鲍鱼壳中的一维光子带隙结构

光子带隙材料是一种周期性介质材料,在这种材料中,特定频带的电磁波不能沿某个方向或者任何方向传播,在5亿年前,自然世界已经因为特定的目的发展出生物光子结构,不同类型的生物光子带隙结构在近年来被发现,例如海老鼠刚毛和Elaeocarpus果实中的一维光子晶体结构,在雄性孔雀羽毛、蝴蝶翅膀中的二维光子晶体结构,在甲虫中的三维光子晶体结构,此外,对生物光子带隙结构的深入研究有助于发展一种制备光子元件的新途径。     

鸡胚神经细胞发育过程光子发射的研究

光子发射(Photon emission)又称为生物的超微弱发光,近年来已成为一项重要的研究领域.和生物体的荧光素-荧光素酶系统不同,超微弱光子发射,几乎存在于所有的生物系统中.这种光强度非常弱为每平方厘米每秒几个至几百个光子不等,波长范围为200～800nm.生物系统中的光子发射与生物体的生理状态、生物化学、生物物理过程相联系.活细胞的光子发射在测量过程中没有外加物质的影响,可以真实地反映其生活状态.光子发射的研究对阐明生物体的生长发育、细胞通讯、遗传变异、肿瘤发生、病变衰老及细胞死亡等基本过程有     

人体辉光之谜

科研进展的辉光 其实,自然界中有许多生物都能够发光.除了众所周知的萤火虫以外,还有一些蚯蚓、鳞虾、沙蚕,甚至某些海藻类都能发冷光.特别是各种细菌、真菌、甲壳类动物、软体动物、鱼类、昆虫以及某些植物,每时每刻都在向外界发射一些光信息:这种光是由于生命活动中的种种化学反应而产生的,它与体温无关,所以叫做"冷光".而且,根据生物体不同的生态、体质与性状以及不同的生化反应,有生命的生物体会发出色谱不同与强度有别的彩光,科学家称之为"生命辉光".     

激光结构化仿生表面

在优胜劣汰的自然法则下,生物体通过进化实现了对自然环境最大程度的适应性.向自然界生物体学习,研究其表面独特的结构和特异性功能已成为近年来研发新型材料的重要途径之一.其中,结构化仿生表面是复合材料的重要组成部分,已广泛应用于生物工程、航空航天、现代医学、国防、新能源器件及日常生活中.激光法制备结构化仿生表面是以工程仿生学为基础,采用不同激光光源加工样品表面来形成不同表面结构并实现特定性能的技术.本文主要总结了近期国内外激光结构化仿生加工领域的进展,探讨激光加工的结构化仿生表面在减黏降阻及超疏水等方面的应用,并对今后的工作进行展望.     

微纳光子学走入量子模拟

<正>量子霍尔效应和拓扑绝缘体的发现,使拓扑学成为凝聚态物理的研究热点与前沿.近年来,拓扑学的概念被引入至光学研究,发展出了拓扑光子学.例如在二维光子晶体结构中用光子的边界态实现了光的单向传输,其光学二极管效应使光处理芯片的研发又向前迈进了一步.那么,在一维体系中是否有对应的拓扑学光子结构又有何种新颖特性呢?聚乙炔链中发现的SSH模型,就是一类典型的一维拓扑结构.其中由于C–C单双键交替顺序不同形成     

地震超材料:从自然结构到新型人工结构

光子晶体、声子晶体和声学超材料在调控波和波衰减等领域产生了深远影响.它们并不是自然界中新发现的材料,而是根据不同需求设计的复合结构,通常利用布拉格散射或局域共振机理来达到调控声波/弹性波能带结构的目的.与光子晶体不同,声子晶体和声学超材料的工作区域在较低频区域,因此获得低频且大范围的禁带是该领域的研究重点,并逐渐拓展到频率低、波长长的地震波隔震减灾防控上.本文从纳米光子和地震超材料的联系出发,从固体物理的视角分析了地震超材料的城市群、自然森林超材料等,将新型人工地震超材料在分布区域、禁带机制、实验方式3个方面进行了分类比较,并展望了现阶段地震超材料研究的一些局限性以及面临的挑战.     

研究细胞意在何为

<正>1665年,英国科学家罗伯特·胡克通过自制的光学显微镜观察软木塞的薄切片后发现了一格一格的小空间。那是人类第一次发现细胞。从那以后,人们开始了研究细胞、了解细胞,并向细胞学习的历程。细胞是生物界中不可或缺的一部分。除病毒外的所有生物都是由细胞构成的。自然界中既有单细胞生物,也有多细胞生物。细胞是生物体基本的结构和功能单位。细胞的体形大多十分微小,小到我们肉     

试论生物和人体的圆形结构规律

自然界的各种生物,特别是高等生物和人体,都是结构非常复杂的有机体。各种生物千姿百态,生活在各种不同的环境中,然而,生命——新陈代谢,却是它们的共同特征。生命的最基本的过程是吸收营养物质、排出废物和繁殖后代,这个过程随着生物的进化发展,越来越复杂,越来越精细,发展到高等动物乃至人类,达到了极其完善的地步,与此同时,生物体的构形通过进化规律和各种自然力(如压力,重力、摩擦力、阻力、应力、……)的筛选,也实现了最优化——圆形结构。     

功能生物界面的“微纳尺度构建-功能-力学耦合”机制

功能生物界面由于其呈现出的独特功能引起研究者的极大兴趣,而微纳尺度结构是其关键结构基元,它们是界面特定功能的内在本质.然而直到目前描述刻画特定功能的整个形成过程依旧困难.越来越多的证据开始支持功能生物界面上的"微纳尺度构建-功能-力学耦合"的论点.本文重点介绍不同微纳尺度复合功能生物界面上的"形貌和力学耦合行为",以获得对微米纳米复合结构更好的理解.还介绍了自然界中生物体表气/液/固三相生物界面的"形貌-力学耦合行为",生物体内微纳尺度的"形貌-力学耦合行为",微纳尺度人工界面上活细胞的"形貌-力学耦合行为"和微纳尺度形貌、界面曲率与力学微环境的最新研究进展,并提出了一些新的概念,如"基于空间曲率的形貌-力学耦合行为"、"医学功能生物界面"和"生物力药理学"等.     

胶体晶体制备与应用研究进展

不同于由分子、原子或离子所形成的晶体,胶体晶体是由单分散的微米或亚微米胶体颗粒组装形成的二维或三维有序阵列结构.与通常晶体相比,胶体晶体中占据每一个晶格点的是单分散的胶体粒子.由于具有特殊的周期性晶格结构和光学、模板等性能使其在制备三维有序大孔材料、光子晶体和传感器等领域有着重要的应用价值,受到科学界和工业界的广泛重视.本文综述了近几年来在胶体晶体制备和应用领域研究的最新进展,包括单分散胶体颗粒的制备及功能化、不同类型胶体晶体的自组装制备和图案化、以及胶体晶体在构筑晶体结构模型、二维有序微结构、三维有序大孔材料、光子晶体、传感器和仿生材料等领域的应用,并对其未来研究发展的方向进行了展望.     

Development of Studies on Relationship between Astronomical Phenomena and Natural Disasters

1 Significance of the ResearchLiving and progress are the two main motifs of the human society. The security of anima and property of the human is imperiled by frequent natural disasters. Natural disaster is one of main factors restricting development and advancement of the the society. The physical process of gestation and happen of natural disasters is complex and the process is affected by many factors. At present, it is difficult to exactly predict natural disas-     

嵇康及其音乐自然观

通过对嵇康文献的总结,了解他的思想特点:社会观、自然观。试图从元气自然论、天道自然论、天人合一这三方面对其音乐自然观进行简单的分析与研究。     

自然灾害研究的新趋势—社会易损性分析

西方着重分析了灾害，易损害和灾难的概念，探讨了社会易损性的内容，分析评价方法及其应用。     

真空凝固天然橡胶胶乳及其生胶性能

在真空条件下, 天然胶乳橡胶粒子会膨胀、破裂, 从而引起天然胶乳的凝固. 本研究 首次将真空技术引入天然胶乳凝固领域. 真空凝固天然胶乳可物理控速、凝固彻底、胶清清澈、污染低. 与酸凝固天然胶乳的生胶及微生物凝固天然胶乳的生胶相比, 真空凝固胶具备多孔、叠层结构, 干燥失水快、抗氧指数(PRI)高、硫化速度较快, 硫化后物理机械性能在3 种硫化胶中最优. 本研究为天然胶乳的凝固提供了一种新的物理方法.     

鸟类禽流感与野鸟保护

野生鸟类是宝贵的自然资源,一方面由于其活动范围广,特别是候鸟还具有定期长距离迁飞的习性,既存在受禽流感病毒侵染致病的可能,也存在传播禽流感的潜在隐患。只有把病原生态学、流行病学、遗传学以及进化规律综合起来研究与宿主环境生态学之间的关系,才能更清楚的了解禽流感病毒的传播机制。另一方面由于自然因素以及人类不合理的开发利用活动的影响,使野生鸟类资源面临许多生态问题,并由此提出了相应的保护对策。     

自然色彩艺术中的应用

文章通过说明在这个艺术与自然联盟的时代,自然韵律美为设计开辟了新途径,着重论述了肌理美在设计中的运用,并结合自己的实践,阐明了肌理美与自然材质设计带来的自然韵律美。     

二元水循环条件下水资源管理理念的初步探索*

中国存在水资源短缺、水生态退化以及水环境恶化等问题,一方面是由于中国水资源本底差的客观条件,另一方面是由于水资源管理的不完善。为此,本文针对后者, 结合“自然人工”二元水循环过程,对现代环境下的流域/区域水资源管理作了新的探索,提出“以耗水（ET）管理为核心,七大总量控制为约束”的水资源管理新理念。通过与传统水资源管理的对比,论述了在二元水循环条件下开展“以耗水（ET）管理为核心,七大总量控制为约束”的水资源管理的重要性; 同时,通过分析实施耗水和七大总量控制指标的现代先进的技术说明了开展的可行性。     

边际效应特征及其增值效应探讨

边际效应存在在于自然界和人类社会现象“相变”过渡带或过渡界面中,是一种普遍存在的自然和社会现象;过滤带或过滤界面中存在急变带或急变界面,其景观异质最高,由于交界带内物质的兼并,重组和升华,边际效应具有明显的增殖效应,能构筑出奇异的景观。     

纳米酶和铁蛋白新特性的发现和应用

无机纳米材料通常被认为是生物惰性物质,但最新研究表明无机纳米材料本身具有与天然酶相似的催化活性。我们将这类具有类酶活性的纳米材料称为纳米酶。纳米酶的发现打破了人们对酶的传统认知,使纳米酶成为酶学领域研究的新热点。铁蛋白作为一种结构均一的天然球型纳米结构,不仅能够通过改造形成新型纳米酶,而且更重要的是天然铁蛋白本身能够特异性靶向肿瘤细胞,是一种十分理想的纳米药物载体。文章简单介绍纳米酶和铁蛋白的相关概念,并根据我们实验室的工作介绍两种纳米材料在环境治理、免疫检测以及肿瘤诊断治疗等多方面的研究,最后对纳米酶在生物医学中的未来研究方向进行简单展望。     

农业技术进步对中西方历史灾荒的影响

中西方灾荒历史灾荒均产生了严重的社会后果，在灾荒威胁下，农业技术水平、农业生产结构、农业发展状况等因素方面存在的差异直接影响到自然灾害的成灾后果。农业技术的进步在预防和控制灾荒的活动中发挥了重大作用，中国传统农业科技在一定程度上控制了灾情的蔓延，减轻了灾害的破坏和威胁；也是由于农业技术的落后，欧洲农业遭受灾荒后往往一蹶不振。中国农业发展的整体一致性既有利于技术的普及推广和传播，但也为农业灾荒的发生创造了条件。