的静物 – 博物学家对各种自然产品的所有特性和美丽感到亲切。我们每个人都是独一无二的，我们被事物的不同质地、过程、功能、价值和颜色所吸引或好奇。这些事情和组合以无声和无形的方式影响着我们，全人类共享。
ANDY ELLINGTON 我们无法知道生命是如何在地球上或在其他地方开始的，但探索简单的化学物质如何在实验室中组装、反应和进化，让科学家们对第一批生物可能是什么样子有了更丰富、更扎实的想象——并且已经导致了有趣的生物技术。
百宝箱 ——所有物质物体都由一种物质构成：原子。如果你能把一个物体中的原子分开，然后以极其精确的方式将它们重新组合在一起，你就可以制造出另一个物体。
捕获！ – 很难捕捉到一个分子；他们太快太小了。因此，科学家通过制造分子来捕捉分子来让其他人捕捉它们。然后他们可以被研究和编程。
不可能的力量——在数学中，人们可以定义不可能计算的对象（例如集合或函数）。然而，这些不可能的物体可以提供洞察力，阐明什么是可能的。在艺术和科学领域，实现特定结果只是漫长过程中的一小部分。
彩虹纤维 – 跨学科科学需要能够综合许多知识链，将它们结合在一起并测试它们的强度，然后提取相关信息。
超越 – 寻求刺激的人喜欢探索未知。对于某些人来说，这是未知山坡上的新鲜粉末。对于其他人来说，这是一个新科学领域的意想不到的领域。对于少数人来说，两者都是。
翅膀 一Sierpinski 垫片个数学分形，通过反复切割每个三角形的中间部分而构建。或者，更类似于晶体生长，它可以通过从一层 0 和单个 1 开始生成，然后通过在每对相同位的上方和之间放置一个 0，同时在其上方和之间放置一个 1 来构建新层每对不同的位。
重新排列 ——自组装是一个自发地创造秩序的过程。在分子尺度上，自组装组件“不知道”去哪里——但它们会到达那里。粒子以多种方式结合和沉降，随机组合在一起，最终，一点一点地，它们变得复杂并且可以进一步构建。
抽象之雨 ——技术问题通常通过计算复杂方程的解来解决。在计算机科学的某些领域，最优雅的问题解决方案是通过定义数据和过程的正确抽象表示来实现的，这是一个非常简单的解决方案。
初尝 – 在年轻的时候接触发现的乐趣会造成严重的印记，并对一个人的好奇心因素留下终生的印象。
电线森林 – 大自然建造了强大的计算机，您的大脑就是一个很好的例子。分子自组装允许科学家通过培养它们来创建电路。
反应 – 扩散 – 化学过程可以产生类似于豹子身上的斑点、长颈鹿身上的拼凑、斑马身上的条纹的图案。如果可以对化学进行编程，则可以创建更复杂的模式。
枫叶 – 在科学领域，你很少能直接看到你正在研究的内容。实验结果根据问题的提出方式和使用的实验设备进行着色。这个问题在量子物理学中尤为突出。
分子内省 ——当信息分子（如 DNA、RNA 和蛋白质）从松散的线性链折叠成具体形状（如酶或其他纳米机器）时，该过程由链上的子序列指导，这些子序列在链中的其他地方搜索匹配的子序列链，然后绑定并锁定以稳定折叠。
孵化 – 凭借决心和极大的耐心，探索者通常会发现独特和超越的结果。
GRUN——简洁的优雅是科学界跨越时间、地点和研究领域梦寐以求的目标。 “少能成事，多则枉然。”奥卡姆的威廉
海带森林——在用于制作人造细胞原型的 DNA 芯片表面，DNA 链被拴在地面上，酶在链上爬上爬下，合成新的分子，然后慢慢飘走。一些区域活跃而拥挤；稍后，活动的浪潮将随之而来。
核心概念——有机体及其部分以某种方式“知道”何时开始、改变或停止生长。正如计算机以算法、对数或二进制方式计数一样，生物学也以其自己的生化方式“计数”。
花瓶匠 ——人们长期以来一直使用生物材料——皮肤、头发、骨头、木材——作为制造技术奇迹的建筑材料——皮靴、羊毛衫、象牙刀、帆船。今天，我们也能够使用 DNA、RNA 和蛋白质等生物聚合物来制造分子尺度的奇迹。
蝴蝶之路 – 最终，一个人离开了安全的家，踏上了他们在世界上的道路，在那里，一个人的眼睛被可能性和奇迹、我们的前辈留下的桥梁以及生命机器的阴谋所打开。
混合 – 从中微子到宇宙，所有层次的混合物质都必然存在于容器中。 “空白”空间的重要性常常被忽视，仅仅是因为它“不存在”。
寂静的夜晚 – 为原子力显微镜准备样品，复杂的自组装分子沉积在云母表面，很快就会在那里成像。另见“翅膀”。）
959 jiu – 线虫秀丽隐杆线虫在数学上是独一无二的，因为野生型个体恰好包含 959 个细胞。每个细胞的位置也被精确地确定。 C. 线虫是透明的，因此细胞功能和谱系很容易追踪。
寂静的夜晚 – 为原子力显微镜准备样品，复杂的自组装分子沉积在云母表面，很快就会在那里成像。另见“翅膀”。）
纠缠领域 ——量子力学理论及其实验验证长期以来一直在混淆我们的机器和技术，以及我们对现实本质的集体直觉。我们天生缺乏观察微观和宏观粒子尺度的能力，这限制了我们对相互关联的量子宇宙的理解。
机械思维历险记 – 机器可以学习，至少是一点点。随着科学的进步，他们会越来越聪明，最终可能会以自己的方式发现和感知世界。
空中花园 – 分子工程师可以设计和合成以几乎逼真的方式生长的复杂聚合物。像蜘蛛一样，经过工程改造的分子可以触发在其后方插入聚合物亚基，从而有效地“排出”它仍然附着的丝线。随着工程前沿的扩展，将可以实现更加逼真的行为。
跨栏者 – 在未知领域的探索中，你永远不知道接下来会发生什么惊喜。凭借持续的好奇心和仔细的思考，清晰定义的事实从多个变量和实验不确定性的混乱中浮现出来。几乎真实 Jīhū zhēnshí – 数学抽象从来都不像真实事物，但它们通常同样强大，而且常常更具启发性。
量子桥 – 在科学和技术的界面上工作的一个重要部分是能够将不同长度尺度的现象相互关联，我们被迫以不同的方式思考物质及其属性。
连接/断裂——一些科学家认为，自由放养的生命前有机分子自发地连接在一起，形成了第一批生物。当科学家们创造出被称为“活性聚合物”的自组装纳米管时，可以在实验室中看到连接和断裂。
里面外面 – – 您的大脑并不总是知道您的手臂就是您的手臂。它的学习方式可能与假肢的人学习将假肢体验为自己身体的一部分的方式相同。大量使用工具（想象一下壁球拍、小提琴，甚至是机械化假肢）也会导致工具或机器成为您身体的一部分的感觉。
离散化——电子学从模拟到数字的技术转变与数学范式转变并行，离散和组合数学取代了传统的连续分析数学。连续对象现在被转换为离散表示，以便在数字计算机上进行处理。
陆地矩阵 – A.G. Cairns Smith 假设粘土晶体孕育了生命。晶格结构随着它的生长和分裂，为新的晶体生长提供了脚手架。随着这些晶体将更多的有机分子融入到它们的结构中，它们最终变得足够复杂，可以吸收宿主的基质并作为自主生命飘走，也许在下一次潮汐中。 （另见“熵的损失”）
煤烟的奇迹 – 纳米管和巴基球（以巴克敏斯特·富勒的名字命名）是原子级的、类似鸡丝的网笼，其卓越的特性使基础科学和新技术应用成为可能。在碳质材料燃烧后的烟灰中发现，它们与金刚石、煤和石墨一样，是由自然过程形成的。
梦想是什么组成的 ——分子、分子系统和材料可以在计算机上模拟和设计，让有远见的科学家能够想象和创造从原子开始的环境
NEUROTANGO – 听音乐时，您耳朵中的神经元会将声音编码为一系列电信号，称为尖峰序列，记录您所听到的节奏、音调和质感。尖峰列车被发送到你的大脑皮层，在那里声音被感知、享受和解释。
MYMOSH 自生的 – 在斯坦尼斯劳·莱姆 (Stanislaw Lem) 的短篇小说中，Mymosh 意外诞生，当时一艘路过的宇宙飞船的废弃物体在核后垃圾场发出嘎嘎声，导致各种物体翻滚、碰撞和附着，形成了一个有思想的存在。
内光 – 直觉随着使用和培养而变得更强大，并且具有突破传统方法强加的惯例和限制的强大方式。
内支架——生物细胞包含分子尺度的条、支柱和电缆网络——细胞骨架。不断调整和重建，细胞骨架赋予细胞形状。创建这种网络的能力——尽管通常以更简单的形式 ——是许多聚合物的固有特性，甚至是非生物聚合物，使化学家能够从伦理上探索这种自组织形式的原理。
排除万难 P- 有时，某人的人生故事可能看起来是照本宣科或人为设计到不可能的地步 一系列非凡的事件、巧合、巨大的困难和关键的选择导致了那个人的独特工作和专业知识，就像食谱一样。
PETER GACS 肖像 – 自毕达哥拉斯以来，可能更早，数学家就将世界视为由数字组成，这导致了伟大的见解。漂浮的静物Piāofú de jìngwù
——那些有评估和做需要做的事情以及照顾他人需求的本能的人，可以振奋精神并改善周围人的生活。
啤酒厂——思想家们在完全脱离他们的脑力工作的情况下，产生了许多伟大而富有灵感的想法。一个长期追求的想法或解决方案可能会在放松和分心的时刻自发地浮出水面，“啊哈！”片刻。
瀑布 ——自动驾驶机器人车辆处理来自摄像头、声纳、陀螺仪和许多其他传感器的令人眼花缭乱的级联信息。在本地，信息嘈杂；只有当考虑到整个场景时，模式和意义才会浮出水面。
迁徙过程——分布式分子机器人是一群相互通信以完成集体任务的简单机器。像蚂蚁一样，这些机器人可以相互连接形成链条，或者在彼此之上行走以创建集体上层建筑。
蜻蜓 – 物体在接触时交换分子。每个人留下的残留物都可以在其新宿主上开始新的生长模式，例如结晶。
亲和力——当实验依赖于这些分子相互接触——例如结合在一起形成更大的功能单元时，在具有非常小分子的流体介质中进行的实验呈现出独特的僵局。这些碎片是如此之小，而液滴又如此之大，以至于分子不可能相互找到，除非设计成相互吸引。
齐心协力——您体内的 100 万亿个细胞中的每一个都有自己的 DNA、自己构建蛋白质的分子工厂，以及自己做出决定的生化回路。虽然独立，但这些细胞相互依赖，并作为一个统一的整体一起发挥作用。一些物种，例如粘菌，在它们年轻时作为独立的单细胞生物生活，然后与其他粘菌细胞结合成一个单一的多细胞成体生物。机器人专家可能有一天会开发出小型机器人，这些机器人可以类似地将自己组装成一个元机器人。
群体和形式——个体是较小部分的自组织集合，通常分为两类：流动元素（如蜜蜂或血细胞）的整体运动和相互作用，以及几何排列的固定元素（如巢或巢）的局部阵列脑细胞。
让我们这样做 ——纵观进化史，人们偶然发现了种类繁多的生命形式，其中大部分现在对我们来说都是陌生和奇异的。在 5 亿多年前的寒武纪时期，进化出了许多具有奇怪身体结构和怪异附属物（就像我们的动物在它们看来）的动物。我们今天所知的每一个生命王国——原生生物（单细胞真核生物）、莫内拉生物（原核生物）、古细菌、真菌、植物和动物——都始于一个独特的远古祖先。
热容量——要为纳米机器提供动力，分子燃料必须以稳定的形式储存能量——在释放之前保持稳定。
如果你敢 – 科学调查永远不会完成。从新的经验和知识的角度来看，追求的新方向。
Seifert’s 世界 ——如果有人在纸上随意画一条波浪线，并在交点处弄清楚哪一部分在上面，哪一部分在下面，可以想象，在你的波浪线中有一个表面。一根弯曲成扭曲但封闭的曲线并浸入肥皂水中的细线会显示出这样的表面。
熵的损失——生命可能起源于自然产生的矿物晶体，这些矿物晶体通过自发的矿物学过程进行复制，最终为构成现代有机体基础的有机分子提供框架并刺激其产生（另见“地球矩阵”）。
生命之城 – 整个生物体 – 无论是树木、鲸鱼、青蛙还是人类 – 都是从一个细胞发育而来的。当细胞分裂时，每一半天生就“知道”下一步应该成为生物体的哪一部分。
神经生物 ——生物体包裹着一个独立的信息单元，充斥着电流和力量，处理、破译和响应它们的环境。创建神经网络并分析其行为需要将信息、计算、优化和适应的数学理论相互联系起来。
视力S – 视网膜是一个复杂的神经细胞网络，可检测光线并立即开始信号处理以减少噪音、提高灵敏度并识别对比度和运动区域。昆虫的眼睛由几乎相同的细胞组成的规则六边形网格组成，每个细胞都有自己的晶状体和神经元，而哺乳动物的眼睛
实例化——计算机程序必须根据需要不断地创建新的数据对象。通常使用标准模板，并填写表单的各种数字、文本或算法元素以构建感兴趣的特定对象。为了了解我们周围的世界，大脑同样会通过用手头问题的信息填充一般的缓存模板来创造新的想法。
数据舞者– DNA 微阵列芯片使医生和科学家能够读取细胞的内部运作。单个芯片可以有数十万个像素，每个像素都可以检测特定基因或特定基因突变的 RNA 的存在。这些数据可以导致新发现和有见地的诊断。
数字治疗师 – 微流控芯片是一个由管道、阀门、反应室和传感器组成的网络，封装在一个小型设备中，能够进行复杂的医学诊断。
撕破布料 – 从简单（例如水）到复杂（例如火蜥蜴的尾巴）的自我修复物体都能够修复对其结构的损坏。在分子生物学中，自我修复片段是突变和进化的良好候选者。数学发现的过程本身可能是自我修复的，因为它平衡了现实世界悖论引起的混乱。
S.S.S. – 对于您所看到的，还有更多您还没有看到。科学是由对不可见和未知事物的感知驱动的。
阳起石。
碎片化的视觉——在大脑中，视觉场景被分解成基本的部分——轮廓、颜色、角度、运动——从中衍生出更复杂的感知——纹理、形状、动作——最终识别出场景的重要特征。与做梦一样，更深入地观察视觉皮层会发现场景的每一部分都经过更精细的分解，像素化，然后在观察者的脑海中重建。
所有可能世界中最好的 – 最小作用原理指出，在一个粒子（例如光子）可能采取的所有可能路径中，它将采取具有最小综合能量的路径。软件中使用类似的优化原则来找到从地点 A 到地点 B 的最佳路线、找到音乐会门票的最佳价格或找到最可能的数据解释。
天空与大地 ——在我们多方面的生活中，那些将我们锚定在地球上、让我们着陆并提供基础的事物，可以让我们微妙的思想漫游、梦想，并在我们的思想中访问遥远的领域。在这里，思想和感觉传播得比光还快。
同步——细胞群（神经元、心肌、粘菌、细菌）和生物群（一群鸟、一群鱼、一群蚂蚁或一棵萤火虫）可以以协调一致的方式一起工作自发同步，遵循仅由其群体产生和感知的集体信号和模式。
头足类动物 – 计算机程序员可以非常有想象力。 “错误”一词本身就是一个奇特的比喻。一些程序员在他们的程序中有错误；其他人有墨鱼
完美的影子 – 数学研究完美的对象 – 柏拉图式的理想 – 但通常证明可能是混乱和混乱的。
我是如此投入– 科学家和艺术家全神贯注于他们的工作，忘记吃饭，或者忘记时间、地点甚至（当它真的很好时）自我。
500年计划 ——星际旅行可以通过自组装宇宙飞船来管理，这些宇宙飞船将降落在一个方便的行星或流星上，用可用的原材料组装新部件，进行维修，然后再次启程。
无法辨认——打一个复杂的结，或者设置一个组合或代码，都是一件简单的事情。解开这个结或破解密码要困难得多。
物理形态——物质形态需要一系列的力、重量、密度、矢量和其他成分才能形成一个微小的粒子。热量、质量、运动、光和振动的无数多面组合无缝结合并纠缠在一起，形成了我们周围的世界。
消除过程——先进的医学疗法涉及分子机器人，这些分子机器人被编程为在识别出将其识别为恶性的诊断细胞表面标记后，在目标细胞（如癌细胞）的外部“爬行。当分子与细胞膜相互作用时，它有效地切开细胞膜，破坏细胞。
细胞骨架马达 – 细胞的细胞骨架由分子级“I 梁”网络组成，使细胞保持其形状。一些工程细胞可以通过在一侧生长细胞骨架同时在另一侧溶解细胞骨架来爬行。
协调与不协调——科学家使用自组装 DNA 结构作为模板，应用软光刻、原子力显微镜 (AFM)、电子显微镜 (EM)、低温电子显微镜 (cryoEM)、荧光光谱、X 射线衍射、微流体、细胞培养和化学合成作为开发纳米制造方法的工具，例如纳米线网络。一些简单而纯粹的想法，如拓扑学和纽结理论，在现实和想象的领域中都可以无限应用。
西塔湾 – 在睡眠期间，神经活动与清醒时大不相同。大脑与外界隔绝，进入节奏模式的进程，活动波扫过大脑结构，在每个睡眠和做梦阶段发生变化。当您醒来时，这些节奏会重新组织以遇到一个人清醒时的现实。
修补匠的分子车间 – 合成生物学是在细胞内工作的分子装置的工程和构建。建筑材料是切割 DNA 的限制性内切酶、复制 DNA 和 RNA 的聚合酶、将 RNA 转化为蛋白质的核糖体，以及用于收尾的无数化学技巧。
循环 – 控制理论研究如何使用传感器和执行器之间的反馈回路来构建强大的响应系统，从汽车的巡航控制到工厂中的机器人，或细胞内的生化电路。
寻找来源 一种只有一微米大小的简单细菌可以通过“闻”到它的气味来找到食物（比如糖）。它朝一个随机的方向游动，如果气味变得更浓，它就会继续游动；如果没有，它会尝试一个新的方向，最终到达源头。同样，科学家可能会从个别实验中瞥见更高的真理，并盲目地这样做。
岩巢 ——看似坚不可摧的屏障背后，往往是一处静谧的寄托之地；到达那里可能比人们想象的更容易，甚至更迂回。
摇滚低语者 – 计算机芯片技术基本上是人工地质学。光刻技术是一种用于将电线和晶体管雕刻到硅芯片中的技术，可以在一块硅板上构建多层结构。但要真正掌握将无生命的岩石变成思维机器的艺术，需要了解材料的性质。它会告诉你它能做什么；听硅。
压缩 – 压缩光（与普通光相比振动受到限制的光子）可以在实验室中制造。
液滴 – 生化实验通常需要少量液体 – 微升或更少……一小部分雨滴。
荧光 g- 当光轰击一个分子时，一个光子可能被吸收，在这种情况下，额外的能量会导致分子的键振动得更剧烈。一些额外的振动能量以热量的形式消散到分子的周围环境中。如果能量没有完全耗散，振动可能会对齐以产生并发射具有较低能量和（通常）较长波长的新光子；也就是说，它们会发出荧光。
勇往直前——想法和见解可能看起来既美丽又脆弱。
永远的分子场 – 在人类尺度上，平坦的表面是一件简单的事情。但走近些，其令人难以置信的复杂性变得显而易见。分子工程可以控制其中的一些复杂性，使用自组装来覆盖表面并将复杂分子放置在特定位置。
有李子和巧克力的静物画——当一个新的实验室开始时，重要的是要让它充满热情、活力，尤其是夜宵。
张拉力 – 一些结构由绳索和支柱制成（如悬索桥，或生物的骨骼和肌腱），其中每个支柱都是独立的，并且每根电缆都以结构不会倒塌的方式拉紧。由张拉成员的这种平衡产生的物体或系统的张拉完整性是张拉整体或浮动凝聚力。
珍珠动物园 – 在乳液中，水滴被油包围并分离。每个水滴都可以充满一组不同的（可能是随机的）分子，然后可以观察到它们的行为。科学家可以使用这些液滴并行进行数百万个微型实验。
知道的路径——晶体可以以惊人的复杂方式生长。合成铋晶体发展为方角螺旋楼梯。凭借设计大分子的能力，程序员可以创造出能够“智能地”响应他们在预期生长路径上遇到的障碍的晶体。
编织者 ——凭借正确的洞察力和细心的触摸，DNA 可以被编程为将自身组装成极其复杂的纳米级物体，称为“DNA 折纸”。
准备好的头脑 – 通常最好的科学结果是最简单的。事后看来，一个解决方案或发现可能非常简单和明显，以至于令人惊讶或优雅。然而，要接近这个简单的事实，可能需要复杂的仪器和复杂的方法来探索数以千计的可能性。
侏儒 – 作为从环境中学习的智能生物，我们体现了世界的镜子，甚至是我们自己的镜子。一个显着的例子是，如果你观察大脑的感觉和运动皮层并询问它属于身体的哪一部分，你会得到一张（扭曲的）身体地图。
自我笔记 ——各种交流方式，例如笑声、挥手致意或叹息，几乎任何人都可以很容易地理解，甚至某些动物也能理解。其他标志和信号更为深奥，可能只有一个或少数人理解。
自学成才 – 科学和生活中一些最宝贵的东西是一种为自己学习的能力，挖掘你自己独特的观点和兴趣，并以一种快乐的方式去做。
自组装树 – 自组装是分子尺度（晶体、病毒、细胞骨架）和宏观尺度（尘土兔、沙丘、恒星）中普遍存在的过程。树的形式在自然界中也无处不在，并且在许多尺度（河流、碳水化合物、交通模式）上是自组织的。这些通用形式似乎随处可见。