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多数当事者仲裁における第三者の参加を正当化する理論についての研究

本研究の目的は、多数の当事者が関与する国際商事仲裁において、仲裁合意に署名していない第三者を仲裁手続に参加させることを正当化する理論について明らかにすることである。昨年度の研究を通じて、国際仲裁における第三者参加という本研究の目的は氷山の一角にすぎず、その根底には国際仲裁(国際取引紛争)における国家法・国家裁判所の役割、国際取引紛争の解決手段の多様化の模索といった、より深淵な問題が存在することが分かった。そこで、本年度は、こうした拡大された問題関心に基づき、フランスにおけるレークス・メルカトーリアの議論や、近年国際仲裁に代わる国際取引紛争解決の手段として注目される国際商事調停に関して研究を進めることにした。以上の問題意識から、ロンドンの商事裁判所や法律事務所を訪問し、裁判・仲裁・ADRとの連関についての実務や裁判官の役割を調査した。さらに、2018年に始動したばかりのパリ国際商事裁判所の設立を提案したパリ金融センター上級法務委員会(HCJP)の事務局長やパリ控訴院第一院長、パリ商事裁判所所長らとも面会し、新しい国際商事裁判所の概要や、調停や仲裁との連関などを聴取した。そのほか、イングランド、シンガポールやフランスにおける調停や仲裁の実務や関連する判例についても調査した。以上の研究の傍ら、研究報告を3件行った(うち2回は英語である。海外報告1件)。それらの結果の一部であるが、さらに調査を進めて論文にまとめたものを公表を予定している(掲載確定)。問題意識が拡大された分、今年度の成果は部分的なものにとどまるが、しかし有意な進展があったと評価できる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、多数の当事者が関与する国際商事仲裁において、仲裁合意に署名していない第三者を仲裁手続に参加させることを正当化する理論について明らかにすることである(いわゆる仲裁合意の人的範囲の「拡張」の問題である)。研究を進めるために、9月にロンドンとパリにおいて、商事裁判所や国際商業会議所(ICC)などを訪れ、実務家や研究者と面会して、多数当事者仲裁や、その他の国際商事仲裁を取り巻く理論的・実務的な問題点についてご意見を伺った。当該研究の遂行にあたり、特に、第三者の仲裁手続への参加を柔軟な条件の下に広く認める判例法理を定立しているフランス法に着目した。またその判例法理の背景にある、国際仲裁はいかなる国家法秩序から自律した超国家的(transnational)な法秩序を構成するという、フランスに特有な国際仲裁に関する観念も含めて調査した。従来国際仲裁は国際取引における紛争解決手段として中心的な役割を占めてきた。しかし近年は多数当事者仲裁をはじめとして、仲裁の制度としての限界が指摘されている。この傾向は特に投資仲裁の分野で顕著であるが、商事においても、シンガポール国際商事裁判所の開設など、裁判所による手続を再評価する動きが目立つ。またEUでは、民事司法協力の一環として、構成国裁判所の判決を相互に承認執行する枠組みが整備されており(ブリュッセルI規則)、その運用が仲裁実務に重大な影響を与えている。そこで、多数当事者仲裁という比較的ミクロな視点に加えて、国際商事仲裁に対する近時の批判や、仲裁によらない国際商事紛争の解決手段の模索というマクロな視点も獲得し、両方の視点から調査を進めている。9月にロンドン、パリにおいて調査活動を行った。ロンドン商事裁判所では裁判官から情報の提供を受けるとともに、商事裁判所での手続を2件見学した。紛争解決センター(CEDR)では、国際商事紛争や国際投資紛争の解決手段として近年注目される調停について、その手続の進め方や調停人の訓練などについて説明を受けた。ロンドンで法律事務所を訪問して国際仲裁の実務に詳しい弁護士から、特に投資仲裁に関する最近の動向について伺った。パリでは、パリ第二大学、国際商業会議所(ICC)を訪問し、多数当事者仲裁や国際商事仲裁の問題点、近年設立の動向が著しい国際商事裁判所の評価などについて意見交換を行った。また、大阪や神戸で開催されたセミナーやワークショップにも参加し、シンガポールの国際仲裁センター、国際調停センター(SIAC、SIMC)、中国国際経済貿易仲裁委員会(CIETAC)といった仲裁機関、調停機関の手続の概要やそれぞれの機関の特徴について情報を得た。それらを踏まえ、仲裁の国際取引紛争処理制度としての限界や可能性、裁判所での手続の再評価といったより包括的な視座からの研究の必要性を確認した。これらの調査や研究から得られた成果の一部として、1件の研究報告(於マレーシア)を行い、3本の論文を公表した。

そのほか、イングランド、シンガポールやフランスにおける調停や仲裁の実務や関連する判例についても調査した。以上の研究の傍ら、研究報告を3件行った(うち2回は英語である。海外報告1件)。それらの結果の一部であるが、さらに調査を進めて論文にまとめたものを公表を予定している(掲載確定)。問題意識が拡大された分、今年度の成果は部分的なものにとどまるが、しかし有意な進展があったと評価できる。国際取引における紛争解決手段としての仲裁の限界や将来の可能性、仲裁によらない紛争解決手段の模索(調停、商事裁判所)というマクロな視点に立った研究をさらに続ける必要がある。とくに、2018年2月にフランス・パリで国際商事紛争に特化した商事部の設立が公式に発表されたことから、再度パリに赴いて調査をする必要がでてきた。多数当事者紛争に代表されるように、近年の契約法・手続法においては、伝統的に前提とされてきた二当事者間構造では対応できない事例が増えてきている。特に国際取引においては大型で複雑な取引案件が多く、紛争解決の際に二当事者間構造に分解することが適切でない事例も増えている。特に、OBORなどの国境を越えた経済的連結が進むと、建設・エネルギー分野を中心にこの種の紛争が増えることが予想される。このような国際取引の現実に直面して、今までの仲裁に与えられてきた役割ー法的紛争について、(裁判所に代わって)法を宣言することによって解決する(iurisdictio)ーは変容していくのだろうか。調停や商事裁判所という選択肢が見直される中、国際紛争解決手段としての仲裁の魅力はどのように維持されるべきであろうか。このような問題意識を持って、今後の研究を進めたい。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
航空機レーザー計測データを用いたプロセスベース型地形シミュレーションモデルの構築

航空機レーザー測量(LiDAR)による高解像度の数値標高モデル(DEM)を初期条件として用いることができる,汎用性が高くシンプルなプロセスベース型の地形シミュレーションモデル(LEMs)の構築に取り組み,その性能を評価するために日本の現実地形への適用を行った。開発したLEMsは,約100平方キロメートルの流域を対象として,空間解像度25m程度のDEMを初期条件として用いた場合には,現在の地形学の知識に照らしてある程度信頼できるシミュレーションを行うことができた。一方で,より高解像度のDEMを初期条件とするLEMsを構築するには,流域処理アルゴリズムの問題を解決すべきであることが明らかとなった。本研究は,航空機レーザー測量DEM(LiDAR-DEM)を初期条件として用いることができる地形シミュレーションモデルの構築と,構築したモデルのインターネット上への公開を目的として行っている。事業2年目となる平成24年度は,これまで積み上げてきた中解像度(10m程度)のデータにシミュレーションモデルの構築の仕上げと,それをLiDAR-DEMへ適用する際に生じる問題の発見に関する研究を行い,その成果の一部は地球惑星科学連合2012年大会と日本地理学会2013年春季大会で発表したほか,雑誌『地形』へ投稿し,すでに受理されている(印刷中)。構築しているシミュレーションモデルでは,これまでの地形学的な研究成果をベースにして,初期条件とする地形データの解像度と目標とする予測期間のバランスを考慮しながら,地殻変動による垂直変位,河川侵食,斜面における土砂移動,波浪に伴う海食について,一年単位で計算することにより地形変化を再現している。また,海面変動のデータも境界条件として与えることが出来るようになっている。このように,総合的な視点から地形変化を再現・予測できるような地形シミュレーションモデルを用いて,現実の地形について研究した例は国際的に見ても多くはない。公表した研究成果では,福島県楢葉町周辺の東西78km,南北19kmの範囲を対象として第四紀後期における氷期ー間氷期サイクルの約2周期程度の期間に相当する21.5万年の地形変化の再現を行った。その結果,このモデルが隆起に伴って離水・形成される海成段丘など,理論的に予測される地形変化をおおよそ再現できていることを示すことができた。また,各種パラメータの違いに伴って生じる地形の違いや,地形形成過程に関して,これまでとは異なる視点から考察することができた。この研究の目的は,航空機レーザー測量DEM(LiDAR-DEM)を初期条件として用いることができる地形シミュレーションモデルの構築と,そのインターネット上への公開である。本科研費3年目となる平成25年度は,そのプロトタイプとなるシミュレーションモデルを現実地形に適用した結果の論文による公表を行なった。また,このシミュレーションモデルを高解像度LiDAR-DEMを用いて計算を行う際に問題となる流路アルゴリズムの問題について,その具体的な問題点を整理して学会発表を行い,他の研究者との議論を行った。さらに高解像度DEMによる地形シミュレーション結果をより妥当なものにするためには,崩壊による地形変化も考慮する必要があることが以前から指摘されているが,現在のプロトタイプモデルの中には崩壊の要素は含まれていない。この問題に挑戦するために,高解像度DEMによる崩壊の発生条件に関する地形計測の視点からの研究に着手し,これについても学会発表を行った。これまでの3年間の研究により,開発中の地形シミュレーションモデルは,空間解像度25m程度のDEMを初期条件として用いた場合には,現在の地形学の知識に照らしてある程度信頼できるシミュレーションを行うことができるところまで到達することが出来たと考えている。しかし,この技術をLiDAR-DEMを初期条件として用いるに際しては,計算方法,計算速度,そして結果の評価方法と全ての点において課題が多い。本研究の第一の目的は,航空機レーザー測量DEM(LiDAR-DEM)を初期条件として用いる地形シミュレーションモデル(LEMs)の構築と,そのインターネット上での公開である。平成23年度はこのうち,たたき台となるLEMsの構築とその実用性の評価についての研究を行い,日本地形学連合2011年秋季大会での発表と,雑誌『地形』への投稿を済ませるところまで研究を進めることができた。LiDAR-DEMを初期条件として用いるLEMsは,プロセスベースでの構築にはまだ理論的・技術的な問題が多く存在するため,現時点では中解像度(50m正方形グリッド)でモデル構築を行っている。このモデルでは,これまでの地形プロセス学の研究成果をベースとして,隆起・沈降,河川侵食,斜面における土砂移動,および波浪に伴う海食について,一年単位で計算することにより地形変化を表現するところまで到達することができている。入力パラメータには,地形変化の速度を決める係数を設定するだけではなく,海水面の変化データも独立したシナリオとして組み込むことができるようになっている。

構築したLEMsを日本に実在する沿岸域の地形に適用し,氷期ー間氷期サイクルの2周期に相当する期間の地形変化を計算した結果,陸域での流路変化や,隆起に伴って離水する海成段丘やその地域に発生する流路網などを再現できることが確認できた。そこで,入力パラーメーターを変化させて地形変化の違いを細かに観察してみたところ,既往研究と整合的な結果が得られたところと,発達史地形学における考え方と矛盾するとみなすこともできるような結果の両方が指摘できることを確認することができた。航空機レーザー測量(LiDAR)による数値標高モデル(DEM)を初期条件として用いることができる地形シミュレーションモデル(LEMs)の構築とその地形学的評価を主たる目的として,平成23年度から4年間研究を行った。そのプロトタイプとして作成した二次元(平面)のLEMsは,約100平方キロメートルの流域を対象として,空間解像度25m程度のDEMを初期条件として用いた場合には,現在の地形学の知識に照らしてある程度信頼できるシミュレーションを行うことができることを,福島県楢葉町周辺の地形を対象とした結果でまとめた論文や,高知県室戸岬周辺の地形を対象とした結果を動画でまとめた学会発表などを通して示すことが出来たと考えている。一方で,このLEMsをLiDAR-DEMを初期条件として用いるには,計算方法,計算速度,そして結果の評価方法と全ての点において課題が多いことが具体的に明らかとなってきた。特に大きな問題はプログラム中の河川の流路構築アルゴリズムの問題であり,この問題を解決しなければLiDAR-DEMによるシミュレーションはほぼ不可能であることが分かった。そこで,最終年度であった平成26年度は,これらデータの高解像度化に伴う課題の整理を行うとともに,大きな問題のいくつかを考慮せずに済む条件やフィールドを設定して研究を進めた。具体的には,高知県室戸岬周辺および房総半島南部の海成段丘地形を対象として,一次元(断面)と二次元での両方のLEMsを構築し,これらの結果を比較しながら研究を進めている。この成果の公表を本科研費実施期間中に行うことはできなかったが,今後速やかに発表する予定である。個人ホームページ内で,本研究の成果も一部紹介している。地理学10m程度の解像度のDEMによるシミュレーションモデルの構築については,概ね順調に研究が進展し,学会発表や査読付論文の受理という形まで持ってくることができた。一方で,初期条件に航空機レーザー測量データを用いたシミュレーションモデルの構築については,データの高解像度化に伴う様々な問題に直面しており,前年度に比べれば若干の進展はあったものの現在その解決のための方法を探っている状況にある。その他,シミュレーションに用いる各種係数の地形学的検討や,試験候補地の調査などについても,10m解像度レベルでの検討ではその理解が深まり,その成果は公表論文の中に反映することができたが,航空機レーザー測量データへの適用の視点からの考察はあまり進んでいない。
高等植物における窒素代謝遺伝子の共生組織特異的発現増幅機構に関する研究

本研究は重要なマメ科作物であるダイズ(Glycine max)、インゲン(Phaseolus sp.)、ササゲ(Vigna sp.)がプリン塩基の分解産物であるアラントインを窒素固定産物として地上部へ輸送する現象に注目し、この共生特異的代謝系が分子進化的に獲得される機構を明らかにするため、ウリカーゼ遺伝子を非アラントイン蓄積型マメ科植物も含めた様々な植物からクローニングし、そこで得たプロモーター領域を形質転換系の確立しつつあるミヤコグサ(Lotus japonicus)を用いて解析しようとするものである。本研究では以下のような成果があった。(1)根粒形成後、特異的にプロモーター活性を持つことを確認している典型的アラントインマメ科植物であるダイズからウリカーゼ遺伝子のcis-elementをluciferase遺伝子、GUS遺伝子と結合してレポーター遺伝子を作製した。(2)非アラントイン生産系マメ科植物であるアルファルファから二つのウリカーゼ遺伝子をクローニングし、遺伝子構造を解析した。アミノ酸配列を用いて系統樹を書くことによって、アラントイン生産系のマメ科植物であるダイズ(Glycine max)、インゲン(Phaseolus SP.)、ササゲ(Vigna sp.)のウリカーゼと非アラントイン生産系マメ科植物・非マメ科植物ウリカーゼとははっきりと異なったグループを形成することを確認した。(3)ミヤコグサ(Lotus japonicus)植物の形質転換系を当実験室で行うため、ウリカーゼプロモーターを組み込んだコンストラクトを作製し、Agrobacterium tumefacienceの系で再生植物を得る試みを行っている。現在の所、順調にカルス形成から植物体形成に移行しており、今後F_0,F_1個体を用いてGUS活性、表現型の変異を検討する予定である。平成10年度には成果のような成果があった。アミノ酸配列を用いて系統樹を書くことによって、アラントイン生産系のマメ科植物であるダイズ(Glycine max)、インゲン(Phaseolus sp.)、ササゲ(Vigna sp.)のウリカーゼと非アラントイン生産系マメ科植物・非マメ科植物ウリカーゼとははっきりと異なったグループを形成することを確認した。

本研究は重要なマメ科作物であるダイズ(Glycine max)、インゲン(Phaseolus sp.)、ササゲ(Vigna sp.)がプリン塩基の分解産物であるアラントレンを窒素固定産物として地上部へ輸送する現象に注目し、この共生特異的代謝系が分子進化的に獲得される機構を明らかにするため、ウリカーゼ遺伝子を非アラントイン蓄積型マメ科植物も含めた様々な植物からクローニングし、そこで得たプロモーター領域を形質転換系の確立しつつあるミヤコグサ(Lotus japonicus)を用いて解析しようとするものである。本研究では以下のような成果があった。(1)根粒形成後、特異的にプロモーター活性を持つことを確認している典型的アラントインマメ科植物であるダイズからウリカーゼ遺伝子のcis-elementをluciferase遺伝子、GUS遺伝子と結合してレポーター遺伝子を作製した。(2)非アラントイン生産系マメ科植物であるアルファルファから二つのウリカーゼ遺伝子をクローニングし、遺伝子構造を解析した。アミノ酸配列を用いて系統樹を書くことによって、アラントイン生産系のマメ科植物であるダイズ(Glycine max)、インゲン(Phaseolus sp.)、ササゲ(Vigna sp.)のウリカーゼと非アラントイン生産系マメ科植物・非マメ科植物ウリカーゼとははっきりと異なったグループを形成することを確認した。(3)ミヤコグサ(Lotus japonicus)植物の形質転換系を当実験室で行うため、ウリカーゼプロモーターを組み込んだコンストラクトを作製し、Agrobacterium tumefacienceの系で再生植物を得る試みを行っている。現在の所、順調にカルス形成から植物体形成に移行しており、今後F_0,F_1個体を用いてGUS活性、表現型の変異を検討する予定である。
寄主植物と寄生者の空間分布動態がもたらす遺伝的多様性:レフュージ効果のモデル解析

寄主となる植物とその寄生者(種子捕食性昆虫/病原体など)の永続する関係をもたらす要因として、空間的に生じるレフュージ効果に注目して、野外調査・実験・モデル解析を行なった。矢原は、野外調査によりヒヨドリバナ無性生殖型が高い頻度でジェミニウィルスに感染されることを見いだした。感染率は場所によって大きく異なり、ほとんどの株が感染を受けている場所から、全く感染されていない場所まで、大きな差が見られた。温室での鉢植え株にウィルスを接種する実験により、日射量が少なく薄暗い条件では、ウィルス接種株は対照区の株と比べて成長速度が有意に低下することが分かった。また、嶋田はマメ科植物クララとそれにつくシャープマメゾウムシを対象に小貝川で野外調査した。その結果、寄主植物が存在していてもマメゾウムシがいない場所があることが分かった。そこで、野外調査区で人為的に導入されたマメゾウムシの集団が、どのように分布域を広げていくかを、莢上に産下された卵数をもとに定量的調査した。その結果、少数の個体の導入でも定着すること、1世代当たり20m程度分布域が広がることなどが分かった。これらのデータをもとに、寄主植物-寄生者の相互作用が空間的に広がっていく過程を格子モデルによりシミュレーション解析した。その結果、生息地間の移動率と寄生力(感染力・摂食力)とのバランスで、両者の共存が長く維持されることが分かった。また、確率的に生じる撹乱により、寄主植物は存在していても寄生者のいない生息地があちこちに生じることも明らかになった。
家屋浸水時の状況を3D表示できるインターネットサービスの開発

本研究は,一般的なWebブラウザを用いて,浸水発生時に現地で実際に起こりうる状況を3次元CGで確認しつつ疑似体験できるというインターネットサービスの構築を目的とする。計測用車両で対象地域の道路とその周辺をレーザスキャンし,サーバ上に大量の実測データを蓄積していく。この実測データを,ユーザの利用環境に応じた品質でインターネット配信し,Webブラウザ上で処理して3次元CGとして再構築する。ユーザは,水面の高さを設定したり,自由な視点から確認したりしながら,浸水時に起こりうる状況をリアルに想定できる。これにより,激甚化の一途にある水害に備えるためのひとつの手段を提供したいと考える。
エッジ連携と秘密計算の自律協調に基づく超高信頼IoTプラットフォームの提案

IoTサービスにおいてリアルタイム性が必要とされるサービスでは、センサ等の端末に近い位置でデータを処理するエッジコンピューティングが注目されている。また、エッジサーバの負荷の集中に対応したエッジ間連携が提案されている。しかし、既存のエッジ間連携では情報漏洩リスクが解消できない、クラウドとエッジ間の役割の固定化、プロバイダをまたがるエッジの負荷分散ができないといった喫緊の課題がある。本研究では、プロバイダをまたがる多数(数万台規模)のエッジノードから適切なエッジを選択し、秘密情報を漏洩することなく適切に配分し、同時に負荷分散を実現する超高信頼IoTプラットフォームを確立する。
医薬品相互作用検知システム用の有害事象シグナル検知アルゴリズムの評価に関する研究

【背景】新薬の市販後調査時の有害事象のシグナルを早期に検知することは被害者を最小限にするために必須である。【目的】医薬品相互作用の有害事象のシグナル検知に最適なデータマイニング手法について調査する。【方法】実際の処方記録を元に、薬歴シミュレータを開発し、薬歴データを10万件作成。アソシエーション分析、ベイジアンネットワーク分析、ニューラルネットワーク分析の有用性について検討した。【結果及び考察】アソシエーション分析では、有害事象が発生しているレコードに絞り分析し発見できた。ベイジアンネットワーク分析では発見できなかった。ニューラルネットワーク分析では、想定併用薬の候補を発見することができた。我々は過去の研究において、医薬品の相互作用による有害事象のシグナルを検知するシステムを開発し、そのアルゴリズムとして、データマイニング技法の1つであるアソシエーション分析が有用であることを見出した。コントロール症例群の薬歴と調査群の薬歴の乖離が大きい場合に検知能力が落ちる等の改善すべき点についても判明した。本研究では、アソシエーション分析手法による相互作用薬発見機能の検知精度の向上と、さらにベイジアン・ネットワーク等の他のアルゴリズムについても比較検討を行い、本システムのシグナル検知機能のさらなる改良について研究する。本研究は3年間の研究期間において、医薬品相互作用データウェアハウスへの複数のデータマイニング技法の評価と、データマイニング精度向上のための知識データベースの構築手法の確立を行う計画である。平成25年度は、主に、医薬品相互作用の有害事象シグナル検知用データウェアハウスシステムを構築し、総合病院情報システムの薬歴・検査結果・電子カルテ記事データを抽出し登録した。さらに併用禁忌・相互作用データベースを含む薬剤添付文書情報の登録を行い、併用薬に関する調査を行った。さらに、アソシエーション分析とは異なるアルゴリズムによる医薬品相互作用システム構築の第一歩として、大学院生らとともに、2型糖尿病患者の糖尿病合併症の危険因子の発見をテーマにベイジアンネットワークによる分析を開始した。その結果、インスリン投与・男性・喫煙ありの場合に、脳血管障害の危険性が有意に上がることを発見できた。本成果については、2014年の医療情報学会春季学術大会にて発表する予定である。これらのトライアルによって、ベイジアンネットワークの特徴と利用時の問題点等について把握できた。本研究は、医薬品の相互作用による有害事象のシグナル検知システムの開発において、相互作用薬の検知精度を向上するため、アソシエーション分析、ベイジアン・ネットワーク、その他のアルゴリズムについて比較検討を行い、本システムの有害事象シグナル検知機能の改良を行うことを目的としている。平成25年度には、専用のデータウェアハウスサーバを構築し、病院情報システムから、患者基本情報、病名、処方、注射、看護、検体検査・電子カルテ記事等のデータを抽出し、連結不可能匿名化を行い、データウェアハウスシステムに登録し、アソシエーション分析、ベイジアンネットワークを用いた医薬品相互作用発見用のデータマイニングツールを構築した。平成26年度は、構築したデータマイニングツールの性能評価を行い、データウェアハウスの構造・データクレンジングの方法、各アルゴリズムの実装方法について検討した。その結果、アソシエーション分析(apriori)にて候補となる有害事象、医薬品をsupport値とconfidence値で絞ったのち、残った候補についてベイジアン・ネットワークにて有害事象との関連性に関するCP値を計測することに成功した。また、ベイジアン・ネットワークの結果とロジスティック回帰分析の結果の比較も行い、ロジスティック回帰分析より、ベイジアン・ネットワークの方がより多くの関連を発見できた。有害事象との関連性の有意性については、フィッシャーの正確確率検定を採用した。ロジスティック回帰分析では、サンプル数のアンバランス性から影響を受ける可能性がある点についても発見できた。平成27年度は、医薬品相互作用発見用のデータウェアハウスからデータマイニング手法を用いて医薬品副作用を検知するためのアルゴリズムの評価を行った。具体的には、アソシエーション分析のアプリオリ、ベイジアンネットワーク、及びニューラルネットワーク(ディープラーニング)等のアルゴリズムの性能評価を実施した。評価を行うために、治療薬を20種類(治療薬A,B,・・・T)を想定し、治療薬Aと治療薬Bが併用された場合に白血球減少の有害事象が発生したと想定した。(治療薬A及びBの単剤投与では有害事象は発生しないとし、治療薬AとBの併用時の有害事象の発生率も100%から10%まで変化させたデータを作成した。)薬歴・検査結果データは、大学病院に入院中の患者データを参考に、上記想定のデータを乱数などを用いて作成した。各アルゴリズムで相互作用の検出性能を測定し、感度、特異度を算出した。アプリオリは有害事象発生率が下がると検出不可能となった。ベイジアンネットワークはRシステムの実装では同時に処理できるアイテム数に制限があり、一部の結果が評価できなかった。最も良好な結果はディープラーニングによる検知であった。ただし、ディープラーニングは事前に機械学習をさせる必要があるため、学習が不要なアプリオリ等との比較は単純にはできないと思われた。結果の詳細については成果報告書にて述べる。

ニューラルネットワーク分析では、想定併用薬の候補を発見することができた。一応、計画通り、複数のアルゴリズムの特性について結果を出せたので、おおむね順調に進展していると思われる。なお、ロジスティック回帰分析とベイジアン・ネットワークの比較検討については、2型糖尿病の合併症リスクに関する英文論文としてもまとめることができた。(現在、投稿中)医療情報学今後は選別したアルゴリズムを組みあわせて、自動的な医薬品相互作用の発見を可能とするための研究を行っていく。加えて、可能であればニューラルネットワーク等についても検討したい。本年度は分析の基本となるデータウェアハウスシステムの構築を終え、加えてアソシエーション分析以外のアルゴリズムであるベイジアンネットワークによる分析のトライアルを実施し、良好な結果を得たため。医薬品相互作用にベイジアンネットワークをどのように応用させるかについて、研究を進める。その他、テキストマイニング手法についても、TF-IDF法を用いて誤嚥患者の予防に関する研究を大学院生らと開始しており、その成果は、医薬品相互作用の症状の検出に応用可能であると考えている。加えて、ニューラルネットワーク等の、他のアルゴリズムについても、大学院生らとともにトライアルを重ね、その有用性を検証していきたい。
単面葉の平面化を司る遺伝子プログラム

一般的に葉は向背軸の極性を持ち、それら運命の境界部で細胞増殖が促進されて葉身が平面成長し、光を受容するのに適した平らな葉身が形成されると考えられている。一方多くの単子葉植物では、「単面葉」という、葉身が一般的な葉(両面葉)の背軸面に相当する組織だけで構成される葉が進化している。興味深いことに、この単面葉を持つ多くの植物においても、葉は背軸面しか持たないにも関わらず、平面成長により平らな葉身が形成される。つまり、平たい葉身は単面葉と両面葉で独立に進化していると考えられる。また、これまでの研究により、単面葉の平面化を促進する遺伝子として、DROOPINGLEAF (DL)相同遺伝子を同定する事に成功している。本研究ではまず、単面葉研究のモデル系として用いているイグサ属植物において、単面葉の平面性がどのように進化したかを解析した。その結果、イグサ属では丸い単面葉を持つ種が祖先的であり、平面化した単面葉を持つ種は何度か派生的に進化したことを明らかにした。また、平たい単面葉の進化過程では、葉におけるDL遺伝子の発現レベルが上昇したことを明らかにした。すなわち、DLのプロモーター活性の上昇により、平たい単面葉が進化した可能性が示唆された。さらに単面葉の平面化機構に関して、生理学的、遺伝学的解析を行った所、単面葉の平面化にはオーキシンシグナルが深く関与し、適切なオーキシン濃度勾配により、単面葉の平面化が促進されることを明らかにするとともに、オーキシンシグナル経路に異常がおきたと示唆される突然変異体を単離することに成功した。
キラル分子配向体をインデューサーとする機能増幅型光学素子の開発

自己組織化による分子集積により,機能の増幅や新しい機能が誘起されることが知られている。このような分子集合体は物理的、熱的に不安定であり、その構造変化を利用した分子認識、センサーなどへの応用が試みられている。一方で分子集合構造を安定化し材料開発をする研究も活発である。本研究では、特にキラル配向性分子集合体により誘起、増幅される光機能の固定化による光学材料への応用について検討した。配向性分子として二鎖型グルタミド脂質を用いた。二鎖型グルタミド脂質は分子内に3つのアミド結合が分子間で水素結合を形成することにより、特異な配向構造を形成する。機能性部位を導入した脂質分子を溶媒中に分散させると自己組織的に分子集合体を形成し、その配向構造に基づく機能の増幅がみられる。ピレニル基を導入した脂質は、有機溶媒中で分子配向体を形成し、ピレニル基のスタッキングに基づくエキサイマー発光・増幅光学活性を発現した。この溶液にPMMAなどのポリマーを混合させ、ガラス基板上にキャストし、フレキシブルなポリマー複合体を得た。このフィルムは溶液同様エキサイマー発光・増幅光学活性を示した。機能性部位の選択、あるいは脂質分子をホスト、色素分子をゲストとするホスト-ゲストシステムを利用することで、ポリマーフィルムの光機能を容易に制御できることを確認した。また、無機分子であるシクロホスファゼンに脂質分子を集積、固定化させることで新たな分子素子の開発や脂質分子のシリカ界面への固定化による分子認識材料への応用についても検討した。本研究では、機能増幅型光学素子を作製することを目的とし、キラル配向性分子集合体により誘起、増幅される機能をポリマー中に固定化するための研究を行っている。具体的には、グルタミン酸に2本の長鎖アルキル基および機能性部位をアミド結合を介して導入したグルタミド分子を合成し、このグルタミド分子がキラル配向体を形成することにより得られる増幅光学活性のポリマー中への固定化について検討している。自己組織的な配向会合体形成に基づく増幅光学活性は、物理的、熱的に不安定であり、材料化のためには固定化が必要となる。以下にこれまでの研究成果をまとめた。1)機能性部位としてピレニル基を導入した分子を合成し、有機溶媒中での増幅光学活性について円偏光二色性スペクトルを用いて評価するとともに、電子顕微鏡観察、蛍光スペクトル測定、熱分析を行い、分子の配向状態について評価した。さらにポリマー(ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレンなど)との混合溶液からキャスト法により分子配向体とポリマーとのコンポジットフィルムを作製した。ポリマー添加によるキラル配向構造への影響はほとんどなく、またキャスト後においても増幅光学活性は維持されることを確認した。この増幅光学活性は、熱に対しても安定であることを確認した。2)機能性部位にカルボン酸を導入した分子から形成されるキラル配向体にアキラルなカチオン性色素を添加することで色素に光学活性を誘起させ、これを上記と同様の方法でキャストし、ポリマーコンポジットフィルムを作製した。色素分子がキラル配向体に静電的に結合することで誘起光学活性が発現し、さらにキャストした後も光学活性が維持されることを確認した。キラル配向性分子とアキラル色素は、コンビナトリアル的に選択できることから、光学活性の強度や波長を容易に制御することができる。アクリフラビン(黄)、コンゴーレッド(赤)、メチレンブルー(青)の色素を用いた誘起光学活性ポリマーフィルムの作製に成功している。3)キラル配向性分子の無機環状分子や無機表面へ固定化することによる機能性材料の検討も行っており、一定の成果を得ている。今後、当初の計画に従い、キラル分子配向体により増幅された機能のポリマーへの転写について検討を進める予定である。

脂質などの自己組織性分子は、分子集積に基づく興味深い現象が見られるいっぽうで、物理的、熱的に不安定なため、さまざまな手法による材料化への取組みがなされており、分子集合体の形状の安定化と機能の安定化に大別することができる。特に形状、形態の安定化については、これまでに多くの報告がなされており、ラセン状やファイバー状のシリカ複合体やポリマー複合体が報告されている。本研究では、キラル配向性分子集合体により誘起、増幅される機能の固定化による光学材料、機能性材料の開発について検討を行った。配向性分子として二鎖型グルタミド脂質を用い、脂質分子に種々の官能基を導入することで特異的な増幅機能の創出を試みた。以下はその結果の概要である。1)ポリマー複合フィルム:光機能を有する脂質分子あるいは脂質分子と光機能性色素とのホスト-ゲストコンプレックスの分子集合体をポリマー溶液中に分散させ、これをキャストすることで分子集合体/ポリマー複合フィルムを得た。この複合フイルムは分子集合構造に基づく増幅キラリティーやエキサイマー発光を保持しており、導入する官能基を選択することで容易に機能を制御することが可能であることが確認された。さらにポリマーの架橋による強度や耐溶媒性の向上についても検討を行った。2)無機材料界面・無機分子への固定化:二鎖型グルタミド脂質の無機材料界面への固定化についても検討した。界面に脂質分子を直接固定化したシリカ微粒子は、界面において分子配向に基づくと考えられる特異的な分子識別能を示した。また、無機分子であるシクロホスファゼンに脂質分子を集積、固定化させることで新たな分子素子の可能性も示した。
コヒーレント合成による高強度モノサイクル域トポロジカル光波の発生とその応用

モノサイクル域で軌道角運動量可変な高強度超短光渦パルス(パルスエネルギー1 mJ超,パルス幅27fs)の発生に成功し,また, 2つの直交偏光光渦パルスをコヒーレントビーム結合させることにより,超広帯域偏光渦パルス(波長帯域750-880 nm)の生成に成功した。さらに,超広帯域偏光渦パルスの偏光対称性,空間的偏光純度に関する精密測定法の開発を行い,その有効性を実証した。また,径偏光超短パルスによる半導体のスナップショット偏光分光実験を行い,この手法の高精度・高感度特性を実証した。本研究の目的は,いままで有効に利用されてこなかった光の持つ位相・偏光の空間的特異性・非一様性に着目し,申請者らが現在までに独自に開発したモノサイクル域光パルス発生・制御技術,さらには光波コヒーレント合成技術を用いることにより,1)モノサイクル域トポロジカル光波(光渦・偏光渦)の高強度発生を行うこと,2)モノサイクル域トポロジカル光波のビーム断面内強度・位相・偏光分布を自在に制御できる手法を確立すること,3)上記,強度・位相・偏光分布制御技術を活かして物質との相互作用の極限時間域空間制御への応用を行うこと,である。本年度は以下の成果を得た。1.前段増幅,ホログラム対を用いた4-f光学系による光渦パルス発生,主増幅とを組み合わせることにより,ホログラムの回折効率の低さを補いながら,空間分散がなく,かつ軌道角運動量可変で,パルス幅が27 fs,パルスエネルギーが1 mJを超える高出力超短・超広帯域光渦パルスの発生に成功した。2.高強度サイクル域光渦パルス発生技術を基に,ともに直線偏光の左回り光渦と右回り光渦のコヒーレントビーム合成技術を組み合わせることにより,超短軸対称偏光パルスの発生に成功した。3.超広帯域光渦パルスにも適応可能な軌道角運動量スペクトル精密測定法を提案し、超広帯域光渦パルスにこの手法を適用して本手法の有用性を示すとともに,周波数スペクトル分解軌道角運動量スペクトルの測定にも成功した。さらには,光渦パルスを円筒対称固有モードに分解する手法も提案し,本手法が高精度に機能することを実証した。4.軸対称偏光モードを定量的に評価する方法として拡張ストークスパラメータおよびこれらを用いる方法を提案し,実験で得られた超広帯域軸対称偏光パルスに本方法を適用して,偏光純度,偏光の軸対称度合いを高精度に測定できることを実証した。1.従来のストークスパラメータを基盤として,(基本モードだけでなく)高次軸対称偏光モード(偏光渦)の円筒対称度,モード純度を定量的に表す指標(拡張ストークスパラメータ,拡張偏光度)を新たに提案し,その定式化を行った。2.高強度サイクル域光渦パルス発生技術を基に,ともに直線偏光の左回り光渦と右回り光渦のコヒーレントビーム合成技術を組み合わせることにより,超短・超高帯域軸対称偏光パルスの発生させ,そのパルスのスペクトル分解円筒対称度,モード純度を初めて定量的かつ高精度に評価した。その結果,本研究における超短光渦・偏光渦発生法が優れた方法であることを実証した。3.超短光渦パルスによる窒化ガリウムの時間分解非線型分光を実行し,その軌道角運動量分解四光波混合信号のダイナミクス測定を行った。窒化ガリウム励起子からの軌道角運動量分解四光波混合信号緩和の振る舞いにおける励起光渦トポロジカルチャージ依存性から,空間的不均一が信号に与える効果を明らかにした。光渦および軸対称偏光モードを高精度に定量的に評価する方法を独自に考案し,その有用性を実証済みである。また,既に申請者らが有する高強度サイクル域光渦パルスを基に,ともに直線偏光の左回り光渦と右回り光渦のコヒーレントビーム合成技術を組み合わせることにより,超短・超高帯域軸対称偏光モードを発生させることに成功し,さらに上記評価法を適用して,発生させた軸対称モードの円筒対称性が高く,モード純度も高いことを,高精度に実証しているため。

1.周波数チャープした2つの光渦に時間遅延をつけ,同時に重ね合わせることでピコ秒オーダーで光リング状光格子を高速回転する方法を提案し,この方法の有効性を実験実証した。具体的には,最速の高速回転の周期として1.6ピコ秒を達成した。2.不均一な異方性のある媒質中でのベクトル光渦に関して,それらを記述するマクスウェル・シュレディンガー方程式のハミルトニアンを導出し,それがスピン1/2のハミルトニアンに対応することを示した。また,その際に現れる付加的位相であるパンチャラットナム・ベリー位相を実験的に測定し,これが一様な位相成分と空間依存のある成分とに分けられることを実証した。3.偏光特異性を有する径偏光フェムト秒パルスを四光波混合分光に用いることにより,窒化ガリウムの光学的異方性をスナップショットで測定する方法を考案し,その有効性を実証した。励起子からの四光波混合信号から,一軸性ひずみのエネルギーおよびスピン交換相互作用定数の精度よい測定に成功した。モノサイクル域で軌道角運動量可変な高強度超短光渦パルス(パルスエネルギー1 mJ超,パルス幅27fs)の発生に成功し,また, 2つの直交偏光光渦パルスをコヒーレントビーム結合させることにより,超広帯域偏光渦パルス(波長帯域750-880 nm)の生成に成功した。さらに,超広帯域偏光渦パルスの偏光対称性,空間的偏光純度に関する精密測定法の開発を行い,その有効性を実証した。また,径偏光超短パルスによる半導体のスナップショット偏光分光実験を行い,この手法の高精度・高感度特性を実証した。既に申請者らが有する高強度サイクル域光渦パルス技術を基に,ともに直線偏光の左回り光渦と右回り光渦のコヒーレントビーム合成技術を組み合わせることにより超短軸対称偏光パルスの発生に成功しているため。また,超短・超広帯域軸対称偏光パルスを定量的に評価する方法として,拡張ストークスパラメータを考案し,その有用性も実証している。これまでに確立させた,超広帯域トポロジカル光波のビーム断面内強度・位相・偏光分布の自在制御法および軌道角運動量,モード分布,偏光空間分布精密測定法を活かして以下を行う。発生させた超短光渦・偏光渦パルスの時間幅を可変にし,光渦パルスと金属と相互作用実験を行い,得られた構造の時間幅依存性から,相互作用メカニズムの解明をめざす。また,生成された強度・位相・偏光分布制御サイクル域トポロジカル光波を用いた半導体励起子励起による励起子時空間制御とその非線型分光を行うとともに,同生成光波によるマイクロ・ナノ粒子の超高速回転・マニピュレーションとそこからの回転ドップラー効果の検出を試みる。28年度が最終年度であるため、記入しない。超高速非線型光学,レーザー物理学,量子エレクトロニクス,トポロジカル光物理学コヒーレントビーム合成技術により,現在得られている軸対称偏光パルスの高強度化・広帯域化を進める。さらに,平成26年度までの軌道角運動量が波長に依存しない,超広帯域サイクルトポロジカル光波生成に引き続き,軌道角運動量が分布し,そのスペクトル分布が波長により変化するような「軌道角運動量がチャープを持つ光渦パルス」の生成とその応用研究を遂行する。
材料組織が示す全エネルギーとそれに基づく局所組織変化の理解

本研究では、金属におけるミクロ組織回復の要因に対する外部エネルギーのゆらぎの効果に着目し、不均一なミクロ組織回復の主要因を明らかにすることを目的として、純金属を用いた実験とフェーズフィールドシミュレーションによりミクロ組織の回復過程を調べた。その結果、外部ゆらぎとして温度ゆらぎを与えた実験では、場所により周囲の粒に比べ大きな回復粒が観察された。一方、シミュレーションでは、ゆらぎの影響により再結晶核の生成と局所的な不均一性に差が生じた。これらの数値データから局所的な不均一性をもたらす主要因が外部からのゆらぎエネルギーであることを明らかにした。耐熱鋼のマルテンサイト組織の回復や、加工された金属の再結晶などの回復では大きな不均一回復が実際のミクロ組織回復で認められている。その要因は応力や温度などの外部からのエネルギーゆらぎが考えられる。本研究では、エネルギーのゆらぎを与えたときにミクロ組織変化にどのようなミクロ組織変化にどのような影響が現れるかを実験とフェーズフィールドシミュレーションにより検討した。実験では、加工した純ニッケルの回復・再結晶過程が温度ゆらぎの有無によってどのように変化するかを調べた。その結果、温度ゆらぎを与えた場合、場所により周囲の粒に比べ大きい粒が観察された。それらを画像解析し、平均粒径、粒径分布の標準偏差を求めた結果、温度ゆらぎの無い場合に比べ、ゆらぎがある場合、それらの値が明らかに大きくなっていた。これは温度の変化により局所的に大きな粒ができたことによる。フェーズフィールドシミュレーションでは、秩序変数を方位場変数と転位密度として組織の全エネルギーを記述し、その時間変化として回復・再結晶過程を調べた。対象が純金属であるので、全エネルギーは勾配エネルギーとひずみエネルギーの総和で記述した。その結果、ゆらぎの影響を与えなかったものはシミュレーション時間t=1200まで再結晶粒は発生しなかったが、ゆらぎの影響を与えたものはt=300の段階で小さな再結晶粒が発生し、t=1200では極めて不均一な組織となった。それぞれ粒径に対する標準偏差を算出した結果、t=0の段階ではゆらぎの有無で6.77と6.44とほぼ変わらないが、t=1200では13.82と46.24となり、局所的な不均一性はゆらぎの存在により顕著に大きくなることが確認された。以上の結果から、回復・再結晶における結晶粒径の標準偏差という定量的な値から、ミクロ組織変化における局所的な不均一性をもたらす主要因は外部からのゆらぎエネルギーであることが明らかになった。金属材料のミクロ組織変化の本質的な理解が、エネルギー論に基づいたフェーズフィールド法により進んできている。しかしながら、実際の材料でしばしば観察される突発的で大きな局所組織回復の主要因については、ほとんど理解されていない。本研究では、この局所不連続組織変化の本質を物理的な観点から明らかにする目的で、フェーズフィールド法における発展方程式に付加的なゆらぎ項を導入してシミュレートするとともに、その結果を、外部ゆらぎを与えて実験した組織変化の結果と比較することで、エネルギーのゆらぎが局所的な組織回復に果たす効果を調べた。今年度の試料として純ニッケルを用いた。圧延によって歪を導入した試料を所定の温度で種々の時間保持することによって生じた回復・再結晶のミクロ組織を、光学顕微鏡および方位解析装置付き走査型電子顕微鏡(SEM/EDSD)観察により調べた。それとともに、ゆらぎ項を導入したフェーズフィールド法により、再結晶の組織発展過程をシミュレートし、実験結果との対応を調べた。その結果、以下のことが明らかとなった。(1)純Niの回復・再結晶実験において、温度変化を外部擾乱として与えた試料では、温度一定として行った実験試料に比べ、結晶粒サイズ分布が大きな標準偏差を示した。これは、外乱を加えた試料でより不均一な組織変化が生じたことを示すものである。(2) Phase-field法による再結晶シミュレーションにより、組織形成エネルギーに外部擾乱を与えてシミュレーションを行った結果、結晶粒サイズ分布が大きな標準偏差をもち、実験とよい対応を示した。これよりミクロ組織変化における局所的な不均一性は外部擾乱としてのエネルギーのゆらぎが大きな要因であることが確認された。実材料におけるミクロ組織における突発的な変化について、金属の再結晶現象を対象として外部エネルギーのゆらぎ項を考慮したフェーズフィールド法によりシミュレートすることができた。この変化は純金属の実験結果ともよく対応しており、外部エネルギーのゆらぎが突発的なミクロ組織変化の大きな要因であることが確認でき、おおむね順調に研究が進展している。平成24年度では、純金属の回復・再結晶組織に外部からのエネルギーゆらぎの効果が確認された。そこで、平成25年度では、複数の元素を含む実用材での実験を行う。特に、階層構造を示し複雑なミクロ組織をもつラスマルテンサイト系の耐熱鋼について、そのミクロ組織変化を調べる。

ここでは、外部擾乱の要因として温度ゆらぎと組成ゆらぎが考えられるが、一般の実用耐熱鋼では組成ゆらぎはほとんど無いと考えられるので、温度ゆらぎに絞って検討を行う。具体的には、階層構造であるマルテンサイト相組織から安定相であるフェライト相への一連の回復過程を実験で調べるとともに、ラスマルテンサイト相回復のフェーズフィールドシミュレーションを行う。これらの実験とシミュレーションを比較検討することで、ラスマルテンサイト相の回復における局所組織変化の主要因を明らかにしてゆく。平成25年度は最終年度であり、特に大きな支出はない。実験消耗品およびシミュレーション結果のデータバックアップメディア、あるいは情報収集旅費等に研究費を使用する。
インスリン様成長因子とその結合蛋白質との複合体の構造解析

本研究ではインスリン様成長因子(IGF-I)をとりあげ、(1)そのホルモンペプチドの溶液中での構造と結合蛋白質との複合体中での構造を解析する。それらのために、(2)遺伝子操作によりIGF-Iの同位体ラベルを行い、多次元NMR法を用いた複合体中での構造を解析法の確立を行う事を目的として研究を行った。その結果1)融合蛋白質法を用いたIGF-Iの大量産出系により15N標識したIGF-Iを合成した。この経験を生かし13C-グルコースを炭素源とした培地で13Cと15Nで二重標識したIGF-Iを得るために大腸菌の培養を開始した。2)先に1H二次元NMR法によりIGF-1の溶液中の構造を決定していたが、上記の15N標識IGF-Iを得たので、異核多次元法による測定を行い分離のよい多次元スペクトルを得た。これを用いて帰属の確認および距離情報の追加収集を行い、構造を精密化することが出来た。複合体での構造変化を解析するのに有用であると考えられる。3)共同研究を行っている米国Centrix社の研究所からIGF-Iの結合蛋白質の一つであるBP-IIIを入手した。現在我々が改良を加え、広い濃度域において分子量分布を解析することが可能となりつつある分析用超遠心機を用いてIGF-IとBP-IIIの解離会合系を解析し1:1複合体の形成を確認出来た。
ジアリールエテン-金微粒子複合系での電導性光スイッチング

ギャップ間隔5μmの金のくし型電極上にベンゾチオフェンジアリールエテン-金属微粒子ネットワーク構造を構築した。紫外光を照射すると、コンダクタンスが上昇し、可視光を照射するとコンダクタンスが減少する様子が確認され、25倍の完全に可逆な光によるコンダクタンスの変化が観測された。チオフェン環の2位でエテン部位と結合したジアリールエテンでは、スイッチング方向の逆転が確認された。ジアリールエテンに代表される環状6π電子系は、光閉環/開環反応によりπ共役系のトポロジーの組み換えが起こり、分子の右と左に配置した有機ラジカル間の交換相互作用が効率良いスイッチングを起こすことが知られている。本研究では、このスイッチングを用いて「分子エレクトロニクス」分野における分子の電気伝導性のスイッチングを達成することを目的とした。具体的には、ジアリールエテン分子と金微粒子を用いてネットワーク構造を作成し、微小ギャップを持つ電極上に配置し、光を用いて閉環/開環反応を起こさせ、電流をスイッチさせようとするアイデアである。計画としては、マイクロメーターサイズのギャップを持つ櫛型電極とナノメートルサイズのギャップを持つナノギャップ電極を検討することとした。今年度はジアリールエテンと銀微粒子からなるネットワークにおける光反応性および電気伝導性の光スイッチングについて検討した。金微粒子でのフォトクロミック反応および電導性スイッチングは、以前に確かめていたが、本研究では、銀微粒子でのネットワークについて検討した。両方にチオール基が付いた分子で銀微粒子ネットワークを形成させ、櫛型電極の上において電導性の光スイッチングを試みた。その結果、コンダクタンスは紫外光の照射とともに増加し、可視光の照射で減少した。その結果、完全に可逆なスイッチング挙動が確認されスイッチング効率は18倍であった。これは、π共役系の組み換えが電気伝導にも有効に働いていることを示しており、情報伝達のスイッチングとして一般性を有していることを意味する。光照射による、吸光度の増加は一般の光化学反応に見られるように、初期速度が高く、徐々に遅くなっていく挙動を示したが、伝導性の増加は初期速度が遅く、徐々に早くなった。これはネットワークへの光照射がパーコレーション的挙動をすることを示している。また今年度は、10nm程度の大きさのナノギャップ電極をエレクトロマイグレーション法により作成し、ギャップにジアリールエテンー金微粒子ネットワークを入れた系についての電導挙動、光応答についても検討した。室温付近ではオーミックな電導挙動が確認されたが、10K程度の極低温領域ではクーロンプロッケード現象が確認され、ゲート電圧依存性も認められた。クーロンプロッケードのゲート電圧依存性、すなわちクーロンアイランドは光照射によってデジタル的に変化することがわかった。今年度は、フォトクロミック分子であるジアリールエテンと金ナノ粒子とのネットワーク構造を、ギャップ間隔5μmのくし型電極と10nmのナノギャップ電極間に構築し、その電導特性の光スイッチング特性に関して検討を行なった。用いたくし型電極は、ジアリールエテン・ジチオールの金への自己組織化により、三次元のネットワーク構造を構築することにより作製した。この電極に紫外光、および可視光を照射すると、I-Vカーブの傾きが変化することが見出された。これは、ネットワーク中のジアリールエテンが光異性化することで、π共役が切断された"OFF"の状態と、π共役が広がった"ON"の状態を可逆に切り替える『分子スイッチ』として機能していることを示している。分子構造とスイッチング特性、π共役の反転を利用した逆スイッチ挙動等を明らかにした。次に、一分子、一電子の挙動をさらに詳細に検討することを目的に、ギャップ間隔を5μmから10nmと狭くしたナノギャップ電極の系に関して検討した。平均ギャップ間隔10nmのナノギャップは、エレクトロマイグレーション法により作製し、ジアリールエテンと平均粒径4nmの金ナノ粒子によって架橋した。12Kにおいてその電導特性を評価すると、クーロンブロッケード現象を示し、金ナノ粒子がクーロンアイランドとして機能していることが明らかとなった。続いて光応答性に関して評価したところ、紫外光照射によって電流値が不連続にジャンプする様子が確認された。光照射前後におけるI-VSDカーブ、ゲート電圧依存性を評価した。その結果、光照射における不連続な電流値のジャンプは、クーロンアイランドのポテンシャルのデジタルなシフトに由来していることが明らかとなった。今年度は、エレクトロマイグレーション法によって作成したギャップ間隔10nmの電極間に単一の金ナノ粒子とオリゴチオフェンまたはジアリールエテンからなる素子を作成し、その電導挙動、光応答挙動について検討した。作成した素子は、極低温でクーロンプロッケード挙動を示すことが明らかとなった。ゲート電圧をかける事により、クーロンプロッケードの挙動がゲート電圧によって制御可能であることが分かり、単一電子トランジスタを構成していることが示された。この単一電子トランジスタに対して、紫外光を照射したところ、光照射に伴って電流値が不連続に変化することを見出した。