2021年诺贝尔物理学奖：复杂系统科学的新纪元

2021年度诺贝尔物理学奖授予3位科学家，以表彰他们“对理解复杂物理系统的开创性贡献”。真锅淑郎(Syukuro Manabe)和克劳斯?哈塞尔曼(Klaus Hasselmann)共同分享了1/2的奖金，获奖理由是“对地球气候建立物理模型、量化可变性并可靠地预测全球变暖”。乔治?帕里西 (Giorgio Parisi)获得另外1/2的奖金，获奖理由是“发现从原子到行星尺度的物理系统中无序和涨落之间的相互影响”。文章介绍了这几位科学家的工作以及他们的贡献。     

掺铒氟硫磷酸盐高增益激光光纤

光纤激光器是大功率激光、空间激光通信、引力波探测、地球磁力探测等国家安全与科学前沿领域的迫切和重大需求.稀土离子掺杂的高增益玻璃光纤是光纤激光器的核心工作介质.氟硫磷酸盐（fluoro-sulfo-phosphate,FSP）激光玻璃具有稀土溶解度高、受激发射截面大、光学光谱性质优异等特点,是高增益激光光纤的潜在候选.本文从玻璃形成区、玻璃结构与性质关系、掺稀土玻璃发光与激光角度系统研究了Al F₃-R₂SO₄-RPO₃/Zn（PO₃）₂（R=Li、Na、K）系列新型FSP玻璃.结果表明,热力学方法有助于简便快速地确定玻璃形成区,为该类新型激光玻璃设计提供指导.通过固体核磁共振谱、拉曼光谱、差示扫描量热分析、耐久性实验等揭示了Zn（PO₃）₂能够提高FSP玻璃的结构聚合度和阴阳离子相互作用强度,从而增强玻璃的抗析晶稳定性和化学耐久性等,为大尺寸玻璃制备和光纤拉制奠定基础.Er³⁺/Yb     

韩氏溶出-改善利托那韦片的流体力学和溶出行为

溶出是制药行业中常用的研发手段和质量控制方法,常用的溶出方法包括篮法和桨法。由于药物在溶出装置中落点位置的不同和堆积等原因,溶出测试仍然受到重复性和准确性问题的困扰。提出溶出设备新的改良方式,并命名为"韩氏溶出"。通过改良的溶出方法对难溶性药物利托那韦原研制剂溶出考察和重现性分析。结果表明,改进的溶出装置减小了溶出装置的物理参数对溶出试验的变异性的影响,可大幅度提升重现性,避免了因测试本身的性质导致溶出试验失败的情况,从而满足质量控制的要求,以保证了研究者获得更好的体内外相关性。对目前药物制剂开发及药物一致性评价中的溶出曲线对比有较大的帮助。     

植入式硅神经微电极的发展

 神经科学和神经工程研究需要研究大脑神经元的电活动情况，以了解大脑产生、传输和处理信息的机制。植入式神经微电极作为一种传感器件，是时间分辨率最高的神经电活动传感手段之一。介绍了国内外几种主要的植入式硅基神经微电极的结构特点、制备方法和性能特点。分析表明，未来通过不断结构优化和改性修饰，特别是在高通量的神经记录方面，通过与同样基于硅材料的电路的集成，硅神经微电极能够进一步提高生物相容性，解决大规模的电极通道体内外传输与连接问题，实现对神经元的在体大规模长时间记录。     

液晶显示玻璃基板双刀轮切割机理

我国的经济得到蓬勃发展过程中,科学技术也有了很大程度进步,其中的机械加工制造产业的发展领域表现的尤为突出.液晶显示玻璃现在已在光电子及信息存储等诸多领域有了广泛应用,和传统的切割方式相比较而言,双刀轮切割机在自身的发展上有着独特优势.基于此该文则主要就液晶显示玻璃基板的双刀轮切割机理的相关问题进行详细分析探究,希望能够通过此次的理论研究对实际操作起到一定指导作用.     

电子-质子散射中几何标度效应的研究

在色玻璃凝聚理论框架下,我们对x≤0.01情况下电子-质子深度非弹性散射中新联合实验数据进行全局分析,研究能在全局τ区间内描述几何标度效应。利用新联合实验数据验证了理论上预言的几何标度效应,研究结果显示在高能情况下色玻璃凝聚态存在的可能性。     

膜片钳实验中玻璃微电极的拉制技术研究

介绍了膜片钳实验中玻璃微电极的拉制技术,并测试了不同温度对电极电阻的影响,同时讨论了拉制过程中的影响因素和注意事项。结果表明:拉制过程中的温度设置等对电极电阻有不同程度的影响,为膜片钳实验中玻璃微电极的制备提供了参考依据。     

膝关节骨性关节炎经关节腔内注射自体富血小板血浆治疗效果分析

目的探讨膝关节骨性关节炎经关节腔内注射自体富血小板血浆治疗的效果。方法选取2016年7月-2017年7月武汉体育学院校医院收治的84例膝关节骨性关节炎患者进行前瞻性对照研究,按照随机均等原则分为研究组(关节腔内注射自体富血小板血浆)与对照组(关节腔内注射玻璃酸钠);对比两组患者术后6个月膝关节功能、疼痛情况及安全性。结果治疗后、疗程结束时,两组Lysholm膝关节评分均高于就诊时,WOMAC评分均低于就诊时(P <0. 05),且研究组优于对照组(P <0. 05);治疗后、疗程结束时,两组疼痛评分均较就诊时降低(P <0. 05),但组间差异无统计学意义(P> 0. 05);治疗期间,两组不良反应发生率差异无统计学意义(P> 0. 05)。结论膝关节骨性关节炎采用关节腔内注射自体富血小板血浆治疗的效果更为理想,能改善关节功能,缓解疼痛,且不良反应少,值得推广应用。     

气体在玻璃中渗透的数值模拟

为深入理解环境气体对超高真空电子器件玻璃壳体材料的渗透机理,采用巨正则蒙特卡罗法和分子动力学法对玻璃中的气体溶解、扩散两种渗透行为进行了数值模拟研究,基于原子模拟凝聚相优化分子势力场,计算了两种玻璃结构中氧气、氦气、氢气和水蒸气分子的溶解系数,以及氧气和氢气分子在钠钙玻璃中的扩散、渗透系数和扩散运动轨迹。计算结果表明:与玻璃材料亲和力较大的气体分子溶解系数较高;玻璃中金属离子的存在使玻璃中的孔径变小,从而降低了钠钙玻璃中气体分子的溶解系数;环境温度升高和气体压强增加使气体分子在玻璃中的扩散、渗透系数增加;在扩散过程的大部分时间中,气体分子在某一位置做往复振动,偶尔发生一次跳跃,这导致气体分子逐渐远离初始位置;因为玻璃材料能给体积较小的气体分子提供更多的有效扩散通道,所以H_2比O_2有较高的扩散系数。研究结果可为超高真空电子器件的真空失效机制探究、玻璃壳体的材料优选和结构优化提供一定的理论依据。     

Ce对掺Tb硅酸盐闪烁玻璃发光性能的影响

采用高温熔融法制备了Tb单掺和Ce/Tb共掺硅酸盐闪烁玻璃,并测试样品的密度和荧光光谱.结果表明:玻璃样品具有较大的密度,均超过4.0 g/cm3.在空气氛围下熔制的Ce/Tb共掺硅酸盐玻璃中同时存在Ce3+和Ce4+离子.Ce3+在激发波长为290~380 nm时,通过无辐射能量传递强烈敏化Tb3+的发光;而Ce4+则在不同波段激发光的激发下分别与Tb3+和Ce3+存在竞争吸收,因此随着Ce O2含量的增多Tb3+的发光强度减弱.