天然免疫细胞在移植免疫反应中发挥着重要作用。巨噬细胞是重要的天然免疫细胞；在发生排斥反应的同种异基因移植器官中，巨噬细胞也是浸润的众多免疫细胞之一。巨噬细胞的浸润与器官移植的短期和长期效果呈负相关。在功能方面，巨噬细胞具有异质性和可塑性。在器官移植排斥反应中，巨噬细胞可以为适应性免疫提呈同种异基因抗原以及提供共刺激信号和细胞因子，也可以直接损伤移植器官。此外，一些具有免疫调节功能的巨噬细胞亚群，可以通过抑制排斥反应和促进免疫耐受来保护移植器官。尽管目前研究人员已认识到巨噬细胞在移植器官损伤过程中的潜在作用，但他们对巨噬细胞在移植排斥反应中的不同作用关注不够。为此，本文就巨噬细胞在急性移植免疫反应中的独特作用以及免疫抑制剂对巨噬细胞的影响进行了综述和讨论。通过分析发现，对于巨噬细胞在移植免疫中的作用的相关研究中，应更多地关注其复杂性和关键功能，并应更多地致力于开发针对巨噬细胞的免疫抑制药物，并使之有利于提高移植器官的长期存活率和移植免疫耐受的建立。
嵌合抗原受体（CAR）是基因工程领域的一项突破，它彻底改变了过继细胞疗法（ACT）领域。表达这些受体的细胞通过在合成的CAR构建体中包含抗原特异性结合区域而被重新定向到预定的靶点。程序化特异性细胞在肿瘤学领域的优势已被临床证明，与同类未修饰的细胞相比，这种细胞具有更高的准确性、效力与更少的脱靶效应。与常规T细胞（Tconvs）不同，调节性T细胞（Treg）在抑制免疫激活和调节宿主免疫反应方面发挥着重要作用。Treg 中CAR的表达被认为是治疗自身免疫和炎症性疾病、移植物抗宿主病（GVHD）和器官移植排斥反应的一种方法。在后者中，它们作为同种异体移植受者免疫耐受的介质具有巨大的潜力。然而，目前对CAR-Treg 工程的研究非常有限，并且关于治疗用途的最佳设计存在不确定性。本文综述了CAR-Treg 发展的理论基础、其对人类移植的意义、潜在的设计、安全性考虑因素，以及迄今为止CAR-Treg在移植模型中的对比。
器官移植免疫排斥反应是由多种细胞参与的复杂的免疫应答过程，是决定移植成败和患者生存的关键因素。目前大多数器官移植患者采用免疫抑制剂和生物制剂的组合疗法来控制移植器官的免疫排斥反应，然而免疫抑制剂的使用会降低移植患者免疫系统功能，导致严重的并发症，如慢性感染、恶性肿瘤等。因
此，彻底了解器官移植免疫耐受和免疫排斥的相关机制对于开发更好的治疗方案和改善患者预后至关重要。本文对免疫细胞在器官移植免疫排斥和免疫耐受诱导过程中的作用，以及目前针对移植患者处于临床试验阶段的新型细胞治疗进行概述。
肝脏恶性肿瘤是肝移植的一个主要适应症，但是肝移植后肿瘤复发却是影响受体长期生存的一个严峻临床挑战。肿瘤生物学特征、分期和移植后的免疫抑制状态一直被认为是肝癌复发的危险因素。而越来越多的证据表明，肝脏缺血再灌注（IR）对同种异体移植物的损伤则为肝移植后的肿瘤细胞侵袭性、转移性
提供了有利的免疫微环境。在活体肝移植中，边缘移植物（如小体积或脂肪移植物）的严重损伤与较低的无复发生存率之间的相关性，证实了IR 损伤与肿瘤复发之间的关联。IR 可引起肝内免疫微环境重构，包括恶化移植物损伤的促炎反应和加快组织修复的抗炎反应。然而，肝内区域免疫对移植后肿瘤复发的作
用尚不清晰。本文详述了IR 损伤诱导的肝内体液微环境和调节性区域免疫微环境，以及它们如何影响肝移植后肿瘤复发的最新研究进展。综合理解移植后肝内区域免疫，将为移植后肿瘤复发提供精准诊断、治疗和预后预测的新策略。
在从猪到非人灵长类动物的肾脏异种移植中，仅使用临床批准的免疫抑制药物来控制免疫反应是困难的。此外，据我们所知，目前还没有关于使用胎猪作为肾脏供体的报道。本研究旨在比较新生猪和胎猪肾脏之间的移植排斥程度，以遗传未修饰的猪作为供体，将食蟹猴作为受体。切除受体食蟹猴的左肾，然后将在同一部位进行了血管吻合的新生猪和胎猪的肾脏移植到食蟹猴左肾腹膜。仅使用美国食品药品监督管理局批准的药物进行免疫抑制。将胎猪肾脏移植到食蟹猴的网膜和腹主动脉旁区域。随时间取样（每个实验取样两次），对移植组织的移植成活率和发育进行病理学检查。几周后，观察到血管吻合的新生猪肾脏在移植后出现急性排斥反应。尽管对食蟹猴和流入胎猪肾脏的受体血管给予相同的免疫抑制方案，但胎猪的肾脏仍免于排斥。猪-猴肾脏异种移植中胎猪肾脏的免疫原性低于新生猪肾脏。
本文使用了双层高通量计算。在涉及改变晶体结构和（或）化学成分的第一层中，本文分析了选定的IIIV半导体、填充和未填充的方钴矿，以及岩盐和层状硫属化物。第二层在整个布里渊区（BZ）中搜索费米能级1.5 eV (1 eV = 1.602176×10−19 J)范围内的临界点，并通过计算有效质量来表征这些点。本文介绍了几种从第一原理计算有效质量的方法并对它们进行了比较。本文使用的方法还包括计算翘曲临界点的态密度有效质量，由于临界点存在潜在非解析性，传统方法无法给出一致的结果。本文证明了考虑能带结构的全部复杂性以及计算有效质量的互补方法价值的必要性。本文还通过计算证明翘曲仅发生在有退化性的情况下。
在上海同步辐射光源（SSRF）的弯铁光束线上，利用由空间扫描硅漂移探测器（SDD）模拟获得的能量色散阵列探测器，对CeO2样品进行高通量白光X射线粉末衍射（pXRD）实验。考虑到与实验硬件和衍射角相关的多种因素，对数据进行了详细分析和校正。校正后的衍射图谱表明，由能量色散X 射线衍射（EDXRD）获得的不同衍射峰之间的相对强度与来自角度分辨X射线衍射（ARXRD）的相对强度一致，说明EDXRD结果可用于分析未知样品的晶体结构。实验同时采集了X射线荧光（XRF）信号。来自所有像素的XRF计数可直接在能量坐标下叠加，而衍射信号则需在d 空间下叠加，从而大大改善了阵列探测器的峰值强度和信噪比（S/N）。与ARXRD相比，白光X射线衍射信号强度是单色光衍射信号强度的104倍左右。q 空间中衍射峰的半峰全宽（FWHM）取决于探测器的能量分辨率、探测器接收角范围和衍射角大小。如果实验参数选择得当，在当前能量色散探测器的能量分辨率下，EDXRD有可能实现与ARXRD相同甚至更小的半峰全宽。
在高通量计算材料科学时代，材料基因组计划的核心是为计算材料设计建立数据处理、材料结构和材料属性（PSP）之间的关系。近年来，在数据获取和存储，微结构表征和重建（MCR），机器学习（ML），材料建模和仿真，数据处理、材料制造和实验方面取得的技术进步，显著提升了研究人员在PSP关系的建立和逆向材料设计方面的能力。本文将从设计研究的角度审视这些进步。特别介绍了一种数据中心设计方法，并从本质上将该方法分为三个方面：设计表征、设计评估和设计合成。每个方面的发展都由领域知识指导并从中受益。因此，针对每个方面，提出了一种应用广泛的计算方法，这些方法的集成实现了以数据为中心的材料发现和设计。
受限于试错法较低的研发效率，寻找具有特定性能的含能材料始终是一个极具挑战性的工作。本文展示了基于领域知识、机器学习算法和实验验证的含能材料研发新模式。设计了一个集成分子生成和机器学习模型的高通量虚拟筛选（HTVS）系统，该系统可预测分子性能，并对晶体堆积模式进行评估。在该系统指导下，快速生成了25 112 个分子，并从中确认了具有理想性能和晶体堆积模式的候选分子。对目标分子进行实验合成，后续的晶体结构和性质研究表明，目标分子良好的综合性能与预测结果一致；验证了本文中研发模式的有效性。本研究展示了一种用于发现新型含能材料的新的研究范式，并且可以无障碍地
将其用于其他有机功能材料的探索。
细胞旋转是现代生物科学中最重要的细胞操作技术之一，不仅允许从任意角度观察细胞，而且还简化了分析细胞力学特性、表征细胞生理学和进行显微手术的程序。在广泛的学术和工业应用中，已经报道了许多细胞旋转的方法。其中，最受欢迎的是基于微型机器人的直接接触控制和基于场的非接触方法（如光场、磁场、电场、声场和流体动力场方法）。本文首先总结了这六大类方法的基本机制、优点和缺点，然后详细讨论了它们的区别和局限性。本文旨在缩短每种方法之间的差距，并说明细胞旋转领域目前的研究进展及未来前景。
监管科学是一门综合应用自然科学、社会科学和人文科学，开发新工具、新标准和新方法，以评估受监管产品的安全性、有效性、质量和性能的学科。监管科学研究的根本目的是为行政决策提供技术支撑。在甲型H1N1流感、严重急性呼吸综合征（SARS）和中东呼吸综合征（MERS）等传染病大流行期间，监管科学研究有力支持了抗病毒药物和疫苗的研发。特别在新型冠状病毒（简称新冠病毒）肺炎（COVID-19）疫情大流行期间，药品监管科学支持下的疫苗研发在疫情防控中发挥了重要作用。本文总结了中国疫苗产业、新冠病毒疫苗研发以及疫苗监管科学发展的总体概况。此外，本文重点从国家规划、法律法规、技术指南、质量控制和疫苗上市后监管等方面，回顾和分析了监管科学研究为推动中国新冠病毒疫苗研发所发挥的重要作用。本文为当前大流行阶段以及后疫情时代的疫苗研发策略制定提供参考，并为将来如何更好地应对新发和再发传染病提供借鉴和指导。
人工智能（AI）技术正在飞速发展并已在各行各业得到了广泛的应用，但大数据的爆炸式增长使其在硬件的处理速度和功耗方面面临了前所未有的严峻挑战。而光计算恰好利用光子的特性，包括宽带、低延迟和高能效，为解决这一瓶颈提供了一个独特的视角。本文介绍了不同AI 模型的光计算的最新研究进展，包括前馈神经网络、蓄水池计算和脉冲神经网络（SNN）。集成光子器件的最新进展和AI 的兴起为光计算在实际应用中的再次崛起创造了良好的发展机遇。这项浩大的工程需要不同领域多学科的交叉来实现。本文综述了近年来该领域的最前沿研究成果，讨论了目前相关技术的可用性，并指出了从不同方面推进该领域发展所面临的挑战。我们预计实际AI 应用所需的大规模集成光电子处理器时代，将很快以光电混合框架的形式到来。
肺炎克雷伯菌是奶牛乳房炎的重要诱因，常引起奶牛的产奶量降低和死亡率增高。目前尚缺乏奶牛乳房炎源肺炎克雷伯菌分子特征的研究数据，限制了对其在食品生产链中传播风险的评估。本研究于2018—2019 年从我国北方地区患临床型乳房炎奶牛中采集了6301 份奶样，共分离到183 株肺炎克雷伯菌，两年的平均分离率分别为3.03%和2.80%。与人类临床肺炎克雷伯菌分离株相似，奶牛临床型乳房炎源肺炎克雷伯菌分离株可分为肺炎克雷伯菌(KpI，143 株）、准肺炎克雷伯菌（KpII-B，37 株）和变栖肺炎克雷伯菌（KpIII，3 株）三个种群。在KpI 分离株中检测到超广谱β-内酰胺酶（ESBL）的编码基因blaSHV-2a、blaCTX-M-14和blaCTX-M-15，以及可能与奶牛致病性和宿主适应性有关的编码基因clpC、lpfA、lacI、lacZ、lacY和fecABDEIR。KpI 菌株比KpII-B 和KpIII 菌株表现出更高的流行率以及抗生素耐药基因和毒力基因携带率，表明它可能对奶牛的危害更大。此外，还发现奶牛KpI菌株与人医临床分离的KpI菌株在种群结构上存在明显差异，且奶牛源KpI菌株中很少见到与人类侵袭性感染相关的基因，表明奶牛源KpI菌株对人类健康的威胁较小；奶牛KpII-B 分离株与人类感染分离株具有较高的核苷酸序列一致性，且它们携带固氮基因nif的比例都很高，表明奶牛和人类KpII-B 分离株与植物源性KpII-B 菌株之间存在一定关联。
近期暴发的新型冠状病毒肺炎（COVID-19）疫情与21 世纪以来多次暴发的新兴传染病疫情吸引了全球关注。这些新兴传染病对全球公共健康构成威胁，促生了大量针对病毒从动物到人类社会传播机制的研究。尽管已有许多研究论述了新兴传染病如何突破物种屏障和地理屏障传播的现象，但对于物种屏障和地理屏障在野生动物栖息地中存在的协同作用仍不清晰。尚未有针对病毒在生态系统中扩散、迁移和传播机制的系统性研究。为此，本文提出了生态屏障的新概念，综合了物种屏障和地理屏障概念中自然和中间宿主对病毒传播的影响，系统讨论了影响病毒突破生态屏障，实现传染病从野生动物到人群传播的多个关键影响因素，包括传播途径、接触概率、接触频率和病毒特征等。针对人类活动和全球化进程对生态屏障强度的显著影响，本文也分析了人类活动削弱生态屏障的机制，包括全球气候变化可以诱发和扩大新兴传染病的范围，人类活动可以增加病毒与人类社会的接触频率和进入人群的传播概率，全球化还会在城市中形成新的高风险区域等。本文阐明了生态屏障阻碍病毒感染人群的传播机制，相关结论为保护生态屏障、降低新兴传染病传播风险和保障公共安全提供了理论支撑。
为了让人体感到热舒适，同时节约能源，个人热管理正逐渐成为一种颇有前景的策略。通过更好地控制人体散热，个人热管理可以实现有效的个人降温和保暖。本文提出了一种简单的表面改性方法，在商用织物的基础上定制热传导和热辐射特性，以便更好地管理从人体到环境的整个传热路径。本文对一种同时具有降温和保暖效果的双功能非对称织物（BAF）进行论证。凭借粗糙度不对称和表面改性等优点，BAF在降温模式下通过增强热传导和热辐射表现出显著的降温效果；在保暖模式下，两条路径的散热都减少，从而实现个人保暖。结果表明，在BAF的降温和保暖模式下测得的皮肤温差可达4.6 ℃，表明一件BAF衣服可以扩大人体的热舒适区。希望本研究可为用于个人热管理的织物的设计提供新的视角，并为现有的用于个人降温和保暖的织物的简单改性提供新的解决方案。
继发性淀粉样变性是一种致命的并发症。当急性或慢性感染同时伴有血清淀粉样蛋白A 1（serum amyloid A 1, SAA1）分泌过多并在内脏器官积聚时，可诱发淀粉样变性。前期研究通过全外显子组测序，在类风湿性关节炎（rheumatoid arthritis, RA）患者中发现一种新的致病突变发生在SAA1.2 的序列中。然而，SAA1 在RA发病及诱发并发症方面的机制仍不清楚。本研究的目的是确定SAA1 蛋白亚型在RA进展中的致病机制。实验将载有SAA1.2 突变位点等位基因的重组腺病毒载体adSAA1.2 转染C57 小鼠膝关节，并以adSAA1.3 和adSAA1.5 作为对照。应用微型计算机断层扫描（micro-CT）技术来确定骨形态和骨密度的变化。采用免疫组化学（IHC）分析、流式细胞术、酶联免疫吸附试验（ELISA）、实时聚合酶链反应（RT-PCR）等方法研究adSAA1.2 诱导的膝关节炎症和骨破坏过程中的疾病进展及细胞因子改变。结果发现，SAA1.2 转染导致膝关节发生关节炎和血清SAA1 蛋白含量增加（可诱发炎症反应），最终导致CD8+T 细胞激活和炎性细胞因子[包括白细胞介素（IL）-6、IL-22、基质金属蛋白酶（MMP）-3、MMP-9]水平升高，并伴有滑膜炎症和骨破坏。这些结果提示SAA1 蛋白不同亚型，尤其是SAA1.2 在RA的诱导和进展中发挥着重要作用，可能在RA的早期诊断和预后中具有重要价值。