在细微之处作出重大发现的科学家

【专家解说】：１９２８年９月的一天早晨，英国伦敦圣玛丽医院的细菌学家弗莱明像往常一样，来到 了实验室。 在实验室里一排排的架子上，整整齐齐排列着很多玻璃培养器皿，上面分别贴着标签写 着：链状球菌、葡萄状球菌、炭疽菌、大肠杆菌等。这些都是有毒的细菌，弗莱明收集了它 们，是在寻找一种能够制服它们，把它们培养成无毒细菌的方法。尤其是其中的一种在显微 镜下看起来像葡萄球状的细菌，存在很广泛，危害也很大，伤口感染化脓，就是它在“作 怪”。弗莱明试验了各种药剂，力图找到一种能杀它的理想药品，但是一直没有成功。 弗莱明来到架子前，逐个检查着培养器皿中细菌的变化。当他来到靠近窗户的一只培养 器前的时候，他皱起了眉头，自言自语道：“唉，怎么搞的，竟然变成了这个样子！”原 来，这只贴有葡萄状球菌的标签的培养器里，所盛放的培养基发了霉，长出一团青色的霉花。 他的助手赶紧过来说：“这是被杂菌污染了，别再用它了，让我倒掉它吧。”弗莱明没 有马上把这培养器交给助手，而是仔细观察了一会儿。使他感到惊奇的是：在青色霉菌的周 围，有一小圈空白的区域，原来生长的葡萄状球菌消失了。难道是这种青霉菌的分泌物把葡 萄状球菌杀灭了吗？ 想到这里，弗莱明兴奋地把它放到了显微镜下进行观察。结果发现，青霉菌附近的葡萄 状球菌已经全部死去，只留下一点枯影。他立即决定，把青霉菌放进培养基中培养。 几天后，青霉菌明显繁殖起来。于是，弗莱明进行了试验：用一根线蘸上溶了水的葡萄 状球菌，放到青霉菌的培养器中，几小时后，葡萄状球菌全部死亡。接着，他分别把带有白 喉菌、肺炎菌、链状球菌、炭疽菌的线放进去，这些细菌也很快死亡。但是放入带有伤寒菌 和大肠杆菌等的线，这几种细菌照样繁殖。 为了试验青霉菌对葡萄状球菌的杀灭能力有多大，弗莱明把青霉菌培养液加水稀释，先 是一倍、两倍……最后以八百倍水稀释，结果它对葡萄状球菌和肺炎菌的杀灭能力仍然存 在。这是当时人类发现的最强有力的一种杀菌物质了。 可是，这种青霉菌液体对动物是否有害呢？弗莱明小心地把它注射进了兔子的血管，然 后紧张地观察他们的反应，结果发现兔子安然无恙，没有任何异常反应。这证明这种青霉菌 液体没有毒性。 １９２９年６月，弗莱明把他的发现写成论文发表。他把这种青霉菌分泌的杀菌物质称 为青霉素。 人们向他祝贺。英国一位显贵建议他申请制造青霉素的专利权，那样将来就会发大财。 弗莱明经过考虑，写信婉言拒绝了那位显贵的建议。他说：“为了我自己和我一家的尊荣富 贵，而无形中危害无数人的生命，我不忍心。” 弗莱明发现青霉素，似乎是偶然的，但却是他细心观察的必然结果。让人又感到遗憾的 是，当时青霉素还无法马上用于临床治疗，因为青霉素培养液中所含的青霉素太少了，很难 从中提取足够的数量供治疗使用。如果直接用它的培养液来治病，那一次就要注射几千甚至 上万毫升，这在实际上无法办到。因此，弗莱明只好暂时停止了对青霉素的培养和研究工 作。但是他的发现，为后来的科学家开辟了道路。 时间到了１９４０年，在牛津大学主持病理研究工作的澳大利亚病理学家佛罗理，仔细 阅读了弗莱明关于青霉素的论文，对这种能杀灭多种病菌的物质产生了浓厚的兴趣。但是他 知道，要提取出这种物质，需要各方面科学家的共同努力。他邀请了一些生物学家、生物化 学家和病理学家，组成了一个联合实验组。这之中，德国生物化学家钱恩是他最主要和得力 的助手。 在佛罗理的领导下，联合实验组紧张地开展了研制工作。细菌学家们每天要配制几十吨 培养液，把它们灌入一个个培养瓶中，在里面接种青霉菌菌种，等它充分繁殖后，再装进大 罐里，然后送到钱恩那里进行提炼。 提炼工作繁重而艰难，一大罐培养液只能提炼出针尖大小的一点点青霉素。经过几个月 的辛勤工作，钱恩提取出了一小匙青霉素。把它溶解在水中，用来杀灭葡萄状球菌，效果很 好。即使把它稀释二百万倍，仍然具有杀灭能力。 联合实验组选择了５０只小白鼠来进行试验；把每只都注射了同样数量，足以致死的链 状球菌，然后给其中２５只注射青霉素，另外２５只不注射。实验结果，不注射青霉素的白 鼠全部死亡，而注射的只有一只死去。 随后，他们开始了更努力的提取工作，终于获得了能救活一个病人所需的青霉素，并救 活了一名病人。证明了这种药物的无比效能。 佛罗理清醒地意识到，为青霉素能广泛地用于临床治疗，必须改进设备，进行大规模生 产。但这对联合实验组来说，还是无法办到的事。而且，当时的伦敦正遭受德国飞机的频繁 轰炸，要进行大规模生产也很不安全。 １９４１年６月，佛罗理不顾钱恩的反对，带着青霉素样品来到不受战火影响的美国。 他马上与美国的科学家们开始合作。经过共同努力，终于制成了以玉米汁为培养基，在２４ ℃的温度下进行生产的设备。用它提炼出的青霉素，纯度高，产量大，从而很快开始了在临 床上的广泛应用，一些传染病的死亡率大大下降，无数人的生命得到了拯救。 １８４５年，弗莱明、佛罗理和钱恩三人，因在青霉素发现利用方面做出的杰出贡献， 共同获得了诺贝尔生理学及医学奖金。 科学家牛顿简介及万有引力的发现 伊萨克·牛顿，是17世纪人类最伟大的科学家，他是人类历史上屈指可数的几个科学巨人之一。他在物理学、数学和天文学方面的贡献，都是划时代的。 　　1642年12月25日，牛顿出生在英国一个叫乌尔斯索普的小村子里，刚出生时极度衰弱，几乎夭折。牛顿自幼丧父，与母相依为命。1661年，他进入剑桥大学的三一学院学习。 　　1665至1667年间，牛顿已在思考引力的问题。一天傍晚，他坐在苹果树下乘凉，一个苹果从树上掉了下来。他忽然想到：为什么苹果只向地面落，而不向天上飞呢？他分析了哥白尼的日心说和开普勒的三定律，进而思考：行星为何绕着太阳而不脱离？行星速度为何距太阳近就快，远就慢？离太阳越远的行星，为何运行周期就越长？牛顿认为它们的根本原因是太阳具有巨大无比的吸引力。 　　经过一系列的实验、观测和演算，牛顿发现太阳的引力与它巨大的质量密切相关。牛顿进而揭示了宇宙的普遍规律：凡物体都有吸引力；质量越大，吸引力也越大；间距越大，吸引力就越小。这就是经典力学中著名的“万有引力定律”。 　　根据牛顿的发现，可测定太阳和行星的质量，确定计算慧星轨道的法则，说明月亮和太阳的引力造成地球上的海洋潮汐现象，并推导出克服地球引力、飞向太阳系和飞出太阳系所需的最低速度，它们分别为每秒7.9千米、11.2千米和16.6千米，并依次命名为第一、第二和第三宇宙速度。牛顿不但验证了前辈们的成果，而且为未来空间运载工具的最低推力或速度下限值，提供了精确而权威的科学依据。 　　牛顿将其一生的成就写在《自然哲学与数学原理》一书中。他发现了物体运动的三大定律，创立了微积分数学。他后来在谈到自己所取得的成就时说：“如果我比其他人看得远些，那是因为我站在巨人的肩膀上。” 　　1727年3月20日凌晨，牛顿于久病不医中去世。据说在生命即将停止的时候，他的心情是坦荡而平静的。英国诗人波普为他写的碑铭说：“自然和自然的规律，都藏在黑暗的夜间；人帝说‘让牛顿降生’，使一切变得灿烂光明。” 很多学生可能都知道瓦特发明蒸汽机的故事：一天晚上，少年瓦特和外祖母坐在客厅里的火炉旁边，火炉上有一水壶，当壶水被烧开时，顽皮的瓦特把壶嘴用东西堵住不让蒸汽从壶嘴跑出来，这时他发现蒸汽把壶盖顶了起来．瓦特沉思，为什么壶盖会被顶起来呢?是否可用蒸汽作为动力呢?瓦特对这个问题产生了兴趣，经过多年的研究，终于发明了以蒸汽为动力的蒸汽机．