The importance of being discrete -- An agent-based model for active nematics and more

本文提出了一种受细胞骨架流动启发的活性柔性杆智能体模型,该模型通过内部流动引入活性并严格遵循动量守恒,成功在微观尺度上复现了活性湍流、拓扑缺陷自推进及密度 - 取向耦合等关键特征,并展示了其在三维流动和组织生长等复杂生物材料研究中的广泛适用性。

Mathieu Dedenon, Carles Blanch-Mercader, Karsten Kruse + 1 more2026-03-06🔬 physics

Irreversibility and symmetry breaking in the creation and annihilation of defects in active living matter

该研究通过对比细菌群聚和人类支气管上皮细胞两种截然不同的活性系统,揭示了活性物质中缺陷的创生与湮灭过程存在空间对称性破缺且不可逆,挑战了传统的活性向列相理论,并强调了缺陷介导的动力学是非平衡生物系统中熵产生的主要来源。

Avraham Beer, Efraim Dov Neimand, Yuv Agarwal + 4 more2026-03-05🔬 physics

Guiding Peptide Kinetics via Collective-Variable Tuning of Free-Energy Barriers

该研究提出了一种基于集体变量自由能面定制(CV-FEST)的框架,利用仅需局部采样的谐波线性判别分析(HLDA)构建序参量,成功实现了从野生型数据预测点突变对 Chignolin 小蛋白构象转变速率的影响,从而为无需大规模模拟即可理性调控蛋白质动力学提供了实用途径。

Alexander Zhilkin, Muralika Medaparambath, Dan Mendels2026-03-05🔬 physics

The Integration Host Factor is a pH-responsive protein that switches from DNA bending to DNA bridging in acidic biofilm-like conditions

该研究通过计算模拟与实验验证发现,整合宿主因子(IHF)在模拟生物膜酸性环境的低 pH 条件下,会因残基质子化改变而暴露正电荷区域,从而从生理 pH 下的 DNA 弯曲转变为介导 DNA 分子间交联,进而阐明其在生物膜力学支撑中的结构作用。

Dinesh Parthasarathy, Saminathan Ramakrishnan, Georgia Tsang + 9 more2026-03-05🔬 physics