2020-09-10 07:10 來源：澎湃新聞·澎湃號·湃客
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信息超材料系統詳解
因為超材料亞波長的超原子可以按需要的方式設計和定製，它在控制電磁波方面性能強、靈活性高。然而，製造出來的只有結構的超材料（即被動超材料），其功能是固定的。為了動態控制電磁波，有源器件被集成到超原子中，產生了活性超材料。傳統上，活性超材料包括可調諧的超材料和可重構的超材料。它們要麼具有小範圍的可調性，要麼具有少量的可重構性。近年來，人們一種特殊的有源超材料——數字編碼和可編程超材料，它可以藉助現場可編程門陣列（FPGA）實現大量不同的功能並進行實時切換。更重要的是，超材料的數字編碼表示使得利用超材料平臺連接數字世界和物理世界成為可能，並使超材料能夠直接處理數字信息，從而產生信息超材料。東南大學崔鐵軍教授團隊發表綜述文章，首先介紹了超材料的發展，然後介紹了數字編碼超材料和信息超材料的概念和基本原理。詳細討論了一系列信息超材料系統，包括可編程超材料系統、軟體超材料系統、智能超材料系統和時空編碼超材料系統。最後，介紹了信息超材料的研究現狀，並對未來的發展趨勢進行了展望。
使用自主代理的網絡工程促進人類群體間的合作
人類群體中的合作是具有挑戰性的。儘管這種合作通常會隨著時間的推移而衰敗，我們依然需要各種機制來維持。卡耐基梅隆大學Hirokazu Shirado，耶魯大學Nicholas A. Christakis及合作者發表最新研究，研究者進行了理論上知情的實驗，讓人類網絡（共涉及64個網絡中的1024個受試者）玩公共產品遊戲。研究者有時會添加被編程為只使用本地知識的自主代理（bot）。演究表明，當bot介入人類做出的夥伴選擇時，不僅可以穩定合作，甚至可以促進合作，在一個更大的群體中重塑當地的社會關係。合作率從最初的60.4%上升到最後的79.4%。這種網絡幹預策略的表現優於其他策略，比如添加針鋒相對的bot。我們還確認，即使是一個單一的bot也可以通過使用旨在支持合作集群發展的混合戰略來促進人類群體之間的合作。簡單的人工智慧可以增加群體間的協作。
從鋰離子電池中的鈷依賴中解脫出來
電動汽車（EV）需求的指數型快速增長，對低成本高性能鋰離子電池（LIB）的供應提出了更高的要求。LIB產量的增加又引發了人們對原材料可用性的擔憂。在這種情況下，限制可能會導致嚴重的價格飆升，並使電動汽車市場的良好發展勢頭和樂觀前景陷入停滯。尤其是鈷在陰極中的依賴問題，由於其成本高、稀缺性強、供應鏈結構集中多變等特點而備受關注。然而，適合電動汽車應用的高能量密度和高壽命的組合物在一定程度上都依賴於鈷。滑鐵盧大學陳忠偉教授團隊發表最新綜述文章，研究者評估了開發和商業化無鈷鋰離子電池正極材料的必要性和可行性。突出了前景看好的無鈷成分和關鍵的研究領域，這提供了對鈷的作用和貢獻的新見解。
相位編碼振蕩排序促進了緊密匹配表示的分離，優化了感知辨別
低頻振蕩被認為參與了分離屬於不同項目的神經元表徵。雖然項目特異性神經元活動被發現聚集在不同的振蕩時相，但這一機制對知覺的影響尚不清楚。荷蘭馬克思·普朗克心理語言學研究所Sanne Ten Oever教授團隊發表最新研究成果，通過振蕩聚類來研究神經元項目分離的知覺後果。在一項腦電圖實驗中，參與者需要相對於任意的音調邊界，對音高隨參數變化的聲音進行分類。基於前刺激θ和α相位偏差的近邊界聲音，分類到一個或另一個類別。相位也調節了誘發的神經元反應是否對一個或另一個類別的聲音包絡的擬合做出了更大的貢獻。有趣的是，與α範圍相比，在θ範圍內具有更強振蕩群集（相位強烈偏向聲音分類）的參與者具有更陡峭的知覺心理測量斜率（更敏銳的聲音類別辨別能力）。這些結果表明，神經元的時相分類直接影響隨後的知覺，並對辨別的整體表現有積極影響。
轉化成分參與擬南芥對強光、熱和冷的馴化反應
在適應非生物變化的過程中，植物的新陳代謝被廣泛地重新編程。以前的大多數研究都集中在從標準壓力條件到單一壓力條件的過渡。德國慕尼黑大學Dario Leister團隊發表最新研究成果，系統地分析了光、熱和冷應激水平的馴化過程，這些應激水平微妙地改變了生理參數。並評估了它們在脫習服過程中的可逆性，在11個不同的時間點監測代謝組和轉錄組的變化。與轉錄組的變化不同，除了冷適應的情況外，大多數代謝物水平的變化並不容易恢復到基線值。正如條件網絡分析所確定的那樣，類似的調控網絡在（去）適應強光和冷的過程中運作，而熱和強光的反應表現出相似的動態。在測試的所有適應模型中，條件轉錄組網絡中的超級中樞富含參與轉化的成分，特別是核糖體。因此，我們認為核糖體是控制三種不同（去）馴化反應的共同中樞。
雌激素受體β的藥理激活能夠克服腫瘤對免疫檢查點阻斷治療的耐藥性
新興的免疫檢查點阻斷（ICB）療法將腫瘤治療帶入了免疫治療的時代。雖然ICB治療對部分癌症患者有顯著的臨床療效，但對很大一部分患者來說，該方案並不能延長他們的生存期。四川大學華西第二醫院周聖濤教授、休斯頓大學Jan-Åke Gustafsson及合作者發表最新研究，他們發現與單一治療相比，雌激素受體β激動劑（ER-β）和PD-1抗體聯合治療能減少髓系來源的抑制細胞（MDSC）浸潤和增加腫瘤中的CD8+T細胞，從而提高小鼠腫瘤模型的治療效果。從機制上講，LY500307治療減少了腫瘤來源的CSF1，減少了CSF1R+MDSCs在腫瘤床中的浸潤。腫瘤細胞釋放的CSF1在體外誘導CSF1R+MDSC趨化，阻斷CSF1R具有與體內ERβ激活相似的治療作用。總而言之，該研究證實了ER-β激動劑和PD-1抗體的聯合治療減少了腫瘤中的MDSC浸潤，並增強了腫瘤對ICB治療的反應。
原標題：《信息超材料系統詳解丨iScience 一周編輯精選 2020年第23期》
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