HeNa及HeNa~+光谱的理论研究

利用从头算Molecule-UHF程序计算得到HeNa分子的基态~2∑3s及激发态~2∏3p和HeNa~+的~1∑2p、~3∑3s及~t∑3s态的势能曲线,并在此基础上利用自编的程序计算了态-态间光谱跃迁的Franck-Condon因子.结果说明HeNa分子的基态是不稳定的,激发态2∏3p有一个较浅的势阱,HeNa~+的1∑2p有一个较浅的势阱,而~3∑3s态及~t∑3s态分别存在一个很深的势阱.     

化学体系随机共振现象的理论研究

化学体系中随机共振现象的特性、机理、本质和应用的研究是非常重要的前沿课题。综述中国科学技术大学非线性化学实验室,在化学体系随机共振现象的理论研究中,所取得的主要成果,并阐述化学体系随机共振现象研究中所提出来的若干重要问题：非均相化学体系中随机共振;化学体系中内信号随机共振;化学体系中多重随机共振;化学体系中随机共振的调制;化学体系中色噪声作用下的随机共振;化学体系中时空随机共振;耦合化学体系中随机共振;化学体系中双参量随机共振。     

自催化三分子模型内噪声随机共振

运用化学Langevin方程 ,数值研究了内噪声对单个和单向耦合自催化三分子模型动力学行为的影响 .研究发现 ,对于单个振子体系 ,内噪声可以诱导持续振荡 ,而且随着系统尺度的增大 ,信噪比经过一个极大值 ,从而证明了内噪声随机共振和最佳尺度效应的存在 ;对于单向耦合系统 ,信噪比还随耦合强度的变化而经过极大值 .此外 ,边界条件对耦合体系的内噪声随机共振行为有很大影响 ,非零流条件下 ,耦合可以增强内噪声随机共振 ,而零流条件下 ,耦合会抑制随机共振 ;当耦合强度适宜时 ,每个振子发生随机共振时的尺度几乎相同 ,表明最佳体系尺度和耦合强度有助于体系达到最佳的化学反应状态 .     

Neural Signal Tuned by Random Long-range Connections in Coupled FitzHugh-Nagumo Neurons Systems

We investigate the effect of random long-range connections on signal propagation in an array of coupled FitzHugh- Nagumo （FHN） neurons. The neural network can be obtained by randomly adding a small fraction of shortcuts in an originally locally coupled one-dimensional chain. It is shown that when the first neuron is subjected to external stimuli, it fires and excites its connected neighbours, such that the neural signal may propagate along the chain favoured by the shortcuts. Moreover, there exists an optimal number of shortcuts which can lead to the most synchronous behaviour. In addition, how the region of the fraction of shortcuts varies with the coupling strength is also discussed. These results suggest that topological disorder in the neural network may play a vital role in helping information processing in living systems.     

势能面上反应途径分叉的理论及其应用

本文综述了近十几年来关于势能面上反庆途径分叉研究了进展状况；概述了势能面上反应徐径的类型及其拓扑结构；分析了势能面上反应途径分叉的理论：讨论了因分叉而引起的化学反庆以及体系的对称性破缺；研究了因振动模间的非线性耦合而引起的分叉对化学反应及分子体系红外光谱异常和粒子反转的影响，因而研究发叉现象在理论和实践上都具有重要意义。     

单分子分叉反应机理

本文提出单分子叉反应三种模式并导出其反应速率公式，由此指出，尽管单分子分叉反应总速率具有单分子反应特性，但它有竞争机制，因而不同于Ｌｉｎｄｅｍａｎｎ机理，在特殊条件下，Ｌｉｎｄｅｍａｎｎ机理只是其特例。     

电氧化甲酸反应体系的随机共振调制

采用甲酸电氧化的反应模型对随机共振的调制进行了研究。反应模型中有驱动电流和CO的饱和覆盖率两个控制参量。当弱信号和噪声同时作用于驱动电流时，固定信号强度，体系输出的脉冲间隔分布可以在合适的噪声强度时最有序，表明出现了随机共振现象。对CO的饱和覆盖率施加周期性信号的作用可以对随机共振行为进行调制，调制的结果取决于调制信号的周期及初相位。     

细胞体系中内噪声对弱信号检测的积极作用

在小尺度的生物化学反应体系中内噪声是普遍存在的,本文采用化学Langevin方程研究了细胞体系中内噪声对弱信号检测的作用. 研究发现, 在Hopf分岔点附近, 当弱信号非常小以至于不能独立地激发细胞内的钙尖峰振荡时, 内噪声能够帮助细胞内的钙振荡信号越过一个域值, 并且在一个最佳的内噪声强度下, 内噪声、内噪声诱导的钙振荡和弱信号之间会产生共振现象, 由此极大地增强了细胞体系对弱信号的检测能力. 由于内噪声是通过细胞尺度变化而改变的, 因此这种现象也说明了在对弱信号检测行为中最佳细胞尺度的存在. 研究还发现最佳的细胞尺度与真正的细胞体积是相吻合的, 并且基本不随外界刺激的改变而改变, 这具有重要的生物学意义.     

介观化学体系中的动力学尺度效应

以生命和表面催化体系为对象，研究了介观化学体系中内涨落对体系非线性动力学行为的调控作用。内涨落可以诱导随机振荡，其强度在体系处于最佳尺度时会出现一个甚至多个极大值，并且在耦合体系中会得到进一步增强，表现为尺度共振效应、尺度选择效应和双重尺度效应，揭示了介观化学体系中尺度效应的新机制。