Functional Interdependence in Coupled Dissipative Structures: Physical Foundations of Biological Coordination

Coordination within and between organisms is one of the most complex abilities of living systems, requiring the concerted regulation of many physiological constituents, and this complexity can be particularly difficult to explain by appealing to physics. A valuable framework for understanding biological coordination is the coordinative structure, a self-organized assembly of physiological elements that collectively performs a specific function. Coordinative structures are characterized by three properties: (1) multiple coupled components, (2) soft-assembly, and (3) functional organization. Coordinative structures have been hypothesized to be specific instantiations of dissipative structures, non-equilibrium, self-organized, physical systems exhibiting complex pattern formation in structure and behaviors. We pursued this hypothesis by testing for these three properties of coordinative structures in an electrically-driven dissipative structure. Our system demonstrates dynamic reorganization in response to functional perturbation, a behavior of coordinative structures called reciprocal compensation. Reciprocal compensation is corroborated by a dynamical systems model of the underlying physics. This coordinated activity of the system appears to derive from the system’s intrinsic end-directed behavior to maximize the rate of entropy production. The paper includes three primary components: (1) empirical data on emergent coordinated phenomena in a physical system, (2) computational simulations of this physical system, and (3) theoretical evaluation of the empirical and simulated results in the context of physics and the life sciences. This study reveals similarities between an electrically-driven dissipative structure that exhibits end-directed behavior and the goal-oriented behaviors of more complex living systems.     

城市湿地与城市生态安全关系初探

在分析城市生态安全范畴的基础上,阐明了城市湿地在城市生态安全中的作用和地位,提出了城市湿地目前存在的主要问题和对策.分析成果将增强人们对城市湿地与城市生态安全之间关系的认识,为开展城市湿地的科学保护、建设、开发活动,维护城市生态安全和促进城市可持续发展提供依据.     

质子与原子核碰撞J/ψ产生过程中的能量损失效应

在考虑初态部分子分布函数核效应、入射质子的能量损失效应,以及末态粲夸克对能量损失效应的基础上,对质子-原子核碰撞J/ψ产生过程的微分截面比RW/Be(xF)进行了领头阶的唯象分析,并与E866实验数据中代表J/ψ粒子在靶核外产生的实验数据进行比较,确定了粲夸克对的能量损失值(0.69±0.23)Ge V/fm.研究结果表明:当J/ψ粒子在靶核外形成时,末态粲夸克对的能量损失效应是影响J/ψ粒子产额压低的主要核效应;当xF较大时,初态入射质子的能量损失效应也是不可忽略的.     

运用命题产生法探寻东巴文的性质

学术界对于东巴文的性质众说纷纭,有象形文字、图画文字、语段文字等多种观点,但大多缺乏实证研究。运用命题产生法,先让东巴将东巴经文翻译为汉语,然后计数不同东巴的译文之字数和命题数,再与标准译文加以比较。结果表明,东巴的译文无论是字数还是命题数,都与标准译文有显著差异,说明东巴文并非是一字一意的意音文字,它在性质上接近于图画文字,在文句组织上属于语段文字。东巴文在表意上还具有相当程度的不确定性,正处在由图画文字向形意文字过渡的阶段。由于东巴文的这一特点,使得东巴对于东巴经的解读和翻译具有看图说话的性质。     

先张及后张预应力矩形梁疲劳受力性能研究

折线配筋预应力混凝土先张梁采用合理的布筋方式,克服传统直线先张法布筋方式与结构的实际受力特点不相适应的缺点,增加了跨度;同时避免了后张法在耐久性和施工工艺等方面缺陷,有效地控制了梁端斜裂缝的出现.通过室内试验验证,折线配筋预应力混凝土梁提高了梁体的疲劳受力性能,能够较好地延长桥梁使用寿命.     

绵阳工业园区土地集约利用度评价与潜力测算

依据《开发区土地集约利用评价规程(2014年)》,选取8个与工业园区土地集约利用潜力相关的评价指标,构建"产城融合型"工业园区土地集约利用评价指标体系,包括土地利用状况、用地效益和管理绩效3个方面,运用特尔斐法和目标值等方法确定指标权重,对工业园区土地集约利用情况进行评价,并对土地利用潜力进行测算。结论显示:该工业园区土地集约度分值为88.40,土地集约利用扩展潜力、结构潜力、强度潜力分别为:449.24hm2、266.99hm2、120hm2,表明开发区土地集约利用情况较好,土地集约利用潜力仍有较大空间。     

太阳能光催化制氢体系研究进展

世界经济的迅猛发展,在促进人们生活水平飞速提升的同时也造成了全球日益严重的能源短缺和环境污染.氢作为一种能源载体,能量密度高,可储可运,且燃烧后唯一产物是水,不污染环境,被认为是今后理想的无污染可再生替代能源.利用太阳能光催化制氢通过把太阳能转化为氢能,能够实现能源的无污染生产、储存、运输和使用,正日益受到国际社会的高度关注,被认为是解决能源及环境问题的最佳途径之一.依据光催化制氢时是否添加牺牲剂及添加牺牲剂的种类,对光催化制氢体系进行了分类,并分别概述了不同体系的研究进展,并对太阳能光催化制氢的未来发展进行了展望.     

基于全景视觉的目标跟踪方法研究

文章充分利用全景视觉具有360°视域的特点,将其引入视频监控领域,提出了一种基于全景视觉的目标跟踪方法。该方法基于多摄像机跟踪的思想,通过分析全景视觉的构造,将其分解为基于静态相关联多相机的跟踪。通过划分视场分界线,确定摄像机间的重叠区域,并对摄像机间相互关联关系进行描述和判断。当目标进入重叠区域时,通过同一目标在相邻视域中的关联实现目标交接,以达到在整个全景视觉中实现目标连续跟踪的目的。以全景视频中的行人跟踪为例,对文中所提的跟踪方法进行验证。实验结果表明,该方法可以有效解决多相机间的目标交接问题,实现全景视觉下目标的连续跟踪。     

复合场中的滚轮线

带电质点在正交的匀强电场(重力场)和匀强磁场中运动,轨迹为滚轮线.处理滚轮线问题的关键是构造匀速直线运动以平衡电场力(重力),从而将带电质点的运动分解为匀速直线运动和匀速圆周运动,简化问题的处理过程.