팀은 미생물 구성을 설명하기위한 확률 적 모델을 제안한다

.Ariane 5 Rocket, DirecTV 16 및 Eutelsat 7C 위성 출시

 

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으로 Hanneke Weitering 8 시간 전 우주 비행 일몰 양장본(이미지 : © Arianespace)

일몰 양장본 아리안 5 로켓은 성공적이 갤러리에서 6 월 20 일에 임무의 2019 페이지의 사진을 궤도에 두 개의 새로운 통신 위성, 디렉 (16)와 유 텔샛 7C를 출시! 아리안 5 로켓은 이륙 후 26 초가 넘는 아름다운 일몰 동안 우주로 날아 오르고 있습니다.

 

 

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Richard Clayderman_Je T'Aime

 

 

.팀은 미생물 구성을 설명하기위한 확률 적 모델을 제안한다

하여 킬 대학 Michael Sieber (왼쪽) 박사와 Arne Traulsen 교수, Max-Planck-Institute for Evolutionary Biology는 CRC 1182 연구원과 함께 중립 모델을 개발했습니다. Credit : Christian Urban, Kiel University, 2019 년 6 월 20 일

가장 단순한 동물과 식물 유기체에서부터 인체에 이르기까지 모든 생물체는 엄청난 양의 미생물 공생충과 함께 살며, 이들은 조직의 내부와 외부를 식민지화합니다. 과학자들이 metaorganism으로 참조하는 호스트와 미생물의 기능 협력은 최근에만 생명 과학 연구의 초점으로 왔습니다. 오늘날 우리는 유기체와 공생 자 사이의 상호 작용과 관련하여 많은 생명의 과정을 이해할 수 있음을 압니다. Kiel University (CAU)의 Collaborative Research Center (CRC) 1182 "Metaorganisms의 기원과 기능"은 숙주 - 미생물 관계의 의사 소통과 기능적 결과를 이해하는 것을 목표로합니다. CRC 1182의 연구자들에 대한 주요 쟁점은 유기체의 미생물 의 구성이 어떻게 개별적인 발달 과정에서 형성 되는지에 있습니다. 미생물 군집 구성이 기능적 선택 과정에 의해보다 지배되는지 또는 무작위적인 과정이 지배적인지에 관해서는 여전히 불분명하다. microbiome 조성을 조사하기 위해 CAU의 CRC 1182와 Plön의 진화 생물학을위한 Max Planck 연구소 (MPI-EB)의 연구팀은 소위 "중립적 인 metaorganism"이론을 매우 단순한 생물체에서부터 복잡한 척추 동물에 이르기까지 다양한 모델 생물체가 있습니다. Kiel과 Plön의 과학자들은 어제 PLOS Biology 저널에 연구 결과를 발표했다 . 진화 이론의 영 모델 이론적 모델은 매우 복잡하고 개별적인 미생물 구성을 관리하기 쉽게 만드는 한 가지 방법을 제공합니다. 진화론 연구의 기본 모델은 소위 neutral null 모델입니다. 이것은 어떤 선택 압력없이 인구가 어떻게 발전 할 것인지 예측하는 데 사용됩니다. CRC 1182의 연구팀은이 모델을 쓰레기에서 집쥐에 이르기까지 여러 모델 생물체에 적용하여 실험적으로 수집 된 데이터와 예측치를 비교했습니다. "이론과 실험 데이터는 많은 생물체와 놀랍도록 잘 어울립니다. 예를 들어 집 마우스의 예상되는 조성은 실제 미생물 종 공동체에서 발견됩니다."라고 MPI-EB의 연구원 인 Michael Sieber 박사와 CRC 1182. "선택은 미생물의 역할에서 더 적은 역할을 할 가능성이있다. microbiome이 유기체에 중요한 기능을 가지고 있지 않다는 것을 의미하는 것은 아니지만, microbiome의 많은 다른 구성물이 이러한 기능을 똑같이 잘 수행 할 수 있다는 표시 일 수 있습니다. 그리고 하나의 유기체에서 실제로 형성되는 특정 조성은 우연히 만들어집니다. "

과학자들은 키엘 대학 (Kiel University)의 CRC 1182에서 조사 된 모델 생물체 (threadworms 또는 mice)에 새로운 이론적 접근법을 적용했다. 신용 : 과학 커뮤니케이션

실험실 미생물의 추가 탐사를위한지도 연구진은 중립 모델과 미생물의 실제 구성 사이에 상당한 차이가 있음을 발견했다. 예를 들어 마우스 미생물의 개별 세균 종은 중립 예측과 일치하지 않았습니다. 그리고 Caenorhabditis elegans 스레드 웜의 미생물 종 구성은 중립 모델과 전혀 일치하지 않았습니다. "우리는 모델과 현실 사이의 이러한 편차가 특정 미생물의 특정 기능을 나타낼 수 있다고 가정합니다"라고 Sieber는 강조했다. 따라서 중립 모델과의 체계적인 편차를 조사하면 미생물 내에서 특정 세균 종의 주요 기능을 발견 할 수있는 잠재력이있다.

https://3c1703fe8d.site.internapcdn.net/newman/gfx/video/2019/coincidenceo.mp4

 CRC1182- 과학자들은 '메타 유기체의 중립성'이라는 새로운 개념을 설명합니다. 크레딧 : CRC 1182 중립 모델로부터의 편차에 대한 첫 번째 설명은 이미 논의되고있다. 예를 들어, 마우스 미생물의 일부 비 중립 박테리아는 소화에 관여하며, 따라서 이들의 존재는 표적 추출 과정의 결과 일 수 있습니다. 반면에, 매우 빠른 세대 변화를 보이는 Caenorhabditis elegans는 안정적이고 중립적 인 미생물 조성을 위해 오래 살지 못할 수도 있습니다 . "따라서 중립적 인 metaorganism의 모델은 모델 생물체 의 전체 스펙트럼에 걸쳐 microbiome composition의 추가 기능 분석을위한 중요한 이론적 기초를 제공 한다 우리의 공동 연구 센터에서 조사되었습니다 "라고 CRC 1182 대변인 토마스 보쉬 (Thomas Bosch) 교수는 말했다. 추가 탐색 overfed 박테리아는 사람들을 아프게합니다.

자세한 정보 : Michael Sieber 외, Metaorganism의 중립성, PLOS Biology (2019). DOI : 10.1371 / journal.pbio.3000298 저널 정보 : PLoS Biology Kiel 대학 제공

https://phys.org/news/2019-06-team-stochastic-microbiome-composition.html

 

 

.공기 중의 미량 화학 물질 검출에 유망한 레이저 방법

에 의한 광학 협회 크레딧 : CC0 공개 도메인, 2019 년 6 월 20 일

연구자들은 전례없는 감도로 관심있는 전하 및 화학 물질을 검출 할 수있는 새로운 레이저 기반의 방법을 개발했다. 새로운 접근법은 언젠가 방사능 물질이나 안전 및 보안 응용 분야의 유해 화학 물질에 대한 넓은 영역을 스캔 할 수있는 방법을 제공 할 수 있습니다. 중성 적외선 피코 초 레이저 구동 전자 눈사태라고 불리는 이 새로운 기술 은 공기 또는 기타 가스에서 극히 낮은 전하 밀도 - 특정 부피의 전하 수를 감지합니다. 연구진은 방사능 원 에 의해 생성 된 공기 중 전자 밀도를 백만 분의 1의 정상적인 공기 분자에서 하나의 자유 전자를 추출하는 것과 동등한 수준 인 1 조분의 1에 해당하는 수준 으로 측정 할 수있었습니다 . 에서 하기 Optica , 광학 학회의 저널, 새로운 방법을 사용하여 메릴랜드 대학의 보고서에서 연구자들은 거리 1m에서 조사 된 공기를 검사하는 데 사용되는 레이저를 교정합니다. 그들은이 접근법이 다른 화학 물질과 화학 종 탐지에 적용될 수 있으며 10m, 결국 100m 거리에서 원격 탐지를 위해 확장 될 수 있다고 말한다. "우리는 다른 방법으로 측정하기에 너무 낮은 전하 밀도를 결정할 수 있습니다."라고이 논문의 주 저자 인 Daniel Woodbury는 말했습니다. "우리는 방사능 원을 감지 할 수있는 방법의 능력을 보여 주지만, 오염, 화학 물질 또는 안전 위험을 추적하는 등 가스 내 미량의 화학 물질을 측정해야하는 모든 상황에 사용될 수 있습니다." 공기 중의 전자를 검출 이 새로운 기술은 전자 현란 (electron avalanche)으로 알려진 프로세스를 기반으로합니다.이 기술에서는 레이저 빔이 가스에서 단일 자유 전자를 가속시켜 분자에서 다른 전자를 두드리는 데 충분한 에너지를 얻을 때까지 두 번째 자유 전자를 생성 합니다. 이 과정은 레이저 초점에 밝은 관찰 가능한 스파크가 나타날 때까지 기하 급수적으로 증가하는 충돌 캐스 캐 이드 또는 눈사태로 반복되고 발달합니다. "비록 1960 년대 이래 레이저 구동 전자 사태가 있었지만 새로운 고온 장파장 레이저 (피코 초 중간 IR 레이저)를 사용하여 초기 자유 전자에 의해서만 국한된 충돌 캐스 캐 이드를 탐지 할 수있었습니다. "하워드 M. Milchberg, 연구 팀의 리드했다. "더 짧은 파장의 레이저 펄스가 사용될 때, 눈사태를 뿌리는 원래의 자유 전자는 충돌보다는 레이저 광자에 의해 직접 생성 된 자유 전자에 의해 가려진다." 이 연구는 그룹의 이전 연구를 바탕으로 중반 IR 레이저로 구동되는 눈사태 파손이 방사능 원 근처의 전자 밀도에 민감하고 파손이 발생하는 데 걸린 시간이 변경됨을 보여줍니다. "가이거 계수기와 신틸 레이터의 방사능 붕괴 제품 탐지기 신호는 방사능 원 근처의 방사선에서 원격으로 측정하기 위해이 방법을 고안했다"고 로버트 M. 슈워츠 (Robert M. Schwartz) 계획. " 그러나 레이저 빔 으로, 우리는 소스 근처에서 공기 중에 생성 된 전자를 원격 탐사 할 수 있습니다." 그러나 이전의 실험에서 눈사태 성장이 기하 급수적 이었기 때문에 얼마나 많은 전자들이 고장을 일으키고 있는지 정확히 판단하기가 어려웠습니다. Woodbury는 "10, 100 또는 심지어 1000 개의 전자가 모두 매우 유사한 신호를 생성 할 수 있습니다. "우리가 대략적인 견적을 내기 위해 이론적 인 모델을 사용할 수는 있었지만, 우리가 측정 한 전자 밀도를 명확하게 말할 수는 없었습니다." 새로운 연구에서, 연구자들은 레이저 펄스 길이에 대해 레이저 초점 내부의 개별 전자에 의해 파종 된 다중 파괴가 별개의 것으로 남아 있다는 것을 깨달았다. 레이저 초점 볼륨의 이미지를 촬영하고 이들 스파크 (개별 전자에 의해 각각 시드 된)를 계수하는 것은 원래의 종자 전자 의 밀도 를 측정하는 것과 같습니다 . 그들은 50-picosecond 펄스 지속 시간을 가진 중간 적외선 레이저 (3.9 마이크론 파장)가 파장과 펄스 지속 시간의 관점에서 스위트 스폿에 부딪쳤다는 것을 발견했습니다. 민감도 플러스 위치 및 시간 정보 연구진은 공기를 이온화하는 방사성 근원 근처에서 생성 된 전하 밀도를 측정하기 위해이를 사용하여 탐지 개념의 실행 가능성을 입증했다. 그들은 전자 밀도를 큐빅 센티미터 당 1000 전자의 농도까지 측정했는데, 우주선으로부터의 공기 중 배경 전하와 자연적으로 발생하는 방사능에 의해 제한되었습니다. 이 방법은 방사능 소스의 원격 탐지를 위해 레이저 애벌란시 프로브를 정확하게 벤치마킹하는 데 사용되었습니다. "다른 방법은 공간적, 시간적 해상도가 거의 없거나 전혀없는 전자의 농도가 약 1 천만 배 이상으로 제한됩니다."라고 Milchberg는 말했습니다. "우리의 방법은 전자를 직접 계산할 수 있으며 약 10 피코 초의 시간 규모에서 10 마이크론 정도의 정밀도로 위치를 결정할 수 있습니다." 연구진은이 기술이 화학적 인 화학적 상호 작용 또는 강한 필드 물리학을 포함한 다양한 소스로부터 초저 전하 밀도를 측정하는데 사용될 수 있다고 말한다. "제 가진 피코 중간 IR 레이저 페어링 레이저 선택적 기술은 조 당 1 부보다 더 나은 감도를 가진 화학 물질의 존재, 가스의 매우 작은 농도를 검출하기위한 전류 제한을 측정 할 수있는 대상 분자를 이온화 "우드 버리는 말했다. 그들은 현장에서 사용하기 위해이 방법을보다 실용적으로 만드는 작업을 계속하고 있습니다.

추가 탐색 레이저 유도 전자 눈사태 파손을 이용하여 원격으로 방사성 물질 탐지 자세한 정보 : D. Woodbury, RM Schwartz, HM Milchberg, "피코 초 중간 IR 레이저 유도 분해를 사용하여 초 저주파 유도 전하 밀도 측정," Optica , 6, 8, 820 (2019). DOI : 10.1364 / OPTICA.6.000811 저널 정보 : Optica 에서 제공하는 광학 협회

https://phys.org/news/2019-06-laser-method-chemicals-air.html

 

 

.지구의 중금속 폭발로 초신성 폭발이 일어났다

날짜: 2019 년 6 월 13 일 출처: University of Guelph

개요: 새로운 연구에 따르면 지구상의 중금속은 대부분 간과로 불리는 별 폭발로 인해 뿜어 져 나왔습니다. 몫: 전체 스토리 초신성 개념 (재고 이미지)입니다. 크레디트 : © marcel / Adobe Stock 당신의 약지에있는 그 금은 항성입니다 - 단지 칭찬 방식이 아닙니다. Guelph 대학의 물리학 자에 의한 새로운 연구에 따르면, 금이나 백금과 같은 지구의 무거운 원소가 어디서 왔는지에 대한 우리의 이해를 뒤집을 수있는 발견에서, 그들 중 대부분은 시공간적으로 멀리 떨어진 별 폭발로부터 분출되었다고 제안한다 우리 행성에서. 우주의 무거운 원소의 약 80 %가 붕괴되어 형성 될 가능성이 높습니다. 이것은 희귀하지만 무거운 원소가 풍부한 형태의 초신성 폭발 형태로, 우리 태양만큼 30 배나되는 거대한 늙은 별의 중력 붕괴에서 비롯된 것이라고 물리학 교수 인 다니엘 시겔 . 이 발견은 중성자 별과 중성자 별과 블랙홀 사이의 충돌로이 원소들이 대부분 생성된다는 믿음을 뒤집어 쓴다고 시겔은 말했다. 컬럼비아 대학 동료와 공동 저술 한 그의 논문은 Nature 지에 오늘 게재됩니다. 수퍼 컴퓨터를 사용하여 트리오는 중력에 의해 붕괴되고 블랙홀을 형성하는 붕괴 자 또는 오래된 별의 역학을 시뮬레이션했습니다. 그들의 모델 하에서, 거대하고 빠르게 회전하는 붕괴 기는 그 양과 분포가 "우리 태양계에서 관찰 된 것과 놀랍도록 비슷하다"고 무거운 원소를 방출한다. 그는이 달에 U.G.에 입사했으며, Onto Waterloo의 이론 물리학 연구소 (Perimeter Institute for Theoretical Physics)에도 임명되었습니다. 자연계에서 발견되는 원소의 대부분은 항성에서의 핵 반응으로 만들어졌고 궁극적으로 거대한 항성 폭발에서 추방되었습니다. 지구와 다른 곳에서 발견 된 중금속은 금이나 백금, 원자로에 사용되는 우라늄과 플루토늄, 전자 제품과 같은 소비재에서 발견되는 네오디뮴과 같은 이국적인 화학 원소에 이르기까지 다양합니다. 지금까지 과학자들은 2017 년에 헤드 라인을 만든 지구 경계 탐지기에 의해 관찰 된 두 개의 중성자 별이 충돌하는 것처럼 중성자 별이나 블랙홀과 관련된 별의 스매쉬 업에서이 원소들이 대부분 조리되었다고 생각했다. 아이러니 컬하게도 시겔은 시뮬레이션이 무거운 원소 탄생 실과 같은 붕괴자를 지적하기 전에 그의 팀이 합병의 물리학을 이해하기 위해 작업하기 시작했다고 전했다. "중성자 별 합병에 대한 우리의 연구는 매우 다른 종류의 항성 폭발에서 블랙홀이 탄생하면 중성자 별 합병보다 더 많은 금을 생산할 수 있다고 믿게되었습니다." 시걸 (Shiegel)은 빈도가 부족한 무언가가 무거운 요소를 만들어 냈다고 전했다. Collapsars는 또한 강렬한 감마선을 생성합니다. "우리가 보는이 무거운 원소 중 80 %는 붕괴에서 나온 것이어야한다. 붕괴는 중성자 별 합병보다 희귀 한 초신성 사건에서 드물다. 그러나 우주로 방출하는 물질의 양은 중성자보다 훨씬 높다. 스타 합병. " 팀은 현재 관측에 의해 검증 된 이론적 모델을 기대합니다. 시겔 교수는 2021 년 발사 예정인 제임스 웹 우주 망원경과 같은 적외선 장비는 멀리 떨어져있는 은하의 붕괴로부터 무거운 원소를 가리키는 지시 방사선을 탐지 할 수 있어야한다고 시겔은 말했다. 천문학 자들은 은하계 은하계의 다른 별에서 중금속의 양과 분포를 관찰함으로써 붕괴 자의 증거를 발견 할 수 있다고 덧붙였다. 시겔 교수는이 연구가 우리 은하가 어떻게 시작되었는지에 대한 단서를 제공 할 것이라고 말했다. "무거운 원소가 어디에서 왔는지 궁리하는 것은 우리가 은하가 화학적으로 어떻게 조립되었고 은하가 어떻게 형성되었는지를 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이것은 무거운 원소가 좋은 추적자이기 때문에 우주론에서 큰 문제를 해결하는 데 실제로 도움이 될 수 있습니다." 올해는 드미트리 멘데레프 (Dmitri Mendeleev)가 화학 원소 주기율표를 작성한 지 150 주년을 맞이했습니다. 그 이후로 과학자들은 과학 교과서 및 교실의 필수 요소 인 주기율표에 더 많은 요소를 추가했습니다. Siegel은 러시아의 화학자를 언급하면서 "우리는 그가하지 못한 요소가 더 많다는 것을 알고있다. 매혹적이고 놀라운 것은 자연의 기본 빌딩 블록을 150 년 동안 연구 한 후에도 우주가 어떻게 주기율표에서 원소의 큰 부분을 생성합니다. " 이야기 출처 : University of Guelph에서 제공하는 자료 . 참고 : 스타일 및 길이에 따라 내용을 편집 할 수 있습니다.

저널 참조 : Daniel M. Siegel, Jennifer Barnes, Brian D. Metzger. R 프로세스 요소의 주요 소스로 붕괴 시킵니다. Nature , 2019; 569 (7755) : 241 DOI : 10.1038 / s41586-019-1136-0 이 페이지 인용 : MLA APA 시카고 University of Guelph. "지구의 중금속은 초신성 폭발의 결과로 밝혀졌습니다." ScienceDaily. ScienceDaily, 2019 년 6 월 13 일. 

https://www.sciencedaily.com/releases/2019/06/190613121042.htm

 

 

.더 나은 전자총 만들기

에 의해 로렌스 버클리 국립 연구소 여기에 2016 년에 그린 Berkeley Lab의 Advanced Photoinjector EXperiment (APEX) 및 테스트 빔라인은 LCLS-II X 레이 레이저 업그레이드 프로젝트의 프로토 타입 역할을했습니다. 신용 : Roy Kaltschmidt / Berkeley Lab, 2019 년 6 월 17 일

LCLS-II 전자총의 성공적인 테스트 (관련 기사 참조)는 에너지 부의 로렌스 버클리 국립 연구소 (Berkeley Lab)에서 10 년 이상 연구 개발 노력이 절정에 달했다. 이 총의 디자인은 2006 년 버클리 연구소 물리학 자 John W. Staples와 Berkeley Lab Accelerator Technology and Applied Physics Division의 수석 과학자 인 Fernando Sannibale에 의해 고안되었습니다. 얼마 후, Advanced Photoinjector EXperiment (APEX)로 알려진 전자총이 LCLS-II 전자총의 프로토 타입이되었습니다. APEX 프로토 타입 총 개발은 Sannibale에 의해 주도되었으며, Sannibale은 현재 Berkeley Lab의 Advanced Light Source (ALS)의 가속기 작동을 담당합니다. ALS는 가속 전자 로부터 빛을 생성 합니다. 버클리 연구소의 제휴 ​​과학자이며 현재 Sannibale이 제안하고 APEX-2로 알려진 차세대 전자총에 대한 개념 작업을 지원하고있는 Staples는 버클리 연구소의 러셀 러스 웰스 (Russell "Russ Wells) APEX 및 LCLS-II 전자총 및 관련 계측기의 Steve Virostek. Sannibale은 "Berkeley Lab에서이 개념을 연구하기 시작한 지 십 년 후, 우리 모두가이 중요한 LCLS-II 구성 요소를 시운전하는 과정에서 급속한 진전을 보게되어 매우 만족 스럽습니다."라고 말했습니다. LCLS-II 프로젝트는 SLAC 국립 가속기 연구소의 선형 가속기 코 히어 런트 광원 X 선 자유 전자 레이저의 업그레이드이다.

왼쪽에서부터 Danielle Filippetto, Fernando Sannibale, John Staples, Russell Wells는 APEX 전자총 및 버클리 ​​연구소의 빔라인 프로젝트의 R & D에 참여했습니다. APEX는 LCLS-II 프로젝트의 전자총과 인젝터의 프로토 타입으로 사용되었습니다. 신용 : Roy Kaltschmidt / Berkeley Lab

LCLS-II 건 건설을 이끌었던 Berkeley Lab의 선임 엔지니어 인 Virostek는 엔지니어, 물리학 자, 기술자, 기계 설계자 및 제조 공장 직원을 포함한 다방면의 팀이 도면에서 총을 가져 오는 데 많은 노력을 기울 였다고 평가했습니다. 보드를 테스트 단계로 보냅니다. "이 규모와 복잡성을 가진 프로젝트는 엄청난 계획, 조정 및 전문 지식이 필요합니다. 우리 팀은 도전 과제에 부딪혔습니다."라고 Virostek은 말했습니다. APEX 건에 대한 레이저 시스템과 전자 빔 진단 및 측정을 담당 한 Berkeley Lab 과학자 인 Daniele Filippetto는 APEX 프로토 타입 건을 고 반복 전자 (High Repetition-Rate Electron)로 알려진 초고속 전자 프로브로 사용하기 위해 노력했습니다 산란 장치 (HiRES)는 "이것은 버클리 연구소의 매우 큰 획기적인 사건"이라고 말했다. 그는 LCLS-II 인젝터 건과 프로토 타입이 "미국에 전략적으로 중요한 새로운 차세대 초고속 계측기"라고 표현했습니다. 이는 버클리 연구소에서만 전례없는 성능으로 신기술을 설계하고 시연하는 연구 개발 작업의 결과입니다 LCLS-II의 꿈은 기술적으로 성취 할 수있는 현실이되었습니다. " Berkeley Lab은 전자총 자체뿐만 아니라 전자 빔을 압축하고 집속시키는 핵심 구성 요소를 포함하는 LCLS-II 전자 빔 라인의 처음 2m도 설계했습니다. Staples는 APEX에서 개념화 된 "재진입 필 박스 캐비티"가속 구조에 기반한 LCLS-II 전자총 설계가 "아름답게 작동하는 것으로 판명되었다"고 기뻐했다. 그는 "물리학은 그다지 어렵지 않지만 공학이이 기술을 성공시킨 것"이라고 덧붙였다. 추가 탐색 SLAC, LCLS-II X-ray 레이저 업그레이드를위한 전자총 분사 에 의해 제공 로렌스 버클리 국립 연구소

https://phys.org/news/2019-06-electron-gun.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

 

 

.물리학 자 팀, 양성자 반경 문제 해결

에 의해 토머스 제퍼슨 국립 가속기 시설 크레딧 : Jefferson Lab, 2019 년 6 월 20 일

10 년 전만해도 모든 핵 물리 학자가 양성자의 대략적인 크기를 말할 수있었습니다. 그러나 원자 물리학 자들이보다 정확한 측정을 약속 한 새로운 방법을 발표 한 2010 년에 이러한 변화가있었습니다. 새로운 양은 예상보다 4 % 더 짧아 졌는데, 원자 및 원자 물리계 공동체 내에서이 불일치 결과가 새로운 물리학에 의한 것인지 또는 실험에서 추출한 양의 추출에 따른 문제로 인한 것인지를 결정하기 위해 출격했다. 이제 4 명의 핵 물리학 자, 2 명의 실험자 및 2 명의 이론가는 실험 핵 물리학 데이터와 고급 물리 모델을 사용하여 양성자 크기의 새로운 가치를 얻기 위해 불일치를 해결했다고 생각합니다 . 그 결과는 4 월 Physical Review C 에 발표되었습니다 . 양성자에게 척도를 가짐 모든 방법이 동의하는 한 가지는 양성자가 작다는 것입니다. 핵 입자에서 전하의 분포 크기를 측정하는 양성자의 전하 반경은 펨토 미터보다 조금 작으며 1 개의 펨토 미터가 1 미터의 1 / 4에 해당한다. 다른 말로하면, 미터 스틱을 사용하여 그 길이를 10 억 개의 동등한 조각으로 나눈 다음 그 조각 중 하나만 가져 와서 길이를 100 만 개로 나눈다면, 백만 조각 한 개당 길이는 펨토 미터가 될 것입니다 . 너무 작기 때문에 양성자의 전하 반경을 직접 측정 할 수 없습니다. 대신 핵 및 원자 물리학 자들은 양성자 크기를 결정하는 정교한 방법을 사용합니다. "기본적으로 양성자의 전자기 구조 또는 양성자의 형태 인자라고 불리는 것의 일부입니다."라고 토머스 제퍼슨 내셔널 (Thomas Jefferson National)의 과학자 인 크리스티안 와이스 (Christian Weiss)는 설명했다. 이론 및 전산 물리학 센터의 가속기 시설. "측정하는 것은 양성자의 전하의 공간적 분포의 크기입니다." 두 사람의 회사, 세 사람의 군중 약 30 년 전, 원자력 물리학 자들과 원자 물리학 자들은이 전하 반지름을 결정하는 두 가지 다른 방법을 생각해 내었습니다. 핵 물리학 자들은 전자 산란 (electron scattering)을 통해 실험을 수행하는데, 여기서 전자는 양성자에서 발산되며 양성자의 전하 반경은 양성자로부터 이탈 한 후 전자의 경로 변화에 의해 결정된다. "어떤 점에서 전자는 그 양성자를 항상 부드럽게 산란시킵니다."라고 Weiss는 말했다. 원자 물리학 자들은 또한 양성자 반경을 측정하기 위해 전자를 사용한다. 그들은 분광학을 이용하여 수소 (한 개의 양성자를 가짐) 또는 중수소 (양성자와 중성자를 가짐)와 같은 작은 핵을 돌면서 전자의 에너지 준위를 관찰합니다. 이 두 가지 다른 방법을 사용하여 약 0.88 펨토 미터 반경이 세계 가치로 설정되었습니다. 그런 다음 2010 년에 원자 물리 연구 팀이 충격적인 발표를했습니다. 원자 물리학 방법에 대한 비판 속에서, 팀은 궤도를 도는 전자를 뮤온으로 대체 한 실험실에서 만들어진 수소 원자 주위의 궤도에서 전자의 에너지 준위를 측정했습니다. 뮤온은 전자와 같은 종류의 입자이지만 전자의 질량은 200 배이며 양성자에 훨씬 가까운 궤도를 이룹니다. 이 근접성은 양성자의 전하 반경이 궤도에 더 큰 영향을 미친다는 것을 의미합니다. 새롭고보다 정밀한 방법으로 세계 가치보다 약 4 % 작은 .84 펨토 미터의 측정치를 얻을 수있었습니다. 새로운 결과는 이미 대부분의 물리학자가 생각한 가치를 중심으로 활동의 열광을 출발 시켰습니다. 추가 전자 산란 실험이 계획되었고 추가 수소 및 무 오닉 수소 분광학 측정이 이루어졌으며 원자 및 핵 이론은 단서를 찾기 위해 재검토되었습니다. 물리학 자들은 얼굴을 마주 친다. Jefferson Lab에서이 새로운 노력은 세계 가치를 확립하는 데 사용 된 실험에 대한 검토와 데이터를 검토하거나 결과로부터 가치를 예측하는보다 정확한 방법에 대한 핵 이론의 검토를 자극합니다. 4 명의 핵 물리학 자 팀이 함께 모여 Physical Review C 출판물의 과학을 연구했습니다. 그들은 실험 핵 물리학자가 전자 산란 데이터에 대해 가지고 있던 염려 중 하나를 다루는 것으로 시작했다 : 양성자 반경의 양이 실험 데이터로부터 어떻게 얻어 졌는지. "실제 산란 실험은 양성자로부터 몇 가지 유한 운동량을 필요로하기 때문에 이러한 전자 산란 데이터로부터 양성자의 반경을 추출하는 것이 어려웠습니다."라고 Weiss는 설명했다. "관심있는 번호는 제로 운동량 전달에서 양성자의 반응이므로 직접 접근 할 수없는 것입니다." 대신에 핵 물리학 자 들은 가장 낮은 운동량 전달에서 실험을 통해 얻은 데이터를 분석 한 다음 절차를 사용하여 0까지 추산합니다. 그러나 현재 추진력 이동이 여전히 관련이 있으며 외삽 법을 어떻게 수행해야하는지에 대한 지속적인 토론이 있습니다. 팀의 두 멤버는 실험자입니다 : 더글라스 Higinbotham, 제퍼슨 연구소 직원 과학자, 그리고 Zhihong 예, Argonne 국립 연구소 수석 연구원. 그들은 광범위한 운동량 이동에 대한 사전 분석 세계 데이터를 고려하여 도전 과제의 실험적 측면을 해결했습니다. 양성자의 전하 반지름이 많은 가능한 값 중 하나 일 수 있다는 점을 고려하면서 측정 된 운동량 전달의 전체 범위에 걸쳐 값을 얻기 위해 데이터에서 외삽하는 대신에 데이터를 그렸다. "우리는 단지 반경을 고정 시켰고 반경의 합리적인 모든 값에 대해 여러 번, 여러 번 분석을 반복했습니다."Higinbotham이 말했습니다. "그런 다음 이론가들에게 가서 그 반지름에 대한 이론적 인 곡선을 만들어 내도록 요청하여 합의가 있는지 비교하고 볼 수있게했습니다." 4 인조 팀의 다른 두 멤버는 이론가 인 Weiss와 Universidad Complutense de Madrid의 연구 교수 인 José Manuel Alarcón입니다. 그들은 문제를 분석하는 데 사용 된 이론적 방법을 강화하기 위해 함께 노력했습니다. "우리는 낮은 운동량 전달에서 전자기 산란에 어떻게 반응하는지에 대한 양성자 구조의 모델을 만들기 위해 유효 필드 이론이라고하는 특정 이론적 방법을 사용했습니다."라고 Weiss는 설명했습니다. "이 이론은 양성자의 관련 구조를 몇 개의 숫자로 응축하고, 유한 운동량 이동에서 전자 산란에 대한 양성자의 반응을 예측할 수 있으며, 추출하려는 전하 반지름 과 어떻게 관련되는지를 설명 할 수 있습니다." 실험가들과 이론가들이 그들의 작업을 비교했을 때, 그들은 애니메이션에 나타난 것처럼 양성자 반경의 새로운 값으로 수렴한다는 것을 발견했다. "절대적으로 아름답고 치명적인 것은 지구의 적합성과 이론적 인 계산이 일치하는 반경이 있는지 살펴볼 때 0.845 펨토 미터입니다."라고 Higinbotham은 말했습니다. "이것은 이전의 전자 산란 추출 결과 중 많은 부분이 아니라 무협 반경 결과와 이상하게 일치합니다." 새로운 물리학의 창 이 불일치를 해결하기위한 탐구는 유휴 호기심이 아닙니다.이 양의 가치는 광범위한 영향을 미칩니다. 예를 들어,보다 정확한 결과는 미지의 핵 및 입자 물리학 영역을 나타낼 수 있습니다. "그것은 새로운 물리학을위한 창이 될 수 있습니다. 양성자 반경에 대해 다른 측정치를 조정할 수 없다면 우리가 이해하지 못하거나 이론에없는 새로운 물리학이 있기 때문일 수도 있습니다. 그 이유 중 하나는 왜이 양성자 반경이 중요한지 "라고 Alarcón은 설명했다. 이것이 이것이이 양에 대한 최종 결정이라고 생각하는지 묻는 질문에 네 명의 연구자 모두가 논점을 밝혔다. "과학은 우리의 현재의 이해가보다 정확한 이론과 실험으로 나아갈 수있는 단계 일 뿐인 아이디어와 방법을 연속적으로 개선하는 과정입니다"라고 Weiss는 말했습니다. 지금은 2016 년 Jefferson Lab의 Experimental Hall B에서 전자 산란 데이터를 사용하는 PRad 실험을 포함하여 더 높은 정밀도로 값을 측정하기 위해 최신 기술을 사용하는 몇 가지 최근 실험 연구를 지적합니다. - 양성자의 반지름을 더 정확하게 측정 . "PRad 결과는 올해 밖에 나올 것이고 새로운 결과가 우리의 과학적 분석을 확인할 수 있는지 여부는 흥미로울 것이다"라고 Ye는 말했다.

추가 탐색 중수소 핵을 이용한 새로운 측정은 양성자 반경 퍼즐이 실제임을 확인합니다 자세한 정보 : JM Alarcón et al. 분산 된 개선 된 키랄 유효 필드 이론을 이용한 전자 산란 데이터로부터의 양성자 충전 반경 추출, Physical Review C (2019). DOI : 10.1103 / PhysRevC.99.044303 에 의해 제공 토머스 제퍼슨 국립 가속기 시설

https://phys.org/news/2019-06-physicists-team-tackle-proton-radius.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