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合成生物学的哲学挑战

科学技术哲学研究 2024年第3期41卷 6-12页

作者：冀朋雷瑞鹏胡翌霖汕头大学马克思主义学院广东汕头515000 电子科技大学科技伦理治理研究中心成都610000 清华大学科学史系北京100080

作为一门新兴技术科学,合成生物学引起的哲学挑战包括:本体论层面,合成生命被认为打破人工与自然、生命与机器的界限;认识论层面,合成生物学“建物致知”被认为颠覆传统的科学认识论;方法论层面,科学、技术与工程的融合加速科学知识的... 详细信息

作为一门新兴技术科学,合成生物学引起的哲学挑战包括:本体论层面,合成生命被认为打破人工与自然、生命与机器的界限;认识论层面,合成生物学“建物致知”被认为颠覆传统的科学认识论;方法论层面,科学、技术与工程的融合加速科学知识的增长和应用,被认为实现生物学的范式转变。然而,关于构成挑战的观点难以得到科学事实和理性分析的支持:本体论层面,当前合成生命本质上仍是对自然生命的复制,以人工和自然、生命与机器的二分难以确定未来合成生命的本体;认识论层面,“建物致知”没有脱离传统认识论基础,而是为获取新的生命知识拓展了途径;方法论层面,合成生物学中工程范式没有取代物理范式,两种范式的融合更符合当前与未来生物学发展的实际和要求。

关键词：合成生物学本体论认识论方法论范式

钙钛矿型CeTaN_(2)O的高压制备及其磁性和电学性质

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物理学报 2024年第8期73卷 83-89页

作者：陈兆亮卢达标叶旭斌赵浩婷张杰潘昭迟振华崔田沈瑶龙有文宁波大学物理科学与技术学院高压物理科学研究院宁波315211 中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家研究中心北京100190 中国科学院大学物理科学学院北京100049 中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所合肥230031 松山湖材料实验室东莞523808

最近研究发现,AB(N,O)_(3)型钙钛矿氧氮化物具有优异的介电、铁电、光催化等性能,在光电子、能源存储和通信等领域展现出广阔的应用前景.但是,目前该类型材料的制备工艺耗时较长且产物纯度较低.本文以氧化物为前驱体、以氨基钠为氮源,... 详细信息

最近研究发现,AB(N,O)_(3)型钙钛矿氧氮化物具有优异的介电、铁电、光催化等性能,在光电子、能源存储和通信等领域展现出广阔的应用前景.但是,目前该类型材料的制备工艺耗时较长且产物纯度较低.本文以氧化物为前驱体、以氨基钠为氮源,利用六面顶压机设备所提供的高温高压环境成功制备了高纯度的钙钛矿型氧氮化物CeTaN_(2)O块体材料,并将制备时间缩短至1 h,实现了快速合成.并对其晶体结构以及物理性质进行了系统的研究.X射线粉末衍射实验和Rietveld精修结果表明,所制备的样品属于正交晶系,空间群为Pnma.X射线吸收谱测试确定了样品的电荷组态以及阴离子组合为Ce^(3+)Ta^(5+)N_(2)O.磁性和比热测试表明,样品属于反铁磁物质,磁相变温度低于2 K.电学输运性能测试表明,样品的电阻率呈现出典型的半导体行为,且符合三维变程跳跃模型.

关键词：高压合成钙钛矿氮化物反铁磁半导体

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大语言模型基本医学能力及其在脑血管病等临床应用上的研究进展

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中国卒中杂志 2024年第6期19卷 613-620页

作者：刘喜恩刘少辉周开银尤心心周宇轩宁辰傅湘玲吴及清华大学电子工程系北京100084 北京邮电大学计算机学院北京惠及智医科技有限公司清华大学人工智能学院

近年来,大语言模型在通用领域涌现出了惊人的智慧能力,并快速在各行业得到了广泛而有效的应用。然而,临床医学领域由于专业性强、场景复杂,大语言模型能否提供准确、可靠、高效的医疗服务,目前还没有形成一致性的结论。本研究从以下几... 详细信息

近年来,大语言模型在通用领域涌现出了惊人的智慧能力,并快速在各行业得到了广泛而有效的应用。然而,临床医学领域由于专业性强、场景复杂,大语言模型能否提供准确、可靠、高效的医疗服务,目前还没有形成一致性的结论。本研究从以下几个方面对大语言模型在临床医学中的研究进展进行综述:医学知识和基本医学能力评测情况;临床场景特定能力方面的研究进展;脑血管病等临床疾病及相关临床应用方面的研究进展。

关键词：大语言模型医疗大语言模型智慧医疗

AISL:一个基于LAMMPS的XFEL辐照损伤自动化模拟程序

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核技术 2024年第4期47卷 97-106页

作者：周悦海雪任翠兰殷亚茹商琨琳雷蕾怀平上海科技大学上海201210 中国科学院上海应用物理研究所上海201800 中国科学院大学北京100049 中国科学院上海高等研究院上海201210

在高强度X射线辐照下,X射线自由电子激光(X-ray Free-electron Laser,XFEL)装置的光学元件薄膜产生的大量辐照缺陷会导致材料结构损伤,引起宏观性能退化,从而影响其服役寿命,进而影响到XFEL装置的可靠性和稳定性。为了研究材料辐照缺陷... 详细信息

在高强度X射线辐照下,X射线自由电子激光(X-ray Free-electron Laser,XFEL)装置的光学元件薄膜产生的大量辐照缺陷会导致材料结构损伤,引起宏观性能退化,从而影响其服役寿命,进而影响到XFEL装置的可靠性和稳定性。为了研究材料辐照缺陷过程以及方便耐辐照材料的数据积累,提供了一种基于Python语言的自动化辐照模拟程序AISL(Automatic Irradiation Simulation based on LAMMPS),以支持采用分子动力学方法模拟XFEL对材料的辐照损伤进行微观研究。AISL实现了模拟任务的自动化工作流管道,包括高通量计算任务的管理和执行,计算数据的高可靠存储和热力学信息的后处理。基于AISL在XFEL光学元件金属薄膜辐照损伤模拟的应用实例研究,表明了AISL是一种便捷开展高通量自动化的辐照模拟研究的有效方法,能够显著提高基于LAMMPS的材料辐照损伤模拟计算效率。

关键词： XFEL 辐照损伤 LAMMPS 工作流数据库

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电发酵技术强化有机废物资源化的原理及应用

化学进展 2024年第8期36卷 1200-1216页

作者：孙笑言阴亚楠陈辉赵雷王诚王建龙清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室武汉430081

有机废物产量的不断提升为废物处理处置带来难题。由于富含多糖、蛋白质和矿物质等营养物质,有机废物的生物资源化备受关注。目前,传统厌氧发酵技术处理有机废物存在发酵周期长、产物产量低、产物选择性差和有机废物降解率低等问题。将... 详细信息

有机废物产量的不断提升为废物处理处置带来难题。由于富含多糖、蛋白质和矿物质等营养物质,有机废物的生物资源化备受关注。目前,传统厌氧发酵技术处理有机废物存在发酵周期长、产物产量低、产物选择性差和有机废物降解率低等问题。将生物电化学系统应用到传统厌氧发酵技术中形成的电发酵技术可以通过电化学手段调控微生物反应的氧化还原平衡,克服传统发酵的热力学局限性,强化微生物电子传递,促进有机废物的降解和资源化产物的生成,实现有机废物的高效资源化。本文系统梳理了电发酵技术促进有机废物资源化的基本原理,综述了电极材料、微生物、反应器结构以及提升系统运行的方法,介绍了电发酵技术强化有机废物资源化产物(包括甲烷、氢气、醇、短链脂肪酸、中链脂肪酸、聚羟基丁酸酯、聚羟基烷酸脂等)生成的研究现状,并总结和展望了电发酵技术在有机废物资源化应用中的发展前景和面临的挑战。

关键词：电发酵技术有机废物电极材料电活性微生物电发酵产物胞外电子传递高值化学品

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飞秒激光液相烧蚀的超快观测展望(特邀)

中国激光 2024年第4期51卷 215-235页

作者：苏子康袁世龙李祥隆张学强北京理工大学机械与车辆学院激光微纳制造研究所北京100081 北京化工大学材料科学与工程学院北京100029

飞秒激光液相烧蚀技术具有局部、瞬时、超快、超强等典型极端制造特点,在精密加工和纳米材料合成领域展现了独特优势。然而,飞秒激光液相烧蚀是跨多时间、空间尺度,多物理化学现象耦合的复杂过程,现阶段研究缺乏全面有效手段、对机理理... 详细信息

飞秒激光液相烧蚀技术具有局部、瞬时、超快、超强等典型极端制造特点,在精密加工和纳米材料合成领域展现了独特优势。然而,飞秒激光液相烧蚀是跨多时间、空间尺度,多物理化学现象耦合的复杂过程,现阶段研究缺乏全面有效手段、对机理理解不足。简要介绍了飞秒激光液相烧蚀的基本过程和相关超快观测技术的发展历程,并进一步总结了超快观测技术在光丝、溶剂化电子、等离子体、气泡演化等过程中的应用。最后总结了飞秒激光液相烧蚀方法、观测和机理研究存在的问题,并基于现有问题对未来飞秒激光液相烧蚀中可能应用的超快观测技术进行了展望。

关键词：激光技术飞秒激光液相烧蚀极端制造泵浦探测超快动力学纳米颗粒

半导体光电材料BS在离子电池中的应用性质研究

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激光技术 2024年

作者：依力亚斯·阿不都尔依木陈长城高林淞云雄飞芦鹏飞西安建筑科技大学理学院物理系北京邮电大学集成电路学院

为了缓解不断增长的全球可再生能源需求，并满足新型可再生能源技术对电极材料具有合适的结构、电子和机械性能的要求，采用第一性原理，计算研究了具有动态、机械和热稳定性B2S3半导体光电材料的电化学性能及其潜在应用。研究结果表... 详细信息

为了缓解不断增长的全球可再生能源需求，并满足新型可再生能源技术对电极材料具有合适的结构、电子和机械性能的要求，采用第一性原理，计算研究了具有动态、机械和热稳定性B2S3半导体光电材料的电化学性能及其潜在应用。研究结果表明，作为阳极材料，B2S3单层具有合适的存储容量(Li: 227.2mAh/g和Na: 340.8 mAh/g)、超低扩散势垒(Li: 0.23 eV和Na: 0.14 eV)和低平均开路电压(Li: 0.515 eV和Na: 0.162 eV)，在充放电过程中具有相对较小的晶格变化(Li: 2.5%和Na: 2.1%)。在不同浓度的锂/钠离子吸附下，B2S3单层的金属特性保持不变，具有良好的导电性和电池运行稳定性。该研究表明B2S3半导体光电材料是一种有吸引力的锂/钠离子电池阳极候选材料。B2S3单层的优异特性可促使进一步探索其作为锂/钠离子电池阳极材料的应用。

关键词：材料锂/钠离子电池第一性原理 B S

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新能源大基地风光储容量协调优化配置

电力自动化设备 2024年第3期44卷 1-8页

作者：李明轩范越汪莹王炜牛拴保魏韡清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084 国家电网有限公司西北分部陕西西安710048

大型新能源基地需要协调配置风光火储容量以满足外送要求,其中火电容量及外送通道的容量通常预先确定,从而风电、光伏、储能的容量配置成为影响新能源外送效果的重要因素。为此,针对大型新能源基地,研究了风光储容量优化配置问题,提出... 详细信息

大型新能源基地需要协调配置风光火储容量以满足外送要求,其中火电容量及外送通道的容量通常预先确定,从而风电、光伏、储能的容量配置成为影响新能源外送效果的重要因素。为此,针对大型新能源基地,研究了风光储容量优化配置问题,提出了基于新能源外送可靠性的容量配置方法。基于需求侧的负荷曲线,提出了一种聚类方法来优化直流通道的计划传输功率;基于直流计划功率,提出了衡量新能源外送可靠性的送电置信概率指标;基于送电置信概率等约束,构建了风光储容量优化配置的基本规划模型。为了进一步保证在不同的场景下新能源能可靠外送,在基本规划模型的基础上加入场景分布不确定性,提出了风光储容量配置的分布鲁棒规划模型。考虑到分布鲁棒约束包含整数变量,提出了一种迭代算法用于该分布鲁棒规划模型的求解。实际算例验证了所提方法的有效性。

关键词：新能源风光储协调规划直流送电计划置信概率分布鲁棒优化容量配置

基于第一性原理计算单层IrSCl和IrSI的载流子迁移率

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物理学报 2024年

作者：张磊陈起航曹硕钱萍北京科技大学北京市高精尖中心中科软科技股份有限公司

本文基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,系统研究了单层IrSCl和IrSI材料的载流子输运特性。声子谱计算无虚频，表明材料结构稳定，且分子动力学模拟验证了其在300K下的热稳定性。结果显示，这两种材料均为间接带隙半导体，且在不同... 详细信息

本文基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,系统研究了单层IrSCl和IrSI材料的载流子输运特性。声子谱计算无虚频，表明材料结构稳定，且分子动力学模拟验证了其在300K下的热稳定性。结果显示，这两种材料均为间接带隙半导体，且在不同泛函下的带隙计算结果分别为：单层IrSCl在PBE和HSE06泛函下的带隙为0.37 eV和1.58 eV，单层IrSI的带隙为0.23eV和1.36 eV在双轴拉伸应变下，IrSCl和IrSI的带隙逐渐减小，最大应变6%时，带隙分别降至0.05 eV和0.01 eV（PBE）。基于形变势理论预测，室温下单层IrSCl和IrSI的最大载流子迁移率分别407.77 cm2V-1s-1和202.64 cm2V-1s-1。同时，基于玻尔兹曼输运方程的计算结果显示，室温下单层IrSCl和IrSI的载流子迁移率最大值分别299.15 cm2V-1s-1和286.41 cm2V-1s-1。这些结果表明，IrSCl和IrSI单层材料在纳米电子器件领域具有潜在的应用价值。

关键词：第一性原理计算迁移率二维材料