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耦合分子振子同步化的能量代價及其最優設計原理的研究
北京大學物理學院/定量生物學中心歐陽頎課題組在Nature Physics發表題為“The energy cost and optimal design for synchronization of coupled molecular oscillators”（文章網址：https://www.nature.com/articles/s41567-019-0701-7）文章，揭示了互相耦合的分子振子達到同步化所需的熱力學代價，表明分子振子的同步化需要額外能量耗散，并揭示了能量耗散與所能達到的最優同步化效果及耦合的最佳設計之間的關系。 振子之間的同步化現象在自然界是非常普遍的現象，許多非線性理論與實驗很好地回答了很大一部分非線性振子中的同步化問題。然而，對于分子振子而言，他們的振蕩節律由隨機的、大噪聲的生化反應所決定，與之前相對成熟的非線性理論所涉及的情況有所不同。這類分子振子的同步化規律，尤其是同步化所需的熱力學代價尚不明確。 歐陽頎課題組與美國IBM T. J. Waston 研究中心/北京大學定量生物學中心杰出訪問教授的涂豫海教授展開合作研究，首次在理論上闡明了實現分子振子同步化所需的熱力學代價。該研究提出一個簡單而普適的隨機理論模型，假設不同的分子振子之間被一些額外的分子間化學反應耦合起來從而使彼此的相位相互靠近，用以描述一般的可產生同步化振蕩的分子振子。在這個理論模型中，研究者們找到了單分子穩定振蕩狀態的概率密度的解析解，由此計算了不同條件下的能量耗散，并通過平均場近似得到了該振蕩出現同步化現象的條件。通過比較不同條件下的能量耗散，研究者發現，若要實現分子振蕩的同步化，除去驅動單個分子振蕩的能量以外，還必須要有一部分不為零的額外的能量耗散。除此以外，當外界條件給定能量耗散的大小時，雖然可以通過調整模型中的參數達到各種不同的同步化效果，但是可以達到的最優的同步化效果由給定的能量耗散所限制。當能量耗散小于一個臨界值時（這個臨界值大于驅動單個分子振蕩的能量）同步化是不可能的，給定的能量耗散越大，所能達到的最優同步化效果越好。該結論具有一定的普適性。隨后研究者在藍藻的生物鐘系統中檢驗了該理論，驗證了生物體內的分子振蕩體系確實需要額外的能量來實現同步化。 北京大學物理學院博士生，歐陽頎課題組的張東良為該文章的第一作者，涂豫海教授為通訊作者，合作者包括歐陽頎教授和美國加州圣地亞哥分校的博士后曹遠勝博士。
北京大學
2021-04-11
一種高壓輸電線路絕緣子清掃與檢測機器人
本發明公開了一種高壓輸電線路絕緣子清掃與檢測機器人，包括可以繞旋轉軸向兩邊打開的環形框 架和控制箱，環形框架包括通過多個輔助支架固定相連的上層支架和下層支架、以及通過清掃層升降機 構可上下移動的中層支架，上層支架上設有用于夾住絕緣子的上夾爪，上夾爪上設有檢測裝置，中層支 架上設有清掃裝置和夾持絕緣子裙部的輔助夾爪，上層支架和下層支架之間還設有通過夾爪層升降機構 上下移動的下夾爪，與轉軸相對的環形框
武漢大學
2021-04-14
石河子大學參加第61屆高博會 代斌作論壇主旨演講
4月15日-17日，第61屆中國高等教育博覽會在福州舉行。我校黨委副書記、校長代斌，黨委常委、副校長李劍帶領黨辦校辦、研究生院（學科建設辦公室）相關負責人等參會。
石河子大學
2024-04-19
一種能區分小麥初生根、次生根的分根套管裝置
本實用新型涉及一種能區分小麥初生根、次生根的分根套管裝置，包括內PVC管和外PVC管，內PVC管設置在外PVC管內部縱向中心線位置；內PVC管頂部設有分根錐形帽，分根錐形帽頂部中間位置設有填土注水孔，分根錐形帽上部錐形側面上分布有多個種植孔；內PVC管管壁側面分布有多個水分平衡孔。該實用新型的優勢在于內管頂部錐形帽的設計，既可以實現更好的初生根、次生根分離，又可以填土，注水；內管壁有水分平衡孔，可以保證初生根、次生根的生長環境一致，具有分離徹底，操作方便，干擾少，苗存活率較高等優點。
青島農業大學
2021-04-11
超聲波改變濕藻細胞分形結構促進油脂萃取的方法
本發明涉及生物質能利用技術，旨在提供一種超聲波改變濕藻細胞分形結構促進油脂萃取的方法。該方法包括：收獲分形維數為1.21～1.24、細胞壁厚度為0.07～0.08μm的濕藻，然后進行超聲波輻照改性，控制超聲波輻照功率和時間使濕藻中細胞的分形維數上升為1.46～1.51，細胞壁厚度減小為0.04～0.06μm；向處理后的濕藻中加入萃取劑，進行油脂萃取；所述濕藻細胞是指含水率在10～90％的微藻細胞的集合體。本發明利用超聲波改變濕藻細胞分形結構促進油脂萃取，省去了傳統方法中濕藻細胞的脫水干燥等高能耗步驟，通過提高藻細胞分形維數和降低細胞壁厚度，使萃取劑對細胞內油脂的萃取效率提高到85-90％。
浙江大學
2021-04-13
基于光譜擬合與差分算法的光纖傳感動態信號解調方法
本發明公開了一種基于光譜擬合與差分算法的光纖傳感動態信 號解調方法，包括：掃描得到光譜紋波；對光譜紋波進行擬合獲得靜 態光譜；將光譜紋波與靜態光譜進行差分處理獲得差值信號；對光譜 紋波的極值點進行擬合獲得上下邊緣包絡曲線；對上下邊緣包絡曲線 進行差分處理獲得光譜變化函數，將差值信號與光譜變化函數進行歸 一化處理，獲得去包絡后差值信號，根據掃描速度和初始波長將波長 換算為時間，獲得去包絡后時域動態信號。本方法對紋波光譜及其擬 合曲線進行差分獲得動態信號，可以消除諸如溫度、濕度等環境干擾， 且恢復的動態
華中科技大學
2021-04-14
基于分形彈簧結構的 RFID 電子標簽、射頻天線及制備方法
本發明公開了一種基于平面分形彈簧結構的 RFID 電子標簽射頻天線，其為由多個呈分形彈簧結構的線圈段依次首尾相連形成的閉合線圈。本發明還提供了基于所述射頻天線的 RFID 電子標簽，射頻天線附著于基板上，線圈段的彈簧伸縮方向與其處的基板區域受到的拉伸方向一致。本發明還提供了制備所述 RFID 電子標簽的方法。本發明 RFID 電子標簽在基板橫向和縱向分別布置有與基板拉伸方向一致的多級彈簧分形結構的射頻天線，存在較大的變形冗余，能夠承受軸向和橫向拉伸與壓縮，具有很大的彎曲變形能力，從而使其可以貼在人體
華中科技大學
2021-04-14
基于差分熵和結構相似性的圖像編碼質量預測方法
本發明公開了一種基于差分熵和結構相似性的圖像編碼質量預測方法，包括步驟：步驟 1，獲取樣本圖 像序列中各樣本圖像的圖像差分熵及不同壓縮倍數下的圖像結構相似性；步驟 2，基于步驟 1 獲取的數據， 采用線性擬合方式構建不同壓縮倍數下圖像差分熵與圖像結構相似性間的線性關系，即圖像編碼質量預測模 型；步驟 3，根據待預測圖像的圖像差分熵，采用圖像編碼質量預測模型即可獲得待預測圖像在不同壓縮倍 數下的圖像結構相似性。本發明簡單，高效，無需消耗較大的硬件
武漢大學
2021-04-14
基于空譜差分輔助核聯合稀疏表示的高光譜圖像分類
該成果提出了一種基于空譜差分輔助核聯合稀疏表示分類的高光譜圖像分類方法。本章方法的主要創新性在于：1）能夠將光譜的差分輔助信息和原光譜特征信息有效結合。2）能夠考慮不同光譜屬性間的高階空間相關信息。3）原空譜和差分空譜核特征字典的信息通過具有混合正則的核聯合稀疏表示分類方法得到充分利用。通過在真實高光譜圖像數據上的實驗表明，該成果提出的方法能夠有效地提高高光譜遙感圖像的分類效果。
主要技術指標
不同數據集下的訓練樣本與測試樣本數參閱表 1. 在該訓練樣本集數量下的分類結果表現參見表 2. 相比于傳統分類器 SVM，OA 提高了約 20%；相比于 SOMP，OA 提高了約20%。
該成果無需使用 GPU 資源在保證精度的同時有效提升了分類的精度和效果，同時在較少訓練樣本條件下仍能得到較好的分類精度和分類效果。
表 1. 不同數據集下的訓練樣本選取數量
表 2. PaviaU 大學數據下不同方法的正確率比較
西安電子科技大學
2023-03-22
一種低噪聲差分前置放大電路及放大器
本發明公開了一種低噪聲差分前置放大電路及放大器，低噪聲差分前置放大電路采用差分輸入輸出電路，對整體電路的噪聲性能起主導作用。由 Q1、Q2、Q3、Q4 四個并聯的 NPN 型晶體管對管和 Q5組成共射—共基放大電路。在 Q1、Q2、Q3、Q4 的基極引入無噪聲偏置電路。由電阻 R11、R16 和電容 C5 組成的電路為 Q5 提供基極偏置電壓。儀用放大器 U1、U2 對差分信號進行放大。通過電阻 R2L(R2R)和
華中科技大學
2021-04-14