摘要 (Abstract):遊動的微生物體可當作一類自驅動粒子,這類自驅動粒子将環境能量轉化運動能量,将系統推向遠離平衡态,帶給我們極為豐富的物理内涵與新奇現象,成為當前軟凝聚态物理的新興領域,即主動物質物理(Active Matter)。此類自驅動粒子在受限空間中的運動是衆多實際活性生命物質的基礎物理模型。本報告首先從單個自主粒子層面展開讨論。我們已知細菌具有趨化性、趨光性、趨熱性等對環境變量空間梯度的感知。從流體角度上,由杆狀細菌與手性鞭毛組成的模型粒子,具有響應流速梯度的驅流性。我們圍繞剪切流場中細菌主動運動、流固耦合機制,嘗試理解,細菌是否能夠“感知”周圍流場,而有意響應尋求不同于被動粒子的運動行為,即細菌的運動是否具有“個性”?其次,從集群運動層面,主動個體單元将環境能量轉化為運動機械能,在“微觀”層次上出現局域化能量輸入與耗散,我們将從實驗上觀察與理解這種集群運動能否抽象為“主動力”,從活性噪聲中彙集形成相關運動,以及二維集群運動産生的渦旋演化與穩定性等現象。