나노 와이어와 장파장 초단 펄스 레이저를 사용하여 플라즈마를 생성합니다

.SpaceX의 Amazing Dragon CRS-17 NASA화물 착륙 (및 착륙!) 사진

https://www.space.com/spacex-dragon-crs-17-nasa-cargo-mission-photos.html?utm_source=notification&jwsource=cl

으로 SPACE.com 직원 1 일 전 우주 비행 (이미지 : © SpaceX)

SpaceX 는 2019 년 5 월 6 일에 17 번째화물 보급 임무 를 국제 우주 정거장에 착수했습니다 . Dragon화물 우주선은 이틀 후 역에 도착하여 하모니 모듈에 도킹 한 다음 1 개월 동안 지구 에 도착한 후 6 월 3 일 태평양. 드래곤은 5,500 파운드 이상을 배달했습니다. (2,495 킬로그램)의 원정 과 과학 실험 을 원정대 원의 6 인승 승무원에게 제공했으며, 2,269 파운드의 지구로 돌아왔다. 분석을 위해 지구상의 다양한 실험실로 향하는 완성 된 과학 실험을 1,029 kg 기록했다. 여기, 장시간 노출 사진은 SpaceX의 Falcon 9 로켓 (왼쪽)의 놀라운 선창 출범과 첫 번째 단계 부스터의 지구로의 복귀를 포착합니다. SpaceX는 로켓 부스터와 캡슐을 재사용하는 것으로 유명하지만, 회사는이 임무를 위해 아주 새로운 Falcon 9 로켓을 사용했습니다. 그러나이 특별한 드래곤 캡슐의 두 번째 비행이었습니다. 

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Edgar Tuniyants ~ Lonely Soul

 

 

.깊은 학습 기술은 역 모델을 '재생'하기 위해 신경 모델을 가르칩니다

에 의한 엔지니어링 및 응용 과학의 컬럼비아 대학 분자 (파란색 구체)는 그들이 참여하는 반응 (회색 구체와 화살표)에 의해 서로 연결됩니다. 가능한 유기 분자와 반응의 네트워크는 엄청나게 광대합니다. 지능형 검색 알고리즘은 원하는 분자를 합성하기위한 실현 가능한 경로 (자주색)를 식별하는 데 필요합니다. 크레디트 : Mikolaj Kowalik & Kyle Bishop / Columbia Engineering, 2019 년 6 월 5 일

생화학 자에서 물질 과학자에 이르기까지 연구자들은 오랫동안 긴장된 문제를 해결하기 위해 유기 분자의 풍부한 다양성에 의존해 왔습니다. 일부 분자는 질병 치료에 유용 할 수 있고, 다른 것들은 우리의 디지털 디스플레이를 조명하기위한 것, 안료, 도료 및 플라스틱을위한 다른 것들이 있습니다. 각 분자의 고유 한 특성은 구조, 즉 구성 원자의 연결성에 의해 결정됩니다. 일단 유망한 구조가 밝혀지면 일련의 화학 반응을 통해 표적 분자를 만드는 어려운 작업이 남아 있습니다. 그러나 어떤 것들? 유기 화학자는 일반적으로 역 합성 분석 (retrosynthetic analysis) 과정을 사용하여 표적 분자에서 출발 물질로 거꾸로 작용합니다. 이 과정에서 화학자는 일련의 복잡하고 상호 관련이있는 결정에 직면합니다. 예를 들어, 수만 가지의 다른 화학 반응 중 어느 것을 선택해야합니까? 일단 결정이 내려지면 반응에 필요한 여러 개의 반응물 분자를 발견 할 수 있습니다. 이들 분자를 구입할 수 없다면 어떻게 생산할 적절한 반응을 선택합니까? 이 프로세스의 각 단계에서 수행 할 작업을 지능적으로 선택하는 것은 가능한 많은 수의 경로를 탐색하는 데 중요합니다. Columbia Engineering의 연구자 들은 역 합성 과정의 각 단계에서 "최상의"반응을 올바르게 선택하기 위해 신경망 모델 을 훈련시키는 강화 학습에 기반한 새로운 기술 을 개발했습니다 . 이 형태의 인공 지능은 합성 비용, 안전성 및 지속 가능성과 같은 사용자 지정 목표를 최적화하는 화학 합성을 설계하는 연구자를위한 프레임 워크를 제공합니다. ACS Central Science가 5 월 31 일에 발표 한 새로운 접근 방식 은이 어려운 검색 문제를 해결하기위한 기존 전략보다 더 성공적입니다 (~ 60 %). "강화 학습은 복잡한 비디오 게임을 할 때 인간보다 훨씬 나은 컴퓨터 플레이어를 만들었습니다. 아마도 역 합성은 다르지 않습니다!이 연구는 보강 학습 알고리즘이 게임의 인간 플레이어보다 언젠가는 더 나은 하루가 될 것이라는 희망을줍니다. 역 합성 (retrorosynthesis) "이라고 연구 결과에 포함되지 않은 토론토 대학 (University of Toronto)의 화학 및 컴퓨터 과학 교수 Alán Aspuru-Guzik은 말합니다. 팀은 역 합성 계획의 과제를 체스와 고 (Go)와 같은 게임으로 구성했습니다. 가능한 선택의 조합 수는 천문학적이며, 통합 계획이 완료되고 비용이 평가 될 때까지 각 선택의 가치가 불확실합니다. 단순 학습 경험을 바탕으로 역 합성 계획을 안내하는 이전 연구와 달리이 새로운 연구에서는 신경 모델 자체의 경험을 바탕으로 판단을 내리는 강화 학습 기법을 사용했습니다. "우리는 역 합성 분석 문제에 대한 강화 학습을 처음으로 적용합니다."라고 화학 공학 부교수 인 카일 비숍 (Kyle Bishop)은 말합니다. "모델이 전략에 대해 전혀 몰랐고 무작위로 반응을 적용하는 완전 무지 상태에서 시작하여 모델은 인간이 정의한 경험적 방법보다 뛰어난 전략을 찾을 때까지 연습하고 실천할 수 있습니다." 그들의 연구에서 Bishop의 팀 은 "좋은"합성 경로를 만드는 것의 측정으로 반응 단계 의 수를 사용하는 것에 중점을 두었습니다 . 그들은 이 목표를 염두에두고 전략을 조정 하는 보강 학습 모델을 가지고있었습니다 . 시뮬레이트 된 경험을 사용하여 팀은 분자 구조의 표현을 기반으로 특정 분자의 예상 합성비 또는 가치를 추정하기 위해 모델의 신경망을 교육했습니다. 팀은 반응의 수보다는 비용을 최소화하기 위해 모델을 교육하거나 유독성이있는 분자 를 피하기 위해 미래에 다른 목표를 탐구 할 계획 입니다. 연구자들은 또한 훈련 과정이 계산 비용이 많이 들기 때문에 모델이 전략을 배우는 데 필요한 시뮬레이션 횟수를 줄이기 위해 노력하고 있습니다. "우리는 역 합성 게임이 곧 체스와 고 방식으로 진행될 것이며, 독학 알고리즘이 지속적으로 인간 전문가보다 우월 할 것으로 기대합니다"라고 Bishop은 말합니다. "체스 게임 컴퓨터 프로그램과 마찬가지로 경쟁은 최첨단 기술의 발전을위한 엔진이며 우리는 다른 사람들이 더 나은 성능 을 입증하기 위해 노력할 수 있기를 희망합니다 ." 이 연구의 제목은 "시뮬레이션 경험을 통한 역 합성 계획 학습"입니다.

추가 탐색 인공 지능을 이용한 화학 합성 : 연구원은 새로운 컴퓨터 방법을 개발한다. 자세한 정보 : John S. Schreck 외, Simulated Experience를 통한 학습 Retrosynthetic Planning, ACS Central Science (2019). DOI : 10.1021 / acscentsci.9b00055 저널 정보 : ACS Central Science 컬럼비아 대학교 공과 대학 응용 과학 대학 제공

https://phys.org/news/2019-06-deep-techniques-neural-retrosynthesis.html

 

 

.미 해군의 레일 건이 달의 자원을 활용할 수 있습니까?

으로 레너드 데이비드 한 시간 전에 기술 강력한 "대중 운전사"가 달 채굴 광석을 우주로 발사 할 수 있습니다. 우주선에 탑승하는 레일 건의 아티스트 개념.우주선에 탑승하는 레일 건의 아티스트 개념.(이미지 : © US Navy)

새로운 방향 에너지 무기가 최종 국경의 탐사를 돕게 될 수 있습니다. 미 해군은 전자기 (EM) " 레일 건 (railgun )"을 개발 중이며, 곧 전함에서 시험 될 것으로 알려졌다. 이 기술은 외부 세계에 영향을 미치기 때문에 잠재적으로 달 탐사와 착취가 가능해질 수 있습니다. EM railgun 발사대에 대한 해군 연구 사무소는 화학 추진제 대신 전기를 사용하여 발사체를 발사하는 장거리 무기로 추진되고 있습니다. 해군 후방에서의 전자기 레일 건의 최근 테스트는이 기술이 달 표면의 탑재량을 달 구기 위해 달 에이 기계를 이용하는 초기 아이디어로 귀 기울이는 속도에 근접한 마하 6을 초과하는 발사체를 발사하는 기술을 가지고있었습니다 . 마하 6 - 소리의 6 배 속도 - 지구상의 해발 4,600 mph (7,400 km / h)입니다. 거의 하늘이없는 비교적 작은 달의 탈출 속도는 약 5,300 mph (8,530 km / h)입니다. 관련 : 가장 위험한 우주 무기 닫기

달에서 유료 하중

1974 년 프린스턴 대 (Princeton University)의 교수이자 우주를 꿈꾸는 제라드 오닐 (Gerard O'Neill) 은 달에서 페이로드를 로빙하기 위해 전자기 레일 건을 사용할 것을 처음 제안했습니다 . 코일 건 디자인을 기반으로 한 "Mass Drivers"는 비자 성체를 가속화하기 위해 개발되었습니다. 오닐 (O'Neill)은 대량의 운전자를 위해 제안했습니다. 달 표면에서 채광 된 야구 크기의 광석을 우주로 던져 버리는 것입니다. 일단 우주 공간에있게되면, 광석은 우주 공간 식민지와 태양력 위성을 건축하기위한 원료로 사용될 수 있습니다. 달에 얼음이 풍부한 분화구를 설치하고 처리하는 오늘날의 노력을 고려할 때, 달에서 솟아 오르는 얼음물 자원 은 또한 음모를 꾸미는 연료 생산 기업의 일부가 될 수 있을까? 대량 운전자 작업 O'Neill은 동료 인 Henry H. Kolm과 학생 자원 봉사자 그룹과 함께 대량 운전자 인 MIT에서 최초의 대량 운전자 프로토 타입을 제작했습니다. 우주 연구원 (Space Studies Institute)의 연구비 지원에 힘 입어 나중에 프로토 타입은 질량 운전자 개념을 개선하여 길이가 160 피트에 불과한 대량 운전자가 달 표면에서 물질을 발사 할 수 있음을 보여줍니다.

태양 에너지를 사용하는 전자기 질량 구동 장치는 우주 건설 현장에 자재의 저렴한 운송을 제공 할 수 있습니다. 태양 에너지를 사용하는 전자기 질량 구동 장치는 우주 건설 현장에 자재의 저렴한 운송을 제공 할 수 있습니다. (이미지 : © 우주 연구원)

우주의 대양

한편, 지난 달 The Seattle Times의 한 기사에 따르면, 해군의 Northwest Training and Testing 초안 환경 영향 평가 초안에 따르면 "운동 에너지 무기 (일반적으로 레일 건라 칭함)는 지상 선박에서 테스트되어 폭발물을 발사합니다 그리고 공중이나 바다 기반의 목표물에 비 폭발성 발사체가있다 "고 말했다. 평가 에 따르면 "시스템은 2 분 동안 충전되고 1 초 이내에 발사됩니다"라고 말하면서 "시스템은 선상 컨트롤과 시스템에 영향을 미치지 않도록 보호되어 있습니다.이 시스템에서 방출되는 전자기 에너지의 양은 적습니다 표면 용기에 담겨있다. " 지구의 해양에서의이 기술 시연이 달에있는 고대 용암의 "바다"에서 시범 운행을하게되는지 시간적으로 알 수 있습니다. 이 비디오 에서 해군의 레일 건이 그 물건을 처리하는 것을 볼 수 있습니다 .

https://www.space.com/navy-railgun-tests-moon-exploration.html?utm_source=notification

 

 

.인간의 지구력에 한계가 있습니까? 과학은 그렇다고 말합니다

에 의해 듀크 대학 2015 년 미국 전역에서 펼쳐지는 3,080 마일 레이스의 주자들. 크레디트 : Bryce Carlson, 2019 년 6 월 5 일

Ironman 트라이 애슬론에서 투르 드 프랑스에 이르기까지 일부 대회는 가장 힘든 지구력 선수의 한계를 테스트합니다. 이제 세계에서 가장 길고 가장 힘든 운동 경기 중에 에너지 소비에 대한 새로운 연구 결과에 따르면 활동이 모두 상관없이 모두가 동일한 신진 대사 한도 (인간이 장기간 지속 할 수있는 최대 운동 수준)에 부합 함을 알 수 있습니다. 연구팀은 며칠, 몇 주, 몇 달 동안 계속되는 신체 활동에 관해서, 인간은 칼로리를 쉬는 대사율의 2.5 배로 만 태울 수 있음을 발견했다. 연구원들은 세계에서 가장 빠른 울트라 마라토너조차도 그 한계를 뛰어 넘지 못했다고 밝혔다. 듀크 대학 (Duke University)의 진화론 인류학 부교수 인 허만 (Herman Pontzer) 연구 공동 저자는 "이것은 인간에게 가능한 것의 영역을 정의한다. 연구원은 사람의 휴식 신진 대사 속도의 2.5 배를 넘는 한계를 넘어서서 체내가 칼로리 결핍을 보충하기 위해 자체 조직을 분해하기 시작한다는 것을 발견했다. 이 한계에 대한 한 가지 설명은 소화관이 음식을 분해하는 능력 일 수 있다고 스코틀랜드 애버딘 대학교의 팀장 인 Pontzer와 John Speakman과 중국 과학 아카데미는 말했다. 다른 말로하면 더 많은 것을 먹으면 반드시 누군가가 Iditarod의 역사를 만드는 데 도움이되지는 않습니다. "우리의 내장재가 하루에 얼마나 많은 칼로리를 효과적으로 흡수 할 수 있는지에 대한 제한이 있습니다."라고 폰처는 말했다. 결과는 Science Advances 지 6 월 5 일 온라인에 게재됩니다 .

미국 주자를 가로 질러 경주를위한 쉬고있는 에너지 소비를 측정하는 것. 크레딧 : Bryce Carlson

이 연구를 위해 팀은 2015 년 미국 캘리포니아 주에서 워싱턴 DC까지의 3,000 마일 경주의 일환으로 일주일에 6 회의 마라톤을 5 개월 동안 마친 운동 선수 그룹이 구운 일일 칼로리를 측정했습니다. 100 마일의 트레일 종족과 임신을 처벌하는 것을 포함하여 인간 지구력의 업적. 시간이 지남에 따라 데이터를 플로팅하면 L 자 모양의 곡선이 나타납니다. 운동 선수의 에너지 소비 는 비교적 높은 수준에서 시작되었지만 , 나머지 이벤트 동안의 기본 대사율의 2.5 배로 필연적으로 급락하고 평평 해졌습니다 . 공동 저자 인 Caitlin Thurber는 미국 전역의 첫 레이스와 마지막 레이스에서 수집 된 소변 샘플을 분석했습니다. 20 주간의 연속적인 마라톤 대회 이후, 운동 선수들은 주행 거리에 따라 예상보다 하루에 600 칼로리를 소모하고있었습니다. 이 연구 결과는 신체가 지속 가능한 수준을 유지하도록 신진 대사를 "다운 시프트"할 수 있음을 시사한다. "이것은 신체가 장시간 동안 매우 높은 수준의 에너지 소비를 유지할 수있는 능력이 제한되어있는 제한된 에너지 소비의 훌륭한 예입니다."라고 Thurber는 말했습니다. "당신은 100 미터 달리기를 할 수 있지만, 몇 마일이나 조깅 할 수 있습니다. 맞습니다. 그게 사실입니다."폰서가 말했다. 모든 지구력 이벤트는 선수들이 추운 날씨에 며칠 동안 남극 대륙에서 500 파운드짜리 썰매를 타거나 여름에 투르 드 프랑스에서 자전거를 타거나 하던지간에 동일한 L 자 곡선을 따랐습니다. 그 발견은 인간의 지구력이 체온 조절 능력과 관련이 있다는 이전의 연구자들의 제안에 도전한다.

2015 년 미국 전역에서 펼쳐지는 3,080 마일 레이스의 주자들. 크레디트 : Bryce Carlson

연구원들은 소화 과정에있는 지구력 문제에 대한 한 가지 제한 요인은 음식을 처리하고 신체 활동에 연료를 공급하기 위해 칼로리와 영양소를 흡수하는 신체의 능력입니다. 흥미롭게도, 지구력 운동 선수들 사이에서 발견 된 최대 지속 가능한 에너지 소비는 임신 기간 동안 여성이 유지하는 신진 대사율보다 약간만 높았습니다. 이것은 Ironman triathlet이 속도 기록을 깨뜨리는 것과 같은 생리 학적 한계가 자궁 안에서 성장할 수있는 아기의 수와 같은 다른 측면도 제한 할 수 있음을 시사합니다. 연구원이 알고있는 한, 어느 누구도이 한도를 초과 한 수준을 유지하지 못합니다. "그래서 나는 지구력 선수들 에게 도전이 될 것 "이라고 폰처는 말했다. "과학이 틀렸다는 것이 입증되면 어쩌면 누군가가 그 천장을 뚫고 언젠가는 우리가 놓친 것을 보여줄 것입니다."

추가 탐색 역도 선수를위한 것은 아닙니다 : 연구 결과 고단백 식단은 지구력 운동 선수에게 부스트를줍니다. 더 자세한 정보 : C. Thurber et al., "극단적 인 사건은 지속 된 최대한의 인간 에너지 소비에 대한 소화 한계를 밝힙니다." Science Advances (2019). DOI : 10.1126 / sciadv.aau0341 , https://advances.sciencemag.org/content/5/6/eaaw0341 저널 정보 : Science Advances Duke University 제공

https://phys.org/news/2019-06-limit-human-science.html

 

 

.양자 광학의 물리적 한계는 계산상의 복잡성의 수수께끼를 해결합니다

에 의해 과학 중국 보도 우리의 주요 결과 요약 : 선형 광학에 대한 전이 진폭의 상한. 초기 및 최종 상태는 Fock 상태의 결과입니다. 행렬 U는 선형 광학에서 실현 가능한 단위 변환을 나타냅니다. 신용 : 과학 중국 언론, 2019 년 6 월 5 일

선형 광학은 양자 물리학을 시연하는 가장 좋은 예 중 하나입니다. 실내 온도에서 작동하며 상대적으로 간단한 장치로 관찰 할 수 있습니다. 선형 광학은 총 광자 수를 보존하는 물리적 프로세스를 필요로합니다. 이상적인 경우, 처음에는 100 광자가 있다면 물리적 과정이 아무리 복잡해도 결국 정확히 100 광자가 남을 것입니다. 광자는 bosonic non-interacting particles입니다. 그러나, 그들은 여전히 ​​서로 간섭을 일으킬 수있어, 사소한 양자 효과를 나타낼 수 있습니다. 전형적인 예는 두 개의 동일한 광자가 실험 장치로 전송되는 Hong-Ou-Mandel 실험입니다. 단순한 선형 변환 후에 두 개의 광자가 서로 붙어서 분리하지 않는 것처럼 보입니다. 양자 역학의 기초적인 이해를 제공하는 것 외에도, 선형 광학의 연구는 많은 과학적 응용을 이끌어 냈습니다. 최근에는 선형 광학 시스템의 고유 한 특성이 또한 계산 복잡성 이론의 개발에 영감을주었습니다. 2012 년에 MIT의 스콧 아론 손 교수 (현재 텍사스 오스틴 대학)는 보존 샘플링 의 개념에 기반한 양자 (전산) 패권을 입증하기위한 선형 광학 방법을 제안했습니다 . 좀 더 구체적으로, Aaronson은 선형 광학 시스템을 기반으로 한 샘플링 문제 에 대해 시뮬레이션 할 고전적인 컴퓨터를 적용하는 것은 실제로 불가능할 것이라고 제안했다 . 이 아이디어는 "양자 우월주의 (quantum supremacy)"상태에 도달하기위한 경쟁을 즉각 촉발시킨다. 전 세계의 많은 양자 광학 실험실이 보존 샘플링 시스템을 개발하여 관심을 끌었습니다.광자 수. 반면에 컴퓨터 과학자들은 슈퍼 컴퓨터를 적용하여 양자 우위를 달성하는 데 바쁘다.

보존 진폭을 추정하는 복잡성 등급과 고전 및 양자 계산 사이의 관계. 우리의 결과는 보손 진폭을 다항식 가산 오차로 계산하는 것이 BPP 내부의 문제라는 것을 입증합니다. 신용 : 과학 중국 언론

그러나 실용적인 문제의 관점에서 보존 샘플링 모델을 적용하는 것은 좋은 방법이 아닙니다. 그러므로 Aaronson은 2012 년에 질문을 제기했습니다. 샘플링 문제 외에도 연구원은 선형 광학을 활용하여 YES / NO로 의사 결정 문제 측면에서 양자 우위를 달성 할 수 있습니까? 최근 SUSTech 교수와 그의 동료 인 Man-Hong Yung 교수는 " NSR ( National Science Review) "에서 " 선형 광학에 샘플링 보손과 보편적 경계 "라는 제목의 논문을 발행 하여 열린 문제에 대한 완전한 해결책을 제시했습니다 Aaronson이 제기했다. 구체적으로, Yung 팀은 선형 광학 장치를 사용하여 보손을 전송하는 기능을 제한하면서 선형 광학 시스템의 전환 확률에 대한 근본적인 제한을 밝힙니다. 양자 광학의 도구와 함께 그들은 제한된 오차로 전이 진폭을 효율적으로 추정 할 수있는 고전적인 알고리즘을 개발했습니다. 결과적으로 이러한 결과는 Aaronson의 열린 문제에 대한 부정적인 대답으로 이어집니다. 달리 말하면, 경성 결정 문제를 부호화하기 위해서는 선형 광학 대신 복잡한 양자 광학 시스템을 사용해야합니다. 양자 물리학과 컴퓨터 과학 의 학제 간 영역 인 양자 정보 과학은 여전히 ​​활발한 연구 분야로 남아 있습니다. 한편으로 영팀의 연구 결과는 양자 광학의 이론적 기반에 기여한다. 반면에 boson 샘플링 이외에도 양자 광학에 관한 계산상의 복잡성 문제에 대한 새로운 관점을 제시한다. 의심 할 여지없이, 미래에 우리는이 분야에서 이와 같은 더 많은 흥미로운 결과를 기대해야합니다. 추가 탐색 양자 우월에 대한 광자 누출에도 불구하고 유용한 출력을 생성하는 것으로 밝혀진 광자와의 Boson 샘플링 더 많은 정보 : Man-Hong Yung 외, 선형 광학의 샘플링 보손에 대한 보편적 경계와 그 컴퓨터의 시사, 국립 과학 리뷰 (2019). DOI : 10.1093 / nsr / nwz048 에서 제공하는 과학 중국 보도

https://phys.org/news/2019-06-physical-limit-quantum-optics-mystery.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

 

 

.과학자들은 나노 와이어와 장파장 초단 펄스 레이저를 사용하여 플라즈마를 생성합니다

에 의해 예나 프리드리히 쉴러 대학 Zhanna Samsonova 박사와 Daniil Kartashov 박사는 프리드리히 쉴러 대학 예나 (Jena)의 광학 및 양자 전자 연구소 (Institute of Optics and Quantum Electronics)의 실험실에서 JETI 레이저에 대한 실험을 준비 중이다. 크레디트 : Jan-Peter Kasper / University Jena, 2019 년 6 월 5 일

세 가지 고전적인 물리적 상태 - 고체, 액체 및 기체 -는 예를 들어 아이스 큐브를 끓일 때와 같이 일반적인 부엌에서 볼 수 있습니다. 그러나 물질을 더 가열하면 물질의 원자가 충돌하고 전자가 전자와 분리되어 다른 상태 즉 플라즈마가됩니다. 우주에서 물질의 99 % 이상이이 형태로 존재합니다 (예 : 별 내부). 따라서 물리학 자들이 그러한 물질을 연구하고 싶어하는 것은 당연합니다. 불행하게도, 별 내부에 존재하는 높은 온도와 압력을 사용하여 지구상에서 플라즈마를 생성하고 연구하는 것은 여러 가지 이유로 극도로 어려운 일입니다. Jena의 프리드리히 쉴러 (Friedrich Schiller) 대학의 물리학 자들은 이제이 문제들 중 일부를 해결할 수 있었고 유명한 연구 저널 Physical Review X. 나노 와이어는 빛을 통과시킨다. " 플라즈마 가 형성 되는 방식으로 물질을 가열하기 위해서는 그에 상응하는 높은 에너지가 필요합니다. 우리는 일반적으로 이를 수행하기 위해 대형 레이저 의 형태로 빛을 사용 합니다"라고 예나 대학 (University of Jena)의 Christian Spielmann은 설명합니다. "그러나이 빛은 매우 짧은 펄스를 띄게되므로 재료가 적절한 온도에 도달하면 즉각적으로 팽창하지 않고 단기간 동안 고밀도 플라즈마로 결합됩니다." 그러나이 실험 장치에는 문제가 있습니다. " 레이저 빔샘플을 치면 플라즈마가 생성됩니다. 그러나, 그것은 거의 즉시 거울처럼 행동하기 시작하고 들어오는 에너지의 많은 부분을 반영합니다. 따라서 물질에 완전히 침투하지 못합니다. 레이저 펄스의 파장이 길수록 문제는 더욱 심각합니다. "라고 프로젝트에서 주도적 인 역할을 한 Zhanna Samsonova는 말합니다. 이 거울 효과를 피하기 위해 Jena의 연구자들은 실리콘 와이어 로 만든 샘플을 사용했습니다 . 이러한 와이어의 직경은 수백 나노 미터에 불과하며 입사광의 약 4 마이크로 미터의 파장보다 작습니다. Spielmann은 "우리는 플라즈마 생성을 위해 장파장의 레이저를 사용한 최초의 업체입니다. "빛은 샘플의 와이어 사이를 통과하여 모든면에서 가열되므로 몇 피코 초 동안 레이저가 반사되는 경우보다 훨씬 더 많은 양의 플라즈마가 생성됩니다. 에너지의 약 70 %가 샘플을 관통합니다 . " 또한 짧은 레이저 펄스 덕분에가열 된 재료는 팽창하기 전에 약간 더 오래 존재합니다. 마지막으로, X-ray spectroscopy를 사용하여 연구원은 물질의 상태에 대한 중요한 정보를 검색 할 수 있습니다.

온도와 밀도의 최대 값

Spielmann은 "우리의 방법을 사용하면 실험실에서 온도와 밀도에 대한 새로운 최대 값을 얻을 수 있습니다. 약 1,000 만 켈빈의 온도에서 플라스마는 태양 표면의 물질보다 훨씬 더 덥습니다. Spielmann은 프로젝트에서 협력 파트너를 언급합니다. 레이저 실험에서 Jena 과학자들은 Vienna University of Technology에서 시설을 사용했습니다. 샘플은 Braunschweig에있는 독일의 National Metrology Institute에서 나온 것입니다. 연구 결과를 확인하기위한 컴퓨터 시뮬레이션은 다름슈타트 (Darmstadt)와 뒤셀도르프 (Düsseldorf)의 동료들로부터 나온 것이다. Jena 팀의 결과는 획기적인 성공으로, 플라즈마 연구에 완전히 새로운 접근법을 제공합니다. 플라스마 상태에 관한 이론은 실험 및 후속 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 검증 할 수 있습니다. 이것은 연구자들이 우주론 과정을 더 잘 이해할 수있게 해줄 것입니다. 또한 과학자들은 대규모 장치 설치를위한 가치있는 준비 작업을 수행하고 있습니다. 예를 들어 국제 입자 가속기 인 반 프로톤 및 이온 리서치 시설 (FAIR)은 현재 다름슈타트에서 건설 중이며 2025 년경에 가동 될 예정입니다. 새로운 정보 덕분에보다 정밀한 검사를받을 수있는 특정 분야를 선택할 수 있습니다 .

추가 탐색 물리학 자들은 실험실에서 안정적이고 강하게 자화 된 플라즈마 제트를 생성합니다. 자세한 정보 : Zhanna Samsonova 외. 장파장 초단 펄스 레이저 펄스와 나노 와이어의 상대 론적 상호 작용, Physical Review X (2019). DOI : 10.1103 / PhysRevX.9.021029 저널 정보 : Physical Review X 프리드리히 쉴러 예나 대학 제공

https://phys.org/news/2019-06-scientists-plasma-nanowires-long-wavelength-ultrashort-pulse.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