平凡的色彩，不平凡的发明

2014年，日本科学家赤崎勇、天野浩和日裔美籍科学家中村修二，由于对蓝光发光二极管研发所作出的突出贡献而获得诺贝尔物理学奖。那么，蓝光发光二极管究竟凭借着什么样的魅力获得诺贝尔奖的垂青呢？

传统光源的困境

照明对于人类文明的重要性不言而喻。自爱迪生发明白炽灯之后，荧光灯、蒸汽灯等传统光源相继出现，这些传统光源能够出色地完成照明任务，但也存在着明显的缺陷。如白炽灯需要将灯丝加热到上千度的高温，但电能大都转化成了热能，转化成光能的很少。荧光灯利用汞原子辐射的紫外线，来激发荧光粉出光，虽然有较高的效率，但汞是有毒的，不环保。蒸汽灯通过对放电管产生高温电弧，使汞、钠蒸发，使其产生荧光，同样不环保。鉴于此，传统光源被称作“环境不友好”的光源。

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受半导体技术的启发，科学家们开始研制发光二极管，寻求一种将电能直接转化成光的“电致发光”的照明方式。与传统光源不同，发光二极管它包含着复杂的结构，需要纳米尺度的精确工艺和复杂的技术，而且它的发光原理也是领先的，可以通过改变发光区的成分，改变光的颜色。发光二极管真的一点都不平凡。

由于发光二极管的芯片非常的微小，所以可以在低电压（仅需几个伏特）、小电流（数毫安）下工作，即可获得足够高的亮度，并且通电后立即以稳定的状态发光，几乎没有明显的缺点，堪称“终极光源”。

姗姗来迟的蓝光

发光二极管有如此多的优点，但为何没有成为我们的日常光源呢？这要从白光合成的原理说起。大家知道，太阳光的不同颜色，我们可以通过混合红、绿、蓝光模拟出来，因此红、绿、蓝被人们称为三原色。如果三原色缺了一种，那么我们就像色盲一样，看不到真实的色彩。

因此，人类要想实现“半导体照明梦想”，就必须制作出能够发出类似这三原色光的发光二极管。遗憾的是，红光、绿光发光二极管在上个世纪70年代就已经成功研制出来，而蓝光发光二极管的研发却在很长时间内陷入了停滞。因为制备蓝光发光二极管所需要的材料——氮化镓，在很长时间里，科学家们只能得到粉末状的或者非晶态的氮化镓，而这种状态的氮化镓无法去做发光二极管。

20世纪80年代后，氮化镓材料的质量已经有了明显的提高。赤崎勇、天野浩小组和中村修二，经过不懈的努力，分别利用不同的方法得到了镜面般光滑的氮化镓薄膜，完成了具有里程碑式意义的工作。1993年，随着第一颗蓝光LED首次由中村修二制成，半导体照明终于走出困境，踏上了快速发展之路。

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蓝光发光二极管帮助人类实现半导体照明，节约了能源，但它带给人类的远远超出了“绿色环保”的范畴。今天，发光二极管的影响已经相当深远，能够覆盖到信息、通讯以及生命科学领域，在生活中，从宏伟的摩天大楼到精致的电子产品，到处都有发光二极管注入绚丽的色彩。

蓝光发光二极管获奖，实至名归。

（选自《科学之谜》，有删改）

材料一：

    2018年12月8日凌晨2时23分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器，开启了中国月球探测的新旅程。

    2018年12月12日16点39分，嫦娥四号探测器结束地月转移段飞行，按计划顺利完成近月制动，并成功进入环月椭圆轨道。

    2018年12月12日16时45分，嫦娥四号探测器到达月球附近，成功实施近月制动，被月球捕获，进入了环月轨道。

    2018年12月30日8时55分，嫦娥四号探测器在环月轨道成功实施变轨控制，顺利进入预定的着陆准备轨道。

    2019年1月3日10点26分．嫦娥四号月球探测器成功软着陆。这是全人类首次成功登陆月球背面。

材料二：

    今天（15日），嫦娥四号上搭载的生物科普试验载荷发布了最新试验照片，照片显示试验搭载的棉花种子已经长出了嫩芽，这也标志着嫦娥四号完成了人类在月面进行的首次生物实验。此次在月球上进行的生物科普试验选择了棉花、油菜、土豆、拟南芥、酵母和果蝇六种生物作为样本，将它们的种子和虫卵带到月球上进行培育。最新传回的图片显示，棉花的嫩芽长势良好，这是在经历月球低重力、强辐射、高温差等严峻环境考验后，在月球上长出的第一株植物嫩芽，实现了人类首次月面的生物生长培育实验。据了解，此次科普试验的生物物种筛选有着非常严苛的要求。由于载荷大小有限，要求里面的动植物不能占用过多空间。因此首要条件就是“个子小”。同时，还要能够适应月球表面的极端条件，要求动植物能耐高温、耐冻，并且能抗辐射和抗干扰。后续，这株成功培育出的植物嫩芽还将继续生长，有望成为月球上的第一片绿叶。

材料三：

    1983年，《多伦多星报》邀请阿西莫夫回答了一个问题：2019年的世界会是怎样？

    ……

    “我们会进入太空生活。”阿西莫夫如此声称。

    大体上他是对的：人类在太空中建造国际空间站已经有18年了。

    但对于未来社会的空间技术进展，阿西英夫有点太乐观了。他预言说，到了2019年，人类能够“大规模登月”进行采矿工作，建造工厂以利用宇宙中的特殊资源，并建设天文台，甚至太阳能发电站，并将能量通过微波传输回地球。

    阿西莫夫还认为，我们有望在月球上建造人类定居点。

    “到了2019年，人类第一个太空聚居地将出现在设计蓝图上，或许已经投入了实际的建设，”他写道，“它可以容纳成千上万的人，此后也会有更多这样的定居地被建造起来。在这些定居地里，人类可以建造各种各样的小社会，为人类文明创造更多的可能。”

    NASA（美国国家航空航天局）确实计划在未来十年将更多宇航员送往月球，但对于地球上任何一个国家来说，在月球上建造一个永久的定居地都需要花上更长的时间。

【注】艾萨克·阿西莫夫是世界上最具盛名的科幻小说家之一。他的作品中，以“基地系列”最为人称道，其他主要著作还有“银河帝国三部曲”和“机器人系列”，三大系列最后在“基地系列”的架空宇宙中合归一统，被誉为“科幻圣经”。

怎样读书

顾颉刚

    ①一个普通人走进了图书馆，看见满屋满架的书，觉得眼睛都花了。这是由于他对世界上的知识没有一方面是有特殊兴趣所致。研究学问的事固然不必每人都参加，但是一方面的特殊兴趣确为任何人所不可少。譬如看报，有人喜欢看专题新闻，有人喜欢看小说文艺，也有人喜欢看商市行情。只要他能够有一件喜欢的，自然拿到了一份报纸就有办法。我们读书的第一件事，是要养成特殊方面的兴趣。

    ②有人读书，只要随便翻翻就抛开了。有人读书，却要从第一个字看到末一个字才罢。其实两种方法都有道理，但永久只用一种方法是不对的。因为我们可以看的书籍太多了，倘使无论哪一部书都要从第一个字看到末一个字，那么，人的生命有限，一生能够读得多少部书呢？但有几部书是研究某种学问的时候，必须细读的，若只随便翻翻，便不能了解那种学问的意义。读书的第二件事，是要分别书籍缓急轻重，知道哪几部书是必须细读的，哪几部书是只要翻翻的，哪几部书只要放在架上不必动，等到我们用得着它的时候才去查考的。要懂得这个法子，只有多看书目，研究一点目录学。

    ③我们的读书，是要借了书本上的记载寻出一条求知的路，并不是要请书本来管束我们的思想。读书的时候要随处存疑。换句话说，要随处会用自己的思想去批评它。我们只要敢于批评，就可分出它哪一句话是对的，哪一句话是错的，哪一句话是可以留待商量的。这些意思就可以写在书端上，或者写在笔记簿上。逢到什么疑惑的地方，就替它查一查。心中起什么问题，就自己研究一下。不怕动手，肯写肯翻，便可以养成自己的创作力。几年之后，对于这一门学问自然有驾驭运用的才干了。我们读书的第三件事，是要运用自己的判断力。只要有了判断力，书本就是给我们使用的一种东西了。宋朝的陆象山说六经’皆我注脚”，就是这个意思。

    ④再有两件事情，也是应当注意的。其一，不可以有成见。以前的人因为成见太深了，只把经史看作最大的学问；经史以外的东西都看作旁门小道。结果，不但各种学问都被抑遏而不得发达，并且由于各种学问都不发达，就是经史的本身也是不能研究得好。近来大家感到国弱民贫，又以为唯有政治经济之学和机械制造之学足以直接救国的，才是有用之学，其余都是无关紧要的装饰品。这个见解也是错误的。学问的范围何等样大，凡是世界上的事物都值得研究，就是我们人类，再研究一万年也还是研究不尽。至于应用的范围却何等样小，是根据我们所需要而走的。昨天需要的东西，今天不要了，就丢了。今天需要的东西，明天不要了，也就丢了。若是为了应用的缘故，一意在应用上着力，把大范围忘了，等到时势一变，需要不同，我们岂不是剩了两只手呢!我们不能一味拿有用无用的标准来判定学问的好坏；就是某种像是没有用的学问，只要我们有研究的兴趣，也是可以研究下去为我们所用的。

    ⑤其二，是应该多赏识。无论哪种学问，都不是独立的，与它关联的地方非常之多。我们要研究一种学问，一定要对别种学问有些赏识，使得逢到关联的地方可以提出问题，请求这方面的专家解决，或者把这些材料送给这方面的专家。以前有人说过，我们研究学问，应当备两个镜子：一个是显微镜，一个是望远镜。显微镜是对自己专门研究的一科用的；望远镜是对其他各科用的。我们要对自己研究的一科极尽精微，又要对别人研究的各科略知一二。这并不是贪多务博，只因为一种学问是不能独立的缘故。

（选自《读者》2015年第6期）

刷子李

冯骥才

①码头上的人，全是硬碰硬。手艺人靠的是手，手上就必得有绝活。有绝活的，吃荤，亮堂，站在大街中央；没能耐的，吃素，发蔫，靠边待着。这一套可不是谁家定的，它地地道道是码头上的一种活法。各行各业，皆有几个本领齐天的活神仙。刻砖刘、泥人张、风筝魏、机器王、刷子李等等。天津人好把这种人的姓，和他们拿手的行当连在一起称呼。叫久了，名字反倒没人知道，只有这一个绰号，在码头上响当当和当当响。

②刷子李是河北大街一家营造厂的师傅。专干粉刷一行，别的不干。他要是给您刷好一间屋子，屋里什么都甭放，单坐着，就赛升天一般美。最让人叫绝的是，他刷浆时必穿一身黑，干完活，身上没有一个白点。别不信！他还给自己立下一个规矩，只要身上有白点，白刷不要钱。倘若没这本事，他不早饿成干儿了？

③但这是传说，人信也不会全信。行外的没见过，不信；行内的生气，也愣说不信。

④一年的一天，刷子李收了个徒弟叫曹小三。当徒弟的开头都是端茶、点烟、跟在屁股后边提东西。曹小三当然早就听说过师傅那手绝活，一直半信半疑，这回非要亲眼瞧瞧。

⑤那天，曹小三头一次跟师父出去干活，到镇南道给李善人新造的洋房刷浆。到了那儿，刷子李跟管事的人一谈，曹小三才知道师父派头十足。照师父的规矩，一天只刷一间屋子。这洋楼大小九间屋，得刷九天。干活前，他把随身带的一个四四方方的小包袱打开，果然一身黑衣黑裤，一双黑布鞋。穿上这身黑，就好像跟地上一桶白浆较上了劲。

⑥一间屋子，一个屋顶四面墙，先刷屋顶后刷墙。顶子尤其难刷，蘸了稀溜溜粉浆的板刷往上一举，谁能一滴不掉？一掉准掉在身上。可刷子李一举刷子，就好像没有蘸浆。但刷子划过屋顶，立时匀匀实实一道白，白得透亮，白得清爽。有人说这蘸浆的手臂悠然摆来，悠然摆去，似伴着鼓点，和着琴音，每一摆刷，那长长的带浆的毛刷便在墙面“啪”的清脆一响，极是好听。“啪啪”声里，一道道浆，衔接得天衣无缝，刷过去的墙面，真好比平平整整打开一面雪白的屏障。可曹小三最关心的还是刷子李身上到底有没有白点。

⑦刷子李干活还有个规矩。每刷完一面墙，必得在凳子上坐一大会儿，抽袋烟，喝一碗茶，再刷下一面墙。此刻，曹小三借着给师傅倒水点烟的机会，拿目光仔细搜索刷子李的全身。每一面墙刷完，他搜索一遍。居然连一个芝麻大小的粉点也没发现。他真觉得这身黑色的衣服有种神圣不可侵犯的威严。

⑧可是，当刷子李刷完最后一面墙，坐下来，曹小三给他点烟时，竟然瞧见刷子李裤子上出现一个白点，黄豆大小。黑中白，比白中黑更扎眼。完了！师傅露馅了，他不是神仙，往日传说中那如山般的形象轰然倒去。但他怕师父难堪，不敢说，也不敢看，可防不住还要扫一眼。

⑨这时候，刷子李忽然朝他说话：“小三，你瞧见我裤子上的白点了吧。你以为师傅的能耐有假，名气有诈，是吧。傻小子，你再细瞧瞧吧。”

⑩说着，刷子李手指捏着裤子轻轻往上一提，那白点即刻没了，再一松手，白点又出现，奇了！曹小三凑上脸用神再瞧，那白点原是一个小洞！刚才抽烟时不小心烧的。里边的白衬裤打小洞透出来，看上去就跟粉浆落上去的白点一模一样！

⑪刷子李看着曹小三发怔发傻的模样，笑道：“你以为人家的名气全是虚的？那你是在骗自己。好好学本事吧！”

⑫曹小三学徒头一天，见到、听到、学到的，恐怕别人一辈子也未准明白呢！

（选自《俗世奇人》，人民文学出版社）

【材料一】

前不久，西北某市市民王先生到一家餐厅吃饭，当他呼唤服务员准备点菜时，服务员却告诉他：“请扫码点餐。”王先生追问能否通过纸质菜单点餐，服务员说：“抱歉，我们餐厅只能线上扫码点餐。”

眼下，很多餐厅都推出了“无接触服务”，扫一扫二维码即可完成排队、点餐、结账等多项服务，方便消费者的同时也节省了人工营运成本，提升了营运效率。然而，有些商家因此取消了人工点餐服务，这让一部分消费者感到烦恼。

“现在只要到餐厅吃饭，服务员就要让我扫码点餐，如果我坚持要通过纸质菜单点餐，服务员的态度立马就冷下来，好像我是个麻烦的人。”贾女士今年40岁出头，对于移动支付等消费新模式，并不是一个落伍的人，“但对我来说，在与服务员交流的过程中，挑选自己喜欢的菜品，这种用餐体验是扫码点餐无法替代的。而扫码点餐破坏了这种人与人之间的沟通交流，甚至有种吃饭在赶时间的错觉。”在贾女士看来，扫码点餐应是可选项，而不应该成为唯一选项，应当由消费者决定是否扫码点餐，而不是由商家“一刀切”。

一些老年人也在面对扫码点餐时犯了难。“现在一到餐厅，听说是扫码点餐，我心里就直打鼓。”陈先生今年70多岁，虽然也在使用智能手机，但并不熟练。“有一次，我跟老伴到餐厅吃饭，在扫码点餐上就花了半个多小时，页面上的字太小，看不清楚，操作又很麻烦，一不小心就点错了，只好重新来一遍。”陈先生的遭遇不少老年人都曾碰上过。

还有些消费者不愿意使用扫码点餐，是担心个人信息泄露等安全问题。“有些商家扫码点餐，强制要求消费者关注商家的公众号或者下载应用程序，然后没完没了地推送垃圾信息。”此外，还有些商家在扫码点餐时，要求消费者提供姓名、电话等各种信息，或者要求开通访问位置信息权限，这让一些消费者感到不安全。 

（选自《人民日报》2021年02月01日第08版  有删改）

【材料二】

2021年3月初，澎湃新闻的记者随机走访一座城市5个不同商圈中的100家餐厅（含咖啡店、茶饮店、甜品店等），发现72家餐厅提供扫码点餐服务，同时也可以人工点餐；另外28家不能扫码点餐的餐厅多为自助取餐形式，如麻辣烫、自助回转寿司、海鲜自助。扫码后，其中35家餐厅要求关注微信公众号后才能点餐，约占一半。此外，20家餐厅扫码后要求用手机号登录后才能点餐。还有餐厅的点餐系统要求顾客输入手机号、生日、姓名、性别等个人信息注册成为会员。例如，扫描火锅品牌“捞王”一家店的点餐二维码，需要在点餐页面输入手机号、姓名等信息注册成为会员，否则无法点餐；扫描“太平洋咖啡”的点餐二维码，需要以微信绑定手机号或其他手机号登录，登录后自动成为“华润通”畅享会员，并以短信形式通知顾客。在收集顾客信息时，上述大部分可扫码点餐的餐厅并未向顾客展示“隐私条款”或“用户协议”，以说明收集信息的目的、储存路径、保护方式。只有少部分商家会说明收集信息是为了“提供更优的服务”，并提供条款或协议。有公司甚至称，他们开发的软件，餐厅可以自主设定顾客必须填入的信息。

（选自《澎湃新闻》有删改）

【材料三】

财经网曾在微博发起投票“你为什么不愿意扫码点餐？”有3.8万名网友参与了投票，投票结果如下：

用风洞“捕风捉影”

ㅤㅤ    ①在神魔小说《西游记》中，天庭中的风神是风婆婆和巽（xùn）二郎。他们有一个大口袋，口袋打开后就能起风，口袋收住风就停了。研究流体力学的科学家也有这样一个“口袋”，并且功能更加强大：它能制造风，能研究风中的飞行器，还能帮助运动员逆风飞扬。这个能“捕风捉影”的“神器”就是风洞。

    ㅤㅤ②风洞是现代空气动力学研究和试验中使用最广泛的工具之一。它是一种管道状的试验设备，可以人工控制风量与风速，用于测量空气流经物体时所产生的气动效应。它不但在航空航天业中起重要作用，还可以用于设计汽车、火车等交通工具，甚至可以模拟测试舰船在水流中的状况、测量高层建筑和大型桥梁的风压、控制火灾、规划城市等。

ㅤㅤ    ③为什么风洞的适用对象这样广泛呢？因为在空气中运动的物体都会涉及空气动力问题，而静止的物体由于风的作用，会产生空气动力问题。当这些问题对物体产生较大影响时，就必须做风洞试验。

ㅤㅤ    ④风洞试验的优点有很多。首先，它符合科学。依据运动的相对性原理，风洞测试的数据适用于试验对象在真实状态下的相关情况。比如，设计师在设计飞行器时，可以参考在飞行器不动而空气动的状态下风洞试验的数据。其次，它成本低。 再次，它可控性强。因为是在实验室中进行，所以科学家可以根据试验对象确定风洞空间的大小、风速的快慢，可以模拟试验对象在高温、低温等状态下的化学反应，可以利用烟幕和激光灯来模拟气流等。最后，它可重复性高。科学家能在试验中准确测试并记录相关数据，然后利用这些数据调整试验的环境和步骤。风洞便于开展科学试验，就像摄影棚便于影视剧拍摄一样，难怪它颇受科学家的重视。

    ㅤㅤ⑤怎样进行风洞试验呢？以飞行器为例，首先，将飞行器的缩尺模型或实物放置于风洞中，使其保持静止状态；然后，人工制造气流，模拟实际飞行时飞行器的各种情况；接着，利用高灵敏仪器测试飞行器各部位的受力情况，记录其表面与周围空气的流动状况；最后，科学家根据试验结果为飞行器的设计与制造给出建议，或者调整相关数据进一步测试。

    ㅤㅤ⑥冬奥会上有些竞速类运动员也会使用风洞进行训练。在这些项目中，毫秒之差决定胜负，只有保持空气阻力最小的动作，才能领先于对手，所以需要借助特制的风洞确定比赛时的最佳姿势与动作。2020年，中国国家体育总局与航天部门合作，建成了两个体育风洞。体育风洞不但具备安全性和人性化特点，而且可以拍摄、存储画面，记录运动员的姿势、重心变化等数据，为训练提供参考。

    ㅤㅤ⑦唐代诗人王勃说风“来去固无迹，动息如有情”，但在科学家眼中，风“来去不再无踪迹，动息依然如有情”。

（文/孙伟敬，选自《知识窗》，略有改动）