태양계의 비밀을 탐구하는 네 가지 NASA 임무
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.우리가 광자에게 전자처럼 행동하도록 가르 칠 수 있다면 어떨까요?
에 의해 스탠포드 대학 크레딧 : CC0 Public Domain 2020 년 2 월 19 일
양자 컴퓨터와 같은 미래 기술을 개발하려면 과학자들은 전자 컴퓨팅의 기본 입자 인 전자를 이미 제어 할 수있는 것처럼 광의 기본 입자 인 광자를 제어 할 수있는 방법을 찾아야합니다. 불행히도, 광자는 전자보다 조작하기가 훨씬 어렵습니다. 이는 전자조차도 어린이조차 이해하는 것과 같은 단순한 힘에 반응합니다. 그러나 스탠포드가 이끄는 팀은 처음으로 광자를 정확하게 제어 할 수있는 의사 자기력을 만들었습니다. 단기적으로이 제어 메커니즘 은 광섬유 케이블을 통해 더 많은 인터넷 데이터를 전송하는 데 사용될 수 있습니다. 미래에, 이러한 발견은 전자 칩보다 훨씬 더 큰 계산 능력을 제공하는 광 기반 칩의 생성으로 이어질 수있다. Science 의 발견을 설명하는 논문의 첫 번째 저자 인 Avik Dutt는“우리가 한 것은 참으로 참으로 가능성이 실현되기 시작했다”고 말했다 . 본질적으로 연구원들은 본질적으로 비자 성인 광자를 하전 전자처럼 행동하도록 속였다. 그들은 과학자들이 "합성"또는 "인공" 자기장 이라고 불리는 것에 의해 빛 입자가 행동하는 것처럼 조심스럽게 설계된 미로를 통해 광자를 보내면서 이것을 달성했다 . "우리는 예측 가능하고 유용한 방식으로 광자를 밀어 낼 수있는 자력을 생성하는 구조물을 설계했습니다."라고 전기 공학 및 선임 과학자 인 Shanhui Fan은 말했다. 여전히 실험 단계에 있지만 이러한 구조는 기존 컴퓨팅 모드의 발전을 나타냅니다. 정보를 저장하는 것은 입자의 가변 상태를 제어하는 것입니다. 오늘날 과학자들은 칩의 전자를 켜고 끄면서 디지털 제로와 1을 만듭니다. 자성을 사용하여 광자 의 색 (또는 에너지 레벨 )과 스핀 (시계 방향 또는 반 시계 방향으로 이동하는지 여부) 간의 상호 작용을 제어하는 칩 은 단순한 온-오프 전자로 가능한 것보다 더 다양한 상태를 만듭니다. 이러한 가능성을 통해 과학자들은 오늘날 전자 칩보다 훨씬 더 많은 데이터를 광자 기반 장치에서 처리, 저장 및 전송할 수 있습니다. 스탠포드 연구원은 이러한 자기 효과를 생성하는 데 필요한 근접성에 광자를 가져 오기 위해 레이저, 광섬유 케이블 및 기타 상용 과학 장비를 사용했습니다. 이러한 탁상 구조를 구축함으로써 과학자들은 그들이 발견 한 효과 뒤에있는 설계 원칙 을 추론 할 수 있었습니다. 결국 칩을 만들기 위해 이와 동일한 원리를 구현하는 나노 스케일 구조를 만들어야합니다. 한편 팬은 "조명을 제어하는 비교적 간단한 새로운 메커니즘을 발견했다"면서 "흥미로운 일"이라고 말했다.
더 탐색 합성 자기는 2 차원 양자 보행에서 광자를 이끈다 추가 정보 : Avik Dutt et al., 2 개의 독립적 인 물리적 합성 치수를 가진 단일 광공, Science (2019). DOI : 10.1126 / science.aaz3071 저널 정보 : 과학 Stanford University 제공
https://phys.org/news/2020-02-photons-electrons.html
.태양계의 비밀을 탐구하는 네 가지 NASA 임무
주제 : 제트 추진 연구소NASA의인기있는태양계 으로 NASA 2020 년 2 월 16 일 해왕성 문 트리톤 제안 된 Trident 임무는 작가의 전리층 개념과 함께 글로벌 컬러 모자이크로 본 Neptune의 달 Triton을 살펴볼 것입니다. 크레딧 : NASA / JPL-Caltech 두 가지 NASA- JPL 제안 중 하나가 선택됩니다.
Trident는 Neptune 의 달 Triton을 탐색 하는 반면 Veritas는 금성 의 표면을 매핑 하여 행성의 지질 사를 결정하는 것을 목표로합니다 . NASA는 새로운 미션에 대한 개념 연구를 개발하기 위해 4 개의 디스커버리 프로그램 조사를 선택했습니다. 비록 공식적인 임무는 아니지만 일부는 궁극적으로 발전하지 않기로했지만 NASA의 적극적인 임무 나 최근의 선택에서 다루지 않는 강력한 목표와 과학에 초점을 맞췄습니다. 최종 선택은 내년에 이루어질 것입니다. NASA의 발견 프로그램 (Discovery Program)은 과학자와 엔지니어를 초대하여 팀을 구성하여 태양계와 그 위치에 대해 우리가 알고있는 것을 심화시키는 흥미로운 행성 과학 임무를 설계합니다. 이 임무는 집중된 행성 과학 조사를위한 빈번한 비행 기회를 제공 할 것입니다. 이 프로그램의 목표는 행성 과학의 긴급한 문제를 해결하고 태양계에 대한 이해를 높이는 것입니다.
베리타스 미션 제안 된 VERITAS 임무는 숨겨진 금성 표면을 전례없는 세부 사항으로 매핑하려고합니다. 크레딧 : NASA / JPL-Caltech
NASA의 Science Mission Directorate 부사장 인 Thomas Zurbuchen은“이 선택된 임무는 태양계의 가장 활동적이고 복잡한 세계에 대한 이해를 변화시킬 수있는 잠재력을 가지고 있습니다. "이 천체 중 하나를 탐험하면 우주와 그와 같은 다른 우주가 어떻게 등장했는지에 대한 비밀을 밝히는 데 도움이 될 것입니다." 9 개월간 4 번의 연구 각각은 개념을 개발하고 발전시키기 위해 3 백만 달러를받을 것이며 개념 연구 보고서로 끝날 것입니다. NASA는 개념 연구를 평가 한 후 비행을위한 최대 2 개의 미션을 계속 개발할 것입니다. 이 제안은 경쟁적인 동료 검토 프로세스에 따른 잠재적 과학 가치와 개발 계획의 타당성을 기반으로 선택되었습니다. 선택된 제안은 다음과 같습니다. 삼지창 트라이던트는 해왕성의 달인 독특하고 활발한 얼음 달인 트리톤을 탐험하여 태양으로부터 엄청난 거리에서 거주 가능한 세계로가는 길을 이해합니다. NASA의 Voyager 2 임무는 Triton이 깃털과 대기를 분출 할 가능성이있는 태양계에서 두 번째로 가장 젊은 표면을 생성하는 재 포장을 적극적으로 수행했음을 보여주었습니다. 유기 눈과 내부 바다의 잠재력을 창출 할 수있는 전리층과 결합 된 Triton은 태양계 및 기타 지역에서 거주 가능한 세계가 어떻게 발전 할 수 있는지 이해하기위한 흥미로운 탐사 대상입니다. Trident는 단일 플라이 비를 사용하여 Triton을 매핑하고 활성 프로세스를 특성화하며 예측 된 지표면 바다가 존재하는지 여부를 결정합니다. 휴스턴에있는 달과 행성 연구소 / 대학 우주 연구 협회의 Louise Prockter가 주요 연구자입니다. 베리타스 (Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy) VERITAS는 금성의 표면을 매핑하여 행성의 지질 사를 결정하고 금성이 지구와 다르게 발전한 이유를 이해합니다. 합성 조리개 레이더가 장착 된 궤도 금성 인 VERITAS는 지형 전체의 3 차원 재구성을 생성하고 판 구조론 및 화산 활동과 같은 프로세스가 여전히 금성에서 활성화되어 있는지 확인하기 위해 지구 전체의 표면 고도를 차트 화합니다. 베리타스는 또한 표면에서 나오는 적외선 방출량을 비너스의 지질학지도로 매핑 할 것입니다. 캘리포니아 패서 디나에있는 NASA의 제트 추진 연구소의 수잔 스 마르카 (Suzanne Smrekar)는 주요 수사관입니다. JPL은 프로젝트 관리를 제공합니다. DAVINCI + (고귀한 가스, 화학 및 이미징 플러스의 심층 대기 비너스 조사) DAVINCI +는 금성의 대기를 분석하여 그것이 어떻게 형성되고 진화했는지 이해하고 금성에 바다가 있는지 여부를 결정합니다. DAVINCI +는 비너스의 분위기를 뛰어 넘어 표면까지 성분을 정확하게 측정합니다. 이 장비는 비너스의 강렬한 환경으로부터 장비를 보호하기 위해 특수 제작 된 하강 구 내에 캡슐화되어 있습니다. DAVINCI +의 "+"는 하강 구면의 카메라와 표면 암석을 매핑하도록 설계된 궤도 선을 포함하여 임무의 이미징 구성 요소를 나타냅니다. 금성에 대한 마지막 미국 주도의 현장 임무는 1978 년이었다. DAVINCI +의 결과는 태양계와 그 너머의 지구 행성 형성에 대한 우리의 이해를 재구성 할 가능성이있다. 메릴랜드 주 그린벨트에있는 NASA의 고다드 우주 비행 센터의 제임스 가빈 (James Garvin)은 주요 수사관입니다. 이오 화산 관측기 (IVO) IVO는 목성 의 위성 이오 (Io)를 탐색 하여 조력이 행성 체를 어떻게 형성하는지 알아 봅니다. Io는 목성의 중력에 대한 끊임없는 충격에 의해 가열되며 태양계에서 가장 화산 활동적인 몸입니다. 마그마 대양이 내부에 존재하는지 여부와 같은 이오의 특정 특성에 대해서는 알려진 바가 거의 없다. 근접 비행을 사용하여 IVO는 Io에서 마그마가 생성되고 분출되는 방식을 평가합니다. 이 임무의 결과는 우주의 태양계와 태양계 행성의 얼음 바다 세계뿐만 아니라 바위가 많은 지구의 형성과 진화에 대한 우리의 이해에 혁명을 가져올 수 있습니다. 투손 애리조나 대학교의 알프레드 맥킨 (Alfred McEwen)이 수석 수사관이다. 메릴랜드 주 로럴에있는 존스 홉킨스 대학교 응용 물리 연구소는 프로젝트 관리를 제공 할 것입니다. 이 개념은 2019 년 NASA Announcement of Opportunity (AO) NNH19ZDA010O, Discovery Program에 따라 제출 된 제안에서 선택되었습니다. 선정 된 조사는 디스커버리 프로그램의 일환으로 앨라배마 헌츠빌에있는 NASA의 마샬 우주 비행 센터에있는 행성 선교 프로그램 사무소에서 관리 할 것입니다. 디스커버리 프로그램은 NASA의 에이전시 우선 순위와 국립 과학 아카데미의 10 년 조사 과정에 따라 NASA의 과학 선교국 행성 과학부에서 우주 과학 조사를 수행합니다. 1992 년에 설립 된 NASA의 디스커버리 프로그램은 20 개가 넘는 미션 및 기기의 개발 및 구현을 지원했습니다. 이러한 선택은 아홉 번째 디스커버리 프로그램 경쟁의 일부입니다.
https://scitechdaily.com/four-possible-nasa-missions-to-explore-the-secrets-of-the-solar-system/
.난수 생성을위한 결정 성장
작성자 : Bob Yirka, Phys.org 크레딧 : Matter (2020). DOI : 10.1016 / j.matt.2020.01.02 , 42020 년 2 월 19 일 보고서
글래스고 대학교 (University of Glasgow)의 팀은 결정 성장 고유의 난수를 사용하여 난수를 생성하는 새로운 방법을 개발했습니다. 저널 Matter에 게재 된 논문 에서이 그룹은 화학을 사용하여 다른 응용 프로그램에서 사용할 난수를 생성하는 방법을 설명합니다. 컴퓨터는 가능한 한 예측 가능하도록 설계되었으므로 컴퓨터 엔지니어 에게는 난수 생성이 항상 까다로운 문제였습니다 . 그러나 거의 모든 과학 분야의 다양한 응용 분야에서는 난수가 필요합니다. 더 시급한 응용 프로그램 중 하나는 데이터 암호화입니다. 대부분의 기존 체계는 일정한 수의 난수 생성에 의존합니다. 임의성이 없으면 암호화를 해독하도록 설계된 컴퓨터가 곧 패턴을 찾아 암호화 코드를 해독하기가 비교적 쉽습니다. 이 새로운 노력에서 연구원들은 물질이 결정화되기 시작하는 화학 반응 인 의사 난수 생성기 보다 더 랜덤 한 실제 공정으로 전환했습니다 . 결정화 과정은 액체 용액의 화학 물질이 무질서 상태에서 매우 체계화 된 상태로 진화함에 따라 발생하는 많은 요인으로 인해 무작위입니다. 이 프로세스는 지오메트리에서 형성 시간에 이르기까지 다양한 임의의 특성을 보여줍니다. 결정화 공정의 무작위성을 활용하기 위해 연구진은 본질적으로 소형 컵 케이크 베이킹 팬인 결정화 어레이를 만들었습니다. 그들은 시약 디스펜서와 컵에 다른 화학 물질을 넣는 수단을 부착했습니다. 카메라는 크리스탈 형성이 시작하면서 컵의 각각의 사진을했다. 각각의 사진은 결정의 지리에 근거하여 0 또는 1로 변환되었다. 그런 다음 0과 1을 함께 연결하여 난수를 형성했습니다. 연구원들은 통상적 인 발전기를 사용하는 일반적인 암호화 어플리케이션으로 난수 발생기 를 테스트했습니다 . 그들은 "크리스탈"이라는 단어를 암호화했습니다. 그런 다음 일반적인 암호화 크래킹 시스템을 사용하여 시스템을 크래킹했습니다. 그들은 크래킹 시스템이 기존의 의사 난수 생성기보다 크리스탈 난수 생성기에 의해 암호화 된 단어를 해독하기가 더 어렵다는 것을 발견했습니다.
더 탐색 물리 팀은 암호화를 위해 임의 생성기로 스마트 폰의 픽셀 감도를 사용합니다. 추가 정보 : Edward C. Lee et al. 확률 론적 화학 공정에 기초한 진정한 난수 생성을위한 결정화 로봇, Matter (2020). DOI : 10.1016 / j.matt.2020.01.024 저널 정보 : 문제
https://phys.org/news/2020-02-crystals-random.html
.간단하게 유지 — 유용한 유기 화합물의 합성이 더 쉽고 저렴 해졌습니다
에 의해 과학의 도쿄 대학 크레딧 : CC0 Public Domain 2020 년 2 월 19 일
스즈키-미야 우라 (Suzuki-Miyaura) 반응은 유기 붕소 산과 아릴 할라이드 사이의 반응이 다양한 약물 및 화학 제품의 중요한 성분 인 "바이 아릴"화합물의 합성을 초래하는 잘 알려진 화학 공정이다. 이 과정에서 두 개의 아릴 분자가 결합되거나 교차 결합되기 때문에이를 교차 결합이라고도합니다. 이 반응의 결과로 형성되는 유기 방향족 분자는 용매 및 약물과 같은 다양한 용도를 가지고 있기 때문에 기존의 교차 결합 반응을 최적화하는 방법을 찾는 것이 중요합니다. 이것이 바로 ACS Catalysts에 발표 된 새로운 연구에서, 무토 유이치로 주니어 박사와 도쿄 이과 대학의 사이토 신이치 교수를 포함하여 일본 과학자 팀은이 반응이보다 효율적으로 이루어질 수 있는지 확인하고자했습니다. "마스킹 그룹"을 갖는 유기 보론 산인 "보호 된"유기 보론 산은 스즈키-미야 우라 반응에서 보론 산의 전구체로서 자주 사용된다. 보호 된 보론 산의 반응성이 낮기 때문에이 반응에 참여하지 않습니다. 따라서, 마스킹 그룹은 반응이 진행되도록 제거 될 필요가 있으며, 이는 공정에 다른 단계를 추가한다. 이로 인해 과학자들은 궁금 해졌다. 만약 마스크 된 분자 가 반응에 직접 사용 된다면 어떨까? 훨씬 빠르고 저렴한 기술로 이어질 것입니다! 사이토 교수는 "차기 스즈키-미야 우라 반응에 관여하는 잠재 보론 산을 제공하기 위해서는 마스킹 그룹의 제거가 필요하기 때문에, 스즈키-미야 우라 반응에서 보호 된 보론 산을 직접 사용하는 것이 숫자면에서 매우 바람직 할 것이다. 복잡한 분자의 합성을 능률화하는 데 도움이 될 것입니다. " 유일한 도전은 지금까지 마스킹 그룹을 먼저 제거하지 않고 보호 된 보론 산을 직접 사용할 수있는 알려진 방법이 없었기 때문에 과학자들은이를 수행 할 방법을 찾기 시작했습니다. 과학자들은이 공정에 팔라듐 촉매 (반응을 가속화 할 수있는 분자 또는 화합물), 염기 및 2 개의 출발 아릴 분자가 필요하다는 것을 알고있었습니다. 그들은 보호 된 분자로 반응이 일어나는지 확인했다. 우선, 그들은 다양한 염기가 반응에 미치는 영향을 조사했습니다. 그들은 KOτ-Bu라고 불리는 특정 칼륨 염기가 사용될 때 제품의 수율이 높았으며,이 효과는 다른 염기에서는 볼 수 없었습니다. 그런 다음, 다양한 팔라듐 기반 촉매를 테스트 한 결과 모든 촉매가 유사한 수율을 생성하는 것으로 나타났습니다. 이는 일반적인 팔라듐 기반 촉매 시스템이 크로스 커플 링에 사용될 수 있음을 나타냅니다. 이것은 보호 보론 산을 직접 사용한다면 KOτ-Bu 염기가 중요한 역할을한다고 결론을 내렸다. 다양한 비아 릴 화합물에 대해 수율이 높은 스즈키-미야 우라 (Suzuki-Miyaura) 반응이 12 회 이상 성공한 후, 다른 변수를 확인하고 KOτ-Bu 염기의 기본 메커니즘에 대한 통찰력을 얻기 위해 '제어'실험을 수행했습니다. 구체적으로, 반응이 완료되기 전에 화학 종이 반응 혼합물에 존재하는지 확인하여 KOτ-Bu 염기 및 보론 산 시약을 포함하는 중간체 화합물을 밝혀냈다 . NMR 분광법 및 단결정 X- 선 회절 분석과 같은 기술을 사용하여 과학자들은 이러한 교차 커플 링 반응의 성공의 열쇠는 활성 보레이트의 형성을 가능하게하기 때문에 KOτ-Bu를 기본으로 사용한다는 것을 확인했습니다. 반응에 필수적입니다. 이 연구에서 발견 된 방법론은 스즈키-미야 우라 반응에 대한 통찰력을 제공하고 보호 된 보론 산을 사용하는 데 필요한 단계를 최소화 할 수있는 새로운 방법을 제안합니다. 비아 릴 분자를 수득하기위한 전체 공정은 하나의 단일 포트에서 수행되었으며, 이는 공간 및 비용 측면에서 유리하다. 사이토 교수는 "우리는 최근 몇 년간 상당한 관심을 받고있는 반응을 단계적이고 냄비 경제적 인 방법으로 개발했습니다. 따라서이 연구는 다양한 커플 링 반응에서 보호 된 붕소 산을 사용할 수있는 새로운 가능성을 열어줍니다" " 이 연구는 새로운 발견으로 인해 2020 년 1 월 ACS Catalysis 문제를 다루는 것으로 선정되었습니다 . 이러한 연구 결과는 제약 약물을 포함한 중요한 복잡한 분자의 합성을 단순화하여 더 많은 사람들이 화학 과학의 발전으로 혜택을 볼 수 있기를 희망합니다.
더 탐색 화학자는 붕소 원자가 이동하도록 허용 추가 정보 : Yuichiro Mutoh et al., 1,8-Diaminonaphthalene (dan) -Protected Arylboronic Acids, ACS Catalysis (2019)의 Suzuki–Miyaura Cross-Coupling . DOI : 10.1021 / acscatal.9b03667 저널 정보 : ACS 촉매 도쿄 과학 대학에서 제공
https://phys.org/news/2020-02-simplesynthesizing-compounds-easier-cheaper.html
.직경이 5mm 인 모터는 빛으로 직접 구동됩니다
에 의해 바르샤바 대학 연필 끝 부분에 특별히 배향 된 폴리머 필름으로 만들어진 5.5mm 직경의 마이크로 모터 로터 사진. 크레딧 : UW Physics, Piotr Wasylczyk 2020 년 2 월 19 일
폴란드와 중국의 동료들과 함께 바르샤바 대학교 물리학 부의 연구원들은 액정 엘라스토머 기술을 사용하여 빛으로 구동되는 회전식 마이크로 모터를 시연했습니다. 레이저 빔에 의해 구동되고 제어되는 5mm 직경의 링은 같은 축에 설치된 다른 요소를 회전시킴으로써 회전 및 작업을 수행 할 수 있습니다. 자연의 회전 운동은 매우 드물지만 동시에 우리 문명에는 편재합니다. 우리는 다양한 회전 모터를 만들 수 있지만 일반적으로 많은 요소로 구성되어 소형화가 어렵습니다. 그러나 소형, 이동 및 / 또는 모바일 장치 – 액체 결정 엘라스토머 (LCE)를 만들 수있는 재료 그룹이 있습니다. 이러한 재료에 대한 연구는 주로 LCE 모양의 디자인과 레이저 조명에 따른 변화 (예 : 수축, 굽힘)에 중점을 둡니다. 액정 엘라스토머는 가시 광선 조명을 포함하여 다양한 자극 하에서 거시적이며 빠르고 가역적 인 형태 변화를 나타낼 수있는 스마트 재료입니다. 이들은 마이크로 및 밀리미터 스케일로 다양한 형태로 제조 될 수 있으며, 분자 배향 공학에 의해 복잡한 작동 모드를 수행 할 수있다. 바르샤바 대학교 연구원, 중국 쑤저우 시안 쟈 오통-리버풀 대학교 수학 과학부 동료; 바르샤바의 군사 기술 대학에서 응용 물리 연구소; 폴란드 Zabrze에 소재한 폴란드 과학 아카데미의 폴리머 및 탄소 재료 센터는 레이저 빔과지면과의 상호 작용으로 인해 부드러운 재료의 진행 변형으로 인해 회전하는 마이크로 모터를 개발했습니다. 주요 부분 인 로터는 5mm 링입니다. 엘라스토머 분자의 배향의 적절한 설계는 마이크로 모터의 안정적인 성능을 제공하거나 회전 속도를 증가시킬 수있다. 플레이 00:00 00:00 음소거 설정 씨 전체 화면 입력 플레이 회전 레이저 빔에 의해 구동되는 5.5 mm 직경 마이크로 모터의 영화. 크레딧 : UW Physics, Mikolaj Rogoz Photonic의 Klaudia Dradrach 박사는“ 분당 약 1 회전의 저속에도 불구하고, 우리의 모터 는 우리가 다른 관점에서 지능형 연질 재료의 미세 역학을 볼 수있게하고 잠재적 인 사용에 관한 생각을위한 음식을 제공 할 수있게한다”고 말했다. 나노 구조 시설. 이 모터 설계는 사진 렌즈의 자동 초점 메커니즘에서 흔히 볼 수있는 링 압전 모터에서 영감을 얻었습니다. Zabrze의 폴란드 과학 아카데미와 과학 기술 대학의 과학자들의 기여는 LCE 소형 부품의 재현 가능한 제조 방법 개발에 결정적이었습니다. 특히 Mikolaj Rogoz와 Przemyslaw Grabowski, Ph.D를 포함한 젊은 연구자들이 연구에 참여했습니다. 바르샤바 대학교 물리 학부 학생들. 이전에 자연의 친척처럼 움직이는 소형 달팽이 로봇을 시연 한 연구자들은 고급 제조 방법과 결합 된 새로운 지능형 재료가 더 작은 크기의 부품과 드라이브를 만들 수 있다고 생각합니다.
더 탐색 센티미터 길이의 달팽이 로봇은 빛으로 구동됩니다 추가 정보 : Klaudia Dradrach et al., 액정 폴리머 네트워크의 광역 학적 응답을 기반으로 한 Traveling Wave Rotary Micromotor, ACS 응용 재료 및 인터페이스 (2020). DOI : 10.1021 / 아사미 .9b20309 저널 정보 : ACS 응용 재료 및 인터페이스 에 의해 제공 바르샤바 대학
https://phys.org/news/2020-02-millimeter-diameter-motor-powered.html
.돌파구 청취, 새로운 2 페타 바이트 데이터 세트 발표
2020 년 2 월 19 일 우주와 천문학 , 톱 뉴스 버클리 대학교 웹 사이트에 발표 된 발표와 함께 제공되는 이미지 (신용 : 획기적인 경청)
외계인의 지능적인 삶을위한 프로젝트 인 Breakthrough Listen Initiative는 은하계의 무선 방출에 관한 가장 완벽한 조사로 간주 될 수있는 것과 관련된 최대한의 데이터를 제공했다고 발표했다. 전신 데이터 세트는 공개되어 지능 문명의 징후를 찾기 위해 모두가 조사 할 수 있습니다. 이 발표는 미국 과학 발전 협회 (AAAS) 연례 회의에서 시애틀에서 열린 기자 회견을 통해 발표되었습니다. 이 발표는 버클리 캘리포니아 대학교의 앤드류 시미 온 (Andrew Siemion) 연구원에 의해 발표되었다. 이 세트는 거의 2 페타 바이트의 데이터를 자랑하며 지난 6 월 이후에 발표 된 외계 생명체 검색과 관련된 두 번째 데이터 덤프이지만 1 페타 바이트의 데이터로만 구성되었습니다. 1 내지 12 기가 헤르츠 (GHz)의 무선 스펙트럼에서 조사가 이루어졌다. 그 중 절반은 호주 망원경 국립 시설의 일부인 호주 뉴 사우스 웨일즈의 Parkes 전파 망원경에서 나온 것입니다. 다른 데이터는 West Virginia의 Green Bank Observatory와 캘리포니아 San José에 위치한 Automated Planet Finder 광학 망원경에서 나온 것입니다. Breakthrough Listen의 이사 중 한 명인 Matt Lebofsky는 "지난해 Breakthrough Listen의 데이터가 처음 공개 된 이래로 일반인에게 제공되는 것의 두 배가되었습니다."라고 설명합니다. "우리의 희망은이 데이터 세트가 우주의 또 다른 지적인 삶, 또는 발견되지 않은 자연 천문 현상이든 새롭고 흥미로운 것을 드러 낼 것입니다."
통찰력 획기적인 경청, 은하계에서 문명의 신호를 스캔하다 | 버클리 뉴스 ( AI ) 관련 기사 Breakthrough Listen, 온라인에서 가장 가까운 별에 대한 1000TB의 데이터 게시 (2019 년 6 월 20 일) 혁신적인 Listen 프로젝트는 남아프리카에서 64 개의 다른 무선 망원경을 사용하여 외계인 신호를 발견 할 수 있습니다 (2018 년 3 월 10 일) NRAO와 SETI Institute, 외계 생명체 검색 강화를위한 계약 발표 (2/18/2020) 30 억 광년 떨어진 은하계에서 이상한 무선 방출 15 개 수신 (2017 년 8 월 31 일) 외계인이 은하수의 회전을 이용하여 행성을 방문하기를 기다립니다. 그래서 우리는 행성을 볼 수 없습니다 (9/9/2019) 질 타터 (Jill Tarter) : "우리는 이미 세기 말까지 외계 생명체의 흔적을 찾을 수있었습니다" (26/3/2018) SETI, 인공 지능 덕분에 수십 가지의 신비한 무선 신호 발견 (11/9/2018) 과학자들은 세계에서 가장 큰 전파 망원경에서 얻을 수있는 데이터의 양을 슈퍼 컴퓨터로 시뮬레이션합니다 (20/12/2019)
.SETI, 인공 지능 덕분에 수십 가지의 신비한 무선 신호 발견
2018 년 9 월 11 일 우주와 천문학 이것은 버클리 대 (University of Berkeley, Breakthrough Listen) 프로젝트의 웹 사이트에 대한 연구를 보여주는 기사와 함께 제공되는 이미지입니다. 의 맥락에서 혁신적인 프로그램하는 SETI 프로젝트는 혁신 이니셔티브와 버클리 대학에 의해 수행 듣기 121102.
소스로 (FRB 빠른 라디오 버스트) FRB 상대 72 개 새로운 고속 무선 버스트를 발견하고 , 새로운 사용 연구원 분석 컴퓨터 방법, 2017 년 8 월에 5 시간 동안 특정 은하계에서 지적 된 웨스트 버지니아의 Green Bank Telescope의 데이터. 이 신호는 30 억 광년 떨어진 은하계에서 나왔지만 이제는 기계 학습을 기반으로 한 인공 지능 알고리즘을 사용하여 새로운 분석을 수행했으며, 이전에 발견 된 21 FRB가 지원됨에 따라 성과를 거두었습니다. 이제 또 다른 72. 수집 된 400 테라 바이트의 데이터를 분석 한 후 (예, 한 번의 5 시간 세션으로 많은 양의 데이터가 수집되었으므로이를 분석하는 것이 얼마나 어려운지를 입증하기에 충분합니다) 연구자들은 다른 빠른 라디오 플래시를 식별했습니다.
후자는 여전히 거의 알려지지 않은 현상을 나타냅니다. 이들은 기본적으로 먼 은하에서 수 밀리 초 동안 지속되는 무선 방출 펄스입니다. 이 현상은 이러한 전파 파열의 원인을 밝히기 위해 그것을 연구하는 천문학 자들의 관심을 즉시 끌었다. 그러나이 추가 연구는 특히 천문학 분야에 머신 러닝과 인공 지능을 적용하여 특히 우수한 데이터를 분석해야 할 때 우수한 결과를 얻을 수 있음을 보여 주므로 중요합니다. 외계인? 현재 이러한 방법으로 의사 소통 할 수 있거나 의사 소통을 원하는 외계인 문명에 대해 생각할 이유는 없다. 왜냐하면 연구원들 자신도 배출에서 어떤 유형의 패턴도 식별하지 않았기 때문이다. 적어도 우리가 아는 한. 출처와 통찰력 AI, 신비한 우주 라디오 파열 추적에 도움 | 버클리 뉴스 ( AI ) [1809.03043] 고속 라디오 버스트 121102 펄스 감지 및주기 : 기계 학습 접근 (arXiv : 1809.03043v1) ( IA ) FRB 121102-위키 백과 ( IA )
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aadf31
.케임브리지 실험실에서 무작위 유전자 펄싱에 의해 생성 된 삶의 패턴
TOPICS : 케임브리지의생명 공학유전학대학 으로 캠브리지 대학 2020년 2월 19일 성장하는 생물막 저속 60 시간에 걸친 시간 경과는 성장하는 바이오 필름과 패턴 개발을 보여줍니다. 크레딧 : University of Cambridge
생물학과 계산의 교차점을 연구하는 케임브리지 과학자 팀은 무작위 유전자 활동이 모델 다세포 시스템의 개발 중에 패턴 형성에 도움이된다는 것을 발견했습니다. 우리 모두는 하나의 세포로 인생을 시작합니다.이 세포는 다른 기능을 수행하는 특수 세포로 증식하고 발전합니다. 이 복잡한 프로세스는 그 과정에서 정확한 제어에 의존하지만 이러한 새로운 결과는 임의의 프로세스가 패턴 화에 기여한다는 것을 암시합니다. 오늘 Nature Communications 에서 발표 된 연구 (2020 년 2 월 19 일)에서 Sainsbury Laboratory Cambridge University의 James Locke 팀과 Microsoft Research의 공동 연구자들은 박테리아 생물막을 연구하면서 놀라운 무작위 순서를 발견했습니다. 생물막은 자유 살균 단세포 박테리아가 표면에 부착하고 함께 모여 표면에 곱셈과 확산을 시작할 때 발생합니다. 이러한 증식하는 개별 세포는 성숙하여 다세포 유기체처럼 작용하는 3 차원 구조를 형성한다. 개별 세포는 자체적으로 생존 할 수 있지만,이 박테리아는 자연에서 발견되는 주요 형태 인 생물막과 함께 작용하는 것을 선호합니다. 바이오 필름 컨소시엄은 환경 스트레스에 대한 저항 증가와 같은 다양한 생존 이점을 박테리아에 제공합니다.
라이브 바이오 필름 12 시간 간격 12 시간 간격으로 촬영 한 생 바이오 필름의 사진은 24 시간 동안 sigmaB 발현시 시끄러운 구배 패턴의 발생을 보여줍니다. 크레딧 : University of Cambridge
연구진은 살아있는 생물막이 발달함에 따라 유 전적으로 동일한 단일 세포가 어떻게 행동하는지 추적하기 위해 새로운 타임 랩스 현미경 기술을 개발했다. 공동 책임 저자 인 Eugene Nadezhdin 박사는 다음과 같이 말했습니다 :“세포가 어떻게 생물막에서 특정 역할을 수행하기로 결정했는지 살펴 보았습니다. 우리는 biofilm의 표면을 향해 휴면 포자를 형성하는 세포와 계속 성장하고 보호 스트레스 반응을 활성화시키는 세포의 두 가지 다른 세포 유형이 존재한다는 것을 발견했습니다. 이 두 세포 유형은 상호 배타적이지만 둘 다 동일한 위치에 존재할 수 있습니다.” 그들은 개별 세포 유형, 특히 스트레스 반응을 촉진하고 포자 형성을 억제하는 sigmaB 라 불리는 조절 인자의 발현에 대해 유전자 발현 (유전자의 활성화 또는 비활성화 여부)이 시간이 지남에 따라 어떻게 변화하는지에 대한 자세한 그림을 얻는 데 중점을 두었습니다. 연구팀은 sigmaB가 시간 간격으로 세포에서 무작위로 펄스를 껐다 켜는 것을 발견하여, 생물막을 가로 질러 포자 및 스트레스 보호 세포의 가시적 패턴을 생성합니다. 맥동의 의미를 이해하기 위해 연구원들은 sigmaB 제어 응력 반응 및 포자 시스템의 수학적 모델을 생성했습니다. 저속 추적 세포 SigmaB 펄싱 50 시간에 걸친 시간 경과 추적 세포는 바이오 필름의 상단에서 지속적인 랜덤 SigmaB 펄스를 나타낸다. 크레딧 : University of Cambridge 공동 책임 저자 인 Niall Murphy 박사는 다음과 같이 말했습니다 :“임의 펄스는 한 번에 세포의 일부분 만이 높은 sigmaB 활성과 스트레스 경로의 활성화를 통해 나머지 세포들이 포자를 개발합니다. 맥동이 무작위 적이지만, 우리는 간단한 수학적 모델을 통해 유전자의 발현 증가가 생물막의 다른 영역들 사이에서 변화하는 패턴을 생성한다는 것을 보여줄 수있었습니다.” 결과는 어떻게 유전자 발현의 무작위 펄스가 생물막 개발 동안 공간 구조를 확립하는 데 중요한 역할을 할 수 있는지를 보여준다. 로크 박사는“이 무작위성은 집단 내 세포 상태 (이 경우에는 생물막)의 분포를 통제하는 것으로 보인다. 이 연구에서 얻은 통찰력은 다세포 시스템에서 패턴을 생성하기위한 합성 유전자 회로를 설계하는 데 도움이 될 수 있습니다. 모든 셀의 운명을 개별적으로 제어하는 메커니즘을 필요로하는 회로가 아니라 이웃 셀 사이에 대안적인 작업을 무작위로 분배하는 데 노이즈를 사용할 수 있습니다.”
참조 :“유전자 발현의 확률 론적 맥동은 Eugene Nadezhdin, Niall Murphy, Neil Dalchau, Andrew Phillips 및 2020 년 2 월 19 일, James CW Locke, Nature Communications의 Bacillus subtilis biofilm 에서 공간 패턴 생성을 가능하게합니다 . DOI : 10.1038 / s41467-020-14431-9
https://scitechdaily.com/patterns-of-life-generated-by-random-gene-pulsing-in-cambridge-lab/
.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 .
버전에 대해 시뮬레이션 된 스펙트럼을 생성했습니다.
.예기치 않은 장소에서 발견 된 뉴런과 유사한 활동으로 당황한 생물 학자
TOPICS : 인기있는세포 생물학록펠러 대학 으로 록펠러 대학 2020년 2월 16일 칼슘 신호 피부 세포 피부 세포의 칼슘 신호. 크레딧 : Rockefeller University
Sanford M. Simon의 현미경 아래에있는 세포는 뉴런으로 쉽게 오인 될 수 있습니다. 뉴런은 특징적인 긴 가지를 가지고 있으며, 세포에서 세포로 이동하는 칼슘의 파열을 나타내는 빛의 얼룩이 있습니다. 그러나 외모는 속일 수 있습니다. 실험실 구성원은 뉴런과 유사한 신호가 신경계 외부에 존재한다는 사실을 발견했습니다. 실제로보고있는 것은 멜라노 사이트라고하는 피부 세포입니다. "이것은 피부의 기본 생리학에 대한 많은 흥미로운 질문을 열어줍니다." — 샌포드 엠 시몬 피부 표피의 바닥에 위치하는 멜라닌 세포는 각질 세포, 최상층에서 발견되는 다른 피부 세포를 보호하는 UV 흡수 안료를 생성합니다. 이 과정을 조사하면서 실험실의 대학원생 인 Simon과 Rachel Belote는 그러한 세포가 그렇게 생각할 수없는 의사 소통 방식을 발견했습니다. Simon은“우리는 각질 세포가 멜라닌 세포 주위를 감싸서 뉴런을 상기시키는 친밀한 연결을 형성하는 것을 보았습니다. "그리고 우리가 멜라노 사이트에 칼슘 센서를 추가했을 때, 우리는 신경 세포에서 볼 수 있듯이 활동이 급증했습니다." 추가 실험에서 출판 에 세포 생물학의 저널 , 시몬과 Belote은 멜라닌 세포에서 트리거 칼슘 과도 분자 각질 세포 분비물을 확인했다. 두 사람은 현재 이러한 신호의 의미를 해독하려고 시도하고 있으며 특히 안료의 전달이 어떻게 조정되는지에 초점을 맞추고 있습니다. Simon은“우리가 이해하지 못한 매우 복잡한 수준의 신호 처리가 진행되고 있습니다. "이것은 피부의 기본 생리학에 대한 많은 흥미로운 질문을 열어줍니다."
참조 :“ 세포 간 신호에 의해 유발 된 멜라닌 세포 수상 돌기 및 수지상 척추 유사 구조에서의 Ca 2+ 과도 현상”, Rachel L. Belote 및 Sanford M. Simon, 2019 년 12 월 10 일, Journal of Cell Biology . DOI : 10.1083 / jcb.201902014
https://scitechdaily.com/biologists-baffled-by-neuron-like-activity-detected-in-an-unforeseen-place/
.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
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