現(xiàn)代科學(xué)里程碑

前言

　　縱觀歷史，科學(xué)改變了生活，也極大地改變了人們的宇宙觀?，F(xiàn)代科學(xué)開(kāi)辟了一個(gè)又一個(gè)未知領(lǐng)域，帶人們進(jìn)入一個(gè)個(gè)未曾涉足的地帶，為人們打開(kāi)了新視野，帶來(lái)無(wú)數(shù)財(cái)富，科學(xué)發(fā)展標(biāo)志著人類文明的進(jìn)步。了解科學(xué)發(fā)展進(jìn)程，學(xué)習(xí)科學(xué)家們鍥而不舍的精神，有利于促進(jìn)科學(xué)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步。　　有些科學(xué)發(fā)展以前人的研究成果為基礎(chǔ)，但多數(shù)科學(xué)飛躍并非如此。一些科學(xué)進(jìn)步是科學(xué)家長(zhǎng)期研究的結(jié)果，但也有些產(chǎn)生于瞬間?？茖W(xué)的進(jìn)步經(jīng)常不期而至，它的到來(lái)往往標(biāo)志著新的研究領(lǐng)域的開(kāi)端，或者標(biāo)志著現(xiàn)有科學(xué)領(lǐng)域的新重點(diǎn)。　　《現(xiàn)代科學(xué)里程碑——DNA　青霉素　疫苗》介紹了現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展過(guò)程中具有劃時(shí)代意義的三個(gè)里程碑，而且講述了這些科學(xué)飛躍的發(fā)展過(guò)程?！　”緯?shū)科學(xué)性強(qiáng)，信息量大，史料翔實(shí)，視野開(kāi)闊，圖文并茂，融科學(xué)性、知識(shí)性和趣味性于一體，是一本難得的科學(xué)讀物。書(shū)中多樣的知識(shí)板塊使讀者能夠全面了解每個(gè)科學(xué)里程碑的相關(guān)知識(shí)?！　　铩翱茖W(xué)小知識(shí)”板塊對(duì)相關(guān)科技名詞、自然現(xiàn)象、化學(xué)反應(yīng)等進(jìn)行了簡(jiǎn)明扼要的解釋，將抽象的科學(xué)術(shù)語(yǔ)與日常生活聯(lián)系在一起，有助于讀者增長(zhǎng)科學(xué)常識(shí)，真正了解科學(xué)現(xiàn)象?！　　铩瓣P(guān)鍵人物”板塊簡(jiǎn)要介紹了許多為人類文明作出突出貢獻(xiàn)的科學(xué)家，這些科學(xué)家都對(duì)自然和身邊的世界非常著迷，熱愛(ài)科學(xué)和自己的工作。他們的成就是其執(zhí)著的追求和首創(chuàng)精神的結(jié)晶。這些科學(xué)巨人對(duì)自己的研究領(lǐng)域充滿激情，勤奮又鍥而不舍。他們善于抓住機(jī)遇，勤奮鉆研，執(zhí)著追求，為我們樹(shù)立了學(xué)習(xí)的榜樣。　　★“史實(shí)”板塊介紹了人們對(duì)新科技的應(yīng)用，展示科技進(jìn)步給人類社會(huì)、人類歷史帶來(lái)的巨大變化。　　讀科學(xué)故事，悟發(fā)明、發(fā)現(xiàn)之道，感科學(xué)之偉大。尋覓自己最喜歡的科學(xué)家，研究他們的人生軌跡，寫(xiě)就自己的科學(xué)研究故事，讓世人共享科技帶來(lái)的偉大進(jìn)步！

內(nèi)容概要

《現(xiàn)代科學(xué)里程碑——DNA 青霉素 疫苗》介紹了現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展過(guò)程中具有劃時(shí)代意義的三個(gè)重要里程碑。這些科學(xué)進(jìn)步與人類生活息息相關(guān)，給人類社會(huì)、人類歷史帶來(lái)了巨大變化。本書(shū)科學(xué)性強(qiáng)，信息量大，史料翔實(shí)，圖文并茂，融科學(xué)性、知識(shí)性和趣味性于一體，是一本難得的科學(xué)讀物?！　∽x科學(xué)故事，悟發(fā)明、發(fā)現(xiàn)之道，感科學(xué)之偉大，研究科學(xué)家的人生軌跡，寫(xiě)就自己的科學(xué)研究故事，讓世人共享科技帶來(lái)的偉大進(jìn)步！

書(shū)籍目錄

DNA　引言　　第1章　DNA——生命的材料　第2章　遺傳學(xué)之發(fā)端　第3章　揭開(kāi)DNA之謎　第4章　揭秘螺旋體　第5章　遺傳學(xué)研究現(xiàn)狀　第6章　未來(lái)之路　大事記青霉素　引言　　第7章　細(xì)菌和疾病　第8章　青霉素發(fā)現(xiàn)之路　第9章　造福人類　第10章　青梅素拯救眾生　第11章　青梅素的研究現(xiàn)狀　大事記疫苗　引言　　第12章　疫苗初探　第13章　脊髓灰質(zhì)炎病毒　第14章　索爾克的研究　第15章　疫苗大獲成功！　第16章　新疫苗　第17章　今日的脊髓灰質(zhì)炎　大事記

章節(jié)摘錄

　　第2章遺傳學(xué)之發(fā)端　　17、18世紀(jì)在歐洲發(fā)生了一場(chǎng)知識(shí)運(yùn)動(dòng)——啟蒙運(yùn)動(dòng)。這一時(shí)期，關(guān)于上帝、人類、理性和自然的新思想得到闡釋，導(dǎo)致了藝術(shù)與科學(xué)的革命。這一時(shí)期，很多思想受到理性和推理的檢驗(yàn)-一對(duì)知識(shí)的探求也開(kāi)始了，并且今天仍在持續(xù)著。某些科學(xué)家還挑戰(zhàn)了公認(rèn)的觀點(diǎn)——圣經(jīng)中記載地球上的動(dòng)物和植物都是上帝創(chuàng)造的，他們還開(kāi)始探索自然和生命的起源。　　分類和遺傳性狀　　卡爾·林耐（1707-1778）是一位瑞典植物學(xué)家。1735年，他出版了《自然系統(tǒng)》一書(shū)，在該書(shū)中他將動(dòng)、植物按照它們共有的特征分門別類。比如，把跟貓相似的分為一類。這個(gè)過(guò)程叫做分類學(xué)。林耐不相信動(dòng)物、植物進(jìn)化或滅絕的觀點(diǎn)，因?yàn)槿羯w發(fā)生變化或滅絕了，那將意味著上帝的創(chuàng)造還不夠完善。然而，林耐的分類系統(tǒng)為進(jìn)化科學(xué)奠定了基礎(chǔ)，因?yàn)槿绻袡C(jī)體在基因上有關(guān)聯(lián)，那就會(huì)具有相同的特征?！　?8世紀(jì)末，科學(xué)家們已經(jīng)很明確的是：動(dòng)物、植物實(shí)際上會(huì)隨著時(shí)間的變化而發(fā)生變化或發(fā)展。法國(guó)一位名叫讓·巴蒂斯特·拉馬克（1744-1829）的植物學(xué)家首次提出了詳細(xì)的理論來(lái)論述這些變化和發(fā)展是如何發(fā)生的?！　±R克把這個(gè)理論叫做“獲得性性狀遺傳”。他認(rèn)為具體器官會(huì)因?yàn)槭褂枚岣咝阅埽蛞蚴褂貌划?dāng)而造成損耗。那時(shí)，這些變化會(huì)遺傳給他們的后代。他最為著名的例子便是長(zhǎng)頸鹿的例子。他認(rèn)為長(zhǎng)頸鹿最初跟非洲平原上的羚羊在大小和外形上是相似的。當(dāng)食物短缺時(shí)，長(zhǎng)頸鹿的祖先便伸長(zhǎng)頸部，去夠高處的樹(shù)葉。就這樣，頸部變長(zhǎng)了。雖然現(xiàn)在科學(xué)家們并沒(méi)有普遍認(rèn)為拉馬克的適應(yīng)理論——或進(jìn)化理論——是正確的，但他是最早接受這些變化的存在并對(duì)這些變化的發(fā)生作出解釋的人之一?！　∵m者生存　　1831年12月27日，英國(guó)皇家海軍“比格爾”號(hào)船從英格蘭起航。它將進(jìn)行為期5周的環(huán)球航行，隨船醫(yī)生是一位當(dāng)時(shí)名不見(jiàn)經(jīng)傳的博物學(xué)家。而這位博物學(xué)家現(xiàn)在卻被譽(yù)為歷史上最偉大的科學(xué)家之一，他就是達(dá)爾文（1809-1882）?！　≡谀厦乐?，達(dá)爾文發(fā)現(xiàn)大量的化石并且注意到各種生命形式是如何隨著時(shí)間的推移而發(fā)生變化或絕跡的。他在離厄瓜多爾800公里的太平洋小島科西嘉島著陸時(shí)，看到了很多各種各樣、罕為人見(jiàn)的動(dòng)物。這激發(fā)他產(chǎn)生了一種能夠解釋進(jìn)化過(guò)程的觀點(diǎn)。　　達(dá)爾文觀察了生活在數(shù)百個(gè)島嶼上的13種雀類。他發(fā)現(xiàn)，雖然這些種類的鳥(niǎo)看起來(lái)很相似，但它們?nèi)匀淮嬖谝恍┘?xì)微的差別。這些差別使它們很好地適應(yīng)特殊的棲息地或當(dāng)?shù)氐闹饕澄飦?lái)源。這些鳥(niǎo)在世界其他地方是看不到的，只能在科西嘉島上看到。這引發(fā)了達(dá)爾文的思考，他想知道這些雀是否只是從一對(duì)雀那里繁殖而來(lái)，然后慢慢地改變和進(jìn)化，來(lái)適應(yīng)島上不同的棲息地。　　回到英格蘭之后的很多年間，達(dá)爾文一直在思考他在旅行期間所收集的信息以及這些信息的意義。他讀了《人口論》一書(shū)，該書(shū)作者托馬斯·馬爾薩斯（1766-1834）認(rèn)為動(dòng)物和人口的數(shù)量會(huì)因?yàn)槭澄镔Y源的充裕而擴(kuò)大，因此就不得不為生存而展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)：最強(qiáng)的將會(huì)生存下來(lái)，而最弱的則會(huì)滅絕?！　∵@啟發(fā)了達(dá)爾文如果進(jìn)化過(guò)程以同樣方式來(lái)進(jìn)行，那將會(huì)如何呢？如果動(dòng)物為了食源或棲息地而展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)，那么成功者就會(huì)通過(guò)交配將他們的成功性狀遺傳給下一代。這種對(duì)強(qiáng)者的“自然選擇”就導(dǎo)致了“適者生存”?！斑m者生存”這個(gè)短語(yǔ)意思是“適應(yīng)環(huán)境者即最優(yōu)秀者”，而不是有些人后來(lái)解釋的“最強(qiáng)的或最優(yōu)秀的會(huì)適應(yīng)環(huán)境”。　　雖然達(dá)爾文能夠解釋變化和遺傳特征對(duì)他的進(jìn)化理論有多大幫助，但他無(wú)法確切解釋這些特征是如何代代相傳的。另外一位名叫格里哥·孟德?tīng)枺?822-1884）的科學(xué)家又往前邁進(jìn)了一步?！　∵z傳因子　　遺傳之謎在19世紀(jì)中葉讓很多科學(xué)家著迷。格里哥·孟德?tīng)柺且晃粖W地利的修道士，他于1856年在修道院的花園里開(kāi)始了一系列的實(shí)驗(yàn)。孟德?tīng)柫私獾交▓@里的花生有多種多樣的遺傳性狀，比如種子的顏色和形狀以及植株的高度。他想研究一下這些特征是不是代代相傳的。孟德?tīng)枏母叩闹仓晟喜杉ǚ?，然后用這些花粉給矮植株授精，使其日后結(jié)出種子。當(dāng)孟德?tīng)枌⑿陆Y(jié)出的種子種植后，他本來(lái)以為新的植株會(huì)表現(xiàn)出其上一代的混合特征——都應(yīng)該是中等高度，或者說(shuō)是有高有矮。事實(shí)上，所有的雜交植株都是高的。他使每一棵雜交植株自花授精，然后再培育來(lái)自這些雜交植株的種子。他發(fā)現(xiàn)有四分之三的植株是高的，而有四分之一的植株是矮的——比例是3：1。　　孟德?tīng)柮看沃貜?fù)相同的實(shí)驗(yàn)都會(huì)得出相同的結(jié)果：第一批子代（即第一代子株）在植株高度、種子形狀和花的顏色方面全部具有相同的特征。但是使這一代子株自花授精時(shí)，他發(fā)現(xiàn)下一代（即第二代子株）表現(xiàn)出混合特征，但是沒(méi)有出現(xiàn)融合特征（比如，沒(méi)有中等高度的植株）。　　孟德?tīng)栂嘈拧斑z傳因子”一直是代代相傳的，他認(rèn)為一株親本向子代遺傳一個(gè)因子，但是某些因子相對(duì)于其他因子來(lái)說(shuō)是顯性的。比如，“高”因子相對(duì)于“矮”因子就是顯性的，只要植株有一個(gè)“高”因子，它就會(huì)是高的。孟德?tīng)枌ⅰ叭鮿?shì)的”因子稱為“隱性的”，并且還認(rèn)為必須有兩個(gè)隱性因子組合才能使子株表現(xiàn)出隱性因子的特征。因此，需要有兩個(gè)“矮因子”才能成為矮的植株?！　∶系?tīng)柕难芯砍晒?dāng)時(shí)卻受到極大的冷落。只有在16年后的1900年孟德?tīng)柕难芯勘恢匦掳l(fā)現(xiàn)后，他對(duì)科學(xué)的杰出貢獻(xiàn)才為人所知。他所說(shuō)的遺傳因子就是我們今天所謂的基因，因此他被稱作遺傳學(xué)之父。

編輯推薦

　　現(xiàn)代科學(xué)里程碑系列叢書(shū)介紹了重大的科學(xué)突破，說(shuō)明了它們對(duì)人類生活的巨大影響，介紹了這些科學(xué)里程碑的背景知識(shí)和探索過(guò)程，帶領(lǐng)讀者走進(jìn)神秘的科學(xué)世界。　　《現(xiàn)代科學(xué)里程碑：DNA青霉素疫苗》為該系列叢書(shū)之一，主要介紹了DNA、青霉素和疫苗這三項(xiàng)科學(xué)突破。

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