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能量涨落关系与重复量子测量
在本篇综述中，我们讨论了非平衡状态下能量涨落的统计描述，这种涨落源于量子系统与测量仪器之间的相互作用，该相互作用应用了一系列重复的量子测量。为了正确量化有关能量涨落的信息，我们推导并解释了交换热概率密度函数和相应的特征函数。然后，我们讨论了 Jarzynski 形式涨落定理 ⟨ e − βQ ⟩ = 1 的有效性条件，从而表明涨落关系对于测量时间间隔内的随机性具有鲁棒性。此外，我们还分析了热特征函数在许多中间量子测量的热力学极限下的后期渐近性质。在这样的极限下，除非系统的哈密顿量和中间测量可观测量共享一个共同的不变子空间，否则量子系统趋向于最大混合状态（因此对应于具有无限温度的热状态）。然后，在此背景下，我们还讨论了当系统在量子芝诺机制下运行时，能量涨落关系如何变化。最后，针对目前在量子应用和技术中普遍存在的二能级和三能级量子系统的特殊情况，说明了理论结果。
十五世纪 Hünkâr Hacı Bektaş 的肖像*
摘要 本文探讨了 Hünkâr Hacı Bektaş (dc 1270) 的形象，他是几个世纪以来战士和各种苦行僧团体中最具影响力的 veli s（上帝之友）之一。Hacı Bektaş 的形象在不同历史时期的文化和社会背景转变中获得了新的含义。本篇简短分析仅限于 15 世纪的三篇互文相关文本：Ḫıżırnāme (1476)、Ṣaltuḳnāme (c. 1480) 和 Velāyetnāme (c. 1481)。在这三部作品中，《萨图纳姆》和《维拉耶特纳姆》已成为众多研究的主题，因为它们包含了了解前奥斯曼帝国和奥斯曼帝国时期安纳托利亚历史事件的关键细节，而《哈吉日纳姆》直到最近才引起学者的关注。本研究特别关注这三部互文相关文本中对哈吉·贝克塔什的描述，旨在为未来关于哈吉·贝克塔什历史形象的研究提出新的研究问题。
基于新型基因编辑的方法在饲料和瘤胃古菌中减少牲畜甲烷排放的潜力
摘要：二氧化碳 (CO 2 )、一氧化二氮 (N 2 O) 和甲烷 (CH 4 ) 等人为温室气体排放量不断增加是气候变化的主要驱动因素，如果不加以控制，预计未来几年将带来无数有害后果。鉴于 CH 4 在短期内能够有效地将热量困在空气中，以及反刍动物生产目前占人为排放量的约 30%，人们迫切需要大幅减少反刍动物产生的 CH 4 。虽然正在评估此背景下的各种策略，但可能需要采取多方面的方法来实现显着的减排。饲料补充是一种通过减弱瘤胃古菌的甲烷生成而在该领域显示出前景的策略；然而，这可能成本高昂且有时不切实际。在本篇综述中，我们研究并讨论了使用 CRISPR/Cas 介导的基因编辑平台直接调节饲料和/或瘤胃古生菌本身以减少甲烷生成的前景。这种方法可以提供一种有价值的补充替代方案，并有可能在未来为农业的可持续性以及减缓气候变化做出贡献。
利用超材料进行模拟计算 - 信息科学
摘要 尽管数字信号处理器被广泛用于执行高级计算任务，但由于昂贵的模拟数字转换器，它们受到多种限制，包括速度低、功耗高和复杂性。因此，最近人们对执行基于波的模拟计算的兴趣激增，这种计算可以避免模拟数字转换并允许大规模并行操作。特别是，已经提出了基于人工设计的光子结构（即超材料）的基于波的模拟计算的新方案。这类计算系统被称为计算超材料，它们的速度可以和光速一样快，小到它的波长，但可以对传入的波包进行复杂的数学运算，甚至可以提供积分微分方程的解。这些备受追捧的特性有望实现基于光波传播的新一代超快速、紧凑和高效的处理和计算硬件。在本篇评论中，我们讨论了计算超材料领域的最新进展，并概述了用于执行模拟计算的最先进的元结构。我们进一步描述了这些计算系统的一些最令人兴奋的应用，包括图像处理、边缘检测、方程求解和机器学习。最后，我们展望了未来研究的可能方向和关键问题。
发作间期癫痫样放电与人类颅内神经生理学数据的质量
颅内脑电图 (IEEG) 涉及从直接放置在皮质表面或深层脑位置的电极进行记录。它适用于接受术前癫痫发作定位的药物难治性癫痫患者。IEEG 记录与计算能力和分析工具的进步相结合，加速了认知神经科学的发展。本篇观点文章描述了由于受试者群体而导致的许多此类记录中存在的潜在陷阱——即发作间期癫痫样放电 (IED)，由于与癫痫相关的病理波形污染了正常的神经生理信号，因此可能导致虚假结果。我们首先讨论 IED 危害的性质，以及为什么它们值得神经生理学研究人员的关注。然后，我们描述了处理 IED 时使用的四种一般策略（手动识别、自动识别、手动-自动混合以及通过将其留在数据中而忽略），并讨论了它们的优缺点和背景因素。最后，我们根据横断面文献综述和自愿调查，描述了全球人类神经生理学研究人员的当前实践。我们将这些结果置于所列策略的背景下，并提出提高报告意识和清晰度的建议，以丰富该领域的数据质量和交流。
探索生物和人工神经网络在建筑环境中的交叉点，并研究支持设计过程演进的算法
摘要。本篇评论探讨了神经网络与建筑之间的关系，特别是在外观设计、室内设计和建筑施工领域。它研究了两种类型的神经网络：生物神经网络，代表人类大脑的神经系统；人工智能，受大脑结构和功能启发的计算系统。本研究对这些神经网络及其在各个领域的应用进行了描述性概述。它进一步研究了这些网络如何在不同层面与建筑相结合。该研究强调了“神经架构”的概念，它将人工神经网络 (ANN) 与建筑相结合，以产生多种设计可能性并揭示隐藏的模式。ANN 用于创建智能建筑和优化结构设计流程以降低成本。此外，该研究还探索了“神经架构”，它探索了生物神经网络 (BNN) 与建筑的相互作用，重点关注建筑环境对大脑和行为的影响。它结合了神经科学、建筑和环境心理学的原理。案例研究分析表明，“pix2pix”、GCNN、DCGAN、CycleGAN 和 StyleGAN 等 AI 工具在通过融合传统和现代风格以及增强创作过程来实现建筑设计的现代化方面的重要性。
静息催眠和催眠易感性的脑功能相关性：综述
摘要：本篇综合综述通过研究采用功能性磁共振成像 (fMRI)、正电子发射断层扫描 (PET) 和脑电图 (EEG) 方法的研究，深入探讨了催眠的认知神经科学和催眠易感性的变化。重点关注领域包括催眠中的功能性脑成像相关性、作为催眠状态指标的脑电图波段振荡、催眠和清醒期间脑电图功能连接的改变，得出关键结论并提出未来的研究方向。所审查的功能连接发现支持以下观点：根据分离和冷控制催眠理论，催眠期间执行控制网络不同组成部分之间可用整合的中断可能与催眠反应期间对主体的改变评估相对应。一个有希望的探索途径是研究额叶的神经化学成分和非周期性脑电图活动在清醒和休息时如何与个体催眠能力的差异相关。未来研究催眠对大脑功能的影响应该优先研究不同神经网络中独特的激活模式。
体内造血干细胞基因组编辑
摘要：过去二十年，基因组编辑工具取得了巨大进步，为先天性和后天性疾病的基因治疗提供了创新而有效的方法。锌指核酸酶 (ZFN)、转录激活因子样效应核酸酶 (TALEN) 和 CRISPR-Cas9 已通过体外造血干细胞 (HSC) 基因治疗应用于遗传疾病（即血红蛋白病、范康尼贫血和遗传性免疫缺陷）以及传染病（即 HIV），而最近开发的基于 CRISPR-Cas9 的系统使用碱基编辑器和主要编辑器以及表观基因组编辑器为基因治疗提供了更安全的工具。然而，体外添加或编辑 HSC 基因的方法复杂、具有侵入性、技术难度大、成本高且有毒性。体内基因添加或编辑有望将基因治疗从一种高度复杂的策略转变为一种“用户友好型”方法，最终成为一种广泛可用、高度可及且可能负担得起的治疗方式。在本篇综述文章中，我们基于 30 多年来体外 HSC 基因治疗的经验教训，讨论了体内 HSC 基因编辑的概念、工具、取得的进展以及临床转化面临的挑战。
脑信号处理和神经元建模在癫痫中的作用——综述
癫痫是一种神经系统疾病，其特征是因中枢神经系统内化学突触偶联的自发变化而导致反复发作。为了提高癫痫患者的认知水平，已经进行了大量研究。脑电图 ( EEG ) 作为一种非侵入性技术，能够呈现由于神经活动而引起的头部表面电位，被广泛应用于癫痫研究。信号已通过脑信号处理技术进行分析，该技术主要分为特征提取、特征降维和分类。由于无法进入体内颅内和采样期间癫痫发作次数少等局限性，人们开始研究信号和神经活动模型。本文回顾了癫痫的基本原理，包括使用脑信号处理和神经元建模进行三个主要分支：检测、预测和源定位。由于缺乏结束癫痫发作的长期癫痫脑电图记录，对癫痫预测的研究很少。随后，本篇评论论文建议在癫痫检测的子分支中考虑脑信号处理技术；状态、类型、标记和表面定位，同时它在通过神经元建模针对源定位方面发挥着重要作用。
在（001）硅上选择性生长的 III-V 激光器
在 (001) Si 平台上外延生长 III-V 激光器正成为低成本、节能和晶圆级光子集成电路的终极集成策略。随着在 III-V/Si 兼容衬底上生长的激光二极管的性能向商业化发展，外延 III-V 激光器和 Si 基波导之间的光接口问题变得越来越紧迫。作为替代方案，选择性区域生长在 Si 上产生无缓冲 III-V 激光器，从而从本质上促进与 Si 光子学的有效光耦合。由于选择性生长的无位错 III-V 晶体的尺寸通常限制在亚波长尺度，因此主要挑战在于实现电驱动激光器，特别是如何在不引起大的光吸收损失的情况下对金属触点进行图案化。在本篇观点中，我们简要概述了在 (001) Si 平台上选择性生长的最先进的 III-V 族激光器，并讨论了这种集成方法的前景，重点介绍了实现电驱动设备的前景。我们重点介绍了选择性异质外延提供的独特优势以及实际应用面临的挑战和潜在解决方案。