摘要:神经科学的主要目标是了解神经系统或神经回路组合如何产生和控制行为。如果我们能够可靠地模拟整个神经系统,从而复制大脑对任何刺激和不同环境的反应动态,那么测试和改进我们的神经控制理论将变得非常容易。更根本的是,重建或建模一个系统是理解它的一个重要里程碑,因此,模拟整个神经系统本身就是系统神经科学的目标之一,实际上是梦想。要做到这一点,我们需要确定每个神经元的输出如何依赖于某个神经系统中的输入。这种解构——从输入输出对理解功能——属于逆向工程的范畴。目前对大脑进行逆向工程的努力主要集中在哺乳动物的神经系统上,但这些大脑极其复杂,只能记录微小的子系统。我们在此认为,现在是系统神经科学开始齐心协力对较小系统进行逆向工程的时候了,而秀丽隐杆线虫是理想的候选系统。特别是,已建立并不断发展的光生理学技术工具包可以非侵入性地捕获和控制每个神经元的活动,并扩展到大量动物群体的数十万次实验。由于个体神经元的身份在形式和功能上基本保持不变,因此可以合并不同群体和行为的数据。然后,基于现代机器学习的模型训练应该能够模拟秀丽隐杆线虫令人印象深刻的大脑状态和行为范围。对整个神经系统进行逆向工程的能力将有利于系统神经科学以及人工智能系统的设计,从而为研究越来越大的神经系统提供根本性的见解和新方法。
随着可观的3D打印的出现,可以按需构建自定义制造的工具,并且添加了低成本的计算机,传感器和执行器,甚至可以构造自定义的机器人。当需要自主系统在新环境中操作或执行新任务时,此功能特别有用。例如,在城市搜救和救援中,通常很难预见如何获得访问权限,以及机器人完成其任务需要什么样的配置。同样,在敏捷制造中,为新任务重新装修自动化设备也消耗了大量资源。降低这一成本使制造商能够对市场变化更容易和有效地做出反应。在本文中,我们描述了用于自动设计和构建3D可打印工具的方法,这些工具可以由机器人用于响应新颖和不断变化的环境和任务。设计源自ILP系统学到的规格。响应机器人在紧急情况下越来越多地使用[5]。目前,他们主要被送入灾难现场,以进行初步监视,然后才进入危险的环境。通常,不可能事先知道机器人需要什么功能来完成其任务。例如,在灾难网站(例如倒塌的建筑物)中获得并在灾难网站上工作是有问题的,因为它们包含意外的障碍,损坏的基础设施,狭窄的空间等。因此,很难预见应该如何配置机器人。而不是使用3D打印,可以创建适合灾难网站独特情况的自定义工具,甚至可以制造完整的机器人[6]。
嵌合抗原受体 (CAR) T 细胞疗法彻底改变了血液系统恶性肿瘤的治疗,在原本难治的疾病中提供了显著的缓解率。然而,将其扩展到更广泛的肿瘤学应用面临着重大障碍,包括在实体瘤中的疗效有限、与毒性相关的安全问题以及制造和可扩展性方面的后勤挑战。本综述严格审查了旨在克服这些障碍的最新进展,重点介绍了 CAR T 细胞工程的创新、新的抗原靶向策略以及在肿瘤微环境中的递送和持久性的改进。我们还讨论了同种异体 CAR T 细胞作为现成疗法的开发、减轻副作用的策略以及 CAR T 细胞与其他治疗方式的整合。这项全面的分析强调了这些策略在提高 CAR T 细胞疗法的安全性、有效性和可及性方面的协同潜力,为其在癌症治疗中的进化轨迹提供了前瞻性的视角。
MBenes 是二维 (2D) 材料中的一种新兴成员,因其独特的机械和电子特性以及多样化的晶体对称性和结构而备受关注,这些特性使其成为不同类型应用的有希望的候选材料 [1, 2]。然而,原始 MBenes 的固有金属性质可能会成为光学领域中涉及光子吸收、发射和电子学的多种应用的障碍。在半导体材料中,带隙是最重要的参数,人们投入了大量精力来寻找具有广泛带隙的新型纳米材料。虽然 MBenes 通常表现出金属行为,但可以通过能带工程将其调整为半导体。在这项工作中,ScB MBenes 的电子能带结构已利用表面功能化和应变电子学等能带工程技术进行了修改。我们研究了 ScB MBenes 的各种晶体对称性,并检查了它们的结构和动态稳定性。我们的结果表明,具有六方晶体对称性的 ScB 是最稳定的。我们已经研究了具有 O-、F-、OH- 和 H- 官能团的 ScB 的电子结构,并且能带结构计算表明,用 O 官能化的 ScB 在 DFT+U 和混合交换关联函数 HSE06 中分别具有约 0.1 eV 和 0.5 eV 的半导体带隙。除了用 O 官能化之外,施加的平面双轴应变还使带隙进一步增大了 0.8 eV。这可以使 ScBO MBene 充分利用电子、光学和其他多种应用。
目前,噬菌体的抗菌和治疗效果有限,主要是由于噬菌体抗性的快速出现以及大多数噬菌体分离株无法结合和感染多种临床菌株。在这里,我们讨论了如何通过基因工程的最新进展来改进噬菌体疗法。首先,我们概述了如何设计受体结合蛋白及其相关结构域以重定向噬菌体的特异性并避免抗性。接下来,我们总结了如何将噬菌体重新编程为原核基因治疗载体,以递送抗菌“有效载荷”蛋白(例如序列特异性核酸酶)以靶向复杂微生物群中的特定细胞。最后,我们描述了大数据和新型人工智能驱动的方法,这些方法可能会指导未来改进合成噬菌体的设计。
van der waals异质结构中的Moiré超级晶格代表了高度可调的量子系统,在多体模型和设备应用中都引起了极大的兴趣。然而,在室温下,Moiré电位对光物质相互作用的影响在很大程度上仍然没有。在我们的研究中,我们证明了MOS 2 /WSE 2中的Moiré潜力促进了室温下层间激子(IX)的定位。通过执行反射对比光谱,我们证明了原子力显微镜实验支持的原子重建在修饰内部激子中的重要性。降低扭转角时,我们观察到IX寿命会更长,并且发光增强,表明诸如缺陷之类的非辐射衰减通道被Moiré电位抑制。此外,通过将Moiré超晶格与硅单模腔的整合,我们发现,使用Moiré捕获的IXS的设备显示出明显较低的阈值,与利用DelaCalized IXS的设备相比,较小的一个数量级。这些发现不仅鼓励在升高温度下在Moiré超晶格中探索多体物理学,而且还为利用光子和光电应用中的这些人工量子材料铺平了道路。
