团队成员内容

郑欢

  • 团队名称:西北大学软物质物理实验室(SMPL)
  • 团队介绍:      西北大学物理学院软物质物理实验室(SMPL)创建于2009年,主要成员包括经光银教授、刘亚楠教授、罗昊副教授、张鑫副教授、冯伟工程师等主要教职人员。我们实验室聚焦软物质与生物物理的基本规律、新奇现象、物理机理研究,以及在群体智能与医学健康等方面的应用。主要关注活性物质物理与远离平衡态物理新兴前沿交叉研究,以活性物质、微生物、细胞为模型系统,以显微光学影像与图形识别分析为基础平台,自主研发高分辨微游泳体追踪平台、数字化微流控芯片技术,探究生命物质自主运动的物理规律、智能软物质的演化算法与实验操控,以物理视角为出发点,结合凝聚态物理、统计物理、流体力学、数值计算与数学建模方法,理解主动物质在生命过程中由简单到复杂,从单个到群体转变中,及生命形态与阶段由低级向高级发展过程中的物理学原理与定律,并能为医学健康中相关实际问题提供物理依据。
           团队负责人经光银教授获北京大学凝聚态物理博士学位,曾在法国ESPCI、巴黎十一大等接受博士后学术训练。青年学者刘亚楠教授获法国最著名大学巴黎文理学院(PSL)的流体力学博士,在团队中聚焦于软体形态与生物流体。西北大学菁英学者罗昊副教授侧重于细菌运动、感染及其医学应用。张鑫副教授侧重单分子组装与多体相互作用,冯伟工程师具备化学背景,专注小尺度成像与探测。团队成员具有物理、数学、流体力学、生物医学等多学科背景,与陕西省人民医院、复旦中山医院等国内多家著名医院建立了良好的交叉合作应用研究。
          团队近年来在自驱动粒子运动、群体行为、柔性链与经典流场和活性湍流相互作用,及其在生物医学上的应用等做出了重要的学术贡献,相关成果发表在Nature Physics,Science Advances,PNAS,Physical Review Fluids, Angew. Chem. Int. Ed.,ACS Nano等主流期刊上,累计70余篇高水平学术论文,授权专利4件,承担国家自然科学基金项目、陕西省自然科学杰出青年基金、陕西省重点项目等10余项。
  • 团队成员介绍:

    郑欢

    研究兴趣:自驱动粒子的二维主动扩散与迁移

            隐藏在我们视线之外,存在大量微小粒子、微生物的运动,而大多数情况下,这些运动发生在一个有界的空间环境中,因此,边界的出现是不可避免的。这些粒子的运动可以是被动的,主要是无所不在的热运动(布朗运动),也可以是主动运动,包括细菌生存需要所必须的游泳运动,生命过程的进行所必须的细胞迁移等生命运动。一种常见的场景是粒子在二维边界面上的运动,界面上粒子的运动形式规律、机制,以及主动粒子采用何种运动策略则是非常重要的科学问题,理解与阐明这些规律与机制,可为可控粒子运动与调控生命体运动提供重要依据,具有广泛的应用价值。

           在实验上可以通过二维运动中粒子的轨迹信息,演绎许多丰富的物理机理与规律的探索。在获取运动轨迹后,从运动学上说,边提供了速度,即主动粒子的运动能力,动能信息,同时可以提供加速度物理量,进而可以关联相互作用力的动力学方程,从而可以理解各种相互作用力驱动下的动力学机制,并可关联主动粒子的自身反馈与可能的生物习性与生命功能过程。