Abstract Deconvolution methods infer levels of immune and stromal infiltration from bulk expression of tumor samples. These methods allow projection of characteristics of the tumor microenvironment, known to affect patient outcome and therapeutic response, onto the millions of bulk transcriptional profiles in public databases, many focused on uniquely valuable and clinically-annotated cohorts. Despite the wide development of such methods, a standardized dataset with ground truth to evaluate their performance has been lacking. We generated and sequenced in vitro and in silico admixtures of tumor, immune, and stromal cells and used them as ground truth in a community-wide DREAM Challenge that provided an objective, unbiased assessment of six widely-used published deconvolution methods and of 22 new analytical approaches developed by international teams. Our results demonstrate that existing methods predict many cell types well, while team-contributed methods highlight the potential to resolve functional states of T cells that were either not covered by published reference signatures or estimated poorly by some published methods. Our assessment and the open-source implementations of top-performing methods will allow researchers to apply the deconvolution approach most appropriate to querying their cell type of interest. Further, our publicly-available admixed and purified expression profiles will be a valuable resource to those developing deconvolution methods, including in non-malignant settings involving immune cells.

Two-dimensional van der Waals (vdW) ferroelectrics, renowned for their spontaneous breaking of inversion symmetry and finite electric polarization, are pivotal in nonlinear optics and low-power nanoelectronics. Prior studies primarily focused on materials exhibiting out-of-plane or in-plane ferroelectric polarization, whose rotational degrees of freedom are commonly overlooked. Herein, we experimentally validate the existence of a weak yet symmetry-allowed in-plane polarization in the low-symmetry vdW ferroelectric CuInP2S6 by rigorous structural analysis and vectorial property characterizations. Remarkably, the magnitude of this in-plane polarization is tunable via an interface-induced electric field, leading to a significant contrast in second harmonic generation between oppositely polarized domains. Based on this unique rotational capability of electric polarization, we demonstrate an electrically tunable second-order optical emission in a fabricated vdW ferroelectric capacitor. Our findings highlight the intricate interplay between crystal symmetry and tensorial physical properties, providing a novel pathway for manipulating nonlinear optical functionalities in vdW layered ferroelectrics.

Recently, two-dimensional (2D) transition metal dichalcogenides with Janus structures, such as MoSSe, have been successfully synthesized through a two-step process involving hydrogenation followed by thermal selenization on a MoS2 monolayer, where the vertical dipole introduces a degree of freedom that enables the exploration of unusual optical properties. Incorporating both exciton and spin–orbit coupling (SOC) effects within the GW-BSE framework, however, remains a challenge, resulting in significant discrepancies between the theoretical prediction and the experimentally measured optical gap for the pristine MoSSe monolayer. In this paper, we utilize first-principles density functional theory combined with the many-body perturbation method, i.e., the GW-BSE method, to investigate strong exciton effects on the optical responses of 2D Janus MoSSe. For the pristine system, the vertical dipole moment attains a value of 390 e·μm, contrasting with nonpolar MoS2 and MoSe2 monolayers. The exciton-dominated optical gap of 1.70 eV aligns closely with the experimentally determined value of 1.68 eV. Our investigation into strain effects reveals that as the lattice constant increases, the vertical dipole moment increases from 360 e·μm under −4% strain to 400 e·μm under 4% strain. Simultaneously, both the global band gap and the direct band gap at the K point decrease. The optical gap monotonically increases from 1.3 to 2.1 eV, which is comparable to the tunable energy range of 0.8 eV found in MoS2 and MoSe2 monolayers and exceeds that of blue and Hittorf's phosphorenes. Regarding the SOC effect, the splitting between the A and B peaks shows an increasing trend, with a variation of 24 meV. This behavior can be employed for precise optical control, facilitating the development of optical modulators and demodulators. Together with the increasing lifetime and decreasing binding energy of excitons, the enhanced intrinsic dipole is expected to promote effective electron–hole separation, thereby enhancing the efficiency of photon-to-electricity conversion in this Janus structure.