石墨的不同结构与电子原件的不同联结——证据组合妙用的故事（1）_风闻

       如同联系是客观世界普遍存在的现象一样，组合也是一种客观世界普遍存在的现象。组合既是名词也是动词。名词意义上的组合，是指按照一定的宗旨、规范形成的各要素健全、相互关联、结构有序、配合协调、功能齐全的具有系统性的整体。动词意义上的组合，是指按照一定的宗旨、规范形成要素健全、相互关联、结构有序、配合协调、功能齐全具有系统性的整体的活动。也可以理解为组织和整合。组合分为因客观规律（包括自然规律和社会规律）支配而自然形成的客观组合与人类思维和行为控制组成的主观组合。

        客观组合是一种不以人的意志为转移的客观现象。比如自然领域太阳引力规律作用所形成的太阳系组合，地球板块挤压运动规律所形成的山系组合、山脉组合，地球板块运动规律和地球引力规律所形成的水系水网组合、江河湖海组合等等；比如社会领域“看不见的手”所支配的市场活动组合和商品交换组合，人种、文化、地理环境所决定的不同种族组合、不同民族组合、不同社会群落组合，等等。从《科学百科》一书中可以了解，物质都是以组合的形态存在的。组成物质的原子并非彼此混合的，而是由化学键组合在一起的，学科上叫着键合。可以形象地说，是化学键将原子连接在一起，组成物质。这是在客观物质世界的化学领域所描述的、广泛存在的组合现象。在地球上广泛存在的碳元素， 只因它的组合状态不同所形成的不同结构，就可以组成性状和功能截然不同的固体物质——可以是坚硬无比的金刚石，也可以是能够轻松画图的石墨铅笔芯。金刚石中的碳原子结构，是每一个碳原子直接联结四面体 4 个角上的其他 4 个碳原子，形成了牢固紧密的结构，从而获得了具有无色透明、正八面体形状、在天然物质中最坚硬等性状的功能。石墨中的碳原子结构，则是以层状松松地结合在一起，因此可以很容易地相互滑动、脱落。所以，人们常常将石墨与黏土掺合在一起，制成了制造铅笔的“铅”。同样一种碳原子，却因不同的组合结构而呈现出了完全不同的性状和功能。

        主观组合是在人类意识主导下的社会现象。比如《中国大百科全书》就介绍过组合数学这种以任意一组离散性事物按照一定规则安排或配置的方法为主要研究内容的数学分支、组合体系桥这种主要承重构件采用两种独立结构体系组合而成的桥梁、组合机床这种以系列化和标准化的通用部件为基础并配以少量专用部件对一种或多种工件按预先确定的工序进行切削加工的机床、组合电器这种将两种或两种以上的电器按接线要求组织成一个整体而各电器仍保持原性能的用电装置、组合音响这种集各种音响设备于一体或将多种音响设备组合而成的立体声放音系统，等等。当然， 日常生活中这样的组合就更多了，比如三一重工是一个以生产重型机械设备为主要产品的特大型企业组合、人民检察院是我国以法律监督为基本职能的国家机关组合体系、北京人民艺术剧院是一个以话剧表演为主要功能的艺术表演组合机构、“凤凰传奇”是一个众所周知的艺术表演奏唱组合，等等。《科学方法论基础》一书中讲了一个电子元件联结、也就是一种组合的例子很有意思，也说明了不同组合对于事物特性的重大影响。电子元件组合的串联和并联两种结构形式。串联相接的电子元件，其总的可靠性是各元件可靠性的乘积。10 个可靠性为 99% 的元件串联起来，总的可靠性就是 0.99 的 10 次方，约等于 0.904。而 100 个这样的元件串联起来，总的可靠性就下降为 0.99 的 100 次方，约等于 0.366。串联得越多其总的可靠性就越差。但是，如果将电子元件并联起来，总的可靠性却可以大大提升。将 4 个可靠性为 0.9 的元件并联后，总的可靠性可达到 0.9999。这种对电子元件用并联这种“巧妙”的方式进行组装和结合，可以达到很高的整体可靠性。电子元件之间的串联或者并联这样的不同组合关系，导致了组合整体在可靠性上的巨大差异。