hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
テロメラーゼ遺伝子導入による不死化膵島を用いた膵島移植胃粘膜下注入法

糖尿病に対する根本的治療である膵島移植の一般化のためには移植効率の向上が必要である.移植膵島の生着率向上のための胃粘膜下注入法の確立と生着膵島の長期機能向上のためのテロメラーゼ遺伝子導入による膵島不死化について研究した.研究の課程で膵島移植効率を向上する生着促進剤を発見した.ラット膵島移植において移植後急性期のエダラボン投与は移植膵島のアポトーシスを抑制して生着促進し、移植後膵島機能を向上した.糖尿病に対する根本的治療である膵島移植の一般化のためには移植効率の向上が必要である.移植膵島の生着率向上のための胃粘膜下注入法の確立と生着膵島の長期機能向上のためのテロメラーゼ遺伝子導入による膵島不死化について研究した.研究の課程で膵島移植効率を向上する生着促進剤を発見した.ラット膵島移植において移植後急性期のエダラボン投与は移植膵島のアポトーシスを抑制して生着促進し、移植後膵島機能を向上した.今後の膵島移植の課題は1ドナー/1レシピエントの実現にあり、移植急性期の膵島障害の軽減と移植晩期の生着膵島の再生誘導を目的として、膵島移植・胃粘膜下注入法の移植効果を検証し、テロメラーゼ逆転写酵素(TERT)導入による不死化膵島グラフトの作製を試みた。同系ラット膵島移植モデルで、従来の経門脈的肝内移植法と胃粘膜下注入法の移植効果を比較検討した。レシピエントはF344ラットを使用しStreptozotocinで糖尿病を誘導した。F344ラットのドナーからCollagenasetechniqueで膵島を単離し、レシピエントに2ドナー膵島約400個を開腹下に胃前壁を切開し、胃内腔から後壁粘膜下層に注入した(胃粘膜下群)。従来の2ドナー経門脈的膵島移植(経門脈群)と移植後膵島機能を評価し比較検討した。移植後随時血糖は胃粘膜下群でも移植後比較的早期から低下するものを認めたが、経門脈群に比して有意に良好な移植効果は現時点では認めていない。今後、胃粘膜下注入法の改良、工夫が必要である。胃粘膜下の移植膵島の機能、形態、生着状態を調べるためにレシピエントラットの胃を摘出し、抗インスリン抗体で免疫染色を行い、機能的に生着した膵島を一部には認めている。今後、経門脈群のレシピエント肝を摘出して免疫染色を行い、移植膵島の機能、形態、生着のおいて胃粘膜下群と比較検討する予定である。また、単離した膵島グラフト(β細胞)を移植前に培養し、TERTを発現するレトロウイルスベクターを導入することにより、膵島細胞の不死化、増殖、再生誘導を現在試みている状況である。今後の膵島移植の課題は1ドナー/1レシピエントの実現にあり、移植急性期の膵島傷害の軽減を目的として胃粘膜下注入法の移植効果を検証したが、従来法の経門脈的肝内移植法を上廻る効果は得られなかった。そこで、移植早期の虚血再灌流障害およびアポトーシスに注目し、動物実験で移植臓器保護効果が報告されているエダラボン投与による移植膵島の生着促進効果を検討した。エダラボンを膵島移植直後と24時間後に経静脈的に投与する群(n=10)と非投与群(n=10)を作成、移植後4週間随時血糖を測定、2週後にIVGTTを行い30分後の血中insulin濃度をELISA法で測定した。また2日後の移植膵島の生着を、レシピエント肝を用いてinsulin抗体とTUNEL染色にて免疫組織学的に検討した。投与群では血糖改善率(400mg/dl未満)が60%、正常化率(200mg/dl未満)が50%だったのに対し、非投与群は全例高血糖(400mg/dl以上)が持続した(改善率0%)。2週後のinsulin濃度は投与群が高値で(0.99±0.83ng/ml vs 0.20±0.24ng/ml, p<0.01)、移植後膵島機能は投与群で有意に良好だった。1 isletあたりのinsulin陽性細胞数(24.4±26.1 vs 14.7±10.2, p<0.01)、insulin陽性細胞面積(132±54μm2 vs 110±48μm2, p<0.05)が投与群において高値で、機能的に生着したβ細胞の細胞数と個々の細胞の大きさが投与群で有意に高値だった。TUNEL染色では1 isletあたりのTUNEL陽性細胞数が投与群において低値で(0.23±0.68 vs 1.46±3.64, p<0.05)、アポトーシスに陥った細胞数が投与群で有意に少なかった。ラット膵島移植後急性期のエダラボン投与は、移植膵島のアポトーシスを抑制して生着促進し、移植後膵島機能の向上に有効だった。
ヘルスケアデバイス用集積化バイオケミカル分析システムの構築と要素技術

高度に発達した半導体製造技術を応用して、人血液の必要な分析を1チップ上で完遂できる医療用チップ(「ヘルスケアデバイス」)の開発に必要な要素技術の研究を行った。本年度に得られた結果を列挙する。1低電圧電気浸透流ポンプの開発ヘルスケアチップにおいて、血液を採取し、またチップ内で移動させるのに使われる電気浸透流ポンプは、従来数百Vを要し、安全性を損なっていた。微細加工技術を駆使し、ギャップサイズを1μm以下にし、更に流量を稼ぐために並列化し、狭い面積に折りたたんで収納することで、低電圧化と高流量化を図った。長さ100μm、ギャップ400nm、幅40mmのポンプ部を折りたたんでlmmx5mmに組み込んだポンプでは、15Vで240nL/minと従来の80倍の流量を実現した。また、このポンプをプロタイプのヘルスケアチップに組み込み、血液の輸送を確認した。2カスケード型低電圧電気浸透流ポンプの開発HPLC用のポンプ等高圧力用途には、ギャップを減少させる高圧化アプローチでは限界がある。電圧を積算せず圧力を積算できるカスケード構造を発案し、10VI0段で、25000Paの圧力を得た。これは従来のものより10^3-10^4倍高性能である。3 DNA分離ナノチャンネルの開発人工的に設計された形状をもつ微細流路内にDNAを流すことで、サイズによるDNAの分離等を行うことを目的に、曲線パターン、テーパーパターン等を作成し、実験を行った。(1)石英高速高精度深堀エッチング技術の開発NLD(磁気中線ループ放電)プラズマを用い、石英の深堀エッチングを行った。石英のドライエッチングは堆積性のガスを用いるため、チャンバー壁への堆積物の累積が再現性劣化の原因として指摘されていたが、深堀での長時間エッチングでこれが際立って問題となったため、堆積性の少ないC_3F_8+CF_4ガス系を用いた。また10ミクロン以上のエッチングで問題となる底面の荒れは、エッチング前に表面に存在する微小なごみがマスクとなり、(a)堆積物過多の条件では突起に、(b)サブトレンチや逆マイクロローディングが起こるような条件では孔に成長することが確かめられた。今回エッチング開始時にHigh Vdcを印加しマスクを除去するクリーニング過程を施すことによりこの問題を解決した。(2)マイクロリソグラフィーを用いた分光器の製作空間フーリエー変換型の分光器の製作を行っている。初期的実験として、導波路、CCDセンサー、干渉系組み合わせ、波長範囲400nm-700nmでの分光実験に成功している。(3)各種センサーの集積化と評価ISFETを用いたセンサーをチップ内に埋め込み、pH,Na+,Ca++,K+の測定に成功している。また白金センサーをチップ内に埋め込み、酸素、グルコース濃度の測定にも成功しているが、こちらは安定性に問題がある。
高周波プラズマ制御によるMHD発電機の高効率化

商用発電機規模の大きさを持つ熱入力1000MW級非平衡プラズマディスク形MHD発電機を解析対象として,高周波電磁界印加による発電機内プラズマの制御の可能性・有用性を検証するためには,対象とする発電機が大型であることに起因して,昨年度開発した3次元非平衡プラズマMHD-CFD解析コード(小型・中型発電機を解析対象)を並列解析用コードに書き換える必要があり,今年度は,主にその解析コードの並列化(デバック,テスト計算)を主として行った.また,昨年度までの科学研究費で購入したコンピュータ等を用いて8CPUのPCクラスターを新たに構築した.これまでに熱入力1000MW級の非平衡プラズマディスク型MHD発電機を対象とした3次元数値解析は全く行われていないことから,高周波電磁界を印加しない場合の解析結果も非平衡プラズマディスク形MHD発電機の開発において非常に意義深いものになると考えられる.そこで,現在,3次元非平衡プラズマMHD-CFD並列解析コード及びPCクラスターを用いて,熱入力1000MW級の非平衡プラズマディスク形MHD発電機を解析対象とし,まずは高周波電磁界を印加しない条件下で,数値解析を進めている.ここで得られる解析結果と来年度行うことを予定している高周波電磁界印加時の解析結果を比較検討することにより(昨年度までの小型・中型発電機を対象として行った実験・数値解析結果も参考にする.),商用規模の大型非平衡プラズマディスク形MHD発電機において,高周波電磁界を用いた発電機内プラズマの制御の可能性・有用性を最終的に見極めたいと考えている.高周波電磁界(RF)印加による非平衡ディスク形MHD発電機の発電性能の向上をより広い作動条件の下で検討するための第一段階として,非平衡プラズマ生成・消滅過程が考慮されたRF-MHD解析コードを開発した。次に,その解析コードを用いて,熱入力100MW級非平衡ディスク形MHD発電機において高周波電磁界印加が発電性能向上に有用であるかどうかを広い作動条件の下で検討した。その結果,熱入力100MWと大型発電機の場合でも,これまでに報告されている数MW級発電機を対象とした場合と同様に,高周波電磁界を印加することで発電性能が向上しえることを確認した。さらに,自励的ジュール加熱量の少ない低シード率(アルカリ金属数密度/希ガス数密度)では,高周波電磁界印加がプラズマ生成に寄与し,自励的ジュール加熱量は多いもののシード弱電離に起因した電離不安定性が発生する高シード率条件下では,高周波電磁界印加がプラズマの安定化に寄与することも確認された。なお十分な研究成果を得るために,本解析は高性能ワークステーション及びスーパーコンピュータを用いて行われた。また,開発したRF-MHD解析コードを応用し,MHD技術による宇宙往還機まわり熱・化学非平衡流れの制御に関する数値的検討を今年度からはじめた。現在,申請者はこれら二つの研究成果を学術雑誌へ投稿するための準備を行っている。高周波電磁界印加の有用性に関する実験的検討(申請者出身大学院・東京工業大学との共同研究)においては,アルゴンに比べ流速は高いものの発電に適したプラズマが発電入口から得られにくいと考えられているヘリウムを作動気体に用い,プラズマ生成・維持が可能となる作動条件の範囲を高周波電磁界を印加することで広げることが可能であるかどうかを現在調べている。高周波電界印加による非平衡ディスク形MHD発電機の性能向上の可能性を、熱入力100MW級非平衡ディスク形MHD発電機を対象として,今年度開発した3次元CFDコードを用いて数値解析により調べた。その結果から,高周波電磁界印加による非平衡ディスク形MHD発電機の性能の向上を,低シード率(アルカリ金属数密度/希ガス数密度)及び高シード率どちらの条件においても確認できた.また,高周波電磁界を印加することにより,プラズマの電離不安定が抑制され,安定かつ一様な放電構造が得られることをはじめて3次元的にとらえることができた.さらに,ある条件に対して,供給する高周波電力の最適地が存在することもはじめて明らかにした.衝撃波管駆動MHD発電実験装置を用いた実験的研究においては,作動気体を,従来用いていたアルゴンからヘリウムに変え,高周波電磁界印加の効果を実験的に調べた.実験結果から,アルゴンの場合と同様に,高周波電磁界を印加することでプラズマ状態が改善され,発電性能が向上することが確認できた.さらに,これまでのアルゴンを用いた発電実験では,高周波電磁界印加を伴わな実験で最大出力が得られる最適運転条件下において高周波電磁界を印加しても発電性能の向上は確認できなかったが,ヘリウムを用いた場合には,高周波電磁界印加を伴わない実験での最適運転条件下においても,高周波電磁界を印加することで発電性能がさらに向上することが確認できた。商用発電機規模の大きさを持つ熱入力1000MW級非平衡プラズマディスク形MHD発電機を解析対象として,高周波電磁界印加による発電機内プラズマの制御の可能性・有用性を検証するためには,対象とする発電機が大型であることに起因して,昨年度開発した3次元非平衡プラズマMHD-CFD解析コード(小型・中型発電機を解析対象)を並列解析用コードに書き換える必要があり,今年度は,主にその解析コードの並列化(デバック,テスト計算)を主として行った.また,昨年度までの科学研究費で購入したコンピュータ等を用いて8CPUのPCクラスターを新たに構築した.これまでに熱入力1000MW級の非平衡プラズマディスク型MHD発電機を対象とした3次元数値解析は全く行われていないことから,

高周波電磁界を印加しない場合の解析結果も非平衡プラズマディスク形MHD発電機の開発において非常に意義深いものになると考えられる.そこで,現在,3次元非平衡プラズマMHD-CFD並列解析コード及びPCクラスターを用いて,熱入力1000MW級の非平衡プラズマディスク形MHD発電機を解析対象とし,まずは高周波電磁界を印加しない条件下で,数値解析を進めている.ここで得られる解析結果と来年度行うことを予定している高周波電磁界印加時の解析結果を比較検討することにより(昨年度までの小型・中型発電機を対象として行った実験・数値解析結果も参考にする.),商用規模の大型非平衡プラズマディスク形MHD発電機において,高周波電磁界を用いた発電機内プラズマの制御の可能性・有用性を最終的に見極めたいと考えている.
キラルNHC解媒によるα,β－不飽和カルボニル化合物の解媒的不斉γ位修飾法の開発

近年N-heterocyclic carbene(MIC)は有機触媒として注目され、様々な反応への応用が報告されている。その特徴はカルボニル化合物の極性転換にあり、カルボニル炭素もしくはカルポニルβ位を求核種として活性化できることが知られている。本研究課題ではこれまでに例のないα,β-不飽和カルポニルγ位の求電子的活性化の実現を目的として研究を行い、昨年度は以下を明らかにした。1)分子内にアルコール部位を有するα,β-不飽和スルホンのスルポニル基1,2-転位を伴う環化反応の条件検討を行った。NHC触媒、溶媒、温度などを検討した結果、生成物が高い収率で得られる条件を見いだした。2)分子内にアルコール部位を有するβ,γ-不飽和スルホンを用いて同様の反応を行ったところ、副生成物を伴わず、より高収率でスルポニル基転位を伴う環化体が得られることを見いだした。3)上記反応をNHC触媒の代わりにトリフェニルポスフィン触媒を用いて行うと、同様にスルポニル基転位を伴う環化体が得られることを見いだした。4)キラルボスフィン、もしくはキラル第四級アンモニウム塩存在下、上記反応を行うと、エナンチオマー過剰率は僅かではあるが、光学活性な環化体が生成することを見いだした。近年N-heterocycli ccarbene (MHC)は有機触媒として注目され、様々な反応への応用が報告されている。その特徴はカルボニル化合物の極性転換にあり、カルボニル炭素もしくはカルボニルβ位を求核種として活性化できることが知られている。本研究課題ではこれまでに例のないα,β-不飽和カルボニルγ位の求電子的活性化の実現を目的として研究を行い、昨年度は以下を明らかにした。1.分子内にアルコール部位を有するα,β-不飽和エステル、及びα,β-不飽和ケトンを様々なNHC触媒存在下加熱したものの、主として未反応の原料が回収され、期待するγ位での環化反応は進行しなかった。本結果より、α,β-不飽和エステル、及びα,β-不飽和ケトンの求電子性が十分でなく、MHCの求核付加が進行しない可能性が示唆された。2.上記反応をより求電子性の高いα,β-不飽和スルホンを用いて行なったところ、期待通りγ位での環化反応が進行し、さらにスルホニル基が1,2-転位した生成物が低収率ながら得られた。低収率ながら既に電子求引性置換基のγ位における求電子的修飾に成功した。さらにはスルホニル基転位という予想外の反応を発見した。当初の計画以上の結果が得られる可能性があると考える。1.反応条件の最適化により、環化の収率向上を行なう。2.形成可能な環のサイズ、許容される置換基、適用可能な求核種の検討を行う。3.キラルNHCを用いる不斉化に挑戦する。4.反応機構解明のため、同位体元素によるラベル化実験を実施する。5.分子間反応の開発に挑戦する。
液晶におけるパターン形成の解明 -場の対称性と非平衡マクロ揺らぎ-

液晶電気対流系では、液晶分子の配向制御によって場の対称性の異なる2種類の系をつくることができ、それぞれの系に特有の非平衡マクロ揺らぎ(時空カオス)が現れる。まず連続回転対称性を持つホメオトロピック系で観測される時空カオスであるソフトモード乱流について以下のことが明らかとなった。・ソフトモード乱流には、対流場と液晶配向場の相互作用の対称性によってノーマル・ロールとオブリーク・ロールの2種類がある。これらは印加電圧の周波数で転移するが、現れるパターンの転移は秩序-無秩序相転移であることがわかった。・ソフトモード乱流の相関距離ξと制御パラメータεとの間にξ∝ε^<-1/2>の関係があることがわかった。・準1次元ホメオトロピック系では、一種の有限サイズ効果によって2次元系と比べてソフトモード乱流の発生点が高い制御パラメータにシフトすることがわかった。・ソフトモード乱流の揺らぎの相関時間を求めることによって、次元性と揺らぎの時間的性質との関係を調べた結果,相関時間は2次元性によらないことがわかった.一方、連続回転対称性が強制的に破れているプレーナー系では、欠陥が周期的に配列した欠陥格子パターンが現れる。欠陥格子について次のことを明らかにした。・欠陥格子は、アブノーマル・ロール不安定性とスキュード・バリコース不安定性による2つのモードの重ね合せによって生じていることがわかった。・制御パラメータである印加電圧を上げると、格子が部分的に崩壊して乱流化する現象を見出した。これは時空カオスの一典型例である時空間欠性である。・このような時空間欠性を示す欠陥格子に対して、印加電圧の振幅を格子の固有振動数で変調させると、乱流領域に格子が再生される現象を見出した。これは,大きな空間自由度をもつ系におけるカオス制御,すなわち時空カオス制御が実現されたことを意味する。平衡系の相転移では臨界点近傍でマクロスケールの非線形揺らぎが現れ,物性量に異常性が見られることが知られているが,一方非平衡開放系では,臨界点近傍だけでなく,広い範囲の制御パラメータに対してそのようなマクロな揺らぎが現れる.本研究では,そのような現象として,液晶分子が電極に対して垂直に配向したホメオトロピック配向系に生じるソフトモード乱流に注目する.ホメオトロピック系では,あるしきい値以上の電圧に対して配向状態が不安定化し,任意の方向に分子が傾く.そのとき系の連続回転対称性が自発的に破れ,ゴールドストーン・モードが誘起される.さらに電圧を上げて対流周期構造が発生すると,ゴールドストーン・モードと対流モードの非線形結合によって,対流構造はすぐに不安定化して時空カオス状態となる.これがソフトモード乱流である.この乱流の発生は通常の乱流発生過程とは異なり,静止安定(非平衡線形)状態から1回の超臨界分岐(2次相転移)を経て発生する.このため,乱流とは言いながら分岐点のごく近傍ではほとんど線形(弱非線形)に近い記述が可能と推測される.そのような観点から、本年度はソフトモード乱流に伴う粒子のランダム運動の統計的性質を研究した。その結果、粒子の運動は分岐点近傍ほどガウス性から遠くはずれ、レヴイ分布であること、その分布には粒子のサイズ依存性があること、分岐点から遠ざかり乱流性が強くなると指数分布的になることが分かり、明らかに特異な統計性を持つことが明らかとなった。しかしながら、ラグランジアン的にはこれらの異常を伴うにもかかわらず、パターンの時空相関関数は通常のガウス型依存性を示し、明らかにオイラー的視点とラグランジアン的視点では異なった結果が得られた。

それが非平衡散逸系独特の揺らぎに起因しているものと考えられ、今後、その起源について研究を進める。液晶電気対流系では、液晶分子配向を制御することによって場の対称性の異なる2種類の系をつくることができる。本研究では、それぞれの系に対して次のような研究成果をあげた。まずホメオトロピック配向系では、液晶配向の連続回転対称性の自発的破れに伴うGoldstoneモードと対流モードの非線形相互作用により、ソフトモード乱流(SMT)と呼ばれる時空カオスが発生する。その相互作用の仕方には、Goldstoneモードが対流モードに直接作用してカオス化させるoblique rolls(OR)と、2つのモードの相互作用が対流構造を不安定化させてカオスに至るnormal rolls(NR)の2種類が存在することが知られていた。今回、この相互作用の違いがSMTの時空構造のマクロ揺らぎの違いを生み出していることがわかった。まず、ORの空間構造は波数ベクトルの向きのそろったドメインからなり、系全体では等方的な構造をとるが、NRでは明確なドメイン構造は存在せず、広い範囲にわたって異方性が残っていることを定量的に明らかにした。また、NRの場の揺らぎは局所的で、そのため大局的な揺らぎの存在するORのような大きな輸送係数が得られないことがわかった。一方、回転対称性が強制的に破れているプレーナー系では、欠陥が周期的に配列した「欠陥格子(DL)」と呼ばれるパターンの形成メカニズムを明らかにした。通常プレーナー系では、過渡的なskewed-varicose(SV)不安定性により欠陥カオスが生じる。また、プレーナー系での液晶配向と対流モードの相互作用はabnormal rolls(AR)と呼ばれる周期的ドメイン構造をつくる。このドメイン構造は、欠陥のグライド運動をそのドメイン内に閉じ込める「cage effect」を起こすことを発見した。またcage effectがはたらくと欠陥カオスは間欠的リミットサイクル振動として現れることがわかった。印加電圧上昇とともにARドメインの幅が狭くなると、cage effectがさらに強く働いて、SV不安定性が凍結し、生じた欠陥が周期的に配列して定常なDLが形成される。つまり、欠陥格子の周期性は、ARドメインとSVモードによるものであることが明らかとなった。液晶電気対流系では、液晶分子の配向制御によって場の対称性の異なる2種類の系をつくることができる。本研究ではそれぞれの系に対して次のような研究成果を得た。まず連続回転対称性を持つホメオトロピック系では、帯状電極を用いてアスペクト比の小さな系を作製し、ゴールドストーン・モード(GM)と対流モードの相互作用によって現れるソフトモード乱流(SMT)に対する次元性やサイズ効果について調べた。その結果、非平衡マクロ揺らぎに対する一種の有限サイズ効果によってGMの自由度が抑えられ、それによってSMT発生点が高い制御パラメータにシフトすることがわかり、系のサイズとシフト量の定量的関係を実験的に求めた。また揺らぎの相関時間を求めることによって、次元性は乱流の時間的性質には影響しないことがわかった。準1次元ホメオトロピック系では、熱対流系と同様に時空間欠性が見られることがわかった。
カーネルヒルベルト空間を用いたセミパラメトリック法とその高次元データ解析への応用

本研究は、正規性などの単純な分布の仮定をおかずに高次元データを統計的に解析する手法を確立することを目的としており、そのために変数間の統計的依存性をカーネルヒルベルト空間によって抽出するという、新しいアプローチを探求している。3年間の最終年度にあたる平成17年度は、以下に挙げるように、成果を論文としてまとめるとともに、今後の発展へとつながる新たな方法の基礎的検討を完了した。1.16年度に提案を行った次元削減・変数選択の手法の改良版アルゴリズムに対して、その理論的な解析を行い、統計的な収束性が保障されることを証明した。この結果は論文として投稿予定である。また、アルゴリズムを実現するソフトウエアを作成し、小修正のうえ公開予定である。2.16年度に提案を行った、ヒストグラムによって表現されるようなデータ間の類似度を測るためのカーネルに対して、理論的な考察を加え、論文誌に発表した。3.有限サンプルに基づいた作用素の推定量の収束性に関する理論的成果に基づき、変数間の依存関係を抽出する方法であるカーネル正準相関分析の統計的な収束性を証明した。この成果は国際会議での発表などで評価を得ており、論文誌に投稿予定である。4.カーネル法による特徴抽出を行うことにより、グラフなどの構造化されたデータを処理するための新しい方法に関して検討を行い、小規模な問題において良好な成果を得た。5.カーネルヒルベルト空間を用いた無限次元指数分布族の構成法を提案し、従来の構成法では不可能であった、無限次元指数分布族を用いたサンプルによる推定問題に適用可能であることを示した。この成果について、情報幾何に関する国際会議において発表を行った。15年度の実績として、まずカーネルヒルベルト空間上の相互共分散作用素を用いたデータ解析手法を確立し、そのアルゴリズムをソフトウエアモジュールとして作成して、さまざまな具体的なデータ解析の問題に適用した。第一に、回帰問題の共変量の次元縮約の問題にこのアプローチを適用し、新しい次元削減/変数選択の方法を提案した(Fukumizu, Bach, and Jordan, J.Machine Learning Research 2004)。特に遺伝子選択問題のような数千の共変量を持つ回帰問題における変数選択にも有効に適用できることを示した。第二に、相互共分散作用素のアプローチを用いて変数間の非線形相関を抽出することにより、変数クラスタリングの新しい手法を提案した(Fukumizu, Science of Modeling 2003)。この手法をyeast遺伝子のクラスタリングに適用しその有効性を示した。また、回帰問題の次元縮約法を発展させたものとして、回帰問題を説明するのに有効な特徴がいくつか混合されて観測されたデータに対して、個々の有効特徴を推定するセミパラメトリックな混合回帰モデルの推定手法を考察し、基礎的な手法の開発を行った。この課題については,手法の実データへの応用を中心に16年度も継続して研究していく予定である。さらに、有限サンプルによる相互共分散作用素の推定方法に関する理論的考察も行った。この課題については現在研究中であり、16年度以降も継続予定である。平成16年度は、以下に挙げるように主として理論的な考察を行った。1.すでに提案している次元削減・変数選択の手法のひとつの問題点であった、計算量を削減のためのアルゴリズムの改良を行った。理論的考察に基づいた近似によって、従来のアルゴリズムの10分の1程度の計算時間で、ほぼ同精度の次元削減が実行可能となる方法が得られた。2.重みつきの離散データなど、確率測度とみなせるデータの類似度を測るための新しいカーネルを提案し、基礎的な実験的検討として画像の識別問題に応用して比較的良好な結果を得た。この結果に関する論文は現在投稿中である。3.平成15年度からの継続として、クラスタリングのための類似度行列を構成するカーネル法の新しい手法を検討した。この課題は平成17年度も継続していく予定である。4.有限サンプルに基づいた作用素の推定量の収束性に関する理論的検討を行い、中間的ないくつかの結果を得た。最終的な結論を得るべく、平成17年度も継続する予定である。5.カーネルの確率過程的な見方によって、さまざまな既存のカーネルの線形結合によってより有効なカーネルを設計するための基準を得た。平成17年度においてさらに詳しく検討する予定である。また、現在までの研究成果をまとめた「特異モデルの統計学」を執筆、出版した。

2.16年度に提案を行った、ヒストグラムによって表現されるようなデータ間の類似度を測るためのカーネルに対して、理論的な考察を加え、論文誌に発表した。3.有限サンプルに基づいた作用素の推定量の収束性に関する理論的成果に基づき、変数間の依存関係を抽出する方法であるカーネル正準相関分析の統計的な収束性を証明した。この成果は国際会議での発表などで評価を得ており、論文誌に投稿予定である。4.カーネル法による特徴抽出を行うことにより、グラフなどの構造化されたデータを処理するための新しい方法に関して検討を行い、小規模な問題において良好な成果を得た。5.カーネルヒルベルト空間を用いた無限次元指数分布族の構成法を提案し、従来の構成法では不可能であった、無限次元指数分布族を用いたサンプルによる推定問題に適用可能であることを示した。この成果について、情報幾何に関する国際会議において発表を行った。
企業の情報・通信投資が経営指標改善に繋がる仕組みに関する計量的研究

企業のIT投資効果の発現プロセスを明らかにすることを企図した第2回IT経営度調査は,本研究班と(株)経営科学研究所(以下,MSI)との共同プロジェクトとして,従業員500人以上の企業3200社の経営企画担当を対象に2002年9月から11月にかけて発送し、有効回答415社(2003年2月末現在)を得た。第2回IT経営度調査調査票は、フェイス情報などを加えれば470項目で構成されている。一方,MSIとの共同調査とは独立に,2002年11月中小企業調査を実施し、中小企業調査は有効回答76社を得た。更に、郵送調査データ以外に、(株)商工リサーチデータベースから、直近の従業員数、3期分の売上高、利益、配当といった財務データを500人以上の全企業ならびに、中小企業調査で発送した企業について購入し、調査データとリンケージを行い、分析用データセットを構築した。これ以外に平成14年12月に医薬品産業、平成15年10月には特定の金融機関に特化した調査を行った。特に、後者の調査では、各機関のIT設備、システム監査などの情報を別途入手し、分析用データセットを構築した。実証研究は、筑波大学大学院ビジネス科学研究科の修士・博士の学生の研究仮説を分担者の研究指導の下に、代表者が個別企業情報を保護する形でデータ分析を行った。本研究は、結果として修士論文4本、博士論文1本に結実している。この中で既に外部に発表した成果としては、トップの意識、マネジメント並びに情報部門とマネジメントの連携、技術力などがIT投資の効果発現をどのように修飾するかといった因果構造の解明、IT投資やIT研修投資の全要素生産性への影響の有意性(ITパラドックスの検討)、e-ビジネスが企業価値を生み出すプロセスの明確化、IT投資に関わる戦略が企業生存に与える影響などがある。この他,ITシステムの導入形態・開発組織などのIT効果への影響、金融機関のIT投資、従業員のIT能力向上が経営にどの程度寄与しているかも、既に明らかになっている。上記因果分析とは別に,MSIと共同でIT経営の総合尺度であるIT経営度の開発も行った。IT経営度に基づく企業評価については新聞・雑誌などのメディアで報道もされている.企業のIT投資効果の発現プロセスを明らかにすることを企図した第2回IT経営度調査は,本研究班と(株)経営科学研究所(以下,MSI)との共同プロジェクトとして,従業員500人以上の企業3200社の経営企画担当を対象に2002年9月から11月にかけて発送し、有効回答415社(2003年2月末現在)を得た。IT経営度に基づく企業評価については新聞・雑誌などのメディアで報道もされている.企業のIT投資効果の発現プロセスを明らかにすることを企図した第2回IT経営度調査は,本研究班と(株)経営科学研究所(以下,MSI)との共同プロジェクトとして,従業員500人以上の企業を東洋経済新報社会社四季報、日本経済新聞社在日外資企業ファイル、非上場企業ファイルから全数抽出し、第1回IT経営度調査回答企業のなかでそれらのファイルに含まれない企業を加えた3200社を対象に行われた。MSIが2000年に実施した第1回調査の4票形式は今回は回収・督促業務など実査上の困難から回収率の低下要因と判断し、1票形式とし、経営企画担当だけに回答を依頼した.第2回IT経営度調査調査票は、87問と一見圧縮されたが、フェイス情報などを加えれば470項目で構成され,調査対象を経営企画担当に集中したことを考えると調査項目の領域はむしろ拡大した。

第2回調査票は、2002年9月に対象各社の広報部門へ郵送作業を行い.更に2002年10月に従業員規模1000名以上の企業を中心に約1000社に調査票を再送付し,MSIによる督促作業などを継続した、その結果第2回調査はその有効回答415社(2003年2月末現在)を得た。一方,MSIとの共同調査とは独立に,中小企業調査を実施した.(株)商工リサーチの企業データベースから従業員規模500名未満の企業をランダムに998社抽出し、2002年11月に調査票を発送した。Eビジネス調査は、新聞情報、日経IT企業データファイルなどから278社有意抽出し、2002年11月に調査票を発送した。中小企業調査は有効回答76社(2003年2月末現在)、有効回答率7.6パーセントであった。これらの調査データ以外に、(株)商工リサーチデータベースから、直近の従業員数、3期分の売上高、利益、配当といった財務データを500人以上の全企業ならびに、中小企業調査で発送した企業について購入し、調査データとリンケージを行い、データ分析用のデータセットを構築した。現在,これらのデータの一次分析が終了し,IT投資やIT研修投資の全要素生産性への影響の有意性(ITパラドックスの検討),ITシステムの導入形態・開発組織などのIT効果への影響などが示されつつある.また,MSIと共同でIT経営の効果尺度などの開発も開始している。企業のIT投資効果の発現プロセスを明らかにすることを企図した第2回IT経営度調査は,本研究班と(株)経営科学研究所(以下,MSI)との共同プロジェクトとして,従業員500人以上の企業3200社の経営企画担当を対象に年9月から11月にかけて発送し、有効回答415社2003年2月末現在)を得た。第2回IT経営度調査調査票は、フェイス情報などを加えれば470項目で構成されている。一方,MSIとの共同調査とは独立に,2002年11月中小企業調査を実施し、中小企業調査は有効回答76社を得た。更に、郵送調査データ以外に、(株)商工リサーチデータベースから、直近の従業員数、3期分の売上高、利益、配当といった財務データを500人以上の全企業ならびに、中小企業調査で発送した企業について購入し、調査データとリンケージを行い、分析用データセットを構築した。これ以外に平成14年12月に医薬品産業、平成15年10月には特定の金融機関に特化した調査を行った。特に、後者の調査では、各機関のIT設備、システム監査などの情報を別途入手し、分析用データセットを構築した。実証研究は、筑波大学大学院ビジネス科学研究科の修士・博士の学生の研究仮説を分担者の研究指導の下に、代表者が個別企業情報を保護する形でデータ分析を行った。本研究は、結果として修士論文4本、博士論文1本に結実している。この中で既に外部に発表した成果としては、トップの意識、マネジメント並びに情報部門とマネジメントの連携、技術力などがIT投資の効果発現をどのように修飾するかといった因果構造の解明、IT投資やIT研修投資の全要素生産性への影響の有意性(ITパラドックスの検討)、e-ビジネスが企業価値を生み出すプロセスの明確化、IT投資に関わる戦略が企業生存に与える影響などがある。この他,ITシステムの導入形態・開発組織などのIT効果への影響、金融機関のIT投資、従業員のIT能力向上が経営にどの程度寄与しているかも、既に明らかになっている。上記因果分析とは別に,MSIと共同でIT経営の総合尺度であるIT経営度の開発も行った。IT経営度に基づく企業評価については新聞・雑誌などのメディアでも報道されている.
付着根型つる植物の光屈性と空間獲得戦略

付着根型つる植物イワガラミとツルアジサイの2種は樹幹表面を利用するが、イワガラミとツルアジサイの支持ホスト選好性は、支持ホスト到達までの2種の林床の光環境に対する分布の差異によって決定されていると考えられた。イワガラミの匍匐シュートは、成長とともにより強い負の光屈性を示した。一方、テイカカズラは明期と暗期の屈性にはっきりとした違いはみられず、テイカカズラの匍匐シュートの屈性反応は、成長をともなわない部位にも生じていた。付着根型つる植物の匍匐シュートには少なくとも2種類のメカニズムの負の光屈性が存在していることが明らかとなった。イワガラミの匍匐シュートについて、実験室内で光屈性の実験を行った。人工光下(60μmol/m2/s、90μmol/m2/s)で、14時間日長(14日間)と、24時間連続照射実験(7日間)を行った。デジタルカメラによるインターバル撮影によって、シュート先端の座標を記録した。60μmol/m2/sの条件下、90μmol/m2/sの条件下とも、14時間日長では、明期中に負の光屈性を示す傾向にあった。24時間連続照射でも負の光屈性は示したものの、14時間日長に比べて負の移動距離は小さかった。イワガラミの匍匐シュートの負の光屈性には、明期と暗期の両方が必要であることが示唆された。また、イワガラミの登攀シュートについて、負の重力屈性と光屈性の関係を明らかにする予備的実験を行った。登攀シュートに対して、斜め上方から光を照射する条件下で、同様にインターバル撮影により調査を行った。登攀シュートでは、匍匐シュートでみられる負の光屈性が減衰することで、シュートが登攀していることが示唆された。一方、野外調査における解析では、平成25年度に測定を行ったトドマツ人工林の林床における光環境と支持ホスト候補木の樹幹上の光環境を詳細に解析したところ、林床ではイワガラミよりツルアジサイの方が、より明るい場所に分布していたが、地上高が高いところでは、両種の光環境に対する分布の差異は、認められなかった。支持ホスト上のイワガラミとツルアジサイの分布の差異は、林床での分布の差異にもとづくことが明らかとなった。イワガラミの登攀シュートについて、実験室内で光屈性の実験を行った。人工光下で14時間日長により、デジタルカメラを用いて、21日間のインターバル撮影(5分間隔)により写真解析を行った。明期と暗期のそれぞれの上方移動への貢献割合を求めたところ、いずれのシュートにおいても、すべての個体で暗期に65%以上の値を示した。登攀シュートが主に夜に上方へ伸長していることが明らかとなった。この過程は匍匐シュートで知られている屈性反応に類似しており、イワガラミのシュートは上方伸長過程においても、明期と暗期で周期的な正と負の光屈性を行っていると考えられた。なお、野外においても、テイカカズラにおいて同様の現象が観察された。さらに、イワガラミの匍匐シュートについて、実験室内で光屈性の実験を行った。登攀シュート同様の実験であるが、日長や光強度を変えて行った。これまで知られている周期的な匍匐シュートの光屈性と異なる現象が観察された。一方、野外調査では、トドマツ人工林の林床の光環境を1m間隔で測定し、支持ホスト候補木については、0m、1m、3mについて、光環境を測定した。測定にはオプトリーフを用い、申請者による既存のキャリブレーション式により、積算光量子束密度の値に換算した。支持ホストへの登攀するシュートと光環境の関係を解析したところ、より低い地上高では、イワガラミよりツルアジサイがより明るい場所に分布していたのに対して、高い地上高では、その差異は消失した。支持ホスト上での、イワガラミとツルアジサイの分布の差異は、林床での分布の差異にもとづくことが示唆された。昨年度までに付着根型つる植物のイワガラミとテイカズラは、負の光屈性を行うことがわかっているが、匍匐シュート、登攀シュートともに、屈性がシュートの成長点付近だけでなく、これまで知られていない成長の止まった部位での屈曲が関係している実験結果が得られていた。この屈曲部位を明らかにする必要があり、また登攀シュートでは支持体との摩擦や付着根の発生の有無についても検討する必要がある。今年度は、匍匐シュートと登攀シュートの屈曲部位を明らかにすることと試みた。イワガラミ、テイカカズラの匍匐シュートの屈曲部位に関する光屈性の実験を行った。12時間日長の人工光下で、7日間、フラッシュを使用せず、5分間隔のインターバル撮影によりシュートの各節毎の座標を1時間毎に解析した。2種とも負の光屈性を行うが、その屈曲部位が異なる傾向があり、2種の負の光屈性は異なる生理機構が働いている可能性が示唆された。また、イワガラミの登攀シュートの屈曲過程に関する実験を行った。

登攀するための支持体には、発泡スチロールに摩擦力がある紙ヤスリを貼り付けたものを用いた。12時間日長の人工光下で、10日間、フラッシュを使用せず、5分間隔のインターバル撮影により明期のシュートの各節毎の座標を1時間毎に解析を試みた。しかしながら、実験植物の育苗が順調ではなく、解析結果を検討するための充分なデータが得られなかった。次年度、この該当部分の実験を再度行う。付着根型つる植物の落葉性のイワガラミ(アジサイ科)と常緑性のテイカカズラ(キョウチクトウ科)の正と負の光屈性に関して、人工光を照射する実験を設定し、イワガラミとテイカカズラの匍匐シュートの成長や屈性をデジタルカメラにより記録することにより、屈性反応を明らかにしようと試みた。実験には、LED電球を用い、12時間日長、光量子束密度は80μmol/m2/sとした。シュートの移動過程は、デジタルカメラによるインターバル撮影によって記録した。デジタルカメラの写真記録から、シュートの伸長量、屈曲度を算出するための座標を読み取った。生育期間は7日間とした。実験に用いたシュートは種子から育苗した実生をそれぞれ12本ずつ用いた。イワガラミの実験時のシュート長は約20cm、テイカカズラの実験時のシュート長は約10cmであり、3cmから5cm程度、実験中にシュートが伸長した。イワガラミ匍匐シュートは、シュート先端部位で、主に明期に正の光屈性、暗期に負の光屈性をすることを確認した。また、シュート全体の伸長量も明期より暗期で大きかった。一方、テイカカズラ匍匐シュートは、明期に負の光屈性を、暗期には正と負の光屈性をしており、伸長成長の停止した部位で屈性反応が生じていることを確認した。テイカカズラの負の光屈性には必ずしも成長をともなう必要がないことがわかった。以上の結果から、付着根型つる植物の負の光屈性に2つのメカニズムが存在することを明らかにした。付着根型つる植物イワガラミとツルアジサイの2種は樹幹表面を利用するが、イワガラミとツルアジサイの支持ホスト選好性は、支持ホスト到達までの2種の林床の光環境に対する分布の差異によって決定されていると考えられた。イワガラミの匍匐シュートは、成長とともにより強い負の光屈性を示した。一方、テイカカズラは明期と暗期の屈性にはっきりとした違いはみられず、テイカカズラの匍匐シュートの屈性反応は、成長をともなわない部位にも生じていた。付着根型つる植物の匍匐シュートには少なくとも2種類のメカニズムの負の光屈性が存在していることが明らかとなった。野外におけるイワガラミとツルアジサイの林床と樹幹上での空間分布を明らかにすることができ、付着根型つる植物の空間獲得戦略の一端を明らかにすることができた。実験室における光屈性の実験では、匍匐シュートの負の光屈性に関する特性が、イワガラミについて明らかになった。しかしながら、シュートのいずれの部位が屈曲に大きく貢献しているのかが充分明らかになっておらず、また登攀シュートにおける屈性の実験植物の育成が順調ではなく、充分な実験データが得られていない。森林生態学実験植物の育苗を行い、匍匐シュートにおける屈曲伸長部位の特定と、登攀シュートの屈曲課程を明らかにする。室内実験においては、匍匐シュートの周期的な負の光屈性が、明期の光合成の結果として生じているのではなく、暗期によってより屈曲が促進されているという、非常に重要な生理的反応を発見した。また、登攀シュートにおける実験おいて、屈性反応の予備的実験より、匍匐シュートでみられた負の光屈性が消失することが登攀に必要な生理反応であることが示唆される結果を得た。野外調査においては、林床での光環境を詳細に再解析することで、イワガラミとツルアジサイの分布の差異について明らかにし、樹幹上での分布の差異の消失を確認し、ほぼ調査を終了した。以上から、付着根型つる植物の光屈性と空間獲得戦略について、順調に明らかになっているものと判断できる。
植物パ-オキシゾ-ム蛋白質局在化の分子機構

カボチャ発芽種子の子葉組織から調製したmRNAを鋳型として、cDNAライブラリ-を作製し、特異抗体を用いてパ-オキシゾ-ムに局在する酵素であるmalate synthaseとglycolateoxidaseのcDNAをクロ-ニングし、その塩基配列を決定して、これらタンパク質の一次構造解析を行った。その結果および精製酵素のN末端アミノ酸配列の比較から、これらの酵素は原酵素と同じ分子量のポリペプチドとして合成されることを明らかにした。得られたこれらのcDNAをin vitroで転写翻訳させ、その産物を単離したパ-オキシゾ-ムとインキュベ-トすることにより、その翻訳産物をパ-オキシゾ-ムへ移行させることに成功した。この結果は、パ-オキシゾ-ムへのタンパク質の移行はタンパク質の翻訳された後に起こることを示している。malate synthaseとglycolate oxidaseはそれぞれ植物パ-オキシゾ-ムの中で機能の異なるパ-オキシゾ-ムであるグリオキシゾ-ムと緑葉パ-オキシゾ-ムに局在することが知られている。上記in vitroのタンパク質移行系を用いて、malate synthaseとglycolate oxidaseのグリオキシゾ-ムおよび緑葉パ-オキシゾ-ムへの取り込みを解析した結果、これら2個のパ-オキシゾ-ムタンパク質はどちらのパ-オキシゾ-ムにも輸送されることが判明した。このことから、グリオキシゾ-ムと緑葉パ-オキシゾ-ムへのタンパク質の局在化機構は類似していることが示唆された。
転位配列制御による導電性量子細線の自己形成技術の開発

転位は、結晶中の原子配列が不連続になった線欠陥であり、その周囲に生じる弾性ひずみ場においては、ひずみ緩和のためにしばしば溶質元素の偏析が起こる。また、弾性ひずみ場では、溶質元素の拡散速度が完全結晶領域と比べて速くなる。このような転位特有の性質を利用して、添加元素を転位に沿って拡散させて転位芯近傍に偏析させることができれば、溶質元素を1次元的に配列した量子細線構造を創出することが期待される。本研究は、金属元素を半導体/絶縁体内の転位配列に沿って拡散させ、導電性量子細線の開発を目指し、さらに転位配列を制御し、高密度化させることで、デバイス用に大容量化するための指針を得ることを目的とする。転位における偏析現象の解析が小ささゆえに困難であり、溶質元素偏析の有無が確認できなかったためであると考えられる。近年、各種分析機器の性能向上により、原子スケールでの解析が可能となっている。最先端の収差補正透過走査型電子顕微鏡(STEM)では、0.1nmを超える空間分解能をも所有する。また、技術革新とともに高角環状暗視野像法(HAADF)を利用できるようになり、原理的に極めて原子直視性が高い像、さらに組成識別能に優れた像を得ることができるようになってきている。また、STEMと電子エネルギー損失分光法(EELS)を組み合わせることによって、原子スケールでの材料組成マッピングや化学結合状態分析が可能になってきている。本研究では、絶縁体中の転位に沿って金属を自己拡散させ、金属量子細線を形成・評価すること、またその物性を調べることを目的とする。さらに結晶中の転位配列の制御により、高密度化技術を確立するための指針を得る。転位を導入する母材として、絶縁体の酸化マグネシウム(MgO)を用いた。転位の導入の一つの有効な手段として、高温接合技術で作るバイクリスタルの粒界を利用したバイクリスタル法を採用する。同時に、その熱処理によって、不純物元素を拡散させることを試みた。HAADF-STEM像観察及びSTEM-EELSによる原子分解組成マッピングを行った結果、界面には、格子ミスマッチに対応した構造ユニットが形成され、不純物のCaとTiがミスマッチを緩和するように粒界偏析していた。得られた構造モデルから、第一原理計算を行い、界面電子状態を調べたところ、界面の電気的なチャージバランスを補正していることがわかった。また、マトリックスであるMgOは、本来絶縁体であるにも関わらず、界面に形成したTi量子ワイヤーによって伝導チャンネルが形成され、半導体的挙動を示すことがわかった。セラミックス焼結体は、電子回路の基板、プラグなど自動車部品、電子材料のコンデンサーやバリスター、碍子など、様々な用途で使用されている。その諸特性は粒界における格子整合性と密接に関係すると考えられているが、その詳細は不明である。そのため、粒界諸特性の発現挙動が遷移する対応方位関係(Σ粒界)から僅かに傾角させたNear-Σ粒界について、粒界局所構造を詳細に調べる必要がある。高純度(99.9%)酸化マグネシウム(MgO)のΣ5(310)[001]対応粒界(Σ粒界)および対応方位関係から僅かに傾角させたNear-Σ粒界をモデル系として比較する。汎用型透過型電子顕微鏡(CTEM)、球面収差補正走査透過型電子顕微鏡(STEM)と第一原理計算を駆使して、残留不純物が偏析しやすい結晶粒界近傍における極微量不純物の所在と形成される微細構造を原子レベルで観察、さらに安定構造をシミュレーションした。Σ粒界について、高角環状暗視野(HAADF)像と原子分解EELSマッピングより、極微量の不純物であるカルシウム(Ca)原子とチタン(Ti)原子が同時に結晶粒界に偏析し、原子スケールで規則配列した自然には存在しない三次元構造(超構造)を形成していることが観察された。さらに理論計算によると、それらが複数の欠陥や電荷と強く結びついて、複雑な安定構造及び特有の電子状態を形成していることが明らかにされた。Near-Σ粒界の暗視野像では、等間隔で配列する直線状の刃状転位に起因するコントラストが観察された。対応方位関係からの僅かなずれによるミスマッチを補正するために、バーガースベクトルが非常に小さいDisplacement Shift Complete(DSC)転位を導入して、ミスマッチ領域を局在化していることがわかった。絶縁体結晶内部に量子細線を形成させる媒体として、転位を提案した。転位を1次元的に配列させる条件を最適化した。転位導入法は、(1)高温圧縮変形法、(2)バイクリスタル法、(3)配向薄膜粒界を予定していた。

しかしながら、(1)高温圧縮変形法による転位導入は困難を極めたため、中止している。現在、引き続き、(2)のバイクリスタル法を用いて成功している。引き続き、成功しているバイクリスタル法をさらに活用して導電性細線の配列を試みる。様々な小傾角粒界や安定なΣ粒界が形成すると予測される接合結晶方位関係を用いる。直線的な転位配列が形成されているか、汎用透過型電子顕微鏡の暗視野像で評価する。さらに、転位を直立させるような方向で、約10μmまで機械研磨された後、イオンミリング処理によってさらに薄片化を行い、転位が貫通している状態で、試料表面に金属を蒸着する。Ar雰囲気下での熱処理で金属を転位に沿ってパイプ拡散させ、導電性量子細線を形成させる。第一原理計算に基づく、電子状態計算、電子輸送特性のシミュレーションにより、導電性量子細線の電流輸送機構の本質を解明する。計算の中で金属を変更して物性の改善を予測する。次年度に主な経費として使用するものは、成果報告の旅費、論文投稿料に分けられる。国際会議での成果報告のための渡航費、論文投稿料などを計上する。
ムスリム居住地域で進行する主体的なイスラーム教育改革に関する地域間比較研究

研究計画2年度目にあたる平成30年度は、当初計画された現地調査を継続し、後半から地域間比較のフェーズに移った。現地調査は、代表である日下部達哉をバングラデシュに、分担者である河野明日香をウズベキスタンに、清水貴夫をブルキナファソに、服部美奈をインドネシアに、中島悠介をカタールに、見原礼子をオランダにそれぞれ派遣、また協力者である丸山英樹をドイツに、モウシュミ・マンジュマ・アクタルをインドに、黒川智恵美をモロッコに派遣し、各地域におけるフィールドワークを実施した。しかし、ヨルダンに送る予定で在った小山祥子については、所属校における本務の都合で派遣が叶わなかったが、代わりに黒川智恵美を加入させ、代替地であるモロッコに派遣した。これらは当初予定していた地域間比較研究を完遂するために十分な地域数である。もともと研究計画の2年度目までは、各地域におけるモノグラフ作成に重点を置く計画であったため、本格的な地域間比較研究に至っていないが、各研究者と協議を行い、どういったデータが収集されてきたかの検討を個別に行った。これにより、次年度は、地域間比較分析をより多角的な視点から行うことができるようになった。当初予定していたフィールドワークについて、特に現地での問題は起こらずに、順調に執行が完了したため。またその後、こちらも当初予定していたことであるが、地域間比較のためのモノグラフ生成が各研究者においてできつつあるため。研究計画三年度目である今年度は、予定していた全ての対象地域における二度目の調査が完了する予定である。それらの調査結果に基づき、当初予定していた通り、地域間比較研究のフェーズに移る。研究の全体計画のうち初年度である平成29年度は、5月に国内研究打合わせ(広島大学)を実施し、研究目的、計画について研究分担者、協力者らと共有した。また夏期以降、研究の中心となる現地調査を開始した。対象各国に調査地をもつ調査担当者あるいは副担当者を派遣した。代表である日下部達哉がバングラデシュに、見原礼子がオランダに、清水貴夫がブルキナファソに派遣された。また協力者の黒川智恵美をモロッコに、モウシュミ・マンジュマ・アクタルをインドに派遣した。ただし、予定していた日下部のインド渡航は、情勢悪化のため、中止した。各研究メンバーらは、イスラーム教育改革に関し、各イスラーム教育機関における自己認識論、改革理念論、改革実践論について、また公教育制度との関係性も調査し、その国の公教育制度とイスラーム教育の接合性の変化についても析出すべく調査を開始している。初年度であるため、徹底した地域研究を実施し、地域間比較研究の基礎を構築していくこととしている。研究アプローチについては、現地文献収集、マドラサや学校の教員にインタビューを実施、また必要に応じ生徒や保護者に質問票調査を行った。これらデータは、最終的に代表者に集約されるが、現時点では、各研究者において徹底した記述的研究は、次年度以降行う予定の「深い比較」の基礎とすることとしている。29年度は、初年度ではあるが、年度を通じて、各研究者は、国内外の教育系・地域研究系学会で発表した。これらの研究業績は、今後の論文あるいは書籍出版の基礎となる。代表者である日下部のインド派遣を予定していたが、情勢悪化のため中止せざるを得なかった。しかし、バングラデシュ国籍の研究者であるモウシュミ・マンジュマ・アクタルをインドに派遣することができたため、データ収集については問題がなかった。研究計画2年度目も、継続的にフィールドワークを実施し、世界各国のイスラーム教育改革に関する情報を収集していく。