江雷

中国科学院院士、中国科学技术大学纳米科学技术学院院长江雷教授将在大会作《从生命的四维信息处理模式到超低能耗类脑芯片》主题报告，本报告基于对动态超浸润性的研究，江雷团队于2022年提出了生命科学领域中的关键科学问题：即生命体系是如何实现超低能耗（Ultralow-Energy-Consumption, UEC）的物质合成、能量转换和信息传输？实验和理论研究表明，生物纳米通道中离子或分子的有序定向集团运动是实现超低能耗过程的物理化学本质。为了深入理解生物离子通道的超快传输机理，研究引入一维晶格模型，发现K?通道内有序振荡的离子可发射29-41 THz的电磁波。分子动力学模拟进一步证实，更大的相干序参数导致更高的离子通量，证明离子有序性是高通量的必要条件，并为生物通道中的量子态存在提供了证据。基于此，团队拓展了仿生超低能耗体系在信息处理和传输领域的应用，提出了离子通道中的宏观量子相干态可作为神经信息传递的载体，并以此解释了中医经络理论的科学基础。此外，基于心肌细胞Ca2?通道随时间变化的三维模式开/关状态，提出生命系统信息存储与输出的四维模型。并利用信息超材料构建了仿生计算硬件，为实现超低能耗、超高密度信息处理提供了全新范式。

江雷，中国科学技术大学纳米科学技术学院院长，仿生界面材料科学全国重点实验室主任。中国科学院院士、美国工程院及澳大利亚科学院外籍院士。主要学术贡献为通过学习自然，建立了超浸润界面材料及超浸润界面化学体系，引领并推动了该领域在全球的发展，成功实现了多项成果的技术转化。包括光电协同芯片微加工技术及装备用于光电集成芯片、仿电鳗盐差能转换材料与器件实现清洁可再生能源的高效利用、农药高效超铺展助剂解决农药过量低效使用问题、生物流体超亲微流控芯片及超疏水富氧酶生物传感器实现乳腺癌、前列腺癌及糖尿病的早期快速诊断等。

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