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遷移金属－典型金属結合上での基質活性化を鍵とする触媒反応の開発

遷移金属錯体を用いる均一系触媒反応においては、「反応基質の活性化、とくに、反応に関与する結合の切断、は遷移金属中心上で起こる(古典的結合活性化)」ことが広く受け入れられている。本研究では、適切に設計された遷移金属-典型金属結合を持つ錯体では、「反応基質の活性化、とくに、反応に関与する結合の切断は、遷移金属中心ではなく、遷移金属ー典型金属結合上で起こる(非古典的結合活性化)」というパラダイムシフトを実証し、従来の遷移金属錯体触媒では達成できない、特異的に高い活性、選択性を有する反応、とくに不活性結合活性化を含む有機・高分子合成反応を、遷移金属-典型金属結合を持つ化合物で開発することを目的とする。研究は2段階からなり、第1段階では、金属ーケイ素錯体の合成と素反応過程の解析を、実験と計算科学、双方の手法でおこない、第2段階で触媒反応への展開を図る。対象とする金属として、遷移金属としてイリジウム、典型元素としてケイ素を選択する。平成30年度の研究計画として、第1段階に相当する配位不飽和イリジウムジシラメタラサイクル錯体の合成と、そのイリジウム-ケイ素結合上で起こる基質活性化の素反応過程の実験的、理論的解析を実施する。第2段階の触媒反応の開発であるが、錯体化学、理論化学による素反応過程の検証と並行して、得られた知見の触媒反応への応用を行うことにより、素反応過程検証による触媒および触媒反応設計指針の確立、触媒反応から素反応過程への知見のフィードバックによる触媒、触媒反応設計の強化が可能である。今年度はとくに、ヒドロシランと各種不飽和化合物との反応を、触媒反応として実施する。平成30年度の研究計画として、第1段階に相当する配位不飽和イリジウムジシラメタラサイクル錯体の合成と、そのイリジウム-ケイ素結合上で起こる基質活性化の素反応過程の実験的、理論的解析を実施する予定であった。カルボニル基を有するイリジウムジシラメタラサイクル錯体を合成し、この錯体が紫外光により活性化され、COの脱離を引き起こすことを確認した。生じたイリジウム種は、触媒反応の中間体となりうるため、第2段階の研究に着手し、当該活性種が、とくに、Si-H基の活性化に優れた効果を示し、触媒的なアミドのエナミンへの転換反応のよい触媒であることを見出した。この結果から、当該反応中間体の別経路での発生法を考察し、一連のイリジウム、ロジウム錯体の触媒効果を系統的に検証する実験をおこなった。その結果、当該反応では従来しられていない、ホスフィンのみが配位したイリジウム錯体、ならびに、より簡便に得られるイリジウムアルケン錯体とホスフィンの混合物でも、優れた触媒効果が得られることを明らかにした。様々なアミドへの適用を図り、従来、特殊なイリジウム触媒でしか達成できなかったπ共役エナミンの合成も、今回見出した触媒系で実現することに成功した。新触媒系は、高い触媒活性と広い官能基体制を示し、広範なエナミン化合物の合成に有用である。また、関連研究として、鉄、ルテニウムジシラメタラサイクル錯体触媒を用いるカルボニル化合物の高効率ヒドロシリル化反応を、実験、理論計算双方から実施し、本成果との比較対象により、研究目的である、ジシラメタラサイクル錯体触媒の金属ーケイ素結合上での基質活性化に基づく触媒反応という概念が、一般的に成立することを示した。以上の成果は、当初予想よりはるかに速い進捗状況である。平成30年度の進捗状況が著しく、第一段階の目標であったイリジウムジシラメタラサイクル錯体からの活性種発生法、これからヒントを得た、他のイリジウム錯体からの活性種発生法を見出すことにより、アミドのヒドロシラン還元によるエナミン合成の新効率的触媒を開発した。また、鉄、ルテニウムジシラメタラサイクル錯体の合成と触媒的ヒドロシリル化反応研究により、金属ーケイ素結合上での基質活性化に基づく触媒反応という概念の一般化に成功した。今後、この研究をさらに展開していくためには、2つの方向性がある。1つは、反応機構の検証である。鉄、ルテニウムジシラメタラサイクル錯体の研究では、先に述べたように理論計算による機構解明が実現しており、今年度は、イリジウムジシラメタラサイクル触媒の反応機構の理論的解明をおこなう。もう1つの方向性は、優れた触媒反応の開発であり、極めて高い触媒効率を示す、カルボニル化合物のヒドロシラン還元用イリジウム触媒の開発を、平成30年度成果から発想を得て実施する。また、これまでヒドロシランのSi-H結合の活性化と触媒反応を追求してきたが、今年度は、水素のH-H結合の活性化と触媒反応を検討する。きわめて困難な課題であるが、アルカンのC-H基の活性化についても併せて検討する。

研究は2段階からなり、第1段階では、金属ーケイ素錯体の合成と素反応過程の解析を、実験と計算科学、双方の手法でおこない、第2段階で触媒反応への展開を図る。対象とする金属として、遷移金属としてイリジウム、典型元素としてケイ素を選択する。平成30年度の研究計画として、第1段階に相当する配位不飽和イリジウムジシラメタラサイクル錯体の合成と、そのイリジウム-ケイ素結合上で起こる基質活性化の素反応過程の実験的、理論的解析を実施する。第2段階の触媒反応の開発であるが、錯体化学、理論化学による素反応過程の検証と並行して、得られた知見の触媒反応への応用を行うことにより、素反応過程検証による触媒および触媒反応設計指針の確立、触媒反応から素反応過程への知見のフィードバックによる触媒、触媒反応設計の強化が可能である。今年度はとくに、ヒドロシランと各種不飽和化合物との反応を、触媒反応として実施する。平成30年度の研究計画として、第1段階に相当する配位不飽和イリジウムジシラメタラサイクル錯体の合成と、そのイリジウム-ケイ素結合上で起こる基質活性化の素反応過程の実験的、理論的解析を実施する予定であった。カルボニル基を有するイリジウムジシラメタラサイクル錯体を合成し、この錯体が紫外光により活性化され、COの脱離を引き起こすことを確認した。生じたイリジウム種は、触媒反応の中間体となりうるため、第2段階の研究に着手し、当該活性種が、とくに、Si-H基の活性化に優れた効果を示し、触媒的なアミドのエナミンへの転換反応のよい触媒であることを見出した。この結果から、当該反応中間体の別経路での発生法を考察し、一連のイリジウム、ロジウム錯体の触媒効果を系統的に検証する実験をおこなった。その結果、当該反応では従来しられていない、ホスフィンのみが配位したイリジウム錯体、ならびに、より簡便に得られるイリジウムアルケン錯体とホスフィンの混合物でも、優れた触媒効果が得られることを明らかにした。様々なアミドへの適用を図り、従来、特殊なイリジウム触媒でしか達成できなかったπ共役エナミンの合成も、今回見出した触媒系で実現することに成功した。新触媒系は、高い触媒活性と広い官能基体制を示し、広範なエナミン化合物の合成に有用である。また、関連研究として、鉄、ルテニウムジシラメタラサイクル錯体触媒を用いるカルボニル化合物の高効率ヒドロシリル化反応を、実験、理論計算双方から実施し、本成果との比較対象により、研究目的である、ジシラメタラサイクル錯体触媒の金属ーケイ素結合上での基質活性化に基づく触媒反応という概念が、一般的に成立することを示した。以上の成果は、当初予想よりはるかに速い進捗状況である。平成30年度の進捗状況が著しく、第一段階の目標であったイリジウムジシラメタラサイクル錯体からの活性種発生法、これからヒントを得た、他のイリジウム錯体からの活性種発生法を見出すことにより、アミドのヒドロシラン還元によるエナミン合成の新効率的触媒を開発した。また、鉄、ルテニウムジシラメタラサイクル錯体の合成と触媒的ヒドロシリル化反応研究により、金属ーケイ素結合上での基質活性化に基づく触媒反応という概念の一般化に成功した。今後、この研究をさらに展開していくためには、2つの方向性がある。1つは、反応機構の検証である。鉄、ルテニウムジシラメタラサイクル錯体の研究では、先に述べたように理論計算による機構解明が実現しており、今年度は、イリジウムジシラメタラサイクル触媒の反応機構の理論的解明をおこなう。
海洋の不均質性の生物物理学

海は一つの水塊からなる連続した液体である。そこには大洋スケールでの循環やそれに乗った生物の分布がある一方で、ミリメートルあるいはそれ以下のスケールで様々な物理的挙動を示すとともに、それに伴って微生物群集も変動していると考えられる。本研究では東京湾口での現場観測を行ってこうした微小なスケールでの物理的な特性を把握するとともに、細菌群集の群集構造がどのように変動するかを調べた。その結果、乱流の存在と従来の方法では捉えられなかったマイクロメータスケールの微細粒子群の存在を明らかにするとともに、ニスキン採水器で得られた微生物群集構造に数十cmスケールでの変動があることを明らかにした。海は海流によって撹拌される一つの巨大な水塊である。物理的観測により、この水塊が数mmスケールの無数の不連続な微小場の集合からなることが分かってきた。ではその不連続性は個々の微小場内の微生物量や多様性、さらにその活動にどう反映され、最終的に海洋での物質循環プロセスにどのような意味を持つのだろうか。本研究では、最新のレーザーホログラフィシステムによって海洋の凝集体の微細分布をその物理的環境条件と合わせて明らかにする一方、そうした微細スケールでの微生物の群集構造がどのように変化するかを次世代シークエンサを用いて解析し、海洋での微細スケールで起こっている生物化学的プロセスを明らかにしようと試みたものである。東京海洋大学の青鷹丸によって行われた館山沖および大島東方海域での観測(それぞれ2012年9月、2013年6月)の結果、以下のようなことを明らかにした。まず物理的な観測結果により、大島東方海域では1Lあたり平均7千の凝集体が存在し、それらの量が鉛直的に数cm単位で大きく振動していること、凝集体のサイズはおおむね0.5mm前後であるが、1mmを超える物も出現すること、凝集体の面積が大きい深度では蛍光も高く、植物プランクトンを含んでいること、これらの凝集体の分布が水温躍層特徴的な分布を示し、その生成が水界構造と関わりを持つこと。さらに、微小スケールでの微生物群集の構造の変動パターンを明らかにするため、1回のCTDキャストから異なるボトルから採水し、16S rDNAの塩基配列を解析した結果、自由遊泳型の群集にはボトル毎の差は見られなかったが、付着性の細菌については差が見られ、群集構造は数十cmスケールでの変化している可能性が明らかになった。24年度は海洋における物理場、とりわけ小さなスケールでの乱流の状態を把握するとともに、それと微生物の群集構造がどのような関わりを持っているかについて検討を行った。微生物すなわち原核生物群は1mL中おおよそ百万細胞存在するが、その多様性および均質性についてはまだ十分な知見が得られてはいない。つまり、海水は常に流動して微生物を混合している以上、例えばメートルスケールで群集がかなり混合状態にあるのか、あるいはそれよありはるかに小さなスケールで不均一分布をしているのか、不均一分布をしている場合には何がその要因となっているのかは分からない。このため、2012年9月5-6日に東京海洋大学青鷹丸に乗船し、東京湾口においてTurboMAP-GliderとYODAとを用いて物理的な観測を行うと同時にロゼット採水器によって採水を行った。採水は一回の採水時にロゼット採水器の位置によってどの程度の差があるか、一本の採水器の中でどの程度の均一性が保たれているかどうかについて検討するために採水を行った。採水後、Sterivexフィルター上に微生物を捕集し、凍結して実験室に持ち帰った。その後、解凍し、核酸を抽出後、16S rDNAをPCR増幅した後に次世代シークエンサー(454 GS Junior)にてその塩基配列を求めた。データは現在解析中である。解析結果が出るならば、微小場での微生物の群集構造が解明されるとともに、これまで通常数kmスケールで行われていた微生物群集のサンプリング法そのものの評価につながることになる。本研究の当初の目的を達成するためのサンプリングを行い解析中である。その結果を基に、平成25年度の研究の方向性を定めることができる。6月にふたたび東京海洋大学の船舶に乗船し、共同して物理場の測定とサンプリングとを行う。24年度の結果を踏まえてサンプリングの時空間的な粗密度を検討し、それに基づいたサンプリングを行う。微生物群集についてはその遺伝子を抽出後、16S rDNAの塩基配列を次世代シークエンサーにて解析し、その構造を求める予定である。主に、遺伝子解析用の試薬関連の消耗品に充てる。また、海外の研究者との共同研究のために、その旅費に充てる予定である。
血清および胆汁中3β-OH胆汁酸の高速液体クロマトグラフィーによる新測定法の確立

従来,肝胆道疾患の各病態を解明するためにHPLCを用いた測定法では、3α-OH胆汁酸分画の変動に限局されていた。しかし,病態肝において出現するとされる3β-OH胆汁酸も同時に解析する必要が出てきた。本研究は,β-hydroxysteroid dehydrogenase(β-HSD)を固定化したカラムを新しく試作し,これを用いてHPLCで測定できれば,より簡易に数種類の3β-OH胆汁酸の同時分析(高感度完全分離)が可能となり,病態肝にける胆汁酸代謝の解明とその障害の程度を示す重要な新しい指標の一つになることを目的とした。最終的に血清中3β-OH胆汁酸の測定に絞った。1.3βーOH胆汁酸標準試料の分離定量法のHPLC条件の改良:今回,前年度報告したβーHSD(Hydroxysteroid dehydrogenase)固定化酵素カラムを装備したJASCO,800システムを用いた方法に対し,標準試料として3βーhydroxyー5ーcholenoic acid(3βーOHー△^5),3β,7βーdihydroxy cholanoic acid(3βーUDCA)の各Free,GlycineおよびTaurine抱合型と内部標準の計7種のHPLC分離条件をさらに改良した。すなわち,その分析条件は,ASTEC社のCyclobondーI(250×4.6mm)分離カラムを装着したHPLCに移動相A:CH_3OH/20mM NH_4Phosphate(pH7.0)=40/60,B:CH_3OH/20mM NH_4 Phosphate(pH7.0)=60/40,A/B(100/0)→A/B(0/100)のlinear gradient 60min(前年度50min),カラム温度60°C(前年度48°C),流速1ml/minとし,この分離後に反応液0.3mM(前年度0.6mM)NAD^++20mM KH_2PO_4+1mMEDTA+0.05%2-mercaptoethanolを流速2ml/minで流すことで分離状態の安定性を高めた。2.この測定法を早速術後の高度肝障害例と閉塞性黄疸例に対して臨床応用した。高度肝障害例の血中3βーOH胆汁酸を測定した結果,健常人7例では全く検出されない3βーOHー△^5の流酸抱合型が術後肝不全例に検出された。また,閉塞性黄疸8例のPTCD前後に血中3βーOH胆汁酸を測定した結果,減黄が良好な4例の血中胆汁酸は非硫酸抱合型の3βーUDCAのみが検出されたが減黄不良の4例では3βーOHー△^5が検出された。したがって,我々が新しく開発したHPLCによる血中3βーOH胆汁酸の測定法は,傷害された肝機能を評価し,肝外完全閉塞の胆汁うっ滞の解除による減黄効果を予測する一指標として有用であることを立証した。3.さらに,種々の肝障害例に対しこの方法を用いて測定していく予定である。4.また,胆汁酸分画を測定するにあたり,グルクロナイド抱合型についても検討していく予定である。前年度報告した3β-OH胆汁酸のHPLC分析条件のもと,臨床例についてさらに検討した。1)健常人7例では血中3α-OH胆汁酸のTBAは1.28±0.87μmol/Lであったのに対し,3β-OH胆汁酸は全く検出されなかった。2)術後肝不全5例を測定すると,血中胆汁酸は3α型の総量として40.4μmol/Lないし141.5μmol/Lと極端な高値を示した。血中でも硫酸抱合型の占める比率が平均でも29%と異常であった。異常胆汁酸である血中3β-OH胆汁酸は,硫酸抱合型分画の遊離型が2例に1.11μmol/Lと6.02μmol/L,Glycine抱合型が5例中4例に0.15μmol/Lないし0.23μumo/L検出された。非硫酸抱合型は検出限界以下であった。術後の高度肝障害例では全例硫酸抱合型分画の3β-HO-△^5が出現することが判明した。しかし,このような内容の肝障害では黄疸の程度と3β-OH-△^5値とは一致していなかった。

3)閉塞性黄疸8例では,血中3α-OH胆汁酸が減黄良好の4例で,総胆汁酸は術前161.2μmol/L,3日目10μmol/Lと著しく低下したのに対して,減黄不良4例では総胆汁酸量は96.9μmol/Lないし36.7μmol/Lと低下が遅延した。血中3β-OH胆汁酸は、減黄良好例4例中3例に術前にGlycine抱合型の3β-UDCAが1.85ないし7.53μmol/L検出された。しかし,3β-OH-△^5は検出しなかった。3日目でもこの3例はGlycine抱合型の3β-UDCAが1.84ないし24.25μmol/L検出され,そのうち24.25μmol/Lと最も高い症例では3β-OH-△^5も検出された。これに対し,減黄不良例では術前に非硫酸抱合型のfreeの3β-OH-△^5が0.07μmol/L,硫酸抱合型の3β-OH-△^5のGlycine抱合型が0.18,0.64μmol/L,Taurine抱合型が1.14,0.08μmol/L検出された。3日目では2例に3β-OH-△^5が検出された。すなわち,減黄不良例では術前あるいは3日目に3β-OH-△^5が検出されることがこの研究ではじめて判明した。
骨格に重元素を含むアニオン性芳香族化合物を配位子とした遷移金属錯体の創製

研究代表者が独自に合成したジアニオン性芳香族化合物であるジリチオスタンノールやジリチオプルンボールと遷移金属試薬との反応を検討し、スタンノールやプルンボールをπ配位子とする様々な遷移金属錯体の合成に成功した。錯体の分子構造を明らかにし、その特異な電子状態と物性を明らかにした。また、得られた錯体が触媒として機能する反応を見いだした。研究代表者独自の初めてのスズや鉛を含む芳香族化合物であるジリチオスタンノール及びジリチオプルンボールを遷移金属の新しいアニオン性配位子として用いて従来の炭素π電子系配位子では合成できなかった新しい結合様式をもつ遷移金属錯体を合成し、その結合様式がもたらす新しい電子状態さらにはこれに基づく新しい物性を解明することを目指した。スタンノールジアニオンを配位子とするアニオン性ルテノセンを鍵化合物とし、ルテニウムとは異なる金属試薬を作用させたところ、新しいヘテロバイメタリックスタンノール錯体の合成に成功した。得られた錯体の構造を明らかにし、紫外・可視吸収スペクトルやサイクリックボルタンメトリーを測定し、錯体の基礎物性を明らかにした。さらに、スタンノールジアニオンと鉄試薬との反応を検討したところ、これまでに例のないアニオン性フェロセンの合成に初めて成功した。また、得られた錯体を用いた触媒反応に関する予備的な理論計算を行った。目標とした新しいヘテロバイメタリックスタンノール錯体の合成に成功し、得られた錯体の基礎物性を明らかにすることに成功した。さらに、例をみないアニオン性フェロセンの合成に成功したことから、研究はおおむね順調に進展していると判断した。研究代表者が独自に合成したスズや鉛を含むジアニオン性芳香族化合物であるジリチオスタンノール及びジリチオプルンボールを配位子として用い、従来の炭素π電子系配位子では合成できない新しい結合様式をもつ遷移金属錯体を創製し、その新しい電子状態さらにはこれに基づく新しい物性を解明することを目指している。今回、昨年度合成に成功したルテニウムースズーロジウムからなるヘテロバイメタリックトリプルデッカー型錯体を用いて、ルテニウムースズーロジウムの三金属による新しいナノ粒子の合成に成功した。また、ルテニウムースズールテニウムからなるトリプルデッカー型錯体と銀イオンとの反応を検討したところ、予想外にも酸化反応は進行せず、スズ上の孤立電子対が銀イオンに配位した錯体を得た。このことに着想を得て、次に金属カルボニルとの反応を検討したところ、スズが遷移金属に配位することがわかった。これは、スズ上の孤立電子対に配位能があることを示している。つまり、この錯体が逆供与を受けないスタンニレンとして機能していることを示しており、遷移金属のπ配位により逆供与を阻止するという新しい例である。また、先に合成したアニオン性フェロセンの電気化学的及び磁気的特性を調べた。サイクリックボルタンメトリーによる測定では可逆な一電子酸化波が観測され、この錯体の一電子酸化状態が安定であることが示唆された。この成果を発表した学会において、ポスター賞が授与された。ルテニウムースズーロジウムからなる新しいナノ粒子の合成や、ルテニウムースズールテニウムからなるトリプルデッカー型錯体が予想外にも新しいタイプの逆供与を受けないスタンニレンとして機能することを明らかにした。さらに、アニオン性フェロセンの解釈が難しい電気化学的及び磁気的特性の解明に迫りつつある。本成果の発表に対して、学会のポスター賞が授与された。従って、研究はおおむね順調に進展していると判断した。ルテニウムースズールテニウムからなるトリプルデッカー型錯体のスズ上にモリブデンペンタカルボニルが配位した知見を受け、様々な金属錯体との錯形成を検討したが、いずれも配位には至らず、このスズ上にはモリブデンのみが特異的に配位することがわかった。また、ルテニウムースズールテニウムからなるトリプルデッカー型錯体が逆供与を受けないスタンニレンとして機能していることを受け、トリプルデッカー構造を形成する遷移金属が錯体の配位能に及ぼす影響を調べることとし、今回新たにロジウムースズーロジウムからなるトリプルデッカー型錯体の合成に成功した。この錯体もやはりモリブデンヘキサカルボニルに配位し、その分子構造を明らかにした。この分子構造と遷移金属の配位のない仮想スタンニレンを配位子とした金属錯体の理論計算の結果を併せ、トリプルデッカー構造を形成する遷移金属に依らず、トリプルデッカー型スタンニレンは遷移金属に対して逆供与のない電子供与性の大きな配位子として機能することを明らかにした。また既に合成に成功しているアニオン性フェロセンのメスバウワー測定および理論計算を行ったところ、この錯体は、フェロセンの電子状態を説明する古典的な原子価結合の考え方では説明できない電子状態を有していることが示唆された。スタンノールとハフニウムからなる金属錯体の遷移金属に対する配位能も調べたところ、いずれの遷移金属にも配位しないことがわかった。これは、スズ周りの立体混雑が影響していると考えている。

アニオン性フェロセンの電子状態の解明、さらには得られた錯体の物性化学及び触媒化学への展開を図る。ルテニウムースズールテニウムからなるトリプルデッカー型錯体と金属カルボニルとの錯体の酸化反応を検討し、新しい混合原子価状態の構築を目指す。また、アニオン性フェロセンの磁気的特性を実験および理論の両面から明らかにする。29年度が最終年度であるため、記入しない。典型元素化学、錯体化学29年度が最終年度であるため、記入しない。
量子開放系の状態と力学の正写像を利用した研究

本年度は,主に量子系の相関の基礎的研究に従事し,部分系が持つ相関の情報に関する成果を得た.特に,古典,量子系を含む一般確率論に基づく相関評価の静的なクライテリオンを示し,また量子力学系の動的な相関評価の方法を提案した.これに基づく量子暗号への応用が期待される.実際,正規ユーザーは盗聴者の系との相関の有無を自らの系の情報から判定する必要がある.静的評価の方法は,局所性の仮定のみから導かれるため,仮に今後量子論を超える現象が見つかった場合にも適用可能なものとなっている.動的な評価は,Schroedinger方程式に基づく相関検出の可能性を示したものであり,非有界なHamiltonianにも適用可能な一般論を構築した.本研究は,量子開放系のデコヒーレンスに対する相関の役割をも明らかにし,有界なHamiltonianに関しては,デコヒーレンスに対する相互情報量を用いた定量的評価も与えた.また,Mean King's Problemに関する問題に進展があり,エンタングルメント(量子相関)を利用しない場合の成功確率の評価を行った.その他に,乗法的保存量存在下における測定への制限を示し,Wigner-Araki-Yanase定理の拡張を行った.この結果は,加法的保存量に対する結果を系として含むほか,時間発展に対する定常的な状態存在下における測定の制限なども演繹する.また,完全相関,単射相関,及び関数相関の導入と定式化に関する成果を得ている.本研究では,量子開放系の状態と力学に関する基礎的な事案を主に正写像を利用して研究している.以下に本年度に行った研究の一部を選出し,まとめる.[1]量子状態空間の幾何学的構造量子状態は通常Hilbert空間の元または密度作用素により表現され,それ自体が観測データとは異なった抽象的な数学的表現の形を取る.本研究では,観測データによる量子状態表現を試み,その表現に基づく状態空間の幾何学的構造を探る研究を行っている.その一例がBlochベクトルであり,前年度までに任意の有限準位系における状態空間の解析的な決定を行った研究を補完する形で,幾何学的な構造を明らかにした(with A.Kossakowski).また,Blochベクトルとは異なる新しい表現を,Heisenberg群やMutually Unbiased Bases(MUB)を利用して構築し,その状態空間の構造を探っている(with M.Ozawa).[2]MUB及びMean Kingの問題本研究では,量子開放系の状態と力学に関する基礎的な事案を主に正写像を利用して研究している.以下に本年度に行った研究の一部を選出し,まとめる.1量子開放系の力学、量子相関の存在決定について環境との相互作用が起因となる熱散逸やデコヒーレンスを抑えることは、量子コンピュータなど、量子効果を用いた次世代テクノロジーの実用化へ向けた最重要課題となっている。ところが、環境の同定(相互作用も含む)を行うことがそもそもの困難であり、たとえば、量子系が他の環境と相関を持つか否かを判定することは難しい。我々は系の力学的な情報を用い、系のみの情報から相関の有無を決定することのできる性質を見出した。また、同性質を量的に一般化した命題を与え、公理的量子力学の範疇でその厳密な証明を与えた。我々は以前、Mean Kingの問題はエンタングルメントを利用した場合、任意の量子系で解を構成できることを示した。エンタングルメンとを利用しない場合は、Aravindにより成功確率の上限が与えられていたが、我々は(反例の構成により)その誤りを指摘した。また、適切な初期条件の限定の下ではAravindの結果に意味を与えることができることを示し、その厳密な証明を与えた。近年Ozawaにより議論されたPerfect Correlationの概念を一般化し、Bijective and Functional Correlationという概念を提案した。これらは、同値関係、順序関係の数学的構造を含み、量子系の同時測定の意味を持つ。本年度は,主に量子系の相関の基礎的研究に従事し,部分系が持つ相関の情報に関する成果を得た.特に,古典,量子系を含む一般確率論に基づく相関評価の静的なクライテリオンを示し,また量子力学系の動的な相関評価の方法を提案した.これに基づく量子暗号への応用が期待される.実際,正規ユーザーは盗聴者の系との相関の有無を自らの系の情報から判定する必要がある.静的評価の方法は,局所性の仮定のみから導かれるため,仮に今後量子論を超える現象が見つかった場合にも適用可能なものとなっている.動的な評価は,Schroedinger方程式に基づく相関検出の可能性を示したものであり,非有界なHamiltonianにも適用可能な一般論を構築した.本研究は,量子開放系のデコヒーレンスに対する相関の役割をも明らかにし,有界なHamiltonianに関しては,デコヒーレンスに対する相互情報量を用いた定量的評価も与えた.また,Mean King's Problemに関する問題に進展があり,エンタングルメント(量子相関)を利用しない場合の成功確率の評価を行った.その他に,乗法的保存量存在下における測定への制限を示し,Wigner-Araki-Yanase定理の拡張を行った.この結果は,加法的保存量に対する結果を系として含むほか,時間発展に対する定常的な状態存在下における測定の制限なども演繹する.また,完全相関,単射相関,及び関数相関の導入と定式化に関する成果を得ている.
サンゴ礁生態系の変動を生物音で観測する

約二年間にわたる長期水中音データを琉球大学の共同研究者とともに取得し、開発したアルゴリズムでの音響分類をすすめた。CRESTフィールドキャンペーンと密に協力しながら、サンゴ礁域での音響分類を行った。長期連続運用可能なSound Trapへの録音機材の置き換えをすすめ、潜水作業の負担軽減に努めた。サンゴ礁での水中生物音響のベースラインデータが取得された。ただし研究機関終了後も見据えて長期観測体制の維持を検討している。また、サンゴ礁との比較水域として、多様性に富むアマゾン川や船舶騒音が激しいイスタンブール海峡などのデータも協力者から取得済または予定である。次年度、比較解析を行うことで、サンゴ礁のサウンドスケープの特性について明らかにする。本年度より研究チームに参画した海洋研究開発機構の研究協力者により機械学習を用いた音源分離や音素の自動分類のアルゴリズム開発が進んだ。まだ十分ではないが、教師なしで生物音と人工的な騒音の分離を試みており、とくに周期的にみられる魚類のコーラスに関しては自動分類精度が上がっている。成果の普及と騒音影響の総括のためオーシャンノイズ・アジアという国際シンポジウムを函館で開催した。北海道大学の協力を得て、約100名の参加があり、うち半数が海外からであった。音響解析手法や環境影響評価への応用など、当該分野における最先端の知見を得ただけでなく、当プロジェクトの国際的な認知向上にも役立った。計画二年度目で、長期データを継続的に得ることに注力した。日本長期生態学研究ネットワーク(JaLTER)のコアサイトである琉球大学の熱帯生物圏研究センター瀬底研究施設の沖合域で水深20mと40m地点および浅場のサンゴ礁における連続音響観測は二年を超え、当初目標としていた音響的な生物多様性の評価だけでなく、サウンドスケープの季節変化すなわちacoustic phenologyと呼べる分野の萌芽もみとめられるため。最終年度にあたり、音響的な生物多様性指標を浅場と深場で比較し、サンゴ共生生物の「避難仮説」を生物音響学から検証することを目標とする。教師なし機械学習によるアルゴリズムにより生物音の自動抽出を行い、音素の種類ごとの分布からシャノン指標を計算し、音響的な多様性を比較する。同水域で行われた環境DNAを用いた種の多様性指標と比較し、異なる手法での深場と浅場の多様性比較を行う。また、サウンドスケープの季節性を明らかにし、音響季節生物学と呼べる分野の端緒とする。サウンドスケープに関するシンポジウムやワークショップを海洋音響学会などの協力を得て企画し、成果の普及に努める。本年度は沖縄県本部町に我が国で初めての水中音響生態観測サイトを構築した。日本長期生態学研究ネットワーク(JaLTER)のコアサイトである琉球大学の熱帯生物圏研究センター瀬底研究施設の沖合域で水深20mと40m地点および浅場のサンゴ礁に連続音響観測装置を設置した。すでに10ヶ月程度の水中録音を継続しており、これまで日本では行われたことがない生物音を対象とした安定的な定点が設けられた。サンゴ礁生態系は時間的にダイナミックに変動し、種構成も多様である。近年40mを越える深いサンゴ礁においても多様な生態系が確認されており、ここがサンゴ白化における浅海域の種の避難場所としての強い潜在力をもっている。本年度はこの避難地仮説を音響的に検証する準備段階として、機械学習による音素の自動分類を行った。似た特徴量をもつ音素をまとめ、異なる音素群との境界を確定するため機械学習を用いた。この過程では音素の音響的特徴のみを指標として分類しており、分類するべき対象音の特徴を人間が指定する必要がない、いわゆる教師なし判別によるサウンドスケープ解析を行った。瀬底島周辺のサンゴ礁には多くの共生生物が生息しており、甲殻類やスズメダイの仲間も多数見られる。これらの発音生物を想定し、次年度以降に計画していた曳航式水中マイクロホンによる広域観測に着手した。静穏なプラットフォームを用いた観測は、瀬底島の東側半分をカバーするにとどまったが、定点観察では得られないサウンドスケープの空間的な分布を示す基礎的なデータを得ることができた。当初計画では研究に必要なデータを集める音響モニタリングステーションの構築を挙げていたが、解析手法の開発や現場データへの試験的適用および広範囲の音響モニタリングなど、次年度以降に計画していた多くの研究項目に着手した。

音響解析手法や環境影響評価への応用など、当該分野における最先端の知見を得ただけでなく、当プロジェクトの国際的な認知向上にも役立った。計画二年度目で、長期データを継続的に得ることに注力した。日本長期生態学研究ネットワーク(JaLTER)のコアサイトである琉球大学の熱帯生物圏研究センター瀬底研究施設の沖合域で水深20mと40m地点および浅場のサンゴ礁における連続音響観測は二年を超え、当初目標としていた音響的な生物多様性の評価だけでなく、サウンドスケープの季節変化すなわちacoustic phenologyと呼べる分野の萌芽もみとめられるため。平成29年度の夏より開始された現場録音データから。頻繁に多く受信される音素とまれにしか記録されない音素を機械学習によって抽出する。たとえば生物多様性が高ければ、音素の種類が多く、種別の頻度分布はゆるやかに下降すると考えられる。一方、多様性が低い場合には音素の数が少なく頻度分布は急峻に下降すると考えられる。この音素の分布形状を水中のサウンドスケープの指標として、浅場と深場での生物音多様性を比較し、温暖化への反応として深場の避難地仮説を指示するか検証する。また、近年注目が集まっている水中騒音の海洋生物への影響に関する国際シンポジウムを開催し、当該分野に研究成果を応用するとともに、発表の場として活用する。最終年度にあたり、音響的な生物多様性指標を浅場と深場で比較し、サンゴ共生生物の「避難仮説」を生物音響学から検証することを目標とする。教師なし機械学習によるアルゴリズムにより生物音の自動抽出を行い、音素の種類ごとの分布からシャノン指標を計算し、音響的な多様性を比較する。同水域で行われた環境DNAを用いた種の多様性指標と比較し、異なる手法での深場と浅場の多様性比較を行う。また、サウンドスケープの季節性を明らかにし、音響季節生物学と呼べる分野の端緒とする。サウンドスケープに関するシンポジウムやワークショップを海洋音響学会などの協力を得て企画し、成果の普及に努める。
亜寒帯針葉樹林の広域風倒後における森林形成過程の総合的研究

1.研究目的昭和56年の台風15号により広域的に発生した東京大学北海道演習林の風倒地帯に対して新しく更新されていく森林の形成過程を総合的に研究し,亜寒帯針葉樹林の初期段階からの形成過程とそれらに関与する人為的施業のあり方を研究することを目的とする.2.研究成果(1)風害跡地の施業計画:風害木処理は5カ年の暫定計画を樹立し,跡地更新等,後年次につづく事業は,経常施業計画に引き継いで行う.(2)落葉広葉樹倒木の生存率と上伸枝の発生,トドマツ,エゾマツの前生稚幼樹と,広葉樹根返り木の生存個体が植生回復に大きな役割を果たすと推定した.(3)風倒木上の菌類相:針葉樹稚樹の更新に暗色雪腐病菌とナラタケ病菌が,またトドマツ,エゾマツの天然更新に菌類の遷移と倒木の腐朽状態が重要であると考えた.(4)天然林の林型区分:極相状態における林型別林相曲線を解明し,多変量解析る基づく林型区分方式の有効性を検討した.(5)植生及び土壌:樹種組成や樹木の更新状況,土壌型や理化学的性質の標高に伴う変化,相互関係を明らかにした.(6)自然災害対策:北海道林業が激動の中で転換の方向を模索しつつある現状を説き,東大演習林の施業について指針を与えた.(7)流域の流出特性等は,本州での平均的流出に比し調節され,風害面積率の小さい程流出一様生が高い.(8)伐出作業の現状と展望:「生産圏」なる作業域に基づく積極的機械化によって,不連続的な発展進化は可能である.(9)不整地走行車の適用:林道上走行車輌の軌道を再現するシステムを構築.走行中車体の傾斜角は地表の傾斜角より大きい.(10)虫害発生環境:トドマツオオアブラムシの林業的防除法の苗木植裁間隔操作による可能性を示唆した.(11)森林環境情報の整備:標高,敷地,林班境界,小班名,小林班相に関する情報が,北海道演習林を含む地域について整備された.本研究は3ヶ年の計画で実施されるもので、本年度はその当初年度にあたる。したがって本年度は全体研究計画の樹立と、それにもとづく分担課題内での予備調査の実施と試験区の設定、測定機器の設置等が行われた。調査研究項目として1.風倒木と地域社会経済との関係2-1.森林土壌調査、2-2.風倒木発生後の林木の再生状況、2-3.林木再生の阻害因子(菌害・虫害)の発生、2-4.風害跡地の森林復旧施業計画3.風倒木処理等の作業功程、4.風倒木発生後および森林再生過程における水、土砂の流出挙動、5.森林環境整備因子の選定について解析された。これらは何れも並列的に推進され、相互の研究成果を総括化することは容易でないが、個々の研究結果が明確化されることによって飛躍的な成果となるものと考えられる。1.については労働力の調達、素材の流通等地元を中心として旭川,上川の範囲で行われていることがほぼ確認された。2.については稚樹の発生生育を前提とした土壌調査、広葉樹の生存率等調査され、再生能力の強い樹種等が選定された。また、更新樹種に対する菌害・虫害類の発生状況および対応試験計画が樹立されている。一方、樹種群別直径別直径別本数密度分布等から天然林を数個の林型に大別する等して、風害跡地の森林復旧の施業計画が検討されている。3.については計測機器の整備充実と試験地設定および予備調査が行われた。4.については代表流域3流域について測水所が設置され水文地形解析、水位流量式等の誘導が行われた。5.については森林環境情報の整備を目標とし基礎資料の収集とプログラムの検討が行われた。以上が各分担課題での研究推進状況であるが本年度は一応予備的準備が完了されたと判断され、次年度は本格的調査研究の段階に這入り得るものと考えられる。1.研究目的昭和56年の台風15号により広域的に発生した東京大学北海道演習林の風倒地帯に対して新しく更新されていく森林の形成過程を総合的に研究し,亜寒帯針葉樹林の初期段階からの形成過程とそれらに関与する人為的施業のあり方を研究することを目的とする.2.研究成果(1)風害跡地の施業計画:風害木処理は5カ年の暫定計画を樹立し,跡地更新等,後年次につづく事業は,経常施業計画に引き継いで行う.(2)落葉広葉樹倒木の生存率と上伸枝の発生,トドマツ,エゾマツの前生稚幼樹と,広葉樹根返り木の生存個体が植生回復に大きな役割を果たすと推定した.(3)風倒木上の菌類相:針葉樹稚樹の更新に暗色雪腐病菌とナラタケ病菌が,またトドマツ,エゾマツの天然更新に菌類の遷移と倒木の腐朽状態が重要であると考えた.(4)天然林の林型区分:極相状態における林型別林相曲線を解明し,多変量解析る基づく林型区分方式の有効性を検討した.(5)植生及び土壌:樹種組成や樹木の更新状況,土壌型や理化学的性質の標高に伴う変化,相互関係を明らかにした.

(6)自然災害対策:北海道林業が激動の中で転換の方向を模索しつつある現状を説き,東大演習林の施業について指針を与えた.(7)流域の流出特性等は,本州での平均的流出に比し調節され,風害面積率の小さい程流出一様生が高い.(8)伐出作業の現状と展望:「生産圏」なる作業域に基づく積極的機械化によって,不連続的な発展進化は可能である.(9)不整地走行車の適用:林道上走行車輌の軌道を再現するシステムを構築.走行中車体の傾斜角は地表の傾斜角より大きい.(10)虫害発生環境:トドマツオオアブラムシの林業的防除法の苗木植裁間隔操作による可能性を示唆した.(11)森林環境情報の整備:標高,敷地,林班境界,小班名,小林班相に関する情報が,北海道演習林を含む地域について整備された.当年度は東京大学北海道演習林の風倒木発生後5年が経過して初期段階が終了し、各分野の方向付けがほぼ整理された。1.現況の解析1)情報処理:森林環境計画情報として、経緯度等分法による250mグリッドのメッシュ・データを基本として北海道演習林の班別,林相,針葉樹混交率,立木密度などを整備した。2)立地:標高の違いによる気象条件の変化に伴う植物群落の種組成や、土壌の性質の変化過程を調査・検討し、風害跡地の森林形成過程、水上保全機能回復からみた人為的施業方法を検討した。3)虫害:稚樹の枯損の原因となるオオアブラムシ類は若齢造林地での発生率が高いが、実験の結果、トドマツの空間分布がアブラムシの寄生拡大に大きく関係し、したがって植裁間隔が重要であることが明らかになった。4)菌害:風害跡地の更新稚樹の枯死の原因のなかで特に重要な菌害として雪腐病菌、ナラタケ病菌が重要であることがわかった。5)水文:昨年に引き続き5個所で量水観測を行った結果、風害跡地の流出状況が異常であることがほぼ明らかになった。6)流通:風倒木払下げ素材及び製材の流通経路を調査した結果旭川、札幌など広範囲に及び、とりわけ広葉樹優良材は珍重され高価で取引された。2.今後の施業方針1)経営:天然林施業においては林型が複雑で多すぎることから、多変量解析により林分を数個の林型に大別した。2)林道:北海道演習林内75林班において、林道作設試験と支障木集材巧程分析を行ない、路網計画システムの見通しを得た。3)施業計画:風倒激害地のうち里山は主に人工補植により10年計画で、また奥山は地かきによる天然更新促進法で20年で復旧を図るための計画を立案した。
翻訳伸長段階におけるリボソームストークタンパク質複合体の分子動態解析

最終年度は1リボソームストーク・ABCE1間相互作用の細胞内の機能解析と2ABCE1依存のサブユニット解離反応におけるリボソームストークの機能解析を行った。1P1とABCE1の相互作用の細胞内機能解析を試みた。酵母ABCE1(Rli1)は致死遺伝子であるため、その発現をガラクトースプロモーターで制御する出芽酵母株rli1-degron株を作製した。rli1-degron株にRli1-野生型、またはリボソームストークと結合しないRli1-3S変異体の発現プラスミドをそれぞれ補填し、内在性Rli1非存在下における生育を観察した。その結果、3S変異によりrli1-degron株の生育が阻害され、リボソームストーク・ABCE1間相互作用が出芽酵母の生育に重要であることが判明した。2リボソームストークはABCE1のATP加水分解を促進する。一方で、リボソームサブユニット解離におけるABCE1のATP加水分解の役割は明らかではない。そこでリボソームサブユニット解離におけるABCE1のATP加水分解の役割とリボソームストークの機能解析を行った。出芽酵母80Sリボソーム、Rli1、Dom34、eIF6をそれぞれ精製し、試験管内でのリボソームサブユニット解離を検出した。非加水分解性ATPアナログであるANP-PMPを用いると、ABCE1依存のリボソームサブユニット解離が著しく阻害された。この結果からABCE1のATP加水分解はリボソームサブユニット解離に必須であることが判明した。さらにRli1-3S変異体を用いると、ABCE1のATP加水分解効率およびリボソームサブユニット解離効率がそれぞれ約60%まで低下した。これらの結果から、リボソームストークはABCE1のATP加水分解を促進することでリボソームサブユニット解離を誘導することが判明した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。XFELを利用したリボソームの1分子イメージングを行うため、以下のように測定試料の調製を行った。大腸菌Q13株より70Sリボソームを精製後、エタノール処理によってストークタンパク質L12を特異的に除去した。複数種類のL12変異体(A63C、E112C、K120C)を大腸菌発現系にて調製し、biotin標識後、L12欠損70Sリボソームと混合し再構成を行った。再構成後の70Sリボソームをショ糖密度勾配遠心により分画採取することで遊離のL12変異体を除き、回折実験に使用した。回折実験は国内のXFEL施設SACLAにて行った。各種L12変異体を再構成した70Sリボソームに、大きさ20nmの金ナノ粒子(Streptavidin-Gold)を添加後、XFELを照射し回折データを得た。その結果、L12-A63Cを再構成した70Sリボソームにおいて金ナノ粒子が複数個結合した回折像を得ることに成功した。しかしながら複数の金ナノ粒子が結合したリボソームから得られる回折像の割合は低く、再構成像を計算するまでには至っていない。現在は標識手法、L12への変異導入部位、金ナノ粒子の大きさの3点について検討を行い、L12への金ナノ粒子の標識効率の向上を試みている。翻訳伸長のみならず、翻訳終了後のリボソームのリサイクルもまたタンパク質合成において重要な過程の1つである。今回、超好熱性古細菌Pyrococcus furiosus由来の試料を用いたin vitroの解析により、ストークタンパク質P1がリボソームリサイクル因子ABCE1と直接結合し、リボソーム依存的なATP加水分解活性を促進することを新たに見出した。この結果は、翻訳機構におけるストークタンパク質の新たな機能を示す重要な知見であり、国際学会を含む複数の研究会で報告した。現在この機構に関して得られた研究成果を国際論文として投稿準備中である。平成28年度は、1年目の年次計画に記載した通り、XFELを用いたリボソームの1分子イメージング実験を行った。各種L12変異体を再構成した70Sリボソームに、大きさ20 nmの金ナノ粒子(Streptavidin-Gold)を添加後、XFELを照射し回折データを得た。その結果、L12-A63Cを再構成した70Sリボソームでのみ金ナノ粒子が複数個結合した回折像を得ることに成功した。しかしながら、複数の金ナノ粒子が結合したリボソームから得られた回折像は得られた全ての回折像のうち0.4%と低い頻度であった。現在は金ナノ粒子の標識効率を向上させるため、標識手法、L12への変異導入部位、金ナノ粒子の大きさの3点について検討を行っている。また年次計画には記載されていないが、平成28年度の研究により、ストークタンパク質がリボソームのリサイクル反応を担うATPase、ABCE1と直接結合し機能発現を促進することが新たに明らかとなった。ストークタンパク質は翻訳GTPase因子の機能発現のみを促進することが研究者の間で常識となっていたが、この認識を大きく変える発見であると考えている。これらの結果より、本研究課題の進捗状況は当初の計画以上に進展していると判断した。リボソームストークタンパク質は、翻訳の開始・伸長・終結などの様々な過程で、GTP結合性翻訳因子をリボソーム機能中心へリクルートするが、その機構は未解明である。

本研究では、ストークタンパク質の翻訳因子のリクルート機構を解明することを目的としている。本年度は以下の研究を実施した。【リボソームの1粒子イメージング】X線自由電子レーザーを用いて、リボソームの1粒子イメージングを行った。ストークタンパク質L12を特異的に除去した大腸菌コアリボソームに、標識L12を再構成したハイブリッドリボソームを調製した。SACLAにてXFEL回折実験を行い、ストークタンパク質由来の回折の取得に成功した。【翻訳リサイクルにおけるストークタンパク質の機能解析】翻訳を終えたリボソームは、ABCタンパク質ファミリーの一種、ABCE1により促進される。我々は平成28年度の研究において、ストークタンパク質がABCE1に直接結合し、ABCE1のリボソーム依存のATP加水分解活性を著しく上昇させることを見出した。平成29年度は、主にストークタンパク質P1とABCE1の相互作用様式を解明するため、大腸菌発現系で精製したABCE1とP1合成ペプチドを用いてX線結晶構造解析を試みた。結晶化条件のスクリーニングを行い、良質な結晶を得ることに成功した。回折データは、新潟大学付属のX線回折装置を用いて取得した。その後、ABCE1・P1ペプチド複合体の立体構造モデルを決定することに成功した。【リボソームの1粒子イメージング】リボソームの1粒子イメージングを行うための試料調製に成功した。また、X線自由電子レーザーを用いて、ストークタンパク質由来の回折の取得に初めて成功した。【翻訳リサイクルにおけるストークタンパク質の機能解析】H29年度は、ストークタンパク質とABCE1の結晶構造を決定することに成功した。さらに、得られた結晶構造モデルを生化学的に検証し、ストークタンパク質との結合に重要なABCE1のアミノ酸残基の同定に成功した。最終年度は1リボソームストーク・ABCE1間相互作用の細胞内の機能解析と2ABCE1依存のサブユニット解離反応におけるリボソームストークの機能解析を行った。1P1とABCE1の相互作用の細胞内機能解析を試みた。酵母ABCE1(Rli1)は致死遺伝子であるため、その発現をガラクトースプロモーターで制御する出芽酵母株rli1-degron株を作製した。rli1-degron株にRli1-野生型、またはリボソームストークと結合しないRli1-3S変異体の発現プラスミドをそれぞれ補填し、内在性Rli1非存在下における生育を観察した。その結果、3S変異によりrli1-degron株の生育が阻害され、リボソームストーク・ABCE1間相互作用が出芽酵母の生育に重要であることが判明した。2リボソームストークはABCE1のATP加水分解を促進する。一方で、リボソームサブユニット解離におけるABCE1のATP加水分解の役割は明らかではない。そこでリボソームサブユニット解離におけるABCE1のATP加水分解の役割とリボソームストークの機能解析を行った。出芽酵母80Sリボソーム、Rli1、Dom34、eIF6をそれぞれ精製し、試験管内でのリボソームサブユニット解離を検出した。非加水分解性ATPアナログであるANP-PMPを用いると、ABCE1依存のリボソーム
清水多嘉示が遺した資料の研究－近現代美術史の周辺と専門的美術教育について

本研究は、清水多嘉示が遺した資料を整理・分類して、その画像にインデックスを付けて目録化したデータベースを作成した。清水の作品を含め、大正昭和にわたる文書・写真・印刷物のアーカイブとして今後の公開を期す。本研究は、東アジアの近代美術形成への関与を含めて、近代から現在に至る日本の私学における専門的美術教育の意義を闡明し、その実像を研究するための重要な情報源を構築した。これによりこれまで見過ごされてきた美術の周辺領域における新しい研究課題の発見に繋がり、本研究の成果は美術以外の他領域からの学術的アプローチにも大きく貢献するだろう。平成25年度夏に、連携研究者・研究協力者がサーバーにアクセスして清水資料を研究できるシステム作りを完成させた。資料整理は、25年度1月までに1945年までの美術史関係の主要資料の目録・データベース作成を先行して終了する予定であったが、後述の理由でこれを変更した。採寸、文書・写真・印刷物の撮影、トリミング、番号付けなどの作業は全体の約半数を終了し、データベース化は分類とインデックス付けを保留している。文献資料と書簡類(下書きを除く)はデータベース化をほぼ終了させた。整理した文献資料等については、これらをもとに清水の作品の個別的研究や、彼の近代日本彫刻史上の位置づけについての研究を進めた9月の研究会では、同時期に武蔵野美術大学に訪問教授として滞在したロンドン大学(UCL)およびヘンリー・ムーア・インスティテュート(HMI)の研究者と近代日本彫刻についてのワークショップModern Japanese Sculpture(MJS)Net-work Part Iを催し、意見を交換した。彼らとの交流を通して、1欧米の研究者と研究を共有する為に〈近代日本彫刻に対する西欧の視点〉を理解した上で清水の渡欧の意義とその歴史的バックグラウンドについての研究課題を見直す必要性、2国内のみならず、海外の研究者の活用に資するものとして資料整理を行う必要性を認識した。そして資料整理を先行する当初の計画を見直し、国外への発信を目指した研究課題の深化に取り組んだ。そして平成26年4月にUCLでのワークショップ(MJS Net-work Part II)とHMIで調査・意見交換を行うことを計画し、日本彫刻の〈近代〉概念における諸問題、近代日本彫刻研究における清水多嘉示の意義について、イギリスの研究者に向けて発表することを目標として、平成25年度1から3月まではこれの準備に取り組んだ。平成26年4月に、ロンドン大学Slade校で催されたワークショップModern Japanese Sculpture Net-work PartIIに黒川と田中が参加し、イギリスの研究者たちと、近代日本彫刻における〈西洋彫刻の受容〉と〈単純な西洋化とは異なる近代化〉に関して意見交換を行った。この時、黒川は清水多嘉示の美術教育の特徴と清水資料の意義について、田中は近代日本彫刻の概略について、講演を行った。またリーズのヘンリー・ムーア・インスティテュートを訪れ、アーカイブの調査と意見交換を行った。また、迫内は戦争期の資料の精度を上げるため、長岡での調査を実施した7月26日と27日に研究会を行い、4月に行われた海外研究者との交流の成果を本研究の参加者全員で共有した。この時点で、〈近代日本彫刻に対する西欧の視点〉に関する理解の深化と共有を優先し、研究課題と研究方法を再点検して作業の優先順位を見直した。全資料のデジタル画像撮影は2015年3月までに終了したが、トリミング作業の一部と、分類とインデックス付けは平成27年度の作業として残した。平成27年1月、ヘンリー・ムーア・インスティテュートで開始された展覧会「近代日本彫刻展A Study of Modern Japanese Sculpture」に付随して開催されたセミナーに黒川と田中が招かれて講演を行った。そこでのプレゼンテーションのベースには、本研究の成果が活用された。これら海外研究者との交流の実績は、資料の読解における新たな視点の形成に繋がり、本年7月に武蔵野美術大学で開催される国際シンポジウムを念頭に置いた清水資料への取り組みの基本姿勢と、国外における学術研究分野の形成を視野に入れたデーベースの構築における具体的な課題が認識できた。武蔵野美術大学美術館で開催された日英共催「近代日本彫刻展」帰国展(5月23日8月16日)に付随する国際シンポジウム(7月17日・18日)では「西洋彫刻の受容」と「単純な西洋化とは異なる近代化」がテーマとなった。高村光太郎・佐藤朝山・橋本平八・等、出品作家等の西欧体験の意義、院展彫塑部の活動を考察する上で、彼らと清水との大正・昭和前期における交差の記録を豊富に残す清水資料の研究は直接的・間接的なベースとなった。この企画には本研究の深化を期して研究者全員で取り組み、そのことは近代日本彫刻に関する初めての国際的な催しを実現する背景となり重要な成果をもたらした。また日英の国際共同研究で次の射程にも浮上しているテーマ「西欧美術教育の受容とその展開」に関して、本研究は官立とは異なる私学の美術学校の実像について有用な新知見をもたらした。帝国美術学校で学んだ李快大の特別展が韓国の国立現代美術館で開催され(7月22日11月1日)、展示諮問委員となった朴による研究がこれに深く寄与し、東アジアの近代美術形成にはたした私学の専門的美術教育の役割を示した。これらにより、西洋的なもののアジアへの移植により展開したこの地域の近代美術とその周辺領域の非西洋的な歴史形成を解明するものとして、本研究は国際的な成果をあげたと言うことができる。