第四章 諾貝爾化學獎1970年
獲得者:盧伊斯·弗德裏科·萊洛伊爾
獲獎原因:發現了糖核苷酸及其在碳水化合物的生物合成中所起的作用
糖類——人體的“加油站”
人物故事
糖為什麼是甜的
盧伊斯·弗德裏科·萊洛伊爾1906年9月6日出生於法國巴黎,童年的萊洛伊爾總喜歡思考一些奇奇怪怪的問題。有一次,媽媽分給他們幾個小朋友糖果吃,當大家都在開心的吃糖果時,萊洛伊爾忽然開始思考,糖果為什麼是甜的呢?為此,萊洛伊爾去問大人,糖為什麼是甜的?大人說,因為糖本來就是甜的啊。他們無法用生物或化學的專業知識來解釋這個問題,隻告訴萊洛伊爾,等你長大了,讀很多書,學到很多知識,自然就會知道自己不懂的問題。
後來,長大的萊洛伊爾專注於研究碳水化合物,不僅發現了顯得糖種類,還提出和完善了糖原生成原理。因為他的多項研究成果,獲得了1970年的諾貝爾化學獎。
科普解讀
維持生命的能量
糖是我們生活中必不可少的調味品,是自然界廣泛分布的一種有機化合物,糖類的本質是碳水化合物,是多羥基醛或多羥基酮及其縮聚物和某些衍生物的總稱,一般由碳、氫與氧三種元素所組成。我們日常食用的蔗糖、糧食中的澱粉、植物體中的纖維素、人體血液中的葡萄糖等均屬糖類。糖類在生命活動過程中起著重要的作用,是一切生命體維持生命活動所需能量的主要來源。植物中最重要的糖是澱粉和纖維素,動物細胞中最重要的多糖是糖原。
糖是人體熱能量的重要來源,糖類被人體消化後,以葡萄糖的形式被身體吸收利用,葡萄糖在氧化的過程中產生足夠的熱量,每克碳水化合物在人體內氧化燃燒可放出4千卡熱能。當肝糖元儲備較豐富時,人體對某些細菌的毒素的抵抗力會相應增強。因此保持肝髒含有豐富的糖元,可起到保護肝髒的作用,並提高了肝髒的正常解毒功能。人體的大腦和紅細胞必須依靠血糖供給能量,因此維持神經係統和紅細胞的正常功能也需要糖。糖類產生的熱量使人體保持溫暖,所以人會產生“吃飽了就很暖和”的感覺。
我們生活中很多食物都富含糖類,比如麵粉、大米、水果、汽水、麵包、豆類、馬鈴薯、米糠等等,還有超市裏琳琅滿目的零食。糖類是生物中的常見能量來源,卻不是人類的必須營養,過量食用高度加工的碳水化合物來源,如玉米或土豆片,糖果,含糖飲料,糕點和白米,一般認為是不健康的。
諾貝爾化學獎1971年
獲得者:格哈德·赫茨伯格
獲獎原因:對分子的電子構造與幾何形狀,特別是自由基的研究
“青春殺手”自由基
人物故事
權威科學家
赫茨伯格190412月25日年出生在德國,在他年輕的時候,正是量子力學興盛的時期,人們已經開始大範圍的探索微觀世界,赫茨伯格在這時選擇了光譜學,
在七十年堅持不懈的研究中,他陸續得到了許多卓越的實驗和理論結果,並被公認為分子光譜學的奠基人。
赫茨伯格在加拿大渥太華建立的光譜學實驗室,成為全世界一代代青年科學家心目中的“麥加聖地”。通過撰寫經典的《分子光譜和分子結構》三部曲以及《原子光譜和原子結構》,他係統化了光譜學領域的知識。這些著作成為了光譜學領域的物理學家、化學家和天文學家所尊崇的“聖經”。1971年,他被授予諾貝爾化學獎,並獲得瑞典學院如下讚譽:“在科學界,一個人無論多麼傑出,能像他這樣領導整個具有普遍重要性的研究領域,仍屬罕見。”
科普解讀
衰老的元凶
自由基是機體氧化反應中產生的有害化合物,具有強氧化性,可損害機體的組織和細胞,進而引起慢性疾病及衰老效應。自由基在化學上叫做遊離基,是指化合物的分子在光熱等外界條件下,共價鍵發生均裂而形成的具有不成對電子的原子或基團。
我們人類之所以會年老力衰、皮膚失去光澤和彈性,主要原因是隨著年齡的增長,體內的自由基越來越多,年輕的時候,體內有較好的中和係統來排除自由基,降低它所造成的傷害;然而隨著年齡增長,人體修複自由基的能力也隨之下降;若未能及時補充抗氧化物,細胞就開始損傷,疾病於是產生,越來越多的證據顯示,體內自由基含量越高,壽命越短。那麼怎樣才能清除體內的自由基,讓自己保持年輕和健康呢?
1不要抽煙,減少烹調時的油煙。根據研究表明,每吸一口煙會製造十萬個以上之自由基,會導致全身性的癌症,甚至加速癌症細胞生長。
2避免藥物汙染。例如抗生素,消炎痛劑,化療藥物是會產生自由基的,農藥也會產生大量的自由基,很多外觀鮮美沒有蟲蛀的蔬菜都有殘留農藥。
3要飲用幹淨的水,多吃新鮮水果和蔬菜。果蔬含有天然抗自由基的維生素及黃酮素,還有增加腸蠕動的纖維素。
4不要吃高脂肪的食物,不要吃太多的加工食品。
我們平時能夠食用到的抗氧化的食物有茶葉、菠菜、山楂、胡蘿卜、黃豆、西紅柿、蜂蜜、堅果、草莓、燕麥、黑枸杞等等,我們在日常生活中應當多多食用。此外,還要加強體育鍛煉,運動消耗大量的氧氣,增加血液循環,能夠促進機體更有效排除自由基,保持身體年輕和健康。
諾貝爾化學獎1972年
獲得者:克裏斯蒂安·伯默爾·安芬森
獲獎原因:對核糖核酸酶分子的活性中心的催化活性與其化學結構之間的關係的研究
酶——生化反應的催化劑
人物故事
“外行”的醫生
安芬森1916年3月26日出生於美國的賓夕法尼亞州莫內森,是美國的生物化學家。安芬森的父親是一名醫生,童年的安芬森看了父親書房裏關於醫學方麵的書籍,受父親的影響,長大後的安芬森也決定學習醫學。中學畢業後,安芬森考入哈佛大學的醫學院,1943年畢業時獲得了哈佛大學生物化學方麵的哲學博士學位,並且畢業後留在學校任教,1950年起一直在美國國家衛生研究所工作。雖然安芬森在生物化學方麵的醫學上具有很高造詣,但是他自己幽默的說自己隻能在理論上成為專家,卻不能親自給病人治病,是一個“外行”的醫生。
安芬森主要致力於生物化學的基礎理論研究,特別是在細胞生理代謝方麵有很大成就。對一些常見病和慢性病的病理學、病毒學研究也有突出的成就。
科普解讀
核糖核酸的專用催化劑
核酸分解時,水解核苷酸之間的磷酸二酯鍵在高等動植物中都有作用於磷酸二酯鍵的核酸酶。不同來源的核酸酶,其專一性、作用方式都有所不同。有些核酸酶隻能作用於核糖核酸,被稱為核糖核酸酶。
催化核糖核酸水解的一種核酸內切酶。反應產物是單核苷酸和寡核苷酸。不同核糖核酸酶催化產物的低聚核苷酸組成有差別。核糖核酸酶T1使之產生單核苷酸和以3'-鳥苷酸為組成的或末端為3'-鳥苷酸的低聚核苷酸。核糖核酸酶T2使之產生單核苷酸和以3'-腺苷酸為組成的或末端為3'-腺苷酸的低聚核苷酸。
絕大部分的核糖核酸酶需要二價陽離子作為輔因子(例如Ca,Mg等)。因此活性可因乙二胺四乙酸的存在而阻斷。胰核糖核酸酶是3'-嘧啶核苷酸由紅酵母發酵液提製而得的核糖核酸酶,其藥用油膏可局部外用於治療外傷及關節疼痛。
在工業生產上,一般有三種方法:由紅黴素產生的蓖的發酵液提取;以牛胰為原料,稀硫酸勻漿後用硫酸銨分級沉澱,再經重結晶、羧甲基纖維素柱層析得產品;以牛胰為原料稀酸抽提後用硫酸銨分級沉澱,在乙醇中重結晶製取。
諾貝爾化學獎1973年
獲得者:恩斯特·奧托·菲舍爾
獲獎原因:對金屬有機化合物(又被稱為夾心化合物)的化學性質的開創性研究
走近有機金屬“家族”
人物故事
教授與金子
菲舍爾1918年出生於德國,是德國著名的化學家。在菲舍爾研究的課題中,他最著迷、研究最深入的是有機金屬化合物。一直以來,人們都認為金子不能引起化學反應,但是在菲舍爾和他學生的研究下,發現金,鈀金以及鉑金化學性質在一定條件下是會發生變化的。
菲舍爾剛獲得諾貝爾化學獎不久就去世了,他的關於金屬有機化合物的合成工作還未完成,來到他實驗室的學生皮埃爾·布朗斯特繼續了老師的研究,終於將這一成果完善和發展,造福於社會。
科普解讀
有機金屬化合物
有機金屬化合物,又叫金屬有機化合物,是烷基(包括甲基、乙基、丙基、丁基等)和芳香基(苯基等)的烴基與金屬原子結合形成的化合物,以及碳元素與金屬原子直接結合的物質之總稱,包括了鋰、鈉、鎂、鈣、鋅、鎘、汞、鈹、鋁、錫、鉛等金屬,能夠合成較穩定的有機金屬化合物。大體上可分為烷基金屬化合物和芳香基金屬化合物兩類。
對環境有影響的,前者為甲基汞化合物、四乙基鉛、三丁錫;後者為苯基汞鹽、三苯基錫等;還有作汽油抗爆劑的有機錳化合物如三羰基環戊二烯錳等。這些物質大部分為人工合成,但鉛、汞、鎘、錫等在自然界會甲基化或烷基化,如由無機汞轉化為甲基汞。其中大多數是由於水體底質中微生物的作用,在魚體內則是通過各種生物轉化而成。
一般有機金屬化合物有脂溶性,比無機金屬容易通過生物膜,經腸壁吸收,進入腦血管、胎盤的量也較多;因此有更強的生物毒性。烷基金屬化合物容易引起中樞神經的障礙。在體內以肝等器官為主的微粒體藥物代謝酶係統使有機金屬化合物脫去烷基、芳香基,最終成為無機金屬。通過生物體膜引起的毒性,以鳥類最為敏感。
諾貝爾化學獎1974年
獲得者:保羅·約翰·弗洛裏
獲獎原因:高分子物理化學的理論與實驗兩個方麵的基礎研究
高分子化學的合成“魔法”
人物故事
與中國的科學友誼
弗洛裏1910年出生於美國伊利諾斯州斯特林市一個牧師家庭,是美國著名的化學家。1948弗洛裏年成為康奈爾大學化學教授。1957年任梅隆化學研究所所長。弗洛裏在康奈爾大學任教時,將自己的講座內容進行了係統的整理,最終編成了一本《高分子化學原理》,1953年由康奈爾大學出版社出版,成為他的代表作。這本著作很快成為高分子領域的必備參考書之一,直至今日還在被廣泛使用。
弗洛裏與中國人民有著深厚的友誼。自從中美兩國建交以來,他曾兩次帶領他的科學團隊來華訪問,進行學術交流活動,他認為科學沒有國界,在中國的化學事業中起到了很大的幫助作用,為增進中美兩國人民的友誼做出了貢獻。為了對弗洛裏的慷慨無私的科學指導表示感謝,我國多所大學授予弗洛裏榮譽學位,並邀請他到各大學進行學術講座。
科普解讀
工業生產的“頂梁柱”
高分子化學是高分子科學的三大領域之一,它包括高分子化學、高分子物理和高分子工藝。高分子化學是研究高分子化合物的合成、化學反應、物理化學、物理、加工成型、應用等方麵的一門新興的綜合性學科。現在一般用高分子科學來稱高分子化學。狹義的高分子化學,則是指高分子合成和高分子化學反應。人類實際上從一開始即與高分子有密切關係,自然界的動植物包括人體本身,就是以高分子為主要成分而構成的,這些高分子早已被用作原料來製造生產工具和生活資料。
高分子化學包括塑料、合成纖維、合成橡膠三大領域。如今,我們已經建立了頗具規模的高分子合成工業,生產出五彩繽紛的塑料、美觀耐用的合成纖維、性能優異的合成橡膠。高分子合成材料,金屬材料、和無機非金屬材料並列構成材料世界的三大支柱。
由於天然資源的不足,人們不得不用合成材料來補足,目前,三大合成材料產量已超過了天然資源。而且,合成材料原料來源豐富,適合現代化大工業生產。比如,年產1萬噸天然橡膠需要熱帶土地10萬畝,載種3000萬顆橡膠樹,每年需勞動力5萬人,等7—8年後才能割膠。但每年生產等量的合成橡膠隻需150人生產廠。
諾貝爾化學獎1975年
獲得者:約翰·沃卡普·康福思
獲獎原因:酶催化反應的立體化學的研究
化學反應的生物推手
人物故事
失聰的孩子
康福思1917年9月7日出生於澳大利亞悉尼,是澳大利亞著名的化學家。小時候的康福思身體不好,到了十幾歲的時候,雙耳深度失聰,幾乎聽不到任何聲音。但是康福思並沒有放棄學習,他自我解嘲說,這樣的話,我讀書的環境就更安靜了。
失去聽力的康福思繼續在學校讀書,但大部分時間都在自學,如果遇到需要和別人交談,他就用小紙條和對方交流。在中學期間,康福思對化學產生了濃厚興趣,沉醉於各種奇異的化學反應和現象,立誌要成為一名化學家。16歲的時候,康福思以優異的成績高中畢業,進入悉尼大學攻讀有機化學,大學畢業後獲得了牛津大學聖凱薩琳學院的獎學金。
在二戰期間,康福思著重研究了青黴素,對現代醫學作出了很大貢獻,他獲得了包括諾貝爾在內的很多國家的獎項,在2013年12月14日去世,享年96歲。澳大利亞和世界的科學界都為他去世表示沉痛哀悼。
科普解讀
生物催化的秘密
酶催化反應是是介於均相與非均相催化反應之間的一種催化反應,既可以看成是反應物與酶形成了中間化合物,也可以看成是在酶的表麵上首先吸附了反應物,然後再進行反應。它的實質是酶加速或減慢化學反應的作用。在一個活細胞中同時進行的幾百種不同的反應都是借助於細胞內含有的相當數目 的酶完成的。它們在催化反應專一性,催化效率以及對溫度、pH值的敏感等方麵表現出一般工業催化劑所沒有的特性。在許多情況下,底物分子中微小的結構變化會喪失一個化合物作為底物的能力。
研究各種酶的作用機理,不僅有助於我們認識生物世界,揭開生物催化過程的奧秘,同時也為我們能夠研究開發高效催化劑奠定了基礎,並帶動催化的邊緣學科──光助催化、電催化和光電催化的發展。
諾貝爾化學獎1976年
獲得者:小威廉·納恩·利普斯科姆
獲獎原因:對硼烷結構的研究,解釋了化學成鍵問題
“高能之王”硼烷
人物故事
開明的老師
利普斯科姆1919年12月9日出生於美國俄亥俄州克利夫蘭城,是美國著名的無機化學家,主要研究實驗化學、理論化學和生物化學,他在1976年因對硼烷結構的研究而獲得諾貝爾化學獎。
1941年,利普斯科姆進入加州理工學院學習物理學和化學,1946年獲得博士學位,然後任教於明尼蘇達大學,1959年後到哈佛大學化學係任主任。利普斯科姆任教期間是一位優秀的教師,他反對傳統的填鴨式教育,注重啟發學生自己去發現問題。在他的課堂上,一旦有學生發問,他就會耐心的給學生講解,並讚揚學生對權威的質疑精神,認為隻有對學科抱有懷疑的態度,才會產生探索的興趣,從而產生源源不絕的動力,去發現新的知識。在利普斯科姆的教育下,有很多學生後來都成為美國知名的化學家,為國家和社會做出了很大的貢獻。 2011年4月14日因肺炎及並發症逝世,享年91歲。
科普解讀
火箭的“食物”——硼烷
硼烷又稱硼氫化合物,是硼與氫組成的化合物的總稱,由人工合成製得。現在科學家已製得二十多種硼烷。由於硼元素位於化學元素周期表第Ⅲ主族,具有較強的還原性(容易被氧化),因此硼烷類化合物大多遇氧氣和水不穩定,需要在無水無氧條件下(惰性氣體保護)保存。甲硼烷BH3為氣體,二聚體為乙硼烷B2H6。多聚體能形成較大分子量的硼烷,大分子量的硼烷由於空間排列不同還可能存在同分異構體。化學中最重要的硼烷是乙硼烷B2H6,戊硼烷B5H9,和癸硼烷B10H14。
由於乙硼烷有強還原性,可作還原劑。它跟氫化鋰反應生成更強的還原劑硼氫化鋰,用於有機合成。
伴隨有機硼化學的發展,不斷有新的理論概念和實驗技術產生。目前硼氫化物作為潛在高能燃料,已經用於火箭彈和汽車燃料。 硼氫化物化學的範圍已擴大至不僅含硼原子還可能還有碳、金屬原子等其他。如在碳硼烷、金屬硼烷中一個或多個硼原子被碳原子或金屬原子取代。
硼烷的毒性很大,吸入乙硼烷會損害肺部;吸入癸硼烷會引起心力減退;水解較慢的硼烷易積聚而使中樞神經係統中毒,並會損害肝髒和腎髒。
諾貝爾化學獎1977年
獲得者:伊利亞·普裏高津
獲獎原因:對非平衡態熱力學的貢獻,特別是提出了耗散結構的理論
“性格沉穩”的耗散結構
人物故事
布魯塞爾學派
普裏高津1917年1月25日出生於莫斯科,1921年隨家旅居德國。1929年定居比利時,1949年加入比利時國籍,是比利時偉大的物理化學家。普裏高津一生的研究成果頗豐,在物理化學和理論物理學的其他方麵,如化學熱力學、溶液理論、非平衡統計力學等,都有重大的貢獻。
在物理方麵,他不同於愛因斯坦等物理學家,利用原子的觀點來看待世界,而是利用演化論的研究方法來思考世界。普裏高津在長期而廣泛的研究工作中形成了自己的哲學觀點,他的許多科學理論觀點極富有辯證法思想。普裏高津憑借自己的學識、熱情與組織才能,以戰略家的眼光,一手締造了布魯塞爾學派,使得非主流的前沿研究得以長期堅持。使得布魯塞爾學派一時成為比利時乃至歐洲都有很大影響力的科學團體。
科普解讀
有序的耗散結構
耗散結構的理論認為,係統從無序狀態過渡到這種耗散結構有幾個必要條件,一是係統必須是開放的,即係統必須與外界進行物質、能量的交換;二是係統必須是遠離平衡狀態的,係統中物質、能量流和熱力學力的關係是非線性的;三是係統內部不同元素之間存在著非線性相互作用,並且需要不斷輸入能量來維持。
在平衡態和近平衡態,漲落是一種破壞穩定有序的幹擾,但在遠離平衡態條件下,非線性作用使漲落放大而達到有序。偏離平衡態的開放係統通過漲落,在越過臨界點後“自組織”成耗散結構,耗散結構由突變而湧現,其狀態是穩定的。耗散結構理論指出,開放係統在遠離平衡狀態的情況下可以湧現出新的結構。地球上的生命體都是遠離平衡狀態的不平衡的開放係統,它們通過與外界不斷地進行物質和能量交換,經自組織而形成一係列的有序結構。可以認為這就是解釋生命過程的熱力學現象和生物的進化的熱力學理論基礎之一。
在生物學,微生物細胞是典型的耗散結構。在物理學,典型的例子是貝納特流。廣義的耗散結構可以泛指一係列遠離平衡狀態的開放係統,它們可以是力學的、物理的、化學的、生物學的係統,也可以是社會的經濟係統。耗散結構理論的提出,對於自然科學以至社會科學,已經產生或將要產生積極的重大影響。耗散結構理論促使科學家特別是自然科學家開始探索各種複雜係統的基本規律,開始研究複雜性係統。
諾貝爾化學獎1978年
獲得者:彼得·丹尼斯·米切爾
獲獎原因:利用化學滲透理論公式,為了解生物能量傳遞作出貢獻
生物的能量“接力賽”
人物故事
發明全欣肽Q10軟膠囊
米切爾1920年9月29日出生於英格蘭薩裏郡博德明格林山穀城,是英國著名的生物化學家。米切爾經過十幾年的不懈努力,發現了一種能夠調節心髒動力的神秘物質——輔酶 Q10。所謂輔酶,本身並不是酶,但是許多酶的化學反應和生理效應卻必須在他發揮作用的情況下進行。輔酶Q10具有促進氧化磷酸化反應和保護生物膜結構完整性的功能,他隨著體內組織需要做工時能量的需求不同,而有不同的濃度,濃度最大的部分是在心髒,肝髒,腎髒及胰髒之中。
米切爾發現,輔酶主要分布在心髒、肝髒、腎髒之中,它一般在人20歲左右時達到高峰,而後隨著年齡增長而減少。他把輔酶Q10的成功提取稱為:“找到了心髒年輕、人類長壽的金鑰匙”、“未來生命醫學發展方向的坐標”。全欣肽Q10軟膠囊主要用於心血管循環係統疾病者、腦神經傳導功能疾病者,肝腎功能代謝係統障礙者。
科普解讀
生態係統中的能量鏈條
生物的能量傳遞是通過生物鏈來逐級傳遞的。太陽能是地球所有生命活動的能量來源,它通過綠色植物的光和作用進入生態係統,然後從綠色植物轉移到各種消費者。
能量流動的起點是生產者通過光合作用所固定的太陽能,流入生態係統的總能量就是生產者通過光合作用所固定的太陽能的總量。能量流動的渠道是食物鏈和食物網。能量的去向一般有4個方麵:一是呼吸消耗;二是用於生長、發育和繁殖,也就是貯存在構成有機體的有機物中;三是死亡的遺體、殘落物、排泄物等被分解者分解掉;四是流入下一個營養級的生物體內。
生態係統中能量流動的主要路徑為:能量以太陽能形式進入生態係統,以植物物質形式貯存起來的能量,沿著食物鏈和食物網流動通過生態係統,以動物、植物物質中的化學潛能形式貯存在係統中,或作為產品輸出,離開生態係統,或經消費者和分解者生物有機體呼吸釋放的熱能自係統中丟失。生態係統是開放的係統,某些物質還可通過係統的邊界輸入如動物遷移、水流的攜帶、人為的補充等。
生態係統能量的流動是單一方向的。能量以光能的狀態進入狀態進入生態係統後,就不能再以光的形式存在,而是以熱的形式不斷地逸散於環境中。
諾貝爾化學獎1979年
獲得者:赫伯特·查爾斯·布朗
獲獎原因:將含硼和含磷化合物發展為有機合成中的重要試劑
有機合成的“得力助手”
人物故事
聰明好學的孩子
赫伯特·布朗1912年出生於英國的倫敦,他的父母是來自烏克蘭的猶太人,在布朗兩歲的時候,全家遷往美國,在那裏定居。小時候的布朗十分喜愛讀書,當別的孩子還在玩耍的時候,布朗已經開始讀書了。在眾多兒童書籍裏,布朗最喜歡科普書籍,對裏麵介紹的各種新奇的知識十分著迷。雖然家裏條件不是很好,但是母親為了讓布朗學到更多的知識,便節衣縮食為布朗買書。入學後的布朗很珍惜學習機會,成績一直名列前茅。
一生奉獻化學事業
布朗在大學畢業後沒有在工業方麵找到合適的工作,後來接受了一份博士後的工作,從此開始了學術上的研究。1939年成為芝加哥大學的一名講師,四年後成為韋恩州立大學的助理教授。1946年晉升為副教授,1947年成為普渡大學的無機化學教授,1978年退休成為榮譽教授直到2004年去世。布朗將一生都奉獻給了美國的化學事業。為了紀念布朗,普渡大學以他的名字設立了赫伯特·布朗化學實驗室。
科普解讀
了解硼化物
硼與金屬、某些非金屬(如碳)形成的二元化合物,屬於一種半導體材料,一般為間充型化合物,不遵循化合價規則。除了鋅(Zn)、鎘(Cd)、汞(Hg)、镓(Ga)、銦(In)、鉈(Tl)、鍺(Ge)、錫(Sn)、鉛(Pb)、鉍(Bi)以外,其他金屬都能形成硼化物,它們都是硬度和熔點很高的晶體,化學性質穩定,熱的濃硝酸也不能將它溶解,可由元素直接化合,或用活潑金屬還原氧化物製取,用作耐火、研磨和超導材料。