不管是大型電腦或個人電腦都需具有「中央處理單元」(central process unit,簡稱 CPU)。CPU 是電腦的「腦」,其電子電路負責處理所有軟體正確運作所需的所有任務,如算術、邏輯、控制、輸入和輸出操作等等。雖然早期的設計即可以讓一個指令同時做兩、三件不同的工作;但為了簡單化,我們在這裡所談的工作將只是執行算術和邏輯運算的工作(arithmetic and logic unit,簡稱 ALU),如將兩個數加在一起。在這一簡化的定義下,CPU 在任何一個時刻均只能執行一件工作而已。
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在個人電腦剛出現只能用於一般事物的處理時,CPU 均能非常勝任地完成任務。但電腦圖形和動畫的出現帶來了第一批運算密集型工作負載後,CPU 開始顯示心有餘而力不足:例如電玩動畫需要應用程式處理數以萬計的像素(pixel),每個像素都有自己的顏色、光強度、和運動等, 使得 CPU 根本沒辦法在短時間內完成這些工作。於是出現了主機板上之「顯示插卡」來支援補助 CPU。
心流狀態在翻譯上有人稱神馳狀態,或是沉浸狀態。早在心理學家提出心流狀態理論前,我們生活中早已有相似的用語說明這種狀態,英文俗稱 in the zone ,中文則是忘我或是身心合一。在此狀態下,人們對時間的感受性減少,會覺得自己能夠用最佳的狀態發揮潛力,輕鬆地應對挑戰。過程中,人們也可能會對事情有更清晰的目標[4]。
這就好比當我們學會騎腳踏車,我們不需要知道是怎麼騎的,但當我們一坐上椅墊,踏起踏板,我們身體就自然地駕馭看似很難平衡的腳踏車,而這狀態也如同心流。該假說也被另一個研究團隊透過功能性磁共振成像(Functional Magnetic Resonance Imaging,fMRI)部分證實,他們發現心流狀態時扣帶皮質( Cingulate Cortex) 、內側前額葉(Medial Prefrontal Cortex)以及內側顳葉包含杏仁核(Medial Temporal Lobe including the Amygdala)都看到活動下降,而前腦島(Anterior Insula)、額下回( Inferior Frontal Gyri), 基底核(Basal Ganglia) 以及中腦(Midbrain)則有活動上升的跡象 [7]。
有趣的是,另一派學者提出了和暫時性次額葉假說完全相反的看法,稱作心流的同步理論(Synchronization Theory of Flow)。神經科學家勒內·韋伯(René Weber)在 2009 的一篇文章認為暫時性次額葉假說過度簡化心流狀態,並且忽略了高度專注在心流狀態時的重要性[8]。在專注時,前額葉會高度活化[9],說明心流狀態需要注意力相關的腦區網路整合同步。這理論是基於認知神經科學家麥可·波斯納(Michael Posner)在 1987 年的注意力三元理論(Tripartite Theory of Attention)。
2020 年,心理學家 Dimitri van der Linden 提出的大尺度網路(Large-scale network)觀點整合了過去心流狀態腦科學的理論[13]。他認為心流狀態的產生需要透過多巴胺和正腎上腺素系統調節內在動機以及情緒反應的引導[14],接著三個和注意力相關的大尺度的大腦網路的交互作用則是心流產生的關鍵。
蝴蝶的美,源於牠們擁有的千變萬色的翅膀,這些色彩是門面,也是保護傘,鮮豔顯目派警戒掠食者別靠近!小心牠們有毒(即便有些蝶其實没毒 XD);擬態派能巧妙地偽裝成自然環境中的枯葉、樹木等騙過掠食者的眼睛,或是如猛禽眼睛樣貌的翅膀,嚇唬掠食者。多數蝴蝶們視顏色為性命,但對玻璃翼蝶來說……就是不給顏色瞧瞧,幾近透明如玻璃的翅膀,即使飛行也如穿上一層隱形罩袍,讓大家都難以察覺牠的存在。究竟,這個蝶界的「小透明」是如何成長?又何以成為科學家們研發新型抗反射材料的重要靈感?Let’s check it out !
玻璃翼蝶是如何生成如此獨特的翅膀呢?帕特爾(Nipam H. Patel)和他的同事們首度將玻璃翼蝶詳細的成長時間序公開於《實驗生物學期刊》(Journal of Experimental Biology),他們分別在其成蛹不同時間點(16, 30, 48, 60 hr)進行解剖,並觀察其生成翅膀型態的變化(如圖一)。
這項驚人的發現不只有帕特爾等人注意到,卡爾斯魯厄理工學院(Karlsruhe Institute of Technology)的研究團隊也曾於 2015 年在《自然通訊》(Nature Communications)期刊發表,玻璃翼蝶翅膀表面不規則的奈米結構能降低反射,並透過蝕刻沈積技術(etching techniques)製造了仿透明蝶翅的塗層,厚度僅 500 奈米,且具有防水及自潔功能。