귀리 병원체 방어 발견은 중요한 이정표를 표시합니다
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.귀리 병원체 방어 발견은 중요한 이정표를 표시합니다
에 의해 존 인스 센터 연구진은 귀리가 토양 병원체에 내성을주는 유전 방어 시스템의 중요한 마지막 부분을 확인했습니다. 크레딧 : Andrew Davis2019 년 12 월 2 일
연구진은 귀리가 토양 병원체에 내성을주는 유전 방어 시스템의 중요한 마지막 부분을 확인했습니다. 이 발견은 과학자와 육종가가이 방어 메커니즘의 버전을 다른 작물에 도입 할 수있는 중요한 기회를 열어줍니다. 귀리 뿌리에서 생산되는 방어 항균성 화합물 인 아베 나신에 대한 연구에서 중요한 이정표입니다. 이들은 70 년 전에 처음 발견되었으며 다양한 산업 및 농업 응용 분야를 가진 천연 제품의 트리 테르펜 글리코 사이드 계열에 속합니다. Avenacins은 밀과 보리의 주요 손실을 일으키는 악명 높은 질병 인 Take-all을 포함한 토양 병원체에 대한 귀리 저항성을 제공합니다. John Innes Center의 Anne Osbourn 교수와이 연구의 저자는 다음과 같이 말했습니다 : "20 년 전에 시작했을 때 우리는이 아베 나신 방어 경로에 유전자 조각이 없었습니다. 이제 우리는 마지막 중요한 단계를 발견했습니다. 다른 작물로 가공 할 가능성이 있습니다. "밀, 기타 곡물 및 잔디는 항균성 화합물을 만드는 데 능숙하지 않습니다. 반면 귀리는 광범위하게 자라지 않았으며 더 많은 경작 작물에 도움이 될 수있는 질병 저항성을 가진 슈퍼 핏 식물의 대표적인 예입니다." 아베 나신과 같은 많은 식물성 천연 제품에는 당이 붙어 있으며, 이는 당화 과정입니다. 이것은 천연 제품의 생물학적 활성,이 경우 아베 나신의 항진균 활성에 중요합니다. 저널 PNAS에 게재 된 이 연구에서 연구자들은이 과정을 촉매하는 효소를 확인하기 위해 다양한 게놈 분석 기법을 사용했습니다. 그들은이 당 사슬의 최종 성분이 예기치 않은 종류의 효소에 의해 첨가되었음을 발견했습니다. 또한, 당은 아베 나신 경로에서 대부분의 글리코 실화 단계가 발생하는 시토 졸이 아닌 세포 액포에 첨가되었다. "본 연구에서 설명 된이 트랜스 글루코시다 제 효소는 일반적으로이 기능을 제공하는 것으로 생각되지 않는 대규모 효소 군에 속한다"고 첫 번째 저자 인 Anastasia Orme은 설명했다. "이 가족의 기여를 이해하면 천연 제품 과 관련 하여 약물 및 기타 귀중한 화합물과 관련된 완전히 새로운 탄수화물 생물학 분야가 열립니다 ." 이 연구는 중국 과학 아카데미와 존 인 네스 센터 (John Innes Centre) 사이의 파트너십으로 식물 및 미생물 과학 우수 센터 (CEPAMS)의 일환으로 빈 한 교수와 공동으로 수행되었습니다. 이 대가족을 더 잘 이해함으로써 얻을 수있는 잠재적 이점 중 하나는 John Innes Centre가 개발 한 식물 과도 발현 시스템 기술과 같은 자원을 사용하여 한약의 생합성에있을 수 있습니다. PNAS 저널에 "귀리의 항균 방어 화합물의 생합성에 필요한 비정규 진공 성 설탕 트랜스퍼 라제"연구가 발표되었다 .
더 탐색 식물과 미생물 유지 기술 더 많은 정보 : Anastasia Orme el al., "귀리의 항균 방어 화합물의 생합성에 필요한 비정규 vacuolar sugar transferase", PNAS (2019). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1914652116 저널 정보 : 국립 과학 아카데미의 절차
https://phys.org/news/2019-12-oat-pathogen-defence-discovery-important.html
.연구자들은 미니 문 불 덩어리를 식별
작성자 : Bob Yirka, Phys.org DFN에 의한 호주 남부의 이벤트 DN160822_03에 대한 카메라 관찰 맵. 주황색 화살표는 불 덩어리의 빛나는 궤도의지면 트랙을 나타냅니다. 이 경로는 궤도의 거의 수직 경사로 인해 매우 작습니다 (≈86 ° .6). 5.32 초 동안 6 개의 카메라 관찰이 수집되었다. 크레딧 : Astronomical Journal (2019). DOI : 10.3847 / 1538-3881 / ab3f2d ,2019 년 12 월 2 일 보고서
호주의 Desert Fireball Network에서 데이터를 연구하는 Curtin University의 한 연구팀이 미니 문 불 덩어리를 확인했습니다. 에 발표 된 자신의 논문에서 천문 저널 , 그룹은 불 덩어리 그들은 그것이 minimoon 왔던 것을 보여주기 위해 사용되는 방법을 발견하는 방법에 대해 설명합니다. 연구원 들이 지적한 바와 같이, 지구에 가까워 지지만 중력에 의해 즉시 끌어 당겨지지 않는 우주 물체 는 일시적으로 포착 된 궤도 선 (TCO), 자연 지구 위성 또는 단순히 미니 문으로 알려져 있습니다. 그러한 물체들은 적어도 한 시간 동안 대기를 통해 땅으로 뛰어 들기보다는 행성을 돌고 있습니다. 대부분의 그러한 물체는 지구를 아주 오랫동안 돌고 있지 않다고 믿어집니다. 결국에는 중력에 굴복하여 대기를 뚫고 지나가거나 우주로 되돌아갑니다. 연구원들도 지적했듯이, 현재까지 그러한 대상 중 하나만지구를 돌고있는 기록이 있습니다. 2006 RH120이라는 이름의 행성이 지구를 돌고있는 2006 년에 발견되었습니다. 지구의 중력을 벗어나 우주로 돌아 가기 전 약 11 개월 동안 그렇게했습니다. 또한 유럽에서 카메라 네트워크를 운영하는 팀이 2014 년에 다시 발견 한 미니 문 파이어 볼 은 단 한 건도 발견되었습니다.이 새로운 노력으로 연구원들은 하늘을 뚫고 불타 기 전에 하늘을 타오르는 TCO의 두 번째 식별을보고했습니다. 바닥. 연구자들은 미니 문 불 덩어리의 사진 증거를 포착하기위한 목적으로 전국에 설치된 카메라 시스템 (비행 경로를 캡처하는 시스템) 인 호주의 사막 불 덩어리 네트워크의 데이터를 통해 불 덩어리의 증거를 발견했습니다. 이러한 불 덩어리의 증거를 찾기 위해 연구원들은 유성 또는 TCO에서 나온 불 덩어리의 증거를 찾는 사진을 연구했습니다. 연구팀은 일단 비행 경로 데이터를 사용하여 타오르는 물체의 궤도를 계산했습니다. 대기를 통과하기 전에 지구를 돌고있는 물체는 더 작은 각도로 들어 왔습니다. 연구원들은 미래에 물체에 대한 관심이 높아짐에 따라 그러한 물체가 더 많이 발견 될 가능성이 있다고 제안했다.
더 탐색 베링해의 NASA 악기 이미지 불 덩어리 추가 정보 : PM Shober et al. Minimoon 파이어 볼의 식별, 천문 저널 (2019). DOI : 10.3847 / 1538-3881 / ab3f2d 저널 정보 : 천문 저널
https://phys.org/news/2019-12-minimoon-fireball.html
.기후 변화를위한 CERN
에 의해 옥스포드 대학 크레딧 : CC0 Public Domain 2019 년 12 월 2 일
이번 주 에 국립 과학원 (National Academy of Sciences) , Tim Palmer (Oxford University) 및 Bjorn Stevens (Max Planck Society) 논문에 실린 Perspective 기사 에서 현재 지구 시스템 모델링 상태를 비판적으로 반영합니다. 그들은이 모델이 이러한 이해를 확립하는 데있어서 관찰뿐만 아니라 물리적 원리와 간단한 모델의 기여를 강조하기 때문에 정교한 모델의 산물로서 지구 온난화에 대한 이해를 틀리는 것은 실수라고 주장한다. 이러한 프레임은 필연적으로 지구 시스템 모델링 상태의 결함을 저하시키는 결과를 가져 옵니다. 이는 과학이 어떻게 발전하는지에 영향을 미칩니다. 지구 온난화에 대한 이해에 지구 시스템 모델링의 기여가 중요했지만, 주로 해석을 해석하기위한 이론적 프레임 워크가 많은 단순화에도 불구하고 궤도에 있음을 보여주었습니다. 이제 지구 온난화의 원인이 해결되었고, 탄소 배출 감소에 대한이 장소가 분명해야한다는 것이 필수적입니다. 기후 과학예를 들어 Marotzke et al. (2017)은 지구의 거주지와 인류가 미래의 온난화에 동반 될 수있는 극한의 날씨와 기후에 대해 탄력을 가질 수있는 능력을 이해해야한다고 지적했다. 이러한 난제를 해결하고 미래 온난화 율과 온난화 세계의 위험에 대한 의사 결정을 위해서는 새로운 모델링 전략이 필요합니다. 팔머 교수와 스티븐스 교수는이 전략이 엑사 스케일 컴퓨팅을 활용해야한다고 주장했다.그리고 새로운 세대의 모델; 그것들은 오류가 발생하기 쉬운 반현 미적 접근보다는 알려진 물리 법칙을 통해 중요한 물리적 과정을 표현함으로써 편견을 줄이는 것을 목표로한다. 수치 적 기상 예측에 대한 수십 년의 경험은 결국 바이어스를 줄이면 예측이 향상된다는 것을 보여주었습니다. Palmer와 Stevens는 이전에 옹호되었지만 지금은 가능해지고있는이 새로운 물리적 기반 모델을 개발하기 위해 전산, 컴퓨터 및 기후 과학자들이 함께 모여 모델링 시스템을 공동 개발하기 위해 대담한 다국적 이니셔티브를 요구합니다. 새로운 기술과 엑사 스케일 컴퓨팅을 완전히 활용합니다. 스티븐스는 지구 온난화에 대한 현재의 이해에 의문을 제기하려는 사람들이 현재 지구 시스템 모델링 상태에 대한 비판을 악용 할 수 있을지에 대해 물었다.“과학자들이 솔직하게 이야기하는 것이 중요하다. 지구의 온난화 가 기후, 지역, 지구의 거주지 변화를 의미하는 것과 같은 것은 아니지만 (세계가 인간의 활동으로 인해 온난화되는 것처럼) 어떤 것들을 이해할 수 있다는 것 입니다. "우리는 새로운 과학적 접근의 필요성을 가장 필요로하는 순간에 의사 소통을하지 못하는 위험을 감수해야합니다." 팔머 교수는 이러한 국제 기후 모델링 이니셔티브에 새로운 돈을 쓰는 것이 정당화 될 수 있는지 물었을 때,“새로운 입자 충돌 기나 우주 망원경과 비교하면 1 년에 약 1 억 달러 정도의 금액이 매우 적다. , 앞으로 수십 년 동안 우리의 지속적인 행동으로 인해 직면하고있는 위험을 훨씬 더 명확하게 파악함으로써 사회에 대한 이익 / 비용 비율은 엄청나게 커 보입니다. 솔직히 말하면, 모든 국가, 그런 프로젝트에서
더 탐색 생각보다 더 빨리 지구 온난화, 새로운 기후 모델 쇼 더 많은 정보 : . 팀 팔머 엘 알, "이해하고 기후 변화를 추정하는 과학적인 도전," PNAS (2019). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1906691116 저널 정보 : 국립 과학 아카데미의 절차 옥스퍼드 대학교 제공
https://phys.org/news/2019-12-cern-climate.html
.미생물 대사를 제어하는 새로운 방법
매사추세츠 공과 대학 Anne Trafton MIT 화학 엔지니어는 대장균의 대사 경로에 2 개의 전환점을 통합하여 미생물의 유용한 화합물 생산을 촉진 할 수 있습니다. 출처 : 국립 알레르기 및 감염증 연구소의 이미지 제공, MIT News 편집,2019 년 12 월 2 일
미생물은 플라스틱, 바이오 연료 및 의약품을 포함한 다양한 유용한 화합물을 생산하도록 설계 될 수 있습니다. 그러나, 많은 경우에, 이들 생성물은 세포가 스스로 연료를 공급하고 성장시켜야하는 대사 경로와 경쟁한다. 원하는 화합물을 생산하는 세포의 능력을 최적화하고 자체 성장을 유지하기 위해 MIT 화학 엔지니어 는 박테리아가 다른 시간에 다른 대사 경로를 전환하도록 유도하는 방법을 고안했습니다. 이 스위치는 셀에 프로그래밍되며 사람의 개입 없이 인구 밀도의 변화에 의해 트리거됩니다 . "우리가 바라고있는 것은 이것이보다 정확한 신진 대사 조절을 가능하게하여 생산성을 높일 수있게 해주지 만 개입 횟수를 최소화하는 방법"이라고 Arthur D. Little 화학 교수 인 Kristala Prather는 말합니다. 공학 및 연구의 수석 저자. 이러한 종류의 전환으로 연구원들은 서로 다른 두 제품의 미생물 수율을 최대 10 배까지 높일 수있었습니다. MIT 대학원생 인 크리스티나 딘 (Christina Dinh)은 이번 주에 국립 과학원 (National Academy of Sciences) 논문집에 실린 논문의 주 저자이다 . 더블 스위치 미생물이 정상적으로 생산하지 않는 유용한 화합물을 합성하기 위해 엔지니어는 대사 경로에 관여하는 효소에 대한 유전자 ( 특정 제품을 생성하는 일련의 반응)를 삽입 합니다. 이 접근법은 이제 제약 및 바이오 연료와 같은 많은 복잡한 제품을 생산하는 데 사용됩니다. 일부 경우에, 이들 반응 동안 생성 된 중간체는 또한 세포에 이미 존재하는 대사 경로의 일부이다. 세포가 이들 중간체를 조작 된 경로 에서 벗어나면 , 최종 생성물의 전체 수율이 낮아진다. Prather는 동적 대사 공학이라는 개념을 사용하여 세포가 자체 대사 요구와 원하는 제품을 생성하는 경로 사이의 균형을 유지하는 데 도움을주는 스위치를 이전에 구축했습니다. 그녀의 아이디어는 반응이 일어나는 곳에서 발효기를 조작하는 사람의 개입없이 세포가 경로를 자율적으로 전환하도록 프로그램하는 것이었다. 2017 년에 발표 된 한 연구 에서 Prather의 실험실은이 접근 방식을 사용 하여 나일론 및 세제와 같은 제품의 전구체 인 글루 카리 산을 생산하기 위해 대장균 을 프로그램했습니다 . 연구자들의 전략은 박테리아 세포가 일반적으로 서로 통신하기 위해 사용하는 현상 인 쿼럼 감지를 기반으로했다. 각 박테리아 종은 특정 미생물을 분비하여 주변의 미생물을 감지하고 서로의 행동에 영향을줍니다. MIT 팀은 대장균 세포를 조작하여 AHL이라는 정족수 감지 분자를 분비했습니다. AHL 농도가 특정 수준에 도달하면, 세포는 글루칸 산 전구체를 세포 자신의 대사 경로 중 하나로 전환시키는 효소를 차단한다. 이는 집단이 원하는 생성물을 대량으로 생산하기에 충분히 커질 때까지 세포가 정상적으로 성장하고 분열되도록한다. 프라 터는“이 논문은 우리가 자율적 인 통제를 할 수 있다는 것을 보여주는 최초의 사례였다. "우리는 배양을 시작할 수 있었고, 세포는 그때가 언제 바뀌어야하는지 알 수있었습니다." 새로운 PNAS 논문에서 Prather와 Dinh는 셀에 여러 개의 스위칭 포인트를 설계하여 생산 공정을 보다 효과적으로 제어 할 수있게하였습니다 . 이를 달성하기 위해 두 종류의 박테리아에서 나온 두 개의 쿼럼 감지 시스템을 사용했습니다. 그들은이 시스템을 E. coli에 통합 시켰 는데, 이들은 감귤류 과일에서 자연적으로 발견되고 다양한 유익한 건강 효과를 갖는 플라보노이드 인 나린 게닌 (naringenin)이라는 화합물을 생산하도록 조작되었습니다. 이 쿼럼 센싱 시스템을 사용하여 연구원들은 두 개의 스위칭 포인트를 셀로 설계했습니다. 하나의 스위치는 박테리아가 말로 닐 -CoA라고하는 나린 게닌 전구체를 세포 자신의 대사 경로로 전환시키는 것을 방지하도록 설계되었다. 다른 전환점에서 연구원들은 너무 많은 전구체가 축적되면 나린 게닌 경로를 정상적으로 억제하는 전구체를 축적하는 것을 피하기 위해 엔지니어링 된 경로에서 효소의 생산을 지연시켰다. Dinh는“우리는 두 개의 다른 쿼럼 센싱 시스템에서 구성 요소를 가져 와서 두 시스템간에 레귤레이터 단백질이 고유하기 때문에 각 회로의 스위칭 시간을 독립적으로 바꿀 수있다”고 말했다. 연구원 들은 서로 다른 인구 밀도 에서이 두 스위치를 수행하는 수백 개의 대장균 변종을 만들어서 어느 것이 가장 생산적인지를 식별 할 수있었습니다. 최고 성능의 균주는 이러한 제어 스위치가 내장되지 않은 균주에 비해 나린 게닌 수율이 10 배 증가한 것으로 나타났습니다. 더 복잡한 경로 연구원들은 또한 다중 스위치 접근법이 많은 약물의 빌딩 블록 인 살리실산의 대장균 생산 을 두 배로 증가시키는 데 사용될 수 있음을 입증했습니다 . 이 과정은 또한 세포가 생성물 형성을위한 중간체를 사용하는 것 또는 그들 자신의 성장 사이에서 균형을 이루어야하는 다른 유형의 생성물에 대한 수율을 향상시키는 데 도움이 될 수 있다고 Prather는 말했다. 연구원들은 아직 그들의 방법이 산업 규모에서 효과가 있음을 입증하지는 못했지만 더 복잡한 경로에 대한 접근 방식을 확장하고 앞으로 더 큰 규모로 테스트하기를 희망하고 있습니다. Prather는 "우리는 확실히 더 넓은 적용 성을 가지고 있다고 생각합니다. "이 과정은 뭔가를 추가하거나 프로세스 조정의 어떤 종류를 만들기 위해 특정 시점에 존재하는 사람을 필요로하지 않기 때문에 매우 강력하지만, 오히려 수 세포 에 때의 시간의 내부를 추적 할 수 "전환하십시오."
더 탐색 화학 엔지니어가 박테리아의 생산성 향상 추가 정보 : Christina V. Dinh el al., "엔지니어링 된 대장균에서 대사 플럭스 제어를위한 자율 및이기 능 쿼럼 감지 회로의 개발," PNAS (2019). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1911144116 저널 정보 : 국립 과학 아카데미의 절차 매사추세츠 공과 대학 제공
https://phys.org/news/2019-12-microbial-metabolism.html
.매트릭스 제품 연산자를 사용하여 양자 시스템에서 스크램블링에 액세스
작성자 : Ingrid Fadelli, Phys.org 텐서 네트워크 형태의 지역 하이젠 베르크 (Heisenberg) 사업자의 등장하는 라이트 콘 및 얽힘 구조 스케치. 크레딧 : Xu & Swingle.2019 년 12 월 2 일 기능
양자 물리학에서 스크램블링은 혼돈 양자 다체 시스템과 같은 복잡한 양자 시스템에 양자 정보를 분산시키는 것입니다. 이 과정은 특히 단순하고 일반적인 물리학 방법을 사용할 때 양자 정보에 액세스하기 어렵거나 불가능하게 만들 수 있습니다. 스크램블링은 Heisenberg 운영자의 성장과 관련된 양자 혼돈의 척도 인 OTOC (time-of-order-order correlators)를 사용하여 측정 할 수 있습니다. 메릴랜드 대학교 (University of Maryland)의 연구원들은 최근 1D 시스템에서 지역 운영자의 OTOC를 계산하는 새로운 방법을 도입했습니다. Nature Physics에 게재 된 논문에 제시된이 방법 은 궁극적으로 복잡한 양자 시스템에서 스크램블링을 연구하는 데 사용될 수 있습니다. 이번 연구를 수행 한 연구원 중 한 명인 브라이언 스윙글 (Brian Swingle)은 "우리가 이해하려고하는 기본적인 문제는 양자 시스템의 공간에 혼란이 어떻게 퍼져 나가는가이다"라고 Phys.org에 말했다. " 나비 효과 생각 실험을 생각해보십시오. 우리는 알고 싶어했습니다. 나비가 날개를 펄럭이면, 그 섭동이 얼마나 빨리 우주에 퍼지는가? 우리는 이것을 많은 입자로 구성된 양자 시스템의 맥락에서 구체적으로 이해하고 싶었습니다." 양자 시스템 내에서 공간에 혼란이 확산되는 방법을 조사한 이전의 연구는 몇 가지 흥미로운 관찰을 모아 흥미롭지 만 다소 복잡한 행동의 조경을 그렸습니다. 그러나 이러한 많은 연구는 특별한 가정에 기초한 것이며 다른 시스템에 대한 결론을 어느 정도까지 일반화 할 수 있는지 결정하기가 더 어려워졌습니다. 그들의 연구에서 Swingle과 그의 동료 인 Shenglong Xu는 이전 연구에서 발표 된 행동이 모든 양자 시스템에 일반적인 행동을 조사하기 시작했습니다. 또한 다른 특수 시스템에서 발생하는 가능성의 풍경에 대해 어떻게 생각할 수 있는지 이해하기를 희망했습니다. Swingle은“일반적인 행동이 무엇인지를 다루기 위해서는 일반적인 시스템에서 OTOC를 계산하는 방법이 필요했다”고 말했다. "이러한 방법은 로컬 시스템에서 OTOC의 일반적인 속성을 활용해야합니다." 연구자들의 생각은 은유 적 나비의 날개 플랩에서 발생하는 확장 된 영향의 원뿔 외부에서는 시스템이 거의 교란되지 않는다는 양자 시스템 의 lightcone 속성을 사용하는 것이 었 습니다. 다시 말해, '나비 콘'외부에서는 나비의 효과가 작게 유지됩니다. 양자 역학에서 행동은 연산자로 표현되며 주어진 효과의 작은 크기는 연산자의 단순성으로 해석됩니다. 이 단순성을 활용하여 Swingle과 Xu는 스크램블링에 액세스하는 데 필요한 계산을 수행하기 위해 연산자를 계산적으로 유용한 방식 (예 : '매트릭스 제품 연산자')으로 나타낼 수있었습니다. "우리 연구에는 두 가지 중요한 성과가있다"고 Swingle은 말했다. "먼저, 우리 는 OTOC의 다양한 가능한 행동을 분류 하기위한 이론적 프레임 워크 를 고안했습니다 .이 프레임 워크는 이전에 알려진 모든 예제를 포함하기에 충분히 일반적이었습니다. 둘째, 이전 계산을 넘어 설 수있는 방법 인 OTOC를 계산하는 범용 방법을 공식화했습니다. " Swingle과 Xu는 이미 다양한 일반 시스템을 연구하기 위해 현지 운영자의 OTOC를 계산하는 데이 방법을 사용했습니다. 흥미롭게도,이 시스템들 중 몇 가지는 이론적 틀에 적합하다는 것을 발견했습니다. 년 에 등장 후속 연구 체육 검토 X , 연구자들은 또한 일반적인 혼란 시스템 OTOCs는 보편적 인 동작이 있다는 증거를 수집하기 위해 자신의 방법을 사용했다. Swingle 교수는“우리는 전세계 탁상 실험에서 연구중인 여러 시스템에 우리의 기술을 적용하여이 작업을 수행했다. "우리는 또한 혼돈 확산 속도가 느려지는 저온에서의 시스템 연구를 포함하여 새로운 종류의 효과를 포함하는 접근법을 일반화하고 있습니다."
더 탐색 블랙홀은 때때로 기존의 양자 시스템처럼 행동합니다 추가 정보 : Shenglong Xu et al. 매트릭스 제품 연산자 인 Nature Physics (2019)를 사용하여 스크램블링에 액세스 DOI : 10.1038 / s41567-019-0712-4 Shenglong Xu et al. 지역성, 양자 변동 및 스크램블링, 물리적 검토 X (2019). DOI : 10.1103 / PhysRevX.9.031048 저널 정보 : 물리 검토 X , 자연 물리
https://phys.org/news/2019-12-accessing-scrambling-quantum-matrix-product.html
.레이저 빔이 플라즈마를 만나는 경우 : 융합 연구에서 새로운 데이터로 인한 격차 해소
에 의해 로체스터 대학 연구진은 로체스터 레이저 에너 제틱 연구소의 오메가 레이저 시설을 사용하여 레이저 가열 플라즈마를 매우 상세하게 측정했습니다. 크레딧 : University photo / J. Adam Fenster2019 년 12 월 2 일
로체스터 대학 (University of Rochester)의 새로운 연구는 레이저로 구동되는 함몰 시뮬레이션에 사용되는 컴퓨터 모델의 정확도를 향상시킬 것입니다. Nature Physics 저널에 발표 된이 연구는 융합을 달성하기위한 과학자들의 오랜 탐구에서 제기 된 과제 중 하나를 다루고 있습니다. 에서는 레이저 구동 형 관성 감금 융합 레이저 지학위한 로체스터 연구소 대학 (LLE)에서 수행 된 실험과 같은 (ICF) 실험 단락에 두 번째로 전달 에너지의 단순한 억분 지속 광 펄스의 강한 펄스로 이루어진 빔 수소 연료 전지의 목표물을 가열 및 압축한다. 이상적으로이 프로세스는 시스템을 가열하는 데 사용 된 것보다 더 많은 에너지를 방출합니다. 레이저 구동 ICF 실험에서는 많은 레이저 빔이 플라즈마를 통해 전파 되어 자유 이동 전자와 이온의 뜨거운 수프가 방사선 에너지를 원하는 목표에 정확하게 증착해야합니다. 그러나 빔은 그렇게함으로써 의도 된 결과를 복잡하게하는 방식으로 플라즈마와 상호 작용합니다. LIC의 과학자이자 최초의 저자 인 데이비드 턴불 (David Turnbull)은“ICF는 반드시 목표물을 둘러싼 핫 플라즈마에서 많은 레이저 빔이 겹치는 환경을 생성하며, 수년 동안 레이저 빔이 상호 작용하고 에너지를 교환 할 수있는 것으로 인식되어왔다. 종이. 이 상호 작용 을 정확하게 모델링 하려면 과학자들은 레이저 빔 의 에너지 가 플라즈마와 어떻게 상호 작용하는지 정확하게 알아야합니다 . 연구진은 레이저 빔이 플라즈마를 변경하는 방법에 대한 이론을 제시했지만, 이전에는 실험적으로 입증 된 적이 없다. 이제 LLE의 연구원들과 캘리포니아의 Lawrence Livermore National Laboratory의 동료들과 프랑스의 Center National de la Recherche Scientifique의 동료들과 함께 레이저 빔이 기본 플라즈마의 상태를 어떻게 수정하는지에 대해 직접 시연했습니다. 융합 실험에서 에너지 전달. LLE 책임자 인 마이클 캠벨 (Michael Campbell)은“결과는 실험실에서의 혁신과 국가 핵융합 프로그램에 대한 레이저-플라즈마 불안정성에 대한 확실한 이해의 중요성을 보여주는 큰 증거이다. 슈퍼 퓨터를 사용하여 모델 퓨전 연구원들은 종종 수퍼 컴퓨터를 사용하여 핵융합 실험과 관련된 암시를 연구합니다. 따라서 이러한 컴퓨터 모델은 레이저 빔에서 플라즈마로, 궁극적으로 대상으로 에너지 교환을 포함하여 관련된 물리적 프로세스를 정확하게 묘사하는 것이 중요합니다. 지난 10 년간 연구자들은 레이저 구동 핵융합 실험에 관여 하는 상호 레이저 빔 상호 작용을 설명하는 컴퓨터 모델을 사용해왔다 . 그러나이 모델은 일반적으로 레이저 빔의 에너지가 Maxwellian 분포라고 알려진 평형 형태로 상호 작용한다고 가정했습니다. 즉, 레이저가없는 경우 교환시 예상되는 평형입니다. LLE의 선임 과학자 인 더스틴 프 룰라 (Dustin Froula)는“물론 레이저는 존재한다. Froula는 과학자들이 거의 40 년 전에 레이저가 중요한 방식으로 기본 플라즈마 조건을 변경한다고 예측했다. 1980 년, 레이저 빔에 의한 느린 전자의 우선 가열로 인해 레이저 플라즈마에서 이러한 비-맥스웰 분포 함수를 예측하는 이론이 제시되었다. 이후 로체스터 졸업생 베드로 스 아 페얀 (Bedros Afeyan) 89 (Ph.D.)은 이러한 비-맥스웰 전자 분포 함수의 영향이 레이저 에너지가 빔 사이에서 전달되는 방식을 변화시킬 것이라고 예측했다. 그러나 예측을 검증 할 실험적 증거가 없기 때문에 연구자들은 시뮬레이션에서이를 설명하지 않았다. Turnbull, Froula, 물리 및 천문학 대학원생 인 Avram Milder는 LLE의 Omega Laser Facility에서 레이저 가열 플라즈마를 매우 상세하게 측정하기위한 실험을 수행했습니다. 이 실험의 결과는 처음으로 플라즈마에서 전자 에너지의 분포가 레이저 방사선과의 상호 작용에 의해 영향을 받고 더 이상 우세한 모델로 정확하게 설명 될 수 없음을 보여줍니다. 새로운 연구는 오랜 이론을 입증 할뿐만 아니라 레이저-플라즈마 상호 작용이 에너지 전달을 강력하게 수정한다는 것을 보여줍니다 . Turnbull은“기본 플라즈마 조건을 더 잘 설명하는 새로운 인라인 모델이 현재 개발 중이며, 이는 통합 된 내파 시뮬레이션의 예측 기능을 향상시켜야한다. 더 탐색 융합 플라즈마에서 성가신 파도를 제어하기 위해 새로운 접선을 복용
추가 정보 : David Turnbull et al., Cross-beam 에너지 전달에 대한 Langdon 효과의 영향, Nature Physics (2019). DOI : 10.1038 / s41567-019-0725-z 저널 정보 : 자연 물리 로체스터 대학교 제공
https://phys.org/news/2019-12-laser-plasma-gap-fusion.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
.정렬 된 "금속"탄소 나노 튜브는 더 높은 전력 출력으로 열을 전기 에너지로 변환
TOPICS : 탄소 나노 튜브나노 기술반도체도쿄도 대학 으로 수도 대학 도쿄 2019년 12월 2일 정렬 된 금속 탄소 나노 튜브 이것은 팀의 열전 장치에서 정렬 된 금속성 탄소 나노 튜브를 보여줍니다. 온도 구배로 인해 전류가 흐릅니다. 학점 : 도쿄도 대학
열전 전압과 전도도 사이의 절충을 우회하는 전략으로 금속 탄소 나노 튜브에서 열전 '무역'수수께끼를 해결합니다. 도쿄도 대학의 과학자들은 정렬 된 "금속"탄소 나노 튜브를 사용하여 임의의 네트워크에서 순수한 반도체 탄소 나노 튜브 (CNT)보다 더 높은 전력 출력 으로 열을 전기 에너지 ( 열전 장치) 로 변환하는 장치를 만들었습니다 . 새로운 장치는 전도도와 전압 사이에서 반도체의 번거로운 트레이드 오프를 우회하여 그에 비해 성능이 크게 뛰어납니다. 고출력 열전 장치는 웨어러블 전자 장치와 같이 폐열을보다 효율적으로 사용할 수있는 길을 열 수 있습니다. 열전 장치는 열을 전기로 직접 변환 할 수 있습니다. 에어컨 배기, 차량 엔진 또는 체온과 같은 환경에서 낭비되는 열의 양에 대해 생각할 때, 우리는 어떻게 든이 에너지를 주변 환경에서 제거하고 그것을 잘 사용할 수 있다면 혁명적 일 것입니다. 이것은 피부에 착용 할 수 있고 체온에 의해 구동 될 수있는 웨어러블 전자 기기 및 광자 뒤에있는 생각을 강화하는 데 도움이됩니다. 몸에 열을 공급하는 조명 및 스마트 워치 형태로 이미 제한된 응용 프로그램을 사용할 수 있습니다. 역률 대. 순수 반도체 및 금속 CNT 필름의 전도성
순수한 반도체 및 금속 CNT 필름의 역률 대 전도성. 금속 CNT의 비율은 왼쪽에서 오른쪽으로 증가합니다. 오른쪽 끝까지의 줄거리는 정렬 된 금속성 CNT 필름에 해당합니다. 그들은 다른 모든 영화보다 훨씬 높은 전력을 보입니다. 학점 : 도쿄도 대학
온도 구배가 형성 될 때 열전 장치로부터 추출 된 전력은 장치의 전도도 및 제벡 계수 (Seebeck 계수)의 영향을받으며,이 숫자는 온도의 특정 차이로 얼마나 많은 전압이 생성되는지를 나타낸다. 문제는 Seebeck 계수와 전도도 사이에 트레이드 오프가 있다는 것입니다. Seebeck 계수는 장치가 전도성이 높아지면 떨어집니다. 더 많은 전력을 생산하기 위해 둘 다 개선 하는 것이 이상적 입니다. 반도체 재료는 일반적으로 고성능 열전 장치의 우수한 후보로 간주됩니다. 그러나 도쿄 도립 대학의 야나기 카즈히로 교수가 이끄는 팀은“금속적인”CNT 형태의 영웅을 만나지 못했습니다. 순수한 반도체 성 탄소 나노 튜브와는 달리, 금속성 탄소 나노 튜브의 전도성과 제벡 계수를 동시에 향상시켜이 두 가지 주요 양 사이의 균형을 깨뜨릴 수 있음을 발견했습니다. 연구팀은 이러한 독특한 특성이 재료의 1 차원 금속 전자 구조에서 발생했음을 보여주었습니다. 또한, 이들은 금속성 CNT의 배향을 정렬 할 수 있었고, 무작위 배향 된 순수한 반도체 성 CNT 필름의 거의 5 배의 출력을 달성했다. 고성능 열전 소자를 통해 체온을 사용하여 스마트 폰에 전력을 공급할 수있을뿐만 아니라 잠재적 인 생체 의학 응용 분야는 향후 일상적인 응용 분야에서 중요한 역할을 수행 할 수 있습니다.
### 참고 자료 : Yota Ichinose, Akari Yoshida, Kanako Horiuchi, Kengo Fukuhara, Natsumi Komatsu, Weilu Gao, Yohei Yomogida, Manaho Matsubara, Takahiro Yamamoto, Junichiro Kono 및 Kazuhiro Yanagi 2019 년 9 월, Nano Letters . DOI : 10.1021 / acs.nanolett.9b03022 이 작업은 보조금 번호 JP17H06124, JP17H01069 및 JP18H01816을 통한 JSPS KAKENHI 프로그램과 보조금 번호 JPMJCR17I5를 통한 JST CREST 프로그램에 의해 지원되었습니다.
.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
.두 방향으로 나타난 우주 MAGICSUM THEORY
오늘, 2019년 12월 2일 새벽에 내꿈에서인지 잠깐 스쳐간 과학적인 착상내지 자각인지 알 수는 없지만, 빅뱅은 크게 두 방향으로 시작되었다는 이미지를 접했다. 하는 물질의 질량을 가진 중력의 우주이고 다른 하나는 zerosum state을 가진 질량이 없는 우주이다. 질량이 있어도 질량이 zero인 상태의 우주가 현존우주와 공존한다고 보여지며 이는 구조체해법으로 우주가 설명된다는 가설의 정의일 수도 있다. 이론적으로 수억조 방진의 동일한 값에 ALL DISPLAY가 가능한 것으로 이를 물질 현상에 적용 한다면 사방 10킬로 이내 폭우의 빗방울의 갯수를 완벽하게 균형해석 할 수 있다는 의미 이다. 그뿐인가 불연속적 혼재된 물질의 분포, 현존하는 인구수의 균형적 설명이 가능 하므로써 우연성을 과학적으로 접근하는 일대 학문적 지적 변화를 가져온다. 마방진의 구조체 해법에 의한 수배열의 이론적 실증적 발견이 시사하는 바는 고도의 과학문명이 발달 되었다 하는 현대 학문으로 보아도 생소하고 미지의 영역이다. 수없이 많은 點色과 2진 디지탈 단위의 정보 사회에서 조화와 균형의 원칙이 표준화 되지 않았다는 건 앞으로 설정 되어야 하는 대상을 찾지 못한 탓이다. 그곳 앞에 본인은 단정적으로 마방진의 원리를 제시 하는 바이다. 마방진으로 본 세계관에 의하여 인류와 우주역사는 재해석된다는 뜻이며 이 과제는 미래가 끝나도 영원히 변하지 않을 것이다.
보기1.
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보기1.은 18방진을 구조체 해법으로 풀어서 절대값 zero sum을 이룬 모습의 9ss(soma structure)이다. 우선, 임의적인 선택의 9 ss는 무수히 만들어지고, 단지 보기1.에서만 2^42=4조3980억4651만1104개의 초순간적 수배열 變形群을 얻을 수 있다. 이는 미세 물질구조의 매카니즘에 적합하게 대응한 마방진의 時空間的 완벽한 변환유추 해석이며 균형조화의 극치이다. 우주가 무질서해 보이고 복잡한듯 하나, 매직섬이론에 의하면 전체적인 조화와 균형.질서의 대통일장이다. 보기1.은 샘플에 지나지 않고 보기2.을 만든다면 9googol ss의 작성도 가능하고 우주전체를 소립자 단위의 매직섬으로 설명할 수도 있다.
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