hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ライセンス契約等の知的財産利用関係再編による倒産処理

本研究の当初の目的は日本法を対象に,著作権の利用権を中心とした知的財産権,特に複数の知的財産権の利用関係が組み合わされた権利関係の倒産処理の利用について,事業譲渡等を含め,知的財産権利用者の権利保護の視点から考察を行うものである。本年度のは前年度から継続して,情報コンテンツの正確性や新たな利用形態が出現による知的財産利用の継続が困難になる要因についても整理を行った。デジタルコンテンツ取引に関するEU指令提案において、倒産を含む不履行を原因とする契約解除ないし契約終了の処理について米国ALI原則との比較検討を行い,川和功子=金子宏直・法とコンピュータ(No. 36)として公表した。研究成果の国際学会における報告として,Hironao Kaneko,LSA Tront 2018においてデジタルコンテンツ取引の対象と、取引自体がデジタル技術のVRやARを利用する電子商取引について、取引に適用される法的問題について考察を行った。また,Hironao Kaneko, RCSL-SDJ Lisbon Meeting 2018において,3D加工等に活用される技術情報を中心として,従来,営業秘密ないしノウハウとして分類される知的財産を取り上げた。これらの情報を承継ないし第三者に譲渡可能な財産として重要性が新たに認識されるようになった現状とともに,技術保護の視点から日本における不正競争防止法による営業秘密の保護について考察を行った。財産的価値のある新しく現れる報財について,それらの取引とその譲渡可能性に関して,倒産法以外の法的保護の現状と、情報利用が困難になること事業継続が困難となる場合について,民事再生手続の開始要件「事業者の経済的窮境」との関係について整理を行った。知的財産権のうち,支分権の束と概念される著作権を中心対象として,著作権権利者の経済的な破綻時期における権利処理を理論的に検討することを主に行った。著作権には文化庁への登録およびプログラム著作物の登録機関への登録制度という登録制度があり,権利譲渡,排他的利用権,担保権の設定等が登録という対抗制度が存在する。しかし,著作権は著作物の創作と同時に発生するため,登録制度が利用されるのは著作権のごくわずかにとどまっている。そのため,著作権者が必ずしも明確ではないまま,著作権利用がなされ,利用権のみが複雑に存在するという事態も存在し得る。そして,著作権は著作権者の倒産,特に,法人の著作権者の倒産の場合には,権利帰属主体が消滅するため,著作権者が存在しないことで著作権が消滅する場合も少なくない。そして,著作権登録制度と並行する形で著作物の利用権管理団体が複数存在しており,これらの管理団体に登録された著作物に関しては,少なくとも著作権者自体が不明になることはない。著作権管理団体の利用権管理契約は著作権の対象となる著作物別に利用者団体が分かれており,契約の法的性質に関して2種類に大別されている。このうち,信託的譲渡契約の場合には,著作権者の倒産等により著作権の利用自体が妨げられることはないが,著作権自体の消滅に対する保護にはならない。そこで,利用権を含めた契約関係が適切に維持される仕組みが必要であることが分かる。契約関係の維持には,清算型の倒産処理手続である破産手続においては,知的財産権の利用関係の継続は,極めて困難になる。これに対して,民事再生手続の利用を広く認めることにより,契約関係の再交渉の機会を提供する可能性が広がることを検討した。この検討の結果は,「知的財産破産-著作権の利用関係処理を中心に-」において論述を行ってた。著作権は権利の束と称されるように,利用形態が多様であり,また,技術革新,文化的変化により新しい利用形態が生まれる点で,他の知的財産権とは異なる点が多い。日本における倒産を契機とした事業譲渡の際の知的財産利用契約の事例の検討を行った。しかし,法的手続きとしての倒産手続が開始される前の段階における,事業譲渡の際に行われる知的財産利用関係の処理については調査研究が及んでいない。これらの点は,次年度以降の継続検討課題とする予定である。将来発生し得る権利を対象にした利用権に関する契約がみられるが,このような契約の有効性,特に,倒産手続きとの関係については,実務上見られる,著作権管理団体の契約の有効性を前提に議論を行ったが,これらの契約については,倒産法上の有効性についてより詳細な検討が必要であることが分かった。本年度は倒産手続のうち民事再生手続における著作権を中心とした知的財産権の処理について,倒産処理手続を知的財産利用関係契約の再交渉を行う機会として利用することの可能性については検討を行うことができた。これらの点を踏まえ,再生型倒産手続の開始要件の解釈についてより詳しく検討をする必要があると考えるようになった。具体的には,各倒産手続と手続開始要件との関係を整理し,知的財産利用の継続がどのような状況では可能であるのか,困難であるのか等について次年度以降の検討課題の中に組み入れる必要性が分かった。これらの点を踏まえ,ライセンス契約の倒産手続きにおける処理を,主に倒産処理法分野での大きな論点とされる,いわゆる,双方未履行契約の処理,解除か履行選択権の問題としてのみとらえるのではなく,知的財産権の譲渡、特に包括的な譲渡が重要な意味をもつ事業譲渡が重要であることを確認できた点において,本研究の初期段階の検討課題について考察でき,おおむね順調に進展していると考えられる。本年度は、日本の著作権利用を中心とする関連事項を研究の対象とした。

情報の入手先がインターネットを中心として、万人が著作物の発行者になれるフェイスブック、ユーチューブ等のソーシャルメディア等の普及により、従来の紙媒体の出版社の廃刊が続いた。これらは電子書籍など電子媒体への転換の遅れよりも、知的財産権対象の著作物を利用するプラットフォーム(例えばモバイル機器とSNSの組み合わせ、コンテンツ配信サービス)の変化に、従来の著作権者が対応できずに清算することがみられる。出版物の雑誌に関しては、ブランド衣料メーカーのように従業員等の設立会社によるブランドの維持がみられないことが分かる。平成28年は人工知能が棋士に勝ち、小説を作成するなどの話題になった。人工知能の利用がコンテンツの制作、提供の現場に導入されてきていることに関連して、人工知能の作成したデータやコンテンツが、人による創作物を保護する著作権により保護可能であるかについて、英国のメディア法の研究者と米国の知的財産法の研究者と研究会を開催し、著作権を中心とする日本の知的財産権の研究者との情報交換を行った。EUでは人工知能による活動の法規制が整いつつあるとの情報が得られた。また、米国法では、人口知能による創作と著作権との関係に加えて、技術の特許法上の議論が盛んになっているとの情報が得られた。従来、創作活動は人が行うことを前提としていた。現状では、人工知能に作品を制作させるためには、何らかの人の関与が必要な段階であり、この人に著作権を結びつけることは可能である。ただし、著作権の侵害を判断するには、人工知能による著作権侵害を想定できるのか問題が残ることが分かった。知的財産権を主な資産とする者のうち、著作権が主な資産である者は、倒産手続の一環として事業譲渡を必ずしも行わないようで、検討の題材となる事例を見つけるのが困難である。例えば、有名な出版社が倒産した場合でも、有名な映画作品も原作者監督を著作者とする登録されており、このことは,倒産手続開始前の段階における,事業譲渡という形での知的財産利用関係の処理を中心に検討を加えることを困難にしている。これらの点は,具体的な例に絞って検討する必要がある。本年度は、様々な分野への人工知能の応用が注目された。その中で、小説や絵画の作成を人工知能が行う可能性が実例として示されるようになった。そこで、人工知能を利用したコンテンツの作成と著作権や特許権との関係について、この分野の研究を行っている外国人研究者との意見交換、情報収集を行った。人工知能のプログラムの作成者、データ編集者、サービスの提供者が関係しているが、各々がどのような知的財産権に係っているか権利帰属主体になるのか検討が必要であることが共通理解された。これらの観点については、英国、米国でも法的整備の必要性が認識され、今後の日本における研究の参考になることが分かった。コンテンツの作成方法、流通の担い手が従来のメディアを担う大規模事業者であった。これに対して、個人を取り込んだコンテンツ作成流通が広くみられるプラットホームに変化しつつある。倒産法上の視点から、事業主体の状況が、知的財産利用の継続がどのような状況では可能であるのか,困難であるのか等について検討する必要があることが分かった。本年度は、インターネットを利用したデジタルコンテンツに関する契約の実例について調査研究を行った。
特異な境界条件を持った偏微分方程式の最適制御理論

本研究は,特異な境界条件を持った偏微分方程式の最適制御理論の数学の各分野からの総合的な共同研究である.1ビーム,プレートを支配する偏微分方程式その他いくつかの偏微分方程式に関する最適制御理論については,解の一意存在定理,最適条件,可制御性などが得られており,これらについて特異な境界条件を付して研究することは可能である.2ロボットアームの運動の制御問題に関し,線形システムの場合に解の一意存在定理,近似可制御性については,京都大学数理解析研究所の講究録に研究代表者辻岡の得た結果が発表されている.3非線形制御理論について(1)可制御性は不動点定理および,関数解析的なHUM法を用いた研究が盛んで,LIONS学派のLIONS,ZUAZUA,イタリヤのLADIESKA,TRIGGIANI,東大の山本,熊本大の内藤,神戸大の中桐等の研究がある.最適理論については,凸解析の手法が用いられ,中国のYONG,米国のFATTORINIの研究がある.(2)粘性解の理論について,研究分担者小池およびその共同研究者によって,いくつかの秀れた成果が得られており,専門学術雑誌に発表もしくは発表が決定している.4代数学的あるいは幾何学側面からは,研究分担者竹内,酒井,長瀬の結果がありそれぞれ発表予定である.本研究は,特異な境界条件を持った偏微分方程式の最適制御理論の数学の各分野からの総合的な共同研究である.1ビーム,プレートを支配する偏微分方程式その他いくつかの偏微分方程式に関する最適制御理論については,解の一意存在定理,最適条件,可制御性などが得られており,これらについて特異な境界条件を付して研究することは可能である.2ロボットアームの運動の制御問題に関し,線形システムの場合に解の一意存在定理,近似可制御性については,京都大学数理解析研究所の講究録に研究代表者辻岡の得た結果が発表されている.3非線形制御理論について(1)可制御性は不動点定理および,関数解析的なHUM法を用いた研究が盛んで,LIONS学派のLIONS,ZUAZUA,イタリヤのLADIESKA,TRIGGIANI,東大の山本,熊本大の内藤,神戸大の中桐等の研究がある.最適理論については,凸解析の手法が用いられ,中国のYONG,米国のFATTORINIの研究がある.(2)粘性解の理論について,研究分担者小池およびその共同研究者によって,いくつかの秀れた成果が得られており,専門学術雑誌に発表もしくは発表が決定している.4代数学的あるいは幾何学側面からは,研究分担者竹内,酒井,長瀬の結果がありそれぞれ発表予定である.
膜型マトリックスメタロプロティナーゼの組織構築における役割

我々は組織再構築に関与する新しいMMP遺伝子を検索する過程で、従来知られている可溶性型のMMPと異なった膜貫通構造を持つ新しいクラスのMMPが存在することを遺伝子クローニングによって示した。この膜型MMP (MT-MMP)はがん細胞の表面に発現しており、インビトロの実験によってゼラチナーゼAの潜在型酵素の活性化を引き起こすことが示された。悪性癌細胞の表面にも発現していることが示された。MT-MMPの本来の役割を明らかにする目的で、マウスの発生過程でのMT-MMP発現をゼラチナーゼAの発現と活性化との関連で調べることにより、MT-MMPが発生過程での器官形成にもゼラチナーゼAの活性化因子として重要な役割を果たしていることを示そうとした。その結果、MT-MMPはMMP-2, TIMP-2と共に個体の発生段階で器官形成に伴って発現し、成熟に伴って減少する。MT-MMPの発現はほとんどの臓器・器官で認められ、成長の停止に相関した発現の現象が見られた。脳及び心臓は出生までにほぼ器官の成熟が見られる臓器であり、ここでは発現の変化は顕著ではなかった。大腿骨、肋骨、肺、腎臓での発現が特に高かった。MMP-2も同様な成長に伴った変化が見られたが、腎臓での発現の急激な低下と肝臓と脳での発現が低いのが特徴であった。これに対してTIMP-2は成長に伴う発現変化が明らかではないことが特徴であり、肝臓での発現が低かった。胎児組織でのMT-MMPの発現を免疫染色およびin situ hybridization法で調べた。発現場所は骨形成部位、心臓、筋肉、血管の主として間葉系細胞であり、組織レベルでもMT-MMPとMMP-2, TIMP-2の共発現が認められた。Gelatinase Aはゼラチンだけでなく基底膜のIV型コラーゲンを分解するマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)である。従って、その活性化因子である膜型MMP(MT-MMP)は癌の浸潤等の病変への関与と共に器官形成・組織改変時に基底膜分解の制御因子として働いている可能性が考えられる。本研究ではマウスを用いて発生過程での発現経過を調べ、細胞・生体工学的手法によりMT-MMP/gelatinase Aの機能解析を試みる。このことにより器官形成過程や組織改変時におけるMMPの活性化制御とそこでのMT-MMPの制御的役割を明らかにする。それと同時に上皮・間充織細胞間のMMPを介した相互作用仮説の検証を試みる。正常状態でのMT-MMPの生理的機能を推察するために組織の構築が進行中のマウス胎児での発現を免疫染色とin situ hybridizationで調べた。MT-MMPの発現は結合組織の細胞である線維芽細胞、軟骨細胞、骨細胞、筋肉細胞で顕著であり、何れの場合にもgelatinase Aの発現と一致していた。この事からMT-MMP及びgelatinase Aは本来結合組織の細胞外マトリックスの分解に関与することによって組織の構築、維持、改変に機能していると考えられる。上皮系細胞での発現は検出できなかった。また、浸潤性及び非浸潤性型胎盤を形成する動物でのMMP発現の比較生物学の一貫としてMT-MMPを調べつつある。浸潤性胎盤を形成するマウスではin vitro,in vivoでトロフォブラストのout growthが起こっている辺縁部で特異的に発現があり、細胞が密に接している部分では発現は見られなかった。

この膜型MMP(MT-MMP)はがん細胞の表面に発現しており、インビトロの実験によってゼラチナーゼAの潜在型酵素の活性化を引き起こすことが示された。悪性癌細胞の表面にも発現していることが示された。MT-MMPの本来の役割を明らかにする目的で、マウスの発生過程でのMT-MMP発現をゼラチナーゼAの発現と活性化との関連を調べることにより、MT-MMPが発生過程での器官形成にもゼラチナーゼAの活性化因子として重要な役割を果たしていることを示そうとした。その結果、MT-MMPはMMP-2,TIMP-2と共に個体の発生役割で器官形成に伴って発現し、成熟に伴って減少する。MT-MMPの発現はほとんどの臓器・器官で認められ、成長の停止に相関した発現の現象が見られた。脳及び心臓はで生までにほぼ器官の成熟が見られる臓器であり、ここでは発現の変化は顕著ではなかった。大腿骨、肋骨、肺、腎臓での発現が特に高かった。MMP-2も同様な成長に伴った変化が見られたが、腎臓での発現の急激な低下と肝臓と脳での発現が低いのが特徴であった。これに対してTIMP-2は成長に伴う発現変化が明らかではないことが特徴であり、肝臓での発現が低かった。胎児組織でのMT-MMPの発現を免疫染色およびin situ hybridization法で調べた。発現場所は骨生成部位、心臓、筋肉、血管の主として間葉系細胞であり、組織レベルでもMT-MMPとMMP-2,TIMP-2の共発現が認められた。
宇宙初期ゆらぎの量子性と情報量

インフレーション宇宙における情報量,エンタングルメントならびに量子古典転移に関する研究を行い以下の成果を得た.(1)多体間エンタングルメントの効果:deSitter時空上での2つの検出器間のエンタングルメントは,距離がハッブル地平線長さを超えると消失することが知られていた.これはインフレーションによって大スケールの古典ゆらぎが生成されるというシナリオと整合的である.本解析では多数個(3個以上)の検出器間のエンタングルメントを評価しその結果,多体間エンタングルメントは大スケールにおいても残り得ることを示した.この結果は,原始ゆらぎの古典性についての再考察を必要とするものである.(2)deSitter時空におけるFisher情報量:de Sitter時空上の量子場に対する古典Fisher情報量ならびに量子Fisher情報量を評価し,場の持つエンタングルメントとこれらの情報量の振る舞いの関係性を議論した.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。(1)インフレーション宇宙における2つの空間領域間のエンタングルメントの消失を最初に明らかにした解析(Y.Nambu2008)においては,空間領域間のエンタングルメントを評価するにあたって各々の領域におけるインフラトン場の値を平均値で代表させることで(1自由度) ×(1自由度)の2体系に置き直した.これは一般の(n自由度)×(n自由度)の2体系に対しては,系の状態から評価できるネガティビティの値の有無がエンタングルメントの有無に対する十分条件しか与えないためであった.しかしながら,領域間のエンタングルメントの振舞いに対してより正確な評価を与えるためには(n自由度)×(n自由度)の2体系に対するエンタングルメントの有無をきちんと判定する必要がある.そのための数値計算コードを開発して多体間エンタグルメントの効果を解析した.数値的誤差が蓄積しやすい状況のため,現時点では正確な結論を得るには至ってないが,領域間の距離がホライズン長さを越してもnegativityは領域間距離とともに減少するのみでゼロとなる徴候は見えていない.これは場の測定法(有限自由度で見るか無限自由度で見るか)によってエンタングルメントの振舞いが異っていることを示唆する.(2)量子場から取り出し得る情報量を評価するために,ガウス測定の場合におけるdiscordの一般的公式の導出を行った.これは可能なガウス測定全てに対する最適化操作を行うことで得られる.インフレーション宇宙の場合の評価はまだ試みていないが,公式中に含まれるsqueezing parameterを動かしたときにそれに応じて取り出し得る情報量の変化ならびにそのときのseparabilityの振舞いについを評価した.(3)Wheeler-DeWitt方程式を用いる量子宇宙論において,インフレーション宇宙を実現するために必要な波動関数に対する境界条件の確率分布をベイズ統計の立場にもとづいて評価した.研究計画通りに進行している.インフレーション宇宙における情報量,エンタングルメントならびに量子古典転移に関する研究を行い以下の成果を得た.(1)多体間エンタングルメントの効果:deSitter時空上での2つの検出器間のエンタングルメントは,距離がハッブル地平線長さを超えると消失することが知られていた.これはインフレーションによって大スケールの古典ゆらぎが生成されるというシナリオと整合的である.本解析では多数個(3個以上)の検出器間のエンタングルメントを評価しその結果,多体間エンタングルメントは大スケールにおいても残り得ることを示した.この結果は,原始ゆらぎの古典性についての再考察を必要とするものである.(2)deSitter時空におけるFisher情報量:de Sitter時空上の量子場に対する古典Fisher情報量ならびに量子Fisher情報量を評価し,場の持つエンタングルメントとこれらの情報量の振る舞いの関係性を議論した.研究計画通りに進める.29年度が最終年度であるため、記入しない。
ASEANとアジアNICSにおける社会変動の比較研究-都市・農村関係を中心に-

主として以下の諸点についての検討を試みた.ASEANとアジアNICSの関係:日本は円高と対米経済摩擦回避のためアジアNICS, ASEANへの企業進出を一般と活発化している.アジアNICSもまり対米経済摩擦を強めつつあり,そのため労働集約的部門の一部をASEAN(とくにタイとインドネシア)に再配置している.こうして,日本一アジアNICS-ASEANという三層の国際分業体制の中で, ASEANは一次産品市場の低迷にもかかわらず,外国投資ラッシュによる経済的好況を呈し始めている.(2)韓国における人口移動と就業構造:197080年代にわたり年間4060万人の離農人口の大都市流入があった.70年代末から80年代にかけての工業部門の雇用拡大のテンポをはるかに上まわる農村人口の都市への流入があった.従ってソウルをはじめ大都市ではスラム地区が膨張し,インフォーマル・セクターの膨張がみられた.(3)ASEANの経済発展と都市過剰人口:タイは86年以降の投資ラッシュの中で,輸出・投資主導型成長をとりつつある.都市インフォーマル・セクターは一方で膨張しながらも,他方では近代部門へ流入する労働力もある.フィリピンでは外資引上や累積債務のため緊縮政策がとられ,一次産品価格の低落基調の中で,都市インフォーマル・セクターの膨張が続いている.(4)農村過剰人口と地域労働市場:都市インフォーマル・セクターの外延部に農村部の過剰労働力人口がある.彼らが大都市を中心とする地域労働市場の中にくみ込まれた場合は,在村人口であっても都市インフォーマル・セクター同様に近代部門の相対的過剰人口として機能する.しかし東北タイ農民のように遠隔地農漁村の季節的出稼を行う場合は,この相対的過剰人口のさらに外延部に位置するといえる.主として以下の諸点についての検討を試みた.ASEANとアジアNICSの関係:日本は円高と対米経済摩擦回避のためアジアNICS, ASEANへの企業進出を一般と活発化している.アジアNICSもまり対米経済摩擦を強めつつあり,そのため労働集約的部門の一部をASEAN(とくにタイとインドネシア)に再配置している.こうして,日本一アジアNICS-ASEANという三層の国際分業体制の中で, ASEANは一次産品市場の低迷にもかかわらず,外国投資ラッシュによる経済的好況を呈し始めている.(2)韓国における人口移動と就業構造:197080年代にわたり年間4060万人の離農人口の大都市流入があった.70年代末から80年代にかけての工業部門の雇用拡大のテンポをはるかに上まわる農村人口の都市への流入があった.従ってソウルをはじめ大都市ではスラム地区が膨張し,インフォーマル・セクターの膨張がみられた.(3)ASEANの経済発展と都市過剰人口:タイは86年以降の投資ラッシュの中で,輸出・投資主導型成長をとりつつある.都市インフォーマル・セクターは一方で膨張しながらも,他方では近代部門へ流入する労働力もある.フィリピンでは外資引上や累積債務のため緊縮政策がとられ,一次産品価格の低落基調の中で,都市インフォーマル・セクターの膨張が続いている.(4)農村過剰人口と地域労働市場:都市インフォーマル・セクターの外延部に農村部の過剰労働力人口がある.彼らが大都市を中心とする地域労働市場の中にくみ込まれた場合は,在村人口であっても都市インフォーマル・セクター同様に近代部門の相対的過剰人口として機能する.しかし東北タイ農民のように遠隔地農漁村の季節的出稼を行う場合は,この相対的過剰人口のさらに外延部に位置するといえる.
子宮平滑筋肉腫の腫瘍化機序と新しい治療法の模索

本年度は子宮平滑筋肉腫におけるカルポニンh1の発現の低下は、DNAメチレーションではないことが明らかになり、カルポニンh1のプロモーター領域に結合して転写を調節している制御因子の可能性が示唆されたので、子宮平滑筋肉腫細胞株にカルポニンh1を強制的に発現させることによって、腫瘍性格が消失するか否かを検討した。最初に遺伝子導入条件設定のため子宮平滑筋肉腫細胞株SK-LMS-1細胞をヌードマウスに移植後、直径10mmの腫瘤が出来た段階で、GFP遺伝子を導入した。GFP遺伝子はElectro Squaree Potator T820 (BTX)を用い100msecの低電圧パルスを50100V/cmの強さで10回かけ(電気穿孔法)、導入されて発現されたGFP遺伝子を病理切片上で蛍光照射によって同定し、遺伝子導入の程度を調べ、遺伝子導入の最適の条件を見つけ出した。子宮平滑筋肉腫細胞株SK-LMS-1細胞をヌードマウスに移植後、直径10mmの腫瘤が出来た段階で、カルポニンh1を遺伝子導入し、カルポニンh1の発現を回復を検討した。予備実験によって得られた最適な条件に従って、既にカルポニンh1cDNAをNeo耐性遺伝子及びCMVのpromoterを有するvector(pCMC-NEO-BAM3)に組み込んだ遺伝子を、ヌードマウスに移植した子宮平滑筋肉腫細胞株SK-LMS-1由来の腫瘍に電気穿孔法により導入し、腫瘤の大きさを測定するとともに病理学的な観察をおこなって、腫瘍性格が消失するか否かを検討した。その結果、電気穿孔法で、GFP遺伝子が子宮平滑筋肉腫に導入できることが確認できた。しかしながら、カルポニンh1遺伝子を導入した群では腫瘍の大きさが小さくなる傾向があるものの、統計的に有意差をもって縮小することは無かった。今後、遺伝子導入された組織においてカルポニンh1の発現と他の細胞骨格蛋白質の発現、ER,PRの発現および,細胞周期調節因子の発現にどのような影響を与えるかを検討し、カルポニンh1遺伝子を導入した子宮平滑筋肉腫組織より抽出したDNAを制限酵素により消化後07%アガロースゲルにて電気泳動しp32でラベルしたカルポニンh1cDNAをプローブとしてハイブリダイズさせサザンブロット法にて導入遺伝子の有無を確認しする。更により効率の良いカルポニンh1遺伝子を導入する系を見出して、カルポニンh1遺伝子を導入することによって子宮平滑筋肉腫の腫瘍性格が消失させるべく研究を行う予定である。本年度は免疫組織学的に分化型平滑筋細胞に特異的に発現するアクチン結合蛋白質であるカルポニンh1の発現が一部の子宮平滑筋肉腫で発現が低下していたことから、子宮平滑筋肉腫の腫瘍化とカルポニンh1の発現低下の関係を明らかにすることを目的とした。

患者の同意を得て手術より摘出した標本から良性子宮平滑筋腫瘍、子宮平滑筋肉腫と病理組織診断された標本及びその病理標本に含まれる子宮平滑筋のホルマリン固定パラフィン包埋組織切片を、抗α-smooth muscle actin (α-SMA)、抗カルボニンh1モノクローナル抗体で免疫染色を行った。また、一部の組織より抽出したtotalRNAでRT-PCR法にてカルポニンh1のmRNAの発現を検討した結果、子宮平滑筋肉腫では、細胞骨格因子でるアクチン結合蛋白質カルポニンh1の発現が特異的に抑制されていることを見出し、子宮平滑筋肉腫においてカルポニンh1が腫瘍抑制因子であることを明らかにした。次に正常子宮平滑筋、子宮筋腫子宮平滑筋肉腫の各組織においてカルポニンh1の発現の異常が遺伝子レベルで起こっているか否かについて、DNA sequence法やSouthern Blotting法により明らかにすることを目的とした。手術摘出材料を採取し、ホルマリン固定パラフィン包埋切片の連続した包埋切片上の組織よりdigestion bufferで可溶化し、マイクロウエーヴ処理法でDNAを抽出し、PCRにて増幅しDNA sequencingを行った。またカルポニンh1の発現低下はDNAメチレーションによる可能性があるので、バイサルファイト法を使ってメチル化特異的なプライマーを用いてPCR法で解析し、その可能性を検討した。その結果、子宮平滑筋肉腫におけるカルポニンh1の発現の低下は、DNAメチレーションではないことが明らかになり、カルポニンh1のプロモーター領域に結合して転写を調節している制御因子の可能性が示唆された。今後カルポニンh1のプロモーター領域に結合して転写を調節している制御因子を解析することによって、カルポニンh1の発現低下の機序を解明する。昨年度までに子宮平滑筋肉腫では、細胞骨格因子でるアクチン結合蛋白質カルポニンh1の発現が特異的に抑制されていることを見出し、子宮平滑筋肉腫においてカルポニンh1が腫瘍抑制因子であることを明らかにしてきた。また子宮平滑筋肉腫におけるカルポニンh1の発現の低下は、DNAメチレーションではないことも明らかにしてきた。本年度は子宮平滑筋肉腫におけるカルポニンh1の発現の低下は、DNAメチレーションではないことが明らかになったことより、カルポニンh1のプロモーター領域に結合して転写を調節している制御因子の異常の可能性が示唆されたので、カルポニンh1のプロモーター領域に結合して転写を調節している制御因子を解析することによって、カルポニンh1の発現低下の機序を解明することを目的とした。カルポニンh1のプロモーター領域及びカルポニンh1の遺伝子の第一イントロン領域を単離して、DNA sequencingを行って、特異的な転写因子結合領域を同定した。その結果、一般的な転写因子結合領域は見出されたものの、子宮平滑筋に特異的と思われる転写因子結合領域を見出すことは出来なかった。そこでカルポニンh1のプロモーター領域以外の子宮平滑筋に特異的と思われる転写領域が存在する可能性が考えられたので、カルポニンh1の遺伝子の第一イントロン領域を単離することを試みた。その結果、ヒト由来のカルポニンh1の遺伝子の第一イントロン領域を初めて単離することが出来た。またカルポニンh1の遺伝子の第一イントロン領域とカルポニンh1のプロモーター領域を含んだ組み換えDNAをプロモーター活性測定組み換えDNAと結合することによってカルポニンh1の発現測定システムを作成することが出来た。現在このルポニンh1の発現測定組み換えDNAを正常子宮平滑筋、子宮筋腫、子宮平滑筋肉腫
植物細胞の増殖と分化におけるNPK1プロテインキナーゼの役割

タバコから,酵母のプロテインキナーゼSTE11,Byr2,BCK1の一次構造と45%前後の類似性を示すタンパク質をコードしうるcDNAをクローニングした。このcDNAに対応する遺伝子をNPK1と名付けた。その後、NPK1の触媒領域のアミノ酸配列はマウスのMEKKのそれとは45%同一であることがわかった。NPK1cDNAは出芽酵母bck1変異を相補した。出芽酵母は、PKC1(PKCホモログ)→BCK1→MKK1/2(MAPKK/MEKホモログ)→MPK1(MAPK/ERKホモログ)と言うシグナル伝達経路を保持していることが知られている。NPK1の存在は、同様の経路が高等植物にもあることを示している。本年度は以下の3点を明らかにした。(1)高等植物の地上部には、その先端部に未分化な分裂組織があり、そこを起点として垂直軸にそって未熟な葉から成熟した葉が並んでいる。これらの生長・分化段階の異なる葉におけるNPK1遺伝子の転写を調べたところ、10cm以下の未熟葉では、NPK1mRNAが検出されたが、それ以上の大きさの葉では検出されなかった。同様なmRNAの分布は、タバコのCdc2ホモログのmRNAでも見られた。この結果は、NPK1が植物細胞の増殖に何等かの役割を果たしているという考え方を支持するものである。(2)NPK1の一部のペプチドに対する抗体を作製した。それを用いたタバコ培養細胞のタンパク質抽出液を免疫沈澱した複合体の中には、自己リン酸化活性のあるタンパク質があり、その分子量はNPK1の推定分子量と一致した。したがって、NPK1には実際にプロテインキナーゼの活性があると考えられる。(3)NPK1cDNAを用いてシロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)のゲノムからホモログをクローニングし塩基配列を調べたところ、この植物には少なくとも4コピーのNPK1ホモログが存在することがわかった。
重粒子線低線量照射で誘導される生物効果のバイスタンダー効果とそのメカニズム解明

1.低エネルギー炭素イオンビームの細胞照射法の確立核子当たり6MeVの低エネルギーのイオンビームを細胞照射するために、『研究計画・方法』項目別目的1に掲げた問題点を解決する細胞照射法を確立した。市販されている直径35mmのプラスティックディッシュに直径6.5mmの穴を電気ドリルで空け、そこに厚さが2.5μmの薄いマイラフィルムを張って培養細胞をディッシュの内側に付着させ、付着面の外側からビームを照射する方法を開発した。この方法で問題点をクリアーして照射が実行出来る事を確認した。2.ヒト由来の正常細胞の細胞致死及び突然変異誘発効果に対するバイスタンダー効果以下に示す細胞へのイオンビーム照射方法(ad)を用いて、ヒト皮膚由来正常細胞のコロニー形成法による細胞生存率及びhprt遺伝子座における突然変異誘発頻度を求め、バイスタンダー効果の誘導の有無とそのメカニズムを検証した。a.細胞付着面全体に一定数の炭素イオンを照射b.細胞付着面全体を照射したサンプルと非照射のサンプルを一対一で混合c.細胞付着面の半分のみを照射d.半分のみを照射し、同時に細胞間情報伝達阻害剤を併用細胞致死は、aとcの照射条件でほぼ等しく、bの条件で前者より有意に高かった。また突然変異誘発頻度も、aとcの条件でほぼ等しかった。この結果は、cの条件で直接イオンビームのヒットを受けていない細胞が何等かのメカニズムによって細胞死及び突然変異を生じた事を示すものであり、バイスタンダー効果が誘導されたと考える。次に、cの条件で同時に細胞間情報伝達を遮断した場合(d)は、層細胞生存率はbの条件の場合とほぼ同レベルまで高くなることが判った。また突然変異誘発頻度は著しく抑制された。以上の結果から接触した細胞間の情報伝達が、観察された細胞致死及び突然変異誘発効果に対するバイスタンダー効果のメカニズムに重要な意味を持っていることを示唆するものである。項目別目的1.低エネルギー炭素イオンビームの細胞照射法の確立。核子当たり6MeVの低エネルギーの炭素イオンビームの水中飛程は140μmと計算される。この様な低エネルギーのイオンビームを細胞照射するためには、申請書『研究計画・方法』項目別目的1に掲げた問題点を解決する細胞照射法(容器)を確立しなければならない。そのために、市販されている直径35mmのプラスティックディッシュに直径6.5mmの穴を電気ドリルで空け、そこに市販されている中で最も厚さが薄い厚さ2.5μmのマイラフィルムを張って培養細胞をディッシュの内側に付着させ、付着面の外側からビームを照射する方法を開発した。この方法で全て満足させる照射が実行出来る事を確認した。項目別目的2.ヒト由来の正常細胞の細胞致死効果に対するバイスタンダー効果以下に示す細胞への炭素イオンビーム照射方法(14)を用いて、ヒト皮膚由来正常細胞の細胞生存率求め、比較し、バイスタンダー効果の誘導の有無とそのメカニズムを検証した。1.細胞付着面全体に一定数の炭素イオンを照射2.細胞付着面全体を照射したサンプルと非照射のサンプルを一対一で混合3.細胞付着面の半分のみを照射4.半分のみを照射し、同時に細胞間情報伝達阻害剤を併用得られた結果から細胞生存率は、1と3の照射条件でほぼ等しく、2の照射条件で前者より有意に高いというものであった。この結果は、3の照射条件で直接イオンビームのヒットを受けていない細胞も何等かのメカニズムによって細胞死に導かれた事を明確に示すものであり、ベイスタンダー効果が誘導されたと考える。

次に、3の照射条件で同時に細胞間情報伝達を遮断した場合(4)は、細胞生存率は2の条件の場合とほぼ同レベルまで高くなることが判った。この結果は、接触した細胞間の情報伝達が、観察された細胞致死効果に対するバイスタンダー効果のメカニズムに重要な意味を持っていることを示唆するものである。平成17年度は、昨年度より引き続き核子あたり6MeVのエネルギーの炭素イオンと新たに核子あたり6MeVのエネルギーの鉄イオンを加えて、ヒト培養細胞における生物効果のバイスタンダー効果誘導の実験的証拠とその核種およびエネルギー(LET)依存性を明らかにする研究を行った。1、ヒト由来正常細胞の突然変異誘発効果hprt遺伝子座における突然変異誘発頻度は、すべての細胞にイオンを照射したときと半分の細胞に照射したときでほぼ等しかった。この結果は、実際に炭素イオンのヒットを受けていない細胞も何等かのメカニズムによって突然変異に導かれた事を明確に示すものであり、バイスタンダー効果が誘導されたことを示している。また、半分の細胞に照射し同時に細胞間情報伝達を遮断した場合は、突然変異誘発頻度は著しく抑制されたことから、接触した細胞間の情報伝達が、細胞致死同様観察された突然変異誘発効果に対するバイスタンダー効果のメカニズムに重要な意味を持っていることを示唆するものである。2、ヒトがん細胞株を用いた細胞致死効果に対するバイスタンダー効果ヒト正常細胞とは異なる、ギャップジャンクションを介した細胞間情報伝達を示すと考えられるヒトがん細胞株を用いて、炭素イオンに対する細胞致死効果のバイスタンダー効果を調べた。得られた実験結果から、正常細胞で見られたような細胞致死効果に対するギャップジャンクションによる細胞間の情報伝達を介したバイスタンダー効果が見られなかった。3、鉄イオンで誘発されるバイスタンダー効果鉄イオンを照射した時の細胞致死効果と突然変異誘発効果は、炭素イオンの結果とは異なり、バイスタンダー効果が起こらないか、起こっても炭素イオンに比べて小規模である傾向であった。この結果から、イオンビームによって誘導される生物効果のバイスタンダー効果には、照射に用いるイオンの核種とエネルギー(LET)に依存することが示唆される。
枯草菌を用いた微生物農薬の創製とリサイクルシステムの構築

大量の食品廃棄物が排出され、適当な処理方法が無い一方で、農業においては、植物病が多発し、化学農薬の過剰使用が起こっている。この問題を同時に解決するために、以下の研究を遂行した。(i)我々が分離した枯葉菌B.subtilis RB14を用い、オカラを培地とした固体培養物を微生物農薬として生産するするために、枯葉菌によるオカラの固体培養のスケールアップにおける最適条件の検討を行った。最適水分、最適温度、通気方法、センサー配置、冷却方法などの検討とそれらの制御方式の解析を行い、オカラの成分変化と抗菌物質の生産の関係の解析を行った。(ii)この培養でできた有機物の肥料効果および微生物農薬効果をポット試験にて実証した。枯葉菌によるオカラ分解物の土壌施用と分解過程の解析を行い、オカラの有機炭素、有機窒素の土壌中での変化をゲルクロ分析し、枯葉菌およびこの菌の生産する抗菌物質iturin Aおよびバイオサーファクタントsurfactinの動態変化を検討した。(iii)枯葉菌によるオカラ分解物の農薬作用の試験の実施を病原菌で汚染した土壌を用い、トマトについて実施した。病原菌はRhizoctonia solani,を対象とし、枯葉菌数の計測、iturin Aおよびsurfactinの土壌中の定量も行なった。(iv)抗菌物質iturin Aおよびsurfactinの合成に関与する遺伝子の解析とこの遺伝子と病害の抑制との関係を明らかにした。本菌の遺伝子解析および組換え体を用いた。植物試験を行い、その抑制メカニズムをあきらかにした。(V)神奈川県における有機物質の流れに関する調査を行い、システム作成の基礎を作った。1.枯草菌によるオカラの固体培養のスケールアップにおける300gから5kgスケールの最適条件の検討を行い最適水分、最適温度、通気方法、などの検討とそれらの制御方式の解析を行った。2.枯草菌の土壌中における生態学的な検討を行い、微生物農薬として使用するための基礎的な知見を得た。3.枯草菌によるオカラ分解物の土壌施用と分解過程の解析を行った。病原菌の生息しない土壌を用い、オカラの有機炭素、有機窒素の土壌中での変化をゲルクロ分析し、枯草菌およびiturin Aの動態変化を検討した。4.枯草菌によるオカラ分解物による植物体の生育効果の検討を行った。トマトに対する生育テストを実施し、オカラ分解物その物が植物体に有害作用を及ぼさないことを確認した。5.枯草菌によるオカラ分解物の農薬作用の試験を実施した。病原菌で汚染した土壌を用い、植物病原菌抑制テストをトマトについて実施した。6.iturin A合成遺伝子欠損株を作成し、この菌が農薬作用を示す作用が少ないことを土壌中で示した。土壌中の組換え体数、プラスミドの安定性、iturin Aの定量系を確立した。7.神奈川県における有機物の排出状況、農業実態、人口動態、土地利用計画、地域開発計画などのデータベースをまとめ、この研究を実用化するリサイクルシステムを構築するための概念設計を試みた。8.病害の抑制には当初発見した抗菌物質iturin Aに加えて、バイオサーファクタントのsurfactinの関与も明らかになり、この物質の土壌中での濃度も検出するシステムの開発を行う必要があることがわかった。(i)我々が分離した枯草菌B.subtilis RB14を用い、オカラを培地とした固体培養物を微生物農薬として生産するするために、枯草菌によるオカラの固体培養のスケールアップにおける最適条件の検討を行った。

最適水分、最適温度、通気方法、センサー配置、冷却方法などの検討とそれらの制御方式の解析を行い、オカラの成分変化と抗菌物質の生産の関係の解析を行った。(ii)この培養でできた有機物の肥料効果および微生物農薬効果をポット試験にて実証した。枯草菌によるオカラ分解物の土壌施用と分解過程の解析を行い、オカラの有機炭素、有機窒素の土壌中での変化をゲルクロ分析し、枯草菌およびこの菌の生産する抗菌物質iturin Aおよびバイオサーファクタントsurfactinの動態変化を検討した。(iii)枯草菌によるオカラ分解物の農薬作用の試験の実施を病原菌で汚染した土壌を用い、トマトについて実施した。病原菌はRhizoctonia solani,を対象とし、枯草菌数の計測、iturin Aおよびsurfactinの土壌中の定量も行なった。(iv)抗菌物質iturin Aおよびsurfactinの合成に関与する遺伝子の解析とこの遺伝子と病害の抑制との関係を明らかにした。本菌の遺伝子解析および組換え体を用いた。植物試験を行い、その抑制メカニズムをあきらかにした。(v)神奈川県における有機物質の流れに関する調査を行い、システムの作成の基礎を作った。
ノンフォーマルラーニングにおける学習支援システムに関する研究

本研究の目的は、少子高齢化の進む社会にあって、若者のみならず、団塊の世代で定年後の新たな学びを求めるシニア等高齢者、子育て中の主婦などを対象に、学び直しと生きがいづくりを支援するノンフォーマルラーニングの環境づくりと、個々人の継続的学びを支援するe-ポートフォリオとして、どのような要件が必要か、また、それぞれの学びの成果を社会に活かすパーソナルサポートのあり方を実証研究的に明らかにすることである。研究初年の2016年度は、研究代表者の山西が主催する富山インターネット市民塾で、学校教育の支援人材が求められるプログラミング教育を中心として、教育システムのプラットフォームとしてのMoodleによる学習システムの開発と、実証実験に向けた、児童生徒を対象とした講座、高齢者等シニアを対象とした講座の開発を行い、学びの振り返りを支援する映像コンテンツの開発と学習の質保証のための評価基準を検討した。2年目の2017年度は自らの学習の成果としてのeポートフォリオとして、映像による活動レポートの制作などを行い、自己評価システムの開発の基礎データの収集を行った。高齢者にあっては、学習の振り返りとしてのeポートフォリオ作成は、次の学習への意欲付になるとは限らず、返って活動自身の楽しさを減少させる意欲低下になるとの意見も多く、ポートフォリオの要件の検討が求められた。最終年の2018年度は、実証講座をもとに、学習・教授活動のティーチングポートフォリオと学習成果を示す作品等を映像として蓄積し、学びの成果を社会に活かすための人材バンクとしての機能をもたせる人材マッチングについて明らかにした。本研究の目的は、学校教育外の学びであるノンフォーマルラーニングの質向上を目的に、インターネットを活用し、いつでもどこでも、学習の振り返りと他者への情報提供ができる継続的学習支援を可能とする教育システムの開発とそこでの学びを支援する仕組みづくりである。平成28年度は、教育システムのプラットフォームとしてMoodleによる学習システムの開発と、実証実験に向けた試みとして、児童生徒を対象とした「おもしろコンピュータ講座」、高齢者等シニアを対象とした「ネットの安全安心講座」を実施し、学びの振り返りを支援する映像コンテンツの開発などを行なった。これらの講座はMOOCSなどに見られるネットでの学習と教室での体験学習とをブレンドさせた、ブレンデッドラーニングで行った。また、学習の質保証のための評価基準を開発するため、英国のNVQ及びPDP(Personal Development Planning)に関する資料を収集し、児童生徒や高齢者等、対象に合わせた評価基準やパーソナル・サポートをどのように行うのが良いかなどの検討を行なった。インターネットを活用したノンフォーマルラーニングのためのMoodleによる教育システムの開発は当初計画通りほぼ実現できている。本システムの中で、実証実験的な試みとして、児童生徒を対象とした講座及び高齢者等シニアを対象とした講座を企画実施し、対象によるシステム要件の違いや、ネットだけではなく教室での体験学習と組み合わせたブレンデッドラーニングにおける学習環境の問題などを実験的に試みてきた。又学習の質保証に向けたパーソナルサポートの在り方についても検討を重ねた。29年度に向けた準備段階として研究はおおむね順調に進展している。本年度の目標は、研究代表者の山西が主催する「富山インターネット市民塾」及び「富山県教育工学研究会」が中心になって、教育課程外の学びである「ノンフォーマルラーニング」の学習状況を設定し、どのような学習システムの実装によって、そこで如何に持続可能な学習を展開できるか、その成果が学習者自身の自己達成感の充実に繋げられるかを、実証的に明らかにすることである。具体には、児童生徒を対象とした「おもしろプログラミング教室」「メディア・リテラシーを育てる子どもレポータ活動」、市民塾に学ぶ高齢者を対象とした「学校支援人材育成講座」「児童のプログラミング学習を支援するメンター育成講座」を開設した。学習は、インターネットによるe-Learning教材と教室での学習のブレンド型学習をもちいた。得られた成果として、児童生徒を対象とした場合、自らの学習の成果としてのeポートフォリオとして、映像による活動レポートの制作は、メディアリテラシーや情報活用能力を高めるのみならず、協働作業能力の育成にもつながった。他方、高齢者にあっては、学習の振り返りとしてのeポートフォリオ作成は、次の学習への意欲付になるとは限らず、返って活動自身の楽しさを減少させる意欲低下になるとの意見も多く、子どもたちのように、何らかの作品作りであり、作品そのものがポートフォリオになるような活動が求められた。ノンフォーマルラーニングでは、学校のようなフォーマルな学習と違い、制約がないぶん学習への持続的関心を高める工夫が不可欠であることが明らかになった。ノンフォーマルラーニングの学習場面を、児童生徒や高齢者など異なる世代で設定し、eポートフォリオと持続的学習や興味関心の高まりについて分析してきた。

高齢者にあっては、学習の振り返りとしてのeポートフォリオ作成は、次の学習への意欲付になるとは限らず、返って活動自身の楽しさを減少させる意欲低下になるとの意見も多く、ポートフォリオの要件の検討が求められた。最終年の2018年度は、実証講座をもとに、学習・教授活動のティーチングポートフォリオと学習成果を示す作品等を映像として蓄積し、学びの成果を社会に活かすための人材バンクとしての機能をもたせる人材マッチングについて明らかにした。本研究は3年計画の研究であり、平成29年度はその2年目である。1年目は準備段階として、Moodleによる教育システムの開発と、実証実験に向けた二つの試行講座、児童生徒を対象とした「おもしろコンピュータ講座」及び、高齢者等シニアを対象とした」ネットの安全安心講座」を実施した。2年目はその成果、対象の違いによるシステム要件の違いや支援方法のあり方を踏まえ、計画通り、児童生徒を対象とした講座、学校支援人材の育成にかかる講座、高齢者等シニアを対象にする講座などを実施し、実施する中で、学習への活用利便性、学習支援のあり方など教育システムとしての望ましい形や、実運用システムとしての課題などを明らかにしていく。本研究の最終目標は、生涯学習としてのノンフォーマルな学びとその学びを支えるeポートフォリオの機能について明らかにし、インターネット時代にふさわしい個に対応した学習支援システムの構築に関する基礎的要件を明らかにすることである。最終年は、これまで試みてきた学習コンテンツを再度見直し、実装システムで実証的にその要因を明らかにする計画である。
連鎖集積による惑星系の構造形成の研究

本研究の目的は、惑星系形成の作業仮説である「連鎖集積シナリオ」にそって、複数の惑星から構成される惑星系の構造形成の素過程を調べ、太陽系と系外惑星系の構造の起源を明らかにすることである。このシナリオの素過程を調べるために、汎用GPU (グラフィックプロセッシングユニット)用いた専用実験装置「惑星系形成シミュレータ」を構築し、それ用の高速多体シミュレーションコードを開発し、惑星集積の大規模多体シミュレーションを系統的に実行する。平成30年度は、これまで開発してきた惑星集積多体シミュレーションコードに微惑星合体条件を実装し、現実的な合体条件下での微惑星集積を調べることを可能にした。今年度は計画当初予定していたハードウェア増強には予算が不足したためソフトウェアの改良を行うことにした。これまでに開発した惑星集積多体シミュレーションコードでは、簡単のため微惑星は衝突したら必ず合体するという完全合体の条件を採用していた。しかし、これは現実的ではなく、高速衝突やかすめるような衝突では、微惑星どうしは合体しない。数値シミュレーションによる微惑星衝突実験で調べられた微惑星の合体条件をモデル化し、コードに実装した。これに合わせて、GPUによる重力相互作用計算パイプラインのさらなる最適化と高速化も行った。このコードを用いて調べた現実的な合体条件を用いた原始惑星形成過程の結果は現在論文にまとめている。これまでの開発によって、進化するガス円盤中での現実的な合体条件を考慮した微惑星集積のシミュレーションが可能なGPUで加速された実験装置「惑星系形成シミュレータ」が完成した。これらの開発したコードは公開予定である。現在、ガス捕獲によって成長するガス惑星1個とその外側の微惑星円盤からなる系を用いて、連鎖集積の素過程である第1ガス惑星形成の外側の微惑星円盤の進化へ影響について調べている。このシナリオの素過程を調べるために、汎用GPU(グラフィックプロセッシングユニット)用いた専用実験装置「惑星系形成シミュレータ」を構築し、それ用の高速多体シミュレーションコードを開発し、惑星集積の大規模多体シミュレーションを系統的に実行する。平成28年度は、この惑星系形成シミュレータの構築とシミュレーションコードの開発を実施した。ハードウェア:汎用GPUとして、新しく発売されたPascalアーキテクチャのNVIDIA TESLA P100 (倍精度演算性能4.7 Tflops)を採用することにした。申請時からの予算の変更もあり、今年度はGPUは1台のみの購入にすることに変更した。GPUをPCに実装し、惑星系形成シミュレータを構築し、試験計算を行っている。ソフトウェア:多体シミュレーションでもっとも計算量が多い天体間の重力相互作用の計算をGPUで行う。まず、GPUを使うための専用ライブラリの高速化を行った。専用ライブラリはK&F Computing ResearchのCUDAパッケージを使用した。そして、それを用いた惑星集積の多体シミュレーションコードを開発し、機械語レベルで最適化を行った。また、原始惑星系円盤ガスと微惑星の相互作用(ガス抵抗、重力抵抗)を実装した。実施計画通り、汎用GPUを用いた専用実験装置「惑星系形成シミュレータ」を構築し、高速多体シミュレーションコードを開発できた。予算の都合でGPUクラスタにはできなかったが、今後シミュレーションを遂行するための最低限の演算性能は達成できている。平成29年度は、この惑星系形成シミュレーションコードの改良を実施し、試験計算を行った。これまでに開発したシミュレーションコードでは多体シミュレーションでもっとも計算量が多い天体間の重力相互作用の計算のみをGPUで行っている。GPUを重力相互作用計算パイプラインとして使うための専用ライブラリのさらなる最適化と高速化を行った。専用ライブラリはK&F Computing ResearchのCUDAパッケージをベースとして使用している。そして、それを用いて開発した惑星集積の多体シミュレーションコードの高速化を行った。現在、惑星1個とその外側の微惑星円盤からなる系を用いて、惑星重力の微惑星系の軌道進化への影響を調べるための試験計算を行っている。惑星による重力散乱と原始惑星系円盤ガスとの相互作用によって微惑星の軌道分布がどのように変化するかを調べた。また、国立天文台天文シミュレーションプロジェクトの所有する複数のGPUを搭載しているGPUクラスタを使用し、複数GPUを用いた並列GPUコードの開発も進めた。招待講演を依頼されるなど当初計画よりも研究発表のための旅費の出費がかさみ、物品費が不足したため「惑星系形成シミュレータ」の増強ができなかったので、やや遅れていると判断した。次年度は早い時期に増強を行い、本格的なシミュレーションを進める計画である。