近年来，活性物质作为典型的非平衡态物理体系，在物理学、生物学及工程学等领域引发广泛关注。该系统由自驱动“活体”单元(如细菌、人工微马达等)组成，展现出热平衡体系中难以观测的多种非平衡现象，如异常扩散、活性自组装、集体运动以及复杂的有效相互作用等。基于此，一个基础且有趣的物理问题：经典的能量均分定理在活性系统中是否仍然成立？

针对这一问题，北京理工大学物理学院郑宁教授研究团队通过光镊实验，系统研究了活性细菌悬浮液中的惰性类椭球粒子沿长轴与短轴方向的平均势能。实验结果表明，尽管在粒子两方向上的细菌密度基本一致，但其长轴方向上的平均势能却始终高于短轴方向，呈现出明显的各向异性。表明：在活性非平衡环境中，类椭球粒子的势能分布已不再满足传统热平衡下的能量均分定理。为揭示该各向异性的物理起源，研究团队进一步分析了粒子周围细菌的浓度分布与取向分布。发现细菌在粒子长轴方向上具有更高的排列有序性，从而产生方向性更强的细菌流场，这一流场与细菌-粒子的直接碰撞共同增强了粒子在长轴方向的涨落范围，导致其平均势能显著升高。

该工作从实验上揭示了活性系统中流体动力学与粒子碰撞共同作用于惰性粒子平均势能的微观机制，为理解非平衡系统中能力分配的规律提供了直接证据，也为构建非平衡统计物理的理论框架奠定了坚实基础。该工作发表在Chin. Phys. B 34, 048201 (2025)上，得到了国家自然科学基金、北京凝聚态物理国家实验室开放课题等项目的支持。