【東漢天文學(xué)家張衡】
在東漢時(shí)期，中國(guó)出現(xiàn)了一位創(chuàng)制天球儀、候風(fēng)儀、地震儀的天文學(xué)家張衡。
張衡于公元78年出生在河南南陽(yáng)，家境貧苦。但他自幼喜歡讀書，成年后曾在南陽(yáng)郡做了幾年文官，后來(lái)辭職回鄉(xiāng)，潛心天文研究。中國(guó)漢朝先后出現(xiàn)了三種關(guān)于天體運(yùn)動(dòng)和宇宙結(jié)構(gòu)的學(xué)說(shuō)，這就是“蓋天說(shuō)”、“渾天說(shuō)”和“宣夜說(shuō)”�！吧w天說(shuō)”認(rèn)為天在上，地在下，天像一個(gè)半圓形的罩子，大地像一個(gè)倒著的盤子�！薄皽喬煺f(shuō)”主張?zhí)焓菧唸A的，日月星辰會(huì)轉(zhuǎn)入地下，早期的渾天說(shuō)認(rèn)為大地是平的，改進(jìn)的渾天說(shuō)認(rèn)為大地是球形的�！靶拐f(shuō)”認(rèn)為天沒(méi)有一定形狀，而是無(wú)邊無(wú)際的充滿氣體的空間，日、月、星辰都飄浮在氣體中。張衡根據(jù)自己對(duì)天體運(yùn)行的認(rèn)識(shí)和實(shí)際觀察，認(rèn)為“渾天說(shuō)”比較符合觀測(cè)實(shí)際。他還制作了一個(gè)能夠精確演示渾天思想的“渾天儀”。
張衡的另一發(fā)明是制作了水運(yùn)渾象，它是世界上第一架用水力發(fā)動(dòng)的天文儀器。水運(yùn)渾象實(shí)際上是個(gè)天文鐘，通過(guò)它的等速旋轉(zhuǎn)，可以報(bào)告時(shí)刻。世界上第一個(gè)可以測(cè)定地震方位的地動(dòng)儀，也是這位古代科學(xué)家發(fā)明的。張衡還在《靈憲》等天文著作中，闡述了無(wú)限宇宙的思想，解釋了月亮反射陽(yáng)光和月食發(fā)生的原因。他對(duì)2500顆恒星的觀測(cè)記錄和“周天三百六十五度又四分之一度”的計(jì)算結(jié)果，和近代天文學(xué)非常接近。
中國(guó)古代科學(xué)家張衡發(fā)明的地動(dòng)儀。
【雅各布·巴內(nèi)特12歲開始研究相對(duì)論】
雅各布·巴內(nèi)特(JacobBarnett)喜歡坐在起居室的一角，在一塊白板和落地窗前涂涂畫畫，那些涂畫并不是一個(gè)12歲男孩的幻想，而是圍繞現(xiàn)代物理學(xué)中許多難題的演算。記者、物理學(xué)教授蜂擁而至，人們沉浸在發(fā)現(xiàn)天才的狂喜中，但雅各布從不理會(huì)這些用復(fù)雜眼神盯著他的陌生人——爸媽會(huì)應(yīng)付他們，他只需考慮是去玩會(huì)兒電子游戲，還是繼續(xù)玩眼前的方程。
雅各布剛出生時(shí)，父母就隱隱覺(jué)得他與眾不同。他一直不說(shuō)話，甚至不看人，直到兩歲時(shí)被查出患有阿斯伯格綜合癥(自閉癥的一種溫和的表現(xiàn)形式)�；加羞@種病的人會(huì)訥于表達(dá)自己的情感。一開始，父母擔(dān)心他在學(xué)校會(huì)跟不上，結(jié)果恰恰相反，3歲時(shí)他就可以拼出5000塊拼圖，或者翻出全國(guó)公路路線圖，背誦出每一條高速公路的名字。如果手邊有一張紙，他會(huì)用各種幾何圖形和方程填補(bǔ)它的空白。有一天，父母發(fā)現(xiàn)他坐在門廊邊，一兩個(gè)星期后他們得知，雅各布已經(jīng)自學(xué)了所有高中的微積分、物理和幾何課程。
智商測(cè)試后，父母被告知：雅各布的IQ為170，比愛(ài)因斯坦更高。而高智商帶來(lái)的副作用是，他很難入睡：“一閉上眼睛，我就能看到很多數(shù)字在頭頂上打轉(zhuǎn)。它們讓我保持清醒，很嚇人�！蹦赣H知道，高智商并不來(lái)自于遺傳：“我們?nèi)业臄?shù)學(xué)都很爛。”就連雅各布也發(fā)現(xiàn)了這一點(diǎn)：“每次我試圖在飯桌上討論數(shù)學(xué)，全家人就會(huì)一臉呆滯地望來(lái)望去�！�
驚慌的母親給普林斯頓大學(xué)的高級(jí)研究所寫了封電子郵件，錄制了一段兒子闡釋物理學(xué)的視頻。天體物理學(xué)家司科特·特里梅安(ScottTremaine)敏銳地發(fā)現(xiàn)了這個(gè)男孩，他回復(fù)了一封郵件，寫道：“我對(duì)他在物理學(xué)方面的興趣以及他迄今為止所掌握的物理學(xué)知識(shí)留下了深刻的印象。他目前所進(jìn)行的研究已經(jīng)涉及了天體物理學(xué)與理論物理學(xué)中多個(gè)為棘手的問(wèn)題，任何能夠解決這些問(wèn)題的人都會(huì)獲得諾貝爾獎(jiǎng)�！�
8歲時(shí)，他高中畢業(yè)，進(jìn)入了印第安納大學(xué)天體物理學(xué)系。和他一起上課的人幾乎都比他大10歲以上�！暗覀冞�是得經(jīng)常向他走去，向他請(qǐng)教�！彼耐瑢W(xué)說(shuō)。而教授則說(shuō)：“他的問(wèn)題永遠(yuǎn)我的課堂內(nèi)容兩步，教室里的每個(gè)人，都只有瞠目結(jié)舌看著他的份。”
12歲時(shí)，他開始攻讀博士。印第安納大學(xué)為他提供了一個(gè)研究員的職位，現(xiàn)在，他的研究主要集中在相對(duì)論和宇宙大爆炸學(xué)說(shuō)上。印第安納大學(xué)雄心勃勃地表示，已經(jīng)為他的研究找來(lái)了一些項(xiàng)目基金，希望能夠有所突破。愛(ài)因斯坦提出相對(duì)論時(shí)26歲，兩倍于如今的雅各布。
他常常面無(wú)表情，攝影師讓他笑一下，他擠出來(lái)的笑容既羞怯又不自然。他的媽媽在旁邊看著，眼淚突然開始在眼眶里打轉(zhuǎn)：“我的天哪!他兩歲時(shí)，我擔(dān)心的是他也許永遠(yuǎn)都不會(huì)屬于我們這個(gè)世界，現(xiàn)在我擔(dān)心的，是他永遠(yuǎn)失去了說(shuō)‘我愛(ài)你’的能力�！�
【科學(xué)家張民覺(jué)軼事】
原籍山西嵐縣的美籍華人張民覺(jué)博士(1908—1991)，英文名Min-ChuehChang，是世界聞名的生殖生理學(xué)家、美國(guó)科學(xué)院院士。在半個(gè)多世紀(jì)的研究生涯中，他發(fā)表了350多篇科學(xué)論文，榮獲許多高級(jí)別獎(jiǎng)項(xiàng)，3次榮獲諾貝爾獎(jiǎng)提名。
張民覺(jué)從不承認(rèn)自己聰明過(guò)人。他說(shuō)：“假如我這一生在生殖生理學(xué)做出了一點(diǎn)貢獻(xiàn)的話，那主要是我有幸在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間、地點(diǎn)，與佳人選在佳的課題上努力所致�！钡鳛榭茖W(xué)家，張民覺(jué)確有許多不同于常人的特質(zhì)：他思路寬闊，思維敏銳，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，進(jìn)取心極強(qiáng)。他鉆研的科研課題一般都是關(guān)乎人類生活和社會(huì)進(jìn)步的大課題。他堅(jiān)信“科學(xué)研究沒(méi)有捷徑”，一旦確定自己的研究方向，即心無(wú)旁騖，全力以赴。他常常以實(shí)驗(yàn)室為家，爭(zhēng)分奪秒，不分晝夜，埋頭工作。
在張民覺(jué)生前，作者與他有書信來(lái)往;同時(shí)與他的國(guó)內(nèi)親屬——元配夫人李民淑、長(zhǎng)女張燕林有比較多的交往;與他的美國(guó)朋友朱迪絲·瑪坎和長(zhǎng)子張板橋也有過(guò)接觸。因此了解到張民覺(jué)一些鮮為人知的軼事，現(xiàn)披露如下，以表達(dá)對(duì)這位科學(xué)家的敬意。
成果卓著卻未曾申請(qǐng)一項(xiàng)專利
張民覺(jué)在數(shù)十年的研究生涯中，直接承擔(dān)、參與和指導(dǎo)了多項(xiàng)重要研究，取得了具有廣闊應(yīng)用前景的重大成果。例如在20世紀(jì)50年代，張民覺(jué)通過(guò)大量而巧妙的實(shí)驗(yàn)證實(shí)：大多數(shù)哺乳類動(dòng)物的受精過(guò)程，實(shí)際上是精子在輸卵管里等候卵子，而不是人們想象的卵子等候精子;精子在雌性生殖道里是經(jīng)過(guò)了一定的生理變化，才能與卵子結(jié)合受精的。這就是“精子獲能”現(xiàn)象。同年澳大利亞學(xué)者澳斯汀博士，也在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)相同的現(xiàn)象。國(guó)際生理學(xué)界將他們倆的研究成果命名為“張氏—澳斯汀原理”。這一現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，不僅有助于解開精卵受精之謎，而且對(duì)實(shí)現(xiàn)精子體外獲能和試管受精有明顯的指導(dǎo)意義。
張民覺(jué)的科研小組在哺乳動(dòng)物進(jìn)行體外授精方面的開創(chuàng)性實(shí)踐和成功經(jīng)驗(yàn)，為日后實(shí)現(xiàn)人的體外授精和試管嬰兒?jiǎn)柺�，奠定了良好基礎(chǔ)。1978年7月25日，世界上首例“試管嬰兒”——女嬰路易斯·布朗在英國(guó)曼徹斯特一家醫(yī)院誕生。新聞界在報(bào)道此項(xiàng)重大消息時(shí)，還以醒目的標(biāo)題稱她是“張民覺(jué)的女兒”。完成世界首例試管嬰兒實(shí)驗(yàn)的英國(guó)醫(yī)生斯蒂伯托和愛(ài)德華，在回憶完成這一醫(yī)學(xué)奇跡的過(guò)程時(shí)，數(shù)次提到張民覺(jué)的名字。張民覺(jué)從此有了“試管嬰兒之父”的美譽(yù)。
又如1961年美國(guó)FDA(食品藥品管理局)正式批準(zhǔn)廠商以Enovid的商品名上市的首批口服避孕藥，就是張民覺(jué)和美國(guó)科學(xué)家品克斯在“二戰(zhàn)”結(jié)束之后，在世界人口爆增的形勢(shì)下合作研究、發(fā)明的。這在20世紀(jì)60年代，是個(gè)了不起的成就。它標(biāo)志著生理學(xué)原理直接應(yīng)用于人口控制，它的廣泛應(yīng)用使“性”與“生育”分離，易為人們控制，深受廣大婦女歡迎。幾十年來(lái)，數(shù)以億計(jì)的婦女服用過(guò)這類口服避孕藥。即使是當(dāng)今市面銷售的口服避孕新藥，也大都是在當(dāng)年開發(fā)的藥物基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)的成果。張民覺(jué)因此獲得“口服避孕藥之父”的稱譽(yù)。
但是，淡泊名利的張民覺(jué)沒(méi)有申請(qǐng)過(guò)一項(xiàng)專利，而是廣施愛(ài)心，無(wú)條件地將自己的科研成果奉獻(xiàn)給全社會(huì)，造福于全人類。他甚至把自己尚未發(fā)表的研究資料，拿出來(lái)供別人使用。面對(duì)眾多的榮譽(yù)和頭銜，他一直保持平常心態(tài)，不止地宣稱：作為科學(xué)家，我只看中在學(xué)術(shù)上要有所建樹，用自己的專長(zhǎng)服務(wù)于人類社會(huì)。
身在異邦心系中華
張民覺(jué)是1938年9月，通過(guò)中英庚子賠款留學(xué)考試赴英國(guó)留學(xué)的。1941年獲劍橋大學(xué)博士學(xué)位。1946年，他應(yīng)邀從英國(guó)到美國(guó)，在麻省伍斯特基金會(huì)實(shí)驗(yàn)生物學(xué)研究所擔(dān)任研究員。原計(jì)劃只做一年研究就要回國(guó)。但由于研究的深入和不可中斷，加上同行科學(xué)家的挽留，而未能成行。1956年摯友張香桐離美回國(guó)，他也表示：“我也真想回去，我的根在中國(guó)�！�1972年，他參加了以任之恭為團(tuán)長(zhǎng)的“美籍中國(guó)學(xué)者參觀團(tuán)”來(lái)華訪問(wèn)，親自向周恩來(lái)總理提出回國(guó)工作的請(qǐng)求。周總理語(yǔ)重心長(zhǎng)地勸解他：“你是搞科學(xué)研究的，在美國(guó)環(huán)境、條件挺合適的嘛。你有心幫助中國(guó)搞四化建設(shè)，渠道和方式有很多很多。”
張民覺(jué)因?yàn)樽约簩W(xué)成后未能回國(guó)服務(wù)，一直抱有負(fù)罪感。經(jīng)常在各種場(chǎng)合公開自責(zé)：“幾十年來(lái)，流落海外，未能回國(guó)出力，該打*!該打*!”
1988年，張民覺(jué)的長(zhǎng)女張燕林赴美國(guó)夏威夷大學(xué)解剖系做訪問(wèn)學(xué)者。張民覺(jué)惟恐她滯留美國(guó)，催促她說(shuō)：“時(shí)間到了你就趕快回國(guó)，報(bào)效祖國(guó)。”就這樣，張燕林按時(shí)回到國(guó)內(nèi)�？梢�，張民覺(jué)是把對(duì)中華的“大愛(ài)”，置于對(duì)家人的“小愛(ài)”之上的。
其實(shí)，張民覺(jué)通過(guò)其他方式報(bào)效中華，還做了許許多多的事情。例如多次回國(guó)講學(xué)，奔走于各研究機(jī)構(gòu)之間，把自己的研究經(jīng)驗(yàn)和生殖生理學(xué)的新發(fā)展動(dòng)向介紹給國(guó)內(nèi)學(xué)者;把國(guó)內(nèi)的科技人員邀請(qǐng)到美國(guó)他的實(shí)驗(yàn)室工作，或介紹到其他科研機(jī)構(gòu)工作;向上海計(jì)劃生育研究所和山西計(jì)劃生育研究所捐贈(zèng)自己珍藏的期刊資料和圖書。另外，他還多次捐款給清華大學(xué)、山西大學(xué)，資助故鄉(xiāng)嵐縣設(shè)立“張民覺(jué)獎(jiǎng)學(xué)金”、創(chuàng)辦“民覺(jué)小學(xué)”;給山西雁北地震災(zāi)區(qū)和山西三晉文化研究會(huì)捐款;等等。
張民覺(jué)在美國(guó)的親屬一開始對(duì)他的捐獻(xiàn)行為不知情也不理解。兒子張板橋在《父親留給我們的財(cái)富》一文中這樣說(shuō)：“過(guò)去，父親對(duì)家鄉(xiāng)予以多次熱情的幫助，我們都不甚清楚。在美國(guó)，父親的積蓄都到哪里去了?給我們的為什么會(huì)越來(lái)越少?我們感到非常疑惑。當(dāng)我們長(zhǎng)大成人，了解到中國(guó)當(dāng)時(shí)的政治背景，并且得知家鄉(xiāng)的父老鄉(xiāng)親連吃飯都有困難，才理解了父親寄錢給家鄉(xiāng)是多么的重要!我們還了解到，他的部分寄款是用于資助家鄉(xiāng)嵐縣教育事業(yè)和創(chuàng)辦艾蒿溝小學(xué)時(shí)，我們才真正感悟到：父親的舉動(dòng)是那樣的雪中送炭，那樣的難能可貴，那樣的讓人欽佩!父親是想讓家鄉(xiāng)的人民和美國(guó)人民一樣受到同等的教育，過(guò)上同等富裕的生活。父親還要我們以他為榜樣，日后更多地?zé)釔?ài)祖國(guó)，關(guān)懷親友�！�
【首先提出“上帝粒子”的科學(xué)家】
48年前，當(dāng)彼得·希格斯提出，宇宙間有一種粒子是萬(wàn)物質(zhì)量之源時(shí)，學(xué)界一片驚疑;2012年7月4日，當(dāng)歐洲核研究組織宣布發(fā)現(xiàn)一種與“上帝粒子”“一致”的亞原子粒子時(shí)，希格斯說(shuō)，“難以置信”。
英國(guó)科學(xué)家希格斯今年已83歲，4日應(yīng)邀出現(xiàn)在歐洲核研究組織位于日內(nèi)瓦的總部。
低調(diào)與亮相
1964年，彼得·希格斯發(fā)表了一篇學(xué)術(shù)理論文章，提出一種粒子場(chǎng)的存在，預(yù)言一種能吸引其他粒子進(jìn)而產(chǎn)生質(zhì)量的玻色子的存在。他認(rèn)為，這種玻色子是物質(zhì)的質(zhì)量之源，是電子和夸克等形成質(zhì)量的基礎(chǔ)，其他粒子在這種粒子形成的場(chǎng)中游弋并產(chǎn)生慣性，進(jìn)而形成質(zhì)量，構(gòu)筑成大千世界。
這種理論中的粒子后來(lái)被別人以“希格斯”的名稱命名，外號(hào)“上帝粒子”。
當(dāng)其他粒子相繼被發(fā)現(xiàn)時(shí)，48年來(lái)，“上帝粒子”始終遁形。
這一理論剛剛問(wèn)世時(shí)，沒(méi)有獲得太多支持，直至后來(lái)，越來(lái)越多科學(xué)家認(rèn)同這一理論，并在這一假設(shè)基礎(chǔ)上構(gòu)建“標(biāo)準(zhǔn)模型”的概念，并不斷完善成今天的粒子物理學(xué)理論。
希格斯是位靦腆而謙恭的學(xué)者，提出希格斯玻色子理論后，他低調(diào)地在蘇格蘭首府愛(ài)丁堡生活了數(shù)十年。直至4日，他突然造訪歐洲核研究組織總部，與其他科學(xué)家一同出現(xiàn)在新聞發(fā)布會(huì)上。
謙遜與固執(zhí)
灰色西裝，白色開領(lǐng)襯衫。當(dāng)希格斯走入發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，全場(chǎng)起立，喝彩歡迎。
媒體記者一擁而上，老人顯然有些驚慌。
“難以置信，”老人說(shuō)，“居然在我的有生之年發(fā)現(xiàn)了它�！�
當(dāng)年與希格斯共事的一些科學(xué)家開始回憶希格斯玻色子理論問(wèn)世之初所遭受的磨難和挫折。在學(xué)術(shù)上跟隨希格斯多年的物理學(xué)家阿蘭·沃克說(shuō)，希格斯第一篇有關(guān)玻色子的論文，原本打算在權(quán)威雜志《物理快報(bào)》上發(fā)表，但投稿遭拒。
“他(希格斯)當(dāng)時(shí)說(shuō)，‘好吧，他們不懂’。”沃克說(shuō)。
后來(lái)，幾經(jīng)修改，希格斯的第二篇論文發(fā)表在美國(guó)期刊《物理學(xué)評(píng)論》上，那是希格斯有關(guān)玻色子的設(shè)想第公開發(fā)表。
談到希格斯這個(gè)人，沃克說(shuō)：“他脾氣相當(dāng)溫和，非常紳士，但在物理學(xué)上他有些固執(zhí)�！�
有意思的是，當(dāng)別人提到“希格斯玻色子”時(shí)，希格斯總是誠(chéng)惶誠(chéng)恐，因?yàn)樗X(jué)得“不配用自己的名字”命名這種粒子。而且，他對(duì)“上帝粒子”的外號(hào)更加反感，因?yàn)樗麍?jiān)稱自己是無(wú)神論者。
榮譽(yù)與分享
希格斯出生在英格蘭，他的父親是英國(guó)廣播公司的音效工程師。受第二次世界大戰(zhàn)影響，希格斯童年教育并不連貫，有相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間在家學(xué)習(xí)。后來(lái)，他在倫敦大學(xué)國(guó)王學(xué)院物理學(xué)系獲得學(xué)士、碩士和博士學(xué)位。
希格斯在學(xué)術(shù)生涯中獲得多個(gè)重要榮譽(yù)稱號(hào)，獲獎(jiǎng)無(wú)數(shù)。英國(guó)皇家學(xué)會(huì)、英國(guó)物理研究所、歐洲物理學(xué)會(huì)、美國(guó)物理學(xué)會(huì)都曾授予他重要獎(jiǎng)項(xiàng)。
許多年來(lái)，雖然他不曾獲得諾貝爾物理獎(jiǎng)，但始終是評(píng)選委員會(huì)考慮的備選人物。
希格斯從來(lái)不忘記當(dāng)年與他一同創(chuàng)立理論的同伴。4日這天，他邀請(qǐng)比利時(shí)科學(xué)家弗朗西斯科·恩格勒與他一同出席發(fā)布會(huì)，同席而坐。恩格勒今年79歲，在發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)老淚縱橫。
恩格勒說(shuō)，歐洲核研究組織的這一發(fā)現(xiàn)“極其重要”，因?yàn)樗麄兊睦碚摗敖K于找到了位置”。
希格斯、恩格勒和另一名比利時(shí)科學(xué)家羅伯特·布魯特，是當(dāng)年提出希格斯玻色子理論的核心三人，2004年曾一同獲得物理學(xué)高榮譽(yù)沃爾夫獎(jiǎng)。布魯特去年去世，享年82歲。
