XiaoMi-AI文件搜索系统
World File Search SystemExFAB
科技前沿 - 加州大学圣塔芭芭拉分校工程学院
合成生物学涉及对病毒、细菌、植物和酵母等生物体的遗传物质进行改造，使其具有新的理想特性。该多学科领域采用 DNA 测序和基因组编辑等生物技术来修改或改造新生物，旨在应对医学、农业、制造业和环境方面的挑战。例如，科学家正在利用合成生物学开发下一代疫苗，改造能够捕获碳的生物，并为农作物创造养分，以最大限度地减少对工业肥料的需求。新的机器人工作流程和机器学习驱动的技术已经出现，以加速和原型化微生物的设计，以应用于生物技术。这种基础设施位于称为生物铸造厂的设施中，其中大部分由制药和生物技术公司私有和运营。为了扩大获得最先进技术、工作流程、流程和知识的渠道，美国国家科学基金会 (NSF) 创建了生物铸造厂计划。 8 月，美国国家科学基金会宣布向加州大学圣巴巴拉分校提供为期六年、总额为 2200 万美元的资助，用于建立极端和特殊真菌、古菌和细菌生物实验室 (ExFAB)，该实验室由加州大学圣巴巴拉分校牵头，与加州大学河滨分校 (UCR) 和加州州立理工大学波莫纳分校 (CPP) 合作建立。美国国家科学基金会 ExFAB 生物实验室建立了美国首个生物实验室，专注于生活在极端和不寻常环境中的尚未开发和探索的微生物。“我们非常兴奋，因为这笔资金使我们可以使用以前没有人，特别是学术界无法使用的仪器和基础设施，”ExFAB 主任、加州大学圣巴巴拉分校化学工程和生物工程教授 Michelle O'Malley 表示。“该设施将使我们能够开启新一代合成生物学的前景，该合成生物学专注于从自然界中分离出的极端和不寻常微生物。” “UCSB 在推动多学科、中心级科学方面处于世界领先地位，”UCSB 工程学院院长、电气与计算机工程教授 Umesh Mishra 说道。“我们非常自豪能够主办 NSF ExFAB BioFoundry，因为它首次将我们校园的多项优势整合在一起——从海洋科学到化学工程和生物工程。这项金额巨大的 NSF 奖项提升了我们校园的知名度，并成为 UCSB 继续投资生物技术和生物工程的重点。” Foundry 的研究人员将专注于开发技术，以学习自然界中较为不寻常的微生物，这些微生物被称为“极端微生物”，因为它们不符合实验室中的标准生长习性和培养条件。它们可能有不同寻常的营养需求，或者在极高或极低的温度下生长——甚至在没有氧气的情况下——所有这些都使得它们难以用现有基础设施进行研究。“这些极端微生物违背了我们目前对生物学的理解，但它们仍然具有我们想要用于生物技术的特性和成分，比如分解废物的酶，或可用于制造有价值产品和新药物的途径，”奥马利说道，他开创了一个新的研究领域，通过改造厌氧菌将植物废物转化为更可持续的燃料、化学品或生物基材料。
UCSb 成为量子殖民地
欢迎阅读最新一期的《Convergence》。虽然如今我们很难忽视全球范围内利用量子现象进行计算、传感、通信和其他重要应用的竞赛，但有些人可能不太注意加州大学圣塔芭芭拉分校在新兴量子领域的突出地位。自 2019 年该校被命名为美国国家科学基金会首个量子铸造厂以来，加州大学圣塔芭芭拉分校多个工程系和 STEM 系的教职员工一直在量子领域的许多领域处于领先地位。他们与加州大学圣塔芭芭拉分校以及世界各地的同事合作，特别是在材料科学、物理学和光子学领域，在理解和产生先进技术所需的量子现象方面取得了重要进展。文章“聚焦：加州大学圣塔芭芭拉分校成为量子殖民地”（第 18 页）是了解校园量子领域正在发生的事情的入门读物。鉴于加州大学圣塔芭芭拉分校长期以来在材料科学方面的实力——量子铸造厂选址于此的一个主要因素——这似乎是与材料与化学教授兼材料研究实验室主任 Ram Seshadri 进行教师问答的好时机。您会在第 16 页看到他对一系列材料相关主题的引人入胜、亲切的解读。本期还报道了（第 12 页）另一个主要新设施，即极端和特殊真菌、古菌和细菌生物铸造厂 (ExFAB)。这个最先进的实验室由 2200 万美元资助，由化学工程和生物工程教授 Michelle O'Malley 领导，是美国第一个专注于生活在极端和不寻常环境中的尚未开发和未探索的微生物的 NSF 生物铸造厂。近年来，太空科学蓬勃发展，机械工程学教授 Emily Dressaire 最近向国际空间站发送了一系列实验，旨在更好地了解呼吸窘迫综合征 (RDS) 的流体动力学，这是一种常与 Covid 19 相关的并发症。在第 10 页，阅读在接近零重力的条件下进行实验如何推动她的研究。您还将了解材料科学家 Jim Speck 获得的两个主要奖项（第 28 页），一个是 Vannevar Bush 教师奖学金，以继续他在与 LED 效率损失相关的一些鲜为人知的物理方面的开创性工作，另一个是 ARPA-E 奖，用于开发超高效的下一代电源开关。另一项 ARPA-E 奖授予了机械工程学助理教授 Yangying Zhu（第 30 页），她正在研究一种新的海水淡化方法，可以将该过程中消耗的能量减少一半。与往常一样，《新闻简报》（第 4 页）介绍了一系列有趣的简短内容，包括 Shellphish 团队参加 DARPA 网络安全挑战赛的后续报道。他们最近进入了决赛，并赢得了 200 万美元。希望您喜欢这期！