Saturday, February 23, 2008

ถอดรหัสจักรวาลด้วย ATLAS Experiment



ATLAS Experiment คือการทดลองทางด้าน ฟิสิกส์อนุภาค (Particle Physics) ด้วยเครื่องเร่งอนุภาคที่มีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่นักฟิสิกส์เคยสร้างขึ้นมา เพื่อศึกษาอนุภาคพื้นฐานที่ประกอบขึ้นเป็นจักรวาลและรวมถึงตัวเรา เครื่องเร่งอนุภาคดังกล่าวเมื่อสร้างเสร็จ จะประกอบด้วยอุโมงค์ที่ใช้เร่งอนุภาคที่มีความยาวถึง 27 กิโลเมตร (วางตัวเป็นวงกลมกินพื้นที่ทั้งในประเทศสวิตเซอร์แลนด์และฝรั่งเศส-ดูภาพด้านบน) มีนักฟิสิกส์มากถึง 2,100 คนที่ทำงานอยู่ในโปรเจคนี้

หากเราย้อนกลับไปทบทวนความรู้สมัยม.ปลาย เราจะอาจเคยเข้าใจว่าอนุภาคพื้นฐานที่ประกอบขึ้นเป็นสสารต่างๆ คือ โปรตรอน นิวตรอน และอิเลกตรอน อย่างไรก็ตาม เมื่อความรู้ทางฟิสิกส์ก้าวหน้าขึ้นไปเรื่อยๆ นักฟิสิกส์พบว่ายังมีอนุภาคพื้นฐานที่ย่อยลงไปอีกหลายชนิด อนุภาคเหล่านี้บางตัวค้นพบหลังจากมีการทำนายถึงการมีอยู่เป็นเวลาหลายสิบปี บางตัวยังไม่สามารถค้นพบได้ด้วยเครื่องมือปัจจุบัน Atlas Experiment จึงเกิดขึ้นเพื่อค้นหาและศึกษาอนุภาคเหล่านี้ ซึ่งอาจจะทำให้เราเข้าใจโครงสร้างของจักรวาลได้ดียิ่งขึ้น

หลักการของเครื่องเร่งอนุภาคคือ อนุภาคจะถูกปล่อยออกจากต้นกำเนิดให้วิ่งออกไปตามท่อในอุโมงค์ทั้งสองด้านของเส้นรอบวงวงกลม อนุภาคจะถูกเร่งจนถึงความเร็วเกือบเท่าแสง ก่อนไปชนกันที่เครื่องตรวจวัด ขณะที่อนุภาคชนกัน พลังงานของอนุภาคจะถูกเปลี่ยนเป็นมวล ซึ่งก่อให้เกิดอนุภาคอื่นๆ อนุภาคเหล่านี้อาจจะไม่เสถียรและเปลี่ยนไปเป็นอนุภาคอื่นภายในเสี้ยวของเสี้ยวของเสี้ยววินาที แต่นั่นก็เพียงพอที่จะพิสูจน์ถึงการมีอยู่ของมัน รวมทั้งเพียงพอที่นักฟิสิกส์จะศึกษาคุณสมบัติของมัน

การทดลองนี้จะเริ่มต้นในกลางปีนี้ (2551) exscinet จะนำความคืบหน้ามาเสนอในโอกาสต่อไป

ที่มา ATLAS.ch

Friday, February 22, 2008

รู้หรือไม่: จีโนมมนุษย์

1) จีโนมคือชุดรหัสที่ใช้สำหรับสร้างมนุษย์ทั้งคนขึ้นมา
2) ชุดรหัสดังกล่าวประกอบด้วยหน่วยพื้นฐาน ซึ่งก็คือ นิวคลีโอไทด์ 4 ชนิด แทนด้วยตัวอักษร A T C และ G
3) ลำดับการเรียงของตัวอักษร 4 ตัวนี้ (เช่น ATCCTGGC...) จะเป็นตัวกำหนดการสร้างโปรตีน การเรียงของรหัสที่ต่างกัน
สร้างโปรตีนต่างชนิดกัน
4) จีโนมมนุษย์ประกอบด้วยรหัส 3 พันล้้านตัวอักษร (3,000,000,000)
5) หากนำเอารหัสทั้งชุดของจีโนมมนุษย์มาเขียนลงสมุดโทรศัพท์ความหนา 500 หน้า จะต้องใช้สมุดโทรศัพท์ทั้งหมด 200 เล่ม
6) ความแตกต่างของมนุษย์แต่ละคน (สีผิว ความสูง หน้าตา) เกิดจากความแตกต่างของรหัสในจีโนมเพียงแค่ 0.2% เท่านั้น อีก
99.8% ของจีโนมจะเหมือนกันหมดในมนุษย์ทุกคน
7) 98% ของจีโนมมนุษย์ เหมือนกับ จีโนมของลิงชิมแปนซี (เพียงแค่ 2% ที่กำหนดว่าเราเป็นคนหรือลิง!!!)
8) 97% ของจีโนมมนุษย์ ที่เรายังไม่รู้หน้าที่ของมัน

Thursday, February 14, 2008

ภาพจากแลป: ปัญญาลิง

ลิงตัวนี้พยายามที่จะหยิบถั่วจากหลอดแก้วที่เอามือล้วงลงไปไม่ได้ เป็นคุณจะแก้ปัญหาอย่างไร???
วีดีโอการศึกษาพฤติกรรมการแก้ปัญหาของลิงชิมแปนซี (สิ่งมีชีวิตที่ถูกเชื่อว่าฉลาดทีุ่สุดรองจากมนุษย์) โดยนักวิจัยจาก Max Planck Institute ประเทศเยอรมันนี

Wednesday, February 13, 2008

วิศวกรรมย้อนรอยสร้างสินค้าใหม่

สกว.ร่วมกับกรมวิทยาศาสตร์บริการเสนอผู้ประกอบการและนักวิชาการ ใช้วิศวกรรมย้อนรอยเป็นต้นแบบงานวิจัยและพัฒนา ช่วยต่อยอดผลิตภัณฑ์แบบก้าวกระโดดไม่ต้องนับหนึ่งใหม่

รศ.ดร.สุธีระ ประเสริฐสรรพ์ ผู้อำนวยการฝ่ายอุตสาหกรรม สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) ร่วมกับกรมวิทยาศาสตร์บริการ เปิดเวทีสัมมนาเสนอให้ผู้เชี่ยวชาญและผู้ประกอบการจากภาคธุรกิจใช้วิศวกรรมย้อนรอยเป็นทางลัดสร้างผลิตภัณฑ์ใหม่ "การนำวิศวกรรมย้อนรอยมาใช้ในกระบวนการวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์ในไทยจะช่วยลดต้นทุนและระยะเวลาการวิจัยให้ก้าวกระโดดทันต่างประเทศ" นักวิชาการประจำสกว. กล่าว

วิศวกรรมย้อนรอยเป็นการศึกษาโครงสร้างของผลิตภัณฑ์ให้รู้ถึงความสามารถ และการทำงานของชิ้นส่วนประกอบแต่ละชิ้น เพื่อนำมาดัดแปลงเพิ่มในส่วนที่ยังขาด สำหรับพัฒนาสินค้าอย่างก้าวกระโดด และยังสามารถส่งผลิตภัณฑ์เพื่อการแข่งขันในตลาดโลก รวมทั้งการจดสิทธิบัตรครอบครองเป็นเจ้าของได้ด้วย

ผู้อำนวยการฝ่ายอุตสาหกรรม สกว.อธิบายว่า ผู้ประกอบการไทยมักเข้าใจผิดว่าวิศวกรรมย้อนรอยเป็นการลอกเลียนแบบสินค้าและผลิตภัณฑ์ การสัมมนาครั้งนี้จึงจัดขึ้นเพื่อชี้แจงความหมายและแนะแนวทางการนำวิศวกรรมย้อนรอยสำหรับนำมาใช้ให้เกิดประโยชน์ต่อการพัฒนาสินค้าของไทยในอนาคตด้วยการนำผลงานสิทธิบัตรมาต่อยอด

ประเทศที่เป็นผู้นำด้านวิศวกรรมย้อนรอยจนก้าวขึ้นมาเป็นมหาอำนาจทางเศรษฐกิจ ได้แก่ ญี่ปุ่นและเกาหลี จนสามารถผลิตชิ้นส่วนเครื่องยนต์ เครื่องไฟฟ้า เสื้อผ้า อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ได้ไม่แพ้ประเทศผู้นำอย่างสหรัฐ เยอรมนี หรือฝรั่งเศส

ที่มา: กรุงเทพธุรกิจออนไลน์ 11 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2551 http://www.bangkokbiznews.com/2008/02/11/WW54_5401_news.php?newsid=227715

Tuesday, February 12, 2008

วิจัยเซลล์สมองบนแผ่นชิพ (Chip)


Lab-on-a-chip คือ แผ่นชิพขนาดเล็ก ที่ถูกสร้างขึ้นเพื่อใช้ในงานวิจัยที่ทำการทดลองบนแผ่นชิพ จุดเด่นจุดหนึ่งของแผ่นชิพดังกล่าว คือการที่นักวิจัยสามารถควบคุมทิศทางและปริมาณของของเหลวปริมาณน้อยๆ ที่นักวิจัยสนใจศึกษา ให้ไหลไปบนแผ่นชิพได้

นักวิจัยจาก Johns Hopkins Whiting School of Engineering และ the Institute for NanoBioTechnology ประเทศสหรัฐอเมริกา ได้ออกแบบแผ่นชิพเพื่อทำการศึกษาการตอบสนองของเซลล์สมองต่อฮอร์โมนหรือสารเคมีต่างๆ
โดยเซลล์สมองหนึ่งเซลล์จะถูกเลี้ยงบนแผ่นชิพดังกล่าว หลังจากกนั้นนักวิจัยก็จะควบคุมให้สารที่ต้องการจะศึกษาไหลเข้าไปยังเซลล์สมอง เพื่อศึกษาว่า เซลล์สมองมีการตอบสนองอย่างไรบ้าง
ในเบื้องต้นทีมวิจัยพบว่า หากบังคับให้สารกระตุ้นการเจริญเติบโตหรือ Growth signal ไหลอยู่รอบเซลล์ เซลล์สมองจะเจริญเติบโตไปยังด้านที่มีความเข้มข้นสูงสุด แต่หากความเข้มข้นของสารมีค่าเท่ากันทุกด้าน เซลล์สมองจะเจริญเติบโตไปในทิศทางอย่างสุ่ม

ทีมนักวิจัยยังมีแผนการที่จะทดสอบสารอีกหลายชนิด รวมถึงการผสมสารหลายชนิดเข้าด้วยกัน เพื่อจำลองสภาพแวดล้อมจริงของเซลล์สมอง เพื่อศึกษาพฤติกรรมอื่นๆของเซลล์สมองต่อไป

ที่มา PhysOrg.com
ภาพจาก Wikipedia

Wednesday, February 6, 2008

เขย่าไวรัสให้ตาย

งานวิจัยเมื่อไม่นานนี้แสดงให้เห็นว่า เลเซอร์ที่คลื่นความถี่ที่จำเพาะสามารถฆ่าไวรัสบางชนิดได้ วัตถุทุกชนิดจะมีค่าความถี่จำเพาะช่วงหนึ่งที่ทำให้เกิดการสั่นของวัตถุที่แอมพลิจูดสูงสุด ความถี่ที่อยู่ในช่วงที่เหมาะสมสามารถทำให้วัตถุเกิดการสั่นอย่างรุนแรงและสร้างความเสียหายได้ ไวรัสก็เปรียบเสมือนก้อนวัตถุก้อนหนึ่ง ซึ่งประกอบไปด้วยโมเลกุลที่เรียงตัวกันเป็นเปลือกห่อหุ้มสารพันธุกรรมไว้ ทีมนักวิจัยจาก Arizona State University ได้ทดลองสร้างโมเดลเพื่อศึกษาการสั่นของอะตอมทุกอะตอมของไวรัสที่ชื่อว่า satellite tobacco necrosis virus เพื่อศึกษาหาค่าความถื่ที่จะสามารถสร้างผลเสียหายสูงสุดให้กับไวรัส ในขั้นต้น ทีมนักวิจัยหวังว่าจะสามารถใช้เลเซอร์ที่ความถี่ดังกล่าวยิงไปที่ไวรัสเพื่อเขย่าให้เกิดความเสียหาย อย่างไรก็ตามเลเซอร์นั้นไม่สามารถยิงผ่านทะลุชั้นผิวหนังเข้าไปฆ่าไวรัสที่อยู่ภายในร่างกายได้ ในขั้นถัดไป ทีมวิจัยจึงจะพยายามศึกษาความเป็นไปได้ที่จะใช้คลื่นอุลตร้าไวโอเลตแทน ข้อดีของการใช้คลื่นความถี่เพื่อฆ่าไวรัสก็คือ ไวรัสจะไม่เกิดการกลายพันธุ์และดื้อยาแบบที่เกิดขึ้นกับการใช้ยาฆ่าไวรัส

ที่มา/ภาพ LiveScience

Sunday, February 3, 2008

Nano-Bio Battery

ในปัจจุบันยังไม่มีคำตอบของคำถามว่า จะสร้าง นาโนแบตเตอรี่ (Nanobattery) ที่ดีได้อย่างไร ปัญหาหลักของการสร้างนาโนแบตเตอรี่คือ การจัดเรียงแบตเตอรี่ที่มีขนาดเล็กมากเข้าด้วยกัน

อย่างไรก็ตาม นาซ่า (NASA) ได้กล่าวถึงการใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติในการนำพาประจุบวกและลบของโปรตีนที่ถูกเรียกว่า เฟอร์ริติน (Ferritin)



Ferritin สามารถจัดเรียงตัวของมันเอง (Self-assemble) ไปเป็นแผ่นชั้นระดับนาโน (Nanolayer) ได้อย่างง่ายดาย ดังนั้น ถ้าสร้างชั้นของ ferritin ขึ้นมาก่อนชั้นหนึ่ง หลังจากนั้นสร้างอีกชั้นหนึ่งที่มีประจุตรงข้ามกับชั้นแรก ทับลงไปบนชั้นแรก ผลก็คือแผ่น ferritin ที่มีความหนาเพียงไม่กี่นาโนเมตรซึ่งสามารถเก็บประจุไฟฟ้าได้ หรือก็คือ แบตเตอรี่นั่นเอง

ยิ่งไปกว่านั้น การเพิ่มจำนานชั้นของ ferritin จะยิ่งเพิ่มความสารถในการเก็บประจุมากขึ้นด้วย นาซ่ายังอ้างอีกด้วยว่าการสร้างนาโนแบตเตอรี่ชนิดนี้ไม่เพียงแต่คงทนและมีประสิทธิภาพเท่านั้น แต่สามารถผลิตได้อย่างรวดเร็วและง่ายดายอีกด้วย

[หมายเหตุ by Drakong: นาโนแบตเตอรี่ คือแบตเตอรี่ที่สร้างโดยใช้เทคโนโลยีด้านนาโนเทค หลักการก็คือการสร้างเซลล์แบตเตอรี่ที่มีขนาดเล็กมากๆ ระดับนาโน(หนึ่งส่วนพันล้านเมตร)
ขอยกตัวอย่างสมมุติง่ายๆเช่น แบตเตอร์รี่ทั่วไปมีเซลล์แบตเตอร์รี่อยู่ 100 เซลล์ แต่ถ้าเป็นนาโนแบตเตอรี่อาจจะมีเซลล์แบตเตอรี่อยู่ถึง 1ล้านเซลล์ ซึ่งหมายความว่ามันสามารถจุไฟได้มากกว่าถึงหมื่นเท่า ]

ที่มา NewSciencist

Friday, February 1, 2008

สเปิร์มจากเพศหญิง???

Prof. Karim Nayernia นักวิทยาศาสตร์จาก Newcastle University ประเทศอังกฤษ ได้เปิดเผยโปรเจคใหม่ที่เขากำลังจะศึกษา โปรเจคดังกล่าวเป็นความพยายาม ผลิตสเปิร์มจากสเตมเซลล์ของเพศหญิง โดยเมื่อปีที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์ท่่านนี้ได้ประสบความสำเร็จในการผลิตสเปิร์มจากสเตมเซลล์ของผู้ชาย ทำให้เขาหวังจะใช้เทคนิคดังกล่าวกับสเตมเซลล์จากผู้หญิงดูบ้าง อย่างไรก็ตาม โปรเจคใหม่นี้ียังมีความเป็นไปไม่ได้ในเชิงทฤษฎีอยู่ เนื่องจากเพศชายและเพศหญิงนั้นต่างกันที่โครโมโซมเพศ โดยเพศหญิงมีโครโมโซมคู่นี้เป็นชนิด X กับ X ส่วนเพศชายจะมีโครโมโซมเป็น X กับ Y ซึ่งกระบวนในการผลิตสเปิร์มนั้นจำเป็นจะ้ต้องอาศัยการทำงานของยีนบางยีนบนโครโมโซม Y ซึ่งสเตมเซลล์จากเพศหญิงไม่มีโครโมโซมดังกล่าว

หากสามารถผ่านอุปสรรคนี้ไปได้ Prof. Karim Nayernia หวังว่าอีกหน่อย เลสเบี้ยนอาจจะสามารถมีลูกที่เป็นเลือดเนื้อเชื้อไขของผู้หญิงทั้งสองฝ่ายได้ โดยผลิตสเปิร์มจากสเตมเซลล์ของคนหนึ่งและไปผสมกับไข่ของอีกคนหนึ่ง

ที่มา Telegraph.co.uk
ภาพ Scienceagogo.com

พลังงานจากแบคทีเรีย???

Thomas Wood นักวิทยาศาสตร์จาก Texas A&M University สหรัฐอเมริกา ได้พัฒนาสายพันธุ์ของแบคทีเรีย E. coli ที่สามารถผลิต ไฮโดรเจน มากกว่าสายพันธุ์ปกติถึง 140 เท่า เป็นความหวังใหม่สำหรับการผลิตพลังงานด้วยเทคโนโลยี Fuel-cell ที่ใช้ไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบหลัก การผลิตไฮโดรเจนในปัจจุบันใช้วิธีการแยกไฮโดรเจนออกมาจากน้ำเป็นหลักซึ่งมีต้นทุนสูงมาก อีกหน่อยเราอาจจะต้องพึ่งพาพลังงานที่ได้มาจากแบคทีเรียแทน

ที่มา EurekAlert