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新冠病毒·超声灭活

已有 965 次阅读 2022-5-15 14:23 |系统分类:科研笔记

新冠病毒肆虐已久,还在不断摩擦地球:早逝、疾病、后遗症,禁足、疫苗、测核酸… …反反复复没完没了了?!

空气、冷链、物体表面,... 到处都可能有病原体。如何干净无污染地"灭活"潜伏在环境里的新冠病毒、降低传播几率?

从物理上摧残它。

二〇二〇年春节,首轮禁足在青年公寓时,开始研究它——新冠病毒,这个全新的对象:从组织结构到感染机理,从微生物学到生物物理…陆续研读了上千MB的著作(感谢Internet、感谢Booksc…)。

二〇二〇年六月,逐渐明朗了聚焦方向:超声波可能是个好选择。

我们知道,如果对上了频率,超声波激励就能让病毒结构产生剧烈振动而破断,比如刺突蛋白折断,病毒就将丧失入侵、感染能力。

因此,我们首先要计算病毒的固有频率。微信当时尚待入学的研究生,恰好他选择的研究题目是热声振耦合,于是让他提前启动研究型学习实践。

基于公开获取的病毒数据统计分析,获得了新冠病毒的几何形状、刺突数目最可几分布,结合相关蛋白质物理性能,求解特征方程发现:新冠病毒的第一阶振型总是刺突摆动(弯曲),该振型对应的特征值(频率)极大可能的落在某个确定区间里。

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瞄准了频率区间,就可以设想策略对病毒进行超声波扫频激励,通过耦合场计算发现:在极短时间内,大部分刺突根部应力将达到其断裂强度,这意味着刺突将迅速脱落、病毒将迅速失活。

有多迅速?

几百纳秒。

CS.jpg

SS.jpg

动画短片 · 点击可见


在这纷扰的二三年里,生物学看到了接踵而至的新冠病毒变异体:如果说那些频繁升级换代补Bug的编码是软件,物理学似乎已然看透了新冠病毒的硬件,相对不变的硬件。

变中不变,之谓:

Invariant in variants


更多内容请见:论文全文

注:论文整理过程中,已在道上邂逅若干同行;若有疏漏,欢迎提供线索、交流合作。


让我们携手并肩、为人类而战!



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