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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
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
一種可視化研究微波等離子體輔助點火的實驗裝置
本發明公開了一種可視化研究微波等離子體輔助點火的實驗裝 置，該裝置包括：火花塞系統、微波系統、定容燃燒彈系統、光學攝 影系統及控制系統；所述控制系統發出三路存在特定相差的同步脈沖 信號，第一路脈沖信號觸發所述火花塞系統產生脈沖高電壓用于放電 擊穿稀薄混合燃氣形成初始等離子體團；第二路脈沖信號觸發所述微 波系統產生特定頻率及特定功率的微波脈沖向所述等離子體團中耦合 能量以擴大等離子體團實現點火；第三路脈沖信號觸發所述光學系統 透過所述定容燃燒彈系統的石英窗聚焦于微波天線與高壓電極中心開 始拍攝，記錄所述實驗的全過程。本發明的裝置，保留了微波集成火 花塞的點火方式，能夠真實的反映微波等離子體輔助點火的作用過程。
華中科技大學
2021-04-13
新農村信息化理論體系、關鍵技術與平臺設備研究及應用
成果簡介： 成果在國家科技支撐計劃、星火計劃等項目的資助下，以動態的視角，獨創性地提出了新農村信息化理論體系，科學界定了新農村信息化建設體系框架，明確了農業信息化和農村信息化的聯系與區別，提出了農業信息化建設3×3架構和農村信息化“一才三務”推進模式及農村綜合信息服務“九機并進”實踐策略，為開展適合中國特色的現代村鎮信息服務奠定了理論基礎；面向文本、圖片、音頻、視頻等類型信息，從獲取、傳輸、存儲、處理到發布利用的全過程，形成了多方位、低成本的新農村信
中國農業大學
2021-04-14
冷軋連續退火/熱鍍鋅中試機組過程機數模研究替代與優 化
成果簡介寶鋼五冷軋連續退火/熱鍍鋅中試機組（以下簡稱中試機組） 是可進行連續退火、 熱鍍鋅兩種工藝于一體的特殊生產線， 該機組的工藝集成是由寶鋼自主完成， 沒有可以借鑒的成熟工藝控制技術。 帶鋼在加熱爐和均熱爐的溫度控制的準確性是整個熱處理過程至關重要的環節。寶鋼中試機組具備了兩條生產線的產品生產能力， 它的產品范圍廣、 工藝要求復雜、 控制難度大。 根據工藝設計和產品的定位， 中試機組的爐子溫度采用數學模型控制。 由于中試機組的爐子溫度控制模型是使用日本合作方提供的控制
安徽工業大學
2021-04-14
茶葉生產加工一體化信息管理與智能化裝備研究
一、項目分類
顯著效益成果轉化
二、成果簡介
在茶園管控方面，取得以下成果：
（1）探明了太陽天頂角、高度角以及太陽光譜中夫瑯和費線對于田間光譜采集的影響規律，提出了融合高光譜和深度圖像技術的茶樹生理信息定量檢測方法。其中，茶樹氮肥吸收利用檢測方法處于國際領先水平；
（2）將共聚焦顯微拉曼光譜技術應用于茶炭疽病早期診斷中，可在顯癥前24h診斷出病害；
（3）研制出茶葉信息的快速高通量遠程測量系統及裝備，開發了茶園實時監測與精細化管理物聯網云服務平臺，實現了茶園水肥精準管理和病害防控。
在茶葉加工方面，取得以下成果：
（1）探明了流水線上堆積狀茶葉幾何形態差異、緊實度對于光譜測量的影響機制，提出了融合圖像灰度共生矩陣和指紋光譜特征的品質在線檢測新方法；
（2）研制了鮮葉含水率、色素、老嫩度等品質指標的無損快速檢測裝備，實現了堆積狀茶葉品質指標的動態檢測；
（3）發明了基于生產線上茶葉原料實時品質信息的加工工藝自適應系統，為茶葉加工智能化奠定了技術基礎。
在茶葉生產加工信息管理方法，取得以下成果：
（1）提煉設計出名優綠茶機械炒制的核心作業機構，把扁形名優綠茶加工過程拆分成數道機械炒制流水工序；
（2）探明了扁形名優綠茶機械炒制的關鍵工藝參數，建立了扁形名優綠茶機械制茶工藝指標數據庫和標準；
（3）發明了融合傳統工藝與現代化信息集成控制的綠茶數字化連續加工智能控制系統，實現從“憑經驗做茶”到“看數字制茶”。
浙江大學
2022-08-15
技術需求、電子、電器線路的圖紙設計、操作程序自動化的設計 研究
1.電子、電器線路的圖紙設計、技術指導
2.操作程序自動化的設計 研究
山東施衛普環保科技有限公司
2021-06-15
運動營養咨詢與指導數字化實訓室
教育數字化是我國教育事業高質量發展的重要內容。康比特作為運動營養科技先行者，圍繞“測、評、練、吃、康復”技術核心，打造沉浸式智能實訓教學場景——數字化實訓室，實現課程教學、考試競賽、就業實踐等多維應用，推進運動健康營養人才培養數字化轉型和智能化升級。
健康風險評估室：根據“測、評、練、吃、康復”的主導思想和技術思路健康風險評估室圍繞國民體質健康管理、慢性疾病評估、學生體質健康測試，設置基礎測試區.進階評估區，對運動營養咨詢與指導前六大體質健康問題進行全面評估。
科學運動指導室：主要由數字化體脂評估與體重管理系統及配套的硬件設備組成。根據全民健康的科學運動需求制定個性化運動處方。通過制定科學的訓練計劃:智能化統計訓練強度、能量消耗等數據，以此精準配置運動訓練與營養搭配方案。
智慧營養實訓室：主要由合理膳食管理系統軟件及配套硬件構成，根據全民健康的合理膳食需求制定個性化膳食處方。智慧營養實訓室集參觀、實操等功能于一體將營養配餐進行數字化、信息化搭建，為運動營養配餐實操提供前沿的實踐經驗。
高效康復理療室：跟蹤合理膳食與科學運動后的執行成效，根據體質測試與健康管理平臺測試的數據分析得出個性化康復理療方案。高效康復理療室使“測、評、練、吃、康復”理論體系形成完整閉環。
北京康比特體育科技股份有限公司
2024-11-11
一種微流控移液器槍頭
本發明公開了一種微流控移液器槍頭，包括本體和外囊，所述本體包括設在本體尾部區域內的進液通道、沿本體圓周周向排布的若干個濃縮微流道、設在本體外表面的空白液體出口，以及設在本體頭部區域內的出液通道；濃縮微流道包括直流道、分叉流道、中間流道和兩路旁支流道，直流道一端與進液通道連通，另一端與分叉流道連通，中間流道一端與分叉流道連通，另一端與出液通道連通，兩路旁支流道分別設在中間流道兩側，旁支流道的一端與分叉流道連通，另一端向本體外表面彎折并與空白液體出口連通。本發明結構簡單，通量高，能利用微流體慣性效應來實現微米級粒子的濃縮。
東南大學
2021-04-11
非接觸式陣列磁控強化換熱
在日常生活和工業生產中，尋求熱物理性能優良的冷卻介質并發展新型的強化換熱和流動控制技術成為提高能源利用效率與節能減排的重要途徑和有效手段。而液態金屬流體(如鎵、鎵錫、鎵銦錫和鋰鉛等)由于其對流換熱系數高、液相溫區寬、耐極限熱流密度能力強、特定工況下材料相容性好及易于進行電磁控制等諸多優點備受關注。如電磁冶金、芯片散熱、熔融3D金屬流體打印、鎳基合金焊接等。與常規流體相比，液態金屬流體與電磁場相互作用可產生洛侖茲力，進而實現對不同流動區域的定向主動控制。磁鈍體陣列作為渦流發生器對換熱的促進作用要強于孤立磁鈍體，當雷諾數< 500時磁鈍體陣列尾跡是穩定的，雖然這些渦流對換熱有促進作用，但換熱性能綜合因子<1;當雷諾數=600時磁鈍體陣列尾跡的不穩定性對換熱的促進更強一些。因此可以考慮用磁鈍體陣列作渦流發生器來強化換熱。
南京工程學院
2021-05-21