TAM受体-配体界面的静电特征与再生性吞噬信号传导
本研究通过比较斑马鱼、人类和小鼠的TAM受体酪氨酸激酶及其配体，揭示了调控中枢神经系统再生过程中吞噬作用和免疫消退效率的分子机制。研究发现，尽管序列存在差异，但配体结合域结构高度保守。关键区别在于，再生能力强的斑马鱼其受体-配体复合物界面表现出更强的静电贡献和更高的盐桥密度，尤其是在Tyro3-Protein S相互作用中。这表明物种间吞噬信号传导的差异调节，是通过界面静电和几何特征的微调优化实现的，而非大规模结构改变。
2026-01-15 速览 · 物理学
2026-01-15 共 24 条抓取，按综合热度排序
评估Rankine涡模型在钠冷快堆模拟件气体夹带预测中的应用
本研究针对第四代钠冷快堆中关键的气体夹带问题，评估了基于Rankine涡模型的预测准则。通过在PLATEAU平台的水模拟实验装置MICAS中，利用粒子图像测速技术测量流场，将Rankine涡模型的计算结果与实验数据进行对比。研究发现，现有模型在某些情况下与实验结果存在偏差，这为改进气体夹带预测准则、提升数值模拟在复杂几何（如反应堆）中的准确性提供了依据。
湍流涡旋拉伸中的拉格朗日相位滞后与几何前兆
本研究通过高分辨率直接数值模拟，揭示了高雷诺数湍流中涡旋拉伸的因果时间线。研究发现，在经历峰值涡量放大之前，流体微团的轨迹会先被压力场的鞍点拓扑结构（$\lambda_{min}^p < 0$）所捕获，存在一个系统性的拉格朗日相位滞后。这种时间顺序（$\tau > 0$）表明压力拓扑结构是决定性的几何前兆，在能量耗散爆发事件发生前组织流动结构。该机制的鲁棒性在磁流体动力学湍流中得到验证，其中洛伦兹力被发现会抑制滞后回线。
LHC迈向“自动驾驶”触发系统：实时自适应优化数据筛选
本研究提出并验证了一种用于大型强子对撞机（LHC）的“自动驾驶”触发系统框架。该系统能实时动态调整数据筛选的资源分配与阈值，以优化信号效率、数据率稳定性与计算成本，适应仪器与环境变化。研究通过模拟对撞场景和利用CMS实验的公开碰撞数据，展示了该系统在特定成本目标下自动优化触发性能的能力，无需人工干预。这标志着触发设计从静态、手动调优的菜单，转向智能、自动化、数据驱动的控制，有望为未来高能物理分析带来更大的灵活性与发现潜力。
光驱动晶格中首次观测到单向s-p轨道拓扑边缘态
研究团队通过在方形光子晶格中引入光学s轨道与p轨道之间的周期性调制耦合，首次实现了高阶轨道Floquet拓扑绝缘体。s-p耦合的交错相位在晶格每个元胞中产生了均匀的合成π磁通，周期性驱动则打开了具有Floquet绕数特征的拓扑带隙。实验直接观测到了s-p轨道单向传输的拓扑边缘模式，其拓扑性质由周期性驱动与合成磁通的协同效应实现。该工作为利用轨道自由度探索拓扑现象开辟了新途径。
面向稀有事件探测的混合接触平面HPGe器件工艺验证
本研究为下一代稀有事件（如暗物质、中微子核散射）探测所需的高纯锗（HPGe）探测器开发了关键制造工艺。团队成功制备并表征了一种混合接触平面HPGe器件KL01，其n+接触采用自主研发的锂悬浮涂料结合热扩散工艺制成，p+接触则采用a-Ge/Al薄膜。该器件在77K低温下表现出pA级漏电流、约1300V的耗尽电压平台，并在59.5keV和662keV能量处分别获得1.57keV和2.57keV的能量分辨率。此工艺验证了锂涂料扩散工艺与薄膜a-Ge/Al接触的兼容性，为未来可扩展的环槽接触电极设计奠定了实用的制造基础。
基于级联光纤的多光谱谷实现多参数同步传感
本研究提出了一种紧凑型多参数光纤传感平台，通过级联单模光纤、多模光纤和长周期光纤光栅结构，结合波长解调策略，在单一传输光谱中同时产生由干涉和谐振机制引起的多个特征光谱谷。每个光谱谷对温度、轴向应变和折射率具有线性独立且灵敏度各异的响应，形成独特的灵敏度向量，从而实现了对多个环境参数的高效区分与同步监测，解决了传统光纤传感器参数交叉敏感和系统复杂的问题。
基于经典反应动力学框架的状态间跃迁理论
本研究提出了一种基于连续时间描述状态跃迁的新方法，用于描述不同构型状态的布居动力学。该方法基于经典反应动力学理论，通过引入分隔状态边界穿越的马尔可夫近似，导出了控制状态布居的可处理积分方程。关键时间依赖量仅依赖于给定状态的局部邻域，因此可通过一组短时间尺度的分子动力学模拟计算。该方法应用于水溶液中CH$_4$/CH$_4$、Na$^+$/Cl$^-$和18-冠-6-醚/K$^+$的结合与解离动力学，所得时间常数与暴力MD模拟结果相当，但所需单条轨迹时间尺度在冠醚/K$^+$体系中缩短约两个数量级，为研究特征时间远超直接模拟能力的复杂结合/解离系统提供了可能。
教学实验验证磁矩与纵向绝热不变量守恒
本研究利用教学实验室常见的电子荷质比测量装置，将其配置为磁瓶结构，通过分析电子束轨迹的长曝光照片，重构了电子的螺旋运动，并计算了不同磁场构型下的绝热不变量。实验定量验证了纵向绝热不变量 $J$ 的守恒性，两种构型下的比值为 0.98。磁矩 $\mu$ 的变异系数约为 7%，其偏差与管内存在的碰撞效应一致。该工作表明，利用易得的实验设备即可有效研究复杂的等离子体动力学，为物理学生架起了理论与实验之间的桥梁。
纳维-斯托克斯方程的几何演化与微局正则性新框架
本研究为纳维-斯托克斯方程建立了一个几何与微局分析框架，将流体动力学提升至黎曼流形的余球丛上。在此框架下，速度场与涡量被表示为微局分布，其演化由微分形式描述的典型动力学向量场生成的输运-耗散系统控制。研究引入了微局振幅、方向性能量泛函以及紧相空间上的单调体积不变量，用以量化与正则性潜在损失相关的方向集中和对齐机制。粘性项在余球丛上诱导出有效的几何扩散，从而在几何背景下导出闭合的微分不等式。通过定义编码对称速度梯度影响的有效联络与曲率张量，研究揭示了流体变形与几何之间的相互作用，并导出了由耗散泛函控制的、可排除极端方向集中与持续横向拉伸的Ricci型几何演化。该工作虽未完全解决全局正则性问题，但提供了一个严格限制与粘性纳维-斯托克斯动力学相容的爆破情景的几何机制，将分析正则性问题重构为紧相空间上的耗散稳定性问题。
声子晶体中拓扑模式的守恒与转换：时间界面的实验验证
本研究通过理论分析、数值模拟与实验，首次在拓扑非平凡的复式声子晶格中实现了时间界面效应。当材料属性发生突变时，传播的声波在保持波数不变的情况下，其频率会发生改变。实验观测到了单频移动（模式守恒）与多频分裂（模式转换）两种现象，并推广了时间界面的斯涅尔定律与菲涅尔方程。研究还利用布洛赫模式重叠实现了声学时间透镜，并揭示了模式转换概率可携带隐藏的拓扑特征，为探测声子能带拓扑和开发先进声学器件开辟了新途径。
穿孔弹性涡流发生器动态行为研究：孔隙率如何抑制空腔振荡
本研究通过高保真双向流固耦合模拟，系统研究了串联穿孔弹性涡流发生器在不同弯曲刚度、质量比和孔隙率下的动态响应。研究发现，孔隙率的存在完全抑制了非穿孔结构中特有的空腔振荡模式，这是由于孔隙破坏了低压空腔并增加了流体穿透。涡激振动始终锁定在第二阶固有频率，而空腔振荡则锁定在第一阶固有频率并与第一阶Rossiter模式吻合。孔隙率改变了结构的固有频率，使锁定和模式转换向更低弯曲刚度和更高质量比偏移，并通过运动阻尼减小了振荡幅度。此外，孔隙率通过恢复流向动量，降低了上游阻力并增加了下游阻力。
无惯性条件下屈服应力流体中弹性驱动湍流的涌现
本研究通过数值模拟首次在无惯性条件下观察到屈服应力流体中涌现出独特的弹性驱动湍流状态。该弹塑性湍流以速度和应力的宽谱波动为特征，揭示了未屈服流体体积分数与塑性之间的非单调关系。令人意外的是，当塑性超过临界值时，系统反而会发生流化。结果表明，在简单剪切流中，塑性能够增强而非阻碍动量输运，揭示了弹性和塑性之间复杂的相互作用。
傅里叶像素：实现光波前双向感知与生成的新平台
本研究提出了一种基于傅里叶光学和等离子体激元的新型微型衍射元件平台，首次实现了既能完全感知（包括振幅、相位和偏振），又能生成任意光学波前（波阵面）的“傅里叶像素”。该平台利用在金属表面相干高效传播的等离子体表面波，通过傅里叶分析设计的微结构，实现了无背景干扰的任意波前生成与全矢量表征。这种可扩展的通用架构为自适应光学、全息显示和光通信等领域提供了紧凑而精确的光场控制方案。
电子回旋漂移不稳定性三维色散关系的无扰动轨道积分推导
本文针对交叉场（E×B）等离子体中的高频不稳定性，提供了三维静电色散关系的关键推导。核心贡献在于通过线性化弗拉索夫方程，沿无扰动轨道进行延迟积分，得到了包含有限拉莫尔半径效应和回旋谐波的磁化电子密度扰动。文章统一了Ducrocq的泊松形式与Lafleur的介电形式两种表示方法，并讨论了离子闭合模型（冷流体与动力学朗道响应）的映射关系。
亚音速到高超音速流动中Rossiter模态的广义预测模型
本研究开发了一个基于物理的广义模型，用于准确预测矩形空腔在亚音速到高超音速流动范围内的Rossiter模态，无需预先知晓流动物理细节。研究表明，传统的Heller-Bliss模型与直接数值模拟（DNS）结果存在偏差，而改进后的模型在高马赫数下与DNS数据吻合良好（误差在10%以内），其物理基础在于能量模态分析。通过引入有效温度来计算声速，进而计算斯特劳哈尔数（Strouhal number），使预测结果更接近DNS数据。该工作还建立了斯特劳哈尔数的渐近极限。
高阶拓扑II型双曲晶格中的独特拓扑现象
本研究首次将著名的Bernevig-Hughes-Zhang模型映射到II型双曲晶格上，理论探索了其中的一阶拓扑边缘态和二阶拓扑角态。与先前研究的I型双曲晶格相比，发现了两个源于II型晶格非平凡几何拓扑的独特现象：一是拓扑边缘态和角态同时存在于晶格的内外边界，且简并度更高；二是其角态的简并度可通过改变特征（或内）半径任意调控，而I型晶格的简并度则由密铺多边形的边数决定。这项工作将拓扑态的研究拓展至更复杂的双曲晶格体系。
II型双曲晶格中的空间与时空拓扑态
本研究在具有内外边缘的II型双曲晶格中，首次同时实现了空间拓扑态和时空拓扑现象。通过电路实验，研究人员观测到了内外边缘上具有相反手性的简并手性边缘态。通过耦合这些反向传播的边缘态，实现了反时间-宇称相变，并能在任意比例间动态转移。此外，研究还提出了一种构建(2+1)维双曲时空晶体的新范式，该晶体具有空间陈数和时间绕数的交织拓扑，从而产生独特的时空拓扑弦态。这项工作拓展了双曲拓扑物理的前沿。
物理教学材料如何提升学生高阶思维能力？一项元分析研究
本研究通过元分析，系统评估了2019-2023年间20项研究，探究物理教学材料对高中生批判性思维与创造性思维的影响。结果显示：1）不同材料效果各异，其中教学模块和学生工作单效果最为显著（效应值分别为 $3.93$ 和 $3.97$）；2）物理教学材料能显著提升学生的批判性思维能力（效应值 $3.97$）；3）对创造性思维亦有显著促进作用（效应值 $2.97$）。该研究为教育工作者设计高效教学材料提供了实证依据。
技术融合项目式学习研究趋势分析（2015-2024）
本研究对2015-2024年间探讨技术融入项目式学习（PjBL）模型的科学文献进行了文献计量分析。研究采用Publish or Perish（POP）应用收集数据，并使用VOSviewer进行数据分析和可视化。分析揭示了该领域新兴的研究趋势、合作模式和重点方向，识别了研究动态和知识缺口。这些发现为研究人员、教育实践者和政策制定者优化技术赋能PjBL的实施、制定适应技术发展和21世纪学习需求的教育政策提供了有价值的参考。
弹性基底上挠曲电薄膜的斯托尼方程推广
本研究将经典的斯托尼方程推广至包含挠曲电和压电效应的薄膜系统。通过考虑开路与闭路电路配置，以及均匀与非均匀薄膜特性，分析了不同机电耦合机制对薄膜-基底系统曲率、应变和电极化的影响。该理论框架为通过曲率测量推断具有机电耦合特性的薄膜材料参数提供了基础。
基于拉曼气体光谱压缩的高能飞秒激光脉冲调控技术
本研究提出并实验验证了一种高效的光谱压缩技术。该方法利用限制在空心毛细管中的分子气体的拉曼效应，对毫焦耳量级的飞秒激光脉冲进行光谱压缩，实现了高达14倍的压缩比和接近50%的效率。该技术还具有中心波长精确、连续可调谐的特性，并可直接扩展至环境空气介质，构成一个简单的高能飞秒激光光谱调谐装置。该技术在先进制造、生物成像和材料光谱学研究等领域具有广阔的应用前景。
合成数据提升CT剂量估算神经网络性能，仅需10%真实数据即可达标
本研究评估了合成解剖数据在改进基于机器学习的个性化CT剂量测定方面的潜力。通过将计算人体模型生成的合成几何数据与真实患者数据结合，训练深度学习模型进行器官剂量预测。研究发现，仅使用合成数据的模型预测精度有限，但加入仅10%的真实患者数据即可显著提升统计精度和不确定性估计，使模型性能达到与仅使用真实数据相当的水平。该方法在满足国际原子能机构TRS-457精度要求（成人$k=2$不确定度<20%）的同时，提高了模型对不同解剖结构的鲁棒性，并减少了所需真实数据量。
利用高次谐波探测强场电离中的隧穿延迟
本研究探讨了利用高次谐波产生（HHG）作为隧穿延迟互补探测手段的可行性。通过结合全含时薛定谔方程（TDSE）模拟的HHG谱时频分析与经典三步模型（TSM）轨迹，研究者提取了与电子穿越激光抑制库仑势垒运动相关的有效隧穿延迟。研究覆盖氢、氦和氩原子，在隧穿区域内扫描激光波长和峰值强度。提取的延迟表现出对电离时刻瞬时场强和势垒宽度的系统性依赖，并遵循预期的 $\tau_d \propto 1/\sqrt{I_0}$ 标度律，与Keldysh-Rutherford型模型和阿秒时钟观测一致。当用Keldysh参数表示时，隧穿延迟在不同原子种类间呈现出近乎普适的趋势。结果表明，HHG虽非隧穿时间的直接测量，但可作为隧穿动力学稳健且自洽的诊断工具，为现有阿秒时钟技术提供独立互补的视角。