Grant para ayudar a aumentar el rendimiento de los biocombustibles al tiempo que limita el uso de fertilizantes

Universidad del estado de michigan

MSU científicos Sarah Evans, Lisa Tiemann, Maren Friesen y Jim Cole utilizarán un & # 036; 5 millones DOE otorga para comprender mejor cómo los cultivos de biocombustibles adquirir más nitrogen.view

Crédito: Foto por GL Kohuth

East Lansing, Mich. – Michigan State University ha obtenido una subvención de $ 5 millones del Departamento de Energía de Estados Unidos para comprender mejor cómo los cultivos de biocombustibles adquirir nitrógeno, ideas que podrían ayudar a maximizar los rendimientos y reducir al mínimo el uso de fertilizantes.

Sarah Evans, un biólogo de integración en la Estación Biológica de Kellogg de la MSU, y un equipo de colegas MSU estudiará cómo las plantas interactúan con los microbios que viven cerca de sus raíces para obtener nutrientes, especialmente los cultivos de biocombustibles que crecen en campos de cultivo abandonados, o tierras marginales.

Vertido de fertilizantes de nitrógeno en tierras marginales no tiene sentido financiero y, ambientalmente hablando, puede dar lugar a más de lavado de nitrógeno en las vías fluviales. Los sistemas de cultivo bioenergético perennes como el mijo y el miscanthus, sin embargo, tienen el potencial de aumentar la retención de nitrógeno en tierras marginales, mientras que la producción de bioenergía que no está en competencia directa con la producción de alimentos, dijo Evans.

“El nitrógeno es el nutriente más comúnmente limitante para las plantas, por lo que el fertilizante se añade a menudo a los sistemas de cultivo”, dijo. “El nitrógeno es especialmente bajo en tierras marginales, lo que hace que sea un interesante sistema. ¿Qué estrategias usan las plantas para adquirir el nitrógeno? ¿Cómo las plantas responden a la aplicación de fertilizantes? Creemos que sus interacciones con los microbios son fundamentales para estas preguntas, y ayudarán a informar cómo manejar estas tierras en el futuro “.

El equipo llevará a cabo el estudio en seis sitios en Michigan y Wisconsin. Junto con el crecimiento de las parcelas de pasto varilla y el miscanthus, tanto fertilizados y no fertilizados, los científicos también estudiarán una mezcla de cinco especies de pastos nativos y una mezcla de 18 especies de plantas de la pradera. La idea es poner a prueba si los biocombustibles crecen mejor en un entorno mixto planta o por su cuenta, y si estas tierras podría ser utilizado para proporcionar otros servicios de los ecosistemas, como el aumento de la biodiversidad o la restauración del hábitat.

En estos diferentes sistemas, el equipo se centrará en cómo interactúan con los cultivos de biocombustibles microbios para obtener nitrógeno. Estudios recientes sugieren que los trueques virgatum con bacterias y hongos del suelo para obtener su nitrógeno. A través de sus raíces, plantas dan microbios de carbono que necesitan y microbios fijan el nitrógeno, tomándolo de la atmósfera y que le da a las plantas, Evans añadió.

“Si las plantas obtienen nitrógeno a través de la fijación, que están dando el carbono – es una inversión”, dijo. “Y es un costoso. Al final, no sabemos cuando la inversión vale la pena, y cuando las plantas obtienen el nitrógeno de otras maneras. Pero el toma y daca entre los microbios y las plantas es lo que en última instancia determina tanto la salud de la planta y la salud del suelo.

investigadores adicionales MSU que contribuyen al estudio incluyen: Lisa Tiemann, la biología del suelo; Maren Friesen, biología de las plantas; y James Cole, ecología microbiana.

“Hay un nuevo movimiento en la ciencia, profundizando en el papel fundamental que desempeñan los microbios en todo, desde la salud humana de cómo las plantas a sobrevivir y avanzar”, dijo Evans. “Hemos reunido un equipo talentoso y diverso para explorar las múltiples facetas de las interacciones planta-microorganismo, que es necesaria para entender cómo vamos a utilizar tierras marginales para la bioenergía y reducir al mínimo ningún efecto perjudicial para la biodiversidad, la salud del suelo o el agua potable.”

Informe: inmigrantes vienen a parecerse a los americanos nativos nacidos con el tiempo, pero la integración no siempre vincular

Academia Nacional de Ciencias

WASHINGTON – A medida que los inmigrantes y sus descendientes se integran en la sociedad estadounidense, muchos aspectos de sus vidas mejoran, incluyendo los resultados mensurables, tales como el nivel de instrucción, la distribución ocupacional, ingresos y capacidad de lenguaje, pero su bienestar descensos en las áreas de salud, el crimen y los patrones familiares, según un nuevo informe de las Academias nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina. Al mismo tiempo, varios factores dificultan la integración de los inmigrantes en la sociedad, tales como su situación jurídica, las disparidades raciales en los resultados socioeconómicos, y las bajas tasas de naturalización.

“La integración es un doble proceso que depende de la participación de los inmigrantes y sus descendientes en las principales instituciones sociales, como escuelas y el mercado de trabajo, así como su aceptación social por otros estadounidenses”, dijo Mary Waters, ME Zukerman profesor de sociología en la Universidad de Harvard Universidad y presidente de la comisión que llevó a cabo el estudio y escribió el informe. “Estados Unidos tiene una larga historia de aceptar a las personas de todo el mundo, y la integración de los inmigrantes y de sus hijos contribuye a la vitalidad económica y una vibrante cultura siempre cambiante.” Hay 41 millones de inmigrantes y 37,1 millones de niños nacidos en Estados Unidos de inmigrantes en los Estados Unidos hoy en día. En conjunto, la primera y segunda generaciones representan una cuarta parte de la población estadounidense.

En comparación con los estadounidenses nativos, según el informe, los inmigrantes son menos propensos a morir por enfermedad cardiovascular y todos los cánceres, y experimentan menos problemas de salud crónicos, tienen menores tasas de mortalidad infantil y la obesidad, y tienen una esperanza de vida más larga. Sin embargo, con el tiempo y las generaciones, estas ventajas disminuyen a medida que su estado de salud converge con la de la población nativa.

Otras medidas de bienestar individual y comunitario muestran el mismo patrón, el comité encontró. Barrios con mayores concentraciones de inmigrantes tienen tasas mucho más bajas de la delincuencia y la violencia de los barrios no inmigrantes comparables. los hombres nacidos en el extranjero 18-39 años están encarcelados en un cuarto de la tasa de los hombres nativos americanos de la misma edad. Sin embargo, en la segunda y tercera generaciones, las tasas de criminalidad aumentan y se asemejan a la de la población general de los americanos nativos.

Del mismo modo, las tasas de divorcio inmigrantes y las tasas de nacimientos fuera del matrimonio comienzan mucho más bajos que los estadounidenses nativos, pero con el tiempo y las generaciones, se elevan hacia aquellos para las familias nacidos en el país. Esto indica que los inmigrantes de segunda generación y los niños en todos los principales grupos étnicos y raciales son más propensos a vivir en familias con dos padres que son hijos de la tercera generación. Debido a que las familias monoparentales son más propensos a pasar necesidad, esto es una desventaja en el futuro, según el informe.

El comité también identificó varios resultados medibles para los que el bienestar de los inmigrantes mejora a medida que estén mejor integrados en la sociedad estadounidense:

Educación. A pesar de las grandes diferencias en los puntos de partida entre los grupos de inmigrantes de primera generación, sus hijos cumplen o superan el nivel de escolarización de tercera generación típica y mayores nacidos en Estados Unidos. Más de una cuarta parte de los nacidos en el extranjero tienen una educación universitaria o más y sus hijos hacer excepcionalmente bien en la escuela. Sin embargo, algunos grupos de inmigrantes, como mexicanos y centroamericanos, tienen una educación media de menos de 10 años, y aunque sus hijos alcanzan un promedio de más de 12 años de educación, la segunda generación no volverá a alcanzar la paridad con la población nativa en general .

Idioma. Más del 90 por ciento de los estadounidenses encuestados – ya sea nativa o extranjera – dicen que es muy o bastante importante para aquellos que viven en los EE.UU. para ser capaz de hablar Inglés. La evidencia disponible indica que los inmigrantes de hoy están aprendiendo Inglés al mismo ritmo o más rápido que las anteriores oleadas de inmigrantes. Sin embargo, el sistema educativo de Estados Unidos no está actualmente equipado para manejar los casi 5 millones de estudiantes en idioma Inglés en el sistema K-12 – 9 por ciento de todos los estudiantes – y esto puede obstaculizar las perspectivas de integración de muchos inmigrantes.

Empleo y los ingresos. Entre los inmigrantes de primera generación, la tasa de empleo masculina para todos los niveles educativos es el 86 por ciento; esto es más alto que la población general de los americanos nativos. La tasa de empleo de segunda generación es ligeramente inferior al 83 por ciento. Entre las mujeres, el patrón se invierte con una tasa de ocupación del 61 por ciento de los inmigrantes que es menor que el 72 por ciento de los nativos. los hombres inmigrantes con el menor nivel de educación tienen más probabilidades de encontrar empleo que los hombres nacidos en el país comparables, lo que indica que los inmigrantes parecen estar llenando puestos de trabajo de baja cualificación que los estadounidenses nativos no están disponibles o dispuestos a tomar. ingresos de los trabajadores nacidos en el extranjero mejorar la relación con los ingresos nacidos en el más largo que viven en los Estados Unidos, aunque la asimilación de los ingresos es considerablemente más lento para los inmigrantes hispanos (en su mayoría mexicanos) que para otras.

Ocupaciones. De primera y segunda generación de inmigrantes tienen una representación sólida en todo el espectro ocupacional. Los grupos de inmigrantes que se concentran en ocupaciones de baja categoría en la primera generación mejorar su posición ocupacional sustancialmente en la segunda generación, a pesar de que no llegan a la paridad con el tercer y más tarde generación de estadounidenses. La segunda generación de mexicanos y centroamericanos a tomar un gran salto, con el 22 por ciento de la segunda generación de los hombres mexicanos y el 31 por ciento de la segunda generación de los hombres de América Central en los cargos profesionales o de gestión. El aumento de las mujeres de segunda generación es aún más grande.

Pobreza. Los inmigrantes tienen más probabilidades de ser pobres que los nativos, a pesar de que sus tasas de actividad son más altos y, en promedio, trabajan más horas. La tasa de pobreza para el nacido en el extranjero fue del 18,4 por ciento en 2013, comparado con el 13,8 por ciento de los nacidos. Entre los adultos, la tasa de pobreza se reduce en general a través de generaciones, de más de 18 ciento en la primera generación de 13,6 por ciento en la segunda generación y un 11,5 por ciento en el tercero.

la integración residencial. Con el tiempo, la mayoría de los inmigrantes y sus descendientes vuelven gradualmente menos segregados de los blancos nacidos en el país y más dispersos entre regiones, ciudades y barrios. inmigrantes recién llegados a menudo optan por vivir en zonas con otros inmigrantes y por lo tanto tienen mayores niveles de segregación residencial de los blancos nacidos en el país que los inmigrantes que han estado en el país durante 10 a 20 años. La raza también juega un papel independiente: los asiáticos son los que menos segregados de los blancos nacidos en el país en las áreas metropolitanas, seguidos por los hispanos, y luego los inmigrantes negros, que son los más segregados. Los inmigrantes indocumentados también son más espacialmente segregados que otros inmigrantes.

Se trata de una cuestión política, no científica, de si los EE.UU. deben tratar de evitar que la integración de los inmigrantes indocumentados o proporcionar una vía de legalización, y por lo tanto no dentro de la competencia del panel. Sin embargo, el comité identificó tres barreras a la integración de los inmigrantes que son de particular preocupación. En primer lugar es el papel de estatus legal para frenar o bloquear la integración, no sólo de los aproximadamente 11,3 millones de indocumentados, sino también a sus hijos ciudadanos. Una serie de leyes relativas a los inmigrantes indocumentados a nivel local, estatal y federal a menudo se contradicen entre sí, creando variación en las trayectorias de integración de todo el país. Por ejemplo, algunos estados y localidades ofrecen la matrícula universitaria estatal a las universidades públicas para los inmigrantes indocumentados o proporcionar licencias de conducir, mientras que otros prohíben el alquiler de vivienda a esta clase de inmigración.

En segundo lugar, los patrones de integración de los inmigrantes están determinadas por la raza, y no hay estratificación racial en curso en los resultados socioeconómicos de los inmigrantes y sus hijos. inmigrantes negros y sus hijos están integrando con los blancos no hispanos al ritmo más lento, a pesar de las tasas relativamente altas de logro y de empleo educativos de los inmigrantes negros ‘. Por último, el bajo porcentaje de inmigrantes que naturalizan – sólo el 50 por ciento – en comparación con otros países receptores de inmigrantes tiene consecuencias negativas para la integración política y ciudadana.

El informe incluye una serie de recomendaciones para la recolección de datos, incluyendo la adición de una pregunta sobre el lugar de nacimiento de los padres en la Encuesta de la Comunidad Americana y la adición de una pregunta sobre la situación de éstos en la entrada o en la actualidad para la Current Population Survey. También recomienda que toda futura legislación para legalizar la situación de los inmigrantes indocumentados incluye una encuesta a candidatos y el seguimiento de entender los efectos de la legalización, y que los datos administrativos en poder de Ciudadanía y Servicios de Inmigración en el tipo de visa de estar vinculado a censo y otro gobierno datos como han hecho otros países. Tales datos deben ponerse a disposición de los investigadores en los enclaves de datos seguros.

gráficos informáticos: Menos tiempo de cálculo para la arena

KIT, Disney Research, Universidad de Cornell y desarrollar procesos para la computación eficiente de imágenes foto-realistas de materiales granulares, tales como arena, nieve, sal o azúcar

Karlsruher Institut f & # 252; r Technologie (KIT)

Un castillo de arena digital consiste de millones de granos. Su presentación fotorrealista por un ordenador se convierte ahora en más la computación-efficient.view más

Crédito: Foto: KIT / Investigación de Disney

“Los objetos de medios granulares, tales como un castillo de arena, se componen de millones o billones de granos. El tiempo de cálculo necesaria para producir imágenes de calidad fotográfica asciende a cientos de miles de horas de procesador “, el profesor Carsten Dachsbacher del Instituto para la visualización y el análisis de datos de KIT explica. Materiales, tales como arena, sal o azúcar, consisten en granos orientados al azar que son visibles en un vistazo más de cerca solamente. la síntesis de la imagen, el llamado de procesamiento, es muy difícil, ya que los caminos de millones de rayos de luz a través de los granos tienen que ser simulado. “Además, las propiedades de dispersión complejas de los granos individuales y la disposición de los granos en un sistema pueden prevenir técnicas de aceleración clásicos de que se utiliza. Esto hace que sea difícil encontrar algoritmos eficientes “, añade el estudiante de doctorado Johannes Meng.” En el caso de los granos transparentes y trayectorias de luz de largo, aumenta el tiempo de cómputo de manera desproporcionada. “

Para la síntesis de la imagen, los investigadores desarrollaron un nuevo proceso de escala múltiple que se adapta a la estructura de simulación del transporte de la luz en medios granulares en varias escalas. En la escala más fina, cuando se crean imágenes de sólo unos pocos granos, geometría, se consideran propiedades de tamaño, y materiales de los granos discernibles individuales, así como su densidad de empaquetamiento. Al igual que en los enfoques clásicos, los rayos de luz se trazan a través de los granos virtuales, que se conoce como Path Tracing. Path Tracing calcula trayectorias de la luz de cada píxel de nuevo a las fuentes de luz. Este enfoque, sin embargo, no se puede aplicar a millones o billones de granos.

El nuevo proceso cambia automáticamente a otra técnica de procesamiento, es decir, el camino volumétrico de seguimiento, después de unos interacciones, tales como reflexiones sobre los granos, a condición de que las contribuciones de las interacciones individuales ya no pueden ser distinguidos. Los investigadores demostraron que este método normalmente se aplica al cálculo de dispersión de la luz en los materiales, tales como las nubes o la niebla, pueden representar con precisión y calcular el transporte ligero en materiales granulares en estas escalas de manera más eficiente.

En escalas más grandes, una aproximación de difusión se puede aplicar para producir una solución analítica y eficiente para el transporte de la luz restante. Esto permite el cálculo eficiente de la representación fotorrealista en el caso de los granos brillantes y fuertemente reflectantes, tales como nieve o azúcar.

Los investigadores también lograron demostrar cómo las técnicas individuales tienen que ser combinados para producir resultados visuales consistentes en todas las escalas – a partir de granos individuales de objetos hechos de miles de millones de granos – en imágenes y animaciones. Dependiendo del material, el enfoque híbrido acelera el cálculo por un factor de diez hasta varios cientos en comparación con camino convencional de seguimiento, mientras que la calidad de imagen sigue siendo el mismo.

BGI adopta sola molécula, la secuencia en tiempo real de Pacific Biosciences

BGI Shenzhen

Menlo Park, California, – 04 de mayo 2015 – Pacific Biosciences de California, Inc., (Nasdaq: PACB). Proveedor del PacBio & registro; RS II sistema de secuenciación, anunció hoy que BGI, la organización genómica más grande del mundo, ha comprado su primer instrumento PacBio RS II y planea comprar unidades adicionales con el fin de integrar la molécula individual, en tiempo real (SMRT & registro;) Secuenciación en su negocio de servicios globales .

“Los servicios de novo del genoma ofrecidos por BGI serán apoyados por la tecnología de secuenciación SMRT para aprovechar su larga lee y mejorar la precisión de reunión”, dijo el Dr. Wang Jun, director general de BGI. “La plataforma PacBio es ideal para genomas complejos, como los que son altamente repetitivo o híbrido. Con la PacBio RS II esperamos cumplir nuestro objetivo de entregar sólo genomas completos a nuestros clientes y proporcionar las mejores posibles genomas de referencia de las plantas, los animales y los seres humanos “.

El PacBio RS II ofrece longitudes de lectura más largos de la industria, combinados con la cobertura imparcial y alta precisión. Estas características permiten a los clientes tener acceso a todo el espectro de tipos de variantes de secuencia, de polimorfismos de nucleótido único a lo complejo variación estructural, y de regiones genómicas que antes eran inaccesibles. Además, SMRT secuenciación es la única tecnología que proporciona una detección directa de las modificaciones de base e información eliminación variante directa a través de los genes de larga duración y los bloques de haplotipos del cromosoma.

Michael Hunkapiller, Presidente y CEO de Pacific Biosciences, comentó: “Es una gran validación para nosotros que el líder mundial y el mayor operación de secuenciación ha adoptado la tecnología PacBio. BGI es también líder en el análisis de datos de secuenciación, así que estamos encantados de que más datos de secuenciación de SMRT estarán en sus manos para trabajar y espero desarrollar herramientas adicionales para ayudar a realizar el valor completo de los datos. “