hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
広視野中赤外分光イメージング装置の開発と文化財科学への応用

1、多点測定による不均一試料の異同識別の高精度化・・・赤外分光を使えば、複数の紙試料が同種のものであるか否かを非破壊的に検査できる。しかし紙は不均一な物体なので、測定個所により、得られるスペクトルがわずかに変動する。それゆえ複数の試料のスペクトルを比較した場合、スペクトルの差が試料の不均一性に由来するのか、あるいは試料の差に由来するのかがわからないことがある。我々はハイパースペクトラルイメージングを用いて、不均一試料の様々な個所のスペクトルを短時間で大量に測定した。そして得られたスペクトル群を機械学習を用いて分析することで、試料を高精度で識別できるようになった。2、近赤外ハイパースペクトラルイメージングの文化財保存修復作業への応用・・・文化財には定期的なメンテナンスが必要である。例えば絵画上の古いニスを除去し新しいニスを塗りなおしたり、陶器の破片をつなぐ古い接着剤を除去し新しい接着剤を塗りなおしたりしなければならない。しかしニスも接着剤も無色透明なので、古いニスや接着剤が完全に除去されたのか肉眼で判断するのは難しい。そこで我々は近赤外ハイパースペクトラルイメージングを用いて、絵画上のニスや陶器上の接着剤を測定した。そして得られたスペクトル群を解析することで、絵画上のニスや陶器上の接着剤の分布が可視化された。3、近赤外分光による黒色色材や紙の異同識別・・・近赤外分光は中赤外分光と比べて、これまで文化財科学や法科学ではあまり使用されてこなかった。しかし装置の小型化やファイバーの使用が可能、大型のアレイ素子が入手しやすいといった利点がある。そこで本研究では、ポータブル近赤外分光計を用いて、カーボンブラックを含む黒色色材や紙の異同識別が可能であるか検討した。測定されたスペクトル群を主成分分析や二次判別分析したところ、近赤外分光も黒色色材や紙の異同識別に有効であることが示された。Bruker Optics社製の中赤外ハイパースペクトラルイメージング装置HI90を利用して、紙上の油絵の具、紙上のトナーなど、反射率の小さい試料を測定した結果、本手法が文化財の保存修復に利用できる可能性が示された。従来の可視・近赤外分光写真法では製造メーカーを特定できない白、黒、赤の3色の油絵の具をPPC用紙上に乗せることで試料1を作成した。また、EPSON社製のレーザープリンタで文章を印字し、その上にCanon社製のプリンタで重ねて印字することで試料2を作成した。測定装置は256×256画素のMCTアレイ検出器を備え(今回の実験では中心付近の128×128画素を用いた)、測定波長領域は7.411.2 μm、測定時間は十数秒であった。測定データは数値解析ソフト(Matlab)を用いて解析した。試料1の測定データは、最初に、各絵の具が乗っている画素から1つずつ、そして絵の具が乗っていない画素から1つ、合計7つのスペクトルを選択し、それぞれの代表スペクトルと名付けた。次に、すべての画素のスペクトルと各代表スペクトルを吸光度スペクトルに変換した後、各代表スペクトルと各ピクセルのスペクトル間で相関係数を計算した。そしてもっとも相関係数が高かった代表スペクトルを図に表示した。その結果、ほぼ正確に各絵の具の位置を特定できた。試料2の測定データは、、全ての測定点のスペクトルを主成分分析した。そして第1から第3主成分までのスコアを表示した。その結果、各トナーで印字された文字が、分離して可視化された。中赤外ハイパースペクトラルイメージングを用いることで、従来の可視・近赤外分光写真法では識別できない油絵の具の分布や、2種類のトナーによる印字を、識別することができた。それゆえ、本手法を用いて文化財を検査すれば、異なる材料の分布が可視化される可能性がある。当初予期していなかったこととして、Bruker Optics社製の中赤外ハイパースペクトラルイメージング装置HI90を利用して、紙上の油絵の具、紙上のトナーなど、反射率の小さい試料を測定する機会が得られた。これはMCTアレイ検出器を備えた装置であり、本研究で利用するボロメータ検出器と比べて、価格も感度も約2桁高い検出器である。そして高価格かつ高感度な検出器を用いれば、目標としている試料の検出が可能であることが確認できた。本研究ではボロメータカメラを検出器として利用した安価かつコンパクトな広視野赤外分光イメージング装置の開発を目指しているが、反射率の低い物体でも計測可能にすることが課題の1つであった。そのために試作機の改善が日々進んでおり、その結果コーティングを施した特殊な紙ならば、スペクトルの測定が可能になった。また、測定データの解析方法についても、主成分分析や相関係数を用いた手法などを用いることで、取り出したい情報を適切に抽出できるようになってきた。これまでのところ、アルミ板上の接着剤やニスなどの測定とそのデータ解析などを行うことができている。実用機の作成も進んでおり、光学系の調整などが従来よりも簡便になり、熟練していなくても調整が可能になった。光源の迷光の除去や配置・数の改善などは、実験材料や情報の収集などは進んでいるが、実験的な検証がまだできていないので、引き続き実験を続けていきたい。

香川大学が開発しアオイ電子が製品化を試みている、ボロメータを用いた広視野中赤外ハイパースペクトラルイメージング装置を利用して、アルミ板上の接着剤、ニス、筆記具インク等を測定した。また、光沢紙も測定した。これらの結果から、本手法が文化財の保存修復に利用できる可能性が示された。従来の可視・近赤外分光写真法では識別できない黒、赤、青の筆記具インクや接着剤、ニスをアルミ板上に乗せることで試料を作成した(試料1)。また、表面での光反射率が高い光沢紙(インクジェットプリンタ用の写真用紙)も試料とした(試料2)。測定装置は640×480画素のボロメータ検出器を備え、測定波長領域は814 μm、測定時間は約30秒であった。測定データは数値解析ソフト(Matlab)を用いて解析した。試料1の測定データは、最初に、各試料が乗っている領域を選択し、その領域のスペクトルの平均値を各試料の代表スペクトルと名付けた。次に、すべての画素のスペクトルと各代表スペクトルを吸光度スペクトルに変換した後、各代表スペクトルと各ピクセルのスペクトル間で相関係数を計算した。そしてもっとも相関係数が高かった代表スペクトルを図に表示した。その結果、ほぼ正確に各絵の具の位置を特定できた。試料2の測定データは各点のインターフェログラムやスペクトルを観察したところ、十分なSN比で測定できていることが明らかとなった。ボロメータを用いた広視野中赤外ハイパースペクトラルイメージング装置を用いることで、従来の可視・近赤外分光写真法では識別できないアルミ板上の筆記具インクや接着剤、ニスを識別することできた。また光沢のある紙のスペクトルも測定することができた。それゆえ、本手法を用いて文化財を検査すれば、異なる材料の分布が可視化される可能性がある。本研究ではボロメータカメラを検出器として利用した安価かつコンパクトな広視野赤外分光イメージング装置の開発を目指しているが、反射率の低い物体でも計測可能にすることが課題の1つであった。そのために試作機の改善が日々進んでおり、その結果コーティングを施した特殊な紙ならば、スペクトルの測定が可能になった。また、測定データの解析方法についても、相関係数を用いた手法を用いることで、取り出したい情報を適切に抽出できるようになった。また、機械学習を用いた手法についても、現在実験的に検証している。さらに、これらの解析を高速に行うためのGUI(グラフィカルユーザーインターフェイス)に優れたソフトウェアも開発した。これまでのところ、アルミ板上の接着剤やニス、筆記具インクなどの測定とそのデータ解析などを行い、それらの結果を学会等で発表した。実用機の作成も進んでおり、光学系の調整などが従来よりも簡便になり、熟練していなくても調整が可能になった。光源については迷光の除去などが進み、SN比の高い測定が可能となってきた。これまでのところ、アルミ板のような高い反射物体上にうっすらと有機物が乗っているような試料の場合には、ボロメータカメラを検出器として用いた広視野中赤外分光イメージング装置で測定が可能なことが明らかとなった。しかし普通紙のような散乱表面上にインク等が乗った場合には、現時点では測定できない。そこで波長12.3μmの広視野近赤外分光イメージング装置で代替可能かを検証するために、測定を行った。今後解析を進めていく。本年度は2つの論文が掲載され、2つの国際学会と3つの国内学会で発表したので、その概要を示す。
〈若年市民層〉の教育エンパワメントの実践構造と促進方策に関する臨床的研究

本研究を通じて、私たちは現代日本の若者たちが力を奪われている実態について共通認識を得た。とはいえ、具体的な事例の協働的研究を通して、さまざまな難題に直面しつつも多くの若者たちがエンパワーされていく可能性が明らかになった。総じて、〈一元的操作モデル〉にもとづく施策と実践はかれらの力を奪い取りがちである。これに対して、〈多元的生成モデル〉はかれらをエンパワーできる。多くの事例において、かれらを〈若年市民層〉へと育む実践に共通するのは、相互的主体変容を促しているという特徴であった。〈多元的生成モデル〉は、エンパワメントの実践に共通する本質的特徴であり、今後の教育改革のあり方を示唆している。本年度の研究は、<若年市民層>が現在直面している社会・歴史的状況が「希望劣化社会」として定義できることを確認するところから出発した。<若年市民層>の雇用機会をめぐる状況はきわめて深刻であり、個人の満足度や幸福度などの主観的特性(心理的正当化)を過大評価することは現実を見誤る結果をもたらすことになる。しかも、新自由主義が社会を侵食する中で、「層」としてのつながりそのものが切断されるとともに、未来とのつながりも希薄化させられてきている。個の析出と自己の物語への回収は、<若年市民層>が言説の資源を奪われる中で、かれら自身のアクションを無力化する現代社会の特徴をさらに強化している。本年度は、これらの基本的な前提を共有しつつ、研究分担者がそれぞれに特色ある事例研究を積み重ねていくことを大切にすることとした。事例研究は継続的に実施されているが、現在のところ以下の諸点が明らかになっている。(1)高校教育において従来「問題なし」とみなされがちであった進学校そのものを「主体変容」という視点に立って(あるいは、グローバルな視点も含み込みながら)再構築しようという取り組みがなされてきた。この研究では、自治体Aの「進学指導特色校」の取り組みの評価にかかわりながら、旧態依然とした進学校ではない形での<若年市民層>の育成が実現しつつあることを明確にできた。(2)NPO団体の先導的な取り組みのひとつは、大学生と高校生を「斜めの関係」として捉え直し、大学生のかかわりを支援する中で<若年市民層>が現代的な形で形成される可能性を示唆している。(3)これらの取り組みの一部を重要な手掛かりとして、大学教員自身がく若年市民層>の教育エンパワメントの実践にかかわる試みを手がけ始めている。まさに、研究者自身の主体変容が問われていることが示唆されている。本年度の研究は、〈若年市民層〉が直面する社会・歴史的状況が「希望劣化社会」として概括できるという出発点を共有した上で、各々のフィールドにおいて探究を深めていくことを軸にして進められた。特色ある諸事例にかかわるインテンシブな研究を積み重ねていった結果、以下の点が明らかになった。(1)高校教育においてもこれからの社会を担う「グローバル・リーダー」を育成することが新しい目標として設定されている。多くの自治体では、学力低下論等の影響を受けて、〈一元的操作モデル〉にもとづく取り組みが推進されており、典型的には現役での国立大学進学という目標への一元化が起っている。部活動など学業以外の部分を縮小するなど、学習の効率化が目指されていく。これに対して、ある自治体では、浪人を一定程度許容しつつ幅広い学びを推奨し、「二兎を追う」ことが目指されている。ただし、「弱さと向き合うこと」や「異質な他者との対話」は必ずしも充分にはなされておらず、〈若年市民層〉育成の最も根本的な弱点となっている。(2)過疎地の高校でのフィールドワークや質問紙調査を通して、地方政府が主体となって生徒一人ひとりを大切にする施策を推進していることが明らかになった。また、島をあげて高校生の教育環境を整備し、若者による相互支援の可能性を示唆する取り組みが積み上げられてきた事例も見られる。さらに、中高一貫教育校における「地元民育成高校」づくりでは、ワークショップの手法を採り入れながらまちづくりを見据えた試みがなされ、一定の評価を獲得してきた。次年度は、事例分析を深めつつ、多様な高校での〈若年市民層〉育成の取り組みを把握する。(3)国内の歴史的動向や海外の実践事例を通して、〈若年市民層〉へのまなざしの転換と私たち自身の世界観・人間観の問い直しの重要性が浮き彫りになった。次年度には、これらの知見を理論へと止揚していくこととしたい。本研究課題の目的は、〈若年市民層〉の教育エンパワメントがどのようにして成立し、どのような実践的可能性をもたらしているかをとくに事例にもとづいて明らかにすることにある。具体的には、以下の主な知見が得られた。

(1)まず、当該課題の前提として、従来型の若者論が失効しつつあることを認識した上で、多様な差異を含みこんだ若年「層」を貫く形でとらえ直していくことの重要性を理論的に整理した。あわせて、子ども・若者の「幸福度」をめぐる言説についての問題性を確認したうえで、社会を構成する一人ひとりの責任として引き受けることの意義を指摘した。(2)高等教育研究をめぐる質保証の議論を批判的に読み解きつつ、若年層の実態を中心に置くことの重要性を理論的に整理した。その上で、「異質な他者」と出会い対話することを重視している高校教育の取り組みに改革の可能性を見出した。あわせて、自治体調査を踏まえて、高校統廃合等の動きに伴って多様な教育費支援制度が削られている現状を確認した。(3)北海道、千葉県、神奈川県、島根県、大阪府、徳島県、高知県の学校組織独自の、もしくは教育委員会とのコラボレーションによる学校づくりが〈若年市民層〉の育成に一定の成果を生み出しつつあることを確認し、その実現過程についてフィールドワークをふまえて丁寧に記述・分析をした。(4)加えて、大学生を主体にしてオルタナティブな物語を編み直す実践的な試みの意義と可能性を量的データ分析とフィールドワークをふまえて描き出している。本研究は、各研究分担者のフィールドでの知見を相互に突き合わせることによって研究課題にとって不可欠な視点を構築することを目指した。これまでの教育研究が現実社会にどれだけのインパクトを与えたのかをふりかえる中で、経済や政治など教育を枠づけるサブシステムをも貫く理論的な装置を創生することの重要性を確認することができた。26年度が最終年度であるため、記入しない。教育社会学26年度が最終年度であるため、記入しない。<若年市民層>の現状と課題について全般的な共通認識を深めることに重点を置き、かつ、個々の事例研究からの積み上げを優先させることとした。達成度の自己評価は、研究プロジェクト全体にかかわる準備に慎重を期することとした結果の反映である。〈若年市民層〉のエンパワメントにかかわる多様な実践の諸特徴を当事者の視点に立って描き出すことに関して一定の成果が得られた。さらにわが国の全体状況との関連性、および、実践の普及可能性を理論的に整理するための足場を構築してきた。<若年市民層>の教育エンパワメント事例について、当事者の声を聴くことのできる機会をさらに増やしていくとともに、個々の事例研究の構造化を図りたい。〈若年市民層〉の教育エンパワメントにかかわる実践事例について、当事者の声を聴くことのできる機会をさらに増やしていくとともに、個々の実践事例の全体的な見取り図を描き出したい。あわせて、諸実践の共通構造を浮き彫りにすることを目指していきたい。上記の理由により優先順位の変更を行った「自治体の取り組みに関する資料収集調査」に重点を置きながら研究の推進を図っていく。事例研究の積み上げをふまえた上で全国自治体調査を実施する方が、より多くの成果を得られるであろうと判断したため。多様な事例の実践構造を適切に描き出した上で、全国自治体調査を再度デザインし実施する予定である。
ダイレクト・アブイニシオ・ダイナミクス法の開発と分子設計への応用

本研究では、ポテンシャル面を解析関数にフイッティングする事無しに、各時間で全エネルギーおよび全原子核上のエネルギー勾配を計算しながら反応軌跡を時間発展する方法(ダイレクト・アブイニシオ・ダイナミックス法)の開発、およびその分子設計への応用を目的とし、以下の研究を遂行した。テーマとして「クラスターのイオン化ダイナミックス、および電子捕捉ダイナミックス」および「SN2反応へのクラスター場(溶媒分子)の効果」について研究し、その反応メカニズムの解明、および実験計画の指針となるモデルの構築を行った。具体的な研究成果を以下に示す。1.クラスターの光イオン化(および電子付加)ダイナミックスの実時間追尾水クラスターのイオン化過程および電子捕捉過程を、ダイレクト・アブイニシオ・ダイナミックス法により理論的に研究し、1)反応チャンネルを支配している因子の解明、および、2)これらの反応チャンネルを制御する方法の開発を解明した。特に、水のイオン化の初期過程では、イオン化された1つの水価カチオンのプロトンが隣接する水分子に引き抜かれて、水酸気基イオンになり、その後、周りの水分子の再配向が起こることを明らかにした。水クラスターの電子捕捉過程では、表面状態溶媒和から、内部へ徐々に捕捉されていく過程が存在することを明らかにした。2.S_N2反応へのクラスタ場(溶媒分子)の効果S_N2反応(OH^-+CH,Cl)への溶媒効果を理論的に研究した。この反応の生成チャンネルとして、3体解離(CH_3OH + Cl^-+H2O)、ハロゲンの水和(Cl^---H_2O + CH_3OH)、およびCH_3OHの水和の3つの反応チャンネルがあることを明らかにした。さらに、それらの反応チャンネルは、衝突前の水分子の位置により、支配されていることを明らかにした。また、それらのチャンネルの分岐比が衝突エネルギーにより、大きく変化することを理論的に予測した。本研究では、ポテンシャル面を解析関数にフイッティングする事無しに、各時間で全エネルギーおよび全原子核上のエネルギー勾配を計算しながら反応軌跡を時間発展する方法(ダイレクト・アブイニシオ・ダイナミックス法)の開発およびその反応系への応用を目的とし、以下の研究を遂行した。テーマとして「クラスターのイオン化ダイナミックス、および電子捕捉ダイナミックス」および「S_N2反応へのクラスター場(溶媒分子)の効果」について研究し、その反応メカニズムの解明、および実験計画の指針となるモデルの構築を行った。2.S_N2反応へのクラスター場(溶媒分子)の効果S_N2反応(OH^-+CH_3Cl)への溶媒効果を理論的に研究した。この反応の生成チャンネルとして、3体解離(CH_3OH+Cl^-+H_2O)、ハロゲンの水和(Cl^--H_2O+CH_3OH)、およびCH_3OHの水和の3つの反応チャンネルがあることを明らかにした。

また、それらのチャンネルの分岐比が衝突エネルギーにより、大きく変化することを理論的に予測した。本研究では、ポテンシャル面を解析関数にフイッティングする事無しに、各時間で全エネルギーおよび全原子核上のエネルギー勾配を計算しながら反応軌跡を時間発展する方法(ダイレクト・アブイニシオ・ダイナミックス法)の開発、およびその分子設計への応用を目的とし、以下の研究を遂行した。テーマとして「クラスターのイオン化ダイナミックス、および電子捕捉ダイナミックス」および「S_N2反応へのクラスター場(溶媒分子)の効果」について研究し、その反応メカニズムの解明、および実験計画の指針となるモデルの構築を行った。具体的な研究成果を以下に示す。1.クラスターの光イオン化(および電子付加)ダイナミックスの実時間追尾水クラスターのイオン化過程および電子捕捉過程を、ダイレクト・アブイニシオ・ダイナミックス法により理論的に研究し、1)反応チャンネルを支配している因子の解明、および、2)これらの反応チャンネルを制御する方法の開発を解明した。特に、水のイオン化の初期過程では、イオン化された1つの水価カチオンのプロトンが隣接する水分子に引き抜かれて、水酸気基イオンになり、その後、周りの水分子の再配向が起こることを明らかにした。水クラスターの電子捕捉過程では、表面状態溶媒和から、内部へ徐々に捕捉されていく過程が存在することを明らかにした。2.S_N2反応へのクラスター場(溶媒分子)の効果S_N2反応(OH^-+CH_3Cl)への溶媒効果を理論的に研究した。この反応の生成チャンネルとして、3体解離(CH3OH+Cl^-+H_2O)、ハロゲンの水和(Cl^--H^2O+CH_3OH)、およびCH_3OHの水和の3つの反応チャンネルがあることを明らかにした。さらに、それらの反応チャンネルは、衝突前の水分子の位置により、支配されていることを明らかにした。
次世代シークエンサーによる新規乳がん関連遺伝子の探索

乳がんは女性において,罹患率が最も高いがんである.特に生物学的悪性度が高く,予後が悪いトリプルネガティブ乳がん(TNBC : triple-negative breast cancer)はその標的分子が同定されていないため,既存のホルモン療法や抗human EGFR-related2(HER2)療法が効かず,効果的な治療法がないことから,その発症および進展メカニズムの解明,治療法の確立は急務である.本研究では,次世代シークエンサーによるゲノム解析とDNAマイクロアレイによる遺伝子発現解析を組み合わせることにより,トリプルネガティブ乳がんの発症および進展に関与する新規遺伝子を効率的に同定することを目的としている.さらに,それら新規遺伝子を標的とした治療薬を開発することを最終的な目標としている.TNBC12症例のがん細胞および周辺の正常細胞より,ゲノムDNAを抽出し,Illumina HiSeq1000を用いてエクソームシーケンスを行った.得られたシーケンスデータをヒトリファレンスゲノムhg19にマッピングし(がん細胞では115.1×,正常細胞では89.6×),somatic変異を検出した.合計で1,300個以上のsomatic変異を同定した複数の症例で共通して変異の起こっている遺伝子は53遺伝子あり,そのうち8遺伝子では有意に高頻度に変異の起こっていることが明らかになった.これまでの報告で乳がんで高頻度に変異が同定されているTP53遺伝子にも高頻度に変異が同定され,また,乳がんの原因遺伝子であるBRCA1,BRCA2遺伝子にもsomatic変異を同定した.これらの結果を検証するために,追加のTNBC症例およびその他のサブタイプの乳がん症例を用いて,複数の症例で変異の認められた遺伝子およびこれまでに乳がんとの関連が報告されている遺伝子の領域をキャプチャーし,Illumina HiSeq1000でシーケンスを行った.その結果,これまでの報告と同様に,TP53,PIK3CA,NF1などに変異が高頻度に起こっていることが明らかになった.この他にもいくつか,変異の起こっている遺伝子を同定したので,さらなるバリデーション,機能的評価を行っている.乳がんは女性において,罹患率が最も高いがんである.特に生物学的悪性度が高く,予後が悪いトリプルネガティブ乳がん(TNBC : triple-negative breast cancer)はその標的分子が同定されていないため,既存のホルモン療法や抗human EGFR-related2(HER2)療法が効かず,効果的な治療法がないことから,その発症および進展メカニズムの解明,治療法の確立は急務である.本研究では,次世代シークエンサーによるゲノム解析とDNAマイクロアレイによる遺伝子発現解析を組み合わせることにより,トリプルネガティブ乳がんの発症および進展に関与する新規遺伝子を効率的に同定することを目的としている.さらに,それら新規遺伝子を標的とした治療薬を開発することを最終的な目標としている.TNBC12症例のがん細胞および周辺の正常細胞より,ゲノムDNAを抽出し,Illumina HiSeq1000を用いてエクソームシーケンスを行った.得られたシーケンスデータをヒトリファレンスゲノムhg19にマッピングし(がん細胞では115.1×,正常細胞では89.6×),somatic変異を検出した.合計で1,300個以上のsomatic変異を同定した複数の症例で共通して変異の起こっている遺伝子は53遺伝子あり,そのうち8遺伝子では有意に高頻度に変異の起こっていることが明らかになった.これまでの報告で乳がんで高頻度に変異が同定されているTP53遺伝子にも高頻度に変異が同定され,また,乳がんの原因遺伝子であるBRCA1,BRCA2遺伝子にもsomatic変異を同定した.これらの結果を検証するために,追加のTNBC症例およびその他のサブタイプの乳がん症例を用いて,複数の症例で変異の認められた遺伝子およびこれまでに乳がんとの関連が報告されている遺伝子の領域をキャプチャーし,Illumina HiSeq1000でシーケンスを行った.その結果,これまでの報告と同様に,TP53,PIK3CA,NF1などに変異が高頻度に起こっていることが明らかになった.この他にもいくつか,変異の起こっている遺伝子を同定したので,さらなるバリデーション,機能的評価を行っている.
出羽三山修験道の在地浸透とその特質に関する研究

江戸時代における出羽三山修験道とその信仰の歴史的展開、およびその特質を、信仰圏の縁辺部にありながら、三山のうち湯殿山信仰が特徴的に展開した信濃・越後両国(長野県・新潟県)の事例を中心に同時代史料を収集、制度的諸側面をもふまえ解明した。とくに修験が17世紀前半、死霊観に関与して在地に定着したこと、その存在形態は在地の協同体(共同体)に規制されていたこと、18世紀以降は日本近代へ向かう個人に救済を説き、既成宗教の枠を超えた革新的な覚醒運動を進めたことを実証的に解明した。本研究は、江戸時代における出羽三山修験道とその信仰の歴史的展開、およびその特質を解明することを目指すもので、信仰圏の外縁部に位置し、出羽三山のうち湯殿山信仰が特徴的に展開した信濃・越後両国の事例を中心に、関東の事例・情況をも睨みながら、史料を収集し検討を進めることを計画した。具体的には、本末編成・檀家制度など江戸時代固有の制度をふまえ、在地に根付いた修験の存立形態を考察し、かつ、出羽三山修験道の普及方法・檀那編成の過程と特徴の検討に務めてきた。本年度の史料調査としては、越後国岩船郡村上町年行事所・岩船町上組年寄家に伝存した文書の調査および湯殿山塔の実地踏査、また、下野国内の民俗事象のうち湯殿山信仰の定着と関連が深いと予想される天祭・天念仏関係史料の収集に努めた。その結果、事前に想定した以上に史料が豊富で、村落の形成期とされる17世紀前半から中葉、いわゆる農村荒廃期にさしかかる18世紀中葉、そして近代社会へと胎動する時期である19世紀前半の3時期に、湯殿山行人による布教および信仰の定着過程の画期があることがほぼ明らかにできたと考えている。また、出羽国酒田地域に残存する、布教側の湯殿山行人鉄門海に関する史料について検討を進め、上記史料と関連づけることにより、とくに19世紀前半における湯殿山行人による信仰布教の特徴について論文の執筆を開始し、次年度に公表する予定である。あわせて、収集した史料のうち重要かっ基礎的な史料について翻刻を進めており、来年度中に史料集に取りまとめ公開する予定である。なお、当初の計画では、酒田市光丘文庫に所蔵される湯殿山側の史料、および信濃国佐久地域の史料調査を完遂する予定であったが、越後・下野国内の史料収集が想定していた量を超えるものであったため、それらの収集・検討とともに次年度に継続して進めていくこととする。本研究は、江戸時代における出羽三山修験道とその信仰の歴史的展開、およびその特質の解明を目指すものであり、信仰圏の縁辺部でありながら、三山のうち湯殿山信仰が特徴的に展開した信濃・越後両国(長野県・新潟県)の事例を中心に史料を収集、検討してきた。本年度は、酒田市立光丘文庫所蔵の湯殿山別当・鶴岡藩士関係文書、新潟県の岩船町年寄文書、長野県の下越村名主文書等の調査、および越後村上・信濃佐久での出羽三山供養塔分布調査を重点的に実施した。それら先学が等閑視した同時代史料から、本末関係・檀家制度など制度的側面をふまえ、信仰圏縁辺部の在地社会に定着した修験の存立形態、および日本近代への道程における布教形態の考察を進めた。考察の結果、(1)17世紀前半、湯殿山行人が形成期の村協同体と結節して定着したものの、畿内本山による本末編成の進展にともない消長したこと、(2)18世紀中葉以降、信仰登山の盛行が羽黒山・湯殿山別当に既存宗教に対する内省を促したこと、(3)19世紀初頭、湯殿山一世行人鐵門海が在地社会の変質をとらえ、内省のうえに立って教学を再編、即身仏信仰を確立し、かつ即物的・直接的で平易に、在地の新興勢力、とくに個人の救済を説き布教する革新的な覚醒運動を体現したこと、以上3点を実証的に解明し、学術論文2件(内1件は印刷中)・学会発表1件の成果物を得た。本研究を通じ、修験道史、ひいては宗教社会史において、日本近代の担い手である個人およびその心縁による社会結合形態を再検討することが課題化した。また、研究期間終了間際に確認された想定外の未紹介新出史料は十分に活用しえていない。これらをふまえ、次年度以降、江戸時代後期出羽三山修験の考察を中心とした新規課題を構築し、本研究を拡張しつつ継続することを計画中である。
タンパク質徐放制御を目指した自己組織化体を組み込んだ新規組織接着性ゲルの創製

平成25年度は、三層構造高分子ミセルの膜構造の制御を目的として、ブロック共重合体の種類がミセル形成に及ぼす影響の評価を行った。加えて、外部環境のpHがブロック共重合体、ブロック共重合体が形成する三層構造高分子ミセル、三層構造高分子ミセルを組み込んだゲルの構造安定性に及ぼす影響を評価した。疎水部の分子量が大きいPEG-PLLAブロック共重合体を合成し、三層構造高分子ミセルの調製を試みたところ、三層構造高分子ミセルが形成していることが確認され、疎水部の結晶性が高いブロック共重合体から三層構造高分子ミセルを得られることがわかった。得られた三層構造高分子ミセルは結晶性が高い疎水性シェルを有しており、加水分解に対する耐性が高いと予想されることから、内包物をより長時間内包・放出可能であると考えられる。ブロック共重合体および三層構造高分子ミセルは、塩基性条件下において分解・崩壊していることが示唆された。内部のpHが異なるハイドロゲルを調製しそのハイドロゲルの構造安定性を目視により評価したところ、ゲル内部が塩基性のハイドロゲルは構造安定性が低く、時間経過と共に流動性が増すことが明らかとなった。粘弾性測定の結果からも、塩基性のハイドロゲルは時間経過に対する貯蔵弾性率の減少が著しく、構造安定性が低いことが示唆された。以上より、ゲル中のpHを変化させることで、ゲルの構造安定性が調製可能であることが明らかになった。また、疎水部の結晶性が高いPEG-PLLAブロック共重合体から調製した三層構造高分子ミセルを架橋点とした場合、ハイドロゲルの構造安定性が向上することが明らかになった。これらの結果から、ゲル内部の架橋構造中のブロック共重合体の崩壊速度が、バルク材料のハイドロゲルの安定性へと波及的に影響を及ぼすことが明らかとなり、材料設計の指針として重要な知見を得ることが出来た。(抄録なし)本研究では、(1)タンパク質の内包・徐放を可能とする新規自己組織化体(『三層構造』型高分子ミセル)の開発、(2)得られた自己組織化体を架橋構造として利用した「合成高分子のみからなる」新規組織接着性ゲルの開発、(3)動物実験による組織接着性ゲルの性能評価、という三つの実験課題を進めることにより、「『タンパク質徐放を可能とする』新規バイオマテリアルを開発し、その医療応用を目指すこと」を目的とする。平成23年度は、三層構造高分子ミセルの物性評価および調製条件の最適化に加え、三層構造高分子ミセルを架橋点とするゲルの形成特性評価を行った。三層構造高分子ミセルの物性評価の結果、三層構造高分子ミセルが親水性物質を内包可能であること、および中空構造を有する構造体であることを確認した。三層構造高分子ミセルの調製条件を再検討したところ、副生成物の形成は抑え、三層構造高分子ミセルが優先的に調製可能な最適調製条件を見出すことに成功した。さらに、三層構造高分子ミセルとポリエチレンイミン(PEI)から形成させたゲルの貯蔵弾性率(ゲルの"固さ")は、PEIとミセル溶液の濃度やpH、PEIの分子量によって調整可能であることがわかった。また、いずれの場合もゲルは迅速に(1秒以内)形成した。さらに、似た構造を有する二層構造高分子ミセルを架橋点としたゲルと貯蔵弾性率を比較したところ、三層構造高分子ミセルを架橋点としたゲルの方が貯蔵弾性率は高くなった。これは、架橋部位の構造安定性という観点から予想される結果とは逆の結果である。三層構造高分子ミセルが有する柔軟性によりこのような特異的な結果が得られたと考えられ、三層構造高分子ミセルはバイオマテリアルとしての応用だけではなく、超分子の観点から見ても非常に興味深い構造体であることが示唆された。平成24年度は、三層構造高分子ミセルを架橋点とするゲルの形成特性評価を昨年に引き続き行った。加えて、三層構造高分子ミセルの膜構造の制御を目的として、ブロック共重合体の種類がミセル形成に及ぼす影響の評価を行った。三層構造高分子ミセルとポリエチレンイミン(PEI)を混合した際のゲル形成特性評価を、目視評価、および粘弾性測定装置を用いて行った。その結果、ゲルの構造安定性はゲルのpHに大きく左右されることが分かった。さらに、ミセルおよびPEIの反応性が低くなるようなpH条件において、高弾力のゲルが得られることが分かった。架橋効率を上げ「固い」ゲルを得るために、ミセルおよびPEIの反応性が高くなるpH条件でもゲルを調製してきたが、このような高弾力のゲルは実現できていなかった。これらの結果より、ゲル前駆体の反応性がゲル特性に及ぼす影響の新しい知見が得られたと考えている。三層構造高分子ミセルの原料ブロック共重合体として、新たに疎水部にポリL-乳酸ブロックを有するPEG-PLLAブロック共重合体を合成し、三層構造高分子ミセルの調製を試みたが、三層構造高分子ミセルの形成は確認できなかった。これは、疎水部の分子量が十分ではなかったためであると考えられる。ポリL-乳酸ブロックをシェルとする三層構造高分子ミセルは構造安定性がより高くなると推測される。ポリL-乳酸ブロックをシェルとする三層構造高分子ミセルを調製できれば、構造安定性の高低がゲルの物性に及ぼす影響を評価することが可能となり、より基礎的なゲルの物性の知見が得られると考えられる。

平成25年度は、三層構造高分子ミセルの膜構造の制御を目的として、ブロック共重合体の種類がミセル形成に及ぼす影響の評価を行った。加えて、外部環境のpHがブロック共重合体、ブロック共重合体が形成する三層構造高分子ミセル、三層構造高分子ミセルを組み込んだゲルの構造安定性に及ぼす影響を評価した。疎水部の分子量が大きいPEG-PLLAブロック共重合体を合成し、三層構造高分子ミセルの調製を試みたところ、三層構造高分子ミセルが形成していることが確認され、疎水部の結晶性が高いブロック共重合体から三層構造高分子ミセルを得られることがわかった。得られた三層構造高分子ミセルは結晶性が高い疎水性シェルを有しており、加水分解に対する耐性が高いと予想されることから、内包物をより長時間内包・放出可能であると考えられる。ブロック共重合体および三層構造高分子ミセルは、塩基性条件下において分解・崩壊していることが示唆された。内部のpHが異なるハイドロゲルを調製しそのハイドロゲルの構造安定性を目視により評価したところ、ゲル内部が塩基性のハイドロゲルは構造安定性が低く、時間経過と共に流動性が増すことが明らかとなった。粘弾性測定の結果からも、塩基性のハイドロゲルは時間経過に対する貯蔵弾性率の減少が著しく、構造安定性が低いことが示唆された。以上より、ゲル中のpHを変化させることで、ゲルの構造安定性が調製可能であることが明らかになった。また、疎水部の結晶性が高いPEG-PLLAブロック共重合体から調製した三層構造高分子ミセルを架橋点とした場合、ハイドロゲルの構造安定性が向上することが明らかになった。これらの結果から、ゲル内部の架橋構造中のブロック共重合体の崩壊速度が、バルク材料のハイドロゲルの安定性へと波及的に影響を及ぼすことが明らかとなり、材料設計の指針として重要な知見を得ることが出来た。平成23年度において、本申請者は三層構造高分子ミセルの物性評価及び調製条件の検討、さらに三層構造高分子ミセルを架橋点とするゲルの形成特性評価を遂行した。その結果、三層構造高分子ミセルという新しい構造体が形成していることを確認し、その最適な調製条件を見いだすことに成功した。さらに、この新しい構造体を架橋構造として組み込んだゲルの試作に早くも成功した。以上より、当該研究課題を立ち上げた当初の予想よりも、成果を上げているといえる。本申請者は、タンパク質徐放制御を目指した自己組織化体を組み込んだ新規組織接着性ゲルの創製を目指し、三層構造高分子ミセルの物性評価及び調製条件の検討、さらに三層構造高分子ミセルを架橋点とするゲルの形成特性評価を遂行した。その結果、三層構造高分子ミセルを架橋構造として組み込んだゲルに関して、架橋構造のミクロな物性がゲルのマクロな物性に大きな影響を及ぼすことなど、数多くの興味深い成果が得られた。これらの成果は、J. Posym. Sci : B. Polym. Phys.に原著論文として掲載された。引き続き、様々な条件下でゲルを形成させ、ゲル形成速度やゲルの貯蔵弾性率・損失弾性率に及ぼす諸因子(各成分濃度、pH、三層構造型高分子ミセルを形成するブロックポリマーの組成等)の影響を、粘弾性測定装置によって明らかにする予定である。さらに、得られたゲル形成に関する知見から、物質徐放に適した特性を有するゲルを調製し、ゲル中に内包させた物質の徐放特性評価をする予定である。
非圧縮流体の運動方程式に対する実解析的研究

代表者宮川は全空間と半空間において非圧縮粘性流体の方程式の解の時空漸近形を考察し、空間無限遠方での挙動にある拘束条件を課した場合に、解がガウス型関数を用いて漸近展開できることを示した。またこの結果を用いて一般の弱解に対してエネルギー減衰率の下限の存在を示し、それを越える減衰率を持つ解は必然的にある種の対称性を持つこと、またその対称性の形は全空間の場合と半空間の場合とでは異ることを示した。この考察では、Besov空間における種々の線形積分作用素の実解析的性質が有効に用いられた。また全空間の場合に、対称性を持つ解の減衰率が従来の予想より大きいことを示した。この中間の減衰率を持つ解の存在・非存在についての研究は、今後の課題である。他方半空間の場合には、展開第一項が初期値と解自身の相互作用の形で記述されるため、得られた最適な減衰率を持つ解の存在が、まだ明示的には知られていない。その一方で、その「最適減衰率」を越える解のクラスは容易に構成できる。全空間と半空間の流れに見られるこれらのギャップの由来の解明が、今後の課題である。さらに代表者は、上の結果を外部領域の流れに拡張するため、外部問題の解のモーメントの評価を試み、線形放物型方程式の解の正則性に関する最新の結果を用いて、ほぼ満足できる評価式を導いた。これを用いることで、外部領域の流れの漸近挙動を直接調べることが可能になり、展開第一項が一般に可積分関数ではなく、かつその係数が物体に働く抗力を表すことが示された。この事実は定性的にはすでに知られていたが、具体的な関数を用いて主要項を表示したのはこれが最初である。この結果については現在論文を執筆中である。分担者中西は、相対論的場の量子論で重要な非線形分散型波動の漸近挙動を研究し、局所相互作用、非局所相互作用の双方の場合に、非線形項の影響を明示する形での非相対論的漸近形を導き、それが非線形のSchrodinger方程式に支配されることを示した。二次の相関数を持つ振動積分作用素の漸近展開を用い、時空両方向での解の挙動を精密に測るために、解の挙動の特性を考慮しつつ、その存在領域を2進分解し、最後にその総和をとって時空可積分性を示す巧妙な手法が有効に適用された。この手法は中西自身の創意になるもので、広範な応用可能性を持ち、将来非線形偏微分方程式を研究する際の極めて有力な手段として期待される。分担者中西は非圧縮流体内の渦糸の運動を記述する非線形シュレーディンガー方程式を解析し,それが相対論的場の量子論で基本的な非線形クライン・ゴルドン方程式の光速度無限大の特異極限として導出されることを示した.証明には中西自身の考案に成る集約波動分離の方法が本質的に使われた.同時にまた中西は,同じ非線形シュレーシディンガー方程式の初期値問題に対し,初期値がある意味で退化していれば,非線形項の代数的増大度に関係なく,必ず時間大域解を構成出来ることを示した.前者については現在論文作成中,また後者については発表予定である.また分担者Rossmanは,表面張力による流体表面のパターン形成の研究で重要な,平均曲率一定曲面の研究を行い,その位相型の分類を目指してモース指数の変化を研究し,その増大度の評価を与えた.同時にまた,平均曲率一定曲面の典型的な例であるWenteの輪環面と一般の定曲率曲面との指数変化の比較研究を行った.代表者宮川は,粘性の入った非圧縮流体の方程式を全空間及び半空間において扱い,長時間経過後の解の漸近形を導き,空間の位相の違いと漸近形の違いとの関係を明かにした.同様の結果は,解である速度場に対してのみならず,速度場に付随する渦そのものに対しても証明することが可能であるように思われる.現在その研究を継続中である.代表者宮川は全空間と半空間において非圧縮粘性流体の方程式の解の時空漸近形を考察し、空間無限遠方での挙動にある拘束条件を課した場合に、解がガウス型関数を用いて漸近展開できることを示した。

この事実は定性的にはすでに知られていたが、具体的な関数を用いて主要項を表示したのはこれが最初である。この結果については現在論文を執筆中である。分担者中西は、相対論的場の量子論で重要な非線形分散型波動の漸近挙動を研究し、局所相互作用、非局所相互作用の双方の場合に、非線形項の影響を明示する形での非相対論的漸近形を導き、それが非線形のSchrodinger方程式に支配されることを示した。二次の相関数を持つ振動積分作用素の漸近展開を用い、時空両方向での解の挙動を精密に測るために、解の挙動の特性を考慮しつつ、その存在領域を2進分解し、最後にその総和をとって時空可積分性を示す巧妙な手法が有効に適用された。この手法は中西自身の創意になるもので、広範な応用可能性を持ち、将来非線形偏微分方程式を研究する際の極めて有力な手段として期待される。
実験と数理の融合によるゼブラフィッシュ腸内フローラモデルの開発

本提案では、輸送論に基礎をなす数理と実験を融合させることで、ゼブラフィッシュの腸内フローラモデルを開発する。2018年度は、次の3つの保存則を連立することで細菌の周囲環境を予測し、腸内フローラの時空間発展を記述した:1運動量保存則:蠕動運動によって誘起される腸内流動と、栄養素や細菌の移流を記述,2栄養素の保存則:細菌による消費量を考慮し、栄養素や酸素などの物質濃度を記述,3細菌数の保存則:走化性や細菌種間の相互作用を考慮し、細菌数の時間発展を記述。これらの3つの保存則は互いに影響を及ぼし合うため、3つを連立して解くことで初めて精度の高い予測が可能となる。これまでに同様のモデルは提案されておらず、このアイデアは微生物バイオメカニクスを世界最先端で開拓してきた我々の独創である。この研究成果は、国際会議論文(WCB2018)として発表した。また、ゼブラフィッシュを用いた実験も推進した。ゼブラフィッシュの実験系を確立し、腸内流動の可視化計測に成功した。蠕動運動を制御する手立てについても検討し、アセチルコリンとアトロピンを用いることで、蠕動運動の頻度を制御できることを確認した。さらに、蛍光染色した大腸菌をモデル細菌として腸内に導入し、その運動を計測することに成功した。これらの成果は、国際会議論文(ISABMEC 2018)に発表している。さらに、大腸菌をモデル細菌とし、細菌がどのように腸壁近傍に留まり続けられるのか、細胞スケールの振る舞いを解析した。その結果、管壁にひだがあることで、細菌が壁近傍に滞在できる時間が減少することが明らかとなった。これらの成果は、物理学で定評のあるPhysical Review E誌に掲載された。当初の予定よりも早くシミュレーターの骨格が完成した。また、実験系の確立も順調に進んでおり、難航が予想された薬剤による蠕動運動の制御に既に成功しているため。2019年度は、ゼブラフィッシュを用いた実験課題を強力に推進する。特に、腸内細菌の時空間分布に及ぼす蠕動運動の影響を解明する。蠕動運動の制御には、アセチルコリンとアトロピンを用いる予定である。さまざまな蠕動運動条件下で腸内細菌の分布を可視化計測し、その結果を数値シミュレーション結果と比較検討する。そして、腸内フローラの時空間発展のメカニズムを解明する。また、大腸菌をモデル細菌とし、細菌がどのように腸壁近傍に留まり続けられるのか、細胞スケールの振る舞いを調べる。そして、可視化計測実験と数値シミュレーションを融合させることで、細菌の常駐メカニズムを解明する。2018年度は、数値シミュレーションコードの超並列化による高速化に成功し、想定以下の計算機資源で想定以上の研究成果を上げることができた。

また、ゼブラフィッシュの腸内流動の可視化計測も、ソフトウェアを購入せずに、自前のコードで対応できた。そのため、当初の想定よりも少ない予算で研究を遂行できた。2019年度は、大規模な計算機資源を必要とするパラメトリックスタディを実施する予定であり、実験においても新たにラマン顕微鏡を導入する必要があるため、繰り越した予算を2019年度に使用する。
海馬長期抑圧発現の分子機構

1.海馬CA3領域苔状線維シナプスにおいて入力線維に持続した低頻度刺激を与えるとシナプス伝達効率の長期抑圧(LTD)が誘導できることを見いだした。このLTDは、今までに報告されている長期増強(LTP)と同様、NMDA受容体拮抗薬の存在下でも誘導可能であった。今後はこのLTDの誘導・発現機構をさらに明らかにすることを試みる。2.遺伝子ターゲッティング法によりNMDA受容体のε2(NMDAR2B)サブユニットをノックアウトしたマウスの海馬スライスを用いてシナプス伝達を検討した。このmutantマウスは飲み込み反射が欠如するため、ミルクが飲めず生後半日以内に死亡するが、人工的に2、3時間おきにミルクを胃内に注入すると少なくとも生後3日までは正常に発育した。このように飼育したマウスの海馬スライスを用いてCA1領域におけるNMDAシナプス応答を調べたところ、mutantではnon-NMDAシナプス応答は正常に観察されたが、NMDAシナプス応答はまったく欠如していた。生後3日のwild-typeではLTPは誘導できなかったがLTDは誘導可能であった。生後3日のmutantではすべての例でLTDは誘導できず、NMDA受容体の活性化がCA1領域におけるLTD誘導に必須であると結論された。3.遺伝子ターゲッティング法によりNMDA受容体のε1(NMDAR2A)サブユニットをノックアウトしたマウスの海馬スライスを用いて、ホールセル記録により、CA1領域におけるnon-NMDAシナプス応答に対するNMDAシナプス応答の比をwild-typeとmutantで比較したところ、mutantではその比が約半分に減少していた。また、CA1領域でのLTPはその大きさがmutantではwild-typeの約半分程度に減少していた。NMDA受容体がLTP誘導に関与することが直接的に証明された。
弦の場の理論を用いた超弦理論の非摂動論的性質の探求

本研究は,超対称な弦の場の理論が抱える,コンタクト項の問題と呼ばれる,長年にわたって超弦の場の理論の構成の障害となり続けている発散の問題を,解決することを目的に遂行された.我々はこの問題を解決するために,時空の次元を大きく負の値にずらすことにより正則化するという新たな正則化の処方を提案し,特に光円錐ゲージのNSR形式の超弦の場の理論においてその正当性を検証した.その結果,少なくともtree振幅においては正則化がうまくいっていることを確かめ,また多重ループ振幅についても研究を進めた.またこれとは別に,全く新たな弦の場の理論の定式化や,弦理論の宇宙論への応用を追求した.当該年度においては、まず、村上は、光円錐ゲージのNSR形式の超対称な閉弦の場の理論の高次ループでのcontact項の問題を次元正則化によって解決することを目標として掲げた。これに基づいて、本年度は研究を進め、まず、非臨界次元のボソン的な弦の場の理論において、高次ループの振る舞いを解析した。特に、昨年度に報告した結果に一部不十分な点があったことを見出し、これを修正し、よりすっきりとした理解を得た。現在、この解析をまとめて、研究論文を作成中である。また、村上は、筑波大学の石橋延幸氏と共著で、「減の場の理論--弦理論のより深い理解のために」と題する本を著し、サイエンス社から出版された。この本において、Witten型の弦の場の理論において、散乱振幅の計算法、超対称化、古典解の構成等の近年までの発展を取り扱った。また、Joining-Splitting型の相互作用を持つ、光円錐ゲージの弦の場の理論、HIKKO型の理論、covariantized light-cone弦の場の理論を紹介した。特に光円錐ゲージの弦の場の理論の取り扱いについては、本科研費の研究において得た成果を一部紹介した。研究分担者の二宮は、まず、昨年度に引き続き、弦の場の理論を離散化の方法によって定式化するという新機軸をさらに追及した。当該年度においては、特に第一量子化において、正しい質量スペクトラムを、この定式化の枠組みにおいて導くことができることを示した。また、二宮は、宇宙論の研究においては、インフラトンを用いない宇宙初期の揺らぎの研究をさらに進めた。当該年度では、物質場の量子論的な効果に注目して、物質場のback-reactionを取り入れたEinstein方程式を初期宇宙において考察した。現在この数値解・解析的解を探索中である。最終年度においては,村上は昨年度に引き続き光円錐ゲージのNSR形式の超対称な閉弦の場の理論の多重ループでのcontact項問題の次元正則化による解決することを目標に研究を行った.本年度は,昨年から研究を進めていた非臨界次元でのボソン的な光円錐ゲージの弦の場の理論の多重ループ振幅の計算を完成させた.特に,この振幅がモジュラー不変性を持ち,正しくfactorizeすることや,この振幅は,ゴーストセクターおよびこれまでの研究で構成した縦波方向の共形場理論を用いて,共形ゲージの弦のBRST不変な振幅として書き表すことができることを示した.これらのことは,次元性正則化がループレベルでも弦理論のゲージ不変性を破っていないことを示唆していて重要である.これらの成果は,筑波大学の石橋延幸氏との共同研究として研究論文として出版された.こうして,研究期間全体と通じて,超対称な場合のtree振幅のcontact項の問題を次元正則化を用いて処理する処方を確立し,それをループ振幅へも適用する大きな手掛かりを得たといえる.現在,これらの解析を足掛かりにして,超対称な場合の多重ループ振幅へ拡張することを遂行中である.研究分担者の二宮は昨年度からの,弦の場の理論を離散化の方法によって定式化するという新機軸において,正しい質量スペクトラムを導くことをボソン弦の場合に完成させ,研究論文として出版した.引き続き,ベネチアーノ振幅を再現することを目指して計算を行い,一定の成果を得た.振幅を再現することが示されれば,本科研費の研究で追及してきたこの新しい弦の場の理論の定式化が正しい方向を向いていることを保証することになり,この成果は重要である.また,物質場の量子効果を取り入れることにより,いくつかの単純な条件を課すことにより,初期宇宙のインフレーション膨張を実現する解が得られることを見出した.本研究は,超対称な弦の場の理論が抱える,コンタクト項の問題と呼ばれる,長年にわたって超弦の場の理論の構成の障害となり続けている発散の問題を,解決することを目的に遂行された.我々はこの問題を解決するために,時空の次元を大きく負の値にずらすことにより正則化するという新たな正則化の処方を提案し,特に光円錐ゲージのNSR形式の超弦の場の理論においてその正当性を検証した.その結果,少なくともtree振幅においては正則化がうまくいっていることを確かめ,また多重ループ振幅についても研究を進めた.またこれとは別に,全く新たな弦の場の理論の定式化や,弦理論の宇宙論への応用を追求した.当該年度においては、先ず、光円錐ゲージのNSR形式の超対称な閉弦の場の理論を完成させることを目標として掲げた。この理論には、contact項の問題と呼ばれる発散の問題があり、前年度までに提案していた次元正則化の処方を一般化・整備することによって、理論に期待される対称性を保った処方を完成させることで、この問題を解決することを目指した。