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）

鸟语

    ①我听过一次鸟语。

    ②那里是一条山野间的河谷。河床低低的，塞满了石头。只剩下一点浅浅的水了，却清洌见底。流淌着的水声唤起许多歌声的记忆。又如弦，诱引着那些鸟儿们飞来飞去。

    ③河谷的上方，远山低垭成一条弓的背了。上面长着绿的短松和野樱桃林。密叶低垭，想那樱桃果子红了的时候，圆圆的透明，如鸟的歌声滚出河谷。

    ④而现在，色彩是寂寞的。雾像一件尚未睡醒的衣衫，覆盖着如梦的沉睡。

    ⑤这时候我听见了鸟语。只有在这时候我才听见了鸟语，却看不见她们的飞翔。这是真正的鸟语。她们是被泉水洗净了的。她们躲在那些高高的树枝密集的叶丛中间，经过苍翠的绿色的过滤，一滴滴垂挂着，淡淡地淌下了山壁。这便是鸟语，这才是鸟语。只有在无人倾听的时候，只有在无忧无虑的山野，有一点野花的香气，有雾，有流水从石间穿过，只有在这样的时候，她们才开口说话，自由自在，说她们想说的，人是听不懂的。但是却有人要冒充她们的知音。每天我都看见养鸟人提着他们的笼子到公园里去“放风”。一位驼背的老者，挑着两只高大的鸟笼，笼子边上还围着深蓝色的幛帷，他将鸟笼子挂在树上，揭去幛帷，这时阳光照进笼里，鸟儿却盲目似的并不睁开眼睛。有水，有沙子，有金黄的粟米，甚至还有一两只主人特意抓来的小虫子。驯养者给鸟的待遇是优越的。

    ⑥然而她们并不歌唱，不想说一句话。

    ⑦那个驼背老人眯细了眼睛，在打盹。他想听鸟语吗？囚者的告白、供认、诅咒，还是喃喃自语呢？

    ⑧什么也没有。鸟儿保持沉默。

    ⑨我忽然想起了奥斯维辛集中营。在那阴森的百万亡灵蒙难的牢狱，毒气室与焚尸房前面，一个人在拉提琴。这个不幸的囚者得以幸存下来，是由于杀人的屠夫和刽子手要他为死亡涂抹那发黑的嘴唇。

    ⑩这个不幸的囚者奏出了魔鬼的音乐。

    ⑪我在想：关在笼子里的鸟儿能唱出什么好听的歌儿来呢？

    ⑫成了游手好闲的绅士们之宠物的哈巴狗除了摇摇尾巴还会干什么呢？

    ⑬假如每一个人都提一只金丝鸟笼，假如每一只鸟笼里都关一只沉默的鸟，假如世上所有的鸟儿全从山林进入了市场……

    ⑭我还能听到一次真正的鸟语吗？

人类是唯一会脸红的动物

       ①人类是唯一会脸红的动物，达尔文把这一行为称作“最独特和最具人类特征的表情”。达尔文早在研究进化论时就已注意到这个问题了。他发现，不论是哪个国家、哪个民族的人，在感到难为情时都会面红耳赤，而包括一些灵长类在内的高级动物却不会出现脸红。达尔文解释不了这种奇怪的现象。著名生物学家、美国埃默里大学的弗朗斯•德瓦尔教授也把脸红描述为“进化史上最大的鸿沟”之一。他说：“我们是唯一在尴尬情境下或者谎言被揭穿时脸会变红的灵长类动物。”可是，为什么我们需要这种表达内心情感的信号呢？

       ②科学家经过研究发现，脸红是由人的大脑决定的。当遇到特殊刺激时，人们通过眼睛、耳朵等感受器官把刺激信号传给大脑皮质，而大脑皮质的一个重要的作用就是刺激肾上腺，而肾上腺受到刺激，就会分泌出肾上腺素。肾上腺素在体内由酪氨酸转变而来，它的作用的特点是，少量分泌时能够使血管扩张，尤其引起脸部的皮下小血管扩张；可是大量分泌肾上腺素的时候，反而会使血管收缩。当外界刺激比如害羞等信号传入大脑的时候会分泌少量肾上腺素，就引起面部血管扩张，血流增加，血的颜色是红的，所以容易引起心理性脸红。

       ③科学家认为，如果用“险恶、野蛮和无礼”来描述人类早期社会是正确的话，那么冒犯是可能导致暴力冲突的。结果，人类就发展出了表达歉意的方法，以告诉别人他们为自己所做的事而感到后悔。

       ④想想你们家那条狗的表现，当它在你的院子里刨坑被你发现时，它就在地上打滚。你的狗躺在地上向你展示它的肚子，告诉你它不想在此时挑战你的愤怒﹣﹣这是痛悔的表示。对大多数人来说，很难对一条在地上翻滚的狗继续保持愤怒。与此类似，脸红可能是人为自己的错误行为而懊悔的标志。通过脸红，我们可以告诉别人我们认识到了自己做得不对，我们正为此付出代价。而此时看到我们脸红的人则可以了解我们在那一刻所经历的不快感受，脸红也许就是我们对所犯错误表示歉意的身体语言。

       ⑤当然，对人类来说，语言才是最主要的交流方式。但是语言是受意识控制的，可以进行欺骗，而不受意识控制的脸红却能透露真实的想法。这些想法有时是你想用语言掩饰的。脸红发出的信号有时甚至比语言还要准确。脸红会让人们的撒谎变得困难。因此脸红使人类保持诚实可信，促使 群体更团结。

       ⑥在哺乳动物中，只有灵长类具有三色视觉，能够看到由三原色组成的彩色世界，其他哺乳动物都是色盲。如牛、羊、马、狗、猫等，几乎不会分辨颜色，反映到它们眼睛里的色彩，只有黑、白、灰3种颜色，如同我们看黑白电视一样单调。感谢造物主让人类有一双最敏感的眼睛，也只有这双眼睛才能捕捉到脸红的信息。

（节选自《课外阅读》）

扇子的学问

邓云乡

    ①扇子，是北京人度炎夏爱不释手的宝物。伏天里，虽说人人手中都摇着一把扇子，但由于性别、年龄、职业和文化修养的不同，所用的扇子亦各有别。

    ②用蒲葵叶稍事加工即成的芭蕉扇以及用竹篾、麦秆编制的普通扇子，物美价廉，颇受大众欢迎；但就其历史和艺术价值而论，则不如羽扇、团扇和折叠扇。

    ③羽扇的历史最为悠久。据晋人崔豹《古今注》一书所载，远在三千多年前的殷代就已有用鸟头羽毛制成的扇子。唐以前宫闱中所用的扇子，皆由羽毛制成。诸葛武侯与宣王司马懿在渭滨交战时，武侯就是手持白羽扇，指挥三军。羽扇出风缓软，不入肌理，对人体有益。北京的老人或僧、道、尼等各教弟子，深知古人“避风如避箭”这一养生之道的奥秘，故而于盛夏皆喜用羽扇取凉。

    ④团扇为圆形短柄的扇子，古代宫中常用，又叫宫扇，为古代年轻女子一种不可少的装饰品。其作用主要是用以遮盖，手执一扇不但可以增添主人无限娴雅文静的仪态，有时还能体现少女活泼天真的个性。

    ⑤正因为团扇带有装饰性，所以扇面大都选用丝绢绫罗一类的织品，以便在上面点染绘画，增加装饰美。故而梁朝的大文学家江淹有“纨扇如团月，出自机中素”之句。

    ⑥昔日北京豪门中的太太、小姐以及梨园界的坤伶多喜用团扇。北京崇文门外花市的绢花作坊，每年夏季必集中人力、物力大批制作团扇，以供市场需求。其所制团扇，分素扇、字扇、画扇三种。字扇与画扇，是将成批的普通素扇“过行”给画匠或写字匠，雇佣他们在扇面上书写唐诗、宋词，彩绘花鸟虫鱼。至于素扇，上面虽无字画，却都是工精料细的上等品，扇柄以象牙或沉香木为之，柄端系有小巧玲珑的翡翠或玛瑙雕成的“扇坠儿”，价格昂贵，专门卖予有钱人。

    ⑦北京人喜用的折叠扇，又称聚骨扇或紧头扇，本是外国的贡品。苏东坡记载说：“高丽白松扇，展之广尺余，合之止二指许。”由此可知折扇至少在北宋时已由朝鲜传入我国。明代张东海亦以为折扇贡于东夷，永乐间始盛行于中国。据说传入宫中时为太监所见，觉得此物展开即用，收拢易藏，非常方便，于是纷纷仿制，后逐渐传入民间。

    ⑧折叠扇的扇骨、扇面有非常考究的。韵古斋所售之扇骨，有紫檀、象牙、乌木、棕竹、湘妃竹、毛竹、梅鹿竹、广漆、菠萝漆、嵌金银丝、嵌螺钿等精雅的上品，并时而出售从宫中溢出民间的雕有正龙、侧龙、百龙、百鹿、百鸟等极为罕见的老扇骨子，这些价值连城的宝物，皆为清宫造办处所制，所刻鱼龙鸟兽及蝇头细楷，刀法清晰，不失规矩笔意。荣宝斋出售的扇面，有重金、红金、洒金、块金、发笺、白面、黑面、珊瑚面等。这些质地精良的扇面，价值并不昂贵，但一经配上张大千、溥心畲、齐白石等著名书画家的水墨丹青，便成了稀世之珍。