第二集：晶體的誕生
站在光彩奪目、色澤絢麗的寶石晶體面前，很少有人能夠漠視這種純潔、自然和美的魅力，人們常常禁不住俯下身來，從內心中發出驚嘆：“世上居然有這麼神奇的東西，它怎麼長出來的呢？”
這個問題現在的人們已經能夠精確地作出回答。有時，自然界中晶體的形成就同鹽的結晶過程一樣，從溶液中誕生。如，岩石的裂縫處充滿了溶解的液態物質，結晶體逐漸沉積在岩石表面。當岩石表面飽和的溶液蒸發之後，晶體也就隨之形成了。有時，許多晶體是在令人難以置信的壓力和溫度下形成的。如，在岩漿中熔化、流動，爾後隨火山噴發的礦石冷卻後，晶體就誕生了。大自然用地球內部的超高溫火爐來冶煉晶體，這不由得讓人想起神話中孫悟空在老君丹爐的三味真火中煉成火眼金睛。
但是，自然界蘊藏的晶體不論在質量、數量和品種方面都滿足不了人們的需要，因此，科學家就師法自然，模擬自然界的成礦條件來培育晶體，這就是人工晶體。
你知道最開始研製人工晶體是在什麼時候嗎？楊德忠院士告訴我們説：“這個早啦。比如説在中國古代，就有煉丹的這些術士，他們實際上就是在弄人工晶體。還有最簡單的，從海水裏提煉食鹽，把海水拿到池子裏去，讓它曬乾，它裏面就可以形成很小很小的氯化鈉的晶體，那就是人工晶體。”煉丹術士為尋找長生不老藥，把一些化學物質配方後，拿到高溫火爐中去燒，沒想到它的丹丸雖無回天之力，卻開創了化學科學的源頭。同時，創造出了原始的人工晶體。煉丹術士煉出的這些晶體大多是硫化物，因為硫化物在高溫下很容易結晶。
人造紅寶石可以説是人工晶體大家族中的開山鼻祖。它最早是由法國科學家維爾納葉于1890年採用焰熔法製成的。人工晶體距今已有一百多年的歷史，這其間人們發明和設計出了包括提拉法、下降法、水溶液法以及冷坩堝法在內的四十多種生長方法。
晶體的生成有的可以在幾天內完成，比如盤子中鹽水的結晶；而有的晶體需要幾百萬年的時間才能生成，比如在岩漿內形成的礦物晶體。有時同樣的元素可形成多種晶體，比如最軟的石墨和最硬的鑽石就具有相同的化學成分——純碳。
尋找十全十美的晶體一直是科學家難以實現的理想。因為無論是在大自然中誕生還是在實驗室裏合成，晶體都會由於不可逃脫的地球引力難以完美成形。於是科學家們希望換一種環境去生長晶體，建立永久空間站實現了這一切。在高空微重力環境中，即使比重不同的物質也可以均勻混合、和平共處，因此長出的晶體晶格缺陷少，組分均勻，結構完整，性能優良。
目前，各國科學家的造物本領已巧奪天工，不僅能用人工方法合成出自然界已有的晶體，如水晶、金剛石、人工合成胰島素等，也能用人工方法合成出自然界沒有的晶體，無機晶體如最常見的半導體單晶硅，有機晶體如青黴素等。
五光十色豐富多彩的人工晶體已悄悄地進入了我們的生活，並在各個高新技術領域大顯神通。
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