世界亟待发现,发现改变世界。
人类虽是万物之灵,但对客观世界的了解,直至今天仍然有限,尚未发现的新规律和新事物还太多太多。而一旦发现了一条新规律、一个新事物,并合理地利用它们,世界的面貌就会有所改变,人类的生活就会更加幸福。
发现和发明的重要性,怎样强调也不过分。发现,是科学的华彩乐章,是科学的美妙景致,是科学中*振奋人心的一座座丰碑。科学工作者,包括我自己在内,当初选择这一职业,多因受到科学发现的巨大魅力的感召,和追求科学发现的巨大喜悦的诱导;不从事科学工作的人士,对科学的*直观印象,也是科学发现和发明带来的生活方式的变化。
亲爱的青少年读者们,科学的未来在你们身上,你们将来都有可能获得或大或小的发现,做出或大或小的发明!在此之前,除了在课堂上学习必要的科学知识外,再读一点有关前人如何获得发现、利用发现的故事,想必大有裨益,更充满乐趣。
由上海辞书出版社推出的“发现世界丛书”,为大家准备了数学、物理、化学、生物、医学、工程技术等学科中的大量发现故事。其中,有妙用无穷的《诡谲数学》,围绕着一些中小学的基本数学概念,谈文化,谈历史,谈生活,谈应用,谈思想,说明数学的思维方式在生活中无处不在,尤其是逻辑、概率、统计、博弈等数学分支中的发现,不仅实际应用广泛,而且对人们看问题的思路也会带来深刻的启迪;有“点石成金”的《惊奇化学》,涵盖早期化学发展历程、化学经典理论、化学新发现、人类健康与环境问题中的化学等四大主题,用全面真实的化学图景,激发读者对有趣又有用的化学的探究热情;有梦想成真的《发明奇观》,从众多的现代技术门类中,选取了十多个侧面,把这些技术诞生的情景真实再现给读者,说明技术绝非冷冰冰的,而是深度融入了现代人的生活,对人类更亲切,对环境更友善,通过展示技术的魅力,激发人们对技术科学的兴趣……所有这些,都能让读者领略到不同学科的发现之美。
当然,学科其实只是我们对知识的一种分类方式,它们的本质都是从不同的侧面揭示客观世界。因此,不同学科中的发现故事,都蕴含了类似的道理:面对大千世界,如何寻找发现的突破口;站在十字路口,如何确定发现的大方向;遇到重重障碍,如何走好发现的荆棘路;关乎芸芸众生,如何开掘发现的正能量。
我一向认为,科普固然要把科学道理说清楚,更重要的是,要传播科学思想,弘扬科学精神。时下,科普书种类繁多,令人目不暇接,它们都试图努力给读者的人生带来深远而积极的影响。本丛书是其中独具特色的一个范本:时尚的表述方式、有趣的科学故事、清晰的逻辑线条;从科学发现、技术发明,到如何促进人类文明、社会生活……都有准确的描述。
衷心希望广大青少年读者,以及中学教师朋友们,多提宝贵意见,以利科普作品水平的提高。
褚君浩
2013年7月
5.寻找生命的密码——基因与医学
有人说,19世纪是物理学的世纪,20世纪是生命科学的世纪。自20世纪40年代后,生命科学进入蓬勃发展期,人们对生命奥秘的认识有了一个质的飞跃。
我从哪里来——认识基因的历程
19世纪,奥地利科学家格雷戈尔·孟德尔(1822-1884)发现了遗传规律,首先提出“遗传因子”的概念,并阐明其遗传规律。
1909年,丹麦生物学家约翰逊(1857-1927)创造了“基因”一词,来代替孟德尔提出的“遗传因子”。
基因是生物性状的决定者,生物遗传变异的结构和功能的基本单位。
1915~1928年,美国遗传学家摩尔根(1866-1945)花了14年的时间用果蝇实验证实了“遗传因子”确实存在,并且创立了遗传染色体理论,进一步揭示了染色体载体上基因是呈线性顺序排列的。基因突变会导致生物遗传特性发生变化。摩尔根在1928年出版了《基因论》,对遗传学基本概念进行了具体而明确的描述,在胚胎学和进化论之间架设了遗传学桥梁,并将生物学研究从细胞水平向“分子”水平过渡。摩尔根开创的现代实验遗传学,为人类了解自己起源、构造、发展和优化作出了巨大的贡献。摩尔根的成就,完全可以与达尔文、孟德尔相媲美。由于他在染色体遗传理论上的贡献,1933年获诺贝尔生理学或医学奖。不过,摩尔根并没有参加领奖典礼,借口工作忙,无法抽身。实际上是他不喜欢这样刻板正经的场合。
1945年,加拿大生物学家艾弗里(1877-1955)和别人合作,首先用实验证明基因的化学本质是DNA(脱氧核糖核酸),而不是蛋白质或RNA(核糖核酸),确定了“DNA分子”是遗传信息的载体。
1952年,美国微生物学家赫尔希(1908-1997)与他的学生用噬菌体实验进一步证实了艾弗里的DNA是遗传物质的结论。
1952年,美国华裔科学家徐道觉发现人体的染色体总数为23对,46条,除1对性染色体外,其余22对为常染色体。
1953年,英国生物物理学家克里克(1916-2004)和美国生物化学家沃森(1928- )提出,包含于染色体之中的DNA是一个双螺旋结构,而且具有遗传信息传递的指令作用,从此开始了基因医学的时代,成为20世纪*伟大的科学发现。
......