'규칙 파괴'식물은 기후 변화 생존자 일 수 있습니다

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.먼 거대한 행성은 '실패한 별'과는 다르게 형성됩니다

에 의해 WM 켁 천문대 저 질량 브라운 드워프 GJ 504 B의이 이미지는 하와이의 eck 천문대에서 NIRC2 카메라와 함께 적응 형 광학 장치를 사용하여 Bowler와 그의 팀이 촬영했습니다. 이미지가 호스트 스타에서 빛을 제거하도록 처리되었습니다 (이 위치는 "x"로 표시됨). 동반자는 지구-태양 거리의 약 40 배 떨어져 있으며 궤도주기는 약 240 년입니다. 팀은 해마다이 시스템과 다른 시스템으로 돌아와서 동료의 궤도의 일부를 천천히 추적하여 모양을 제한 할 수 있으며, 이는 형성과 역사에 대한 단서를 제공합니다. 크레딧 : Brendan Bowler (UT-Austin) / WM Keck Observatory 2020 년 2 월 10 일

오스틴에있는 텍사스 대 (University of Texas)의 브렌던 볼러 (Brendan Bowler)가 이끄는 천문학 자 팀은 거대한 행성들보다 더 크지 만 핵 핵융합을 발화시킬만큼 크지 않은 거대한 외계 행성과 갈색 왜성들의 형성 과정을 조사했다. 진정한 별처럼 빛납니다. 하와이의 지상 망원경 (WM Keck Observatory, Maunakea의 Subaru Telescope)으로 직접 이미지를 사용하여이 희미한 동료의 궤도를 27 개의 시스템에서 궤도로 연구했습니다. 이 데이터를 궤도 모델링과 결합하여이 시스템의 갈색 왜성이 별처럼 형성되었지만 가스 거인은 행성처럼 형성되었음을 확인할 수있었습니다. 이 연구는 The Astronomical Journal의 최신호에 실렸다 . 지난 20 년 동안, 기술의 도약으로 망원경은 부모의 별 과 훨씬 더 희미한 궤도 물체 로부터 빛을 분리 할 수있었습니다 . 1995 년에이 새로운 기능은 별 궤도를 도는 갈색 왜성에 대한 최초의 직접 이미지를 만들어 냈습니다. 다른 별을 공전하는 행성의 첫 번째 직접 이미지는 2008 년에 이어졌습니다. "지난 20 년 동안 우리는 대량으로 도약하고 있습니다."라고 볼러는 직접 이미징 기능에 대해 전류 제한이 약 목성 질량이라고 지적했다. 기술이 향상됨에 따라 "가장 큰 문제 중 하나는 '찾고있는 동료의 특성은 무엇입니까?"입니다. 천문학 자들이 정의한 브라운 드워프는 13 ~ 75 개의 목성 질량을가집니다. 그들은 행성과 별과 공통된 특성을 가지고 있으며, 볼러와 그의 팀은 행성계의 바깥 가장자리에있는 거대한 가스 행성이 행성 빙산의 끝이거나 갈색 왜소의 질량이 적은지에 대한 질문을 해결하고자했습니다. ? 과거의 연구에 따르면 갈색 왜성 궤도를 도는 별은 저 질량 별처럼 형성되었을 가능성이 있지만,이 형성 메커니즘이 생성 할 수있는 가장 낮은 질량 동반자가 무엇인지는 명확하지 않습니다. 볼러는 "이를 달성하는 한 가지 방법은 궤도를보기 위해 시스템의 역학을 연구하는 것"이라고 말했다. 그들의 궤도는 오늘날 그들의 진화를 여는 열쇠를 가지고 있습니다.

볼러와 그의 팀은 거대한 행성들과 갈색 왜성들이 그들의 주인공 궤도를 돌면서 참을성있게 관찰함으로써 궤도의 작은 부분 만이 감시되었지만 궤도 모양을 제한 할 수 있었다. 시간 기준이 길수록 가능한 궤도의 범위가 작아집니다. 이 도표는 연구에서 27 개 시스템 중 9 개를 보여줍니다. 크레딧 : Brendan Bowler (UT-Austin)

볼러의 팀은 Keck II 망원경의 근적외선 카메라, 2 세대 (NIRC2) 기기 및 Subaru 망원경과 함께 Keck Observatory의 적응 형 광학 (AO) 시스템을 사용하여 부모를 공전 할 때 거대한 행성과 갈색 왜성의 이미지를 찍었습니다. 별. 긴 과정입니다. 그들이 연구 한 가스 거인과 갈색 왜성들은 부모의 별과 너무 떨어져있어 한 궤도가 수백 년이 걸릴 수 있습니다. 볼러는 희미한 동반자가 조금 움직일 수 있도록 궤도의 작은 비율을 결정하기 위해 "이미지를 찍고 1 년을 기다린다"고 말했다. 그런 다음 "다른 이미지를 찍고 1 년 더 기다립니다." 이 연구는 천문학 자들이 지구 대기로 인한 왜곡을 보정 할 수있는 AO 기술에 의존했습니다. 지난 30 년 동안 AO 도구가 지속적으로 개선됨에 따라 더 많은 갈색 왜성들과 거대한 행성들이 직접 이미지화되었습니다. 그러나 이러한 발견의 대부분은 지난 10 년 또는 2 년 동안 이루어 졌으므로 팀은 각 개체의 전체 궤도의 몇 퍼센트에 해당하는 이미지 만 가지고 있습니다. 그들은 27 개의 시스템에 대한 새로운 관측을 다른 천문학 자들이 발표하거나 망원경 보관소에서 이용할 수있는 이전의 모든 관측과 결합했습니다. 이 시점에서 컴퓨터 모델링이 시작됩니다.이 논문의 공동 저자는 "Orbitize!"라는 궤도 맞춤 코드를 만드는 데 도움을주었습니다. Kepler의 행성 운동 법칙을 사용하여 측정 된 위치와 일치하는 궤도 유형과 그렇지 않은 궤도 유형을 식별합니다. 코드는 각 동반자에 대해 가능한 궤도 세트를 생성합니다. 각 거대한 행성이나 갈색 왜성의 약간의 움직임은 가능한 궤도의 "구름"을 형성합니다. 구름이 작을수록 동반자의 실제 궤도에서 더 많은 천문학 자들이 접근하고 있습니다. 그리고 더 많은 데이터 포인트, 즉 궤도에 따라 각 물체의 더 직접적인 이미지는 궤도의 모양을 다듬을 것입니다. 스탠포드 대학교 (Stanford University)의 에릭 닐슨 (Eric Nielsen) 팀장은“지구가 하나의 궤도를 완성하기 위해 수십 또는 수세기를 기다리지 않고, 매우 정확한 위치 측정으로 데이터의 짧은 시간 기준을 보충 할 수있다. "우리가 부분 궤도에 맞도록 특별히 개발 한 Orbitize!의 일부인 OFTI (Orits For The Impatient)는 가장 긴 동료들조차도 궤도를 찾을 수있게 해줍니다." 궤도의 모양을 찾는 것이 중요합니다. 더 많은 원형 궤도를 가진 물체는 아마도 행성처럼 형성되었을 것입니다. 즉, 가스와 먼지 구름이 붕괴되어 별을 형성 할 때, 먼 동행자 (및 다른 행성)는 평평한 가스 디스크와 그 별 주위를 회전하는 먼지로 형성되었습니다.

이 두 곡선은 거대한 행성과 갈색 왜성에 대한 궤도 모양의 최종 분포를 보여줍니다. 궤도 편심은 원형 궤도에 해당하는 0.0의 값과 평평한 타원 인 1.0 근처의 높은 값으로 타원의 신장 정도를 결정합니다. 호스트 스타와 넓은 거리에 위치한 가스 거대 행성은 편심이 낮지 만 갈색 왜성은 이진 별 시스템과 비슷한 다양한 편심을 가지고 있습니다. 참고로, 우리 태양계의 거대한 행성은 편심이 0.1보다 작습니다. 크레딧 : Brendan Bowler (UT-Austin)

반면에 더 긴 궤도를 가진 것은 아마도 별처럼 형성되었을 것입니다. 이 시나리오에서는 가스와 먼지 덩어리가 붕괴되어 별을 형성했지만 두 덩어리로 부서졌습니다. 그런 다음 각 덩어리가 붕괴되어 하나는 별을 형성하고 다른 하나는 그 별 주위를 도는 갈색 왜성입니다. 하나의 실제 별과 하나의 "실패한 별"을 포함하지만 본질적으로 이진 별 시스템입니다. Nielsen은 "이러한 동반자들은 수백만 년이되었지만 그 형성 방식에 대한 기억은 여전히 ​​오늘날의 편심으로 인코딩되어있다"고 덧붙였다. 편심은 물체의 궤도 가 얼마나 원형 또는 길쭉한지를 측정 한 것입니다 . 27 명의 먼 동료들에 대한 팀의 연구 결과는 분명했다. "펀칭 라인은, 우리가이 물체들을 약 15 개 이상의 목성 질량의이 표준 경계로 나눌 때, 우리가 행성 이라고 부르는 것은 다른 사람들에 비해 인구로 더 많은 원형 궤도를 가지고 있다는 것을 발견했습니다 . "볼러가 말했다. "그리고 나머지는 이진 별 처럼 보인다 ." 이 연구의 미래에는이 27 개의 대상을 지속적으로 모니터링하고 연구를 확대 할 새로운 대상을 식별하는 것이 포함됩니다. 볼러는 "현재 샘플 크기는 아직 적당하지 않다"고 말했다. 그의 팀은 Gaia 위성을 사용하여 향후 GMT (Giant Magellan Telescope) 및 기타 시설에서 더 큰 감도로 직접 이미징을 사용하여 후속 후보를 추적 할 추가 후보를 찾고 있습니다. UT- 오스틴은 GMT 협업의 창립 멤버입니다. Bowler 팀의 결과는 최근 Gemini Planet Imager를 이용한 GPIES 직접 이미징 조사에서 얻은 유사한 결론을 뒷받침합니다.이 연구 결과 는 통계적 특성에 따라 갈색 왜성 및 거대한 행성 의 다른 형성 채널에 대한 증거를 발견 했습니다.

더 탐색 외계 행성 발견은 큰 행성과 작은 별 사이의 경계를 흐리게합니다 더 많은 정보 : Brendan P. Bowler et al., 이미징 된 외계 행성과 브라운 드워프 친구들의 인구 수준 편심 분포 : 별개의 형성 채널을위한 동적 인 증거, 천문학 저널 (2020). DOI : 10.3847 / 1538-3881 / ab5b11 저널 정보 : 천문 저널 에 의해 제공 WM 켁 천문대

https://phys.org/news/2020-02-distant-giant-planets-differently-stars.html

 

 

.'규칙 파괴'식물은 기후 변화 생존자 일 수 있습니다

퀸즐랜드 대학교 Dominic Jarvis 주 저자 Annabel Smith 박사는 아일랜드의 Inis Oirr에서 매년 인구 조사를하는 동안 질경이를 측정합니다. 크레딧 : University of Queensland 2020 년 2 월 10 일

퀸즐랜드 대학교와 트리니티 칼리지 더블린의 연구원들에 따르면, 기존의 방식으로 생태학의 '규칙'을 위반 한 식물들은 기후 변화에서 살아남을 가능성이 더 높을 수 있다고한다. UQ의 농업 식품 과학부 Annabel Smith 박사와 UQ의 생물학 과학 및 더블린 아일랜드 트리니티 대학의 이본 버클리 교수는 겸손한 질경이 (Plantago lanceolate)를 연구하여 그것이 어떻게 세계에서 가장 성공적인지 살펴 보았습니다. 분산 식물 종 . 스미스 박사는“유럽 고유의 작은 식물 인 질경이는 전 세계에 퍼져 나갔다. 우리는 왜 덥고 건조한 기후에서도 그토록 성공한 이유를 알아야했다”고 말했다. 48 명의 생태학 자로 구성된 전 세계 팀은 21 개국에 53 개의 모니터링 사이트를 설치하고 수천 개의 개별 식물에 태그를 지정 하고 식물의 죽음과 새로운 묘목을 추적하며 꽃과 씨앗을 세고 DNA를 조사하여 역사적으로 유럽 외부에 얼마나 많은 개별 식물이 도입되었는지 확인했습니다. 그들이 발견 한 것은 기존의 생태 과학의 신조에 반하는 것이었다. 스미스 박사는“우리는 생태 학적 규칙 중 일부가이 종에 적용되지 않았다는 사실에 약간 충격을 받았다”고 말했다. "생태 학자들은 다른 이론을 사용하여 수십 년에 걸쳐 현장 연구를 통해 개발되고 테스트 된 자연이 어떻게 작동하는지 이해합니다. 이것이 소위"규칙 "입니다. "이 이론 중 하나는 DNA에 포함 된 유전자의 유전 적 다양성 또는 변이가 인구 규모의 변화에 ​​의해 어떻게 생성되는지를 설명합니다. "작은 개체군은 유전 적 다양성이 거의없는 반면, 씨앗이 많은 자손과 같은 많은 자손 개체군은 유전 적 다양성이 더 많습니다. "유전 다양성은 지루한 것처럼 들리지만 실제로 진화가 작용하는 원재료입니다. 유전 적 다양성이 높을수록 식물은 기후 변화와 같은 환경 변화에 더 잘 적응할 수 있습니다.

크레딧 : University of Queensland "

우리는 그들의 고유 한 범위에서 환경이 그들의 유전 적 다양성 수준을 결정한다는 것을 발견했다. "그러나 새로운 환경에서는 이러한 규칙 차단기가 대부분의 다른 공장보다 더 잘 적응하고있었습니다." 이 팀은 plantain의 성공이 전 세계에 여러 차례 소개 되었기 때문에 발견되었습니다. Trinity College Dublin Ireland의 글로벌 프로젝트를 담당하는 Buckley 교수는 DNA 분석 결과 호주, NZ, 북미, 일본 및 남아프리카에 대한 지속적인 도입으로 인해 유전 적 다양성이 신속하게 나타났습니다 . 버클리 교수는“이러한 수출”에 더 높은 적응력을 부여했다고 말했다. "유럽의 질경이는 규칙에 따라 행동하지만 유럽 밖에서 그것을 깨뜨림으로써 그들이 어떤 환경에 살고 있는지는 중요하지 않았다. 질경이는 거의 항상 높은 유전 적 다양성 과 높은 적응성을 가졌다 ." 스미스 박사는이 발견이 두 가지 중요한 이유로 흥미롭고 비판적이라고 말했다. 그녀는“다수의 도입이 유전자 스톡을 혼합하고 침입 식물을 보다 빨리 성공 시킬 수 있다는 것을 알아야한다”며“ 침습 종에 대한 중요한 발견은 멸종을 유발하고 정부에 수십억 달러의 비용이 든다”고 말했다. 그리고 둘째, 침습성 식물에 대한 연구는 우리의 토착 식물이 기후 변화에 어떻게 적응할 수 있는지에 대한 단서를 제공합니다. 이 연구는 PNAS 에 발표되었다 .

더 탐색 유전학으로 바로 회복하기 추가 정보 : Annabel L. Smith et al. 세계적 유전자 흐름은 유전자 다양성에 대한 환경 적 제약으로부터 침습성 식물을 방출 한다 (National Academy of Sciences (2020)). DOI : 10.1073 / pnas. 1915848117 저널 정보 : 국립 과학 아카데미의 절차 에 의해 제공 퀸즐랜드 대학

https://phys.org/news/2020-02-rule-breaking-climate-survivors.html

 

 

개구리 세포를 사용하여 만들어진 살아있는 로봇

 

세포로 조립 된 작은 '제노 봇'은 약물 전달에서 독성 폐기물 정화로의 발전을 약속합니다. 데이트: 2020 년 1 월 13 일 출처: 버몬트 대학교 요약: 과학자들은 살아있는 개구리 세포의 용도를 변경하여 완전히 새로운 생명체로 만들었습니다. 이 작은 '제노 봇'은 목표를 향해 움직이고 자른 후 스스로 치유 할 수 있습니다. 이 새로운 리빙 머신은 전통적인 로봇도 아니고 알려진 종도 아닙니다. 그것들은 새로운 종류의 인공물입니다 : 살아 있고 프로그램 가능한 유기체. 공유: 전체 이야기 아프리카 발톱 개구리, Xenopus laevis (재고 이미지). | 크레딧 : (c) Ezume Images / stock.adobe.com 아프리카 발톱 개구리, Xenopus laevis (재고 이미지). 크레딧 : © Ezume Images / Adobe Stock 책은 나무로 만들어져 있습니다. 그러나 나무가 아닙니다. 죽은 세포는 다른 요구에 부응하기 위해 용도가 변경되었습니다. 이제 과학자 팀은 개구리 배아에서 긁어 낸 살아있는 세포를 용도 변경하여 완전히 새로운 생명체로 만들었습니다. 이 밀리미터 너비의 "제노 봇"은 목표를 향해 움직일 수 있으며, 페이로드 (예 : 환자 내부의 특정 장소로 ​​운반해야하는 약)를 집어 들고 절단 후 스스로 치유 할 수 있습니다. 버몬트 대학교 (University of Vermont)의 컴퓨터 과학자이자 로봇 공학 전문가 인 조슈아 본 가드 (Joshua Bongard)는“이것은 새로운 리빙 머신이다. "전통적인 로봇도 아니고 알려진 종의 동물도 아닙니다. 새로운 종류의 인공물입니다. 살아있는 프로그램 가능한 유기체입니다." 새로운 생물체는 UVM의 슈퍼 컴퓨터에서 설계되었으며, Tufts University의 생물 학자들이 조립하고 테스트했습니다. "우리는 다른 기계로는 할 수없는이 살아있는 로봇의 많은 유용한 응용을 상상할 수 있습니다. 바다에서 플라크를 긁어 내기 위해 동맥으로 여행합니다. " 새로운 연구 결과는 1 월 13 일에 국립 과학원 논문집에 발표되었다 . 맞춤형 생활 시스템 사람들은 최소한 농업이 시작된 이래로 인간의 이익을 위해 유기체를 조작 해 왔으며, 유전 편집이 널리 퍼지고 있으며 지난 몇 년 동안 몇 가지 인공 유기체가 수동으로 조립되어 알려진 동물의 신체 형태를 복제했습니다. 그러나이 연구는 처음으로 "완전히 생물학적 기기를 완전히 설계한다"고 새로운 연구에 썼다. UVM의 버몬트 고급 컴퓨팅 코어 (Vermont Advanced Computing Core)의 Deep Green 슈퍼 컴퓨터 클러스터에서 수개월의 처리 시간을 가짐에 따라 수석 저자 및 박사 과정 학생 인 Sam Kriegman을 포함한이 팀은 새로운 생명체를위한 수천 개의 후보 디자인을 만들기 위해 진화 알고리즘을 사용했습니다. 한 방향으로의 이동과 같이 과학자가 할당 한 작업을 수행하려고 시도하면 컴퓨터는 수백 개의 시뮬레이션 된 세포를 무수한 형태와 체형으로 재 조립합니다. 단일 개구리 피부와 심장 세포가 할 수있는 것의 생물 물리학에 대한 기본 규칙에 따라 프로그램이 실행됨에 따라 더 성공적인 시뮬레이션 유기체가 유지되고 개선되었으며 실패한 디자인은 제외되었습니다. 수백 개의 독립적 인 알고리즘 실행 후 테스트를 위해 가장 유망한 설계가 선택되었습니다. 그런 다음 Levin이 이끄는 Tufts 팀과 미세 외과 의사 Douglas Blackiston의 주요 작업을 통해 실리코 디자인을 실생활로 이전했습니다. 먼저 그들은 아프리카 개구리의 배아 인 Xenopus laevis 에서 수확 한 줄기 세포를 모았습니다 . (따라서 이름 "xenobots") 이들은 단일 세포로 분리되어 배양되었다. 그런 다음 작은 집게와 더 작은 전극을 사용하여 세포를 자르고 현미경으로 컴퓨터에 의해 지정된 디자인의 근사치로 결합했습니다. 자연에서는 결코 볼 수없는 신체 형태로 조립되어 세포가 함께 작동하기 시작했습니다. 피부 세포는보다 수동적 인 구조를 형성하는 반면, 심장 근육 세포의 한 번의 수축은 컴퓨터 디자인에 따라 지시 된 정방향 전진 운동을 수행하고 자발적인 자체 구성 패턴의 도움을 받아 로봇이 움직일 수있게합니다. 자신의. 이 재구성 가능한 유기체는 일관된 방식으로 움직일 수 있으며 배아 에너지 저장 장치로 구동되는 며칠 또는 몇 주 동안 물 환경을 탐색 할 수 있습니다. 그러나 뒤집어 놓은 딱정벌레는 등을 뒤집어 놓는 것처럼 실패했습니다. 이후의 테스트에 따르면 xenobots 그룹이 원을 그리며 움직이며 펠릿을 자발적으로 그리고 집단적으로 중앙 위치로 밀어 넣을 수 있습니다. 다른 사람들은 드래그를 줄이기 위해 중앙을 관통하는 구멍으로 지어졌습니다. 이것들의 시뮬레이션 된 버전에서, 과학자들은이 구멍을 파우치로 재사용하여 물체를 성공적으로 운반 할 수있었습니다. UVM의 컴퓨터 과학 및 복합 시스템 센터의 교수 인 Bongard는 "이것은 지능형 약물 전달을 위해 컴퓨터 설계 유기체를 사용하는 단계"라고 말합니다. 생활 기술 많은 기술은 강철, 콘크리트 또는 플라스틱으로 만들어집니다. 그것은 그것들을 강하거나 유연하게 만들 수 있습니다. 그러나 해양에서 발생하는 플라스틱 오염의 스컬지 및 많은 합성 물질 및 전자 제품의 독성과 같은 생태 및 인간 건강 문제를 일으킬 수 있습니다. Bongard는“살아있는 조직의 단점은 약하고 분해된다는 것입니다. "우리가 강철을 사용하는 이유입니다. 그러나 유기체는 스스로 재생하고 수십 년 동안 45 억 년 동안 연습 해 왔습니다." 그리고 그들이 일을 멈출 때-죽음은 보통 무해하게 분리됩니다. Bongard는 "이러한 xenobot은 완전히 생분해 될 수있다"고 말했다. "7 일 후에 일을 마치면 죽은 피부 세포 일 뿐이다." 랩탑은 강력한 기술입니다. 그러나 반으로 잘라보십시오. 잘 작동하지 않습니다. 새로운 실험에서 과학자들은 제노 봇을 자르고 무슨 일이 일어 났는지 지켜 보았습니다. Bongard는 "로봇을 거의 반으로 자르면 다시 재봉되고 계속 진행됩니다."라고 말합니다. "그리고 이것은 전형적인 기계로는 할 수없는 일입니다." 코드 크래킹 레빈과 본가 드는 세포가 어떻게 의사 소통하고 연결 하는가에 대한 학습의 잠재력이 계산 과학과 삶에 대한 우리의 이해에 깊이 깊숙이 퍼져 있다고 말한다. 레빈은“생물학에서 가장 큰 문제는 형태와 기능을 결정하는 알고리즘을 이해하는 것”이라고 말했다. 게놈은 단백질을 암호화하지만, 형질 전환 적용은 하드웨어가 세포가 매우 다른 조건에서 기능적 해부학을 만들기 위해 어떻게 협력 할 수 있는지에 대한 우리의 발견을 기다리고있다”고 말했다. 유기체가 발달하고 기능을 발휘하기 위해서는 뉴런뿐만 아니라 세포 내외에서 많은 정보 공유와 협력 (유기 컴퓨팅)이 항상 진행되고 있습니다. 레빈은 이러한 출현적이고 기하학적 인 특성은 "DNA 지정 하드웨어에서 실행되는 생체 전기, 생화학 및 생체 역학적 프로세스에 의해 형성된다"며 "이러한 프로세스는 재구성이 가능하며 새로운 생활 형태를 가능하게한다"고 말했다. 과학자들은 이 생물 전기 코드에 대한 통찰력을 생물학과 컴퓨터 과학 모두에 적용하는 한 단계로서 새로운 PNAS 연구 (“재구성 가능한 유기체 설계를위한 확장 가능한 파이프 라인”) 에서 제시된 연구를 봅니다. "무엇이 세포가 협력하는지에 대한 해부학 적 구조를 결정하는 것은 무엇입니까?" 레빈이 묻습니다. "우리는 우리가 xenobots을 만들어 낸 세포를보고, 게놈 적으로 그들은 개구리입니다. 그것은 100 % 개구리 DNA입니다. 그러나 이것들은 개구리가 아닙니다. 그렇다면 여러분은이 세포가 무엇을 할 수 있는지 물어 봅니다. 건물?" Levin은“우리가 보여준 것처럼이 개구리 세포는 기본 구조와 완전히 다른 흥미로운 살아있는 형태를 만들기 위해 동축 될 수있다. DARPA의 평생 학습기 프로그램과 국립 과학 재단 (National Science Foundation)의 지원을 받아 UVM과 터프 츠 팀의 다른 과학자들은 크 세노 봇을 만드는 것이 그가 "형태 형성 코드"라고 부르는 것을 깨는 작은 단계라고 믿고있다. 유기체가 구성되는 전체적인 방식과 그들의 역사와 환경에 따라 정보를 계산하고 저장하는 방법에 대한 심층적 인 견해. 미래의 충격 많은 사람들이 빠른 기술 변화와 복잡한 생물학적 조작의 영향에 대해 걱정합니다. 레빈은“이런 두려움은 무리가 없다”고 말했다. "우리가 이해하지 못하는 복잡한 시스템을 엉망으로 만들기 시작하면 의도하지 않은 결과가 발생합니다." 개미 식민지와 같은 많은 복잡한 시스템은 개미 식민지로 시작하여 식민지의 모양을 예측하는 것이 불가능하거나 연결된 시체로 물 위에 다리를 만들 수있는 방법으로 시작합니다. 레빈은“인류가 미래에 살아남 으려면 어떻게 복잡한 속성이 단순한 규칙에서 나오는지 더 잘 이해해야한다”고 말했다. 많은 과학은 "낮은 수준의 규칙을 통제하는 데 중점을두고있다. 우리는 또한 높은 수준의 규칙을 이해해야한다"고 말했다. "하나가 아닌 두 개의 굴뚝이있는 개미집을 원한다면 개미를 어떻게 수정합니까? 우리는 전혀 몰랐습니다." 레빈은“사회가 결과가 매우 복잡한 시스템을 더 잘 다루기 위해서는 앞으로 반드시 필요한 일이라고 생각한다”고 말했다. "그것을 향한 첫 걸음은 탐색하는 것입니다 : 살아있는 시스템이 어떻게 전체적인 행동이되어야 하는지를 어떻게 결정하고 우리가 원하는 행동을 얻기 위해 조각을 어떻게 조작합니까?" 즉, "이 연구는 사람들이 두려워하는 것에 대한 통제력을 얻는 데 직접적인 기여를 한 것으로, 의도하지 않은 결과입니다"라고 Levin은 자율 주행 자동차의 빠른 도착이나 유전자 드라이브의 변화로 인해 전체가 사라지는 지 여부를 밝힙니다. 바이러스의 계보 또는 점점 더 인간 경험을 형성 할 많은 복잡하고 자율적 인 시스템. UVM의 조쉬 본 가르드 (Josh Bongard)는“삶에는이 모든 타고난 창의력이있다. "우리는 그것을 더 깊이 이해하고 그것을 새로운 형태로 인도하고 추진할 수있는 방법을 원한다"

스토리 소스 : University of Vermont에서 제공하는 자료 . Joshua E. Brown이 쓴 원본. 참고 : 스타일과 길이에 맞게 내용을 편집 할 수 있습니다. 관련 멀티미디어 : YouTube 비디오 : UVM 및 Tufts 팀, 최초의 리빙 로봇 제작 저널 참조 : Sam Kriegman, Douglas Blackiston, Michael Levin 및 Josh Bongard. 재구성 가능한 유기체 설계를위한 확장 가능한 파이프 라인 . PNAS , 2020 DOI : 10.1073 / pnas. 1910837117 이 페이지를 인용하십시오 : MLA APA 시카고 버몬트 대학교. "개구리 세포를 사용하여 만들어진 살아있는 로봇 : 세포로 조립 된 작은 '제노 봇'은 약물 전달에서 독성 폐기물 정화로의 발전을 약속합니다." ScienceDaily. ScienceDaily, 2020 년 1 월 13 일.

https://www.sciencedaily.com/releases/2020/01/200113175653.htm

 

 

.과학자들이 광합성의 미스터리를 풀다

데이트: 2020 년 2 월 5 일 출처: DOE / 아르곤 국립 연구소 요약: 과학자들은 광합성 단백질이 빛을 포착하고이를 사용하여 일련의 전자 이동 반응을 시작하는 초기 초고속 사건에 중점을 두어 광합성 신비의 중요한 부분을 해결했습니다. 공유: 전체 이야기 햇빛과 나뭇잎 (사진 이미지). | 크레딧 : (c) Elena Volkova / stock.adobe.com 햇빛과 나뭇잎 (사진 이미지). 크레딧 : © Elena Volkova / Adobe Stock

식물은 수억 년 동안 태양의 에너지를 활용 해 왔습니다. 조류와 광합성 박테리아는 놀라운 효율성과 복원력으로 모두 더 오랫동안 같은 일을 해왔습니다. 따라서 과학자들이 태양 전지판 및 센서와 같은 인간이 만든 장치를 개선하기 위해이 지식을 사용하기를 기대하면서 정확히 어떻게하는지 정확하게 이해하려고 노력한 것은 놀라운 일이 아닙니다. 미국 에너지 부 (DOE) Argonne National Laboratory의 과학자들은 세인트루이스에있는 Washington University의 협력자들과 긴밀히 협력하여 최근에이 오래된 미스터리의 중요한 부분을 해결하여 광합성 단백질을 통한 초기 초고속 사건을 찾고있었습니다. 빛을 포착하여 일련의 전자 이동 반응을 시작하는 데 사용 아르곤의 생물 물리학 자 필립 라블 (Philip Laible)은“생물학이 모든 복잡한 활동에 어떻게 연료를 공급하는지 이해하려면 전자 이동을 이해해야한다. "전자의 움직임은 매우 중요하다. 세포 내에서 작업이 이루어지는 방식이다." 광합성 유기체에서, 이러한 과정은 단백질에 국한된 안료에 의한 광자 광의 흡수로 시작됩니다. 각 광자는 세포 내 특수 구획 내부에 위치한 막을 가로 질러 전자를 추진합니다. 아르곤 생화학 자 데보라 핸슨 (Deborah Hanson)은“막을 가로 지르는 전하의 분리와 안정화는 세포 성장에 연료를 공급하는 에너지를 생성하기 때문에 중요하다. Argonne과 Washington University 연구팀은이 과정의 초기 단계 인 전자의 여정에 대한 귀중한 통찰력을 얻었습니다. 거의 35 년 전, 이러한 유형의 복합체의 첫 번째 구조가 공개되었을 때 과학자들은 빛의 흡수 후 전자 이동 과정이 딜레마에 직면했다는 사실에 놀랐습니다. 전자가 이동할 수있는 두 가지 경로가 있습니다. 자연에서 식물, 조류 및 광합성 박테리아는 그중 하나만 사용합니다. 과학자들은 그 이유를 전혀 몰랐습니다. 그들이 아는 것은 막을 가로 지르는 전자의 추진은 효과적으로 광자의 에너지를 수확하는 데 여러 단계가 필요하다는 것입니다. Argonne과 Washington University의 과학자들은 전자의 궤적을 바꾸기 위해 그들 각각을 방해했습니다. 워싱턴 대학의 화학자 Dewey Holten은“우리는 30 년이 넘게이 길을 걸어 왔으며 많은 기회를 열게 된 것은 대단한 성과입니다. 국립 과학 아카데미의 절차에 발표 된 과학자들의 최근 기사 인 "전환 측면-박테리아 광합성 반응 센터에서 일차 전하 분리 재 설계"는이 단백질 복합체의 조작 버전을 어떻게 활용했는지를 보여줍니다. 다른 하나는 비활성화하면서 비활성화 된 경로는 가능합니다. 워싱턴 대학의 화학자이자 프로젝트 리더 인 크리스틴 커 마이어 (Christine Kirmaier)는“초기 전자 이동 방향을 바꾸어 놓은 것이 놀랍다. "자연은 전자가 시간의 100 %를 하나의 경로로 선택했다. 그러나 우리의 노력을 통해 우리는 전자의 시간을 90 %의 다른 경로로 전환 할 수있게되었다. 이러한 발견은 미래의 연구에 흥미로운 질문을 제기한다." 그들의 노력의 결과로, 과학자들은 전자가 원하는 경로로 전자를 보낼 수있는 전자 전달 시스템을 설계 할 수있게되었습니다. Laible은“비 생물 시스템의 새로운 적용으로 이어질 설계 원칙을 이해하기 위해 에너지 흐름을 활용할 수있는 능력을 얻고 있기 때문에 이것이 중요하다”고 말했다. "이로 인해 우리는 많은 태양열 장치의 효율성을 크게 향상시켜 잠재적으로 훨씬 더 작게 만들 수있었습니다. 우리는 여기에서 상상하지 못한 완전히 새로운 광 구동 생화학 반응의 분야를 열 수있는 엄청난 기회를 얻었습니다. 우리가 그렇게 할 수 있다면 그것은 엄청납니다. "

스토리 소스 : DOE / Argonne National Laboratory에서 제공하는 재료 . Jo Napolitano가 쓴 원본. 참고 : 스타일과 길이에 맞게 내용을 편집 할 수 있습니다. 저널 참조 : Philip D. Laible, Deborah K. Hanson, James C. Buhrmaster, Gregory A. Tira, Kaitlyn M. Faries, Dewey Holten, Christine Kirmaier. 스위칭 측면 세균 광합성 반응 센터에서 1 차 전하 분리를 재 설계했습니다 . 국립 과학 아카데미의 절차 , 2020; 117 (2) : 865 DOI : 10.1073 / pnas. 1916119117 이 페이지를 인용하십시오 : MLA APA 시카고 DOE / 아르곤 국립 연구소. "과학자들은 광합성의 신비를 밝혀냅니다." ScienceDaily. ScienceDaily, 2020 년 2 월 5 일. https://www.sciencedaily.com/releases/2020/02/200205132347.htm

 

 

.태양 근처에서 발견되는 지구 너머의 저에너지 태양 입자

지구 궤도를 넘어 태양풍 상호 작용을 위해 입자가 흡연 포입니다. 데이트: 2020 년 2 월 3 일 출처: 남서 연구소 요약: 과학자들은 지구 궤도를 뛰어 넘는 태양풍 상호 작용에서 비롯된 태양 근처에 숨어있는 저에너지 입자를 발견했습니다. NASA의 Parker Solar Probe는 이전 프로브보다 태양에 더 가깝게 환기됩니다. 과학자들은 태양 사건과 관련된 방사선으로부터 우주 여행사와 기술을 보호하는 방법을 포함하여 많은 질문에 답하기 위해 태양의 수수께끼 같은 특징을 조사하고 있습니다. 공유: 전체 이야기 Sun (스톡 이미지; NASA에서 제공 한 요소). | 크레딧 : (c) lukszczepanski / stock.adobe.com Sun (스톡 이미지; NASA에서 제공 한 요소). 크레딧 : © lukszczepanski / Adobe Stock

사우스 웨스트 연구소 (Southwest Research Institute)가 이끄는 팀은 NASA의 Parker Solar Probe (PSP) 데이터를 사용하여 지구 궤도를 넘어 태양풍 상호 작용에서 비롯된 태양 근처에 숨어있는 저에너지 입자를 식별했습니다. PSP는 SwRI가 개발하는 데 도움이되는 하드웨어를 운반하면서 이전 프로브보다 태양에 더 가까이 다가 가고 있습니다. 과학자들은 태양 사건과 관련된 방사선으로부터 우주 여행사와 기술을 보호하는 방법을 포함하여 많은 질문에 대답하기 위해 태양의 수수께끼 같은 특징을 조사하고 있습니다. “우리의 주요 목표는 위험한 고 에너지 입자를 생성하여 태양 대기에서 지구 환경을 포함한 태양계로 수송하는 가속 메커니즘을 결정하는 것입니다.”라고 Integrated의 미션 공동 조사관 인 Mihir Desai 박사는 말했습니다. 프린스턴 대학의 수석 연구원 인 Dave McComas 교수가 이끄는 다중 기관 프로젝트 인 Sun (IS? IS) 기기 제품군의 과학 조사. IS? IS는 EPI-Hi (Energetic Particle Instrument-High) 및 에너지 파티클 악기 낮은 (EPI-Lo). "EPI-Lo를 사용하여 우리는 예상치 못하게 태양 환경에 가까운 매우 낮은 에너지 입자를 측정 할 수있었습니다. 그러나 궁극적으로 그들은 지구 궤도를 넘어서 고 에너지 입자를 가속시키는 태양풍의 느리고 빠르게 움직이는 지역 사이의 상호 작용을 가리키는 흡연 총이라고 결정했습니다. 그 중 일부는 태양쪽으로 되돌아 가면서 쏟아지는 태양풍의 조수를 늦추지 만 여전히 놀랍게도 높은 에너지를 유지합니다. " 태양 표면으로부터 4 백만 마일 이내에 이동할 PSP는 과학자들이 코로나 질량 방출과 같은 태양 사건이 지구의 생명에 미치는 영향을 이해하도록 돕기 위해 새로운 태양 데이터를 수집하고 있습니다. 태양의 활동주기의 증가하는 부분에서, 우리의 별은 관상 질량 방출 (CME) 형태로 다량의 에너지 공급 물질, 자기장 및 전자기 방사선을 방출합니다. 이 물질은 태양의 상부 대기에서 방출되는 하전 입자의 꾸준한 흐름 인 태양풍에 통합됩니다. 고 에너지 태양 에너지 입자 (SEP)는 지구 저궤도 외부에서 살고 일하는 인간 탐험가와 우주의 통신 및 과학 위성과 같은 기술 자산에 심각한 방사선 위협을 나타냅니다. 태양의 활동이 대략 11 년마다 약 1 년마다 사라지면, 태양의 적도 지역은 시간당 약 백만 마일을 이동하면서 더 느린 태양풍을 방출하고, 기둥은 더 빠른 흐름을 분출하여 시간당 2 백만 마일로 두 배 빠르게 이동합니다. 스트림 상호 작용 영역 (SIR)은 빠른 태양과 느린 태양풍 사이의 경계에서 상호 작용에 의해 생성됩니다. 빠르게 움직이는 시냇물은 태양에서 서쪽으로 시작하는 느린 시냇물을 추월하는 경향이 있으며, CME에서 생산 된 것과는 달리 충격파와 가속 입자를 생성하는 난류 부식 상호 작용 영역 (CIR)을 형성합니다. Desai 박사는“처음으로, 우리는 수은 궤도 근처에서 이러한 CIR로부터 저에너지 입자를 관찰했다. "우리는 또한 PSP 데이터를 또 다른 태양 에너지 프로브 인 STEREO의 데이터와 비교했습니다. 전체 범위의 에너지 모집단을 측정하고 다른 측정 값과 데이터를 상호 연관시킴으로써 이러한 입자를 가속화하는 원산지 및 프로세스에 대한 명확한 그림을 얻을 수 있기를 바랍니다. 다음 단계는 SEP 및 기타 재료의 기원을 더 잘 이해하기 위해 데이터를 모델에 통합하는 것입니다. Parker Solar Probe는 많은 수수께끼의 과학적 문제를 해결할 것이며 새로운 문제도 생성 할 수 있습니다. "

스토리 소스 : Southwest Research Institute에서 제공하는 자료 . 참고 : 스타일과 길이에 맞게 내용을 편집 할 수 있습니다. 저널 참조 : MI Desai, DG Mitchell, JR Szalay, EC Roelof, J. Giacalone, ME Hill, DJ McComas, ER Christian, NA Schwadron, RL McNutt Jr., ME Wiedenbeck, C. Joyce, CMS Cohen, RW Ebert, MA Dayeh, RC Allen, AJ Davis, SM Krimigis, RA Leske, WH Matthaeus, O. Malandraki, RA Mewaldt, A. Labrador, EC Stone, SD Bale, M. Pulupa, RJ MacDowall, JC Kasper. Parker Solar Probe의 첫 두 궤도에서 관측 된 스트림 상호 작용 영역과 관련된 상사 통과 에너지 He 이온의 특성 . 천체 물리학 저널 보충 교재 시리즈 , 2020; 246 (2) : 56 DOI : 10.3847 / 1538-4365 / ab65ef 이 페이지를 인용하십시오 : MLA APA 시카고 남서부 연구소. "태양 근처에서 발견되는 지구 너머의 저에너지 태양 입자 : 입자는 지구 궤도 너머로 태양풍 상호 작용을 위해 총을 피우고 있습니다." ScienceDaily. ScienceDaily, 2020 년 2 월 3 일.

https://www.sciencedaily.com/releases/2020/02/200203141517.htm

.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

참고.

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

http://www.sci-news.com/astronomy/earth-sized-exoplanet-habitable-zone-red-dwarf-toi-700d-07991.html

또 다른 모델은 TOI-700d를 구름이없는 전 지구의 현대 지구 버전으로 묘사합니다. 별빛이 행성의 대기를 통과 할 때 이산화탄소와 질소와 같은 분자와 상호 작용하여 스펙트럼 선 (spectral line)이라고하는 독특한 신호를 생성합니다.”또한 과학자들은 TOI-700d의 20 가지 모델 게시되었습니다 .

https://scitechdaily.com/astronaut-says-alien-lifeforms-that-are-impossible-to-spot-may-be-living-among-us/

버전에 대해 시뮬레이션 된 스펙트럼을 생성했습니다.

 

 

.빛으로 빛 제어하기

연구원들은 모든 광학 컴퓨팅을위한 새로운 플랫폼을 개발합니다 데이트: 2020 년 2 월 6 일 출처: 하버드 존 A. 폴슨 공학 및 응용 과학 학교 요약: 연구원들은 전광 컴퓨팅을위한 새로운 플랫폼을 개발했습니다. 이는 전적으로 광선으로 만 수행되는 계산을 의미합니다. 공유: 전체 이야기 초록 빛의 광선 (재고 이미지). | 크레딧 : (c) Sozh / stock.adobe.com 초록 빛의 광선 (재고 이미지). 크레딧 : © Sozh / Adobe Stock

말 그대로 계산의 미래는 밝습니다. 하버드 존 A. 폴슨 공학 및 응용 과학 학교 (SEAS)의 연구원들은 맥 마스터 대학교와 피츠버그 대학교의 연구원들과 공동으로 전광 계산을위한 새로운 플랫폼을 개발했습니다. SEAS의 대학원생이자 공동 연구자 인 Amos Meeks는“현재 대부분의 계산은 금속 와이어, 반도체 및 포토 다이오드와 같은 경질 재료를 사용하여 전자 장치를 빛에 결합시킨다”고 말했다. "전 광학 컴퓨팅의 기본 개념은 이러한 견고한 구성 요소를 제거하고 빛으로 빛을 제어하는 ​​것입니다. 예를 들어 태양으로부터 나오는 빛에 의해 구동되는 완전히 부드럽고 회로가없는 로봇을 상상해보십시오." 이 플랫폼은 빛의 강도에 따라 굴절률을 변화시키는 소위 비선형 재료에 의존합니다. 이러한 재료를 통해 빛이 비추면 빔 경로의 굴절률이 높아져 자체 제작 한 도파관이 생성됩니다. 현재 대부분의 비선형 재료는 고출력 레이저를 필요로하거나 빛의 투과에 의해 영구적으로 변경됩니다. 연구진은 낮은 레이저 출력으로 하이드로 겔에서 가역적 팽창 및 수축을 사용하여 굴절률을 변경하는 근본적으로 새로운 재료를 개발했습니다. 하이드로 겔은 스펀지와 같이 물로 팽윤 된 폴리머 네트워크와 스피로 피란 (전이 렌즈를 착색하는 데 사용되는 분자와 유사한)으로 알려진 소수의 광 반응성 분자로 구성됩니다. 빛이 젤을 통해 비춰질 때, 빛 아래의 영역은 소량 수축하여 폴리머를 집중시키고 굴절률을 변화시킵니다. 라이트가 꺼지면 젤은 원래 상태로 돌아갑니다. 재료를 통해 여러 개의 빔이 비춰지면 먼 거리에서도 상호 작용하고 서로 영향을줍니다. 빔 A는 빔 B를 억제 할 수 있고, 빔 B는 빔 A를 억제 할 수 있으며, 둘 다 서로 상쇄하거나 둘 다 통과 할 수있어 광학 논리 게이트를 생성 할 수 있습니다. McMaster의 화학 및 화학 생물학 부교수 인 Kalaichelvi Saravanamuttu는“이들은 분리되어 있지만 빔은 여전히 ​​서로를보고 결과적으로 변한다”고 말했다. "장기적으로이 지능형 응답 성을 사용하여 컴퓨팅 운영을 설계한다고 상상할 수 있습니다." "우리는 빛이있는 곳에서 광학적, 화학적, 물리적 특성을 가역적으로 전환하는 감광성 재료를 설계 할 수있을뿐만 아니라, 이러한 변화를 사용하여 빛의 채널을 만들거나 자체 트랩 된 광선을 만들어서 빛을 안내하고 조작 할 수 있습니다." Saravanamuttu 실험실의 대학원생 인 Derek Morim은 공동 저자라고 말했다. "재료 과학은 변하고있다"고 SEAS의 재료 과학 교수 인 Amy Smith Berylson Joanna Aizenberg는 말했다. "환경에 반응하여 자체 특성을 최적화 할 수있는 자체 조절 식, 적응성 재료는 정적, 에너지 비효율적이며 외부 적으로 조절되는 아날로그를 대체합니다. 매우 작은 강도로 빛을 제어하는 ​​가역적으로 반응하는 재료는이 유망한 기술 혁명의 또 다른 증거입니다." 이 연구는 국립 과학원 논문집에 발표되었다 . Ankita Shastri, Andy Tran, Anna V. Shneidman, Victor V. Yashin, Fariha Mahmood, Anna C. Balazs가 공동 저술했습니다. 그것은 부분적으로 W911NF-17-1-0351 상으로 미 육군 연구 사무소와 캐나다 혁신 재단 (Canadian Foundation for Innovation)의 자연 과학 및 공학 연구위원회에 의해 지원되었다.

스토리 소스 : 하버드 존 A. 폴슨 공학 및 응용 과학 학교에서 제공하는 자료 . Leah Burrows가 쓴 원본. 참고 : 스타일과 길이에 맞게 내용을 편집 할 수 있습니다. 저널 참조 : Derek R. Morim, Amos Meeks, Ankita Shastri, Andy Tran, Anna V. Shneidman, Victor V. Yashin, Fariha Mahmood, Anna C. Balazs, Joanna Aizenberg, Kalaichelvi Saravanamuttu. 광 응답 성 겔에서 광화학-기계적 형질 도입은 원격 상호 작용으로 전환 가능한 자체 트랩 빔을 유도 합니다. 국립 과학 아카데미의 절차 , 2020; DOI : 10.1073 / pnas. 1902872117 이 페이지를 인용하십시오 : MLA APA 시카고 하버드 존 A. 폴슨 공학 및 응용 과학 학교. "빛으로 빛 제어하기 : 연구원들은 모든 광학 컴퓨팅을위한 새로운 플랫폼을 개발합니다." ScienceDaily. ScienceDaily, 2020 년 2 월 6 일.

https://www.sciencedaily.com/releases/2020/02/200205132245.htm

 

 

.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

 

 

.과학자들은 또한 붉은 행성(mars)에서 화석화 된 미생물 생명의 징후를 찾는 데 도움이 될 수 있습니다