Adaptive shape control for microswimmer navigation in turbulence
该研究利用强化学习发现，通过根据局部流场信号主动调节自身形状（长宽比）的微型游泳者，能够在湍流环境中实现比固定形状或短时最优策略更鲁棒且高效的位移控制，并据此提出了一个能解释该机制的简化解析模型。
🔬 Category
physics.bio-ph
55 篇论文
An asymptotic model of Poisson--Nernst--Planck--Stokes systems in narrow channels
本文针对窄通道中的离子输运问题，利用小长宽比特性推导了一种新的渐近模型，该模型在德拜长度与通道宽度可比拟的范围内具有更广的适用性，能够揭示反常离子输运现象并有效预测有限尺寸效应对离子电流和选择性的影响。
Embodied intelligence solves the centipede's dilemma
该研究通过动力学模型揭示，蜈蚣通过主动调节身体刚度以匹配步频，利用身体力学特性而非单纯神经计算来协调多足运动，从而实现快速且高效的行进。
Hydrodynamic origins of symmetric swimming strategies
该研究通过数值模拟与理论分析证明，在粘性流体中对称泳姿因具备独特的水动力学对偶性而能实现最优推进效率，从而揭示了自然界中对称游动策略普遍存在的物理最优性原理。
The growth and development of living organisms from the thermodynamic point of view
该论文基于普利高津的开放系统热力学理论，结合内部程序约束提出了生物个体生长与发育定律，并通过估算特定物种的比熵，揭示了从酵母到鸟类进化过程中比熵降低的规律。
Discovering a low-dimensional temperature control architecture across animals
该研究利用部分观测系统模型选择与经典动力系统理论，仅凭体温数据揭示了驱动冬眠动物体温波动的低维调控机制，并发现一种对环境敏感的低维核心调节器可能普遍控制着从小型哺乳动物到鸟类和熊等多种物种的体温调节。
Surfing on metachronal waves: ciliary transport by inertial coasting
该研究通过引入描述惯性脉冲流的"Pufflets"模型，揭示了在惯性主导下，颗粒能够利用时间反演对称性破缺实现净位移，并发现颗粒可像冲浪一样在行波中惯性滑行，从而实现高效的集体输运。
BInD: Bond and Interaction-generating Diffusion Model for Multi-objective Structure-based Drug Design
本文提出了 BInD，一种基于知识引导的扩散模型，通过协同生成分子及其与靶标蛋白的相互作用，有效解决了现有结构药物设计模型难以平衡多种优化目标的局限，实现了在靶标特异性相互作用、分子性质及局部几何结构上的全面优异表现。
Dynamics of individual active elastic filaments with chiral self-propulsion
本文研究了具有手性自推进力的过阻尼弹性细丝动力学，推导了描述其曲率和度规的六阶非线性偏微分方程，揭示了该类细丝在共动参考系中形状的多稳态特性，并通过线性稳定性分析和数值模拟验证了理论预测。
Cell-Cell Adhesion as a Double-Edged Sword in Tissue Fluidity
该研究利用扩展顶点模型揭示细胞间粘附具有“双刃剑”效应：其能量分量通过降低邻居交换势垒促进组织迁移，而耗散分量则通过增加运动阻力诱导组织阻塞，从而阐明了粘附在调控上皮组织流体性与刚性平衡中的双重机制。
Programmable ultrasonic fields enhance intracellular delivery in cell clusters
该论文介绍了一种名为可编程声学驻波转染（PAST）的微流控工具，它利用动态可编程的超声场在不依赖化学载体或造影剂的情况下，通过诱导细胞膜可逆穿孔实现细胞簇内生物分子的高效递送，同时保持了高细胞活力和增殖能力。
Shape-Independent Fluidization in Epithelial Cell Monolayers
该研究挑战了上皮细胞层流体化仅由细胞几何形状决定的传统观点，发现降低细胞间黏附可在不改变细胞形状的情况下显著增加组织流动性，从而揭示了黏附在热力学能量和动力学摩擦中的双重作用，并提出了修正的理论模型以完善对上皮流体性的理解。
Laws of mutual spiral wave interaction in excitable media
该论文提出了描述平面反应扩散系统中螺旋波相互作用的“牛顿引力定律”等效模型，揭示了螺旋波漂移速度与基于碰撞界面边界积分的总作用力成正比，并阐明了其“质量”随时间变化且作用力不遵循牛顿第三定律的复杂动力学特征。
Network-based drug repurposing for MYH9-related nephritis
该研究利用网络理论分析 MYH9 相关药物库在化学空间中的组织模式，通过多描述符框架构建并比较多种分子网络，识别出具有高共识稳定性的化合物核心，从而为基于网络结构的药物重定位提供了统计验证的策略。
From Displacement to Angle: Diamond-Based 3D Rotation Sensing for High-Precision Cellular Force Measurement
该研究提出了一种利用荧光纳米金刚石结合光探测磁共振与激光偏振调制技术，通过直接测量微柱旋转角度而非位移来实现高精度三维细胞牵引力测量的新方法，有效克服了传统位移追踪技术的衍射极限与梁理论假设限制，显著降低了力估算误差并实现了多维变形检测。
Density of States Weighted Decoherence Probe Formalism for Charge Transport in DNA
该论文提出了一种基于局域态密度加权的自洽退相干探针模型，通过引入能量和空间依赖的散射率，有效解决了现有方法在模拟 DNA 电荷传输时过度展宽能隙态密度或产生虚假能级的问题，从而为弱耦合分子系统的输运模拟提供了更物理可靠的框架。
Pattern stability in reaction-diffusion systems depends on path entropy
该论文提出了一种非平衡瞬子框架，揭示了在有限粒子数下，路径熵通过增加逃逸率成为决定反应 - 扩散系统中亚稳态模式稳定性的关键组织原则。
Biology and Physics
本文通过将生物学确立为物理学的子学科而非特例，提出“生物物理学”是研究具有非单元性及独特组织特征的活体物质的科学，并基于辩证唯物主义与多水平物理主义，区分了活体物质中通用、类通用及非通用的物理过程，以此批判信息主义与层级还原论并揭示未解的生命物质形式。
Scaling Laws and Paradoxical Metastable States in Nanofilament Entropic Separation
该研究通过建立精确解析理论并辅以模拟，揭示了在纳米丝束的熵分离过程中，仅由排除体积半径与系绳长度之比这一无量纲参数决定其是相互排斥还是出现反常的吸引亚稳态，从而挑战了熵力必然导致解聚的传统观点。
Size-Dependent Fluorescence Kinetics Reveal Contributions of Intrinsic Quenching and Singlet-Triplet Annihilation during LHCII Aggregation
该研究通过结合荧光相关光谱与时间相关单光子计数技术，在可控的 LHCII 聚集过程中定量区分了本征猝灭与单重态 - 三重态湮灭（STA），揭示了即使在通常被认为非湮灭的激发条件下，STA 也是主导聚集体系荧光猝灭的关键机制，且其贡献随激发强度迅速超过随聚集尺寸缓慢增加的本征猝灭。