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.지구에서 가장 큰 멸종에서 육지의 퇴적은 바다 전환 직전에 시작되었습니다
작성자 : Robert Sanders, University of California-버클리 연구원들은이 언덕에서 남아공에서 koppie라고 불리는 화산재 퇴적물을 발견했습니다. koppie Loskop의 아래쪽 부분은 페름기 말 종말 이전의 지층을 드러내고 (Balfour 형성의 Palingkloof 회원) 위쪽 부분은 멸종 후 퇴적 된 층을 포함합니다 (Katberg Formation). 크레딧 : John Geissman 2020 년 3 월 26 일
2 억 6 천 5 백만 년 전 페름기 시대 말기에 지구에서 생명의 큰 변화 중 하나 인 대량 멸종이 땅과 바다에서 다른 시간과 다른 시간에 다른 곳에서 실행 된 것으로 보인다. 아프리카와 호주. 페름기 말을 지배 한 동물 군이 사망 한 직후에 살았던 화석화 된 척추 동물의 새로운 시대는 생태계 변화가 바다보다 육지에서 수십만 년 전에 시작되어 결국 육지의 최대 70 %가 사망 한 것으로 나타났습니다 척추 동물 종. 해양 생물의 거의 95 %가 사라진 후기 해양 멸종은 수만 년에 걸쳐 발생했을 수 있습니다. 대부분의 과학자들은 현재 시베리아에서 백만 년에 걸쳐 큰 펄스로 발생하는 일련의 화산 폭발이 남반구의 육지 멸종과 북반구의 해양 멸종은 다른 즉각적인 원인을 시사합니다. "대부분의 사람들은 육상 붕괴가 해양 붕괴와 동시에 시작되었고, 남반구와 북반구에서 동시에 발생했다고 생각했다"고 버클리 캘리포니아 대학의 고생물학 자 신디 루이는 말했다. 통합 생물학의. "북반구와 남반구에서 큰 변화가 동시에 일어나지 않았다는 사실은 멸종의 원인에 대한 가설에 큰 영향을 미칩니다. 바다에서의 멸종은 그 자체로 멸종과 같은 원인이나 메커니즘을 가질 필요는 없습니다. 그것은 땅에서 일어났다.
" 페름기 말에 생태계 교란 이전에 가장 흔하고 지배적 인 남반구 나무 인 Glossopteris의 화석화 된 잎. 크레딧 : M. Grey, Joggins UNESCO
세계 문화 유산, Nova Scotia 오존층 손실이 멸종에 기여 했습니까? Looy 연구소의 연구진은 지구 보호 오존층의 붕괴가 식물 종을 조사하고 제거했는지 여부를 결정하기 위해 살아있는 식물에 대한 실험을 수행했습니다. 온난화 기후, 대기의 이산화탄소 증가 및 해양 산성화의 증가와 같은 다른 세계적 변화 또한 페름기 말기와 트라이아스기의 시작 부분에서 발생했으며 아마도 기여했을 것입니다. 육지에서 페르시아의 마지막 척추 동물 멸종은 판게아 (Pangea)로 알려진 초 대륙의 남쪽 절반 인 곤드와 나에서 가장 잘 기록되어 있으며, 오늘날 우리는 남극 대륙, 아프리카, 남미 및 호주로 알려진 대륙으로 분리되었습니다. 남아프리카의 카루 분지에서는 큰 초식 동물이나 식물을 먹는 사람들이 돕 토세 팔루스 조립에서리스트로 사우루스 조립으로 옮겨 갔다. 이 그룹들은 이제 멸종되었습니다.
Protohaploxypinus limpidus라고 불리는 Glossopteris 종에 의해 생성 된 화석화 된 꽃가루 곡물. 스케일 바는 1 / 100mm입니다. 크레딧 : Cindy Looy의 UC Berkeley
이미지 바다에서 멸종은 북반구, 특히 중국 화석에 의해 가장 잘 기록되어 있습니다. 페름기 말의 멸종은 아마도 삼엽충의 소멸과 가장 관련이있을 것이다. Looy를 포함한 국제 과학자 팀은 육상 멸종에 대한 이전 날짜를 개선하기 위해 카루 분지에서 잘 보존 된 화산재 퇴적물로 지르콘 결정의 우라늄 납 연대 측정을 수행했습니다. 캠퍼스 고생물학 박물관의 고생물학 학사 및 대학과 Jepson Herbaria의 체육관 경련의 큐레이터 인 Looy는 날짜 층 위의 수 미터의 퇴적물에 Glossopteris pollen이 없음을 확인했습니다. 페름기 곤드와 난 식물 군을 지배하기 위해 그 당시 멸종되었습니다. 252.24 백만 년 된 지르콘-화산 내부의 마그마가 상승하고 분화하는 동안 대기로 분출되는 미세 규산염 결정은 중국의 확인 된 페름기-리아 (PT) 경계에서 얻은 날짜보다 300,000 년이 더 깁니다. 이것은 남아프리카에서 PT 경계를 포함한다고 가정 한 퇴적층이 실제로 30 만년 이상되었음을 의미합니다.
새로운 연구를 위해 발표 된 지르콘 결정. 크레딧 : Sandra Kamo
초기 식물 멸종을 기록한 층 바로 위에있는 호주의 재 퇴적물 날짜는 생각보다 거의 40 만 년이 더 길었다. 이 작품은 1 월에 링컨에있는 네브래스카 대학교 (University of Nebraska)의 Christopher Fielding과 동료들에 의해 출판되었습니다. Looy는“카루 분지 (Karoo Basin)는 페름기 말기의 마지막 회전율의 포스터 아이이지만 최근까지는 날짜가 미흡했다”고 말했다. "우리의 새로운 지르콘 날짜는 Lystrosaurus 지역의 기점이 호주와 유사한 패턴으로 수십만 년 동안 해양 멸종을 앞둔다는 것을 보여줍니다. 이것은 곤드와 나의 꽃과 동물의 회전율이 북반구 해양과 일치하지 않음을 의미합니다 생물 학적 위기. "몇 년 동안, 우리는 해상 대량 멸종 과 달리 육지에서의 생명의 교란의 펄스가 트라이아스기 기간까지 계속되었다는 것을 알고 있습니다. 그러나 육상 이직의 시작은 해양 멸종 이 시작되기 오래 전에 시작 되었습니다 뜻밖의 일." Colby College의 Robert Gastaldo는 남아프리카의 카루 분지에서 흔한 후기 페름기 시냅스 테트라포드 인 Lystrosaurus maccagi의 두개골을 가지고 있습니다.
표본은 남아프리카 Grahamstown의 Albany Museum 컬렉션에 있습니다. 크레딧 : RA Gastaldo
Looy와 국제 동료 팀은 논문에서 "창 싱기 (페름기의 마지막 부분) 동안 그리고 아마도 초기 트라이아스기 동안 지구 생태계의 점진적이고 복잡하며 미묘한 변화에 대해 더 많은 고려를해야한다고 결론 지었다. " Looy와 동료들은 3 월 19 일 공개 액세스 저널에 결과를 발표했습니다 커뮤니케이션 Nature Communications . 더 탐색 새로운 대량 분석으로 고대 대량 멸종 사건 추가 정보 : Robert A. Gastaldo et al. 카루 분지 인 Lystrosaurus Assemblage Zone의 기지는 페름기 말기에 멸종 된 Nature Communications (2020) 보다 앞서 있습니다. DOI : 10.1038 / s41467-020-15243-7 저널 정보 : Nature Communications 에 의해 제공 버클리 - 캘리포니아 대학
https://phys.org/news/2020-03-earth-largest-extinction-die-offs-began.html
.양자 효과로 비정상적인 재료 팽창
에 의해 브룩 헤이븐 국립 연구소 황금 사마륨 황화물 (삽입 된 사진) 샘플의 각 사마륨 원자는 작은 자기 모멘트 (파란색 화살표)를 갖습니다. 냉각 될 때, 콘도 효과 (Kondo effect)라고 불리는 현상은 금속의 일부 자유 전자 (노란색 화살표)가 사마륨 원자의 최 외각 전자 쉘로 이동하여 다음 크레딧을 차단합니다. 2020 년 3 월 26 일
냉동실에 물병을 넣기 전에 물병에 공간을 남겨두면 물이 얼어 붙어 팽창한다는 사실을 수용 할 수 있습니까? 비행기에서 대부분의 금속 부품은 더 일반적인 반대 문제에 직면합니다. 높은 고도 (저온)에서는 수축합니다. 이러한 수축으로 인해 심각한 재난이 발생하지 않도록 엔지니어는 복합재 또는 합금으로 비행기를 만들어 팽창 특성이 반대 인 재료를 혼합하여 균형을 맞 춥니 다. 미국 에너지 부의 브룩 헤이븐 국립 연구소 (Brookhaven National Laboratory)에서 부분적으로 수행 된 새로운 연구는이 물질 과학 균형 법에 완전히 새로운 종류의 화학 원소를 가져올 수 있습니다 . Physical Review Letters 저널에 실린 논문에 설명 된 바와 같이 과학자들은 Brookhaven의 National Synchrotron Light Source II (NSLS-II) (미국 과학부, 미국 과학부 사용자 시설)에서 엑스레이를 사용했으며 두 개의 다른 싱크로트론 광원을 사용했습니다. 저온에서 극적으로 팽창하는 특이한 금속을 탐험하십시오. 일부 불순물로 도핑 된 사마륨 설파이드에 대한 실험은 물질의 원자 수준 구조와 "음의 열 팽창"의 전자 기반 기원에 대한 세부 사항을 밝혀냈다. 이 작업은 화학 레시피를 조정하여 확장 정도를 정확하게 조정할 수있는 새로운 재료를 설계 할 수있는 길을 열어줍니다. 또한 금속 혼합 응용 분야에서 탐색 할 수있는 몇 가지 관련 재료를 제안합니다. "비행기 나 전자 장치 등 실제 응용 분야에서는 이러한 반대 속성을 가진 재료의 합금을 만들고 싶어합니다. 한쪽이 팽창하면 다른 쪽이 식 으면 수축하고 전체적으로 동일하게 유지됩니다." NSLS-II의 논문 책임자이자 박사후 연구원 인 Daniel Mazzone과 Brookhaven Lab의 Condensed Matter Physics and Materials Science Department에 대해 설명했습니다. 그러나 식었을 때 물의 팽창을 모방 한 재료는 거의 없습니다. 그리고 냉동 수의 팽창은 잘 알려져 있지만, 사마륨 황화물의 극적인 팽창은 설명 된 적이 없습니다. Mazzone이 연구 한 다른 물질과 마찬가지로,이 사마륨 기반 화합물 (특정 이트륨 원자가 몇 개의 사마륨 원자를 대신하는 황화 사마륨 황화물)은 경쟁하는 전자 상 (고체, 액체 및 기체상의 물과 유사)이 특징입니다. . 온도 및 압력과 같은 외부 조건에 따라 재료의 전자가 다른 작업을 수행 할 수 있습니다. 어떤 경우에는, 물질은 전자가 자유롭게 이동할 수있는 금색의 금속 (도체)입니다. 다른 조건에서는 검은 색 반도체이므로 일부 전자 만 흐를 수 있습니다. 황금색 금속 상태는 식었을 때 극적으로 팽창하여 매우 특이한 금속입니다. Mazzone과 그의 동료들은 x- 레이와 전자의 행동에 대한 이론적 설명으로 이유를 알아 냈습니다.
다니엘 마조 네 (Daniel Mazzone)는이 프로젝트가 냉각되면 사마륨 황화물이 극적으로 팽창하게하는 메커니즘을 탐구하도록 이끌었다. 크레딧 : Brookhaven National Laboratory
NSLS-II의 페어 분포 함수 (PDF) 빔라인에서 과학자들은 회절 실험을 수행했습니다. PDF 빔라인은 저온 및 자기장과 같은 다양한 외부 조건에서 강하게 상관 된 재료를 연구하는 데 최적화되어 있습니다. 이 실험을 위해 연구팀은 NSLS-II의 x- 선 빔에서 액체-헬륨-냉각 식 크라이 오 스타트에 사마륨 금속 샘플을 놓고 x- 선이 다른 온도에서 재료의 결정 구조를 구성하는 원자에서 어떻게 튀어 나왔는지 측정했다. PDF 빔라인의 수석 과학자 인 밀린다 애비 쿤 (Milinda Abeykoon)은“우리는 엑스레이가 샘플에서 어떻게 튀어 나와 원자의 위치와 그 사이의 거리를 식별하는지 추적한다. "우리의 결과는 온도가 내려감에 따라이 물질의 원자가 더 멀어지면서 전체 물질이 부피의 3 %까지 팽창 함을 보여줍니다." 이 팀은 또한 프랑스의 SOLEIL 싱크로트론과 일본의 SPring-8 싱크로트론에서 x- 레이 를 사용 하여 온도에 의한 전이의 다른 단계에서 물질에서 전자가 무엇을했는지 자세히 조사했습니다. NSLS-II의 물리학자인 이그나 스 자리 게 (Ignace Jarrige)는“이러한 'X- 선 흡수 분광법'실험은 전자가 사마륨 원자 주변의 전자의 가장 바깥 쪽 '쉘'내부로 이동하고 있는지를 추적 할 수있다. 화학의 기초 중 하나로 돌아 가면, 외부 껍질이 채워지지 않은 원자가 가장 반응하는 경향이 있다는 것을 기억할 것입니다. 사마륨의 외피는 절반 밖에 안됩니다. Mazzone은“모든 물리학은 본질적으로이 마지막 껍질에 담겨 있으며, 이것은 가득하지 않거나 비어 있지 않습니다. 전자 추적 X- 선 실험은 사마륨-황화물 금속을 통해 흐르는 전자가 각 사마륨 원자 주위의 외부 쉘로 이동하고 있음을 밝혀 냈습니다. 여분의 전자를 수용하기 위해 각 원자의 전자 구름이 자라면서 전체 물질이 팽창했습니다. 그러나 과학자들은 여전히 물리 이론에 근거한 행동을 설명해야했습니다. Kent State University의 이론 물리학자인 Maxim Dzero의 계산 덕분에 물리학 자 Jun Kondo의 이름을 따서 명명 된 소위 콘도 (Kondo) 효과로이 현상을 설명 할 수있었습니다. 콘도 효과의 기본 개념은 전자가 물질의 자기 불순물과 상호 작용하여 더 큰 자기 입자의 반대 방향으로 자신의 스핀을 정렬하여 자기를 "스크린 아웃"하거나 취소한다는 것입니다. Dzero는 사마륨-황화물 물질에서 각 사마륨 원자의 거의 반-전체 외피가 특정 방향을 가리키는 작은 자기 불순물로 작용한다고 설명했다. Dzero 박사는“금속이 있기 때문에 이러한 작은 자기 모멘트에 접근하여이를 제거 할 수있는 자유 전자를 발견 할 수있다”고 말했다. 콘도 효과에 영향을받는 모든 요소가 전자가 가장 바깥 쪽 껍질을 채우는 것은 아닙니다. 전자가 껍질을 떠나게하는 다른 방법으로도 갈 수 있기 때문입니다. 방향은 양자 역학의 규칙에 의해 지시 된 섬세한 에너지 균형에 의해 결정됩니다. "외부 쉘이 채워지는 방식으로 인해 전자가 쉘 밖으로 이동하는 것이 더 에너지 적으로 유리하다. 그러나이 물질들 중 일부는 전자가 움직일 수있어 팽창을 가져온다." 말했다. 사마륨 이외에 다른 두 원소는 툴륨과 이테르븀입니다. Jarrige는 냉각시 팽창하는 재료를 만들기위한 추가 성분으로 이러한 다른 원소를 함유 한 화합물을 탐색 할 가치가 있다고 Jarrige는 말했다. 마지막으로, 과학자들은 불순물 농도에 따라 사마륨 설파이드의 음의 열 팽창 정도를 조정할 수 있다고 언급했다. Mazzone은“이러한 조정 가능성으로 인해이 재료는 팽창 평형 합금 엔지니어링에 매우 유용합니다. 코네티컷 대학교 (University of Connecticut, UConn)의 공동 연구자 인 Jason Hancock은“고 개발 된 다 물체 이론 모델링의 적용은이 물질의 자기 상태와 부피 팽창 사이의 연결을 식별하는 작업의 중요한 부분이었다”고 말했다. "Kent State, UConn, Brookhaven Lab, 파트너 싱크로트론 및 일본의 합성 그룹 간의 이러한 협력은 이러한 희토류 재료 의 특이한 특성을 활용하는 새로운 재료 발견 노력을 잠재적으로 이끌 수 있습니다 ."
더 탐색 전자 제품의 새로운 '황금'시대? 추가 정보 : "콘도에 의한 거대한 등방성 음의 열팽창" Physical Review Letters (2020). journals.aps.org/prl/abstract/… ysRevLett.124.125701 저널 정보 : 실제 검토 서한 에 의해 제공 브룩 헤이븐 국립 연구소
https://phys.org/news/2020-03-quantum-effect-triggers-unusual-material.html
.뉴럴 네트워크는 새로운 재료 검색에서 최적화를 용이하게합니다
매사추세츠 공과 대학 David L. Chandler 좌측 상단에 도시 된 바와 같이, 신경 네트워크를 훈련시키기위한 반복적 인 다단계 프로세스는 중심의 그래프에 도시 된 바와 같이 2 개의 경쟁 품질 사이의 트레이드 오프를 평가하게한다. 파란색 선은 소위 파레토 정면을 나타내며, 재료 선택을 더 향상시킬 수없는 경우를 정의합니다. 이를 통해 오른쪽 분자 다이어그램으로 표시되는 것과 같은 유망한 신물질의 특정 범주를 식별 할 수 있습니다. 크레딧 : Massachusetts Institute of Technology 2020 년 3 월 26 일
배터리 또는 기타 에너지 관련 장치와 같은 특정 응용 분야에 대한 가능한 새로운 재료의 이론적 목록을 검색 할 때 고려할 수있는 수백만 가지의 잠재적 재료와 한 번에 충족하고 최적화해야하는 여러 기준이 있습니다. 이제 MIT의 연구원들은 머신 러닝 시스템을 사용하여 발견 프로세스를 획기적으로 간소화 할 수있는 방법을 찾았습니다. 시연으로이 팀은 거의 3 백만 명의 후보자 중에서 플로우 배터리 라고하는 에너지 저장 시스템을 위해 8 개의 가장 유망한 재료 세트에 도착했습니다 . 이 컬링 프로세스는 기존의 분석 방법에 의해 50 년이 걸렸지 만 5 주 만에 달성했습니다. 이번 연구 결과는 MIT 화학 공학부 Heather Kulik, Jon Paul Janet Ph.D.의 논문에서 ACS Central Science 저널에보고되었다 . '19, Sahasrajit Ramesh 및 대학원생 Chenru Duan. 이 연구는 전이 금속 착물 (transition metal complexs)이라고 불리는 일련의 재료를 조사했다. 이것들은 수많은 다른 형태로 존재할 수 있으며, Kulik은 "다른 재료 단계와는 다른 매혹적인 매혹적인 기능성 재료입니다. 왜 그들이 어떻게 작동하는지 이해하는 유일한 방법은 양자를 사용하여 연구하는 것입니다" 역학." 수백만 가지 재료 중 하나의 특성을 예측하려면 시간이 많이 걸리고 리소스를 많이 사용하는 분광법 및 기타 실험실 작업 또는 각 후보 재료 또는 재료 조합에 대해 시간이 많이 걸리는 매우 복잡한 물리 기반 컴퓨터 모델링이 필요합니다. 그러한 각 연구는 몇 시간에서 며칠 동안 일할 수 있습니다. 대신, Kulik과 그녀의 팀은 가능한 적은 수의 서로 다른 재료를 사용하여 재료의 화학 성분과 물리적 특성 간의 관계에 대한 고급 기계 학습 신경망을 가르치는 데 사용했습니다. 그런 다음이 지식은 신경망의 다음 훈련에 사용될 차세대 물질에 대한 제안을 생성하기 위해 적용되었습니다. 이 과정의 4 번의 반복을 통해 신경망은 매번 크게 개선되었으며, 더 이상의 반복이 더 이상 개선되지 않을 것이라는 분명한 지점에 도달 할 때까지. 이 반복 최적화 시스템은 추구하는 두 가지 상충되는 기준을 만족시키는 잠재적 솔루션에 도달하는 프로세스를 크게 간소화했습니다. 한 요인을 개선하는 것이 다른 요인을 악화시키는 경향이있는 상황에서 최상의 솔루션을 찾는 이런 종류의 과정을 파레토 프론트 (Pareto front)라고하며, 한 요인을 더 개선하면 다른 요인을 악화시킬 수있는 점을 그래프로 나타냅니다. 다시 말해, 그래프는 각 요인에 할당 된 상대적 중요도에 따라 가능한 최상의 절충점을 나타냅니다. 전형적인 신경망을 훈련하려면 수천에서 수백만에 이르는 매우 큰 데이터 세트 가 필요 하지만 Kulik과 그녀의 팀은 파레토 전면 모델을 기반으로이 반복 프로세스를 사용하여 프로세스를 간소화하고 몇 가지만 사용하여 신뢰할 수있는 결과를 제공 할 수있었습니다 백 샘플. 플로우 배터리 재료를 스크리닝하는 경우, 종종 요구되는 바와 같이 원하는 특성이 상충된다 : 최적 재료는 높은 용해도 및 높은 에너지 밀도 (주어진 중량에 대한 에너지 저장 능력)를 가질 것이다. 그러나 용해도를 높이면 에너지 밀도가 감소하는 경향이 있으며 그 반대도 마찬가지입니다. 신경망은 유망한 후보를 신속하게 도출 할 수 있었을뿐만 아니라, 각 반복을 통해 다른 예측에 대한 신뢰 수준을 할당 할 수 있었으며, 이는 각 단계에서 샘플 선택을 구체화하는 데 도움이되었습니다. Kulik은“우리는 이러한 모델이 언제 실패 할 것인지 실제로 알기 위해 동급 최고의 불확실성 정량화 기술을 개발했습니다. 그들이 개념 증명 시험을 위해 선택한 과제는 깨끗하고 재생 가능한 에너지를 가능하게하는 데 중요한 역할을 할 수있는 대형 그리드 규모 배터리를 약속하는 일종의 배터리 인 산화 환원 플로우 배터리에 사용되는 재료였습니다. Kulik은 전이 금속 착물이 이러한 배터리에 선호되는 재료 범주이지만 기존 방법으로 평가할 가능성이 너무 많다고 Kulik은 말합니다. 그들은 실험자들이 이러한 후보들의 잠재력과 그 변형을 탐색 할 수있게 해주는 일련의 설계 규칙과 함께 궁극적으로 8 개의 훌륭한 후보에 이르기까지 3 백만 개의 그러한 단지의 목록으로 시작했다. "그 과정을 통해 신경망은 [디자인] 공간에 대해 점점 더 똑똑해 지지만, 우리가 이미 특성화 한 것 이상의 것이 우리가 이미 알고있는 것보다 더 개선 될 수 있다는 비관적"이라고 그녀는 말했다. 그녀는이 시스템을 이용한 추가 조사를 위해 제안 된 특정 전이 금속 복합체와는 별도로이 방법 자체가 훨씬 더 광범위한 응용을 가질 수 있다고 말했다. "우리는 한 번에 여러 목표를 해결하려는 모든 재료 설계 과제에 적용 할 수있는 프레임 워크로보고 있습니다. 가장 흥미로운 재료 설계 과제는 모두 하나의 목표를 가진 분야입니다." 레 독스 플로우 배터리 레 독스 커플은 우리가이 기계 학습과 재료 발견을 가속화 할 수있는 방법을 잘 보여 주었다는 것입니다. " 예를 들어, 다양한 화학 및 산업 공정에 촉매를 최적화하는 것은 복잡한 물질 검색의 또 다른 종류라고 Kulik은 말합니다. 현재 사용되는 촉매는 종종 희귀하고 값 비싼 원소를 포함하므로 풍부하고 저렴한 재료를 기반으로 유사한 효과적인 화합물을 찾는 것이 큰 이점이 될 수 있습니다. 그녀는“이 논문은 화학 과학에서 다차원 적 방향성 개선의 첫 번째 적용을 나타낸다고 생각한다. 그러나이 연구의 장기적 중요성은 다른 방법으로는 불가능할 수 있기 때문에 방법론 자체에 있습니다. "병렬 계산을 사용하더라도 다른 방식으로 설계 원칙을 제시하지 않은 경우가 있다는 것을 깨닫기 시작했습니다. 그리고 우리의 작업에서 나오는 리드는 반드시 모든 아이디어에 해당되는 것은 아닙니다. "문서에서 이미 알려 졌거나 전문가가 귀하를 가리킬 수 있었을 것입니다." 노스 웨스턴 대학교 (Northwestern University)의 화학 및 생물 공학 교수 인 조지 샤츠 (George Schatz)는“이것은 통계학, 응용 수학 및 물리학의 개념을 공학 응용에 매우 유용하게 결합한 아름다운 조합입니다. 이 작품과 관련이 있습니다. "이 연구는 여러 목표가있을 때 기계 학습을 수행하는 방법을 다루고있다. Kulik의 접근법은 최첨단 방법을 사용하여 전이 금속 이온과 유기 리간드의 조합이 산화 환원 흐름 배터리에 가장 적합한 인공 신경 네트워크 를 훈련시키는 데 사용된다 "고 말했다. 전해질. " Schatz는 "이 방법은 다양한 상황에서 사용될 수 있으므로 전 세계의 주요 활동 인 머신 러닝을 변형시킬 수있는 잠재력을 가지고있다"고 말했다.
더 탐색 연구원들은 기계 학습 기술을 사용하여 새로운 전이 금속 화합물을 신속하게 평가합니다. 추가 정보 : Jon Paul Janet et al. 신경망 중심의 효율적인 글로벌 최적화, ACS 중앙 과학 (2020)을 사용 하여 수백만 개의 전이 금속 복합 공간에 정확한 다목적 설계 . DOI : 10.1021 / acscentsci.0c00026 저널 정보 : ACS Central Science 매사추세츠 공과 대학 제공
https://techxplore.com/news/2020-03-neural-networks-optimization-materials.html
.뇌 연구 및 보철에 실리콘 컴퓨팅 파워를 제공하는 장치
데이트: 2020 년 3 월 20 일 출처: 스탠포드 대학교 요약: 새로운 장치를 통해 연구원들은 뇌에서 수백 개의 뉴런을 실시간으로 관찰 할 수 있습니다. 이 시스템은 카메라의 수정 된 실리콘 칩을 기반으로하지만 사진을 찍는 대신 신경 전기 활동을 촬영합니다. 공유: 전체 이야기 뉴런 및 이진 코드 (스톡 이미지)의 추상 그림. | 크레딧 : © robsonphoto / stock.adobe.com 뉴런 및 이진 코드 (스톡 이미지)의 추상 그림. 크레딧 : © robsonphoto / Adobe Stock
Stanford University의 연구원들은 뇌를 실리콘 기반 기술에 직접 연결하기위한 새로운 장치를 개발했습니다. 뇌-기계 인터페이스 장치가 이미 존재하고 보철, 질병 치료 및 뇌 연구에 사용되는 반면,이 최신 장치는 기존 옵션보다 방해가되지 않으면 서 더 많은 데이터를 기록 할 수 있습니다. 스탠포드 소재 과학 및 공학 대학원생 압둘 말릭 오베이 드는“아무도이 2D 실리콘 전자 제품을 가져다가 뇌의 3 차원 구조에 맞출 수 없었습니다. "우리는 기존의 칩 제조에 대해 이미 알고있는 것을 버리고 실리콘 전자 장치를 3 차원으로 가져 오는 새로운 프로세스를 설계해야했습니다. 그리고 쉽게 확장 할 수있는 방식으로해야했습니다." 사이언스 어드밴스 (Science Advances ) 에서 3 월 20 일자로 출판 된 논문의 주제 인이 장치 는 마이크로 와이어 번들을 포함하고 있으며, 각 와이어는 가장 얇은 모발 너비의 절반보다 작습니다. 이 얇은 와이어는 뇌에 부드럽게 삽입되고 외부에서 실리콘 칩에 직접 연결되어 신경 전기 활동 영화처럼 각 와이어를 통과하는 전기 두뇌 신호를 기록합니다. 현재 버전의 장치에는 수백 개의 마이크로 와이어가 포함되지만 이후 버전에는 수천 개가 포함될 수 있습니다. 스탠포드 소재 재료 공학과 교수이자 논문 공동 저자 인 Nick Melosh는 "전기 활동은 뇌 활동을 보는 가장 높은 해상도의 방법 중 하나"라고 말했다. "이 마이크로 와이어 어레이를 사용하면 단일 뉴런 레벨에서 무슨 일이 일어나고 있는지 볼 수 있습니다." 연구진은 쥐와 살아있는 생쥐의 뇌에서 분리 된 망막 세포에서 뇌-기계 인터페이스를 테스트했다. 두 경우 모두, 어레이의 수백 개의 채널에서 의미있는 신호를 성공적으로 획득했습니다. 진행중인 연구는 장치가 뇌에 얼마나 오래 머무를 수 있는지와 이러한 신호가 무엇을 밝힐 수 있는지를 결정합니다. 이 팀은 특히 신호가 학습에 대해 알 수있는 것에 관심이 있습니다. 연구원들은 보철의 응용, 특히 음성 지원에도 응용하고 있습니다. 기다린 보람이 있군 연구진은 목표를 달성하기 위해서는 오래 지속되었을뿐만 아니라 최소한의 피해를 입히면 서 뇌와 밀접한 관계를 구축 할 수있는 뇌-기계 인터페이스를 만들어야한다는 것을 알고 있었다. 그들은 이러한 기술의 진보를 이용하기 위해 실리콘 기반 장치에 연결하는 데 집중했습니다. Melosh는“실리콘 칩은 매우 강력하고 확장 할 수없는 놀라운 능력을 가지고있다. "우리의 어레이는이 기술과 매우 간단하게 결합됩니다. 실제로 칩을 가져 와서 번들의 노출 된 끝 부분에 눌러 신호를 얻을 수 있습니다." 연구자들이 해결해야 할 한 가지 주요 과제는 어레이 구성 방법을 파악하는 것이 었습니다. 주요 구성 요소가 수백 개의 작은 와이어이지만 강하고 내구성이 있어야했습니다. 해결책은 각 와이어를 생물학적으로 안전한 폴리머에 싸서 금속 고리 안에 묶는 것입니다. 이것은 전선이 이격되어 있고 방향이 올바른지 확인합니다. 칼라 아래에서, 와이어가 개별적으로 뇌로 향할 수 있도록 폴리머가 제거된다. 기존의 뇌-기계 인터페이스 장치는 약 100 개의 신호 채널을 제공하는 약 100 개의 전선으로 제한되며, 각각 손으로 배열에 노력을 기울여야합니다. 연구원들은 수천 개의 채널로 어레이를 만들 수 있도록 설계 및 제작 기술을 수정하는 데 몇 년을 보냈습니다. 부분적으로 Wu Tsai Neurosciences Institute Big Ideas 보조금에 의해 그들의 노력이 뒷받침되었습니다. "이 장치의 디자인은 기존의 고밀도 기록 장치와 완전히 다르며 어레이의 모양, 크기 및 밀도는 제조 과정에서 간단하게 변경 될 수 있습니다. 이는 사실상 서로 다른 깊이에서 서로 다른 뇌 영역을 동시에 기록 할 수 있음을 의미합니다. 신경 외과 및 신경과 조교수이자 논문의 공동 저자 인 Jun Ding은 말했다. "이 기술이 광범위하게 적용된다면 건강과 질병 상태에서의 뇌 기능에 대한 우리의 이해가 크게 뛰어날 것입니다." 이 야심 찬 우아한 아이디어를 추구하기 위해 수년을 보낸 후, 프로세스가 끝날 때까지 살아있는 조직에서 테스트 할 수있는 장치가있었습니다. "우리는 수 킬로미터의 마이크로 와이어를 가져 와서 대규모 어레이를 생산 한 다음이를 실리콘 칩에 직접 연결해야했다"고 논문의 주 저자 인 Obaid는 말했다. "수년 동안 그 설계 작업을 한 후, 우리는이를 처음으로 망막에서 테스트했으며 즉시 작동했습니다. 매우 안심했습니다." 망막과 생쥐에 대한 초기 테스트에 이어 연구원들은 현재 어레이의 내구성과 대규모 버전의 성능을 확인하기 위해 장기적인 동물 연구를 수행하고 있습니다. 또한 장치에서보고 할 수있는 데이터 종류를 탐색하고 있습니다. 지금까지의 결과는 그들이 뇌에서 일어나고있는 동안 학습과 실패를 볼 수 있다는 것을 나타냅니다. 연구원들은 언젠가이 어레이를 사용하여 음성 및 시력을 회복시키는 기계 보철 및 장치와 같은 인간의 의료 기술을 개선 할 수 있다는 것에 대해 낙관적입니다. 추가 스탠포드 공동 저자로는 Melosh 실험실의 전 박사 과정 학생 인 Mina-Elraheb Hanna (공동); Ding 실험실의 전 박사후 연구원 인 Yu-Wei Wu (공동)는 현재 Academia Sinica의 분자 생물학 연구소에있다. Chichilnisky 연구소의 대학원생 인 Nora Brackbill; EJ Chichilnisky, John R. Adler 신경 외과 교수, 안과 교수. 다른 공동 저자는 Francis Crick Institute (공동), University College London (공동), Paradromics Inc. (공동) 및 ETH 취리히 출신입니다. Chichilnisky는 Stanford Bio-X 및 Wu Tsai Neurosciences Institute의 회원입니다. Ding은 Stanford Bio-X, 모체 및 아동 건강 연구소 (MCHRI) 및 Wu Tsai Neurosciences Institute의 회원입니다. Melosh는 Stanford Bio-X 및 Wu Tsai Neurosciences Institute의 회원입니다. 프리 코트 에너지 연구소의 계열사; Stanford ChEM-H의 교직원입니다. 이 연구는 국립 보건원 (National Institutes of Health), DARPA, Wu Tsai Neurosciences Institute, Francis Crick Institute, Wellcome Trust, Human Frontier Science Program 및 Medical Research Council의 지원을 받았습니다.
스토리 소스 : Stanford University에서 제공하는 자료 . Taylor Kubota가 쓴 원본. 참고 : 스타일과 길이에 맞게 내용을 편집 할 수 있습니다. 관련 멀티미디어 : 연구원 및 마이크로 와이어 어레이 이미지 저널 참조 : Abdulmalik Obaid, Mina-Elraheb Hanna, Yu-Wei Wu, Mihaly Kollo, Romeo Racz, Matthew R. Angle, Jan Müller, Nora Brackbill, William Wray, Felix Franke, EJ Chichilnisky, Andreas Hierlemann, Jun B. Ding, Andreas T. Schaefer, Nicholas A. Melosh. 신경 기록을 위해 CMOS 칩과 통합 된 대규모 병렬 마이크로 와이어 어레이 . 과학 발전 , 2020; 6 (12) : eaay2789 DOI : 10.1126 / sciadv.aay2789 이 페이지를 인용하십시오 : MLA APA 시카고 스탠포드 대학교. "장치는 뇌 연구 및 보철물에 실리콘 컴퓨팅 파워를 제공합니다." ScienceDaily. ScienceDaily, 2020 년 3 월 20 일.
https://www.sciencedaily.com/releases/2020/03/200320192751.htm
.전자 기기가 나노 스케일로 줄어들면서 여전히 금만큼 좋은가?
스탠포드 대학교 앤드류 마이어스 스탠포드의 웬디 구 (Wendy Gu)는 금은 여전히 나노 스케일에서 고체처럼 행동한다고 말했다. 크레딧 : Unsplash / Aaron Munoz 2020 년 3 월 26 일
컴퓨터 칩 내부, 금 및 기타 전도성 금속으로 만들어진 작은 전선은 데이터 처리에 사용되는 전기를 운반합니다. 그러나 이러한 상호 연결된 회로가 나노 스케일로 축소됨에 따라 엔지니어는 전류가이 와이어를 통과 할 때 열팽창으로 인한 압력으로 인해 금이 고체보다 액체처럼 작동하여 나노 전자를 신뢰할 수 없게 만들 수 있다고 우려합니다. 결국 칩 설계자들은 이러한 중요한 와이어를 만들기 위해 새로운 재료를 찾아야한다. 그러나 Physical Review Letters 의 새로운 논문에 따르면 칩 설계자들은 쉬는 것이 쉬울 수있다. "골드는 여전히 이러한 작은 규모에서 고체처럼 동작,"가압 방법을 생각하는 팀을 이끌었다 스탠포드 기계 엔지니어 웬디 번지 말한다 금 입자를 적 측정 - 전류가 힘을 흐르는 여부를 평가 길이 가장 작은 입자에서 단 4 나노 미터 금속의 원자 구조가 붕괴되도록합니다. 실험을 수행하기 위해 Gu의 연구팀은 먼저 작은 금 입자를 극도의 압력 하에 두는 방법을 고안하는 동시에 압력이 금의 원자 구조를 얼마나 손상 시켰는지 측정해야했다 . 첫 번째 문제를 해결하기 위해 고압 물리학 분야로 전환하여 다이아몬드 모루 셀이라는 장치를 빌 렸습니다. 이름에서 알 수 있듯이 망치와 모루 모두 금을 압축하는 데 사용되는 다이아몬드입니다. Gu가 설명했듯이 금의 나노 입자는 원자가 깔끔한 행과 열의 결정 격자를 형성하는 초고층 빌딩처럼 지어졌다. 그녀는 모루의 압력이 결정에서 일부 원자를 제거하고 금에 작은 결함을 만들 것이라는 것을 알고있었습니다. 다음 도전 과제는 나노 스케일 금에서 이러한 결함을 감지하는 것이 었습니다. 과학자들은 다이아몬드를 통해 X- 레이를 금에 비췄습니다. 결정의 결함으로 인해 X- 레이는 압축되지 않은 금과 다른 각도로 반사됩니다. 압력을 가하기 전과 후에 X- 선이 입자에서 반사되는 각도의 변화를 측정함으로써 팀은 압력을 들었을 때 입자가 변형을 유지했는지 아니면 원래 상태로 되돌아 왔는지 알 수있었습니다. 구 박사는“압력이 제거 된 후에도 결함이 남아있어 금은 이러한 규모에서도 고체처럼 행동한다고 말했다. 실제로 그녀의 연구 결과에 따르면 칩 제조업체는 향후 수십 년 동안 알려져 있고 신뢰할 수있는 금을 사용하여 안정적인 나노 장치를 설계 할 수 있음을 확실하게 알 수 있습니다. "예상 가능한 미래에, 금 의 광택은 사라지지 않을 것"이라고 구는 말한다.
더 탐색 새로운 금 나노 촉매 : 높은 촉매 활성 및 탁월한 안정성 추가 정보 : Abhinav Parakh et al., 고압의 물리적 검토 서신 (2020) 에서 3.9 nm 나노 결정에서의 전위의 핵화 . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.124.106104 저널 정보 : 실제 검토 서한 Stanford University 제공
https://phys.org/news/2020-03-electronics-nanoscale-good-gold.html
.시간을 거슬러 올라가는 것은 자연의 기본 법칙에 내재되어 있습니다
2020 년 3 월 23 일 물리학 우리가 시간을 거슬러 올라가는 불가능에 대해 이야기 할 때 종종 우리는 땅에 떨어지고 수백 개의 파편으로 스스로를 파괴 할 수있는 컵의 예를 제시합니다.
우주 전체를 유지하는 것으로 보이는 엔트로피의 기본. 그러나 세 명의 천문학 자들이 연구자들에 따르면 정확한 시간 내에 되돌아 갈 수 없다는 것을 보여주기 위해 많은 수의 입자 (샤드)가 필요하지 않다. 그들은 3 개의 몸체 또는 3 개의 입자 만이 시간적 대칭을 깨기에 충분하다는 것을 보여 주었다. 세 천문학 자들은 중력 수준에서 서로 영향을 미치는 서로 회전하는 세 개의 블랙홀의 컴퓨터 모델을 수행했습니다. 특히 연구원들은 두 가지 시뮬레이션을 수행했다. 하나는 블랙홀이 복잡한 궤도를 가로 질러 서로 영향을 미쳤고, 결국 블랙홀 중 하나는 다른 두 홀을 버렸다. 두 번째 시뮬레이션은 첫 번째 끝에서 시작하여 블랙홀을 초기 상황에서 빠져 나오려고 시도했지만 기본적으로 시간이지나갑니다. 연구원들은 컴퓨터가 100 자리 이상의 유효 숫자를 사용하더라도 계산의 5 %에서 시간을 되돌릴 수 없다는 것을 발견했습니다. 지난 5 %는 이전에 생각했던 것처럼 더 나은 컴퓨터 나 더 똑똑한 계산 방법에 대한 질문이 아닙니다. 연구자들에 따르면, 비가역성은 플랑크의 길이 개념, 원자 및 하위 수준의 현상에 적용되는 개념으로 설명되어야한다. 네덜란드 천문학 자이자 연구 저자 중 한 사람인 Tjarda Boekholt는 다음과 같이 설명합니다. Planck의 길이의 크기의 장애는 기하 급수적 인 영향을 미치고 시간적 대칭을 방해한다. " 연구의 다른 저자 인 Portegies Zwart는 다음과 같이 덧붙입니다.“시간을 거슬러 올라갈 수 없다는 것은 더 이상 통계적인 주제가 아닙니다. 그것은 자연의 기본 법칙에 이미 숨겨져 있습니다. 크고 작은 행성이나 블랙홀의 세 가지 움직이는 물체로 구성된 단일 시스템은 시간의 방향을 벗어날 수 없습니다. "
통찰력
물리 법칙이 항상 시간을 되돌릴 수는 없습니다-Astronomie.nl ( IA ) Gargantuan 혼란 중력 삼체 시스템과 Planck 길이에 대한 비가역성 | 왕립 천문 학회 월간 고지 | 옥스포드 아카데믹 ( IA ) (DOI : 10.1093 / mnras / staa452)
.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.
.산호는 엘니뇨의 과거에 대한 이야기를한다
라이스 대학교 Mike Williams 조지아 기술 기후 과학자 인 Kim Cobb는 방사선 측정을 위해 고대 산호를 채집합니다. 그녀는 Rice University와 Georgia Tech 과학자 팀으로 산호 화석의 데이터를 사용하여 지난 천년 동안 열대 태평양의 온도 기록을 구축했습니다. 크레딧 : Cobb Lab 2020 년 3 월 26 일
수백 년 전 멀리 떨어진 열대 태평양의 해양 온도가 어떠했는지를 더 이상 추측 할 필요가 없습니다. 그곳에 살았던 고대 산호는 모두 알고 있습니다. 의 한 연구 과학은 라이스 대학과 조지아 공대 연구원 파싱에 의해 주도 기록은 지난 천년 동안 고대 열대 태평양의 산호에 의해 보관. 이 기록은 과학자들이 특히 화산 폭발로 인해 태평양의 변화하는 조건이 지구 기후의 주요 원인 인 엘니뇨 사건의 발생에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 모델을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그들은 역사적 해양 온도의 정확한 측정치 인 산호에 격리 된 산소 동위 원소의 비율이 열대 화산 폭발과 El Niño 사건에 의해 대기로 방출되는 황산염 입자의 추정치 사이에는 상관 관계가 없음을 발견했습니다. 이 결과는 태양 차단 입자로 대기를 파종 할 것을 제안하는 과학자들에게 특히 흥미로울 수 있습니다. 라이스 기후 과학자 이자 주요 저자 실비아 디 (Sylvia Dee) 에 따르면 , 이전의 기후 모델 연구는 종종 대기에서 황산염 에어로졸을 증가시키는 화산 폭발을 일으켜 엘니뇨 사건의 가능성을 높입니다. 그러나 화석 산호에 갇힌 산소 동위 원소를 기반으로 기후 조건 을 분석하는 능력 은 20 개가 넘는 고대 분화에 걸쳐이 주요 지역의 기후 기록을 확장합니다. Dee는 이것이 더 엄격한 연결 테스트를 가능하게한다고 말했다. "많은 기후 모델링 연구는 화산 폭발이 엘니뇨 사건을 일으킬 수있는 역동적 인 연관성을 보여 주었다"고 Dee는 말했다. "우리는 지난 몇 세기 동안 기후 모델을 실행하여 지난 천년 동안의 화산 폭발을 시뮬레이션 할 수 있습니다. "하지만 모델은 모델 일 뿐이며 산호 레코드는 현실을 포착합니다." 조지아 기술 기후 과학자 인 Kim Cobb과 그녀의 팀이 태평양으로 여행을하면서 수집 한 산호 데이터는 그 당시 알려진 화산과 엘니뇨 사건 사이의 연관성이 거의 없음을 보여줍니다. 나무 고리 처럼 ,이 고 생물학적 기록 보관소는 그들이 형성 할 당시의 해양 조건에 대한 화학적 지표, 산소 동위 원소를 보유하고 있습니다. 산호 데이터는 한 달 미만의 해상도로 충실도가 높은 기록을 산출하여 중앙 열대 태평양 중심부의 El Niño-Southern Oscillation (ENSO)을 추적합니다. 8 개의 겹친 산호 Cobb와 그녀의 동료들은 최근에 1146-1465에서 319 년에 걸쳐 명백한 조건을 기록했습니다. 이것과 다른 산호의 자료는 지난 천년의 500 년 이상에 걸쳐 있으며,“대대 화산 폭발이 열대 태평양 기후에 미치는 영향에 대한 창을 제시한다.” 이 기간에는 1257 년 산의 분화 가 포함됩니다 . 지난 천년 중 가장 크고 유황이 많은 사 말라 스. 콥은 실험실에서 수년간 기술을 개발하고 산호 기록을 확장 해 왔다고 말했다. 그녀는“이 섬으로의 첫 탐험은 1997 년에 시작되었으며, 그 이후로이 지역에서 가능한 최고의 기록을 추출하는 것이 나의 유일한 초점이되었다”고 그녀는 말했다. 자연의 ENSO에 관한 획기적인 2003 년 연구. 콥은 고대 산호 샘플과의 연대 측정은 정확한 우라늄-토륨 연대 측정에 달려 있으며, 산호의 성장축을 가로 질러 1 밀리미터마다 뚫린 분말로부터의 산호 산소 동위 원소에 대한 수천 가지 질량 분석법이 뒤따른다고 말했다. 그녀는“이것은 온도 재구성과 관련이있다”고 말했다. "우리는 산호초에 강력한 온도 프록시를 설정하기 위해이 특정 화학 물질로 70 년간의 연구를 진행하고 있습니다." 분광법에 의해 밝혀진 산소 -16 내지 산소 -18 동위 원소는 산호가 형성 될 때 물의 온도를 보여준다고 Cobb는 말했다. 그녀는 탄산염에서이 두 동위 원소의 비율이 온도의 함수라고 말했다. "그것은 마술이다 : 순수한 열역학에 기초한다." "이 아름다운 산호 기록은 위치에 따라 엘니뇨 및 라니냐 사건에 매우 민감하다"고 Dee는 덧붙였다. "저의 공동 연구자들은이 산호초 기록을 확장하여 폭발적인 화산 폭발이 많았으며 특히 천년 상반기에 많은 화산 폭발이 있었음을 알았습니다. 그녀는 “과학자들은 얼음 핵 기록에서 화산 폭발 의시기를 재구성했다 ”고 말했다. "우리는 화산 폭발 사건이 열대 태평양 기후에 영향을 미치는지 확인하기 위해 가장 큰 분화시기를 산호 기록과 비교했습니다." Dee 교수는 일부 화산 만이 입자상 물질, 특히 황산염 입자, 특히 황산염 에어러솔 강제력 현상을 성층권으로 발사하여 입자가 들어오는 햇빛을 반사하고 단기간 동안 지구를 식 히게한다고 Dee는 말했다. 그러나 그러나 냉각이 열대 태평양에 미치는 영향은 불확실하며 지역적으로 이질적 일 수 있다고 그녀는 말했다. Dee 박사는“우리의 연구는 화산과 ENSO 사이의 연결이 존재하지 않거나 기후 시스템의 큰 자연적 변동성에 의해 가려져 있다고 제안했다. "일반적으로 El Niño는 기후 시스템의 자연 발진기입니다. Slinky와 같은 혼란의 산물입니다. 시스템이 너무 강해서 단기 화산 냉각과 같은 큰 기후 변동에 영향을받지 않습니다. "우연히, 우리의 과학계는 우리가 평가 한 것과 동일한 기후 모델을 사용하여 설페이트 에어로졸을 사용하는 지반 공학 및 태양 복사 관리 체계에 대한 기후의 반응을 추정합니다."라고 Dee는 말했다. 콥과 디는이 연구를 지리 공학을 공부하는 사람들에게주의 할만한 이야기로 특징 지었다. 코브 교수는“우리가 성층권 에어로졸을 주입하면 지구를 식힐 것이라는 데는 의심의 여지가 없다”고 말했다. "그것이 보여지고 모델화되었습니다. 우리가 요구하는 것은 다른 일이 무엇입니까? 그리고 우리는 그것을 얼마나 잘 예측할 수 있습니까? 우리의 연구 는 설페이트 에어로졸로 인한 기후 영향 의 전체 범위를 해결하기 위해 더 많은 연구를하게합니다 ."
더 탐색 다른 위도에서의 화산 폭발은 해수면 온도에 다른 영향을 미칩니다 더 많은 정보 : 텍사스 휴스턴에있는 라이스 대학교의 SG Dee, "지난 1 천년 동안의 화산 강제에 대한 일관된 ENSO 반응", Science (2020). science.sciencemag.org/cgi/doi… 1126 / science.aax2000 저널 정보 : 과학 라이스 대학교 제공
https://phys.org/news/2020-03-coral-tale-el-nino.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
.과학자들은 또한 붉은 행성(mars)에서 화석화 된 미생물 생명의 징후를 찾는 데 도움이 될 수 있습니다
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