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너무 작아서 볼 수 없는 차이

너무 작아서 볼 수 없는 차이


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두 개의 동일한 종이 조각을 고려하십시오.

시나리오 1: 둘 다 검은 잉크로 무언가가 그려져 있습니다. 검정 잉크로 덮인 영역의 차이가 충분히 작으면 두 그림의 차이를 볼 수 없습니다.

시나리오 2: 이제 동일한 부품이 잉크로 덮여 있지만 색상이 다르다고 상상해 보십시오. 다시 말하지만, 차이가 충분히 작으면 차이를 볼 수 없습니다.

첫째: 이것을 일으키는 원인은 무엇입니까? 나는 단지 눈에 띄는 차이/한계의 용어를 알고 있지만 정확한 원인이 무엇인지 이해하지 못합니다. '주변 신호'가 같은 방식으로 처리되도록 하는 연속 신호의 이산화가 있습니까?

둘째: 한 사람이 다른 사람보다 더 나은 시력을 가질 수 있지만 두 사람에게 동일하고 시나리오 1 또는 2의 차이가 충분히 작은 경우 두 사람이 차이를 볼 수 없음을 의미하는 물리적 제약이 있습니까?

부록: 나는 '작은 차이'가 무엇인지 정의하지 않고 이것이 혼란으로 이어지지 않기를 신뢰/희망하여 비공식적으로 질문을 표현했습니다. 원하는 경우 적절한 거리 함수를 채택하여 이러한 진술을 정확하게 만들 수 있습니다. 시나리오 1에서 잉크로 덮인 두 영역 사이의 거리를 측정하는 한 가지 방법은 하우스도르프 거리를 사용하는 것입니다. 마찬가지로 두 번째 시나리오에서 색상 간의 거리를 측정하는 한 가지 방법은 세 가지 유형의 원추 세포의 반응성 차이에 따라 달라질 수 있습니다.


복합현미경과 해부현미경의 차이점

현미경은 생물학과 같은 분야에서 중요한 도구입니다. 그들은 너무 작아서 우리 눈으로 볼 수 없는 물체를 확대하는 데 사용됩니다. 현미경의 사용은 현미경이라고 하는 과학입니다. 그것은 수년 동안 주변에 있었고 다양한 사용자의 특정 요구를 충족시키는 현미경을 만들기 위해 혁신을 거쳤습니다. 가장 일반적으로 사용되는 두 가지 현미경은 복합 현미경과 해부 현미경입니다. 다음은 이 두 현미경의 차이점에 대한 설명입니다.


내용물

렌즈를 닮은 물체는 4,000년 전으로 거슬러 올라가며 물이 채워진 구체의 광학적 특성에 대한 그리스 설명(기원전 5세기)이 있고 광학에 대한 수세기에 걸친 기록이 있지만, 간단한 현미경(돋보기)의 가장 초기에 알려진 사용은 13세기에 안경에 렌즈가 널리 사용되었습니다. [2] [3] [4] 표본 근처의 대물렌즈와 접안렌즈를 결합하여 실제 이미지를 보는 복합현미경의 가장 초기에 알려진 예는 1620년경 유럽에서 나타났습니다. [5] 많은 주장에도 불구하고 발명가는 알려지지 않았습니다. 수년에 걸쳐 만들어졌습니다. Zacharias Janssen(그의 아들이 주장) 및/또는 Zacharias의 아버지 Hans Martens에 의해 1590년에 발명되었다는 주장을 포함하여 네덜란드의 스펙터클 제작 센터를 중심으로 여러 가지가 있습니다. 이웃이자 라이벌 안경 제작자인 Hans Lippershey(1608년에 최초의 망원경 특허를 신청한 사람)[8]는 그것이 1619년에 런던에서 망원경을 가지고 있는 것으로 알려진 국외 거주 Cornelis Drebbel이 발명했다고 주장합니다. [9] [10] 갈릴레오 갈릴레이(복합현미경 발명가라고도 불림)는 1610년 이후에 자신의 망원경을 가까이 초점을 맞춰 작은 물체를 볼 수 있다는 것을 발견한 것으로 보이며, 1624년 로마에서 전시된 Drebbel이 만든 복합현미경을 본 후 자신의 개선된 버전을 만들었습니다. [11] [12] [13] 조반니 파버가 만든 이름 현미경 1625년에 아카데미아 데이 린세이(Accademia dei Lincei)에 제출된 복합현미경 갈릴레오[14](Galileo는 그것을 "오키올리노" 또는 "작은 눈").

현대 광학 현미경의 부상

현미경 사용에 기초한 유기체 조직의 현미경적 해부학에 대한 최초의 상세한 설명은 1644년까지 Giambattista Odierna의 저서에서 나타났습니다. 로키오 델라 모스카, 또는 파리의 눈. [15]

현미경은 1660년대와 1670년대에 이탈리아, 네덜란드, 영국의 박물학자들이 생물학 연구에 현미경을 사용하기 시작하기 전까지 여전히 대부분 새로운 것이었다. 일부 생물학 역사가들에 의해 조직학의 아버지라고 불리는 이탈리아 과학자 Marcello Malpighi는 폐로 생물학적 구조 분석을 시작했습니다. 로버트 훅의 1665년 출판 현미경 사진 인상적인 삽화 덕분에 큰 영향을 미쳤습니다. 간단한 단일 렌즈 현미경을 사용하여 최대 300배의 배율을 달성한 Antonie van Leeuwenhoek가 상당한 기여를 했습니다. 그는 서로 리벳으로 고정된 두 개의 금속판 구멍 사이에 아주 작은 유리 볼 렌즈를 끼우고 시편을 장착하기 위해 부착된 나사로 조정 가능한 바늘을 사용했습니다. [16] 그런 다음 Van Leeuwenhoek는 적혈구(Jan Swammerdam 이후)와 정자를 재발견하고 생물학적 미세구조를 보기 위한 현미경 사용을 대중화하는 데 도움을 주었습니다. 1676년 10월 9일 van Leeuwenhoek는 미생물의 발견을 보고했습니다. [15]

광학 현미경의 성능은 표본에 빛을 집중시키는 집광 렌즈 시스템과 표본에서 빛을 포착하고 이미지를 형성하는 대물 렌즈의 품질과 올바른 사용에 달려 있습니다. [5] 19세기 후반부터 20세기 초반까지 이 원리가 완전히 이해되고 발전될 때까지, 그리고 전기 램프가 광원으로 사용 가능해질 때까지 초기 도구는 제한적이었습니다. 1893년 August Köhler는 샘플 조명의 핵심 원리인 Köhler 조명을 개발했으며, 이는 광학 현미경의 이론적 한계를 달성하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 이 샘플 조명 방법은 균일한 조명을 생성하고 샘플 조명의 초기 기술에 의해 부과된 제한된 대비 및 해상도를 극복합니다. 샘플 조명의 추가 개발은 1953년 Frits Zernike의 위상차와 1955년 Georges Nomarski의 차동 간섭 대비 조명의 발견으로 이루어졌으며 둘 다 얼룩이 없는 투명한 샘플의 이미징을 허용합니다.

전자현미경

20세기 초에 광학 현미경에 대한 중요한 대안이 개발되었습니다. 이 도구는 빛이 아닌 전자 빔을 사용하여 이미지를 생성하는 도구입니다. 독일의 물리학자인 Ernst Ruska는 전기공학자인 Max Knoll과 함께 1931년에 최초의 원형 전자현미경인 투과전자현미경(TEM)을 개발했습니다. 투과형 전자현미경은 광학현미경과 원리가 비슷하지만 빛 대신 전자를 사용하고 유리렌즈 대신 전자석을 사용합니다. 빛 대신 전자를 사용하면 훨씬 더 높은 해상도를 얻을 수 있습니다.

투과형 전자현미경의 개발은 1935년 Max Knoll에 의한 주사형 전자현미경의 개발로 빠르게 이어졌습니다. [17] TEM은 2차 세계대전 이전에 연구에 사용되었고 이후 대중화되었지만 SEM은 1965년까지 상용화되지 않았습니다.

투과 전자 현미경은 제2차 세계 대전 이후 대중화되었습니다. 지멘스에서 일하는 Ernst Ruska는 최초의 상업용 투과 전자 현미경을 개발했으며 1950년대에 전자 현미경에 대한 주요 과학 회의가 열리기 시작했습니다. 1965년 Charles Oatley 교수와 그의 대학원생인 Gary Stewart가 최초의 상업용 주사 전자 현미경을 개발했으며 Cambridge Instrument Company에서 "Stereoscan"으로 판매했습니다.

전자현미경을 사용하여 이루어진 최근 발견 중 하나는 바이러스를 식별하는 능력입니다. [18] 이 현미경은 작은 세포기관의 가시적이고 선명한 이미지를 생성하기 때문에 전자현미경에서는 바이러스나 유해 세포를 보기 위한 시약이 필요하지 않아 보다 효율적인 방법으로 병원체를 검출할 수 있다.

스캐닝 프로브 현미경

1981년부터 1983년까지 Gerd Binnig와 Heinrich Rohrer는 양자 터널링 현상을 연구하기 위해 스위스 취리히에 있는 IBM에서 일했습니다. 그들은 프로브와 샘플 표면 사이에 교환되는 아주 작은 힘을 읽는 양자 터널링 이론의 스캐닝 프로브 현미경인 실용적인 기기를 만들었습니다. 프로브는 표면에 너무 가깝게 접근하여 전자가 프로브와 샘플 사이에서 연속적으로 흐르고 표면에서 프로브로 전류를 생성할 수 있습니다. 현미경은 근본적인 이론적 설명의 복잡한 특성으로 인해 처음에는 잘 받아들여지지 않았습니다. 1984년 Jerry Tersoff와 D.R. Hamann은 뉴저지주 Murray Hill에 있는 AT&T의 Bell Laboratories에서 장비로 얻은 실험 결과와 이론을 연결하는 기사를 출판하기 시작했습니다. 이것은 1985년에 작동하는 상업용 기기로 밀접하게 뒤따랐고, 1986년에는 Gerd Binnig, Quate, Gerber가 원자간력 현미경을 발명했으며 Binnig와 Rohrer는 SPM으로 노벨 물리학상을 수상했습니다. [19]

초미세 프로브와 팁을 가공할 수 있는 능력이 향상됨에 따라 새로운 유형의 스캐닝 프로브 현미경이 계속 개발되었습니다.

형광 현미경

광학현미경의 가장 최근의 발전은 주로 생물학에서 형광현미경의 부상에 중점을 두고 있습니다. 20세기의 마지막 수십 년 동안, 특히 포스트 게놈 시대에 세포 구조의 형광 염색을 위한 많은 기술이 개발되었습니다. [20] 주요 기술 그룹은 특정 세포 구조의 표적화된 화학적 염색, 예를 들어 DNA를 표지하기 위한 화합물 DAPI, 형광성 리포터에 접합된 항체의 사용(면역형광 참조), 형광성 단백질(예: 녹색 형광성 단백질)을 포함합니다. 이러한 기술은 살아있는 샘플과 고정 샘플 모두에서 분자 수준의 세포 구조 분석을 위해 이러한 다양한 형광단을 사용합니다.

형광 현미경의 등장은 현대의 주요 현미경 디자인인 공초점 현미경의 발전을 주도했습니다. 이 원리는 1957년 Marvin Minsky에 의해 특허를 받았지만 레이저 기술은 이 기술의 실제 적용을 제한했습니다. Thomas와 Christoph Cremer가 최초의 실용적인 공초점 레이저 스캐닝 현미경을 개발한 것은 1978년이 되어서였고 이 기술은 1980년대를 통해 급속히 인기를 얻었습니다.

초고해상도 현미경

광학 현미경 기술에 대한 많은 현재 연구(21세기 초)는 형광 표지된 샘플의 초해상도 분석 개발에 중점을 두고 있습니다. 구조적 조명은 약 2~4배의 분해능을 향상시킬 수 있으며 STED(Stimulated Emission Depletion) 현미경과 같은 기술은 전자 현미경의 분해능에 근접하고 있습니다. 이것은 빛이나 여기에서 회절 한계가 발생하기 때문에 발생하므로 해상도가 2배가 되어야 과포화 상태가 됩니다. Stefan Hell은 단일 분자 시각화를 위해 형광 현미경을 채택한 Eric Betzig 및 William Moerner와 함께 STED 기술의 개발로 2014년 노벨 화학상을 수상했습니다. [23]

X선 현미경

X선 현미경은 물체를 촬영하기 위해 일반적으로 연 X선 대역의 전자기 복사를 사용하는 기기입니다. 1970년대 초 X선 렌즈 광학 기술의 발전으로 이 장비는 실행 가능한 이미징 선택이 되었습니다. [24] 화학적으로 고정되지 않은 생물학적 물질을 포함하여 물체의 3차원 이미지를 생성하기 위해 단층 촬영(마이크로 컴퓨터 단층 촬영 참조)에 자주 사용됩니다. 현재 더 큰 투과력을 갖는 하드 엑스선에 대한 광학을 개선하기 위한 연구가 진행되고 있습니다. [24]

현미경은 여러 클래스로 나눌 수 있습니다. 하나의 그룹은 이미지를 생성하기 위해 샘플과 상호 작용하는 것, 즉 빛 또는 광자(광학 현미경), 전자(전자 현미경) 또는 프로브(스캐닝 프로브 현미경)를 기반으로 합니다. 또는 현미경은 시료를 주사점을 통해 분석하는지(공초점 광학현미경, 주사전자현미경, 주사탐침현미경) 시료를 한 번에 분석하는지(광시야 광학현미경, 투과전자현미경)에 따라 분류할 수 있습니다.

광시야 광학현미경과 투과전자현미경은 시료를 투과하거나 시료에서 반사된 파동의 통과에 의해 생성된 상을 확대하기 위해 렌즈 이론(광현미경용 광학, 전자현미경용 전자석 렌즈)을 사용합니다. 사용되는 파동은 전자기(광학 현미경) 또는 전자빔(전자 현미경)입니다. 이러한 현미경의 분해능은 샘플을 이미지화하는 데 사용되는 방사선의 파장에 의해 제한되며, 파장이 짧을수록 분해능이 높아집니다. [20]

공초점 현미경 및 주사 전자 현미경과 같은 주사 광학 및 전자 현미경은 렌즈를 사용하여 샘플에 빛이나 전자의 초점을 맞춘 다음 샘플과 상호 작용하는 빔에 의해 생성된 신호를 분석합니다. 그런 다음 샘플 위로 포인트를 스캔하여 직사각형 영역을 분석합니다. 상대적으로 큰 화면에 물리적으로 작은 샘플 영역을 스캔하여 데이터를 표시하여 이미지를 확대합니다. 이 현미경은 광시야 광학현미경, 프로브 및 전자현미경과 동일한 해상도 한계를 가지고 있습니다.

스캐닝 프로브 현미경은 또한 샘플의 단일 지점을 분석한 다음 직사각형 샘플 영역에서 프로브를 스캔하여 이미지를 구축합니다. 이 현미경은 이미징을 위해 전자기 또는 전자 방사선을 사용하지 않기 때문에 위에서 설명한 광학 및 전자 현미경과 동일한 해상도 제한이 적용되지 않습니다.

광학

가장 일반적인 유형의 현미경(그리고 최초로 발명된)은 광학 현미경입니다. 이것은 초점면에 배치된 샘플의 확대된 이미지를 생성하는 하나 이상의 렌즈를 포함하는 광학 기기입니다. 광학 현미경에는 굴절 유리(가끔 플라스틱 또는 석영)가 있어 눈이나 다른 광 검출기에 빛을 집중시킵니다. 거울 기반 광학 현미경은 동일한 방식으로 작동합니다. 가시광선 범위의 빛을 가정할 때 광학 현미경의 일반적인 배율은 최대 1250x이며 이론적인 분해능 한계는 약 0.250마이크로미터 또는 250나노미터입니다. [20] 이것은 실제 확대를 다음으로 제한합니다.

1500x. 전문 기술(예: 주사 공초점 현미경, Vertico SMI)은 이 배율을 초과할 수 있지만 해상도는 회절로 제한됩니다. 자외선과 같은 더 짧은 파장의 빛을 사용하는 것은 근접장 주사 광학 현미경과 같은 장치와 마찬가지로 광학 현미경의 공간 분해능을 향상시키는 한 가지 방법입니다.

Sarfus는 표준 광학 현미경의 감도를 나노미터 필름(최소 0.3nm)과 분리된 나노 물체(최소 2nm 직경)를 직접 시각화할 수 있는 지점까지 증가시키는 최신 광학 기술입니다. 이 기술은 교차 편광 반사광 현미경을 위한 비반사 기판의 사용을 기반으로 합니다.

자외선은 눈에 투명한 샘플의 이미징뿐만 아니라 미세한 특징의 해상도를 가능하게 합니다. 실리콘은 이 파장 영역에서 투명하기 때문에 근적외선을 사용하여 접합된 실리콘 장치에 내장된 회로를 시각화할 수 있습니다.

형광현미경에서는 자외선에서 가시광선에 이르는 많은 파장의 빛을 사용하여 시료가 형광을 띠게 하여 눈으로 보거나 특별히 민감한 카메라로 볼 수 있습니다.

위상차 현미경은 투명한 표본을 통과하는 빛의 작은 위상 편이를 이미지의 진폭 또는 대비 변화로 변환하는 광학 현미경 조명 기술입니다. 위상차를 사용하면 슬라이드를 보기 위해 염색할 필요가 없습니다. 이 현미경 기술은 살아있는 세포의 세포 주기를 연구하는 것을 가능하게 했습니다.

전통적인 광학 현미경은 최근에 디지털 현미경으로 발전했습니다. 접안렌즈를 통해 물체를 직접 보는 것 외에도 또는 그 대신에 디지털 카메라에 사용되는 것과 유사한 유형의 센서를 사용하여 이미지를 얻은 다음 컴퓨터 모니터에 표시합니다. 이러한 센서는 응용 프로그램에 따라 CMOS 또는 CCD(전하 결합 소자) 기술을 사용할 수 있습니다.

민감한 광자 계수 디지털 카메라를 사용하여 취약한 생물학적 샘플의 손상을 방지하기 위해 매우 낮은 조도의 디지털 현미경을 사용할 수 있습니다. 얽힌 광자 쌍을 제공하는 광원이 가장 빛에 민감한 샘플의 손상 위험을 최소화할 수 있음이 입증되었습니다. 광자 희소 현미경 검사법에 고스트 이미징을 적용하는 경우 샘플은 적외선 광자로 조명되며, 각각은 광자 계수 카메라에 의한 효율적인 이미징을 위해 가시 대역의 얽힌 파트너와 공간적으로 상관됩니다. [26]

전자

전자현미경의 두 가지 주요 유형은 투과전자현미경(TEM)과 주사전자현미경(SEM)입니다. [20] [21] 그들은 둘 다 샘플에 고에너지 전자빔을 집중시키기 위해 일련의 전자기 및 정전기 렌즈를 가지고 있습니다. TEM에서 전자는 기본 광학 현미경과 유사하게 샘플을 통과합니다. 전자는 대부분의 물질에 의해 강하게 산란되기 때문에 이것은 신중한 샘플 준비가 필요합니다. [21] 전자가 통과할 수 있도록 샘플도 매우 얇아야 합니다(100nm 미만). [20] [21] 오스뮴과 중금속으로 염색된 세포의 단면을 보면 투명한 소기관 막과 리보솜과 같은 단백질이 보입니다. [21] 0.1 nm 수준의 분해능으로 바이러스(20 – 300 nm)와 DNA 가닥(폭 2 nm)을 자세히 볼 수 있습니다. 대조적으로 SEM은 미세한 전자빔으로 벌크 물체의 표면을 스캔하는 래스터 코일을 갖는다. 따라서 시편을 반드시 단면화할 필요는 없지만 비전도성 샘플의 경우 나노미터 금속 또는 탄소층으로 코팅해야 할 수 있습니다. SEM은 건조를 방지하기 위해 가능한 얇은 수증기에서 샘플의 빠른 표면 이미징을 허용합니다. [20] [21]

스캐닝 프로브

다양한 유형의 스캐닝 프로브 현미경은 작은 프로브를 스캔하고 표본과 상호 작용할 때 발생하는 다양한 유형의 상호 작용에서 발생합니다. 이러한 상호 작용 또는 모드는 특성화 맵을 형성하기 위해 표면의 위치 함수로 기록되거나 매핑될 수 있습니다. 스캐닝 프로브 현미경의 세 가지 가장 일반적인 유형은 원자간력 현미경(AFM), 근거리 주사 광학 현미경(MSOM 또는 SNOM, 주사 근거리 광학 현미경) 및 주사 터널링 현미경(STM)입니다.[27] 원자간력현미경은 보통 실리콘이나 질화규소로 된 미세한 탐침을 캔틸레버에 부착하고 탐침을 시료 표면에서 스캔하고 탐침과 시료 표면 사이의 상호작용을 일으키는 힘을 가지고 있다. 측정되고 매핑됩니다. 근거리 주사 광학 현미경은 AFM과 유사하지만 프로브는 일반적으로 빛이 통과할 수 있는 구멍이 있는 팁으로 덮인 광섬유의 광원으로 구성됩니다. 현미경은 투과광 또는 반사광을 포착하여 일반적으로 생물학적 표본 표면의 매우 국부적인 광학 특성을 측정할 수 있습니다. 주사 터널링 현미경은 단일 정점 원자가 있는 금속 팁이 전류가 흐르는 튜브에 부착되어 있습니다. [28] 터널링 전류가 팁의 컴퓨터 움직임에 의해 일정하게 유지되고 팁의 기록된 움직임에 의해 이미지가 형성될 때까지 전도성 샘플의 표면에 팁을 스캔합니다. [27]

기타 유형

주사 음향 현미경은 음파를 사용하여 음향 임피던스의 변화를 측정합니다. 원칙적으로 Sonar와 유사하게 집적 회로에서 발견되는 것을 포함하여 재료의 표면 아래에서 결함을 감지하는 것과 같은 작업에 사용됩니다. 2013년 2월 4일, 호주 엔지니어들은 비할 데 없는 정밀도를 제공하는 "양자 현미경"을 만들었습니다. [29]


나는 생물학을 사랑했어야 했다

나는 생물학을 사랑했어야 했지만 이름의 생명 없는 암송인 것을 발견했습니다: 골지체와 크렙스 주기 유사분열, 감수분열 DNA, RNA, mRNA, tRNA.

교과서에서는 놀라움 없이 놀라운 사실을 제시했다. 누군가는 내 몸의 모든 세포가 동일한 DNA를 가지고 있다고 나에게 말했을 것입니다. 그러나 아무도 그것이 얼마나 미친 짓이라고 내 어깨를 흔들지 않았습니다. 에 쓴 루이스 토마스가 필요했습니다. 메두사와 달팽이:

진정한 놀라움은 놀라움을 원한다면 이 과정입니다. 당신은 정자와 난자의 결합에서 파생된 단일 세포로 시작하여 둘, 그 다음 넷, 여덟 등으로 분열하고, 특정 단계에서 모든 자손을 인간으로 갖는 단일 세포가 나타납니다. 뇌. 그러한 세포가 있다는 것만으로도 지구의 가장 큰 놀라움 중 하나가 될 것입니다. 사람들은 깨어 있는 시간 내내 끝없는 경이로움 속에서 서로를 부르며 그 감방 외에는 아무 말도 하지 않고 하루 종일 걸어다녀야 합니다.

고등학교 생물학 교사가 학급에서 배아가 어떻게 분화할 수 있는지 물은 다음 잠시 멈추고 그것에 대해 진지하게 생각해 보았으면 합니다. 전체 주제는 그 질문에 대한 답변에 있습니다. 배아액의 화학적 구배는 일부 세포의 유전자 발현 프로그램을 약간 변경하는 신호로 충분하지만 이제 다른 세포는 그렇지 않습니다. 그리고 이것들은 차례로 더 세련된 화학 신호를 방출합니다. 곧, 당신은 뇌 세포와 발 세포를 갖게 됩니다.

왜 우리는 화학 공식을 외웠지만 그것에 대해 말하지 않았습니까? 대학에서 Douglas Hofstadter의 책을 읽었을 때였습니다. 괴델, 에셔, 바흐, 나는 세포를 재귀적으로 자기 수정하는 프로그램으로 이해하게 되었습니다. 언어만으로도 감동적이었다. 그것은 RNA를 만드는 DNA, 단백질을 만드는 RNA, DNA에서 RNA로의 전사를 조절하는 단백질 등의 배아가 작은 Lisp 프로그램과 같다고 제안했습니다. 지구에. 더 흥미로운 것을 상상할 수 있습니까?

누군가 나에게 이렇게 말했어야 했다.

뒤뜰에 화려한 우주선이 착륙한다고 상상해보십시오. 문이 열리고 배울 수 있는 모든 것을 조사하도록 초대됩니다. 기술은 분명히 우리가 만들 수 있는 것보다 수백만 년 앞서 있습니다.

이것은 생물학입니다.

– Bert Hubert, "우리의 놀라운 면역 시스템"

생물학 수업에서 생물학은 생명의 비밀에 대한 탐구로 제시되지 않았습니다. 교과서는 탐구를 짜내었다. 우리는 실제 생물학자들, 그들이 가진 실제 질문, 답을 찾기 위해 수행한 실제 실험에 대해 전혀 알지 못했습니다. 우리는 단지 그들의 결론을 받았습니다.

예를 들어 나는 1940년대에 Oswald Avery라는 사람이 두 가지 문화에 대해 의아해했다는 것을 결코 알지 못했습니다. 연쇄상 구균 박테리아. 하나는 접시에 담았을 때 거친 질감을 가지고 있었고 다른 하나는 매끄럽고 윤기가 흘렀습니다. Avery는 부드러운 스트레인과 거친 스트레인을 혼합했을 때 이후의 모든 세대도 매끄럽다는 것을 알아냈습니다. 접시에 담긴 유전. 무엇이 작동하게 했는가? 이것은 그 당시 가장 흥미진진한 미스터리 중 하나였습니다.

대부분의 전문가들은 단백질이 어떤 식으로든 책임이 있다고 생각했으며, 그 특성은 다양한 농도의 화학 물질을 통해 매끄럽게 인코딩되었습니다. Avery는 핵산의 역할을 의심했습니다. 그래서 그는 실험을 했습니다. 우리가 학교에 있는 벤치에서 복제할 수 있는 실험이었습니다. 그는 원심분리기, 물, 세제 및 산만 사용하여 매끄러운 연쇄상 구균 배양에서 핵산을 정제했습니다. 알코올과 함께 침전되어 섬유질이 되었습니다. 그는 거친 문화에 그것을 조금 더했고, 그 문화는 다음 세대에 매끄럽게 되었습니다. 따라서 이 섬유질은 “변형 원리”, 즉 오랫동안 추구해 온 유전 인자였습니다. Avery의 실험은 10년 후 이중 나선의 발견으로 끝난 열광적인 연구를 촉발했습니다.

폴 록하트(Paul Lockhart)는 그의 "수학자 애가(Mathematician's Lament)"에서 학교가 우리에게 질문을 빼앗아 수학을 저렴하게 만드는 방법을 설명합니다. 삼각형이 상자를 얼마나 차지하는지 묻지 않습니다.

그것은 우리가 좋아할 만한 퍼즐입니다. (삼각형의 상단에서 수직선을 떨어뜨리면 두 개의 직사각형이 반으로 잘려 삼각형 내부의 면적이 외부의 면적과 같다는 것을 알게 됩니다.) 대신 우리는 삼각형의 넓이를 원할 경우 절차는 다음과 같습니다.

생물학도 이와 비슷하지만 더 지저분한 주제이기 때문에 더 나쁘다. 사실은 매우 임의적인 것 같습니다. 우리는 처음에 우리가 왜 신경을 쓰는지 이해하지 않고 "지질 이중층"과 "소포체"를 구별하라는 말을 들었습니다.

거대한 주제는 얇고 깊은 조각으로 접근하는 것이 가장 좋습니다. 프로그래밍 방법을 처음 배울 때 이것을 발견했습니다. 교과서는 전혀 효과가 없었습니다. 내가 나 자신을 위해 작은 프로젝트를 시작했을 때만 클릭하기 시작했습니다. 이 프로젝트는 단순한 동기 부여가 아니라 조직 원칙, 내가 길에서 주운 무작위 철 조각을 배열하는 자석이었습니다. "메모이제이션"과 같은 추상적인 개념에 대해 배우고 싶습니다. 왜냐하면 내 문제를 해결하는 데 필요하고 이러한 개념은 내 예에 비추어 추상성을 잃을 것이기 때문입니다.

생물학도 다르지 않습니다. 학습은 질문에서 시작됩니다. 배아는 어떻게 분화합니까? 내 눈은 왜 파랗지? 햄스터는 어떻게 치즈를 근육으로 만들까요? 코로나바이러스는 왜 일부 사람들을 다른 사람들보다 훨씬 더 아프게 만드는가?

몇 달 전에 저는 SARS-CoV-2와 면역 체계에 대한 몇 가지 질문에 답하기 위해 잡지 작업을 시작했습니다. 다음과 같은 단락이 발생했습니다.

낮은 MOI 감염(MOI, 0.2)에서 ACE2의 외인성 발현은 SARS-CoV-2를 복제하고 구성하는 것을 가능하게 했습니다.

전체 읽기의 54%가 300배 이상의 커버리지를 매핑합니다.

30kb 게놈(그림 1A 및 1B). 웨스턴 블롯 분석은 이러한 RNA-seq 데이터를 확증했습니다... 바이러스 부하의 극적인 증가에도 불구하고 우리는 IFN-I 및 IFN-III 발현을 담당하는 키나아제인 TBK1의 활성화나 STAT1 및 MX1의 유도를 관찰하지 못했습니다. IFN-I 자극 유전자(그림 S1A Sharma et al., 2003)…

–“SARS-CoV-2에 대한 불균형 호스트 대응이 COVID-19의 발전을 주도합니다.”

Wikipedia를 참조하지 않고 문장을 이해하기가 어려웠습니다. 특히 면역학에서 명명법은 광범위합니다. 한 문장은 "백혈구", 다음은 단핵구, 다음은 림프구를 가리킬 수 있습니다. 정사각형과 직사각형의 상황이 많이 있습니다. 모든 인터루킨은 사이토카인이지만 모든 사이토카인이 인터루킨인 것은 아닙니다.

나는 그 복잡성이 그렇게 프랙탈적인 주제를 본 적이 없습니다. 그런 식으로 계산하는 것이 생각납니다. 프로그래밍의 하루에는 정교한 정규식 구성, 파일 설명자 누출 조사, 방금 작성한 응용 프로그램의 경쟁 조건 디버깅, 모듈 인터페이스를 통한 생각이 포함될 수 있습니다. 컴파일러, 셸, CPU, DOM 등 어디에서나 작업의 수명을 숨기는 추상화입니다. 생물학은 이와 비슷합니다. 살아있는 시스템이 의도적으로 설계되지 않았기 때문에 훨씬, 훨씬 더 나쁩니다. 그것은 모두 전역 가변 상태의 큰 슬롭입니다. 제어는 이 것을 상향 조절하면서 그 억제인자의 촉진제를 억제함으로써 달성됩니다. 당신은 내가 타고난 면역 체계의 중요한 최전선 역할을 하는 호중구를 다룰 수 있다고 생각했을 때와 같이 무언가가 어떻게 작동하는지 알고 있다고 생각합니다. 그들 중 일부는 당신이 안다고 생각했던 것과 정반대로 행동하는 것 같습니다. 생물학의 모든 것이 이와 같습니다. 규칙에 대한 모든 예외입니다.

그러나 생물학은 컴퓨팅과 마찬가지로 바닥이 있고 바닥이 추상적이지 않습니다. 물리적입니다. 서로 부딪히는 모양입니다. 사실 20세기 분자생물학의 위대한 계시는 기능과 구조의 결합이었습니다. 쌍을 이루는 나선을 형성하는 주기적인 결정은 유전의 자연적 저장소입니다 왜냐하면 몸을 구부리고 긴장을 풀고 보완재로 두 배로 늘릴 수있는 능력. 완전한 결정학적 세부 사항에 대해 연구된 최초의 단백질인 헤모글로빈은 에너지의 효율적인 저장인 것으로 나타났습니다 왜냐하면 어떻게 산소 원자가 레고처럼 몸에 찰싹 달라붙는지, 각각의 스냅은 나머지 슬롯을 넓혀서 거의 한 입에 실을 수 있도록 합니다. 대부분의 단백질은 이렇습니다. 운동을 주도하는 것은 작은 모터처럼 비틀어지며 근육을 수축시키는 것은 올라가고 서로를 압축합니다. 세포도 끊임없이 대화하고 있으며 그들이 말하는 언어는 형태입니다. 자물쇠로 들어가는 열쇠입니다. 단백질이 세포막에 걸쳐 있을 수 있고 사이토카인(일종의 신호 분자)이 세포막과 결합하면 모양이 바뀌므로 막 안쪽에 있는 다른 분자에 대한 그립이 느슨해집니다. , 마치 축구공을 더듬는 것처럼 - 그 축구공은 핵으로 가는 신호 그 자체일 수 있습니다.

제 생각에는 생물학에 대한 제 이해가 고등학교 때 너무 순조로웠던 것 같아요. 나는 그것을 알고 있었다 DNA → RNA → 단백질 그리고 이것을 "유전자 발현"이라고 불렀지만 유전자가 실제로 어떻게 "켜지는" 것과 같은 기본에 대해 혼란스러웠습니다. 그리고 일단 켜진 후에는 잘 켜졌습니까? 물리적으로 생각하면 더 명확합니다. 포유류의 DNA는 하나의 긴 이중 나선 구조가 아니라 히스톤이라고 하는 작은 원형 단백질 주위에 단단히 감겨 있습니다.

생성된 섬유의 구조는 어떤 유전자가 발현되는지에 영향을 미칩니다. 이는 DNA를 RNA로 전사하는 작은 분자 기계가 실제로 나선을 따라 이동해야 하기 때문입니다. 그리고 나선의 일부, 즉 시야에서 말려 들어가지 않은 부분만 따라갈 수 있기 때문입니다. 유전자를 "발현"한다는 것은 주어진 순간에 기계가 DNA의 특정 부분에 접근하여 많은 RNA 전사체를 생성하여 유전자가 코딩하는 많은 단백질을 생성한다는 것을 의미합니다. 섬유를 약간 비틀면 기계가 볼 수 있는 것을 변경하여 생산하는 단백질의 분포를 변경합니다. 세포를 "재프로그래밍"했습니다. (유전자 발현을 제어하는 ​​방법은 여러 가지가 있으며, 아마도 가장 흔한 것은 DNA의 어딘가에 고정되어 전사 기계를 물리적으로 차단하는 "억제자"일 것입니다.)

RNA 시퀀싱 또는 줄여서 RNA-seq라고 하는 현대 생물학의 핵심 기술 중 하나는 동결된 세포를 가져와 그 내부의 RNA 전사체를 계산합니다. 실제로 그 순간에 발현되는 모든 단백질의 스냅샷을 얻을 수 있습니다. 결과는 말 그대로 유전자를 전사 수에 매핑하는 큰 테이블입니다. 한 종류의 세포 대 다른 종류의 세포가 되는 것, 또는 한 종류의 세포 분위기 대 다른 종류, 예를 들어 건강 대 질병에 있는 것은 이 표에서 다른 분포를 갖는 문제일 뿐입니다. RNA-seq 결과는 종종 고차원 공간에서 벡터로 표현되며, 좌표를 형성하는 표의 카운트는 세포가 환경에 자기 조절하고 적응할 때 이 발현 공간을 통해 이동합니다.

생물학에 대한 물리적 이해를 어떻게 발전시키나요? 나는 사진을 좋아한다. 내가 가장 좋아하는 책 중 하나는 생명의 기계, 데이비드 굿셀 지음. 손으로 그린 ​​멋진 일러스트가 가득합니다. 여기에서 박테리아의 편모 운동이 상황에 따라 표시되고 삽입된 부분에서 확대되어 세 번째 사진이 기능적 요소를 강조 표시합니다.

이 책이 효과를 발휘하는 것은 기본적으로 다음과 같은 전제로 분자 생물학을 다시 소개하고 있다는 것입니다. 세포는 매우 빠르고 붐비는 곳이며 작은 기계로 가득 차 있으며 대부분은 단백질이며 자세히 살펴보면 이해할 수 있습니다. 그것은 서로 다른 규모에서 사물을 관련시키는 위와 같은 삽입물을 통해 특히 훌륭한 작업을 수행합니다. “방이 쌀알로 가득 차 있다고 상상해보십시오. 그러면 손가락 끝을 구성하는 10억 개 정도의 세포에 대한 아이디어를 얻을 수 있습니다.”

글이 아주 좋습니다. 그것은 어떻게 든 당신이 상상하게합니다 운동 이 기계의. 세포 세계에 대해 생각할 때 단순히 우리 자신의 것을 소형화하는 것이 유혹적이지만 세포 규모에서 사물은 이상하게 행동합니다. 이동은 본질적으로 무작위 확산에 의해 이루어집니다. “생물학적 분자의 움직임과 상호 작용은 주변의 물 분자에 의해 완전히 지배됩니다… 세포 내부에서 [a] 단백질은 물 분자에 의해 사방에서 타격을 받습니다. 항상 빠른 속도로 앞뒤로 튀지만 어디로든 가려면 오랜 시간이 걸립니다.”

무작위 확산은 먼 거리를 여행하는 믿을 수 없을 정도로 느린 방법이지만 짧은 거리를 탐색하는 믿을 수 없을 정도로 빠른 방법이라는 것이 밝혀졌습니다. 세포 안의 단백질이 된다는 것은 방을 가로질러 가는 데 한 시간이 걸릴 수도 있는 붐비는 하우스 파티에 있는 것과 같지만 거기에 도착할 때쯤이면 모든 사람과 60만 번 부딪힌 것입니다.

이 점은 내가 좋아하는 또 다른 책에 아름답게 그려져 있는데, 세포 생물학에 대한 컴퓨터 과학자 안내서, 윌리엄 W. 코헨 저:

소기관에 가까이 오는 분자는 잠시 동안 가까이에 있는 경향이 있으며 여러 번 브러시합니다. 그림 20은 이것이 사실인 이유에 대한 몇 가지 직관을 제공합니다.

그 결과 단백질 p에 대한 수용체가 세포 소기관 표면의 작은 부분이라도 덮는다면 소기관은 놀랍게도 p를 인식하는 데 효율적일 것입니다. 예를 들어, 전형적인 진핵 세포 표면의 0.02%만이 p에 대한 수용체를 갖는다면, 세포는 전체 표면이 p에 대한 수용체로 코팅된 것과 같은 효율의 약 절반이 될 것입니다.

이것은 생물학이 어떻게 작동할 수 있는지 즉시 명확히 하는 종류의 사실입니다. "따라서 셀 크기의 개체는 '높은 대역폭'을 갖습니다."라고 Cohen은 씁니다. "그들은 막으로 둘러싸여 있더라도 수백 가지의 서로 다른 화학 신호를 인식하거나 흡수할 수 있습니다."

Cohen의 책은 생물학의 "읽기 지식"을 습득하면서 배운 것을 정제하려는 시도로 제시됩니다. . 그는 방법을 설명하는 데 매우 능숙합니다. 생물학자는 자신이 알고 있는 것을 어떻게 압니까? 컴퓨터 과학자에게 생물학자의 방법은 미친 것처럼 보일 수 있습니다. 문제는 프로그래머가 단계별 디버거에서 말하는 방식으로 분석하기에는 세포가 너무 작고, 너무 많고, 너무 복잡하다는 사실에서 비롯됩니다. 생물학자들이 주로 하는 일은 다음과 같습니다.

  • 밀도가 다른 조각을 분리하기 위해 원심 분리기에서 15,000G로 물건을 회전시킵니다.
  • 젤과 자석을 사용하여 크기가 다른 물건을 분리하십시오. (“겔 전기영동.”)
  • 그 젤 중 하나를 가져 와서 부품을 펼치기 위해 특수 종이로 닦으십시오. 그런 다음 특정 단백질에 결합하는 항체로 종이를 씻으십시오. 마지막으로 종이를 씻는다. 또 다른 첫 번째 항체에 결합하는 항체와 결합하면 형광을 발합니다. 메타 항체가 어디에서 빛을 발하는지 확인하십시오. 그것이 바로 당신이 찾고 있던 단백질입니다. (나는 "서양 반점"을 설명하고 있다고 생각합니다.)
  • 형광 항체 트릭을 사용하여 관심 있는 하나 이상의 단백질을 발현하는 세포에 태그를 지정합니다. 그런 다음 한 번에 하나씩만 들어갈 수 있을 정도로 작은 튜브를 통해 세포를 짜냅니다. 각 세포가 지나갈 때 레이저를 통과시켜 형광 태그를 읽고 전하를 사용하여 특정 상자로 리디렉션합니다. 이제 기준과 일치하는 셀을 정렬하고 계산할 수 있습니다. ("유세포 분석.")
  • 유전적으로 미생물을 변경하여 분자 기계가 세포주에서 한 번에 하나의 유전자를 체계적으로 끄고 어떤 변화가 전체 동물의 게놈을 편집하는지 확인하고 그 삶을 관찰하도록 하는 분자 기계를 만들 수 있습니다.

Cohen은 생물학에 대한 읽기 지식을 얻으려고 할 때 개별적인 사실보다 방법을 연구하는 것이 거의 더 유용하다는 것을 발견했고 저도 알고 있습니다. 방법이 연구 전반에 걸쳐 고도로 보존되어 있기 때문입니다. 여러분 웨스턴 블롯을 합니다. 여러분 유세포 분석 및 RNA-seq를 수행합니다. 모든 논문에서 이 내용을 볼 수 있습니다. (또는 동일한 주제에 대한 변형: 분리, 분류, 선택, 유전자 조작.)

그것이 기초입니다. 또는 거의: 가장 좋아하는 리소스인 여덟째 날의 창조: 생물학 혁명의 창시자들, Horace Freeland Judson 저. 이 책의 일부는 1970년대에 New Yorker에 연재되었습니다. 그것은 파워 브로커 생물학, 원자의 걸작. 저드슨은 프란시스 크릭(Francis Crick), 자크 모노(Jacques Monod), 프랑수아 제이콥(François Jacob)과 ​​수백 건의 대화를 나누었고, 친구, 배우자, 동료들과 함께 모든 논문을 읽고 편지를 모두 읽었지만 과학적으로 설득력이 없었습니다. Judson은 항상 실제를 설명합니다.

그리고 그는 잘못된 회전을 강조합니다. 예를 들어, tRNA(RNA 염기의 삼중항을 암호화하는 아미노산에 연결하는 어댑터 분자)가 발견되기 전에는 많은 혼란이 있었습니다. 어디에서 전사를 시작해야 하는지 또는 한 코돈과 다음 코돈을 구분하는 방법을 다른 사람이 어떻게 알 수 있기 때문에 일종의 구두점이 있어야 한다고 널리 믿어졌습니다. 특정 정신 모델이 뿌리를 내렸습니다. 계속되는 이론은 RNA가 다양한 아미노산을 위한 특별한 모양의 주머니를 형성한다는 것이었습니다. 각 3중항이나 4중항 등을 확대하면(당시 그 계획은 알려지지 않음) 항상 한 종류의 아미노산만 들어갈 수 있는 동일한 독특한 모양을 형성할 것이라는 아이디어였습니다. 아미노산 사슬은 RNA 가닥 옆에 형성되어 거의 곰팡이처럼 사용됩니다. 이것은 핵에서 일어나는 것으로 생각되었습니다. 단백질 합성이 어댑터를 통해 발생했으며 따라서 핵산이 디지털 코드라기보다는 곰팡이처럼 작용하지 않고 더 순수한 정보라는 생각은 놀라운 일이었습니다.

Woods Hole의 풀밭에 앉아 Crick은 유전자와 단백질에 대해 이야기하고 있었는데, 특히 유전자와 단백질이 동일선상에 있다는 가정과 Benzer와 Brenner의 계획에 대해 이야기하고 있었습니다. 세포질에 있는 무언가에 의해 1차 서열에 놓입니다. . . . "저는 보리스가 그것을 반드시 믿었다고 생각하지는 않지만, 불가능하지 않다고 생각한 아이디어였습니다."

. . .

Crick은 또한 Watson과 Rich의 RNA 모델 구축 시도에 대해 회의적인 시선을 보냈습니다. “물론, 그것에 대한 우리의 생각이 완전히 틀렸다는 것을 알고 있습니다. 우리는 RNA가 20개의 공동으로 어떤 구조를 가지고 있다고 생각했는데, 바로 그 시기였습니다. 음-흠. 불행히도 사람들은 우리가 그 당시에 알지 못했던 것이 무엇인지 잊어버렸습니다.”

다시 말해, 이 책은 우리에게 과학에 대한 관점을 제공합니다. ~ 전에 발견. 그것은 주제에 대한 실무자의 관점입니다. 교과서의 반대말이다.

면역 체계를 연구하려고 하면 브렛 빅터 같은 기분이 들게 되었고, 이 주제를 더 쉽게 이해하기 위해 무엇을 하거나 구축할 수 있을지 궁금해졌습니다. 몇 가지가 떠오릅니다.

놀라운 YouTube 설명이 있습니다. Ninja Nerd Science의 면역 체계에 대한 비디오는 기적이었습니다. 모두 대학원생이 전달한 것입니다. 그는 천재다. 그가 그렇게 잘하는 것은 Goodsell이 한 것입니다. 생명의 기계 책은 그 유명한 "세포의 내부 생활(Inner Life of the Cell)" 3D 애니메이션이 그렇게 잘하는 것, 즉 "보이지 않는 것을 보도록" 도와줍니다.

하지만 일반 사람들이 유용한 일러스트레이션을 더 쉽게 만들 수 있어야 하는지 궁금합니다. 도구 면에서 작성하는 것이 얼마나 쉬운지 생각해 보십시오. 웹에서 클릭 한 번이면 멋진 하이퍼링크 문서를 만들고 게시할 수 있는 Markdown 지원 텍스트 영역이 있습니다. 키보드가 있는 사람은 누구나 Wikipedia에 몇 문장을 기고하거나 Stack Exchange에서 질문에 답할 수 있습니다. 대조적으로 그리기는 어렵고 애니메이션을 적용하는 것은 적어도 10배는 더 어렵습니다. 그러나 이러한 매체는 생물학적 과정을 이해하는 데 필수적입니다.

내가 최근에 RNA-seq를 설명하는 박사 과정 학생과 Zoom에 있었을 때 그는 iPad Pro를 꺼내 본질적으로 Khan Academy 강의를 하면서 이야기를 하며 그림을 그렸습니다. 이러한 도구는 더 보편화되고 저렴해질 필요가 있습니다.

그러나 복잡한 개체를 그리는 것이 지루하지 않게 하려면 Adobe Illustrator, BioRender 및 CellPAINT의 패턴 브러시와 같은 더 많은 소프트웨어가 필요합니다. Molecular Maya와 같은 더 많은 소프트웨어가 필요하지만, 제스처를 할 수 있는 모든 사람이 애니메이션에 액세스할 수 있도록 Victor의 Stop Drawing Dead Fish와 같이 더욱 단순화되었습니다.

벡터 그래픽과 실행 취소 히스토리를 사용하여 공동으로 편집 가능한 이미지, 즉 Wikipedia 또는 Stack Exchange와 같은 지식 프로젝트의 일부로 천천히 개선할 수 있는 이미지를 만드는 것이 가능해야 합니다.

나는 Ninja Nerd 강의에서 화이트보드의 스크린샷을 찍을 수 있기를 원합니다. 적응 면역 체계에 있는 선수들의 크고 아름다운 도표입니다. 다른 사람에 의해 각 부분을 차례로 설명합니다. 탐색하기 쉽고, 표준 브라우저에서 작동하고, 블로그 게시물에 포함할 수 있는, 공동으로 편집 가능한 큰 "지도"(계층적 다이어그램)가 있어야 합니다.

물론 더 많은 사람들에게 그림 그리는 방법을 가르쳐야 합니다. 저평가된 스킬입니다. 그리고 위의 멋진 책들처럼 생생하게 쓰는 법.

그러나 생물학은 시뮬레이션에 매우 적합합니다. 너무 작아서 볼 수 없는 기계의 세계입니다. 문제는 3차원 인터랙티브 시뮬레이션을 만들기 위해 너무 많은 전문 기술이 필요하다는 것입니다. MockMechanics 또는 Minecraft와 같은 툴킷이 필요합니다. ~이다 Minecraft이지만 생물학에 중점을 둡니다. 또는 훨씬 더 나은 것.

Watson과 Crick이 발견을 위해 특별히 제작된 문자 그대로의 물리적 모델에 의존한 것은 우연이 아닙니다. Victor의 Dynamicland는 이러한 모델을 구축할 수 있는 몰입형 협업 공간을 상상합니다.

이것은 내가 면역 체계에 관한 기사를 작성할 때 원했던 것입니다. 손에 들고 놀 수 있는 모델을 만들고 싶었습니다. 면역 반응이 일어나는 동안 상피 내부를 돌아다닐 수 있는 박물관을 원했습니다. 핀보드와 같은 물리적 공간에 아이디어를 넣고 싶었습니다. TLR은 여기, 다른 타고난 군비와 함께 CD4+ T 세포는 거기, 적응형 세계에서는 텍스트처럼 검색, 복사-붙여넣기, 공유 및 구성이 가능하기를 원했습니다.

우리에게도 영감이 필요하다고 생각합니다. 다른 과학에서와 마찬가지로 생물학에도 로맨스가 있습니다. 굿 윌 헌팅 꺼낼 수 있습니다. 우리는 영웅이 필요합니다. 슬램 덩크 백신이나 빠르고 신뢰할 수 있는 테스트의 형태로 우리를 이 전염병에서 구해내는 사람은 누구나 자신의 영광을 위해서가 아니라 우리 아이들을 위한, 파인먼이 언젠가 꿈꾸는 이름이 되어야 합니다.


세포 이론

1800년대 초반까지 과학자들은 다양한 유기체의 세포를 관찰했습니다. 이러한 관찰을 통해 독일 과학자인 Theodor Schwann과 Matthias Jakob Schleiden은 세포를 모든 생명체의 기본 구성 요소로 제안했습니다. 1850년경 Rudolf Virchow라는 독일 의사가 현미경으로 세포를 연구하던 중 우연히 세포가 분열하여 새로운 세포를 형성하는 것을 보았습니다. 그는 살아있는 세포가 분열을 통해 새로운 세포를 생산한다는 것을 깨달았습니다. 이러한 깨달음을 바탕으로 Virchow는 살아있는 세포가 다른 살아있는 세포에서만 발생한다고 제안했습니다.

슈반(Schwann), 슐라이덴(Schleiden), 비르호우(Virchow) 세 과학자의 아이디어는 모든 생물학을 통합하는 기본 이론 중 하나인 세포 이론으로 이어졌습니다.

  • 모든 유기체는 하나 이상의 세포로 구성됩니다.
  • 유기체의 모든 생명 기능은 세포 내에서 발생합니다.
  • 모든 세포는 기존 세포에서 나옵니다.

나노스케일 전압계는 일반 시야에 숨겨진 생물학을 드러냅니다.

전압계는 일반적으로 생명 과학 연구실과 관련이 있지만 세포 구조 전반의 전압을 측정하는 새로운 나노 장치는 생물학자들에게 새로운 지평을 열 수 있습니다.

이 기사는 매거진&rsquos 편집위원회와 별도의 상업 부서인 Scientific American Custom Media가 저자와 협력하여 작성했습니다.

전압계는 전기 회로와 배터리의 전압을 측정하는 데 일상적으로 사용됩니다. 그러나 전압계가 너무 작아서 살아있는 세포 속으로 들어가 세포 소기관으로 알려진 구조의 외부 층을 가로질러 전압을 측정할 수 있다고 상상해 보십시오. 최근 한 논문에서 보고된 바와 같이 시카고 대학의 연구원 팀이 개발한 것입니다. 자연나노기술.

심장 박동과 신경을 통한 통증 신호 전달을 포함한 많은 생물학적 과정은 전기의 흐름에 의존합니다. 이는 차례로 세포와 세포 소기관을 둘러싸고 있는 원형질막을 가로지르는 전위 또는 전압을 필요로 합니다. 과학자들은 그러한 막 전위가 존재한다는 것을 오랫동안 알고 있었지만 세포 소기관을 가로지르는 전위는 너무 작아서 측정할 수 없었습니다.

&ldquo많은 과학자들은 일부 세포 소기관이 이러한 막 잠재력을 가지고 있다고 생각했습니다&rdquo는 시카고 대학의 화학 교수인 Yamuna Krishnan이 말했습니다.

이 문제를 해결하기 위해 Krishnan은 시카고 대학의 대학원생인 Anand Saminathan 및 동료들과 함께 나노 규모의 전압계를 개발하여 다양한 세포 소기관의 막 전위를 측정하는 데 사용했습니다. 볼테어(Voltair)라고 불리는 이 장치는 두 가지 구성 요소를 가지고 있습니다. 두 개의 형광 분자가 부착된 두 가닥의 DNA로 구성된 코어입니다. DNA는 표적 메커니즘 역할을 하여 전압계가 세포에 들어가 적절한 세포 소기관에 도달하도록 돕습니다. 두 개의 형광 분자는 전압계의 &lsquoprobes&rsquo로 작동합니다.

기존 전압계(왼쪽)는 두 프로브 사이의 전위차를 측정합니다. 세포 소기관의 막 전위를 측정하기 위해 개발된 센서인 Voltair(오른쪽)는 유사한 원리로 작동하지만 형광 분자를 프로브로 사용합니다. 크레딧: Yamuna Krishnan

소기관에서 전압계의 기준 프로브는 멤브레인 외부에 남아 있는 반면 다른 프로브는 멤브레인에 내장됩니다. 기준 프로브는 일정한 형광 강도를 가지며 내장된 하나의 강도는 전압에 따라 변동합니다. 연구진은 두 프로브의 강도 차이를 측정하여 두 프로브 사이의 전위차를 확인할 수 있습니다.

&ldquo막 전위는 블랙박스였으므로 우리 센서는 생물학에서 미개척 영역을 개척할 것입니다&rdquo는 말합니다. 그 상자를 열면 생물학자들이 특정 질병과 대사 장애를 뒷받침하는 메커니즘과 함께 세포 과정을 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그 지식은 차례로 약물 발견을 위한 새로운 방향을 주도할 수 있습니다.

&ldquo미국 식품의약국(FDA)에서 승인한 모든 약물을 살펴보면 두 번째로 많이 사용되는 단백질 기반 약물이 원형질막의 이온 채널에 작용합니다.&rdquo가 Krishnan은 말합니다. &ldquo하지만 우리가 아직 접근할 수 없는 세포 소기관에는 10배나 많은 이온 채널이 있습니다. 막 전위를 볼 수 있는 능력은 세포 소기관에서 이온 채널의 기능을 볼 수 있는 가능성을 열어 약물 발견의 길을 열어줍니다.&rdquo

연구에 대한 자세한 내용을 보려면 다음 문서를 참조하십시오. 자연나노기술.

야무나 크리슈난(Yamuna Krishnan)은 현재 시카고 대학교 그로스만 신경과학 연구소(Grossman Institute of Neuroscience) 화학 교수로 재직 중이다. 그녀는 방갈로르의 인도 과학 연구소에서 박사 학위를 받았고 2005년 방갈로르 국립 생물 과학 센터에서 독립적인 경력을 시작했습니다. 그녀는 화학 과학 부문 Shanti Swarup Bhatnagar Award와 물리 과학 부문 Infosys Prize를 수상했습니다. &rsquos &lsquo40 under 40&rsquo, 생물학의 현재 및 미래 동향을 형성하는 과학자.

Anand Saminathan은 시카고 대학교 화학과 대학원생입니다. 그는 Guwahati에 있는 Indian Institute of Technology에서 화학 공학으로 B. Tech를 취득했으며, 그곳에서 세포막의 생화학적 및 생물물리학적 특성을 조사하는 기술에 관심을 갖게 되었습니다. 그는 세포 소기관의 절대적 막 전위차에 대한 DNA 기반 리포터를 개발했으며 학제 간 접근이 미래라고 믿습니다.


성차에 대한 신화 배우기

남성과 여성이 근본적으로 "다르다"는 미디어의 묘사는 증거가 부족함에도 불구하고 오해를 영속시키는 것처럼 보입니다. 성별 차이에 대한 "도시의 전설"로 인한 결과는 직장과 가정에서, 부모로서 그리고 파트너로서 남성과 여성에게 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 직장 연구에 따르면 돌보고 양육하는 여성적 고정 관념에 반대하는 여성은 고용되거나 평가될 때 많은 비용을 지불할 수 있습니다. 그리고 인간관계에 있어서 베스트셀러와 인기잡지는 흔히 여성과 남성은 의사소통 방식이 너무 다르기 때문에 어울리지 않는다고 주장합니다. Hyde는 남성과 여성이 "선천적인" 성에 기반한 특성을 바꿀 수 없다고 믿게 되었기 때문에 조기에 대화를 중단할 것을 제안합니다.

Hyde는 아이들이 성별 차이에 대한 과장된 주장의 결과로 고통을 겪는다는 사실을 관찰했습니다. 예를 들어, 수학에서 남학생이 여학생보다 낫다는 널리 퍼진 믿음입니다. 그러나 그녀의 메타 분석에 따르면 고등학교까지는 남학생과 여학생이 동등하게 수학을 잘 수행하며, 그 이후에는 남학생이 약간의 이점을 얻습니다. 그것은 사회적 기대만큼 생물학을 반영하지 않을 수 있다고 많은 심리학자들은 믿습니다. 예를 들어, 오리지널 Teen Talk Barbie™는 소비자 항의로 시장에서 철수되기 전에 "수학 수업은 힘들다"고 말했습니다.

고정 관념의 결과로, 수학에 재능이 있는 초등학생 소녀는 딸의 수학 성공에 대한 기대치가 낮은 부모에게 간과될 수 있습니다. Hyde는 자녀의 수학 성공에 대한 부모의 기대가 자녀의 자신감과 성취도와 밀접한 관련이 있음을 보여주는 이전 연구를 인용합니다.


성별 차이에 대해, 본성 대 양육에 대한 합의 없음

베스트셀러 '화성에서 온 남자, 금성에서 온 여자'가 출간된 지 25년이 지난 지금, 남자와 여자가 ​​어떻게 그리고 왜 다른지, 그것이 사회에서 그들의 역할에 어떤 의미가 있는지에 대한 논쟁은 아직 끝나지 않았습니다. Pew Research Center의 새로운 설문 조사에 따르면 대다수의 미국인은 남성과 여성이 감정, 신체적 능력, 개인적 관심, 양육 방식을 표현하는 방식이 기본적으로 다르다고 말합니다. 그러나 이러한 차이의 기원에 대한 대중의 합의는 없습니다. 차이를 인식하는 여성은 일반적으로 사회적 기대에 기인한다고 생각하는 반면, 남성은 생물학적 차이를 지적하는 경향이 있습니다.

대중은 또한 남성과 여성이 사회에서 자신의 역할을 탐색할 때 매우 다른 압력점을 보고 있습니다. 대다수가 남성이 가족을 재정적으로 부양해야 하는 부담(76%)과 성공적인 직장이나 경력(68%)에 대한 압박을 많이 받는다고 답했지만 여성은 이 영역에서 비슷한 압력을 받고 있다고 응답한 비율이 훨씬 적었습니다. 동시에, 10명 중 7명 이상은 여성이 참여하는 부모(77%)와 신체적으로 매력적(71%)에 대한 압박을 많이 받는다고 말했습니다. 남성이 이러한 유형의 압박을 받는다고 말하는 사람은 훨씬 적으며 육체적으로 매력적이어야 한다는 압박감에 관해서는 특히 그렇습니다. 27%만이 남성이 이와 관련하여 많은 압박을 받는다고 말합니다.

개방형 질문에서 사회가 남성과 여성에게 가장 중요하게 여기는 특성이 무엇인지 물었을 때도 그 차이가 두드러졌습니다. 신체적 매력(35%) 또는 양육 및 공감(30%)과 관련된 여성에 대한 상위 응답. 남성의 경우 3분의 1은 정직과 도덕을, 약 5분의 1은 직업적 또는 재정적 성공(23%), 야망 또는 리더십(19%), 강인함 또는 강인함(19%) 및 훌륭한 직업 윤리( 18%). 사회가 여성에게 가장 중요하게 여기는 것에 대한 예로 이것을 인용하는 사람은 훨씬 적습니다.

설문 조사는 또한 사회가 여성보다 남성성에 더 높은 가치를 부여한다는 사실을 대중들 사이에서 발견했습니다. 약 절반(53%)이 오늘날 우리 사회의 대부분의 사람들이 남성적이거나 남성다운 남성을 우러러 본다고 말합니다. 그러나 여성은 남성이 다른 사람들이 자신을 남성다움이나 남성다움으로 보길 바란다고 말하는 것보다 다른 사람들에게 여성스럽거나 여성스럽게 보이는 것이 중요하다고 말할 가능성이 더 큽니다.

설문조사를 실시하기 전에 퓨 리서치 센터는 남성적이거나 남성적인 남성을 생각할 때 떠오르는 몇 가지 특성과 특성을 나열하도록 요청받은 거의 200명의 남성과 질문을 받은 거의 200명의 여성을 대상으로 정성적 테스트를 실시했습니다. 여성스럽거나 여성스러운 여성을 생각할 때 염두에 두십시오. 이러한 용어는 사람마다 다른 의미를 가질 수 있지만, 정성적 테스트에 따르면 응답자는 "남자다움 또는 남성다움"을 힘, 자신감 및 특정 신체적 특성과 관련된 일반적인 설명 세트와 연관시키는 경향이 있습니다. 일반적으로 사용되는 일부 단어에는 "강한", "단단한", "근육질의", "자신감 있는", "깊은 목소리" 및 "수염"이 포함되었습니다. "여성스럽거나 여성스러운" 여성을 묘사하는 데 사용되는 특성과 특성에 관해서는 "우아한" 또는 "우아한", "아름다움" 또는 "아름다운", "돌보는" 및 "양육하는"이라는 용어가 자주 사용되었습니다. 많은 사람들이 메이크업과 드레스를 입는 것에 대해서도 언급했습니다.

이러한 견해 중 일부를 가로지르는 주요 인구통계학적 및 정치적 단층선이 있습니다. 공화당과 민주당이 성평등에 대한 견해가 엇갈린 것처럼 남성과 여성이 다양한 차원에서 다른 이유에 대해서도 의견이 엇갈린다. 젠더 문제에 대한 태도는 종종 교육, 인종 및 세대에 따라 다릅니다.

2017년 8월 8일부터 21일, 9월 14일부터 28일까지 4,573명의 성인을 대상으로 전국적으로 대표되는 설문조사가 Pew Research Center의 American Trends Panel을 사용하여 온라인으로 수행되었습니다. 1 주요 결과:

미국인들은 남성과 여성의 차이가 생물학이나 사회적 기대에 근거한 것인지에 대해 성별과 정당에 따라 분열되어 있습니다.

일부 주요 영역에서 성별 차이를 보는 여성과 남성은 이러한 차이를 형성하는 데 생물학과 사회가 담당하는 역할에 대해 서로 다른 견해를 갖는 경향이 있습니다. 사람들이 자신의 감정을 표현하고, 직장에서 탁월하며, 육아에 접근하는 방식에서 성별 차이를 보는 대부분의 여성은 이러한 차이가 대부분 사회적 기대에 근거한다고 말합니다. 이러한 영역에서 차이를 보는 남성은 생물학이 원동력이라고 믿는 경향이 있습니다.

유사하게, 민주당원과 민주당 성향의 무소속자들은 공화당원들보다 훨씬 더 가능성이 높으며 GOP에 기대어 성별 차이는 남성과 여성의 생물학적 차이보다는 사회적 기대에 기반한다고 말할 가능성이 훨씬 더 높습니다. 남성과 여성은 기본적으로 자신의 감정을 표현하는 방식, 육아에 대한 접근 방식, 취미 및 개인적 관심이 다르다고 말하는 민주당원의 약 2/3는 이러한 차이가 사회적 기대에 뿌리를 두고 있다고 말합니다. 공화당원 중에서는 10명 중 4명 정도가 이러한 견해를 공유합니다.

대중은 직장에서 남성과 여성의 유사점을 봅니다.

대다수의 미국인은 다양한 영역에서 성별 차이를 보고 있지만 더 많은 유사성을 보이는 분야는 직장입니다. 63%는 남성과 여성이 직장에서 잘하는 면에서 기본적으로 비슷하다고 답한 반면 37%는 그렇지 않다고 말했습니다. 대부분 다릅니다. 남성과 여성은 이에 대해 비슷한 견해를 나타냅니다.

민주당원들 사이에는 직장에서 잘하는 일에 있어서 남녀가 비슷하다는 분명한 인식이 있습니다. 69%는 그렇다고 답하고, 30%는 이 점에서 남성과 여성이 기본적으로 다르다고 말합니다. 공화당은 더 분열되어 있지만, 직장에서 남성과 여성이 잘하는 일에서 차이점(44%)보다 유사점(55%)이 더 많습니다.

밀레니얼 남성은 남성이 화를 내면 펀치를 날리라는 압박을 받고, 다른 사람들이 여성에 대해 성적으로 말할 때 끼어들고, 성 파트너가 많다고 말할 가능성이 이전 세대보다 훨씬 높습니다.

대부분의 남성은 일반적으로 남성이 정서적으로 강해야 한다는 압력(86%)과 스포츠에 관심을 가져야 한다는 압력(71%)에 대해 어느 정도 압력을 받는다고 말합니다. 자극을 받으면 작지만 상당한 비율의 남성이 남성이 다른 남성이 여성에 대해 성적인 방식으로 이야기할 때 끼어들고(45%) 많은 성 파트너를 갖도록 압력을 받는다고 말했습니다(40%).

밀레니얼 세대 남성은 이 세 가지 영역에서 나이든 남성들보다 두드러집니다. 69%는 남성이 기꺼이 펀치를 날릴 수 있도록 최소한 어느 정도 압력이 있다고 말합니다. 침묵하는 세대(34%)는 남성이 이와 관련하여 압력을 받는다고 말합니다.밀레니얼 세대 남성 10명 중 6명은 일반적으로 남성이 많은 성 파트너를 갖고(61%) 다른 남성이 여성에 대해 성적인 방식으로 이야기할 때 참여해야 한다는 압력이 적어도 어느 정도 있다고(57%) 말합니다. 약 10명 중 4명 이하의 노인들은 남성이 이 영역에서 적어도 어느 정도 압박을 받는다고 말합니다.

남성이 일반적으로 직면하는 압력에 대한 질문이지만 응답자는 답변할 때 자신이나 친구의 개인적인 경험을 참고했을 가능성이 있습니다. 따라서 이러한 영역에서 남성이 직면하는 압력이 얼마나 되는지에 대한 세대 차이는 적어도 부분적으로나이와 삶의 단계를 반영할 수 있습니다.

민주당원은 공화당원보다 사회가 남성다움을 중요시한다고 말할 가능성이 더 높으며 이를 나쁜 것으로 볼 가능성이 더 큽니다.

10명 중 6명 정도의 민주당원과 민주당 성향의 무소속은 오늘날 우리 사회의 대부분의 사람들이 남성적이거나 남성적인 남성을 존경한다고 답한 반면, 4%는 사회가 이러한 남성을 무시하고 37%는 그렇지 않다고 말합니다. 그들을 위도 아래도 내려다본다. 공화당원과 공화당 지지자 중 47%는 사회가 남성적인 남성을 우러러 본다고 답했고 12%는 사회가 그들을 우습게 여기고 41%는 둘 다 해당되지 않는다고 답했습니다.

사회가 남성적인 남성을 우대한다고 말하는 공화당원들은 압도적으로 이것이 좋은 일이라고 말합니다(78%). 민주당원은 확신하지 못합니다. 사회가 남성적인 남성을 우러러 본다고 말하는 사람들 중 거의 동일한 비율이 이것이 좋은 점(49%)이고 나쁜 점(48%)이라고 말했습니다.

미국인의 적은 비율이 우리 사회의 대부분의 사람들이 남성적인 남성을 존경한다고 말하는 것보다 여성적인 여성을 존경한다고 말하는 반면, 사회가 여성적인 여성을 존경한다고 말하는 대다수의 사람들(83%)도 이것이 옳다고 말합니다. 좋은 점 15%만이 사회가 여성스러운 여성을 우러러보는 것이 나쁜 것이라고 말합니다. 전반적으로 대부분의 사람들이 남성적인 남성을 우러러본다고 답한 사람들의 60%는 이것을 좋은 점으로 생각하고 37%는 나쁜 점이라고 답했습니다.

인종과 학력은 사람들이 자신의 남성다움이나 여성다움을 보는 방식과 관련이 있습니다.

남성과 여성은 자신의 남성다움이나 여성다움을 기준으로 자신을 설명할 때 비슷한 대답을 합니다. 약 10명 중 3명(31%)이 다음과 같이 말합니다. 매우 남성적이거나 남성적이며, 54%는 자신을 다소 남성적이라고 설명하고 15%는 너무 남성적이지 않거나 전혀 남성적이지 않다고 말합니다. 여성 중 32%는 자신이 매우 여성스럽거나 여성스럽다고 답했고, 54%는 다소 여성스럽다고, 14%는 너무 여성스럽지 않거나 전혀 여성스럽지 않다고 말했습니다.

흑인 남성은 백인 남성보다 자신이 매우 남성적이라고 말할 가능성이 더 높으며 여성에게도 동일한 패턴이 적용됩니다. 흑인 남성(49%)과 흑인 여성(47%)의 약 절반이 자신을 매우 남성적이거나 매우 여성적이라고 표현한 반면, 백인 남성의 28%는 자신이 매우 남성적이라고, 백인 여성의 27%는 자신을 매우 남성적이라고 생각합니다. 여자 같은. 4년제 대학 학위가 없는 남성과 여성의 약 3분의 1이 자신이 매우 남성적이거나 여성적이라고 말하지만(각각 34%), 학사 학위 이상의 교육을 받은 사람들의 비율은 더 적습니다(22% 및 24%). , 각각).

설문 조사는 또한 여성들이 자신의 여성성을 보는 방식에서 세대 간 격차가 크다는 것을 발견했습니다. 사일런트 세대 여성의 약 절반(53%)이 자신이 매우 여성스럽다고 말하지만, Boomer(36%) 및 X세대(32%) 여성의 약 3분의 1(32%)과 밀레니얼 세대 여성(19%)의 훨씬 적은 비율이 자신을 여성이라고 생각합니다. 이 방법. 남성의 나이와 남성다움을 보는 방식 사이에는 명확한 연관성이 없습니다.

남성들 사이에서 공화당원은 민주당원보다 자신이 매우 남성적이거나 남성적이라고 말할 가능성이 더 높습니다. 공화당원 남성의 39%(민주당 남성의 23%)가 자신을 이렇게 설명합니다. 그리고 민주당 남성의 21%는 자신이 너무 남성적이지 않거나 전혀 남성적이지 않다고 말했지만 공화당 남성의 8%만이 그렇다고 말했습니다. 여성이 자신을 어떻게 보는지에 관한 관점은 정당에 따라 더 균일합니다.

자녀 양육과 관련하여 일반적으로 다른 성별과 관련된 활동에 남아보다 여아를 노출시키는 것이 더 유리합니다.

대부분의 성인은 어린 소녀와 소년을 일반적으로 이성과 관련된 장난감 및 활동에 노출시키는 아이디어에 대해 개방적입니다. 약 4분의 3(76%)은 어린 소녀의 부모가 딸이 장난감을 가지고 놀거나 일반적으로 소년과 관련된 활동에 참여하도록 격려하는 것이 좋은 일이라고 답했습니다. 어린 소년의 부모는 소년들이 장난감을 가지고 놀거나 일반적으로 소녀들을 위한 것으로 생각되는 활동에 참여하도록 격려합니다.

여성은 남성보다 부모가 자녀가 일반적으로 이성과 관련된 활동에 참여하도록 격려해야 한다고 말할 가능성이 더 높지만, 소년 양육에 대한 견해는 그 차이가 더 두드러집니다. 대다수의 여성(80%)과 남성(72%)은 어린 소녀의 부모가 이렇게 하는 것이 좋은 일이라고 각각 71%와 56%가 말했습니다. 일반적으로 소녀와 관련된 활동.

민주당원과 민주당 성향의 무소속은 공화당원과 공화당 성향의 무소속보다 부모가 자녀 양육에 있어 성별 규범을 깨는 것이 좋다는 말을 할 가능성이 더 높으며, 여기에서도 소년 양육에 있어 그 차이가 가장 두드러집니다. 민주당원의 약 78%(공화당의 47%)는 어린 소년의 부모가 장난감을 가지고 놀고 일반적으로 소녀와 관련된 활동에 참여하도록 권장하는 것이 좋다고 말합니다.

미국인들은 남아와 여아를 키울 때 무엇을 강조해야 하는지에 대해 의견이 다릅니다.

미국인들은 특정 특성과 행동과 관련하여 요즘 소년 소녀들이 어떻게 양육되고 있는지에 대해 서로 다른 평가를 제공합니다. 가장 큰 격차는 아이들이 슬프거나 속상할 때 자신의 감정에 대해 이야기하도록 격려하는 것에서 볼 수 있습니다. 성인의 59%는 소년이 자신의 감정에 대해 이야기하도록 격려하는 데 너무 중점을 두지 않는 반면 38%만이 소녀에 대해 똑같이 말합니다( 51%는 소녀와 관련하여 이 분야가 옳다고 말합니다. 그리고 51%는 남학생이 학교에서 잘하도록 격려하는 데 더 중점을 두어야 한다고 말했지만 다소 적은 비율(43%)은 여학생에게 더 강조해야 한다고 말했습니다.

부족한 부분이 있을 때 소녀들 오늘날, 더 많은 미국인들이 이 분야에서 소년들을 격려하는 것에 관해서는 강조하는 것이 너무 적다고 말하기보다 소녀들이 지도자가 되고 스스로 일어설 수 있도록 격려하는 것을 너무 적게 강조한다고 말합니다. 약 절반은 소녀들이 지도자가 되도록 격려하고(53%) 스스로를 옹호하기 위해(54%) 더 많은 일을 해야 한다고 답한 반면, 약 10명 중 4명은 소년들에게 각각의 일을 하도록 격려하는 것에 대해 같은 대답을 했습니다.

여성은 남성보다 여성이 리더가 되도록 격려하는 것이 너무 강조되지 않는다고 답할 가능성이 더 큽니다. 여성의 57%가 남성의 49%에 비해 이렇게 말합니다. 그러나 소년의 리더십을 장려하는 것에 관해서는 견해가 반대이며 남성(46%)이 여성(38%)보다 더 많이 강조해야 한다고 말했습니다.

이 문제에 대해서도 정당이 분열되어 있습니다. 민주당원은 공화당원보다 39%가 공화당원인 반면 민주당원은 64%가 여학생의 리더십을 너무 강조하지 않는다고 답했습니다. 공화당원의 과반수(56%)는 소년들에게 이 특성을 너무 강조하지 않는다고 말했습니다. 민주당원의 30%만이 동의합니다.

정당 가입에 대한 모든 언급에는 해당 정당에 편향된 사람들이 포함됩니다. 공화당원에는 자신을 공화당원으로, 무소속은 공화당으로 생각하는 사람이 포함되며, 민주당원에는 자신을 민주당원으로, 무소속으로는 민주당에 기대는 사람들이 포함됩니다.

2017년 기준 밀레니얼 세대는 18~36세 성인을 포함한다. X세대는 37~52세, 베이비붐 세대는 53~71세, 사일런트 세대는 72~89세를 포함한다.

대학 졸업자 또는 대학 학위를 가진 사람에 대한 언급은 학사 학위 이상의 사람을 포함합니다. "일부 대학"에는 준학사 학위가 있는 사람과 대학에 다녔지만 학위를 받지 못한 사람이 포함됩니다. "고등학교"는 고등학교 졸업장 또는 이에 상응하는 일반 교육 개발(GED) 수료증을 소지한 자를 말합니다.

백인과 흑인에 대한 언급에는 비히스패닉이고 한 인종으로만 식별되는 사람들만 포함됩니다. 히스패닉은 모든 인종입니다.


성별 차이에 대한 진실

작성자: David P Schmitt Ph.D. 2017년 11월 7일 게시 - 2017년 11월 16일 최종 검토

섹스에 대한 어른들의 대화가 필요한 때입니다. 아니, 아니야 저것 하나. 다른 하나는 남성과 여성의 마음에 관한 것입니다. 발달 신경 과학, 의학 유전학, 진화 생물학, 교차 문화 심리학, 성전환자에 대한 새로운 연구에서 나온 일련의 경험적 증거와 우리의 진화적 유산은 모두 같은 결론을 가리키고 있습니다. 남성과 여성 사이에는 심리적 차이가 있습니다. 그리고 그것들은 냄새나는 양말에 대한 민감성과 같은 사소한 문제에 영향을 미치고 우울증 및 자폐증과 같은 장애에 대한 민감성만큼 중요한 문제에 영향을 미칩니다.

힘과 체격, 사춘기 시기, 수렵 대 채집과 육아의 일관된 패턴, 위험 감수, 사망률, 생식 요구 사항의 만연한 차이를 포함한 남녀 간의 극적인 신체적, 행동적 차이가 다음을 증명합니다. 진화가 우리를 약간 다른 생물로 만드는 남성과 여성에 대한 적응을 조각했을 가능성. 심리학적으로, 진화에 의한 이러한 조각은 인간 본성의 공통적인 핵심에 기반을 둔 삶과 사랑에 대한 특별한 접근 방식을 남성과 여성에게 남겼습니다.

아이러니하게도 심리적인 성의 차이가 실재한다는 증거가 늘어나면서 차이에 대한 부정이 만연해졌습니다. 생물학적 성별 차이에 대한 정중하고 생산적인 대화 시도는 종종 욕설(유전적 결정론자!)이나 행사 취소로 끝납니다. 주제에 대한 메모를 작성한 Google 소프트웨어 엔지니어가 공개적으로 해고되는 것은 말할 것도 없습니다.

성차에 대한 대화가 빗나가는 한 가지 이유는 성과 젠더에 대한 기본적인 지식이 광범위하게 부족하기 때문입니다. 그리고 우리의 모든 감정, 생각, 행동을 형성하는 내부와 외부의 엄청난 영향력이 있습니다. 그러나 남성과 여성의 서로 다른 심리학을 부정하는 것은 단순히 현실을 부정하는 것이 아니라 인구의 상당 부분에 심각한 건강상의 영향을 미칩니다.

성별 대 성별 차이

남성과 여성의 차이를 성별 차이가 아니라 성별 차이라고 부르는 것이 가장 논리적입니다. 결국, 우리 종은 생물학적 성을 가지고 있습니다. 일반적으로 배우자 크기, 생식기 형태, Y 염색체의 유무, 표준 성 호르몬 수치로 정의됩니다. 확실히, 성 염색체와 성 발달 중 중요한 호르몬 경험에 비정형적(그리고 흔하지 않은) 변이가 있어 성별을 명확하게 정의할 수 없습니다. 국제올림픽위원회(IOC)는 생물학적 성을 정의하기 위해 수십 년 동안 고군분투해 왔으며 여전히 고군분투하고 있습니다.

당신이 남자인지 여자인지는 당신의 성적 정체성입니다. 그들이 자신을 식별한 남성과 여성이 생각하는 방식(예: 지도를 읽는 방식), 느끼는 방식(공감감을 느끼는 정도), 행동 방식(예: 살인을 저지를 가능성)의 차이점을 연구할 때 심리학자들은 다음과 같이 말했습니다. 심리적 성별 차이를 조사하기 위해.

미국 심리학 협회(American Psychological Association)에 따르면 젠더 또는 젠더 심리학은 주어진 문화가 생물학적 성을 연관시키는 태도, 감정 및 행동을 반영합니다. "젠더 정체성"이라는 용어는 종종 성적 정체성과 혼동되지만 "성별"은 해당 지역 문화에 따라 일반적으로 남성 및/또는 여성인지 여부를 나타냅니다. (때때로 이것을 성역할 또는 성역할 지향 또는 성 표현이라고 합니다. 저는 그것이 혼란스럽다는 것을 알고 있습니다. 그래서 많은 사람들이 성차에 대해 논의할 때 명확하지 않다고 생각합니다.)

일부 심리학자들은 우리가 남성과 여성 사이의 대부분의 차이를 성차가 아니라 성차라고 불러야 한다고 주장합니다. 왜냐하면 그들은 그러한 차이가 문화적으로 구성되어 있고 "성"이라는 용어는 주로 생물학적 기원의 차이에 대해 예약되어야 한다고 생각하기 때문입니다. 그러나 이것은 사회 심리학자 앨리스 이글리(Alice Eagly)가 지적한 것처럼 하기에는 위험한 게임입니다. 그것은 남성과 여성 사이에 관찰 가능한 차이의 궁극적인 근원을 전제로 합니다.

토론을 복잡하게 만드는 성 관련 정체성의 다른 변형이 있습니다. 예를 들어, 사람들의 성적 취향은 안드로필리아(남성의 몸을 에로틱하게 찾는 것), 여성형 성애증(여성의 몸을 에로틱하게 찾는 것), 양성애, 무성애 등을 포함하여 다양한 성별과 젠더에 걸쳐 다양한 형태로 나타날 수 있습니다. 섹스와 젠더, 오리엔테이션은 다양합니다. 그러나 자신을 동일시하는 남성과 여성의 심리학을 비교하는 것은 그 기원이 무엇이든 간에 심리적 성의 차이를 논의하는 것입니다.

크기 문제

남성과 여성이 Y염색체의 단순한 존재(또는 부재)와 테스토스테론 수치에 대한 동반 효과 때문에 다르다는 것은 일반적이지만 잘못된 개념입니다. 남성과 여성 사이에 많은 정도의 차이가 있다는 사실은 그 믿음과 모순됩니다. 그러나 성별 차이를 먼저 이야기할 가치가 있게 만드는 것은 차이의 크기입니다.

메타 분석이라고 하는 절차인 이전 연구의 많은 데이터를 분석할 때 심리학자들은 감정 영역에서 몇 가지 성별 차이를 발견했습니다. 그들은 여성이 남성보다 약간 더 공감하는 반면 남성은 성적 질투의 감정을 더 강력하게 경험하는 경향이 있음을 보여주었습니다. 인지 영역에서 남성은 마음 속 차원의 대상을 회전하고 거꾸로 된 캐릭터를 더 잘 인식하는 경향이 있는 반면 여성은 시야에서 사물을 찾고 빅 벤이 어디에 있는지 정확히 기억하는 데 탁월합니다. 런던의 지도. 행동 면에서 남성은 여성보다 동성에게 더 공격적이고 살인적이며 여성은 남성보다 나이가 많고 부유한 파트너를 결혼에 선택하는 경향이 있습니다. 남성이 여성과 심리적으로 다르다는 주장을 뒷받침하려면 어떤 종류의 차이, 얼마나 큰 차이, 얼마나 만연한 차이가 있어야 할까요?

남성과 여성 사이의 가장 명백하고 논쟁의 여지가 없는 차이점 중 하나를 살펴보십시오. 전형적인 남자는 전형적인 여자보다 훨씬 키가 큽니다. 그러나 키의 성별 차이(또는 다른 성별 차이)는 개별 남성과 여성에 대한 진술이 아니며 그룹 평균에만 해당됩니다.

거기에 성별 차이를 논의할 때 핵심 문제가 있습니다. 연구는 거의 항상 그룹 평균으로 성별 차이에 접근하지만 대부분의 사람들은 개별 남성과 여성에 대해 생각합니다. 연구자들이 평균적인 남성이 평균적인 여성보다 키가 크다고 말할 때 "남성" 그룹의 모든 구성원이 "여성" 그룹의 모든 구성원보다 키가 크다는 의미는 아닙니다. 그들은 두 그룹의 많은 개인에 걸쳐 분포된 키 차이에 대해 이야기하고 있습니다.

여성 100명과 남성 100명을 일렬로 세우고 두 그룹의 키를 살펴보면 그룹별 키 분포의 차이를 쉽게 알 수 있습니다. 미국에서 평균 성인 여성의 키는 평균 14세 소년과 비슷합니다. 과학자들이 키에 성별 차이가 있다고 주장할 때 너무 자주, 다른 사람들은 키의 특징이 생물학적으로 남자(키가 크거나) 여자(키가 작음)가 되는 데 필수적이라는 의미로 해석됩니다. 집단의 차이로만 나타나는 것을 필연적인 차이로 오해하는 경향은 성차에 대한 존중하고 생산적인 대화를 가로막는 큰 장벽입니다.

그룹 평균의 차이에 대한 논의를 명확히 하는 한 가지 방법은 그룹 평균에 특정 숫자를 지정하는 것입니다. 심리학자들은 종종 "효과 크기"라고 하는 성별 차이의 크기를 표현하기 위해 정확한 숫자를 사용합니다. 가장 일반적인 사용법은 다음과 같습니다. NS 통계량. 긍정적 인 NS 값은 일반적으로 특정 속성에서 남성이 더 높음을 나타냅니다. 음수 값은 여성이 더 높음을 나타냅니다. 크기 NS 값은 평균 성별 차이가 정확히 얼마나 큰지를 결정합니다.

NS NS 값이 0에 가까우면 성별 차이가 미미하다는 것을 의미합니다. d 값이 +/- 0.20에 도달하면 심리학자는 주의를 기울입니다. NS NS 예를 들어 -0.20의 값은 심리적 특성에서 여성의 58%가 평균 남성보다 높다는 것을 나타냅니다. 이들은 "작은" 효과 크기로 간주됩니다. 대인 관계 신뢰, 순응 및 일반적인 언어 능력의 성별 차이가 이 범위에 있습니다.

NS NS +0.50의 값은 "보통"으로 간주되며 남성의 69%가 특정 속성에서 평균 여성보다 높다는 것을 나타냅니다. 공간 회전 기술, 특정 수학 능력(3차원 기하학 및 미적분학), 과제 지향 리더십(그룹 내 조화를 유지하기보다 그룹 목표 달성에 중점)의 성별 차이가 이 크기 범위에 속합니다.

NS NS -0.80의 값은 "큰" 것으로 간주되며 여성의 79%가 평균 남성보다 높다는 것을 나타냅니다. 부드러운 마음의 성별 차이, 사물보다 사람에 대한 관심, 캐주얼 섹스에 대한 관심 부족이 이 크기 범위에 있습니다.

더 크게 NS 값은 심리학에서 덜 일반적이지만 값이 +1.00이면 남성의 84%가 평균 여성보다 높다는 것을 나타냅니다. 이 정도의 성별 차이에는 키의 차이, 공학을 직업으로 하는 것에 관심을 표현하는 경우, 성적 혐오감이 없는 경우(예: 이웃이 섹스를 하는 것을 들었을 때 불쾌감을 느끼지 않는 경우)가 포함됩니다.

NS NS +2.00의 값은 남성의 98%가 특정 특성에서 평균 여성보다 높다는 것을 나타내며, 이는 연구자가 진정한 이형적 차이를 찾는 데 거의 근접합니다. 던지는 능력, 쥐는 힘, 목소리 높이의 성별 차이는 이 범위에 있습니다.

성별 차이가 얼마나 크든 작든, 남성과 여성의 분포에는 거의 항상 상당한 중복이 있습니다. 일부 여성은 일부 남성보다 멀리 던질 수 있습니다. 심리적 성별 차이는 모든 남성 대 모든 여성의 이분법적인 이분법이 아니라 그룹 분포에 관한 것입니다.

생물학 문제

신경학적으로 모든 인간은 여성으로 시작합니다. 태아 발달 동안, 인간 남성의 Y 염색체는 신체(첫 2개월 동안)와 뇌(첫 3개월 후) 모두에서 일련의 남성화 현상을 시작합니다. 임신 2기의 가장 중요한 시기 중 하나는 남성의 뇌(일반적으로 여성의 뇌는 아님)가 안드로겐에 노출되어 영구적으로 변할 때 발생합니다.

성 분화의 조직적 가설에 따르면, 안드로겐에 대한 태아기 노출은 심리적 성별 차이에 영향을 미치는 방식으로 뇌를 남성화합니다. 이러한 효과가 실제라는 상당한 증거가 있습니다.예를 들어, 정상 수준 내에서 태아기 안드로겐 노출은 출생 후 놀이 선호도(거친 놀이), 성격 특성(스릴 추구, 공격성) 및 인지 능력(정신 회전 능력)의 성별 차이를 예측합니다.

안드로겐의 조직적 효과를 뒷받침하는 증거는 여러 가지 이유로 비정형 호르몬 프로필을 가진 남녀 아동에 대한 연구에서도 나타납니다. 임신 2기 동안 남성의 전형적인 수준의 안드로겐에 태아기에 노출된 소녀에 대한 연구는 영향을 받지 않은 자매에 비해 남성의 전형적인 심리학(놀이 선호도, 성격 특성 및 인지 능력에서)을 더 많이 나타냅니다. 몇 개월밖에 안 된 영아에 대한 연구에 따르면 광범위한 성 사회화가 일어나기 전에 심리적인 성별 차이가 나타난다는 것이 일관되게 밝혀졌습니다. Exhibit A는 거울상 물체를 회전하고 인식하는 5개월 된 유아의 언어적 표현에서 볼 수 있는 공간 회전 능력입니다.

호르몬 치료, 성별위화감, 성전환증을 경험한 성인에 대한 연구에서도 생물학이 남성과 여성의 심리적 성차에 어느 정도 기여한다는 점을 유사하게 나타냅니다. 예를 들어, 여러 연구에 따르면 남성에서 여성으로의 트랜스섹슈얼은 전환하기 전에 여성의 심리적, 신체적 특성의 징후를 보이는 것으로 나타났습니다. 테스토스테론을 줄이기 위해 호르몬 치료를 받은 후 여성의 생각, 감정, 행동이 더욱 뚜렷해졌습니다.

개발 문제

남성적 또는 여성적 심리학을 발전시키려는 생물학적 성향이 남성과 여성의 심리학이 단순한 이분법을 형성한다는 것은 결코 남성과 여성의 특성 분포의 중첩이 그러한 이분법적 사고를 논박한다는 것을 의미하지 않습니다. 생물학적 소인이 있다고 해서 성별의 차이가 출생 후에도 고정되고 불변하다는 것을 의미하는 것도 아닙니다. 일종의 유전적 결정론적 사고입니다. 역사의 과정에서 발생한 거의 모든 생물학적 메커니즘은 가족, 사회 구조 및 지역 생태의 특징에 발달적으로 민감한 환경의 핵심 요소에 반응하도록 설계되었습니다. 그리고 환경으로부터의 입력은 거의 항상 성적 분화의 정도에 영향을 미칩니다.

많은 심리적 성별 차이는 산전 경험 이후 오래 동안 나타납니다. 성별 차이는 성적 데뷔, 육아 및 폐경과 같은 주요 성숙 사건에 의해 유전자가 활성화에 민감해지는 사춘기 또는 기타 중요한 시기에 나타납니다. 부정적인 감정에 대한 민감성과 스트레스에 대한 취약성을 포함하여 신경증의 성격 특성에서 성별 차이는 14세 경이 되어야 완전한 성인 형태에 도달합니다. 예를 들어, 사춘기 요인이 발달에 영향을 미친다는 것을 암시합니다. 다시 말해서, 일부 심리적 성별 차이는 진화에 의해 발달적으로 그리고 특정 이정표 이후에만 발생하도록 특별히 설계되었습니다.

초기의 조직적 효과와 후기의 활성화 효과 외에도 일부 심리적 성별 차이는 남성과 여성의 뇌에서 다르게 기능하는 유전자(성염색체 및 관련 호르몬 제외)의 직접적인 영향으로 인해 발생합니다. 예를 들어, 심리학자 Janet Hyde와 그녀의 동료들은 세로토닌 수송 유전자인 5-HTTLPR이 짧고 긴 버전으로 존재하며, 짧은 버전은 더 높은 부정적인 감정과 관련이 있으며 신경증의 출현과 더 밀접하게 관련되어 있음을 발견했습니다. 남성보다 여성의 관련 특성. 연구자들은 여성에게서 유사하게 불균형적으로 발현되는 다른 신경전달물질에 영향을 미치는 유전자 변이를 확인했습니다. 그리고 그들은 가장 주목할만한 심리적 성 차이 중 하나의 출현에서 핵심적인 인과적 역할을 할 수 있는 X-연관 또는 X 염색체에서 발견되는 유전자의 관여 및 에스트로겐 유도 유전자 발현과 같은 몇 가지 메커니즘을 인용합니다. 남성보다 여성의 우울증 유병률이 높다.

직접적인 유전적 영향에서 비롯된 것일지라도 심리적 성차는 모든 문화권에서 정확히 동일한 형태를 취하거나 동일한 정도로 나타나지 않습니다. 인간 심리학은 발달 및 사회 생태학적 맥락에 매우 민감합니다. 말라리아 및 기타 감염의 위협, 지역 인구의 여성 수에 대한 남성의 수, 짝을 찾고 번식하기 위해 남성과 여성이 경쟁해야 하는 정도와 같은 환경 요인은 모두 성을 확대하거나 최소화합니다. 차이점.

예를 들어, 모든 문화권에서 남성은 여성보다 잠재적인 결혼 상대에게 신체적 매력을 선호하는 경향이 있습니다. 특히 작은 허리와 굽은 엉덩이와 같은 젊음과 다산에 대한 단서가 그렇습니다. 그러나 병원균이 만연하고 말라리아와 같은 질병이 지속적으로 위험할 때(예: 뉴질랜드와 독일이 아닌 인도와 브라질에서), 남성과 여성 모두 잠재적 짝의 육체적 매력을 강조하는 경향이 있습니다. 건강에 대한 신뢰할 수 있는 지표. 이러한 환경에서 신체적 매력에 대한 욕망의 증폭은 여성 사이에서 더 두드러져 병원체 부담이 더 높은 사회에서 매력에 대한 배우자 선호도의 성별 차이가 더 작아집니다.

문화는 중요하지만 생각하는 방식은 중요하지 않습니다.

사실: 등록 비율로 보면 스칸디나비아 국가보다 버마, 오만, 모로코에 여성 과학 전공자가 더 많습니다.

사실: 미국 여성은 남성보다 직장에서 관리직에 도달할 가능성이 15% 낮습니다. 그러나 스웨덴 여성은 48%, 노르웨이 52%, 핀란드 56%, 덴마크 63%입니다.

공감, 질투, 인지 능력, 배우자 선호도와 같은 남성과 여성의 정신 차이가 무엇이든 간에 심리학의 많은 이론은 주로 부모, 미디어 및 사회 제도에 의한 직접적인 성 사회화에서 비롯된 것이라고 가정합니다. 그 결과, 사회화와 역할이 남성과 여성 사이에 더 균형을 이루고 사회정치적 성 평등이 우세한 스칸디나비아에서와 같이 젠더 관련 평등주의가 높은 수준의 문화에서 성의 차이는 더 작을 것으로 종종 예상됩니다.

놀랍게도, 여러 대규모 교차 문화 연구에서 이것이 전혀 사실이 아님을 발견했습니다. 과학자들이 신경증과 같은 5대 성격 특성을 측정하든, 사이코패스나 자존감, 주관적 웰빙 또는 우울증과 같은 다크 트라이어드 특성을 측정하든, 경험적 증거에 따르면 대부분의 성별 차이는 더 평등한 성 역할을 가진 문화에서 현저하게 더 큽니다. 스칸디나비아에서.

테스트에서 객관적으로 측정된 정신적 회전 및 위치 능력을 포함한 인지적 특성과 키 및 혈압과 같은 신체적 특성(둘 모두 남성에서 더 큼)에 대해서도 마찬가지입니다. 그리고 신체적으로 매력적인 배우자를 선호하는 것과 같은 차이점 중에서 가장 큰 심리적 차이 중 일부는 가장 진보적인 사람들인 스칸디나비아인들 사이에서 발생합니다. 이러한 현상을 성평등 패러독스라고 합니다.

문화는 심리적 성별 차이를 설명하는 데 중요하지만 대부분의 사람들이 생각하는 방식은 아닙니다. 세계에서 가장 진보적인 국가에서 남성과 여성의 차이를 넓히는 것은 부모와 미디어에 의한 더 가혹한 성 사회화, 엄격한 사회적 성 역할 또는 제도적 사회정치적 힘이 아닙니다. 북유럽 국가에서와 같이 모든 사람을 동일하게 대할 때 가장 관찰 가능한 개인차를 만드는 것은 유전적 소인뿐입니다. 성적 자유의 극단은 더 큰 심리적 성별 차이를 낳습니다. 또는 이스라엘 심리학자 Shalom Schwartz와 Tammy Rubel-Lifshitz가 설명했듯이 문화에서 성별 제한이 적으면 "양쪽 모두가 본질적으로 더 많이 중요시하는 가치를 더 자유롭게 추구"할 수 있습니다.

스위치가 아닌 다이얼

당신의 성 정체성이 "나는 남자다"라면, 당신도 대부분의 여성보다 더 깊은 목소리와 더 강한 성욕을 갖고 있을 가능성이 큽니다. 그러나 모든 여성은 아닙니다. 유성 생식 종의 진화는 성별과 성별 차원에 따라 많은 변화를 허용합니다. 극단적인 남성 전형성/남성에서 극단적인 여성 전형성/여성에 이르기까지 끝점이 있는 수십 개의 상호 연결된 성/젠더 다이얼로 무수한 특성에 대한 성별 차이를 생각하십시오. 우리의 심리적 성별 차이 다이얼은 남성과 여성이 서로 크게 다르고 진화가 인간의 성적 다양성을 낳는 역할을 하기 위해 모두 11로 설정할 필요는 없습니다.

성의 차이를 차원적인 성/성별 다이얼로 보는 것은 남성과 여성의 심리학을 발생시키는 단순한 성 적응이 없다는 것을 분명히 합니다. 오히려, 키, 힘, 목소리, 다모의 신체적 차이와 성격, 놀이 선호도, 배우자 선택, 에로틱한 욕망, 개인적 가치 및 인지 능력의 심리적 차이를 생성하는 진화된 기능적 메커니즘이 수백 개는 아닐지라도 수십 가지가 있을 가능성이 높습니다. 각 적응은 남성과 여성의 성별/성별 다이얼을 비스듬하고 상황에 맞는 방식으로 돌립니다.

과학이 성차에 대한 근본적인 이해를 빠르게 개선하고 생물학과 문화가 상호 작용하는 때로는 미묘한 방식을 문서화할 때 그 발전이 공격을 받고 있다는 것은 아이러니합니다. 구글 메모에 대한 소란은 하나의 예에 불과했다. 또 다른 징후는 영국 왕립 학회가 올해의 과학 도서로 선정하기로 최근 결정한 것입니다. 테스토스테론 렉스: 우리의 젠더 정신에 대한 신화를 깨다 코델리아 파인. 건강한 반발은 우리의 성적 자아를 완전히 생물학적으로 만드는 것의 위험성을 지적하지만, Fine은 심리적인 성별 차이를 완전히 부인합니다. 아마도 의미심장하게도 심사위원은 과학자가 아니라 주로 언론인이었습니다.

Fine의 점점 더 목소리가 커지는 관점에도 불구하고 실질적인 증거는 많은 심리적 성별 차이의 존재를 증명합니다. 그러나 태아기 호르몬 노출에서 비롯된 분명한 차이(예: 거친 놀이 선호)가 유전적 결정론을 의미하지는 않습니다. 이 기능은 미래의 발달 경험에 의해 여전히 수정 가능합니다.

그리고 때때로 우리는 성별 차이를 수정하기 위해 우리가 할 수 있는 모든 것을 하고 싶을 것입니다. 생물학적 성별 차이가 반드시 도덕적으로 좋거나 정당화될 필요는 없다는 점을 인정하는 것이 중요합니다. 남성의 경우 심각한 자폐증의 위험이 더 높고 여성의 경우 우울증이 더 큰 것처럼 개발 사회가 적극적으로 시정해야 하는 성별 차이가 있습니다. 그러한 바람직하지 않은 발전을 진압하는 데 필요한 도구를 개발하는 방법은 생물학적 출처를 이해하는 것뿐입니다. 그리고 그것은 그들의 존재를 인식하는 것에서 시작됩니다.


셀 수 없을 정도로 많고 찾기에 너무 적음

여기서 우리는 다양한 미생물에 대한 큰 개요를 제공할 것입니다. 미생물이 작다는 사실 외에는 미생물에 대한 간단한 설명이 없습니다. 목록은 계속됩니다. 이곳에는 다양한 일이 일어나고 있음을 기억하십시오.

그들은 할 수있다 종속 영양 또는 독립 영양. 이 두 용어는 다른 것을 먹거나(hetero) 스스로 음식을 만듭니다(auto)는 의미입니다. 식물은 독립영양생물이고 동물은 종속영양생물입니다.

그들은 할 수있다 외로운 또는 식민지 주민. 같은 원생동물 아메바 평생을 혼자 물 위를 순항하면서 보낼 수도 있습니다. 곰팡이와 같은 다른 것들은 식민지에서 함께 작동하여 서로의 생존을 돕습니다.

그들은 번식 할 수 있습니다 성적으로 또는 무성적으로. 때때로 두 미생물의 DNA가 혼합되어 새로운 것이 생성됩니다(유성 생식). 때때로 미생물은 자체적으로 두 개의 동일한 조각으로 분할됩니다(무성 생식).


3부: MCAT 생물학 연구 전략

이 가이드 섹션에서는 모든 MCAT 생화학 문제를 해결하는 데 사용할 수 있는 5가지 고수율 연구 전략을 제시합니다.

MCAT 생물학 팁 #1: TAID P 방법을 사용하여 그래프, 그림 및 표 해석을 연습합니다.

TAID P 방법은 MCAT 구절이 과학적 구절을 기반으로 하는 경향을 고려할 때 귀중한 접근 방식입니다.

TAID P는 제목, 축, 독립 변수, 종속 변수 및 패턴을 나타냅니다. 그래프, 그림 또는 표에서 이러한 요소를 식별할 수 있다면 데이터가 말하는 내용을 이해할 수 있습니다. MCAT 생물학 구절에서 이 수치를 얻었다고 가정해 보겠습니다.

그림 1. 관심 약물의 존재 또는 부재 시 상대적인 p53 단백질 수준.

TAID P 방법을 사용하여 이 예를 살펴보겠습니다.

T(제목): 제목에는 "관심 약물의 존재 또는 부재 시 상대적인 p53 단백질 수준"이 명시되어 있습니다. 이 제목에서 우리는 연구자들이 약물로 세포를 치료하고 특정 단백질의 상대적 수준을 측정하고 있음을 확인할 수 있습니다. 세포 생물학에서 기억나지 않는다면 p53은 중요한 종양 억제 단백질이지만 MCAT 통과는 더 많은 배경 지식을 제공했을 것입니다.

A(축): x축은 다른 처리군을 나타내고 y축은 p53 단백질 수준의 증가를 측정합니다.

I/D(독립/종속 변수): 축을 통해 TAID P 방식에서 I, D인 독립변수와 종속변수를 쉽게 결정할 수 있습니다. 첫째, 독립변수와 종속변수는 무엇인가? 독립 변수는 당신이 일부러 바꾸다 종속변수는 이 변화를 기반으로 측정된 응답입니다.

독립변수는 항상 x축에 표시되며, 이 실험에서 독립변수는 사용된 처리입니다. 이 경우 4가지 처리는 대조군, 1μM 약물, 5μM 약물 및 100μM 약물입니다. 종속변수는 y축에 표시되므로 상대적인 p53 단백질 수준이 종속변수임을 알 수 있습니다.

P(패턴): 마지막으로 이 그림에 패턴이 있는지 봅시다. 대조군과 약물군 사이에 차이가 있습니까? 약물을 추가하면 p53 단백질 수준이 증가하는 것으로 보입니다. 많은 양의 약물(즉, 더 높은 농도)을 추가하면 어떻게 됩니까? 5uM 약물에서 100uM 약물로 이동할 때 상대적인 p53 단백질 수준이 약간만 증가합니다. 구절이 이러한 패턴에 대해 질문할 수 있으므로 이것을 염두에 두어야 합니다!

주어진 그림에 대한 TAID P 요소를 15-20초 이내에 식별하는 것을 목표로 해야 하며 목표는 큰 그림을 빠르게 이해하는 것입니다. 15-20초 이상 시간을 보낸다면 생각을 끝내고 해당 구절로 넘어가거나 질문으로 가십시오.

그 그림에 질문이 없을 수도 있기 때문에 구절을 처음 읽는 동안 주어진 그림에 너무 많은 시간을 할애해서는 안됩니다. 테스트 작성자는 구절의 텍스트나 다른 그림에 대해서만 질문할 수 있으므로 질문이 없다면 그림 1을 이해하는 데 1분도 낭비하고 싶지 않을 것입니다!

MCAT 생물학/생화학 팁 #2: 장기 시스템의 기본 사항을 알고 있습니다.

MCAT 생물학 섹션에서는 신체에 존재하는 다양한 장기 시스템에 대해 질문합니다. 결과적으로 다음 주제에 대해 잘 알고 이해해야 합니다.

호흡기 및 심혈관계

번식과 발달

소화 및 배설 시스템

모든 경로의 모든 작은 세부 사항을 기억할 필요는 없지만 각 기관 시스템의 일반적인 기능과 그 기능을 수행하기 위해 해당 기관 시스템이 어떻게 구성되어 있는지에 대해 잘 알고 있어야 합니다.

예를 들어 다음과 같은 질문을 할 수 있습니다.

다음 중 항체가 적응 면역 반응을 매개하는 데 도움이 되는 메커니즘은 무엇입니까?

c) T 세포 국소화 제한

면역 체계가 어떻게 작동하는지에 대한 일반적인 특성을 알아야 합니다. 적응 면역 반응이란 무엇입니까? 항체란 무엇입니까? 항체는 어떻게 기능합니까?

여기에서 질문에 대한 답을 찾을 수 있습니다.

정답은 A입니다. 항체는 항원에 결합하여 항원이 제대로 기능하지 못하도록 방지함으로써 항원을 중화할 수 있습니다(선택 A가 옳습니다). 항체는 직접적인 보체를 활성화하고 돕는 것으로 알려져 있습니다(B 선택은 옳지 않음). T 세포 국소화를 제한하는 것은 항체가 하는 것이 아니며 적응 면역 반응을 방지합니다(선택 C는 옳지 않음). 항체는 세포가 아니라 단백질이므로 항원을 포식할 수 없습니다(선택 D는 올바르지 않음).

MCAT 생물학/생화학 팁 #3: MCAT 생물학 섹션에서 얻은 모든 그래프 또는 그림을 매우 자세히 검토하십시오.

학부에서 치렀을 수도 있는 생물학 시험과 달리 MCAT 생물학은 암기 부담이 훨씬 덜하고 훨씬 더 응용 기반입니다. 따라서 암기한 외부 지식을 끌어내어 과학 연구 논문에 적용해야 합니다.

MCAT에서 얻은 수치는 복잡할 수 있지만 TAID P 방법을 사용하여 해당 수치를 빠르게 분해하고 분석하는 방법을 이미 논의했습니다. 한 가지 중요한 점은 TAID P가 마스터하는 데 시간이 걸린다는 것입니다. 결과적으로 MCAT 생물학 통과 후 다시 돌아와서 TAID P 방법을 적용해야 합니다. 모든 인물 시험에서 받습니다.

이것 많은 시간이 걸릴 것입니다 적절하고 철저하게 완료하기 위해(즉, 단일 구절의 수치를 이해하려고 20-30분을 보낸다면 낙심하지 마십시오), 그러나 AAMC가 여러분에게 던지는 모든 수치를 분석하는 데 매우 능숙하게 될 것입니다! 주어진 모든 MCAT 생물학 구절에 대해 이 작업을 수행할 때쯤에는 AAMC가 제공할 수 있는 새로운 정보가 거의 없을 것입니다.


비디오 보기: 스우파 탈락한 모니카가 작정하고 올린 SNS 저격글 ㄷㄷ (이월 2023).