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人間の手作業における感覚の定量的評価とその応用に関する研究

平成8年度科学研究費補助金として採用された「人間の手作業における感覚の定量的評価とその応用に関する研究」の実績は以下の通りである.1.圧力センサを利用した手作業における手の圧力分布の測定実際に道具を用いて手作業を行ったときの手に加わる圧力に分布を測定するシステムを開発した.ここでは,ハンマーを振りおろすという手作業中に,ハンマーを握る手のひらにどのような圧力が加わり,手に加わる圧力がどのように変化するかを例として測定した.具体的には,ハンマーを握る部分に圧力によって色が変化する圧力シートを貼りつけ,ハンマーを握った時のシートの色の変化をCCDカメラを用いてVTRに画像情報として取り込み,画像処理によって手の圧力分布を数値化するとともに,可視化した。また,一方でハンマーに取り付けた圧力センサーを用いて,手に加わる圧力をチャージアンプを介してデータレコーダに取り込み,ハンマーに加わる圧力変化を測定した.これらの測定システムによって,ハンマーによる加工作業中の手の圧力分布が詳細に測定された.2.加工作業における手の圧力分布の評価この研究で得られた試験結果をもとに,加工作業において重要となる工具の把握状態を定量的に評価するシステムを開発した.そして,これらの結果から,加工作業の最適化のためのシステムの検討が可能である.平成8年度科学研究費補助金として採用された「人間の手作業における感覚の定量的評価とその応用に関する研究」の実績は以下の通りである.1.圧力センサを利用した手作業における手の圧力分布の測定実際に道具を用いて手作業を行ったときの手に加わる圧力に分布を測定するシステムを開発した.ここでは,ハンマーを振りおろすという手作業中に,ハンマーを握る手のひらにどのような圧力が加わり,手に加わる圧力がどのように変化するかを例として測定した.具体的には,ハンマーを握る部分に圧力によって色が変化する圧力シートを貼りつけ,ハンマーを握った時のシートの色の変化をCCDカメラを用いてVTRに画像情報として取り込み,画像処理によって手の圧力分布を数値化するとともに,可視化した。また,一方でハンマーに取り付けた圧力センサーを用いて,手に加わる圧力をチャージアンプを介してデータレコーダに取り込み,ハンマーに加わる圧力変化を測定した.これらの測定システムによって,ハンマーによる加工作業中の手の圧力分布が詳細に測定された.2.加工作業における手の圧力分布の評価この研究で得られた試験結果をもとに,加工作業において重要となる工具の把握状態を定量的に評価するシステムを開発した.そして,これらの結果から,加工作業の最適化のためのシステムの検討が可能である.
近代産業遺産を活用したまちづくり学習の研究

近代化産業遺産は、産業のみならず、暮らしや地域文化の歴史の宝庫として、今、注目を集めつつある。それは「遺産」として遺され、展示されるためだけではなく、多くが地域の環境とともに共生し、さらには地域のまちづくり資産としての価値に、人々が気づき始めたからにほかならない。こうした近代化産業遺産が、わが国で学術的に体系づけられたのは最近のことである。1993(平成5)年、重要文化財の種別に、新たに「近代化遺産」が設けられたことにより、近代の産業遺産や土木施設が国の重要文化財としてようやく認められたことになった。その結果、わが国の近代化を担った土木や交通、産業施設の発掘保存が進み始めたというわけである。研究の舞台である愛媛県新居浜市は、1691(元禄4)年の別子銅山開坑に始まる銅関連産業遺産の宝庫であり、新居浜・別子のまちづくりの起爆剤として大きな期待が寄せられていると同時に、それらをよく「街づくり学習」と連動させ、人づくりと地域の活性化へ結びつけようとしている。なかでも、高校生が中心となったインターネットを活用したまちづくり学習は、緻密な中味と、学校から世界へまちづくり発信をしていくというユニークな活動として一大展開しつつある。本研究では、こうした生徒らのまちづくり学習の紹介と、その発展過程を明らかにするとともに、子ども(児童・生徒)を対象とした新居浜・別子の近代化産業遺産を生かしたまちづくりガイドブックを、大学と高校との協働作業により提案的に試みるものである。平成12年度は、近代産業遺産を活用したタウントレイル型のまちづくり学習の可能性を探るために、以下の作業を行った。(1)新居浜市内及び別子山村に残る住友別子関連企業の産業遺産を可能な限りピックアップし、建設年度、用途、保存状況等を整理した。(2)新居浜市で活動しているまちガイド51名に、子どもや地域と連携したまち学習の可能性とまちづくり意識を把握するとともに、小中学校の総合学習への関与の仕方についても意見を集約した。(3)新居浜市の中学校及び高等学校各1校でのまちづくり学習及びその発信の仕方について検討し、インターネットを活用した学習の試みを行った。以上の研究結果から、新居浜市における近代産業遺産を生かしたまちづくり学習は、子どもと大人、学校と地域がよく連携したタウントレイル型学習としての大きな可能性を持つと同時に、その成果の発信にもインターネットなどの新しい方法を取り入れることの可能院を示し得た。次年度のタウントレイル学習の具体的提案に向けて、有効な成果を得ることができた。なかでも、高校生が中心となったインターネットを活用したまちづくり学習は、繊密な中味と、学校から世界へまちづくり発信をしていくというユニークな活動として一大展開しつつある。
免疫系は白血病幹細胞を拒絶できるか-ヒト化マウスを用いた解析-

白血病治癒を目指して、抗がん剤抵抗性であるヒト白血病幹細胞(LSC)に特徴的に発現している抗原を特異的に認識するT細胞受容体(TCR)遺伝子を新たな機能改良型ベクターを用いて遺伝子導入して作成した白血病細胞傷害性ヒトTリンパ球(遺伝子改変CTL)を利用する細胞免疫療法の開発研究を行っている。本研究において、LSCに発現している2つの白血病抗原(WT1とAurora kinase A)を標的とした人工CTLが、それぞれ白血病に対する細胞免疫療法として臨床応用できる可能性を示した。白血病細胞傷害性Tリンパ球(CTL)が、正常細胞と白血病細胞を区別して、白血病細胞だけを攻撃出来るのは、CTLが白血病細胞表面の組織適合性抗原HLAとがん抗原の複合体を特異的に認識出来ることによる。この最初の「白血病細胞の認識」という最も重要な部分を担当する、CTL上のT細胞受容体(T cell receptor : TCR)をコードする遺伝子を、各々HLA HLA-A*2402とA*0201上に拘束性に提示された、白血病性幹細胞に過剰に産生されている「がん抗原」WT1とAurora-A kinaseの2種類の抗原を認識傷害するCTLクローンからクローニングして、臨床的に使用できるレベル(GMPグレード)のレトロウイルスに組み込んだベクターを作成し、正常のヒトリンパ球に遺伝子導入した人工的なCTLを作成することに成功した。これにより、CTLを利用した癌に対する養子免疫療法の臨床応用への大きな障害となっていた、十分な数のCTLを必要な時期に適宜用意することがほぼ不可能であった技術的問題をクリア出来た。さらに、目的のTCR遺伝子をT細胞に導入すると同時にT細胞が本来持っている内因性TCRを抑制するベクターを開発することで、目的の「がん抗原」特異的なTCR遺伝子の導入効率を高めて、投与された患者体内で、どのようにしてその効果を維持できるか、どの細胞に遺伝子導入すると、さらにTCR遺伝子導入された人工CTLの抗白血病効果が高められるか、方法を見出すことが出来た。この結果は国内外の学会で発表し、現在、論文執筆中である。さらに、臨床応用へ向けて、ヒト臍帯血造血幹細胞移植免疫不全マウス(ヒト化NOGマウス)の系を用いた検討段階に入り、患者白血病細胞を用いた白血病細胞性幹細胞への、この人工CTLの傷害活性の検討段階に入る段階に来た。白血病細胞傷害性Tリンパ球(CTL)が、正常細胞を避けて白血病細胞だけを選択的に攻撃する機能は、白血病細胞表面上に提示された「主要組織適合性抗原(HLA)とがん抗原の複合体」をCTLが特異的に識別できる機能に基づいている。この「標的認識」を担当するCTL上のT細胞受容体(TCR)をコードする遺伝子を、各々HLA-A*2402とA*0201拘束性に提示され、かつ白血病性幹細胞に過剰発現が見られる「がん抗原」WT1とAurora-A kinase 2種類を識別して傷害するCTLクローンから単離して、臨床応用可能な安全性レベル(GMPグレード)のレトロウイルスベクターに組み込み、正常なヒトのリンパ球に遺伝子導入することで、患者治療に利用可能な人工CTLの作成に成功した。さらに、目的のTCR遺伝子をT細胞に導入すると同時にT細胞が本来持っている内因性TCRを抑制するベクターを開発することで、目的の「がん抗原」特異的なTCR遺伝子導入効率を高めて、より抗腫瘍活性の高い人工CTLを得た。この機能強化されたCTLの有効性と安全性を、ヒト白血病細胞あるいはヒト臍帯血造血幹細胞を移植した免疫不全マウス(ヒト化NOGマウス)を用いた系で詳細に検討し、その結果を国内外の学会で発表し、現在論文投稿中である。加えて、がんワクチンを含めた抗腫瘍免疫療法前臨床試験の効率化を目指して、ヒトHLA遺伝子導入したヒト化NOGマウスの免疫応答性の向上を報告した。また、生体内イメージング技術を導入して、体内投与後の人工CTLの抗腫瘍効果の向上へ向けた技術開発をさらに進めて、その結果を報告し現在論文化を進めている。現在、臨床条件に即して、患者由来白血病性幹細胞を移植したNOGマウスに、同じ患者末梢血リンパ球から作成した人工CTLを輸注し、その骨髄内への移行性と白血病性幹細胞に対する傷害活性を検討している。白血病細胞傷害性Tリンパ球(CTL)はT細胞受容体(TCR)を介して白血病細胞表面上の「主要組織適合性抗原(HLA)とがん抗原複合体」を特異的に識別することで、正常細胞を避けて白血病細胞を特異的に攻撃・傷害出来る。従って、このTCRをコードする遺伝子を正常T細胞へ導入することで「白血病特異的傷害活性」も移入出来る。

我々は、白血病性幹細胞に過剰発現している腫瘍抗原WT1(HLA-A*2402拘束性)とAurora Kinase A (AURKA)(HLA-A*0201拘束性)を認識するTCR遺伝子をクローニングして、特にWT特異的TCR遺伝子は治療的TCR発現効率を向上させたレトロウイルスベクター(siTCRベクター)を用いて、正常T細胞にそれぞれ遺伝子導入した人工CTLを作成し、詳細な前臨床試験を実施して、臨床応用できる可能性を示した(WT1-siTCR ; Blood 2011, AURKA-TCR ; 2012)。現在、輸注後の患者体内での抗白血病効果を増強する目的で、TCR遺伝子改変したCD4陽性T細胞の機能を詳細に検討し、国内外の学会で発表すると共に、論文化を進めている。同時に、生体イメージング技術を用いて、ヒト白血病性幹細胞の細胞周期とTCR遺伝子改変人工CTLの細胞傷害活性の相互関係を微速撮影(Time lapse)法を用いて試験管内で解析して幾つかの治験を得た。また、細胞周期イメージングと発光イメージングを施した白血病細胞を免疫不全マウスに経静脈的に輸注した後の骨髄生着を追跡し、加えてTCR遺伝子改変T細胞を用いて治療モデルを作成して抗白血病性幹細胞効果の検討を検討している。さらに、既知の白血病抗原を認識するTCR(ここではWT1とAURKA)を導入したTリンパ球のTCRシグナルの可視化プローブを作成して、白血病患者から採敢して標識した白血病性幹細胞の骨髄内局在を含めた動態、白血病細胞傷害性CTLの輸注後動態、白血病認識と傷害活性の発揮され方を詳細に検討する系を構築しつつある。
高度情報システム開発技術者の育成を指向した実践的教育手法に関する研究

本研究は、高度化する一途の情報システム開発技術や開発環境を背景に、教育機関等における従来型プログラミング教育の改善を主目的に開始された。システム開発の現場では、複数のコンピュータを用いた分散アプリケーションが主流であり、その実践的学習環境構築には管理者権限の付与が必要不可欠となる。したがって、不特定多数が利用する通常の情報教育設備の利用では、コンピュータの台数やシステム保守の問題等により、実践的な教育が極めて困難な状況となっていた。そこで本研究では、急速な普及を遂げてきた仮想化技術に着目し、限られた設備の活用で多様な開発環境の実構築を可能とする、新たなシステム開発学習環境の構築手法を提案した。基本的なアイデアは、Web-DB連携システムやWebサービスシステムなどに代表される典型的な開発環境の構成要素となる各種コンピュータを、仮想計算機としてあらかじめ構築しておき、学習環境の構築を手早く行えるように支援することにある。これにより、開発環境の構築段階で挫折することが多く見受けられた初学者でも、先ずはアプリケーションの開発自体に専念することができ、スキルの向上と合わせて徐々に環境構築に対する理解を深めて行くような学習形態も可能となる。また、研究2年目あたりからの仮想化ブームも研究遂行上の追い風となった。本研究では、ネットワーク上の大容量NASストレージと低廉化が著しい大容量モバイルストレージの両面から、適宜仮想計算機を利用可能としている。さらに、同じく研究2年目に概念設計が行われた本学の大規模仮想計算機演習室に対し、本研究成果の一部が貢献することともなった。すでに、100人超の授業でOSのインストールにはじまりサーバ設定を伴うWebアプリケーション開発や、少人数ながらも3台の仮想計算機を利用した環境構築の授業実践も終えており、今後のさらなる実践成果が期待されている。本研究では、限られた計算機資源などで組織形態のネットワークを実稼動できる環境構築手法をベースとして、多様なシステム開発環境の構築を簡便に実現可能とする。新たなシステム開発環境構築手法の開発に取り組んでいる。さらに、その手法を適用して構築されるシステム開発環境を用い、社会ニーズに見合うシステム開発技術者教育が実践可能であることを検証する予定である。研究の初年度となる今年度は、近年注目されているオープンソースソフトウェアに焦点を絞り、充分な現状確認や技術動向調査を行って、教育対象とするシステム開発技術の体系化を進めてきた。また、近年のシステム開発は、分散アプリケーションの形態が主流であることから、その教育にはネットワーク環境の構築が必須となる。そこで、別途研究を行ってきた学習用ネットワーク環境構築手法との融合方法について検討した結果、無線LANやシリアルインタフェースを介して、PCやルータなどのネットワーク設定を半自動化する処理方法を試行中である。一方、システム開発環境に関しては、PCにVMWare(仮想計算機ソフトウェア)をインストールし、同一ネットワークドメイン内での処理を仮定したWeb-DB連携システムの学習環境構築を具体例として、各種仮想計算機の構築を行った。システム形態は単純Web型、Web2階層型、Web3階層型とし、OSはLinuxとWindows、データベースにはMySQLとPostgreSQL、DBアクセスにはPHPやJDBCを用いた。それらの可能な組み合わせで予め構築された仮想計算機群は、VMware環境ではイメージファイル単位で管理されるため、それらを選択的に起動することで手早く学習環境を構築可能であることが確認できた。しかし、現状ではDHCPでIPアドレスを付与しているため、開発形態の多様化と併せ、ネットワーク設定の自動化等が次年度以降の課題となっている。本研究では、限られた計算機資源の活用で組織規模のネットワーク環境構築を支援するとともに、その環境を利用して様々な情報システム開発環境の構築をも併せて支援する、新たな情報システム開発学習環境構築手法の実現を目的としている。さらに、その学習環境下において、現在の社会ニーズに見合う高度情報システム開発技術者の育成教育が実践可能であることを実証するとともに、情報システム開発教育用コース

ウェアの設計・開発までを視野に入れながら研究に取り組んでいる。現代の情報システム開発は、WebベースのシステムやWeb-DB連携システムに代表されるように、ネットワーク環境下における分散システム形態での開発が主流となっており、ネットワーク環境の諸設定やシステム管理者レベルの知識が必要とされる場合も多い。現在に至るまで、ネットワーク管理者教育用途に仮想計算機環境を搭載した20台の現有ノートPCを用い、管理者教育に必要な数多くの仮想計算機イメージファイルが予め構築済みで利用されている。今年度の研究では、それらのイメージファイルと、前年度に構築した各種情報システム開発技術者教育用イメージファイルの融合手法を考察することが主たる課題となっていた。一方、大容量のNASストレージやUSBメモリ、ギガビットネットワークスイッチ等の低廉化傾向を受け、ファイルサーバによるファイルの一元管理と同様な手法で、仮想計算機バンクの構築や小型USBメモリによる仮想計算機の携帯も現実的となりつつある。このような時代背景も考慮に入れ、今年度は仮想計算機バンクやUSB計算機の性能評価も行った。今だGBオーダーのファイル転送等には想定以上の時間はかかるものの、XMLで記述した設定情報から各仮想計算機を用途別にカスタマイズするプロトタイプの評価を行うことができ、次年度の成果が期待できる段階にまで至っている。情報システム開発技術や開発環境の高度化に伴って、教育機関における従来型プログラミング教育とのギャップは拡大する一途である。さらに、システム開発環境の構築では、複数のコンピュータや管理者権限が必要とされるケースも多く、通常の教育設備を利用した教育は極めて困難である。本研究では、限られた教育設備の活用で多様なシステム開発環境の構築を実現可能とする、新たなシステム開発学習環境の構築手法を提案することを目的としている。実社会では分散型のシステム開発事例が一般的で、コンピュータをネットワーク接続する際の諸設定や管理者レベルの知識が必要とされる場合も多い。よって、学習者に管理者権限を付与可能で保守性にも優れた新たな学習環境の構築手法が必須となる。昨年度までは、ネットワーク管理者教育用途に仮想計算機環境を搭載した現有PCを兼用して研究を進めてきた。今年度は、4月から本学で構築・運用が開始された大規模仮想計算機演習室も利用し、授業等への一部成果の適用も試みた。また、その演習室の概念設計には、本研究成果による貢献が大きい。システム開発環境構築用の仮想計算機群は、現在大容量NASトレージ上に格納するとともに、モバイルストレージも併用して適宜利用可能となっている。
解析的捩率と判別式

今年度はエンリケス多様体の解析的捩率不変量と3次元カラビ・ヤウ多様体BCOV不変量を中心に研究を行い,以下の結果を得た.(1)エンリケス多様体の解析的捩率不変量を構成し,複素ヘッシアンがヴェイユ・ピーターソン計量で与られる事を示した.コンパクト複素空間でパラメーター付けられたエンリエス多様体の族が,局所自明である事を示した.偏極エンリケス多様体のモジュライ空間の準アフィン性を示した.(2)超ケーラー型エンリケス多様体のモジュライ空間のハウスドルフ簡約が直交型モジュラー多様体(のザリスキ開集合)である事が知られている.超ケーラー型エンリケス多様体の解析的捩率不変量がこのモジュラー多様体上の保型形式で与えられる事を示し,ボルチャーズΦ-関数を超ケーラー型エンリケス多様体に拡張した.同時に,超ケーラー型エンリケス多様体のモジュライ空間のハウスドルフ簡約の準アフィン性を示した.(3)これまでに知られているエンリケス多様体の無限4系列に対して,解析的捩率不変量をモジュライ空間上の保型形式や代数関数として与えた.(4)ボルチェア・ボアザン型カラビ・ヤウ多様体のBCOV不変量が遷移に関して整合的に振舞う事,即ち,ボルチェア・ボアザン多様体のBCOV不変量の判別式軌跡における準引き戻しが,遷移として現れるボルチェア・ボアザン多様体のBCOV不変量になる事を示した.この系として,偶テータ定数全部の積の準引き戻しが,ボルチャーズ積と種数の小さい偶テータ定数全部の積になる事を示した.私の知る限り,ジーゲル保型形式からボルチャーズ積が構成される現象は本研究で初めて観察された.超ケーラー型エンリケス多様体については,解析的捩率不変量として得られる保型形式の性質を追求する事により,超ケーラー型エンリケス多様体のモジュライ空間の次元の一様有界性が従う可能性がある.これが示されれば大きな衝撃であり,超ケーラー多様体の理論に本質的な進歩がもたらされる.一方, BCOV不変量については,ボルチェア・ボアザン型の場合に遷移に関する整合性を得たことは進歩である.当該年度に一般次元カラビ・ヤウ多様体やカラビ・ヤウ対に対してBCOV不変量が定義されるという他の研究者による進展があり,その進展について勉強した.研究目標の一つであるBCOV不変量の明示公式については,あまり大きな進展はなかった.超ケーラー型エンリケス多様体の解析的捩率不変量として得られる保型形式について,その特異台を調べる.この保型形式が正則で鏡映的であることが示されれば,エンリケス多様体のモジュライ空間の次元が高々26次元であることが従うので,この性質を証明することが当面の大きな課題である.今年度はこれまでに得られたいくつかの結果をまとめて,論文として公表することも目標である.(1)アーベル的3次元Calabi-Yau軌道体に対するスピン版BCOV不変量を構成し、それがモジュライ空間上で充たす微分方程式を決定した。特別な場合としてBorcea-Voisin軌道体、3次曲面に付随するCalabi-Yau軌道体、およびミラー5次軌道体に対して、スピン版BCOV不変量を決定した。Borcea-Voisin軌道体および3次曲面に付随するCalabi-Yau軌道体に対して、スピン版BCOV不変量が単独のBorcherds積とDedekind η関数で記述されることがわかった。(2)対合付きK3曲面のスピン版解析的捩率不変量を記述するBorcherds積が、二つの例外的場合を除き不変量から自然な方法で一意的に決定できることを示した。この研究は東京工業大学の馬昭平准教授と共同で行った。(3)被覆空間が偶数次元Calabi-Yau多様体および正則シンプレクティック多様体のそれぞれの場合に、Enriques多様体の解析的捩率不変量を構成し、その解析的捩率不変量がモジュライ空間において充す微分方程式を求めた。応用として、高次元Enriques多様体の族が完備代数曲線上に与えられた場合、その族の周期写像は定数写像となり、従って族のファイバーの複素構造は変形しないことが示された。(4)良い特異点(1/4(1,1)型の2次元商特異点)しか持たない場合に、対数的Enriques曲面の解析的捩率不変量の構成を行い、その不変量をモジュライ空間上の関数として求めた。この研究はカリフォルニア大学サンタバーバラ校のX.Dai教授と行った。(1)3次元Calabi-Yau軌道体のBCOV不変量がモジュライ空間上で充す微分方程式が求まった。荷重付き射影空間のCalabi-Yau超曲面はCalabi-Yau軌道体なので、このクラスのCalabi-Yau軌道体のBCOV不変量をHilbert概型上で書き下すための基礎が(退化挙動の決定を残して)ある程度整った。また、荷重付き射影空間のCalabi-Yau超曲面の場合に、BCOV不変量をCalabi-Yau軌道体とそのクレパント解消とで比較するための基礎が(やはり退化挙動の比較を残して)整った。(2)偶数次元Enriques多様体の解析的捩率不変量を構成し、その不変量がモジュライ空間上で充たす微分方程式を決定できた。また、その代数幾何への応用も得られた。

(3)対数的Enriques曲面が良い特異点しか持たない場合に、解析的捩率不変量を定義し、それをモジュライ空間上の関数として記述できた。偶数次元カラビ・ヤウ多様体または超ケーラー多様体の商多様体で、正則シンプレクティック形式と正則体積形式を許容しないコンパクトなケーラー多様体をエンリケス多様体と呼ぶ。不分岐な被覆空間がカラビ・ヤウ多様体であるか超ケーラー多様体であるかにより、エンリケス多様体の型が定まる。昨年度に引き続き、本年度もエンリケス多様体の解析的捩率不変量を研究した。特に、この不変量が定めるモジュライ空間上の関数を詳細に調べ、次の結果を得た。(1)エンリケス多様体のモジュライ空間は正次元のコンパクト複素部分空間を許容しない事を示した。また、モジュライ空間の1次元ベッチ数の消滅という仮定の下で、エンリケス多様体のモジュライ空間の準アフィン性を示した。超ケーラー型の場合、正則自己同型に関する適当な仮定の下にエンリケス多様体のモジュライ空間の準アフィン性を示した。以上はエンリケス曲面のモジュライ空間の準アフィン性を示したボルチャーズの定理の高次元への拡張を与える。(2)超ケーラー型エンリケス多様体のモジュライ空間は(1)と同様の仮定の下に直交型モジュラー多様体のザリスキー開集合になる。この時、解析的捩率不変量はモジュライ空間上で零点を持たない保型形式のピーターソンノルムである事を示した。これにより、ボルチャーズΦ-関数の超ケーラー型エンリケス多様体における類似が構成された。(3)カラビ・ヤウ型エンリケス多様体の例として、2g+1次元射影空間の中でg+1個の2次超曲面の完全交叉として定まるカラビ・ヤウ多様体の固定点自由対合による商を考察し、その解析的捩率不変量を定義方程式系の終結式とポアンカレ留数形式により表示した。特に、このカラビ・ヤウ多様体が超楕円曲線のヤコビ多様体に関連する場合、解析的捩率不変量が超楕円曲線のテータ定数で与えられる事を示した。本年度はエンリケス多様体の解析的捩率不変量の研究に注力したので、3次元カラビ・ヤウ多様体のBCOV不変量に関しては大きな進展は得られなかった。しかしながら、エンリケス多様体の解析的捩率不変量については新展開があり、全体として見れば研究は概ね順調に進んでいると思われる。今年度はエンリケス多様体の解析的捩率不変量と3次元カラビ・ヤウ多様体BCOV不変量を中心に研究を行い,以下の結果を得た.(1)エンリケス多様体の解析的捩率不変量を構成し,複素ヘッシアンがヴェイユ・ピーターソン計量で与られる事を示した.コンパクト複素空間でパラメーター付けられたエンリエス多様体の族が,局所自明である事を示した.偏極エンリケス多様体のモジュライ空間の準アフィン性を示した.(2)超ケーラー型エンリケス多様体のモジュライ空間のハウスドルフ簡約が直交型モジュラー多様体(のザリスキ開集合)である事が知られている.超ケーラー型エンリケス多様体の解析的捩率不変量がこのモジュラー多様体上の保型形式で与えられる事を示し,ボルチャーズΦ-関数を超ケーラー型エンリケス多様体に拡張した.同時に,超ケーラー型エンリケス多様体のモジュライ空間のハウスドルフ簡約の準アフィン性を示した.(3)これまでに知られているエンリケス多様体の無限4系列に対して,解析的捩率不変量をモジュライ空間上の保型形式や代数関数として与えた.(4)ボルチェア・ボアザン型カラビ・ヤウ多様体のBCOV不変量が遷移に関して整合的に振舞う事,即ち,
曲面の特異点論的研究

特異点論の立場から3次元ユークリッド空間内の特異曲面の研究を行った。ホイットニーの傘状の高さ関数の特異点を研究し、その特異点型の分類を、平面との切り口との関連を明らかにする形で与えた。高さ関数との特異点型だけでは、平面と切り口に現れる平面曲線の特異点は決まらず、さらに平面とホイットニーの傘の2重点軌跡を見ることにより平面と切り口に現れる平面曲線の特異点型が決まることを示した。これは、長谷川大氏との共同研究である。ホイットニーの傘と平面との接触を研究する第一歩と言ってよく、重要な成果と考えている。また重み付き錐での主方向の特徴等を解析した論文も発表した。特異曲面の研究を行っている。研究の方法は、距離2乗関数、高さ関数に特異曲面の径数付けを代入して得られる写像の特異点を解析するのが、主たるアイデアである。この研究手法では3次元ユークリッドの曲面という古典的微分幾何学の対象と特異点論を結びつけ、新たな幾何的問題意識や観点を導入するという点で極めて重要である。重み付き錐面について、この視点から調べたものが2013年度にWorld Scientificから出版されたTopics on Real and Complex Singularitiesの中に収められている。特異点での曲率線の漸近的振る舞いや、平行曲面に現れる特異点の判定法などが調べられている。副産物として主曲率が有界なブロー解析的関数であるような曲面を構成することができた。また、ホイットニーの傘上の高さ関数の特異点を調べた論文が今年度に出版されたRIMS kokyutoku Bessatsu 38に掲載された。この文脈ではホイットニーの傘と平面との接触を考えていることになるが、ホイットニーの傘と平面との交点として現れる特異曲線の特異点の判定を考えるのは自然である。本論文では、この交点の曲線の特異点は、高さ関数の特異点とホイットニーの傘の2重点軌跡と平面との接触で記述されることを示した。最近では、非特異曲面と円柱との接触を調べている。この場合、円柱の定義式に非特異曲面の径数付を代入して調べることになるが、A5特異点、D5特異点というより退化した特異点が現れる等、球面の場合の単純な類似とは言えない部分があり興味深い。これは現在進行形で計算中である。ブラジルのサンパウロ大学7月10日から8月17日まで出張し、12th International workshop on real and complex singularitiesに出席、ホイットニーの傘に関する成果を発表した。タイトルはFronts of Whitney umbrella。その後Ton Marar氏と3重点公式に関する研究打ち合わせを行った。研究打ち合わせを行った。その際、研究代表者の10年来の共同研究者Juan Jose Nuno Ballesterosの学生であるGuillermo Peinfort Sanchis氏とTon Marar氏と協働でシチジーを使って3重点公式にアプローチをしたが、未だ決定的な結果には至っていない。サンパウロ大学サンカルロス校のFarid Tari氏ともWhitney umbrellaの微分幾何に関する情報を交換している。関連してWhitney umbrella上の高さ関数の特異点と平面の切リ口の関連を長谷川大氏と調べ論文としてまとめた。高さ関数の零点軌跡の特異点のタイプだけでなく零点軌跡と2重点軌跡との接触度が、切り口の特異点のタイプを定めることがわかった。さらに、重み付き錐面の主曲率と主方向の特異点での漸近的振る舞いも調べ論文としてまとめた。これも長谷川氏との共著である。最近は神戸大学の佐治健太郎氏とWhitney umbrellaの正射影の輪郭と切り口の曲率の関連を調べている。以上の研究をするために長谷川大氏と佐治健太郎氏を出張させた。特異点を持つ3次元ユークリッド空間内の曲面の微分幾何的特徴を特異点論の手法で調べた。正確にいうと、高さ関数や距離2乗関数を特異曲面に制限しその特異点を調べることにより特異曲面の微分幾何的特徴を表す曲率類似物に注目し、それらの振る舞いを調べた。これらは主にサンパウロ大学サンカルロス校のポストドクトリエルフェロウである長谷川大氏との共同研究である。ホイットニーの傘に対して、ケンドリンク型定理が成り立つかどうかを調べた。これは、平面への射影の臨界値集合の曲率と法曲率とガウス曲率の関係を調べるもので、特異点があるためにそれらの曲率が発散することがあり、取り扱いが難しい。ただ現れる曲率は有理関数かそれに近い関数であるので何とか可能性を列挙し、それらの振る舞いや関連を記述することが出来た。

特異点では曲率等の関数の極限を見ることになるのだが、極限の順序交換が成り立たない場合があるので、取扱に十分注意しなければならないのが主な問題点である。これは神戸大学准教授の佐治健太郎氏とサンパウロ大学サンカルロス校のポストドクトリエルフェロウである長谷川大氏との共同研究である。また、ホイットニーの傘より退化した、A単純特異点とよばれる特異点を持つ特異曲面についても、高さ関数や距離2乗関数の制限の特異点型の判定法を得ている。高さ開折や距離2乗開折の普遍性についても長谷川大氏と行った計算結果があり、必要十分な形の判定法を得ている。これについては論文準備中である。特異点論概ね計画通り達成している。ホイットニーの傘より退化した場合も予定通り解析しつつある。多忙で時間が確保できないのが悩みである。ブラジルの研究者、スペインの研究者と共同研究するための情報交換ができた。3次元空間内の曲面に関する3重点公式は専門家の間でも難問とされ、手がついていないが、基本的な言語となる多重対称関数環の構造は特定できている。または長谷川大氏とのWhitney umbrellaの関する共同研究も順調に進呈している。Whitneyumbrella上の高さ関数の特異点と切り口の形状の解析は満足すべき結果といえる。重み付き錐面の主曲率と主方向の振る舞いにつて整理してまとめられたのも良かったと思っている。特に正則曲面の場合のfocal points対応するのはWhitney umbrellaの場合はfocal conicであるが、重み付き錐面の場合の対応物はfocal curveとなり、いろいろ妙な現象が観察され、興味深い。研究計画通り来年度も進める。特に変更はない。特異曲面を特異点論的見地から研究するという本研究のスタンスは大筋で変わらない、今までの経緯から、我々の方法できちんと解析すればそれなりに実りのある、魅力的な研究であると思うので。今後の研究の方針は大筋で今までと変わりない。神戸大学の佐治健太郎氏と始めたWhitney umbrellaの輪郭と法曲率の関連の研究は、いろいろ妙な現象が観察されて、興味深いので、当面はこの解析を続けたい。本年度後期から長谷川大氏がブラジルのサンパウロ州でポスドクをする予定なので、ブラジル出張も検討する必要があるのが今までとの相違点といえる。最終年度でないため、予算を使い切る調整をしなかったため。旅費として使用研究者を出張させ共同研究するという、基本的なスタイルを踏襲した研究費の使用計画を考えている。出張先として、神戸、山形、札幌、福岡などを検討している。ブラジル・サンカルロスも検討中であるが。ただ、4月に使用していたノートパソコンが壊れたので、新たにノートパソコンを購入した。尚壊れたパソコンの修理見積もりをしたら購入価格を上回ったので、修理はしない予定である。
フレキシブル基板上におけるSiGe結晶の超高移動度化とトランジスタ応用

フレキシブルなシステムインディスプレイの創出を目指し、高移動度を有するSiGe結晶の低温成長法の探索とデバイス試作を行った。金属触媒と電界印加を重畳した固相成長法を開発し、結晶成長の低温化(≦250°C)を実現した。さらに、ソース及びドレイン電極をショットキー接触構造とした新構造トランジスタを試作し、従来の多結晶Siを凌駕する高いチャネル移動度を実証した。本研究では、フレキシブル基板(プラスチック等)上に於ける半導体薄膜の超高移動度化技術を確立する。本年度は3年計画の第1年度として、非晶質SiGeの触媒金属誘起固相成長を探索すると共に、電界印加による成長促進効果を検討した。ガラス基板上に堆積した非晶質SiGe薄膜(Ge濃度:0100%)に触媒金属(Ni,Al,Cu,Co,Pd等)を添加し、アニール(250450°C)により固相成長を誘起する手法を検討した。結晶成長速度、形成層の結晶方位を触媒種、siGeのGe組成、及びアニール温度の関数として系統的に評価した結果、Cuを用いる事で、成長温度の極低温化(250°C)が実現できる事が明らかになった。また、A1を用いる事で、(111)方位に優先配向した多結晶SiGeが低温(400°C)で実現できた。更に、Ni及びCuを触媒として用い、結晶成長中に電界を印加する事で、結晶成長を約10倍に高速化できた。これは、電界により触媒原子の移動が増速された事に起因すると考えられる。これらの結果は、来年度以降、フレキシブル基板上に結晶方位を制御したSiGe薄膜結晶を形成する手法を開発するための基盤技術として期待される。本年度は3年計画の第2年度として、触媒誘起成長法による非晶質SiGeの低温成長と電界印加による成長促進効果を詳細に検討すると共に、成長領域のキャリヤ伝導特性の解明を行った。ガラス基板上に堆積した非晶質SiGe薄膜(Ge濃度:0100%)に触媒金属(Ni,Al,Cu,Co,Pd等)を添加し、熱処理を行うと、結晶成長が低温で誘起できる。特に、触媒金属(Cu)を用いると、極低温熱処理(250°C)でも結晶成長が進行するが、成長特性に与える熱処理温度の効果を系統的に解析し、Cuを用いると、他触媒(Ni,Co,Pd等)に比べ、核発生及び核成長の活性化エネルギーが共に減少する事を明らかにした。また核成長の活性化エネルギーは、結晶SiGe中の触媒原子の活性化エネルギーとほぼ等しく、触媒誘起成長の速度は成長したSiGe中における触媒原子の移動で規定される可能性がある事を見出した。次に、Niを触媒として用い、結晶成長中に電界を印加する事で結晶成長を電界印加方向に加速し、細線構造を有するSiGe結晶の形成を実現した。更に、SiGe成長領域の電気特牲をホール効果法により解析すると共に、電気伝導度の温度依存性を系統的に評価し、キャリヤ伝導特性の支配因子を解明すると共に移動度向上の指針を明らかにした。本年度は3年計画の最終年度として、デバイス応用に向け、トランジスタ構造の設計と試作を行った。ソース及びドレインをドーピング構造とした従来型のMOSトランジスタを絶縁膜上のSiGe薄膜に形成すると、高電界領域で発生した過剰キャリヤが基板浮遊効果で蓄積され、トランジスタ特性が変動する。また、ドーピングを充分に行うには比較的高温のアニール(≧500°C)が必要である。これらの課題を解決し、フレキシブル基板に適合したトランジスタを開発する為、"SiGe結晶領域をチャネルとし、ソース・ドレインをショットキー接合とするトランジスタ"を設計・試作した。この構造では過剰キャリヤがショットキー障壁を通して流れ出し、基板浮遊効果が抑制できると共に、ソース・ドレインが低温度(≦150°C)で形成出来るとのメリットがある。この新構造トランジスタの形成プロセス(シリサイド形成、MOS構造形成等)を構築し、SiGeチャネルトランジスタを試作した。従来の多結晶Siチャネルトランジスタを凌駕する高いチャネル移動度を実証した。
バイオイメージプロセッシング

現状の画像情報処理技術では、本新学術領域での新規的・独創的技術から得られる新しい画像データの適切な管理・処理が困難である。それゆえ、本計画研究班では、共鳴誘導で革新するバイオイメージングのための新しい画像情報処理技術の研究・開発を目的としている。具体的には、新規イメージング技術から得られた画像データを統一的に管理・処理するクラウド型データベース、画像処理基盤システム、及び画像処理アルゴリズムの研究を実施し、領域内外に公開する。これは、日本発の先端画像処理技術と革新的アルゴリズムに基づき、量的・質的に従来とは大きく異なる画像を一括して管理・処理・解析しようとする独創的な試みである。本年度の具体的な研究実績は、以下にまとめられる。画像処理基盤システム:独自の画像処理統合システムVCAT5の拡張として、画像処理の履歴を記述するフォーマットの設計とプログラム実装を行った。さらに、各種フィルタなどの個別処理プラグインを上記履歴記述言語により容易に再現し、GUIにて編集するマクロシステムにより再現できるように開発した。また、超大規模画像の可視化のシステムを開発した。さらに、多次元画像をデータベースとして一元管理すると共に、上記VCAT5をクライアントサーバー型のシステムとして解析可能とするクラウドシステムRBICPを開発した。本新学術領域は大学、研究機関など多様な組織からなり、またその所在地も日本全国に散在する。これらの参加者がインターネット上で利用できるシステムを改良した。さらに、領域内の研究者の研究を共振(レゾナンス)するための取り組みとして、画像データベースの設計と上記画像処理システムRBICPを開発し、領域内研究者が利用できるようサービスを開始した。た。また、領域外の研究者との共鳴を目指して、画像処理のアルゴリズムコンテストを開催した。昨年度に実施したイメージング技術のデータ及び画像情報処理における共通情報の抽象結果を踏まえて、領域全体として下記4つの項目の情報処理技術を研究開発した。1:画像処理基礎アルゴリズムの研究:調査した共通情報に基づき、大容量の画像データに対する客観的なパターン解析ソフトウェアのための特徴空間生成及び機械学習に基づく領域抽出、及び超解像フィルタを開発した。2:情報処理基盤システム・データベースの研究:画像処理プラットフォームVCAT5の処理履歴の記述言語の設計と実装、及びそのネットワーク利用(クラウドシステム)としてRBICT(レゾナンスバイオイメージコミュニケーションプラットフォーム)の開発と他拠点からの利用のためのセキュリティ機能を開発した。また、100GBを超える大規模なデータの3次元可視化のソフトウエアを開発すると共に、時間変化を含む4D画像に対応したシステムを開発し、クラウドシステムの上に構築した。3:画像処理ソフトウェア作成コンテスト:新しい学術領域としての普及推進を図るため、画像処理コンテストの企画・推進を行い、精密工学会主催第18回外観検査アルゴリズムコンテスト共催した。エントリー数は135名であり、上位3名は細胞生物画像と関連がない分野の者であった。主催者や画像処理関係者からの高い評価をいただいた。4:研究領域内連携:研究領域内の画像処理研究者の開発したソフトウエアをRBICPに組み込むことについて調整を行い、新学術領域の研究者に利用できるように同意を得た。次年度にRBICPへの組み込み作業を行い、領域内の研究者が解析できるようにサービスを提供する予定である。これまでに研究開発したシステムを本研究領域内に展開する。具体的には、画像処理クラウドシステムRBICPを領域内において利用開始し、生命科学の研究者のデータの収集、画像処理システムの利用、画像処理結果の収集を行なう予定である。また、共通する問題に対する画像処理アルゴリズムの研究開発を進めると共に、共同研究としての応用研究も実施する。さらに、領域内の研究者から提供される画像データを元に公開利用できるデータベースについて設計と研究開発を実施する。このように、抽象化を経て個別対象への特化を行なう情報学のアプローチにより、領域内の画像データに対する統一的な管理・解析法の確立を目指す。さらに、開発した画像処理クラウドシステムを領域外にも公開することにより、生物学・光学・化学・情報学の融合を促進することで、本新学術領域の展開を目指す予定である。また、他の各計画研究との密な連携により、生物学・光学・化学・情報学との本格的融合研究の先駆けとなり、新学術領域の構築を目指している。画像処理アルゴリズム:特徴保存画像平滑化フィルタの高速かつ高精度な近似アルゴリズムの考案とその周波数分解・画像合成への応用。画像処理基盤システム:我々独自の画像処理ソフトウェアであるVCATの拡張及び、そのレゾナンスバイオ用プラグイン(パターン認識・領域/特徴抽出・超解像)とその設計をGUIにて行えるプラグインCADの開発。クラウド型データベース:領域内拠点を結ぶプロトタイプの構築。さらに、これらの技術を生物学・医学の分野へ応用した融合研究を実施した。本年度は、各計画研究が対象としている異なるイメージング技術のデータ及び画像処理における共通情報の抽象化を行い、主に下記3つの項目に関して当初の計画通り進めた。

1:画像処理基礎アルゴリズムの研究:抽象化した共通情報に基づき、大容量の画像データに対する客観的なパターン解析ソフトウェアのために、特徴空間生成及び機械学習に基づく領域抽出、及び超解像フィルタのプロトタイプを開発した。2:情報処理基盤システム・データベースの研究:注釈・注目領域・装置情報付き画像データベースの構築と基盤となるVCATの拡張、及びそのネットワーク利用(クラウドシステム)のプロトタイプを開発した。3:画像処理ソフトウェア作成コンテスト:新しい学術領域としての普及推進を図るため、画像処理コンテストの企画・推進を行い、本領域の画像データが精密工学会主催第16回外観検査アルゴリズムコンテストの課題に採択された。現状の画像情報処理技術では、本新学術領域での新規的・独創的技術から得られる新しい画像データの適切な管理・処理が困難である。それゆえ、本計画研究班では、共鳴誘導で革新するバイオイメージングのための新しい画像情報処理技術の研究・開発を目的としている。具体的には、新規イメージング技術から得られた画像データを統一的に管理・処理するクラウド型データベース、画像処理基盤システム、及び画像処理アルゴリズムの研究を実施し、領域内外に公開する。これは、日本発の先端画像処理技術と革新的アルゴリズムに基づき、量的・質的に従来とは大きく異なる画像を一括して管理・処理・解析しようとする独創的な試みである。本年度の具体的な研究実績は、以下にまとめられる。画像処理アルゴリズム:特徴保存画像平滑化フィルタの高速かつ高精度な近似アルゴリズムの考案とその周波数分解・画像合成への応用。画像処理基盤システム:独自の画像処理統合システムVCAT5の拡張として、画像処理の履歴を記述するフォーマットの設計とプログラム実装を行った。さらに、各種フィルタなどの個別処理プラグインを上記履歴記述言語により再現し、GUIにて編集するマクロシステムにより再現できるように開発した。さらに、多次元画像をデータベースとして一元管理すると共に、上記VCAT5をクライアントサーバー型のシステムとして解析可能とするクラウドシステムRBICPを開発した。本新学術領域は大学、研究機関など多様な組織からなり、またその所在地も日本全国に散在する。これらの参加者がインターネット上で利用できるシステムを開発した。さらに、領域内の研究者の研究を共振(レゾナンス)するための取り組みとして、画像データベースの設計と上記画像処理システムRBICPを開発した。
「配位基過剰型錯体」の動的機能を用いた集積型金属錯体の構築

本研究では、配位部位を残した多座配位子(非配位官能基を持つ多座配位子)をもつ金属錯体を系統的に合成し、これを利用した複合型錯体の合成を目指して研究を行った。本年度は、特に六座配位子、N,N,N',N'-tetrakis(2-pyridylmethyl)ethylenediamine(tpen)を配位子とした錯体系で注目すべき結果を得た。(1)Re(VII)-tpen錯体配位子を持つ混合金属錯体。先に我々は、Re^<VII>(O)_3ユニットにtpenが片側の3座部分で配位し、反対側を非配位のまま残したユニークな錯体の合成を報告したが、この錯体の非配位部分を別の金属イオンに配位させた混合金属錯体をいくつか合成した。一連の第一遷移金属イオンについて反応を試み、Fe(III)およびCu(II)の錯体の合成に成功した。Fe(III)錯体は、オキソイオンと酢酸イオン2ヶで架橋したFe(III)複核錯体骨格の各Fe(III)に上記のRe(VII)錯体を配位した4核錯体であった。一方、Cu(II)錯体は上下に伸びた八面体型の面内にRe(VII)錯体が配位した混合金属複核錯体であった。さらに、このRe(VII)錯体が、ロジウム(II)複核ユニットや、Re(I)(CO)_3ユニットに配位した錯体も得られた。また、合成の過程で珍しい構造のRe7核錯体を単離した。この7核錯体は、金属間結合で生じた複核ユニットにtpenが架橋配位し、さらにこの複核ユニット全体が2座キレート配位子として、3ヶ中央のReに配位した構造を持つ。(2)V-tpen錯体の酸化還元挙動。tpenはV(IV)に四座で配位し,、座が非配位で残る。このV(IV)錯体を還元した時、この非配位基の一方が配位することを見出した。また再酸化でこの配位基は再びはずれる。酸化還元と連動した配位基の脱着を観測した最初の例である。以上、本年度の研究では六座配位子tpenの反応性を制御して合成した「配位基過剰型錯体」を利用した新錯体の合成や、p酸化還元機能について新側面を切り開いた。本研究では、配位部位を残した多座配位子(非配位官能基を持つ多座配位子)を持つ金属錯体を系統的に合成し、これを利用した複合型錯体の合成を目指している。本年度は、オキソイオンを中心に持つRu三核錯体を主な研究対象とした。(1)Ru三核骨格からのCOの光脱離反応。この反応を、まず溶液中で調べ光脱離反応が、紫外部のRu→COの電荷移動吸収帯の照射で効率的に起こることを明らかにした。次に、この三核錯体を金電極上に、Au-S結合(S-を含む配位子を使用)により固定化(自己集積化)し、光脱離反応が同様に効率的に起こることを明らかにした。これは表面固定の化学種からの光CO脱離反応の最初の観測例である。この反応は、このCO脱離サイトに架橋配位子を導入し、別のユニットとの連結を行う上で基礎となる重要な反応である。(2)表面固定Ru三核錯体上でのCO/NOの配位と脱離の電位制御。Ru三核錯体に配位したCOの脱離は、この三核骨格をRu_3(II,III,III)からRu_3(III,III,III)に酸化することによっても引き起こされる。また、一旦はずれたCOを、骨格を還元することで再び導入出来ることを明らかにした。一方、NOは酸化された状態で配位するが、還元すると脱離することがわかった。すなわち、酸化状態を電位で制御することにより、COとNOの配位を選択的に起こさせることが出来ることがわかった。このような電位制御は溶液内では速やかに行うことが出来ないが、電極表面上では速やかな電位変化が達成出来、このような選択的反応も容易に引き起こすことが出来る。(3)架橋配位子で連結したRu三核錯体ユニットの酸化還元相互作用。Ru三核錯体骨格は、dπ-pπ相互作用に基づくπ系を持ち、この骨格を通したπ性の相互作用に興味がもたれる。架橋配位子で隔てられた2個の等価なRu三核ユニット間に相互作用があれば、その酸化還元波が分裂する。この様子はこれまでpyrazineや4,4'-bipyridineを架橋配位子とする系で調べられて来たが、今回は一連のジフォスフィン配位子が同様に酸化還元相互作用を伝搬することを明らかにしたが、その様子はpyrazineなどとは異なる側面を持つことが分かった。(4)Re六核骨格を介した配位子間の酸化還元相互作用。Reが八面体型に配列した六核錯体ユニットを隔てた6個の配位子の還元波がわずかながら分裂を示すことを見出した。このことはRe六核骨格が相互作用を伝搬出来る系であることを示している。Re六核骨格は発光性であることが知られており、光照射と酸化還元相互作用を組み合わせた機能に期待が持たれる。

分子軌道計算によれば、Re六核骨格は、骨格の各面上に位置するSやSeのようなキャップ配位子と、Reの軌道とから、π性を持つと考えられる軌道のoverlapが起こり、この骨格がπ性の相互作用を伝搬出来ることが示唆された。本研究では、配位部位を残した多座配位子(非配位官能基を持つ多座配位子)をもつ金属錯体を系統的に合成し、これを利用した複合型錯体の合成を目指して研究を行った。本年度は、特に六座配位子、N,N,N',N'-tetrakis(2-pyridylmethyl)ethylenediamine(tpen)を配位子とした錯体系で注目すべき結果を得た。(1)Re(VII)-tpen錯体配位子を持つ混合金属錯体。先に我々は、Re^<VII>(O)_3ユニットにtpenが片側の3座部分で配位し、反対側を非配位のまま残したユニークな錯体の合成を報告したが、この錯体の非配位部分を別の金属イオンに配位させた混合金属錯体をいくつか合成した。一連の第一遷移金属イオンについて反応を試み、Fe(III)およびCu(II)の錯体の合成に成功した。Fe(III)錯体は、オキソイオンと酢酸イオン2ヶで架橋したFe(III)複核錯体骨格の各Fe(III)に上記のRe(VII)錯体を配位した4核錯体であった。一方、Cu(II)錯体は上下に伸びた八面体型の面内にRe(VII)錯体が配位した混合金属複核錯体であった。さらに、このRe(VII)錯体が、ロジウム(II)複核ユニットや、Re(I)(CO)_3ユニットに配位した錯体も得られた。また、合成の過程で珍しい構造のRe7核錯体を単離した。この7核錯体は、金属間結合で生じた複核ユニットにtpenが架橋配位し、さらにこの複核ユニット全体が2座キレート配位子として、3ヶ中央のReに配位した構造を持つ。(2)V-tpen錯体の酸化還元挙動。tpenはV(IV)に四座で配位し,、座が非配位で残る。このV(IV)錯体を還元した時、この非配位基の一方が配位することを見出した。また再酸化でこの配位基は再びはずれる。酸化還元と連動した配位基の脱着を観測した最初の例である。以上、本年度の研究では六座配位子tpenの反応性を制御して合成した「配位基過剰型錯体」を利用した新錯体の合成や、p酸化還元機能について新側面を切り開いた。
日本語と英語における語種と複合語の関係から見た借用の一般理論

平成30年度は、日本語の和語単純動詞と和語複合動詞、漢語動詞が表すことのできる意味について、Talmyの移動動詞の類型論的一般化に基づき分析を行った。その結果、和語単純動詞には原則として<様態>と<経路/結果>が同時に含まれることがないのに対し、複合動詞はそれらの両方が(それぞれ前項動詞と後項動詞として)含まれうることを示した。また、2つの出来事が継起する事象(小林2004においては「対立関係」と呼ばれる)については複合動詞で表すことができず、<複合動詞連用形+する>の形式、ないし、漢語動詞で表されることを指摘した。ここでは、和語と漢語という単純な二分法ではなく、和語の中でも単純語と複合語では性質が異なっており、後者は漢語と同様の性質を持つことがわかる。このことは、今井(2013)やPanocova(2015)でも指摘されているように、語形成と借用が名づけという点で同列に位置づけられることから説明できると主張した。また、英語についても、句動詞におけるロマンス系の語彙の不生起が日本語の語彙的複合動詞における漢語の不生起と平行的に捉えられると述べ、両言語における語種に関わる現象の共通性を示唆した。この研究成果については、2018年10月17日に開催された国際シンポジウム「グローバル化時代の日本語教育と日本研究」(於ハノイ大学、ベトナム)における研究発表として公表され、同シンポジウムの紀要に研究論文「動詞の語種とそれが生起する構文ー意味論的分析ー」として掲載された。当初目的としていた、和語複合語と漢語、外来語の形態統語的な性質の違いを示すようなデータが十分に収集できなかった点でやや遅れているが、先行研究のレビューと理論的な分析の背景となる文献の収集は完了した。令和元年度(平成31年度)は、前年度に十分に行うことができなかった日本語のデータ収集と分析を行うとともに、英語の分析を行う予定である。英語については、特に句動詞と語種の関係を中心に考察し、日本語の複合動詞との比較に基づいて、二つの言語を通した一般化を目指す。また、令和元年度中に学会発表を行いたいと考えている。令和元年度の研究においては英語の句動詞が対象となる。従って、当該分野の研究者に研究分担者ないし研究協力者として参加を依頼することとし、平成30年度分の使用予定を見直し文献購入費、出張旅費を抑制した。次年度使用額については、令和元年度の研究分担者の文献購入費及び出張旅費に充当する予定である。