科学史上的今天——6月16日

老庄. 2014-06-16

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1903年6月16日
罗素悖论引发第三次数学危机
　　我们知道，对于每一个集合来说，都可以考虑其是否属于自身的问题，大部集合都是不属于自身的，我们把不属于自身的集合称为正常集合，否则为异常集合。把所有正常集合组成的新集合称为S0。
　　考虑S0是否属于S,根据排中律，要么S0属于自身，要么S0不属于自身，如果S0属于自身，则S0是异常集合，但S0是正常集合构成，从而S0又不属于自身，矛盾。如果S0不属于自身，则S0是正常集合，由S0的构造又推出S0属于自身，矛盾。不论哪一种情况，矛盾不可避免，这就是英国著名数学家、逻辑学家、哲学家罗素于1903年6月16日提出的轰动一时的“罗素悖论”。
　　事实上，早在罗素悖论发现以前，就已经出现了布拉里·福蒂（Burali-Forti)悖论和康托（G.F.L.P.Cantor)最大基数悖论。但由于这两个悖论涉及的概念较多，并没有引起人们的注意，而罗素悖论不同，它只涉及集合的几个最基本概念，集合、元素、属于，其构成十分清楚明晰。另外，如果以逻辑的术语代替集合论中的术语，以逻辑定义的性质代替集合论中定义的集合的性质，则罗素悖论可以最基本的逻辑概念的形式中推出。这表明，罗素悖论不仅触及到整个数学基础的理论，而且还牵涉到逻辑推理论证。因此，这个悖论的出现引起了西文数学界、逻辑学界极大震惊，导致了数学发展史上的第三次数学危机。为了解决这个悖论，20世纪初整个数学界投入了极大的精力。
1902年6月16日
玉米夫人麦克林托克出生

　　芭芭拉·麦克林托克（Barbara McClintock，1902、6、16－1992、9、2）出生。她是20世纪最杰出的科学家之一。但她差点就上不成大学了，由于担心她嫁不出去，她母亲拒绝送她上大学，幸而她在父亲的干预前一刻完成了入学注册。，作为一名聪明过头的学生是件糟糕的事情，如果居然还是女生，在那个男权时代那就是双倍糟糕了，要是全身每个毛孔都散发着倔强气味的聪明绝顶的女生，那这就是男权世界的灾难。也许由于从三岁开始就不在父母身边生活，这个孤独的女孩具有独立性格，不但使青春期的麦克琳托克与母亲相处困难，而且后来与她的众多男同事也关系紧张。即便她已是国家科学院的院士。
　　1942年，她离开了大学，前往纽约州的冷泉港实验室工作，她在那里创造了历史。麦克琳托克选择了研究玉米基因，她特别感兴趣的是导致玉米粒呈现多种颜色的基因机制，麦克琳托克在研究中注意到玉米粒的颜色与其中一个染色体的断裂有关系，玉米粒的颜色与染色体上发现断裂的位置相对应。她认为，染色体发生断裂现象，是因为基因从一个染色体跳跃或移位到另一个染色体上，发生这种情形时，其他基因制造玉米粒色泽的活动便被中止。当时所有人都认为染色体和基因是非常稳定的东西，一代传一代。麦克琳托克发现她试图在染色体上找出位置的某些基因，不同的时候会出现在不同的位置上，在一棵玉米株上，它会出现在染色体的某个位置上，但在别一棵玉米株上，它却出现在另一个位置上，在第三棵上又是一个位置，怎么会这样？同样的基因在不同的植株上会在不同的位置？
　　她凭直觉判断这些基因会跳跃，从一个地方移动到另一个地方，这个发现在当时足以令人目瞪口呆，她是第一位发现在每个染色体上都存在着这个问题的人。麦克琳托克可以从一颗玉米粒看出其基因，看出其染色体，她可以从染色体看出整个植株，真是不可思议的洞察力。麦克琳托克发现了转座子，这个发现对于进化具革命性，虽然转座子引起的某些基因突变与癌症和其他疾病，转座子也有可能是因环境变化而导致基因突变并刺激物种的演化。今天我们知道所有生物的基因上都有转座子，从藻类到人类，它的跳跃能力相当好，后来被戏称为“迈克尔乔丹”。转座子是一类可移动的遗传因子。一段DNA序列可以从原位上单独复制或断裂下来，环化后插入另一位点，并对其后的基因起调控作用，此过程称转座。这段序列称跳跃基因或转座子。
　　虽然麦克琳托克从未象乔丹一样享有盛名，但她也小有恶名。1951年她在冷泉港的一个研讨会上公布其研究结果，她的研究受到忽视与排挤，这个难堪的经历使他从此不在那里发表演说，而且由于她的研究受到怀疑，自从1953年起她不再公布她的研究数据。虽然她还继续在该实验室研究，直到1992年以89岁高龄去世。幸好她长寿，最后见到了运气来临的时刻，她的开创性发现公开30年后，于1983年获得诺贝尔生理学奖。
1897年6月16日
德国化学家格奥尔格·维蒂希出生
　　1897年6月16日，德国化学家格奥尔格·维蒂希（Georg Wittig，1897、6、16－1987、8、26）的生日。因将磷化合物用于有机合成之中而与赫伯特·布朗分享1979年诺贝尔化学奖。
1823年6月16日
《国富论》——经济学家亚当·斯密出生

　　1723年6月16日，英国经济学家亚当·斯密（Adam Smith，1723、6、16－1790、7、17）出生。他所著的《国富论》是第一本试图阐述欧洲产业和商业发展历史的著作。此书的理论发展出了现代的经济学学科，也为现代自由贸易、资本主义和自由意志主义提供了理论基础。
《国富论》对于经济学领域的创立有极大贡献，这之后经济学成为了一门独立的学科。它影响了西方现代经济领域和国际政策。成为针对重商主义（认为大量储备贵金属是经济成功所不可或缺的理论）最经典的反驳，自1776年出版后，英国和美国都出现了许多要求自由贸易的声浪。不过，并非所有人都被说服并相信了自由贸易的优点，英国政府和议会依然继续维持重商主义多年。
　　亚当斯密在强调“同情”的《道德情操论》与强调“私利”的《国富论》两书间是否存在矛盾一直有很大争论。经济学家约瑟夫·熊彼特称这为“亚当斯密问题” （das 'Adam Smith-Problem）。在道德情操论一书里，斯密似乎强调人类在慈善动机下的意图与行为的同步性，而在国富论里这则被分裂为“看不见的手”，亚当斯密宣称，在资本主义体制里，个人依照他们自己的利益行动时也会提升共同体的利益。于是这便解除了私利的矛盾，他也多次指出对于利己和人类动机的狭窄定义所可能引发的矛盾。不过这并不表示斯密的《道德情操论》一书否定了私利的重要性，他写道：“因此，物种自我保卫和繁殖的机能架构，似乎是自然界给予所有动物的既定目标。人类具有向往这些目标的天性，而且也厌恶相反的东西；人类喜爱生命、恐惧死亡、盼望物种的延续和永恒、恐惧其物种的完全灭绝。虽然我们是如此强烈的向往这些目标，但它并没有被交给我们那迟缓而不可靠的理性来决定，相反的，自然界指导我们运用原始而迅速的天性来决定实现这些目标的方式。饥饿、口渴、寻求异性的情欲、爱情的快乐、和对于痛苦的恐惧，都促使我们运用这些手段来达成其本身的目的，这些行动都将实现我们原先所未料想到的结果—伟大的自然界所设定的善良目标。”亚当斯密本人并不认为这两者存在矛盾。　　
　　《国富论》一书的原始版本则存在一些争议，一些人主张书中的内容曾被窜改的较为温和，以符合当时某些思想家如大卫·休谟和孟德斯鸠的既定理论。的确，斯密的许多理论都只简单地描述历史的走向将会远离重商主义并朝向自由贸易，而当时这种走向早已发展了数十年，并且已对政府政策有极大影响。但无论如何，斯密的作品至今仍是经济学界最为重要而最具影响力的书籍之一。
斯密死后不久，他遗留的手稿几乎全都被销毁了。在他生前最后一年里他似乎计划撰写两篇主要的论文，一篇是有关法律的理论和历史，一篇则是和艺术与科学有关。在死后才出版的《哲学论文集》所收录的可能是后一篇论文的部分。