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耦合分子振子同步化的能量代价及其最优设计原理的研究
北京大学物理学院/定量生物学中心欧阳颀课题组在Nature Physics发表题为“The energy cost and optimal design for synchronization of coupled molecular oscillators”（文章网址：https://www.nature.com/articles/s41567-019-0701-7）文章，揭示了互相耦合的分子振子达到同步化所需的热力学代价，表明分子振子的同步化需要额外能量耗散，并揭示了能量耗散与所能达到的最优同步化效果及耦合的最佳设计之间的关系。 振子之间的同步化现象在自然界是非常普遍的现象，许多非线性理论与实验很好地回答了很大一部分非线性振子中的同步化问题。然而，对于分子振子而言，他们的振荡节律由随机的、大噪声的生化反应所决定，与之前相对成熟的非线性理论所涉及的情况有所不同。这类分子振子的同步化规律，尤其是同步化所需的热力学代价尚不明确。 欧阳颀课题组与美国IBM T. J. Waston 研究中心/北京大学定量生物学中心杰出访问教授的涂豫海教授展开合作研究，首次在理论上阐明了实现分子振子同步化所需的热力学代价。该研究提出一个简单而普适的随机理论模型，假设不同的分子振子之间被一些额外的分子间化学反应耦合起来从而使彼此的相位相互靠近，用以描述一般的可产生同步化振荡的分子振子。在这个理论模型中，研究者们找到了单分子稳定振荡状态的概率密度的解析解，由此计算了不同条件下的能量耗散，并通过平均场近似得到了该振荡出现同步化现象的条件。通过比较不同条件下的能量耗散，研究者发现，若要实现分子振荡的同步化，除去驱动单个分子振荡的能量以外，还必须要有一部分不为零的额外的能量耗散。除此以外，当外界条件给定能量耗散的大小时，虽然可以通过调整模型中的参数达到各种不同的同步化效果，但是可以达到的最优的同步化效果由给定的能量耗散所限制。当能量耗散小于一个临界值时（这个临界值大于驱动单个分子振荡的能量）同步化是不可能的，给定的能量耗散越大，所能达到的最优同步化效果越好。该结论具有一定的普适性。随后研究者在蓝藻的生物钟系统中检验了该理论，验证了生物体内的分子振荡体系确实需要额外的能量来实现同步化。 北京大学物理学院博士生，欧阳颀课题组的张东良为该文章的第一作者，涂豫海教授为通讯作者，合作者包括欧阳颀教授和美国加州圣地亚哥分校的博士后曹远胜博士。
北京大学
2021-04-11
一种高压输电线路绝缘子清扫与检测机器人
本发明公开了一种高压输电线路绝缘子清扫与检测机器人，包括可以绕旋转轴向两边打开的环形框 架和控制箱，环形框架包括通过多个辅助支架固定相连的上层支架和下层支架、以及通过清扫层升降机 构可上下移动的中层支架，上层支架上设有用于夹住绝缘子的上夹爪，上夹爪上设有检测装置，中层支 架上设有清扫装置和夹持绝缘子裙部的辅助夹爪，上层支架和下层支架之间还设有通过夹爪层升降机构 上下移动的下夹爪，与转轴相对的环形框
武汉大学
2021-04-14
石河子大学参加第61届高博会 代斌作论坛主旨演讲
4月15日-17日，第61届中国高等教育博览会在福州举行。我校党委副书记、校长代斌，党委常委、副校长李剑带领党办校办、研究生院（学科建设办公室）相关负责人等参会。
石河子大学
2024-04-19
专家报告荟萃④ | 郑友取：高质量建强地方性应用型大学
当前我国正在大力发展新质生产力，其关键和特点就是创新，首要的是产业创新，产业创新要依靠科技创新，科技创新要依靠人才创新，人才创新要依靠教育创新。
中国高等教育博览会
2024-12-06
一种强稳定性树枝盒状溴化物钙钛矿量子点制备方法
本发明公开了一种强稳定性树枝盒状溴化物钙钛矿量子点制备方法，该量子点材料为聚酰胺胺树状分子(PAMAM)包裹的CH3NH3PbBr3，结构式为PAMAM?CH3NH3PbBr3。其制备方法包括如下步骤：
(1)以官能团为羧基的PAMAM和正辛胺作为配体辅助制备PAMAM CH3NH3PbBr3前驱体溶液；
(2)将前驱体溶液转换到甲苯中，摇匀形成PAMAM CH3NH3PbBr3量子点。
本发明使用一锅法制备钙钛矿量子点，简单易操作，原料供给方便，在一般实验室均能完成，易于推广。
东南大学
2021-04-11
基于Bayes信息更新的涡轮盘概率故障物理寿命预测方法
该发明充分考虑了航空发动机轮盘全寿命周期中的现有知识和信息，减少不必要的试验次数和成本，避免了航空发动机轮盘的“小样本”而导致故障信息少的问题； 揭示了航空发动机轮盘全寿命周期内不确定性的分散性和随机性对其寿命和可靠性的影响规律，获得了综合考虑故障物理建模中的不同目标或不同程度的不确定因素 影响的预测寿命分布以及不确定性范围，提高了试验结果的精度，因此能显著地提高航空发动机轮盘的寿命可靠性。
电子科技大学
2021-04-10
基于Bayes信息更新的涡轮盘概率故障物理寿命预测方法
该发明充分考虑了航空发动机轮盘全寿命周期中的现有知识和信息，减少不必要的试验次数和成本，避免了航空发动机轮盘的“小样本”而导致故障信息少的问题； 揭示了航空发动机轮盘全寿命周期内不确定性的分散性和随机性对其寿命和可靠性的影响规律，获得了综合考虑故障物理建模中的不同目标或不同程度的不确定因素影响的预测寿命分布以及不确定性范围，提高了试验结果的精度，因此能显著地提高航空发动机轮盘的寿命可靠性。
电子科技大学
2021-04-10
关于2023年度理论物理专款项目申请的通知
1993年国家自然科学基金委员会设立理论物理专款，并成立学术领导小组，汇聚物理学家集体智慧，探索符合理论物理特点和发展规律的资助模式，以达到设立理论物理专款促进我国理论物理学研究的发展，培养理论物理优秀人才，做出优秀的研究成果，充分发挥理论物理对国民经济建设和科学技术在战略决策上应有的指导和咨询作用之目的。
国家自然科学基金
2023-08-03
一种基于高压静电场的植物理疗装置
项目简介 主要由上流水管与回流水管、营养液补充管、电磁阀、泵、静电屏蔽罩、正负极板、 一对风扇、培养槽、高压发生器、温湿度传感器、光照强度传感器、计算机控制终端、 光学传感器、离子浓度传感器与 pH 传感器与测量杯组成。通过为植物生长提供适宜的光 照、温度、湿度与电场环境，最大程度促进植物对养分吸收和光能利用，从而促进植物 生长发育优化植物生理特性。 产品性能、指标 本项目的发明方法可实现精确施肥按需施肥,减少化肥使用量,提高肥料利用率；且 具有静电除虫的功
江苏大学
2021-04-14
基于Bayes信息更新的涡轮盘概率故障物理寿命预测方法
成果简介： 该发明充分考虑了航空发动机轮盘全寿命周期中的现有知识和信息，减少不必要的试验次数和成本，避免了航空发动机轮盘的“小样本”而导致故障信息少的问题； 揭示了航空发动机轮盘全寿命周期内不确定性的分散性和随机性对其寿命和可靠性的影响规律，获得了综合考虑故障物理建模中的不同目标或不同程度的不确定因素 影响的预测寿命分布以及不确定性范围，提高了试验结果的精度，因此能显著地提高航空发动机轮盘的寿命可靠性。
电子科技大学
2017-10-23