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加州大学圣地亚哥分校
图1.燃烧后碳捕获和储存示意图。突出显示有助于提高灵活性的组件。在烟气排放策略下，烟气可以通过烟气排放通道直接排放到大气中。在溶剂储存策略下，增加浓/贫溶剂储罐用于溶剂储存。在溶剂储存与附加再生耦合策略下，除了额外的浓/贫溶剂储罐外，再生设施（包括汽提塔、冷凝器和压缩机）的尺寸过大，以加速再生过程。
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摘要：电力部门和材料制造业的长期脱碳是我们这个时代最紧迫的挑战。如果不采取果断行动，到 2050 年，这些部门的碳排放量将增加一倍以上。廉价可再生电力的迅速扩张为通过电化学彻底改变传统工程流程提供了前所未有的机会，从而为我们社会面临的重大挑战提供解决方案。因此，这些部门能够减少或消除二氧化碳产生的创新将是改变我们当前气候轨迹的关键。在这次演讲中，我将讨论我之前的两次探索和应用电化学、机械工程和材料科学的基本原理来推进能源存储和材料可持续性应用的经历。首先，我将介绍用于稳定电化学电池界面金属电沉积过程的不同电解质设计方法，并在金属阳极电池中实际应用。然后，我将介绍我利用电化学介导技术的闭环材料回收平台的工作，该平台可以将废物分离成有价值的产品流，而无需额外的废物产生，仅依靠低成本的电力、水和食盐。未来，我的研究将深入探讨旨在加速向低碳和气候适应型未来转型的基本机制和先锋技术。
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碱基编辑器是一种基因组编辑工具，可通过对 DNA 中的核碱基进行化学修饰来实现位点特异性碱基转换。腺嘌呤碱基编辑器 (ABE) 利用腺苷脱氨酶将目标腺苷修饰为肌苷中间体，从而将 DNA 中的 A•T 转换为 G•C 碱基对。由于缺乏可以修饰 DNA 的天然腺苷脱氨酶，ABE 是从 tRNA 脱氨酶 TadA 进化而来的。之前利用由野生型 (wt) TadA 组成的 ABE 进行的实验未显示对 DNA 的可检测活性，因此需要定向进化以使该酶能够接受 DNA 作为底物。在这里，我们表明 wtTadA 可以在细菌和哺乳动物细胞中的 DNA 中进行碱基编辑，对 TAC 的序列基序有严格的要求。我们利用这一发现优化了报告基因检测，以检测低至 0.01% 的碱基编辑水平。最后，我们将该分析与完整 ABE：DNA 复合物的分子动力学模拟结合使用，以更好地了解突变 TadA 变体的序列识别如何随着它们积累突变而变化，从而更好地编辑 DNA 底物。
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碱基编辑器 (BE) 是一种基因组编辑剂，可高效、特异地安装点突变。由于 BE 依赖于尿嘧啶和肌苷 DNA 损伤中间体（而不是双链 DNA 断裂或 DSB），因此有人推测 BE 依赖于比 DSB 依赖型基因组编辑方法更普遍的 DNA 修复途径，而 DSB 依赖型基因组编辑方法需要仅在细胞周期的某些阶段活跃的过程。我们在此报告了使用细胞同步实验对碱基编辑的细胞周期依赖性进行的首次系统研究。我们发现，切口酶衍生的 BE（在尿嘧啶或肌苷碱基对面引入 DNA 骨架切口）独立于细胞周期发挥作用，而非切口 BE 高度依赖于 S 期（DNA 合成期）。我们发现，胞嘧啶碱基编辑过程中 G1（生长期）的同步会导致 C • G 到 A • T“副产物”引入率显著增加，这可用于发现精确 C • G 到 A • T 碱基编辑的新策略。我们观察到 DNA 损伤修复途径的内源表达水平足以将碱基编辑中间体加工成所需的编辑结果，并且碱基编辑过程不会显著扰乱转录水平。总体而言，我们的研究提供了机制数据，证明了切口酶衍生的 BE 在整个细胞周期内进行基因组编辑的稳健性。
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基因组资源联盟（简称“联盟”）由 7 个知识库项目共同努力而成：酵母菌基因组数据库、WormBase、FlyBase、小鼠基因组数据库、斑马鱼信息网络、大鼠基因组数据库和基因本体资源。联盟致力于提供多种益处：为这些项目服务的各个社区提供更好的服务；为所有生物医学研究人员、生物信息学家、临床医生和学生提供统一的数据视图；以及提供更可持续的基础设施。联盟已统一了跨生物体数据，以提供基因功能、基因表达和人类疾病相关性的有用比较视图。比较视图的基础是直系同源关系的共享调用和通用本体的使用。关键的数据类型是等位基因和变异、基于基因本体注释的基因功能、表型、与人类疾病的关联、基因表达、蛋白质-蛋白质和遗传相互作用以及参与途径。信息呈现在统一的基因页面上，便于轻松总结所涵盖的 7 种生物（芽殖酵母、线虫秀丽隐杆线虫、果蝇、家鼠、斑马鱼、褐家鼠和人类）中每种基因的信息。统一的知识可在 alliancegenome.org 门户网站上免费获取，以可下载文件和 API 的形式提供。我们希望其他现有和新兴知识库能够加入这一努力，提供每个知识库目前提供的有用数据和功能的统一。
加州大学伯克利分校
量子计算是解决各种问题的有前途的工具，因为指数级大的希尔伯特空间可以用多项式数量的量子比特来描述。在高能物理学中，量子场论的模拟尤其有前景，其中每个时空点都有量子自由度，但存在用于状态准备和时间演化的多项式算法 [1,2]。然而，并非所有经典硬算法在量子计算机上都更高效。在高能物理学 (HEP) 中，有一类特别受关注的算法是量子机器学习 (QML)。在本文中，QML 指的是在量子计算硬件上执行的机器学习任务。虽然 QML 并不比经典机器学习 (CML) 更高效，但已经有许多实证研究探索 QML 在 HEP 中的潜力 [3-19]（另请参阅参考文献 [20] 的最新综述）。这些研究得出的一个共同结论是，QML 似乎在小型训练数据集上表现优于 CML。1 虽然对这一观察结果没有严格的解释，但可能是因为 QML 提供了更好的归纳偏差和/或使用较少的参数提供了更多的表达能力。在几乎所有的研究中，当有超过 O (100) 个示例时，CML 的表现都优于 QML。在具有如此少量训练事件的对撞机 HEP 中，几乎没有问题。本文的目标是探索近期 QML 在对撞机物理中的实际用例。另请参阅参考文献 [ 21 ] 以了解 QML 与 CML 的更广泛背景。
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摘要目的。脑损伤是全球范围内导致长期残疾的主要原因，常常导致手部功能受损。脑机接口 (BMI) 为改善手部功能提供了一种潜在的方法。BMI 通常旨在替代失去的功能，但也可用于神经康复 (nrBMI)，促进神经可塑性和功能恢复。本文，我们报告了一种新型 nrBMI，它能够通过独特的 TBI 后开颅手术窗口模型获取高 g (70-115 Hz) 信息，并提供与预期抓握力同步且成比例的感觉反馈。方法。我们开发了 nrBMI，以使用在脑外伤 (TBI) 患者开颅手术 (hEEG) 中记录的脑电图。nrBMI 使用户能够对施加的力进行连续、成比例的控制，并提供连续的力反馈。我们报告了初始测试组由三名 TBI 人类参与者组成，以及对照组由三名颅骨和运动功能完整的志愿者组成。主要结果。所有参与者均成功控制了 nrBMI，初始成功率很高（6 名参与者中的 2 名）或表现随着时间的推移而改善（6 名参与者中的 4 名）。我们在 hEEG 中观察到了力意图的高 g 调制，但在颅骨完整的 EEG 中没有观察到。最重要的是，我们发现高 g 控制显著改善了神经调制开始和 nrBMI 输出/触觉反馈之间的时间同步（与低频 nrBMI 控制相比）。意义。这些概念验证结果表明，高 g nrBMI 可供控制力能力受损的个体使用（无需立即诉诸 ECoG 等侵入性信号）。值得注意的是，nrBMI 包含一个参数，用于更改解码意图和意志力之间共享的控制分数，以调整恢复进度。神经调节和高 g 信号力控制之间的同步性提高可能对最大限度地发挥 nrBMI 诱导神经回路可塑性的能力至关重要。诱导可塑性对于脑损伤后的功能恢复至关重要。
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同位素纯化半导体具有更高的热导率（κ），因此散热性能可能比天然的、同位素混合的半导体更好。但对于室温下的 Si 来说，这种好处很低，块状 28 Si 的 κ 仅比块状天然 Si（nat Si）高约 10%。我们发现，与这种块体行为形成鲜明对比的是，28 Si（99.92% 富集）纳米线的 κ 比具有相似直径和表面形貌的天然 Si 纳米线高出 150%。使用第一性原理声子色散模型，这种巨同位素效应归因于天然 Si 纳米线中同位素散射和声子表面散射的相互增强，通过将声子传输到原生非晶态 SiO 2 壳层来实现相关。这项工作发现了迄今为止报道的所有材料中室温下 κ 的最强同位素效应，并启发了同位素富集半导体在微电子领域的潜在应用。