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構建了多激子與單個表面等離激元模式耦合相互作用的全量子理論，給出了簡潔的實現(xiàn)強耦合作用的“量子光學極限條件”。依據(jù)該理論，研究團隊精心設計和制備出方形銀包金納米棒結(jié)構，實現(xiàn)了將光子局域在71 nm3 的超小模體積內(nèi)，同時，巧妙地實現(xiàn)了單激子偶聯(lián)以及小于0.9 nm的超短作用距離的精確控制，最終實現(xiàn)了單個J-aggregate激子與單根納米方棒之間高達～41.6 meV的耦合作用強度，在室溫下成功觀測到1-7個激子與單個等離激元納米方棒的強耦合相互作用。

以光與物質(zhì)相互作用為例。在發(fā)光過程中，一直以來研究者都認為光源只能夠與其所處環(huán)境的電磁場模式的本征態(tài)相互作用，光源的出射強度和頻率等輻射特征由光源和這些本征態(tài)共同決定。這一觀念隨著對自發(fā)輻射的深入理解而逐漸形成。標志性的認識包括1930年V. Weisskopf and E. Wigner提出自發(fā)輻射是激發(fā)的電子與真空場相互作用引起的。1946年E. M. Purcell進一步指出自發(fā)輻射的速率是由光源和其所處環(huán)境的電磁場模式的本征態(tài)共同決定。對這一觀念的深刻理解使得我們可以通過構建和調(diào)控光學模式本征態(tài)來控制光與物質(zhì)相互作用，從而對激光器、單光子源、光子晶體、超構材料等光物理與器件的興起與發(fā)展起到了舉足輕重的作用。2012年的諾貝爾物理學獎正是授予了在此基礎上發(fā)展起來的對單個粒子的量子調(diào)控。

該篩選儀器以表面等離子體共振成像（SPRi）裝置為基礎平臺。SPRi技術將傳統(tǒng)的SPR 技術與成像技術相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)生物分子互作信息的高通量捕獲。該儀器由一套包含光學檢測系統(tǒng)、微流體控制系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集存儲的操作界面構成。儀器能進行核酸適配體篩選、高通量生物分子之間的動力學測定、生物標志物發(fā)現(xiàn)、特異性結(jié)合動力學、食品安全與質(zhì)量檢測、小分子微陣列藥物篩選、先導化合物的優(yōu)化、藥物初篩、抗體發(fā)現(xiàn)、抗體糖基化表征、雜交瘤篩選、靶標垂釣等技術提供技術和材料，應用于制藥、生命科學、醫(yī)學、食品和環(huán)境等領域。

1.痛點問題 細胞中蛋白和DNA相互作用對于細胞個體的生命活動至關重要，但是目前在極小量細胞樣本中檢測DNA蛋白相互作用的方法手段尚不成熟；而相關方法的升級可以極大地推動相關生命科學和基礎醫(yī)學研究領域的發(fā)展，諸如早期胚胎發(fā)育、腫瘤免疫、神經(jīng)生物學等。 2.解決方案 本項成果基于ChIC手段，通過改造后的可以識別抗體的融合轉(zhuǎn)座蛋白，特異性識別和標記基因組上對應蛋白的結(jié)合位點，并通過PCR擴增和二代測序，繼而通過生物信息學分析，獲取相應蛋白的DNA結(jié)合信息。 3.合作需求 尋找合適的應用場景，重點包括基于進一步樣品小量化，例如單細胞情況下應用該方法。

項目簡 介： 聚 變能源與化石能源相比對空氣無任何污染，與 裂變能源比較不會產(chǎn)生較強的放射性污染。托克馬克磁約聚變裝置是使用磁場將高溫等離子體約束在磁場空間內(nèi)，實現(xiàn)熱

不同量子系統(tǒng)之間的相干相互作用是量子物理和量子技術領域的一個基本科學問題。Jaynes-Cummings (JC)模型描述了兩能級量子系統(tǒng)和量子化的場之間的兩體相干相互作用，它是量子體系中光-物質(zhì)相互作用的典型代表，奠定了量子光學的基礎。

近日，清華大學材料學院朱宏偉教授團隊在《先進材料》（Advanced Materials）上在線發(fā)表了題為“石墨烯體系中的陽離子-π相互作用”（Cation-π Interactions in Graphene Containing Systems for Water Treatment and Beyond）的長篇綜述論文，系統(tǒng)總結(jié)了石墨烯體系中的陽離子-π相互作用在水處理（膜分離、吸附）、新材料合成、納米發(fā)電、能量存儲及溶液/復合材料分散等應用中所發(fā)揮的關鍵作用，分析了陽離子-π相互作用的影響機理，綜述了現(xiàn)階段相關理論工作進展，討論了石墨烯體系中的陽離子-π相互作用研究中存在的問題，展望了未來潛在的研究方向。陽離子-π相互作用是一種非共價相互作用，在自然界，尤其是生命體中普遍存在，在諸多生命反應進程中必不可少。近年來，陽離子-π相互作用在生物學、化學、物理學中的重要性被廣泛關注。石墨烯是碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料，可被視為一種獨特的芳香族大分子。陽離子和石墨烯中離域π電子之間的相互作用會引起陽離子在石墨烯表面的富集、溶液中離子及石墨烯結(jié)構中電子的重新分布，進而影響石墨烯材料的本征性質(zhì)及基于石墨烯的器件的性能。深入理解石墨烯體系中的陽離子-π相互作用，對于石墨烯特性的調(diào)控、器件的優(yōu)化設計具有重要意義。石墨烯體系中的陽離子-π相互作用及其應用近年來，朱宏偉教授團隊在石墨烯等新型二維材料的可控制備、結(jié)構設計及其在能源（太陽能電池、光電探測、光電催化）、環(huán)境（水處理、空氣凈化、土壤治理）、柔性傳感器件等領域開展了大量研究工作，取得了一系列重要進展。該綜述論文以石墨烯體系中的陽離子-π相互作用為切入點，對相關研究報道進行了梳理和討論，并對其發(fā)展趨勢和前景進行了展望。本文通訊作者為朱宏偉教授，第一作者為清華大學材料學院2016級博士生趙國珂。本研究得到國家自然科學基金委基礎科學中心項目和面上項目資助。論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201905756

已有樣品/n本發(fā)明涉及蛋白-蛋白及RNA-蛋白質(zhì)相互作用成像領域，基于激發(fā)波長在600nm以上的紅色熒光蛋白mNeptune熒光片段互補技術，建立了位于活體成像“光學窗口”的雙分子和三分子熒光互補系統(tǒng)。其中雙分子熒光互補系統(tǒng)可以用于活細胞及活體內(nèi)蛋白-蛋白相互作用成像，三分子熒光互補系統(tǒng)可以用于活細胞及活體內(nèi)RNA-蛋白質(zhì)之間的相互作用成像。該成果為首次建立活體內(nèi)RNA-蛋白質(zhì)相互作用熒光成像技術，該技術也將有助于開發(fā)活細胞及活體內(nèi)藥物評價體系和藥物篩選平臺。

學諧振子在現(xiàn)代科技和生活中具有廣泛的應用，大到引力波探測裝置，小到我們身邊的手機，涉及傳感、變頻、濾波等重要器件。一般的諧振子器件是互易的，即器件內(nèi)部或者兩個器件之間的聲子傳遞和方向無關。而非互易的諧振子器件對于全雙工聲子信號收發(fā)、聲子隔離等有著非常關鍵的作用，甚至還可以用來對熱能進行單向傳遞，使冷的物體更冷，熱的物體更熱。圖a，基于光力相互作用的非互易聲子耦合機制。b，通過控制激光相位，聲子隔離度±30分貝連續(xù)可調(diào)。 光力學是光學和力學相結(jié)合的新興科研領域。光力相互作用可以用于光學和力學模式的精密調(diào)控和測量，有著重要的物理意義和實際應用。這個工作中的光力學系統(tǒng)由超高品質(zhì)因子的氮化硅納米薄膜和高精細度光學腔構成。激光將聲子從納米薄膜的一個諧振模式轉(zhuǎn)化為光子，再變回另一個諧振模式中的聲子。多束激光的物理效應互相干涉，使聲子傳遞增強或者減弱。通過控制激光相位，實現(xiàn)了聲子隔離度在±30分貝范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)（如圖所示）。在徐海潭等人之前的工作（Nature 537，80 （2016））中，他們通過拓撲操作實現(xiàn)了瞬態(tài)的非互易聲子傳遞，而在最新的工作中，他們通過光力相互作用產(chǎn)生了聲子模式間靜態(tài)的非互易耦合，從而實現(xiàn)了穩(wěn)定的非互易聲子傳遞。

本項目從電器極間電弧放電特性、電接觸表面動力學特性的界定及分析、電接觸材料的轉(zhuǎn)移、電弧對電接觸材料的侵蝕機理和電接觸數(shù)學模型五個方面進行實驗、分析和理論研究。揭示了金屬蒸汽電弧比氣體電弧對觸頭材料侵蝕嚴重的本質(zhì)；首次建立了反映電弧狀態(tài)轉(zhuǎn)換規(guī)律的蝴蝶型突變模型：首次建立了反映電弧狀態(tài)轉(zhuǎn)換規(guī)律的蝴蝶型突變模型：首次提出并界定了受電弧能量作用的電接觸表面動力學特