hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
芳香族縮合型ヘテロ環化合物の新規一般合成法の開発と活用

(+)-Duocarmycin SAは1990年にIchimuraらによって京都六角堂で採取されたStreptomyces sp.DO-113から単離された抗腫瘍活性を示す化合物である.構造的特徴は,唯一の不斉中心を含むシクロプロパン部とピーロル環の2位にカルボメトキシ基を持つファルマコフォア部とトリメトキシインドール誘導体を持つことであり,これまで四研究グループにより全合成の報告がなされている.我々の研究室では,二価の銅塩を触媒とする様々な2-エチニルアニリン誘導体に適用可能なインドール閉環反応を見いだしており,本反応はアセチレン末端に電子求引性の置換基を持つ場合においても環化体が得られる事を明らかにしてきた.そこで,duocarmycin SAに含まれる二つのインドール部の構築に本反応を適用し,全合成の達成を目的として本研究に着手した.4-Amino-3-nitrophenolを出発原料として,数工程の官能基変換・導入を行うことで合成したN-(p-toluenesulfonyl)-N-(2-oxiranylmethyl)-5-benzyloxy-2-iodoanilineを分子内エポキシド開環反応に付し,選択的にインドリン誘導体を得た.その後,位置選択的な官能基導入を行った後,アセチレン単位を導入し,2-エチニルアニリン誘導体の合成を試みたが,立体的な要因から不成功に終わった.そこで最終段階でのインドール環構築は困難と考え,初期段階でのインドール環の構築を検討した.一方,Negishiらが報告しているmethyl propiolateのカップリングの条件をN-methanesulfonyl-2-benzyloxy-6-iode-4-nitroanilineに適用した場合,一挙にインドール環を構築する手法を見いだした.得られたインドール誘導体から,テトラヒドロピロロキノリン骨格を構築し,さらに各種修飾を行い,ファルマコフォア部を合成した.最後にトリメトキシインドール誘導体とカップリングさせ,duocarmycin SAの全合成を達成した.インダゾール類は重要なファルマコフオアとして注目を集めている骨格であるが,合成研究に関する報告例はそれほど多くない.インダゾール骨格を持つ天然物としてはNigella sativa Linn.からnigellicinおよびnigellidineが単離されている.これら二つの化合物は,インダゾール骨格を持つ稀なアルカロイドであり,その生理活性作用と構造活性相関にも興味が持たれる.そこで,これらの天然物および誘導体の合成を可能にする反応を開発することを前提として,パラジウム触媒アミノ化反応をヒドラゾンに適用することによるインダゾール類の効率的合成法の開発を目的とした.まず,2'-bromoacetophenoneから合成したヒドラゾンのE体およびZ体のそれぞれについて分子内アミノ化反応の条件を配位子と塩基を中心に検討を行った.その結果,どちらの基質に対しても"Pd_2(dba)_3,P(2-Tol)_3,LiHMDS"という反応条件において,収率良く反応が進行することが分かり,特にZ体を用いた場合により良い反応性が得られることも明らかとなった.ヒドラゾンのα位の置換基がメチル基以外のアルキル基や芳香環を持つZ体のヒドラゾンに対しても本反応は有効であり,種々の3位置換インダゾールが合成可能であることを示すことができた.さらに,芳香環上に電子供与性あるいは求引性の置換基が共存している場合にも,収率は低下する場合もあるが,目的とする3位置換インダゾールを得ることができた.また,得られたインダゾール類の脱トシル化反応も,穏和な条件下行えることが明らかとなっており,1,3-二置換インダゾール誘導体合成の可能性も示すことができた.現在,本反応を用いて2種の天然物の合成について検討を行っている.(+)-Duocarmycin SAは1990年にIchimuraらによって京都六角堂で採取されたStreptomyces sp.DO-113から単離された抗腫瘍活性を示す化合物である.構造的特徴は,唯一の不斉中心を含むシクロプロパン部とピーロル環の2位にカルボメトキシ基を持つファルマコフォア部とトリメトキシインドール誘導体を持つことであり,これまで四研究グループにより全合成の報告がなされている.我々の研究室では,二価の銅塩を触媒とする様々な2-エチニルアニリン誘導体に適用可能なインドール閉環反応を見いだしており,本反応はアセチレン末端に電子求引性の置換基を持つ場合においても環化体が得られる事を明らかにしてきた.そこで,duocarmycin SAに含まれる二つのインドール部の構築に本反応を適用し,全合成の達成を目的として本研究に着手した.4-Amino-3-nitrophenolを出発原料として,数工程の官能基変換・導入を行うことで合成したN-(p-toluenesulfonyl)-N-(2-oxiranylmethyl)-5-benzyloxy-2-iodoanilineを分子内エポキシド開環反応に付し,選択的にインドリン誘導体を得た.その後,位置選択的な官能基導入を行った後,アセチレン単位を導入し,2-エチニルアニリン誘導体の合成を試みたが,立体的な要因から不成功に終わった.そこで最終段階でのインドール環構築は困難と考え,初期段階でのインドール環の構築を検討した.

一方,Negishiらが報告しているmethyl propiolateのカップリングの条件をN-methanesulfonyl-2-benzyloxy-6-iode-4-nitroanilineに適用した場合,一挙にインドール環を構築する手法を見いだした.得られたインドール誘導体から,テトラヒドロピロロキノリン骨格を構築し,さらに各種修飾を行い,ファルマコフォア部を合成した.最後にトリメトキシインドール誘導体とカップリングさせ,duocarmycin SAの全合成を達成した.
進行肝細胞癌治療を目的としたドナー骨髄造血幹細胞ミニ移植併用生体部分肝移植

まずマウスの骨髄移植の系を確立した。前処置として、抗腫瘍剤Cyclophosphamide(CYP)を用いた。実験動物は、レシピエントとしてBALB/c、ドナーとしてC57BL/6を用いたMHC-mismatch combinationとした。レシピエントにnon-lethal doseのCYP(200mg/kg)を投与したのち、ドナーから分離した骨髄細胞を移入した(骨髄ミニ移植)。続いて、骨髄移植後のgraft-versus-tumor effectを評価するため、レシピエントであるBALB/cマウス由来のtumorcell lineのcolon 26を用い、担癌マウスを作成した。具体的には、colon 26をBALB/cマウスの背部皮下に移植し、腫瘍径を経時的に計測した。このマウスに対し、CYPで前処置をおこなったのち、C57BL/6ドナーの骨髄細胞または脾細胞を移入した。ドナー細胞移入群では、CYP投与のみの群に比べ皮下腫瘍の縮小効果を認めた。しかし、GVHDを発症して死亡するレシピエントが多く、生存期間の延長を示すには至らなかった。そこで、GVHDを制御する骨髄移植プロトコールの開発のため、経時的なモニタリングが容易であるラットのアロの系を用いて、CYPのdose設定と、併用処置について検討したところ、CYPを150mg/kgにすると、GVHDを起こすことなく骨髄移植が成功することがわかった(骨髄キメラ)。また200mg/kgのCYP処置でも、一時的にFK506を併用すると、GVHDを起こすことなく安定した骨髄の生着が得られ、心移植ならびにMLRにおいてドナー特異的免疫寛容が成立していることを確認した。抗腫瘍効果があり、免疫抑制を要さない点で、本研究でのプロトコールは、進行肝細胞癌に対する肝移植において応用が期待できる。骨髄移植前処置としては、抗腫瘍剤としてCyclophosphamideを用いた。実験動物は、レシピエントとしてBALB/c(H-2^d)、ドナーとしてC57BL/6(H-2^b)を用いたMHC-mismatch combinationとした。骨髄移植前処置としては、レシピエントに対し抗腫瘍剤としてCyclophosphamideを投与したのち、ドナーから分離した骨髄細胞を移入した。今回、骨髄移植後のgraft-versus-tumor effectを評価するため、レシピエントであるBALB/cマウス由来のtumor cell lineであるcolon 26を用い、担癌マウスを作成した。このマウスに対し、Cyclophosphamideで前処置をおこなったのち、異系ドナーであるC57BL/6の骨髄細胞を移入した。コントロール群としては、Cyclophosphamide投与のみで骨髄移植を行わなかった群を作成した。また、より多いanti-tumor Tcellの移入を考え、骨髄細胞の代わりに、ドナー由来脾細胞を移入した群も作成した。骨髄、または脾細胞移入群では、コントロール群に比べ皮下腫瘍の縮小を認める傾向があったが、現在、有意の差であるかどうかを各実験群のn数を増やして検討中である。今後、別の前処置薬剤や他のtumor cell lineを用いた検討を行う予定である。担癌マウスへの骨髄移植を引き続き行った。レシピエントであるBALB/cマウス由来のtumorcell lineであるcolon 26を皮下移植し、担癌マウスを作成した。Cyclophosphamideで前処置をおこなったのち、異系ドナーの骨髄細胞または脾細胞を移入した。骨髄細胞は大腿骨から分離し、脾細胞は脾臓をminceして分離した。

Graft-versus-tumoreffectを考え、T cell depletionは行わなかった。骨髄、または脾細胞移入群では、Cyclophosphamideのみのコントロール群に比べ皮下腫瘍の著明な縮小効果を認め、癌による死亡は抑制されたが、Graft-versus-host diseaseによると思われるbody weight lossやdermatitisの所見がみられて死亡するレシピエントが存在し、生存期間の著明な延長を示すには至らなかった。そこで、Graft-versus-host diseaseの抑制を目指して、上記のCyclophosphamide処置に加え、骨髄移植後一定期間tacrolimusを併用する実験を行った。Tacrolimusの併用により、Graft-versus-host diseaseの発症は抑制され、移植骨髄細胞の生着も維持されることがわかった。現在、この併用療法における抗腫瘍効果について検討を開始している。前年度までの実験結果では、骨髄移植において、T cell depletionを行わないでミニ移植を行うと、抗腫瘍効果は発揮されるが、lethal GVHDを発症するため、長期生存が得られないことが問題になっていた。骨髄移植後に短期間、Tacrolimusを併用することによって、アロ骨髄移植モデルにおいて、lethal GVHDが回避され、長期間安定した骨髄キメラが誘導された。このレシピエントに骨髄ドナーと同系のドナーから心移植をおこなったところ、全例免疫抑制なしで生着し、免疫寛容が誘導されていることが示された。また、これらのレシピエントのリンパ節から分離したリンパ球をresponderとして、MLR assseyを行ったところ、ドナー特異的な免疫寛容の成立がin vitroでも確認された。長期生着した心移植片の病理組織所見でも慢性拒絶反応の所見も認められなかった。以上より、Cyclophosphamide前処置による骨髄ミニ移植に短期間のTacrolimusを併用することによって、lethal GVHDを起こすことなく、免疫寛容が誘導されることが示された。このプロトコールは、移植後に免疫抑制療法を必要とせず、アロ骨髄移植によるgraft-versus-tumor effectも期待できるため、進行肝細胞癌に対する肝移植における新たなストラテジーとして有用であることが示唆される。
協奏機能触媒開発に向けた層状結晶層間・表面の精密な設計

昨年度、層状オクトシリケート層間に規則的にピペリジノ基を固定化し、Si-OH基あるいはSi-OCH3とピペリジノ基のN部の距離が1つの固体中で一定な物質を合成し、触媒活性調査を行った。本年度は、昨年度確立した触媒合成法を基に、1層状物質を触媒として用いる際に問題となる層間へのアクセス性の低さを克服するための層間膨潤剤の利用および、2触媒の合成の一部を変化させることで一連の触媒を合成し、活性点近傍の環境の違いのニトロアルドール反応の変換率への影響調査の二つの研究を主として行った。1昨年度合成した層表面に規則的に配列した触媒をニトロアルドール反応へ適用する際に、層間膨潤剤としてN,N-ジメチルホルムアミド(DMF)を導入した。その結果、DMFを導入しなかった場合に比して転換率が著しく大きくなったことが示された。層状オクトシリケート誘導体触媒をDMF処理しXRD測定を行うと、10 nm以上層間が拡大されたことを示す回折が観測されており、従来の層状ケイ酸塩に対する膨潤に比して非常に大きなものとなっていた。したがって、層間が膨潤されたことにより基質のアクセス性が上昇したことで、触媒活性が上昇したと考えられる。2上記DMFで触媒層間を膨潤させながらの触媒反応は、10 nm以上の層間で基質が拡散するため、基質の大きさよりもはるかに大きな層間間隔を持って反応するため、一つの基質が層表面の活性点に対して相互作用する際に、隣の層の活性点が相互作用することが無視できる。そのため、酸点(Si-OH基)と塩基点(ピペリジノ基のN部)の距離の違いの協奏作用を調査しやすいと考え、DMF導入下で、酸点と塩基点の距離が異なる触媒を合成し、ニトロアルドール反応の転換率を調査した。活性が最も高い最適な酸-塩基点間の距離があることが示され、酸点と塩基点間の距離が触媒反応に大きく影響することが分かった。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、結晶性である層状ケイ酸塩の特徴を活かして層間表面に有機分子を規則的に修飾し、その有機分子の環境を系統的に制御することで、担体の無機固体環境が有機分子の触媒作用に与える影響を正確に理解できるモデルケースを作ることにある。本年度は、以下の三項目の実験を行った。1層状オクトシリケート層間へピペリジノ基を固定化した触媒合成と協奏触媒能の調査シリル化反応およびアミンの高級化反応を用いることで、層状オクトシリケート層間に規則的にピペリジノ基を固定化し、Si-OH基とピペリジノ基のN部の距離が1つの固体中で一定な物質の合成をおこなった。同時に、Si-OH基とピペリジノ基のN部が協奏して触媒反応に関わっているかを調査する目的で、Si-OH基の代わりにSi-OCH_3基とした物質も合成した。ニトロアルドール反応に対する触媒能を調査したところ、si-oH型の触媒はSi-OcH_3型の触媒よりも高活性を示した。Si-OH型の方が高活性を示したことは、Si-OHH基が酸点としてアルデヒドを活性化し、ピペリジノ基が塩基点としてニトロメタンのプロトンを引き抜く協奏触媒作用であることを証明できた。2新規ホストとして使用可能な層状ケイ酸塩の探索新規ホスト材料の調査中に、層状ケイ酸塩の1つβ-helix-layered-silicateを多段階で処理し、層間にN,N-ジメチルプロピオンアミドが存在する状態で焼成することで、トポタクティックな層間縮合により板状形態を有するAST型のゼオライトに転換することを初めて示した。3層状オクトシリケート自身の特性調査層状オクトシリケートの性質を調査していたところ、酸処理した層状オクトシリケートをN-メチルホルムアルデヒド中で還流を行うと、層間縮合しRWR型ゼオライトを形成することを発見し、従来よりも熱安定性が向上したRWRゼオライトを形成することができた。

2上記DMFで触媒層間を膨潤させながらの触媒反応は、10 nm以上の層間で基質が拡散するため、基質の大きさよりもはるかに大きな層間間隔を持って反応するため、一つの基質が層表面の活性点に対して相互作用する際に、隣の層の活性点が相互作用することが無視できる。そのため、酸点(Si-OH基)と塩基点(ピペリジノ基のN部)の距離の違いの協奏作用を調査しやすいと考え、DMF導入下で、酸点と塩基点の距離が異なる触媒を合成し、ニトロアルドール反応の転換率を調査した。活性が最も高い最適な酸-塩基点間の距離があることが示され、酸点と塩基点間の距離が触媒反応に大きく影響することが分かった。26年度が最終年度であるため、記入しない。合成した層状オクトシリケート誘導体が協奏触媒作用を持つことを示すことができた。それとともに、層状ケイ酸塩の基礎的な調査から層状ケイ酸塩の層間縮合によるゼオライト化に関する科学的価値の高い知見を得ることができたため、本年度は当初の計画以上に研究が進展していると考えられる。層状ケイ酸塩層間を修飾することで、規則的にピペリジノ基を固定化し、Si-OH基とピペリジノ基のN部の距離が1つの固体中で一定な物質の合成でき協奏触媒作用を示すことが出来たため、設計を少し変化させることで酸点-塩基点間の距離を制御し、酸点-塩基点間の距離がニトロアルドール反応に与える影響を調査する。また、触媒反応において溶媒を添加し層間を膨潤させることで、層間への基質の拡散性を上昇させ触媒反応効率を上昇させる。特に溶媒としては、SiOH基と相互作用の強いアミド系の分子を選択する。
「国際文化学」の構築-<衝突の関係学>の視点から

三年間に亘る本研究の目的は、「国際文化学」の理念構築、及びその建築された理念を速やかに教育現場で実践していくための教育図書を備えた研究の出版にあった。この目的は、一昨年の『ヨーロッパ文化と日本』、昨年度の『歴史と虚構のなかの<ヨーロッパ>-国際文化学のドラマツルギー』(共に昭和堂)の出版において一つの結実をみた(さらに、今年度は『国際文化学と<旅・移動>』という表題で出版を予定)。研究に関してはすでに二冊の教育研究図書刊行により、すでに十分、企図を達成していたことから、最終年度にあたる平成19年度は、やや不十分であった実践的側面に重点をあてることを最大の課題に掲げた。その具体的成果は、佐賀大学文化教育学部に一昨年より新しく開講された「国際文化学概論」での教育の実践、具体的には、本研究により出版された二冊の図書を教科書に用いて、本研究の研究者全員がオムニバス形式で授業を行ない、その後、改善の検討会議を行なうことにより遂行された。また、本年度は、これまでの本研究成果を踏まえて、国際文化学会の研究会を「B面の国際文化学」という表題のもとで、佐賀大学で開催したことも特記しておきたい(尚、本研究の成果のあらましは、国際文化学誌、平成20年度『インターカルチュラル』で、「佐賀大学における国際文化学の歩み」という表題で掲載予定)。本年度は「国際文化学」の理念構築に向けてのコンセンサスづくりのための一年と位置づけ、研究チーム七名は互いの専門流域の視点から、学内における研究会を度々開催した。ただし、この共同研究の目的は、たんに学問的理念の構築のみならず、それを速やかに教育の現場で実践していくための教育図書の機能を備えた研究書の出版にあった。この目的は、『ヨーロッパ文化と<日本>-モデルネの国際文化学』(昭和堂、2006年四月)出版において一部、達成された。この研究図書は、共同研究チーム田村栄子を編著とする12名(そのうち、11名は我々共同チームが所属する佐賀大学文化教育学部国際文化講座の面々)からなり、共同チーム7名のうち5名(代表者、木原誠を含む)が直接、執筆にあたった。内容は、欧米、日本におけるモデルネ=近代性の開花によって、文化のもつ国際性がどのように世界規模で拡大し、そのことによって現代の社会、文化、精神がいかなる変容を蒙っていったのかを各々の専門分野から個別研究を通し読み解こうとする試みであった。具体的には木原はアイルランド蜂起を手がかりに、ナショナリズムとテロリズムの問題を、朱雀はシェイクスピアの『アントニーとクレオパトラ』を読み解きながら、ジェンダーと国際性の問題を、田村はモデルネの開花とともに展開したドイツ青年運動の意義を歴史的に意味づけ、相野は、世紀末小説を手がかりに現代の科学的思考の表裏として存在するオカルトの問題を、菅原は我が国における「近代超克論」の根にある西洋精神のねじれた受容の問題をニーチェの受容を視座に考察したものである。なお、この図書は平成18年度、新たに佐賀大学文化教育学部に設けられた講義、「国際文化学」の教科書として用いることにより、教育の実践の場で役立てるつもりであることを附記しておく。本年度は「国際文化学」の理念構築に向けての本格的、かつ具体的研究のための一年と位置づけ、研究チーム七名は互いの専門領域の視点から、学内において研究会を度々開催した。その成果は、『歴史と虚構のなかの<ヨーロッパ>-国際文化学のドラマツルギー』(昭和堂、2007年、4月)出版において結実した。この研究図書は、共同研究チーム代表木原誠他、チームの構成員、相野毅、吉岡剛彦、三名を編者とし、七名全員が執筆者であり、チーム以外に執筆の助力を受けなかったという意味で、純粋に共同研究者七名による成果であるとみることができる。

この著書の構成は二部構成であり、第一部を「虚構の巻」(第一章第四章)、第二部を「歴史の巻」(第五章第八章)とし、二部の各々を歴史と虚構による「合わせ鏡」とみなし、互いに相互置換、相互補完させながら、「世界(グローブ)」を全く新しい視点から眺め直すという試みであった。歴史と物語(虚構)の語源は共に「イストワール」であり、本来、二項対立する概念ではなく、歴史が外的現実(内的虚構)、物語が内的現実(外的虚構)という二つの想像力の位相によって、相互補完されながら「世界」をリアルに認識する方法であったとみたからである。なお、本共同チームはこの成果の一部を第四回、国際文化学会全国大会(東北大学、2006年7月15日)のシンポジウム(題目:モダニティの拡大と流動化、代表田村栄子、発表者、田村栄子、木原誠、吉岡剛彦他)において、公表したことを付記しておく。三年間に亘る本研究の目的は、「国際文化学」の理念構築、及びその構築された理念を速やかに教育現場で実践していくための教育図書を備えた研究の出版にあった。この目的は、一昨年の『ヨーロツパ文化と日本』、昨年度の『歴史と虚構のなかの<ヨーロッパ>-国際文化学のドラマツルギー』(共に昭和堂)の出版において一つの結実をみた(さらに、今年度は『国際文化学と<旅・移動>』という表題で出版を予定)。研究に関してはすでに二冊の教育研究図書刊行により、すでに十分、企図を達成していたことから、最終年度にあたる平成19年度は、やや不十分であった実践的側面に重点をあてることを最大の課題に掲げた。その具体的成果は、佐賀大学文化教育学部に一昨年より新しく開講された「国際文化学概論」での教育の実践、具体的には、本研究により出版された二冊の図書を教科書に用いて、本研究の研究者全員がオムニバス形式で授業を行ない、その後、改善の検討会議を行なうことにより遂行された。また、本年度は、これまでの本研究成果を踏まえて、国際文化学会の研究会を「B面の国際文化学」という表題のもとで、佐賀大学で開催したことも特記しておきたい(尚、本研究の成果のあらましは、国際文化学誌、平成20年度『インターカルチュラル』で、「佐賀大学における国際文化学の歩み」という表題で掲載予定)。
非摂動的手法によるクォーク・グルーオン物質研究

極限環境下でのクォーク・グルーオン物質の性質を研究し、特に強磁場中、強重力場中のカイラル対称性の破れについて、新しいダイナミクスを発見した。強磁場中では、中性スカラー中間子中のクォーク分極が磁場と結合する可能性を指摘し、スカラー中間子の揺らぎが磁場によって増大することを実証した。また曲がった時空中ではカイラル対称性を破らないフェルミオン質量ギャップを発生させる機構を発見し、これをカイラルギャップ効果と命名した。さらに実時間シミュレーションによって、強電場中の粒子生成を解析し、確率過程量子化法での新しいシミュレーション法を提唱した。本年度は高温物質中あるいは強磁場中のクォーク物質の非摂動的な性質について、様々な理論手法を用いて研究を推進した。グルーオンの閉じ込め有効理論であるGribov-Zwanziger形式を利用してグルーオン伝搬関数およびゴースト伝搬関数を自己無撞着に計算し、圧力やエントロピーなど熱力学量を構成した。その結果、閉じ込めの非摂動的効果が残っている磁気的(横波)グルーオンの赤外の性質が改善され、格子QCDシミュレーションで得られている数値計算とコンシステントな結果を得た。従来、Hard Thermal Resummationなどの再和法では、赤外スケールの選び方等に理論の不定性が大きく残っていたが、我々の方法では不定性が小さくなることが示された。また並行して、ホログラフィックQCD模型を使って、トポロジー的カレントと磁場が相図に及ぼす影響を調べた。磁場が強くなるとランダウ軌道量子化のため、フェルミオン系は有効的に1次元の理論に帰着する。すると空間的変動に対する不安定性が強くなり、クォーク凝縮の非一様構造が発現すると考えられている。従って中性子星内部のような極限環境下では、非一様構造を持ったクォーク物質が存在するのではないかと期待されている。これはかつてパイ中間子凝縮相と呼ばれていた可能性に類似したものだが、パイ中間子凝縮相の存在は、スピン・アイソスピン相互作用の効果により(ほぼ)否定された。クォーク物質でも同様の物理的機構があるはずだが、従来、全く研究されてこなかった。そこで我々は、スピン・アイソスピン相互作用がちょうど軸性ベクトル相互作用になっていること、さらに軸性ベクトル流が磁場と密度の異常電流成分を含んでいることに注目して、磁場と非一様相との関係を入念に調べ直した。その結果、従来信じられてきた振る舞いとは全く逆の、磁場中では非一様相が抑制される、という結論に達した。高密度物質の相転移・相図を明らかにするために、極限状況下での核物質・クォーク物質の性質を様々なアプローチで研究した。まず、高密度クォーク物質が示すと言われている1次相転移を、核物質の液相・気相相転移と同様に定式化し、クォーク物質中でのカイラル対称性の性質が、どのようにして1次相転移を導くのか、直感的な説明を与えることに成功した。同様の議論を拡張することによって、非一様相がエネルギー的に安定になる一般的なメカニズムを見出し、クォーク物質中では1次相転移よりも非一様相の発現の方がより普遍的な現象であることを明らかにした。カイラル相転移とは別に、非閉じ込め相転移についても研究を進め、グルーオン・ゴースト伝搬関数と非閉じ込め相転移との関係を具体的計算によって詳らかにした。ランダウゲージでは一般的に、グルーオンは非閉じ込めを引き起こし、閉じ込めはゴーストに起因している。低温ではグルーオン伝搬が抑制されるが、ゴースト伝搬は反対に増大するため、閉じ込めが優勢である。しかし高温ではグルーオンとゴーストがバランスして非閉じ込め相が実現される。格子QCDシミュレーションで得られた有限温度伝搬関数を用いて1ループ計算をすることで、現実的な相転移温度・圧力を再現することができた。さらに伝搬関数の計算を基にして最近の強磁場中の格子QCDシミュレーションの結果を説明しようと試みた。すなわち磁場を強くすると相転移温度が下がる。これは従来のカイラル相転移メカニズムでは説明できない。伝搬関数計算から帰結される傾向も格子QCDシミュレーション結果とは反対であった。この問題を解決するために、これまでは見落とされていたカイラル相転移と外部磁場との新しい関係を提唱し、これを「Magnetic Inhibition」と命名した。本年度は、実時間における量子現象の理論的定式化と、曲がった時空におけるクォーク物質の性質について興味深い研究成果を得ることができた。実時間の物理現象はとくに強電磁場中での粒子生成の問題と関係して、高エネルギー原子核衝突実験を解析するうえで非常に重要である。実時間での数値シミュレーション法は、近年は古典統計シミュレーションと呼ばれるアプローチが成功を収めているものの、半古典近似の範囲を超えるのが難しい。そこで確率過程量子化法に基づいた数値シミュレーション法を構築するために、比較的に簡単な低次元系で解析的・数値的にテスト計算することによって、手法の正当性を検証する研究を行った。

結果は驚くべきことに、ほとんど全ての場合に非物理的解に収束してしまう、というものだった。そこで位相空間に制限をかけることによって、非物理的解への収束を回避する処方箋を提唱した。高エネルギー原子核衝突実験で作られたクォーク・グルーオン・プラズマは膨張しているため、曲がった時空における真空構造の変容を調べることは、現象論的にも興味深い問題である。この問題に答えるために、スカラー曲率が支配的であるような時空上でのフェルミオンのエネルギー分散関係を計算し、「カイラルギャップ効果」と命名した新たな物理的機構を見出した。通常、フェルミオンの質量はカイラル対称性と深く関係しており、質量ギャップは対称性の破れとともに発生する。しかしカイラルギャップ効果では、カイラル対称性を破ることなく、フェルミオンに質量ギャップを与えることができる。このような物理的機構に基いて、過去になされた極めて複雑な計算の結果を、定性的なレベルでは直感的に説明することができる。こうした成果の延長として、有限の磁場中のカイラルギャップ効果についても議論し、従来は知られていなかったタイプの磁気触媒効果を発見することにも成功した。クォークハドロン物理学これまでのところ予定通りに研究が進んでおり論文も順調に発表・出版されている。途中、転職により所属大学が変わったことから、想定外の雑務に忙殺されて研究をなかなか進められずにいた時期もあったが、夏学期のうちに予定以上に研究を進めていたこと、さらに学期の終わった2月から再び精力的に研究を再開したことにより、全体的に平均すると、ほぼ予定通りの進捗状況になった。本研究の究極の目的は、強い相互作用の第一原理計算であるQCDによる、QCD相図の解明である。この目的を達成するために本年度は、核物質とクォーク物質、さらに強磁場中でのカイラル対称性の性質についての理解を深めることができた。まだQCDを直接使った数値計算を始める段階には達していないが、QCD計算にも現れるはずの普遍的なメカニズムを明らかにした。また、これまでの30年に亘るQCD相図研究をまとめた総合報告書を、招待レビューとしてProgress in Particle and Nuclear Physics誌に寄稿した。このようにQCD直接計算のための準備は着実に進んでいる。QCD直接計算を汎関数繰り込み群に応用する際には、グルーオン伝搬関数とゴースト伝搬関数が最も基本的な量となる。これらは温度・密度に依存しており、本年度の研究によって、それぞれの温度・密度における伝搬関数を正しく使うことが、圧力を計算するうえで非常に重要であることが分かった。QCDの閉じ込め機構を的確に模型化したGribov-Zwanziger定式化を自己無撞着的に用いて、温度依存するグルーオン伝搬関数の1ループ計算を行い、3ループのHard Thermal Loop計算で得られる圧力に極めて近い結果を与えることも確認している。現在、この成果を発表するための論文を準備している。
新たな学習英文法構築のための基礎的研究

本研究の目的は、学習英文法の内容を根本的に見直し、科学的根拠を与えることにあった。好ましくない有害な英語教育の内容を洗い出すこと、変化する英語をphraseologyの立場から実態調査と分析を行い、あらたな事実を記述・説明すること、今の英語の実態を反映していない中学校や高等学校の学習内容、受験参考書や英和辞典の内容を、科学的な実態調査をもとに修正を求めるための研究活動を行い、いずれの点についても講演、論文、研究発表、著書の形で成果を公表した。本研究の目的は、学習英文法の内容を根本的に見直し、科学的根拠を与えることにある。第一に、好ましくない有害な英語教育の内容を洗い出すこと、第二に、いまの英語の実態を反映していない高等学校の学習内容、受験参考書や英和辞典の内容を、科学的な実態調査をもとに修正を求めることにある。そのために、4年間に達成すべき以下の3つの目標を立てた。(1)学習文法を形成する多様な教材の中身を点検し、問題点を洗い出すこと。(2)phraseologyの研究を進め、現代英語の実態を明らかにすること。(3)(1)(2)の成果をもとにした新たな学習英文法書の枠組みを公開すること。研究初年度である平成20年度の目標を「基盤整備とデータ収集、研究グループの意思統一」と位置づけて、その達成に努力してきた。その結果、ほぼ目標を達成した。(1)本研究課題に対する大学院生の研究意欲も大きく前進し、種々の問題点の洗い出しを行ってきた。大学院生は、多くの英語学習参考書や文法書を読み、また、専門雑誌などの研究論文や報告の問題点の討論をかさね、その中から修士論文の課題を見出した。(2)研究分担者の井上は、10月1日付けで勤務先が変わった。新しい勤務先(防衛大学校)では科研費の受け入れをしていないために、研究協力者にならざるを得ないという事情があったが、phraseology研究のための基盤整備につとめながら、着実にこの分野の第一人者になるために研究発表と論文作成に取り組んできた。(3)研究代表者の八木と研究分担者の井上は、phraseologyの研究を重ね、8月にHelsinki大学で開催されたEurophras 2008(ヨーロッパphraseology学会2008年度大会)でそれぞれ別の研究発表を行い、それぞれに一定の評価を得ることができた。(4)日本的な英語研究はphraseologyの重要性を念頭においた研究の歴史である。その研究はイギリスの言語学にも影響を与えている。一方で多くの問題のある認識をそのまま受け継いできたという問題があることも明らかにした。その問題点の多くは、英文法書や学習参考書の中で受け継がれている。この面での学会報告や論文執筆を行ってきた。我が国の英語教育は、「英語が使える日本人の育成」を目標にすることが明らかにされ、そのための研究や実践が進んできた。その問題意識の中心は、教授法や教材作成法などにある。しかしながら、もっとも根本的な、「教育内容」、すなわち何を教えるか、については語られることは少ない。教育内容に科学的根拠を与えるためには、第一に、英和辞典を始めとして、大学受験参考書、いわゆる準教科書、さらには一部の県の英語教員採用試験問題などに含まれる好ましくない有害な内容を洗い出すことが必要である。第二に、教育内容を現代英語の実態に合うようにするためには、科学的な実態調査と分析が必要である。このような問題意識を前提に、日本の英語教育の内容を根本的に見直すための研究をphraseologyの観点から推進してきた。2009年7月にphraseologyについての国際会議を主催、2010年2月に言語研究の実証性をテーマにした4名の講師とコメンテータ1名による講演会を主催するなど、国内外の共同による研究推進をおこなった。また、研究成果を報告する講演に招待され、議論を深めることができた。八木は、北京第二外国語学院にも招待を受け、2つの講演をおこなった。その目的を達成するために、本年度は(1)学習文法を形成する多様な教材の中身を点検し、問題点を洗い出すこと。(3)(1)(2)の成果をもとにした新たな学習英文法書の枠組みを公開すること、の3点を目標に掲げた。本年度は、予定した目標に向けて大きな前進をした。(1)に関しては、八木の「同等比較は最上級の意味を持つか?(上)(下)」が、100年以上続いてきた英語教育の重要な文法事項「同等比較

as...as any/as...as everが最上級の意味をもつ」とする内容が根拠をもたない、無用な「文法」であることを指摘した。このような問題点は、単にこの事実にとどまらない、文法全体の批判的検討を迫る問題提起である。この他、「英語教員のためのリフレッシュ講座」の招待講演で私立の高等学校の入試問題の数多くの問題点を指摘し、中高の先生方と問題点を共有した。(2)に関しては、八木・井上いずれも、現代英語の分析と新しい定型表現の傾向を、内外の学会の大会や、研究論文で論じた。井上の「新しいフレーズの実態-until toの場合」がその論文の1つである。(3)に関しては、日本で初めての「フレイジオロジー研究会」を立ち上げ、2回の研究会を主宰し、数多くの発表をしてもらった。また、2009年度に開催した国際的な研究会で発表された論文をまとめた論文集を1冊の本の形にして出版した。学習文法の枠組みを構築する方向は、これからの課題となる。本研究の目的は、学習英文法の内容を根本的に見直し、科学的根拠を与えることにある。その目的の達成のために、第一に、好ましくない有害な英語教育の内容を洗い出すこと、第二に、いまの英語の実態を反映していない中学校や高等学校の学習内容、受験参考書や英和辞典の内容を、科学的な実態調査をもとに修正を求めるための研究活動を行う。4年間の具体的研究活動として、次の3つの目標を立てた。(1)学習文法を形成する多様な教材の中身を点検し、問題点を洗い出すこと。(2)phraseologyの研究を進め、現代英語の実態を明らかにすること。(3) (1)(2)の成果をもとにした新たな学習英文法書の枠組みを公開すること。これまで3年間にほぼいずれの点でも成果をいろいろな形で公表してきた。また、基本的な問題意識と研究の推進方法に変化はないが、根本的な点で「学習文法の見直し」というよりは、「英語学習内容全体の見直し」の方向に移行してきた。それほど根本的に内容を見直す必要があることがわかってきたのは、phraseologyの研究によるものである。また、phraseologyの研究とヨーロッパの言語に関する「参照枠」(Common European Framework of Reference)との深い関わりがわかってきたからである。この観点から日本英語コミュニケーション学会で八木が司会兼講師、井上が講師として、シンポジウムを行った。本年度は、上記の目的を掲げ、積極的に研究を推進し、成果発表を行った。とりわけ、八木の2冊の著書『英語の疑問新解決法』(三省堂)、『英語教育に役立つ英語の基礎知識Q&A』(開拓社)は、これまで研究してきたことの集大成である。また、井上はphraseologyの立場から新たな英語の実態を明らかにする研究に取り組み、国際現代英語学会(ドイツ)、アジア辞書学会などの国際学会で成果発表した。また、日本英語コミュニケーション学会の学会誌に掲載されたit looksthat...の構造を論じた論文に学会賞(奨励賞)が授与された。
ミトコンドリアペプチドは個体認識の手がかりとなる匂い分子として機能しているか？

マウスの嗅覚コミュニケーションを司る匂い、特に個体認識に関わる匂いの化学的実体については、MHCペプチド、MUP (Major Urinary Protein)、ESP (Exocrine-gland Secreting Peptide)などが提唱されているが、その一端が解明されたに過ぎない。申請者は、ミトコンドリアゲノム由来の呼吸鎖酵素NADH dehydrogenase 1 (ND1)、NADH dehydrogenase 2 (ND2)のN末端のアミノ酸配列(9残基からなるペプチド)がマウスの系統間で異なることに着目した。本研究では、これらのペプチドが体外に分泌され、個体認識の手がかりとなる匂い分子として機能しているとの作業仮説を立て、これを行動実験等を用いて検証することを目的とした。平成29年度の成果は、脱ホルミル化されたミトコンドリアゲノム由来ペプチドが同系統と他系統の識別の手がかりとなる匂い分子として機能していることを示唆した。平成30年度において、ミトコンドリアペプチドが尿などを介して体外に分泌されているか否か、もしミトコンドリアペプチドが尿などに自然に分泌されていれば、BALB/cの雌はNZBの雄との交尾のときにNZBのペプチドを嗅いで記憶し、そのペプチドをfamiliarなものと認識することでNZBのペプチド(ND1-6A)に反応しなくなるはずである。この点を行動実験で実証するため、BALB/c雌マウスをNZB雄と交尾させ、翌日から2日間の間に8回ND1-6A(50 microM)を口鼻溝に滴下してペプチドへの曝露を行ったところ、ND1-6Aはもはや妊娠阻止を惹起しなかった。この結果は、BALB/cの雌はNZBの雄との交尾のときにNZBのND1-6Aを嗅いで記憶し、そのペプチドをfamiliarなものと認識していたことを示唆している。BALB/cの雌はNZBの雄との交尾のときにNZBのペプチドを嗅いで記憶し、そのペプチドをfamiliarなものと認識することでNZBのペプチド(ND1-6A)に反応しなくなることを行動実験により実証できたことで、本研究課題の進捗状況がおおむね順調に進展していると判断した。ブルース効果は母性遺伝するか否か、自然に分泌されたミトコンドリアゲノム由来ペプチドによってブルース効果が起これば、ブルース効果に母性遺伝が観察されることが期待される。そこで、BALB/cとNZBの正逆交雑によりF1を得て、その尿の妊娠阻止効果を検討することにより母性遺伝を確認する。マウスの嗅覚コミュニケーションを司る匂い、特に個体認識に関わる匂いの化学的実体については、MHCペプチド、MUP(Major Urinary Protein)、ESP(Exocrine-gland Secreting Peptide)などが提唱されているが、その一端が解明されたに過ぎない。申請者は、ミトコンドリアゲノム由来の呼吸鎖酵素NADH dehydrogenase 1 (ND1)、cytochrome c oxidase 1 (CO1)、NADH dehydrogenase 2 (ND2)のN末端のアミノ酸配列(9残基からなるペプチド)がマウスの系統間で異なることに着目した。本研究では、これらのペプチドが体外に分泌され、個体認識の手がかりとなる匂い分子として機能しているとの作業仮説を立て、これを行動・イメージング・電気生理を用いて検証することを目的とした。平成29年度において、まずミトコンドリアゲノム由来ペプチドが系統特異的妊娠阻止反応(ブルース効果)を惹起するか検討した。8種類のホルミル化されたペプチドはどれも妊娠阻止を起こさなかったが、脱ホルミル化されたペプチドのうち非自己のペプチドは程度を異にして妊娠阻止を惹起した。特にND1-6A(N末端から6番目のアミノ酸残基がアラニンであることを示す)とND2-7T(N末端から7番目のアミノ酸残基がスレオニンであることを示す)によって有意に高い妊娠阻止率(各々69%と54%)が得られた。ND1-6Aの効果は、すでに妊娠阻止効果を持つことが示されているMHCペプチドAAPDNRETFと同程度の強さであった。以上の結果は、脱ホルミル化されたミトコンドリアゲノム由来ペプチドが同系統と他系統の識別の手がかりとなる匂い分子として機能していることを示唆している。平成29年度において、ミトコンドリアゲノム由来ペプチドが系統特異的妊娠阻止反応(ブルース効果)を惹起するか否かを明らかにするための実験を完成に終了し、予定の70%を達成することができた。この実験に続いて、ミトコンドリアペプチドが尿などを介して体外に分泌されていれば、Balb/cの雌はNZBの雄との交尾のときにNZBのペプチドを嗅いで記憶し、そのペプチドをfamiliarなものと認識することでNZBのペプチド(ND1-6A)に反応しなくなるはずであるとの作業仮説を検討する予定であったが、この実験がまだ終わっていない。

本研究では、これらのペプチドが体外に分泌され、個体認識の手がかりとなる匂い分子として機能しているとの作業仮説を立て、これを行動実験等を用いて検証することを目的とした。平成29年度の成果は、脱ホルミル化されたミトコンドリアゲノム由来ペプチドが同系統と他系統の識別の手がかりとなる匂い分子として機能していることを示唆した。平成30年度において、ミトコンドリアペプチドが尿などを介して体外に分泌されているか否か、もしミトコンドリアペプチドが尿などに自然に分泌されていれば、BALB/cの雌はNZBの雄との交尾のときにNZBのペプチドを嗅いで記憶し、そのペプチドをfamiliarなものと認識することでNZBのペプチド(ND1-6A)に反応しなくなるはずである。この点を行動実験で実証するため、BALB/c雌マウスをNZB雄と交尾させ、翌日から2日間の間に8回ND1-6A(50 microM)を口鼻溝に滴下してペプチドへの曝露を行ったところ、ND1-6Aはもはや妊娠阻止を惹起しなかった。この結果は、BALB/cの雌はNZBの雄との交尾のときにNZBのND1-6Aを嗅いで記憶し、そのペプチドをfamiliarなものと認識していたことを示唆している。BALB/cの雌はNZBの雄との交尾のときにNZBのペプチドを嗅いで記憶し、そのペプチドをfamiliarなものと認識することでNZBのペプチド(ND1-6A)に反応しなくなることを行動実験により実証できたことで、本研究課題の進捗状況がおおむね順調に進展していると判断した。今後の推進方策について、ミトコンドリアペプチドが交配雌マウスによって記憶されるか否かを明らかにする。さらに、ブルース効果が母性遺伝するかという問いに答えるための実験を行う。自然に分泌されたミトコンドリアゲノム由来ペプチドによってブルース効果が起これば、ブルース効果に母性遺伝が観察されることが期待される。そこで、BALB/cとNZBの正逆交雑によりF1を得て、その尿の妊娠阻止効果を検討することにより母性遺伝を確認する。ブルース効果は母性遺伝するか否か、自然に分泌されたミトコンドリアゲノム由来ペプチドによってブルース効果が起これば、ブルース効果に母性遺伝が観察されることが期待される。ミトコンドリアペプチドが交配雌マウスによって記憶されるか否かを明らかにする実験が終了しておらず、次年度に引き継ぐことになったため、次年度使用額が生じた。この額は本実験の消耗品の購入に必要である。
低エネルギー偏極陽電子ビーム発生装置の実用化

β崩壊によって発生する陽電子は縦偏極しており、ヘリシティーの大きさはv/cで与えられる。しかし、この陽電子をそのまま用いたのでは、運動量はそろわない。また、通常の放射線源を用いたのでは、大強度ビームを作ることが困難である。本研究の成果は、第一に、小型サイクロトロンで生成された18MeVの陽子を^<27>Al標的に当て、(p,n)反応によって^<27>Siを作り、そこから放出される低速偏極陽電子をソレノイド磁場に巻き付かせて輸送するという新しい方法を開発したこと、第二にゼーマン効果を利用して信頼ある低速陽電子の偏極度測定法を確立したこと、第三に、電磁場中および物質中ににおける減偏極を推定するためのモンテカルロシミュレーターを作成し実用化したことである。いずれも期待どうりの成果であり、国際会議、学会、研究会において、講演発表された。本研究で得られた知見を基礎にして、世界で唯一の高品質偏極陽電子ビームTOPPS(TOkyo metropolitan university Polarized Positron beam System)を構築することができた。今後TOPPSは、素粒子物理学、固体物理学、生物物理学など、学際領域を含む広範な研究領域にわたる実験に利用され、新しい物理学研究への発展を約束するものとして大きな期待がかけられている。1.電源および電源クレートによりデータ収集装置を建設し、測定装置からのデータ読み出しを行った。モデレーターから放出された陽電子ビームを25m先の実験室までソレノイド磁場に巻き付かせながら輸送し、陽電子の強度をゲルマニウム検出器で測定した。本予備実験で、100000(個/秒)の陽電子を確認し、パラ-、オルソーポジトロニウムの生成を観測した。チューニングの改良により強度をさらに1桁向上させるべく検討を進めている。2.スピン回転を追跡する一般的プログラムを開発し、電子の異常磁気モーメントおよびビーム輸送系での電場と磁場の作用による減偏極は小さいことを確認した。本プログラムを利用して、ウィーンフィルターの設計を進めている。鉄のd-電子を利用した偏極度測定装置と磁場クエンチングによる偏極度測定装置を設計し製作した。このうち、ターゲットチェンバーの真空テストおよびチェンバー内に設置する加速装置のテストを行い設計通りの性能を実現した。1.スピン回転を追跡する一般的プログラムを開発し、電子の異常磁気モーメントおよびビーム輸送系での電場と磁場の作用による減偏極は小さいことを確認した。本プログラムを利用して、ビームトランスポート系を設計・製作した。また物質中での減偏極について信頼ある推定手法を開発し、ターゲット物質(アルミニウム)とモデレーター(タングステン)での減偏極を、それぞれ12%、4%と見積もることができた。この結果、最終的な偏極度として、40%が予測される。2.磁場クエンチングによる偏極度測定装置を設計し製作した。ターゲットチェンバーの真空テストおよびチェンバー内に設置する加速装置のテストを行い設計通りの性能を実現できていることを確認し、サイクロトロンによる陽電子偏極度測定の予備実験を行った。3.磁束密度と陽電子の打ち込みエネルギーを変化させながら、寿命測定を行った。磁束密度は、0.4、2.5、5.0、7.5kG、エネルギーは、0.5、1.0、1.5、2.0keVとし、それぞれの組み合せに対して寿命の測定を行ない偏極度を求め、理論値との一致を見た。1.スピン回転を追跡する一般的プログラムPOEM(POlarized beamsimulator in Electric and Magentic fienld)を開発し、ビーム輸送系および中での減偏極を計算した。この成果は、Computer Communication誌に発表の予定である。本プログラムを利用して、物質中での減偏極について信頼ある推定手法を開発し、ターゲット物質(アルミニウム)とモデレーター(タングステン)での減偏極を、それぞれ12%、4%と見積もることができた。また、他の実験データとの比較により、計算の信憑性を確認した。この成果を論文にまとめ、JJAPに投稿し出版が決定されている。2.磁場クエンチングによる偏極度測定装置を制作し、サイクロトロンによる陽電子偏極度として39.6%を得た。

この成果は、スイスで開かれた低速陽電子ビーム国際会議で講演発表され、またApplied Suraface Scienceに公表された。なおデータ解析の詳細については現在検討が進んでいるが、5月に開かれる陽電子消滅国際会議で発表する予定である。
せん断応力下の粉粒体層における摩擦現象の実験的研究

粉粒体層に剪断応力を加えたとき、如何に振る舞うのかという問題は、摩擦のメカニズムや粉粒体のダイナミクスの本質を理解する上で非常に重要であるばかりでなく、化学プラントなどの工学的応用や地震・地滑りなど地球物理の分野においても重要な問題である。我々は、剪断応力下の粉体層の示す様々な振る舞いを、これまでにないほどの高い精度で測定を行うと同時に、個々の粒体粒子の運動も観測することで、ミクロとマクロ両面から調べた。実験は、70100μmのガラス球から成る粉粒体の層(厚さ2mm)を2枚の板で上下で挟み、上の板(重さM)をバネ定数kの板バネを通して一定速度Vで下の板に対して平行方向に駆動することで剪断応力を加えるという方法で行った。剪断応力を総体層に確実に伝えるために板の表面は粗く仕上げてある。実験の結果以下のことが明らかとなった。1.駆動速度Vが小さいとき、粉粒体層の上部境界層領域が周期的に流動化と固相化を繰り返すことにより、上板は滑りと静止を交互に繰り返すstick-slip運動をする。さらにVを増していくと、より大きな振幅での滑らかな振動的運動状態を経て、最終的に粉粒体層の上部境界層領域が定常的に流動化した定常的滑り運動へと転移する。2.制御パラメータに依って、周期的stick-slipと不規則なstick-slipが生じ得る。3.周期的stick-slip運動におけるslipのダイナミクスは駆動速度Vに依らない。また、粉粒体層により上板に与えられる摩擦力は滑り速度dx/dtに対して多価関数となっている。4. stick-slip運動のstick期間にも、粉体粒子の局所的な再配置運動が生じており、この様な動きが生じる確率はslipの始まりが近づくにしたがって急速に増加する。このミクロな再配置の繰り返しは、非常にゆっくりとしたマクロなcreep運動をもたらす。これらの現象は、slipの前兆現象として興味深い。我々は、剪断応力下の粉体層の示す様々な振る舞いを、これまでにないほどの高い精度で測定を行うと同時に、個々の粉体粒子の運動も観測することで、ミクロとマクロ両面から調べた。実験は、70110μmのガラス球から成る粉粒体の層(厚さ2mm)を2枚の板で上下に挟み、上の板(重さM)をバネ定数kの板バネを通して一定速度Vで下の板に対して平行方向に駆動することで剪断応力を加えるという方法で行った。剪断応力を粉体層に確実に伝えるために板の表面は粗く仕上げてある。4.stick-slip運動のstick期間にも、粉体粒子の局所的な再配置運動が生じており、この様な動きが生じる確率はslipの始まりが近づくにしたがって急速に増加する。

また、粉粒体層により上板に与えられる摩擦力は滑り速度dx/dtに対して多価関数となっている。4. stick-slip運動のstick期間にも、粉体粒子の局所的な再配置運動が生じており、この様な動きが生じる確率はslipの始まりが近づくにしたがって急速に増加する。このミクロな再配置の繰り返しは、非常にゆっくりとしたマクロなcreep運動をもたらす。これらの現象は、slipの前兆現象として興味深い。