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耦合分子振子同步化的能量代价及其最优设计原理的研究
北京大学物理学院/定量生物学中心欧阳颀课题组在Nature Physics发表题为“The energy cost and optimal design for synchronization of coupled molecular oscillators”（文章网址：https://www.nature.com/articles/s41567-019-0701-7）文章，揭示了互相耦合的分子振子达到同步化所需的热力学代价，表明分子振子的同步化需要额外能量耗散，并揭示了能量耗散与所能达到的最优同步化效果及耦合的最佳设计之间的关系。 振子之间的同步化现象在自然界是非常普遍的现象，许多非线性理论与实验很好地回答了很大一部分非线性振子中的同步化问题。然而，对于分子振子而言，他们的振荡节律由随机的、大噪声的生化反应所决定，与之前相对成熟的非线性理论所涉及的情况有所不同。这类分子振子的同步化规律，尤其是同步化所需的热力学代价尚不明确。 欧阳颀课题组与美国IBM T. J. Waston 研究中心/北京大学定量生物学中心杰出访问教授的涂豫海教授展开合作研究，首次在理论上阐明了实现分子振子同步化所需的热力学代价。该研究提出一个简单而普适的随机理论模型，假设不同的分子振子之间被一些额外的分子间化学反应耦合起来从而使彼此的相位相互靠近，用以描述一般的可产生同步化振荡的分子振子。在这个理论模型中，研究者们找到了单分子稳定振荡状态的概率密度的解析解，由此计算了不同条件下的能量耗散，并通过平均场近似得到了该振荡出现同步化现象的条件。通过比较不同条件下的能量耗散，研究者发现，若要实现分子振荡的同步化，除去驱动单个分子振荡的能量以外，还必须要有一部分不为零的额外的能量耗散。除此以外，当外界条件给定能量耗散的大小时，虽然可以通过调整模型中的参数达到各种不同的同步化效果，但是可以达到的最优的同步化效果由给定的能量耗散所限制。当能量耗散小于一个临界值时（这个临界值大于驱动单个分子振荡的能量）同步化是不可能的，给定的能量耗散越大，所能达到的最优同步化效果越好。该结论具有一定的普适性。随后研究者在蓝藻的生物钟系统中检验了该理论，验证了生物体内的分子振荡体系确实需要额外的能量来实现同步化。 北京大学物理学院博士生，欧阳颀课题组的张东良为该文章的第一作者，涂豫海教授为通讯作者，合作者包括欧阳颀教授和美国加州圣地亚哥分校的博士后曹远胜博士。
北京大学
2021-04-11
石河子大学参加第61届高博会 代斌作论坛主旨演讲
4月15日-17日，第61届中国高等教育博览会在福州举行。我校党委副书记、校长代斌，党委常委、副校长李剑带领党办校办、研究生院（学科建设办公室）相关负责人等参会。
石河子大学
2024-04-19
计算机视觉检测技术的QR码检测识别方法
本发明主要由计算机、数字摄像机、补光装置和声光提示装置组成,数字摄像机的视频信号输出给计算机,接受到视频传感器输入后计算机控制补光设备和声光提示设备,计算机内安装有QR码智能检测模块,通过循环读取扫描视频中的帧数据,检测其中的QR码图形,并提取和译码。
四川大学
2021-04-10
称重式液面位置的检测物块、装置及检测方法
已有样品/n本发明涉及一种称重式液面位置的检测物块、装置及检测方法，该称重式液面位置的检测方法，包括以下步骤：将电子秤位置高度固定，通过不可拉伸的固定长度挂线将检测物块浸入待检测液体中；待检测液面在检测物块上部的中间位置；记录电子秤的读数F1；当电子秤的读数变化时，记录电子秤的读数F2；根据电子秤的读数变化，计算液面位置的变化。该检测方法用于汽车发动机气体喷嘴流量特性试验，该检测方法检测精度高，易于操作，即使微小的液面位置变化也能检测出来。
武汉理工大学
2021-04-11
一种多探针平面度检测仪及其检测方法
本发明公开了一种多探针平面度检测仪及其相应的检测方法，该检测仪包括测量探针阵列、测量物镜、干涉显微镜、CCD 成像装置、垂直扫描工作台和水平工作台，其中干涉显微镜和 CCD 成像装置设置在垂直扫描工作台上，分别用于形成光的干涉条纹和干涉条纹的成像；测量探针阵列包括多个探针，这些探针各自的前端具有探针针尖，后端具有平面反射镜；测量物镜固定安装在干涉显微镜下部并处于探针平面反射镜上方，用于对光线进行汇聚；水平工作台设置在测量探针阵列下方用于放置被测样品。按照本发明，能够实现多探针同时测量，充分利用光干涉的高精度特性并有效避免测量时被测表面材料光学性能的影响，相应能够实现结构简单、测量精度高和成本低的效果。
华中科技大学
2021-04-11
大型回转支承滚道磨损自动检测系统及其检测方法
（专利号：ZL 201310185916.4） 简介：本发明提供一种大型回转支承滚道磨损自动检测系统及其检测方法，属于检测技术领域。该检测系统包括高精度超声波测厚探头、数据采集卡、控制器及显示器、继电器、声光报警器、信号通讯模块、驱动控制模块、数据采集与处理模块、报警模块，在指定时间间隔内，测量回转支承外圈的厚度，通过比较厚度差得到相应时间段内回转支承滚道磨损量。本发明检测系统能自动检测大型回转支承滚道磨损量，磨损量大于磨损允许值时将及时
安徽工业大学
2021-01-12
基于磁共振耦合的无损溶液浓度检测装置及检测方法
本发明涉及利用磁共振耦合无线能量传输检测浓度，具体涉及基于磁共振耦合的无损溶液浓度检测 装置及检测方法，包括温度监测及控制装置、与计算机连接的网络分析仪，还包括与所述网络分析仪连 接的测试设备，所述测试设备包括磁共振耦合系统，所述磁共振耦合系统包括发射端和接收端。该装置 克服了普通传感器来测量溶液的浓度时由于溶液会在传感器上产生结晶甚至腐蚀传感器，而在普通传感 器表明添加防腐材料又会大大影响测量精度，从而影响仪器的使用的缺陷。在谐振线圈的表面添
武汉大学
2021-04-14
地铁隧道病害检测系统
近十余年，随着我国城市建设的大发展，我国新建了大量地铁隧道投入运营使用。已建隧道普遍存在不同程度的隧道衬砌裂缝、变形以及渗漏水等病害，这些病害会严重危及行车安全，需对隧道的健康状况进行全面定期检测。
地铁隧道病害检测系统包含8组线扫相机模块，全方位采集隧道衬砌表面图像，精度0.2mm；采用AI识别算法，快速识别病害类型；高精度定位系统，实现病害精准定位；电控轨道车，速度5-30km/h,能满足快速信息采集要求。只需一名操作人员，一次通行即能完成隧道衬砌表面裂纹、脱落、渗水等病害的采集识别，达到快速、高精度检测的目的。
太原科技大学
2021-05-04
偏振光学检测方法
清华大学深圳国际研究生院生物医药与健康工程研究院马辉教授、何宏辉副研究员团队与深圳市坪山区人民医院张振宇博士团队开展合作，运用偏振光学检测方法助力中医药研究抗击疫情。该合作团队尝试采用自主研发的非标记活体动态偏振检测技术，通过细胞和动物模型定量评估“肺卫防感汤”在抗2019新冠冠状病毒过程中发挥的干预作用及机制，阐明“肺卫防感汤”的主要有效成分，并与黄石市中医院合作观察“肺卫防感汤”治疗新型冠状病毒肺炎的临床疗效。这一研究成果将为中国传统医药治疗新型冠状病毒肺炎提供新的方案和理论依据。
清华大学
2021-04-10
过程参数检测与控制
生物过程参数检测与控制系统是过程优化与放大的基础，可以获得反映生理代谢特性以及 过程工程特性的各类参数，同时也是过程优化与放大的具体实施手段。生物过程参数检测与控 制是生物工程学科与计算机、过程控制以及检测仪器仪表等多学科交叉发展的结果，是现代生 物过程工程必备内容之一。 本项目基于生物过程多尺度理论指导，在实验室及工业规模过程中实现多参数检测与控 制。除了常规温度、pH等参数的检测控制外，本项目还可以整合尾气质谱、活菌浓、在线显 微等先进仪表，获得反映菌体生理代谢特性和过程特性的OUR、CER、在线菌浓等在线参数； 同时通过对各种参数进行信息化处理，运用网络数据库技术实现生物过程的系统集成及远程数 据分析和诊断。
华东理工大学
2021-04-11