自牛顿以来的科学家--近现代科学-第37部分
按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页，按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页，按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部！
————未阅读完？加入书签已便下次继续阅读！
7、德尔布吕克与噬菌体研究小组
噬菌体研究小组是由不同大学的科学家在一起或者分散地研究病毒细菌即噬菌体的非正式的组织，其核心人物是德尔布吕克（Max Delbruck，1906…1981）、卢里亚（Salvador Luria，1912…1991）。和赫尔希（Al Hershey，1908…），他们于1969年共同分享了诺贝尔生理医学奖；其杰出人物还包括因发现DNA螺旋结构而1962年获诺贝尔奖的沃森和1975年获奖的杜尔贝科（Renato Dulbecco，1914…），其他成员还有核链式反应之父西拉德和原子科学家默里森（Phillip Morrison）等。
德尔布吕克早期的兴趣是天文学，当意识到德国天文学在20世纪20年代已经衰败后，便转向了量子力学。1931年的夏天德尔布吕克来到哥本哈根，在玻尔的指导下学习。后来噬菌体小组的开放、批评的学术风气也得益于此。他也曾同迈特纳一起工作，但是希特勒统治下的德国的科学气氛使他无法忍受，1937年他得到洛克菲勒基金的赞助而到了美国，1938年迈特纳等人就发现了核裂变现象。
德尔布吕克对生物学的兴趣也是首到了玻尔的影响。他认为物理学的互补原理可能于生物学有类似性，沿着这条道路研究会有新的收获。特别是1938年8月玻尔在一次国际会议上，提出了生命过程是物理和化学过程的互补的观点，直接使德尔布吕克的兴趣由物理学转向了生物学。
1937年他曾希望到加州理工学院摩尔根的实验室谋求职位，研究果蝇。但到达帕萨迪纳后，他遇到了艾里斯（Emory Ellis），艾里斯把噬菌体介绍给了德尔布吕克。德尔布吕克深厚的物理学背景知识使自己马上认识到了噬菌体的重要性：噬菌体对生物学就相当于氢原子对物理学一样。
1940年德尔布吕克在范德比尔大学获得了一个职位。1941年在美国费城召开的物理学会的一次会议上，德尔布吕克遇到了卢里亚。出生于意大利的卢里亚虽然不是物理学家，但对物理学感兴趣。两人在噬菌体这个话题上产生了共同的兴趣，来到了位于纽约的内外科医学院卢里亚的实验室，进行了两天的实验，奠定了他们后来十多年合作的基础。1941年夏天， 德尔布吕克计划参加在冷泉港举行的年度学术会议，邀请卢里亚前往，以便在会后的时间继续实验，卢里亚接受了邀请。噬菌体小组就正式诞生了。1943年，德尔布吕克邀请在华盛顿大学进行噬菌体研究的赫尔希到范德比尔大学共同做一些实验，这样噬菌体小组的3个核心人物真正走到了一起。
德尔布吕克是这个群体的精神领袖，一个具有超凡魅力和才气横溢的、由物理学专项生物学研究的德籍科学家。首先是德尔布吕克把噬菌体的研究从含糊的经验知识变成了一门精确的科学。他分析和规定了精确测定生物效应的条件，与卢里亚一起精心设计出定量的方法，并且确立了统计求值的标准。有了这些，才有可能在后来展开深入的研究。德尔布吕克和卢里亚的长处或许主要在于理论分析，赫尔希则是突出地表现出是一位非常熟练的实验家。他们三位在这些方面也是很好的补充。
克兰在《无形学院》中，认为噬菌体研究小组的许多特征和在法国活跃了30年、数学上着名的布尔巴基学派有相似之处。例如，在研究领域中提出激进的新方法；小组成员对彼此的着作持强烈的批判态度；道德高尚；有清楚的研究风格；有几个声誉极高的领袖人物，它们在很长的时间里保持了对小组的献身精神；小组内威信较低的成员是流动的；容易吸收新成员；小组中很多成员是分散的，小组的活动集中在他们的领袖人数所在的一个或两个研究机构。＇5＇
德尔布吕克是一位物理学家，卢里亚是一位内科医生，赫尔希是一位生物化学家，他们三个人互相配合，奠定了成功的基础。他们各有自己的学术背景和研究方法，因此能够对一些根本问题展开真正的“集中攻击”，他们各自独立工作，但又保持密切的联系。起初，他们形成自己的学派，他们所创造的富有启发性的学术气氛吸引了一些来自不同领域、有着许多不同观点的有才华的科学家。在他们的指导下，事业以爆炸性的速度向前发展。1943年，德尔布吕克和卢里亚证明，在对噬菌体敏感的细菌培养液中，由于自发变异和选择，出现了对噬菌体由抵抗力的变种。1945年，赫尔希和卢里亚各自独立的发现：噬菌体和它们的寄主菌体一样发生自发的变异。1952年，赫尔希和助手蔡斯（Martha Chase）病毒传递和复制遗传特性时核糖核酸起着基本作用。1953年，受到这个研究结果的启发，沃森和克里克提出了脱氧核糖核酸的双螺旋结构。德尔布吕克后来指导博士后研究生杜尔贝科介入肿瘤病毒学的研究，杜尔贝科由于发现肿瘤病毒和细胞遗传之间的相互作用，1975年与巴尔的摩、特明（H。M。Temin；1934－）分享了诺贝尔生理医学奖。
注：
1、詹姆斯·麦各雷戈·伯恩斯，领袖论，中国社会科学出版社，1996。pp501…502。
2、李伦，试论科学学派的形成机制，科学学研究，1997（3）。
3、参见《历史上的自然科学研究学派》（张家治 邢润川主编，科学出版社，1993），p10
4、Helmut Steiner Scientific Schools in Socialism： The Example of Abram F。 Joffe's Physicists' School。，Sociology of Science and research； edited by János Farkas；Akadémiai Kiadó，Budapest 1979；p191…201
5、戴安娜·克兰着，刘珺珺等译，无形学院－知识在科学共同体的扩散，华夏出版社，p33。
自牛顿以来的科学家
第三篇 不同类型的科学家（上）
第20章 家族型科学家
我们开始交谈，很快彼此觉得亲切而友好。刚开始时谈的是一些科学方面的事情，我很高兴能够听到他的一些观点。后来又谈了一些我们都感兴趣的社会及人道主义等方面的一些问题。虽然我们两人国籍不同，但彼此对事物的看法却非常相似。这的确令人惊奇。毫无疑问，这得归因于我们两人在家庭生活中所感受道德道德范围有某些相似之处。 ——玛丽·居里《居里传》
中国有句俗话：打虎亲兄弟，上阵父子兵。无论是政治领域、产业部门还是在科学事业上，如果家族成员都表现一定的连续性和继承性，那么他们取得成功的机会就会比独立从事某项事业大一些。
以诺贝尔获奖者为例。在诺贝尔奖的得主中，父子得主有5对：1915年布拉格父子分享物理奖；1906年J。J。汤姆森独享物理奖，1937年他的儿子G。P。汤姆森与人分享物理奖，他们都曾在英国剑桥大学卡文迪什实验室工作过；1922年尼尔斯·玻尔独享物理奖（尼尔斯·玻尔的父亲克里斯蒂安（Christian）是哥本哈根的生理学教授，他的弟弟哈拉尔德（Harald）是着名的数学家），1975年他的儿子奥格·玻尔（A。Bohr）分享物理奖；1924年西格班（K。M。G。Siegbahn；1886…1978）独享物理奖，他的儿子分享1981年物理奖，父子俩研究的都是光谱学；1929年奥依勒（H。K。A。Von…Euler…Chelpin；1873…1964）获化学奖，1970年他的儿子分享1970年医学奖。夫妻得主有3对：1903年居里夫妇物理奖，1935年约里奥－居里夫妇化学奖，1947年科里夫妇医学奖。
1、科学家的组合形式
周寄中认为，科学家之间的特殊组合组成了不同层次的科学共同体。科学家的组合有不同的形式和方式。组合的目的是为了结构的优化并使功能更具创造性＇1＇。
从组合是否具有严谨的组织形式、规章制度和研究宗旨来看，可以分为“有形组合”和“无形组合”。在有形组合中，组合程度最高的是“核心式组合”，即以某个杰出科学家为何新的研究单位和实体；第二种组合形式是“学派式组合”，科学家们信奉共同的学说和崇尚共同的研究方法；第三种组合是“师徒式组合”，导师和学生、专家和助手等属于这种形式。在无形组合中，有“聚会式组合”，即通过学术研讨会、学术少龙等形式不定期把科学家集合起来；“互补式组合”，即科学家自己选择合作者，合作者各有所长，借互补追求最佳的配合；“逍遥式组合”，在工作之余通过散步等自由无拘束的形式就学术问题进行漫谈、辩论、问答。
从科学家对组合的重要性的认识和态度来看，可以分为不愿组合、被动组合、主动组合和创造组合。在一些理论性强、逻辑抽象能力纵横驰骋的研究领域，独自沉思而不愿组合的科学家往往也能取得好成绩；在那些实践性强的实验科学、技术科学里，研究方式要求科学家组合，但也有主动和被动之分，取决于人的性格特征、心理素质。
2、家族科学家：特殊的微型共同体
家族科学家是一种特殊的组合，既可能是有形的，也可能是无形的。它以学术交流和继承为核心、以亲情（如父子、夫妻、兄弟等）关系为纽带，把家庭中的成员组合起来。
家族科学家的形成来自于智力遗传、家庭教育、学术环境和知识接力与竞争等几个方面的综合作用。
从智力结构上看，人的智力与先天因素有关。智力是能够遗传的，高智商、高素质的父母也相应地以直接的方式把高智商、高素质遗传给自己的后代。高尔顿对个体差异的研究表明，作为一名科学家的天才则必定出自其科学家的家庭和世系；而作为一名文学家的天才，则比出起文学家的家庭和世系；亲属关系越是接近，比如父与子的关系，父与子都是天才的机会较关系远的要更多。
从家庭教育来看，父母职业和受教育程度构成家庭智力环境的基本因素，它们通过潜移默化、家庭教育以及智力投资等简介方式影响后代。科学家的家庭一般都属于中小产阶级，能够给了孩子更多的受教育的机会，也愿意更多地在智力投资上下功夫。
从学术环境来看，父辈以及他们交往的科学家们的治学态度、研究方法乃至思维习惯都可能成为晚辈的学习榜样。科学家的形成不只是依靠智力因素，还依靠非智力因素，包括正确的思维方法、勤奋和人身的治学态度、学术观点的自由交流、和谐的人际交流关系等。
从知识积累来看，家族科学家往往在相同或者相似的领域里共同奋斗，具有相似的学术观点和研究风格。不同辈分之间的家庭成员的知识是一个接力过程，下一个成员以上一个成员的知识为起点；同一辈分之间的家庭成员则相互促进与竞争。家族科学家通过接力或者竞争逐渐达到科学的高峰。
3、伯努利家族
近代科学史上，最着名的科学家家族可能要算伯努利家族了。伯努利家庭是瑞士的一个曾产生过11位科学家的家族。其中着名的有雅可比·伯努利、雅可比的弟弟约翰·伯努利、约翰的次子丹尼尔·伯努利等。
雅可比·伯努利（Jakob Bernoulli；1654…1705）是伯努利家族中重要的一员，卓越的数学家。青年时曾学习神学，1676年开始到荷兰、德国、法国旅行，对数学有了深入的研究。回国后于1687年到1705年在巴塞尔大学任教。此后在数学方面取得了许多重大研究成果。雅可比同莱布尼兹共同协作，对于微积分的发展作出了出色贡献，为常微分方程的积分法奠定了充分的理论基础。在研究曲线问题时他提出了一系列的概念，如对数螺线、双纽线、悬链线等。他继承和深入地研究并发展了微积分学，创立了变分法，提出并部分地解决了等同问题及捷线问题。雅可比还是概率论的早期研究者。许多概率论方面的术语都是以他的名字命名的。对于物理学方面的研究，雅可比也有一定贡献。
约翰·伯努利（Johann Bernoulli；1667…1748）青年时曾经商，后研究数学和医学。曾在巴黎留学，1695年任荷兰格罗宁根大学教授，1705年任巴塞尔大学教授。1699年被选为法国科学院院士，1712年被选为英国皇家学会会员。他还是彼得堡科学院和柏林科学院的名誉院士。约翰·伯努利也是变分法的重要创始人之一。他提出的关于捷线问题对变分学的发展起到了重要的推动作用。1696年约翰提出捷线问题后开始钻研几何问题，并取得了巨大成功。约翰在物理学发展中同样作出了出色贡献。他所发现的虚功原理对物理学的发展产生了重大的推动作用。这一原理也称虚位移原理，是约翰于1717年发现的。它的发现对于分析力学的发展具有重要理论价值。
丹尼尔·伯努利（Daniel Bernoulli；1700…1782）由于受到家庭的影响，从小对自然科学的各个领域有着极大兴趣。1716～1717年在巴塞尔大学学医；1718～1719年在海德堡大学学习哲学；1719～1720年又在斯特拉斯堡大学学习伦理学。此后专攻数学。1721年他获得了医学大学学位。1725～1732年丹尼尔·伯努利在圣彼得堡科学院工作，并担任数学教师；1733～1750年他担任了巴塞尔大学的解剖学、植物学教授。1750年丹尼尔又任物理学教授和哲学教授，同年被选为英国皇家学会会员。1782年3月17日逝世于巴塞尔，终年82岁。丹尼尔是伯努利家庭中成就最大的科学家。他在数学和物理学等多方面都作出了卓越的贡献，仅在1725年到1749年间就曾10次获得法国科学院年度资助，还被聘为圣彼得堡科学院的名誉院士。在数学方面，丹尼尔的研究涉及代数、概率论、微积分、级数理论、微分方程等多学科的内容，取得了重大成就。在物理学方面，丹尼尔所取得的成功是惊人的。其中对流体力学和气体动力学的研究尤为突出。1738年出版的《流体力学》一书是他的代表着作。书中根据能量守恒定律解决了流体的流动理论，提出了着名的伯努利定理。这是流体力学的重要基本定理之一。
