登陆注册
6399400000002

第2章 创造,让世界更美好(2)

一次,在一个村庄调查时,琴纳发现这里牛奶场的挤奶女工没有一个人患天花。这一现象引起琴纳极大的兴趣,他进一步核实了情况,发现不但那些挤奶工,就是跟农场牲畜打交道的人得天花的概率也很小。难道这些牲畜有什么魔力?

琴纳跟这些女工深入聊起了这个问题,这才知道她们开始从事这个职业时经常染上牛的脓浆,之后就出现了轻微的天花症状,但很轻微,一般是不治而愈。琴纳发现这种身上有脓胞的牛其实是患了天花,但死亡的极少,皮上也不会留下麻坑。琴纳忽然悟到了什么,他人为地将牛痘的脓浆接种到一个叫詹姆斯·菲普斯的小男孩身上,小孩发了几天低烧,身上也长了些水泡,但很快痊愈。给这位孩子接种牛痘的那一天是1756年5月14日。菲普斯是人类第一个接种牛痘的人。

过了几个月,琴纳又给小菲普斯接种天花病人身上的脓浆,过了一段时间以后,发现他根本不会再染上这种病,同那些得过天花病的幸存者一样获得了某种强大的抵抗力。琴纳成功了,他用事实说明:在健康的人身上接种牛痘,就可以使这个人再也不得天花。多么伟大呀!吞噬了无数生命的恶魔终于被科学扼住了喉咙。天花肆虐的时代过去了,无数人激动地流下了热泪。

伟大的琴纳给天花这个恶魔套上了绞索,人类又经过200多年的努力,终于在1980年将它绞死。那一年,联合国卫生组织宣布天花已在全世界绝种。

琴纳发明接种牛痘,不仅普救众生,还发现对抗传染性疾病的又一利器,那便是免疫,从而奠定了免疫科学的基础。

血型的发现和输血的发明

血型的发现

说起血型,人类为此走过一段相当曲折的道路,从最初以为“红色的血液都是一样的”这样的认知,甚至认为人的血和动物的血可以通用,到后来发现有的伤员输入人血,也会出现加速死亡的现象。

血型是由奥地利的医学家兰德斯泰纳最早发现的,他在1909年就提出了ABO系统,并于1930年获得了诺贝尔奖。在维也纳工作期间,他发现若将不同种类的血液注射到动物体内,则红血球很快就被分解掉,后来又发现一个人的血液若加入另一个人的血清,则红血球很快就凝集起来。这些现象使得他有了将血型分门别类的想法,但是直到1914至1918年第一次世界大战发生的期间,许多临床医生在治疗伤患时才了解兰德斯泰纳研究的重要性。

输血的发明

17世纪后,欧洲许多医生进行过输血试验,有的侥幸获得成功,但更多的会导致被输血者的严重反应甚至死亡。当时的人难解其因。

1897年,德国免疫学家埃利希提出了抗原、抗体理论,为解开输血反应之谜提供了依据。到了1900年,兰德斯泰纳在实验中注意到不同人的血液混合后有的会发生凝结,有的则不会。经研究,他发现按红血球与血清中抗原、抗体的不同,人类血液可分为4种类型,不同血型之间抗原、抗体相互排斥,导致凝血、溶血。人体内如果发生这种情况,就会危及生命。后来,这4种血型分别命名为A型、B型、AB型和O型。

但是,偶尔还会出现多次输同型血后发生溶血的情况。1927年,兰德斯泰纳与美国免疫学家菲利普·列文共同发现血液中的M、N和P因子,导致此后MNSS血型系统的发展。

一直到1940年,兰德斯泰纳和英国医师威纳又共同发现了血液中的RH因子,从而比较科学、完整地解释了某些多次输同型血而发生的溶血症问题。

跨越生命奇迹——人工合成胰岛素

人工胰岛素的合成

1958年,中国科研人员邹承鲁、钮经义等人开始探索用化学方法合成胰岛素。

1958年12月底,我国正式启动人工合成胰岛素课题。1959年初,人工合成胰岛素的工作全面展开。天然胰岛素的拆合工作在邹承鲁的指导下几经波折得以解决,为合成胰岛素奠定了基础。

1965年我国科学家完成了牛结晶胰岛素的合成,这是世界上第一次人工合成多肽类生物活性物质。经过严格鉴定,它的结构、生物活力、物理化学性质、结晶形状都和天然的牛胰岛素完全一样。这是世界上第一个人工合成的蛋白质,为人类认识生命、揭开生命的奥秘迈出了坚实的一步。

人工合成胰岛素的意义

经过短短的七年时间,我国科学家终于完成了结晶牛胰岛素的合成,它有着极为深远的意义。由于蛋白质和核酸两类生物高分子在生命现象中所起的主要作用,人工合成了第一个具有生物活力的蛋白质,便突破了一般有机化合物领域到信息量集中的生物高分子领域之间的界限,在人类认识生命现象的漫长过程中迈出了重要的一步。

胰岛素的全合成开辟了人工合成蛋白质的时代。结构与功能研究、晶体结构测定等结构生物学亦从此开始。多肽激素与类似物的合成,在阐明作用机理方面提供了崭新的有效途径,并为我国多肽合成制药工业打下了牢固的基础。

人造心脏——延长人类寿命的机器

人造器官的发展史

人造心脏的初次尝试是在1982年,当时美国犹他大学医学中心的威廉·德夫里斯博士领导一个手术小组,给一名叫克拉克的心脏病患者植入一颗名叫贾维克的人类第一个人造心脏,开创了人造心脏移植的先河,这一举动也震惊了世界。

这颗人造心脏是由犹他医疗小组成员罗伯特·贾维克设计的。它通过两条2米长的软管连到体外的一部机器上,压缩空气维持着这颗人造心脏的跳动。克拉克在手术后不久就能够站起来走几步路,自己吃东西。这颗塑料心脏在他的胸腔里跳动了将近1300万次,维持了112天的生命。

1991年1月美国亚利桑那大学医学中心和犹他大学美德福特研究基金会联合成立了卡迪奥威斯特公司,在贾维克人造心脏的基础上推出了卡迪奥威斯特人造心脏。

1993年8月11日,加拿大渥太华心脏研究所宣布,他们研制成功了第一颗永久性的人造心脏。该人造心脏不同于“贾维克”的机械心脏,它能植入人体体内,并维持病人一生的生命。

1995年10月23日,一位64岁的英国退休电影制片人成为世界上第一位接受永久性电动人造心脏的人。

1998年底,美国德克萨斯州著名的外科医生迈克尔·德巴凯和美国宇航局的科学家们共同研制成功一种只有三号电池那么大的全植入式人造心脏。

这种人造心脏只有拇指大小,可植入人的心脏内,并能根据人体的活动情况自动调节泵的压力和速度。它通过无线电波从体外的电池组中获得能量,省却了导线,即安全又方便。它可以植入患者的胸腔内,每分钟转动1000次,帮助因病症而丧失部分功能的心脏把血液输送到身体的其余部分。

此次人造心脏植入手术,植入的就是世界上首颗可以完全代替心脏功能并能完整植入体内的人造心脏。

人造心脏的分类

人造心脏现在大约可以分为永久心脏、可移植心脏、仿蟑螂心脏等几种。

永久人造心脏由4个部分组成,即金属钛制成的心脏本体、一个微型锂电池、一个计算机操纵系统以及外接电池组。人造心脏本体可取代患者心脏的左右心室,微型锂电池和操纵系统植入患者腹腔,用以提供动力。外接电池组可通过安装在腹部皮肤下的能量传输装置对微型锂电池进行充电。

美国食品和药物管理局宣布,预期仅剩1个月的生命,且不适合接受心脏移植手术的严重心脏病患者,可选择安装一颗永久性人造心脏。这是全球第一种可完全代替心室功能并能完整植入体内的人造心脏,也是美国首次批准投入临床使用的人造器官。

可移植式人造心脏是一位法国医生研制成功。在世界首例人类心脏移植手术30年后,这种将动物组织、金属钛和导弹技术完美结合在一起的发明具有革命性意义。

印度科学家依据蟑螂心脏原理制造出了一种造价非常低廉的新型人造心脏。据印度科学家介绍,这种独特的人造心脏可靠性和安全性均优于西方现有同类产品,可支持长期持续的高水平正常工作,而价格却仅有后者的三十分之一。

这种人造心脏由印度哈拉格普尔理工学院开发。其工作原理非常特殊,和传统人造心脏系统差别很大,其工作原理仿效了蟑螂的心脏起搏和运行机制。

这种心脏由金属和塑料制成,目前已在青蛙身上获得了实验的成功。为确保研究工作的顺利进行,印度政府已批准了该项目的活体动物试验,并将在山羊身上进行试验。活体动物实验过程尚需一些时间,只有在活体动物实验后,才可能获准进行人体医学临床试验——这同样也需获得印度政府的支持和批准。

无土栽培——长在“水”上的蔬果

无土栽培

无土栽培是以草炭或森林腐叶土、蛭石等轻质材料做育苗基质固定植株,让植物根系直接接触营养液,采用机械化精量播种一次成苗的现代化育苗技术。选用苗盘是分格室的,播种一格一粒,成苗一室一株,成苗的根系与基质互相缠绕在一起,根坨呈上大下小的塞子形,一般叫穴盘无土育苗。

无土栽培的方法

目前生产上常用有水培、雾(气)培、基质栽培。所谓水培是指植物根系直接与营养液接触,不用基质的栽培方法。最早的水培是将植物根系浸入营养液中生长,这种方式会出现缺氧现象,影响根系呼吸,严重时造成料根死亡。为了解决供氧问题,英国的科学家在1973年提出了营养液膜法的水培方式。

第二种是雾(气)培,又称气增或雾气培。它是将营养液压缩成气雾状而直接喷到作物的根系上,根系悬挂于容器的空间内部。通常是用聚丙烯泡沫塑料板,在上边按一定距离钻孔,于孔中栽培作物。两块泡沫板斜搭成三角形,形成空间,供液管道在三角形空间内通过,向悬垂下来的根系上喷雾。一般每间隔2~3分钟喷雾几秒钟,营养液循环利用,同时保证作物根系有充足的氧气。但此方法设备费用太高,需要消耗大量电能,且不能停电,没有缓冲的余地,目前还只限于科学研究应用,未进行大面积生产,因此最好不要用此方法。

第三种是基质栽培,基质栽培是无土栽培中推广面积最大的一种方式。它是将作物的根系固定在有机或无机的基质中,通过滴灌或细流灌溉的方法,供给作物营养液。栽培基质可以装入塑料袋内,或铺于栽培沟或槽内。基质栽培的营养液是不循环的,称为开路系统,这可以避免病害通过营养液的循环而传播。

微观世界的展现——电子显微镜

电子显微镜的发展史

自从1590年复式光学显微镜发明之后,由于他的解像力受到可见波长的特性影响,无法突破0.2微米的极限。为了寻求具有更佳解像力的显微镜,科学家们一直在研究寻找着。

电子显微镜是根据电子光学原理,用电子束和电子透镜代替光束和光学透镜,使物质的细微结构在非常高的放大倍数下成像的仪器。

德国恩斯特·鲁斯卡从1928年在导师诺尔的指导下开始研制电子显微镜,经过4年的努力世界上第一台电子显微镜在柏林工科大学高压实验室里诞生,这个消息,振惊了世界,但这台电子显微镜的放大倍数才是12倍,但是这个具有里程碑的发明为今后的研制奠定了基础。

1931年,鲁斯卡和诺尔用冷阴极放电电子源和三个电子透镜改装了一台高压示波器,并获得了放大十几倍的图像。

1932年,鲁斯卡把电子显微镜的分辨率提高到了500埃。

1935年,鲁斯卡在西门子公司的帮助下建立起新的实验室,他和包利斯等人总结了以前研制的方案,并加以改进。功夫不负有心人,经过四年的不断探索,终于在1938年,研制成功世界上第一台真正意义上的电子显微镜,这台显微镜的分辨率已经提高了0.144~0.2纳米。这台显微镜是光学显微镜分辨率的万倍以上。

1939年西门子公司制造出分辨率本领达到30埃的电子显微镜,并且批量生产。

1965年,美国加州大学制造的三维电子显微镜将神经细胞放大至2万倍。至此,电子显微镜技术已日臻成熟。

电子显微镜的组成

电子显微镜由镜筒、真空装置和电源柜三部分组成。

镜筒主要有电子源、电子透镜、样品架、荧光屏和探测器等部件,这些部件通常是自上而下地装配成一个柱体。

电子透镜用来聚焦电子,是电子显微镜镜筒中最重要的部件。

真空装置用以保障显微镜内的真空状态,这样电子在其路径上不会被吸收或偏向,由机械真空泵、扩散泵和真空阀门等构成,并通过抽气管道与镜筒相联接。

电源柜由高压发生器、励磁电流稳流器和各种调节控制单元组成。

互联网——步入虚拟世界

互联网发展历程

互联网始于1969年,是美军根据美国国防部研究计划署的协定,将美国西南部大学的四台主要的计算机连接起来。这个协定由剑桥大学执行,在1969年12月开始联机。

1983年,美国国防部将该网络分为军网和民网,逐渐扩大为今天的互联网。

互联网最初的设计是为了能提供一个通讯网络,即使一些地点被核武器摧毁也能正常工作。如果大部分的直接通道不通,路由器就会指引通信信息经由中间路由器在网络中传播。最初的网络是给计算机专家、工程师和科学家用的。那个时候还没有家庭和办公计算机,并且任何一个用它的人,无论是计算机专家、工程师还是科学家都不得不学习非常复杂的系统。局域网出现在1974年。

由于最开始互联网是由政府部门投资建设的,所以它最初只是限于研究部门、学校和政府部门使用。除了直接服务于研究部门和学校的教学应用之外,其它的商业行为是不允许应用的。20世纪90年代初,当独立的商业网络开始发展起来,这种局面才被打破。这使得从一个商业站点发送信息到另一个商业站点而不经过政府资助的网络中枢成为可能。

微软全面进入浏览器、服务器和互联网服务,提供商市场的转变已经完成,实现了基于互联网的商业公司。

在互联网迅速发展壮大的时期,商业走进互联网的舞台对于寻找经济规律是不规则的。免费服务已经把用户的直接费用取消了。Dephi公司现在提供免费的主页、论坛和信息板。在线销售也迅速的成长,例如书籍、音乐、家电和计算机等等,并且价格比较低。

多功能的互动平台

互联网是一种新的生活方式,是人们能够相互交流、相互沟通、相互参与的一个互动平台。

“网络就是传媒”这句话也强调了网络在人类交流和传播中的重要作用。

互联网迄今为止的发展,完全证明了网络的传媒特性。

同类推荐
  • 穿越时空的海洋探险

    穿越时空的海洋探险

    海洋探险是一项充满危险和困难的行动,但是海洋的神秘依然刺激着世界上最勇敢的探险家们的想象力,诱惑着人们去征服地球上这一最近的边界。人类潜入海洋深处还有一个理由:我们来过这里。从古到今,无数先驱为了解海洋奥秘作出了种种努力。《穿越时空的海洋探险》讲述了海洋探险所带来的前所未闻的新鲜事,故事生动、有趣,也介绍了哥伦布、麦哲伦等人的地理发现,适合广大的青少年朋友阅读。有很多事,我们已经知道,有很多事,我们很快会知道,有很多事,我们终究会知道。已经知道的,是科学揭穿了神秘:不曾知道的,我们勇敢探知,我们就是海洋明日的探险家!
  • 扑朔迷离的化学宫殿(新编科技大博览·B卷)

    扑朔迷离的化学宫殿(新编科技大博览·B卷)

    现代社会的飞速发展很大程度上得益于科技的进步,“科技是第一生产力”已日益成为人们的共识。但是,由于现代科学的分工越来越细,众多的学科令人目不暇接。对于处于学习阶段的广大青少年而言,难免有“乱花渐欲迷人眼”的困扰。有鉴于此,我们组织了数十名在高等院校、教育科研机构工作、有着丰富的青少年教育的专家学者,编选了这套《新编科技大博览》。
  • 中华青少年成长必读集萃:幽默笑话

    中华青少年成长必读集萃:幽默笑话

    幽默笑话,具有语言诙谐、故事生动、短小精悍的特点,深受群众喜爱。本书编者遵循健康有趣、雅俗共赏的原则,从现今流行的幽默笑话中精选了上千则,并对其中一些作品作了文字上的润色,有些原无标题的加了标题,汇编成册,以飨读者。
  • 文化未解之谜(世界未解之谜精编)

    文化未解之谜(世界未解之谜精编)

    本书是《世界未解之谜精编》系列之一,该系列精心收集了众多千奇百怪、扑朔迷离的世界未解之谜,内容涉及宇宙、生物、地理、飞碟、人体、恐龙、宝藏、百慕大、历史、金字塔、文化等多个领域,书中令人耳目一新和不可思议的未解之谜,给予了人类新的思索。人类究竟创造了多少奇迹,又留下了多少谜团,有待我们进一步探索和研究……我们深信,通过不断的努力,未知一定会变为已知。让无数探寻声化做利刃,刺破一桩桩人类千年未解之谜。
  • 奇异有趣的动物世界(新编科技大博览·B卷)

    奇异有趣的动物世界(新编科技大博览·B卷)

    由于全书内容涵量巨大,我们将其拆为A、B两卷。A卷包括:形形色色的现代武器、精彩绚丽的宇宙时空、日新月异的信息科学、握手太空的航天科技、穿越时空的现代交通、蓬勃发展的现代农业、日益重要的环境科学、抗衡衰亡的现代医学、解读自身的人体科学、走向未来的现代工业,共十卷。B卷包括:玄奥神秘的数学王国、透析万物的物理时空、奇异有趣的动物世界、广袤绮丽的地理、生机百态的植物世界、扑朔迷离的化学宫殿、蔚蓝旖旎的海洋、探索神秘的科学未知,共八卷。
热门推荐
  • 觉醒—魔尊

    觉醒—魔尊

    凶猛的女汉子弓箭手、不食人间烟火的召唤师、温暖如阳光的骑士、零摄氏度的冰山美男魔法师、外表冷漠,内心开朗的美女乐师、呆萌腹黑的小公主结界师、坏坏的邪魅男子剑士外加霸气侧漏的刺客,组成了玩转大陆的神组织“焚天”。魔王的苏醒,魔族的蠢蠢欲动,神界的黑暗,人类的危机。看“焚天”如何拯救摇摇欲坠的人类大陆!
  • 傲世苍云记

    傲世苍云记

    一指之下,灰飞烟灭!一念之间,天地如蝼蚁。用自己的手,成就一个大时代!我为主宰,天地臣服!江山,美女皆信手拈来!
  • 重生之傲世云清

    重生之傲世云清

    【爽文+一对一+男强女强+男女主身心干净】云清,修真界云家年轻一代第一人,偶得符术传承被家族觊觎,惨遭囚禁而亡,重生为真灵大陆看似平凡的神秘女子。什么?身世太复杂,要低调;天赋太妖孽,要隐藏,好吧!从此扮猪吃老虎,渣男白莲送做堆,天赋在手,天下我有,“不,你还缺个男人”看着面前这位深情款款的帝君大人,云清……,说好的狂拽狠辣霸气男主呢!
  • 绝世争斗

    绝世争斗

    本书剧情纯属虚构如有雷同请见谅,都市小说,作者是初三学生一名,写的不好见谅。请大家支持,谢谢了。新书上市,请投一点推荐票,谢谢了。五大世家有:轩辕,东方,独孤,皇甫,欧阳。四小世家:陈家,慕容,上官,司马,一流世家:诸葛,南宫,计家,李家,宋家,拓跋,白家,公孙。
  • 古今第一村长

    古今第一村长

    拳打茅山,脚踢龙虎,上驭庙堂,下统江湖。我就是普普普通通一村长,冠绝古今号九爷!我是许九。作揖施礼~
  • 绝擒闲王震牌装妃

    绝擒闲王震牌装妃

    【本文一对一,双洁,欢迎入坑】简舒蔓,人前金时空异能界小废柴麻瓜界小霸王,纨绔不化惹是生非一无是处。人后左手唤雨右手掌风,专修各类原位异能。家有堂妹恶心扮弱,外有千金小姐歹毒算计,她活两世还收拾不下朵朵白莲花!那就比比谁更能装!遭人算计被逼参加什么金时空异能大赛,谁不知道她简舒蔓纯粹麻瓜一枚!那么想让她送死?那你们就都去死好了!“金宝,你瞧那兔崽子明明是高阶异能行者,装成个地地道道的麻瓜揍人,得了便宜装无辜,多惹人爱!”呼延绎,人前金时空九五之尊,高阶异能行者,全能天才!传说中气质飘逸谪仙般的人物。人后,闲!闲得蛋疼!不就一句“给爷抓了那大魔头”引发的误会嘛,他还给记恨上了有事无事满城逮她,逮住了就是一番只有你想不到没有他干不出的作弄。“小姐,我家王爷请您去他府上做客,王爷说您给红袖招沁竹楼画的春宫图很有见地,想请教一番,必要从您画满九千九百九十九张后领悟精髓。”想她日日见招拆招逗弄白莲花,业余精力修身养性,还要劳心费力应付这大作货!互作不休礼尚往来,结果,他闲,却闲出了独爱一人情深不悔,她装,却装成了牵肠挂肚深爱永眷。片段一:“小蔓儿,这不,又被逮住了。”某男眯着眼妖娆一笑,手中摆弄着这女人送的新婚礼物——修身养性超薄大象短鼻款情趣小裤,上面歪歪斜斜绣着“绝擎小能手”。绝擎?呵!某女心虚,瞄了眼那红艳艳的布,瑟瑟立在墙脚咽下嘴里的肉包子,“闲(贤)王,您大驾光临……”“拖下去……”这货要宰了她?某女甩起手绢儿掩面痛哭装弱,“夫君饶命,我再也不敢了!”某男呵呵一笑,“拖下去,洞房!”呆愣,“臭不要脸的,呼延绎,你算计我!”咬牙切齿,她本事没他大,但立下雄心壮志,“有朝一日本小姐定要侵吞你家产,将你卖入小倌倌!”某男眯眼冷笑。片刻后屋内怒骂响彻云霄,“丫的别动手动脚,滚,王八蛋……唔……”片段二:“王妃去拿那什么奖?”“回爷,震牌。”“我只知道金牌银牌铜牌,震牌是个什么玩意儿?”“呃,王妃说震牌是震慑的意思!”某侍卫吞了口水。某男眯眼,“原话!”“震死你这个臭不要脸骚气外露的小头牌!”抬脚往外走,怒气冲冲,“那小兔崽子回来没有!”侍卫:这个……那个……王妃早已卷款潜逃出城约摸二十里!
  • 一吻成情:偷心小暖妻

    一吻成情:偷心小暖妻

    她,倾国倾城之颜,琴棋书画信手拈来,素来云淡风轻笑看人生,却唯独将心遗落了他身。他,英俊潇洒,孤傲冷绝,却唯独对她却是满腔柔情。如此才子佳人,本应携手笑傲人生,却奈何情路不顺,总是在误会中一次次地擦肩而过。他与她最终能否情归一处,固然重要,但更重要的是他们一起走过的青春。谨以此文,还原那段逝去的青春。——写给逝去的韶华。
  • 魔鬼首领:缠情绵爱

    魔鬼首领:缠情绵爱

    当刚分手的伤心妹,遇见初试爱情的小正太!当误会开始,一对仿佛是上天注定的欢喜冤家开始精彩绝伦的激情碰撞!是你似火般热情,捂热我冰冷异常的心···
  • 恶魔殿下的独家:小宠

    恶魔殿下的独家:小宠

    她,在日常生活中是一个平凡的女生,在暗地里确是黑道第一杀手,第一帮的帮助,她还有一个死党,和她一样。他,是她的表哥,是慕容集团的总裁,总是冷冰冰的,他还有一个双胞胎弟弟,但他却是阳光。
  • 许兮一诺

    许兮一诺

    两年前,尹晨毫无征兆地离开了夏兮的世界。两年后,夏兮来到与他约好的那所大学,意外中地与他相遇了,故事在这渐渐拉开了它的序幕,原来夏兮一直深爱的那个尹晨却不是她认识的尹晨......情节一:在一个月黑风高的夜晚,女主和男主在河边的公园散着步“喂!你脸上的这个事啥啊?”女主戳着男主脸上刚长出的青春痘问着。“哇!很痛啊!”男主夸张的叫到。“对不起对不起!我不是故意的”男主用食指指了指自己的嘴唇,对女主说道:“这样我才原谅你!”女主翻了翻白眼说道:“那你就继续生气吧!”男主......情节二:“我们帮依雪介绍男朋友吧?”“你可以啊,帮情敌介绍男朋友!”女主瞪了瞪男主:”难道不行?”“行,您说啥都行”