登陆注册
2685200000019

第19章 献身科学的生物学家们(6)

在塔朗特林学院工作了三年以后,萨克斯借助于自己在植物营养学和其他方面的研究成果,为自己在波恩附近的波贝斯多犬农学院又找到了一个做教师的职位。从1861年~1865年,他在波贝斯多夫农学院一边教学,一边完成了自己在塔朗特林学院时就开始写作的《植物实验生理学手册》。这本书后来于1865年在莱比锡出版,它使萨克斯一举成为实验植物生理学的奠基人。

1866年,萨克斯应聘担任了布赖斯高弗赖堡大学的教授。又过了两年以后,萨克斯被聘为维尔茨堡大学教授。在维尔茨堡大学,萨克斯全面展开了他的植物生理学研究工作。他的研究领域涉及植物胚胎学、植物营养学、光和黑暗条件对植物的影响以及植物的生长形态和水在植物体中是如何运动的等等许多问题。他要为植物生理学这个新兴的学科描绘出一个蓝图,为今后这方面的研究指明方向,也为今后这方面的研究在方法和设备上做了更充足的准备。

在萨克斯关于实验方法和器械设备方面的贡献中,有他发明的“气泡计量法”。这是一种通过统计植物光合作用产生气泡的体积,来测量光合作用强度的实验方法。萨克斯还发明了称量半片叶子在光合作用前后的干重之差,用来测算干物质积累情况的“半叶法”。他设计了把一块玻璃安放在装满泥土的木箱中,种上植物来观察根在生长过程中表现出来的向地性的装置;他还研制过一种手持的分光镜和能够获得稳定温度的恒温器等实验设备。

在为后人指明植物生理学的主要研究方向这方面,萨克斯思考问题的范围十分广泛。他不仅已经考虑到要从植物与温度的关系、植物与光以及植物与土壤等方面入手,去研究植物的生活。还注意到了在不同生长时期植物与自然界各种生物和非生物因素之间的微妙关系。例如,他曾经钻研过交替出现的光亮环境和黑暗环境对于植物花的形成有哪些影响。应当指出,近百年来人类在自然科学方面确实取得了值得骄傲的巨大成就,然而,萨克斯当年关于植物叶片在光下产生“形成花的物质”这个猜测,至今还没有令人信服的准确答案。

萨克斯通过孜孜不倦、勤奋努力的工作,为现代实验植物生理学的起步和发展做出了卓越的贡献。他精确地在这个研究领域阐明的同化作用、膨压和土壤蓄水力等许多基本概念,仍然是今天一些相关学科进行教学和科学研究工作的重要基石。

萨克斯的一生都是在不断地进行科学探索中度过的。紧张的工作安排使他无暇顾及家人和朋友。他也无法用更多时间去研究哲学和关心政治问题。但他始终认为,自己所从事的科学研究工作就是人类生活的一个重要部分。

萨克斯是一位态度谨慎的自然科学家,更是一位坚定的唯物主义者。在他看来,所有的宗教都是和科学格格不入的,应当坚决予以反对。

萨克斯在1897年逝世,终年65岁。他为我们开创了一个崭新和重要的自然科学学科——实验植物生理学。

海克尔——生物发生律的发现者

海克尔(ErnstHeinrichHaeckle,1834~1919)是德国动物学家和哲学家。

成长历程

海克尔出生于1834年2月16日。他的父亲卡尔·海克尔是一个官员,当时任德意志邦联梅泽堡的宗教和教育机关首席顾问,他的外祖父则是柏林枢密院的成员。海克尔在这样一个良好的家庭环境中度过了他愉快的儿童和少年时代。海克尔从小就受到了良好的教育和培养。虽然当时的学校教育并不重视自然科学,但是,海克尔在家庭教师的悉心指导下,利用假期和课余时间投入到大自然的怀抱之中。他用了十多年时间观察自然、采集标本和绘图记录,分类整理了万余件植物标本,建立起一个有相当规模的植物标本室。海克尔尤其喜欢看植物学和科学探险方面的书籍。他对达尔文乘贝格尔号考察船环球旅行的游记、著名植物学家施莱登教授所著《植物及其生存》等著述心驰神往,总想着将来长大以后能追随施莱登教授,成为一个在热带森林里考察和研究植物学的科学工作者。

海克尔在维尔茨堡大学医学院度过了他进入大学的最初两年。在这两年中,他学习了比较解剖学和胚胎学等课程,熟悉了显微镜的使用技术。1854年,他参加了对当时新兴学科海洋动物学的研究工作,在解剖学和生理学教授弥勒的指导下,他到北海的黑尔格兰岛考察低等海洋动物。1856年,海克尔22岁时,被聘任为维尔茨堡大学医学院的助教,并开始攻读博士学位。大约一年以后,他的博士论文《论河虾的组织》在柏林大学通过答辩,并获得医学博士学位。海克尔从此有了从业行医的资格。

生平事迹

导师的教诲对海克尔的影响是深远的,此时的海克尔并不打算做一个仅仅给人治病的医生。而是又回到了弥勒教授麾下,继续做关于比较解剖学和动物学方面的研究。然而不久,弥勒教授于1858年4月去世了。这一变故,导致海克尔只好再回到维尔茨堡,挂牌行医。虽然如此,海克尔还是舍不得离开自己所钟爱的科学研究工作。这一年的夏天,他到耶鲁大学去看望了那里的动物学教授盖根鲍尔。并在这位教授的提议下,首先设法得到了父亲的同意和支持,然后满怀信心地前往意大利的西西里岛,进行了一次很有收获的考察。在这次历时近两年的考察活动中,海克尔采集到了包括144个放射虫新种在内的大量标本。后来,海克尔把这些被他称为“纯洁而美丽的海雪花”的动物标本带回意大利进行了分类和命名。在野外考察的间隙中,他还阅读了达尔文写的《物种起源》一书,使进化论的思想成为自己后来思考和研究生物学问题的基础。也奠定了海克尔后来成为达尔文主义捍卫者和传播者的基础。

1861年3月,海克尔发表了他用进化论思想研究动物学的一篇论文——《论根足类动物的界和目》。一年后,他升任哲学系动物学副教授,并主管了动物博物馆的工作。海克尔在教学中从来不把传授知识作为惟一的目的,而是更加注重向学生介绍研究自然科学的方法。在上课时,他还时常用一些随手画就的图形来帮助学生们学习和理解他所讲授的内容,使他的课深受学生们的欢迎。

海克尔的勤奋工作,换来了学术上的累累硕果。1865年,海克尔再次获得晋升,成为教授和动物博物馆馆长;又过了一年后,他发表了自己的学术巨著《普通生物形态学》。

海克尔是十分崇拜达尔文的,他也是达尔文自然选择学说的坚定捍卫者和积极传播者。海克尔曾经以自己大量的著述和在讲坛上一次又一次的演讲,向公众宣传达尔文的自然选择理论,为此,他在公众中享有很高的声誉。他写的《宇宙之谜》曾遭到唯心主义哲学家和神学家的猛烈攻击,但是,这本书从1899年初版以来,至今已经被翻译成30多种不同语言的版本,先后发行了几十万册。虽然这本书并不只是研究生物学的,它只是以生物学理论为基础的一本哲学通俗读物。这本书对“一元论”的哲学思想进行了系统和通俗的总结,是海克尔完整学术思想的重要组成部分。

海克尔则在这些已有论述的基础上,又进行了大量的深入研究和仔细比较后认为,无论高等的陆生脊椎动物还是低等的水生无脊椎动物,它们的个体发生(个体发育)和种系发生(系统进化)都是既相互独立、又密切相关的。个体发生是种系发生的简单而迅速的重演。海克尔将他的这个研究结论写进了《普通生物形态学》,并命名为“生物发生律”,也叫做“生物重演律”。

卡尔文——探索和研究光合作用

卡尔文(MelvinCalvin,1911~1997)是美国生物化学家,植物生理学家。

成长历程

1911年4月8日生于美国明尼苏达州圣保罗的一个俄国移民家庭。当时,他的父亲在底特律的一家汽车厂做技术修理工,母亲在家种田。卡尔文从小就很勤奋,刚刚10岁就到一家食品店做了学徒工,后来他上了学。

由于卡尔文平时学习十分努力,又善于思考,所以学习成绩一直名列前茅。到中学毕业时,他借助自己所获得的助学金进入密歇根矿业技术学院,学习了化学专业。1931年,卡尔文大学毕业,取得了理学学士学位。此后,他又在明尼苏达大学继续攻读化学专业,研究催化方面的问题。4年后,卡尔文又取得了化学博士学位。后来,还是在奖学金的资助下,卡尔文又来到英国的曼彻斯特,在维多利亚大学迈克尔·波拉尼(M.Polanyi)教授的指导下,研究学习了两年。在这一段学习生活中,卡尔文逐渐对研究光合作用产生了浓厚的兴趣。

辉煌成就

1937年,卡尔文接受了美国物理化学家刘易斯(G.N.Lewis)的邀请,回到美国,进入加利福尼亚大学的伯克利分校任教,并开始着手研究光合作用中的催化问题。但是,这项研究很快就被第二次世界大战的炮声打断了。

当二战的硝烟在珍珠港升起之后,卡尔文也不得不和美国其他许多科学界同行一样,终止或改变自己的科学研究工作,受命参加研究与战争有关的科学问题。例如,卡尔文在二战当中,曾经花了4年时间研究合成出一种含有钻的络合物,这种物质和血红蛋白一样能够在血液里运输氧,可以在医疗手术和抢救伤员时做血浆的代用品。他还试验成功了分离“铀”和“钚”以及提纯“钚”的方法,这一成果后来被美国原子能委员会用于研究和制造原子弹的“曼哈顿”计划。

在近代“络合物化学”领域,卡尔文进行过一系列的研究,有十分重要的贡献。他在研究一种叫做“酞菁”的有机物时,发现这种物质在空间结构上与植物的叶绿素和动物血红素很相似。而酞菁的化学性质却比叶绿索和血红素都稳定得多。1952年,卡尔文出版了《金属络合物的化学》一书,这部书被誉为近代对络合物研究的权威性著作。

卡尔文在生物学方面的一个重要贡献,是他提出了在光合作用过程中,二氧化碳转化为糖的途径。1945年,第二次世界大战结束后,卡尔文和他的合作者将主要精力用于研究光合作用。他们运用同位素示踪和纸层析分离等实验方法和技术,推论出了光合作用过程中,从二氧化碳到六碳糖的各主要反应步骤,并将这个发现总结为“光合碳循环”。后人为了纪念卡尔文这位伟大的发现者,也把光合碳循环称为“卡尔文循环”。

其实,关于植物光合作用的研究,早在17世纪初就开始了。当时,有一位名叫赫尔蒙特的比利时医生就做过这样一个有趣的试验。他把十分容易生根成活的一段柳树枝条种植在一个大瓦盆里。5年以后,当赫尔蒙特再次进行称量时,柳树增加的质量远远大于土壤减少的质量。所以,根据这个试验,赫尔蒙特认为,使柳树生长并增加质量的物质,主要来源于雨水,而不是土壤,这个结论在今天看来虽然并不十分科学和严谨,但是,它开创了人们使用定量的方法来研究生物学的先例,是对生物学研究的一个重要贡献。

1727年,英国牧师黑尔斯在他的著作《植物静力学》中就曾经提出了与赫尔蒙特不同的观点。黑尔斯在这部书中说,植物体在生活过程中所形成并积累的固体物质,是植物叶子从空气中所吸收的养分变化而来的。

童第周——中国胚胎学的奠基人

童第周,浙江省鄞县人,是享誉海内外卓越的生物学家、教育家。生前曾担任过中国科学院副院长、动物研究所所长。他是卓越的实验胚胎学家,中国实验胚胎学的主要奠基人,20世纪生物科学研究的杰出领导者。

成长之路

1902年5月28日出生于浙江鄞县一个农民家庭,伴随着幼年丧父,家境清贫,童第周靠兄辈抚养,慢慢长大。他的几个哥哥深明大义,将小童第周送入了可供食宿的浙江省立第四师范学校读书。小童第周此时心中已有另一番高远的志向,他要进当时省内名望极高的宁波效实中学读书。

小童第周一丝不苟地进行备考,一家人也全都动员起来,支持他。善良的老母亲经常在半夜时分悄悄起床,隔着窗户静静地注视着儿子房间的烛光……

小童第周终于考取效实中学,成为三年级的插班生,可是他的成绩全班倒数第一。面对成绩单,小童第周流下了伤心的泪水。

很快在自己的努力和老师的关心下,到高三期末考试,他的总成绩名列全班第一。

从倒数第一到正数第一,正负两个第一发生了倒转。这样惊人的进步让校长陈夏常无限感慨,他说:“我当了多年校长,从来没有看到过进步这么快的学生!”

同类推荐
  • 神奇空间科学美图大观(青少年神奇世界科学图文丛书)

    神奇空间科学美图大观(青少年神奇世界科学图文丛书)

    本书主要内容包括:彭加木失踪之谜、神秘失踪事件、夜空中重现过去战争、两处同时出现同一身躯、令人咋舌的时空窗口、神秘诡异的时空隧道等。
  • 宇宙暴露的秘密(探索发现漫游记)

    宇宙暴露的秘密(探索发现漫游记)

    《宇宙暴露的秘密》本书为您讲述宇宙中存在的各种秘密。本书知识全面、内容精炼、通俗易懂,能够培养读者的科学兴趣和爱好,达到普及科学知识的目的,具有很强的可读性、启发性和知识性,是广大读者了解科技、增长知识、开阔视野、提高素质、激发探索和启迪智慧的良好科普读物。
  • 追踪历史真相(科学探索的真相)

    追踪历史真相(科学探索的真相)

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们读者的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,增强科学探索精神,这是科学普及的关键。
  • 节能环保百问百答(青少年科普知识百问百答丛书)

    节能环保百问百答(青少年科普知识百问百答丛书)

    青少年科学技术普及是指采用广大学生易于理解、接受和参与的方式,普及自然科学和社会科学知识,传播科学思想,弘扬科学精神,倡导科学方法,推广科学技术应用的活动。目的是使广大青少年学生了解科学技术的发展,掌握必要的知识、技能,培养他们对科学技术的兴趣和爱好,增强他们的创新精神和实践能力,引导他们树立科学思想、科学态度,帮助他们逐步形成科学的世界观和方法论。
  • 恐龙科考百科(科学探索百科)

    恐龙科考百科(科学探索百科)

    本套书全面而系统地介绍了当今世界各种各样的科学难解之谜,集知识性、趣味性、新奇性、疑问性与科学性于一体,深入浅出,生动可读,通俗易懂。目的是使读者在兴味盎然地领略科学难解之谜现象的同时,能够加深思考,启迪智慧,开阔视野,增加知识;能够正确了解和认识这个世界,激发求知的欲望和探索的精神,激起热爱科学和追求科学的热情,不断掌握开启人类世界的金钥匙,不断推动人类社会向前发展,使我们真正成为人类社会的主人。
热门推荐
  • 贴身侍卫

    贴身侍卫

    桃子卖没了精心研制二十年,新书《首富小村医》上线啦,火爆连载之中,同学们,铁杆杆们?你们还在等什么,走起。
  • 离歌

    离歌

    出生在雅安雨城的女孩马卓,自小父亲死于非命,母亲去向不明。由奶奶抚养长大。九岁那年,马卓失踪许久的母亲林果果忽然出现,带她逃离常年潮湿阴翳的老宅院,来到了繁华的大都市成都。几乎陌生的母亲林果果,有着和姓名一样独特的性格,带给幼年马卓短暂幸福的同时,也带来灾难——林果果忽然神秘去世,连遗言都不曾留下。马卓被一直追随母亲的男子阿南送回老家,面对奄奄一息的奶奶和残忍虐待她的小叔,马卓在艰难的忍受中度日。阿南搭救了马卓,又一次带她离开雅安,去往江南某城,开始了新的生活。几年后,马卓已是婷婷玉立的少女,继承了母亲特立独行的性格,成绩优异,沉默寡言。幼年时的特殊遭遇,使她早熟早慧。可是青春期的成长剧痛,还是不可避免的降临在她身上。以全县第一名的成绩考上天中后,她结识了副校长的外甥女——倒卖A货的少女颜舒舒,与其成为密友。又是偶然中的偶然,技校问题少年“毒药”,闯入了她的生命,桀骜不驯的“毒药”仿佛生活在一切规则之外,马卓却被他身上神秘的力量深深吸引。冥冥之中,像有一条命运之线,在“乖女生”和“坏男孩”之间贯穿,徘徊,最终,义无反顾地将他们拉在了一起。
  • 红妆祸妃

    红妆祸妃

    被贱男渣女合伙算计丢了性命,重生后,她意外发现,宇文恒不惜杀了她而宠着的殷鹂,有个惊天的秘密……
  • 被诅咒的我活了三千年

    被诅咒的我活了三千年

    活了三千多年,想死了。但刀捅不死,火烧不死,水淹不死,也摔不死,那到底要怎么死?
  • 异能老大在都市

    异能老大在都市

    深山苦修数十年的苏阳,出山却只当了保镖,这就是命.......不,一定要逆天改命,当上真正的人中龙凤,永远不要被人踩到脚底“今天让你瞧不起我,明天要你巴结不上。”等掌握了真正的幻术大法,定让尔等感受真正的无间地狱!
  • 我们的少年时代之陶冉

    我们的少年时代之陶冉

    本文男主:邬童女主:陶冉如有雷同,纯属巧合
  • 重生之寒门长姐

    重生之寒门长姐

    上辈子因为挂了一个长姐的名头,所以她将她的未婚夫让给妹妹了;嫁人后丈夫交给她保管的银钱,也被她尽数补贴给娘家了。
  • 诡故事简短

    诡故事简短

    这不是长篇小说,是一段又一段的小故事,所以不简介了!期待你们的关注!也可以留言诉说你们想看的场景,落落会努力把它变成故事写给你们!
  • 名侦探俱乐部

    名侦探俱乐部

    秦苏为了寻找失踪的哥哥来到无名岛参加《名侦探俱乐部》挑战活动,智力游戏,推理破案,抛开一切世俗杂念和我一起探寻案件真相赢得胜利吧。
  • 偶像殿堂

    偶像殿堂

    这本书讲述的是一个艺人经济公司的发展史从小到大,一步步成为娱乐圈霸主的故事愿诸君与吾共同见证,传奇的诞生虽贤哲难免过差,愿诸君谠论忠言,常攻吾短