据国外媒体报道,美国科学基金会的数据显示,仅在2007年美国在科研上就花费了3680亿美元,其中18%花费在了基础科学研究上,还有22%花费在了应用研究上面。不管是不是在实验室,每年都会有非常多的科学家在进行各式各样的实验,虽然,大多数实验的发明没有获得好评,但科学家们却仍然乐此不疲,因为利用这些实验的结果,我们更可以好地认识世界,解决某些与我们生活息息相关的问题。
在这篇文章中,我们评选了历史上影响最大的10个实验。
1 达尔文和他的兰花
达尔文对本土兰花进行了仔细的研究之后发现,兰花在进化过程中,其花朵形状会改变以便吸引为其授粉的昆虫。每一种兰花都有特定的昆虫为其授粉,就像加拉帕戈斯群岛中每个小岛都适合不同的物种生存一样。
这些兰花的数据很好地支持了达尔文的自然选择理论。达尔文说道,交叉授粉的兰花要比自身授粉的兰花容易生存,因为后者属于近亲繁殖,会降低基因的多样性。三年后,达尔文在《物种起源》中第一次阐述了自然选择理论,并利用兰花做了一些实验来支持这一理论。
2 解码DNA
3 第一次接种疫苗
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(图注:1967年,哥斯达黎加的人们在注射疫苗 )
现在,科学家们已经清楚,牛痘病毒和天花病毒是非常相似的,人体免疫系统根本无法区分他们。因此,牛痘产生的抗体也可以杀死天花病毒。
4 原子核式结构模型
(注:实验中用到的金箔)
5 X射线的系列实验
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(图注:利用x射线对细小晶体进行结构分析)
几年之后,霍奇金采用同样的技术,明白了维生素B12的结构。她在1964年获得了诺贝尔化学奖,这是其他女性无法企及的一项荣誉。
6 米勒-尤列实验
为了对阿列克桑德·奥帕瑞和约翰·霍尔丹和理论进行验证,1953年,美国化学家哈罗德·尤里和斯坦利·米勒进行了著名的米勒-尤列实验。他们建立了一个受控型密封系统,模拟地球早期大气层环境。他们在长颈瓶中装上温水来模拟当时的海洋,当水蒸气蒸发时,会被收集在另一个烧瓶中。尤里和米勒在该实验装置中引入了氢气、甲烷和氨气,模拟早期大气层无氧气的状况。然后,他们释放电火花,来模拟闪电,进入这种混合气体构成的无氧大气层。最终,利用冷凝器将这些气体冷却成液体,收集进行分析。
实验开始一周後的观察中发现,在冷却的液体中大量地存在着有机化合物,约有10%到15%的碳以有机化合物的形式存在。其中2%属于氨基酸,以甘胺酸最多。而糖类、脂质与一些其他可构成核酸的原料也在实验中形成;核酸本身,如DNA或RNA则未出现。尤里和米勒得出结论称,有机分子形式能够来自于无氧大气层,同时最简单的生命体也可能孕育在这种早期环境中。
7 光的测速
(图注:迈克逊计算出了光的传播速度)
8 解密放射线
在此之前,居里夫人已经知道钍也可以放出放射线,她将这些特殊的元素标记为“放射性元素”。她发现不同铀和钍化合物释放放射线的强度并不取决于该化合物成份,而是取决于铀和钍的含量。最后,居里夫人证实放射线是放射性元素原子的特性。这是一项具有革命性的实验发现。
居里夫人还发现沥青油矿的放射性比铀还要强,因此她预测矿中还还有一种未知元素。她的丈夫皮埃尔也参与了这项实验,他们系统地分离沥青油矿中的各种元素,最后他们成功的提纯了一种的新的元素。他们将这种元素命名为“钋”——以居里夫人的故乡波兰命名的。不久之后,他们又发现另一种放射线元素,并将它命名为“镭”。居里夫人也因此获得两次诺贝尔奖。
9 犬类研究
(注:巴甫洛夫和他的狗)
帕维洛维于1903年发表了这项发现,一年之后,他因此荣获诺贝尔医学奖。
10 权威性指令的力量
很多人质疑斯坦利这项实验的道德性,但是这项实验却取得了很好结果。斯坦利成功的证明了权威人士对一些普通人的重大影响
