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）

                                                                                                         安全的空中旅行
        ①现在，长途旅行乘坐飞机是最节省时间的方式，但总有些人会认为飞机不安全。即使不得不乘坐飞机出行，整个飞行过程也是惶恐不安的。为什么人们会觉得乘坐飞机不安全呢？他们在担心什么？
        ②很多人认为在陆地上行驶的交通工具，不管汽车还是火车，如果遇到机械故障，一般可以停下来检修，等待故障解除或救援，而飞机就不同了。其实这种担心有些杞人忧天，现代化的民航客机一般都有2—4台涡轮风扇发动机，即使在飞行中一台发动机停工，也可以使用另外的发动机，安全地降落在附近的机场。相反，如果你认为地面上的交通工具可以在行驶中随便停车检修，那真是大错特错了。近年来无论是在公路上还是在高铁上，都出现过因停车而造成的重大事故。
        ③颠簸在飞行中比较常见。遇到气流颠簸，飞机就变成了一个载着几百人的过山车，忽上忽下，乘客轻则心惊肉跳，重则人仰马翻……我们不得不承认，飞机颠簸起来可不像汽车在路面上颠簸那样。大型客机飞行在大气对流层的上部，接近平流层的底部（8000—11000米），对流层就是风雨雷电的所在之处。还好，现代客机一般都装备气象雷达，通过雷达回波图可以准确判断前方的雨云，再加上地面航空气象部门的预报，基本上可以避开恶劣天气。
        ④不过，阳光明媚时，你也别洋洋得意，高空中才真是“无风三尺浪”。即使在没有云的高空，飞机也经常遇到“晴空颠簸”。这是大气活动造成的，通常出现在6000米以上的高空，是与对流云团无关的乱流，气象雷达也监测不到。遇到这种颠簸也不可怕，飞行员有足够的反应时间和处理预案，乘客只要乖乖地听从空乘人员的要求，在座椅上系好安全带，感受一下肾上腺素上升的刺激就好了。
        ⑤有些第一次坐飞机的乘客会问：为什么不给我降落伞？万一……我还可以跳伞！跳伞这事可不是一般人能完成的，跳伞这项运动可不像街头篮球一样，随随便便找个地方就可以开展。从几千米高、－40℃左右的空中跳伞，呼吸着稀薄的空气、面对未知的着陆点，你还有勇气和自信吗？而且几百人从4—6个舱门跳出飞机，你以为你是空降兵吗？
       ⑥实际上，在绝大多数航空事故中，飞机仍然是可控的。在可控的情况下迫降，成功率非常高。与其盲目惊慌地跳出飞机，还不如把身家性命交给经验丰富的飞行员，让他从容地化险为夷。
       ⑦无数事例证明：据统计，民用飞机造成多人伤亡的事故率约为三百万分之一。也就是说，要积累三百万个航班，意味着你每天坐一次飞机，也要8200年才有可能遇到一次飞行事故。

“知入”与“知出”

张运辅

       ①怎样读书才能取得效果？经验表明，处理好阅读中的“入”与“出”是关键所在。南宋学者陈善云：“读书须知出入法。见得亲切，此是入书法；用得透脱，此是出书法。”此论道出了读书的精髓。

       ②阅读中的“入”，是指对所读之书全身心融入，潜心对其进行研读与探索。就是读者通过文字去触摸作者的内心，与其进行心灵的对话。如此“入书”，方可“见得亲切”，实现双方心情的“契合”。

       ③在阅读中怎样“入”呢？一个方法是坚持“精思”。朱熹认为：“大抵观书先须熟读，使其言皆若出于吾之口。继以精思，使其意皆若出于吾之心，然后可以有得尔。”就是说阅读要慢嚼细咽，通过揣摩语言，达到把握文章内容、体悟作品意蕴与情趣之目的。

       ④在熟读基础上精思，确为“入书”之妙诀。苏轼读陶渊明《饮酒》诗后写道：“采菊东篱下，悠然见南山”这两句时，发现“见”字能表达悠然自得之感。又想到在俗本中改为“望”，“望南山”就变为主动寻求，这不但破坏了全诗的意境，而且也与陶渊明的节操相悖。“望”与“见”虽一字之差，但意境全异。苏轼的体会，表明他对全诗意蕴和诗人的心境都有了深刻认识；这种认识若离开了对全诗全身心的“入”，离开反复思索，是无法达到的。

       ⑤阅读中的“出”，是指读者能站在更高层次，对所读之书做出分析判断，能从新的角度进行阐发、评价和质疑。哲学家叔本华就主张读书要与书本拉开距离，不要“入”书过度，要敢于并善于从书本中走出来。这样读书，方可避免“是别人在代替我们思想，我们只不过重复他的思想活动的过程而已”；方可在读后能解其意、识其旨、得其要，真正做到“用得透脱”。

       ⑥阅读，要“入”，也要“出”。“入”是“出”的基础，不“入”则无所谓“出”；“出”是“入”的目的，不能“出”就失去了阅读的价值与意义。既能 “入”又能“出”，才是阅读者必须掌握的秘诀。

【甲】

世上最温暖的花

       ①儿时的家乡，到处种的都是棉花，在阳光灿烂的日子里，它们开出一地的明朗，温馨着大地和农人的心。春天，刚听到布谷鸟的鸣叫，人们就开始不停地忙碌了。记忆中，母亲好像天天泡在棉田里，双手染满了棉叶的颜色，衣裤鞋子沾满泥水，全身上下都带着棉田里特有的气息。

       ②在盛夏的热风中，棉花很快就长成了茂密的灌木林，等到棉花开花时，棉田里则是另一番景象。棉花的花儿美如蝶翅，颜色不一，红的，白的，娇艳柔嫩。有趣的是每一朵花的底部都包裹着一个棉桃，初如豌豆，逐日渐长，直至变成一个硕大的桃子形状，那花儿才黯然谢去。等到了秋天，棉桃绽开，白色的橘瓣一样的果肉呈现眼前时，那才是真正的开花了，是它一生丰厚的积蓄在展示。

       ③最喜欢那满田的棉桃吐蕊了，放眼望去，似乎是天上的云不小心走失了，一下子掉进棉花地一样。等大多数花朵全白了，母亲带着我一起去摘棉花。棉田里，母亲头裹方巾腰系棉兜，一会儿侧身，一会儿弯腰，五根手指同时伸向盛开的花瓣，一捏，就将一朵棉花收进棉兜里。母亲的神情专注，动作娴熟，腰间的布兜也越来越鼓，看上去宛若幸福的孕妇，通体洋溢着母性的光辉。

       ④刚摘的棉花是潮湿的，还要在灿烂的晴天暴晒两日。它们薄薄地摊开来，像天上的朵朵白云落到门前。有时候我也会帮忙翻晒，让每一点棉絮都尽情吸收阳光的味道和温暖，棉花的清香也会混合着一股湿漉漉的水汽时不时地撩着鼻翼。等忙完一阵后，母亲会瞅个时间，忙着弹棉花、套棉被、缝棉衣、做棉鞋。柔韧的棉裹起秋阳的味道，母亲的手掖了又掖，拍了又拍，看着平坦温厚的棉被和胖嘟嘟的棉衣，她的心里好像就有了着落。。

       ⑤母亲做的棉衣、棉鞋像是一堵厚实的墙，挡住了寒冷，留下了温暖。穿着母亲做的棉衣，哪怕是走在零下十几摄氏度的寒冬里，依然温暖而又幸福。等我有了女儿后，每到冬天女儿都会穿着母亲做的小碎花棉裤棉袄，不罩外衣，中式的棉袄有些溜肩，使女孩子看上去清秀而娇好，一张小脸反而生动起来。

       ⑥棉花，世上最温暖的花，也是世上唯一拥有阳光气质的花朵。棉不断，母爱不断，温暖不止。特别是在寒冷的冬日，只要有了棉，就有了温暖，就有了热度。

——摘自《思维与智慧》2016年第3期

【乙】

棉花！棉花！

       ①什么样的词，无论如何也没法大声念出来？

       ②是棉花。

       ③你只能用耳语般的嗓音低低地说出来——棉花！棉花！

       ……

       ④母亲和几位阿姨各占据被子的一边，专心致志地忙活着，银针闪烁，长线飘飘，她们看上去强壮、结实、胯骨宽大，头发和乳房却日渐干枯荒芜，这是无尽的生育和劳累所致。缝被子时，她们把身子低伏下去，像对棉花表达虔诚的敬意，又像满心满怀去拥抱棉花。她们圆润、臃肿，铅华褪尽，是另一种棉花。

       ⑤人们热情歌颂这世界的山川河流、名花异草，高声赞美这个世界的飞扬、伟岸和多姿多彩，可有谁会注意到它的底座——棉花？正是棉花给予这世界广大的慈悲、安宁和贴心贴肺的温暖，但没有人会常常想起它，偶尔一次在逆境的寒风中裹紧棉袄拥一拥被子想起了棉花，也没法大声赞美放歌抒情，只能用耳语般的嗓音低低说出来——棉花！棉花！

——摘自《散文》2006年第2期

没有开花的紫罗兰

①开始，我不知道我家的附近还有一个那样大的苗圃，里面有着那样名目繁多的花草树木。当然，我更不知道刚上小学的儿子小铁放学之后常常光顾那里，一直疯玩到吃晚饭的时候。有时看他回到家一脸热汗腾腾的或一身泥猴似的样子，我不知道都是那个苗圃惹的祸。

②从那时起，小铁开始总往家里拿一些花花草草的，种在花盆里，摆得阳台上到处都是。反正是小孩玩，我没有管他，任他自己摆弄、自得其乐，好像那些花花草草是他统帅的千军万马

③有一天，他搬回来一棵紫色的植物，长长的叶子，细细的茎，还带着胡须一样的根。

④他进门就喊我帮助他赶紧找个盆，自己从书包里掏出早在外面挖好的一包土来，把这家伙栽在了盆里。看他满脸是土，我催他先去洗脸，他不动窝，问我： “爸，您知道它叫什么名字吗? “一脸认真的样子。

⑤我便也仔细地看了看这个紫色的家伙，然后摇摇头说：不知道。

⑥他兴奋地说：您不认识，我认识，我告诉您吧，它叫紫罗兰。

⑦紫罗兰?

⑧我犯起了疑惑。紫罗兰，我在公园里见过，不是这样子的呀！紫罗兰茎比这粗多了，再说，叶子也不对。但我不敢轻易地说这不是紫罗兰，因为知道他最喜欢植物，光买的有关植物的书就不少。

⑨小铁看出了我脸上的疑惑，就对我说：爸，您不信?

⑩我赶紧说：不是不信，是和我以前见过的紫罗兰不大一样。

⑪“您以为紫罗兰就一种样子?就不能多几样?

⑫看看他眼中的坚持，我说：就叫它紫罗兰吧！于是全家都跟着叫它紫罗兰。其实除了小铁，我们都知道它不是紫罗兰。

⑬它是那天小铁在苗圃里意外发现的，把它挖了出来，就爱不释手，因为它与众不同。这么漂亮的植物得有个名字，他便极其认真地想了半天，最后决定管它叫作紫罗兰，那兴奋的劲头就像科学家给一个新发现的星星命名一样。只不过还想从我这儿得到证实罢了。

⑭紫罗兰成了他的新伙伴。他关心的是它开没开花。在他的想像中，既然叫作紫罗兰，它就是要开花的。他特意查了《少年百科辞典》，里面关于紫罗兰的词条告诉他紫罗兰是开紫色、紫红色或血青色的单瓣或双瓣的花朵，怎么也得开出甭管是什么样子的花朵来，哪怕是如米兰一样那种白色细小的花，也得开出来。

⑮于是，盼望它开花，成了小铁心里的一件大事。每天早晨起床，每天下午放学回家，第一件事就是看看他的宝贝紫罗兰开没开花。

⑯可是，过了好长时间，它也没有一点开花的意思。我故意对小铁说： “我看这家伙是开不了花了。他立刻反驳我：为什么?您没看见它的叶子都长大了吗?可是它是一点花骨朵儿都没有冒出来呀！您别着急呀，好饭不怕晚，它肯定能开花！

⑰他像是在给我给自己也给紫罗兰打气。

⑱我便与他一起等待，盼望着哪一天它能够突然奇迹般地绽放出新奇的花朵来。

⑲但是，它始终没有开花。一直到这棵他认为是紫罗兰的植物枯萎，最后彻底死掉，也没有开花。

⑳花开在哪里?

    豫章胡叔俊，以高才硕学隐居进贤官溪之上，治乃祖西园，筑亭其间而游息之。以东南先朝阳夕阴，宜木果，而树桃、李、梨、栗。南为正阳之方宜芳华而列种海棠。松、竹者贯岁寒而后凋，故以植乎西北。中又杂植梅数十株，曰：“梅，松、竹之友也。”今皆蔚然为林矣。若菊，若牡丹、芍药之属，丛生而可爱，皆列于亭之左右，以便观赏。合而名其亭曰“园趣”。

    其出入之途在正东，近所居也。海棠之西有二池，夹道凿小渠引水经其所居，以入于东池。渠之上古木参天，其先祖所手植也。东池之外又为大池，春夏泛溢可以舟楫。池之北为堂八楹^② ， 以为子弟讲肄之所。又北为堂六楹，以馆宾客。又北为重屋六楹，以藏累世之书。此其园外之事，又所以为成趣之本。

    日坐亭上，与园丁野老论农圃之要，而忘其世虑。客至则觞咏^⑤啸歌，云山烟水，交错乎指顾之间，而园中之趣，虽万钟之禄^⑦不与易也。

(节选自揭侯斯《胡氏园趣亭记》，有删改) 

【注释】①豫章：今江西省南昌市。句中的“进贤”为县名。②楹(yíng)：计算房屋间数的量词。一间为一楹。③肄(yì)：练习，学习。④馆宾客：接待宾客。⑤觞咏：饮酒赋诗。⑥ 指顾：手指目顾。⑦禄：俸禄。