BIOPHYSICS RESEARCH DIGEST
生物物理科研日报
2026-10-13 · 完整自然日 · 精选 17 篇(期刊 2、预印本 15)
细胞增殖的多阶段体积排斥模型
Multistage volume exclusion models for cell proliferation
Physical Review E · 第一作者:John Carlo Dimaculangan
作者以多阶段细胞周期、随机运动和体积排斥建立格点模型,并加入局部感知增殖。平均场方程与多次模拟对照解释汇合生长和侵入行波,揭示周期分布与空间限制如何共同塑造群体动力学。
推荐理由: 随机增长与排斥连接细胞个体到组织涌现,符合主线精选。
重力下惯性游动体的集体迁移与扩散
Collective migration and diffusion of inertial swimmers under gravity
Journal of Fluid Mechanics · 第一作者:Yan Xia
半稀释 squirmer 模拟显示惯性对推型拉型扩散作用相反,强惯性破坏稀弱标度;沉降引起逆重力取向,抑制推型扩散却促进拉型垂直结构、沉速及扩散,揭示重力与惯性共同调控主动悬浮液。
推荐理由: 集体游动和反常输运的机制明确,值得期刊精选。
主动涨落驱动软与生命物质中无惯性的绝对负迁移率
Active fluctuations drive inertia-free absolute negative mobility in soft and living matter
arXiv · 第一作者:K. Białas
作者研究对称分段线性周期势中的过阻尼粒子,证明额外 Poisson 主动噪声可使平均运动反向于恒定外力。结果无需惯性,打破此前对绝对负迁移率的必要条件认识,为微观主动涨落输运和分离提供理论机制。
推荐理由: 无惯性主动噪声诱导反常输运直接命中主线且贡献明确。
预印本,尚未经同行评议。
趋化诱导膨胀使质膜流化以调控 CD8 T 细胞迁移
Chemokine-induced cell swelling fluidises the plasma membrane to regulate CD8+ T cell migration
bioRxiv · 第一作者:de Boer, L. L. · 通讯作者:Erdinc Sezgin
实验发现趋化因子引发 CD8 T 细胞膨胀,在黏附依赖下形成前缘高膜流动性梯度。直接化学流化也增强迁移而无需膨胀,支持膜流动性作为体积驱动生物物理开关调控主动细胞运动。
推荐理由: 膜物态与细胞主动运动的因果联系明确,主线价值高。
预印本,尚未经同行评议。
电荷调节对纳米粒子吸附中聚电解质构象和动力学的影响
Effects of Charge Regulation on the Conformations and Dynamics of a Polyelectrolyte during Nanoparticle Adsorption
arXiv · 第一作者:Kawaljeet Kaur
聚电解质纳米粒子吸附模拟比较可调电荷与固定电荷,发现高盐时少量电荷涨落位点仍可维持强吸引、越过屏蔽壁并促进近弹道接近。结果揭示电荷调节同时改变吸附及动力学,为响应复合结构设计提供机制。
推荐理由: 电荷调节控制软物质构象和吸附动力学高度契合主线。
预印本,尚未经同行评议。
轻敲下致密液体弹珠的演化
Evolution of dense liquid marbles under light tapping
arXiv · 第一作者:Amaelle Sprocq
作者敲击密集颗粒包覆液体弹珠,测量形状、压实及应力演化,发现颗粒毛细界面重排后内压升高、有效表面张力降低。研究把颗粒敲击压实与液态曲面响应相连,揭示复合界面的非平衡组织。
推荐理由: 颗粒毛细耦合和振动压实是明确软物质贡献。
预印本,尚未经同行评议。
热传导下有效重力的分子动力学验证
Molecular-Dynamics Verification of Effective Gravity under Heat Conduction
arXiv · 第一作者:Satoshi Uruno
作者用二维 Lennard–Jones 流体分子动力学检验热传导下液气上下布局转变。独立平衡饱和压测量预测有限重力偏移,并与转变和滞回数据一致;结果支持有效重力组织弱热驱动非平衡结构。
推荐理由: 独立参数预测非平衡相布局及滞回,主线契合且贡献清楚。
预印本,尚未经同行评议。
KPZ 上临界维度:全连接图上的 KPZ 及相关方程
On the upper critical dimension of the KPZ universality class: KPZ and related equations on a fully connected graph
arXiv · 第一作者:J. M. Marcos
作者在全连接图上比较 EW、KPZ 和无张力增长方程,解析 EW 粗糙度及关联并数值检验。KPZ 有限尺寸强耦合偏离随规模增大消失,多项观测趋 EW,提示该拓扑下非线性无关,但不等同一般有限维证明。
推荐理由: 非平衡增长普适类及无限连接极限有明确主线贡献。
预印本,尚未经同行评议。
完全图上的离散界面增长模型
Discrete Lattice Models for Interface Growth on a Complete Graph
arXiv · 第一作者:J. M. Marcos
作者在完全图上模拟离散 RSOS 和弹道沉积,比较粗糙度、谱与两时关联。二者都有滞后节点左尾,而弹道模型粗糙度随规模增加并出现超快增长,区别于连续 KPZ,揭示拓扑下离散动力学的普适性差异。
推荐理由: 离散连续增长对照给出明确非平衡普适性贡献。
预印本,尚未经同行评议。
重整化群稳定性不能决定前沿选择
Renormalization-Group Stability Does Not Determine Front Selection
arXiv · 第一作者:Ko Okumura
统一重整化分析显示 FKPP 行波构成连续稳定不动点族,速度至少二的前沿均局部稳定;实际选速由初态前缘决定。该例清楚区分稳定和渐近选择,说明仅用 RG 稳定性不足以判定传播态。
推荐理由: 前沿选择与稳定判据的明确区分是主线理论价值。
预印本,尚未经同行评议。
深度介观动力学
Deep Mesoscopic Dynamics
arXiv · 第一作者:Yue Zhao
DeepMesoD 从微观轨迹学习介观自由能核与满足涨落耗散的状态依赖耗散。Ising-Kac 验证恢复已知极限,磁体系模拟保持长期稳定并识别层错耦合,显著节省时间,提供缺乏闭式方程系统的粗粒化策略。
推荐理由: 受物理结构约束的介观动力学学习具有明确主线方法贡献。
预印本,尚未经同行评议。
水中碳酸钙离子组织与聚集的分子模拟
Organisation and aggregation of calcium carbonate ions in water via molecular simulation
arXiv · 第一作者:Elizaveta Sidler
增强抽样与路径采样分离碳酸钙离子聚集和首配位层组织。浓度改变聚集规模及反应动力学,两浓度下均可经小簇或较大非晶簇形成局域有序,显示早期结晶并非单一成核路径。
推荐理由: 区分聚集与组织的自由能动力学证据直接契合软物质结晶。
预印本,尚未经同行评议。
分数扩散的大偏差、梯度流与涨落流体力学
Large deviations, gradient flows and fluctuating hydrodynamics for fractional diffusion
arXiv · 第一作者:Julien Barre
作者形式推导 Lévy 噪声平均场粒子经验测度的大偏差,独立粒子极限揭示广义梯度流结构。进一步构建分数扩散的涨落流体随机方程,数值与直接粒子动力学比较良好,连接异常输运及宏观涨落。
推荐理由: 分数扩散的梯度结构与涨落理论是明确非平衡方法贡献。
预印本,尚未经同行评议。
离子梯度塑造超分子聚合物的空间组织与动力学
Ionic gradients shape the spatial organization and dynamics of supramolecular polymers
arXiv · 第一作者:Claudio Perego
作者以恒化学势粗粒化模拟研究两种超分子聚合物对离子梯度的响应。梯度重排局域组成并产生均匀条件难以达到的活跃组装区域;局域动力学主要由局域浓度控制,支持局域准平衡并提供异质环境设计策略。
推荐理由: 梯度与可逆组装空间响应直接契合软物质,不将局域准平衡无依据称为活性。
预印本,尚未经同行评议。
受监测随机系统的宏观涨落理论
Macroscopic fluctuation theory of stochastic systems undergoing monitoring
arXiv · 第一作者:João Costa
作者扩展扩散格气的宏观涨落理论到持续粗粒监测,观测作用钉住密度剖面并可抑制或改变动力学相变。理论给出加性与凸性的充分条件,强测量时电流趋高斯,边界迁移率消失则产生异常标度。
推荐理由: 监测改变经典大偏差及动力学相变是明确非平衡理论贡献。
预印本,尚未经同行评议。
对称排斥过程的精确微观单体约化
Exact Microscopic One-Body Reduction in the Symmetric Exclusion Process
arXiv · 第一作者:Olivier Bénichou
作者证明对称排斥过程的电流密度多体关联层级在任意格点时刻精确化为单个线性方程,等价于辅助随机游走持续性问题。该约化在粗粒化前成立,给出有限时间及非平衡松弛的完整关联轮廓。
推荐理由: 相互作用输运的精确微观约化高度贴合主线并有明确贡献。
预印本,尚未经同行评议。
理论实验协同:随机返回协议下复位首次通过过程
Towards synergy between theory and experiments: First-passage processes under resetting with stochastic return protocols
arXiv · 第一作者:Ashutosh Dubey
作者为谐阱扩散粒子推导有限随机返回下首次到达时间,允许返回期探测目标。解析相图指出搜索和返回阱强度可使其优于瞬时复位,并映射已有光阱实验参数,提出可测试搜索优化条件。
推荐理由: 现实有限返回与首达优化机制直接契合随机非平衡动力学。
预印本,尚未经同行评议。
依据标题与摘要整理;论文链接指向原始出处。


