진화론은 우리가 우주에서 유일하게 지적인 삶이 될 수 있다고 말합니다

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.진화론은 우리가 우주에서 유일하게 지적인 삶이 될 수 있다고 말합니다

닉 롱 리치, 대화 크레딧 : NASA,2019 년 10 월 18 일

 우리는 우주에 혼자 있습니까? 그것은 지능이 자연 선택의 가능한 결과인지 아니면 불가능한 우연인지에 달려 있습니다. 정의상, 가능한 사건은 자주 발생하고, 일어날 수없는 사건은 거의 또는 한 번 발생하지 않습니다. 우리의 진화 역사는 지능뿐만 아니라 복잡한 동물, 복잡한 세포, 광합성 및 생명 자체와 같은 많은 주요 적응이 독특하고 일회성 이벤트이므로 매우 불가능하다는 것을 보여줍니다. 우리의 진화는 복권 당첨과 같았을 것입니다. 우주는 놀랍도록 광대합니다. 은하수에는 천억 개가 넘는 별이 있으며 , 보이는 우주에는 우리가 볼 수있는 아주 작은 부분 인 1 조 개 이상의 은하 가 있습니다. 거주 할 수있는 세계가 드물더라도 별만큼 많은 행성 이있을 수 있습니다. 아마도 더 많은 행성 이있을 것입니다. 그래서 모두 어디에 있습니까? 이것은 페르미 역설이다. 우주는 크고 오래되어 지능이 진화 할 시간과 공간이 있지만 우주에 대한 증거는 없습니다. 지능이 단순히 진화하기 어려울 수 있습니까? 불행히도 우리는이 질문에 답하기 위해 외계 생명체를 연구 할 수 없습니다. 그러나 우리는 약 45 억 년의 지구 역사를 연구하여 진화 자체가 반복되는 곳과 그렇지 않은 곳을 살펴볼 수 있습니다. 다른 종들이 비슷한 결과에 독립적으로 수렴하면서 진화가 때때로 반복됩니다. 진화가 자주 반복된다면, 우리의 진화는 불가피 할 수도 있고 불가피 할 수도 있습니다 . 그리고 수렴 진화의 놀라운 예가 존재합니다. 호주의 멸종 된 유대류 thylacine 은 캥거루 같은 주머니를 가지고 있었지만 다른 포유 동물 계통에서 진화 했음에도 불구하고 늑대처럼 보였다. 유대류 두더지, 유대류 개미 핥기 및 유대류 날다람쥐도 있습니다. 놀랍게도, 공룡의 멸종 이후에 포유류가 다양 화되면서 호주의 전체 진화 역사는 다른 대륙과 유사합니다. 다른 눈에 띄는 수렴 사례로는 물을 통해 미끄러지는 비슷한 모양으로 진화 한 돌고래와 멸종 ichthyosaurs, 그리고 수렴 적으로 비행하는 조류, 박쥐 및 익룡이 있습니다.

늑대 같은 thylacine. 크레딧 : Wikipedia

우리는 또한 개별 장기의 수렴을 봅니다. 눈은 척추 동물뿐만 아니라 절지 동물, 문어, 벌레 및 해파리에서도 진화했습니다. 척추 동물, 절지 동물, 문어 및 벌레는 독립적으로 턱을 발명했습니다. 다리는 절지 동물, 문어 및 4 가지 종류의 물고기 (사각 류, 개구리 고기, 스케이트, 흙 받이)에서 수렴 적으로 진화했습니다. 캐치가 있습니다. 이 모든 수렴은 하나의 계보 인 Eumetazoa 내에서 일어났습니다. Eumetazoans는 대칭, 입, 내장, 근육, 신경계 가있는 복잡한 동물 입니다. 서로 다른 유 메타 조안은 비슷한 문제에 대해 비슷한 해결책을 발전 시켰지만,이를 가능하게 한 복잡한 신체 계획은 독특합니다. 복잡한 동물 은 인생의 역사에서 한 번 진화 하여 불가능하다는 것을 암시합니다. 놀랍게도, 우리의 진화 역사에서 많은 중요한 사건 은 독특하고 아마도 불가능할 것입니다. 하나는 척추 동물의 뼈대 골격으로, 큰 동물이 육지로 이동할 수있게 합니다. 핵과 미토콘드리아를 포함하여 모든 동물과 식물이 만들어 낸 복잡한 진핵 세포 는 한 번만 진화했습니다. 섹스는 한 번만 진화했습니다. 생명에 가용 한 에너지를 증가시키고 산소를 생성하는 광합성은 일회성 입니다. 그와 관련하여 인간 차원의 지능도 마찬가지입니다. 유대류 늑대와 두더지가 있지만 유대류 인간은 없습니다. 진화가 반복되는 곳과 그렇지 않은 곳이 있습니다. 수렴 만 찾으면 확인 편향이 생깁니다. 컨버전스는 규칙으로 보이며 우리의 진화는 가능해 보입니다. 그러나 비 수렴을 찾으려면 어디에서나 중요하고 복잡한 복잡한 적응이 가장 반복 불가능하므로 불가능합니다. 또한 이러한 이벤트는 서로에게 달려있었습니다. 물고기가 뼈로 진화하여 땅으로 기어 들기 전까지 인간은 진화 할 수 없었습니다. 복잡한 동물이 나타날 때까지 뼈는 진화 할 수 없었습니다. 복잡한 동물에는 복잡한 세포가 필요했고 복잡한 세포에는 광합성으로 만들어진 산소가 필요했습니다. 단 하나의 사건 중에서도 특이한 사건 인 생명의 진화 없이는 이런 일이 일어나지 않습니다. 모든 유기체는 단일 조상에서 나옵니다. 우리가 알 수있는 한, 삶은 한 번만 일어났습니다 . 흥미롭게도이 모든 것이 놀랍게도 오랜 시간이 걸립니다. 광합성이 진화 1,500,000,000년 후 지구의 형성, 복잡한 세포는 이후 27억년 후 복잡한 동물 40억년 , 그리고 인간의 지능 45억년 지구 후에 형성. 이러한 혁신은 매우 유용하지만 진화하는 데 오랜 시간이 걸린다는 것은 혁신이 불가능하다는 것을 의미합니다.

척추 골격은 독특합니다. 크레딧 : Smithsonian Institution

가능성이없는 일련의 이벤트 이러한 일회성 혁신, 치명적인 충돌은 일련의 진화 적 병목 현상 또는 필터를 생성 할 수 있습니다 . 그렇다면 우리의 진화는 복권 당첨과 같지 않았습니다. 복권 당첨을 거듭하는 것과 같았습니다. 다른 세계에서는 이러한 중요한 적응이 태양이 신성 해지기 전에 지능이 나타나기에는 너무 늦게 진화했을 수도 있고 전혀 그렇지 않을 수도 있습니다. 지능이 생명의 원천, 광합성, 복잡한 세포, 성, 복잡한 동물 , 골격 및 지능 자체와 같이 7 가지의 진화 가능성 체인에 달려 있다고 상상해보십시오 . 진화하는 지능의 가능성은 천만 명 중 하나가됩니다. 그러나 복잡한 적응은 훨씬 적습니다. 광합성은 단백질, 안료 및 막에서 일련의 적응을 필요로했다. 유 메타 조안 동물은 여러 해부학 적 혁신 (신경, 근육, 입 등)이 필요했습니다. 따라서이 7 가지 주요 혁신 각각은 시간의 1 %에 불과합니다. 그렇다면 지능 은 100 조에 달하는 거주 가능한 세계에서 단 1 개만 진화 할 것입니다. 거주 할 수있는 세계가 드문 경우, 우리는 은하계에서, 또는 보이는 우주에서 유일하게 지적인 삶일 수 있습니다. 그러나 우리는 여기에 있습니다. 뭔가를 계산해야합니까? 경우 진화가 100 조 시대에 운이 하나를 얻을, 우리가 무슨 일이 있었 행성에 될 일 확률은 무엇입니까? 사실, 광합성, 복잡한 세포 또는 동물이 진화하지 않은 세계에서는 대화를 할 수 없었기 때문에 불가능한 세상에있을 확률은 100 %입니다. 그것이 인류의 원칙입니다 . 지구의 역사는 지적 생명체가 진화 할 수있게 해주었을 것입니다. 그렇지 않으면 우리는 그것을 생각하기 위해 여기에 없었을 것입니다. 지능은 일련의 불가능한 사건에 의존하는 것 같습니다. 그러나 수많은 행성이 주어지면 햄릿을 쓰기 위해 무한한 수의 타자기를 두드리는 무한한 수의 원숭이 처럼 어딘가에서 진화해야합니다. 불가능한 결과는 우리였다.

더 탐색 과학자는 우주 어딘가에 존재하는 복잡한 삶의 가능성을 탐구합니다 대화에서 제공

https://phys.org/news/2019-10-evolution-intelligent-life-universe.html

 

 

.진화에 대한 이해의 진화

버지니아 대학교 크리스 타 이리 크리스틴 네글 (Kristen Naegle)의 새로운 논문은 진화 변화를 재구성하는 모델을 이전보다 훨씬 정확하게 재구성하는 방법을 보여줍니다. 크레딧 : University of Virginia,2019 년 10 월 18 일

우리가 고등학교 생물학에서 배운 영역, 왕국, phylum, 클래스, 질서, 가족, 속, 종 및 Charles Darwin의 "생명의 나무"비유를 기억하십니까? 생명체 계보를 묘사하는 그런 방법은 유전자가 어떻게 변이되고 오늘날의 것으로 변화시키기 위해 시간이 지남에 따라 어떻게 분리되었는지에 대한 과학의 최선의 추측 일뿐입니다. 과학이 단백질과 유전자 변화를 식별하는 데 도움이됨에 따라 생물이 다른 속으로 재 분류되는 것은 드문 일이 아닙니다. 예를 들어, 다양한 종류의 박테리아, 식물 및 산호의 분류법에 최근 변화가있었습니다. 복잡한 생물체가 수십억 년 동안 진화 해 왔지만 100 % 정확하지는 않지만 진화론 적 변화의 더 나은 모델을 만들 수 있다면 그 어느 때보 다 더 선명한 그림을 볼 수 있을까요? Kristen Naegle, 버지니아 대학 공과 대학의의 생명 공학 및 컴퓨터 과학 부교수, UVA의 공중 보건 유전체학 센터의 상임 교수 및 전 박사 학위. 현재 애 머스트 매사추세츠 대학 (University of Massachusetts)의 박사후 연구원 인로만 슬 루츠 키 (Roman Sloutsky)는 바로 그 일을했다. 그들의 연구는 그 어느 때보 다 진화론 적 변화를 훨씬 정확하게 재구성하는 모델을 구축하는 방법을 보여줍니다. 이는 인체에서 질병이 어떻게 작용하는지 이해하는 획기적인 가능성을 제시합니다. 그들의 논문 인 " 앙상블 모델을 사용하여 단백질 진화 를 재구성하는 방법론 인 아스펜 (ASPEN) "이 목요일 eLife 저널에 게재되었다 . ASPEN은 "단백질 EvolutioN의 서브 샘플링을 통한 정확성"을 나타냅니다. 그들의 연구는 생물 의학 데이터 과학에서 UVA의 강점을 강조합니다. Naegle 박사는“오늘날 사용되는 단백질 진화 모델은 아마도 틀렸다”고 말했다. "이제 우리는이 모델들을 찌르고 더 나은 모델을 만들기 위해 올바른 모델을 어떻게 사용할 수 있는지 물어볼 수있는 방법을 찾았습니다. 그것은 중요한 단계입니다." 진화론 적 변화를 모델링하는 작업의 복잡한 특성을 더 잘 이해하기 위해 Naegle은 다음과 같은 비유를 제공 합니다 . 다른 사람이 어떤 길을 갔는지 예측하면 1,000 명 모두에게 가장 많이 공유되는 길은 사실 일 가능성이 높습니다. 대부분의 사람들은 두 도시 사이의 특정 고속도로가 가장 효율적이라는 데 동의 할 수 있기 때문입니다 고속도로의 구간이 실제로 무게 나 확률이 높습니다. "만약 1,000 개 노선에 대해 어느 누구도 동의하지 않는 것을 본다면, 어떤 모델이든 실제로 정확하다는 확신이 거의 없다는 것을 알게 될 것입니다. 반대로, 모든 사람들이 모든 것, 또는 대부분의 노선에 절대적으로 동의한다면, 이 두 지점 사이를 여행하는 가장 좋은 방법이 있어야한다고 확신하며, 1,000 명 중 누구에게도 제공되지 않은 새로운 경로를 만들 수 있지만 1,000 명 사이에서 가장 많이 공유되는 경로를 포착 할 수 있습니다. 제안 사항 및 해당 모델은 나에게 주어진 개별 모델보다 실제 경로에 훨씬 더 가깝습니다. "결국, 그것은 여전히 ​​전체적으로 정확하지 않을 수 있습니다. 실제로 여행을하는 사람에게 요청하지 않는 한 실제 경로를 알 수는 없지만, 자신이 제안한 경로보다 훨씬 나을 것입니다. "진화는 이렇다. 단지 공간 대신 ​​시간을 통한 경로를 추측하는 것과 같다." 진화의 가지를 재구성하는 것은 까다 롭습니다. 특히 많은 종들이 다소 다른 기능을 수행하기 위해 진화했을 수있는 유사한 유형의 단백질을 공유 할 때 더욱 그렇습니다. 수학적으로 문제는 빠르게 커지지 만이 단백질 진화의 의미를 발견하면 우리 몸이 암과 다른 질병을 어떻게 다루는 지 더 잘 이해할 수 있습니다. 이 문제에 대한 해결책은 많은 다른 종에 공통적 인 세포 신호 전달에서 중요한 단백질을 연구하는 동안 Sloutsky에게왔다. 그는 시간이 지남에 따라 다른 종에서 다른 기능을 가지도록 단백질이 어떻게 진화했는지 알고 싶었다. 문제는 너무 커서 그는 진화 적 발산을 재구성하기 위해 단지 몇 개의 서열을 샘플링하기로 결정했습니다. 그는 "재건축은 서로 동의하지 않았다"고 말했다. "그 자체로는 큰 문제가되지는 않을 것이다. 나는 그들 모두가 동의 할 것이라고 기대하지는 않았다. 그러나 나는 한 모델이 대부분 또는 적어도 많은 시간 동안 반복 될 것으로 예상했다." 놀랍게도, 그는 모든 의견이 맞지 않는 모델이 공통점이 무엇인지보기로 결정했습니다. "가장 일반적인 모델을 사용할 수 없었기 때문에 모든 모델의 정보를 결합 할 수있는 방법을 찾아야한다는 것을 알고있었습니다." "일어났던 일이 예기치 않은 도전이었고이 작업으로 이어졌습니다." 몇 달 동안 소프트웨어를 정제하고 단백질을 조사하는 더 큰 재건 문제에 대해 테스트하는 데 Naegle과 Sloutsky는 여러 모델을 결합하여 진화 적 변화를 매우 정확하게 재구성 할 수있는 오픈 소스 소프트웨어를 만들 수있었습니다. Sloutsky는“우리 몸이하는 모든 일은 단백질에 의해 이루어집니다. "이것은 분자 생물학의 작동 방식, 단백질의 작동 방식 및 일이 잘못 될 때, 어떻게 잘못되는지 이해하는 강력한 도구입니다." Naegle과 Sloutsky의 원시 데이터와 코드는 eLife 간행물에 포함되어 있으므로 다른 연구자들이보다 정확한 모델링에 사용할 수 있습니다. 생명과 생명 의학에 중점을 둔 eLife 저널 은 과학 저널 중에서 독특합니다. 동료 검토자는 기사의 연구 및 품질을 평가하며, 검토 자의 질문과 저자의 답변은 간행물에 포함됩니다. 이 저널의 철학은 지식이 공개되고 접근 가능해야한다는 것입니다. 예를 들어 연구원들은 Naegle과 Sloutsky의 새로운 도구를 사용하여 유사 단백질이 얼마나 많이 진화했는지 이해하고 보다 구체적 으로 단백질 을 표적으로하는 더 나은 약물을 설계 할 수 있습니다. Naegle은 또한 의사가 의료 영상을 사용하여 환자의 몸 안에 숨겨져있는 덩어리의 정확한 위치와 모양을 식별하려고 시도한다고 상상합니다. 이보다 정확한 모델링 도구를 사용하면 의사가 환자를 열지 않고도 질량을 더 잘 이해할 수 있습니다. Naegle은 "George EP Box의 모델에 대한 많은 철학이 여기에 관련되어있다. "우리는 이제 모델 이 얼마나 좋은지 물을 수있는 정량화 할 수있는 방법을 가지고 있으며 많은 모델에서 가장 유용한 부품을 사용함으로써 더 나은 모델을 만들 수 있습니다."

더 탐색 단백질 진화를 재구성하는 새로운 접근법

https://phys.org/news/2019-10-evolution.html

 

 

.최고의 처리량 3D 프린터는 제조의 미래입니다

에 의해 노스 웨스턴 대학 Azul3D ': HARP 3D 프린터를 사용하여 제작되었습니다 (높이 23.5 ", 83 분). 크레딧 : James L. Hedrick, David A. Walker, Jose Javier Fernandez, 2019 년 10 월 17 일

노스 웨스턴 대학의 연구원들은 단 2 시간 만에 성인의 크기를 가진 물체를 인쇄 할 수있는 매우 크고 빠른 새로운 3D 프린터를 개발했습니다. 새로운 기술인 HARP (고속 고속 인쇄)라고 불리는이 기술은 주문형 제품을 제조 할 수있는 기록적인 처리량을 가능하게합니다. 지난 30 년 동안 3D 프린팅에 대한 대부분의 노력은 레거시 기술의 한계를 뛰어 넘기위한 것입니다. 종종 더 큰 부품을 찾는 데 속도, 처리량 및 해상도가 높아졌습니다. HARP 기술을 사용하면 이러한 절충이 불필요하므로 기존 제조 기술의 해상도 및 처리량과 경쟁 할 수 있습니다. 프로토 타입 HARP 기술은 높이 13 피트, 2.5 평방 피트의 프린트 베드를 갖추고 있으며 1 시간에 약 0.5 야드를 인쇄 할 수 있습니다. 이는 3D 인쇄 분야의 기록적인 처리량입니다. 즉, 한 번에 큰 부품이나 여러 가지 작은 부품을 인쇄 할 수 있습니다. 제품 개발을 주도한 노스 웨스턴의 차드 미르 킨 (Chad A. Mirkin)은“3D 프린팅은 개념적으로 강력하지만 실질적으로 제한되어있다. "재료와 크기에 제한없이 빠르게 인쇄 할 수 있다면 제조에 혁명을 일으킬 수 있습니다. HARP는 그렇게 할 준비가되어 있습니다." Mirkin은 HARP가 향후 18 개월 안에 상업적으로 이용 가능할 것으로 예상합니다. 이 연구는 10 월 18 일 사이언스 저널에 게재 될 예정 이다. 미르 킨 (Mirkin)은 노스 웨스턴 와인버그 예술 과학 대학 화학과 조지 비 라스 만 교수이며 국제 나노 기술 연구소의 소장이다. Mirkin 실험실의 연구원 인 David Walker와 James Hedrick은이 논문을 공동 저술했습니다.

고 영역 고속 인쇄 기술은 액체 수지를 경화 된 플라스틱으로 경화시키기 위해 자외선을 사용하여 수직으로 인쇄합니다. 크레딧 : Northwestern University

시원하게 유지 HARP는 액체 플라스틱을 고체 물체로 변환하는 3D 프린팅 유형 인 새로운 특허 출원중인 입체 리소그래피 버전을 사용합니다. HARP는 수직으로 인쇄하고 투영 된 자외선을 사용 하여 액체 수지를 경화 된 플라스틱으로 경화시킵니다. 이 프로세스는 단단하고 탄성이 있거나 세라믹 인 조각을 인쇄 할 수 있습니다. 이러한 연속 인쇄 부품은 다른 3D 인쇄 기술에 공통적 인 적층 구조와 달리 기계적으로 견고합니다. 그들은 자동차, 비행기, 치과, 정형 외과, 패션 등의 부품으로 사용할 수 있습니다. 현재 3D 프린터의 주요 제한 요소는 열입니다. 모든 수지 기반 3D 프린터는 빠른 속도 (때로는 섭씨 180도를 초과)로 작동 할 때 많은 열을 발생시킵니다. 이로 인해 표면 온도가 매우 높아질뿐만 아니라 인쇄 된 부품이 갈라지고 변형 될 수 있습니다. 빠를수록 프린터에서 더 많은 열이 발생합니다. 크고 빠르면 열이 엄청나게 강합니다. 이 문제는 대부분의 3D 인쇄 회사가 소규모로 유지하도록 설득했습니다. "이러한 프린터가 고속으로 작동하면 수지의 중합으로 인해 많은 열이 발생합니다"라고 Walker는 말합니다. "그들은 그것을 잃을 방법이 없습니다." 

https://scx2.b-cdn.net/gfx/video/2019/highestthrou.mp4

HARP가 큰 3D 객체를 수직으로 지속적으로 인쇄 할 때 작동하는 것을보십시오. 크레딧 : Northwestern University '액체 테플론' 노스 웨스턴 기술은 액체 테플론과 같은 비 점착성 액체로이 문제를 우회합니다. HARP는 창을 통해 빛을 투사하여 수직으로 움직이는 판 위에 수지를 고형화합니다. 액체 테프론은 창을 통해 흘러 열을 제거한 다음 냉각 장치를 통해 순환시킵니다. "우리의 기술은 다른 기술과 마찬가지로 열을 발생시킨다"고 Mirkin은 말했다. "그러나 열을 제거하는 인터페이스가 있습니다." Hedrick은“인터페이스는 또한 접착력이 없어서 수지 자체가 프린터 자체에 달라 붙지 않도록한다”고 덧붙였다. "이는 인쇄 통 바닥에서 부품을 반복해서 쪼개지 않아도되기 때문에 프린터 속도가 100 배 증가합니다." 안녕, 창고 현재의 제조 방법은 번거로운 공정 일 수있다. 그들은 종종 사전 설계된 금형을 충전해야하는데, 이는 비싸고 정적이며 귀중한 저장 공간을 차지합니다. 제조업체는 금형을 사용하여 사전에 부품을 인쇄하고 (필요한 수량을 추측하여) 거대한 창고에 보관합니다.

높이 13 피트, 폭 2.5 피트의 프린트 베드를 갖춘 HARP는 지금까지 가장 큰 3D 프린터입니다. 크기가 크면 연속적인 구조 또는 많은 다른 작은 구조를 한 번에 인쇄 할 수 있습니다. 크레딧 : Northwestern University

3D 프린팅이 프로토 타이핑에서 제조로 전환되고 있지만 현재 3D 프린터의 크기와 속도는 소량 생산으로 제한되어 있습니다. HARP는 작은 부품뿐만 아니라 큰 배치와 큰 부품을 처리 할 수있는 최초의 프린터입니다. Mirkin은 "빠르고 크게 인쇄 할 수 있으면 제조에 대한 우리의 생각 방식이 실제로 바뀔 수 있습니다. "HARP를 사용하면 금형없이 부품이 가득한 창고없이 원하는 것을 만들 수 있습니다. 주문형으로 상상할 수있는 것을 인쇄 할 수 있습니다." 동급 최대 다른 인쇄 기술은 해상도를 늦추거나 줄 였지만 HARP는 그러한 양보를하지 않습니다. 워커는 "물론, 건물, 교량, 차체를 만드는 프린터를 볼 수 있고, 반대로 고해상도로 작은 부품을 만들 수있는 프린터를 볼 수있다"고 말했다. "이 제품은 동급 최대의 최고 처리량 프린터이기 때문에 매우 기쁩니다." HARP 규모의 프린터는 종종 최종 형상까지 연마하거나 가공해야하는 부품을 생산합니다. 이는 생산 공정에 큰 인건비를 추가합니다. HARP는 고해상도 조명 패턴을 사용하여 광범위한 후 처리없이 바로 사용할 수있는 부품을 만드는 3D 프린터 클래스입니다. 결과적으로 상업적으로 실용적인 소비재 제조 경로가됩니다. 

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HARP 3D 프린터, 83 분 안에 23.5 "높이의 'Azul3D'를 인쇄합니다. 크레딧 : Long Story Short Media, Jose Javier Fernandez, David A. Walker, James L. Hedrick 나노가 크게 간다 세계적으로 유명한 나노 기술 전문가 인 Mirkin은 1999 년 세계에서 가장 작은 프린터를 발명했습니다. 딥펜 나노 리소그라피라고 불리는이 기술은 작은 펜을 사용하여 나노 스케일 기능을 패턴 화합니다. 그런 다음이를 각 펜을 통해 빛을 전달하여 감광성 재료로 피처를 생성하는 작은 펜 배열로 전환했습니다. HARP에 사용되는 특수한 비 점착성 인터페이스는이 기술을 나노 스케일 3D 프린터 로 개발하기 위해 시작되었습니다 . 미르 킨은“볼륨 측정의 관점에서 볼 때, 우리는 18 개 이상의 규모로 확장되었습니다. "모바일 액체 인터페이스를 사용한 신속하고 대량의 열 제어 3D 프린팅"연구는 미 에너지 부 공군 과학 연구실 (수상 FA9550-16-1-0150)의 지원을 받았다. 보너스 번호 DE-SC0000989) 및 셔먼 페어차일드 재단. 더 탐색 다양한 품목 및 표면에 새로운 Xerox 잉크젯 인쇄 추가 정보 : DA Walker el al., "모바일 리퀴드 인터페이스를 사용하여 신속하고 대량의 열 제어 3D 프린팅", Science (2019). science.sciencemag.org/cgi/doi… 1126 / science.aax1562 저널 정보 : 과학 노스 웨스턴 대학교 제공

https://techxplore.com/news/2019-10-highest-throughput-d-printer-future.html

 

 

.양자 컴퓨팅에서 오류를 줄이는 데 다양성이 중요 할 수 있음

하여 조지아 공대 조지아 기술 수석 박사 학생 Swamit Tannu와 Moinuddin Qureshi 교수는 양자 컴퓨팅에서 오류를 줄이기위한 새로운 기술을 개발했습니다. 다양한 매핑의 앙상블이라고하는이 기술은 다양한 큐 비트를 사용하여 오류의 다양성을 생성합니다. 크레딧 : Georgia Tech, 2019 년 10 월 15 일

팀 빌딩에서와 같이 양자 컴퓨팅에서 약간의 다양성은 컴퓨터 과학자들이 발견 한 작업을 더 잘 수행하는 데 도움이 될 수 있습니다. 기존 컴퓨터와 달리 양자 기반 컴퓨터의 처리는 노이즈가 많으므로 실리콘 기반 컴퓨터보다 처리 속도가 크게 높아집니다. 따라서 양자 연산 이 수천 번 반복되어 정답 이 모든 잘못된 것에서 통계적으로 두드러지게 나타납니다. 그러나 동일한 큐 비트 세트에서 동일한 작업을 반복해서 실행하면 통계적으로 정답으로 보이는 동일한 오답이 생성 될 수 있습니다. 조지아 공과 대학 (Georgia Institute of Technology)의 연구원에 따르면이 솔루션은 서로 다른 오류 서명을 가진 서로 다른 큐 비트 세트에 대해 작업을 반복하여 동일한 상관 오류를 생성하지 않는 것입니다. 조지아 공과 대학 전기 및 컴퓨터 공학부 교수 인 모이 누딘 쿠 레시 (Moinuddin Qureshi) 교수는“여기의 아이디어는 다양한 오류를 생성하여 동일한 오류가 반복해서 발생하지 않도록하는 것”이라고 말했다. 디. 학생, Swamit Tannu. 탄 누는“다른 큐비 트는 서로 다른 오류 서명을 갖는 경향이있다. 다양한 세트의 결과를 결합하면 각각 개별적으로 정답을 얻지 못하더라도 정답이 나타난다. Tannu는 EDM (Ensemble of Diverse Mappings)이라는 기술을 백만장자가되기를 원하는 게임 쇼와 비교합니다. 객관식 질문에 대한 답변이 확실하지 않은 참가자는 스튜디오 청중에게 도움을 요청할 수 있습니다. Qureshi는 "청중에있는 사람들의 대다수가 정답을 알 필요는 없다"고 말했다. "20 %라도 알면 식별 할 수 있습니다. 모르는 사람의 4 개 버킷에서 답변이 똑같이 적용되면 정답은 40 %가되고 비교적 적은 수 일지라도 정답을 선택할 수 있습니다. 사람들의 말이 맞습니다. " 기존의 NISQ (Noisy Intermediate Scale Quantum) 컴퓨터를 사용한 실험 결과 EDM은 최신 매핑 알고리즘에 비해 2.3 배의 추론 품질을 향상시킵니다. EDM은 다양한 앙상블의 출력 확률 분포를 결합하여 잘못된 것을 억제함으로써 정답을 증폭시킵니다. Tannu는 EDM 기술이 반 직관적이라고 인정했다. Qubits는 특정 유형의 문제에 대한 오류율에 따라 순위가 매겨 질 수 있으며 가장 논리적 인 행동 과정은 가장 정확한 세트를 사용하는 것일 수 있습니다. 그러나 최상의 큐 비트조차도 오류가 발생하며 작업이 수천 번 수행 될 때 이러한 오류가 동일 할 수 있습니다. 다른 오류율을 가진 큐 비트 (따라서 다른 유형의 오류)를 선택하면 정답 하나가 다양한 오류보다 높아지도록 방지 할 수 있습니다.

팀 빌딩에서와 같이 양자 컴퓨팅에서 약간의 다양성은 컴퓨터 과학자들이 발견 한 작업을 더 잘 수행하는 데 도움이 될 수 있습니다. 다양한 매핑의 앙상블 (Ensemble of Diverse Mappings)이라는 새로운 기술은 다양한 큐 비트를 사용하여 오류의 다양성을 만들어 오류를 완화하는 데 달려 있습니다. 크레딧 : Georgia Tech

Tannu는 "연구의 목표는 서로 다른 여러 가지 버전의 프로그램을 만드는 것인데, 각 버전은 실수를 할 수 있지만 동일한 실수를하지는 않을 것"이라고 설명했다. "다양한 실수를 저지르는 한, 평균을 내면 실수가 사라지고 정답이 나온다." Qureshi는 EDM 기술을 인적 자원 컨설턴트가 홍보하는 팀 구축 기술과 비교합니다. "같은 배경을 가진 전문가들로 구성된 팀을 구성하면 모든 전문가들이 동일한 사각 지대를 가질 수 있습니다." "팀이 사각 지대에 탄력성을 갖도록하려면 사각 지대가 다른 사람들을 모으십시오. 전체적으로 특정 사각 지대로부터 팀을 보호 할 것입니다." 기존 실리콘 기반 컴퓨터의 오류율은 실제로는 거의 천만 번의 작업에서 무시할 수 있지만 오늘날의 NISQ 양자 컴퓨터는 단 100 번의 작업으로 오류가 발생합니다. Qureshi는“이것은 실제로 장치에 오류가 많은 초기 단계의 기계입니다. "시간이 지남에 따라 개선 될 수 있지만, 에너지가 매우 낮고 안정성이 부족한 물질에 의존하기 때문에 실리콘에 대해 기대했던 신뢰성을 얻지 못할 것입니다. 양자 상태는 본질적으로 단일 입자에 관한 것이지만 실리콘에 대해서는 당신은 많은 분자를 함께 포장하고 그들의 활동을 평균합니다. "하드웨어가 본질적으로 신뢰할 수 없다면, 우리는 그것을 최대한 활용하기 위해 소프트웨어를 작성해야합니다." "이 독특한 기계를 유용하게 사용하려면 하드웨어 특성을 고려해야합니다." 처음에 정답 일 가능성이 높은 것을 얻기 위해 퀀텀 작업을 수천 번 실행한다는 개념은 비생산적인 것 같습니다. 그러나 양자 컴퓨팅 은 기존 컴퓨팅보다 훨씬 빠르기 때문에 아무도 수천 번의 반복 실행을 반대하지 않습니다. Qureshi는 "양자 컴퓨터의 목표는 현재 프로그램을 더 빨리 실행하지 않는 것"이라고 말했다. "퀀텀을 사용하면 가장 빠른 슈퍼 컴퓨터로도 해결이 불가능한 문제를 해결할 수 있습니다. 현재의 최신 기술을 넘어서는 수백 큐 비트로 가장 빠른 슈퍼 컴퓨터로 수천 년이 걸리는 문제를 해결할 수 있습니다. " Qureshi는 다음과 같이 덧붙였습니다. "그러한 답을 얻기 위해 수천 번 계산을하는 것은 괜찮습니다." 양자 오류 완화 계획은 10 월 14 일 제 52 회 연례 IEEE / ACM 국제 심포지엄 마이크로 아키텍처에서 발표 될 예정입니다. 이 작업은 Microsoft의 선물로 지원되었습니다. 더 탐색 연구원들은 잡음 데이터를 사용하여 양자 컴퓨터의 신뢰성을 높입니다

추가 정보 : Swamit S. Tannu et al, 다양한 매핑의 앙상블 , 제 52 회 마이크로 아키텍처에 관한 IEEE / ACM 국제 심포지엄-MICRO '52 (2019)의 절차. DOI : 10.1145 / 3352460.3358257 에 의해 제공 조지아 공대

https://phys.org/news/2019-10-diversity-key-errors-quantum.html

 

.테네시 연구원, 합성 생물학의 책임있는 개발을위한 전화에 합류

테네시 대학 농업 연구소 공학 생물학은 기술과 과학을 변화시키고 있습니다. UTIA 농업 합성 생물학 센터의 저자 2 명을 포함하여 국제 게놈 프로젝트 작성에 참여한 연구자들은 과학 10 월 18 일호에서 안전하고 책임감있는 미래를 확보하는 데 필요한 기술 발전에 대해 설명합니다. 크레딧 : T. 살바도르, 유타,2019 년 10 월 18 일

공학 생물학은 이미 기술과 과학을 변화시키고 있으며, 국제 게놈 프로젝트 (Global Genome Project)의 여러 분야에 걸친 연구원 컨소시엄은 과학자, 정책 입안자 및 일반 대중 사이에서 미래 발전을 이끌어 내기 위해 더 많은 토론을 요구하고 있습니다. Science 10 월 18 일자에 발표 된 정책 포럼 기사 에서 저자는 합성 생물학의 변혁적인 미래를 확보하고 상대적으로 새로운 학문의 이행이 안전하고 책임감있게 유지되어야한다는 우려를 표현하는 데 필요한 기술 발전을 간략하게 설명합니다. 테네시 농업 대학 (University of Tennessee Institute of Agriculture)의 두 연구원은 "게놈 작성을위한 기술적 과제와 이정표 : 합성 유전체학 에는 개선 된 기술이 필요하다 "라는 제목의 공동 저자 이다. UTIA 식물 과학 및 식품 과학 부서의 Neal Stewart와 Scott Lenaghan은 각각 Ph.D. Nili Ostrov에 합류했습니다. 하버드 의대 (Harvard Medical School)의 유전학 연구자, 그리고 여러 기관과 분야의 18 명의 다른 주요 과학자들이 과학과 사회의 혁신적인 진보라고 할 수있는 개발 일정을 간략하게 설명합니다 . Stewart와 Lenaghan은 UT 농업 합성 생물학 센터 (CASB)의 공동 이사입니다. Stewart는 2018 년에 설립 된 CASB는 농업 개선을 목표로하는 세계 최초의 합성 생물학 센터 라고 말합니다 . UT Herbert College of Agriculture의 식물 과학 교수 인 Stewart는 또한 식물 분자 유전학에서 우수성 Racheff Chair of Chair를 보유하고 있습니다. Lenaghan은 식품 과학부 조교수로서 UT 기계, 항공 우주 및 생의학 공학 (MABE) 부서에서 겸임 직을 맡고 있습니다. 

https://scx2.b-cdn.net/gfx/video/2019/1-tennesseeres.mp4

식품 과학 조교수 스콧 레나 한 (Scott Lenaghan)은 UT AgResearch의이 비디오에서 UTIA 농업 합성 생물학 센터를 설명합니다. 크레딧 : D. Edlund와 C. Romanini, UTIA. 합성 생물학은 계산 기술을 사용하여 과학자가 유익한 특성을 일으키는 유전자를 식별하도록 도와줍니다. 농업 관행에서 식물과 동물 생산이 개선되도록 이러한 특성을 유발할 수 있습니다. Lenaghan은 개선 된 생물학 외에도 CASB가 협업을 통해 분자 생물학 도구를 넘어서 합성 생물학의 현재 정의를 확장하여 사회에 도움이 될 수있는 마이크로 / 나노 로봇, 진단 장치 및 스마트 재료와 같은 합성 및 엔지니어링 구성으로 발전 할 수 있기를 희망합니다. 우리가 생산하고 먹는 음식을 넘어 이 논문의 저자들은 "정부와 민간 부문의 다 학제 간 다국적 노력은 이러한 진보를 달성하고 전파하여 생의학, 제약, 농업 및 화학 산업에 영향을 미치도록 도울 것"이라고 주장했다. 이 논문의 저자들은 향후 10 년 내에 게놈 디자인, DNA 합성, 게놈 편집, 염색체 구성 등 합성 유전체학을 발전시킬 4 가지 주요 분야에서 새로운 기술과 기존 유전자 합성 방법의 개선이 확인되고 필요하다고 지적했다. 그러나 먼저 비용을 줄이고 유전자 도구의 속도와 신뢰성을 높이려면 상당한 개선이 필요하다고 말합니다. 스튜어트는“2050 년까지 90 억 이상의 인구를 유지할 것으로 예상되는 세계에서 생존을 위해서는보다 효율적이고 생산적인 작물 생산이 필요하다”고 말했다. "엽록체에서 상대적으로 작은 것과 같은 전체 식물 게놈을 쓰면 광합성을보다 효율적으로 만들어 작물 생산성을 혁신 할 수 있습니다.이 로드맵은 안전하게 도착하는 방법을 알려줍니다." 더 탐색 관엽 식물은 언젠가 가정 건강을 모니터링 할 수 있습니다

추가 정보 : Nili Ostrov et al., 게놈 작성을위한 기술 과제 및 이정표, Science (2019). DOI : 10.1126 / science.aay0339 저널 정보 : 과학 University of Tennessee Institute of Agriculture에서 제공

https://phys.org/news/2019-10-tennessee-responsible-synthetic-biology.html

 

 

.탐구되지 않은 반도체 나노 구조를 달성 할 수있는 길을 닦다

에히메 대학 얻어진 나노 와이어의 현미경 관찰. 특징적인 육각형 별 구조, Bi 원소의 존재에 의해 유도 된 결함 정의 양자 구조가 관찰되었다. 크레딧 : Ehime Univeristy, 2019 년 10 월 18 일

Ehime University의 한 연구팀은 미개척 III-V 반도체 나노 구조를 달성 할 수있는 길을 열었습니다. 이들은 결정 성 결함 및 배향뿐만 아니라 금속성 방울과 상관 된 특징적인 구조적 변형을 사용하는 비 독성 Bi 원소를 갖는 분 지형 GaAs 나노 와이어를 성장시켰다. 이 발견은 근본적인 한계를 넘어 구성 성분의 농도를 갖는 반도체 나노 구조의 생성을위한 합리적인 설계 개념을 제공하여, 새로운 효율적인 근적외선 장치 및 양자 전자 장치에 잠재적으로 적용 가능하다. 나노 와이어는 일반적으로 수백 나노 미터보다 좁은 직경을 갖는 막대 구조이다. 크기와 구조로 인해 더 큰 벌크 재료에서는 발견되지 않는 특성을 나타냅니다. III-V 반도체 나노 와이어에 대한 연구는 나노 스케일 양자, 광자, 전자 및 에너지 변환, 그리고 생물학적 장치에서 1 차원 적 성질과 큰 표면 대 부피 비율을 기반으로 한 잠재적 인 응용으로 인해 최근 수십 년 동안 많은 관심을 끌었습니다. . 에피 택셜 헤테로 구조의 도입은 이러한 장치의 수송 및 전자 특성의 제어를 용이하게하여 우수한 전자적 및 광학적 기능을 갖는 III-V 화합물 및 Si에 기초한 통합 시스템을 실현할 수있는 가능성을 보여준다. III-V 화합물 반도체는 현존하는 최고 이동성과 광전자 변환 효율 중 하나입니다. 그 중에서도 GaAs는 대표적인 III-V 화합물 반도체이며, 고속 트랜지스터뿐만 아니라 고효율 근적외선 발광 다이오드, 레이저 및 태양 전지에 사용됩니다. III-V GaAs를 기반으로하는 광학 장치는 열 발생과 관련된 고유 손실을 겪습니다. 이를 회피하기 위해, Bi의 도입은 전자-광 변환 효율을 증가시키면서 Bi의 도입이 열 발생을 억제하기 때문에, 비 독성 Bi 원소를 갖는 희석 된 비스 마이드 GaAsBi 합금의 사용이 최근 주목을 받았다. 따라서, 희석 된 비스 마이드 GaAsBi 합금을 나노 와이어에 통합하는 것은 고성능 광전자 나노 소자를 개발하기위한 합리적인 접근법이다. 그 동안에, 분자 빔 에피 택시 라고하는 원자 적으로 정확한 결정 성장 기술을 사용하여 , Ehime University 그룹은 가지 형 GaAs / GaAsBi 코어-쉘 나노 와이어의 성장에서 Bi- 유도 된 나노 구조의 형성을 제어했습니다. 따라서, 이들은 촉매 액 적의 특징적인 과포화, 변형에 의해 유도 된 구조적 변형, 및 결정적 결함 및 배향과 상관 된 호스트 GaAs 매트릭스로의 통합을 사용하여 미개척의 III-V 반도체 나노 구조를 달성하는 방법을 만들었다. 그들의 결과를 보여주는 과학 기사는 9 월 17 일에 Nano Letters 저널에 실렸다 . 이 그룹은 이전 보고서보다 Bi 농도가 2 % 더 작은 Si에서 GaAs / GaAsBi 이종 구조 나노 와이어를 이전에 획득했다. 나노 와이어는 주름이있는 거친 표면을 갖는 특정 구조적 특징을 나타 냈으며, 이는 아마도 큰 격자 부정합에 의해 유도되고 GaAs와 GaAsBi 합금 사이의 변형 축적을 초래했을 것이다. 또한, Bi는 표면 에너지를 제어하는 ​​계면 활성제로서 작용하여 나노 구조의 합성을 유발한다. 그러나, GaAsBi 합금 성장에 대한 Bi 도입의 영향은 포괄적으로 이해되지 않았다. 이 보고서에서 그들은 Bi에 의해 유도 된 구조적 변형에 초점을 맞추고 Si (111) 기판에서 GaAs / GaAsBi 코어-쉘 다층 NW의 특징과 성장 메커니즘을 조사한다. 분 지형 III-V 나노 와이어를 합성하려면 금속 촉매 나노 입자, 가장 일반적으로 Au는 가지의 성장을위한 핵화 종자로 사용된다. 한편,이 그룹은 비 촉매 원소의 불순물 도입을 억제 할 수있는 자체 촉매 Ga 및 Bi 액 적을 사용했다. 성장 중에 Ga가 부족한 경우, Bi는 코어 GaA의 정점에 축적됩니다나노 와이어 는 특정 결정 방위각에 대한 분 지형 구조를위한 나노 와이어 성장 촉매 역할을한다. Bi 누적과 스태킹 결함 간에는 강한 상관 관계가 있습니다. 더욱이, Bi는 제한된 GaAs 표면 배향에 우선적으로 포함되어, 기본 한계보다 7 %의 Bi 농도를 갖는 한정된 영역으로 공간적으로 선택적인 Bi 통합을 초래한다. 양자 제한된 구조에 잠재적으로 적용될 수있는 하나의 원자 층의 결정질 쌍 결함에 의해 정의 된 계면을 갖는 수득 된 GaAs / GaAsBi / GaAs 이종 구조. 이 발견은 GaAsBi 기반 나노 구조의 생성과 근본적인 한계를 넘어 Bi 통합의 제어를위한 합리적인 설계 개념을 제공한다. 이러한 결과는 효율적인 근적외선 장치 및 양자 전자 장치를위한 새로운 반도체 나노 구조의 가능성을 나타냅니다.

더 탐색 유연한 태양 광 발전을위한 반도체 나노 와이어 더 많은 정보 : Teruyoshi Matsuda et al. GaAs / GaAsBi 코어-쉘 나노 와이어에서 Bi- 도발 된 나노 구조 형성 제어, Nano Letters (2019). DOI : 10.1021 / acs.nanolett.9b02932 저널 정보 : Nano Letters Ehime University 제공

https://phys.org/news/2019-10-paving-unexplored-semiconductor-nanostructures.html

 

 

.음, 꼬리가 보인다

 

 

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
Park Soo-jin is a meteorologist. She is Lee Hyun Kyu's friend of the same age.

 

 

.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/ https://phys.org/news/2019-09-black-hole-center-galaxy-hungrier.html https://phys.org/news/2019-09-programmable-swarmbots-flexible-biological-tools.html https://phys.org/news/2019-10-hard-ceramic-tough-steel-newly.html

 

 

.수퍼 버그를 다루는 새로운 접근법

 

로 리즈 대학 크레딧 : CC0 Public Domain,2019 년 10 월 17 일

과학자들은 천연 재료로 만든 나노 캡슐을 사용하여 방지하는 데 도움이 가장 널리 세균성 병원균 중 하나를 처리 할 수있는 새로운 항생제가없는 접근 방법을 발견했다. 헬리코박터 파일로리 ( H. pylori )는 아프리카, 라틴 아메리카 및 카리브해 지역에서 가장 널리 보급 된 전세계 44 억 명의 사람들이 가지고있는 박테리아 병원체입니다. 대부분의 감염은 증상이 없지만, 치료하지 않으면 병원균이 위 내벽, 궤양의 만성 염증을 유발할 수 있으며 위암의 위험이 증가합니다. 인간의 건강에 위협을주는 박테리아 2017 년에 세계 보건기구 (WHO) 는 항생제 내성 "우선 병원체 " 목록에 H. pylori 를 포함 시켰습니다 . 이것은 인간 건강에 가장 큰 위협이되고 새로운 치료법이 필요한 박테리아의 목록입니다 . 현재의 치료는 항생제의 조합을 이용한 다중 표적 요법을 포함하지만, 이것은 내성 균주의 출현을 촉진시켰다. 현재 영국과 독일 과학자들은 독성이없고 소비하기에 안전한 식품 및 제약 등급의 성분 만 사용하여 항생제 치료법을 보완하는 보충제로 사용되는 새로운 항생제없는 접근법을 발견했습니다. 제형은 인간 혈액 세포보다 작은 수십억 개의 번들로 묶인 나노 캡슐을 통해 전달되며 박테리아가 위 세포에 부착하여 감염되는 것을 방지합니다. 항균 저항 리즈, 뮌스터, 에를 랑겐 대학의 연구자들을 포함한이 팀은 나노 캡슐이 예방 조치로 사용될 수있을뿐만 아니라 H. pylori를 근절 하고 항생제 내성 균주를 줄일 수 있기를 희망하고있다 . 리즈의 식품 과학 및 영양 학교의 프란시스코 고쿨 레아 (Francisco Goycoolea) 연구 공동 연구 교수는 다음과 같이 말했습니다 : "항균성 저항은 세계가 직면 한 가장 큰 과제 중 하나이며 긴급한 조치가 취해지지 않으면 2050 년까지 암보다 더 많은 사망을 초래할 것으로 예상됩니다 . " Helicobacter pylori 는 전 세계적으로 확산되는 병원체입니다. 전 세계적으로 최대 70 %의 사람들이이 병원체를 전 세계적으로 호스팅하고있는 것으로 추정됩니다.이 박테리아는 항생제가 효과적으로 침투하지 않는 위 점액층 아래에 ​​숨어 있습니다. 이것은 종종 재발하는 감염으로 이어지고 내성 균주. " 항생제 내성 을 다루기 위해서는 새로운 통합 접근법이 필요하며 항생제에 대한 대안에 대한 연구가 필수적이다. 천연 성분으로 만들어진 작은 캡슐로 구성된이 새로운 제제 는 전 세계적으로 확산 된 '슈퍼 버그 (superbug)'병원체를 막는 새로운 수단을 제공 할 수있다." 새로운 항생제 무 함유 접근법 ACS Applied Bio Materials 저널에 발표 된이 연구는 인체 외부의 박테리아와 위 세포를 사용하여 시험관 내에서 수행되었습니다. 나노 캡슐에는 강황에서 발견되는 천연 화합물 인 커큐민이 항 염증 및 항 종양 특성이 잘 알려져 있습니다. 캡슐은 박테리아 감염을 예방하는 효소 인 라이소자임과 박테리아와 위장을 코팅하는 점막층의 수용체에 결합하는 수용성 다당류 인 매우 낮은 농도의 덱스 트란 설페이트로 코팅됩니다. 나노 샘플은 필요한 용량으로 함께 묶이고, 제제는 박테리아가 위 세포에 부착되는 것을 방지한다. 팀은이 공식을 바탕으로 특허를 출원했습니다. 뮌스터 대학 제약 생물학 및 식물 화학 연구소의 공동 저자 인 Andreas Hensel 교수는 다음과 같이 말했습니다 : "오늘의 임상 실무에 사용되는 표준 항생제는 세포벽 구조를 방해하고 막 무결성의 단백질 형성을 방해하는 상당히 광범위한 작용 화합물입니다. "새로운 세대의 항 박테리아는 박테리아의보다 구체적인 분자 표적에 기초 할 수 있으며 아마도 구형 화합물만큼 광범위하지는 않지만 특정 박테리아 의 특정 독성 인자에 대해 더 정확하게 작용할 수 있습니다. "ACS Applied Bio Materials에 발표 된 연구는 H. pylori 와 그 특이한 접착력 및 독성 인자 에 대한 통제 된 약물 표적화를 향한 새로운 방법을 찾아 낼 수있을 것 입니다." 더 탐색 과학자들은 위암을 숨기는 세포 마스크의 기원을 발견했습니다.

추가 정보 : Bianca Menchicchi et al. 저 분자량 덱스 트란 설페이트 나노 캡슐은 헬리코박터 파일로리 (Helicobacter pylori)의 위 세포에 대한 접착을 억제합니다 ( ACS Applied Bio Materials) (2019). DOI : 10.1021 / acsabm.9b00523 리즈 대학교 제공

https://phys.org/news/2019-10-approach-tackle-superbugs.html

 

.Large Magellanic Cloud에서 감지 된 새로운 대용량 X- 레이 바이너리

Tomasz Nowakowski, Phys.org MCSNR J0513-6724의 XMM-Newton EPIC RGB 이미지. 크레딧 : Maitra et al., 2019.

2019 년 10 월 16 일 보고서

 

국제 천문학 자 팀은 ESA의 XMM-Newton 우주선을 사용하여 LMC (Large Magellanic Cloud)에서 매우 젊은 질량이 큰 X 선 이진 (HMXB)을 발견했습니다. 새로 발견 된 HMXB는 초신성 잔해 (SNR) MCSNR J0513-6724와 관련이있는 것으로 밝혀졌습니다. 이 발견은 10 월 7 일 arXiv.org에 게재 된 논문에보고되어 있습니다. X 선 이진은 보통의 별 또는 백색 중성으로 질량을 콤팩트 한 중성자 별 또는 블랙홀로 전달합니다. 동반자 별의 질량을 기준으로 천문학 자들은 그것들을 저 질량 X 선 이진 (LMXB)과 고 질량 X 선 이진 (HMXB)으로 나눕니다. SNR과 관련된 HMXB, 특히 중성자 별을 포함하는 시스템은 드물게 발견됩니다. 그러나 Magellanic Clouds는 근접성, 어린 별 잔존물을 호스팅하기위한 탁월한 환경 및 X- 레이 바이너리에 대한 높은 형성 효율성으로 인해 SNR에서 새로운 HMXB를 검색 할 수있는 유망한 장소입니다. 독일 Max Planck 외계 물리 연구소의 Chandreyee Maitra가 이끄는 천문학 자 그룹이 LMC를 자세히 살펴 보았습니다. XMM-Newton의 데이터를 분석하여 LMC의 초신성 잔해 중 하나가 HMXB를 보유하고 있음을 발견했습니다 . "우리는 XMM-Newton X-ray 관측을 사용하여 Large Magellanic Cloud에서 초신성 잔해 MCSNR J0513-6724와 관련된 매우 젊은 대용량 X-ray 이진 시스템의 발견을보고합니다"라고 천문학 자들은 논문에서 썼습니다. 우선,이 연구는 MCSNR J0513-6724가 실제로 초신성 잔재임을 확인했다. 연구원들은 HMXB가이 SNR의 기하학적 중심에 상주한다는 것을 발견했습니다. 특히,이 새로운 바이너리는 MCSNR J0513-6724의 중심에서 1.0 keV 이상의 하드 X- 레이에서 가장 두드러진 희미한 X- 레이 포인트 소스로 처음 식별되었습니다. 이 논문에 따르면, 새로 발견 된 HMXB는 약 4.4 초의 스핀주기를 가진 중성자 별과 스펙트럼 유형 B2.5Ib의 거대한 초기 유형 별 (아마도 초거성)로 구성되어 있습니다. 그러나, 동반자 별의 정확한 성질은 여전히 ​​고해상도 광학 분광 관찰에 의한 추가 검증이 필요하다. 또한 천문학 자들은 MCSNR J0513-6724의 나이가 6,000 년 미만이라고 추정했다. 이것은 새로 발견 된 바이너리가 현재까지 알려진 가장 어린 HMXB 중 하나 인 것 같습니다. 지금까지 추정 연령이 4,600 년 미만인 Circinus X-1은 SNR 내에서 가장 오래된 것으로 알려진 X- 레이 바이너리 일 가능성이 있지만 HMXB인지 LMXB인지 여전히 확인해야합니다. 연구에 따르면 시스템의 궤도주기는 약 2.23 일이며 광도는 약 7.0 erg / s입니다. 천문학 자들은 또한이 HMXB의 자기장 세기의 상한을 계산했습니다. 이 값은 5 천억 G를 넘지 않습니다. 결론적으로 과학자들은 X- 선 이진 시스템에서 자기장의 진화에 대한 우리의 이해를 개선하기 위해 발견이 얼마나 중요한지 강조했다. "만 10 세 미만의 매우 젊은 HMXB의 발견은 X-ray 바이너리에서 처음으로 관측 가능한 자기장의 진화를 관찰 할 수있는 독특한 기회를 제공 할 수있다"고 논문의 저자는 지적했다.

더 탐색 새로운 연구는 신비한 저 질량 X 선 이진 RX1804에 대한 통찰력을 제공합니다 추가 정보 : LMC에서 초신성 잔해 MCSNRJ0513-6724, arXiv : 1910.02792 [astro-ph.HE] arxiv.org/abs/1910.02792 와 관련된 매우 젊은 고 질량 X- 선 이진의 발견

https://phys.org/news/2019-10-high-mass-x-ray-binary-large-magellanic.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

우주 비행사 크리스티나 코흐 (Christina Koch)