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使用金薄膜对电感耦合等离子体中真空紫外光子通量的绝对测量
描述了一种绝对测量等离子体边缘真空紫外 (VUV) 光子通量的新方法。让等离子体产生的光撞击远离等离子体的带负偏压的镀金铜基板。测量由此产生的光电子发射电流，然后根据已知的 Au 光电子产额找到绝对光子通量。该方法用于量化氩/氦电感耦合等离子体 (ICP) 产生的 VUV 光量。观察到 104.82 和 106.67 nm 的强发射，对应于氩的 1s 2 和 1s 4 共振态。在远程位置测得的最大积分 VUV 光子通量为 3.2 × 10 13 光子/cm 2 s。估计这对应于 ICP 边缘 5 × 10 15 光子/cm 2 s 的通量，在类似条件下报告的值范围内。
通过结合机器学习和超高通量筛选，工程高度活跃和多样化的核酸酶酶
设计酶以在新型化学环境中起作用是合成生物学具有广泛应用的核心目标。在这项工作中，我们描述了一项由机器学习（ML）引导的运动，以设计核酸酶NucB，核酸核酸核酸hut（一种酶）在治疗慢性伤口时应用。在多轮酶演化运动中，我们将超高通量功能筛选与ML相结合，并将其与维特罗定向进化（DE）的平行运动（DE）和硅内命中率重组（HR）进行了比较。ML引导的运动发现了数百种高度活跃的变体，最多有19倍的核酸酶活性改善，表现优于DE发现的12倍改进。此外，ML设计的命中率距离NUCB WildType高达15个突变，在命中率和多样性方面远远超过了HR方法。我们还表明，仅在进化数据上训练的模型而无需访问任何实验数据，就可以比传统的初始图书馆生成方法以明显高的速率设计功能变体。为了推动ML引导设计的未来进展，我们策划了一个55K多种变体的数据集，这是迄今为止最广泛的基因型 - 表型酶活性景观之一。数据和代码可在以下网址提供：https：//github.com/google-deepmind/nuclease_design。
利用金薄膜绝对测量电感耦合等离子体中的真空紫外光子通量
描述了一种绝对测量等离子体边缘真空紫外 (VUV) 光子通量的新方法。让等离子体产生的光撞击远离等离子体的带负偏压的镀金铜基板。测量由此产生的光电子发射电流，然后根据已知的 Au 光电子产额找到绝对光子通量。该方法用于量化氩/氦电感耦合等离子体 (ICP) 产生的 VUV 光量。观察到 104.82 和 106.67 nm 的强发射，对应于氩的 1s 2 和 1s 4 共振态。在远程位置测得的最大积分 VUV 光子通量为 3.2 × 10 13 光子/cm 2 s。估计这对应于 ICP 边缘 5 × 10 15 光子/cm 2 s 的通量，在类似条件下报告的值范围内。
OMEP-EOR：用于电轨道提升任务的 MeV 质子通量规范模型
摘要 — 电信卫星的电轨道提升 (EOR) 显著减少了机载燃料质量，但代价是延长了传输时间。这些相对较长的传输通常持续数月，跨越大跨度的辐射带，导致航天器严重暴露于太空辐射中。由于中间辐射带区域密度不大，因此与标准环境模型中的低地球轨道或地球静止轨道等热门轨道相比，其辐射环境受到的限制较少。特别是，需要更具体的 MeV 能量范围质子通量模型，因为质子通量是造成太阳能电池阵列退化的原因，因此对 EOR 任务至关重要。作为 ESA ARTES 计划的一部分，ONERA 已经开发了专用于 EOR 任务的质子通量规范模型。该模型可以估算 EOR 传输典型持续时间内任意轨迹上 60 keV 到 20 MeV 之间的平均质子通量。从范艾伦探测器 RBSPICE 数据中提取了辐射带的全局统计模型。对于没有或低采样的区域，使用 Salammbô 辐射带模型的模拟结果。特别注意对所考虑的任务持续时间内辐射带的时间动态进行建模。开发了高斯过程模型，可以分析计算任意任务持续时间内平均通量的分布。卫星轨迹可以在得到的全局分布中绘制，从而得到航天器所见的质子通量谱分布。我们展示了该模型在典型 EOR 轨迹上的结果。将获得的通量与标准 AP8 模型、AP9 模型进行比较，并使用 THEMIS 卫星数据进行验证。我们说明了对太阳能电池退化的预期影响，与 AP8 相比，我们的模型显示退化预测增加了高达 20%。
评估莫妮卡在对比鲜明的水桌下模拟水，碳和氮通量的能力
湿的草原对于水和养分调节至关重要，其特征是不同的水，碳（C）和氮（N）动力学及其相互作用。由于其浅地下水桌，湿的草原促进了各种植被和土壤水之间的牢固相互联系。研究人员使用各种模拟模型研究了湿草地如何对环境变化的反应，以了解这些地点如何对水，C和N动力学贡献。然而，仍然缺乏对所有这三种动态的全面，同时研究。这项研究利用了具有不同管理的地下水水平的草原溶液仪研究，并采用基于过程的氮和碳动力学模型，以模拟这些动力学。通过使用斑点（统计参数优化工具）来优化相关参数，我们发现莫妮卡在模拟植被生长（地上生物量）和水的元素（蒸发）（蒸发性），C（总生产率，生态系统呼吸）和NITRISS nIrsrate nIrmass in nIrmass in Nitrys nitrys nitrys nitrys nitrys nitrys nitrys nitrys nitrys nitrys nitrys nitrys nitrys nitrys nitrys nitrys n nitrys n nitrys n nitrys n nitrys n Nitmote nistrantranse nistrantransive（蒸发）协议的精致指数始终大于0.35。这种准确性表明，莫妮卡准备应用于地下水管理和气候变化的场景，以评估其影响
通过结合机器学习和超高通量筛选，工程高度活跃和多样化的核酸酶酶
设计酶以在新型化学环境中起作用是合成生物学具有广泛应用的核心目标。使用机器学习（ML）引导蛋白质设计有可能通过精确导航坚固的健身景观来加速发现高性能酶。在这项工作中，我们描述了ML引导的运动，以设计Nuclease NucB，该核定是一种酶，该酶在治疗慢性伤口的酶降解生物膜，以治疗慢性伤口。在多发酶演化活动中，我们将超高通量功能筛选与ML相结合，并将其与平行的电脑内定向进化（DE）和硅内命中重组（HR）策略进行了比较。ML引导的运动发现了数百种高度活跃的变体，最多有19倍的核酸酶活性改善，而DE的最佳变体提高了12倍。此外，ML设计的命中率距离NUCB WildType高达15个突变，在命中率和多样性方面远远超过了HR方法。我们还表明，仅在进化数据上训练的模型而无需访问任何实验数据，就可以比传统的初始图书馆生成方法以明显高的速率设计功能变体。为了推动ML引导设计的未来进展，我们策划了一个55K多种变体的数据集，这是迄今为止最广泛的基因型 - 表型酶活性景观之一。数据和代码可在以下网址提供：https：//github.com/google-deepmind/nuclease_design。
电池供电的便携式旋转实时荧光 qPCR，能耗低、成本低、通量高
摘要：针对传统qPCR仪器体积大、价格昂贵、携带不便等问题，本文报道了一种便携式旋转式实时荧光PCR（聚合酶链式反应），可在现场完成DNA的PCR扩增，并可实时观察反应过程。通过对目的基因pGEM-3Zf(+)的分析，将梯度扩增曲线和熔解曲线与商用设备进行对比，结果证实了本装置的稳定性。这是首次利用机械旋转结构实现与商用仪器相媲美的梯度扩增曲线和熔解曲线。本系统平均功耗约为7.6 W，是分流PCR实时荧光定量中能耗最低的，且自带锂电池供电，可现场使用。此外，由于通过机械位移控制系统取代了传统的TEC（热电致冷器）控温，整套设备成本仅约710美元，远低于商用PCR仪成本，且设备技术门槛低，可适应非专业场合，重复性强。
具有 Cys-His-Asp 三联体的无金属 α/β-水解酶的超高通量定向进化为高效的磷酸三酯酶
摘要：寻找新的机制解决方案以应对生物催化挑战是酶进化适应以及设计新催化剂的关键。最近人造物质被释放到环境中，为观察生物催化创新提供了动态试验场。用作杀虫剂的磷酸三酯最近才被引入环境中，而它们并没有天然对应物。为了应对这一挑战，酶已迅速进化以水解磷酸三酯，并趋向于相同的机制解决方案，即需要二价阳离子作为催化的辅助因子。相比之下，先前发现的宏基因组混杂水解酶 P91（乙酰胆碱酯酶的同源物）实现了由金属独立的 Cys-His-Asp 三联体介导的缓慢磷酸三酯水解。在这里，我们通过对 P91 进行定向进化来探究这种新催化基序的可进化性。通过将聚焦库方法与液滴微流体的超高通量相结合，我们仅通过两轮进化就将 P91 的活性提高了约 360 倍（达到 ak cat / KM ≈ 7 × 10 5 M − 1 s − 1 ），可与自然进化的金属依赖性磷酸三酯酶的催化效率相媲美。与其同源物乙酰胆碱酯酶不同，P91 不会遭受自杀抑制；相反，快速的去磷酸化速率使共价加合物的形成而不是水解速率成为限制因素。定向进化改进了这一步骤，中间体的形成速度提高了 2 个数量级。将聚焦的组合库与液滴微流体的超高通量相结合，可以用于识别和增强自然界中尚未达到高效率的机制策略，从而产生具有新型催化机制的替代试剂。■ 简介
海洋热浪通过改变食物网和能量通量破坏生态系统的结构和功能
105 并且也可根据 CC0 许可使用。 （未经同行评审认证）是作者/资助者。 本文是美国政府作品。 它不受 17 USC 版权的约束。 此预印本的版权持有者此版本于 2024 年 2 月 1 日发布。；https://doi.org/10.1101/2023.08.11.553012 doi：bioRxiv 预印本
金属中基于激光的添加剂制造的快速通量模拟研究加工参数对机械性能的影响
激光粉床融合添加剂制造（LPBF-AM）的金属迅速成为下一代金属零件和许多重要应用中最重要的材料处理途径之一。但是，表征基于激光的LPBF-AM的大型参数空间使得了解控制微结构和机械性能结果的变量是什么。基于直接LPBF-AM处理的敏感性研究是昂贵且冗长的，并且会受到每种打印机的规范和可变性。在这里，我们开发了一种快速通量数值方法，该方法使用动态固化和晶粒生长的细胞自动机模型模拟LPBF-AM过程。这伴随着多晶可塑性模型，该模型捕获了由于复杂的晶粒几何形状而捕获晶界的强化，并提供了所得微观结构的应力应变曲线。我们的方法将处理阶段与机械测试阶段联系起来，从而捕获了处理变量的效果，例如激光功率，激光斑点尺寸，扫描速度和孵化宽度，并在屈服强度和处理材料的切线模量上效果。当应用于纯Cu和不锈钢316L钢时，我们发现激光功率和扫描速度分别对每种材料的晶粒尺寸具有最强的影响。