格物社·在线图书馆

作者：delta 审核：观复·钧天   没有，科普结束。   然而，初中学过卡文迪许扭秤实验的你一定不甘心就这么结束。既然物理中有这么一个方法叫做二次放大法，那么用同样或类似的方法是否可以去测量微观世界的尺度呢？   这个可以有。本篇科普所要实现的，就是尽力用一种较通俗的语言介绍一种测量分子横截面积的方法：表面张力法。 表面张力是什么？   啊这，要从这里开始解释吗？   其实，表面张力的现象你已经见过不下千百回了：下雨时窗玻璃上的雨滴、清晨时绿叶上的露珠、洗衣服产生的大肥皂泡；而在高中你也已经或将要接触到表面张力的知识。从微观角度上讲，液体的内部是由很多很多分子构成的，这些分子因为相距既没有气体分子间那么远、又不如固体分子间那么近，所以表现出一种可以自由移动但又互相吸引的状态。如果用圆圈来表示分子，一杯液面接触气体的液体，其微观状态大致如下图所示。 （时间所限，手绘图片）   可能已有读者注意到，在靠近液面的部分，我所绘制的圆圈——也就是分子，较稀疏。这是因为在气液分界面处考虑分子热运动，液体分子会逸散到空气中，同时空气中的分子也会进入液体；但是，在等体积情况下，液体的分子更多，因此逸散进入空气的分子也就更多，所以进入空气的分子数 > 进入液体的分子数，进而导致液体表面分子稀疏。在这种情况下，为了保证液面的连续性，在体积不变的情况下，我们要用最少的表面分子构筑表面。显然只有球面满足这一条件，而有关于等体积时球体表面积最小问题的证明，在这里不再赘述。也就是说，液体表面分子间存在一种力，使得忽略重力作用时液体表面呈球面。维持这种状态的力便被称之为表面张力。   那么表面张力是如何产生的？我们还回到之前的figure 1，我再多画几笔。 （哟哟哟，这不是气体分子吗，几天没见，这么拉了）   用箭头代表分子间作用力，显然液体分子“人数”更多，优势更大；气体分子就比 ...

作者：深红 前言：   大家好，这里是深红，初次见面请多指教，这个系列是个人Unity日志的第二篇（第一篇涉及一些个人隐私的东西，就不放出来了），也是我以及我们当前小组所有成员初次加入联盟的第一篇投稿，请多多指教。   该系列并不是开发日志，是个人的对于Unity学习过程以及游戏开发过程中一些有重要意义事情的记录。这更像是一份日记，因此我不会在这里讲太多技术方面相关的内容，也不会有固定的更新频率。希望能在这里分享一位以及一群因为爱好游戏而选择开发游戏的人们的喜怒哀乐，以及可能会有的关于游戏开发流程的介绍。感谢看完这里一堆废话的各位，现在进入正文吧，文笔较差，请多包涵（P.S.以下的概念都是开发组黑话，不是业界概念）。   我先介绍一下我们当前小组吧，我们小组一共由四名成员组成，TroyBaN（主策划，文案），时光（程序，美术），RetenQ（程序）、我（程序）。   至于为什么29日的日记拖这么久，主要原因还是因为我太摸了。我原本想搞联合制作的，但是没想好制作形式，于是就拖起来了，所以在拖得更离谱之前我干脆自己写算了。 日记正文：   这一篇讲的是关于策划的故事，虽然这未必是一个常规的策划流程，但是因为个人感觉非常有意义，因此将这次的经验写出来给大家分享。   2021年3月29日，这是我们西二第五轮考核的开始，这一次的考核重点会是团队协作。虽然上一轮我和TroyBaN合作制作了一款肉鸽卡牌游戏（我程序，他策划（50000字策划案大佬，用了5000字叫我不要做存档，大家请把猛男打在公屏上）），但是这是基于我们两人在固定任务内容以及我们共同爱好的选择，因此我们能非常迅速的得到一个结论——我们要做一款什么游戏，该如何做这一款游戏。但是这次不同，考核内容除了核心的多人合作，其它技术方向的实现都是对于游戏性的打磨，没有具体的模板，因此这一次我们的选择会是自由的。一个矛盾也无 ...

作者：神州 审核：未名   转座子，也称跳跃基因，是1947年由美国著名遗传学家Barbara McClintok在对玉米糊粉层色斑不稳定遗传现象的研究过程中，首次提到的一种将完整遗传结构单位在基因组内部进行转移的新机制。Barbara McClintok后来又在2002年Fu H和Dooner H.K发表的论文中对这一现象进行了进一步的分析，证明了任何一个生物个体在分子水平上，实际都是不断通过突变获得新序列，原有序列通过交换、插入、重排而演化的遗传重组个体。   这种可以转坐的遗传单位成为“可转坐的因子”或“转座子”。这种遗传重组方式与同源重组，位点专一重组（原核生物的典型重组类型）等在概念与机制上明显不同。由染色体的交换、倒位、易位等重组事件所引起的染色体片段的转移依赖的是RecA,B,D重组酶，位点随机、转移片段不定，而且可被紫外线、化学诱变等方式诱导提高频率。而由转座子介导的遗传重组依赖的是转坐酶和IR序列，诱变剂无效。而且转坐位点不依赖序列的同源性，但具有位点序列的偏爱，所以可以发生较高频率的插入突变和回复突变。即将一个特定遗传结构片段从一个位点转移到另一个位点的过程，也因此将这种可以转坐的独立结构单位称为“跳跃基因”。   1947年，McClintok在研究玉米花斑糊粉层和植株色素产生的遗传基础时，发现这类带色斑的玉米中常伴有染色体“断裂-融合-桥循环”的典型细胞遗传学结构出现。   当时他假设玉米种染色体的断裂是由于一种解离因子Ds的作用而产生的，Ds存在于杂合子的其中一条同源染色体的着丝粒与一些显性基因之间，另一条同源染色体缺乏Ds同时呈隐形。在Ds处的断裂会产生一段无着丝粒的片段，这个片段在有丝分裂的过程中就会被丢失，之后分裂所产生的子代细胞只会含有完整的那条染色体的隐性基因。而带有断裂后具有着丝粒的另一部分染色体，因Ds的断裂产生了粘性末端。这条染 ...

作者：时光 审核：观复·钧天 一、前言   这次学校工作室的考核任务（是的还是考核）是复刻一款游戏，给出了三个游戏选择（饥荒/杀戮尖塔/元气骑士）不过我都没有玩过，于是想了想我决定做一个简陋版的明日方舟。之前在b站看到过大佬仅耗时48小时开发出明日方舟的战斗界面，感觉好像也不会很难吧……就去试了！   但是做了之后才发现其实是很有挑战性的一次任务。先上两张游戏界面的图，完整游戏效果请见联盟公众号发布在b站的视频。 游戏界面 二、制作思路 场景：   最开始我的想法包括了五个场景：两个关卡、选择干员的界面、看板界面和登录起始界面（包括一些本地化的内容，工作量挺大的）。后来由于时间不够了就砍成了登录起始界面和一个关卡。 干员：2D骨骼/Trail Renderer   选择什么干员来演示比较合适呢？方舟并没有公开模型，如果要获取对应的gif会比较麻烦，而自己画角色好像也很麻烦。   纠结了半天我决定画三个自己的原创角色，并使用2D骨骼动画制作了相关的站立、战斗的动画（对2D骨骼感兴趣的同学可以在b站上找Michael老师的系列教程参考学习）   在干员战斗的时候你会注意到一些秘制特效，这是用Unity自带的组件Trail Renderer做的。这个组件很强大，如果加上一点代码能得到非常酷的效果。 关卡：2.5D/正交相机+透视相机   关卡界面我是完全按照方舟游戏本体的某一关来搭建的。   我们知道舟游的地图是3D的，但是干员又是纸片人，这种不同维度的结合势必会带来一些问题。几番考虑我决定在2D场景中创建3D的地图（其实是某种意义上的2.5D），正好Unity默认的Cube长宽为1，完美契合了地图格子的对应位置，能够得到下图的效果： 3D视角下的地图   因为想要得到近大远小的效果，所以渲染地图的相机必须是透视而不是正交的，但是这样会导致我方干员贴图在挪动到 ...

作者：自控力 审核：观复·钧天   上节的《【金融危机(四)】英国南海泡沫》讲到，南海公司通过承担政府债务问题从而获得了南海地区（即南美洲）的贸易垄断特权，并且在当时有大量文章向公众宣传南美洲地区丰富的物产，和众多的贵金属矿藏，加之先前西班牙在南美洲开发了大量的白银和黄金矿，使得人们对这一讯息没有丝毫怀疑，基于公众对公司未来预期的美好幻想，使得公司的股票在市场的价值相当的稳健。   然而实际上那些小册子中所描述的贵金属矿藏主要集中在西班牙的殖民地中，而西班牙是不可能将这些财富免费送给英国人的。所以在南海公司建立的很长一段时间中，南海贸易并没有能带来什么收益，并始终处于亏损状态。在这种情况下为了维持对股东的分红并维系公司的生存，就只有两条路可选了—— 进一步承担更多的政府债务从而得到政府每年的付息获利和发行更多的股票，这也直接推动了1720年“南海计划”的出现。   实际上在此之前南海公司还是属于一个通过承担政府债务换取贸易特权的正常公司。然而到了1719年末, 政府还有更为沉重的债务有待偿清, 其总额达3100万英镑。这对南海公司来说这是一个绝佳的机会，拿下这笔巨额的债务，一方面每年可以从政府获得更多的利息，同时也可以借助这个机会增发更多的股票并抬高股价。   为了获得这笔巨额的债务项目，南海公司开始了广泛的行贿行为。在南海公司和政府进行协商时，双方的代表分别是南海公司董事约翰·布伦特和时任财务大臣的约翰·艾斯拉比 (John Aislabie) 。为了确保获得这一项目成功, 布伦特公开向艾斯拉比等政要许诺巨额财富。此后, 艾斯拉比一派政府大臣便成为了计划得以实施的有力政治推手。1720年1月21日, 南海公司为获得此次国债转化特权，同意最多可支付给政府310万英镑。但议会坚持必须有其他公司参与项目竞争, 于是, 英格兰银行也提出了自己的方案。为了战胜英格兰银行, 2 ...

作者：阿白特尔   我们知道，成熟的人类大脑具有许多不可思议的能力，包括高级的认知、学习能力，以及伟大的创造力和想象力，还有对美的感受能力。或许难以想象，具有这些能力的大脑竟然是从一个简单的受精卵发育而来的。这篇文章中，笔者将根据自己一学期课上课下学到的关于大脑的知识，为大家描绘一幅人类大脑发育的粗略却又震撼人心的图谱。 胚胎的早期发育和胎儿的大脑发育   在一场惊心动魄的长跑比赛中，有一个选手在一群挥舞着尾巴前进的同伴中脱颖而出。以毫厘之间的差距，它比对手们早到达了目的地——一个温暖的球形细胞。它被叫做卵子，是这些赛跑选手——精子们的追逐对象。精子们携带着不同的信息，而谁能率先进入卵子，它的信息才能够和卵子的信息结合，并在未来塑造一个全新的个体。 图一：新生命开始的追逐。   就在这个幸运的精子扎进卵细胞的时候，卵细胞表面发生了化学变化，以阻止更多的精子进入。当精子与卵细胞的遗传物质融合，一个受精卵就诞生了。如果发育顺利，未来它将把自己的信息播撒到一个新生的人类个体的每个角落。   30小时后，受精卵完成了自己的第一次分裂，成为了两个细胞，接下来它们更加熟练，不断地分裂，三天后已经形成一个酷似桑葚的细胞团——“桑葚”的每个籽都是一个细胞。这个细胞团被形象地称作桑葚体。   受精后五天，桑葚体发生了明显的变化——它不再凝成一团，而是分开成为两群。一群细胞变成外壁，将其余细胞（内细胞群）包裹在一个球体之内，像极了大球内部一侧粘着小球的塑料球儿童玩具。这时，桑葚体已演化成囊胚，其中外细胞壁负责提供胚胎的营养，而胚胎本身由内细胞群生成。 图二：显微镜下的胚泡。   接下来，圆滚滚的胚泡植入子宫内膜。植入后，内细胞群就开始离开外壁，形成两层细胞厚的胚盘。植入后12天左右，胚盘的一些上层细胞向上下两层之间移动，形成了第三层细胞。这一层细胞发送的化学信号使得最上层的细胞分化为 ...

作者：极地冰川 审核：未名   提醒：本篇文章较长，且对于部分人较为难懂，但文章内核非常优秀，建议学生党、爱好者或相关专业的人深入阅读。 一.常见的化学动力学方程   在讨论酶的反应动力学之前，我先带领大家先复习一下化学反应动力学的几种常见情况。 1. 一级反应   一级反应是指反应速度只与反应物浓度的一次方成正比的反应。   即下图所示：   因此，该化学反应的反应动力学方程可表示为：   由一级反应的定义可得：   因此可得：   移项得：   解得： 2. 二级反应   在二级反应中，反应速率与反应物浓度的二次方成正比，比较典型的形式为   对于反应：   经分析，对于反应过程中任意一刻，有：   动力学方程为：   联立可得：   解得：   对于反应：   则有两种情况。当反应物A和反应物B初始浓度相同时，则推导方法与上述过程基本类似，可得其数学表达式为：   当反应物A和B的起始浓度不同时，可得：   所以：   当反应级数为大于等于3的整数时，其动力学方程的推导过程整体与简单的二级反应的推导过程类似。 3. 零级反应   零级反应的特征为反应速率与反应物浓度无关（即零次幂相关），为常数。零级反应较少，一些发生在固体表面上的反应属于零级反应。如氨在钨、铁等催化剂表面上的分解反应。   这是由于当反应物分子吸附于固体催化剂表面进行反应且浓度足够大，催化剂表面被反应物分子完全覆盖时，其反应速率只与催化剂的表面积有关而与反应物分子本身浓度无关。   动力学方程可写为：   复习完了基础的化学动力学方程，那就言归正传，回到酶促反应动力学的主题上。 二.中间络合物学说的提出与米氏方程的导出   长久以来，人们在社会生产实践中逐渐认识到化学反应的速率随着反应物浓度的提升而加快。1903年，巴黎索邦大学的Victor Hen ...

作者：自控力 审核：观复·钧天   十八世纪的欧洲是一个极为蓬勃发展的时代，在这短短百年欧洲社会仿佛释放了千年以来中世纪所积攒的全部力量。大航海带来无尽的财富与机遇，宗教的改革带来思想的解放，科学的发展带来社会的变革。而古典时期的三大金融泡沫的最后一场，正在慢慢孕育，缓缓吸收这大环境所带来的养分，以期再次带给人们沉重的打击。   十八世纪的英国在商业上击败了荷兰，在海外殖民地上与法国、西班牙等强国相互竞争，而在其内部通过光荣革命实现了从王权社会到资本主义社会的制度转轨。此时的英国日后成为的世界工厂，日不落帝国已经略有几分气象了。   但是这一切的背后，英国政府却面临着法国一样的难题——高额的国家债务。面对这一问题，法国服用了约翰·劳的治病毒方，酿成了严重的密西西比河泡沫。而一海之隔的英国也在近乎同一时期（两者发生的时间都在十八世纪初）诞生了另外一场严重的金融泡沫：“南海泡沫”   两次金融危机表面有着极高的相似性，但是在一些节点上又呈现出完全不同的景象，如果说密西西比河泡沫是一方失败的财政毒药，那么南海泡沫更像是一场精心设计的宏大诈骗，其中的主要参演者是腐败、贪婪、狂热和欺诈。   在十八世纪的英国政坛上主要活跃的政党分别是辉格党和托利党，双方奋力争夺政治大权。1701年的乔治一世上位，但是这位来自欧洲大陆的汉诺威选侯的母语是德语，到了英国后只能通过法语与他的内阁交流。当时执掌内阁的辉格党成功借机进一步架空了乔治一世。连他的首相沃尔波尔也曾高兴地对一位亲信说：“我用蹩脚的拉丁语和可口的混合甜酒控制了乔治。”这使得乔治一世对辉格党并无好感，这在一定程度上给了托利党机会。   十八世纪初期托利党上台，面对严重的国家债务问题并且要对抗由辉格党控制的英格兰银行，借鉴商人约翰·布伦特(John Blunt)的建议，财务大臣罗伯特·哈雷(Robert Harley)向议会提议建 ...

作者：阿白特尔   在太阳活动较为强烈的年份，如果用佩戴巴德膜的望远镜指向太阳（千万不能用望远镜或肉眼直视太阳），你会发现太阳的“皮肤”质量并不太好：在光亮的太阳表面上，往往会成群结队地出现一些黑斑。对的，这就是你所熟知的“太阳黑子”。不过，对于对太阳皮肤病研究颇有心得的专科医生，太阳物理学家们更加关注太阳之上的另一类黑色结构。它就是今天我们谈论的主题：太阳暗条 (Solar Filament)。   有人可能要问了，我拿戴巴德膜的望远镜观察太阳多年，为什么只看到了黑子，没有看到你说的“太阳暗条”呢？其实你如果足够关注日面的边缘部分，你应该能够看到太阳暗条的另一面：没错，我说的就是耳熟能详的“日珥”。日珥，是太阳暗条随太阳自转移动到日面边缘的时候，在背景宇宙中显示出的明亮突起结构。而至于为什么太阳暗条在日面上显示为暗色吸收条纹，而在日面边缘又变成了明亮的日珥，这就需要了解太阳暗条的物理本质了。 太阳边缘的日珥。图源：SOHO   我们知道，太阳表面和大气中充满了错综复杂的磁场。太阳暗条，就是由太阳磁场的支撑、束缚作用的平衡下，存在于日冕中的较冷、较密的太阳物质体系。这里的冷和密，是相对于周围的日冕而言的。而至于为什么太阳暗条会又冷又密，这就需要进一步的物理解释了。   仔细分析暗条的物理结构，我们会发现它往往处于闭合的磁感线上。所谓闭合磁感线，就是指从太阳的一个区域钻出太阳表面，又在相邻区域遁入太阳表面以下的磁场结构。对于太阳物质这样高度电离的等离子体来说，磁冻结效应限制了等离子体横跨磁感线的运动，因此在太阳大气中，一根磁感线上的等离子体，往往只能呆在这一根磁感线上，沿磁感线做纵向运动。闭合的磁感线，它们生成后，沿磁感线的物质必然直接来自于太阳表面。我们知道，太阳表面的温度比日冕要低许多，所以如果没有各种加热机制，闭合磁感线上的物质和太阳表面温度就会比较相近，因而比周 ...

作者：神州 审核：未名   血液是流动于人体心血管系统内的液体组织，主要发挥物质运输的作用，由血浆、血细胞和血小板等组成。其中红细胞和白细胞分别在血液的物质运输和对抗外来入侵中发挥重要作用，血小板是由骨髓造血组织中的巨核细胞产生的细胞碎片，对于机体的止血功能十分重要。本次主要介绍三种细胞的代谢特点。 红细胞的代谢   红细胞是血液中最重要的细胞，是骨髓中由造血干细胞定向分化而来的细胞，在分化过程中经过原始红细胞、早幼红细胞、中幼红细胞、晚幼红细胞、网状红细胞等阶段后，最后成为成熟红细胞。在成熟构成中，红细胞会发生一系列代谢功能和形态上的改变。   哺乳动物的红细胞在完全成熟之前，仍具有合成DNA与RNA、蛋白质、脂质和进行三羧酸循环以及氧化磷酸化的代谢能力。但在其完全成熟以后，仅能保留糖酵解与磷酸戊糖途径的代谢能力。即哺乳动物的成熟红细胞除质膜与胞质外，无细胞核和线粒体等细胞器，所以其代谢较一般细胞更加单一。作为红细胞主要能量来源的物质依旧是葡萄糖，血液中的红细胞每天大约从血浆中摄取30g葡萄糖，其中大部分经糖酵解或2,3-二磷酸甘油（2,3-BPG）支路进行代谢，只有5%-10%通过磷酸戊糖途径代谢。   2,3-BPG支路是红细胞糖酵解过程中独特的代谢途径，此支路中，葡萄糖在糖酵解过程中产生的1,3-二磷酸甘油酸（1,3-BPG）不直接经磷酸甘油激酶催化为3-磷酸甘油酸，而是经二磷酸甘油酸变位酶催化为2,3-BPG再生成3-磷酸甘油酸。其主要功能是调节红细胞的运氧功能，人体能通过改变红细胞中2,3-BPG的含量来调节对组织的供氧。   红细胞内的磷酸戊糖途径与其他细胞相同，主要产生NADPH+H+，NADPH与NADH是红细胞中重要的还原当量，能够保护细胞膜蛋白质、血红蛋白和酶蛋白不被氧化，从而维持红细胞的正常功能。   由于红细胞没有线粒体，故无法从头合成脂肪 ...