1 0 0 0 ミュオン異常磁気能率・電気双極子能率の超精密測定
- 著者
- 三部 勉
- 出版者
- 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構
- 雑誌
- 特別推進研究
- 巻号頁・発行日
- 2020-07-30
1 0 0 0 OA 最高エネルギー宇宙線で探る宇宙極高現象
米国ユタ州に宇宙線観測装置テレスコープアレイ(TA)を設置し、極高エネルギー宇宙線の観測をおこなった。2014年までの5年間に10^<18>から10^<20> 電子ボルト(eV)にいたる宇宙線を約80,000例とらえ、銀河系外の宇宙で発生して地球まで伝搬してくる陽子宇宙線の特徴をもつことを示した。また10^<19.76> eV 以上の72例には、ある特定の方向から偏って到来する傾向があることを見出した。今後の観測で発生源の天体を特定し、宇宙空間で粒子が極高エネルギーに加速される仕組みの理解をめざす。
1 0 0 0 OA 精度保証付き数値計算学の確立
- 著者
- 大石 進一 渡部 善隆 西田 孝明 柴田 良弘 山本 野人 中尾 充宏 中尾 充宏 西田 孝明 柴田 良弘 山本 野人 渡部 善隆
- 出版者
- 早稲田大学
- 雑誌
- 特別推進研究
- 巻号頁・発行日
- 2005
偏微分方程式や線型方程式等において,計算機を用いて数値的に得られた近似解に対し,その誤差限界も定量的に計算機で与える精度保証付き数値計算の研究を推進した.ベクトルの総和や内積を計算する問題は科学技術計算の基本であるが,この問題に対して精度が数学的厳密に保証された結果を返す世界最高速のアルゴリズムを開発した.このアルゴリズムは,応用として,スパース行列に関する計算や計算幾何学にも波及した.また,偏微分方程式の解の存在証明,一意性の証明及び近似解の精度保証を行う多くの有用な方式を開発することに成功した.
1 0 0 0 OA 保存された染色体分配の制御機構
減数分裂期ではDNA複製に伴って姉妹染色分体が接着(コヒージョン)した後、二回の連続した染色体分配が起きる。第一分裂では姉妹染色分体は同一極へと分配され、続く第二分裂は両極へと分配される。第一分裂期では、Sgo1によってセントロメア領域の接着が保護され、この接着は続く第二分裂を正確に行うために必要である。Sgo1は動原体因子Bub1に依存してセントロメアへ集積して機能することが知られている。また減数第一分裂期特異的な動原体因子Moa1(Meikin)とその下流因子Plo1キナーゼにも、セントロメアの接着を保護する機能があることが知られていたが、その詳細な分子メカニズムはこれまで不明であった。本研究により、減数分裂期においてMoa1-Plo1がセントロメア領域の動原体因子Spc7をリン酸化し、その結果Bub1を動原体へ集積し、Sgo1の十分な局在化に寄与することが示された(Genes to Cells 2017)。正確な染色体分配を保証するためには、複製された姉妹染色分体が分裂中期まで接着され、細胞の両極から伸長するスピンドル微小管により正しく捉えられる必要がある。姉妹染色分体間の接着は、リング状のタンパク質複合体であるコヒーシンによって担われている。一方、ヒストン・キナーゼHrkl/Haspinは、セントロメアへ局在し、姉妹染色体の両方向性結合を確立させる働きがあるAuroraBキナーゼをセントロメアへと呼び込む働きがある。本研究では、コヒーシンサブユニットのひとつであるPds5が、コヒーシン制御因子およびHrkl/Haspinと直接相互作用することを示した。すなわち、Pds5は保存された結合モチーフを使って、細胞内の複数の制御因子と相互作用することで、正確な染色体分配を保証していることを明らかにした(Curr Bio1 2017)。マウスの生殖細胞特異的な発現をする因子のスクリーニングで得られた染色体軸因子Iho1が、染色体軸で組み換えに関わっていることを明らかにした(Nature Cel1 Bio1 2016)。
1 0 0 0 OA single digit ナノスケール場の破壊力学
1 0 0 0 OA 染色体の均等分裂と還元分裂の違いを作る分子機構
1 0 0 0 OA 半導体モノリシック光波合成・任意ユニタリ変換光集積回路の創出
(1) 量子井戸型偏波制御器の設計と試作前年度に開発した量子井戸型偏波制御器の高速化と省電力化を図るために, 逆バイアス駆動により量子閉じ込めシュタルク効果を用いた変調素子を試作実証した. 並行して, さらなる高性能化に向けて量子構造の最適化を進めている.(2) 偏波解析素子の設計と試作前年度に作製した量子井戸型受光素子を搭載した完全にモノリシックな集積回路を評価し, ポアンカレ球面上の任意の偏波状態を検出できることを実証した. さらに, 高感度化に向けて, 4ポート構成を新たに提案し, 素子パラメータの設計を完了した. 現在, 4ポート素子の作製を進めている.(3) 光波合成チップの設計と試作前年度に提案したランダム信号を用いた駆動手法を大規模光波合成チップに適用し, その有効性を実験的に検証した. 同時に, 2次元化に向けて, 回折格子カプラを集積した素子の試作を行った. これらの素子の応用の一つとして, 2次元イメージング実験を進めている.(4) ユニタリ変換チップの設計前年度に作製した3×3ユニタリ変換チップを用いて, 任意光ユニタリ変換機能を実験的に検証した. 並行して, 作製誤差に対して耐性のある新規構造の素子を完成させ, 評価を進めている.
1 0 0 0 OA 新型インフルエンザウイルスの出現機構とその制圧
本研究課題では、高病原性H5N1鳥インフルエンザによるパンデミックの危機に備え、H5N1ウイルスの生物学的性状を分子レベルで解析した。H5N1ウイルスがヒトへ伝播するために重要な様々なアミノ酸を特定するとともに、ヒトの呼吸器におけるレセプター分布などを明らかにし、鳥インフルエンザがヒトへ伝播するメカニズムを解明した。また、本研究期間中にパンデミックが発生したことから、H5N1ウイルスのみならず、パンデミックウイルスの抗インフルエンザ薬耐性ウイルスの出現頻度や、出現メカニズムを明らかにした。さらに、インフルエンザウイルスの粒子形成について解析を行い、ゲノム-ウイルス蛋白質複合体の立体構造を明らかにし、8本のゲノムの粒子への取込機構の一端を明らかにした。本研究により得られた成果は、次のパンデミック予測、感染拡大阻止、薬剤開発などに役立つものとなる。
1 0 0 0 心血管系の発生分化とその分子機構の解析
心臓の発生に必須な転写因子Csxは、成人においても心臓に発現しており、その成人心における役割が注目されている。我々は、Csxの成人心における役割を知るために、Csxを過剰発現するトランスジェニックマウス(Csx Tg)とホメオドメインのロイシンをプロリンに変えドミナントネガティブとして働くCsx(LP)を過剰発現するトランスジェニックマウス(Csx LP Tg)を作成した。成熟Csx Tgの心臓においては心臓特異的な遺伝子であるANP、ミオシン軽鎖、CARPなどの発現が亢進しており、Csxが出生後の心臓においても心臓特異的遺伝子の発現に関与していることが示唆された。一方Csx LP Tg心は組織学的に心筋の変性を示していた。以上のことより、Csxは成人心において心臓に発現している遺伝子の発現を調節していると同時に、心筋細胞の保護に働いており、Csxの機能が低下することにより、心筋障害が生じることが示唆された。本研究によって、エンドセリン-1(et-1)によるG蛋白を介したシグナルが、神経堤細胞から血管平滑筋への分化機構に、bHLH型核転写因子であるdHAND,eHAND、ホメオボックス遺伝子Goosecoidの発現誘導を介して関与していることが明らかになった。その発現部位から、ET-1は上皮-間葉相互作用を介して働いていると考えられる。さらに、CATCH22の原因遺伝子の候補遺伝子として同定されている細胞内ユビキチン化関連蛋白UFD1Lとの間に、「ET-1→ET-A受容体→dHAND→UFD1」というシグナル伝達経路の存在が示唆された。一方、我々は、アドレノメデュリン(AM)のノックアウトマウスにより、AMもET-1同様、胎生期の血管発生および胎生期循環に関与していることを見出し、ET-1とAMと二つの血管内皮由来ペプチドが血管形成に重要な役割を果たすことを明らかにした。
1 0 0 0 OA オートファジー分子機構とその多様性の解明
オートファゴソーム形成の基部をなすPASでは、飢餓条件下にAtg17, Atg29, Atg31からなる安定な3者複合体にAtg1, Atg13が結合した5者複合体が形成され、次いで他のAtgの機構単位が階層的に集合する。In vitro再構成系を用いて、ユビキチン様結合反応系の産物である、Atg8-PE, Atg12-Atg5の理解が進んだ。選択的オートファジーによるミトコンドリア分解に関わるミトコンドリアが膜因子Atg32を同定し,その機能を明らかにした。Atgタンパク質群の立体構造を多数明らかにした。
1 0 0 0 OA 高度言語理解のための意味・知識処理の基盤技術に関する研究
- 著者
- 辻井 潤一 米澤 明憲 田浦 健次朗 宮尾 祐介 松崎 拓也 狩野 芳伸 大田 朋子 SAETRE Rune 柴田 剛志 三輪 誠 PYYSALO SAMPO Mikael 金 進東 SAGAE Kenji SAGAE T. Alicia 王 向莉 綱川 隆司 原 忠義
- 出版者
- 東京大学
- 雑誌
- 特別推進研究
- 巻号頁・発行日
- 2006
本研究は、文解析研究で成功してきた手法、すなわち、巨大な文書集合を使った機械学習技術と記号処理アルゴリズムとを融合する手法を、意味・文脈・知識処理に適用することで、言語処理技術にブレークスルーをもたらすことを目標として研究を遂行した。この結果、(1)言語理論に基づく深い文解析の高速で高耐性なシステムの開発、(2)意味・知識処理のための大規模付記コーパス(GENIAコーパス)の構築と公開、(3)深い文解析の結果を用いた固有名、事象認識などの意味・知識処理手法の開発、(4)大規模なテキスト集合の意味・知識処理を行うためのクラウド処理用ソフトウェアシステムの開発、において世界水準の成果を上げた。(2)で構築されたGENIAコーパスは、生命科学分野でのテキストマイニング研究のための標準データ(Gold Standard)として、国際コンペティション(BioNLP09、BioNLP11)の訓練・テスト用のデータとして、採用された。また、(1)の研究成果と機械学習とを組み合わせた(3)の成果は、これらのコンペティションで高い成績を収めている。また、(1)と(4)の成果により、Medlineの論文抄録データベース(2千万件、2億超の文)からの事象認識と固有名認識を数日で完了できることを実証した。その成果は、意味処理に基づく知的な文献検索システム(MEDIE)として公開されている。
1 0 0 0 OA 省電力/超高速ナノCMOSのための電子物性設計と高移動度チャネル技術の創生
1 0 0 0 OA 変動期における投票行動の全国的・時系列的調査研究
1 0 0 0 OA グラフェンテラヘルツレーザーの創出
- 著者
- 尾辻 泰一 ヴィクトール リズィー 末光 眞希 末光 哲也 佐藤 昭 佐野 栄一 マキシム リズィー 吹留 博一 渡辺 隆之 ボーバンガ-トンベット ステファン 鷹林 将 高桑 雄二 吾郷 浩樹 河原 憲治 ドゥビノフ アレクサンダー ポポフ ヴィチェスラブ スヴィンツォフ ディミトリ ミティン ウラジミール シュール マイケル
- 出版者
- 東北大学
- 雑誌
- 特別推進研究
- 巻号頁・発行日
- 2011
本研究は、グラフェンを利得媒質とする新規なテラヘルツ(THz)レーザーの創出に挑んだものである。第一に、光学励起したグラフェンの過渡応答におけるTHz帯誘導放出の室温観測に成功し、自ら発見したレーザー理論を実証した。第二に、グラフェン表面プラズモンポラリトンの巨大利得増強作用を理論発見し、独自の光ポンプ・近接場THzプローブ分光法により初めて実証に成功した。第三に、独自開発した高品質エピタキシャルグラフェン製膜技術とレーザー素子加工技術を用いて電流注入型グラフェンレーザー素子を試作評価し、100Kの低温下ながら、5.2THzの単一モード発振に初めて成功した。第四に、グラフェンTHzレーザー設計論を構築するとともに、より高利得化が可能な独自構造を理論実験両面から明らかにし、室温THzレーザー発振実現の見通しを得た。
1 0 0 0 投票行動の全国的・時系列的調査研究
93年総選挙における投票行動を起点にして、その後の政治変動と、選挙制度改革が、有権者の政治的態度にどの様な影響を及ぼしているかを正確に知るためには、同一有権者に繰り返し質問するパネル調査が必要である。われわれ研究グループは、93年総選挙直前から96年総選挙直後まで、7回にわたって全国的なパネル調査を行い、有権者の意識と行動の変容を探った。7回に及ぶ全国的なパネル調査というのは世界的にも類がなく、その上、これらの調査が日本政治の重要な時期をカヴァーしているのは極めて貴重である。この一連の調査の結果、政権交代をもたらした有権者の投票行動と、その後の政治変動が有権者の政治意識にどのような影響を与えたかを明らかにすることができた。研究発表の全容については別紙を参照されたいが、前年度に引き続き本年度も、科学研究費出版助成を受けて、(1)蒲島郁夫『政権交代と有権者の態度変容』、(2)三宅一郎『政党支持の構造』、(3)蒲島郁夫他『JES IIコードブック』の3冊の研究書を出版した。
1 0 0 0 OA 法創造教育方法の開発研究-法創造科学に向けて
本研究は、創造的な法的思考力を養成するための教育方法を、次のように、四つの研究課題に分けて分担研究し、各研究成果を諸共通事例を素材に全体として融合して、開発した。1.法創造基礎の理論的解明具体的化と体系化の法命題の創設および仮説法命題の反証としての法創造推論の構造を、共通の具体的事例問題の解決過程において、詳細に解明した。妥当性評価の基準を国民の価値意識のアンケート調査と法と経済学の観点とから同定した。認知科学の観点から授業評価方法を考案した。2.実務と教育における法創造の実際の解明米国のロースクールと我が国を含めて大陸法系の法学教育の実践を分析し、その法創造的要素を解明した。そしてその成果を法創造教育方法の開発に立てた。また開発された法創造教育方法の教育実践の分析を行い、有効性を確認した。それを法科大学院の教育で本格的に実践するためのさらなる研究課題を明らかにした。3.法創造教育方法の開発開発された教育方法の中心的部分は、リアルな事例問題に基づく、法的知識と推論の構造に即した、論争を通じて行う、法創造的法的思考の育成方法である。これを効果的に実現するために、法律知識ベースシステム、論争支援システムおよびソクラティックメソッド支援システムを活用する方法を同時に開発した。4.法創造教育支援システムの開発メタ推論機能を持つ「法律知識ベースシステムLES-8」を開発した。ソクラティックメソッド支援システムの問答集の改訂を行った。仮説の生成検証のための推論機構を実装し、オンライン論争支援システムを完成した。開発した諸システムを教育実践に活用してその意義と今後の研究課題を同定した。以上により法科大学院においても実践的に有効な法創造教育方法が開発された。一年次から最終年次までの一貫したスパイラルな法創造教育を実現すること、そのための研究と実践が課題である。
1 0 0 0 OA 原子炉ニュートリノによるニュートリノ物理の新展開
- 著者
- 末包 文彦 久世 正弘 住吉 孝行 川崎 健夫 田村 詔生 原 俊雄 坂本 泰伸 長坂 康史 宮田 等 福田 善之 元木 正和 石塚 正基 古田 久敬 前田 順平 松原 綱之 E. Chauveau T. Bezerra 中島 恭平 岐部 佳朗 T. Mueller M. Bongrand 渡辺 秀樹 早川 知克
- 出版者
- 東北大学
- 雑誌
- 特別推進研究
- 巻号頁・発行日
- 2008
フランスのショーズ原子力発電所にニュートリノ検出器を建設し、原子炉ニュートリノにより第3のニュートリノ振動を確認し、θ13と呼ばれるニュートリノ混合角の測定を様々な解析方法で行った.(ダブルショー実験)これにより、ニュートリノ振動角が全て決定され、ニュートリノ振動によるCP非保存やニュートリノの質量階層性の測定に道を拓き、ニュートリノ物理の新展開を導いた.また、質量二乗差(Δm^2_<31>)を原子炉ニュートリノ振動の距離依存性の解析から世界で初めて測定した.
1 0 0 0 OA ナノグラフェンの端の精密科学:エッジ状態の解明と機能
ナノグラフェンの電子状態は端の幾何学構造により大きく影響を受ける。この問題は、固体物理学からは、質量のない相対論的Dirac電子の境界条件の問題としてまた、化学の視点からは、Clarの芳香族則の問題として捉えることができる。本研究では、STM/STS、AFM、Raman効果、NEXAFS、磁気測定、電子輸送測定を通して、ジグザグ端構造では、局在非結合状態が発生し、この状態は端の化学構造にも大きな影響を受けること、アームチェア端構造では電子波の干渉が起こり、電子的安定化が起ることを実験的に解明した。
1 0 0 0 OA 細胞の力覚機構の解明
1 0 0 0 OA 超広帯域ミリ波サブミリ波観測による大規模構造の進化の研究
- 著者
- 河野 孝太郎 川邊 良平 松原 英雄 南谷 哲宏 羽部 朝男 半田 利弘 川良 公明 田村 陽一 江澤 元 大島 泰 児玉 忠恭 伊王野 大介
- 出版者
- 東京大学
- 雑誌
- 特別推進研究
- 巻号頁・発行日
- 2008
サブミリ波望遠鏡ASTEに連続波カメラを搭載し、ダストに隠された大質量の爆発的星形成銀河(サブミリ波銀河)を1400個以上新たに発見した。これらの距離や性質を調べるため、多色超伝導カメラ、および超広帯域分光観測システムを開発した。赤方偏移3.1という初期宇宙の大規模構造に付随したサブミリ波銀河の集団の発見、重力レンズによる増光を受けた極めて明るいサブミリ波銀河の発見、非常に赤方偏移の高いサブミリ波銀河候補の発見、など、大質量銀河の形成・進化について重要な知見を得ることができた。