ニュース

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

7月22日（月）のニュースによると、海外の有名科学サイトの主な内容は以下のとおりです。

「サイエンスニュース」ウェブサイト（www.sciencenews.org）

光エネルギー励起超電導 ?新しい研究で議論が再燃

超電導体低温でも抵抗なく電気を伝えます。しかし2011年以来、一部の科学者は、特定の材料に強力な超短レーザーパルスが照射されると、従来の限界をはるかに超える温度で一時的に超伝導性を示す可能性があると主張してきた。

これまでの研究では、銅酸塩は光にさらされると一時的に反射率が変化することが示されています。この変化は、抵抗の低下がわずか 1 ピコ秒 (1 兆分の 1 秒) 続く可能性があることを意味します。しかし、批評家は、この変化は超電導以外の要因によって引き起こされる可能性があると考えています。

ドイツのマックス・プランク研究所の物理学者、アンドレア・カヴァッレリ氏と彼のチームは最近、実験中の銅は光が当たると放出されるとネイチャー誌に報告した。磁場 、彼らはこれが超伝導のマイスナー効果の証拠であると信じています。それにもかかわらず、学界ではこの結論に対する受け入れの度合いがさまざまであり、意見は依然として分かれています。

研究では、光が超伝導を破壊する可能性があることが示されていますが、光が超伝導を誘発するという考えは驚くべきものであり、物議を醸しています。そこで、カヴァッレリ氏らはマイスナー効果をさらに研究した。彼らは、光誘起超伝導の兆候を示している化合物の一種であるイットリウム・バリウム・銅酸化物（YBCO）に焦点を当てました。

研究チームはYBCOの隣にあるリン化ガリウム結晶を使用して磁場を測定した。彼らは、YBCO が超伝導体になると、マイスナー効果によって内部磁場が消滅することを発見しました。彼らが観察したように、これにより YBCO の端の磁場強度が増加すると考えられます。

「サイエンス・デイリー」ウェブサイト（www.sciencedaily.com）

1. 水素脆化の暗号を解読: 水素脆化をより適切に予測するための基礎を築く

インフラストラクチャープロジェクトの材料を選択する場合、耐久性を考慮して金属が選択されることがよくあります。しかし、金属は水素が豊富な環境にさらされると脆くなり、破損します。水素脆化として知られるこの現象は、その予測不可能さと習得の難しさのため、19 世紀半ば以来研究者を悩ませてきました。 Science Advances 誌に掲載された最近の研究により、水素脆化を確実に予測することにまた一歩近づきました。

この研究は、ワシントン・アンド・リー大学とテキサスA&M大学の研究者らの共同研究によるものでした。彼らは、強度と耐食性で知られるニッケル基合金であるインコネル 725 の亀裂形成プロセスを研究しました。インコネル 725 は、当初は欠陥がなく、亀裂がありませんでした。

現在、水素脆化のメカニズムを説明しようとする仮説がいくつかあります。この研究の結果は、最もよく知られている仮定の 1 つである水素増強局所塑性 (HELP) がこの合金には当てはまらないことを示しています。

研究者らは、可塑性、または不可逆的な変形が材料内で均一ではなく、特定の領域に局在していることを発見しました。 HELP 仮説では、亀裂は局所的な可塑性が最も高い領域から発生すると述べています。 「私の知る限り、私たちの研究は、亀裂の発生場所をリアルタイムで調べ、局所的な可塑性が最も高い領域から亀裂が始まっていないことを発見した最初の研究です。」

亀裂の発生源をリアルタイムで追跡することが重要です。亀裂が発生した後にサンプルを検査したところ、すでに材料から水素が抜けており、損傷のメカニズムを理解することはできませんでした。

この研究の重要性は、水素脆化をより適切に予測するための基礎を築くのに役立つことです。水素は化石燃料に代わる将来のクリーンエネルギーとなる可能性が高いため、将来の水素経済における予期せぬ失敗を防ぐためには、この脆弱性を予測することが重要になります。

2. 因果構造により、コンピューターシミュレーションでは意識が存在できないことが決定される

人工知能は意識を発達させることができるのでしょうか?ドイツのルール大学ボーフム第二哲学研究所のワンヤ・ヴィーゼ博士は、これは不可能だと考えている。『哲学研究』誌に掲載された最近の記事の中で、ヴィーゼ博士は意識が存在するために必要な条件を調べ、次のことを特定しています。脳比較はコンピュータで行われました。彼は、人間と機械の間には、特に脳領域、記憶、計算単位の構成において大きな違いがあると指摘しました。ヴィーゼ博士は、「因果構造は意識に関連する重要な違いである可能性がある」と考えている。

ヴィーゼ博士は研究の中で、英国の神経科学者カール・フリストンが提唱したフリーエネルギー原理も引用した。この原則は、生物などの自己組織化システムの継続的な存在を保証するプロセスは、情報処理の一形態と見なすことができると述べています。人間の体内では、これには体温、血中の酸素濃度、血糖値などの重要なパラメーターを調節するプロセスが含まれます。同様の情報処理をコンピュータでも実現できますが、コンピュータは体温や血糖値を制御するのではなく、これらのプロセスをシミュレートするだけです。

研究者らは、意識も似ているのではないかと考えている。意識が生存に有益である場合、自由エネルギー原理によれば、生物の維持に寄与する生理学的プロセスは、意識経験によって残された痕跡を保持しているはずであり、それは「意識の計算相関」と呼ばれる情報処理プロセスと説明できます。これはコンピュータでも可能ですが、コンピュータが意識的な経験をシミュレートするだけでなく再現するには、追加の条件を満たす必要がある場合があります。

したがって、ウィーゼ博士は論文の中で、意識のある生き物が意識の計算相関を実装する方法と、コンピューターがそれをシミュレーションで実装する方法の違いを分析しています。彼は、これらの違いのほとんどは意識とは何の関係もないと信じています。たとえば、電子コンピューターとは異なり、私たちの脳は非常にエネルギー効率が良いですが、これが意識にとって必要な条件である可能性は低いです。

ただし、コンピュータと脳のもう 1 つの重要な違いは、その因果構造にあります。従来のコンピュータでは、データは処理のためにまずメモリから中央処理装置にロードされ、その後再びメモリに格納される必要があります。脳にはそのような分離は存在せず、領域間の因果関係はさまざまな形をとります。ウィーゼ博士は、これが脳と従来のコンピューターの意識における重要な違いの 1 つである可能性があると考えています。

科学技術日報ウェブサイト (https://scitechdaily.com)

1. これは SF ではありません: 研究者はメタサーフェス トラクター ビームを開発しました

オーストラリアのARC Center of Excellence for Translated Meta-Optical Systems（TMOS）の研究者らは、非侵襲的医療処置を変革する軽量トラクタービームの開発を推進しました。彼らは、メタサーフェスによって可能になるトラクター ビームの作成において大きな進歩を遂げました。これらのビームは粒子を引き寄せるもので、SF 小説に登場する架空のトラクター ビームからインスピレーションを得ています。 Acs Photonics 誌に掲載された研究の中で、チームはシリコンのメタサーフェスによって生成された電磁ビームをどのように使用したかについて説明しています。以前の電磁ビームは、かさばる特殊光変調器 (SLM) によって生成されていましたが、これらのシステムのサイズと重量により、ハンドヘルド デバイスでの使用が妨げられていました。メタサーフェスは、厚さわずか 1/2000 ミリメートルのナノパターン化されたシリコンの層です。研究チームは、ピンセットを使用するなど周囲の組織に損傷を与える可能性がある現在の方法とは異なり、この技術がいつか非侵襲的な方法で生検に使用できるようになることを期待している。

この特定の電磁ビームには、入力ビームに必要な条件が以前のビームよりも柔軟であり、SLM が不要で、そのサイズ、重量、および電力要件が以前のシステムよりも大幅に低いため、以前に生成された電磁ビームに比べていくつかの利点があります。

研究者らは、「この装置のコンパクトなサイズと高効率は、革新的な将来の応用につながる可能性がある。メタサーフェスを使用して粒子を抽出できることは、より低侵襲的なアプローチで痛みを軽減することで、生検分野に影響を与える可能性がある」と述べた。

2. 慢性的な痛みのパズルに欠けているピースはありますか?新たに発見されたタンパク質の機能

ドイツのマックス デルブリュック センターの研究チームは、慢性疼痛過敏症の促進における PIEZO2 タンパク質の新たな役割を発見しました。この発見は、鎮痛薬に新たな可能性をもたらす可能性があり、電位依存性ナトリウムチャネルに焦点を当てた治療が臨床解決策として十分に機能していない理由を解明する可能性がある。この研究は、主要な神経学雑誌である Brain に掲載されました。

PIEZO2 タンパク質は、ヒトの感覚受容体にイオン チャネルを形成します。これまでの研究では、イオンチャネルが接触を脳に伝えることに関与していることが示されています。 PIEZO2 遺伝子に「機能喪失」変異がある人は、優しい接触や振動に対する感度が低くなります。対照的に、PIEZOの「機能獲得型変異」を持つ患者は、複雑な発達障害と診断されることが多い。しかし、機能獲得型突然変異が機械的過敏症と関連しているかどうかは、これまで証明されていなかった。

この関連性を研究するために、研究者らは、それぞれが変異したPIEZO2遺伝子の異なるバージョンを保有する2匹のいわゆる「機能獲得型」マウスを作成した。研究者らは、電気生理学的手法を用いて、遺伝子改変マウスから単離した感覚ニューロンの電気活動を測定した。研究者らは、予想通り接触受容体を敏感にすることに加えて、PIEZO2遺伝子の変異により、侵害受容器（痛みを伴う機械的刺激を感知するニューロン）の機械的刺激に対する感受性が大幅に高まることも発見した。

さらに研究者らは、侵害受容器が機械的刺激、通常は軽い接触によって活性化されることを発見した。

この研究は、PIEZO2遺伝子の機能獲得型変異と疼痛受容体の関連性を初めて示したものである。この発見は、PIEZO2チャネル開口メカニズムの特定の側面が新しい鎮痛剤の標的となる可能性があることを示唆しています。 （劉春）