Учёными исследован потенциал систем структур данных на основе ДНК
Учёными исследован потенциал систем структур данных на основе ДНК
Инженеры создали новые динамические структуры данных ДНК, способные хранить и вызывать информацию упорядоченным образом из молекул ДНК. Они также проанализировали, как эти структуры могут взаимодействовать с внешними вычислительными схемами нуклеиновых кислот.
Исследование университета Ньюкасла предлагает важную информацию о том, как мы могли бы превратить ДНК в структуру данных, созданную с учетом требований экологичности, которая организует данные, как обычные компьютеры.
Команда, возглавляемая исследователями из вычислительной школы университета Ньюкасла, создала новые динамические структуры данных ДНК, способные хранить и вызывать информацию из молекул ДНК упорядоченным образом. Они также проанализировали, как эти структуры могут взаимодействовать с внешними вычислительными схемами нуклеиновых кислот.
Публикуя свои результаты в журнале Nature Communications, ученые представляют in vitro реализацию стековой структуры данных с использованием полимеров ДНК. Разработанная как система химической реакции ДНК, стековая система способна записывать комбинации двух различных сигналов ДНК (нулей и единиц), переводить сигналы в раствор в обратном порядке, а затем повторно записывать.
Экспериментальная система стека ДНК представляет собой доказательство принципа того, что химический процесс полимеризации ДНК может использоваться в качестве динамической структуры данных для хранения двух типов сигналов ДНК в порядке «последний пришел — первый ушел». Хотя необходимы дополнительные исследования для определения наилучшего способа архивирования и доступа к данным на основе ДНК, исследование подчеркивает огромный потенциал этой технологии и то, как она может помочь удовлетворить быстро растущие потребности в данных.
-
Астрономы запечатлели на телескопе с камерой редкую вспышку метеоров
Камера Subaru-Asahi Sky на 8,2-метровом телескопе Subaru на вершине Маунакеа, Гавайи, зафиксировала редкую вспышку метеора, связанную с так называемым скоплением метеоров.
Вспышка произошла вследствие скопления метеоров и была вызвана распадом метеорного материала на более мелкие части незадолго до входа в атмосферу Земли.
Было зарегистрировано всего несколько случаев с тех пор, как это явление было впервые обнаружено во время метеорного потока Леониды в 1997 году.
«Научное значение фиксации такого редкого явления чрезвычайно велико, и это особенно важно, потому что общая продолжительность события была больше, чем в предыдущих случаях», — сказал профессор Дзюнъити Ватанабэ, заместитель директора Национальной астрономической обсерватории Японии.
-
В Китае найдены древние монетные дворы
Археологи также обнаружили глиняные формы возрастом от 2640 до 2550 лет для отливки лопаток, а также фрагменты готовых лопаток в Гуаньчжуане в Синъяне, провинция Хэнань, Китай.
«Истоки чеканки металлических монет и монетизация древних экономик уже давно являются предметом исследований как археологии, так и экономической истории», — сказал доктор Хао Чжао из исторической школы университета Чжэнчжоу и его коллеги.
Доктор Чжао и соавторы из университета Чжэнчжоу и Пекинского университета обнаружили древние останки на разных этапах процесса чеканки в Гуаньчжуане в китайской провинции Хэнань.
Монетный двор был частью хорошо организованного, интегрированного завода по производству бронзы под эгидой государства Чжэн.
В настоящее время Гуаньчжуан — это самый ранний известный археологический монетный двор, датируемый надежными радиоуглеродными анализами в мире.
Статья была опубликована в журнале Antiquity .
-
Учёные разработали возможность работать классическим и квантовым алгоритмам
Исследователи вместо квантовых компьютеров разработали гибридные алгоритмы для извлечения максимальной производительности.
В новой статье в Nature Reviews Physics, описано, как Лос-Аламосская национальная лаборатория и другие ведущие учреждения разработали гибридные классические / квантовые алгоритмы для получения максимальной производительности — и потенциально квантового преимущества — от сегодняшнего шумного, подверженного ошибкам оборудования. Известные как вариационные квантовые алгоритмы, они используют квантовые ящики для управления квантовыми системами, перекладывая большую часть рабочей нагрузки на классические компьютеры, чтобы позволить им делать то, что они в настоящее время делают лучше всего: решать задачи оптимизации.
«Квантовые компьютеры обещают превзойти классические компьютеры для определенных задач, но на доступном в настоящее время квантовом оборудовании они не могут запускать длинные алгоритмы. У них слишком много шума, поскольку они взаимодействуют с окружающей средой, что искажает обрабатываемую информацию», — сказал Марко Серецо, физик, специализирующийся на квантовых вычислениях, квантовом машинном обучении и квантовой информации из Лос-Аламоса, и ведущий автор статьи.
«С помощью вариационных квантовых алгоритмов мы получаем лучшее из обоих миров. Мы можем использовать мощность квантовых компьютеров для задач, которые классические компьютеры не могут легко решить, а затем использовать классические компьютеры для дополнения вычислительной мощности квантовых устройств».
-
Открыт учёными новый вид мартышек
Ученые открыли новые виды амазонских мартышек. Названный мартышкой Шнайдера (Mico schneideri), новый вид мико был описан от мартышек, известных науке с 1995 года, но ошибочно идентифицированных, как мартышек Snethlage (Mico emiliae).
Новый псевдокриптический вид амазонских мартышек рода Mico был идентифицирован группой исследователей во главе с доктором Родриго Коста-Араужо и Эмилио Гоэльди, а также доктором Томасом Хрбеком.
Амазонские мартышки из рода Mico — малоизвестные эндемики этого региона и поэтому являются приоритетом для исследований и усилий по сохранению.
«Описание видового разнообразия и распределения приматов в Амазонской дуге вырубки лесов является необходимым первым шагом, от которого зависят все научно обоснованные усилия по сохранению и который оказывает поддержку сохранению биоразнообразия в этом регионе до того, как весь биом достигнет экологической точки невозврата, «- сказали авторы.
-
Метеориты — помощники в изучении ранней Солнечной системы
Используя волновую природу электронов, учёные разработали новую технику исследования динамики ранней Солнечной системы.
Внутри метеоритов магнитные поля, связанные с частицами, составляющими объект, могут служить исторической записью. Анализируя такие магнитные поля, ученые могут сделать выводы о возможных событиях, которые повлияли на объект, и восстановить временной интервал того, какие события произошли с метеоритом и когда.
«Примитивные метеориты — это капсулы времени из первичных материалов, образовавшихся в начале существования нашей Солнечной системы», — сказал Юки Кимура, доцент института низкотемпературных наук университета Хоккайдо в Японии, который руководил исследованием. «Чтобы понять физическую и химическую историю Солнечной системы, крайне важно проанализировать различные типы метеоритов разного происхождения».
На Земле, есть много метеоритов, доступных для изучения, большинство из них произошло из пояса астероидов, между Марсом и Юпитером. Эти образцы используются для изучения того, как выглядела ранняя Солнечная система. Однако становится трудно реконструировать события, которые произошли дальше в Солнечной системе, далеко за поясом астероидов.
Именно здесь группа исследователей сделала большие успехи в понимании динамики внешней Солнечной системы вскоре после ее образования.
В статье, опубликованной в The Astrophysical Journal Letters, подробно описывается новый метод изучения остаточной намагниченности частиц в метеорите озера Тагиш, который, как полагают, образовался в холодных внешних частях Солнечной системы.
-
Физические упражнения улучшают работу головного мозга
Некоторые участки нашей ДНК представляют собой гены, которые являются инструкциями по построению белков, в то время как другие участки, называемые энхансерами, регулируют, какие гены включаются или выключаются, когда и в какой ткани. Новое исследование Копенгагенского университета и Каролинского института доказывает наличие функциональной связи между эпигенетической перестройкой энхансеров для контроля их активности после тренировок с физической нагрузкой и модуляцией риска заболеваний у людей.
«Регулярная физическая активность снижает риск множественных распространенных заболеваний, таких как сердечно-сосудистые заболевания, диабет 2 типа, рак и неврологические состояния, наряду с общим риском смертности», — сказал профессор Ромен Баррес из Центра фундаментальных исследований метаболизма Ново Нордиск. Копенгагенский университет и его коллеги.
Благоприятное влияние физических упражнений на здоровье человека частично обусловлено адаптацией ткани скелетных мышц.
В дополнение к адаптации, которая происходит в клетках скелетных мышц, упражнения оказывают системное воздействие на гомеостаз всего тела, вызывая высвобождение растворимых факторов из мышц, которые сигнализируют дистальным тканям, таким как мозг, печень и жировая ткань.
Механизмы, с помощью которых вызванные тренировками адаптации скелетных мышц организуют положительные эффекты на уровне всего тела, изучены недостаточно.
-
Учёные создали возможность общения для людей с параличом
Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско успешно разработали «речевой нейропротез», который позволил человеку с тяжелым параличом общаться предложениями.
Технология, которая была разработана в сотрудничестве с первым участником клинического исследования, основана на более чем десятилетних усилиях нейрохирурга UCSF Эдварда Чанга, доктора медицины, по разработке технологии, которая позволяет людям с параличом общаться, даже если они не могут говорить самостоятельно. Исследование опубликовано в «The New England Journal of Medicine».
«Насколько нам известно, это первая успешная демонстрация прямого декодирования полных слов из мозговой активности человека, который парализован и не может говорить», — сказала Чанг, заведующая кафедрой неврологической хирургии Джоан и Сэнфорд Вейл в UCSF, профессор Джин Робертсон, старший автор исследования. «Это дает большие надежды на восстановление коммуникации, задействовав естественные речевые механизмы мозга».
-
Учёные пришли к выводу, что физическое наказание неэффективно и вредно
Исследование из Техасского университета в Остине показало, что физическое наказание детей неэффективно для предотвращения проблем с поведением.
В исследовании проведенном учёными из Техасского университета в Остине в заключительном описательном обзоре показано, что физическое наказание детей неэффективно для предотвращения проблем с поведением детей или достижения положительных результатов, и вместо этого исследователи предсказывают рост поведенческих проблем и других неблагоприятных исходов с течением времени. Исследование, проведенное международной группой ученых, было опубликовано в The Lancet .