.Modernizing Planetary Protection: Less Restrictive “Bioburden” Rules Would Make Mars Missions Simpler
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.Modernizing Planetary Protection: Less Restrictive “Bioburden” Rules Would Make Mars Missions Simpler
행성 보호 현대화: 덜 제한적인 "바이오버든" 규칙으로 화성 임무 간소화
주제:3 월행성과학연구소 으로 행성 과학 연구소 2021년 10월 9일 화성의 내부 구조 화성의 내부 구조에 대한 예술가의 표현을 보여주는 애니메이션. 크레딧: NASA/JPL-Caltech
지구 기반 오염으로부터 행성을 보호하면서 화성의 일부 지역에 우주선을 보내는 것을 더 간단하게 만들 수 있는 새로운 보고서가 오늘 미국천문학회(American Astronomical Society)의 행성과학 부문 행성과학부(The Division for Planetary Science by Planetary Science)의 제53차 연례회의 기자회견에서 발표되었습니다. 연구소 수석 과학자 Amanda Hendrix. National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine의 보고서는 화성의 특정 위치에 대한 로봇 임무를 덜 제한적인 "바이오버든" 요구 사항으로 수행할 수 있는 기준을 식별합니다. 화성.
“미국 국립 아카데미 우주 연구 위원회(National Academies Space Studies Board)의 상임 위원회인 행성 보호 위원회(Committee on Planetary Protection)는 현재보다 덜 엄격한 바이오버든 요건으로 임무가 착륙할 수 있는 화성의 지역을 지정하는 데 사용할 수 있는 기준에 대해 논의하는 보고서 를 NASA 에서 작성 하라는 임무를 받았습니다. . 현재 엄격한 살균 기술을 사용하는 것과 같은 행성 보호 요구 사항을 충족하는 것은 부과적이고 비용이 많이 들고 복잡한 것으로 보일 수 있으며 경우에 따라 이러한 제한을 단순화하고 현대화하여 화성의 일부 영역을 만드는 데 도움이 될 수 있습니다. 더 쉽게 접근할 수 있습니다.”라고 보고서를 작성한 위원회의 공동 의장인 Hendrix가 말했습니다.
“이 보고서는 행성 보호 구현을 현대화하고 유연성을 제공하기 위한 기술을 제안합니다. 이를 수행하는 한 가지 방법은 개별 임무의 필요에 맞게 조정할 수 있는 위험 관리 접근 방식을 활용하는 것입니다.”라고 Hendrix는 말했습니다. "위원회의 발견은 잠재적 거주 가능 구역에 대한 접근에 대해 주의를 유지하면서 행성 보호 요구 사항을 완화함으로써 상업 및 정부 노력 모두에서 화성의 일부를 더 쉽게 접근할 수 있게 만들 수 있습니다."
화성 얼음 지도 이 화성 지도는 중성자 분광법 데이터(Mars Odyssey) 또는 열적외선(IR) 스펙트럼(Mars Climate Sounder)을 기반으로 표면에서 1미터 이내에 얼음이 있을 수 있는 위치를 보여주며 화성 후보로부터 알려진 지하 접근 지점을 포함합니다. 동굴 카탈로그. 회색 영역은 IR 데이터가 없고 중성자 분광법에서 10% 미만의 물 등가 수소(WEH) 함량을 생성하는 영역입니다. 회색 지역에서는 폐쇄 시스템 얼음 또는 염수가 잠재적으로 상위 1미터에 존재할 수 있지만 풍부하지 않고 분포가 고르지 않을 가능성이 있습니다. 착륙 지점이 지하 접근 지점에서 보수적인 완충 거리에 있는 경우 회색 지역은 생물 부하 요구 사항이 감소된 지하 활동(최대 1미터)을 계획하는 임무에 적합할 수 있습니다. 크레딧: A. Deanne Rogers, Stony Brook University,
-이 보고서에서 위원회는 엄격하게 살균되지 않은 우주선이 방문할 경우 부정적인 영향을 받지 않을 수 있는 화성의 지역에 초점을 맞췄습니다. 지하에 접근하지 않는 임무의 경우, 그러한 지역은 화성 표면의 상당 부분을 포함할 수 있습니다. UV 환경은 매우 살균력이 있어 대부분의 경우 육상 유기체가 1-2 졸 이상 생존할 가능성이 없기 때문입니다.
화성의 날. 지하(1미터까지)에 접근하는 임무의 경우, 표면 아래에 물얼음이 고르지 않거나 없을 것으로 예상되는 화성의 지역은 우주선이 더 완화된 바이오버든 요구 사항을 방문할 수도 있습니다. 지상 미생물. 보고서에 따르면 바이오버든 요구 사항이 감소된 화성으로 보내진 모든 임무는 동굴 입구와 같은 지하 접근 지점에서 어느 정도 보수적인 거리를 유지하는 것이 필수적입니다. 또한, 현재 요구 사항보다 덜 엄격하지만, 완화된 바이오버든 요구 사항을 가진 이러한 임무는 예를 들어 표준 항공 우주 청정 관행을 사용하여 달성할 수 있는 일정 수준의 청정도가 여전히 필요합니다. “지구 보호 프로토콜의 전체 목적은 유해한 오염의 위험을 최소화하는 것입니다.
-이것은 미래의 생명체 탐지 실험을 혼란스럽게 할 수 있는 육상 생물 물질의 도입 위험을 최소화한다는 것을 의미합니다. 이것은 화성의 경우에 정말 중요합니다.”라고 Hendrix는 말했습니다. “화성에서 우리는 거친 UV 환경으로 인해 표면이 지상 미생물이 거의 살 수 없다는 것을 알고 있습니다. 그러나 방사선으로부터 차폐된 동굴과 같은 지하 지역은 육상 및/또는 토착 화성 생명체가 거주할 수 있는 지역이 될 수 있습니다.
헨드릭스는 "이 보고서는 우주선에 대한 행성 보호 기준이 가장 엄격해야 하는 표면 영역을 식별함으로써 화성에서 생명체를 찾는 데 도움이 될 것"이라고 말했다. "또한 NASA는 다른 지역 탐사에서 행성 보호 부담을 잠재적으로 완화함으로써 화성에 대한 더 많은 임무를 수행할 수 있으며 이러한 임무가 우주 생물학 연구를 추구하지 않더라도 행성과 그 환경을 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다." 위원회의 연구 결과는 특히 NASA가 행성 보호를 담당하는 임무에 적용됩니다. NASA가 아무런 역할이나 관련이 없는 상업적 임무의 경우, 미국 정부는 여전히 우주 조약에 따라 우주 활동을 승인하고 지속적으로 감독할 규제 기관을 지정해야 한다고 보고서는 말합니다. 이 연구는 NASA의 지원을 받았습니다.
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메모 2110100556 나의 사고실험 oms스토리텔링
현대 우주 개발 과학시대에 코로나.사스19를 접하면서 인체를 위협하는 호흡기 질병에서 부터 더 광범위한 질병들이 잠재돼 있으리라 본다.
일론 머스크는 화성에 2050년까지 '100만명을 보겠다'는 비젼을 제시했다. 스페이스X사의 강력한 랩터 로켓기술을 보면 충분히 가능한 주장처럼 보인다. 스타쉽이 화성뿐 아니라 유로파까지 사람들을 이주 시켜서 천연자원을 확보할 수 있으리라 본다. 그런데 문제는 환경오염에 대한 법적 기준이 정해져 있으면 더이상 모험은 실현될 수 없다. 법은 내용을 알고 정하는 것이다. 기준도 마차가지이다. 화성의 데이타를 이미 다 파악하여 안정성 여부를 정할 수 있나? 그 기준들이 화성을 위함인가 인간의 안정성인가?
인류가 화성에 가야할 이유는 과학, 도전 , 미래 등 3가지를 꼽는다. 화성은 지구와 같은 행성이니 연구를 해야 한다. 도전은 지적인 열정이다. 그리고 우주는 인류의 새로운 무한한 거주지이다.
우주개발 자체가 모험인데, 모험에 기준을 정한다? 넌센스이다. 샘플1.oms의 자의 해석을 누가 제한한다면 샘플1.oms에서 설명하는 블랙홀이나 힉스팽대부 oms가설은 누가 설명하고 입증할건데? 그것들은 매우 모험적인 주장이고 가장 진보된 과학적 가설이다.
나는 10억명을 유로파.가니메데, 엔셀라두스, 타이탄에 보낼 수 있는 샘플1.oms우주개발 계획을 제시할 수 있음이여. 고성능 랩터 로켓엔진100만개로 소행성 우주선 10만개를 운용할 수 있다. 허허.
>>>>>iii 말이 안되는 소류입니다. 샘플1.OMS가 마법이라도 부립니까?
<<<<?? 뭔 마법? 샘플1.OMS을 자세히 드려다 보고 농담하라. '수학적으로 완벽하지 않느냐? '이거여. 아직 확인을 안해봤다고? 그러면 꺼져 주세요! 쩌어업!
Sample 1. 12th oms
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0deb00 ac000f
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sample 2/oss
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bddbcbdca
- In this report, the committee has focused on areas of Mars that may not be adversely affected if visited by spacecraft that are not strictly sterilized. For missions that do not have subterranean access, such an area could cover a significant portion of the Martian surface. This is because the UV environment is so bactericidal that in most cases terrestrial organisms are unlikely to survive more than 1-2 sols.
Mars Day. For missions that reach underground (up to a meter), regions of Mars where there is no or uneven water ice below the surface are expected, the spacecraft may also visit more relaxed bioburden requirements. terrestrial microorganisms. According to reports, any mission sent to Mars with reduced bioburden requirements will require some conservative distance from underground access points, such as cave entrances. In addition, although less stringent than current requirements, these missions with relaxed bioburden requirements still require a level of cleanliness that can be achieved using standard aerospace cleanliness practices, for example. “The whole purpose of the Earth Protection Protocol is to minimize the risk of harmful pollution.
-This means minimizing the risk of introducing terrestrial biomaterials that could confound future life-detection experiments. This is really important in the case of Mars,” Hendrix said. “On Mars, we know that the harsh UV environment makes its surface virtually uninhabitable for terrestrial microbes. However, subterranean areas such as caverns shielded from radiation can be habitable for terrestrial and/or indigenous Martian life.
"This report will help find life on Mars by identifying the surface areas where planetary protection standards for spacecraft should be most stringent," Hendrix said. “In addition, NASA could carry out more missions to Mars by potentially easing the burden of planet protection from other regional explorations, and even if these missions do not pursue astrobiological research, they could help us understand the planet and its environment. ." The committee's findings apply specifically to missions where NASA is responsible for protecting the planet. For commercial missions where NASA has no role or affiliation, the report says the US government must still designate a regulatory body to approve and continue to oversee space activity under the space treaty, the report says. This research was supported by NASA.
Source 1. https://www.mk.co.kr/news/world/view/2021/03/225877/
Dr. Zubrin's view is that Musk's Starship Project will be a revolutionary opportunity for future space exploration.
He said, "The cost of launching a projectile into space orbit was huge in the 1950s, but it fell to $10,000 per kg in the 1970s. Since the release of Musk's 'Falcon' rocket series in 2010, the launch cost has dropped to about a fifth of that, to $2,000 per kg."
"The Starship is 100% recyclable, yet it can carry more people and loads than the Falcon. This will lower the cost of launching space to between $200 and $400 per kilogram," he added.
Dr. Zubrin cited three reasons why thinking humans should go to Mars: science, challenges, and the future. First of all, for scientific reasons, it is necessary to determine whether the phenomenon in which life appeared on the early Earth also occurred on Mars. It means that the secret of the origin of life can be confirmed.
As a reason for the challenge, I mentioned the case of 'Apollo Kids' in the 1960s. "In the United States, the number of scientists doubled during the Apollo era in the 1960s," he said. "I am one of those people," he said. "They founded Silicon Valley. They provided a foundation for scientists, engineers, and inventors to grow the wealth and power of society." said He explained the reason for the future, saying, "If a human base is created on Mars, a new human civilization can be born on Mars."
Material 2. https://www.yna.co.kr/view/AKR20170616131900009
Using the most powerful rocket in history with 42 raptor engines to launch a spacecraft to Mars, the spacecraft lands on Mars and then returns to Earth using nine raptor engines and a propellant made of methane, and so on.
More than 100 people can board the spaceship at one time, and the spacecraft can be reused about 1,000 times.
Musk believes the ITS spacecraft could transport a million people to Mars in the next 50 to 100 years.
He also explained that the cost of traveling to Mars could be lowered to $200,000 per person.
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memo 2110100556 my thought experiment oms storytelling
In the modern age of space development science, I believe that a wider range of diseases may be latent, from respiratory diseases that threaten the human body as we encounter Corona.
Elon Musk presented a vision of 'seeing 1 million people on Mars by 2050'. Looking at SpaceX's powerful Raptor rocket technology, it seems like a viable argument. I think Starship can secure natural resources by migrating people not only to Mars but also to Europa. However, the problem is that once the legal standards for environmental pollution are set, the adventure cannot be realized any more. The law is knowing the content and determining it. The standards are also the same. Is it possible to determine the stability of Mars by already grasping all the data? Are those standards for Mars or human stability?
There are three reasons why humans should go to Mars: science, challenges, and the future. Mars is a planet like Earth, so we need to study it. The challenge is intellectual passion. And the universe is the new infinite habitation of mankind.
Space development itself is an adventure, do you set the standard for adventure? It's nonsense. If someone limits the interpretation of the ruler of Sample 1.oms, who will explain and prove the black hole or Higgs bulge oms hypothesis explained in Sample 1.oms? They are very adventurous claims and the most advanced scientific hypotheses.
I can present a sample 1.oms space program that can send 1 billion people to Europa, Ganymede, Enceladus and Titan. One million high-performance raptor rocket engines can operate 100,000 asteroid spacecraft. haha.
>>>>>iii This is nonsense. Sample 1. Does OMS do any magic?
<<<<?? what magic? Take a closer look at Sample 1.OMS and joke about it. 'Isn't it mathematically perfect? 'This is it. You haven't checked yet? Then turn it off! Wow!
Sample 1. 12th oms
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e00d0c 0b0fa0
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0deb00 ac000f
ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
0ace00 df000b
0f00d0 e0bc0a
sample 2/oss
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.Scientists Infuse Bacteria With Silver Nanoparticles To Improve Power Efficiency in Fuel Cells
과학자들은 연료 전지의 전력 효율을 개선하기 위해 은 나노 입자를 박테리아에 주입합니다
주제:에너지친환경 에너지나노입자나노기술인기있는UCLA폐수 으로 캘리포니아 대학 - 로스 앤젤레스 2021년 10월 6일 은 나노입자가 포함된 미생물 연료전지 은 나노입자로 효율을 높인 미생물 연료전지에 대한 아티스트의 개념. 크레딧: Sphere Studio에서 AKang이 만든 이미지. 저작권: Yu Huang 및 Xiangfeng Duan
전기 전류를 생성하는 유기물 폐수로부터 추출 된 전자 천연 박테리아를 이용하는 기술 - 엔지니어 및 화학자 UCLA 주도 팀 미생물 연료 전지의 개발에 큰 진전을 촬영하고있다. 돌파구를 자세히 설명하는 연구는 최근 사이언스(Science) 에 발표되었습니다 . 공동 교신 저자인 UCLA 사무엘리 공과 대학의 재료 과학 및 공학부의 교수이자 의장인 Yu Huang은 "폐수에서 발견되는 박테리아를 활용하는 살아있는 에너지 회수 시스템은 환경적 지속 가능성을 위한 노력에 원-투 펀치를 제공합니다."라고 말했습니다. “박테리아의 자연 개체군은 유해한 화합물을 분해하여 지하수의 오염을 제거하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이제 우리의 연구는 이 과정에서 재생 에너지를 활용하는 실용적인 방법도 보여줍니다.”
팀은 에너지 생성 능력에 대해 널리 연구되어 온 박테리아 속 Shewanella에 초점을 맞췄습니다. 그들은 산소 수준에 관계없이 토양, 폐수 및 해수를 포함한 모든 유형의 환경에서 성장하고 번성할 수 있습니다. "폐수에서 발견되는 박테리아를 활용하는 살아있는 에너지 회수 시스템은 환경 지속 가능성 노력에 대한 원투 펀치를 제공합니다."
-황 유 Shewanella 종은 자연적으로 유기 폐기물을 더 작은 분자로 분해하며 전자는 대사 과정의 부산물입니다. 박테리아가 전극의 막으로 성장하면 전자의 일부가 포획되어 전기를 생산하는 미생물 연료 전지를 형성할 수 있습니다. 그러나 Shewanella oneidensis로 구동되는 미생물 연료 전지는 이전에 이 기술을 산업용으로 실용적으로 만들기에 박테리아로부터 충분한 전류를 포착하지 못했습니다.
-적은 수의 전자가 박테리아의 막을 빠져나와 충분한 전류와 전력을 제공하기 위해 전극에 들어갈 만큼 충분히 빠르게 움직일 수 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 연구원들은 일종의 산화 그래핀 으로 구성된 전극에 은 나노 입자를 추가했습니다 . 나노 입자는 은 이온을 방출하고 박테리아는 대사 과정에서 생성된 전자를 사용하여 은 나노 입자로 환원된 다음 세포에 통합됩니다. 박테리아 내부에 들어가면 은 입자가 미세한 전송 와이어 역할을 하여 박테리아가 생성하는 더 많은 전자를 포착합니다.
-이번 연구의 다른 교신저자이자 UCLA의 화학 및 생화학 교수인 Xiangfeng Duan은 "박테리아에 은 나노입자를 추가하는 것은 전자 전용 고속 레인을 생성하는 것과 같습니다. 이를 통해 더 많은 전자를 더 빠른 속도로 추출할 수 있습니다."라고 말했습니다.
크게 개선된 전자 수송 효율로 생성된 은 주입 Shewanella 필름은 대사 전자의 80% 이상을 외부 회로로 출력하여 제곱센티미터당 0.66밀리와트의 전력을 생성합니다. 이는 미생물 기반 연료 전지의 이전 최고 성능의 두 배 이상입니다. 증가된 전류와 향상된 효율성으로 해군 연구실의 지원을 받은 이 연구는 은-쉐와넬라 잡종 박테리아에 의해 구동되는 연료 전지가 실제 환경에서 충분한 전력 출력을 위한 길을 열 수 있음을 보여주었습니다.
참고 문헌: Bocheng Cao, Zipeng Zhao, Lele Peng, Hui-Ying Shiu, Mengning Ding, Frank Song, Xun Guan, Calvin K. Lee, Jin Huang, Dan Zhu의 "Silver nanoparticles boost charge-extraction efficiency in Shewanella 미생물 연료 전지" , Xiaoyang 푸, 제라드 CL 웡, 종 류, 케네스 Nealson, 폴 S. 와이즈, Xiangfeng 단오절과 유 황 9 월 17 일 2021 과학 . DOI : 10.1126 / science.abf3427 Huang과 Duan의 조언을 받은 UCLA 박사 과정 학생인 Bocheng Cao는 이 논문의 첫 번째 저자입니다. 다른 UCLA 선임 저자로는 생명공학 교수인 Gerard Wong이 있습니다. Paul Weiss, UC 총장 겸 화학 및 생화학, 생물 공학, 재료 과학 및 공학 저명 교수; 화학 및 생화학 조교수인 Chong Liu가 있습니다. USC 의 지구과학 명예교수인 Kenneth Nealson 도 선임 저자입니다. Duan, Huang 및 Weiss는 모두 UCLA의 California NanoSystems Institute의 회원입니다.
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메모 2110100702 나의 사고실험 oms스토리텔링
박테리아와 은 나노입자를 이용한 전력 생산이다.
"박테리아에 은 나노입자를 추가하는 것은 전자 전용 고속 레인을 생성하는 것과 같습니다. 이를 통해 더 많은 전자를 더 빠른 속도로 추출할 수 있습니다."라고 말했습니다.
크게 개선된 전자 수송 효율로 생성된 은 주입 Shewanella 필름은 대사 전자의 80% 이상을 외부 회로로 출력하여 제곱센티미터당 0.66밀리와트의 전력을 생성합니다.
더욱 정교한 막대한 전력 생산이 되려면 oms박테리아 대규모 농장에 투여하는 은나노 사료 100톤이 필요하다. 허허. 이들이 oms=1억 기가와트 전력을 생산하면 지구에서 태양계 전역에 전력을 보내어 우주개발을 가속화 시킬 수 있을 것이여. 스케일이 완전히 다른 차원의 전력사용이다. 허허.
이 방식에서 더욱 중요한 사실은 박테리아 생명체가 우리를 우주를 지배하게 만드는 전력생산 공생 생물로 등장한 점이다. 허허.
Sample 1. 12th oms
b0acfd 0000e0
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d0f000 cae0b0
0b000f 0ead0c
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ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
0ace00 df000b
0f00d0 e0bc0a
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- A small number of electrons can escape the bacterial membrane and move fast enough to enter the electrode to provide sufficient current and power. To address this problem, the researchers added silver nanoparticles to an electrode made up of a type of graphene oxide. Nanoparticles release silver ions, and bacteria use electrons generated during metabolism to reduce them to silver nanoparticles, which are then incorporated into cells. Once inside the bacteria, the silver particles act as microscopic transmission wires, trapping more electrons the bacteria produce.
"Adding silver nanoparticles to bacteria is like creating fast lanes dedicated to electrons," said Xiangfeng Duan, another corresponding author of the study and professor of chemistry and biochemistry at UCLA. can," he said.
The silver-infused Shewanella film produced with greatly improved electron transport efficiency outputs more than 80% of the metabolized electrons to an external circuit, generating 0.66 milliwatts per square centimeter of power. This is more than double the previous best performance of microbial-based fuel cells. With increased current and improved efficiency, the study, funded by a naval lab - could move small numbers of electrons out of the bacteria's membrane and fast enough to enter the electrodes to provide enough current and power. To address this problem, the researchers added silver nanoparticles to an electrode made up of a type of graphene oxide. Nanoparticles release silver ions, and bacteria use electrons generated during metabolism to reduce them to silver nanoparticles, which are then incorporated into cells. Once inside the bacteria, the silver particles act as microscopic transmission wires, trapping more electrons the bacteria produce.
"Adding silver nanoparticles to bacteria is like creating fast lanes dedicated to electrons," said Xiangfeng Duan, another corresponding author of the study and professor of chemistry and biochemistry at UCLA. can," he said.
The silver-infused Shewanella film produced with greatly improved electron transport efficiency outputs more than 80% of the metabolized electrons to an external circuit, generating 0.66 milliwatts per square centimeter of power. This is more than double the previous best performance of microbial-based fuel cells. With increased current and improved efficiency, this study, supported by the Naval Laboratory, showed that a fuel cell powered by the Silver-Shewanella hybrid bacteria could pave the way for sufficient power output in real-world environments. It has been shown that the fuel cell used can pave the way for sufficient power output in real-world environments.
Material 1.
Nuclear power plants have a maximum output of approximately 1 million kW (kilowatts), or more than 1,000 MW (megawatts). 1,000 MW is sometimes expressed as 1 GW (gigawatt). As of the end of 2017, Korea's nuclear capacity was 22.5
GW1), and the world's nuclear capacity is 392GW.2) Ÿ Solar power generation ranges from 1kW to several tens of MW. There are also large-scale complexes with hundreds of MW units overseas.
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memo 2110100702 my thought experiment oms storytelling
Power generation using bacteria and silver nanoparticles.
"Adding silver nanoparticles to the bacteria is like creating electron-only fast lanes. This allows more electrons to be extracted at a faster rate," he said.
The silver-infused Shewanella film produced with greatly improved electron transport efficiency outputs more than 80% of the metabolized electrons to an external circuit, generating 0.66 milliwatts per square centimeter of power.
For a more sophisticated and massive power generation, 100 tons of silver nano feed administered to a large-scale farm of oms bacteria is required. haha. If they generate oms = 100 million gigawatts of electricity, they will be able to send power from Earth to the entire solar system, accelerating space exploration. The scale is a completely different level of power use. haha.
More importantly, in this way, bacterial life has emerged as a power-generating symbiote that is making us rule the universe. haha.
Sample 1. 12th oms
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.A Team of Mathematicians and Physicists Discover How Apples Get Their Shapes
수학자 및 물리학자 팀이 사과가 모양을 얻는 방법을 발견합니다
주제:하버드 대학교수학바다 으로 하버드 SEAS 2021 10월 5일 사과 단면 다양한 성장 단계에서 사과 단면의 실험적 측정. 크레딧: 하버드 SEAS
이론과 실험을 사용하여 연구자들은 사과가 어떻게 독특한 뾰족한 모양을 갖게 되는지 보여줍니다. 사과는 세계에서 가장 오래되고 가장 잘 알려진 과일 중 하나입니다. 그러나 사과의 모양을 실제로 생각해 본 적이 있습니까? 사과는 줄기가 자라는 상단의 특징적인 보조개를 제외하고는 비교적 구형입니다. 사과는 어떻게 그 독특한 모양을 자랄까요? 이제 수학자 및 물리학자 팀은 관찰, 실험실 실험, 이론 및 계산을 사용하여 사과 첨두의 성장과 형태를 이해했습니다. 논문은 Nature Physics에 게재되었습니다 .
"생물학적 형태는 종종 초점 역할을 하는 구조의 존재에 의해 구성됩니다."라고 하버드 존 A. 폴슨 스쿨의 응용 수학, 유기체 및 진화 생물학, 물리학 교수인 L Mahadevan이 말했습니다. 공학 및 응용 과학(SEAS) 및 이 연구의 수석 저자입니다. “이러한 초점은 때때로 변형이 국부화되는 특이점의 형태를 취할 수 있습니다.
유비쿼터스의 예는 사과의 끝 부분에서 볼 수 있는데, 이는 줄기가 과일과 만나는 안쪽 보조개입니다.”
교두 형성 시뮬레이션 교두 형성 시뮬레이션. 크레딧: 하버드 SEAS
Mahadevan은 이미 사과의 형태와 성장을 설명하는 간단한 이론을 개발했지만 연구원들이 이론 및 계산과 함께 성장을 모방하기 위해 성장을 모방하기 위해 다른 성장 단계에서 실제 사과의 관찰과 젤 실험을 연결할 수 있게 되면서 프로젝트가 결실을 맺기 시작했습니다. 연구팀은 영국 케임브리지 대학교 Peterhouse College의 과수원(다른 유명한 사과 애호가인 아이작 뉴턴 경의 모교)에서 다양한 성장 단계의 사과를 수집하는 것으로 시작했습니다. 이 사과를 사용하여 팀은 시간이 지남에 따라 보조개 또는 교두라고 부르는 성장을 매핑했습니다. 특히 사과 모양과 첨두 모양의 진화를 이해하기 위해 연구자들은 특이점 이론(singularity theory)으로 알려진 오랜 수학적 이론으로 눈을 돌렸습니다.
특이점 이론은 블랙홀에서 수영장 바닥의 빛 패턴, 물방울 분해 및 균열 전파와 같은 보다 평범한 예에 이르기까지 다양한 현상을 설명하는 데 사용됩니다. “특이점에 대해 흥미로운 점은 그것이 보편적이라는 것입니다. 사과 첨두는 수영장의 빛 패턴이나 물기둥에서 떨어지는 물방울과 공통점이 없지만 모양은 똑같습니다.
논문의 주 저자이며 현재 유니버시티 칼리지 런던에 재학 중입니다. "보편성의 개념은 매우 깊으며 매우 다른 물리적 시스템에서 관찰되는 단일 현상을 연결하기 때문에 매우 유용할 수 있습니다." 이 이론적인 틀을 바탕으로 연구원들은 수치 시뮬레이션을 사용하여 과일 피질과 코어 사이의 차등 성장이 어떻게 첨두 형성을 유도하는지 이해했습니다. 그런 다음 그들은 시간이 지남에 따라 팽창하는 젤을 사용하여 사과의 성장을 모방한 실험으로 시뮬레이션을 확증했습니다. 실험은 사과의 덩어리와 줄기 부분 사이의 다른 성장 속도가 보조개 모양의 첨점을 초래한다는 것을 보여주었습니다.
-논문의 공동 저자이자 SEAS의 박사후 연구원인 Aditi Chakra b arti 는 "실험실에서 간단한 재료 툴킷으로 특이 교두의 형태 형성을 제어하고 재생할 수 있다는 것은 특히 흥미로웠습니다."라고 말했습니다 . "젤 모방체의 기하학적 구조와 구성을 다양화하면 복숭아, 살구, 체리, 자두와 같은 일부 사과 및 기타 핵과에서 볼 수 있는 것처럼 다중 첨두가 어떻게 형성되는지 보여줍니다." 팀은 기계적 불안정성과 함께 기본 과일 해부학이 과일에 여러 첨두를 발생시키는 공동 역할을 할 수 있음을 발견했습니다.
-Mahadevan은 "문자 그대로 모양의 기원인 형태 형성은 생물학에서 가장 중요한 문제 중 하나입니다."라고 말했습니다. “보잘 것 없는 사과의 모양은 생물학적 특이성의 일부 물리적 측면을 조사할 수 있게 해주었습니다. 물론, 우리는 생물학적 형태에 대한 더 넓은 이론으로 천천히 이동함에 따라 첨두 형성 뒤에 있는 분자 및 세포 메커니즘을 이해할 필요가 있습니다.”
참조: Aditi Chakrabarti, Thomas CT Michaels, Sifan Yin, Eric Sun 및 L. Mahadevan의 "The cusp of a apple", 2021년 10월 4일, Nature Physics . DOI: 10.1038/s41567-021-01335-8 이 연구는 Tsinghua University의 방문 학생인 Sifan Yin과 연구소의 전 학부생인 Eric Sun이 공동 저술했습니다.
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메모 2110101713 나의 사고실험 oms스토리텔링
다중 첨두는 샘플1. oms의 vix에서 찾아낼 수 있으리라. 그곳에 (2x2)^n 층 격자를 넣으면 기하학적인 흥미로운 모양들이 분자와 원자의 매카니즘과도 연게될 수 있을 것이여. 그 값은 언제나 1이고 첨두는 (1/n)^m의 격자 특이점 값을 vix의 종류별로 가질 것이다. 허허.
Sample 1. 12th oms
b0acfd 0000e0
000ac0 f00bde
0c0fab 000e0d
e00d0c 0b0fa0
f000e0 b0dac0
d0f000 cae0b0
0b000f 0ead0c
0deb00 ac000f
ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
0ace00 df000b
0f00d0 e0bc0a
sample 2/oss
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
- Aditi Chakra b arti, postdoctoral fellow at SEAS and co-author of the paper, said, "It was particularly exciting to be able to control and regenerate the morphogenesis of idiosyncratic cusps in the laboratory with a simple material toolkit." "Diversifying the geometry and composition of the gel mimic shows how multiple cusps are formed, as seen in some apples and other drupes, such as peaches, apricots, cherries, and plums." The team found that basic fruit anatomy, along with mechanical instability, could play a joint role in generating multiple cusps in the fruit.
-Mahadevan said, "Morphogenesis, the literal origin of shape, is one of the most important problems in biology." “The shape of the humble apple has made it possible to investigate some physical aspects of biological specificity. Of course, we need to understand the molecular and cellular mechanisms behind peak formation as we slowly move towards broader theories of biological morphology.”
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memo 2110101713 my thought experiment oms storytelling
Multiple peaks are sample 1. You can find it in vix of oms. If we put a (2x2)^n layered lattice there, interesting geometric shapes could be linked to the mechanism of molecules and atoms. The value is always 1, and the peak will have a lattice singularity value of (1/n)^m for each type of vix. haha.
Sample 1. 12th oms
b0acfd 0000e0
000ac0 f00bde
0c0fab 000e0d
e00d0c 0b0fa0
f000e0 b0dac0
d0f000 cae0b0
0b000f 0ead0c
0deb00 ac000f
ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
0ace00 df000b
0f00d0 e0bc0a
sample 2/oss
zxdxybzyz
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