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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
一种模块化的能量回馈式牵引供电装置及控制方法
本实用新型涉及一种模块化的能量回馈式牵引供电装置，该装置包括： （1）一个多绕组变压器。该变压器由一个原边绕组和多个副边绕组组成，原边绕组接交流电网，采用星形连接，每个副边绕组连接一个PWM整流器单元，各副边绕组的连接方式相同，均采用三角形连接。 （2）多个PWM整流器单元。所有整流器单元的直流输出都并联到直流母线上作为为该供电装置的总输出。 （3）一个中央控制器，该中央控制器与各PWM整流器单元通过CAN网络互联。控制采用电压电流双闭环控制，直流电压外环设置在中央控制器上，基于同步旋转坐标系的电流内环设置在各PWM整流器单元上。 本供电装置具有易于模块化、容量大、能量双向传输、功率因数高、电流谐波小和直流电压稳定之显著优点。
北京交通大学
2021-04-13
一种托卡马克等离子体破裂能量处理装置及处理方法
本发明公开了一种托卡马克等离子破裂能量处理装置及处理方 法，所述能量处理装置包括压敏电阻、脉冲电容单元、电阻单元、逆 变单元和控制单元；所述压敏电阻、脉冲电容单元、电阻单元依次并 联在直流母线的正极和负极之间，脉冲电容单元的正负极与直流母线 的正负极对应连接；所述逆变单元直流侧输入端的正极连接直流母线 的正极，直流侧输入端的负极连接直流母线的负极。本发明主要应用 于可控核聚变托卡马克等离子体破裂能量处理，具有储能、吸能、耗 能与能量回馈再利用的多重处理功能，可有效的吸收和处理由与等离 子体耦合的线圈
华中科技大学
2021-04-14
中国科学技术大学完成首个确定性的暗能量理论实验检验
中国科学技术大学中科院微观磁共振重点实验室杜江峰院士团队与南京大学组成的联合研究组在暗能量探测领域取得重大进展，利用抗磁悬浮力学系统在实验室环境中对一种重要的暗能量理论——变色龙理论进行了实验检验，未发现该理论预言的“第五种力”，从而排除了其作为暗能量的可能。
中国科学技术大学
2022-09-02
一种具有高传输效率可快速连续调节能量的降能器
本发明公开了一种具有高传输效率可快速连续调节能量的降能 器，包括碳化硼能量粗调单元、石墨能量精调单元、束流准直器组、 运动控制模块、真空模块；碳化硼能量粗调单元实现能量的初级步进 调节，提高了束流传输效率；石墨能量精调单元可实现束流能量的连 续精准调节；准直器组可对束流发射度进行有效抑制，通过改变孔径 实现了发射度的选择；运动控制模块可分别对碳化硼和石墨能量调节 单元进行快速运动控制，保证了能量的快速调节；真空模块创造并维 持了真空环境。本发明的降能器可以实现束流能量的高传输效率、快 速、连续调节，
华中科技大学
2021-04-14
一种基于能量原理的深部岩体爆破开挖诱发振动预报方法
本发明提供一种基于能量原理的深部岩体爆破开挖诱发振动预报方法，包括如下步骤：⑴采用量纲 分析方法，建立了基于能量平衡原理的峰值振动速度预测公式；⑵针对深埋地下隧洞爆破开挖，在洞壁 布置振动监测仪，记录爆破过程的岩体振动波形，获取围岩振动响应；⑶根据深埋地下隧洞爆破参数和 场地环境，计算出每段炮孔所装炸药爆炸能量及被开挖岩体的应变能，再结合实测的爆破振动峰值速度， 采用多元回归分析方法计算出预测公式中的未知系数，实现深部岩体爆破开挖诱发振动的预报。本发明 方法大幅度提高了深部岩体爆破开挖诱发振动的预报精度，可广泛应用于交通、水电、矿山等深埋地下 工程爆破开挖诱发振动的预报。
武汉大学
2021-04-13
一种原油降凝用高分子聚合物及其应用
我国境内大部分原油含蜡高、凝点高，在常温或较高温度下便不能流动，给原油的采输带来了困难。添加本发明制备的原油降凝剂可以明显改善原油低温流动性，降低开采和运输成本。本发首先合成一个含马来酸酐的聚合物，精制，过滤，干燥；测定聚合物中马来酸酐的含量，再通过长链脂肪醇或长链脂肪胺对聚合物改性，得到所述的原油降凝剂。得到的原油降凝剂在实验室进行降凝实验。结果显示，在同样条件下，本发明得到的降凝剂比市售原油田所用的原油降凝剂具有更好的降凝效果。
辽宁大学
2021-04-11
微流芯片及利用微流芯片制备聚合物微球技术
已有样品/n该项目所开发的仪器设备可以实现对FNRBCs 准确、高效、快速、低廉的分离与富集，并进行基因组层面的全面分析，为无创性产前诊断技术的发展及相关科学研究的深入提供有力的推动和支撑平台。项目团队在该研究领域进行了长期的研究工作，积累了大量经验，并取得了一定成绩。该成果，方法独特，效果明显并成功用于三体综合症检测。
武汉大学
2021-01-12
聚醚-丙烯酸酯新型双功能聚合物电解质
研发内容：聚醚-丙烯酸酯新型双功能聚合物电解质。 主要性能：耐受氧化电压为 4.5 伏。
中国科学院大学
2021-04-13
一种混合相分离制备聚合物多孔纳米纤维的方法
本发明公开了一种通过混合相分离制备聚合物多孔纳米纤维的方法，得到的聚合物多孔纳米纤维直径在300～900nm之间，孔径为1～120nm，其制备方法为：将聚合物、添加剂和溶剂按一定比例混合，加热搅拌至完全溶解形成透明溶液，将溶液进行静电纺丝，初生纤维沉积于冰水浴或温度为0～20℃的水浴中，发生热致相分离和非溶剂致相分离，经过后处理萃取剩余的溶剂和添加剂，得到聚合物多孔纳米纤维。本发明制备方法简单、方便、高效，可通过调节静电纺丝条件制备直径不同、孔隙率不同的聚合物多孔纳米纤维。本发明在高技术复合材料、水处理、催化剂载体和电极材料等方面存在巨大的应用前景。
浙江大学
2021-04-13