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）

乡下的秋天

汪红琼

    当太阳在豆荚里结籽的时候，秋光就像叶子一样薄了。

    踩着阳光的经脉，一群打枣的小手在空中飞舞。成熟的枣儿不熟的童心，挺着几竿竹棍，把秋色摇落。那枣子，胖嘟嘟的，喜气洋洋地滚满一地，那欢声笑语，轻快明亮，像鸟叫一样直啄我心。我扔下手中的赶鸡篙说，妈，我不给你赶鸡了，我想去玩。妈说不行，这几天的日头一溜就没得了，谷不晒干怎能卖钱给你买花衣服穿。我说我管你呢，你把谷晒这里让鸡随便吃得了，反正我今天不帮你赶鸡了。妈不多和我理论，拿耙子围着禾场把谷划拉一圈后说，给你两角钱买东西吃，你再帮我赶一天鸡，好不？望着她手中的钱，我站在那里磨蹭许久，又默默地接过来。但心中，恨透了那些鸡们，扬起竹竿就是一阵猛追紧打，直到满天鸡飞叫，落下一地毛才住手。麻雀已经啾儿啾儿地向禾场洒下了一片激越的叫声。

    空气里流淌着秋天咝咝的声音。我孤单地坐在半块砖头上，看树上的秋虫怎样发出最后的喘息，看远处人们起伏不断的身影。秋空明净而辽远，我小小的心灵已经衰草离离。那个肩头飘扬着彩色气球的货郎怎还不来？我捏着两角钱，捏着一把汗，心里咚咚不停地拨着妈教给我的小算盘：五分钱一根的管子糖，两角钱可以买四根，等货郎来了一定要他卖五根，万一他不肯，就不买他的了。妈每次给我钱的时候，都这样叮嘱我、教导我。直到如今，每当我去买东西和人家砍不下价来时，总忘不了迸一句“我不买你的了”。

    我很小气，像我妈。奶奶在世的时候，这样说过，为了篱边桔树上那挂满枝头的桔子。奶奶刚伸手去摘的时候，我喝住了：“不给你吃，你去吃鸡屎。”秋风顺着篱笆根溜过，把零落的柴屑吹得像小动物一样走动。妈在屋里一边把反复翻晒过的谷物归仓，一边传出尖叫来唤我：“叫老婆子来背她的口粮！”老婆子就是奶奶，是妈对奶奶的称呼。妈每年秋天给奶奶口粮时，总要数落，说我和哥哥小的时候，老婆子不肯抱我们，经常睁着一双大眼看我们坐在地上摸鸡屎吃。老婆子现在老了，动不得了，每年却还要吃她几百斤粮食。妈对老婆子感到无可奈何，我也跟着不喜欢，虽然我早已忘记了鸡屎的味道。

    我去喊奶奶，弓着小脚背，在屋门前凸凹不平的路上，在铺着柴草的禾场上，上下乱蹦，像一只误入歧途的蚂蚱。透过淡淡的暮霭，我看到了那一面熟悉的土坯墙，还有那从墙上浸透过来迎接我的微弱的灯光。我喊奶奶，奶奶颤动着小脚颠出她的小屋，孑立的身影像一根衰草在摇晃。我说奶奶我妈让你去背你的口粮，奶奶的老脸便笑开了，深褐色的老人斑仿佛枯叶牵着枯叶在地上走，那一棵棵在秋风中无力摇动的白发，使我牢牢地记住了秋天的暮霭，那幽蓝的林梢是怎样地降下了奶奶一生的大幕。

    天空高了又高，日子凉了又凉。凉凉的月光，一下子泻下来，小小的村庄，就淹没在月色里了。草丛里的蟋蟀合唱团，唱的还是往年的那首老歌，和我的童年一起，被田野上刮过的一阵风吹着，轻盈、悠忽而散漫。

3D打印的革命性

王飞跃  梁晓辉

    ①3D打印源自100多年前的照相雕塑和地貌成形技术，是一种不需要传统刀具和机床就能打造出任意形状、根据物体的三维模型数据制成实物模型的技术，被认为是一项改变世界的新技术。具体地说，人们首先需要通过电脑对实物进行扫描或直接创建一个三维设计图，再通过3D打印机对这个立体原型进行“切片”，一层一层地进行数据记录，然后将原材料按切片数据层层叠加，直到最终成型。

    ②3D打印机与普通打印机的工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，3D打印使用的不是传统的“墨”，而是那些能发生固化反应的材料。比如树脂、塑料、陶瓷、金属等，因而能“打印”出实实在在的三维立体模型，小到一只耳环，大到体积庞大的工程零件、器具，只要获得了原始的模型数据，3D打印机都能将这些东西精准地复制出来，就像童话中的“复制机”一般神奇。这将使工厂彻底告别车床、钻头、冲压机、制模机等传统工具，从而转变为一种以3D打印为基础的、成本更低、研发周期更短的生产方式。以目前的发展情况判断，3D打印之后，必将是社会制造的迅猛崛起。

    ③据报道，国外目前已经通过3D打印技术成功地打印出了自行车、汽车、电控飞行器等物。现今，3D打印也应用于珠宝制造和模型制作，在时装业、电影业、建筑业等10多个不同的行业和领域显示出了十足的魅力，并大大改变了美国制造业的格局。其实，众多的3D打印创业者此前早已落户以虚拟经济著称的纽约市，即便在2008年金融危机的情况下，3D打印还是拉动了当地的萧条经济，为经济增长贡献了力量。

    ④3D打印的应用并不止于工业制造，它在医学界也有着广阔的发展前景。如果它用来打印的“墨”是一个个活体细胞，那么，只要获得相关器官的切片数据，该器官就可以被“打印”出来。这并非天方夜谭，在去年举行的全球科技娱乐设计大会（TED）上，美国维克森林再生医学学院博士安东尼就向人们展示了这样一个肾脏模型打印的过程。据他介绍，他们正在进行一个更大胆的试验，直接用打印机在人体伤口上进行修复式“打印”。如果取得成功，这将是医学领域的重大进展。

（选自《人民日报》2012年12月，选文有删改。）

产业化尚远，但相关上市公司股价已飞天

                                                                                         “3D打印”引来资本市场热捧

       ①新华社上海5月10日专电（记者何欣荣  叶锋）近日在上海举行的首届中国国际技术进出口交易会上，3D打印成为高人气展区。3D打印将给中国制造业带来什么变化？又将给人们的生活带来哪些想像空间？

       ②3D打印，是一种以三维模型为基础，以粉末为原料，通过逐层堆积来构造物体的技术。与传统制造相比，它不需要冗长的模具开发过程，也省去了繁琐的切削加工，亦不占大面积的场地，在家就能够轻松完成。

③公众对3D打印最直观的印象，可能来自于今年的贺岁片《十二生肖》.3D打印虽然神奇，但这项技术其实并不新。在我国，3D打印之所以受关注，是因为它与创新紧密相关。中国工业院院士卢秉恒说，3D打印的一大特点是“所想即所得”，只要能在电脑里设计出三维模型，3D打印机就能帮你生产。“这可以大大缩短新产品的开发周期，帮助中国企业从制造走向创造。”

       ④在我国，3D打印已入选国家863计划。有专家预测，未来3年内我国3 D打印市场规模将达到百亿元级别。

       ⑤这样的发展前景，引来资本市场的热捧。今年以来，A股的3D打印版块累计涨幅超过20%，而上证指数同期微跌。一些概念股如中航重机、海源机械，今年以来的涨幅分别达到90%和65% ， 堪称弱势中的风景线。

       ⑥但卢秉恒指出，当前我国的3D打印技术至少存在以下瓶颈：打印成本偏高，每克成本10﹣100元；可用于新产品开发，但大规模生产还不现实；打印效率偏低，每小时打印100﹣300克；打印产品的精度不能令人满意，强度也有待论证。

       ⑦此外，针对美国已经制造出世界首支3 D打印手枪的消息，资深科技观察员李易指出，如何规避一项技术的负面效应，是今后的重要话题。

       ⑧基于种种约束，安信证券在一份报告中指出，3 D打印可能在5年后才有望广泛应用，目前一些布局3D打印的公司，短期象征意义大于实际效益。

       ⑨“3D打印不会取代传统制造业。要以科学的态度、适当的期望值，来促进这个产业的健康发展。”卢秉恒说。

（选自2013年5月11日《新华社每日电讯》）

壶口，壶口

莫伸

①中国北方浩瀚的群山中，有无数条蜿蜒伸展的沟谷。由于地势的羁束，这些沟谷都多少显出一种挤手夹脚的尴尬和无奈。而地处陕西宜川和山西吉县一带的秦晋大峡谷却是个例外。

②黄河有幸，倚身此中。

③此前的黄河尽管强悍凶猛，却同样不得不委屈着自己，默默无闻地在峻梁雄峁中曲意周旋，忍受和服从。但黄河是雄心勃勃的，它从来都不屑隐忍，不甘迁就，更不愿受辱。它像一条蓄爪待扑的巨龙，随时都在等待着机会。而现在，秦晋大峡谷终于为它提供了一个释放的舞台，它没有丝毫犹豫便腾空而起，狂奔劲舞，瞬间便造就出一个自然景观中的伟大和不朽。

④这就是壶口瀑布。

⑤壶口瀑布诚如其名，诞生在一个地地道道的壶口中——瀑布之前，黄河的河床足有上千米宽，而到了这里，两岸岩石陡然一缩，形成了一条只有二三十米左右的狭槽。不仅如此，槽道下又奇特地出现了一个高低悬殊、落差极大的深谷。于是，漫天而来的黄河水流在这里聚为一股，齐心协力地朝狭槽里奔涌喷吐，由此形成了壶口瀑布。

⑥壶口瀑布之壮美，激越，狂放，丰富，是难以用语言描述的。

⑦离壶口瀑布足足还有几公里的距离，你便可以远远地看见峡谷里腾起一团团飘冉的云朵，那是瀑布迸溅形成的飞雾。飞雾如霞似烟，弥漫在河床上空，形成了一道令人惊骇且永不消散的奇景。屏息凝听，空气中伴有一种不绝不灭的震吼。好像来自天际，又似乎源于地底；仿佛惊雷滚地，犹如万骏疾走；声音撼天动地，又包容万千。那是一种捶胸哭天的苍凉，又是一种国难共赴的悲壮；是一种无坚不摧的刚烈，又是一种壮士断腕的豪雄；____，____。无论从气势上还是从内容上，它都令每一个闻者无法不愕然，也无法不肃穆。

⑧黄河水量随着四季的变化而变化。水量缩减时，河床岩石堆垒，危崖肃耸，只剩那个天然的“壶口”中水流奔涌。水量充沛时，无数上游的水流都任由着脾气也放纵了手脚，它们从乱石堆中穿崖越岩而来，条条水流，道道喷花，九曲迂回，奔涌直下。抬眼望去，水流和浪花全高置于头顶，起码也平及视线，仿佛直扑门面，直叩额顶。于是满耳全是黄河水声，满眼全是黄河水流，满身遍是黄河缠绕，一霎时，满脑子一片空白，恍惚中只有一句千古咏叹涌上心头：黄河之水天上来！

⑨在种种难以描述的感受中，最让人难忘的当数和瀑布贴身相逢又抬头仰望时的感受。相信那一刻，任何人都难以摆脱一种灵魂出窍的感觉。那些在远处看去吼喊奔扑的洪流，在近处看去更有着一种如山倾倒的壮烈。狂放不羁的黄河水流在壶口的限制下，有了核心，得以凝聚，统一和团结使它们的力量排山倒海。那种疯狂和奋勇的奔扑让坚硬如钢的岩层也不得不退让，不得不动容。瀑布从高处奔涌而下，每一滴水珠，每一朵浪花都不分彼此，都争先恐后，用一种近乎疯狂的急迫向“壶口”流泻和喷涌。它们凝成一团，形成一根根粗大的浪柱，又由这浪柱组合成宽阔的扇面，齐刷刷地向下垂落。水浪砸在岩石上，迸出冲天的水柱，也碾为残酷的碎片。这种冲击和对抗实在是太猛烈，碎片已完全不是我们想象中的小水珠或者小水滴，而是一种完完全全的肢解，直至肢解成用手无法捕抓、用舌无法舔触的水汽。一霎时，雾气漫天升腾，而脚下那些没有来得及牺牲的黄河水流前仆后继地、毫不间歇也毫不犹豫地继续疯狂朝前！

⑩我们全看呆了。或许世界上还存在着许许多多的伟大力量，或许生活中还翻演着无数撼人心魄的壮烈冲击，但没有哪一种能像眼前这样，让我们感受到一种空前的震撼。那是愤怒的极致，激昂的顶端，凶猛的无限，力量的空前！那是要我们永远体味和追求的精神的全部！

⑪哦，千古黄河，伟大的河，我们民族的母亲河！我们几乎每天都行走在你的身边，也接受着你的润泽，那些日常的行走和接触使我们对你有了一种熟视无睹的平淡和麻木，但是只有此刻，我们才顿然醒悟，为什么作家和歌者都虔诚地要到你身边来一览姿容！为什么志士和仁人们都本能地要到你身边来聆听涛吼！为什么你能够被众口一致地尊为我们伟大民族的不朽魂魄！

(有删改)

①一只猫在阳光下清理自己。客厅东向阳台上，只有上午大约两三个小时的时间，能够照射到阳光。猫是非常守时的动物，总是在阳光最好的时候，在那里进行一天当中最重要的一次清洗工作。

②猫那么干净，每次抱完他，我还是会去洗手。

③我父亲是干净的。他的相貌是，他的生活是，他的爱情也是。我总想象父亲会在晴天的日子，把他唯一的白衬衫，洗得干干净净，晾晒在院子里的黑铁丝绳上。黑铁丝是脏的，他的白衬衫上总是会留下一道痕迹。我讨厌黑铁丝，但觉得那道痕迹并不影响父亲白衬衫的干净。

④母亲曾经告诉我，父亲常常给儿时的我洗澡。他把一个哭泣了一天的孩子，轻轻地放在温暖的水盆里，仔细地搓洗干净，用干燥的毛巾简单地一擦，放在棉被的中央。那时的父亲，最有父爱的样子。

⑤我父亲爱我母亲。这让我觉得他是干净的。我依然记得母亲的笑，荡漾在父亲赶集时为她挑选的那面圆圆的镶着银边的镜子里。爱会让一个人干净，哪怕他生活在被尘土、浓烟、粪坑味道包围的环境中，他也会散发着清洁的气息。

⑥我的父亲，有时候我想，他简直是我出生的那个村庄的一道闪电啊，他闪一下，那些细菌啊、蛇啊、虫子啊都统统不见了，然后那亮光缓慢地暗下来，暗下来，如同午后最后一抹阳光，温暖但不灼人。

⑦父亲变老了，他的眼睛失去了年轻时的光彩，动作也变得迟缓，但他始终坚持独自料理自己的生活，清洁、煮饭，把每一只碗都洗得瓷白釉细。闲下来父亲就会拿出母亲的镜子看得出神，有时还不知所以的微笑。

⑧有人说，我也像父亲一样爱干净，但我只穿白衬衫，喜欢明亮的地面一尘不染的豪华商场，热爱永远弥散着香水气味的酒店，喜欢用消过毒的白色杯子喝咖啡，一天当中二三十次洗手……。可我的干净在父亲的干净面前显得那么卑微，什么时候才能做到，把这干净也洗掉呢？

⑨我拿这个问题去问猫，猫懒懒地看了我一眼，跑掉了。

（作者：佚名。有删改）