物理学进展

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细胞刚度测试的技术与应用

薛转转, 胡欢, Oleksiy Penkov

2025 (2): 55-70. DOI: 10.13725/j.cnki.pip.2025.02.001

PDF(11565KB) ( 42 )

细胞刚度的测量在生物学、医学和材料科学等多个领域具有重要意义。为理解细胞的生物力学性质及其功能，本文首先探讨了测量细胞刚度的重要应用领域，包括组织工程、软骨病诊断、癌症诊断以及药物的开发，其次详细介绍了五种主要的测量技术：微柱阵列 (MTFM) 法、光镊 (OT) 法、磁镊 (MT) 法、原子力显微镜 (AFM) 测量法、生物膜力探针 (BFP) 测量法，并展望了这五种技术在现实应用中的潜力及挑战。AFM 以其纳米级的空间分辨率和皮牛顿级别的力分辨率，已成为细胞力学测量领域中一个强大和独特的工具。因此，本综述重点介绍了 AFM 技术及其相关计算模型–微球–细胞接触的赫兹模型在此领域的应用及其重要性，并进一步详细阐述了各类现有 AFM 仪器的种类与特点，以及它们在细胞力学测量中的应用性能。

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激光驱动磁重联实验中质子成像技术诊断电磁场的研究进展

韩波

2025 (2): 71-78. DOI: 10.13725/j.cnki.pip.2025.02.002

PDF(9202KB) ( 29 )

磁重联过程是一种非常重要的等离子体物理过程，激光驱动磁重联实验是现在研究磁重联过程的一个重要手段。质子成像技术能够精确地诊断等离子体的磁场结构，被广泛应用于激光驱动磁重联实验中。现在主要发展出流量分析和粒子追踪两种方法通过实验中的质子成像结果重构磁重联区域的磁场结构。研究人员从开始定性地分析实验结果，现在能够较精确地反演出磁场的大小和结构分布，这对研究磁重联过程的物理性质提供了很大的帮助。本文回顾了质子成像技术应用于激光驱动磁重联实验的一些重要结果，并对相关技术的发展进行展望，期望为研究人员继续相关研究时提供参考。

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电子发展简史

石锋 , 刘金华 , 张灵翠 , 徐越 , 娄有信 , 沈燕 , 赵金博

2025 (2): 79-104. DOI: 10.13725/j.cnki.pip.2025.02.003

PDF(516KB) ( 57 )

电子是组成原子的不可分割的一部分。古人认为原子不可再分，直到 19 世纪末，汤姆逊才发现了电子的存在，证明原子是可再分割的。电子的波动性、电子自旋以及正电子的发现经历了一段复杂而曲折的历史，这些重大的科学突破最终促成了多项诺贝尔物理学奖的颁发。电子的发现，对量子力学的诞生起到了重要的促进作用。正是在探索原子结构模型的过程中，科学家们逐步发展出了量子力学和量子场论。电子的发现极大地推动了人们对材料的认识，催生了一系列重要理论，例如洛伦兹自由电子论、索末菲模型以及能带理论。特别是能带理论，它不仅阐释了金属、半导体和绝缘体的电子性质差异，还为现代电子技术的发展奠定了基础，引领人类步入了信息时代。

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