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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(dá)到同步化所需的熱力學(xué)代價(jià)，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(dá)到的最優(yōu)同步化效果及耦合的最佳設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)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(duì)于分子振子而言，他們的振蕩節(jié)律由隨機(jī)的、大噪聲的生化反應(yīng)所決定，與之前相對(duì)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(jià)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(shí)現(xiàn)分子振子同步化所需的熱力學(xué)代價(jià)。該研究提出一個(gè)簡單而普適的隨機(jī)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(gè)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(jì)算了不同條件下的能量耗散，并通過平均場(chǎng)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(shí)現(xiàn)分子振蕩的同步化，除去驅(qū)動(dòng)單個(gè)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(shí)，雖然可以通過調(diào)整模型中的參數(shù)達(dá)到各種不同的同步化效果，但是可以達(dá)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(gè)臨界值時(shí)（這個(gè)臨界值大于驅(qū)動(dòng)單個(gè)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(dá)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(lán)藻的生物鐘系統(tǒng)中檢驗(yàn)了該理論，驗(yàn)證了生物體內(nèi)的分子振蕩體系確實(shí)需要額外的能量來實(shí)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(yuǎn)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(cè)機(jī)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(gè)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(jī) 構(gòu)可上下移動(dòng)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(cè)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(jī)構(gòu) 上下移動(dòng)的下夾爪，與轉(zhuǎn)軸相對(duì)的環(huán)形框

5-氨基酮戊酸光動(dòng)力療法（ALA-PDT）是一種藥械聯(lián)合的新型靶向療法，治療非黑素性皮膚腫瘤、痤瘡、尖銳濕疣等難治性皮膚病療效顯著、副作用小。但ALA-PDT治療過程伴有劇烈疼痛，嚴(yán)重影響患者治療感受，是業(yè)界公認(rèn)的ALA-PDT治療瓶頸。此項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在同濟(jì)大學(xué)醫(yī)學(xué)院、附屬上海市皮膚病醫(yī)院王秀麗教授帶領(lǐng)下，長期致力于ALA-PDT臨床與基礎(chǔ)研究，在國內(nèi)外率先掌握了“無痛ALA-PDT關(guān)鍵技術(shù)”，形成相關(guān)成果申請(qǐng)國家專利，并將其轉(zhuǎn)化生產(chǎn)出第一代無痛光動(dòng)力治療儀用于臨床治療。在此基礎(chǔ)上擬進(jìn)一步打造個(gè)性化、智能化、便捷的新型無痛ALA-PDT，降低對(duì)專業(yè)醫(yī)師的依賴程度，打破技術(shù)壁壘，實(shí)現(xiàn)無痛ALA-PDT擴(kuò)大推廣應(yīng)用，引領(lǐng)ALA-PDT無痛治療新時(shí)代。 第一代無痛光動(dòng)力治療儀圖片 團(tuán)隊(duì)已將諸多原創(chuàng)性研究成果進(jìn)行臨床轉(zhuǎn)化，總結(jié)關(guān)鍵技術(shù)并將其推廣至全國2000多家醫(yī)院，直接獲益患者逾100萬人次。 第二代治療儀

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(jìn)展，觀測(cè)到了二維反鐵磁體系中磁振子的長距離輸運(yùn)。MnPS3晶體是一種層狀反鐵磁材料，利用機(jī)械剝離手段得到了二維的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制備了用于測(cè)量磁振子輸運(yùn)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(cè)在二維MnPS3中擴(kuò)散傳輸?shù)拇耪褡印Ｔ诙S反鐵磁MnPS3中，實(shí)驗(yàn)上觀測(cè)到了幾微米的磁振子擴(kuò)散長度。并且從圖B中可以看出，隨著注入端和探測(cè)端距離的增加，探測(cè)到的非局域信號(hào)表現(xiàn)出e指數(shù)衰減的形式，跟一維漂移擴(kuò)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(duì)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(qiáng)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(yùn)實(shí)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(dòng)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(yùn)研究。（A）二維反鐵磁MnPS3中的磁振子輸運(yùn)測(cè)量結(jié)構(gòu)示意圖。（B）自旋信號(hào)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?fù)渎曌討B(tài)在二維六角晶格材料中普適存在。隨著研究的深入，拓?fù)洳牧系姆诸愒絹碓截S富和多樣化。到目前為止，拓?fù)洳牧系难芯恐饕性谫M(fèi)米子相關(guān)的系統(tǒng)。隨著研究水平的進(jìn)一步發(fā)展，拓?fù)涞牟Ｉ酉到y(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?fù)洮F(xiàn)象等。但是，固體中的THz頻率段的拓?fù)渎曌拥难芯肯鄬?duì)緩慢。理論研究表明，拓?fù)渎曌訉?duì)研究量子聲子霍爾效應(yīng)、拓?fù)渎曌訜崞骷染哂兄匾饔谩Ｒ虼耍诂F(xiàn)實(shí)材料中尋找拓?fù)渎曌討B(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(dòng)力學(xué)計(jì)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?fù)溥吘墤B(tài)。在此基礎(chǔ)上，他們結(jié)合高通量計(jì)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(duì)進(jìn)一步研究拓?fù)渎曌討B(tài)以及其實(shí)際應(yīng)用具有重要作用。 近兩年，徐虎課題組致力于拓?fù)洳牧系睦碚擃A(yù)測(cè)和設(shè)計(jì)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(gè)部分，一部分是 1 路分 N 路的饋電系統(tǒng)，另一個(gè)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(shí)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(shí)還設(shè)計(jì)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(lì)即可得到所需的 OAM 模態(tài)，方便操作，使用簡單。

我們對(duì)如何通過預(yù)測(cè)控制的各要素設(shè)計(jì)，提升逆變系統(tǒng)的性能指標(biāo)，進(jìn)行研究，取得了良好的成果。對(duì)LCL型三電平逆變系統(tǒng)，我們?cè)诜治鱿到y(tǒng)指標(biāo)與系統(tǒng)控制量之間關(guān)系的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的基于個(gè)離散控制量的預(yù)測(cè)控制器，為解決該類非線性約束優(yōu)化在線計(jì)算量大的問題，基于分值定界的思想提出了相應(yīng)基于DSP的快速算法。為進(jìn)一步提升逆變系統(tǒng)的效率等指標(biāo)，我們提出了變系數(shù)的光伏逆變預(yù)測(cè)控制器，在目標(biāo)函數(shù)中對(duì)電流跟蹤和大電流時(shí)開關(guān)動(dòng)作的抑制實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的系數(shù)表達(dá)式并給出相關(guān)算法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。我們進(jìn)一步研究了基于預(yù)測(cè)控制的微電網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度問題，針對(duì)微電網(wǎng)群系統(tǒng)集中式優(yōu)化計(jì)算量巨大的問題，我們從結(jié)合ADMM，從給出了系統(tǒng)的分布式預(yù)測(cè)控制器并對(duì)其在線迭代算法并進(jìn)行了研究和驗(yàn)證。同時(shí)，我們對(duì)無線并聯(lián)型逆變系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。達(dá)到了預(yù)期研究目標(biāo)。

與自由基光固化體系相比，陽離子光固化體系具有以下特點(diǎn)：（1）固化體積收縮率小，（2）不被氧氣阻聚，（3）固化反應(yīng)不易終止。適用于厚膜和色漆的光固化，可廣泛用于涂料、油墨、黏合劑，電子工業(yè)的封裝材料，光刻膠及印刷材料等領(lǐng)域。因此，研究開發(fā)陽離子的光固化引發(fā)劑具有重要意義

"項(xiàng)目涉及兼具高科技和經(jīng)濟(jì)環(huán)保意義的光纖光纜傳感技術(shù)，獲得山東省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)等兩項(xiàng)，該技術(shù)利用光纖對(duì)環(huán)境變化的敏感性，將輸入物理量變換為調(diào)制的光信號(hào)。其工作原理基于光纖的光調(diào)制效應(yīng)，即光纖在外界環(huán)境因素，如溫度、壓力、電場(chǎng)、磁場(chǎng)等等改變時(shí)，其傳光特性，如相位與光強(qiáng)，會(huì)發(fā)生變化的現(xiàn)象。因此，如果能測(cè)出通過光纖的光相位、光強(qiáng)變化，就可以知道被測(cè)物理量的變化。憑借自主研發(fā)的專利光纖光纜傳感技術(shù)以及精湛的工藝水平，并結(jié)合多年的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和客戶積累，開發(fā)出了面向通信行業(yè)的業(yè)界首套智能光纖光纜管理監(jiān)控系統(tǒng)（IFMS），該系統(tǒng)采用創(chuàng)新式的便攜式音頻標(biāo)簽，對(duì)于無源的光纖線路做業(yè)務(wù)無損的快速標(biāo)定。智能光纖光纜管理監(jiān)控系統(tǒng)具有外形緊湊、節(jié)能、智能化、高可靠、無污染、大數(shù)據(jù)等特點(diǎn)，符合我國建設(shè)節(jié)約型社會(huì)和環(huán)境友好型社會(huì)的要求。同時(shí)，該系統(tǒng)還可以拓展到光纖周界防護(hù)、水下震動(dòng)定位等多個(gè)領(lǐng)域，滿足不同行業(yè)的需求。在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展及國家對(duì)光纖光纜改造工程的大背景下，“智能光纖光纜管理監(jiān)控系統(tǒng)”，僅在運(yùn)營商就擁有每年有~0.9億的市場(chǎng)規(guī)模，考慮基于該系統(tǒng)的擴(kuò)展，計(jì)算國防、民生、工程等領(lǐng)域，更是擁有廣闊的市場(chǎng)前景。 "