求得硅锗的智慧

天疆

                    求得硅锗的智慧
                                天疆

                             一

    硅、锗是物质元素的单质成分，是进入电子时代不可或缺的半导体材料。它赋予了现代文明强大的智慧。成为接替人工操控到自动化控制的中间介质。

    微观的物质世界，化学渗透到万物的核心，所以，我知道了物质内部结构的组织成分。你我，不过是元素随性挑拣的几粒成分，一应流质水的捏合，就把我修饰打扮得这般停当。逐渐成熟的智慧，让这个无机的世界萌芽出有机的生命成分，让我生命的电流充斥在脑颅之内。上下传递我思维的程序，给肢体输出指令，随心所欲地完成一连串行为动作。早年，我连看都不敢看一眼猛犸、剑齿虎的庞大身躯，目光胆怯地随遇而逃，有了你的出现，才有了我敢于对视凶猛野兽的勇气和力量。更主要的是，还有你造化出的肌肉，赋予了我躲避灾难的奔跑速度。所以，才敢战战兢兢地走出丛林，来到这个地面上活动一下筋骨。随后的肢体解放，让我上肢有了一双施展才华的臂膀。一次偶尔的石器投掷，不曾想有这么大的效果，从此，一发而不可收拾。拾起几粒，带回家去研究，敲敲打打，就有了刃面的锋利。那才是真正意义上能与后脚区分开来的动物解放，在自然进化的生命进程中，渐次地完成被人称之为手的艺术。于是，灵巧的双手就这样被开发出来。有了人们如今早已熟知，见怪不怪的手的名词。我顿悟出含有金属物质的真谛，内涵在深层，智慧也就随性而生，任意地排列组合，多是我逐渐成熟的智慧。要不然，怎么有了冶炼的技术，要不然怎么有了青铜的鼎盛。

    它不断点拨我的心智，让我走出愚昧，茅塞顿开在新的领域。

                               二

    都说物理是生活的钥匙，一旦开启，就具备了万能的生活智慧，就能百变金身，得心应手地游刃于生活的丛林。诸葛亮的智慧又何止是军事，他的物理知识也十分了得，夜空里放飞的孔明星灯，飘飘悠悠就让他的智慧升上了天界。使用的木牛流马，在蜀道难难于上青天的魏蜀战争中，肩负过重要的运输作用。还有他发明的连弩装置，很好地装备了蜀国军队，万箭齐发，给了对手以沉重地打击。

    我在一个落荒的年代里成长，西部的落后，把我弱小的身体塑造得如同一个稻草人一样。生活的行程总是晃晃悠悠，经不起大漠的狂风，不要说跟不上西方科技的节奏，就是追赶内地的步伐也都显得十分吃力。

    二十世纪七十年代，电子技术已经深入到生活的各个层面。借助微弱的电流，我也挤身于微观的电子内部，这要感谢我调到放映工作岗位。来到这个行业，我才变成了一粒原子，走进物质的内部，成为原子核外的一粒围绕其运动的自由电子成分，二者的平衡就是原子核巨大的正电荷牢牢吸引的能量。这使我钟情于它、每天围绕它旋转，神秘的内部机理是我亲近它的真正缘由。早年不知道，只是朦朦胧胧，似懂非懂，玄而又玄的构造就似阴阳学说，那是古代圣人的智慧，博大精深。而进入物质内部，才有了电子的导流，虽然我不能触摸到它的脉络，但是在示波器上，我分明清晰地看到了电波的影像。借着显微镜，借着各种测量仪器，才知道原子的中和过程。这就像阴阳八卦的组合。原来电子这么奇妙。当机械需要插上自动控制的翅膀，它才开始粉墨登场，有了大展拳脚的舞台，它的到来，并不是一次偶然，原来是生活的淬取，科技的结晶。

    记得爱迪生苦苦发明电灯的时候，还是工业革命的年代，人们才刚刚开始认识电这种物质形式，谁都有很多的困惑。一次通电加热金属铁板过程，他发现在铁板外围形成了一种奇怪的现象，导体内的电子游离出铁板之外，悬浮在铁板周围，形成了一片电子云的现象，这是什么原因？电子还能游离在金属外层的空气之中吗？这对当时只掌握金属导电粗浅知识的人来说，无疑是一个难解的课题。随着人们认识的加深，电的其他属性也被揭示出来，气体导电也是一种辉光放电的形态，大到云雨天的闪电，小到日常制造的日光灯都可以借助惰性气体形成电流。如今，一晃爱迪生离我们远去已有一百多年的历史，然而，跟随他的脚步前来的电学探索者们，早已经拓展了电学的知识空间，神奇的电子时代，就在众多弟子的努力下渐渐形成。

    就像早年德福雷斯特发明玻璃真空电子管一样，栅极与阴极、阳极的关系，构成了一个电子控制系统，由它组成的电路能模拟各种音响，组成开放的电磁发射体系，推动了无线电技术的迅猛发展。这个发现绝不亚于美洲大陆的发现，哥伦布那是走入自然地理的探知。而此的意义在于智能控制，在于手的又一次解放，与人工操控按键式发报有本质的不同。它与当初人类前肢的解放有着异曲同工之妙，具有质变的意义。早期的收音机等电子产品都有它的身影。而真空电子管的历史并没有多长时间，屈指算来，也就是半个世纪的光景。

    上世纪六、七十年代，中国还是红灯牌收音机的电子初级阶段，感谢我生命的旅程有了一次嬗变的机会。我在那个时期成长，学习。工作的机会，让我走进了放映行业，这个行业是声光电的领域，他让我认识了知识的匮乏，早先一个小小的放映故障，我都不知道从何入手，要想满足偏远西北人看电影的欲望，就必须掌握其中的修理技术。而电子电路是一个复杂的体系，没有物理知识，很难深入电子原理的内部。好在西北是一个来自五湖四海的大家庭，我跟随的蔡伟民师傅是一个上海支边青年，就因为成分不好来到新疆。他有一手技术娴熟的电子技术。跟着他学习，我才知道如何把握放映的深层知识。当时，为了自己安装一部市面上流行的上海产红灯牌收音机，我不辞辛苦，去塔什店山区的三线军工红光无线电厂，购买真空电子管散件，准备学着师傅自己组装一部落地式收音机。然而，由于散件不全，加之技术还不过关，在安装过程中只有半途而废，成为一个流产的半成品。

    人说数学是自由王国走向必然王国的严谨学科。用缜密的逻辑求解，然后打上一串神秘的符号，让你去求证规律。更大的功能是人类都可以运用它来破解和找寻一个方程，通过它能训练缜密的逻辑思维。它没有感情色彩，没有种族歧视，任何人都能用它来推导结果。首次的安装虽然夭折，但是信心和追求却没有泯灭。随后，我用了两年时间，进入电子函授理论学习。于此同时，在巴州放映培训班里，有幸认识了王占魁老师，他是个俄罗斯族，有很深的电子技术造诣。记得在28团学习期间，他透彻地讲解了真空电子技术，浅显易懂的讲解让我茅塞顿开，仿若拨云见日。在不断学习和探索过程中，我掌握了电子管内部的秘密，让我在随后的放映维修过程中更加得心应手，游刃有余。

    然而，科技知识的更新真是日新月异，过去几百年的周期，如今仅仅几十年就能完成更新换代。

    更精彩的发现，当属有色金属硅锗的艺术。五十年代，大量的半导体电子元件的出现，很快地替代了早先的真空电子管，成为电子材料的主流。晶体管元件的产生，让电路的小型化成为可能，集成电路，电脑中的CPU芯片，都属于它日后的研发成果。家庭电脑，银河大型电子计算机，机器人时代的来临，无不渗透它的成分。简单的材料和复杂的电路提升、就进化开发成智慧的机器，趋势谁也阻挡不了。

    而它内部构造的发现，才是精华的淬取。一个小小的半导体三极管（也称为晶体管）的运用，就改变了生产工艺的流程。硅、锗材料当参入磷、硼等三介和五介微量杂质元素，就有一个奇妙的现象，就能带来强大的穿透引导力量。这种四价元素①有迷人的魅力，诱惑之大不亚于原子的发现。本来是一种不易导电的物质，一旦在其中参入微量的磷或是硼的成分，就形成了P型和N型材料，可以产生空穴和电子导电。两者的组合就可以形成小小的PN结②构造，由它做成的晶体三极管就能够自如地控制发射机至集电极的电流。人们之所以能实现自动化控制也是从控制基极开始，通过对它电流、电压的输入，就能随心所欲地描绘输出电流的强弱与波形。栩栩如生地绘制和放大原有的声音形态。这不是真空三极管的最好替代产品吗？由它组成的晶体管电路，彻底改变了电子线路的结构，构成如今电视，收录机，电脑，以及如今最为时髦的机器人大脑的智能电路部分。小到一枚巡航导弹的自动巡航，大到宇宙飞船的地面控制，都是由它组成的芯片电路来完成指令的描绘。由此，晶体管集成电路以及大规模集成电路才应运而生。它带来了“固态革命”，进而推动了全球范围内的半导体电子工业革命。并产生了巨大的经济效益。难怪追赶这一前沿的时代科技步伐，中国逐渐摆脱了受制于西方军事科技的阴影。

    改革开放伊始，电影还未经历一个十年，就被迅速崛起的电视行业冲击的满目疮痍， 记得1983年，电影的萧条已经明显地露出了端倪，每况日下，混迹于此道的我感到了空前的压力。难道真的会淘汰吗？不管怎么说，电影是电影，电视是电视，电视中的电子技术虽然深奥，却有共通的基本原理。不该落伍于时代，为了生存，于是，想到了再次进修电视技术，决心自费去北京系统学习电视技术。牡丹、昆仑牌电视是当时全国的名牌电视，就这样我来到了北京邮电学院，参加为期三个月的电视理论与安装短期培训班。那年北京的冬天真冷，在舅妈的积极支持下，我住进一个亲戚的四合小院。没有暖气，冰凉的小屋，只有一个煤炉支撑我的意志。千里迢迢而来，就因为对无线电技术的热衷。所以，才忍受寒冷的严冬，咀嚼那些陌生的电路，才心甘情愿无怨无悔。黑白，然后是彩电原理。等三个月圆满结束学习，已经可以掌握安装的技术。回到农场，开始自己安装黑白电视，一台14寸电视在反复的调试下顺利完成。看了一段时间，市场的彩电已经易于购得，于是，500元卖掉了自己的“杰作”。谁曾想到，半年后买主又找上门来，说是电视图像不稳，常有扭曲现象。检查中发现，这是寄来的电子元件的问题，行推动管次品故而有此故障。

    电子技术作为与人类交心的朋友走进我的生活。就这样，我痴迷地沉浸其中，收获着喜悦和快乐。很多的电子科技成分都在不断地创新，它给现代科技和日常生活带来跨越式的发展。我乐此不疲，追求，探索，搏击，沉沦，再追逐，仿佛没有止境。它让我留恋往返，乐此不疲，让我找到判断故障，解决问题的钥匙。

       无线电控制技术从早期的被动控制实现了自动化操控的飞跃发展，这种跨越，比起漫长的农耕时代，仅仅只用了短短的一百多年的历史，完成这种跨越我也有幸尝试其中的酸甜苦辣，这正是这种神奇的元素给人带来的无穷魅力。

                                                           三

    哲学是一个支脉纵横深奥的体系，叩问人灵魂的智慧。独特的思维至尊至上，通贯了所有门类的学科，储蓄了包罗万象的知识。惟有人类才能具备，正因为如此，才有了圣人贤达。而附着其表面的政治却很容易理解，虽然不能用做正餐，但会经常让政客们拿来运用。略施伎俩，就能翻手为云，覆手为雨，为自己的帝国服务。还有些人干脆认为，政治是统治的工具，是政治家们的游戏，它游离于哲学之外，却有很强的现实指导意义。这是政体，是社会活动家的议题。我不是政治家，难怪学生时代，所学的政治科目在我的心中总是提不起兴趣，所以，跟随而来的偏科就是理所当然的事情。

    有色金属的战争无声地在高科技尖端领域向纵深发展，激烈地角逐，演绎的战争套路层出不穷。大国的较量，发达国家如此仰赖器重，独占鳌头，已不是旧工业时期的出入。国之大体，幸运的是中国独占世界稀有矿藏的鳌头。有丰富的资源，然而我们认清它的真正意义，还是近几年的事情。

    这是早年我还没有成熟时做出的错误事情。世界有色及稀有金属大国，蕴藏占世界储存量的百分之三十，卖出换取一些外汇，也是经济发展道路上不可或缺的环节。你我无可厚非，只是不该廉价地、毫无节制地随意出售。这种稀有金属都是一次性矿藏资源，数量有限，开发完结就不可能再生。只可惜当时国人还没有懂得它的真正意义和内涵。西方人却不一样，他不仅是个投机商，更是深邃老道的窃掠者，因为深深懂得稀有金属的价值，所以，才有了大量的收购。战略资源，众目睽睽，垂涎三尺，储备，总会有枯竭的时候，这与他们深入地研究和开发稀有金属的科技成果有关，只有掌握它，运用它，才能体会出它的含金量。于是，日本打着填海造田的幌子，来中国大量地收购，把买回来的稀有金属资源整船地倒在海底储存起来，以备日后再用。并不加工就因为他们资源稀缺，虽然暂时用不上，等日后加工更为妥当。不露声色的美国虽然也是有色金属富国，却放弃自己本国的开采，封存自己的矿藏来我国购买，低廉的价格真是一本万利，合算至极。当国人懂得了它的意义，重新审视自己的所作所为，才发现走了弯路。

    统一收回，勒令停止滥采滥挖的无序开发，阻止廉价出售，保护本国资源才是明智之举。你们西方国家急个什么急呢？关闭本国矿藏，却来这里抢购，好像是不要钱的东西。哪有这么好的事情，犹比石油资源还要珍贵的有色金属资源必须是我们自己说了才算，必须是自己控制定价权才能左右时局。有限度地交换，这是政治家的智谋，让政治手腕蒙上一层神秘的面纱，这是跟西方打交道学会的手段。我现在总算服了，政治家有政治家的智慧。在教训中学会分析，这与稀有金属的智慧有等同的意义，都是科技成果昌明最终带来的认识结果，我不得不佩服硅锗的智慧。

    历史是启迪后人打开思想天窗的晚来智慧，前车之鉴，后车之师。防微杜渐，让你我从弯路中回到直线的轨道。我在我的生活轨迹里找到了上述的理由，我跟随历史一起老去，留给后人评说。

                             四

    生物学是自然的灵性，不只人类才有，水里、陆地、天上，一应具有生命的个体。任何一种生命都存在各自的智慧。理由就是黑格尔的名言“凡是现实的就是合理的，凡是合理的就是现实的”，虽然我不能完全趋同，但是，存在必然有它存在的理由，这一点是可以肯定的。这个秘密藏在生物各自的生命里，只是我的目光实在太短，看不透时间历程的深邃，所以，才要格外地学习，让人学会借鉴的艺术。雷达模仿了蝙蝠；飞禽让人探索飞行器的技术日臻完善；进化一定会走向更高的层次。

    我还会走进未来的生物时代吗？看来不太可能，科技的发展有一个过程，我的生命时段太过短促，只有期待下一个生命的轮回。但是，我相信不久的将来，生物芯片也会移植在他人的皮肤之下。他只要借助自身的能量，就可推动其运转，就可百倍地强化我的智慧。这是不可能的，这也是完全可以做到的。只要这个星球还在，只要生存坏境没有彻底地破坏，我们的智慧就一定能进化到另一个层级，生物的时代也一定能够到来。这种天人合一的崇高境界就是人类借鉴自然的融合过程。

    我还在学着祖国的语言，这个语言在课堂上定义为语文，掌握了汉语书写工具，我可以在华语的天下自由交流。然而，科学知识要经过转换，甚至于窃取和经过文字的翻译。所以西方的超前不是他的专利，只要心中有一个上帝，我们都能成为自己命运的主宰。兼收并容，我在我的世界，开了一个小小的窗口。他用硅锗科技发明的成果来武装我落后的大脑，让我有明晰地思路，这是科技带给人的智慧，也是不受制于人的基本出发点。但愿我不会落伍，给思想、行为插上一副放飞的翅膀。

注解：

① 元素电子最外层为四个自由电子的物质。

② P型半导体和N型半导体 ：如果在硅或锗等半导体材料中加入微量的硼、铟、镓或铝等三价元素，就变成以空穴导电为主的半导体，即P型半导体。如果在硅或锗等半导体材料中加入微量的磷、锑、砷等五价元素，就变成以电子导电为主的半导体，即N型半导体。

③ PN结是构成半导体三极管的基本形态，产生是P型和N型两个不同的半导体相互结合，在接触介面就会形成一个PN结，而这PN结会随着不同极性的电流或是电压改变自身的厚度，用它可以控制发射极与集电极的电流大小。完成控制的作用。

                                                  2010年6月13日  江城


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[ 本帖最后由 天疆 于 2010-6-20 20:31 编辑 ]

笨小暖

求得硅锗的智慧：厚重，大气的文字，有着理性四散的光芒，也有着感性并融的色彩，相辉央出一种哲学上的金属感，这种感觉不好把握，一来要把语言尽量力图不陷入太硬，二来还要把一些学术话的语言转换成大众语，简化科学的学究气，所以，在这里就印迹着作者用心打磨的痕迹，使得一切与之相关的元素都能相融相衬，相补相依。相信，任何一门学科，都能为叙述艺术带来得天独厚的优势\多元多层的审美角度、以及广博厚度的思想空间。如段落中语句更多融入一些感性化的气氛，想来会更好。

杜永生

先记号。晚上来欣赏。问好！

天疆

原帖由 笨小暖 于 2010-6-19 15:43 发表
求得硅锗的智慧：厚重，大气的文字，有着理性四散的光芒，也有着感性并融的色彩，相辉央出一种哲学上的金属感，这种感觉不好把握，一来要把语言尽量力图不陷入太硬，二来还要把一些学术话的语言转换成大众语，简化科 ...

看了杨文丰的科技散文，做的一次尝试，有些科技的字句生硬了，确实不好把握。谢谢小暖点评。

[ 本帖最后由 天疆 于 2010-6-20 06:22 编辑 ]

炬焰炯炯

都说物理是生活的钥匙，一旦开启，就具备了万能的生活智慧，就能百变金身，得心应手地游刃于生活的丛林。

生活要么是物理，要么是化学，一定是的，学习，问好！

芬芳五月菊

写这样的文章，非有深厚广博的知识不可，拜读学习了

天疆

原帖由 炬焰炯炯 于 2010-6-19 17:08 发表
都说物理是生活的钥匙，一旦开启，就具备了万能的生活智慧，就能百变金身，得心应手地游刃于生活的丛林。

生活要么是物理，要么是化学，一定是的，学习，问好！

问好朋友。谢谢！

琴若雨

       感性认知中，有着理性的感悟。谢谢天疆朋友带来融知识性、艺术性一体的文本，让读者学到不少的知识。

[ 本帖最后由 琴若雨 于 2010-6-20 01:51 编辑 ]

刘满园

来欣赏了，精美的文字！

袅袅

本文应该是一篇科普散文吧，物理化学知识的匮乏让我读起来有点困难，知识性的厚重让我汗颜。

敬一兵

纵横交贯，散点透视，质感厚实，欣赏！

天疆

原帖由 敬一兵 于 2010-6-20 08:19 发表
纵横交贯，散点透视，质感厚实，欣赏！

谢谢一兵老师。才写的一篇。不知道这类科技题材的散文如何把握，发到论坛上来听听意见。谢谢你的评语！

房子

这个写得确实有相当的科学性。同意大家关于科普性散文的的看法。问好天疆。

天疆

原帖由 房子 于 2010-6-20 11:42 发表
这个写得确实有相当的科学性。同意大家关于科普性散文的的看法。问好天疆。

问好房版主，谢谢你的鼓励。

杜永生

再提上。