.The fountain of life: Water droplets hold the secret ingredient for building life
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.The fountain of life: Water droplets hold the secret ingredient for building life
생명의 샘: 물방울이 생명을 만드는 비결
퍼듀 대학교 브리트니 스테프(Brittany Steff) 크레딧: CC0 공개 도메인 OCTOBER 3, 2022
Purdue University의 화학자들은 수십 년 동안 과학자들을 당혹스럽게 했던 물에서 펩티드 형성 반응이 일어나는 메커니즘을 밝혀냈습니다. "이것은 본질적으로 생명의 기원 뒤에 있는 화학 입니다."라고 퍼듀 과학 대학의 헨리 본 하스(Henry Bohn Hass) 분석 화학 석좌 교수인 Graham Cooks가 말했습니다. "이것은 원시 분자인 단순 아미노산이 자발적으로 펩티드를 형성하고 순수한 물 방울에서 생명의 구성 요소입니다 . 이것은 극적인 발견입니다."
단백질과 지구상의 생명체로 이어지는 이 수성 화학은 인류의 가장 쇠약하게 하는 질병을 치료하는 약물의 더 빠른 개발로 이어질 수도 있습니다. 팀의 발견은 미국 국립과학원 회보(Proceedings of the National Academy of Sciences) 저널에 게재되었습니다 . 수십 년 동안 과학자들은 지구의 생명체가 바다에서 시작되었다고 이론화했습니다. 그러나 화학은 수수께끼로 남아있었습니다. 원시 아미노산(운석이 매일 초기 지구로 배달되는 것)은 반응하여 함께 결합하여 단백질의 빌딩 블록인 펩타이드를 형성하고 결국에는 생명체를 형성할 수 있습니다.
신기하게도 이 과정은 물 분자의 손실을 필요로 하며, 이는 습한 환경, 수성 환경 또는 해양 환경에서는 거의 발생하지 않는 것으로 보입니다. 생명이 형성되기 위해서는 물이 필요했습니다. 그러나 그것은 또한 물에서 떨어진 공간이 필요했습니다. 질량 분석 및 초기 지구 화학 의 전문가인 Cooks 와 그의 팀은 수수께끼의 답을 알아냈습니다. "물은 어디에나 젖지 않습니다." 물방울이 대기와 만나는 가장자리에서 엄청나게 빠른 반응이 일어나 비생물적 아미노산을 생명의 구성 요소로 변형시킬 수 있습니다.
바다 물보라가 공중으로 날아가고 파도가 땅을 두드리는 곳이나 민물이 비탈을 타고 흘러내리는 곳은 생명의 잠재적인 진화를 위한 비옥한 풍경이었습니다. 화학자들은 10년 이상 질량 분석기 를 사용하여 물을 포함하는 방울의 화학 반응 을 연구 했습니다. "액적의 반응 속도는 벌크 용액에서 반응하는 동일한 화학 물질보다 100~100만 배 더 빠릅니다."라고 Cooks가 말했습니다. 이러한 반응의 속도는 촉매를 불필요하게 만들어 반응 속도를 높이고 초기 지구 화학의 경우 생명체의 진화를 가능하게 합니다. 이 프로세스가 어떻게 작동하는지 이해하는 것이 수십 년 동안 과학적 연구의 목표였습니다. 지구에서 생명체가 어떻게 생겨났는지에 대한 비밀은 과학자들이 왜 생명체가 발생했는지 이해하고 다른 행성이나 심지어 달에서 생명체를 찾는 데 도움이 될 수 있습니다. 아미노산이 어떻게 스스로를 단백질로 만들고 궁극적으로 생명체를 만드는지를 이해하는 것은 화학 합성에 대한 과학자들의 이해에 혁명을 일으키고 있습니다.
그 동일한 화학은 이제 합성 화학자들이 질병에 대한 새로운 약물 및 치료 치료법을 발견하고 개발하는 데 중요한 반응을 가속화하는 데 도움이 될 수 있습니다. "밤에 캠퍼스를 걸으면 불이 켜진 건물이 합성 화학자들이 일하는 곳입니다."라고 Cooks가 말했습니다. "그들의 실험은 너무 느려서 한 번에 며칠 또는 몇 주 동안 실행됩니다. 이것은 필요하지 않으며 액적 화학을 사용하여 현재 Purdue에서 사용되는 장치를 구축하여 새로운 화학 물질의 합성 속도를 높입니다.
그리고 잠재적인 신약." 추가 탐색 과학자들은 새로운 '생명의 기원' 화학 반응을 발견합니다. 추가 정보: Holden, Dylan T. et al, Aqueous microdroplets enable abiotic synthesis and chain extension of unique peptide isomers from free amino acid, Proceedings of the National Academy of Sciences (2022). DOI: 10.1073/pnas.2212642119 . doi.org/10.1073/pnas.2212642119 저널 정보: 국립과학원 회보 퍼듀대학교 제공
https://phys.org/news/2022-10-fountain-life-droplets-secret-ingredient.html
.Computational tool uses DNA-encoded approach to integrate and analyze different health databases
전산 도구는 DNA로 인코딩된 접근 방식을 사용하여 다양한 건강 데이터베이스를 통합하고 분석합니다
FAPESP 에 의해 Tucuxi-BLAST 워크플로 및 데이터 구성 체계. 두 개의 데이터셋에서 공통적으로 4개의 변수를 선택하여 DNA 코딩을 수행합니다. 코딩 결과는 BLAST 알고리즘에 제출되고 마지막으로 ML을 적용하여 RL(A)을 분류합니다. DNA 코딩에 사용된 코돈 휠(B), RL에 대한 BLAST 결과(C), 데이터 중복 제거를 위한 Tucuxi-BW 모듈(D). 크레딧: PeerJ (2022). DOI: 10.7717/peerj.13507 OCTOBER 4, 2022
-브라질 연구원들은 다양한 건강 데이터베이스를 수백만 개의 환자 기록과 연결하고 분석하는 혁신적이고 민첩한 계산 도구를 만들었습니다. Tucuxi-BLAST라고 하는 이 플랫폼은 DNA 서열(A, T, C 또는 G)의 뉴클레오티드를 나타내는 문자를 사용하여 환자 이름, 어머니 이름 및 출생지와 같은 데이터베이스의 식별 기록을 인코딩합니다. 이러한 개인의 DNA "변환"은 인쇄상의 오류 및 기타 불일치에도 불구하고 데이터베이스 전반에 걸쳐 정확한 기록 연결을 가능하게 합니다.
-이 도구는 연구, 역학 분석 및 공공 정책 수립에 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 브라질의 국가 보건 서비스인 SUS에서 예방 접종을 받은 사람들을 다른 데이터 세트와 상호 참조하여 특정 질병에 대한 예방 접종을 받은 환자를 찾을 수 있습니다. 백신 접종 기록에 오류가 있거나 미완성 필드가 있더라도 Tucuxi-BLAST는 불일치를 DNA 돌연변이처럼 처리하기 때문에 다른 데이터베이스의 동일한 환자와 연결할 수 있습니다. 게놈 도구는 단편이 다른 것보다 더 유사한지 여부와 해당 염기쌍을 연결할지 여부를 결정하기 위해 일상적으로 단편을 비교해야 합니다.
각 개인이 일련의 문자에 해당하는 경우 도구에서 서로 다른 저장소의 데이터를 상호 참조하고 연결할 수 있습니다. "SUS는 수백만 명의 환자에 대한 건강 데이터 를 저장하기 때문에 의학 및 역학 연구 에 유용한 정보 소스입니다 . 그러나 질병 및 기타 유형의 데이터와 관련된 기록은 항상 서로 통신하지 않는 서로 다른 데이터베이스에 저장됩니다. 우리가 개발한 방법은 기록 연결을 정확하고 빠른 속도로 수행할 수 있습니다." PeerJ 저널에 게재된 연구에 대한 기사의 교신 저자인 Helder Nakaya 가 Agência FAPESP에 말했습니다 .
Nakaya는 상파울루 대학교 약학대학(FCF-USP), 알버트 아인슈타인 유대인 병원(HIAE), Scientific Platform Pasteur-USP 및 Todos pela Saúde 연구소에 소속된 면역학자입니다. 그는 또한 연구, 혁신 및 보급 센터(RIDC) 중 하나인 염증성 질환 연구 센터(CRID)에 소속되어 있습니다. 도구를 실제로 사용하기 기사가 게재되기 전부터 Tucuxi-BLAST가 실제로 배포되기 시작했습니다. 예를 들어, 보건부 말라리아 감시 시스템의 4년 데이터와 Oswaldo Cruz Foundation의 지부인 Dr. Heitor Vieira Dourado Tropical Medicine Foundation(아마조나스주 마나우스)의 임상 데이터를 상호 참조하는 데 사용되었습니다.
(Fiocruz), 사역의 또 다른 부서. 그 결과 HIV 양성인 것은 Plasmodium vivax 말라리아 환자에게 위험이 되며 이는 공공 정책에 대한 추가적인 도전을 나타냅니다. 단일 식별자가 없기 때문에 Tucuxi-BLAST는 환자 이름, 어머니 이름 및 생년월일을 사용했습니다. 연구 결과는 Scientific Reports 에 2022년 5월에 게재된 기사에 설명되어 있습니다. 이 연구는 아마조나스 주립 대학(UEA)의 연구원들이 주도했습니다. Nakaya와 FCF-USP의 José Deney Alves Araújo, PeerJ 기사의 제1저자도 참여했습니다.
Araújo는 Amazon Basin의 강에 서식하는 민물 돌고래인 Sotalia fluviatilis를 기리기 위해 도구 이름을 Tucuxi로 지정했습니다. BLAST(Basic Local Alignment Search Tool)는 생물정보학에서 대규모 데이터베이스에서 뉴클레오타이드 또는 단백질 서열 간의 정렬을 생성하는 데 사용되는 일련의 프로그램을 나타냅니다. 작동 방식 새로운 방법을 개발하기 위해 과학자들은 프로세스의 효율성을 손상시키지 않으면서 여러 실행에 걸쳐 동적으로 변경되는 코돈 휠을 사용하여 환자 데이터를 DNA 서열로 번역했습니다. 코돈은 DNA 또는 RNA 분자의 특정 아미노산을 암호화하는 3개의 뉴클레오티드 서열입니다.
코돈 휠은 DNA 또는 RNA 코돈에 의해 암호화된 아미노산을 식별하는 데 사용됩니다. 이 인코딩 방식은 실시간 데이터 암호화를 가능하게 하여 연결 과정에서 추가적인 개인 정보 보호 계층을 제공합니다. Nakaya는 "DNA를 사용하여 정보를 암호화하고 개인 정보를 보장했습니다"라고 말했습니다. DNA로 인코딩된 식별 필드는 BLAST를 사용하여 비교되었으며 기계 학습 알고리즘은 최종 결과를 자동으로 분류했습니다. 다른 게놈의 유전자를 비교하여 공통적이고 고유한 서열을 결정하는 비교 유전체학 에서와 같이 Tucuxi-BLAST는 복잡한 데이터 사전 처리 없이도 여러 관리 데이터베이스의 데이터를 동시에 통합할 수 있습니다.
이 연구에서 그룹은 Tucuxi-BLAST를 사용하여 3억 개의 기록이 포함된 시뮬레이션 데이터베이스와 서로 다른 병원체에 감염된 환자의 실제 사례에 대한 데이터가 포함된 4개의 대규모 관리 데이터베이스를 테스트하고 비교했습니다. 결론은 Tucuxi-BLAST가 철자 오류 및 기타 오류 및 누락에도 불구하고 최대 데이터 세트(200,000개 레코드)에 대한 레코드 연결을 성공적으로 처리했다는 것입니다. 최첨단 방식. 연구원들은 사용자가 단어, 구 및 이름을 DNA로 번역할 수 있는 웹사이트를 구축했습니다. 영국, 캐나다, 호주와 같은 여러 국가가 데이터베이스를 통합하고 새로운 데이터 분석 전략을 개발하기 위한 성공적인 계획에 투자했다고 Nakaya는 말했습니다. 추가 탐색 인공지능 기반 기술로 스마트폰으로 촬영한 영상으로 샤가스병 진단
추가 정보: José Deney Araujo 외, Tucuxi-BLAST: DNA 인코딩 접근 방식을 통해 대규모 건강 관련 행정 데이터베이스의 빠르고 정확한 기록 연결 가능, PeerJ (2022). DOI: 10.7717/peerj.13507 Cecilia Victoria Caraballo Guerra et al, HIV 감염은 Plasmodium vivax 말라리아 획득 위험을 증가시킵니다: 브라질 아마존 HIV에 대한 4년 코호트 연구 및 vivax 말라리아 위험, Scientific Reports (2022). DOI: 10.1038/s41598-022-13256-4 텍스트 번역기: tucuxi-translator.csbiology.org/ 저널 정보: PeerJ , Scientific Reports FAPESP 제공
https://medicalxpress.com/news/2022-10-tool-dna-encoded-approach-health-databases.html
.Quantum Fisher Information: Spilling the Secrets of Quantum Entanglement
양자 피셔 정보: 양자 얽힘의 비밀 유출
주제:암사슴오크리지 국립연구소양자정보과학양자 재료양자 역학양자 물리학 2022년 10월 4일 미국 에너지부 작성 양자 얽힘의 비밀 유출 붉은 구체로 묘사된 물질의 스핀은 산란된 중성자에 의해 조사됩니다. 얽힘 증거를 적용하면 중성자가 고전적 스핀 변동과 양자 스핀 변동을 구별할 수 있는 일종의 양자 게이지를 형성합니다. 크레딧: 이미지 제공: Nathan Armistead, Oak Ridge OCTOBER 4, 2022
-국립 연구소 양자 물리학 때문에 양자 물질은 놀라운 방식으로 행동합니다. 예를 들어, 전기가 저항 없이 흐를 수 있는 초전도체 가 될 수 있습니다. 이러한 뛰어난 재료는 완전히 새로운 기술로 이어질 수 있습니다. 양자 물질의 발전에서 과학자들은 얽힌 자성 입자의 쌍을 정확하게 식별하기 위해 얽힘 증인이라는 기술의 능력을 평가했습니다.
얽힘은 이러한 입자 중 하나 또는 "회전"이 입자 사이의 거리에 관계없이 다른 입자의 속성과 동작을 반영하는 경우입니다. 이 연구에서 3명의 얽힘 목격자가 평가되었습니다. 세 가지 중 양자 피셔 정보(QFI)는 일상적으로 복잡한 재료의 얽힘을 찾는 데 가장 좋은 성능을 보였습니다.
-QFI는 또한 임의의 열 운동으로 인해 양자로 나타날 수 있는 실제 양자 활동과 비양자 활동을 구분했습니다. 또한 실험은 온도가 감소함에 따라 얽힘이 증가한다는 것을 확인했습니다. 영향 이 작업은 현재까지 QFI의 기능에 대한 가장 심층적인 검토입니다. 또한 여러 쌍의 얽힌 스핀을 동시에 조사하여 거대한 고체 물질에 기술을 적용한 최초의 사례이기도 합니다. QFI를 통해 연구원들은 양자 스핀 액체, 양자 자석 및 초전도체와 같은 얽힌 양자 물질을 더 빠르게 식별할 수 있습니다.
-이러한 재료는 데이터 저장 및 컴퓨팅과 같은 응용 분야에 탁월합니다. QFI 계산을 미래의 중성자 산란 실험에 통합하면 과학자들이 훨씬 더 복잡한 양자 물질을 특성화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 요약 1차원 스핀 사슬(양자 물질 내 연결된 스핀의 선형 선)에서 얽힘의 존재를 증명하는 것은 역사적으로 양자 정보 과학에서 중요한 과제였습니다.
연구팀은 QFI 가 Department of Energy 사용자 시설인 Spallation Neutron Source 의 중성자 산란 실험에 증인을 적용하여 이 문제를 해결하는 것을 관찰했습니다. 중성 전하와 비파괴 특성 때문에 중성자는 두 개의 서로 다른 스핀 사슬의 특성에 대한 귀중한 통찰력을 제공했습니다. 결과를 검증하기 위해 과학자들은 ISIS Neutron Source와 Institut Laue-Langevin에서 수행된 이전 실험의 데이터를 계산 시뮬레이션과 분석도 실행했습니다.
참조: A. Scheie, Pontus Laurell, AM Samarakoon, B. Lake, SE Nagler, GE Granroth, S. Okamoto, G. Alvarez 및 DA Tennant의 "중성자 산란을 사용한 양자 자석의 얽힘 목격", 2021년 6월 28일, Physical Review B . DOI: 10.1103/PhysRevB.103.224434 Pontus Laurell, Allen Scheie, Chiron J. Mukherjee, Michael M. Koza, Mechtild Enderle, Zbigniew Tylczynski, Satoshi Okamoto, Radu Coldea, D. Alan Tennant 및 Zon의 " 양자 자석 Cs 2 CoCl 4 의 얽힘 정량화 및 제어" , 2021년 7월 13일, Physical Review Letters . DOI: 10.1103/PhysRevLett.127.037201 이 작업은 에너지부 과학부, 고급 컴퓨팅 프로그램을 통한 DOE의 과학적 발견, Oak Ridge 국립 연구소의 연구 및 개발 프로그램, 양자 과학 센터, 나노상 재료 과학 센터 및 아래의 유럽 연구 위원회에 의해 자금 지원을 받았습니다. 유럽 연합 호라이즌 2020 연구 및 혁신 프로그램.
https://scitechdaily.com/quantum-fisher-information-spilling-the-secrets-of-quantum-entanglement/
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메모 2210050404 나의 사고실험 oms 스토리텔링
.실험은 온도가 감소함에 따라 얽힘이 증가한다는 것을 확인된다?
-이는 샘플a.oms의 vix.a(n!)을 의미한다. 온도가.a가 낮아지면 smola.얽힘이 증가하기 때문이다.
.1차원 스핀 사슬(양자 물질 내 연결된 스핀의 선형 선)에서 얽힘의 존재를 증명하는 것은 역사적으로 양자 정보 과학에서 중요한 과제였다?
-smola.d_str은 1차원 대각선 zbar이다. 양끝의 위치를 알면 얽힘의 모든작동 범위를 알 수 있다. 그bar의 길이는 양자적인 규모에서 우주적인 것이다.
Sample a.oms (standard)
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000ac0 f00bde
0c0fab 000e0d
e00d0c 0b0fa0
f000e0 b0dac0
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0deb00 ac000f
ced0ba 00f000
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0f00d0 e0bc0a
sample b.qoms(standard)
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sample c.oss(standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
-QFI also distinguished between real quantum and non-quantum activity, which can appear as quantum due to random thermal motion. Experiments also confirmed that entanglement increased with decreasing temperature. Impact This work is the most in-depth review of QFI's capabilities to date. It is also the first to apply the technique to massive solid materials by examining multiple pairs of entangled spins simultaneously. QFI allows researchers to more quickly identify entangled quantum materials such as quantum spin liquids, quantum magnets, and superconductors.
-These materials are excellent for applications such as data storage and computing. Incorporating QFI calculations into future neutron scattering experiments could help scientists characterize much more complex quantum materials. Summary Proving the existence of entanglement in one-dimensional spin chains (linear lines of connected spins in quantum matter) has historically been an important task in quantum information science.
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memo 2210050404 my thought experiment oms storytelling
.Experiment confirms that entanglement increases with decreasing temperature?
-This means vix.a(n!) of sample a.oms. This is because smola entanglement increases when temperature a is lowered.
.Proving the existence of entanglement in one-dimensional spin chains (linear lines of connected spins in quantum matter) has historically been an important task in quantum information science.
-smola.d_str is a one-dimensional diagonal zbar. Knowing the positions of both ends gives us the full range of motion of the entanglement. The length of the bar is cosmic on a quantum scale.
Sample a.oms (standard)
b0acfd 0000e0
000ac0 f00bde
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e00d0c 0b0fa0
f000e0 b0dac0
d0f000 cae0b0
0b000f 0ead0c
0deb00 ac000f
ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
0ace00 df000b
0f00d0 e0bc0a
sample b.qoms(standard)
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sample c.oss(standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
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