据说春天是最好睡觉的季节
(哦不!)
小编一年四季都……
(春困夏乏秋盹冬眠)
科学家也喜欢睡觉
也爱做梦
but
他们做的梦
果然和我等凡夫俗子不一样……
1. 第一个梦——凯库勒与苯环结构
凯库勒与苯环结构
1825年,英国科学家法拉第首先发现苯,此后几十年间,人们一直都不知道它的结构。所有的证据都表明苯分子非常对称,但是让人难以想像的是,6个碳原子和6个氢原子究竟是怎样完全对称地排列,形成稳定的分子的呢?
1864年冬的某一天,德国化学家凯库勒(Friedrich·Kekule,1829—1896)正坐在壁炉前打瞌睡,睡梦中,原子和分子们开始在幻觉中跳起舞来,一条碳原子链像蛇一样咬住了自己的尾巴,在他眼前旋转。在睡梦中惊醒之后,凯库勒终于明白苯分子是一个环,由六个碳原子首尾相接,于是,在我们的有机化学教科书中,到处都能看到那个六角形的圈圈了。
2. 第二个梦——门捷列夫与元素周期表
化学家门捷列夫
第二个神奇的梦发生在1869年2月,它关系到化学王国的宪法——元素周期律。
在当时,科学家们已经发现了63种元素,如此众多的元素使得科学家不可避免地要思考一个重要的问题——自然界是否存在某种规律,使各种元素能够井然有序、分门别类、各得其所呢?35岁的化学教授门捷列夫(俄语:Дми́трий Ива́нович Менделе́ев,1834-1907)也在苦苦思索这个问题,极度疲倦中,他进入了梦乡。睡梦中,他看到了一张表,元素们纷纷落在了合适的格子里。醒来后他立刻记下了这张表的设计理念,元素的性质随原子序数的递增而呈现出有规律的变化。
门捷列夫在他的表里为未知元素预留了空位,后来,很快就有新元素陆续被发现,填充了这些空位!而且,这些元素表现出的各种性质与他的预言惊人地吻合。
3. 第三个梦——奥托·洛伊与乙酰胆碱的发现
在奥地利的格拉茨大学,有一位药理学家叫奥托·洛伊(Otto Loewi,1873-1961),1921年复活节前一天的夜晚,他做了一个奇怪的梦,梦中,他做了一个实验,这个实验竟然证实他的一个设想!而这个设想,已经在他的头脑中翻腾十几年了!从梦中惊醒后,他“匆匆地在一张薄纸片上作了笔记”,然后,又翻身睡去。
第二天早上,当他醒来时,不由得十分懊恼,因为他实在是看不懂自己写了什么,更想不起来梦中的内容了。恍恍惚惚中,他努力回想自己那个神奇的梦,就这样,一天过去了。夜里,他又沉沉睡去。快到凌晨三点钟的时候,神奇的事情出现了——头一天晚上的梦竟然上演了完美的“续集”,他清晰地看到了实验的整个过程!这一次,他可再也不敢怠慢,赶紧起床,冲到实验室开始试验。
第一只青蛙(青蛙A)英勇地为科学献出了自己宝贵的心脏,心脏上还连着迷走神经,“把青蛙A的心脏(连带迷走神经)取出,用一个玻璃管插入心脏,管内灌上生理盐水以代替血液,使其仍然跳动。由于迷走神经属于副交感神经,它的作用是减弱心脏的收缩,这样可以避免不必要的消耗,用电刺激迷走神经,则心脏收缩就会减弱”。简而言之,就是刺激青蛙的迷走神经,其心脏跳动减慢了,收缩力也减弱了。接下来,另一只青蛙(青蛙B)又为科学献出了心脏。立即将青蛙A心脏内的液体引入到青蛙B的心腔内,猜一猜,出现了什么情况?
哦,你猜对了,“青蛙B的心脏,虽然其迷走神经没有受到刺激,但是跳动的速度也慢了下来”。
奇怪,这是为什么呢?
奥托·洛伊苦思冥想,只能这样解释——支配青蛙A的心脏迷走神经末梢释放了一种化学物质,这种化学物质随着生理盐水转移到了青蛙B的心脏中,使青蛙B的心脏也跳慢了。这就好比我们向一盆清水里挤了一点儿蓝钢笔水,水变蓝了,再把这盆染蓝的水倒入另一个空盆儿一样,挤进去的那点儿钢笔水自然也被倒在了空盆儿里。
既然是迷走神经末梢释放的化学物质,那就命名为“迷走神经传导素”吧!可它究竟是什么呢?接下来的五年,洛伊一直在努力探索。直到1926年,他才用各种方法证实,“迷走神经传导素”就是乙酰胆碱。也就是说,迷走神经末梢通过释放乙酰胆碱作为传递信息的化学物质。而在此之前,人们普遍认为,神经冲动就是电现象,从来没有人提出过神经还可以释放一种物质来传递信息。洛伊的这一说法颇为新颖,打破了以往的传统观念,极大地促进了神经科学的发展。
洛伊为什么会做这样一个神奇的梦呢?俗语说的好:“日有所思,夜有所梦”。早在1904年,洛伊前往英国斯塔林实验室进修。当时实验室里有一位年轻的生理学工作者——剑桥大学的学生埃利奥特(Thomas Renton Elliott),他通过实验发现,刺激动物的交感神经之后,所引发的反应与注射肾上腺素的作用非常相似,因此,他就在想,是不是交感神经末梢释放了一种化学刺激物,而这种刺激物恰恰就是肾上腺素呢?这或许是有史以来关于神经递质存在的最早暗示。但遗憾的是,埃利奥特压根都没重视自己这如此富有创意的设想,而是转入临床工作,成为了伦敦大学医学院的一名内科教授。
4. 第四个梦——埃利亚斯·豪与工业缝纫机的发明
以上三个故事讲述的都是科学家在梦中获得的科学发现,还有人在梦中进行思考并发明出了新产品。在工业化的服装生产出现之前,人们概念中的缝纫针都是一样的——穿线的洞开在与针尖相反的一头,因此针穿过布料的时候,线最后才穿过。对手工缝纫来说,这当然没问题,但是工业化的缝纫机需要让线先穿过布料。为此,发明家们采用了双头针或多针的方法,但效率都不高。
19世纪40年代,美国人埃利亚斯·豪无法解决这个问题,在苦闷中,他睡着了。睡梦中,他看见一帮野蛮人要砍掉他的头或是煮了他来吃。关于这个细节有不同的说法,总之处境是大大的不妙,豪拼命地想爬出锅或躲过砍刀,但是被这群野蛮人用长矛恐吓着——这时,他看到了长矛的尖头上开着孔。
这个梦使他放弃了传统手工缝纫的原理,设计了针孔开在针头一端的曲针,配合使用飞梭来锁线。1845年他的第一台模型机问世,每分钟能缝250针!这比好几个熟练工人还要快!真正实用的工业缝纫原理诞生了。
文章来源于生活中的化学
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