返回顶部
返回首页
返回首页
今日    | 手机版 | 全站 | 产品 | 企业 | 新闻 | 原料 | 技术 | 网站 |
从桥梁到DNA:跨学科土木工程,中国机械网,okmao.com
home 您现在的位置: 首页 >技术中心 > 详细信息
从桥梁到DNA:跨学科土木工程
2022年08月21日    新闻来源:中国机械网 okmao.com    |  投稿

DNA如何像一座桥?这个问题不是一个谜语或逻辑游戏,它是约翰内斯·卡利奥尔博士论文的关注点。

作为奥地利图维恩大学的学生,卡利亚尔面临着一项艰巨的任务:结合土木工程和理论物理学的方法,更好地理解作用于DNA的力。

Kalliauer现在是麻省理工学院混凝土可持续发展中心的博士后,他说,他用分子动力学原理来理解DNA的结构特性,将DNA建模为一根梁。

Kalliauer说:“非常小的物体,如DNA螺旋,和大的物体,例如桥梁,其力学非常相似。每个物体都可以用牛顿力学来理解。力和力矩作用在每个系统上,使每个系统受到扭曲、拉伸和翘曲等变形。”。

正如TU Wien在2020年发表的一篇文章所指出的,Kalliauer在原子水平上检测DNA时观察到了一种违反直觉的行为。与典型的弹簧不同,弹簧在拉伸时卷曲较少,观察到DNA在长度增加时卷曲更多。

在这样的情况下,传统逻辑似乎崩溃了,卡利奥尔依靠他作为工程师所获得的直觉。

“为了理解DNA中的这种奇怪行为,我转向了一种基本方法:我研究了DNA和宏观结构的相同点和不同点。土木工程师使用了几个世纪以来发展起来的方法和计算方法,这些方法和计算与我在论文中使用的方法非常相似,”卡利奥尔解释道。

Kalliauer继续说道,“结构工程是一门难以置信的多才多艺的学科。如果你理解了它,你就可以理解原子物体,比如DNA链,以及非常大的物体,比如星系。作为一名研究人员,我依靠它帮助我将新的观点引入生物学等领域。其他土木工程师也可以而且应该这样做。”

Kalliauer在奥地利的一个小镇长大,他一生都在跨学科应用这样的非传统方法。“我在一个数学家庭长大。虽然我们都不是工程师,但我的父母向我和我的两个姐姐灌输了对这门学科的赞赏。”

中学毕业后,Kalliauer进入了一所土木工程技术学校,在那里他发现了对力学的着迷。他还曾在一个建筑工地工作,以获得实际经验,并将工程应用于现实世界。

Kalliauer为了更好地理解大学里的课程,每周工作超过100小时。“我问了老师和教授很多问题,经常挑战他们的想法。最重要的是,我需要自己了解事情。考试考得好是次要的。”

在大学里,他研究的课题从汽车碰撞测试到混凝土铰链再到生物学。作为CSHub的新成员,他正在研究如何使用晶格密度泛函理论提供的基于统计物理的模型对洪水进行建模。

在这样做的过程中,他借鉴了过去和现在的CSHub研究人员的工作,如Elli Vartziotis和Katerina Boukin。

他说:“对我来说,这项研究在世界上具有真正的影响,这一点很重要。我希望我的工程方法能够帮助研究人员和利益相关者了解洪水在城市环境中的传播方式,从而使城市更具复原力。”。

标签:机械应用人工智能技术中心配件与装备系统及软件医用机器人
免责声明: 本文仅代表作者本人观点,与中网机械无关。本网对文中陈述、观点判断保持中立,不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。请读者仅作参考,并请自行承担全部责任。本网转载自其它媒体的信息,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在一周内进行,以便我们及时处理。客服邮箱:service@cnso360.com | 客服QQ:23341571
中网机械手机版MOBILE
扫描二维码,获取手机版最新资讯 中网机械 您还可以直接微信扫描打开
全站地图

深圳网络警察报警平台 深圳网络警
察报警平台

公共信息安全网络监察 公共信息安
全网络监察

经营性网站备案信息 经营性网站
备案信息

中国互联网举报中心 中国互联网
举报中心

中国文明网传播文明 中国文明网
传播文明

深圳市市场监督管理局企业主体身份公示 工商网监
电子标识