液晶誕生記：一個“無用”的發現，80年后撐起萬億市場

愛因斯坦曾說過，他像一個在海邊玩耍的孩子，他的所有科學發現，就像這個孩子看到一些色彩斑斕的貝殼，于是便把它們撿了起來。

我第一次聽到這個比喻，心領神會地以為這不過是這位天才科學家的自謙之詞。后來細一想，發現他的意思并不止于此，還有更深刻的含義。

科學發現往往并不是追著一個確定的目標努力攻關，而是在玩耍中，用一雙發現神奇的眼睛，在無意中注意到，腦子里靈光一閃，豁然開朗。孩子就是對這個世界永遠抱有好奇心，永遠覺得神奇和精彩，然后看到漂亮的貝殼，就要研究一番。也許就在這“無用之用”中，發現天機。

一、愛因斯坦的“差生”逆襲

其實愛因斯坦在26歲時發現狹義相對論和廣義相對論，也是經歷了這一過程。大家都知道，愛因斯坦在物理系學習并不出眾。他所在的那個班總共五個人，他和他后來的妻子名列第四和第五。前三位畢業后都拿到了正式的教職，而他和女朋友兩個，不得不自謀生路、自己找飯吃。

所以，那些四處求職的年輕人不必太焦慮——真有大才的人，籠子是關不住的。

這里有一個誤解：大家可能覺得愛因斯坦學業不優秀是因為他不夠聰明。那大錯特錯。他非常聰明，聰明到對教授講的老掉牙的物理理論根本不感冒。

當時麥克斯韋的電磁理論已經問世40年了，可大學并不教這些，而是教那些過時的老掉牙的東西。愛因斯坦當時不愛學那些舊內容，特別是自己需要麥克斯韋電磁理論——那也是一個挑戰人類智力上限的神級存在。他就是從麥克斯韋的電磁理論和一切相關的理論中，悟到了一切都是相對的。

所以他成績不好。好在他發現了相對論，好在他終于向全世界證明了：質量和能量其實是一回事。

二、液晶：一個偶然的“第四態”

我們今天再舉一個例子，來說明科學創新的“無用之用”的神奇之處。

只有有足夠多的貝殼散落在海灘上，任人拾取。也許這會兒走過來一個人，發現了其中的一顆和他的藏寶箱里的顏色和式樣很配，他撿起了它，這個貝殼便瞬間讓他的寶盒大放異彩。

有人知道液晶的誕生過程嗎？那也是一個偶然發現的過程。

1888年，奧地利植物學家、化學家弗里德里希·萊尼茨爾，在研究從胡蘿卜中提取的“苯甲酸膽固醇酯”時，發現了一個奇怪的現象。當溫度加熱到145℃時，原來的白色固體融化了，但這種融化的物體卻是非常渾濁粘稠、類似珍珠光澤的液體，而非他通常見到的透明液體。

這讓他很疑惑。于是他繼續加溫，溫度升到178℃時，這團粘稠液體變得清澈透明。更神奇的地方在于：這一過程完全可逆，即溫度下降時，這個物體又會變渾濁，再重新變回固體。

萊尼茨爾百思不得其解。因為當時的物理學常識告訴他，物體一般只有三種形態：固、液、氣。這個玩意兒出現的這一物理特性，難道是第四態？為什么會有兩個熔點？中間的渾濁狀態應該是什么呢？

于是他把樣品寄給了德國物理學家雷曼。雷曼是光學專家，他也被這一奇異現象吸引。他仔細研究了這一物體，并用顯微鏡觀測，發現這個中間態的混合液體，其分子和晶體一樣排列整齊規則。

他將這種介于固體和液體之間的新物態命名為“液晶”，稱其為物質的第四態。

三、80年的沉寂，等來一個“貝殼”

事情到此，他們又停在了應用上。因為他們發現的這種物態在應用上并沒有什么實際的用處。世界向前，科技發展，可兩位科學家的成果卻躺在實驗室里，漸漸生塵，沉寂，被人們遺忘。

一直到了80年后的1968年。

美國無線電公司研究員喬治·海爾邁耶突發奇想：我們能不能造一臺像電影屏幕一樣掛在墻上的電視機？這就需要一種低功耗、輕薄的材料。

他又開始在大海邊漫步，挑選被人類發明出的各種色彩斑斕的貝殼。幸運的是，他在上千種發明中注意到了液晶。

這是許多科學家創新的“電光火石”一刻——從現象到明確目標的應用。

隨著動態散射、射頻、液晶電光效應等發現，為制造顯示器掃清了物理難點。一旦實現了從0到1的突破，技術上就以驚人的速度爆發增長。

1971年，瑞士公司制造出了第一臺液晶顯示器。1973年，液晶屏被用于夏普計算器。1979年，薄膜晶體管成熟，液晶實現了彩色、快速、高清顯示。1990年起，筆記本電腦、手機、電視以指數級速度發展，那種“大屁股”的顯示器被完全替代。

今天，這已成長為一個萬億級的龐大市場。

科學就是這樣，有時它不是線性發展。有時它是“無用”的，但無用之用，乃為大用。

結尾：互動引導

一個“沒用”的液晶，等了80年，撐起萬億市場。

你覺得，今天海灘上那些被忽略的“貝殼”里，藏著怎樣的未來？

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