Monthly Archives: June 2010

分子逻辑门?

ResearchBlogging.orgJochum, F., Forst, F., & Theato, P. (2010). PNIPAM Copolymers Containing Light-Responsive Chromophores: A Method Toward Molecular Logic Gates Macromolecular Rapid Communications DOI: 10.1002/marc.201000146

时不时的就会在化学期刊上看到标题声称弄出个logic gate,结果看完文章有受骗的感觉。

当然,正统的分子电子学研究流派下的分子逻辑门研究是扎实的。据我所知,是从上世纪提出分子间电子转移的时候开始发展。所以,能够超越特例的罗列而真正具备一定的设计原则和空间的分子逻辑门,基本上是基于光诱导电子转移现象。这一路的paper离不开一大堆离子识别和荧光光谱。

之所以有受骗的感觉,是发现有很多这些所谓的逻辑门,其输出信号和输入信号并不是同一种信号。也就是说,你并不能将它真当成逻辑门元件那样进行组装。以最简单的反向器(非门)为例,真值表如下:

INPUT A OUTPUT NOT A
0

1
1 0

也就是说,一个非门的输出信号可以再作为非门或其他逻辑门的输入信号。而很多化学期刊上发表的所谓逻辑门,输入信号提激发光(UV)、温度、pH值,输出信号却是荧光、溶解度等等,不要说可以跟其他文章发表的逻辑门进行组装,就算是拿多个本文章设计的逻辑门进行组装的可能性都没有。尽管有不少分子逻辑门的文章发到JACSNatureScience上面,但我仍然觉得充其量是标题党。

中科院做反面教材及其他

本文主题如下:

  • 中科院做反面教材
  • 乌拉圭守门员好帅
  • Saffman-Taylor Instability
  • 科学家的形象

中科院做反面教材

最新一期Nature社论The right kind of elitism(正确的精英主义)旨在纪念英国皇家科学院成立350周年。文中说,国家科学院需要扮演好两个角色。在政府面前,要死谏;在民众面前,要死守。也就是说,既不能被政府打倒,也不能被大众打倒。要做精英,又不与政府合流。换然话说就是:不同草根合流,与草根划清界线,充当草根的informer而不是被草根informed。同时,不被政治化,与政客和政坛划清界线,充当政坛的informer而不是被政坛informed。这是王鸿飞老师等人十分推崇的国家精英知识分子的理想操守,出现在Nature社论,说明这种理想不是王鸿飞老师一个人的,而是西方普遍理想。中国海归都愿意接纳这种理想,因为作为知识分子他们在这一理想中能够享受到中国历史上从未感受到的社会价值。

Nature原文如下:

It stands today as a relatively successful model of what an independent national academy can achieve, having made itself both highly regarded in the corridors of power and prominent in public debates on major science-related issues.

总之,这就是标题所说的“正确”的精英主义。那么,何谓错误的精英主义(The wrong kind of elitsm)?该社论给出的反面教材如下:

In many parts of the world, scientific academies either lack real independence from the state (as in China) or else struggle to make themselves heard within it (as in Italy).

乌拉圭守门员好帅

乌拉圭国家队守门员Fernando Muslera,对南非那天恰好是他24岁生日。下面是队员给他唱生日歌(Youtube,要翻墙):

更多他的照片:

Fernando Muslera

Fernando Muslera

 

Fernando Muslera

Fernando Muslera

 

Fernando Muslera

Fernando Muslera

Saffman-Taylor Instability

Hele-Shaw Cell是间距非常小的两块平板。快速注入一种流体,流体就会在平板间形成流体不稳定性的图案(称为finger)。这种不稳定性称为Saffman-Taylor instability(Proc. R. Soc. London, Ser. A 1958, 245, 312)。

Europhys. Lett. 1986, 2, 437

 

Hele-Shaw Experiment

这也是一种作画的方法(跟我们小时候用口吹颜料作的画类似):

Hele-Shaw art

视频:

我之所以留意这一现象,是因为每次做流变实验完毕,升起夹具的时候,都能观察到样品的finger:

Laponite凝胶的Saffman-Taylor fingers

 

黑妹牙膏的Saffman-Taylor fingers

这是由于夹具升起时,平板或锥板之间在初始的一瞬间相当于向厚度很小的已测样品快速注入空气(一种流体)而产生Saffman-Taylor不稳定性。除了在流变仪上可以观察到这一现象外,在真空干燥器放气的时候,也能看到这种不稳定性。真空干燥器的边缘密封处之间涂有真空脂。抽真空的时候,外界的大气压把干燥器的盖子压得很严,因此密封处紧密贴合;放气的时候,外界大气压的力被内部不断回复的气压抵消,干燥器盖子就松了,密封处漏气,就相当于一个Hele-Shaw实验,因此产生了Saffman-Taylor不稳定性:

干燥器密封入的Saffman-Taylor fingers

最后贴出一个磁流变液在磁场下的Hele-Shaw实验视频(需要翻墙)太神奇了:

关于这方面的研究,MIT的McKinley小组曾经做过,主要是想开发磁响应的胶粘剂材料。最近的一篇文章Phys. Rev. E, 2009, 80, 046313对两种简单磁场情况进行了理论探讨。

科学家的形象

科学家是我们极早知道的词(幼儿园?),却是我们最迟了解的职业(几年后?)。所以,误解和幻想从幼儿园开始可以一直保存到三十而立。对于没有走进学术圈的人,甚至可能保存到一辈子。

Fermilab举办了一次实验性的活动,找七年级小朋友参观实验室,然后比较他们参观前和参观后所画的科学家形象。BoingBoing对此的报道和网友评论很值得一看。

Amy的作品

Amy的作品

GeekOSystem的报道截取了一段很有趣的结论:

Among girls (14 in total), 36% portrayed a female scientist in the “before” drawing, and 57% portrayed a female scientist in the “after” drawing.

Among boys (17 in total), 100% portrayed a male scientist in the “before” drawing, and 100% portrayed a male scientist in the “after” drawing.

看来那些女权主义者真的任重而道远……

不过,从这些稚气的画中我仍然能看到,这些小孩画的应该是实验室里的研究生,在比较好的情况下很可能主要由金发的东欧帅哥和南美美女组成。这对孩子们的冲击是很大的。我的生活经验告诉我,还不懂说话的婴儿就已经懂得喜欢长得帅的哥哥或美丽的姐姐了。

问题是,原来要认识科学家,到头来只要看看科学研究的实验劳动力——研究生即可了吗?我看,这个问题应该还原一下,其实只是让孩子看看拿试管的人的真面目而已。对于孩子来说,科学家就是拿试管的人,现在直接带他们见拿试管的人,逻辑上似乎已经默认了科学家就是拿试管的人了,只是具体长什么样穿什么衣服需要了解一下而已。对于小朋友,这么做就够了。我感兴趣的是对于成年人,他们的思想复杂程度已经允许他们更深刻和准确地理解什么叫“科学家”。因此,带成年人参观Fermilab的实验应该也非常有趣。

Polymer投稿,还有其他

现在越来越觉得以记流水帐的形式写博客最方便。不想非要等脑中一个idea完善了再以其为主题写一篇博客,而是随时把脑中的ideas凑在一起发一篇。否则有很多ideas并不是完善了,而是消逝了。本篇提要如下:

  • Polymer投稿
  • 换了Wordpress 3.0
  • SS-24列车机动洲际弹道导弹

Polymer投稿

我做的研究是很烂的。我无论如何千方百计地激发我心中那个自大的魔鬼,也无法认为我做的研究有啥好。当然,我个人的科学求知理想是很物理的那种,但我之前所受的科学训练是很垃圾的那种。因此我是很少有机会因我所做的研究而自大的。这次投Polymer都仅仅是尝试。人家由高往低投都是从IF>8开始(如Adv. Mater.),最后落得个IF<4(如Langmuir)。我这次直接就从IF<4开始了……

因此就去看Polymer的Guide for Authors,发现它要作者提供一个graphical abstract,那段说明还特意全部使用黑体强调了。它说:

Tables or spectra are not acceptable. Color is encouraged.

除了tables很好理解,至于Spectra——谱,到底指什么呢?它包括什么是很清楚的,它包括红外、NMR等。但它指什么?例如,流变学的动态扫频图也被广泛称为粘弹谱或力学谱(mechanic spectra)。按我理解,所谓“谱”,就是以频率或波长为横坐标的图。频率可以是电磁谱的频率,也可以不是。动态扫频的图因为是使用角频率做横坐标,因此算作“谱”,不被accept。

我觉得,提供graphical abstract是一种自信的行为。就是你认为你在所提供的graphical abstract中传达的信息很好地表达了你的研究结论,并能够帮助你所投的期刊(in the present case, Polymer)吸引读者的目光。问题是——不,我不认为我所能提供的任何graphical abstract能为Polymer吸引读者的目光谢谢!

不过如果任何事都那么较真的话,世界上很多人就吃不上饭了。在中国出生和成长,使我了解到这么一条道理:你比别人成功在很大程度在于你脸皮比别人厚。恶死胆小的撑死胆大的。这条道理的合理之处在于,每个人的知识是非常有限的,也许你脸皮很薄但薄得很没有根据,很没有必要。这个道理在语言上有一个很负面的表现形式:人至贱则无敌;同时也有一个很正面的表现形式:尝试是成功的开端。

换了Wordpress 3.0

我把我的Wordpress系统升级到了3.0,外人看到的仅仅是我换了主题。这个主题是Wordpress 3.0的默认主题。老的默认主题就是众所周知的那个蓝色的那个,例如李淼老师的博客。很久以来,新建的Wordpress博客都是这个主题。现在的新默认主题叫Twenty Ten,说是功能强大了一些,例如自定义Menu,但我暂时还没怎么利用上,反而把我原主页侧边栏那些垃圾给清了。

SS-24列车机动洲际弹道导弹

我使用的Header image是苏联SS-24洲际弹道导弹Mod 1的油画,画家是Edward L. Cooper,作于1988年。原图是在美国国防情报局网站上的——也就是public domain,因此从copyrights的角度考虑是允许原样放在个人博客上的。但我进行了截图,也就是进行了adaptation,应该是违反了copyrights了。这就不属于“尝试是成功的开端”了,而是属于“人至贱则无敌”了。

“前苏联”的说法是语病,因为并没有“现苏联”。

在Google上还可以搜到SS-24的实物图,比较详细的是在这个网页。据说我国也有铁路部署洲际导弹,前段时间二炮的东风-31的机动列车在央视亮过相

不好意思我不是军事迷,但算是个苏联迷。我是苏联迷主要是因为我是古典音乐爱好者和懂弹钢琴。经陶洪的影响我发现好多武器非常美观,因此就经常留意漂亮的武器,同时结合我对苏联的热爱,慢慢一些我觉得好看的武器。对于这些兵器的技术背景和细节我是一概不知道的。这个SS-24据称是苏联的专利,美国曾经也想研究但没研究成,是因为“美国军火商和铁路大亨要价太高,再加上美国民众对导弹列车运行在民用铁路上表示担心”(来源:中评网),也就是说——是资本主义和民主惹的祸。但是,我国的新闻媒体曾经曰过,“技术水平的跟不上是主要原因”。

根据这些网页所说,洲际弹道导弹要放在火车上有很多技术难点。我自己猜测的“反冲力”,确实是难点之一。我知道坦克发炮的反冲力是用液压来装置来消除的,这就是为什么坦克发炮之后炮筒会往回退一下再回复。现在发射N吨重的洲际导弹,反冲力也是用液压原理来解决。另外,要在一个车卡的末端立起一支这么长这么重的东西,好像是成了特别费力的杠杆,不过反正人体自己的肱二头肌也是狂费力的杠杆。下图是我找到的发射示意图:

发射

发射

对了陶洪也是一个铁路迷,所以我可能也受这方面的影响,觉得列车机动比较帅。