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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
柔性彩色電子紙的卷對卷全印刷生產技術
本成果以混合自適應 人工智能優化程序設計出亞波長單晶硅超構表面結構，實現了相位的精確控制并減小了單晶硅結構在可見 光的吸收。進一步，使用該結構實現了浸鏡油浸沒下數值孔徑為1.48的高透過率超構光學透鏡，在可見光 532納米波長實現211納米線寬的聚焦光斑，可大大提高共聚焦顯微鏡分辨率。此成果在2018年12月美國光 學學會旗下光學與光子學新聞（Optics & Photonics News）入選為本年度國際光學重要進展，并對該成果作 了整版報道。已申請國內發明專利一項。 本成果適用于顯微顯納成像、激光光刻、光鑷等光學聚焦應用相關領域。進一步擴展，可用于光學攝 像及顯示技術中的微光學器件。已作為光學探針初步應用于共聚焦成像系統，目前正研制新一代技術拓展 于手機攝像、顯示微光學等。
中山大學
2021-04-10
一種柔性桁架結構基于剛度影響的重分析方法
本發明提供了一種柔性桁架結構基于剛度影響的重分析方法，首先基于有限元分析獲得柔性平面桁架位移頻響函數，構造位移頻響矩陣，當某一單元的彈性模量發生改變時，確定全局總剛度矩陣變化量，基于矩陣修正公式，根據初始位移頻響矩陣快速獲得修正后的結構響應，完成頻響動態重分析求解。因此，無需進行多次有限元計算，利用初始的頻響動態響應信號及明確結構的局部剛度變化，即可完成剛度攝動后結構的動態分析，簡化計算效率，更加方便，具有實際工程意義。
東南大學
2021-04-11
一種自由可調的電磁吸附式柔性胎架結構
項目簡介 將胎架支撐桿改為上、下螺紋管，通過旋轉上螺紋管來達到宏微調節高度的目的， 有效地避免了傳統胎架中胎架管利用率低的問題，大大減少了材料的浪費，降低了加工 成本，提高了設備占用率，縮短了工期。電磁式帶弧度托板和分段是通過電磁鐵進行連 接的，降低了傳統胎架中通過焊接帶來的安全隱患，無需焊接，無需后續打磨工作，降 低了加工成本，提高了設備利用率，縮短了工期。胎架與分段通過電磁式帶弧度托板連 接，連接面積遠遠大于傳統電焊面積，有效減少了胎架個數，穩定性增強，而且可以重 復使用。由于胎架
江蘇大學
2021-04-14
一種柔性直流網絡直流短路故障穿越方法
本發明公開了一種具備負電平輸出能力的 MMC 與機械型直流 斷路器協調控制實現柔性直流網絡直流短路故障穿越的方法，屬于柔 性直流網絡直流故障保護領域。現有技術中，處理直流故障的手段主 要有三種：依靠交流設備斷開與直流系統的連接、依靠換流器本身進 行直流故障清除、依靠直流設備進行直流故障隔離，但以上三種方法 都無法有效實現柔性直流網絡直流故障保護。本發明中的 MMC 包括具備負電平輸出能力的子模塊，通過靈活調節上、下橋臂輸出電壓， 使換流器直流端口電壓呈現負電平，從而達到直流短路故障電流可控 且快速降
華中科技大學
2021-04-14
考慮關機重啟策略的柔性作業車間節能調度的建模方法
本發明公開了考慮關機重啟策略的柔性作業車間節能調度的建 模方法，以能耗最小為目標，基于空閑時間與空閑能耗兩種建模思想， 建立了 6 個考慮關機重啟策略的混合整數線性規劃模型。接著，從建 模過程、模型尺寸復雜度、計算復雜度等方面對這些數學模型以及已 有數學模型進行了詳細的對比評估。使用 CPLEX 求解器對 FJSP 調度 實例進行求解，證明了本文所提出 MILP 模型的正確性與有效性。試 驗結果表明基于不同建模思路的&n
華中科技大學
2021-04-14
一種可重復利用柔性無機電致發光器件
本發明公開了一種可重復利用柔性無機電致發光器件，從下至上依次包括印有圖文信息的塑料薄膜 層、不干膠層、透明電極層、發光層、絕緣層、背電極層；不干膠層通過滾涂方式粘附在透明電極層上； 透明電極層、發光層、絕緣層與背電極層通過絲網印刷方式緊密貼合在一起，塑料薄膜層與不干膠層可 反復剝離與粘結地貼合在一起。本發明所制得的柔性無機電致發光器件作為薄型燈箱的光源，可以通過 塑料薄膜層的反復剝離與粘結達到重復使用的目的，使圖文內容的更換更加方便容易，同時節
武漢大學
2021-04-14