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有关微腔中的自发对称性破缺机制的研究
自发对称性破缺是指物理系统保持原本的对称性，而其却选择了另一种不具备对称性的状态，它是很多相变过程和非互易系统的基本原理，例如，弱相互作用的宇称不守恒和希格斯机制均是自发对称性破缺的著名例子。回音壁模式光学微腔由于其固有的旋转对称性，可以支持一对简并的沿顺时针和逆时针传播的行波模式；同时，它具有超高的品质因子和很小的模式体积，可以极大地增强光和物质的相互作用，是研究对称性物理和非线性光学的理想平台。研究团队利用光学克尔效应，使微腔中相向传播、相等强度的行波光场之间发生交叉相位调制，从而产生了非线性耦合。因此，通过控制输入光强可以将这对行波场之间的等效耦合强度调制为零，使得系统中原本的对称状态不再稳定，自发地分裂为两个非对称的状态，实现了光场的自发对称性破缺。采用具有相同强度和偏振的双向输入光，来激发芯片上圆形微腔中的超高品质因子回音壁模式。当输入光功率很小时，系统状态保持原本的对称性，表现为顺时针和逆时针行波场的强度相等；随着输入光功率的增强，由交叉克尔效应引起的非线性耦合强度随之变大，当功率达到一定阈值（百微瓦量级）之后，系统会随机地进入一个顺时针倾向或逆时针倾向的状态，表现为自发对称性破缺。实验上，每个破缺状态中行波强度之比超过了20:1，实验数据与严格理论解析结果吻合。
北京大学
2021-04-11
针对国际贸易中隐含的PM2.5污染健康的影响
通过耦合排放清单模型、投入产出模型、大气化学模型和健康效应模型，首次定量揭示了全球多边贸易引起的PM2.5跨界污染的健康影响。研究发现，与国际贸易相关的PM2.5跨界污染要远高于与大气输送相关的跨界污染，2007年国际贸易隐含的PM2.5跨界污染造成全球每年约76万人过早死亡，约占全球由于PM2.5污染造成的过早死亡人数的22%。研究发现国际贸易使中国、印度、东南亚、东欧等地区的PM2.5污染暴露和过早死亡人数增加，而美国、西欧、日本等地区的过早死亡人数减少，显示污染通过国际贸易从发达地区转移到了发展中地区。通过大气输送过程，某一地区的生产和消费引起的PM2.5污染导致了世界多个地区的过早死亡。
北京大学
2021-04-11
“石墨烯体系中的阳离子-π相互作用”的研究成果
近日，清华大学材料学院朱宏伟教授团队在《先进材料》（Advanced Materials）上在线发表了题为“石墨烯体系中的阳离子-π相互作用”（Cation-π Interactions in Graphene Containing Systems for Water Treatment and Beyond）的长篇综述论文，系统总结了石墨烯体系中的阳离子-π相互作用在水处理（膜分离、吸附）、新材料合成、纳米发电、能量存储及溶液/复合材料分散等应用中所发挥的关键作用，分析了阳离子-π相互作用的影响机理，综述了现阶段相关理论工作进展，讨论了石墨烯体系中的阳离子-π相互作用研究中存在的问题，展望了未来潜在的研究方向。
阳离子-π相互作用是一种非共价相互作用，在自然界，尤其是生命体中普遍存在，在诸多生命反应进程中必不可少。近年来，阳离子-π相互作用在生物学、化学、物理学中的重要性被广泛关注。石墨烯是碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，可被视为一种独特的芳香族大分子。阳离子和石墨烯中离域π电子之间的相互作用会引起阳离子在石墨烯表面的富集、溶液中离子及石墨烯结构中电子的重新分布，进而影响石墨烯材料的本征性质及基于石墨烯的器件的性能。深入理解石墨烯体系中的阳离子-π相互作用，对于石墨烯特性的调控、器件的优化设计具有重要意义。
石墨烯体系中的阳离子-π相互作用及其应用
近年来，朱宏伟教授团队在石墨烯等新型二维材料的可控制备、结构设计及其在能源（太阳能电池、光电探测、光电催化）、环境（水处理、空气净化、土壤治理）、柔性传感器件等领域开展了大量研究工作，取得了一系列重要进展。该综述论文以石墨烯体系中的阳离子-π相互作用为切入点，对相关研究报道进行了梳理和讨论，并对其发展趋势和前景进行了展望。
本文通讯作者为朱宏伟教授，第一作者为清华大学材料学院2016级博士生赵国珂。本研究得到国家自然科学基金委基础科学中心项目和面上项目资助。
论文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201905756
清华大学
2021-04-11
产教深度融合 创新物联网专业人才培养
物联网作为我国重点发展的战略性新兴产业之一，对于支撑“网络强国”和“中国制造2025”等国家战略具有重要意义。然而，当今高校物联网专业却普遍面临人才培养与产业发展不适配、教育内容与产业技术应用相脱节等挑战。本案例通过构建“多主体参与、多模式共融、多层次渐进”的物联网产业学院，全面推动企业优势与教育资源融合，从人才培养目标重构，产教融合创新平台搭建，以及“专创融合”+“赛教融合”的人才培养模式构建等方面，全面提升物联网专业人才培养质量，着力培养创新能力强、可适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才，使学生实践能力显著增强，就业率和创业成功率大幅提升。
天津市大学软件学院
2025-05-16
新冠肺炎甘草酸治疗方案
2020年2月13日，甘草酸二铵联用维生素C的临床方案已经国家药监局备案，目前已在武汉大学中南医院开始正式临床试验。武汉市的一些医院和周边医院也开始将甘草酸二铵联用VC，作为住院患者的常规用药。浙江省也将甘草酸二铵列入了“新冠病毒感染肺炎相关药品采购目录”。 “甘草酸二铵（每日3片，tid）+曲克芦丁（根据说明书）+VC（0.5g/天）”的治疗方案，这是一组三维维度对抗病毒损伤的“鸡尾酒疗法”，且相对安全、副作用少。甘草酸是从甘草中提取的有效物质，芦丁、VC大量存在于水果、蔬菜中，安全范围较大。 首先这三种药物是临床常用药物，作用机制非常明确。甘草酸二铵在临床现在用于对抗乙肝病毒所产生的炎症瀑布，发挥护肝作用。因此，有足够的理由推测，甘草酸可对抗其他病毒产生的炎症因子，具有普适性，不仅对抗乙肝病毒产生的肝损伤，也可对抗新冠病毒产生的肺损伤和心肌损伤。VC、芦丁具有抗氧自由基和降低血管通透性作用，也是临床已经明确有效的药物。因此，根据病毒导致疾病的机制——炎症瀑布+氧自由基，将甘草酸二铵+VC+芦丁应用于对抗新冠病毒对肺、心肌的损伤，完全有理论依据和临床依据。
武汉大学
2021-04-10
新型无创骨质疏松治疗仪
1 成果简介骨质疏松是以骨量减少致使骨的脆性增加的一种全身性骨骼疾病，其多发于老年的退行性病变。近年来，因饮食习惯和运动缺乏引起的骨质疏松亦呈现多发趋势。 目前我国骨质疏松症患者约占总人口的 7%，骨质疏松的治疗与预防刻不容缓。 超声作为一种可获得的高频机械波，在医学治疗领域亦有相当多的应用。多项研究表明：超声作用于骨伤位置，能够加快组织成分合成，促进血液流动，在加速骨折愈合和减少后遗症方面具有显著效果。 本技术利用超声振动及能量激发并加速骨骼重建，为骨质疏松患者提供治疗新手段，是一种无痛苦无创伤的医学治疗技术。 图 1 机械载荷激发骨重建原理 基于以上研究， 课题组从 2006 年开始从事超声刺激辐照仪器研发， 并开展了动物实验研究，实验结果表明超声辐照增强了骨质疏松大鼠的骨密度，亦表明该项技术可实现对骨质疏松患者的骨质增强作用，降低患者骨折及严重后遗症的隐患。在临床应用中，该项技术亦可进行骨折及骨不连等后遗症的治疗。 仪器的特点如下：治疗条件要求低，开展方便，患者无负担；无痛无创，对人体其它组织无伤害；外形小巧，可便携使用。 图 2 超声治疗仪样机 性能参数：治疗频率在 1.1±0.1 MHz，强度小于 1W/cm2；工作模式有连续式和调制式两种，可根据需要调节；不加任何试剂，取样量少，不产生二次污染；耗电量低，成本低。2 应用说明该设备便携、 应用方便，适用于医院、社区保健中心、 家庭等各种环境。适应症不仅可针对骨质疏松疾病及潜在致病隐患，亦可用于加速骨折骨伤病的愈合，减少骨伤后遗症的发生率。应用人群不仅包括易患退行性疾病的高龄人群，同时包括缺乏日常运动的中青年人群，及饱受职业伤害的专业运动员等。3 效益分析由于目前国内外尚无同类产品，而骨骼急慢性疾病治疗需求广泛，因此本仪器具有较大的推广空间。本仪器运行稳定、灵敏。总体上，仪器成本低， 维护简单，无副作用，具有明显的经济和技术优势。4 合作方式转让或者联合推广。5 所属行业领域医疗健康领域。
清华大学
2021-04-13
动静脉脉冲治疗仪
该装置包含气泵及用于大腿、小腿或足部的气囊（图2）。气泵以间歇性方式工作，在预定的时间周期内提供压力，气囊的压力以波浪式、挤压式的方式对足部或腿部进行按摩，以提高动静脉血流速度，促进血液流动阻止血栓形成，帮助瘀血或蓄积的血液从大腿血管内瓣膜端排空（图3）。同时促进纤维蛋白溶解，刺激血浆纤维蛋白溶酶原激发因子的释放，由此降低早期血凝块形成的风险。
上海理工大学
2021-04-13
便携式痔疮综合治疗仪
【发 明 人】顾柏平 【摘要】 本实用新型涉及一种便携式痔疮综合治疗仪，包括坐垫和安装于坐垫中部的按摩器，按摩器主要由痔疮按摩头、加热部件、温度传感部件、控制电路板和供电部件组成，按摩头从坐垫内部向外延伸而出，加热部件和温度传感部件分别置于痔疮按摩头的端部，痔疮按摩头、加热部件、温度传感部件和供电部件分别与控制电路板电连；坐垫在其与痔疮按摩头相交处设有可与人体肛部相贴合的凸台，在凸台的表面设有加热部件和温度传感部件；该治疗仪结构简单、小巧，适合运输、携带，使用安全，治疗不会产生副作用，非常适合市场普及和推广。
南京中医药大学
2021-04-13
一种面瘫电针治疗仪
【发 明 人】王凭；戴学丰 【摘要】 一种面瘫电针治疗仪，包括一外壳，外壳上设置显示屏，同时，外壳上依次设置有确认键，自动匹配转换键兼暂停键，处方、剂量调节键及输出线插孔，治疗仪上还设置有电源线插孔，外置保险管口及总电源开关，电极经输出线插孔与治疗仪连接，治疗仪内设置电路。采用自动检测神经损伤程度处方及自动匹配治疗处方转换设置，能实现对面瘫及周围神经损伤患者的神经损伤程度检测,并通过独特设置的自匹配转换键实现“自动检测-匹配适宜治疗处方”过程,以对患者进行有效治疗.本实用新型体积小巧，功能强大，是一种专病专用治疗仪并兼有其他治疗保健功能。本实用新型具有操作简单直观针对性强的特点，适于针灸科、康复科、理疗科及家庭保健使用。
南京中医药大学
2021-04-13
异种胰岛移植治疗糖尿病
目前全球每年有400万人因糖尿病死亡，100万人截肢;中国有1.4亿糖尿病患者（包括以数百万计青少年发病的1型糖尿病），大多数糖尿病患者发病后的最大生存期不超过30年;目前各种糖尿病强化治疗均无法阻止和控制糖尿病并发症和低血糖的发生和发展;多数1型糖尿病患者在30-40岁左右即受到严重并发症的折磨，大量医疗经费被消耗。全球人源性供体器官的极度短缺是世界性难题，99%以上的糖尿病患者不能得到胰岛移植有效救治。为解决胰岛移植供体短缺的困境，联合国世界卫生组织指出：猪胰岛异种移植将可为糖尿病患者提供胰岛供体的解决方案。
成果为国际领先水平的中国异种移植成套系统技术、产品和行业标准规范，猪胰岛移植临床生物安全成套技术体系，基于调节性T细胞的免疫耐受技术体系。
成果独创了胰岛分离纯化系统，其提取的胰岛细胞具有高得率、高纯度、高活性、高质量以及高度生物安全性五大优点。生物安全性高、胰岛收获率高的供体猪技术，培育了国内首个无指定病原体异种移植用供体猪-赛诺1号，小种群异种移植用的人源化转基因猪-赛诺2号，已通过国家鉴定。同时建立了猪胰岛细胞体外培养扩增体系，高纯度的海藻酸钠微囊隔离器和3D打印的人体移植物支架结构，为生物免疫隔离的异种胰岛移植奠定了基础。
目前成果获得授权发明专利15项，完成了52例糖尿病的治疗，证明猪胰岛抗原特异性免疫耐受诱导技术可以有效控制治疗中的免疫排斥反应，安全、有效，无生物安全事件，达到国际领先的临床治疗效果，部分患者可获得完全脱离胰岛素的治疗效果。研发团队由国内和国际异种移植顶级专家组成，是目前国内唯一拥有完善的从胚胎猪到成体猪胰岛分离纯化技术的团队，主持制定了国际异种移植临床研究规范“The Changsha Communiqué”和“The 2018 Changsha Communiqué”。
中南大学
2023-02-23