|
搜索
搜 索
高等教育领域数字化综合服务平台
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
硅晶片线切割用6HSiC微粉材料的研究及产业化
关键工序生产的自动化 ① 粉碎（雷蒙磨）自动控制系统的研发 研制可对粉碎车间雷蒙磨振动下料、粉碎、气流粗分工况进行实时监测、自动优化控制的自动监控系统。将雷蒙磨因堵塞停机造成的故障次数比现阶段减少75%，且提高工效15%以上。 ② 气流分级自动控制系统的研发 研制气流分级机用自动控制系统，具备以下功能：可根据分级轮主机负载实时自动调节喂料速度、根据所设定的风压值自动调整变频器运行、根据生产工艺要求自动向企业综合信息平台实时发送生产工况参数。 ③ 提纯工序实时检测与信息管理系统的研发 开发可对提纯缸、脱水机、烘干炉等主要设备工况进行实时监控的智能化监控仪设备。 ④ 水力分级自动控制系统的研发 研发水力分级设备用自动控制系统，可根据工艺曲线要求自动控制水流量。采用水泵变频控制，变常规的高低液位控制为恒液位控制，液位控制精度达到0.3%；研制出料自动切换装置，实现出料无人值守。 ⑤ SiC冶炼炉在线自动测控装置的研发 研制SiC冶炼炉在线自动测控装置，可按冶炼工艺和炉温自动进行恒功率综合优化控制，炉温控制精度达到2.5级。成果已在工厂正常运行3年。获得4项发明专利授权，5项软件著作权授权 雷蒙磨粉碎自动检测方法及装置 专利号：ZL200810020792.3 一种提高碳化硅微粉水溢流分级效率的精密控制方法 专利号：ZL200910035173.6 一种燃煤锅炉能效监测方法 专利号：ZL201110091483.7 阵列式LED照明灯具的中心区域温度动态控制方法 专利号：ZL201210356239.3 一种经济型燃煤锅炉能效监测系统及方法 专利号：ZL201110292517.9 一种低冗余度高可靠性船舶发电机组智能测速装置 专利号：ZL201110058228.2一种手机可遥控的总线型区域供热计量管理系统 专利号：ZL201010134495.9
东南大学
2021-04-13
一种可视化研究微波等离子体辅助点火的实验装置
本发明公开了一种可视化研究微波等离子体辅助点火的实验装 置，该装置包括：火花塞系统、微波系统、定容燃烧弹系统、光学摄 影系统及控制系统；所述控制系统发出三路存在特定相差的同步脉冲 信号，第一路脉冲信号触发所述火花塞系统产生脉冲高电压用于放电 击穿稀薄混合燃气形成初始等离子体团；第二路脉冲信号触发所述微 波系统产生特定频率及特定功率的微波脉冲向所述等离子体团中耦合 能量以扩大等离子体团实现点火；第三路脉冲信号触发所述光学系统 透过所述定容燃烧弹系统的石英窗聚焦于微波天线与高压电极中心开 始拍摄，记录所述实验的全过程。本发明的装置，保留了微波集成火 花塞的点火方式，能够真实的反映微波等离子体辅助点火的作用过程。
华中科技大学
2021-04-13
冷轧连续退火/热镀锌中试机组过程机数模研究替代与优 化
成果简介宝钢五冷轧连续退火/热镀锌中试机组（以下简称中试机组） 是可进行连续退火、 热镀锌两种工艺于一体的特殊生产线， 该机组的工艺集成是由宝钢自主完成， 没有可以借鉴的成熟工艺控制技术。 带钢在加热炉和均热炉的温度控制的准确性是整个热处理过程至关重要的环节。宝钢中试机组具备了两条生产线的产品生产能力， 它的产品范围广、 工艺要求复杂、 控制难度大。 根据工艺设计和产品的定位， 中试机组的炉子温度采用数学模型控制。 由于中试机组的炉子温度控制模型是使用日本合作方提供的控制
安徽工业大学
2021-04-14
茶叶生产加工一体化信息管理与智能化装备研究
一、项目分类
显著效益成果转化
二、成果简介
在茶园管控方面，取得以下成果：
（1）探明了太阳天顶角、高度角以及太阳光谱中夫琅和费线对于田间光谱采集的影响规律，提出了融合高光谱和深度图像技术的茶树生理信息定量检测方法。其中，茶树氮肥吸收利用检测方法处于国际领先水平；
（2）将共聚焦显微拉曼光谱技术应用于茶炭疽病早期诊断中，可在显症前24h诊断出病害；
（3）研制出茶叶信息的快速高通量远程测量系统及装备，开发了茶园实时监测与精细化管理物联网云服务平台，实现了茶园水肥精准管理和病害防控。
在茶叶加工方面，取得以下成果：
（1）探明了流水线上堆积状茶叶几何形态差异、紧实度对于光谱测量的影响机制，提出了融合图像灰度共生矩阵和指纹光谱特征的品质在线检测新方法；
（2）研制了鲜叶含水率、色素、老嫩度等品质指标的无损快速检测装备，实现了堆积状茶叶品质指标的动态检测；
（3）发明了基于生产线上茶叶原料实时品质信息的加工工艺自适应系统，为茶叶加工智能化奠定了技术基础。
在茶叶生产加工信息管理方法，取得以下成果：
（1）提炼设计出名优绿茶机械炒制的核心作业机构，把扁形名优绿茶加工过程拆分成数道机械炒制流水工序；
（2）探明了扁形名优绿茶机械炒制的关键工艺参数，建立了扁形名优绿茶机械制茶工艺指标数据库和标准；
（3）发明了融合传统工艺与现代化信息集成控制的绿茶数字化连续加工智能控制系统，实现从“凭经验做茶”到“看数字制茶”。
浙江大学
2022-08-15
激光测距与夜视关键技术的研究与应用
本项目涉及的结合先进光信息技术和电子技术的激光夜视测距系统具有智能、高成像质量、远工作距离的优势，在物联网、汽车辅助驾驶、安防等领域都有巨大的应用价值。本项目以解决夜视系统的光源和成像、智能图像识别等难题为突破点，以提高夜视仪成像质量和目标识别度为目的，在国家项目和省部级项目的支持下，开展了大量研发工作，获得了一系列的红外成像、图像处理独创技术，开发了激光红外夜视测距系统。项目的激光夜视测距系列产品已经广泛应用于国防、平安城市、铁路、 高速公路、森林防火、油田等行业，实现全天候视频监控。
扬州大学
2021-04-14
高速智能堤坝抢险打桩平台关键技术的研究
针对抗洪抢险环境的特殊性和打桩的要求，本项目“高速智能堤坝抢险打桩平台关键技术的研究”在水利部水利部公益性行业科研专项项目经费的资助下，河海大学课题组成员将机械、自动化、液压控制等多学科的先进技术和水利事业的发展需要相结合，开展了对智能堤坝抢险打桩平台一系列关键技术的研究。 课题组将机械、自动化、液压控制等多学科的关键技术和堤坝抢险的特殊要求相结合，提出一种能适应堤坝抢险现场复杂环境、具有陆地和浅水爬行能力的高效率智能化堤坝抢险打桩平台的总体设计方案，并对对液压振动打桩的实验平台，振
河海大学
2021-04-14
生产过程软测量建模技术的研究与应用
在过程控制中，若要使生产过程处于最佳运行工况、实现卡边控制，提高装置的经济效益，就必须要对生产过程的重要过程变量进行严格控制。然而对许多工业过程来说，一些重要的输出变量目前还很难通过传感器得到，即使可以测出也不一定具有代表性，不能总体的反映出设备的运行工况。为了解决这类变量的测量问题，出现了不少方法，目前应用较广泛的是软测量方法，目前软测量在流程工业中已得到广泛应用。
南京工业大学
2021-01-12
新一轮“双一流”建设将启动：新增高教资源向人口大省和中西部倾斜
围绕合理调整高校布局和数量，教育部将推动新增高等教育资源向人口大省和中西部地区倾斜。
新华社
2026-01-08
安瑞斯智能化一体机
安瑞斯智能化一体机主要功能：智能称重及标签打印、扫码；出入库信息化管理，安全合规；自动盘点及报表生成；保质期、最低库存、异常情况等提醒。
智能化一体机配备19寸高清电容触摸屏
人员身份验证及分级权限
智能称重二维码标签打印及扫码
入库、出库及回库信息化管理
化学品MSDS实时查询
自动统计及报表生成
保质期、最低库存、异常情况等提醒
远程登陆访问
安瑞斯（上海）科技有限公司
2026-01-04