报告人：彭毅 研究员（中国科学院物理研究所）

时 间：2025年10月17日（周五）下午3:30

地 点：线下—良乡校区，理学楼B203会议室

摘要：

细菌在自然界和人体中常生存于狭窄的受限环境，理解其在此类条件下的游动行为对于揭示微生物在生物膜形成、感染发生以及微生态系统演化等过程中的物理机制至关重要。本研究从个体到集群层面，深入探讨了细菌在受限空间中的运动规律。在细菌个体与边界的相互作用层面，研究发现受限空间能显著减弱游动细菌在壁面附近的富集现象。其机制源于细菌的力四极子所产生的旋转流，该流体力学效应促使细菌取向偏离壁面，从而增强其逃逸能力，并使其在强限域下的运动轨迹由近壁圆周运动转变为平直路径。在细菌集群运动层面，研究系统探索了活性湍流随系统厚度的演化。结果表明，受限空间的尺寸决定了湍流状态，可划分为二维、过渡态和三维三个区间，并伴随着普适的能谱标度律。理论推导与实验高度吻合，揭示了涡旋尺寸、细胞长度与系统厚度之间的竞争是划分不同湍流区间的关键。

简历：

彭毅2008年毕业于武汉大学物理学院，2013年在香港科技大学物理系取得博士学位，之后在美国明尼苏达大学化学工程与材料科学系做博士后研究，2019年加入中科院物理所软物质物理实验室工作。主要研究领域是实验软物质物理，研究兴趣包括软物质和生物系统中的相变、输运过程和集体动力学。实验室旨在利用先进的显微技术和统计物理等研究生物系统中的物理规律，并设计和控制医用微纳机器人。近年来在Nature Materials, Nature Communications, Science Advances和 Physical Review Letters 等杂志上发表多篇代表作。

联系方式：liupeng@bit.edu.cn

邀请人： 刘鹏 研究员

网 址：http://physics.bit.edu.cn/

承办单位：物理学院、先进光电量子结构设计与测量教育部重点实验室