데이터 과학은 다음 세기에 도시의 성장을 예측하기 위해 새로운지도를 주도합니다
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.New 'planetary quarantine' report reviews risks of alien contamination of Earth
새로운 '행성 격리'보고서는 지구의 외계인 오염 위험을 검토합니다
Stanford University 커 탄 달 식민지를 떠나 우주선의 아티스트 렌더링. 크레딧 : SpaceX MAY 8, 2020
Michael Crichton의 1969 년 소설 인 안드로메다 스트레인 (Andromeda Strain)에서, 치명적인 외계인 미생물은 군용 위성을 타고 지구로 향하고 과학자들은 그것을 포함하기 위해 경쟁해야합니다. 허구 적이지만 음모는 NASA와 세계 정부가 공유하는 매우 현실적이고 오랜 관심사를 탐구합니다. 이격적인 인간 또는 로봇 사절단은 지구 외계 생명체로 지구를 오염 시키거나 우리가 방문하는 다른 행성을 생물학적으로 오염시킬 수 있습니다. 스탠포드 대학의 항공 및 우주 부교수 인 스콧 허브 바드 (Scott Hubbard)는 COVID-19 시대의 새로운 관련성에 대한 오래된 두려움이라고 말했다. 허바드 (Hubbard) 전 총재는“현재 우주 환경에서 일반인이 외계 미생물, 바이러스 또는 오염을 되 찾는 데 더 많은 관심을 가질 수있는 방법을 알 수 있다고 인간 우주 비행 분야의 일부 동료들로부터 들었다. NASA Ames의 이사이자 최초의 화성 프로그램 디렉터. Hubbard는 지난 달 국립 과학, 공학 및 의학 아카데미에서 발행 한 새로운 보고서 의 공동 저자로, " 행성 보호 "또는 "행성 격리" 와 관련된 최근의 발견 및 권장 사항을 검토 하여 지구와 다른 세계를 생물학적으로 보호합니다. 교차 오염. Hubbard는 행성 보호의 오랜 역사, Elon Musk이 우주 로 테슬라 로드스터를 발사함으로써 제기 된 딜레마 와 NASA의 다가오는 화성 샘플 반환 임무 (Mars Sample Return) 임무에 의한 오염으로부터 보호하기위한 예방 조치에 대해 논의합니다. 우주 기관의 Perseverance Rover의 발사. 행성 보호에 대한 우려는 우주 시대 초반으로 거슬러 올라갑니다. 이 용어의 의미를 간단히 설명 할 수 있습니까? 스푸트니크 이전에도 우주 탐사 가능성에 대해 논의한 과학 회의가 있었다 . 전자는 "순방향 오염"이라고하며 후자는 "뒤로 또는 뒤로 오염"으로 정의됩니다. 이러한 개념은 미국을 포함한 120여 개국에서 서명 한 1967 년 우주 조약 (OST)에서 체계화되었습니다. 보고서는 "새로운 우주 활동과 우주 탐사 및 사용에서 플레이어의 출현"은 행성 보호 (PP)와 관련하여 새로운 문제를 제기하고 있다고 지적했다. 새로운 개발의 예는 무엇이며 이들이 제기하는 도전과 우려는 무엇입니까? 이 문구는 주로 팔콘 헤비 로켓을 타고 태양 주위의 화성 같은 궤도에 자신의 체리 레드 테슬라 로드스터를 발사 한 엘론 머스크 (SpaceX)와 같은 우주 기업가를 가리 킵니다. 적절한 보호 프로파일 절차를 따르고 있는지 알 수있는 방법이 필요하다. 또한 2024 년까지 붉은 행성으로 사람들을 보내려는 Musk의 열망을 포함하여 인간 화성 임무에 대한 진지한 계획과 같은 새로운 문제를 포착합니다. 또한 작은 자리 나 큐브의 출현과 폭발이 있습니다. 또한 Mars Sample Return 및 Europa Clipper와 같은 매우 복잡한 행성 보호 요구 사항을 가진 매우 도전적인 새로운 과학 임무가 목성의 달에 진행 중입니다. 마지막으로 PP 문제에 대한 경험이없는 사람이 전보다 더 많습니다. 이 새로운 보고서의 주요 결과 및 권장 사항을 요약 할 수 있습니까? 첫째, NASA와 세계는 우주에서 신흥 상업 / 기업가 공간 활동을 진지하게 계획해야합니다. 복잡한 문제는 NASA가 PP 전문 지식을 갖춘 미션 대행사이지만 연방 항공 관리와 같은 규제 기관은 아니지만 PP에 대한 지식은 거의 없지만 상업적 출시를위한 라이센스를 발급한다는 것입니다. 우리위원회는 우주 조약이 정부와 민간 부문에 모두 적용되었으며, 미국 정부의 일부 단체가 우주에서 민간 활동을 "지속적으로 승인하고 감독"해야한다는 것이 매우 분명하다고 결론을 내렸다. 다음으로, 인간이 화성에 착륙 할 확률이 더욱 높아짐에 따라 NASA는 인류가 착륙 할 수 있고 오염이 발생해도 해를 끼치 지 않는 화성 "탐사 구역"이 있는지 조사하기 위해 NASA를 조사 할 것을 권장합니다. 우주복은 누출되거나 "발산"되어 잠재적으로 모든 종류의 지구 미생물을 방출하고 미래의 과학 임무를 위해 표면을 오염시킬 수 있습니다. 마지막으로, 깊은 우주로 갈 가능성이있는 소형 우주선은 대학과 회사 모두에서 매우 저렴한 비용으로 개발되고 있으며, 이러한 소형 우주선에 PP 요구 비용이 지나치게 부담 될 것인지에 대한 우려를 강조했습니다. Stanford는 cubesats라고 불리는 최초의 smallsats를 개발했습니다. 우주선의 "생물 적 부담"을 줄이기 위해 취할 수있는 행동의 예는 무엇입니까? 1970 년대 중반 Viking I 및 II에서 Mars까지의 예산이 큰 과거 임무는 열을 사용하여 전체 우주선을 살균 할 수있었습니다. 오늘날 다양한 접근 방식이 불가능합니다. 그러나, 화학 세정, 열 멸균, 고도의 살균 공간 복사 환경 및 영리한 기계 시스템에 소요되는 시간에 대한 감소 크레딧 적용의 조합이 요구 사항을 충족시키는 데 효과적인 것으로 나타났습니다. 인간은 분명히 로봇처럼 청소할 수 없으므로 우주복, 인간 서식지 및 로봇을 조수로 사용하는 것이 훨씬 더 중요합니다. NASA가 계획 한 MSR (Martian Sample Return) 임무를 위해 우발적 인 생물학적 오염을 막기 위해 취할 수있는 조치는 무엇입니까? 전방 오염을 제어하기 위해 지구에서 보낸 하드웨어를 철저히 청소합니다. Mars 2020 (Perseverance Rover)에있는 샘플이 들어있는 튜브는 고온에서 베이킹되었습니다. 역 오염을 방지하기 위해, 돌아 오는 우주선과 화성암 샘플 사이에 "접촉 체인을 끊는"주요 노력이 있습니다. 예를 들어, 3 ~ 4 단계의 봉쇄를 생성하는 자율적 밀봉 및 용접 기술이 계획되어 있습니다. 제 생각에는 과학계의 의견으로는 수백만 년 된 화성암이 지구를 감염시킬 수있는 활동적인 생명체를 포함 할 가능성은 매우 낮습니다. 그러나 MSR이 반환 한 샘플은 안전한 것으로 입증 될 때까지 에볼라 바이러스처럼 검역되어 처리됩니다. 인간의 경우, 처음 몇 달의 임무에서 아폴로 우주 비행사들은 격리되어 질병의 흔적을 보이지 않았습니다. 달이 위험을 초래하지 않는 것으로 밝혀지면 검역소가 제거되었습니다. 이러한 절차는 의심 할 여지없이 화성에서 돌아온 인간에게는 따를 것이다. 이 보고서는 현재 유행성 질병 전에 완성되었습니다. 오늘 보고서를 작성하는 경우 귀하 또는 국립 아카데미가 다르게 수행 한 내용이 있습니까? 과학 기술과 관련하여 우리는 거의 같은 보고서를 제공했을 것이라고 생각합니다. 그러나 우리는 NASA와 추천 된 새로운 자문 그룹이 반품 샘플을 격리하고 대중을 보호하기 위해 취해진 특별한 조치에 대해 대중을 교육하는 데 매우 적극적으로 접근 할 것을 제안하는 작은 섹션을 썼습니다. COVID 시대에는이 섹션을 강조해야합니다.
더 탐색 NASA의 행성 보호 검토는 우주 탐험의 변화하는 현실을 해결합니다 Stanford University 제공
https://phys.org/news/2020-05-planetary-quarantine-alien-contamination-earth.html
.Controlling quantumness: Simulations reveal details about how particles interact
양자 제어 : 시뮬레이션은 입자의 상호 작용 방식에 대한 세부 정보를 보여줍니다
에 의한 과학 기술의 오키나와 연구소 입자의 회전은 이동 방향에 영향을줍니다. 두 입자가 특정 방향으로 이동하면 서로 충돌하여 왼쪽 상단에 표시된 것처럼 이동 방향에 영향을줍니다. 학점 : 오키나와 과학 기술원 MAY 8, 2020
일상 생활에서 물질은 예측 가능한 방식으로 행동합니다. 공을 던지면 공이 특정 방향으로 이동하고 예측 가능한 반동이 있다고 가정합니다. 또한 한 물체에 가해지는 힘은 다른 독립적 인 물체에 영향을 미치지 않습니다. 그러나 양자 역학 (작은 물리학)에서는 규칙이 완전히 다릅니다. 1, 2 및 3 입자 시스템에서 한 지점에서 발생하는 작용은 멀리있는 원자에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 과학자들은 아직 이것을 완전히 이해하지 못했지만 이러한 시스템과 더 복잡한 시스템의 동작을 분석함으로써 통찰력을 찾고자합니다. University of Dublin과 Durham University의 협력자들과 함께, OIST (Okinawa Science and Technology Graduate University)의 양자 시스템 유닛 (Quantum Systems Unit)의 연구원들은 이러한 시스템 중 하나를 시뮬레이션하여 양자 상태를 보여주었습니다. 예상치 못한 일이었습니다. New Journal of Physics에 발표 된 그들의 결과 는 양자 기술에 대한 응용을 가질 수있다. 이 부대를 이끌고있는 토마스 부쉬 교수는“배에서 돌을 던지면 돌은 한 방향으로 가고 다른 방향으로는 돌이 간다. "양자 역학에서 우리는 훨씬 더 먼 거리에서 훨씬 더 강한 상관 관계를 가질 수있다. 만약 당신이 하나의 빨간 양말과 하나의 녹색 양말을 낀다면, 당신이 결코 만난 적이없는 남극 대륙에있는 누군가도 같은 일을해야 할 것이다. 그리고 우리의 연구는 이러한 강력한 상관 관계를 가진 새로운 상태를 발견했으며, 이는 매우 잘 통제 될 수 있습니다. " 두 개의 원자로 실험 과학자들이 거시적 시스템을 연구 할 때 1,023과 같은 많은 입자를 보는 경향이 있습니다. 너무 많기 때문에 모든 원자를 따를 수는 없으며 가정을해야합니다. 이를 피하기 위해이 연구의 연구원들은 다른 옵션을 사용했습니다. 최초의 저자 인 Ayaka Usui는“우리는 단지 두 개의 원자로 시스템을 시뮬레이션했다”고 말했다. 단위 학생. "이것은 더 큰 시스템의 빌딩 블록을 제공했지만 우리는 모든 것을 제어하고 무슨 일이 일어나고 있는지 정확히 볼 수있었습니다. 그리고이 시스템을 더 제어하기 위해 우리는 초 냉각 원자를 고려했습니다." 실온에서 입자는 매우 빠르게 움직입니다. 따뜻할수록 더 빨리 움직입니다. 레이저 냉각을 사용함으로써,이 원자들은 거의 제로 속도에 도달 할 때까지 느리게 냉각 될 수 있고 따라서 매우 차가워집니다. 이것은 Ayaka와 동료들이 시뮬레이션에서 그것들을 설명하기 훨씬 쉬워졌습니다. 이와 같은 시스템에서 입자가 할 수있는 가장 간단한 일은 서로 충돌하는 것입니다. 이로 인해 이동하고 방향이 바뀌지 만 입자도 스핀이라고합니다. 입자의 스핀 중 하나를 아래로하고 이동-방법이라는 효과가 더 영향 또는 최대 가리키는 스핀 - 궤도 결합을 . 연구원 들이 스핀-궤도 결합 된 두 개의 초-콜드 원자로 시스템을 시뮬레이트했을 때 , 이들 새로운 상태와 매우 강한 상관 관계가 드러났다. 박사후 연구원 인 Thomás Fogarty 박사는“우리는이 상태를 얻는 두 개의 입자가있는 시스템과 그렇지 않은 곳은 1,023이있는 시스템을 가지고있다. "입자를 추가하는이 긴 사슬을 따라 어딘가에,이 새로운 상태는 사라집니다." 추가 통찰력 엔지니어링 아야카는“새로운 상태와 함께이 시스템을 정확하게 설명하는 공식을 발견했다. "그래서 우리는 그것을 설계 할 수 있습니다." 이 공식을 찾아서 연구원들은 시스템을 제어 할 수있게되었으며 이제 시스템의 역학을보기 위해 매개 변수를 변경할 계획입니다. 아야카는“시스템을 분할 할 예정이므로 그 중 2 개가 있습니다. "우리는 강력한 상관 관계를 사용하여 시스템을 측정하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 시스템 중 하나에서 하나의 원자를 찾으면 다른 하나가 원자와 밀접하게 연관되어 있기 때문에 그것을 측정하지 않고 그 원자 안에 있다는 것도 알 수 있습니다." 이 연구는 양자 역학이 할 수있는 것의 작은 측면에만 집중하고 있지만 많은 응용 분야가 있다고 Busch 교수는 말했다. "Quantum 기술에는 이러한 상관 관계가 필요합니다."라고 그는 설명했습니다. "이러한 새로운 상태는 우리가 아는 가장 강한 비 고전적 상관 관계를 가지고 있으며이를 분석 할 수 있습니다.이 연구를 통해 더 강력한 컴퓨터를 만들 수 있습니다. 우리는 뇌의 중력 또는 전기 펄스의 작은 차이를 측정하는 측정 장치를 만들 수 있습니다. 작업 할 응용 프로그램이 너무 많습니다. "
더 탐색 양자 역학 : 초저온 원자 구름의 얽힘 추가 정보 : Ayaka Usui et al. 강력한 원자 상관이 존재하는 경우 스핀-궤도 커플 링, New Journal of Physics (2020). DOI : 10.1088 / 1367-2630 / ab6576 저널 정보 : 새로운 물리 저널 오키나와 과학 기술 연구소 제공
https://phys.org/news/2020-05-quantumness-simulations-reveal-particles-interact.html
.Dark Matter Could Be Hiding in Existing Data From Current Detectors
암흑 물질이 전류 감지기의 기존 데이터를 숨길 수 있음
주제 : 천체 물리학암흑 물질로렌스 버클리 국립 연구소UC 버클리 으로 로렌스 버클리 국립 연구소 2020년 5월 9일 어두운 물질 숨어있는 개념
현재 실험 탐지기와 데이터 분석 노력은 간과 될 수있는 새롭게 제안 된 유형의 암흑 물질 신호를 찾기 위해 초점을 맞출 수 있습니다. 암흑 물질은 지금까지 그것을 찾도록 설계된 모든 유형의 탐지기를 무시했습니다. 우주 공간의 중력 발자국이 크기 때문에 암흑 물질이 우주 전체 질량의 약 85 %를 구성해야한다는 것을 알고 있지만, 그것이 무엇인지 아직 알지 못합니다. 암흑 물질을 찾아내는 몇 가지 대규모 실험에서 산란 (scattering)이라는 프로세스를 통해 원자핵에 들어가는 암흑 물질 입자의 흔적을 찾아내어 이러한 상호 작용에서 작은 빛의 섬광과 다른 신호를 생성 할 수 있습니다. 이제 에너지 부 로렌스 버클리 국립 연구소 (Berkeley Lab)와 UC 버클리 (University of Berrley Lab)의 연구원들이 이끄는 새로운 연구 결과에 따르면 이들 핵에 에너지를 흡수하는 암흑 물질 입자의 신호를 포착 할 수있는 새로운 경로가 제시되었다. 흡수 과정은 영향을받는 원자 에게 전자와 같은 더 밝고 활력이있는 입자를 방출하는 발차기를 줄 수 있으며, 암흑 물질 입자의 성질에 따라 다른 유형의 신호도 생성 할 수 있습니다. 암흑 물질 우주의 진화
이 이미지는 우주에서 암흑 물질의 진화를 보여주는 시뮬레이션으로 만들어졌습니다. 크레딧 : Milennium-II Simulation
이 연구는 암흑 물질 입자가 원자핵에 부딪히면서 전자 나 중성미자가 방출되는 경우에 주로 중점을 둡니다. 2020 년 5 월 4 일에 Physical Review Letters 에 발표 된이 연구는 암흑 물질 입자와 중성미자 관련 프로세스를 포함한 일부 기존 실험 (대부분의 물질을 통과하고 변화 할 수있는 유령, 탐지 가능한 입자)을 제안합니다. 다른 형태로 – 쉽게 흡수하여 이러한 흡수 관련 유형의 스텔라 암흑 물질 신호를 찾을 수 있습니다. 또한 연구원들은 이전에 수집 된 입자 탐지기 데이터의 새로운 검색으로 인해 간과 된 암흑 물질 신호를 나타낼 수 있다고 제안합니다. “이 분야에서 우리는 WIMP와 같은 암흑 물질에 대한 동기 부여가 큰 후보자에 대해 어느 정도의 생각을 가지고 있거나, 입자가 약하게 상호 작용하고있다”고 박사후 연구원 인이 연구의 수석 저자 인 Jeff Dror는 말했다. 버클리 연구소의 이론 그룹과 UC 버클리의 버클리 이론 물리학 센터에서.
광전자 증 배관 어레이 WIMP-Hunting LUX-ZEPLIN 사우스 다코타 주 리드에있는 Sanford Underground Research Facility에서 조립하는 동안 WIMP-hunting LUX-ZEPLIN 실험을 위해 광전자 증 배관 배열이 준비됩니다. 크레딧 : Matt Kapust / SURF
암흑 물질은 입자 물리학의 표준 모델에 캡슐화되어있는 알려진 물리 법칙의 경계를 넓 힙니다.“WIMP 패러다임은 표준 모델에 구축하기가 쉽지만 오랫동안 발견하지 못했습니다. ”Dror는 지적했다. 따라서 물리학 자들은 암흑 물질 입자가 숨어있을 수있는 다른 장소와 전자, 양성자 및 중성미자를 포함하여 fermion으로 알려진 입자 군으로 가져올 수있는 이론화 된 "무균 중성미자"와 같은 다른 입자 가능성을 고려하고 있습니다. Dror는“WIMP 패러다임을 약간만 수정하면 완전히 다른 유형의 신호를 수용하기가 쉽습니다. "암흑 물질에 대해 생각했던 방식으로 조금 뒤로 물러 서면 아주 적은 비용으로 엄청난 발전을 이룰 수 있습니다." UC 버클리 대학원생 인 로버트 맥기 히 (Robert McGehee)와 워싱턴 대학교 (University of Washington) 의 길리 엘러 (Gilly Elor)는 공동 연구 저자였습니다. 연구원들은 그들이 집중하고있는 새로운 신호의 범위가 암흑 물질 입자 가능성의“바다”를 열어 준다는 것을 지적했다. 즉, 아직 발견되지 않은 WIMPs에 대해 고려 된 전형적인 범위보다 가벼운 질량을 가진 페르미온. 예를 들어, 그들은 무균 중성미자의 사촌 일 수 있습니다. 연구팀은 검출기 물질의 핵이 반동하거나 암흑 물질 입자와의 충돌에 의해 충격을 받아 검출기에 의해 포착 될 수있는 뚜렷한 에너지 신호를 생성하는 "중성 전류"로 알려진 흡수 과정을 고려했다. 암흑 물질 입자가 핵에 부딪히면서 반동과 전자 방출을 일으키는 여러 신호를 생성 할 수있는 "충전 전류"라고도합니다. 충전 전류 공정은 핵 붕괴를 포함 할 수 있으며, 여기에서 암흑 물질 흡수에 의해 유발되는 일종의 도미노 효과로서 다른 입자가 핵으로부터 배출된다. 참고 자료 : 2020 년 5 월 4 일, Jeff A. Dror, Gilly Elor 및 Robert McGeheen의“Fermionic Dark Matter 흡수로부터 신호를 직접 감지”, Physical Review Letters . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.124.181301
https://scitechdaily.com/dark-matter-could-be-hiding-in-existing-data-from-current-detectors/
.Researchers map tiny twists in magic-angle graphene
연구자들은 매직 앵글 그래 핀의 작은 왜곡을 매핑
매사추세츠 공과 대학 제니퍼 추 이 그림에서 두 장의 그래 핀은 약간 오프셋 된 "매직"각도로 함께 쌓여 있으며 이는 절연체 나 초전도체가 될 수 있습니다. MIT 교수 인 Pablo Jarillo-Herrero는“플라스틱 랩 위에 플라스틱 랩을 배치하는 것과 비슷한 방법으로 그래 핀 한 장을 다른 그래 핀 위에 배치했습니다. "그래 핀에서 볼 수 있듯이 주름이 생기고 두 장이 약간 뒤틀리고 약간 뒤틀리는 영역이있을 것으로 예상합니다." 크레딧 : José-Luis Olivares, MIT
6 각형 벌집 패턴으로 연결된 단일 탄소 원자 층으로 만들어진 그래 핀의 구조는 단순하고 섬세 해 보입니다. 2004 년에 발견 된 이래로 과학자들은 그래 핀이 매우 강력하다는 것을 발견했습니다. 그래 핀은 금속이 아니지만 대부분의 금속보다 초고속으로 전기를 전도합니다. 2018 년 Pablo Jarillo-Herrero와 Yuan Cao가 이끄는 MIT 과학자들은 두 장의 그래 핀이 약간 오프셋 된 "매직"각도로 함께 쌓이면 새로운 "꼬인"그래 핀 구조 가 절연체가되어 전기를 완전히 차단할 수 있음을 발견했습니다. 물질을 통해 또는 역설적으로 초전도체를 통해 흐르면 저항없이 전자가 통과 할 수 있습니다. 트위스트 그래 핀 및 기타 재료의 전자 거동에 대한 연구 인 "트위스트 로닉스 (twistronics)"로 알려진 새로운 분야를 개척하는 데 도움이 된 기념비적 인 발견이었습니다. 이제 MIT 팀은 이번 주 Nature 저널에 발표 된 두 논문에서 그래 핀 트위스트 론의 최신 발전을보고한다 . 첫 번째 연구에서 연구원들은 Weizmann Institute of Science의 협력자들과 함께 처음으로 전체 꼬인 그래 핀 구조를 이미지화하고 매핑하여 로컬 꼬임 각도에서 아주 약간의 변화를 볼 수있을 정도로 정밀한 해상도로 전체 구조에 걸쳐. 결과는 그래 핀 층 사이의 각도가 평균 오프셋 1.1 도로부터 약간 떨어져있는 구조 내의 영역을 나타냈다. 연구팀은 0.002 도의 초고 각 분해능에서 이러한 변화를 감지했습니다. 그것은 1 마일 떨어진 수평선에서 사과의 각도를 볼 수있는 것과 같습니다. 그들은 더 넓은 범위의 각도 변화를 갖는 구조가 더 넓은 범위의 비틀림 각도를 갖는 구조에 비해 절연 및 초전도성과 같은 더 두드러진 이국적인 특성을 가짐을 발견했다. MIT의 Cecil 및 Ida Green 물리 교수 Jarillo-Herrero는“이것은 장치의 특정 영역에서 꼬임 각도가 무엇인지보기 위해 전체 장치가 처음으로 매핑 된 것입니다. "그리고 우리는 약간의 변화를 가질 수 있고 초전도성과 다른 이국적인 물리학을 여전히 보여줄 수 있지만 너무 클 수는 없습니다. 이제 우리는 얼마나 많은 비틀림 변화를 가질 수 있으며, 너무 많아요. " 두 번째 연구에서 연구팀은 그래 핀 층이 2 개가 아니라 4 개인 새로운 꼬인 그래 핀 구조를 만드는 것으로보고했다. 그들은 새로운 4 층 매직 앵글 구조가 2 계층 이전 모델에 비해 특정 전기장과 자기장에 더 민감하다는 것을 관찰했다. 이는 연구원들이 4 층 시스템에서 매직 앵글 그래 핀의 이국적인 특성을보다 쉽고 제어 가능하게 연구 할 수 있음을 시사합니다. MIT의 대학원생 인 Cao는“이 두 연구는 마술 각도 twistronics 장치의 수수께끼 같은 물리적 행동을 더 잘 이해하는 것을 목표로하고있다. "물리학 자들은 이러한 장치가 차세대 고온 초전도체, 양자 정보 처리를위한 토폴로지 장치 및 저에너지 기술을 설계하고 엔지니어링하는 데 도움이 될 수 있다고 생각합니다." 플라스틱 랩의 주름처럼 Jarillo-Herrero와 그의 그룹은 처음으로 매직 앵글 그래 핀을 발견 한 이후로 다른 사람들이 그 속성을 관찰하고 측정 할 기회를 얻었습니다. 몇몇 그룹은 스캐닝 터널링 현미경 또는 STM (원자 수준에서 표면을 스캔하는 기술)을 사용하여 마술 각도 구조를 이미징했습니다. 그러나 연구자들은이 방법을 사용하여 최대 수백 평방 나노 미터에 이르는 작은 마법 각도 그래 핀 패치 만 스캔 할 수있었습니다. Jarillo-Herrero는 "수백만 개의 원자를보기 위해 전체 미크론 규모의 구조를 조사하는 것이 STM에 가장 적합하지 않은 것"이라고 말했다. "원칙적으로는 가능하지만 시간이 많이 걸린다." 이 그룹은 Weizmann Institute for Science의 연구원들과 협의했으며, SQUID는 초전도 양자 간섭 장치 (Superconducting Quantum Interference Device)의 약자 인 "스캐닝 나노 -SQUID"라는 스캐닝 기술을 개발했습니다. 기존의 SQUID는 작은 이등분 고리와 유사하며, 두 개의 반쪽은 초전도 재료로 만들어지며 두 개의 접합부로 연결됩니다. SQUID는 STM과 유사한 장치의 끝 부분에 장착되어 링을 통해 흐르는 시료의 자기장을 미세하게 측정 할 수 있습니다. Weizmann Institute의 연구원들은 나노 크기에서 자기장을 감지하기 위해 SQUID 디자인을 축소했습니다. 매직 앵글 그래 핀을 작은 자기장에 놓으면 "란도 레벨 (Landau levels)"로 알려진 구조로 인해 구조물 전체에 지속적인 전류가 생성됩니다. 이러한 Landau 레벨, 따라서 지속 전류는 국부 비틀림 각도에 매우 민감하므로 국부 비틀림 각도의 정확한 값에 따라 다른 크기의 자기장이 발생합니다. 이러한 방식으로 nano-SQUID 기술은 1.1도에서 작은 오프셋을 가진 영역을 감지 할 수 있습니다. Jarillo-Herrero는 "이 기술은 1.1도에서 0.002 도의 작은 각도 변화를 포착 할 수있는 놀라운 기술로 밝혀졌다"고 말했다. "매직 앵글 그래 핀 매핑에 매우 유용했습니다." 이 그룹은이 기법을 사용하여 두 가지 매직 앵글 구조를 매핑했습니다. 하나는 좁은 범위의 비틀림 변형과 다른 하나는 더 넓은 범위입니다. Jarillo-Herrero는“플라스틱 랩 위에 플라스틱 랩을 배치하는 것과 유사한 그래 핀 한 장을 다른 랩 위에 배치했습니다. "그래 핀에서 볼 수 있듯이 주름이 생기고 두 장이 약간 뒤틀린 부분이 약간 뒤 틀릴 것으로 예상됩니다." 그들은 더 좁은 범위의 꼬임 변형을 갖는 구조가 더 많은 꼬임 변형을 갖는 구조와 비교하여 초전도성과 같은 이국적인 물리학의 더 두드러진 특성을 가짐을 발견했다. Cao는“이러한 국부적 인 꼬임 변형을 직접 볼 수 있기 때문에 장치에서 다른 양자 위상을 달성하기 위해 꼬임 각도의 변동을 설계하는 방법을 연구하는 것이 흥미로울 수 있습니다. 조정 가능한 물리 지난 2 년 동안 연구자들은 그래 핀과 다른 물질의 다양한 구성을 실험 해 특정 각도에서 비틀어 이국적인 물리적 행동을 유발하는지 여부를 확인했다. Jarillo-Herrero의 연구팀은 매직 앵글 그래 핀의 물리학이 구조를 확장하여 2 개가 아닌 4 개의 그래 핀 층을 상쇄 할 수 있을지 궁금해했다. 거의 15 년 전에 그래 핀이 발견 된 이후로, 단일 시트뿐만 아니라 흑연이나 연필에서 발견되는 것과 유사한 구성으로 여러 층으로 쌓여 정렬 된 속성에 대한 방대한 정보가 공개되었습니다 리드. Jarillo-Herrero는“이중층 그래 핀 (서로 0도 각도로 2 개의 층)은 우리가 그 특성을 잘 이해하는 시스템이다. "이론적 계산에 따르면 이중층의 이중층 구조에서 흥미로운 물리가 발생할 수있는 각도의 범위가 더 큽니다. 따라서 이러한 유형의 구조는 장치 제작 측면에서 더 관대 할 수 있습니다." 이 이론적 가능성에 부분적으로 영감을 얻은 연구자들은 새로운 매직 앵글 구조를 제작하여 하나의 그래 핀 이중층과 다른 이중층을 1.1도 상쇄했습니다. 그런 다음 새로운 "이중층"꼬인 구조를 배터리에 연결하고 전압을 가한 후 자기장 및 수직 전기장과 같은 다양한 조건에서 구조를 배치 할 때 장치를 통해 흐르는 전류를 측정했습니다 . 두 층의 그래 핀으로 만들어진 매직 앵글 구조와 마찬가지로, 새로운 4 층 구조는 이국적인 절연 거동을 보여줍니다. 그러나 독창적으로, 연구원들은 전기장을 사용하여이 절연 특성을 위아래로 조정할 수있었습니다. 이는 2 층 매직 앵글 그래 핀으로는 불가능한 것입니다. Cao는 “이 시스템은 조정이 가능하여 제어가 많기 때문에 단층 매직 앵글 그래 핀으로는 이해할 수없는 것을 연구 할 수있다 ”고 말했다. Jarillo-Herrero는 "현장에서 아직 초기 단계입니다."라고 말합니다. "현재 물리 커뮤니티는 여전히 그 현상에 매료되어 있습니다. 사람들은 우리가 어떤 유형의 장치를 만들 수 있는지에 대해 환상을 가지고 있지만 아직 너무 이른다는 것을 깨닫고 아직 우리는이 시스템에 대해 아직 배울 것이 없습니다."
더 탐색 연구원들은 매직 앵글 트위스트 그래 핀 시트를 직접 촬영합니다 추가 정보 : A. Uri et al. 매직 앵글 그래 핀, 자연 (2020) 에서 트위스트 앵글 장애 및 랜도 레벨 매핑 . DOI : 10.1038 / s41586-020-2255-3 Yuan Cao et al. 꼬인 이중층-이중층 그래 핀에서의 조정 가능한 상관 상태 및 스핀 분극 상, Nature (2020). DOI : 10.1038 / s41586-020-2260-6 저널 정보 : 자연 매사추세츠 공과 대학 제공
https://phys.org/news/2020-05-tiny-magic-angle-graphene.html
.Can mosquitoes stop quadcopters going bump in the night?
모기가 밤에 쿼드 콥터 충돌을 막을 수 있습니까?
로 리즈 대학 떠 다니는 모기는 깨어 난 땅을 만지고 있습니다. 학점 : Chiba University; RVC MAY 8, 2020
구조 및 모션 연구소 과학자들은 모기의 야행 비행을 안내하는 원리를 사용하여 우아한 충돌 방지 감각 시스템이 장착 된 쿼드 콥터를 개발했습니다. Science에 발표 된 그들의 연구 는 모기가 날개가 퍼덕 거리는 날개에 의해 생성 된 기류의 변화를 감지함으로써 어둠 속에서 장애물을 피하는 방법을 보여줍니다. 리즈 대학 (University of Leeds)의 Simon Walker 박사를 포함하고 RV (Royal Veterinary College)의 Richard Bomphrey 교수가 이끄는 국제 공동 연구 그룹은 남성 Culex Quinquefasciatus 모기의 감각 메커니즘에 대한 이해를 이용하여 바이오를 개발했습니다. 공기 역학적 정보를 즉석에서 인코딩하는 자율 쿼드 콥터 용 충돌 방지 시스템. 이 연구에는 치바 대학 (Chiba University)의 나카타 토시유키 (Toshiyuki Nakata), 브라이튼 대학교 (Brighton University)의 파트 리시오 시모 네스 (Patriício Simões), 이안 러셀 (Ian Russell)과의 협력도 포함되었다. 야행성 모기 는 표면에 충돌하지 않고 어둠 속에서 탐색합니다. 사람들이 먹이를주기 위해 사람이나 다른 동물에게 착륙 할 때, 은밀하게 유지하기 위해 매우 부드럽게 행동합니다. 재난이 발생할 수 있습니다. 이 야행성 모기는 눈으로 무엇을하고 있는지 알 수 없기 때문에 다른 감각 모드 인 기계 감각을 사용합니다. 모기와 다른 날아 다니는 동물들은 주위의 공기를 가속시켜 날아 가며 각 날개 아래에 빠른 제트기를 만듭니다. 이 제트는지면이나 벽과 같은 장애물이있는 경우 모양이 바뀝니다.
https://youtu.be/AIpzxEK6xm4
지상 탐지를 보여주는 쿼드 콥터. 크레딧 : Chiba University; RVC
구조 및 모션 연구소 Johnston 's organ라고하는 모기 머리의 안테나 기저부에 정교하게 민감한 수용체 배열 덕분에 모기는 기류 패턴의 이러한 변화를 감지 할 수 있습니다. 연구자들은 이것을 "공기 역학적 이미징"이라고 불렀다. 그것은 어두운 곳에서도 물리적 접촉으로 표면을 느낄 수 없을 때 모기에게 주변 세계의 그림을 준다. 이 팀은 모기 비행의 고속 기록을 기반으로 전산 유체 역학 시뮬레이션을 사용하여 신체 주변의 공기 흐름에 대한지면과 벽의 영향을 조사했습니다. 그들은 안테나의 Johnston의 장기가 낮은 고도에서 기류 변화를 매우 쉽게 감지하고 감지 임계 값에 도달 할 때까지 높은 고도에서 응답이 감소하는 경향을 발견했습니다. 기류 패턴에서 가장 큰 차이가있는 위치 중 하나가 머리 위로 발생한다는 사실에 놀랐습니다. 이는 곤충 안테나가 지상에서 가장 멀리 떨어져 있어도 이러한 변화를 감지 할 수있는 최적의 위치에 있음을 의미합니다. 비행기와 헬리콥터 조종사는 지상에 매우 가까이있을 때 일반적으로 2 개의 날개 길이보다 낮은 고도에서 눈에 띄는 '지상 효과'현상에 익숙 할 것입니다. 연구원들은 새로운 데이터를 사용하여 Culex 모기가 표면을 감지 할 수있는 최대 거리, 즉 날개 길이가 20 개 이상으로 기존 공기 역학 모델을 기반으로 감지 할 수있는 예상 거리보다 훨씬 먼 거리를 예측했습니다. 리즈 (Leeds)의의 생명 과학부 (University of Biomedical Sciences)의 사이먼 워커 (Dr. Simon Walker) 박사는“모기는 날개가 길고 날개가 극도로 높은 곤충 내에서 특이 치 (outlier)를 나타냅니다. "진화의 기술은 물론 엔지니어가 사용할 수있는 고무적인 기술"
https://youtu.be/LKS3FoQS3tw
떠 다니는 모기의 공기 역학적 시뮬레이션으로 땅에 닿는 여파를 보여줍니다. 안테나 밑면의 매우 민감한 기관은 흐름을 모니터링하고 표면에서 약간 떨어진 거리에서도이 이벤트를 감지 할 수 있습니다. 크레딧 : Chiba University; RVC
구조 및 모션 연구소 수석 저자 인 나카타 토시유키 박사는 BBSRC (Biotechnology and Biological Sciences Research Council)의 지원을 받아 모기 및 기타 곤충의 공기 역학을 조사했습니다. "모의 시뮬레이션 결과 모기의 정밀도에 놀랐습니다. 모기 주변의 표면을 피했습니다. "기존의 공기 역학의 맥락에서 지상 효과를 살펴보면, 비행하는 모기에 의해 감지되는 바닥까지의 거리는 엄청납니다." 이 팀의 다음 단계는 공기 역학적 이미징 개념을 소형 쿼드 콥터로 이전하는 것이 었습니다. 그들은 차압 센서에 연결된 일련의 프로브 튜브로 만든 바이오 센서 센서 장치를 차량에 장착했습니다. 연구자들은 쿼드 콥터 주변의 공기 흐름 속도를 측정하여 최대 감도를 위해 프로브를 배치 할 위치를 확인했습니다. 센서 모듈은 표면에 접근 할 때 공기 흐름에 가장 큰 변화가있는 곳에 배치 할 때 모기와 같이 최적으로 작동합니다. 이 장치는지면 근처로 흘렀으며 벽은 먼저 테 더링을 한 다음 조종을 거쳐 마지막으로 자율적으로 수행되었습니다. 이 간단한 모델은지면과 벽에 접근 할 때 장애물을 피하기에 충분한 거리에서 표면을 감지하고 경보를 성공적으로 발생시킬 수있었습니다. 이전의 표면 감지 쿼드 콥터 연구 와 달리이 모델은 처리 할 처리가 거의없는 기본 임계 값 만 필요합니다. 가볍고 전력 효율적이며 확장 가능합니다. Richard Bomphrey 교수는 다음과 같이 말했습니다 : "이러한 중요한 곤충 그룹이 전 세계를 어떻게 탐색하는지 이해하는 것이 중요합니다. 비행 차량과 드론으로 더 많은 작업을 수행하는 미래에 살려면 영감을 얻는 것이 도움이 될 수 있습니다 건물이나 다른 인프라 근처에서 작동 할 때 모기를 사용하여 기계를보다 안전하게 만듭니다. " "작은 전단지에서 멈출 이유가 없습니다.이 표면 감지 기능은 헬리콥터로 확장 될 수있어 위험하고 가시성이 낮은 조건에서 비행 할 때 좀 더 안전합니다."
더 탐색 모기 짝짓기 의식으로 조용한 무인 항공기로 이어질 수 있음 더 많은 정보 : Toshiyuki Nakata et al. 모기에 의한 공기 역학적 이미징은 자율 비행 차량 인 Science (2020) 의 표면 검출기에 영감을줍니다 . DOI : 10.1126 / science.aaz9634 저널 정보 : 과학 리즈 대학교 제공
https://techxplore.com/news/2020-05-mosquitoes-quadcopters-night.html
.Data science drives new maps to predict the growth of cities over next century
데이터 과학은 다음 세기에 도시의 성장을 예측하기 위해 새로운지도를 주도합니다
작성자 : Karen B. Roberts, 델라웨어 대학교 덴버 대학 (University of Denver)의 델라웨어 대학 데이터 과학자 인 징 가오 (Jing Gao)와 공동 작업자 브라이언 오닐 (Brian O'Neill)은 다른 사회적, 경제적 상황에서 향후 100 년 동안 도시 토지가 어떻게 변할지를 예측하기 위해 새로운 글로벌 시뮬레이션 모델을 만들었습니다. 크레딧 : University of Delaware MAY 8, 2020
델라웨어 대학 데이터 과학자 인 징 가오 (Jing Gao)는 시간이 지남에 따라 도시와 마을이 성장하는 방식에 매료되었습니다. 이 개념을 도시화라고합니다. 시카고, 로스 앤젤레스, 뉴욕으로 가십시오. 이들은 모두 도시이지만 도시의 면적이 어떻게 확장되는지에 따라 각각 다르게 성장합니다. 인도 뉴 델리에서 프랑스 파리까지 전 세계적으로 마찬가지입니다. UD의 지구, 해양 및 환경 대학의 지리 및 공간 과학 조교수 인 Gao와 덴버 대학의 UD 동문이자 공동 연구자 인 Brian O'Neill은 도시의 토지 방법을 예측하기 위해 새로운 글로벌 시뮬레이션 모델을 만들었습니다. 다른 사회적, 경제적 상황에 따라 향후 100 년 동안 변화 될 것 입니다. 이 연구는 데이터 과학 및 기계 학습을 활용하여 도시화가 어떻게 전개 될지에 대한 장기적인 시각을 10 년에 걸쳐서 보여줍니다. 연구원들은 5 월 8 일 금요일 Nature Communications 저널에 발표 된 논문에서 시뮬레이션을 설명합니다 . 데이터 과학은 장기 예측을 돕습니다 Gao에 따르면, 최근까지 도시 확장에 대한 장기적인 글로벌 예측을 생성하기가 어려웠다. 도시화는 세계적인 추세이지만 도시 개발 방식 (건물, 도로, 사람, 경제)은 시간이 지남에 따라 변할 수 있기 때문입니다. 또한이 개발은 국가마다 다를 수 있으며 심지어 같은 국가의 다른 지역에서도 다를 수 있습니다. 이 변화가 어떻게 발생하는지 이해하기 위해 Gao와 O'Neill은 데이터 과학을 사용하여 지구의 위성 이미지를 기반으로 지난 40 년 동안 도시의 토지 변화를 보여주는 새롭게 이용 가능한 글로벌 맵 시리즈를 포함하여 도시화의 다양한 측면을 나타내는 15 개의 글로벌 데이터 세트를 분석했습니다. 전 세계지도는 약 38 미터 (38 미터) 이내의 정확도를 지니고 있으며, 이전에는이 정도의 특이 도로 불가능했던 과거 도시 개발에 대한 독창적 인 상세 모습을 제공합니다. Gao는 "광업 역사적 데이터는 도시화, 꾸준히 도시화, 빠르게 도시화의 세 가지 도시화 스타일이 있음을 보여 주었다"고 말했다. "그리고 국가는 빠른 도시화에서 꾸준한 도시화로 시간이 지남에 따라 도시화로 발전했습니다." 미국과 대부분의 서유럽 국가들이 이미 도시화되어 있다는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 이전에 급속한 발전을 경험 한 인도와 중국은 꾸준히 도시화로 전환했습니다. 현재 도시화가 빠른 국가에는 아프리카의 많은 국가가 포함됩니다. 여기에 데이터 과학 부분이 있습니다. 이러한 광범위한 스타일을 이해하는 것만으로는 전 세계적으로 도시화가 현지 규모로 어떻게 진행되고 있는지 파악하기에 충분하지 않습니다. 이를 위해 연구자들은 세계를 375 개의 작은 지역으로 나누고 각 지역에 대해 고유 한 모델을 동시에 실행 한 다음 모든 모델의 결과를 모아서 세계지도를 개발했습니다. 이 정보는 우리 도시가 어떻게 도시화가 잠재적으로 영향을 미칠 수 있는지를 밝히고 세계 도시 계획자 및 정책 입안자들에게 지역 사회에 알릴 수있는 잠재적 인 도시화 영향을 밝힐 수 있습니다. 연구팀의 예측에 따르면 지구의 총 도시 면적은 2100 년까지 1.8에서 5.9 배로 증가 할 수 있습니다. 과거의 도시화 추세가 계속되면 세계는 약 618,000 평방 마일 (160 만 평방 킬로미터)을 건설 할 것입니다. 세기 동안 전 세계적으로 새로운 도시 지역. 독일의 약 4.5 배나 2 억 2 천 5 백만 개의 축구장입니다. 그러나 이러한 도시 확장은 앞으로 몇 년간의 사회 추세에 크게 좌우됩니다. 여기에는 경제 성장 추세, 인구 변화 및 생활 습관과 습관이 환경에 미치는 영향에 대한 고려 수준이 포함됩니다. 선진국과 개도국, 예를 들어 유럽 및 동남아시아 국가의 경우, 사회가 지속 가능성 사고 방식을 채택하는 대신 물질적이고 화석 연료 중심의 개발을 선호한다면 도시 확장은 대략 3 배가 될 것으로 예상됩니다. 미국에서는 사람들이 녹색 개발 및 환경 인식과 같은 지속 가능성에 초점을 맞추면 도시 확장이 가장 적습니다. 이 경우 도시 면적은 2100 년까지 1.3 배 증가 할 것으로 예상된다. 그러나 사람들이 화석 연료 소비와 물질 중심 사회로 인해 같은 시간대에 걸쳐 매우 물질적 인 개발을 선호한다면, 미국이 세기 초반에 확장 한 규모의 4 배 가까이 미국은 이미 개발 도상국이 가장 많은 국가 중 하나이므로 도시 확장의 4 배 성장 이 많습니다. Gao는 "이것은 우리의 계획이 정책과 계획에 정보를 제공 할 수있는 곳"이라고 말했다. "이러한 예측은 연구원과 분석가가 기후 변화와 같이 장기간에 걸쳐 발생하는 대규모 변화가 지역 도시 지역에 어떤 영향을 줄 수 있는지 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다." 대부분의 개인은 건물이나 도로와 같은 풍경의 변화가 자신의 삶에 어떤 영향을 줄 수 있는지 인식하지 못합니다. 예를 들어 델라웨어에서 해안 근처에 지어진 두 번째 집은 종종 농지 비용이 듭니다. 이러한 발전은 지역의 경제 번영을 증가시킬 수 있지만 해안 홍수 및 해수면 상승에 대한 잠재적 노출 증가와 같은 다른 의도하지 않은 결과를 초래할 수 있습니다. 그리고 어떤 사회-경제적 시나리오가 선택 되든, 시뮬레이션은 대부분의 국가가 세기 말까지 도시화 될 것임을 보여줍니다. 이 연구에서 흥미로운 발견은 도시화가 주로 개발 도상국에서 일어나고 있다는 생각이 있지만, Gao는 그렇지 않다고 말했다. "지난 40 년 동안 수집 된 데이터를 보면 , 선진국 의 새로운 도시 토지 건설 의 절대량 은 개발 도상국과 비슷합니다." "그러나 개발 도상국에서는 현재 개발 도상국이 훨씬 적기 때문에 변화가 더 빠르기 때문에 변화율이 더 높아 보인다." 아프리카의 개발 도상국이 계속 성장함에 따라 도시화 된 토지면에서 미국과 같은 선진국을 따라 잡거나 능가 할 것인가? "오늘날 정의에 따르면 아프리카는 2100 년까지 도시화 될 것으로 예상된다"고 Gao는 말했다. "그러나 한 세기 내내 다른 지역에 비해 매우 빠른 속도로 계속 발전하고 있더라도, 미국과 같은 선진국은 처음부터 차이가 크고 선진국이 계속 확장하기 때문에 따라 잡지 않을 것입니다. 도시 지역. "
더 탐색 일부 도시 지역의 경우 온난화 기후는 위협의 절반에 불과합니다 추가 정보 : Jing Gao et al. 데이터 중심 시뮬레이션과 공유 사회 경제적 경로, Nature Communications (2020) 를 사용하여 21 세기 전 세계 도시 토지를 매핑 합니다. DOI : 10.1038 / s41467-020-15788-7 저널 정보 : Nature Communications 에 의해 제공 델라웨어 대학
https://techxplore.com/news/2020-05-science-growth-cities-century.html
.Scientists rewire photosynthesis to fuel our future
과학자들은 우리의 미래에 연료를 공급하기 위해 광합성을 재 배선합니다
에 의해 애리조나 주립 대학 크레딧 : CC0 Public Domain MAY 7, 2020
수소는 매년 전 세계적으로 6 천만 톤 이상을 생산하는 필수품입니다. 그러나 95 % 이상이 에너지 집약적이고 이산화탄소를 생성하는 화석 연료의 증기 개질에 의해 이루어진다. 빛과 물을 통해 만들어진 조류 생물 수소로 그 일부를 대체 할 수 있다면 상당한 영향을 미칩니다. 이것은 본질적으로 분자 과학 대학의 케빈 레딩 (Kevin Redding) 실험실과 생물 에너지 및 광합성 센터 소장에서 이루어졌다. Rewiring photoynthesis : In vivo 수소를 만드는 Photosystem I-hydrogenase chimera라는 제목의 연구는 매우 최근에 영향력있는 저널 Energy and Environmental Science에 게재되었습니다 . 레딩 교수 는“우리가 한 일은 광합성에서 고 에너지 전자 를 차단하고 이를 이용하여 대체 화학을 유도 하는 것이 가능하다는 것을 보여준다 ”고 설명했다. "우리는 여기서 수소 생산을 예로 사용했습니다." "Kevin Redding과 그의 그룹은 Photosystem I complex를 리엔지니어링하는 데 진정한 돌파구를 마련했습니다."Liberal Arts and Sciences의 일부인 Molecular Sciences의 임시 이사 인 Ian Gould는 설명했습니다. "그들은 자연이 한 가지 목적을 위해 설계된 다른 복잡한 단백질 구조를 방향을 바꾸는 방법을 찾지 못했을뿐 아니라 분자 수준에서 가장 좋은 방법을 찾았습니다." 시아 노 박테리아뿐만 아니라 식물과 조류가 광합성을 사용하여 산소와 "연료"를 생성한다는 것은 일반적인 지식 입니다. 후자는 탄수화물과 수소와 같은 산화성 물질입니다. 산소 광합성에서 빛의 일차 반응을 조정하는 두 가지 색소-단백질 복합체가 있습니다 : PSI (Photosystem I)와 PSII (Photosystem II). 조류 (이 연구에서 단세포 녹조류 Chlamydomonas reinhardtii, 즉 'Chlamy')는 전자를 사용하는 수소 분해 효소 (hydrogenase)라는 효소를 가지고 있는데,이 효소는 단백질 페레 독신에서 나오는 전자를 이용하며, PSI에서 다양한 목적지로 전자를 페리하는 데 일반적으로 사용됩니다. 문제는 조류 수소화 효소가 PSII에 의해 지속적으로 생성되는 산소에 의해 신속하고 비가 역적으로 불 활성화된다는 것이다. 이 연구에서 박사 과정생이자 첫 번째 저자 인 Andrey Kanygin은 PSI의 유전자 키메라와 수소화 효소를 만들어내어 이들이 생체 내에서 공동 조립되고 활성화되도록합니다. 이 새로운 어셈블리는 전자를 이산화탄소 고정 장치에서 바이오 수소 생산으로 이동시킵니다. "우리는 수소 수소 분해 효소 효소를 광 시스템 I에 직접 연결하여 분자 수소를 만들기 위해 물 분열 (Photosystem II에 의한)에서 전자의 상당 부분을 우회시키기위한 근본적인 다른 접근법이 필요하다고 생각했다. "라고 레딩은 설명했다. 새로운 광 시스템 (PSI- 하이드로게나 제)을 발현하는 세포는 며칠 동안 빛에 의존하여 수소를 빠른 속도로 만듭니다. 이 중요한 결과는 영국 화학 협회 (Royal Society of Chemistry)가 발행 한 월간 화학 뉴스 잡지 인 Chemistry World의 다음 기사에도 실릴 것입니다. 이 잡지는 화학 과학 커뮤니티에 영향을 미치기 때문에 연구, 국제 비즈니스 뉴스 및 정부 정책을 포함한 화학 세계의 현재 발전에 대해 설명합니다. 이 연구에 자금을 지원하는 NSF 보조금은 미국-이스라엘 이중 과학 재단 (BSF)의 일부입니다. 이 계약에서 미국 과학자와 이스라엘 과학자가 힘을 합쳐 공동 프로젝트를 구성합니다. 미국 파트너는 공동 프로젝트에 대한 보조금을 NSF에 제출하고 이스라엘 파트너는 ISF (Israel Science Foundation)에 동일한 보조금을 제출합니다. BSF 자금을 얻기 위해서는 두 기관 모두 프로젝트 자금에 동의해야합니다. 레딩의 BSF 프로젝트 파트너 인 텔 아비브 대학교 (Tel Aviv University)의 Iftach Yacoby 교수는 약 8 년 전에 TAU에서 처음 시작한 조류 과학자로서 조류 생물 수소 생산을 증가시키는 다양한 방법에 중점을 두었습니다. 요약하면, 광합성 미생물의 기본 공정을 재 설계하면 태양 만 공급하고 물을 전자 공급원으로 사용하여 어려운 전자 반응을 유도 할 수있는 바이오 팩터를 생성 할 수있는 저렴하고 재생 가능한 플랫폼을 제공합니다.
더 탐색 미래에 연료를 공급하다 : 과학자들은 조류 수소 생산의 새로운 방법을 장려 추가 정보 : 안드레이 Kanygin 등, 광합성 재배 선 : H 만드는 광계 I-수소화 키메라 2 생체 내에서, 에너지 및 환경 과학 (2020). DOI : 10.1039 / C9EE03859K 저널 정보 : 에너지 및 환경 과학 , 에너지 및 환경 과학 에 의해 제공 애리조나 주립 대학
https://techxplore.com/news/2020-05-scientists-rewire-photosynthesis-fuel-future.html
.Fiber imaging beyond the limits of resolution and speed
해상도 및 속도의 한계를 넘어선 섬유 이미징
에 의한 나노 리소그래피를위한 고급 연구 센터 초 고해상도 광섬유 설정에 대한 아티스트의 인상. 광섬유에서 무작위로 얼룩진 광선 (녹색)이 전체 샘플 (오른쪽)을 여러 번 비 춥니 다. 압축 감지 재구성은 형광 표지가 필요없는 시료의 고해상도 이미지를 제공하여 바이오 이미징 및 나노 리소그래피 모두에서 나노 스코프 응용을 제공합니다. 크레딧 : Lyuba Amitonova MAY 8, 2020
ARCNL과 Vrije Universiteit Amsterdam의 연구원들은 초박형 섬유를 통해 초 고해상도 현미경을위한 소형 셋업을 개발했습니다. 스마트 신호 처리를 사용하여 해상도 및 속도의 이론적 한계를 뛰어 넘습니다. 이 방법은 특별한 형광 표지를 필요로하지 않기 때문에, 의료 응용 및 나노 리소그래피에서의 3 차원 구조의 특성화 모두에 유망하다. 5 월 7 일에 결과는 Nature 제품군 의 과학 저널 인 Light : Science & Applications에 발표되었습니다 . Lyuba Amitonova는“나노 스케일에서의 이미징은 사용되는 빛의 파장에 의해 제한된다.이 회절 한계를 극복 할 수있는 방법이 있지만, 일반적으로 큰 현미경과 어려운 공정 절차가 필요하다”고 Lyuba Amitonova는 말했다. "이러한 시스템은 생물학적 조직의 깊은 층이나 다른 접근하기 어려운 장소의 이미징에는 적합하지 않습니다." Amitonova는 최근 ARCNL에서 Nanoscale Imaging and Metrology에 대한 연구 그룹을 시작했습니다. 그녀는 파트 타임 으로 VU Amsterdam 과 연결되어 Johannes de Boer 그룹의 내시경 검사를 위해 초박형 섬유를 연구하고 있습니다. Amitonova와 de Boer는 소형 시스템에서 회절 한계 를 극복하여 초 고해상도로 심부 조직 이미징을 가능하게 하는 방법을 개발했습니다 . 역 데이터 압축 Amitonova의 접근 방식의 핵심은 의미있는 이미지를 생성하기 위해 데이터 샘플의 모든 정보가 필요한 것은 아닙니다. " JPEG 압축 형식을 사용하여 사진의 데이터 양을 제한하는 디지털 사진을 생각해보십시오 . 압축은 이미지의 최대 90 %를 제거하지만 차이를 거의 볼 수 없습니다"라고 그녀는 말합니다. " 실제로 존재하는 모든 물체의 이미지 가 희소하므로 대부분의 이미지 포인트에 정보가 포함되어 있지 않기 때문에이 방법이 효과적 입니다. 측정에서 우리는이 정보의 희소성을 10 % 만 획득하여 역으로 사용합니다. "수학적 계산 방법을 통해 이용 가능한 데이터의 전체 이미지를 재구성하고 전체 이미지를 재구성합니다."
얼룩덜룩 한 빔
종래의 현미경에서, 샘플은 종종 전체 샘플의 그림을 만들기 위해 점별로 조명됩니다. 고해상도 이미지에는 많은 데이터 포인트가 필요하므로 시간이 오래 걸립니다. Amitonova와 de Boer가 개발 한 접근법은 얼룩덜룩 한 레이저 빔을 생성하는 광섬유를 사용하여 샘플의 여러 영역을 무작위로 동시에 조명 할 수 있습니다. 샘플에 의해 반사 된다면 광은 단일 데이터 포인트로서 수집되고, 여기서 관련 정보가 계산에 의해 추출된다. Amitonova는“점 단위 조명을 사용하면 256 개의 데이터 포인트를 가져와 256 픽셀의 이미지를 얻을 수 있습니다.이 방법을 사용하면 동일한 수의 측정으로 약 20 배 많은 픽셀의 이미지를 만들 수 있습니다. "따라서 압축 이미징은 훨씬 빠릅니다.
라벨없는 감지
이 방법은 최소 침습적 바이오 이미징을 염두에두고 개발되었습니다. 그러나 다른 초 고해상도 이미징 방법에 필요한 형광 표지가 필요하지 않기 때문에 나노 리소그래피에서의 응용 분야 감지에 매우 유망합니다. Amitonova는 ARCNL에서이 개념을 더욱 발전시킬 것입니다. "섬유의 소형화로 인해 나노 리소그래피에서 계측 도구를 개발하는 데 매우 편리합니다. 섬유 기반 프로브는 고해상도와 넓은 시야각을 고유하게 조합하여 쉽게 사용할 수 있습니다. 접근하기 어려운 곳. 우리의 방법을 더 발전 시키면 더 높은 해상도와 속도를 기대할 수있을 것입니다. 계측 도구와 의료 진단은 우리의 발견으로부터 이익을 얻을 가능성이 가장 큰 영역입니다. "
더 탐색 블러 배리어 극복 : 초 고해상도 이미징 결함 해결 추가 정보 : Lyubov V. Amitonova et al. Abbe 및 Nyquist 한계를 넘어서는 내시 현미경, Light : Science & Applications (2020). DOI : 10.1038 / s41377-020-0308-x 저널 정보 : 빛 : 과학 및 응용 프로그램 , 자연 나노 리소그래피를위한 고급 리서치 센터 제공
https://phys.org/news/2020-05-fiber-imaging-limits-resolution.html
.South Africa's MeerKAT solves mystery of 'X-galaxies'
남아프리카의 MeerKAT, 'X- 은하계'의 미스터리 해결
남아프리카 라디오 천문대 지구에서 8 억 광년 떨어진 은하 PKS 2014-55는 이전의 비교적 흐릿한 이미지로 인해 'X 형'으로 분류됩니다. MeerKAT 망원경으로 얻은이 무선 이미지에 제공된 세부 사항은 그 모양이 '이중 부메랑'으로 가장 잘 묘사되어 있음을 나타냅니다. 파란색으로 표시된 두 개의 강력한 전파 전파는 각각 우주로 250 만 광년을 연장합니다 (우리 은하와 가장 가까운 주요 이웃 인 안드로메다 은하 사이의 거리와 비교할 수 있습니다). 결국, 그들은 은밀한 은하계 가스의 압력에 의해 '돌아 간다'. 그들이 중심 은하쪽으로 다시 흐르면서, 상대적으로 높은 가스 압력에 의해 부메랑의 더 짧은 수평의 팔로 편향된다. 배경 이미지는 먼 우주에서 무수한 은하에서 보이는 빛을 보여줍니다. W Cotton 등, MNRAS (2020)로부터 채택 됨. 크레딧 : NRAO / AUI / NSF; SARAO; DES MAY 8, 2020
은하수보다 훨씬 더 활동적인 많은 은하들은 은하계 공간으로 뻗어있는 거대한 쌍방 전파를 가지고있다. 일반적으로 이것들은 반대 방향으로 진행되며, 은하 중심의 거대한 블랙홀에서 나옵니다. 그러나 일부는 더 복잡하고 하늘에 'X'를 형성하는 4 개의 제트기가있는 것으로 보입니다. 이 현상을 이해하기 위해 몇 가지 가능한 설명이 제안되었습니다. 여기에는 수백만 년에 걸쳐 은하의 중심에서 블랙홀의 회전 방향의 변화와 관련 제트기가 포함됩니다. 각각 한 쌍의 제트와 관련된 2 개의 블랙홀; 및 은하로 다시 떨어지는 물질은 다른 방향으로 편향되어 X의 다른 두 팔을 형성한다. 그러한 은하 중 하나 인 PKS 2014-55에 대한 절묘한 새로운 MeerKAT 관측은 후자의 설명이 호스트 은하쪽으로 다시 흘러 갈 때 "모퉁이를 돌고있는"물질을 보여주기 때문에 후자의 설명을 강력하게 선호한다. 그 결과는 왕립 천문 학회 월간지 에 게재되었다 . 이 작업은 남아프리카 라디오 천문학 관측소 (SARAO), (미국) NRAO (National Radio Astronomy Observatory), 프리토리아 대학교 (University of Pretoria) 및 로즈 대학교 (Rhodes University)의 팀이 수행했습니다. 이 비정상적인 은하들에 대한 이전의 연구는 최근 완성 된 MeerKAT 망원경에 의해 제공된 고품질 이미징이 부족했다. 이 망원경 배열은 남아프리카 북부 케이프 지방의 카루 반사막에 위치한 64 개의 라디오 요리로 구성됩니다. 컴퓨터는 이러한 안테나의 데이터를 직경 8km의 망원경으로 결합하고 PKS 2014-55에 전례없는 품질 의 무선 대역의 이미지를 제공 하여 모양의 미스터리를 해결할 수있었습니다. 남아프리카 라디오 천문학 관측소의 MeerKAT 망원경으로 관찰 한 X 모양의 거대한 라디오 은하 PKS 2014-55를 보여주는 주석이 달린 이미지. 오래된 X 모양의 라디오 제트, 중앙의 블랙홀에 더 가까운 젊은 제트기 및 영향을받는 지역을 나타냅니다. 중앙 은하의 별과 가스에 의해 곡선 화살표는 X의 수평 성분을 형성하는 역류 방향을 나타낸다. 크레디트 : UP; NRAO / AUI / NSF; SARAO; DES MeerKAT를 구축 한 SKA 남아프리카 프로젝트의 전 책임자이자 공동 연구 저자 인 Bernie Fanaroff는 "MeerKAT는 세계 최고의 종류로 설계되었습니다. 고유 한 기능이 어떻게 작동하는지 보는 것은 훌륭합니다. " 은하 의 진화와 관련된 오랜 질문을 해결하는데 기여한다 ." NRAO의 윌리엄 코튼 (William Cotton)은 "MeerKAT는 새로운 퍼즐을 발견하더라도 오래된 퍼즐을 풀 수있는 힘을 가진 차세대 계측기 중 하나입니다.이 은하계는 이전에는 볼 수 없었던 특징들을 완전히 이해하지 못하고 있습니다." 이러한 공개 질문에 대한 추가 연구가 이미 진행 중입니다.
더 탐색 먼 은하계와 같은 은하가 우주의 별 형성 역사를 밝힌다 추가 정보 : X 형 라디오 갤럭시 PKS 2014-55의 유체 역학 역류. 왕립 천문 학회 월간 고지 . DOI : 10.10931 / mnras / staa1240 저널 정보 : 왕립 천문 학회 월간 공지 남아프리카 라디오 천문대에서 제공
https://phys.org/news/2020-05-south-africa-meerkat-mystery-x-galaxies.html
.Mysterious Giant Viruses: Gargantuan in Size and Complexity
수수께끼의 거대 바이러스 : 크기와 복잡성의 Gargantuan
주제 : Michigan State University미생물학생물학바이러스학 으로 미시간 주립 대학 2020년 5월 9일 투판 바이러스
최근 몇 년 동안 시베리아 해동 영구 해빙에서 남극 얼음 아래에 알려지지 않은 위치에 이르기까지 세계에서 가장 신비로운 여러 지역에서 거대한 바이러스가 발견되었습니다. 그러나“The Thing”은 여전히 공상 과학의 작품입니다. 지금은 새로운 연구에서 미시간 주립대 (Michigan State University)의 한 과학자 팀은 이러한 수수께끼를 갖지만 거대 미생물과 세포를 감염시키는 과정의 주요 측면에 대해 밝혔습니다. 최첨단 이미징 기술의 도움으로이 연구는 거대 바이러스 연구를위한 신뢰할 수있는 모델을 개발했으며, 감염 조정을 담당하는 여러 주요 단백질을 최초로 식별하고 특성화했습니다. 거대 바이러스는 크기가 300 나노 미터보다 크며 수천 년 동안 생존 할 수 있습니다. 비교해 볼 때, 일반적인 감기를 담당하는 라이노 바이러스는 약 30 나노 미터입니다. MSU의 생화학 및 분자 생물학 부교수 인 Kristin Parent는“거대한 바이러스의 크기와 복잡성은 엄청나 다. "최근 시베리아에서 발견 된 거대한 바이러스는 영구 동토층에서 30,000 년 후에도 감염 능력을 유지했습니다." 외부 껍질 또는 캡시드는 견고하고 거친 환경을 견딜 수있어 바이러스 게놈 내부를 보호합니다. 이 연구에서 분석 된 종의 캡시드 (미미 바이러스, 남극 바이러스, 삼바 바이러스 및 새로 발견 된 투판 바이러스)는 정 이십 면체이거나 20 면체 모양입니다. 이 종들은 바이러스 게놈을 방출하는 독특한 메커니즘을 가지고 있습니다. 불가사리 모양의 씰이 외부 쉘 정점 중 하나 위에 있습니다. 이 고유 한 정점은 '스타 게이트'로 알려져 있습니다. 감염 동안 '불가사리'와 '스타 게이트'가 바이러스 게놈을 방출하기 위해 열립니다. 연구 기간 동안 여러 가지 장애물을 해결해야했습니다. 부모는“거대한 바이러스는 크기 때문에 이미지를 만들기가 어렵고 이전의 연구는 올바른 감염 상태에서 '일대일'바이러스를 찾는 데 의존하고있었습니다. 이 문제를 해결하기 위해 부모의 대학원생 Jason Schrad는 감염 단계를 모방하는 새로운 방법을 개발했습니다. 부모 그룹은 대학의 새로운 Cryo-Electron Microscopy 현미경과 Scanning Electron Microscope를 사용하여 감염 과정에서 바이러스가 경험할 수있는 조건을 시뮬레이션하기 위해 고안된 다양한 화학 및 환경 처리를 실시했습니다. 부모는“Cryo-EM을 통해 원자 수준에서 바이러스와 단백질 구조를 연구하고이를 실제로 포착 할 수 있습니다. "이 기술에 대한 접근은 매우 중요하며 MSU의 새로운 현미경은 캠퍼스 연구를위한 새로운 문을 열었습니다." 결과는 스타 게이트 개방을 성공적으로 유도 한 3 가지 환경 조건, 즉 낮은 pH, 고온 및 높은 염을 나타냈다. 더욱이, 각 상태는 다른 감염 단계를 유발했습니다. 이 새로운 데이터를 통해 Parent 's 그룹은 연구를 위해 감염 단계를 효과적이고 안정적으로 모방하는 모델을 설계했습니다. "이 새로운 모델은 이제 과학자들이 신뢰할 수 있고 높은 빈도로 단계를 모방하여 향후 연구의 문을 열고 바이러스를 목표로하는 모든 연구를 극적으로 단순화 할 수 있습니다."라고 Parent는 말했습니다. 그 결과 몇 가지 새로운 발견이있었습니다. 부모는“우리는 스타 게이트 포털 위의 불가사리 봉인이 천천히 풀리지 않고 캡시드에 붙어있는 상태에서 천천히 압축이 풀리는 것을 발견했습니다. "새로운 거대한 바이러스 게놈 방출 전략에 대한 우리의 설명은 바이러스에 대한 우리의 이해에서 또 다른 패러다임 전환을 의미합니다." 다양한 단계의 감염을 일관되게 재현 할 수있는 능력으로 연구원들은 첫 단계에서 바이러스에 의해 방출 된 단백질을 연구했습니다. 단백질은 작업자의 역할을하여 바이러스가 세포의 생식 능력을 감염시키고 납치하는 데 필요한 많은 생물학적 과정을 조정합니다. "이 연구의 결과는 이전에 알려지지 않은 기능을 가진 많은 단백질에 추정 적 또는 추정 된 역할을 할당하는 데 도움이되며이 새로운 모델의 힘을 강조합니다." "우리는 감염의 초기 단계에서 방출되는 주요 단백질을 확인하여 과정을 중재하고 바이러스 인수를 완료하는 것을 돕는 역할을합니다." 미래의 연구에 관해서는? “이러한 단백질의 많은 기능과 거대 바이러스 감염을 조정하는 방법은 향후 연구의 주요 후보입니다.”라고 Parent는 말했습니다. “우리가 확인한 많은 단백질은 바이러스 감염의 초기 단계에서 방출 될 것으로 예상되는 일치하는 단백질과 일치합니다. 이는이 연구에서 생성 된 체외 단계가 생체 내에서 발생하는 단계를 반영한다는 가설을 크게 뒷받침합니다.” 연구 된 다른 거대 바이러스 유형들 중 다수가 시험관 내에서 유사하게 반응했다는 사실은 연구원들이 모두 공통된 특징과 아마도 유사한 단백질을 공유한다고 생각합니다. 거대 바이러스가 코로나 바이러스와 달리 인간을 감염시킬 수 있는지 여부는 바이러스 학자들 사이에서 진화하는 주제입니다.
참조 : 제이슨 R. 슈 레이더, Jônatas S. Abrahão에 의해 "구조와 자이언트 바이러스 감염의 개시의 프로테옴 특성" 줄리아나 R. Cortines과 크리스틴 N. 학부모 2020 5월 8일, 셀 . DOI : 10.1016 / j.cell.2020.04.032 미나스 제 라이스 연방 대학과 리우데 자네이루 연방 대학의 연구원 인 Jônatas S. Abrahão와 Juliana R. Cortines는 각각 거대한 바이러스 표본을 발견하고 포착하는 데 전념하고 연구에 대한 지적 공헌을 한 공로를 인정했습니다.
https://scitechdaily.com/mysterious-giant-viruses-gargantuan-in-size-and-complexity/
.Possible Explanation for the Origin of Switchbacks Observed by Parker Solar Probe in the Sun’s Magnetic Field
태양 자기장에서 Parker Solar Probe가 관찰 한 스위치 백의 기원에 대한 가능한 설명
주제 : NASANASA 고다드 우주 비행 센터파커 솔라 프로브태양 으로 NASA의 고다드 우주 비행 센터 , 2020 5월 5일 자기장 라인 재정렬 교환 재 연결이라고하는 태양의 개방형 및 폐쇄 형 자기장 라인의 재정렬은 Parker Solar Probe가 관찰 한 자기“전환”을 설명 할 수 있습니다. 출처 : Justin Kasper 및 Levi Hutmacher / 미시간 대학교
천체 물리학 저널 에 2020 년 4 월 29 일에 발표 된 새로운 분석 은 2018 년 11 월 태양 광 플라이 비 동안 Parker Solar Probe에 의해 처음 관측 된 스위치 백의 원인 (태양풍 자기장에서의 갑작스러운 반전)에 대한 가능한 설명을 제공합니다. 미시간 대학교 (University of Michigan)의 저스틴 카스퍼 (Justin Kasper)와 레너드 피스크 (Lenanard Fisk) 과학자들의 새로운 논문에 따르면 스위치 백의 기원은 태양이 태양계로 뻗어있는 자기장 라인을 유지하고 이동시키는 방식과 관련이 있다고 제안했다. 수십 년 전에. 태양의 복잡한 자기장은 주로 양쪽 끝이 태양에 고정 된 닫힌 자기장 루프로 구성됩니다. 태양의 덜 일반적인 개방 필드 라인은 약 11 년의 태양주기 동안 태양의 북극과 남극 사이에서 이동하며,이 기간 동안 전체 자기장은 극성에서 반전됩니다. 20여 년 전에 Fisk와 동료들이 처음 발표 한 이론은이 필드 라인 마이그레이션의 프로세스를 설명하고 그 예측은 Parker Solar Probe가 관찰 한 스위치 백과 일치합니다. 태양으로부터 흐르는 자기장 라인에서 본질적으로 S 자형 꼬임 (switching)은 이미 태양 대기에 이미 개방 된 루프 자기장 라인의 재구성에서 발생하는 것으로 보인다. 개방 자기장 라인이 폐쇄 자기 루프를 만나면 교환 재 연결이라는 프로세스를 겪을 수 있습니다. 이것은 개방 자기장 라인이 루프에 스냅 될 수있게하고, 이전에 폐쇄 된 자기 루프의 일측이 태양계 내부로 연장되는 태양 자기장에 연결될 수있게한다. 이 프로세스는 새로 형성된 개방 자기장 라인에서 바깥쪽으로 흐르는 S 자형 꼬임을 생성합니다.이 모양은 Parker Solar Probe에서 측정 한 스위치 백을 추적합니다. 이 인터체인지 재 연결은 또한 태양 표면을 가로 질러 열린 자기장 선을 끌어 당깁니다. 즉, 태양의 자기장이 태양 회전 만 설명하는 것보다 더 빠르게 동쪽에서 서쪽으로 이동할 수 있습니다. 이는 Parker Solar Probe의 첫 번째 태양 발생시 관찰 된 사항과 일치합니다. 태양 근처에서 태양풍의 예상 "옆으로"움직임보다 큽니다. 저자는 이것이 태양의 코로나에서 플라즈마 와 자기장의 흐름 패턴을 더 깊이 표현한 것이라고 제안했다 . 1996 년 ESA / NASA Ulysses 미션 의 데이터를 바탕으로 처음 제안 된이 이론 은 Parker Solar Probe의 초기 관찰 두 가지 측면을 통합 할 수 있습니다. 태양에 점점 가까워 질 미션의 미래 태양과의 만남은 과학자들이 스위치 백의 기원을 더 조사하고이 이론의 예측을 테스트하는 데 도움이 될 것입니다.
참조 : LA 태양 광과 JC 카스퍼, 2020 년 4 월 29 일, " 천체 물리학 저널 편지 "에 의한 "태양의 열린 자속의 전 세계 순환" . DOI : 10.3847 / 2041-8213 / ab8acd
.Sea level could rise by more than a meter by 2100 if emission targets are not met
배출 목표를 충족하지 않으면 해수면이 2100 년에 1 미터 이상 증가 할 수 있습니다
에 의해 난양 기술 대학 크레딧 : CC0 Public Domain MAY 8, 2020
싱가포르 Nanyang Technological University (NTU 싱가포르) 과학자들이 이끄는 국제 연구에 따르면 전 세계 평균 해수면 상승이 배출량에 대한 전 세계 목표를 달성하지 못하면 2100 x 2100 x 5m를 초과 할 수 있다고합니다. 이 연구는 두 가지 기후 시나리오 ( 낮은 배출과 높은 배출) 에서 세계 평균 해수면 변화에 대해 100 명 이상의 국제 전문가의 예측을 사용했습니다 . 이 연구는 해당 분야의 다양한 리더를 대상으로 미래의 해수면 상승에 대한 전망에 대한 광범위한 확신을 제공합니다. 지구 온난화 가 산업화 이전 수준보다 섭씨 2 도로 제한 되는 시나리오에서 전문가들은 2300 년에 0.5 미터에서 2100 년에 0.5에서 2 미터까지 상승 할 것으로 추정했습니다. 4.5 도의 온난화에서 고 방출 시나리오에서는 전문가들은 2100 년에는 0.6 ~ 1.3 미터, 2300 년에는 1.7 ~ 5.6 미터가 더 크게 증가한 것으로 추정했다. 이번 조사를 주도한 NTU의 아시아 환경 학교의 의장 벤자민 호튼 (Benjamin Horton) 교수는 해수면 상승 전망과 그들의 불확실성에 대한 지식이 현명한 완화 및 적응 결정을 내리는 데 필수적이라고 말했다. Horton 교수는 "해수면 예측의 복잡성 및 관련 과학 출판물의 양이 많기 때문에 정책 입안자들이 과학 상태에 대한 개요를 얻기가 어렵습니다.이 개요를 얻으려면 주요 전문가를 조사하는 것이 유용합니다 해수면 상승 예상에 따라 향후 시나리오에 대한 더 넓은 그림을 제공하고 정책 입안자들에게 필요한 조치를 준비 할 수 있도록 알립니다. " 5 월 8 일 Nature Partner Journals의 기후 및 대기 과학 에 발표 된 해수면 상승 전망은 국제 기후 변화 패널 (IPCC)의 이전 추정치를 초과합니다. NTU 주도의 국제 연구는 홍콩 대학교, 메이 노 우스 대학교 (아일랜드), 더럼 대학교 (영국), 로완 대학교 (미국), 터프 츠 대학교 (미국), 포츠담 기후 영향 연구소 연구원들과의 공동 연구였습니다. (독일). 미국 로완 대학교 (Rowan University)의 환경 과학 조교수 인 안드라 가너 (Andra Garner) 박사는“우리는 지구가 앞으로 해수면이 추가로 상승 할 것임을 알고있다. "그러나 높은 배출량에 비해 낮은 배출에 대한 해수면 상승 전문가 프로젝트의 양에는 뚜렷한 차이가 있습니다. 이는 미래에 대한 큰 희망을 제공 할뿐만 아니라 더 심각한 영향을 피하기 위해 지금 행동 할 강력한 동기를 제공합니다. 해수면 상승 " "이 국제 연구는 106 명의 해수면 전문가들의 의견에 근거하고 있으며 해수면 상승을 제한하기 위해 저 배출 정책을 추구하는 것의 중요한 중요성을 강조한다"고 수학 통계학과 조교수 인 Niamh Cahill은 말한다. 아일랜드의 Maynooth University에서 설문에 참여한 106 명의 전문가는 주요 출판 데이터베이스에서 확인 된 과학적 해수면 연구 (2014 년 이후 동료 검토 저널에 6 개 이상의 논문이 출판 된) 중 가장 활발한 출판사 중 한 명으로 선정되었습니다. 기후 변화 전문가들은 개방형 질문에 대한 응답으로 그린란드와 남극 빙상을 가장 큰 불확실성의 원인으로 확인했습니다. 이 빙상은 기후 변화와 해수면 상승의 주요 지표입니다. 위성 기반 측정 결과 빙상이 가속 속도로 녹고있는 것으로 나타났습니다. 그러나 전문가들은 배출을 성공적으로 줄임으로써 해수면 상승의 규모와 영향을 제한 할 수 있다고 지적했다. 위스콘신-매디슨 대 (University of Wisconsin-Madison) 지구 과학부 Andrea Dutton 박사는이 연구에 참여하지 않은 중요한 사실 중 하나는 "우리의 행동은 오늘날 우리의 행동이 큰 차이를 만들 수 있다는 것"이라고 말했다. 앞으로 우리의 해안선이 얼마나 후퇴 할 것인지에 대한 정보입니다. 그 지식은 우리가 행동을 통해 더 나은 결과를 선택할 수 있다는 것을 의미하기 때문에 힘을 실어주고 있습니다. " 2020 년 5 월 8 일 금요일 에 기후 및 대기 과학 에 발표 된 논문은 " 전문가 조사 를 통해 지구 평균 해수면 상승과 불확실성을 2100 년과 2300 년으로 추정"이라는 논문 을 발표했다 .
더 탐색 전문가 평가 : 금세기 해수면 상승이 1 미터를 초과 할 수 있음 추가 정보 : Benjamin P. Horton et al. 전문가 조사 npj Climate and Atmospheric Science (2020) 에서 2100 년과 2300 년까지 전 세계 평균 해수면 상승과 불확실성을 추정 합니다. DOI : 10.1038 / s41612-020-0121-5 에 의해 제공 난양 기술 대학
https://phys.org/news/2020-05-sea-meter-emission-met.html
.Immune system discovery could end chronic organ rejection
면역 체계 발견으로 만성 장기 거부 반응이 끝날 수 있음
에 의해 피츠버그 대학 의료 발전은 이식 후 급성 거부율 (첫 해 내)을 크게 낮추는 데 도움이되었지만 만성 거부는 장기 장기 생존을 계속 감소시킵니다. 학점 : 피츠버그 대학교의 Fadi Lakkis,MAY 8, 2020
미국 신장 데이터 시스템에서 채택한 데이터 이식 된 장기의 만성 거부는 이식 실패의 주요 원인이며, 면역 억제제의 출현으로 인해이 분야가 번창 할 수있게되면서 거의 60 년 동안 장기 이식 분야가 극복되지 못한 이유가 있습니다. 이제 피츠버그 대학교 의과 대학과 휴스턴 감리교 병원의 연구원들이 이끄는 새로운 발견은 선천성 면역 시스템 이 이식 된 장기의 장기 생존을 연장시키는 약물의 길을 열어 줄 수있는 외래 세포를 구체적으로 기억할 수 있다고 제안합니다 . 이번 주 연구 결과는 마우스 모델 의 결과를 바탕으로 Science 지에 발표되었다 . 프랭크 회장 인 패디 락 키스 (Fadi Lakkis)는“ 이식 후 1 년 이내에 급성 거부율이 크게 감소했지만 장기 이식을받는 많은 사람들은 만성 거부 로 인해 생후 2 초가 필요할 것으로 보인다 ”고 말했다. & Athena Sarris는 이식 생물학의 의장이며 Pitt의 Thomas E. Starzl 이식 연구소의 과학 이사입니다. "기관 이식 분야에서 빠진 연결 고리는 거부를 막는 구체적인 방법이며,이 발견은 우리를 그 목표에 한 걸음 더 가까이 데려다줍니다." 면역계는 선천성 및 적응성 가지로 구성됩니다. 선천성 면역 세포는 체내의 외래 유기체를 검출하는 최초의 것이며 적응성 면역계를 활성화시키는 데 필요합니다. 우리 몸이 외국 침략자를 기억하여 미래에 더 빨리 싸울 수있게하는 면역 학적 "기억"은 적응 면역 체계에 고유 한 것으로 생각되었습니다. 예를 들어 백신은이 기능을 이용하여 박테리아 나 바이러스에 대한 장기적인 보호 기능을 제공합니다. 불행히도 면역계의 매우 중요한 기능은 면역 억제제가 존재하더라도 이식 된 장기가 결국 거부되는 이유이기도합니다.
정상 (왼쪽)이지만 유전자 변형 된 마우스 (오른쪽)에서 수용자 면역 세포 (파란색)를 보여주는 이식 된 마우스 신장 조직의 이미지. 크레디트 : Dai H et al., Science (2020)의 이미지
새로운 연구에서, Lakkis는 공동 수석 저자 인 Martin Oberbarnscheidt, MD, Ph.D, Pitt의 외과 조교수, Xian Li, MD, Ph.D., 면역학 및 이식 과학 센터 소장과 함께 휴스턴 감리교 병원 (Houston Methodist Hospital)은 유전자 변형 마우스 장기 이식 모델을 사용하여 일단 외래 조직에 노출 된 선천성 면역 세포 가 미래에 외래 조직에 노출되면 면역 반응을 기억하고 시작할 수 있음을 보여 주었다 . Oberbarnscheidt는“단핵구 나 대 식세포와 같은 선천성 면역 세포는 기억력을 가진 것으로 생각 된 적이 없다. "우리는 외래 조직을 기억하는 능력이 T- 세포와 같은 적응 면역 세포만큼이나 특이하다는 것을 발견했습니다." 연구진은 분자 및 유전자 분석을 사용하여 PIR-A (paired Ig-like receptor-A) 라 불리는 분자 가 숙주 의 선천성 면역 세포 의 인식과 기억 특성에 필요하다는 것을 보여 주었다 . PIR-A가 합성 조작 단백질로 차단되거나 숙주 동물로부터 유전자 제거 된 경우, 기억 반응이 제거되어 이식 된 조직이 훨씬 더 오래 생존 할 수있게되었다. Lakkis 박사는“선천적 면역계가 어떻게 역할을하는지 아는 것은 매우 특수한 약물을 개발할 수있는 문을 열어 준다. Oberbarnscheidt에 따르면이 발견은 이식 이상의 의미를 지니고 있다고한다. "암과자가 면역 상태를 포함한 광범위한 질병이 이러한 통찰력의 혜택을받을 수 있습니다. 타고난 면역 체계 에 대한 우리의 생각 방식이 바뀝니다 ."
더 탐색 전문가들은 장기 거부 반응의 첫 번째 분자 사건을 발견 추가 정보 : Hehua Dai et al., PIRs는 선천성 골수 세포 기억을 비-자기 MHC 분자, Science (2020)에 매개한다 . DOI : 10.1126 / science.aax4040 저널 정보 : 과학 피츠버그 대학에서 제공
https://medicalxpress.com/news/2020-05-immune-discovery-chronic.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
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.
.Bio-Circuitry Mimics Synapses and Neurons – Accelerates Routes to Brain-Like Computing
바이오 회로 모방 시냅스와 신경 – 뇌와 같은 컴퓨팅 경로를 가속화
TOPICS : 생명 공학컴퓨터 과학DOE재료 과학나노 기술오크 리지 국립 연구소 으로 DOE / 오크 리지 국립 연구소 2019년 10월 17일 커패시턴스 지질 기반 생체 모방 막 ORNL의 나노 상 물질 과학 센터의 연구원들은 지질 기반 생체 모방 막의 커패시턴스의 첫 번째 예를 보여 주었고, 고급의 뇌와 같은 계산을위한 비 디지털 경로를 열었습니다. 출처 : 미국 에너지 부 Michelle Lehman / Oak Ridge National Laboratory
Energy Department의 Oak Ridge National Laboratory, University of Tennessee 및 Texas A & M University의 연구원들은 신경성 또는 뇌와 같은 컴퓨팅 경로를 가속화하는 생체 영감 장치를 시연했습니다. Nature Communications에 발표 된 결과 는 뇌에서 시냅스와 매우 유사한 정보를 처리하는 메모리가있는 전하 저장 구성 요소 인 지질 기반 "멤 캐패시터"의 첫 번째 예를보고합니다. 그들의 발견은 머신 러닝에 대한 감각적 접근을 위해 생물학으로 모델링 된 컴퓨팅 네트워크의 출현을 지원할 수있다. "우리의 목표는 광범위한 상호 연결성과 유연성을 갖춘 생물학적 시냅스 및 뉴런과 같은 재료와 컴퓨팅 요소를 개발하여 현재 컴퓨팅 장치와 다르게 작동하고 새로운 기능과 학습 기능을 제공하는 자율 시스템을 가능하게하는 것"이라고 최근의 Joseph Najem은 말했습니다. ORNL의 나노 상 물질 과학 센터의 박사후 연구원, DOE 과학 사용자 시설 및 펜실베이니아 주 기계 공학 조교수. 새로운 접근법은 연질 재료를 사용하여 생체막을 모방하고 신경 세포가 서로 통신하는 방식을 시뮬레이션합니다. 연구팀은 오일의 두 지질 코팅 물방울 계면에서 형성된 인공 세포막을 설계하여 물질의 역동적, 전기 생리 학적 특성을 조사했다. 인가 된 전압에서, 전하는 축적 된 에너지로서 막의 양면에 축적되며, 이는 전통적인 전기 회로에서 커패시터가 작동하는 방식과 유사합니다. 그러나 일반 커패시터는 달리, memcapacitor는 이전에 적용된 전압과-literally- "기억"할 수 있습니다 모양 정보가 처리되는 방법을. 합성 막은 전기적 활동에 따라 표면적과 두께가 변합니다. 이러한 변이 막은 특정 생체 물리 및 생화학 적 신호에 대한 적응 형 필터로 조정할 수 있습니다. CNMS 직원 리서치 과학자 인 ORNL의 Pat Collier는“새로운 기능은 비 디지털 신호 처리 및 머신 러닝을위한 길을 열어 준다”고 말했다. 모든 디지털 컴퓨터의 특징은 프로세싱과 메모리의 분리입니다. 하드 드라이브와 중앙 프로세서에서 정보를주고 받음으로써 하드웨어의 크기에 관계없이 아키텍처에 병목 현상이 발생합니다. 신경계에 모델링 된 신경 형성 컴퓨팅은 메모리와 신호 처리가 메모리 요소 (멤 리스터, 멤패 시터 및 멤 덕터)에 공존한다는 점에서 근본적으로 다른 아키텍처를 사용합니다. 이러한“기억”은 자연 정보 처리, 학습 및 메모리를 모방하는 시스템의 시냅스 하드웨어를 구성합니다. 콜리어는 memelements로 설계된 시스템은 확장 성과 저전력 소비의 장점을 제공하지만 실제 목표는 인공 지능의 대안 경로를 개척하는 것이라고 말했다. 생물학에 활용하면 클라우드에 연결되지 않고 감각적 입력과 과거 경험을 바탕으로 즉석에서 의사 결정을 내릴 수있는 웨어러블 및 임베디드 기술과 같은 "가장자리 컴퓨팅"영역에서 새로운 컴퓨팅 가능성이 가능해질 수 있습니다. 생물학적 감지는 수십억 년 동안 특정 냄새 또는 맛의 단일 분자를 추출 할 수있는 세포막에 수용체가있는 매우 민감한 시스템으로 발전해 왔습니다. Collier는“이것은 우리가 디지털 방식으로 일치시킬 수있는 것이 아닙니다. 디지털 계산은 전자 회로를 통해 1과 0의 이진 언어 인 디지털 정보를 중심으로 구축됩니다. 인간의 뇌를 흉내낼 수는 있지만 고체 성분은 뇌와 같은 감각 데이터를 계산하지 않습니다. Collier는“뇌는 학습에 의해 재구성 가능하고 재구성되는 신경망에서 시냅스를 통해 푸시 된 감각 정보를 계산한다. "생체 화학 정보를 감지하는 생체막을 사용하는 생물학 통합은 신경 형성 컴퓨팅의 기능을 개발하는 데 중요합니다." 수많은 고체 버전의 멤 요소가 입증되었지만, 팀의 생체 모방 적 요소는 자연적인 방식으로 자연 데이터를 계산할 수있는 잠재적 인 "스파이 킹"신경망에 대한 새로운 기회를 나타냅니다. 스파이 킹 신경망은 뉴런이 전위로 스파이크하는 방식을 시뮬레이션하고 신호가 충분히 강하면 시냅스를 통해 이웃에게 전달하여 시간이 지남에 따라 학습 경로를 만들어 효율성을 높입니다. 아날로그 데이터 처리 기능이 포함 된 바이오에서 영감을 얻은 버전은 먼 목표입니다. 현재 초기 단계의 연구는 바이오 회로의 구성 요소 개발에 중점을두고 있습니다. Collier는“우리는 전도도를 통해 정보의 무게를 측정하여 스파이크가 뉴런을 연결하는 시냅스 네트워크를 통해 방송 될만큼 강력한 지 여부를 판단 할 수있는 멤 리스터 인 기초부터 시작했습니다. "우리의 memcapacitor는 막에 전하로 에너지를 실제로 저장할 수 있다는 점에서 더욱 발전하여 뇌와 같은 계산이 가능한 고밀도 네트워크를 달성하는 데 필요한 뉴런의 복잡한 '통합 및 화재'활동을 가능하게합니다." 이 팀의 다음 단계는 새로운 생체 재료를 탐색하고 간단한 네트워크를 연구하여 memelements로 더 복잡한 뇌와 같은 기능을 달성하는 것입니다. 이 논문은“생체 모방 막의 동적 비선형 메모리 커패시턴스”로 출판되었다. 연구는 CNMS에서 부분적으로 수행되었다. UT-Battelle은 교육청의 ORNL을 관리합니다. 미국 물리 과학의 기본 연구를 지원하는 가장 큰 단일 지지자 인 Office of Science는 우리 시대의 가장 시급한 과제를 해결하기 위해 노력하고 있습니다. 참조 :“생체 모방 막의 동적 비선형 메모리 커패시턴스”Joseph S. Najem, Md Sakib Hasan, 스탠리 윌리엄스, Ryan J. Weiss, Garrett S. Rose, Graham J. Taylor, Stephen A. Sarles 및 C. Patrick Collier , 2019 년 7 월 19 일, Nature Communications . DOI : 10.1038 / s41467-019-11223-8
.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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