中文大學校刊 一九八五年第四期

㈡ 蛋白質分子的電子轉移可 基本的過程，因爲所有有生命的 利用的能量時，都要經過這個過程。在能 生的最初階段，當動物分解食物和植物吸收太 陽光的時候，電子被釋放出來。接著，電子被 氧接收之前，沿著一連串蛋白質載體轉移。這 樣的電子轉移是放熱反應。它所釋放的部分能 量用來產生ATP(三磷酸腺甘)分子，而ATP 正是驅動活細胞中所有化學過程的。我們的實 驗是用一支大功率的脉冲激光刺激給予體，從 而引發給予體與蛋白質之間的電子轉移反應。 這一嶄新的方法已經提供了一些寶貴資料。實 驗的氧化—還原電位範圍，遠非普通方法所能 達到的。這些結果有助於進一步理解電子轉移 的機制。現在，我們的工作已經擴展到非生物 分子的研究。希望將來的研究有助於找到其他 更有效的方法，模擬自然界中 光合作用來收 集太陽能。 肌肉的生物物理學 梁輝明 我們進行這項硏究，是爲了解答一個有關 肌肉系統的基本問題：肌肉運動時，肌肉內 分子有甚麼活動？所得的答案將有助於科學家 設計藥物，以消除任何肌肉系統的機能失常。 我們利用激光光束照射肌肉。光束後來受 肌肉內的分子影響而散射。分析散射光的形 態，首次揭露了 在運動肌肉內活動的幾種 重要特徵。此外，它們又幫助我們了解調節 肉收縮的方式。 我們擬出一套方程式，把觀察所得的散射 光形態，與肌 內部結構連繫起來。最近又用 這些方程式來計算心臓肌肉 形態的相互關係。這項心臟肌肉的 國羅省加州大學醫學院心血管硏究實驗室 斯博士(Dr. K e n n e t h Roos)合作的，受到世 界各地的注意。我們與香港大學生理學系黃志 昭敎授及張婉明女士合作的硏究，則集中在應 用激光光散射的方法，以監察化學藥物對肌肉 纖維的效應。 目前，我們對分子在肌肉運動時的活動情 況已經相當淸楚；不過，對於這些分子如何產 生運動所需的機械能，仍然不了解。我們設計 未來的實驗時，將針對這個令人費解的問題。 高分子物理學 蔡忠龍 高聚物是由長鏈分子組成的。這類材料廣 泛應用於日常生活以及先進技術上，包括航空 和航天工業上。高聚物作爲各種特殊材料 應 用，是由它的性能所決定的。因此，爲了開拓 應用範圍和研製新材料，就要透徹了解它的物 理性能及其與物質結構的關係。這就是我們從 事高分子物理研究的領域。 一九六七年，徐培深敎授和關錫雄博士率 先在物理系開展高分子物 的硏究。當時， 主要硏究了聚對苯二甲酸乙二酯(俗稱「的確 涼」或「滌綸」)的物理性能。這種高分 材 料通常用作紡織纖維和電子元件(如電容器) 的絕緣薄膜。單向拉伸(如 )和在互相垂 直方向上 二軸拉伸(如薄膜)，可以提高它 的力學强度。拉伸過程使分子鏈擇優排列，因 而使力學和介電性能產生很大的變化 他們 硏究了拉伸材料的性能與用 測得的鏈取向度的關係。 自從一九六九年以來，物理系一些敎師， 包括蔡忠龍、陳方正、楊綱凱、梁榮斌等博 也從事高分子物理的硏究，並把研究工作擴展 到幾個不同的方向上。現簡單介紹如下： ㈠ 具有高導熱性的特强材料 高聚物的優點是質輕、柔軟、抗化學作用 和容易加工。但是，它們的强度遠低於金屬。 因此，許多研究機構致力於通過適當的加工技 術，提高它們的剛性和强度。强化高聚物的一 個常用方法是在一個方向上拉伸。用這一方 法，我們製備了比金屬鋁更加强韌的聚乙烯纖 維。這種極度拉伸的材料也有其他有趣的性 能，例如，它們的導熱能力相當於合金材料。 這對於電絕緣體是一種非常難得的特性，必將 成爲電子工業上的有用材料。從結構測定可以 得知，這些異常的性能，來自超拉伸過程所產 生的似針狀晶體在高聚物中的完善排列 ㈡ 用分子取向控制熱膨脹 高聚物往往要與低膨脹系數的材料接合使 用。因此，環境溫度變化時，不同的熱收縮率 可能使接合處開裂。我們發現，熱膨脹系數隨 着高聚物鏈的取向程度的不同而靈敏地改變。 因此，事先的拉伸，可以用來控制熱膨脹的程 度。 ㈢ 極限特性的理論預測 我們注意到，超拉伸高聚物的異常的表現 只是試樣中似針狀晶體特性的反映。要知道我 們可以在多大的程度上改善高聚物 熱性能， 23