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北京大學(xué)物理學(xué)院/定量生物學(xué)中心歐陽頎課題組在Nature Physics發(fā)表題為“The energy cost and optimal design for synchronization of coupled molecular oscillators”（文章網(wǎng)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(xué)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(yōu)同步化效果及耦合的最佳設(shè)計之間的關(guān)系。 振子之間的同步化現(xiàn)象在自然界是非常普遍的現(xiàn)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(jié)律由隨機的、大噪聲的生化反應(yīng)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(guī)律，尤其是同步化所需的熱力學(xué)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(xué)定量生物學(xué)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(xiàn)分子振子同步化所需的熱力學(xué)代價。該研究提出一個簡單而普適的隨機理論模型，假設(shè)不同的分子振子之間被一些額外的分子間化學(xué)反應(yīng)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(chǎn)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(wěn)定振蕩狀態(tài)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(xiàn)同步化現(xiàn)象的條件。通過比較不同條件下的能量耗散，研究者發(fā)現(xiàn)，若要實現(xiàn)分子振蕩的同步化，除去驅(qū)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(dāng)外界條件給定能量耗散的大小時，雖然可以通過調(diào)整模型中的參數(shù)達到各種不同的同步化效果，但是可以達到的最優(yōu)的同步化效果由給定的能量耗散所限制。當(dāng)能量耗散小于一個臨界值時（這個臨界值大于驅(qū)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(yōu)同步化效果越好。該結(jié)論具有一定的普適性。隨后研究者在藍藻的生物鐘系統(tǒng)中檢驗了該理論，驗證了生物體內(nèi)的分子振蕩體系確實需要額外的能量來實現(xiàn)同步化。 北京大學(xué)物理學(xué)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。

本發(fā)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(zhuǎn)軸向兩邊打開的環(huán)形框 架和控制箱，環(huán)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(gòu)可上下移動的中層支架，上層支架上設(shè)有用于夾住絕緣子的上夾爪，上夾爪上設(shè)有檢測裝置，中層支 架上設(shè)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(shè)有通過夾爪層升降機構(gòu) 上下移動的下夾爪，與轉(zhuǎn)軸相對的環(huán)形框

量子材料科學(xué)中心韓偉課題組在二維磁性體系中展開工作并取得了重要進展，觀測到了二維反鐵磁體系中磁振子的長距離輸運。MnPS3晶體是一種層狀反鐵磁材料，利用機械剝離手段得到了二維的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制備了用于測量磁振子輸運的非局域器件，器件結(jié)構(gòu)如圖A所示。器件左側(cè)Pt電極通過熱方法來注入磁振子，右側(cè)Pt電極探測在二維MnPS3中擴散傳輸?shù)拇耪褡印Ｔ诙S反鐵磁MnPS3中，實驗上觀測到了幾微米的磁振子擴散長度。并且從圖B中可以看出，隨著注入端和探測端距離的增加，探測到的非局域信號表現(xiàn)出e指數(shù)衰減的形式，跟一維漂移擴散模型的理論模型一致。在此基礎(chǔ)上，他們還系統(tǒng)研究了MnPS3厚度對磁振子弛豫性質(zhì)的影響。隨著MnPS3厚度從40nm降低至8nm，磁振子弛豫長度由4μm減小到1μm（圖C），這可能是由較薄的MnPS3中較強的表面雜質(zhì)散射效應(yīng)導(dǎo)致的。 二維材料中的磁振子輸運實現(xiàn)為二維磁性材料在磁振子電子學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，也有望推動磁振子在量子尺度下的新穎量子物理性質(zhì)研究。圖：二維反鐵磁體系中磁振子輸運研究。（A）二維反鐵磁MnPS3中的磁振子輸運測量結(jié)構(gòu)示意圖。（B）自旋信號R_NL^*隨電極間距的依賴關(guān)系，與理論預(yù)言的e指數(shù)衰減吻合。（C）磁振子弛豫長度隨MnPS3厚度的依賴關(guān)系。

徐虎課題組發(fā)現(xiàn)具有量子谷Berry Phase的拓撲聲子態(tài)在二維六角晶格材料中普適存在。隨著研究的深入，拓撲材料的分類越來越豐富和多樣化。到目前為止，拓撲材料的研究主要集中在費米子相關(guān)的系統(tǒng)。隨著研究水平的進一步發(fā)展，拓撲的玻色子系統(tǒng)也越來越引起人們的關(guān)注，例如光子晶體、聲子晶體等人工晶體中的拓撲現(xiàn)象等。但是，固體中的THz頻率段的拓撲聲子的研究相對緩慢。理論研究表明，拓撲聲子對研究量子聲子霍爾效應(yīng)、拓撲聲子熱器件等具有重要作用。因此，在現(xiàn)實材料中尋找拓撲聲子態(tài)是相關(guān)領(lǐng)域亟待解決的問題。 在研究中，徐虎課題組研究人員采用基于密度泛函理論的晶格動力學(xué)計算，根據(jù)二階力常數(shù)矩陣構(gòu)造類似于電子系統(tǒng)的緊束縛哈密頓量，從而可以獲得聲子系統(tǒng)的Berry 相和拓撲邊緣態(tài)。在此基礎(chǔ)上，他們結(jié)合高通量計算，發(fā)現(xiàn)具有量子谷Berry相的Dirac聲子態(tài)在二維六角晶格材料中普適存在(圖3a)。研究結(jié)果對進一步研究拓撲聲子態(tài)以及其實際應(yīng)用具有重要作用。 近兩年，徐虎課題組致力于拓撲材料的理論預(yù)測和設(shè)計方面的研究工作，以南方科技大學(xué)物理系為第一單位發(fā)表1篇Phys. Rev. Lett.，1篇Nano Lett.和8篇Phys. Rev. (其中5篇為Phys. Rev. B Rapid Communications)。

本發(fā)明公開了一種產(chǎn)生渦旋電磁波的單極子天線陣列及其饋電系統(tǒng)，屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括介質(zhì)基板、接地面、饋電系統(tǒng)和單極子天線陣列。所述介質(zhì)基板是形狀為圓形的絕緣介質(zhì)基板，其表面上方是由金屬材料印刷而成的微帶電路。微帶電路主要分為兩個部分，一部分是 1 路分 N 路的饋電系統(tǒng)，另一個部分是由 1/4 波長金屬貼片作為陣元組成的 N 陣元單極子天線陣列。本發(fā)明實現(xiàn)了一種體積小、易生產(chǎn)、具有平面結(jié)構(gòu)、易集成的產(chǎn)生渦旋電磁波的天線。同時還設(shè)計了一套完整的饋電系統(tǒng)，解決了陣列天線的饋電問題，只需在輸入端口施加激勵即可得到所需的 OAM 模態(tài)，方便操作，使用簡單。

本發(fā)明公開了一對轉(zhuǎn)錄激活子樣效應(yīng)因子核酸酶及其編碼基因與應(yīng)用。這對轉(zhuǎn)錄激活子樣效應(yīng)因子核酸酶(TALEN)由一對DNA識別蛋白分別與Fok1？DNA內(nèi)切酶的兩個異源亞基融合得到，可以特異性地識別山羊或綿羊朊蛋白基因(PRNP)exon2上的兩個相鄰位點。將這對轉(zhuǎn)錄激活子樣效應(yīng)因子核酸酶同時轉(zhuǎn)入宿主細胞時，其能對宿主細胞PRNP基因的exon2位點打靶，并使打靶位點發(fā)生基因突變，從而實現(xiàn)對山羊或綿羊PRNP基因的靶向修飾，具有特異性強、打靶效率高、準確度高等優(yōu)點。

【發(fā) 明 人】楊念云；段金廒；唐于平；錢大瑋【摘要】本發(fā)明公開了一種具有預(yù)防和治療肝損傷作用的女貞子精制總苷及其制備方法，本發(fā)明通過對女貞子進行系統(tǒng)的化學(xué)成分和藥理活性研究篩選，實驗結(jié)果表明，本發(fā)明篩選得到的女貞子精制總苷，可顯著降低CCl4致肝損傷模型小鼠血清ALT、AST活性，降低酒精致肝損傷模型小鼠肝組織MDA含量，增強肝臟GSH活性，表明本發(fā)明提供的女貞子精制總苷不僅對化學(xué)性肝損傷、長期飲酒致肝損傷均具有明顯的肝臟保護作用，有望開發(fā)成新的抗肝損傷的藥物或保健品。

本發(fā)明公開了一種無人機巡檢航拍復(fù)雜背景影像中絕緣子的提取方法，首先將原始影像轉(zhuǎn)換成 HSI 影像利用 H 變量提取土壤，并根據(jù) Ecognition 中植被提取公式從原始影像提取植被和根據(jù)電力塔的顯著 性通過光譜值分割提取電力塔，然后利用二維 OSTU 閾值分割法對原始影像進行分割提取粗提取絕緣子 圖并與植被、土壤二值圖和電力塔進行差運算得到粗絕緣子二值圖；尋找二值圖的每個連通域的主方向 并沿主方向的法方向遍歷得到距離直方圖，若直方圖具有規(guī)律性

該技術(shù)可用于提高植物對病毒病、病原菌引起病害的抗病性，Gep1多糖激發(fā)子分離純化自煙草疫霉，具有熱穩(wěn)定性，可耐受酸堿，在100℃高溫處理60min后和pH2-10條件下仍具有活性，將其噴施在植物葉面，可以誘導(dǎo)煙草產(chǎn)生抗性，對煙草花葉病毒病有較好的防效。每升發(fā)酵液可分離獲得6克多糖激發(fā)子，產(chǎn)量遠高于蛋白類激發(fā)子。該激發(fā)子施用在田間后，對環(huán)境無污染，具有廣闊的應(yīng)用與市場前景。可用于多種植物抗病性的誘導(dǎo)劑。 該技術(shù)可用于植物病毒病的防控，減少病毒病造成的損失，且安全無毒。多糖激發(fā)子發(fā)酵及純化成本不高，可在市場上推廣應(yīng)用，施用后每畝增產(chǎn)100元。具體經(jīng)濟效益需要根據(jù)其將來的推廣面積進行核算。 轉(zhuǎn)化條件：適用于真菌發(fā)酵的發(fā)酵罐、沉淀及濃縮所需的設(shè)備；發(fā)酵車間；資金需求為100萬元。 成果完成時間：2014年6月