RNA 접기의 원리를 밝히다
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.새로운 프레임 워크로 성능 저하없이 AI 시스템의 투명성 향상
에 의해 노스 캐롤라이나 주립 대학 크레딧 : CC0 Public Domain , 2019 년 10 월 21 일
연구원들은 AI 결정의 근거를 사용자가 이해할 수 있도록 인공 지능 (AI) 프레임 워크를 제안하고 있습니다. 의사 결정을 정당화 할 필요가있는 군사 및 법 집행 기관과 같은 부문에서 특히 "블랙 박스"AI 시스템에서 멀어지면서 작업이 중요합니다. 노스 캐롤라이나 주립 대학 (North Carolina State University)의 논문의 첫 번째 저자이자 컴퓨터 공학 조교수 인 Tianfu Wu는“우리의 틀을 차별화하는 것은 AI 해석 과정의 일부로 이러한 해석 요소를 만드는 것입니다. "예를 들어, 프레임 워크에서 AI 프로그램이 이미지에서 객체를 식별하는 방법을 배우는 경우 이미지 내에서 대상 객체를 현지화하고 대상 객체 기준을 충족하는 해당 지역에 대한 내용을 파싱하는 방법도 배우고 있습니다. 그런 다음이 정보가 결과와 함께 제공됩니다. " 개념 증명 실험에서 연구원들은이 프레임 워크를 널리 사용되는 R-CNN AI 객체 식별 시스템에 통합했습니다. 그런 다음 잘 확립 된 두 개의 벤치 마크 데이터 세트에서 시스템을 실행했습니다. 연구원들은 해석 성 프레임 워크를 AI 시스템에 통합하는 것이 시간이나 정확성 측면에서 시스템 성능을 저하시키지 않는다는 것을 발견했습니다. Wu는“우리는 이것이 완전히 투명한 AI를 달성하기위한 중요한 단계라고 생각한다. "그러나 해결해야 할 중요한 문제가 있습니다. "예를 들어, 현재 프레임 워크 에는 AI에 목표 물체의 특징을 구별하는 것으로 간주되는 이미지의 측면을 물체의 위치를 보여줍니다 . 정 성적입니다. 프로세스에 대한 신뢰 점수. "
더 탐색 심층 신경망의 성능을 향상시키는 새로운 프레임 워크 더 많은 정보 : 논문 "잠재적 지연 구조에 의한 해석 가능한 물체 감지를 향하여"는 10 월 27 일부터 11 월까지 열리는 국제 컴퓨터 비전 회의에서 발표 될 예정입니다. 서울에서 2, 한국. 이 논문은 독립적 인 연구원 인 Xi Song이 공동 저술했습니다.
요약
본 논문은 먼저 잠재 구조를 전개한다는 아이디어에 기초하여 시각적 이해 과제에서 모델 해석 성을 공식화하는 방법을 제안한다. 그런 다음 널리 사용되는 2 단계 영역 기반 컨볼 루션 네트워크 (예 : R-CNN) 감지 시스템을 사용한 물체 감지의 사례 연구를 제시합니다. 제안 된 방법은 부품 구성에 대한 감독을 사용하지 않고 탐지에서 개체 인스턴스의 잠재적 인 차별적 부품 구성을 자동 및 동시에 전개하는 방법을 배우는 약하게 감독 된 추출 이론적 근거 생성에 중점을 둡니다. AOG (directed acyclic AND-OR Graph)에 포함 된 하향식 계층 구조 및 구성 문법 모델을 사용하여 관심 영역 (RoI)의 잠 복부 구성 공간을 탐색하고 펼칩니다. R-CNN에서 널리 사용되는 RoIPooling / RoIAlign 연산자와 완벽하게 통합되고 종단 간 교육을받는 AOGParsing 연산자를 제공합니다. 물체 감지에서 경계 상자는 AOG 온더 플라이에서 파생 된 최상의 구문 분석 트리로 해석되며, 이는 해석 해석을 위해 생성 된 정성 추출 이론적 근거로 처리됩니다. 실험에서 Faster R-CNN은 PASCAL VOC 2007 및 COCO 2017 객체 감지 데이터 세트에서 제안 된 방법을 테스트하는 데 사용됩니다. 실험 결과는 제안 된 방법이 성능을 손상시키지 않으면 서 유망한 잠재 구조를 계산할 수 있음을 보여줍니다. 코드 및 사전 훈련 된 모델은 검출을 해석하기 위해 생성 된 질적 추출 근거로 취급됩니다. 실험에서 Faster R-CNN은 PASCAL VOC 2007 및 COCO 2017 객체 감지 데이터 세트에서 제안 된 방법을 테스트하는 데 사용됩니다. 실험 결과는 제안 된 방법이 성능을 손상시키지 않으면 서 유망한 잠재 구조를 계산할 수 있음을 보여줍니다. 코드 및 사전 훈련 된 모델은 검출을 해석하기 위해 생성 된 질적 추출 이론적 근거로 취급됩니다. 실험에서 Faster R-CNN은 PASCAL VOC 2007 및 COCO 2017 객체 감지 데이터 세트에서 제안 된 방법을 테스트하는 데 사용됩니다. 실험 결과는 제안 된 방법이 성능을 손상시키지 않으면 서 유망한 잠재 구조를 계산할 수 있음을 보여줍니다. 코드 및 사전 훈련 된 모델은github.com/iVMCL/iRCNN . 에 의해 제공 노스 캐롤라이나 주립 대학
https://techxplore.com/news/2019-10-framework-ai-transparent-sacrificing.html
.자기 관성 융합 실험이 완성에 가까워짐
하여 미국 물리 학회 PLX 테스트 발사에서 7 개의 플라즈마 건에서 발사 된 초음속 제트가 충돌합니다. 실험은 기계를 디버깅하는 것 외에도 천체 물리학, 항공학 및 다양한 제어 된 핵융합 체계에 중요한 충돌 플라즈마 모델을 검증하기위한 데이터를 제공합니다. 크레딧 : Los Alamos National Laboratory, 2019 년 10 월 21 일
Los Alamos National Laboratory에서 플라즈마 라이너 실험 (PLX)의 조립은 통제 된 핵융합을 달성하기위한 야심 찬 접근 방식으로 36 개의 플라즈마 건 중 18 개를 설치하는 과정에서 잘 진행되고있다 (그림 1). 플라즈마 건은 구형 챔버에 장착되고, 내부로 이온화 된 가스의 초음속 제트를 발사하여 핵융합 연료 역할을하는 중앙 가스 타겟을 압축 및 가열한다. 한편, 현재 설치된 플라즈마 건으로 수행 된 실험은 충돌 제어 플라즈마 제트의 시뮬레이션을 생성하기위한 기본 데이터를 제공하며, 이는 다른 제어 된 핵융합 체계를 이해하고 개발하는 데 중요합니다. 대부분의 융합 실험은 융합 플라즈마 를 포함하기 위해 강력한 자기장에 의존하는 자기 구속 또는 융합 조건을 만들기 위해 열과 압축을 사용하는 관성 구속을 사용합니다. PLX 기계는 자기 구속 융합 체계 (예 : 토카막)와 NIF (National Ignition Facility)와 같은 관성 구속 기계의 측면을 결합합니다. 하이브리드 방식은 순수한 자기 또는 관성 구속 개념보다 기술적으로 덜 성숙하지만 저렴하고 덜 복잡한 핵융합로 개발 경로를 제공 할 수 있습니다. 토카막과 마찬가지로 연료 플라즈마는 자화되어 입자와 열 에너지의 손실을 완화합니다. 관성 구속 기계 와 마찬가지로 무거운 내포 쉘 (플라즈마 라이너 )은 연료를 빠르게 압축 및 가열하여 핵융합 조건을 달성합니다. PLX는 고체 캡슐을 구동하는 NIF의 고출력 레이저 대신에 플라즈마 건에서 발사 된 초음속 플라즈마 제트를 사용합니다. PLX는 추가 장점이 있습니다. 융합 연료와 라이너는 처음에 가스로 분사되고 플라즈마 건은 내연 연료와 상대적으로 멀리 떨어져 있기 때문에 장비 구성 요소의 손상이나 교체 필요성없이 장비를 빠르게 발사 할 수 있습니다 비용이 많이 드는 가공 대상. Los Alamos National Laboratory에서 플라즈마 라이너 실험을 구성 할 36 개의 초음속 플라즈마 제트기 중 절반이 설치되었습니다.
2020 년 말까지 나머지 제트기가 추가되고 완전 구형 플라즈마 라이너 실험이 시작됩니다. 크레딧 : Los Alamos National Laboratory
PLX 조립을 주도하고있는 실험실의 실험 물리 그룹의 과학자 인 사무엘 랑겐 도르프 (Samuel Langendorf) 박사는“우리는 올해 총 18 개의 총이 설치된 반구형 라이너의 형성을 연구하기위한 실험을 수행 할 것이다. "우리는 2020 년 초에 나머지 18 개의 총기의 설치를 완료하고 2020 년 말까지 완전 구형 실험을 수행하기를 희망합니다. 이는 정체에 대한 라이너 램 압력의 스케일링과 라이너 균일 성, "라이너 성능의 중요한 지표입니다." PLX 건은 부분적으로 완성 된 상태에서 Tom Byvank 박사가 충돌 플라즈마에서 수행하고있는 연구에 유용함을 증명하고 있습니다 (그림 2). Experimental Physics Group의 Dr. Byvank 박사는“다양한 모델은 다중 이온 종과 관련된 플라즈마 충돌 시뮬레이션에서 차이가 있음을 보여준다. "이러한 플라즈마에 대한 우리의 실험적 관찰은 PLX 자기 관성 융합 접근법과 같은 관성 구속 설계를 포함하여 천체 물리학, 공기 역학 및 다양한 플라즈마 융합 기계 에서 발생하는 고 에너지 밀도, 초음속 플라즈마를 이해하는 데 중요한 시뮬레이션을 검증하는 데 도움이됩니다. 국가 점화 시설. "
더 탐색 헬리컬 융합 플라즈마에서 알파 입자 감금 기능 시연 추가 정보 : 초록 : 멀티 이온 종 충돌하는 플라즈마 충격에 충격 전면 분판의 실험 관측 오후 2시에서 오후 5시까지, 2019년 10월 21일 (월요일) 룸 : 플로리다의 볼룸 AB meetings.aps.org/Meeting/DPP19/Session/CI2 .5 2019 년 10 월 24 일 목요일, PLX 9:30 AM-12:30 PM 에 완전 구형 임파 딩 플라즈마 라이너 형성을 향한 진행 실 : Grand D meetings.aps.org/Meeting/DPP19/Session/TO6.12 에서 제공하는 미국 물리 학회
https://phys.org/news/2019-10-magneto-inertial-fusion-nears.html
.RNA 접기의 원리를 밝히다
에 의해 노스 웨스턴 대학 Julius Lucks 교수는 처리량이 많은 차세대 시퀀싱 기술을 사용하여 riboswitches라고하는 RNA 분자 계열 간의 폴딩 경향에서 유사성을 발견했습니다. 크레딧 : Northwestern University,2019 년 10 월 21 일
Julius Lucks 교수가 이끄는 노스 웨스턴 엔지니어링 연구팀은 유전자 발현을 제어함으로써 RNA 분자가 어떻게 세포의 '바이오 센서'로 작용하여 환경 변화를 모니터링하고 반응하는지에 대한 새로운 이해를 발견했습니다. 이번 연구 결과는 미래의 RNA 특이 적 치료법의 설계와 환경에서 독소의 존재를 측정하는 새로운 합성 생물학 도구에 영향을 미칠 수 있습니다. RNA 분자 는 DNA와 같은 유전 정보를 저장하고 전파 할뿐만 아니라 단백질과 같은 살아있는 시스템에 중요한 기능을 수행하는 데 중추적 인 역할을합니다. 그 기능의 핵심은 종이 접기 스타일을 세포 내부의 복잡한 모양으로 접는 능력입니다. 실험실에서 개발 한 동적 시퀀싱 RNA를 화학적으로 이미징하는 고 처리량 차세대 시퀀싱 기술을 사용하여 Lucks는 riboswitches라고하는 RNA 분자 계열간에 폴딩 경향에서 유사성을 발견했습니다. 리보 스위치는 세포의 내부 및 외부 상태를 모니터링하기 위해 천연 바이오 센서로서 작용한다. 리보 스위치가 분자에 결합하면 분자의 모양이 바뀌어 유전자 발현 이 변화 합니다 . "이 ribowitches는 매우 특정한 형태로 접히도록 진화하여 다른 화합물을 인식하고 결합 할 때 형태를 변경하며 궁극적으로 유전자 발현의 변화를 유도 할 수 있습니다" 맥코믹 엔지니어링 스쿨. RNA가 완전히 만들어지기 전에 어떻게 정확하게 그 모양을 접고 조절할 수 있는지에 대한 연구는 거의 없다. 우리는 RNA가 최종 구조로 접히는 것뿐만 아니라 "유사하고 효율적으로하는 길" "ZTP Riboswitch 전사 제어를위한 리간드 게이 티드 스트랜드 변위 메커니즘"이라는 제목의 논문이 10 월 21 일 Nature Chemical Biology 저널에 게재되었다 . 이 연구는 저널의 "뉴스 및 뷰"섹션에도 소개되었습니다. Lucks는 논문의 해당 저자로 일했으며 Lucks 그룹의 Beckman 박사후 연구원 인 Eric Strobel은 연구의 수석 저자로 일했습니다. 박사 캐서린 버먼 (Katherine Berman)과 루이 Cheng (Luiy Cheng)과 Lucks Lab의 박사 학위 학자 폴 칼슨 (Paul Carlson)도 방문했습니다. 이 연구는 Lucks와 그의 팀이 RNA가 합성됨에 따라 변화하는 RNA 모양의 초 고해상도 표현을 제공하는 플랫폼을 개발 한 과거의 연구를 기반으로합니다. 접는 유사점 찾기 이전에 Lucks와 그의 팀은 고해상도 시스템을 사용하여 riboswitch가 어떻게 불소 이온을 감지했는지 연구했습니다. 에서 자연 생물 화학 종이 고 Lucks 셀에 "경고 트리거"로 함수를 상기 ZTP 불리는 천연 세포 alarmone 분자를 감지하는 책임 riboswitch 시스템에 적용 하였다. 리보 스위치와 각각의 표적 화합물 사이의 구조적 및 기능적 차이에도 불구하고, 룩스는 두 경우 모두 리보 스위치가 동일한 폴딩 경로를 따랐다는 것을 발견했다. Julius Lucks 교수는 처리량이 많은 차세대 시퀀싱 기술을 사용하여 riboswitches라고하는 RNA 분자 계열 간의 폴딩 경향에서 유사성을 발견했습니다. Lucks 박사는“RNA가 만들어지면 즉시 분자를 인식하는 형태로 접 히게된다. 분자가 존재하면 구조가 고정되어 구조를 보존한다”고 말했다. "분자가 존재하지 않으면 RNA 자체가 풀린다. 우리는 두 가지 경우 모두에서 일어났다. "종이 접기 크레인이나 개구리를 만들려고 할 때 처음 몇 단계는 거의 동일합니다." "이 RNA들은 다르게 보일지라도, 그것들을 접는 명령어의 시퀀스로 분해 할 때 놀라 울 정도로 유사합니다.이 공통된 특징들에 대한 링크를 찾는 것은 우리가 우리 자신을 위해 그것들을 활용하고자 할 때 이러한 원리들을 디자인 요소로 코딩하기위한 토대를 마련합니다. 사용합니다. " 이러한 사용에는 향후 약물 전달 전략이 포함될 수 있습니다. 알츠하이머 나 파킨슨 병과 같은 단백질 미스 폴딩으로 인한 질병을 치료하기 위해 많은 치료제가 고안되었지만, Lucks는 그의 실험실의 연구로 척추 근육 위축증, 척추 근육 위축증, SMN 유전자의 잘못된 스 플라이 싱. "RNA 분자의 최종 구조를 목표로 삼고 싶을 수도있다. 왜냐하면 그것들은 모두 어떤 종류의 구조로 접 히기 때문일뿐 아니라 그 구조로 들어가기위한 접는 과정이기도하다"고 말했다. 이 발견은 또한 천연 바이오 센서로서 RNA의 능력을 활용하는 긍정적 인 단계를 나타낸다. Lucks와 그의 연구실은 노스 웨스턴의 합성 생물학 센터 및 물 연구 센터와 함께 저비용 합성 생물학 플랫폼 내에서 리보 스위치를 사용하여 환경의 독소를 탐지하여 작물 건강 및 수질 과 같은 지역에 영향을 미치는 방법을 찾고 있습니다 . "우리는 RNA가 작동하는 방식의 아키텍처에 대해 더 많이 배우면서 더 잘 작동하는 방법을 이해하려고 노력할 것입니다."라고 Lucks는 말했습니다. "자연은 그들이 한 가지 일을하도록 진화했을지 모르지만 우리는 그들이 더 빨리 또는 더 민감하게 일하기를 원합니다. 우리는 여전히 그 방법을 배우고 있지만, 실제로 설계 할 수있는 세부 수준에 근접하고 있습니다. "이 원리."
더 탐색 새로운 기술은 합성 중 RNA 폴딩의 뉴클레오티드 분해능 스냅 샷을 찍습니다. 추가 정보 : Eric J. Strobel et al., ZTP riboswitch 전사 제어를위한 리간드-게이트 스트랜드 변위 메커니즘, Nature Chemical Biology (2019). DOI : 10.1038 / s41589-019-0382-7 저널 정보 : Nature Chemical Biology 노스 웨스턴 대학교 제공
https://phys.org/news/2019-10-uncovering-principles-rna.html
.미스터리 해결 : 마지막 대량 멸종의 해양 산도
에 의해 예일 대학 Yale University가 이끄는 새로운 연구에 따르면 역사상 마지막 대규모 멸종 사건과 그것이 지구의 바다에 어떤 영향을 미치는지에 대한 오랜 이론이 확인되었습니다. 이 발견은 또한 해양 생물이 결국 어떻게 회복되었는지에 대한 질문에 답할 수도 있습니다. 크레딧 : Michael Henehan & Pincelli Hull, 2019 년 10 월 21 일
Yale University가 이끄는 새로운 연구에 따르면 역사상 마지막 대규모 멸종 사건과 그것이 지구의 바다에 어떤 영향을 미치는지에 대한 오랜 이론이 확인되었습니다. 이 발견은 또한 해양 생물이 결국 어떻게 회복되었는지에 대한 질문에 답할 수도 있습니다. 연구원들은 6,600 만년 전 백악기-고유 전자 멸종 사건이 해양의 pH 수준의 급격한 감소와 일치했다는 것이 최초의 직접적인 증거라고 말한다. 이는 해양의 산도 상승을 의미한다. 이 연구 는 National Academy of Sciences 저널 Proceedings의 온라인 판에 게재 됩니다. K-Pg 대량 멸종 사건으로도 알려진 백악기-고급 유전자 붕괴는 백악기가 끝날 때 유성이 지구로 내려 갔을 때 발생했습니다. 그 영향과 그 영향은 조류가 아닌 공룡이나 암모나이트와 같은 전체 집단을 포함하여 지구상 의 동물과 식물 종 의 약 75 %를 죽였습니다 . 수년 동안 사람들은 유성 영향이 유황이 풍부한 암석에 부딪쳐 황산 비가 내렸기 때문에 해양 pH가 감소했을 것이라고 제안했지만 지금까지 아무도 이런 일이 일어났다는 증거는 없었습니다. 수석 저자 마이클 헤네 한 (Michael Henehan)은 현재 예일 과학자이며 현재 독일 포츠담에있는 GFZ 독일 지구과학 연구소에 있습니다. 그들이해야 할 일은 foraminifera를 살펴 보는 것입니다. Foraminifera는 방해석을 자라며 수억 년 전으로 거슬러 올라가는 놀라운 화석 기록을 가진 작은 플랑크톤입니다. K-Pg 사건 이전, 도중 및 이후의 포라 미니 페타 화석의 화학 성분 분석은 시간이 지남에 따라 해양 환경의 변화에 대한 풍부한 데이터를 생성했습니다. 구체적으로,이 껍질에서 붕소 동위 원소의 측정은 예일 과학자들이 바다의 산도 변화를 감지 할 수있게 해주었다. 이전의 K-Pg 연구에 따르면 탄산 칼슘으로 껍질과 골격을 형성하는 일부 해양 석회질은 대량 멸종에서 불균형 적으로 사라졌다. 새로운 연구에 따르면 높은 해양 산성도 (낮은 pH)는 이러한 석회질이 껍질을 생성하지 못하게 할 수 있습니다. 연구자들은 이러한 석회질이 해양 먹이 사슬에서 첫 번째 단계의 중요한 부분을 구성하여 나머지 생태계를 지원하기 때문에 이것이 중요하다고 연구자들은 지적했다. Yale의 지질 및 지구 물리학과 조교수 인 Pincelli Hull은“우리가 관찰 한 해양 산성화는 해양 영역에서 대량 멸종의 원인이 될 수있다”고 말했다. 한편, 팀의 붕소 동위 원소 분석 및 모델링 기술은 K-Pg 행사 후 해양 생물과 관련된 경쟁 이론과 수수께끼 같은 사실을 조정했을 수 있습니다. 예를 들어, 해양에서 정상적인 탄소 순환이 다른 시그니처로 이어질 때 K-Pg 소행성이 해저와 지표수의 화석 물질에서 동일하게 영향을받은 직후 탄소 동위 원소 시그니처 (심해 코어 샘플에서 분석)가 왜됩니까? 사진은 경계 클레이 샘플을 채취 한 네덜란드의 Gehemhemmerberg에서 백악기-팔레 오진 경계를 보여줍니다. 이벤트 베드는 황토색 탄산염 퇴적물 사이에 회색 점토가 풍부한 층으로 명확하게 보입니다. 강한 폭풍 사건 사이에 침착 한시기에 놓인 것으로 생각되었습니다. 크레딧 : Michael Henehan 한 가지 이론 인 "Strangelove Ocean"이론은 K-Pg 이후 한동안 바다가 본질적으로 죽었고 정상적인 탄소 순환이 막혔다 고 주장했다. 일부 연구자들에 따르면 "Strangelove Ocean"의 문제점은 해저의 바다 표면에서 음식을 흡수하는 많은 유기체가 K-Pg 행사를 통해 무사히 지속되어 사해에서 일어날 가능성이 거의 없다는 것입니다. "살아있는 바다"라고 불리는 또 다른 대중적인 이론은 K-Pg가 더 큰 플랑크톤 종을 죽이고 유기물이 심해로 가라 앉는 것을 어렵게함으로써 탄소 순환을 방해하지만 일부 해양 생물은 살아남을 수 있다고 제안했다. 새로운 연구는 차이점을 나눕니다. 해양은 해양 생물 이 회복되기 시작한 과도기 이후 해양 의 종 생산성 손실이 50 % 나된다고 밝혔다 . Henehan은“어떻게 든 우리는 이러한 '이상한 사랑'과 '생존하는 바다'시나리오를 모두 조정했습니다. "둘 다 부분적으로 옳았습니다. 그들은 순서대로 일어났습니다." 새로운 연구는 또한 K-Pg로 이어지는 해양 pH 수준에 관한 문제를 해결했을 수도있다. 일부 연구자들은 K-Pg가 점차적으로 지구가 대량 멸종 사건을 일으키기 전에 수십만 년 동안 화산 폭발이 시작되었다고 이론화했다. 이것은 멸종 될 때까지 해양 pH 수준이 꾸준히 감소하는 데 반영되어야합니다. Henehan은“ 우리가 보여줄 수있는 것은 K-Pg에 이르는 해양 에서 점진적인 pH 감소의 신호가 없다는 것 ”이라고 말했다. "우리의 결과는 멸종 위기에 처한 세계에서 화산 활동에 대한 어떤 중요한 역할도지지하지 않습니다." 이 연구의 한 가지 결과는 초기 지구 대기와 기후를 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 연구에서 포라 미니 페라 (Foraminifera)의 붕소 동위 원소는 지질 학적 과거의 이산화탄소 수준을 추정하기위한 훌륭한 프록시라고 저자들은 말했다.
더 탐색 해양 생태계는 대량 멸종 후 회복하는데 2 백만 년이 걸린다 더 많은 정보 : 마이클 J. 헤네 한 엘 (Michael J. Henehan el al.), "빠른 해양 산성화 및 장기 지구 시스템 복구는 백악기 칙 수울 영향에 이어 PNAS (2019). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1905989116 저널 정보 : 국립 과학 아카데미의 절차 Yale University 제공
https://phys.org/news/2019-10-mystery-ocean-acidity-mass-extinction.html
.나비와 식물이 동시에 진화했지만 나방 '귀'는 박쥐를 약탈했습니다
에 의해 자연사 플로리다 박물관 꿀과 다른 액체를 빨아 들일 수있는 코일 형태의 빨대 모양의 구강 인 코의 발달은 나비목의 다양성을 높이는 데 도움이되었습니다. 여기 호랑이 Longwing, Heliconius hecale는 꽃에서 마신다. 크레딧 : Eric Zamora / Florida Museum ,2019 년 10 월 21 일
나비와 나방은 동물의 왕국에서 가장 다양한 그룹에 속하며, 상징적 인 푸른 나비에서부터 농작물 살충에 이르기까지 160,000 종의 알려진 종으로 알려져 있습니다. 과학자들은 오랫동안이 곤충의 다양성이 다른 유기체와의 밀접한 관계에 있다고 생각했습니다. 나비는 가설을 세웠으며 먹이를 준 식물과 함께 진화했으며 나방은 주요 포식자 인 박쥐에 반응하여 정교한 방어 메커니즘을 개발했습니다. 이제 새로운 연구는 나방과 나비가 포함 된 순서 인 Lepidoptera의 초기 역사에 빛을 비추어 이러한 고전적 가설을 조사합니다. 국제 연구팀은 그룹을 위해 조립 된 가장 큰 데이터 세트를 사용하여 Lepidoptera를위한 진화 가계도를 만들었고 화석을 사용하여 나방과 나비가 주요 특성을 언제 진화했는지 추정했습니다. 그들의 발견은 꽃 피는 식물이 곤충의 다양성의 많은 부분을 주도했음을 보여줍니다. 그러나 놀랍게도, 다수의 나방 계통은 박쥐가 존재하기 전에 수백만 년 전에 "귀"로 진화했으며, 이전에는 나방이 청각 기관의 발달을 촉발 한 것으로 여겨졌습니다. 플로리다 화석 박물관 McGuire Center의 플로리다 대학 부교수 겸 큐레이터 인 Akito Kawahara 교수는“화석으로 된 가계도는 우리에게 나방과 나비의 진화 역사를 가장 자세하게 보여 준다”고 말했다. 나비목과 생물 다양성. "우리는 꽃 식물이 오늘날 우리가 볼 수있는 엄한 수의 나방과 나비 종에 기여해야한다고 오랫동안 생각했지만, 우리는 그것을 테스트 할 수 없었습니다. 우리가 찾은 것은 식물 가설은 그렇지만 박쥐 가설은 그렇지 않다는 것입니다. " 이 연구는 또한 나비목 옵토 란이 이전에 생각했던 것보다 훨씬 나이가 많았으며, 오늘날의 나비와 나방의 공유 조상은 약 3 억년 전, 이전 추정치보다 약 100 년 일찍 나타날 것으로 예상합니다. 폴 에를리히 (Paul Ehrlich)와 피터 레이븐 (Peter Raven)의 1964 년 논문은 나비와 꽃 식물 사이의 밀접한 관계를 공진화 이론의 기초로 사용했다. 배고픈 애벌레를 보호하기 위해 식물이 독소를 개발함에 따라 나비는 식물을 견딜 수있는 방법을 진화 시켰다고 추론했다. 그 결과 식물들은 무기를 늘리고 일업주기를 계속했다.
나방은이 아프리카 달 나방 Argema mimosae에서 볼 수있는 길고 꼬인 꼬리를 포함하여 정교한 방어를 진화시켜 날개의 박쥐를 휘둘 수 있습니다. 그러나 박쥐는 모든 나방 방어 메커니즘에 대한 신용을 얻을 수는 없습니다. 크레딧 : Kristen Grace / Florida Museum
마찬가지로 가와하라를 포함한 과학자들은 박쥐가 초음파에 민감한 청각 기관, 수중 음파 탐지기, 길고 뒤틀린 꼬리 등 비행 중에 공격자를 편향시킬 수있는 특수한 방어의 진화의 원동력으로 박쥐를 인용했습니다. 이러한 가설을 교차 적으로 조사하려면 화석 기록에서 매우 드문 드문 곤충 그룹을 사용하여 쉬운 작업을하지 않아도됩니다. 더 복잡한 문제인 화석은 종종 나방이나 나비로 정확하게 식별하기가 까다 롭다고 Kawahara는 말했다. 원래 Lepidoptera로 분류 된 것은 나중에 잎인 것으로 밝혀졌습니다. Kawahara의 팀은 동일한 실수를 피하기 위해 두 가지 분석 접근법을 사용했습니다. 그들은 Lepidoptera 화석에 대한 이전의 연구를 조사하여 의심스러워 보였던 예를 던져 버렸다. 그들은 16 명의 남은 화석을 다른 나비목과와 함께 조사하여 그들이 실제로 나방과 나비를 나타내는 합의를 찾았습니다. 그런 다음이 화석을 사용하여 186 개의 기존 나방과 나비 종에서 2,000 개 이상의 유전자로 만들어진 진화 트리를 만들었습니다. 그 날짜를 재확인하기 위해, 그들은 특정 Lepidoptera 그룹의 모든 특징을 보여주는 세 개의 화석을 사용하여 동일한 분석을 수행했습니다. 나방 '귀'에 여행 가장 큰 충격은 야행성 나방이 9 개의 분리 된 청각 기관을 진화시킨 화석으로 된 나무의 계시였습니다. 그 중 4 개는 약 9 천 9 백만 년 전에 발생했습니다. 박쥐가 밤하늘을 지배하기 전 약 3 천만 년입니다. 배전 전 세계에서 나방은 무엇을 듣고 있었습니까? 카와하라는“우리는 모른다”고 말했다. 그는 Boise State University의 박쥐 전문가이자 부교수 인 Jesse Barber의 공동 저자 인 Jesse Barber를 연구하면서 "이 보청기를 사용하여 다른 포식자 (예 : 발판, 비행 또는 훔치기 등)의 소리를 감지 한 후 나중에 선택했습니다. 박쥐 소나를 줍기 시작했습니다. " 많은 나방과 몇 개의 나비는 가족에 따라 신체의 여러 부분에 "귀"가 있습니다. 그러나 온타리오 주 오타와에있는 칼턴 대학의 신경 윤리학 교수 인 제인 야크 (Jayne Yack)는 청각 기관의 대부분이 날개 근처에 위치하고있어 곤충이 소리를 향해 빠르게 움직이거나 소리에서 멀어 지도록 최적의 위치에 있다고 말했다.
식물이 독소를 개발함에 따라, 배고픈 애벌레는 그것들을 견딜 수있는 방법을 진화시켰다. Danaus plexippus 인 Monarchs는 자신의 방어를 위해 유 공장에서 발견 된 화학 물질을 공동 선택했습니다. 크레딧 : Jeff Gage / Florida Museum "
소리에 대한 반응이 비행기로 탈출하는 경우 귀를 비행 기계에 가까이 두는 것이 좋습니다." 이 기관들 중 일부는 박쥐를 포식 한 것으로 밝혀졌지만, 야크는 박쥐와 나방이들을 수있는 능력이 전혀 없다는 결론에 뛰어 들지 않도록 조심했다. 그녀는 귀가있는 많은 종들이 박쥐가 반향을 일으킨 제안 된 시간 직전에 출현한다고 지적했다. "그 기간 동안 무언가가 중요한 선택 압력 인 것으로 보인다." "오늘날의 Lepidoptera에서 귀의 대부분은 초음파에 민감하며 적어도 일부는 박쥐를 피하는 데 기능하는 것으로 나타났습니다." "박쥐가 처음으로 반향을 사용한 후에도 일부 진화했다. 그러나 증거는 야행성 Lepidoptera의 모든 귀가 박쥐 반향에 반응하여 진화했다는 현재의 가정을 재고 할 것을 요구한다." 넥타 짚은 게임 체인저였습니다 최초의 나방은 유충과 같은 양생 식물과 같은 비 혈관 식물 내에서 터널을 뚫고 먹이를 먹었고 성충으로 입 부분을 씹었습니다. 가와하라 박사는 꿀, 식물 수액 및 기타 액체를 빨아 들일 수있는 코일 형태의 빨대 모양의 입 부인 코의 발달은 나방 다양성의 급증에 도움이 되었다고 밝혔다. 오늘날 나방과 나비의 99 % 이상이 코를 가지고 있습니다. 화석으로 된 나무는 약 2 억 6,400 만 년 전의 코의 기원을 나타내며 꽃 피는 식물이 빠르게 다각화되는 시간과 일치합니다. 코는 초기 나방이 넥타에 접근하는 데 도움이되었으며 더 멀리 날아가서 새로운 숙주 식물을 식민지로 만들었습니다. 가와하라에 따르면, 나방보다 훨씬 젊고 다양한 그룹의 나비는 약 1 억년 전까지 만 발생하지 않았으며 단지 날아 다니는 나방이라고 Kawahara는 말했다. "이 연구는 나비가 실제로 더 큰 나방 그룹에 속한다는 것을 보여주는 이전의 연구를 강조한다"고 그는 말했다. "우리는 종종 화려하고 카리스마가 많기 때문에 나비를 좋아하는 경향이 있지만, 나방에 대해서도 잊지 말아야 할 것입니다. 나방과 식물 은 첫 공룡이 지구를 돌아 다닐 때까지 약 5 천만 년 전에 상호 작용 했습니다. 상호 작용은 오늘날 우리 지구에서 볼 수있는 다양성으로 이어졌습니다. "
더 탐색 야간 비행 또는 당일 치기 여행? 나방, 나비가 활성화되면 연구에 불이 들어옵니다 더 많은 정보 : Akito Y. Kawahara el al., "Phylogenomics는 나비와 나방의 진화 적시기와 패턴을 보여줍니다" PNAS (2019). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1907847116 저널 정보 : 국립 과학 아카데미의 절차 플로리다 자연사 박물관 제공
https://phys.org/news/2019-10-butterflies-evolved-sync-moth-ears.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
.공동은 빛과 물질 사이의 강한 상호 작용을 유도합니다
에 의한 바젤 대학 두 개의 고 반사 거울로 이루어진 미세한 공동을 사용하여 밀폐 된 인공 원자 (양자점이라고도 함)가 단일 광자와 상호 작용할 수 있습니다. 양자점에 의해 광자가 방출되고 최대 10 배까지 재 흡수된다. 양자점은 반도체 칩 내에서 전기적으로 제어된다. 학점 : 바젤 대학교 물리학과, 2019 년 10 월 21 일
연구원들은 미세한 공동을 사용하여 효율적인 양자 역학적 광물질 인터페이스를 만드는 데 성공했습니다. 이 공동 내에서 단일 광자가 인공 원자에 의해 최대 10 배까지 방출 및 흡수됩니다. 이것은 양자 기술에 대한 새로운 전망을 열어줍니다. 바젤 대학 (University of Basel and Ruhr-University Bochum)의 물리학 자들은 Nature 지에 실었다 . 양자 물리학은 광자를 빛 입자로 묘사합니다. 단일 광자 와 단일 원자 사이의 상호 작용을 달성하는 것은 작은 크기의 원자로 인해 큰 도전입니다. 그러나 거울을 통해 원자를지나 여러 번 광자를 보내면 상호 작용의 가능성이 크게 증가합니다. 광자를 생성하기 위해 연구원들은 양자점 이라고 알려진 인공 원자를 사용 합니다. 이 반도체 구조는 수만 개의 원자로 구성되어 있지만 단일 원자와 매우 유사하게 동작합니다. 광학적으로 여기 될 때 에너지 상태가 변하고 광자를 방출합니다. 바젤 대학 물리학과에서 실험을 수행 한 Daniel Najer 박사는 “그러나 반도체 칩에 내장 될 수 있다는 기술적 이점이있다 . 양자점 및 미세 공간 시스템 일반적으로이 빛 입자는 전구처럼 모든 방향으로 날아갑니다. 그러나 실험을 위해 연구원들은 양자점을 반사 벽이있는 공동에 위치시켰다. 곡면 거울은 방출 된 광자를 앞뒤로 10,000 번까지 반사하여 빛과 물질 사이의 상호 작용을 일으 킵니다. 측정 결과 양자점에 의해 단일 광자가 방출되고 최대 10 배까지 흡수되는 것으로 나타났습니다. 양자 수준에서, 광자는 인공 원자 의 더 높은 에너지 상태로 변환되고 ,이 시점에서 새로운 광자가 생성된다. 그리고 이것은 매우 빠르게 발생하며, 이는 양자 기술 적용 측면에서 매우 바람직합니다. 한 사이클은 단지 200 피코 초 지속됩니다. 바젤 대학 물리학과 리차드 J. 워버튼 교수는“양자점에서 광자로 에너지 양자를 변환 한 후 다시 변환하는 것은 이론적으로 잘 뒷받침되어있다. . 빛과 물질의 연속적인 상호 작용 성공적인 실험은 본질적으로 직접적인 광자-광자 상호 작용이 없기 때문에 특히 중요합니다. 그러나, 양자 정보 처리 에 사용하기 위해서는 제어 된 상호 작용이 필요하다 . 양자 물리학 의 법칙에 따라 빛을 물질로 변환함으로써 , 개별 광자 사이의 상호 작용은 간접적으로 가능합니다. 즉, 양자점에 갇힌 단일 전자 스핀과 광자 사이의 얽힘 우회를 통해 가능합니다. 이러한 광자가 여러 개 포함되어 있으면 얽힌 광자를 통해 양자 게이트를 만들 수 있습니다. 이것은 광 입자의 양자 상태에 의해 정보를 저장하고이를 장거리로 전송할 수있는 광자 큐 비트 생성에있어 중요한 단계입니다. 국제 협력 이 실험은 광 주파수 범위에서 이루어지며 파장의 크기와 거울의 반사율에 맞추어야하는 공동의 크기에 대한 높은 기술적 요구를 가해 광자가 가능한 한 오랫동안 공동에 남아있게한다.
더 탐색 광자 수 양자 중첩에서 빛의 생성 더 많은 정보 : Nature (2019). DOI : 10.1038 / s41586-019-1709-y 저널 정보 : 자연 바젤 대학교 제공
https://phys.org/news/2019-10-cavity-strong-interaction.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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