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BIOPHYSICS RESEARCH DIGEST

生物物理科研日报

2026-10-21 · 完整自然日 · 精选 34 篇(期刊 23、预印本 11)

精选 01 · 期刊 · Physical Review E

主动自相互作用异聚合物的动力学平均场理论

Dynamical mean-field theory of active, self-interacting heteropolymers

Physical Review E · 第一作者:Andriy Goychuk

非线性动力学平均场理论统一描述异质单体主动踢、相关主动流、非互易耦合、流体与接触相互作用下聚合物构象和涨落,并预测染色质由卷曲、膨胀到超致密分形态的跨越标度。

推荐理由: 直接针对主动异聚合物和染色质的统一解析框架,和活性、软物质及生物物理主线高度契合。

精选 02 · 期刊 · Nature Communications

配体式与溶剂式脂质调控的浓度依赖切换

Concentration‑dependent switching between ligand‑like and solvent‑like lipid regulation in a model ion channel

Nature Communications · 第一作者:Ashley J. Newton

重构膜中的离子通道实验显示低浓度磷脂酸以协同位点配体方式调控,而磷脂酰乙醇胺呈线性膜溶剂效应;脂质浓度定量区分两种机制。

推荐理由: 直接揭示膜组成、构象系综与蛋白功能的物理耦合,是膜生物物理的重要结果。

精选 03 · 期刊 · Proceedings of the National Academy of Sciences

信号凝聚体组织 CD28 共刺激并受 PD- 1 拮抗

CD28 costimulation is organized by signaling condensates and counteracted by PD-1

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者:Hui Chen

重构与细胞实验显示 CD28 胞内区和 Lck 通过凝聚组织共刺激信号,而双磷酸化 PD- 1 竞争结合并溶解凝聚体;据此设计的 CD28 突变体提高 CAR 细胞抗抑制能力。

推荐理由: 把相分离凝聚机制与免疫信号功能和工程改造直接联系,是生物凝聚体物理的重要期刊成果。

精选 04 · 期刊 · Proceedings of the National Academy of Sciences

大分子缔合产生的组分分散性决定相反电荷多离子的液液相分离

Macromolecular association creates dispersity of components that determines liquid–liquid phase separation of oppositely charged polyions

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者:Matthias Ballauff

实验数据再分析表明,相反电荷多离子在均相溶液中的缔合产生组分分散性,使液液相分离出现开放互溶间隙并令共存相组成依赖初始聚合物体积分数。

推荐理由: 指出生物凝聚体模型中常被忽视的缔合分散性效应,直接关系复杂共沉淀和相图解释。

精选 05 · 期刊 · Physical Review E

挠曲电驱动的弯曲弹性软化导致极性流体自发手性破缺

Flexoelectricity-driven softening of bend elasticity leads to spontaneous chiral symmetry breaking in a polar fluid

Physical Review E · 第一作者:Aitor Erkoreka

介电、光散射和小角 X 射线实验显示,极性流体接近扭曲弯曲铁电向列相时弯曲弹性常数软化并出现集体介电模;理论将其归因于极化—弯曲耦合驱动的挠曲电转变。

推荐理由: 直接解释无手性分子极性流体的自发手性破缺,是液晶软物质的重要机制结果。

精选 06 · 期刊 · Journal of Fluid Mechanics

两类模型微泳者流体相互作用的半解析求解

A semi-analytical approach to resolving hydrodynamic interactions between two model microswimmers

Journal of Fluid Mechanics · 第一作者:Xinyi Yang

边界配点法覆盖任意取向与间距的球形 squirmer 对,给出力、矩和应力偶数据库并弥合近场与远场近似。

推荐理由: 直接服务活性悬浮液集体动力学与流变建模。

精选 07 · 期刊 · Nature

酶嵌入聚酯加速深海生物降解

Enzyme-embedded polyesters for accelerated biodegradation in the deep sea

Nature · 第一作者:QiuYuan Huang

少量酶热嵌入多种可堆肥聚酯,在沿岸和深海显著加速降解,同时保持机械性能。

推荐理由: 把聚合物材料设计、酶动力学和环境条件结合,应用与软材料价值突出。

精选 08 · 期刊 · Nature Physics

滑移铁电体中超越振幅饱和的相干声子控制

Coherent phonon control beyond amplitude saturation in a sliding ferroelectric

Nature Physics · 第一作者:Jan Gerrit Horstmann

双脉冲定时避开相互抵消的电子—声子通道,在固定总能量下放大层间滑移声子并进入远离平衡的非谐耦合区。

推荐理由: 期刊实验清晰展示强驱晶格的非线性控制。

精选 09 · 期刊 · Nature Biotechnology

用于人细胞全转录组单细胞 RNA 记录的 Recordanelle

Recordanelles for transcriptome-wide single-cell RNA recording in human cells

Nature Biotechnology · 第一作者:Christopher D. Reinkemeier

合成细胞器由膜锚、凝聚体组装器和 poly(A) 结合蛋白组成,可招募并保护大部分 mRNA 数日,保存瞬态转录历史。

推荐理由: 以工程凝聚体实现时间积分式细胞记录,生物凝聚体与合成生物交叉新颖。

精选 10 · 期刊 · Physical Review X

Lindblad 谱与稳态的张量网络框架

Tensor-Network Framework for Lindbladian Spectra and Steady States

Physical Review X · 第一作者:Philipp Westhoff

张量网络框架计算大尺度开放量子系统 Lindblad 算符的稳态和低激发谱,并在耗散驱动 Bose-Hubbard 模型中发现与 KPZ 超扩散一致的异常弛豫。

推荐理由: 对非平衡开放多体系统提供有力方法,KPZ 动力学也具统计物理交叉价值。

精选 11 · 期刊 · Physical Review X

近可积动力学的广义 BBGKY 层级

Generalized Bogoliubov-Born-Green-Kirkwood-Yvon Hierarchy for Near-Integrable Dynamics

Physical Review X · 第一作者:Leonardo Biagetti

广义 BBGKY 层级以近可积模型准粒子密度及关联描述长尺度动力学,模拟显示单粒子分布玻尔兹曼式弛豫而高阶关联长期非热。

推荐理由: 统一强局域相互作用与长程碰撞,非平衡多体方法价值高。

精选 12 · 期刊 · Science Robotics

用谱群体机器人“听见”场地形状

Hearing the shape of an arena with spectral swarm robotics

Science Robotics · 第一作者:Leo Cazenille

机器人群通过局域扩散估计拉普拉斯谱不变量,在两种硬件平台上仅凭局域交互识别全局场地形状。

推荐理由: 局域信息产生全局几何认知,对集体行为建模有直接启发。

精选 13 · 期刊 · Nature Communications

应变工程与 UV 可调胶带制备高密度定向石墨烯纳米卷

Strain-engineered fabrication of high-density aligned graphene-based nanoscrolls via UV-tunable adhesive tapes

Nature Communications · 第一作者:Maki Nakatani

释放预应变可形成方向和手性角受控的高密度石墨烯及异质纳米卷。

推荐理由: 形变驱动自组装与一维纳米结构具有软物质交叉价值。

精选 14 · 期刊 · Nature Communications

三维球体中的 Cell Painting 高内涵形态分析

High-content morphological profiling by Cell Painting in 3D spheroids

Nature Communications · 第一作者:Christa Ringers

组织透明与自动聚焦实现完整球体内单细胞分辨的 384 孔成像,并区分二维中相似的药物效应。

推荐理由: 三维细胞组织成像和形态表型分析有方法价值。

精选 15 · 期刊 · Nature Communications

慢性 TFE3 激活导致代谢僵化、溶酶体失败和细胞—基质失稳

Chronic TFE3 activation in TFE3-associated neurodevelopmental disorder drives metabolic rigidity, lysosomal failure, and cell-extracellular matrix destabilization

Nature Communications · 第一作者:José A. Martina

患者成纤维细胞显示持续 TFE3 核定位造成氧化代谢依赖、溶酶体功能障碍、黏附成熟和迁移缺陷。

推荐理由: 细胞力学界面与代谢稳态有交叉价值。

精选 16 · 期刊 · Nature Communications

热雕刻纳米限域单原子空腔实现近统一选择性尿素电合成

Thermal sculpting of nanoconfined single-atom cavities enables urea electrosynthesis with near-unity selectivity

Nature Communications · 第一作者:Boxuan Yang

可编程气化形成匹配尺度空腔,调控局域电场和中间体以提高 C–N 耦合选择性。

推荐理由: 纳米限域与界面反应设计具有材料物理价值。

精选 17 · 期刊 · Proceedings of the National Academy of Sciences

用化学位移约束增强无序蛋白系综的粗粒化模拟

Enhancing simulations of disordered protein ensembles with chemical shift restraints in coarse-grained models

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者:Mina Cullen

神经网络把粗粒化构象映射到 NMR 化学位移,使单珠蛋白模型能够按实验约束采样无序蛋白及凝聚体中的瞬态二级结构。

推荐理由: 直接改进无序蛋白与凝聚体的粗粒化建模,具有软物质和生物物理方法价值。

精选 18 · 期刊 · Proceedings of the National Academy of Sciences

冷冻电镜断层成像揭示利什曼原虫鞭毛结构

Unveiling the structure of <i>Leishmania</i> flagella through cryoelectron tomography

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者:Dylan Wilburn

冷冻电镜断层成像解析利什曼原虫鞭毛 96 纳米重复和旁鞭毛杆,揭示多种双联微管特异且不对称的连接结构。

推荐理由: 微管马达结构与鞭毛运动相关,对细胞机械生物物理有具体价值。

精选 19 · 期刊 · Proceedings of the National Academy of Sciences

促进变构蛋白折叠切换的低丰度嵌合中间态结构

Structure of a sparsely populated chimeric intermediate that facilitates fold-switching of a metamorphic protein

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者:Bodhisatwa Nandi

多核 NMR 捕获淋巴趋化因子折叠切换路径上低丰度嵌合中间态,其结构结合两个终态的不同层级特征。

推荐理由: 直接解析稀有构象与蛋白折叠能景,具有分子生物物理价值。

精选 20 · 期刊 · Proceedings of the National Academy of Sciences

自由与水凝胶封装蓝细菌工程蛋白分泌的信号肽

Signal peptides for engineered protein secretion by free and hydrogel-encapsulated cyanobacteria

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者:Nathan T. Soulier

筛选的信号肽可驱动蓝细菌分泌异源酶;海藻酸盐水凝胶封装活细胞仍能释放足量漆酶处理染料。

推荐理由: 工程活材料把细胞分泌与水凝胶耦合,具有软物质和合成生物交叉价值。

精选 21 · 期刊 · Science Robotics

结构偏置实现机器人群强化学习的可靠仿真到现实迁移

Structural bias enables reliable sim-to-real transfer in reinforcement learning for robot swarms

Science Robotics · 第一作者:Ilyes Gharbi

结构约束的多智能体强化学习让 20 台实体机器人在五类任务中实现可靠仿真到现实迁移。

推荐理由: 强调模块化局域行为与集体控制,和群体运动研究具有方法交叉。

精选 22 · 期刊 · Physical Review E

磁性多核粒子的动态磁响应:竞争各向异性

Dynamic magnetic response of magnetic multicore particles: Competing anisotropies

Physical Review E · 第一作者:Vladimir Zverev

布朗动力学和理论表明,多核磁粒子的伸长会在强偶极耦合下拓宽弛豫谱并把耗散移向低频,从而显著提高低频比损耗功率。

推荐理由: 颗粒形状、偶极关联和弛豫的联系对磁性软物质及热疗设计有价值。

精选 23 · 期刊 · Journal of Fluid Mechanics

湍流驱动气泡破裂中的快慢表面活性剂

Fast and slow surfactants in turbulence-driven bubble breakup

Journal of Fluid Mechanics · 第一作者:Zhan Wu

实验显示仅吸附足够快的表面活性剂会显著增加 Hinze 尺度以下气泡数并改变尺寸分布。

推荐理由: 揭示界面动力学时间尺度如何控制湍流碎裂。

精选 24 · 预印本 · arXiv

可压缩活性流体的空间控制

Spatial Control of Compressible Active Fluids

arXiv · 第一作者:Yu-Chuan Cheng

实验与连续理论研究正弦空间活动性图案下的可压缩微管活性流体:微管在低活动区富集,密度差受波长控制;短波长跨区涡旋抑制调制,长波长局域涡旋允许密度对比形成。

推荐理由: 以最小可压缩活性流体模型定量复现实验并给出空间控制失效的尺度限制,是活性流体主线的重要结果。

预印本,尚未经同行评议。

精选 25 · 预印本 · arXiv

用双稳态纳米结构控制能量递送

Controlling energy delivery with bistable nanostructures

arXiv · 第一作者:Andreas Ehrmann

模型设计相互耦合的低势垒松弛通道,使高能纳米结构在朗之万模拟中反复驱动目标远离平衡并做功。

推荐理由: 纯物理的合成纳米机器供能机制新颖,直接联系非平衡软物质。

预印本,尚未经同行评议。

精选 26 · 预印本 · arXiv

活性摩擦非布朗悬浮液中的可调剪切增稠

Tunable shear thickening in active frictional non-Brownian suspensions

arXiv · 第一作者:Bhanu Prasad Bhowmik

粒子模拟显示自推进与摩擦接触竞争,可在交叉活动度以下使高应力体系去增稠,并以无量纲主动应力统一标度、调控剪切堵塞边界。

推荐理由: 直接处理活性致密颗粒流变和堵塞,主线高度相关。

预印本,尚未经同行评议。

精选 27 · 预印本 · arXiv

主动和受驱粒子接触引起的形态失稳与负几何摩擦

Morphological instability and negative geometric friction from contact with active and driven particles

arXiv · 第一作者:Forouh Maleki

理论显示形变基底上的过阻尼粒子产生几何摩擦;在主动或受驱条件下动力学响应可令摩擦变负,软化基底并促进内陷或外翻,而平衡态摩擦保持为正。

推荐理由: 提出活性物质重塑环境的新机制,直接连接非平衡响应、几何与形态失稳。

预印本,尚未经同行评议。

精选 28 · 预印本 · arXiv

取向挫折驱动各向异性粒子在液体迷宫中增强扩散

Orientational frustration drives enhanced diffusion of anisotropic particles in a liquid labyrinth

arXiv · 第一作者:Rohit Mangalwedhekar

三维单粒子跟踪显示长纳米管虽更易困陷,却会动态对准狭窄通道而高效逃逸,使逃逸时间对长度异常不敏感。

推荐理由: 揭示几何约束下取向—平移耦合的新输运机制。

预印本,尚未经同行评议。

精选 29 · 预印本 · arXiv

通过微凝胶粒子刚度调控胶体玻璃的热记忆与耗散

Tuning Thermal Memory and Dissipation in Colloidal Glasses via Microgel Particle Stiffness

arXiv · 第一作者:Sonali Vasant Kawale

振荡流变与冷冻成像显示,微凝胶刚度非单调控制 Kovacs 记忆:过软快速适应、过硬动力学冻结,而中等刚度最大化路径不对称与耗散。

推荐理由: 直接揭示胶体玻璃中颗粒力学对非平衡记忆和能景遍历的控制。

预印本,尚未经同行评议。

精选 30 · 预印本 · arXiv

含时延双稳态主动粒子的随机共振

Stochastic resonance in time-delayed bistable active particles

arXiv · 第一作者:Antonio A. Valido

解析与数值研究含延迟反馈的双稳态主动粒子随机共振,发现适度主动噪声相关时间可增强响应,而白噪声和长记忆会削弱并展宽共振。

推荐理由: 同时处理活动性、惯性、延迟和非热噪声,是明确的非平衡活性粒子问题。

预印本,尚未经同行评议。

精选 31 · 预印本 · arXiv

非晶材料循环剪切中延迟弹性吸收与疲劳失效的机制

Mechanism of delayed elastic state absorption versus fatigue failure in cyclic shear of amorphous materials

arXiv · 第一作者:Samuel B. Walker

弹塑性晶格模型把循环剪切下吸收态形成映射为有限区间扩散,并说明临界幅值两侧相同的近阈值应变积累如何分别导致弹性吸收或延迟疲劳失效。

推荐理由: 对无定形材料循环训练、吸收态与疲劳的统一机制解释高度相关。

预印本,尚未经同行评议。

精选 32 · 预印本 · arXiv

浓胶体悬浮液密度尾迹闭合:可压缩性、摩擦与自推进控制的两种机制

Closing of density wake in concentrated colloidal suspensions: two regimes governed by compressibility, friction, and self-propulsion

arXiv · 第一作者:Guillaume Duprez

二维致密胶体实验与模拟发现障碍物后密度尾迹长度随密度非单调变化;主动浴中自推进速度与持续时间以不同方式增大障碍物的有效尺寸。

推荐理由: 比较热胶体与主动胶体尾迹闭合,直接揭示可压缩性、摩擦和活动性的作用。

预印本,尚未经同行评议。

精选 33 · 预印本 · arXiv

杂乱噪声诱导二元活性极性群的相分离

Clutter Noise Induced Phase Segregation in Binary Active Polar Flocks

arXiv · 第一作者:Pradeep Kumar Yadav

二元 Vicsek 模型显示仅由组分依赖的杂乱噪声即可破坏混合态,形成条纹、同向带、反向亚稳形态及稳定相分离极性流体;流体理论将其归因于局域极性序和输运效率受抑。

推荐理由: 无需排斥或反对齐即可由噪声驱动群体相分离,直接契合集体运动与活性混合物主线。

预印本,尚未经同行评议。

精选 34 · 预印本 · arXiv

有限时多方过程操控揭示非单调不可逆性

Finite-time Polytropic Steering Reveals Non-monotonic Irreversibility

arXiv · 第一作者:Cong Fu

Fokker–Planck 框架显示熵产生在准静态与快速驱动极限均下降,于中间时间尺度最大,并可调控布朗热机功率—效率权衡。

推荐理由: 揭示有限时热力学中非单调耗散,贡献清晰。

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。

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生物物理科研日报

2026-10-20 · 完整自然日 · 精选 18 篇(期刊 10、预印本 8)

精选 01 · 期刊 · Physical Review Letters

微凝胶悬浮液中的接触力

Contact Forces in Microgel Suspensions

Physical Review Letters · 第一作者:Fran Ivan Vrban

理论将微凝胶视为液滴,计算宽压入范围内的精确形变能,并发现高表面张力下接触能在较大变形时仍近似成对可加,幂律指数约为 2。

推荐理由: 直接给出软胶体接触力的可用相互作用模型,对致密微凝胶与软颗粒物理高度相关。

精选 02 · 期刊 · Nature Communications

太赫兹场诱导范德华反铁磁体中的巨大对称性调制

Terahertz field-induced giant symmetry modulations in a van der Waals antiferromagnet

Nature Communications · 第一作者:Sheikh Rubaiat Ul Haque

太赫兹强场实验在范德华反铁磁体中激发出巨大、长寿命的对称性振荡与相干声子,并观察隐藏振动模和可能的亚稳低对称态。

推荐理由: 强驱量子材料中的对称性调控和亚稳态具有非平衡物理价值,且期刊证据较强。

精选 03 · 期刊 · Nature Communications

固体多体相互作用的强场光谱学

Strong field spectroscopy of many-body interactions in solids

Nature Communications · 第一作者:Viacheslav Korolev

波长依赖高次谐波实验与第一性原理散射计算表明,强场载流子进入高电子—声子散射区会造成数飞秒退相干。

推荐理由: 把强驱固体退相干追溯到微观多体散射,对非平衡光谱和量子材料有具体价值。

精选 04 · 期刊 · Physical Review Letters

作为相对论 Unruh–DeWitt 探测器的玻色极化子:从玻色–爱因斯坦凝聚体提取纠缠

Bose Polarons as Relativistic Unruh-DeWitt Detectors: Entanglement Harvesting from Bose-Einstein Condensates

Physical Review Letters · 第一作者:T. Rick Perche

理论将玻色凝聚体中的束缚杂质映射为 Unruh–DeWitt 探测器,并给出提取凝聚体真空纠缠的可行实验参数。

推荐理由: 量子模拟与冷原子方法新颖,但和软物质、活性物质主线仅属邻近物理。

精选 05 · 期刊 · Proceedings of the National Academy of Sciences

螺位错介导的类星系超螺旋组装及增强型生物压电效应

Screw dislocation–mediated galaxy-mimicking superspiral assembly with amplified bio-piezoelectricity

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者:Jiahao Zhang

研究表明极简氨基酸可经螺位错诱导的层级结晶形成可编程超螺旋,并将压电响应提升约 17 倍。

推荐理由: 自组装、缺陷介导结构形成与功能放大直接关联软物质和生物材料。

精选 06 · 期刊 · Proceedings of the National Academy of Sciences

跨越空间尺度的呼吸道病毒感染模型

Bridging spatial scales in respiratory viral infection

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者:Ulrik Hvid

研究用年龄依赖分支过程连接呼吸道病毒的局部扩增与远程播种,并得到早期感染指数增长率的解析表达。

推荐理由: 可解析的多尺度随机过程模型对感染动力学和统计物理读者有方法价值。

精选 07 · 期刊 · Proceedings of the National Academy of Sciences

仿生非对称设计实现磁引导可编程热机械防护

Magnetically guided programmable thermomechanical protection enabled by biomimetic asymmetric design

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者:Zimu Li

仿生非对称剪切增稠凝胶与磁流变弹性体实现约 40 倍力学可调性,并展示冲击和热防护。

推荐理由: 速率依赖流变、磁耦合与可编程材料具有明确软物质交叉价值。

精选 08 · 期刊 · Proceedings of the National Academy of Sciences

液态水中的因果性:涌现玻璃态动力学的标志

Causality in liquid water as a hallmark of emergent glassy dynamics

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者:Léon Huet

平衡分子动力学与因果推断指标显示,过冷高密度水中平移运动成为取向动力学的主要驱动,呈现玻璃化重组。

推荐理由: 以方向性耦合刻画平衡液体的涌现玻璃动力学,对软物质和统计物理有直接价值。

精选 09 · 期刊 · Proceedings of the National Academy of Sciences

逆转录驱动 HIV- 1 衣壳破裂与脱壳的机制

Mechanism of HIV-1 capsid rupture and uncoating by reverse transcription

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者:Kuntal Ghosh

多尺度粗粒化动力学蒙特卡洛模拟复现 HIV 逆转录过程中 DNA 增长引发的多种衣壳破裂路径,并匹配冷冻电镜形态。

推荐理由: 将随机生长、力学约束与病毒衣壳破裂相结合,具有明确的机制生物物理价值。

精选 10 · 期刊 · Proceedings of the National Academy of Sciences

单分子 FRET 与分子动力学揭示异质性淀粉样 β 二聚

Heterogeneous amyloid β dimerization revealed by single-molecule FRET and MD simulation

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者:Fanjie Meng

单分子 FRET 与增强采样模拟显示 Aβ 二聚虽罕见,却存在多种毫秒至秒寿命的结合态,反映崎岖聚集能景。

推荐理由: 直接解析聚集早期的结构与动力学异质性,对蛋白软物质和单分子生物物理有价值。

精选 11 · 预印本 · arXiv

连接聚合物流体与活性向列相的流体动力学

Connecting the Hydrodynamics of Polymeric Fluids and Active Nematics

arXiv · 第一作者:Vedad Dzanic

研究把聚合物流体连续方程映射为可变形、收缩型高温活性向列相,数值相图连接两类流体的失稳;聚合物伸展造成的活性梯度促进横向流与弹性湍流,箭头结构出现时伴随±1/ 2 拓扑缺陷。

推荐理由: 统一聚合物弹性流体与活性向列流体动力学,并提出缺陷和失稳的具体联系,正处于活性与软物质主线。

预印本,尚未经同行评议。

精选 12 · 预印本 · arXiv

组织界面主动输运产生的电水力场

Electrohydraulic Fields Generated by Active Transport at Tissue Interfaces

arXiv · 第一作者:Amit Singh Vishen

统一电—渗透—流体框架显示,组织界面的非均匀主动离子泵可产生长程电场、渗透压梯度和流动;偶极泵送可通过体相渗透耦合驱动自推进,反馈还能触发多极场的自发对称破缺。

推荐理由: 把主动跨膜输运、流动、自推进与组织模式形成置于同一可计算框架,和活性生物物理主线高度一致。

预印本,尚未经同行评议。

精选 13 · 预印本 · arXiv

涌现活性团簇长度尺度支配切向驱动聚合物的塌缩转变

Emergent Active-Blob Length Scale Governs the Collapse Transition of Tangentially Driven Polymers

arXiv · 第一作者:Baptiste Parage

布朗动力学模拟显示切向极性驱动会抹平聚合物线团—球状体交叉,并产生“活性团簇”折叠长度;热长度与活性长度之比使塌缩数据汇聚到统一主曲线。

推荐理由: 活性驱动如何重写经典聚合物塌缩标度是活性物质与软物质主线问题,且提出了清晰的新长度尺度。

预印本,尚未经同行评议。

精选 14 · 预印本 · arXiv

催化推进活性多面体中涌现的非互易成对相互作用

Emergent non-reciprocal pair interactions in catalytically propelled active polyhedra

arXiv · 第一作者:Silvana A. Caipa Cure

实验测量催化自推进多面体胶体的有效成对作用,随机力推断发现以径向、非互易作用为主;最小泳动活性布朗模型将其归因于浓度依赖减速、化学耦合几何与泳动吸引。

推荐理由: 非互易相互作用的直接实验推断及形状依赖机制高度契合活性胶体主线。

预印本,尚未经同行评议。

精选 15 · 预印本 · arXiv

二维材料界面水的显著压力减速与软玻璃流变

Dramatic pressure-induced slowdown and the soft glassy rheology of water at 2D material interface

arXiv · 第一作者:Guilhem Mariette

调谐叉 AFM 测量覆盖线性到非线性的受限水剪切流变,发现二维材料界面处水呈速率依赖的软玻璃屈服行为;压力使动力学显著减慢,弛豫时间延长至微秒量级。

推荐理由: 直接揭示分子限域流体的非线性玻璃流变与压力调控,属于软物质和纳米流体主线的重要预印本。

预印本,尚未经同行评议。

精选 16 · 预印本 · bioRxiv

旋转纳米机器的实验伞形采样

Experimental umbrella sampling of a rotary nanomachine

bioRxiv · 第一作者:Weiss, L. J. K. · 通讯作者:Friedrich C Simmel

单分子实验将电场偏置、原位势能标定和统计重加权结合,重建旋转 DNA 纳米机器的角向自由能景观,分辨超过 10 kBT 的势垒及设计微调引起的局部变化。

推荐理由: 把伞形采样真正转移到单分子实验,直接连接纳米结构、能景与人工分子机器设计,方法新颖。

预印本,尚未经同行评议。

精选 17 · 预印本 · bioRxiv

通过 AFM 压入探测跨孔原生质膜的力学性质

Probing the Mechanical Properties of Pore-Spanning Plasma Membranes via AFM Indentation

bioRxiv · 第一作者:Winkler, M. · 通讯作者:Claudia Steinem

研究构建跨孔原生质膜平台,用 AFM 压入与流体囊模型同时估计预张力、面积压缩模量和水力渗透率,并发现原生膜与人工膜的力学差异。

推荐理由: 直接测量接近原生组成膜的力学与渗透响应,对膜软物质和细胞力学高度相关。

预印本,尚未经同行评议。

精选 18 · 预印本 · arXiv

利用高次谐波光谱追踪多尺度液晶有序

Tracking multiscale liquid crystal order with high harmonic spectroscopy

arXiv · 第一作者:Marta L. Murillo-Sánchez

温控液晶平面射流实验显示偏振分辨高次谐波对向列序高度敏感;多尺度模型把短程轨道杂化、取向关联长度和相位匹配联系起来,并解析向列—各向同性转变。

推荐理由: 用强场光谱跨尺度读取液晶有序,方法新颖且对软物质结构表征价值突出。

预印本,尚未经同行评议。

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声悬浮手性星形颗粒的可编程非线性旋转

Programmable nonlinear rotation of acoustically levitated chiral stars · arXiv(预印本)
Floquet 基态有序

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依据标题与摘要整理;论文链接指向原始出处。

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生物物理科研日报

2026-10-19 · 完整自然日 · 精选 41 篇(期刊 6、预印本 35)

精选 01 · 期刊 · Nature Communications

细胞核对胞内机械力的适应调节果蝇巨噬细胞体内吞噬能力

Nuclear adaptation to intracellular mechanical forces regulates the phagocytic capacity of Drosophila macrophages in vivo

Nature Communications · 第一作者:Clelia Amato

果蝇胚胎巨噬细胞体内成像显示,吞入凋亡小体压陷细胞核并提高 Lamin B;抑制 Lamin B 或 LINC 组分降低后续吞噬。研究将胞内拥挤产生的核形变及分子适应与持续清除能力联系,揭示核力学对细胞功能的反馈。

推荐理由: 核变形、拥挤和吞噬能力的体内因果扰动有明确细胞软物质力学价值。

精选 02 · 期刊 · Journal of Fluid Mechanics

非极性介质中介电粒子的非线性电泳:第一部分,中等 Debye 数

Nonlinear electrophoresis of a dielectric particle in a non-polar media. Part I. Intermediate Debye numbers

Journal of Fluid Mechanics · 第一作者:Elizaveta Frants

非极性低导电介质中的带电介电粒子数值研究发现,中等 Debye 数和较高 Dukhin 数下离子云形成薄双层与扩展空间电荷双层结构,经典 Smoluchowski 公式失效。离子通量分析解释极点电荷射流,但模型未包含载流子缔合解离。

推荐理由: 胶体非线性电泳的非平衡离子结构与输运是直接主线,且明确模型遗漏。

精选 03 · 期刊 · Journal of Fluid Mechanics

黏弹润滑层引起的自限湍流减阻

Self-limiting turbulent drag reduction via a viscoelastic lubricating layer

Journal of Fluid Mechanics · 第一作者:Emanuele Milocco

相场与 FENE-CR 模拟显示,薄黏弹润滑层随弹性增强提高减阻但逐步饱和。能量预算解释聚合物应力抑制法向涨落、毛细功及湍动产生,反而减少可转入弹性储存的动能,使进一步增弹的收益自限,揭示流变—输运反馈。

推荐理由: 明确解析黏弹性减阻的饱和机制而非仅性能趋势,直接连接软流体应力和能量通路。

精选 04 · 期刊 · Journal of Fluid Mechanics

超疏水沟槽上 Bingham 流的有效滑移、塞状区与界面脱钉

Effective slip, plug formation and interface depinning in Bingham flow over superhydrophobic grooves

Journal of Fluid Mechanics · 第一作者:Amir Joulaei

半解析与双相数值模型研究 Bingham 流体掠过充气沟槽,比较屈服、毛细、惯性和几何竞争造成的平坦、挠曲、脱钉及塌陷界面。深槽有限惯性下转变可由有效 Reynolds 数整理,浅槽则可能在脱钉前塌陷。

推荐理由: 屈服流变与润湿接触线失稳的系统耦合直接属于软物质力学,具明确相态及标度分析。

精选 05 · 期刊 · Proceedings of the National Academy of Sciences

EIGHT 折叠的独特性质:具有复杂 8₃结拓扑的蛋白质

Unique features of EIGHT fold—Proteins with the most complex 8 <sub>3</sub> knotted topology

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者:Mariusz Mozajew

晶体结构揭示复杂 8₃结蛋白的内部对称,平衡展开近似两态而复折叠趋向非天然紧凑态,展开动力学跨毫秒至数日。结构模型预测经中间结型自打结与解结,提示拓扑约束造成多阶段路径,预测与实验结论应分开。

推荐理由: 高复杂度蛋白拓扑与折叠能景对聚合物生物物理有具体价值,兼有结构和动力学证据。

精选 06 · 期刊 · Proceedings of the National Academy of Sciences

mechanoLight:活细胞 5 -HT2AR 机械转导的遗传编码荧光传感器

mechanoLight: A genetically encoded fluorescent biosensor for visualizing 5-HT2AR mechanotransduction in live cells

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者:In-Yeop Baek

mechanoLight 荧光传感器选择报告剪切诱导的 5 -HT2AR 构象变化,对配体响应较弱。连接肽交换、建模和突变区分机械与配体激活模式,并将剪切响应联系到 G 蛋白下游信号,提供活细胞力感受读出。

推荐理由: 机械刺激转导的分子构象测量有明确生物物理方法价值,避免把探针信号混同所有受体活性。

精选 07 · 预印本 · arXiv

二维 Vicsek 模型的共存相

Coexistence phase of the two-dimensional Vicsek model

arXiv · 第一作者:Yu Duan

大尺度模拟考察二维 Vicsek 共存区的多种带状图案,认为多数有限尺度图案在无限系统消失。局部扰动可破坏规则全局有序带,支持该区至少部分亚稳,并提出渐近态由混沌相互作用行进带组成的无序图景。

推荐理由: 直接修订经典集群模型的共存态及亚稳性理解;无限尺度结论保留作者论证性质。

预印本,尚未经同行评议。

精选 08 · 预印本 · arXiv

二维 Vicsek 模型的相图

Phase Diagram of the Two-Dimensional Vicsek Model

arXiv · 第一作者:Yu Duan

更大时空尺度的二维 Vicsek 模拟提出更新相图,发现不止一种相分离情景,共存区可进一步细分为两部分,并绘制均匀 Toner–Tu 液体的亚稳区域。结果挑战把该模型概括为单一微相分离机制的简单图景。

推荐理由: 基础活性群集模型的系统相图与尺度效应高度相关,有明确主线新意。

预印本,尚未经同行评议。

精选 09 · 预印本 · arXiv

手性对三维活性弹性体及固体的影响

Effect of chirality on active elastomers and solids in three dimensions

arXiv · 第一作者:S. J. Kole

一般流体动力学方程比较手性活性单轴弹性体与固体,独立取向旋转对称性限制手性项。打破该对称后固定介质中出现一般失稳,强迫项随破缺场归零而消失;动量守恒惯性体系还允许新增奇弹性失稳途径。

推荐理由: 对称性如何决定手性活性固体稳定性与奇弹性项是直接理论主线,结论不扩展为实验普遍事实。

预印本,尚未经同行评议。

精选 10 · 预印本 · arXiv

手性破坏取向活性固体

Chirality destroys oriented active solids

arXiv · 第一作者:S. J. Kole

流体动力学理论预测,固定背景介质中三维单轴活性固体的手性力密度可在比奇弹性更低的梯度阶 使固态失稳;各向异性介质中的各向同性手性固体也受影响。更高对称性的极性弹性体可消除此失稳,并约束动量守恒体系的奇弹性项。

推荐理由: 对手性、活性与固体对称性的稳定性给出明确新预测,直接贴合主线;结论是理论而非实验普遍证明。

预印本,尚未经同行评议。

精选 11 · 预印本 · arXiv

群体中的抽动纤维体:桌面一维活性粒子气体

Twitching fiberboids in the collective : A table-top, one-dimensional, active particle gas

arXiv · 第一作者:Alex Arnhold

热驱动尼龙纤维在曲玻璃面上短时滚动后反向,形成宏观扩散样“抽动”。实验将其限制为一维集体,观察活性簇及非平衡动态,再用包含簇内速度对齐的格点模型定性解释,建立可桌面实现的自滚纤维活性气体。

推荐理由: 新可控实验平台连接单体反转、对齐及活性聚集,直接适合研究机械群体。

预印本,尚未经同行评议。

精选 12 · 预印本 · arXiv

自对齐活性晶体缺陷的可调退火

Tunable annealing of defects in self-aligning active crystals

arXiv · 第一作者:Kanka Ghosh

数值研究自对齐活性晶体,发现增大有极化态附近的时空取向涨落可促进缺陷退火。长持续时间及慢对齐使体系跨越势垒,实现多晶向单晶转变;分离活性强度与时间尺度后,延迟群集对齐的点粒模型也呈类似效应。

推荐理由: 从活性时标调控缺陷消除而非简单加噪,为可重构活性材料提供明确机制。

预印本,尚未经同行评议。

精选 13 · 预印本 · arXiv

从粒子到自推进棒有效模型的连续理论

From particles to continuum theories in effective models of self-propelled rods

arXiv · 第一作者:Elia Bronzo

以速度向列对齐及两类排斥有效表示自推进棒的几何,构造可系统粗粒化的 Vicsek 式粒子模型。作者由此推导流体动力学方程,展示其解与粒子集体行为定性相符,尝试弥补显式棒模型难以从微观推至连续描述的缺口。

推荐理由: 自推进棒从碰撞机制到连续理论的桥接直接属于活性物质主线,定性一致不等同完整定量相图。

预印本,尚未经同行评议。

精选 14 · 预印本 · arXiv

趋化活性 Janus 粒子的动态聚集

Dynamic clustering of active chemotactic Janus particles

arXiv · 第一作者:Joël Mabillard

以扩散泳自发推进模型回访三维 Janus 胶体动态聚集,溶质浓度控制相图中稳健簇区。线性稳定性刻画气相失稳,模型将聚集归于 Keller–Segel 塌缩与运动诱导相分离的共同作用,两者都可被取向—化学场耦合截停。

推荐理由: 把化学反馈与 MIPS 统一解释动态簇,直接切合活性胶体自组织。

预印本,尚未经同行评议。

精选 15 · 预印本 · arXiv

入侵活性前沿或近临界簇可稳定易灭绝的可激发系统

Invading activity fronts or near-critical clusters may stabilize vulnerable excitable systems against stochastic trajectories terminating in an absorbing state

arXiv · 第一作者:Kenneth A. V. Distefano

随机捕食、循环竞争及传播模型显示,脆弱区域与稳定斑块扩散耦合时,移入通量可借助入侵活性前沿或近临界大簇重建有利相关初态,抑制有限系统吸收灭绝。结果把空间活性结构而非仅平均种群量与存活稳定性联系。

推荐理由: 前沿、临界簇与随机灭绝之间的共同机制直接关联空间非平衡群体动力学。

预印本,尚未经同行评议。

精选 16 · 预印本 · arXiv

封闭系统中开放化学反应网络热力学的涌现

Emergence of Open Chemical Reaction Network Thermodynamics within Closed Systems

arXiv · 第一作者:Benedikt Remlein

理论给出封闭反应网络涌现开放网络的条件:快反应形成交换机制,丰度尺度分离使部分物种具大化学容量。该极限同时恢复随机动力学、局部详细平衡和熵产生,并预测开放描述有效时长随丰度分离尺度增长。

推荐理由: 为有限封闭化学体系何时可用恒化学势浴提供明确热力学条件,对生命反应网络主线直接重要。

预印本,尚未经同行评议。

精选 17 · 预印本 · arXiv

从微观描述构建非局域静电场论

Nonlocal Electrostatic Field Theory from Microscopic Description

arXiv · 第一作者:Varazdat Stepanyan

从微观运动方程构建平均场 Fokker–Planck 描述,将有限尺寸非局域性与非线性静电响应统一,导出广义 Poisson–Boltzmann 方程及自由能。线性极限中得到波矢相关的各向异性易感响应,并讨论局域线性响应反转。

推荐理由: 面向软介质非局域静电的微观到连续理论具有直接价值,结果保留平均场近似。

预印本,尚未经同行评议。

精选 18 · 预印本 · arXiv

广义涨落动态密度泛函理论:推导与应用

Generalised Fluctuating Dynamic Density-Functional Theory: Derivation and Applications

arXiv · 第一作者:Toby Kay

从微观 Hamilton 动力学经投影与粗粒化推导任意观测场的涨落动态密度泛函理论,分别关联可逆、耗散及随机贡献与微观过程。进一步平均得到宏观理论,并用胶体和非等温黏性流体检验,恢复涨落 Navier–Stokes 描述。

推荐理由: 为介观远离平衡涨落与连续理论提供统一推导,对软物质多尺度建模直接相关。

预印本,尚未经同行评议。

精选 19 · 预印本 · arXiv

局部随机重置下游动—翻转粒子的运动诱导相分离

Motility-Induced Phase Separation of Run-and-Tumble Particles under Local Stochastic Resetting

arXiv · 第一作者:Pascal Grange

一维游动—翻转气体在局部随机重置下,理论预测超临界重置率产生中心稠密液滴与周围气相。动力学方程给出稳态剖面及液滴尺寸的非单调依赖,成核后以重置时标松弛;有限回返速度扩展中稳态尺寸保持不变。

推荐理由: 局部物质通量如何调节 MIPS 及液滴选择提供明确解析机制,直接贴合非平衡活性相行为。

预印本,尚未经同行评议。

精选 20 · 预印本 · arXiv

等可达稳态的 McLennan 公式

A McLennan formula for equiaccessible steady states

arXiv · 第一作者:Jacob Calvert

以等可达非平衡稳态而非平衡态为展开基点,推导 McLennan 类占据公式。零阶由局部逃逸率控制,给出低扰动“low rattling”原则的强形式;一阶交通不平衡引入非局部可达性修正,标明局部速率描述何时不足。

推荐理由: 远离平衡稳态概率的可控展开直接连接活性物质自组织与随机热力学。

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精选 21 · 预印本 · bioRxiv

黏性机械线索通过骨架—核耦合及染色质重塑编码转移行为

Viscous mechanical cues encode metastatic behavior through cytoskeletal-nuclear coupling and chromatin remodeling

bioRxiv · 第一作者:Ly, K. L. · 通讯作者:Kandice Tanner

可独立调节弹性与黏性的水凝胶实验显示,软而黏基底可诱导类似硬基底的细胞、核及迁移表型。组学与模型提出慢松弛累积核应变、重塑染色质,肌动球蛋白与微管分别参与早期及持久适应,动物实验联系到转移行为。

推荐理由: 黏性与机械历史如何编码长期细胞状态有直接软生物物理价值,核应变机制保留模型支持层次。

预印本,尚未经同行评议。

精选 22 · 预印本 · bioRxiv

解析体相水溶液中脉冲电场对蛋白的影响

Resolving pulsed electric field effects on proteins in bulk aqueous solution

bioRxiv · 第一作者:Zakar, T. · 通讯作者:Ondrej Kucera

脉冲电场使微管蛋白在阳极附近成胶并持续损失聚合能力,pH 成像显示相同区域酸化。调整脉冲以抑制酸化而不降低总电暴露后,结构与功能扰动不再可检测,说明所测持久响应可由电化学生成 pH 变化解释。

推荐理由: 严格对照区分外场直接作用与介质化学效应,对骨架操控及非平衡实验解释有直接价值。

预印本,尚未经同行评议。

精选 23 · 预印本 · bioRxiv

失去分叉末端:揭示血凝块形成中的纤维分支机制

Losing the split ends: unraveling the mechanisms of fiber branching during blood clot formation

bioRxiv · 第一作者:Elangovan, A. · 通讯作者:Nathan E. Hudson

光片显微直接记录纤维蛋白成胶,观察到四类成熟纤维碰撞黏结路径,而非纤维分叉或小原纤维侧向结合。棒状扩散模拟重现路径频率及角度,电镜支持结点类型并显示后续纤维加固,揭示凝胶网络分支的形成机制。

推荐理由: 从实时成像到扩散模型解析生物纤维网络组装,具有清晰软物质机制贡献。

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精选 24 · 预印本 · bioRxiv

内在无序适配蛋白控制膜上 EGFR 凝聚体的尺寸与组成

An intrinsically disordered adaptor protein controls the size and composition of EGFR condensates on membranes

bioRxiv · 第一作者:Ullo, M. F. · 通讯作者:Lindsay B. Case

支持膜重构与模拟显示无序适配蛋白 GAB1 可溶解大 EGFR 凝聚体,再成核更小、组成不同的组装。无序区未磷酸化酪氨酸参与溶解,磷酸化关闭该作用;PH 域寡聚与磷脂共同调节新成核,连接序列及膜组成和受体尺寸。

推荐理由: 膜上凝聚体尺寸及溶解的可调机制直接相关,跨蛋白推广仍属于作者基于预测提出的可能性。

预印本,尚未经同行评议。

精选 25 · 预印本 · bioRxiv

活细胞内结构有序并不伴随机械有序

Structural order emerges without mechanical order inside living cells

bioRxiv · 第一作者:Eskandari, M. A. · 通讯作者:Timo Betz

在图案化 RPE1 细胞中测绘力学及主动作用,并以 Wasserstein 重心比较骨架和细胞器组织。结构呈群体极化,却未发现显著空间力学图案或相关;局部各向异性存在,但巨大局部和细胞间差异压过梯度,挑战结构序必对应力学序的假设。

推荐理由: 直接检验细胞结构—力学映射的常用假设,负结果及异质性对细胞材料建模同样重要。

预印本,尚未经同行评议。

精选 26 · 预印本 · bioRxiv

从分子模拟推断蛋白诱导的脂双层自发曲率

Inferring protein-induced spontaneous curvature of lipid bilayers from molecular simulation

bioRxiv · 第一作者:Hossein, A. · 通讯作者:Alexander J Sodt

提出把膜相关分子的横向位置与热涨落膜模态曲率关联,估算其诱导自发曲率的强度及符号。粗粒跨膜蛋白和全原子两亲螺旋示例展示方法,并置于 Helfrich 框架及同类实验背景中,连接分子模拟与膜形状参数。

推荐理由: 直接提供膜蛋白曲率耦合的可量化工具,属于平衡涨落和膜力学主线。

预印本,尚未经同行评议。

精选 27 · 预印本 · arXiv

具有长程湮灭的吸收态转变

Absorbing state transitions with long-range annihilation

arXiv · 第一作者:Nicholas O'Dea

解析与数值研究含奇偶约束的分支扩散及长程成对湮灭模型,发现定向渗流与奇偶守恒普适类可成为连续变化临界指数系列的两端。长程湮灭削弱全局对称约束的局部效应,扩展吸收态转变的已知相图。

推荐理由: 对称性与长程作用竞争产生新临界行为,直接属于非平衡统计物理主线。

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精选 28 · 预印本 · arXiv

IRENE:流体层有限元软件

IRENE: a fluId layeR finitE-elemeNt softwarE

arXiv · 第一作者:Dennis Wörthmüller

IRENE 有限元库模拟嵌入三维空间的二维黏性流体层,可处理开放曲面、多类边界及障碍,并耦合面内流动、面外形变、张力和弹性。与解析及数值结果对比验证覆盖低雷诺数和惯性区间,面向膜到宏观薄层问题。

推荐理由: 可变形曲面流动的通用建模工具直接服务膜及软流体力学,摘要提供验证而非仅软件宣告。

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精选 29 · 预印本 · arXiv

无歧义表征纳米限域液体面内介电响应:以水为例

Unambiguous characterization of in-plane dielectric response in nanoconfined liquids: water as a case study

arXiv · 第一作者:Jon Zubeltzu

针对分子薄水层的介电常数依赖有效厚度选择,研究改用二维面内极化率表征响应。经典分子模拟分别通过涨落耗散与电容器诱导偶极计算得到一致结果,提供无需人为膜厚定义、便于模拟实验比较的响应量。

推荐理由: 澄清限域液体介电测量的定义歧义,直接涉及界面水及软物质线性响应。

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精选 30 · 预印本 · arXiv

Hopf 分岔处观测量的奇异行为

Singular Behavior of Observables at Hopf Bifurcations

arXiv · 第一作者:Benedikt Remlein

理论表明超临界 Hopf 起振时,时间平均观测量可有限却在某阶导数非解析。周期相位平均消去振幅奇次项,最低存活耦合决定折点或更高阶奇异;化学、电子及气候振子例子展示该层级,无需稳态本身发生奇异。

推荐理由: 统一解释自振系统中观测量的非发散奇异行为,直接关联非平衡分岔与测量指标。

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精选 31 · 预印本 · arXiv

低于溶胀平衡时的水凝胶力学

Hydrogel mechanics below swelling equilibrium

arXiv · 第一作者:A. Chao Correas

理论与实验表明,低于溶胀平衡的部分干燥水凝胶中,混合压力和孔压主导局部含水量,网络弹性主要适应形状。由此可视为具有环境设定目标体积的不可压固体,分阶段力学描述能重现状态与行为,简化聚合物—流体耦合。

推荐理由: 识别水凝胶不同作用的机械层级并验证简化,是直接软材料力学贡献,不自动归为活性物质。

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精选 32 · 预印本 · arXiv

外域中的扩散驱动表面自催化

Diffusion-Driven Surface Autocatalysis in Exterior Domains

arXiv · 第一作者:Denis S. Grebenkov

解析研究球外扩散粒子在表面复制与逃向无穷的竞争,三维以上出现有限种群、代数增长和指数增长三种区间。求得分布及高阶矩,并以 Dirichlet-to-Neumann 算子推广到一般外域,联系边界几何与临界催化速率。

推荐理由: 反应—扩散、分支和开放边界几何共同产生临界增长,具有明确非平衡统计价值。

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精选 33 · 预印本 · arXiv

沉降颗粒对湍流的分形强迫

Fractal forcing of turbulence by settling particles

arXiv · 第一作者:Simone Tandurella

粒子分辨直接数值模拟在高体积分数和密度比下发现,沉降颗粒形成宏观分形簇,以多尺度自相似方式激发远大于单粒尺度的湍流。大尺度簇驱动涨落与已知高波数单粒强迫不同,提出颗粒自组织生成分形强迫的机制。

推荐理由: 颗粒集体结构与跨尺度流动能量注入直接关联非平衡悬浮体系,摘要明确证据来自模拟。

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精选 34 · 预印本 · arXiv

弱弹性黏性壳层包围的微米黏性射流的超稳定性

Superstability of micrometer viscous jets surrounded by weakly-elastic viscous shells

arXiv · 第一作者:A. Rubio-González

实验显示弱弹性黏性外壳可强烈稳定微米黏性射流。结果支持聚合物黏度超过阈值且松弛时间足以发生线团拉伸时,延伸应力提供稳定作用;高黏射流只需很低聚合物浓度,所研究条件下未见串珠失稳。

推荐理由: 黏弹外壳抑制界面破裂是直接软流体机制,需保留阈值解释来自实验趋势的限定。

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精选 35 · 预印本 · arXiv

晶面异常标度的起源

Origins of Faceted Anomalous Scaling

arXiv · 第一作者:Maximilien Bernard

界面理论把坡度增量分为典型涨落与罕见跳变,说明所谓晶面异常粗糙既可来自尺寸依赖典型涨落,也可由跳变主导。两个可解模型给出粗糙指数及竞争引起的双分形,表明异常指数并不要求实际存在长直晶面。

推荐理由: 厘清非平衡界面标度的统计起源并给出精确模型检验,直接推进粗化与涨落主线。

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精选 36 · 预印本 · arXiv

随机反应网络的无模拟近似贝叶斯计算

Simulation-free approximate Bayesian computation for stochastic reaction networks

arXiv · 第一作者:Zekai Li

无模拟近似贝叶斯方法以化学主方程约束构造凸优化,筛选与观测相容的反应参数,避免大量轨迹模拟。作者给出逐步收紧及趋向精确后验的理论保证,在合成基准和单细胞转录爆发数据中展示准确性与计算效率。

推荐理由: 随机反应网络的推断与不确定性有直接生物统计物理价值,提供清晰方法新意。

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精选 37 · 预印本 · arXiv

耦合相变的模块化 Landau 分析:铁电液晶应用

Modular Landau Analysis of Coupled Phase Transitions: Application to Ferroelectric Liquid Crystals

arXiv · 第一作者:Sisi Guan

模块化 Landau 方法局部松弛非临界母相变量,获得模式耦合与转变阶数修正,再比较全松弛自由能选择平衡相序。铁电液晶模型以同组参数重现既有测量的相序和转变温度,层距则通过独立观测映射拟合。

推荐理由: 耦合序参量的平衡相行为与液晶直接相关,方法清晰且区分自由能预测和观测量拟合。

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精选 38 · 预印本 · arXiv

Kerr 振子网络中参量放大驱动的雪崩与老化

Avalanches and Aging Driven by Parametric Amplification in Kerr Oscillator Networks

arXiv · 第一作者:Alejandro S. Gómez

非线性耦合 Kerr 参量振子网络中,增益先激活部分模式,频移再逐个把休眠模式拉入增益窗口。等待模式继续衰减,使激活种子变小、驻留时间几何增长并出现对数老化;加性噪声提供种子下限,可加速最慢阶段而保留序列。

推荐理由: 给出驱动耗散网络中雪崩与老化的具体动力学机制,对复杂非平衡松弛有直接价值。

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精选 39 · 预印本 · arXiv

热力学中的统计决策理论

Statistical decision theory in thermodynamics

arXiv · 第一作者:Yoshihiko Hasegawa

将估计、检验和分类统一到随机热力学的统计决策框架,以两点方法给出最坏参数下最小风险的下界。马尔可夫过程例子把分类及分布估计损失联系到动力学活性,在特定动态下进一步恢复活性或熵产生不确定关系。

推荐理由: 把感知和分类能力的限制连接到热力学资源,是明确的信息与非平衡统计交叉。

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精选 40 · 预印本 · arXiv

各向异性硬粒混合物的集体扩散

Collective diffusion of anisotropic hard-particle mixtures

arXiv · 第一作者:Anouar El Moumane

由 DDFT 简化得到集体扩散方程,将粒子直接关联引入长时扩散系数修正。硬球及单轴、双轴硬粒混合物的各向同性和向列相给出解析有效系数,连接静态相关与动态松弛,并讨论向有位置序体系推广。

推荐理由: 各向异性混合物的结构—扩散关系直接关联胶体与液晶软物质,不涉及无依据的活性标签。

预印本,尚未经同行评议。

精选 41 · 预印本 · bioRxiv

波动水动力增加湍流中鱼类运动变异

Fluctuating hydrodynamic forces increase fish locomotor variability in turbulence

bioRxiv · 第一作者:Calicchia, M. A. · 通讯作者:Rui Ni

鱼类在层流与湍流中平均尾拍变化不大,但湍流增强逐周期和不对称拍动波动。准稳态模型预测平均力改变量较小、推力方差随速度涨落平方增长,并指出力与尾速相关可增大机械功,连接流动噪声与运动代价。

推荐理由: 将外部流动涨落、游动变异及能量消耗联系到可检验力学机制,直接贴合生物流体。

预印本,尚未经同行评议。

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用于数据驱动物理系统稳定性与感受性发现的神经算子框架

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依据标题与摘要整理;论文链接指向原始出处。

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2026-10-18 · 完整自然日 · 精选 6 篇(期刊 3、预印本 3)

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溶剂异质性调控超分子聚合的组装路径

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两亲钯配合物的实验与理论显示,混合溶剂中的微观液液分离形成富二氧六环微区,提高局部单体浓度。热退火增强分子迁移及微区聚并,使动力学控制离散结构转为稳定一维纤维,分子中心与氢键基序进一步调节路径。

推荐理由: 溶剂局部异质性如何改写超分子聚合路径是直接软物质问题,连接相分离与动力学组装。

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隐球菌细胞壁分子架构揭示物种特异的壳聚糖依赖重塑

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固态核磁结合形态分析显示,隐球菌细胞壁由刚性 α 葡聚糖—几丁质结构和较动态基质组成,壳聚糖调节水化及柔性。其缺失在两物种引起不同多糖网络重塑与暴露变化,说明相似组分可采用不同结构补偿。

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拟杆菌—大肠杆菌相互作用促进对艰难梭菌的定植抵抗

Bacteroides–Escherichia interactions contribute to colonization resistance against Clostridioides difficile

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合成肠菌群在连续流反应器中接受抗生素及病原挑战,模型定位大肠杆菌与拟杆菌相关互作,代谢及靶向验证支持交叉营养和资源竞争的抑制作用。患者数据进一步关联其定植抵抗意义,但不能将群落指标直接当作治疗处方。

推荐理由: 可控群落实验连接种间代谢互作与涌现抗入侵能力,对生态动力学有具体交叉价值。

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双链核酸中依赖序列的构象与力学景观

Sequence-dependent conformational and mechanical landscapes of double-stranded nucleic acids

bioRxiv · 第一作者:Sharma, R. · 通讯作者:Rahul Sharma

cgNA+ 由原子模拟参数化,比较双链 RNA、DNA:RNA 杂交及修饰 DNA 的序列依赖平衡形状和刚度。模型预测相邻序列影响可延伸至八聚体,并给出沟宽与持久长度差异;精度以原子模拟为参照,不等同已获所有实验验证。

推荐理由: 非局域序列依赖弹性和修饰效应直接关联聚合物生物物理,提供跨核酸类型的大尺度力学工具。

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蛋白拥挤缓冲膜流动性

Protein Crowding Buffers Membrane Fluidity

bioRxiv · 第一作者:Javanainen, M. · 通讯作者:Matti Javanainen

粗粒化与全原子模拟比较拥挤蛋白膜的脂质结构及扩散,发现蛋白在所有研究温度均降低脂质有序度,且低温作用更强。覆盖约半膜面积后高低温态趋同、液—凝胶转变消失,区别于胆固醇对两相相反作用的机制。

推荐理由: 直接解释膜蛋白浓度如何缓冲膜流动性及温度响应,是平衡膜相行为问题,不需标为活性物质。

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核磁、单分子追踪及光镊实验显示,Cre 末端暂时遮蔽 DNA 结合面,在非靶序列保持自抑制并促进一维扫描,识别靶位点时解除。去除末端反而使扩散停滞,说明降低非特异结合可同时提升搜索效率与特异组装。

推荐理由: 直接揭示构象门控如何平衡目标搜索和非生产性吸附,对单分子扩散与分子识别有明确贡献。

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。

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2026-10-17 · 完整自然日 · 精选 4 篇(期刊 3、预印本 1)

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模型提出微管正负两端的长度依赖调节可同步端部动力学,解释纺锤体长度与向极通量速度正反关联的既有差异。双端同时扰动可使长度与通量独立变化,该预测获人细胞蛋白耗减实验支持,并观察到负端蛋白的长度依赖积累。

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合理微图案化的防雾水凝胶抵抗极端凝结

Rationally micropatterned antifogging hydrogels counteracting extreme condensation

Nature Communications · 第一作者:Hyunchul Park

研究用光学、润湿理论及扩散时标设计亲水水凝胶微结构,使毛细导水持续促进膜状而非散射光的滴状凝结。定量透光及可视化实验显示,在过饱和乃至沸腾环境仍可保持较高清晰度,提供被动调控凝结形貌的方案。

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利用 Hofmeister 效应打破聚酰胺膜界面聚合的水结构约束

Breaking water-structure constraints by Hofmeister effects in interfacial polymerization for polyamide membranes

Nature Communications · 第一作者:Qingchen Tang

弱水合阴离子调节胺单体水合与油水界面分配,加快反应前沿输送并强化聚合自限,同时降低界面张力与水可用性。实验形成更薄、高交联空心脊状聚酰胺膜并改善通量及截盐;输运失稳增强仍是摘要提出的可能解释。

推荐理由: 离子水合、界面反应与形貌选择直接交叉,兼有膜性能验证,应区分实测结果与失稳机制推测。

精选 04 · 预印本 · bioRxiv

混合还是分相:阳离子—π 作用抑制异型凝聚体局部结构及动力学异质性

To mix or to de-mix?: Cation-π suppresses heterogeneity in local structure and dynamics of heterotypic Condensates

bioRxiv · 第一作者:Roy, S. · 通讯作者:MILAN KUMAR HAZRA

粗粒化模拟系统改变二元肽的序列差异、配比及阳离子—π 作用,预测额外交叉吸引能提高凝聚稳定性,使核壳分区趋向混合。相互作用增强还减慢扩散并均化链重构,揭示内聚、内部组织与动态异质性之间的耦合。

推荐理由: 对异型凝聚体给出明确可调相互作用机制,直接关联软物质相行为及材料动态;结果限定为模拟预测。

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。