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2. 亲密双胞胎与黑羊:元素家谱

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莎士比亚有一个词儿:honorificabilitudinitatibus。它到底是什么意思?问不同的人,你会得到不同的解释,有人说,它表示“负有荣誉感的状态”,也有人说,这是个字谜,背后隐藏着一个秘密:莎士比亚的剧本实际上都是弗朗西斯·培根写的 [6] ,而不是莎翁本人。不过,这个词儿虽然有27个字母,却还远不是英语中最长的单词。

当然,要找出最长的单词,就像在激流中逆流而上,很容易失去控制,因为语言是流动的,而且流向经常改变。就算是英语这样通行的语言,在不同的语境中也会有不同的意思。上文中提到的词语是《空爱一场》中一个丑角的台词,它显然源自拉丁文。不过外语单词大概不该算数,哪怕它是用在英语句子里的。还有,堆叠前后缀的生僻词语(“反对政教分离主义”,antidisestablishmentarianism,28个字母)和无意义的词语(“简直棒得不可思议”,supercalifragilisticexpialidocious,34个字母)也不该算进来,不然的话,作家们简直能把读者玩弄于股掌之间,只要他们的手别抽筋。

如果我们采用一个合理的定义——这个最长的词语出现在英语文献中的目的并不是刻意要创造纪录——那么,我们就会在1964年出版的《化学摘要》中找到苦苦追寻的目标,这本辞典似的书旨在为化学家提供参考资料。最长的词描述的是一种重要的蛋白质,1892年,人类第一次发现了病毒——烟草花叶病毒,这种蛋白质正是烟草花叶病毒的一部分。来,深吸一口气吧:

acetylseryltyrosylserylisoleucylthreonylserylprolylserylglutaminylphenylalanylvalylphenylalanylleucylserylserylvalyltryptophylalanylaspartylprolylisoleucylglutamylleucylleucylasparaginylvalylcysteinylthreonylserylserylleucylglycylasparaginylglutaminylphenylalanylglutaminylthreonylglutaminylglutaminylalanylarginylthreonylthreonylglutaminylvalylglutaminylglutaminylphenylalanylserylglutaminylvalyltryptophyllysylprolylphenylalanylprolylglutaminylserylthreonylvalylarginylphenylalanylprolylglycylaspartylvalyltyrosyllysylvalyltyrosylarginyltyrosylasparaginylalanylvalylleucylaspartylprolylleucylisoleucylthreonylalanylleucylleucylglycylthreonylphenylalanylaspartylthreonylarginylasparaginylarginylisoleucylisoleucylglutamylvalylglutamylasparaginylglutaminylglutaminylserylprolylthreonylthreonylalanylglutamylthreonylleucylaspartylalanylthreonylarginylarginylvalylaspartylaspartylalanylthreonylvalylalanylisoleucylarginylserylalanylasparaginylisoleucylasparaginylleucylvalylasparaginylglutamylleucylvalylarginylglycylthreonylglycylleucyltyrosylasparaginylglutaminylasparaginylthreonylphenylalanylglutamylserylmethionylserylglycylleucylvalyltryptophylthreonylserylalanylprolylalanylserine

这条“巨蟒”一共有1 185个字母 [7]

我猜,大概你们都只看了这个词儿的开头和末尾的几个字母,现在再回头看一眼,你会发现这个词语里字母的分布规律很有意思。英语中最常见的字母“e”出现了65次,而不那么常见的“y”出现了183次。单个字母“l”占据了整个单词的22%(出现255次),而且y和l并不是随机出现的,而是经常一起出现——共有166对,每7个左右字母就会出现一次。这些都不是巧合。这个长单词描述的是一种蛋白质,而构成蛋白质的基础是元素周期表中的6号元素(同时也是用途最广泛的元素)——碳。

具体来说,碳是氨基酸的核心部分,氨基酸像串珠一样链接起来,形成蛋白质。(这种烟草花叶病毒蛋白质中含有159种氨基酸。)有这么多氨基酸要数,所以生化学家用一种简单的语言规则对它们进行了编目。他们把氨基酸名字中的“ine”替换成了“yl”,这样一来,丝氨酸(serine)和异亮氨酸(isoleucine)就变成了“seryl”和“isoleuyl”。一系列以“yl”结尾的单词排列起来,就能精确地描述蛋白质的结构。外行人一看“match-box”(火柴盒)这样的合成词,就能知道它代表什么意思。与此类似,20世纪五六十年代的科学家以“acetyl…serine”这样的规则来为分子正式命名,这样他们一看名字,就能知道它的结构。这个系统虽然有点儿啰唆,但非常精确。从历史的角度来看,合并单词的趋势反映了德国及疯狂合并的德语在化学领域中的强大影响力。

不过,氨基酸为什么会链接起来呢?这是因为碳在周期表中的位置使然,它需要用8个电子填满自己的外层能级——这一经验法则叫作“八电子规则”。富有进攻性的原子和分子彼此穷追不舍,最终导致氨基酸文明地键合起来。每个氨基酸的一端有几个氧原子,另一端是1个氮原子,中间则是2个碳原子。(氨基酸中还含有氢,有时候也会有偏离主链的分岔,分岔上可能有20个不同的分子,不过这些与我们现在讨论的无关。)碳、氮和氧都希望在外层得到8个电子,不过其中只有一种元素比其他的强大。8号元素氧共有8个电子,其中2个处于内层的低能级,剩下6个则在外层,所以氧总是在寻求2个额外的电子。找2个电子不难,强势的氧原子最有发言权,它可以欺负其他原子。不过根据同样的规则,6号元素碳就很可怜:在填满了最里层以后,它的外层只有4个电子,要凑满8个,它得再找4个电子,这就比较困难了。所以,碳原子寻找盟友的标准很低,简直是来者不拒。

不挑剔是碳原子的美德。和氧不同,碳原子必须尽己所能地在多个方向上与其他原子键合。事实上,1个碳原子最多可以和4个其他原子共享电子,这使得碳原子能够形成复杂的链状结构,甚至发展出三维的分子网。而且碳原子只能分享电子,不能窃取电子,所以它形成的结构稳定可靠。氮也必须和其他多个原子键合,但是没到碳原子那种程度。元素有这样的特性,蛋白质就占到了便宜,比如前面所述的“巨蟒”蛋白质。氨基酸中部的碳原子将电子分享给另一个氨基酸尾部的氮原子,像是一个很长很长的单词里面的字母一样环环相扣,几乎无穷无尽地串联起来,这样就形成了蛋白质。

事实上,今天的科学家能够解码比“acetyl…serine”还要长得多的分子。目前的最长纪录属于一种庞大的蛋白质分子,它的名字如果拼出来的话有189 819个字母。不过20世纪60年代开始出现了一些快速的氨基酸排序工具,科学家们意识到很快就会出现化学名和这本书一样长的分子(校对这样的书绝对是场噩梦),所以他们放弃了累赘的德国系统,恢复了原来那种较短小、看起来没那么夸张的命名法,就连学名也采用这种规则。比如说,名字长达189 819个字母的分子现在叫肌联蛋白,亲切多了吧 [8] ?总而言之,恐怕不会再有比烟草花叶病毒蛋白质的名字更长的词儿出现在印刷品上了,也没有谁想这么干吧。

不过,这也并不意味着有志气的辞典编纂者们不用再梳理生化学文献了。医学领域经常出现长得不可思议的单词,而《牛津英语大词典》中出现的最长的非技术性单词恰巧与碳的表兄弟有关,人们经常设想其他星系中可能有以这种元素为基础的生命存在——14号元素硅。

在我们的家谱中,位于顶端的父母生下与他们相似的孩子。与此类似,比起左右的邻居硼和氮来,碳与自己下方的硅更为相似。原因我们已经知道了,碳是6号元素,硅是14号,二者序数相差为8(又一个8),这并非偶然。硅的最内层有2个电子,第二层则有8个,剩下4个电子在最外层——和碳的情况一样,所以硅和碳一样善于变通。而碳的灵活性直接与形成生命的能力有关,那么,硅与碳如此相似,一代又一代的科幻迷梦想着硅可能会(在外星上)形成其他形式的生命,它们遵循的规则可能不同于地球上的生命。然而家谱也不能完全决定命运,因为从不会有和父母一模一样的孩子。所以虽然碳和硅的确很相似,但它们毕竟是两种不同的元素,形成的化合物也不尽相同。科幻迷可能要失望了,碳能玩的很多奇妙的把戏,硅就是做不到。

说来有点儿奇怪,分析一下另一个创纪录的单词,我们就能了解到硅的局限性。这个单词很长,原因和前面那条“巨蟒”一样。说实在的,那种蛋白质的名字其实很刻板无聊——你觉得它有趣,只是因为新鲜,就像把圆周率算到小数点后几万亿位一样。相比之下,现在我们谈的这个词儿就有趣多了,它就是《牛津英语大词典》中那个最长的非技术性单词——“pneumonoultramicroscopicsilicovolcanoconiosis”。这个单词有45个字母,指的是以“硅”(silico)为核心的一种疾病。标识语言学家(都是些词汇疯子)给这个词儿起了个外号——“p45”。不过p45到底算不算一种疾病,在医学上仍有争议,因为它只是肺尘埃沉着病(一种无法治愈的肺病,p16)的一个变种。p16类似肺炎,是由吸入石棉引起的。二氧化硅是沙子和玻璃的主要成分,吸入它也会导致肺尘埃沉着病。整天喷砂的建筑工人和密闭厂房里流水线上吸入玻璃尘埃的工人经常会患上肺硅沉着病。不过由于二氧化硅(SiO 2 )是地壳中最常见的矿物,所以还有一种人容易得p16,即住在活火山附近的人。最猛烈的火山爆发会把上百万吨二氧化硅撕碎成极小的微粒,喷撒到空气中,这些微粒很喜欢钻进肺囊里。我们的肺经常和二氧化碳打交道,所以它觉得吸进来二氧化硅也没啥大不了的,毕竟这二者是表兄弟嘛,不过二氧化硅可是会要人命的。6 500万年前,巨型小行星(也许是颗彗星)撞击地球的时候,很多恐龙没准就是这么死的。

了解了这些以后,再来分析p45的前后缀就容易多了。人们气喘吁吁地逃离火山喷发现场时吸入了二氧化硅微粒,导致肺部疾病:肺炎-过度-微小-二氧化硅-火山-尘埃沉着病,pneumono-ultra-microscopic-silico-volcano-coniosis。不过,你拿这个当话题之前,还得知道一件事情,许多语言纯粹主义者憎恨这个单词。1935年,有人杜撰出p45来赢得了一场智力比赛,直到今天,还有人嘲笑它是个“金奖单词”。《牛津英语大词典》的编辑们令人敬重,可就连他们也蔑称p45是“一个难以驾驭的单词”,只是“被声称为”它所代表的意思。这种厌恶情绪的出现是因为p45只是一个“真正的”单词的扩展,是被人胡乱捣鼓出来的,而不是从日常语言中自然生发的,就像人造生命一样。

通过对硅的进一步思考,我们可以探索一下硅基生命的设想是否可行。虽然硅基生命和射线枪一样只是科幻中的狂想,但这个想法至关重要,因为它扩展了我们的观念——生命不一定非要以碳为核心。硅的狂热支持者甚至指出,地球上的某些动物也会利用硅来组成身体,例如海胆的棘刺就是硅质的,放射虫(一种单细胞生物)的外骨骼也由硅构成。计算机和人工智能技术的进步告诉我们,硅能够形成像碳基生物一样复杂的“大脑”。从理论上说,你大脑里的每一个神经细胞都可以替换成硅晶体管。

但p45给我们上了一课,从应用化学的角度讲,硅基生命存在的希望渺茫。显而易见,硅基生命需要摄入和排出硅来修复体内的组织,就像地球上的生物需要进行碳代谢一样。在地球上,处于食物链底部的生物(从许多方面来说,它们是最重要的生命形式)能通过气态的二氧化碳完成这一过程。自然界中的硅通常以氧化物(二氧化硅)的形式出现,可是二氧化硅与二氧化碳不同,它是固态而非气态的(火山灰中的二氧化硅微粒也是固态的),哪怕温度远超生命能够适应的程度,它也还是固态的(在温度达到约2 200℃时才能变为气态!)。细胞不能吸入或呼出固体,因为固体总是粘到一块。固体不会流动,难以分解成独立分子,可这些都是细胞所需要的性质。就算是最初级的硅基生命(类似地球上的藻类)也会面临呼吸问题,而具有多层细胞的高级生命情况就更糟糕了。如果无法和环境进行气体交换,那么与植物类似的硅基生命就得不到营养,与动物类似的硅基生命则会被废气窒息而死,就像我们的碳基肺会被p45呛住一样。

可是,硅基微生物就不能找别的路子来完成硅循环吗?是有这个可能,但硅不溶于水,水可是目前宇宙中藏量最丰富的液体。那么,这些生物就只能放弃在演化上大有优势的血液(或者说一切液体)系统,改用其他方法运送营养,排出废物。硅基生命只能依靠固体,固体之间的混合和交换可不容易,所以它们不可能做太多事。

此外,硅原子里的电子比碳原子多,所以它的体积更大,就像是碳先生增肥了50磅(约22.7千克)。有时候这没什么影响,硅也许足以胜任碳的工作,成为火星脂肪或蛋白质的根基。可是碳还能卑躬屈膝,钻进一种叫作糖的环状分子里。环状结构内部张力很大——这意味着它储存着许多能量——可是硅不够灵活,没法把自己弯到合适的位置上来形成环。还有一个问题与此有关,硅原子不能把电子压缩到小空间中形成双键,而几乎每一种生化分子中都有双键结构。(两个原子分享两个电子,形成的是单键;分享四个电子则是双键。)因此,硅基生命储存化学能、产生化学激素的途径要少得多。总而言之,只有从根本上建立一个生化系统,才能支持能够自行生长、反应、繁殖、进攻的硅基生命出现。(海胆和放射虫体内的硅只用于身体的支撑结构,而非呼吸、储能系统。)事实上,地球上的碳比硅少得多,但生命仍以碳为基础,这大概足以说明问题了 [9] 。不过我也不蠢,我可没说硅基生命不可能出现,我只是说,要是那些生物能够直接排出沙子,而且它们居住的星球上火山成天都在喷出超细的二氧化硅微粒,那么硅也许能胜任创造生命的工作。

幸运的是,硅已经在另一个方面达成了不朽,它像病毒一样,潜入了演化的一环,寄生于自己下方的元素身上。

周期表中碳和硅所在的这一列,还有几节家谱课要讲。硅的下面是锗,再往下一格,我们意外地发现了锡,最下面是铅。那么,这一列从上到下,先是生命之源碳,然后是现代电子业的灵魂硅和锗,然后是锡,人们用这种暗灰色的金属做玉米罐头,最后是铅,这种元素对生命多多少少有点儿害处。每一步变化都很细微,不过这个例子告诉我们,虽然每种元素可能都和自己下边的元素有点儿像,可是累积起来,量变也会引发质变。

这里我们还能学到一课,每个家庭里总会有头黑羊,家庭里的其他成员多多少少总对它有点儿嫌弃。在第14列里,这头黑羊就是倒霉的锗。我们用硅制造计算机、微芯片、汽车、计算器,硅半导体将人类送上了火星,也驱动着整个互联网。可要是60年前,历史选择了另一条道路,那么今天加州那个举世皆知的地方或许就该叫“锗谷”了。

现代半导体工业诞生于1945年,美国新泽西州的贝尔实验室里,那地方离70年前托马斯·阿尔瓦·爱迪生创建的发明工厂只有几英里远。电机工程师兼物理学家威廉·肖克利打算用硅制造一种小放大器,来代替电脑主机里的真空管。所有工程师都讨厌真空管,因为真空管的玻璃壳子又长又脆,跟电灯泡差不多,体积庞大,而且很容易过载。可是工程师虽然讨厌真空管,却又需要它们,因为其他东西都没法履行它们的双重职责:真空管可以放大电子信号,防止微弱的信号流失;同时它又像是一扇门,只允许电流单向通过,这样电子就不会回流到电路中。(如果下水道不是单向的,你应该可以预见到会出现什么问题。)肖克利准备淘汰掉真空管,就像当年爱迪生的发明淘汰了蜡烛一样。他知道,半导体元素是解决问题的关键:只有它们才能达到工程师所期望的平衡,一方面允许足够的电子通过以形成回路(“导体”的一面),另一方面又不会让电路里的电子太多以至于无法控制(“绝缘”的一面)。虽然肖克利比一般工程师更有远见,可他制造的硅放大器却并不成功。经过两年徒劳无功的努力,他终于把这个项目丢给了两位下属——约翰·巴丁和沃尔特·布拉顿。

035-01

晶体管的发明者(从左向右):巴丁、肖克利、布拉顿。尽管肖克利没有参与这项发明,但贝尔实验室决定,他必须与巴丁和布拉顿一起出现在所有的宣传照片上。

关于巴丁和布拉顿,一位传记作者曾写道:“他们之间的感情达到了两个男人之间的极限……他们俩组成了一个有机体,巴丁是大脑,而布拉顿是双手 [10] 。”他们两人堪称天作之合,因为巴丁不擅长亲手干活,“书呆子”这个词儿大概就是为他发明的。合作不久后,二人达成了共识——硅太脆了,而且难以提纯,所以不适合用来做放大器。锗的外层电子能级比硅的更高,所以电子与原子核之间的联系没有那么紧密,导电性能更好。1947年12月,巴丁和布拉顿用锗制造出了世界上第一个固态(区别于真空管)放大器,他们称之为晶体管。

这个消息本该让肖克利激动一番——不过那个圣诞节他待在巴黎,所以他很难宣称自己对这一发明有所贡献(更别提他最开始用的根本不是这种元素)。所以肖克利开始企图窃取巴丁和布拉顿的成果。肖克利并不是个卑鄙的人,不过一旦他相信自己是对的,行事就很冷酷无情。而在这件事情上,他相信自己是发明晶体管的头号功臣。(后来,在肖克利的垂暮之年,我们再一次见到了这样的冷酷,他抛弃了固态物理,转投“优生学”的怀抱——这种理论宣称要繁育更好的人类。肖克利相信世界上存在智力上的婆罗门阶层,他开始为“天才精子银行” [11] 捐款,鼓吹应该付费给穷人和少数民族,让他们绝育,这样可以避免人类的整体智商下降。)

肖克利从巴黎仓促赶回,想方设法地钻回晶体管项目的蓝图里——有时候真的是钻进“图”里。贝尔实验室公布的照片里,经常有三个人一同“工作”的情景,他总是站在巴丁和布拉顿之间,在那对搭档中横插一脚;他还把自己的手放在仪器上,只肯让另外两个人站在身后,透过他的肩膀观察仪器,就像他们只是两个助手一样。照片产生了效果,整个科学界都相信是他们三个人共同发明了晶体管。肖克利还像个封建采邑里的领主一样,把自己的主要竞争对手巴丁放逐去了另一个毫无关系的实验室,好给自己腾出地方,研制更有商业潜力的第二代锗晶体管。接下来的事情顺理成章,不久后巴丁离开贝尔实验室,去了伊利诺伊州教书。说起来,巴丁被肖克利恶心坏了,他从此以后放弃了半导体研究。

对于锗来说,情况也不大妙。1954年,晶体管业蓬勃发展,计算机的处理能力提升了好几个数量级,还出现了新的产业,例如便携式收音机。不过繁荣之中,工程师从没忘记向硅暗送秋波。他们之所以这样做,部分是因为锗的性质不太稳定。锗的导电性很好,所以会产生不必要的热量,导致晶体管过热停机。更重要的是,硅是沙子的主要成分,它的价格当真是贱比泥土。科学家们仍保持着对锗的忠诚,可他们有太多时间魂不守舍,惦记着硅。

在那年的一场半导体贸易展会上,有人发表了硅晶体管不可行的悲观演说。突然间,一位来自得克萨斯的工程师站了起来,他厚颜无耻地宣布自己包里就有一个硅晶体管。大家想看看吗?这位P.T.巴纳姆 ——他的真名叫戈登·蒂尔——将一台使用锗晶体管的电唱机连到外置扬声器上,然后颇富中古色彩地把电唱机的内部构件扔进了一桶沸腾的油里。不出所料,电唱机噎住没声音了。蒂尔把构件捞出来,拆下锗晶体管,换上了自己带来的硅晶体管,然后又扑通一声把它扔回油桶里。音乐仍在继续。会议厅里的销售员们蜂拥向大厅后面的付费电话,从这一刻起,锗被大众抛弃了。

不过巴丁还算幸运,他的故事虽然有点儿波折,却有个美好的结局。实践证明,锗晶体管的研究工作十分重要。1956年,巴丁和布拉顿,唉,还有肖克利,共同获得了诺贝尔物理学奖。一天清晨,巴丁做早餐的时候从收音机(当时很可能已经是硅晶体管的了)里听到了这个消息,他吓了一跳,失手把一家人的煎蛋摊到了地板上。后面还有更糗的。去瑞典参加颁奖礼的前几天,他拿出自己的白领结和礼服背心来洗,结果和其他深色衣服混在一起,染成了绿色,简直像是毕不了业的学生才能干出的事儿。颁奖当天,因为要觐见瑞典国王古斯塔夫一世,巴丁和布拉顿非常紧张,不得不服用奎宁来防止胃部痉挛。不过在觐见的时候,古斯塔夫责怪巴丁为什么让儿子乖乖待在哈佛上课(巴丁担心儿子可能会错过考试)而不带他们来参加颁奖礼,这时候奎宁大概也帮不上什么忙了。面对国王的责难,巴丁只得打个哈哈,保证下次得奖一定带儿子来。

抛开糗事不说,这次颁奖给半导体可谓意味深长,简短却有力。诺贝尔化学奖和物理学奖由瑞典皇家科学院负责评选,当时他们更倾向于颁奖给纯粹的科学研究而非工程研究,所以晶体管项目荣获诺贝尔奖非同寻常,代表着他们对应用科学的认可。然而,到了1958年,晶体管业又迎来了一次危机。虽然巴丁已经退隐江湖,但留给新英雄的大门一直敞开着。

杰克·基尔比跨过了这扇大门,虽然他可能得弯着腰才走得进去(他差不多有2米高)。基尔比是堪萨斯人,说话很慢,面孔像皮革一样坚韧,他在高科技的“荒漠”(密尔沃基)里漂泊了10年,终于在1958年进入了得州仪器公司(TI)。虽然基尔比接受的是电子工程方面的训练,但他的工作却是解决一个名为“数字暴政”的计算机硬件问题。大体来说,虽然廉价的硅晶体管运作得还不错,但昂贵的计算机电路里要用很多晶体管,这意味着得州仪器这样的公司不得不雇用一车皮低薪的技术工人。这些工人大部分是女性,她们整天要干的就是穿着防护服汗流浃背地蹲在显微镜前,一边咒骂一边把极小的硅元件焊到一块儿。这个工序昂贵且低效。电路中的电线很脆弱,难免会有一根坏掉或是松掉,这个时候整个电路就报废了。但是工程师对此毫无办法,他们就是需要这么多晶体管——数字带来的暴政。

一个炎热的6月,基尔比来到了得州仪器。作为一名新员工,他没有假期,所以7月里成千上万的工人出去享受强制性休假的时候,他一个人留在工作台前。周围的寂静让基尔比放松下来,于是他意识到雇好几千人来焊接晶体管实在太蠢了,假期里上司也不在,所以他有时间来实践一个新想法——集成电路。电路中需要手工焊接的部分不光是硅晶体管,碳质电阻和陶瓷电容也得用铜线焊接起来。基尔比抛弃了这种组装独立元件的方式,转而将所有东西——所有的电阻、电容和晶体管——刻在一整块半导体上。这是个天才的主意——从结构和艺术两方面来说,原来的方式就像是先分别雕出雕像肢体的各个部分,再用电线组装成整体,而现在则是用一整块大理石直接雕刻。基尔比认为硅的纯度不足以制造电阻和电容,所以他选择用锗来实现自己的想法。

最终,集成电路将工程师从手工焊接的暴政里解放了出来,所有元件都在同一片电路上,再也不需要人工焊接了。事实上,不久以后,也没法用人工焊接了,因为集成电路的雕刻工作也实现了自动化,工程师做出了非常小的晶体管——第一片真正的计算机芯片。基尔比没能获得足够的回报(一位肖克利的门徒将资料透露给了竞争对手,具体一点儿说,对方几个月后提出了专利申请,经过一番角逐,他们把专利权从得州仪器手里抢走了),但今天的“极客”一族仍视他为工程界的第一偶像。这个行业里的产品以月为单位换代更新,可是50年后的芯片仍以他的设计为基础。2000年,他终于拿到了迟来的诺贝尔奖,表彰他对集成电路做出的贡献 [12]

不过,让人悲伤的是,锗并未因此而复兴。基尔比最开始做出来的锗电路舒舒服服地躺在史密森尼学会 里,但在竞争激烈的市场上,锗一败涂地。硅实在太便宜了,产量也实在太大。艾萨克·牛顿爵士说过一句著名的话,“我取得的一切成就都是因为站在巨人的肩膀上”——巨人就是构建了他的理论根基的科学家。硅大概也能这样说,活儿都是锗干的,荣耀却全都是硅的。锗被放逐了,重新成为周期表里默默无闻的元素。

其实,这是周期表里元素的普遍命运。大部分元素都默默无闻,就连是谁发现了它们,又是谁把它们编进了周期表都没人记得。有的元素却声名显赫,比如硅,可是虽有盛名,却不一定名副其实。早期研究元素周期表的科学家们有一个共识,特定元素之间的确有相似性。整个周期表系统就是在化学“三素组”(就像现在的碳、硅和锗一样)的基础上诞生的。有的科学家比别人更善于发现微妙的特征——贯穿整个元素周期表的特点,就像人们脸上的酒窝或是鹰钩鼻一样。不久后,一位善于追踪并预测这种相似性的科学家在历史上留下了名字,他就是元素周期表之父,德米特里·门捷列夫。 zFW67fXfj0/RsQwivALfVvj9oc/rbBNcvN47GWv88nD+4U3obJIHPKpZz7oetnEV

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