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界面流变学？做条毛！

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现在是有一些人做界面流变学的。就是研究2D的单层的东西的流变学。我没有具体去了解过大家都用什么仪器设计，但大概印象就是这东西难，DIY程度很高，精度要求高，涨落影响大。

如果我将来的事业要继续做流变学研究，我要寻思着一些新方向了。照我的短浅认识，现在流变学的新东西一个是在额外的场下的流变学，就是边剪切边小角散射，边加电场磁场等等，目的不言而喻；一个是微流变学，就是加粒子进去通过粒子运动得到局部信息，粒子的运动测量方法包括动态光散射和显微镜人工追踪粒子，这个方法的好处是什么我还不太明白，可能是灵敏度吧；第三就是界面流变学。

为什么流变学还能继续研究下去呢？因为这种方法特别适合研究软物质的非均相体系和非平衡过程。现在物理方面非平衡、非线性、非均相都比较火嘛，有物理学家参与，才有好的科学。以上是我幼稚的个人看法。这也可以解释界面流变学为什么值得研究。

照我的理解，界面流变学的实验难度之一是专门获得界面的信息，而排除各相本身性质的干扰。但是由于界面上的东西少，相里面的东西多，相里面的东西的贡献总是非常大，界面上东西的贡献在跟误差范围差不多，导致困难。具体现在报道的界面流变学研究是怎么解决这个问题的？我没有专门了解过。AR-G2已经有这附件了。而我这两天碰到这篇PRE，做得也很漂亮。

作者在AFM探针上粘一条毛（玻纤啦），然后伸到水里去。探针部分在空气里，毛的一部分浸在了水里。本来，在空气里，空气阻力很小，做AFM好做。但是在水里，由于阻力大，探针的阻尼衰减不可忽略，就不好做。粘条毛，把探针留在空气里，就解决了这个问题。毛插到水里，由于水在动，毛就要动。这是布朗运动，因此符合Langevin方程。如果毛是垂直插入水里的，基本上就只有一种振动模式，用一维的Langevin方程搞定。通过Langevin方程的描述，可以得到磨擦系数ξ。ξ与浸没的深度h有关。通过算一条与流动方向平行的圆柱体的Navier-Stokes方程可以知道ξ与粘度的关系，搞定。作者测出来的水的粘度和glycerol水溶液粘度都准，文章里所有图都很漂亮。

流变仪厂商们一向都很注意留意流变学研究发展，很快就把一些新方法所需要的仪器设计纳入到他们推出的新附件或者新仪器当中。他们是通过跟这些研究的作者合作达到这一目的的。如果你的此类研究被仪器厂商比如说TA瞄上了，那就发财了。今后大家都买TA的流变仪，都看着TA的说明书做实验，因此都引你的文章。你的文章不光靠数据库搜索被引，还靠TA卖仪器被引。如果牛，还不光TA，其他厂也会学着做。哇……

这篇PRL是香港科技大学Tong Penger课题组发的，第一作者倒是中山大学的。是交换生吗？值得向这位同学学习！

同时，让我好兴奋的是，我也就是这几天才开始看非平衡统计力学，结果没看几章书，就能看懂以前我看不懂的文章了，觉得非常受鼓舞！

Xiaomin Xiong, Shuo Guo, Zuli Xu, Ping Sheng, & Penger Tong1 (2009). Development of an atomic-force-microscope-based hanging-fiber rheometer for interfacial microrheology Physical Review E, 80 : 10.1103/PhysRevE.80.061604

捡起一粒细菌

Cell Force Spectroscopy

Cell Force Spectroscopy

已经发表在9月份《新知客》专栏，切务转载。

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如果让你从地上捡起一枚硬币，你一定会用双指将其夹起。如果有人只用一指，想通过指上的手汗把硬币粘起来，将会显得很傻，且必将失败。但是，科学家若想要捡起一粒细菌的话，就不得不干这样的傻事，不过倒是挺成功的。

细菌就跟一个细胞大小差不多，它无非比我们人体的细胞独立一点，“一个人”也能生活。所以它太小了，肉眼看不见，要在显微镜下才能捡起它。细菌又很粘，它的细胞壁上有很多粘性分子，抓着附着的表面不放。它还很弱，你使点儿劲吧，就把它捏破了。所以科学家要捡起一粒细菌，不能像平时捡硬币那样用捏，只能用粘。细菌粘附力再强，不会强过自身的撕烈强度。

为了把细菌粘起来，科学家想了很多办法。直接拿一个小东西（通常是硅化合物材料）去粘细菌，有时还粘不上来，需要涂上点“胶水”。各种胶水都试过，但有很多对细菌来说是有影响的。有的胶水会使细菌“昏迷”，有的会直接把它药死。细菌都死了，就没有研究意义了。所以要采用不影响细菌活性的胶水。为了保持细菌存活，整个操作当然也要营养液中进行。

科学家捡起一个细菌来都研究什么呢？从上世纪九十年代首次有人捡细菌开始到现在，大家主要都是就便研究细菌和其他生物体细胞的粘附行为，看看这些小生命的力气怎么样，喜欢什么表面，讨厌什么表面。凝血和血栓的形成，就是因为血红细胞壁上的化学成分发生了变化，容易粘成一团的缘故。癌的扩散，也跟癌细胞的脱落和粘附有关。因此，研究单细胞的粘附性质意义是不小的。当然，将来这种捡细菌的技术可能还会用来帮细胞“排队”，实现更多意想不到的事情。

Kang, S., & Elimelech, M. (2009). Bioinspired Single Bacterial Cell Force Spectroscopy Langmuir, 25 (17), 9656-9659 DOI: 10.1021/la902247w

苦口良药

苦脉菜

苦脉菜

已经发表在10月份《新知客》专栏，切务勿转载。

人群中约有75%能尝出苯基硫脲（简称PTC）是苦的，其余的人则尝不出任何味道。这个只是全球平均比例，各国比例还不一样。若一个人能尝出PTC的苦味，那他也对食物中存在的各种苦味剂也会特别敏感（例如被虫叮过的丝瓜之类），因为这些苦味剂跟PTC的分子结构是类似的。而尝不出PTC的，也尝不出带苦味的食品。对PTC的味觉是由TAS2R38基因变异决定的。想当年神农氏尝百草，估计他就是带有尝苦味基因的那75%，否则很可能啥都尝不出来，自己先被毒死了。

最近，西班牙研究人员从尼安德特人的骨头中提取其DNA进行分析，发现这种远古人也有TAS2R38基因。尼安德特人是比现代人（即智人）年代稍早，智商较低的品种。它们进化不过现代人，后来灭绝了。连他们也有TAS2R38基因，说明这个基因来自现代人和尼安德特人的共同祖先——一种更古老的人种，距今至少有50万年了。

人的普遍生存本能是苦的东西不能吃。野外生存采野草树皮吃，入嘴苦的话我们都会立马呸呸呸地吐掉。事实上许多有害的东西味道的确是苦的。因此，人们也很容易认为能尝出苦味的人比尝不出来的人有更好的自我保护能力。不过，在经历了50万年这么漫长的进化历程之后，尝不出苦味的人没有全被毒死淘汰掉，而是至今仍占25%，这也说明苦的东西未必有害，尝不出苦来也可能让人获益。我们中国人应该是比较理解这个道理的，我们有“苦口良药”这一说法，吃苦瓜、苦脉菜，喝苦丁茶，广东人还愿意没事喝凉茶。不知道这都是出于对神农氏的信任呢，还是中国人大多缺乏那个基因变异。