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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
基于 uC/OS-II和 ARM的微机保护装置的精确定时研究
在 uC/OS-II 操作系统用于微机保护装置中，不可避免地要遇到一个问题，为了保证微 机保护装置交流量计算的准确，要保证交流电量的 AD 采样中断间隔的精确。 解决方案 ARM 芯片具有两种中断类型，IRQ 中断和 FIQ 快中断。快中断是为支持数据传输或快速 数据通道而设计的，为快速处理快中断。选择 NXP（原 Philips）公司的 ARM 芯片 LPC2292 作为微机保护测控装置的 CPU，它主要具有以下特点： 为有利于验证测试结果，利用 LPC2292 的 PWM 脉宽调制器，它具有一个带可编程 32 位 预分频器的 32 位定时器/计数器，并支持双边沿控制的 PWM 输出，而 PWM 定时中断产生而引 发的 PWM 输出不用 CPU 干预，电平翻转时间精确，可以利用该信号作为 AD 采样间隔的测试信号。 结论 使用 ARM 芯片、uC/OS-II 操作系统来实现微机保护测控装置的可能性，针对使用操作 系统会带来 AD 采样间隔时间不准的问题，给出了实现方案和验证结果。本方案对微机保护 装置上交流量的测量精度取得很好的结果。
南京工程学院
2021-04-13
肉及肉制品中食源性致病菌的生长及热失火模型的研究
主要研究了食源性致病菌（以肠炎沙门氏菌和单增李斯特菌为主，此外还有大肠杆菌 O157:H7 和空肠弯曲杆菌）生长和致死预测微生物模型研究。研究涉及：预测微生物模型，致病菌检测与控制，微生物胁迫抗性等内容。系统研究了在模拟的储藏温度和热处理方式下两种致病菌在模拟食品基质系统和真实食品中的生长，热致死、损伤和修复动态变化情况。研究结果表明两种致病菌在液体、固体的模拟系统中以及真实的食品中呈现不同的热杀死动态学曲线。基于模拟系统建立的生长和热致死模型并不能很好的应用于预测肉及肉制品中致病菌的真实状态。此外
上海理工大学
2021-01-12
技术需求、电子、电器线路的图纸设计、操作程序自动化的设计 研究
1.电子、电器线路的图纸设计、技术指导
2.操作程序自动化的设计 研究
山东施卫普环保科技有限公司
2021-06-15
计及交直流微网应对灾害事件弹性能力的鲁棒调度方法
本发明公开了一种计及交直流微网应对灾害事件弹性能力的鲁棒调度方法，包括以下步骤：步骤10）获取不确定性预测参数，构造交直流微网中的不确定性集；步骤20）基于步骤10）构造的不确定性集，线性化可再生能源发电机组的出力约束；步骤30）获取交直流微网中各设备的运行成本系数和运行限值，基于步骤10）和步骤20）建立灾害事件下交直流微网的鲁棒调度模型；步骤40）求解步骤30）建立的鲁棒调度问题：利用嵌套型列约束生成算法迭代求解该鲁棒模型，获得交直流微网在灾害事件发生情况下的鲁棒运行计划。该方法提高交直流微网在应对灾害事件上的弹性能力，为制定特殊天气情况下交直流微网的运行计划提供重要指导。
东南大学
2021-04-11
一种具有调温调湿性能的光催化复合材料及其制备方法
简介：本发明公开了一种具有调温调湿性能的光催化复合材料及其制备方法，属于功能材料和建筑节能技术领域。该复合材料包含相变材料、光催化材料等，所述相变材料为棕榈醇、棕榈酸和月桂酸的混合物；所述光催化材料为Eu‑Ce/TiO2。本发明光催化涂料的制备包括3个步骤：(1)棕榈醇‑棕榈酸‑月桂酸相变材料的制备，(2)Eu‑Ce/TiO2光催化材料的制备，(3)具有调温调湿性能的光催化复合材料的制备。本发明具有调温调湿性能的光催化复合材料能在可见光源下光催化降解甲醛气体和调节室内温湿度，有效地提高了室内环境舒适度及改了善室内空气品质，降低了建筑能耗，符合国家绿色生态建筑材料的发展趋势。
安徽工业大学
2021-04-13
生物基高性能尼龙原料 1,5-戊二胺的生物催化合成技术
已有样品/n本项目建立了从葡萄糖生产戊二胺完整的工艺包。创新了自有知识产权的赖氨酸生产菌种，糖酸转化率达到75%，是报道最高水平；通过蛋白质工程手段获得了耐受高温、高pH且具有高活性的赖氨酸脱羧酶突变体，其酶学性能处于已报道的最高水平；通过调整酶的生产工艺和赖氨酸催化工艺，利用该酶进行戊二胺转化，1吨发酵罐上6h内可以获得218g/L的戊二胺，摩尔转化率大于98%；打通了戊二胺提取路线。经过初步核算，戊二胺的生产成本可以控制在1.4万每吨左右，远远低于己二胺（2.5万每吨）。该成果已申请4项中国发明
中国科学院大学
2021-01-12
一种提高四针状氧化锌晶须抗菌性能的方法
一种提高四针状氧化锌晶须抗菌性能的方法，其步骤是：A、将外观为白色粉状的四针状氧化锌晶须加入到酒石酸钾钠的水溶液中形成糊状或悬浊液，搅拌10～30分钟，所述的酒石酸钾钠和四针状氧化锌晶须的摩尔比为0.1～1∶100，；再在搅拌状态下缓慢加入与酒石酸钾钠等摩尔量氯化铜的水溶液；之后，继续搅拌30～60分钟；最后，经过滤、洗涤、烘干，得表面原位沉积有纳米酒石酸铜的四针状氧化锌晶须复合物粉末；B、将复合物粉末在氢气气氛中升温至270～300℃保温15～60分钟，冷却至室温，即得。该方法得到的粉末抗菌力强，4小时杀菌率为98.5％～99.9％；且成本低廉，使用中不变色、易于推广。
西南交通大学
2016-10-20
CuFe2O4复合材料催化氧化有机污染物的性能与机理
一、项目进展
创意计划阶段
二、负责人及成员
姓名
学院/所学专业
入学/毕业时间
学号
冯畴境
化学化工学院环境工程
2019-2023
201931043101
李暄
化学化工学院环境工程
2019-2023
201931043116
罗雨欣
化学化工学院环境工程
2019-2023
201931043111
黄品杰
化学化工学院环境工程
2019-2023
201931043110
张一丹
化学化工学院环境工程
2019-2023
201931043105
三、指导教师
姓名
学院/所学专业
职务/职称
研究方向
周家斌
化学化工学院
教授
环境材料与污染控制
刘丹
化学化工学院
讲师
环境材料与污染控制
四、项目简介
工业生产当中产生大量的有机废水需要净化处理，对此问题，本课题准备采用光催化耦合基于硫酸根自由基的快速降解水中有机污染物。制备出磁性好、易回收且具有良好催化性能的Z型CuFe2O4/MnO2复合材料来活化PMS。PMS在复合催化材料表面会迅速反应生成硫酸根和羟基的自由基，同时在光照下实现电子空穴的有效分离。通过光催化和高级氧化产生的强氧化性的活性物种会争夺有机物的最外层电子来实现对有机废水的高效降解。
因为CuFe2O4具有磁性好、易回收、可重复使用、低毒、化学性质稳定、可见光催化活性等优点，可减少二次污染，且能够高效的活化PMS，此外，PMS可作为电子受体快速转移和消耗光生电子，实现电子和空穴的有效分离，提高其光催化活性。同时，通过掺杂MnO2颗粒进一步提高CuFe2O4催化剂比表面积，在反应体系中能够进一步活化PMS产生氧化自由基，从而有效地降解有机物。
西南石油大学
2023-07-20
一种基于叠层结构的高性能气敏传感器及其制备方法
本发明公开了一种基于叠层结构的高性能气敏传感器及其制备 方法。本发明采用氧化锡、氧化锌作为导电层，三氧化钨、二氧化钛、 氧化铜、氧化钴作为敏感层，同时采用钯、铂贵金属、硫化镉、锡化 镉敏化剂对敏感层进行修饰制备得到气敏传感器。本方法采用叠层的 形式将修饰后的气敏材料置于顶层，使其能与环境中的气氛进行充分 的反应，提高气敏传感器的响应度；将具有较好导电性能的材料置于 底层，使其将敏感层中电子浓度的变化迅速传递到外电路中
华中科技大学
2021-04-14