加州伯克立分校Alex Zettl领导的科研小组是我最尊重的纳米研究小组之一，倒不是因为他们《Nature》、《Science》发了不少，或是做了很多我感兴趣的氮化硼纳米管相关的特色工作，而是因为这个小组的很多原创性工作读了以后给人一种强烈的启发：原来科研是这么简单有趣。科研中也有智者和富人的区别，我们想因为富（产出大量的文章）而出名，但是世人往往只记住几位智者，就仅仅因为他们让你在错综复杂的世界中感受到花儿绽放的一瞬间那种震撼、美丽和简单！

让我简单的介绍这个小组去年底公布的一个工作：用单根碳纳米管发明的收音机原型。纳米收音机原型的构造很简洁，把一根直径约为5纳米长为500纳米的碳纳米管焊在一个电极板上，并保证碳纳米管另一自由端垂直伸向对电极并保持一定的距离。OK，这样纳米收音机的物理结构就基本上完成了。再来看看如何接收和反馈声音信号，我们都知道尖端放电现象，生活经验是时常在冬天干燥空气中手碰到尖锐的金属把手常会被电一下，这是由于在曲率比较大的部位电荷更容易聚集，人身上所带的静电因此常常汇聚在手指等处，只要和导体接触就容易发生尖端放电。纳米收音机中使用的碳纳米管结构刚好和手指形状相仿，因此在两个电极之间加上电压以后，碳纳米管的尖端通常可以聚集200个电子，如果与对电极距离适合，我们就可以观察到放电现象并且探测到电信号，物理上这个叫场发射效应。如果有一定频率的声波（L兄指出此处有错误。应该为射频，即无线电波。L兄指出交变的无线电波产生交变的电场，因此带电荷的碳纳米管才能震动。按道理说任何交变电场都能够使带电荷的碳纳米管产生位移震动，为什么试验中指出只有频率相仿的无线电波才能达到效果呢？）经过，并且当这个频率和碳纳米管的柔性共振频率相仿时，碳纳米管就会产生震动，震动过程中碳纳米管的尖端和相对电极的距离发生变化，这个变化导致了电信号的变化。由于场发射电信号的非线性特征，这样就可以很好的把声波的信息承载下来。Zettl小组还证实了通过调整碳纳米管的有效长度以及施加偏压来调节共振频率，这个过程恰好就是传统收音机中的调谐功能。科学家们甚至成功地在实验室中通过碳纳米管‘翻唱’出了Beach Boys的‘Good Vibrations’。

文章请见http://www.physics.berkeley.edu/research/zettl/projects/nanoradio/2007_Nanoletters_Nanotube_radio.pdf

该文图片均来自于Alex Zettl教授的主页http://www.physics.berkeley.edu/research/zettl/highlights.html

碳纳米管在这个微型器件中起到的作用是显而易见的，因为它可以导电，可以竹子一样弯曲震动，还具有场发射性能。当然碳纳米管具有的光学、力学和热学等其它物理性能同样让科学家们激动不已。这样一种人造材料有这么多的潜在用途使得每年的诺贝尔奖提名委员会都不容忽视，当然这个材料的研究先驱者在诺贝尔奖颁奖之日/之夜一定是要紧张激动地守候在电话机旁的。如果这种神奇的人造材料真有可能染指诺贝尔奖的话，谁又将因此获得如此殊荣呢？或者说谁又是碳纳米管之父或之母呢？

毫无疑问，正是由于1991年日本的饭岛澄男博士在《Nature》上撰文详细解析了多壁碳纳米管的微观结构以后，由于《Nature》期刊在科学界具有如此广泛的阅读群体和影响力，立刻引起了物理和化学科学家的广泛注意，从此掀起了碳纳米管在各自然学科中的研究热潮，以至于很多年来大家都会很自觉地在论文前言中写上‘Since 1991…’。但是严谨的科学家会考据一下这句话的准确性，看看发黄的文献中是否已经有人报道过碳纳米管结构，不至于后来研究者会被当前这些文献中的提法所误导。实际上，日本名城大学安藤教授早在1976年的《晶体生长杂志》上就给出了碳纳米管的清晰图片。俄罗斯学者继而在碳材料专业期刊《CARBON》上强调说，1952年苏联的科学家Radushkevich在本国的《苏联物理与化学杂志》上就公布了50纳米直径的碳纳米管。文章分析说由于上世纪50年代处于特殊的冷战时期，所以西方科学界不可能接触到当时苏联的专业期刊，更不要说语言文字上还存在无法逾越的障碍了。这是一种解释，但是我觉得40年后高分辨头射电子显微镜的飞速发展让材料科学家看到了更清晰的微观世界，这是很重要的物质基础。另一方面，八十年代碳富勒烯球的发现和发展也提供了碳纳米管研究的世界科学背景，当1996年瑞典皇家科学院将化学诺贝尔奖颁发给对研究碳富勒烯有重要贡献的美国和英国的三位教授(R.E.Smalley、R.F.Carl、H.W.Kroto)时，碳纳米管研究无疑成为下一个竞相追逐的目标，因为这个时候碳富勒烯的研究似乎已经停滞不前了。

科学上的考据是有意义的，不能因为饭岛澄男1991年这篇文章的巨大影响力（科学文献引用高达6774次）而忽略了他人的历史贡献，科学的发展总是建立在前人努力的基础上。这一点和韩国喧闹的文化申遗浪潮似乎大相径庭，端午节要申遗，汉字要申遗，书法也要申遗。中华的文化元素反倒成为韩国的民族历史符号了，这个让我们有点尴尬。当然这些文化元素在中国还在继承，还活着，还不至于成为远古图腾，而韩国50年前就放弃了汉字，他们确实有理由去申遗的。文化申遗事件在科学上来说是不严肃的，但是也给我们敲响了警钟：优秀传统文化要继承，要发扬，更要心态上引以为豪才行.

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