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第1688章 能吃就可以

艾克曼找到原来的那个雇员,询问他原来饲喂鸡的食物是什么。那个雇员以为自己克扣实验室里的鸡粮,用医院剩精白饭喂鸡的事已暴露,只好低头承认。
   接着,艾克曼又找到新雇员,憨厚的新雇员告诉他:“我都是用实验室里发的饲料喂鸡。”
   “莫非鸡脚气病与饲料有关?”艾克曼想起了几年前日本军医高木兼宽关于预防脚气病的报道。艾克曼决定就这一问题做深入研究:
   他跑了许多监狱,调查结果表明,吃糙米的囚犯中每1万名只有1名脚气病患者。
   他将小鸡分成两组,一组饲喂精白米饭,另一组饲喂糙米,结果三四周后,前者得了脚气病,后者却安然无恙。
   他用糙米饲喂患有脚气病的小鸡,结果过一段时间,小鸡恢复了健康。
   他让患有脚气病的人吃糙米、喝米糠水,结果病人很快就康复了。
   经过这一番的研究,艾克曼断定糙米的米皮里含有一种物质,这种物质可以防治脚气病。
   这种物质究竟是什么东西呢?
   艾克曼着手这种物质的提取工作,但以失败告终。
   1911年,波兰生化学家芬克,在艾克曼等人的实验基础上,采取了一种独特的提取方法,从米糠中成功地提出取到一种晶体物质。这种物质含氮,为碱性,属于胺类。因此,芬克把它称为“生命胺”。这就是艾克曼所说的可以防治脚气的物质,现在我们称它为维生素“B1”。
   后来,科学家还发现了许多种维生素。
   1929年,艾克曼获得诺贝尔生理学和医学奖。
   温度计的发明
   在日常生活中,温度计给人们带来了诸多方便和益处:测量体温、气温等,然而有关温度计的发明及发展却少有人知。
   热胀冷缩冷暖可知
   在日常生活中,人们发现世界上很多物质都具有热胀冷缩的特性。公元前3世纪就有人做实验来演示空气的热胀冷缩,然而人们都没有想到利用它来测量温度。
   1581年,还在意大利的比萨大学学习医学的伽利略萌发出发明温度计的想法。从此,伽利略一头钻进了“热胀冷缩”世界中去了。然而,发明创造并非一蹴而就之事,他必须具有灵敏的脑袋和灵巧的双手,必须经过认真仔细的思索和坚持不懈的努力,才能最后取得成功,温度计的发明同样如此。
   一晃10多年过去了,1593年伽利略经过反复实验和不懈努力,终于发明了第一支空气温度计。这种仪器结构非常简单,但以前从未有人想到过:它是一根玻璃管,一端开口,另一端有一小泡,然后将它注满水,并将开口的一端立于水盆内的水面之下,这样,小泡内出现了一个含有空气的空间。如果用手握紧小泡,就会使泡内空气受热膨胀,越热膨胀得越厉害,小泡中的空间也越大;相反,小泡内空气就变冷而收缩。如果在玻璃管边上装一个标尺,用来测定水的高度变化,也就可以确定空气温度的变化了。就在伽利略发明第一支空气温度计之时,他的一位朋友帕多瓦大学的医学教授桑克托留斯则在用一种特殊的验温器来指示人体温度的变化,这种独特的验温器可以说是世界上最早的体温计了。
   桑克托留斯发明的这种体温计像一条蛇形,球状的上端可放在病人的口中,管子下端放在一个盛水的容器内;蛇形管的刻度用玻璃珠标示,玻璃珠之间的距离则是任意的。虽然这是一个粗糙的仪器,但桑克托留斯却利用它发现了人体在健康和患病时的体温变化。
   不同寻常更进一步
   然而,伽利略的温度计很不精确,既不能测低温,又不能测高温:温度太低玻璃管内的水会结冰,温度太高水又会汽化。而且,由于大气压强变化的影响即使温度不变,玻璃管内的水的高度也会有所差异。
   首先对伽利略的温度计加以改进的是一位名叫雷伊的法国化学家。1632年元旦,雷伊给他朋友写了一封信,信中提出了一种液体温度计,他建议把枷利略的温度计反过来装,在泡里充水,管子里充空气,用水的膨胀来指示温度。
   但是,雷伊的液体温度计由于没有把玻璃管的上端封闭,水的蒸发就会带来较大的误差。
   后来,在意大利托斯卡纳大公爵斐迪南二世的指导下,佛罗伦萨的院士们提出了将管子密封的设想,他们将玻璃泡装入酒精,然后熔化玻璃尖把它密封,并把刻度附在玻璃管上。这就是第一个与大气压强无关的温度计。
   1659年,巴黎的文学家布里奥制造出了第—支用水银作为测温物质的温度计。这样,温度计可测的温度范围就更大了。
   攻克“温标”诸氏争鸣
   自从伽利略制成第一支空气温度计开始,人们就碰到一个难题,那就是“温标”——如何确立温度计的共同的标准。
   首先意识到这一问题的是英国著名物理学家玻义耳,玻义耳一边思索着解决的方法,一边实验着。经过一番钻研,玻义耳建议用茴香油放在酒精温度计的周围,让油凝固,记下当茴香油开始凝固时的酒精高度,然后再计算酒精的膨胀。
   玻义耳有个助手,名叫胡克,由于一个偶然的灵感,他制成了一支清晰易辨的温度计,它里面灌着红色的酒精。胡克制造的温度计变化非常大,夏天可以膨胀到顶端,冬天可以降低到底部。在杆上刻度时,胡克先把它放在正在凝固的蒸馏水中,把它停留的位置当作零,再根据液体的膨胀程度分度。
   法国科学家阿蒙顿,他于1702年改进了伽利略温度计。他的温度计是由一个恒定体积的玻璃泡和一个U形管较短的一臂连接而成,U形管较长的一臂内的水银柱高度表示所测得的温度。阿蒙顿的温度计测出的温度与大气压强无关,因此,不同地方的温度计读数可做比较,但是由于他选择水的沸点作为一个固定点,这又与大气压强有关,结果还是不能取得较高的准确度。
   同时期的牛顿发现了固体冷却定律和他对溶解与沸腾温度稳定性的观察,对温度计的发展至关重要。
   到了18世纪,由于物理学、医学和气象学等各个方面日益发展的需要,对温度测量的要求越来越高。真所谓“时势造英雄”,在这样的形势下,有3位科学家脱颖而出,他们便是华伦海特、列奥默和摄尔萨斯。
   阿姆斯特丹一个有名的科学仪器制造家华伦海特,最初是用酒精来制作温度计的,直到1714年,28岁的华伦海特才制造了现在仍以他的名字命名的那种水银温度计,在他的温度计上,他选了3个固定点:第一点取冰、纯水和氯化铵混合物的温度定为0度;第二点取无盐的冰水混合物的温度定为32度,称之为凝结的起点;第三点取温度计插入人体口中或置于腋下的温度定为96度,这便是“华氏温标”。
   有趣的是,水的沸点虽然不是华氏温标的一个固定点,但是这一点恰恰与之重合。以后,为了使固定更精确,人们便把以冰水混合物的温度定为32度,把在标准大气压下水的沸腾温度定为212度。
   列奥默是一位法国贵族博物学家,他在不知晓华伦海特工作的情况下,沿着不同的路线,探索着温度计的改良工作。
   1730年,列奥默引入了一种温标,他把水的冰点和沸点之间划分为80度,这是因为列奥默注意到,酒精和五分之一水的混合液在从水的冰点加热到沸点时,其体积从1000份膨胀到1080份。但是,由于他忽视空气压强对液体沸点的影响,他的温度计的测量结果并不理想。列奥默发明的这种温标人们称之为“列氏温标”。
   1742年,瑞典天文学家摄尔萨斯在一篇向瑞典科学院宣读的论文中,建议人们采用一种新的温标,即“百分温标”,又称“摄氏温标”。他选择了两个固定点,一个是沸水的温度记作0度,另一个是结冰的温度记作100度,中间分为100个分度。因此,摄尔萨斯当时的情况和我们今天恰恰相反:沸腾的水不是100度,而是0度!这个“摄氏温标”使用起来比以前所有的温度都更令人满意,渐渐地成了科学研究中应用最广的温标。1743年,有人对“摄氏温标”的方向不太满意,于是,将它倒了过来,取水的沸点为100度,冰点为0度,这种温标便一直延用至今。
   高低可测精确无误
   英国科学家卡文迪许是18世纪受人尊敬的一名科学家。18世纪50年代前后,卡文迪许发明了早期类型的最低温度计和最高温度计,它们是两个互相独立的仪器。
   通过温度计可以监测人的体温变化。18世纪末,西克斯改进制成了组合式最高最低温度计。西克斯通常在晚上去察看他的温度计,从左边的指标看看昨天夜里的冷,从右边的指标看看今天白天的热。他将这些记录下来,然后把一块小磁铁作用于管子被指标贴住的部分,使指标向下移动到水银表面。这样,无需加热、冷却、分离或扰动水银,也无需移动仪表,便可以使这仪表一动也不动就调整好了,他便开始准备做另一次记录。
   这种温度计的发明对人类生活大有用处。
   到了19世纪末20世纪初,科学技术的发展要求更精确的温度计,同时,科学技术的发展也为更精确温度计的诞生创造了条件。在这一时期,相继诞生了电阻温度计、辐射热计、光测高温计以及氢温度计、温差电偶温度计等。
   今天的温度计已成了一个大家族,由以上各种愈益精确、科学的温度计,便可见一斑,尤其是进入电子时代以后,小巧灵便的液晶显示温度计更是受人青睐。
   链霉素的发现
   链霉素的发现与土壤有着很大关系。
   瓦库斯曼1888年生于美国,在大学读书时,他就专门从事土壤细菌学的研究。大学毕业后,他很快成了一名有成就的学者,并创建了一个专门的细菌研究机构:瓦库斯曼研究所。1924年的一天,他的研究所接受了结核病协会提出的一个科研任务——进入土壤中的结核菌到哪里去了?
   原来,这家结核病协会在试验中突然发现,结核菌掉入泥土中,不长时间全都没有了。人们对这一现象大惑不解。这一现象深深地吸引着瓦库斯曼,他于是分配助手和学生进行试验研究。经过3年实践,他确认,结核菌进入泥土中,最终真的完全不存在了!
   “土壤中的微生物和进入土壤中的结核菌是一种什么关系?病菌进入土壤中完全被消灭,是否被土壤中的微生物杀死了呢?这些能杀死病菌的微生物是否能够对人类的医疗事业起作用?……”瓦库斯曼给自己提出了一系列的问题。他下决心从土壤入手,寻找能杀死结核菌的物质。他知道,这是一项浩大的工程,但为了人类能够战胜结核病这个恶魔,他要一丝不苟地研究下去。
   研究土壤中的微生物可是一项十分麻烦而又细致的工作。一小块土壤常常有几千种细菌存在,而它的存在条件又各不相同,研究人员必须先把它们一种一种地分离出来,再按它们生存的不同条件在培养基里进行纯粹培养,当取得分泌物之后,又必须在病原菌或其他细菌中进行杀菌效能检查。
   实验一天天,一月月,一年年过去了,筛选的细菌一百种、二百种、三百种……一直到1941年底,已经达到了5000种!这时,英国人发现了青霉素,人们在欢庆的同时,瓦库斯曼及全体研究人员备受鼓舞。
   1942年,瓦库斯曼终于在土壤中成功地培养出一种药物,通过动物实验,取得了青霉素无法治疗的疾病的特殊效用,然而不久,这些被试验的动物又一个一个相继死去了,说明这种药物有毒。
   艰难的试验又在继续,七千种,八千种……1943年,瓦库斯曼在进行到一万多种实验之后,总算发现了他们认为理想的新药物,并顺利地通过了对动物的实验和长期观察,确认这种新的药物对治疗结核病有特效,并且对动物无害。
   几个月后,瓦库斯曼发明的新药开始对人类进行临床试验,疗效极好。于是,他把这种药定名为“链霉素”。不久,发现链霉素的消息传到了世界各地,各地的有名医院和研究所纷纷来信询问或索要样品。瓦库斯曼因为发现使用这种药后,个别人会出现耳聋的后遗症而不同意大范围用于临床。
   又经过两年的使用和观察,他终于摸清了链霉素的药性,并找出了使用方法及注意事项。在1945年,他才正式撰文公开了自己的发现,至此,经过20多年艰难摸索,链霉素这个新的抗生素产生了,20世纪初期宣布为不治之症的结核病有了特效药。
   为了表彰瓦库斯曼的贡献,1952年12月,在瑞典首都斯德哥尔摩为他颁发了诺贝尔医学奖。
   X射线的发现
   X射线的发现是极为偶然的。1895年,伦琴正在实验室内致力于研究阴极射线所引起的荧光现象。当他正端详着高真空放电管时,意外地发现放在距离放电管两米远的涂有铂氰化钡的屏也发出荧光,而当放电管停止放电时,荧光随即消失了。
   这一现象引起了伦琴的强烈兴趣:屏上的荧光,分明是由放电管引起的,但是,阴极射线只能穿透几厘米的空气啊,因此,可以断定,引起屏上荧光的肯定不是阴极射线。那么,这究竟是什么神秘物质呢?伦琴又反复做实验,或把屏移得更加远离放电管,或用黑纸把放电管包起来,屏上依然有荧光发生。百思不得其解而又兴奋异常的伦琴给这位神秘的不速之客起了个名字:X射线。
   接着,伦琴又通过一系列实验证明,这种特殊的射线具有不同于阴极射线的新性质。如X射线不能被磁场所偏转,它不仅可以使密封的底片感光,还可以穿过薄金属片,甚至在照片上能显示出衣服内的钱币或手掌骨骼。