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磁性基因：研究磁细菌生物矿化的遗传学
许多种细菌能够制造比合成材料更精细的材料。这些产品通常在细胞内产生，这些细胞内具有真核细胞器的许多特征。一群独特而优雅的生物处于细胞器形成和生物矿化机制研究的前沿。趋磁细菌 (MTB) 产生的细胞器称为磁小体，其中包含磁性材料纳米晶体，了解磁小体形成和生物矿化背后的分子机制是一个丰富的研究领域。在本综述中，我们重点关注磁小体形成和生物矿化背后的遗传学。我们介绍了 MTB 遗传学发现的历史和近年来发现的关键见解，并对 MTB 遗传学研究的未来提供了展望。
研究趋同进化以将基因型与行为表型联系起来
神经科学在利用不寻常的动物进行研究方面有着悠久而丰富的历史。在过去的几十年里，用于神经科学研究的物种一直存在技术驱动的瓶颈。然而，即将到来的适用于多种动物的技术浪潮有望使研究人员能够解决使用传统实验室动物无法解决的具有挑战性的科学问题。在这里，我们讨论了如何利用生理或行为表型的趋同进化来增强研究基因型与表型相互作用的映射。我们介绍了两个使用电鱼和毒蛙的案例研究，并讨论了比较工作如何教会我们了解生物组织各个层面的进化约束和灵活性。我们还就建立神经科学研究中新模型系统的潜力和陷阱提供了建议。最后，我们以讨论魅力动物在神经科学研究中的使用及其在公众宣传中的效用结束。总的来说，我们认为趋同进化框架可以帮助确定神经科学的可推广原则。
在图像分类中研究协作互动机教学
虽然以人为本的机器学习方法探索了互动循环中的各种人类角色，但出现了主动机器教学（IMT）的概念，重点是利用人类作为老师的教学技能来构建机器学习系统。但是，大多数系统和研究都专门用于单个用户。在本文中，我们在图像分类的背景下研究了协作互动式教学，以分析人们如何共同构建教学过程并理解他们的经验。我们的贡献是三倍。首先，我们开发了一个名为Teachtok的Web应用程序，该应用程序使用户组能够策划数据并逐步训练模型。第二，我们进行了一项研究，其中有十名参与者分为三个团队，这些团队在九天内竞争建立一个图像分类器。参与者在Focus小组中讨论的定性结果揭示了机器教学任务中协作模式的出现，协作如何帮助修改教学策略以及参与者对他们与Teachtok应用程序的互动的思考。从这些发现中，我们对基于互动，协作和参与机器学习的系统的设计产生了影响。
成像和蛋白质组学工具包用于研究细胞器接触位点
细胞器接触位点是通过分子绑扎复合物并置两个异源膜的区域。这些接触位点在轨道间通信和细胞功能整合中很重要。但是，可视化这些微小的焦点并识别接触位点蛋白质组一直具有挑战性。近年来，已经开发出基于荧光的方法来可视化细胞器的动态物理相互作用，而接近标记方法的方法有助于在接触位点促进蛋白质组织。在这篇综述中，我们解释了这些接触站点记者的设计原理：一种基于内源性系和/或绑定络合物如何定位到接触位点的双轨相互作用机制。我们将联系站点记者分为三类：（i）单蛋白系统，（ii）带有细胞器接近的活性报告信号的两个组件系统，以及（iii）接触站点蛋白质组的记者。我们还突出了具有高时间空间分辨率的高级成像分析，以及用于检测接触位点的机器学习算法的使用。
线虫秀丽隐杆线虫：研究免疫学和微生物学的方便模型
Caenorhabditis秀丽隐杆线虫是一种线虫，在世界各地的各种环境中自然存活。该线虫已被用作发展，癌症和衰老的模型系统，因为它与人类的关键基因和疾病中涉及的信号通路共享。此外，该线虫在实验室中易于维持，并且在遗传上是可探讨的。与秀丽隐杆线虫有关的与人类癌，先天免疫和寿命相关的主要发现，但该线虫尚未用于研究与口腔健康相关的基因或微生物群。世界上几个实验室开始研究肠道菌群对秀丽隐杆线虫健康的影响。我们建议通过喂养从人类唾液中分离出的线虫细菌来研究口腔菌群对秀丽隐杆线虫的影响。能够通过秀丽隐杆线虫分析的数据来表征人口腔菌群，可以提供一种方便的方法来筛查不同口腔细菌的快速影响，并可以为几种口腔疾病提供新的前景。
润湿性工程用于研究二维层状材料中的离子传输
研究二维材料时，一种常见的方法是将它们支撑在固体基底表面上。在这种情况下，如果要按需插入离子，即通过某种控制机制，则必须使离子与电解质接触。二维材料中特定离子相对于对电极的化学势差为离子插入提供了可控的驱动力。尽管基底本身可以充当固态电解质，例如离子导电玻璃陶瓷，[10–12] 但支撑二维材料层之间的离子插入可能会受到阻碍，因为有效插入通常通过边缘或缺陷位进行。从顶部涂抹电解质时更有可能覆盖这些位置——这种方法近年来被广泛使用，主要用于静电门控。 [13,14] 为了系统地解决离子插入和传输问题，将电解质与 2D 材料以图案化方式整合在一起非常重要，例如，对离子扩散过程施加方向性。这主要是样本大小和图案分辨率问题，在 100 µm 及以上的规模上可以解决，例如通过固态电解质的增材制造 [15] 或液态电解质的喷墨打印。[16–18] 目前，这些方法的局限性在于打印分辨率以及电解质的机械性能。因此，粘稠电解质或离子凝胶更容易打印，[16] 而一系列低粘度电池级电解质（如碳酸乙烯酯/碳酸二乙酯中的 LiPF 6）则不然。这些电解质往往很容易润湿样品的大部分表面，必须
用于研究2D层次材料的离子传输的可润湿性工程
要研究2D材料，一种共同的途径是在固体基板的表面上支撑它们。在这种情况下，如果要按需插入离子，即通过某种控制机制，则必须与电解质接触。相对于计数器电极，给定的2D材料中给定的离子物种的化学潜力差异为离子插入的驱动力提供了可以控制的驱动力。尽管底物本身可以用作固态电解质，例如在离子导电玻璃陶瓷的情况下，[10-12]在受支持的2D材料的层之间插入离子插入可能会受到阻碍，因为通常有效地插入了通常通过边缘或缺陷站点进行有效插入。在从顶部施加电解质时，覆盖它们的可能性更大 - 近年来，这种方法主要用于静电门控。[13,14]为了以系统的方式插入和运输的目的解决，重要的是以图案化的方式将电解质与2D材料集成在一起，例如在离子扩散过程上强加方向性。这主要是样本量和模式分辨率问题，可以通过100 µm及以后的规模来解决，例如，通过固态电解质的添加剂制造[15]或通过对液体的喷墨打印。[16–18]这些方法的当前局限性是通过打印分辨率以及通过电解质的机械性能来设置的。这些往往很容易弄湿样品表面的大部分，必须因此，粘性电解质或离子 - 凝胶更直接地打印[16]，而一系列低粘度电池级电解质（例如碳酸乙酯/碳酸乙酯中的LIPF 6）不是。
iVR-fNIRS：在完全沉浸式虚拟环境中研究大脑功能
摘要。沉浸式虚拟现实 (iVR) 采用头戴式显示器或类似洞穴的环境来创建感官丰富的虚拟体验，模拟用户在数字空间中的物理存在。该技术在神经科学研究和治疗中具有巨大的前景。特别是，虚拟现实 (VR) 技术促进了各种任务和场景的开发，这些任务和场景与现实生活情况密切相关，以在受控和安全的环境中刺激大脑。当传统刺激方法有限或不可行时，它还提供了一种经济有效的解决方案，为用户提供类似的交互感。虽然由于信号干扰或仪器问题，将 iVR 与传统脑成像技术相结合可能很困难，但最近的研究提出了将功能性近红外光谱 (fNIRS) 与 iVR 结合使用，以实现多功能脑刺激范式和灵活检查脑反应。我们对采用 iVR-fNIRS 设置的当前研究进行了全面回顾，涵盖设备类型、刺激方法、数据分析方法和主要科学发现。文献表明，iVR-fNIRS 在完全沉浸式 VR (iVR) 环境中探索各种认知、行为和运动功能方面具有巨大潜力。此类研究应为自适应 iVR 程序奠定基础，用于培训（例如，在新环境中）和临床治疗（例如，疼痛、运动和感觉障碍以及其他精神疾病）。
研究 LUXE 实验中粒子径迹重建的量子算法
摘要。LUXE 实验（LASER Und XFEL 实验）是 DESY Hamburg 正在规划的一项新实验，它将研究强场前沿的量子电动力学 (QED)。在这种状态下，QED 是非微扰的。这表现在从 QED 真空中创建物理电子-正电子对。LUXE 打算通过使用硅跟踪探测器等来测量这种前所未有的状态下的正电子产生率。大量预期的正电子穿过敏感的探测器层会导致极具挑战性的组合问题，这对于经典计算机来说在计算上会变得非常困难。本文提出了一项初步研究，以探索量子计算机解决此问题的潜力以及从探测器能量沉积中重建正电子轨迹。重建问题以二次无约束二进制优化的形式提出。最后，讨论了量子模拟的结果，并将其与传统的经典轨迹重建算法进行了比较。
研究气候变化和变异性对乌拉圭水资源的影响
已经建立了外国，英联邦和发展办公室（FCDO）研究调试中心（RCC），以有效地委托和管理研究，以增强FCDO的发展和外交政策的影响。由国际影响评估倡议（3IE），伯明翰大学以及英国和全球研究伙伴的财团领导，RCC旨在委托FCDO的主要优先领域委托不同类型的高质量研究。将使用严格且强大的研究方法和质量标准来实施由RCC委托进行的所有FCDO资助的研发（R＆D）投资。这些研发标准包括满足Frascati定义要求以及FCDO的研究评估和监测活动的道德指南（欧盟2014； FCDO 2019； 2019年；经济合作与发展组织2002）。在这项研究中，RCC正在与英国驻蒙特维迪奥大使馆合作。