様の社会的情報処理と応答的行動を自記式質問紙にて測定.研究2-1とほぼ同様の結果が得られた.(研究2-3)(研究2-1)と同じ内容の調査を高校生311名対象に実施.現在分析中.(2)大学生の能動的・反応的攻撃性と心理社会的適応との関連の検討目的:大学生の能動的・反応的攻撃性が心理社会的適応に及ぼす影響を検討する.方法:調査対象者:大学・短大に在籍する男女約428名.測定具:a.抑うつ傾向,不安障害傾向,一次性サイコパシー,境界性人格障害傾向からなる質問紙を構成.反応的攻撃性(怒り喚起,怒り持続性,報復意図)が抑うつ傾向,不安生涯傾向と正の関連を,能動的攻撃性(他者支配欲求)がサイコパシー傾向と正しの関連を示した.以上の結果は全て奔放ではじめて得られた知見である.平成20年度は,(1)大学生用能動的・反応的攻撃性尺度の因子構造・信頼性・妥当性の更なる検討(研究1),(2)大学生の能動的・反応的攻撃性と攻撃行動との関連の検討,(3)大学生の能動的・反応的攻撃性と境界性パーソナリティ障害傾向,自己愛性パーソナリティ障害傾向,対人恐怖傾向との関連の検討(研究3),以上3っの研究が実施された.研究1では616名(男294,女322)の有効回答者のデータを分析したところ,易怒性,怒持続性,報復意図,外責的認知,他者支配欲求,攻撃有能感,欲求固執の7因子が特定された.下位尺度はいずれも高いα係数を示し,併存的当性も実証された.研究2では, 251名(男92,女159)の大学生を対象に大学生用能動的・反応的攻撃性尺度とBuss-Perry攻撃性質問紙(身体的攻撃,言語的攻撃)と磯部・菱沼(2007)の大学生用攻撃性尺度(関係性攻撃)を実施
船舶の耐衝突強度に関する研究

(1)被衝突船の衝突箇所が構造破壊に至る迄の弾塑性挙動(最終的な目的としては衝突船の被衝突船への突入量)を精度良く推定するために,衝突箇所を質量ー(構造破壊迄の経過を示す非線型)バネ-ダッシュポット系にモデル化,衝突時の被衝突船の運動応答並びに振動応答を同時に取り扱う広範囲な解析モデルと解析手法を開発した。(2)解析手法の精度向上を計るための基礎的研究として,a.船側部に塑性変形から崩壊が生じる場合には,流体力の周波数依存性を無視すると船側部の破損・崩壊の程度が低目に評価されること。また,付加水質量に対するよりも流体減衰力に対する周波数依存性の方が影響が大きいことを明らかにした。b.衝突時の動的構造応答解析に必要な当該部の構造減衰性能を推定する実験的手法の開発・改良を行ない,衝撃試験結果を解折することによって,梁部機,十字梁部機,板部機について構造減衰係数と周波数の関係を求めた。(3)高速族容艇の防波提への衝突事故を数値シミュレ-ションした。算定された衝突速度と船首構造の崩壊の程度が事故の状況と極めて良く一致することから,本解析モデル・解析手法の妥当性を明らかにした。(4)船舶の耐衝突強度を設計する上で最も重要なのは,衝突船の被衝突船への突入量の算定である。本研究では,設計上での安全性を考慮して剛体の船首構造をもつ船舶がパナマックス型のバルクキヤリア-に横衝突したときの衝突船の被衝突船の船側構造への突入量について,衝突船と被衝突船の質量比,衝突速度,船側構造の剛性を表わすバネ定数,その部の構造減衰係数等をパラメタ-とする設計図表を作成した。1)衝突時の舶体構造部分の動的構造応答の精密化を図るための構造部機の減衰性能に関する実験的研究単梁部機及び十字梁構造に衝撃荷重を加えることにより,その減衰性能を実験的に推定した。得られた所見は次の通りである。a.十字梁構造の減衰性能は,その縦方向と横方向の振動モ-ドの組合せにより異なること。b.十字梁構造でその縦方向と横方向とが同じ偶数節の振動モ-ドにおける減衰性能は,単梁部機で同じ偶数節の振動モ-ドの減衰性能に対応すること。c.減衰性能は機料減衰に相当する部機の質量に比例する項と構造減衰に相当する部機/構造のバネ定数に比例する項の和で表わされること。d.減衰性能は部機/構造の固有振動数の関数で精度良く表示されること。2.衝突時の船体運動応答と船体振動応答の精密化を図るための流体力に関する理論的並びに実験的研究付加水質量及び流体減衰力等の流体力の周波数依存性を被衝突船がインパルス衝突力を受け弾性変形をする基礎的なケ-スを例に検討した。a.衝突直後においては流体力に対する周波数依存性は小さいこと。b.実際の衝突現象に近く,衝突継続時間が長くなるにつれて,流体力に対する周波数依存性は急激に大となること。1)衝突時の船体構造部分の動的構造を求める手法の精密化を図るための構造部材の減衰性能に関する実験的研究本年度は板構造に衝撃荷重を加えることにより,その減衰性能を実験的に推定した。a.減衰性能は板構造の振動応答モ-ドにより異なる。この現象は昨年度に実施した十字梁構造の場合と定性的には良く一致して説明ができる。b.低次の振動モ-ドでは,減衰性能は固有振動数にほゞ比例するが,高次の振動モ-ドでは,減衰性能は固有振動数の23乗の比例して増加する。

c.減衰性能は,単梁構造,十字梁構造,板構造と剛性が増加するに伴って増大する。2)衝突時の船体運動と振動応答を正格に推定することによる衝突時の破損状況をより精密に求める手法を開発に関する研究.本年度は船体模型(アクリル製バルカ-)に衝撃荷重を負荷する実験を行ない,衝時突の船体振動応答量の大きさに影響を及ぼす流体減衰性能と構造減衰性能を型めた。得られた所見は次の通りである。a.流体減衰性能は構造減衰性能に比べて極めて小さいこと。鋼船に換算すると,前者は後者の約1/5程度であると推定できること。b.衝突時にワッションとして機能して構造破損の程度を緩和する船体振動応答の解析には,流体減衰性能は近似的には無視することが可能であること。以上の所見を基に,小型高速艇の岸壁への衝突事故を再解折中である。
極低温における量子渦糸タングルの減衰

超流動ヘリウムの物理は、非粘性の超流体と粘性をもつ常流体が混合する二流体モデルによりよく記述され、比較的高温域では、量子渦は常流体との相互摩擦により減衰することが知られている。近年、常流体が存在しない極低温領域での量子渦タングルの減衰が観測され、そこには高温域にはない新たな物理が期待されている。本研究は、そのような極低温領域における量子渦の運動を解明することを目的して行った。以下、超流動ヘリウム、および中性原子気体ボースアインシュタイン凝縮系に関して、得られた成果を述べる。超流動ヘリウム:超流動乱流状態のエネルギースペクトルを求め、古典乱流の最も重要な統計則であるコルモゴロフの-5/3則が成り立つことを見出した。渦糸タングルの拡散について調べ、拡散係数が循環量子で決まることを数値計算と理論的考察の両面から示した。これは非一様な渦タングルの運動を調べた実験結果と一致する。熱カウンター流が流れる容器が軸回りに回転している状態の渦タングルを調べ、回転軸方向への分極が生じていることを見出した。中世原子気体ボース凝縮系:ボース凝縮を特徴付ける巨視的波動関数(秩序変数)が従うGross-Pitaevskii方程式の数値解析を行った。捕獲ポテンシャルが二次関数の場合、凝縮体四重極振動、表面不安定性から量子渦の侵入にいたる励起モードの詳細な解析を行った。また、捕獲ポテンシャルが二次一四次の合成関数である場合、中心部の希薄部に位相欠陥が集積し、その周囲を超流動が回る、いわゆる巨大渦が掲載されることを明きらかにした。超流動ヘリウムの物理は、超流体と常流体が混合する2流体モデルにより良く記述され、常流体が存在する比較的高温域では、量子渦は常流体との相互摩擦により減衰することが知られている。近年、常流体が存在しない極低温領域での渦糸タングルの減衰が観測され、そこには高温域にはない新たな物理があることが期待されている。本研究は、そのような極低温領域における量子渦の運動及び減衰機構を解明することを目的とする。申請者は渦糸近似に基づく量子渦の3次元ダイナミクスの数値計算を行い、大きな渦が小さな渦に分裂してゆく自己相似的なカスケード過程が生じることを渦糸分布の時間変化の詳細な解析などから明らかにし、このカスケード過程が渦糸タングルの減衰に重要な役割を担っていることを示した。さらにこのカスケード過程には、渦上の励起であるケルビン波のカスケード過程も含まれており、エネルギースペクトルの解析によりケルビン波カスケード過程も明らかにした。一方、ボース凝縮の秩序変数が従うGross-Pitaevskii方程式による量子渦の3次元ダイナミクスの解析も行い、2本の量子渦が接近した場合に生じる再結合(つなぎ変え)過程の詳細と、それにともなう音波の放出を示した。今後はこれらの解析をさらに勧め、極低温域における量子渦の物理の全貌を明らかにすることを目指す。超流動ヘリウムの物理は、超流体と常流体が混合する2流体モデルにより良く記述され、比較的高温域では、量子渦は常流体との相互摩擦により減衰することが知られている。近年、常流体が存在しない極低温領域での量子渦タングルの減衰が観測され、そこには高温域にない新たな物理があることが期待されている。本研究は、そのような極低温域における量子渦の運動を解明することを目的とする。以下、超流動液体ヘリウム、および近年特に注目されている中性原子気体ボースアインシュタイン凝縮系に関してられた成果を述べる。超流動ヘリウム:常流体が存在しない場合の、量子渦糸タングルが作る超流動乱流状態のエネルギースペクトルを調べた。古典乱流の最も重要な統計則である、コルモゴロフの-5/3則が得られることがわかった。また、それに特徴的な渦のサイズ分布を考察し、数値シミュレーションで得られた量子渦糸タングルがそれに従うことを示した。

これらは、量子渦糸から構成される超流動乱流が、理想的乱流系の舞台となる可能性を示唆している。中性原子気体ボース凝縮系:フランス、アメリカグループの実験結果に関連して、ボース凝縮を特徴づける巨視的波動関数が従うGross-Pitaevskii方程式の数値解析を行い、捕獲ポテンシャルを回転させた場合の、凝縮体の四重極振動、表面不安定を介した量子渦の侵入と渦格子形成、といった一連の劇的なダイナミクスを見いだした。これらは実験結果をよく説明し、この系に特有な動的現象の解明し貢献した。超流動ヘリウムの物理は、非粘性の超流体と粘性をもつ常流体が混合する二流体モデルによりよく記述され、比較的高温域では、量子渦は常流体との相互摩擦により減衰することが知られている。近年、常流体が存在しない極低温領域での量子渦タングルの減衰が観測され、そこには高温域にはない新たな物理が期待されている。本研究は、そのような極低温領域における量子渦の運動を解明することを目的とする。以下、超流動ヘリウム、および中性原子気体ボースアインシュタイン凝縮系に関して、得られた成果を述べる。超流動ヘリウム:渦糸タングルの拡散について調べ、拡散係数が循環量子で決まることを数値計算と理論的考察の両面から示した。これは非一様な渦タングルの運動を調べた実験結果と一致する。また、熱カウンター流が流れる容器が軸回りに回転している状態の渦タングルを調べ、回転軸方向への分極が生じていることを初めて示した。中性原子気体ボース凝縮系:ボース凝縮を特徴付ける巨視的波動関数(秩序変数)が従うGross-Pitaevskii方程式の数値解析を行った。捕獲ポテンシャルが二次関数の場合、凝縮体四重極振動、表面不安定性から量子渦の侵入にいたる励起モードの詳細な解析を行った。また、捕獲ポテンシャルが二次+四次の合成関数である場合、中心の密度希薄域に位相欠陥が集積し、その周囲を超流動が回る、いわゆる巨大渦が掲載されることを明らかにした。
タンパク質高次構造に視点を置いた「分子構造系統学」の新展開

遺伝子やゲノムの一次構造が解読されるにつれて、多くの遺伝子の各々が起源や進化史の違う複数の部分領域から構成されていることが明らかになってきた。つまり、「1遺伝子1機能」或いは「1遺伝子単構造」という概念より「1遺伝子多機能」或いは「1遺伝子複構造」の考え方が普及しつつある。遺伝子が複数の部分領域から構成されていることは、その遺伝子が進化的に複数の構成単位が組合わさって出来てきたことを物語る。このことは、生命の起源時においては、遺伝子はより単純な構造から出来ていたことを示唆する。このことを検証するため、(1)国際DNAデータバンクに集められている全ての完全配列データを自動翻訳して、タンパク質の1次構造データベースを作り、それを相同性を基準にして分類した。この分類群を進化的に解析するため、それに属するタンパク質の進化系統関係を取り入れて、マルチプルアラインメントを実行した。その結果を利用して、進化的に保存されている領域(Evolutionary Motif、EM)を探索した。EMの平均長は60アミノ酸残基位と推定された。現在の遺伝子は、種々のEMの離合集散の結果形成されたものと考えられる。(2)EMは、疎水アミノ酸が主となっている疎水型、親水アミノ酸が主となっている親水型そして中間型に分けることができる。そして、疎水型は、タンパク質の内部で構造的な役割を果たし、親水型は、表面で機能的な分担を担う、と考えることができる。また、(3)遺伝子の進化機構を探るため、やはり大量のタンパク質1次構造データベースを利用し、各々のタンパク質をコードする遺伝子の塩基置換様式を解析した。その結果90%以上の遺伝子が中立的な進化をしていることが明らかになった。つまり、残りの少数が正の自然淘汰を受けていることになる。従って、大半の遺伝子の進化は中立的な進化機構で説明できる。さらに、(4)脱水素酵素やチトクローム酸化合酵素などのタンパク質の3次構造を実際に決定することにより、それらの精密な反応系や、ドメイン構造が非常に明確になった。これらタンパク質の1次構造から高次構造にわたる解析結果は、上記のように、「遺伝子はその特定な部分構造を単位として生成され、進化している」ことを強く支持する。グルタミン合成酵素(GS)には2種類があり、以前はそれぞれ原核型と真核型と考えられていた。しかし、最近、根粒菌などがある種の原核生物は真核型ももっていることが明らかになった。問題は、根粒菌の真核型GS遺伝子が進化のある時点でその宿主植物から遺伝子転移によって移入されたという知見がでていることである。申請者らのGS遺伝子の一次配列をもとにした系統学的研究では、この知見を否定し、この遺伝子が原核生物-真核生物分岐以前に遺伝子重複を起こしていることを支持する結果を出しているが、完全には決着していない。そこで、タンパク質モデリングにより、GSの機能部位のアミノ酸を遺伝子転移を支持する方へと遺伝子重複を支持する方への両方に置換させ、GSの機能部位の局所構造変化がどちらにより深刻であるか計算をした。この場合、構造変化は置換される前と後のアミノ酸のα炭素の位置の移動距離を計算することにより計った。つまり、移動距離が大きいほどより深刻であり、この酵素の機能により重大な障害となる、と考えたわけである。