将航天器发送到我们自己的太阳系中的行星和其他物体的任务几乎已经成为常规。突破性的星际计划旨在将我们的视野扩展到我们自己的太阳系以外的地平线,远离我们最接近的邻居Alpha Centauri System,距离地球有4.2光年[1]。这个巨大的距离意味着即使是迄今为止最快的人造飞机,Parker太阳能探针(预测的最接近太阳方法的最接近光速的最高速度为0.064%),将需要6500年才能到达Al-Pha Centauri。通过化学燃料加速加速的航天器需要在Or-der中携带大量的燃料,以达到接近光速的任何明显部分的速度。一个天然能源来源的自然候选者是光,这是几十年前提出的[3,4]。这是突破性星际计划采取的方法的基本原理。的目的是通过将基于地球的激光阶段阵列加速到光速的20%,将其带有有效载荷的超轻帆艇送到Alpha Centauri [5]。这将使帆可以到达Proxima Centauri并在大约26年内将信号发送回地球;一切都在人类的一生中。帆有望具有约一克的质量,有效载荷包含探测器和电子设备,将信号发送回具有相似质量的地球[6]。在这个宏伟愿景的各个方面都有许多科学和加强挑战,包括激光阵列设计[7],材料选择[6,8],帆在加速下[9],热管理[6,10,11]和通信[12]。差异表明,将帆加速至最终速度的“合理”方案如下[5]:帆的总面积约为10 m 2,净收入激光强度约为10 gw m-2。帆被加速至光速的20%,距离
修改目标 DNA 的基因组编辑工具是基因和细胞治疗的有力工具。目前主要的基因组编辑工具是CRISPR-Cas,应用最为广泛;其次是TALEN;最后是ZFN,应用最少。其中CRISPR-Cas和TALEN的基本专利将持续到2030年甚至更晚,因此在医疗领域使用需要高额的授权费用。另一方面,ZFN的基本专利已于2020年到期,它是一种可免许可使用的基因组编辑工具。通过将识别DNA的Zinc Finger与切割DNA的FirmCutND1 Nuclease(由广岛大学自主开发)相结合,可以制作出名为“Zinc Finger-ND1”的纯国产基因组编辑工具。然而,构建功能性ZFN并提高其基因组编辑效率极具挑战性。 [研究成果总结] 传统上,创建ZFN的主流方法是从随机重排的ZF中筛选与目标DNA结合的ZF。然而,创建功能性 ZFN 大约需要两个月的时间,这需要大量的时间和精力。另外,人们设计了一种称为“模块化组装”的方法,用于将 ZF 在基因上连接起来,但在制作三指 ZFN(三个 ZF 连接在一起)时,获得功能性 ZFN 的概率约为 5%,由于生产效率低,该方法无法使用。我们假设,手指数量少导致可识别的碱基数量减少,从而导致产生功能性 ZFN 的效率降低。因此,在本研究中,我们采用模块化组装的方式构建了一个6指ZF-ND1(图1),以增加其识别的碱基数量。结果,我们构建的10个ZF-ND1中,有两个被证实具有基因组DNA切割活性,这意味着我们以20%的概率成功获得了功能性ZFN。为了进一步完善ZF-ND1的功能,我们使用结构建模技术(AlphaFold、Rossetta和Coot的分子建模)来模拟ZF和DNA之间的相互作用(图2)。通过与 Zif268(一种与 DNA 结合的天然 3 指 ZF)的 DNA 相互作用模型进行比较,确定了五种候选突变。此外,通过比较与 Zif268 的 DNA 糖磷酸骨架结合的氨基酸,确定了四个突变候选者。当将这九个候选突变逐一引入功能性 ZF-ND1 时,发现其中三个突变(图 3)可提高基因组 DNA 切割活性。 V109K突变使裂解活性提高了5%,并且我们成功在结构建模的基础上增强了ZF-ND1的功能。
考虑到动力协调控制系统的耐久性能最为重要,需要进行充分的分析和评估,并设定有余量的性能目标值。此外,关于设定燃油效率的目标,除了目前用于评估的一般驾驶模式之外,还希望创建和评估适合车辆实际方面的驾驶模式。
Akihiro Terasawa,Daisuke Suzuki,Yoshihito Hagihara,Akira Yoneyama,Chiaki Sakamoto,
高膨胀支柱填料可减少包装体积并大幅减少运输过程中的二氧化碳排放量。汉高的高膨胀支柱填料在未固化状态下高效地包装在托盘桶中,使用后膨胀率超过 500%,通过减少补给汽车生产厂所需的往返次数,可大幅减少运输过程中的二氧化碳排放量。它还可减少运输人工费用、设备成本和一次性包装浪费。在装配线上,机器人应用可将挡板的手动定位人工减少多达 15%。* 与尼龙挡板相比,可泵送支柱填料的固化重量也可提供汽车轻量化优势。相比之下,注塑尼龙挡板在一次性包装中以 100% 的成品形式运输,最终运往垃圾填埋场。除了节约环境成本外,使用可泵送支柱填料还有显著的好处,包括减少补给行程、降低运输燃料消耗和增加每辆卡车的产量。*基于可泵送支柱填料替代尼龙挡板的总百分比、汽车生产线和劳动力分配。
拥有液态水地下海洋的冰卫星是太阳系中最有前途的天体生物学目标之一。在这项工作中,我们评估了在前体生命探测任务中部署激光帆技术的可行性。我们研究了前往土卫二和木卫二的此类激光帆任务,因为这两颗卫星发射出的羽流似乎可以进行现场采样。我们的研究表明,千兆瓦激光技术可以将 100 公斤的探测器加速到 ∼30 公里/秒的速度,然后在 1 - 4 年的时间内到达木卫二,在 3 - 6 年的飞行时间内到达土卫二。虽然激光阵列的理想纬度各不相同,但将必要的基础设施放置在靠近南极圈或北极圈的地方可能是土卫二任务在技术上可行的选择。至关重要的是,我们确定与这些卫星的最小相遇速度(约 6 km s −1 )可能接近最佳速度,可通过类似于欧罗巴快船任务上的表面灰尘分析仪的质谱仪来检测羽流中的生物分子构件(例如氨基酸)。总之,太阳系中的冰卫星可能非常适合通过激光帆结构方法进行探索,尤其是在需要低相遇速度和/或多次任务的情况下。
(A)神创说(自然神学论、创造论)认为物种皆适应于其生存环境,不随时间而改变各性状之特征(B)林奈认为物种皆由演化而来,其分类系统中,他并非神学论或创造论的支持者(C)拉马克认为亲代及其后代持续锻炼某一器官,此器官会发生适应性的改变(D)居维业提出灾变说,认为地球经历数次大灭绝,每次大灭绝都有新的生物被创造出来(E)达尔文发现雀鸟物种在加拉巴哥群岛与同纬度海岛不同,与环境有关而与演化无关。 ACE
图 1 植物中脂肪酸和三酰甘油合成途径的示意图。虚线显示三酰甘油合成中脂肪酸的流动。ACC,乙酰辅酶 A 羧化酶;ACP,酰基载体蛋白;CoA,辅酶 A;DGAT,二酰甘油酰基转移酶;FAB2,脂肪酸生物合成 2;FAD2,脂肪酸去饱和酶 2;FAD3,脂肪酸去饱和酶 3;FAE1,脂肪酸延长酶 1;FATA,脂肪酰基-ACP 硫酯酶 A;FATB,脂肪酰基-ACP 硫酯酶 B;KAS,β-酮酰基-酰基载体蛋白合酶;LMAT,丙二酰辅酶 A/ACP;PC,磷脂酰胆碱; PDCT,磷脂酰胆碱:二酰甘油胆碱磷酸转移酶。
摘要 数千年来,人类一直梦想着探索地球和太阳系以外的空间。本文讨论了如何利用当今或不远的将来的技术实现这种星际旅行,特别关注推进技术。首先,本文考虑了星际旅行背后的动机,即它将提供有关系外行星和星际介质的大量科学信息。然后,本文讨论了使用传统航天器进行星际旅行时面临的许多挑战,包括距离、时间和能量方面的挑战。然而,许多可能的替代推进技术解决了这些问题。本文讨论的三种技术是离子发动机、核脉冲推进和光帆。本文使用全面的 Pugh 矩阵分析了每种技术的适用性。本文得出结论,光帆是星际任务的最佳选择,因为它们具有高比冲和最终速度。利用光帆技术开发了在 50 年内飞越我们最近的恒星比邻星的基础任务概念。任务概念包括讨论推动光帆所需的激光器、探测器的大小和质量、机载仪器、任务时间表、通信、部署,最后是风险分析。本文最后介绍了创建此类任务所需的未来进步和研究。
作为先前的研究,在2003年,MC5E试图在大肠杆菌和酵母菌中产生棕色藻类,但无法检查其活性,因为两者都被表示为不溶性蛋白质11)。但是,在棕色藻类MC5E的功能分析的分析中没有进步。同时,自2000年代以来,已经开发了一种新的藻酸的用途。由于大多数应用都需要特定的藻酸序列,因此预计将持续的藻酸供应,其序列适合其预期用途。为此,它已成为建立“ TALER制造藻酸盐”技术的一种期待已久的方法,该技术使用MC5E人为地控制藻酸盐的序列。作者开始通过RT-PCR从Macomb孢子体中编码多个MC5E候选蛋白的克隆cDNA,并试图为名为SJC5-VI的蛋白质构建异源细胞表达系统,该蛋白估计具有最高的表达水平。 12)使用大肠杆菌和酵母进行细胞内表达,但不可能作为可溶性蛋白获得。接下来,当我们试图将其表达为分泌的蛋白质时,我们发现,尽管枯草芽孢杆菌和酵母根本没有分泌细胞外的靶蛋白,但使用昆虫细胞时发现它是很好的分泌,并且使用该表达系统产生了重组SJC5-VI,并检查了其功能及其功能。当主要由M组成的聚合物增加了Ca 2+产生的底物凝胶量,这表明G的比率增加了。此外,1 H-NMR分析表明,具有连续M(-mmmmmm-)的序列被转换为交替的M和G(-gmgmg-)的序列。该表达系统对于其他棕色藻类中的MC5E也有效,并且还可以研究COC5-1的酶活性,COC5-1是Okinawa Mozuku的MC5E的候选蛋白。 13)COC5-1的表达模式与SJC5-VI不同,发现G主要产生五个连续序列的平均序列。有趣的是,SJC5-VI和COC5-1的热稳定性存在显着差异,而前者在50°C下治疗后完全停用了30分钟,而后者即使在相同条件下处理后仍保持活跃。尽管作者只进行了两项研究,以研究温度对棕色藻类中MC5E的影响,但MC5E的热稳定性在棕色藻类之间似乎有所不同,棕色藻类的温度适合性不同。所使用的酶的稳定性也是人为控制藻酸盐序列的重要因素,因此,生活在温暖环境中的南部棕色藻类可能是酶的吸引人。
