新闻与评论

肿瘤微环境(TME)由存在于肿瘤细胞附近的成分组成，包括成纤维细胞、免疫细胞、细胞外基质等。近年来，我们在理解TME的组成部分及其相互作用方面取得了重大进展。这项研究的部分重点是表观遗传事件，它们在基因调控和癌症进展中的重要性正日益被认识到。该集合代表了我们对癌症如何发展的整体过程的理解的逐渐增长，以及在这一发展中起决定性作用的因素。它的特点是对代表许多不同癌症的模型进行的研究，包括使用适当的体外模型进行的机制报告，分析人类癌症患者衍生标本的研究，临床试验，此外，涉及生物信息学、代谢组学、化学文库筛选、下一代测序和单细胞分析方法的研究。

膜转运蛋白是生理和疾病中的一类重要蛋白质。它们的功能使它们成为常见的药物靶点，但它们在脂质双分子层中的位置给研究人员带来了巨大的挑战。目前结构生物学的发展阶段，除了新的研究工具，很大程度上促进了关于转运体和机制的知识的获取。本集合介绍了最近的研究，包括生物能量学，各种转运蛋白的结构和功能表征，脂质-蛋白质相互作用，和新的研究工具的发展。

光学相干层析成像(OCT)是一种三维光学成像技术，经常(但不是唯一的)用于视网膜成像，最早报道于20世纪90年代初。从那时起，OCT技术的发展就受到了其作为医学成像技术的潜力的强烈影响。首个用于眼科的临床原型于1994年完成，为1996年投放市场的首个商用眼科OCT系统铺平了道路。从那时起，OCT就成为了眼科的支柱。OCT也广泛应用于研究，在一系列生物医学应用中，并越来越多地应用于工业环境中。尽管OCT技术的发展仍有很多活动，但人们越来越重视OCT在翻译研究中的应用。本研究的一个方向是发展定量和计算技术，以帮助从OCT图像中检索临床有用的信息。本合集汇集了原始研究文章，这些文章利用了OCT图像形成的现实数学模型和机器学习方法，以获得从原始OCT图像中无法获得的见解。这包括测量临床相关参数的研究，如视网膜神经纤维层厚度、部分血流储备和角膜生物力学，以及执行特征识别和图像处理任务。

COVID-19大流行鼓励科学家和普通民众比以往任何时候都更多地思考我们如何与室内空间中的微生物相互作用。对SARS-CoV-2传播的研究在过去两年显著提高了我们的知识。然而，室内和建筑环境微生物群落是极其复杂的多微生物系统。我们对居住在室内和城市空间的微生物的了解仅仅触及了表面。建筑环境中的微生物集展示了全球在这一重要主题上的最新研究。

埋葬学分析使我们能够了解遗址形成的过程，并为研究的化石材料的修饰和组成提供见解。埋葬学已经成为许多科学领域的关键，通过模型、协议和范式的更新提供了概念上的进步。在这些研究中，跨学科的方法(地质学、古生物学、生物学、生态学、考古学)采用了广泛的方法。此外，关于现代组合的实验工作，侧重于具体的地质和生物过程(“现实主义”)，被用来提供参考数据和代理。本合集为该领域的方法学发展做出了贡献，同时收集了研究第四纪骨骼组合的研究文章，特别是对更新世的兴趣。

认知神经科学和神经技术的进步增加了我们对认知过程的神经生物学机制的理解。本合集汇集了动物行为和认知方面的研究，以及对它们的生理学、神经机制和遗传基础的研究，以提供对神经认知系统的功能和进化的洞察。

科学报告成立于2011年6月，其宗旨是发表高质量的研究，而不是根据感知的影响或重要性来选择论文。我们回顾了创办的第一个十年，并感谢我们的作者、审稿人和编委会成员为杂志的成功做出的贡献。

由于我们对复杂神经系统的知识有限，受损的大脑通常很难恢复。系统神经科学知识的积累，结合创新技术的发展，可能使目前无法治疗的神经系统疾病患者的大脑恢复。的神经修复在系统神经科学和医学集合为神经修复学的跨学科研究提供了一个平台。

山脉覆盖了大约四分之一的世界陆地表面，并直接养活了生活在山区的世界人口的很大一部分。山区提供水、木材和非木材森林产品、矿物资源，以及许多其他食物、纤维和燃料产品。由于山区地形的复杂性增加了隔离并促进了物种形成，山区还提供了物种和遗传方面的多样化生态系统。为了可持续地提供关键货物和服务而管理山区，需要越来越详细地了解山区的表面过程和规章制度。这本特邀编辑的合集旨在为山地表面过程及其对气候变化和人类活动的响应的跨学科研究提供一个平台。

我们是一个讲故事的物种。我们通过寻找秩序和模式来理解这个世界。因此，我们经常看到一个信号——并围绕它建立解释的大厦——那里只有噪音;我们经常在可能有信号的地方看到噪音。这种将现实塑造成易于理解的叙事方式的习惯甚至影响了人类最具结构和系统的活动之一:科学。接下来会发生两件事中的一件。我们要么忽略不符合我们故事的证据，要么扭曲和改造它，直到它符合我们的故事。

精子是一种独特的细胞，它是通过复杂而精确的精子形成过程产生的，在这个过程中有许多检查点，以确保高质量和高保真的DNA产品的交付。另一方面，男性的生殖压力意味着，一般来说，生产更多，表现更好。因此，在精子生产中平衡数量和质量是一个微妙的过程，受特定的细胞和分子控制机制的影响，并对可能影响生育和后代健康的环境条件很敏感。本集合集中在精子生物学的这些方面，以及它们对生殖性能和男性不育的影响。

关于许多发表的科学结果没有得到独立研究的验证的讨论越来越热烈。这种所谓的再现性危机已经导致了对动物研究方法弱点的特别强烈的批评。统计方法不恰当、实验设计不完善、试验设计过于标准化都是造成这一问题的原因。本合集的目的是介绍改进现状的原始方法，并报告关于已发表动物研究的可重复性的元研究。

农业必须克服几个挑战，才能增加甚至维持产量，同时减少对环境的负面影响。纳米技术，从根本上来说，是通过开发智能交付系统和纳米载体，可以促进更有效和更少污染的农用化学品的工程设计。本合集介绍了最近的相关工作，包括提高作物对病虫害保护的纳米器件，提高植物营养的纳米配方，以及提高作物总体性能的纳米材料。

检测适合于护理点检测的临床相关诊断生物标志物，可促进疾病的快速治疗和预防。然而，对于数量有限的可检测组织或液体的医学诊断，需要具有极高敏感性和特异性的护理点技术。这篇社论的目的是提供一个集合的内容概述，包括对基于流体的诊断平台的原始研究，特别是那些由纸或其他低成本材料制成的，可以适用于从mL到nL的微小样本量。我们将特别关注这类研究的临床应用，在包括抗击COVID-19大流行在内的多个领域具有潜在用途。

3D生物打印已成为组织工程和再生医学领域制造复杂生物结构的一种有前途的新方法。它的目标是通过精确和可控的一层一层的生物材料组装成所需的3D模式来减轻传统组织工程方法的障碍。细胞、组织和器官的3D生物打印科学报告汇集了大量的研究，描绘了不同的生物打印模式的能力。本集合结合了3D生物打印器官的研究，以满足器官短缺的需求，细胞模式更好的组织制造，并建立更好的疾病模型。

由于基于CMOS(互补金属氧化物硅)的技术日益接近其极限，神经形态系统目前正在经历快速发展。特别是在机器学习领域，当今电子产品的能源消耗是一个重要的限制，这也导致了数字化对我们气候的影响越来越大。因此，为了更好地满足非常规计算的特殊要求，生物启发计算方案的新物理基底被广泛开发。这本客座编辑的合集的目的是沿着三条主线为跨学科研究提供一个平台:记忆材料和设备，细胞学习的模拟(神经元和突触)，非常规计算和网络方案。

细胞外囊泡(ev)代表了细胞生物学和医学的一种新范式;具体来说，就是功能内容本身可以直接传递到细胞。ev是细胞来源的膜性结构，作为细胞间通信器，通过运输包括核酸、蛋白质和脂类在内的货物发挥其功能。ev在正常生理中起着重要作用，但在病理通讯中也起着重要作用，例如，在癌症中，ev被认为可以将致癌分子(如蛋白质、多肽、rna…)传递到邻近的细胞，促进肿瘤细胞的繁殖。毫不奇怪，电动汽车的研究已经成为生物医学的每个领域的普遍现象，被探索为诊断和治疗。

本集合收集了研究细胞外囊泡在诊断和治疗上的应用的原始文章，并报告了EV生物学的知识进展和它们的研究方法工具。

通过与粒子或高能光子的相互作用，可以从稳定的原子核中人工产生放射性同位素。放射性同位素和放射化学方法与现代探测和计数技术相结合，为卫生科学作出独特贡献。本集合展示了医学放射性同位素科学的显著方面，从放射性同位素的生产、回收和纯化到用于将它们附加到生物分子的方法。该合集还介绍了强调放射化学在环境放射性评估中的重要性的研究。

两个多世纪前，亨利·德·圣西蒙设想用物理定律来描述人类社会。在统计物理学、网络科学、数据分析和信息技术进步的推动下，这一愿景正在成为现实。我们这个时代的许多最重大的挑战都是社会性质的，而物理学的方法在提高我们对这些挑战的理解和帮助我们找到创新的解决方案方面正发挥着越来越重要的作用。社会物理文集在科学报告致力于这项研究。

重返月球、火星探险和太空旅游的兴起将导致越来越多的人类太空飞行。的“引力生物学和空间医学”收集的重点是长期空间任务对太空中人类健康的挑战和短期重力变化条件下的生理变化、空间辐射的可能影响、现有的对策和在地球上的可能应用。此外，研究报告在活的有机体内发表了太空飞行小鼠的变化。最后，本合集还汇集了利用国际空间站真实微重力条件下培养的细胞或在地面设施中暴露的细胞进行实验的文章，以研究不同类型细胞的形态和分子变化。