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第三卷 培养积极向上的信念2（第4页）

毛病出在哪里呢?

他怀疑蒸馏水不太洁净。然而，经测试，蒸馏水是纯净的。他又测试空气是否洁净，结果发现空气中有铅的污染，空气中的铅污染又造成了样品的铅污染。为了验证自己的想法，也为了获得纯净的样品，他搞了一个超净实验室。这就是说，进入实验室的空气也是经过净化的。结果，在超净实验室中生产的试剂达到了要求，没有了铅污染。这真是“有心栽花花不开，无意插柳柳成荫。”佩特逊在研究铅的同位素问题时，无意间发现了空气中存在铅元素，它造成了严重的铅污染。

佩特逊由此步人了铅污染研究领域。后来，他条分缕析地提出了铅对生态有什么影响?这种影响是自然的还是人为的?铅污染经历了怎样的历史演变等一系列经典课题……从空气到海洋，从古代到现代，从生态到历史，再到人体健康，最后佩特逊把铅污染的相关问题搞得清清楚楚。

无独有偶，美国昆虫学家卡拉汉教授也是从一些细节问题人手，开始研究“飞蛾扑火”的秘密的。

“飞蛾扑火”是一个成语。它的意思是指弱小的东西自不量力，自讨苦吃，甚至自取灭亡。人们注意到了飞蛾投火的现象，但是，恐怕很少有人会去思考飞蛾为什么投火。是自杀吗?表面上是自杀，但是，它为什么要投火自杀?自然状态下的生命不会有意地自杀。飞蛾投火的原因何在呢?卡拉汉教授为了回答这个问题，进行了长期的跟踪研究。最后他敏锐地抓住了几个细节问题：

小小的飞蛾何以要自己找死呢?为什么有许多种类的夜蛾会冲入烛光中去呢?火焰的色调与蜡烛相似的燃烧着的一块木材就并不对飞蛾有这样的吸引力，要不，飞蛾为什么不飞进野营者的营火里去呢?要是对飞蛾**力最大的是可见光．那么营火和烛光应该具有相同的吸引力。也许这棕色的小飞蛾是对这闪闪烛光情有独钟!若是果真如此，那么这灼热的烛焰中，除了可见光之外，必定还有其他东西。

他进一步想到，火焰发出的光谱中，有可见光，也有不可见光。紫外波段和红外波段的光对人眼来说，都是不可见的，由此，他想到了不可见光有可能是引起飞蛾投火的一个重要原因。

不可见光中，有紫外线，有红外线，是哪一种不可见光吸引了昆虫呢?他推测，吸引昆虫的是红外线。

推测和判断都是寻求真理中的必要的步骤，但是，并不是科学的结论。一切推测和判断都必须接受检验。他想．如果是红外线吸引了昆虫，只要有红外光源，就可能吸引大量的昆虫。

为了验证这种想法．他将一只6瓦的黑光灯放在滤光器里，用滤光器过滤掉所有可见光和紫外线，只让红外线光通过。滤光器的外边是一个捕虫器。他把这只特殊的灯放在一间黑屋子里，每天晚上放100只蛾子，5天中一共放了500只蛾子。结果，到周末，一查，共有约70％的蛾子进入了捕虫器。

这个实验自然是具备一定说服力的。但是，只凭一种实验做结论，还不可靠，也可能是巧合。为了进一步验证，他又用绿光灯做实验。这种绿光灯也发射黑体红外辐射，这次用另一种蛾——谷蛾做实验，结果，约80％的蛾子进入了捕虫器。

卡拉汉又想到，最能引起飞蛾投火的又为什么是蜡烛火呢?

他了解到，蜡烛中有一种叫蜂蜡的成分，这是一种昆虫也具有的物质。他想像，蜂蜡在燃烧时会挥发，它能被昆虫的触须所接收。也许是这种物质引起了蛾子性的**，它们误解为异性在这里，于是便不顾一切地冲向烛火。

这种大胆的猜测还是需要证明。他在实验中发现，进入红外线灯的蛾子都是清一色的雄蛾。而且，单纯用红外线灯引诱雄蛾的成功率是70％。但是，如果在红外线灯中放进2只雌蛾的话，诱捕雄虫的成功率便可达到80％。

卡拉汉由此想到，对于生物来说，最大的需要是食和色，它们最大的本能就是生存和繁殖。根据以上种种实验，他推断，昆虫可能是为了求偶的原因而扑向火焰的。蜡光像是一个微波激射源，它发出的波被昆虫的触角所接收，这对昆虫来说，好像闻到了雌性昆虫的信息。因为昆虫是用一种和异性昆虫或花卉相调谐的方法，即以电磁波的方式去嗅气味的。红外光的波长，激发了雄昆虫的性兴奋，使它们不顾一切地扑向似乎存在雌蛾而实际上并不存在雌蛾的烛火中去。

由现象而本质，由猜测而证实，由原因而机理，卡拉汉一步一步地找出了问题的答案，一层一层地将深层的原因揭开。出色地回答了这个人们司空见惯的问题，而这一切都是从对几个细节问题的关注而开始的。

人们总是很尊敬做出科学发现的人。其实，要从事科学研究或科学发现，说难也不难，说容易也不是很容易。真理常常就在你的身边与你擦肩而过。你能不能有所发现，这要看你有没有一双敏锐的眼睛。因为，一切科学奥秘，必有与其相联系的现象。正如牛顿所说：“上帝把真理藏了起来，但却故意留下一些蛛丝马迹。”这些蛛丝马迹往往演变成一些细节因素，从人的眼前一闪而过。抓住抓不住，全看你的敏锐性、观察力及科学意识。

细节之所以称为细节，是因为它往往不是一个主体因素，有时它是一个意外、一个偶然，如佩特逊发现铅污染。当时，佩特逊的主攻方向是运用铅的同位素测定地球的年龄。这个时候，“铅污染”叩门而来。

要想抓住细节有很大的难度。关键看你的鼻子尖不尖?嗅觉灵不灵?眼光毒不毒?大脑的科学细胞发达不发达?飞蛾投火早被人发现了，我们的祖先甚至把这种现象收入成语里，并从中悟到了一定的哲理，但却没有人从中发现具有张力的科学之问。卡拉汉教授却独具慧眼，一下子抓住了几个细小的微不足道的问题，于是，一项科学发现问世了。

发现细节，表面上靠的是敏锐的观察力，本质上却是科学视野与科学素养的差别。当年，谢皮罗教授在放洗澡水时，发现水的旋涡总是呈逆时针方向旋转。发现这个细节的恐怕不止他一人，但揭示其中科学奥秘的却只有他自己。为什么?就是因为他自身具有良好的科学素养起着支撑作用。

发现细节的人，是细心的人；发现科学细节的人，必定是一个具有科学头脑的人。在他们眼中，细节不仅不小，而且如洪钟大吕，具有撼人心魄的伟大力量。

不要忽略偶然的事情

留住偶然，就是唤醒自己。机遇只会降临到有准备的人头上。偶然性不管在何时何地，以何种方式而来．只能在富有科学和求索精神的人那里才会落地生根。有科学头脑的人，不仅善于抓住偶然，而且还会创造一个偶然出来。

1895年的一天早晨，美国威斯康星州的吉列生先用一把又旧又钝的剃刀刮脸，不小心把脸刮破了。

这种失误对当时常用这种剃刀刮脸的人来说司空见惯，但吉列却因此动起了脑筋。他想，不妨试试设计一个新的剃刀架，以便用起来既锋利又安全。

8年之后，吉列与一位工程师合作，成功地生产出世界上第一把安全剃须刀和刀片。

一天，德国化学家凯库勒在梦中恍惚看到什么东西在旋转着，越转越快，后来变成一条弯曲的蛇，在转动中，蛇最后用嘴咬住自己的尾巴……这珍贵的一刹那梦境，给凯库勒带来了启示：苯分子用一个六角形环状结构来表示不是很好吗?从此，苯分子C↓6H↓6有了一种固定的权威性的表述方法。

显而易见，以上两例，都是偶然性的精彩表现。偶然性不期而至，孕育了发现、发明，是因为吉列、凯库勒把偶然性留住的缘故。

把偶然性留住，并非一件容易的事情。偶然性的出现，往往并无前兆，它往往以一种突然的不速之客的身份迅疾而来，让你猝不及防。

“珍妮纺织机”的发明就是这种情况。

詹姆斯·哈格里沃斯是一个普通工人。他既能织布，又会做木工。他的妻子是一个善良的纺织能手，但由于纺织工具的限制，她一天忙到晚，纺纱并不多。一天，詹姆斯·哈格里沃斯不小心碰翻了家里的纺车，他看到原来水平放置的纺锤变成了垂直竖立，仍在不停地转动。詹姆斯看到了这个偶然，难能可贵的是他在此时此刻展开了联想：既然纺锤竖立时仍能转动，要是并排使用几个竖立的纺锤，不就可以同时纺出好几根纱了吗?

詹姆斯·哈格里沃斯说干就干，终于试制成装有8个纺锤的新式纺织机，并命名为“珍妮纺织机”。这项发明比旧纺织机提高了几十倍的效率，被恩格斯称为“使英国工人的状况发生根本变化的第一个发明”。

由此可见，能够举一反三是留住偶然的一大诀窍。

发现与发明是一项极其复杂的系统工程。在偶然性叩门之后，举一反三有时候仅仅是一个开始，就向一个登门的贵客打了一声招呼，要想让贵客留下来．还要做大量复杂的工作。魏格纳提出大陆漂移学说充分地证明了这一点。

魏格纳是一位德国气象学家。1910年的一天，他去医院看病。在医院的候诊室里。他一边看墙壁上的地图一边等待治牙病。看着看着，魏格纳被地图上一个非常有趣的现象吸引住了：大西洋两岸的轮廓竟是如此地相对应；巴西东端的突出部分与非洲的几内亚湾，就像一张纸剪开来那样吻合；再仔细看下去，几乎巴西海岸的每一个突出部分，都可以在非洲西岸找到相对应的海湾……这时，他脑子里掠过一个惊人的念头：是不是非洲与美洲大陆曾经是连在一起的?魏格纳知道，回答这个问题需要超出气象学的知识。从此，他决心把这个问题搞清楚，开始向一个陌生领域进军。

在这个问题上，达尔文还帮了大忙。达尔文的考察证明，远隔重洋的大西洋两岸，有许多生物之间存在着亲缘关系。比如，有一种蜗牛，既发现于德国和英国，也分布于北美洲，而这种行动迟缓的动物，是不具备跨越大西洋的本领的；同样，在南美、非洲和澳大利亚都生活着一种淡水性肺鱼。更为有力的证明是在这些大陆上还有许多的同类动物的化石。