hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
無保護糖類からの不飽和糖類一段合成を可能にする固体触媒の開発

糖類の選択的変換には、一般的には水酸基の保護、脱保護が必要となるため、多段階合成による収率低下、保護基による反応性低下、保護基由来の多量の廃棄物生成といった問題を抱える。従って、水酸基を保護しないで、選択的な変換を可能にする触媒の開発が望まれ、特に、回収、再利用容易な固体触媒が望ましい。しかし、糖類の水酸基の反応性の類似性から、無保護での選択的変換は非常に難しい。糖誘導体の中で、不飽和糖類は様々な有用医薬品合成のキー中間体である。従来法では多段階合成を必要とするため、無保護糖からの一段合成が望まれるが、そのような報告例はない。そこで本研究では、糖類が有する水酸基のシス、トランス構造に着目し、これらの構造の違いにより隣接ジオール基を選択的に認識・活性化し、脱酸素脱水反応により同時除去することで、無保護の糖類を不飽和糖類に変換可能な固体触媒の開発を目指した。隣接ジオール基の脱酸素脱水反応に有効なReOx-Au/CeO2をベース触媒とし、メチルα-D-マンノピラノシドからのcis隣接ジオールの脱酸素脱水(DODH)反応によるメチル2,3-ジデオキシ-α-D-マンノピラノシド合成をモデル反応として用い、触媒調製方法、金属担持量、水素圧、反応温度、担体の影響について詳細に検討した。その結果、酸化セリウムが担体として最適であり、沈殿法を用いてAuを担持させた触媒が有効であり、Re担持量1 wt%、Au/Re=0.3の組成のReOx-dpAu0.3/CeO2が最適触媒であるとした。低水素圧(1.2 MPa以下)でも反応は円滑に進行し、413 K、水素圧1.7 MPaの条件で、目的のジデオキシ糖を90%の収率で合成できることを明らかにした。また、他のメチルグリコシドにも適用可能であることも示した。本研究成果はACS Catal. 2019, 9, 3725に報告した。メチルグリコシドをモデル基質としたDODH反応において、触媒最適化検討を行い、ReOx-Au/CeO2が有効であり、その組成(金属担持量、Au/Re組成)や調製方法の最適化もできている。また、ReOx-Au/CeO2触媒を用い、各種立体構造の異なるメチルグリコシドを基質とした反応を行うことで、本触媒ではメチルグリコシドのジオールの立体構造(cis, trans)を認識して反応が進行していることを見出し、メチルグリコシドのcis隣接ジオール選択的に脱酸素脱水(DODH)反応が進行することを明らかにした。また、本触媒は不均一系触媒として機能し、再利用可能な耐久性の高い触媒であることも確認できている。通常、ジデオキシ糖は熱的に非常に不安定であるが、詳細な条件検討(反応温度、水素圧、濃度依存生など)に基づき、比較的高活性かつ高収率で目的ジデオキシ糖を合成することにも成功した。またメチルグリコシドの基質適用性についての評価も行う事ができており、各種cis隣接ジオールを有するメチルグリコシドから目的ジデオキシ糖を4190%収率で合成することに成功した。これらの結果を基に、論文(ACS Catal. 2019, 9, 3725)を出すこともできている。ReOx-Au/CeO2触媒を用いたメチルグリコシドのDODH反応において、詳細な反応メカニズム、特に、基質がどのように吸着し反応が進行しているかについてはまだ明らかにできていない。特に、六員環メチルグリコシドと五員環メチルグリコシドの反応性の違いは大きく、また、六員環メチルグリコシドにおいても、糖類のOH基やCH2OH基の立体構造によっても反応性が異なっていることが予想されている。また、五員環糖であるメチルβ-Dリボフラノシドでは、高収率でジデオキシ糖が合成できない問題もある。生成したジデオキシ糖の安定性も勘案して検討を行っていく。実験としては、各種メチルグリコシドを用いた詳細な速度論解析を行うことで、それらの違いの起源を明らかにしていく。また、計算化学的手法(DFT計算)も取り入れ、より精密な反応メカニズムを明らかにしていく。計算化学を専門とする東京大学の中山哲教授と協力しながら本研究を進めていく。さらに、生成したジデオキシ糖を加水分解や水素化することで、有用化学品(ポリオールなど)に変換する触媒プロセスに関する研究を行うと共に、アセタールを保護していない糖類(単糖や多糖類など)への適用の可能性についても検討を行っていく予定である。

そこで本研究では、糖類が有する水酸基のシス、トランス構造に着目し、これらの構造の違いにより隣接ジオール基を選択的に認識・活性化し、脱酸素脱水反応により同時除去することで、無保護の糖類を不飽和糖類に変換可能な固体触媒の開発を目指した。隣接ジオール基の脱酸素脱水反応に有効なReOx-Au/CeO2をベース触媒とし、メチルα-D-マンノピラノシドからのcis隣接ジオールの脱酸素脱水(DODH)反応によるメチル2,3-ジデオキシ-α-D-マンノピラノシド合成をモデル反応として用い、触媒調製方法、金属担持量、水素圧、反応温度、担体の影響について詳細に検討した。その結果、酸化セリウムが担体として最適であり、沈殿法を用いてAuを担持させた触媒が有効であり、Re担持量1 wt%、Au/Re=0.3の組成のReOx-dpAu0.3/CeO2が最適触媒であるとした。低水素圧(1.2 MPa以下)でも反応は円滑に進行し、413 K、水素圧1.7 MPaの条件で、目的のジデオキシ糖を90%の収率で合成できることを明らかにした。また、他のメチルグリコシドにも適用可能であることも示した。本研究成果はACS Catal. 2019, 9, 3725に報告した。メチルグリコシドをモデル基質としたDODH反応において、触媒最適化検討を行い、ReOx-Au/CeO2が有効であり、その組成(金属担持量、Au/Re組成)や調製方法の最適化もできている。また、ReOx-Au/CeO2触媒を用い、各種立体構造の異なるメチルグリコシドを基質とした反応を行うことで、本触媒ではメチルグリコシドのジオールの立体構造(cis, trans)を認識して反応が進行していることを見出し、メチルグリコシドのcis隣接ジオール選択的に脱酸素脱水(DODH)反応が進行することを明らかにした。また、本触媒は不均一系触媒として機能し、再利用可能な耐久性の高い触媒であることも確認できている。通常、ジデオキシ糖は熱的に非常に不安定であるが、詳細な条件検討(反応温度、水素圧、濃度依存生など)に基づき、比較的高活性かつ高収率で目的ジデオキシ糖を合成することにも成功した。またメチルグリコシドの基質適用性についての評価も行う事ができており、各種cis隣接ジオールを有するメチルグリコシドから目的ジデオキシ糖を4190%収率で合成することに成功した。これらの結果を基に、論文(ACS Catal. 2019, 9, 3725)を出すこともできている。ReOx-Au/CeO2触媒を用いたメチルグリコシドのDODH反応において、詳細な反応メカニズム、特に、基質がどのように吸着し反応が進行しているかについてはまだ明らかにできていない。特に、六員環メチルグリコシドと五員環メチルグリコシドの反応性の違いは大きく、また、六員環メチルグリコシドにおいても、糖類のOH基やCH2OH基の立体構造によっても反応性が異なっていることが予想されている。また、五員環糖であるメチルβ-Dリボフラノシドでは、高収率でジデオキシ糖が合成できない問題もある。生成したジデオキシ糖の安定性も勘案して検討を行っていく。実験としては、各種メチルグリコシドを用いた詳細な速度論解析を行うことで、それらの違いの起源を明らかにしていく。また、計算化学的手法(DFT計算)も取り入れ、より精密な反応メカニズムを明らかにしていく。計算化学を専門とする東京大学の中山哲教授と協力しながら本研究を進めていく。さらに、生成したジデオキシ糖を加水分解や水素化することで、有用化学品(ポリオールなど)に変換する触媒プロセスに関する研究を行うと共に、アセタールを保護していない糖類(単糖や多糖類など)への適用の可能性についても検討を行っていく予定である。
新規コレクチンを用いた、細胞内O-GlcNAc糖鎖の生理的役割の解明

O-GlcNAc糖鎖は、蛋白のセリンやスレオニンのアミノ酸残基(Ser/Thr)に結合する糖鎖であり、UDP-GlcNAc-β-N-acetylglucosaminyltransferase(O-GlcNAc transferase)によって糖付加が行われると考えられている。この糖鎖の付加は細胞内蛋白(核蛋白、細胞質存在蛋白)のみに認められ、生命現象に重要な役目を担っていることが推測される。我々は、コレクチンの糖結合活性が上記の糖鎖とオーバーラップすることから、コレクチンのモチーフを利用して新規コレクチンのクローニングを企画し、細胞内糖鎖の機能を探ろうと考えた。1)我々は、細胞質存在タイプの新規コレクチンを想定し、その遺伝子クローニングを試み、本年度候補遺伝子の一つCL-L1遺伝子のクローニングに成功した。さらにCL-L1遺伝子を大腸菌で発現させ、抗体作成を行い、本レクチンが細胞質存在型のレクチンであることを証明した(J.Biol.Chem.1999)。その後本レクチンのマウスホモローグをクローニングした。本レクチン遺伝子は非常に遺伝子保存率が高く、生体にとって重要な働きをしていることが示唆された。2)レクチン遺伝子の機能を探るには、真核細胞での発現系が必須であり、新しいベクターを作成して、その発現系を確立し、その生物学的活性を比較検討した(J.lmmunol.Methods,1999)。またin vitro transcription & translationの系で本レクチン蛋白の作成を行い、レクチン活性を比較検討した。また、本蛋白は大腸菌を免疫して得られた抗体とも反応し、リガンドブロットや種々の実験を通して細胞内や組織におけるコレクチンの役割を検討している。
映画の企画マーケットの実施に係る芸術文化政策の方向性に関する実践的研究

本研究実績としては、第一に、本研究課題を多角的視点から分析するために必要な種々の文献を入手し、映画文化を軸とした国際交流の意義と方法、将来性等について幅広く調査研究を実施するとともに、大分県湯布院で開催された湯布院映画祭に参加し、日本における映画文化の現状と映画制作・製作・上映・評価等に係る種々の課題、そして市民が自発的に映画文化交流の場を生み出すことについての社会学的・政策学的な意義等について、調査を実施した。第二に、上記の文献調査や日本の事例調査を通して構築した知的枠組に基づきながら、イタリアのベネチア国際映画祭およびオランダのロッテルダム国際映画祭、そして両映画祭に付属して開催された企画マーケットに参加し、欧州における映画文化の動向と、映画の企画マーケット、つまり映画人が自らの映画企画を国籍の違う映画制作者や投資家、プロデューサーに対して売り込むための場に関連した制度、参加手続、歴史、傾向、将来的課題や、関連する教育プログラムの実態等について調査した。そしてこうした活動を通して得られた情報に基づきながら、映画作品の制作・製作・流通・上映・評価等を通した翼際的な文化交流の在り方をマクロ理的視点から捉えるための視座を考察し、かつ、映画・映像文化に係る日本の芸府文化政策の多種多様な方向性について考察した。これら研究成果については、九州大学大学院芸術工学研究院における各種担当授業等の機会をとらえて、適宜、教育現場において還元した。
放射線環境下で使用可能なVMEコントローラの開発

放射線環境下で使用可能なVMEコントローラ及びそのインターフェースモジュールの開発が行われ、実用化の運びとなった。また、本研究を通して蓄積されたノウハウは、耐放射線性を要求せれる各種回路モジュールの今後の開発に大いに役立つものである。アトラスTGC測定器用に既に開発し実用化しているコントローラモジュール及びインターフェースモジュールが、この開発研究の出発点となる。このモジュールを如何に改良し汎用のVMEコントローラシステムへと持って行くかが最大の課題である。素粒子原子核実験に限らず加速器制御等に段係する人たちからも広く意見を伺いニーズの集約を行った。これを基に、VMEコントローラモジュールの仕様をほぼ確定することが出来た。インターフェースモジュールとしては、市販のPCに直接実装できることを考え、PCIと呼ばれる標準規格のボードとしたい。また、VMEコントローラモジュール本体は、VME64xと呼ばれる標準規格を用い、そのボードサイズも最も一般的な6Uとした。必要なファンクションとしては、通常のデータ転送に加え、割り込み処理が可能である必要がある。高速転送を可能にするブロック転送モードに関しては、技術的な問題もあり今後の検討課題である。耐放射線性に関したは、1kGy以上を目標に進める。磁場環境下での使用に関しては、コイルなどの磁気を用いた回路部品の使用を出来るだけ排除し、1000ガウス以上の環境下でも動作可能なモジュールとしたい。この様な仕様を基に、システムの概念設計を開始した。また、国際会議やCERN研究所などを訪問し、対放射線性を有する回路部品素子の情報の収集や対放射線を考えた回路設計様式についての意見交換を行った。更には、使用候補となる幾つかの集積回路についてガンマ線照射試験を行い、1kGyという目標値は何とかクリアしそうなことが分かった。アトラスTGC測定器用に開発し既に実用化しているコントローラモジュール及びインターフェースモジュールが、この開発研究の出発点である。このモジュールを如何に改良し汎用のVMEコントローラシステムへと持っていくかが最大の課題である。素粒子原子核実験や加速器制御に関係する人たちから幅広く意見を伺い、その結果として概念設計を終了することができた。インターフェースモジュールとしては、PCI規格を採用した。今年度はPCI規格の評価ボードを購入し回路開発及びオンラインソフトウエアの開発に着手した。VMEコントローラとしては、ブロック転送は必ずしも必要ではなく、むしろホストコンピュータPCへの割り込み処理のほうが有用なファンクションとの結論に達した。PCIバスとしてこのような割り込みを行うためのインターフェース及びオンラインソフトウエアの開発とその検証を行っている。また、耐放射線性に関しては1kGy(100krad)を目標に据え、そのための回路部品の被ばく試験なども行った。また、新しい部品や耐放射線用回路設計技術などについても、国際会議などを通して議論を行い有用な情報を得ることができた。これまでの放射線試験や得られた知識をもとにVMEコントローラモジュールの部品選定はほぼ終了した。部品選定においては1000ガウス程度の磁場環境下でも動作可能なものを選んだ。合わせて、最終版の回路設計を開始した。日本物理学会に於いてこれらの結果について発表した。昨年度までの研究活動を通して、素粒子原子核実験や加速器制御に関係する人々から幅広く意見を伺い、VMEコントローラの仕様をまとめることが出来た。これらの結果をもとに、PCI規格を採用したインターフェースモジュール及びVMEコントローラモジュールの開発・試作製造を行った。試作ボードは平成21年秋には完成し、精力的に内蔵FPGAのロジック回路設計とその検証作業を行った。その結果平成22年冬には、ロジック回路設計が終了し、正常動作検証作業がほぼ完了した。合わせて、本モジュール使用の為のPCIドライバーソフトウエアの開発も行われハードウエア・ソフトウエアともにユーザーに提供できる環境になった。本VMEコントローラは、耐放射線性に関しては1kGy(100krad)、磁場環境に関しては1000ガウス程度まで動作可能であることが確認された。上述のように本研究の当初の目的が成就された。また日本物理学会に於いてこれらの結果について発表した。今後、雑誌論文への発表を行う予定である。
稀少有用物質生産のための植物工場開発

Agave pasificaの苗の大量増殖を目的にin vitroで基礎実験を行い、その実験結果からジャーファメンタでの培養を行った。無菌種子から育てた葉の厚さ5mmの外植片をMS培地を修正した培地にホルモン(2,4DとBA)を添加し、蔗糖と寒天を加えた培地で培養した。いずれの培地においてもカルスが誘導され、生長も良好であった。その後、継代のカルスの生長培養条件を調べた結果、2,4Dを0.25mg/LとBAを10mg/L添加した培地で生長が最も良好であった。カルスからシュートの形成では、再分化した植物からはシュートとともに根を形成した植物も出現したが、しないものはホルモン無添加の培地に移して発根させた。12回継代培養を重ねたカルスからはシュートは形成されなかった。ジャーファメンタによる大量培養では、培養液として、大塚1号、2号の混合標準培養液を用い、25°C、暗期で3週間培養した。発芽率は対照区よりジャーファメンタを用いた場合が高くなる傾向を示したが、植物の生長に個体差が大きく均一性に欠けた。Agave pasificaはCAM植物であり、通常のC3、C4植物とは異なる光合成を行うので、その光合成をsimulinkを用いてモデル化した。二酸化炭素固定の第1ステップはメソフィル細胞で起こる。C3あるいはC4植物は明期にCO_2を取り込むが、CAM植物は暗期にCO_2を取り込む。CAM植物はC3植物に似た光合成を行う。4つのプロセスからなる。1)気孔をひらき、CO_2の固定、2)リンゴ酸の合成、3)リンゴ酸の消費、4)C3光合成である。光合成におけるカルビンサイクルは3つの生化学反応として表現できる。まず、第1はRuBPとその中間生成物(R)の合成である。Rはミカエルーメンテンの関係式に従うとして、各種の光入力に対して光合成がどのように変化するかをモデル化した。アリゾナに生息するAgavepacificaはAgavaceae属の仲間で、我が国ではリュウゼンランの一種として知られているCAM植物である。ロープの原料、アルコール原料、薬用として、またステロイド化合物、サポジニンの原料として利用されており、さらに乾燥地の生態系を維持する貴重な緑資源として重要であるが、種子繁殖では繁殖速度が遅く、今後の需要にみあうような量は確保できにくい。まず、組織培養用のバイオリアクタを試作した。培養槽は約3Lで、水温、pH、DOの制御が可能で、照明は培養槽周囲からの蛍光灯照射により、最大5,000Lxまでの強度が可能である。また照射時間はプログラムタイマー方式により調節可能である。簡単な制御試験では、水温に関しては±0.2°Cの範囲で制御できることが判明した。カルス培養では明期は25°Cで12時間、暗期は18°Cで12時間とした。培地としてはMS培地を基本として、24Dを0.25ppm、0.75ppm加えた区、さらにベンジルアデニンを2.2ppm、4,4ppm、10.0ppm加えた区を作り培養を行った。シュート形成培地はいずれも24Dを0.25ppm、ベンジルアデニンを1.0ppm加えた共通区とした。継代培養は1ヶ月ごとに2回繰り返し、そのたびに培地の交換を行った。さらに約2週間後にシュート形成培地に移植し、培養した。

すでにいずれの区においてもカルスがかなり緑化し、シュートの形成もまじかいと観察されているが、この段階での生長が遅く、シュートが形成されるまでにはまだ若干の時間が必要と思われる。さらに培地を工夫して、シュートが速やかに形成されるようにし、さらにバイオリアクタへ移植して、栽培実験を続ける計画である。無菌苗から0.25ppm2,4-D,10ppmBAを添加した修正MS培地でカルスを誘導し、同じ培地で増殖、継代培養した。シュートを形成させるために35回継代培養したカルスを0.25ppm2,4Dと0,1,10ppmBAを組み合わせた修正Schenk-Hildebrandt(SHI)培地に移植し、25°C、12時間明期で培養した。その結果、カルスは緑色を呈し約5ヶ月後、0.25ppm2,4-Dと1ppmBA、0.25ppm2,4Dと10ppmBAを組み合わせた培地でシュートを形成した。そのシュートをホルモンフリーのSHI培地に移植して発根させたが、1個体のみが発根し、その他は壊死した。その後、詳細に再分化の条件を検討しようと1012回継代培養したカルスでシュート形成を試みたが、カルスは緑色にならず、シュートも発現しなかった。この一因はカルスの加齢によると考え、再度カルスの誘導を始めている。さらに、種子からより早く均一な幼苗を育成する目的で、試作したバイオリアクタを用いて2回実験を行った。培養液には大塚1号、2号混合標準養液を使用し、25°C、暗期で3週間培養した。対照試験として、1回目は鹿沼土単独、2回目は市販されている園芸用混合培養土を用いて、25°Cに設定されたバイオトロンの中で育成した。3週間培養で育成した植物は発芽後、葉長、根長、植物体の生重、乾燥重について調査した。その結果、発芽率は対照区よりバイオリアクタを用いた場合、高くなる傾向を示したが、植物の生長は個体差が大きく、均一性に欠け、測定項目は両試験区間に有意な差は認められなかった。Agave pasificaの苗の大量増殖を目的にin vitroで基礎実験を行い、その実験結果からジャーファメンタでの培養を行った。無菌種子から育てた葉の厚さ5mmの外植片をMS培地を修正した培地にホルモン(2,4DとBA)を添加し、蔗糖と寒天を加えた培地で培養した。いずれの培地においてもカルスが誘導され、生長も良好であった。その後、継代のカルスの生長培養条件を調べた結果、2,4Dを0.25mg/LとBAを10mg/L添加した培地で生長が最も良好であった。カルスからシュートの形成では、再分化した植物からはシュートとともに根を形成した植物も出現したが、しないものはホルモン無添加の培地に移して発根させた。12回継代培養を重ねたカルスからはシュートは形成されなかった。ジャーファメンタによる大量培養では、培養液として、大塚1号、2号の混合標準培養液を用い、25°C、暗期で3週間培養した。発芽率は対照区よりジャーファメンタを用いた場合が高くなる傾向を示したが、植物の生長に個体差が大きく均一性に欠けた。Agave pasificaはCAM植物であり、通常のC3、C4植物とは異なる光合成を行うので、その光合成をsimulinkを用いてモデル化した。二酸化炭素固定の第1ステップはメソフィル細胞で起こる。C3あるいはC4植物は明期にCO_2を取り込むが、CAM植物は暗期にCO_2を取り込む。CAM植物はC3植物に似た光合成を行う。
異種マクロモノマ-間のラジカル共重合に関する基礎的研究

1.各種マクロモノマ-合成:重合性官能基がスチレンタイプの各種(ソフト、ハ-ド、疎水性、親水性の連鎖から成る)マクロモノマ-を合成した。具体的には、アニオンリビング重合法による(Pービニルベンジル)ーポリイソプレン(VBーPIp)、ーポリジメチルシロキサン(VBーPDMSi)、ーポリスチレン(VBーPS)、ーポリ(tーブチルクロトナ-ト)(VBーP(tーBC))、ーポリ(2ービニルピリジン)(VBーP(2VP)):グル-プトランスファ-重合法による(pービニルフェニル)ポリメチルメタクリレ-ト(VPーPMMA):カチオンリビング重合法による(pービニルベンジル)ポリテトラヒドロフラン(VBーPTHF)である。これらのマクロモノマ-合成では、合成条件の詳細な検討によって、何れも単分散性に優れ(Mw/Mn〓1.15)、重合性官能基の高い導入率(>90%)が達成できた。2.異種マクロモノマ-間のラジカル共重合の検討:ソフト/ハ-ドマクロモノマ-間の共重合として、VBーPSとVBーPTHFとの共重合をより詳しく検討した結果、両者の共重合反応性は溶媒によって著しい影響を受けることが分かった。同様の結果がVBーPS vs.VBーP(tーBC)でも認められ、溶解性が高く広がりの大きい方のマクロモノマ-よりも局部的に凝集状態にあるマクロモノマ-の方が重合しやすい現象が認められた。疎水性/親水性マクロモノマ-間の共重合としてのVBーPS vs.VBーP(2VP)(四級化によって親水性)においても、溶媒による影響が大きく、溶媒の選択(ピリジン)によっては、理想共重合することが分かった。なお、超音波照射効果については、相溶性の非常に悪いVBーPS vs.VBーPDMSiの系で若干の効果はあったものの顕著な効果は認められなかった。この点については、いろいろな系でのさらに詳しい実験を計画している。
水辺の市民開放に向けた空間利用と地域連携のあり方に関する研究

2018年度は、水辺の市民開放に向けた国内の動向とそこに見られる空間利用と地域連携の特徴を捉えるため、「ミズベリングプロジェクト」および「かわまちづくり支援制度」に基づく取り組みを中心に調査を実施した。具体的には、日本橋川の地域連携による河川利用・芝浦地区の水辺の飲食店の成立過程、全国のSUP団体の活動実態、エリアマネジメント活動における水辺利用の実態、指定管理による東京都臨海部の海上公園の実態、親水公園の管理実態に関する調査分析を行った。また、国外の水面利活用事例として、オランダ・アムステルダムおよびロッテルダムでの現地調査を実施した。日本橋川の取り組みでは、地元企業や地元住民による地域組織3団体が主体となった河川利用の推進がみられ、芝浦地区の港湾地域における水辺の飲食店の成立においても、民間企業を中心とした地元行政との意見調整が重要な機会となっていた。また、民間(企業・市民団体)主体による水辺利用の動向調査としては、全国エリアマネジメントネットワーク加盟団体のうち活動範囲に水面を有する12団体や、都市河川を中心にSUP活動を展開するSUP団体を対象に調査を実施し、民間主体による水辺利用を展開していく上での、活動の多様化やそこに生じる問題・課題点を捉えた。さらに、東京都臨海部の海上公園38ヶ所を対象とした調査では、指定管理によるイベントを通した水辺利用や海辺の空間利用・管理を図る上での課題点を抽出・整理した。こうした一連の研究成果については、日本大学理工学部学術講演会での発表(5編)や日本沿岸域学会研究討論会(1編)、環境情報科学センターでのポスター発表(1編)を通して情報発信を行った。また、こうした調査結果の一部は、スペイン・マドリッドで開催された国際会議「OMAE2018」での発表に反映させた。2017年度は、国内外の水辺空間利用の動向とそれを支える仕組みの特徴を捉えるため、国内事例4カ所(東京都隅田川、横浜市大岡川、和歌山市市堀川、北九州市神獄川)と国外事例2カ所(ニューヨーク・イースト川、コペンハーゲン・コペンハーゲン川)の現地調査を実施した。国内事例では、「かわまちづくり支援制度」や「ミズべリングプロジェクト」などの行政主導による施策展開を機に、水辺活用に向けた民間主導による中間組織が形成され、こうした組織が核となり多様な組織・団体が連携し合うことで、水辺の賑わい創出へと貢献している動向を把握した。国外事例では、水辺の賑わい創出における行政と民間の係わり方の一例として、ニューヨーク市ブルックリン・ブリッジ・パークにおける水辺空間の整備過程やブルックリン・ブリッジ・パーク・コーポレーションの活動展開の整理を行った。しかし、2017年度の研究活動では、学務との兼ね合いや現地調査におけるヒアリング対象者との日程調整の関係から、事例調査および現地調査を十分に行うことができなかった。そこで、2018年度はさらなる国内外調査を実施し、こうした水辺を媒介とした中間組織の特徴やその役割を明らかにし、水辺のまちづくりにおける行政と民間の係わり方の体系化を検討していく予定である。調査成果の発信状況としては、横浜市およびニューヨークの調査成果は、それぞれ国内シンポジウムにおいて成果報告を行った。また、ニューヨークの調査成果は、2018年度の日本建築学会大会(東北)における成果報告が決定している。さらに、国内調査の成果の一部は、「ミズべリングプロジェクト」の活動報告として活用した。研究実績の概要にも示した通り、2017年度は、国内事例4カ所・国外事例2カ所の現地調査を実施し、各事例の水辺利用動向やその経緯、それを支え得る法制度や連携体制、キーマンの存在などの分析を行った。また、「かわまちづくり支援制度」の対象地域157カ所についても、各事例における水辺空間利用の動向の把握を行い、各事例のデータシート作成を進めている。以上の事例抽出および現地調査については、学務やヒアリング調査者との日程調整の関係上、現状では十分には実施できていない。2018年度も引き続き調査を実施していく。また、2018年度については、「かわまちづくり支援」だけでなく「ミズべリングプロジェクト」にも事例抽出の対象を拡大し、先ずは水辺空間利用の動向整理を行う。

こうした一連の研究成果については、日本大学理工学部学術講演会での発表(5編)や日本沿岸域学会研究討論会(1編)、環境情報科学センターでのポスター発表(1編)を通して情報発信を行った。また、こうした調査結果の一部は、スペイン・マドリッドで開催された国際会議「OMAE2018」での発表に反映させた。2018年度については、かわまちづくり支援制度およびミズべリングプロジェクトにおける取り組み内容や取り組み主体、実施場所、実施時期などの把握・整理を行い、加えて、河川空間特性と諸主体の係わり方の関連性を検討した上で、現地調査の事例抽出を進める。調査対象地の選定に際しては、水辺空間活用の特徴に応じて、適宜、国内外事例の追加および入れ替えを検討する。現地調査については、2018年度は国内事例6カ所および国外事例2カ所での調査を予定している。各事例において現地踏査や関係者へのヒアリング調査、文献調査を実施し、水辺の市民開放に至った経緯やそこに係わる諸主体の関係性、法制度との関連性、取り組み後の課題点などを把握し、水辺の市民開放に至った要因を分析する。また、事例ごとの取り組み推進の核となっている中間的組織の存在に着目し、その役割や求められる専門性に関して整理する。以上の調査・分析結果を踏まえ、都市の水辺を媒介として形成されている地域社会のをモデル化し、水辺の市民開放に向けた空間利用および地域連携に関する具体的な提案を行う。2017年度の研究活動において、学務やヒアリング対象者との日程調整の関係上、現地調査および資料収集を十分に行うことができなかった。そのため、旅費や消耗品費、設備備品費などの収支計画で2018年度において使用する必要が生じた。2018年度の研究調査においては、事前に申請した研究経費の計画に加え、現地調査追加分の経費も考慮し使用していく予定である。
回復期リハビリテーション医療に適した患者の環境整備に関する研究

本研究では回復期リハビリテーション病棟のおける入院患者の生活環境と生活実態、医療スタッフのケア内容とその成果、そして回復期リハビリテーション病棟の運営状況などを明らかにすることを目的として、多角的な視点から以下に示す大きく5つの調査研究を実施した。1.回復期リハビリテーション病棟の実態を明らかにする全国アンケート調査(毎年1回ずつ計3回)毎年同様の調査を実施することにより回復期リハビリテーション病棟の経年的変化と継続的に抱えている問題点を明らかとした.2.入院患者のADL変化に関する詳細なアンケート調査入院から退院までの患者のADLを継続的タイムスタディ調査により詳細に追跡ることにより患者の行動能力や行動範囲の変化のパターンと明らかとした.3.入院患者の生活実態を明らかにする観察調査入院から退院までの患者のADLの変化をアンケート調査により把握し,患者が回復してゆくプロセスを疾病別に明らかにした.4.回復期リハビリテーション病棟における調整式車いすと患者の自立に関するアンケート調査調整式車いすを回復期リハ病棟の患者に導入し,継続的にアンケート調査をおこなって患者の自立度に与える影響について考察した。5.病室内レイアウトと患者の患者の麻痺側に関するアンケート調査療養環境を高めるためにベッド配置を固定化させた病院と、ベッド配置に自由度をもたせた病院を対象に、麻痺側に適ったベッド配置とトイレ利用がどの程度なされているのかについて詳細な調査を行い,入院環境の設定について方法について検討した.本研究では回復期リハビリテーション病棟のおける入院患者の生活環境と生活実態、医療スタッフのケア内容とその成果、そして回復期リハビリテーション病棟の運営状況などを明らかにすることを目的として、多角的な視点から以下に示す大きく5つの調査研究を実施した。5.病室内レイアウトと患者の患者の麻痺側に関するアンケート調査療養環境を高めるためにベッド配置を固定化させた病院と、ベッド配置に自由度をもたせた病院を対象に、麻痺側に適ったベッド配置とトイレ利用がどの程度なされているのかについて詳細な調査を行い,入院環境の設定について方法について検討した.本研究は脳卒中患者を主たる対象として入院中に病棟においてリハビリテーションを実施する際に必要となる建築環境・福祉用具から始まり、自宅へ戻った患者が在宅生活を継続させるために必要なハウスアダプテーションの関連を明らかにすることを目的としている。平成16年度においては、1)全国の回復期リハビリテーション病棟の実態を明らかにする研究と2)患者の生活からみた回復期リハビリテーション病院の病棟計画に関する研究を実施した。1)の研究は回復期リハビリテーション病棟連絡協議会と共同で調査を実施し、2004年9月1日現在の234病院、296病棟、13,701床のデータと入院患者11,600名、退院患者8,113名分のデータを収集して分析を行った。この調査分析において、回復期リハビリテーション病棟の経営主体、併設機能、スタッフ数、勤務体制、チームアプローチの体制、施設概要(病室規模、浴室、トイレ、食堂、談話室、車椅子、ベッド)、入院患者の概要(年齢、性別、原因疾患、前入院機関)、退院患者の概要(年齢、性別、原因疾患、入院期間、退棟先、診療点数、入院前後のバーセル指数の変化)などを明らかにすることができた。2)の研究では事例的に回復期リハビリテーション病棟を取り上げて、5つの病棟でのヒアリング調査、1病棟でのマップ調査、8人の患者を対象とした継続的タイムスタディ調査を行った。この研究において入院患者の生活を4タイプに分類し、タイプ毎の典型的な事例を示すことができた。更に2人の患者について病床の回復に伴う生活実態の変化を詳細に示し、個々の患者の回復の仕方は様々であり、従って回復の過程に必要な場のしつらえも多様に求められることを明らかとした。回復期リハビリテーション病棟の入院患者の実態とそこで提供されているケアの実態との関係を明らかにすることを目的として,平成17年度は下記の3つの調査研究を実施した.1.平成16年度と同様に全国の回復期リハビリテーション病棟の概要を明らかにすることを目的として,全国回復期リハビリテーション病棟連絡協議会の協力を得て,すべての回復期リハビリテーション病棟を対象としてアンケート調査を実施した.調査は2005年9月に実施しており,有効回答360病棟(54.1%)を対象として分析を行った.2.回復期リハビリテーション病棟に入院している患者の回復のプロセスを明らかにすることを目的として,全国の19病院を対象として調査を実施した.有効回答は14病院30病棟であった.調査は平成16年9月と10月に調査対象病棟に入院したすべての患者を対象として,退院まで毎月末に患者の状態を継続的に調査票に記載する方法で実施し,833名分について退院までの患者が治癒してゆくプロセスを明らかにすることができた.

3.調整式車いすを回復期リハ病棟の患者8名に導入し,基本属性調査,体圧測定調査,行動観察調査,睡眠一覚醒調査,ケアスタッフへのアンケート調査を行い,調整式車いすが回復期リハ病棟の患者の自立度に与える影響について考察した。調査は,2005年10月-2006年2月の間,調整式車いす導入前2週間と調整式車いす導入後2週間の計4週間にわたる調査を患者4名ずつ,2回に分けて実施した。現在,調査結果を集計・分析中である。平成18年度は,回復期リハビリテーションの建築空間について研究を進める予定である.本研究では回復期リハビリテーション病棟のおける入院患者の生活環境と生活実態、医療スタッフのケア内容とその成果、そして回復期リハビリテーション病棟の運営状況などを明らかにすることを目的として、多角的な視点から以下に示す大きく5つの調査研究を実施した。1.回復期リハビリテーション病棟の実態を明らかにする全国アンケート調査(毎年1回ずつ計3回)毎年同様の調査を実施することにより回復期リハビリテーション病棟の経年的変化と継続的に抱えている問題点を明らかとした.2.入院患者のADL変化に関する詳細なアンケート調査入院から退院までの患者のADLを継続的タイムスタディ調査により詳細に追跡ることにより患者の行動能力や行動範囲の変化のパターンと明らかとした.3.入院患者の生活実態を明らかにする観察調査入院から退院までの患者のADLの変化をアンケート調査により把握し,患者が回復してゆくプロセスを疾病別に明らかにした.4.回復期リハビリテーション病棟における調整式車いすと患者の自立に関するアンケート調査調整式車いすを回復期リハ病棟の患者に導入し,継続的にアンケート調査をおこなって患者の自立度に与える影響について考察した。5.病室内レイアウトと患者の患者の麻痺側に関するアンケート調査療養環境を高めるためにベッド配置を固定化させた病院と、ベッド配置に自由度をもたせた病院を対象に、麻痺側に適ったベッド配置とトイレ利用がどの程度なされているのかについて詳細な調査を行い,入院環境の設定について方法について検討した.
精密定量分析および安定同位体分析による海洋におけるヘム鉄の動態の解明

鉄は海洋で最も枯渇している必須微量元素である。海洋鉄循環は地球表層システムを駆動する一次生産の主要な規定要因であるが、海洋の鉄の動態に関する我々の理解は十分ではなく、現状では海洋鉄循環を定量的に制約できていない。その根本には、海洋溶存鉄の99%以上を占める有機鉄リガンドに関する知見が乏しいという問題がある。そこで本研究では、海洋表層の主要な有機鉄リガンドであると考えられるヘムbに着目し、定量法および炭素・窒素・鉄安定同位体比分析法を確立する。確立した手法に基づいて海洋のヘムbの濃度分布と起源を明らかにし、海洋鉄循環の全容を解明する上で不可欠な鉄の再生産を定量的に評価する。
持続的な地域コミュニティを確立するための条件に関する社会学的研究

「持続的な地域コミュニティを確立するための条件に関する社会学的研究」というテーマで行った本研究では、主たる研究領域を過疎問題に起きつつ、2011年3月11日に発生した東日本大震災・福島第一原発事故を受けて、震災・原発事故で生じたコミュニティ災害の実態解明、さらにそこからの復興過程のなかでいかに持続的な地域コミュニティを確立しうるのかを多角的に検証した。地域再生においても復興政策においても、個人・家族・コミュニティの適応過程は見られるものの、その支援対策であるべきものがかえって適応を阻害している傾向があり、かつ新自由主義的な世論の偏向効果が、事態をより急速に悪化させていく可能性が指摘できる。2012年度はいくつかの過疎地域の実態状況を確認するとともに、おもに東日本大震災・福島第一原発事故に関わる被災地の現状と、被災コミュニティに対する政策・対策の現況を確認する作業を行った。第一に、被災コミュニティ対策について。復興計画などで「コミュニティ再生」は唱われているが、実際の現場レベルでは、広域避難、長期避難、都市と村落の急速な接近、官民支援の詳細化・長期化などにより、コミュニティ再生が主体的・自立的に作動する条件の確立がきわめて難しくなっていることが分かった。岩手県野田村、宮城県石巻市、福島県富岡町を中心に調査検討を行ったが、いずれもコミュニティ再生がハード面に偏って意識されており、人・社会の再生という面に関わる人文社会科学的な介入の不可欠な状況が生まれている。適切な介入の回路がないままに、大規模土木事業(巨大堤防、高台移転、除染、インフラ復旧など)のみが急速に進行している。住民自治確立の問題が大きく横たわっているが、他方で、日本の地方自治は土地への居住を第一条件としているため、長期避難者や若年者の就業上の一時移転者が、地域再生事業に実質的に参加できない構造を生んでいて大いに問題がある。こうした「住民」と「自治体」の枠組みのあり方に関わる問題は、第二に行った過疎自治体調査(青森県、新潟県、和歌山県)でも確認され、次年度以降の課題として残された。なお本研究の調査研究課題の整理は、『東北発の震災論』(筑摩書房)、および「「帰る」「帰らない」をめぐる住民と自治体」(『住民行政の窓』3月号所収)で行った。過疎問題に関しては青森県津軽地域を調査の中心にすえながら、岩手県、静岡県、山梨県、長野県を比較し、また東京都内では多摩ニュータウン郊外の近郊農村という過密地域の村落コミュニティをも比較対象とした。東日本大震災に関しては、福島県双葉郡富岡町を対象にした検討を3年にわたって行い、また津波被災地については、岩手県野田村、宮城県石巻市、気仙沼市なども調査し、原発被災地との比較を行った。分析に際してはさらに、過疎問題/震災復興問題に関わる各自治体および政府各省庁の対応についても検証して、その政策内容と地域の実態、住民生活との関連性やズレについても考察を行った。過疎問題については、現在生活している世代の中ではコミュニティは持続しているが、次世代継承の面からは厳しい現実が2010年問題として明確化しはじめていることを指摘した。さらに学校統合など、人口再生産を持続させる仕組みそのものが少子化を前に閾値を超えて解体しつつあることを指摘した。また原発事故被災地域では、コミュニティ崩壊が危険自治体へと転換する可能性も抽出され、津波被災地では復興防災事業がコミュニティを破壊するリスクを検討した。コミュニティの持続可能性の展開について、今後より入念な考察が必要である。我が国のコミュニティ政策が大きな転換期にあることは明瞭であり、リスク時代のコミュニティ研究のあり方について過疎、原発事故、大津波災害に関する2014年時点での総括を行った。過疎地や災害経験地域の歴史および現状を分析し、今後の地域コミュニティの持続可能性を探る本研究では、研究開始直前に発生した東日本大震災の現実を組み込みながら、試行錯誤の中、研究を進めてきた。第一に過疎地に関わる研究では、青森県西目屋村、黒石市の事例を調査するともに、世界自然遺産・白神山地周辺の観光化と、周辺過疎山村の生活現実との関連性・非関連性について検討した。これらの研究成果は、『白神学第2巻』(西目屋村・ブナの里白神公社、2011年11月、編著)、『限界集落の真実過疎の村は消えるか?』(ちくま新書、2012年1月刊、単著)、『弘前大学人文学部社会調査実習報告書ー過疎・限界集落問題研究2010年度調査報告ーマチの過疎北東北の過疎』(2012年3月刊、弘前大学人文学部、編著)に速報を掲載した。

第二に災害研究では、東日本大震災の発生を受けて、過去の被災地について予定していた調査を岩手・宮城・福島に振り替えた。とくに岩手県野田村、福島県富岡町の調査研究を重点的に行い、津波被災地と原発事故被災地について、コミュニティとしての持続可能性について中長期的な検討ができるよう準備を整えた。成果は、『「原発避難」論避難の実像からセカンドタウン、故郷再生まで』(明石書店、編著、2012年3月刊)の他、『社会学評論』(62巻4号、日本社会学会)、『都市社会研究』(No.4、せたがや自治政策研究所)、『季刊東北学』(第28号、柏書房)、『世界』(2012年1月号、岩波書店)、『季刊家計経済研究』(2012年冬、No.93、家計経済研究所)、『建築雑誌』(vol.127、No.1626)への執筆の他、第84回日本社会学会大会・研活テーマセッション、地域社会学会2011年度第2回研究例会、環境社会学会研究例会、社会学系コンソーシアム・シンポジウムなどの学会・講演会で報告・発表した。本研究は本来、過疎問題を中心に行う予定であったが、本課題採択直前に生じた東日本大震災・福島第一原発事故によって大きく研究計画を変更して実施を行っている。そのため、当初の研究計画をかなり迂回した形で実行中だが、巨大災害および、原発時に伴うコミュニティ存続の危機という希有の事態を観察したことにより、研究課題の「持続的な地域コミュニティを確立するための条件」に対して、より直接的なアプローチが可能となりつつある。広域・長期避難を続けている自治体について、とくに福島県富岡町および宮城県石巻市(なかでも旧雄勝町)について観察し、これを岩手県野田村の事例と比較検討することにより、長期的広域的避難がもたらすコミュニティ解体効果についてつぶさに検討が行えた。とともに(より重要なこととして)、こうした解体効果が様々に観察されるにもかかわらず、コミュニティ存続のための住民たち/行政機構の反作用も如実に観察することができ、巨大災害・事故が近代コミュニティ何をもたらすのか、存続しうるとすればそれはいかなる条件によってか、次年度にむけて調査研究の土台が築かれている状況にある。さらに本研究ではこの被災コミュニティの問題と、過疎地域コミュニティの存続条件とのすりあわせを意図しているが、これまでの検討から、コミュニティの内と外を決定するのは何か、という問いによってこの点にアプローチすることが有効であるという手がかりをえた。この点に対しては、一方で制度的にアプローチできるが、他方でこれを社会調査を用いた行為実践の中で読み解くことも可能であり、その方法論の確立が今後の大きな課題となる。上記課題のために、調査を再設計し、次年度により入念な検討を行うこととする。過疎地域と大規模災害発生地域を題材に、短期的危機・長期的危機の中でコミュニティの持続可能性の条件を探る本研究は、東日本大震災の発生を受けて、急遽、研究の重心を現在進行形の震災問題におくこととした。本年度はまず震災研究を中心に検討を進め、過疎地域研究は予定よりもやや遅らせて次年度で調整することとした。東日本大震災に関しては、調査研究の対象地を確立し、新たなラポールを気づくことを試みた。
蟻酸吸着表面の内殻励起による光分解反応

本研究では,超高真空下で有機分子を吸着させた表面に軟X線領域の光を照射することにより,吸着種の内殻電子を励起し、表面から飛び出すイオン種の同定とその励起エネルギー依存性から,表面光分解反応機構の知見を得ることを目的とした。これまでに得られた研究成果の概要を以下に記す。シリコン単結晶表面に単分子層吸着したギ酸分子の軟X線励起による光分解反応を調べた。脱離イオンの同定と検出には、単バンチ運転による放射光パルスを利用した飛行時間型イオン分光法を用いた。ギ酸分子の炭素K殻電子励起では、H^+,C^+,CH^+,O^+,CO^+,CHO^+の脱離が観測され、その収量スペクトルの形はそれぞれ異なっており、励起エネルギーに強く依存することが調べられた。同時に測定したオージェ電子収量スペクトルおよびイオン-イオン・コインシデンス測定との結果との比較から、この系でのイオン脱離過程には、種々の共鳴励起状態が関与し、脱離イオン種の強度は共鳴励起状態の性格に強く依存することがわかった。また、イオン脱離機構についてさらに詳しく研究するため、金箔上に多層吸着したアセトニトリル分子の軟X線励起による光分解反応を調べた。脱離イオンの同定と検出には、電子-イオン・コインシデンス測定を用いた。アセトニトリルの炭素K殻電子励起では、H^+の脱離のみが観測された。イオン脱離効率はC-Hの反結合性軌道への共鳴励起とみられるところで増大がみられた。さまざまな初期励起状態でのオージェ電子と光イオンのコインシデンス測定により、イオン脱離過程に初期励起の緩和後のオージェ終状態が関与し、その関与した励起電子や正孔の軌道の(反)結合性や局在性にイオン脱離が強く依存することがわかった。
埋め込みのなす空間の位相幾何学から見る，有限型不変量の幾何学的解釈

1次元Euclid空間からn次元Euclid空間への埋め込みで、無限遠では標準的な包含写像であるものをlong knotとよび、それらのなす位相空間をKと書く。Kの位相幾何学的性質を調べることが研究目標の1つである。平成30年度は以下のようなことを行った。Kのde Rhamコホモロジー群はグラフのなすコチェイン複体のコホモロジーで記述される。具体的には、グラフに付随する配置空間上の微分形式のファイバー積分によりK上の微分形式が構成され、次元nに関するある条件のもとでは、この対応がコチェイン写像になる。この写像がコホモロジー群の同型を導くことが期待されている。このような枠組みはあるものの、グラフの組み合わせ的な困難により、3価グラフを除いては具体的なコホモロジー類の例はほとんど知られていない。この状況を打破すべく、M. Kontsevichの「双対構成(dual construction)」を利用することを考えている。これはグラフ複体をあるLie環のなすChevalley-Eilenvberg複体とみなし、あるFrobenius代数からLie環のコホモロジー類を構成するというものである。ここでいうグラフ複体はKに対応するものとは少し異なるので、いくらかの修正が必要である。平成30年度はLie環の構成にあたる部分を主に考察した。このLie環が「正しい」か否かは、今後「双対構成」を実行して検証する必要がある。上記のこととは別に、杉山龍太郎氏(信州大学修了生)と共同で行っていた、generic平面曲線の分類に関する論文が専門誌に掲載されることとなり、必要な追加や修正を行った。Generic平面曲線は、上記の埋め込みを平面に射影したものと考えることができ、埋め込みの研究に際しても重要である。これまでは、埋め込みの空間のコホモロジー類の具体例を与えるという研究は、グラフの組み合わせ的な困難の少ない部分に限られていた。「双対構成」を考えることで、より見通し良く、多くの具体例を与えられる可能性が広がってきていると考えられる。またグラフ複体は低次元トポロジーの諸分野においても重要な対象で、近年はT. Willwacherらが盛んに研究を進め、大域的な構造については多くのことがわかってきている。その知見は埋め込みの場合にも大いに利用されるべきものであり、研究を加速させてくれるものと期待できる。平成30年度に行った、埋め込みの空間に関する「双対構成」を引き続き実行し完成させたい。Kontsevichが最初に考えた状況と埋め込みの場合とは、非常によく似ているが、埋め込みの分のずれがある。このため、どのように構成するか、若干の選択肢がある。どれが「正しい」のか、試行錯誤が必要になると考えられる。同様のことは、1次元のみならず、一般の次元の埋め込みに関しても考えるべきことである。1次元での構成が完成したあとは、次元の一般化を考えたい。さらに、高次元の埋め込みの空間については、次元によってはコホモロジーの「無限次元性」があるものと期待されている。この現象は他の研究手法では捉えるのが難しく、グラフを用いた積分による方法が有力であると考えられる。すでに述べた「双対構成」や、過去に渡邉忠之氏(島根大学)と共同で行った研究の手法を用いたアプローチを考えたい。(1)3次元ユークリッド空間内の1次元long knotのなす空間Kは、連結和により位相モノイドをなす。Kは群的でない、つまり0次ホモトピー群が群とならない。群完備化ΩBKは群的であるため、こちらのほうがホモトピー論的には扱いやすく、しかも元々のKに近い性質を持っている。平成28年度は、森谷駿二氏(大阪府立大学)との共同研究で、Kの分類空間BKはJacob Mostovoyが2002年に導入した"short rope"の空間と弱ホモトピー同値であることを証明した。これによりΩBKはshort ropeの空間のループ空間とみなせることになり、ΩBKをより幾何学的な立場から調べられるようになった。この結果をまとめた論文はウェブ上で公開済みで、現在は専門誌へ投稿準備中である。(2)ジェネリック平面曲線のArnold不変量が"strange sum"に関してどのように振る舞うかについては、Arnold自身やmendes de Jesus-Romero Fusterらにより調べられていた。平成28年度の研究では、杉山龍太郎氏(信州大学)と共同で、ジェネリック平面曲線の連結和を一般化された形で定式化し、その和に関するArnold不変量の振る舞いを決定した。この成果をまとめた論文はウェブ上で公開し、専門誌に投稿した。これは研究計画にはなかった内容だが、Arnold不変量と埋め込みの不変量には深い関係があることが知られており、今後の研究においても重要な意味を持つと思われる。3次元ユークリッド空間内の1次元long knotの空間Kについて、その分類空間がshort ropeの空間である、というMostovoyの予想の解決が、想定していたより早く完成した。この成果を足掛かりとして、結び目の有限型不変量についての理解が深まることが期待される。この成果、手法が一般の次元のlong embeddingの空間についてどのような応用を持つか、という点が今後の課題となる。ジェネリック平面曲線の和に関するArnold不変量の公式に関する成果は当初は想定していなかったものである。平面曲線と結び目の関係は以前から知られているところであり、応用が期待される。

R^jからR^nへの埋め込みで、遠方では標準的な包含写像に一致するものをlong embeddingとよび、特に(n,j)=(3,1)の場合をlong knotとよぶ。Long knotのなす空間の分類空間がshort ropeの空間と弱ホモトピー同値であるという予想(J. Mostovoyによる)の解決(大阪府立大の森谷駿二氏との共同研究)をまとめた論文の修正を行い、同論文が専門誌"Algebraic & Geometric Topology"に採録されることが決定した。この結果により、short ropeの空間、あるいはそのループ空間を使って、long knotの空間についてホモトピー論的な観点から調べることができるはずである。その手法はいまだ確立されていないが、平成29年度は次のようなことを試みた。(1)ある種のグラフに付随した配置空間上の積分により、long knotの空間のコホモロジー類を構成する手法が知られている。特に0次コホモロジー類として、本研究の課題である有限型不変量が構成される。その類似は(short) ropeの空間に対しても適用できると思われる。その候補となるようなグラフのなす複体を導入し、積分による微分形式の構成を行った。様々な多様体の埋め込みの空間は盛んに研究されているが、本研究の主要な課題である有限型不変量の幾何学的背景を結び目の観点から調べるにあたり、興味の出どころである1次元から3次元へのlong knotの空間Kは非常に重要な対象であり、いっぽうで1次元、3次元という次元に由来する種々の困難のため、研究が難しい対象でもある。本研究では過去の研究との繋がりを踏まえてホモトピー論的な観点からKを調べたいが、次元の制約から研究手法に限りがあって難しい。このため、Kのモノイド構造に注目して群完備化に置き換えて調べることが望ましい。この状況において、本研究ではその群完備化のdeloopingである分類空間をshort ropeという埋め込みの空間として幾何学的に特徴づけることに成功した。このことにより、Kに近い空間をホモトピー論的に調べる見通しが立っただけでなく、ropeが1次元から3次元への埋め込みであることから、3次元トポロジー的な方法によるKの研究など、課題である有限型不変量の幾何学的背景の解明に向けた道筋が明確になった。またropeそれ自身も興味深い対象であり、例えばropeを使った結び目理論も考えられるが、それは全く未開拓の領域である。本研究の直接的な課題ではないものの、副産物として新たな研究対象が拓けたとも言える。以上のような現状を踏まえると、本研究はおおむね順調に進展していると言ってよい。1次元Euclid空間からn次元Euclid空間への埋め込みで、無限遠では標準的な包含写像であるものをlong knotとよび、それらのなす位相空間をKと書く。Kの位相幾何学的性質を調べることが研究目標の1つである。平成30年度は以下のようなことを行った。Kのde Rhamコホモロジー群はグラフのなすコチェイン複体のコホモロジーで記述される。