周鲁卫教授
物理学博士，复旦大学教授 、博导。
73.9-77.3 复旦大学物理系学习，77.3-79.3 同系研究生试点班学员。
79.3-81.12 复旦大学物理系理论物理教研组助教。
82.1-86.9 美国Temple大学研究生， 86.9 Ph.D., 实验固体物理。
86.9-88.10 美国洛杉矶加州大学固体科学中心、物理系博士后，从事氧化物的电磁学研究。
88.10 起，任复旦大学物理系教师。
研究方向
Electrorheological Fluid（电流变液）
Electrorheological fluid (ER fluid) is a suspension made of micrometer- or nanometer-sized colloid particles in an insulating liquid. If the external electric field is higher than a certain critical value, the liquid–solid transition happens in several milliseconds, and the transition is reversible as the electric field is turned off. The industry applications of such smart materials are under the design by the engineers
The rheological property of electrorheological fluid is controlled by an electric field. Under an electrostatic field, the solid particles are polarized with an effective dipole moment. The dipole-dipole interaction between solid particles makes the particles tend to aggregate and form a column micro-structure along the applied field direction. In a long time, there has been a large interest in electrorheological fluids research. The mechanism of electrorheological fluid and the search for better electrorheological fluid materials are the focus topic of the theoretical and experimental research. Several theoretical model were proposed to elaborate the mechanism of electrorheological fluid: electrostatic polarization model, overlap of electric double layers model and water bridges model. As the change of the rheological properties is usually accomplished in less than 10 ms and is reversible, ER fluids can potentially function as an interface which translates electrical signals into mechanical signals, opening the possibility of actively controllable clutches, dampers, valves, locks, etc. Although a wide variety of ER fluids applications has been identified, and a number of ER fluids are already produced on a commercial scale, the yield stress is lower than 10KPa which restricted the technical and industrial application of the traditional electrorheological fluid.
In recent years, many papers have reported the giant electrorheological fluids(GER fluids). The high yield stress can reach 100KPa even higher at 5kV/mm. And the rapid field-induced aggregation and the large anisotropy of electrorheological fluids render these materials potentially important for applications. In these papers, reducing the particle size can significantly enhance the giant electrorheological fluid yield stress and also reduce the current density. Wen et al[5] proposed that saturation surface polarization, in the contact region of the neighbouring spheres, is responsible for the giant electrorheological effect. The simulation of saturation surface polarization model accord with the experiment yield stress of the electrorheological fluids consisting of core/shell nanoparticles suspended in silicone oil. As far as the dielectric property of the core/shell structure particle is concerned, the wetting property of particle surface is well known to be important to the giant electrorheological effect. Cai Sen et al demonstrate the role of particle-fluid wetting in inducing the electrorheological (ER) effect.
Granular Materials
A large fraction of the world's raw materials are in the form of powders or grains. The behaviour of granular materials is extremely complex, and an increased understanding is needed to improve industrial application and theoretical modeling.
In this project, we would like to use a rotating drum technique to study the dynamic properties of of mixing inflexible chains in various lengths, especially avalanches. Understandings of stability of granular system with mixtures would be very great helps to construction and transportation. The basic idea behind the technique is that I can derive the pattern of the granular slope by images taken by a CCD camera. Comparing each image in every second, we could obtain the angle of repose and the maximum angle easily. Meanwhile, with the outline of the slope drawn, we also could have the density of the whole granular system calculated and compare each other in different-styled chains. With this technique, we can get a time-dependent pattern as fast as the CCD camera's exposure rate. We are trying to see how granular system works out when mixtures added in.
NADH自发荧光
新陈代谢是生命活动的基础，是生命活动最重要的特征。而构成新陈代谢的许多复杂又有规律的物质变化和能量变化，都是在酶的催化作用下进行的。辅酶在酶催化中通常是起着电子、原子和其他化学基团的传递作用。烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（ nicotinamide adenine dinucleotide ， NAD+ ，辅酶 I ）和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（ nicotinamide adenine dinucleotide phosphate ， NADP+ ，辅酶 II ）是体内重要的烟酰胺辅酶，其还原形式是 NADH 和 NADPH 。烟酰胺辅酶是电子载体，在各种酶促氧化－还原反应中起着重要作用。探测 NAD(P)H 的浓度以及其变化趋势，对表征生命体的新陈代谢有重要意义。
理论上指出，在远离平衡态的情况下，化学系统将处在一个非稳定的状态，其中有自发的空间振荡的模式。生物体作为一个这样的系统，也应存在这样一个空间振荡模式。通过快速成像荧光显微镜可以看到辅酶NAD(P)H 的自发荧光 在活细胞随空间的振荡，可以对不同细胞在不同物理状态下的荧光情况进行观测，进而对细胞的新陈代谢有进一步了解。
红细胞聚集性
纤维蛋白原是血浆中含量较高的由肝细胞合成并分泌的一种糖基化大分子蛋白质，可以参与凝血、纤溶以及血小板的聚集。当血管中的血流处于低切状态时，纤维蛋白原与红细胞上的受体结合，将各个游离的红细胞凝聚在一起形成红细胞聚集体。目前，纤维蛋白原的作用多通过临床统计得到证实，我们可以通过光学显微镜离体可以观测其相关过程，研究在体外环境，纤维蛋白原浓度对红细胞聚集性的作用，并且通过光镊等手段对红细胞聚集性的一些物理参数进行定量度量。
红细胞自发荧光
红细胞是一种结构较为简单的细胞，也是一种与人类生命活动密切相关的细胞。在红细胞内也存在辅酶 NAD(P)H ，其主要用于谷胱苷肽和高铁血红蛋白的还原。当红细胞内辅酶NAD(P)H缺少时，红细胞将发生溶血和功能丧失的情况。随着红细胞的逐渐衰老，红细胞内还原态辅酶NAD(P)H会越来越少，于是，红细胞的NAD(P)H自发荧光强度也会减弱。目前，在判定红细胞的寿命时普遍采用的方法是离心分离，不能排除对细胞一定的损伤，并且其诊断手段比较繁复。如果能利用红细胞内的NAD(P)H自发荧光强度判定红细胞的寿命，这将在临床上对红细胞的应用提供更大的空间。通过对荧光显微镜调试和不断的经验总结，探索出合适的观测NAD(P)H自发荧光强度的相关参数。以此证明用观测辅酶NAD(P)H自发荧光来判定红细胞的寿命这样一个方法的可行性和有效性。
激光对红细胞作用
低强度激光血管内照射，由于其复杂性，在作用机制上，仍众说纷纭，至今尚无定论。从医学治疗角度上看，激光血管内照射的全身效应应该是通过血液循环实现。红细胞的变形性是度量低强度激光血管内照射效应的一个重要指标。检测经激光照射红细胞膜上血红蛋白的含量，可以考量红细胞的变形性，由此可以建立低强度激光照射对红细胞变形性作用机制的解释模型。同时，低强度激光血管内照射也可以改善红细胞的聚集性。 随着激光照射时间的延续，红细胞聚集体逐步解聚；同时，激光照射区域内的红细胞颜色开始变浅，甚至趋于透明。激光的热效应可能是导致这一系列变化的主要原因。
经络
经络是经脉和络脉的总称。经，有路径之意。经脉贯通上下，沟通内外，是经络系统的主干。络，有网络之意。络脉是经脉别出的分支，较经脉细小，纵横交错，遍布全身。经络内属于脏腑，入络于肢节，沟通于脏腑与体表之间，将人体脏腑、组织、器官联结成为一个有机的整体，并借此行气血、营阴阳，使人体各部的功能活动得以保持协调和相对平衡。研究经络系统的生理功能、病理变化及其与脏腑之间的关系的理论，称为经络学说。是 中医学分析人体生理、病理和对疾病进行诊疗的主要依据之一。 “ 经络 ” 一词首先见《内经》，《灵枢 · 邪气脏腑病形》说： “ 阴之与阳也，异名同类，上下相会，经络之相贯，如环无端。 ” 又如《灵枢 · 脉经》中说： “ 经脉者，所以能决死生，处百病，调虚实，不可不通。 ”
经络学说的内容十分广泛，包括经络系统各组成部分的循行部位、生理功能、病理变化及其表现，经络中血气的运行与自然界的关系，经脉循行路线上的穴位及其主治作用，经络与脏腑的关系等等。
经络学说的形成，是以古代的针灸、推拿、气功等医疗实践为基础，经过漫长的历史过程，结合当时的解剖知识和藏象学说，逐步上升为理论的，其间受到了阴阳五行学说的深刻影响。《黄帝内经》的问世，标志着经络学说的形成。《内经》中系统地论述了十二经脉的循行部位、属络脏腑，以及十二经脉发生病变时的证候；记载了十二经别、别络、经筋、皮部等的内容；对奇经八脉也有分散的论述；并且记载了约 160 个穴位的名称。
经络系统，由经脉、络脉、十二经筋和十二皮部所组成。经络在内能连属于脏腑，在外则连属于筋肉、皮肤。中医把经络的生理功能称为 “ 经气 ” 。其生理功能主要表现在沟通表理上下，联系脏腑器官；通行气血，濡养脏腑组织；感应传导；调节脏腑器官的机能活动四个方面。
经络学说在临床上可以应用于解释病理变化、协助疾病诊断，以及指导临床治疗三个方面。
经络乃人体千古之谜, 古今中外都曾想用解剖定位这种还原论的实验方法找到它可视的
由于酸麻胀痛针刺实感的存在, 并确有疗效, 确有穴位及经络的完整记载, 并有实践的传感证实, 所以它的影响正在世界范围中日益扩大; 经络的“决生死、处百病、调虚实”的生理功能也有了物质基础; 《中医学》上说“经络内属于脏腑, 外络于肢节, 沟通于脏腑与体表之间, 把人体的五脏六腑、四肢百骸、五官九窍、皮肉筋脉等组织器官联结成一个有机的整体, 使人体各部的功能活动保持相对的协调和平衡”的论述, 在此得到进一步的认证。这些特征, 恰恰说明了人体间隙维是融信息、能量、物质、营养于一体的, 对外开放于宇宙空间, 对内可通达细胞核染色体的自组织的耗散巨系统。为“决生死、处百病、调虚实”, 这些蛋白质必然具备的生命检修活动提供物质及功能俱全的场地。
经络穴位的物质基础是在以结缔组织 ( 结缔组织是由细胞和细胞间质组成 ) 为基础, 连带其中的血管, 神经丛和淋巴管等交织而成的复杂体系。 这个体系与细胞进行着物质, 信息和能量的传输和调节, 构成一个对生物机体内外环境能作出反应的动态平衡体系。
人体上众多穴位是各条经脉线上的重要功能点, 针刺穴位时, 受施者会感到得气的针感, 所以穴位是经络能为人们检查到的唯一窗口, 从穴位入手, 才有可能找到探索经络物质基础的通道。 与穴位位置相对应的深层结缔组织结构中, 富集有 Ca, P, K, Fe, Zn, Mn 等, 其功能之一可能是在穴位的局部区域内起着存储和应急调节 Ca2+,K+ 浓度的作用, 而这两者是重要的信使物质。
肥大细胞与经络现象有关的假说认为针刺使神经组织中较敏感的肥大细胞受到刺激或损伤, 释放活性物质。这些物质具有改变毛细血管通透性、改变细胞膜电位、扩张小血管、收缩平滑肌等作用, 从而激发了局部的经络感传现象。肥大细胞起源于造血系统, 来源于造血干细胞的前体, 经过血液循环游走到结缔组织或粘膜组织后, 增殖并分化成肥大细胞。成熟的肥大细胞 呈圆型或卵圆型, 胞体较大。细胞核较小, 呈圆形或卵圆形, 常位于细胞中央。正常情况下肥大细胞 通过结缔组织的分布, 广泛地存在于粘膜下、小血管或淋巴管周围。成熟后的肥大细胞主要有两种表现型 : 一种是存在于结缔组织中的结缔肥大细胞, 一种是存在于粘膜组织中的粘膜肥大细胞。前者颗粒明显, 组胺含量高; 后者颗粒少, 组胺含量低对于成熟的肥大细胞, 胞质内含有许多异染性的嗜碱性颗粒, 颗粒的成分以组织胺和肝素为主。肥大细胞受到环境特异因子刺激时, 细胞被激活, 可释放颗粒和所含的介质, 此过程称为脱颗粒。其机制是当机体受到某种抗原刺激时, 所生成的免疫球蛋白是一种新细胞性抗体。
肥大细胞在脱颗粒后并不死亡, 细胞内形成空泡或颗粒完全排出。颗粒释放后几周之内, 肥大细胞又可重新贮存所有的颗粒成分。发现, 电针后穴区的肥大细胞脱颗粒增加数目减少。捻转泻法不但使肥大细胞脱颗粒率升高, 而且总数增加, 分析其意义可能是, 捻转泻法诱发肠系膜中的肥大细胞 前驱细胞分裂过程, 使局部因脱颗粒而减少的肥大细胞数量得以及时补充, 为下次脱颗粒作好物质准备, 不同的手法得到的实验结果不同。
针灸
针灸和属于外治方法。最初阶段的针灸治疗，大概是按病痛的局部取穴进行针刺和艾灸，即《灵枢 · 经筋》所说的 “ 以痛为输 ” ；此外还可以找一些并不是压痛，而是按压之后感到舒服的部位进行针刺和艾灸，即所说的 “ 以手疾按之，快然乃刺之 ” （见《灵枢 · 五邪》）。针刺有可能出血，出血后病症减轻了，出现 “ 见血立己 ” 的效果（见《灵枢 · 杂病》），因而就有专找郁血、充血部位来针刺的，即所说 “ 取血者 ” （见《素问 · 藏气法时论》）；最关重要的是针刺时还可能出现各种感觉传导现象，即所说 “ 气行 ” 。气行的情况因各人的类型不同而有不同。《灵枢 · 行针》分析这种情况： “ 或神动而气先针行（过敏），或气与针相逢（正常）；或针已出，气独行；或数刺乃知（迟钝） ……” 针刺要求气至，《灵枢 · 九针十二原》说： “ 刺之要，气至而有效 ” ，说明掌握气至现象是取得针灸疗效的关键。
行气。《灵枢 · 官能》说： “ 缓节柔筋而心和调者．可使导引、行气 ” ，认为肢体灵活，心平气和的人可让他掌握导引、行气的方法给人治病。导引要运动肢体，行气则要调整呼吸，即庄子 · 刻意》所说的： “ 吹呴呼吸，吐故纳新，熊经、鸟申（伸），为寿而已矣。此道（导）引之士，养形之人，彭祖寿考者之所好也 ” 。战国初期的文物有一佩玉，上刻有文字，名《行气王佩铭》。铭文说： “ 深则蓄，蓄则伸，伸则下 ……” 这是关于气功行气过程的描述，意思是呼吸深沉使气积蓄（于丹田）会出现气的上下运行，后人称这种现象为 “ 小周天 ” 。在长沙马王堆汉墓出土的帛书中，有一幅画有各种姿势的 “ 导引图 ” 与记载 “ 十一脉 ” 的文字连在一起，在江陵张家山汉墓出士的简书中，则称这方面的内容为《引书》和《脉书》，这均说明导引、行气与经络的关系是很密切的。
针灸、按摩等方法都是用于治病，从疾病症候的表现可反映气血运行的异常现象。如出现上下相连、内外相应的病痛等。《灵枢 · 经脉》说的： “ 当脉所过者热、肿 ” ；《灵枢 · 周痹》说的： “ 上下移徙随脉 ” ， “ 随脉以上，随脉以下 ” ；《素问 · 藏气法时论》说的： “ 心病者，胸中痛，胁支满，膺背肩甲间痛，两臂内痛 ” 。这些都是把病痛出现的部位直接与 “ 脉 ” 联系起来，构成了上下内外相通的病理概念。所以，每一经脉或络脉，于循行路线之后都记述其有关病候。
针灸治疗，从局部取穴的 “ 以痛为输 ” 发展到根据穴位的作用来选穴，即所说 “ 治主病者 ” （见《素问 · 厥论》）．这在认识上是一个飞跃。 “ 治主病者 ” 已是掌握了穴位主治的一定的规律性，认识到穴位非仅能治疗局部的病痛，还能治疗有关的远隔部位的病痛。如《灵枢 · 终始》说： “ 病在上者下取之，病在下者高取之；病在头者取之足，病在腰者取之腘 ” 。为什么上病可以下取，下病可以上取，头病可以取足，腰病可以取腘，其中必然存在一定的联系途径。经络所表述的循行路线，可能是结合了这方面的认识。这种联系主要是指四肢部穴位与头身之间的主治联系，以及头身部穴位与脏腑、五官之间的主治联系。不同部位各有一些代表性穴位，这些归属一定类别的经穴，近人把它总称为特定穴，这是各经络的基本穴。
发表论文
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