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音声言語行動による自己表出・他者理解機能の音声科学的・脳科学的研究

音声コミュニケーションにおいて複数の情報が相反する場合の発話意図理解機能とその発達過程を研究した。言語情報と伝達意図が一致する賞賛や非難表現に対しては6歳で成人レベルに達するものの、対立する情報を含む皮肉や冗談に対しては6歳では発達途上にあった。自閉症児では相反する情報の理解が困難であった。自己表現過程を解析したところ、語彙や構文選択による意図表現に加えて、フィラーや様々な長さのポーズとピッチ変動などプロソディによって変化する情報の役割が大きいことが示された。さらに発話意図を判断するときの脳活動をNIRSで解析した結果、左前頭葉下部と背内側前頭前野に発達的変化が観測された音声コミュニケーションにおいて複数の情報が相反する場合の発話意図理解機能とその発達過程を研究した。さらに発話意図を判断するときの脳活動をNIRSで解析した結果、左前頭葉下部と背内側前頭前野に発達的変化が観測された音声言語による自己表現と他者理解の仕組みを音声科学的、脳科学的に解明することを目的として、1)3)の研究を遂行し、以下の成果を得ることができた。1)緊張場面における自己表出と他者理解:緊張の度合いを心理的指標と生理的指標を用いて調べ、不安の種類と強度が発話行動や対人理解に与える影響を解析した。その結果、話者の場面不安、対人不安、行動不安の強さに応じて、音声には有意な変化が現れた。緊張場面では場面不安の高低に関わらず音声の基本周波数が上昇し、対人不安が強い人ほど音声の基本周波数は高かった。行動不安が低い発話者ほど緊張場面で発話速度が上がり発話量が増加して自己表出の積極性が知覚された。フィラーなどには有意さが観測されなかった。音声が発話者の緊張や不安を伝達し、話者理解に有意に影響することが示された。2)文脈、言語的意味、プロソディと発話意図理解:褒める文脈と責める文脈、言語的に褒める文と責める文、褒める音声プロソディと責める音声プロソディの組み合わせ音声を作成して、小学生定型発達児の発話糸意図理解機能を調べた。その結果、文脈の寄与率がほかの要因より高かったものの、音声プロソディと文脈や文の意図が矛盾する場合には反応時間が有意に延長した。この結果は、文脈と音声プロソディとを統合して話者の発話意図を理解する機能が発達途上にあるものの、小学生低学年ではまだ成熟はしていないことを示唆した。3)脳機能発達の研究:小学1年生と4年生を対象に、文の言語的意味と発話意図が矛盾している短文などを激としてfNIRSを用いて発話意図理解脳機能の発達変化を研究した。下前頭回領域が重要な役割を果たしていることが示された。さらに小学1年生では両側の側頭・頭頂接合部が発話意図理解に関与している可能性が新たに示され、小学1年生と4年生における話者意図理解に関する脳機能の発達的変化がより明らかになった。音声言語による自己表現と他者理解の仕組みを音声科学的、脳科学的に解明することを目的として、1)3)の研究を遂行し、以下の成果を得ることができた。話者の性格特性と自己表出:昨年度の成果に基づき、話者を高不安群と低不安群とに分け、緊張場面及び非緊張場面での音声による自己表出音声と他者による評価とがどのように関連するかを解析した。日常の言動からの性格特性評価と音声の評価がどのように関連するかも解析した。特性不安の高い人は特性不安の低い人よりもネガティブな性格と評定され,自己評価は他者評価よりネガティブな評定になった。音声だけから話者の性格を正確に推定するとは困難であるものの,話者の緊張は音声を介して性格印象評価に影響することが示された。文脈、言語的意味、プロソディと発話意図理解:褒める文脈と責める文脈、言語的に褒める文と責める文、褒める音声プロソディと責める音声プロソディの組み合わせ音声を作成して、小学生定型発達児の発話糸意図理解機能を調べた。その結果、文脈と音声プロソディとを統合して話者の発話意図を理解する機能が発達途上にあるものの、小学生低学年ではまだ十分には成熟はしていないことが示された。発話意図理解を司る脳機能:上記の研究で使用した音声を活用して発話意図理解を司る脳機能をfMRIで解析した。その結果、言語処理に関わる脳部位に加えて、「心の理論」課題や「ミラーニューロン」課題に関与すると報告されている脳部位の活動も観測された。これらの結果から発話意図理解脳機能が「心の理論」や「ミラーニューロン」系にも依存していることが示唆された。人は複数のしばしば対立する情報を統合的に解釈しながら適切な行動を選択している。本研究では音声コミュニケーションにおいて複数の情報がミスマッチを起こした場合に他者理解に何が起こるのかを調べた。具体的には、褒め言葉を褒める口調(賞賛)または責める口調(皮肉)、責める言葉を責める口調(非難)または褒める口調(冗談)で話した短い音声を使用して、発話意図理解機能を研究した。

賞賛や非難表現に対しては小学1、2年生でも成人レベルの高い正答率であったものの、対立する情報を含む皮肉や冗談に対しては小学3年生にならないと成人レベルには達しなかった。また自閉症児では皮肉や冗談の正答率がチャンスレベルであった。上記の音声表現を用いて話者の気持ち(快か不快か)や聞き手自身が受ける気持ち(快か不快か)を判断する課題を行う時の脳活動を事象関連機能的磁気共鳴画像法によって解析した。その結果、背内側前頭前野は両判断課題とも有意に活動した。音声の言語属性(褒め言葉、責め言葉)と感情属性(褒める口調、責める口調)は話者の気持ちや聞き手自身の気持ちの判断過程で相互に干渉しあい、背内側前頭前野は両属性の統合結果に基づいて行われる話者の気持ちや聞き手自身の気持ちの推定に関与していることが示唆された。さらに、健常者、自閉症者、吃音者を対象に音声言語による自己表現と他者理解の違いを解析した。相手の信念理解に関わる「心の理論」要因と、自分の思考の深さに関わる要因とを制御した課題場面での談話発話を記録し、音声のどのような特性が自己表現と他者理解に重要なのか解析した。その結果、自己表現の過程においては、語彙と文型選択による意図表現に加えて、「えー」や「ま」などのフィラーや、様々な長さのポーズとピッチ変動などプロソディによって変化する情報の役割が大きいことが示された。26年度が最終年度であるため、記入しない。音声コミュニケーション26年度が最終年度であるため、記入しない。「緊張場面における自己表出と他者理解」、「文脈、言語的意味、プロソディと発話意図理解」、「脳機能発達の研究」は計画通り順調に進展している。MRIによる脳機能の研究と認知モデルの開発に関して準備を進めることができた。自閉症や吃音などのコミュニケーション障害がある場合の自己表出と他者理解の脳機能モデル、認知モデルの研究開発に関して準備を進めることができた。「伝達意図表出機能の解析」に関して、初年度は主として緊張場面(就職試験での面接場面など)における音声行動を解析することによって、自己表出と他者理解過程を研究した。平成25年度は構音運動と喉頭調節運動をできるだけ自然な状態で計測し解析するための装置を、ATR-Promotionsから一部技術援助を得て完成させる。健常者に加えて、軽度発達障害者が音声言語による自己表現と他者理解にどのような制約をもたらすか解析する。「脳機能の解析」については新たに研究分担者密本淳嗣を加えてfMRIとfNIRSによる脳機能解析とモデル化を進める。「脳機構モデルによる理論的解析」については当初の予定通り、伝運意図理解の脳機能モデルを作成し、モデル上に障害を起こすことによって、脳機能障害と話者理解の関係を明確にする研究を進める。今年度までに吃音者や非吃音者を対象に緊張場面(就職試験での面接場面など)における音声行動を解析することによって、自己表出と他者理解過程を研究した。平成26年度は自閉症スペクトラムなどが音声言語による自己表現と他者理解にどのような制約をもたらすか解析する。「脳機能の解析」についてはfMRIとfNIRSによる脳機能解析とモデル化を進める。
タンデム反応の開発と生物活性物質合成への応用

不斉4置換炭素を有する5員環ラクタムおよびオキシインドール骨格は、種々の生物活性を有する天然物(例えば、プロテアソーム阻害活性を有するTMC-95A,Omuralide,Salinosporamide Aなど)や抗癌、抗リウマチ活性を有する医薬品の中に頻繁に見受けられる重要なファーマコホァーの1つである。中でも、3位に2重結合を有するオキシインドール類はそのオレフィン部の幾何異性の違い(E or Z)により薬理活性が異なること、またE-体が上記のTMC-95Aの重要な合成中間体であること等の理由から立体選択的な合成法の開発に着手し、本年度は以下の成果を得た。1)還元力を有する前周期遷移金属(Ti)を用いて、シスエテンジアニオン等価体を経由したオキシインドールの合成を検討したところ、低収率ではあったが予想通り反応は立体選択的に進行することを見出した。2)インジウム金属を用いたヨードベンゼン誘導体のラジカル環化反応とホルムアミド体の遷移金属触媒によるC-H結合活性化を利用したアルキンへの分子内挿入反応を検討した。いずれの反応も幾何異性の制御に課題を残すものの、環構築を効率良く行うことができた。3)salinosporamide Aの合成を目指し、5員環ラクタム類の合成に着手した。はじめに、モデル反応として、ロジウム触媒を用い、アルキニル基を有するホルムアミド類の環化反応を検討したところ、シス選択的に挿入反応が進行し、目的とする閉環体が良好な収率で得られることを見出した。4)二つの炭素-炭素結合を一度に形成する新規な連続反応の開発に成功した。さらに、これらの反応により構築される四置換炭素中心の立体制御研究を展開したところ、キラルなルイス酸としてBoxリガンドとZn(OTf)2を用いた場合に、良好なエナンチオ選択性で反応が進行することを見出した。
発がん物質による転写活性化過程の単一生細胞内イメージング

CYP1A2遺伝子の外来異物による活性化にXREIIと名づけたエンハンサーが必要であり、LBP-1a,LBP-1b,LBP-1cが直接結合し、さらにAhリセプターとArntのヘテロダイマーがコアクティベーター様に作用することはすでに報告した。本研究ではこの3つのLBP-1分子種のうち、LBP-1bのみが、核移行シグナルをもち、単独でホモダイマーを形成し、核移行後、転写を活性化することを見出した。さらに、LBP-1aとLBP-1cは核移行シグナルをもたず、LBP-1bとヘテロダイマーを形成し、核移行することが判明した。LBP-1bは強い転写活性化活性をもつが、LBP-1a,LBP-1cを核内で強制発現しレポーター活性を調べたところ、どちらの因子も転写活性をもたないことが判明した。ただ、この結果はレポーターのプロモーター構造に依存している可能性があるので、さらに詳しく調べる予定である。LBP-1bの核移行シグナルを解析したところ、LBP-1bに特異的なエキソン6にコードされている36アミノ酸に存在し、塩基性アミノ酸クラスターが二つに分かれた双極性シグナルであることが分かった。LBP-1aとLBP-1bは核内でスペックルを形成し、免疫染色の結果、この小体はPMLボディーであることが分かった。さらに、多数の欠失変異体を作成し、PML局在化領域を調べたところ、LBP-1aのN末端側に存在することが判明した。FLIM-FRETにより生細胞で転写因子間相互作用を調べた。ArntはPMLボディーに局在し、陽性のシグナルを与えた。核でArntがホモダイマーを形成していると推定した。さらに、低酸素ストレスに対する遺伝子応答に重要であるVBC複合体構成タンパク質間の相互作用を調べたところ、陽性のFRETシグナルを構成タンパク質間で計測できた。
認知症ケアのアウトカム評価方法の開発

本研究の目的は我が国初の認知症ケアのアウトカム(成果・効果)を評価する方法を開発することである。そのために今回の企画調査の目的を(1)認知症ケアのアウトカム項目を明らかにすること、(2)アウトカムを評価するための内容・方法を明らかにすることを設定した。開発方法は、文献検討、質問紙による調査、専門家による会議によって進められた。結果、既存の文献(認知症評価に関する文献検討)では認知症の診断・症状・機能障害・行動障害、日常生活行動能力、幸福感、QOL、介護負担の領域にアウトカムがまとめられた。認知症ケア経験者対象239人からは、精神的安寧、生活の自立、症状・行動の改善・安定、在宅療養継続などのアウトカムが明確になった。また、在宅で認知症ケア経験者23人からは笑顔、不安無く安心して暮らせる、楽しく喜ぶなどがあがった。以上によりアウトカム原案を作成し、さらにケア経験者32人に実際に使用してもらい、専門家から評価表の洗練のための意見をもらった。最終的に、以下の特徴をもった認知症ケアのアウトカム評価票を作成できた。1.アウトカムの主項目は認知症症状、生活・セルフケア行動、その人らしい生活、介護者・ケア職員の負担で構成。2.2時点の状態をアセスメントし、該当する番号を書き、両者を比較して最高値持続、改善、維持、悪化、最低値持続と判定する。3.アウトカムを高めるために、項目に対応したケア項目を設定した。行ったケアをチェックすることでケアとの関連性を見ることができることに加え、ケアの質を高めることに役立てる。
組織間コストマネジメントにおける協働の促進・阻害要因に関する経験的研究

本研究の目的は、組織間コストマネジメントにおける協働の成否に影響を与える要因を抽出、検証することである。本年度は、上場企業(製造業)を対象とした組織間コントロールの実態を明らかにするための郵送質問票調査の実施を行うとともに、前年度から引き続き行っている非営利組織(各地方自治体)における公共施設の外注管理(指定管理者制度)を対象とした分析に取り組んだ。まず、前者は、繊維、パルプ・紙、化学、石油・石炭製品、ゴム製品、ガラス・土石製品、鉄鋼、非鉄金属、金属製品、機械、電気機器、輸送用機器の業種に属し、原材料や部品等の供給を行っている事業部門を対象として、郵送質問票調査を実施した。調査においては、わが国の主要なサプライヤーがその買い手企業からどのようなコントロールがなされているのか、その影響要因等を明らかにすることを目的として実施した。具体的には、経常的に目標設定されている会計情報(財務・非財務情報)の範囲とその目標の達成困難度の測定を行った。次に後者にかんしては、わが国の地方自治体において公共施設の外部委託に関して、そのパートナーの選別段階、契約段階、事後的なモニタリングの段階でどのようなインタラクションがみられるのかを分析を行った。分析の結果、選別段階においては、既存研究が示すような市場ベースでの選別および社会的な関係性を重視した選別の類型化、そして、選別の類型および契約のあり方に対する影響要因の識別、選別と契約のあり方が組織間関係の成果および取引コストの増減にどのような影響を与えるのかについて分析を行った。原価企画におけるデザインインや共同購買、共同配送などにおいては取引相手の協調的行動を引き出すため、外部組織に直接・間接的に影響を与えるコントロール活動の成否が戦略上の重要課題となる。とりわけ、組織境界における担当マネジャーへのインタビューを実施し、境界連結者の会計責任と組織間コストマネジメントの協働プロセスを中心に詳細に記述することによって、外部組織と利害の不一致を調整し、機会主義的行動を抑制すると同時に、目標一致あるいは行動の整合性を確保するためのメカニズムを有効に機能させる影響要因の解明に取り組む。本年度の研究実績としては、1.国内外の書籍および研究論文にかんする文献調査を継続的に実施するとともに、2.公的組織における業績管理システムにおいて、部門間および外部団体とのインタラクションが成果に与える影響について分析を行った。3.またわが国の製造業において、震災からの復旧時にサプライチェーンの統括マネジャーが有する権限と会計責任を柔軟に変更(拡大)することによって不確実な経営環境に機敏に対応するとともにサプライヤーや顧客企業との緊密な関係を強化している様子をフィールド調査から明らかにし、論文の作成に取り組んだ。4.最後に複数企業による共同設備の工場および配送におけるコストマネジメントについての調査を開始した。以上の諸点が本年度における研究実績の概要である。本研究計画としては、平成28年度は本研究の基礎となる記述的研究および比較ケース研究のためのインタビュー調査を行う予定であったが、文献調査を追加的に行い、フィールド調査対象となる企業なども順次増加するなどの進捗があり、概ね順調に進展している。とりわけ、外部組織と利害の不一致を調整し、機会主義的行動を抑制すると同時に、目標一致あるいは行動の整合性を確保するためのメカニズムを有効に機能させる影響要因の解明に取り組んでいる。本年度の研究実績としては、1.わが国の自動車産業の部品取引に関するデータベースを作成し、取引の実態を把握した上で、部品サプライヤーにおける取引依存度を算出した。既存研究においては原価企画などのコストマネジメントにおいて開発の初期段階からサプライヤーを交えた協働が指摘されているが、そこにおいてどのような情報がコントロールのために用いられているのか、また組織間コントロールの実態が、取引関係によってどのような相違をもたらすのかについて、今後調査・分析を継続する。2.前年度に行った公的組織における業績管理システムの研究を拡張し、公的組織(自治体)における業務アウトソーシングとして指定管理者制度に関する実態調査を実施した。本調査では、わが国の自治体にたいして質問票を郵送し、環境特性および外部組織のコントロールにどのような情報をどのように利用しているかを明らかにすることを目指している。3.国内外の書籍および研究論文にかんする文献調査を継続的に実施した。本年度は定量的な調査に必要なデータを整備するとともに、必要な文献調査およびヒアリング等を行った。これらの成果は、今後より詳細な定量分析を行うために必要不可欠な基礎を提供すると思われるため。

次に後者にかんしては、わが国の地方自治体において公共施設の外部委託に関して、そのパートナーの選別段階、契約段階、事後的なモニタリングの段階でどのようなインタラクションがみられるのかを分析を行った。分析の結果、選別段階においては、既存研究が示すような市場ベースでの選別および社会的な関係性を重視した選別の類型化、そして、選別の類型および契約のあり方に対する影響要因の識別、選別と契約のあり方が組織間関係の成果および取引コストの増減にどのような影響を与えるのかについて分析を行った。今後も主にインタビュー調査を中心に研究を進める。これと平行して、現在作成中の論文を脱稿し、国内雑誌への掲載を目指して投稿することを計画している。また、定性的研究の知見を補完するために、質問票あるいはアーカイバルデータなどを用いた定量的な調査を順次開始する予定である。本年度は、昨年度に実施した郵送質問票調査についての定量的な分析を進めるとともに、その成果について学会報告および論文発表を行う予定である。また、わが国のバイヤーサプライヤー関係における組織間コストマネジメントおよび組織間コントロールの実態について、昨年度作成したデータベースに追加的な調査を行い、より詳細な定量的分析を行う予定である。インタビュー調査先が近隣であったことおよび論文の執筆に多くの時間を要したことなどから旅費の支出が予想よりも少額であったためである。また、当該研究機関の直前に所属期間の変更があり、調査データを既存の備品から移動やバックアップをとるために時間がかかったため、設備・備品、データベース等の購入が予定よりも遅れてしまったためである。フィールド調査等が近隣地域であったため、予定していたよりも少額の旅費となったことが理由として挙げられる。また次年度はフィールドおよび郵送質問票などを実施し、繰越額を使用する予定である。初年度に更新予定であった備品(ワークステーション)および解析用のソフトウエア等の物品の購入を行うとともに、わが国の自動車産業の部品取引のデータ用資料を購入する。また、引き続きフィールド調査や学会報告等の旅費やテープ起こし等の支出を順次行う計画である。
ハプロイドDNAを用いた日本人ゲノム多様性情報基盤の高度化

日本人の単一精子由来全胞状奇胎DNA100サンプルについて、高密度DNAアレイを用いたSNPジェノタイピングとコピー数多型(CNV)検出を行い、日本人ゲノムのSNP/CNVハプロタイプを実験的に決定した。これらのデータは日本人集団における参照ハプロタイプ構造として有用である。また塩基配列多型情報を利用して同胞肺癌症例の全エキソン配列解析を行い、癌抑制遺伝子CHEK2上にタンパク質構造を不安定化する同症例の原因突然変異を同定した。本研究では日本人集団多様性情報の医学への応用を目指した情報基盤整備を行うために、日本人の単一精子由来完全胞状奇胎ゲノム検体の解析により日本人ゲノムの高精度SNP(一塩基多型)/CNV(染色体領域コピー数多型)ハプロタイプ地図を作成し、それをデータベース化することを目的としている。第一年度は完全胞状奇胎100検体について、90万のSNPプローブ及び90万のコピー数解析用プローブを搭載したAffymetrix社SNP6.0アレイを用いて高密度オリゴヌクレオチドアレイハイブリダイゼーション法により実験データを収集した。SNPジェノタイピングは全ての検体でホモ接合性判定率が95%以上(平均99%以上)であり、また以前行った500Kアレイの解析結果とのジェノタイピング一致率も99.9%以上という極めて高精度な結果であった。さらに、後で述べるCNV解析結果を取り入れた新しいジェノタイプ判定修正法を考案・適用することにより、より不確実性を排除したジェノタイプデータを得た。CNV解析については、既存の解析ソフトウェアのパラメーターを完全胞状奇胎ゲノム解析用に最適化し、ハプロイドゲノム当たり70か所以上の領域にCNVを検出した。それらの約90%は他検体と重複して検出されるものであり、残りは他の検体では見られない極稀な変異であった。これらの結果を米国MITのグループより最近出されたHap Map検体での詳細な解析結果と比較すると、重複するCNV領域のサイズは良く一致しており、今回の解析方法の正当性が示された。本年度の研究成果の一部は米国人類遺伝学会年会において発表した。現在、ハプロタイプ地図のマーカー密度をさらに高めるために、別フォーマットの高密度DNAアレイを用いた解析を行っている。第一年度に引き続き、Affymetrix社SNP6.0アレイ実験結果を基に、検出したSNP/CNVの詳細な解析を行った。これまでに、特定のSNPハプロタイプ上では長さの異なるコピー数多型が頻繁に生じやすいという今まで知られていなかった現象を示唆するデータを得た。このことから、体細胞変異により引き起こされる癌の進行過程で見られるゲノム構造変化にも特定のハプロタイプ構造が関与していることが考えられる。またハプロタイプ地図のマーカー密度をさらに高めるために、100万SNPマーカーを搭載したIllumina社のSNPアレイ、Human1M-Duoを用いて完全胞状奇胎100検体分のタイピングデータを得た後、Affymetrix社SNPアレイ6.0での解析結果との統合を目指した作業を行った。28万個のSNPはSNP6.0アレイに搭載されたものと重複するので、それらを使って両アレイでのジェノタイピング一致率を調べると、99.9%以上という極めて高精度な結果であった。よって両解析を合わせることでヒトゲノム2kbごとに1SNPの高密度SNPハプロタイプ地図を得たことになる。現在、コピー数解析に関して両解析プラットフォームの結果を統合する作業を進めている。本研究では日本人集団多様性情報の医学への応用を目指した情報基盤整備を行うために、日本人ゲノムの高精度SNP(一塩基多型)/CNV(染色体領域コピー数多型)ハプロタイプ地図を作成し、それをデータベース化することを目的とした。最終年度は、前年度までに収集した日本人の単一精子由来完全胞状奇胎100検体分のAffymetrix社SNP6.0アレイとIllumina社Human1Mアレイの実験結果を統合した解析を行い、データポイント2,000,000以上の高密度かつ実験的に決定したハプロタイプ地図を作製した。この結果はデータベース化してあり、近日中にインターネット上で公開する予定である成果の一部は学術誌に発表している(Kukita et al., Am.J.Hum.Genet.86: 918-928, 2010)。また、本研究の成果及び公共データベースの多型情報を利用して、次世代シーケンス技術による疾患原因異常を効率よく解析する為の個人ゲノムデータ解析システムを構築した。テストケースとして、同胞肺癌症例の全遺伝子配列解析を行った。全遺伝子のタンパク質コード領域に対し、約100倍の冗長性で塩基配列決定を行い、ヒトゲノム参照配列と比較して、各検体の変異部位を特定した。既知多型を排除し、アミノ酸置換を伴う新規変異を各検体について約500個ずつ検出した。

さらにゲノムワイドなSNPアレイ解析により、1Mb以上のホモ接合領域が多数存在することを発見し(検体あたり200Mb)、本症例が血族結婚を経ている事を明らかにした。シーケンス結果とSNPアレイによるホモ接合マッピング解析を統合することにより、22番染色体上の細胞周期制御遺伝子に同遺伝子産物を不安定化させるホモ接合突然変異を同定した。この遺伝子の不活化が肺癌の発症に強くかかわっていると考えられる(久木田,第33回日本分子生物学会年会[神戸])。
本邦金銀鉱脈鉱床の生成機構と起源

本邦金銀鉱脈鉱床はエピサーマル鉱床とハイポ/メソサーマル鉱床に分けることができる。エピサーマル鉱床については、その鉱石鉱物(エレクトラム閃亜鉛鉱)の化学分析や流体包有物の研究を行い、生成環境の推定、生成機構の考察を行うことができた。起源に関しては、重要な鉱床の硫黄同位体組成を分析し、硫黄の起源を論じた。金銀鉱脈鉱床の硫黄の起源としては鉱床地域の火成岩が考えられる。エピサーマル重金属鉱脈鉱床や黒鉱鉱床の硫黄の起源としては「火成岩+海水」が考えられており、これらの鉱床の硫黄の起源とは異なると思われる。また炭酸塩鉱物の炭素と酸素の同位体比をはかり、これらの起源についても論じることができた。ハイポ/メソサーマル鉱床についても、主要な鉱床の鉱石鉱物(エレクトラム、閃亜鉛鉱)の化学分析、流体包有物の研究を行い、生成環境の推定を行った。そしてエピサーマル鉱床とこれらの鉱床の特徴の比較を行い、地質学的、地球化学的環境が明確に異なることが明らかにされた。以上の両タイプの鉱床の鉱物学的、地球化学的特徴と他のタイプの鉱床(黒鉱鉱床、スカルン鉱床等)との特徴の比較を行い、これらの鉱床を"硫化物にとむ鉱床"と"硫化物に乏しい鉱床"に分け、両タイプの鉱床が異なる地質条件、時代に生成されていることが指摘された。両タイプの鉱床の本質的差は、生成の場の相違であり、"硫化物にとむ鉱床"は比較的浅くガスが逃げやすい場であり、"硫化物に乏しい鉱床"は深所で生成され、ガスの逃げにくい環境で作られたということである。本邦金銀鉱脈鉱床はエピサーマル鉱床とハイポノメソサーマル鉱床に分けることができる.エピサーマル鉱床についてはその鉱石鉱物(エレクトラム閃亜鉛鉱)の化学分析や流体包有物の研究を行い,生成環境の推定,生成機構の考察を行うことができた.起源に関しては,重要な鉱床の硫黄同位体組成を分析し,硫黄の起源を論じた.金銀鉱脈鉱床の硫黄の起源としては鉱床地域の火成岩が考えられる.エピサーマル重金属鉱脈鉱床や黒鉛鉱床の硫黄の起源としては「火成岩+海水」が考えられており,これらの鉱床の硫黄の起源とは異なると思われる.また炭酸塩鉱物の炭素と酸素の同位体比をはかり,これらの起源についても論じることができた.ハイポノメソサーマル鉱床についても,主要な鉱床の鉱石鉱物(エレクトラム,閃亜鉛鉱)の化学分析,流体包有物の研究を行い,生成環境の推定を行った.そしてエピサーマル鉱床とこれらの鉱床の特徴の比較を行い,地質学的,地球化学的環境が明確に異なることが明らかにされた.以上の両タイプの鉱床の鉱物学的,地球化学的特徴と他のタイプの鉱床(黒鉛鉱床,スカルン鉱床等)との特徴の比較を行い,これらの鉱床を"硫化物にとむ鉱床"と"硫化物に乏しい鉱床"にわけ,両タイプの鉱床が異なる地質条件,時代に生成されていることが指摘された.両タイプの鉱床の本質的差は,生成の場の相違であり, "硫化物にとむ鉱床"は比較的浅くガスが逃げやすい場であり, "硫化物に乏しい鉱床"は深所で生成され,ガスの逃げにくい環境で作られたということである.本邦金銀鉱脈床はエピサーマル鉱床とハイポ/メソサーマル鉱床に分けることができる。

起源に関しては、重要な鉱床の硫黄同位体組成を分析し、硫黄の起源を論じた。金銀鉱脈鉱床の硫黄の起源としては鉱床地域の火成岩が考えられる。エピサーマル重金属鉱脈鉱床や黒鉱鉱床の硫黄の起源としては「火成岩+海水」が考えられており、これらの鉱床の硫黄の起源としては異なると思われる。また炭酸塩鉱物の炭素と酸素の同位体比をはかり、これらの起源についても論じることができた。ハイポ/メソサーマル鉱床についても、主要な鉱床の鉱石鉱物(エレクトラム、閃亜鉛鉱)の化学分析、流体包有物の研究を行い、生成環境の推定を行った。そしてエピサーマル鉱床とこれらの鉱床の特徴の比較を行い、地質学的、地球化学的環境が明確に異なることが明らかにされた。以上の両ライプの鉱床の鉱物学的、地球化学的特徴と他のタイプの鉱床(黒鉱鉱床、スカルソン鉱床等)との特徴の比較を行い、これらの鉱床を"硫化物にとむ鉱床"と"硫化物に乏しい鉱床"に分け、両タイプの鉱床が異なる地質条件、時代に生成されていることが指摘された。両タイプの鉱床の本質的差は、生成の場の相異であり、"硫化物にとむ鉱床"は比較的浅くガスが逃げやすい場であり、"硫化物に乏しい鉱物"は深所で生成され、ガスの逃げにくい環境で作られたということである。
新規吸収性プレート使用の新基準作成と吸収性骨延長器の開発

3体の人さらし頭蓋骨において一般的な頬骨骨折モデル(頬骨前頭縫合-蝶形頬骨縫合-下眼窩裂-眼窩下壁-眼窩下縁-上顎洞前壁-頬骨下稜を通る)を作成(計6頬骨)した。力学試験の荷重点として頬骨体部咬筋起始部に直径2mm、長さ9mmのステンレススクリューを挿入固定した。頬骨骨折を整復し、チタン性プレート及び超音波熱を使用した吸収性プレートを用いて複数の方法で固定を行った。固定法は前頭頬骨縫合(ZF)、眼窩下縁(IOR)IOR、頬骨下稜(ZMB)の3点固定、ZFの固定は必須としIORもしくはZMBを固定した2点固定とした。チタンプレートは1.5mmシステムを使用、ZFは4穴直、IORは6穴曲、ZMBは4穴L字を使用し5mm長のスクリューで固定した。吸収性プレートは2.1mmシステムを使用ZFは4穴直、IORは4穴直、ZMBは6穴L字を使用し5mm長のスクリューで固定した。力学試験は万能精密試験機オートグラフAG5000Iを使用、直径12mmのステンレススクリューを荷重点に下降させた。荷重は頬骨骨折患者の咬筋筋力を想定し100Nまでとしその変位量を計測した。各固定モデルはすべての頭蓋骨で行い、荷重は1つのモデルに対して計3回ずつ行いその平均値を算出した。各固定材料共に2点固定(ZF、ZMB)、2点固定(ZF,IOR)、3点固定の順に剛性が大きかった。各固定法における剛性の有意差は認めなかった。頬骨骨折モデルでの各固定材料を用いた力学試験については終了している。さらに強度を高めるための追加試験及び延長試験については現在試験準備中である。頬骨骨折モデルにおける追加試験及び吸収性材料を用いた延長試験を行う。追加試験等の準備に時間を要しているため、次年度使用額が生じた。追加実験等の実験材料費用等分として使用予定。
構造的表象に基づく音声の分析とその高頑健性音声認識への応用

従来の音声工学では,音響音声学に基づきスペクトル(声紋)をその物理表象として用いてきたが,スペクトルには性別・年齢などの生理学的特性や収録機器などの音響的特性の違いといった非言語的特徴が音響的な歪みとして不可避的に含まれ,音声認識の頑健性を低下させる一因となっている.本研究では,スペクトルのような個々の絶対的な音響特性を直接用いず,音響事象の相対関係,即ち音声のダイナミクスのみを抽出することにより,非言語的特徴の違いによる歪みを排除して,より安定で頑健な音声的照合を行う手法を提案し,従来の方法論とは全く異なる音声認識の枠組みを検討するものである.本年度は,昨年度において新しく提案した線形判別分析に基づく識別手法を更に高精度化し,より高い認識性能を示す識別器の構築に成功した.新たに主成分分析を組み合わせることで,日本語5母音系列連続発声の認識において約99%の認識性能を達成し,従来手法である単語HMMを越える性能を実現した.また本年度は,より一般的で実用的な認識タスクにおける実験も行った.単語音声認識研究において広く用いられている東北大松下単語音声データベースを用い,我々の提案する構造的なアプローチに基づく識別器を適用した結果,約96%の認識性能を示した.本認識タスクの単語には子音が含まれているため現状の実装での提案手法は必ずしもそれに最適ではなく,従来手法の単語HMMと比較して認識率としては及ばなかったものの,従来とは全く異なる側面から音声を捉える提案手法が,従来手法とおよそ同等の認識性能を示したことを実験的に確認した.従来の音声工学では、音響音声学に基づきスペクトル(声紋)をその物理表象として用いてきたが,スペクトルには性別・年齢などの生理学的特性や収録機器などの音響的特性の違いといった非言語的特徴が音響的な歪みとして不可避的に含まれ,音声認識の頑健性を低下させる一因となっている.本研究では,スペクトルのような個々の絶対的な音響特性を直接用いることなく,音響事象の相対関係,即ち音声のダイナミクスのみを抽出することにより,非言語的特徴の影響を排除してより安定・頑健な音声認識を行う,という従来の方法論とは全く異なる音声認識の枠組みを検討している.本年度の研究計画は,連続発声の分節化と構造化に関する分析,及び,子音を含めた音声の構造化に関する分析の2点であった.1.連続発声の分節化と構造化に関する分析連続発声の分節化に関しては,HMMの学習に変分ベイズ法を適用することで,非常に限られたデータ量から適切にパラメータ推定を行うことに成功した.また,発声を構造的に照合する際に問題となる分布系列間の時間対応のずれを,DPマッチングを導入することにより解消し,認識率の向上を確認した.さらに新たな手法として,特徴量空間を分割して入力ストリームを複数に分割するマルチストリーム構造分析を提案した,本手法は部分空間での構造による照合を行うことに相当し,さらなる認識率の向上が得られた.最終的に,8名の学習話者による提案手法のモデルが,数百人・数千人により構築された従来手法での音響モデルとほぼ同等の性能を示し,提案手法の有効性を実験的に確認した.2.子音を含めた音声の構造化に関する分析子音音声の分析に関しては,前述の特徴量分割という新たな知見に対する分析に時間をとられたため,今年度においては分析に着手することはできず,データの準備及び実験タスクのセットアップを行うにとどまった.従来の音声工学では,音響音声学に基づきスペクトル(声紋)をその物理表象として用いてきたが,スペクトルには性別・年齢などの生理学的特性や収録機器などの音響的特性の違いといった非言語的特徴が音響的な歪みとして不可避的に含まれ,音声認識の頑健性を低下させる一因となっている.本研究では,スペクトルのような個々の絶対的な音響特性を直接用いず,音響事象の相対関係,即ち音声のダイナミクスのみを抽出することにより,非言語的特徴の違いによる歪みを排除して,より安定で頑健な音声的照合を行う手法を提案し,従来の方法論とは全く異なる音声認識の枠組みを検討するものである.本年度は,音響的実体を全く用いることのない,構造的表象のみに基づく単語認識実験を,様々な環境下において実験を行う計画であった。具体的に行った実験として,システムの想定する話者とは極端に特性の異なる話者による音声(極端に体格の小さい話者を模擬した音声)に対して認識実験を行い,従来の音響特徴量を直接比較する手法ではほぼ認識が不可能な場合においても,提案手法では約80%の認識率となり,本手法の非言語的特徴に対する頑健性を実験的に確認した.さらに本年度は,認識における識別器の高精度化を検討した.これまで学習データから得られる特徴量の分布と入力との尤度に基づいて認識を行っていたが,線形判別分析に基づく構造識別手法を提案し,これまでの手法よりも数10%ほどの認識率の向上を確認した.従来の音声工学では,音響音声学に基づきスペクトル(声紋)をその物理表象として用いてきたが,スペクトルには性別・年齢などの生理学的特性や収録機器などの音響的特性の違いといった非言語的特徴が音響的な歪みとして不可避的に含まれ,音声認識の頑健性を低下させる一因となっている.

本研究では,スペクトルのような個々の絶対的な音響特性を直接用いず,音響事象の相対関係,即ち音声のダイナミクスのみを抽出することにより,非言語的特徴の違いによる歪みを排除して,より安定で頑健な音声的照合を行う手法を提案し,従来の方法論とは全く異なる音声認識の枠組みを検討するものである.本年度は,昨年度において新しく提案した線形判別分析に基づく識別手法を更に高精度化し,より高い認識性能を示す識別器の構築に成功した.新たに主成分分析を組み合わせることで,日本語5母音系列連続発声の認識において約99%の認識性能を達成し,従来手法である単語HMMを越える性能を実現した.また本年度は,より一般的で実用的な認識タスクにおける実験も行った.単語音声認識研究において広く用いられている東北大松下単語音声データベースを用い,我々の提案する構造的なアプローチに基づく識別器を適用した結果,約96%の認識性能を示した.本認識タスクの単語には子音が含まれているため現状の実装での提案手法は必ずしもそれに最適ではなく,従来手法の単語HMMと比較して認識率としては及ばなかったものの,従来とは全く異なる側面から音声を捉える提案手法が,従来手法とおよそ同等の認識性能を示したことを実験的に確認した.
イオン液体中におけるGFPのダイナミクスならびにハイブリッド材料の開発

イオン液体に多糖やタンパク質などの生体高分子を溶解させることや,イオン液体中における脂質分子の集合挙動を明らかにすることは,新しいソフトマテリアルを開発する上で重要である.また,イオン液体自身に誘電性や光応答性などの機能を積極的に付与することも重要である.本研究は,(1)イオン液体に双極子性官能基を導入し,その緩和現象を明らかにすること,さらに(2)アゾベンゼン部位を有する界面活性剤(Azo1)の集合特性とイオン液体の物理化学的な性質との相関を明らかにすることを目的とした.C_2OSO_3,C_8OSO_3,(CN)_2Nなどの対アニオンを有するイミダゾリウム系のイオン液体を用い,これらの誘電特性を評価した.ラビング処理を施した液晶セルにこれらのイオン液体を入れ,分極ヒステリシス測定を行った.興味深いことに,幾つかのイオン液体が強誘電ヒステリシスを与えることを見出した.これは交流電場によってイオン液体分子が電極間に誘電配向したことを意味し,新しい強誘電性ソフトマテリアルの設計指針となる極めて重要な発見である.イオン液体として[C_2mim][C_2OSO_3]を用い,水との混合溶媒系におけるAzo1の自己集合特性とサーモクロミズムについて検討した.動的光散乱測定と光学・電子顕微鏡観察により,Azo1は結晶性の二分子膜構造を形成し,混合溶媒中に分散することが示された.また,電子吸収スペクトルとゼータ電位測定から,温度によってイミダゾリウムカチオンとAzo1との相互作用が変化し,それに伴ってナノ集合体におけるAzo1の分子配向が変化することが明らかとなった.当初,イオン液体に緑色蛍光タンパク質(GFP)などの生体高分子を溶解させ,新しいソフトマテリアルを開発することを目的とした.そのため,まずイオン液体に大きな双極子を有する対アニオンを導入し,そのダイナミズム,誘電応答性と分子構造の相関について検討を開始した.その中で,これまでに類例のない強誘電ヒステリシスを示すイオン液体を見出した.これは交付申請書よりも国際的に波及効果の高い研究に結びつく可能性が極めて高い.このことより、当初の計画以上に進展していると判断できる.イオン液体の強誘電ヒステリシスは,印加電圧を切るとゆっくりと減衰することがわかっている.イオン液体分子の誘電配向を保持するために,光重合による高分子化やゲル化等を行うとともに,大面積の薄膜化技術を開発する.イオン液体は,ユニークな物理化学的特性を示し,またそれらを容易に制御できることから,多くの関心が寄せられている.また,イオン液体と水から成る二成分混合溶媒系は,イオン液体または水の単独溶媒には見られない多様な特性が生じるユニークな媒体である.本研究では,イオン液体として[C_2mim][C_2OSO_3]および[C_2mim][BF_4]を用い,水との混合溶媒系において,アゾベンゼン部位を有する界面活性剤(Azo1)の溶媒和,自己集合,サーモクロミズム特性について検討した.[C_2mim][C_2OSO_3]/水混合溶媒系において,Azo1は淡色効果または濃色効果を伴ってサーモクロミズムを示し,その挙動は溶媒組成に依存することが分かった.Azo1の会合体は,60wt%イオン液体中において可逆的なサーモクロミズムを明確に示した.これに対して,30wt%イオン液体中ではサーモクロミズムは観測されず,2,10,90wt%イオン液体中では淡色効果とともにわずかなブルーシフトしか観測されなかった.一方,[C_2mim][BF_4]/水混合溶媒系において,Azo1は全く異なる挙動を示した.Azo1の分散液(045wt%イオン液体)を加熱冷却後,室温において可視光を照射したところ,Azo1の会合体がさらに自己集合して巨大なネマチック液晶性のベシクル構造が形成された.一方,90wt%イオン液体中では,温度に依存してAzo1から成る会合体の可視吸収スペクトルが変化した.はじめに90°Cまで加熱処理を行ったところ,スペクトルに変化は見られなかった.しかし,室温まで冷却するとレッドシフトが観測された.興味深いことに,2回目以降の加熱サイクルでは,可逆的なサーモクロミズムが観測された.このように,0-45wt%イオン液体と90wt%イオン液体では異なる作用を示し,これは加熱によって一部のBF4アニオンが加水分解して溶媒のpHが変化したためだと考えられる.このように,イオン液体の性質が溶液中における界面活性剤の自己集合挙動に大きな影響を与えることを見出した.イオン液体に多糖やタンパク質などの生体高分子を溶解させることや,イオン液体中における脂質分子の集合挙動を明らかにすることは,新しいソフトマテリアルを開発する上で重要である.また,イオン液体自身に誘電性や光応答性などの機能を積極的に付与することも重要である.本研究は,(1)イオン液体に双極子性官能基を導入し,その緩和現象を明らかにすること,さらに(2)アゾベンゼン部位を有する界面活性剤(Azo1)の集合特性とイオン液体の物理化学的な性質との相関を明らかにすることを目的とした.C_2OSO_3,C_8OSO_3,(CN)_2Nなどの対アニオンを有するイミダゾリウム系のイオン液体を用い,これらの誘電特性を評価した.ラビング処理を施した液晶セルにこれらのイオン液体を入れ,分極ヒステリシス測定を行った.興味深いことに,幾つかのイオン液体が強誘電ヒステリシスを与えることを見出した.

これは交流電場によってイオン液体分子が電極間に誘電配向したことを意味し,新しい強誘電性ソフトマテリアルの設計指針となる極めて重要な発見である.イオン液体として[C_2mim][C_2OSO_3]を用い,水との混合溶媒系におけるAzo1の自己集合特性とサーモクロミズムについて検討した.動的光散乱測定と光学・電子顕微鏡観察により,Azo1は結晶性の二分子膜構造を形成し,混合溶媒中に分散することが示された.また,電子吸収スペクトルとゼータ電位測定から,温度によってイミダゾリウムカチオンとAzo1との相互作用が変化し,それに伴ってナノ集合体におけるAzo1の分子配向が変化することが明らかとなった.イオン液体に生体高分子(多糖、タンパク質)を溶解させることは、生体高分子の新しい機能を開拓する上で極めて重要な課題である。本年度の様々な測定結果によってイオン液体の性質が溶液中における界面活性剤の自己集合挙動に大きな影響を与えることを見出す事ができた。このことにより、当初の計画がおおむね順調に進展していると言える。当初,イオン液体に緑色蛍光タンパク質(GFP)などの生体高分子を溶解させ,新しいソフトマテリアルを開発することを目的とした.そのため,まずイオン液体に大きな双極子を有する対アニオンを導入し,そのダイナミズム,誘電応答性と分子構造の相関について検討を開始した.その中で,これまでに類例のない強誘電ヒステリシスを示すイオン液体を見出した.これは交付申請書よりも国際的に波及効果の高い研究に結びつく可能性が極めて高い.このことより、当初の計画以上に進展していると判断できる.[C_2mim][C_2OSO_3]/水混合溶媒系におけるAzo1ナノ集合体の可逆的なサーモクロミズムについて,他の分析手法により検討を加える.サーモクロミズムは,温度によってイミダゾリウムカチオンとAzo1との相互作用が変化し,それに伴ってナノ集合体におけるAzo1の分子配向(H-またはJ-会合)が変化するためと考えられる.また,他のイオン液体を用いた2成分混合溶媒系において同様の実験を行うことにより,この現象がカチオン-アニオン-水間の相互作用の変化に起因することを明らかにする.[C_2mim][BF_4]/水混合溶媒系におけるネマチック液晶性の巨大ベシクル形成と可逆的なサーモクロミズムの発現機構について,アゾベンゼン部位のcis-trahs光異性化,溶媒和ならびにBF_4アニオンの加水分解に基づくアゾベンゼン部位のプロトン化の観点から検討を加える.イオン液体の強誘電ヒステリシスは,印加電圧を切るとゆっくりと減衰することがわかっている.イオン液体分子の誘電配向を保持するために,光重合による高分子化やゲル化等を行うとともに,大面積の薄膜化技術を開発する.
経済構造の転換期における経済統計指標の日独比較分析

平成2年度は、(1)日独両国の主要な経済統計デ-タにかんする資料調査と基礎分析によって、両国の統計指標体系のデ-タ構造が著しく異なること、(2)経済計画の目的・課題体系と計画指標の対応関係にかんする資料調査から、多くの計画指標が、経済計画の総量的指針的な性格を反映して、マクロ経済指標にもとづいていること、さらには(3)1970年代からの西ドイツの産業構造問題と投資理論争において、多くの調査報告書や研究論文が、構造分析的な経済指標の作成を、産業連関表を分析の対象として試みていることを検証した。平成3年度は、ドイツ国における旧西ドイツの産業連関表の作成と分析にかんする実地調査によって、(1)ドイツでは、わが国のように政府統計局(連邦統計局)だけでなく、ドイツ経済研究所(ベルリン)等の5大経済研究所によって、それぞれ特色がある産業連関表が作成されていること、および(2)わが国で一般に利用されてるケインズ型産業連関表による最終需要→生産誘発量計測型の分析だけでなく、投資財取引行列型産業連関表をも利用した産業部門間の技術的連関の構造記述・分析的研究が多く行なわれており、設備投資が新しい展開を見せている産業転換期を対象として、技術係数の変動過程を追跡するためには、これまでの産業連関分析法を基本的に見直すことが必要であることを確認した。そのために、(1)産業連関表の創始者であるW.レオチエフの投入産出理論を再検討することによって、ケインズ型産業連関表の中間財取引型行列だけでなくて、部門間関係を記述する新しい表章形式の必要性と可能性を明らかにし、また(2)わが国の産業連関表についても磁気媒体デ-タによって、産業部門の統合・分割関係を分析し、論文をまとめるとともに、学会において発表する。平成2年度は、W.ノイバウア-(Neubauer)フランクフルト大学教授、C.ヴァイル(Weil)同大学講師およびB.ホ-フ(Hof)ドイツ経済研究所(Koln)研究員の協力を得て、「経済構造指標体系の日独比較」にかんする研究計画を立案した。そして、(1)日独両国の主要な経済統計デ-タの調査概念と公表ル-トにかんする資料調査と統計指標体系のデ-タ構造を明らかにする基礎分析、および(2)わが国の経済計画の目的・課題体系と計画指標の対応関係にかんする資料・ヒアリング調査を実施している。他方、経済指標の国際比較にかんする西ドイツの研究論文や資料分析を収集し、経済構造指標にたいする西ドイツ研究者の問題関心や分析の問題点を整理し、明らかにした。また、申請者の本研究室の松川助手が国際連合やEC共同体がマクロ経済指標の国際比較を行うために開発しているデフレ-タ-等の経済指数の実質的な内容・性格を考察し、論文をまとめている。平成3年度は、前年度に行なった日独両国の統計指標体系にかんする資料調査と基礎分析にもとづき、経済構造の指標を析出するために、指標分析の対象を、部門分析のための包括的な加工統計である産業連関表に絞って調査研究を進めた。本研究に関連して、学術振興野村基金の助成を得て、ドイツ国において、旧西ドイツの産業連関表の作成と分析にかんする使査研究を実地に行なった。

それによって、(1)ドイツでは、わが国のように政府統計局(連邦統計局)だけでなく、ドイツ経済研究所(ベルリン)等の5大経済研究所によって、それぞれ特色がある産業連関表が作成されていること、および(2)わが国で一般に利用されてるケインズ型産業連関表による最終需要→生産誘発量計測型の分析だけでなく、投資材取引行列型産業連関表をも利用した産業部門間の技術的連関の構造記述・分析的研究が多く行なわれており、設備投資が新しい展開を見せている産業転換期を対象として、技術係数の変動過程を追跡するためには、これまでの産業連関分析法を基本的に見直すことが必要であることを確認した。そのために、ドイツ調査後、産業連関表の創始者であるW.レオンチェフの投入産出理論を再検討することによって、ケインズ型産業連関表では、産業部門間の技術構造が経済与件として「ブラックボックス」化され、分析の対象からはずされることから、それを打き彫りにするためには、部門間関係を記述する新しい表章形式が必要かつ可能であることを、二つの論文にまとめ、本年7月の経済統計学会において発表する。また、わが国の産業連関表についても、研究代表者が指導教官である大学院生(朝倉啓一郎)が、論文「磁気媒体デ-タによる産業連関表の部門統合の分析」を発表し、ドイツ側の構造指標研究に対応する具体的な作業研究を進めている。
セルロ-ス誘導体や,糖質中の水の計算機シミュレ-ション

ブドウ糖や果糖などの糖類について,熱分析を行い糖質と水との相互作用を計算して検討した。また,分子動力学法,分子軌道法などによって,構造(2体相関関数,動径分布関数,最近接分子数など),熱力学量(エネルギ-など)を計算した.得られた結果の主な点は以下のとおりである.1)ブドウ糖は0.65gーH_2O/gーglucose(60.6%水溶液)および2.0gーH_2O/gーglucose(33.1%水溶液)のとき,束縛水はそれぞれ41.1%,64.6%であり,このときの水の配位数はそれぞれ2.7,13.1であった.また,不凍水は,それぞれ58.9%,35.4%であり,このときの水の配位数はそれぞれ3.8,7.1であった.2)果糖は0.70gーH_2O/gーglucose(58.8%水溶液)のときの束縛水,不凍水は,それぞれ37.3%,62.7%であり,このときの水の配位数はそれぞれ2.6,4.4であった。3)本実験水溶液の濃度範囲では,ブドウ糖水溶液より果糖水溶液のほうが,水がより構造化されていることすなわち,ブドウ糖と水の相互作用より,果糖と水の相互作用のほうが,大きいことがわかった.4)リボスの全エネルギ-と結合エネルギ-を分子軌道CNINDO法(P.A.Dobosh作,木原寛変換)によって計算すると,それぞれー130.lev,ー7.6evであった.5)水の全電子エネルギ-と核間反発エネルギ-は,分子軌道Ab initio(北浦らのIMSPACK使用)法で,STO3G基底を用いて計算した結果は,それぞれー2279.5eV,239.8eVであり,実験値のー2081.0eV,250.2eVと近い値であった.また,水の分子動力学法(河村のMXDORTO法使用)による計算では,水の最近接分子数は4で実験値の4.4に近かった.また,293°K,圧力1気圧のときの内部エネルギ-はー1119.7Jであった.グルコ-スなど単糖類およびセルロ-ス誘導体,特にヒドロキシエチルセルロ-ス(HEC)と水との相互作用を知るために,これらの水溶液およびこれらに水が吸湿・吸水したものについて,熱分析を行いその結果と,計算機シミュレ-ションの結果を比較することにした。HECはNo1,2,3,4の試料を使用し,ヒドロキシエチル基のモル置換度(MS)と粘度はそれぞれ1.29,1.39,2.34,3.80および20ー30(2%),4500ー6500(2%),2776(1%),1692mPa(1%)であった。これらのRH92.3%における吸湿量はそれぞれ1.32g/g,0.69g/g,0.70g/g,0.79g/gであった。これらの結果から,分子量が小さく,MSが大きいほうが吸湿・吸水性が大きいことがわっかった。また,熱分析の測定による不凍水量はそれぞれ0.77g/g,0.58g/g,0.56g/g,0.49g/gで,吸湿・吸水した水のそれぞれ58.3%,84.1%,80.0%,62.0%が不凍水であった。これらの結果から,MSが小さいほうが,不凍水量が多くHEC分子と水との相互作用が大きいことがわっかった。単糖類についてはまだしていないが,平成3年度に特にブドウ糖などについてHECと同様に熱分析を行って,その結果と分子軌道法による単糖類と水との相互作用を計算して比較検討したい。また,ヒドロキシエチルブドウ糖は市販されていないようなので,シミュレ-ショを行いブドウ糖と比較する。分子動力学法やモンテカルロ法によって,構造(2体相関関数,動径分布関数,角度相関関数など),熱力学量(内部および自由エネルギ-など)を計算したい。また,パソコンによるコンピュ-タ化学の講習会(分子力学法,分子動力学法,非経験的分子軌道法など)に出席してその概要を知った。

3)本実験水溶液の濃度範囲では,ブドウ糖水溶液より果糖水溶液のほうが,水がより構造化されていることすなわち,ブドウ糖と水の相互作用より,果糖と水の相互作用のほうが,大きいことがわかった.4)リボスの全エネルギ-と結合エネルギ-を分子軌道CNINDO法(P.A.Dobosh作,木原寛変換)によって計算すると,それぞれー130.lev,ー7.6evであった.5)水の全電子エネルギ-と核間反発エネルギ-は,分子軌道Ab initio(北浦らのIMSPACK使用)法で,STO3G基底を用いて計算した結果は,それぞれー2279.5eV,239.8eVであり,実験値のー2081.0eV,250.2eVと近い値であった.また,水の分子動力学法(河村のMXDORTO法使用)による計算では,水の最近接分子数は4で実験値の4.4に近かった.また,293°K,圧力1気圧のときの内部エネルギ-はー1119.7Jであった.