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美哉,这是我们应该记住的科学界六大无名英雄

 riverkwai 2017-05-07

(本文综合自网络)


科学英雄:罗莎琳·富兰克林(Rosalind Franklin)


达尔文与进化论,牛顿和万有引力,都是家喻户晓的科学伟业。然而,科学界还有很多无名英雄,他们的科学事业也应得到高度的认可。罗莎琳·富兰克林(Rosalind Franklin)便是其中一位。作为一名分子生物学家,富兰克林(Franklin)负责了发现DNA结构的原始研究。




富兰克林(Franklin)的晶体衍射照重点展示了前所未见的DNA结构。富兰克林(Franklin)远远超越了同时代的人们,1962年,当沃森和克里克因DNA双螺旋结构获诺贝尔奖时,她已过世数年了;而克里克也承认,如果没有她关键性的研究,也就不会有发现DNA双螺旋结构这一壮举。尽管她有很多关于DNA结构的自主研究论文都没有被发表,但它们依然对沃森和克里克对此的报告产生了重大的启发。


富兰克林1921年生于伦敦,15岁就立志要当科学家,但父亲并不支持她这样做。她早年毕业于剑桥大学,专业是物理化学。1945年,当获得博士学位之后,她前往法国学习X射线衍射技术。她深受法国同事的喜爱,有人评价她“从来没有见到法语讲得这么好的外国人”。1951年,她回到英国,在剑桥大学国王学院取得了一个职位。


在那时候,人们已经知道了脱氧核糖核酸(DNA)可能是遗传物质,但是对于DNA的结构,以及它如何在生命活动中发挥作用的机制还不甚了解。


就在这时,富兰克林加入了研究DNA结构的行列———然而当时的环境相当不友善。她开始负责实验室的DNA项目时,有好几个月没有人干活。同事威尔金斯不喜欢她进入自己的研究领域,但他在研究上却又离不开她。他把她看做搞技术的副手,她却认为自己与他地位同等,两人的私交恶劣到几乎不讲话。在那时的剑桥,对女科学家的歧视处处存在,女性甚至不被准许在高级休息室里用午餐。她们无形中被排除在科学家间的联系网络之外,而这种联系对了解新的研究动态、交换新理念、触发灵感极为重要。


富兰克林在法国学习的X射线衍射技术在研究中派上了用场。X射线是波长非常短的电磁波。医生通常用它来透视人体,而物理学家用它来分析晶体的结构。当X射线穿过晶体之后,会形成衍射图样———一种特定的明暗交替的图形。不同的晶体产生不同的衍射图样,仔细分析这种图形人们就能知道组成晶体的原子是如何排列的。富兰克林精于此道,她成功地拍摄了DNA晶体的X射线衍射照片。


此时,沃森和克里克也在剑桥大学进行DNA结构的研究,威尔金斯在富兰克林不知情的情况下给他们看了那张照片。根据照片,他们很快就领悟到了DNA的结构———现在已经成为了一个众所周知的事实———两条以磷酸为骨架的链相互缠绕形成了双螺旋结构,氢键把它们连结在一起。他们在1953年5月25日出版的英国《自然》杂志上报告了这一发现。这是生物学的一座里程碑,分子生物学时代的开端。


后来,富兰克林(Franklin)在烟草花叶病毒和小儿麻痹症方面也做了大量研究。然而,在1957年,时年37岁的她因卵巢癌英年早逝,她开拓创新的一生也戛然而止。


科学英雄:阿尔弗雷德·罗素·华莱士(Alfred Russel Wallace)




在很大程度上,查尔斯·达尔文(Charles Darwin)的物种起源被认为是有史以来最重要的关于进化的论文。可实际上,还有一位科学家也能称得上生物地理学之父,却被人们遗忘至今。


达尔文在1837年结束了环球航行之后,带着收集的大量材料回到英国,开始研究物种起源的问题。在二十多年的研究过程中,达尔文一直在为自己的物种起源推论做细致的材料准备工作,而没有正式动笔著述。尽管赖尔曾经提醒过达尔文,为避免别人抢先发表这一理论,达尔文应该尽快写出著作率先发表。可是达尔文却认为在物种和变种这一问题上,涉及的研究范围实在太广,他需要经过充分的考证才能撰写作品。


就在达尔文对物种起源的理论进行探讨时,华莱士也在思索着物种的问题。这个21岁的年轻人“对大自然之美、和谐与多样性的强烈喜爱……对人与人之间的正义也有同样强烈的热情”。1856年,华莱士在《博物学记录》发表了一篇《论支配新种引进的法则》,初步表达了自己对物种问题的见解。赖尔在阅读过这篇文章后,立即和达尔文讨论。但达尔文并没有对华莱士的这篇论文予以较多关注,他只是在自己的《博物学记录》上潦草地写道,它“没有什么新东西”。尽管如此,两人还是很快就取得了联系。当时远在马来群岛的华莱士正在为达尔文收集一些物种的材料,这对达尔文在国内的研究事业提供了很大帮助。在后来两人的通信往来中,达尔文对华莱士的鼓励和帮助一再表达谢意。在相关问题上,华莱士和达尔文也进行了探讨。达尔文肯定了华莱士的标本采集工作,鼓励华莱士提出自己的理论。达尔文的一些指导和见解无疑支持了华莱士的研究工作,给这位年轻学者巨大的信心。与此同时,达尔文也逐渐认识到他与华莱士在很多想法上都是相似的,而且“在一定程度上得出了类似的结论”。但这并没有促使达尔文加快写作《物种起源》的步伐。他依然认为这一主题将包含大量的事实,要想将自己的观点细致地展开,并最终出版著作,至少还得两年的时间。




1858年6月,达尔文收到华莱士从马来群岛寄来的信件。在这封信的附件里,华莱士比较系统地阐述了自己对物种起源的观点,并请求达尔文将附件论文转交给赖尔过目。华莱士提出的基于自然选择的进化机制,与达尔文的观点十分相似,甚至连华莱士使用的一些术语都是达尔文正在撰写的书目中的部分章节标题。达尔文在阅读了这封“残酷的”书信后,按照华莱士的要求把论文寄给赖尔,并附上了一封悲怆的信件。在信里他对赖尔说:“我从未看到过比这件事更为显著巧合的了,即使华莱士手中有过我在1842年的手稿,他也不会写出一个较此更好的摘要来!”(其实两人观点的存在许多重要差别,只是达尔文当时并没有发现。)虽然达尔文认为自己的创造会被粉碎,但他还是建议华莱士发表自己的观点。赖尔在读完达尔文的信件后,知晓达尔文目前的窘境。于是他提出了一个解决办法,就是达尔文和华莱士联合宣布他们的发现。对于这个方法,达尔文小心翼翼地接受了,因为他担心别人会认为这是剽窃之举。在后来的一段日子里,达尔文不断地写信给赖尔、胡克和华莱士,向他们诉说自己的苦恼。他急切地想证明自己在1844年就写了初稿,而且没有抄袭华莱士的东西。他在信里说:“现在我很想把我的一般观点的概要用十几页的篇幅予以发表,但我以为这样做是不光荣的……我宁愿把我的那本书全都烧去,也不愿使他或别人说我的行为是卑鄙的。”最终,在1858年7月1日的林奈学会上,达尔文和华莱士的论文被一起发表,赖尔和胡克对此做了相当清楚的情况说明。华莱士在随后的书信中对达尔文的这种做法表示欣赏。华莱士认为,能够与达尔文这位著名的博物学家一起发表论文是他的荣幸。尽管如此,达尔文还是感到不安和愧疚,他在回信中向华莱士保证“绝对没有做任何事情使赖尔和胡克采取了他们认为是公正的行动”,并对华莱士宽容大度的品质表示感谢。此后,达尔文开始加快写作进度,最终在1859年11月出版了《物种起源》一书。


林奈学会事件后,达尔文和华莱士的关系并未受到任何负面影响。《物种起源》出版后,达尔文将自己的书寄给华莱士,并写了一封信。在信里,达尔文十分谦虚地表示自己这本书没有太多的新东西,但仍希望能得到华莱士的评价。在信的末尾,达尔文还建议准备回国的华莱士申请“皇家学会”的基金。但在1869年,两人在人类大脑进化的问题上产生分歧。华莱士认为人类大脑的进化是受一种更高的精神力量的指引,与自然选择的关系不大。此时的华莱士在自然选择的理论世界里已经排除了人类意识的作用,走向了一种唯灵论。达尔文在他们往来信件中说道:“我希望你不会太彻底地谋杀你和我的孩子,”明确表示不同意华莱士的观点,但这并没有影响两人结下的友谊。华莱士依然坚定地认为自己是一个达尔文主义者,为此他专门写了一本著作,而这本书的名字就叫《达尔文主义》。同样,达尔文不仅仅在学术上和华莱士经常进行交流,还在生活上对华莱士施以援手。华莱士出身贫寒,常常遇到资金紧缺。达尔文说服英国政府支付华莱士一笔不菲的年金,最终解决了华莱士的生活困境。


原来此时华莱士已成为唯灵论的信徒。在19世纪中叶的英国,有许多科学家相信在物质世界之外还存在一个超自然的神灵世界,具有特异功能的通灵人可以和死人的神灵沟通。


华莱士对人脑功能及其由来的疑惑、对自然选择学说的批评,在当时还有些道理,随着科学研究的深入,在现在则早已不是问题,而他对唯灵论的迷信,成了他的一大污点。但是这并不能磨灭他在科学史上的重大贡献。


科学英雄:查尔斯·德鲁(Charles Drew)




在过去70年,输血拯救了无数的生命,但关于发现这一方法的先驱医生,人们却知之甚少。查尔斯·德鲁(Charles Drew)是一位手术医生,作为一个非裔美国人,他与种族歧视搏斗,让输血造福于大众。在革命性的研究中,他发现实际上血液是可以保存的,并且可以在以后需要的时候进行复原。


1904年,德鲁出生于美国华盛顿特区一个非洲裔中产阶级家庭。他从小就表现出在体育上的天赋。8岁时,他在游泳比赛中获得了4枚奖牌;高中时,他获得了全能运动成绩,被评为“最佳运动员”、“最受欢迎的学生”等;高中毕业后,德鲁拿着体育奖学金奔赴马萨诸塞州阿默斯特学院。


本可以在体育道路上越走越远的德鲁,因受到他的生物学教授奥托·格拉泽(Otto Glaser)的激励,以及他年幼的妹妹死于肺结核事件的触动,决定选择医学作为自己的职业。一开始,德鲁在医学的道路上并不顺利,他面临着没钱以及种族歧视的窘境。但经过他不懈地坚持与努力,于1928年顺利申请到医学院校,就读于加拿大麦吉尔大学。不同于美国,加拿大人并不在意德鲁的肤色,在这种环境下,他更加轻松、全身心地投入到医学研究领域。


德鲁提出了一个独创的血液储存系统——被他称为“血库”。这些新建的血液中心给医学界带来了翻天覆地的变化,车载设备被开发出来,用于在全美范围内运输生死攸关的血液。德鲁的这套系统在二战期间掀起了一个高潮——有史以来的首次献血活动,这为英美两国的前线伤兵治疗作出了贡献。由此可见,德鲁的系统至关重要。如果没有德鲁的研究成果,成千上百的生命都会逝去。


1950年,因为一场车祸中的致命伤,德鲁的生命戛然而止。古怪的是,关于德鲁之死的都市传说总是围绕着输血展开——据说他因没有得到输血而死。有些人相信,因为德鲁的种族,即使输血很可能挽救他的生命,医院也拒绝为他输血。

科学英雄:米里安·罗斯柴尔德(Miriam Rothschild)




我们很多人都知道罗斯柴尔德家族,这个金融世家在中国被炒作的非常热,其实这个家族在昆虫学等上的研究和造诣一样是世界名闻的,而且在这个领域,其实与金融的能力、社会经济政治的重大意义,现在很多人是不知道的。


米里安·罗斯柴尔德(Miriam Rothschild)就是昆虫领域的科学英雄。作为一位著名的昆虫学家和植物学家,罗斯柴尔德(Rothschild)的昆虫研究走在自然探究的最前沿。由于罗斯柴尔德(Rothschild)成长在满是野生动植物的园林之中,她对于昆虫的兴趣自小就在脑中根深蒂固了。


长大后,罗斯柴尔德(Rothschild)继续在蝴蝶和昆虫的世界进行更详细的研究。有一天,她在研究简单跳蚤时取得了一个重大突破。罗斯柴尔德(Rothschild)是揭秘跳蚤跳跃机制的第一人,接着她便成为了昆虫研究领域的第一权威。她的研究帮助阐明了寄生虫的本质,使得科学家能够控制跳蚤和其他昆虫的传播。或许这听起来并不那么意义深远,但如果没有这些研究成果,我们可爱的宠物便会成为虫子们的宿主。


然而,由于出身于有权有势的金融世家,又没有接受过正统教育,罗斯柴尔德(Rothschild)不仅从未享有应得的美誉,反倒被认为是个外行。因在微观王国的杰出贡献,罗斯柴尔德(Rothschild)被封为女爵士,那时她已积累了50多年的研究生涯,发表过超过350篇论文。但是,她却因没有受过正统教育而无法名垂青史。


科学英雄:亚历山大·冯·洪堡(Alexander Von Humboldt)




亚历山大·冯·洪堡(Alexander Von Humboldt)是一位勇敢无畏的探险家,也被认为是现代地理学的奠基人之一,达尔文称他为“有史以来最伟大的科学旅行家”。


亚历山大·冯·洪堡走遍了西欧、北亚和南、北美洲。凡是足迹所到,高山大川无不登临,奇花异草无不采集。他具有我国明末徐霞客不惮艰险跋涉山川的好奇心,同时又具有广泛的学识。他所涉猎的科目非常广泛,包括天文、地理、生物、矿石等。并且对每个所以涉猎的领域又有所贡献,所以他常被称为气象学、地貌学、火山学植物地理学的创始人之一。世界上以他的名字命名的地名有澳洲(今澳大利亚)、新西兰的山,美国的湖泊与河流,南美洲西岸的洋流


洪堡(Humboldt)花了五年时间跋涉穿越拉丁美洲,一丝不苟地为这片哺育着草木鸟兽的土地绘制了地图,其跨度超过1700英里。一次次的旅行见证了他的冒险,他翻越了雷亚尔山脉那白雪皑皑的山脊上一系列的冰封山脉,勇敢地穿过了可怕的马格达莱纳河那决堤的河岸。他的旅程是最危险的科学考察之一,但一切的风险都有回报。


洪堡(Humboldt)在热带旅行时发现了等温线,这使得他能够比较国与国之间的气候变化。尽管他在科学上有着巨大的贡献,但他依然是一个无名英雄。洪堡(Humboldt)关于天气和高海拔地区生态环境变化的研究超越了他的时代,为今天的自然地理学和气象学打下了基础。这一发现,对人类生活来说不可或缺的。


科学英雄:法茨拉·卡恩(Fazlur Khan)




从科学研究到结构工程学,法茨拉·卡恩(Fazlur Khan)都被认为是20世纪最有影响力的建筑师之一。你可能会认出他的一些作品,甚至曾经经过那里。即使这样,这位创新者的知名度依然赶不上他在建筑界的同侪们。作为约翰汉考克中心和芝加哥威利斯塔背后的男人,卡恩(Khan)设计了北美第二高楼,奠定了今天所有塔式建筑的结构系统。


换句话说,如果没有法茨拉·卡恩(Fazlur Khan)的结构技术,那些勾勒出天际线的摩天高大楼也不会成为现实。被誉为“结构工程界爱因斯坦”的他也引领了电脑辅助建筑设计系统的发展,他留下一个开拓创新的传说,让别人充满向往,却又无法比肩。卡恩(Khan)是一位真正的梦想家,描绘了我们关于现代世界的概念。他也许无法在历史书中占一席之地,但他关于纵向发展的集中研究却在全世界的城市中永垂不朽。


 

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