二维DNA晶体的程序化设计与自组装的研究进展

按照Watson-Crick的碱基配对原则，在理论上能够人工设计与合成DNA碱基序列并自组装成任何一维和二维结构的DNA晶体。DNA分子这种底端向上(bottom-up)的自组装模式为我们提供了一种精确合成纳米材料的方法。本文将从程序化设计、合成刚性的DNA分子瓦(DNA tile)、分子瓦自组装成二维DNA晶体以及二维DNA晶体作为模板在纳米技术中的应用等方面展开，简述这一新奇的并且有着潜在应用前景的研究领域的最新进展。     

硝胺及其甲基衍生物的从头计算研究 3: 甲硝胺及其同位素衍生物的谐性力场和振动光谱

用TEXAS从头计算程序,取STO-4-21G基组,计算了甲硝胺的谐性力场和振动光谱.直接理论计算的谐性力场经由其他分子转移来的经验校正因子校正后,提供了甲硝胺振动基频的预测.预测值和甲硝胺分子在气相中的振动光谱实验值之间的平均偏差为31cm^-1.为了获得更合适的气相甲硝胺振动力场和预测它的同位素衍生物的振动光谱,我们优化了一组新的校正因子,使理论值和实验值的平均偏差减为8.9cm^-1.用这组校正因子得到的力场预测了三个同位素衍生物的振动光谱,其同位素位移的理论预测值和实验值符合良好.     

硝酸甲酯与不同亲核试剂的SN2反应的理论研究

用从头计算和半经验分子轨道ＡＭ１方法分别对系列亲核试剂和硝酸甲酯的电子结构以及它们之间的气相ＳＮ２反应进行了理论研究，揭示了反应过程中体系的结构，能量和电荷的递变规律，由反应活化能得了这些亲核试剂的亲核性次序为：ＯＨ＾－〉Ｆ＾－〉Ｉ＾－〉ＮＯ＾－３〉ＣＮ＾－〉Ｂｒ＾－〉Ｃｌ＾－〉Ｎ＾－３。     

DNA为模板的铂纳米团簇沉积

Platinum nanoclusters were deposited along the supercoiled DNA strands after incubation of cis-(trans-1R，2R-diaminocyclohexane)(dl-camphorato)platinum(Ⅱ) (Cdp)， an analogue of the anti-tumor drug-carboplatin， with DNA and K₂PtCl₄ for 600 min and then through reduction of dimethylaminoborane (DMAB). The decrease of absorption of DNA at 260 nm indicates the coordination of Cdp and DNA. TEM and AFM were employed to characterize the morphologies and structures of platinum nanoclusters.     

化学反应Δ_rG_m的物理意义

ΔrGm是物理化学中常用的重要物理量,在相应的教材中都有一定的介绍。本文从范霍夫反应等温式出发,经简单的处理,清晰地揭示了ΔrGm的涵义:在有限体系内化学反应的ΔrGm是由两种因素贡献的,即等温等压下发生的纯化学反应的ΔrG m及等温等压下产物与反应物的混合引起的ΔmixG相迭加的结果,且后者是随反应时间不断改变的。     

INFLUENCE OF SPIN AND CHARGE FLUCTUATIONS ON THE HIGH-Tc SUPERCONDUCTIVITY

In the framework of the weak coupling theory of superconductivity, we have proved that spin and charge fluctuations in the high-T_c superconductors can pro-duce respectively, pair-breaking and pair-forming effects on the superconductivity resulting from the "generalized BCS mechanism". With the coupling constant for spin fluctuations larger than that for charge fluctuations, they combine to produce a temperature-dependent effective pair-breaking effect, which makes T_c decrease more rapidly than Δ(0), the superconducting gap at T=0, and therefore, enhances the ratio 2Δ(0)/T_c. This provides a reasonable physical interpretation for the relevant experimental results.     

相位调制微波光传输链路特性分析（特邀）

常规的微波光子系统采用强度调制方式实现微波信号的电光转换,由于调制器采用马赫-曾德尔干涉结构(MZI),系统性能不仅受到自身正弦响应特性的制约,而且需要进行偏置点控制,因此存在动态范围受限、系统控制复杂以及3 dB固有损耗带来的效率不足的问题,而采用相位调制可避免该问题。围绕相位调制光传输链路,为了完成相位调制信号的光电解调,文章提出采用薄膜滤波器通过边带抑制与边带选通两种方式实现相位调制到强度调制的转换,并分析了链路射频性能与器件参数之间的映射关系。实测对比了相位调制与常规强度调制链路之间的传输特性,通过分析可知,在相同链路配置条件下,相位调制链路具有更高的传输效率,而且光滤波带来的均衡作用,使得相位调制链路的3 dB带宽比强度调制链路大两倍。     

基于FPGA的脉冲神经网络模型设计与实现

现有的脉冲神经网络模型软件模拟通常具有处理速度慢、功耗高的缺点,同时利用硬件电路实现则具有开发难度大、灵活性差的缺点.为了探索合理实现脉冲神经网络模型的途径,在己有研究成果的基础上综合考虑两种方案的优缺点,提出了利用软件库模拟脉冲神经元数学模型以及网络的拓扑结构、并将网络运行时的关键计算任务以计算内核的方式交由基于OpenCL的FPGA并行计算的新思路.主要工作为:使用模块开发方式对脉冲神经网络软件开发库和OpenCL开发库进行了扩展、并将软件开发库中的重要模块重构成FPGA计算内核,使得软件开发库能够调用FPGA执行计算任务,最终达到利用两个库构建运行网络模型时能够同时满足易于开发、灵活性高、处理速度快、功耗低等要求的目的.基于MNIST图像数据集的图像分类实验表明,同一网络模型拓扑结构下,与在GPU上的软件模拟相比,提出方案的图像分类准确率并没有下降,同时以略微牺牲运行性能为代价,参考功率降低了约63.6%.     

基于改进Kalman滤波模型的扫描合成孔径雷达图像扇贝效应校正方法

星载扫描合成孔径雷达(ScanSAR)采取Burst工作模式,该模式在获得宽幅测绘能力的同时,也导致图像中产生了固有的扇贝效应,严重影响图像的视觉效果和定量应用。该文结合对ScanSAR图像方位向统计特性的分析,针对现有滤波模型稳定性差和时间复杂度高等缺点,提出了一种改进的Kalman滤波模型,对图像方位向标准差和均值进行滤波以校正扇贝条纹。在高分三号(GF-3)卫星获取的真实ScanSAR图像上的校正结果验证了改进算法的有效性和高效性,此外在建筑群和海陆交界等复杂场景图像上的实验结果表明,改进算法具有较强的鲁棒性。