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"Nature" lançou sete tecnologias dignas de atenção em 2024

Os resultados dos cientistas chineses são classificados entre eles

【Ponto de vista de hoje】 jogos vorazes 1 filme

◎ Repórter Liu Xia

Do design de proteínas à impressão 3D, inserido do DNA de grandes segmentos para detectar o conteúdo da profundidade de falsificação ... O site "Nature" lançou sete grandes campos técnicos dignos de atenção em 2024 no dia 22 e apontou que o progresso da inteligência artificial ( Ai) é a maior ordem para isso.

Aprendizagem profunda Ajuda do design de proteínas

A proteína de design do zero amadureceu em uma ferramenta prática para gerar enzimas personalizadas e outras proteínas.Por trás disso, o aprendizado profundo é indispensável.

Entre eles, o algoritmo "baseado em sequência" usa um modelo de linguagem grande, que pode identificar o padrão por trás da estrutura de proteína real, processando a sequência de proteínas como um documento que contém um polipeptídeo "palavra".Por exemplo, o Zymctrl desenvolvido pelo Instituto de Biologia Molecular de Barcelona na Espanha pode usar dados de sequência e funcionais para projetar enzimas naturais.

Os algoritmos baseados em estrutura não hesitam.A nova proteína projetada pela Universidade da Universidade de Washington usando rfdiffusion pode ser "perfeitamente consistente" com a superfície -alvo, e a versão atualizada da rfdiffusion pode permitir que o designer calcule a forma da proteína, que abriu enzimas, reguladores de transcrição , fabricação de materiais funcionais de biomassa, etc. Nova maneira.

"Deep Fake" Content of "Deep Perdice"

A IA gerada pode criar textos e imagens convincentes em alguns segundos, incluindo o conteúdo de "falsificação profunda".

Uma solução é gerar uma marca d'água na saída do modelo.

Em termos de acessibilidade da ferramenta, o semafor do Departamento Sênior de Pesquisa e Planejamento do Departamento de Defesa dos EUA planeja desenvolver uma caixa de ferramentas de análise de "falsificação profunda" útil.A equipe de pesquisa da Universidade de Bull City também desenvolveu o algoritmo Deepfake-O-meter, que pode analisar o conteúdo de vídeo de diferentes ângulos e descobrir o conteúdo de "falsificação profunda".

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A Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, está explorando a proteína de incêndio de cadeia única (SSAP), que pode incorporar com precisão o genoma humano com 2.000 bases.Outros métodos usam a tecnologia de edição piloto baseada em CRISPR para incorporar com precisão o grande DNA no genoma.Em 2022, pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts descreveram pela primeira vez a adição programável por meio do elemento de segmentação especial (pasta) e incorporou com precisão o DNA com até 36.000 bases.

A equipe liderada por Gao CAIXIA, pesquisadora do Instituto de Genética da Academia Chinesa de Ciências, desenvolveu Primeroot.Esse método de uso de editores piloto pode incorporar até 20.000 DNAs base em arroz e trigo.Essa tecnologia pode dar resistência à doença das culturas e resistência a patógenos e continua a onda de inovação da engenharia do genoma vegetal com base no CRISPR.

O rápido desenvolvimento da interface da máquina cerebral

Cientistas da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, desenvolveram um equipamento complicado de interface cerebral.Eles implantam eletrodos no cérebro de pacientes com esclerose lateral atrófica muscular e, em seguida, treinam algoritmos de aprendizado profundo.Após algumas semanas de treinamento, os pacientes podem falar 62 palavras por minuto.

Vários desses estudos realizados nos últimos anos provaram que a tecnologia da interface do setor cerebral pode ajudar as pessoas com lesões nervosas graves para restaurar habilidades perdidas e alcançar uma maior independência, incluindo tecnologias de IA, incluindo aprendizado profundo, tocados neles um papel importante.

A equipe de pesquisa da Universidade da Califórnia, São Francisco, desenvolveu uma prótese nervosa da interface do cérebro -máquina que permite que pessoas que não possam falar por causa do derrame para se comunicar na velocidade de 78 palavras por minuto.A equipe de pesquisa da Universidade de Pittsburgh implantou o eletrodo no movimento e no córtex somatossensorial de uma paralisia do membro para fornecer controle rápido e preciso e feedback tátil do braço robótico.A Synchron, uma empresa de interface de máquina cerebral, também é experimentada para testar um sistema que permite que pessoas paralisadas controlem o computador.

Excelência em resistência

Os cientistas estão tentando reduzir a lacuna entre microscópios de super -resolução e tecnologia de biologia estrutural.Esses novos métodos podem reconstruir a estrutura da proteína com resolução atômica.

Em 2022, os cientistas alemães usaram um método chamado Minssted para usar um microscópio óptico especial para analisar uma única marca fluorescente com precisão de 2,3 (cerca de 1/4 de nanômetro). jogos vorazes 1 filme

O método mais recente usa o microscópio tradicional para fornecer resolução semelhante.Em 2023, o método de imagem de sequência (RESI) desenvolvido pelo Instituto de Bioquímica Max Planck (MPIB) pode distinguir o par de bases únicas na cadeia de DNA e usar microscópio fluorescente padrão para exibir a resolução que a Universidade desenvolveu um "nano -passo -passo Método do microscópio de extensão no nível "(um), que pode imagens diretamente a estrutura fina de uma única proteína e polimectores.

Todo o mapa da célula de tecido é chamado

Vários planos de mapa celular estão progredindo, o mais notável dos quais é o mapa celular humano (HCA).O HCA inclui diagrama biomolecular humano, rede de censo de células (BICCN) e mapa de células cerebrais de Allen.

No ano passado, foram divulgados dezenas de resultados de pesquisa.Em junho, a HCA divulgou uma análise abrangente de 49 conjuntos de dados em pulmões humanos.A revista "Nature" publicou um artigo sobre o HubMap, e a revista "Science" também publicou uma introdução detalhada ao trabalho da BICCN.

No entanto, o HCA pode ser concluído pelo menos 5 anos.Naquela época, trará enormes benefícios para os seres humanos.

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Atualmente, os cientistas usam a "agregação óptica" induzida por laser para criar nanomateriais, mas essa tecnologia também enfrenta esses obstáculos urgentes, como velocidade de impressão e restrições de materiais.

Em termos de velocidade crescente, em 2019, a equipe de pesquisa da Universidade Chinesa de Hong Kong prova que o uso de luzes 2D em vez do laser de pulso tradicional para acelerar a agregação, o que pode aumentar a taxa de fabricação em 1000 vezes.

Nem todos os materiais podem ser impressos diretamente através da agregação óptica.Em 2022, o Instituto de Tecnologia da Califórnia encontrou uma solução inteligente: o hidrogel do polímero óptico foi usado como modelo de micro -escala e foi injetado em sal metálico e tratado.Espera -se que este método use um metal e uma liga de ponto alto e alto para criar uma estrutura nano funcional.(Fonte: Ciência e Tecnologia diariamente)