.In DNA, scientists find solution to building superconductor that could transform technology
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.In DNA, scientists find solution to building superconductor that could transform technology
DNA에서 과학자들은 기술을 변화시킬 수 있는 초전도체 구축에 대한 솔루션을 찾습니다
지니아 대학교 크레딧: Pixabay/CC0 공개 도메인 AUGUST 2, 2022
University of Virginia School of Medicine의 과학자들과 그들의 협력자들은 전자공학에 혁명을 일으킬 엔지니어링 재료에 대한 거의 극복할 수 없는 장애물을 극복하기 위해 DNA를 사용했습니다. 그러한 공학 재료의 한 가지 가능한 결과는 전자가 방해받지 않고 흐를 수 있도록 하는 전기 저항이 0인 초전도체일 수 있습니다. 즉, 현재의 전기 전송 수단과 달리 에너지를 잃지 않고 열을 생성하지 않습니다. 극도로 높거나 낮은 온도 대신 실온에서 널리 사용할 수 있는 초전도체의 개발은 초고속 컴퓨터로 이어질 수 있고, 전자 장치의 크기를 줄이며, 고속 열차 가 떠다니게 할 수 있습니다. 자석 및 슬래시 에너지 사용 등의 이점이 있습니다. 그러한 초전도체 중 하나는 50여 년 전 스탠포드 대학의 물리학자인 William A. Little에 의해 처음 제안되었습니다.
과학자들은 그것을 작동시키기 위해 수십 년을 보냈지만 그의 아이디어의 타당성을 검증한 후에도 극복할 수 없는 것처럼 보이는 도전에 직면했습니다. 지금까지. UVA 생화학 및 분자유전학과의 Edward H. Egelman 박사는 극저온 전자현미경 (cryo-EM) 분야의 리더였으며 그와 그의 연구실에서 대학원생인 Leticia Beltran은 다음과 같이 말했습니다. 이 불가능해 보이는 프로젝트에 cryo-EM 이미징을 사용했습니다. "이것은 cryo-EM 기술이 재료 연구에서 큰 잠재력을 가지고 있음을 보여줍니다."라고 그는 말했습니다.
-원자 수준의 엔지니어링 초전도체에 대한 Little의 아이디어를 실현하는 한 가지 가능한 방법은 탄소 나노튜브의 격자를 수정하는 것입니다. 탄소 나노튜브는 매우 작아서 나노미터(10억분의 1미터)로 측정되어야 합니다. 그러나 격자가 필요에 따라 정확하게 조립되고 의도한 대로 기능할 수 있도록 나노튜브를 따라 화학 반응 을 제어하는 것이 큰 과제였습니다 . Egelman과 그의 동료들은 생명을 구성하는 바로 그 구성 요소에서 답을 찾았습니다. 그들은 살아있는 세포에 작동 방법을 알려주는 유전 물질 인 DNA를 가져와 리틀의 초전도체에 대한 큰 장벽을 극복할 화학 반응을 유도하는 데 사용했습니다.
-간단히 말해서, 그들은 놀라울 정도로 정확한 구조 공학, 즉 개별 분자 수준에서 구성을 수행하기 위해 화학을 사용했습니다. 그 결과 Little의 실온 초전도체에 필요한 만큼 조립된 탄소 나노튜브 격자가 생성되었습니다. "이 연구는 인접한 반응 부위 사이의 간격에 대한 DNA 서열 제어를 이용함으로써 정렬된 탄소 나노튜브 변형이 달성될 수 있음을 입증한다"고 Egelman이 말했다. 그들이 만든 격자는 현재 초전도 테스트를 거치지 않았지만 원리 증명을 제공하고 미래에 큰 잠재력을 가지고 있다고 연구원들은 말합니다.
"Cryo-EM은 단백질 어셈블리의 원자 구조를 결정하기 위한 생물학의 주요 기술로 등장했지만 재료 과학 에서는 지금까지 훨씬 덜 영향을 미쳤 습니다. 과학자가 받을 수 있는 최고의 영예 중 하나인 과학. Egelman과 그의 동료들은 격자 구성에 대한 DNA 유도 접근 방식이 특히 물리학에서 매우 다양한 유용한 연구 응용 프로그램을 가질 수 있다고 말합니다. 그러나 이것은 또한 Little의 실온 초전도체 를 구축할 가능성을 검증합니다 . 과학자들의 연구는 최근 몇 년 동안의 다른 초전도체의 혁신과 결합되어 궁극적으로 우리가 알고 있는 기술을 변화시키고 훨씬 더 "스타 트렉" 미래로 이어질 수 있습니다. "우리는 종종 물리학의 도구와 기술을 사용하여 생물학을 생각하지만, 우리의 연구는 생물학에서 개발된 접근 방식이 실제로 물리학 및 공학의 문제에 적용될 수 있음을 보여줍니다."라고 Egelman이 말했습니다. "이것이 과학에 대해 매우 흥미로운 점입니다. 우리 작업이 어디로 이어질지 예측할 수 없다는 것입니다." 연구원들은 과학 저널에 연구 결과를 발표했습니다 .
추가 탐색 초전도에 대한 원자 규모의 창은 새로운 양자 물질의 길을 열다 추가 정보: Zhiwei Lin et al, DNA-guided lattice remodeling of carbon nanotubes, Science (2022). DOI:10.1126/science.abo4628 저널 정보: 과학 버지니아 대학교 제공
https://phys.org/news/2022-08-dna-scientists-solution-superconductor-technology.html
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메모 2208031918 나의 사고실험 oms 스토리텔링
초전도체를 엔지니어링 재료로 사용할 실온 초전도체에 필요한 만큼 조립된 탄소 나노튜브 격자가 생성됐다. 이 연구는 인접한 반응 부위 사이의 간격에 대한 DNA 서열 제어를 이용함으로써 정렬된 탄소 나노튜브 변형이 달성될 수 있음을 입증했다.
초전도체를 이용한 탄소나노 튜브 6각형을 이용해야 하지만 격자 형태가 필요했고 격자 구성에 대한 DNA 유도 접근 방식이 특히 물리학에서 매우 다양한 유용한 연구 응용 프로그램을 가질 수 있다.
1.
초전도체를 대규모로 엔지리어링 재료를 만들려면 제대로된 매카니즘을 가져야 한다.
이들 원리는 샘플a.oss에서 설명이 가능해진다. oser.abcdef 6각형은 012 절대값과 xyz을 나타낸 2x2격자로 표현 할 수 있다.
Sample a.oms (standard)
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000000000q0
sample c.oss(standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
-One possible way to realize Little's idea of an engineered superconductor at the atomic level is to modify the lattice of carbon nanotubes. Carbon nanotubes are so small that they must be measured in nanometers (one billionth of a meter). However, controlling the chemical reactions along the nanotubes so that the lattice can assemble exactly as needed and function as intended has been a major challenge. Egelman and his colleagues found the answer in the very building blocks of life. They took DNA, the genetic material that tells living cells how to work, and used it to induce chemical reactions that would overcome the great barriers to Little's superconductors.
- Simply put, they used chemistry to engineer structures with astonishing precision, i.e., to perform construction at the level of individual molecules. The result was a grid of carbon nanotubes assembled as needed for Little's room temperature superconductors. "This study demonstrates that aligned carbon nanotube modification can be achieved by using DNA sequence control over the spacing between adjacent reaction sites," Egelman said. The gratings they made have not currently been tested for superconductivity, but they offer proof of principle and have great potential in the future, the researchers say.
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memo 2208031918 my thought experiment oms storytelling
A grid of carbon nanotubes assembled as needed for a room temperature superconductor to be used as an engineering material for the superconductor was created. This study demonstrated that aligned carbon nanotube modifications can be achieved by using DNA sequence control over the spacing between adjacent reaction sites.
Although it was necessary to use carbon nanotube hexagons using superconductors, a lattice shape was required, and a DNA-guided approach to lattice construction could have a wide variety of useful research applications, especially in physics.
One.
In order to make a material for engineering superconductors on a large scale, it is necessary to have a proper mechanism.
These principles can be explained in sample a.oss. The oser.abcdef hexagon can be expressed as a 2x2 grid with 012 absolute values and xyz.
Sample a.oms (standard)
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.A crab-inspired artificial vision system for both terrestrial and aquatic environments
육지와 수중 환경 모두를 위한 게에서 영감을 받은 인공 비전 시스템
잉그리드 파델리, Tech Xplore 팀의 대표적인 게눈 카메라는 수륙 양용 이미징을 위해 물에 반쯤 담가두었습니다. 크레딧: Lee et al.AUGUST 2, 2022 FEATURE
실제 환경을 효율적으로 탐색하기 위해 로봇은 일반적으로 신체에 통합된 이미징 장치에서 수집한 이미지를 분석합니다. 따라서 로봇의 성능을 향상시키기 위해 엔지니어들은 다양한 유형의 고성능 카메라, 센서 및 인공 비전 시스템을 개발하려고 노력해 왔습니다. 지금까지 개발된 많은 인공 비전 시스템은 인간, 동물, 곤충 및 물고기의 눈에서 영감을 얻습니다. 이러한 시스템은 작동하도록 설계된 환경 에 따라 기능과 특성이 다릅니다 .
대부분의 기존 센서와 카메라는 지상(예: 육상 환경) 또는 물 (예: 수중 환경 )에서 작동하도록 설계되었습니다. 반면에 육지와 수중 환경 모두에서 작동할 수 있는 생체에서 영감을 받은 인공 시각 시스템은 여전히 부족합니다. 기초과학연구원(IBS), 서울대학교, 광주과학기술원, 매사추세츠공과대학교(MIT) 및 텍사스대학교 오스틴 소재 연구원들이 최근 게에서 영감을 받은 새로운 비전 시스템을 만들었습니다. 땅에서도 물에서도. 네이처 일렉트로닉스( Nature Electronics ) 에 발표된 논문에 발표된 이 수륙 양용 시스템을 통해 로봇은 주변 환경을 360° 파노라마로 볼 수 있으므로 장애물을 감지하고 환경을 보다 효과적으로 탐색할 수 있습니다.
"우리 그룹의 연구를 포함하여 광시야각 카메라에 대한 이전 작업(우리 그룹의 연구 포함)은 항상 180° 미만이었습니다. 이는 '전체' 파노라마 비전에 충분하지 않고 변화하는 외부 환경에 적합하지 않았습니다." 연구를 수행한 연구원 중 한 명인 송민은 Tech Xplore 에 말했습니다 . "우리는 공기와 물 모두에서 이미지를 생성할 수 있는 360° FoV 카메라를 개발하고 싶었습니다."
게눈 카메라의 이미징 설정. 크레딧: Lee et al. 이 연구팀이 개발한 인공 시각 시스템은 피들러 게의 눈에서 영감을 얻었습니다. 콜링 크랩으로도 알려진 이 독특한 종은 눈과 몸을 움직이지 않고도 주변 환경을 한눈에 볼 수 있습니다. 피들러 크랩의 눈을 인공적으로 재현하기 위해 Min과 그의 동료들은 평면 카메라 렌즈를 사용했습니다. "이미지를 위해 곡률이 있는 기존 렌즈를 사용하는 경우 렌즈를 물에 담그면 초점이 바뀝니다."라고 Song이 설명했습니다. "반면에 평평한 표면의 렌즈를 사용하면 주변 조건에 관계없이 깨끗한 이미지를 볼 수 있습니다.
조간대에 사는 피들러 게는 렌즈의 이러한 평평한 표면 을 가지고 있으며 우리는이 게를 모방했습니다. -안경." 정교한 비전 시스템을 만들기 위해 연구원 들은 구면 구조에 굴절률 이 있는 평면 마이크로렌즈 어레이와 유연한 빗살 모양의 실리콘 포토다이오드 어레이를 통합했습니다. 그들이 사용한 마이크로렌즈는 공기와 물 사이의 외부 굴절률 변화에 관계없이 초점 거리를 유지할 수 있습니다. "우리가 아는 한, 전 세계적으로 수륙 양용 및 파노라마 비전 시스템을 시연한 것은 이번이 처음입니다."라고 Song이 말했습니다. "
우리의 비전 시스템은 가상 현실이나 증강 현실 또는 자율 주행 차량을 위한 전천후 비전에 애플리케이션이 있는 360° 전방향 카메라를 위한 길을 열 수 있습니다." Song과 그의 동료들은 지상 및 수중 환경의 특성을 고려하여 일련의 광학 시뮬레이션 및 이미징 시연을 통해 시스템을 테스트했습니다. 지금까지 그들은 매우 유망한 결과를 얻었으므로 곧 여러 다른 하이브리드 및 수륙 양용 로봇에서 테스트하고 구현할 수 있음을 발견했습니다.
"다음 연구에서 우리는 더 높은 해상도와 우수한 이미징 성능을 달성하기 위해 추가 엔지니어링을 수행할 것입니다."라고 Song이 덧붙였습니다. "또한 우리는 다른 동물의 눈에서 영감을 얻은 독특한 이미징 기능을 갖춘 새로운 유형의 카메라 를 개발하는 데 여전히 관심이 있습니다."
추가 탐색 Fiddler 게 아이 뷰는 연구원들에게 새로운 인공 시력을 개발하도록 영감을 줍니다. 추가 정보: 이민철 외, 파노라마 시야를 갖춘 수륙 양용 인공 시각 시스템, 네이처 일렉트로닉스 (2022). DOI: 10.1038/s41928-022-00789-9 저널 정보: 네이처 일렉트로닉스
https://techxplore.com/news/2022-08-crab-inspired-artificial-vision-terrestrial-aquatic.html
.A Breakthrough in Dementia Care: AI Can Diagnose Dementia As Accurately as Experts
치매 치료의 혁신: AI는 전문가만큼 정확하게 치매를 진단할 수 있습니다
주제:인공 지능보스턴 대학교뇌백치 2022년 8월 3일 보스턴 대학교 의과대학 작성 인공 지능 기술 개념 그림 AUGUST 3, 2022
치매 진단을 위한 인공 지능은 신경 질환 치료에 전문성을 갖춘 의료 전문가만큼 정확하다는 연구 결과가 나왔다. 최근 연구 결과는 치매 치료에 광범위한 의미를 갖는다. 지난 수십 년 동안 공중 보건이 개선된 덕분에 전 세계적으로 더 많은 사람들이 노년기로 생존하고 있습니다. 그 결과 치매, 특히 알츠하이머병 및 종종 노화와 관련된 기타 상태가 크게 증가하고 있습니다.
이것은 특히 향후 수십 년 동안 예상되는 의사 부족에 비추어 도움이 필요한 개인에게 즉각적인 치료를 제공하는 능력을 방해할 수 있습니다. Boston University School of Medicine(BUSM)의 연구원들이 수행한 최근 연구에 따르면 계산 기술(인공 지능/AI)은 노령 인구에게 치매 치료를 제공하는 것과 관련된 몇 가지 문제를 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 교신저자인 Vijaya는 "전문 신경과 전문의나 신경 방사선과 전문의가 직접 진단을 내리기 바쁜 상황에서도 어느 정도 자동화가 개입하여 의사와 환자가 그에 따라 치료를 계획할 수 있을 것으로 예상합니다"라고 설명합니다.
B. Kolachalama, Ph.D., FAHA, BUSM 의학 조교수. 연구원들의 연구 결과는 네이처 커뮤니케이션즈( Nature Communications ) 저널에 발표되었습니다 . 과거 연구에 따르면 AI 모델은 단순한 방식으로 "질병"과 "질병 없음" 중에서 선택할 수 있지만 임상의가 환자를 치료하는 방식은 그렇지 않습니다. 오히려, 신체 검사, 신경 심리학적 검사, 실험실 결과 및 이미징에 따라 진료소에서 환자에게 영향을 미칠 수 있는 모든 잠재적인 상태를 고려하여 진단을 확고히 하는 독특한 특징을 확립해야 합니다. Kolachalama의 견해에 따르면 이 연구는 다른 가능성이 있는 경우에도 컴퓨터가 환자의 질병의 실제 원인을 제로다운할 수 있게 해주기 때문에 이 "실제 세계" 상황과 훨씬 더 일치합니다.
-“가능한 질병에 대한 광범위한 감별 진단이 있는 모델이 제시될 때 이것이 달성 가능함을 보여줍니다. 문맥상, 우리가 알고 있는 "치매"는 다양한 과정의 결과일 수 있습니다. 가장 흔한 것은 알츠하이머병이지만, 사람의 정신 상태의 만성적 변화는 파킨슨병에서 노인성 우울증, 영양 결핍 및 그 이상에 이르기까지 다른 장애에서도 발생할 수 있습니다. 우리의 연구는 이전의 작업과 달리 이 다양한 신경 질환 환경에서 정확한 진단을 제공하기 위한 컴퓨터 전략을 보여주기 때문에 참신합니다.”라고 그는 덧붙입니다.
-연구원들은 신경 심리학 및 기능 테스트, 병력, 신체 검사, 인구 통계, 및 MRI 스캔. 그런 다음 이 정보는 이 방대한 입력 세트에서 질병별 특징을 이끌어내도록 훈련된 신경망에 제공되었습니다. 그들은 머신 러닝의 전문적인 방법을 사용하여 중요한 신경 심리 테스트 점수, 실험실 값, 특정 증상을 암시할 수 있는 신체 검사 결과를 포함하여 진단 의사 결정에 모델이 사용한 정확한 데이터 조각을 찾아낼 수 있었습니다. 질병. 그런 다음 MRI 스캔에서 치매 관련 변화를 파악하기 위해 동일한 방법을 적용했으며 모델에서 "중요"로 표시된 위치가 퇴행성 조직 변화의 미세한 증거가 있는 뇌 영역에 해당한다는 것을 발견했습니다. 마지막으로 국제 의사 그룹이 AI 모델과의 "일대일" 비교 연구에 참여했습니다.
전문가와 모델 모두 동일한 환자 세트를 제시하고 동일한 정보를 사용하여 진단을 제공하도록 요청했습니다. 의사와 컴퓨터 의 정확도는 비슷했습니다. Kolachalama는 계산 전략이 노령 인구에서 치매 치료를 제공하는 데 따르는 어려움을 완화하는 데 도움이 될 수 있다고 믿습니다. "환자가 전문 신경과 치료에 접근할 수 없는 시나리오에서 우리의 작업은 격차를 메우고 사람들에게 건강과 사랑하는 사람의 웰빙에 대한 시기적절한 정보를 연결하는 데 도움이 될 수 있습니다."
참고 문헌: Shangran Qiu, Matthew I. Miller, Prajakta S. Joshi, Joyce C. Lee, Chonghua Xue, Yunruo Ni, Yuwei Wang, Ileana De Anda-Duran, Phillip H. Hwang의 "알츠하이머병 치매 평가를 위한 다중 모드 딥 러닝" DOI: 10.1038/s41467-022-31037-5
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메모 2208032030 나의 사고실험 oms 스토리텔링
치매 진단을 위한 인공 지능(AI)은 신경 질환 치료에 전문성을 갖춘 '의료 전문가만큼 정확하다'는 연구 결과가 나왔다. 뇌연구 관련 자료가 방대하니, AI가 그 어떤 전문가들 보다 더 정확한 수를 바둑의 알파고 처럼 읽는 것은 당연하다.
물론 oms.ai는 더 강력하게 인공지능조차도 자기검증이 가능할 것이다. 허허.
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“It shows that this is achievable when a model with a broad differential diagnosis of possible diseases is presented. In context, “dementia” as we know it can be the result of a variety of processes. Although the most common is Alzheimer's disease, chronic changes in a person's mental state can also occur in other disorders, from Parkinson's disease to senile depression, malnutrition and more. Our study is novel because, unlike previous work, it shows a computational strategy to provide an accurate diagnosis in this diverse neurological disease setting,” he adds.
-Researchers performed neuropsychological and functional tests, medical history, physical examination, demographics, and MRI scans. This information was then fed to a neural network trained to derive disease-specific features from this vast input set. Using expert methods of machine learning, they were able to pinpoint the exact pieces of data the model used to make diagnostic decisions, including important neuropsychological test scores, laboratory values, and physical examination results that could suggest certain symptoms. disease. We then applied the same method to identify dementia-related changes in MRI scans and found that locations marked "important" in the model corresponded to regions of the brain with microscopic evidence of degenerative tissue changes. Finally, an international group of doctors participated in a “one-to-one” comparative study with AI models.
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memo 2208032030 my thought experiment oms storytelling
Artificial intelligence (AI) for diagnosing dementia is 'as accurate as medical professionals' with expertise in treating neurological diseases, a study has found. Given the vast amount of data related to brain research, it is natural for AI to read more accurate numbers than any other experts, like the alpha go of Go.
Of course, oms.ai will be able to self-verify even AI more powerfully. haha.
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