Blog20210131
2021年1月31日図書館にて
日経サイエンス 2021年3月号
特集:エマージングテクノロジー 見逃せない10の技術
DNA 解析が明かす先史ヨーロッパ 農耕民による狩猟採集民の征服 L. スピニー
階層社会 農耕社会に余剰が生じ,それを不均等に配分するようになって,不平等が生まれたのだろう.
黙示録のような大虐殺
Contribution of nitrogen vacancies to ammonia synthesis over metal nitride catalysts
細野(東工大) 窒化セリウム(CeN)とNiでアンモニア合成 遷移金属窒化物の窒素空孔形成エネルギー
DOI: 10.1021/jacs.0c06624
書評
脳の大統一理論 乾 敏郎,(岩波, 2020); 脳を司る「脳」 毛内拡 (講談社,2020)
中谷医工計測技術振興財団の「科学教育振興助成」
兵庫県立姫路東高 川勝和哉(主幹教諭) プラズマ 宮崎修次(京大) 2019年 ひらめきサイエンスで シャー芯を電子レンジで火の玉を実現,Naの輝線の起源を解明した.
非線形物理学講座 教授 青柳 富誌生, 講師 宮崎修次 『ひらめき☆ときめきサイエンス』で分光のデモをおこなっていた.
「ひょうごスーパーハイスクール」事業
赤瀬彩香「H.Khattakら(PNAS116, 10, pp. 4000-4005 (2019))は、ブドウの実を2つ並べて電子レンジ内で加熱すると、交点に共振が集中して、そこからプラズマが発生することを明らかにした。ブドウの屈折率は1.33程度で、ブドウの中を伝わる周波数は、空気中のほぼ10分の1となるため、ブドウの内部を通過するときの波長は12mmとなる。これがちょうどブドウの大きさと一致するためだ.」
Linking plasma formation in grapes to microwave resonances of aqueous dimers
DOI: 10.1073/pnas.1818350116
電子レンジの中のブドウの実でプラズマが生成する話しが議論されている.
生物と化学 59巻1号
柘植陽太 ACS synth Biol 9, 814; 1615 (2020) グルコースと炭素フラックス 酵母の代謝
Optimal Ratio of Carbon Flux between Glycolysis and the Pentose Phosphate Pathway for Amino Acid Accumulation in Corynebacterium glutamicum
DOI: 10.1021/acssynbio.0c00181
Automatic Redirection of Carbon Flux between Glycolysis and Pentose Phosphate Pathway Using an Oxygen-Responsive Metabolic Switch in Corynebacterium glutamicum
DOI: 10.1021/acssynbio.9b00493
メモ 近藤昭彦 神戸大学 バイオプロダクション次世代農工連携拠点
村上,太田啓之(東工大) FEBS Lett 594, 3384 (2020) 藻類の脂質代謝 TAG蓄積 PSR1 と LRL1
MYB‐like transcription factor NoPSR1 is crucial for membrane lipid remodeling under phosphate starvation in the oleaginous microalga Nannochloropsis oceanica
DOI: 10.1002/1873-3468.13902
化学 2021年2月号
分析機器の進化から見た 現代化学史(26)表面・界面の観測技術の進歩──触媒反応の研究に大きく貢献 ●廣田 襄
Ertl と Somorjai 表面,界面の科学 アンモニア合成の 鉄触媒表面 N2+3 H2->2NH3 をAESとUPSなどで解明した.SomorjaiはSFGでCO等を調べたがノーベル化学賞の受賞には至らなかった.
最新トピックス 生体を模倣した人工眼球の構築
L. Gu Nature 581, 278 (2020) EC-EYE 眼をつくっている.
書評 A. Parker 「眼の誕生」草思社 (2006) これは,カンブリア紀にできたという眼という器官のはなし
現代化学 2021年2月号
理系研究室の運営技術― ラボラトリーマネジメントという考え方 ―
ラボマネ 指示→コーチ→援助→委任 これはSL理論 Hersy Blanchard(1969)にあるらしい.状況適合型リーダーシップと呼ばれる. 「新1分間リーダーシップ」と言う本がある.(2015)
書評 R. M. Hazen 「交響曲第6番炭素物語」
執筆は6番だけなのか? 原題は Symphony in C: Carbon and the Evolution of (Almost) Everything となっている. natureの書評 An ode to carbon (カーボンへの頌歌)と紹介されている.ハ長調(Cメジャー)となっている.交響曲第6番となるのは,シューベルト作曲のものになるのか.ベートーベンなら「田園」だけども,特にハ長調だけではない.日本語だと調子からC調とか調子の良いとも言えるけど,書評では「arioso da capo and scherzo」と表現されてて,イタリアっぽいふざけた感じが上手く表現されているのかもしれない.
第1楽章「土」――深部の炭素
第2楽章「空気」――旅する炭素
第3楽章「火」――暮らしの炭素
第4楽章「水」――生命の炭素
書評 化学同人「相分離生物学」
書評 ミースフェルド「生化学」 新しい構成の生化学の教科書と言われている.
2021年1月31日 論文
Chemical looping ammonia synthesis CLAS
Chemical looping ammonia synthesis (hereafter referred to as CLAS) decouples the overall ammonia synthesis reaction into several step-wise reactions
With regard to the CLAS with H2 as the hydrogen source, there are two types of nitrogen carriers reported so far, i.e., transition metal nitrides (denoted as TMNs) and alkali or alkaline earth metal imides (denoted as ANHs), respectively.
Schematic diagram of CLAS mediated by the MnNx–ANH composite N carrier. AH stands for LiH or BaH2, and ANH stands for Li2NH or BaNH.
DOI: 10.1039/d0ta10519h
Radical and non-radical reactions
Cobalt Single Atoms Embedded in Nitrogen-Doped Graphene for Selective Oxidation of Benzyl Alcohol by Activated Peroxymonosulfate
DOI: 10.1002/smll.202004579
the dynamically catalytic effect of single cobalt atoms embedded in nitrogen-doped graphene for selective oxidation of BzOH by activated peroxymonosulfate.
The incorporated Co atoms function as active sites for Peroxymonosulfate (PMS) activation via both radical and non-radical pathways.
reactive •OH, SO4•−, and SO5•− radicals
the catalyst-mediated electron transfer by surface complexed substrate/PMS and the singlet oxygen (1O2).
if the 1O2 is able to induce the non-radical oxidation of BzOH, BzH can also be oxidized by 1O2.
コバルトの原子がグラフィン上でBzOHを吸着する時,PMS由来のSO系のラジカルが反応する,のとは別に,グラフェンに電子を渡して酸化して,グラフェンがPMSを還元するパスを考えている.まだ,この点は,証明しきれていない.
メモ 他にも沢山出ていることが判明.
Almost 100% Peroxymonosulfate Conversion to Singlet Oxygen on Single-Atom CoN2+2 Sites
DOI:10.1002/anie.202014472
Oxidation of Benzyl Alcohol Compounds in the Presence of Carbon Hybrid Supported Platinum Nanoparticles (Pt@CHs) in Oxygen Atmosphere
DOI: 10.1038/s41598-020-62400-5
Pt@CHs catalyst was carried out under molecular oxygen and at 80 °C.
白金がBzOHを配位してBzHにして,白金が+2酸化されるところに,分子状酸素が白金を0価に還元する.O2→H2O2→H2O+1/2 O2という反応.
Nonradicals induced degradation of organic pollutants by peroxydisulfate (PDS) and peroxymonosulfate (PMS): Recent advances and perspective
DOI: 0.1016/j.scitotenv.2020.142794 (2021)
Selective oxidation of benzyl alcohol to benzaldehyde with hydrogen peroxide over tetra-alkylpyridinium octamolybdate catalysts
DOI: 10.1039/b700534b (2007)
Polyazanes
Synthesis and Properties of Higher Nuclearity Polyazanes
DOI: 10.1002/chem.202004830
polyazanes are a new class of nitrogen-containing molecules that until now had not been considered as a
family with similar properties. We showed that this is indeed the case, as similarly substituted polyazanes with growing numbers of linked nitrogen atoms gradually fold to form helices and become increasingly less oxidizable.
Molecular Mechanism for the Self-Supported Synthesis of Graphitic Carbon Nitride from Urea Pyrolysis
DOI: 10.1021/acs.jpclett.0c03559
(i) the synthesis of g-C3N4 monolayers does require intermediate linear melon structures, or inversely,
Challenges in Controlled Thermal Deposition of Organic Diradicals
DOI: 10.1021/acs.chemmater.0c03880
it is possible to evaporate diradicals in a controlled environment obtaining thin films in which the diradical character is preserved.
Defective Nanographenes Containing Seven-Five-Seven (7−5−7)-Membered Rings
DOI: 10.1021/jacs.0c12116
Charge-Assisted Engineering of Color Centers in Diamond
DOI: 10.1002/pssa.202000614
the way to an advanced engineering of single defects in the solid-state
RF discharge diagnostics: Some problems and their resolution
J. Appl. Phys. 129, 041101 (2021); link
“The supreme judge of any physics theory is the experiment. Without experiments theoreticians turn sour” - Lev Landau
物理学の理論の最高裁判所は実験である。実験がなければ,理論家はいても意味がない。-レフ・ダヴィドヴィッチ・ランダウ
Van Allen radiation belts
地球の周りにある太陽風からの陽子と電子をトラップした箇所
Energization to ultrarelativistic energies (粒子の速度が光速に近いとき)
plasma number density drops down to very low values (~10 cm–3).
Allison et al., Sci. Adv. 2021; 7 : eabc0380 DOI: 10.1126/sciadv.abc0380
出芽酵母の変異体
Improving the Level of the Tyrosine Biosynthesis Pathway in Saccharomyces cerevisiae through HTZ1 Knockout and Atmospheric and Room Temperature Plasma (ARTP) Mutagenesis
DOI: 10.1021/acssynbio.0c00448
Atmospheric and room temperature plasma (ARTP) mutagenesis can induce breakage in plasmid DNA and oligonucleotides through treatment with a diverse range of plasma doses. (15 Appl. Microbiol. Biotechnol. 98, 5387−5396.)
NK-B2 was subsequently used as the starting strain to further enhance the production of tyrosine by ARTP mutagenesis.
Under the reaction catalyzed by tyrosine hydroxylase and DOPA dioxygenase (DOD), betalamic acid is converted from tyrosine, and finally, betaxanthins are produced through a spontaneous reaction between free
amines or amino acids and betalamic acid. (48 Plant Cell Physiol. 50, 1012−1016.; 49 Trends Plant Sci.
18, 334−343. )
メモ:チロシン C9H11NO3,ベタラミン酸 C9H9NO5
Samples were treated with a helium plasma jet at 115 W RF power input and 10 standard liter per minute (SLM) gas flow; the plasma torch nozzle exit and the sample plate were 2 mm apart.
微細加工
Mass Fabrication of 3D Silicon Nano-/Microstructures by Fab-Free Process Using Tip-Based Lithography
DOI: 10.1002/smll.202005036
scanning probe lithography (SPL) combined with metal-assisted chemical etching (MACE)
dip-pen nanolithography (DPN) with polymer or by nanoshaving alkanethiol self-assembled monolayers (SAMs)
anilox roll アニロックス 輪転印刷機のローラーに小さなインクを溜めるセルができたもの (参照 フレキソ印刷)
I never teach my pupils, I only provide the conditions in which they can learn. – Albert Einstein
私は決して生徒たちに教えません。学習できるように環境を用意するだけです。(アインシュタイン)
Tell me and I’ll forget. Show me and I may remember. Involve me and I learn”.– Benjamin Franklin
言われたことは、忘れる。教わったことは、覚える。自分でやったことは、身についている。(フランクリン)
By learning you will teach; by teaching you will learn. –Latin Proverb
Docendo discimus (Latin) という諺(ことわざ).英語で by teaching, we learn と言う意味(Phil Collinsという音楽家が同じようなことを言っているらしい.)
ニューロモフィック コンピューティング
Learning in Energy-Efficient Neuromorphic Computing (Nan Zheng, The University of Michigan) (IEEE, Wiley, 2020)
5. Hardware Implementations of Spiking Neural Networks
6. Conclusions
単行本で,ソフトウェア-ハードウェアの協調設計の観点で書かれていると思う.
Convolutional networks for fast, energy-efficient neuromorphic computing
DOI: 10.1073/pnas.1604850113 (2016)
Energy efficient neuromorphic computing: circuits, interconnects and architecture (Minsuk Koo, Purdue University) (2020)
Spin-neurons: A possible path to energy-efficient neuromorphic computers
DOI: 10.1063/1.4838096 (2013)
Brain-inspired computing becomes complete
Oliver Rhodes Nature 586, p. 364 (2020)
次の論文のNews&Viewsの記事
A system hierarchy for brain-inspired computing
DOI: 10.1038/s41586-020-2782-y (2020)
フォンノイマン型との類推で,ニューロン型のアーキテクチャーを整理した.
Emerging Memristive Artificial Synapses and Neurons for Energy-Efficient Neuromorphic Computing
DOI: 10.1002/adma.202004659 (2020)
主にメモリスタによる人工ニューロンの材料面からのレビュー
シラードエンジン
Information-to-work conversion by Maxwell's demon in a superconducting circuit quantum electrodynamical system
DOI: 10.1038/s41467-018-03686-y (2018)
Maxwell's demon in biochemical signal transduction with feedback loop
DOI: 10.1038/ncomms8498 (2015)
生きている系の統計力学 (岡田康志)
DOI: 10.2142/biophys.60.188 (2020)
Maxwell's Demon — A Historical Review
DOI: 10.3390/e19060240 (2017)
Blog20210124
2021年1月24日 メモ 図書館で
日本を救う未来の農業 : イスラエルに学ぶICT農法 / 竹下正哲著. -- 筑摩書房, 2019.9. -- (ちくま新書 ; 1438).
拓殖大学国際学部 文系の農業を立ち上げた
農薬使用量統計 FAO
作付面積当たりの 生産量と収量
農業補助金 PSE 日本は50%で高い
食料受給率 生産額ベース自給率 66% カロリーベース自給率 油,糖,小麦,大豆
牛は トウモロコシ(輸入)していると国産とカウントしない
イネ 肥料は石油や天然ガスからつくられているので,輸入となるのか?
トマト 水やり 8mまで延びる
トウモロコシ 多数採取
ドリップ灌水 Drip ferigation 施肥(せひ と読むらしい)元肥(もとごえ),追肥(ついひ)ではなく,いつ どこで,何をどれだけ センサーネットワーク,IoT衛星画像,クラウドサービスで実施する.
畝間灌漑 Furrow irrigation
冠水灌漑 Flood irrigation
土壌 色 黒 有機物,赤 酸化鉄(無機物),白 砂,塩
メモ 土壌の色 藤井 一至 : 土の研究者(『土 地球最後のナゾ 100憶人を養う土壌を求めて』(光文社新書)。) 12種に分けている. 「土壌学の父」ドクチャエフ(ロシア)
2015年~八王子で取り組みがある.
サンホープ 益満 ひろみ スプリンクラーの会社
中西ファーム 中西 一弘 300haの農地で露地・ハウスにて年間で約100種類の野菜を栽培
メモ 露地栽培 outdoor cultivation 園芸 horticulture; gardening こっちは果樹園,ハウス栽培
メモ ドリップ灌漑 は 点滴灌漑, 養液土耕法 とも言われる.
植物のすさまじい生存競争 : 巧妙な仕組みと工夫で生き残る / 田中修著. -- SBクリエイティブ, 2020.7. -- (SBビジュアル新書 ; 0019).
クズ(葛)
徒長 光の不足からフォトクロム 光屈折 フォトロピン
根は 負の光の屈折性 重力屈性 水分屈性
接触を感知して巻き付く
セイタカアワダカソウ(キク科)北米から日本に
ロゼッタ (ローズから)
シスデヒドロマトリカリアエステル(発芽させない,芽を枯らす) アレロパシー物質
イタドリ(タデ科)日本から英国に
地下茎 ドグダミ,ハーブ,タケ
球根 ヒガンバナ
単子葉 イネ 一枚の葉にひげの根
複子葉 主根と副根
紫外線と活性酸素 スーパーオキシドと過酸化水素 (農薬 パラコート)
抗酸化 ビタミンC,ビタミンE アントシアニン,ポリフェノール,カロテノイド
気温 蒸散,気孔 糖分 凝固点降下
昼夜 アブシジン酸
頂芽優勢 側芽
毒 ワラビ (チアミナーゼ) ソテツ (サイカシン)
味 渋み カタバミ (シュウ酸)
辛み トウガラシ (カプサイシン)
タンパク分解物質 イチジク (フィシン)
パイナップル シュウ酸カルシウム (針状)
サクラ餅の葉 クコリン
ヒノキ ヒノキチオール
ファイトアレキシン (防御物質)
反射ミラー フクジュソウ ビー・オーキッド(疑似)
ヒガンバナ (球根) 3倍体
ミョウガ アルファピネン(臭い) 5倍体
メモ ミョウガは同質5倍体 倍数性(ploidy)と言い,生存に必要となる最小限の染色体の組の数. 植物において種子が形成されないか,できてもその種子が成体へ発生する能力をもたないこと 不稔性 と言う.
種なしブドウ ジベレリン
みかん 単為結実
ホメオスタシスの謎 : 生命現象のゆらぎをさぐる / 加藤勝著. -- 講談社, 1987.7. -- (ブルーバックス ; B-694).
Blog20210117
2021年1月17日 メモ 図書館で
エンタルピーとエントロピー
熱力学の指標を整理
Entropy → | -TS | |
Enthalpy ↓ | U Internal energy | F Helmholz free energy |
+pV | H Enthalpy | G Gibbs free energy |
何を意味しているか,
ΔH>0 | ΔH<0 | |
ΔS>0 | 高温で自発的に反応 | 自発的に反応 |
ΔS<0 | 自発的に反応しない | 低温で自発的に反応 |
エンタルピーとエントロピー(h-s)線図 モリエ,またはモリエル線図の一つ
冷凍サイクル
科研費獲得の方法とコツ : 実例とポイントでわかる申請書の書き方と応募戦略 / 児島将康著. -- 改訂第7版. -- 羊土社, 2020.9.
よい申請書とは(p.104コラム)
わかりやすいこと 研究内容がわかりやすい,申請書がよみやすい の二点
問題点をはっきりと,なぜ面白いのか,なぜ研究に意義があるのか,分かっていないことは何か,何が大きな進歩に繋がるのか
やるべきこと,解明すること さらに,上手くいったときにどうなるか を含める
申請書は審査委員のために書く.限られた人数の専門家ではない.
p.111~
(1)文章分かりやすくするには
専門用語を絞る
文章を短く(2行以内)
説明するように書く
漢字を多くしすぎない(圧迫感をなくす)
(2)内容を分かりやすくするには
具体的に書く
段落のまとめを最初に1,2行書いておく(結論先だし)
箇条書きを使う
「重要なことは,」などと 書くことを前置きする
レイアウト 段落,余白行を入れる,図を使う,きれいなフォント(游明朝体,游ゴシック体,ヒラギノ明朝体,ヒラギノゴシック体など,おすすめ)
・具体的に書くために
詳しく説明する
例を示す
数字を挙げる
・印象に残す
オリジナル,よい業績,読みやすい,大御所の書いたもの,意外性(今までに知らなかったことを教えてくれる)
概要, 背景→目的→展開 とする.本文は,背景,問い→目的,独自性,創造性→何をどのように,どこまで明らかとするのか
電磁波工学エッセンシャルズ : 基礎からアンテナ・伝送線路まで / 左貝潤一著. -- 共立出版, 2020.8.
今日から使える物理数学 : 難解な概念を便利な道具にする / 岸野正剛著. -- 普及版. -- 講談社, 2018.12. -- (ブルーバックス ; B-2081).
Blog20210110
2021年1月9日 メモ 図書館で
非線形科学 同期する世界 蔵本由紀(よしき)(2014年)
ホイエンス 2つの振り子の時計 共感=相互作用
M. Bennett Proc. Soc. Roy. London A 458, 563 (2002)
逆相同期
同相同期
J. Pantaleone Am. J. Phys. 70, 992 (2002)
集団同期
郡 宏 Synchronization of four metronomes
減衰振動子 エネルギー散逸 位相 結合振動子
レイリー
パイプオルガン
M. Abel J. Acoust Soc Am 119, 2467 (2006)
ロウソク
H. Kitahata Oscillatory comubustion J. Phys. Chem. A 113, 8164 (2009)
石田隆宏,原田新一 化学と教育
コオロギ
トーマス・J・ウォーカー 1969 Science 166, 891
カエル フラストレーション
I. Aihara Phys. Rev. E 83, 031913 (2011)
体内時計 ツァイスラー
ミクロリズム マクロリズム 集団同期
平均場 個と場の相互フィードバック(正と負と)
転移
ウィンフリー 蔵本モデル
$$ \Theta_i=\omega_i-\frac{K}{N} \Sigma_{j=1}^N \sin(\theta_i-\theta_j)$$
電力ネットワーク,心拍(興奮,神経)
動的クオラム センシング (クオラムとは,周囲の混雑具合のこと)
パーキンソン病(ふるえ)
ロコモーション(生物の空間移動)
自律制御 ←→ 集中管理
アメーバ 松本健司 中垣俊之
ロボット 石黒章夫
弱電気魚 川崎雅司 (2007) 岡良 隆,蟻川 謙太郎「行動とコミュニケーション」
時間はどこから来て なぜ流れるのか? 吉田伸夫 (2020年1月)
時間は存在しない.それぞれ空間にあるが,相互作用しなし.尺度の起源,スケール不変性.
ローレンツ変換→ミンコフスキー時空.二点間の距離を不変
ゲージ対称性,光子,ニュートリノ,熱の流れ(エントロピー)
時間とはなんだろう 松浦壮 (2017)
力,ものの間の相互作用.
可能性の数えあげ,エントロピー,時間の矢(向き)
情報量のメモリ
光速不変,時間,運動する場,ミンコフスキー距離
等価原理,慣性力≡重力,時間経過,力が働く(報告)
ガウス(電荷→電場),アンペール(電流→磁場の渦),マックスウェル-ファラデー(電場変化→磁場の渦)(で劉変化→電場の渦)電磁誘導,と単磁子が存在しない.
物体,光,電磁気力を媒介,時空(重力),,,光量子(波でも粒子でもある二重性),光電効果
量子場,,,閉じ込め,共振,とびとびの波長+影響が干渉(重ね合わせ)
作用(汎関数)は運動により最小化される(古典).最小化した運動=解析力学
プランク定数×振動数(影響)
時間,空間,物質,力 →ゲージ場. 時空,慣性力と重力→重力場, 重力場+量子場(量子振動,共振)(素粒子,力)
繰り込みと有効理論. 場の量子論,... 量子重力理論 プランクスケール10の-35乗メートル
計量 二次元3,3次元10. 揺らぎ,弦理論, 超弦理論,超対称性
行列理論
ことわり「理」 統一
時間は逆戻りするのか 高水裕一 (2020年7月)
量子重力理論
時空のからくり 山田克哉 (2017)
計量テンソル, 重力波.