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朝鮮半島三国時代の倭系遺物を副葬する古墳被葬者に関する研究

本研究は,朝鮮半島における倭系遺物を副葬する古墳被葬者の性格解明を目指し,また日本列島での副葬状況との比較検討も行い,その特質について考察することを目的とする。平成21年度はa.これまで蓄積されてきた朝鮮半島における古墳出土の倭系遺物に関する調査・研究資料を再度精査し,多面的な活用に耐えうる基礎データを集積する目的で,まず井上主税『嶺南地方出土の倭系遺物からみた日韓交渉』(慶北大学校大学院博士学位請求論文)の中で扱った関連資料以外の新出資料の収集およびデータの整理を行った。b.次に,福岡市立博物館にて開催された,特別展『考古資料からたどる日韓交流市内遺跡出土品を中心に』を見学し,福岡県出土の朝鮮半島系遺物(弥生時代古墳時代)に関する知見を深め研究者とも意見交換を行った。c.研究成果の公表(1)日本考古学協会2009年度総会研究発表会(於早稲田大学)にて,「勒島遺跡の終焉-その歴史的背景に関する考察-」と題して,金官加耶の前身である狗邪国勢力台頭の歴史的背景について口頭発表を行った。(2)加耶諸国のうち,金海地域を中心とする金官加耶を対象に,いかなる古墳に倭系遺物が副葬されているのかその特徴を指摘し被葬者像について考察した。日本考古学協会2010年度総会研究発表会(於国士舘大学)にて発表予定である。平成22年度は,a.井上主税『嶺南地方出土の倭系遺物からみた日韓交渉』(慶北大学校大学院博士学位請求論文)の中で扱った関連資料以外の新出資料の収集およびデータの整理。b.福岡市埋蔵文化財センターにて開催された、第59回埋蔵文化財研究集会「日本出土の朝鮮半島系土器の再検討-弥生時代を中心に-」に参加し、福岡市出土の朝鮮半島系遺物(弥生時代古墳時代)に関する知見を深め、研究者とも意見交換をおこなった。c.資料調査として、金海大成洞古墳群出土品、咸安梧谷里古墳群出土品、慶州皇南大塚北墳出土品、同金冠塚出土品などの観察をおこなった。d.研究成果の公表として、(1)日本考古学協会第76回総会研究発表会(於国士舘大学)にて、「朝鮮半島三国時代倭系遺物を副葬する古墳の被葬者像について(1)」と題するポスターセッションをおこない、意見交換をおこなった。(2)加耶諸国を対象に、いかなる古墳に倭系遺物が副葬されているのかその特徴を指摘し、被葬者像について考察した。(「朝鮮半島三国時代倭系遺物を副葬する古墳の被葬者像について-加耶諸国の例-」『勝部明生先生喜寿記念論文集』)e.現在、新羅中央および周辺地域における倭系遺物を副葬する古墳の被葬者像について、総合的な考察を進めている。平成23年度は,a.資料調査として、金海大成洞古墳群出土品などの観察・写真撮影をおこなった。b.最近大規模な発掘調査が実施されている忠清道地域を中心に、埋蔵文化財関連機関を訪問することで、倭系遺物も含めた新出資料の確認や研究動向などについて、教示を受けた。c.研究最終年度であるため、成果報告書を作成した。このなかで加耶諸国を対象として、いかなる古墳に倭系遺物が副葬されているのかその特徴を指摘し、被葬者像について考察した。また、倭系遺物を副葬する新羅古墳の被葬者との比較検討を通じ、加耶諸国の特質についても把握を試みた。
CAGE法によるRNA解析を用いた肺原発扁平上皮癌に特異的なマーカーの開発

1.肺癌切除97例(扁平上皮癌22例、腺癌75例)から得られた凍結切片よりRNAを抽出し、CAGE解析法を用いて転写開始領域(Transcript Start Site;TSS)付近の発現状態をシーケンス情報として網羅的に解析した。その結果、特定の転写開始領域を含むDNAの発現レベルが両者の間で有意に異なり、これを指標として、当該扁平上皮癌と腺癌を判別できることを見出した。2.扁平上皮癌と腺癌の鑑別が困難になるのは、微小な生検検体から病理診断(形態学的組織診断)を行わなければならない場合や、癌の分化度が低分化で組織学的特徴に乏しい場合である。具体的には、角化や細胞間橋がほとんど認められない低分化扁平上皮癌と、肺胞上皮置換性に癌細胞が増殖する部分の認められない腺癌では、(とくに検体が微小な場合には)非常に鑑別が困難になる。今回のCAGE解析法による網羅的解析によって見出されたマーカーの内、4つの新規マーカーは単なる扁平上皮癌と腺癌の鑑別のみならず、低分化な癌であっても鑑別も可能にすることを明らかにした。1)原発性肺癌における扁平上皮癌、非扁平上皮癌の鑑別マーカーの探索遺伝子の転写開始点をゲノムワイドに同定しその活性を定量できるCap Analysis of Gene Expression(CAGE)法を用いて、当科で切除した扁平上皮癌22例と腺癌75例との間で発現の異なる遺伝子を探索した。既存の免疫染色マーカー(扁平上皮癌: CK5, CK6, p40, Desmoglein-3,腺癌: TTF-1, NapsinA)は、CAGE法でも発現レベルに有意差が確認された。さらに既存のマーカーよりも的確に2群を分類できる新規マーカーとして、SPATS2とST6GALNAC1を同定した。SPATS2は扁平上皮癌のみに、ST6GALNAC1は腺癌のみに、腫瘍の分化度に関わらず高発現していた。CAGE法とは別の扁平上皮癌29例と腺癌45例を対象に、SPATS2とST6GALNAC1の抗体を用いて免疫染色によるValidationを行った。これらのマーカーが免疫染色(タンパクレベル)でも、CAGE法(RNAレベル)と同様に有用な鑑別マーカーであることが確認できた。2)原発性肺癌と転移性肺腫瘍との鑑別マーカーの探索CAGE法を用いて、転移性肺腫瘍と原発性肺癌を区別する新規分子マーカーの解析を行っている。転移性肺腫瘍28例(原発巣:頭頚部癌3例、食道癌10例、子宮頚癌1例、乳癌5例、膵癌4例、胃癌2例、甲状腺癌1例、胆管癌1例、前立腺癌1例)と原発性肺扁平上皮癌5例との間で発現の異なる59遺伝子を同定した。現在、原発性肺腺癌5例と転移性肺腫瘍を区別する新規分子マーカーについて解析を行っている。今後さらに候補遺伝子を絞って、免疫染色によるValidationを行う予定である。呼吸器外科本研究のIRB承認手続きや、研究基盤の整備などが順調に進んだことや、理研におけるCAGE解析においても有用なマーカーの候補が多数見出されたため、現時点では当初の計画通り順調に進んでいる。本年度CAGE解析法にて見出された新規マーカーについて、RT-PCRによるValidationを行い、さらに免疫組織染色が可能なマーカーについては日常臨床における利便性を考慮し、またValidationも兼ねて検討する。最適なプライマー、RT-PCRの条件を設定し、CAGE解析法で用いた残余の腫瘍RNAを用いた発現解析を行い、CAGE解析法の結果との対比を行う。2.免疫組織染色理想的には、生検組織でも診断可能な腫瘍全体に均一に染まるような抗体を探し、安定した染色の条件設定を行う。既存の消耗品の利用で実験を進められたので、消耗品購入額が当初の予定より抑えられたため次年度の研究試薬などの消耗品の購入に使用予定
FTIR分光法による生体金属分子反応中心の微細構造の動態追跡

本研究ではチトクロムc酸化酵素やバクテリオロドプシンなどのプロトンポンプ蛋白質において、活性中心における反応がどのように1方向のポンプを実現するのかを明らかにすることを目的とした。このため、フーリエ変換赤外(FTIR)分光法を用いた微細構造解析を行ったところ、本年度は以下の研究成果が得られた。(1)バクテリオロドプシンの構造解析:膜蛋白質におけるプロトンポンプには水分子が関与することが考えられるが、我々はこれまでに赤外分光法を用いて蛋白質に結合した水分子の水素結合変化を直接、観測することに成功している。このような水分子が蛋白質内部の制限された空間にどのように存在するのか明らかにするために偏光FTIR分光法を用いた実験を行ったところ、3643cm^<-1>に伸縮振動をもつ水分子はその双極子モーメントが膜の法線に対して60°の角度を成すことがわかった。水分子は蛋白質内部で特定の配向をしており、その変化がプロトンポンプをもたらすことが示唆された。一方、新たに導入した時間分解赤外分光法から低温では捕捉できないO中間体を捉え、特有の蛋白質部分の構造変化を明らかにした。さらに発色団レチナ-ルの変化から遅延した蛋白質部分の変化を見出した。4ナノメーター程度離れた膜の間をプロトンを輸送するためには協奏的な蛋白質の構造変化が要求されるが、このような時間的な遅延は構造変化の因果関係を考察する上で重要な知見を与えるものと考えられる。(2)大腸菌末端酸化酵素の構造解析:大腸菌末端酸化酵素に対してFTIR測定を行うための最適な条件を検討した。赤外分光法を適用するときにいちばん問題となるのは、試料に含まれる水の問題であるが、現在のところペレット試料を用いて構造変化が測定可能であることを確認できた。特に電子供与体としてボフラビンを用いた光還元により、酸化型と還元型の間の差スペクトルを得ることに成功した。
電子スオーム法による半導体製造ガス分子の電子衝突断面積の決定

1.研究項目1)モノシラン-クリプトン混合気体中の電子の移動速度と縦方向拡散係数、および、第1電離係数の測定と解析を終えた。2)キセノン中の電子の移動速度と縦方向拡散係数の測定と解析を一部終了した。2.成果1)モノシラン-クリプトン混合気体中の電子の移動速度と縦方向拡散係数の測定結果は昨年我々が得たモノシラン分子の振動励起断面積とは矛盾しないことが確かめられた。2)この混合気体中の第1電離係数はモノシラン-アルゴン混合気体中のそれとは異なり、明らかな圧力依存性はみられなかった。この結果から、間接的ではあるが、後者の混合気体中の第1電離係数にみられる圧力依存には準安定アルゴン原子と振動励起状態にあるモノシラン分子とのエネルギー移行反応による間接電離が重要な役割を果たしていることが裏付けられた。準安定励起エネルギーの低いクリプトンとの混合気体中では上のような反応はエネルギー的に不可能である。3)圧力依存を示さないモノシラン-クリプトン混合気体の電離係数の解析は比較的容易であり、上述のモノシラン分子の振動励起断面積を利用することで、さらに高いエネルギー域の非弾性励起断面積(解離断面積)も決定できた。4)予備的ではあるが、キセノン原子の運動量変換断面積(15eV)を新しく決定できた。モノシラン分子についての所期の成果は以上で既に得られたので、予定していたモノシラン-キセノン混合気体の測定は中止し、代りに、次年度計画分のメタン-アルゴン混合気体の測定に一部着手している。
微分方程式で記述される自由境界問題について

次の2つの自由境界問題について、数値解析の立場から、次の研究を行なった。1.多孔質媒体中を流れる2つの互いに混じり合わない流体には、それらの流体の間に自由境界が発生する。1次元問題の解を用いて、2次元問題での平面波解を構成して、その界面の安定性を検証した。そのために、いろいろな波長の摂動を加え、その摂動の時間発展を数値実験により調べた。界面張力を無視するときは、短い波長の摂動ほど速く成長するとの結果がすでに知られている。本研究の目的は、界面張力の効果がある場合である。その結果、短い波長の摂動は消滅し、適当な長さの波長をもつ摂動が成長することが判明した。今後の課題として、界面張力の大きさと最も成長する摂動の波長の関係の調査、平面波解の代わりに同心円状の解を用いたときの自由境界の安定性の検討があげられる。蒸発による損失を伴う退化型密度依存の拡散をする流体の問題には、流体の存在範囲を表す自由境界が現れる。初期の流体の分布によっては、ある時刻で新たな自由境界が現れる、すなわち、流体の存在範囲が分離することがある。空間1次元問題について、このような現象が現れるための十分条件を差分解の性質を用いて導出し、その条件の有効性を数値実験により検証した。その結果、我々の条件は比較的強いものであることが判明した。すなわち、条件が成立しなくても、分離現象が起こることが多いと思われる。したがって、一層の条件の緩和の研究が望まれる。また、空間2次元問題の解で対称性をもつものに対しても、分離問題の数値実験を試みたが、理論的な結果は、今後の課題として残された。
軟骨下骨組織の健常化による関節疾患の予防・治療に関する研究

関節炎における骨関節破壞の予防と治療法について検討した。関係リウマチにおける転倒と骨折の頻度を検討し、転倒50%/年、骨折2.5%/年の結果を得た。関節炎モデル動物に対するラロキシフェンとエタネルセプトの効果を検討し、前者は関節炎と骨量減少を抑制し、後者は骨修復をもたらすと言う結果を得た。関節リウマチの軸椎垂直亜脱臼の病態を検討し、垂直亜脱臼は環椎外側面の水平化と軸椎外側関節面の沈下によって発生することを明らかにした。関節において関節軟骨と軟骨下骨組織は骨軟骨結合部を介して接合しており、一方の病変は容易に他方に影響を及ぼし、拡大、進行すると考えられる。本研究は、正常関節における軟骨下骨組織の構造と代謝、そして変形性関節症(OA)と関節リウマチ(RA)における変化を検討し、OAの発症・進展とRAの関節破壊に関わる軟骨下骨組織の役割を明らかにすることによって、OAとRAの予防・治療に資することを目的とするものである。6ヵ月齢雌SDラットを、(1)CIA+卵巣摘出(OVX)+RLX投与(COR)、(2)CIA+OVX+vehicle(COV)、(3)CIA+RLX投与(CR)、(4)CIA+vehicle(CV)、(5)control、の5群に分けた。各群について、コラーゲン感作4週後の関節腫脹、関節炎スコア、滑膜増殖、足部関節破壊、大腿骨遠位部骨量(器官レベル)、脛骨近位部海綿骨量(組織レベル)を評価した。関節腫脹、関節炎スコア、滑膜増殖、関節破壊はCOVに対してCORで有意に抑制されていた。RLX投与群では破骨細胞性骨吸収の抑制が組織学的に認められ、骨量は非投与群に比べて投与群で高値であった。RLX投与群での関節破壊の抑制が、RLXの直接的な抗関節炎作用に由来するか、軟骨下骨組織の骨量維持の二次的な効果かは不明であるが、これらの結果はRLXがヒト閉経後RAの関節破壊と骨量減少の抑制に有用であることを示すものと考えられる.関節において関節軟骨と軟骨下骨組織は骨軟骨結合部を介して接合しており、一方の病変は容易に他方に影響を及ぼし、拡大、進行すると考えられる。6か月齢雌SDラットに対してコラーゲン感作を行い、CIAラットを作製し、これにETNを投与し、軟骨下骨組織と関節軟骨の病変について、非投与ラットと比較検討した。軟骨下骨組織におけるパンヌスによる炎症性破壊病変は非投与ラットに比べてETN投与ラットで軽減していた。さらに、ETN投与ラットでパンヌスに接する骨面は新たに形成されたと考えられる類骨で覆われ、修復機序の発現を認めた。一方、関節軟骨においてはETN投与ラットでも破壊の修復は見られなかった。軟骨下骨組織中のmRNAの発現は、ETN投与ラットでTNFとDickkopf-1の低下とWntの上昇を認め、軟骨下骨組織における骨形成機序、すなわち修復機序の存在が確認された。関節において関節軟骨と軟骨下骨組織は骨軟骨結合部を介して接合しており、一方の病変は他方に影響を印ぼし、関節破壊が進展すると考えられる。本研究は、関節症や関節炎における変化、関節破壊に関わる軟骨下骨組織の役割を検討することによって、関節症や関節炎におれる関節破壊の予防・治療に資することを目的とするものてせある。1.関節リウマチ(RA)では骨脆弱性のため骨折頻度が高いと報告されているが、骨折の大きなリスクである転倒に関する報告は少ない。基本的事項として、RAにおける転倒と骨折の頻度を1年の前向き研究で検討した。転倒頻度は50%であった。転倒頻度は年齢相応健常者に比べて高値であった。2.ラロキシフェンの、RAモデルであるコラーゲン誘発関節炎(collagen-induced arthritis, CIA)ラットの関節軟骨下骨組織に及ぼす影響を検討し、ラロキシフェンが関節炎と骨量減少を搖することを明らかにした。3.上位頸椎はRAの好発部位で、軸椎垂直性脱臼は重症病型に発生しやすい。RAを対象にCTを用いて垂直性脱臼の病態を検討した。垂直性脱臼は、環椎外側面の水平化と軸椎外側関節面の沈下によって発生していることが明らかとなった。4.抗TNF製剤であるエタネルセプト(ETN)の、CIAラットの関節異骨と軟骨下骨組織に及ぼす影響を検討した。軟骨下骨組織におけるパンヌスによる炎症性破壊病変はETN非投与ラットに比べてETN投与ラットで軽度であった。

ETN投与でパンヌスに接する骨面は新たに形成された類骨で覆われ、修復機序の発現を認めた。一方、関節軟骨においてはETN投与でも破壊の修復は見られなかった。軟骨下骨組織のmRNAの発現は、ETN投与でTNFとDickkopf-1の低下とWntの上昇を認め、軟骨下骨組織における骨形成機序、すなわら修復機序の存在が確認された。
光照射の肥満細胞顆粒放出抑制作用におけるカルシウム動態とフリーラディカル生成

【目的】ラット腹腔肥満細胞を用いて、UV照射による顆粒放出動態のメカニズムを解明する。【方法】すでに確立したラット腹腔肥満細胞による細胞内カルシウムイオン濃度([Ca^<2+>]_i)動態と、顆粒放出の同時イメージング法を用いた。採取した肥満細胞標本を、(1)UV非照射群、(2)UVA(長波長紫外線320nm-400nm)照射群、(3)UVB(中波長紫外線290-320nm)照射群の3群に分け、照射群については、エネルギー量(0.3,0.9J)を変え紫外線を照射した。カルシウム感受性色素(FLUO-4)や、フリーラディカル感受性色素(DCF、DAF-2DA)を負荷し、紫外線照射が[Ca^<2+>]_i変動に及ぼす影響や、放出された顆粒を可視化するため、肥満細胞外に放出顆粒染色性色素のSulforhodamine-B (SFRM-B)を添加した。顆粒放出刺激にはcompound48/80を用いた。それぞれの標本での顆粒放出動態および[Ca^<2+>]_i変動を共焦点レーザースキャン顕微鏡LSM5 PASCAL, LSM510-V3.0 (Carl Zeiss社製)を用いて観察した。【結果】(1)UV非照射群では、肥満細胞をCompound48/80で刺激すると[Ca^<2+>]_iの上昇に伴い顆粒放出が生じた。(2)UVA照射群では、[Ca^<2+>]_iの上昇はみられるものの、顆粒放出は抑制傾向にあった。[Ca^<2+>]_iの上昇スピードは0.3J照射群に比べ0.9J照射群で遅延した。ただし、NO上昇、フリーラディカル生成は確認出来なかった。(3)UVB照射群でも、UVA照射群と同様に顆粒放出は抑制傾向にあり、[Ca^<2+>]_iの上昇スピードは0.3J照射群に比べ0.9J照射群で遅延した。NO上昇、フリーラディカル生成は確認出来なかった。【展望】UVA照射やUVB照射などの光線療法は、皮膚科領域では欠かすことの出来ないテーマであり、現在もアトピー皮膚炎や乾癬、脱毛症などの様々な皮膚科疾患で行われている。しかし、そのメカニズムは明確でない。光による生体組織への影響というメカニズムの解明に伴い、今後、更なる有効な治療の開発や、様々な光線療法の改良に繋がることが期待される。【ラット腹腔内肥満細胞を用いて、光照射が[Ca^<2+>] i変動に及ぼす影響を調べる。】すでに確立したラット腹腔肥満細胞における[Ca^<2+>]_iと、顆粒放出の同時イメージング法を用いて、実験を行った。具体的にはラット腹腔肥満細胞にカルシウム感受性色素(Fluo-4)やフリーラジカル感受性色素(DAF2、Carboxy-PTI0)を負荷し、細胞外に放出顆粒基質染色性色素のスルフォローダミンを添加したCompound 48/80 (顆粒放出刺激)を加えて、[Ca^<2+>]_i変動、フリーラディカルおよび顆粒放出の動態を共焦点レーザー顕微鏡で同時イメージングを行った。その結果、光照射により一酸化窒素などのフリーラジカルの生成が起こり、[Ca2^<2+>]_i上昇が抑制され、肥満細胞の顆粒放出抑制が生じることがわかった。本研究は、皮膚アレルギー疾患、炎症性角化性疾患で用いられる光線療法、および光照射でガン細胞を殺傷するphotodynamic therapyの作用機序を考える上で重要なメカニズムにフリーラディカルが関与していることを示している。今後、さらにアクチンフィラメントの重合、脱重合に及ぼす効果、あるいはCCE(capacitive calcium entry)に与える影響を調べる予定である。【ラット腹腔肥満細胞を用いて、光照射が細胞内骨格の重合・脱重合に及ぼす影響を調べる。あわせて、重合・脱重合阻害が顆粒放出に及ぼす効果を検証し、光照射時の変化と比較する。】すでに確立したラット腹腔肥満細胞による細胞内カルシウムイオン濃度変動([Ca^<2+>]_i)と、顆粒放出の同時イメージング法を用いて、顆粒放出動態および、[Ca^<2+>]_i変動とアクチンフィラメントの細胞内分布の局在変化を観察するために実験を行った。まず、腹腔肥満細胞を光照射群と非光照射群などに分けて、アクチンフィラメントは数種類の蛍光色素標識ファラシジンで染め出した。アクチンフィラメントは、通常は細胞膜を縁取るように見られるが、果粒放出刺激(Compound 48/80)で、それが消失する。これはアクチンフィラメントの脱重合が生じたためだと思われる。一方、光照射をすると、果粒放出刺激を与えてもアクチンフィラメントの脱重合は生ぜず、細胞膜直下のアクチンフィラメントは消失しなかった。光照射により、free-radicalが上昇するが、その一つであるNOが上昇するかどうかを、NO感受性蛍光色素のDAF-2で観察した。照射光を増減させることでNOの産生スピードはコントロールできたが、最弱のレーザー光でも結局はNOが上昇し、その後は果粒放出が抑制された。[Ca^<2+>]_i上昇機構は抑制されておらず、このことは光照射がNOなどのfree radicalを産生させ、それがアクチンフィラメントの脱重合を抑制するのだと思われる。

次年度は、アクチンフィラメントの脱重合抑制がCapacitive Calcium Entryを抑制するかどうかを検討したい。【目的】ラット腹腔肥満細胞を用いて、UV照射による顆粒放出動態のメカニズムを解明する。【方法】すでに確立したラット腹腔肥満細胞による細胞内カルシウムイオン濃度([Ca^<2+>]_i)動態と、顆粒放出の同時イメージング法を用いた。採取した肥満細胞標本を、(1)UV非照射群、(2)UVA(長波長紫外線320nm-400nm)照射群、(3)UVB(中波長紫外線290-320nm)照射群の3群に分け、照射群については、エネルギー量(0.3,0.9J)を変え紫外線を照射した。カルシウム感受性色素(FLUO-4)や、フリーラディカル感受性色素(DCF、DAF-2DA)を負荷し、紫外線照射が[Ca^<2+>]_i変動に及ぼす影響や、放出された顆粒を可視化するため、肥満細胞外に放出顆粒染色性色素のSulforhodamine-B (SFRM-B)を添加した。顆粒放出刺激にはcompound48/80を用いた。それぞれの標本での顆粒放出動態および[Ca^<2+>]_i変動を共焦点レーザースキャン顕微鏡LSM5 PASCAL, LSM510-V3.0 (Carl Zeiss社製)を用いて観察した。【結果】(1)UV非照射群では、肥満細胞をCompound48/80で刺激すると[Ca^<2+>]_iの上昇に伴い顆粒放出が生じた。(2)UVA照射群では、[Ca^<2+>]_iの上昇はみられるものの、顆粒放出は抑制傾向にあった。[Ca^<2+>]_iの上昇スピードは0.3J照射群に比べ0.9J照射群で遅延した。ただし、NO上昇、フリーラディカル生成は確認出来なかった。(3)UVB照射群でも、UVA照射群と同様に顆粒放出は抑制傾向にあり、[Ca^<2+>]_iの上昇スピードは0.3J照射群に比べ0.9J照射群で遅延した。NO上昇、フリーラディカル生成は確認出来なかった。【展望】UVA照射やUVB照射などの光線療法は、皮膚科領域では欠かすことの出来ないテーマであり、現在もアトピー皮膚炎や乾癬、脱毛症などの様々な皮膚科疾患で行われている。しかし、そのメカニズムは明確でない。光による生体組織への影響というメカニズムの解明に伴い、今後、更なる有効な治療の開発や、様々な光線療法の改良に繋がることが期待される。
科学と技術・思想の相互交渉と研究開発体制に関する研究-現代物理科学を事例に-

本研究は、本研究の全体的な枠組みについて4年度にわたって考察した。すなわち、科学がどのような産業技術と科学思想とに相互に影響しあってきたのか、また、これらの相互交渉はどのような研究体制の中でおこなわれたのかについて検討を加えた。その上で、具体的事例を上げ、ケースヒストリー的に明らかにした。(1)欧米を対象とした成果としては、アメリカのGE社研究所のラングミュアの研究、ドイツのパッシェンを中心とした熱輻射研究、アインシュタインの量子論研究、ならびに、数学研究の技術との関連性についてフェリックス・クラインを取り上げて考察した。(2)日本を対象とした成果としては、近年の「戦時科学史」の動向、学術振興会における科学者が果たした役割、ならびに戦時下の数学研究と技術研究との相互関連について事例を取り上げて考察を加えた。加えて、唯物論研究会の自然科学部門の研究展開について検討した。さらに、今日の日本の科学技術政策の動向と学術研究体制についても考察した。(3)20世紀初期の物理科学の発展と階層的自然認識の発展について、ことに物質観と空間認識について科学史的に考察した。(4)技術史分野の成果としては、コンピュータの技術的構成の変化や、トランジスタ・半導体を対象としたマイクロエレクトロニクス研究の発展、ならびに工作機械技術としてのロボット技術について考察を加えた。(5)ゲストスピーカーを招き、近現代の日本の物理科学史、東アジアの科学史技術史の研究事情、東アジアの科学技術体制に見られる近代化の遅れの原因について、専門的知識の提供を受けた。初年度の目標に従い、研究分担者ごとの研究テーマに即した史料文献を収集し、本研究の全体的な枠組みについて、すなわち物理科学がどのような産業技術と相互交渉し、またどのような科学思想と相互作用し、そしてまたこれら物理科学と産業技術、科学思想が全体としてどのように、これらの相互交渉の場としての研究システムのなかでおこなわれてきたのかについての検討を加え、見通しを得るとともに、各研究分担者の個別的テーマの位置づけをおこなった。その上で、全体的な研究打ち合わせについては昨年7月と今年2月、また個別的な研究会を1月、2月に外部からの専門知識の提供も受け、開催した。その結果、以下のような知見を得ることができた。(1)20世紀の物理科学を中心とした科学実験の時代区分についての整理とその評価、(2)熱輻射研究に関する実験的側面からの研究史の整理と今後の課題、(3)20世紀に展開された非可逆過程の熱力学の展開と化学技術についての枠組み(4)二次大戦下における数学と技術の相互交渉について(5)日本の戦時期の科学動員体制、特に長岡半太郎の関与について(6)20世紀における物理科学研究の進展と自然階層の構造の深化について(7)日本の電力技術体制の再編と近年の風力発電システムの進展について(8)中国における科学史技術史研究事情と科学技術体制の近代化の遅れの原因についてその他、初期的ではあったが有意味な知見を多数得ることができた。本プロジェクトは第二年度目に入ったが、分担者・協力者は個別的に調査研究をおこなう一方、二回全体の研究打ち合わせをおこない、研究交流をおこない、研究内容について協議した。それらの研究成果を簡略に以下にまとめる。(1)欧米を対象としたものとしては、アメリカのGE社の白熱電球の開発とX線管の開発との関連性について、ラングミュアの研究を中心に検討した。また、19世紀末の熱輻射研究史における分光学研究の意味についてパッシェンの研究を中心に考察を加えた。(2)日本を対象としたものとしては次のものである、近年の「戦時科学史」の動向の分析、学術振興会における長岡半太郎の役割について検討した。また、戦時下の数学研究と技術研究との交渉について事例を取り上げ考察を加えた。加えて、唯物論研究会自然科学部門における現代物理学の研究について検討をおこなった。(3)さらには、20世紀初期の物理科学の発展と階層的自然認識の発展について科学史的部面から考察を加えた。

また、Needs-seeds視点から見た電子技術、ことにパソコン技術発展の構造について検討を加えた。(4)加えて、中国・北京清華大学教授・楊艦氏を招聘して研究交流をおこなった。直接的には、現代中国における科学史・技術史の研究の展開について、時代区分を三期に分けて制度の状況また中心的に活躍した個別研究者の活動を分析してそれらの特徴を検討した。本プロジェクトは第三年度目に入ったが、各研究分担者・協力者はそれぞれの研究計画に従い、前年度の到達点を確認の上、調査研究をおこなった。そしてすべてのメンバーを集めた研究打ち合わせを二回開催する一方、必要に応じて専門知識の提供していただくヒアリングをおこなった。それらの研究成果を簡略に以下に述べる。(1)欧米を対象としたものとしては、前年度に引き続き、白熱電球の開発と科学者ラングミュアの研究との関連性について検討した。また、ドイツの19世紀末の熱輻射研究史におけるパッシェンの研究に考察を加えた。加えて数学研究と技術との関連性についてフェリックス・クラインを取り上げた。(2)日本を対象としたものとしては、上記と同様に前年度に引き続き「戦時科学史」研究の分析として、学術振興会における桜井綻二や長岡半太郎の活動について、ならびに戦時下の数学研究と技術研究との結合のあり方について今野武雄の研究、また唯物論研究会自然科学部門における量子力学や自然弁証法の議論について検討をおこなった。また、日本の科学技術政策の動向と学術研究体制についての考察をおこなった。(3)20世紀の物理科学の発展について階層的自然認識の発展の部面から物質観と空間認識について科学史的考察を加えた。(4)また、技術史的部面の成果としては、コンピュータの技術的構成の変化や、トランジスタ・半導体を対象としたマイクロエレクトロニクス研究における科学と技術の位相、工作機械技術との関連でロボット技術について考察を加えた。(5)加えて、ゲストスピーカーを招き、近現代の日本の物理学史についての専門的知識の提供を受けた。本プロジェクトは最終年度となった。各研究分担者・協力者は当初の研究計画に従い、これまでの到達点を確認の上、調査研究のまとめをおこなった。全体での研究打ち合わせを二回開催、今年度もまた専門知識のヒアリングをおこなった。(1)欧米を対象としたものとしては、アメリカ・GE社研究所のE.ラングミュアの研究、ならびにドイツのパッシェンを中心とした熱輻射研究、加えてアインシュタインに関して、総括的な研究まとめをおこなった。(2)日本を対象としたものとしては、上記と同様に前年度に引き続き「戦時科学史」研究の分析として、学術振興会における科学者の活動、ならびに戦時下の科学と技術との結びつきについて、また個別的には今野武雄の研究を中心に総括的検討をおこなった。(3)20世紀の物理科学の発展に基づき、体系的にまとめあげられた階層的自然認識について、物質観と空間認識の部面から、20世紀以前の自然認識の発展を含めて、総体として考察を加えた。
知識経済指標の開発と知識ストックの決定要因に関する研究

近年、マクロ経済の成長ないし企業レベルでの成長のメカニズムを対象とする研究領域においては、資源としての知識の重要性が注目されている。しかし、知識は無体財としての性格を有することから計測が困難であるため、知識の重要性を強調するこれまでの研究の多くは、概念的なアイデアの展開に止まってきた。本研究では、このような課題に応えるため、知識ストックの決定要因に関する指標を開発した。指標開発に用いる基礎データを収集するため、日本企業約500社を対象とする質問票調査を実施した。また、論文、特許等の知的成果物に関するデータベースの利用可能性を検討した。これらの検討結果に基づき知識ストックを計測するとともに、知識ストックと他の経済指標の関係を分析した。しかし、知識は無体財としての性格を有することから計測が困難であり、これまでの研究の多くは概念的なアイデアの展開に止まってきた。成長要因としての内生的技術進歩の寄与度を分析しようとするマクロ経済研究の領域では、フローとしての研究開発投資から技術知識のストックを推計しようとする試みが例外的に行われてきたが、このアプローチには、知識ストックに影響を及ぼす諸要因のデータが存在しないことに起因する問題点が残されている。本研究はこのような研究課題に応えるため、知識ストックの決定要因(研究開発の成功確率、タイムラグ、知識陳腐化率、知識稼動率など)に関する指標を知識経済指標として開発し、それらの指標に基づいて技術知識ストックを推計するとともに、知識経済指標と他の経済・経営指標との関係を明らかにすることを目的とする。平成10年度は、技術知識に関する国内外における最新の研究動向を、マクロおよびミクロの両方のレベルに亘って広範にサーベイした。また、公共財的な知識と私財としての知識ではその決定要因が異なることに鑑み、公的研究開発が生み出す技術知識と民間部門の研究開発が生み出す技術知識を区別して推計することにより、政府研究開発の経済効果をめぐる評価にとって有用な指標が得られることを示した。さらには、未利用特許に関するデータや、ISIの提供するデータベース(National Science Indicators)から利用できる学術文献の被引用件数などにより、技術知識の稼働率などに関する適切な代理指標が得られることを検証した。平成11年度は、製造業に属する日本企業約500社を対象とする質問票調査を実施し、既存のデータベースからは取得できないミクロデータを収集した。調査項目は対象企業全体の研究開発活動に関する項目の他、製品開発プロジェクトにおける知識マネジメント、技術知識を保有する人的資源の管理システムの実態などに亘って設計した。調査により得られたデータを用いて、技術知識の形成に影響を及ぼす組織的な要因を分析した。また、当年度は2カ年に亘って収集されたデータを活用し、知識ストックの決定要因に関する諸指標並びに知識ストックの推計を行った。
歯内療法薬が象牙芽細胞に及ぼす影響と作用メカニズムの探求

歯内治療薬であるグアヤコールを感覚受容細胞である象牙芽細胞に作用させたところ、グアヤコールには象牙芽細胞のTRPV3チャネルを介して細胞外から細胞内へCa2+を流入させる作用があった。しかしグアヤコールは象牙芽細胞に対する低浸透圧刺激誘発性の細胞内Ca2+濃度の増加を抑制せず、象牙質痛に対する鎮痛効果は低いと考えられた。グアヤコールはラットの三叉神経節ニューロンに対するブラジキニン誘発性あるいは直接機械刺激誘発性細胞内Ca2+流入を有意に抑制した。従ってグアヤコールの歯痛に対する鎮痛効果は直接歯髄に作用して発揮されることが示唆された。象牙芽細胞は感覚受容細胞として重要な役割を担い、TRPチャネルを介して象牙質に対する侵害刺激を受容することが知られている。グアヤコールは、歯髄鎮痛効果の高いことで知られる歯内療法薬であるが、象牙芽細胞に対する生理学的作用は十分に解明されていない。そこで、マウス由来象牙芽細胞系細胞(odontoblast lineage cells、OLCs)にグアヤコールを作用させた場合の細胞内カルシウムイオン濃度([Ca2+]i)の変化についてfura-2を用いたカルシウムイメージングで解析した。細胞外Ca2+存在下でOLCsに0.9μMグアヤコールを投与すると[Ca2+]iが増加した。その増加は同一濃度のグアヤコールの連続投与によって脱感作した。細胞外Ca2+非存在下ではグアヤコール誘発性の[Ca2+]iの増加はみられなかった。グアヤコール誘発性の[Ca2+]iの増加は、TRPV1、TRPV2あるいはTRPV4チャネルのantagonistで抑制されなかったが、TRPV3チャネルのantagonistで抑制された。また、免疫組織学染色によってOLCsにTRPV3チャネルの発現が示された。従って、グアヤコールはOLCsの細胞外からCa2+を細胞内に流入させるが、それにはTRPV3チャネルの活性化が関連していることが示唆された。さらに、象牙質痛を発現させるような浸透圧刺激をOLCsに加えた時の[Ca2+]i変化に対するグアヤコールの影響を検討した。細胞外Ca2+存在下でOLCに低浸透圧刺激を加えると、[Ca2+]iが増加した。その後、低浸透圧刺激と0.9μMグアヤコールを同時投与しても低浸透圧刺激誘発性[Ca2+]i増加には変化がみられなかった。この結果から、グアヤコールは低浸透圧刺激による[Ca2+]i増加に対する抑制作用はないと考えられた。近年、象牙芽細胞が感覚受容細胞であり、これにはTRPチャネルが関与することが明らかになっている。TRPV1チャネルはカプサイシンの受容体タンパク質であり、歯内治療薬で使用される鎮痛効果の高いグアヤコールはカプサイシンと類似したフェノール骨格を有する。そこで、マウス由来の象牙芽細胞系細胞(odontblast lineage cells:OLCs)を用いてTRPVチャネルに対するグアヤコールの作用をカルシウムイメージング法で解析してきた。細胞外Ca2+存在下でOLCsにグアヤコールを投与すると細胞内Ca2+濃度([Ca2+]i)が増加した。この増加はTRPV1、V2、V4チャネルantagonistで抑制されなかったが、TRPV3チャネルantagonistで抑制された。また、細胞外Ca2+存在下でOLCsに低浸透圧刺激(200 mOsm/L)を加えると[Ca2+]iが増加したが、グアヤコールは低浸透圧刺激誘発性[Ca2+]i増加を抑制しなかった。加えて、低浸透圧刺激誘発性[Ca2+]i増加はTRPV3チャネルantagonistを投与しても変化しなかった。グアヤコールは象牙芽細胞のTRPV3チャネルに作用するが、低浸透圧刺激誘発性[Ca2+]i増加を抑制せず、象牙質痛に対する鎮痛効果は低いことが示唆された。そこで、グアヤコールの歯髄ニューロンに対する作用を検討した。Wistar ratから急性単離して得られた三叉神経節ニューロンに10 nM bradykininを加えると[Ca2+]iが増加した。その後、bradykininとグアヤコールを同時投与すると、bradykinin誘発性[Ca2+]i増加は有意に減少した。従って、グアヤコールの歯痛に対する鎮痛効果は直接歯髄に作用し発揮されることが示唆された。これまでの実験結果から歯内治療薬であるグアヤコールの象牙芽細胞に対する鎮痛効果は低いと考えられ、この薬剤の作用点を別な方向から検討する必要性が生じた。そのため、現在、象牙芽細胞ではなく、三叉神経節ニューロンへの同薬剤の作用について実験中である。当初、予定していた複数の歯内治療薬の象牙芽細胞に対する作用機序を比較までするところまで到達できていない。近年、象牙芽細胞が感覚受容細胞であることが明らかになっている。これにはTRPチャネルが関与することが知られているが、その中でTRPV1チャネルはカプサイシンの受容体タンパク質である。歯内療法薬として使用されるフェノール系薬剤がカプサイシンと同じフェノール骨格を有することから、フェノール系薬剤の一つであるグアヤコールに着目し、マウス由来の象牙芽細胞系細胞(odontoblast lineage cells:OLCs)のTRPチャネルに対する作用をカルシウムイメージング法で解析してきた。これまでに、グアヤコールは、象牙芽細胞のTRPV1、TRPV2、TRPV4チャネルではなく、TRPV3チャネルを介して細胞外から細胞内へCa2+を流入させる働きがあることが判明した。

また、200 mOsm/Lの低浸透圧刺激をOLCsに加えると細胞内Ca2+濃度([Ca2+]i)が増加するが、この低浸透圧刺激誘発性[Ca2+]iの増加は、グアヤコールによって抑制されなかったことから、グアヤコールの象牙質痛に対する鎮痛効果は低いと考えられた。そこで、グアヤコールの歯髄に対する作用を検討した。Wistar ratから急性単離して得られた三叉神経節ニューロンに10 nM bradykininを投与すると[Ca2+]iが増加した。bradykinin誘発性[Ca2+]iの増加は、グアヤコールを同時投与すると有意に減少した。さらに、ガラス微小管をつけたマニピュレーターで三叉神経節ニューロンに直接機械刺激を加えると[Ca2+]iが増加したが、グアヤコール投与下では、この[Ca2+]i増加の減少がみられた。また、グアヤコールはこの機械刺激による[Ca2+]i増加を濃度依存的に抑制した。従って、グアヤコールの歯痛に対する鎮痛効果は象牙芽細胞に対してではなく、直接歯髄に作用し発揮されることが示唆された。フェノール系の歯内治療薬の象牙芽細胞に対する作用を解明するため、その1つであるグアヤコールに着目して研究を進めてきたが、研究結果からグアヤコールの象牙芽細胞に対する鎮痛効果は低いと考えられ、別な視点からこの薬剤の歯痛に対する鎮痛効果を検討する必要性が生じた。そのため、実験の方向性が変わり、象牙芽細胞ではなく三叉神経節ニューロンに対する実験を行うことになった。当初、予定していたその他の歯内治療薬についての検討はできなかった。また、現在、論文作成中である。象牙芽細胞は感覚受容細胞であり、刺激の受容にはTRPチャネルの関与が知られている。TRPV1チャネルはカプサイシンの受容体タンパク質であるが、歯内療法において鎮痛薬として使用されるフェノール系薬剤の構造がこれと類似する点に着目し、薬剤の象牙芽細胞への作用を検討した。フェノール系薬剤の1つであるグアヤコールについて、マウス由来の象牙芽細胞系細胞(Odontoblast lineage cells:OLCs)のTRPチャネルに対する作用をカルシウムイメージング法で解析した。OLCsにおいて、グアヤコールはTRPV1、V2、V4チャネルではなく、TRPV3チャネルを介して細胞外から細胞内へCa2+を流入させることが判明した。象牙芽細胞の細胞内Ca2+濃度([Ca2+]i)は200mOsml/Lの浸透圧刺激によって増加するが、グアヤコールはこの浸透圧刺激誘発性[Ca2+]i増加を抑制しなかったことからグアヤコールの象牙質痛に対する鎮痛効果は低いと考えられた。そこでグアヤコールの歯髄痛に対する作用を検討した。Wistar ratから急性単離した三叉神経節ニューロンに対する10 nM bradykinin投与による[Ca2+]iの増加はグアヤコールの同時投与によって有意に減少した。さらに、三叉神経節ニューロンを直接機械刺激した時に発現する機械刺激誘発性[Ca2+]iの増加は0.9 μMグアヤコールで有意に抑制された。
フォトクロミック単結晶を用いた光駆動アクチュエーターへの応用

数種のジアリールエテン微結晶は紫外および可視光照射により結晶の形状が可逆に変化することを見出している。本研究では、光形状変化の様式(屈曲・伸縮形式)が結晶の分子パッキングと相関性があるのか検討を行った。検討した3種のジアリールエテン誘導体は光照射を行うとそれぞれ異なる色に発色するフォトクロミズムを示すが、その薄膜結晶の形状はいずれも正方形から菱形へと結晶外形の変形が認められた。これら誘導体の結晶学的パラメータは非常に類似していることから光形状変化の様式と結晶のパッキングとには相関性があることを確認した。これまでに、アゾベンゼン誘導体を含む高分子フィルムの光照射による屈曲および伸張変化が報告されている。しかし、その光応答時間は数秒程度と遅く、形状変化が安定に保てないという不具合がある。また、最近になり結晶で光照射により可逆に形状が変化する化合物がいくつか報告例されている。私たちは、いくつかのジアリールエテン誘導体の数10から100マイクロメートルほどの微結晶が、紫外光を照射すると結晶の形状が変化し、可視光を照射すると元の形状に戻る現象を見出した。この繰り返しは20回以上可能であった。また、同条件下で棒状の結晶が得られ、紫外光を照射すると屈曲する形状変化を示し光応答速度は約25マイクロ秒と高分子の光応答速度と比較すると速いことがわかった。これらの形状変化の機構を解明するため、単結晶X線構造解析より分子配列を確認した。結果、形状変化が起こる方向に対して分子が規則正しく配列していることが確認できた。光エネルギーを機械エネルギーへと変換するこれらジアリールエテン結晶は、光駆動アクチュエーター素子となりえる。今後の検討には目的とする大きさ、長さ、厚みをもつ微結晶の作製が必要となる。しかし、作製する微結晶の大きさには統一性が見られないのが問題点である。現時点では、単結晶をすりつぶし粉状にしたものから、徐々に温度を昇温させある程度形状の整った微結晶を得ている。今後は昇温速度および温度・基板などの条件を再検討する。最近、いくつかの数10から100マイクロメートルサイズのジアリールエテンフォトクロミック微結晶に紫外光/可視光を照射すると、結晶の形状が可逆に変化する現象を見出した。棒状結晶に紫外光を照射すると瞬時に屈曲し、大きな微粒子をはじき飛ばすことに成功している。この形状変化は、光エネルギーが結晶の外形を変形する機械エネルギーに転換したことに起因する。また、この形状変化の様式は、分子構造よりも結晶中の分子パッキングに依存することが考えられる。本年度は、光形状変化を示すジアリールエテン単結晶を探索または合成し、このフォトメカニカルな現象の解明とアクチュエーター素子への展開を目的とした。そこで、すでに光形状変化が確認されているジアリールエテン1aと分子構造が類似した他のジアリールエテン2aを新規に合成し、その光形状変化を検討した。合成した2aの微結晶を作製し紫外光を照射すると1aと類似した結晶外形の変化が観測された。バルク結晶のX線構造解析より1aおよび2aの結晶中での分子パッキングは類似していた。形状変化の認められた結晶のX線構造解析および偏光吸収スペクトル測定を行い1aと2aの分子パッキングが同様であり、それらの形状変化がこれらの分子パッキングを反映していることが確認された。同様の分子パッキングをもつジアリールエテン分子を探索かつ合成し、形状変化のメカニズムを検証する。これまでに、ジアリールエテンの微結晶に紫外光および可視光を照射すると可逆な光形状変化が報告されている。本研究では、これらの形状変化を示すフォトクロミック結晶を光駆動アクチュエータへと応用することを目的とした。本年度は、これら微結晶の光誘起形状変化が分子の異性化による構造変化が集積されたものであるかどうか検討を行った。そこで、結晶中での分子構造、パッキング様式が類似しているジアリールエテン3種について微結晶の形状変化を検討した。それぞれの微結晶は昇華法により作製し、形状は正方形や平行四辺形であった。3種の微結晶に紫外、可視光の照射を行うと可逆な角度変化が認められた。細かい値においては違いが見られたが、その形態は3種とも同一であった。また、これら光形状変化は、光閉環反応の初期(閉環体の生成数が少ない状態)には変形が起らず、誘導期間を経て変形が起こることを明らかにした。さらに、微結晶について高輝度X線構造解析を行い、微結晶とバルク結晶が結晶学的に同一であることを明らかとした。この結果および、融点測定の結果、バルク結晶の面指数および吸収異方性から微結晶の向きと結晶内での分子配列を決定した。

以上のことから、結晶内での分子配列と光異性化による一分子の幾何構造変化より薄膜結晶の形状変化が説明できることが明らかとなった。同様の分子パッキングを持つ結晶は、同様の光形状変化を誘起することを示した。
マグネティックグラフを用いた結び目の不変量に関する研究

マグネティックグラフと呼ばれる結び目の概念を拡張したグラフを用いて,結び目並びに仮想結び目に対し新しい多項式不変量を複数構成し,それら多項式不変量が結び目や仮想結び目の分類において大変有効であることを示した。さらに,それら多項式不変量の性質を調べることによって,いくつかの幾何学的不変量との関係を見つけた。それは,結び目や仮想結び目の構造を解明することにつながる重要な結果であると考えられる。別項に記載の通り,専門雑誌における論文発表3件,学会等における口頭発表2件,計5件の研究発表を行った。研究者別にみると,研究代表者が論文発表1件,口頭発表2件,2名の研究分担者がそれぞれ論文発表1件ずつであった。また,口頭発表のうち1件は,日本・韓国・中国を中心とする国際会議であった。研究代表者によって発表された論文は,仮想結び目に対して新しい多変数多項式不変量の構成を行ったものである。仮想結び目とは,幾何学的には一般の曲面上に実現された結び目のことであり,古典的な結び目をその特殊なクラスとして含む結び目のことである。構成には,本研究の課題名にもある“マグネティックグラフ"と呼ばれる結び目の概念を拡張したグラフが用いられており,このようなグラフが研究対象に応用されることに意義があることを示した結果となっている。また,この論文の結果を受けて,最近,KauffmanとDyeが本質的には同値な多項式不変量を構成・発表し,その不変量が実際に仮想結び目の分類に役立っことを示唆した。これらの結果を鑑みると,研究代表者の研究成果は,この分野において先駆的な役割を果たし,研究の発展に大いに貢献し,その重要性が示されたものと解釈できる。研究分担者は,それぞれ専門の立場,即ち,微分トポロジーあるいはシンプレクティック位相幾何の立場から研究課題に関連した題材にアプローチし,前述のような成果をあげている。以上述べたことにより,今年度の研究は十分に実績があったものと考える。研究代表者によって発表された論文は,・仮想結び目に対して新しい多変数多項式不変量の構成を行ったもの・仮想結び目の多項式不変量を用いて別の不変量の評価を行ったもの・結び目に対して新しい多項式不変量の構成を行ったもの・結び目の多項式の自明性に関する予想について係数多項式からのアプローチを行ったものである。上記最初の3つの論文には,本研究の課題名にもある"マグネティックグラフ"と呼ばれる結び目の概念を拡張したグラフが用いられており,昨年同様,このようなグラフが研究対象に応用されることに意義があることを示した結果となっている。また,これらの結果から,研究代表者の研究成果がこの分野において貴重な役割を果たし,当該分野の発展に大いに貢献しているものと解釈できる。研究分担者は,専門の立場,即ち,シンプレクティック位相幾何の立場から研究課題に関連した題材にアプローチし,前述のような成果をあげている。別項に記載の通り,専門雑誌における論文発表1件,学会等における口頭発表2件,計3件の研究発表を行った。これらはいずれも研究代表者によってなされたものである。口頭発表のうち1件は日本・メキシコ合同の国際会議であった。なお,別項に記載がないが,研究代表者の論文「A distance fordiagramsofa knot」がTopology and Its Applicationsに掲載受理(査読有),研究分担者の論文「Two applications of Coulomb wave functions in hydrodynamics」が京都大学数理解析研究所講究録「オイラー方程式の数理:力学と変分原理250年」に掲載受理(査読なし)されていることを付記する。発表論文「A link invariant dominating the HOMFLY and the Kauffman polynomials」では,結び目の古典的で良く知られた5つの多項式不変量を統一する多項式不変量が存在するかという結び目理論における重要かつ興味深い問題に対し,肯定的に1つの解答を与えており,当該分野の発展に大いに貢献しているものと推察される。その統一多項式の構成手法は5つのうちの1つの多項式の存在証明に用いられた方法の流用であるが,考察の対象を結び目からマグネティックグラフと呼ばれる特殊なグラフに拡張するというアイデアをうまく利用することで,向きの付いた結び目の不変量と向きの付いていない結び目に対する不変量とを同じ立場で解釈することに成功し,問題解決に結びつけている。マグネティクグラフの考察意義と価値を具現化した顕著な例といえよう。口頭発表においては,2つの題材に関する研究結果が示されている。1つは結び目の不変量であるHOMFLY多項式の実現問題,もう1つは結び目のダイアグラムの作る集合の構造から由来する結び目の不変量開発である。これらの研究はまだ序論の段階であり,今後の進展が期待される。以上述べたことより,今年度の研究は十分な成果があったものと考えられる。