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发布时间:2020-09-01 12:09:32

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作者:李慕南,姜忠喆

出版社:北方妇女儿童出版社

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头脑风暴

头脑风暴试读:

前言

科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们广大人民群众的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高科学素质,是我们全社会的重要课题。

科学教育则是提高广大群众素质的重要因素,是现代教育的核心,这不仅能使广大读者获得生活和未来所需的知识与技能,更重要的是能使广大读者获得科学思想、科学精神、科学态度及科学方法的熏陶和培养。

科学教育,让广大广大读者树立这样一个牢固的信念:科学总是在寻求、发现和了解世界的新现象,研究和掌握新规律,它是创造性的,它又是在不懈地追求真理,需要我们不断地努力奋斗。

在新的世纪,随着高科技领域新技术的不断发展,为我们的科普教育提供了一个广阔的天地。纵观人类文明史的发展,科学技术的每一次重大突破,都会引起生产力的深刻变革和人类社会的巨大进步。随着科学技术日益渗透于经济发展和社会生活的各个领域,成为推动现代社会发展的最活跃因素,并且是现代社会进步的决定性力量。发达国家经济的增长点、现代化的战争、通讯传媒事业的日益发达,处处都体现出高科技的威力,同时也迅速地改变着人们的传统观念,使得人们对于科学知识充满了强烈渴求。

对迅猛发展的高新科学技术知识的普及,不仅可以使广大读者了解当今科技发展的现状,而且可以使我们树立崇高的理想:学好科学知识,为人类文明作出自己应有的贡献。

为此,我们特别编辑了这套《科学原来这样美》,知识全面、内容精炼、图文并茂,形象生动,通俗易懂,能够培养我们的科学兴趣和爱好,达到普及科学知识的目的,具有很强的可读性、启发性和知识性,是我们广大读者了解科技、增长知识、开阔视野、提高素质、激发探索和启迪智慧的良好科普读物,也是各级图书馆珍藏的最佳版本。

现代原子物理学的创始人玻尔

玻尔(1885—1962),丹麦物理学家。因原子结构和原子辐射的研究,获得了1922年的诺贝尔物理学奖。

玻尔出生在丹麦首都哥本哈根海边一所古老的大房子中。玻尔、弟弟哈拉德和姐姐詹妮在这里度过了童年和青年时期。玻尔的父亲不仅是一位国际知名的生理学家,而且兴趣十分广泛,在哲学、政治、文学、体育等方面都有较高的修养。为了孩子们的发展,他尽可能地为他们提供良好的教育,为他们创造开阔的视野。他常常允许孩子们旁听专家学者的高深讨论,使他们从童年时代起就受到了成熟思想的影响。

玻尔从小做事就非常认真细致。上小学时,老师要求画一张学校里一所带花园有篱笆的房子。别的孩子早就画完了,玻尔却一点一点地仔细画着。当他画到篱笆时,特意跑出去数了数篱笆的尖板条,因为他觉得画上的篱笆应该与实际数目相同。

有一次,玻尔参加了学校的木工班,他特别想要为弟弟做一个木偶带回家去。但学校里的条件使他不能完成这个计划,玻尔因此郁闷了好几天。父亲给玻尔找来了工作台,又给他买了工具,帮着他做了个漂亮的木偶。后来,玻尔对机械产生了兴趣,父亲又给他增加了一台小车床,家里的工具房就成了小哥俩发挥想像的实验天地。玻尔学会了用手思想。

从为弟弟做木偶开始,玻尔渐渐对手工劳动显示出强烈的兴趣。他的木工活做得很熟练,即使是精度要求很严格的车工,他也能完成得很好,他还尝试着自己装配机械。有一次,他的自行车出了毛病。妈妈想找个工人来修理,但玻尔坚决要自己动手。他把整个自行车都拆开了,可是重新组装起来却摆弄了很长时间。旁边的人都说让修车的技工检查一下,父亲这时平静地说:“还是让玻尔自己弄吧,相信他会把车子装起来的。”玻尔仔细地对各个部件做了研究,最后终于将自行车重新组装了起来。结果比原来所想像的要简单得多。

玻尔考入了哥本哈根大学,他的实验分析能力使他的物理学成绩特别优秀,因此获得了丹麦科学院颁发的金质奖章。后来他创立了现代原子物理学,对物理学和人类的思维领域做出了多项根本性的重大贡献,留下了难以估价的精神遗产。

对母亲的爱造就了成功者的班廷

班廷(1891—1941),加拿大医学家。因发现胰岛素并用于糖尿病的治疗获得1923年诺贝尔生理学及医学奖。

班廷出生在加拿大安大略省的一个农民家庭里。他是5个兄弟姐妹中最小的一个。父母都是虔诚的教徒。

班廷非常疼爱体弱多病的母亲。他宁愿静静地在家里陪着卧床不起的母亲,而不与小伙伴出去玩耍。每到星期天,班廷便早早地起床,小心翼翼地搀扶母亲去教堂做礼拜。为了给母亲买药,他常常独自到遥远的镇上去。一次,天阴沉沉的,要下雨了,小班廷买了药匆匆往回赶。镇上的人劝他第二天再走,可班廷只想快回到家里给妈妈吃药。天黑了,雨越下越大,小班廷艰难地在泥泞的乡间小道上走着,鞋子摔丢了,他滑倒了,雷鸣电闪和时隐时现的黑影吓得他大声喊叫。晚上,全家人都在焦急地等待着他。看着他光着脚,浑身泥巴,湿漉漉地回到了家里,母亲哭了,可他笑着从怀里掏出了保护得好好的药包。

中学毕业后,班廷依依不舍地离开了陪伴多年的母亲,进入多伦多维多利亚神学院。在神学院里,他时时牵挂着病中的母亲,不断地祈祷着神灵的保佑。不到一年,母亲就去世了。班廷伤心至极,非常失望地离开了神学院。他毅然转入多伦多医学院发奋学习,一直把母亲的遗像带在身边。他在以后的日记中写道:“我一看到她忍着病痛的微笑,心里就好像一亮,那些再难记的医学名词也一下子就记住了。”医学院毕业时,正值第一次世界大战,他应征入伍。因为在战场上奋不顾身地救护伤员,英国政府授予他军队十字勋章。

战后,他放弃颇有前途的外科医生职业,开始对糖尿病进行研究。当时人们发现糖尿病与胰腺有关,但是无法提取出胰岛素来。他决心大胆尝试,多伦多医学院的麦克劳德教授终于被感动,答应班廷可以在暑期里使用一间简陋的实验室,并给他10只实验用狗,还配了一个助手。班廷和助手日夜奋战,失败接着失败,但第92只患糖尿病的狗在注射了提取液后病情明显好转,奇迹出现了。

班廷廉价转让了他的专利权,以期扩大生产救治更多的病人。第二次世界大战期间他重上战场参加战地救护,不幸以身殉职,年仅49岁。

微量分析法的发明者普瑞格

普瑞格(1869—1930),奥地利化学家。发明了对有机化合物进行微量分析的方法,大大促进了有机化学的发展,获得了1923年诺贝尔化学奖。

普瑞格出生于南斯拉夫的拉巴克。在上小学期间,他惟一的爱好就是体育。临近考试时,同学们都加紧复习功课,他却在操场上兴致勃勃地玩球,因此考试成绩总是不好。

普瑞格越来越迷恋体育,15岁时,他考入了体育学校。毕业后他一心想当一名创造纪录的运动员,接连两次参加了奥地利的全国运动会,但是没能创出什么纪录,甚至连个名次也没有。普瑞格很快做出了决定:从头学起,另走一条新路。年轻好胜的普瑞格没有消沉,经过一年的苦读,终于被格拉茨大学录取为医科预科生。

他深知自己基础太差,为了把基础打牢,他坚持比别的同学多学习了一年,终于写出了以探索胆酸为课题的毕业论文。他的论文不仅受到了学校重视,也引起了化学界的关注。医学院一毕业,他就被母校聘为病理研究院的教师。

普瑞格意识到为了提高自己的学术水平,他必须要到更广阔的天地里去。普瑞格离开了母校到德国留学,跟随奥斯特瓦尔德教授进修物理化学。不久他就受到瑞士著名化学家亚伯德赫丹教授的邀请,去协助研究蛋白的制造和分解。在实验室里,他负责分析人体尿液蛋白质成分,这是当时最难的渗透分析。可是普瑞格不畏困难,他运用最精细的方法,反复测试,常常通宵达旦地呆在实验室里。经过3个月的努力,他出色地完成了对人体尿液的分析。

第一次世界大战时,由于物资极端缺乏,供给研究院的药品和材料越来越少。为了确保实验不被中断,普瑞格要用最少量的材料,做出最准确的判断,他必须要有一种新的分析方法。为此,他不得不放下自己的课题,转而进行分析方法的研究。1912年,凭着自己的钻劲和韧劲,普瑞格发明了有机化合物的微量定量分析方法,为化学分析法填补了一项空白。

他的《微量分析论》发表不到半年时间就成了化学界的经典著作。普瑞格曾在柏林和维也纳,两次公开演示过这种微量分析的化学实验,吸引了许多知名化学家前来观摩。

普瑞格的微量分析法对现代科学发展仍有着深远的影响。目前人们对原子量的若干精确研究就离不开这种分析法。

心电图的发明者埃因托芬

埃因托芬(1860—1927),荷兰医学家。因发现心电图的机理并发明了心电图机,于1924年获得诺贝尔生理学及医学奖。

埃因托芬出生在印度尼西亚爪哇岛的一个种植园主家里。当时,印度尼西亚是荷兰的殖民地。

小埃因托芬是由一位中国阿姨带大的,人们叫这位中国阿姨为洪妈。埃因托芬4岁起跟洪妈在上海侨居了6年,并且在上海上了小学。这期间,洪妈还带他到自己的家乡广东新会住了一段时间。埃因托芬因此与洪妈有着深厚的感情。在他17岁时,洪妈因心脏病死在爪哇岛的庄园里。埃因托芬悲痛不已,他立志学习医学,从事心脏病研究。

埃因托芬进入荷兰乌特勒克大学后,跟随著名医学家、现代眼镜片的发明者杜德学医。杜德年迈时,将积攒多年的研究资料交给了埃因托芬,希望他继续进行对心脏病的研究。

当时,人们已发现了生物电,并且有人发明了以图形显示动物心脏活动的电流装置。但他们的试验多是在鸽子、青蛙等动物身上做的。埃因托芬决定把研究人类心脏的电流活动做为自己的课题。为了掌握电学基本原理,以便进行心脏电流研究,埃因托芬转入物理系攻读了一年。

经过了多年的研究实验,埃因托芬终于发现心脏每次收缩之前,会产生电激动传至身体表面各部位,造成体表各部位不同的电压。将此电压用仪器描绘下来,就形成了心电图。当人患有心脏病时,心脏收缩产生的电激动就会不正常。1900年埃因托芬把健康者和心脏病患者的心脏活动电压记录下来加以比较,确认这种方法对临床医学很有意义。埃因托芬成功地设计了心电图机的关键部件指针式微电流计。1903年发表了《一种新的电流计》,他的论文获得广泛承认,这标志着心电图技术应用于临床诊断的开始。1906年埃因托芬阐明了所记录的正负波(称为心电图)与各种类型心脏病之间的关系,从而使这种方法成为一种很有价值的心脏病诊断工具。

埃因托芬最初发明的心电图记录计重达140公斤,无法带进病房,而且病人手脚都需要浸在电解质溶液中。埃因托芬前后经过二十多年的不懈努力,终于使心电图机可以成功地用于临床诊断。心电图现在已经成为临床医学诊断心血管疾病的最重要的检查手段。

一丝不苟严以律己的席格蒙迪

席格蒙迪(1865—1929),奥地利化学家。因在胶体化学研究上有卓越贡献及发明了超显微镜,获得1925年度的诺贝尔化学奖。

席格蒙迪出生于奥地利的维也纳。父母爱好音乐,期望自己的孩子都能成为音乐家,可席格蒙迪的弟兄们个个听觉都有严重问题。这使父母非常失望。

中学时期席格蒙迪的听力更差了。人们对他说话必须提高声音。这是他生理上的一大缺陷,但席格蒙迪却使这种缺陷变成了促进他学习的有利条件。他用功沉思时,不管人们在他旁边如何高声说笑,他一点也不受影响。听力缺陷培养出了他很强的专注能力。

席格蒙迪从小就养成了良好的习惯,办事认真,从不敷衍。衣服上稍微有一点污渍,他非脱下来洗掉不可。在学习上,他更是刻苦认真,学习成了他生活中的惟一重要的事。16岁时他就考入了维也纳大学,成为当时年龄最小的学生。

他认真严谨的性格使他在从事化学分析时获益非浅。他特别善于观察,有时他的实验结果,比教授们做得还要准确。在他的谈吐里,从来没有用过“大概”这一类的字眼。他不说模棱两可的话,也从不做似是而非的表示。24岁时,他获得了慕尼黑大学科学博士学位。他先在柏林化学研究院当助理研究员,后来又放弃了柏林的一切,远赴德国东部的耶拿城,当了一名玻璃厂的化验员。玻璃厂的化验设备跟他的研究有着密切的联系。在那里,他发现黄金以极细的颗粒分散在水中形成“胶状金”后,能够制造出光泽像红宝石一样的玻璃。

固体以极微细的颗粒(大小约在几百万分之一米)分散在液体中的分散体系,称为溶胶。席格蒙迪发现可以用电解的方法,分散或提取这些金属的细微颗粒。但是怎样能够直接观察胶体微粒,一直是个困难的课题。席格蒙迪终于研制出一台极精细的超显微镜。利用这台超显微镜,人们可以观察到直径亿分之一米的任何微粒的形状。贝仑用席格蒙迪所发明的仪器做了试验,求证出自然科学中的一个重要常数——阿佛加德罗常数。

后来,席格蒙迪又用实验证明,溶液的色泽与溶液的某些量化指标有关。接着他又以电解的方法阐明了怎样保护胶体的稳定,以及怎样破坏胶体,使微粒凝结沉淀出来。由此,他解决了生物化学、细菌学、土壤物理学上许许多多的难题。

发奋学习洗刷羞辱的斯维德伯格

斯维德伯格(1884—1971),瑞典物理学家。他发明了超速离心机,并用于高分散胶体物质的研究,因此获得1926年诺贝尔化学奖。

斯维德伯格出生在瑞典的一座美丽的港口城市耶夫勒。父亲是这个港口城市造纸厂的经理,家里祖孙几代都在这里开办造纸厂。

少年时期的斯维德伯格无忧无虑,常常和哥哥们在码头上玩耍,好奇心使他们从一条船逛到另一条船上,根本没有兴趣坐在教室里读书。几个哥哥的学习成绩不太好,斯维德伯格的成绩比他们还要差,几乎门门都只是勉强及格。父亲的忙碌和家庭条件的优越使他们没有任何学习压力,他们只考虑明天怎么玩,从来不在意老师的要求。

斯维德伯格的年龄一天比一天大,可学习却越来越差。学校校长是他家的亲戚,跟父亲的关系很好。校长苦口婆心的教诲已不起作用,他恨铁不成钢,有一天当着同学们的面,校长指着斯维德伯格家的造纸厂,毫不留情地说:“等着看吧,20年后这个纸厂就要在你手里倒闭!”斯维德伯格低垂着头,又羞又恼,他再也不愿见校长的面。自尊心受到伤害的斯维德伯格从此离开了家乡,转学到斯德哥尔摩去读书了。

生来就有一股子犟脾气的斯维德伯格下定决心要发愤学习,以优异的成绩来洗刷羞耻。他考入了乌普萨拉大学,成绩一直出类拔萃。他的兴趣广泛,酷爱绘画和生物。学习的确使他换了一个人,他获得了文学士学位、硕士学位和哲学博士学位,担任了母校的化学讲师。这时,他在胶体化学方面的研究已很有成就,他对胶质微粒子的研究确定了布朗运动的实验依据。

就这样,少年时期校长的一席气话,成了斯维德伯格激励自己奋斗一生的巨大动力。斯维德伯格崇敬老校长,更崇敬老校长的作风,对学生严格要求,常以自己的经历激励学生发愤读书。在乌普萨拉大学任教三十多年的漫长岁月里,他对学生的期望之殷切、管教之严格,在瑞典的各学校中非常有名。他成功地培养出了不少青年专家。

1923年,斯维德伯格受聘为美国威斯康星州大学的教授,专门研究胶体化学。他发明了超速离心机,对研究蛋白质化学起了很大的促进作用。每分钟旋转8万转以上的超速离心机,可以得到比在地球表面上的重力加速度大几十万倍的力场。利用这种离心机,人们可以很容易测定蛋白质的分子量。

为光子学说提供了实验依据威尔逊

威尔逊(1869—1959),英国物理学家。发现用蒸汽凝结的方法显示带电粒子的轨迹,1927年获得诺贝尔物理学奖。

威尔逊生于苏格兰南部的锡格伦科斯附近。父亲是一位农民,由于在牧羊业方面进行的新实验而在苏格兰享有名声。威尔逊是弟兄八人中最小的一个。

威尔逊小时候顽皮好动,不断地惹是生非,永远没有安静的时刻。因此,父母很失望,认为他做什么也没有恒心,将来一定没有出息。一位有学问的牧师了解到威尔逊的表现后,便劝他的父母不必过于着急:“那些特别聪明的孩子,小时候往往由于志向未定而显得出奇的顽皮。一旦有了自己的兴趣和爱好,他就不会这样顽皮了。”牧师的话使威尔逊的父母决心给他提供求学深造的机会,让他去试试自己的运气。

威尔逊15岁进入曼彻斯特的欧文斯学院后,发觉自己对物理有着浓厚的兴趣,他下定决心专攻物理学。大学毕业后他获得了剑桥大学的奖学金,成为物理系的研究生。

他的老师汤姆生曾向威尔逊提起过,说他需要一种特别的仪器,这种仪器要能够显示出各个电子经由空气时所走路线的痕迹。言者无心,听者有意,威尔逊把老师的话牢牢记在了心里,他希望自己能把老师的这一设想变成现实。

为了设计出这种仪器,他经常爬到苏格兰最高峰那维斯峰顶上的天文台去观察和研究云雾现象,据此于1900年发表了一篇论文,说明空气中常有一些离子产生。这篇论文引起了科学界的重视。此后,他更全力研究空气的放电现象,计算空气中所放电的电量。

经过长期的锻炼,威尔逊炼就了一双特别灵巧的手。他善于设计,并亲自操作做各种实验。据说,当时的剑桥大学,没有一个人能做出比他更出色的实验。威尔逊的所有这些积累和基础都为他后来的发明创造了有利条件。

威尔逊一生的贡献很多,但最主要的是发明了雾室。经过多年的悉心研究威尔逊终于从水蒸气凝结在离子上的现象中,发现了一种跟踪离子轨迹的方法即雾室,从而把老师的设想变成了现实。1911年他亲自看到了带电粒子的轨迹。美国康普顿发表了有关理论之后,威尔逊又进行了一系列的云迹观察,从实验上证实了这个理论,从而为爱因斯坦的光子学说提供了实验依据。1927年他和美国的康普顿共同荣获了诺贝尔物理学奖。

拯救了成千上万生命的尼科尔

尼科尔(1866—1936),法国生理学家。因发现斑疹伤寒的病原体,并发现了它的传播媒介,获得1928年诺贝尔生理学及医学奖。

尼科尔出生在法国的鲁昂市。父亲是当地一位著名医生,兼任着鲁昂市科学和艺术学院的博物学教授。母亲也懂医学,是一位有教养的女性。

尼科尔小时侯因受父亲的影响,很喜欢自然科学。上中学后,法国大量的文学作品对他影响很大,他又喜爱上了文学,并打算将来搞文学创作。但是父亲坚持要他选择医学,让他进了鲁昂医学院。获得博士学位后,他专攻细菌学和病理学,取得了很多的成就。

1902年,尼科尔为了医学研究,告别了妻儿,远离繁华的巴黎,只身来到了非洲的法属突尼斯,担任巴斯德研究所的所长。尼科尔医术高明,特别对传染病的治疗更有造诣。当他到达突尼斯时,正值斑疹伤寒流行,在他工作的医院门口常常摆着来不及医治就死去的病人尸体。他往往得跨过这些尸体才能进入医院工作,这对尼科尔震动极大。

斑疹伤寒是一种可以引起大规模流行的传染病,病死率高达70%。据估计,第一次世界大战期间,死于斑疹伤寒的士兵比死于炮火的还多。人们不知道这种病的传播方式,只能被动地等待着它的爆发和流行。极大的社会恐慌几乎使每个医生都在不安地关注着疫情及研究进展。

尼科尔发现,病人家里常有好几个人同时得病;医院里接待病人的护士,收集病人衣服的护理人员,以及清洗衣物的女工也会染上这种病,但是病人进入病房后就不再传染别人。细心的尼科尔注意到了这个现象,引起了他的思考:病人入院后究竟发生了什么?尼科尔发现是一种比细菌小的立克次氏体引起了发病,并且证实了体虱是传播斑疹伤寒的媒介。为了验证血液的传染性,必须进行人体实验,但由于对斑疹伤寒的恐惧心理,没人愿意进行这种“死亡实验”。尼科尔责无旁贷,冒着风险,从重症斑疹伤寒病人体内抽血,将血清注入了自己的体内。他以自己的生命为代价,验证了他的科学判断,也验证了他的伟大人格。

尼科尔后来又区别出由体虱传播的流行性斑疹伤寒,以及由鼠蚤传播的地方性斑疹伤寒。他发现了斑疹伤寒的传播方式和发病规律,为预防和治疗斑疹伤寒提供了理论依据和具体的防治途径,拯救了成千上万人的生命。在第二次世界大战中,因注意了灭虱灭蚤,斑疹伤寒没有发生大流行。

不像教授的教授理查森

理查森(1879—1959),英国物理学家。因发现了热离子学的基本定律——理查森定律,而获得1928年度诺贝尔物理学奖。

理查森出生于英国约克郡的杜斯堡,是家里的独生子。

1897年,理查森进入剑桥大学。他在自然科学考试中成绩优异,尤以物理和化学最为出色。他在那个学术气氛上相当浓厚的环境里潜心攻读,为以后的事业打下了坚实的基础。

从剑桥大学毕业之后,他来到卡文迪许实验室进行热体电发射的研究工作。他一向对自己从事的研究充满信心。在剑桥大学讲授电学时,他已对热离子学有了独到见解,可是学生们闻所未闻,对他的设想莫名其妙,对其中的奥秘也不感兴趣,因此对他不太尊重。后来,他授课的时间逐渐减少,引起了一些人的误会,而他却安之若素,对研究毫无松懈。他常对挚友表示,学术从萌芽到普及,往往不是在一个人的寿命里可见分晓的。他说:“当初哥伦布宣称发现了新大陆,有谁相信他?”

美国普林斯顿大学聘请他从事教学和研究工作,这是理查森第一次去美国。校方派人去码头迎接,船上的旅客都走光了,也没看见一位教授模样的英国人,只好空车返回。理查森却早已抵达学校。因为他看上去一点都不像个教授,倒像个打杂的工人,没有引起人们的注意。他在普林斯顿大学工作了7年,几乎只去过两个地方:一个是他的研究所,另一个便是教室。他3次去纽约,结果3次都在纽约市区里迷路,他发誓再也不去那个“迷魂阵”了。

理查森为人质朴,平易近人。他很珍惜生活用品,一件衣服穿了十几年,毫无破损,只是颜色褪了,式样旧了些。他几乎一天到晚穿着电机实验室的工作服,每逢星期天上教堂做礼拜,才穿得整齐些。他上教堂穿的那件惟一的“礼服”,还是他上大学那年母亲送给他的礼物。但是,他对别人却非常慷慨。一次,听说一个工人的母亲病重,理查森便立即把自己的工资送去给他的母亲治病。他并不看重钱财,自己也不会享用。

理查森一生忙忙碌碌,很少见他放松休闲。当他去幽静的旷野散步,肯定是因为他在学术上遇到了疑难问题,一时得不到答案。他证实了高温下的物质及受到紫外光作用的金属都能发出电子。他最先研究了电子在真空里从热体逃逸的现象,并给以完整的说明。他还研究了与化学作用有关的电子发射。他对于紫外线光谱和X射线光谱的研究也有重要的贡献。

也许正因为只会工作,不会生活,他才成为热离子学的奠基人。

创立物质波理论的德布罗意

德布罗意(1892—1960),法国物理学家。由于创立描述微观粒子波动性的物质波理论,于1929年获得诺贝尔物理奖。

德布罗意出生于法国第厄普的贵族世家。他勤奋好学,虽出身名门,却没有纨绔子弟的习气。在中学读书时,他的兴趣是文科,考入巴黎大学后攻读历史,18岁就获得了历史学学士学位。他还学了一年法律,研究了法国的历史和政治。

德布罗意的哥哥是一位著名的射线物理学家。他跟着哥哥参加了布鲁塞尔物理会议,在其影响下,他的志趣转向了自然科学。仅用两年的时间,他就学完了自然科学的基本课程,期间他还兼任了哥哥的实验助手。他在为人处世方面逐渐培养出严肃的科学态度。就是对比他大17岁的哥哥,只要是学术上发生的分歧,他也不会有任何通融,有时竟弄得哥哥面红耳赤。

正当他埋头于自己的研究课题时,第一次世界大战爆发。他到军队服役,分管设在巴黎埃菲尔铁塔上的无线电报站。他没有放弃自己的科研目标,并尽可能地利用当时的条件加深对无线电波的认识。战争结束后,他立即返回实验室,同哥哥一起从事X射线摄谱技术的研究,探索能够验证物质原子结构的有效手段。

19世纪初,有人论证过光的波动性。爱因斯坦曾指出:光电效应说明过去的粒子学说是正确的。这些研究冲击了牛顿经典物理学中有关光学的理论,使人们对光开始了新的认识。在这些光学和力学原理启示下,德布罗意提出:有可能用一种新的理论,把这两种表面截然不同的现象——波动和粒子统一起来。自1922年开始,他在法国科学院的《波动力学》杂志上,连续发表了几篇有关这方面的论文。他设想任何运动着的粒子都必定伴随着波,其波长和粒子的质量及速度有关。知道波长,就可以了解粒子的运动。因此,人们不仅可以解释可见光,而且可以说明为什么一束粒子同一束可见光一样会出现衍射现象。德布罗意的理论无疑是大胆的创新,轰动了当时整个学术界。

大多数学者对这个新理论都迷惑不解。物理学的权威洛伦兹甚至断言德布罗意误入了歧途。然而,德布罗意坚持自己的研究。几年后,美国的戴维森和格默,英国的汤姆生先后验证了电子的波粒二重性。在事实面前,怀疑派不得不承认德布罗意的理论的正确性。

发现A、B、O血型的兰德斯坦纳

兰德斯坦纳(1868—1943),美籍奥地利医学家。因发现了A、B、O血型,于1930年获得诺贝尔生理学及医学奖。

兰德斯坦纳出生于奥地利首都维也纳。他家附近有一所医学院附属医院,那里经常进行各种医学实验。少年时代的兰德斯坦纳对医学有强烈的好奇心。他常爬到实验室的窗户上偷看里面发生的事,有一次因为看得入迷,摔伤了胳膊,差点被送进手术间。他还很喜欢看那些带有插图的医学书籍,并且一点也不感到害怕,看过后经久不忘。

兰德斯坦纳17岁时考入维也纳大学医学院。毕业后,他继续留校学习化学。他跟随著名的糖结构专家费雪教授,费雪教授后来获1902年诺贝尔化学奖。这段时间的学习给兰德斯坦纳日后对血型的研究创造了条件。

输血在当时已成为比较普遍的治疗手段,但是因输血导致病人死亡的事时有发生。人们不知其中原因,更无从防范。1900年兰德斯坦纳在维也纳病理研究所工作,对输血问题非常感兴趣。他推测,供血人的血液与受血者体内的血液混合有可能产生某种病理变化,导致受血者死亡。兰德斯坦纳发现甲者的血清有时会与乙者的红血球凝集,而血液凝集对病人的生命是非常危险的。经过反复试验,他终于发现了人类的血液按红血球以及血清中的不同抗原和抗体可分为A、B、O类型,不同血型的血液混合在一起就有可能发生凝血、溶血现象,这种现象如果发生在人体内,就会危及人的生命。输血导致死亡的根本原因找到了,多少医生和等待救助者,以及多少不明不白的死者家属,感谢着上帝使者般的兰德斯坦纳。感谢着他在生死迷茫的十字路口,指出生还之路,使敢不敢输血的冒失问题,终于得到了可不可以输血的科学回答。

一年之后,有人在兰德斯坦纳的研究基础上又发现了AB血型。现代血型系统正式确立。但人们当时并不理解这项科学发现的重要意义,因此兰德斯坦纳一直未被名利烦恼,只是默默地继续着他的病理研究。直到30年过去,诺贝尔生理学及医学奖的光芒才降临于他。

兰德斯坦纳对于人类血型的杰出研究成果,不仅为安全输血和治疗新生儿溶血症提供了科学的理论基础,而且对免疫学、遗传学、法医学都具有重大意义。

伟大的业余科学家拉曼

拉曼(1888—1970),印度物理学家。因光散射方面的研究工作和“拉曼效应”的发现,获得1930年诺贝尔物理学奖。

拉曼出生在印度马德拉斯的提鲁契腊帕里,父亲是教会学校的教师,讲授数学和物理。在英国殖民统治下,拉曼的家庭并不被人尊重,但他才智出众,成了当地的小名人。

14岁那年,因为他聪明好学,地方当局推荐他上马德拉斯学院。院方见到前来报到的小孩,还以为地方上的公文搞错了。拉曼在入校考试中名列前茅,以优异的成绩踏进了学院大门。两年后他取得了文学学士学位和优秀学生奖章。又过了两年,他获得了硕士学位。

进入大学不久,他对光学和声学产生了浓厚兴趣。他的第一篇论文发表在1906年伦敦出版的《哲学月刊》上,题目是《论光束的散射》。大学毕业后,他想留校当助教,却遭到了学校董事会的反对。因为当时印度大学的教师差不多全由英国人担任,印度本土培养出来的大学生被人瞧不起。为了谋生,拉曼不得不改行当书记官。19岁那年,拉曼战胜了大批竞争者,被印度总督府财政部录取为事务员。尽管这个职业很不称心,但他工作得很认真,俨然是个非常称职的小职员,可他的心却始终牵挂着既定的科学目标。几年间,他曾到好几个城市,不论何处,他都兢兢业业,还千方百计地到当地的实验室去进行课题研究。为了工作和研究两不误,他不得不抓紧生活,对时间的安排精确到了每一天的每一分钟。

拉曼在政府机关整整工作了10年,仕途上没长进,但他矢志不渝地坚持着自己的业余爱好,在光学和声学上的研究取得了惊人的进展。他曾于1907年在印度科学开发委员会的第一期学报上发表了题为“惠更斯次波的实验研究”的论文。在此后的7年中,这份学报不断地刊登他的论文。1912年他获得了柯曾研究奖,1913年他又荣获伍德伯恩研究奖章。由于印度当时是英国的殖民地,印度人倍受歧视,拉曼的研究成果当然遭到了冷遇。他的《光束传播论》在法国物理学会季刊上发表后,才引起各国学者的关注。

拉曼的《一种新的辐射》首次指出散射光中有新的不同波长成分,它和散射物质的结构有密切关系。这个现象后来被称为“拉曼效应”。此外,在振动、声音、乐器、超声学、衍射、气象光学,胶体光学、光电学和X射线衍射等领域,拉曼也都做出了重大贡献。

善于化解阻力的化学家波施

波施(1874—1940),德国化学家。因发明和开发了高压化学方法,实现了工业化合成氨,于1931年获诺贝尔化学奖。

波施出生在德国科隆。父亲经营着一家金属制品商店。在商店旁边有家小工厂,小波施觉得那是最好玩的地方,那里有钳工、木工的各种工具,师傅们经常教他怎样使用这些工具干活,小波施慢慢地也显得很在行了。

父亲为波施的好学而高兴,他希望波施能够继承自己的事业。可是到上中学时,波施渐渐对化学产生了兴趣。他想自己装备一间实验室,这需要不少试剂和设备,于是他开始一点点积攒零钱。有时候他在商店里帮着干些活,父亲付他一点小钱。他还通过其它的一些手工活,赚了一些辛苦钱。虽然手里的钱增加得很慢,但最终还是攒了几马克,他心里很快乐。

波施攥着这笔钱到了仪器店,烧杯、试管、加热器、试剂等等挑了一大堆。店员把这些东西整整齐齐摆放在篮子里,随即递过账单来:“波施先生,总共15马克80芬尼。”波施听了这话,脸都变白了,不由得把手心里几个马克攥得更牢了。他尽量保持平静说道:“请您把这些东西和账单送到我家里,肯定会付您钱的。”母亲见到账单大吃一惊,这个数目相当于全家一个月的生活费。但碍于面子,只好如数付了钱,母亲心中盘算着要好好教训波施一顿。

波施知道母亲已把钱付了,高兴得跑回家去,挽起母亲的手臂,告诉她自己是如何为化学中的难题焦急不安,又如何钦佩那些发明创造,还说将来他也要大有作为。波施的恳求打动了母亲,但是却说服不了严厉的爸爸。父亲还是坚持要波施去学习冶金专业,并安排他在进大学前去工厂实习一年。波施在模型工、铸工、钳工车间都干了一遍,无论哪个工种的活计他都做得又快又好。最后他参加了实习考试,考试内容是做一个铸件的模型,他获得了满分。波施非常高兴,因为他在忙活爸爸的安排时,自己的小实验室也悄悄开工了。

1894年,他进了一所工业专科学校,两年后转入莱比锡大学,在著名化学家奥斯特瓦尔德的指导下,开始了向化学高峰的攀登。当时合成氨工业因催化剂昂贵而发展受限,波施决心研究一种廉价易得的催化剂。他对各种金属矿物进行比较分析,最后发现天然磁铁矿具有良好效果。经过两万多次实验,终于得到了理想的含有少量其它金属的铁催化剂,极大地促进了合成氨工业的普及和发展。

提出“测不准”原理的海森堡

海森堡(1901—1976),德国物理学家。因创立量子力学和应用该理论发现氢的同素异形体,获得了1932年度诺贝尔物理学奖。

海森堡出生在德国杜伊斯堡大学的校园里。父亲是大学里一位颇有成就的历史学家,亲戚们也都是当时德国著名的科学家。

父亲希望海森堡长大后也成为一名历史学家。但是,有着得天独厚的学习环境的海森堡,从小就对知识有了自己的思考和选择,他对物理化学似乎有着天生的爱好。

10岁那年,有一天学校放学后,别的孩子都回了家,可是到了晚上仍不见海森堡的影子。父母亲只好到处寻找,最后在学校的实验室里找到了他。原来,他被课堂上的一个物理实验迷住了,以至忘了回家。

海森堡顺利地考入了著名的慕尼黑大学。1923年,当他获得博士学位时,年仅22岁。海森堡虽然年轻有为,却十分谦逊好学。他对前辈的理论勇于提出自己的看法,这一独立思考的特点深为权威学者们所赏识,并成为海森堡日后成功的主要原因。

有一次,哥廷根大学物理研究所玻恩教授在慕尼黑大学讲学。课后,海森堡给他递上了一张纸条,并且谦虚地说:“这是我对先生研究的原理提供的一点心得。”玻恩教授没有把这张纸片当回事,只是把纸片装进口袋里,便急匆匆地离开了。回去后,玻恩教授无意中翻出了海森堡递给他的纸片。他仔细一看十分吃惊,没想到这个“毛孩子”竟能提出那么深刻的见解,而且涉及的正是他研究不透的原理。玻恩教授对这位青年人感叹不已。后来,他坚决邀请海森堡到哥廷根大学担任自己的助教。

不久,海森堡获得了洛克菲勒基金会的助学金,到丹麦哥本哈根大学进修。他的导师是丹麦著名的物理学家玻尔。这使海森堡在学术上又大大地向前迈进了一步。当时正是原子物理学迅速发展的时期,海森堡在长期考察和反复论证的基础上,发表了著名论文《量子论中运动学和力学的形象化内容》,第一次提出了“测不准”原理,对阐明量子力学的物理内容做出了重要贡献。他因此于1932年荣获诺贝尔物理学奖。

神经生理学科的“牛顿”谢灵顿

谢灵顿(1857—1952),英国神经生理学家。由于在神经元功能研究方面的杰出贡献,获得了1932年诺贝尔生理学及医学奖。

谢灵顿生于英国伦敦。他幼年丧父,母亲改嫁给罗斯医生。这个新的家庭喜好收藏名画、书籍和地质标本,是艺术家和学者经常聚会的地方。谢灵顿受到家庭的影响,从小兴趣广泛,多才多艺,而且有些多愁善感,富有同情心。

谢灵顿中学毕业时,家境每况愈下,为了让两个弟弟先上大学,他服从了继父的安排,到伦敦圣托马斯医校学习。在这期间,他博览群书,尤其是著名生理学家米勒的《生理学要素》等著作,给他留下了深刻的印象。他开始设计自己的将来。

他在剑桥大学凯尤斯学院攻读生理学期间,不仅专业学习成绩优异,而且喜爱读诗、写诗和写文章。体育活动也是他的爱好,他喜欢打橄榄球、划船、溜冰、滑雪及跳伞。他被公认为是学校里出类拔萃的学生。老师对他的评价是:他的兴趣爱好和知识结构,使他的思维非常活跃,思路非常开阔,思想非常丰富。

谢灵顿去欧洲大陆深造。在戈尔茨、魏尔肖和科赫等著名学者的指导下,他在生理学、形态学、组织学和病理学等方面受到了扎实的训练。谢灵顿有强烈的求知欲,在解决疑点时,他不怕险阻,迎难而上。听说西班牙的一位医生发明了一种疫苗,可以治疗当时肆虐欧洲的霍乱,他毅然与导师一起冒险去西班牙考察。他们受到了西班牙军队的非难,交了钱才允许进入疫区。在疫区,他们受到暴民围攻,石子不时地在头顶呼啸,直到英国领事出面才给他们解了围。为了攻克难题,后来他又独自去意大利疫区考察亚洲型霍乱,更是历经磨难,在理论和实际方面,学到了许多学校所学不到的知识,也为他日后的提高和发挥奠定了基础,并创造了优越的发展条件。

1887年,谢灵顿被任命为伦敦圣托马斯医学院生理学讲师,从此开始了他的教学和研究事业。1906年出版了他的著作《神经系统的整合作用》。这一著作在生理学上的地位,相当于牛顿定律在物理学上的地位,经过后人的反复实验和长期实践证明,谢灵顿的理论成为神经生理学的经典。

博学多才的科学家薛定谔

薛定谔(1887—1961),奥地利物理学家。因创立波动力学,为量子力学的发展做出了巨大贡献,获得1933年度诺贝尔物理学奖。

薛定谔出生于奥地利首都维也纳。受过良好教育的父亲继承了家族的油毡工厂。父亲注意诱导和开发薛定谔的智力,愿意满足孩子的好奇心,培养他对大自然的广泛兴趣。

薛定谔1l岁时,进入维也纳高等专科学校所属预科学校。薛定谔的天赋和学习能力很快在学校中表现出来。他喜欢数学和物理,讨厌死记硬背那些人物传记中的年代和历史事件等。薛定谔在学校里成绩总是名列前茅,因为他知识广泛,老师的提问他都能回答。他不是那种花上大量课余时间闷头苦学的人,他能立即抓住老师讲解的关键,马上做出习题,不用等到回家去进一步求解。他把大量富裕的时间用来学习他喜欢的英语、希腊语和拉丁语。

他对古希腊哲学非常感兴趣,班里有一本《希腊研究备忘录》的笔记本,在上面,薛定谔简要记叙了希腊哲学从米利都的泰利斯到柏拉图的发展。薛定谔兴趣广泛,多才多艺。除了参加体育活动,他还醉心于戏剧演出,看戏入迷,是城市剧院的常客和忠实观众。他对文学的爱好不仅表现在喜欢阅读,而且还自己动手创作。他于1949年出版过一本个人诗集。他还把古希腊诗人荷马的著名史诗译成英文,或把法国古普罗旺斯的诗歌译成德文作为休息和消遣。他在演讲中能根据不同国籍的听众用德、英、法、西4种不同语言来表达。

由于他的博学多才,因此在研究中他能高屋建瓴地将深奥的问题分析透彻,能将复杂的现象解剖得简单明了。也许正因为他的知识丰富,所以做起学问来显得并不吃力,甚至还能有大量的精力轻松地涉及其他领域。1944年,薛定谔把他的科普讲座稿整理成一本小册子《生命是什么——活细胞的物理学观》。书中,他预言生命科学的理论与方法正面临着重大的突破,生命科学的研究将深入到分子的水平。这本书产生了广泛的影响,一大批年轻人被吸引到生命科学的学习与研究之中。这本书因此被称为“给生物学界以革命的契机”。

他完整地构造起量子力学中的波动力学体系,并在统计力学、广义相对论和宇宙学、统一场论等几乎所有当代理论物理学前沿都颇有造诣,甚至在生物学、生理学和气象学方面他也产生过重要影响。同时薛定谔又是一位哲人科学家,他撰写了许多哲学论著。

创立染色体遗传理论的摩尔根

摩尔根(1866—1945),美国生物学家,因创立染色体遗传理论,1933年获得诺贝尔生理学及医学奖。

摩尔根出生在美国肯塔基州,父母亲都出身于南方名门望族。虽然由于南北战争中南方的失败,家境已经衰落,但父母亲仍然非常重视对他的教育。

在青少年时代,摩尔根就表现出鲜明的个性,他喜欢大自然,对动植物有强烈的兴趣和好奇心。他曾用几个夏天的时间,到肯塔基州和西马里兰州的乡间、山区观光游览,搜集了许多化石。在肯塔基的山区,他还同美国地质勘察队一起工作了两个夏天。在他反复要求下,父母同意把家中的两个房间作为他的专用“博物馆”。他自己动手刷油漆,糊墙纸,把两个房间重新装饰一番,在里面摆满了他制作的鸟、蝴蝶和其他小昆虫的标本以及化石、矿石等等。正是这种对大自然的兴趣和好奇心,驱使他去探索自然界的奥秘,并且在艰苦的科学研究工作中获得了极大的乐趣。

他在肯塔基大学取得了动物学学士学位。后来,在形态学家布鲁克斯教授指导下从事形态学研究。他完成了论海洋蜘蛛的博士论文,获得哲学博士学位。

摩尔根逐渐摒弃了当时颇为流行的单纯描述性解剖学的研究方法,运用了实验与分析的方法。摩尔根在20世纪初开始研究遗传学,他选择了果蝇做实验动物。果蝇每个细胞只有4个染色体,并有一些容易观察的特征。一晃两年,他做了许多实验都失败了。面对着实验室中一排排的果蝇实验瓶,摩尔根略带伤感地对朋友说道:“过去两年我一直在喂果蝇,但是一无所获。”

然而,功夫不负有心人。有一天,摩尔根在红眼的果蝇群中发现了一只异常的白眼雄性果蝇。这只果蝇是罕见的突变品种。摩尔根激动万分,将这只宝贝果蝇放在单独的瓶子中饲养。每天晚上,摩尔根带着这只果蝇回家,睡觉时将实验瓶放在身边,生怕果蝇出现意外。他把它同红眼睛雌蝇一起饲养。结果,后代中出现了白眼睛,而且全是雄性。摩尔根认为,染色体携带一系列遗传因子,他把这种因子称作基因。

1928年,摩尔根发表了名著《基因论》,提出了染色体是基因的载体。摩尔根的学说对世界产生了广泛的影响,为预防和治疗遗传病开辟了道路,也给分子生物学的产生和发展准备了条件。

在帐篷里读大学的重水之父尤里

尤里(1893—1981),美国化学家、物理学家。因发现氘(重氢,氢的同位素)而获得1934年诺贝尔化学奖。

尤里生于美国印第安纳州的沃克顿。6岁时,父亲去世,继父帮助尤里完成了幼年的教育。中学毕业后,尤里没有学费上大学,只好在乡下的一所学校里当了3年的教师。

上大学之后,困扰尤里的仍然是经济问题,为了节约开支,他没有租公寓住,而是在学校的一处空闲地上搭了一个简易帐篷,春夏秋冬在里面学习和生活。他还尽可能的利用假期到外面去做工以解决学费不足。

1921年,他进入加利福尼亚大学攻读博士学位,他的指导教师路易斯曾预言自然界存在着原子量是普通氢原子量两倍的氢的同位素,这一观点对他发现氘起了推动作用。他的博士论文就是研究双原子气体性质的,他以优异的成绩取得了博士学位。他得到了奖学金去丹麦哥本哈根大学理论物理研究所,专门研究原子结构理论。

1931年,物理学家伯奇和天体物理学家门泽尔提出了有关氢同位素的假说。尤里立即开始设计寻找氢同位素的实验,他设计了用分馏的方法来找氢同位素。通过光谱分析,终于在液氢里发现了氢的同位素——氘。氘也被称做重氢。

大约五千个氢原子中才有一个重氢。重氢与氧原子结合,就生成比普通水重10%左右的重水。重水在原子核反应堆里能降低中子速度,是最好的中子减速剂。1934年,尤里在发现氘之后的第三年,被授予诺贝尔化学奖。

第二次世界大战期间,尤里参加了美国政府研制原子弹的“曼哈顿计划”。尤里在同位素化学方面的丰富知识,对生产原子弹起了很大作用。但是尤里坚决反对使用核武器,因为原子弹的巨大破坏力给无辜的平民带来了可怕的灾难。直到临终之前他还一再强调,原子能只能用于和平目的。

战后,尤里从事宇宙化学方面的研究。他研究了地球、陨石、太阳和其它恒星的元素及同位素,设计了模拟原始地球大气的成分和条件,他在甲烷、氨、氢和水蒸气混合物中,连续进行了一星期的火花放电,形成了十多种氨基酸。这说明在原始大气中产生蛋白质是可能的。尤里的实验为研究生命起源提供了一个方向。

开创了贫血病治疗的米诺特

米诺特(1885—1950),美国血液学家。因发现治疗恶性贫血的有效药物,于1934年获得诺贝尔生理学及医学奖。

米诺特出生在美国波士顿城。父亲虽然是一位医生,但家境并不富裕,中学毕业后便无法进大学继续读书了。

米诺特从小喜爱大自然,对大自然的一切都感到新奇。他很喜欢研究蝴蝶和飞蛾,还喜欢栽培蝴蝶花,甚至写过许多有关这方面的文章。后来逐渐受父亲影响又酷爱医学,立志要做个医学科学工作者。可是他没有钱交学费,出于无奈,他给哈佛大学写了一份入学申请书,上面明确地自我表白:“父亲:本大学医学院医生;母亲:包送学生宿舍的牛奶。志愿:进入医学院读书,但付不出学费。公立学校毕业时,成绩并不优秀。但如准读医学,则学业必佳……”。他的直率和决心感动了校方,于是特许他入学当试读生兼图书馆管理员。

入学后,大多数时间要管理图书,他把管理图书当成开扩眼界,充实自己的大好机会。他如饥似渴地阅读各类书籍。由于他刻苦钻研,成绩优秀,很快被转为正式生。3年后在哈佛大学获得学士学位,4年后获得医学博士学位。为了偿清欠校方的教学实验费用,他又不得不到公立医院去当医生。

在行医过程中,米诺特接触到许多患恶性贫血的病人。当时,这是一种发病率较高,病死率也较高的严重疾病。米诺特看到了惠普尔关于动物肝脏治疗贫血的报告,开始专门研究肝脏和血液成分的关系。后来,米诺特在哈佛医学院结识了墨菲博士,墨菲博士也是研究肝脏的。他们研究了肝脏的药理作用,选择了用牛肝作为贫血患者的主要食物。发现许多病人服用后,一周内病情明显减轻,两个月内红细胞数增加到正常水平。他们又进一步研究测定肝脏中的有效成分,从肝脏组织中提取这些成分。他们先制成了口服制剂,然后又制成了可供肌肉注射的针剂。现在使用的肝精注射液便是在此基础上制造出来的。

米诺特等人经过反复研究和实践,终于找到了治疗恶性贫血的有效新药,为解除千百万贫血患者的痛苦做出了卓越贡献。米诺特是个善良的医师。他看病时,无论对富贵之家还是贫苦患者,一视同仁,当他领到诺贝尔奖金后,毫不犹豫地把奖金全部捐给了哈佛医学院。

为居里姓氏增添荣耀的约里奥·居里

约里奥·居里(1900—1958),法国物理化学家。因发现人工放射性元素,获得人造同位素,在核裂变的研究中取得重大成就,与妻子伊伦娜·居里共同获得1935年诺贝尔化学奖。

约里奥出生在法国巴黎,父亲是棉布批发商,家中生活富裕。约里奥是6个孩子中最小的一个,生他时父亲已57岁,母亲已45岁。他一出生便成了全家的骄子。父母的疼爱和全家的关注成了约里奥每一天的生活内容。

10岁时,他进入一所贵族学校读书。学校的学风并不好,玩气甚浓。相同的家庭背景和相似的家庭教育,使这些学生身份的纨绔子弟沉迷于钓鱼、打猎、打网球和舞会。学校成了他们的交际场所,对学习不太感兴趣的约里奥很自然地融入了他们中间。每逢周末舞会,总能看见他周旋在女生群中的身影。约里奥喜欢体育运动,尤其爱好足球,曾代表法国队,赴英国参加比赛。他还喜欢在浴缸里搞点化学实验,经常把浴室搞得一团糟。他无忧无虑地在学校里过了7年。

1914年,第一次世界大战期间,约里奥的哥哥在与德国人的作战中阵亡了。约里奥感到极为震惊,他突然意识到生命的宝贵和短暂。他悔恨自己虚度光阴,决心彻底改变自己。他开始大量阅读书籍,特别是读了许多英雄人物的传记。在学习中,他看到了关于居里夫妇的介绍。居里夫妇的艰难历程和坚强精神使约里奥敬佩不已。他深深地感受到居里姓氏的无上荣耀,并渴望着有那么一天,在居里这个大家族的光环中也能有他的一份。他把居里夫妇的工作照片剪了下来,贴在镜子的上方,把居室变成了他的实验室,在居里夫妇的“注视”下,他进行了许多刻苦的尝试和新奇的实验。艰辛的工作使他体验到了从未有过的紧张和快乐。

几年之后他考入了居里夫妇工作过的巴黎理化学院,毕业时因成绩优异被朗之万教授推荐到居里夫人的实验室工作。约里奥如愿以偿地成了居里夫人的助手,两年后他与居里夫妇的女儿伊伦娜结婚。约里奥与伊伦娜一起发现了人工放射性,这是20世纪最重要的发现之一,为同位素和原子能的利用提供了可能,他们因此获得了1935年度的诺贝尔化学奖。

约里奥·居里夫妇在第二次世界大战期间是著名的反法西斯战士,约里奥曾担任世界保卫和平大会主席。他们夫妇领导建成了法国第一个原子核反应堆。由于常年累月使用放射性制剂进行工作,他们的健康受到损害,均英年早逝。

梦中实验成功的药理学家勒韦

勒韦(1873—1961),德裔美籍生理学家和药理学家。因发现神经末梢传递的化学物质,获得1936年诺贝尔生理学及医学奖。

勒韦出生在德国法兰克福。他考入施特拉斯堡大学医学院,毕业后在法兰克福市立医院工作。当时,人类的医疗水平还很低,像白喉、结核病等许多疾病都是不治之症,患者住在医院里往往只是等死。勒韦对当时的医疗现状感到非常失望,后改学药理学。

1902年,在英国伦敦大学斯塔林实验室留学的他,了解到肾上腺素可能是交感神经受刺激产生效应的真正因素。勒韦设想,刺激迷走神经或交感神经,或许会在其末梢释放出某种物质,从而把神经冲动传递给效应器官。这个问题一直萦绕在他的心中。

大约在1920年复活节前,勒韦做了一个梦,他在梦中设计了一个实验,但醒来后怎么也回忆不起梦中详细情节,他感到非常遗憾。对这个依稀记得的梦,他一直耿耿于怀。后来他又做了一次同样的梦,这次他趁自己还没完全忘记的时候,赶紧来到实验室。他按梦中的设计,将两只青蛙的心脏(连带迷走神经)从青蛙体中取出来,用玻璃管将其连接起来,管中灌了营养液。当刺激其中一只青蛙的迷走神经时(迷走神经的作用是减弱心脏的收缩),另一只青蛙的心脏跳动也跟着受到了明显的抑制。他像梦游般地完成了一个非常巧妙的实验,结果有了一个惊奇的发现:神经刺激很明显是被溶于玻璃管盐水中的某种化学物质传递过去的。通过这一简洁而有说服力的实验,勒韦证实了传递神经冲动的某种化学物质的存在。后来,经过英国生理学家戴尔博士证实,这种物质叫乙酰胆碱,是一种有机化合物。但是在勒韦做出这一发现之前,人们普遍认为,神经传递信息是通过生物电的形式实现的,勒韦的实验纠正了这一错误认识。此项开创性工作对于后人解释神经系统的生理过程有着非常重要的意义。

勒韦发现神经冲动传递的化学物质的实验设计,如此巧妙、简明,神奇和富有说服力,他一次又一次地坚持不懈,最终将自己潜意识中的实验设想,以梦的形式显示出来,并又按照梦里出现的实验过程实际进行操作,终于获得成功,取得了一次意义深远的科学突破。这已成为科学史上的一段神奇的传说。

为反对战争而制造原子弹的费米

费米(1901—1954),意大利物理学家。在他领导下,建立了世界上第一座原子反应堆,并参与了第一颗原子弹的制造。1938年获得诺贝尔物理奖。

费米出生在意大利罗马的一个铁路工人家庭,排行老三。父亲跟随着铁路的建设,不断变换着工作地点,全家没有一个稳定的落脚点,过着动荡清贫的生活。

由于母亲身体差,费米被送到乡下寄养。当费米两岁半,母亲接他回家时,他已瘦得皮包骨头,嘴巴闭得紧紧的,像个小哑巴。他沉默寡言,在外人面前显得非常羞怯,从此费米形成了非常内向的性格。他哥哥却口齿伶俐,思维敏捷。爱思索的费米与聪明的哥哥在一起,常常会做出些让人吃惊的事。小学二年级时,费米与哥哥一起绘制了飞机发动机图纸,他们的绘图水平几乎达到了专业水平,兄弟俩还设计了一台能够转动的发动机模型。但费米的聪明才智常常被哥哥的表现所掩盖,父母经常表扬哥哥,忽视了费米的成绩。可是,费米不在乎别人表扬与否,他有自己的兴趣和爱好。他不拘言谈,但特别喜欢读科学书籍,这些书在他看来既能学到知识,又很有趣。

费米有一个叫波西克的小伙伴,也喜欢数学和物理,他们常常在一起玩陀螺。他们注意到,陀螺在高速旋转时总能保持轴心与地面垂直,在速度放慢时,总是与地面呈一定角度。这是什么原因?应该怎样用数学原理或物理原理来解释呢?为了解决陀螺运动的问题,他和

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