2012年12月25日，人们虽然没有过一个大雪纷飞的圣诞节，但仍然能够有幸仔细地观看水分子的复杂“杰作”——雪花。这多亏了美国加州理工学院物理学教授肯尼斯·里布雷希特，他自1997年以来一直在研究雪花、冰纹、晶体生长和冰的形成。这位53岁的科学家冒着气温零摄氏度以下的严寒，在安大略省北部地区、阿拉斯加州，佛蒙特州，密歇根州上半岛和内华达山脉收集飘零的雪花，赶在它们融化前置于显微镜下，用相机摄入镜头。为了很好地呈现雪花的构造和样式，里布雷希特在拍照时使用各种不同的彩色滤光片，借助了光线修饰效果。 

　　吸引里布雷希特产生捕捉雪花的灵感，是在意识到它们从来没有以这种引起自己兴趣的方式注意过。他说：“当我开始酝酿写一本关于雪花的书时，没有找到真正漂亮的照片，因为没有谁对雪花进行艺术化摄影。这是一个机会，所以我动手准备特别的摄影器材，以便拍摄最佳的雪花照片。”

　　里布雷希特很快就发现，要获得所需要的理想照片，不得不接受一系列的挑战。晶体很小，普通的微距摄影效果不理想，需要高品质的低倍显微镜。为此，他在显微镜和尼康D1X照相机之间使用了一种自己设计的名叫“雪王9000型” 的特殊装罝。另外，在冰天雪地里使用的摄影设备必须坚固结实，能承受气温零摄氏度以下的严寒，所以又进行了必要的改进和包装。要选到好照片需拍摄大量的照片，因此摄影器材使用起来必须得心应手。

　　当云滴冻结成小冰粒时，雪花就形成了。随着水蒸气开始在其表面上冷凝，冰颗粒迅速变成小平面，依赖温度而出现不同形状的雪花。虽然科学家对雪花的分类方法有所不同，但已经确定了35个不同类型的形态。例如，恒星树枝状雪花有分枝和更细的枝，直径为2～4毫米。再如，恒星板状雪花有形成星状的六个长臂，通常在温度接近-2℃或-15℃时形成。 

　　雪花没有引导其形成的遗传密码，但奇妙复杂的结构却不可思议地凭空出现了。作为一名物理学家，里布雷希特很想从专业的角度去研究这种奇迹。晶体应用广泛，需要进一步弄清楚它的形成。通过研究雪花的物理性能，可以看到分子如何凝结形成结晶。雪花是一个很简单的自组装例子，有助于更好地理解结构的形成和自组装。随着电子产业朝着研发更小的设备、装置和器件的方向发展，自组装的制造很可能将发挥越来越重要的作用。

　　“研究雪花是掌握基本科学的需要，它的形成是分子动力学中一个有趣的谜。”里布雷希特指出，“我想弄明白分子是如何争相挤到一处形成晶体的。这种情况会如何快速出现？怎样随着温度变化？如果冰面上出现化学杂质又会发生什么？”   李忠东