2019'da Çin bilimindeki on büyük ilerlemenin yorumu
Editörler, 27 Şubat'ta Bilim ve Teknoloji Bakanlığı'na bağlı Yüksek Teknoloji Araştırma ve Geliştirme Merkezi (Temel Araştırma Yönetim Merkezi) tarafından açıklanan "Çin Biliminde 209 Yılında İlk On İlerleme" sonuçlarına ve yapay genel zeka için heterojen çiplerin inşasına göre seçildi.
1
Ay mantosu malzemesine maruz kalmanın ön kanıtı tespit edildi
Hem ay kabuğu hem de ay örtüsü, ay evriminin ilk aşamalarında oluşmuştur.Çarpma birikimi sırasında üretilen enerji erimiş bir magma okyanusu yaratmıştır ve daha hafif kalsiyum bakımından zengin plajiyoklaz bileşenleri, olivin gibi Ay kabuğunu oluşturmak için yüzerek yukarı çıkmıştır. Düşük kalsiyum piroksen gibi daha ağır mafik minerallerin kristalleri batarak ay örtüsünü oluşturur. Bununla birlikte, Apollo ve Luna görevlerinden dönen ay örnekleri, Ay mantosunun tam bileşimi ile ilgili doğrudan kanıt bulamadı ve Ay mantosunun bileşimi hakkındaki çıkarımlar yeterince doğrulanmadı.
Çok büyük çaplı bir çarpma krateri, Ay kabuğuna nüfuz edebilir, böylece Ay manto malzemesi kazılabilir ve tespit edilip örneklenebilir. Ayın uzak tarafında yer alan Antarktika-Aitken Havzası (SPA) yaklaşık 2500 kilometre çapındadır.Ay yüzeyindeki en eski ve en büyük çarpma yapısıdır ve büyük olasılıkla Ay kabuğuna çarpacaktır. Bununla birlikte, mevcut Ay yörüngesinden elde edilen uzaktan algılama verileri, SPA alanındaki mafik mineral içeriği nispeten yüksek olmasına rağmen, olivinin geniş çapta maruz kaldığına dair hiçbir kanıt olmadığını göstermektedir. Bu malzemelerin ay örtüsünden kaynaklanıp kaynaklanmayacağı hala tartışmalıdır.
Çin'in "Chang'e 4" sondası, geçtiğimiz günlerde ayın arkasındaki SPA alanındaki Von Kamen çarpma kraterine başarılı bir şekilde indi ve "Yutu 2" gemisindeki ay gezgini kullanılarak incelemeler gerçekleştirdi. Çin Bilimler Akademisi Ulusal Astronomik Gözlemevi'nin Li Chunlai araştırma grubu ve işbirlikçileri "Yutu 2" üzerinde görünür ışık ve yakın kızılötesi spektrometrenin (VNIS) ön spektral algılama sonuçlarını bildirdi ve analiz, düşük kalsiyum (orrombik) piroksen ve olivin varlığını buldu , Minerallerin bu kombinasyonu muhtemelen ay mantosundaki derin malzemeyi temsil ediyor. Jeolojik arka planın daha ileri analizi, bu malzemelerin yakındaki 72 kilometre çapındaki Finsen çarpma kraterinden kazıldığını ve "Chang'e 4" iniş yerindeki ay manto malzemesine fırlatıldığını gösterdi.
Bu çalışmanın önemi, erken ay magma okyanuslarının incelenmesi için yeni kısıtlamalar sağlayan ve ayın iç kısmının oluşumunun ve evriminin anlaşılmasını derinleştiren Ay mantosunun maddi bileşimini ortaya çıkarmaktır. "Yutu 2" jeolojik arka planlarını, kökenlerini ve kompozisyonlarını anlamak için bu malzemeleri von Kamen çarpma kraterinin dibinde keşfetmeye devam edecek ve gelecekteki ay numunesi örneklemesi ve geri dönüş görevleri için bir temel oluşturacak.
2
Yapay genel zeka için heterojen bir çip oluşturun
Yapay genel zeka (AGI) geliştirmenin genellikle iki yolu vardır: bilgisayar bilimi odaklı ve sinirbilim odaklı İkisini birleştirmek, şu anda AGI geliştirmenin en iyi yolu olarak kabul edilmektedir. Fikirleri ve kodlama şemaları temelde farklı olduğu için, bu iki yöntem tamamen farklı ve uyumsuz hesaplama platformlarına dayanır ve ikisi arasında AGI'nin gelişimini engelleyen entegre bir bilgi işlem platformu oluşturmak zordur. Bu nedenle, hem bilgisayar bilimine dayalı popüler yapay sinir ağlarını hem de sinirbilimden ilham alan modeller ve algoritmaları destekleyebilecek genel bir platform geliştirmek çok önemlidir.
Tsinghua Üniversitesi'nin Shi Luping araştırma grubu ve işbirlikçileri, yukarıdaki iki yöntemi verimli bir şekilde entegre eden ve heterojen bir entegre işbirliğine dayalı bilgi işlem platformu sağlayan bir Tianji yonga mimarisi önerdi. Çip, çok çekirdekli yapıya, yeniden yapılandırılabilir bileşenlere ve aerodinamik veri akışına sahip bir hibrit kodlama şeması benimser.Bilgisayar bilimi ve sinirbilim tarafından yönlendirilen algoritmalara dayanan makine öğrenimi algoritmalarını ve ayrıca nörobilimdeki çoklu kodlama şemalarını ve iki Yazarın heterojen hibrit modellemesi yeni çözümler sağlar.
Araştırmacılar, sürücüsüz bisiklet sistemindeki ortak algoritma ve modellerin senkronizasyonunu göstermek için yalnızca bir çip kullanarak gerçek zamanlı hedef tespiti, izleme, ses kontrolü, engellerden kaçınma, engel geçişi ve denge kontrolünü gerçekleştirdiler. Bu araştırmanın, daha genel donanım platformlarının geliştirilmesinin önünü açması ve AGI'nin gelişimini teşvik etmesi bekleniyor.
3
Otoimmün hastalıklar için DNA saptama enzim düzenlemesine dayalı bir tedavi planı önerin
Binlerce virüs türü vardır ve bunların enfeksiyon özellikleri ve patojenik yöntemleri de sürekli değişmektedir, ancak her zaman değişen şey, virüs istila ettiğinde, kendi genetik materyalinin kaçınılmaz olarak konakçı hücreye getirilmesidir. Vücut, kendine zarar verme pahasına bile bu yabancı genetik maddelere (DNA vb.) Hızlı tepki verir.Bu, viral enfeksiyonun neden olduğu ölümcül iltihaplanmanın ana nedenidir.
Yabancı DNA'nın neden olduğu bağışıklık tepkisinin anlaşılması yüzlerce yıl öncesine kadar izlenebilir, ancak bunun arkasındaki mekanizma net değildir. 2013 yılında, bu alanda önemli bir uluslararası atılım yapıldı.Bilim adamları, cGAS proteininin (siklik guanilat-adenilat sentaz) bir hücre içi DNA virüsü reseptörü olduğunu belirlediler ve keşfettiler. CGAS'ın keşfi ile bilim adamları, virüs istilasını tespit etmenin yanı sıra, cGAS'ın anormal aktivasyonunun da doğrudan bir otoimmün hastalık sınıfına yol açtığını keşfettiler. Bu nedenle, cGAS'ın aktivitesini kontrol etmek için etkili araçlar bulmak ve onun düzenleyici mekanizmasını keşfetmek, viral enfeksiyonların ve otoimmün hastalıkların tedavisi için çok önemlidir.
Askeri Tıp Akademisi'nden (Ulusal Biyomedikal Analiz Merkezi) Zhang Xuemin ve Li Tao'nun araştırma grupları ve işbirlikçileri, asetilasyon modifikasyonunun cGAS'ın aktivitesini kontrol eden önemli bir moleküler olay olduğunu keşfettiler ve arkasındaki düzenlemeyi ortaya çıkardı.
Araştırmacılar, cGAS'ın üç temel asetilasyon bölgesini (K384, K394 ve K414) belirlediler ve bunlardan herhangi birinin asetillenmiş ve modifiye edilmiş olduğunu ve bunun cGAS'ın aktivitesini kaybetmesine neden olabileceğini buldular. Dahası, araştırmacılar, asetilsalisilik asidin (aspirinin) cGAS'ı yukarıda belirtilen anahtar bölgelerde asetilasyona zorlayabildiğini ve böylece aktivitesini engellediğini buldular. Ek olarak, cGAS'ın düzenleyici mekanizmasının daha fazla araştırılması, cGAS'ın hücrede var olduğunu ve bir kompleks olarak işlev gördüğünü buldu. Araştırmacılar, cGAS-G3BP1'in anahtar düzenleyicisini tanımlamak için protein kütle spektrometresi teknolojisini kullandılar. Mekanizma çalışmaları, G3BP1'in cGAS'a bağlandığını ve cGAS'ın DNA'yı daha verimli bir şekilde tanıyabilmesini sağlamak için polimerler oluşturmasına yardımcı olduğunu ortaya koydu. G3BP1'in yokluğunda, hücrelerdeki cGAS aktivitesi önemli ölçüde azaldı. Daha da önemlisi, doğal küçük moleküllü EGCG bileşiği olan yeşil çay polifenollerinin ana bileşeni, G3BP1'in bir inhibitörüdür. Araştırmacılar, EGCG'nin G3BP1 ve cGAS arasındaki etkileşime müdahale ederek cGAS aktivasyonunu inhibe edebileceğini buldular.
Yukarıdaki araştırma, vücudun anti-viral enfeksiyonunun anahtar düzenleyici mekanizmasını ortaya çıkarmakla kalmadı, aynı zamanda AGS (Aicadi Sendromu) gibi otoimmün hastalıklar için potansiyel tedavi stratejileri sağlayan etkili cGAS inhibitörlerini keşfetti.
4
Alglerdeki su altı fotosentezinin protein yapısını ve işlevini deşifre edin
Fotosentez, karbondioksit ve suyu organik maddeye ve oksijene dönüştürmek için güneş ışığını kullanır ve dünyadaki neredeyse tüm canlıların hayatta kalması için enerji ve oksijen sağlar. Farklı ışık ortamlarına uyum sağlamak için fotosentetik organizmalar, farklı ortamlarda ışık enerjisinin kullanımını en üst düzeye çıkarmak için çeşitli farklı pigment molekülleri ve pigment bağlayıcı proteinler geliştirmiştir.
Diatomlar, suda yaşayan organizmaların orijinal organik üretkenliğinin% 40'ını veya dünyanın toplam orijinal üretkenliğinin% 20'sini oluşturan bol ve önemli bir tür suda yaşayan fotosentetik ökaryotlardır ve küresel karbon döngüsünde önemli bir rol oynarlar. Su ortamında diatomların başarılı bir şekilde çoğalması için önemli faktörlerden biri, fukoksantin / klorofil bağlayıcı membran proteinleri (FCP'ler) içermesi, diatomları oluşturan pigment proteinlerinin benzersiz ışık yakalama ve ışık korumasına sahip olması ve ışık yoğunluğu değişikliklerine hızlı adaptasyonudur. kabiliyet.
Çin Bilimler Akademisi Botanik Enstitüsü'nden Shen Jianren ve Kuang Tingyun'un araştırma grubu, deniz diatom-Phaeodactylum tricornutum FCP'nin yüksek çözünürlüklü kristal yapısını bildirdi ve protein iskelesinde 7 klorofil a, 2 klorofil c ve 7 fukoksantin ortaya çıkardı. Klorofilin ve muhtemelen bir difikoksantinin ayrıntılı bağlanma bölgesi, klorofil a ve c arasındaki verimli enerji aktarım yolunu ortaya koymaktadır. Bu yapı aynı zamanda fukoksantin ile enerjinin verimli bir şekilde iletilmesini ve fukoksantin yoluyla söndürülmesini sağlayan klorofil arasındaki yakın etkileşimi gösterir. Araştırma ekibi ayrıca Tsinghua Üniversitesi Yaşam Bilimleri Fakültesi Sui Senfang araştırma grubu ile fotosistem II'nin (PSII) kriyo-elektron mikroskobu yapısını ve 3.0 angstrom çözünürlüğe sahip FCPII süper diatom kompleksini analiz etmek için işbirliği yaptı. Süper kompleks, her biri 24 alt birim ve 11 çevresel FCPII anten alt birimine sahip bir PSII çekirdek kompleksi içeren iki PSII-FCPII monomerinden oluşur. FCPII anteni, dört FCPII'den oluşur Polimer ve 3 FCPII monomeri mevcuttur. Tüm PSII-FCPII dimeri, 230 klorofil a molekülü, 58 klorofil c molekülü, 146 karotenoid molekülü, manganez küme kompleksleri, elektron aracıları ve çok sayıda lipid molekülü içerir. Bu yapı, verimli mavi-yeşil diatomları netleştirmek için, diatomların PSII çekirdeğindeki benzersiz alt birimlerin özelliklerini ve daha yüksek bitkilerin PSII-LHCII kompleksinden önemli ölçüde farklı olan anten alt birimlerinin düzenini ve ayrıca diatomların dev pigment dağıtım ağını ortaya çıkarmaktadır. Işık yakalama, enerji aktarımı ve dağıtma mekanizmaları sağlam bir yapısal temel sağlar.
Araştırmacılar, su altı fotosentezini daha iyi anlamak için, kriyo-elektron mikroskobu teknolojisine dayanan daha yüksek bitkilerle benzer fotosenteze sahip yaygın sucul organizmaları da analiz etti - yeşil algler (Pseudo-Rhizopus) fotosistem I (PSI) - ışık toplama kompleksi I (LHCI) süper kompleksinin yapısı 3.49 angstrom çözünürlüğe sahiptir. Bu yapı, prokaryotik ve ökaryotik alt birimlerin özelliklerine sahip 13 PSI çekirdek alt biriminin ve 10 LHCI anten alt biriminin (8'i çift yarım halka yapısı oluşturan ve kalan 2'si ek bir LHCI dimer). Zhang Xing'in Zhejiang Üniversitesi Tıp Fakültesi'ndeki araştırma grubu ile işbirliği içinde, Chlamydomonas reinhardtii'nin eksiksiz C2S2M2N2 PSII-LHCII süper kompleksinin kriyo-EM yapısı 3.37 angstrom çözünürlüğünde analiz edildi. Yapı, yeşil alg C2S2M2N2 süper kompleksinin bir dimer olduğunu ve her monomerin merkezde bulunan bir PSII çekirdek kompleksinden ve çekirdeği çevreleyen 3 LHCII trimeri, 1 CP26 ve 1 CP29 çevresel anteninden oluştuğunu göstermektedir. Alt birimler tarafından oluşturulur. Çalışma ayrıca bir dizi yeşil alg PSII çekirdeğinin ve yüksek bitkilerden farklı olan ışık hasat anteni LHCII'nin yapısal özelliklerini ortaya çıkardı. Yukarıdaki araştırmalar, yeşil alglerdeki ışık enerjisinin verimli soğurma, iletme ve söndürme mekanizmasını ortaya çıkarmak için sağlam bir yapısal temel sağlar ve evrim süreci sırasında PSI-LHCI ve PSII-LHCII supramoleküler komplekslerindeki değişiklikleri ortaya çıkarmak için önemli ipuçları sağlar. .
Yukarıda bahsedilen araştırma ilerlemesi, diatomlardaki ve yeşil alglerdeki fotosentez membran proteinlerinin supramoleküler yapı ve işlevinin gizemini çözen ilk aşamadır.Bu sadece doğadaki fotosentezin verimli dönüşüm mekanizmasını ortaya çıkarmak için değil, aynı zamanda yeni mahsullerin tasarımına rehberlik eden fotosentezin yapay simülasyonu için de büyük önem taşımaktadır. Akıllı bir fabrika kurmak yeni fikirler ve yeni stratejiler sağlar.
5
Malzeme genetik mühendisliğine dayalı yüksek sıcaklıkta dökme metalik cam geliştirildi
Metal cam, kendisine mükemmel mekanik, fiziksel ve kimyasal özellikler veren benzersiz bir düzensiz atomik yapıya sahiptir.Enerji, iletişim, havacılık ve ulusal savunma gibi yüksek teknoloji alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.Modern alaşımlı malzemelerin önemli bir parçasıdır.
Metal cam, cam geçiş sıcaklığına yakın olduğunda plastik akışa gireceğinden, mekanik mukavemet önemli ölçüde azalır ve bu da yüksek sıcaklık uygulamalarını ciddi şekilde sınırlar. 1000 K'dan daha yüksek cam geçiş sıcaklığına sahip metalik cam geliştirilmiş olmasına rağmen, aşırı soğutulmuş sıvı faz bölgesi (cam geçiş sıcaklığı ile kristalizasyon sıcaklığı arasındaki sıcaklık aralığı) çok dardır, bu da yetersiz cam oluşturma kabiliyetine ve biçimlendirilmesinin zor olmasına neden olur. Büyük boyutlu malzemeler; ve ısıyla şekillendirme performansının zayıf olmasına yol açarak parçaların işlenmesini zorlaştırır. Yukarıda bahsedilen zorlukların anahtarı, metalik cam bileşiminin rasyonel tasarımında yatmaktadır Şimdiye kadar keşfedilen spesifik özelliklere sahip metalik camlar, esas olarak deneme yanılma sonucudur.
Çin Bilimler Akademisi Fizik Enstitüsü ve işbirlikçilerinin Liu Yanhui araştırma grubu, malzeme genetik mühendisliği kavramına dayalı yüksek verimlilik, tahribatsızlık ve kolay tanıtım özelliklerine sahip yüksek verimli bir deneysel yöntem geliştirdi ve bir Ir-Ni-Ta- (B) alaşımı tasarladı Sistem, yüksek sıcaklıkta dökme metalik cam elde edildi, cam geçiş sıcaklığı 1162K kadar yüksek. Yeni geliştirilen metalik cam, daha önce bildirilen dökme metalik cam ve geleneksel yüksek sıcaklık alaşımlarının çok ötesinde olan 1000K'da 3,7 gigapaskal kadar dayanıklılık ile yüksek sıcaklıklarda son derece yüksek mukavemete sahiptir. Metalik camın aşırı soğutulmuş sıvı bölgesi, daha önce bildirilen çoğu metalik camdan daha geniş olan 136K'ya ulaşır ve şekillendirme kapasitesi 3 mm'ye ulaşabilir, bu da termoplastik şekillendirme yoluyla yüksek sıcaklıkta veya zorlu ortamlarda kullanılan küçük ölçekli bileşenlerin elde edilmesini mümkün kılar. .
Bu araştırma ile geliştirilen yüksek verimli deneysel yöntem güçlü bir uygulanabilirliğe sahiptir, 60 yıldır metalik cam alanında "kızarmış tabak" malzeme araştırma ve geliştirme modelini alt üst etmiş ve yeni malzemelerin araştırma ve geliştirilmesinde malzeme genetik mühendisliğinin etkinliğini ve yüksek verimliliğini teyit etmiştir. Yeni metalik cam malzemelerin verimli bir şekilde keşfedilmesi sorununu çözmek, yeni yollar açmış ve yeni yüksek sıcaklık, yüksek performanslı alaşım malzemelerin tasarımı için yeni fikirler sağlamıştır.
6
Evropiyum iyonlarının perovskit güneş pillerinin ömrünü uzatmak için mekanizmasını açıklığa kavuşturmak
Perovskite güneş pilleri, büyük ilgi gören yeni nesil bir fotovoltaik teknolojidir ve çalışma stabiliteleri mevcut sanayileşmenin önündeki ana engeldir. Geleneksel araştırmalar, oksijen, nem ve ultraviyole ışık gibi faktörlerin neden olduğu performans düşüşünü etkili bir şekilde bastırmak için bileşen optimizasyonu, kapsülleme, arayüz modifikasyonu ve ultraviyole ışık filtrelemesini kullanır ve böylece cihazın kararlılığını artırır. Bununla birlikte, cihazın ömrünü daha da iyileştirmek için, işlemdeki malzemenin kendine has kusurlarını bastırmak için uzun vadeli etkili bir yöntem geliştirmek gerekir.
İçsel kararlılığı iyileştirmek için Pekin Üniversitesi Mühendislik Fakültesi'nden Zhou Huanping araştırma grubu, Kimya ve Moleküler Mühendisliği Okulu'nun Yan Chunhua / Sun Lingdong araştırma grubu ve işbirlikçileri, perovskit aktif katmanına öropyum iyon çiftlerini (Eu3 + / Eu2 +) eklemeyi önerdiler. Bir "redoks mekik" olarak, Pb0 ve I0 kusurlarını aynı anda ortadan kaldırabilir, böylece cihazın hizmet ömrünü büyük ölçüde iyileştirebilir. İlginç olan, iyon çiftinin cihazın kullanımı sırasında belirgin bir tüketiminin olmaması ve ilgili cihazın verimliliğinin% 21,52'ye kadar (onaylı değer% 20,52) olması ve bariz bir histerez olmamasıdır. Aynı zamanda, öropyum iyon çiftli ince film cihazlar mükemmel termal ve ışık kararlılığı sergiler. 1000 saatlik sürekli güneş ışığı veya 85 ° C ısıtmadan sonra cihazlar, maksimum güçte sırasıyla orijinal verimliliğin% 91 ve% 89'unu koruyabilir. 500 saat kesintisiz çalışmanın ardından, orijinal veriminin% 91'ini korur.
Bu yöntem, kurşun halojenür perovskit güneş pillerinin kararlılığını sınırlayan ve diğer perovskit optoelektronik cihazlara genişletilebilen önemli bir temel faktörü çözer ve aynı zamanda benzer sorunlarla karşılaşan diğer inorganik yarı iletken cihazlar için de referans önem taşır.
7
Denisovalılar Qinghai-Tibet Platosu'nda keşfedildi
Denisovalılar, ortadan kaybolan bir grup gizemli antik insandır.Geçmişte onlar hakkındaki bilgiler, esas olarak Sibirya'daki Denisovan Mağarası'nda ortaya çıkarılan çok az sayıdaki fosil parçasına ve içinde korunmuş yüksek kaliteli antik genetik bilgiye dayanıyordu. Genetik araştırmalar, Denisovanların bazı modern düşük irtifa Doğu Asya popülasyonlarına ve yüksek rakımlı modern Tibet popülasyonlarına genetik katkıları olduğunu ve modern Tibetlilerin yüksek rakımlı çevresel adaptasyonu için büyük önem taşıdığını göstermiştir.
Fosil morfolojisi bilgilerinin eksikliğinden dolayı bilim adamlarının Denisovalılar ile Asya ve diğer bölgelere dağılmış bol miktarda eski insan fosilleri arasındaki bağlantıyı değerlendirmesi zordur ve Denisovalılar ile modern Asya popülasyonları arasındaki ilişkiyi doğru bir şekilde anlamak zordur. . Ayrıca, Qinghai-Tibet Platosu'ndaki modern Tibetlilere ve diğer insanlara özgü yüksek irtifa çevresel adaptasyon genlerinin kaynağı, özellikle de Denisovalılardan miras alınıp alınmaması, çözülmesi gereken çok önemli ve acil bir bilimsel sorundur.
Çin Bilimler Akademisi Qinghai-Tibet Platosu Araştırma Enstitüsü'nden Chen Fahu araştırma grubu, Lanzhou Üniversitesi'nden Zhang Dongju araştırma grubu ve Almanya Max Planck Topluluğu'nun Evrimsel Antropoloji Enstitüsü'nün Jean-Jacques Hublin araştırma grubu ve diğer işbirlikçiler, Denisovanların antik protein analizini kullanarak tanımlandığını bildirdi. Mandibula, Çin'in Gansu Eyaleti, Xiahe İlçesindeki Baishiya mağarasından geliyor. Araştırmacılar, fosile bağlı karbonat nodüllerinin uranyum tarihlendirmesi yoluyla mandibulanın en az 160.000 yaşında olduğunu belirlediler. Bu fosil örneği, Denisovan Mağarası dışında bulunan ilk Denisovalı fosil kanıtıdır.Örneğin kapsamlı bir analizi, Denisovan çalışması için çene ve diş morfolojisi vb. De dahil olmak üzere zengin bir fiziksel morfoloji bilgisi sağlar. bilgi.
Bu çalışma, modern Homo sapiens'in gelişinden çok önce, Denisovalıların Orta Pleistosen'in sonlarında Qinghai-Tibet Platosu'nun yüksek rakımlı bölgelerinde yaşadıklarını ve alp ve hipoksik ortama başarılı bir şekilde adapte olduklarını gösteriyor.
8
Yerçekimi kaynaklı kuantum uyumsuzluk modelinin uydu testini gerçekleştirin
Kuantum mekaniği ve genel görelilik, modern fiziğin iki temel direğidir. Bununla birlikte, kuantum mekaniğini ve genel göreliliği birleştirmeye çalışan herhangi bir teorik çalışma büyük zorluklarla karşılaşacaktır. Şu anda, kuantum mekaniği ile yerçekimi teorisinin nasıl birleştirileceğine dair tartışmada birçok model var, ancak bunlar genellikle deneysel doğrulamadan yoksundur.
Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden Pan Jianwei, meslektaşları Peng Chengzhi, Fan Jingyun ve diğer işbirlikçileri, uzayda yerçekimine bağlı kuantum dolaşıklık uyumsuzluğunun deneysel testini gerçekleştirmek üzere dünyada liderlik etmek için "Mozi" kuantum bilimi deneysel uydusunu kullandılar. Yerçekimi alanının kuantum dolaşık fotonlarının uyumsuzluğu test edilir. "Olay formu" na göre teorik model, dolaşık foton çiftlerinin dünyanın yerçekimi alanındaki yayılmasının olasılıksal olarak kaybolacağını ve mevcut kuantum mekaniği teorisine göre, tüm dolaşık foton çiftlerinin dolanıklık özelliklerini koruyacağını öngörür. Sonunda, uydu deneysel test sonuçları, "olay formu" teorik modelinin tahminini desteklemiyor, ancak standart kuantum teorisi ile tutarlı.
Dünyada kuantum uyduları, kuantum mekaniğini ve genel göreliliği birleştirmeye çalışan deneyleri test etmek için dünyanın yerçekimi alanında ilk kez kullanıldı ve bu, ilgili fizik temel teorilerini ve deneysel araştırmaları büyük ölçüde teşvik edecek.
9
Afrika domuz vebası virüsünün yapısını ve montaj mekanizmasını ortaya çıkarın
Afrika domuz ateşi virüsü (ASFV), evcil domuzlarda ve yaban domuzlarında akut, ateşli ve yüksek derecede bulaşıcı hastalıklara neden olabilen,% 100'e varan hastalık ve ölüm oranları ile domuz yetiştirme endüstrisi zinciri üzerinde büyük bir etkiye sahip olan devasa ve karmaşık bir DNA virüsüdür. Ekonomik kayıplar, şu anda mevcut aşı yok.
Çin Bilimler Akademisi Biyofizik Enstitüsü'nden Rao Zihe ve Wang Xiangxi ekibi ve Çin Tarım Bilimleri Akademisi Harbin Veteriner Araştırma Enstitüsü'nden Bu Zhigao ekibi, Şangay Bilim ve Teknoloji Üniversitesi ve diğer birimlerle birlikte, optimize edilmiş bir görüntü kullanarak Şangay Bilim ve Teknoloji Üniversitesi Kriyo-elektron Mikroskopi Merkezi'nde sürekli yüksek kaliteli veriler topladı Yeniden yapılandırma stratejisi, Afrika domuz ateşi virüsünün kapsidinin üç boyutlu yapısını 4.1 angstrom çözünürlükte analiz etti. Kapsid parçacıkları, 5 kat simetriye birleştirilen 1 ana (p72) ve 4 ikincil kapsid proteini (M1249L, p17, p49 ve H240R) dahil olmak üzere 17,280 protein alt biriminden oluşan, boyut ve yapı olarak karmaşıktır. Gövde ve üçlü simetrik gövdenin bileşik yapısı. Ana kapsid proteini p72 atomik çözünürlük yapısı, diğer nükleer sitoplazmik büyük DNA virüslerinden (NCLDV) önemli ölçüde farklı olan Afrika domuz ateşi virüsünün potansiyel konformasyonel epitopunu gösterir. İkincil kapsid proteini, kapsidin iç yüzeyinde karmaşık bir protein etkileşim ağı oluşturur, bu da kapsidin birleşmesine aracılık eder ve bitişik virüs kapsid mikro gövdeleri arasındaki kuvvetleri düzenleyerek kapsidin yapısını stabilize eder. Çekirdek düzenleyici olarak, 100 nanometre uzunluğundaki M1249L proteini, üçlü simetrik gövdenin her bir kenarı boyunca iki bitişik beş kat simetrik gövdeyi köprüler ve diğer kapsid proteinleriyle genişletilmiş bir moleküller arası ağ oluşturarak kapsidi harekete geçirir. Çerçevenin oluşumu.
Bu yapısal ayrıntılar, kapsidin stabilitesi ve birleşimi için moleküler temeli ortaya koymaktadır ve Afrika domuz ateşi aşılarının geliştirilmesi için çok önemli teorik yol gösterici öneme sahiptir.
10
Üç boyutlu kuantum Hall etkisinin ilk gözlemi
İki boyutlu bir elektronik sistemde kuantum Hall etkisinin keşfi, topolojinin yoğunlaştırılmış madde fiziğinde merkezi bir rol oynamasını sağlar. 30 yıldan fazla bir süre önce Bertrand Halperin ve diğerleri kuantum Hall etkisinin üç boyutlu bir elektron gaz sisteminde üretilebileceğini teorik olarak tahmin ettiler, ancak şu ana kadar "üç boyutlu kuantum Hall etkisi" deneysel olarak gözlemlenmedi.
Güney Bilim ve Teknoloji Üniversitesi Fizik Bölümü'nden Zhang Liyuan araştırma grubu, Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi Fizik Bölümü'nden Qiao Zhenhua araştırma grubu ve Singapur Teknoloji ve Tasarım Üniversitesi'nden Yang Shengyuan, toplu zirkonyum tellürid (ZrTe5) kristallerinde "üç boyutlu kuantum Hall etkisi" ni ortaklaşa uyguladılar ". Araştırmacılar, bir manyetik alan altında zirkonyum tellürid toplu tek kristalleri üzerinde düşük sıcaklıkta elektron taşıma ölçümleri gerçekleştirdiler ve nispeten düşük bir manyetik alan altında aşırı kuantum sınır durumuna (yalnızca en düşük Landau enerji seviyesi işgal edildi) ulaştı. Bu durumda, araştırmacılar sıfıra yakın bir yayılmayan uzunlamasına direnç gözlemlediler ve manyetik alanın yönü boyunca Fermi dalga boyunun yarısı ile orantılı iyi bir Hall direnç platformu oluşturdular.Bunlar üç boyutlu Hall etkileridir. Kesin işaretler belirir.
Teorik analiz ayrıca, etkinin aşırı kuantum limiti altında gelişmiş elektron korelasyonu tarafından üretilen yük yoğunluğu dalgası tarafından tahrik edilen Fermi yüzeyinin kararsızlığından kaynaklandığını da göstermektedir. Manyetik alan kuvvetini daha da artırarak, hem uzunlamasına direnç hem de Hall direnci büyük ölçüde artırılarak bir metal yalıtkan faz geçişi gösterir. Bu araştırma ilerlemesi, üç boyutlu kuantum Hall etkisinin deneysel kanıtını sağlar ve garip kuantum fazını ve üç boyutlu elektronik sistemdeki faz geçişini daha fazla keşfetmek için umut verici bir platform sağlar. (Teknoloji Günlük)
Kaynak: Science and Technology Daily
