予期せぬことに、イスラエルで発掘している考古学者のチームは、おそらく食物や他の材料を粉砕するために使用された35万年前の石の道具を発見しました。驚いたことに、その年齢はホモサピエンスの出現日より少なくとも5万年古いです。

考古学者は、この一見目立たない岩が、そのような道具がこれまでに使用されたよりも約15万年早く出現したと信じています。この発見は、イスラエル北部のカラメル山にあるタブン洞窟にあるハイファ大学の研究者によって行われました。キャラメル山とその多くの洞窟はユネスコの世界遺産であり、約50万年前にさまざまな時期に人が住んでいました。

この発見がアフリカでホモサピエンスが出現した時よりも5万年古い可能性があることは、科学者にとって謎のままです。当時、私たちの最も近いホミニドの親戚は、現在は絶滅したホモエレクトゥスとホモホモハイデルベルゲンシスでした。

ツールは、摩耗の微視的な兆候を伴う丸いドロマイトの小石です。この発見は、2021年1月のJournal of HumanEvolutionに掲載されました。

研究者たちは、この信じられないほどの発見は、ホミニドが非常に早い段階でツールボックスに「非常に重要な技術」を追加したことを示していると信じています。ホミニドが150万年前に石の道具を使用したという証拠はすでに発見されていますが、新しく発見された石は叩いたり砕いたりするために使用されました。

特に、マウントキャラメルと呼ばれる器具は摩耗の兆候を示しており、これは器具が垂直ではなく水平に使用されたのは初めてのことかもしれません。

ハイファ大学のジンマン考古学研究所のロン・シメルミッツによれば、この方法は、ホミニドが材料をはるかに繊細に扱うことを可能にするでしょう。研究者たちは、ツールがどのように使用されたかを正確に知っていると信じていますが、それが何のために使用されたかは謎のままです。

この小さな石畳は、研磨作用の最も初期の起源と、人間の進化の間に発達した認知能力と運動能力が、今日の人間文化において最終的にどのように重要な現象になったのかを追跡できるため、非常に重要です。

特に、摩耗プロセスの参加により、食品の生産、定住、農業、貯蔵のための技術の開発が行われ、その後、技術プロセスの社会的および経済的複雑さが増しました。

韓国の熱核反応器は、新しい世界記録を樹立しました。人工太陽は、プラズマの流れを1億℃の温度で20秒間維持します。

核融合の可能性を解き放つことは、20世紀初頭から科学者の夢でしたが、このパズルを解くことは容易ではないことがわかりました。 2つの原子核を結合してより大きな核にすることによって機能する核融合は、消費するよりも多くのエネルギーを放出します。

実際、作動中の熱核反応器は、ここ地球で得られた太陽のエネルギーを使用することを可能にし、惑星のエネルギー需要を解決する可能性があります。

韓国の科学者たちは、韓国の人工太陽と呼ばれる超伝導熱核装置KSTARのおかげで、この夢の実現に一歩近づいています。

今年の11月24日、リアクターは1億セルシウスのイオン温度に到達しながら、20秒間プラズマの連続フローを維持しました。

比較のために、太陽のコアの温度は約1,500万セルシウスに達します。

最新の成果は、韓国熱核エネルギー研究所（KFE）研究センターの科学者が国立大学（SNU）および米国コロンビア大学と協力して取り組んだ結果です。

KSTARのようなTokamakデバイスは、太陽で発生するが、ここでは地球で発生する激しい融合反応を再現します。

放射線防護核安全研究所（IRSN）によると、世界には約250のトカマック装置があります。

KSTARデバイスは、水素同位体を使用して、イオンと電子が分離されるプラズマストリーム（4つの主要な物質状態の1つ）を作成します。

イオンを保持するには、信じられないほど高い温度を維持する必要があります。

KSTARは1億℃のプラズマ温度に到達した最初のデバイスではありませんが、10秒以上続く最初のデバイスです。

KFEのKSTARリサーチセンターのディレクターであるXi-WooYun氏は、次のように述べています。将来の商用核融合リアクターの重要なコンポーネント」。

生物学者が海の特定の領域の海底にコロニーを形成した生物を知ることは重要ですが、掘削は骨の折れる危険です。ここで、自律的なリーフ監視構造（またはARMS）が役立ちます。

ARMSプログラムは、ワシントンDCの国立自然史博物館にあるスミソニアン機関のイニシアチブです。

個々のARMSユニットは、1つの正方形のPVCベースプレートで構成され、他の9つのわずかに小さいプレートがその上に水平に積み重ねられています。

それらは、間にスペーサーを備えたステンレス鋼の留め具によってこの位置に保持されます。結果として得られる3次元構造は、硬い海洋基質を模倣します。

ARMSネットワークは、調査地域の海底に接続し、数か月または数年もその場所にとどまります。この間、周囲の海底にコロニーを形成するのと同じ生物がコロニーを形成します。このような生物には、サンゴ、藻類、甲殻類、軟体動物などがあります。

観察期間の終わりに、ブロックは表面に上昇し、実験室で分析されます。遺伝子分析、画像分析、および単純な観察の組み合わせを使用して、研究者はどの種がどのくらいの量で存在するかを決定できます。

「クレタ島の1つの構造で、15の非在来種の存在を特定することができました」とスウェーデンのゴーセンバーグ大学のマティアスオブスト教授は言います。

「この地域は紅海からの海上交通の影響を強く受けていることはわかっていましたが、その数が非常に多いことに非常に驚きました。」

Matthias Obstは、ジャーナルFrontiers in Marine Scienceに掲載された最近の記事の筆頭著者であり、ヨーロッパ全体の海底に130台のARMSユニットが配備された研究プロジェクトについて説明しています。

自然界のどこを見ても、自然な選択の証拠が見つかります。科学者は、自然の選択が動植物の発達と適応の仕方を決定することを知っています。しかし、自然な選択は、生物が成長する能力そのものに影響を及ぼしますか？もしそうなら、どの程度ですか？

ジャーナルScienceに掲載された新しい研究は、この質問に対するいくつかの予期しない答えを示唆しています。チューリッヒ大学のAndreasWagnerが率いる研究者グループは、海洋無脊椎動物の黄色蛍光タンパク質の集団をさまざまなタイプの選択圧力（弱いものと強いもの）にさらし、どちらが進化の増加に効果的かを調べました。

実験的進化の最終的な目標は、タンパク質集団を黄色から緑色の蛍光に進化させることでした。科学者たちは、厳選されたグループがグリーン進化への競争に勝ったことを発見しました。なぜなら、これらの集団は、より回復力があり、したがってより発達する能力を高める突然変異を受けたからです。

「私たちの知る限り、これは選択がダーウィンの意味で適応し、進化を促進する能力を制御できるという最初の実験的証拠です」とアンドレアス・ワーグナーは言います。 「進化の現実を疑う人はまだいます。しかし、私たちは歴史的な記録がある化石だけを見ているのではありません。研究室で進化が見られます。」

進化生物学の分野では、弱い選択が生物の発達能力に利点をもたらすと広く信じられているため、強い選択がより回復力につながるというグループの発見（進化の成功の重要な要件）は驚きだったと彼は付け加えます。

研究者たちは、強力な選択の結果として、タンパク質に変異が蓄積し、耐性が大幅に増加することに気づきました。

「この発見は、以前の研究とは対照的に、適合性の選択が持続可能性の選択と矛盾しないことを示したので、私にとって本当に驚きでした」と科学者は言います。

タンパク質が遭遇するほとんどの変異は、それらの安定性または適切に折りたたむ能力を破壊しますが、耐性を高める変異は、実際にはそのような有害な影響を軽減します。信頼性の高いタンパク質は機能する可能性が高く、したがって新しい特性を開発します。

科学者たちは、この研究が、生物の進化する能力自体が進化できるかどうかについての長年の議論を解決するのに役立つことを望んでいます。

「進化のための自然な選択はそれほど直接的ではなく、フィットネスの選択によってキャンセルされるべきだと考える人もいます」とアンドレアス・ワーグナーは言います。 「しかし今、私たちは両方が手をつないで行く状況にあります。言い換えれば、この論争の必要はありません。」

DUNE Collaborationは、CERNのNeutrinoプラットフォームにあるProtoDUNE単相検出器で収集されたデータに基づいた最初の科学論文を発表しました。

結果は、検出器が99％以上の効率で動作することを示しており、ニュートリノ研究でこれまでで最大の液体アルゴンチャンバーであるだけでなく、最も効率的な液体アルゴンチャンバーでもあります。

「これらの最初の結果は私たちにとって素晴らしいニュースです」と研究者たちは言います。 「彼らは、ProtoDUNE-SP検出器のパフォーマンスが予想よりも優れていることを示しています。これで、DUNE検出器の最初のコンポーネントを作成する準備が整いました。これには、このプロトタイプに基づく検出器モジュールが含まれますが、20倍大きくなります。」

DUNEは、ニュートリノと呼ばれる小さな基本粒子の特性を測定する野心的な国際実験です。ニュートリノは宇宙で最も豊富な物質の粒子ですが、他の粒子と相互作用することはめったにないため、研究するのは非常に困難です。

ニュートリノには少なくとも3種類あり、毎秒650億個が地球の1平方センチメートルごとに通過します。彼らが旅行するとき、彼らは特別なことをします：彼らはあるタイプから別のタイプに変わります。

科学者たちは、これらのニュートリノ振動、および反物質ニュートリノに関連する振動が、宇宙で観察された物質と反物質の非対称性など、物理学におけるいくつかの重要な質問に答えるのに役立つと信じています。 DUNEはまた、超新星ニュートリノを検索し、プロトン崩壊などのまれな亜原子プロセスを検索します。

「ProtoDUNE-SPは、このタイプのテクノロジーを、最終的に非常に強力な顕微鏡下にニュートリノを配置するために必要なサイズと解像度にスケーリングできることを示しています」と、CERNNeutrinoプラットフォームのコーディネーターであるMarzioNessiは述べています。

これらの振動を正確に測定することで、いくつかの理論モデルが制限され、さらには除外され、まれな亜原子現象の発見と研究のための新しい道が開かれます。しかし、これらの正確な測定値を取得するには、科学者は信じられないほど大きく、感度が高く、信頼性の高い検出器を必要とします。

DUNEは、シカゴ近郊のFermilabから地球の1,300 kmにわたって、サウスダコタのSanford Underground ResearchCenterにある深さ1.5kmにある4つの巨大な地下検出器モジュールに強力なニュートリノビームを発射することにより、ニュートリノ振動の性質を明らかにするように設計されています。

CERNの2つのProtoDUNE検出器（1つは単相に基づいており、もう1つは2相液体アルゴン技術に基づいています）は、それぞれ17,000トンの液体アルゴンで満たされた巨大なDUNE検出器モジュールの作成に向けた一歩です。 2月に発行されたDUNEEngineering Design Reportは、これらのモジュールの青写真です。

肝細胞に脂肪が蓄積すると、炎症、黄疸、さらに重症の場合は肝硬変や肝不全などの深刻な問題が発生する可能性があります。しかし、脂肪性肝疾患は、疲労や膨満などの症状が現れる前に検出するのが難しいため、研究者はより早い段階で状態を診断する方法に取り組んでいます。

MITの科学者グループによる新しいデバイスは、病気の兆候を非侵襲的に高精度で検出する機能を備えた、前進の道を提供する可能性があります。

肝細胞が脂肪を蓄積しすぎて炎症を起こし始めると、瘢痕組織ができ始めます。これは肝線維症として知られる状態です。これは上記の状態の前兆であり、現在、線維症を確定的に診断する唯一の方法は生検を行うことです。生検は侵襲的であり、瘢痕が臓器の組織全体に均一に分布できないため正確ではない可能性があります。

MITの科学者は、元々透析患者の水分補給レベルを測定するために開発された技術を使用して、肝線維症をテストするためのより簡単な方法を見つけたかもしれません。骨格筋の体液レベルを分析するために、デバイスは核磁気共鳴（NMR）を使用して、組織内の水水素原子の磁気の変化を検出します。

水は脂肪組織や線維症と相互作用するときにゆっくりと移動するため、チームは、水が臓器をどのように通過するかを監視することにより、検出器を使用して肝疾患の兆候を検出できると考えました。

「磁化がどのように変化するかを見ると、プロトンの移動速度をモデル化できます」と上級著者のMichaelZima氏は述べています。 「磁化がすぐに消えない場合は、拡散係数が低くなり、最も線維性になる場合です。」

チームは、テーブルに置くのに十分小さいNMR検出器を使用して、マウスの皮膚の表面から約6mmをスキャンしました。これは、げっ歯類の肝臓と骨格筋を分析するのに十分でしたが、この技術は、86％の精度で線維症を、92％の精度で脂肪性肝疾患を特定することができたことが判明しました。それを人間の肝臓組織に適用すると、検出器は93％の精度で線維症を検出しました。

研究者たちは現在、皮膚の奥深くまで浸透できるバージョンのデバイスに取り組んでいます。これは、人間によるテストに必要になると彼らは言います。それがうまくいけば、この技術は線維症を早期に発見する方法を提供し、より効果的な治療のために扉を開いたままにすることができます。

「これは非侵襲的な検査であるため、肝機能障害の明らかな症状が現れる前に人を調べることができ、これらの患者のどれが線維症であったかを知ることができます」とMichaelSeemaは言います。

この研究は、ジャーナルNature BiomedicalEngineeringに掲載されました。

ナチスが第二次世界大戦中にコード化されたメッセージを送信するために使用したバルト海から最近エニグマ暗号化マシンを釣り上げたドイツのダイバーは、金曜日に修復のために彼らの珍しい発見を博物館に寄付しました。

伝説的なコードマシンは先月、ダイバーがWWFの環境グループに代わってドイツ北東部のヘルティングベイで放棄された漁網を探していたときに発見されました。

ダイビングチームは、有名な歴史的遺物に出くわしたことにすぐに気づき、当局に警告しました。

シュレスヴィヒ・ホルシュタインのドイツ地域にある州立考古学事務所の責任者であるウルフ・イケロット氏は、車は州立考古学博物館の専門家によって修復されると述べた。

彼によると、バルト海の底で70年後の注意深い脱塩を含むこの繊細なプロセスは、「約1年かかる」とのことです。その後、エニグマは美術館に展示されます。

ドイツ海軍協会の海軍歴史家ジャン・ウィットは、戦争の最後の日に、3ローターの機械がドイツの軍艦によって船外に投げ出されたと信じていると述べた。

ドイツの潜水艦はより洗練された4ローターのエニグママシンを使用していたため、それが水中潜水艦であった可能性は低いと彼は述べた。

連合軍は、24時間ごとに変更されるエニグママシンによって生成されたコードを解読するためにたゆまぬ努力をしました。現代のコンピューティングの父と考えられている英国の数学者AlanTuringが、Enigmaコードを解読したチームを率いました。

この画期的な進歩は、連合国がドイツの軍事行動に関する重要なラジオメッセージを解読するのに役立ちました。歴史家は、これにより戦争が約2年短縮され、数百万人の命が救われたと信じています。

ヨーロッパの科学者のグループによる信じられないほどの証拠に基づく研究は、血糖値を検出し、患者のニーズに応じてその活動を自己調節することができる新しいインスリン分子の開発を実証しました。実験分子はこれまで動物でのみテストされてきましたが、研究者たちは、さらなる開発が糖尿病患者により安全でより簡単なインスリン療法を将来提供することを望んでいます。

ほとんどの糖尿病患者にとって、健康的な血糖値を維持することは、綱渡りで絶えずバランスを取ることに似ています。インスリン注射は高血糖値を下げるのに役立ちますが、インスリンが多すぎたり、投与量を間違えたりすると危険であり、低血糖につながる可能性があります。

「糖尿病の難しさは、インスリンが常に同じように機能することです」と、コペンハーゲン大学の新しい研究の著者であるKnudJensenは説明します。 「それは血糖値を下げるが、それは患者が望んでいることではないかもしれない。」

Knud Jensenは、何年も前に同僚が妻が間違った時期に誤ってインスリンを与えた後に亡くなった1型糖尿病患者の話をした後、より安全な形のインスリンを開発することを余儀なくされたと言います。男は体調が悪く、血糖値が高いせいかと思い、インスリンを注射した。残念ながら、インスリンの投与は最終的に男性を殺しました。

「これが、患者の血糖値に基づいて自己調節できるインスリンに向けた最初のステップを開発した理由です」とKnudJensen氏は述べています。 「これは、1型糖尿病の人々の生活を大幅に改善する大きな可能性を秘めています。」

印象的な研究により、血糖値に応じてその活性を増加または減少させることができる新しいグルコース応答性インスリン分子が明らかになりました。

「分子は常に少量のインスリンを放出しますが、必要に応じて変化します」とジェンセンは言います。 「これにより、1型糖尿病の患者はより安全で簡単な治療を受けることができます。」

新しい研究は、この新しいインスリン分子の開発を説明するだけでなく、動物モデルにおけるその有効性も示しています。前例のない実験は、インスリンがラットの血中グルコースレベルの変動に効果的に反応することを示しています。

Knud Jensenはチームの業績について楽観的ですが、実用的な観点から、このタイプの自己調節型インスリンが市場に出回るまでにはまだ多くの作業が必要であると述べています。研究はまだ準備段階にあり、人間にとって安全または効果的であることがまだ実証されていません。しかし、それはまだ化学における画期的な成果であり、グルコース感受性インスリン分子が生体内で機能するという最初の証拠を提供しています。

「ラットでインスリン分子をテストしたところ、効果的であることが証明されました」とKnudJensen氏は述べています。 「次のステップは、より速く、より正確に機能するように分子を設計することです。そして最後に、それを人間でテストするには、このプロセスには何年もかかる可能性があります。しかし、これは確かに期待する価値があります。」

新しい研究はジャーナルChemistryに掲載されました。

国際的な研究者チームは、日本の室戸岬近くの南海海溝の沈下帯で、深さ1.2 km、温度120度までの堆積物から微生物の生命、特に細菌の栄養細胞を発見しました。

「水は（地球の）表面で100℃の温度で沸騰し、120℃の温度で堆積物に生息する生物を発見しました」と科学者たちは言います。

2020年10月、研究チームは、海底下の微生物の多様性が地表と同じくらい豊富であると発表しました。

彼らは、世界中の40か所のコアサンプルから40,000種類の微生物を発見しました。科学者たちは、深海研究船のチンキュウが深さ1,180mのボアホールを掘削して、120℃の堆積物に到達する、日本沖の南海海溝に注目しました。

「堆積物の温度が30℃を超える深さに達した科学的な掘削現場はごくわずかです」と研究者たちは述べています。

「したがって、私たちの遠征の目標は、120℃までの温度の堆積物に1,000メートルの井戸を掘削することでした-そして私たちは成功しました。」

「驚くべきことに、微生物集団の密度は、わずか約45℃で劇的に低下しました。それは魅力的です-高温の海の底には、ほとんど生命がない深さの広い範囲があります。」

「しかしその後、120℃までのより深く、さらに高温の領域で細胞と微生物の活動を再検出することができました。」

栄養細胞の濃度は、50℃を超える温度で沈殿物1 cm3あたり100細胞未満に急激に低下しますが、内生胞子の濃度は急速に増加し、85℃でピークに達します。

内生胞子は、特定の種類の細菌の休眠細胞であり、状態が再び良好になったときに再活性化して生存状態にすることができます。

「特定の種類の細菌は、これらの過酷な条件に適応し、一種の深い眠りの中で地質学的な期間持続することができます」と科学者は言います。

「私たちの遠征の結果は驚くべきものであり、生物圏の底では、致命的な限界が生存の機会と共存していることを示しています。私たちはこれを予期していませんでした。」

生物学者は、生物が生き残るのを助けるために堆積物中の有機物を使用するという化学的証拠を発見しました。この研究は、以前は生命が不可能であると考えられていた場所に深い堆積物が生息していることを示しています。

これ自体はエキサイティングなニュースですが、この研究は他の惑星の過酷な条件での生活の可能性を指摘しているかもしれません。

結果はジャーナルScienceに掲載されました。

東京大学の科学者による新しい研究によると、古石の人々は、道路にぶつかったときに地平線上に島が見えなくても、故意に困難な海峡を越えて南西日本の琉球諸島に移動しました。

海を漂うブイのグループの分析は、ランダムな漂流が琉球への海の移動を説明しないことを示しました。琉球では、地元の海流は、プレストセン後期以来変化していません。

琉球諸島への移住は、世界で最も強い潮流のひとつである黒潮を航行する必要があるため困難です。

「オーストラリアとその周辺の大地への古石の移動については多くの研究が行われており、これらの旅が偶発的なものなのか意図的なものなのかについて多くの議論がありました」と東京大学の海府裕介教授は語った。

「私たちの研究は、歴史的に重要であるだけでなく、実施するのが非常に難しいため、特に琉球諸島への移住に取り組んでいます。」

「目的地は台湾の沿岸の山の頂上から見ることができますが、海岸からは見ることができません。」

「また、世界で最も強い流れの1つである黒潮の反対側にもあります。人々が故意にこの海を渡ったのなら、それは大胆な探検行為だったに違いありません。」

黒潮流による偶発的な漂流の結果として、人間が1,200 kmの長さの島の鎖に到達する可能性を判断するために、海風教授と彼の同僚は、台湾またはルゾン北東部を通過した138の海上ブイの軌道を調査しました。

台湾を通過した122台のブイのうち、114台が黒潮に北上され、3台が悪天候で琉球諸島中南部に20km近く接近した。

ルゾンを通過した16台のブイのうち、13台が黒潮と共に漂流したが、台風のため琉球に向かって移動したのは1台だけだった。

黒潮流は過去10万年も変わらないと考えられていることから、偶発的な流流の結果、漂流船に乗っている人が島に到着する可能性は低いことがわかりました。

調査結果は、人間が約35、000年前に琉球諸島に移住するために世界で最も強い流れの1つを故意に横断したことを示唆しています。

「結果は予想以上に明確でした」と海府教授は語った。 「琉球諸島から20km以内にあるブイは4つだけでしたが、これはすべて不利な気象条件によるものでした。」

「もしあなたが古代の航海士だったとしたら、そのような脅威が地平線上にある旅に出ることはほとんどないでしょう。これは、黒潮が琉球諸島を向かわずに漂流させていることを示しています。言い換えれば、島に行くには、積極的に島に移動する必要があります。」

結果はScientificReportsに掲載されました。

基本粒子の相互作用を説明する既存の理論の中で最も包括的な標準モデルは、いわゆる3ボソン相互作用の存在を予測します。これらの相互作用は、ラージハドロンコライダーでの1回のイベントの結果として、3種類のボソンが同時に生成されるプロセスです。

3ボソンの相互作用は非常にまれであり、通常、1,000億回のプロトン-プロトン衝突ごとに発生するため、ヒッグスボソンイベントよりも数百倍も一般的ではありません。標準モデルはそれらの存在を予測しますが、物理学者はまだそれらを実験的に観察することができませんでした。

世界中の多くの物理学研究所の研究者の大規模なグループであるCMSコラボレーションは、最近、プロトン-プロトン衝突で3つの巨大なゲージボソンの形成を初めて観察しました（ゲージボソンは、基本的な相互作用のキャリアとして機能するボソンです）。

フィジカルレビューレターに掲載された彼らの論文は、3ボソン相互作用の存在に関する最初の実験的証拠を提供し、基本的な大規模ゲージボソン、すなわちW±、Zボソンとヒッグスボソンの間の相互作用を研究するための新しい可能性を開きます。

「3ボソンの相互作用の希少性と目新しさは、これらのイベントを探し始めるという私たちの決定の背後にある主な原動力でした」と、フェルミラボのLHC物理センターの研究者であるSaptaparnaBhattacharyaは述べています。 「私たちの成果は、8および13 TeVのエネルギーでATLASとCMSの両方によって行われた、これらのプロセスを検索するための以前の試みの集大成です。」

CMS実験は、LHCでの汎用検出器（たとえば、コンパクトミューオンソレノイドまたはCMS）の使用に基づく進行中の研究です。過去数年間、CMSコラボレーションのメンバーは、この検出器を使用して、暗黒物質の検索に役立ち、新しい物理学の発見を容易にする可能性のある粒子相互作用に関連するデータを収集してきました。

最近の研究で、物理学者は、2016年から2018年の間に検出器によって収集された大規模なデータセットを調べました。これは、摩擦子の相互作用がより容易に利用可能になり、バックグラウンド信号と区別するのに十分なイベント率が高いことに気付いたためです。

そこで彼らはトライボソンまたはVVV（V = W +、W-、Z-ボソン）の検索に着手し、5.7標準偏差で3ボソン相互作用の存在を確立しました。これは、観測の確率が106分の1のバックグラウンド変動であることを意味します。 100万分の1のチャンス。

「1回の衝突で3つの重いゲージのボソンの形成を観察することは、LHCの物理学における重要なマイルストーンです」とSaptaparnaBhattacharyaは説明しました。 「当初、私たちはLHCプログラムのこのような初期段階でのこれらのプロセスの検出に懐疑的でした。この発見は、ゲージボソン間の基本的な相互作用に光を当て、標準モデルの複雑な詳細への新しいウィンドウを開きます。」

CMSのコラボレーションでは、発見したプロセスを研究するためのさらなる調査を実施するとともに、分析を拡張して、W±およびZボソンがクォークとニュートリノに崩壊するイベントを探すことも計画しています。

これにより、標準モデルの正確性をさらにチェックし、既存の物理理論では説明できない新しい物理現象を明らかにすることができます。

サンクトペテルブルク大学の科学者は、天然のシクロホスフェートを初めて発見しました。これは、地球上の一次生物の形成に関与したリン含有分子の前駆体の可能性があります。シクロホスフェートは、地熱活動の焦点で、そして数十億年前の地球への隕​​石の爆撃の間に形成された可能性があります。ロシア科学財団の支援を受けたこの研究は、ジャーナルGeologyに掲載されています。

リンは、生物を構成する最も重要な化学要素の1つであり、RNA、DNA、および細胞膜の一部です。したがって、地球の進化の初期段階で一次生命を形成するためには、化学プロセスに関与して水に溶解する可能性のあるリン化合物が必要でした。これによりリン酸化反応が可能になり、より複雑な分子が生成されます。

しかし、自然界では、リンはリン酸塩クラスのかなり不活性なミネラルの組成にのみ見られるため、最初の生物の前駆体である前生物分子の合成のためのリンの供給源である可能性は低いです。どのリン化合物がRNAやDNAなどの分子の構成要素の出現に寄与したのかは科学者にとってまだ謎です。

サンクトペテルブルク州立大学の科学者たちは、死海盆地の岩石から、化学的に活性なリン含有化合物であるシクロホスフェートを発見しました。それらは産業で広く使用されていますが、これまで自然界で発見されたことはありません。

それらの化学構造が破壊されると（リングの破裂）、有機リン化合物の合成を開始できるエネルギーが放出されます。したがって、シクロホスフェートは、数十億年前に一次生命が形成された分子の形成のためのリン含有剤の役割の主な候補であると考えられています。

研究の著者は、シクロホスフェートがホスフィド（酸素を含まないリン化合物）の高温酸化の結果として形成された可能性があることを示唆している。リンは、高温の地質学的プロセスが起こった死海盆地を含む、地熱活動の焦点で地球上に見られます。また、シクロホスフェートは、初期の地球の隕石の爆撃中に形成された可能性があります。

宇宙の物体は、大気中に入ると、激しいアブレーション（高温での蒸発と物質の酸化）を受けます。科学者たちは、隕石に存在し、このプロセスにかけられたリン酸塩は完全に酸化されているため、シクロリン酸塩の形成が可能であると示唆しています。

「数十億年前の地球化学的環境は今日とは大きく異なっていたため、現代の岩石圏におけるリン化物の希少性は、それらが以前に地球上で一般的でなかったことを意味するものではありません。時間が経つにつれて、地球の大気はますます酸素で飽和し、新しい環境での酸化はシクロホスフェートの形成につながる可能性があります」と、ロシア科学財団、地質鉱物科学博士、サンクトペテルブルク州立大学教授からの助成金を受けたプロジェクトマネージャーのセルゲイブリトビンは述べています。

したがって、死海付近の岩石は、地球の進化の初期段階でリン含有物質の形成を再現するシステムと見なすことができます。天然に存在するシクロホスフェートの発見により、科学者は複雑な分子がどのように合成され、地球上に生命が出現したかを理解することができます。

科学者たちは、パーキンソン病の治療に使用される薬剤であるL-DOPA（レボドパ）を生成するようにトマトを遺伝子操作しました。研究者たちは、この革新は、合成された医薬品へのアクセスが制限されている地域で必須の薬を製造するためのより簡単で安価な方法である可能性があると推測しています。

医学で使用するための分子を生成するためのいくつかの容易に成長する植物の遺伝的再プログラミングは、特に新しい考えではありません。この戦略は、大手製薬会社が医薬品を合成して世界中に出荷することに依存するのではなく、在来植物の栽培と安価で簡単な抽出手順を組み合わせて、地元企業に独自の製造施設を提供します。

オーストラリアのアボリジニのタバコは、その免疫システムを本質的にオフにする新しい遺伝子変異のために、おそらく最も一般的に使用されるバイオファクトリーです。このタバコ植物は、インフルエンザやポリオワクチンからヒトの抗炎症タンパク質まですべてを作るために開発されました。

トマト植物は高収量の作物であり、世界の多くの地域で簡単に栽培できるため、英国のジョンイネスセンターの研究者は、トマトを医薬品生産のための小さなバイオファクトリーに変える方法の開発に数年間取り組んできました。ジャーナルMetabolicEngineeringに最近発表されたチームの最新のイノベーションは、パーキンソン病の治療に不可欠な薬剤であるL-DOPAを生成するためにトマトを簡単に変更する方法を説明しています。

新しい研究の著者であるKatyMartinは、比較的少ないインフラストラクチャでトマトを育てることができるという考えです。 GMO（遺伝子組み換え生物）として、シールドされた部屋、非常に狭い細胞の制御された環境でそれらを成長させることができるので、昆虫から花粉が漏れることはありません。そうすれば、比較的低コストでスケールアップできます。地元の産業はトマトからL-DOPAを作ることができます。次に、洗練された製品を比較的ローテクにして、現場で配布することができます。

この研究の概念の証明は、約1kgのトマトから150mgのL-DOPAが得られることを示唆しています。新しい製造方法を導入することに加えて、研究は、分子の自然に発生する形状が、化学的に合成されたL-DOPAに否定的に反応する一部のパーキンソンの患者に見られる副作用を減らすのに役立つ可能性があることを示唆しています。

これは、トマトが合成生物学にとって素晴らしい選択肢であることを示すさらに別のデモンストレーションである、と科学者たちは言います。

新しい研究は、ジャーナルMetabolicEngineeringに掲載されました。

ビッグバンの直後、最初の重力波が現れました。原始物質の新しいスープの量子変動に起因する、時空間の構造におけるこれらの最も初期の変動は、宇宙を急速に拡大させた膨張過程によって急速に増幅されました。

約138億年前に発生した元の重力波は、今でも宇宙全体に響き渡っています。しかし、ブラックホールと中性子星の衝突などの最近の出来事によって引き起こされた重力波のノイズによって、彼らは溺れています。

現在、MITの研究者チームは、重力波データに基づいて非常に弱い一次リップル信号を検出する方法を開発しました。それらの結果は、Physical ReviewLettersに公開されています。

重力波は、LIGOやその他の重力波検出器によってほぼ毎日検出されますが、主要な重力信号は、これらの検出器が検出できる信号よりも数桁弱いものです。次世代の検出器は、これらの最も初期の波紋を捕捉するのに十分な感度が期待されています。

次の10年で、より感度の高い機器が利用可能になると、新しい方法を適用して、宇宙の最初の重力波からの隠れた信号を検出できます。次に、これらの原始波の構造と特性は、膨張につながった条件など、初期の宇宙についての手がかりを提供する可能性があります。

一次重力波は拡散一定のハムの形で宇宙に浸透すると考えられており、研究者によれば、これは同じように見えるはずであり、したがって、任意の2つの検出器で相関します。

対照的に、検出器で生成される残りのランダムノイズは、その検出器に固有であり、他の検出器と相関してはなりません。たとえば、近くのトラフィックによって生成されるノイズは、特定の検出器の場所によって異なる必要があります。モデルに応じて天体物理学的ソースを考慮した後、2つの検出器のデータを比較することにより、主要な背景のパラメーターを明らかにすることができます。

研究者らは、最初に400秒の重力波データをシミュレートすることによって新しい方法をテストしました。これらのデータは、ブラックホールのマージなどの天体物理学的ソースを表す波構造とともに散乱しました。彼らはまた、元の重力波の一定のハムと同様に、すべてのデータに信号を注入しました。

次に、そのデータを4秒のセグメントに分割し、各セグメントにメソッドを適用して、ブラックホールのマージと、注入した波形を正確に識別できるかどうかを確認しました。多くのシミュレーション実行にわたって、さまざまな初期条件下でデータの各セグメントを分析した後、彼らは隠された手付かずの背景を正常に取得しました。

「前景と背景の両方を同時に合わせることができたので、受信した背景信号が残りの前景によって汚染されることはありません」と科学者は言います。

彼らは、次世代の高感度検出器が利用可能になったときに、新しい技術を使用して2つの異なる検出器からのデータを相互相関および分析し、一次信号をフィルターで除去できることを望んでいます。その後、科学者は宇宙の歴史を最も早い時期までたどる機会があります。

科学者が視力喪失のより効果的な治療法を提供することを望んでいる1つの方法は、遺伝子療法によるものです。遺伝子療法では、慎重に選択された遺伝物質を眼に注入して変異を排除します。研究者たちは、片方の眼球への注射を含むこの治療の実験的形態の有効性に驚いたが、両方で視力が改善した。

遺伝子療法は、癌から糖尿病、肥満、脊髄損傷まで、あらゆる種類の疾患を治療することができます。私たちが本当にエキサイティングな進歩を遂げている分野の1つは、遺伝性の視力喪失であり、色盲、進行性網膜疾患、緑内障を治療する遺伝子療法の可能性を実証する研究があります。

この最新の研究は、ケンブリッジ大学、ピッツバーグ大学、パリ視覚研究所の科学者によって実施され、Leber Hereditary Optical Neuropathy（LHON）と呼ばれる遺伝性視力喪失の形態を調べています。これは約3万人に1人が罹患し、通常20〜30歳の若年成人に発生し、網膜神経節細胞、ひいては視神経を破壊します。

この病気が定着すると、視力が悪化し、わずか数週間で盲目と見なされるようになり、回復が起こるのは症例の20パーセント未満です。

ほとんどの患者はMT-ND4遺伝子に影響を与える同じ突然変異に苦しんでいるので、研究者たちはこの突然変異がLHON患者のより良い治療結果を標的にすることを望んでいました。彼らは、過去6〜12か月で視力を失った37人の患者の研究で遺伝子療法をテストしました。これは、rAAV2 / 2-ND4と呼ばれる修飾された相補的DNAがパッケージされたウイルスベクターを片方の目の後ろの硝子体腔にのみ注入し、もう一方の目に偽の治療を注入することを意味しました。

遺伝子治療ベクターのみで治療した眼では視力が改善することを期待していました」と研究著者のYu-Wai-Man博士は述べています。 「まったく予期せぬことに、試験に参加した患者の78％で、2年間の追跡調査で両眼が同じ軌道に沿って改善しました。

この予想外の結果の理由を見つけるために、研究チームは、私たちと同様の視覚システムを持つマカクにおける遺伝子療法の効果を研究しました。これにより、目のさまざまな部分の組織を分析して、ウイルスベクターのDNAがどのように広がったかを確認することができました。これは、ウイルスベクターのDNAが網膜、視神経、および未治療の眼の前眼部に見られた「眼間拡散」を示していた。

これらの若い患者を治療する人として、私は効果的な治療法がないことに非常に失望しています」とピッツバーグ大学のサヘル博士は言います。 「そのような患者はすぐに視力を失います-数週間から数ヶ月以内に。私たちの研究は、若者に失明を引き起こすこの病気の治療に大きな期待を抱いています。

この研究は、ジャーナルScienceTranslationalMedicineに掲載されました。