과학자들은 새로운 양자 재료로 시뮬레이션된 뉴로모픽(neuromorphic) 네트워크를 개발했다. 미국 UC 샌디에이고(University of California – San Diego) 연구원과 퍼듀 대학교(Purdue University) 동료 연구팀은 뇌 기능을 모방하는 새로운 유형의 뉴로모픽 인공 지능(artificial intelligence) 컴퓨팅 장치의 기초를 시뮬레이션했다. 새로운 슈퍼컴퓨팅 재료를 특수 산화물과 결합함으로써 연구원들은 생물학적 기반 신경망에서 뉴런과 시냅스의 연결성을 반영하는 회로 및 장치 네트워크의 중추를 성공적으로 입증했다….
생물학적 분자의 3차원 모양을 결정하는 것은 현대 생물학 및 의학적 발견에서 가장 어려운 문제 중 하나다. 과학자들은 새로운 기계 학습(machine learning) 기술을 사용해 정확한 구조를 계산적으로 예측함으로써 이 문제를 극복하는 접근 방식을 개발했다. 가장 주목할만한 것은 그들의 접근 방식이 알려진 몇 가지 구조에서만 학습하는 경우에도 성공하여 구조를 실험적으로 결정하기 가장 어려운 분자 유형에 적용할 수…
KAIST(총장 이광형)는 의과학대학원 주영석 교수 연구팀이 경북대학교 의과대학 해부학 교실 오지원 교수팀과 공동연구를 통해 전장 유전체 기술을 이용해 인간 발생과정을 규명하는 데 성공했다고 26일 밝혔다. 이번 연구는 인간 배아에 존재하는 소수의 세포들이 인체에 존재하는 총 40조 개의 세포를 어떻게 구성하고 각각의 장기로 언제 분화하는지 체계적으로 이해하기 위한 것으로 현존하는 세계 최대 규모의 결과다. 이번 연구는…
KAIST는 생명과학과 이승희 교수 연구팀이 시각 정보를 인식해 목표 지향적 행동을 결정하는 대뇌 전두엽의 신경회로 기전을 새롭게 규명했다고 26일 밝혔다. 이 교수 연구팀은 시각 피질과 상호 작용하는 전측 대상회(전대상) 피질(Anterior cingulate cortex, ACC)의 억제성 신경회로가 동물이 시각 정보를 인식하고 이에 맞는 정확한 행동을 개시하는 데 중요한 역할을 함을 밝혔다. 연구 결과는 포유류 전두엽 전대상 피질의…
인공 지능(AI)은 뇌 활동의 원시 데이터를 해독해 뇌 활동과 행동 관련성 예측을 가속화할 수 있다. eLife에 최근 발표된 연구에 따르면, 딥 러닝(deep learning) 알고리즘의 한 유형인 특정 컨볼루셔널 신경망(CNN)이 인간을 포함한 다양한 종의 다양한 뇌 영역에서 다양한 행동과 자극을 해독할 수 있다. 연구에는 영국 UCL과 노르웨이 트론헤임의 카블리 시스템 신경과학 연구소( Kavli Institute for Systems…
애플(Apple)은 에어팟(AirPods) 또는 오디오가 있는 웨어러블 기기를 사용하여 호흡수를 모니터링할 수 있다. 출판전논문 사이트 아르시브(arxiv.org) 애플 Machine Learning Research 섹션에 발표된 새로운 연구에 따르면 애플 연구원들은 이제 호흡 소리를 통해 호흡수(RR)를 추정할 수 있다. 연구자들은 RR의 원격 추정이 시간 경과에 따른 질병 진행 및 심폐 적합성을 추적하는 비용 효율적인 방법을 제공한다고 지적한다. ‘Borg Dyspnea Scale’에…
장내 미생물을 통한 뇌 및 인지 기능의 노화 관련 기능저하를 역전하는 새로운 접근 방식이 개발됐다. 아일랜드 UCC(University College Cork) APC Microbiome Ireland(APC)의 연구는 과학 저널 Nature Aging에 발표됐다. 인구 고령화에 따른 주요 글로벌 과제 중 하나는 건강한 뇌 기능을 유지하기 위한 전략을 개발하는 것이다. 이 획기적인 연구는 뇌 노화 및 관련 인지 문제를 늦추기 위한…
양자 정보가 모든 양자 장치에서 경쟁할 수 있는 속도에 한계가 있다. 과학자들은 이러한 속도 제한을 Lieb-Robinson 경계라고 한다. 미국 JQI(Joint Quantum Institute) 펠로우 Alexey Gorshkov가 이끄는 연구원 팀이 특정 양자 작업에 대한 이론적 속도 제한에 도달하는 양자 프로토콜을 발견했다. 그 결과는 최적의 양자 알고리즘 설계에 대한 새로운 통찰력을 제공하고 더 나은 설계를 만들기 위한 시도를…
병에 담긴 생수 소비는 최근 몇 년 동안 전 세계적으로 급격히 증가하고 있다. 이러한 추세는 위험성 인식, 맛, 냄새, 공공 수돗물 품질에 대한 신뢰 부족 및 생수 회사의 마케팅과 같은 주관적인 요인으로 부분적으로 설명될 수 있다. Science of the Total Environment에 발표된 새로운 연구는 생수, 수돗물 및 여과된 수돗물이라는 세 가지 다른 물 소비 선택에…
기초과학연구원(IBS) 나노의학 연구단 조승우 연구위원 연구팀은 실제 인간 뇌와 유사한 환경을 구현한 ‘뇌 오가노이드 배양 플랫폼’을 개발하여‘미니 뇌’제작에 성공했다. 이는 성인의 뇌 수준에 가깝게 성숙한 데다, 기존보다 2배 이상 크게 제작됐다. ‘뇌 오가노이드(organoid)’는 뇌 연구를 위한 최적의 모델로 각광받는다. 이는 유도만능줄기세포(induced pluripotent stem cell)를 배양하여 만들 수 있다. 다만 기존 뇌 오가노이드는 태아 수준에 머물러…
과학자들이 철도 스위치가 기차의 목적지를 제어하는 방식과 유사하게 정보 처리 및 기억 저장에 사용되는 뇌의 시스템을 발견했다. 뉴욕 대학의 신경 과학 교수이자 수석 저자인 André Fenton은 “연구원들은 특수 기능을 가진 신경 회로를 식별하려고 노력했지만 각 회로가 고유한 목적을 가지기 위해 뇌가 수행하는 작업이 너무 많다”며 “우리의 결과는 동일한 회로가 어떻게 하나 이상의 기능을 수행하는지 보여준다….
프랙탈 광자 격자에서 비정상적인 양자 전송 현상 관찰 프랙탈(fractal)은 일반적으로 자기 유사성을 갖고 정수가 아닌 차원을 갖는 복잡한 구조다. 최근 네델란드 유흐레트 대학(Utrecht University) C. Morais Smith 교수와 중국 상하이 교통대학(Shanghai Jiao Tong University) Xian-Min Jin 교수가 이끄는 연구 그룹은 공동으로 프랙탈 공간에서 양자 전송(quantum transport) 역학을 실험적으로 조사하고 비정상적인 현상을 관찰했다. 펨토초 레이저 직접…
DeepMind AI AlphaFold 신경망은 호모 사피엔스와 20개의 모델 유기체로부터 35만개 이상의 구조에 대한 ‘완전히 변형적인’ 데이터베이스를 생성했다. 딥마인드(DeepMind)가 지난해 개발한 인공 지능(AI) 모델은 과학자들이 수십 년 동안 해답을 찾던 생명의 구성 요소인 단백질 구조를 밝혔다. 이제 거의 모든 인간 단백질 구조에 대한 데이터베이스를 축적한 이 회사는 연구자들이 사용할 수 있도록 리소스를 온라인에서 무료로 제공하고 있다….
과학자들이 건강한 노화를 촉진하는 화합물을 식별하는 인공 지능(AI) 모델을 구축, 수명을 연장하는 제약 혁신의 길을 열었다. 영국 서레이 대학(University of Surrey) 화학자 팀은 DrugAge 데이터베이스의 정보를 기반으로 기계 학습(ML) 모델을 구축했다. 해당 모델은 특정 화합물이 인간과 유사한 대사를 공유하는 반투명 벌레인 예쁜 꼬마선충(Caenorhabditis elegans)의 수명을 연장할 수 있는지 여부를 예측한다. 벌레의 수명이 짧기 때문에 연구원들은…
We all like to think that we know ourselves best, but given that our brain activity is largely governed by our subconscious mind, it is probably our brain that knows us better. While this is only a hypothesis, researchers from Japan have already proposed a content recommendation system that assumes this to be true. Essentially,…
과학자들은 정확한 단백질 구조 예측을 위해 인공지능(AI)을 활용하고 있다. 미국 시애틀에 있는 워싱턴 의과대학(University of Washington School of Medicine) 단백질 디자인 연구소(Institute for Protein Design)의 연구원들은 인공지능(AI) 심층학습 모델 ‘RoseTTAFold’을 개발했다. 지난해 공개된 DeepMind ‘AlphaFold’와 달리 UW Medicine 팀이 개발한 AI 모델은 자유롭게 사용할 수 있다. 전 세계의 과학자들은 이를 사용하여 자체 연구를 가속화하기 위한…
요오드를 수반한 나노 입자를 포함하는 종양 조직에 X-선이 초점을 맞추면 3일 이내에 암세포가 사멸된다. 요오드는 종양의 DNA를 파괴하는 전자를 방출해 세포를 사멸시킨다. 교토 대학 통합 세포 재료 과학 연구소(iCeMS) 과학자들과 일본과 미국 동료들의 연구 결과는 Scientific Reports 저널에 게재됐다. 연구를 주도한 iCeMS 분자생물학자 Fuyuhiko Tamanoi는 “금속을 빛에 노출시키면 광전 효과라고 불리는 현상인 전자가 방출된다. 이…
KAIST는 생명화학공학과 박현규 교수 연구팀이 핵산의 절단 및 중합 연쇄반응 시스템을 활용해 RNA 바이러스의 표적 RNA를 초고감도로 검출하는 새로운 등온 핵산 증폭(NESBA, Nicking and Extension chain reaction System-Based Amplification) 기술을 개발했다고 15일 밝혔다. KAIST 생명화학공학과 주용 박사과정, 김효용 박사가 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구는 영국 왕립화학회가 발행하는 국제학술지 `나노스케일 (Nanoscale)’에 2021년도 24호 표지(Front cover)…