게이트 텐서 네트워크의 홀로그래피 및 중요도

.로봇 툴 조작으로 공간 내 급유가 현실에 더 가깝게 됨

 

 

NASA의 Goddard 우주 비행 센터 Vanessa Lloyd와 Peter Jacobs Dextre가 운영하는 Robotic Reueling Mission 3의 Multi-Function Tool 2는 우주 정거장 외부에서 로봇 급유 작업을 시연합니다. 크레딧 : NASA. 2019 년 8 월 19 일

NASA의 Robotic Refueling Mission 3 (RRM3)은 초기에 일련의 도구 작업을 완료하여 다른 세계의 물 얼음이나 메탄을 우주선의 연료로 현실에 한 걸음 더 다가가는 아이디어를 가져 왔습니다. 극저온 수소, 산소 및 메탄과 같은 극저온 저장 및 이동 능력은 우주선이 아버지를 태양계로 그리고 그 이상으로 여행하는 데 도움이 될 것입니다. 성공적인 운영은 위성 서비스 프로젝트 부서가 설계 한 세 가지 도구 중 첫 번째 도구를 우주의 한 탱크에서 다른 탱크로 액체 메탄을 로봇 식으로 전달 합니다 . 우주 정거장의 Dextre 로봇이 작동하는 다기능 공구 2는 극저온 커플러 어댑터를 비포하여 극저온 커플러 어댑터 포트에 삽입했습니다. 이 작업으로 나머지 RRM3 도구를 사용하여 극저온 연료를 전송할 수 있습니다. 추가 RRM3 툴 작업은 올해 말에 수행 될 예정입니다. RRM3은 2018 년 12 월 국제 우주 정거장에 착수했습니다. 4 월 하드웨어 문제로 인해 더 이상 액체 메탄 을 이송 할 수 없지만 몇 가지 목표를 달성했습니다. RRM3은 비등 (boil off)이라는 공정으로 인해 손실없이 극저온의 가장 긴 저장을 보여 주었다. 증발은 저온이 충분히 낮은 온도에서 유지되지 않을 때 발생하는 유체 손실입니다. RRM3 내의 특수 냉각기는 액체를 4 개월 동안 차갑게 유지했습니다. RRM3 팀은 메릴랜드 주 그린벨트에있는 NASA의 Goddard 우주 비행 센터에있는 Goddard 위성 서비스 제어 센터에서 운영을 관리합니다.

크레딧 : NASA / Taylor Mickal 더 탐색 NASA, 새로운 급유 임무를 시작하여 우주선의 수명을 연장하고 더 멀리 여행 에 의해 제공 NASA의 고다드 우주 비행 센터

https://phys.org/news/2019-08-robotic-tool-in-space-refueling-closer.html

mss(magic square system)master:jk0620
http://blog.naver.com/mssoms
http://jl0620.blogspot.com
http://jk0620.tripod.com
https://twitter.com/ljunggoo



An Affair To Remember Beegie Adair

 

 

.과학자들은 DNA 메틸화의 신비를 밝혀 내다

작성자 : Anne Wärme Lykke, 덴마크 기술 대학교 크레딧 : DTU Biosustain, 2019 년 8 월 19 일

모든 종은 그들의 DNA를 메틸기로 표시합니다. 이것은 유전자 발현을 조절하고, 외래 DNA와 원주민 DNA를 구별하거나, 복제 동안 오래된 DNA 가닥을 표시하기 위해 수행됩니다. 메틸화는 메틸 트랜스퍼 라제 (methyltransferases)라고하는 특정 효소에 의해 수행되는데, DNA는 특정 패턴의 메틸기로 DNA를 장식하여 DNA 위에 후성 유전층을 만듭니다. 지금까지 과학자들은 어떤 효소가 어떤 패턴에 영향을 미치는지 말하기 위해 고심하지 않았습니다. 그러나 최근 Nature Communications 에 발표 된 새로운 연구에서 덴마크 공과 대학의 Novo Nordisk Biosustainability Center for Biosustainability (DTU Biosustain) 과학자들은 두 개의 박테리아에서 효소를 특정 메틸화 패턴과 결합시켰다. "어떤 효소가 많은 응용 분야에서 어떤 역할을하는지 알고 있습니다.이 지식을 통해 인공 메틸 로메오로 모델 유기체를 구성하여 DNA를 도입하려는 균주의 메틸화 패턴을 모방 할 수 있습니다. 이러한 방식으로 '생존'을 보장 할 수 있습니다. 이 논문의 전문가이자 최초 저자 인 DTU Biosustain의 Torbjørn Ølshøj Jensen은 말합니다. 과학자들은 종종 외래 DNA를 박테리아 나 효모와 같은 숙주 유기체 에 도입하려고 할 때 메틸화 문제에 부딪 칩니다. 그러나 외래 DNA 도입은 의약품, 지속 가능한 생화학 및 식품 성분과 같은 생산 호스트 (종종 세포 공장이라고 함)를 구축 할 때 필수적입니다. 종종, 숙주 는 원하는 화합물을 생성하기 위해 다른 유기체로부터 유전자 (DNA)를 필요로한다. 그러나 메틸화 패턴이 DNA가 외계인이라는 사실을 드러내 기 때문에 호스트는 외래 DNA를 거부하고 조각으로 자릅니다. 대장균을 숙주로 사용하는 과학자들은 새로운 DNA를 도입 할 때 대장균이 잘 알려져 있고 오히려 "잘 행동"하기 때문에 일반적으로 많은 문제가 있거나 다른 것보다 적습니다. 그러나 덜 알려진 호스트로 이동하면 큰 문제가 될 수 있습니다. "대장균이 아닌 다른 박테리아에서 작업하는 경우 DNA 변환과 관련하여 많은 시행 착오를 겪어야하는 경우가 많지만 그다지 충분하지 않습니다. 지식과 도구가 필요합니다.이를 통해 체계적이고 합리적입니다. Torbjørn Ølshøj Jensen은 이렇게 말합니다. 목표는 어떤 효소가 어떤 패턴을 담당하는지 알아내는 것이 었습니다. 이를 밝혀 내기 위해 연구자들은 특정 DNA 패턴의 여러 사본을 보유하는 메틸 트랜스퍼 라제 및 "카세트"중 하나를 포함하는 DNA- 링 (플라스미드)을 제작했습니다. 모티프라고하는 이러한 DNA 패턴은 메틸 트랜스퍼 라제의 표적입니다. 둘을 결합시킴으로써, 플라스미드에 의해 발현 된 메틸 트랜스퍼 라제 는 DNA를 특정 방식으로 표시하여 효소의 메틸화 패턴을 드러 낼 것이다. 이것은 모든 메틸 트랜스퍼 라제에 대해 수행되었다. 그 후, 모든 플라스미드 (풀 내)를 메틸 그룹 을 나타내도록 설계된 시퀀싱 방법을 사용하여 판독 하였다 . 이것은 연구자들에게 효소와 모티프 커플 링의 "라이브러리"를 제공했다. 연구팀에 따르면, 메틸 트랜스퍼 라제 메틸화 패턴 을 식별하는이 빠른 방법은 DNA 분해로 어려움을 겪고있는 다른 연구자들에게 큰 가능성을 가지고 있다고한다. 이 방법을 검증하기 위해 과학자들은 내열성 세균 M. thermoacetica와 세균 A. woodii의 게놈을 분석했습니다. 두 박테리아는 산업 응용 분야와 실질적으로 변형 된 게놈에 대한 잠재력이 큰 숙주입니다. 전체적으로, 2 개의 박테리아 유기체는 23 개의 메틸 트랜스퍼 페라 제 유전자를 보유하지만, 게놈에서 12 개의 상이한 DNA- 모티프에 대해서만 변형을 나타내며, 이는 모든 메틸 트랜스퍼 라 제가 활성이 아님을 의미한다. 연구팀은 23 개의 메틸 트랜스퍼 라제를 모두 평가하여 게놈에서 활성 인 것들을 찾아 냈다. 12 개 모티프 중 11 개는 활성을 특정 메틸 트랜스퍼 라제 유전자에 결합 할 수있었습니다. 이 방법을 사용하여이 팀은 모호하지 않은 "메틸 로메"를 가진 숙주를 설계하려고합니다. 즉, 유기체는 메틸 트랜스퍼 라제 만 갖고 있기 때문에 외래 DNA를 비 모델 유기체로 쉽게 도입 할 수 있습니다. 이것은 새로운 또는 덜 알려진 숙주에 기초한 세포 팩토리를 구축 할 때 및 유전자 발현 및 세포 분화 의 조절을 이해하기 위해 유용 할 수있다 .

더 탐색 헬리코박터가 그토록 적합한 이유는 무엇입니까? 추가 정보 : Torbjørn Ølshøj Jensen et al., 메틸 트랜스퍼 라제 인식 및 변형 패턴의 게놈 전체 체계적 식별, Nature Communications (2019). DOI : 10.1038 / s41467-019-11179-9 저널 정보 : Nature Communications 덴마크 기술 대학에서 제공

https://phys.org/news/2019-08-scientists-uncover-mystery-dna-methylation.html

 

. 게이트 텐서 네트워크의 홀로그래피 및 중요도

Thamarasee Jeewandara, Phys.org 매치 게이트 MERA (multiscale 얽힘 재 정규화 ansatz 시뮬레이션; mMERA) 장난감 모델 구성. A : 연구의 수치 매치 게이트 설정에서 표준 MERA 텐서 네트워크 (왼쪽)는 BD와 동일합니다. 자유 파라미터 a, b, c는 생성 행렬의 성분을 고정시킵니다. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aaw0092, 

2019 년 8 월 19 일 기능

 

텐서 네트워크 는 양자 물리학에서 중심 역할을 수행합니다. 양자 물리학 은 특정 종류의 양자 상태에 대한 효율적인 근사치를 제공 할 수 있기 때문입니다. 관련 그래픽 언어는 또한 양자 회로, 채널, 프로토콜 및 개방형 시스템에 대해 쉽게 설명하고 그림으로 추론 할 수 있습니다. 최근 연구에서 A. Jahn과 독일의 복잡한 양자 시스템, 재료 및 에너지 및 수학 및 컴퓨터 과학 부서의 연구팀은 이전 도구를 확장하여 텐서 네트워크를 연구 할 수있는 다목적이며 효율적인 프레임 워크를 소개했습니다. 연구원들은 벌크 타일링을 사용했습니다(컴퓨팅 기하 기법)은 매우 정확한 임계 데이터를 획득하고 홀로그램 양자 오류 정정 코드와 텐서 네트워크 사이의 링크를 확립하기 위해 그들의 작업에 사용되었습니다. 그들은이 연구가 대량 경계 통신을 포착하기 위해 텐서 네트워크 모델에 대한 추가 조사를 자극 할 것으로 기대합니다. 결과는 이제 Science Advances에 게시됩니다 . anti-de Sitter / conformal field 이론 대응을 의미하는 AdS / CFT 대응은 스트링 이론 에서 가장 큰 연구 분야 중 하나이며, 홀로 그래픽 이중성이 존재하는 벌크 경계 이원성의 맥락에서 예입니다. 벌크 공간의 중력과 경계의 임계 양자 장. 두 가지 매우 다른 이론과 관련된이 서신은 1997 년 물리학 자 Juan M. Maldacena에 의해 공식화되었으며 지난 20 년 동안 끈 이론에서 상당히 중요한 결과로 간주됩니다. 이러한 이중성의 주요 특징은 물리학자가 이전에 Ryu-Takayanagi 공식을 사용하여 조명 한 벌크 지오메트리와 경계 얽힘 엔트로피 사이의 관계 입니다. AdS / CFT의 맥락에서 얽힘을 이해하는 것이 중요하기 때문에 연구자들은 멀티 스케일 엉킴 재 정규화 안사 츠 시뮬레이션 (MERA) 과 같은 홀로그램 장난감 모델을 구성하기위한 이상적인 프레임 워크로서 텐서 네트워크 의 필요성을 깨달았습니다 . 물리학 자들은 양자 정보 이론의 아이디어에 더 연결되는 홀로 그래픽 이중성에 의해 양자 오류 정정이 촉진 될 수 있다는 실현을 탐색했다 . 연구원들이 성공적으로 건설했지만AdS / CFT에서 다양한 측면을 재현하는 여러 텐서 네트워크 모델 은 여전히 ​​텐서 네트워크 홀로그래피 의 기능과 한계에 대한 일반적인 이해가 부족했습니다 . 프로세스에 대한 특정 장애물에는 텐서 네트워크의 잠재적으로 큰 매개 변수 공간 및 관련 계산 비용이 포함됩니다.

텐서 네트워크의 기하학. 텐서 네트워크가 내장 된 삼각형 타일링 (파란색 가장자리)이있는 평평한 (A) 및 쌍곡선 공간 (B 및 C)의 이산화 (검은 격자). 매치 게이트 형식에서, 삼각형 사이의 조인트 에지는 인덱스에 대한 텐서 네트워크 수축과 유사한 Grassmann 수 쌍에 대한 적분에 해당합니다. (A)와 (B)는 규칙적인 타일을 표시하지만 (C)는 비정규 MERA와 같은 타일링을 제공합니다. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aaw0092

본 연구에서, Jahn et al. matchgate 텐서가 개발 한 고효율 수축 기술을 적용하여 기존 문제를 극복했습니다 . 다목적 기술을 통해 연구팀 은 양자 오류 보정의 장난감 모델을 통합 하여 가우스 Fermionic 텐서 네트워크 에서 기하학과 상관의 상호 작용을 포괄적으로 연구 할 수있었습니다 . 또한 현재 연구에서 "MERA"모델과 같은 이전의 텐서 네트워크 접근 방식을 포함하여 이들 간의 연결을 강조했으며, 팀은 단일 및 실제가 아닌 텐서 네트워크로 연구를 제한하여 대량에서 경계로의 유클리드 진화와 유사했습니다. et al.은 텐서 네트워크 재 정규화 와 관련하여 새로운 접근법을 제공했습니다.알려진 모델 이상의 벌크 경계 대응을 설명하는 텐서 네트워크의 기능을 입증합니다. 본 연구는 예비 작업이며 텐서 네트워크의 홀로그래피에 대한보다 체계적인 연구를위한 출발점을 제공합니다.

HaPPY / 매치 게이트 등가. 고정 계산 벌크 입력 (왼쪽)에 대한 HaPPY 모델의 홀로그램 오각형 코드는 쌍곡선 오각형 타일링 (오른쪽)의 매치 게이트 텐서 네트워크와 같습니다. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aaw0092

과학자들은 먼저 홀로 그래픽 오류 수정 코드 (HaPPY 코드) 를 구현하기 위해 고도로 대칭적인 일반 벌크 타일링에 프레임 워크를 적용했습니다.다른 곳에서 제안했습니다. 그 후, 그들은 프레임 워크의 다재다능 성을 탐구하여 더 많은 물리적 설정으로 확장했습니다. 그들은 먼저 HaPPY 코드 장난감 모델을 사용하여 홀로 그래픽 오각형의 벌크 타일링과 벌크 / 경계 대응 관계를 이해했으며, 각 오각형 타일은 하나의 내결함성 논리 큐 비트를 인코딩했습니다. 간단히 말해서, 연구팀은 대량의 자유도를 계산 기준 상태로 고정하는 것이 매치 게이트 텐서 네트워크를 야기 할 수 있음을 관찰했습니다. 그들은 계산 기초 상태가 순수한 가우시안임을 보여주고 벌크에서 고정 된 계산 입력의 경우 홀로그램 오각형 코드가 경계에서 매치 게이트 텐서를 생성 할 수 있다고 결론지었습니다. 사용 Schläfli 기호를{p, q} 여기서 p = 다각형 당 모서리 수 및 q = 각 모서리 주변의 다각형 수는 HaPPY 모델의 쌍곡선 형상을 지정했습니다. Jahn et al. 고정 벌크 입력을 위해 5 큐빗 안정기 상태로 구축 된 홀로그램 국방부 코드를 포함하는 모델 프레임 워크를 보여 주었다. 그들은 경계 상태가 Majorana fermions 로 알려진 이국적 입자와 비 국소 벌크 쌍에 해당하는 것으로 나타났다 . 따라서이 연구는 홀로그램 모델의 상태 특성을 대규모로 연구 할 수있는 길을 열었습니다. 과학자들은 시스템 의 2 점 상관 기와 얽힘 엔트로피 를 더 계산했습니다 . 그런 다음 임계 벌크 가우시안 경계 상태가 다양한 벌크 타일링을 사용하여 알려진 모델을 넘어 실현 될 수 있음을 보여주었습니다. 현재 연구에서 그들은 Ising CFT (conformal field theory) 장난감 모델 의 평균 스케일링 속성을 재현했다 . 가장 간단한 가능한 모델 이론적 물리학에서 유클리드 양자 장 이론의 방법과 비판적 현상의 연구를 가능하게했다.

Jahn et al. 그런 다음 이전에 개발 된 MERA 지오메트리를 기반으로 유클리드 매치 게이트 텐서 네트워크를 구축하고이를 매치 게이트 MERA (mMERA)로 명명했습니다. 그들이 삼각 측량 (구조물을 포착하기위한 다수의 수단)으로 표현한이 타일링 불일치는 계산 비용이 거의 들지 않고 Ising CFT를 회복했습니다. 이 연구의 계산 최적화 프로세스는 수백 개의 텐서가있는 네트워크의 데스크톱 컴퓨터에서 몇 분 밖에 걸리지 않았습니다. 이런 식으로 A. Jahn과 동료들은 텐서 네트워크를 연구하기위한 효율적인 예비 프레임 워크를 도입하고 가우스 설정 내에서 추가 연구를 통해 양의 곡선 벌크, 고차원 모델 및 랜덤 텐서에 중점을 둘 것을 제안했습니다. 가우시안 (Gaussianity) 이외의 추가 연구는 약한 커플 링 확장을 통해 또는 국지적으로 제한된 상호 작용 하에서 상호 작용하는 페 머이 온성 텐서 네트워크를 탐색 할 수있다. 연구에 제시된 프레임 워크의 제안 된 가능한 확장은 텐서 수축을 추출하는 일반적인 방법의 계산 계산 노력을 피하기 위해 시스템 크기에 대한 다항식 계산 스케일링 만 필요합니다.

더 탐색 중력에 연결된 최적의 양자 계산 추가 정보 : A. Jahn et al. Matchgate 텐서 네트워크의 홀로그래피 및 중요도, Science Advances (2019). DOI : 10.1126 / sciadv.aaw0092 Fernando Pastawski et al. 홀로 그래픽 지오메트리의 코드 속성, Physical Review X (2017). DOI : 10.1103 / PhysRevX.7.021022 Vijay Balasubramanian et al. 홀로 그래픽 입자 검출, 물리적 검토 D (2002). DOI : 10.1103 / PhysRevD.61.044007 로만 오 루스 텐서 네트워크에 대한 실질적인 소개 : 매트릭스 제품 상태 및 얽힌 예상 상태, Annals of Physics (2014). DOI : 10.1016 / j.aop.2014.06.013 저널 정보 : 과학 발전 , 신체 검토 X , 신체 검토 D

https://phys.org/news/2019-08-holography-criticality-matchgate-tensor-networks.html

 

 

.새로운 모델은 오래된 것에 동의한다 : 미국과 러시아 사이의 핵전쟁은 핵 겨울을 초래할 것이다

작성자 : Bob Yirka, Phys.org 크레딧 : CC0 Public Domain 2019 년 8 월 19 일 보고서

Rutgers University, National Atmospheric Research Center 및 Colorado University의 연구팀은 새로운 기후 모델이 더 오래된 기후 모델과 일치 함을 발견했습니다. 미국과 러시아 간의 핵전쟁은 핵 겨울을 초래할 것입니다. 그들은 지구 물리학 저널 : 대기권에 그들의 발견을 발표했습니다 . 원자력 시대에 살았던 대부분의 사람들은 핵 겨울에 대해 들었습니다. 이러한 결과에 대한 초기 두려움은 복잡한 도시 모델에서 대량의 핵폭탄이 폭발 할 경우 어떻게 될지를 보여주는 정교한 컴퓨터 모델에 의해 강화되었다. 원자 폭발에 의해 발화되는 화재로 인해 발생하는 엄청난 양의 연기로 인해 행성이 더 차가워 질 것입니다. 이 새로운 노력에서 연구원들은 폭탄의 추정 수, 폭탄의 강도, 폭파 위치 및 각각에 의해 생성 될 수있는 연기의 양과 같은 많은 변수를 분석했습니다. 그들은 분석에서 두 나라가 보유한 모든 원자 무기가 전면적 인 핵전쟁에 사용 된 최악의 시나리오 를 선택 했다. 이러한 시나리오에서 연구원들은 모든 폭탄이 미국이나 러시아에 상륙 할 것이라고 가정했다. 연구원들이 사용하는 새로운 모델을 Community Earth System Model-Whole Atmosphere Community Climate Model – Version 4라고합니다.이 모델의 모든 결과는 2007 년 Goddard Institute for Space Studies ModelE에서 찾은 결과와 비교되었습니다. 연구원들은 두 모델 모두 그러한 전쟁으로 인한 핵 겨울 (약 9K의 지구 온도 강하)을 보였다고보고했다. 두 모델 모두 수년간 지속되는 핵 겨울을 만들어 냈습니다. 그들은 또한 그러한 전쟁 후 처음 몇 개월 동안 강수량이 30 % 감소한 것으로 나타났습니다. 그들은 예측에 차이가 있었다고보고했다. 초기 모델은 몬순 계절의 붕괴와 엘니뇨 사건의 주요 변화를 예측했다. 그리고 새로운 모델은 전 세계 연기 범위가 구형 모델의 결과보다 오래 지속될 것으로 예측했습니다. 그리고 타이밍에 약간의 차이가 있었지만, 둘 다 영향을받은 지역에서 시작하여 연기가 북반구로 퍼지고 결국 남반구로 향하는 연기 범위의 진행을 보여 주었다. 두 모델 모두 인류의 운명에 주요 핵전쟁 이 무엇 을 의미 하는지에 대한 예측을 제공하도록 설계되지 않았습니다. 과거의 이론들은 그러한 전쟁으로 인해 대부분의 다른 종들과 함께 인간이 멸종 될 것이라고 제안했습니다. 그러나 더 최근의 예측은 그렇지 않을 수도 있음을 시사합니다. 예를 들어,이 새로운 노력을 기울인 연구자들은 Chicxulub 소행성이 행성을 강타하여 공룡을 닦았을 때 방출되었지만, 지구상의 모든 생명체가 아니라는 것을 발견했을 때보 다 매연의 양이 훨씬 적다는 것을 발견했습니다. 더 탐색 산불 연기 분석은 기후 모델을 교정하는 데 도움이됩니다

추가 정보 : Joshua Coupe et al. 핵 겨울 삼라만상 분위기 지역 기후 모델 버전 4와 고다드 우주 연구 ModelE 연구소에서 미국과 러시아 간의 핵전쟁에 대한 응답 지구 물리학 연구 저널 :있는 환경 (2019). DOI : 10.1029 / 2019JD030509 저널 정보 : 지구 물리학 저널-대기

https://phys.org/news/2019-08-nuclear-war-russia-result-winter.html

 

 

.실험실 기반 암흑 에너지 실험으로 찾기 어려운 검색 옵션을 좁 힙니다

런던 임페리얼 칼리지 헤일리 더닝 원자 간섭계. 크레딧 : Imperial College London, 2019 년 8 월 19 일

인기있는 암흑 에너지 이론을 테스트하기위한 실험에서 관련 이론에 대한 강한 제약을 가하는 새로운 힘의 증거는 발견되지 않았습니다. 암흑 에너지 는 우주가 가속 속도로 팽창하게하는 알 수없는 힘에 부여 된 이름입니다. 일부 물리학 자들은 암흑 에너지가 이미 알려진 4 가지 중력, 전자기력, 강하고 약한 핵력을 넘어 물질에 작용하는 '제 5의 힘'이라고 제안합니다. 그러나 연구자들은이 다섯 번째 힘이 지구의 행성이나 무게와 같은 큰 물체에 대해 '차단'되거나 '숨겨 질'수 있다고 생각합니다. 이제 임페리얼 칼리지 런던 (Imperial College London)과 노팅엄 대학 (University of Nottingham)의 연구원들은이 다섯 번째 힘이 단일 원자에 작용할 가능성을 테스트했으며, 가장 최근 실험에서 그 힘에 대한 증거를 찾지 못했습니다. 이것은 중력 이론을 수정하는 암흑 에너지에 대한 대중적인 이론을 배제하고, 찾기 어려운 다섯 번째 힘을 찾기에 더 적은 장소를 남겨둔다. 런던 임페리얼 칼리지 (Imperial College London)에서 수행되고 노팅엄 대학 (University of Nottingham)의 이론가들에 의해 분석 된 실험은 오늘 Physical Review Letters 에보고되었습니다 . 노팅엄 대학의 천문 및 입자 물리 센터의 에드 코플랜드 교수는“ 원자 물리학과 우주론을 연결하는이 실험 은 우리가 암흑 에너지, 더 많은 암흑 에너지 모델을 제한 할 수있게 될 것입니다. " ' 이 실험 은 중력의 작용과 반대되는 주변에 더 많은 물질이있을 때 다섯 번째 힘이 상대적으로 약하다는 암흑 에너지 이론을 테스트했습니다 . 이것은 공간과 같은 진공 상태에서는 강하지 만 주변에 많은 물질이있을 때는 약하다는 것을 의미합니다. 따라서 두 개의 큰 무게를 사용한 실험은 힘이 측정하기에 너무 약해 짐을 의미합니다. 그 대신 연구원 들은 힘이 존재하는 경우 힘을 관찰해야하는 매우 작은 무게 ( 단일 원자) 로 더 큰 무게를 테스트 했습니다. 이 팀은 원자 간섭계를 사용하여 원자에 작용하는 다섯 번째 힘이 될 수있는 추가 힘이 있는지 테스트했습니다. 대리석 크기의 금속 구를 진공 챔버에 놓고 원자가 챔버 내에서 자유 낙하되도록 하였다. 이론 구와 원자 사이에 작용하는 힘이 다섯 번째는 구를 통과 한, 원자의 경로가 떨어지는 원자의 경로 변화를 일으키는 것 약간 벗어나는 경우가있다. 그러나 그러한 힘 은 발견 되지 않았습니다 . 임페리얼 물리학과의 에드 힌즈 교수는 "런던 지하실에서 탁상 실험을 통해 우주의 진화에 대해 무언가를 발견 할 수있게되어 매우 기쁘다"고 말했다.

더 탐색 NA64는 신비한 어두운 광자를 사냥합니다 추가 정보 : DO Sabulsky et al. 원자 간섭계, 물리적 검토 서신을 사용하여 암흑 에너지를 탐지하는 실험 (2019). DOI : 10.1103 / PhysRevLett.123.061102 저널 정보 : 실제 검토 서한 에 의해 제공 임페리얼 칼리지 런던 (Imperial College London)

https://phys.org/news/2019-08-lab-based-dark-energy-narrows-options.html

 

 

.연구원들은 태양 에너지를 위해 빛을 이용하는 방법에 혁명을 일으킬 수있는 재료를 개발합니다

작성자 : Columbia University , Jessica Guenzel 단일 핵분열에 의해 생성 된 여기자의 형성과 붕괴를 보여주는 자기장 데이터. 크레딧 : A. Asadpoor ​​Darvish, McCamey Lab,2019 년 8 월 19 일

Columbia University의 연구원들은 단일 핵분열에서 더 많은 전력을 활용하여 태양 전지의 효율을 높이는 방법을 개발하여 차세대 장치의 개발을 추진하는 데 도움이되는 도구를 제공했습니다. 이 달에 발표 된 연구에서 자연 화학 , 팀의 디자인 자세한 사항 유기 분자 빛의 광자 당 두 여기자, 단일이라는 프로세스를 생성 할 수있는 핵분열을 . 엑시톤은 신속하게 생산되며 무기 대응 물로부터 생성 된 것보다 훨씬 오래 살 수 있으며, 이는 태양 전지에 의해 흡수되는 광자 당 생성 된 전력의 증폭으로 이어진다. "우리는 단일 핵분열 재료에 대한 새로운 설계 규칙을 개발했다"고 화학 부교수이자 연구의 3 대 연구자 중 한 명인 Luis Campos는 말했다. "이로 인해 우리는 현재까지 가장 효율적이고 기술적으로 유용한 분자 내 단일 핵분열 재료를 개발할 수있게되었습니다. 이러한 개선은보다 효율적인 태양 전지를 위한 문을 열어 줄 것 입니다." 모든 현대 태양 전지판은 동일한 공정으로 작동합니다. 하나의 광자가 하나의 여기자를 생성한다고 Campos는 설명했습니다. 여기자는 다음으로 변환 할 수 있습니다 전류 . 그러나, 단일 광자로부터 2 개의 엑시톤을 생성하는 능력을 갖는 태양 전지로 구현 될 수있는 일부 분자, 즉 단일 핵분열 (singlet fission)이있다. 이 태양 전지는 아직 초기 단계에있는 차세대 장치의 기초를 형성합니다. 그러나 이러한 분자를 다루는 데있어 가장 큰 과제 중 하나는 두 개의 엑시톤이 매우 짧은 시간 (수십 나노초) 동안 "살아서"전기 형태로 수확하기가 어렵다는 것입니다. 현재 연구에서 해군 연구소에 의해 부분적으로 자금을 조달 한 Campos와 동료들은 최첨단 시스템보다 훨씬 오래 사는 두 개의 여기자를 빠르게 생성 할 수있는 유기 분자를 설계했습니다. 그것은뿐만 아니라에서 광촉매 공정 만 차세대 태양 에너지 생산에 사용 할 수없는 발전이다 화학, 센서, 이미징, 캄포스 설명,이 엑시톤이 시작하는 데 사용 될 수있는 화학 반응 후 사용할 수 있습니다, 업계에서는 약물, 플라스틱 및 기타 여러 유형의 소비자 화학 물질을 제조합니다. 캄포스는“우리 분자와 단 핵분열은 우리 그룹과 다른 사람들에 의해 입증되었지만 결과적으로 생성 된 엑시톤은 매우 느리게 생성되거나 오래 지속되지 않을 것이다. "이 연구는 일 중항 핵분열 이 아주 오랫동안 살 수있는 두 개의 여기자를 빠르게 생성 할 수 있다는 것을 보여주는 첫 번째 연구이다 . 이것은 이러한 여기자가 그들이 개별 분자에있을 때 어떻게 행동하는지, 또한 어떻게 그들이 어떻게 작용할 수 있는지를 근본적으로 연구 할 수있는 문을 열어 준다. 광 증폭 신호의 혜택을받는 장치에서 효율적으로 작동하도록합니다. " 또한 팀의 설계 전략은 별도의 과학 연구 분야에서 유용하며 다른 상상할 수없는 많은 응용 분야가 있어야한다고 덧붙였다. 더 탐색 태양 에너지 증가 : '단일 핵분열'작업으로 태양 전지 효율을 30 %까지 높일 수있다

추가 정보 : Andrew B. Pun et al. 분자 설계, Nature Chemistry (2019)에 의한 지속적인 다중 엑시톤에 대한 초고속 분자 내 단일 항 핵분열 . DOI : 10.1038 / s41557-019-0297-7 저널 정보 : Nature Chemistry Columbia University 제공

https://phys.org/news/2019-08-materials-revolutionize-harnessed-solar-energy.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

https://scitechdaily.com/harvard-scientist-connects-the-dots-in-fin-to-limb-evolution/

 

 

.Immuno-SABER로 단백질 조명

하버드 대학교 벤자민 보트 너 연구자들은 면역 -SABER의 다중화 능력으로 한 번에 10 개의 단백질을 시각화 한 마우스 망막의 cryosection. 학점 : 하버드 대학교 Wyss Institute, 2019 년 8 월 19 일

조직과 장기가 어떻게 발달하고, 기능하지 못하며, 시간이 지남에 따라 재생되는 방법을 더 잘 이해하기 위해 연구자들은 3D 공간 내에서 구성 세포의 분자 레퍼토리를 시각화하려고합니다. "인간 생물 분자 아틀라스 프로그램", "인간 세포 아틀라스 프로젝트"및 몇몇 뇌 아틀라스 프로젝트와 같은 야심 찬 노력이 진행되어 인체의 장기 및 조직에서 많은 단백질 (유전자 발현의 산물)의 존재와 풍부도를 매핑하고 있습니다. 단일 세포의 규모로. 그러나 기존 이미징 방법은 일반적으로 성능, 연구원에 대한 접근성 또는 둘 다의 다양한 측면에서 제한됩니다. 하버드의 Wyss Institute of Biological Engineering and Harvard Medical School (HMS)의 Peng Yin 박사가 이끄는 팀인 Nature Biotechnology 에서보고 된 바에 따르면 , Immuno-SABER라는 새로운 DNA 나노 기술 기반 접근 방식으로이 공백을 채웠습니다. "교환 반응에 의한 신호 증폭에 의한 면역 염색"의 약자. 이 방법은 일반적으로 이용 가능한 항체 의 단백질 표적 특이성을 DNA 기반 신호 증폭 전략과 결합하여 각 표적 부위에서 사전 프로그래밍 가능하고 조정 가능한 형광 신호를 사용하여 동일한 샘플에서 많은 단백질을 고도로 다중화 시각화 할 수 있습니다. 이 팀은 광범위한 세포 및 조직 준비에서 그들의 방법을 검증했습니다. "우리는 Immuno-SABER가 개별 단백질 표적의 신호 강도를 5 ~ 180 배 독립적으로 조정할 수있는 기능을 제공하며, 다중화 기능을 통해 많은 단백질을 동시에 검출 할 수 있습니다. 속도, 상대적 사용 편의성 및 저렴한 비용과 함께 이 기술은 많은 조직과 질병에 걸쳐 진행중인 대규모 단백질 매핑 연구와 바이오 마커 발견 노력을 빠르게 진행시킬 수있는 잠재력을 가지고있다”고 Wyss Institute 핵심 교수 인 Peng Yin은 말했다. Yin은 최근 DNA 나노 기술 기반 바코드 및 신호 증폭 기술을 활용 한 그룹의 발전을 바탕으로 휴먼 바이오 아 놀라 아틀라스 프로그램 (HuBMAP) 수상자 및 휴먼 셀 아틀라스 프로젝트 수상자로 선정되었습니다. 또한 Wyss Institute의 분자 로봇 이니셔티브의 공동 리더이며 HMS의 시스템 생물학 교수입니다. 항체는 연구 및 임상 환경에서 단백질에 대한 가장 일반적인 검출 시약입니다. 이들은 일반적으로 현미경으로 탐지 할 수 있도록 형광성 얼룩이 붙어 있습니다. 그러나, 통상적 인 항체 염색 방법은 전형적으로 최대 5 개의 상이한 얼룩이 동시에 사용될 수있게하고, 표적 단백질 은 그 풍부도에서 상당히 상이 할 수있어서, 많은 조직이 디스플레이하는 배경 형광으로부터 높은 감도 를 갖는 희귀 한 단백질 표적을 구별하는 것을 어렵게한다 . Immuno-SABER은 Yin 그룹에서 이전에보고 한 "PER (Primer Exchange Reaction)"방법을 사용하여 촉매 DNA 헤어핀 구조의 도움으로 짧은 DNA 프라이머 서열의 긴 연결자를 합성합니다. PER- 발생 연쇄 동일체는 짧은 핸들 서열을 통해 고정 된 세포 및 조직 샘플에서 표적 단백질에 높은 특이성으로 결합하는 항체의 DNA- 바코드에 부착된다 . 표적 부위에서, SABER 연쇄 동일 서열은 상보 적 형광 올리고 뉴클레오티드 ( "이미 저")에 대한 다중 결합 부위를 갖는 스캐 폴드를 제공하며, 따라서 각 단백질 표적으로부터 나오는 신호를 증폭시키는 수단이다. "독특한 짧은 DNA 서열을 갖는 항체를 바코드 화하고 면역 -SABER를 적용함으로써, 우리는 동일한 시료에서 여러 단백질 표적을 동시에 높은 특이 도로 시각화 할 수 있습니다. 이것은 본질적으로 조직에 존재하는 단백질 다양성을 강력하고 다중화하여 분석 할 수있는 방법을 열어줍니다 Yin의 팀에서 박사후 연구원으로 일하는 공동 저자이자 공동 저자 인 Sinem Saka는 말했다. 이 팀은 이전에 개발 된 "DNA-Exchange"기술과 결합하여 Immuno-SABER 방식의 다중화 가능성을 크게 높였습니다. DNA-Exchange에서, 한 세트의 표적 단백질을 표시하는 이미 저는 세척되고 다른 표적 단백질 그룹을 표시하는 다른 세트의 이미 저로 대체되며, 이는 여러 번 반복 될 수있다. 상이한 단백질 표적에서 그들의 주요 단계 중 일부를 반복함으로써 작동하는 고도로 다중화 된 단백질 검출을위한 이전에 개발 된 방법은 차선의 감도를 겪거나 실행하는데 상당한 시간 (낮은 처리량) 및 미세한 시간이 걸리는 경향이있다. Yin 팀의 대학원생 인 유왕 (Yu Wang)은 "Exchange-SABER"은 단일 단계의 염색 및 증폭으로 높은 감도를 제공하고 여러 개의 빠른 이미 저 교환 단계로 높은 다중화 및 처리량을 제공한다 "고 말했다. 개념의, 우리는 마우스 망막의 cryosections에서 10 가지 단백질을 시각화했습니다. " Wang은 공동 저자 인 George Church, Ph.D.와 공동으로 공동 연구를했으며, Wyss Institute의 핵심 교직원이자 HMS의 유전학 교수 및 Harvard University 및 Massachusetts Institute of Technology (MIT)의 보건 과학 기술 ). 한 번에 많은 단백질의 병행 검출을 용이하게하는 Immuno-SABER의 또 다른 주요 측면은 신호 강도를 조정하는 능력입니다. 연구팀은 형광 영상 기의 결합 부위가 더 많은 PER 생성 연쇄 동 합체에서보다 복잡한 분지 구조를 조립함으로써이를 달성했습니다. "PER 기반 연쇄 동일 서열 구조의 복잡성을 프로그래밍하면 특정 단백질의 풍부함에 따라 신호 강도를 조정할 수 있습니다. 동시에 더 높은 신호 증폭을 가능하게하는 분기 된 SABER 제품과 선형 SABER 제품이있는 풍부한 단백질로 희귀 단백질을 시각화 할 수 있습니다. "라고 Saka는 말했습니다. 이 연구에서 연구팀은 선형 및 분 지형 SABER 연결자를 결합하여 예를 들어 인간 편도선 샘플에서 다양한 풍부 도와 세포 위치를 갖는 6 개의 단백질 표적을 동시에 시각화했습니다. Yin의 팀의 DNA-PAINT 및 Discrete Molecular Imaging을 포함한 기존의 DNA 나노 기술 기반 이미징 기술 제품군은 초 고해상도 현미경 분야를 발전시켜 연구원들이 정상적인 위치에서 단일 분자를 연구 할 수 있도록합니다. 보다 복잡한 조직 환경에서 유사하게 단백질의 높은 분해능을 달성하기 위해이 팀은 Immuno-SABER과 공동 개발자 인 Edward Boyden 박사 (Y. Eva Tan 교수)에 의해 이전에 개발 된 "확장 현미경"방법과 결합했습니다. MIT의 신경 기술 분야에서 팽창 방법은 고정 된 조직을 인위적으로 더 큰 부피로 팽창시켜 개별 분자 사이의 분리 거리를 증가 시켜서 특수기구 없이도 효과적인 분해능을 향상시킵니다. " "Peng Yin의 팀은 분자 로봇과 같은 특정 작업을 수행하도록 조작 된 DNA 분자를 프로그래밍 할 수있는 방법을 다시 보여줍니다.이 경우 인간 세포와 조직 내에서 수많은 단백질의 위치를 ​​고해상도로 동시에 시각화 할 수 있습니다. 보스톤 아동 병원의 혈관 생물학 프로그램 인 HMS의 혈관 생물학 교수 인 도널드 잉 그버 (Donald Ingber) 박사도 말했다. 하버드의 John A. Paulson 공학 및 응용 과학 학교 (SEAS)의 생명 공학 교수.

더 탐색 세이버 기술, DNA 및 RNA 시각화 향상 추가 정보 : Immuno-SABER는 Nature Biotechnology (2019) 조직에서 고도로 다중화되고 증폭 된 단백질 이미징을 가능하게합니다 . DOI : 10.1038 / s41587-019-0207-y , https://nature.com/articles/s41587-019-0207-y 저널 정보 : Nature Biotechnology 하버드 대학교 제공

https://phys.org/news/2019-08-proteins-immuno-saber.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