hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高齢化・少子化・国際化時代における地方自治体の公共建設事業マネジメント

事例調査を行った地方自治体の上水道整備計画策定の課題は、複数世帯が入居している集合住宅を一世帯とみなしている場合があるため、給水戸数の把握が不正確であることが明らかとなった。このことは、将来の水需要予測が不正確となり、結果として過大な計画が策定される可能性が高いことを意味する。さらに、現在検討中の将来整備計画と「緊縮型」計画の二つについて、企業債の残高に関する財務シミュレーションを実施した。その結果、将来計画では企業債未償還残高は急激に増大することが明らかとなり、本自治体の整備計画には工夫の余地があると考えられた。公共工事入札制度改革については、社会学における「信頼の構造」理論に基づき、日本と米国の公共工事システムの特徴と改革の方向性を検討できる枠組みを構築した。公共発注者は今後a)自己の「信頼性」を高めると同時に、b)入札業者の「信頼性」を見極めるための「社会的知性」を発達させ、c)「信頼」と「自信」をもって入札業者に対応する必要がある、ことを導いた。米国の公共工事ゲームのルールは、顧客からの要求を満足するために、工事実施に必要な人員体制で、現場の生産性を向上させることによって、目標利益を達成できる最も低い工事価格を競うこと、と定義できる。発注者と業者間の信頼醸成が米国の課題である。わが国の場合、公共発注者と業者との間には固い信頼があるが、米国のような明確な競争入札ルールが無い。日本型の明確な競争入札ルールを構築し運用することが必要である。コンクリート打設工事の評価手法の開発では、作業基準がどの程度遵守されているかを定量的に表現する手法を開発した。リスクマネジメントプロセスの開発では、社会基盤整備事業のリスクの影響を定量的に試算できる手法を検討した。(1)「公共性」の定義旧来の行政官と国民との関係は「公私二元論:官=公(おおやけ)=『公共性』=『善』=『私』=『悪』」、で表すことができる。旧来のインフラ整備では、官の「無私と全能」と国民の「お上意識と滅私奉公」によって、公私二元論的関係は多くの場合上手く機能してきた。しかし近年は、官における私が顕在化し、個人の多面的主張・行動によって、公私二元論的関係の限界が明らかになっている。公とはちがう公共性の創出が必要である。(2)土佐山田町における公共建設事業(上下水道整備事業)執行過程の問題点の抽出将来の水需要予測が必ずしも正確に行われていないために、過大な上水道整備計画が策定される可能性がある。老朽化しつつある上水道施設を維持・更新する場合、企業債未償還残高が急激に増大する。公共下水道事業の最終的な整備目標である全体計画を実施した場合、多大な財政負担を要するだけでなく、河川の渇水期流量がさらに低下するため、鮎など水生生物の生育環境が悪化する可能性もある。人口密度の低い地域では、合併処理浄化槽の導入を検討すべきである。(3)土佐山田町民の「公共性」認識調査:今回の調査では、大部分の町民は、低廉な水道料金や良好な水質など現在の水道サービスには満足しているが、上水の供給過程や既存施設の老朽化問題は把握していないこと、下水道については、その役割を十分に理解していないことが示された。(4)土佐山田町における新しい公共建設事業マネジメント手法の方向性住民自らが今後の各整備方策の長所・短所を比較考量し、水問題を自分たちの問題として捉え・解決していく仕組みを整備することが重要である。(5)公共工事入札制度改革の検討
サイトカインの相互作用による好中球スーパーオキサイド・アニオン産生能への影響

今回の研究は、複数のサイトカインによる好中球スーパーオキサイド・アニオン(O_2^-)産生能への影響をウミホタル・ルシフェリン誘導体依存性化学発光法(MCLA-CL)を用いて検討することにあった。今日サイトカインには多数の種類が同定されているが、この中で好中球の活性化に関係するとされている腫瘍壊死性因子α(TNFα)とインターロイキン8(IL-8)を選択し、両者の好中球O_2^-産生能への影響を検討した。1.TNFαとIL-8がO_2^-産生の刺激剤であるか否かを検討した。つまり、両者を各種濃度に調整をして、人末梢血より分離した好中球に作用させてMCLA-CLにてO_2^-の産生を観察した。TNFα単独刺激では、O_2^-の産生は認められなかった。IL-8に関しては、500ないし1000ng/mlと高濃度刺激時に少量のO_2^-の産生が認められた。2.TNFαとIL-8がO_2^-産生におけるプライミング作用(それ自体ある濃度では反応させる能力がないが、次に刺激する物質の反応を促進させる作用)があるか否かを検討した。IL-8を10分間preincubationした後、オプソニン化ザイモザンで刺激すると、MCLA-CLの発光曲線は二峰性つまりプライミング作用のある曲線となった。そして、0.5-5.0ng/ml付近で一峰性つまりプライミング作用がない時の曲線に戻った。TNFαについても同様に検討し、0.2-2U/ml付近でプライミング作用を持たなくなった。3.前項目で確認した両者のプライミング作用のない濃度を用いて、両者を同時にpreincubationした後オプソニン化ザイモザンで刺激すると、MCLA-CLの発光曲線は二峰性つまりプライミング作用が認められた。生体内においてはサイトカインはネットワークを形成し、お互いの生成を制御している。今回の結果より、各々のサイトカイは低濃度でありプライミング作用がなくとも、共存すると好中球をプライミング出来ることが示唆された。
ジアステレオマー形成およびラセミ化を併用する優先晶析法による高度光学分割プロセス

化学合成で生成するラセミ体は、ラセミ化合物とラセミ混合物に分類される。ラセミ化合物系では片方の異性体のみを結晶として得ることはできないが、ラセミ混合物系では、両異性体をそれぞれ結晶製品として得ることが可能である。ラセミ混合物系の代表的な分割操作として「優先晶析操作」があるが、操作の後半で非目的異性体が析出し始める現象を防ぐ必要がある。一方、ラセミ体の多くを占めるラセミ化合物にはジアステレオマーを形成させて目的異性体を得る晶析法が試みられてきたが光学純度の向上、分割剤の探索、収率の向上が課題とされている。本研究では以下の二つの実験的な研究を行いラセミ体の効果的な分割プロセスを確立することを目的とした。ラセミ混合物系の優先晶析実験では種結晶表面の核発生挙動を観察し、結晶の純度低下及び溶液組成の変化のデータを合わせて解析した。分割が進むにつれて非目的異性体の過飽和度が増加して閾値を越すと目的異性体の結晶の表面で非目的異性体が自然核化すること、およびその閾値以下の過飽和度では溶液本体から核が発生して純度低下を起こすことを明らかにした。また種結晶の洗浄により純度低下が遅れると報告されているがその現象は、溶解によって種結晶の表面が異なる結晶面に変化する結果核が発生しなくなるためであることを明らかにした。ラセミ化合物を形成する系に対しては、ジアステレオマー形成反応に加えてラセミ化反応を同時に行わせることによって目的異性体の収率の向上のみでなく、非目的異性体の蓄積を防ぐことができて製品結晶群の光学純度が向上することを実験によって明らかにした。また、ラセミ化反応速度およびジアステレオマーの析出速度を解析してプロセス全体の速度をシミュレーションにより解析した結果、光学純度および収率が最も高くなる条件を見出すことができ、従来の報告に比べて優れた分割を実験で確認することができた。医薬品の多くが光学活性物質であり、化学的に合成すると多くの場合目的とする構造の活性体(対掌体)を半量だけ含むラセミ体が形成される。一般にこのラセミ体の多くは結晶の析出に際して両成分を等モル含むラセミ化合物を形成することが知られており、何らかの手段で分割(=分離)する必要がある。一方、結晶の析出に際してラセミ混合物を形成する場合には、目的とする成分の結晶を種として添加する優先晶析法により分割が可能であるが、分割操作の後半で製品結晶の光学純度が低下するという問題を抱えている。そこで、本研究は、ラセミ体に別の光学活性体を加えて、複数の光学活性点(不斉炭素)をもつ分子(ジアステレオマー塩)を合成した上で、目的の対掌体を含むジアステレオマーを結晶として析出させて回収し、他のジアステレオマーに対してラセミ化反応を行わせて、目的の対掌体に変換することにより、目的外の成分の濃縮を抑えて従来の光学分割と比べてより高純度、より高収率な分割プロセスの原理を確立し、その妥当性を実際の医薬品中間体を用いて確認することを目的としており、本年度は「溶媒の選択」および「晶析条件の改善と決定」に焦点を当てて実験を行った。溶媒の選択では、医薬品の晶析で広く用いられているアルコール類やアセトンなどを用いた各ジアスレテオマー塩の溶解度測定を行い、メタノールが適した溶媒であることを明らかにした。また、晶析条件の改善と決定では、ラセミ化に必要なアルデヒドの種類や分割剤であるL-

酒石酸の添加量等を操作変数として実験を行い、添加するカルボン酸の酸性度に応じてラセミ化が促進されること、ジアステレオマー塩の析出速度が律速であり、優先晶析において製品結晶の光学純度が溶質濃度に依存することが判明した。優先晶析法による光学分割は通常回分操作で行われ、操作の後半で光学純度の低下が見られることが工学的に大きな問題となっている。本研究では、純度低下の現象の解明と、ジアステレオマー形成反応とラセミ化反応の同時導入による操作法の開発の2点を中心に行っている。純度低下機構の解明には光学顕微鏡および原子間力顕微鏡(AFM)を用いて、親結晶表面で親とは異なる光学異性体が生成し、成長する様子を観察し表面でのエピタキシャル的な不均一核発生機構によるものと考察した。この成果は化学工学会第71年会にて発表した(伊藤、羽田、滝山、松岡:「ラセミ溶液中における光学異性体の結晶化現象の検討」(2006))。このことは、回分操作の後半では純度低下が避けられないことを示している。このためには不要な異性体を有用な異性体に返還する異性化反応(ラセミ化反応)を併用することにより、不要な異性体の濃度増加を防ぎ純度低下を防止する操作法が有効であると考えられる。また、優先晶析法はラセミ化合物を形成する系には適用できないが、ラセミ化合物はアミノ酸を中心に多くの系で形成することが知られている。本研究ではピリジルアラニン(PA)をモデル物質として、これにL-酒石酸(L-TA)を分割剤として加えてL-PA・L-TAのジアステレオマーを析出させ、同時に溶液中のD-PAをラセミ化反応によりL-PAに返還することを試みた。これまでのところ、(1)PA,L-TA,L-PA・L-TAのメタノール中の各溶解度を測定し、(2)L-PA・L-TAのジアステレオマー形成反応はラセミ化反応に比べて速いこと、(3)製品結晶の光学純度は攪拌速度の影響を受け最適な攪拌速度が存在すること、等を明らかにした。これらの成果は平成18年度の分離技術会年会にて発表予定である。化学合成で生成するラセミ体は、ラセミ化合物とラセミ混合物に分類される。ラセミ化合物系では片方の異性体のみを結晶として得ることはできないが、ラセミ混合物系では、両異性体をそれぞれ結晶製品として得ることが可能である。ラセミ混合物系の代表的な分割操作として「優先晶析操作」があるが、操作の後半で非目的異性体が析出し始める現象を防ぐ必要がある。一方、ラセミ体の多くを占めるラセミ化合物にはジアステレオマーを形成させて目的異性体を得る晶析法が試みられてきたが光学純度の向上、分割剤の探索、収率の向上が課題とされている。本研究では以下の二つの実験的な研究を行いラセミ体の効果的な分割プロセスを確立することを目的とした。ラセミ混合物系の優先晶析実験では種結晶表面の核発生挙動を観察し、結晶の純度低下及び溶液組成の変化のデータを合わせて解析した。分割が進むにつれて非目的異性体の過飽和良が増加して閥値を越すと目的異性体の結晶の表面で非目的異性体が自然核化すること、およびその閥値以下の過飽和度では溶液本体から核が発生して純度低下を起こすことを明らかにした。また種結晶の洗浄により純度低下が遅れると報告されているがその現象は、溶解によって種結晶の表面が異なる結晶面に変化する結果核が発生しなくなるためであることを明らかにした。ラセミ化合物を形成する系に対しては、ジアステレオマー形成反応に加えてラセミ化反応を同時に行わせることによって目的異性体の収率の向上のみでなく、非目的異性体の蓄積を防ぐことができて製品結晶群の光学純度が向上することを実験によって明らかにした。
イーリサーチとオープンアクセス環境下における学術コミュニケーションの総合的研究

イーリサーチと呼ばれる研究プロセスの特徴,および学術コミュニケーションのデジタル化とオープン化の現状を明らかにすることが本研究の目的である。研究計画ごとにインタビュー,質問紙調査,ウェブの検索・データ収集などの多様な方法により調査を行った。主要な成果は,日本人研究者のデータを巡る実践と意識のモデルの構築,日本の学術雑誌のデジタル化の現状の把握,生物医学分野のデジタル化現況,一般人の医療情報等専門情報のニーズと探索の実態の把握である。日本の研究者26名へのインタビューデータに関して詳細な内容分析を行い,その中から「データ共有」の実態と意識に関して,(1)共有対象となる研究データの種別,(2)研究分野の方法的特性,(3)研究者の社会的な立場という3視点からのモデルを構築した。この結果は原著論文として投稿する予定である。2学術コミュニケーションの電子化に関する実態STM分野主要電子ジャーナル50誌の論文形式に関して,2011年1号に掲載された1383論文に関して調査し基礎的なデータを収集した。その後電子ジャーナルの形式を大きく変化させる雑誌が続いたため,本格的な調査の実施は来年度以降行うこととした。また,日本の学術雑誌の電子化状況調査に関しても調査が終了しきれなかったため,来年度以降も調査を継続し,成果をまとめることとする。3オープンアクセス状況に関する実態1)一般人の専門情報への要求と探索:一般人が医療医学情報を実際にどれだけ探索しているかについての結果を論文として投稿し受理された。2012年7月号に掲載予定である。本年度はさらに,医療ではなく東日本大震災後に一般の人々が科学技術の専門情報全般に関してどれだけの情報要求をもったかについて全国1200人を対象とする質問紙調査を行った。結果として77%もの人が情報を必要とし,32%の人が実際に情報を探索した。テレビ番組とサーチエンジンが最も利用された情報源であった。今後成果は英語論文として投稿する予定である。2)生物医学分野のOA動向:2006,2008,2010年に行った調査結果を再分析してその発展動向および調査方法に関する議論を論文にまとめているので,できるだけ早い段階でのこの結果を公表する。また2012年調査をほぼ同様の方法で約2000論文に関して実施し,現在データを確認,分析中である。1研究成果報告会の開催:研究成果報告会を2月に慶應義塾大学で開催し,研究代表者,研究分担者,研究協力者全員が発表し,質疑応答を行った。発表内容をまとめた報告書を作成,配布した。2研究者の研究データへの意識:日本人研究者26人へのインタビューデータの再カテゴリ化後,そのデータに基づきtwo-stepクラスタリング分析を行い,データへの意識に関する14のカテゴリが得られた。さらにそのカテゴリは5グループ(「オープン」「制約」「解釈」「政策」「処理・保管」)に分けられ,これらは研究者のデータに対する意識の5方向を示していると判断した。今後の学術研究において求められつつあるデータ共有を推進するためには,このような研究者の意識に基づく施策が求められる。その意味で今回の結果はデータ共有に向けての基礎的な成果と位置づけられる。結果は英語論文にまとめ学術雑誌へ投稿した。3学術コミュニケーションのデジタル化:日本の学術雑誌のデジタル化状況に関する質問紙調査の結果について,日本図書館情報学会で発表した(プレゼンテーション賞を受賞)。現在論文を執筆中である。一般におけるデジタルリーディングについて,各メディアの実際の読み時間,および紙とデジタルへの選好についての質問紙調査の結果をクラスタリング分析を行った。実際の行動としてはデジタル,意識としては紙への選好が強かったが,両方のクラスタリングの結果をさらに対応分析した結果,行動と選好に関係が見いだされた。英語論文にまとめて学術雑誌に投稿した。4オープンアクセスの現状:オープンアクセスの動向について引き続き情報を収集し,特にオープンアクセスメガジャーナルに関して予備的調査を開始した。東日本大震災後の日本人の科学技術情報探索状況について,情報探索行動に関する国際学会発表の結果とその後の統計分析の結果をまとめて英語論文とした。近く投稿予定である。1 e-Researchの実態については,研究者26名へのインタビューのうち「データ共有」の実態と意識に関して,昨年度作成したモデルに従い,再カテゴリ化を行った。現在統計分析にかけてより特徴を明確にできないか検討中である。この結果は原著論文として投稿する。2学術コミュニケーションの電子化の実態については,日本の学術雑誌3000誌を対象に電子化状況,編集状況などを質問紙調査した。回収率は48%,査読制は76%が採用し,インパクトファクターは3.8%しか付いていなかった。電子的に提供している雑誌は49.3%,電子化の手段として多かったのはCinii Article,独自サイト,J-STAGEであった。2013年5月に日本図書館情報学会研究大会で発表する。さらに,一般にデジタルリーディングがどこまで広がっており,多様な状況で紙とデジタルのどちらを好むかの意識について全国1755人を対象にインターネット調査を行った。

読んでいる時間の約7割がウェブ等のデジタルテキストであったが,紙の本とウェブサイトは長時間読まれる傾向にあった。他方意識としては紙を好むと回答する傾向にあった。日本図書館情報学会で発表したが,現在より詳しい分析を行い,英語原著論文として投稿予定である。3オープンアクセス状況に関する実態については,東日本大震災後に一般の人々が科学技術の専門情報全般に関してどれだけの情報要求を持ち,実際に情報を探索したかについての質問紙調査(全国1200人対象)の結果をthe information behaviour conference(ISIC2012)で発表した。さらに情報探索者の特徴について統計分析を行った。この両方の結果をまとめて英語論文として投稿する予定である。また,これまで行ってきた生物医学分野のOA動向調査結果を再分析し,PLOS ONEに投稿し,受理された。日本におけるe-Researchの現状はまだそれほど進展していないという調査結果がでているが,これはほぼ想定通りであるので,今後新しい兆候をどう把握するかの方法の検討に入りたい。オープンアクセスの動向に関しては,複数の側面,観点から着実に成果が出ている。今後それらは成果公表を行うと同時に,新しい研究の方向性も十分探ってゆけると考えている。25年度が最終年度であるため、記入しない。3つの柱を立てて研究を進めてきたが,1のE-Researchの現状に関する研究者の意識調査は分析がかなり大変でとりまとめに苦労はしているが,なんとか論文への目処が見えてきた。このトピックで論文として成果を発表できれば次の研究の方向が見えてくることが期待される。2の電子化状況に関しては,日本の学術雑誌全体の状況に関する調査を行い,目標の基本はクリアできたと考える。さらに,一般人のデジタルリーディング調査を行うことで,より広い文脈での電子化の位置づけのきっかけがつかめてきた。3のオープンアクセスの動向に関しては,専門情報の一般人の利用に関しては国際学会で発表でき,論文の構成もほぼ完成しつつある。さらに2006年から継続的におこなってきた生物医学分野のオープンアクセス状況に関して,今回,論文として投稿し,受理された。これによりこのトピックに関しては一応の集大成ができたと考えている。来年度はe-Researchの研究成果を発表すると共に,それに基づいてe-Researchに関する研究の方向性の検討を行いたい。日本全体としては情報共有もe-Researchもまだ普及しているとは言いがたい状況にあるため,e-Researchとはいいがたいが,関連する動きとして研究者によるデジタルメディア利用の実態まで枠組みを広げることを考えている。それによって,現在の研究のあり方と学術コミュニケーションの関連を探る研究の観点がみいだせるのではないかと考える。
特異な骨格を有する含窒素天然物の全合成

Lundurine類はインドリンにシクロプロパン環が縮合した特徴ある化学構造を有する。この共通骨格の一般的合成法は未だ確立されておらず、全合成研究の達成における最大のポイントである。特にLundurineに含まれる4つの不斉炭素のうち、3つがシクロプロパン環に集中し、そのうち2つが4級炭素であることから、従来のシクロプロパン化では構築が困難であった。したがって、この環形成が最大のポイントとなる。申請者は、ヨードを活性化剤とする立体選択的な分子内シクロプロパン化反応と分子内アリールアミノ化反応によるインドリン環形成反応を組み合わせることで、初めてインドリンシクロプロパン骨格の構築に成功した。この合成ルートには、1)合成の初期段階で共通骨格の迅速合成を行うこと、2)剛直な分子骨格ゆえに、骨格構築に分子内反応における中員環形成を有利にする、などの合成戦略が含まれる。この重要鍵中間体は、全ての立体化学が天然物と一致しており、さらに多官能基化されているために後の環構築にも適応できる。さらなる発展として、6員環形成を目指し4環性中間体の合成へと展開した。ラクトンの開環、側鎖の伸長、RCMによる閉環によって容易に導いた。実際の天然物合成に向けて、所望の官能基が導入された基質においても分子内アリール化まで完了しており、全合成達成に向けて確実な手応えを掴むことが出来た。特にLundurineに含まれる4っの不斉炭素のうち、3つがシクロプロパン環に集中し、そのうち2つが4級炭素であることから、従来のシクロプロパン化では構築が困難であった。さらなる発展として、まず6員環形成を目指し4環性中間体の合成へと展開する。ラクトンの開環、側鎖の伸長で前駆体には容易に導けると予想され、種々の官能基変換によって8員環形成、ラクタム環形成を主眼に様々な類縁体合成に対応しうる柔軟性の高い合成ルートであることを立証する。また、様々な合成中間体の生物活性評価も併せて行っていく予定である。
「全体論的」数学教育の理論と実践に関する研究

平成15年度から平成17年度までの3年間の研究の総括は次のとおりである。(1)全体論的数学教育の数学観、子ども観、学習観、教授観などを明らかにしいくつかの教授原理を解明した。「全体性の原理」、「内容や関係豊かな学習の原理」、「活動的・社会的学習の原理」、「漸進的数学化の原理」、「科学論的見方の原理」、「歴史性(数学史)の原理」などである。これからの数学教育はオープンな精神で行われるべきである。特に、子ども達に本質的な数学的現象に出合わせるべきである。(國本)(2)ワークショップを2回行う。熊本大学教育学部において、2回のワークショップを行った。参加者は2004年は58名で、2005年は43名であった。(山本)(4)現場との連携(小学校での授業を3年間で約20回行った)高知県南国市の2つの小学校と連携し、学生の教師養成と現場教師の再教育に携わった。連携した学校の1つが高知県の学校表彰(算数科)を受けた(平成17年度)。(國本)(6)『数の本』(14学年)を翻訳し、各都道府県の教育長へ謹呈した。そのため平成17年度の予算の内インク代にかなりの経費がかかった。(國本)平成15年度から平成17年度までの3年間の研究の総括は次のとおりである。(國本)1.全体論では、「かかわり(関係)」を重視する。だから、形式的目標(例えば、問題解決能力の育成や数学化など)と実質的目標(例えば知識や技能の習得あるいは習熟)を切り離して考えない。それらの目標を同時的に達成しようとし、そのために本質的学習場の開発(例えば、数の鎖、数の石垣、計算三角形など)が重要である。この開発のためには、実践家(教師)との密接な連携が欠かせない。また、構造指向と応用指向を相補的に捉える。だから、全体論的数学教育では、生活単元学習や数学教育の現代化の失敗を乗り越えることができる。『数の本』の編纂原理として、「学習内容を基本的な数学的アイデア(例えば、数の系列、数や図形のパターン、図形の構成や操作、環境の中の数や図形など)に焦点づける」、「活動的-発見的学習や社会的学習の重視」、「学習具や表現の手段の節約」、「生産的練習」、「自然な個別化」が挙げられる。(國本)2.『数の本』の編纂の基本的理念の1つである「操作的原理」に焦点を当て、その意味と意義を考察し操作的原理の意味を「与えられた対象に対して、児童・生徒自らが働きかけ、それによって生ずる現象を観察させ、そこにある性質を見いだせることによって、その対象を認識させよ」と捉え、この原理が準経験主義の数学哲学と軌を一にすることを明らかにした。(山本)最後に、『数の本』の教材をもとに、小学校や中学校で授業を行い、その結果、児童らがその取り組みに夢中になり、「算数・数学が面白くて好きになった」というよい結果を得ている。例えば、家庭で児童自らが教材を発展させた問題を作り、その解決を楽しんでいるという報告を得ている。(國本、山本)(1)全体論では、問題解決能力の育成と技能の習得・習熟を切り離して指導しない。そのための教材(本質的学習場)を収集し、開発するとともに、その実験授業を行った。本質的学習場として、「連続する数の和として数を表す」や「隠れた九九」などがあり、それらに関して、小学校5,6年を対象に実験授業を行った。前者の実験授業では、子ども達はパターンを見つけることを楽しみ、そのパターンを利用して、問題解決(45を連続する数として表す)も行った。5年生よりも6年生の方が問題を理解する点やパターンを利用する点などから適切であることがわかった。「隠れた九九」は5年生で実験授業を行った。子ども達は、パターンを発見したが、その説明(図的証明)は十分理解しなかった。

小学校であっても、普段から、事実の発見があればそれを説明する(言語よりも行動や図で説明する)という態度の育成が重要と考えられる(國本)。(2)山本と藤田はドイツのプロジェクト「mathe 2000」に参加し(2004.9.24)、「折り紙で作る星形」に関する研究を発表した。好評を得、地元の新聞にも掲載された(山本、藤田)。(3)ドイツのビットマン氏が来日し(2004.11/11-21)、奈良、広島、岡山で講演された。それぞれの会に参加し、全体論(生命論)の理念やそれを実現する教材を収集できた(國本、山本)。これを機会に、日本でも全体論に立つ数学教育が認知され、徐々に実践されつつあると思われる。(1)全体論的数学教育に関する理論をまとめた(報告書)。次のような学習原理を明らかにした。「全体性の原理」、「内容や関係豊かな学習の原理」、「活動的・創造的学習の原理」、「社会的学習の原理」、「個性重視の原理」、「漸進的数学化の原理」、「科学論的見方の原理」、「歴史性(数学史)の原理」である。(國本)(2)歴史的研究として、全体論的数学教育の先駆者の一人であるキューネルの、ドイツ数学教育における歴史的意義を翻訳・検討した。(山本)(3)「第2回算数・数学授業デザインワークショップ」を熊本大学教育学部で開催した。(2005.6.11)その折に、國本が「果てしなく広がる数の石垣の世界」という講演を行った(参加人数43名)。(4)『数の本』を参考に、日本でも利用できる教科書作りを行う予定であったが、教科書作りまで行かなかった。しかし、「美しい算数練習帳」を学生や現職教師とともに作成した(卒業論文別冊参照)。それに合わせて『数の本』の日本語訳をカラーコピーし、中山文部科学大臣および各都道府県の教育長に謹呈した(そのためインク代がかなりかかった)。これによって、日本の数学教育改革の内的改革(授業改善)に寄与できると考えている。(國本)(6)高知県内の2つの小学校と提携し、月1回の割合で実践授業を行い、当該の学校の1つが高知県の算数科に関して、学校表彰を受けた。(國本)(7)3年間の研究及び実践を報告書としてまとめた。(國本)
コヒーレンス解析からみた運動単位発射様式の解明

本研究は、ヒトが随意的に様々な筋活動を行う際に観察される筋の電気的信号と力信号を、表面電極或いはワイヤー電極と3軸分力計を用いて記録し、コヒーレンス解析などの周波数解析を中心とした筋電気信号の解析を行うことにより、ヒト随意運動時の中枢神経系の制御様式を推測することを目的とした。その結果、大腿筋群における表面筋電気信号の解析からは、拮抗筋活動レベルと発揮された力方向との関連性などが、筋内電気信号の解析からは、運動単位の動員閾値と発射頻度との関連性などが明らかとなった。本研究の目的は、健常者を対象として、微細な制御が求められる「上肢の小さな筋(手の筋)」および、大きな力発揮が求められる「下肢の大きな筋(大腿の筋)」から記録された運動単位発射データからコヒーレンス解析を施すことにより、中枢神経系がα運動ニューロンを支配しているメカニズムの一端を明らかにしようとするものである。平成18年度においては、運動単位発射頻度を正確に記録できる状況を整えることを第一の目的として実験を遂行した。4名の被験者を対象として、低強度(随意最大収縮(MVC)筋力の5%程度)の持続的な等尺性膝伸展力発揮時の力信号、およびその力発揮の主動筋のひとつである内側広筋における筋内電気信号を四極ワイヤー電極から双極導出にて2チャンネル同時記録した。記録された筋内電気信号を、Spike2ソフトウエアを用いてテンプレートマッチング法により、個々の運動単位活動電位発射列へと分離分解した。その結果、4名の被験者から記録された筋内電気信号の解析から、以下のようなことが解った。低閾値でしかも運動単位間の動員閾値差が極めて小さい場合(動員閾値差=0.2%MVC)においても、「動員閾値の大きい運動単位は、動員閾値の小さい運動単位よりも平均発射頻度が低いこと("onion skin現象")。」が確認された。また、低強度で持続的に一定の力を発揮していた歳に持続発射をしていた運動単位の発射頻度を観察したところ、力が一定であるにも関わらず、その運動単位の発射頻度は有意に低下していたことなどが解った。本研究の目的は,健常者を対象として,微細な制御が求められる「上肢の小さな筋(手の筋)」および,大きな力発揮が求められる「下肢の大きな筋(大腿の筋)」において,それぞれ運動単位発射データからコヒーレンス解析を施すことにより,中枢神経系がα運動ニューロンを支配しているメカニズムの一端を明らかにしようとするものである。本年度は,下肢の大きな筋の代表として大腿の筋(内側広筋)を対象として,四極ワイヤー電極を用いて筋内電気信号を導出し,マルチテンプレートマッチング法を用いて運動単位活動電位の動員閾値および平均発射頻度を解析した。力発揮課題は,低強度(510%MVC)で一定の力保持課題であった。被験者は,この条件の力発揮を20秒120秒間保持した。その結果,10%MVC未満の力レベルにおいても,一定の力保持時における平均発射頻度の有意な低下現象が認められた。このことは,これまで中程度以上の力保持時...において観察されてきた"twitch potentiation"に伴う平均発射頻度の低下現象が,本実験で採用したような低強度の力保持時においても認められたことを意味する。さらに本実験のような低強度の力発揮課題において,動員閾値が僅かに異なる運動単位間であっても"onionskin"現象が認められた。すなわち,同一運動ニューロンプール内の異なる運動単位活動電位間であれば,動員閾値が高いほど平均発射頻度が低く,動員閾値が低いほど平均発射頻度が高いとい1う制御様式が,10%MVC以下の低強度の力発揮においても適用していることが明らかとなった。本研究の目的は、健常者を対象として協働筋間及び同一筋内における表面筋電気信号や筋内電気信号の解析を行い、協働筋間や同一筋内における全筋レベルの筋や運動単位レベルにおける神経制御様式を明らかにしようとするものである。平成20年度においては、大腿筋伸筋群(内側広筋、外側広筋、大腿直筋)及び大腿屈筋群(大腿二頭筋及び半腱様筋)を対象として、主働筋及び拮抗筋の表面筋電気信号と等尺性膝伸展時の三軸分力信号の大きさや方向との関連性、更に、内側広筋の筋内電気信号から個々の運動単位発射列への分離分解から、運動単位の動員閾値や発射頻度(周波数)の分析を中心に行った。

その結果、表面筋電気信号と三軸分力の解析からは、1)一軸性の関節である膝関節における等尺性条件でのすばやい力発揮の力方向は常に一定ではないこと、そして、2)その力方向は主動筋間の活動バランスよりも拮抗筋(半腱様筋)の活動レベルに依存していたことなどが明らかとなった。更に、様々な力発揮課題における筋内電気信号の解析からは、3)随意最大筋力(100%MVC)付近までゆっくりと力を漸増させた三角状の力発揮課題や、25%MVC程度まで力を漸増-保持-漸減させた力発揮課題においては、動員閾値の低い運動単位では、動員閾値の高い運動単位よりも発射頻度が高いこと、しかしながら、4)両者の発射頻度の変化は、ほぼ一様に制御されていたこと(onion skin現象)、そして、5)すばやい力発揮の際には、動員閾値が0%MVCになったが、先に動員された運動単位は後に動員されたものよりも発射数が多く発射頻度が高かったことなどが明らかとなった。
新規臓器保存液を用いたラット肝臓保存効果の検討について

ラット同所性肝移植モデルを樹立した上、6、12時間保存の検討を行った結果、再灌流後3時間後のAST、ALT、LDHは、HTK液、UW液群に比してSS-II液群での有意な肝障害抑制効果を認めなかった。肝臓保存効果を高めるために、ヒスチジン、PEG、マグネシウム塩、グルタミン酸を添加し、SS-II液の改良を行った。その結果改良したSS-II液24時間保存で、最長3日間の生存が得られた。しかしながら、同条件下のUW液群では14日以上の結果が得られた。以上の結果より、肝移植におけるSS-II液を用いた肝臓保存の有効性は確認出来なかった。肝臓保存にはSS-II液の成分を抜本的な成分改良が必要と考えられた。本年度は、まず、ラット同所性肝移植モデルを樹立した上、6時間冷保存(HTK液vs SS-II)、再灌流後3時間採血において肝逸脱酵素の平均値を比較したところ、AST (395 vs 396), ALT (297 vs 368), LDH (1118 vs 867)となり、いずれも有意差は認めなかった。一方、12時間保存においては、再灌流後3時間後、(UW液vs SS-II)、AST (952 vs 2370), ALT (1232 vs 3520), LDH (7400 vs 22480)となり、SS-II群で有意に肝障害を認められた。また、SS-II保存液で行った症例において、胆汁産生不良、ドナー経大動脈灌流時の肝表面、またレシピエント再灌流時の肝表面の所見は灌流不良・障害と考える肉眼的所見を認め、採血データに一致する所見と考察する。以上より、肝移植モデルにおけるSS-II保存液を用いた12時間保存の有効性は得られなかった。これは、心臓保存を目的として開発されたSS-II保存液中に、コロイドの成分が存在しないによる膠質浸透圧低値であることが原因と推察された。来年度引き続き、肝臓保存に適した成分の調整を検討して、その効果を検証したい。肝移植モデルにおけるSS-II保存液を用いた12時間保存の有効性は得られなかった。以前、高齢者、糖尿病患者、肝機能低下患者、心停止後などの患者は、移植の対象にならなかった。しかし、慢性的な臓器不足からドナー候補とされるようになっている。これらマージナルドナーからの肝移植は、移植しても機能をしないことも多く、肝機能予後も悪いことが知られている。従って、移植臓器の品質向上に寄与する虚血再灌流障害を軽減する臓器保存液の開発が望まれている。本年度は、浸透圧の調整を含めた肝臓保存効果を高めるために、ヒスチジン、ポリエチレングリコール、マグネシウム塩、グルタミン酸を添加し、SS-II液の改良を行い、ラット肝移植モデルでの有効性を検証した。その結果、改良したSS-II液24時間保存において、最長3日間の生存が得られた。しかしながら、同条件下のUW液では14日以上の保存効果が得られた。以上より、肝移植モデルにおけるSS-II保存液を用いた6、12、24時間保存における有効性は得られなかった。これは、本来心臓保存を目的として開発されたSS-II保存液は、肝臓保存に適しておらず、抜本的な保存液の成分改良が必要と考えられた。肝臓保存に適したコロイドの成分の追加等調整を検討して、SS-II保存液の効果を検証したい。臓器移植
ユビキチン・プロテアソームに着目した多発性嚢胞腎病態生理に基づく疾患特異的治療

多発性嚢胞腎(polycystic kidney disease、PKD)は、わが国で最も頻度が高い遺伝性疾患であり、慢性腎不全の主要な原因の一つである。常染色体優性(ADPKD)と常染色体劣性(ARPKD)がある。本研究では、多発性嚢胞腎の複数の基本的病態生理におけるユビキチン・プロテアソーム蛋白分解機構(ubiquitin-proteasome system、UPS)の関与とその機序を解明し、それらを修飾することによる病態生理に基づいた疾患特異的治療開発のための基礎的知見の獲得、およびそのヒトへの応用のためのモデル動物を用いた治療研究による効果の確認をめざした。本研究の目的は、多発性嚢胞腎の複数の基本的病態生理におけるユビキチン・プロテアソーム蛋白分解機構(ubiquitin-proteasome system、UPS)の関与とその機序を解明し、それらを修飾することによる病態生理に基づいた疾患特異的治療開発のための基礎的知見の獲得、およびそのヒトへの応用のためのモデル動物を用いた治療研究による効果の確認である。<cpkマウスARPKDモデル>cpkマウスARPKDモデルは、藤田保健衛生大学疾患モデル教育研究センターから供与を受け既に当大学の動物実験施設において維持されている。cpkマウスおよび同腹のマウス(対照)を用いている。<研究遂行の基本方法>標的分子の発現を蛋白と遺伝子レベルで検討し、疾患進行に伴い対照と比較して蛋白レベルのみの低下をきたした分子にUPS関与が考えられ、それらの分子についてUPS関連分子群の検討によりUPSの関与とその機序を明らかにする。具体的には以下の実験を進めている。蛋白発現:免疫組織化学染色、ウエスタンブロッティング、リアルタイムPCR、蛋白分解の定量:in vitro degradation assay、ユビキチン化の定量:in vitro ubiquitination assay。これまでのところ、嚢胞形成性尿細管上皮におけるTGF-βおよびSmad分子群(Smad2、Smad3)の病態解明が進んでおり、それらとubiquitin E3 ligase familyであるSmurf1、Smurf2などの関連を解析している。現在、cpkにおけるSmurf1亢進を確認している。研究にはヒトARPKDモデルcpkマウスを用い、同腹健常マウスを対照とした。標的分子の発現を蛋白と遺伝子レベルで検討し、疾患進行に伴い対照と比較して蛋白レベルのみの低下をきたした分子にUPS関与が考えられ、それらの分子についてUPS関連分子群の検討によりUPSの関与とその機序を明らかにするため研究を遂行した。これまでのところ、私どもの研究では嚢胞形成性尿細管上皮におけるTGF-βおよびSmad3系の病態解明が進んでおり、cpkにおいてTGF-β/Smad3系は当初想定した単なる量的異常より質的異常を示し、JNK/CDK4を介した核内pSmad3L/C作用によるc-Mycの発現増強がみられ、pSmad3L/CがPKDの病態に重要な役割を担っている可能性が示唆されている。私どもはcpkマウスではubiquitin E3 ligase familyであるSmurf1、Smurf2が増加していることを確認しており、それらとTGF-β/Smad3系の質的異常の関与について、詳細な分子メカニズムを明らかにするための研究を進めてきた。Smurf1、Smurf2が関与する分子は多岐にわたり、種々の作用に影響を及ぼすと考えられ、更に検討すべき分子の増加が想定されている。常染色体優性(ADPKD)と常染色体劣性(ARPKD)があり、臨床上の差違にもかかわらず共通の基本的病態生理が存在する。

本研究の目的は、多発性嚢胞腎の複数の基本的病態生理におけるユビキチン・プロテアソーム蛋白分解機構(ubiquitin-proteasome system、UPS)の関与とその機序を解明し、それらを修飾することによる病態生理に基づいた疾患特異的治療開発のための基礎的知見の獲得、およびそのヒトへの応用のためのモデル動物を用いた治療研究による効果の確認である。<cpkマウスARPKDモデル>cpkマウスARPKDモデルは、藤田保健衛生大学疾患モデル教育研究センターから供与を受け既に当大学の動物実験施設において維持されている。生後1日、1週、2週、3週のcpkマウスおよび同腹のマウス(対照)を用いている。<研究遂行の基本方法>標的分子の発現を蛋白と遺伝子レベルで検討し、疾患進行に伴い対照と比較して蛋白レベルのみの低下をきたした分子にUPS関与が考えられ、それらの分子についてUPS関連分子群の検討によりUPSの関与とその機序を明らかにする。具体的には以下の実験を進めている。蛋白発現:免疫組織化学染色、ウエスタンブロッティング、遺伝子発現:in situ hybridization、リアルタイムPCR、蛋白分解の定量:in vitro degradation assay、ユビキチン化の定量:in vitro ubiquitination assay。当初以下の基本病態におけるUPSの関与を示すために着目する分子について、研究を計画していた。【1】細胞分化の異常・上皮間葉移行(EMT)における検討EMTの機序としてWnt系、Hedgehog系情報伝達の変化を想定している。Wnt系:Wnt群、その受容体、情報伝達下流分子群、およびそれらの修飾分子。Hedgehog系:Hedgehog群、その受容体、情報伝達下流分子群、およびそれらの修飾分子。【2】増殖・細胞周期異常における検討ErbB系(EGFR系): EGF,TGF-α,それらの受容体EGFR/ErbB1、情報伝達下流分子群。サイクリン、およびその関連分子。しかし、【3】のTGF-βおよびSmad系が線維化のみならず、嚢胞性尿細管上皮の間葉系形質発現に関与していることが明らかになり、増殖、分泌、線維化の全てに関与する可能性があり、その解析に時間を費やしている。すなわち、【3】のTGF-βおよびSmad系が【1】と【2】で検討する予定であった病態生理を含んでいる。研究全体としては着実に進行している。現在それらにおけるユビキチン・プロテアソーム蛋白分解機構の関与につき検討中である。以下の基本病態におけるUPSの関与を示すために着目する分子について、研究が着実に進行している。
C型とD型ボツリヌス菌ホスホリパーゼCの三次元構造と機能解析

ボツリヌス菌は、産生する神経毒素の抗原性の違いによりAG型に分類される。このうち、C型とD型菌はウエルシュ菌の重要な病原因子であるα毒素と類似の活性を示すホスホリパーゼC(PLC)を産生する。今回、C型とD型菌のそれぞれのPLC遺伝子の全塩基配列を決定した。得られた配列情報を基に、組換えC型とD型PLCを発現・精製し、酵素活性(卵黄活性,溶血活性など),生物活性(マウス致死活性)を測定した。ボツリヌス菌は産生する神経毒素の抗原性の違いにより、AG型に分かれる。これらのうち、C型とD型菌のみホスホリパーゼC(PLC)を産生する。一方、ウエルシュ菌α毒素は、ガス壊疽の病原因子であり、PLCとスフィンゴミエリナーゼ(SMase)の2つの酵素活性を有している。我々はC型とD型PLCをコードする遺伝子(botα)の全塩基配列を決定した。この情報をもとに、組換えD型PLC(Dbotα)の発現および精製を行い、酵素活性(卵黄活性,溶血活性など),生物活性(マウス致死活性)を測定し、α毒素と比較した。Dbotαはα毒素とは53%の相同性を示し、α毒素で酵素活性に重要であるZn^<2+>結合モチーフがよく保存されていた。Dbotαの卵黄活性は、coCl_2存在下でα毒素と比べて1/10低い活性を示した。溶血活性においては、CoCl_2存在下でウサギ赤血球を用いた場合、α毒素と比べて1/1,000低い活性を示したが、ヒツジ赤血球ではほとんど活性が認められなかった。ホスファチジルコリン(PC)-またはスフィンゴミエリン(SM)-リポソームの破壊作用においては、Dbotαはα毒素と比べPC-リポソームでは1/100、SM-リポソームでは1/60低い活性を示した。また、ウサギまたはヒツジ赤血球膜の結合を調べると、Dbotαはα毒素に比べて強い結合を示した。SM-またはPC-リポソームを用いた場合でも同様であった。BIAcore解析により、基質(PC)とDbotαとの親和性を調べたところ、Dbotαはα毒素に比べてPCに対する強い結合を示した。一方、マウスの致死活性では,Dbotαはα毒素に比べて1/1,500低い活性であった。従って、Dbotαは卵黄活性を示し、赤血球膜に結合できるが、溶血および致死活性はα毒素と比較して著しく低いことが結論された。ボツリヌス菌は、産生する神経毒素の抗原性の違いによりAG型に分かれる。一方、ウエルシュ菌α毒素はガス壊疽の病原因子であり、PLCとスフィンゴミエリナーゼの酵素活性を有している。C型とD型PLC遺伝子の全塩基配列を決定したところ、アミノ酸レベルでα毒素と53%の相同性を示し、酵素活性に重要なZn^<2+>結合モチーフもよく保存されていた。そこで、D型PLC (Dbot α)を組換えタンパク質として発現・精製を行い、酵素活性と生物活性を測定しα毒素と比較した。CoCl_2存在下で卵黄活性では同程度の活性を示したが、ウサギ赤血球を用いた溶血活性においては著しく低かった。ウサギ赤血球膜への結合、BIAcoreを用いたPCとDbot αとの親和性を調べたところ、強い結合が認められた。一方、マウスの致死活性では,著しく低かった。現在、Dbot αの結晶化に成功したので構造解析を進めている。C型とD型菌の中でも卵黄活性を示さないD-4947株とD-SA株を得たので、そのPLC遺伝子の全塩基配列についても決定した。これらのPLCをアミノ酸レベルで比較したところ、2株ともα毒素と47%の相同性を示しZn^<2+>結合モチーフもよく保存されていた。D-4947株とD-SA株において、菌体内のPLC発現を調べるため、ウサギ抗Dbot α抗体を用いてウエスタンブロッティング解析を行ったところ、推定した分子量(46kDa)以外に約30kDaの位置にも強いシグナルが検出された。このことから、2株についてはPLCを産生するが、菌体内のプロテアーゼにより分解を受けていることが推察された。今後、既知のα毒素の立体構造をもとにDbot αの構造解析を行い、酵素活性に重要なアミノ酸残基を調べ、クロストリジウム属の病原性の解明に大いに貢献したいと考えている。
自発的対称性の破れの機構の幾何学的定式化

超対称性が自発的部分的に破れるN=2クイバーゲージ模型を構成し真空構造を明らかにした。超対称ゲージ理論のWilson lineに挿入される演算子とAnti-de Sitter空間上の基本弦やブレーンの揺らぎとの対応を議論した。非相対論的共形対称性の超対称化を系統的に行った。また超対称Chern-Simons-matter理論の非相対論的極限を通じて超対称Schrodinger不変な非相対論的共形場理論を新たに構成した。自然の現実的な記述では、対称性は自発的に破れると期待される。本年度新たにN=2超対称性が自発的にN=1に破れるN=2 A型quiverゲージ模型を構成した。この模型は、N=2 U(N) vector超場と双基本表現のN=2 hyper超場で構成され、磁気的・電気的Fayet-Iliopoulos(FI)項を含むN=2超対称Yang-Mills(YM)理論の有効作用とみなすことが出来る。磁気的FI項はvector超場に含まれる補助場を定数だけずらす項として特長付けられる。この模型の真空構造を調べ、Coulomb相ではN=2超対称性が自発的にN=1に破れること、自発的超対称性の破れに伴う南部-Goldstoneフェルミオンがゲージ対称性のoverall U(1)部分から現われること、Coulomb相ではカイラルフェルミオンが現われないこと等が分かった。さらに、orbifold特異点上にあるD3ブレーン上のN=2ゲージ理論からconifold特異点上にあるD3ブレーン上のN=1ゲージ理論への質量摂動によるflow[Klebanov-Witten]が、この模型では動的に記述できることが分かった。この研究によりN=1ゲージ理論の様々な双対性がゲージ模型を使って自然に理解できる可能性が示された。またゲージ理論に超弦理論から迫る研究として以下を行った。Wilson loop(WL)を含むYM理論は、世界面がAdS2である非相対論的(NR)超弦理論で記述される。特にWLに挿入される演算子とNR超弦の揺らぎとの関係を明らかにした。また対称表現のWLに対応するNR D3ブレーンの揺らぎを調べ、NR超弦の揺らぎのスペクトラムがKKモードとして含まれることが分かった。これによりD3ブレーンの境界条件とWLの表現の違いとの関係を明らかに出来ると期待している。自発的ゲージ対称性の破れが重要な役割を果たす例として超伝導や量子ホール効果が知られている。本年度は主に、後者と深く関係する3次元超対称Chern-Simons-matter(CSM)理論から、非相対論的(NR)極限を通じてNR超対称共形場理論を誘導した。NR極限を調べることで、スケール不変性と共形対称性が回復しSchrodinger対称性が出現するが、一般には超対称性は破れること、ゲージ対称性が破れた真空では超対称性は完全に破れること、が分かった。最も超対称性が高いものとして、N=3CSM理論から、8超対称でU(1)xU(1)R対称性をもつNR共形場理論をえた。同様にN=6CSM理論から、14超対称でSU(2)xSU(2)xU(1)R対称性を持つNR共形場理論を誘導した。また、Schrodinger代数が、一つ次元が高い共形代数に部分代数として含まれることから、超対称共形代数から超対称なSchrodinger代数が誘導できることを示し、超対称性の高いSchrodinger代数を得た。この超対称Schrodinger代数の超電荷は、もとの超対称共形代数の超共形電荷の半分以外で与えられる。特にU(1)R対称性を持つ6超対称3次元Schrodinger代数は、物質場と結合したN=2CSM理論の非相対論的極限の対称性と一致することが分かった。また、自然の現実的な記述では、対称性は自発的に破れると期待される。超対称性の自発的部分的破れを引き起こすゲージ模型の研究の継続として、N=2ADE型quiverゲージ模型を構成し真空構造を考察した。このU(N)ゲージ模型を使って、超対称/非超対称双対性[Aganagic et al'0804]が統一的に理解できることが示された[丸吉'0808]。ユニタリティー・フェルミ気体の重力理論による記述の可能性に端を発し、近年非相対論的(NR)共形場理論(CFT)が注目されている。昨年度はNR共形対称性であるSchrodinger対称性の超対称化、および超対称なNRCFTを構成した。

本年度は、Schrodinger対称性と共にNR共形対称性として知られるガリレイ共形(GC)対称性に注目し、GC対称性が共形対称性の縮約として誘導できることと、(D+1)次元反de Sitter(AdS)対称性とD次元共形対称性が同型であることから、GC対称性が1次元高いNewton-Hooke(NH)string対称性の境界での実現であることを明らかにした。これによりGC対称性を保つ場の配位とAdS空間上のAdS_2弦とのホログラフィーを始めて指摘した。さらにGC対称性の超対称化を行った。また、時間の指数zが2(Schrodinger対称性)や1(GC対称性)に限らない場合の超対称化した「Schrodinger対称性」を1次元高い共形超対称性から誘導した。最近、重なったM2ブレーン世界面上の低エネルギー有効理論としてN=6 U(N)xU(N) Chern-Simons-matter(CSM)理論(ABJM模型)が提出され、AdS_4xCP^3上のIIA超弦理論(あるいはAdS_4xS^7/Z_k上のM理論)との双対性が期待されている。特にCS項のレベルがk=1,2のとき超対称性がN=8に拡大する。そこでHyeonjoon Shin氏(Sogang大CQUeST)と吉田健太郎氏(京大理)との共同研究として、AdS_4xS^7/Z_kのAdS_2xS^1に広がるM2ブレーンの揺らぎを調べた。このM2ブレーンはkが無限大の極限でAdS_4xCP^3上のIIA弦となる。AdS_2上のモードとしてみた場合、揺らぎはSO(8)対称性を持つ超対称多重項にまとまることがわかった。さらに境界まで届くモードを明らかにした。これらは境界のWilson line(WL)に挿入される演算子と関係すると期待され、1/2BPS WLの構成への足がかりになると期待できる。