美研究人员让活细胞像计算机一样执行逻辑命令

据《自然》网站近日报道,美国麻省理工大学(MIT)科学家开发出一套简单的基因模块,能对输入信号起反应,在活细胞中执行逻辑命令,就像计算机中所用的布尔逻辑门。研究人员指出,利用这些“基因线路”能追查一个细胞在何时到达其生命关键时刻,拨动基因开关改变细胞命运。相关论文发表在《自然・生物技术》杂志上。 逻辑与存储是电子线路的两大基本功能,由此才产生了各种复杂的反应。合成生物学旨在把电子工程中的概念引入到细胞生物学中,把基因功能作为电路组件。新研究由MIT合成生物学家蒂莫西・卢领导,他们开发的逻辑模块以质粒为基础,这里的质粒是一种环形的DNA链,将其插入大肠杆菌细胞中。并利用重组酶,将合成基因线路有效地组装起来,不仅能执行布尔逻辑功能,还具有稳定的DNA编码存储功能。他们设计了16种质粒,在计算中能执行所有2-输入-1- 输出的布尔逻辑门。 执行计算的每个变量都包含启动子、终结子和一个“输出基因”,启动子和终结子能打......阅读全文

计算机模型解开塑料的“基因密码”

  人们的生活离不开塑料。但迄今为止,工业上还是先开发出一种塑料,然后才去发现它的用途,或试验几百种不同的“配置”看看哪种管用,既费时又费钱。据美国物理学家组织网9月30日(北京时间)报道,最近,英国利兹大学和杜伦大学解决了这一难题,他们开发出一种计算机模型,能在化学水平预测各种高分子成型时的形状,

计算机”课程“识别基因组调控区域

  来自约翰霍普金斯大学的研究人员成功教会了计算机如何去识别用以调控基因活性的DNA序列的共同点,并利用这些共同点预测基因组中的其它调控区域,这种新工具能帮助科学家们更好地了解疾病风险和细胞发育。这些研究成果公布在Genome Research杂志是两篇论文中。   “我们的目的是分析调控信息

IBM超级计算机将投身肿瘤基因组研究

       日前,IBM公司与纽约基因组研究中心(New York Genome Center;下简称NYGC)宣布建立伙伴关系,联手对沃森(Watson)——曾在智力竞赛节目《危险边缘》(Jeopardy)中夺魁的计算机—— 进行测试,看它能否对癌症患者的基因组进行筛选,并帮助医生挑选药

基因测序仪Out!DNA计算机除了诊断还能“配药”

  随着基因测序技术的不断发展,它被广泛应用于诊断和治疗罕见病、简单遗传疾病和癌症等疾病。不过,以编码的DNA序列为运算对象建立的一种信息技术形式开发而出的DNA计算机,具有实时探测和监控基因突变等细胞内一切活动的特征信息,确定癌细胞等病变细胞以及自动激发微小剂量的治疗效果 。  近日,位于荷兰南部

超级计算机“天河一号”首次涉足基因研究领域

  记者从国家超算天津中心获悉,目前中国最快的超级计算机“天河一号”日前与全球最大的基因组研究机构深圳华大基因研究院签署合作协议,这也是“天河一号”首次涉足基因研究领域。   深圳华大基因研究院是国际知名基因组学研究中心,其新一代测序能力位居全球第一。去年9月,华大基因北方基地落户天津空港,成为其

节能计算机获突破:更快自旋波催生新型计算机

世界各地的科学家正在努力寻找当前电子计算技术的替代方案,而磁学领域正在出现一种新的信息传输方式:磁介质中产生的波可代替电子交换用于传输,但迄今为止,计算速度仍太慢。奥地利维也纳大学科学家发现了一种新方法,能让自旋波变得更短且更快。该发现是迈向磁振子计算的重要一步,研究成果发表在最新的《科学进展》上。

Nature:利用新开发的计算机确定早期胚胎中发挥作用基因

在一项新的研究中,来自美国华盛顿大学医学院的研究人员开发的计算机软件可以预测当个别基因缺失或受到过多激活时,复杂的基因网络会发生什么。此类基因网络在早期胚胎发育中发挥着关键作用,指导干细胞形成特定的细胞类型,然后构建组织和器官。绘制这些网络中单个基因的作用,是了解健康发育和寻找再生受损细胞和组织的方

世界首台!我国量子计算机超越早期经典计算机

近日,中国科学技术大学潘建伟教授及其同事陆朝阳、朱晓波等,联合浙江大学王浩华教授研究组,成功构建了世界首台超越早期经典计算机的光量子计算机。中国科学院量子信息和量子科技创新研究院今日在上海举行新闻发布会,介绍了这一研究进展。“量子计算机在求解某类特定问题上具有巨大的优势。”中科院院士、中国科学技术大

量子计算机与超级计算机“协同学习”框架发布

记者13日从安徽省量子计算工程研究中心获悉,支持量子计算机和超级计算机“协同学习”的量子机器学习框架——VQNet2.0发布,该框架可与量子计算操作系统深度结合,支持同时调度量子和经典计算资源进行机器学习的训练与预测。 本次发布的量子机器学习框架由合肥本源量子计算科技有限责任公司开发。据安

量子计算机研制进展

   本人在2010年就曾在科学网上介绍D-Wave量子计算机(D-Wave系统是量子计算吗?(100123))8年过去了,大公司都在量子计算领域进行探索。超级计算机按老路走下去,已经碰到瓶颈了,不能靠扎钱走下去了。而另一方面,计算机应用,譬如人工智能、大数据却叫得很响,这些应用的基础设备必须跟上。

计算机辅助精子分析

  (一)计算机辅助精子分析概述  计算机辅助精子分析(CASA)是利用计算机视屏技术,通过一台与显微镜相连接的录像机,确定和跟踪个体精子细胞的活动和计算精子活动的一系列“运动学”参数。CASA对精液既可定量分析精子总数、活动力、活动率,又可分析精子运动速度和运动轨迹特征,所有参数均按WHO规定的标

Nature:三维计算机方法成功构建基因活性三维图谱

  一种三维计算机模型(或者说算法)使得科学家们能够快速地确定哪些基因在哪些细胞中有活性,以及它们在器官中的精确位置。在一项新的研究中,德国亥姆霍兹协会马克斯-德尔布吕克分子医学中心的Nikolaus Rajewsky教授、以色列希伯来大学的Nir Friedman教授及其团队近期在Nature期刊

计算机算法预测分子气味

这不是一件可被嗤之以鼻的事情。计算机破解了一道困扰化学家几个世纪的难题:从分子的结构预测它的味道。这一壮举或许使香水制造商和味道专家得以在试验和错误大大减少的情况下创造新产品。相关成果日前发表于生命科学预印本网站bioRxiv。和结果可通过分析光波长或声音被预测出来的视觉和听觉不同,人类的嗅觉一直很

无需电力,新型计算机“气动”

一种由玻璃和硅树脂制成的气动计算机利用压力替代电力编码数据。它可以使芯片大小的设备执行通常由实验室技术人员完成的程序。6月2日,相关论文发表于《科学进展》。几十年来,人们一直在追求更小、更便宜、更便携的芯片实验室设备,以替代用笨重的玻璃器皿手工进行常规生物化学实验。虽然一些生物化学实验已经小型化,包

酶标仪数据的计算机处理

摘要 目的  通过计算机串口接收酶标仪RS232接口输出的数据,并将其转变成实际的OD值,利用判读公式对OD值进行判读,最终与相应的病员资料挂接,存入数据库中,实现酶标仪数据的计算机管理。  方法  用Microsoft Visual FoxPro 6.0中文版(或Microsoft Visual

量子计算机优势首次获确证

  据美国每日科学网站近日报道,来自德国、美国和加拿大的科学家携手,首次证明了量子计算机相对传统计算机的优势,其原因在于:量子算法利用了量子物理学的非定域性。最新研究为量子计算机的发展奠定了新基础。  传统计算机遵循经典物理学定律,建立在二进制数字0与1的基础上,它们存储这些数字并用于数学运算。在传

量子计算机呼之欲出

  5量子比特、10量子比特、50量子比特,一场激烈竞逐正在量子计算领域上演。  量子计算全球竞逐  2017年上半年,中国科学家发布世界首台超越早期传统计算机的光量子计算机,实现10个超导量子比特纠缠,在操纵质量上也是全球领先。2017年底,美国IBM公司宣布推出全球首款50量子比特的量子计算原型

AI能让计算机直观学习思考

  科学家们正尝试解决人与机器之间的差距问题。英国《自然·人类行为》上发表的一项研究指出,一个人工智能(AI)系统能以类似婴儿的方式学习物理世界的基本常识性规则。  “直观物理学”是体现智力的基础,使人们能够与物理世界进行真实的接触,这也是人类所谓“常识”的关键组成部分。人类在这方面具有先天优势,即

量子计算机商业应用展现前景

  据4月9日加拿大媒体消息,位于大温哥华地区本拿比市的量子计算机公司(D-Wave Systems Inc),获得美国国防公司洛克希德·马丁公司投资1000万美元订单,开发量子计算机。这也是该公司两年前获得洛马公司订单后,再次获得世界最大的航空航天及国防科技巨臂的青睐,洛马公司这次是将D-Wa

计算机辅助鉴定药物代谢产物

随着分析仪器的发展,单个代谢样品中即可检测到成千甚至上万个化合物,如此庞大的数据亟需无监督的自动化鉴定过程。计算机的引入有效解决了大数据处理难题,同时加速了无标准谱图化合物的解析过程,在一定程度上实现了药物代谢产物的自动化鉴定。计算机辅助鉴定方法多种多样,根据其工作原理,现分为化学结构数据库基础上的

巴西开发计算机模拟平台设计新药

  巴西国家科学计算实验室近日发布了巴西也是南半球首个帮助新药物设计的受体-配基分子对接模拟平台。这一免费的开放平台将有助于研发治疗艾滋病与南美锥虫病等疾病的药物。   治疗艾滋病、癌症等疾病的药物,要与细胞的特定蛋白质结合才能发挥疗效。与药物结合的细胞蛋白质被称为受体,受体与药物结合的分子

计算机程序助力脊柱外科手术

图片来源:Amir Manbachi   美国科学家报告称,他们设计的计算机程序可以帮助外科医生在实时手术过程中识别和标记脊柱节段,进而避免在错误的节段上手术造成的高昂代价和可能使人衰竭的后果。   目前的研究建立在之前所描述的算法基础上,该算法被称为“LevelCheck”。LevelC

培养箱仪器的计算机应用

    由于医学科学的深入发展,在人的各种体液,组织中不断发现与疾病有关的参量,因此各种物理、化学的定食测定在临床诊断中所占的地位日益提高。随着医学水平的提高,不只是对病人的检查,其他一防疾病、健康管理等方面都导致临床实验室工作量的急剧增加。依靠实验室工作人员的手工操作进行检验、抄写报告单已远远

X线计算机断层摄影的准备

  CT检查前病人的准备工作对于CT检查的成功与否起着至关重要的作用,以下是行CT检查前,病人须注意或必须准备的一般情况。  1.CT检查前,病人必须携带有关检查资料,包括以前检查的CT、MRI和常规X线检查的资料,以及其他临床检查资料。  2.检查的病人和陪伴家属进入CT室必须换鞋,保持CT室机房

X线计算机断层摄影的方法

  CT的扫描检查工作大体可分成以下五个步骤:  1.输入病人的资料  此项工作在操作台上通过键盘或触摸屏进行(通常有监视器屏幕提示)。其中包括病人的姓名、性别、出生年月、CT号等。选择扫描方向,是头先进还是足先进。病人的位置是仰卧、俯卧、左侧还是右侧卧。如果是增强扫描,要注明(如C+),其他特殊扫

计算机x线摄影的图像质量

  X射线入射基于光激励荧光粉(PSP)的成像板(IP)产生一帧潜影(latent image),潜影存储于成像板中。用激光激励成像板,成像板会发射出和潜影能量分布一致的光,这些光被捕捉后被转换成电信号,从而潜影被转换成可以传输和存储的数字图像。

计算机x线摄影的使用现状

  包括基于光激励荧光粉技术的成像板技术,基于激光的图像读技术以及数字图像算法等硬件和软件技术的发展,使CR广泛应用于各医院的放射科。更由于CR设备价格日益低廉以及数字化的优势,使CR成像逐渐代替胶片成像,使CR设备成为放射科主流的X光成像设备。

2022-CCF未来计算机教育峰会举行

7月22~23日,由中国计算机学会(CCF)主办,苏州大学、苏州科技大学、苏州城市学院、上海师范大学、浙江工商大学联合承办的2022 CCF未来计算机教育峰会(FCES 2022)在苏州CCF CCB(业务总部&学术交流中心)举行。来自全国近百所高校、科研机构和企业的60多位专家学者、企业界代表,以

超级计算机预测六夸克粒子存在

  日本理化学研究所(RIKEN)的科学家在最新一期《物理评论快报》杂志撰文称,他们利用超级计算机,预测了一种由六个夸克组成的奇异粒子的存在,最新研究有望加深科学家们对夸克如何结合形成原子核的理解。  夸克是科学家们认为不能再分割的一种基本粒子,目前已知的夸克包括上夸克、下夸克、粲夸克、奇异夸克、底

超级计算机预测六夸克粒子存在

新预测的六夸克粒子的艺术图。图片来源:物理学家组织网  日本理化学研究所(RIKEN)的科学家在最新一期《物理评论快报》杂志撰文称,他们利用超级计算机,预测了一种由六个夸克组成的奇异粒子的存在,最新研究有望加深科学家们对夸克如何结合形成原子核的理解。  夸克是科学家们认为不能再分割的一种基本粒子,目