hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
教育の公共的機能に関する意識の潜在構造の解明

またそれ以外に、8月にはISA RC28でSSMデータ、11月末にはWorld Education Research Associationの大会で、高校生パネルデータを用いて、進路意識と実際の進路選択の関係について検討を行った。いずれもフルペーパーを提出しているが、学会誌への投稿には少し推敲が必要となるため、それを行っている最中である。教育の公共的機能についての日本人の認識を国際比較の観点から把握し、実証的なデータに基づいて、教育が社会に資することをいかにして示すかを検討した。主として、社会階層と社会移動に関する調査(SSM)や、意識の国際比較調査(ISSP)などのデータを用いて、反事実的発想に基づく因果効果の測定という発想の重要性を、様々な統計分析を通じて訴えた。それらの成果は、数々の国際学会での発表や、英語論文として公表されたほか、最終年度には中公新書『日本の公教育ー学力・コスト・民主主義』としてまとめられた。研究方針を変更する必要性はないので、今年度も昨年度の成果を踏まえて研究を進めていく。具体的には、海外での学会発表を2回こなすことと、その成果の一部を論文化すること、本研究課題に関連する書籍の話を出版社と進めているので、その原稿をできるだけ今年度中にまとめて来年度には公刊できるようにすることである。引き続きそれに関連する分析や資料収集を進め、今年度後半には執筆にとりかかりたい。英語論文の推敲、投稿を行うこと、また本課題に関連する海外学会の発表は既に夏にアメリカで行われる予定である(原稿はアクセプトされている)。また最終年度に当たって、日本語での成果(中公新書)の執筆も進めている。今年度のできるだけ早い時期に原稿を提出して、公刊したいと考えている。教育社会学
カーボンナノチューブ電界効果トランジスタを用いた一体型圧電・焦電センサー

本研究課題では、高感度で小型化可能な圧力・焦電センサーの実現を目指して、高感度な電荷センサーとして働くカーボンナノチューブ電界効果型トランジスタ(SWNT-FET)とPVDFや圧電性・焦電性ポリマーを組み合わせて、圧電効果や焦電効果によってコンダクタンスが変調されるデバイスを開発し、力の印加や光照射に対するその応答を調べることを目的とした。分極させたPVDF基板上に半導体SWNT分散薄膜を堆積して作製したデバイスを用いて、圧縮圧力や曲げ歪みに対するセンサー応答を測定した。また、SWNT薄膜上にイオンゲルを塗布することで、センサー応答が向上することを見出した。本年度は、圧電・焦電性ポリマーと単層カーボンナノチューブ(SWNT)薄膜のハイブリッド構造を持つデバイスが、圧力や光に応答し、センサーとして機能することを実証することを目的とした。以下に実施内容を示す。(1)圧力応答の評価するために、デバイスに垂直方向から力を印加し、加わる圧力と電流の変化をリアルタイムで計測するための測定装置と計測プログラムを開発した。(2)前年度に作製したP(VDF-TrFE)ゲート絶縁膜SWNT-FETを用いて、圧力・光に対するセンサー応答の測定を行った。しかし、明確なセンサー応答を得ることが出来なかった。これは膜の分極が不十分で、圧電・焦電効果が発現していないためと考えられる。より大きな分極を得るためには、高電圧による分極処理が必要であるが、P(VDF-TrFE)膜のリーク電流が予想以上に大きく、未だ成功していない。(3)分極処理の困難を回避するため、分極済みのPVDFシート上に半導体SWNT薄膜を直接堆積したデバイスを作製した。SWNT薄膜の堆積法には、3-アミノプロピルトリエトキシシラン(APTES)による表面処理を行った後、半導体SWNT(純度99%)を分散液から滴下して堆積させた。APTES処理に先駆けて、シート表面にAlを数nm程度蒸着し、自然酸化膜で覆うことで、均一なSWNT膜を得ることに成功した。(4)上記の方法で作製したデバイスを用いて、圧力・光に対するセンサー応答の測定を行った。圧縮圧力、曲げ歪みを加えると、その圧力やシートの曲率に比例して、SWNT薄膜のコンダクタンスが変化することを確認した。これはPVDFシートの圧電効果によってシート表面に現れた表面電荷がSWNTに作用しキャリアを誘起したためと説明される。さらに、SWNT薄膜上にイオンゲルを塗布することにより、PVDF表面電荷とSWNTのキャリアの間のカップリングが向上し、センサー応答が数倍程度向上することを見出した。本研究は周囲の電荷状態の変化に対して敏感な応答を示す単層カーボンナノチューブ(SWNT)をチャネルに用いた電界効果型トランジスタ(FET)(SWNT-FET)と圧電性・焦電性を有するポリマー(P(VDF-TrFE))を組み合わせた圧力や光に応答する新規センサーを実現することを目的としている。平成24年度はセンサーのベース構造となるP(VDF-TrFE)ゲート絶縁膜SWNT-FETの作製とP(VDF-TrFE)膜の分極状態がSWNT-FETの電気伝導特性に影響を及ぼすことの実証に取り組んだ。SWNT-FETを構成するSWNTチャネルには、水平に配列したアレイ状のSWNTとネットワーク状の半導体SWNT薄膜の2種類を用いた。これらのSWNTをSiO2/Si基板上に堆積し、ソース・ドレイン電極を蒸着し、バックゲート型のSWNT-FETを作製した。このFETのSWNTチャネル上部にP(VDF-TrFE)膜をスピンコートで成膜し、さらにトップゲート電極を蒸着することにより、バックゲートとトップゲートを有するダブルゲート型FETとした。このデバイスを用いて、トップゲート電極に一時的に電圧を印加してP(VDF-TrFE)膜を分極させ、膜の残留分極方向によるSWNT-FETの電気伝導特性の変化を調べた。この際、SWNTチャネル部に吸着した水分・酸素の影響を除く必要があり、本助成金で試料加熱が可能な真空プローバーを購入し、水分・酸素の影響のない真空中あるいは窒素雰囲気下でデバイスを評価するシステムを構築した。この装置を用いた測定で、いくつかのデバイスにおいて、P(VDF-TrFE)膜の残留分極の方向に依存して、FETの伝達特性カーブの閾値がシフトすることを見出した。この結果から、P(VDF-TrFE)膜の分極状態がSWNT-FETの電気伝導特性に影響を与えるということが明らかになった。平成24年度の目標はP(VDF-TrFE)膜をゲート絶縁膜に持つSWNT-FETの作製プロセスを開発することであった。具体的内容は(1)ベースとなるバックゲート型SWNT-FETの作製、(2)P(VDF-TrFE)膜の成膜条件の最適化と加工、(3)分極処理条件の最適化である。

(1)当初予定していた水平配向SWNTをチャネルとする水平配向SWNT-FET以外に半導体SWNT薄膜を用いる半導体SWNT薄膜FET作製プロセスの開発も行った。後者は技術的難易度の高い転写技術を必要としない簡易プロセスであり、高い歩留まりでデバイスを作製できるようになった。(2)スピンコート条件(溶媒・回転数)や膜のアニール条件を検討し、均質でリーク電流の少ないP(VDF-TrFE)膜を再現性よく得られる条件を見出した。さらに、Arガスによる反応性イオンエッチングでPVDF-TrFE膜を除去・加工するプロセスの開発も行った。(3) 150 nmの膜厚をもつP(VDF-TrFE)ゲート絶縁膜SWNT-FETに対して、様々な条件(電圧、温度)での分極処理条件の検討を行い、FETの特性変化から間接的に膜の分極状態を評価した。以上のことから、当初の予定していた目標はおおむね達成できており、研究は順調に進展していると考える。今年度は作製したP(VDF-TrFE)ゲート絶縁膜SWNT-FETデバイスに対して、力(圧電)センサーおよび光(焦電)センサーの観点から特性評価を行う。センサーとして十分大きな出力を得るためには、現状よりもさらに分厚いP(VDF-TrFE)ゲート絶縁膜(数μm)が必要になる。そこで、このような厚膜のP(VDF-TrFE)を効果的に分極させるための分極法について引き続き検討を行う。具体的な方法としてエレクトレット法やコロナポーリング法などを検討する。次に圧力および光センサーとしての特性を評価するために、P(VDF-TrFE)ゲート絶縁膜に大して、時間的に変化する微小な力の印加や、光(赤外光)照射を行い、膜の分極状態の変化に応じて変化するSWNT-FETに流れる電流をセンサー出力として計測する。そのための計測システムの構築をおこなう。また、得られた測定結果をデバイス構造設計にフィードバックし、それぞれのセンサー用途に適したデバイス構造を検討する。今年度の研究費は主に、作製したデバイスの圧力・光応答特性を評価するためのシステム構築に使用する。具体的には圧力印加の為の工作部品や光照射を行うための光源・光学部品などに使用する。さらに引き続きデバイス作製を行うためのレジスト・試薬、蒸着源等の消耗品の購入にも使用する。また、得られた成果を対外的に発表するための学会参加費や研究成果投稿料にも使用する予定である。
重度脳性マヒ児の不随意運動と随意運動の分離抽出に関する研究

重度脳性マヒ児・者の中には、潜在的な知的能力は優れているが、運動機能が著しく低く、発声・発語困難や、手足を随意的に目的の位置へスムーズに移動できないために能力が低くみられ、教育・訓練の場面において正当な評価、訓練・教育が行われていない場合がある。本研究では、これらの障害児の一見でたらめに見える運動を無拘束に近い状態で計測・解析し、不随意運動成分と随意運動成分を分離・抽出する方法を見いだす基礎試料を得ることを目的とする。本研究では、重度脳性マヒ児を被験者として計測を行うため、指先の位置を検出する際、上半身が手の上に覆いかぶさり頭や衣服によって指先が見えなくなることや、涎によって検出部が濡れるなどが考えられる。以上の理由により、磁場の変化を利用した位置検出方式を採用し、簡単な幾何学図形上を指示具でトレースさせ、その軌跡を計測・蓄積した。さらに、手・足の運動以外の運動についても注目することにした。特に音響パラメータに注目し、フォルマント周波数分析を行いその安定性を計測した。また、人間による音声の明瞭度(語音明瞭度)の測定や、音声認識装置による認識率(機械による語音明瞭度に相当)の測定を行い、音声の不安定性とその対応について研究を行った。その結果、不随意運動に基づく不安定な要因を他の手段でカバーし、障害児が目的とする意思表示を迅速に行うことのできる機器を設計する基礎的データが得られた。以上のごとく、重度障害児の意志表出動作における、不随意運動に基づく不安定要因を取り除くための基礎資料を得る当初の目的を達成し、研究を終了した。重度脳性マヒ児の運動パタ-ンの定量的計測方法としてこれまで確立されたものがない。このため、今年度の研究は、計測システムの構築に重点を置いて行った。磁気式の3次元位置検出器を購入し、金属の釘・ネジを一本も使用しない木製の椅子を設計・製作した。これは、予想以上に位置検出精度が周囲の金属に影響されたために、苦慮した点である。木製の椅子に被験児を座らせ、座位を固定させることを試みたが、対象児によるバリエ-ションが大きく、また、固定することに対する過緊張等の不安定要因が現れたため、椅子に半固定の木製のテ-ブルを制作し、テ-ブル上の上肢の運動を3次元的に計測できるようにした。位置検出器(センサ-)を指先に配置・固定することは困難であるので、握り棒を制作し、位置検出器から離れた棒の先端部の位置が計測できるように、検出器のアジマス角度、エレベ-ション角度をもちいて実時間で棒の先端部の位置を算出するプログラムを開発した。また、同一ル-トに対する3次元軌跡の比較を行い、軌跡の恒常性と不安定性から随意運動と不随意運動を考察するため、一定時間毎に位置を計測する時間デ-タと、変位が一定になるようにした変位デ-タ、変位デ-タの個数を一定値に正規化した正規デ-タの3種類のデ-タを実験毎にフロッピ-に記録するシステムプログラムを開発した。開発した実験システムを用いて、現在、重度脳性マヒ児の医療施設において、基準とする重度脳性マヒ児の上肢運動パタ-ンの検討を行っている。今年度の研究成果については、平成3年8月に行われる第6回リハ工学カンファレンスにおいて発表する予定である。今年度は、1)昨年度開発した3次元運動パタ-ンの計測システムの改良、2)2名の重度脳性マヒ児の運動パタ-ンの計測、3)重度脳性マヒ児と聴覚障害児の構音特性の計測を行った。

1)の研究は、計測する運動パタ-ンの起点と座標を明確にし、多数回の3次元運動パタ-ンを比較検討し易くする目的で行われたもので、各試行を行う前に原点、X軸上の点、Y軸上の点の3点を指示させるようにした。これによって、提示パタ-ンの座標を同定出来るようになった。2)で計測したデ-タは、四角、丸、三角、Xの4つの指示パタ-ンに対する軌跡である。右手、左手それぞれについて計測した。デ-タは現在整理中であり、来年度も引き続き整理し、研究を行う予定である。3)は申請当初無かった研究であるが、本研究を進める上で不随運動の特徴を見るために研究テ-マの中に含めたものである。本研究の目的は、重度脳性マヒ児の筋肉運動に含まれる随意運動成分を取り出してスイッチ動作等に応用する基礎資料を得ることである。手の運動以外に、音声発生機能にも、不随意運動が関与し、発生音声が不安定になっていることが研究の経過と共に、当然のこととして予想された。そこで、康聴児、聴覚障害児で計測されている音響パラメ-タを重度脳性マヒ児についても計測し、その安定性を見ることにした。聴覚障害児2名と重度脳性マヒ児2名を被験者にして30日間にわたり単音50音を発声させ、ディジタル音声レコ-ダに録音し、語音明瞭度(人による認識度)の計測、音響パラメ-タ(ホルマント周波数と持続時間)の分析を行った。その結果、重度脳性マヒ児の発語訓練の現場で予想した以上に音響パラメ-タが不安定であり、日本人成人多数に対応するくらいの範囲で音響パラメ-タが不規則に変動することが明らかになった。今年度は、昨年度までの研究のとりまとめと共に、重度脳性マヒ児の発声する不明瞭・不安定な音を入力とした場合、どの程度、音声認識装置で認識できるかの研究を行った。これは、不随意運動に基づく不安定な音声の中に、どの程度安定な部分があるかを見るためである。昨年までの被験者の内の語音明瞭度約21%の一名について、6ヶ月間にわたり再度音声資料の採取を行った。採取した音声資料に、発声音前後の雑音区間の除去、低周波フィルターにより4.9kHz以上の高周波数成分の除去の処理を行い、学習用音声資料並びに認識実験用音声資料を作成した。昨年度は、50音について研究・調査を行ったが、本年度は、更に18音追加して68音について研究を行った。使用した音声認識装置は、三洋電機(株)より提供を受けたVFF-100Pで、不特定話者対応、学習機能付きのもので、入力音声に対して認識第1位候補から第10位候補までを出力するものである。第1位候補が正しければ、いわゆる正答になる。30日分の資料を学習した時点で、第1位候補が正答である割合は40%程度あり、人間の耳による認識率21%の2倍近い値を示した。また、4回同じ音を発声した場合、第1位の正しい答が得られる割合は80%にも達することが明らかになった。以上の結果は、不随意運動に伴う不安定な音声も、その音響パラメータの計測や、音声認識装置による認識実験により、不安定の程度を計測することにより、不随意運動による不安定な動作を克服する方法があることを示すものである。(人間の耳による)語音明瞭度21%の児童に(見かけ上の)音声認識率80%の機械を提供できる可能性を示したことは、本年度の研究の成果である。
核酸テンプレート上でのプログラム化糖鎖合成法の開発

本研究の目的は、DNAおよびその誘導体をテンプレートとして用い、核酸塩基配列に対して相補的に糖鎖を並べ、プログラム化された糖鎖配列を合成する新しい手法を開発することである。本質的には、核酸の塩基配列情報を、直接糖鎖配列へ変換することを意味する。本目的を達成するために、活性化を受ける部分に核酸塩基を導入すること、安定で長期保存が可能であること、活性化剤や溶媒、生成物の立体化学に関する知識が豊富であることから、チオグリコシドを選択し、糖がチオグリコシドを介して核酸塩基と結合したヌクレオチオ糖(T-Galなど)を設計、合成した。まず、チミジン(T)とガラクトース(Gal)が結合したヌクレオチオ糖(T-Gal)を合成した。この合成は、bromobenzeneから8工程でTの入ったチオールをつくり、Galのアセテートと反応させることによってTとGalが結合したヌクレオチオ糖(T-Gal)を合成した。また、adenine(A)を有するGalおよびアセチルグルコサミン(GlcNAc)のヌクレオチオ糖A-Gal、A-GlcNAcも合成した。さらに、これらのヌクレオチオ糖合成の単段階で合成するルートの確立にも成功した。T-Galとグルコース誘導体のグリコシル化反応を行ったところ、目的とするラクトース誘導体(Gal(β1→4) Glcなど)が比較的良好な収率で得られた。このことから、脱離基がTを含んでいてもグリコシル化反応が進行し、目的とするラクトース誘導体(Galb1→4Glc)が良好な収率で得られた。しかし、T-Galとアデノシン誘導体のグリコシル反応、およびA-Gal、A-GlcNAcを糖供与体とするグリコシル反応では、上記の反応条件では殆ど反応が進行しなかった。そこで、反応条件を種々検討したところ、MePhSCl+AgOTfという活性化剤の組み合わせによって、目的とする二糖が得られることを見出した。一方、プログラミングに用いるDNAテンプレートについても、A、T、C、Gを有するグリシンユニット合成が済んでおり、現在それらをペプチド結合で連結させている。今後は、他の糖供与体(例: C-NeuNAc, G-Glc)の合成と、それらのグリコシル反応の検討、DNAテンプレート合成と、テンプレート存在下でのグリコシル化反応の検討を行う予定である。糖鎖は、核酸、タンパクに次ぐ第3の鎖として知られており、遺伝子やタンパク質だけで表現できない多様な生物シグナル伝達因子として認識されている。糖鎖配列は、核酸やタンパクよりも極めて多様性に富んでおり、特定の配列をもつ糖鎖を大量に供給することは、糖鎖の機能解明や糖鎖の関与する疾患などの予防と治療のために、ますます重要になりつつある。そこで本研究は、DNAおよびその誘導体をテンプレートとして用い、核酸塩基配列に対して相補的に糖鎖を並べ、プログラム化された糖鎖配列を選択的に合成する新しい手法を開発することを目的とする。核酸の塩基配列情報を、直接糖鎖配列へ変換する。本研究の最も重要な点の一つは、核酸塩基とチオグリコシドを結合した人工糖供与体の設計、合成である。

通常の化学的グリコシル化反応では、1位(アノマー位)以外のOH基を保護した糖供与体の1位に、活性化可能な置換基を導入する。本研究では、活性化を受ける部分に核酸塩基を導入すること、安定で長期保存が可能であること、活性化剤や溶媒、生成物の立体化学に関する知識が豊富であることから、チオグリコシドを選択し、糖がチオグリコシドを介して核酸塩基と結合したヌクレオチオ糖(T-Galなど)を設計、合成することにした。初年度(平成22年度)は、チミジン(T)とガラクトース(Gal)が結合したヌクレオチオ糖(T-Gal)の合成を行った。bromobenzeneから8工程でTの入ったチオールを合成し、Galとの反応によってT-Galを合成した。T-Galとグルコース誘導体のグリコシル化反応を行ったところ、目的とするラクトース誘導体(Galβ1→4Glc)が比較的良好な収率で得られた。このことから、脱離基がTを含んでいてもグリコシル化反応が進行することが証明された。核酸塩基とチオグリコシドを結合した人工糖供与体の設計、合成を検討した。本研究では、活性化を受ける部分に核酸塩基を導入すること、安定で長期保存が可能であること、活性化剤や溶媒、生成物の立体化学に関する知識が豊富であることから、チオグリコシドを選択した。具体的には、糖がチオグリコシドを介して核酸塩基と結合したヌクレオチオ糖(T-Galなど)を設計、合成した。thymidine(T)とadenine(A)を有するチオール誘導体を、4-bromothiophenolから、既知の合成法に基づいて合成した。それらを、ガラクトース(Gal)、N-アセチルグルコサミン(GlcNAc)と反応させることによって、T-Gal、A-Gal、A-GlcNAcの合成に成功した。T-GalとGlucose受容体とのグリコシル化反応を検討した結果、NIS+TfOHの存在下でのグリコシル化によって、目的とするラクトース誘導体(Galb1→4Glc)が良好な収率で得られた。一方、同条件下におけるT-Galと糖受容体の反応においても、良好な収率で二糖が得られ、脱離基がTを含んでいてもグリコシル化反応が進行することがわかった。T-Galとアデノシン誘導体のグリコシル反応、およびA-Gal、A-GlcNAcを糖供与体とするグリコシル反応では、上記の反応条件では殆ど反応が進行しなかった。そこで、反応条件を種々検討したところ、MePhSCl+AgOTfという活性化剤の組み合わせによって、目的とする二糖が得られることを見出した。今後は、他の糖供与体(例:C-NeuNAc,G-Glc)の合成と、それらのグリコシル反応を検討する予定である。一方、プログラミングに用いるDNAテンプレートについても、A、T、C、Gを有するユニット合成が済んでおり、現在それらをペプチド結合で連結されている。このテンプレートの合成が終わり次第、テンプレート存在下でのグリコシル化反応の検討を行う予定である。
ジアシルグリセロールキナーゼ活性化の解析およびその糖尿病への関与に関する研究

細胞内の様々な生命現象は、受容体などへの細胞外からの刺激によって誘発される。細胞外刺激を細胞内の標的器官に伝える情報伝達系は重要であり、イノシトールリン脂質代謝回転(PI-turnover)は、その代表的役割を果たしている。ジアシルグリセロール(DG)は、このPI-turnoverにおけるセカンドメッセンジャーであり、これを代謝するジアシルグリセロールキナーゼ(DG kinase)の活性変動は、PI-turnoverの回転速度の変化やそれに導かれる細胞機能発現に重要な役割を果たすことが予想される。しかし、DG kinaseについては確立した活性評価法が無いことから、細胞内での活性変動や病態時における変化は明らかとなっていない。本研究でははじめに、モルモット結腸紐を用いて受容体刺激時のDG kinase活性変動とその制御メカニズムを検討した。その結果、ムスカリン受容体刺激時にDG kinaseが活性化することが明らかとなり、この時、DG kinaseの細胞質から膜へのトランスロケーションが起こることが明らかとなった。さらに、このトランスロケーションがプロテインキナーゼCによるDG kinsaeのリン酸化とホスファターゼによる脱リン酸化により制御されていることが示唆された。このような知見を基に、病態時におけるDG kinase活性変動を、糖尿病ラットの各種組織を用いて検討した。それぞれの組織における活性測定の基礎的条件設定を行った後、静止時のDG kinase活性を正常ラットと比較した。その結果、脳、心筋、骨格筋では変化が認められなかったが、血管組織での減少と、精管、消化管での上昇が認められた。これらの変化は、これまで報告されたそれぞれの組織における機能障害と同一の方向性を示すことから、DG kinase活性変動が糖尿病性の機能障害の重要な因子の一つと考えられた。今後、受容体刺激時の応答性の違いや、制御機構の変化を明らかにすることにより糖尿病性の機能障害の解明に新たな情報をもたらすと考えられる。
産学共同研究を通じた知識フローが地域のイノベーションに与える影響のパネル推計

地域における大学と企業との連携、およびその経済効果が、近年政策的、学術的関心を集めている。政策的には、イノベーションがいっそう重要となる21世紀の日本経済に於いて、大学で生み出される知識を円滑に産業化することで、新しい産業や雇用が創出されることが期待されている。学術的には、どのような条件下で大学から産業への知識移転は円滑に進むのか、産学連携が盛んになることで大学の研究指向は影響を受けるのか、などの問題が論じられてきた。本研究では、先行研究のサーベイを踏まえて、以下の課題に取り組んだ。第一に、大学で行われる研究は、産業の研究開発やその成果にどのような影響を与えているのか。第二に、大学で生み出される知識(大学知)が産業に波及する効果は、地理的距離に制約されているのか。第三に、大学と企業との共同研究は、大学から産業への知識移転の径路として重要な役割を果たしているのか。NBER米国特許データなどに基づく技術分野別パネル分析から、以下の点が明らかになった。第一に、大学での研究が産業のイノベーションに与える影響には、技術特性がある。医薬とコンピュータにおいては、大学での研究が産業イノベーションの質(特許の自己引用を除く被引用件数)に有意な影響を与えているが、その他の技術分野ではそうした効果は観察されない。第二に、大学での研究が産業に波及する効果がどの程度地理的距離に制約されているかについても、技術特性がある。医薬では、地域の産業のイノベーションに有意な影響を与えるのは同じ地域の大学知であり、地理的に離れた地域の大学知は影響を与えない。第三に、共同研究に表される産学連携は、地域の大学知が産業に波及する径路として重要ではない。大学と産業の地理的近接が産業のイノベーション促進に重要な役割を果たす医薬においても、地域内産学共同研究件数は、その地域の産業のイノベーションに有意な影響を与えていない。本研究ではNBER特許データベースから地域イノベーションパネル(1983-96年)を構築し、地域における産業R&D、大学研究、産学連携が産業のイノベーションに与える影響を技術分野別(医薬、化学、機械、コンピュータ・通信、エレクトロニクス)に分析した。3SLSによる知識生産関数の推定結果から以下の点が明らかとなった。第一に、医薬、通信・コンピュータでは大学研究がイノベーションのクオリティ(特許の被引用件数)向上に貢献しているが、その他の技術分野では大学研究は産業のイノベーションに影響を与えない。第二に、医薬では、大学から産業への知識スピルオーバーは地理的に制約されており、専ら地域内(同一都道府県内)の大学研究がイノベーションのクオリティ向上に貢献している。第三に、どの技術分野においても、産学連携(大学と企業の共同研究)は大学知が産業に波及する経路として有効ではない。どのようなスピルオーバーチャネルが有効かについては、更なる分析が必要である。本研究の成果は国際・国内学会で報告された。
含ケイ素シーケンシャル高分子の合成とナノ構造体への組織化

本研究においては、ケイ素-炭素結合を主鎖骨格に有する構造と組成が厳密に制御されたポリカルボシラン系両親媒性高分子を合成する方法を開発すると同時に、これらの高分子を用いて溶液中における含ケイ素高分子鎖の挙動を追跡することにより、ナノ構造体への組織化機構に関する知見を得ることを目的として検討した。反応性高分子として様々なポリマーへの変換が可能となる活性エキソメチレン基を繰り返し単位に有するポリアリルシランを合成するために、種々の3-メチレンシラシクロブタン誘導体のアニオン開環重合を検討し、対応するポリ(3-メチレンシラブタン)調製した。さらに、得られたポリマーをヒドロホウ素化、酸化することにより、ポリ(3-ヒドロキシメチルシラブタン)が得られることを見いだし、この内、1,1-ジメチル体は無極性溶媒には不溶で、極性溶媒に可溶であることことから、本法が極性ポリカルボシランの合成に有用であることが示された。上述の重合反応を用いてブロックポリマーの合成を試みた結果、ポリ(1,1-ジメチルシラブタン-b-スチレン)ブロックコポリマー、およびポリ(1,1-ジメチルシラブタン-b-1,1-ジメチル-3-メチレンシラブタン)ブロックコポリマーが得られることを見いだした。生成ブロックポリマーは、ポリ(3-メチレンシラブタン)部分をヒドロホウ素化、酸化することにより疎水性および親水性セグメントからなる両親媒性ポリマーへ変換が可能となった。ポリカルボシランの側鎖にオリゴオキシエチレン鎖を導入することにより極性ポリカルボシランを合成し、その溶液中での挙動を調査した。得られたポリマーは、メタノールなどの極性溶媒に可溶であり、その溶液のX線小角散乱を測定し解析したところ、ポリカルボシランがメタノール中で回転楕円体状の異方性の高い会合体を形成していることがわかった。
溶媒抽出-ミセル動電クロマトグラフィーによる金属キレートの分離法

・HSAB経験則を用いたジチゾン抽出-等速電気泳動法による金属イオン分離の設計・HSAB経験則を用いたDDTC抽出-等速電気泳動法による金属イオン分離の設計DDTC正抽出-CuEDTA逆抽出によるZn^<II>,Cd^<II>,Pb^<II>の濃縮分離法をHSAB経験則を用いて設計し、この分離法を等速電気泳動法と組み合わせた超微量金属イオンの分析法を開発した。・ジチゾンキレートの逆抽出機構2価のジチゾンキレート(MR_2,M=Zn,Cd)の場合、振り混ぜ初期の段階で有機相から水相へのMR_2の迅速な分配と水相でのキレートリングが開環した化学種MR_2^*の生成が起こり、このMR_2^*へH^+がアタックする過程が逆抽出の律速段階であることを解明した。CuR_2の場合、H^+濃度が高い領域でキレートリングの開環が律速になることも判明した。当初の研究計画、ミセル動電クロマトグラフィーによる金属キレートの分離について検討した結果、等速電気泳動装置を用いて、SDSミセルaゾーンを分離できた。そこで、これを溶媒抽出法と組み合わせる目的で、SDSミセルにジチゾン抽出液を溶解することを試みたが、SDSミセルの溶解能力が十分でなく、SDSミセルのクロマトグラフィーへの利用は諦めざるを得なくなった。そこで、計画を以下のように変更した結果、報告に値するに十分な研究成果を得た。等速電気泳動装置を用いたEDTAキレートの分離について、検討した。ジチゾンで強酸性溶液から抽出できるAg(I),Hg(II),Cu(II)のEDTAキレートの等速電気泳動法による分離はできなかった。しかしこれらの金属イオンはジチゾン抽出液からEDTA溶液に送抽出されないことがわかり、ジヂゾン抽出ーEDTA送抽出法により、Ag(I),Hg(II),Cu(II)をZn(II),Ca(II),Fe(II)などから分離できた。後者のグループはジチゾンで弱酸性溶液から正抽出される金属イオンで、ジチゾン抽出液からEDTA溶液に逆抽出できた。EDTAキレートとして逆抽出されたZn(II),Ca(II),Fe(II),は等速電気泳動法で分離できることがわかり、その分離の程度はアセトン混合溶媒の利用によって改善された。以上の研究成果はさらに実用分析法として発展させるべく現在検討中である。ジチゾン抽出-EDTA逆抽出-等速電気泳動法による金属イオンの分離をHSAB経験則によって設計した.分離できた金属イオンはPb^<2+>,Zn^<2+>およびCd^<2+>で,本研究の成果は論文として分析化学に投稿準備中である.またジエチルジチオカルバミン酸正抽出-EDTA逆抽出-等速電気泳動法によるPb^<2+>,Zn^<2+>およびCd^<2+>の分離の設計に成功し,その成果は日本化学会春季年会(1994年4月,東京)において発表を予定している.金属イオン-モノチオテノイルトリフルオロアセトン(STTA)-1,10-フェナントロリン(phen)三元錯体の結合様式をHSAB経験則によって解明し,得られた知見はDTAおよびIRによって実験的に裏付けられた.この成果は錯体化学の国際会議(1994年7月,京都)で発表を予定している.ジチゾン抽出を利用して天然水中の銅(II)錯化容量および溶存銅(II)錯体の反応活性度の同時測定法を開発した.本法は国際会議トレースアナリシス(1994年8月,函館)において発表を予定している.銅(II)-STTAキレート(MR_2)の逆抽出機構は,MR_2が水相に移りこれにH^+が結合する段階MR_2 + H^+ →MR_2H^+が律速であることを解明したほか,STTA濃度が高い領域での反応はMR_<2,org> + H^+ (〕SY.dblharw.〔) MR^+ + HR_<org>,MR^+ + H^+ →MRH^<2+>であることが判明した.カドミウム(II)-STTA

キレートの場合には,MR_2のキレートリングの開環が律速であることを明らかにした.逆抽出機構に関するこれらの研究は次年度に体系化する計画である.前年度までにキレート抽出-EDTA逆抽出-細管式等速電気泳動による金属イオン分離法の設計をHSAB(Hard and Soft Acids and Bases)経験則によって行い,設計法の正当性を実験で確認してきた.この研究過程で金属キレートの逆抽出が金属イオンの分離手段として重要であることが判明したので,本年度は金属キレートの逆抽出機構について研究を進めてきた.2価のジチゾンキレート(MR_<2'>M=ZおよびCd)の場合,振り混ぜ初期の段階で有機相から水相へのMR_2の迅速な分配と水相でのキレートリングが開環した化学種MR^*_2の生成が起こり,このMR^*_2へH^+がアタックする過程が逆抽出の律速段階であることを解明した:ただし,添字orgは有機相を示す.Zn^<II>やCd^<II>に比較して安定度が大きいビス(ジチゾナト)銅(II)の場合,H^+濃度が高い領域でキレートリングの開環が逆抽出の律速段階となり,CuR_2はZnR_2およびCdR_2と逆抽出機構が異なることを発見した.H^+濃度の低下とともに律速段階はCuR^*_2+H^+→CuR^++HRに移行することがわかった.本報告書作成時点でNiR_2の逆抽出機構について検討中であり,上記の知見とともに日本化学会春季年会および日本分析化学討論会において研究成果を発表する予定である.
ウイルス感染現象における宿主細胞コンピテンシーの分子基盤

本研究では、総括班として領域の研究推進を支援し、新たな研究概念の創出を支援することを目的とする。最終的には、病原性発現に帰結する宿主特異的なウイルス複製とそれに対抗する宿主防御メカニズムとの拮抗の分子基盤を理解し、ウイルス増殖の許容性/非許容性につながるウイルス側と宿主側の特性(感染コンピテンシー)を明らかにし、扱うウイルスを超えて共通概念を抽出する研究を支援し、そのための異分野協業を推進する。本研究は、総括班として、領域の研究推進を支援し、新たな研究概念の創出を支援することを目的とする。最終的には、病原性発現に帰結する宿主特異的なウイルス複製とそれに対抗する宿主防御メカニズムとの拮抗の分子基盤を理解し、ウイルス増殖の許容性/非許容性に繋がるウイルス側と宿主側の特性(感染コンピテンシー)を明らかにし、あつかうウイルスを超えて共通概念を抽出する研究を支援し、そのための異分野協業を推進する。本年度では、1.東京大学医科学研究所講堂にて、総括班会議を開催し、本領域の方向性と研究方針を議論した。2.ホームページ(http://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/infcompetence/)を運営し、領域の活動を広報した。3.ニューウェルシティ湯河原にて第2回、東京大学医科学研究所講堂にて第3回領域会議を開催した。4.共同研究インターンシップとして、3件の共同研究を支援した。5.神奈川県湘南国際村にて、感染コンピテンシー若手研究会を主催し、産官学の垣根を越えて、領域内外の若手研究者を集めた研究会を開催した。6.第12回淡路感染症フォーラムを援助し、国外の研究者やウイルス領域外の研究者との人的交流のサポートを行った。7.領域内の研究者を対象として、2件の国際学会発表を支援した。8.社会連携活動「高校生のためのウイルス学体験講座」に班員を派遣し、アウトリーチ活動を行った。9.領域ニュースレター(2号)を発行した。本年度では、1.パシフィコ横浜、国立感染症研究所にて、総括班会議を開催し、本領域の方向性と研究方針を議論した。3.パシフィコ横浜にて第4回、国立感染症研究所にて第5回領域会議を開催した。4.共同研究インターンシップとして、1件の共同研究を支援した。5.パシフィコ横浜にて、国際シンポジウム“Dynamic Interplay between Virus and Host"を主催し、国内外の著名な研究者を集めたシンポジウムを開催した。6.筑波若手ワークショップを支援し、国外の研究者やウイルス領域外の若手研究者との人的交流のサポートを行った。7.領域内の研究者を対象として、5件の国際学会発表を支援した。8.社会連携活動「高校生のためのウイルス学体験講座」および市民講座(千駄ヶ谷津田ホール)に班員を派遣し、アウトリーチ活動を行った。9.領域ニュースレター(3号)を発行した。最終的には、病原性発現に帰結する宿主特異的なウイルス複製とそれに対抗する宿主防御メカニズムとの拮抗の分子基盤を理解し、ウイルス増殖の許容性/非許容性に繋がるウイルス側と宿主側の特性(感染コンピテンシー)を明らかにし、扱うウイルスを越えて、共通概念を抽出する研究を支援し、そのための異分野協業を推進する。本年度では、1.ニューウェルシティ湯河原および筑波大学東京キャンパスにて、総括班会議を開催し、本領域の方向性と研究方針を議論した。2.ホームページを運営し、領域の活動を広報した。3.ニューウェルシティ湯河原および筑波大学東京キャンパスにて、第6回、第7回領域会議を開催した。5.ウイルス学キャンプin湯河原、ウイルス学若手学会、淡路島感染症フォーラムを支援し、国外の研究者ウイルス領域外の若手研究者との人的交流のサポートを行った。6.領域内の研究者を対象として、1件の国際学会発表を支援した。7.社会連携活動「高校生のためのウイルス学体験講座」に班員を派遣し、アウトリーチ活動を行った。8.領域ニュースレターを発行した。総括班として、必須事項である総括班会議、第6回、第7回領域会議を滞りなく遂行した。また、共同研究インターンシップ、国際学会参加支援、若手研究会の開催を支援し、領域の若手研究者のサポートもできている。本研究は総括班として、領域の研究推進を支援し、新たな研究概念の創出を支援することを目的とした。

最終的には、病原性発現に帰結する宿主特異的なウイルス複製とそれに対抗する宿主防御メカニズムとの拮抗の分子基盤を理解し、ウイルス増殖の許容性/非許容性に繋がるウイルス側と宿主側の特性(感染コンピテンシー)を明らかにし、扱うウイルスを越えて、共通概念を抽出する研究を支援し、そのための異分野協業を推進する。本年度では、1.札幌ACUおよび九州大学にて、総括班会議を開催した。2.ホームページを運営し、領域の活動を広報した。3.九州大学にて第8回領域会議を開催した。4.共同研究インターンシップとして2件の共同研究を支援した。5.ウイルス学キャンプin湯河原、淡路感染症フォーラムを支援し、国内外の領域外研究者との人的交流をサポートした。6.社会連携活動「高校生のためのウイルス学体験講座」に班員を派遣し、アウトリーチ活動を行った。7.領域ニュースレターを発行した。8.ドイツおよびイギリスより、3名の外国人演者を招待し、第2回国際会議Molecular Basis of Virus-Host interactionsを札幌で開催した。本研究は、総括班として、領域の研究推進を支援し、新たな研究概念の創出を支援することを目的とする。最終的には、病原性発現に帰結する宿主特異的なウイルス複製とそれに対抗する宿主防御メカニズムとの拮抗の分子基盤を理解し、ウイルス増殖の許容性/非許容性に繋がるウイルス側と宿主側の特性(感染コンピテンシー)を明らかにし、扱うウイルスを超えて共通概念を抽出する研究を支援し、そのための異分野協業を推進する。本年度では、1.福岡県福岡市二日市にて、総括班会議を開催し、本領域の方向性と研究方針、ならびに共同研究インターンシップの枠組みの策定を行った。2.ホームページ(http://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/infcompetence/)を立ち上げた。3.公募研究班員の募集方針の決定にもとづき、募集と選定を行った。4.福岡県福岡市二日市にて、第1回領域会議を開催した。5.共同研究インターンシップを開始した(京都大・藤田グループの大学院生の筑波大(永田グループ)での共同研究支援)。6.国際会議である第2回RNA and Biofunctions Meetingを補助し、本領域の若手研究者を多く参加させることで、国外の研究者やウイルス領域外の研究者との人的交流のサポートを行った。特に、本国際会議には機能性RNAに関わる研究者を集めた。近年のmiRNAやsiRNAなどRNA研究の発展を背景とした、ウイルス研究の新展開を模索する上でこの共催は非常に有意義であった。総括班として、必須事項である総括班会議、第1回領域会議、および公募班研究員の募集と選定を滞りなく遂行した。また、ホームページの立ち上げや共同研究インターンシップの推進なども、問題なく開始することができている。小規模ではあるが国際会議を開催できたことは予想以上の成果である。本研究では、総括班として領域の研究推進を支援し、新たな研究概念の創出を支援することを目的とする。最終的には、病原性発現に帰結する宿主特異的なウイルス複製とそれに対抗する宿主防御メカニズムとの拮抗の分子基盤を理解し、ウイルス増殖の許容性/非許容性につながるウイルス側と宿主側の特性(感染コンピテンシー)を明らかにし、扱うウイルスを超えて共通概念を抽出する研究を支援し、そのための異分野協業を推進する。総括班として、必須事項である総括
材料組織制御をめざした相変態の微視的機構の解明

固相中での多様な相変態を以下の5つのテーマ・グループにより研究した。1.回折的手法による相変態の研究法の開発2.計算科学的手法による相変態の研究法の開発3.拡散型相変態の微視的機構の解明4.変位型相変態の新展開5.特殊環境下並びに新物質の相変態特筆すべき研究の代表例として以下の3件を挙げる。(1)定量的電子顕微鏡法の開発と相変態研究への応用エネルギーフィルタリング電子回折法を開発し相変態に伴う弱い散漫散乱の強度定量解析を可能にした。(2)外場下相変態による組織制御材料の微細組織の方位制御に関する基礎的知見を確立するため、モデル系としてFePd合金を選び、規則化過程における応力場・磁場を付加する効果を明らかにした。(3)マルテンサイト時効とゴム弾性挙動AuC合金をマルテンサイト状態で時効させたとき発現するゴム弾性挙動の成因を解明した。なお、本特定領域の研究成果は以下の2種の出版物に英文で記述されている。エネルギー資源の枯渇、地球環境の悪化など21世紀に向けて人類のsustainabilityが深刻に問われる現在、省資源、省エネルギーを目指した科学技術研究への要請はますます高まりつつある。本研究の目的は、固相中での多様な相変態を、新しい研究手法を用い新しい視点から研究し、その微視的機構を明らかにすることにあり、以下の2つのアプローチ、5つのグループにより研究を進めている。I.相変態研究の新しい研究手法によるアプローチA01回析的手法(放射光及び高分解能電子顕微鏡等)による相変態の研究法の開発A02計算科学的手法による相変態の研究法の開発II.相変態の機構解明という立場のアプローチA03拡散型相変態と界面A04変位型相変態A05特殊環境下並びに新物質における相変態各グループの研究実績はそれぞれの計画研究担当者より別途報告される。本研究の目的は、これら5グループの研究、とくに計画研究を円滑に推進し、かつ調整するために総括班を組織運営することである。このため、下記の研究会、研究成果発表会を開催した。公募班研究発表会平成9年7月22-23日、京大会館(京都市)計画班研究発表会平成9年9月26-28日、大観荘(宮城県松島町)計画班、公募班合同研究発表会平成10年1月29-31日、住金東京研修所これら研究発表会の際には総括班会議を開き、重点領域研究の進め方、研究者間の協力体制について討議した。また、この間、ニュースレターを2回、研究成果報告書を1冊刊行し、研究者間の情報交換、研究協力の推進をはかった。I.相変態研究の新しい研究手法によるアプローチA01回折的手法(放射光及び高分解能電子顕微鏡等)による相変態の研究法の開発A02計算科学的手法による相変態の研究法の開発II.相変態の機構解明という立場のアプローチA03拡散型相変態と界面A04変位型相変態A05特殊環境下並びに新物質における相変態各グループの研究実績はそれぞれの計画研究担当者より別途報告される。計画班研究発表会: 1998年9月30日10月2日、今治ホテルアジュール計画班・公募班合同研究発表会: 1999年1月26日28日、KKR名古屋三の丸また、この研究班メンバーの多くが以下の国際会議に参加し、本領域研究の成果を中心に報告した。相変態という優れて基礎的な研究分野への重点的な研究費配分に対して、羨望と強い支持の声が聞かれた。本年度も昨年にひきつづきニュースレターを2回、研究成果報告書を1冊刊行し、研究者間の情報交換、研究協力の推進を計った。

本研究の目的は、固相中での多様な相変態を、新しい研究手法を用い新しい視点から研究し、その微視的機構を明らかにすることにあり、以下の2つのアプローチ、5つのグループにより研究を進めてきた。I.相変態研究の新しい研究手法によるアプローチ(2グループ)II.相変態の機構解明という立場のアプローチ(3グループ)各グループの研究実績はそれぞれの計画研究担当者より別途報告される。本研究の目的は、計画研究を円滑に推進し、かつ調整するために総括班を組織運営することである。このため、下記の研究会、研究成果発表会を開催した。計画班研究発表会平成11年11月2224日金沢白鳥路ホテル(金沢市)計画班、公募班合同研究発表会平成12年1月291月31日京大会館(京都市)これら研究発表会の際には総括班会議を開き、特定領域研究の進め方、研究者間の協力体制について討議した。また、この間、ニュースレターを3回発行し、研究者間の情報交換、研究協力の推進をはかった。また、平成11年5月23日から28日の間、京都パークホテルで開催された固体-固体相変態国際会議(International Conference on Solid-Solid Phase Transformations '99,略称PTM '99)は、本特定領域研究の成果を世界に向けて発信する機会として企画されたものである。計画研究班のメンバーが組織委員会の主要な役割を担い、32ヶ国から424名(うち国外169名)の参加を得て盛会裡に終了した。なお、この会議のProceedings(2分冊、1776頁)は日本金属学会より、平成11年11月に刊行された。本研究課題は、平成9-11年度にわたる表記の特定領域研究の成果の取りまとめを行うため実施された。取りまとめにあたっては領域代表者が5グループの計画研究代表者、総括班の評価委員と数回の会合及び個別面談を行い、1)主要な成果の確認、2)研究の進め方反省点3)今後の研究展開の方向を中心に要約した。平成12年10月16日に実施された研究終了ヒアリング(学術審議会科学研究費分科会審査第一部会理工系小委員会)には上記の要約をもとに作成した報告書を提出し説明を行った。ヒアリング終了後の11月30日に文部省から以下の連絡があった。「評価A(期待どおり研究が進展した)」、(付帯意見)「基本的で重要な研究について、新手法を生かして着実に研究し、一流の成果が挙がったと評価できる。古いテーマであったが新しい成果が得られており、分野の再生に効果的であった。今後、この分野の展開策を考えていただきたい」なお、本特定領域研究に参加した研究者の研究論文は、以下の英文論文集に発表されている。
力学的ナノ欠陥制御工学の創成

H30年度の研究実績は、以下のように纏めることができる。1.集束イオンビーム加工装置およびアルゴンイオンミリング装置を用いて単一すべり方位を有するマイクロ銅単結晶試験片(ゲージ部:2 μm×2 μmの正方形断面、10 μmの長さ)を作製し、現有の微小負荷試験装置により走査型電視顕微鏡内でその場観察引張圧縮繰り返し変形試験を実施した。試験片は、1サイクル目から局所にナノレベルの段差を生じ、繰り返し数の増加(数千サイクル)と共に試験片寸法と同じオーダーの高さの突き出し/入り込みが成長し、大きな形状変化を生じた。その様相は、寸法は異なるものの、マクロ材で観察される突き出し/入り込みに酷似していた。試験後の試験片に対して薄片化を行った後、超高圧透過型電視顕微鏡による内部観察を実施した。試験片内部には、一方向変形では生じない転位の壁構造および転位密度が極めて低い領域が形成されていた。突き出し/入り込み形成領域では、マクロ材で観察される転位のはしご型構造は形成されておらず、他領域(変形量の少ない領域)の構造に似ていることを特定した。詳細な観察の結果、マイクロサイズの材料はマクロ材とは異なる疲労現象を有しており、試験片内に形成された転位壁の形状は、試験片の外形状の影響を強く受けていることを明らかにした。2.転位動力学解析および分子動力学解析プログラムの整備を行い、繰り返し負荷を与えた解析を実施して、必要な諸条件について確認を行った。H30年度の研究計画は、微小試験体に対する引張圧縮繰り返し変形試験および内部観察の実施である。申請時の予定に沿って、マイクロサイズの銅単結晶試験片を作製し、試験を行った。精密な軸調整とチャッキングにより、試験片に引張圧縮負荷を与えることに成功した。所望の観察方向に薄片化を行い、超高圧透過型電視顕微鏡を用いて内部構造を特定した。得られた内部構造(転位構造)は、別途実施した一方向負荷試験のものとは大きく異なっていたことに加え、明らかに試験片の外形状の影響を受けていた。このことは、試験片の境界条件を制御することで、形成される転位構造の形状をされることを示唆している。加えて、次年度実施予定の解析に関してもそのプログラム整備を行った。研究過程において、当初の想定とは異なる幾つかの問題が発生したが、対策を実施し、研究計画を達成した。研究は順調に進展している。1多重すべり方位を有する試験片、粒界を有する試験片および異材界面を有する試験片体の三種類を用意して試験を実施し、複雑な力学環境下で形成される転位の自己組織化構造を明らかにする。2力学解析を行い、複雑化された力学条件下での転位自己組織化構造に及ぼす材料形状と界面の影響、および、その力学的支配因子を明らかにする。3特定した力学的支配因子を考慮した解析を実施し、所望の転位構造を実現する試験体を設計(結晶方位、試験体形状、粒界の導入等を考慮)する。設計された試験体を実際に作製して実験を行い、透過観察によって所望の自己組織化転位構造形成の可否について検証を行う。

研究過程において、当初の想定とは異なる幾つかの問題が発生したが、対策を実施し、研究計画を達成した。研究は順調に進展している。1多重すべり方位を有する試験片、粒界を有する試験片および異材界面を有する試験片体の三種類を用意して試験を実施し、複雑な力学環境下で形成される転位の自己組織化構造を明らかにする。2力学解析を行い、複雑化された力学条件下での転位自己組織化構造に及ぼす材料形状と界面の影響、および、その力学的支配因子を明らかにする。3特定した力学的支配因子を考慮した解析を実施し、所望の転位構造を実現する試験体を設計(結晶方位、試験体形状、粒界の導入等を考慮)する。設計された試験体を実際に作製して実験を行い、透過観察によって所望の自己組織化転位構造形成の可否について検証を行う。H30年度は大規模計算装置を導入する予定であったが、プログラム構築と予備検討に関しては、現有の計算機で可能であることがわかった。また、予備検討の際、得られる実験結果をもとに計算装置の構成を変える必要があることがわかったため、次年度実施の実験結果をもとに構成を決定し、導入することとした。
モーメント制約モデルのベイズ推定のための大標本理論

本研究では、モーメント制約モデルのベイズ推定の方法について考察する。モーメント制約モデルは観測値の分布の関数形に仮定を置かないため、セミパラメトリックモデルとして位置づけられる。セミパラメトリックモデルは、パラメトリックモデルと比較して定式化の誤りを回避しやすい一方で、尤度関数を定式化しないため、古典的なベイズ手法ではパラメータを推定することができない。そこで本研究では、セミパラメトリックなベイズ法と経験尤度を疑似的な尤度として用いる経験尤度ベイズ法を提案し、2つの手法から得られる事後分布の漸近的な性質について考察する。本年度は、セミパラメトリックベイズ法から得られる事後分布の漸近的な性質を示すための予備的な研究を行った。事後分布の漸近的な性質を示す定理として、Bernstein-von Mises (BvM)定理がある。これは頻度論における中心極限定理に相当する結果であり、事後分布は漸近的には事前分布に依存せず、正規分布に収束するという結果である。セミパラメトリックモデルにおいては、Bickel and Kleijn (2012)がBvM定理を示しており、本研究でも彼らの結果を応用して、漸近的な事後分布を導出する。そこで必要となるのが、モデルの局所漸近正規性(LAN; local asymptotic normality)と呼ばれる性質である。今年度は、i.i.d.のケースで、モーメント制約モデルのLANを示した。モーメント制約モデルのLANについては、Chamberlain (1987)とDovonon and Atchade (2016)によっても示されているが、BvM定理の証明に用いるために、既存研究とは異なる定式化によってLANを示した。当初の研究目的を遂行するためには、i.i.d.のケースでモーメント制約モデルのLANを示せば十分であるが、派生研究として時系列のケースへの拡張を考察していたため、当初予定よりもやや研究の進捗は遅れているが、挽回できる遅れではあると考えている。当初予定を変更して、2019年度では、時系列データのケースでモーメント制約モデルのLANを示す。これは今年度に得られた研究成果により、実現の見通しが立ったものである。LANを示すことから得られる成果のひとつとして、モーメント制約モデルの効率性限界が求められる。モーメント制約モデルの効率性限界は、Chamberlain (1987)によってi.i.d.のケースで求められているが、時系列のケースでは長らく不明なままであった。時系列の場合で効率性限界が求められれば、それだけでも十分に貢献の大きい理論的な結果である。さらに、2019年度では、当初の研究計画に基づき、セミパラメトリックベイズ推定量のBvM定理を示す予定である。2020年度では、経験尤度ベイズ法の事後分布の性質を考察する。セミパラメトリックベイズ法では、ノンパラメトリックパートの事前分布を設定する必要があるため、実用上は計算不可が大きい。そこで、セミパラメトリックベイズの代替手法として、経験尤度をあたかもパラメトリックな尤度関数であるかのように扱ってベイズ推定を行う経験尤度ベイズ法について考察し、その事後分布についてBvM定理を示す予定である。

モーメント制約モデルの効率性限界は、Chamberlain (1987)によってi.i.d.のケースで求められているが、時系列のケースでは長らく不明なままであった。時系列の場合で効率性限界が求められれば、それだけでも十分に貢献の大きい理論的な結果である。さらに、2019年度では、当初の研究計画に基づき、セミパラメトリックベイズ推定量のBvM定理を示す予定である。2020年度では、経験尤度ベイズ法の事後分布の性質を考察する。セミパラメトリックベイズ法では、ノンパラメトリックパートの事前分布を設定する必要があるため、実用上は計算不可が大きい。そこで、セミパラメトリックベイズの代替手法として、経験尤度をあたかもパラメトリックな尤度関数であるかのように扱ってベイズ推定を行う経験尤度ベイズ法について考察し、その事後分布についてBvM定理を示す予定である。研究の進捗の関係上、当初予定していた学会への参加を取りやめたため、差額が生じた。差額は次年度の旅費に充てたい。