——从京剧《海港》引起的科学官司说起

　　文革时期，现代京剧《海港》作为样板戏曾风靡一时，那时曾有一场鲜为人知的科学“官司”。 《海港》中的调度员钱守维故意把玻璃纤维混入出口稻种，因而被定为“阶级敌人的破坏活动”，其依据是“玻璃纤维沾在肠上有生命危险”。事实上，玻璃纤维经检查对人体健康是无害的，于是玻璃纤维生产行业曾多次对此提出异议。有一次，王洪文、姚文元到耀华玻璃厂参观，有人当面向他们提出这个问题，他们只是支支吾吾。工人开玩笑说：“如果玻璃纤维有毒，就应该给我们营养补贴；如果玻璃纤维无毒，那以此判为阶级敌人的钱守维就可以翻案了”。当时，样板戏即使错了也不能改，自然不了了之。但是，此事“余毒”未清，至今还令人对玻璃纤维制品畏惧三分，以致影响了玻璃纤维生产的发展。有关专家坦言：“看来真要为玻璃纤维正名，重新复查钱守维的案子了”。

　　玻璃纤维是采用石英砂、石灰石、白云石等配以其他化工原料如纯碱、硼酸等，熔制成玻璃。然后由熔融玻璃拉制或吹制成纤维，直径从数微米到数十微米，可制成长纤维和短纤维，分别称做玻璃丝和玻璃棉，可纺成玻璃纱、织成玻璃布和玻璃带等；它也可与塑料制成玻璃钢，与水泥制成玻璃混凝土等复合制品，广泛用作绝缘材料、吸音材料和建筑材料，在化学工业上可用作过滤材料。

　　元素硅是周期表第IV类主族（碳族）元素，比重2.4，熔点1420℃。晶体硅硬而有光泽，具有半导性，硅的化学性质较活泼，高温时能与多种元素化合。它不溶于水、硝酸和盐酸，但溶于氢氟酸和碱液。把多晶硅经区域熔融提纯成单晶硅，用于制大功率晶体管、整流器等。自然界中，硅在地壳中占有一席之地27.6%，占地壳含量第二位（仅次于氧），它主要以二氧化硅和硅酸盐存在。在工业上，可用焦碳在电炉中还原二氧化硅制取纯硅，而无定形硅可用镁还原二氧化硅而制得。

　　硅和氯的化合物SiCl4，是一种易挥发（沸点57℃）的白色液体，利用这个特性，在军事上用作烟雾剂，因为它一遇水，便水解成硅酸和氯化氢，产生极浓的白烟。尤其在海战时，水蒸气多，烟雾更浓。其成本要比白磷烟雾剂低得多。人们又制成一系列有机硅化合物，利用它的憎水特性，涂于药瓶内壁，这样，使用后十分洁净，因为内壁不会留有残液。耸立在天安门广场上的人民英雄纪念碑，它表面也涂有一层有机硅膜，对浮雕起到防尘防潮的保护作用。有机硅塑料还具有很好的绝缘性能，如把它用作马达的绝缘材料，则马达的体积与重量均可减少一半，而寿命却能延长8倍。

　　硅的氧化物SiO₂是硅酸盐玻璃的形成剂，一般玻璃成分中含有60-70%，在玻璃结构中起骨架作用。它亦可单独形成玻璃，即石英玻璃，这种玻璃是所有玻璃中膨胀系数最小的，仅为5.7×10-7/℃，具有很高的耐热急变性。透明石英玻璃在电炉中灼烧15分钟，然后投入冷水中，可经受3-5次循环而不破裂；不透明石英玻璃在800℃下灼烧5分钟，投入20℃水中，可经受5次循环而不破裂。由它制成的石英玻璃仪器的连续使用温度为1000℃，短时间可达1300℃。透明石英玻璃的生产通常采用气炼法，即用气体燃料燃烧的热量，使水晶颗粒在载体上逐层熔化，不断扩大，制成透明石英玻璃。北京毛主席纪念堂内的水晶棺就是用这种方法制成的，恰切地说，应该叫做透明石英玻璃棺。

　　由于SiO₂的溶点高达1713℃，熔炼温度极高，为降低熔体粘度，一般在玻璃中加入改性氧化物，形成多组份硅酸盐玻璃，最常见的是苏打石灰玻璃，其中苏打是指纯碱Na₂CO₃，石灰是指石灰石CaO，这类玻璃又常称为钠钙玻璃。SiO₂的作用是提高玻璃的热稳定性、化学稳定性和机械强度。引入SiO₂的原料很多，主要有石英砂、砂岩和石英岩等。当然，长石和粘土中也含相当量（37-67%）的SiO₂。

　　粘土的主要成分是水化硅酸铝，它能和石灰石一起在回转窑内烧成水泥。粘土也被用来烧制砖瓦等建筑材料，质地较好的粘土例如高岭土，则是制造陶瓷的重要原料。玻璃、陶瓷、水泥、人工晶体以及建材等工业，均以硅为“主角”，统称为硅酸盐工业。

　　实际上，由于粘土中既含有二氧化硅，还含有氧化铝和一定量的碱金属氧化物，利用它可制成多种类型的玻璃，尤其可用来制取膨胀系数比石英玻璃还低，甚至是负膨胀系数的微晶玻璃。利用这个可贵的特性，人们做成了烹调炊具，例如微波炉内的转盘、电磁炉的面板，以及外观漂亮、清洁容易、经久耐用的微晶玻璃烧锅，这种烧锅的抗热震性堪称一流，由于其清澈透明，还能看出食物在锅内的加热过程。

　　管硅不是人体必须的微量元素，但它无毒副作用。用二氧化硅等做成的玻璃纤维对人体也无不良影响。当然，干活时把玻璃纤维混入稻种，这是工作不负责的表现，理应受到严厉的批评和教育，但绝不能看作是阶级敌人抗破坏而狠狠批斗。

　　大千世界，无奇不有。世界上有些人还把泥土当作粮食，甚至把吃土当作一种嗜好！在上世纪九十年代中期，美国密西西比州居住着一群专吃泥土的妇女。她们把一种质地细腻的微酸性泥土在锅里加热烘干，然后用水冲调喝下。有的作为母亲的还在奶水中加入少量泥土来喂养婴儿。这些妇女为了让身体感到舒服，每天要进食50克左右的泥土，有的甚至要食用100克。如果隔几天不食上，就会出现像吸毒者想吸毒时那种难受的感觉。在危地马拉的埃斯昆物拉城，信男善妇女喜欢购买一种印有某种宗教符号的泥土片，然后将它吃掉。特别是那些怀了孕的妇女，更是将泥土奉若至宝，认为它有治疗呕吐的作用。

　　解放初期，正值笔者儿童时代，在乡下老家读小学时，也盛行一种吃土的歪风：附近农民到选定的池塘边去挖泥土，这种土美其名曰“观音土”，拌在米中烧粥吃，或拌在面粉中做饼吃。

　　回过头来向前看：当今世界能源短缺，面临危机之际，把硅作成硅太阳电池，为开发硅的应用打开了无限宽阔的发展前景。一方面，太阳能是一种取之不尽、用之不竭的能源；另一方面，因为太阳能又是一种没有污染的自然能源。预计到本世纪三十年代初，利用硅太阳电池产生的光伏发电有望占全世界发电量的5-15%，也将为作为电池的基板——大面积平板玻璃带来无限的商机。