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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
Nature子刊！國防科技大學在石墨烯領域取得重要突破
近日，國防科技大學前沿交叉學科學院朱夢劍-秦石喬課題組與北京大學化學與分子工程學院彭海琳課題組合作，設計了一種梯度表面能調控的復合型轉移媒介，實現了晶圓級超平整石墨烯向半導體襯底的干法貼合與無損釋放。
國防科技大學
2022-10-10
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
中介高Q值微波介質材料
成果描述：本成果研發出一款具有中介高Q值的微波介質材料，主要參數滿足： 介電常數：45±5% Qf：≥35000 溫度系數：≈0 ppm/℃市場前景分析：該材料主要應用于介質加載的腔體濾波器中，可將傳統基于金屬腔的腔體濾波器體積縮小一半左右，在通信基站等領域有非常廣泛的應用前景。與同類成果相比的優勢分析：目前國內有兩三家企業在生產類似的產品，但與日本京瓷等公司的同類型產品在性能上還有一定的差距，本成果研發材料接近日本京瓷產品指標，成本上有很大的優勢。
電子科技大學
2021-04-10
高溫高性能高Nb -TiAl合金
陳國良院士的研究組在863及國家自然科學基金支持下，以創新的發展高溫TiAl合金新思路，在國內外首次成功發展出有自己知識產權的高Nb 高溫TiAl合金。該合金具有以下優點： 高溫強度和使用溫度與先進渦輪盤用變形鎳基高溫合金相同，比重比鎳基高溫合金小一半，減重效果達50%。 比普通TiAl合金的使用溫度高60-100℃，強度高400～500 Mpa。 成分特點：高鈮低鋁（7/10Nb,￡45Al）提高熔點和組織穩定性、高鈮固溶強化及少量W、Hf、Mn、C、B、稀土等復合強化強化。 該項目先后獲得部級自然科學一等獎和部級科技進步二等獎各三項。在高鈮的強化作用和機制，形變誘導晶界結構和有序結構變化，形變孿晶和孿晶交截機制，層錯能和超位錯分解寬度研究等方面都有創造性成果。得到一項高鈮鈦鋁合金專利，申請專利2項，發表文章約100篇。
北京科技大學
2021-04-11
高氮特種不銹鋼項目
本項目主要依托東北大學近十年來在加壓冶金裝備和超高強韌、耐蝕高氮不銹鋼品種開發方面的長期技術積淀，投資工業化規模的加壓冶金裝備（一臺1噸的加壓感應爐和一臺5噸的加壓電渣爐），聯合開發和生產超高強韌、耐蝕高氮不銹鋼材料系列，用于制造航空航天、軍工、高端裝備制造用高端軸承、海洋工程耐海水腐蝕部件、醫用生物材料、高端醫療工具、民用特種刀具、特種塑料模具和高端閥門等。目前該項目在國內屬于首創。 高氮耐蝕塑料模具鋼M303、M333（0.1%N）和M340（0.2%N），其組織更均勻細小，同時具有最佳的拋光性能以及極佳的耐腐蝕性能、良好的韌性、加工性能和尺寸穩定性，可高端耐蝕鏡面塑料模具市場需求。P900N（18Cr-18Mn-0.9N）和P900NMo（18Cr-18Mn-2Mo-0.9N）和P2000（16Cr-14Mn-3Mo-0.9N ）該類鋼具有高的屈服強度和塑性，良好的耐腐蝕性能特別是耐應力腐蝕和低的導磁性能，強度級別更高的P900N、P900NMo和P2000在航母、潛艇和各種艦船上的大型電機用護環以及航母彈射器上用的護環制備中具有廣泛的應用前景，同時P2000可以用與人體植入材料、以及高強緊固件。 Fe-Cr-Mn-N系高氮奧氏體不銹鋼（氮含量0.8-1.5wt%），其無磁性而大幅提高武器裝備的隱蔽能力和抗磁干擾能力，其優良抗彈性能和高防護系數，同時兼有優良的耐蝕性能，可作為兩棲坦克的高強結構材料和兩棲裝甲的理想防護材料，為裝甲鋼方面的發展添加了一條新途徑。Fe-Cr-Ni-N體系的高氮不銹鋼具有優異的耐應力腐蝕性能和高的屈服強度，可應用于壓力水（PWR）和沸騰水（BWR）核反應的冷卻材料。因此，在核動力航母和核潛艇上也將有潛在的應用。目前東北大學已成功開發出制備超高強韌、耐蝕高氮不銹鋼的加壓冶金關鍵設備和核心工藝技術，并實驗室規模成功制備性能優異的高氮馬氏體不銹鋼Cronidur30、M303、M333和M340，高氮奧氏體不銹鋼P900N、P900NMo和P2000等，已經基本完成了航空用軸承、高端耐蝕塑料模具、生物植入器件和高強緊固件等用材料的實驗室規模試制。
東北大學
2021-04-11
高靈敏生化分子檢測系統
近年來，食品安全、環境污染、大規模傳染性疾病等威脅到人類身體健康和生命安全的問題頻發，社會各界高度關注。應對這些影響人類健康和生命安全的社會公共問題，發展快速高靈敏的檢測技術顯得尤為重要。我們研究組長期從事生物芯片檢測技術研究，可以在直徑為3~5英寸基片上生長出均勻的納米基底，適于大規模生產，其表面增強拉曼光譜（SERS）的增強因子高達十的九次方。生產出的基片重復度高，可用于生化分子檢測快捷（檢測時間小于1分鐘）。幾年來，我們開發出了一系列不同的基底和檢測平臺，并將其用于病毒、病菌、毒素和藥物等的檢測，取得了多項美國專利，可彌補國內生物檢測芯片發展緩慢的不足
江蘇師范大學
2021-04-11
高鎂磷礦綜合處理利用
成果描述：對高鎂磷礦進行復合選別，并將其中的鎂進行回收制得鎂的工業產品(如氫氧化鎂)，磷利用率達到95%。同時對其中的鈣也進行回收，得到硫酸鈣晶須或輕質超細碳酸鈣材料，以及其它鈣產品。全部實現綜合利用，提高經濟效益。市場前景分析：目前我國磷礦中高鈣鎂磷礦占多數，還有大量高硅磷礦，本項目附合國家產業政策，不僅消除了堆積污染，還創造了較大的經濟效益，具有較好的市場前景。與同類成果相比的優勢分析：（1）回收的磷肥約為30%P2O5，磷收率大于95%。 （2）氫氧化鎂產品中Mg(OH)2>90%，鎂收率大于80%。 （3）硫酸鈣產品中白度>90，鎂收率大于90%。
四川大學
2021-04-10
高光譜偏振成像光譜儀
首次提出基于Savart偏光鏡的圖像、光譜、偏振態多維信息一體化獲取技術；研制了星載原理樣機，開展了模擬星載探測實驗
西安交通大學
2021-04-10