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生命科学发现史上的几则憾事与启迪
作者:汪志明    文章来源:生物秀    点击数:    更新时间:2009-4-21

 

巴斯德说过:机遇总是偏爱有准备的头脑。翻开生命科学发现史,我们会发现,许多科学家在科学发现历程中走了九十九步,最后离成功只差一步时,却永远失去了发现的机会。前事不忘,后事之师。回顾这些事件,我们生物学教学工作者除了遗憾之外,也许会得到更多的启迪。
 1 缺乏敏锐的判断力,使之与发现擦肩而过
 青霉素:英国科学家弗莱明(18811955)在1928年研究葡萄球菌时,发现了在培养基上长出的青霉菌竟将周围的葡萄球菌块溶解,他培养了这种青霉菌,发现它具有杀灭葡萄球菌,阻止肺炎菌、链球菌、白喉病菌的能力,这就是青霉素的发现。在他之前,英国细菌学家斯科特也曾发现了青霉素现象,然而他不仅没有细心研究这种现象,还对青霉素现象特别讨厌,认为它阻碍了他要研究的细菌的生长,结果使他错过了机会。
 启迪之一:培养学生对生命现象或问题的敏感性和判断力,势在必行!要培养学生强烈的学习兴趣和好奇心,在进行科学实验探索过程中,不仅要关注本实验所出现的现象和问题,而且还要关注实验以外的现象和问题,不放过任何端倪。只有这样,许多伟大的发现才不会与我们失之交臂,重蹈斯科特的覆辙!
 2 思维定势失去发现机遇
 巴甫洛夫实验室是一座著名的生理实验室,在里面工作的人员都是经过巴甫洛夫严格挑选的,他们都有细致的观察力。有一天实验人员道林斯基发现一种特别的生理现象:他把一定浓度的盐酸放入动物的十二指肠内,则引起了胰腺液体的大量分泌,他认为这是一种神经反射现象。然而当他去掉十二指肠的神经线后,盐酸进入十二指肠,胰腺液仍然大量分泌,有人说这是肠子的神经线没有彻底剥离干净。道林斯基本已发现了一个重大的科学问题,可是他没能重新进行思考,只是按照神经反射的老路子去认识。英国的裴利斯和施根林听说了这些现象,他们重复做了道林斯基的试验,当他们观测到胰腺液的分泌不是由于神经反射造成的事实时,就跳出了神经反射的旧框框,而提出了激素的概念,从此开辟了人体生理激素和体液调节的科研新领域,促进了生物学和医学的发展。道林斯基在先进的实验室里最早观测到生物激素现象,但是由于他受思维定势的影响,结果却让发现的机遇从自己手中溜掉了。
 启迪之二:在进行创新教育过程中,要培养学生敢疑、敢问、敢干,敢于向传统和权威挑战的精神,跳出思想樊笼的束缚。面对新情境、新问题,提出自己独特的、具有创新性的见解和观点。只有这样才会有所发现和创造,把握好伟大的发现或发明的机遇。
 3 缺乏科学的思考和精神,被阻止在发现的大门之外
 1898年,奥斯加·缅科夫斯基和胡恩·梅林就已发现,把狗的胰腺切除,狗就会得糖尿病。这个发现被记入当时的医学杂志上。然而他们仅到此为止,没有再进一步思考为什么会如此,其他生物学家、医学家也没人思索这一问题。可是加拿大医生班亭(18911941)读了这个记载却开始思考:胰腺里可能会有一种物质,控制动物包括人的血液中糖的含量,那么这是什么物质?怎么提取?班亭真的动起脑筋来。他当时在一个偏僻的农村当医生,没有实验条件,他就回到母校——多伦多大学,请著名教授约翰·麦克里奥德帮助。约翰一开始听到一个青年想研究不治之症糖尿病,认为班亭是异想天开,他拒绝了班亭的要求。但班亭为自己的思考所激动,他并不灰心,等到暑假,学校实验室空闲了,他再次要求老师准许他借用,约翰不好再拒绝,只给了班亭2个月时间。班亭用10只狗进行试验,他把狗的胰腺摘下,捣碎,提取出液体,注射到患糖尿病的狗身上,患病狗的血中含糖量迅速降低了;他又用牛做试验,结果一样。假期到了,约翰回校,听了班亭的实验报告,开始还不相信,班亭又重复试验给教授看,教授这时才改变自己的看法,和班亭一同进行了试验,终于发现了医学史上和生物学史上很重要的胰岛素。如果当初发现把狗的胰腺切除,狗就会得糖尿病的科学家们认真思考这一现象,胰岛素说不定会早发现数十年呢!
 启迪之三:在教学中要注意培养学生在科学思考的同时,还应注意培养学生锲而不舍、坚韧不拔的创新意志和品质。只要认准目标,不论遇到多大的困难和挫折,都应要想方设法地去努力、去争取、去完成。同时要善于协调好人际关系,为我所用。这样才会开辟出一块新天地,科学发现的大门会随时向你敞开,科学发现的宏伟殿堂会笑迎你的到来!
 4 不善于汲取生活的营养,使我们的先辈与发现无缘
 我国劳动人民在改造自然、征服自然的生产生活实践过程中,积累了丰富的知识和经验,为人类留下了许许多多宝贵的知识财富。但我们先辈们在处理这些财富时,过分强调继承,缺乏深掘、拓展和创新,使本来属于我们先辈的发现却被外国人抢占了先机,而使先辈们与发现无缘,只留下了徒劳的伤悲和叹息。如19世纪和20世纪初,白喉是烈性传染病,致使成千上万的儿童死亡。贝林从中国东晋名医葛洪所著《肘后方》杀所咬犬,取其脑敷之,后不复发得到启发,决心以毒攻毒。实验从豚鼠开始,结果大多死了,只有2只幸存,贝林对幸存者加大剂量,仍安然无恙,取其血清治疗奄奄一息的患儿,患儿奇迹般地痊愈了。这样,人类终于找到了治愈白喉的方法。又如:大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米,虾米吃泥巴一山不能存二虎是我国的两句谚语。1942年美国青年林德曼无意中看到了上述两条谚语,得到启发,从而建立了关于食物链和营养金字塔的理论,提出了物质转化的十分之一定律。
 启迪之四:在进行创新教育时,告诫学生要正确处理好创新与继承的关系,在继承的基础上创新,在创新的基础上发展。如果墨守成规,不思进取,会使我们丧失伟大的发现和发明的机遇,我们将会愧对后人。

 


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