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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
一圖讀懂 |《科技創新資源一體化配置改革組織實施方案》
科技創新資源一體化配置改革組織實施方案
浙江省科技廳
2022-06-16
禽蛋新型加工與副產物利用關鍵技術創新及產業化
中試階段/n該項目公開了一種從雞蛋清中聯合提取多種蛋白質的方法，通過聚乙二醇8000分級沉淀蛋白質，然后采用Q？Sepharose？FF陰離子交換層析進行分離，可以一次性獲得卵粘蛋白、溶菌酶、卵轉鐵蛋白、卵清蛋白和卵黃素蛋白，且蛋白質產品純度高，回收率較好，該方法僅需常用層析填料即可進行，大幅度縮減了生產成本，為蛋清中蛋白質提取的大規模工業生產提供了有利條件。
華中農業大學
2021-01-12
裝配整體式剪力墻結構住宅關鍵技術研發與產業化
本項目提出了裝配式剪力墻結構基于抗震性能的設計方法；解決了裝配式混凝土剪力墻結構的非線性分析問題；研發了適合裝配式剪力墻結構的能夠保證抗震性能的豎向連接方式；完成了新型裝配式剪力墻板的抗震性能研究。
安徽建筑大學
2021-01-12
一種在預拉伸的彈性基板上進行柔性電子圖案化的方法
本發明公開了一種在預應變彈性基板上進行柔性電子圖案化的方法，包括如下步驟：(1)在水平方向上以一定應變率拉伸彈性基板；(2)計算在自然態下的所述彈性基板上各點在拉伸態下對應的坐標，得到在自然狀態下構成預期規則圖案的離散元器件之坐標在拉伸態下對應的坐標，以及自然狀態下互聯結構在拉伸態下對應的互聯結構；(3)將離散元器件布置在所述拉伸態下對應的坐標上，將互聯結構布置在拉伸態對應的互聯結構上；(4)釋放基板，即可獲得均勻分布的柔性電子圖案。本發明可完成離散元器件從拉伸態到自由態的坐標變換，不需要制備掩膜，
華中科技大學
2021-01-12
硅晶片線切割用6HSiC微粉材料的研究及產業化
關鍵工序生產的自動化 ① 粉碎（雷蒙磨）自動控制系統的研發 研制可對粉碎車間雷蒙磨振動下料、粉碎、氣流粗分工況進行實時監測、自動優化控制的自動監控系統。將雷蒙磨因堵塞停機造成的故障次數比現階段減少75%，且提高工效15%以上。 ② 氣流分級自動控制系統的研發 研制氣流分級機用自動控制系統，具備以下功能：可根據分級輪主機負載實時自動調節喂料速度、根據所設定的風壓值自動調整變頻器運行、根據生產工藝要求自動向企業綜合信息平臺實時發送生產工況參數。 ③ 提純工序實時檢測與信息管理系統的研發 開發可對提純缸、脫水機、烘干爐等主要設備工況進行實時監控的智能化監控儀設備。 ④ 水力分級自動控制系統的研發 研發水力分級設備用自動控制系統，可根據工藝曲線要求自動控制水流量。采用水泵變頻控制，變常規的高低液位控制為恒液位控制，液位控制精度達到0.3%；研制出料自動切換裝置，實現出料無人值守。 ⑤ SiC冶煉爐在線自動測控裝置的研發 研制SiC冶煉爐在線自動測控裝置，可按冶煉工藝和爐溫自動進行恒功率綜合優化控制，爐溫控制精度達到2.5級。成果已在工廠正常運行3年。獲得4項發明專利授權，5項軟件著作權授權 雷蒙磨粉碎自動檢測方法及裝置 專利號：ZL200810020792.3 一種提高碳化硅微粉水溢流分級效率的精密控制方法 專利號：ZL200910035173.6 一種燃煤鍋爐能效監測方法 專利號：ZL201110091483.7 陣列式LED照明燈具的中心區域溫度動態控制方法 專利號：ZL201210356239.3 一種經濟型燃煤鍋爐能效監測系統及方法 專利號：ZL201110292517.9 一種低冗余度高可靠性船舶發電機組智能測速裝置 專利號：ZL201110058228.2一種手機可遙控的總線型區域供熱計量管理系統 專利號：ZL201010134495.9
東南大學
2021-04-13
一種模塊化的能量回饋式牽引供電裝置及控制方法
本實用新型涉及一種模塊化的能量回饋式牽引供電裝置，該裝置包括： （1）一個多繞組變壓器。該變壓器由一個原邊繞組和多個副邊繞組組成，原邊繞組接交流電網，采用星形連接，每個副邊繞組連接一個PWM整流器單元，各副邊繞組的連接方式相同，均采用三角形連接。 （2）多個PWM整流器單元。所有整流器單元的直流輸出都并聯到直流母線上作為為該供電裝置的總輸出。 （3）一個中央控制器，該中央控制器與各PWM整流器單元通過CAN網絡互聯。控制采用電壓電流雙閉環控制，直流電壓外環設置在中央控制器上，基于同步旋轉坐標系的電流內環設置在各PWM整流器單元上。 本供電裝置具有易于模塊化、容量大、能量雙向傳輸、功率因數高、電流諧波小和直流電壓穩定之顯著優點。
北京交通大學
2021-04-13
一種具有圖案化微結構陣列的電容式觸覺傳感器
本實用新型公開了一種具有圖案化微結構陣列的電容式觸覺傳感器。由從上至下依次的指紋狀表面微凸起、上層電容電極基底、上層電容電極、二維正弦微凸起介電層、下層電容電極和下層電容電極基底層疊而成，指紋狀表面微凸起用于接收外部力刺激，上、下層電容電極基底作為結構支撐，上、下層電容電極上的電極極片串聯方向呈正交布置，并與二維正弦微凸起介電層三者共同構成傳感器的電容主體。本實用新型能用于解決傳感器對于多維力的高靈敏度實時檢測問題，可在對靈敏度要求高的人工假肢、手術機械手等領域應用。
浙江大學
2021-04-13
性能與可靠性維修性保障性一體化綜合設計技術
性能與可靠性維修性保障性（RMS）一體化綜合設計技術是以可靠性系統工程理論為基礎，解決復雜裝備研制過程RMS工作項目的控制問題和性能方法與RMS方法融合的問題，實現RMS工作與性能工作同步開展，統一建模、綜合分析、權衡優化。進而充分發揮RMS技術的效果與效益。 一體化設計專業圍繞可靠性系統工程的基礎理論與方法、復雜裝備研制過程性能與RMS一體化過程控制、先進集成平臺和軟件工具、考慮可靠性的多學科設計優化技術、基于POF的可靠性與壽命分析技術等方向，實驗室擁有“一體化集成平臺及開發環境”，“可靠性維修性保障性基礎數據庫”，“考慮可靠性的多學科設計優化平臺”，“基于POF的可靠性預計平臺”等自主研發的先進設備，同時還采購了“多主體仿真環境Anylogic”、“多學科設計優化環境Fiper”等進口先進設備。同時實驗室擁有一支專業化的軟件開發隊伍，可根據不同型號的需求，定制開發一體化集成平臺。
北京航空航天大學
2021-04-13
利用新型植物生物反應器的進行種苗的工廠化擴繁
傳統的植物組織培養的方法是以瓊脂為支持物的半固體或固體培養。固體、半固體培養是一個勞動密集型技術，需要大量的手工勞動，導致生產成本居高不下。液體培養易于操控，適合大規模的組培生產，但是由于組培苗長期的浸泡在液體中，無法進行有效的氣體交換，組培苗玻璃化情況嚴重、抗逆性較差，栽培死亡率高，也增加了生產成本。隨著植物組織培養產業日益興盛，傳統的固體、半固體培養及液體培養模式已經滿足不了產業的需求。新型生物反應器采用間歇浸沒培養模式和自動化控制技術，并以半夏等藥用植物為材料進行試驗，優化該裝置的浸沒頻率等參數，實現了高通量植物種苗的工廠化擴繁。與傳統的培養模式作比較，無論在培養周期、種苗質量上均較優。由于通量大，在育種上的應用節省了時間和人力、物力，效率大大提高，達到產業化應用水平。項目技術優勢間歇浸沒培養系統結合了固體培養（最大化氣體交換）和液體培養（營養充分的吸收）的優點，在很多種植物幼苗和體細胞胚體的培養中占有一定的優勢，植物的長勢情況和增殖率比傳統的固體培養、半固體培養和液體培養都要好，所獲得的幼苗和體細胞胚體質量高，更能很好的適應環境，移栽成活率較高。間歇浸沒培養模式采用程序控制，自動化程度高，大大的減少了勞動力的消耗，生產成本和傳統的模式相比大幅度的降低，在商業化生產上占有很大的優勢。①.減少甚至避免玻璃化 實驗證明，增加通風和植物材料間歇的接觸液體培養基是降低玻璃化的有效方法，而間歇浸沒培養系統正好具備這兩個特征。②.組培苗環境適應性強 利用傳統的培養方式獲得的組培苗，對環境適應能力較弱，在煉苗階段由于環境變化較大，一般成活率較低。但間歇浸沒系統獲得的植物由于在培養時就進行了外界空氣的鍛煉，因此，絕大多數能夠成功的適應環境，煉苗成活率較高。
南京工業大學
2021-04-13