hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
MMP20を介した加齢黄斑変性の病態解明と新規治療法開発

ゲノムワイド関連解析の結果、MMP20は滲出型加齢黄斑変性(Age-related Macular Degeneration [AMD])の病変サイズに関連すると確認されたが、滲出型AMDの病態へどのように関与しているかは不明であった。MMP20遺伝子はこれまで歯科領域に発現しエナメル質形成不全症と関連するとされ、眼球での発現に関する報告はない。本研究では、市販されているヒト網膜とヒト網膜色素上皮/脈絡膜cDNAを用いたPCRを行った結果、ヒト眼球におけるMMP20の発現を初めて確認した。さらにマウス眼球とヒトの網膜色素上皮細胞であるARPE19細胞を用いてPCRを行い、MMP20が双方に発現していることも確認した。さらに、新生血管伸展に対するMMP20の役割について検討するためにレーザー誘発脈絡膜新生血管モデルマウスを用いて、脈絡膜新生血管の増大期および退縮期におけるMMP20の発現の変化を検討した。real time PCRでのMMP20の発現量の経時変化に関しての定量的な検証に関しては再現性が乏しく、さらなる検討が必要であるが、元来、MMP20は口腔内組織にのみ発現していると報告されており、網膜や網膜色素上皮においての発現量は少ない可能性が考えられ、PCR用の条件やPCR用プライマーの再検討が必要であると考える。免疫染色では、同モデルの新生血管の発生に伴って新生血管部位にMMP20の蛍光が確認され、滲出型加齢黄斑変性の新生血管の発症もしくは伸展へのMMP20の関与が示唆される結果であった。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
グローバル・ポピュリズムの比較政治分析：ヨーロッパ・アメリカ・日本

グローバルなポピュリズムの展開を共同で検討する本研究は2年目に入ったが、同年度内にはイタリアで「同盟」・五つ星運動からなるポピュリズム連立政権が成立し、反移民・反緊縮を掲げてEUに批判的な姿勢に転じるなど、各国でポピュリズムの拡大が続いており、本研究の社会的意義を示すものとなった。そこで本年度は、この国際情勢の展開を踏まえつつ、以下のように多様な成果を挙げることができた。第一は資料収集・情報収集の継続。2017年のオランダ・フランス・ドイツ・オーストリアなどにおける総選挙や大統領選挙を通じ、EU各国では既成政党批判、EU批判を軸とするポピュリズム政党の進出が顕著にみられたことから、選挙関連の一次資料の収集、そしてこれらの選挙をめぐる多数の記事を収集し、分析を行った。特にブレグジットに揺れる英国での調査では、元財務相ブラウン氏とのインタビューも実施し、貴重な知見を得ることができた。第二は研究会開催を通じ、ポピュリズム概念をめぐる検討と各国比較を行ったこと。近年のポピュリズムの特徴として、「反EU」モメントの重要性が増加していることに注目し、その反EU言説の特徴と変容を分析した。また2019年実施予定のヨーロッパ議会選挙をにらみ、「EUレベルの「反EU」連合」の成立の可否も検討した。第三は、書籍刊行の具体的な準備。本共同研究は、すでに有力学術出版社側の強い関心の対象となり、インテンシブな協議を経て、刊行の方向が内定している。そこで本年度は、書籍の章立て、テーマの分担、全体構成をめぐって研究メンバー、出版社間で議論を重ね、全体の枠組みも完成した。2019年度中に原稿の締め切りを設けており、原稿が集まり次第早期に出版することを予定している。日本でも強い注目を集めるポピュリズムについて、日米欧を比較する共同研究の成果が広く発信されることで、学術的・社会的に大きな貢献が期待できよう。4年計画の本研究の2年目が終了した時点で、共同研究のまとめとしての論集の計画がほぼまとまり、出版社からの確約も得ることができた。次年度は提出原稿の取りまとめ、読み合わせ、出版社との詰めの協議を経て、次々年度の刊行に至ることが確実となっている。研究メンバーの資料収集、現地調査が順調に進行したこと、イギリスより関連テーマの研究者を招聘して研究会を設け、知見を交換するなど活発に活動できたことの成果といえるだろう。なお今年度は、水島『ポピュリズムとは何か』の中国語訳も刊行されるなど、想定を超えて当研究グループの研究成果の国際発信が積極的に進められた。EU枠内における反EUポピュリズムの比較検討、ポピュリズム概念整理などの基礎作業は予定通り終了し、次年度以降は論集の刊行に向けて研究の取りまとめに全力を注ぐこととなる。他方、次年度はイギリスのEU離脱問題、ヨーロッパ議会選挙などの波乱も予測されており、事態が目まぐるしく変動する中で、いかに目前の動向にとらわれない研究の視座を確保するかが重要と思われる。論集の各原稿の作成にあたっては、歴史的視野を必ず踏まえたうえで現状の叙述、分析を行っていくことが重要になるだろう。研究初年度となる2017年度は、今後4年間にわたる共同研究の足場を築くため、ポピュリズムをめぐる基礎的な概念整理、共通の枠組みの設定、今後の展望についての討議を実施した。しかもポピュリズムについては、2017年度中に各国政治で重要な展開が見られたことから、現地メディアを通じた情報収集・分析、現地調査も行われた。特に2017年4-5月におけるフランス大統領選挙と国民戦線のルペンの決選投票進出、9月のドイツ連邦議会選挙におけるポピュリズム政党・ドイツのための選択肢の第3党への躍進、そして2018年3月のイタリア総選挙における「同盟」および五つ星運動の拡大は本研究の課題に直接かかわる事象であり、メンバーによるドイツ、イタリアなどへの現地調査も実施され、研究会でその調査結果が報告されるとともに、各国比較が検討された。そこで明らかにされたことは、いずれの国においても、既成政党の弱体化が顕著であり、その間隙をついてポピュリズム政党が進出していること、他方、ポピュリズム政党の中には必ずしも従来の政治構造を全否定するのではなく、既成政党を批判することが専らの「言葉の上の戦い」に重きを置いている例もあることが指摘された。とはいえ先進各国のデモクラシーがポピュリズムの拡大で新たな挑戦を受けていることは確かであり、各国比較の上でそのインパクトを慎重に見定めていくことが求められる。上記の研究遂行のため、日本語・英語・ドイツ語・フランス語・オランダ語など各国言語の書籍・雑誌を多数購入した。なお当プロジェクトについては、2018年3月、有力出版社から論文集刊行のお申し出をいただいており、書籍に成果をまとめる形で今後の研究を進めていくことになろう。また、代表者の水島が2017年度、ポピュリズム研究で石橋湛山賞を受ける栄誉に浴したが、このことは本研究の社会的・学問的重要性を示すものといえるだろう。ポピュリズムをめぐる比較政治上の基礎的枠組みの討議、各国語によるポピュリズム関連文献の収集は順調に進み、ドイツ(ベルリン、ハンブルク、フランクフルト)など総選挙が実施された国への渡航調査も行われた。本研究プロジェクトには出版社からの関心も高く、順調な滑り出しといってよい。

グローバルなポピュリズムの展開を共同で検討する本研究は2年目に入ったが、同年度内にはイタリアで「同盟」・五つ星運動からなるポピュリズム連立政権が成立し、反移民・反緊縮を掲げてEUに批判的な姿勢に転じるなど、各国でポピュリズムの拡大が続いており、本研究の社会的意義を示すものとなった。そこで本年度は、この国際情勢の展開を踏まえつつ、以下のように多様な成果を挙げることができた。第一は資料収集・情報収集の継続。2017年のオランダ・フランス・ドイツ・オーストリアなどにおける総選挙や大統領選挙を通じ、EU各国では既成政党批判、EU批判を軸とするポピュリズム政党の進出が顕著にみられたことから、選挙関連の一次資料の収集、そしてこれらの選挙をめぐる多数の記事を収集し、分析を行った。特にブレグジットに揺れる英国での調査では、元財務相ブラウン氏とのインタビューも実施し、貴重な知見を得ることができた。第二は研究会開催を通じ、ポピュリズム概念をめぐる検討と各国比較を行ったこと。近年のポピュリズムの特徴として、「反EU」モメントの重要性が増加していることに注目し、その反EU言説の特徴と変容を分析した。また2019年実施予定のヨーロッパ議会選挙をにらみ、「EUレベルの「反EU」連合」の成立の可否も検討した。第三は、書籍刊行の具体的な準備。本共同研究は、すでに有力学術出版社側の強い関心の対象となり、インテンシブな協議を経て、刊行の方向が内定している。そこで本年度は、書籍の章立て、テーマの分担、全体構成をめぐって研究メンバー、出版社間で議論を重ね、全体の枠組みも完成した。2019年度中に原稿の締め切りを設けており、原稿が集まり次第早期に出版することを予定している。日本でも強い注目を集めるポピュリズムについて、日米欧を比較する共同研究の成果が広く発信されることで、学術的・社会的に大きな貢献が期待できよう。4年計画の本研究の2年目が終了した時点で、共同研究のまとめとしての論集の計画がほぼまとまり、出版社からの確約も得ることができた。次年度は提出原稿の取りまとめ、読み合わせ、出版社との詰めの協議を経て、次々年度の刊行に至ることが確実となっている。研究メンバーの資料収集、現地調査が順調に進行したこと、イギリスより関連テーマの研究者を招聘して研究会を設け、知見を交換するなど活発に活動できたことの成果といえるだろう。なお今年度は、水島『ポピュリズムとは何か』の中国語訳も刊行されるなど、想定を超えて当研究グループの研究成果の国際発信が積極的に進められた。有力出版社から論集を刊行する方向がほぼ定まったことから、今後は論集の編集に向けた研究計画を進めることとなる。他方、2018年3月にはイタリアで総選挙が実施され、ポピュリスト政党が第一党に躍進するなど、事態は流動的であり、両にらみで刊行スケジュールを立てていく。ポピュリズムの比較検討をめぐる研究成果の公開には社会的意義も大きいところから、ある時点で事態の推移を踏まえた論文執筆をメンバーに依頼し、刊行に向けて進むことになろう。EU枠内における反EUポピュリズムの比較検討、ポピュリズム概念整理などの基礎作業は予定通り終了し、次年度以降は論集の刊行に向けて研究の取りまとめに全力を注ぐこととなる。他方、次年度はイギリスのEU離脱問題、ヨーロッパ議会選挙などの波乱も予測されており、事態が目まぐるしく変動する中で、いかに目前の動向にとらわれない研究の視座を確保するかが重要と思われる。
循環型養液栽培における緩速砂ろ過法を用いた除菌システムの最適化に関する研究

〈植物の生育状況〉緩速砂ろ過を組み込んだ循環型NFTシステムにおいて,トマト植物は当初順調に生育したが,徐々に新葉の黄化が現れ,微量元素を添加すると回復した。このことから,NFTなどの無培地の栽培系にて養液を連続ろ過する使用法では,微量要素欠乏を引き起こしやすいことが示された。〈EC,pH,DOに及ぼす影響〉緩速砂ろ過による養液ECへの影響は小さく,EC制御は可能であった。一方,養液pHへの影響は大きく,養液タンクpHを変えてもろ液pHは常に7前後に維持された。これはろ過砂のpH緩衝作用によると思われ,pH急変回避のメリットとなる一方,pH制御は困難であった。溶存酸素はろ過により1030%減少したが,根部への酸素供給には問題なかった。〈各元素のろ過前後の濃度変化〉湛水層に液肥を追肥した時の,ろ液中の濃度上昇パターンは各元素ごとに異なった。NO_3-N,Mgはろ過による影響が最も少なく,K^+は砂粒子表面のCa^<2+>とイオン交換され,Fe,Pは砂層移動中に何らかの生物的作用を受けている可能性が示された。NH-Nは大部分が生物的に酸化されたと考えられた。Mnはろ液中にほとんど検出されず,トマト黄化症状の原因はMn欠乏である可能性が高まった。一般細菌についても約90%程度除去した。ろ過装置に低温区,無制御区,高温区を設定したところ,いずれの供試菌も高温区で最も除菌率が低かったが,低温区では10日後以降も接種菌がわずかに検出され続ける傾向が見られた。わが国のハウス栽培では夏場かなり高温になるため,高温条件での除菌率低下についてさらなる調査が必要である。また,実際の病害阻止効果についても引き続き調査を行う。循環型養液栽培において,緩速砂ろ過技術の利用により循環養液中の病原体を除去する方法を確立するために,基礎データの取得と除菌効率の最適化のための検討を行った。本実験で作成した緩速砂ろ過実験装置をNFT(薄膜水耕)型養液栽培装置の循環経路に組み込み,ベッド当り0.30.4l/minの速度で養液を循環させて植物を栽培することができた。本ろ過装置の水圧によるろ液流出速度は初期11.3l/minで、バルブにより0.30.4l/minの速度に保った。その後砂表面が徐々に閉塞して0.30.4l/minの速度が保てなくなったときに砂表面の削りとりを行って流速を回復させた。削り取りまでの期間は循環養液の性質,ろ過装置の齢によって左右された。ろ液EC(電気伝導度)はろ過槽上澄みおよびタンクのECと変わらなかった。ろ液pHはタンクpHを変化させても常に7付近で安定しており,これ以外のpHに調整することは困難であった。ろ液DO(溶存酸素)はタンクDOの7080%であった。植物に酸素欠乏の症状は見られなかった。植物の生育は対照(ろ過を通さない循環型)と比べ当初鉄欠乏と見られる症状を示したが,これは培養液pHが7前後にしか設定できなかったためと思われた。液体培地で培養して接種したFusarium oxysporum菌,Pseudomonas solanaceae細菌,大腸菌Escherichia coliの緩速砂ろ過装置による除去率はいずれも99%以上,一般細菌の除去率も約90%以上であり,除菌システムとして非常に有効であった。一般細菌はろ過後の水路壁などに存在している分も計測されていると思われる。複数回の接種試験中,Pseudomonas細菌による青枯れ病が引き起こされた場合もあり,除菌能力のさらなる把握と条件の検討・改良が必要である。現在,温度条件についての検討を行っている。

ろ過装置に低温区,無制御区,高温区を設定したところ,いずれの供試菌も高温区で最も除菌率が低かったが,低温区では10日後以降も接種菌がわずかに検出され続ける傾向が見られた。わが国のハウス栽培では夏場かなり高温になるため,高温条件での除菌率低下についてさらなる調査が必要である。また,実際の病害阻止効果についても引き続き調査を行う。
極小部分多様体の研究

研究目的の一つとして,複素射影空間内のガウス曲率一定な実2次元の極小曲面の分類を行うことがあるが,これについては現在も研究を続行中であり,論文の形にまとめるまでにはなっていない。研究目的の二つめとしては,極小葉層構造の研究を行うことがあり,これに関しては以下のような研究成果が得られた:バルボサ教授,押切助教授との共同研究により,定曲率空間内余次元1の平均曲率一定な葉層構造を研究した。主定理として,非負なリッチ曲率をもつコンパクトリ-マン多様体上の平均曲率一定な余次元1の葉層構造は必ず全測地的でなければならないこと,また定曲率完備リ-マン多様体上の平均曲率一定な葉層講造において,曲率が非正の場合に,平均曲率の下限について研究した。劔持は極小曲面を重要な元として含むHー変形可能曲面について研究し,その曲面のリ-マン計量を特徴づけることに成功した:このような曲面は,ある4次の非線形常徴分方程式の解によって具体的に構成されることがわかった。研究分担者の押切は役割分担である葉層構造の研究を続け,次の成果をえた:閉多様体上に余次元1葉層が与えられているときどんな多様体上の関数が葉層の平均曲率として実現されるかを決定した。その応用として一定平均曲率葉層にできるものの位相的特徴づけを与えた。研究分担者の陶山はリ-マン幾何学に関して研究し徴分ピンチング問題に関し重要な結果をえた。研究分担者の高木もリ-マン幾何学を研究し,特に向き付け可能なリ-マン多様体の向き付けられた正規直交標構全体のなす空間をリ-マン幾何的見地から詳しく研究した。
ラテンアメリカにおけるスペイン植民都市に関する研究-キューバ島を焦点として-

二年度目、最終年度は、スペインのカリブ海域最初の植民地拠点、すなわちラテンアメリカ最初の植民都市であるサント・ドミンゴ(ドミニカ共和国)の臨地調査を行った。エスパニョーラ島の最初の都市であり、少なくともキューバ島の都市の原初形態として明らかにしておく必要があると考えたからである。そして、第一年度目に行ったキューバのスペイン植民都市について、精力的に論文をまとめた。次に挙げるもの以外に、2008年度に以下がある。特筆すべきは、他の植民都市にはみられない、ハトとコラルという円を用いた領域分割システムを明らかにした点である。キューバにおける現地調査は、第一次調査(2005年6月6日21日、J.R.ヒメネス・ベルデホ)、第二次調査(2006年8月13日9月3日、J.R.ヒメネス・ベルデホ、布野修司)の二回行った。キューバ島を踏査し、地図等資料を入手した都市は、ハバナLa Habana,サン・アントニオ・デ・ロス・バニョスSan Antonio de los Banos,シエンフエゴスCienfuegos,ヌエヴァ・パスNueva Paz,サン・フェリペSan Felipe,ギネスGuines, Nuevitas,カルデナスCardenas,サンチアゴ・デ・ラス・ヴェガスSantiago de las Vegas,ハルコJaruco,マタンザスMatanzas,トリニダードTrinidad,サンタ・クララSanta Clara,レメディオスRemedios,プラセタスPlacetas,カイバリエンCaibarien,サグア・ラ・グランデSagua la Grande,ヴァラデロVaradero,ホルギンHolguin,ジバラJibara,マヤリMayari,バラコーアBaracoa,バヤモBayamo,グアンタナモGuantanamo,サンチアゴ・デ・クーバSantiago de Cuba,ピナール・デル・リオPinar del Rioである。以上のうち詳細な臨地調査を行ったのは、ハバナ,サン・アントニオ・デ・ロス・バニョス,シエンフエゴス,サンチアゴ・デ・ラス・ヴェガスである。一方、平行して、以下の論文(建築学会論文集)の執筆を行いつつある。(1)キューバのスペイン植民都市は、その原型、骨格をよく残している。(2)統一的なモデルは用いられず、ヴァリエーションが多い。(3)モデルは、地形や既存集落の存在などの個別の条件によって、ほとんど、そのまま実現していない。極めて、画一的であると考えられているスペイン植民都市計画であるが、都市モデルとその実現プロセス、変わるものと変わらないもの等々をめぐって興味深い事実を把握、解明しつつある。
うつ病におけるセロトニン１B受容体のPETイメージングを用いた評価研究

ポジトロンCT(Positoron Emission Tomography:PET)は、生体内での神経伝達物質の評価が可能であるが、これまでセロトニン1B受容体に関しては、PET検査に用いる適切な放射性薬剤が無かったことから、生体内でのセロトニン1B受容体の役割は十分な解明されていない。セロトニン1B受容体のうつ病における生体内の役割についての知見は未だ少なく、うつ病の病態解明には至っていない。また、認知行動療法以外の治療前後における報告はない。今回の研究では、様々な病期のうつ病患者のセロトニン1B受容体の評価比較、また異なる治療法前後でのセロトニン1B受容体の評価比較を検討することにより、うつ病の病態および治療におけるセロトニン1B受容体の役割を明らかにすることを目的としている。うつ病治療中で寛解を維持している患者、うつ病で薬物治療あるいは電気けいれん療法を行っている患者、その患者と年齢や性別をマッチさせた健常者を対象として、[11C]AZ10419369PET、MRI検査、うつ病評価尺度による心理学的評価を実施した。得られたPETとMRIの結果は順次コンピューターソフトを用いて評価、解析を行い、それぞれの対象群におけるセロトニン1B受容体の密度を評価している。今後は、それらの結果の解析と評価を行い、様々な病態や治療におけるセロトニン1B受容体の評価比較を行い、その役割を解明していきたい。症例数は概ね予定通り進行している。被検者の分類については当初の予定から調整が必要ではあるが、その他については順調に進行していると考える。症例数を増やしながら、解析と結果の分析を行い、うつ病におけるセロトニン1B受容体の役割を明らかにしていく。うつ病治療中で寛解を維持している患者、その患者と年齢や性別をマッチさせた健常者を対象として、[11C]AZ10419369PET、MRI検査、うつ病評価尺度による心理学的評価を実施した。まだ比較を行い十分な比較評価を行うための症例数に達してはいないが、解析と評価は順調に行われている。引き続き症例数を増やしていく予定である。また、加療中で寛解状態を維持しているうつ病患者の他にも、初発あるいは再発の未加療うつ病患者の症例数を増やし、様々な病態や治療におけるセロトニン1B受容体の評価比較を行い、その役割を解明していきたい。症例数はまだ十分とは言えないが、撮影方法やリクルート方法などは確立されており、おおむね順調と思われるポジトロンCT(Positoron Emission Tomography:PET)は、生体内での神経伝達物質の評価が可能であるが、これまでセロトニン1B受容体に関しては、PET検査に用いる適切な放射性薬剤が無かったことから、生体内でのセロトニン1B受容体の役割は十分な解明されていない。引き続き症例数を集めていくとともに、解析を進めていく。当初予定していた、本年度の学会報告等での使用がなかったために次年度の使用額が生じた。次年度に学会報告等を活発に行っていきたいと考える。当初想定していたより試薬の使用が少なかったことや、学会報告等での使用がなかったために次年度の使用額が生じた。次年度に解析用の処理ソフトや学会報告等を活発に行っていきたいと考える。
植物系生分解性潤滑油の動力伝達性能および最適添加剤の開発

本年度は,植物系生分解性潤滑油を動力伝達用歯車装置に適用することを目的とし,リン系の代表的な耐摩耗添加剤である,DBPo(ホスホン酸ジブチル)を添加した植物油(大豆油,なたね油,コーン油)の耐スコーリング性能について,動力循環式歯車試験機を用いて検討した.さらに,植物油とタービン油の耐スコーリング性能について比較・検討した結果,以下のことが明らかになった.1.歯車の本体温度は,各植物油にDBPoを添加することにより約12°C低く現れており,DBPo添加剤による摩擦特性の改善効果が認められる.2.無添加(DBPoを添加しない場合)の各潤滑油の耐スコーリング性能は,なたね油>コーン油>大豆油>タービン油の順序となり,なたね油の耐スコーリング性能はタービン油の約1.7倍となる.3.DBPoを添加した植物油の耐スコーリング性能は,試験機の負荷容量を超過し,設定した荷重段階内でスコーリングが発生しなかったため,スコーリングに対する最終的な限界荷重を評価できない.しかしながら,DBPoの添加により,なたね油の耐スコーリング性能(単位歯幅当たりの歯面垂直荷重)は78N/mm以上,コーン油の場合は378N/mm以上,大豆油の場合は449N/mm以上,それぞれ増加した.また,生分解性潤滑油である脂肪酸エステル系合成油の耐スコーリング性能についても,動力循環式歯車試験機を用いて検討した.その結果,無添加の脂肪酸エステル系合成油の耐スコーリング性能は,タービン油の約2.3倍となることが明らかになった.本年度では,植物系生分解性潤滑油の耐摩耗性の向上を目的として,硫黄系およびリン系の代表的な耐摩耗添加剤である,DBDS(ジベンジルジスルフィド)およびDBPo(ホスホン酸ジブチル)を添加した植物油(大豆油,なたね油,コーン油)の耐摩耗性および耐焼付き性能について,曽田式四球試験機を使用して検討した.さらに,植物油とタービン油の耐焼付き性能について比較・検討した結果,以下のことが明らかになった.1.DBDS添加油の場合には,運転の継続は可能であるものの,接触表面の局所的な焼付きによる軽微な表面損傷(初期焼付き)を生じたが,DBPo添加油の場合には,初期焼付きは発生しない.2.DBPoを添加したなたね油の場合の摩擦係数は,他の添加油と比して最も小さく,焼付き直前の摩擦係数は約0.05であった.3.DBDSおよびDBPo添加油の場合の試験球の本体温度上昇は基油のそれと比して低く,耐摩耗添加剤は本体温度上昇の低下に効果がある.4.基油に比してDBPo添加油の摩耗こんは小さく,しかもDBDS添加油の摩耗こんよりも小さく現れており,DBPoはDBDSに比して耐摩耗性に優れた添加剤である.5.DBDS添加油の焼付き限界荷重は,コーン油>大豆油>なたね油>タービン油となる.一方,DBPo添加油では,なたね油>コーン油>大豆油>タービン油となる.また,添加剤の種類に関しては,DBPoの場合がDBDSの場合に比べて耐焼付き性能の改善に効果的であることが明らかになった.本年度は,植物系生分解性潤滑油を動力伝達用歯車装置に適用することを目的とし,リン系の代表的な耐摩耗添加剤である,DBPo(ホスホン酸ジブチル)を添加した植物油(大豆油,なたね油,コーン油)の耐スコーリング性能について,動力循環式歯車試験機を用いて検討した.さらに,植物油とタービン油の耐スコーリング性能について比較・検討した結果,以下のことが明らかになった.1.歯車の本体温度は,各植物油にDBPoを添加することにより約12°C低く現れており,DBPo添加剤による摩擦特性の改善効果が認められる.2.無添加(DBPoを添加しない場合)の各潤滑油の耐スコーリング性能は,なたね油>コーン油>大豆油>タービン油の順序となり,なたね油の耐スコーリング性能はタービン油の約1.7倍となる.3.DBPoを添加した植物油の耐スコーリング性能は,試験機の負荷容量を超過し,設定した荷重段階内でスコーリングが発生しなかったため,スコーリングに対する最終的な限界荷重を評価できない.しかしながら,DBPoの添加により,なたね油の耐スコーリング性能(単位歯幅当たりの歯面垂直荷重)は78N/mm以上,コーン油の場合は378N/mm以上,大豆油の場合は449N/mm以上,それぞれ増加した.4.タービン油に対するスコーリング臨界温度は約280°Cであるが,無添加のなたね油に対するスコーリング臨界温度は約400°Cとなり,植物油のうち最も高い.また,DBPoを添加した植物油のスコーリング臨界温度は,各植物油とも400°C以上となる.5.各植物油の場合の音圧レベルおよび振動加速度は,タービン油の場合に比べて低い.本年度は,植物系生分解性潤滑油を動力伝達用歯車装置に適用することを目的とし,リン系の代表的な耐摩耗添加剤である,DBPo(ホスホン酸ジブチル)を添加した植物油(大豆油,なたね油,コーン油)の耐スコーリング性能について,動力循環式歯車試験機を用いて検討した.さらに,植物油とタービン油の耐スコーリング性能について比較・検討した結果,以下のことが明らかになった.

1.歯車の本体温度は,各植物油にDBPoを添加することにより約12°C低く現れており,DBPo添加剤による摩擦特性の改善効果が認められる.2.無添加(DBPoを添加しない場合)の各潤滑油の耐スコーリング性能は,なたね油>コーン油>大豆油>タービン油の順序となり,なたね油の耐スコーリング性能はタービン油の約1.7倍となる.3.DBPoを添加した植物油の耐スコーリング性能は,試験機の負荷容量を超過し,設定した荷重段階内でスコーリングが発生しなかったため,スコーリングに対する最終的な限界荷重を評価できない.しかしながら,DBPoの添加により,なたね油の耐スコーリング性能(単位歯幅当たりの歯面垂直荷重)は78N/mm以上,コーン油の場合は378N/mm以上,大豆油の場合は449N/mm以上,それぞれ増加した.また,生分解性潤滑油である脂肪酸エステル系合成油の耐スコーリング性能についても,動力循環式歯車試験機を用いて検討した.その結果,無添加の脂肪酸エステル系合成油の耐スコーリング性能は,タービン油の約2.3倍となることが明らかになった.
概日時計を介する明暗サイクル下でのシアノバクテリアの生存戦略

単細胞性シアノバクテリア,概日時計研究の最も単純なモデル生物である。期間中に以下の結果を得た1Kai蛋白質リン酸化振動のin vitro再構成系では,低温でリズムを停止する過程で自由継続リズムから減衰振動に移行し,周期の安定性を保証するHopf分岐に従うことを明らかにした。2従来必須の時計遺伝子とされてきたkaiA遺伝子の機能欠失株が転写レベルの減衰振動を示すことを見いだした。3特殊な実験プロトコールを導入することでシアノバクテリアがUV耐性リズムを示すこと,糖代謝と密接な関連があることを示した。単細胞性シアノバクテリアSynechococcus elongatus PCC 7942株は,概日時計研究の最も単純なモデル生物であり,KaiA, KaiB, KaiCの三つの時計蛋白質が概日時を構成することが試験管内再構成系で示されている。混合競合培養条件下では外界周期が内在周期に近い株の増殖率が高いことが示されているが,kaiABCを欠損した変異株単独では,様々な明暗サイクル下で野生株に比べて成長が遅れるわけではない。しかし,私たちはkaiA機能欠損株では,特定の明暗サイクル下で野生株よりも顕著に成長速度が抑制されることを見出した。ここで,明暗サイクル下の暗期には,殆どの遺伝子の発現は著しく低下する(が,翻訳後就職レベルのKaiCリン酸化・ATPase活性に見られる概日時計自体は持続する。また,kaiA機能欠損株ではkaiBC遺伝子を含め,多くの主観的黄昏時にピークを持つ概日遺伝子の発現が抑制され,概日時計は主観的夜明けの状態で停止していると考えられている。私たちは,短日条件下では,野生株の時計は明期の終わりに黄昏遺伝子群がピークとなるように転写調節を行うことを予備的に明らかにした。これらのことから,「短日条件下では,野生株は黄昏時にピークを持つ概日遺伝子発現が明期に活発に行われるのに対し,kaiA機能欠損株では抑制される。これらの概日遺伝子発現の変化が明暗サイクル下でも生長に重要な役割を担う可能性がある」という仮説を立てた。また,分子遺伝学的には,まずkaiA機能欠損株が明暗サイクル下で生長阻害を呈する現象に関するサプレッサー変異株のスクリーニングを行い,およそ20個の変異株を分離した。これらはTn5ベースのトランスポゾン挿入変異株であり,現在その原因遺伝子の特定と分子生物学的解析を試みている。kaiAのサプレッサー変異株を取得するなど,順調に成果を上げつつある。当初予定していたkaiA機能欠損株のプロテオーム・トランスクリプトーム解析に関しては,上述のように減衰振動成分の発見という,より興味深い現象を見出したため,そちらを優先させる方向で動いている。具体的には,減衰振動成分の光位相応答・温度補償性の検証,数理モデルの開発などを行っている。単細胞性シアノバクテリアSynechococcus elongatus PCC 7942株は,概日時計研究の最も単純なモデル生物である。KaiA, KaiB, KaiCの三つの時計蛋白質が概日リズムの発現に必須であるとされ,これらのタンパク質を試験管内でインキュベートすることで,KaiC自己リン酸化・脱リン酸化のリズムを再構成できることも明らかになっている。伊藤浩史博士・村山依子博士らとの共同研究により,このKai蛋白質の再構成系が低温でリズムを停止する過程に関して詳細な解析を行い,分岐理論でいうところのHopf分岐に従っていることを明らかにし,自律振動子から変化した減衰振動子が,弱い周期外力に対して共鳴することで振幅を回復できることを報告した(Murayama et al., PNAS, 2017)。さらに,従来必須の時計遺伝子とされてきたkaiA遺伝子の機能欠失株においても,ある条件では概日リズム特性を一部保持する減衰振動を見いだした。この減衰振動に関して,詳細な共鳴実験や位相応答解析を行い,概日振動に近い固有の振動数を持つ減衰振動であること,野生株よりも大きな光位相応答を示すことなどを明らかにした。昨年度報告したkaiAの明暗サイクル下での成長阻害に関しては,引き続きサプレッサー変異を多数同定,解析した。また,従来複数の研究グループが証明しようとして阻まれてきたシアノバクテリアのUV耐性リズムについても,特殊な実験プロトコールを導入することで明白なUV耐性リズムが存在することを明らかにした。そのサプレッサー変異の解析から,糖代謝との密接な関連を示唆するデータを得た。概日リズムの低温での停止に関して従来行ってきた共同研究の解析結果を報告することができた。関連して,kaiA機能欠損株にも減衰振動系が存在することを明らかにし,従来見逃されてきた概日システムの在り方に新たな展開をもたらしうる結果を得た。新たに発見したUV耐性リズムや,kaiA機能欠損株,あるいはsasA欠損株の明暗サイクル下での成長阻害やについてサプレッサーを多数単離し,その機能解析から,これらの現象と糖代謝に強い関連性が示唆されたことも,今後に繋がる重要な成果だったと考えられる。1Kai蛋白質リン酸化振動のin vitro

再構成系を用いて,低温でリズムを停止する条件を詳細に検討した結果,臨界温度以下では自由継続リズムは減衰振動に移行し,その分岐はHopf分岐に従うことを明らかにした。2従来必須の時計遺伝子とされてきたkaiA遺伝子の機能欠失株においても,ある条件では概日リズム特性を一部保持する減衰振動を見いだしており,今年度は特に温度補償性や,既知のkaiC周期長変異の影響を重点的に解析した。3UV感受性リズムの解析に関しては,サプレッサー変異の解析から,糖代謝との密接な関連を示唆するデータを得た。4kaiA欠損株の生長解析に関しては,サプレッサー変異株の解析から,多くの代謝関連遺伝子群の関与が示唆され,特に今年度はkaiAだけでなくrpaAの欠損株との関連を比較対象として調査した。単細胞性シアノバクテリア,概日時計研究の最も単純なモデル生物である。期間中に以下の結果を得た1Kai蛋白質リン酸化振動のin vitro再構成系では,低温でリズムを停止する過程で自由継続リズムから減衰振動に移行し,周期の安定性を保証するHopf分岐に従うことを明らかにした。2従来必須の時計遺伝子とされてきたkaiA遺伝子の機能欠失株が転写レベルの減衰振動を示すことを見いだした。3特殊な実験プロトコールを導入することでシアノバクテリアがUV耐性リズムを示すこと,糖代謝と密接な関連があることを示した。サプレッサー変異株の原因遺伝子の特定を進めるとともに,グリコゲンなど明暗サイクル下で大きく変動する代謝産物と生長特性の相関を解析する。また,劇的なゲノムワイドな明暗応答(暗期では著しく発現が抑制されるものが大半であり,例外的に暗誘導するものもある)に関する変異株も得られつつあることから,その原因遺伝子の解明と代謝との関わりを分析していく。kaiA欠損株に見られる減衰振動特性について詳細な遺伝学的・生理学的解析を行い,論文報告する。また,UV耐性リズムについてもかなりデータが蓄積されつつあり,今年度中に論文報告したい。その他のサプレッサーについても解析を進めていく。29年度が最終年度であるため、記入しない。時間生物学29年度が最終年度であるため、記入しない。
現実物体とのインタラクションにもとづく仮想物体モデルの獲得

本研究は計算機上に構築された仮想世界でリアルな仮想物体操作の実現を目指すものである.このために操作を行うと変形する布など面状の柔軟物体を対象物体として、これらの物体を現実世界で操作した際の形状変化を仮想世界でリアルに再現することを目標とした.この目標を達成するためには、柔軟物体の形状変化をシミュレートできるモデルを現実物体の観測結果に基づいて獲得するアプローチが必要となる.このアプローチでは柔軟物体の三次元形状復元の問題とそれに基づいたシミュレーションに必要である対象物体の変形特性を記述するモデルパラメータ値推定の二つの問題が生じる.本研究では操作にともなう柔軟物体の三次元形状をカメラで観測し、観測結果にあわせてモデルを変形させることで三次元形状を獲得する一方、それらの三次元形状すべてを再現できるモデルパラメータ値を推定するという処理を繰り返すことで上述の二つの問題を同時に解決できる手法を提案し研究を進めてきた.この手法に関して今年度は次の二つを実行した.1.昨年度までのシミュレーション実験やハイスピードカメラによる実実験環境構築を土台として実環境で評価実験を行った.操作に伴うハンカチの形状変化を観測し、それを仮想世界で再現することで有効性を確認した.2.提案手法によるモデル獲得のアプローチを短時間で実行できるアルゴリズムを提案した.昨年度行ったシミュレーション実験の結果を整理し、研究会への原稿投稿と発表を行った.本研究では,計算機上に構築された仮想世界においてリアルな仮想物体操作を実現することを目指す.このために,ひもや布のように操作を加えると物体形状が変形する柔軟物体を操作の対象物体として,これらの物体を現実世界で実際に操作した際の形状変化を仮想世界で忠実に再現できる仮想物体モデルの獲得を目標とする.仮想物体モデルを用いて仮想物体操作を実現するためには,仮想物体モデルの変形特性を記述するモデルパラメタの値が,再現対象である物体の3次元形状変化を再現できるような適切な値に設定されている必要がある.このような適切なパラメタ値を自動推定するために,本研究では現実物体操作の観測結果を利用したパラメタ推定手法として次の2つのアプローチを提案・検証した.1.現実世界において,(1)操作にともなう柔軟物体の3次元静止形状を逐次的に継続して観測・計測し,(2)その計測結果を再現可能なモデルパラメタ値を自動推定するという2つの処理を繰り返すことで,パラメタ値を徐々に良い値へ更新する.これにより多様な現実物体操作・静止形状を再現可能な仮想物体モデルを獲得する.2.柔軟物体の動的形状変化を複数カメラで撮影し,そのカメラ画像から(1)時系列多視点シルエット画像獲得し,(2)そのシルエット画像を統合的に扱うことで適切なパラメタ値を推定するという処理を繰り返すことで,パラメタ推定に必要な形状情報とパラメタ推定を同時に獲得する.これにより,形状計測が困難な動的形状変化に対しても自動的なパラメタ推定を実現し,操作中の動的形状変化が再現可能な仮想物体モデルを獲得する.1.については,ひもなどの現実世界の柔軟物体で評価実験を行い有効性を確認した.2.についてはシミュレーション実験で有効性を確認した.今後,2.を実環境実験へ進める予定である.本研究では,計算機上に構築された仮想世界でリアルな仮想物体操作の実現を目指す.このために,操作を行うと変形する布などの柔軟物体を対象物体として,これらの物体を現実世界で操作した際の形状変化を仮想世界でリアルに再現できる仮想物体モデルの獲得を目標とする.仮想物体モデルでリアルな物体操作を実現するには,モデルの変形特性を記述するモデルパラメータ値が,再現対象である物体の三次元形状変化を再現できる適切な値に設定されている必要がある.このようなパラメータ値を自動設定するために,操作に伴い動的に変化する柔軟物体形状を複数カメラで同期観測し,そのカメラ画像から得られる多視点シルエット画像に基づいて適切なパラメータ値を推定する研究を進めている.この手法に関して今年度は次の二つのアプローチを提案・検証した.(1)(1)操作に伴う柔軟物体の動的な三次元形状の変化を継続して逐次的に観測し,(2)その観測結果を再現可能なパラメータ値を自動推定する,という二つの処理を漸進的に繰り返すことで,適切なパラメータ推定に必要十分な形状情報を逐次的に追加する一方,それに伴いパラメータ値を徐々に適切な値へ更新する.(2)獲得したシルエット画像の中で物体の三次元形状が変化する様子とそれぞれの形状を最も正確にもらすことなく観測できている組合せを検出し,検出したシルエット画像で推定処理を行うことで,モデルの再現精度を維持しつつ(1)の推定処理を短時間で実現する.(1)については,昨年度のシミュレーション実験から実環境での実験へ進めるために,複数のハイスピードカメラで物体形状の変化を同期観測できる観測環境を構築した.今後,この環境で獲得できる様々な布の形状変化の観測結果を用いて(1)手法の有効性を評価する予定である.(2)については,選択アルゴリズムを考案し,シミュレーション実験でその有効性を確認した.本研究は計算機上に構築された仮想世界でリアルな仮想物体操作の実現を目指すものである.このために操作を行うと変形する布など面状の柔軟物体を対象物体として、これらの物体を現実世界で操作した際の形状変化を仮想世界でリアルに再現することを目標とした.この目標を達成するためには、柔軟物体の形状変化をシミュレートできるモデルを現実物体の観測結果に基づいて獲得するアプローチが必要となる.このアプローチでは柔軟物体の三次元形状復元の問題とそれに基づいたシミュレーションに必要である対象物体の変形特性を記述するモデルパラメータ値推定の二つの問題が生じる.

本研究では操作にともなう柔軟物体の三次元形状をカメラで観測し、観測結果にあわせてモデルを変形させることで三次元形状を獲得する一方、それらの三次元形状すべてを再現できるモデルパラメータ値を推定するという処理を繰り返すことで上述の二つの問題を同時に解決できる手法を提案し研究を進めてきた.この手法に関して今年度は次の二つを実行した.1.昨年度までのシミュレーション実験やハイスピードカメラによる実実験環境構築を土台として実環境で評価実験を行った.操作に伴うハンカチの形状変化を観測し、それを仮想世界で再現することで有効性を確認した.2.提案手法によるモデル獲得のアプローチを短時間で実行できるアルゴリズムを提案した.昨年度行ったシミュレーション実験の結果を整理し、研究会への原稿投稿と発表を行った.
代数幾何学とHodge理論

次の三つの会を催した。(1)代数幾何学とHodge理論研究集会、1989年8月23ー28日、於北大理、主催者:臼井三平、参加者42名、旅費謝金支給者11名。(2)代数幾何学とHodge理論ワ-クショップ、1989年11月28日ー12月1日、於高知大理、主催者:臼井三平、参加者31名、旅費支給者7名。(3)代数幾何学ミニシンポジュ-ム、1989年12月21ー22日、於東大理、主催者:川又雄二郎、参加者73名、旅費謝金支給者8名。(1)と(2)では、計画書及び申請書に記したように、1990年8月に京都で開催される国際数学者会議、東京で開催される代数幾何学と複素多様体のサテライトコンファレンスの準備の一環として、代数幾何学とHodge理論の関係に重点をおいて、各自の研究成果を発表し、世界でのこの分野の動向について討論した。そのうち特に、3次元の分類論の成果を踏まえた曲面の分類・退化および変形理論と、それに伴なう(混合)Hodge構造の変形理論が全体を通じての主題であった。(1)と(2)での成果はまとめて北大講究録シリ-ズとして1990年5月頃に公表し、世界の主要研究所に配布する予定であり、現在準備中である。投稿者18名。(3)は総合研究(A)(代表者:宮西正宜、阪大理)との共催によるもので、テ-マをより広く代数幾何学とし、若手研究者を主体とした会であった。この成果は上記の総合研究(A)により、公表される。以上の外、臼井と分担者の斎藤政彦、今野一宏は特に密接に連絡を取り合い、曲面のTorelli問題について討議を深めた。なお、代表者・分担者等の研究発表については、裏面11欄に記入出来なかった分は別紙として添える。交付額の範囲内で上記の計画を実施するため旅費不足となり、当初予定していた印刷費を旅費の補充とし、研究成果の公表は上記の様にした。投稿者18名。
発作性夜間血色素尿症における異常細胞の優位性獲得のメカニズムの解明

発作性夜間血色素尿症(PNH)では、PIG-Aの異常によるGPIアンカーの欠損のみではなく、その異常細胞が、優位性を獲得する必要がある。我々は、優位性獲得のメカニズムを明らかにする目的で、12番染色体に相互転座12qt(13;15)を認めるPNH症例J20を解析してきた。(1)J20の経過観察1994年時に、PGIアンカー型蛋白であるCD59の欠損率は、赤血球において55.7%、PMNにおいて24.2%であったが、1996年の9月には、それぞれ76.9%、60.9%、11月には、86.3%、67.8%と上昇した。しかし、リンパ球におけるGPIアンカー欠損は認められなかった。骨髄細胞における染色体検査より、約8割の細胞に12番染色体の転座を認めた。この率は、末梢血細胞におけるGPIアンカー欠損率とほぼ一致しており、GPIアンカー欠損末梢血細胞のほとんどが、この染色体異常を持つ細胞由来であると考えられる。(2)転座部位の解析この転座部位を明らかにする目的で、中胚葉性細胞由来の良性腫瘍発症に関わる候補遺伝子であるHigh Mobility Group protein HMGI-Cに転座があるかどうか調べている。まず、Chada博士(ニュージャージー医科歯科大学)より供与されたHMGI-C遺伝子の最も5'領域のExon 1,2を含むファージクローンと、3'領域のExon 5を含むファージクローンをそれぞれプローブとして、FISH法により染色体の位置を決定した。その結果、これらのプローブはそれぞれ、12番染色体のみにハイブリダイズした。脂肪腫に認められる転座点は、すべて、これらのプローブの間に存在しており、これらのプローブを同時に使用することにより、転座点が、HMGI-Cに存在するかどうか同定できるはずである。現在、症例J20の骨髄染色体標本において、HMGI-Cの遺伝子上に、転座点が存在するかどうか検討中である。
ミュー粒子の異常磁気能率におけるQCD非摂動力学の解明

本年度は、QCDによる光-光弾性散乱振幅を介してミュー粒子の異常磁気能率に誘導される寄与(以下、HLbLの寄与と参照)に対する格子QCDシミュレーションによる予言に関し、主に系統誤差に関する研究に重点を置いて推進してきた。主たる系統誤差としては、シミュレーションに使用するQCD配位の物理サイズが有限であることに由来する有限体積効果と、配位の格子間隔が有限であることに由来する離散化誤差がある。最終的には無限体積極限かつ格子間隔0の極限での値が、HLbLの寄与に対する予言となる。HLbLの寄与としては、connected型ファインマン図からの寄与と、6つのdisconnected diagramのうち、u, d, s-クォークの質量が縮退した極限で唯一残る(2,2)-型のファインマン図からの寄与をこれまで計算することができた。系統誤差に関する研究はこれら2つの寄与に限定して調べてきた。QCD配位のとしては、物理体積は共通であるが格子間隔の異なる48^3, 64^3(3次元空間の格子数を表す)を含む、8つの異なる物理パラメータのサンプルを用いて調べている。また、ミュー粒子・光子の部分に関しても2つの異なる式を用いて計算を行なってきた。一つは、この部分もクォーク・グルーオンからなるQCDと同じ有限体積・格子間隔の時空に存在するとした場合のもの、もう一つは、ミュー粒子・光子が無限体積に存在するとして得られる式である。現時点では、両者の間で互いに整合性のある無限体積極限・格子間隔0極限の結果を得るためには、統計量をさらに増やすことが分かっており、再測定・再解析に向けてQCD配位のサンプル数を増やす計算を進めている。研究実績で述べたように、QCDによる光-光弾性散乱振幅を介してミュー粒子の異常磁気能率に誘導される寄与(以下、HLbLの寄与と参照)を、格子QCDシミュレーションによって決定する上で、ミュー粒子・光子もQCDと同じ有限体積の時空間に存在するものとして計算する方法と、ミュー粒子・光子は無限体積に存在するものとして計算する方法の2つを遂行している。無限体積極限・格子間隔0極限はいづれの計算方法でも同じになるため、誤りの有無や統計誤差の検証に役立つ。予備的結果としては、connected型のファインマン図からの寄与に関しては統計の範囲で同じ結果を得ているが、disconnected型のファインマン図からの寄与に関しては2つの方法の間で定量的な整合性を確認するに至っていない。この問題を解決するため、研究に使用している中では大きい格子に関しても統計性を向上させるため、QCD配位をさらに追加する計算に時間を費やざるを得なくなった。このように計算機資源をQCD配位生成に投入する事態となったため、(QCD+QED)-シミュレーションによるアプローチを推進することを断念した。また、アプローチの変更によって、6個のdisconnected型ファインマン図も個別に計算せざるを得なくなった。次年度では、2つ目のdisconnected型ファインマン図を小さい格子で計算する準備を推進し、最初の結果を得ることができると見込んでいる。QCD+QED)-シミュレーションによるアプローチを本課題で試みることは断念する。(QCD+QED)-シミュレーションの方法は、connected型ファインマン図、6個のdisconnected型のファインマン図からの寄与、これらすべてを一気に計算するものであった。そこで、connected型ファインマン図からの寄与と3つのdisconnected型ファインマン図からの寄与に限定した系統誤差の研究を最優先に取り組むことにする。Disconnected型ファインマン図としては、(2,2)に加えて(3,1), (1,3)という2つに集中して取り組む。もしも、(A) (3,1), (1,3)におけるu-クォークのみによる寄与の大きさが、(2,2)におけるu-クォークのみによる寄与の大きさと同程度であり、(B) u-, d-, s-クォークからの(2,2)に対する(3,1), (1,3)の寄与の大きさが非常に小さいこと、が分かれば、残る3つのdisconnected型ファインマン図からの寄与はさらに小さい可能性が高くなるためである。他方、(A)が満たされなかった場合には、他のdisconnected型ファインマン図からの寄与の大きさも直接的な計算で確認せざるを得ないため、その点は本課題で問うことは断念する。無限体積極限・連続極限に関しては、connected型ファインマン図と(2,2)-disconnected型ファインマン図からの寄与に限定し、48^3, 64^3のQCD配位を追加する計算を早期に終えた後、ミュー粒子・光子に関する2種類の方法によって測定行し直し、その解析結果を論文としてまとめる。ミュー粒子の異常磁気能率(muon g-2)には、「素粒子の標準模型」による予言値と、実験による測定値の間に無視できない差が窺われている。この差が未知の素粒子・力に由来すると結論付ける前に、予言値を精査する必要がある。予言値を得るためには、クォーク・グルーオンから成るQCDの力学が及ぼす漁師効果の定量化が不可欠であるが、現状では完全ではない。特に、このQCDによる量子論的な力学のうち、QCDが光子の散乱を介してmuon g-2に誘導する量子効果(HLbLの寄与)は、モデル計算による評価しかされていない。問題は、この評価値の大きさが先の理論による予言値と実験値の差と同程度である、という点である。本研究課題の目的の一つは、HLbLの寄与に対して真の予言値を得ることである。

そのためには、格子QCDシミュレーションに基づいて量子論的力学を数値的に計算するための実際的な方法の研究が必須となる。採択以前からシミュレーションに取り掛かっていたため、初年度のうちに結果を出すことができた。ミュー粒子の異常磁気能率における、ハドロンによる光-光散乱振幅(HLbL)の寄与、の格子QCDシミュレーションによる第一原理計算は、研究代表者らのグループが初めて達成し、平成29年度初旬の現時点においても、我々のグループが独走する状況となっている。格子QCD計算に便利なFeynman diagramの分類学に従うと、HLbLの寄与は、一つのconnectedFeynmandiagramの寄与と、7種類のdisconnected diagramの寄与からなる。これまで、connected diagramの寄与に焦点を絞り、2つの計算方法と幾つかの異なる物理的な体積で計算を実施してきた。結果統計誤差の範囲で互いにそれほど違わず、有限体積効果による差が見えなかった点は予想外であった。しかし、そのように結論付ける前の一歩として、「今後の推進方法」で記述する研究に29年度は着手する予定である。7つのdisconnected diagramのうち、up-, down-, strange-quarkの質量が縮退した極限でも残る唯一つのdiagramの寄与の計算を実施したところ、予想に反して、統計誤差に埋もれずに値を得ることができた。仮に有限体積効果、格子離散誤差などの系統誤差が含まれていないと仮定すると、disconnected diagramの寄与はconnected diagramの寄与に比べて無視できず、理論による予言値と実験値の差がさらに開く事態となる。この点から、disconnected diagramの寄与に関する系統誤差の理解、及び、計算上不可欠な不要な寄与の差し引きが、結果を左右しない精度で達成されているか、の確認が重要であることが分かった。ミュー粒子の異常磁気能率を介して素粒子レベルの未知の法則を探るためには、既知の構造に由来する予言を正確に得ることが不可欠である。定量的な予言を引き出す上で現時点で障害となっているのは、QCDと呼ばれる原子核を構成する力の量子論に由来する寄与の理論計算であり、その中でもQCDによる光-光散乱に由来する寄与(HLBL)は、QCDの強結合ダイナミスクスについて純粋に理論的考察を要する。代表者を含む研究グループは、現時点で講師ゲージ理論の手法に基づいてこのダイナミクスに関する結果を得ている唯一のグループである。平成30年度は、課題における一つの服課題である有限体積効果の理解の予備的研究に関する成果を学術論文として報告した。以前の研究では仮想光子・外部ミュー粒子はQCDと同じ体積の箱に閉じ込められている環境下でシミュレーションしてきたが、シミュレーションの設定を仮想光子・外部ミュー粒子が無限体積の空間に属するように変更してみた。その目的は、仮想光子が有限の空間に閉じ込められていることで生じ得るベキ的な体積依存性が解消されるか否かを調査することである。
3次元MUDを利用した国際理解教育システムの効果の検討

本研究では、近年発展してきた3次元MUDを国際理解教育のツールとして利用することの有効性を検討する。3次元MUD(Multi User Dungeon)とは、複数の参加者がコンピュータを介して現実の生活空間を模した立体的な疑似空間に入り込み、そこで他者と相互交流を行うものである。本研究では3次元MUDシステム「3D-IES」上で行う言葉を使わない国際交流のためのゲームを3種開発した.このゲームはSherif(1961)が異なる集団が互いに連携や理解を深めるために必要であると主張した相互依存的目標を持つ共通課題を含み、また今までの国際交流で問題となっていた言葉の壁を解決するために言葉を使わずに課題を解決できるものであった。2004年10月から11月に韓国と日本を同時に繋ぎ,両国の女子大学生各25名を対象にしてこれらのゲームによる国際交流を実践した.ゲーム実施後,参加者にはこれらのゲームが国際交流に有用かという観点から感想を記述することを求めた.本研究の実践から3次元MUDにおいて現時点の技術でも国際交流のためのゲームを作成でき,それを用いて国際交流を行うことが可能であることを示せた。さらに、このゲームが国際交流に有効かを実証的に検証するために日本人大学生と日本在住の韓国人留学生を対象に実験を行った。実験は(1)ゲームによる交流フェイズと(2)交流相手国および国民への印象測定フェイズの2段階で構成された。印象測定フェイズでは、潜在指標であるIAT(Implicit Association Test)を用いて、相手国への好意を測定した。参加者を無作為に実験群と統制群の2グループに分け、実験群は(1)交流フェイズの後に(2)印象測定フェイズ、統制群は(2)印象測定フェイズの後(1)交流フェイズ、の順で行い、ゲームにより相手国及び国民への印象が変化したかどうかを検討した。