最新刊期
      2023 年 第 2 卷 2 期
      • 岳永康,阴彩霞
        2023, 2(2): 111-125. DOI: 10.12405/j.issn.2097-1486.2023.02.001
        摘要：荧光探针基于荧光染料功能化修饰，实现对生物大分子、活性氧物种、活性硫物种、金属离子等物质的荧光检测。其非破坏性标记和检测属性使得他们在生命科学领域研究中备受青睐。近年来，随着染料精细化工、有机合成化学和荧光成像技术的共同创新，荧光成像在活体原位标记中不断取得新突破，有力地推动了活体荧光成像技术从基础研究向临床前应用迈进。本文中，我们将从荧光探针的基本概念出发，结合我们团队和其他同行的代表性研究成果，讨论荧光探针与活体荧光成像信噪比的相关性，展望其在促进生命科学领域分子水平认知的应用前景。  
        关键词：荧光探针;荧光成像;信噪比;动物活体   
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        发布时间：2024-03-29
      • 吴楚婷,王洪信,Oskar Haidn
        2023, 2(2): 126-134. DOI: 10.12405/j.issn.2097-1486.2023.02.002
        摘要：随着计算机技术的发展，燃烧科学和工程正朝着数字化、自动化和高效化方向发展。为了紧跟科学进展和需求，慕尼黑工业大学正在建设数字化燃料中心，以用于可再生燃料/能源、新型高效环保燃料和燃烧机械、航空航天推进技术的研究和开发。本文以甲醇燃烧化学动力学模型的优化为例，展示了实验和模型参数的数字化和人工智能优化算法的应用。本研究基于遗传算法建立了对燃烧化学反应动力学的自动优化优化工具，并将其用于甲醇燃烧的化学动力学模型优化。已优化了包括40个重要反应的反应速率常数和第三体效率以及反应模型的选定物种在内的54个参数。用于模型验证的实验数据包括激波管测得的点火延迟时间和在喷射搅拌反应器和平推流反应器测得的浓度分布。甲醇氧化的数值仿真使用开源工具Cantera进行，对点火延迟时间和浓度的模拟数据使用遗传算法进行优化。与初始模型的计算结果相比，优化模型对实验目标的预测能力得到了显著的提高，本研究所开发的遗传算法工具已被证明能够用于优化详细化学动力学模型。  
        关键词：燃烧;化学动力学;遗传算法;甲醇   
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        发布时间：2024-03-29
      • 徐鹏
        2023, 2(2): 135-146. DOI: 10.12405/j.issn.2097-1486.2023.02.003
        摘要：随着实验技术的进步和发展，周期驱动在量子调控、量子模拟、精密测量等领域展现出越来越重要的作用。本文从处理周期驱动的一般性Floquet理论出发，重点介绍了不同周期调控序列在动力学解耦、延长体系相干时间方面的应用，以及周期调控在发现新奇量子物态如反常体边对应、动力学规范场、离散时间晶体等方面的重要应用。此外，开放体系中有关周期驱动的理论研究也亟待发展。  
        关键词：周期驱动;动力学解耦;新奇量子物态   
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        发布时间：2024-03-29
      • 潘磊
        2023, 2(2): 147-177. DOI: 10.12405/j.issn.2097-1486.2023.02.004
        摘要：通常对于一个复杂量子多体系统，随着时间的演化将不可避免地趋于热平衡状态，趋于平衡的行为与初始状态的选取无关，这种行为被称之为量子热化。量子热化由所谓的本征态热化假说（Eigenstate Thermalization Hypothesis， ETH）所支配，这一假说在能量本征态的水平上解释了系统的量子热化过程，成为了人们理解多体量子混沌和热化现象的关键。然而ETH终究是一个假设，存在着违反这一假设的特例，例如量子可积系统与多体局域化系统，前者具有无穷多内禀的守恒量，后者存在无序和相互作用诱导的无穷多涌现守恒量，这些守恒量的出现使得本征态违反了ETH，从而让系统避免了被热化的命运。近年来超冷原子实验在Rydberg原子阵列构成的量子模拟器中发现了非热化的动力学行为，实验观察到某些初始状态表现出周期性的非各态历经动力学，这种非可积且没有无序的系统中出现的非热化现象，被认为是一种新的违反ETH的机制—量子多体疤痕。本文将简要综述超冷原子中的量子疤痕现象，讨论这种现象出现的物理机制，并介绍一个简单的准粒子激发图形来简单形象地理解Rydberg原子链中的量子疤痕现象。  
        关键词：量子热化;本征态热化假说;超冷原子;量子多体疤痕   
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        发布时间：2024-03-29
      • 舒正,郝小雷
        2023, 2(2): 178-190. DOI: 10.12405/j.issn.2097-1486.2023.02.005
        摘要：阿秒脉冲的产生为人类在电子运动的自然时间尺度下探测微观世界运动规律提供了崭新的研究手段，推动了物理、化学、生物等学科领域的新发展。高次谐波产生作为合成阿秒光源的一种重要手段，被人们进行了广泛的研究。本文回顾了基于高次谐波产生发展起来的高次谐波谱学方法在探测原子、分子结构及其电子超快动力学方面的重要进展，以及分子高次谐波谱学在揭示深层轨道动力学以及电子关联效应方面的进展。此外，本文还介绍了高次谐波谱学技术在分子轨道成像、跟踪化学反应过程以及探测电荷迁移动力学方面的应用。  
        关键词：阿秒超快动力学;高次谐波谱学;多电子效应;双中心干涉   
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        发布时间：2024-03-29
      • 张天蓉
        2023, 2(2): 191-202. DOI: 10.12405/j.issn.2097-1486.2023.02.006
        摘要：从古希腊时代开始，真空就是一个颇有争议的哲学议题，本文概括了现代物理学各个阶段对“真空”的探讨，从经典牛顿力学，到相对论、量子力学、量子场论等等，包括各个理论中，真空的概念、理论及实验。  
        关键词：真空;经典物理;量子;真空不空   
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        发布时间：2024-03-29
      • 伊宝,曹亚楠,李正佳,高策
        2023, 2(2): 203-212. DOI: 10.12405/j.issn.2097-1486.2023.02.007
        摘要：经研究发现，山西高平开化寺壁画被多种病害威胁，具体存在壁画褪色、浮尘、雨渍、颜料层脱落、龟裂等多种病害类型，其遗存现状不容乐观。为促进开化寺的壁画保护，将材料基因组思想应用到开化寺壁画修复所用的高分子材料中有其意义与可行性。基于以上考察，材料基因组思想于开化寺高分子壁画修复材料中的应用设计应当包含以下步骤：开化寺高分子壁画修复材料基因参数的确定、开化寺高分子壁画修复材料计算模型构建、建立开化寺壁画修复所用高分子材料数据库以及数据库检索。  
        关键词：开化寺;材料基因组;高分子;壁画修复   
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      • 熊卫民
        2023, 2(2): 213-218. DOI: 10.12405/j.issn.2097-1486.2023.02.008
        摘要：比较了20世纪50至70年代中国和西方在发展分子生物学方面的不同道路，分析了造成这种现象的原因：不完全是科学家不了解国际主流，也不完全是国家过于强调理论联系实际，而是一段时期中对基因理论的错误认识所造成的研究方向的局限性，及受限于特定历史条件科学家在具体选题上的局限性。在分子生物学领域，当时的科研效率不高，对此，应当遵循科学自身发展规律，进一步强化科学家在科研工作中的主体地位。  
        关键词：分子生物学;国际主流;研究方向主体性;自由度   
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      • 江林謄,乔瑞金
        2023, 2(2): 219-228. DOI: 10.12405/j.issn.2097-1486.2023.02.009
        摘要：伴随着以信息技术和智能化为代表的智能机器革命时代的来临，当今社会的一切状况和基本面貌正在发生根本性的变化，整个人类的生产方式、生活方式乃至思维方式都将随之发生革命性的变革。智能化生产方式的全球普及与智能机器的广泛应用，将在推动人类文明整体进步以及生活方式智慧化转向的过程中，日益推动人类生活观念的多元化变革，并不断激发和放大人类的生命潜能，促使人们愈加有条件和有能力去追求更为个性化的生活方式和多样化的生命意义。深入分析这种革命性变革的一般特征，推动美好生活和人的全面发展的真正实现，不仅关涉人类现实的社会生存与社会实践，而且关涉整个世界民生福祉的增进与社会秩序的重建。  
        关键词：智能机器革命;生活观念;人的发展;美好生活   
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