<p class="ql-block"> 人生在世,若能学有成就,成家立业,衣食无忧,大概是人们最普遍的追求。当然,不排除能力超强的人从政经商、登上事业的巅峰,享受更高级的幸福人生。然而,还有一些人却与众不同,他们在知识的原野上奔腾、在科学的王国里探索,他们以探索与发现为最高的追求,以事业的成就和科学成果为最高的享受,忽视了身边的物质生活甚至终身不婚,最终成为人类文明的创造者和历史发展的推动者。</p><p class="ql-block"> 艾萨克·牛顿(1643—1727),英国物理学家,皇家学会会长。他提出了物体运动的三个定律,为力学奠定了坚实的基础,并对其他学科的发展产生了巨大影响。他用数学方法导出了万有引力定律,于1687年发表在《自然哲学的数学原理》上。牛顿把地球上物体的力学和天体力学统一到一个基本的力学体系中,创立了经典力学理论体系,正确地反映了宏观物体低速运动的规律,实现了自然科学的第一次大统一。这是人类对自然界认识的一次飞跃。这些描述奠定了此后三个世纪物理世界的科学观点,并成为现代工程学的基础。直到今天,人造地球卫星、火箭、宇宙飞船的发射升空和运行轨道的计算,都仍以这作为理论根据。</p><p class="ql-block"> 牛顿的科学成就还涉及多学科的多个领域,在力学上,牛顿阐明了角动量守恒的原理。在光学上,他发明了反射式望远镜,并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察,发展出了颜色理论。他还创立了光的“微粒说”,从一个侧面反映了光的运动性质。他还系统地表述了冷却定律,即当物体表面与周围有温差时,单位时间内从单位面积上散失的热量与这一温差成正比。在数学上,牛顿为解决运动问题,创立了微积分数学理论,牛顿称之为“流数术”,它能够处理的一些具体问题,如切线问题、求积问题、瞬时速度问题以及函数的极大和极小值问题等,因此,牛顿与莱布尼茨分享了发明微积分学的荣誉。</p><p class="ql-block"> 1942年,爱因斯坦为纪念牛顿诞生300周年而写的文章,对牛顿的一生作如下的评价:“只有把他的一生看作为永恒真理而斗争的舞台上一幕才能理解他”。就是这样一个伟大的科学家,在科学的领域里横冲直撞、风生水起、如鱼得水,但在自己的婚姻问题上却因缺乏主动而失去结婚的机会。那是牛顿格兰瑟姆的国王中学读书的时候,他寄宿在当地的药剂师威廉·克拉克家中,那时才19岁,与药剂师的继女安妮·斯托勒订婚。因为牛顿专注于他的研究而使爱情冷却,斯托勒小姐嫁给了别人。牛顿对这次的恋情保有一段美好的回忆,但此后便再也没有其他的罗曼史,牛顿也终生未娶,当然也没有他的后人。</p> <p class="ql-block"> 勒内·笛卡尔(1596-1650),法国数学家、物理学家。1596年3月31日出生在法国安德尔-卢瓦尔省,1628年移居荷兰,1649年10月4日来到瑞典,1650年2月去世,享年54岁,终生未婚。笛卡尔对数学最重要的贡献是创立了解析几何。在笛卡尔时代,代数还是一个比较新的学科,几何学的思维还在数学家的头脑中占有统治地位。1637年,笛卡尔成功地建立了平面直角坐标系,在代数和几何之间架起了一座桥梁,使几何概念可以用代数形式来表示,几何图形也可以用代数形式来表示,将当时完全分开的代数和几何学联系到了一起。他的解析几何为微积分的创立奠定了基础,而微积分又是现代数学的重要基石。因此,解析几何使数和形就走到了一起,并向世人证明,几何问题可以归结成代数问题,也可以通过代数转换来发现、证明几何性质。所以,解析几何的创立是数学史上一次划时代的转折。除此以外,笛卡尔还是一个哲学大师,“我思故我在”“我听故我在”“我看故我在”就是笛卡尔著名的哲学方法论。笛卡尔还对天文学、物理学、化学和生理学等领域进行深入的研究,并取得了举世触目的成就。</p> <p class="ql-block"> 里斯蒂安·惠更斯(1629—1695),出生于海牙,毕业于莱顿大学,荷兰物理学家、天文学家、数学家。惠更斯是介于伽利略与牛顿之间一位重要的物理学先驱,是历史上最著名的物理学家之一,他对力学的发展和光学的研究都有杰出的贡献,在数学和天文学方面也有卓越的成就,是近代自然科学的一位重要开拓者。他建立向心力定律,提出动量守恒原理。1652年,惠更斯将弹性碰撞的规律公式化,1655年他制造了显微镜和望远镜。并用次望远镜观察了土星的卫星并辨识出了土星光环。1656年发明了摆钟。1673年,他与帕平(Papin)合作,建造了一个内燃机。</p><p class="ql-block"> 惠更斯善于把科学实践与理论研究结合起来,透彻地解决某些重要问题,形成了理论与实验结合的工作方法与明确的物理思想,他留给人们的科学论文与著作68种,在碰撞、钟摆、离心力和光的波动说、光学仪器等多方面作出了贡献.在数学方面,惠更斯对对数螺线、概率论和微积分方面有所成就。1651年起,对于圆、二次曲线、复杂曲线、悬链线、概率问题等发表了一些论著,他还研究了浮体和求各种形状物体的重心等问题。在光学方面,1690年惠更斯发表《光论》一书中都阐述了他的光波动原理,即惠更斯原理。后来菲涅耳对惠更斯的光学理论作了发展和补充,创立了“惠更斯--菲涅耳原理”,才较好地解释了衍射现象,完成了光的波动说的全部理论。在此基础上,他推导出了光的反射和折射定律,圆满的解释了光速在光密介质中减小的原因,同时还解释了光进入冰洲石所产生的双折射现象,认为这是由于冰洲石分子微粒为椭圆形所致。 </p><p class="ql-block"> 在天文学方面,惠更斯设计制造的光学和天文仪器精巧超群如磨制了透镜,改进了望远镜与显微镜。当惠更斯将自己改良的望远镜对准这颗行星时,他发现了在土星的旁边有一个薄而平的圆环,而且它很倾向地球公转的轨道平面。</p><p class="ql-block"> 在对摆的研究方面,惠更斯更是成就斐然。1656年他首先将摆引入时钟,成为摆钟以取代过去的重力齿轮式钟。通过摆的研究他还提出了离心力定理,对于后来万有引力定律的建立起了促进作用。</p><p class="ql-block"> 在碰撞的研究方面,惠更斯有更深入地探讨。惠更斯提出了自己的碰撞理论。他断言:两个质量相同并以相同的速度相向运动的物体,在发生刚性的对心碰撞之后,都保留碰撞前的速度而相互弹开。“在两个物体的碰撞中,它们的质量和速度平方乘积的总和,在碰撞前后保持不变。”这就是完全弹性碰撞中机械能守恒定律的具体表现。这些研究成果为牛顿运动定律的提出和矢量力学的建立作了概念的准备,这是物理学思想的一个重大进步。惠更斯一生致力于科学研究并取得了巨大成就,但却忽视了个人的婚姻和健康,终身未婚,1695年7月8日在海牙逝世,享年66岁。</p> <p class="ql-block"> 卡文迪什(1731-1810),英国物理学家和化学家,1731年月10日生于法国,1760年被选为英国皇家学会会员,1803年当选为法国科学院外国院士。卡文迪什毕生致力于科学研究,从事实验研究达50年之久,性格孤僻,默默无闻,在化学、热学、电学、万有引力等方面进行很多成功的实验研究,但很少发表。一个世纪后,麦克斯韦整理了他的实验论文,并于1879年出版了名为《尊敬的亨利·卡文迪什的电学研究》一书,人们才知道卡文迪什做过的许多成功的科学实验。麦克斯韦说:“这些论文证明卡文迪什几乎预料到电学上所有的伟大事实,这些伟大的事实后来通过库仑和法国哲学家们的著作而闻名于科学界。</p><p class="ql-block"> 卡文迪什的重大贡献之一是,1798年完成了测量万有引力的扭秤实验,后世称为卡文迪什实验。他改进了英国机械师米歇尔设计的扭秤,计算出两个铅球的引力,由此引力再推算出地球的质量和密度,由地球密度推算出万有引力常量G的数值为 6.754×10-11。这一实验的构思、设计与操作十分精巧,英国物理学家J.H.坡印廷对这个实验给出的的评语:“开创了弱力测量的新时代”。</p><p class="ql-block"> 卡文迪什一生都在自己的实验室中工作,被称为“最富有的学者,最有学问的富翁”。卡文迪什于1810年2月24日去世,终身未婚。后来他的实验室以 H.卡文迪什命名。卡文迪什实验室,近百年来培养出的诺贝尔奖金获得者已达26人。麦克斯韦 、瑞利、J.J汤姆孙、卢瑟福等先后出任过该实验室的主任。</p> <p class="ql-block"> 芭拉·麦克林托克(1902-1992)是美国的一位女科学家,1902年6月16日出生于美国康涅狄格州的哈特福德。1923年在康奈尔大学农学院获理学学士学位,1927年获植物学博士学位。1941年6月,麦克林托克进入美国纽约长岛的冷泉港实验室,正式开始了她的著名研究。 </p><p class="ql-block"> 她从研究玉米染色体遗传与变异入手,有许多重大发现,如易位、倒位、缺失、环状染色体、双着丝粒染色体、断裂-融合-桥周期和核仁组织区功能等,她还成功地阐明了脉孢菌减数分裂的全过程。可以说,她以玉米遗传学的研究成果推动和促进了细胞遗传学这一遗传学分支学科的建立。但是,真正使她名垂科学史册的却是她在玉米的研究中,对可移动基因——转座基因的研究。在印度彩色玉米中,籽粒和叶片往往存在着许多色斑。色斑的大小或出现的早晚受到某些不稳定基因或“异变基因”的控制。她发现玉米籽粒(或叶片)颜色的有无是受一些位于9号染色体上的基因控制的,在这一系统中,Ds基因与C基因位于同一染体上,但是它却对Ds基因起激活作用。Ds基因解离之后,可以移动位置,它可以离开C基因到达别的地方,也可以重新整合在C基因附近,也就是说它可以“跳动”。这一重大发现对于当时遗传学家们是不可接受的,因此没有人能够认可她的研究成果。</p><p class="ql-block"> 1953年,沃森和克里克发现遗传物质DNA的双螺旋结构,遗传学已从微生物遗传学进入了分子遗传学的崭新阶段。科学家们在细菌、真菌乃至其他高等动植物中都逐渐发现了许多与麦克林托克转座因子相同或相似的现象。1976年,在冷泉港召开的“DNA插入因子、质粒和游离基因”专题讨论会上,公认可用麦克林托克的术语“转座因子”来说明所有能够插入基因组的DNA片段。这时,人们才真的对麦克林托克刮目相看了。她在半个世纪以前提出的转座因子理论,对于后来分子生物学和分子遗传学的发展,对基因工程、转基因研究、癌症研究和人类基因组计划的开展,具有极其重要的意义。1983年,瑞典皇家科学院诺贝尔奖金评定委员会终于把该年度的生理学和医学奖授予这位81岁高龄的、不屈不挠的女科学家。她是在遗传学研究领域第一位独立获得诺贝尔奖的女科学家,也是世界上第三位独立获诺贝尔奖的女科学家。她在半个多世纪的探索与研究中,经历的冷落与孤独,甚至终身未婚,个中滋味,只有自己了然,虽然这个诺奖迟到了35年,但她终于在有生之年看到了科学界对她的承认。1992年9月2日,麦克林托克在冷泉港去世,终年90岁。</p> <p class="ql-block"> 罗伯特·威廉·本生(1811-1899),德国科学家。1841年发明了本生电池,并使用这种电池进行了水的电解,测定了锌和水的化学当量,证实了法拉第定理,又根据水的电解发明了电量计。1843年发明本生灯,他把许多电池接在一起形成高压电流后,通入弧光灯时则生成耀眼的强光。1844年根据检查弧光灯亮度的需要,创制了光度计。1859年,本生和物理学家基尔霍夫合作,制造一架能辨别光谱的仪器。"光谱仪"安装好以后,他们就合作系统地分析各种物质,本生在接物镜一边灼烧各种化学物质,基尔霍夫在接目镜一边进行观察、鉴别和记录。他们发现用这种方法可以准确地鉴别出各种物质的成分。最令人惊奇的是,用这种方法可以研究太阳及其他恒星的化学成分,为以后天体化学的研究打下了坚实的基础。1860年5月10日,本生和基尔霍夫用光谱分析方法,在狄克海姆矿泉水中,发现了新元素铯。1861年2月23日,在分析云母矿时又发现了新元素铷。1843年,在做二甲砷氰化物的研究时,实验装置发生了爆炸,炸瞎了他的右眼。本生只埋头于研究工作,甚至在结婚的日子里竟忘记了举行婚礼的时间,并因此而耽误了婚姻。有人曾给他介绍女友,他一次也没主动去追求。学生们问他为什么不结婚,他都是说:“我总是没有功夫。”本生为了事业,终生未娶,</p><p class="ql-block"> 本生70岁时,给他的好友写信说:"垂暮之年,来日不多,回忆过去的欢乐,其中最使我快乐的是我们共同进行的研究工作。"1899年8月16日,本生与世长辞,享年88岁。</p> <p class="ql-block"> 道尔顿(1766-1844),英国科学家,他从现代科学中提出原子论,开辟了化学新时代。他既具有敏锐的理论思维头脑,又具有卓越的实验才能,尤其是在对原子的研究方面取得了非凡的成果,因而被称为“近代化学之父”,成为近代化学的奠基人。道尔顿首次在化学方面提出了定量的概念,总结出质量守恒定律、定比定律和化合量(当量)定律。在此基础上,1803年又发现了化合物的倍比定律,提出了元素的原子量概念,并制成最早的原子量表,为后来测定元素原子量工作开辟了光辉前景。他把毕生精力献给科学事业,终生未婚,而且在生活穷困条件下,坚持科学研究从未间断过。</p> <p class="ql-block"> 路易.尼克拉.沃克兰(1763-1829),法国化学家。1797年在分析红铅矿时发现铬,1798年在分析祖母绿(绿柱石)而发现铍。巴尔扎克笔下的这位化学家,是“真正的哲人”“是一位真正的化学家,他把自己生活中的每一天,每一天中的每一刻都奉献给了化学”。他为后来人开拓了前进的道路,促进了近代化学的发展。</p> <p class="ql-block"> 罗伯特·胡克(1635-1703),英国博物学家、发明家。他提出了描述材料弹性的基本定律“胡克定律”。在机械制造方面,他设计制造了真空泵。他发明了显微镜和望远镜,并将自己用显微镜观察所得写成《显微术》一书,细胞一词即由他命名而来。他还提出万有引力的平方反比关系,促成了万有引力定理的发现。</p> <p class="ql-block"> 特弗里德·威廉·莱布尼茨(1646-1716),德国哲学家、数学家。被誉为十七世纪的亚里士多德。他在数学上和牛顿先后独立发明了微积分,他所使用的微积分的数学符号被更广泛的使用,而且莱布尼茨倾向从几何问题出发,运用分析学方法引进微积分概念、得出运算法则,其数学的严密性与系统性是牛顿所不及的。莱布尼茨是最早接触中国文化的欧洲人之一。在莱布尼茨眼中“阴”与“阳”基本上就是他的二进制的中国版。他曾断言:“二进制乃是具有世界普遍性的、最完美的逻辑语言”。只有当我们用 0 和 1 来表达这个数字时,才能理解,为什么第七天才最完美,为什么 7 是神圣的数字。因为第七天的二进制特征是111,具有三位一体的关联的美。</p><p class="ql-block"> 上述这些科学家都是人类的精英、社会文明的创造者,他们在自己科学研究领域不懈的奋斗、忘我的工作中忽视了个人生活,导致终身不婚。作为一个人,他们没有自己后代,没有血脉相传,没有留下优秀的基因,但作为人类文明的创造者,他们的精神和智慧,他们留给人类最宝贵的科学遗产已经在当今社会爆发出强劲的社会动力,这个动力正在推动社会文明和科技文明向前滚滚发展。因此,我们说这些科学家并没有因此而绝后,而恰恰相反,他们的科学事业将有无穷无尽的继承者,而且他们将永远载入科学史册,彪炳千古、成为历史的丰碑。</p><p class="ql-block"> 2025年5月25日</p>