hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
臨界型変分問題の爆発解析および爆発に起因する解の定性的性質の研究

本研究課題では、「臨界型」と呼ばれる変分問題に付随する種々の非線形楕円型方程式の非コンパクトな解に対して、方程式に内在するスケール不変性を用いた「爆発解析」を行い、その結果として表れる極限方程式の解空間構造に対する知見から、漸近的非退化性・漸近的一意性などの爆発解の定性的性質を導いた。また、爆発解のスペクトル解析的な性質の研究も推進した。本年度において研究代表者高橋は、主に研究分担者佐藤とともに、臨界Sobolev型の2階および4階楕円型方程式の最小エネルギー解の漸近的一意性にっいて研究を進め、特に領域や係数関数に対称性を課した場合にいくつかの結果を得て、研究成果をまとめた。考える方程式が係数関数を持つ場合には、係数関数の影響が爆発解の定性的性質にどのように影響するかは興味ある問題であるが、高橋は領域に対称性等を仮定しない一般の場合に、爆発解の漸近的非退化性と係数関数のかかわりを統一的に明らかにする研究に取り組んだ。ここでの研究手法である爆発解析は、劣臨界Sobolev型および線形摂動項つきの臨界Sobolev型方程式のいずれの場合にも適用でき、高橋はそれを用いることで、係数関数から定義される有限次元領域上のある関数項行列の爆発点における可逆性と、爆発解の(無限次元関数空間上の作用汎関数の臨界点としての)非退化性との間に密接な関係のあることを見出すことに成功した。これらの結果は有限次元領域上のある関数が、爆発点の位置やその爆発のスピードといった定量的なデータを決定するのみならず、爆発解の定性的な性質にまで関与することを示しており、たいへん興味深いと思われる。さらに高橋は爆発解の形状とそのMorse指数との関係についても研究を進め、モデルケースとして、2次元有界領域におけるRen-Wei型問題の最小エネルギー解の、非線形指数を無限大に近づけた場合の複数点爆発解について1つの結果を得た。この成果は現在投稿中である。これらの研究成果は学術論文として発表されたほかに、日本数学会関数方程式論分科会特別講演として高橋によって発表され、また東北木学大学院集中講義としてもその内容の一部が講義された。本年度、研究代表者高橋は、臨界Sobolev型方程式にあらわれる爆発解のうち、特に変分法的には最も自然と考えられる最小エネルギー解について、その爆発に起因する解の定性的性質の研究に取り組んだ。具体的には、爆発点の位置決めを行う有限次元領域上のある関数(これは領域のRobin関数と係数関数によって定義される)の臨界点としての爆発点の非退性と、その爆発点を孤立爆発点に持つ最小エネルギー解の非退化性との関係、さらには爆発点のMorse指数と爆発解の(エネルギー汎関数の臨界点としての)Morse指数との関係について調べ、成果を得た。技術的な煩雑さは増すものの、同様の事実は重調和型方程式の1点爆発解についても成り立つと考えられ、最小エネルギー解に関しては、研究分担者佐藤とともにその漸近的非退化性を2階の方程式の場合と同様に確立することができた。現在、線形化方程式の固有値・固有関数の漸近挙動についても、方程式に自然な不変性から生ずる、低い番号の固有値・固有関数については、2階の場合の先行研究(Gross-Pacella, Math. Z(2005))と同様な結果が成り立つであろうことを、佐藤とともに検証中である。これらの研究を遂行するために、高橋はかねてより計画していた通り、ローマ大学のM. Grossi教授を平成21年6月に開催された京都大学数理解析研究所研究集会「変分問題とその周辺」に招聘し、招待講演を実現し、また研究課題について氏と緊密な打ち合わせの機会を持った。この際の氏との共同研究は大変実り多く、一つの成果として、爆発現象を伴う多くの非線形楕円型境界値問題に対して、凸領域上では多重爆発解が存在しないことについての簡潔な証明を得ることができた。この結果は既に研究論文Nonexistence of multi-bubble solutions on convex domainsとしてまとめられ、現在印刷中である。研究代表者高橋は、研究計画の最終年度にあたる本年度において、爆発・凝集現象がもたらす様々な楕円型方程式の爆発解の定性的性質の研究のうち、昨年度に引き続いて、特にそのスペクトル解析的な性質に焦点をあてて研究を推進した。今までの研究概要として、爆発解の爆発点の位置決めを行う有限次元空間上の関数であるハミルトニアンの諸性質が、爆発解に遺伝するメカニズムについて解析を進め、特に1点爆発解の場合に、その漸近的非退化性・漸近的一意性などいくつかの結果を得てきたのであるが、本年度ではさらに進んで、爆発解を含む非線形項を係数関数とする線形楕円型作用素の低い番号の固有値と固有関数の漸近挙動について研究を行い、いくつかの成果を得た。この研究は、より一般的に「係数関数がデルタ関数に収束するような線形作用素の列の固有値・固有関数の挙動はどのようなものか?」という問題の特殊なものとしてもとらえることができ、線形理論としても興味深く思われる。

研究推進の途上で、爆発解の漸近解析を行う際の議論に不十分な点のあることが認識され、現在はその部分を補う方策を考察中である。また最近になって、連携研究者鈴木は、Grossi,大塚との共同研究で、2次元リウビル方程式の場合に、「多重爆発点のハミルトニアンの臨界点としての非退化性が、多重爆発解の漸近的な非退化性の十分条件となる」という結果を得た(Grossi-Ohtsuka-Suzuki, ADE(2011))。類似の結果は、高次元での臨界Sobolev型方程式や多重調和作用素を含む高階リウビル方程式に対しても成立するだろうことが十分期待される。多重爆発解のスペクトル解析的研究は現在まで行われていないが、今後の研究テーマとして興味深く、「多重爆発解の大域・漸近解析」として新規に科研費補助金研究課題として構想するにいたった。本年度4月に高橋はローマ大学のM.Grossi氏を訪問し、特に領域が2次元円環領域の場合に、多重爆発解の爆発点の位置や爆発解の定性的性質について共同研究を開始した。2次元円環領域のグリーン関数が厳密に書き表わせる(Hickeyの公式)ことを用いて、新しい知見がいくつか得られ始めている。
キャスタブルFe-Pt磁性合金による永久的維持装置の開発

キャスタブルFe-Pt磁性合金を実際に引っ張り試験のダンベル型に鋳造し,熱処理後にそれぞれの磁石とキーパーの機械的強度とビッカース硬さを測定した.また,歯科鋳造用合金の機械的強度と硬さとの比較検討を行った.その結果,以下の機械的強度と硬さのデータが得られた:表内同行での同種文字に統計的有意差(P>0.05)はない.Fe-Pt磁石は硬くて脆く,その引っ張り強度(UTS)と延び(EL)は使用した合金の中で一番小さかった.また,破壊様式は結晶粒界での靭性破壊であった.Fe-Ptキーパーは歯科鋳造用純チタンと同様の物性を示した.Fe-Ptキーパーの引っ張り試験後の破壊観察では等軸性ディンプルの延性破壊を示した.これらの結果からFe-Pt磁石とキーパーの物性は熱処理による相変態によるものということが示唆された.キャスタブルFe-Pt磁性合金を実際に引っ張り試験のダンベル型に鋳造し,熱処理後にそれぞれの磁石とキーパーの機械的強度とビッカース硬さを測定した.また,歯科鋳造用合金の機械的強度と硬さとの比較検討を行った.その結果,以下の機械的強度と硬さのデータが得られた:表内同行での同種文字に統計的有意差(P>0.05)はない.Fe-Pt磁石は硬くて脆く,その引っ張り強度(UTS)と延び(EL)は使用した合金の中で一番小さかった.また,破壊様式は結晶粒界での靭性破壊であった.Fe-Ptキーパーは歯科鋳造用純チタンと同様の物性を示した.Fe-Ptキーパーの引っ張り試験後の破壊観察では等軸性ディンプルの延性破壊を示した.これらの結果からFe-Pt磁石とキーパーの物性は熱処理による相変態によるものということが示唆された.
LaCoO_3のスピン転移の研究

モット転移近傍物質の1つであるLaCoO_3では、500K近傍の電気伝導の異常の他、100K付近と500K付近の2つの温度領域でそれぞれスピン転移の存在が示唆されてきたがその統一的描像が不明であった。本研究ではLaCoO_3のスピン転移を、磁性のみではなく、伝導、格子の側面から明らかにすることを目的とし、中性子散乱、高圧下での磁化、超音波、電子輸送現象、NMR、光電子分光、μSRの実験を行ない、以下の結果を得た。1.LaCoO_3における2段階のスピン転移格子膨張、弾性定数と音波吸収、磁化の圧力依存性がらCoイオンが100K近傍で低スピン(LS;S=0)から中間スピン(IS;S=1)へ、500K近傍でISからISと高スピン(HS;S=2)の混合状態へ転移するというLaCoO_3における2段階のスピン転移を明らかにした。各スピン状態の格子体積依存性を定量的に明らかにすると共に、500Kスピン転移における電子の非局在化の役割の重要性を指摘した。なお、2段階のスピン転移はRECoO_3(RE=希土類元素)一般に見られるものではなく、LaCoO_3に特有の現象であることも明らかにした。両系とも元素置換の効果として、Coイオンは最低温まで磁性状態(IS)のままであり、スピングラス転移を起こすことが判明した。熱電能の測定結果から、両系とも電荷が正のpolaronが主に伝導を担うと考えられるが、ホール係数はLa_<1-x>Sr_xCoO_3では正、LaCo_<1-x>Ni_xO_3では負であるという結果が得られた。なお置換した系でも500Kでのスピン転移は残り、この結果はLaCoO_3における2段階のスピン転移モデルと矛盾しない。3.光電子分光、NMR、μSRによるLaCoO_3の研究共鳴光電子分光スペクトルの温度変化、低温域での^<59>Co核の緩和rateが概ね上記スピン転移モデルて説明できることが明らかになった。μSRによる研究では、約100K以下でμ^+の緩和が顕著に増大することがわがったが、その解釈は今後の課題である。LaCoO_3では、100K付近と500K付近の2つの温度領域でスピン転移が提案されてきた。特に500K近傍の転移は電気抵抗の大幅な変化を伴う。従って、スピン転移は単にスピン自由度だけの問題ではなく、スピンが電荷及び格子に強く結合した現象であると考えられる。本研究ではスピン、電荷、格子の3者の相互作用を明らかにする目的で、1)スピン転移に伴う格子の膨張とスピン転移の圧力効果、2)スピン転移に伴う弾性異常、3)元素置換のスピン転移と伝導に対する効果を研究した。1)では中性子回析により、100K、500Kの2つの温度領域でスピン転移に伴う体積膨張を明らかにし、この物質では中間スピン状態を経た2段階のスピン転移が存在するとの結論を得た。更に100K領域のスピン転移の圧力依存性を明らかにし、前述の結果と合わせて各スピン状態エネルギーの体積依存性を明らかにした。

2)では、超音波測定により100Kスピン転移に伴い格子のsofteningが起こり、且つその温度領域で超音波吸収が顕著に増大することを明らかにした。一方、元素置換により最低温まで磁性状態が保たれた試料ではこのスピン転移に伴う異常がなく、代わりにスピングラス転移温度で音速異常が存在することを明らかにした。3)では、従来LaをSrに置換した系について広く研究が行われていたが、本研究ではCoをNiで数%置換した系の単結晶作製を行ない、その試料で100K領域のスピン転移の消失とスピングラス相の出現を明らかにした。伝導に対する効果も含め、Ni置換の効果はSr置換の効果と極めて類似している。ホール効果の予備的測定の結果も含め、現在までの実験結果はNi置換はSr置換と同様にhole-dopingであることを示唆している。しかしこの点に関してはさらに慎重な検討が必要がある。モット転位近傍物質の1つであるLaCoO_3では、100K付近と500K付近の2つの温度領域でスピン転移の存在が示唆されてきた。この物質におけるスピン転位はスピンの自由度が電荷及び格子の自由度と結合した現象であると考えられる。本研究ではスピン、電荷、格子の3者の相互作用を明らかにする目的で、1)スピン転移に伴う格子の膨張とスピン転移の圧力効果、2)スピン転移に伴う弾性異常、3)スピン転移と伝導に対する元素置換の効果を研究した。1)では中性子回折により100Kと500Kの2つの温度領域でスピン転移に伴う体積膨張が存在することを明らかにし、この物質では中間スピン状態を経た2段階のスピン転移が存在するとのの結論を得た。更に100K領域のスピン転移の圧力依存性を明らかにし、前述の体積膨張の結果と合わせて各スピン状態エネルギーの体積依存性を明らかにした。2)では、超音波測定により100Kと500Kの両温度領域で音速異常(softening)が起こり、且つ100K領域で超音波吸収が顕著に増大することを発見した。両温度領域での音速異常は、1)で得られたスピン状態エネルギーの体積依存性と定性的には矛盾なく説明できた。しかし、その定量的解釈、及び、音速の周波数分散や音波の吸収等のエネルギー散逸が伴う現象の解明は今後の課題である。3)では、CoをNiで数%置換した系でもLaをSrで置換した場合と同様に100K領域のスピン転移が消失し、低温で強磁性的相関を持つスピングラス相が出現することを明らかにした。一方、熱電能の測定から、両置換とも伝導に寄与する主たる電荷の符号は正であることが明らかになり、両実験結果からcarrier導入とスピングラス相出現の関連を議論した。他方、ホール効果の測定ではSr置換の場合はホール係数の符号が正、Ni置換の場合は負であることが判明したが、ホール効果等のこの物質での輸送現象の理解は今後の課題である。
理科実験における問題解決能力の評価に関する日英の比較研究

近年になって色々な目的によって各国で国レベルの大規模な児童・生徒の学力調査が行なわれている。本研究では、理科実験における問題解決能力の評価方法として、英国が国レベルで実施したAPU理科(Ass essment of Performance Unit)の6つのカテゴリ-に渡って選び、それらの評価問題を我が国の児童・生徒の実態調査に取り組んだ。我が国での調査結果と英国の児童との比較をそれによって行った。昭和62年度では、複数の学校において調査を行ったが、昭和63年度には、一人の児童に対してAPUの全てのカテゴリ-で調べられるように評価問題の組み合わせを工夫して実施した。平成元年度では、児童の学力の中心である科学的思考力や実験計画能力に目を向けて研究をまとめた。科学的思考力については、色々な情報を組み合わせて仮説を設定する能力、すなわち創造力において重要な拡散的思考力を評価するものであったが、日本の児童は小学校中学年において急速に発達すると見られる。しかし、その後では余り進展が見られない。また、複数の仮説設定能力は我が国では余り導入されていないためか大変低い。実験計画能力については、計画の展開には順序性は余り見られない。また、条件のコントロ-ルについてはほとんどできないのが実態である。今回の研究を深めていく中で、児童の発達段階と共に、児童自身のオルタナティブフレ-ムワ-クや、ミスコンセプションとの関わりが問題解決能力と深い関係があることがわかり、さらに明らかにして行かなければならないことがわかった。理科学習における問題解決の過程については, 1960年代に米国で起こった教育改革の影響を受け,わが国では昭和48年に文部省から刊行された「中学校理科指導資料・探究の過程を重視した理科指導」によって"探究の過程が全国の中学校に紹介された.以後,問題解決の過程における諸能力の評価は,この探究の過程に沿った"科学の方法(探究の技法)"に目を向けられてきた.また,実技テストの一つとしてパフォーマンステストがあるが,まだいくつかの問題点が存在しており,どちらも多くの課題が残されている.1977年,英国では学習の達成度を評価するために国レベルのプロジェクト・APU(Assessment of Performance Unit)がつくられ,実施されてきている.理科に関しては,理科学習におけるパフォーマンスをいくつかのカテゴリーに分け,それを評価の.カテゴリーとしている.これは前記の探究の過程や科学の方法と共通している点もあるが,問題解決の過程を中心としたカテゴリーであり,評価問題の文脈においても,大変ユニークなところがある.すなわち,評価問題としては,単に理科の学習内容にとどまらず,他教科での学習内容や学校以外での身の回りで得られる生活経験などを取り扱っている.APU理科は,問題解決における諸能力を評価するだげでなく,理科の学習が理科だけにとどまらず,生活していくために応用のきく能力の必要性を強調しているようである.今年度は,上記のAPU理科に関する文献や報告書を中心に, APU理科はどのようなものであるのか調べ, APU理科にある評価問題を使って日本の児童に調査を実施した.調査結果の細かい分析については,昭和63年度以降に行い,さらに,理科実験における問題解決の諸能力に焦点をしぼって研究を深めて行きたい.英国のAPU(Assessment of Performance Unit)が開発した評価の枠組みやその評価方法は、従来のものよりも児童・生徒の科学的な能力を調査するためにより有効な方法であることがわかった。日本でも科学的思考の評価の領域において、幾つかの研究が行われているが、APUのように、実際の児童・生徒の活動から抽出された系統的な枠組みを基礎としたものではなかった。そこで、今回は、日本の児童,生徒のプロセスキルズの実態をAPUの評価方法を使用して3回にわたって調査した。調査の内容は以下の通りである。〈第1回調査:仮説設定能力に関する分析方法の開発と児童の実態〉仮説設定能力は年令の上昇に伴ってどのような発達の様相を示すのかを明らかにする。APUは評価基準に従った結果を提供しているがその分析や考察についてほとんど言及していないので、分析方法も開発して日本の児童の実態を明らかにした。

〈第2回調査:理科における児童のプロセススキルズの実態〉APUは全国調査であることから、各カテゴリーの問題の平均の結果から児童のプロセススキルズの実態を分析しているが児童一人ひとりかどのようなプロセスの実態であるかの分析はしていない。そこで、児童一人ひとりの一般的なプロセススキルズの実態調査をした。<第3回調査:電気回路領域における児童のプロセススキルズの実態>プロセススキルズは児童のもつ概念と深いかかわりを持っている。そこで電気回路領域に焦点をあて、筆記試験との両面から調査した。第1回3回の調査を通して、児童の学年進行に従って仮説設定能力は上昇している。実験操作能力の4年生の実態は、高い値を示すが、実験の記録に対しては多様であった。電気領域では低い値を示した。近年になって色々な目的によって各国で国レベルの大規模な児童・生徒の学力調査が行なわれている。色々な調査などの結果から、日本の児童・生徒は科学的思考力や観察・実験を中心とした問題に対して余りよくないと言われている。本研究では、英国の児童・生徒の実態をAPUの報告書から求め、日本においては、APUの評価問題を参考にして作成した問題により、神奈川県の児童を中心にして実施して児童の実態を調べ、両者の比較を行なってきた。今年度は、児童の学力の中心的存在であるこれらの科学的思考力や観察能力、さらに実験計画能力に目を向けて研究をまとめた。1.科学的思考力については、色々な情報を組み合わせて仮説を設定する能力、すなわち創造力において重要な拡散的思考力を評価するものであったが、日本の児童は、小学校中学年において急速に発達すると見られる。しかしその先では、余り進展が見られない。また、複数の仮説設定を要求するほど、全体的にその能力は低い。2.観察による情報の処理能力についは、触覚による方法を選んだ。学年の進行に伴って、より一般的に表現できるようである。3.実験計画能力については、計画の展開には順序性は余り見られない。また条件のコントロ-ルはほとんどできない。以上の結果から、児童の発達段階と深い関わりがあると考えられるが、同時に、研究を深めていく内に、児童自身のオルタナティブフレ-ムワ-クや、ミスコンセプションとの関わりが深いことも見逃してはならないことがわかった。今後の課題として、上記の実態をより明らかにし、同時に、日本では学校で多く実施されている評価方法自体にもメスを入れ、改善をしていくことが望まれる。
新しい動脈硬化診断指標:キャピラリーITP法での血中酸化LDL測定確立と臨床意義

NL、HC、HTG群いずれにおいても、cITP LDLはsmall, dense LDL分画ではlarge, light LDL分画と比較して高値を示した。これは、cITP LDLが主にsmall, dense LDL分画に分布されることを示した。しかし、HCとHTG群ではsmall, dense LDL分画においてもlarge, light LDL分画においてもcITP LDLがNL群と比較して高値を示した。この結果は、HCとHTGにおいては、small, dense LDL分画だけではなく、large, dense LDL分画でのcITP fLDLの増加も重要である可能性を示唆した。血液中に酸化LDL・糖化LDLなどを含む変性LDLが存在する。これらの変性LDLはnegative chargeを有するという共通の特性を持つ。私達はこの特性を利用したキャピラリー等速電気泳動(cITP)法による血中における動脈硬化性のLDL分画を測定する方法とその意義を検討している。平成15年度には、cITP法によるLDL亜分画測定法の精度、cITP LDL定量とLDL蛋白量の関係及びcITP LDL亜分画と酸化の関係を検討した。血漿サンプルはNBD-ceramideで染色し、アミノ酸ミックスを加えた後、leading bufferとterminating bufferの間に注入することによりリポ蛋白亜分画をBeckmanのMDQ/PACEsystemを用いて分離・測定した。ヒト血漿リポ蛋白はcITP法によって3つのHDL分画、1つのchylomicron/remnant分画、1つのVLDL/IDL分画と、2つのLDL分画に分離した。cITP HDL分画はアポ蛋白B除去血漿(HDL分画)を分析することにより、またcITP LDL分画は超遠心により分離したLDLをアポ蛋白B除去血漿に加えて分析することによって確認した。LDL分画のintra-assayとinter-assay variationはそれぞれ10%と20%以下であった。超遠心により分離したLDLをCu^<2+>により酸化させた後、HDL分画と混和しcITP分析をすることによって酸化によるcITP LDL亜分画分布の変化を観察したところ酸化によりcITP nLDL分画が減少し、cITP mLDL分画が増加した。つまり、nLDL分画は酸化過程中にmLDLに変換された。このことは、体内に存在する酸化LDLをcITP mLDLとして測定できることを示した。
光合成酸素発生中心の仕組みを組み込んだ複核ルテニウム錯体による水の酸化反応

光合成酸素発生中心(Oxygen evolving center, OEC)では、水の酸化による酸素発生反応を触媒するマンガンクラスターに水素結合したチロシン残基が存在しており、電子とプロトンの伝達に重要な役割をしている。本研究では、すでに研究代表者らが開発している二核ルテニウム構造を有する水の酸化触媒に、チロシン残基を模倣した酸化還元活性な架橋配位子を導入することより、より高活性な水の酸化触媒系を構築することを目的とする。酸化還元活性な架橋配位子として二つのターピリジンをアントラセノールでつないだ新規配位子、ビス(ターピリジル)アントラセノールの合成について検討した。1,8-ジクロロアントラキノンから4段階の反応を経て合成が可能であることを明らかにした。収率の向上にむけて検討を継続している。また、別途に新規架橋配位子ビス(ターピリジル)アントラキノン(btpyaq)を用いた二核ルテニウム錯体を合成した。このアントラキノン架橋錯体を触媒に用いると、対応するアントラセン架橋錯体を触媒に用いたときに比べ、水の酸化の反応速度が向上することが明らかとなった。この結果は、架橋部位のアントラキノンのカルボニル基が親水性基として働き、酸素分子と水分子の置換反応が促進されたためだと考えられる。また、電子供与性が非常に強い配位子であるジピリジルフェニル基を有する単核ルテニウム錯体を合成したところ、対応するターピリジン錯体と比較して720mVもの酸化還元電位の負電位シフトが観測された。穏やかな酸化剤である[Ru(bpy)3]3+ (bpy =ビピリジン)を用いて水の酸化反応を行ったところ酸素発生が確認された。これらの結果より触媒設計に於いて、電位を低下し反応速度を向上させるための要素を明らかにすることが出来た。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、光合成酸素発生中心(OEC)の仕組みを組み込んだ二核ルテニウム錯体を合成し、平衡電極電位付近の電位で水の四電子酸化反応を実現することを目的とする。平成25年度は、酸化還元活性な架橋配位子ビス(ターピリジル)アントラセノール(btpyao)の安定的な合成法を確立し、この配位子を用いた二核ルテニウム錯体の合成を行った。1,8-ジクロロアントラキノンをCuBrで臭素化した1,8-ジブロモアントラキンをAlで還元し、1,8-ブロモ-10H-アントラセン-9-オンを合成した。この1,8-ブロモ-10H-アントラセン-9-オンの10位を臭素で置換した後に、メトキシ化することにより1,8,10-トリブロモ-10H-アントラセン-9-オンを合成した。既報に従い合成した2,2':6',2"-ターピリジン-4'-ボロン酸と1,8,10-トリブロモ-10H-アントラセン-9-オンの鈴木ー宮浦クロスカップリング反応により、目的とする配位子を安定的に合成することに成功した。この配位子は当初予想していたフェノール型ではなくケト型であったが、等価な化合物だと考えられる。さらにこの配位子を用いて二核ルテニウム錯体を合成し、その酸化還元挙動について検討を行っている。また、非常に強い電子供与性を示す配位子を用いて単核のルテニウム錯体を合成し、その酸化還元挙動について検討した。その結果、水の酸化反応の鍵となるRu(V)=O種を水の酸化反応の平衡電極電位付近で生成することが分かった。さらに[Ru(III)(bpy)3]3+を酸化剤として、この錯体を触媒とする水の酸化反応を行ったところ酸素発生することが分かった。

穏やかな酸化剤である[Ru(bpy)3]3+ (bpy =ビピリジン)を用いて水の酸化反応を行ったところ酸素発生が確認された。これらの結果より触媒設計に於いて、電位を低下し反応速度を向上させるための要素を明らかにすることが出来た。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の申請時に、酸化還元活性な架橋配位子btpyaoおよび、そのルテニウム錯体の合成は成功していた。しかし合成の収率と再現性に問題があることが明らかとなり、別経路での合成方法を検討することとなった。上述のように新規な経路での合成に成功し、ルテニウム錯体の合成にも成功した。当初の計画からは遅れているものの、現在、錯体触媒の酸化還元挙動の検討と触媒活性の検討に取りかかっている。一方、単核錯体ではあるが水の酸化反応の平衡電極電位近辺で水を酸化することに成功した。強力なσ電子供与性の配位子を導入することにより酸化電位を著しく低下出来ることが明らかになった。触媒回転数は低いが、触媒設計の重要な方針が示唆されたものと考えている。平成26年度は、これらの結果を踏まえて、酸化還元活性な架橋配位子をもちいて、強力な電子供与性を有する二座配位子を導入した錯体を合成し、低電位で高活性な触媒の開発を行っていく予定である。25年度の結果を踏まえて、酸化還元活性な架橋配位子を有する二核ルテニウム錯体の、水の酸化反応に対する触媒活性について検討を行う。特に[Ru(III)(bpy)3]3+を酸化剤とした水の酸化反応について詳細な検討を行う。[Ru(bpy)3]2+は光増感剤として広く用いられており、[Ru(III)(bpy)3]3+を酸化剤として酸素発生が可能であれば、光化学的な水の酸化反応の可能性もある。また、25年度に強力な電子供与性を有する配位子を導入することにより、水の酸化電位を低下させることに成功している。この結果を踏まえて、二核錯体にも電子供与性配位子の導入を検討する。さらに、架橋配位子の酸化還元活性部位が水の酸化反応において、どの様に機能しているか明らかにする。既に申請者らは、電気化学的に錯体を酸化しながら共鳴ラマンスペクトルを測定する独自のセルを開発している。このセルを用いると、ラマンと同時に電解しながら吸収スペクトルも測定することが出来る。錯体を1電子ずつ酸化するごとに変化する構造と電子状態について詳細に検討する。二核ルテニウム錯体において、反応中にルテニウム部位のみならずアントラセノール部位にもラジカルが生成すると考えられる。電解共鳴ラマンスペクトルとESRを駆使し、水の酸化の反応機構を検討し、btpyaoの役割を明らかにする。
面を経路とした経路積分の振動積分による定式化

面の経路積分の時間分割近似による定式化を考案し、2次程度のポテンシャルの条件下では実際に面の時間分割近似法が広義一様収束することを示し定式化した。:通常の経路積分に対する時間分割近似が広義一様収束することを示す場合、(1)『汎関数の設定』、多重振動積分が(定数)の(次元)乗でコントロールできるという(2)『H.Kumano-go-Taniguchiの定理』、大次元空間の停留位相法を証明するための(3)『Fujiwaraのskip法』が重要であった。研究当初は、面に対する汎関数の設定さえうまくやれば、面の経路積分に対する時間分割近似に対しても(2)や(3)に似た定理が成り立ち、面の経路積分に対する時間分割近似の広義一様収束が示せると考えていた。ところが、(2)が成り立つように面に対する汎関数の設定はできたが、(3)は面の性質上、現在のテクニックでは本質的に成り立たないことがわかった。それでとりあえず、(3)が必要無い2次程度のポテンシャルの条件下で、面の経路積分に対する時間分割近似が広義一様収束することを示し、面の経路積分を定式化した。さらに、いつか(3)以外の方法で面の時間分割近似の停留位相法が証明できたときのために、通常の経路積分と同じポテンシャルの条件下で、面の経路積分の時間分割近似の停留位相法による主部が広義一様収束することを示した。詳しく言えば、主部の相関数部分は2次のオーダーで一様収束し、Morette-Van Vleck行列式に対応する部分については1次のオーダーで一様収束することを示した。これ以後は、(3)以外の方法で大次元空間の停留位相法を証明し、通常の経路積分のポテンシャルと同じ条件下で定式化したい。また、面の経路積分とブラウン運動との関係についても調べるつもりである。FeynmanはDiracに示唆されて、1948年、経路積分のアイデアを発表し、量子力学のそれまで知られていたものとは別の定式化を与えた。以来、物理では経路積分を発展させて様々な応用がなされてきたが、数学的には未だ満足のいく形で定式化されてない。私は、振動積分を用いて有限次元積分による近似で定式化する研究をしてきた。この有限次元積分による近似は収束の位相が強いので、準古典近似などにも応用できる。有限次元積分による近似の研究では、藤原大輔が最初に区分的に古典軌道で結んだ経路の経路積分の一様収束を証明し、谷島賢二がそれを磁場のある場合に拡張している。しかしながら、物理では、区分的に古典軌道で結んだ経路の経路積分だけではなく、折れ線経路の経路積分もよく用いられている。また最近、一ノ瀬弥は、磁場のある場合の折れ線経路の経路積分も『作用素』として収束することを示している。そういった理由で、私は、昨年、磁場のある場合の折れ線経路の経路積分が広義一様収束することを示そうと研究してきた。残念ながら谷島賢二と同じ条件の磁場ではまだ証明できてないが、磁場が定磁場の場合は証明できた。まず、磁場が定磁場の場合の折れ線経路の経路積分についてH.Kumano-go-Taniguchi型の評価が成り立つことを証明した。これについては、昨年8月にポツダム大学で「An estimate for Feynman path integrals」として発表を行なっている。さらに、定磁場の場合の折れ線経路の相関数の合成が折れ線の相関数に近く、折れ線経路の経路積分についてFujiwaraのskip法が使えることも証明した。これらの結果を用いて、定磁場の場合の折れ線経路の経路積分が広義一様収束することを示した。
磁気効果と発光現象を利用した担癌生体免疫測定システムの開発と総合的な分析

ヒト末梢血単球の貧食活性とそれに関わる細胞レベルでの免疫機能について分析した。対象は癌疾患(胃癌、大腸癌、等)のみならず炎症疾患(潰瘍性大腸炎、クロ-ン病、等)についてもその機能評価を試みた。方法としてプロテインAコ-ト磁気ビ-ズ貧食能を磁気泳動細胞分離法により、またプロテインAコ-ト蛍光ビ-ズ貧食能をフロ-サイトメ-タにより測定した。貧食現象に関与する細胞膜のレセプタ-機能(Fcレセプタ-発現量)をFITC標識モノクロ-ナル抗体結合させ、また活性酸素産生量をDCFHーDA細胞内取り込み後のH_2O_2とDCF反応により蛍光発光量を指標として測定した。その結果、次のことが明確に示された。(1)単球の磁気ビ-ズ貧食能は健常者に比べ癌疾患・炎症疾患で大幅に低下する(有意差P<0.01)。(2)蛍光ビ-ズの貧食能も同様に有意な低下(P<0.01)を示した。(3)細胞膜表面のFcレセプタ-発現量は,健常者と炎症疾患で有意差はなく、逆に癌患者で有意に増加した。また、単球表面に存在する2種類のFcレセプタ-の発現量はFcγRII(CD32)がFcγRI(CD64)の約2倍発現することを確認した。(4)Fcレセプタ-発現量と関連するIFNーγ濃度は胃癌においてのみ若干の高値を示したにすぎないが、癌疾患でヘルパ-Tリンパ球の減少が顕著であった。(5)PMA刺激による活性酸素産生量は癌疾患・炎症性疾患で有意に増加する。一方、オプソニン化ザイモザン刺激では癌疾患で高値を示すが有意差はみられない。しかし、クロ-ン病および潰瘍性大腸炎で極めて高い活性酸素産生量を観測した。以上、炎症・癌疾患において貧食活性が有意に低下することが示されたが、Fcレセプタ-発現量との間に有意な相関はみられれず、レセプタ-発現量がそのままレセプタ-機能を表さないと考えられた。一方、活性酸素産生能力は高まっていることが示されたが、貧食刺激による活性酸素産生については貧食機能低下を反映する結果となった。
反芻胃プロトゾアのC-P化合物合成に関する酵素化学的研究

1.反芻動物に特徴的な代謝において、反芻胃プロトゾアが演じている役割を明らかにするため、プロトゾア体内で3-ホスホノピルビン酸(PnPY)の合成を触媒していると推測される酵素の性質とクロマトグラフィー的な挙動を研究した。2.遊離形のPnPYを検出,定量するのは難しいので、その2,4-ジニトロフェニルヒドラゾンを逆相カラムで分離し、377nmで検出,定量した。0.1nmalのPnPYを定量することができた。3.反芻胃プロトゾアの近縁種・テトラヒメナの対数生育期細胞を用いた前実験により、PnPY合成の酵素活性は、細胞の可溶性画分に局在し、活性の維持には【Mg^(2+)】イオンと耐熱性補助因子が必要であることが明らかになった。粗酵素のpH-活性曲線はベル状で、pH8.0附近で最大活性を示した。4.めん羊の反芻胃から混合プロトゾアを集め、テトラヒメナの処理法に準じてその細胞を分画した。PnPY合成酵素は可溶性画分に局在したが、その活性はテトラヒメナに比して極めて低かった。しかし、可溶性画分をゲル濾過カラムで分画すると、活性は著増し、テトラヒメナの活性を凌駕した。この画分中の粗酵素活性はpH7.2附近で最高値を示した。ゲル濾過で推定した分子量は約70Kダルトンであった。5.イオン交換クロマトグラフィーの結果により、反芻胃プロトゾアおよびテトラヒメナの酵素は、いずれも塩基性タンパク質であることが示唆された。6.生体物質としてのPnPYの存在は本研究によりはじめて確かめられた。これらの結果は、すべてホスホエノールピルビン酸の分子内転移によるPnPY合成機作と一致している。しかし、PnPYがこの機作で合成されるという証拠は、この新しい酵素ホスホエノールピルビン酸ホスホムターゼが単離されてはじめて得られると考えられる。
遅発性神経細胞死におけるCa^<2+>代謝異常の細胞生理学的研究

IP_33キナーゼノックアウトマウスにおける機能的変化IP_33kinaseノックアウトマウスと野生種における、総頚動脈の10分間遮断による前脳虚血に対する海馬の遅発性神経細胞死の程度の異同を組織学的に検討したが、虚血感受性には有意差を認めなかった。記憶能力につき、passive avoidanceによる野生種との比較を行ったところ、同ノックアウトマウスでは有意に記憶能力が劣っていた。現在、このメカニズムにつき、電気生理学的に検討中である。脳虚血におけるgap junctionの役割20分間両側総頚動脈遮断後の野生種C56BL/6マウスを用いて、gap junctionの脳内主要構成蛋白であるconnexin(Cx)32,36,43のmRNA/蛋白の虚血後の海馬における経時的変化を検討した。その結果、Cx32,36では海馬CA1においてmRNAレベルでほとんど変わらないにもかかわらず、蛋白レベルでは虚血4872時間後にかけて有意に増加していることが明らかになった。このことはCx32,36の発現がtranslationalあるいはpost-translationalに調節されていることを示唆する。また、二重蛍光免疫組織化学を用い、Cx32,36が虚血抵抗性の海馬中間神経細胞に一致して発現していることを明らかにした。さらに、虚血におけるgap junctionの果たす役割の一端を明らかにする為、Cx32ノックアウトマウスと野生種の10分間の両側総頚動脈遮断による前脳虚血に対する虚血感受性を比較し、Cx32ノックアウトマウスが虚血に対し、より脆弱であることを明らかにした。このことは、Cx32が虚血に対し、保護的に作用していることを示唆するとともに、Cxの発現に上述の如く細胞特異性があることを考えれば、Cxが虚血に対する各細胞の脆弱性・抵抗性をも規定している可能性がある。IP33キナーゼノックアウトマウスにおける機能的変化IP_33kinaseノックアウトマウスと野生種における、総頚動脈の10分間遮断による前脳虚血に対する海馬の遅発性神経細胞死の程度の異同を組織学的に検討したが、有意差を認めなかった。現在、遮断時間を変えて、差異を検討するとともに、中大脳動脈閉塞による局所脳虚血にたいする梗塞巣の大きさの違いについても検索中である。脳虚血におけるgap junctionの役割さらに、虚血におけるgap junctionの果たす役割の一端を明らかにする為、Cx32ノックアウトマウスと野生種の10分間の両側総頚動脈遮断による前脳虚血に対する虚血感受性を比較した。Cx32ノックアウトマウスでは海馬CA1における細胞数の減少が野生種(この虚血時間では細胞死の発現はなし)に比し有意に高く、虚血に対し、より脆弱であることが分かった。このことは、少なくともCx32が虚血に対し、保護的に作用していることを示唆するものである。記憶能力につき、微小電流ボックスによる野生種との比較を行ったところ、同ノックアウトマウスでは有意に記憶能力が劣っていた。

その結果、Cx32,36では海馬CA1においてmRNAレベルでほとんど変わらないにもかかわらず、蛋白レベルでは虚血4872時間後にかけて有意に増加していることが明らかになった。このことはCx32,36の発現がtranslationalあるいはpost-translationalに調節されでいることを示唆する。また、二重蛍光兎疫組織化学を用い、Cx32,36が虚血抵抗性の海馬中間神経細胞に一致して発現していることを明らかにした。さらに、虚血におけるgap junctionの果たす役割の一端を明らかにする為、Cx32ノックアウトマウスと野生種の10分間の両側総頚動脈遮断による前脳虚血に対する虚血感受性を比較し,Cx32ノックアウトマウスが虚血に対し、より脆弱であることを明らかにした。このことは、Cx32が虚血に対し、保護的に作用していることを示唆するとともに、Cxの発現に上述の如く細胞特異性があることを考えれば、Cxが虚血に対する各細胞の脆弱性・抵抗性をも規定している可能性がある。
任意波形制御可能な強力超音波発生システム

強力超音波トランスデューサの駆動では、正弦波以外の振動波形が必要となる場合がある。例えば、共振駆動型SIDMアクチュエータでは、鋸歯状の振動波形が必須で、共振周波数の変化によって特性低下が生じる。このような問題に対して、本研究では、MOSFETを共振周波数制御用の圧電部分に接続し、共振周波数を動的に制御するシステムを提案した。圧電体は電気的短縮状態と開放状態で圧電効果により機械的スティフネスが変化し、短絡状態で共振周波数が低くなる。そこで、電気的境界条件を間欠的にMOSFETで変化させ、そのデューティー比を制御パラメータとすることで共振周波数を制御することに成功した。本研究の目的は、強力超音波応用において従来の正弦波形だけでなく、高調波を重ね合わせることによって、台形波やのこぎり波とすることにより、非線形現象を有効的に用いることを提案し、その実現を目指すものである。このためには、振動子の共振周波数が正確に整数比倍となっていることが必須条件であるが、これは必ずしも容易ではない。そこで、強力超音波振動子の圧電駆動部とは別に、共振周波数制御用の圧電素子を設置し、この電気的接続条件、すなわち短絡と開放条件を適切に行うことにより共振周波数を制御することを試みた。具体的には、ランジュバン振動子の駆動用圧電素子とは別に設けた共振周波数制御用の圧電素子をMOSFETにより短絡・開放状態をデューティー比を制御しながら縦振動の共振周波数を制御した。このときのスイッチング周波数は、駆動周波数と同じ周波数とした。このようにして共振周波数制御を行う際、短絡させるタイミングとしては、圧電素子部分の電荷がゼロとなっているときに同期させないと、圧電現象によって生じた電気エネルギーが損失となって消失してしまうことを見出し、最適なスイッチングのタイミングが存在することを明らかにした。この結果、何も制御しないときの共振周波数26.5kHzを70Hzの範囲でアクティブかつ連続的に制御することに成功した。共振周波数比の変化は、振動子の非線形現象や温度変化に起因するものであり、この程度の共振周波数の制御でも十分な効果であることが予想される。強誘電体デバイス応用
生体内多核遷移金属錯体の電子構造、化学反応性および機能発現に関する理論的研究

本研究では光合成水分解反応の触媒サイトであるCaMn4O5クラスターなどの生体内多核遷移金属錯体の電子構造の理論的解析法を提案しその有効性を検証した。さらに、これらクラスターの電子構造に基づいて水分解反応機構などの化学反応性の解明、混合原子価状態での電子移動現象などの機能発現の理論的解明を実行した。研究成果は種々の論文、国際会議での講演などにより公表した。本年度は生体内多核遷移金属錯体の中でも炭化水素化合物の酸素添加反応による無毒化過程おいて重要な役割を担う酵素p450およびCompoundIと称される鉄オキソ化合物の電子構造とその化学反応性および機能発現について理論的研究を実行した。特に、これら酵素系の活性中心に存在するL-Fe=0(Lはポルプイリンなどの配位子)の電子状態として基底4重項および2重項(この場合を2状態モデルと言う)に加えて2つの励起2重項を考える4状態モデルを構築し、水素引き抜き反応のラジカル軌道相互作用ダイアグラムを求め、生成したアルキルラジカルとヒドロキシラジカルの再結合様式を解明した。さらに配位子場が弱い場合にはデルタ軌道部分が3重項状態になる高スピン状態(6重項および2つの励起4重項状態)も考慮することにより、水素引き抜き反応の選択則の導出に成功した。次に此れ等の選択則の妥当性奇検討するため、スピン分極型ハイブリッド密度汎関数法(HDFT)を用いて上記反応の遷移状態および不安定中間体の構造と活性化エネルギーなどを求め、反応経路ダイアグラムを構築した。其の結果、理論的に導出した選択則と計算結果が良く対応することが判明した。さらに、他のグループにより報告されている計算結果も総合的に検討することにより、上記基底および励起状態のラジカル反応選択則を確立することに成功した。また、L-Fe=0種における磁気的相互作用様式とラジカル反応様式との相関関係の解明は生体分子磁性の理論の体系化の第一歩であり、今後、他の生体内多核遷移金属錯体の反応様式の解明にも展開しうる見通しが得られた。本年度は従来より生体内多核遷移金属錯体の理論的研究に使用されて来たスピン分極型の密度汎関数法(HDFT)の適用性とその限界を解明するために、高精度計算手法の中でも今後の展開が特に期待される多配置参照結合クラスター(MRCC)法を用いて、エネルギーや磁気的相互作用を計算し、比較検討を行った。其の結果、HDFT計算を行う前に比較的小さい系で(MRCC)法の結果を再現するようにHDFT計算での汎関数を最適化しておき、大きい系にそれを適用することが大切であると結論された。その結果を踏まえて、HDFT法の一種であるUB3LYP法を用いて、大きい系の典型例であるメタンを酸化してメタノールを生成するメタンモノオキシゲネース【((MMO)(Fe202(L))L:アミノ酸配位子】の電子状態とその酸素添加反応の遷移状態を求めたところ、実験と良い一致を見いだした。さらに、計算および実験結果の比較検討より、同反応機構を解明することに成功した。さらに、UB3LYP法を用いて、太陽光を利用して水を分解し、酸素分子を発生する光合成活性中心に存在するCaMn405クラスター(1)の電子スピン構造と反応性に関する理論計算を実行した。とくに、1のクラスターではイオンが4個存在するので合計48の異なる対称性の破れた(Broken Symmetry (BS)) UB3LYP法が必要であるので、その構築法に関する知見を得た。本年度は2010年8月の北京での光合成に関する国際会議で岡山大学の沈教授と大阪市立大学の神谷教授のグループにより発表されたPSIIの1.9Åレベルの解像度のX線結晶構造解析結果に基づき水分解触媒中心であるCaMn_4O_5クラスター(1)の電子・スピン状態を求めた。1はMn原子を4個含み、各Mnイオンは局所的には高スピン状態であるのでその組み合わせより全体として8個のスピン配置を持つ。さらにMnイオンの価数がKokサイクルと言われる水分解サイクルで順次変動していくので必要な混合原子価状態を全て考慮する必要があった。この結果、1では総計で128個のBSD FT解が存在するのでまずそれらの全ての解をUB3LYP法で求めた。次に、此れ等のBSD FT解は全体として高スピン状態にある場合を除き、スピンの混ざりものを含むので研究代表者らが開発した近似射影法(AP)法を4核錯体系に拡張した。また、AP UB3LYP法で得られたエネルギーレベルが実験の傾向を再現出来ない場合には使用する汎関数をHF成分を20%以上含む強相関電子系に適するものに変更した。しかし、1.9Åレベルの解像度のX線結晶構造解析では酸素の位置は特定可能であるが、水素原子の位置が特定不可能であるので実際にはそこに酸素ジアニオン、ヒドロキシアニオン、水が存在するのかについては判別不可能である。

一方、理論計算ではエネルギー勾配法を用いて構造最適化が可能なのでこれらの3つの可能な構造を仮定して構造最適化を行い、X線結晶構造解析の結果と比較検討することにより配位子の状態を推定した。特に、沈・神谷らの結果によるとCaMn_4O_5クラスターのMn_1-X-Mn_4の部分でMn_1-X,Mn_4-Xの距離が2.6,2.5(Å)であり、Xが酸素ジアニオンと仮定すると従来知られている結合距離よりかなり長くなっている。そこで、Xを酸素ジアニオンおよびヒドロキシアニオンに仮定した構造最適化計算を行ったところ、ヒドロキシアニオンと仮定した方が実験と良く一致した。このように、理論計算に基づく構造最適化も信頼出来るX線結晶構造解析の結果から出発すると最終的に妥当な水素原子を含むクラスター構造を与えることが判明した。
ホモ・サピエンス躍進の初源史：東アジアにおける海洋進出のはじまりを探る総合的研究

1海域別調査(津軽・伊豆・対馬・琉球):津軽海峡については、青森の縄文早期遺跡出土黒曜石の原産地分析に着手した結果、従来土器の交流から予測されていたよりもはるかに活発な交流があったことが示唆された。伊豆諸島海域については、神津島などへの渡航を何度か成功させているシーカヤッカーから聞き取り調査を実施した。対馬海峡については、日本側の後期旧石器時代初頭の石器文化の容態と、対馬で縄文早期末に腰岳産黒曜石が搬入されていることを確認した。琉球列島海域については、徳之島(天城)・沖縄島(サキタリ洞)・宮古島(ツヅピスキアブ)の先史時代遺跡について発掘調査または遺物整理を実施し、遺跡形成過程や海産物資源利用について新知見を得た。さらに沖縄県内の遺跡出土品について自然科学分析(顔料分析、材質分析)に着手した。2日本周辺域の調査:日本列島への渡来ルートを検討する一助として、フィリピンの更新世完新世石器群の調査を実施した。これらは後期旧石器時代初頭の剥片石器群を理解するための比較資料となる。3漂流シミュレーション:琉球列島への移住が偶然か意図的かを区別するための分析を継続した。4人骨研究:縄文時代人の上腕骨について大規模形態解析を実施し、海岸部集団の腕が太く舟漕ぎと関連している可能性をはじめて示した。5古代舟研究:先史時代の舟利用解明へ向けて、石斧による丸木舟製作実験とその海上テスト、縄文丸木舟の構造調査、近現代の丸木舟漁に関する聞き取り調査(秋田)、丸木舟の民俗資料調査(秋田・青森)を実施した。6石斧の研究:先史時代の舟製作に利用された可能性を追究するための各種調査として、関東南部の凝灰岩製石斧の石材原産地追跡調査、各地出土の石斧の観察と3D形状データ採取、実験使用痕分析を実施した。初年度であった昨年度の最初の目標は、個々の研究を当初計画通りに走らせつつ、出てくる課題を洗い、グループ全体で共有し意見し合って方向修正を加え、全体を軌道に乗せることであった。そのために、キックオフとまとめのための2回の全体会議を行なったが、結果として、残り期間内に挑戦すべき優先課題が明確になった。具体的には、海峡横断の証拠として黒耀石と土器についてのさらなるデータ収集が有効であること、石斧の詳細な研究が高インパクトの成果に結びつきそうであることが、見えてきた。まだ具体的成果を得るには至っていないが、よい指針が得られ、残りの計画期間で興味深い成果を上げられる見通しが立てられたという点において、計画は順調に進んでいる。本年度は以下の事項を中心に進める。1津軽・伊豆・対馬・琉球の4つの海域における海洋進出史を示す基礎データとして特に黒耀石のデータと土器の整備、2東アジアの海を越えた先史集団の移住を検討するための比較分析データとして台湾の旧石器文化についての調査、3島への移住がどの程度の集団サイズであれば成功するかについてのシミュレーションとそれを加味した漂流シミュレーション、4先史時代における黒潮海域の往来についての人骨形態からの吟味、5先史時代に利用されたことがわかっている丸木舟の調査と性能テスト、6丸木舟製作に必要な道具技術(石斧)の検討。個別研究の効果的推進のためのグループ打合せを随時行うほか参加者全員の意思疎通をはかるための全体会議を実施する。

そのために、キックオフとまとめのための2回の全体会議を行なったが、結果として、残り期間内に挑戦すべき優先課題が明確になった。具体的には、海峡横断の証拠として黒耀石と土器についてのさらなるデータ収集が有効であること、石斧の詳細な研究が高インパクトの成果に結びつきそうであることが、見えてきた。まだ具体的成果を得るには至っていないが、よい指針が得られ、残りの計画期間で興味深い成果を上げられる見通しが立てられたという点において、計画は順調に進んでいる。本年度は以下の事項を中心に進める。1津軽・伊豆・対馬・琉球の4つの海域における海洋進出史を示す基礎データとして特に黒耀石のデータと土器の整備、2東アジアの海を越えた先史集団の移住を検討するための比較分析データとして台湾の旧石器文化についての調査、3島への移住がどの程度の集団サイズであれば成功するかについてのシミュレーションとそれを加味した漂流シミュレーション、4先史時代における黒潮海域の往来についての人骨形態からの吟味、5先史時代に利用されたことがわかっている丸木舟の調査と性能テスト、6丸木舟製作に必要な道具技術(石斧)の検討。個別研究の効果的推進のためのグループ打合せを随時行うほか参加者全員の意思疎通をはかるための全体会議を実施する。