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第18章 智读科学家学以致用创造发明(4)

19世纪的某一天,一辆急驶而来的马车在法国巴黎的一所豪华府第门前停下,车上走下了著名医生雷奈克,他被请来给贵族家的小姐治病。面容憔悴的小姐坐在长靠椅上,紧皱双眉,手捂胸口。等小姐诉说完病情后,雷奈克医生怀疑她得了心脏病。

若要确保诊断正确,最好是听听心音。但是,当时的医生都是隔着一条毛巾用耳朵直接贴在病人身体的不适部位来诊断疾病的,而这种方法显然不适用于年轻的贵族小姐。雷奈克医生在客厅一边踱步,一边想着能不能有新的方法。

走着走着,雷奈克医生的脑海里突然浮现出前几天发生的一件事。那是在巴黎的一条街道边,有几个孩子在木料堆上玩耍。其中一个孩子用一个铁块敲击木头的一端,然后叫其他孩子把耳朵贴在木头的另一端来听声音。雷奈克医生路过那里看到这情景时,饶有兴趣地走过去问:"孩子们,让我也来听听这声音行吗?"孩子们爽快地答应了。他把耳朵贴着木头的一端,认真地听孩子们用铁块敲击木头的声音。"听到了吗?先生。""听到了,听到了!"想起这件事,正在发愁的雷奈克医生灵机一动,马上找来一张厚纸,把它紧紧地卷成一个圆筒,一头按在小姐心脏的部位,另一头贴在自己的耳朵上。果然,小姐心脏跳动的声音以及其中轻微的杂音都被他听得一清二楚。

他高兴极了,告诉小姐病情已经确诊,并且一会儿就开好了药方。

雷奈克医生回家后,马上找人专门制作了一根空心木管,长30厘米,口径0。5厘米,为了便于携带,从中部分为两段,有螺纹可以旋转连接,这就是历史上第一个听诊器。它是一种中空的直管,与现在产科用来听胎儿心音的单耳式木制听诊器很相似。因为这种听诊器的样子很像笛子,所以人们形象地称它为"医生的笛子"。雷奈克医生将之命名为听诊器。

后来,雷奈克医生又做了许多实验,最后确定,用喇叭形的象牙管接上橡皮管做成的单管听诊器效果更好。单管听诊器诞生于1814年。听诊器的发明使得雷奈克医生诊断出了许多不同的胸腔疾病,他也被后人尊称为"胸腔医学之父"。

捕捉电磁火花

德国青年科学家赫兹经过几年艰苦探索,终于在一年的初夏研制出了非常有效的电磁波探测器,他满怀激情地动手实验了10多天,可是,他所期望的电磁波火花并没有出现。

赫兹为此吃不下睡不着,整日眉头紧锁。妻子见他整天在实验室里发愣,心里十分不安,于是,便把他从闷热的实验室拖出来,陪他到河边散步。

河边夜景很美,但赫兹却无心欣赏。妻子有意让他开心,指着河边许多飘游的小亮点说:"你看,多美呀,就像星星落下来一样!"赫兹抬头看见那些小亮点,惊讶地问:"这火花哪里来的?"妻子大笑起来,打趣地说:"你想火花入迷了,这是萤火虫!""萤火虫?为什么白天看不见?""那白天你为什么看不到星星?"妻子反问。

赫兹豁然开朗:"对,应该在黑暗中实验。"他掉头就往实验室里跑去。

就在这个晚上,赫兹终于在试验室为人类第一次捕捉到了电磁火花,证实了"电波之父"麦克斯韦天才的预见,催生了近代电子科学技术。

人间建造一座伊甸园

罗伯特·舒乐博士是国际著名的公众演说家,现任美国总统乔治·布什的亲密朋友和心灵导师。

1968年的春天,罗伯特·舒乐博士立志在美国加州用玻璃建造一座水晶大教堂,他向著名的设计师菲力普·约翰逊表达了自己的构想:"我要的不是一座普通的教堂,我要在人间建造一座伊甸园。"约翰逊问起舒乐博士的预算情况,舒乐博士坚定而明确地说:"我现在一分钱也没有,所以100万美元与1000万美元的预算对我来说没有区别。

重要的是,这座教堂本身要具有足够的魅力来吸引捐款。"教堂最终的预算为700万美元。700万美元对当时的舒乐博士来说是一个不仅超出了能力范围,甚至已经超出了他理解范围的数字。

当天夜里,舒乐博士拿出一页白纸,在最上面写上"700万美元",然后又写下10行字:

一、寻找1笔700万美元的捐款二、寻找7笔100万美元的捐款三、寻找14笔50万美元的捐款四、寻找28笔25万美元的捐款五、寻找70笔10万美元的捐款六、寻找100笔7万美元的捐款七、寻找140笔5万美元的捐款八、寻找280笔25000美元的捐款九、寻找700笔1万美元的捐款十、卖掉10000扇窗,每扇700美元对700万美元进行分解之后,舒乐博士对这个数字有了清晰的概念,而且也有了信心。

60天后,他用水晶大教堂奇特而美妙的模型打动了富商约翰·科林的心,使他捐出了第一笔100万美元。

第65天,一对倾听了舒乐博士演讲的农民夫妇,捐出第一笔1000美元。

第90天时,一位被舒乐博士孜孜以求的精神所感动的陌生人,在生日的当天寄给舒乐博士一张100万美元的银行支票。

8个月后,一名捐款者对舒乐博士说:"如果通过你的诚意与努力能筹到600万美元,剩下的100万美元由我来支付。"第二年,舒乐博士以每扇窗户700美元的价格,请求美国人名誉认购水晶教堂的窗户,付款的办法为每月50美元,10个月分期付清。6个月内,一万扇窗全部售出。

1980年9月,历时12年,可容纳一万多人的水晶大教堂竣工,成为世界建筑史上的奇迹与经典,也成为世界各地前往加州的人必去瞻仰的胜景。

水晶大教堂最终的造价为2000万美元,全部是舒乐博士一点一滴筹集而来的。

在生活中,不是每个人都要去建一座水晶大教堂,但每个人都可以摊开一张白纸,敞开心扉,写下10个甚至100个梦想,然后再写下10个或100个实现梦想的途径。最终你会发现,创造奇迹并不见得有多难。

"称"出地球的重量

卡文迪许是英国著名的物理学家和化学家。

卡文迪许对化学反应有独特兴趣。他通过实验发现了氢气,水的化学成分也是他确定的。他研究了二氧化碳的性质,指出腐烂和发酵产生的气体与大理石受酸作用而产生的气体相同。他提出了一个十分重要的概念——当量。

他还研究了空气的组成,并在用电火花通过氧与普通空气的混合实验中,证明了空气中有惰性气体的存在,并指出,惰性气体的体积不会超过空气中全部气体的1/120,这个断言后来被证实了。

在物理学方面,卡文迪许被称为有史以来最伟大的实验科学家之一。

他对电学的发展也做出了巨大的贡献。他提出静电电容、电容率、电势等概念,揭示了静电荷聚集在导体表面上的事实,这是他在研究电荷间作用力时得到的重要结论。卡文迪许对电磁理论的重要基础之一——库仑定律的建立也作出了贡献,他独自做了许多实验,用数学方法证明了电荷之间的作用力与距离的关系。

他用物理实验方法测得了基本物理常数——万有引力常数G,验证了牛顿于1666年发现的万有引力定律。更值得一提的是卡文迪许精心设计的实验计划、周密的实验布置、别具匠心的方法和精湛的实验技术,都堪称后世楷模。他是世界上第一个"称"地球重量的人,还测定了地球的密度。

地球那么大,人又是站在地球上,用什么方法去称它呢?卡文迪许经过深入研究,觉得利用牛顿的万有引力才是唯一的办法。可是,在实验室里,采用这个办法是极其困难的,因为没有那么精确的度量仪器。比如两个一公斤重的铅球,当他们相距十厘米时,相互之间引力只有百万分之一克,即使是空气中的飘尘,也能干扰它的准确度,这怎么能实用呢?

他为此整天冥思苦想。有一天,他看见几个小孩用镜子反射太阳光玩,小镜子稍一转动,远处的光斑就有了大幅度位移,他顿开茅塞,连忙按照这个原理改装了实验仪器,使测量的灵敏度大大提高。就这样,卡文迪许用百折不挠的精神,终于攀上了科学的高峰!1798年,卡文迪许第一个"称"出了地球的重量,它的数值是5。977×1024吨,即将近六十万亿亿吨!与今天测得的地球质量5。983×1021吨十分吻合。

一尊平民铜像

2002年2月28日上午,一场小雨淅淅沥沥地落在了南京市雨花台功德园公墓的草坪上。伴随着低沉的安魂曲,一支千余人的队伍,在此参加了一尊铜制雕像的安放仪式。一年前,一位年仅25岁的姑娘在一次车祸中不幸丧生,一年后,这个城市的人们要在这里用纯铜为她塑像。

这是一尊写实的人物铜像,也是一尊平民铜像。坚铜不朽,它把一个姑娘灿烂的笑容永远留在了这个城市的人们心中。

时间往前推移到2001年2月19日。上午8时多,阴沉的云笼罩着南京城。在鼓楼医院的急救室里,医生正在抢救一个生命垂危的人。这位正在被紧急抢救的姑娘叫于璐。一个小时前,她下班回家,突然被一辆疾驶而来的面包车撞出几米之外。她当场休克,被过往的行人送到了医院。

抢救在争分夺秒地进行着。鼓楼医院尽了最大的努力,但是,由于伤势过重,于璐还是走了。

于璐的父母都是高级知识分子。经历了那个年代的许多磨难后,却没有想到,在他们安居乐业的今天,竟惨遭痛失爱女的沉重打击。噩耗传来,夫妻俩一下子都瘫倒在地,而当他们从昏迷中醒过来时,哭声又是那么的撕心裂肺。

然而,在于璐的父母最最痛苦的时候,他们却由人搀扶着,流着眼泪向鼓楼医院的医生表达了这样一个愿望:"作为于璐的父母,我们为于璐做主,将她有用的器官全部捐献出去。"随后,鼓楼医院的一百多位医生和专家怀着沉重的心情,投入到紧张的人体器官移植手术中,于璐的两个角膜和肝脏要在最佳的时间植入三个病人的体内。

手术是相当成功的。一个多月后,那个曾是晚期肝硬化的病人,带着于璐捐献的器官,跨出了医院的大门,但她没有马上坐火车回家,而是默默地来到于璐墓前,流着眼泪向长眠在地下的姑娘一鞠躬、再鞠躬。于璐给了她一个重要的器官,不仅让她重生,还能让她像健康人一样去工作、去生活。而那两位接受角膜的患者,经过半年时间的精心护理,也获得了光明。鲜花野草,江河湖海,蓝天白云……通过于璐的角膜,他们真正感受到了世界的美丽。更重要的一点是:植入了于璐赠给的角膜,让他们真真切切地感受到了人间的温暖、善良和友爱。

有关于璐的故事到此似乎应该结束了,而事实上,于璐的故事还没有完:

作为中国第一例父母捐献子女器官的当事人,于璐父母的义举赢得了人们的敬重。许多市民纷纷打电话或写信给于璐的父母,以不同的方式向他们表达了由衷的敬意;一些年轻的姑娘来到于璐父母面前,要代于璐为两位老人尽孝;更让人感动的是,从2001年到2002年的一年时间内,南京有近千名市民在红十字会作了登记,表示也要像于璐那样,当生命结束时,向社会捐献所有有用的器官。

铜像作证:于璐的故事没有结束,于璐的奉献在接力。

蒂托的梦想成真

蒂托,1940年出生于美国纽约,父母都是工人。少年时代正逢苏联发射世界上第一颗人造卫星成功,激起他遨游太空的梦想。为了实现自己的愿望,他发奋学习,获得了航空航天和工程学两个学位。1964年,他进入美国宇航局工作,五年里,两次参与火星探测器的飞行轨道设计,但他急切地希望有机会亲自飞向太空,于是他多次申请当一名宇航员,但都遭到拒绝。

蒂托感到留在宇航局不能实现自己的飞天梦想,就毅然辞职进入华尔街金融市场,从事股市风险分析,开展投资管理咨询。经过近20年的打拼,他创立的公司成为美国第三大投资管理咨询公司,拥有了上百亿美元的资产。1991年,蒂托遨游太空的激情再次燃起,他向苏联提出申请,要搭载苏联的飞船去太空旅行,又遭到拒绝。

20世纪90年代末,俄罗斯为筹集和平号空间站维护资金,决定尝试太空飞行的商业运营。蒂托立即抓住机会,出资2000万美元,获得了俄罗斯同意,让他搭乘飞船去太空旅游。为了实现自己的梦想,58岁的蒂托经俄宇航中心体检合格后,在加加林宇航员训练中心接受了为时700小时的培训。

2001年4月28日,蒂托搭乘联盟号TM32号宇宙飞船,与两名俄宇航员一同飞向国际空间站。4月30日,飞船与空间站顺利对接,他们登上了空间站。蒂托虽然只是太空的游客,他把大部分时间用来拍照、录像、录音和搜集资料,还与他的三个儿子通话,但也帮助宇航员做了许多力所能及的工作。5月6日,联盟号飞船平安降落到地面,蒂托结束了8天的太空旅行。

事后,蒂托感慨他40年的梦想终于成真,说人在年轻的时候应该有梦想,有目标,只要坚持不懈,努力追求,梦想就一定会实现。

伟大的建筑设计师

300多年前,建筑设计师克里斯托·莱伊恩受命设计了英国温泽市政府大厅。他运用工程力学的知识,依据自己多年的实践经验,巧妙地设计了只用一根柱子支撑的大厅天花板。一年以后,市政府权威人士进行工程验收时,却说只用一根柱子支撑天花板太危险,要求莱伊恩再多加几根柱子。

莱伊恩自信只要一根坚固的柱子足以保证大厅安全,他的"固执"惹恼了市政官员,险些被送上法庭。莱伊恩非常苦恼,坚持自己原先的主张吧,市政官员肯定会另找人修改设计;不坚持吧,又有悖自己为人的准则。矛盾了很长一段时间,莱伊恩终于想出了一条妙计,他在大厅里增加了四根柱子,不过这些柱子并未与天花板接触,只不过是装装样子。

300多年过去了,这个秘密始终没有被人发现。直到市政府准备修缮大厅的天花板时,才发现莱伊恩当年的"弄虚作假"。消息传出后,世界各国的建筑学家和游客云集,当地政府对此也不加掩饰。在20世纪末,特意将大厅作为一个旅游景点对外开放,旨在引导人们崇尚和相信科学。

作为一名建筑师,莱伊恩并不是最出色的。但作为一个人,他无疑非常伟大,这种伟大表现在他始终恪守着自己的原则,给高贵的心灵一个美丽的住所,哪怕是遭遇到最大的阻力,也要想办法抵达胜利。

一滴焊接剂竟值5亿美元

提起洛克菲勒家族,真是无人不知,无人不晓,因为这个家族拥有美国乃至全世界最大的石油垄断财团——美孚托拉斯。到20世纪70年代中后期,其资产估计已达50亿美元,美国人的生活从政治、经济到军事、文化各个领域无不打上了这条石油巨鳄的烙印,它被人称为20世纪最大的商业王朝之一。

然而,洛克菲勒的成功并不是偶然的。这种成功需要智慧、勇气和独特的思考方法,更多的时候还需要毅力和意志。

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