鲁班发明“铁草”

    鲁班不但凭借自己的技艺帮助了很多人，还发明了许多木工工具，如墨斗、刨子、钻子、凿子、铲子等，最有趣的是他发明锯子的过程。

    有一次，鲁国的国君要他负责修建一座大宫殿，并且必须按期完成，否则，就要给予严厉的处罚。

    接受任务后，鲁班抓紧准备一切用料，其中包括大量的木材。他就召集他的徒弟上山去采伐。当时，采伐木头用的是斧头，砍呀、砍呀，徒弟和工匠们砍了许多天，直累得腰酸背痛，还是没砍下多少棵树。

    鲁班的心里非常着急。如果木料供应不上，就不能按期完工。这样，不仅自己要受到处罚，而且也会连累徒弟和工匠们。

    “能不能想个什么办法加快伐木的进度呢？”鲁班为此绞尽了脑汁，还是想不出好办法。

    这天上午，他又心事重重地到山上去察看。为了抄近路上山，他决定沿着陡坡的羊肠小道上去。山路崎岖，草林茂盛。他用手攀着树枝、杂草，使劲地往上爬。爬着爬着，他脚下一滑，差点儿摔下去。由于太使劲，手被握着的茅草划破了，鲜血从手心流了出来。鲁班伸手一看，只见手上有几道细细的口子。鲁班感到很惊奇，心想：“几根柔软的小草竟也这么厉害，我倒要看个究竟！”于是，他又抓住小草，用力一抽，只见手掌又被划了几道口子。鲁班顾不得痛，也顾不得擦去手上的血，拿起小草左看右看，琢磨着草上有什么名堂。

    终于，他发现了茅草的秘密。原来茅草叶子的边缘上，有许许多多排列整齐的小齿儿。正是这些锋利的细齿割破了鲁班满是茧皮的手！

    “哈哈！有了！”鲁班心里一亮，心想，“如果仿造茅草的样子，在铁片上打出细齿来，不就能把树弄断了吗？”

    鲁班找来了铁匠，让铁匠打了一批带有细齿的铁片。用这种“铁草”去锯树，果然又快又省力气。

    活字印刷术的诞生

    毕昇是北宋活字印刷术的发明者。他出身贫寒，从小当学徒。过去没有印刷技术，书籍只能靠人抄写。一部书要花好多时间才能抄完，因此书籍显得十分宝贵。

    五代时的大官僚冯道，开始用雕刻版印刷发行“五经”。印一页书，必须先把字雕刻在木板上。刻一部书要花费几个月或者一年的时间，如果是一部大书，就需要花几年的时间和大量的人力、物力。

    到了北宋时候，雕刻印刷大为盛行。相传杭州西山有位号称“神刀王”的雕刻师傅，技术出众，很负盛名，但他有个怪脾气，从来不肯收徒弟。那时毕昇还是个小孩子，听别人说后，就慕名前往拜师。“神刀王”看他虽然小小年纪，但聪明灵巧，十分讨人欢喜，就破格收下了这名小徒弟。毕昇跟着师傅早起晚睡，勤奋学习雕刻技术，在短短的时间里，他的技艺就有了长足的进步。

    几年后的一天，“神刀王”雕刻晋代大书法家王羲之的《兰亭序》，让毕昇在一旁观看揣摩。哪知毕昇不小心碰到了师傅的胳膊，结果最后一行的一个“之”字刻坏了。这样，整块木板就要报废。当时“神刀王”并没有责备他，可毕昇还是难过得饭也吃不下、觉也睡不着，一连好多天都为此事而感到难过。同时他也在想，木板雕刻印刷这么麻烦，能不能改进一下呢？此后，毕昇一有空闲，总是考虑这件事。

    一天，师傅让他到街上买菜。他边走边想，经过刻制图章的摊前，看到一个个的图章排得很整齐。他想，如果印刷也能像刻图章一样把所需要的字一个一个地排起来，就不会因为一个字坏了而影响整块雕版了。他想起了在家和小朋友一块捏泥人的游戏，我何不用泥来试试呢？

    于是，他一有空就用胶泥做成一个个的方块，在上面刻成反字。晒干后，涂上墨，果然印出了字。他高兴极了！后来，他又向烧瓷的师傅请教，经过烧制后，字模变硬了，而且非常灵便，成了活字。排版时，把活字排在铁框里固定好，就可以像雕版一样印刷了。活字印刷不仅节省了大量的材料、时间，而且大大增加了印刷数量、提高了印刷质量，使书籍得到更广泛的流传。

    毕昇的发明，比欧洲早400多年。他成了活字印刷的“祖师爷”，对人类文化的发展作出了不可磨灭的贡献。

    欧洲的活字印刷术

    中国的印刷术传入欧洲，成为推进欧洲历史前进的巨大动力。因为在这以前的欧洲，都是靠人手抄书的。这种情况极大地限制了知识的普及，只有僧侣才能读书和受高等教育，印刷术的传入改变了这种状况。但当时欧洲使用的也是雕版印刷术。15世纪，欧洲也出现了一位如同中国北宋时期毕昇一样的人物，这个人的名字叫科斯特。

    科斯特是荷兰北部哈拉姆城一个小旅店的老板。他是个很善于动脑的人，为人也仁慈，小孩子们都喜欢他。有一次，科斯特带着一群孩子去森林玩，为了讨孩子们喜欢，他在一些小块木头上面刻字，然后从口袋里找出一点纸来，给每个小孩印一张。回来时，他触发了灵感，产生了如同毕昇发明活字版一样的想法。他想：为什么不可以用活字呢？把一面字排好，印刷起来，然后再排一面，这样就可以连续做下去。那些刻字工人想用他们刻出的字版来超过那些抄写经典的僧侣们，但他们要费很多工夫才能刻出一面稿子来，这太费时间了！而且用完以后就不能再用了，只好烧掉。这么慢的速度，每面都要重新刻。要是用能随意移动的字该多好啊！

    沿着这个思路，他继续想下去：如果能把每个字用木头分开，刻得平整又清楚，大大小小的成排成列，这是可以办到的。但还可以更简化一点儿，用硬一点的金属熔化后铸成模型。把字母刻在钢头上，然后打在较软金属铸成的模型上，这就可以制成一个活字了。每打一次就是一个模型，每一个钢头就可以打出许多活字模来。这样，科斯特抱着试试看的想法造出了许多活字，他用钢头刻字母，然后铸出活字来，排成一段段文章，合并成一面。就这样，他印出了一页页的书。

    科斯特成功了，他印出了欧洲第一部活字印刷的书。这个日期现在已经说得不太准确了，有人说是1420年，也有人说是1428年，还有人说是1440年。不管怎样，活字印刷总算在欧洲出现，并得到了飞速的发展。

    关于欧洲活字印刷的发明者，另外一种说法是德国的约翰内斯·古腾堡。传说，欧洲在15世纪以前是没有扑克的。15世纪时，到中国旅行的欧洲人把中国的骨牌游戏带回了欧洲。当时骨牌在欧洲风靡一时，而制造骨牌也成为了一个重要产业。欧洲制的骨牌，最初完全是用手工，雕刻之后，涂上颜色。

    后来知道用印刷的方法，先把模样刻在薄金属板上，然后用有颜色的墨水印在纸片上。再以后便用木板代替金属板，工作效率更高了。据说古腾堡有一天晚饭后和他的妻子玩骨牌，他手中摸着骨牌，心里想：这牌我也会做！第二天，他照骨牌的样子刻了块木片，再用墨水印出骨牌来。同时，他把妻子的名字也用同样的方法印出来，这使他的妻子喜出望外。

    有了这小小的成功，古腾堡进而刻印较复杂的东西。他又印了些圣像，挂在店门口，惹得行人纷纷争购，这给他带来了意外的收入。他更热心于印刷的研究了，在获得修道院的允许后，他刊印了《贫者的圣书》。

    在实践中，他逐渐体会到，在一块木板上刻上字，比起用独立的字模拼版来要困难得多。于是他开始用木头刻字模，然后创造出排列用的字框，活字印刷终于获得了成功。这时是1445年，古腾堡觉得非常高兴。

    洗澡时发现的秘密

    阿基米得博学多才、智慧过人，他用他的发明创造为自己的祖国作出了许多杰出贡献，备受希伦国王的信任。国王曾训谕他的臣民们说：“无论阿基米得讲什么，都要相信他。”

    有一次，国王做了一只纯金的冠冕，他怀疑工匠用其他的金属混杂在王冠里，但又找不出确凿的证据和方法来检验。于是，他想到了才智过人的阿基米得，要求他想办法检验一下。阿基米得被难住了，他苦思冥想，但一直想不出办法。这天，他去洗澡。他刚站进澡盆的时候，水就往上升起来，他坐了下去，水就溢到盆外来了；同时，他感觉到身体在水中的重量减轻了许多。他恍然大悟，忙从澡盆里跳出来，高兴得忘乎所以，大声喊着跑出去：“我知道了！我知道了！”周围的人莫名其妙，以为他得了神经病，原来他发现了检验国王冠冕的办法。

    他找了一个刚好能包容下王冠的水罐，将里面注满水，又向国王要了一块跟给工匠做王冠用的一样重量和大小的纯金。检验开始了，他分别将王冠和纯金放入水罐里。结果发现放王冠时水罐里溢出的水要比放纯金块所溢出的水要多。于是阿基米得据此指出，王冠里一定混杂了比纯金比重小的其他金属。

    人人都知道，如果洗澡时钻进澡盆里，澡盆的水必然上升，由于水的浮力，身体的重量也必然减轻。阿基米得察觉出，如果王冠放入水后，所排出的水量没有跟同样大小的纯金所排出的水量一样多，则金匠替国王所制的王冠一定夹杂了其他金属。

    阿基米得在这平常的事里发现了十分重要的秘密，这就是有名的浮力原理。根据这个原理，他得出了有名的阿基米得定律：物体沉于液体中，物体减轻之重量，等于所排除液体之重量。

    电影诞生的故事

    1872年的一天，在美国加利福尼亚州的一个酒店里，斯坦福与科恩发生了激烈的争执：马奔跑时蹄子是否都着地？斯坦福认为奔跑的马在跃起的瞬间，四蹄是腾空的；科恩却认为，马奔跑时始终有一蹄着地。争执的结果是谁也说服不了谁，于是就采取了美国人惯用的方式——打赌来解决。他们请来一位驯马好手来做裁决，然而，这位裁判员也难以断定谁是谁非。这很正常，因为单凭人的眼睛确实难以看清快速奔跑的马蹄是如何运动的。

    裁判的好友——英国摄影师麦市里奇知道了这件事后，表示可由他来试一试。他在跑道的一边安置了24架照相机，排成一行，相机镜头都对准跑道。在跑道的另一边，他打了24个木桩，每个木桩上都系上一根细绳，这些细绳横穿于跑道，分别系到对面每架照相机的快门上。

    一切准备就绪后，麦市里奇牵来了一匹漂亮的骏马，让它从跑道一端飞奔到另一端。当马跑过这一区域时，依次把24极引线绊断，24架照相机的快门也就依次被拉动而拍下了24张照片。麦市里奇把这些照片按先后顺序剪接起来，每相邻的两张照片动作差别很小，它们组成了一条连贯的照片带。裁判根据这组照片，终于看出马在奔跑时，总有一蹄着地，不会四蹄腾空，从而判定科恩赢了。

    按理说，故事到此就应结束了，但这场打赌及其判定的奇特方法却引起了人们很大的兴趣。麦市里奇一次又一次地向人们出示那条录有奔马形象的照片带。一次，有人无意识地快速牵动那条照片带，结果眼前出现了一幕奇异的景象：各张照片中那些静止的马叠成一匹运动的马，它竟然“活”起来了！

    生物学家马莱从这里得到启迪，他试图用照片来研究动物的动作形态。当然，首先得解决连续摄影的方法问题，因为麦市里奇的那种摄影方法太麻烦了，不够实用。马莱是个聪明人，经过几年的不懈努力后，终于在1888年制造出一种轻便的“固定底片连续摄影机”，这就是现代摄影机的鼻祖了。从此以后，许多发明家将眼光投向了电影摄影机的研制上。1895年12月28日，法国人卢米埃尔兄弟在巴黎的“大咖啡馆”第一次用自己发明的放映摄影兼用机放映了《火车到站》影片，这标志着电影的正式诞生。

    当然，19世纪末电影的诞生从根本上说是科学技术与艺术相结合的综合产物，其诞生和发展是摄影艺术、光学、声学、电学技术逐步提高与完善运用的成果。在电影诞生之前，许多发明家已经为电影的诞生作过艰苦的工作和基础性的贡献。除上面所提到的科学发明家外，还有许多，如摄影术的发明人——法国的达盖尔、尼普斯；美国的大发明家爱迪生等。而斯坦福与科恩的打赌事件如同使这些科学技术结合在一起发生聚变的催化剂，迅速导致了电影综合技术的产生，使电影这门伟大的艺术叩响了20世纪的大门。

    留声机的问世

    爱迪生最大的功绩是发明了电灯，然而在他的发明创造中，最引起当时社会震惊的，莫过于留声机了。在1877年秋天，爱迪生发明的留声机轰动了整个纽约，各家报馆的新闻记者像潮水般地涌来报道这一特大新闻。这一发明一经传出，就激起当时社会急速而巨大的狂热，并持续数月之久。铁路特开专车前去参观，许多人开始不相信这个发明，疑心他是先在里面藏了个什么会说话的东西骗人的，有个教堂的主教用最高速度对着收音盘背诵《圣经》中的一串专门名词，当这些名词一字不漏地从机器中重复出来时，人们才相信这东西确实不是虚假的，并且齐声称奇。报纸把留声机称为“19世纪的奇迹”。

    然而，爱迪生这个著名发明的构思，却是幸福的偶然性促成的。一次，爱迪生一人静静地在实验室里研究改进在纸带上打印符号的电报机。这时，电报机内的一种单调的声音吸引了他。在试图排除这种声音时，爱迪生出乎意料地发现，这是纸带在小轴的压力下发出的声音。在改变小轴的压力时，声调的高度也随之变化。这就使他产生了一个念头：借助运动载体上深度不同的沟道来记录和回收声音。

    无独有偶，爱迪生在另一次试验电话的时候，发现传话筒里的膜板随话声而震动。他找来一根针，竖立在膜板上，用手轻轻按着上端，然后对膜板讲话。实验证明，声音越高，震动越快；声音低，震动就慢。这个发现，更坚定了他发明留声机的决心。

    几天后，爱迪生就画出了草图，并立即和助手干起来。留声机的主要部件是一个金属圆筒，圆筒边上刻有螺旋槽纹，把它按在一根长轴上，长轴一头装着曲柄，摇动曲柄，圆筒就会相应地转动。此外，还有两根金属小管，管的一头装有一块中心有钝头针尖的膜板。经过无数次的改造，世界上第一台留声机诞生了。爱迪生回忆说：“我大声说完一句话，机器就回放我的声音。我一生从未这样惊奇过。”

    爱迪生在发明留声机之初，就一改再改。10年过后，他又从架子上的尘埃中把留声机取下来，要继续改进它，他仅在留声机上的发明专利权就超过了100项。他是耳聋之人，能发明这样一个发声的机器已是令人惊异了。当我们看到今天的留声机时，不要忘记这上头渗透着爱迪生无数辛勤劳动的心血。实质上，在一个多世纪以来，留声机所掀起的文明和发明的巨浪影响是非常深远的，电唱机、磁带录音机、磁带录像机、激光声像机等相继问世，追溯其源头，不都是来自爱迪生的伟大发明吗？

    研究蚊子的罗斯

    英国生物学家罗纳德·罗斯因首次在蚊子中分离出着色的疟原虫卵囊，又在患疟疾的鸟类血液中发现类似的着色胞囊，使生物界研究取得重大突破，1902年荣获诺贝尔生物学奖。

    罗斯小的时候曾随父母在印度北部木栅山城居住。那时的小罗斯机灵、调皮、满脑子问号，什么事都要问个究竟。

    一年夏天，镇上流行着可怕的疾病——疟疾，家家户户大门紧闭，更不敢让孩子上街去玩。小罗斯被关在家里好几天了。他透过窗户，远眺着起伏连绵的山脉、白雪皑皑的山巅，更加坐立不安，非要出去玩不可。

    妈妈耐心地劝说着：“孩子，再忍耐几天吧，这个镇上流行着疟疾。三天发作一次，得病的人痛苦万分。直到如今，医生们也是束手无策呀！”

    听了妈妈的话，罗斯陷入了沉思，疟疾为什么会传染？不与病人接触也会传染上吗？他暗下决心找出原因。

    从此，一到夏天，罗斯便背上行装，到疟疾盛行的地方去观察、试验。一次走到一处村头，他倒头摔在了地上。当他醒来时，已躺在农家的竹床上，并被一位慈祥的老人告知他染上了疟疾。当老人为他端来一碗稀饭时，可恶的蚊子从四面八方涌过来，老人边轰赶蚊子边说：“我们这里的蚊子太多了。”

    这句话提示了正在病中的罗斯，“疟疾是不是由蚊子传播的呢？”罗斯心头一亮。后来，经过多次研究，他终于解开了疟疾与蚊子的关系，造福了人类。

    灵感突发的构思

    激光是高科技的产物，是20世纪伟大的发明，然而有关激光的理论构想和实际发明，都得益于科学家突发而至的灵感。

    著名物理学家查尔斯·汤斯是激光理论的最初构想者。他因从事激光理论的基础研究而获得了诺贝尔奖。他谈到有关激光的最初构想时说：“激光的想法是在1951年春天的某一个早晨，在美国首都华盛顿一个小公园的椅子上诞生的。当时我正坐在一个名叫‘富兰克林广场’的小公园的椅子上，观赏着正在盛开的杜鹃花。突然，在我脑海中出现了一种得到从分子发出的单一形式电磁波的实际方法。因为当时，我正在探求用当时的电子管技术还不可能实现的产生高频电磁波的方法。如果能得到波长这样短的电磁波，就有可能使用它进行非常精确的测量分析。我甚至感到，那必会导致物理、化学等各种领域产生许多新的见解……”

    “当坐在‘富兰克林广场’小公园的椅子上时，我的考虑是基于以下这些知识：原子和分子可以吸收放射能，而且是以光、电波和热的形式来进行吸收的。而放射能是以量子的形式，即非常小的能的颗粒的形式被吸收。这时，原子将从低能的位置被推到高能的位置，我们把这叫做‘激发’。而被‘激发’的原子放射后，将会返回到低能的位置，同时放出一个量子单位的放射能。这种放射，就是以光的形式出现的电磁波。

    “然而，我所注意的取得放射能的方法不同，即所谓‘电磁波的感应放出’方法。这个理论是爱因斯坦于1917年提出的。下面我简单地说明一下：‘一个原子，一旦受到光线等放射的刺激，就会产生和那种放射在振动数和方向上完全相等的新的放射；同时，失去能量降到低能的位置’”。

    “这样的现象如果发生在自然界，例如增强从黑纸一方进入的光线，则会向其他方向传播开来，实际上，这就是激光的原理。

    “但是，为了产生这样的现象必须有个特殊的条件，即被激发具有高能量原子的数目必须多于处于低能量原子的数目。”

    “在公园里那天早晨，我注意到这样一点，即如果人能利用电子管产生比一般电磁波的波长更短的电磁波，就能制造出一种装置，利用它来产生激光束。同时我也认识到，如果使这种感应放出的放射能在一个尺寸严格确定的箱子中产生的话，则得到的光通过放大，就可以得到一种稳定而且非常强大的东西”。

    而另一位最初提出激光应用专利的科学家高尔登·古德也是灵感突至。高尔登于1920年7月17日生于纽约市，他大学时学的是物理，就是在那时，他对光产生了浓厚的兴趣。1941年，他在耶鲁大学攻读博士，第二次世界大战的爆发使他中断学业，为曼哈顿工程（即原子弹工程）工作了两年。1951年，古德在哥伦比亚大学继续攻读博士，同时在纽约市政学院授课。

    1957年11月9日是个星期六，都已半夜时分了，古德还没入睡。大约凌晨1点钟，他突然来了灵感：电灯发出的亮光如果不仅仅是乳白色的，而是……他为这个想法而彻夜未眠，将自己的灵感在日记本上做了详尽的描述，勾勒出各个组成部分，并计划出其将来的用途。星期三早晨，古德来到了住所附近的一家糖果店，请这家糖果店的店主作为公证人，在他的日记本上署名并记下日期。日记本上记述了怎样集光成束并用其切割、加热物质、测量距离的方法，于是激光就这样诞生了。

    古德知道，这就是他一生为之奋斗的发明。然而他却没有预料到，为了他的这一发明得到专利几乎耗费了他的半生。有很多次，政府对古德要求的专利权的反对极为激烈，几乎令他和同事、朋友们开始害怕政府所属各产业部门要联合起来阻止他获得专利了。

    直到1989年他才赢得了最后胜利，获得了最后一项有关激光的专利。这使得古德控制了在美国使用的90%的销售激光专利，包括焊接汽车部件、杀死皮肤癌细胞、制导武器、在结账台登记价格等在内的激光专利权。受古德专利权直接影响的激光工业的年销售额达5亿美元。具有讽刺意味的是，如果早在30年前授予这些专利，那么这些专利权还在激光工业仍微不足道时即已失效，古德的收入将仅为目前收入的几分之一。

    随之而来的是，世界上100多家如福特、东芝、通用电器等大公司在内的激光制造商或使用商竞相与古德签署许可证合同，由此他成为了一个千万富翁。

    科克雷尔和气垫船

    1950年，科克雷尔在英国诺福克河口的造船行业里任工程师，他是一个善于思考、勤于钻研的人，经常为怎样提高船的航行性能而苦思冥想。他发现有两大因素使他造的船的性能大大降低了：一个是船壳阻力，一个是波浪阻力。他想：如果能把船壳做成空气船壳，使船体和水面之间有一层薄的空气，船壳的摩擦就可以忽略不计了。这样不仅可以节省动力能源，同时能大大提高船速。但是，怎样才能解决这一难题呢？为此，他进行了许多次空气动力学方面的实验。

    一次，他的一个实验使他偶然发现了解决这一难题的新概念，因此他发明了气垫船。他用两个尺寸不同的铁筒朝厨房用的天平上鼓风，发现相同的风量通过两个不同大小的铁筒所产生的冲力不同。大口的铁筒吹在天平上的冲力反而小，而小口的铁筒吹在天平上的冲力反而比大铁筒大。他意识到可以采用以前不知道的这种现象制造一种新型的船。

    1955年，他根据自己的新发现制造了一个气垫船模型，它不仅在水上甚至可以在地毯上飞驰。但要使气垫船具有实用价值，在当时看还有不可逾越的资金和科技难题。这就要使船体既要同水面避免硬接触，同时又要保持与水面的有效接触。所以，控制船底喷气装置成了这项发明的关键所在。

    由于这项“气垫密封装置”专利当时在英国无法实施，于是便被上了保密单，一直无人知晓。后来，有一个叫肖的文职官员很有远见，他经过研究论证后，签字拨款正式研制气垫船。

    1959年6月，为了纪念1909年“布莱里奥号”横渡英吉利海峡50周年，足尺型气垫船SRN—1号从反方向横渡英吉利海峡，引起了举世瞩目，气垫船研究制造走向世界。

    后来从这个发明的发展势态来看，科克雷尔的发明不仅产生了一只气垫飞船，还产生了一系列新型运输工具，如近海和岛屿之间的快速摆渡和巡航用的摩托快艇；利用气垫船的原理研制出的每小时能运行几百里的火车，还有悬浮式单轨列车等。

    脑功能的发现

    癫痫是一种脑部疾病，病人发作时突然昏倒，全身痉挛，意识丧失，有的口吐泡沫，俗称羊痫风或羊角风。严重的癫痫发作会使病人陷入麻痹状态，甚至有停止呼吸的危险。在这种严重状态面前，医生不忍坐视，于是想到切断脑胼胝体，使左、右脑的一方所产生的扰乱电位不致波及另一方。这样的目的当时是希望缓解症状，并非企图根治。令人吃惊的是，手术后不仅一方平静，而是左、右脑都平静了下来。这等于是意外地发现了一个新的疗法。

    从那以后，在遇到重症癫痫患者时，医生们便开始把手术刀伸向胼胝体这个禁区。这种粗暴的医疗处置，以后竟为挨不上边的脑功能创造性思维的研究奠定了生理基础，真可谓医学科学的意外发现。而完成这一划时代发现的人正是美国芝加哥大学精神病治疗机构的临床医师斯帕利。

    20世纪70年代初，斯帕利在追查癫痫发作做了脑胼胝体切断术的病人的调养情况时，对其脑功能进行了测试，在进行左、右脑功能测试的过程中，他出乎意料地发现两个半脑功能不同的现象。当他初步发觉到左、右脑的功能有所不同时，马上把自己的研究方向转向了大脑功能本身。

    以后，他一步步地确认到左脑和右脑功能是在各自独立地进行活动。左脑是主管语言、概念、分析、计算的；右脑是主管想象、形象空间感、直观的。这项研究开辟了一个全新的领域，一个以思维为对象的研究开始了。

    在20世纪70年代以前，右脑还是个不被人注意的领域。过去学校教育的成绩并不能直接表现在创造力上面，这一现象一直被认为是由于个人天资不同的缘故。其实不然，由于对右脑功能的研究进展，已经判明这并不是天资问题，而是在脑系统中什么部位起主导作用的问题。过去一直未受到重视的右脑（劣势脑）的功能在于掌管想象、“灵感”、直观。换句话说，它乃是主持创造性思维的机构。在那以前，右脑是一个有它不多余、没有它也不少的东西。现在发现，它乃是创造力的源泉，正是由于它的作用，人类才成了地球的主人。

    如果是左脑受了损伤，这个人就要丧失说话的能力，变成一个残疾人；而右脑受到损伤的人则表面上变化不是很大，只是细看本人会有点笨，因此，长期以来并未引起人们的注意。这表明社会机制是以左脑的运动作为重点的。偶尔有右脑活动较强的所谓左撇子，在人群中也只占极少数。

    千万年来，紧紧闭锁着的“创造”圣殿的大门，意想不到地被斯帕利打开了。这项研究是1971—1974年完成的，当时他60岁左右。由于这项功绩，他被授予了诺贝尔奖。

    斯帕利是一位普普通通的医生，本没有多大的独创能力，更不具有阐明创造本质的雄心壮志。但是，他却意外地在一般观察中完成了振奋人心的创造。这件事本身也说明：发明、发现的机会可能是在任何人身边都均等地存在着。

    恐龙灭绝的推论

    路易斯·沃尔特·阿尔瓦雷斯出生在一个科学世家，其祖父和父亲均为物理学家。他在美国明尼苏达州的罗彻斯特长大，毕业于芝加哥大学。

    路易斯是一位集科学家、发明家和航空飞行技术专家于一身的奇才。他因发展并利用氢气泡室技术而发现了一系列粒子，荣获1968年度诺贝尔物理学奖。在航空飞行方面，他发明了首次在英国战场上使用的雷达基盲着陆系统，并由此获得了1946年的考利尔飞行奖。1978年，他因设计灵巧的物理仪器、出色的航空雷达系统、精巧的光学仪器，在两个著名公司实现商品化而成为发明家中的佼佼者。尽管如此，他关于恐龙灭绝的科学推论也许是他一生中最重要的发现。据说，这个重要发现的机会是极其偶然的。创立这一发现和论断不仅要以现代高科技检测技术为基础，同时还需具备古生物学、地质学、核化学等方面的综合知识，才能对检测结果进行深入正确的分析，这些路易斯恰巧都具备。

    1979年，路易斯已经从加利福尼亚大学退休。他的儿子沃尔特是一位地质学家，沃尔特偶尔得到一点远古时代的黏土，经核化学专家富兰克·阿撒罗检测分析，被确定是6500万年前的黏土。这被曾经从事宇宙射线和天体物理学的路易斯知道了，他对此很感兴趣。据测定这些黏土中铱的含量较高，而目前已知在彗星和小行星中铱元素的含量远比地壳中高得多。

    黏土的地质年代恰巧与白垩纪第三纪一致。而正是在此时期，恐龙和许多其他的物种都永远地从地球上消失了。路易斯利用这些资料进行研究分析，认为6500万年前白垩纪与第三纪之间的恐龙灭绝事件就是由一颗近地小行星撞击地球触发的。由于小行星对地球的猛烈而发生了巨大的撞击，因此发生了惊天动地的毁灭性大爆炸。其所产生的高温使地球成了一片火海，冲天大火燃烧了地球上的大片森林和植物，使空气中的氧气消耗殆尽。恐龙有被大火烧死的；而大部分窒息死亡，因为空气中充满了无法呼吸的二氧化碳和一氧化碳，大多数种类的恐龙因此而灭绝。接着遮天蔽日的燃烧爆炸烟雾弥漫于大气层，数年不散，地球因此进入长期暗无天日的冰冻期，使所有的恐龙和多数动植物死亡。

    路易斯提出有关小行星使某些生命形态灭绝的理论后，引起了世界科学界的重视，支持这一理论的论据和科学研究不断涌现。

    “人造血”的发明

    “人造血”是一种人造的氟碳化合物溶液。其中包含的成分很复杂，除了氟碳化合物作为主要溶质外，还有甘油、卵酸酯、氯化钠、氯化钾、氯化钙、碳酸钠、葡萄糖等一系列物质。它注射到失血的人体里，可以代替一部分血液维持生命活动。现在全世界已普遍临床应用。它没有血型，人人可以输，又可以在制药厂像生产针剂那样进行大批量工业化生产，而且可以保存3年，输氧能力比真血高2倍。

    我们知道血液在体内循环时，其中一个最主要的功能就是携带氧气进入体内，输送到各种器官组织细胞里去进行生物氧化反应。这样人体的新陈代谢活动才得以正常进行，否则会因缺氧窒息而死。那么，这种功能主要靠什么呢？它是靠血液红细胞中的血红蛋白来进行的，而氟碳化合物可以代替血红蛋白。所以人造血有时又称为人造的血红蛋白液。

    世界上有机化合物千千万万，为什么偏偏找到氟碳化合物溶液来代替血液呢？这说起来也是一个偶然的发现。人类半个多世纪以来，一直为寻求血液代用品而努力，但没有多大进展。

    美国一位科学家叫利兰·克拉克，有一次，他用氟碳化合物溶液做实验。突然，一只老鼠落进了溶液里，这使他慌了手脚。他赶紧去捞，捞了大半天，以为捞上来已淹个半死了。不料那只老鼠抖抖身上的溶液，一下子逃窜而去。克拉克大为奇怪，为什么老鼠在水里会淹死，而在这种氟碳化合物里不会淹死呢？后来才弄清楚，这种叫做二氟丁基四氢呋喃的溶液，含氧能力特别得高，大约是水的20倍，或者说氧的溶解度为其体积的40%~50％，差不多有一半体积是溶进的氧气。这样老鼠在该溶液里不会因缺氧窒息而死，也就不奇怪了。为了证实这一点，克拉克又有意捉来一些大白鼠，故意把它们浸入溶液深处2小时，再捞上来，果然都没有淹死。后来他又把它注入鼠体内代替血液用，也活了好几个星期。

    这样一来，氟碳化合物溶液就被人类发现可以当做代用血液了。但是美国人的这种发现，还只是一个开始，并非真正的成功。因为这种氟碳化合物颗粒太大，注入体内后排不出体外，倘若在器官里沉积下来，便会慢性中毒。后来美国人又找到了另一种氟碳化合物，叫全氟萘烷，颗粒比较小，可以从尿道和汗腺排出，但又有个大毛病，就是会在微血管里凝集成簇，堵塞血管，产生血瘀。

    后来日本人猛攻人造血难关。他们发现在这种全氟萘烷溶液里加入少量的全氟三丙胺，然后再经人工乳化，即可以得到不会密集的氟碳化合物乳剂，像牛奶一般的乳白浮悬液了。由于颗粒小到1/10微米以内，不但从尿道、汗腺可以排出，连从肺泡里也可以呼出。他们把这种人造血液注入动物体内做了大量实验，证明效果良好。

    1979年4月，日本用这种人造血给一位大失血病人输血，结果临床应用成功。而我国则在5年以前（1974年）就早已开展研究，由上海有机研究所和第三军医大学合作，于1980年研制成功，由上海中山医院首次临床应用。当然现在的人造血和真血相比，性能上还是跟不上的。因为人造血中没有白血球、血小板、抗体、酶等生物物质，所以抗菌、凝血、免疫等的功能是没有的，要抽血后全部用人造血还是不行的。又因为其余的功能，还得靠真血来维持，所以要一时完全取消人体献血还是不可能的。现在各国都在继续研究，希望研究出相似真血的全功能人造血。一旦研制成功，那就对各种血液病人都可以治疗了。

    寻根问底的波义耳

    波义耳是17世纪英国著名的化学家、物理学家，他出生于爱尔兰的利斯莫尔城堡。1654年他移居牛津后，开始研究化学和物理学，并于1665年获牛津大学名誉博士学位。1668年他定居于伦敦，并于1680年被选为皇家学会主席，但他拒绝担任这一职务，潜心致力于科学研究工作，一生在化学和物理学研究中很有建树。他是分析化学的奠基人，在他开创分析化学理论的初期，有过一个非常有趣的故事。

    一天早晨，波义耳正要到实验室去，一位花匠送来了一篮美丽的紫罗兰。波义耳随手拿起一束花观赏着，闻着那扑鼻的清香走进了实验室。

    他的助手取来了两瓶实验用的盐酸，波义耳想看一看盐酸的质量，那个助手就将盐酸倒进了烧瓶里。波义耳把紫罗兰放在桌上，去帮助那位助手。盐酸挥发出刺鼻的气味，像白烟一样从瓶口涌出，倒进烧瓶的淡黄色液体也在冒烟……

    “这盐酸不错！”波义耳放心了，从桌上拿起那束花，准备回书房。这时，他突然发现紫罗兰上也冒出了轻烟。原来，盐酸溅到花儿上了，他赶紧把花放到水里去清洗。过了一会儿，令人惊异的是，紫罗兰的颜色由紫色变成了红色。

    波义耳有寻根问底的习惯，这个偶然现象引起了他的兴趣。他把书房里那个放满鲜花的篮子取来，对助手说：“取几只杯子来，每种酸都倒一点，再拿些水来。”

    波义耳在几只杯子里分别倒进不同的酸性液体，再往每只杯子里放进一朵花，全神贯注地观察着，看看有什么新的变化。只见深紫色的花儿渐渐变成了淡红色，过了一会儿又变成了深红色。

    这样，他就得出了一个结论：“不仅是盐酸，其他的各种酸类，都能使紫罗兰变成红色！”波义耳兴奋地对助手说，“这可太重要了！要判别一种溶液是不是呈酸性，只要把紫罗兰的花瓣放进溶液里去试一试就行了！”

    但是，紫罗兰并不是一年四季都开花的。波义耳想了一个办法。他在紫罗兰开花的季节里，收集了大量的紫罗兰花瓣，将花瓣泡出浸液来。需要使用的时候，就往被试的溶液里滴进一滴紫罗兰浸液。这就是他发明的“试剂”。

    走到这一步，波义耳并没有停步。他又取来了蔷薇、丁香等花卉，将它们的花瓣泡出浸液来实验，接着又用药草、苔藓、树皮和各种植物的根进行同类实验。最有趣的是用石蕊泡出的浸液：酸和碱本来像水一样，是无色透明的。可是，如果把石蕊浸液滴入酸性溶液，就显出红色；滴入碱性溶液，就变成蓝色。

    后来，他发明了一个更简便的方法，即用石蕊浸液把纸浸透，再把纸烘干。要用时只需将一小块纸片放进检验的溶液里，根据纸的颜色变化，就能知道这种溶液是呈酸性还是碱性。波义把这种石蕊纸叫做“指示剂”，也就是后来人们所说的“试纸”。

    裂而不碎的玻璃

    彭奈迪脱斯是法国的化学家，他发明了一种不易打碎的“安全玻璃”。

    1907年的一天，彭奈迪脱斯正在实验室里整理放试管、烧瓶等实验用品的架子。一不小心，手里的一只玻璃瓶子掉到了石头地上。“完了。”他心想。可是，出乎他意料的是，瓶子很完整地在地上躺着。他拿起瓶子一看：瓶子没有破碎，只是布满了横七竖八的裂纹。

    彭奈迪脱斯一向有努力满足自己好奇心的习惯，他便用心观察、分析起来：瓶上的标签告诉他，这原来是一只药水瓶，由于时间放长了，水分都蒸发掉了。也就是说，这是一只普通的空瓶子，并没有什么与众不同的地方。

    “那为什么摔不破呢？”他想，“这地是石头铺的，可不是海绵。”

    他又找来一只空瓶子，轻轻往地上一摔，空瓶子一下子摔得粉碎。疑团没有解开，他把那只摔不破的瓶子放回原处，也没去打扫那只打碎的瓶子的碎片，苦苦地陷入了沉思中。

    彭奈迪脱斯有天天看报的习惯。几天后，报纸上有一条关于汽车发生事故的新闻吸引了他。报道说，乘客被车窗玻璃的碎片击伤，数位乘客被送进了医院……

    看到这儿，他不由得又想起了那个裂而不碎的玻璃瓶，他下决心一定要弄个水落石出。

    他立即赶到实验室，取出那只瓶子，进行仔细的检查。于是，他找到了原因：瓶子里的药水蒸发之后，留下了一层坚韧透明的薄膜，紧紧地贴在了玻璃上。瓶子能裂而不碎的奥秘就在这里！

    很快，他又联想到贴过白纸的窗玻璃受到摔击后往往也是裂而不碎的。这时，发明一种“安全玻璃”的念头在他心中油然生起。就这样，他开始了玻璃涂膜的实验。

    作为一个化学家，寻找适合在玻璃上涂抹的药水并不很难。当然，除了附着力，还必须考虑到涂层的透明度……经过一次又一次的选用、涂膜、烘干、摔击，他终于找到了一种合适的涂料。

    他找来了民用窗玻璃、玻璃瓶子、汽车玻璃等各种玻璃制品，分别给它们涂上了新发明的涂料。经过摔击实验，结果证明，每块玻璃都只是出现许多裂痕，而没有出现碎片横飞的现象。

    彭奈迪脱斯并没有为自己的成功而沾沾自喜，他进一步想：“单层的玻璃是如此，要是用配制的涂料把两块平板玻璃黏合在一起，效果会不会更好一些呢？”

    说干就干，他立即黏合了两块平板玻璃。等涂料黏合剂干透之后，他对这种双层玻璃进行了“破坏”。玻璃虽然遭到“暴徒”的多次摔击，但只是出现了几处“轻伤”——几条稀疏的裂纹。

    就这样，“安全玻璃”诞生了，并广泛地应用于汽车、火车、飞机等交通工具上。

    业务员的伟大创造

    今天，虽然电脑已经普及，但是人们还是离不开自来水笔。商店柜台里，各种款式的自来水笔琳琅满目，你随便选购一支，书写起来既流利，又清晰。

    “自来水笔水自来。”今天，如果有谁对你说这句话，你也许会认为他是在耍“贫嘴”吧。可是，你知道吗？100多年前，为了这样一支笔的诞生，还着实耗费了一番心血呢！说起来，这里边还有一段小故事呢！

    沃特曼是一家保险公司的业务员。1894年的一天，沃特曼好不容易从对手那里抢到了一笔生意，他把鹅毛笔和墨水递给委托人，让委托人在合同上签字。不巧鹅毛笔上滴下来的墨水把文件溅污了。沃特曼赶紧出去再找一份表格，但就在这时他的一个对手乘虚而入，抢去了这份买卖，刚要到口的肥肉就这么丢了。

    十分显然，这是一次由于书写工具不灵而造成的失误。在那个年代，人们都用鹅毛笔蘸着墨水书写，墨水偶尔从笔尖上落下来弄脏纸，也是不可避免的事情。

    不过，沃特曼是个有心人。事后，他这样想：不一定每个人都会因为书写工具不灵而丢掉业务，可是，生活中每个人却都离不开一支笔。作家要用它写文章，会计师要用它记账，普通人要用它写信、记日记，至于学生，更是每堂课都要用到它。如果能有一种笔，书写时不用蘸墨水，甚至可以装在衣袋里随身携带，这对于每个人来说，该是件多么惬意的事啊！

    沃特曼决心设计一种能控制墨水流量的笔，也就是从那时开始的。他把这种笔称作自来水笔。按照沃特曼的理解，这种笔应该带有一个能贮存墨水的部件，当书写时，墨水自动流向笔尖，既不快也不慢，这就成了自来水笔。

    可是，沃特曼试了几次，却都失败了。原因是他设计、制作的笔，要么墨水流得太快，要么根本不流，怎么也达不到预期的效果。

    沃特曼明白，问题的关键是要能控制墨水的流量。沃特曼没有想到，这么一件小小的玩意儿，真要制作起来也不是那么容易。到底用什么办法解决呢？这件事可把他折磨得不轻。

    一天早晨，沃特曼起来洗脸时又想到了这个问题。他打好了水，把毛巾搭在脸盆上，心里想的仍然是自来水笔的事。过了一会，他看到毛巾上潮湿的部分逐渐扩展到了不浸在水里的地方，而且还在继续上升。

    沃特曼明白，这是毛细管现象，植物就是靠此原理，树液克服了重力上升到枝叶中去的。这时沃特曼心里突然一亮，用毛细管原理来控制墨水的流量，就不愁制作不出理想的自来水笔了。

    沃特曼顾不得洗脸，兴致勃勃地立即动手。在新的实验中，沃特曼成功了。沃特曼在连接墨水囊和夹子的一根硬橡胶中钻了一条头发般粗细的通道，在墨水囊中放进少量空气，使得内部的气压与外面平衡，这样只有在夹子上加压，墨水才能流出来。

    最初沃特曼做出钢笔比较笨拙，用的是眼药水瓶。不久后，他用柔软的橡皮笔囊取而代之，只要把空气挤出来，就可吸进墨水。

    后来人们在钢笔的制作设计和材料的选用上不断改进，使得小小的钢笔越来越精致、美观、耐用，种类也大大增加，但原理仍然是一样的。

    自来水笔的发明给人类的书写带来了极大的便利，而这一切都要归功于一个保险业务员——沃特曼。

    偶然的伟大发明

    世界上以“可乐”为牌号的饮料不下1000种，而且生产商们花费数亿计的广告费宣传自己的产品，但没有一种能与“可口可乐”相媲美。

    “可口可乐”之所以能够在国际饮料市场独占鳌头，为可口可乐公司创造源源不绝的巨额财富，全在于这种饮料的配方中，有一种被称为“7X”的神秘物质，而这种物质的比例在整个配方中不足1％！更为奇特的是，“可口可乐”的发迹，竟是一个小店员的糊涂行为造成的。

    1886年春季，美国乔佐亚州亚特兰大市的一家不起眼的小药店门前，人少车稀，门可罗雀。店内冷冷清清，小店员正缩成一团，伏在柜台上打盹。有一个双手抱头的中年男人从外面走进店里，大声叫醒小店员，嚷着要买一种叫“可口可乐”的治头痛的药水。

    睡意蒙眬的店员转身取药，发现这种药已经卖完。此刻老板不在，无法到配方房取药。为了应付顾客，他随手拿起一瓶类似治头痛的药汁，与苏打水、糖浆兑在一起，倒了一小杯给病人喝，病人喝完后向柜台扔下半美元，就匆匆离去。

    过了一会儿，老板回到店里，发现有五六个顾客正在和小店员吵着要买刚才那个男人喝过的红色“可口可乐”药水。老板究其原因后恍然大悟，让店员按刚才配制的方法，用红色药水打发了顾客，还赏了小店员5美元，小店员被弄得莫名其妙。

    此后，买这种药水的人越来越多，老板不得不另开大店招待顾客。就这样，一个小店员的糊涂应急行为，竟产生了一个驰名世界的饮料产品。

    一年以后，这种药水的年销售量猛增。老板潘伯顿的后继者康德勒对可口可乐的配方又进行了多次研究和改进。到1902年，这种药水的年销售量已激增至36万加仑，成为风靡世界的热门药。到了20世纪30年代，可口可乐药水已不再是治头痛的良药，而成为人们习用的饮料了。可口可乐公司董事长伍德鲁夫则因此而成为世界闻名的饮料大王，几乎垄断了整个饮料市场。

    刺果钩和“尼龙扣”

    1948年的一天，瑞士发明家乔治·德·曼斯塔尔带着他的狗去郊外打猎。他和狗都从牛蒡草丛边擦过，曼斯塔尔的毛料裤和狗毛上都粘了许多刺果。

    回到家里，曼斯塔尔对刺果为什么会粘牢碰上它的东西产生了兴趣。他用显微镜仔细观察粘在皮毛上的刺果，发现刺果上有千百个细小的钩刺勾住了毛呢和狗毛。这时，他顿然发现：如果用刺果做扣件，是再好不过了。受此启发，他发明了以一丛细小的钩子啮合另一丛细小圈环的新型扣件——凡尔克罗，这是一种能轻易地扣住，又能方便地脱开的尼龙扣，不生锈、轻便，可以水洗。它的用途很广，包括服装、窗帘、椅套、医疗器材、飞机汽车制造业。宇航员们依靠它在失重状态下，可将食品袋扣在舱壁上；在靴底上装上凡尔克罗，使他们的靴子附在飞船舱里的地板上。

    刺果钩附动物身体本来是牛蒡草生存和繁衍的“聪明”之处，因为刺果的这种特性可以使牛蒡草的种子随动物的活动播撒得更远，牛蒡草的这种播撒种子的“聪明”当然是在物竞天择之中由大自然赋予的。许多人对大自然赋予牛蒡草的这种“聪明”视而不见，但却被认真的曼斯塔尔发现了，并利用它来造福人类。所以说，曼斯塔尔真是一位从大自然中汲取聪明才智的发明家。

    沙地上长出的幼苗

    米丘林是俄国伟大的园艺学家。他在长达60年的园艺科研实践中，辛勤探索，坚韧不拔，培育出了350多个果树新品种，为俄国的林果业作出了重大贡献。

    米丘林出生在一个贫寒之家，父亲是个园艺工人。在父亲的熏陶影响下，小米丘林对果树的园艺培育产生了浓厚的兴趣。米丘林仅10岁时，他的父亲便去世了，但米丘林并没有放弃对园艺事业的追求。为了生计，米丘林不久就开始了自食其力的学徒生活。米丘林这种贫苦的出身和坎坷的经历，使他磨炼出顽强刻苦的优秀品质来。

    米丘林19岁成家以后，为了给热爱的园艺研究事业筹备款项，他身兼数职，将赚来的钱用于园艺研究，还买了大量植物方面的书籍并刻苦钻研。他读了达尔文的《物种起源》一书后，高兴地说：“物种可以变，对，我完全同意。”

    为了对俄国的果树品种有所了解，一年秋天，他一个县一个县地视察。当他看到几乎没有耐寒的优良果树品种时，决心彻底改变祖国林果业的这种十分落后的现状。

    他给自己的研究工作确定了两大任务：一是要在俄国中部培育出耐寒的浆果植物种类；二是要把南方的树种移向遥远的北方种植。他把干钟表匠的积蓄全部拿出来，在佛罗内兹河边买了土地，把南方的优良品种的枝芽嫁接在北方耐寒品种的砧木上。结果树是接活了，但当严寒来临，所有的接枝却全部冻死了。他用嫁接的方法反复实验了10年，但都失败了。

    于是，他开始研究人工杂交和人工授粉的方法。在这项实验中，他领会到植物杂交时幼苗容易接受外界的影响而变异，明白了自己过去之所以失败，是因为用了成年的纯种。

    他又培育出许多杂交幼苗品种，但寒流到来后，大部分幼苗又被冻死了。米丘林并不气馁，他经过仔细的观察，发现在园里一角的沙地上，长出的幼苗比较耐寒，于是他明白了：“土壤肥，环境条件好，幼苗必然长娇了，因此不能耐寒。”他高兴地跳起来，说：“必须用贫瘠的沙质土壤来培育耐寒的幼苗。走！搬到沙质土壤去！”

    1900年，米丘林在离科兹洛夫城2000米的地方，找到了一片沙质地。他把树苗一棵棵地移栽过去。在这里，他辛勤劳动了七八年，培育出了许多优良的耐寒品种果树。

    后来，米丘林又实验了使果实早熟的方法。他把南方果树移到北方种植。最后，这些南方的果树终于在北方安了家，并开放出芬芳的花朵，结下了丰硕的果实。

    按说，米丘林的巨大成果得益于他坚韧、辛勤的探索与年复一年的踏实艰苦的耐心等待。但沙地幼苗栽培的偶然发现，却是他长期探索研究的一个新的有利转机。正是米丘林迅速抓住了这一新的偶然转机，才成就了他的果树培育事业，实现了他“不能等待大自然的恩赐，必须向大自然去索取”的著名格言。

    发现电磁波的人

    1857年2月22日，赫兹出生于德国汉堡。他小时候想当一名建筑工程师，于是在汉堡学校毕业后，他又到慕尼黑继续求学。

    1878年，他偶然在柏林听了著名物理学家亥姆霍兹的演讲后，改变了原来的求学初衷。他对物理学中的电学产生了浓厚兴趣，因此进了柏林大学学物理。

    1880年，赫兹从柏林大学毕业，发表了论文《电运动的功能》。亥姆霍兹看了赫兹的论文以后，很赏识他，便让他作为自己的助手。

    赫兹在大学学习期间，一直在探究麦克斯韦的“电磁说”，想在电磁研究上有所突破，但因学识水平不足，只好暂时放下。直到1883年，他在基尔时，又正式开始对电磁进行研究，但仍然没有结果。2年后，他到卡尔斯鲁赫高等工艺学校当物理教授，继续实验麦克斯韦的“电磁说”。

    一次，电磁火花在赫兹长期刻苦的探索中终于闪烁出了成功的光辉。赫兹在实验室里，把两根光滑的铜球杆各自系在两片锌片上，同时又把铜杆接触到感应圈的两端。当锌片通电时，奇异的现象发生了：两根铜球杆自然靠近，并且冒出微弱的小火花。

    这一现象启发了赫兹，他赶紧用检波器来检查这些光中是否含有电磁波。他的检波器很简单，只用一根铜丝弯成一个圆圈，然后在相对两端各系住一个小铜球，铜球上面装有螺旋机，使两球可以自由移近它们的距离。他把这个检波器靠近锌片那端爆火花的铜球杆时，铜丝圈两端也有火花爆发出来。赫兹的这个实验充分证实了麦克斯韦的“电磁说”是正确的，也证明了这火花的发生是由于铜球的震动所发出的电波而引起的。因为这是无线电发明的开始，所以人们称这电波为“赫兹波”。

    多年以后，赫兹又以精密的实验，更集中精力研究这些电波。每一次实验，他都记下了它们的路线、长度，它们的反射和曲折。他发现了许多有关电磁波的有趣现象：这些神秘的电波速度极快，它和光速一样快；它可以毫无阻碍地迅速通过很厚的墙壁或高山，但却透不过金属片。赫兹的这些电磁波的巧妙实验证明了光含有电磁波的性质，因而启发了科学家们对光和电的重新认识，开辟了无线电时代的新纪元，为俄罗斯科学家波波夫、意大利科学家马科尼的无线电发明铺平了道路。如波波夫在赫兹逝世的一年后，即1895年，制造出世界上第一架无线电接收机。马科尼于1897年创办了世界上第一个无线电公司。后来的无线电话、无线电广播以及整个的电讯业都是在这个基础上发展起来的。

    人造染料的开端

    威廉·亨利·帕金是19世纪末20世纪初英国著名的化学家。他14岁进入英国皇家化学学校学习。威廉·亨利·帕金天资聪颖，学习勤奋，很快得到校长霍夫曼的垂青，不到一年即以学生的身份被任命为实验室助手。

    校长霍夫曼对煤焦油做过研究，知道煤焦油中含“苯”的物质可以制造出一种叫做“苯胺”的新物质。他想继续通过研究，在实验室里人工合成各式各样的天然物质。他间或向得意门生帕金讲起他的夙愿。帕金受到老师的影响，也想自己动手合成一些物质。

    帕金最初是想通过实验室人工合成奎宁，奎宁是从南美产的金鸡纳树的树皮中提炼出来的，是治疟疾的特效药，在欧洲不易买到，价格也十分昂贵。倘若能人工合成，则不但能造福人类，发明人也必然因此发财致富。帕金利用1856年的复活节假日在家里的屋顶实验室中开始了奎宁合成的研究。

    从煤焦油里提炼出来的物质中，有几种的化学结构与奎宁的化学结构相近，所以帕金就对它们进行各种化学处理，想使它们变成与奎宁类似的物质。但是无论怎样处理，都没有成功。最后，他选用霍夫曼用苯制成的苯胺做原料，在其中加入重铬酸钾使其氧化，这时产生了黑色的肮脏的沉淀物。因为奎宁是白色粉末，一看就知道生成物绝不可能是同一物质。

    要是一般的化学家，恐怕就会因希望落空而摇头叹气，赶紧把令人心烦的肮脏的沉淀物倒了。然而细心的帕金为了弄清这种黑色沉淀物的成分，他继续研究下去。

    帕金将这种黑色沉淀物溶解于酒精，令人惊奇的是，溶液呈现出鲜艳的紫色。将绸子浸泡在这种溶液里，绸子也就染上这种紫色。用肥皂清洗，再让太阳曝晒10多天，紫色丝毫不褪，色调鲜艳如初。

    “这种物质说不定可用做衣服的染料呢！”帕金心想。可是他对染料一无所知，于是他给英国当时最大的染料公司——帕斯地方的皮拉兹公司写了一封信，并附上染了色的绸子样品。不到一个月，回信来了，信中对年仅18岁的帕金所发现的这种染料给予了很高的赞誉。帕金高兴极了，他申请了这种新颖紫色染料的专利。同时，他中途辍学，全力进行对自己发现的这种染料的开发生产工作。

    帕金给他的染料取名为“mouve”。而淡紫色在法语中也叫“mouve”，并且淡紫色服装恰巧在法国、英国时髦起来。这样一来，帕金的“mouve”牌染料生产供不应求，这位年方20多岁的青年发明家发了大财。

    从生产“mouve”牌染料开始，用煤焦油做原料的人造染料工业得到了迅速发展，人造染料很快就取代了木兰、茜草之类的天然染料。这还为现在的塑料、化纤等合成化学工业拉开了序幕。所有这一切若说是起因于帕金的偶然发现，也是言不为过的。

    给火车系上“缰绳”

    19世纪初，以蒸汽为动力的火车出现了。在1829年举行的一次“火车竞赛”中，斯蒂芬孙驾驶着满载的“火箭”号机车，以时速56千米创造了陆地第一个车辆奔跑速度。此后不久，呼啸的火车开始奔驰在美国和欧洲大陆，开始了铁路交通运输业蓬勃发展的新时代。

    但是，这时的火车还不够完善。致命的缺点是刹车不灵，经常导致运行事故。在一般公众的眼里，火车是一种不安全的交通工具，有人将它戏称为“踏着轮子的混世魔王”。

    当时的火车刹车装置十分原始，最初仅仅装在车头上，完全凭司机的体力扳动闸把来刹车，是很难使沉重的列车迅速停下来的。后来改进为每节车厢上都安一个单独的机械制动闸，配备一个专门的制动员，若有情况，由司机发出信号，各个制动员再狠命按下闸把。这样虽然稍好一些，但仍然不能迅速地刹住列车。因此，发明一种灵敏有效的火车刹车装置，已成了铁路系统一项亟待解决的大问题。

    很多人都曾致力于改进火车刹车装置的研究，但谁也没想到，最终获得成功的却是一位贫困的美国年轻人——威斯汀·豪斯。他发明了一种灵敏可靠的空气制动闸，给火车这匹巨大不羁的“铁马”系上了“缰绳”，在铁路安全运输史上竖立了一个值得纪念的里程碑。

    威斯汀·豪斯发明新型火车空气闸的念头，是由一次偶然的事件引发而来的。他在一次旅行中，恰好赶上了因火车刹车不灵而造成的严重撞车事故，目睹了一场车毁人亡的惨剧。他当时就下定决心，要发明一种有效的制动闸以避免交通事故的发生，保障铁路运输的安全。

    他首先想到了蒸汽。既然列车是蒸汽推动的，为什么不能用蒸汽来制动呢？他设计了一套装置，用管路把锅炉和各个车厢连接起来，试图用蒸汽来推动汽缸活塞，从而压紧闸瓦，达到刹车的目的。但由于高压蒸汽在长长的管路里迅速冷凝，丧失压力，因此实验未能取得预想的效果。

    威斯汀·豪斯正一筹莫展时，有一天他偶然买了一份《生活时代》报，一条报道说法国开凿塞尼山隧道，一条介绍压缩空气驱动大型凿岩机的消息，使他联想到苦思冥索的制动闸：既然压缩空气可以驱动凿岩机，开掘坚硬的岩石，或许也能够驱动火车制动闸。

    基于这个想法，威斯汀·豪斯终于制成了新型的空气闸。其原理并不复杂，只要增加一台由机车带动的空气压缩机，通过管道将压缩空气送往各个车厢的汽缸就行了。刹车时，只要一打开阀门，压缩空气就会推动各车厢的汽缸活塞，将闸瓦压紧，使列车迅速停下来。

    1868年，年仅23岁的威斯汀·豪斯取得了空气制动闸的专利权，成立了威斯汀·豪斯制动闸公司。直到今天，空气制动闸仍然是火车和汽车运行的安全保障。

    安全炸药的诞生

    大家都知道，火药是中国古代四大发明之一，但诺贝尔发明的却是威力更大、更安全的黄色炸药。

    在诺贝尔之前，曾有一位名叫舍恩贝恩的德国化学教授，一天晚上，他在家中的炉旁加热硝酸和硫酸时，不慎打碎了瓶子。教授唯恐夫人回来见怪，忙乱中赶紧用一件挂在墙上的棉布围裙去擦地板，然后用水洗净放在炉边烘烤。突然一声巨响，围裙爆炸似的发出一阵闪光后着火了。

    教授重复做了几次实验，证实了浸有硝酸的棉花会在高温下发生爆炸，在无意中发明了后来称为“硝棉”的爆炸物。

    不久后，一位名叫索伯里奥的意大利人发明了硝化甘油炸药，但由于它的易爆性而无法实际使用。接着又出现一种硝酸含量少、能产生薄膜、用于止血的硝棉胶。

    诺贝尔就是在这些发明的基础上，开始了他黄色炸药（TNT）的研究工作。1873年，诺贝尔一直在研究易爆的硝棉炸药的安全包装问题。有一天，他不慎割破了手指，血流了很多，他用当时盛行的止血剂硝棉胶来止血。因为伤口很深，他痛得无法入睡，就在这时，他突然产生一个念头：既然硝棉胶能止血，为什么不用它来包装硝棉呢？第二天清晨穿着睡衣的诺贝尔验证了他的设想。这一成功，增加了硝棉的安全性，但它仍不够安全，因此诺贝尔急欲寻找一种更为安全的炸药。

    有一天，诺贝尔往容器里灌装硝化甘油时，不慎打翻了容器，硝化甘油流入了地里。诺贝尔惊奇地发现，土壤能吸入三倍体积的硝化甘油，而且吸收后，无论是锤它或烧它，都不会发生爆炸，只有用引爆的方法才能使它爆炸。这次无意中的发明正是我们目前还在使用的黄色炸药，也就是这次发明给诺贝尔带来了巨大利润，从而设立了著名的诺贝尔奖。

    安全炸药的诞生看似是一次偶然事件，但是偶然事件更需要严谨认真的有心人去研究。诺贝尔就是这样一个严谨认真的研究者。

    一只猫与碘的故事

    19世纪初，法国拿破仑发动了一场规模巨大的战争，战火烧遍了整个欧洲。这就需要把大量的黑火药用于战场上，因此许多化学家和火药商研究、制造起黑火药来。

    黑火药的成分有硫磺、炭灰和硝石。当时硫磺和炭灰很容易搞到，但硝石却十分缺乏。巴黎的一个叫库尔特瓦的药剂师，他正在研究利用海草灰来制取硝石。法国紧靠大海，海草异常丰富。库尔特瓦把收集到的海草烧成灰，把灰泡在水里，再用这些泡灰的水制出一袋袋的白色透明的硝石，而剩下的就白白倒掉了。

    善于思索问题的库尔特瓦后来想：从泡着海草灰的水中制出硝石后，剩下的液体里是不是还含有别的东西呢？于是，他就在实验室里进行研究。

    这一天，库尔特瓦仍专心致志地在实验室里工作，忽听哗的一声，一只调皮的猫把盛着浓硫酸的瓶子碰倒了。浓硫酸正巧倒进盛着浸过海草灰的瓶子里。两种液体混合后，立即升起一股紫色的蒸气，散发出一种难闻的气味。

    库尔特瓦感到好奇，而使他更为惊奇的是蒸气凝结后，没有变成水珠，而是成了像盐粒似的晶体，并且闪烁着紫黑色的光彩。

    这个意外的现象，引起库尔特瓦的极大兴趣。他立即进行化验、分析，终于发现，这紫黑色的结晶体是一种新的元素——碘。

    体温表诞生的故事

    当有人感冒发烧、去医院看病时，医生通常会先请他试一下体温表，然后再根据体温的高低及其他症状来诊断病情。

    体温表是医生观测病情的医疗器具。那么，体温表是谁发明制造的呢？是医生发明制造的吗？不是，它是大科学家伽利略根据医生的要求，然后受到水温变化的启示，因此发明制造出来的。

    在400年前，科学家伽利略在威尼斯一所大学里教书。有些医生找到他，恳求说：“先生，人生病时，体温一般会升高，能不能想个办法，准确地测出体温以帮助诊断病情呢？”

    医生的真诚请求，使伽利略感到难以推辞。为了制作出这一医疗器具，伽利略不停地思索，但总是想不出什么好的办法。

    一天，伽利略给学生上实验课。他边操作边讲解，学生都听得入迷。他问学生：“当水的温度升高，特别是开的时候，为什么会在罐内上升？”

    “因为水温达到沸点时，体积增大，水就膨胀上升。水冷却，体积缩小，又会降下来。”学生做出了正确的回答。

    这个常识性的回答经学生一说，顿时使伽利略来了制造体温表的灵感。伽利略兴奋地想：“水的温度发生变化，体积也随着变化；那么反过来，从水的体积变化，不是也能测出温度的变化吗？”

    伽利略高兴得忘乎所以，下课以后马上回到办公室，从热胀冷缩的原理着手，做起实验来。从根据这一原理到试制体温表成功，中间还隔了一段很长的距离，伽利略不知实验了多少次，但都失败了。有一天，他用手握住试管底部，让管内的空气渐渐变热，然后把试管的上端插入冷水中，松开握着的手，他发现，水在试管里慢慢地被吸上一截；再握住试管，水又慢慢地从试管里被压了下去。

    从水的上升与下降，已经看出温度的变化了，但这不可能供医生去使用。因为一盆水和一根试管无法去给病人量体温，同时也没有温度变化的具体刻度。

    后来，伽利略又做了多次改进，把一根很细很细的试管装上水，排出里面的空气，又密封住，并在试管上刻了刻度，然后送给医生用，医生让病人握住试管，果然，水上升的刻度反映出了病人的体温。就这样，世界上第一个体温表试制成功了。

    可是到了寒冷的冬天，一个个体温表都破裂了，原来是水结冰后撑裂的。伽利略又经过几十次实验，终于发现，可以用不畏严寒的酒精代替水。再往后，人们又发现水银比酒精更适宜。所以现在的体温计都是水银芯的。

    外科医生的发现

    早在19世纪末，就有两位生理学家发现，切掉狗的胰腺可以使狗产生糖尿病。这个实验证明了胰腺里含有一种可以维持血糖浓度正常的东西。从那以后，许多科学家都想把这种东西从胰腺里提取出来。他们把胰腺捣碎，然后进行提取。但是一切尝试都失败了。原来胰腺里含有大量的蛋白水解酶，它们能够分解蛋白质。胰岛素是一种蛋白质，因此在抽提过程中就被胰酶破坏了，从而无法得到胰岛素。

    最初发现胰岛素是在1921年的夏天，由加拿大人班丁和拜斯特在加拿大的多伦多大学完成的。

    班丁原是一位外科医生。1920年，他偶然在一本外科杂志上看到一篇文章，说结扎胰导管可以使分泌胰酶的细胞萎缩，而胰岛细胞却不受影响。他读了这篇文章以后很受启发，想来想去睡不着，便找出了他的笔记本，在上面写道：“结扎狗的胰导管，等候6~8个星期使胰腺萎缩，然后切下胰腺进行抽提。”他决心大胆尝试。

    当时在加拿大只有多伦多大学的生理系有条件做这样的实验。于是他两次到那里，向生理系的一位教授请求让他在那里做这个实验。但是两次都被拒之门外。一直到第三次，这位教授才勉强同意给他几只狗，允许他在暑假期间借用一间简陋的实验室工作8个星期。这位教授考虑到班丁缺乏化学方面的训练，特意为他配备了一位助手，这位助手就是医学院即将毕业的学生拜斯特。教授本人就回到原籍苏格兰度假去了。

    1921年5月17日，29岁的班丁和22岁的拜斯特开始工作。两人密切配合，结扎狗胰导管的手术由班丁负责；血液里和尿里葡萄糖含量的分析由拜斯特来做。他们在炎热的夏季奋战了两个多月，在7月底终于获得了成功。7月30日午夜，他们给一只患了糖尿病的狗注射了5毫升从狗胰腺里提取出来的胰腺抽提液，这时奇迹出现了，这只狗过高的血糖浓度迅速下降，一项伟大的发现成功了。

    这是20世纪生物医学界的一项重大发现，它对挽救成百万糖尿病人作出了巨大贡献。班丁由于这一贡献而获得了一半诺贝尔奖，另一半由那位教授获得。但是做出重要贡献的拜斯特却被排除在外，不能不令人感到遗憾。

    跷跷板与听诊器

    一天，年轻的大夫勒内·雷奈克偶尔观看几个小孩子玩跷跷板。他们一上一下的，玩腻了，于是有一个孩子把耳朵贴近木板的一端，另一个孩子就用钉子划擦木板的另一端，这时木板一端传来清晰的划擦声。雷奈克对这种传声现象感到很惊奇，于是牢牢记在心上，由此而导致他以后发明了一种最重要的医学仪器——听诊器。

    勒内·雷奈克出生在法国的布列塔尼省。5岁时母亲去世，后来他被送到叔叔那里生活。叔叔是位内科医生，这可能对雷奈克一生从医有很大的影响。1795年，雷奈克开始学医，他是一个很有才华的学生。毕业后，他曾在军队里担任过助理外科医生，后来到了巴黎，成了拿破仑的内科医生吉思·尼科拉斯·科维沙特的学生。不久他得到了一个进行医学实践的好机会，担任了《医学杂志》的编辑。直到1816年，他又去了医院工作，就在那里，他发明了听诊器。

    在1816年，有一次他出诊去给一位年轻姑娘看病。按惯常做法他应该把耳朵贴近姑娘的胸部来听心肺，但因为这位姑娘长得很胖，再加上雷奈克非常羞怯，以至于他不好意思用这种方法。怎么办？这时他回忆起了自己曾看到过的孩子们玩跷跷板的游戏——倾听通过木板传过来的划擦声。于是他拿了一叠纸，把它卷得紧紧的，把纸卷的一端放在姑娘的胸部，另一端贴在自己的耳朵上。此时他所听到的声音比他以前将耳朵直接贴在病人胸部所听到的声音要清晰得多，这让他又惊又喜。

    为了改进这种仪器，雷奈克做了一根空心木管，并将木管的一端挖成大孔，把这一端放在病人的胸部，另一端贴在他的耳朵上，这时心脏的跳动声音就听得格外清楚了。这就是现代听诊器的构造原理。可是雷奈克没有用过“听诊器”这个名词，他一直把这根木管叫做“指挥棒”。

    雷奈克成功研究了诊断心脏和肺部疾病的新方法——听诊法，并写了一本介绍听诊法的书。

    雷奈克的健康状况一直不好。后来他染上了肺结核，致使他45岁就被病魔夺去了生命，但他发明听诊器的功劳将永远被人们牢记。

    看地图的启示

    魏格纳是一位德国气象学家。1910年的一天，他去医院看病。在医院的候诊室里，他一边看墙壁上的地图，一边等待治牙病。看着看着，地图上的一个非常有趣的现象吸引了魏格纳：大西洋两岸的轮廓竟是如此地相对应；巴西东端的突出部分与非洲的几内亚湾，就像一张纸剪开来那样吻合；再仔细看下去，巴西海岸的每一个突出部分，都可以在非洲西岸找到相对应的海湾……

    这时，他脑子里掠过一个惊人的念头：是不是非洲与美洲大陆曾经是连在一起的？魏格纳知道，回答这个问题需要超出气象学的知识。从此，他决心把这个问题搞清楚，开始向一个陌生领域进军。

    魏格纳细察了大西洋两岸的山系和地层，发现在它们之间处处都能连接起来：非洲南端的开普敦山脉可以与南美的布宜诺斯艾利斯山连接；非洲高原和巴西高原的岩石一致；欧洲的煤层可以延续到北美洲；挪威和苏格兰的山系又恰好与北大西洋对岸的巴拉契亚山系北段衔接……此外，印度与马达加斯加岛、非洲之间的地层构造，南极洲与澳大利亚之间的地层构造，都可以找出对应关系。

    在这个问题上，达尔文还帮了大忙。达尔文的考察证明，远隔重洋的大西洋两岸，有许多生物之间存在着亲缘关系。比如，有一种蜗牛，既发现于德国和英国，也分布于北美洲，而这种行动迟缓的动物是没有跨越大西洋的本领的；同样，在南美、非洲和澳大利亚都生活着一种淡水性肺鱼。在大陆上，还有许多的同类动物的化石，这些更是有力的证明。

    魏格纳吸收了地质学和古生物学的知识，又参加了格陵兰探索。他在穷搜博览，多方查证，获得了多方面的证据之后，认为地壳的硅铝层是漂浮于硅镁层之上的，并提出全世界的大陆在古生代石炭纪以前，是一个统一的整体，即原始大陆，在它周围是辽阔的海洋。后来，特别是中生代末期，这个原始大陆在天体引潮力和地球自转所产生的离心力的作用下而破裂成几块，在硅镁层上分离漂移，逐渐形成今日世界上大洲和大洋的分布情况。

    魏格纳这个“大陆漂移说”在解释诸如大陆移动的原动力、浑源地震、造山构造等一些重大问题时遇到了困难，故沉寂了近半个世纪。自20世纪60年代“板块构造理论”的提出之后，大陆漂移说在新的科学资料基础上获得了新的含义，又为人们所重视。近年来，大陆漂移和板块构造的理论得以迅速地充实和发展，已逐步为世界科学界所承认，并开始应用于对大自然的认识和改造中。

    烟灰与电池的故事

    16世纪中叶，意大利的沃尔塔发明了传统的化学反应电池。其方法是把银片和铜片都浸入水中，向水中加金属盐，连接两个金属片的电线就产生出电流。但这种方法有不少缺点——金属盐对反应槽会起腐蚀作用，而且靠加金属盐形式的电流不稳定。

    到了20世纪30年代末，美国发明家伯特·亚当斯决心对这种电池进行革新改进。他产生了一个大胆的设想：只用水做介质，以消除这些弊病。他用镁做阳极，用氯化铜做阴极，使用水做介质就可以产生电流，但电流太微弱了。小小的电流表上的指针总是做不出较大的摆动。但是亚当斯是一个坚韧不拔的人，他仍然顽强地将实验继续下去。

    亚当斯是一个烟瘾很大的人，总是烟卷不离手，烟灰不断洒落在地上，即使在搞实验时，也是如此。

    一次，他坐在家里的旧椅子里，焦急地注视着火炉上的坩埚，熔化的金属冒着火焰，照亮了阴暗的房间。坩埚中的混合物发出一股呛人的怪味，又一埚氯化铜要炼好了。可是正在这时，亚当斯手中烟卷长长的烟灰落到了坩埚里。

    “糟了！”亚当斯心想。他无可奈何地怀着侥幸心理做好了电极，并把它装到捡来的婴儿罐头盒中。当他把自己的土电池加上水，接上电流表之后，电流表的指针猛然跳了起来，盼望已久的大电流终于出现了。“得到了！得到了！”亚当斯用力摇醒妻子，以至妻子艾玛以为他被烫着了。

    事后亚当斯分析，一定是烟灰中含的碳产生了作用。于是他在合金中加入各种含碳物质进行实验，包括木炭、硬煤，甚至食用糖。每天夜里艾玛都周期性地被七八个在黑暗里闪烁的灯泡和慌忙起身的亚当斯吵醒。最后，这种水介质电池终于成功了，它可以仅仅加水就能长期使用，并且输出电流稳定，具有广阔的使用前景。1940年左右，亚当斯申请并取得了美国专利。

    在第二次世界大战中，美国政府擅自利用亚当斯的发明，同很多公司签订合同，生产了至少100万只这种电池，将其用于气象、侦察气球和飞行员的救生装置中。贫困的亚当斯不仅不名一文，而且一无所知。当亚当斯于1953年知道这些后，怒不可遏，并于1960年向当时专门受理控告政府案件的克雷姆法院起诉，控告政府侵权。1966年，最高法院宣布亚当斯胜诉。美国政府为亚当斯支付了250万美元的赔偿费。如今，亚当斯的发明随着气球奔向同温层，跟着考察队登上南极洲，伴随着潜艇沉浮在海洋中，为人类进步事业作出了贡献。

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