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Garyk Brixi ∗，1，2，3，Matthew G. Durrant ∗，1，2，Jerome Ku ∗，1，2，Michael Poli ∗，2，3，5，Greg Brockman ∗ ∗，2，6，§，§，Daniel Chand，Daniel Chand ∗，1，2，2，2，2，2，3，Gonzale a.Gonzalez aref.gonzalez king ∗，2，2，2，2，2，2，2，2，2，2，2，2，2，2，2，2，2，2，2，2，2，2，2，6，§，2，6，§ David B. Li ∗∗ , 1 , 2 , 3 , Aditi T. Merchant ∗∗ , 1 , 3 , Mohsen Naghipourfar ∗∗ 1 , 2 , 7 , eric ngyen ∗∗∗ 2 , 3 , chia ricci-tam ∗ chia ∗∗∗ 2 , 2 , 2 , , 2 , , , , Sun∗∗∗∗∗ ∗∗ 2 , Ali Taghibakshi ∗∗∗ ∗∗ ∗∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ er E E E E E Anton Vorontsov ∗ ∗ ∗ ∗ ∗收er远er本 * ∗ ∗ ∗ ∗ er本∗ ∗ ∗发 ∗ ∗发 er家发∗发 ∗发够 * ∗ ∗ ∗ ∗消E EM e，4 * ∗ ∗ ∗ ∗发 ∗消EM段，4，4，布兰登·杨（Brandon Yang）∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗收er远er家人∗ ∗ ∗ ∗消ET恤∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗消E ET，那么eTADADAD A.的，那么4 nichadems 9，4 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 nicholas K. wang a vangah adams 9，specuus 3 Ermon，Daniel Guo 1，3，Rajesh Ilango 1和Janik 4，Amy 6，Lu 7，Reshma Mehta，Mofrad 7，Madelena Y。 ng 3 , jappreet Pannu 3 , Christopher Ré 3 , Jonathan C. Schmok 1 , John St. John 4 , Jeremy Sullivan 1 , Kevin Zhu 7 , Greg Zynda 4 , Daniel Balsam 8 , 10 , Patrick Collison 1 , 10 , Anthony B. Costa 4 , 4 , 10 , Thomas McGrath 8 , 10 , Kimberly Powell 4 , 10 , Dave P. Burke ‡ , 1 ，2，10，Hani Goodzi‡，1，2，11，Patrick，2，7，10，Brian L. Hie‡，†，1，2，2，3，10
引导 RNA 结构设计使组合 CRISPRa 程序能够进行生物合成分析
改造细菌代谢以有效地从多步骤途径产生化学物质和材料需要优化多基因表达程序以实现酶平衡。CRISPR-Cas 转录控制系统正在成为编程多基因表达调控的重要代谢工程工具。然而，向导 RNA 折叠的可预测性较差会通过不可靠的表达控制破坏酶平衡。我们设计了一组可以描述向导 RNA 折叠的计算参数，我们预计它们可以广泛适用于 CRISPR-Cas9 系统。在这里，我们将修饰的向导 RNA (scRNA) 对大肠杆菌中 CRISPR 激活 (CRISPRa) 的功效与描述折叠成活性结构的速率的动力学参数相关联。此参数还支持正向设计新的 scRNA，在我们的筛选中没有观察到失败。我们使用来自该组的 CRISPRa 靶序列来设计一个由三个合成启动子组成的系统，该系统可以在 >35 倍的动态范围内正交激活和调整所选输出的表达。独立的激活调节允许通过 64 个成员的组合三重 scRNA 库对三维表达设计空间进行实验探索。我们将这些 CRISPRa 程序应用于两种生物合成途径，证明了大肠杆菌中有价值的蝶啶和人乳寡糖产品的生产。对这些设计空间进行分析表明，表达组合产生的滴度比最大表达产生的滴度高出 2.3 倍。映射生产还可以确定瓶颈作为途径重新设计的目标，将寡糖乳糖-N-四糖的滴度提高 6 倍。在计算 scRNA 功效预测的帮助下，组合 CRISPRa 策略能够有效优化多步骤代谢途径。更广泛地说，这里揭示的引导 RNA 设计规则可能使有效的多引导程序的常规设计成为可能，用于细菌宿主中 CRISPR 基因调控的广泛模型和数据驱动应用。
Aficamten 是一种小分子心脏肌球蛋白抑制剂，用于治疗肥厚型心肌病
肥厚性心肌病 (HCM) 是一种遗传性肌节疾病，会导致心脏收缩过度。一流的心脏肌球蛋白抑制剂 mavacamten 可改善阻塞性 HCM 的症状。我们在此介绍一种选择性小分子心脏肌球蛋白抑制剂阿菲卡汀，它通过显著减缓磷酸盐释放来降低 ATPase 活性，从而稳定弱肌动蛋白结合状态。阿菲卡汀与肌球蛋白催化域上的变构位点结合，不同于 mavacamten，可防止进入强肌动蛋白结合力产生状态所需的构象变化。通过这样做，阿菲卡汀减少了驱动肌节缩短的功能性肌球蛋白头部的数量。在前动力冲刺状态下与心脏肌球蛋白结合的阿菲卡汀的晶体结构为理解其对平滑肌和快速骨骼肌的选择性提供了基础。此外，在心肌细胞和携带肥大性 R403Q 心肌肌球蛋白突变的小鼠中，阿菲卡汀可降低心脏收缩力。我们的研究结果表明，阿菲卡汀有望成为 HCM 的治疗方法。
b“全球对化石燃料枯竭和相关环境恶化的担忧刺激了人们对可再生和清洁能源的探索和利用进行了大量研究。能量存储和能量转换是当今可持续和绿色能源科学中最重要的两项技术，并在日常应用中引起了极大的关注。迄今为止，大量新型纳米材料已被广泛探索用于这些与能源相关的领域，然而，每种材料都有自己的问题，限制了它们满足高性能能量存储和转换设备要求的能力。为了满足未来与能源相关的应用的高技术要求，迫切需要开发先进的功能材料。在此，本期特刊旨在涵盖原创研究成果、简短通讯和多篇评论，内容涉及先进异质结构材料的合理设计和可控合成的创新方法及其在能源相关领域（如可充电电池、超级电容器和催化等）的吸引人的应用。”
b“全球对化石燃料枯竭和相关环境恶化的担忧刺激了人们对可再生和清洁能源的探索和利用进行了大量研究。能量存储和能量转换是当今可持续和绿色能源科学中最重要的两项技术，并在日常应用中引起了极大的关注。迄今为止，大量新型纳米材料已被广泛探索用于这些与能源相关的领域，然而，每种材料都有自己的问题，限制了它们满足高性能能量存储和转换设备要求的能力。为了满足未来与能源相关的应用的高技术要求，迫切需要开发先进的功能材料。在此，本期特刊旨在涵盖原创研究成果、简短通讯和多篇评论，内容涉及先进异质结构材料的合理设计和可控合成的创新方法及其在能源相关领域（如可充电电池、超级电容器和催化等）的吸引人的应用。”
一种基于SYSML的机电系统建筑设计的方法
机电系统系统的特征是它们的组件与不同技术领域之间的协同相互作用。这些相互作用使系统能够获得更多的功能，而不是独立考虑的组件的功能之和。传统的设计方法不再足够，并且需要新的协同和多学科的设计方法，并在不同学科的专家之间进行密切合作。sysml是用于系统建模的通用多视图语言，并被确定为对此工作的支持。在本文中，提出了一种基于SYSML的方法。此方法包括两个阶段：一个具有外部观点的黑匣子分析，提供了全面且一致的设置要求，以及逐渐导致系统内部体系结构和行为的白盒分析。
通过显式能量景观优化进行蛋白质序列设计
摘要蛋白质设计问题是确定折叠成所需结构的氨基酸序列。鉴于安芬森的折叠热力学假设，这可以改写为找到一个氨基酸序列，其中最低能量构象是该结构。由于这种计算不仅涉及所有可能的氨基酸序列，还涉及所有可能的结构，因此大多数当前方法都侧重于更易处理的问题，即为所需结构找到最低能量的氨基酸序列，通常在第二步通过蛋白质结构预测检查所需结构确实是设计序列的最低能量构象，并丢弃在许多情况下并非如此的大部分设计序列。这里我们表明，通过将梯度通过 trRosetta 结构预测网络从所需结构反向传播到输入氨基酸序列，我们可以直接优化所有可能的氨基酸序列和所有可能的结构，并在一次计算中明确设计预测折叠成所需结构而不是任何其他结构的氨基酸序列。我们发现，考虑了完整构象景观的 trRosetta 计算比 Rosetta 单点能量估计更能有效地预测从头设计蛋白质的折叠和稳定性。我们将通过景观优化进行的序列设计与 Rosetta 中的标准固定骨架序列设计方法进行了比较，并表明前者的结果对竞争低位状态的存在很敏感，而后者则不然。我们进一步表明，通过结合这两种方法的优势，可以设计出更具漏斗形的能量景观：低分辨率 trRosetta 模型用于排除替代状态，高分辨率 Rosetta 模型用于在设计目标结构处创建深度能量最小值。意义计算蛋白质设计主要侧重于寻找在目标设计结构中能量非常低的序列。然而，在折叠过程中最相关的不是折叠状态的绝对能量，而是折叠状态与最低位替代状态之间的能量差。我们描述了一种可以捕捉整个折叠景观的深度学习方法，并表明它可以增强当前的蛋白质设计方法。
橄榄油供应链设计，涵盖有机和传统市场细分以及消费者对当地产品的偏好
Imen Nouira、Ramzi Hammami、Alina Fernandez Arias、Natacha Gondran、Yannick Frein。橄榄油供应链设计，包括有机和传统市场细分以及消费者对本地产品的偏好。国际生产经济学杂志，2022 年，247，第 108456 页。�10.1016/j.ijpe.2022.108456�。�emse-03592598�
有关研究主题对称性引导的理性设计和量子问题的编辑，新功能s
量子材料提供了一个充满活力的操场，以挑战我们对复杂的新兴现象的理解，也是颠覆性下一代技术的重要基础。可以将理性材料设计，合成方法，超快光学控制以及实验和理论表征工具的持续进展部署在连续的动态反馈回路中，以探测复杂物质的基本性质并实现对其功能特性的可调控制。该研究主题展示了量子材料设计和控制中的最新工作，包括新的观察，预测和方法，使我们目前对其新兴特性的理解进一步了解。特别是，我们的研究主题包括有关从预测到综合到了解新材料的各种研究主题的四篇文章。Abarca Morales引入了一个框架，旨在分析和预测材料的结构和对称性，尤其是它们在应变下的演变方式。通过关注四个相互联系的八面体的相互作用和布置（许多量子材料中的常见基序），该模型提供了对特定材料功能的出现的见解，并促进了具有所需特征的化合物的合理设计。专注于材料特性，Han等。回顾了Spintronic应用中ABO 3过渡金属氧化物（TMO）的潜力。重点放在其独特的电子结构和量子状态上，讨论了强旋轨耦合和电子相关性之间的相互作用如何导致有效的电荷 - 自旋相互转换。Nixon等。Nixon等。它突出了通过外延应变和异质结构工程来调整这些特性的策略。提出了一项有关锶超导汞的新研究，为汞丰富化合物中的超导性提供了宝贵的见解，并应对合成这些材料的挑战
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摘要本文提出了一种创新的风能利用机制，该机制基于电磁旋转生成的基本原理。提出的设计通过修改发电机的轴进行了重大进步，该轴设计为空心，并结合了精确设计的鳍隧道，以优化风能转换效率。这种方法解决了常规风力涡轮机的关键局限性，包括成本提高，实质性空间要求和在低风速条件下的次优局限性。在城市，离岸和微电网环境中进行的经验案例研究证明了这种设计的实用性和有效性。由模拟和理论分析结果表明能量转化效率提高，制造成本降低以及适应各种环境应用的紧凑结构概况。 这项研究旨在通过为风能发电提供可扩展，高效且具有成本效益的解决方案来为风能产生提供可再生能源研究的语料库，并得到严格的理论基础和经验证据的支持。 所提出的方法可以利用复合材料科学，空气动力学优化和磁通动力学的进步。 与常规风能系统进行比较分析强调了这种新型设计的出色性能和多功能性。表明能量转化效率提高，制造成本降低以及适应各种环境应用的紧凑结构概况。这项研究旨在通过为风能发电提供可扩展，高效且具有成本效益的解决方案来为风能产生提供可再生能源研究的语料库，并得到严格的理论基础和经验证据的支持。所提出的方法可以利用复合材料科学，空气动力学优化和磁通动力学的进步。与常规风能系统进行比较分析强调了这种新型设计的出色性能和多功能性。通过综合同行评审的文献和进行全面评估的见解，这项研究为推进可再生能源技术的框架建立了强大的框架，并为随后的调查和发展努力奠定了基础。