AI와 고성능 컴퓨팅의 힘을 활용하여 진화를 초전도체로 확장
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CHRIS SPHEERIS - Allura
.허블에 호기심 많은 이들이 은하계의 움직임에 조금 더 가까이
에 의해 NASA의 고다드 우주 비행 센터 이 Hubble 이미지는 처녀 자리 (Virgin) 별자리의 은하계에서 약 6 천만 광년 떨어진 아름다운 나선 은하 Messier 90을 보여줍니다. 은하계는 1,200 개 이상의 은하가 모여있는 처녀 자리 클러스터의 일부입니다.이 이미지는 NASA / ESA 허블, 2019 년 5 월 24 일
우주 망원경의 광대역 및 행성 카메라 2에서 수집 한 적외선, 자외선 및 가시 광선을 결합한 것입니다. 이 카메라는 1994 년과 2010 년 사이에 운영되었으며, 여기에 보이는 것과 같은 비정상적인 계단 모양의 이미지를 생성합니다. 이것은 카메라가 시야가 중첩 된 4 개의 광 검출기로 구성 되었기 때문에 그 중 하나가 다른 세 개의 시야보다 높은 배율을 제공했기 때문입니다. 하나의 그림에서 네 개의 이미지가 결합되면 고배율 이미지의 크기를 줄여야 이미지가 제대로 정렬됩니다. 그러면 단계와 비슷한 레이아웃의 이미지가 생성됩니다. Credit : ESA / Hubble & NASA, W. Sargent et al. 이 Hubble 이미지는 처녀 자리 (Virgin) 별자리의 은하계에서 약 6 천만 광년 떨어진 아름다운 나선 은하 Messier 90을 보여줍니다. 은하계는 1,200 군데 이상인 은하계 모임 인 처녀 자리 군집의 일부입니다. 이 이미지는 NASA / ESA Hubble 우주 망원경의 Wide Field 및 Planetary Camera 2에서 수집 한 적외선, 자외선 및 가시 광선을 결합한 것 입니다. 이 카메라 는 1994 년과 2010 년 사이에 운영되었으며, 여기에 보이는 것과 같은 비정상적인 계단 모양의 이미지를 생성합니다. 이것은 카메라가 시야가 중첩 된 4 개의 광 검출기로 구성 되었기 때문에 그 중 하나가 다른 세 개의 시야보다 높은 배율을 제공했기 때문입니다. 하나의 그림에서 네 개의 이미지가 결합되면 고배율 이미지의 크기를 줄여야 이미지가 제대로 정렬됩니다. 그러면 단계와 비슷한 레이아웃의 이미지가 생성됩니다. 메시에 90은 주목할 만하다. 그것은 은하계 를 향해 여행하는 것으로 보이는 소수의 은하 중 하나이며, 멀리 떨어져있는 것은 아닙니다. 은하계의 빛은 블루 쉬프트 (blueshift) 현상으로이 들어오는 움직임을 드러냅니다. 간단히 말하자면 은하는 한쪽 끝을 당길 때 쭈그리고 앉는 것처럼 우리쪽으로 움직이면서 빛의 파장을 압축합니다. 이렇게하면 빛의 주파수가 증가하고 스펙트럼의 파란색 끝쪽으로 이동합니다. 우리 우주가 팽창함에 따라, 우리가 우주에서 볼 수있는 거의 모든 은하가 우리에게서 멀어지고 있으며, 따라서 우리는 그들의 빛이 적색 편이 (redshift)라고 알려진 스펙트럼의 적색 끝쪽으로 더 많이 들어가는 것을 봅니다. 그러나 Messier 90은 드문 예외입니다. 천문학 자들은이 현상이 클러스터 의 거대한 질량이 그 기원을 기괴하고 특이한 궤도를 따라 빠른 속도로 가속 시켜서 시간이 지남에 따라 우리를 향해 멀어지게하고 이상하게 만드는 이상한 길을 빙빙 돌리는 데서 비롯된 것이라고 생각합니다. 그 자체가 그 자체가 우리에게서 멀어지고있는 동안, Messier 90과 같은 그 구성 은하들 중 일부는 전체적으로 더 빠르게 움직이고 있으며, 지구에서 우리는 은하계가 우리를 향하고 있음을 알게됩니다. 그러나 일부는 클러스터 내에서 반대 방향으로 움직이기 때문에 매우 빠른 속도로 우리에게서 벗어나고있는 것처럼 보입니다.
추가 탐색 이미지 : 허블 (Hubble) 에 의해 제공 NASA의 고다드 우주 비행 센터
https://phys.org/news/2019-05-hubble-spies-curious-galaxy-closer.html
.우주 우주 탐사에 사용 된 유성 자석은 도비적인 거대한 행성을 발견했다
Jules Bernstein, University of California - 리버 사이드 행성을 찾기위한 '흔들림 (wobble)'또는 방사형 속도 (radial velocity) 기술은 행성에서 원을 그리면서 생성 된 별의 움직임에 의존합니다. 블루 웨이브는 지구를 향한 움직임을 나타내고, 빨간 파장은 스타가 멀어지면서 발생합니다. 크레디트 : (NASA / JPL-Caltech), 2019 년 5 월 24 일
천문학 자들은 목성과 같은 행성이 그렇지 않으면 지구로 흘러가는 우주 물체로부터 우리를 보호한다고 믿습니다. 이제 그들은 거대한 행성이 은하의 다른 곳의 태양계 보호자 역할을하는지 배우는 것에 더 가깝습니다. UCR 주도 팀은 지구로부터 150 광년 떨어진 두 개의 목성 크기의 행성을 발견 했다.이 행성은 다른 태양계의 작은 행성에 생명체가 존재할 가능성이 있는지를 밝힐 수있다. "우리는 목성과 같은 행성이 지구에서의 삶의 진전에 심대한 영향을 미쳤다는 것을 믿습니다. 사람들이 없이는이 대화를 나누기 위해 여기에 있지 않았을 것입니다."유능한 천체 물리학자인 수석 연구원이자 UCR 부교수 인 Stephen Kane은 말했다. "다른 별들이 얼마나 많은 목성을 가지고 있는지 이해하는 것은 그 시스템에서 행성의 거주 가능성에 대해 배우는 데 매우 중요 할 수 있습니다." 케인 장관은 액체 수면과 더불어 유성과 혜성, 소행성과 같은 물체를 궤도 밖으로 끌어내어 작고 바위 같은 행성에 충격을 가하는 도중에 '슬링 샷 (slingshots)'을 할 수있는 능력이 있다고 주장했다. 더 큰 행성이 별 근처에서 발견되었습니다. 그러나 그것들은 토성, 천왕성과 해왕성을 포함한 거대한 행성 이 태양으로부터 멀리 떨어져 있는 우리 자신의 태양계 의 구조에 관해서는 알기에 유용하지 않습니다 . 별에서 멀리 떨어진 거대한 행성은 지금까지 발견하기가 더 어려웠습니다. 최근 천문학 저널 에 발표 된 연구 결과에 따르면 Kane의 팀은 전통적인 탐지 방법과 최신 기술을 결합한 새로운 접근법에서 성공을 찾았습니다. 다른 태양계의 외계 행성 - 행성을 검색하는 인기있는 방법 중 하나는 별이 지구를 향하여 멀리 이동하는 "흔들림 (wobble)"에 대한 별을 모니터링하는 것입니다. 흔들림은 인근 행성이 중력을 가하여 발생했을 가능성이 큽니다. 별이 흔들리면 근처에 외계 행성이있을 수 있다는 단서가 있습니다. 행성이 별에서 멀리 떨어지면 중력 끌기 가 약해지고 흔들림이 작아지며 탐지하기가 더 어려워집니다. Kane 씨는 워블 검출 방법을 사용함에있어서 또 다른 문제점은 단지 시간이 오래 걸린다는 것이다. 지구는 태양의 궤도를 돌기 위해 1 년 밖에 걸리지 않습니다. 목성은 12, 토성은 30, 해왕성은 164 년이 걸립니다. 더 큰 외계 행성은 또한 별을 돌기 위해 수년이 걸린다. 이것은 완전한 궤도가 천문학 자의 전체 경력을 삼킬 수 있다는 것을 의미한다. 프로세스를 가속화하기 위해 Kane과 그의 팀은 워블 방법을 직접 이미징과 결합했습니다. 이 방법으로 팀이 행성이 흔들림을 일으킬 수 있다고 생각하면 시력으로 확인할 수 있습니다. 멀리 떨어져있는 행성의 사각형 이미지를 얻는 것은 간단한 작업이 아닙니다. 가능한 가장 큰 망원경이 필요합니다. 하나는 최소 32 피트 길이이고 매우 민감합니다. 이 거리에서도 별의 빛은 이미지를 과다 노출시켜 표적 행성을 가릴 수 있습니다. 팀은 별빛에 의해 생성 된 이미지의 패턴을 인식하고 제거하는 방법을 배우는 방법으로이 문제를 극복했습니다. 별빛을 제거하면 Kane의 팀은 남아있는 것을 볼 수있었습니다. "직접 이미징은 우리가 찾은 패턴을 이해하는 측면과 이미지를 만드는 데 사용되는 도구 측면에서 볼 때 이전보다 훨씬 높은 해상도를 제공하는 데 많은 도움이되었습니다."라고 케인은 말했습니다. "새로운 스마트 폰이 출시 될 때마다이 사실을 알 수 있습니다. 카메라 감지기는 항상 개선되고 있으며 이는 천문학에서도 마찬가지입니다." 이 프로젝트에서 팀은 20 개의 별에 워블 및 이미징 방법의 조합을 적용했습니다. 이전에 발견되지 않은 거대한 목성과 같은 행성 에 의해 궤도에 진입 한 2 개에 더하여 , 연구팀은 또한 시스템에 거대한 행성을 가진 이전에 관찰 된 세 번째 별을 발견했다. 앞으로이 팀은 행성 동반자를 배제 할 수없는 별 10 개를 계속 모니터링 할 것입니다. 또한 Kane은이 외계 행성이 별을 향하여 그리고 별들 로부터 멀리 회전 할 때까지 걸리는 시간을 측정하는 새로운 프로젝트를 계획 하고 있습니다. 현재 측정 할 수 없습니다. Kane의 팀은 호주 천문대, University of Southern Queensland, 뉴 사우스 웨일즈 대학교, Macquarie University, 영국 Hertfordshire 대학의 회원들로 구성되어 있습니다. 그들은 또한 투손, 아리조나, 남부 코네티컷 주립대 학교, NASA 에임 스 연구 센터, 캘리포니아 스탠포드 대학교의 국립 광학 천문대 (Geological Astronomy Observatory)와 DC의 카네기 연구소 (Carnegie Institution of Washington) "이 발견은 우리가 행성을 거주 가능하게 만들고 그것이 공통적인지 여부를 이해하는 데 도움이되기 때문에 퍼즐의 중요한 부분입니다."Kane의 말이다. "우리는 지난 3,000 년의 역사가 그들에게 제공되기를 바랄 수있는이 질문에 대한 답변에 신속하게 수렴하고있다."
추가 탐색 20 년의 관측 후에 밝혀낸 다섯 개의 행성 추가 정보 : Radial Velocity와 Direct Imaging Techniques의 조합을 통해 인접 별에 대한 행성 및 항성 동반자의 탐지, arXiv : 1904.12931 [astro-ph.EP] arxiv.org/abs/1904.12931 저널 정보 : Astronomical Journal 에서 제공하는 리버 사이드 - 캘리포니아 대학
https://phys.org/news/2019-05-meteor-magnets-outer-spacestudy-elusive.html
.과학자들은 태양의 분위기에서 이국적인 문제를 밝힙니다
에 의해 트리니티 칼리지 더블린 NASA의 태양 역 동성 관측소 (Solar Dynamics Observatory)에서 2015 년에 수집 한 태양 플레어. Credit NASA, SDO. 크레디트 : NASA / SDO. 2019 년 5 월 24 일
아일랜드와 프랑스의 과학자들은 오늘 태양의 극한 환경에서 물질이 어떻게 행동하는지에 대한 새로운 발견을 발표했습니다. 과학자들은 이질적이지만 잘 이해되지 않은 "물질의 네 번째 상태"를 더 잘 이해하기 위해 NASA 우주선에 대형 전파 망원경과 자외선 카메라를 사용했습니다. 플라즈마로 알려진 이 문제는 지구에서 안전하고 깨끗하며 효율적인 원자력 발전기를 개발하는 열쇠를 쥘 수 있습니다. 과학자들은 그들의 연구 결과를 국제 저널 인 Nature Communications에 발표했습니다 . 일상 생활에서 겪게되는 대부분의 문제는 고체, 액체 또는 가스의 형태로 나타납니다. 그러나 우주의 대다수는 매우 불안정하고 전기적으로 충전 된 유체 인 플라즈마로 구성되어 있습니다. 태양은 또한이 플라즈마로 이루어져 있습니다. 우주에서 가장 흔한 형태의 물질 임에도 불구하고, 플라즈마는 지구상의 자연 조건 에서 의 희소성 때문에 주로 신비로 남아 있습니다 . 연구가 어려워집니다. 지구상의 특수 실험실은이 목적을 위해 공간의 극한 조건을 재현하지만, 태양은 수동으로 구축 된 지구 기반 실험실에서 너무 극단적 인 조건에서 플라즈마가 어떻게 행동하는지 연구하는 완전 천연 실험실을 대표합니다. Trinity College Dublin의 박사후 연구원과 Dublin Advanced Studies (DIAS)의 Dr. Eoin Carley는 국제 협력을 주도했습니다. 그는 "태양의 대기는 섭씨 100 도가 넘는 플라즈마 온도와 빛에 가까운 속도로 움직이는 입자들로 극단적 활동의 온상이다. 빛의 입자는 무선 파장으로 밝아서 우리는 플라즈마가 거대 전파 망원경으로 어떻게 움직이는지를 정확히 관찰 할 수있다. " "우리는 파리 천문대의 과학자들과 긴밀히 협력하여 프랑스 중부의 Nançay에 위치한 대형 전파 망원경으로 태양을 관측했다. NASA의 우주 기반 태양 역학 관측소 우주 탐사선에 라디오 관측과 자외선 카메라를 결합하여 플라즈마가 태양은 종종 빛의 집과 같은 펄스를 발산하는 라디오 빛을 방출 할 수 있습니다. 우리는 수십 년 동안이 활동에 대해 알았지 만, 우주와 지상 기반 장비를 사용하여 우리는 처음으로 라디오 펄스를 이미지화하고 정확히 어떻게 플라스마 태양 대기 에서 불안정해진다 . " 태양에 대한 플라즈마의 거동을 연구하면 지구에서 어떻게 행동하는지 비교할 수 있으며, 현재 자기 감금 핵융합로를 제작하기 위해 많은 노력이 진행되고 있습니다. 이들은 현재 우리가 현재 에너지로 사용하고있는 핵분열 반응기 사촌보다 훨씬 안전하고 청결하며 효율적인 원자력 발전기입니다. DIAS의 교수이자 프로젝트의 공동 연구자 인 피터 갤러거 (Peter Gallagher)는 "핵융합은 핵분열처럼 분열시키는 것과 달리 플라즈마 원자를 함께 융합하는 핵 에너지 생성의 다른 유형이다. 퓨전은보다 안정적이고 안전하며, 사실상 핵융합 폐기물은 불활성 헬륨이다. " 유일한 문제는 핵융합 플라즈마가 매우 불안정 하다는 것인데 플라스마가 에너지를 생성하기 시작하자마자 일부 자연적 과정이 반응을 멈추게한다.이 스위치 오프 행동은 내재 된 안전 스위치와 같지만 핵융합 원자로는 폭동 반응을 일으킬 수 없다. 그것은 또한 플라즈마가 에너지 생성을 위해 안정된 상태로 유지하기 어렵다는 것을 의미합니다. 태양에서 플라즈마가 어떻게 불안정 해지는지 연구함으로써 지구에서 어떻게 플라즈마를 제어 하는지를 배울 수 있습니다. " 이 연구의 성공은 트리니티 (Trinity), DIAS (DIAS) 및 프랑스 합작 자 연구원 간의 긴밀한 유대 관계에 의해 가능했습니다. 파리 프로젝트의 수석 공동 작업자 인 니콜 빌머 (Nicole Vilmer) 박사는 "파리 천문대 (Paris Observatory)는 1950 년대로 거슬러 올라가는 태양의 라디오 관측에 대한 오랜 역사를 가지고 있으며, 유럽의 다른 천문학 그룹과의 협력을 통해 이 같은 획기적인 발견을하고 프랑스의 태양 전파 천문학에서의 성공을 계속 이어 나가고 있으며, 앞으로도 계속되기를 희망하는 프랑스와 아일랜드 간의 과학적 협력을 더욱 강화할 것입니다. " Carley 박사는 이전에 아일랜드 연구위원회 (Irish Research Council)와 유럽위원회 (European Commission)가 수여하는 친목 단체의 후원으로 파리 관측소 (Paris Observatory)에서 근무했습니다. 그는 프랑스의 동료들과 긴밀한 협력 관계를 유지하고 있으며 프랑스의 장비와 아일랜드에 새로 건설 된 최첨단 장비를 사용하여 동일한 현상을 조만간 연구하기를 희망합니다. Carley 박사는 다음과 같이 덧붙였다 : "프랑스 과학자들과의 협력은 계속 진행 중이며 아일랜드의 저주파 어레이 (I-LOFAR)와 같이 아일랜드에 새로 건설 된 무선 망원경으로 이미 진전을 이루고 있습니다 .I-LOFAR를 사용하여 새로운 이전에 비해 훨씬 더 자세하게 태양에 대한 플라즈마 물리학을 연구하여, 태양과 지구 및 우주 전반에 플라즈마가 어떻게 작용하는지 알려주고 있습니다. "
추가 탐색 연구원 액체 금속을 플라즈마로 바꾼다. 자세한 정보 : Eoin P. Carley 외, 태양 코로나에서의 자기 유체 역학 소시지 모드 진동으로 인한 손실 원추형 불안정성 변조, Nature Communications (2019). DOI : 10.1038 / s41467-019-10204-1 저널 정보 : Nature Communications 에서 제공하는 트리니티 칼리지 더블린
https://phys.org/news/2019-05-scientists-uncover-exotic-sun-atmosphere.html
A&B, study(laboratory evolution, mainhotspot project)
B/http://www.mdpi.com/2072-4292/10/8/1261
A/https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
https://pr.ibs.re.kr/handle/8788114/5556?mode=full
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
.Scanning Doppler Lidar를 이용한 행성 경계층 바람의 측정
박수진 1, 제1저자 연구원
박수진 1, 김상우 1 세 *OrcID, 박문수 2OrcID과 송창근 3 1 서울 대학교 지구 환경 과학부 08826 2 한국 외국어 대학교 대기 과학 연구소, 용인 17035 삼 울산 국립 기술 대학교 도시 환경 공학부 울산 44919 * 서신을 처리해야하는 작성자. 접수 : 2018 년 6 월 19 일 / 개정 : 2018 년 8 월 7 일 / 수락 : 2018 년 8 월 8 일 / 게시일 : 2018 년 8 월 10 일 (이 기사는 대기 경계층 특집 원격 감지 (Remote Sensing of Atmospheric Boundary Layer )에 속한다. 전체 텍스트 | PDF [4697 KB, 2018 년 8 월 11 일 업로드 됨] | 피규어
추상
유성 경계층 (PBL)에서 바람 프로파일의 정확한 측정은 수치 기상 예측뿐만 아니라 대기 품질 모델링에서도 중요합니다. 스캐닝 도플러 광 검출 및 거리 측정 (라이더) 측정을 사용하는 두 가지 바람 검색 방법을 비교하고 동시 라디오 존데 음향으로 검증했습니다. 17 개의 라디오 존데 (radiosonde) 사운드 프로파일을 비교해 보면 사인 피팅 방법이 더 많은 수의 데이터 포인트를 검색 할 수 있다는 것을 보여 주었지만 특이 값 분해 방법은 바이어스 (0.57 ms -1 )와 평균 제곱근 오차 (1.75 ms -1)와 라디오 존데 soundings. 속도 방위각 디스플레이 스캔을 얻기 위해 방사 속도의 평균 시간 간격을 15 분으로 늘리면 소음에 대한 평균 신호 효과로 인해 라디오 존데 소리와 더 잘 일치하게됩니다. 나란히 놓인 윈드 도플러 라이더와 에어러솔 미사 산란 라이저에서 동시에 측정 한 결과 PBL 바람의 시간적 변화와 PBL 내 에어러솔의 수직 분포가 나타났다.
https://www.mdpi.com/2072-4292/10/8/1261
.AI와 고성능 컴퓨팅의 힘을 활용하여 진화를 초전도체로 확장
Jared Sagoff, Argonne 국립 연구소 이 이미지는 초전도 재료의 결함 구조의 알고리즘 진화를 묘사합니다. 각 반복은 새로운 결함 구조의 기초 역할을합니다. 붉은 색은 높은 전류 운반 능력을 나타냅니다. 크레디트 : Argonne 국립 연구소 / Andreas Glatz, 2019 년 5 월 24 일
서러브레드 종마장을 소유 한 사람들은 수 백만 마리의 경주마를 신중하게 사육하여 수백만 달러의 경주에서 초를 얻었습니다. 재료 과학자들은 가능한 한 효율적으로 전류를 전달할 수있는 초전도체를 개발하기 위해 진화와 인공적 선택의 힘으로 돌아서 그 플레이 북에서 한 페이지를 가져 왔습니다. 아마도 반 직관적으로, 대부분의 적용된 초전도체 는 결함을 포함하기 때문에 높은 자기장에서 작동 할 수 있습니다. 초전도체 내의 결함의 수, 크기, 형태 및 위치는 함께 작용 하여 자기장이있는 상태에서 전류 운반 능력 을 향상시킨다 . 그러나 결함이 너무 많으면 전류 경로가 차단되거나 초전도 재료가 파손될 수 있으므로 과학자들은 결함을 재료에 통합하는 방법을 선택해야합니다. 연구원은 미국 에너지 부 (DOE) Argonne National Laboratory의 새로운 연구에서 인공 지능과 고성능 슈퍼 컴퓨터의 힘을 사용하여 다양한 형태의 결함이 초전도체의 성능에 미치는 영향을 소개하고 평가했습니다. 연구자들은 생물학적 유전자와 같은 각 결함을 처리 하는 컴퓨터 알고리즘 을 개발했습니다 . 상이한 결함의 조합은 상이한 양의 전류를 전달할 수있는 초전도체를 산출했다. 알고리즘이 특히 유리한 결함 세트를 확인하면 결함 집합을 새로운 결함 조합이 등장하는 "시드"로 다시 초기화합니다. "시뮬레이션의 각 실행이 알고리즘을 최적화하고자 결함의 새로운 세대의 형성에 해당"아르곤 국립 연구소 구별 동료와 수석 말했다 재료 과학자 와이 Kwong의 곽,이 연구의 저자. "시간이 지남에 따라, 우리가 의도적으로 가장 중요한 임계 전류를 갖는 물질을 허용하는 결함 구조를 선택함에 따라, 결함 구조가 점진적으로 정제된다." 결함이 초전도체의 필수적인 부분을 형성하는 이유 는 자기장이있는 상태에서 형성되는 자기 소용돌이 를 잡아서 고정시키는 능력에 있습니다. 이러한 와류는 전류가인가 될 때 순수한 초전도 재료 내에서 자유롭게 이동할 수 있습니다. 그들이 그렇게 할 때, 그들은 저항을 일으키기 시작하여 초전도 효과를 부정합니다. 소용돌이가 고정 된 채로 전류가 여전히 물질을 통과 할 수있게하는 동안, 적용된 초전도체에서 손실없이 전기를 전송하는 방법을 찾고자하는 과학자에게는 성배가된다. 연구진은 소용돌이의 움직임을 멈추게하는 올바른 결함 조합을 찾기 위해 임의의 모양과 크기의 결함으로 알고리즘을 초기화했다. 연구자들은 이것이 최적의 설정과는 거리가 멀다는 것을 알고 있었지만 모델은 작업 할 수있는 중립적 초기 조건 세트를주었습니다. 연구원들이 모델의 연속 된 세대를 돌면서, 그들은 초기 결함이 기둥 모양으로 변형되고 궁극적으로 평면 결함이 주기적으로 배열되는 것을 보았다. "사람들이 표적 진화에 대해 생각할 때 개나 말을 키우는 사람을 생각할지도 모릅니다."라고 Argonne 재료 과학자 인 Andreas Glatz는 말했다. "우리는 컴퓨터가 이전 세대에서 가능한 가장 좋은 배열을 배운 디자인에 의한 재료의 예입니다." 인공 결함 선택 프로세스의 한 가지 단점은 특정 결함 패턴이 모델에 고정되어 유전 데이터의 일종의 석회화를 초래한다는 사실에 있습니다. "어떤면에서는 근친 교배와 같이 생각할 수 있습니다."라고 Kwok은 말했다. "우리의 대부분의 정보를 절약 결함 세대 사이에 '유전자 풀 (gene pool)은'혜택과 과감한 시스템 전체 변환을 허용하지 않는 제한이 모두 있습니다. 그러나, 우리의 디지털 '진화'는 이러한 문제를 방지하기 위해 다른 초기 씨앗 반복 할 수 있습니다." 그들의 모델을 실행하기 위해 연구자들은 아르곤 (Argonne)과 오크 리지 국립 연구소 (Oak Ridge National Laboratory)에서 고성능 컴퓨팅 시설을 필요로했습니다. Argonne 리더십 컴퓨팅 시설과 Oak Ridge 리더십 컴퓨팅 시설은 모두 DOE Office of Science 사용자 시설입니다. 이 연구에 기반한 기사는 " 미국의 과학 아카데미 회보 (Proceeding of the National Academy of Sciences) "5 월 21 일자 판에 "대형 초전도 임계 전류에 대한 피닝 경관의 목표 진화"가 실렸다 . Kwok과 Glatz 외에도 Argonne의 Ivan Sadovskyy, Alexei Koshelev와 Ulrich Welp도 협력했습니다. 추가 탐색 과학자들은 결함을 최적화하여 더 나은 초전도 효과를 얻습니다.
자세한 정보 : Ivan A. Sadovskyy 외, 대규모 초전도 임계 전류를위한 피닝 경관의 목표 진화 , 국립 과학원 학술회 논문집 (2019). DOI : 10.1073 / pnas.1817417116 저널 정보 : 국립 과학 아카데미 회보 에 의해 제공 아르곤 국립 연구소 (Argonne National Laboratory)
https://phys.org/news/2019-05-power-ai-high-performance-evolution-superconductors.html
.3 차원 종양 클러스터를 구축하는 노화 종양 세포
논문저자 이현규1, 논문저자 고려대 이현규 Hyun-Gyu Lee1,
June Hoan Kim 2, Woong Sun 2, Sung-Gil Chi3, WonshikChoi 1,4 & Kyoung J. Lee1 ,Scientific Reports volume 8 , 문서 번호 : 10503 ( 2018 ) | 인용문 다운로드 추상 세포 노화 (영구적 인 세포주기 정지)는 생물학적 유기체에 대한 유익한 중요성이 아직 탐구되기 시작한 공통적 인 흥미로운 현상입니다. 다른 한편으로는, 노화 세포는 그들 주위의 조직 구조를 변형시킬 수있다. 무한히 증식 할 수있는 능력을 가진 종양 세포는 그 현상으로부터 자유롭지 못합니다. 여기에 우리는 유방암 식민지의 고밀도 단일 층에있는 노화 세포가 주변에있는 비 노화 세포의 집합 센터 역할을하는 놀라운 관찰을보고합니다. 결과적으로, 노화 세포는 융합 성인 2D 종양 층에서 국소화 된 3D 세포 - 클러스터를 활발히 형성한다. 놀라운 현상을 뒷받침하는 생물 리 학적 메커니즘은 주로 유사 분열 세포 반올림, 동적 및 차동 세포 부착 및 세포 주 화성을 포함한다. 이러한 몇 가지 생물 물리학 적 요소를 통합함으로써 우리는 세포 Potts 모델을 통해 실험 관측을 재현 할 수있었습니다.
소개
세포 노화는 증식하는 세포가 완전한 성장 억제에 들어가고 그 체적을 극적으로 팽창시키는 (일반적으로, 2 차원 기질에서 튀긴 알 의 형태로) 생물체에서 공통적 인 현상이다 . 이 세포 상태의 근원은 강하게 연구되어왔다. 그러나 그 기본 메커니즘은 명확하지 않다. 1 , 2. 중요하게 노화 세포는 노화 관련 분비 표현형 (SASPs)으로 총체적으로 분류되는 다수의 분비물을 통해 그 이웃과 상호 작용한다. 이러한 분비 표현형은 생물에 부정적인 영향을 미치는 다양한 생물학적 과정에 관여하는 것으로 알려져있다. 예를 들어, 주위의 악성 종양 세포의 성장을 자극하는 친 염증성 사이토 카인과 케모카인이 그 중 3 개 , 4 개 입니다. 노화 세포의 축적은 또한 나이 - 관련 질환과 같은 더 많은 유기체 레벨 부작용과 연관된 5. 특히 조직 개조를 촉진 할 수도 있습니다. 예를 들어, 일부 세포 노화 따라서 암세포의 침윤 촉진 소프 주변 조직 구조를 만드는 세포 외 매트릭스 저하 프로테아제를 분비 6 , 7 , 8 . 한편, 노화 세포에 대한 유익한 효과에 대해서도 최근 논의된다. SASP는 배아 패터닝 9 , 10 및 상처 치료 11에 기여하는 단백질을 포함 합니다. 그럼에도 불구하고 이러한 조직 재생 효과가 SASP에 의해 생물 물리학 적으로 조율되는 방법의 정확한 성격은 특히 조직에 대한 개별 세포의 규모에서 많이 연구되어야합니다. 이 논문에서는 단일 클론 세포주 인 MDA-MB-231 (널리 사용되는 악성 유방암 세포주)의 시험 관내 배양을 바탕으로 초기 시딩 및 이웃 노화 방지와의 상호 작용에서 신생 세포의 출현을 신중하게 분석합니다 세포. 놀랍게도, 불멸화 된 종양 세포조차도 노화를 일으키는 것으로 나타났습니다 12 . 더 흥미 진진한 것은 노화 된 MDA-MB-231 세포가 인접한 종양 세포에 대한 인력의 중심 역할을하여 처음에 2 층 (2D) 콜로니의 단층에서 3 차원 (3D ) 세포 클러스터. 우리는 전환 이 시험 관내 에서 명확한 것으로 나타남을 본다.예를 들어 노화 세포가 조직 개질에 관여 할 수있는 사례. 또한 몇 가지 필수 메커니즘만으로 통합 된 컴퓨터 모델을 통한 관찰에 대한 경험적 설명을 제공합니다. Metropolis kinetics에서 작동하는 셀룰러 Potts 모델 (CPM)은 세포 부피의 보존, 유사 분열 세포 반올림 (결과적으로 세포 - 환경 유착의 동적 강도)과 같은 생물 물리학 적 과정을 재현하는 것을 목표로하며, 세포의 주 화성 운동. 실험 결과 MDA-MB-231 세포 배양 물 (처음에는 직경 2mm의 디스크 영역에 균일하게 도금 된 합류 단일 층 (confluent mono layer),도 1a 참조, 방법에 대한 자세한 내용 참조)은 다수의 노화 세포가 전체 집단으로 무작위로 출현한다 시간이 지남에 따라 증가한다 (그림 1b ). 그들은 '튀긴 계란'형태로 쉽게 식별 할 수 있습니다 (그림 1c ). 노화 된 상태로 들어가는 세포의 몸체는 꽤 합류하는 인구 내에서도 거대한 지역을 차지하기 위해 며칠 동안 측면으로 팽창합니다 (그림 1c ). 완전히 개발 노화 세포의 점유 면적이 현저하게 다른 하나에서 다를 수 있지만, 일반적으로 1.4 × 10 종종 크고 매우 큰 수 5 μ m (2) (도. 참조 1D를) - 전형적인 비 노화 세포보다 약 3 배 더 크다. 반면에 노화 세포의 몸은 ~ 2 μ m 만큼 얇 습니다 (그림 1e 의 두 측면보기 참조 ). 신체는 f-actin의 조밀 한 네트워크에 의해 구조적으로 잘 유지됩니다 (그림 1e 의 상단 그림 참조 ). 세포가 갑자기 파열되어 대사 과정을 끝낼 때까지 끊임없는 시공간 파동이 몸 전체에 나타나며 핵쪽으로 향하게됩니다.
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0.pdf
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