一门崭新的交叉科学:网络科学(下篇)

在上篇综述里,我们评述了网络科学的发展简史,基本概念和网络分类,以及国内外迄今提出的复杂网络的主要理论模型及其拓扑特性。着重总结了我们"一院二校"开展的国家自然科学基金重点项目的研究进展,上篇的研究成果主要涉及加权网络模型、和谐统一的混合模型和量子信息网络模型及其纳米网络,简单说,我们探索了从宏观网络到微观网络的不同层次的若干特点和结果。在下篇综述里,我们将系统概述5个重要课题的研究进展,从第7章到第11章,课题内容包括:复杂网络的动力学完全同步与网络的拓扑结构之间的关系;网络拓扑结构的对称性破缺导致动力学部分同步;给出判断给定网络部分同步斑图稳定性的方法和一般判据,讨论了由网络的多种拓扑对称导致的部分同步斑图的竞争和选择问题以及李指数谱的简并性质。进一步,分别以具有小世界和无标度拓扑结构的束流输运网络为典型的"混沌复杂网络",提出了实现束晕-混沌的同步和控制的若干方法,特别是实现分区网络的多目标的同步控制问题。同时,基于Vicsek模型和Boid模型,研究了生物体集群动态网络的拓扑结构和动力学方程,提出复杂多智能体网络的协调控制策略。另外,从复杂网络的不同拓扑结构对合作涌现和资源分配的作用角度,评述了三个主要的博弈模型—少数者博弈、囚徒困境和雪堆博弈,研究了复杂网络的群聚系数和网络异质性等结构特性对个体的博弈行为的重要影响。最后第12章,我们简介其它课题的进展,讨论了网络科学面临的挑战,并展望了其应用与发展前景。     

荧光光化学增色现象及其动力学的研究

本文报道了与2-对-硝基苯基-5-联苯基噁唑(NPBO) 有关的一种荧光增色现象.在只有微弱荧光的NPBO溶液中加入某些没有荧光的有机胺,如三正丁胺(TBA),经过一般时间的光照后,溶液的荧光可增强数十倍乃至数百倍,是一种新现象.通过光谱分析和动力学研究,初步认为其机理可能是NPBO在胺存在下吸光形成一种极性较小的中间物,此中间物又与胺作用形成具有强荧光的物质,这一现象被称为荧光光化学增色现象.文中并对此过程的速率常数也进行了确定。     

光动力作用促人肝癌细胞HepG2凋亡及对bax，bcl-2蛋白表达的影响

应用流式细胞仪分析光动力作用后细胞凋亡及免疫组化染色检测凋亡相关蛋白bcl-2蛋白，bax蛋白表达水平．发现血卟啉光动力实验组人肝癌细胞HepG2凋亡率达24．23±1．86％，与对照组相比，差异非常显著（P〈0．01）；光动力作用后凋亡相关蛋白bcl-2表达显著高于对照组（P〈0．05）；实验结果显示血卟啉光动力作用具有诱导人肝癌细胞HepG2凋亡的生物学效应，而凋亡调控蛋白bcl-2表达水平的降低可能是血叶林光动力作用诱导人肝癌细胞HepG2凋亡的一个重要机制．     

一门崭新的交叉科学:网络科学(上)

本文试图比较系统地概括和评述正在兴起的一门崭新的交叉科学—网络科学,内容涉及网络科学的发展简史,基本概念,网络分类,主要理论模型及其特性,目前国内外该领域的若干重要课题的研究进展概况。全文结构分为:序言,主体部分共12章,最后是结束语,分别概述和涵盖网络科学的主要课题的研究成果和近年的进展,特别是着重介绍和总结了我们"一院二校"(原子能科研院、上海交大和北京师大)国家自然科学基金重点项目联合研究组开展的复杂网络研究所取得的若干成果和进展。分两期发表,下篇请见《物理学进展》27卷4期。     

菥蓂籽挥发油的GC/MS分析

菥蓂(Thlaspi arvenseLinn),又名苏败草、遏蓝菜、苦苦菜、罗汉菜,属双子叶植物药十字花科一年生草本植物,我国大部分地区均有分布,在川西北草原储量较丰富[1]。它既是一种中药材,又是一种可食用野生资源和潜在的油料作物来源。其种子含黑芥子甙(Sinigrin)及34%左右的油脂,味辛     

基于DNA与上转换纳米颗粒相结合的生物传感与成像研究进展

脱氧核糖核酸(DNA)的分子识别特性与功能使其在生物传感与成像领域得到了广泛应用. 另一方面, 得益于自身独特的光学性质, 镧系元素掺杂的上转换纳米颗粒在生物医学应用中备受关注. 特别地, 二者的有机结合可产生新的性质与功能, 在生物传感与成像领域展现出优势, 推动了该领域的发展. 本文综合评述了基于DNA与上转换纳米颗粒相结合的生物传感与成像技术的研究进展, 重点聚焦于相关方法的分类与设计原理, 简要概述了相关的应用研究, 并对该领域目前存在的挑战与未来的发展前景进行了讨论.     

Dual mechanisms of Bcl-2 regulation in IP3-receptor-mediated Ca2+ release: A computational study

Inositol 1,4,5-trisphosphate receptors (IP₃R)-mediated calcium ion (Ca²⁺) release plays a central role in the regulation of cell survival and death. Bcl-2 limits the Ca²⁺ release function of the IP₃R through a direct or indirect mechanism. However, the two mechanisms are overwhelmingly complex and not completely understood. Here, we convert the mechanisms into a set of ordinary differential equations. We firstly simulate the time evolution of Ca²⁺ concentration under two different levels of Bcl-2 for the direct and indirect mechanism models and compare them with experimental results available in the literature. Secondly, we employ one- and two-parameter bifurcation analysis to demonstrate that Bcl-2 can suppress Ca²⁺ signal from a global point of view both in the direct and indirect mechanism models. We then use mathematical analysis to clarify that the indirect mechanism is more efficient than the direct mechanism in repressing Ca²⁺ signal. Lastly, we predict that the two mechanisms restrict Ca²⁺ signal synergistically. Together, our study provides theoretical insights into Bcl-2 regulation in IP₃R-mediated Ca²⁺ release, which may be instrumental for the successful development of therapies to target Bcl-2 for cancer treatment.     

Functionalized magnetic nanoparticles for drug delivery in tumor therapy

The side effects of chemotherapy are mainly the poor control of drug release. Magnetic nanoparticles(MNPs) have super-paramagnetic behaviors which are preferred for biomedical applications such as in targeted drug delivery, besides, in magnetic recording, catalysis, and others. MNPs, due to high magnetization response, can be manipulated by the external magnetic fields to penetrate directly into the tumor, thus they can act as ideal drug carriers. MNPs also play a crucial role in drug delivery system because of their high surface-to-volume ratio and porosity. The drug delivery in tumor therapy is related to the sizes, shapes, and surface coatings of MNPs as carriers. Therefore, in this review, we first summarize the effects of the sizes, shapes, and surface coatings of MNPs on drug delivery, then discuss three types of drug release systems, i.e., p H-controlled, temperature-controlled, and magnetic-controlled drug release systems, and finally compare the principle of passive drug release with that of active drug release in tumor therapy.     

一种不对称Salamo-型螯合配体及其钴（Ⅱ）配合物：合成、表征与晶体结构

合成了一种不对称Salamo-型螯合配体4-氯-6’-甲氧基-2,2’-[乙二氧双（氮次甲基）]二酚（H₂L）及其钴（Ⅱ）配合物[Co（L）（H₂O）],并通过元素分析、红外光谱、紫外-可见吸收光谱及X-射线单晶衍射方法对配体H₂L及其配合物进行了表征。结果表明：配体属单斜晶系,P2₁/n空间群,配合物属正交晶系,Iba2空间群。配合物为单核结构,由1个Co（Ⅱ）离子和1个四齿的L^2-配体单元和1个配位水分子组成,中心Co（Ⅱ）原子的配位数是5,且具有稍微扭曲的三角双锥几何结构,而配合物分子通过分子间C8-H8…Cl1氢键组装成1D链状的超分子结构。     

稀土元素铕掺杂的硼酸钇薄膜红色发光性能研究

采用溶胶-凝胶法在空气中900℃退火1h成功制备出Y1-xEuxBO3(x=0.05,0.10,0.15和0.20)荧光薄膜材料,在XRD图谱中未发现未知衍射峰,为单相六角晶体硼酸钇.所制得的薄膜表面光滑,并呈多孔结构,由平均粒径在100 nm的密集的球形纳米晶体组成,其均方根粗糙度为13 nm.FT-IR结果显示有机物和硝酸盐未完全分解.Y1-xEuxBO3薄膜在325 nm波长激发光下检测出位于591 nm处微弱的橙色光,红色发射光谱位于613 nm,归咎于5D0→7F2能级跃迁,红色光谱强度随着Eu掺杂浓度的增加而增加,显示出高效的红色发光光谱.