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BIOPHYSICS RESEARCH DIGEST

生物物理科研日报

2026-11-06 · 完整自然日 · 精选 37 篇(期刊 29、预印本 8)

精选 01 · 期刊 · Physical Review X

旋转活性物质中的惯性致序:多孔流体与自旋纹理晶体

Order by Inertia in Spinning Active Matter: Holey Fluids and Spin-Textured Crystals

Physical Review X · 第一作者:Camille Jorge

高雷诺数二维旋转体出现稀疏贯通的动态多孔液体和致密自旋有序晶体两次相变;惯性流诱导的各向异性吸引、Magnus 力及自旋—位置反馈共同产生多体内聚与有序。

推荐理由: 揭示惯性水动力可促进而非破坏活性物质有序,是主线领域的重要新机制。

精选 02 · 期刊 · Science Advances

细胞质拥挤驱动上皮成熟期间胞内黏弹性增强

Cytoplasmic crowding drives intracellular viscoelastic increase during epithelial maturation

Science Advances · 第一作者:Gregory Arkowitz

主动微流变显示上皮单层成熟时细胞质黏度和弹性随干质量浓度增加;高渗扰动复现该效应,且黏弹性与干质量浓度近线性耦合。

推荐理由: 把组织成熟、分子拥挤与胞内流变定量连接,是生物软物质核心问题。

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

胃胚样体揭示具有不同细胞骨架依赖的体轴延伸替代路径

Gastruloids reveal alternative morphogenetic routes for body-axis elongation with distinct cytoskeletal dependencies

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者:Guillermo Serrano Nájera

作者发现底物可用性决定胃胚样体采用何种产力策略:悬浮时主要依靠细胞间作用形成单一体轴;铺在 laminin 上则多次破缺对称,通过集体迁移产生多个延伸流。后者依赖 formin、黏附和牵引,但转录变化不显著。

推荐理由: 直接揭示环境边界条件如何切换集体细胞运动与形态发生机制,是生物活性物质的重要成果。

精选 04 · 期刊 · Physical Review Letters

非 Markov 自相互作用动力学的 2.5 级大偏差与不确定关系

Level 2.5 Large Deviations and Uncertainty Relations for Non-Markov Self-Interacting Dynamics

Physical Review Letters · 第一作者:Francesco Coghi

作者针对转移率依赖历史经验观测量的自相互作用跳跃过程,利用时间尺度分离得到经验占据和通量的精确 2.5 级大偏差统计,并推导非 Markov 轨迹观测量的热力学与动力学不确定关系。

推荐理由: 把大偏差和不确定关系推广到含记忆反馈的动力学,是非平衡统计物理的重要理论进展。

精选 05 · 期刊 · Science Advances

具有类生命行为的自适应双编程磁性软机器人

Adaptive dual-programming magnetic soft robot with lifelike behavior

Science Advances · 第一作者:Yanchen Ye

磁性骨架与各向异性水凝胶双编程使机器人实现三维变形、陆水运动切换、选择性递送及胃部诊疗概念验证。

推荐理由: 集环境响应、形变、运动与功能解耦于一体,是软机器人和活性系统的重要进展。

精选 06 · 期刊 · Science Advances

使用屈服应力流体墨水的快速体素化三维打印

Rapid, voxel-based 3D printing with yield-stress fluid inks

Science Advances · 第一作者:Pranav Kaarthik

DIAL 把平移光图案化与墨水片层沉积结合,作者量化墨水流变对打印的影响,并实现快速、无支撑的大面积多尺度结构打印。

推荐理由: 屈服应力复杂流体的流变—加工耦合和新型打印范式高度契合软物质。

精选 07 · 期刊 · Science Advances

源自生物膜的水下黏附肽

A biofilm-derived peptide as an underwater adhesive

Science Advances · 第一作者:Xin Huang

作者用显微、分子动力学、原子力显微和剪切测试表征霍乱弧菌生物膜肽在多种表面的湿态吸附、黏合及絮凝能力。

推荐理由: 从天然生物膜提取界面黏附机制,实验与模拟结合,软物质价值突出。

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

贻贝具有独立的钒和铁储存系统以制造金属增强黏附纤维

Mussels possess distinct vanadium and iron storage systems for fabricating metal-reinforced adhesive fibers

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者:Samantha Jee

作者用 Raman、同步辐射 X 射线和电子显微谱学跨尺度分析贻贝足,发现钒以 DOPA 配位方式储存,而铁位于类铁蛋白结构中。两套储存系统为后续金属—蛋白交联、增强足丝黏附与自修复提供原料。

推荐理由: 直接连接生物矿物储存、蛋白黏附和力学增强,对生物软材料具有重要启发。

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

辐鳍鱼系统树上集体行为的演化动力学

Evolutionary dynamics of collective behavior across the tree of ray-finned fishes

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者:Jay Love

作者以文本和图像机器学习量化 2839 种辐鳍鱼的集体运动,识别超过 300 次演化转变。集体运动与斑块化食物、较高捕食压力相关,其出现还与宏演化净多样化速率增加相伴。

推荐理由: 把集体运动从局部机制扩展到大尺度演化规律,为活性群体研究提供独特比较数据。

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

结构预有序与密度涨落耦合:金属玻璃成核的统一图景

Coupling of structural preordering and density fluctuation: A unified picture of nucleation in metallic glasses

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者:Tianding Xu

作者跨纯元素、金属间化合物和玻璃形成合金研究成核,发现密度涨落与结构预有序同步出现;自由体积减少、致密堆积和键取向有序由同一局域原子重排耦合发展。

推荐理由: 为无序材料成核提供统一物理图景,对玻璃与软凝聚态研究有广泛意义。

精选 11 · 期刊 · Journal of Fluid Mechanics

双分散颗粒流中的横向分选纵向条带

Transversely segregated longitudinal stripes in bidisperse granular flows

Journal of Fluid Mechanics · 第一作者:Amber P. Pearse

作者研究快速薄层致密颗粒流中二次涡如何把大小颗粒界面旋转并形成纵向组分条带;扩散与再循环平衡时可产生稳定波状界面。其深度平均分选理论定量复现实验中的三维时间演化。

推荐理由: 颗粒分选、二次流和界面波耦合明确,是软颗粒与非平衡流体的重要研究。

精选 12 · 期刊 · Nature Communications

非均匀磁场驱动的双稳态折纸机器人实现自适应多模态运动

Bistable origami robot for adaptive multimodal motion actuated by nonuniform magnetic fields

Nature Communications · 第一作者:Chong Huang

作者把磁控要求转移到预编程双稳态折纸几何中,用小幅扰动控制各稳定态运动、用脉冲触发态间跃迁,实现抓取、爬行、翻滚、跳跃等多模态动作,并由理论、模拟和实验验证。

推荐理由: 多稳态结构、几何编程与运动控制结合紧密,对主动软机器人值得关注。

精选 13 · 期刊 · Science Advances

对话语义相似轨迹中的粉红噪声预测交流愉悦度

Pink noise in dyads’ semantic similarity trajectories predicts conversation enjoyment

Science Advances · 第一作者:Kathryn C. O’Nell

作者在对话语义轨迹中发现尺度自由的粉红噪声,其强度与愉悦、联结感和练习相关。

推荐理由: 以多尺度动力学刻画人类互动,具有统计物理交叉价值。

精选 14 · 期刊 · Science Advances

原发 SARS-CoV- 2 感染中抗原特异 T 细胞扩增的时间动力学

Temporal dynamics of antigen-specific T cell expansion in primary SARS-CoV-2 infection

Science Advances · 第一作者:Andrew G. T. Pyo

人体挑战、单细胞数据与粗粒化模型显示克隆峰值时序差异可能由前体频率及 CD4/CD8 身份塑造。

推荐理由: 定量免疫动力学与模型结合,具相邻价值。

精选 15 · 期刊 · Science Advances

靶向炎症与纤维化的形状记忆支架修复子宫内膜和生育力

Shape-memory scaffold targets inflammation and fibrosis to restore endometrium and fertility in intrauterine adhesions

Science Advances · 第一作者:Keyi Yang

可降解双药形状记忆支架实现微创植入、序贯释放和屏障保护,并在大鼠模型改善内膜结构与生育结局。

推荐理由: 智能软材料与组织力学修复有具体交叉价值。

精选 16 · 期刊 · Science Advances

肌腱连接处的局部翻译程序赋予肌肉合胞体区域身份

Local translational program at the muscle-tendon junction endows domain identity in muscle syncytia

Science Advances · 第一作者:Nour El Khazen

区域特异病毒工具和核糖体标记显示肌腱连接处存在由非翻译区控制的局部翻译及运动重塑。

推荐理由: 空间翻译与受力界面区域化对细胞物理有价值。

精选 17 · 期刊 · Science Advances

键选择成像揭示临床来源微纳塑料摄取引发时空局限的代谢应激

Clinically derived micro- and nanoplastic uptake drives spatiotemporally confined metabolic stress revealed by bond-selective imaging

Science Advances · 第一作者:Jingyuan Li

受激拉曼成像显示细胞应激主要发生在颗粒摄取期间,伴随邻近脂滴花生四烯酸瞬时富集;去除外源颗粒后功能可恢复。

推荐理由: 颗粒—细胞界面与局部代谢响应的时空解析具有生物软物质价值。

精选 18 · 期刊 · Science Advances

偶氮苯中的电子竞争编程感染自适应抗菌治疗

Electron competition in azobenzene programs infection-adaptive antibacterial therapy

Science Advances · 第一作者:Yongjin Hu

氧梯度通过竞争电子受体连续调节偶氮还原、纳米组装解离和释药动力学,实现随缺氧程度变化的抗菌输出。

推荐理由: 将环境梯度转为连续动力学响应,具非平衡智能材料价值。

精选 19 · 期刊 · Science Advances

北欧海溢流水在 80 万年中的持久双稳态

Persistent bistability of Nordic Seas overflow waters over 800,000 years

Science Advances · 第一作者:Nathan Stevenard

沉积流速记录与混合模型显示深海溢流水在强弱态间长期切换,并呈阈值、非对称转变和类滞后环。

推荐理由: 长期双稳态与临界转变对非平衡统计有相邻价值。

精选 20 · 期刊 · Science Advances

氧介导投影微立体光刻制备亚 100 微米氧化锆牙贴面

Oxygen-mediated projection microstereolithography for sub–100-μm zirconia dental veneers

Science Advances · 第一作者:Yanru Shen

氧渗透界面抑制场选择性过滤散射光,使高固含陶瓷浆料实现约 80 微米薄壁打印。

推荐理由: 涉及强散射悬浮液与界面反应的加工控制,有软物质交叉价值。

精选 21 · 期刊 · Science Advances

Hoxa10 维持终身骨骼干细胞及骨修复

<i>Hoxa10</i> governs lifelong skeletal stem cell maintenance and bone repair

Science Advances · 第一作者:Kevin Leclerc

遗传删除、谱系追踪和单细胞数据表明 Hoxa10 限制过早分化,并调控胶原 III 和纤维排列以维持再生微环境。

推荐理由: 细胞命运与细胞外基质组织的耦合具有相邻生物软物质价值。

精选 22 · 期刊 · Science Advances

前生物磁铁矿实现手性—磁表面反馈

Prebiotic magnetite enables chirality-magnetic surface feedback

Science Advances · 第一作者:José A. P. M. Devienne

实验与微磁模拟表明,地球化学可行途径生成的涡旋态磁铁矿可被自旋极化手性分子不可逆重磁化,从而储存弱手性偏置。

推荐理由: 物理机制新颖,对生命起源中的对称性破缺有交叉价值。

精选 23 · 期刊 · Science Advances

空间蛋白质组学揭示共生绿草履虫细胞中的脂滴重组

Spatial proteomics reveals lipid droplet reorganization in symbiotic <i>Paramecium bursaria</i> cells

Science Advances · 第一作者:Yan-Jun Chen

空间蛋白质组与成像显示共生使宿主脂滴在尺寸、形态和位置上重塑,抑制脂质代谢会减少共生藻数量。

推荐理由: 细胞器重排与界面组织对生物软物质有价值。

精选 24 · 期刊 · Science Advances

脂滴界面酶取向的空间控制实现区域和化学选择性代谢通量

Spatial control of enzyme orientation at the lipid droplet interface enables regio- and chemoselective metabolic flux

Science Advances · 第一作者:So-Hee Son

分子动力学指导的锚定基序控制酶朝向,作者在酵母脂滴界面重排三酶级联并显著提高产物产量。

推荐理由: 界面组织、分子取向与反应通量耦合具有明确软物质价值。

精选 25 · 期刊 · Science Advances

用于功能性细胞筛选的可悬浮微隔室大规模并行自组装

Massively parallel self-assembly of suspendable microcompartments for functional cell screening

Science Advances · 第一作者:Michael Mellody

作者以球形盖粒子与碗形纳米瓶自组装成封闭水凝胶隔室,并展示单细胞克隆扩增、万级菌落筛选和分泌细胞选择。

推荐理由: 兼具胶体自组装、软材料与高通量细胞物理平台价值。

精选 26 · 期刊 · Science Advances

高冲量、反应物可再生的燃烧式微执行器

High-impulse and reactant-regenerative combustion-based micro actuators

Science Advances · 第一作者:Jihong Yin

作者通过氢—水双向转化闭环再生燃料,使厘米级执行器在无需补充燃料时运行超过 7200 次,并用于小型机器人。

推荐理由: 为软机器人和仿生驱动提供高功率微执行器方案,但活性物质关联较间接。

精选 27 · 期刊 · Science Advances

通过动态液态金属—电解质界面实现机械—电化学能量采集与自供能传感

Mechano-electrochemical energy harvesting and self-powered sensing via dynamic liquid metal–electrolyte interfaces

Science Advances · 第一作者:Xiangbo Zhou

机械运动调节液态金属界面面积并驱动不对称法拉第反应,作者展示可变形能量采集、阵列输出及自供能传感。

推荐理由: 动态软界面、形变与耗散电化学耦合对软物质研究者有具体价值。

精选 28 · 期刊 · Science Advances

早期小鼠胚胎中的 Y 染色体不稳定性

Y chromosome instability in the early mouse embryo

Science Advances · 第一作者:Agata P. Zielinska

作者发现早期胚胎有丝分裂时 Y 着丝粒异常薄弱、易被困于纺锤体极并发生错误分离;Y 丢失会减慢细胞分裂并影响胚胎大小。

推荐理由: 将染色体力学与发育后果相连,对细胞生物物理有相邻价值。

精选 29 · 期刊 · Science Advances

ppGpp 直接调控 tRNA 修饰酶,将应激信号连接至翻译控制和生物膜发育

Direct regulation of a tRNA modification enzyme by ppGpp links stress signaling to translational control and biofilm development

Science Advances · 第一作者:Aude E. Trinquier

作者发现 ppGpp 抑制 MnmE 并造成密码子特异的核糖体停顿,继而通过一段前导肽调节生物膜抑制因子 AbrB。

推荐理由: 把应激、翻译动力学与群体发育连接起来,对非平衡生物调控有相邻价值。

精选 30 · 预印本 · bioRxiv

分布式网络感知作为逃逸策略

Distributed Network Sensing as an Escape Strategy

bioRxiv · 第一作者:Le Verge-Serandour, M. · 通讯作者:Karen Alim

作者以黏菌流体网络研究空间刺激下的去中心化感知,发现尺度与连通性决定其能否通过网络重构逃离不利 pH 环境;局部收缩将刺激转化为全局流体再分配,并启发自主软机器人设计。

推荐理由: 把主动收缩、网络输运、集体感知和形态适应统一起来,直接命中活性与软物质核心问题。

预印本,尚未经同行评议。

精选 31 · 预印本 · bioRxiv

真菌菌落生长的多尺度生物物理建模

Multi-scale biophysical modeling of fungal colony growth

bioRxiv · 第一作者:Yan, L. · 通讯作者:Gianna L Marschmann

作者将显式菌丝伸长、分支和融合的离散力学模型与随机行波代理模型结合,以较低成本跨尺度模拟菌落。模型复现实验行波,并将前沿漂移与扩散分离,指出扩张速度和网络密度由不同微观参数控制,自然界策略权衡可能来自代谢而非纯力学限制。

推荐理由: 把活性生长网络、前沿涨落和宏观输运连为可计算框架,具有明确的新意和主线价值。

预印本,尚未经同行评议。

精选 32 · 预印本 · bioRxiv

分子扩散与结合动力学足以解释类似凝聚体的核内聚簇

Molecular diffusion and binding kinetics are sufficient to explain condensate-like nuclear clustering

bioRxiv · 第一作者:Kapoor, M. · 通讯作者:Mustafa Mir

作者构建以基因组位置、分子扩散和结合动力学为参数的 SPARK 模型,在不引入高阶蛋白相互作用或相分离的情况下,复现多种转录因子聚簇的高密度、球形、融合和快速交换等成像特征。结果表明这些表征不能唯一证明凝聚机制。

推荐理由: 为核内凝聚体研究提供定量零模型,直接挑战常用相分离判据,科学价值很高。

预印本,尚未经同行评议。

精选 33 · 预印本 · bioRxiv

淀粉样纤维稳定性与凝聚体材料性质独立控制 hnRNPA2 凝聚体向纤维的转变

Amyloid stability and condensate material properties independently govern the hnRNPA2 condensate to fibril transition

bioRxiv · 第一作者:Kieffer, D. J. · 通讯作者:Lukasz A Joachimiak

作者结合结构导向热力学、突变与微流变,识别控制纤维形成的芳香三联体,并发现凝聚体与纤维稳定性大体独立;较低凝聚体黏度与更快成纤相关,提出模糊外壳与纤维核心共同控制转变。

推荐理由: 相分离凝聚体的流变性质与成核聚集动力学紧密耦合,直接契合软物质生物物理主线。

预印本,尚未经同行评议。

精选 34 · 预印本 · bioRxiv

亚稳二聚体中间体驱动天然样丝蛋白成纤,脱水促进交叉 β 转变

Metastable Dimeric Intermediate Drives Native-like Spidroin Fibrillogenesis, while Dehydration Promotes Cross-β Transition

bioRxiv · 第一作者:Kajimoto, H. · 通讯作者:Hironari Kamikubo

作者用 SAXS、AFM 和 XRD 识别蜘蛛丝蛋白成纤所需的亚稳二聚体中间体,提出暴露聚丙氨酸片段在纤维端形成 β 片层并逐步聚合;天然样纤维在干燥时会不可逆转向淀粉样交叉 β 结构。

推荐理由: 连接亚稳中间体、自组装和脱水诱导结构转变,对生物软材料高度相关。

预印本,尚未经同行评议。

精选 35 · 预印本 · bioRxiv

人羊膜可溶性提取物提高 HaCaT 角质形成细胞在划痕实验中的迁移能力

hAM-pe soluble extract increases human keratinocyte HaCaT cell-line mobility in scratch assays

bioRxiv · 第一作者:Soprano, C. M. · 通讯作者:Carla Maria Soprano

划痕实验显示处理缩短集体闭合时间,但单细胞速度增加不足以解释该效应;均方位移分析与相互作用活性布朗粒子模拟支持迁移持久性增强是主要机制。

推荐理由: 实验与活性粒子模型共同解析集体细胞迁移机制,和活性物质研究高度贴合。

预印本,尚未经同行评议。

精选 36 · 预印本 · bioRxiv

高度保守的 talin 亚型编码不同的力学响应和配体结合能力

Highly conserved talin isoforms encode distinct mechanical responses and ligand-binding capabilities

bioRxiv · 第一作者:Guo, Y. · 通讯作者:Jie Yan

单分子力谱与结合实验显示,talin- 2 虽保留总体力学架构,却具有不同的协同展开路径及额外的力调控结合位点,扩展了其机械信号支架功能。

推荐理由: 直接解析蛋白力学与力敏信号耦合,方法和机制对生物软物质高度相关。

预印本,尚未经同行评议。

精选 37 · 预印本 · bioRxiv

融合孔关闭决定充满致密芯囊泡的亚量子“接吻即跑”血清素释放

FUSION PORE CLOSURE DETERMINES SUBQUANTAL KISS-AND-RUN SEROTONIN RELEASE FROM FULLY LOADED DENSE-CORE VESICLES

bioRxiv · 第一作者:De-Miguel, F. F. · 通讯作者:Francisco F. De-Miguel

作者分析水蛭神经元安培记录,并用孔几何与通量模型估算融合孔和囊泡含量。外推结果表明接吻即跑囊泡与全融合囊泡装载量相近,而实测通量衰减更快,支持亚量子释放由融合孔关闭而非囊泡耗尽决定。

推荐理由: 直接量化纳米孔动力学与分子释放,对膜融合和生物流体输运高度相关。

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

2026-11-05 · 完整自然日 · 精选 23 篇(期刊 12、预印本 11)

精选 01 · 期刊 · Physical Review X

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。

精选 02 · 期刊 · Physical Review Letters

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。

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

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。

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

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。

精选 05 · 期刊 · Journal of Fluid Mechanics

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。

精选 06 · 期刊 · Science

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。

精选 07 · 期刊 · Nature Communications

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。

精选 08 · 期刊 · Nature Communications

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。

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

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。

精选 10 · 期刊 · Physical Review E

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。

精选 11 · 期刊 · Journal of Fluid Mechanics

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。

精选 12 · 期刊 · Journal of Fluid Mechanics

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。

精选 13 · 预印本 · arXiv

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。

精选 14 · 预印本 · arXiv

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。

精选 15 · 预印本 · arXiv

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。

精选 16 · 预印本 · arXiv

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。

精选 17 · 预印本 · arXiv

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。

精选 18 · 预印本 · arXiv

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。

精选 19 · 预印本 · arXiv

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。

精选 20 · 预印本 · arXiv

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。

精选 21 · 预印本 · arXiv

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。

精选 22 · 预印本 · arXiv

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。

精选 23 · 预印本 · arXiv

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。

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依据标题与摘要整理;论文链接指向原始出处。

BIOPHYSICS RESEARCH DIGEST

生物物理科研日报

2026-11-04 · 完整自然日 · 精选 20 篇(期刊 8、预印本 12)

精选 01 · 期刊 · Nature

多模态 X 射线成像揭示层级纤维力学

Multimodal X-ray imaging reveals hierarchical fibre mechanics

Nature · 第一作者:Elis Newham

作者利用多模态 X 射线成像解析纤维材料跨层级的结构与变形,揭示不同尺度组织如何共同决定整体力学响应。

推荐理由: 高水平实验直接处理层级纤维力学,对生物材料与软物质力学高度相关。

精选 02 · 期刊 · Proceedings of the National Academy of Sciences

振动下颗粒链中结的熵致收紧

Entropic tightening of knots in granular chains under vibration

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者:Qiyuan Qiu

振动平台上的颗粒链实验直接显示多类结的核心会自发收紧;结管理论以受限链段逃离核心获得构象熵解释该现象。虽体系受驱且非平衡,结尺寸稳态统计近似服从平衡统计力学,但状态转移揭示弱详细平衡破缺。

推荐理由: 把可视化颗粒实验、拓扑结动力学与熵机制统一起来,兼具软物质和非平衡统计物理新意。

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

talin 的易聚集区控制其自相互作用并调节整合素黏附复合体动力学

An aggregation-prone region in talin controls talin self-interactions and regulates integrin adhesion complex dynamics

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者:Neil J. Ball

作者鉴定 talin 中控制自相互作用的易聚集区域,并显示其调节整合素黏附复合体的组装与动力学。

推荐理由: 直接连接蛋白聚集、黏附复合体与细胞力学信号,生物物理意义明确。

精选 04 · 期刊 · Nature

解码调控胶质母细胞瘤可塑性的程序

Decoding the regulatory programs governing glioblastoma plasticity

Nature · 第一作者:Manu Saraswat

摘要研究解码调控胶质母细胞瘤可塑性的程序,并报告相应的实验、理论或计算结果。

推荐理由: 提供细胞状态、组织行为或分子调控的定量机制,对广义生物物理有相邻价值。

精选 05 · 期刊 · Nature

静脉化使血管生成可在缺乏 VEGFR 信号时发生

Venousization enables angiogenesis in the absence of VEGFR signalling

Nature · 第一作者:Irene Garcia-Gonzalez

摘要研究静脉化使血管生成可在缺乏 VEGFR 信号时发生,并报告相应的实验、理论或计算结果。

推荐理由: 提供细胞状态、组织行为或分子调控的定量机制,对广义生物物理有相邻价值。

精选 06 · 期刊 · Nature

时空癌细胞轨迹构成胶质母细胞瘤异质性的基础

A spatiotemporal cancer cell trajectory underlies glioblastoma heterogeneity

Nature · 第一作者:Grant de Jong

摘要研究时空癌细胞轨迹构成胶质母细胞瘤异质性的基础,并报告相应的实验、理论或计算结果。

推荐理由: 提供细胞状态、组织行为或分子调控的定量机制,对广义生物物理有相邻价值。

精选 07 · 期刊 · Physical Review E

持续反应随机游走中的噪声驱动速度选择:重整化理论与数值验证

Noise-driven velocity selection in persistent reaction random walks: Renormalization theory and numerical validation

Physical Review E · 第一作者:D. C. Bitang Á Ziem

摘要研究持续反应随机游走中的噪声驱动速度选择:重整化理论与数值验证,并报告相应的实验、理论或计算结果。

推荐理由: 直接研究噪声、持续性和反应前沿速度选择,非平衡统计物理价值明确。

精选 08 · 期刊 · Journal of Fluid Mechanics

湍流中的自由表面:从水面到弹性固体的统一框架

Free surfaces in turbulence: A unified framework from water surfaces to elastic solids

Journal of Fluid Mechanics · 第一作者:Giulio Foggi Rota

摘要研究湍流中的自由表面:从水面到弹性固体的统一框架,并报告相应的实验、理论或计算结果。

推荐理由: 对复杂流动、界面或湍流机制有具体相邻价值。

精选 09 · 预印本 · arXiv

突出驱动细胞爬行的自发极化

Spontaneous polarization for protrusion-driven cell crawling

arXiv · 第一作者:Pierre Recho

作者提出一维连续模型:黏性肌动蛋白网络的更新、边缘聚合与化学调控形成反馈,使静止对称态在临界突出活性以上失稳并转入运动极化态。模型预测超临界或亚临界转变,并得到与角质细胞量级相符的速度及定性密度分布。

推荐理由: 直接研究细胞运动的自发对称性破缺与活性连续介质动力学,和研究主线高度契合。

预印本,尚未经同行评议。

精选 10 · 预印本 · arXiv

相分离中凝聚体老化与形貌转变的瞬态网络模型

A Transient-Network Model of Condensate Aging and Morphology Transition in Phase Separation

arXiv · 第一作者:Bhanjan Debnath

作者构建耦合相分离、构象切换与动态交联的瞬态网络连续模型,预测非老化网络呈 Maxwell 流体行为,随交联稳定化出现等待时间依赖弛豫,而强老化网络呈 Kelvin–Voigt 式弹性回缩;模型进一步说明网络形成如何塑造凝聚体形貌。

推荐理由: 直接连接生物分子凝聚体、黏弹性老化和非平衡形貌演化,机制清晰且高度契合软物质主线。

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精选 11 · 预印本 · bioRxiv

松弛动力学控制拥挤活性单层中的细胞输运

Relaxation kinetics controls cell transport in crowded active monolayers

bioRxiv · 第一作者:Silber, S. A. · 通讯作者:Mikko Karttunen

活性相场模型将界面能与形变松弛率独立调节,显示拥挤主要通过邻居约束下自身形变松弛抵消推进而减慢细胞;仅减慢少数细胞松弛即可显著提高其输运并带动其余细胞。

推荐理由: 指出形状恢复速率而非仅刚度是异质活性组织输运的独立控制量,和细胞力学主线高度契合。

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精选 12 · 预印本 · arXiv

奇毛细作用

Odd Capillarity

arXiv · 第一作者:Nadia Bihari Padhan

作者在 Cahn–Hilliard–Navier–Stokes 方程中加入非变分、宇称奇的对称毛细应力,提出“奇毛细作用”。模拟显示其可阻滞畴粗化并维持无传统惯性能量级联的湍动,还能形成动态停滞、成分超均匀的乳液。

推荐理由: 提出可主动做功并控制相分离的全新界面机制,直接连接非平衡流体、乳液与超均匀性。

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精选 13 · 预印本 · bioRxiv

集体形态发生与区室化的拓扑生成模型

A topoietic model of collective morphogenesis and compartmentalization

bioRxiv · 第一作者:Manicka, S. · 通讯作者:Michael Levin

作者提出由持续分泌、扩散和衰减的应激信号产生群体尺度场,解释较大非洲爪蟾胚胎群体更高存活率;校准模型复现不同群体尺寸的救援率,并预测仅改变边界漏失即可重组存活空间结构。

推荐理由: 以扩散与几何解释跨胚胎集体形态援助,直接连接群体尺度、生物图案与非平衡输运。

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精选 14 · 预印本 · bioRxiv

电动限域下 DNA 的非平衡循环构象

Non-equilibrium cyclic conformations of DNA under electrokinetic confinement

bioRxiv · 第一作者:Pessoa, M. A. S. · 通讯作者:Matheus A.S. Pessoa

作者研究电动限域下 DNA 的非平衡循环构象,聚焦外场、限域与高分子构象动力学的耦合。

推荐理由: 直接涉及受驱高分子的非平衡构象与限域效应,和生物软物质主线高度相关。

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精选 15 · 预印本 · arXiv

铁电向列液晶中的带电三维孤子

Charged Three-Dimensional Solitons in a Ferroelectric Nematic Liquid Crystal

arXiv · 第一作者:Netra Prasad Dhakal

实验与模拟报告铁电向列液晶由反铁电相快速冷却后自发形成带电传播三维孤子;孤子沿极化方向或反向运动、碰撞湮灭,作者将其归因于屏蔽移动电荷团的局域极化张开结构。

推荐理由: 发现无外场自发传播的带电液晶孤子,兼具拓扑结构与非平衡相变动力学新意。

预印本,尚未经同行评议。

精选 16 · 预印本 · bioRxiv

二硫键交联密度决定富半胱氨酸设计型生物分子凝聚体的形成、动力学与成熟

Disulfide Crosslink Density is a Key Determinant in the Formation, Dynamics, and Maturation of Cysteine-rich Designer Biomolecular Condensates.

bioRxiv · 第一作者:Mondal, M. · 通讯作者:Vijayaraghavan Rangachari

设计肽文库实验表明,半胱氨酸密度是凝聚体饱和浓度、流动性、成熟、氧化还原响应和孔隙性的主控参数;高密度交联显著降低流动性和货物摄取,并可阻碍还原溶解。

推荐理由: 给出生物分子凝聚体黏弹性与孔隙的明确可编程设计律。

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精选 17 · 预印本 · arXiv

开放光子凝聚体中的涌现热涨落与非厄米相变

Emergent thermal fluctuations and non-Hermitian phase transitions in open photon condensates

arXiv · 第一作者:Moritz Janning

作者以 Lindblad 主方程统一处理开放光子凝聚体及等时非凝聚涨落,报告亚稳凝聚态虽源于持续驱动,却呈现平衡式尺度涨落和 Bose–Einstein 光子数分布;稳定性分析还揭示多个例外点及相关非厄米相变。

推荐理由: 直接连接驱动耗散凝聚、涨落和非厄米弛豫动力学,非平衡物理贡献明确。

预印本,尚未经同行评议。

精选 18 · 预印本 · arXiv

具有非对称与时延相互作用的随机 Ising 网络

Stochastic Ising networks with asymmetric and time-delayed interactions

arXiv · 第一作者:Hantao Zhang

作者研究受实验启发的非对称、时延随机 Ising 网络,发现时延会产生强振荡时间关联并抑制稳态分布的不均匀性;解析展开把残余非均匀性归因于更高阶关联,且这种近均匀稳态与平衡高温态可由显著延迟关联区分。

推荐理由: 直接处理破坏细致平衡的随机网络、时延与关联结构,是非平衡统计物理的高度相关问题。

预印本,尚未经同行评议。

精选 19 · 预印本 · arXiv

湍流中的蝴蝶效应:有限尺度 Lyapunov 指数的统一视角

Butterfly Effects in Turbulence: A Unified View through the Finite Size Lyapunov Exponent

arXiv · 第一作者:Victor de Jesus Valadão

作者以有限尺度 Lyapunov 指数统一描述湍流扰动在不同尺度上的增长,并借助含热噪声的 Sabra 壳模型及 Kraichnan 模型,连接经典初值敏感性、可预测性与 Eulerian、Lagrangian 自发随机性。

推荐理由: 聚焦多尺度湍流中的随机性涌现与可预测性,兼具流体和非平衡统计物理价值。

预印本,尚未经同行评议。

精选 20 · 预印本 · arXiv

带随机重置的布朗回转器模型

Brownian gyrator model with stochastic resetting

arXiv · 第一作者:Satya N. Majumdar

作者在布朗回转器中引入随机重置,研究重置如何改变稳态概率流、旋转动力学和非平衡统计。

推荐理由: 是典型非平衡随机热力学模型的明确扩展。

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BIOPHYSICS RESEARCH DIGEST

生物物理科研日报

2026-11-03 · 完整自然日 · 精选 19 篇(期刊 7、预印本 12)

精选 01 · 期刊 · Proceedings of the National Academy of Sciences

复凝聚体液滴作为 RNA 聚集体固液转变的液化剂

Coacervate droplets as a liquefier for the solid-to-liquid transition of RNA aggregates

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者:Wei Guo

实验与全原子模拟表明,复凝聚体可渗入固化的 RNA–肽聚集体,通过纳米尺度分子缓冲削弱交联网络并诱导宏观液化;小分子阴离子形成的复凝聚体效果最佳,还可恢复模型病理聚集体中被沉默 RNA 的功能。

推荐理由: 提出主动调控生物分子凝聚体材料状态的可设计机制,兼具软物质新意与生物物理意义。

精选 02 · 期刊 · Physical Review Letters

利用位移对称性构建远离平衡的有效场论

Building Far-from-Equilibrium Effective Field Theories Using Shift Symmetries

Physical Review Letters · 第一作者:Xin An

作者以位移对称性为原则构建远离平衡的流体动力学有效作用量,把弱耦合与强耦合场论中不同的非流体瞬态统一为该对称性的不同实现,并纳入流体动力学区外的随机涨落及可插值混合模型。

推荐理由: 为远离平衡热化建立统一有效场论结构,基础非平衡理论贡献突出。

精选 03 · 期刊 · Nature Communications

含复凝聚体液滴中的双相酶反应

Biphasic enzymatic reaction in coacervate-containing droplets

Nature Communications · 第一作者:Yuhao Geng

作者构建单液滴含单复凝聚体的微流控阵列,结合时空成像、整体动力学和数学模型,定量连接分子跨相重分布、反应驱动通量与酶促去磷酸化,并展示复凝聚相的噪声缓冲作用。

推荐理由: 直接研究受限双相液滴中的反应—扩散耦合和催化调控,是生物凝聚体与非平衡软物质的重要工作。

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

油水界面上的气膜自发扩展

Spontaneous gas film expansion at an oil–water interface

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

作者证明微柱限域可通过润湿、毛细压力与气体输运耦合,使热力学上不利的气膜在油水界面自发横向扩展;建立的输运—毛细框架预测形态转变和特征时间,且空间图案化微结构可控制传播路径。

推荐理由: 揭示限域多相界面中的非平衡形态转变与可编程传播,是界面软物质的重要结果。

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

亚细胞区室决定信号优势:内体 cAMP 压倒同一受体并发的质膜 RhoA 激活

Subcellular compartment determines signal dominance: Endosomal cAMP overrides concurrent plasma membrane RhoA activation from a single receptor

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者:Sofya Savransky

同一 GPCR 激活后,质膜 G13/RhoA 与内体 Gs/cAMP 信号功能相反;持续的内体 cAMP 可压倒质膜 RhoA 激活并反转净输出,阻断内吞或内体 Gs 会完全逆转该结果。

推荐理由: 清楚展示信号空间区室如何决定细胞网络输出,对动态信号生物物理有价值。

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

快冷与慢冷:表征冷冻电镜玻璃化效应及平衡群体恢复

Cooling fast and slow: Characterizing the effects of vitrification in cryo-EM and the subsequent recovery of equilibrium populations

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者:Robert Clark

长时间分子动力学和马尔可夫态模型显示,冷却持续时间长于其特征时间的构象态更能抵抗玻璃化伪影;作者进一步提出从玻璃化系综恢复平衡布居的热力学推断框架。

推荐理由: 定量处理冷冻电镜样品制备对构象系综的非平衡扰动,方法意义明确。

精选 07 · 期刊 · Journal of Fluid Mechanics

自由表面附近固定浸深自推进波动水翼的流体动力学

Hydrodynamics of a self-propelled undulating hydrofoil at fixed submergence near a free surface

Journal of Fluid Mechanics · 第一作者:Tian-Yu Gao

数值研究显示,自推进波动水翼靠近自由表面时巡航速度随浸深减小而下降,效率则存在最优浸深;浅水条件下还存在使速度最大的波长,并给出速度、浸深与波长的标度关系。

推荐理由: 与生物启发推进及自驱动流体力学直接相关,方法和结论较明确。

精选 08 · 预印本 · arXiv

活性趋化 Janus 粒子的动态成簇

Dynamic clustering of active chemotactic Janus particles

arXiv · 第一作者:Joël Mabillard

三维扩散泳模型和线性稳定性分析显示,活性趋化 Janus 胶体的动态成簇区在相图中占据稳健范围;成簇源于 Keller–Segel 塌缩与运动诱导相分离的共同作用,并被化学场对取向的耦合阻滞。

推荐理由: 统一两类核心活性物质成簇机制,理论贡献明确且高度贴合主线。

预印本,尚未经同行评议。

精选 09 · 预印本 · arXiv

通过非局域噪声在随机组织中设计可调超均匀性

Designing tunable hyperuniformity in random organization through nonlocal noise

arXiv · 第一作者:Yusheng Lei

作者在偏置随机组织中构造两种非局域噪声机制,证明粒子动力学产生的噪声谱可选择超均匀指数,同时保留普通扩散和质心守恒;连续场论与粒子模拟支持结构因子长波标度可由幂律位移分布连续调节。

推荐理由: 把可设计微观驱动与非平衡超均匀长程关联直接连接,具有清晰理论新意。

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精选 10 · 预印本 · bioRxiv

分子机器测量生物膜纳米力学

Molecular machines measure the nanomechanics of biological membranes

bioRxiv · 第一作者:Rottensteiner, A. · 通讯作者:Stefan Howorka

作者用 DNA 纳米技术制造可自主结合膜、局部压入并把纳米级形变转为光学读出的分子机器,可并行测量膜弹性;进入细胞后,该工具分辨出较软的内部膜区室与较硬的胞质膜。

推荐理由: 将压痕力学缩小至分子尺度并实现活细胞膜纳米力学读出,方法新颖且高度相关。

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精选 11 · 预印本 · arXiv

手性螺旋聚合物的力学性质:从单丝到肌动蛋白束

Mechanical properties of chiral helical polymers-from single filaments to actin bundles

arXiv · 第一作者:Amir Khosravanizadeh

作者建立保持螺旋性和手性的高度粗粒化细丝模型,并匹配实验肌动蛋白力学;模拟显示马达沿螺旋细丝运动会产生手性运动,成束后马达施加转矩,引发旋转、卷曲和螺旋屈曲。

推荐理由: 直接连接细胞骨架手性、细丝力学与马达驱动集体动力学,和生物活性物质高度相关。

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精选 12 · 预印本 · bioRxiv

机械耦合使上皮细胞群在到达瓶颈前预先变窄

Mechanical coupling narrows an epithelial colony before it reaches a bottleneck

bioRxiv · 第一作者:Yu, S.-M. · 通讯作者:Steve Granick

MDCK 单层在进入较窄通道前即从侧壁脱离并横向收缩,伴随非周期流向反转、正速度散度和边缘 E-cadherin/F-actin/ 肌球蛋白 -II 高张力带;敲低 E-cadherin 会消除这些预响应。

推荐理由: 揭示黏附与主动机械耦合如何使组织提前适应几何瓶颈,直接相关于活性组织流动。

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精选 13 · 预印本 · arXiv

水合多孔基底调控细菌湍流的时空动力学

Hydrated porous substrates modulate the spatiotemporal dynamics of bacterial turbulence

arXiv · 第一作者:Zixiang Lin

稀、密大肠杆菌悬浮液实验显示,琼脂浓度以非单调方式影响近界面集体动能,且随时间出现更短空间关联、更长时间关联和更小流动结构;加入渗流与滑移的平均场动理学稳定性分析定性解释了这些基底依赖变化。

推荐理由: 直接研究多孔边界对活性细菌湍流强度、持续性和空间组织的调控,和研究主线高度吻合。

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精选 14 · 预印本 · arXiv

通过几何投影模拟硬胶体和黏性胶体的长时布朗动力学

Long-time Brownian dynamics of hard and sticky colloids by geometric projection

arXiv · 第一作者:Rémi Martin

作者用几何投影替代硬球排斥、黏性键和硬壁近接触刚性力的显式积分,使过阻尼布朗动力学可跨越更长时间;方法保持结构与扩散并复现聚集动力学,计算可达物理时间提高一至两个数量级。

推荐理由: 为致密约束胶体的长时布朗动力学提供有效粒子尺度工具,软物质方法贡献明确。

预印本,尚未经同行评议。

精选 15 · 预印本 · arXiv

用机器学习粗粒化模型探索脂质世界

Exploring the World of Lipids with Machine-Learned Coarse-Grained Models

arXiv · 第一作者:Aldo S. Pasos-Trejo

作者将物理项与图神经网络结合,训练隐式溶剂 POPC 粗粒化势;模型较现有模型更准确复现膜结构与动力学,并在训练范围外稳定囊泡、重现膜和囊泡自组装及孔洞封闭。

推荐理由: 面向脂质膜复杂协同行为的机器学习粗粒化模型,对生物软物质模拟价值突出。

预印本,尚未经同行评议。

精选 16 · 预印本 · bioRxiv

核纤层变形与重塑的预测性力化学建模框架

A predictive mechanochemical modeling framework for the deformation and remodeling of the nuclear lamina

bioRxiv · 第一作者:Francis, E. A. · 通讯作者:Padmini Rangamani

有限元模型将核膜—纤层的非线性弹性变形与纤层重塑、核质运输耦合,预测纳米柱间距对核膜张力、YAP/TAZ 入核和破裂概率的影响,并由实验验证关键趋势。

推荐理由: 把微环境拓扑、核力学与生化运输统一起来,是细胞力学生物学的重要工作。

预印本,尚未经同行评议。

精选 17 · 预印本 · bioRxiv

单分子扩散揭示膜蛋白在靶膜表面的快速平移

Single Molecule Diffusion Studies Reveal Rapid Translations Across Target Membrane Surfaces for both p40Phox PX domain and Class III PI3K VPS34 Complex 1, the Autophagy Lipid Kinase

bioRxiv · 第一作者:Lizardos, L. · 通讯作者:Joseph J Falke

单分子追踪显示 PX 结构域和 VPS34 复合物先在阴离子膜表面进行静电跳跃,随后进入摩擦更大的稳定二维扩散;特异脂质控制稳定停靠及再跳跃行为。

推荐理由: 直接解析膜蛋白表面搜索与停靠动力学,是膜生物物理的重要机制。

预印本,尚未经同行评议。

精选 18 · 预印本 · bioRxiv

用于大分子蛋白动力学、变构与动力学的可扩展接触门控随机算符和普适降维律

Scalable Contact-Gated Stochastic Operators and Universal Reduction Laws for Macromolecular Protein Dynamics, Allostery, and Kinetics

bioRxiv · 第一作者:Singh, M. · 通讯作者:Mehardeep Singh

作者在多种蛋白和显式溶剂轨迹上构建接触门控、满足热力学约束的随机降阶算符,利用局域稀疏接触图提升尺度扩展,并报告其可预测慢模、NMR 序参量、变构通路与反应坐标记忆。

推荐理由: 面向蛋白动力学与变构的连续随机降阶框架具有明确计算生物物理价值。

预印本,尚未经同行评议。

精选 19 · 预印本 · bioRxiv

FoxO1 与 HNF1α 协同重塑核小体结构和机械稳定性以激活转录

FoxO1 and HNF1α cooperatively remodel nucleosome architecture and mechanical stability to activate transcription

bioRxiv · 第一作者:Florez Ariza, A. J. · 通讯作者:Eva Nogales

冷冻电镜与力谱显示,FoxO1 促进核小体远端 DNA 解包并降低机械稳定性,HNF1α 则以不同方式重塑解体动力学;二者协同招募并改变受力解体路径,细胞内足迹分析支持相应染色质状态变化。

推荐理由: 直接连接转录因子协同、核小体结构和机械稳定性,是染色质力学生物学的重要结果。

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。

BIOPHYSICS RESEARCH DIGEST

生物物理科研日报

2026-11-02 · 完整自然日 · 精选 27 篇(期刊 12、预印本 15)

精选 01 · 期刊 · Physical Review E

异常软核流体中的活性与竞争长度尺度

Activity and competing length scales in an anomalous core-softened fluid

Physical Review E · 第一作者:Davi Felipe Kray Silva

作者研究具有双竞争长度尺度相互作用的活性布朗粒子,发现自推进逐渐削弱被动软核流体的水样异常;由稳态配对关联反演的有效相互作用表明,活性促进两类局域环境之间的粒子转移,从而降低产生异常响应的结构竞争。

推荐理由: 直接解析活性如何重塑竞争尺度、结构与动力学,属于高度相关的活性软物质研究。

精选 02 · 期刊 · Proceedings of the National Academy of Sciences

三维限域重塑 RNA 折叠并增强寨卡病毒基因组环化

3D confinement reshapes RNA folding and enhances circularization in the Zika virus

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者:Javor K. Novev

作者把邻近连接数据纳入粗粒化分子动力学,比较寨卡病毒约 11 kb RNA 在病毒粒子限域与细胞内非限域状态的折叠;实验和模拟均显示限域改变接触标度并提高基因组环化概率,长双链茎还产生局域向列液晶序。

推荐理由: 直接揭示几何限域如何重塑长 RNA 的构象系综、标度与液晶序,是高度相关的生物软物质研究。

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

Colletes 蜂产生的交联半结晶聚乙烯样聚酯在土壤中快速降解

Rapid soil degradation of a cross-linked, semicrystalline polyethylene-like polyester produced by <i>Colletes</i> bees

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者:Jonathan P. Coote

作者表征 Colletes 蜂巢衬里的交联高结晶聚乙烯样聚酯,发现其在环境土壤中数月内显著降解;低交联密度、缺少高阶层片结构及酯酶活性可能使更多酯键暴露并促进裂解。

推荐理由: 把聚合物微结构、结晶、交联与环境降解联系起来,对可降解软材料设计具有重要启发。

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

细胞群体聚集驱动图案形成的尺度伸缩极限

The limits of scaling in aggregation-driven patterning of cell collectives

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者:Michael L. Zhao

作者结合胚胎前体细胞限域实验、成像、化学扰动和仅含细胞吸引的连续模型,确认聚集是后极形成的起始事件;模型和实验共同显示,有限发育时间使大系统的粗化变慢,从而形成尺度—时间权衡并限制图案按比例缩放。

推荐理由: 把细胞吸引、粗化动力学和发育尺度律定量连接,是生物软物质与非平衡图案形成的核心问题。

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

周细胞收缩通过细胞力依赖的 TGFβ 激活产生抗血管生成作用

Pericyte contraction generates angiostatic effect via cell force–dependent activation of TGFβ

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者:Carole Y. Perrot

作者报告周细胞的 R-Ras 介导收缩通过整合素和肌动球蛋白牵引力激活 TGFβ,进而经内皮 ALK5–Smad2/3 维持静息;小鼠周细胞 Rras 缺失会降低收缩和该信号,并伴随血管生成增加与血管变形。

推荐理由: 直接揭示细胞力如何转化为血管稳态信号,是力学生物学的重要机制。

精选 06 · 期刊 · Nature Communications

胶质母细胞瘤侵袭的单细胞时空动力学重建

Reconstructing the single-cell spatiotemporal dynamics of glioblastoma invasion

Nature Communications · 第一作者:Hitesh Bhagavanbhai Mangukiya

作者以活体脑片成像、形态分类和状态转移模型实时重建患者来源胶质母细胞瘤的单细胞侵袭,发现表型切换具有患者特异性和空间组织,并受血管、微胶质及治疗影响。

推荐理由: 把肿瘤侵袭转化为可测的细胞状态动力学,对细胞迁移与组织环境研究有明确交叉价值。

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

结合位点作为共进化编码信息流的动态枢纽

Binding sites as dynamic hubs of coevolution encoded information flow

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者:Kemal Demirtaş

作者把共进化信息与高斯网络模型的转移熵结合,在 29 个案例中发现结合位点是集体信息传递枢纽,并呈现模态依赖、方向性的位点间信息流。

推荐理由: 以统计网络动力学连接序列共进化与蛋白变构,生物物理方法贡献明确。

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

CqsS 群体感应信号转导及其受自诱导物合酶 CqsA 抑制的分子基础

Molecular basis of quorum-sensing signal transduction by CqsS and its inhibition by CqsA, the autoinducer synthase

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者:Mengchan Liu

冷冻电镜、生化和遗传分析解析 CqsS 的顺式自磷酸化、反式磷酸转移以及 CAI-1 结合引发的跨膜构象变化,并发现 CqsA 与 CqsS 胞内域结合可抑制激酶活性。

推荐理由: 为细菌群体感应及集体行为协调提供结构机制,生物物理价值明确。

精选 09 · 期刊 · Nature Communications

小胶质细胞依赖的 PDGFB–KCND2 调控决定丙泊酚麻醉诱导

Microglia-dependent PDGFB regulation of neuronal KCND2 in the hypothalamic paraventricular nucleus determines propofol anesthesia induction

Nature Communications · 第一作者:Boxu Cao

小鼠研究表明,小胶质细胞依赖的 PDGFB 信号通过调控下丘脑室旁核 KCND2、神经元兴奋性及其投射回路影响丙泊酚麻醉敏感性。

推荐理由: 揭示非神经元组分调控神经回路状态的机制,具有生物物理相邻价值和期刊实验支撑。

精选 10 · 期刊 · Nature Communications

婴儿源双歧杆菌 PNGaseA 偏好 N- 糖肽的结构基础

Structural basis for N-glycopeptide preference in an infant-derived Bifidobacterium bifidum PNGaseA

Nature Communications · 第一作者:Cassie R. Bakshani

结构、生化与分子动力学分析显示,婴儿源双歧杆菌 PNGaseA 通过附加 β 折叠托架及其闭合运动识别糖肽,并偏好糖肽而非完整或变性蛋白上的 N- 糖链。

推荐理由: 提供酶底物选择性和构象耦合的结构机制,具有分子生物物理价值。

精选 11 · 期刊 · Proceedings of the National Academy of Sciences

阿片类药物抑制结肠运动的悖论效应

Paradoxical effects of opioids in suppression of colonic motility

Proceedings of the National Academy of Sciences · 第一作者:Salah A. Baker

小鼠结肠实验显示,阿片受体激动剂主要抑制硝能抑制性而非胆碱能兴奋性运动输入,改变间质细胞和肌细胞活动,并破坏产生推进收缩所需的定时解除抑制。

推荐理由: 从神经—肌肉动力学解释结肠运动异常,具有生理生物物理价值。

精选 12 · 期刊 · Physical Review E

作为贝叶斯逆输运问题的人口动力学

Human population dynamics as a Bayesian inverse transport problem

Physical Review E · 第一作者:Chong Qi

作者仅依据摘要研究了“作为贝叶斯逆输运问题的人口动力学”所述问题,并报告了相应的方法与结果。

推荐理由: 与当前活性物质、非平衡物理、软物质及生物物理重点的直接关联有限。

精选 13 · 预印本 · arXiv

用自对齐可变形活性膜基准测试上皮单层流动

Benchmarking the flow of epithelial cell monolayer with self-aligning deformable active membranes

arXiv · 第一作者:Marcos Pasa

作者以可变形、黏附且自推进方向向速度松弛的活性膜模型模拟上皮单层绕障碍流动;改变自对齐时间、黏附与入口驱动可覆盖无序液态到高度对齐固态,并把细胞形变与组织输运联系起来,速度剖面与 MDCK 实验定性一致。

推荐理由: 模型直接整合活性、自对齐、可变形性和组织流动,是活性生物软物质的高度相关贡献。

预印本,尚未经同行评议。

精选 14 · 预印本 · arXiv

极性编程的空间图案化活性聚合物拓扑门控

Polarity-Programmed Topological Gating of Knotting in Spatially Patterned Active Polymers

arXiv · 第一作者:Shiqi Zhou

朗之万模拟显示,在活性区位置与强度相同的情况下,反转两个末端活性块的推进极性可使稳态打结概率跨越三个数量级;动力学分解指出主要变化来自结寿命,并提出源—输运—储库—汇机制解释结的生成、迁移、储存和消失。

推荐理由: 以空间活性和有符号极性可编程控制聚合物拓扑,兼具非平衡机制新意和软物质设计意义。

预印本,尚未经同行评议。

精选 15 · 预印本 · arXiv

有界熵产生约束归巢鸽群的层级决策

Bounded entropy production constrains hierarchical decision-making in homing pigeon flocks

arXiv · 第一作者:Bibaswan Ghosh

作者从归巢鸽轨迹推断导航群体的领导—追随层级,发现群体增大时层级减弱;热力学分析显示该趋势与维持每只鸟近恒定的熵产生率相容,提示信息处理成本约束活体集体决策。

推荐理由: 把真实动物群体的非互易交流、层级结构与熵产生联系起来,直接契合活性集体和生物物理。

预印本,尚未经同行评议。

精选 16 · 预印本 · arXiv

觅食集体中的涌现间接协作与信息素引导决策

Emergent stigmergy and pheromone-guided decisions in a foraging collective

arXiv · 第一作者:Manoj N H

作者把蚂蚁往返觅食建模为无限时域随机最优控制问题,使信息素动力学从前向 Hamilton–Jacobi–Bellman 方程中涌现;模型再现同长路径的自发对称破缺、短桥选择及暂时锁定长桥的双稳态。

推荐理由: 以统一动力学框架解释信息素反馈和集体决策,直接相关于活体集体与非平衡行为。

预印本,尚未经同行评议。

精选 17 · 预印本 · arXiv

拥挤环境中酶活性的力化学调控

Mechano-chemical control of enzymatic activity in crowded environments

arXiv · 第一作者:Michalis Chatzittofi

作者建立被动拥挤剂浴中燃料驱动酶的非平衡力化学模型,得到涨落诱导的有效力偶极;该机械负载随催化循环改变构象相关势垒,可产生单调抑制或非单调周转变化,并以热力学一致方式联系拥挤环境与催化流。

推荐理由: 将大分子拥挤、软物质涨落与酶的非平衡催化直接耦合,问题与机制都高度契合生物物理主线。

预印本,尚未经同行评议。

精选 18 · 预印本 · bioRxiv

模拟珠子系留生物分子:光镊力谱中的力探针耦合牵引分子动力学

Simulating Bead-Tethered Biomolecules: Force-Probe Coupled Steered Molecular Dynamics (fp-SMD) in Optical Tweezers Force Spectroscopy

bioRxiv · 第一作者:Zhang, G. · 通讯作者:Yongsheng Leng

作者把光阱微珠与分子—连接体纳入同一动力学描述,并以预测—校正方案跨越实验与分子模拟的时间尺度差;在胆固醇—环糊精体系中直接复现实验断裂力分布,并报告外力诱导的解离路径切换。

推荐理由: 把单分子力谱装置动力学与分子构象路径直接耦合,方法和生物物理机制均有明确新意。

预印本,尚未经同行评议。

精选 19 · 预印本 · arXiv

颗粒悬浮液的粒子尺度结构

Particle-scale structure of granular suspensions

arXiv · 第一作者:Santos Bravo Yuste

作者以朗之万模拟研究热浴中非弹性硬球颗粒悬浮液,发现输入非平衡接触值和类压缩率后,平衡启发的有理函数近似可准确描述短中程径向分布和结构因子,但最小波数处仍出现阻力依赖的额外长程非平衡关联。

推荐理由: 直接研究耗散碰撞与溶剂驱动共存的非平衡悬浮液,并明确平衡近似的有效范围与失效尺度。

预印本,尚未经同行评议。

精选 20 · 预印本 · arXiv

分支粒子系统中的涨落—耗散关系

Fluctuation-dissipation relation in branching particle systems

arXiv · 第一作者:Tom Michoel

作者推导分支粒子系统的涨落—耗散关系,说明单祖先克隆涨落同时编码种群增长和单粒子耗散结构;在非平衡稳态下,该关系预言振荡克隆涨落,并提出无需单细胞追踪测量增殖细胞群非平衡流的途径。

推荐理由: 把非平衡耗散、谱慢模与细胞克隆涨落直接联系,理论与潜在实验读出都高度相关。

预印本,尚未经同行评议。

精选 21 · 预印本 · arXiv

时间记忆增强自驱粒子集体有序的抗噪性

Noise-resilient collective order through temporal memory in self-propelled particles

arXiv · 第一作者:Mihir Durve

作者在两类 Vicsek 型模型中比较有限历史缓存与递归内部方向状态,发现更深的有效记忆可把极性有序的失稳推向更强噪声,并在无记忆模型失序时恢复有序运动;但扰动后的恢复在中等记忆最优,过强持久性会因陈旧信息而减慢响应。

推荐理由: 直接研究活性粒子集体运动中记忆对稳态有序与动态恢复的竞争,提出清晰且可调的控制参数。

预印本,尚未经同行评议。

精选 22 · 预印本 · arXiv

有无相互作用的跑停粒子密度与流涨落

Density and Current Fluctuations for Run-and-Tumble Particles With and Without Interactions

arXiv · 第一作者:Léo Touzo

作者由线性化 Dean–Kawasaki 方程和宏观涨落理论研究一维跑停粒子的密度与积分流涨落,得到长程 Riesz 排斥下不同的时间标度,并对无相互作用情形显式求解鞍点方程,还计算了短程相互作用的一阶修正及产生指定流的最优密度历程。

推荐理由: 把活性跑停粒子的相互作用、流大偏差和最优涨落路径统一处理,理论贡献明确。

预印本,尚未经同行评议。

精选 23 · 预印本 · arXiv

二维微泳者在滑移边界附近的动力学

Dynamics of a two-dimensional microswimmer near a slippery boundary

arXiv · 第一作者:Takahiro Kanazawa

作者用二维点奇异模型推导微泳者靠近黏度间断和部分滑移壁面的动力系统,发现边界参数控制定高俘获、沿壁滑行、周期振荡漂移及零净位移的流体力学束缚态等转变。

推荐理由: 直接研究微泳者—边界流体力学耦合,并给出临界参数组织的多种运动模态。

预印本,尚未经同行评议。

精选 24 · 预印本 · arXiv

跨方法与形状的膜颗粒包裹

Membrane particle wrapping across methods and shapes

arXiv · 第一作者:Pietro Sillano

作者比较膜形状方程、粒子分子动力学和三角化曲面模型,得到一致的球形颗粒相图;对各向异性颗粒发现从水平到竖直的动态转向,并报告黏附促进、膜张力抑制软囊泡包裹,完全吞噬伴随颗粒体积显著下降。

推荐理由: 膜包裹、形状各向异性与可变形性是软物质和内吞物理的核心问题,跨模型验证也有方法价值。

预印本,尚未经同行评议。

精选 25 · 预印本 · bioRxiv

单分子扩散揭示膜蛋白在靶膜表面的快速平移

Single Molecule Diffusion Studies Reveal Rapid Translations Across Target Membrane Surfaces for both p40Phox PX domain and Class III PI3K VPS34 Complex 1, the Autophagy Lipid Kinase

bioRxiv · 第一作者:Lizardos, L. · 通讯作者:Joseph J Falke

单分子追踪显示,p40Phox PX 结构域和 VPS34 复合物先在阴离子膜上进行静电跳跃,再进入较慢的稳定二维扩散;靶脂质影响稳定停靠及再跳跃,VPS34 的双膜结合足可能支持多种平移模态。

推荐理由: 将膜表面搜索、静电相互作用与蛋白功能联系,是膜生物物理的具体机制贡献。

预印本,尚未经同行评议。

精选 26 · 预印本 · bioRxiv

丝状组装赋予 IFI16 限制复合体机械韧性

Filament assembly confers the mechanical resilience of the IFI16 restrictosome

bioRxiv · 第一作者:Stallings, C. M. · 通讯作者:Jungsan Sohn

作者显示 IFI16 的 PYD 驱动丝状组装可压实 DNA,形成能承受导致双链变形之力的超稳定缠结,从而赋予凝聚体机械稳定性;单独 HIN200–DNA 复合物则更易受盐、预张力和机械干扰影响。

推荐理由: 直接连接相分离、丝状组装、DNA 力学与免疫限制功能,软物质生物物理新意明确。

预印本,尚未经同行评议。

精选 27 · 预印本 · bioRxiv

底重性稳定远洋鱼卵并在其表面产生平流输运

Bottom-heaviness stabilizes pelagic fish eggs and generates advective transport at their surface

bioRxiv · 第一作者:van-Gelder, M. F. · 通讯作者:Roi Holzman

受控剪切实验发现,底重的远洋鱼卵会保持稳定取向或发生转动,两种状态都造成相对水体运动;刚体转动模型把状态转变归因于流致转矩与重力回复转矩的竞争,并显示发育阶段会改变阈值。

推荐理由: 揭示微尺度流动、内部质量分布与胚胎表面物质输运的耦合,生物流体力学价值突出。

预印本,尚未经同行评议。

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Consistent Time Reversal and Reliable and Accurate Inference in the Presence of Memory · arXiv(预印本)

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