中国矿业大学材料与物理学院陈雷鸣

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陈雷鸣，中国矿业大学教授、硕士生导师，男，汉族，1976年生，江苏常州人。1998年本科毕业于南京大学物理系，2006年博士毕业于美国俄勒冈大学物理系，随后到德国科隆大学从事博士后研究，2009年6月到中国矿业大学理学院工作。
      曾分别于2012、2013、2019年在德国德累斯顿马克斯普朗克研究所复杂系统研究中心进行短期访学交流。目前主要从事活性流体动力学理论研究。先后主持国家自然科学基金3项，以第一作者在Physical Review Letters、Nature Communications、New Journal of Physics等期刊上发表论文10余篇。
      电子邮箱：leiming@cunt.edu.cn

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活性物质作为非平衡态统计物理、软物质物理和生命科学的新兴交叉研究领域, 近年来广受关注。活性物质是由大量具备自我推进能力的粒子（活性粒子）组成的系统，具体的例子大到宏观上的鸟群、鱼群, 小至细菌群落、上皮细胞皮层、细胞骨架等。近期材料与物理学院教师陈雷鸣与帝国理工学院的Lee教授、俄勒冈大学的Toner教授合作，在活性物质理论研究方面取得进展。陈等人在三维活性物质流体研究中创新性地考虑了活性粒子繁殖死亡机制，采用流体动力学理论结合重整化群计算方法，定量预测了流速和密度关联函数的时空标度律。这项研究揭示了新的活性物质流体普适类别，并表明活性粒子的繁殖死亡机制对活性物质流体动力学有重要影响。

       该项研究成果分别以短篇和长篇在物理学权威期刊Physical Review Letters (2020, 125, 098003)和Physical Review E (2020, 102, 022610)上发表，题目分别为“Moving, Reproducing, and Dying Beyond Flatland:Malthusian Flocks in Dimensions d > 2”和“Universality class for a nonequilibrium state of matter:A d = 4−expansion study of Malthusian flocks”。
       论文以中国矿业大学为第一单位，研究工作得到国家自然科学基金面上项目（No.11874420）、学校《基础与新兴交叉学科建设项目》的资助。

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近日，美国物理科学网站（Phys.org）和《自然》期刊的新闻与观点报道了中国矿业大学材料与物理学院陈雷鸣教授关于活性物质的工作。活性物质定义为大量具备自我推进能力的粒子（活性粒子）组成的系统，在自然界中广泛存在，具体的例子大到宏观上的鸟群、鱼群, 小至细菌群落、上皮细胞皮层、细胞骨架，以及人工合成胶体、微型机器人集群等。该研究领域涉及物理、化学、生命科学，以及数学等多个学科，近年来广受关注。
       最近陈雷鸣教授与帝国理工学院的Lee教授、塞吉巴黎大学的Maitra教授，以及俄勒冈大学的Toner教授合作，在活性物质理论研究方面取得新进展。陈等人考虑活性粒子在随机分布有障碍物的环境中的集群运动行为，研究表明如果系统具备不可压缩性，粒子运动方向的近邻协同作用能够战胜障碍物的干扰，从而形成全局的运动方向指向有序。通俗地讲，如果活性粒子集群的密度足够高，即使没有“向导”，该集群仍然能够通过随机分布有障碍物的“地带”。这项研究对于理解生物体内细胞的运动机制，以及如何设计微型机器人集群穿越复杂地理环境具有参考价值。
       该研究成果以短篇的形式在物理学权威期刊Physical Review Letters 上发表了两篇论文(2022，129，188004，编辑推荐；2022，129，198001)，题目分别为“Packed Swarms on Dirt: Two-Dimensional Incompressible Flocks with Quenched and Annealed Disorder”和“Incompressible Polar Active Fluids with Quenched Random Field Disorder in Dimensions d > 2”，以长篇的形式在Physical Review E (2022，106，044608)上发表，题目为“Hydrodynamic theory of two-dimensional incompressible polar active fluids with quenched and annealed disorder”。
        论文以中国矿业大学为第一单位，研究工作得到国家自然科学基金面上项目（No. 11874420）的资助。