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科学家揭示了普遍自我组装的原理

科学家揭示了普遍自我组装的原理

多年来,研究人员一直在寻找自我组装的工作原理,以同样的方式构建细胞(一种复杂的生物有机体)和晶体(一种简单得多的无机材料)。

现在,土耳其的一组科学家已经证明了在一系列材料上通用的自组装过程的基本原理——从几个原子开始——大量子点到近100万亿个原子——大的人类细胞。他们的方法在《自然物理学》上得到了强调。

“要启动自组装,要么你迫使系统交付一个特定的结果,要么你利用它的内在动力来实现普遍的结果。我们采用了第二种方法。

研究人员不仅展示了简单结构和复杂结构的自组装,这些结构在大小和质量上的差异超过了四个数量级。它们都遵循s型曲线函数。奇怪的是,他们还观察到,s曲线的个体偏差遵循Tracy-Widom分布的统计,该分布体现在不同的、社会的、经济的和物理的系统中。

“瑟琳和我参加了一个数学研讨会,在那里我们第一次看到了这种特殊的分布。斯林看着我说,‘就是这样;“我们需要寻找它,”比尔肯特大学-乌纳姆分校的F. Omer Ilday博士说。研讨会是由博士Gokhan Y?ld?r?m,肯特大学数学的,另一个的合著者,他说,“在研讨会后,他们走近我,他们的想法是有趣的,我们就立即开始工作。”这篇论文的第一作者盖斯·麦凯博士补充道:“现在激励我们的是预测和研究具有Tracy-Widom普遍性的系统的新例子,并理解为什么它会出现在非常多的不同系统中。”

该团队进一步证明了他们的方法在实际应用中是多么有用。“可能性是无限的。例如,在医院的ICU中发现了一种未知的感染。安卡拉大学-生物技术研究所的E. Doruk Engin博士说:“你可以在几分钟内提取样本,添加候选药物,看看它们是否能终止感染,而不是等待数小时或数天来识别罪魁祸首病原体。”“这是难以置信的,看看轻松生物体可以在几秒内操纵,“说部副部长Ozgur?ahin肯特大学分子生物学和遗传学博士和南卡罗莱纳大学的也。这篇论文的作者之一、新加坡南洋理工大学的Hilmi Volkan Demir博士、比尔肯特大学-乌纳姆分校、物理学、电子与电子工程以及南洋理工大学的Hilmi Volkan Demir博士补充道:“在许多方面,这种对微小而快速的量子物质的即时控制超出了当前技术的能力。”它可以对纳米技术产生真正的影响。”

研究人员强调,这绝不是故事的结局,自我组装的研究在发现和实践大自然的法则方面还有很长的路要走。Dr. Serim Ilday补充道:“撇开可能的实际应用不谈,我们的方法是一个探索驱动系统如何远离平衡进化的物理学的伟大工具。这包括流行病;事实上,我们对COVID-19数据的初步分析表明,它的波动可能会像我们的系统一样,遵循Tracy-Widom统计数据。”F. Omer Ilday博士补充说:“更有趣的是,我们的分析模型比s曲线更适合COVID的数据。看到这一切,我们决定立即研究大流行的物理机制。”

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