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Nat. Mater. | 利用机器学习和组合化学加速发现可电离脂质mRNA传递

使用4CR系统生成的初始脂质库被评估以提供数据用于ML算法训练,然后可以部署该算法对更大的脂质库进行计算机模拟筛选(图2a)。...通过4CR组装的第一个组合脂质库所使用的组件如图2b所示,其中包括三种胺(头基)、四种异腈(连接基)、八种醛(脂质尾1)和四种羧酸(脂质尾2),生成了384种化学多样性的可离子化脂质(3 × 4 × 8...为了将可离子化脂质的化学结构转换为ML算法可读的信息,作者使用了开源软件PaDEL-Descriptor,该软件为每个组件(胺头基、连接基和脂质尾A和B)计算了807个分子描述符,总计为每种脂质计算了3,228...ML辅助的脂质筛选和湿实验室验证 图4:ML辅助筛选一个扩大的脂质库和验证表现最好的脂质 随后,XGBoost算法被应用于一个新创建的40,000种脂质的库进行计算机模拟筛选,这个库是通过组合40种胺类...作者在这50,000个顶级候选物中确定了每个脂质组件(胺类、连接基、尾1和尾2)最常出现的两个结构,并使用它们合成了16种新脂质(图4b, c)。

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让人造太阳更近!DeepMind强化学习算法控制核聚变登上Nature

图 1:控制器设计架构(controller design architecture)的各组件示意图。 在第一阶段,实验目标由一组目标指定,这些目标包含不同的期望特性。...在第三阶段,控制策略与相关的实验控制目标绑定到一个可执行文件中,使用量身定制的编译器(10 kHz 实时控制),最大限度地减少依赖性并消除不必要的计算。...全新多域等离子体演示 最后展示了架构在探索全新等离子配置方面的强大功能。DeepMind 测试了「液滴」(droplets)的控制,这是一种在容器内部同时存在两个独立等离子体的配置。...通过提出的方法,DeepMind 简单地调整了模拟切换状态,以考虑来自单轴等离子体的不同切换条件,并定义一个奖励函数以保持每个液滴组件的位置稳定,同时增加域等离子体电流。...图 4:整个 200 毫米控制窗口内对 TCV 上两个独立液滴的持续控制演示。 未来展望 总而言之,随着聚变反应堆变得越来越大,与 DeepMind 展开合作或许是最关键的。

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    史上首次,强化学习算法控制核聚变登上Nature:DeepMind让人造太阳向前一大步

    图 1:控制器设计架构(controller design architecture)的各组件示意图。 在第一阶段,实验目标由一组目标指定,这些目标包含不同的期望特性。...在第三阶段,控制策略与相关的实验控制目标绑定到一个可执行文件中,使用量身定制的编译器(10 kHz 实时控制),最大限度地减少依赖性并消除不必要的计算。...全新多域等离子体演示 最后展示了架构在探索全新等离子配置方面的强大功能。DeepMind 测试了「液滴」(droplets)的控制,这是一种在容器内部同时存在两个独立等离子体的配置。...通过提出的方法,DeepMind 简单地调整了模拟切换状态,以考虑来自单轴等离子体的不同切换条件,并定义一个奖励函数以保持每个液滴组件的位置稳定,同时增加域等离子体电流。...图 4:整个 200 毫米控制窗口内对 TCV 上两个独立液滴的持续控制演示。 未来展望 总而言之,随着聚变反应堆变得越来越大,与 DeepMind 展开合作或许是最关键的。

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    光学时钟“升天”助力NTP授时服务器再迈更高台阶

    目前,光学时钟分为单离子囚禁光钟和冷原子光晶格钟两大类。...不论哪种光学时钟,都需要在超高真空环境下,采用激光冷却技术对离子或原子进行减速、冷却,并最终实现磁光阱“囚禁”,随后采用离子阱或光晶格技术实现对离子或原子进行“长期囚禁”,并用激光器对其进行锁定,最终采用飞秒光梳技术实现光学频率和微波频率的相干链接...u=1700947484,585042476&fm=26&gp=0.jpg 因为飞秒光束的复杂性与重要性,在光学时钟的组件中,其体积也比较大。...方占军解释说:“卫星定位导航与无线电定位导航的原理是一样的,即通过时间测量实现几何距离测量,时间测量的精度也就决定了定位导航的精度。”...其中在单离子囚禁光钟方向上,中国科学院武汉物理数学研究所正在开展钙(Ca+)离子光钟和铝(Al+)离子光钟研究,华中科技大学正在开展铝(Al+)离子光钟研究;在冷原子光晶格钟方向上,中国计量科学研究院和中科院国家授时中心正在开展锶

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    景区负氧离子环境监测系统云平台方案

    景区负氧离子环境监测系统云平台方案 柏峰【BF-FLZ】首先大家会疑问 空气负氧离子是什么?对我们有什么作用?在日常生活中有没有负氧离子?...采集器采用低功耗设计,能够选配有线或者无线(4G/5G、LoRa)等多种通信方式,可以适应景区内里复杂的安装环境,也能稳定传输数据。...4、供电系统:市电或者太阳能供电系统均可,根据具体的用户需求来确定供电系统。...另外一种数据传输方式就是无线数据传输,通过4G/5G或者wifi 还有蓝牙 电台等数据传输方式进行数据传输。传输方式都是通过加密处理后的,这样能够有效的防止数据泄露或者被篡改。...可视化LED屏幕 可以根据具体的要求进行定制,安装在景区醒目或者景区门口的地方,游客可直观的看到整体的数据情况。

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    Science|David Baker团队:利用人工智能从头设计出类天然酶

    该方法突破了传统固定骨架库的限制,可自由探索非天然折叠空间。例如,针对丝氨酸催化三联体,RFdiffusion生成包含α/β桶、螺旋束等五种全新折叠类型的候选结构。...FoldSeek数据库比对显示,这些折叠与已知蛋白无显著相似性。...技术突破源于:RFdiffusion的动态骨架生成能力,摆脱传统固定骨架库限制;PLACER的多态预组织评估,解决多步反应路径的活性位点兼容性问题。...未来方向包括:复杂活性位点设计,引入更多氢键网络(如天然酶的第三氧阴离子空穴)以提升催化效率;动态演化优化,结合定向进化技术优化设计酶的构象柔性;应用场景拓展,针对塑料降解(PET酶)、药物合成等需求开发定制化酶催化剂...Lauko表示:“结合使用这些AI工具帮助实现了'获得完全合身的定制西装'。新设计的酶完整完成了丝氨酸水解的所有四个步骤。这将使我们能够从头设计更复杂的酶,这是以前难以实现的。”

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    屏幕显示技术进化史

    等离子显示器 (Plasma Display) 1936年,匈牙利工程师Kálmán Tihanyi在他的论文中描述了这种平板等离子显示系统。...等离子显示器的构成(来源:Wikipedia) 等离子的发光原理是在真空玻璃管中注入惰性气体或水银蒸气,加电压之后,使气体产生等离子效应,放出紫外线,激发荧光粉而产生可见光,利用激发时间的长短来产生不同的亮度...1962年,RCA(Radio Corporation of America,美国无线电公司)实验室的物理化学家Richard Williams想要找到一种可以替代CRT的显示材质。...[4] DLP投影仪InFocus IN34(来源:Wikipedia) DLP技术的核心是一种被称为数字微镜器件 (DMD,Digital micromirror device) 的光学半导体,它使用铝制成的微镜反射光线来生成图像...Sources: [1] 等离子显示屏_百度百科 (baidu.com) [2] LCD(电子产品)_百度百科 (baidu.com) [3] 电子纸_百度百科 (baidu.com) [4] DLP技术的工作原理及应用领域

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    「人造太阳」精准放电!DeepMind实现AI可控核聚变新突破

    研究人员使用加权的SmoothMax函数来组合奖励组件的值。 在某些情况下,一个单独的奖励组件由多个相关的误差量构成,比如在多个控制点处的形状误差。...SmoothMax函数的定义如下所示: 许多喂给SmoothMax函数的单独组件的构建方式与经典控制器类似(例如,将等离子体电流保持接近期望值)。...然而,奖励组件并不受限于从传感器测量中获得,这在构建中就能提供了额外的灵活性。 奖励组件还可以是多模态的,例如鼓励智能体远离状态空间中不理想或模拟器建模较差的区域。...4. 额外训练:在不更新奖励函数的情况下进行额外的训练。这样使得研究人员能区分更多训练和改变奖励函数所带来的影响。 研究人员比较了上述四种不同的训练配置的性能,结果总结在下表中。...与先前的研究一样,研究人员通过将演员网络(由JAX图定义)创建为共享库对象来部署控制策略,其中命令的动作是输出高斯分布的均值。

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    参比电极电位不稳定的原因有哪些?

    导致电位不稳定的原因可从电极自身结构、环境因素、使用维护等多方面分析,具体如下:一、电极自身结构与组件问题电解质溶液异常1....电解液污染:混入杂质(如油污、金属离子、微生物)会改变离子环境,例如:土壤中的硫化物进入硫酸铜溶液,会与 Cu²⁺反应生成 CuS 沉淀,破坏电极反应平衡。3....高浓度干扰离子:如含 CN⁻、NH₃的环境会与 Cu²⁺形成稳定络合物(如 [Cu (CN)₄]³⁻),改变电极表面的离子活度,导致电位异常。...长期未校准或校准错误电极长期使用后,若未定期与标准参比电极(如饱和甘汞电极)校准,可能因组件老化导致电位偏移,而偏移后的 “稳定值” 本身已偏离基准,被误判为 “不稳定”。...观察电极表面是否氧化、腐蚀,隔膜是否堵塞 / 破损,必要时打磨活化或更换组件;3. 排除环境干扰(如温度剧烈变化、强酸碱、杂散电流),转移至标准环境测试;4.

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    R语言实现质谱数据的离子峰获取

    做代谢研究的朋友们应该都很熟悉一个R包xcms,此包功能很强大,可以直接获得对应的离子峰数据。并且也提供了一个离子在metLin数据库的匹配功能。...我们今天就介绍其依赖的一个确定离子峰的R包CAMERA。此包主要用来识别样本的离子峰,从而获得一个样本中所具有的离子峰总数,以及对应的每个离子峰的核质比和保留时间。...3. findAdducts 在上面获得离子峰后,由于不同的电离模式样本所带的标准离子H, Na, K, NH4和CL都可能的结合。...4. findNeutralLoss 扫描丢失的中性离子。例如水的丢失。在经过groupCorr or groupFWHM处理后才可以此过程。...然后基于groupCorr对各离子之间行进基于离子峰面积的离子归类。至此获得校正后的各离子数据。

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    Nat. Commun. | 机器学习驱动的质谱大数据解码:探索未知有机反应

    该工具能够在高复杂度的HRMS数据库中高效搜索目标离子,并识别已知与未知的化学产物、转化路径或杂质。该方法不仅避免化学品消耗与实验废弃物,还能辅助用户利用如NMR、MS/MS等手段进行后续验证。...综上,研究人员提出了一种基于合成数据训练的搜索算法,应用于超过8TB、含22000个HRMS光谱的数据库中,实现大规模离子搜索。...整个搜索流程(图2)对这520个生成离子逐一运行,遍历 TB 级质谱数据库,总计算时间为3–4天(平均每个离子8–11分钟)。...离子(m/z 223)(图4a); 在 Sonogashira 反应中检测到近期发现的 [ethynyl-NHC]+ 离子(m/z 247)(图4a); 在 Sonogashira 反应中检测到未知的...]+(m/z 591)离子,该结果由不同年份不同研究者记录(图4b); 在 Pd/NHC 催化的氢化反应中检测到未知的 [vinyl-NHC]+ 离子(m/z 325)(图4c)。

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    ABB CI871K01 制造过程中至关重要的光学过程

    ABB CI871K01 制造过程中至关重要的光学过程图片掺杂和离子注入是制造过程中的关键步骤,因为它们允许在器件内创建 n 型和 p 型半导体区域。...注入扩散层、加热半导体材料和离子注入是引入掺杂原子的常用方法。离子注入是最常见的掺杂技术,涉及用离子束轰击晶圆。此外,这些离子嵌入半导体材料中,形成所需的 n 型或 p 型区域。...金属化是将金属层沉积到晶圆表面的过程,它用作设备各个组件之间的电气连接。在创建 p 型或 n 型区域后,金属化过程可确保通过内部电路之间的导体实现电气连接。...ABB HIEE300024R4ABB UAA326A04ABB 3BHE023784R1023ABB UFC760BE1142ABB 3BHE004573R1142ABB PP865AABB 5SHX0660F0001ABB

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    光学FPGA——可编程的硅基集成光路

    contents=ntr201002sf4.html) Reed研究组采用Ge离子注入的办法制备波导,该波导可通过激光退火的方法擦除。其制备艺与可擦除的光栅耦合器(硅光芯片的晶圆级测试)相似。...Ge离子注入后,硅的晶格发生位移,引起波导有效折射率的改变。Ge离子注入后的波导,结构示意图如下图所示,Ge离子的注入深度约140nm。 ?...(图片来自文献1) 以此DC为基础,研究人员进一步演示了1x4和2x2的光开光,如下图所示, ? (图片来自文献1) 其中1x4的光开关由三个DC构成,2x2的光开光由四个DC构成。...研究人员进一步提出了一个较复杂的集成光路结构,通过DC分光比的改变,该光路可分别实现PSM4, WDM4和QAM的发送光路,如下图所示, ?...由于出厂芯片里的光路一致,不需要额外定制,光芯片的成本也相应地降低。 总体说来,该进展的设计非常巧妙,借助于可擦除DC,实现了可编程的集成光路。这也许是未来集成光路的一个重点发展方向。

    1.9K10

    蛋白质组学研究概述

    质谱是测量离子质荷比的分析方法,基本原理是使待测样品中的组分在离子源中离子化,经过电场加速形成离子束,进入质量分析器,获得质谱图。与Uniprot数据库比较,得到对应的蛋白定量。 ?...MASCOT软件搜库鉴定蛋白 ? 鉴定蛋白翻译后修饰 ? 磷酸化肽段富集 (类比于ChIP中的富集和Input) ? ? ? 定量蛋白质组学 ? ?...iTRAQ 技术采用4种或8种同位素编码的标签,通过特异性标记多肽的氨基基团,而后进行串联质谱分析,可同时比较4种或8种不同样品中蛋白质的相对含量或绝对含量。 ?...protein-quantitation-mass-spectrometry/silac-metabolic-labeling-systems.html https://baike.baidu.com/item/%E5%90%8C%E4%...BD%8D%E7%B4%A0%E6%A0%87%E8%AE%B0%E7%9B%B8%E5%AF%B9%E5%92%8C%E7%BB%9D%E5%AF%B9%E5%AE%9A%E9%87%8F/12756990

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    核聚变领域获重大突破!我国新一代“人造太阳”首次放电

    “1号电机、2号电机转速1480转每分钟,系统准备就绪;4号电机转速400转每分钟,系统准备就绪……中国环流器二号M装置首次等离子体放电实验开始!”...12月4日14时02分,位于四川成都的中核集团核工业西南物理研究院内,中国环流器指挥控制中心大屏幕上的蓝色电光闪烁。...其等离子体体积达到国内现有装置2倍以上,等离子体电流能力提高到2.5兆安培以上,等离子体离子温度可达到1.5亿度,能实现高密度、高比压、高自举电流运行。...李迪 摄 “放电是为了使HL-2M真空室内的气体变成等离子体态,我们科研人员将在这个装置上进行不同种类的放电,最终目标是让足够多的等离子体被加热到1亿度以上。...采访对象供图 研发团队先后攻克了高镍合金双曲面薄壁件大型真空容器模压成型和焊接变形控制等关键技术;掌握了具有国际先进水平的异形铜合金厚板材制造成型工艺,实现了高强度膨胀螺栓组件的自主国产化;研制成功国际先进水平的国内首台大型立轴脉冲发电机组

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    BIB | pNovo3:使用排序学习框架进行精确的多态从头测序

    基于串联质谱数据的新肽测序是猎枪蛋白质组学的关键技术,可以用于识别没有任何数据库的肽和组装未知蛋白质。然而,由于串联质谱的离子覆盖率低,如果某些连续的氨基酸的支持性片段离子全部丢失,则无法确定其顺序。...主要方法是使用专门的序列数据库来识别肽和蛋白质,然而尽管数据库搜索具有无可争议的普及性,但它仍然需要参考数据库来检索候选多肽,因此它不能搜索没有任何蛋白质组数据库的物种(如微生物群落)或未知的蛋白质(如单克隆抗体...只有大约40%的从头测序结果与数据库搜索结果一致,其中对模拟数据集的分析表明,从头测序的低精度测序的低精度主要是由大量的噪声峰和串联质谱中片段离子覆盖率低,尤其是后者。...4.通过频谱合并来提高结果正确率,在通过SVM-rank的输出分数对每个光谱的前10个候选序列进行重新排序后,在预先设定的容许范围内(如620ppm),对具有相似的前体离子质量的不同光谱进行进一步检查检查它们是否是由同一肽产生的...图4、图5. 模型与领域内其他算法的比较 ? 图6 与其他算法的召回率比较 ? 图7 与其他算法的性能 四、总结 本文使用深度学习方法来提取特征,并建立了一个排序学习模型并重新进行排序学习得到结果。

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    可穿戴生物传感器:女性荷尔蒙监测系统

    4. SWV电化学检测: SWV具有高灵敏度和高分辨率的特点,适用于低浓度物质的检测。 通过测量亚甲蓝的氧化还原峰,定量分析雌二醇浓度。...这种纳米工程传感器贴片可以通过使用定制开发的纳米材料墨水的喷墨打印以低成本大规模生产。...pH和离子强度测量:pH传感器和离子强度传感器分别测量汗液的pH值和离子强度。 a、用于自动生殖激素分析的多路复用微流体传感器贴片示意图。IMP,阻抗离子强度传感器的电极。...在 AFE 的内部存储器中积累了一定数量的传感器数据后,AFE 中断 BLE 模块以获取传感器数据并将其传输到定制的移动应用程序或 BLE 加密狗(CY5677,赛普拉斯半导体)进行数据处理和显示。...收集到的数据通过无线方式发送到智能手机,并显示在定制开发的移动应用程序中。比例尺,1 厘米。

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    代谢组数据分析(一):从质谱样本制备到MaxQuant搜库

    质谱上机 质谱仪的构成简要图(Figure 4) 质谱仪元件 离子源 Ion Sources make ions from sample molecules....(FT-MS) 线性离子阱(Linear ion trap) 三维离子阱(3D ion trap) 轨道离子阱(Orbitrap) 四极杆(Quadrupole) 飞行时间(Time-of-flight...DDA数据依赖采集,根据全扫描的一级图谱中的一堆母离子的intensity以及动态时间去解析二级图谱,但该过程可能后漏掉携带有用信息的峰;优点:DDA采用了较窄m/z窗口,二级质谱图没有干扰离子影响,搜库鉴定容易...DIA数据非依赖采集,在一级图谱扫描过程不对碎裂母离子做筛选,而是设置窗口(窗口大小依据仪器和软件设定),落在该窗口内的母离子全部进入二级碎裂得到二级图谱。优点:全面获取所有离子的碎片信息。...鉴定需要依赖于预先lable的DDA库。 由于DIA是一次性放了一堆母离子进来,同时碎裂,所以对于DIA来说,不是一张谱图对应一个母离子,而是一堆谱图对应一堆来自多个母离子的碎片离子混合物。

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    领券