Abstract Integrated network analysis pipeline (iNAP) is an online analysis pipeline for generating and analyzing comprehensive ecological networks in microbiome studies. It is implemented in two sections, that is, network construction and network analysis, and integrates many open‐access tools. Network construction contains multiple feasible alternatives, including correlation‐based approaches (Pearson's correlation and Spearman's rank correlation along with random matrix theory, and sparse correlations for compositional data) and conditional dependence‐based methods (extended local similarity analysis and sparse inverse covariance estimation for ecological association inference), while network analysis provides topological structures at different levels and the potential effects of environmental factors on network structures. Considering the full workflow, from microbiome data set to network result, iNAP contains the molecular ecological network analysis pipeline and interdomain ecological network analysis pipeline (IDENAP), which correspond to the intradomain and interdomain associations of microbial species at multiple taxonomic levels. Here, we describe the detailed workflow by taking IDENAP as an example and show the comprehensive steps to assist researchers to conduct the relevant analyses using their own data sets. Afterwards, some auxiliary tools facilitating the pipeline are introduced to effectively aid in the switch from local analysis to online operations. Therefore, iNAP, as an easy‐to‐use platform that provides multiple network‐associated tools and approaches, can enable researchers to better understand the organization of microbial communities. iNAP is available at http://mem.rcees.ac.cn:8081 with free registration.

The Rehai and Ruidian geothermal fields, located in Tengchong County, Yunnan Province, China, host a variety of geochemically distinct hot springs. In this study, we report a comprehensive, cultivation-independent census of microbial communities in 37 samples collected from these geothermal fields, encompassing sites ranging in temperature from 55.1 to 93.6°C, in pH from 2.5 to 9.4, and in mineralogy from silicates in Rehai to carbonates in Ruidian. Richness was low in all samples, with 21–123 species-level OTUs detected. The bacterial phylum Aquificae or archaeal phylum Crenarchaeota were dominant in Rehai samples, yet the dominant taxa within those phyla depended on temperature, pH, and geochemistry. Rehai springs with low pH (2.5–2.6), high temperature (85.1–89.1°C), and high sulfur contents favored the crenarchaeal order Sulfolobales, whereas those with low pH (2.6–4.8) and cooler temperature (55.1–64.5°C) favored the Aquificae genus Hydrogenobaculum. Rehai springs with neutral-alkaline pH (7.2–9.4) and high temperature (>80°C) with high concentrations of silica and salt ions (Na, K, and Cl) favored the Aquificae genus Hydrogenobacter and crenarchaeal orders Desulfurococcales and Thermoproteales. Desulfurococcales and Thermoproteales became predominant in springs with pH much higher than the optimum and even the maximum pH known for these orders. Ruidian water samples harbored a single Aquificae genus Hydrogenobacter, whereas microbial communities in Ruidian sediment samples were more diverse at the phylum level and distinctly different from those in Rehai and Ruidian water samples, with a higher abundance of uncultivated lineages, close relatives of the ammonia-oxidizing archaeon "Candidatus Nitrosocaldus yellowstonii", and candidate division O1aA90 and OP1. These differences between Ruidian sediments and Rehai samples were likely caused by temperature, pH, and sediment mineralogy. The results of this study significantly expand the current understanding of the microbiology in Tengchong hot springs and provide a basis for comparison with other geothermal systems around the world.

Abstract Aim Growing attention has been focused on the changes in the structure and diversity of microbial communities under altered precipitation pattern, but little is known about how this factor impacts microbial interactions. Our aim was to elucidate the variations of microbial interactions in semi‐arid grassland soils and determine the key factor in regulating microbial assemblies in water‐limited areas. Location A c . 3,700 km transect across three habitats (desert, desert grassland and typical grassland) in Northern China. Time period July and August 2012. Major taxa studied Total bacteria and archaea. Method The random matrix theory (RMT)‐based network inference approach was used to construct species interaction networks. The relationships between microbial network topology and environmental variables were examined by Mantel and partial Mantel tests. Results At the regional scale (across habitats), mean annual precipitation was the most important factor constraining the network structure, whereas at the local scale (within a habitat), soil conditions and plant parameters became more important, but their relative effects differed among habitats. In particular, no correlation was detected between the desert network and any environmental factors. The number of central species increased substantially in desert grassland and typical grassland networks in comparison to those in the desert network. Inter‐ and intra‐module connections, particularly negative connections, also increased in the two grassland habitats. Main conclusions Microbial networks become more complex as precipitation increases. A simple network structure (no connectors between modules, more sparsely distributed species and lower competitive links) and less association with environmental factors in the desert network indicate that microbial communities in extremely dry ecosystems are unstable and vulnerable; that is, future climate change will greatly influence microbial interactions in these extremely dry areas. Overall, our findings provide new insight into the way in which microbes respond to changing precipitation patterns by regulating their interactions in water‐limited ecosystems.

Abstract Aerosol jet printing (AJP) is a cutting‐edge additive manufacturing technique, ideal for fabricating conformal electronics due to its extended working distance, simplicity, and environmental sustainability. However, achieving optimal resolution is hindered by complex interactions between aerosol droplets and substrates, as well as the influence of various process parameters. This study focuses on precise AJP control to enable high‐resolution conformal electronics fabrication. Through randomized single‐factor experiments, the effects of gas flow rates, focusing ratio, and print speed, highlighting the role of back pressure on focusing limits are examined. A computational fluid dynamics model, incorporating accurate particle size data, predicts aerosol stream width to expedite operating window identification. The interaction mechanisms between aerosol droplets and substrates are elucidated, achieving a resolution of 5 µm. A precision manufacturing protocol is developed, ensuring high‐quality features with resolutions ranging from 10 to 300 µm across diverse 3D substrates without overspray. The successful integration of a heater, temperature sensor, and display demonstrates AJP's potential for multi‐functional conformal electronics.

Hydrogen and methane, as lightweight, high-energy fuels, occupy an important position in energy utilization and industrial production, and have broad application prospects. The safe extraction and production of new energy gases, as well as the safe utilization of hydrogen and methane is increasingly essential. The problem of detecting the type and concentration of hydrogen and methane is very important. This paper proposed a multi-peak high performance metamaterial refractive index sensor to fulfill the research gap for hydrogen or methane detection. We made unique designs on the patterns of the metasurface and made innovative combinations of materials. Through discussing different shapes and geometrical parameters, we get an optimal structure with a perfect absorption state, high sensitivity, and polarization independence. In the near-infrared spectral range spanning from 1700 nm to 2600 nm, resonance peaks were observed in the absorption spectrum at wavelengths of 1738.27 nm, 1843.17 nm, and 2368.13 nm. These peaks exhibited absorption rates respectively are 99.28%, 89.71%, and 99.69%. The high sensitivity of the sensor under different environmental refractive indices was up to 715.43 nm/RIU. This leads to more precise and reliable identification of hydrogen and methane. The polarization dependence of our structure ensures consistent results under light illumination from various angles. This feature enhances the convenience of using it in both production and daily life, with fewer constraints and more accurate outcomes. The possible applications of this study lie in detecting the presence of hydrogen and methane gases, the exploration and extraction of new energy gases, as well as to monitoring and alarm systems for hydrogen and methane leaks. Moreover, it can serve as a validation system for the results of hydrogen and methane production processes. These applications are of significant importance for environmental protection and process safety.

This Concept highlights the latest advancements in asymmetric alkylative difunctionalization of carbon‐carbon double bonds by utilizing aliphatic C–H substrates as alkyl radical precursors. By integrating different hydrogen atom transfer (HAT) process with various transition metal catalytic systems, various alkane substrates can be efficiently converted into corresponding alkyl radicals, which then participate in radical additions to carbon‐carbon double bonds followed by stereoselective functionalizations with a 3rd‐component. These strategies leverage inexpensive, abundant, and readily available alkane feedstocks to rapidly construct complex chiral molecules, demonstrating high step‐ and atom‐economy. This Concept focuses on recent progress and applications of this area, provides a comprehensive perspective on current developments and suggests future directions in alkane‐involved asymmetric transformations.