진화론에서 가장 오래된 수학적 모델을 테스트하는 데 사용되는 AI
.인도의 찬드라 야안 -2 우주선, 달 여행을 위해 지구를 떠난다
으로 메건 바텔 5 시간 전에 우주 비행 2019 년 8 월 3 일 인도 찬드라 야안 -2 임무에 의해 포착 된 태평양과 바하 캘리포니아의 이미지.2019 년 8 월 3 일 인도 찬드라 야안 -2 임무에 의해 포착 된 태평양과 바하 캘리포니아의 이미지.(이미지 : © ISRO)
인도의 찬드라 야안 -2 임무 는 달로 향하는 여정에서 또 하나의 이정표를 세웠으며, 지구 궤도를 떠나 엔진 연소로 달 궤도를 향하고 있습니다. 인도 우주 연구 기관 의 성명 에 따르면, 8 월 13 일 (월 인도 시간 8 월 14 일 오전 2시 21 분은 인도의 미션 컨트롤에서 현지 시간 오전 2시 21 분)에 화상을 입히는 화상이 1,203 초 동안 지속되었다. . 우주선은 일주일 이내에 달 궤도 에 진입 할 예정 입니다. 이 임무에는 9 월 초에 착륙 할 착륙선과 로버뿐만 아니라 궤도 선도 포함됩니다. 궤도 인은 약 1 년 동안 계속 일해야합니다. 착륙선과 로버는 추운 달 밤에 굴복하기 전에 표면을 연구하기 위해 음력 1 일 (지구에서 약 2 주간)을 보냅니다.
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Chandrayaan-2는 7 월 22 일에 시작하여 2008 년 인도에서 출시되어 거의 1 년 동안 달을 도는 Chandrayaan-1을 따릅니다 . 그 우주선은 달의 기둥 근처에 영구적으로 그림자가있는 분화구의 표면 아래에 얼어 붙은 물 얼음을 식별하는 도구를 가지고있었습니다. 현재의 미션은 이전의 미션보다 더 남쪽으로 착륙 하여 그 발견 을 기반으로합니다 . 모든 것이 잘 진행된다면 찬드라 야안 -2는 인도가 소비에트 연방, 미국, 중국 에 이어 달에 연착륙을 성공적으로 완료 한 4 번째 국가가 될 것이다 . 이스라엘은 지난 4 월 베레 시트 (Beresheet ) 라는 임무 로이 부대 에 합류하려했으나 착륙 과정에서 늦게 이상이 발생한 후 우주선이 달에 추락했다.
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An Affair To Remember Beegie Adair
.진화론에서 가장 오래된 수학적 모델을 테스트하는 데 사용되는 AI
에 의해 캠브리지 대학 Heliconius erato (홀수 열) 및 Heliconius 멜 포메 네 ( 짝수 열) 종의 버터 플라이 코 미믹 쌍 . 그림이 표시된 나비는 진화론에서 새로운 테스트와 발견을 가능하게하는 기계 학습 방법을 사용하여 가장 유사하게 (행에서 왼쪽 위에서 오른쪽 아래) 정렬됩니다. 내가 신용 : J Hoyal Cuthill
연구원들은 인공 지능을 사용하여 새로운 발견을하고 자연에서 가장 잘 알려진 모방 중 하나에 관한 오래된 것들을 확인하여 진화 생물학에서 완전히 새로운 연구 방향을 열었습니다. 캠브리지 대학교,에 섹스 대학교, 도쿄 공과 대학 및 자연사 박물관 런던의 연구원들은 기계 학습 알고리즘을 사용하여 나비 종이 유사한 날개 패턴을 상호 발전시켜 상호 이익을 얻을 수 있는지 여부를 테스트했습니다 . Müllerian 흉내로 알려진이 현상은 진화 생물학에서 가장 오래된 수학적 모델 로 간주 되며 자연 선택에 의한 다윈의 진화론 이후 20 년 이내에 제시 되었습니다. 이 알고리즘은 Heliconius 나비의 여러 아종 간의 변동을 날개 패턴 특징의 크기, 모양, 수, 위치 및 색상의 미묘한 차이에서 주요 패턴 그룹의 광범위한 차이까지 정량화하도록 훈련되었습니다. 이것은 전체 시각적 유사성을 성공적으로 측정하는 최초의 완전 자동화 된 객관적인 방법으로, 종은 날개 패턴 진화를 보호 수단으로 사용하는 방법을 테스트하는 데 사용될 수 있습니다. 결과는 Science Advances 저널에보고됩니다 . 연구원들은 서로 다른 나비 종들이 서로 모델을 모방하고 '차용'기능을 모방하고 심지어 새로운 패턴을 생성하는 역할을한다는 것을 발견했습니다. 케임브리지 지구과학 부의 제니퍼 호밀 컷힐 (Jennifer Hoyal Cuthill) 박사는“우리는 AI를 새로운 분야에 적용하여 이전에는 불가능했던 발견을 할 수있다”고 말했다. "우리는 현실 세계에서 ül 러의 이론을 시험하고 싶었다 :이 종들은 서로의 날개 패턴에 수렴하고 얼마나 많은가? 얼마나 유사한 두 가지를 정량화하는 어려움으로 인해이 진화 시스템에서 모방을 시험 할 수는 없었다. 나비는. " ül 러의 모방 이론은 찰스 다윈 (Charles Darwin)이 1859 년에 종의 기원에 관한 논문을 발표한지 20 년이 채되지 않아 1878 년에 처음 제안한 독일 자연주의 프리츠 F 러 (Fritz Müller)의 이름을 따서 명명되었다. named 러의 이론은 종들이 서로 이익을 위해 서로 모방한다고 제안했다. 이것은 진화 적 수렴 현상에 대한 중요한 사례 연구이기도하며 동일한 특징이 다른 종에서 반복해서 진화합니다. 예를 들어, ül 러의 이론은 같은 위치에있는 두 가지 맛이 나거나 유독 한 나비 개체군이 서로 닮을 것이라고 예측합니다. 두 사람은 모두 맛이 얼마나 나쁜지를 배우는 포식자에게 일부 개인의 상실을 '공유'함으로써 이익을 얻을 수 있기 때문입니다. 이것은 협력과 상호주의를 통한 보호를 제공합니다. 그것은 무해한 종들이 자신을 보호하기 위해 유해한 종을 모방한다고 제안하는 베이츠의 흉내와는 대조적입니다. Heliconius 나비는 잘 알려진 모방품이며 뮬러 리아 모방의 고전적인 예로 간주됩니다. 그들은 아메리카의 열대 및 아열대 지역에 널리 퍼져 있습니다. 연구가 집중 한 두 종에는 30 가지가 넘는 인식 가능한 패턴 유형이 있으며 각 패턴 유형에는 한 쌍의 모방 아종이 있습니다. 그러나 날개 패턴에 대한 이전 연구는 수동으로 수행해야했기 때문에 이러한 나비가 서로 어떻게 모방되는지에 대한 대규모 또는 심층 분석을 수행 할 수 없었습니다. "기계 학습은 우리가 새로운 데이터 시대에 접어 들어 게놈 데이터에 필적하는 규모로 생물학적 표현형을 분석 할 수있게됐다"고 도쿄 연구소에서 직책을 맡고있는 Hoyal Cuthill은 말했다. 기술 및 Essex 대학. 연구원들은 38 종의 아종을 대표하는 자연사 박물관 (National History Museum)에서 2,400 장 이상의 Heliconius 나비 사진을 사용하여 'ButterflyNet'이라는 알고리즘을 훈련했습니다. ButterflyNet은 먼저 종을 기준으로 사진을 분류 한 다음 다양한 날개 패턴과 색상 간의 유사성을 정량화하도록 훈련되었습니다. 다차원 공간에서 서로 다른 이미지를 플로팅했습니다. 더 유사한 나비가 서로 더 가깝고 덜 유사한 나비가 더 멀리 떨어져 있습니다. Hoyal Cuthill은 “우리는이 나비 종 들이 서로 빌려 왔으며, 이는 뮬러의 상호 공동 진화에 대한 가설을 입증한다. 실제로, 수렴이 너무 강하여 다른 종의 모방이 같은 종의 구성원보다 유사합니다.” 또한 Müllerian 모방은 서로 다른 계보의 기능을 결합하여 완전히 새로운 패턴을 생성 할 수 있음을 발견했습니다. Hoyal Cuthill은“직관적으로, 종들이 서로를 모방하는 날개 패턴은 더 적을 것으로 예상하지만, 우리는 정반대의 것을 볼 수 있습니다. "우리의 분석에 따르면, 상호 공진화는 실제로 우리가 보는 패턴의 다양성을 증가시킬 수 있으며, 진화 적 수렴이 새로운 패턴 특징 조합을 생성하고 생물학적 다양성을 추가 할 수있는 방법을 설명합니다. "AI를 활용함으로써 우리는 모방이 진화의 참신함을 만들어 낼 수있는 새로운 메커니즘을 발견했다. 반 직관적으로 모방 자체는 서로를 모방하는 종들 간의 특징 교환을 통해 새로운 패턴을 생성 할 수있다. 이와 같이 새로운 과학적 발견을 할 수있는 삶의 다양성 : 자연계에서 완전히 새로운 연구의 길을 열 수있을 것입니다. "
더 탐색 눈 유전자 색 나비 날개 빨간색 더 많은 정보 : . JF Hoyal Cuthill 엘 알, "나비 표현형 검사의 진화에서 가장 오래된 수학적 모델에 깊은 학습은," 과학의 진보 (2019). advances.sciencemag.org/content/5/8/eaaw4967 저널 정보 : 과학 발전 에 의해 제공 캠브리지 대학
https://phys.org/news/2019-08-ai-evolution-oldest-mathematical.html
.태양과 같은 별 주위에 지구와 같은 행성이 몇 개나 있습니까?
펜실베이니아 주립 대학교 샘 홀 티스 (Sam Sholtis) 수천 개의 새로운 행성을 발견 한 NASA의 케플러 우주 망원경에 대한 작가의 인상. 케플러 데이터를 사용한 새로운 연구는 태양과 같은 별 근처에서 지구와 같은 행성을 얼마나 자주 찾을 것인지에 대한 가장 정확한 추정치를 제공합니다. 크레딧 : NASA / Ames Research Center / W. 스텐 젤 / D. 러터, 2019 년 8 월 14 일
새로운 연구는 지구와 크기와 호스트 별과 거리가 비슷한 행성이 태양과 유사한 별 주위에서 발생하는 빈도의 가장 정확한 추정치를 제공합니다. 이 잠재적으로 거주 할 수있는 행성의 발생률을 아는 것은 생명을 지탱할 수있는 태양과 같은 별 주변의 바위 같은 행성을 특징 짓는 미래의 천문학적 임무를 설계하는 데 중요합니다. 이 모델을 설명하는 논문은 2019 년 8 월 14 일 The Astronomical Journal에 실렸다 . NASA의 케플러 우주 망원경으로 수천 개의 행성이 발견되었습니다. 2009 년에 발사되어 2018 년 NASA에 의해 연료 공급이 소진 된 Kepler는 수십만 개의 별과 태양계 외부의 행성 (외계 행성)을 운송 사건을 기록하여 관찰했습니다. 행성의 궤도가 별과 망원경 사이를 통과하면서 별의 빛 중 일부가 흐려져 흐릿하게 보일 때 이동 이벤트가 발생합니다. 천문학 자들은 행성의 크기와 행성과 그것의 호스트 별 사이의 거리를 특징 짓고, 별의 양과 이동 사이의 지속 시간을 측정하고 별의 속성에 관한 정보를 사용합니다 . "Kepler는 다양한 크기, 구성 및 궤도를 가진 행성을 발견했습니다"라고 Penn State의 천문학 및 천체 물리학과 Eric B. Ford 교수는 말했다. "우리는 이러한 발견을 이용하여 행성 형성에 대한 이해를 향상시키고 거주 할 수있는 행성을 찾기위한 미래의 임무를 계획하고 싶습니다. "별에 가까운 큰 행성을 찾는 것보다 별에서 멀리 떨어진 행성." 이러한 장애물을 극복하기 위해 연구원들은 광범위한 크기와 궤도 거리에서 행성의 발생률을 추론하는 새로운 방법을 설계했습니다. 새로운 모델은 별과 행성의 '우주'를 시뮬레이션 한 다음 이러한 시뮬레이션 된 우주를 '관찰'하여 각 '우주'에서 케플러가 발견 한 행성의 수를 결정합니다. Penn State의 대학원생이자 논문의 첫 저자 인 Danley Hsu는“우리는 Kepler가 식별 한 최종 행성 카탈로그를 사용하여 유럽 우주국 가이아 우주선의 별 속성을 개선했습니다. "결과를 Kepler에 의해 분류 된 행성과 비교함으로써, 우리는 별당 행성의 비율과 그것이 행성 크기와 궤도 거리에 어떻게 영향을 미치는지에 대해 특징지었습니다. 우리의 새로운 접근법은 이전 연구에 포함되지 않은 몇 가지 효과를 설명 할 수있었습니다. " 이 연구의 결과는 잠재적으로 지구와 같은 행성을 특징 짓는 미래의 우주 임무 계획과 관련이 있습니다. 케플러 임무는 수천 개의 작은 행성을 발견했지만, 천문학 자들은 자신의 구성과 대기에 대한 세부 사항을 배우기가 어렵습니다. 포드 박사 는“과학자들은 태양과 같은 별의 거주 가능 구역 에서 공전하는 대략 지구 크기의 행성의 대기에서 생명을 나타내는 분자 인 바이오 마커를 찾는 데 특히 관심이있다 ”고 말했다. "이 거주 지역은 행성들이 그들의 표면에 액체 물을 지원할 수있는 궤도 거리의 범위이다. 태양 같은 별의 거주 지역에서 지구 크기의 행성에서 생명의 증거를 찾으려면 새로운 우주 임무가 필요하다." 이 임무의 규모는 지구 크기의 행성에 따라 다릅니다. NASA와 미국 과학 아카데미 (National Academies of Science)는 현재 크기와 기능이 실질적으로 다른 미션 개념을 탐색하고 있습니다. 지구 크기의 행성이 드문 경우 가장 가까운 지구 모양의 행성이 더 멀리 떨어져 있으며 잠재적으로 지구 모양의 행성에서 생명의 증거를 찾기 위해 야심 찬 대규모 임무가 필요합니다. 다른 한편으로, 지구 크기의 행성이 일반적이라면, 태양과 가까운 지구를 도는 지구 크기의 외계 행성이있을 것이며 상대적으로 작은 관측소는 대기를 연구 할 수 있습니다. 케플러가 관측 한 대부분의 별은 태양으로부터 수천 광년 떨어져 있지만, 케플러는 우리가 거주 가능한 구역에서 지구 크기 행성의 속도를 추정하기 위해 엄격한 통계 분석을 수행 할 수있을 정도로 큰 별의 표본을 관찰했다. 근처의 태양 같은 별들. " Hsu가 말했다. 연구진은 시뮬레이션을 바탕으로 지구 크기의 3/4에서 1.5 배에 이르는 궤도 크기가 237 일에서 500 일 사이 인 지구에서 크기가 매우 가까운 지구에서 약 1 일 정도 발생한다고 추정했다. 별 4 개. 중요하게, 그들의 모델은 그 추정치의 불확실성을 정량화합니다. 그들은 미래의 행성 찾기 임무가 33 개의 별마다 약 1 개의 행성에서 2 개의 별에 대해 거의 1 개의 행성만큼 높은 실제 속도를 계획 할 것을 권장합니다. 포드는“우리는 주어진 크기와 궤도의 행성을 얼마나 자주 찾아야하는지 알면 외계 행성에 대한 조사를 최적화하고 다가오는 우주 임무를 설계하여 성공 가능성을 극대화하는 데 매우 도움이된다”고 말했다. "Penn State는 이러한 종류의 문제를 해결하기 위해 천문 관측 분석에 최신 통계 및 계산 방법을 제공하는 선두 주자입니다. ICS (Institute of CyberScience) 및 ACS (Center for Astrostatistics)는 인프라와 지원을 제공합니다. "이러한 유형의 프로젝트를 가능하게합니다." Penn State의 외계 행성 및 거주 가능한 세계 센터에는 모든 범위의 외계 행성 연구에 참여하는 교수진과 학생들이 포함됩니다. Penn State 팀은 시원한 별 주변의 저 질량 행성을 검색하는 도구 인 Habitable Zone Planet Finder를 구축했으며, 최근에 Penn State가 창립 파트너 인 Hobby-Eberly Telescope에서 과학 운영을 시작했습니다. 두 번째 Penn State-built spectrograph는 태양과 같은 별 주위 의 저 질량 행성 의 질량을 발견하고 측정하기위한 보완적인 조사를 시작하기 전에 테스트되고 있습니다. 이 연구는 그러한 행성 측량이 무엇을 발견하고 그들의 결과를 해석하기위한 맥락을 제공하는 데 도움이 될지를 예측합니다. 연구팀은 Ford와 Hsu 외에도 Brigham Young University의 Darin Ragozzine과 Keir Ashby를 포함합니다. 이 연구는 NASA의 지원을 받았다. 미국 국립 과학 재단 (NSF); 그리고 Eberly College of Science, 천문학과 및 천체 물리학과, 외계 행성 및 서식지 세계 센터, Penn State의 천문학 센터. NSF가 지원하는 CyberLAMP 클러스터를 포함하여 Penn State Institute for CyberScience에서 고급 컴퓨팅 리소스 및 서비스를 제공했습니다.
더 탐색 행성계 원반의 중력은 별에 근접한 수퍼 아티를 강요 할 수있다 추가 정보 : Danley C. Hsu et al. FGK 별 궤도를 도는 행성의 발생률 : 케플러 DR25, 가이아 DR2 및 베이지안 추론 결합, 천문학 저널 (2019). DOI : 10.3847 / 1538-3881 / ab31ab 저널 정보 : 천문 저널 에 의해 제공 펜실베니아 주립 대학
https://phys.org/news/2019-08-earth-like-planets-sun-like-stars.html
.젊은 목성은 거대한 신생아 행성에 정면으로 맞았습니다
라이스 대학교 Mike Williams 라이스와 썬 얏센 대학의 과학자들이 제안한 것처럼 렌더링은 젊은 목성의 핵심에 큰 영향을 미치는 효과를 보여줍니다. 그들은 약 45 억 년 전의 충돌이 NASA의 Juno 우주선의 놀라운 수치를 설명 할 수 있다고 말합니다. 크레딧 : Shang-Fei Liu / Sun Yat-sen University, 2019 년 8 월 14 일
이번 주 저널 저널 ( Nature) 의 연구에 따르면, 약 45 억 년 전에 초기 태양계에서 목성과 아직 형성되고있는 행성 사이의 거대한 충돌이 NASA의 Juno 우주선의 놀라운 수치를 설명 할 수 있다고한다 . 라이스 대학교와 중국의 선 얏센 대학교의 천문학 자들은 정면 충돌 시나리오 가 주노의 이전 수수께끼 수치를 설명 할 수 있으며, 이는 목성의 핵심이 예상보다 밀도가 낮고 확장되어 있음을 시사합니다. 라이스 천문학자인 안드레아 이젤 라 (Andrea Isella)의 공동 저자 인“이것은 수수께끼이다. "핵심을 자극 한 일이 일어 났으며, 그로 인해 큰 영향을 미쳤습니다." Isella는 행성 형성에 관한 주요 이론에 따르면 목성은 밀도가 높고 바위가 많거나 얼음이 많은 행성으로 시작하여 나중에 우리 태양을 낳은 가스와 먼지의 원반에서 두꺼운 대기를 모았다고한다. Isella는 연구 책임자 인 Shang-Fei Liu가 처음으로 데이터가 목성의 코어를 자극하여 코어의 밀도가 높은 컨텐츠를 위의 밀도가 낮은 레이어와 혼합하여 큰 영향으로 설명 할 수 있다고 생각했을 때 회의적이라고 말했다. Isella 그룹의 박사후 연구원 인 Liu는 현재 중국 주하이에있는 Sun Yat-sen의 교수진입니다. Isella는 "이것은 나에게는 거의 들리지 않았다"고 회고했다.
"Shang-Fei는 전단 계산으로 이것이 불가능하지 않다고 확신했다." 연구팀은 수천 번의 컴퓨터 시뮬레이션을 실행 했으며 빠르게 성장하는 목성은 행성 형성 초기 단계에 있었던 원형 행성 배아 근처의 궤도를 교란시킬 수 있음을 발견했습니다. Liu는 계산에는 서로 다른 시나리오와 충돌 각도 분포에서의 충돌 확률에 대한 추정치가 포함되었다고 말했다. Liu와 동료들은 목성이 처음 몇 백만 년 안에 행성 배아를 삼킬 가능성이 적어도 40 %라는 것을 발견했습니다. 또한 목성은 방목 충돌보다 정면 충돌을 더 일반적으로 만드는 "강력한 중력 집중"을 대량 생산했습니다. Isella는 Liu가 3D 컴퓨터 모델을 실행 한 후 충돌이 목성의 핵심에 어떻게 영향을 미치는지를 보여준 후 충돌 시나리오가 더욱 강력 해 졌다고 말했다. Isella는 "밀도가 높고 에너지가 많이 들어 있기 때문에 충돌자는 대기를 통과하고 코어 헤드 온을 치는 총알과 같을 것"이라고 말했다. "충격 전에, 당신은 대기로 둘러싸인 매우 조밀 한 코어를 가지고 있습니다. 정면 충돌은 사물을 퍼 뜨리고 코어를 희석시킵니다." 방목 각도에서의 충격은 충돌하는 행성이 중력에 갇히게되고 점차 목성의 핵으로 가라 앉을 수 있으며 Liu는 지구가 목성의 두꺼운 대기에서 붕괴 될 정도로 작은 행성 배아는 거대한 것으로 추정했다. Liu는 "Juno가 오늘날 측정하는 것과 유사한 핵심 밀도 프로파일을 초래 한 유일한 시나리오는 지구보다 약 10 배 더 큰 행성 배아에 대한 정면 영향"이라고 Liu는 말했다. Jupiter의 적외선 컬러 합성은 2007 년 NASA의 New Horizons 우주선에서 촬영 한 이미지에서 만들어졌습니다. Isella는이 계산이이 영향이 45 억년 전에 일어 났더라도 "종이가 제안한 상황에서 무거운 물질이 밀집된 코어로 다시 정착하는 데 여전히 수십억 년이 걸릴 수있다"고 제안했다. 라이스에 기반을 둔 NASA가 후원 한 CLEVER Planets 프로젝트의 공동 연구원 인 Isella는이 연구의 의미가 우리 태양계를 넘어서고 있다고 말했다. "이런 종류의 사건에 의해 설명 될 수있는 별에 대한 천문학적 관측이있다"고 그는 말했다. Isella는 "이것은 여전히 새로운 분야이기 때문에 결과가 확실하지는 않지만 일부 사람들은 먼 별 주위의 행성을 찾고 있기 때문에 때때로 몇 년 후에 사라지는 적외선 방출을 볼 수있다"고 말했다. "하나의 아이디어는 두 개의 바위 같은 행성 이 정면에서 충돌하여 산산이 부서져서 별을보고 있다면, 별빛을 흡수하고 그것을 방출하는 먼지 구름을 만들 수 있다는 것입니다. 이제이 먼지 구름이 빛을 방출합니다. 그리고 얼마 후 먼지가 사라지고 방출이 사라집니다. " Juno 임무는 과학자들이 목성의 기원과 진화를 더 잘 이해하도록 돕기 위해 고안되었습니다. 2011 년에 발사 된 우주선은 목성의 중력 및 자기장을 매핑하고 지구의 깊고 내부 구조를 조사하는 도구를 가지고 있습니다. 이 연구의 공동 저자로는 일본 천문학 센터의 야스노리 호리, 취리히 대학교의 Simon Müller, Ravit Helled, 베이징 칭화대 학교의 Xiaochen Zheng, 캘리포니아 대학교, 산타 크루즈, 칭화의 Doug Lin 등이 있습니다. 베이징 대학.
더 탐색 먼 행성에서 발견 된 달 형성 디스크 추가 정보 : 큰 영향을 미치는 목성의 희석 코어 형성, Nature (2019). DOI : 10.1038 / s41586-019-1470-2 , https://www.nature.com/articles/s41586-019-1470-2 저널 정보 : 자연 라이스 대학교 제공
https://phys.org/news/2019-08-young-jupiter-smacked-head-on-massive.html
.연구원들은 새로운 데이터 과학 도구를 사용하여 작동중인 단일 분자를 포착합니다
에 의해 애리조나 주립 대학 시간이 지남에 따라 추적되는 분자는 파란색 선으로 표시되며 때로는 밝은 녹색 영역으로 방황합니다. 이 영역 내에서 분자는 여기되어 녹색 빛과 구별 할 수있는 다른 파장의 빛을 방출하기 시작합니다. 이 방출 광은 분자의 거동에 대해보고합니다. 크레딧 : Steve Presse, 2019 년 8 월 14 일
고등학교 화학에서 우리는 화학 반응에 대해 배웠습니다. 그러나 두 개의 반응 분자가 함께 결합되는 것은 무엇입니까? 아인슈타인에 의해 우리에게 설명 된 바와 같이, 그것은 용매 분자의 충격에 의해 구동되는 불활성 분자의 무작위 운동입니다. 무작위로 우연히 모여 들면이 분자들이 반응 할 수 있습니다. 단일 분자 의 움직임을 포착하는 것은 FCS (Fluorescence Correlation Spectroscopy)로 알려진 방법에 의해 달성됩니다. 캐치? 분자 운동에 대한 명확한 그림을 얻으려면 단일 분자에서 방출되는 광 입자, 광자에 대한 많은 탐지가 필요합니다. 예를 들어, 정치 여론 조사를 생각해보십시오. 캠페인주기 중 언제든지, 투표는 다음 선거 결과를 예측하는 데 사용됩니다. 그러나 정확한 예측을 얻기 위해 얼마나 많은 유권자에게 질문을해야하며, 시간에 민감한 설문 조사 정보가 얼마나 많은지에 대해, 우리는 얼마나 신속하게 국가의 정치 상황을 조사 할 수 있습니까? 모든 주에서 모든 유권자에게 요청하면 정확한 결과를 얻을 수 있지만 시간과 비용이 너무 많이 듭니다. 실질적인 이유로 유권자 샘플을 가져와 해당 샘플에 포함 된 모든 정보를 효율적으로 활용해야합니다. 이 그림의 유권자들은 우리의 속담 광자입니다. FCS에서 데이터를 수집하는 데 오랜 시간이 걸리던 것은 앞서 강조한 순진 폴링 전략과 같습니다. 시간이 너무 오래 걸리며 학습에 관심이있는 화학 물질은 이미 완료되었을 수 있습니다. 또한, 샘플을 레이저에 장시간 노출 시키면 연구중인 분자의 광 화학적 손상을 초래하여 생물학적 연구 에서 FCS의 광범위한 사용을 방해 할 수 있습니다 . "단일 분자 형광 기술은 많은 중요한 분자 과정의 역학에 대한 우리의 이해에 혁명을 가져 왔지만, 신호는 본질적으로 시끄럽고 실험에는 긴 획득 시간이 필요합니다." 이 작업은 데이터 과학의 새로운 도구 를 활용 하여 감지 된 모든 광자를 계산하고 분자 운동의 그림을 세분화합니다. 애리조나 주립대 학교 (Arizona State University)의 ASU 물리 과학부 연구 및 공동 교수 인 Steve Pressé는“새로운 수학적 도구를 통해 새로운 실험에서 오래되었지만 강력한 실험에 대해 생각할 수있게되었다”고 말했다. Pressé와 공동 연구원이 Nature Communications 에 발표 한 논문은 이제 데이터 과학 도구 , 특히 베이시스 비모수 (Bayesian nonparametrics)를 사용하여 이러한 문제를 해결합니다 . 레 비투스는 "오래된 전략은 공정을 느리게 조사하는 능력을 제한하여 더 빠른 화학 반응과 관련이없는 수많은 흥미로운 생물학적 질문을 남길 수 없게되었다. 이제 우리는 짧은 순서로 해결 된 공정에 대한 질문을 시작할 수있다"고 덧붙였다.
더 탐색 행동에 포착 : 이미지는 실시간으로 분자 운동을 캡처 추가 정보 : Sina Jazani et al., 형광 상관 분석 분광법의 대안 프레임 워크, Nature Communications (2019). DOI : 10.1038 / s41467-019-11574-2 저널 정보 : Nature Communications 에 의해 제공 애리조나 주립 대학
https://phys.org/news/2019-08-tools-science-capture-molecules-action.html
.울산과기원, 자성 띠는 탄소물질 개발…전극재료 등 적용 기대
송고시간 | 2019-08-14 14:19 백종범·유정우·박노정 교수팀, 탄소물질 내 결함 형성해 자성 발현 자성을 띠는 탄소물질 개발에 성공한 백종범 교수(오른쪽)와 정선민 연구원. [울산과학기술원 제공. 재판매 및 DB 금지]
자성을 띠는 탄소물질 개발에 성공한 백종범 교수(오른쪽)와 정선민 연구원. [울산과학기술원 제공. 재판매 및 DB 금지] (울산=연합뉴스) 허광무 기자 = 울산과학기술원(UNIST) 연구진이 자성을 띠는 탄소물질 개발에 성공했다. 백종범·유정우·박노정 교수 공동연구팀은 탄소물질(유기물)이 상자성(외부 강력한 자기장 영향으로 자성을 갖게 되는 성질)을 갖도록 합성하는 데 성공했다고 14일 밝혔다. 물질의 자기적 성질은 원자 속 전자의 자전 운동인 스핀(spin)에 의해 결정된다. 스핀 방향이 외부 자기장 방향과 일치할 때 일반적인 자석의 성질이 나타난다. 그러나 탄소 원자들이 육각형으로 잘 정렬된 그래핀(graphene)에서는 스핀 방향과 외부 자기장 방향이 서로 반대여서 일반적인 자성이 나타나지 않는다. 그런데 이번에 연구진이 개발한 합성법을 이용하면 그래핀과 유사한 구조의 탄소물질이 상자성을 띠게 만들 수 있다. 탄소물질의 합성온도를 낮추면서 대량 합성에 성공한 방식이어서 다방면에 응용할 수 있을 전망이다. 연구진은 물질을 합성할 재료로 '아세틸기가 달린 단량체'를 써서 비교적 낮은 온도(500도)에서 반응을 유도, '2차원 탄소 박막'(graphitic carbon nanosheets)을 대량으로 합성했다. 이때 탈수반응(수소와 산소를 제거하는 반응)과 탄화반응(다른 원자를 탄소로 치환하는 반응)이 동시에 진행됐다. 그 결과로 탄소 구조체 내부에 구멍 형태의 결함이 나타났고, 이 결함이 외부 자기장을 받고 자성을 띤 것이다. 백 교수는 "그동안 탄소물질의 자성 연구는 이론이나 계산 연구에 초점에 맞춰졌으나, 이번 연구는 이론적 계산과 실증을 병행함으로써 탄소물질 결함이 자성과 어떤 연관이 있는지에 대한 문제를 근본적으로 해결하는 실마리를 제공할 것"이라면서 "MRI 조영제로 유기물을 이용하는 연구, 합성 물질에 구멍이 많다는 점을 이용한 흡착물질과 전극 재료 연구 등 다방면에 활용이 가능할 것"이라고 기대했다. 이번 연구는 화학 분야 국제 학술지인 앙게반테 케미(Angewandte Chemie International Edition) 12일 자에 게재됐다. hkm@yna.co.kr
https://www.yna.co.kr/view/AKR20190814093400057?section=it/science
I want to see Jo Do Yoon, my dad is Kenyan and my mom is Korean. Doyun went to a good foster parent in America. I don't know the news, but I will be big.
보고싶은 조 도윤 , 아빠는 케냐인, 엄마는 한국인 이랍니다. 도윤 이는 미국의 좋은 양부모님 가정에 갔죠. 소식을 모르지만 잘 크고 있겠죠.
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
https://scitechdaily.com/harvard-scientist-connects-the-dots-in-fin-to-limb-evolution/
.과학자들은 항생제 내성을 극복 할 수있는 강력한 잠재적 무기를 발견
노스 캐롤라이나 대학교 건강 관리 기관 Mark Derewicz 슈도모나스 아에 루기 노사 (Pseudomonas aeruginosa) 생산 된 rhamnolipids는 포도상 구균의 원형질막 (적색으로 표시되어 있음)을 목표로하여 aminoglycoside 항생제에 대한 투과성을 증가시킵니다. 학점 : UNC 의과 대학 Conlon Lab, 2019 년 8 월 14 일
황색 포도상 구균 박테리아는 항생제 치료에도 불구하고 종종 지속되는 심각한 감염의 주요 원인이지만, UNC 의과 대학의 과학자들은이 박테리아를 일부 일반적인 항생제에 훨씬 더 취약하게 만드는 방법을 발견했습니다. Cell Chemical Biology에 발표 된 연구에 따르면 , rhamnolipids라는 분자를 추가하면 토 브라 마이신과 같은 아미노 글리코 시드 항생제가 S. 아우 레 우스 에 비해 수백 배 더 강력 합니다. rhamnolipids는 효과적으로 S. aureus 세포 의 외막을 느슨하게하여 aminoglycoside 분자가 더 쉽게 들어갈 수있게합니다. "이 표준 항생제 내성 박테리아를 죽이거나 저항하는 새로운 방법에 대한 큰 필요가, 그리고이를 위해 우리는 아미노 글리코 사이드 흡수를 유도하기 위해 막 투과성을 변경하는 것은 매우 것을 발견 효과적인 전략 에 대한 황색 포도상 구균 ,"연구의 수석 저자 인 브라이언 콘론는 말했다 UNC 의과 대학 미생물학 및 면역학과 조교수 미국 질병 통제 센터 (CDC)는 2017 년 미국에서 119,000 건 이상의 심각한 혈류 포도상 구균 감염이 발생했으며 그 중 20,000 명 이상이 치명적인 것으로 추정했습니다. S. 아우 레 우스 의 많은 균주에 대한 표준 치료 는 박테리아가 유 전적으로 특정 항생제 내성을 획득했거나 본질적으로 덜 취약한 방식으로 체내에서 자라기 때문에 박테리아를 죽이지 않습니다. 예를 들어, S. 아우 레 우스 는 농양의 저산소 구역 또는 낭성 섬유증 환자의 점액이 채워진 폐에서 생존하기 위해 신진 대사를 조정할 수 있습니다. 이러한 환경에서, 박테리아 외벽 또는 막은 토 브라 마이신과 같은 아미노 글리코 시드에 비교적 불 투과성이된다. Conlon과 동료, 박사 저자 인 Lauren Radlinski 등 2017 년 연구에서 rhamnolipids가 S. aureus 의 표준 테스트 균주에 대해 토 브라 마이신의 효능을 크게 향상 시킨다는 것을 발견 한 Conlon 실험실의 후보 . Rhamnolipids는 다른 박테리아 종인 Pseudomonas aeruginosa에 의해 생성 된 소분자이며 야생의 다른 박테리아에 대한 P. aeruginosa의 천연 무기 중 하나로 여겨집니다. 고용량에서는 경쟁 박테리아의 세포막에 구멍을 뚫습니다. UNC 연구원들은 rhamnolipids가 독립적 인 항균 효과가없는 저용량에서도 토 브라 마이신 분자의 흡수를 크게 증가 시킨다는 것을 발견했습니다. 새로운 연구에서, Conlon, Radlinski 및 동료들은 평범한 임상 진료에서 특히 죽이기 어려운 S. 아우 레 우스 집단 에 대해 rhamnolipid-tobramycin 조합을 테스트 했습니다. 연구자들은 rhamnolipids가 tobramycin의 효능을 다음과 같이 향상시킵니다 저산소 틈새에서 자라는 S. 아우 레 우스 ; 유전자 획득 된 치료 저항성을 갖는 위험한 S. 아우 레 우스 변이체 의 패밀리 인 MRSA (메티 실린-내성 S. 아우 레 우스 ) ; 낭포 성 섬유증 환자로부터 단리 된 토 브라 마이신-내성 S. 아우 레 우스 균주; 및 항생제가 느리게 성장하기 때문에 일반적으로 항생제에 대한 감수성을 감소시킨 S. 아우 레 우스 의 "잔여"형태 . Radlinski는 "토 브라 마이신 복용량은 일반적으로이 S. 아우 레 우스 집단 에 영향을 거의 또는 전혀 미치지 않는 토람 마이신 용량이 rhamnolipids 와 결합 될 때 빠르게 죽였다"고 말했다. Conlon, Radlinski 및 동료들은 저용량의 rhamnolipids가 S. aureus 막을 아미노 글리코 시드에 훨씬 더 투과성있게 만드는 방식으로 변경한다고 결정했습니다 . 토 브라 마이신, 겐타 마이신, 아 미카 신, 네오 마이신 및 카나마이신을 포함하여이 가족에서 테스트 한 각 항생제의 효능이 향상되었습니다. 또한이 효능 강화 전략은 S. 아우 레 우스 뿐만 아니라 Clostridioides difficile (C-diff)을 포함한 여러 다른 박테리아 종에 대해서도 효과적이라는 사실이 밝혀 졌습니다. 노인과 병원의 환자. Rhamnolipids는 많은 변종으로 나 왔으며, 이제 과학자들은 인간 세포에 독성 효과가 거의 또는 전혀없는 상태에서 다른 박테리아에 대해 강력하게 작용하는 최적의 변종이 있는지 확인하려고합니다. 또한 기존 항생제의 효능을 향상시킬 수있는 새로운 방법을 찾기 위해 다른 미생물 대 미생물 무기를 연구 할 계획입니다. 라들 린스키 박사는“ 우리의 항생제가 얼마나 잘 작용하는지에 영향을 줄 수있는 수많은 박테리아 종간 상호 작용이있다 ”고 말했다. "우리는 현재 치료법의 효능을 개선하고 항생제 내성의 상승을 늦추는 궁극적 인 목표를 가지고 이들을 찾는 것을 목표로합니다."
더 탐색 과학자들은 항생제 저항과의 전쟁을위한 잠재적 인 무기를 찾습니다 추가 정보 : 로렌 Radlinski C. 등, 황색 포도상 구균, 화학 아미노 글리코 통풍 극복 항생제 내성의 유도 및 내성 세포 화학 생물학 (2019). DOI : 10.1016 / j.chembiol.2019.07.009 저널 정보 : Cell Chemical Biology 에 의해 제공 노스 캐롤라이나 건강 관리의 대학
https://phys.org/news/2019-08-scientists-powerful-potential-weapon-antibiotic.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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