近日，我院王文栋教授与其指导的博士研究生崔世坤、王莉莉在国际著名期刊《Journal de Mathématiques Pures et Appliquées》上发表题为“Suppression of blow-up for the 3D Patlak-Keller-Segel-Navier-Stokes system via the Couetteflow”的研究论文。该期刊创刊于1836年，由法国著名数学家Joseph Liouville创办，是现存历史第二悠久的国际数学期刊。从创刊到1874年，刘维尔一直担任该刊主编，该期刊是国际数学界声誉卓著的重要期刊，长期专注于纯粹数学与应用数学领域的高质量原创研究成果。

该论文聚焦于三维Patlak-Keller-Segel-Navier-Stokes（PKS-NS）耦合系统的动力学行为。这一系统常用于描述流体环境中细胞或微生物的趋化运动，其解可能在有限时间内发生爆破现象，即生物密度在局部区域迅速聚集并形成有限质量的奇点。研究通过理论分析首次证明：当Couette流的剪切强度足够大时，能够有效压制此类系统的有限时间爆破行为，进而在一定初始条件下保证解的整体存在性与有界性。本文的创新主要有：1. 首次在 3D PKS-NS 系统中证明了爆破抑制。此前关于利用流体抑制 Patlak-Keller-Segel (PKS) 系统爆破的研究主要集中在2D耦合系统（PKS-NS）或3D非耦合系统（仅 PKS）。本文首次证明了在3D空间中，当剪切流足够强时，可以抑制耦合了Navier-Stokes方程的PKS 系统的有限时间爆破，从而获得全局解。2. 确立了初始质量的临界阈值。该文章给出了一个具体的初始细胞总质量临界值。众所周知，3D PKS系统（无流体）即使在极小质量下也可能爆破。本文证明，只要初始质量低于这个特定阈值，且流体剪切力足够强，就能防止爆破。3. 技术创新：改进的零模态估计。为了处理 3D 情况下复杂的能量转移机制，作者引入了新的技术处理零模态。这一成果为深入理解流体运动对生物趋化过程的稳定作用提供了新的理论依据。

文章链接为：https://doi.org/10.1016/j.matpur.2026.103874