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人类历史上的首台电子计算机要等到1945年才问世，这台值得载入人类史册的电子计算机被命名为ENIAC（电子数值积分计算机）。它的用途是计算弹道等，以为第二次世界大战提供支持。不过，等它诞生的时候，第二次世界大战已经结束了。
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ENIAC由近1.8万个真空管、7万个电阻和1万个电容组成，宽约30米、高约2.4米、厚度达到0.9米，是一个总重量达27吨的庞然大物。其中，最具革命性的设计是采用程序控制计算机，可以处理多个领域问题。从这一点来看，它可以称得上是现代计算机的始祖。
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虽然这台计算机在当时是耀眼的明星，但是巨大的机身和高额的维持费用，导致它的用途被制约于特殊领域内。这台原始计算机未来进化成能够影响我们生活方方面面的现代计算机，还需要以一种材料为基础，而这种材料便是本章当仁不让的主角——硅（silicon）。
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ENIAC
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奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 [:1700542046]
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奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 处于命运歧途的元素兄弟
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对于化学家来说，元素周期表并不只是一张元素一览表那么简单，有时候只要多看几眼、多动动脑筋就能获得无穷无尽的创新灵感。正如前文所述，金、银、铜在元素周期表中同属一列（代表着化学特性相似），从中我们可以看出奥林匹克运动会的奖牌与人类经济活动的关联。
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最令笔者感到不可思议的是，碳元素与硅元素也同属一列，在元素周期表中一上一下。两者性质相似，都可以形成4个化学键，硅元素的原子结晶结构与钻石完全相同，诸如此类的共同之处为数不少。可是，两者在自然界的存在形态与作用大不相同。
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碳元素是生命不可或缺的重要元素。无论是蛋白质还是DNA，都是以碳元素为中心构建而成的。在地球上，无论是地壳还是海洋，人类目力所及之处的碳元素重量仅占总物质重量的0.08%，而我们身体内的碳元素重量占到了体重的将近20%。所以说，碳元素确实是生命活动中不可或缺的元素。
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在此肯定有人会问：“既然硅元素与碳元素性质相近，硅元素有可能成为生命的基础元素吗？”受此影响，许多科幻小说曾经描绘过多姿多彩的硅元素生命。然而，令人惊奇的是，在现实世界中，硅元素与生命的关联性并不大。除了硅藻之类的浮游生物和稻科植物之外，生物界里需要硅元素的地方少之又少。地球上硅元素储量极其丰富，为什么大部分生物却对它丝毫不感兴趣呢？
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硅藻示意图
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地球上绝大部分岩石是由硅元素与其他元素共同构成的。我们身边随处可见的岩石就是硅元素、氧元素和各种金属元素互相结合成网状结构，从而形成的坚硬的块状岩石。
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因此，在我们生活的世界中，如果按绝对重量划分各种元素的百分比，氧元素约为49.5%，硅元素约为25.8%。前文提到的碳元素化合物（包括碳基生命在内）的重量还没有硅元素的零头多。假如外星人来到地球上，不考虑生命，单单站在元素的角度观察，也许会认为地球是一颗被水包着的氧化硅行星。
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更奇妙的是，碳元素与硅元素这两种元素竟然几乎不发生反应，共同形成原子键的情况极少发生。除了在陨石中发现过极少数碳化硅之外，人类尚未发现过自然界中的碳硅化合物。
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不过，碳元素与硅元素并非不能结合，我们可以通过人工手段令两者形成化合物。例如，厨房用品和医疗用品中的硅胶材料就是其中的一种。众所周知，硅胶除了兼具柔软性与耐久性之外，还有良好的耐热性。这种优异的材料正是碳元素与硅元素的化合物，是一种自然界原本不存在的物质，确实令人感到不可思议。值得一提的是，硅胶虽然含有“胶”字，严格来说这种表述不正确。其实，它真正的意思是以氧化硅为骨架，结合多种化合物所构成的物质，所以硅胶的英语为silicone，与硅元素的英文silicon不同。
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综上所述，本来两个极为相似的元素——碳元素与硅元素，一个成了生命世界的主宰，另一个成了无机世界的霸主，在自然界里却“老死不相往来”。也许，只有笔者才对两者间如同古希腊神话故事般的跌宕起伏关系感到好奇吧。
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奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 [:1700542047]
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奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 硅元素的历史
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虽然硅元素在生命构成当中并没有发挥多大的作用，但是作为一种材料，硅被人类广泛应用，其用途非常广泛。且不说建筑用石材，包括前文提到的陶瓷的分子构架也以硅原子为主。此外，玻璃也是由1个硅原子与2个氧原子结合成的分子组成，这些分子排列毫无规律可言。
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虽然硅在自然界无处不在，可是人类认识它的时间还不到200年。1823年，瑞典科学家贝采利乌斯（1779—1848）才首次分离出了纯净的硅。硅元素的发现时间甚至比发现诸如铑、钯、锇等极微量元素都晚了许多年。
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