检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2025年第6期74卷 87-94页

作者：方国全林瀚王思越彭璞方哲宇北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室北京100871

经过几十年的发展,全息成像已成为展示信息的成熟光学技术.然而,仅通过光的波长和偏振作为信息传递的载体的传统全息技术,在信息传播的安全性和容量方面存在一定的不足.将一种新的光学维度,轨道角动量(orbital angular momentum,OAM),... 详细信息

经过几十年的发展,全息成像已成为展示信息的成熟光学技术.然而,仅通过光的波长和偏振作为信息传递的载体的传统全息技术,在信息传播的安全性和容量方面存在一定的不足.将一种新的光学维度,轨道角动量(orbital angular momentum,OAM),引入全息成像为这些问题提供了一个有效的解决方案.通过使用OAM复用的全息技术进行理论分析和仿真计算,二维图像被加密和存储.然后三维物体被切片为多幅二维图像,通过OAM复用的全息技术被存储于一个相位阵列中,实现了信息存储维度的有效降低,并且经过OAM复用的全息技术被成功复现,因而三维全息被实现.此外,每幅图按照相应拓扑荷进行加密,信息传递的安全性被显著提升.这种具有OAM选择性的全息技术更为安全,信息通量更大,具有广泛的应用潜力.

关键词：轨道角动量全息图 3D 成像

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矿物增强生物光合作用理论与应用研究取得新突破

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地学前缘 2025年第1期32卷 466-469页

作者：鲁安怀杜逸飞方谦丁竑瑞李艳北京大学地球与空间科学学院矿物环境功能北京市重点实验室北京100871 中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室湖北武汉430074

光合作用是决定农作物产量的首要关键因素,当前农作物的光合作用效率对日光能的利用率仅为2%左右,影响粮食蔬菜等作物产量。《地学前缘》面向世界科技前沿,面向经济主战场,跟踪我们系列科研成果近三十年。近年来,围绕矿物增强生物光合... 详细信息

光合作用是决定农作物产量的首要关键因素,当前农作物的光合作用效率对日光能的利用率仅为2%左右,影响粮食蔬菜等作物产量。《地学前缘》面向世界科技前沿,面向经济主战场,跟踪我们系列科研成果近三十年。近年来,围绕矿物增强生物光合作用这一原创性国际前沿科研成果,及其在解决农业增产提质这一国际难题的突破性应用成果开展了连续报道。我们最近研究进一步证实植物叶绿体中锰簇物质(Mn4Ca O5)与地表矿物膜中水钠锰矿具有起源关系和成因联系,在光催化裂解水功能上具有异曲同工之处。矿物红外发射光谱特性能够影响水功能,促进光反应裂解水的作用。植物经典光合作用仅限于叶绿体中锰簇物质对可见光部分波段的吸收转化作用,叶绿体外的矿物非经典光合作用可拓展功能水对太阳光波谱利用范围,即通过改变灌溉水功能实现对太阳能利用效率的提升,开拓了提高植物光合作用效率的崭新途径。据此提出“矿物水光合作用”国际原创技术,田间试验农作物普遍增产达20%~50%,显著提升多种农作物产量和品质。这是自然界矿物通过影响水功能以促进生物光合作用的创新案例。

关键词：矿物非经典光合作用矿物膜中锰簇叶绿体中锰簇灌溉功能水光合作用效率

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时间投影室可编程通用电子学(GET)调试与原始数据处理方法

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核电子学与探测技术 2025年第1期45卷 1-7页

作者：边佳伟李奇特许金艳杨再宏北京大学物理学院北京大学核物理与核技术国家重点实验室北京100871

介绍了时间投影室(TPC)通用的高密度电子学GET架构及调试过程,对GET运行中出现的空事件及基线振荡问题提出可能的解决方法。测量了基线及内部脉冲信号,简单介绍了基线数据的处理和输入信号重建的方法。采用Cooley-Turkey FFT算法对GET... 详细信息

介绍了时间投影室(TPC)通用的高密度电子学GET架构及调试过程,对GET运行中出现的空事件及基线振荡问题提出可能的解决方法。测量了基线及内部脉冲信号,简单介绍了基线数据的处理和输入信号重建的方法。采用Cooley-Turkey FFT算法对GET电子学响应函数进行估算,分析电子学响应的时域和频域表现:GET电子学响应非线性,出于精度考虑需对输入信号进行重建;高频噪声在重建中的影响较大,实际重建中考虑引入低通滤波函数降低噪声影响。

关键词： GET调试 AGET FPN 响应函数

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剪切流动亚临界转捩中的时空间歇性和相变研究进展

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中国科学:物理学、力学、天文学 2025年第1期55卷 141-151页

作者：宋保方北京大学工学院航空航天工程系湍流与复杂系统国家重点实验室北京100871

剪切流动中层流向湍流的转捩是流体力学中的一个经典难题.近些年在亚临界转捩方面取得了若干重要进展,特别是在转捩的时空特征方面.研究发现,亚临界转捩中湍流以局地湍流形式存在,且表现出复杂的时空间歇性.对局地湍流结构及其时空复杂... 详细信息

剪切流动中层流向湍流的转捩是流体力学中的一个经典难题.近些年在亚临界转捩方面取得了若干重要进展,特别是在转捩的时空特征方面.研究发现,亚临界转捩中湍流以局地湍流形式存在,且表现出复杂的时空间歇性.对局地湍流结构及其时空复杂性的研究逐步揭示了转捩现象和统计物理中的连续型相变之间的关系:流动转捩可能属于一个可描述广泛临界现象的相变普适类,即导向逾渗相变普适类.目前学界仍在试图证明这种相变比拟适用于所有壁面剪切流动中的亚临界转捩.近期在泰勒-库埃特流动实验中给出了相变的直接证据,但对于管道和槽道流动,由于转捩临界点附近系统演化的巨大时间和空间尺度,实验和计算都难以足够靠近临界点进行直接验证,而且槽道流转捩临界点附近湍流的时空特征与导向逾渗相变之间的关系仍不明晰.因而,该比拟的普适性还有待进一步的确认.

关键词：剪切流动亚临界转捩局地湍流时空间歇性相变

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基因编码神经调质荧光探针的研究进展与展望

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中国科学:生命科学 2025年第5期55卷 922-931页

作者：冯杰思李毓龙北京大学生命科学学院膜生物学国家重点实验室

随着神经科学研究的深入,基因编码神经调质荧光探针因其高灵敏度和选择性、高时空分辨率、高细胞特异性及低侵入性,成为实时监测神经调质动态变化的重要工具.本文总结了近年来基因编码神经调质荧光探针的设计原理、优化策略及取得的显... 详细信息

随着神经科学研究的深入,基因编码神经调质荧光探针因其高灵敏度和选择性、高时空分辨率、高细胞特异性及低侵入性,成为实时监测神经调质动态变化的重要工具.本文总结了近年来基因编码神经调质荧光探针的设计原理、优化策略及取得的显著进展,并展望了未来探针的发展方向,为神经调质荧光探针技术的发展提供新的思路.

关键词：基因编码神经调质荧光探针神经调控突触传递

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稀土尖晶石型电催化剂性能研究进展

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中国稀土学报 2025年第2期43卷 215-234页

作者：朱佳敏要亚雄李姝惠吴姗姗安丽席聘贤严纯华兰州大学化学化工学院稀有同位素前沿科学中心甘肃省有色金属化学与资源利用重点实验室兰州730000 北京大学化学与分子工程学院北京分子科学国家研究中心北京大学稀土材料化学及应用国家重点实验室北京100871

尖晶石型催化剂(AB_(2)X_(4))具有位点多变、组分多样、价格低廉、性能优异等特点,在催化领域具有广泛的应用。稀土具有独特的4f轨道、强亲氧性等物理化学性质,能够通过4f轨道的耦合效应、氧缺陷调控等方式改变尖晶石型催化剂的晶体结... 详细信息

尖晶石型催化剂(AB_(2)X_(4))具有位点多变、组分多样、价格低廉、性能优异等特点,在催化领域具有广泛的应用。稀土具有独特的4f轨道、强亲氧性等物理化学性质,能够通过4f轨道的耦合效应、氧缺陷调控等方式改变尖晶石型催化剂的晶体结构、表面状态以及电子结构,从而进一步提升其催化性能。本文从尖晶石型催化剂的催化特性出发,总结了稀土对尖晶石型催化剂的调控策略,概述了稀土修饰尖晶石型催化剂近些年来在能源催化领域的主要研究进展,并对相关催化材料在能源转化与储存领域的应用进行了展望。

关键词：稀土尖晶石型催化剂催化性能活性金属修饰策略

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蝶翅花纹的演化发育生物学研究进展

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遗传 2025年第2期47卷 258-270页

作者：倪嘉欣张蔚北京大学蛋白质与植物基因研究国家重点实验室生命科学学院生命科学联合中心北京100871

演化发育生物学研究结合演化生物学和发育生物学,关注生物发育过程的演化及性状多样化的机制。自1984年同源异形盒基因被发现,许多模式生物形态建成的遗传机制获得了系统性研究;相对而言,非模式生物具有丰富而复杂的演化创新性状,然而... 详细信息

演化发育生物学研究结合演化生物学和发育生物学,关注生物发育过程的演化及性状多样化的机制。自1984年同源异形盒基因被发现,许多模式生物形态建成的遗传机制获得了系统性研究;相对而言,非模式生物具有丰富而复杂的演化创新性状,然而其背后的演化遗传机制尚未被完全解析,相关的研究亟待加强。在非模式生物类群中,蝶类具有丰富的物种多样性,超过18,700个物种;其翅结构相对简单但呈现出复杂多样的花纹,可能具有防御、求偶等多样的生物学功能,并受到较强的选择压力,因此是演化发育生物学研究的经典体系。聚焦蝶类的演化发育生物学研究历程,早期的比较形态学研究提出了蛱蝶平面图,为蝶翅花纹的演化发育生物学研究提供了理论框架;而之后一系列对蝶类翅盘的干扰实验则证实翅盘发育过程与蝶翅表型的关联;近年来的研究通过整合遗传学、发育生物学、基因组学等研究手段,已在多个蝶类研究体系对其重要的遗传工具包基因/基因座进行了解析,进一步完善了蝶翅花纹演化发育学研究的理论框架。从方法学角度,原位杂交和基因编辑等技术在开展上述研究中发挥了重要作用,而杂交链式反应技术和CRISPR/Cas9技术的发展则进一步提升了蝶类基因功能验证的可行性。在未来的研究中,可通过开发和优化适用于蝶类等鳞翅目昆虫的RNA干扰技术和基因编辑技术,推动更多的基因功能研究,进而比较和解析生物复杂性状,拓展演化发育生物学研究体系;上述研究还可拓展至生态-演化-发育角度,探索遗传和环境因素对以蝶翅花纹为代表的复杂表型的塑造机制,增进理解生物多样性形成和演化这一关键的科学问题。

关键词：蝶翅演化发育生物学遗传工具包原位杂交基因编辑

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机器学习辅助高分子合成研究进展

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科学通报 2025年第4期70卷 471-480页

作者：张泽熙蔡展翔张文彬吕华陈茂聚合物分子工程国家重点实验室复旦大学高分子科学系上海200433 北京分子科学国家研究中心高分子化学与物理教育部重点实验室软物质科学与工程中心北京大学化学与分子工程学院北京100871

聚合物为人类社会生活发展提供了不可或缺的物质基础.在研发聚合物材料的过程中,庞大的结构空间、复杂的聚合机制为建立聚合物材料的构效关系带来重大挑战.机器学习有望突破高分子合成研究的传统范式,推进新型聚合物材料的化学创制,近... 详细信息

聚合物为人类社会生活发展提供了不可或缺的物质基础.在研发聚合物材料的过程中,庞大的结构空间、复杂的聚合机制为建立聚合物材料的构效关系带来重大挑战.机器学习有望突破高分子合成研究的传统范式,推进新型聚合物材料的化学创制,近年来成为了高分子化学家关注的前沿领域.机器学习技术实现了反应条件、化学结构、材料性能之间潜在关联的发掘,提高了对聚合反应空间的研究效率,为反应条件优化、链结构设计提供了系统性指导.数据驱动的生物大分子结构解析是多领域关注的焦点,机器学习助力实现了蛋白质结构预测的跨越式进步,迈入了生物大分子研究的新阶段.在此基础上,结合自动化技术,发展数智化合成,进一步降低试错成本,加速聚合物材料研发,推动理论知识发展.本文对机器学习在预测聚合物性能、设计聚合物结构与合成条件、生物大分子研究中取得的重要进展进行简要介绍与讨论.目前,机器学习辅助的高分子合成研究仍面临聚合物结构表示方法有限、高质量数据稀缺、自动化技术落地合成生产困难等挑战,亟须加大研究投入,深入开展跨学科研究,发展人工智能赋能的高分子合成,推动高端材料创新.

关键词：高分子合成机器学习人工智能聚合物生物大分子

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新型冠状病毒基因组的适应性进化研究进展

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遗传 2025年第2期47卷 211-227页

作者：张林姚卓成陆剑唐小鹿北京大学生命科学学院生物信息学中心蛋白质与植物基因研究国家重点实验室北京100871

由严重急性呼吸综合征冠状病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-Co V-2)引起的2019冠状病毒病(coronavirusdisease2019,COVID-19)大流行给人类生命安全和全球经济造成了巨大冲击。SARS-Co V-2基因组的快速变异引起了广泛关注,基因组中几乎每个位点都发生过单核苷酸变异(single nucleotidevariants,SNVs),其中刺突蛋白上的变异在病毒的适应性进化和传播中起着尤为关键的作用。本文综述了SARS-Co V-2及非人类动物中相关冠状病毒的系统发生关系,并深入分析了SARS-Co V-2的谱系划分以及关键氨基酸变异对病毒生物学特性的影响。此外,本文还概述了当前面临的挑战,并展望了深度突变扫描(deep mutational scanning,DMS)结合人工智能方法在预测新冠病毒变异株流行趋势中的广阔应用前景。

关键词：新冠病毒谱系划分分子进化适应性变异流行趋势

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东天山哈密盆地北缘断裂晚第四纪构造变形特征

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地球物理学报 2025年第4期68卷 1315-1328页

作者：任光雪李传友孙凯周朝罗全星中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029 中国铁路设计集团有限公司天津300251 北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

哈密盆地北缘断裂是天山东部巴里坤山、喀尔里克山与哈密盆地的分界断裂.本文基于高精度卫星影像解译、无人机摄影测量、原地宇宙成因核素定年方法对该断裂的晚第四纪活动特征进行了研究.结果表明,哈密盆地北缘断裂全长约200 km,整体呈... 详细信息

哈密盆地北缘断裂是天山东部巴里坤山、喀尔里克山与哈密盆地的分界断裂.本文基于高精度卫星影像解译、无人机摄影测量、原地宇宙成因核素定年方法对该断裂的晚第四纪活动特征进行了研究.结果表明,哈密盆地北缘断裂全长约200 km,整体呈近EW向展布,晚第四纪表现为逆冲变形的运动特征,断裂错断了山前多级冲洪积扇,形成了断续展布的断层陡坎.基于地形剖面测量及地貌面年代获得断裂西山段的垂向滑动速率为0.08±0.01 mm·a^(-1),仲英台段的垂向滑动速率为0.13±0.01 mm·a^(-1).东天山构造变形受左旋走滑与逆冲变形共同控制,构成转换挤压的变形格架,左旋走滑变形被逆冲变形、斜冲变形和山体隆升所调节吸收.尽管哈密盆地北缘断裂表现为低滑动速率特征,但仍具有发生大震的潜在风险.

关键词：哈密盆地北缘断裂滑动速率东天山构造变形

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