close
第二天,鬧鐘很盡責的叫我們起床。

再度前往餐廳,享用有點發霉的早餐,接著往演講廳移動,繼續進行下一場令人期待的演講。今天的主題是「奈米」,四場演講都與奈米或多或少有關係。

今天第一場演講,就是由李耀坤教授主講的「生物科技與奈米生物檢測」,基本上,與昨天最後一場同質性蠻高的。由於簡報都是英文,我又懶得查,所以只好認真做筆記。一開始,由一些奇怪的化學及生物分子講起,由於我太久沒碰這些東西了,所以大致不會,反正知道就是些化學式嘛!尿素、氨基酸之類的。自然而然扯到蛋白質,(現場的聽眾睡著一半了…你們昨天晚上都在幹嘛!),具教授說,蛋白質在體內主要的功用包括:酵素、調控(ex.胰島素)、抗體、以及儲存能量等。拿尿素舉例,若是沒有酵素幫忙,分解50g尿素需要73年!天哪!那我們體內就通通都是尿素了。A、T、C、G的遺傳密碼製造氨基酸,再形成「月太」(同昨天理由,只好這樣打)鏈,再形成特殊的片狀或螺旋狀結構,最後組成蛋白質。關於這些核甘酸之間連結的細節,生物課都有教,我想不必多費唇舌多打了吧!生物課沒講到的是:DNA有64個密碼,依據密碼才能造出不同的氨基酸。接下來是基因工程的各種內涵,包括限制酶、酵素、以及對我來說比較新的一個名詞:「宅體」(Vector),大概就是一圈環狀的DNA,其實就是基因重組的一種工具啦!拿大腸桿菌為例,將之用氯化鈣處理(別問我怎麼處理,我不知道!)後,在-80℃之下冰凍,拿出來後,將已經植入製造胰島素的DNA的宅體送進去,在拿去給40℃水燙一下就完成了,真是太棒了!DNA定序的工作,早期是用輻射線,後來則有自動化的機器,所以人類基因定序比原先預估的2010年,還要早了7年完成(2003)!來到奈米生物檢測的部分,在將奈米生物科技稍微提一下之後,就講到了檢測技術的重點:奈米粒子(Nanoparticle)。現在最常看到的,好像是所謂「奈米金粒子」,具教授所說可以驗孕。它在分散時是紅色的,聚集時則是藍色的,絕對不是市售化妝品業者所說的金色!生物奈米粒子主要辨識方法,就是將生物分子放在奈米粒子上,接著可與檢驗物產生連結而辨識,這部分是化學家的事。同學問教授如何將DNA插在奈米粒子上,教授說合成DNA後,他會自行丟上去。典型的例子是螢光量子點,可做微小的半導體材料,以UV光照之,粒徑小將成藍光,粒徑大將成紅光,由於不同粒徑造成波長不同。他可接抗體、DNA,帶電不放光可接蛋白質等,用以辨別特殊細胞構造、醣類或病毒等。還有一點,不同PH值可造成螢光的變化。未來的展望好像是要做不帶電奈米導線的樣子。

第二場演講是林志忠教授演講「量子的世界:奈米、超導與低溫物理實驗」,首先由電子說起:電子有波長、頻率,所以電子也具有二象性,讀書會時老師有教過。德布羅依:λ=h/mv(動量)。電子波長一般為幾埃,所以電子顯微鏡的解析度僅埃級。他提到科學的本質是實驗,然後又扯到掃瞄式穿遂電子顯微鏡,跟上面講的有點關係:普通型的加熱金屬射出電子;比較好的則是加電場。教授說到量子力學很重要,在近代科技中佔了舉足輕重的地位。像是超導體,就是一種巨觀的量子力學現象。由於最近在準備相關的競賽,所以這方面我聽的比較認真。他講到大部分都跟我所知道的差不多,但教授提到一個很好玩的現象:超導體都是常溫下的不良導體,銅、銀、金等良導體反而無超導現象。超導理論:BCS theory(Bardeen, Cooper, Schrieffer)是在1957年提出,超導體則是於1911年被發現。提出BCS的三個人之一,Schrieffer因為酒駕,現在在監獄裡。至於Bardeen,是唯一得過二次諾貝爾物理獎的人,分別因為做出第一個電晶體及理論解釋超導現象而得獎。另外,「巨大的磁電阻效應(1986)」,現在應用在記憶體。巨大的磁電阻效應主要內涵為:一般來說,磁場對電阻影響極小,但某些情況,磁場對電阻有巨大影響,例如,在磁性導體(ex. Fe)間插入很薄的非磁性導體(ex. Cu)原理是使電子通過Cu時不散射(所以才需要很薄,用上Nano科技)!很多量子力學中的現象,都已經被具體應用,但教授提醒我們,電子會自旋(僅正旋與逆旋),是尚未被應用的部分,若我們有辦法應用出來,絕對「前」途看漲,還可能得諾貝爾獎!另外,超導元件為測量磁通量最靈敏的元件,靈敏度可達10^(-15)韋伯!所謂高溫超導體於1986被發現,目前尚不知原理,若能提出合理的解釋,大概又是諾貝爾獎的不二人選。接下來他講到很多量子力學的應用,包括人工成長的氧化鋅奈米線,截面積為六面體;電子束顯微鏡技術,在頭髮的截面上刻一萬字!(每字6~7奈米);還有低溫物理,可用 He製造1.3K的低溫, ^3He(He之同位素)製造0.2K的低溫,,^3He+^4He製造0.02K的超低溫!這些是結合量子力學、熱力學、超導體等的跨領域應用。所以他強調:成功不是因為好的工程技術,而是透徹的瞭解量子物理!演講過程中,他也播了電子雙狹縫繞射的影片,算是精彩的演講。

中午隨便吃了吃午餐,回演講廳睡了覺,接踵而至是下午兩場演講。

第三場演講,是裘性天教授主講的「化學與奈米」。基本上,我覺得這場演講反而是比較好理解的演講。一開始他說,人和其他動物的不一樣,在於人會利用自然資源。基本上,我並不同意他的看法,頂多是人「比較」會用而已,而且現在瞧瞧,我們把資源用成什麼樣子?這雖然不是他講的重點,但卻也發人省思。人類時代演進,由石器到陶器到銅器到鐵器到現在是矽器時代。古老的埃及圖坦卡門像,用金來製造,因為金活性小、延展性佳,故容易提煉、加工。他又說了些歷史,我就先跳過吧!奈米科技,內涵有結晶學、分子科學、聚合物科學、膠體科學、表面與界面科學、催化科學等等。積體電路,反正就是一大堆電晶體,是奈米應用的一大例子,有所謂摩爾定律,即:從1975年開始,每18個月積體電路中的電晶體數目將倍增。這個定律,在接下來幾天的演講中,還不斷重複被提到。應用實例還有掃瞄探針顯微術,用針尖僅一個原子大小的探針接觸物體表面,旁邊打雷射光,再由光學偵測儀偵測,便可繪出物體表面極細微的起伏狀態。他還舉出其他的顯微術,磁力顯微技術(MFM)、原子力顯微技術(AFM)。他扯了一些原子鍵結、結構之類的東西,然後扯到界面活性劑,就是那種沾了之後拉起來會產生很大的泡泡膜那一種。據他說,界面活性分子加上水分子,便能形成多層構造,就是泡泡的結構。提到奈米,自然會講到蓮花效應,提出了一個名詞「接觸角」,就是液滴與表面接觸的那一點與液滴的切線和表面間夾的角度,越大則疏水性越高,反之則親水性越高。蓮花效應大家都很熟,我就略過不提了。他還用壁虎腳上奈米級的細毛與牆壁接觸的凡得瓦爾力做例子。後面的東西,跟上一場演講講到的差不多,量子點、奈米金粒之類的,比較特別的是氫燃料電池,簡單說是將氫氣分解成氫離子與電子,電子可以發電,從電路跑回來後碰到氫離子與通入的氧氣,形成水分子送出;另外還有碳奈米管:碳奈米管的構造簡單說就是很多鋪平的巴克球接起來在捲成管狀,依捲的方式不同,也會有三種不同的形狀。碳奈米管吸光力極佳,應用的例子有碳奈米管場發射顯示器等等。演講末,教授說出了個問題,給我們有獎徵答,我一題也沒答到。題目包括一奈米是幾米(10^-9米),紅血球多大(1~10微米),濾過性病毒多大(3~50奈米),積體電路的元素(Si),親水性及疏水性的說明,巴克球有幾個正五邊形(12個)等等。

今天最後一場演講,是許怔宗教授主講「奈米電子之展望」,這場演講,說實話,我聽到的東西不多,因為教授講話不大聲,內容又不怎麼吸引我,我恍神了不知多久,再回神已經聽不懂了,只好將我有做的筆記勉強整理一下。他從計算機的歷程開始,由真空管電池,到後來場效電晶體(1925)。第一顆場效電晶體(1947),由貝爾實驗室留圖,材料也由由Ge進步到Si。現在有諸多電子產品,從1957的shirt pocket radio,然後亂七八糟一大堆,反正就是這樣。所謂奈米電子,簡稱IC,就我模糊的印象,大概就是將電子元件,縮小到奈米的尺寸,如此一來,同樣一小顆積體電路,便可容納一大堆導線和電晶體,甚至可以做到三維的地步。現在技術,大概可以容納二億顆電晶體。他有提到BJT,中文好像叫三極體,有三隻腳,我不非常清楚是什麼,我猜可能是某種三隻腳的功率電晶體吧!可以做積體電路。除了知識性的東西以外,其實教授提到一點,我覺得還不錯,就是我們多發問,像外國人,回去不讀書,上課時就拼命問,就連一些沒水準的問題也要問,但那不是重點,總之重點是,不懂就要問,把自己搞懂為止。不過奈米電子一大缺點,就是因為實在太小了,導線靠太近,中間常常會發生漏電的情形,正常的曲線,應該要垂直掉下,但是實際上則有點坡度,就是因電子的漏電造成的。他其實有講一些邏輯電路的東西,但我沒抄下教授的例子,所以也忘了,但至少還記得一點。大概有三個圖示,分別代表AND、OR、NOT。教授的例子,關鍵是在那個OR上面,使它切掉輸入埠的電流也沒關係。最後教授以一句經典句子做結:「Stay hungry, stay foolish」,真是警醒人心阿!

那天晚上,是班級時間,由於老師要去清大查資料,我們便被放生了,讓我們自由活動。和幾個同學,走交清或清交(看地點)小徑來到了清大,隨便吃了晚飯,然後繞著清大的湖周圍散步,湖邊夜色頗美,只是暗夜臨深池仍是有點毛毛的,樹林子被風吹的希悉簌簌的響,算是給我們助興。我們拿不定主意要去哪裡,於是猜拳決定,有人代表回宿舍,有人代表去逛街、有人是去浩然、有人是再來一次,有人是祝你幸福…總之,胡鬧了一陣,結果由於某同學的一支電話,大夥兒決定去火車站、城隍廟附近逛逛。可憐一直被善短扶著的巴辣,他回來腿大概就報銷了吧!

那邊公車司機人很好,也很熱情,跟我們一起話唬爛,還每人只收十塊錢,我們在公車(其實是客運)上,還一直瞎起鬨,其他乘客大概覺得我們蠻沒品的吧!至於去逛街,我們真的就是不停的走來走去,找城隍廟大概就找了一個多小時吧!回來找公車坐也花了很多時間,總之,真正逛城隍廟的時間其實不多,只有吃了一碗貢丸湯,兼廟裡隨便看看而已。對於城隍廟,其實我個人是蠻不屑的,但是各人有各人的信仰,我也不能多說什麼。大家聊很多,從喜歡的女生到女朋友,再到對班上同學的想法,再到信仰的問題、再到竹女的正妹、還有李奇…總之,還是一個愉快的晚上。新竹鬧區,街景還蠻不錯,原本覺得冷,熱鬧起來也不覺得冷了。我想,這個晚上,應該在大家的心中,都刻下了難以抹滅的印象。

今天,其實學到了很多東西,對「奈米」這個主題更有了進一步的認識。這種上課的模式,雖然累,但更能學習吸收、專注、以及擷取重點的能力呢!晚上的隨便逛逛,也使我對新竹這個純樸的小地方,有了更親切的認識。
晚上回到宿舍,我終於忍不住放下了可笑的衿持,跑去福利社買巧克力吃。晚上也忘記搞了些什麼東西,莫名其妙就搞到了很晚,大概一點多才就寢吧!今天大概算是這樣結束了,期待明天的行程,還有仿TRML的數學競賽!

arrow
arrow
    全站熱搜

    gymbig2000 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()