目前全球每年约有700万人死于癌症，到2030年将可能超过1310万。在过去的几十年里尽管癌症研究不断出现新进展，但研究成果不甚显著，最直接的证明便是死亡率无明显下降。癌症研究进展迟缓，可以说依然处于探索时期。这让越来越多的研究人员开始怀疑，用经典的生物学或医学思路研究癌症是否存在策略和方法上的缺陷？
近几年世界的科研人员积极从物理、工程、数学、信息联合生物和医学跨领域地对癌症一系列问题进行系统性研究。虽然他们遭遇跨领域研究重大疾病问题缺乏理解和支持的尴尬局面，但最近一系列成功也引起了国际上的关注。而由于中国癌症发病的特点，特别是当今肺癌、直肠癌的高发病率和高致死率，尤其使中国的科学家意识到了肿瘤物理研究的重要性和必要性。同时中国的癌症发病带来了数目极为巨大的临床样本，也使得国际上一流的研究机构和大学迫切地希望与中国跨学科进行肿瘤研究的研究人员进行系统性的深度合作。这种在癌症这一重大疾病上国际层次上的跨学科的协同研究，已经成为当今国际学术界乃至社会所关注的要点。
本刊组织的“癌症生物物理”专题，是从先进物理实验手段、理论模型、物理与生物交叉等领域对近几年内癌症的内在机理、检测手段以及新型研究方法等方面创新性研究的系统性介绍。这一专题将讨论现今癌症研究中的关键问题，瓶颈以及物理交叉研究所带来的崭新格局；并且希望能够将物理的认识和技术上的创新应用于癌症医学领域，在某种程度上帮助病人及其家属，减轻癌症这一恶疾对他们带来的痛苦。
（客座编辑：中国科学院物理研究所 刘雳宇）
胶原纤维网络和癌细胞的力学微环境 Collagen network and the mechanical microenvironment of cancer cells
三维微纳米制造技术在癌症生物物理研究中的应用 3D micro/nano fabrication and its application in cancer biophysics
微环境促进的侵袭性肿瘤生长的元胞自动机模拟 Microenvironment-enhanced invasive tumor growth via cellular automaton simulations
物理学在肿瘤细胞的极性及迁移研究中的应用 Application of physics in the study of cell polarity during tumor cell migration
肿瘤细胞和所处微环境的物理性质, 以及它们之间的相互物理作用对于肿瘤的产生、发展与转移都有极大的影响, 这使得从物理学角度探索肿瘤研究成为了必然趋势. 肿瘤转移是癌症致死的最大因素, 而肿瘤细胞迁移中的极化是肿瘤转移的重要一步. 本文总结了物理学实验和模型在揭示细胞迁移和极化机理方面的贡献. 实验上应用最新的微流控芯片技术与表面微模型化技术等手段, 研究空间维度、黏附行为、机械力等物理信号对于细胞极性的建立与保持以及细胞迁移行为的影响后, 发现物理信号与生化反应之间的相互耦合对于细胞迁移有着至关重要的作用; 理论上基于扩散反应方程, 已经建立了一系列表征细胞极化的模型. 今后的研究将结合物理实验建立肿瘤细胞迁移中的极化模型, 进而发展针对肿瘤细胞感知物理信号的新的治疗肿瘤转移方法.
切换系统的异步镇定: 相邻模型依赖平均驻留时间 Asynchronous stabilization of switched systems: Adjacent mode-dependent average dwell time
相空间中对应量子力学基本对易关系的积分变换及求Wigner函数的新途径 An integral-transformation corresponding to quantum mechanical fundamental commutative relation and its application in deriving Wigner function
本文指出相空间中存在有对应量子力学基本对易关系积分变换, 其积分核是1/πexp[±2i(q-Q) × (p-P), 其中 表示Weyl 排序, Q, P是坐标算符和动量算符, 其功能是负责算符的三种常用排序(P-Q排序、Q-P排序和Weyl 排序)规则之间的相互转化. 此外, 还导出了此积分核与Wigner 算符之间的关系, 以及Wigner函数在这类积分变换下的性质及用途.
一种基于用户相对权重的在线社交网络信息传播模型 An information spreading model based on relative weight in social network
推荐重要节点部署防御策略的优化模型 Recommendation of important nodes in deployment optimization model of defense strategy
参数不确定统一混沌系统的鲁棒分数阶比例-微分控制 Robust fractional-order proportional-derivative control of unified chaotic systems with parametric uncertainties
InGaN/GaN多量子阱结构发光二极管发光机理转变的低频电流噪声表征 Research on emission transition mechanisms of InGaN/GaN multiple quantum well light-emitting diodes using low-frequency current noise
制冷型红外成像系统内部杂散辐射测量方法 Internal stray radiation measurement for cooled infrared imaging systems
0.34 THz大功率过模表面波振荡器研究 Study on 0.34 THz overmoded surface wave oscillator
分布式本征型法布里-珀罗传感器的研究 Research on distributed intrinsic Fabry-Perot sensors
反应堆蒙特卡罗临界模拟中均匀裂变源算法的改进 Modified uniform-fission-site algorithm in Monte Carlo simulation of reactor criticality problem
不同电荷态的129Xeq+激发Au的X射线发射研究 Study of X-ray spectrum emitted due to the impact of 129Xeq+ on different ion's charge on Au
基于波长调制光谱技术的线宽测量理论及其应用研究 Theoretical and applied researches on measuring line width in wavelength modulation spectroscopy
可控双空心光束的理论方案及实验研究 Theoretical and experimental study of a controllable double-dark-hollow beam
提出了一种利用双周期弧向非满额相位调制的方法产生双空心光束的方案. 当准直氦氖激光通过1.5 mm半径透光孔照射到该相位图样时, 在200 mm成像透镜像空间获得长30 mm, 间距57.6μm, 单管束宽度0.11–0.14 mm的双空心光束. 该方案结构简单, 产生的双空心光束具有较好的可控性, 双光管间距由相位调制因子p决定, 能够实现从双空心光束到单空心光束的双向演化. 对所提出的方案进行了实验研究并得到与理论相符的结果. 利用多种组合方式讨论了将该方案拓展到蓝失谐光学囚禁势阱, 可以实现可控的空心双光阱、四光阱与光学晶格等, 有望在冷原子、冷分子囚禁与操控等领域的实验研究中发挥重要作用.
用弧形波晶片产生矢量光束及其强聚焦的特性研究 Study on the properties of vector beams generated by a curved wave plate in the strong-focusing regime
共享孔径人工电磁媒质设计及其在高增益低雷达散射截面天线中的应用 Design of shared aperture metamaterial and its applications for high gain and low radar cross section antenna
基于简单透镜列阵的可调焦激光均匀辐照光学系统研究 Study on a zooming optical system based on simple lens array used for laser uniform irradiation
利用近前向散射图样识别单粒子形状的理论研究 Shape classification of single aerosol particle using near-forward optical scattering patterns calculation
基于经验模态分解的自混合干涉相位提取方法研究 Study on the phase-extracting method of self-mixing signal based on empirical mode decomposition
为实现光反馈机理下激光自混合干涉信号相位的精确提取, 本文提出了一种基于经验模态分析(EMD)的方法.首先, 采用EMD算法对含噪的自混合干涉信号进行了降噪预处理, 提取有效的干涉信号.然后在对含有外腔物体运动信息的光反馈相位求解的过程中, 利用希尔伯特黄变换(HHT)原理实时提取每一时刻的瞬时相位, 将其去包裹处理后得到真实相位. 在弱、适度、强光反馈条件下, 分别对基于EMD的相位提取算法进行了仿真研究.最后, 搭建了基于自混合干涉效应的微位移测量实验平台, 进行实验研究.实验结果表明, 利用该方法可以实现对自混合干涉信号的相位提取, 最大误差小于1.6 rad.仿真和实验结果的一致性, 说明了EMD方法的有效性.
相干场成像四光束相位闭合算法研究 Four-phase closure algorithm for coherent field imaging
编码孔径光谱成像仪光学简化彗差对图谱反演误差分析 Analysis on the simplified optic coma effect on spectral image inversion of coded aperture spectral imager
掺镱硼酸钙氧钇飞秒激光器及在拉锥光纤中产生跨倍频程超连续光 Generation of octave-spanning super-continuum in tapered single mode fibre pumped by femtosecond Yb:YCOB laser
拉曼散射与自陡峭效应对皮秒孤子传输特性的影响 Influence of Raman scattering effect and self-steepening effect on the propagation characteristic of picosecond solitons
GeS2-In2S3硫系玻璃的物化性质与晶化行为研究 Hot! Physiochemical properties and crystallization behavior of GeS2-In2S3 chalcogenide glasses
认识玻璃组成-性能-结构之间关系是玻璃科学中经久不衰的研究课题之一. 在制得(100-x) GeS2-xIn2S3 (x=10, 15, 20, 25或30 mol%) 系列玻璃和玻璃陶瓷样品的基础上, 利用可见-近红外透过光谱, DSC, XRD和Raman光谱等测试技术表征了随组份变化的光学带隙, 玻璃转变温度以及晶化行为等, 并结合GeS2-Ga2S3玻璃研究结果探讨了Ga, In 元素及其形成的网络结构对玻璃性质的影响.研究发现, 在硫系玻璃中In比Ga对光学带隙和玻璃转变温度等性质的影响要大. 它们所形成玻璃的晶化行为也截然不同, 但与其各自的材料相图有着密切的联系. 利用偏振拉曼光谱获得玻璃网络中的基本结构单元信息.最后, 结合材料相图, 玻璃随组成变化的物化性质和晶化行为以及基本网络结构单元的认识, 探讨了玻璃的化学拓扑与网络拓扑之间的联系, 为今后研究提供一种新的研究思路.
用于直接驱动的快速变焦新方案 A novel fast zooming scheme for direct-driven laser fusion
基于周期结构负反射的远场增强成像研究 Research on far-field enhanced imaging based on negative reflection of periodic structure
基于声吸收谱峰值点的天然气燃烧特性检测理论 A theory for monitoring combustion of natural gas based on the maximum point in sound absorption spectrum
基于信号子空间重构的鲁棒子区域Frost波束形成 Robust sub-regional Frost beamforming based on the signal subspace reconstruction
一种用于光纤链路振动信号模式识别的规整化复合特征提取方法 A regular composite feature extraction method for vibration signal pattern recognition in optical fiber link system
水平螺旋管内超临界CO2冷却换热的数值模拟 Numerical study of cooling heat transfer of supercritical carbon dioxide in a horizontal helically coiled tube
基于(火积)理论的轧钢加热炉壁变截面绝热层构形优化 Constructal optimization of variable cross-section insulation layer of steel rolling reheating furnace wall based on entransy theory
加载应力幅值对高纯铜动态损伤演化特性研究 Study on the effect of peak stress on dynamic damage evolution of high pure copper
微粗糙结构表面液滴浸润特性的多体耗散粒子动力学研究 Drops on microstructured surfaces: A numerical study using many-body dissipative particle dynamics
变分法研究二维光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚的调制不稳定性 Modulational instability of a two-dimensional Bose-Einstein condensate in an optical lattice through a variational approach
流经矩形喷嘴的超音速射流啸叫模式切换的实验研究 Experimental study on screech tone mode switching of supersonic jet flowing through rectangular nozzles
两相湍流统一色噪声法概率密度函数模型 A two-phase turbulence probability density function model in unified colored-noise approximation
超声速平板圆台突起物绕流实验和数值模拟研究 Experimental and numerical studies of supersonic flow over circular protuberances on a flat plate
二维高超声速后台阶表面传热特性实验研究 Experimental investigation on surface heat transfer characteristics of hypersonic two-dimensional rearward-facing step flow
电磁波在非磁化等离子体中衰减效应的实验研究 Experimental investigation on attenuation effects of electromagnetic waves in an unmagnetized plasma
水泥老化过程中水动态的准弹性中子散射(QENS)谱分析 Spectral analysis of water dynamics in cement paste by quasi-elastic neutron scattering
硫修饰对纳米金刚石光电性能调控的理论研究 Theoretical investigations on the electronic modulation of diamond nanocrystals by sulfur modification
深过冷液态Al-Ni合金中枝晶与共晶生长机理 Growth mechanisms of dendrites and eutectics within undercooled liquid Al-Ni alloys
金纳米线接触构型相关的双重负微分电阻与整流效应 Gold nanowire tip-contact-related negative differential resistance twice and the rectification effects
量子线/铁基超导隧道结中隧道谱的研究 Hot! Tunneling spectra for quantum wire/iron-based superconductor junction
考虑铁基超导中能带间的相互作用和界面对每一个能带的散射作用, 利用推广的Blonder-Tinkham-Klapwijk模型, 并通过求解Bogoliubov-de Gennes 方程研究了具有不同类型双能隙系统的量子线/铁基超导隧道结中准粒子的输运系数和隧道谱. 研究表明: 1)在弹道极限时, 随着带间相互作用的增大, s± 波隧道谱中零偏压附近的平台演变成电导峰; s++ 波的平台演变成凹陷; p波的零偏压电导峰被压低. 2)界面对两个能带的散射作用不为零时, 随着带间相互作用的增大, s± 波和s++ 波两能隙处的峰值将降低, 而两峰间的凹陷值将变大; p波的零偏压电导峰被压低, 非零偏压电导增大. 3)界面对每个能带的散射, 可使其产生的电导峰变得更加尖锐, 但可压低和抹平另一个带产生的电导峰值. 这些结果对于澄清铁基超导体的能隙结构和区别不同类型铁基超导体有所帮助.
(Fe1-xCox)3BO5纳米棒磁性的研究 Magnetic properties of (Fe1-xCox)3BO5 nanorods
全新的电导率特征矩阵方法及其在石墨烯THz频率光学特性上的应用 A new characteristics matrix method based on conductivity and its application in the optical properties of graphene in THz frequency range
面向纳米电路的改进型卷积核可制造性模型建模研究 Improved convolution kernel based DFM model for nano-scale circuits
静息态脑电信号动态功能连接分析 Dynamic functional connectivity of electroencephalogram in the resting state
一类自突触作用下神经元电路的设计和模拟 Simulation of electric activity of neuron by setting up a reliable neuronal circuit driven by electric autapse
基于心音窗函数的心音图形化处理方法的研究 Research on heart-sound graphical processing methods based on heart-sounds window function
一种基于Radon逆变换的半覆盖螺旋锥束CT重建算法 A half-covered helical cone-beam reconstruction algorithm based on the Radon inversion transformation
基于时间相关单光子计数技术的密码芯片光辐射分析 Hot! Photonic emission analysis of cipher chips based on time-correlated single-photon counting
密码芯片运行时的光辐射可泄露其操作和数据的重要特征信息. 基于单光子探测技术, 设计并构建了针对CMOS半导体集成电路芯片光辐射信号的采集、传输、处理和分析的光电实验系统. 以AT89C52单片机作为实验对象, 采用时间相关单光子计数技术, 对不同工作电压下密码芯片的光辐射强度进行了对比, 分析了芯片指令级光辐射信息的操作依赖性和数据依赖性. 此外, 使用示波器对时间相关单光子计数技术在芯片光辐射分析上的可行性进行了验证. 实验结果表明, 采用时间相关单光子计数技术对密码芯片进行光辐射分析, 是一种直接有效的中低等代价光旁路分析攻击手段, 对密码芯片的安全构成了严重的现实威胁.
面向结构洞的复杂网络关键节点排序 Ranking key nodes in complex networks by considering structural holes
干旱区不同下垫面能量分配机理及对微气候反馈的研究 Study of energy partitioning and its feedback on the microclimate over different surfaces in an arid zone
