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第7章 科技之光(2)

莱特兄弟制成螺旋桨后,在飞机上安装了两副,用自行车的链条把它们连接到发动机上。1903年9月末,两人又来到久别的吉蒂霍克沙滩。这时,哥哥威伯36岁,弟弟奥维尔32岁。他们精神百倍地开始组装新飞机,做发动机的试验。这时,他们从报上获悉,兰莱坐上世界最早的发动机飞机飞上天空的试验又失败了。他们分析,这大概是发动机和螺旋桨的构造有问题。

12月12日,他们把新的螺旋浆中轴装上去试验。14日,他们敷设了飞机起飞用的滑轨。长度约18米。木头上盖上铁板,把它们敷设在沙滩的漫坡上,以便让飞机从那上面滑行时顺利地飞起来。

威伯像过去一样,伏在飞机的正中间,然后把发动机开动起来。在后面绑着的铁丝就绷紧了。那铁丝一松开,飞机就开始在滑轨上跑起来……但是,飞机忽地一声减小了速度,连4秒钟都不到,掉在地上。

莱特兄弟用了3天的时间,把飞机损坏的部分全部修理好,又修整了滑轨的铺设。这次,滑轨铺在平整的地面。那是不打算利用下坡的滑行力量,而只靠螺旋桨的力量飞起来。

12月17日,兄弟俩重新开始起飞。在滑轨上,飞机停在那儿,机翼长约12米,双层机翼,安着两个螺旋桨。

10时35分,奥维尔伏卧在驾驶员的位置上。发动机轰鸣起来,两张翅膀咯嗒咯嗒地直抖动。这时,螺旋桨转动起来。飞机缓慢地在滑轨上滑行。啊,这次,飞机以自己的力量滑跑之后,一下子升到了3米的高度,然后水平地飞行着,飞行着。

“看哪!飞起来啦,飞起来啦!”

威伯高举起双手,跟头把式地在飞机的后面追赶着。飞机大约飞行了30米,稳当当地着陆。威伯边跑边喊,流出激动的热泪。从飞机上走下来的奥维尔一下子和哥哥拥抱在一起。

这次飞行持续12秒钟。啊,世界上第一次驾驶带发动机的飞机飞行成功了!时间是1903年12月17日10时35分!

莱特兄弟从兴奋中清醒过来,又由威伯换上去操纵飞行。第2次是11时20分出发,飞行距离525米。第3次奥维尔又登上飞机,11时40分起飞,飞行高度4.2米左右,距离与第2次相仿。第4次由威伯驾驶,恰巧在中午出发。但当飞机飞到小山岗那地方,突然吹来一股强风,飞机晃荡起来,最后一下子落到了沙滩上,这次飞行距离大约有255.6米,共飞59秒。

这时,冬季来临,严寒的气候迫使他们停止飞行,以待来年。

莱特飞机成功的消息,在美国只有3家报纸进行了报道。可莱特兄弟并不在乎,他们照样改进机体和发动机,在家乡达顿市郊进行了飞机试验。他俩并制造出新的发动机,把伏卧操纵改为坐椅式的,而且可同时坐上两个人。

这种莱特式飞机引起英法等国的重视,前来购买专利。这样,对莱特兄弟这一重大发明佯装不知的美国政府,这下子着了慌。

1908年9月4日,美国政府决定叫莱特兄弟在福特迈亚做飞行表演。奥维尔要一鸣惊人。9月10日,在36米高度,飞机飞行了1小时6分钟。9月11日,在76米的高度飞行了1小时10分钟。这些都是世界记录。此外,还成功地完成了运载一名乘客的飞行。

另外,12月11日,哥哥威伯在法国创造了飞行125公里,持续时间2小时22分钟的最高记录。

莱特兄弟成了世界名人。他们在英国、西班牙和意大利等国的国王面前表演了飞行,受到了赞扬。

莱特兄弟在达顿市创立了飞机公司,在法国开办了飞行学校。他们想在世界上大力推广飞机。

由于莱特兄弟的发明和活跃的工作,全世界掀起了制造飞机的热潮。在科学家们的智慧创造下,出色的飞机,一架又一架制作出来了。人类航空时代从此开始了……

尽管先前就有人在航空领域做了大量的研究,付出了代价,宣布了成果,但是发明飞机的主要功劳应归功于莱特兄弟。在几十年期间,飞机使我们这个曾一度是巨大的行星缩小了,使其成为一个小小的环球。此外,载人飞行取得的可喜成就为发展太空旅行奠定了基础。

多少世纪以来,人们就梦想登天。但是从前的人们一直认为《天方夜谭》中的“航空地毯”只是梦幻而已,在现实世界中决不会存在。然而莱特兄弟的天赋,却使人类世世代代的梦想得以实现,使神话故事变成了现实。

比德尔

美国遗传学家。1903年10月22日生于内布拉斯加州瓦胡,曾就学于林肯内布拉斯加大学,1926年获理学学士学位,1927年获理学硕士学位;1931年获伊萨卡康乃尔大学哲学博士学位,1928年与马利文·塞西尔·希尔结婚(1953年离异),生1子;1953年与慕丽尔·巴尼特结婚;1926~1931年,任康乃尔大学助教、实验员;1931~1933年,任帕莎德那加州理工学院通用研究委员会研究员;1933~1935年,任讲师,1935年任巴黎生物研究所客座调研员;1936~1937年,任麻省坎布里奇哈佛大学遗传学助理教授,1946~1960年,任加州理工学院生物学教授,生物系主任;1960~1961年,任芝加哥大学生物系主任;1961~1968年,任校长;1969~1975年,任威廉·伊·拉瑟杰出服务教授;从1968年,任荣誉校长,1975年起任荣誉教授。1958~1959年,任牛津大学乔洽·伊斯特曼客座教授,1946年任美国科学促进协会主席;1955年任美国遗传学会主席;1968~1971年任芝加哥园艺学会主席;1969~1972年任全美科学院委员会会员;1958~1961年任波莫纳学院理事;1967~1968年任芝加哥科学与工业展览馆评议员;曾荣获:1950年美国公共健康协会拉斯克奖;1951年德耶奖;1953年丹麦艾米尔·C.汉森奖;1958年阿尔伯特·爱因斯坦科学纪念奖;1958年与E.L.塔特姆、J.莱德伯格共获诺贝尔医学和生理学奖;1959年美国癌症学会通用奖;1960年全美遗传科学院金伯遗传学奖;1967年普列斯特列纪念奖;1967年与莫丽尔·B.比德尔共享爱迪生奖;1972年唐纳德·福莎·琼斯奖;1978年获牛津大学荣誉文学硕士;他是下列大学的名誉博士:1947年康涅狄克纽黑文耶鲁大学;1949年内布拉斯加大学;1952年伊利诺伊文斯顿西北大学;1954年新泽西新不伦支威克路透革斯大学;1955年俄亥俄甘比尔肯庸大学;1959年康涅狄克米德尔城韦斯勒泽大学;1959年牛津大学;1959年英格兰伯明翰大学;1962年伊利诺斯福雷斯特湖大学;1962年洛杉矶加州大学;1963年迈阿密大学;1963年麻省沃尔瑟姆布兰代斯大学;1963年纽约罗彻斯特大学;1963年伊利诺斯大学;1963年罗得岛普罗维登斯布朗大学;1964年曼哈顿堪萨斯州立大学;1964年费城宾夕法尼亚大学;1966年纽约美国犹太神学院;1966年印第安那克劳福兹维尔沃巴什学院;1966年巴尔的摩约翰·霍昔金斯大学;1966年威斯康星贝洛伊特学院;1966年纽约锡拉丘兹大学;1969年芝加哥德普大学;1969年芝加哥大学;1969年纽约布法罗康尼苏斯学院;1969年伊利诺斯盖尔斯伯格诺克斯学院;1969年安阿伯密西根大学;1970年芝加哥洛约拉大学;1970年阿达俄亥俄北方大学;1971年威斯康星沃基肖卡罗尔学院;1971年芝加哥罗斯福大学;1971年印第安那汉诺佛学院;1972年伊利诺斯尤里卡学院;1973年印第安那波里斯布特尔大学;1975年明尼苏达圣彼得城古斯塔夫·阿道尔夫斯学院;1976年特雷霍特印第安那州立大学。他还是1960年伦敦英国皇家学会外籍会员。

遗传学

《遗传学导论》(An Introduction to Genetics)与A.H.斯图特文特合著,费城,桑德斯出版社1939年贩。

《遗传学在现代生物学中的地位》(The Place of Genetics in Modern Biology)麻省坎布里奇麻省理工学院出版社1959年版。

《科学与资源》(Science and Resources:Prospects and lmplications of Technological Advance)与人合著,亨利·加雷特编,巴尔的摩,约翰·霍普金斯大学出版社1959年版。

《遗传学与现代生物学》(Genetics and Modern Biology)费城,美国哲学会1963年版。

《生命的语言:遗传科学导论》(The Language of Life:An Introduction to the Science of Genetics)与莫利·比德尔合著,纽约,双日出版社1966年版。

乔洽·威尔斯·比德尔是诺贝尔奖的共同获得者之一,芝加哥大学前任校长。他由于发现基因调节特定的生化过程而帮助开辟了生化遗传学领域。比德尔最早的科学工作曾受到了阿契巴尔德·卡罗德爵士在本世纪前10年所开创的一种重要研究方法的影响。卡罗德和他的合作者对人类先天性代谢疾病的构成原因很感兴趣。这类疾病之一是黑尿症(尿黑酸出现于尿中的状况——一项极为异常的发现),卡罗德将其病因归结为尿黑酸代谢的失治。他假定必需酶的缺失是由于有了某个突变基因。这样他明确提出了“基因——酶”反应系统的概念,基因和酶在此系统中是以特殊方式相联系的。但他的洞见要在几十年之后才为比德尔及其亲密伙伴的实验所证明。

消除围绕在基因和酶相互作用之神秘性的一个尝试大约始于1933年,当时,鲍里斯·爱弗鲁斯与比德尔合作发展了一项果蝇(Drosophia)的器官移植技术,而果蝇是当时遗传学中被了解得最多的一种生物。比德尔与爱弗鲁斯相会于巴黎,在那里,他们将某种遗传性的果蝇眼睛幼芽移植在遗传性不同的幼体身上。从这些移植实验中,比德尔和爱弗鲁斯认识到被移植的眼睛的颜色是按最初眼睛幼芽与寄主两者的遗传组成而改变的。他对这一现象的解释是假设果蝇染色体上的一些基因控制了生化路径的某些步骤,从而最后导致了某种最终效应——这物质就是眼色素。在进一步修改上述假设的基础上,他们提出了有一个突变基因阻遏生化路径的某一步骤,因而阻止了终产物生产过程完成的设想。比德尔和爱弗鲁斯提出,如果一个产物的合成需要许多步骤,则其中每一步骤将均由一个单基因所控制。例如,在反应A—B—C中,如果所有基因正常,那么终产生物就将由代谢而生。如果控制第二步骤(…B—C)的基因发生突变,则C就不会产生,而只有B的复合物。移植实验使他们相信,基因控制了生化路线的特定步骤,但当时他们中间谁都没有提出基因究竟如何成为操纵者的假设。

在完成移植实验后,比德尔又与爱德华·塔特姆(被比德尔邀请到斯坦福大学的微生物学家和生物化学家)开始用一种简单的生物——红色面包菌来做研究。对于生化遗传的实验研究,红色面包菌较之果蝇有许多优点。特别是,红色面包菌可以在较短的时间内产生后代,易于培养和保存,并且,它的生化突变很容易被识别。

为了揭示基因影响生化路径的控制机制,比德尔和塔特姆设计了一个简单而又精巧的实验。由于红色面包菌的营养要求使其能在一种糖的“基本”培养基上生长,只要加入一种维生素(生物素biotin),于是,比德尔和塔特姆就假设这种菌能合成其它所有必须的营养成份供己生长。在实验开始时,他们把红色面包菌曝露于辐射(X射线)下,这能增加基因的突变率。他们预计这些突变基因将引起生化路径某些步骤的阻遇,而那些步骤是合成营养成份所必须的。由于不再能合成某些营养成份,这种菌就不能在基本培养基上生长。例如,具有一个突变基因的孢子也许就只能在供以各种氨基酸和维他素的培养基上生长。

贝克勒尔

1903年获物理学奖,时年51岁。1852年12月15日生于法国巴黎,1908年8月25日死于法国克罗依西克(Le Croisic),享年56岁。国籍:法国。教育:1874年毕业于巴黎综合工艺学校;1888年获该校博士学位。双亲:父,亚历山大·爱德蒙·贝克勒尔(Alexander Edmond Becquerel),应用物理学教授;母,姓名不详。配偶:杰敏(Lueie-Zoe-Marie Jamin),1874年结婚;杰敏去世后,于1890年与洛瑞阿克丝(E.Lorieux)结婚。后裔:一个儿子,让(Jean),前妻所生,也是一位物理学家。经历:1878—1895年,先后任法国巴黎自然博物院助教、教授;1895—1908年任法国巴黎综合工艺学校教授;1889年被选入法国科学院。其他获奖介绍:1900年被任命为荣誉军团的军官;1908年获Rumford奖章、Barnard奖章;1908年获Helmholtz奖章。

主要著作:贝克勒尔的研究成果多发表在各种刊物上,可分别参阅:Comples Rendus de l"Academie des Sciences,Paris,122(1896):1086—1088;123(1896):855—858;129(1899):1205—1207;133(1901):977—980;以及Memories de l’Academie des Sciences,Paris,46(1903)。“放射性——物质的新特性”,《诺贝尔奖获得者演讲集·物理学》第一卷,46—62。

参考文献:《科学家传记辞典》,Vol.1,558—561。Albert Rane:《贝克勒尔和放射性的发现》(Henri Becquerel etla Decouverle de la Radioactivle),Paris:Editiones de la Liberte,1946。Abraham Pais:《内界》(Inward Bound),New York:Oxford U.Press,1986(此书有关洪、杨建邺等的中译本,武汉出版社,2001),第二章(b)节。“贝克勒尔’,《科学与哲学》,1981年1—2合期。《从X射线到夸克》,29~33。

评述:贝克勒尔由于“发现了与他的名字相联系的天然射线”,与皮埃尔·居里夫妇分享了1903年度诺贝尔物理学奖。除了上述重大发现以外,贝克勒尔在下述领域也作过开创性研究:光的偏振、光的吸收、荧光和铁磁性等。

玛丽·居里

皮埃尔·居里

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