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学术活动
6月27日,数学与统计学院邀请吉林大学与堪萨斯大学刘为世教授、四川大学黄开银副教授、国防科技大学孙宁博士作专题学术报告。数学与统计学院院长史少云教授、吉林大学数学学院与长春理工大学数学与统计学院部分教师代表及硕士研究生代表共同出席了本次学术活动。

报告人简介
刘为世教授,现为吉林大学教授、美国堪萨斯大学数学系教授,主要从事非线性动力系统、微分方程不变流形理论、奇异摄动中转点的几何理论、电扩散及离子通道问题的研究,在Arch. Ration. Mech. Anal.、Trans. Amer. Math. Soc.、SIAM J. Math. Anal.等国际顶级期刊发表论文60余篇,承担了多项美国国家自然科学基金项目。
黄开银副教授,理学博士,四川大学数学学院副教授,中国数学会奇异摄动专业委员会委员,主持国家自然科学基金面上项目1项,参加国家重大项目1项。主要从事离子通道与液晶的数学理论、微分方程可积理论等方面的研究,成果发表于Sci. China Math.、J. Differ. Equ.、J. Dyn. Differ. Equ.等权威期刊。
孙宁博士,理学博士,国防科技大学理学院讲师,主持国家自然科学基金青年基金和湖南省自然科学基金项目。主要研究方向为奇异摄动理论及其在离子通道问题中的应用,学术成果发表于J. Differ. Equ.、J. Dyn. Differ. Equ.、Phys. D等国际知名期刊。
报告内容
刘为世教授以“Poisson-Nernst-Planck for ion flow through ion channels: From permanent charges to dynamics”为题,系统阐述了永久电荷作为离子通道蛋白结构的数学模型在调控离子流经通道特性中的核心作用。他详细介绍了团队基于准一维Poisson- Nernst- Planck(PNP)模型的最新研究成果,揭示了永久电荷与边界条件协同效应对离子流产生的诸多意外现象,并指出该系列研究已远超Poisson-Boltzmann平衡理论的传统范畴,为理解离子通道的动力学行为提供了全新视角。

黄开银副教授的报告题目为“Phase Transitions and Topological Changes in Steric Poisson-Boltzmann Models”,他聚焦离子有限尺寸效应的Steric Poisson-Boltzmann模型,深入分析了离子位阻相互作用诱导的相变机制,研究结果表明:当位阻参数跨越临界阈值时,系统发生拓扑结构改变,并出现多稳态、电荷反转等非经典静电行为,为实验观察到的电容反转现象提供了有力的理论解释。

孙宁博士以“Flux ratios for effects of permanent charges on ionic flows with three ion species”为题,探讨了含三种离子(两种不同化合价的阳离子和一种阴离子)离子流体系中永久电荷对离子通量的影响。他基于准一维PNP模型,提出并证明了一种永久电荷效应的普适性规律—以通量比度量时,该效应独立于边界条件而成立。这一新颖结果为全面揭示永久电荷在离子输运中的基本作用提供了关键理论支撑。

在互动交流环节,与会师生围绕电化学背景、永久电荷效应、参数阈值等问题踊跃提问,三位报告人结合自身研究经验给予了细致而深入的解答,现场学术气氛热烈,交流充分。

此次学术报告会的成功举办,为我院师生系统了解离子通道数学建模领域的最新进展、深入理解PNP类模型及其扩展理论提供了宝贵的学习平台。报告内容既涵盖了经典模型的深化,也涉及多离子体系的新规律探索,拓宽了师生的学术视野,激发了科研创新动力。史少云教授表示,今后将继续依托数学与工程科学交叉研究中心等平台,持续开展高水平学术交流活动,助力学科内涵式发展和高质量人才培养。
(初审:高艳超 复审:史少云 终审:崔亮)