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楕円型転がり接触関節を有する多自由度筋骨格ロボットフィンガー

本研究の目的は、ヒトの中手指節関節の形状と機構を模倣した「楕円型転がり接触関節を有する多自由度筋骨格ロボットフィンガー」を開発し、その制御手法を確立することにより、ヒトの身体運動メカニズムを理解することである。この目的を達成するため、本研究では次の4つの要素研究を段階的に実施した。(1)モーションキャプチャ・表面筋電図解析・機能的電気刺激を用いたヒト手指の運動解析、(2)アトラクタ選択(生体ゆらぎ)を用いた非対称拮抗駆動ロボットフィンガーの筋協調制御、(3)絹糸による人工靭帯用筒編地の編成、(4)ナイロン繊維アクチュエータを用いた角度増幅型関節機構の設計。ヒトの関節は構造上、屈伸しながら回転軸が移動するという複雑な動きをとる。その一方で、ヒト筋骨格系を構成する拮抗筋ペアへの運動指令値の比(筋拮抗比)が平衡点(目標関節角度)とほぼ線形な関係があることが最近明らかにされている(知見A)。本研究では、ヒト中手指節関節(MP関節)の形状と機構を模倣した「楕円型転がり接触関節を有する多自由度筋骨格ロボットフィンガー」を開発し、ヒトの身体運動メカニズムを構成論的に理解することを3年間の研究目的としている。第1年度は、MP関節に関与する「筋の配置」、「腱の付着位置」、「拮抗筋ペアの特性の差」に着目した研究を実施し、以下の成果が得られた。(1)(a)筋取り付け位置が回転軸に近い「手内配置モデル」、(b)楕円型転がり接触関節を有する「手内配置転動モデル」(c)筋取り付け位置が回転軸から遠い「前腕配置モデル」、(d)楕円型転がり接触関節を有する「前腕配置転動モデル」(e)(c)において屈筋の牽引力が大きい「前腕配置屈曲重視モデル」の5種類の実機を製作し、関節角度制御実験を行った。その結果、(d)および(e)がヒトMP関節の屈曲と同じ可動範囲を保持しつつ「筋拮抗比ー関節角度」の関係が直線に最も近くなることがわかった。(2)(a)腱付着位置が回転軸に近い「近位付着モデル」、(b)同位置が回転軸から遠い「遠位付着モデル」、(c)(b)において屈筋の牽引力が大きい「遠位付着屈曲重視モデル」の3種類の挙動を計算機シミュレーションで確認した。その結果、(c)がヒトMP関節の屈曲と同じ可動範囲を保持しつつ「筋拮抗比ー関節角度」の関係が直線に最も近くなることがわかった。以上より、ヒトの関節構造、深指屈筋や指伸筋が前腕部にあることや腱の付着位置が指先付近に位置していること、屈筋の方が伸筋よりも牽引力が強いことが「知見A」の結果に関係していることが示唆された。本年度の研究では、多関節筋を有する非対称拮抗駆動ロボットフィンガーに対し、生体ゆらぎを模倣したゆらぎ制御手法を適用し、指先位置制御実験によりその制御性を示すとともにロボットフィンガーの有する特徴に着目した2つのゆらぎ制御手法を新たに提案し、制御性能の向上を図った。具体的には、まず、座標探索シミュレーションを介してゆらぎ制御器の基礎設計を行い、制御器の有するパラメータ値の違いによる状態のさまざまな挙動を示した。次に、設計したゆらぎ制御器をロボットフィンガーの有する複数のアクチュエータに与える各圧力を探索対象とした「圧力探索型ゆらぎ制御器」として適用し、実装実験を行った。その際、指を伸展させた状態から屈曲させる屈曲タスクと指を屈曲させた状態から伸展させる伸展タスクの2つのタスクを行った。その結果、各タスクで達成度に大きく違いが出ることを示した。最後に、ロボットフィンガーの非対称なアクチュエータ配置を仮想的に対称配置にした「仮想拮抗筋構造」を提案するとともに、ロボットフィンガーの拮抗したアクチュエータの協調に着目し、「筋協調に着目したゆらぎ制御器」を設計し実装実験を行った。屈曲タスクと伸展タスクの2つのタスクを行った結果、それぞれのタスクを達成することができ、筋協調に着目したゆらぎ制御器とすることでさまざまなタスクへの適応性が向上することを示した。一方で、ゆらぎ制御器は非モデルベースの制御手法であり探索を行いながら動作するため目標姿勢に収束するすなわちタスクを達成するまでに時間がかかるという問題がある。次年度(最終年度)は、ハード・ソフトの両面で収束時間の短縮を試みるとともに、本年度にまでに構築したロボットフィンガーをベースに「楕円型転がり接触関節を有する多自由度筋骨格ロボットシステム」の構築と制御を行っていく。本研究の当初の最終目的は、「楕円形転がり接触関節を有する多自由度筋骨格ロボットフィンガー」を開発し、ヒトの身体運動メカニズムを構成論的に理解することであった。この目的に対して、本研究費交付申請時の研究実施計画においては4つのサブ課題を設定し、平成27年度までにサブ課題13を実施完了させ、最終年度(平成28年度)にサブ課題4を集中的に実施する計画となっていた。【サブ課題1】屈曲・伸展運動と外転・内転運動を行うことができる「自由度2」の転動関節モデルの構築【サブ課題2】主動筋と拮抗筋の協調に基づく筋骨格「転動」関節モデルの構築と制御方式の確立【サブ課題3】楕円形転がり接触関節を有する筋骨格ロボットフィンガーの構築【サブ課題4】詳細な力学モデルに基づく楕円形転がり接触関節の理論的解析これに対して、サブ課題

1と2は予定通り順調に完了、サブ課題3は未完、一方、サブ課題4は逆に前倒し実施中という状況である。なお、サブ課題3が未完の主たる理由は、平成27年度末時点の研究成果として、当初の最終目的の枠組をロボットフィンガーのみならずより広いカテゴリーの筋骨格ロボットシステムへ拡張・展開できる見込みが得られたためである(【拡張サブ課題3】として最終年度も継続実施)。以上をまとめると、当初の計画と研究の進め方・スケジュールが変更になっている課題もあるが、最終年度において容易に調整が可能であり、研究の枠組はむしろ広がっていることから、トータルでは「おおむね順調に進展している」と自己評価した。本研究では、初年度「ヒトの筋配置のロボットによる模擬と解析」、2年度「初年度の結果を踏まえた多関節筋を有する非対称拮抗駆動ロボットフィンガーの制御手法の開発」を主として実施した。最終年度となる28年度の研究では、「楕円型転がり接触関節を有する多自由度筋骨格ロボットフィンガー」構築のキーとなる次の2つの研究を並行実施した。(1)絹糸による人工靭帯用縦スリット入り筒編地の編成:接触部が楕円形状を有する指の人工骨モデルを3Dプリンタで作成し、人工骨同士を可動部を阻害せず接続するための縦スリット入り筒編地を絹糸で作成した。自動横編機(ホールガーメント機)を用いた絹糸による人工靭帯用筒編地の設計・作製法を確立することができた(国際会議ICBSB2016で発表)。(2)ナイロン繊維アクチュエータのための角度増幅型関節機構:ナイロン繊維をコイル状にツイストしたSCP(Super-coiled polymer)アクチュエータを筋骨格ロボットフィンガー用のアクチュエータとして採用し、収縮率が低くかつ長さが短いナイロン繊維アクチュエータでも充分に関節を駆動させることが可能な新しい転がり接触関節機構を提案・実装した。具体的には、遊星歯車機構に示唆を得た角度増幅型関節機構を設計・作製し、短いナイロン繊維アクチュエータ(実験では4.7cm)でも大きな関節角度(平均85.5deg)が得られることを実証した(第22回ロボティクスシンポジアで発表、特許出願済)。初年度の成果を発展させ国際会議IFESS2017に投稿し採択された。また、2年度の成果をまとめ29年2月に論文投稿を行った(査読中)。さらに28年度の成果をもとに新規申請した科研費(2017-2019年度基盤研究(C):ナイロン繊維アクチュエータで駆動する転動関節機構に基づく多自由度マニピュレータ)が採択された。今後も継続して本研究を推進していく。本研究の目的は、ヒトの中手指節関節の形状と機構を模倣した「楕円型転がり接触関節を有する多自由度筋骨格ロボットフィンガー」を開発し、その制御手法を確立することにより、ヒトの身体運動メカニズムを理解することである。この目的を達成するため、本研究では次の4つの要素研究を段階的に実施した。(1)モーションキャプチャ・表面筋電図解析・機能的電気刺激を用いたヒト手指の運動解析、(2)アトラクタ選択(生体ゆらぎ)を用いた非対称拮抗駆動ロボットフィンガーの筋協調制御、(3)絹糸による人工靭帯用筒編地の編成、(4)ナイロン繊維アクチュエータを用いた角度増幅型関節機構の設計。本研究の最終目的は、「楕円形転がり接触関節を有する多自由度筋骨格ロボットフィンガー」を開発し、ヒトの身体運動メカニズムを構成論的に理解することである。
力学ネットワークモデルを用いた植物細胞内における原形質流動場の研究

本年度は、昨年度に引き続き光ピンセット光学系の調整を行うとともに、原形質の逆流現象に関する研究を行った。光ピンセット光学系のレーザー光の位置安定性が不十分であったため、本補助金によって光学台と光学部品を購入し光学系の剛性向上をはかった。さらに、ビームの角度調整によってレーザースポットを焦点面上で容易に操作するため、小型ジンバルミラーを導入した。その結果、顕微鏡視野内で縦横方向に±20μm程度スポット位置を移動させることが可能となった。一方、顆粒の逆走現象を数多く観測したところ、葉緑体が剥がれ落ちた領域において顆粒の走行方向が反転する傾向があることが判明した。アクチン束が配列する壁面が修復される際に、局所的に配向性が乱されたまま固定されることによって顆粒が逆走したと推測される。また、葉緑体脱落領域周辺においては、逆走以外にも流れを横断する顆粒や数μm四方の円環状に周回する顆粒も新たに観察された。これらも、修復途中のアクチン束が乱れたまま固定されたことによって生じたと推察される。他方、アクチン配列の損傷程度が軽い領域では逆走は殆ど観察されないことが分かった。これは、原形質中で合成されたアクチン繊維が壁面のアクチン端に結合する際、原形質の粘性抵抗によりアクチン束の下流側に偏って結合するためであると考えられる。その結果、配向性が高まり流動方向もより安定化されると解釈できる。この様に、原形質に生じたレオロジー的な応力がアクチン束の配向性を高めそれがさらに流速の上昇を促す「相互フィードバック」効果を生み出している可能性が示唆された。今後、数値計算によって原形質内のアクチン繊維のレオロジーを含め運動性顆粒の力学状態をシミュレートし、原形質流動の物理学的本質を明らかにする予定である。本補助費によって導入したファイバーカップリングレーザーシステムと既存の光学顕微鏡を組み合わせた実験系を構築した。光ピンセットの捕捉効率を向上させるため、一対の円錐状プリズム(アキシコンプリズム)を利用してリング状に変形させたビームを顕微鏡の無限遠光学系に導入した。本構成は、アキシコンプリズムの片方を通常の凸レンズに交換すれば超高輝度の暗視野顕微鏡や顕微光散乱装置としても使用できる。この効率化によって、細胞組織の光学損傷が大幅に抑制され、生理条件下で長時間の実験が可能となった。しかし、本レーザーは発振波長785nmと視認性が低いため、本補助金で追加購入した670nmのレーザーを光路調整用に同軸入射し補助的に使用した。本レーザーも350mWと光捕捉力を得るには十分であるので、光学系の一部を自動化すればダブルトラップ式の光ピンセットとして使用可能である。一方、逆流現象に関する予備実験として順方向と逆方向の流速を測定した。流速は、原形質中に分散する顆粒状組織の顕微鏡画像を自動処理することによって計測し、統計的に評価した。実験は、粘弾性の過渡応答を詳細に観察するため人為的に流動を一時的に停止又は低速化させた状態で行った。本実験では、細胞に電気パルスを印可する手法と細胞全体を冷却する方法の二法を適用した。その結果、電気パルス法では順方向と逆方向の流速分布はほぼ対称的であったが、冷却法では逆流速度が著しく低下し分布も非対称になることを発見した。これは、温度低下によってモータタンパク質の結合特性が変化して、見かけ上の「摩擦」が変化した可能性があると考えている。現在、構築した光ピンセットによって流動場中の顆粒を捕捉・操作して、低温下で逆流速度が低下する原因を明らかにする準備を行っている。結果は、本年度中に生物物理学関連の専門誌に投稿する予定である。

今後、数値計算によって原形質内のアクチン繊維のレオロジーを含め運動性顆粒の力学状態をシミュレートし、原形質流動の物理学的本質を明らかにする予定である。
共感と記憶の相互作用を担う神経基盤に社会的関係と加齢が与える影響の解明

ヒトは共感によって他者の報酬や罰を自己の報酬や罰と同様に受け取ることができる。従来のヒト記憶に関する脳機能画像研究では、自己に対する報酬や罰によって記憶は促進されることが示され、その記憶の促進効果を媒介する脳内機構が明らかにされてきた。しかしながら、他者の報酬や罰に対する共感のような社会的能力によって影響を受ける記憶の神経メカニズムについては明らかにされてこなかった。本研究では、健常若年成人と健常高齢者を対象とする機能的磁気共鳴画像(fMRI)を用いた実験によって、他者の報酬と罰に対する共感が記憶に与える影響に関連する神経基盤に対して「社会的関係」や「加齢」の要因が与える効果を明らかにする。
非破壊定量システムを利用したダイアンソウイルス増殖関連宿主遺伝子の単離

マメ科植物の重要病害ウイルスであるRed clover necrotic mosaic virus(RCNMV)の細胞間移行過程において中心的な役割を演ずる移行タンパク質(MP)の細胞内での局在性とその機構を詳細に調べた。MPは自身のC末端68アミノ酸を通じて小胞体膜にRCNMV複製酵素と共局在し、それはRCNMVゲノム複製には影響しないが、細胞間移行にとって必須の過程であることを明らかにした。さらにRCNMVMPと細胞内で相互作用する宿主因子タンパク質を免疫沈降法によって精製できることを明らかにした。ルシフェラーゼ遺伝子を組み込んだRed clover necrotic mosaic virus(Luc-RCNMV)を作出し、アグロバクテリウムを介してNicotianabenthamiana植物葉に接種して2日後に接種葉に発光基質をかけたところ、葉が発光する様子をCCDカメラで撮影できた。しかしLuc-RCNMV発現形質転換シロイヌナズナを作出し、低温処理によってウイルス増殖を誘導したところ、意外にもルシフェラーゼ活性は検出されなかった。この原因として、Luc-RCNMVがシロイヌナズナ細胞中で極めて微量にしか増殖できないことが、プロトプラスト接種実験から明らかとなった。予備実験では野生型RCNMV発現形質転換シロイヌナズナではウイルス増殖量が非常に高いレベルであったが、Luc-RCNMVはシロイヌナズナ細胞中では増殖しにくい性質があるのかもしれない。これに代わって、RCNMVの細胞間移行機能のメカニズムを明らかにすべく、RCNMVの移行タンパク質(MP)の細胞内局在性を詳細に調査した。MPと緑色蛍光タンパク質(GFP)の融合タンパク質を発現するプラスミドを、アグロバクテリウムを介してN.benthamiana葉に注入したところ、専ら細胞壁にのみ局在し、他のウイルスMPで報告されているような生体膜への局在は見られなかった。しかしこれと同時に様々なRCNMV成分を共注入したところ、RCNMV RNAの複製が起こる条件下ではMP:GFPが小胞体膜に局在することが明らかとなった。この新規な現象は、RCNMVの複製酵素の形成に参加する宿主因子タンパク質の中にMPと高いアフィニティーをもつものが存在することを示唆しており、これによってMPとRCNMV RNAが近接して存在でき、MPによるRCNMV RNAのリクルート、引いてはRCNMVの効率良い細胞間移行に役立っているものと考えられる。現在この現象についてさらに解明するため、MPの変異体の作製を計画中である。Red clover necrotic mosaic virus (RCNMV)感染細胞中において、移行タンパク質(MP)は、原形質連絡が存在する細胞壁だけではなく表層小胞体(ER)膜に大きな塊を形成して局在し、同所においてRCNMV複製酵素成分タンパク質と共局在する性質をもつ。しかしMPは単独で発現した場合には、ERには局在せずに専ら細胞壁に局在する。RCNMVMPがERに局在する条件について詳細に検討したところ、RCNMV MPをコードしないRNA1の複製と密接に関連することがわかった。RCNMV複製酵素成分タンパク質はそれ自身がER局在性を有するが、これらのタンパク質自体にはMPをERへリクルートする能力はなかったことから、MPは複製酵素複合体に含まれる宿主タンパク質と相互作用するのではないかと考えられた。この現象のウイルス学的意義について調べるために、ER局在性を失わせるようなMPの変異体を発現する組み換えウイルスを作製し、宿主植物に接種したところ、変異MPのER局在性の喪失と組み換えRCNMVの細胞間移行能の喪失が平行関係にあることがわかった。変異MPは細胞壁への局在性もタンパク質の安定性も、野生型MPと同レベルであり、またMPはRCNMVゲノムRNAの複製には全く関与しないことから、RCNMV MPのER局在性はウイルスの細胞間移行戦略にとって必須の過程であることが強く示唆された。現在、変異MPの原形質連絡排除限界増大能力が落ちていないことを確認するためのparticle bombardment実験を準備している。ウイルス解析と平行して、RCNMVの細胞間移行に関与する宿主因子を同定する目的で、Tandem Affinity Purification用のタグ配列を付加したMPを発現する組み換えRCNMVを感染させたNicotiana benthamiana葉から2段階免疫沈降法によるMPの精製を行い、in vivoにおいてMPと結合する能力を有する複数の宿主因子候補タンパク質を得た。近日中に候補タンパク質の質量分析を行い、遺伝子を同定する予定である。これらについては大量発現および発現抑制形質転換植物を作出してその機能について詳しく解析する予定である。
マウス卵および初期胚における転写活性制御機構の解明

成長中の卵母細胞(成長期卵)は活発に転写をおこない、卵特有の遺伝子発現パターンを示すが、成長を終えた成長卵になるとゲノム全体の転写反応を停止させる。その後転写を停止した状態で減数分裂を進行させ、成熟した後、受精を経て転写が再活性化される。このとき細胞の遺伝子発現パターンは初期胚特有のパターンへと変化する。このように、遺伝子発現が大規模に変化する再プログラム化には、長期間に渡る転写の停止と再活性化のプロセスを伴うことから、受精前後における転写の停止と再活性化は、遺伝子発現の再プログラム化に深く関与していると考えられる。これまでに申請者は受精前後における転写の停止および再活性化はRNA polymerase II (RNAPII)がゲノム全体から解離/結合することにより引き起こされることを明らかにした。RNAPIIは基本転写因子(GTF)を介してDNAと結合することから、GTFの活性を阻害する因子が転写の停止時の前に特異的に発現し、RNAPII-DNA間の結合を制御している可能性がある。そこで申請者はRNAシークエンスにより成長卵と成長期卵のトランスクリプトーム解析を行い、成長期卵と比較して成長卵で発現量が高い遺伝子を探索した。すると成長期卵と比較して成長卵で発現量が5倍高い遺伝子を179個見出すことができた。現在はこれらの中から発現量の高い上位30個の遺伝子を選別し、RT-PCRにより成長期卵と成長卵における実際の発現差を確認した後、成長卵に候補遺伝子のsiRNAを顕微注入し、ノックダウンを試みている。もしこの時ノックダウンされた卵の転写活性をBrUTPの取り込みにより解析し、転写活性の上昇が見られれば転写の停止因子と考えられる。受精卵は分化全能性を有した唯一の細胞であり、最終分化した生殖細胞が接合することにより作られる。分化全能性の獲得には卵特有の遺伝子発現パターンから初期胚特有の遺伝子発現パターンへの変化、すなわち再プログラム化が重要と考えられているが、そのメカニズムは未だ明らかになっていない。これまでに申請者は受精前後における転写の停止および再活性化はRNA polymerase II(RNAPII)がゲノム全体から解離/結合することにより引き起こされることを明らかにした。RNAPIIは基本転写因子(GTF)を介してDNAと結合することから、GTFの活性を阻害する因子が転写の停止時に特異的に発現し、RNAPII-DNA間の結合を制御している可能性がある。そこで平成23年度ではサブトラクションおよびRNAシークエンスにより、転写の活発な成長期卵と転写の停止した成長卵の遺伝子発現パターンを比較して、成長卵で高発現している遺伝子を抽出し、GTFの活性阻害因子の候補を探索した。23年度では、サブトラクションおよびRNAシークエンスにより成長期卵と比較して成長卵で高発現している候補遺伝子を303個同定した。現在はこれらの遺伝子の発現をRT-PCRにより確認し、成長期卵と比較して成長卵で高発現している遺伝子を更に絞りこんでいる。24年度はこれらの候補遺伝子をノックダウンし、成長卵の転写の停止に関わる因子の特定、および機能を解析する。4800個の成長期卵と2400個の成長卵を回収し、RNAシークエンスを行った結果、成長期卵と比較して成長卵で高発現を示す遺伝子を303個同定した。

RNAシークエンスはマイクロアレイよりも正確であり、RT-PCR法の結果と高い相関が見られることが報告されている。従ってどのスクリーニング方法よりも有力なGTF活性阻害因子の候補遺伝子が得られたといえる。候補遺伝子303個の遺伝子発現をRT-PCR法により確認し、成長期卵と比較して成長卵で高発現している遺伝子を更に絞り込む。その後、siRNAを生後12日目の卵胞にマイクロインジェクションし、RT-PCR法により絞り込んだ候補遺伝子をノックダウンする。マイクロインジェクション後、in vitroで12日間培養して得られた成長卵の転写活性の有無を調べることで、転写の停止に関与する因子、すなわちGTF活性阻害因子を選別していく予定である。転写活性の有無を調べる際に、通常はBrUTPの取り込み量を計測する必要があるが、この手法では時間と手間がかかることが最大の欠点である。しかしながら本研究では、転写の停止によりクロマチンの凝集が引き起こされることを見出した。従ってマイクロインジェクション後、DNAを染色し、顕微鏡下でクロマチン形態を観察することにより、簡便に転写活性の有無を判別することができる。この手法により、転写の停止を引き起こす、GTF活性阻害因子を探索する。
コンピュータ・シミュレーションの科学技術史構築に向けた理学・工学事例の比較考察

コンピュータ・シミュレーションが日本国内で始められていった過程を、台風の数値予報と超高層ビルの耐震設計という二つの事例に即して、文献資料に基づき考証した。またこれと並行し、現代の研究者の協力を得て、学術分野間でのシミュレーションの共通点・相違点についても検討するなどした。以上の分析を総合した結果、シミュレーションの歴史研究では、シミュレーションと旧来の手法との連続性、他の研究手法との関係性、基礎となる法則や方程式の地位といった点に注目することが重要であるとの示唆が得られ、「コンピュータ・シミュレーションの科学技術史」という新しい研究領域の課題が明確化された。本研究は、【a.詳細分析】と【b.サーベイ調査】を通じて行われる。平成26年度は、a.については1950年代の日本における台風のシミュレーションを、b.については数値流体力学の歴史をテーマとして取り上げた。【a.詳細分析】では、1950年代の日本において台風のシミュレーション(進路予想)がどのように行われたかを、文献資料に基づき検討した。(研究計画では、台風の発達に関するシミュレーションを扱うこととしていたが、台風に関する初期のシミュレーションでは発達よりも移動のほうが中心的課題となっており、こちらを扱うほうが豊かな分析ができると判断した。)その結果、「数値予報」の手法は1950年頃から日本国内でも研究されるようになり、最初は手で計算が行われていたが、やがてリレー計算機や電子計算機が使われるようになったことが分かった。またその過程では、台風の中心付近をどのように取り扱うかといった計算手法の開発や、順圧(バロトロピック)モデルから傾圧(バロクリニック)モデルへの改良・拡張に、特に努力が向けられていたことを確認した。【b.サーベイ調査】では、数値流体力学の歴史について研究者が述べている文献数点を発掘するとともに、1980年代までに出版された邦語の原著論文200点弱の情報を収集した。ここから、国内における数値流体力学は1960年代半ばから具体的な形をとるようになったという仮説が得られた。また、当該分野の研究者のあいだでは、科研費の重点領域研究「数値流体力学」(198789年度)が一つのエポックとして認識されていることを確認した。このほか、平成26年度には、シミュレーションの科学論をテーマとするワークショップを1回開催した。このワークショップでは、実際にシミュレーション研究を行っている若手研究者数名の参加を得て、さまざまな領域におけるシミュレーションの実際について、活発な意見交換を行うことができた。1.本研究は、【a.詳細分析】と【b.サーベイ調査】を通じて行われる。平成27年度は、【a.】については前年度に引き続いて1950年代の日本における台風のシミュレーションを主に取り上げ、【b.】についてはいくつかの分野の状況について広く情報を集めることとした。(1)【a.】では、前年度に文献資料に基づいて検討した内容について学会発表を行い、また論文としてまとめた。そのさい、単独の論文として公表するのではなく、近現代の気象学における観測とシミュレーションをテーマとした特集を自ら企画し、その一環として原稿を執筆した。さらにこれと前後して気象学関係者からヒアリングを行ったが、とりわけ、1950年代の台風の数値予報研究に実際に関わった研究者からも話を聴くことができたのは貴重な成果である。(2)【b.】では、研究者の訪問や関連するシンポジウムの聴講を通じて、科学技術諸分野におけるシミュレーションの歴史と現状についての情報収集を進めた。具体的には、統計物理学、プラズマ物理学、航空工学、計算化学などの研究者からヒアリングを行った。その結果、シミュレーションの歴史においては可視化技術の進展が無視できない重要性を持っていたことが判明してきた。このほかに、1960年代の気象の数値予報や1970年代の数値解析技術の発達に関する貴重な資料も収集することができた。2.以上のほか、前年度に引き続いて、シミュレーションの科学論をテーマとするワークショップを開催した。科学論と自然科学諸分野の若手研究者9名の参加を得て、シミュレーションの特質をどのような形で理解すべきかについて議論を深めた。当初の予定では、【a.詳細分析】について、当該年度の後半に事例分析B(構造力学)の文献読解も行うこととしていた。しかしながら、所属機関の業務として国際シンポジウムの企画・運営を中心的に担うという大きな業務が年度途中に生じてきたため、年度後半は本研究に十分なエフォートを割くことが不可能となった。なお、【b.サーベイ調査】の実施とワークショップの開催については、当初の予定から若干の変更はあるものの、おおむね順調に進展していると考えられる。本研究は、【1-a.詳細分析】【1-b.サーベイ調査】という2種類の調査研究と、【2.研究会開催】を通じて、「コンピュータ・シミュレーションの科学技術史という研究領域の構築」を目指すものである。【1-a.詳細分析】では、前年度に出版された研究論文の内容に基づき、日本における台風進路のシミュレーション(数値予報)の始まりについて、科学史の国際学会で発表を行った。また、次に分析する小テーマである超高層建築の耐震シミュレーションの始まりについて、文献や情報の収集を進めた。【1-b.サーベイ調査】では、前年度に引き続き、研究者訪問や関連シンポジウムの聴講を通じて、科学技術諸分野におけるシミュレーションの歴史と現状についての情報収集を進めた。今年度は特に、機械工学分野に関して知見を深めることができた。

またこの過程で、各分野で使われる用語(たとえば「シミュレーション」「数値実験」「計算機実験」や、「計算機物理」「計算力学」など)に着目した歴史的考察を行うと有益であろうという見通しが得られた。【2.研究会開催】では、第一に、シミュレーションの可視化技術としての側面を科学論の観点から掘り下げるためのシンポジウムを企画・実施し、このテーマで文理横断的な検討を行うことについての手応えを得た。第二に、シミュレーションの科学論をテーマとする恒例のワークショップを本年度も開催し、主催者を除き12名の参加を得た。今回は特に、政治学や土木工学の研究者の参加があり、シミュレーションが果たす役割の学術分野による相違や、シミュレーションの「分類学」に関して、更なる知見を得ることができた。年度当初の想定よりも本務にエフォートを割かざるを得なかったために、全体的に遅れが生じた。特に【1-a.詳細分析】について予定通りに研究を進まなかったことから、この評価とした。ただし【2.研究会開催】については順調に実施することができ、想定を多少上回る成果が得られた。本研究では、コンピューター・シミュレーション(以下、CS)の科学技術史という、これまでほぼ前例のない研究テーマの開拓を目的に、以下の調査・分析に取り組んだ。最終年度は、各事項の補足的研究と全体の総括に充てられた。1.日本国内における初期のCSの具体例として、台風の数値予報(1950年代)と超高層ビルの耐震設計(1960年代)を取り上げ、それぞれの過程を一次資料に基づき考証した。前者では手計算(図式計算)からリレー計算機、さらに電子計算機へと進んだ過程を、後者ではアナログ計算機からデジタル計算機へと進んだ過程を明らかにしたが、これらの計算手段の変化は、認識論的には大きな変化をもたらしていないと考えられた。この両事例から示唆されたのは、CSによる科学研究の進展を記述する際には、モデルの改変や計算手法の改良といった実践的側面に目を向ける必要があること、また、研究の過程でどのような知見がどのようにして生み出されているのかに着目することで、より充実した歴史叙述が可能になるということであった。2.前項の事例研究によって示唆された歴史叙述が、どの程度の妥当性を持つのか検討する材料として、他の理工学分野(具体的には、物性物理学、プラズマ物理学、数値流体力学、材料力学など)についても、当事者による回想などを収集した。また、現代の研究者の参加を得て、CSの科学論をテーマとする研究会を開催し、学術分野の違いによるCSの共通点・相違点を議論した。これらの分析を総合した結果、CSの歴史研究においては、シミュレーションと旧来の手法との連続性や、他の研究手法(たとえば実験や観測)との関係性、さらには基礎となる原理・法則の認識論的地位といった点に注目することが、特に有効であるという示唆が得られた。以上により、本研究を通じて、CSの科学技術史を研究する上での基本的視座を提示することができたと考えている。コンピュータ・シミュレーションが日本国内で始められていった過程を、台風の数値予報と超高層ビルの耐震設計という二つの事例に即して、文献資料に基づき考証した。
地理情報システムを用いたインターネット上での対話型地図アニメーションに関する研究

本研究は、インターネット上で利用者が属性データの種類、分類方法やクラス数を指定するとそれらをもとにコロプレス地図を作成・表示し、さらに、利用者が分類方法やクラス数の異なる複数のコロプレス地図を作成したならば、それらから地図アニメーションを制作・表示する対話型のシステムの構築を試みた。このシステムは、対話的に作業を進めながら、地域の生活環境を評価するとともに、どの分類方法やクラス数がその地域の生活環境を適切に表現しているかを明らかにし、地域に最適なコロプレス地図を作成する。システムの構築には、地理情報システムのソフトウェアであるArcViewとマップサーバーのソフトウェアであるArcIMSを使用した。まず、ArcIMSを用いてインターネット上にデジタル地図を載せた。利用者がインターネット上で属性データの種類、分類方法やクラス数を自由に選択するためのウィンドウ、コマンドボタンなどを、ArcView独自のプログラム言語であるAvenueにより作成し、利用者が属性データの種類などを指定すると、そのコロプレス地図を作成・表示する対話型システムを構築した。さらに、Javaスクリプトを用いて複数のコロプレス地図から分類、総描、時間、空間傾向アニメーションをインターネット上で表示することを行った。次に、地理情報システムを利用して生活関連施設の近接性からみた生活環境を測定する場合における今後の課題についての考察を行い、空間行動における時間の重要性、近接性の地域的差異の視覚化、「位置的外部性」の概念を導入したミクロな空間スケールでの測定、などの必要性を明らかにした。本研究で作成したシステムは、今後、ミクロな空間スケールや時間的変化を導入することにより、地域住民がインターネット上で簡単に生活環境を評価・把握することを可能にするとともに、住民の意思決定の一助や生活の質の向上につながる。本研究は、コロプレス地図作成におけるクラス分け方法の諸問題について、地図アニメーションを制作し、それらを利用しながら検討・考察を行った。まず、千葉県市区町村界の境界ファイルを地理情報システムのソフトウェアであるArcViewで作成した。変数としては、1995年の千葉県市町村別人口を選択してExcelに入力するとともにArcViewにリンクした。市町村別人口に対し、ArcViewを用いて等間隔、標準偏差、最適化、等面積、等量(四分位)のクラス分け方法を実行して、千葉県の市町村別コロプレス地図を作成した。それらの地図からGIFファイル形式の分類アニメーションを制作し、クラス分け方法によって空間パターンがどのように異なるかを明らかにした。次に、適切なクラス分け方法であった最適化法を用いてクラス数を26に変化させたコロプレス地図を作成し、クラス数の変化と空間分布パターンとの関係を総描アニメーションで表現した。さらに、1955年から10年ごとの千葉県市町村別人口の変化を表現した時間アニメーションと、1つの変数(1995年千葉県市町村別人口)を年齢別に区分し、区分された変数の空間的パターンの違いを考察することができる空間傾向アニメーションを制作した。これらの地図アニメーションの利用は、コロプレス地図間の比較を容易にするとともに、クラス分け方法やクラス数を対話的に検討しながら適切なコロプレス地図を作成することや、時間や変数内の区分に伴う空間的パターンの違いを考察する有効な手段であることが明らかとなった。これら4つのアニメーションは、インターネット上で公開している本研究は、インターネット上で利用者が属性データの種類、分類方法やクラス数を指定するとそれらをもとにコロプレス地図を作成・表示し、さらに、利用者が分類方法やクラス数の異なる複数のコロプレス地図を作成したならば、それらから地図アニメーションを制作・表示する対話型のシステムの構築を試みた。
二分決定グラフを知識表現に用いたデータマイニングシステムの開発

発見をすることは科学における最も基本的な活動であり,その発見は新しい彗星の発見であったり,ケプラーの法則のように観測データから導き出された物理法則であったりする.人間の知的活動として重要な位置にあるこうした知識発見は,最近注目されているデータマイニングシステムのように,人間に代わって計算機上のシステムが行うことが強く期待されている.こうした状況に対応するために,本研究は,二分決定グラフ(BDD)を知識表現に用い,データからの高次の知識発見を可能とするシステムの開発を目的として研究を開始した.二分決定グラフは,論理回路設計の分野で重要な概念であり,論理関数の合成,最適化などでその有効性が発揮されているものである.また,こうしたシステムの開発を通して,発見科学の原理や理論の構築の実証的足がかりをつくることも本研究のもう一つの重要な目的である.本研究では,まず決定グラフを知識表現に用いることにあるが,本研究を展開する中で,計算量に関する研究から,それを直接に取り扱うことには困難が伴うことが様々の観点から判明した.そのため,従来の決定木としてまず仮説を生成し,その後,決定ダイアグラムを編集するという方式をとった.また,仮説生成方式の研究としては,様々の学習方式を検討し,木構造,グラフ構造,ネットワーク構造等を学習するための理論的研究とシステム開発を行った.そしてこうした研究を総括した知識発見システムとしてHypothesisCreatorを開発し,本研究では主に仮説生成エンジンとして,数千万属性に対応できる並列決定木構成方式を実装した.最後に,仮説編集システムDecision Diagram Editorを開発することにより,Human Expertの介入を積極的に支援して,決定木から決定ダイアグラムを作り出すためのシステムを完成させた).発見をすることは科学における最も基本的な活動であり,その発見は新しい彗星の発見であったり,ケプラーの法則のように観測データから導き出された物理法則であったりする.人間の知的活動として重要な位置にあるこうした知識発見は,最近注目されているデータマイニングシステムのように,人間に代わって計算機上のシステムが行うことが強く期待されている.こうした状況に対応するために,本研究は,二分決定グラフ(BDD)を知識表現に用い,データからの高次の知識発見を可能とするシステムの開発を目的として研究を開始した.二分決定グラフは,論理回路設計の分野で重要な概念であり,論理関数の合成,最適化などでその有効性が発揮されているものである.また,こうしたシステムの開発を通して,発見科学の原理や理論の構築の実証的足がかりをつくることも本研究のもう一つの重要な目的である.本研究では,まず決定グラフを知識表現に用いることにあるが,本研究を展開する中で,計算量に関する研究から,それを直接に取り扱うことには困難が伴うことが様々の観点から判明した.そのため,従来の決定木としてまず仮説を生成し,その後,決定ダイアグラムを編集するという方式をとった.また,仮説生成方式の研究としては,様々の学習方式を検討し,木構造,グラフ構造,ネットワーク構造等を学習するための理論的研究とシステム開発を行った.そしてこうした研究を総括した知識発見システムとしてHypothesisCreatorを開発し,本研究では主に仮説生成エンジンとして,数千万属性に対応できる並列決定木構成方式を実装した.最後に,仮説編集システムDecision Diagram Editorを開発することにより,Human Expertの介入を積極的に支援して,決定木から決定ダイアグラムを作り出すためのシステムを完成させた).知識発見のシステムを科学データに適用し,科学的発見を支援するシステムを開発することが本研究の目的である.このため,本年度は以下のような実績を挙げている.(1)二分決定グラフを用いた知識表現の定式化と知識発見方式の開発属性付きデータから,そこに潜む知識を抽出するための知識表現として二分決定グラフを用い,情報量に基づいた方法と決定木簡約化アルゴリズムにより配列データから二分決定グラフを構成するシステムのプロトタイプを作成し,計算機実験と計算量の解析により問題点を洗い出した.その結果,当初計画していた二分決定グラフの組をマインすることは現実的でないことが判明した.そのため,システム設計を,逐次サーチに基づくデータの検索と,そのデータを説明するための仮説の発見システムという形に変更している.そのため,九州大学で開発した逐次サーチに基づくテキストデータベース管理システムSIGMAを検索エンジンに用い,知識発見に適したユーザインタフェースの一部を開発している.(2)複合パターンに対する効率のよい照合アルゴリズムの開発:プロトタイプシステムでは,配列のミスマッチを許したパターン照合アルゴリズムを用いているが,より多様なパターン照合に対応するために,構造をもった文字列や蛋白質モチーフパターンに対応できる高速なアルゴリズムを開発した.(3)線形計画方の応用:アミノ酸配列データに対して,線形計画法によりコンタクトポテンシャルを発見する方式を開発し,それを蛋白質のスレディングヘ応用した.(4)二分決定グラフのドロ-イングシステムの開発:JAVA用いた二分決定グラフの描画システムのプロトタイプを作成した.知識発見のシステムを科学データに適用し,科学的発見を支援するシステムを開発することが本研究の目的である.このため,本年度は以下のような実績を挙げている.(1)エキスパートの知見を知識発見システムに導入するための方式の研究:ビュー及びビュー探索空間を定式化し,さらにビュー及びビュー探索空間の合成の定式化を行った.この定式化に基づいてエキスパートとしてのユーザがデータに対して独自のビューを設計できるためのシステムを開発中である.システムの一部と計算機実験については報告した.(2)情報量に基づいた決定

木構築法と文字分類アルゴリズムの融合に知識発見方式の研究とその計算機実験:第1点は文字分類アルゴリズムと決定木構築を融合したシステムを並列化することにより非常に劇的な効率化可能となったことを計算機実験により確かめた.第2点は文字種が多い場合(数千数万),文字分類が効率化のボトルネックとなっていた.これに対してラフリーディングという概念を導入し,そのアイディアを実装したシステムを作りMEDLINEデータベースを使った文献データに対する計算機実験を行なった.比較的よい結果が得られたが更に検討が必要である.また文字分類問題の計算量を解明し,多項式時間近似アルゴリズムを作った.(3)最小の決定ダイアグラムを構成する問題の計算量の研究:BDDの最小化問題の計算量を明らかにした.この問題がある程度よりよい多項式時間近似率を持ち得ないことを証明した.(4) LZWで圧縮されたテキストデータに対する複合パターン照合アルゴリズムの開発:LZWの形式で圧縮されたテキストを対象として効率のよい複数のキーワードを同時に扱うことができるアルゴリズムを開発し,その効率の理論的解析と計算機実験をおこなった.これにより,圧縮形式のテキストデータに対しても直接に,本研究で開発しているシステムが対応できるかどうかの検討を始めることになった.(5)スコア関数の学習に関する研究:スコア関数はよりよい仮説の探索に使われるものであるが,このスコア関数を学習する一般的な方式を開発し,その問題の複雑さについて理論的観点から知見を得た.平成11年度は最終年度であり,これまでの研究成果をまとめまた発展させるとともにシステムを完成させた.本年度の研究成果の概要は以下のとおりである.1.知識発見システムの仮説生成エンジンとして,数千万属性に対応できる並列決定木構成方式を設計・実装した.また計算機実験によりその有効性を確認した.2.View Designerを開発した.このシステムは,JAVAで実装されており,仮説生成エンジンと連携しながら,エキスパートの知見を積極的に仮説生成にとりいれることを支援するシステムであり,発見システムにおけるhuman intervensionの重要さを主張したものである.3.仮説編集システムDecision Diagrm Editorを開発した.これにより,Human Expertの介入を積極的に支援して,決定木から決定ダイアグラムを作り出すためのGUIシステムを実装し完成させた.4.以上を統合した知識発見システムとしてHypothesisCreatorを開発した.このシステムは改良の後,,ヒトゲノム解析センターで公開する予定である.5.発見システムをサーベイすることにより,発見システムにおいてその成功の鍵が実はview設計ということで捉えられることを示し,発見システムの設計パラダイムについての成果を得た.
乳酸代謝に着目した術後疼痛のメカニズムの解明と運動療法の最適化

術後疼痛に対する運動療法が鎮痛効果を発揮することが知られているが、適切な運動条件が定まっていないこと、また運動により蓄積する乳酸の影響が問題となる。運動療法における筋肉の乳酸代謝の役割は不明であり、本研究では、乳酸代謝を指標として乳酸と術後疼痛の関係および術後疼痛に対する運動療法の最適化を図り、従来確立してきた術後疼痛モデルを使用し、今まで明らかにしてきた乳酸の特性に基づいて研究を遂行する。本研究成果により、運動療法の最適化が術後患者の早期回復につながり、乳酸代謝に着目した術後疼痛に対する新規治療薬の開発にも応用されると考える。
一酸化窒素(NO)関連物質測定による妊娠中毒症発症、重症化予知についての研究

1.妊婦の血中NO関連物質の測定による妊娠中毒症の発生予知や重症度評価昨年報告した、血清NOx(NOの安定代謝産物)や、血清遊離ヘモグロビン、血清ハプトグロビンなどのNOに関与する物質の変化に加えて、血漿アルギニン値に注目して検討した。軽症妊娠中毒症では、児の出生児体重がその分娩時週数の標準体重より低値をとるほど(IUGRが強いほど)、母体血漿アルギニン値は高値をとる負の相関を示しており、胎盤を介しての胎児の消費が母体血漿アルギニン値に大きく関与していると考えられたが、重症妊娠中毒症では、これが崩れており、血漿アルギニンを基質とするNO産生機能の障害が母体血漿アルギニン値に大きく関与している可能性が高い。2.胎盤内のNO産生酵素の局在とapoptosis低用量のLipopolysaccharide投与による妊娠中毒症モデル動物が報告されているが、妊娠中毒症の背景に軽度の感染が存在している可能性がある。特に妊娠中毒症に伴う重大な疾患として常位胎盤早期剥離があるが、妊娠中毒症等に伴う常位胎盤早期剥離の胎盤では、絨毛羊膜炎の胎盤と同様に誘導型のNO産生酵素が強く発現していた。絨毛細胞のapoptosisやperoxynitrite(NOとsuperoxideの反応産物)の発生も常位胎盤早期剥離、絨毛羊膜炎の胎盤の両者に共通しており、この仮説を支持する結果と考えられる。1.正常妊娠経過でのNO関連物質の変化正常妊娠症例の検討では、血清nitrite+nitrate値(NO)の安定代謝産物でNO産生の指標)は、妊娠初期より徐々に上昇し、妊娠30週前後にピークとなり、妊娠36週頃には妊娠初期と同程度まで下降し、産褥期もこの値を維持した。また、NO産生の基質となる血漿L-アルギニン値は妊娠中に下降し、産後に再び上昇したことから、妊娠中のNO産生亢進が、L-アルギニンの消費増大を引き起こし、その値が低下すると考えられた。2.妊娠中毒症やHELLP症候群でのNO関連物質血清遊離ヘモグロビン値は、血管内溶血の起こるHELLP症候群や重症妊娠中毒症で上昇し、ハプトグロビンは低下していた。血清nitrite+nitrate値は肝機能障害や凝固障害の見られない妊娠中毒症では妊娠30週前後での上昇が見られない症例が目立ち、HELLP症候群や重症妊娠中毒症では反対に正常妊娠よりも高値をとっていた。また血漿L-アルギニン値もHELLP症候群や重症妊娠中毒症では高値をとる傾向が見られた。3.胎盤内のNO産生酵素の局在とapoptosis妊娠中に亢進するNOの産生源の一つとして胎盤のNO産生酵素の局在を検討した。正常胎盤において血管内皮型のNO産生酵素が存在し、絨毛羊膜炎や、妊娠中毒症等に伴う常位胎盤早期剥離の胎盤では誘導型のNO産生酵素が強く発現していた。また、これに伴いapoptosisも認められた。
日本近代における〈黒人〉図像 ―人種表象の視覚文化史

本研究は、日本の近代を中心に、美術作品および複製メディアといった視覚文化における〈黒人〉の人種表象を実証的に調査・考察するものである。日本の〈黒人〉表象においては、現実の接触の少なさから、「膚の色」という視覚的な情報による身体の差異化が重視される。それはおうおうにして、誇張やステレオタイプと結びつく、虚構にしか存在しない〈黒人〉像を作る。各時期における〈黒人〉表象の様相は、日本近代において人々が肌の色の違いにこめた人種観・文明観・世界観の変容をものがたり、共有された他者へのまなざしを示す。本研究は日本の近代における黒い肌をもつ〈黒人〉の表象を、美術作品および複製メディアにおける視覚文化を対象として調査し考察するものである。日本近代の〈黒人〉表象は、実際にふれあう機会の少ないが故に、「肌の色」という視覚的な情報による身体の差異を強調した表現が重視される。より濃く、より黒い肌で表現される人々は、実際の黒人とは異なる、虚構の中に存在する〈黒人〉であると言ってもよい。そこでは、東洋的な世界観における異人、西洋的文明観における未開人・野蛮人などの文脈が推移し、また西の彼方の異国・異界に対するエキゾチズムとオリエンタリズムとがないまぜになって〈黒人〉が描き出されている。今年度は日本近代を中心に、近世から現代までを視野にいれ、また海外での研究実績を参照しながら、〈黒人〉表象の具体的な様相を明らかにする調査作業をすすめた。具体的には、『美術家たちの南洋群島』展(町田市立国際版画美術館)などをはじめとした先行研究を広く調査し、個別具体的な〈黒人〉表象をデータベース化している。調査の過程で、たとえば神戸の土産物として広く知られた「神戸人形(お化け人形)」のように、民衆的なイメージも調査対象として浮上してきている。また、生人形や籠細工など見世物文化とのかかわりも重要な視点である。こうした虚構のなかの〈黒人〉イメージの調査にあたっては、それらが現実にかかわる様を批判的にとらえながら、肌の色の差異にこめられた人種観・文明観・世界観の変容をたどり、共有された「他者へのまなざし」を探ることを念頭においている。本研究は、日本における黒い膚をもつ〈黒人〉の表象を、美術および複製メディアにおける視覚文化を対象として調査し考察するものである。日本の〈黒人〉表象においては、実際にふれあい、語ることの少ないがゆえに、「膚の色」という視覚的な情報による身体の差異化が重視される。膚の色をより濃く、より黒く表現される人々は、実際の黒人とは異なる、虚構にしか存在しない〈黒人〉である。そこには東洋的世界観における異人、西洋的文明観における未開人・野蛮人などの理解が推移し、また西のかなたの異国に対するエキゾチズムとオリエンタリズムとがないまぜになった〈黒人〉イメージが展開している。注目するのは、近世から明治初期、日露戦争から第一次大戦を経験する明治後期から大正前期、昭和戦前期の各時期である。それぞれの時代の〈黒人〉表象を明らかにし、その特色を考察することで、日本近代において人々が肌の色の違いにこめた人種観・文明観・世界観の変容をたどり、共有された他者へのまなざしを探ることが本研究の目的である。今年度は前年に引き続いて、多様な文脈の人種や民族の表象についての研究を参照しながら、調査・分析をすすめた。その過程で、『通俗伊蘇普物語』や、司馬江漢『江漢西遊日記』、『米欧回覧実記』をはじめ、多様な〈黒人〉描写を言説のうちに探るのみならず、高川文筌《亜米利加使節饗応之図》のミンストレル・ショー(白人による黒人の扮装)や、高貴な野蛮人としての「土人印」の煙草、また冒険活劇における敵役として、植民地の住人としての野蛮な〈黒人〉、野生みなぎる溌剌たる身体としての〈黒人〉など、多くの事例を蓄積、分析することができた。本年の成果は、サントリー文化財団研究助成プロジェクト第5回国際シンポジウム「東アジアにおける大衆的図像の視覚文化論」において、「黒い膚の幻想ー日本近代の〈黒人〉イメージをめぐって」と題して報告を行った。今年度は上記に述べたように成果を報告することができ、当初の計画の範囲でおおむね順調に進展させることができた。とくに、具体的な事例の収集において、今後よりいっそうの調査をするための鍵となるような重要な作例を多く確認、分析することができた点が研究の遂行上もっとも良い点であった。ただし、他の研究・教育活動のエフォートとのかねあいで、長期調査がなかなかかなわなかった点は次年度の課題である。とはいえ、本年度の居住地付近での調査でも成果を出し、また出張時の準備となった点では、それほどの遅れとは言えないと考える。

そこには東洋的世界観における異人、西洋的文明観における未開人・野蛮人などの理解が推移し、また西のかなたの異国に対するエキゾチズムとオリエンタリズムとがないまぜになった〈黒人〉イメージが展開している。注目するのは、近世から明治初期、日露戦争から第一次大戦を経験する明治後期から大正前期、昭和戦前期の各時期である。それぞれの時代の〈黒人〉表象を明らかにし、その特色を考察することで、日本近代において人々が肌の色の違いにこめた人種観・文明観・世界観の変容をたどり、共有された他者へのまなざしを探ることが本研究の目的である。平成28年度は、平成27年末に行った口頭発表「黒い膚の幻想ー日本近代の〈黒人〉イメージをめぐって」(同志社大学)をもとに、論考の執筆とさらなる調査をすすめた。口頭発表をきっかけに、従者/異人たる「黒坊(くろんぼう)」と「崑崙人」、探検物語における被征服者としての「土人」、ジャズ・エイジにおける黒い肉体へのまなざし、同時代の人種差別をめぐる言説といった複数のサブテーマについて、より考察をすすめる必要が生じ、それら各論の作成を念頭に調査・執筆を行った。上記に述べた通り、中間報告にあたる口頭発表を契機として、さらなる調査の糸口を見出すにいたった。それらは申請当初に想定していたものより、さらに多角的、また重層的な考察を可能とするものである。そこで平成28年度はその新しく獲得した視座をより丁寧に考察していくべく、さらなる具体例の蒐集やイメージおよびテクストの分析に励み、また執筆をすすめていった。このように、当初の計画以上に進展させることができたため、1年の期間延長を申請するに至った。本研究は、日本における黒い膚をもつ〈黒人〉の表象を、美術作品および複製メディアにおける視覚文化を対象として調査し考察するものである。日本の〈黒人〉表象においては、実際にふれあい、語ることの少ないがゆえに、「膚の色」という視覚的な情報による身体の差異化が重視される。膚の色をより濃く、より黒く表現される人々は、実際の黒人とは異なる、虚構にしか存在しない〈黒人〉である。2017年の最終年度においては、これまで調査をすすめた近世から近代・現代にいたるそれぞれの時代の〈黒人〉表象を整理し、問題点を明らかにし、その特色を考察するための総仕上げを行った。日本という場所において人々が肌の色の違いにこめた人種観・文明観・世界観の変容をたどり、他者たる〈黒人〉へのまなざしについて調査・考察をおこなうことができた。また、とくに日本における〈黒人〉表象は、洋の東西を問わず、常に他文化・他地域の表現の模倣・混交、簒奪といった行為を含む。従ってこれまでの調査で確認してきた事象を多角的に検討するために、アメリカ・ワシントンへの資料調査を行った。これは研究の発展的展開を視野にいれながら、まなざしの交錯と文化の混交とを調査し、日本近代における他者身体の表象というテーマの考察を深めるものであった。本研究は、日本の近代を中心に、美術作品および複製メディアといった視覚文化における〈黒人〉の人種表象を実証的に調査・考察するものである。日本の〈黒人〉表象においては、現実の接触の少なさから、「膚の色」という視覚的な情報による身体の差異化が重視される。それはおうおうにして、誇張やステレオタイプと結びつく、虚構にしか存在しない〈黒人〉像を作る。各時期における〈黒人〉表象の様相は、日本近代において人々が肌の色の違いにこめた人種観・文明観・世界観の変容をものがたり、共有された他者へのまなざしを示す。