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Postdoc Receives Fellowship for Latin American Researchers in Biomedical Sciences

加州理工学院博士后学者Estefania Sanchez-Vasquez被皮尤慈善信托基金提名为2020届皮尤拉丁美洲生物医学院士。

根据组织,"The皮尤拉美人计划在生物医学科学支持来自拉丁美洲的年轻科学家在美国接受博士后训练,给他们一个机会来进一步他们的科学知识,促进交流和合作研究者在美国和拉丁America."

Sanchez-Vasquez将接受两年的资金进行研究实验室的马格达莱纳河Zernicka-Goetz,布伦生物学和生物工程教授,她将研究染色体异常的胚胎细胞的命运,以及这些细胞与正常细胞在早期哺乳动物的发展。

当我发现大多数哺乳动物胚胎有几个染色体异常的细胞时,"I开始对这一领域的研究感兴趣——然而,这些异常细胞在发育过程中会被消除,而正常细胞则会改变它们的行为,以便能够产生可存活的胚胎。我开始着迷于这样一个事实:胚胎可以以某种方式感知。染色体异常和激活程序将允许它产生一个正常的有机体,"桑切斯-瓦斯奎兹说。

桑切斯-瓦斯奎兹来自秘鲁的卡哈马卡。在来到加州理工学院之前,她在布宜诺斯艾利斯-阿根廷的圣马丁国立大学攻读博士学位,在那里她研究了发育有机体中神经嵴细胞迁移过程中microRNAs表达的表观遗传控制。

"细胞竞争程序在异常细胞和正常细胞处于同一环境时被激活,例如在早期哺乳动物胚胎发育过程中正常细胞和染色体异常细胞之间的竞争。然而,癌细胞能够战胜与正常细胞的竞争而形成肿瘤。了解正常机制在非病理性的背景下激活,如胚胎发育,将使我们了解癌症细胞利用何种机制欺骗正常细胞和病理增殖。"的Sanchez-Vasquez说:“将来,我试图了解在正常细胞竞争中激活的基因程序(例如哺乳动物的发育)与病理情况之间的相似性,以便了解像癌症这样的复杂疾病。”

"我很高兴Estefania能加入我们。了解胚胎如何消除不健康细胞背后的机制将对生殖和发育生物学产生重大影响。埃斯特法尼亚有着惊人的热情和精力,这将使解决这个难题成为可能,"说,Zernicka-Goetz。

作为项目的一部分,如果桑切斯-瓦斯奎兹在完成博士后研究后选择返回拉丁美洲建立自己的研究实验室,她将可以从皮尤中心获得额外的资助。

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Natural Fluid Injections Triggered Cahuilla Earthquake Swarm

机器学习算法帮助地球科学家创建断层带的三维图像,产生对地震过程的新见解

根据一项新的地震学研究,利用先进的地震监测和机器学习算法,自然发生的地下流体注入引发了加州卡韦拉附近长达四年的地震群。与主震/余震序列不同的是,大地震之后会有许多较小的余震,蜂群通常不会有一个单独的突出事件。

这项研究发表在6月18日的《科学》(Science)杂志上,说明了人们对断层构造如何控制地震模式的理解在不断发展。"地球物理学助理教授、《科学》杂志那篇论文的主要作者扎卡里·罗斯说:“我们过去更多地是从二维角度来看待断层:就像延伸到地球内部的巨大裂缝。”我们现在学到的是,你真的需要从三维角度来理解断层,这样才能清楚地知道为什么会发生地震

众所周知,卡维拉群是在2016年到2019年间发生在南加州圣哈辛托山附近的一系列小地震。为了更好地理解是什么导致晃动,罗斯和他的同事们从加州理工学院,美国地质调查局(USGS)和德克萨斯大学奥斯汀分校工作与深层神经网络算法生成一个高度详细目录在该地区超过22000人的地震震级从0.7到4.4不等。

编录后,发现了一个复杂而狭窄的断裂带,从剖面上看,只有50米宽,有陡峭的曲线。绘制这些曲线,Ross说,对于理解常年有规律的地震活动的原因是至关重要的。

通常,断层被认为是地下流体流动的管道或障碍,这取决于断层与流体流向的方向。虽然罗斯的研究大体上支持这一观点,但他和同事们发现,断层的构造为地下流体在其中流动创造了复杂的条件。

Fluid injection说明触发卡维拉蜂群的自然流体注入过程。图片灯箱Fluid injection说明了触发卡维拉蜂群的自然流体注入过程。下载完整的图像

研究人员注意到,断层带包含起伏的地下通道,这些通道与一个地下储液层相连,而这个储液层最初是与断层隔离的。当密封层破裂时,液体被注入断层带,并通过管道扩散,引发了地震。研究小组发现,这种自然注射过程持续了大约四年。

" Ross说,这些观测结果使我们更接近于为地震群是如何以及为什么开始、增长和结束提供具体的解释。

接下来,该团队计划建立这些新的见解,并在整个南加州描述这类过程的作用。

这项研究名为"3D断层构造控制地震群的动态。"的合著者包括加州理工学院博士后学者乔纳森·d·史密斯,美国地质调查局的伊丽莎白·s·科克伦,德克萨斯奥斯汀大学和洛斯阿拉莫斯国家实验室的丹尼尔·t·特鲁格曼。这项研究是由南加州地震中心资助的。

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Optical Microcomb Device May Result in Improved Telecommunications, Sensors, Clocks

现代通信技术越来越依赖于光在光纤上传输数据。而为互联网提供燃料的高数据率是利用多种频率(颜色)的光实现的,每一种光都携带一部分数据。颜色越多,可以携带的信息就越多。

加州理工学院的一组研究人员,加州大学圣芭芭拉分校和瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)已经开发出一种新的设备,将导致改进光学数据传输和可能的应用程序从通信时间的小型化标准或寻找系外行星。

他们的装置将单一频率的激光转换成均匀间隔的多种不同频率(频率梳)。由此产生的光学频率微梳是由一块硅制成的,其原理与计算机芯片非常相似。它的多种颜色可以代替许多单独的激光器进行数据传输。

例如,有时需要50多个单独的激光器在一根光纤上产生光信号。领导这项研究工作的加州大学圣巴巴拉分校教授约翰·鲍尔斯说,使用50台激光器有很多缺点。它很贵,而且就功率而言效率很低

光学微梳比单个激光器的集合更简单、更小,而且制造成本更低,耗电量更少。

新设备也更容易操作。以前,微梳需要对输入的激光频率和功率进行复杂的控制,才能激活微梳。

"的合著者Kerry Vahala (BS 80, MS 81, PhD 85)说,这种新方法使整个过程就像打开房间的灯一样简单,他是加州理工学院信息科学、技术和应用物理学的Ted和Ginger Jenkins教授,同时也是应用物理和材料科学的执行干事。这是可能的,因为研究人员发现了一个新的物理操作点(功率和频率的结合)的组合激光和微梳系统。"操作点消除了通常需要额外的仪器来激活和控制微梳,合著者、加州理工学院应用物理研究生沈柏强补充道。

该团队利用微梳的简化操作和芯片规模的特性,创建了一个火柴盒大小的多频率光源。该小组也正在研究该来源在通讯以外的其他应用。

《自然》杂志6月18日刊发了一篇描述这种新技术的论文,题为"集成全钥匙孤子微梳,"。除了瓦哈拉和沈,来自加州理工学院的其他合著者还有研究生沈伯强、王鹤鸣和吴略;博士后学者杨启帆(MS '16, PhD '19);还有即将毕业的研究生纪庆欣。其他合著者有加州大学圣巴巴拉分校的林畅、曹翔、谢伟强、郭joel、David Kinghorn和John Bowers;以及瑞士洛桑联邦理工学院的刘俊秋、王瑞宁、何继军、刘天一和Tobias J. Kippenberg (MS & 00, PHD '04)。

这项研究的资金由国防高级研究计划局提供。

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Even During Pandemic Lockdown, Air Quality Remained Poor in Parts of China

气象模式与大气化学结合导致了中国北方的雾霾天气

全球因新冠肺炎疫情封锁而出现的空气质量改善前后的图像可能并不完全准确,至少在中国不是这样。根据一项新的研究发表在6月17日的《科学》杂志上,尽管有一个戏剧性的减少污染排放在封锁期间,远远超过"Olympic Blue"努力用来暂时对抗空气污染的国家在北京奥运会之前,其他因素包括复杂的大气化学和气象变化抵消了减排的影响。这导致在新冠肺炎疫情封锁期间,北京和中国北方其他城市的空气质量出现了违反直觉的恶化。

来自加州理工学院和中国科学院的研究人员回顾了该地区的卫星和地面观测,并进行了科学状态下的大气模型模拟。他们关注的是1月23日至2月13日这大约三周的时间,当时中国封锁了城市——首先是在中国南部的武汉,那里最先出现了导致COVID-19的新型冠状病毒,然后在中国其他地区封锁,以减缓感染的传播。

在此期间,中国某些类型的气体排放减少了90%,比如二氧化氮(NO2)。但令人惊讶的是,在禁飞期间,中国北方同时出现了严重的雾霾污染。

"说,中国COVID-19大流行期间停止的人类活动为我们提供了一个评估缓解空气污染效率的独特实验。

王和他的同事们比较了污染物的测量值,如二氧化氮、二氧化硫(SO2)、臭氧和细颗粒物,以及前几年的测量值。在长期与空气质量问题抗争的北京,研究人员发现,今年的NO2和SO2水平低于过去六年同一季节期间的水平。特别是在中国南方,其他城市的污染也出现了类似的减少。

虽然政府关闭导致工业关闭、交通中断,从而导致空气污染有所改善,但研究人员惊讶地发现,北京和中国北方其他城市出现了臭氧和细颗粒物(导致"hazy"天)的热点地区。为了确定到底发生了什么,研究人员进行了计算机模拟,发现排放、气象模式和大气化学之间的复杂相互作用对区域雾霾的形成起到了关键作用。

"王说,要了解严重雾霾的形成,需要完全排除所有这些因素。这向我们表明,未来的排放控制计划不仅需要减少排放,而且要考虑到气象变化

这篇论文的题目是《"中国新冠肺炎疫情期间显著减排的意外空气污染》。论文的合著者包括加州理工学院的研究生乐天浩;行星科学访问学生杨嘉妮;yk L. Yung,行星科学教授,喷气推进实验室高级研究科学家,加州理工学院为NASA管理;以及约翰·h·宋飞,路易斯·e·诺尔化学工程教授。

图像:卫星图像显示,在封锁期间,北京上空持续出现灰色雾霾。(王元提供)

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Teaching Imaging Techniques with Raspberry Pi and Scotch Tape

透明胶带相机和树莓派设置的照片(左);用手电筒对着相机拍照(中间)所获得的图像;透明胶带相机拍摄的一只被照亮的手的重建图(右)。

作为加州理工学院的一员,凯蒂·布曼(Katie Bouman)在她的第一堂课上想帮助她的学生们释放计算相机的力量。这# x27;因为Bouman,计算和数学科学助理教授和电气工程和罗森博格学者专家在理解和使用数学计算和以新的方式"see"宇宙,就是明证工作作为视界团队的一员,曾经这样一个相机捕捉在2019年一个黑洞的第一形象。

因此,布曼创建了CS 101,这门计算机科学课程,她知道,这门课程可以让她的学生更深入地了解硬件和软件如何协同工作,从而改变我们看待世界的方式。但在前几周的学生可以收集他们的第一课,Bouman和她的助教,梅森麦吉尔和布兰登·霍洛韦(b & # x27; 20),突然发现自己在一个位置的主由于冠状病毒大流行,重新思考课程# x27;年代课程为了给他们的28个学生相同的实践经验,然而身体远程。

为了实现这一目标,鲍曼、麦吉尔和霍洛威知道,他们的最佳选择是为每个学生提供他们自己的树莓派(Raspberry Pi),这是一台可以安装摄像头的简单的开源电脑。接下来是教育创新基金(Innovation in Education Fund),这是加州理工学院教学、学习和拓展中心(Caltech Center for Teaching, Learning, and Outreach)发起的一项倡议,它支持创造性的教学方法,并提供所需的资金。

有了树莓派和他们的相机,学生们已经准备好应对他们的第一个挑战:创建高动态范围(HDR)图像。这是许多智能手机做的事情,你可能已经注意到在你的照片底部的小字HDR。这意味着你的手机将多次曝光的元素组合在一起,生成了一张图像。例如,如果对焦一个人的脸意味着背景的天空会被吹灭,手机可以将一次曝光的天空和另一次曝光的照片的其余部分结合起来。

HDR是硬件和软件如何协同工作以创建超越传统相机和镜头所能看到的图像的一个例子。Bouman让她的学生们用不同的属性拍摄多个图像,然后用软件将它们合并。计算摄影就是同时修改软件和硬件之间的相互作用,她说。

在另一项作业中,她的学生用相机捕捉光场。传统的相机只捕捉入射光的强度来创建一个二维图像,而光场相机也捕捉所有光线来自的方向——所谓的"光场。因为图像包含了所有这些信息,所以即使在拍摄之后,图像也可以在不同的深度重新聚焦。

期末作业要求学生以非传统的方式捕捉图像。在bouman的祝福下,学生们拆开了他们的树莓派相机,取下了镜头,用一张双面透明胶带代替。光线通过胶带照射出的图像看起来像噪音,但学生可以使用数学来揭示照片的主题。

Heart taken by Scotch Tape camera图像的实际主体(左);透明胶带相机真实记录的内容(中间);软件能够重建什么(右)来源:凯蒂·布曼图像灯箱Heart taken by Scotch Tape camera图像的实际主体(左);透明胶带相机真实记录的内容(中间);软件能够重建什么(右)来源:凯蒂·布曼下载完整的图片

这样做的目的是为了了解镜片只是一种看东西的方式。几个世纪以来,科学家们一直用镜片来研究天文和微观物体。这就是为什么科学家们正在转向成像技术,而不仅仅是制造更大的镜片,Bouman说。从天文学到生物学,无透镜相机可以用于无法使用标准镜头的地方捕捉图像。"你必须创造性地思考如何打破相机收集和记录光线的传统模式;我们可以用计算来填补知识的空白," Bouman说。

bouman的学生在这个春季的课程中正是这样做的,因为他们在期末项目中将影像课程应用到他们的研究领域。在克莱尔·布思·卢斯的神经科学助理教授伊丽莎白·洪的实验室里,研究生胡悦正在研究果蝇的嗅觉系统成像和人类的嗅觉模型。洪实验室的研究人员对果蝇大脑中负责嗅觉和记忆的部分神经元进行了显微镜下的视频记录。"提取神经元;" Hu说:“为了调查神经元的活动,我们必须在整个录像过程中跟踪每个神经元的轮廓,这是很困难的,因为在录像中看到的运动。”她使用从bouman的a类可控制技术——金字塔图像分解和对信号处理的理解来解决这个问题。

小艾琳·克罗威尔研究了" – sea – thru"算法,该算法的目的是拍摄水下图像,并校正其颜色,使其与在空气中看到的图像相同。这些工作对于游泳机器人来说是至关重要的,加利福尼亚理工学院机器人团队的软件领导克罗维尔说,"我们一直在努力解决处理潜水艇捕获的水下照片以提取有用信息的问题。在bouman的"课程中,她成功地让一个原型算法工作,并计划继续开发它。

这对我来说是一次很棒的经历,因为我能够应用我们在课堂上学到的图像处理技术,包括色彩空间、深度信息和过滤技术,并将它们应用到我个人感兴趣的项目中," Crowell说。卡提强调教我们图像形成的物理基础,这真是得心应手

在教学、学习和推广中心(CTLO)和学术媒体技术的帮助下,这是关于在COVID-19大流行期间加州理工学院采用创新方法进行远程教学的系列文章的一部分。

" CTLO主任Cassandra Horii说:“加州理工学院的教师、教师、助教和学生在调整我们独特的教育经验以适应在线格式时,表现出了极大的灵活性。”"这一突然的转变让我们了解到其中的挑战,从技术到如何进行口头和视觉互动,再到跨时区调整时间表。最终,完善这些方法只会增加我们的选择和灵活性。"加州理工学院在2020年春季学期提供了将近400门在线课程,汇集了大约250名教师、340名助教和1400多名在线学生。

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Five Mellon Mays Graduates Heading For Prestigious Institutions

自1996年以来,加州理工学院的梅隆梅斯本科生奖学金(MMUF)项目一直在寻求通过向背景不足的学生提供辅导、研究津贴和其他经济援助等资源来增加学术的多样性。

国家梅隆梅斯计划是由安德鲁·w·梅隆基金会建立的,有近50所学校作为成员。自1988年该项目开始以来,已经有超过5000名学生被选为梅隆梅斯研究员。加州理工学院是唯一为STEM学生提供MMUF奖学金的项目成员。

今年,5名来自加州理工大学梅隆大学的学生毕业了。

"多样性高级主管Hanna Song说,今年毕业的这群学生在各个方面都很优秀——在教室、实验室、俱乐部和活动、友谊小组,以及整个加州理工学院社区。他们集中体现了他们希望在世界上看到的改变意味着什么,我迫不及待地想看他们在下一章会做什么

梅隆大学今年毕业的学生有:

A portrait of Kenny Duran wearing a graduation robe and mortarboard.肯尼杜兰图片来源:肯尼杜兰图片灯箱A portrait of Kenny Duran wearing a graduation robe and mortarboard.肯尼杜兰图片来源:肯尼杜兰下载完整图片

物理学专业的学生肯尼·杜兰(Kenny Duran)与格伦·奥尔顿(Glenn Orton)一起分析土星的大气。格伦·奥尔顿是加州理工学院(Caltech)为NASA管理的喷气推进实验室的高级研究员。与麻省理工学院教授Riccardo Comin一起研究凝聚态物理;和Peter Capak, IPAC的前成员。他将在哈佛攻读物理学博士学位。

A portrait of Megan Durney Megan Durney Credit: Megan Durney Image Lightbox A portrait of Megan Durney Megan Durney Credit: Megan Durney Download Full Image

计算机科学专业的学生Megan Durney与理论物理学的Richard P. Feynman教授John Preskill以及量子信息与物质研究所(IQIM)进行了研究,Preskill在IQIM担任Allen V.C. Davis和Lenabelle Davis领导主席。她的研究重点是保护量子计算机中的数据不受这些系统固有噪音的影响。她计划加入谷歌秘密研究实验室bbbx,成为量子团队的一员。

在加州理工学院期间,杜尼在布莱克勒学院担任过同辈律师、高年级学生顾问和秘书,还是女性计算机与数学科学指导委员会的理事会成员。

A portrait of Felipe Gomez Felipe Gomez Credit: Felipe Gomez Download Full Image

物理学学生费利佩·戈麦斯(Felipe Gomez)与物理学教授谢大卫(David Hsieh)和校长汤姆·罗森鲍姆(Tom Rosenbaum)一起从事凝聚态物理研究,研究泵浦探测光谱学和量子磁性。他将进入哈佛大学攻读物理学博士学位。

作为加州理工学院的学生,他担任CLASES/Club Latino的主席,为俱乐部成员安排专业活动。他还是物理俱乐部的成员,并参加了当地高中的科学推广活动。

A portrait of Erik Herrera wearing a graduation robe and mortarboard Erik Herrera图片下载完整图片

数学专业的学生Erik Herrera与Robert F. Christy的数学、计算和数学科学教授Matilde Marcolli一起工作;Sarthak Parikh, Olga Taussky和John Todd数学讲师;还有曾在加州理工学院工作的游启,他研究数学物理问题。他将就读于加州大学伯克利分校,并计划在那里攻读数学博士学位。

作为一名加州理工学院的学生,他在加州理工学院管乐团演奏,志愿参加了健康倡议者和同龄人倡议者项目,还是本科生学术标准和荣誉委员会的成员。

A portrait of Karen Pham Karen Pham来源:Karen Pham图像灯箱A portrait of Karen Pham Karen Pham来源:Karen Pham下载完整图像

地质学学生卡伦·范(Karen Pham)与加州理工学院前教授西蒙娜·博多尼(Simona Bordoni)一起对西非季风进行了研究,并与地质和行星科学教授乔治·罗斯曼(George Rossman)合作开发了一种神经网络,可以使用光谱学方法识别矿物。她将在宾夕法尼亚州立大学攻读地球科学博士学位,研究重点是地球环境的进化如何影响物种分布。她还将通过富布赖特奖学金前往挪威进行研究。

作为一名学生,她在加州理工学院的Y学院工作,作为一个导师,并担任了学生和教师项目办公室的大使。她还参加了科学奥林匹克俱乐部,为南加州的中学生和高中生计划科学比赛。

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Thinking Small: New Ideas in the Search for Dark Matter

自上世纪80年代以来,研究人员一直在进行实验,寻找构成暗物质的粒子。暗物质是一种遍布银河系和宇宙的不可见物质。由于不发光,这种物质被称为暗物质,它构成了我们宇宙中超过80%的物质,已经多次证明它通过引力影响普通物质。科学家们知道它就在那里,但不知道它是什么。

因此,在理论物理学教授Kathryn Zurek的带领下,加州理工学院的研究人员重新开始思考新的想法。他们一直在研究暗物质是由"hidden sector"粒子组成的可能性,这种粒子比之前提出的粒子要轻,理论上可以用小型的地下桌面设备找到它。相比之下,科学家们正在寻找被称为弱相互作用大质量粒子(WIMPs)的更重暗物质候选者,他们使用的是大型实验,比如在意大利的一个地下7万加仑水箱中安装的氙气。

暗物质总是穿过我们的身体,即使就在这个房间里。祖雷克说,他在十多年前首次提出了隐藏扇形粒子。"当我们绕着星系中心旋转时,这种暗物质的稳定之风通常不会被注意到。但是我们仍然可以利用暗物质的来源,设计新的方法来寻找暗物质风和探测器之间罕见的相互作用。"

在《物理评论快报》(Physical Review Letters)接受发表的一篇新论文中,物理学家们概述了如何通过一种被称为马non的准粒子来探测较轻的暗物质粒子。准粒子是一种突现现象,当固体表现得好像含有弱相互作用的粒子时,就会出现准粒子。玛格子是一种具有电子自旋的准粒子,它的作用类似于小磁子,是被集体激发的。在研究人员# x27;在桌面实验中,一种磁性晶体材料将被用来寻找由暗物质产生的被激发的马子的迹象。

如果暗物质粒子比质子轻,那么用传统方法探测它们的信号就会变得非常困难。"但是,根据许多动机良好的模型,特别是那些涉及隐藏部分的模型,暗物质粒子可以与电子的自旋偶联,这样一旦它们击中物质,就会引发自旋激发,或称玛格子。如果我们通过冷却设备并将其移到地下来降低背景噪音,我们有望探测到仅由暗物质而非普通物质产生的马子

这样的实验目前还只是理论上的,但最终可能会使用埋在地下的小型设备来进行,比如在矿井中,这样来自其他粒子(比如宇宙射线中的粒子)的外部影响就可以降到最小。

桌面实验中发现暗物质的一个迹象是,信号会随着时间的变化而变化。这是由于一个事实,即磁晶体,用于检测暗物质可以各向异性,这意味着原子自然安排在这样一种方式,他们更倾向于与暗物质交互强烈当暗物质从特定的方向。

当地球穿过银河系的暗物质晕时,它会感觉到暗物质风从行星运动的方向吹来。一个固定在地球上某个位置的探测器与行星一起旋转,所以暗物质风在一天的不同时间从不同方向撞击它,有时从上方,有时从侧面,张说。例如,在白天,当暗物质从上方来的时候,你可能比从侧面来的发现率要高。如果你看到了,那将是非常壮观的,这是一个非常强烈的迹象表明你看到的是黑暗物质

对于暗物质如何显现自身,除了通过magnons,研究人员还有其他想法。他们提出可以通过光子和另一种叫做声子的准粒子来探测较轻的暗物质粒子,声子是由晶格中的振动引起的。基于光子和声子的初步实验正在加州大学伯克利分校进行,在Zurek于2019年加入加州理工学院之前,该团队就在这里工作。研究人员说,使用这些多种策略来寻找暗物质是至关重要的,因为它们相互补充,有助于确认彼此的结果。

张说:“我们正在寻找寻找暗物质的新方法,因为我们对暗物质知之甚少,所有的可能性都值得考虑。”

这项名为"的研究由美国能源部(DOE)和美国国家科学基金会(NSF)资助。该研究的另一位合著者是加州大学伯克利分校的研究生坦纳·细流。

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Two Caltech Grads Selected for Fulbright Fellowships

今年冬天,两位加州理工学院的毕业生计划出国通过富布赖特奖学金进行研究。来自马萨诸塞州查帕奎迪克岛的杰德·利文斯顿主修生物学,她将前往澳大利亚墨尔本研究珊瑚礁上的海洋微生物。来自加州Orange的地质学专业学生Karen Pham将前往挪威奥斯陆,探索如何最好地将化石数据整合到计算进化模型中。

富布赖特学者项目是美国国会于1946年设立的一个文化交流项目,为希望到国外进行研究或从事创造性活动的美国人提供资助。有140多个国家参与了这个项目,每年有大约1200名美国学者出国。奖学金通常在毕业几个月后开始发放,但今年的新冠病毒相关旅行限制最快也要推迟到2021年初。

利文斯顿从小对科学的兴趣就被法国海洋探险家雅克·库斯托的探险所激发。他说,在澳大利亚学习海洋生物学的机会实现了他儿时的梦想。

Jade Livingston Jade Livingston (BS ’20)图像灯箱Jade Livingston Jade Livingston (BS ’20)下载完整图像

利文斯顿在加州理工大学一年级时,在戴安·纽曼(Dianne Newman)的实验室发现了对微生物学的热爱。戴安·纽曼是戈登·m·宾德(Gordon M. Binder) /安进大学(Amgen university)生物学和地理生物学教授,后来他在马萨诸塞州伍兹霍尔(Woods Hole)的海洋生物实验室工作。在澳大利亚,她将与墨尔本大学的琳达·布莱克尔(Linda Blackall)和马德琳·范·奥彭(Madeleine van Oppen)合作。Blackall和van Oppen培育了一种能够在更高的温度下生存的珊瑚藻类,使它们不太容易因海洋温度上升而发生珊瑚白化。利文斯顿计划看看这种耐热性是否是藻类和与其相关的微生物共生关系的结果。最终,这一研究方向将有助于制定策略,保护珊瑚礁免受气候变化的影响。

我们的微生物学、海洋生物学和功能科学。这对我很有启发——去做有实际用途的科学。利文斯顿说:“就为了发现的缘故,我重视发现,但我想知道它最终真的能帮助世界。”

范原计划于8月开始她在富布赖特的工作,但她将于秋季进入宾夕法尼亚州立大学(Pennsylvania State University)攻读地球科学博士学位,在旅行限制放松之前,她将在那里进行研究。在那里,她将与古生态学家萨拉·伊沃里(Sarah Ivory)合作,研究地质时期的地球环境演变如何影响物种分布,进而影响它们的灭绝风险。范已经获得了宾州州立大学优秀毕业生招聘基金奖、大学研究生奖学金以及美国国家科学基金会研究生研究奖学金。

Karen Pham Karen Pham (BS ’20)图像灯箱Karen Pham Karen Pham (BS ’20)下载完整图像

目前,范与矿物学教授乔治·罗斯曼(George Rossman)一起研究利用神经网络来改进矿物识别。一旦到了挪威,范计划与奥斯陆大学的李显利(Lee Hsiang Liow)合作。Liow还隶属于奥斯陆自然历史博物馆,并将与Pham一起研究如何将从化石中收集的数据整合到计算进化模型中。这样的模型可以让科学家更好地了解新物种产生的速度和灭绝的速度。具体来说,Pham计划与苔藓动物合作,苔藓动物是在化石记录中得到确认的水生无脊椎动物。

"富布赖特项目是一个与研究人员面对面工作数月的绝佳机会,否则你可能只能通过会议或电子邮件与他们联系。" Pham说:“全球视角对科学的发展至关重要,我非常感激不仅能够与李祥一起工作,而且能够在生活在另一个国家的同时这样做。”我盼望着开始工作

自1946年富布赖特项目启动以来,已有超过39万名学者获得了该奖学金。富布赖特计划的网站显示,该计划每年大约颁发8000项助学金。

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Caltech Celebrates 126th Commencement Virtually

加州理工学院在2020年6月12日(周五)举行了第126届毕业典礼,授予了454个学位的毕业生——其中207个获得学士学位,101个获得硕士学位,146个获得博士学位——这场虚拟的典礼是新冠病毒所要求的。

节目以祝福者的视频蒙太奇开始,这些祝福者包括加州理工学院诺贝尔奖获得者弗朗西丝·阿诺德,加州理工学院的教员和工作人员,《摩登家庭》的女演员艾瑞尔·温特,以及来自Throop纪念花园的一只会说话的乌龟。演讲者们向毕业生们表示祝贺,并期待他们能在事业上取得更大的成就。最后,阿诺德·o·贝克曼化学教授和贝克曼研究所的创始主任哈里·格雷敦促毕业生们在学习过程中找点乐子

加州理工学院院长Thomas F. Rosenbaum主持了仪式,他指出了这次活动的不同寻常的情况,并强调"即使分离,社区也可以胜利

加州理工学院董事会主席大卫·李(博士)把他自己的毕业典礼描述为一场被战争和其他挑战所笼罩的典礼,[但]关注的是科学的完整性

他说,当时和现在一样,科学诚信仍然是加州理工学院传授给学生的核心价值观之一,还有对真理、对充满活力和开放的思想交流、对发现的乐趣的承诺。因此,尽管我们面临挑战,我知道你们已经做好充分的准备,为世界作出有意义的贡献

在随后的一系列一分钟的演讲中,加州理工学院的杰出人士为毕业生们提供了最后一课,赞扬他们决心、奉献精神和改变世界的雄心壮志。

其中有诺贝尔奖获得者基普·索恩(BS &# 62;),理查德·p·费曼理论物理学名誉教授,他说:“你在加州理工学院的教育是与各行各业的人一起努力重建一个更好、更公平的美国和世界的良好基础。

天体物理学家France Cordova(博士)是国家科学基金会的前主任,也是加州理工学院的理事,他谈到了人们对学院毕业生的高期望,但是他指出,"以你加州理工学院的背景,你已经准备好做出改变。她要求他们这样做,用T. S.艾略特的话说,就是敢于扰乱宇宙

50年前的这个秋天,第一批招收女生的本科生中有31名女生,黛布拉·狄森·霍尔(Debra Dison Hall)就是其中之一。她敦促毕业生们发出自己的声音。不是每个人都必须是领袖、诺贝尔奖得主,或者是唯一正确的人……",她说。这个世界需要你,需要你说的话

一个简短的点名显示了几乎每个毕业生轮流的照片,连同他们获得的文凭和颁发它的部门。

罗森鲍姆在颁奖典礼上颁发了四个奖项:

梅布尔·贝克曼奖每年颁发给大三或大四的女生,表彰她们在学术和个人方面的卓越成就,对学院社区的贡献,以及杰出的性格和领导能力。奖项授予了Sunny Cui和Nivetha Karthikeyan。

韩瑞奇纪念奖是为了表彰那些在本科生院长看来对学生群体做出最大贡献的大四学生。该奖项被授予艾莉森·王和亚历山大·乌什内尔。

乔治·w·豪斯纳学术卓越和原创研究奖是授予在学术上表现出色并准备了一项杰出的原创科学研究的高年级学生。今年的豪斯纳奖授予了艾莉森·王。

传统上,弥尔顿和弗朗西斯克劳瑟博士奖的最终奖项是在毕业典礼上首次宣布的,今年也不例外。罗森鲍姆首先解释说,克劳瑟奖是颁给那些博士论文在质量、创新性研究、独创性、特别是在开辟人类思维和努力的新途径方面具有非凡标准的学生;然后,他把录取通知书交给了弗朗斯·阿诺德,莱纳斯·鲍林的化学工程、生物工程和生物化学教授,以及今年的学术顾问陈凯。陈因其论文"而获奖,该论文拓展了血红素蛋白作为卡宾转移酶的催化体系,以获得不同的分子结构。阿诺德在颁奖时说:“kai给生物世界带来了一种自然界以前从未开发过的全新化学。

在活动的最后,罗森鲍姆告诉学生们,毕业后等待他们的世界将是一个复杂而令人畏惧的世界,但也充满了无限的潜力和机会。“在那个世界里,”他说,“",你是有特权的人,可以有所作为。”我祝愿你在你的人生旅途中保持完整和神奇

很多人参加了在线观看派对;朋友和家人聚在一起进行视频聊天,实时评论会议进程。一个由加州理工学院Y举办的派对吸引了数十名参与者,他们用节日帽、祝贺标语和节日毕业和校园主题的数字背景为学生们欢呼。

在整个活动中,家庭成员在社交媒体上向他们的毕业生表示敬意,比如在Twitter上展示了现在的毕业生和他们小学年龄的自己的照片。在YouTube上,数百名观看现场直播的毕业典礼观众高呼"祝贺!"是给聊天窗口里的毕业生们的,他们把感叹号和表情符号抛来抛去,就像撒满了五彩纸屑。

在毕业典礼后的视频会议上,200多人聚集在一起为2020年的毕业生祝酒,主持人是Rosenbaum和Katherine T. Faber教授,他们为这个场合举起了普罗塞克葡萄酒。Rosenbaum告诉参与者,"Caltech永远是你们的家。你们毕业了,但你们毕业后将成为一个更大的社区的一员,那就是加州理工学院的校友。我们希望这些联系能在你们的余生中为你们带来好处。为你的成功干杯,为把世界变得更美好干杯

查看毕业典礼的记录。caltech.edu/watch。

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How Young Embryos Conduct Quality Control

胚胎发育的最初几天是决定妊娠成败的关键时刻。由于在这一时期构成胚胎的细胞相对较少,所以每个细胞的健康对整个胚胎的健康至关重要。但通常,这些年轻的细胞有染色体非整倍体,也就是说,细胞中有太多或太少的染色体拷贝。非整倍体细胞会导致妊娠失败,或在妊娠后期导致发育缺陷,如唐氏综合症。

研究人员发现,随着胚胎的生长发育,非整倍体的流行率大大降低。利用小鼠胚胎,实验室的科学家马格达莱纳河Zernicka-Goetz,加州理工学院# x27;布伦的生物学和生物工程教授,现在表明,这是由于胚胎能够摆脱之前异常细胞和植入到子宫后不久,从而保持整个胚胎健康。

这项研究发表在6月11日的《自然通讯》上。

"说:胚胎能做到这一点是值得注意的。这反映了它们的可塑性,使它们有能力自我修复

zernicka – goetzs的团队使用体外培养系统来研究小鼠胚胎在实验室培养皿中的植入。他们使用的是镶嵌表层细胞,即含有健康细胞和非整倍体细胞的胚胎。

通过拍摄发育中的胚胎的延时影片,研究小组发现胚胎消除了非整倍体细胞,而健康细胞则同时增殖,以弥补细胞的损失。这样,胚胎的总大小与正常胚胎的大小保持不变。

研究小组发现,非整倍体细胞正处于慢性应激状态,这是由于染色体数量异常导致蛋白质产生失衡所致。这种压力反过来会激活一种被称为自噬的过程,导致异常细胞的死亡。

"说:“这项工作使我们更接近于了解我们生命的最初几天,并使我们深入了解在怀孕早期发生发育缺陷和流产背后的原因。”未来对高级哺乳动物物种的研究是必要的,以揭示这些机制是否在整个哺乳动物中被发现。我希望未来在加州理工学院的研究能引导我们理解这种可塑性背后的机制,这样我们就能在需要的时候,在成年期恢复它,以修复成熟的组织和器官

论文题目为"自噬介导的细胞凋亡在染色体嵌合体的小鼠模型中消除非整倍体细胞。施卢蒂·辛拉是这项研究的第一作者。除了Singla和Zernicka-Goetz, Lisa Iwamoto-Stohl和孟Zhu也是合著者。资金由维康基金会、欧洲研究协会、玫瑰树基金会和公开慈善基金提供。Magdalena Zernicka-Goetz是加州理工学院天桥和Chrissy Chen神经科学研究所的附属教员。

上图:植入过程中镶嵌外胚层非整倍体细胞的凋亡(资料来源:Zernicka-Goetz实验室)

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