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能量、能量、熵产最小化和能量系统的环境能量分析——简要回顾
人口增长、能源需求增加以及减少温室气体排放的迫切环境行动的需要对人类的能源转换过程的方法和实施提出了挑战，并要求仔细考虑用于设计和评估此类过程的工具和方法。在热力学范畴内，熵生成最小化、能量、能量能、第二定律和环境能分析方法是提供有关资源使用、转换效率和环境影响的定量信息的方法框架。这些方法结合起来，可以在我们未来能源基础设施（例如，增加可再生能源发电、氢能基础设施）的设计和优化中发挥重要作用。这篇小型评论的结构如下：第 2 节介绍能量和能量分析；第 3 节讨论熵生成最小化；第 4 节讨论环境能分析。目的是简要描述这些方法的核心方面，并引导读者阅读文献中进一步发展和说明核心思想的作品。
马萨诸塞州波士顿哈佛医学院遗传学教授OlivierPourquié教授从气候危机到气候弹性
这是一个全球社会问题，并且与人类生活的尊严密切相关。美国的主教表达了我们对气候变化的关注的这种社会意义，这超出了一种仅仅是生态学方法，因为“我们对彼此的关心和我们对地球的关心都紧密地束缚在一起。气候变化是社会和全球社区面临的主要挑战之一。气候变化的影响是由最脆弱的人承担的，无论是在国内还是世界各地。用几句话，主教为亚马逊宗教会议而召集了同样的话：“对自然的攻击对人们的生活产生了后果”。直言不讳地表明这不再是一个次要或意识形态的问题，而是一部戏剧，伤害了我们所有人，非洲主教表示气候变化使“结构性罪恶的悲惨典范”表现出来。
一种增强荚膜红细菌产氢的定向基因组进化方法
光合细菌（如红细菌）的固氮酶依赖性 H 2 生成已被广泛研究。使用基因操作增加 H 2 产量的一个重要限制是缺乏高通量筛选方法来检测可能的过量生产突变体。之前，我们设计了红细菌菌株，使其在 H 2 反应中发出荧光，并利用它们来识别导致 H 2 过量生产的固氮酶 Fe 蛋白突变。在这里，我们使用紫外线在工程 H 2 感应菌株的基因组中诱导随机突变，并使用荧光激活细胞分选从含有 5 × 10 5 突变体的文库中检测和分离 H 2 过量生产细胞。三轮诱变和菌株选择逐渐使 H 2 产量增加了 3 倍。对五种 H 2 过量生产菌株的全基因组进行了测序，并与亲本感应菌株的全基因组进行了比较，以确定 H 2 过量生产的基础。除了转录激活因子 nifA2 之外，与氮固定相关的已知功能没有发生突变。然而，一些突变被映射到能量产生系统和碳代谢相关功能，这些功能可以将还原力或 ATP 提供给固氮酶。在批量培养中，固氮酶抑制的时间过程实验揭示了固氮酶蛋白水平与其 H 2 和乙烯生产活动之间的不匹配，这表明能量受到限制。在恒化器中培养产生的 H 2 始终比相应的批量培养多 19 倍，揭示了选定的 H 2 过量生产菌株的潜力。
新基因工程技术造成的意外影响产生了新的危害和风险
例如，现在研究表明，与其他基因相比，物种生存所必需的基因更频繁地通过细胞中的自然机制进行修复，即它们更不容易发生突变 (Huang & Li, 2018; Belfield et al., 2018; Monroe et al., 2022)。此外，染色体的结构和基因的位置都会影响突变率 (Halstead et al., 2022; Monroe et al., 2022)。此外，基因复制起着重要作用，尤其是在植物基因组中 (Wendel et al., 2016; Gaines et al., 2022)。生物特性，如杂草对除草剂的抗性，可以通过基因复制（Gaines 等人，2019）和建立备份功能（Jones 等人，2017）来培养。这些和其他最近的发现正在挑战经典的进化理论，即突变是随机发生的，与它们对生物体的影响（例如适应度成本）无关。
以产消者为基础的配电网中分布式发电成本最小化：预印本
摘要 — 传统上，电力是由大型发电厂生产的。生产能源的成本与燃料成本（例如碳或天然气）以及维护发电厂的成本有关。随着分布式能源的出现，电力可以由一种新型主体直接在电网边缘生产：产消者。产消者是既消耗又发电的实体，例如通过光伏板。产消者生产的电力成本不再与燃料消耗有关，因为来自分布式发电机的能源基本上是免费的。相反，成本与产消者提供的服务应得的报酬有关。所提出的控制策略在上述情况下将有功发电成本降至最低。控制方案要求产消者测量其电压，然后根据连续时间反馈控制律（实际上是投影梯度下降策略）调整注入的电量。提供模拟以说明算法行为。
预测学习规则产生了概率感官体验的类似皮质的重播
。cc-by 4.0国际许可证（未经同行评审证明）获得的是作者/资助者，他已授予Biorxiv授予Biorxiv的许可，以永久显示预印本。这是该版本的版权持有人，该版本于2024年7月29日发布。 https://doi.org/10.1101/2023.02.17.528958 doi：Biorxiv Preprint
了解人类活动的后果。
人类活动具有广泛的环境影响，其中许多是有害的。污染以多种形式（空气，水和土壤）成为最紧迫的问题之一。工业过程，车辆排放和农业径流对空气污染产生了重大贡献，导致呼吸道疾病和全球变暖[4，5]。由于将化学物质和塑料排放到河流，湖泊和海洋中引起的水污染已破坏了海洋生物并伤害了水生生态系统。由于森林砍伐和强化农业实践而导致的土壤退化导致侵蚀和肥沃的土地丧失。另一个重大的环境影响是生物多样性丧失[6]。人类活动，例如栖息地破坏，偷猎和入侵物种的引入导致了许多动植物物种的灭绝。生物多样性的降低削弱了生态系统，并降低了其提供基本服务（如授粉，清水和碳固存）的能力[7，8]。
朝更好的纽汉姆
我们正处于纽汉姆的关键时刻。covid-19奠定了我们自治市镇和更广泛社会中存在的地方性不平等。，它揭示了人们在社会和经济上被剥夺的人们的脆弱性增加。该病毒在因剥夺和丰富多样性而受到伤害的地方的不成比例的影响，伤害了我们的人民。我们清楚地知道，如果我们需要提醒，这种贫困和种族不平等会降低您的生活机会。它表现出在卫生不平等中的共同道德率中表现出的，这些工作揭示了我们许多居民所做的不稳定的日常选择，只是为了谋生。Covid-19对我们的生活和生活方式产生了巨大的影响，需要进行激进的重新思考和大胆的干预措施，以使纽汉姆的变化加速。它将需要更多的投资和适应我们现有的计划和资源。它也将向我们所有人要求
评论文章 C1 气体发酵产乙酸底盘生物的遗传和代谢工程挑战
石油和石油资源的开采和利用以及将其转化为基本燃料和化学品，对环境产生了严重影响，导致全球变暖和气候变化。此外，化石燃料是有限的资源，很快就会短缺。因此，研究工作越来越侧重于开发化学品和燃料生产的可持续替代品。在这种情况下，依赖微生物的生物过程引起了特别的兴趣。例如，产乙酸菌使用 Wood-Ljungdahl 途径以单碳 C1 气体（CO 2 和 CO）作为唯一碳源生长，并产生有价值的产品，如醋酸盐或乙醇。因此，这些自养生物可用于大规模发酵过程，从丰富的温室气体中生产工业相关化学品。此外，最近已经开发出遗传工具，通过合成生物学方法改进这些底盘生物。本综述将重点介绍遗传和代谢改造产乙酸菌的挑战。它将首先讨论这些生物体中成功进行 DNA 转移的物理和生化障碍。然后将介绍目前为几种产乙酸菌开发的遗传工具，这些工具对于菌株工程巩固和扩大其产品目录至关重要。最后将介绍用于代谢工程目的的最新工具应用，这些工具允许重新定向代谢通量或生产非天然化合物。
针对产肠毒素大肠杆菌菌毛的多价候选疫苗，可广泛预防猪断奶后腹泻
摘要 菌毛介导的初始粘附是产肠毒素大肠杆菌 (ETEC) 感染所需的初始和关键步骤。因此，已经开发出针对这些菌毛并诱导特异性抗菌毛抗体以阻断 ETEC 初始粘附的候选疫苗。虽然这种疫苗可以有效预防 ETEC 相关的断奶后腹泻 (PWD)，但由于这些抗原之间的免疫异质性，开发一种广泛有效的针对 ETEC 初始粘附的疫苗仍然是一个具有挑战性的问题。在这里，我们应用多表位融合抗原 (MEFA) 技术构建了 FaeG–FedF–FanC–FasA–Fim41a MEFA，使用主要菌毛 K88 和 F18 的粘附亚基作为骨架，它还整合了来自稀有菌毛 K99、987P 和 F41 的粘附亚基的表位；然后我们生成了一个 MEFA 计算模型并在免疫小鼠中测试了这种 MEFA 蛋白的免疫原性。接下来我们通过体外评估其抗菌毛、抗体导向的细菌粘附抑制作用，评估了针对菌毛的 MEFA 作为疫苗候选物有效预防 PWD 的潜力。计算模型表明，所有相关表位都暴露在 MEFA 表面，并且用 MEFA 蛋白皮下免疫的小鼠产生了针对所有五种菌毛的 IgG 抗体。此外，MEFA 蛋白诱导的抗菌毛抗体显著抑制了 K88 + 、F18 + 、K99 + 、987P + 和 F41 + ETEC 菌株对猪小肠 IPEC-1 和 IPEC-J2 细胞系的粘附。综合起来，这些结果表明 FaeG–FedF–FanC–FasA–Fim41a MEFA 蛋白诱导了针对五种目标菌毛的特异性抗菌毛中和抗体。至关重要的是，这些结果显示了菌毛靶向 MEFA 的潜力，并表明它们有望成为一种广泛有效的 PWD 疫苗。关键词：ETEC、PWD、菌毛、MEFA、疫苗