論文まとめ141回目 Nature 2023/10/25~
中国内での違法狩猟が生物多様性に大きな脅威となっている
電子トランジスタのように動作するマイクロ流体トランジスタの開発
火星の核の上に豊富な溶融珪酸塩層が存在することの発見
ニューラルネットワークを使い、人間のようにシステム的に新しい情報を組み合わせる能力を模倣する研究
新しいサブバリアントBA.2.86の抗原性と受容体親和性の検証
科学・社会論文を雑多/大量に調査する為、定期的に、さっくり表面がわかる形で網羅的に配信します。今回もマニアックなNatureです。
さらっと眺めると、事業・研究のヒントにつながるかも。
世界の先端はこんな研究してるのかと認識するだけでも、
ついつい狭くなる視野を広げてくれます。
一口コメント
Assessing the illegal hunting of native wildlife in China
中国における先住野生生物の違法狩猟の評価
「中国の野生動物たちが、違法狩猟者のビジネスのターゲットにされているようです！特に都市に近い地域での狩猟が顕著で、これが中国の生物多様性を危機にさらしています。」
A microfluidic transistor for automatic control of liquids
液体の自動制御のためのマイクロ流体トランジスタ
「「チップ上のラボ」で液体を自動制御する新しい道具」
Geophysical evidence for an enriched molten silicate layer above Mars’s core
火星の核の上に豊富な溶融珪酸塩層があるという地球物理学的証拠
「火星の中の新しい「ケーキ層」を発見！その中の層が火星の歴史や構造に大きな手がかりを提供しています。」
Human-like systematic generalization through a meta-learning neural network
メタラーニングニューラルネットワークを通じた人間のような体系的な一般化
「子供が「跳ぶ」という動作を学び、それを基に「後ろ向きに跳ぶ」や「2回跳ぶ」などの新しい動作を理解するように、コンピュータも人間のように新しい情報を組み合わせて理解できるようにする試み。」
Antigenicity and receptor affinity of SARS-CoV-2 BA.2.86 spike SARS-CoV-2 BA.2.86スパイクの抗原性と受容体親和性
「新しいコロナウイルス変異体が、現行のワクチンとの戦いでどれだけ強いのかを調べる研究。」
要約
中国における先住野生生物の違法狩猟の評価
この研究は、中国国内での違法狩猟の実態を調査し、これが生物多様性にどれほどの脅威となっているかを示しています。
事前情報
違法な野生生物の取引は、生物多様性と公衆衛生にとっての大きな脅威とされています。中国はその大きな市場として知られているが、国内での違法狩猟についてはあまり注目されていない。
行ったこと
2014年1月から2020年3月までの中国の裁判結果データベースから、違法狩猟に関する9,256の有罪判決を取り出して分析した。
検証方法
全国の裁判結果データベースからの情報抽出と、サンプルベースの外挿を使用して、違法に取られた種を評価した。
分かったこと
これらの有罪判決には、中国の両生類、爬虫類、鳥類、哺乳動物の21%（673種）が含まれており、これにはこれらのグループの危機に瀕する種の25%が含まれている。大きな体重、分布域の広さ、および都市市場への近さが、有罪判決データベースに種が登場する確率を増加させる。
この研究の面白く独創的なところ
中国の違法狩猟の実態に関する先行研究が少ない中、大規模なデータベースを用いて詳細な分析を行い、国内での違法狩猟がどれほどの脅威となっているかを明らかにした点。
この研究のアプリケーション
この研究の結果は、中国政府や保護団体が野生動物保護の方針を策定する際の重要な参考資料となるでしょう。違法狩猟の防止策の強化や教育普及活動に役立てることが期待されます。
液体の自動制御のためのマイクロ流体トランジスタ
マイクロ流体デバイス上で液体や個々の粒子を正確に制御するための新しいトランジスタの開発に関する研究
事前情報
マイクロ流体技術は、分子生物学、合成化学、診断、組織工学などの多くの分野で進歩をもたらしてきたが、電子回路のような精密さと拡張性で流体を操作する手段は長らく求められていた。
行ったこと
流体の「流量制限」という現象を利用して、電子トランジスタの動作と完全に類似するマイクロ流体トランジスタを開発した。
検証方法
エラストマー(弾性体)から作成されたマイクロ流体トランジスタの2つの交差するチャネルに、変形可能な膜を介して圧力差を適用し、この膜の変形が流体の流れを制限するかどうかを観察した。
分かったこと
この新しいマイクロ流体トランジスタは、流体の動きを電子トランジスタのようにアンプすることができる。この要素は、アンプ、レギュレータ、レベルシフタ、論理ゲート、ラッチなどの基本的な電子回路を流体の領域に直接翻訳することができる。
この研究の面白く独創的なところ
電子トランジスタの特性を完全に模倣するマイクロ流体トランジスタを開発し、それを使用して基本的な電子回路の翻訳と、さらに複雑な流体制御アプリケーションの実演を行った点。
この研究のアプリケーション
このマイクロ流体トランジスタは、外部の光学的または電子的なコンポーネントなしで、単一の粒子の順序付けや濃縮を自動的に実行する「ラボオンアチップ」システムの実現に寄与する可能性がある。
火星の核の上に豊富な溶融珪酸塩層があるという地球物理学的証拠
火星の内部構造を研究するための地球物理学的データを基に、火星の核の上に豊富な溶融珪酸塩層が存在することが示されました。この発見は、火星の地殻に記録された磁気特性の生成に外部源が必要であることを示唆しています。
事前情報
火星の核の大きさや成分に関する先行研究では、火星のマントルは一様であると仮定されてきました。しかし、この仮定は新しい地震データと一致しないことが示唆されていました。
行ったこと
火星の地震データや他の地球物理学的データを使用して、火星の内部構造についての新しいモデルを構築し、評価しました。
検証方法
確率的逆転問題を用いて、火星の構造を再構築しました。このモデルは、火星の熱化学進化を考慮しています。
分かったこと
火星のマントルは一様ではなく、火星の早期のマグマ海が固化してできた鉄や熱産生元素で豊富な基底層が存在することが示されました。この層は、火星の核の上にある溶融珪酸塩層の存在を示唆しています。
この研究の面白く独創的なところ
火星の内部構造の新しい視点を提供し、以前のモデルが持っていた疑問点や不一致を解消する新しい証拠を提示しています。
この研究のアプリケーション
この発見は、火星の地質学的、地球物理学的な研究に新しい方向性をもたらすだけでなく、火星探査の将来的なミッションの設計や目的にも影響を与える可能性があります。
メタラーニングニューラルネットワークを通じた人間のような体系的な一般化
この研究では、ニューラルネットワークを用いて、人間のように情報の部品を組み合わせる能力、すなわち「システム的一般化」を模倣する方法を提案している。特に、MLCという方法を使用し、その効果を人間と機械の比較実験で評価した。
事前情報
FodorとPylyshynは以前、ニューラルネットワークがシステム的一般化を持たないと主張していた。この主張は35年間議論の的となっていた。
行ったこと
研究者は、MLCという新しい手法を用いて、ニューラルネットワークがシステム的一般化を持つことを実証しようとした。
検証方法
人間と機械を比較するための実験を行い、指示学習タスクを使用して、人間と機械の一般化能力を評価した。
分かったこと
MLCを使用すると、ニューラルネットワークは人間のように新しい情報を組み合わせるシステム的一般化を達成することができる。
この研究の面白く独創的なところ
従来のニューラルネットワークの限界を克服し、人間のような一般化能力を持たせることに成功した点。
この研究のアプリケーション
この技術は、機械学習のシステムが新しいタスクを効率的に学ぶための方法として利用される可能性がある。
SARS-CoV-2 BA.2.86スパイクの抗原性と受容体親和性
新たに登場したSARS-CoV-2のOmicronサブバリアント、BA.2.86は、先行するBA.2よりも34もの追加変異を持つスパイクタンパク質を有しており、その抗原性や受容体親和性が調査された。
事前情報
SARS-CoV-2の新しいOmicronサブバリアント、BA.2.86は、世界中で拡散しており、そのスパイクタンパク質には、BA.2の前身に比べて34の追加変異がある。
行ったこと
BA.2.86の抗原性を人間の血清およびモノクローナル抗体を用いて検査した。
検証方法
人の血清およびモノクローナル抗体を使用してBA.2.86の抗原性を評価し、その抵抗性や感受性を現行の変異体と比較した。
分かったこと
BA.2.86は、現在主流のXBB.1.5やEG.5.1に対する人間の血清への抵抗性は高まっていない。また、XBB.1.5のワクチンは、この新しいサブバリアントに対しても保護を提供する可能性が高い。一方、BA.2.86は、いくつかのモノクローナル抗体に対しては高い抵抗性を示し、他の抗体に対しては高い感受性を示した。新たに6つのスパイク変異が、抗体抵抗性を引き起こすことが判明し、BA.2.86スパイクは非常に高い受容体親和性を持っている。
この研究の面白く独創的なところ
BA.2.86が示すモノクローナル抗体への変動する感受性や、新しく識別された6つの変異が、どのように抗体抵抗性を引き起こすのかを明らかにした点。
この研究のアプリケーション
この研究の結果は、新しいコロナウイルス変異体に対するワクチンの有効性や、モノクローナル抗体治療の開発において、重要な意味を持つ可能性がある。
最後に
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