ロボットの制作/シミュレーションとハエの自律運動の解析を通じて、人工と自然のシステムにおける自律性の意味を考えるのが、このプロジェクトの目的であり、2009年は、生物システムと工学システムの双方に重要な「ロバストネス」に注目し、LEGO Mindstormを使った実験と、自走する油滴システムを用いた化学実験を行った。1) ロボットに関しては、グリッドに仕切ったアリーナの各点から始めて、目標にたどりつけるかを調べた。その結果、光に頼るのが一番ロバストで、音と光の両方を使うことでむしろロバストネスは減少した。音にノイズを加えたときには、光も信号として使うことで音だけよりもロバストとなった。2) 油滴の実験はサイズ依存性を調べた。油滴はあるサイズ付近で形が変形しはじめ、より前進運動を好む馬蹄形に変形することが観測された。またさらにサイズを増すことで、複雑な振動モードを示すことも分かった。
1 0 0 0 形態変化する分子を用いた並行計算と分散計算
形態変化するDNA分子の設計方法:萩谷は、連続ヘアピンからなる分子マシンに関して、ヘアピンの配列を変化させたときに、3連続ヘアピンから成る分子マシンの挙動がどのように変化するかを調べた。分子マシンの光制御を目指した光機能性超分子の構築:浅沼は、これまでとは逆に「cis-体で二重鎖形成、trans-体で解離」というスイッチングが可能な光応答性DNAの設計と実現に成功した。ヘアピンとバルジによる並行計算:萩谷は、Whiplash PCRの熱力学的な解析と、状態遷移の効率化(Displacement WPCR)を行った。レトロウィルスによる並行計算:陶山は、二つの正帰還と一つの負帰還反応から構成されたオシレータをRTRACの基本反応を用いて構築した。シミュレーションにより発振可能な条件が存在することを確かめた後、実装を進めた。翻訳系による並行計算:横山は、翻訳システムを利用した「オートマトン」を動物細胞(培養細胞)内でも構築することを目標に、非天然型アミノ酸が細胞に与えられた場合にのみ活性化され、サプレッサーtRNAにアミノ酸を結合するような酵素(アミノアシルtRNA合成酵素)を用いることにより、サプレションを制御する機構を構築した。DNA Walker:萩谷は、DNA Walkerの構築に向けて、温度、pH、光の三種類の入力によって駆動する分子マシンに関する予備実験を行った。特に、これらの三種類の入力の独立性について調べた。マイクロチップのための微量液体制御機構の開発:藤井は、液滴操作に必要な周辺技術等の整備を進め、オンデマンド式で液滴の生成・合一の操作が可能にした。また、本技術を用いてDNAとPNAのハイブリダイゼーション反応と電気泳動による反応産物の分離操作をデバイス上で実現した
微生物ゲノムに修復されないDNA二本鎖切断が残されると細胞死を起こす。そのため大腸菌から高等生物まで、DNAの二本鎖切断に対して相同組換え機構などの手段を備えている。大腸菌がゲノムにコードするDNA切断酵素としてI型の制限酵素があるが、この酵素は特定のDNA塩基配列を認識してもそこでDNAを切断しないでDNAをたぐり、別の酵素分子に邂逅した所でDNAを切断する。私たちは、この不思議な現象が正常なDNA複製をモニターし、異常があれば複製フォークを切断して、ゲノム、あるいは細胞の生死をコントロールする事を示唆する実験結果を得た(Nucleic Acids Res印刷中)。II型制限酵素が、その遺伝子を失った細菌のゲノムを切断して殺す「分離後宿主殺し」に関して、その細胞死への抵抗手段として、細菌から高等生物まで広く保存されている相同組換え経路(RecF経路)が重要であることを示した(Microbiology印刷中)。さらに、多くのタンパク質が同時に働くことが遺伝学的な解析から知られていた、この大腸菌のRecF経路による二本鎖DNA切断を修復を試験管内再構成実験で初めて成功した(Genes Dev印刷中)。また、RecBCD酵素によってプロセスされたDNAを引き継ぐRecAタンパク質については、RecAタンパク質と蛍光タンパク質(GFP)との融合タンパク質を精製し、その生化学的特徴を詳細に解析した。実は野生型のRecAタンパク質にGFPを融合させると酵素機能は消失する。そこで私は、これまで研究から活性が向上していることが知られている変異RecAタンパク質にGFPを融合することで、活性を維持したまま蛍光RecAタンパク質を得ることに成功し、これを1分子解析系に導入して、これまでに報告されている野生型RecAタンパク質の挙動と比較することができた(論文投稿中)。
1 0 0 0 OA ASEAN新規加盟国の「中進国」ベトナムと地域統合-日越関係を視野に入れて
- 著者
- 古田 元夫 山影 進 佐藤 安信 田中 明彦 末廣 昭 池本 幸生 白石 昌也 栗原 浩英 レ ボ・リン グエン ズイ・ズン グエン タイン・ヴァン 伊藤 未帆
- 出版者
- 東京大学
- 雑誌
- 基盤研究(B)
- 巻号頁・発行日
- 2008
本研究は、ベトナムをはじめとするASEAN新規加盟国の地域統合の動態を、東西回廊など、これら諸国を結ぶ自動車道路を実際に走行して観察しつつ、ベトナムのダナン、バンメトート、ラオスのビエンチャンおよび東京でワークショップを開催して、現地の行政担当者や研究者と意見を交換した。こうした取り組みを通じて、ベトナムの東南アジア研究所と研究者と、この地域統合の中でベトナムが果たしている役割、それと日本との関係について意見を交換し、その成果をベトナムと日本で報告書にまとめて刊行した。
本研究は、ドイツの思想家ヴァルター・ベンヤミンの思想におけるカント哲学の意義を明らかにしようとするものである。本年度は、三年間の採択期間の最終年度にあたる。本年度に行なわれた具体的な研究活動は、以下の二点に要約される。(一)アリストテレスの術語法・問題構制からカントを再読すること、(二)ベンヤミンの術語法・問題構制の系譜を探究すること。(一)の作業は、昨年度から継続して取り組んできたものである。結果、以下のような点が確認された。第一に、『判断力批判』の思惟の場が、アリストテレスの『弁論術』のそれと類比的に画定されていること。アリストテレスにおける弁論術も、カントにおける判断力の批判も、固有の対象領域をもたないということを存立構造としている。重要なのは、この脱領域性が、両者で共通して「感情」という言葉で表示されていることである。第二に、カントの歴史哲学が『判断力批判』と類比的な位置づけにあること。「歴史」は、判断力と同様に、自然と自由との間に位置づけられる。自然にも自由にも還元されない「普遍史」の構想は「小説」と呼ばれる。この呼び名にふさわしく、『普遍史の理念』のテクストは、極めてレトリカルに構築されている。この第二の点の素描を、カント研究会にて口頭発表した(二〇一〇年二月二八日、於・法政大学)。(二)に関しては、ベンヤミンの神学的な言葉遣いやモティーフを辿ることも目的として、ヤーコプ・タウベス『パウロの政治神学』の研究会を行なってきた(その副産物として、拙訳になる『パウロの政治神学』が近刊の予定である)。これによって、旧約聖書からベンヤミンにいたる神学・哲学・政治・文学の伝統について、幾つかの鍵言葉が再確認された(メシア、自然、イメージ、儚さ、など)。言葉遣いのレベルでこの伝統を引き受け、再考し、再構築するところに、ベンヤミンの超越論的文献学と呼ぶべきテクスト実践があったのだと考えられる。
1 0 0 0 コプト黙示録から見たマムルーク朝エジプトにおける非ムスリムの実態
本研究の目的は、マイノリティーの視点から、中世イスラム社会を捉え直すことにある。14世紀半ばエジプトでは、コプトに対する大規模な弾圧により、コプト人口は激減した。また、コプト教会の文芸活動が途絶えた。その中で黙示録は14世紀以降も著されている。申請者は、この黙示録に、コプトが改宗を選択しなかった者の覚悟が現れているのではないかと考えた。2008年5月18日に早稲田大学にて開催された、2008年度歴史学研究会大会の合同部会では、本研究の予備的発表を行った。タイトルは「黙示録から見たイスラム支配下のコプト」で、黙示録に見られる記述から、エジプト社会のアラブ化がコプト教会に与えた影響について考えた。夏休み中は、黙示録資料、の情報整理をした。また、International Coptic Congressの第9回大会(エジプト・カイロ、9月14-20日)に参加し、海外のコプト史研究の専門家らと本研究に関する情報収集・情報交換を行った。10月には歴史学研究会大会の報告文が『歴史学研究増刊号』第846号に掲載された。1月末から2月にかけてロンドン・オックスフォードにて写本調査を行った。新しい黙示録を発見するには至らなかったが、マムルーク朝期の教会史や聖人伝の写本を見ることにより、黙示録を補完するような情報を得ることができた。2009年2月21日にはイスラーム地域研究の研究会にて、「コプト黙示録におけるイスラーム政権像の変遷」と題し、イスラム征服期からマムルーク朝に至るまでの様々な時代に著された黙示録に、その時代の為政者がどのように描写されているかということを発表した。これにより、マムルーク朝期の黙示録記述の意図をより明らかにすることができた。この報告に関しては、2009年度中に研究ノートとしてまとめる予定である。
1 0 0 0 浮遊性有孔虫飼育実験による海洋酸性化及び貧酸素環境の評価
近年,二酸化炭素濃度上昇に伴う海洋の酸性化,また地球温暖化による成層化強化に伴う貧酸素化が懸念されている.その一方で,過去にもこれらと同様の地球環境があったことが推測される.例えば、白亜紀には,海洋無酸素事変という海水中の溶存酸素量が低下する海洋イベントが数回起こり,この期間,浮遊性有孔虫は高い種分化速度・絶滅率を示す.しかし,溶存酸素と浮遊性有孔虫との関係は技術的問題からこれまで検証されていない.本研究では,pH及び溶存酸素量を制御した浮遊性有孔虫の飼育実験を行い,白亜紀から今世紀末を通じて考えられる変動範囲において,浮遊性有孔虫の生物的・化学的反応について明らかにし,過去の海洋環境を解析するとともに,将来の環境変遷を予測することを目的とする.平成22年度は,溶存酸素量を制御した浮遊性有孔虫2種(Orbulina universa ;共生藻あり,及び,Globigerina bulloides ;共生藻なし)の飼育実験を行った.飼育溶存酸素濃度は,5%-100%超の範囲で6段階設定し,飼育個体の生存日数・配偶子放出個体の割合・殻形態及び殻形態の異常率・殻表面の孔密度・Orbulina universa 種においては,Adult chamberであるspherechamber形成の有無などについて,一部の測定を終了した.これは,溶存酸素濃度に対する浮遊性有孔虫の生物的反応としては,世界で初めての報告例であり,さらにその結果,浮遊性有孔虫が,これまで予想されていたよりもはるかに高い溶存酸素耐性を持つ可能性が示唆された.
大きく分けて2つの研究を行った。まず、野外実験として、東京都西東京市にある東京大学附属田無試験地に自然生育している個体から、異なるハプロタイプ(B1、Ja)を持つアオキ個体を選択し、相互授粉実験を行い、交雑可能性を検証した。その結果、B1、Ja両ハプロタイプともに相互に授粉実験は成功し、異なるハプロタイプ間での結実が確認された。このことから、造園用材料として、他の地域由来の個体を導入し、それが野外へと逸出・定着し、繁殖する際に、元から地域に自生するアオキ個体と交雑している可能性が高いと考えられ、この研究成果を学術論文として発表した。2つ目として、昨年度までに収集していた関東地方対象区域の衛星画像データ、採取したアオキ個体のハプロタイプデータを用い、都市地域・農村地域における自生型(Ja)・非自生型(B1)ハプロタイプ個体の生育割合と自然環境要因、人為的要因との関連性を解明した。具体的には、目的変数を各樹林パッチにおけるB1タイプの出現割合、説明変数をランドスケープレベル、樹林パッチレベルにおいて抽出しか項目(例えば、地形、樹林パッチの面積・形状等)として、一般化線形混合モデルを構築し、stepAIC関数によるモデル選択を行った。その結果、周辺森林面積率、地形、過去に当該樹林パッチの林相に変化があったか、という項目について非自生型B1タイプ個体の出現割合が顕著に影響を受けていることが明らかになった。このことにより、植栽からある程度年月が経過した導入樹木の逸出・定着状況が野外の広範囲地域で提示された。
1 0 0 0 OA 火山噴火で生じる密度流の水域流入現象とそれに伴う津波の発生過程に関する研究
1 0 0 0 金属イオンを含むイオン液体および固定化イオン液体層の構造と物性
今年度は以下の項目に取り組んだ。<架橋型ビスイミダゾリウム金属塩の合成>C3アルキル基で架橋されたビスイミダゾリウム、フェニル基で架橋されたビスイミダゾリウムについても、Co, Cu, Ni, Znの四臭化物アニオンを対イオンとする塩として合成し、構造解析、物性測定を行った。金属イオンの周囲の局所対称性と融点の相関に関しては、Bmim塩の場合と同様の結果が得られた。<固定化イオン液体層の誘電率測定システム>固定化イオン液体層の固定化されていない対アニオンの運動性を測定することを目的として、誘電率測定システムの作成と、比較としてのイオン液体試料の温度依存性、周波数依存性測定を行った。その結果、緩和周波数の温度依存性に関して、再現性のある結果が得られた。また、固定化イオン液体に関しては、可動性の対アニオンが塩化物イオンの際には、イオン伝導度をほとんど示さないが、水を加える場合には、水の量に比例してイオン伝導度のリニアな上昇が観測された。この結果から、固定化イオン液体層のイオン伝導度が湿度センサとして使用できる可能性が示された。<ナノ粒子の形状制御>コバルト酸化物、水酸化物のナノ粒子の成長に関して、界面活性剤による環境の変化に関する影響を調べた。イオン液体の利用に関しては、顕著な効果を見いだすことができなかったが、Co304のナノ粒子の成長に関して、イオン性界面活性剤では、ナノキューブ、中性の界面活性剤では、ナノスフェア、極性溶媒分子では、菱形12面体の成長が見いだされた。
- 著者
- 宮本 健吾 花輪 公雄
- 出版者
- 東京大学
- 雑誌
- 東京大学海洋研究所大槌臨海研究センター研究報告 (ISSN:13448420)
- 巻号頁・発行日
- vol.26, pp.95-96, 2001-03-29
平成12年度共同利用研究集会「北太平洋北西部とその縁辺海の水塊変動と循環」(2000年8月24日~25日, 研究代表者:岩坂直人)講演要旨Variations of water masses and circulation in the northwestern North Pacific and its marginal seas(Abstracts of scientific symposia held at Otsuchi Marine Research Center in 2000)
3年計画の最終年である平成19年度は、これまでに実施した野辺山45m鏡、野辺山ミリ波干渉計(NMA)、そしてアタカマサブミリ波望遠鏡(ASTE 10m鏡)の3つの電波望遠鏡を使って得られた輝線データに詳細な解析を加え、棒渦巻銀河M83中の巨大分子雲複合体(GMA)の分子ガス密度と星形成効率の関係を調べた。まず、M83の中心領域についてNMAから得られたHCN(1-0)輝線/CO(1-0)輝線強度比と星形成効率(SFE;単位ガス質量あたりの星形成率)の相関を調べた。このときの空間分解能は160pc(GMAの空間スケール程度)である。両者の相関は、R2〜0.4で明快であった。また、M83の円盤領域(棒状構造や渦巻き腕を含む)については、野辺山45mとASTE10m鏡から得られたCO(3-2)輝線/CO(1-0)輝線強度比とSFEを480pcの空間分解能で比較し、やはり両者の間に相関があることを見出した。HCN/CO比やCO(3-2)/CO(1-0)比は、分子ガス中に高密度ガス成分(n(H2)>104cm-3)が存在する割合、いわゆる「dense gas fraction」を反映している。そのため、分子ガスの単純な総量というよりは、星形成間近の高密度ガスがどれだけ多く存在するか(すなわち、dense coreの数の多寡)が星形成効率をコントロールしていると言うごとができる。1kpc以下の空間分解能でこうした性質を明らかにしたのは初めてのことである。また、我々は、分子雲の大局的な速度勾配を仮定した場合の近似、いわゆるLarge Velocity Gradient(LVG)近似を用いて各輝線強度比から平均分子ガス密度を推定した。M83中心領域については、NMAのHCN/CO比から160pcの空間分解能で、M83円盤領域については、45m+ASTEのCO(3-2)/CO(1-0)比から480pcの空間分解能で、それぞれ平均ガス密度を推定した。こうして得られた平均分子ガス密度をSFEと比較したところ、中心でも円盤領域でも、SFE=10-12.4n(H2)0.96という一つの関係式で密度レンジ103<n(H2)<104cm-3の範囲で記述できることがわかった。このことから、・輝線比から推定した平均分子ガス密度は、Wada&Norman(2007, ApJ, 660, 276)で指摘されたように、dense gas fractionとよく対応する。・dense gas fraction(平均分子ガス密度)がSFEをコントロールする物理は、M83の中心でも円盤領域でも、定量的に同じであるという二つのことを意味する。これによって、我々は数100pcスケールでの平均分子ガス密度の推定から星形成の規模(SFE)に制限をつけられるかもしれない、という新たな可能性を見出した。
1 0 0 0 OA 多様体の微分同相群の研究
研究課題である縄文時代網漁の再評価に向け、第2年度は地理情報システム(GIS)によるデータ解析を中心に、以下の通り研究を実施した。1縄文遺跡・漁網錘データベースの拡充を図った。これは今後の考古学の研究基盤を整備したという点において重要な意義を有する。この中から、これまでに少なくとも354遺跡から11,657点の漁網錘が出土している東京湾西岸帯を重点分析対象地域に選定した。2上記の数量は、(1)遺跡ごとの発掘面積のちがいと(2)自治体間の調査頻度のちがいに起因するバイアスを被っている。そこでまず(1)を補正するために、遺物検出率と遺跡の未掘面積・発掘面積比から遺跡あたりの遺物存在期待値を求める方法を考案した。次に(2)の問題を空間的自己相関分析の手法を用いて検証した結果、存在期待値は報告実数にみられた自治体間のバイアスを低減する方向に作用することが明らかになった。3対象地域内の自然遊歩道でGPS歩行実験を行い、その結果に基づいて分析地域に適用する移動コスト推定式を設定した。この式を用いて錘具出土地点から谷筋沿いに最寄りの大規模集落を特定するアロケーション分析を行い、大規模集落の漁撈活動領域を推定した。その上で、集落領域ごとの錘具の特徴を調べたところ、海岸に近づくほど土器片錘の比率が増し、上流にさかのぼるほど石錘の比率が増すというパターンを明確にとらえることができた。4解析結果を総合的に検討した結果、時間的には土器型式の細別段階レベル、空間的には1kmメッシュレベルの精度で、縄文時代網漁業の時空間動態を復元することに成功した。特に西南関東では、縄文前期の黒浜式期以降段階的に発展した網漁業が、中期中葉の勝坂I式期から中期後葉の加曽利EII式期にかけて極相に達し、後期初頭の称名寺式期の一時的な落ち込みと後期前半堀之内I式期の回復を経て、低調に転じることが明らかになった。
1 0 0 0 OA 蛍光イメージングプローブ開発による画像診断薬創製研究
- 著者
- 山田 琢哉 児玉 安正
- 出版者
- 東京大学
- 雑誌
- 東京大学海洋研究所大槌臨海研究センター研究報告 (ISSN:13448420)
- 巻号頁・発行日
- vol.27, pp.79-80, 2002-03-29
平成13年度共同利用研究集会「降水システムと降水変動」(2001年8月23日, 研究代表者:渡辺明)講演要旨Variation of precipitation and rainfall system(Abstracts of scientific symposia held at Otsuchi Marine Research Center in 2000))
- 著者
- 中井 専人 中村 健治 民田 晴也 瀬古 弘
- 出版者
- 東京大学
- 雑誌
- 東京大学海洋研究所大槌臨海研究センター研究報告 (ISSN:13448420)
- 巻号頁・発行日
- vol.27, 2002-03-29
平成13年度共同利用研究集会「降水システムと降水変動」(2001年8月23日, 研究代表者:渡辺明)講演要旨Variation of precipitation and rainfall system(Abstracts of scientific symposia held at Otsuchi Marine Research Center in 2000))
- 著者
- 力石 國男
- 出版者
- 東京大学
- 雑誌
- 東京大学海洋研究所大槌臨海研究センター研究報告 (ISSN:13448420)
- 巻号頁・発行日
- vol.27, 2002-03-29
平成13年度共同利用研究集会「降水システムと降水変動」(2001年8月23日, 研究代表者:渡辺明)講演要旨Variation of precipitation and rainfall system(Abstracts of scientific symposia held at Otsuchi Marine Research Center in 2000))
- 著者
- 荒木 喬 今村 暁 力石 國男
- 出版者
- 東京大学
- 雑誌
- 東京大学海洋研究所大槌臨海研究センター研究報告 (ISSN:13448420)
- 巻号頁・発行日
- vol.27, 2002-03-29
平成13年度共同利用研究集会「降水システムと降水変動」(2001年8月23日, 研究代表者:渡辺明)講演要旨Variation of precipitation and rainfall system(Abstracts of scientific symposia held at Otsuchi Marine Research Center in 2000))
本研究では、走査型電子顕微鏡を用いたカーボンナノチューブ(CNT)の成長過程のその場観察、および、レーザを用いたCNTの位置を制御したヒンポイント合成を行い、成果をあげることができた。CNTのその場では、走査型電子顕微鏡内で局所的にCVD合成を行い、その成長過程を従来の走査型電子顕微鏡で直接観察することを可能にするための局所Cの装置を開発した。本装置の加熱可能な温度の範囲と実現可能な圧力の範囲を計測し、定量化することで装置の設計を一般化した知識にした。開発した局所CVD装置を用いて単層CNTの成長過程を断続的に観察した結果、散発的に成長を行い、一度成長したCNTは合成を続けても成長を続けないことが明らかになった、この結果から単層CNTの成長過程として、花火のように散発的に一瞬で成長を行うメカニズムが考えられる。レーザを用いた位置制御成長では、任意の位置に直径約1μmの円状で単層CNTをピンポイントで合成することに成功した。本研究では、効率的にCNTを合成するためにEnergy Confining Layerと呼ぶ多層基板を開発した。この基板を用いることで、基板上に照射されたレーザは効率的に熱エネルギに変換され、基板表層にあるCNTの触媒に伝えられる。この基板を用いることで初めてシリコンの平面基板上に局所的にピンポイント合成することができた。また、本手法を用いることで従来の合成方法では出来なかった1秒という短時間でのCVD合成に成功した。この短時間での合成を応用することで、レーザを描画することで任意の形でCNTを基板上にパターニングすることが可能となった。本手法を用いることで、CNTを用いたさまざまなナノデバイスの開発を容易に行うことが可能である。本結果はJapanese Journal Applied Physics誌に掲載された。