虚拟现实的展望

虚拟现实可望成为将来最重要的技术之一，将会在很多领域得到很大的发展。虚拟现实的影响将波及艺术、商业、通讯、设计、教育、工程、医药以及其他很多领域。虚拟现实的定义虚拟现实可定义为计算机产生的三维空间，令人们如身临其境，可操纵以及可相互交流。从这种意义上讲，“虚拟”（virtual）一词由计算机虚拟存储器（virtualmemory）派生而来．给人以逼真的感觉，实际上则是虚拟的立体空间。人类的视觉原本对三维空间图像产生的反应，比我们现在对二维平面图像的反应要强烈，虚拟现实的三维立体空间，令人身临其境，以便从各个方面更好…     

表面活性剂分子的STM

利用扫描隧道显微镜研究了两种表面活性剂分子的吸附结构：（1）十四烷基磺酸钠（ST），（2）十六烷基磺酸钠（SHS）。在STS和SHS的高分辨STM图像中，分别可以观察到单个分子的一端有规则的亮点，它伞被认为是分子中的磺酸基所致。两种分子在石墨表面形成有序的二维长程结构，相邻分子或以甲基相对、或以磺酸基与磺酸基相对的方式排列。     

天漏了!

“我们已经忘记了怎样做一个好客人，怎样像其他生物一样轻柔地走路。”远古时期，人类对太阳顶礼膜拜，夸父因向往太阳光芒的伟大，逐日而去。但今天，掌握了先进科学技术的我们，却在讨论如何躲避那含有强烈紫外线的赤裸阳光。这一切，只因地球生物的防护面纱──臭氧层遭到了人类自己的破坏臭氧：地球生物的保护神臭氧是1839年首先在实验室被发现的，每个臭氧分子（03）含有三个氧原子。随后，人们从大气中发现了臭氧分子。臭氧分子在大气中非常稀少，每1000万个大气分子中只有3个。地球90％以上的臭氧存在于地球上空16－32公里的平流层…     

虚拟空间和吸引子

当我们能够在从三维空间表面上去观察吸引子时，我们会比较容易地理解数学的过程。尽管我们还不能真正视察到这些吸引子存在的所有维数，它们仍然会使我们一饱眼福。我们中间有些人能自如地把握住（或仅仅只能适当地把握住）数学程序被想象为空间过程的时刻，对于他们，混沌系统的图像绘制方法是作为一种令人欣慰的某些东西而出现的，它开拓了自笛卡儿时代以来对符号运算的逻辑学家已经失去的视觉颌地。混浊的代数用图像的方式在计算机屏幕背后的虚拟空间里结出了丰硕成果，共产生出为电子调色板的新艺术品鉴赏家所惊讶的混饨吸引子和分形自…     

银河系磁场的研究

太阳是银河系中千亿颗恒星之一。银河系是我们在宇宙中的家园。人类对银河系的了解还非常初步。我们花了十几年时间研究银河系磁场,使人类对银河系磁场从局域认知发展到整体结构图像。本文介绍我们探索银河系磁场的历程和目前的进展情况。     

布儒斯特角显微镜观察菁染料单分子膜的相变

利用不带长烷基链的染料和长链脂肪酸混合,以制备染料的LB膜是近年来广泛应用的一种方法。这种方法使许多不具有两亲性的分子亦能形成LB膜,在分子构筑术上具有重要意义。但是,这种混合单分子膜在不同表面压下的结构是不清楚。最近,法国和德国先后报道了以偏振激光为光源,CCD摄像机作为图像接收器的显微技     

用13.7m射电望远镜对中层大气水汽进行遥感测量

对中层大气的地面微波遥感测量,已成为对大气层的这一区域进行探测的一种重要技术.这种技术能以很好的谱线分辨率对中层大气中某种单一分子的随压力而展宽的分子转动谱进行测量,进而推演大气层中这种分子浓度随高度的分布.1989年我们与名古屋大学合作,用此项技术测量了中层大气臭氧的垂直分布.1993年12月上旬,我们用紫金山天文台的13.7m射电望远镜,对中层大气中22235MHz的H_2O分子的6_(1.6)～5_(2.3)谱进行了测量,测得了该种分子的发射谱,并由此反演得到该季节德令哈地区上空60～75km高度的水汽分布.在国内成功地进行这样的测量尚属首次.     

诺贝尔化学奖:原子"舞蹈"的瞬间图像

艾哈迈德·泽维尔能够用比一眨眼还决的时间完成一次试验。在过去的10年中，这位埃及出生、现在帕萨迪那市加州技术研究所工作的物理化学家，早已是应用超短波激光脉冲来观察化学健连接和断裂时原子“舞蹈”的先驱者。上星期，泽维尔所获得的化学反应的空格图像，终于使他赢得了1999年诺贝尔化学奖。在分子水平上的化学反应速度之快足以令你凝神屏息。例如铁钉的锈蚀似乎是缓慢的，但那是因为单个分子很少产生化学反应。一旦多种反应物相团并克服了能量屏障，化学镇的形成和断裂只需要大约100飞秒（1015分之一种）的时间。因此在津维尔之前…     

激光在分子生物学研究中的应用

分子生物学意指以分子水准来了解生物过程。这就要求知道生物分子的光谱,这些分子所参与的各种生物化学和生物物理过程的时间特性,以及这些分子的结构特性。生物分子是由数目很多的原子和原子团构成的大分子,如细胞色素的分子量为12400,血红朊的分子量为64500,这种大分子的电子谱和振转谱是非常复杂的。另外,在生物过程中的能量转移和分子构型的变化非常快。因此,用普通的光源很难对它进行研究,     

壮观的宇宙（4）

翻腾的太空气体云 为纪念哈勃望远镜发射13周年（发射于1990年4月24日）。美国宇航局公布了哈勃太空望远镜拍摄的这张图像。图中巨大的发光分子星云梅西耶17（M17）看上去就像狂怒咆哮的海洋。     

药品微型导弹

当用脾细胞穿过肿瘤细胞时能得到什么呢?能得到源源不断的抗体,它能探测识别和消灭癌症.一种强大的新型武器可能很快进入治癌的武库中.这种武器是第一个非常准确而有力的生物侦探,它在人体上搜寻肿瘤,在荧光屏上用雷达似的图像指出它们的位置.当安装上致命的化学或放射性"弹头"时,这种装置总有一天会成为导弹,它能消灭恶性细胞,而使健康细胞不受损害.     

走向生物技术世纪

20世纪是物理学的世纪。在这个世纪，我们分裂了原子，使硅变成了微处理动力。现在是吗钟欢迎对世纪──生物技术世纪的时候了。正如1897年发现电子对对世纪具有开创性意义一样，21世纪的种子是在1953年开始萌发的。当时，詹姆斯·沃生（JamesWatson）脱口而出告诉他的合作者弗兰西斯·克里克（FrancisCrick），4种核音酸顺序成对配合构成的DNA分子，携带着具有自我复制功能的遗传密码。现在，我们离人类历史上最重大的突破之一：彻底阐释人类基因组，阐释我们的DNA中由30亿个化学组编码排序而成的10万多条基因，只有短短的几年时间了。…     

也说欹器之谜

早在五千多年前的氏族社会里，流传过一种被称为“欹瓶”的奇特水壶。我们的祖先用它来汲水和盛水。这种水壶是陶瓷的，腹大、口小、底尖并带有两个提耳。它没有装水时呈倾倒状，水装到一定位置时，会自行站立起来。如果继续装入水，水齐瓶口时，它又会倾倒。关于这种容器，古书上曾有过“虚则倾，中则正，满则覆”的记载。但它为什么如此神奇，原理却没有记载。后来这种神秘的容器失传了，在历史上被称为“欹瓶之谜”。我们从一本杂志上看到一文，这样破释了欹瓶的原理（如图1）：因为瓶是尖底的，整个欹瓶的重心就高于支点（提耳）之上，…     

硅衬底上制备4H-SiC择优取向膜的一种新方法

碳化硅（SiC）作为一种化学性能稳定的宽带隙半导体,是高温、抗辐射电子器件和短波长光电子器件的优选材料,倍受各国重视。在SiC常见多型中,4H-SiC比其它多型（6H或3C-SiC）有更宽的带隙,更高的电子迁移率和低的电子迁移率各向异性,所以更受青睐。 外延生长SiC薄膜,通常采用化学气相沉积,激光溅射法或分子束外延等方法。4H-SiC单晶薄膜一般在1500℃以上的温度下同质外延生长在4H-SiC单晶衬底上,所用设备复杂,产品成本很高。故探索在较低温度下生长优质4H-SiC薄膜的新途径具有重要意义。 我们曾利用短程结构与4H-SiC相似的非晶纳米氮化硅粒子的有机复合膜,经高温热解在单晶硅衬底上生长了4H-SiC多晶薄膜。在本文的工作中,我们利用LB膜技术,在单晶Si（111）衬底上对非晶氮化硅纳米微粒进行有序组装,形成氮化硅纳米微粒与聚酰亚胺复合的LB膜,经950℃真空热解,制得了以单晶硅为衬底,具有择优取向的4H-SiC晶态膜。用这种     

分子运算 可作基本数据运算的两个逻辑开关

北爱尔兰的化学家们设计了一个运用化学输入信号和光学输出信号的分子水平计算系统，可进行加到二的计算。 贝尔法斯特理工学院的化学教授Ａ·Ｐ·席尔瓦（Ａ．Ｐｒａｓａｎｎａ　ｄｅ　Ｓｉｌｖａ）和他的博士生Ｎ·Ｄ·麦克莱纳根（Ｎａｔｈａｎ Ｄ． ＭｃＣｌｅｎａｇｈａｎ）开发了这个系统（见美国化学协会杂志第１２２期，２０００年）。席尔瓦教授说：“我们终于可以让分子计数了。就我们所知，这是有史以来分子首次能在人脑外进行公认的计算。” 这个系统运用了两个相关的分子。其中一个分子带有可发出荧光的基团，作为“和”的开关…     

分子拓扑指数及其应用 Ⅰ.~(95)MoNMR与~(119)SnMssbauer谱的化学位移研究

分子的性质取决于分子的结构是化学中的一个中心概念。作为一级近似,我们将强调分子的拓扑结构,即一个分子中所包含的原子种类,数目以及其间的连接关系。化学家对此已有近百年的认识历史,但直到近几十年才能用较为定量的方式来表达这种结构,这就是所谓分子拓扑指数。分子拓扑指数实际上是分子图的不变量。自1947年Wiener首次提出Wiener指数并用以关联烃类的沸点等数据以来,文献中约提出了百余种图参量。其中以Randic的分子     

近看分子机器人

我们周围随处可见形形色色的工具和机械,从钳子这样的小东西到传送带、吊车这样的庞然大物,简直不胜枚举。如果有一天机械突然消失不见,人类的生活显然将会变得束手无策举步维艰。目前正有科学家试图把对人类来说如此重要的机械在分子尺寸上组装起来,制造一种极其微小的装置,这种装置被称为"分子机器人"或"分子机器",     

扭转性别比例

在动物的精子形成期间,通过减数分裂过程所产生的精子,携带着数量上相等、功能上相当、基因上不同的两种遗传因子。例如就所带有的染色体而言,精子的Ｘ染色体和Ｙ染色体各占一半,哺乳动物在出生时的性别比例是５０％。 所有其他染色体对,都显示了５０％这一传递率。但也有极个别例外,例如含有自然出现的１７号染色体变种（即所谓的ｔ－单倍型）的某些小鼠就不符合上述遗传规律,带有这种非一般染色体的精子,使其传递率高达９９％。在分子水平上,对称作传递率扭偏（ＴＲＤ）的这种现象还不清楚。但在这期《自然》杂志上,赫尔曼（Ｈ…     

首次拍到彩虹蟾蜍

一种五彩毒蟾蜍最近在东南亚山林中被发现（下图），人们上一次见到这种蟾蜍是在87年以前（1924年）。这种两栖动物名为三发溪蟾蜍或婆罗洲彩虹蟾蜍。     

低气压气体计数管特性测量

在原子核物理实验和放射性同位素应用中,有时需要用非常薄的入射窗的气体计数管(正比计数管、盖革计数管)来记录低能入射粒子。因为窗很薄,所以在这种计数管內,只能充很低气压的气体,以保证不损坏薄窗。因此就需要了解低气压气体计数管的特性。我们对充少量多原子分子蒸汽(纯酒精蒸汽)的低气压气体计数管的特性进行了初步的测量。结果表明,低