BIOPHYSICS RESEARCH DIGEST
生物物理科研日报
2026-11-05 · 完整自然日 · 精选 23 篇（期刊 12、预印本 11）
多组分液体中的亚稳相分离与信息检索
Metastable Phase Separation and Information Retrieval in Multicomponent Liquids
Physical Review X · 第一作者：Davide Marcato
作者建立亚稳相分离的一般热力学形式，并将其应用于高阶相互作用混合物和可存储组成信息的 Hopfield 液体。理论与空间模拟显示，部分线索可通过成核亚稳相检索特定组成，提示复杂生物液体可能利用相分离实现信息处理。
推荐理由： 将多组分相分离、亚稳性和信息存储统一起来，是生物软物质方向的重要理论工作。
远离平衡 Bose–Einstein 凝聚过程中 Vinen 湍流的观测
Observation of Vinen Turbulence during Far-from-Equilibrium Bose-Einstein Condensation
Physical Review Letters · 第一作者：Sebastian J. Morris
作者在均匀三维原子 Bose 气体中直接观察随机取向涡线，并测量涡线长度密度的衰减。结果符合 Vinen 超量子湍流预测，且大尺度衰减对相互作用强度不敏感，与不可压流体和超流氦中的行为相似。
推荐理由： 实验捕捉远离平衡量子流体的涡线湍流与弛豫，和非平衡流体主线高度相关。
系统性硬化症患者单核细胞的力学感知失调与皮肤炎症相关
Dysregulation of mechanosensing signaling in monocytes of patients with systemic sclerosis is associated with skin inflammation
Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者：Vidyanath Chaudhary
作者用不同刚度的胶原水凝胶模拟正常和纤维化皮肤，发现高刚度可通过染色质重塑和 SP1 依赖通路激活人单核细胞，而非经典 YAP/TAZ 或 PIEZO1 轴。患者细胞对高刚度呈夸大的炎症响应，并削弱修复与抗纤维化程序。
推荐理由： 直接连接组织刚度、免疫细胞力学感知和疾病炎症，是生物力学与软物质的重要交叉成果。
间歇气—液重排控制多孔介质中的气体混合
Intermittent gas–liquid rearrangement controls the mixing of gases in porous media
Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者：Samuel J. Jackson
作者用四维 X 射线同时成像砂岩中气体组成与气液多相流，发现混合并非平滑扩散：初期由水隔开的气体形成组分差异，随后间歇界面重排迅速连通并混合，最终转为受限扩散和多组分 Ostwald 熟化。
推荐理由： 直接揭示孔隙尺度间歇界面事件如何控制宏观混合，兼具多相软物质和非平衡流体意义。
三水翼群游效率由涡捕获而非尾流跟随决定
Rather than drafting, vortex capture dictates efficiency in three-hydrofoil schools
Journal of Fluid Mechanics · 第一作者：Pedro C. Ormonde
作者对三片俯仰水翼编队开展三维实验，测得集体推力和效率较孤立水翼分别提高 58% 和 24%。最佳表现来自跟随翼直接捕获领航翼涡，而非位于低速尾流；最优相位由实际尾流波长决定，紧凑高效队形可能需要主动控制维持。
推荐理由： 直接揭示集体游动中涡—体相互作用的增益机制，兼具活性流体与生物流体力学意义。
用于弹热制冷的低成本超高疲劳寿命堆叠多孔 NiTi 结构
Stacked porous NiTi structure with low cost and ultrahigh fatigue life for elastocaloric cooling
Science · 第一作者：Changfeng Su
作者提出冲压—堆叠工艺制造多孔 NiTi 蜂窝层状结构，兼顾换热、抗屈曲与耐疲劳；样品承受超过一亿次压缩循环并达到较高比制冷功率。
推荐理由： 相变材料、结构力学和循环稳定性对软材料与能源器件有明确参考价值。
通过精确调控定向结晶制备高强水凝胶
Strong hydrogels through precisely oriented crystallization regulation
Nature Communications · 第一作者：Langchen Yan
作者通过碱诱导链活化、超拉伸取向和甘油—海水致密化构建高取向晶体水凝胶；完全水合材料同时实现高强度、模量和断裂能，显示结晶网络对承载与耗散的协同作用。
推荐理由： 晶体交联、链取向和强韧化机制明确，是值得关注的软材料工作。
折纸启发模块化架构实现三进制计算
Toward Ternary Computing Enabled by Origami-Inspired Modular Architectures
Nature Communications · 第一作者：Xiaolei Wang
作者利用 Kresling 折纸的多稳态与扭转转变编码离散信号，在输入输出解耦架构中实现二进制和三进制逻辑门及加法器。该平台把几何运动学直接转化为可编程机械计算。
推荐理由： 多稳态折纸、几何力学与机械信息处理结合紧密，值得软结构研究者关注。
卤化物钙钛矿中的极化孪晶壁
Polarized twin walls in a halide perovskite
Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者：Weilun Li
作者用低剂量扫描透射电镜观察 CsPbI3 薄膜，发现非极性体相中的 {110} 孪晶壁出现局域 Pb 位移和类铁电极化，而 {112} 壁表现不同结构自由度。
推荐理由： 局域极化界面与畴壁工程对软凝聚态和材料缺陷研究值得关注。
超厚弹性梁的拉伸与弯曲
Stretching and bending of very thick elastic beams
Physical Review E · 第一作者：Shiheng Zhao
作者计算超厚弹性梁在小中线变形下的有效拉伸与弯曲模量，发现两者随厚度增加而软化，但比值近似保持不变，从而解释为何薄梁分解仍可用于厚结构。
推荐理由： 为细胞片层等厚弹性对象提供连续介质力学依据，值得软物质研究者关注。
含双相颗粒热对流中增强传热的饱和
Saturation of enhanced heat transport in thermal convection in the presence of bi-phasic particles
Journal of Fluid Mechanics · 第一作者：Mu Wang
作者在 Rayleigh–Bénard 对流中加入少量低沸点双相颗粒，发现传热增强在过热度超过约 2°C 后出现饱和平台。流动可视化显示颗粒被限制于上部过冷层，随过热度增加其运动距离缩短，造成上层局部传热效率下降并与下层增强相抵。
推荐理由： 相变颗粒、湍流对流和几何分层耦合明确，是值得日报关注的非平衡多相流研究。
浸没柔性茎秆方阵中的流固耦合
Fluid–structure interaction in a square array of submerged flexible stems
Journal of Fluid Mechanics · 第一作者：Weilin Chen
作者用直接数值模拟研究柔性茎秆阵列，识别近刚性、频率锁定和大变形不规则三种动力学区间；中等柔性时共振振动显著改变流场并产生最高耗散效率，同时重分配近床动量与剪切。
推荐理由： 柔性结构、锁定和湍流输运耦合清晰，对软物质流固相互作用值得关注。
利用趋光记忆控制微藻种群
Controlling microalgae populations by phototactic memory
arXiv · 第一作者：Gianni Jacucci
作者将莱茵衣藻置于环形光场，发现细胞在照明区中心而非强度峰值聚集。单细胞追踪、群体实验、模拟和解析模型共同表明，正负趋光切换需要有限记忆时间；该内在时间尺度与光场几何及主动运动持续性耦合，从而在无物理围 confinement 下控制群体定位。
推荐理由： 直接揭示单细胞感知记忆如何塑造活性群体组织，实验与模型结合，和活性物质主线高度契合。
预印本，尚未经同行评议。
从三角晶格上的跑—停粒子推导主动模型 B+
Active model B+ from run-and-tumble particles on a triangular lattice
arXiv · 第一作者：Abir Bhowmick
作者对六极性六角晶格气体给出精确水动力学，并通过完整梯度展开和角谐波消除严格导出主动模型 B+，全部系数由 Péclet 数确定。理论预言临界点外出现反 Ostwald 熟化，模拟观察到长寿命气泡态。
推荐理由： 从微观主动粒子到 AMB+ 场论并固定全部系数，直接推进运动诱导相分离理论。
预印本，尚未经同行评议。
恒密度鸟群中的涌现对称性
Emergent Symmetry in Constant-Density Flocks
arXiv · 第一作者：Hugues Chaté
作者研究二维恒密度鸟群有序相的角度 Goldstone 模，补入此前忽略的项后发现其大尺度方程具有剪切与 Galilean 推进组合的不变性。该对称性虽在裸方程中破缺，却在唯一吸引固定点恢复；相应 Ward 恒等式精确确定标度指数，并获数值验证。
推荐理由： 直接给出集体运动长波理论中的涌现对称性和精确标度，是活性物质主线的重要理论结果。
预印本，尚未经同行评议。
从少量轨迹学习集体运动的可解释多体相互作用定律
Interpretable many-body interaction laws for collective motion from few trajectories
arXiv · 第一作者：Timon S. Gutleb
作者提出方向原子簇展开，把自推进个体加速度系统分解为一体、二体、三体及更高阶贡献。该方法用少量模拟轨迹恢复已知相互作用，并在斑马鱼和金色鲤真实数据中得到更稳定、可解释的规律，显示高密度下三体项会抵消成对响应。
推荐理由： 直接解决集体运动中多体相互作用的可解释推断，兼具活性物质方法与生物数据价值。
预印本，尚未经同行评议。
波塌缩增殖作为反常耗散与自发随机性的机制
Wave collapse proliferation as a mechanism for anomalous dissipation and spontaneous stochasticity
arXiv · 第一作者：Wandrille Ruffenach
作者研究具有有限时波塌缩的非线性色散方程，比较耗散与保守正则化。数值结果显示，单次塌缩在无黏极限中作用消失，但塌缩事件数随正则化减弱而发散，从而维持耗散并阻止唯一极限解；微弱随机扰动下仍出现稳定统计极限。
推荐理由： 为反常耗散和自发随机性提供统一的事件增殖机制，直接相关于非平衡湍流核心问题。
预印本，尚未经同行评议。
多组分混合物中的亚稳相分离与信息检索
Metastable phase separation and information retrieval in multicomponent mixtures
arXiv · 第一作者：Davide Marcato
作者建立亚稳相分离的一般热力学形式，并应用于具有高阶相互作用的二元混合物和可存储组成信息的 Hopfield 液体。解析理论与空间模拟表明，部分线索可通过成核亚稳相触发特定相组成，提示复杂生物液体可能借相分离检索信息。
推荐理由： 把多组分相分离、亚稳性和信息存储直接联系起来，对生物软物质与凝聚体理论高度相关。
预印本，尚未经同行评议。
液滴撞击液池时的反弹或融合
Bouncing or Merging in Drop-Bath Impacts
arXiv · 第一作者：Peter Lewin-Jones
作者建立耦合弯曲气膜润滑、范德华分离压和气体动理学效应的有限元模型，并用独立测量材料参数首次定量复现实验中的反弹—融合临界速度。模型还预测低气压及浅液池下随深度变化出现反弹—融合交替转变。
推荐理由： 液滴碰撞、纳米气膜破裂和界面动力学直接属于软物质与非平衡流体核心问题。
预印本，尚未经同行评议。
驱动耗散光子凝聚体中的涌现热行为、同步与非厄米相变
Emergent thermal behavior, synchronization, and non-Hermitian phase transitions in driven-dissipative photon condensates
arXiv · 第一作者：Moritz Janning
作者用 Lindblad 主方程统一处理亚稳光子凝聚体及其涨落，报告持续驱动下的准稳态仍呈现平衡式尺度涨落和 Bose–Einstein 光子数分布；线性稳定性分析进一步揭示多个例外点及与弛豫相关的非厄米相变。
推荐理由： 驱动耗散凝聚、涨落与非厄米动力学直接属于非平衡物理核心问题。
预印本，尚未经同行评议。
受控扫掠随机速度模型中的 Richardson 色散与反常耗散
Richardson dispersion and anomalous dissipation for the random velocity model with controlled sweeping
arXiv · 第一作者：Charles Fefferman
作者为具有受控扫掠的随机 Hölder 连续速度场严格建立 Richardson 粒子分离律，即均方间距随时间呈立方增长，并证明相应被动示踪物存在反常耗散。尽管摘要简短，结果直接连接湍流多粒子色散与无黏极限耗散。
推荐理由： 同时给出 Richardson 标度和反常耗散的理论结果，属于非平衡湍流的核心问题。
预印本，尚未经同行评议。
有限开放楔形中的一级凝结与弯月面钉扎
First-order condensation and meniscus pinning in finite open wedges
arXiv · 第一作者：Jiří Janek
作者用经典密度泛函理论研究对称和非对称有限开放楔中的一级凝结，验证多种钉扎弯月面形态及重入转变。部分润湿下微观相界与宏观理论近乎定量一致；完全润湿时吸附液膜改变有效几何并扩大单钉扎区。
推荐理由： 毛细凝结、限域润湿与弯月面钉扎是软物质主线问题，理论对照具体。
预印本，尚未经同行评议。
大型非互易复杂系统中平衡点的典型数目与稳定性
Typical number and stability of equilibria in large non-reciprocal complex systems
arXiv · 第一作者：Bertrand Lacroix-A-Chez-Toine
作者研究含可调非互易随机力场的大自由度动力系统，计算按稳定性指标分辨的淬火复杂度。结果显示除完全非互易极限外，典型平衡点数指数上少于平均计数；互易性增强会放大差距，并破坏退火层面的普适性。
推荐理由： 非互易作用、复杂能景与稳定性统计直接属于非平衡复杂系统的重要理论问题。
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。