Abstract Complex-valued neural networks have many advantages over their real-valued counterparts. Conventional digital electronic computing platforms are incapable of executing truly complex-valued representations and operations. In contrast, optical computing platforms that encode information in both phase and magnitude can execute complex arithmetic by optical interference, offering significantly enhanced computational speed and energy efficiency. However, to date, most demonstrations of optical neural networks still only utilize conventional real-valued frameworks that are designed for digital computers, forfeiting many of the advantages of optical computing such as efficient complex-valued operations. In this article, we highlight an optical neural chip (ONC) that implements truly complex-valued neural networks. We benchmark the performance of our complex-valued ONC in four settings: simple Boolean tasks, species classification of an Iris dataset, classifying nonlinear datasets (Circle and Spiral), and handwriting recognition. Strong learning capabilities (i.e., high accuracy, fast convergence and the capability to construct nonlinear decision boundaries) are achieved by our complex-valued ONC compared to its real-valued counterpart.

Summary Coronaviruses are adept at evading host antiviral pathways induced by viral double-stranded RNA, including interferon (IFN) signaling, oligoadenylate synthetase–ribonuclease L (OAS-RNase L), and protein kinase R (PKR). While dysregulated or inadequate IFN responses have been associated with severe coronavirus infection, the extent to which the recently emerged SARS-CoV-2 activates or antagonizes these pathways is relatively unknown. We found that SARS-CoV-2 infects patient-derived nasal epithelial cells, present at the initial site of infection, induced pluripotent stem cell-derived alveolar type 2 cells (iAT2), the major cell type infected in the lung, and cardiomyocytes (iCM), consistent with cardiovascular consequences of COVID-19 disease. Robust activation of IFN or OAS-RNase L is not observed in these cell types, while PKR activation is evident in iAT2 and iCM. In SARS-CoV-2 infected Calu-3 and A549 ACE2 lung-derived cell lines, IFN induction remains relatively weak; however activation of OAS-RNase L and PKR is observed. This is in contrast to MERS-CoV, which effectively inhibits IFN signaling as well as OAS-RNase L and PKR pathways, but similar to mutant MERS-CoV lacking innate immune antagonists. Remarkably, both OAS-RNase L and PKR are activated in MAVS knockout A549 ACE2 cells, demonstrating that SARS-CoV-2 can induce these host antiviral pathways despite minimal IFN production. Moreover, increased replication and cytopathic effect in RNASEL knockout A549 ACE2 cells implicates OAS-RNase L in restricting SARS-CoV-2. Finally, while SARS-CoV-2 fails to antagonize these host defense pathways, which contrasts with other coronaviruses, the IFN signaling response is generally weak. These host-virus interactions may contribute to the unique pathogenesis of SARS-CoV-2. Significance SARS-CoV-2 emergence in late 2019 led to the COVID-19 pandemic that has had devastating effects on human health and the economy. Early innate immune responses are essential for protection against virus invasion. While inadequate innate immune responses are associated with severe COVID-19 diseases, understanding of the interaction of SARS-CoV-2 with host antiviral pathways is minimal. We have characterized the innate immune response to SARS-CoV-2 infections in relevant respiratory tract derived cells and cardiomyocytes and found that SARS-CoV-2 activates two antiviral pathways, oligoadenylate synthetase–ribonuclease L (OAS-RNase L), and protein kinase R (PKR), while inducing minimal levels of interferon. This in contrast to MERS-CoV which inhibits all three pathways. Activation of these pathways may contribute to the distinctive pathogenesis of SARS-CoV-2.

The flavivirus Zika virus (ZIKV) activates ribonuclease L (RNase L) catalytic antiviral function during infection, yet deletion of RNase L decreases ZIKV production, suggesting a proviral role of RNase L. In this study, we reveal that latent RNase L supports ZIKV replication factory (RF) assembly. Deletion of RNase L induced broader cellular distribution of ZIKV dsRNA and NS3 compared with densely concentrated RFs detected in WT cells. An inactive form of RNase L was sufficient to contain ZIKV genome and dsRNA within a smaller area, which increased levels of viral RNA within RFs as well as infectious ZIKV released from the cell. We used a microtubule stabilization drug to demonstrate that RNase L deletion impaired the cytoskeleton rearrangements that are required for proper generation of RFs. During infection with dengue or West Nile Kunjin viruses, RNase L decreased virus production, suggesting that RNase L proviral function is specific to ZIKV.

During acute respiratory infections, women may concurrently receive human papillomavirus (HPV) and respiratory vaccines, as observed during the coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic in China. However, few studies have assessed the safety of such concurrent administration, which could impact HPV vaccination schedules. This study analyzes the safety and optimal sequence of concurrent HPV and COVID-19 vaccinations. For this purpose, we surveyed women with both vaccines from January to October 2023 in Fujian Province, China. During this process, we collected vaccination history and adverse event (AE) data via telephone or interviews. Participants were grouped as Before, Concurrent, or After based on their vaccination sequence. A Chi-squared test, exact Fisher tests, and logistic regression were used to analyze the incidence of AEs and factors influencing vaccine safety. Overall, 1416 eligible participants were included. Although overall AE risk with the HPV vaccine was unaffected by vaccination sequence, individual AEs varied statistically between groups, including pain at the vaccination site (p < 0.001) and prolonged menstruation duration (p = 0.003). Based on the results, the optimal sequence would be to receive the HPV vaccine after the COVID-19 vaccine (After group). This insight may guide future emergency vaccination sequences for HPV and other respiratory infectious diseases.

There are currently few prognostic models for conization in patients with high-grade squamous intraepithelial lesion (HSIL) because it is a rapid procedure that typically collects less case information. The present study aimed to establish a rapid/accurate postoperative prognostic assessment model for these patients.

HpARI is an immunomodulatory protein secreted by the intesYnal nematode Heligmosomoides polygyrus bakeri, which binds and blocks IL-33. Here, we find that the H. polygyrus bakeri genome contains 3 HpARI family members, and that these have different effects on IL-33-dependent responses in vitro and in vivo, with HpARI1+2 suppressing, and HpARI3 amplifying these responses. All HpARIs have sub-nanomolar affinity for mouse IL-33, however HpARI3 does not block IL-33-ST2 interactions. Instead, HpARI3 stabilises IL-33, increasing the half-life of the cytokine and amplifying responses to it in vivo. Together these data show that H. polygyrus bakeri secretes a family of HpARI proteins with both overlapping and distinct functions, comprising a complex immunomodulatory arsenal of host-targeted proteins.