寻觅Boltzmann的真谛

北京时间10月20日消息，据英国《每日邮报》报道，一项由意大利米兰天主教圣心大学实施的研究称，“夜猫子”可能是最具创造性的“思想家”，也许是因为他们与普通人相比，更有可能打破常规。

根据最新的这项研究，如果你真想让自己更有创造力，最好能晚睡，至少要坚持到晚上10点04分以后再睡觉，因为这是我们在一天当中最具创造力的时刻。

研究人员指出，此时，我们的创造性思维最为活跃，而下午4点33分，不啻为我们一天当中“最黑暗的时刻”——此时我们的思想最无创新性，创新思维和集思广益的能力会被一种难以言表的困惑所取代。对于我们来说幸运的是，工作时间一般从上午9点持续到下午5点，否则，“思想黑暗”的时间会更长。

下午也许是创新思想的一片荒地，在一项涉及1426个成年人的调查中，98%的受访者表示，下午是他们“最无灵感”的时候。约四分之一受访者认为午夜时分是他们创造性思维最为活跃的时候。当“电灯泡”最终在大脑“关闭”时，58%的受访者称奇思妙想此时离他们远去，因为他们未能将它们马上记下来。

女性记下奇思妙想的方式优于男性，而三分之一年龄在35岁以上的受访者选择将好主意写在手背上。44%的受访者认为，让大脑运转起来的最佳方式是洗个澡。2006年的一项研究结果曾表明，夜间活跃型人群(俗称“夜猫子”)最有创造力。

英国《每日邮报》报道原文（英文）

Ivan Bozovic

在制造超导器件的道路上，一个重要的目标就是要找到作为纳米尺度超导体的材料。这样的超薄超导体将在超导晶体管以及最终的超快、节能电子学中发挥重要作用。

在10月9日的《自然》杂志上，美国能源部布鲁克海文国家实验室的科学家报告说，他们成功利用多种铜氧化物材料，制造出了双层高温超导薄膜。尽管任何一层材料本身都不具有超导电性，但二者的界面2-3纳米厚的范围内却展现出了一个超导区域。此外，研究人员还进一步证实了，如果暴露于臭氧，该双层材料的超导临界温度可以提升到超过50K，这是一个相对很高的温度，更可能有实际的应用价值。

领导布鲁克海文薄膜研究小组的物理学家Ivan Bozovic表示，“该研究确切证实了我们在极薄的纳米尺度上创造超导电性的能力。这为更长远的进展打开了局面。”Bozovic预计，未来关于非超导材料的不同组合以及临界温度提升机制的进一步研究，将有望揭开凝聚态物理中的最大疑问之一——高温超导性背后的谜团。

早在2002年，Bozovic的小组就发现，由两种不同铜基材料形成的双层薄膜，其超导临界温度可以提高25%。不过，当时科学家并不清楚是什么导致了这种提升，以及样品展现出超导性的具体位置。

在最新的研究中，Bozovic等人利用自主设计制造的原子逐层排列（atomic-layer-by-layer）分子束外延生长系统，将多种绝缘性、金属性和超导性铜基材料以所有可能的组合和层厚度结合，总共合成出200多个单相双层或三层薄膜样品。Bozovic表示，“最大的技术挑战就是要确切证明，这种超导效应不是由两种候选材料间简单混合形成的化学和物理性质都截然不同的第三层导致的。”在研究中，康奈尔大学的合作者已经通过先进的透射电子显微镜（transmission electron microscopy）排除了上述可能性。他们确定了样品的组成化学元素，证明了两层材料保持着差异性。

Bozovic表示，“现在谈论新研究可能产生的应用为时尚早。不过现阶段我们可以推测，这一成果让人们会在构建三端结超导器件（three-terminal superconducting devices，比如超导场效应晶体管）上前进一步。”

Bozovic说，“无论未来会有怎样的应用，新研究都极佳地证明了我们在亚纳米尺度上设计和操控材料，开发出特定或增强的功能的能力。”（科学网 任霄鹏/编译）

（《自然》（Nature），455, 782-785 (9 October 2008)，A. Gozar, D. A. Muller & I. Bozovic）

北京时间9月28日消息，据英国新科学家杂志报道，美国国家科学基金会2008年度“科学与工程视觉挑战”奖(Science and Engineering Visualization Challenge)最佳图片评选结果出炉，分别揭晓了图片类，插图类，信息绘图类，交互式和非交互式媒体类的五个奖项的冠军。以下就是这些获奖图片

1、图片类一等奖：晶体森林

晶体森林

这张图像表现的是显微镜下海洋硅藻，这是一种长有奇特晶体状细胞壁的单细胞海藻生物，如图所示，它们在海洋环境下附着在海洋无脊椎动物身体上。该图像的拍摄者意大利那不勒斯第二大学的马里奥·德斯特范诺使用扫描电视显微镜拍摄这张微观图片。

2、图片类荣誉奖：振荡的3D线绳

振荡的3D线绳

这张图像显示的是快速旋转线绳所表现出的3D路径，美国纽约罗彻斯特理工学院的安德鲁·大卫哈兹通过长时间摄像曝光获得了这幅3D图像。

3、图片类荣誉奖：鱿鱼吸管——“长有血口利齿的小怪兽”

鱿鱼吸管——“长有血口利齿的小怪兽”

这是一张假色彩显微镜图像，展现的是Loligo pealei鱿鱼触角上的吸管盘，在微观拍摄角度，这些吸管盘看上去非常像张着血口、长着锋利牙齿的外星生物。鱿鱼吸管盘的直径为400毫米，吸盘管上长的“牙齿”实际上是壳质物。这张图像是由美国德雷塞尔大学杰西卡·斯彻夫曼和卡罗琳·施劳尔拍摄的。

4、图片类荣誉奖：“迷宫”

迷宫

如图所示，这张图像展现的是模拟扭曲反应，一种带有细薄黑涂层的聚合体材料浸泡在水中，当聚合体中心部分吸收水分进行膨胀时，黑涂层便开始扭曲，收缩形成具有立体视觉的皱纹图像。这张图片是由美国威斯康星州大学麦迪逊分校的Ye Jin Eun和道格拉斯·威伯尔拍摄的。

5、插图类一等奖：人体循环血液系统

人体循环血液系统

这张图像展现的是人体微型氧原子和心脏器官之间供血循环关系，从微观视角进行呈现。该图像是由艺术家琳达·内耶绘制完成的。

6、插图类荣誉奖：肉眼观看《圣经》

肉眼观看《圣经》

这张图像呈现彩虹状的景像，通过条状彩虹色条描绘了《圣经》的1189章节内容，每个条状彩虹的长度比例与相应章节诗句数量相对应，图像中共有63779个“彩虹”，不同的颜色显示了连接章节之间的不同距离变化。该图像是由卡内基梅隆大学的克里斯·哈里森和北埃尔比安福音教堂的克里斯托夫·罗姆赫尔德共同拍摄完成的。

7、插图类荣誉奖：使用电子显微镜下拍摄的3D哺乳动物细胞

使用电子显微镜下拍摄的3D哺乳动物细胞

使用离子磨损扫描电子显微镜纳米级分辨率，拍摄了哺乳动物细胞的新型三维视觉图像。这是一个恶性黑素肿瘤细胞。该图像是由美国国家医学图书馆唐纳德·布利斯和斯瑞拉姆·苏布拉曼尼姆共同拍摄的。

8、信息绘图类第一名：疯狂帽先生的茶话会

疯狂帽先生的茶话会

这张图像的拍摄灵感来源于《爱丽丝漫游奇境》，书中有疯狂帽先生开茶话会的情节，拍摄者将3只甲虫和晶体维生素C微观拍摄有机地结合在一起，再现了《爱丽丝漫游奇境》中的童年意境。该图像中晶体维生素C的拍摄者是简明图像工作室的克伦·钱姆普和丹尼斯·库克尔，图像中3只甲虫和“空中飞行的鸟类”是由刘易斯·卡罗尔使用显微镜拍摄的。

9、信息绘图类荣誉奖：微生态环境膜层中的生命

膜层中的生命

这张图像展现的是微生物薄膜层的生态学环境，展现了水环境下不同微生物体的复杂群落生存关系。这张图片是由奥克兰大学安德鲁·多菲德和吉莉安·刘易斯共同拍摄的。

10、交互式媒体类一等奖：植物细胞

染色体数字实验室：植物细胞

这张图片通过三维图像表现出当前植物生命在动态光线下的景象，从图片的命名可看出，图片拍摄者意在表现对微生物染色体的探索研究。在加拿大多伦多海绵实验室杰里米·弗里德博格通过一项计算机教育程序让学生们更多地深入了解植物生物学多样性。学生们通过点击鼠标即可更换“染色体数字实验室”的植物细胞，这些植物细胞包括：叶绿体、线粒体以及未来探索性研究中使用的核子细胞。

11、交互式媒体类荣誉奖：探测生命的起源

探测生命的起源

最早的生命体是如何形成的，这是现今科学界最富有争议的话题之一。生物化学家珍妮特·艾万萨制作了一部关于生命起源的纪录片，从而填补了这一空缺。这两张图片艾万萨描绘了生命起源的过程，在纪录片中她采用生动形象的图像视频制作表现了地球上第一个细胞是如何形成的，以及如何以分子等级运动变化的。

12、非交互式媒体类荣誉奖：生命之窗

生命之窗

即使我们处于休息状态，人体仍处于“活跃状态”：神经细胞燃烧、细胞分裂、蛋白质形成等。这三张图片展示了每天生命所信赖的基本元素的微观平面景象。这组图片是由美国辛辛那提州儿童医疗中心设计呈现的，它将作为医院研究计划的基础性科学探索研究。这组图片是由插图画家肯尼思·爱华德和漫画家特拉维斯·弗米尔耶联合制作的。

13、非交互式媒体类荣誉奖：“电脑病毒”

“电脑病毒”

当计算机屏幕上闪现出错误提示时，人们经常会想像一些外形怪异的“恶意电脑病毒”正在摧残我们的电脑。德国弗朗霍弗尔第一研究所的米尔贾姆·卡普罗维和卡思瑞娜·斯特罗梅尔制作了这两张图片，事实上，所谓的“电脑病毒”并不像他们所展现的如此富有生动戏剧化，卡普罗维说，“我们采用隐喻性的制作方法，动态化地呈现了‘电脑病毒’攻击情景。”

14、非交互式媒体类荣誉奖：人体免疫系统抵御病菌

人体免疫系统抵御病菌

这张图像显示的是人体免疫系统细胞是如何摧毁呼吸道链锁状球菌的，拍摄者是沃尔特伊丽莎医学研究所的艾特苏库·乌诺和德鲁·贝瑞。

诺塞拉正专注地做实验

    白天，用通常方法获得的太阳能一部分可用于日常所需要，一部分用来将水分解成氢气和氧气并将氢气储存起来。晚上，氢和氧转化成燃料用来发电。

据国外媒体报道，美国麻省理工大学的科学家日前在实验室内再现了光合作用的过程，在整个过程中光合作用将水分解成氢和氧，并产生了可供燃烧的氢气和氧气。该实验的意义在于光合作用产生的能量能够被人类利用，这种技术将引发一场太阳能使用革命，并补偿煤炭，石油等不可再生资源的损耗。这两名科学家名叫诺塞拉（Daniel Nocera）和卡南（Matthew Kanan），他们找到了一种简单实惠的方法将水分解成氢气和氧气，这种方法的原理和光合作用差不多，只是将太阳能转化了可燃烧的氢气和氧气。

光合作用广泛存在于自然界，叶绿体收集太阳光能，将水和二氧化碳转化为有机物（首先是葡萄糖），并释放出氧气。但这只是最终结果，整个过程一开始是将水和二氧化碳气转化为氧，自由的质子和电子。在光合作用中产生了两个化学反应，叶绿素分子失去两个电子，水分子发生分解。尽管光合作用在各种教科书中都得到了详尽的阐述，但是想人工实现这一过程却绝非易事，主要的问题在于缺少有效地电解水的媒介，在植物中充当这一媒介的是叶绿体。

众所周知，水能够电解成氢和氧，但整个过程毫无意义。为了提高这一性能，化学家们提供了能促使反应在更低电压情况下进行的催化剂。目前只有钌和铂能充当这种媒介，当然这两种金属都很昂贵，除此之外，反应要进行还需要特定的温度条件和气压。

诺塞拉和卡南找到了加速水电解的另一个好方法。他们把铟和锡的氧化物做成的电极放置在钴离子和磷酸钾的水溶液中，然后在溶液中通入太阳能电池的电流，这样相当于叶绿体的触媒就产生了。与此同时，水分解成氧气和自由的氢离子，这些氢离子聚集在电极上，并在那里形成氢气。白天，用通常方法获得的太阳能一部分可用于日常所需要，一部分用来将水分解成氢气和氧气并将氢气储存起来。晚上，氢气和氧气转化为燃料用来发电。

自由的氢离子和氧能够转化为燃料要素用来发电。整个过程发生在正常的大气压环境和温度内。媒介中的物质在反应过程中失去了自己的特性，当反应结束时又恢复到原来的样子。这和自然界的叶绿素一样。诺塞拉说：“我们的研究证明，能够使用相对便宜的媒介，并以此为基础在通常条件下得到光合作用的光能”。科学家们已经为此制定了Powering the Planet项目，并开始了进一步的研究工作。伦敦大学帝国理工学院的巴伯（James Barber）认为，实验实内模拟光合作用的过程是利用太阳能历史上的一个巨大创举，这将使氢气生产成为可能，并使太阳能使用步入新的时代。他们的这一研究成果近日已刊登在《科学》杂志上，但是具体的反应细节作者并没有透露。（来源：网易探索 小尔）

（《科学》（Science），DOI: 10.1126/science.1162018，Matthew W. Kanan and Daniel G. Nocera）