几位改变世界的女科学家,科学家揭开人类味觉之谜
1、几位改变世界的女科学家
卡罗琳·赫舍尔(1750年-1848年)这位发现了8颗彗星及星云的伟大天文学家出生在德国汉诺威。她的父亲是一位自学成才的音乐家,精心于对子女
1、几位改变世界的女科学家
卡罗琳·赫舍尔(1750年-1848年)
这位发现了8颗彗星及星云的伟大天文学家出生在德国汉诺威。她的父亲是一位自学成才的音乐家,精心于对子女的文化和音乐教育,但卡罗琳却是个例外。卡罗琳表现出对学习的极大兴趣,她曾与父亲一起观察星座和天体。
由于家庭中有爱好天文学的传统,加之哥哥威廉成为英国乔治三世的宫廷天文学家,并自己制作了一架望远镜,通过它曾观测到天王星。作为哥哥的助手,卡罗琳经常帮他磨制和抛光镜面,并为这些观测做记录。
在日积月累中,卡罗琳积累了丰富的数学和几何知识,甚至获得了国王颁发的作为天文学家助手的津贴。卡罗琳每晚都端坐在那架可以观测遥远天外星空的望远镜前。1786年8月的一个夜晚,卡罗琳独自观测到了第一颗彗星,在接下来的11年里她又陆续发现了7颗彗星。她的发现为后来天体学的研究提供了最可信赖的资料。1798年,卡罗琳将自己的所有发现制成弗拉姆斯蒂德星表呈交给英国皇家学会,并附上了一份《不列颠天图》中忽略的560颗星的目录以及该出版物的勘误表。
哥哥威廉去世后,卡罗琳又搬回到汉诺威继续研究,不久完成了2500个星云和许多星团的记录工作。
洛夫莱斯伯爵夫人(1815年-1852年)
1979年,美国国防部用埃达·洛夫莱斯伯爵夫人的名字命名了一种计算机程序语言,即ada语言,以纪念这位150年前帮助英国发明家查理·巴贝奇研制出后来被认为历史上第一台计算机的女科学家。
埃达·拜伦1815年出生在英国伦敦,是著名诗人拜伦与夫人安娜贝拉·米尔班克的女儿。但在其出生后不久,父母便离婚,尽管拜伦苦苦请求,但米尔班克却禁止诗人看望女儿。
在严格的家庭教育中,埃达受到了文化和科学知识的熏陶,并得到了包括伦敦大学首席数学教授a·德·摩根在内的诸多优秀数学家的指点。摩根还向她引见了当时英国最著名的天文学家兼数学家玛丽·萨默维尔。
埃达准确地对分析机的作用和前景进行了分析和预见,例如制图和制作音乐,以及进行庞大的、重复的大型计算。于是,埃达担当起为分析机编制程序的任务。埃达首先为计算拟定了“算法”,然后拟定了“程序设计流程图”,这也被后人认定为“第一个计算机程序”。
居里夫人(1867年-1934年)
居里-斯克罗多夫斯卡并不是唯一发现“放射性”的科学家,与她的丈夫一起,他们为物理学革命开辟了一条崭新道路。
玛丽·斯克罗多夫斯卡出生在被俄罗斯帝国侵占时期华沙的一个教师家庭。年轻时的居里夫人曾当过家庭教师,在积攒了一些钱后,她便前往巴黎,跟随当时一些赫赫有名的教授学习,其中还包括曾获得过诺贝尔奖的人。
1893年,她首先获得物理学学士学位,并嫁给了皮埃尔·居里。在生下女儿伊雷娜后,居里夫人选择了一个当时全新的发现作为自己的博士研究课题,那就是法国物理学家贝克勒尔发现的后来被居里夫人称之为“放射性”的现象。居里夫人决定试验一下能否在其他金属中找到在铀中发现的性质。她很快发现,只有钍和铀才具有“放射性”。
随后,居里夫人发现沥青铀矿的放射性优于纯铀,在丈夫的协助下,发现了新元素钋(为纪念祖国波兰而命名)和镭。1903年,由于这一研究成果,居里夫人获得物理学博士学位,并在同年与丈夫居里和贝克勒尔一起因发现放射性而共获诺贝尔物理学奖。并在1911年因分解出纯镭而再度获得诺贝尔化学奖。
伊雷娜·约里奥-居里(1897年-1956年)
在居里夫人去世前,她欣慰地看到自己的女儿伊雷娜接过了继续研究放射性的接力棒,但她却没能看到女儿和她的丈夫弗雷德里克·约里奥在其去世一年后因发现新的人造放射性元素而双双获得诺贝尔化学奖。
伊雷娜曾是母亲的助手,并在工作中结识了弗雷德里克·约里奥,尽管两人性格不同,却结成了一个幸福美满的家庭。婚后,他们像居里夫妇一样开始了共同的科学研究。
伊雷娜同时还是一位受人尊敬的母亲,她坚信繁重的科研工作不能夺去她作为母亲的重要职责。在获得诺贝尔奖后,她还开始逐渐涉足政治,并担任过法国社会党莱昂·布卢姆政府的国务次长,负责科研工作。
48岁时,伊雷娜被任命为由其母亲创建的巴黎大学镭研究所所长。几年后,当世界政治陷入冷战时期后,约里奥夫妇先后被左派政治力量驱逐出法国原子能专署。但这却没能阻止伊雷娜参加各种和平运动。
伊雷娜的研究不仅可作为物理学的里程碑,还对医学和生物学产生了诸多重要影响。
利斯·迈特纳(1878年-1968年)
利斯·迈特纳,这位奥地利物理学家发现了具有决定意义的核裂变。但是,诺贝尔奖却只授给了她的合作者奥托·哈恩。
利斯出生在奥地利一个犹太家庭,她的父亲是当时有名的律师,对于各种知识都采取开放态度,并潜心于子女的教育。
在柏林获得博士学位后,利斯结识了与她同岁的爱因斯坦。当时,爱因斯坦经常光顾诺贝尔奖获得者、物理学家马克斯·普朗克的住所,普朗克弹奏钢琴,爱因斯坦演奏小提琴,他们共同组成了一个室内乐队,利斯经常受邀出席。
后来,在与哈恩合作研究放射性的过程中,两人共同发现了镤并予以命名。在侄子弗里施的帮助下,利斯发现铀原子核在受中子轰击后分解出氪和钡,并产生大量能量。利斯称这一过程为“核裂变”。这一成果最初由哈恩公布于众,并因此获得了诺贝尔奖,利斯拒绝出席颁奖仪式。
美国很快得知了这一研究成果,由于当时处于战争时期,美国开始了曼哈顿计划,并最终制造出原子弹。
多萝西·克劳福特·霍奇金(1910年-1994年)
运用新的x光技术和世界上第一批电脑,多萝西·克劳福特发现了胰岛素、青霉素和维生素b12的分子结构。
多萝西·克劳福特出生于开罗,父亲是一名考古学家,母亲则是杰出的植物学家。多萝西与姐姐在英国接受教育,并获得了牛津大学萨默维尔学院化学学士学位。在一次乘火车的旅行中,她结识了伯纳尔教授,并跟随他到剑桥大学进行研究工作。他们共同发现,蛋白质晶体必须在半湿润状态下,而不是干燥状态下加以研究,这一成果可谓大分子晶体学的里程碑,并为生物学及其在医药领域的运用开辟了光辉道路。
随后,她又返回牛津大学继续研究。她开始进行胆固醇及其他生物分子的鉴定工作,例如胰岛素。之后她便涉足令许多科学家为之着迷的青霉素的研究。1945年,多萝西发现了青霉素的分子结构。
她的又一重大发现是分析出了对白血球和红血球生成至关重要的维生素 b12的结构。也是由于这一重大发现,多萝西在1964年被授予诺贝尔化学奖。
芭芭拉·麦克林托克(1902年-1992年)
20世纪四五十年代,芭芭拉发现了自发移动的遗传基因,但她的研究成果却迟迟未被人认识,直到1983年获得了诺贝尔生理学或医学奖之后才产生了巨大影响。
25岁时,芭芭拉与遗传学家罗林斯·埃默森和马库斯·罗兹组成了一个三人研究小组。她之后回忆说,这是对她未来职业生涯具有决定意义的事件之一。芭芭拉反复观察玉米粒颜色的变异,并进行试验后发现遗传信息并非固定不变。这是一项重大发现,但却一直没有被人认可。
随着现代分子生物技术的出现和发展,芭芭拉的这一研究终于走出了黑暗,并在30多年后得到了承认。根据芭芭拉的理论,遗传信息位置的变化不仅发生在植物上,而且在各种细菌和人类身上同样如此,因此对于研究抗菌方法具有重要意义。
罗莎琳德·富兰克林(1920年-1958年)
罗莎琳德·富兰克林18岁进入剑桥大学学习化学、物理和数学,后来又接触晶体学。她痴迷于用三维影像研究微小世界。二战期间,罗莎琳德获得了一笔研究碳元素的基金。战争结束后,她在巴黎学习了新的x光射线技术。当时,伦敦大学国王学院邀请她来研究dna结构这一新技术。1952年,罗莎琳德拍摄下了那张著名的dna分子x射线衍射图像,清晰地展现出双螺旋结构。但在1962年,这项研究成果在获得诺贝尔奖的
时候,罗莎琳德的名字并没有出现在获奖名单中,不仅是因为当时她已经去世,而且其中一名获奖者詹姆斯·沃森隐藏了罗莎琳德的贡献。
乔斯琳·贝尔-伯内尔(1943年-)
直到发现了脉冲星,乔斯琳才摆脱了“坏学生”的恶名。在获得物理学学士学位后,乔斯琳加入了剑桥大学安东尼·休伊什领导的科研小组。在经过漫长的观测之后,乔斯琳终于捕获了一些频率极快,并且有规律重复的信号。
在排除了这些信号来自于天外星球后,乔斯琳猜测可能出自一个巨大而特殊的星体,这个星体被称为脉冲星。这一天文学上里程碑式的发现在1974年获得了诺贝尔奖,但获奖者中却没有乔斯琳的名字。
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2、科学家揭开人类味觉之谜
北京科技报2005年10月19日报道:在亚洲人中,味觉敏感型占绝大多数——看过韩国电视剧《大长今》的读者,一定对长今曾因为失去“味觉”差点被赶出宫的情景记忆犹新。这种无法分清盐水和清水味道的病叫“失味症”,虽然通过蜂针治疗,长今的味觉得以恢复,但为什么人类会失去味觉?迄今为止,科学家还在寻找人类“味觉”的奥秘。
味觉在本质上是一种“化学感觉”。
人类对视觉和听觉的研究已相当深入:今天,五花八门的电子设备可以轻而易举地将光线、色彩或声音予以记录、储存、放大、输送和复制。然而,人们对味觉的研究尚处于“学步阶段”。
令人难堪的是,老天似乎总喜欢和人类“找麻烦”。近年来,千奇百怪的“味觉病”在世界各地出现,患者人数也在急剧增加。一名叫弗尼尔的美国人得了“味觉紊乱症”:苹果在他嘴里变为类似米饭的滋味,而喝起新鲜牛奶来却如同喝变质啤酒似的难受。另一名叫康思尼的英国大学生患的是“失味症”:他抱怨无法分清盐水和清水味道有什么不同,喷香的红烧排骨在他嘴里竟然和烂土豆无异!
美国的“味觉专家”早已认定:味觉在本质上是一种“化学感觉”。这就是说,食物中的化学物质跟味蕾发生反应并产生一个信号,信号在传入大脑后立即被精确地予以分析,由此甜、酸、苦、辣一一体味出来。一个正常人的味觉器官是十分高效的,能在很短的时间内迅速、正确地区分出数千种物质的不同滋味来。
此外,人在品尝滋味时还往往会邀请“嗅觉”来当帮手以便合力鉴别。不妨做以下实验:捏住鼻子,再先后尝一下苹果泥和土豆泥,这时你会发现两者的区别不甚明显,而且这两种滋味与不捏鼻子时品尝到的滋味不尽相同。专家们新近还发现,:在不同温度下同一个人对同一种食品所体会到的滋味可能大有出入!
味觉偏爱,早在婴儿时期就已形成。
有些人的味觉特别灵光。加拿大有位厨师能用舌头辨出一吨清水中仅仅一滴醋的存在。俄罗斯有一个叫娜塔莎的姑娘尽管双目失明,但灵敏的舌头轻轻一舔便能准确地分辨出数百种蘑菇是否有毒。有的人爱吃甜食,而有的人嗜好辣味。这种味觉上的偏爱,实际上早在其呱呱坠地时就已形成了。
据美国一些味觉专家在非洲对婴儿所作的一次广泛调查,婴儿的味觉偏爱可能随地区的不同而大相径庭。比如,在一个大众都喜好香草味的地区,婴儿一生下来便也对香草特别钟情。同样,还有地区的婴儿偏好香蕉味或柑橘味。
很多女性既想保持苗条身材,又对甜食的魅力难以抗拒,为什么呢?英国科学家通过一项研究指出:对此您不必自责,因为这是基因使然。就味觉而言,基因把人分成了三大类:敏感型、麻木型和介于两者之间的中间型。敏感型对甜食、奶油等高脂食品十分敏感,相反,麻木型却对这类高脂食品情有独钟,似乎永远也吃不厌。
但敏感型并不一定必然比麻木型健康长寿,这是因为:虽然敏感型由于不嗜好甜食等高脂食物而体重较轻,但同时也往往对带苦味的蔬菜水果(如花椰菜、菠菜、苦瓜等)敬而远之,而恰恰这类瓜菜的苦味或异味又有助于预防癌症的发生。此外,正因为敏感型喜食的瓜菜种类较少,摄入的维生素、矿物质的种类也可能偏少。
舌头上的味蕾密度最大,上颚次之,喉部更次之。
如此看来,敏感型只能抛弃有益健康的苦味瓜菜,而麻木型也只能在甜食面前俯首称臣了?
其实,这也不一定,因为人们可以培养对某种食物的喜好。在美国,20年前仅有占5%的人爱吃大蒜,但今天此比例已上升到30%,增加了5倍之多。而敏感型在女性中的比例明显高于男性,如在欧美白人中,女性中属敏感型的占35%,而在男性中仅为10%。
不同种族中,敏感型和麻木型所占的比例不尽相同。在亚洲人中,敏感型和中间型占了绝大多数。这也许是亚洲人身材较欧美人苗条的主要原因之一。
长期以来,人们普遍认为:味觉反应仅仅限于舌头的味蕾上。但后来科学家又惊奇地发现,其实舌头的各个部位都有其特别的分工。比如,只有舌尖才能品尝出咸味,而酸味、甜味和苦味则分别由舌侧、舌中和舌根“负责”。
不过,科学家最近又有了新发现。他们在实验中先将志愿者的舌部麻醉,这时接受实验者便失去了品尝咸和甜的能力;接着他们又麻醉了接受实验者的上颚,结果发现其对酸和苦都已不能体味;最后他们再将接受实验者的舌部和上颚统统麻醉,这时接受实验者便连盐水和淡水都难以分辨了。
然而,接着新的奇迹又出现了:当有名实验者不慎吞下一小口盐水时,他却皱着眉头做了个鬼脸,这是因为喉部也长有味蕾!科学家们证实,舌头上的味蕾多达300颗,密度最大,上颚次之,而喉部则更次之。味蕾的再生能力也极强,受损或割去后马上又能长出新的味蕾。
揭示味觉的奥秘,从而开发最受欢迎的食品。
在味觉学研究上,日本也不甘落后。他们新近试制成功了一种能测定甜、酸、苦、辣、鲜五种滋味的味觉感应器,并已投入使用。据介绍,通常人们在感觉到某种味道时,构成此味道的基本成分会黏附在舌头表面的黏膜上并引起电位的变化,然后这种电位变化传递到大脑,最后使人感觉到了各种不同的滋味。
而味觉感应器利用的是同一原理:先把要检测的食品磨碎后溶入水中,再把对各种味道成分产生不同反应的试膜置入溶液中,这样只要含有相应的味道成分,便会产生相应的电位变化。最后通过电脑对电位变化进行分析,滋味便被准确地以数码形式测定出来了。
那么,味道数据化又有什么实际意义呢?原来,日本的食品开发竞争越来越激烈。而对食品可口程度的数据化可有助于了解目前市场上旺销食品的味道,从而据此再开发出最受欢迎的新型食品来。
你的味觉是哪种类型?
只要用一点点蓝色食用色素和一面放大镜便能找到答案。具体操作过程:先把食素涂在舌头上,再伸缩舌头数次,以让色素均匀地散开,最后借助放大镜,可以观察到舌尖上有些小点被染上了色,如果舌头上布满了染色小点,那就表明味觉细胞丰富,属敏感型;如染色小点少,那就是麻木型,不多不少即为中间型。
此外,将一周来你吃的食品的种类、数量一一列出,通过统计您不但可知晓自己究竟属哪种类型,而且也可意识到,自己的饮食习惯。
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3、我的科学家母亲
尽管当时最伟大的化学家居里夫人也是女的,但这并不能给母亲任何安慰。她说:“对我来说,居里夫人是一个神话中的人物,根本不是普通人能模仿的。”
直到1942年3月对日她的14岁生日,想当科学家的理想之火才重新燃起。理查德送给她的生日礼物是一本叫天文学的书。母亲闭着眼睛回忆道:“那是一本大学教科书,开始时我不懂,但我坚持着一遍遍往下读,读到407页,我看到一张图表,它从此改变了我的一生。”这张通俗易懂的图表摘自一位女科学家的著作,母亲说,“她给了我探索科学的勇气。”
突出贡献
我的母亲大学毕业后一度成为家庭妇女,在家做饭、洗衣服、照看我的哥哥和我。直到1964年,她在拉蒙特一多尔蒂天文观察站找到一份工作,研究太阳风和磁层的关系。不久,她和她的同事们首先宣布,磁层(受地球磁场控制、太阳风不能进入的那部分空间)是没有尽头的,它拖着一条无穷长的尾巴,而不是像人们普遍认为的那样是封闭的泪珠状。
1974年,我的母亲就职于加利福尼亚阿姆斯研究中心。她在太阳风方面有了重大发现。太阳风有两种形态,一种是稳定的,一种是瞬变的。尽管人们早就知道瞬变的太阳风是由巨大的冕喷组成的,但是却很难找到这种太阳风。我的母亲发现,这种太阳风可以通过太阳风中大量的氨来识别。
正当她在事业上一帆风顺的时候,美国经济开始衰退,航天局的预算大量削减,我的母亲再次成为家庭妇女。几个月后,她就职于全国大气研究中心,我们全家搬到科罗拉多州博尔德。后来,她又先后在国家科学基金会和波士顿大学物理系工作。1985年,母亲来到航天局喷气推进实验室,她在该实验室揭开了极光的一些秘密。她利用探索者33号获得的数据,证明当太阳风的磁场同地球磁场相互作用就会出现极光。
她在1974年成为美国地球物理学会官员,领导着一个确保妇女受到公平对待的委员会。她在1999年被任命为航天局喷气推进实验室资深精英科学家,次年又获航天局突出科学成就奖。
教子有方
我在1970年10岁时第一次接触化学。当时,我母亲忙着烤过犹太新年吃的白面包,她要我到厨房帮忙。在把面包放进炉子以后,她给我一个塑料小药瓶和一个软木塞。她叫我在瓶子里灌一些小苏打,加一些醋后马上塞上软木塞。结果砰地一声,软木塞弹到我的额头上。会爆炸的食品,我感到非常惊奇。母亲告诉我:“这就叫化学反应。”从那以后,我对化学充满了兴趣。
在我12岁的时候,母亲教我共振的知识。我们在野营时需要找一些树枝生火。我们兄妹三人到处找都找不到。母亲指着树上一枝枯树枝,一边摇晃树干一边叫我们留心观察。她告诉我们:“每个树枝摇动的频率是不一样的。注意那枝枯枝,如果我们以适当的频率摇动树干,使它跟枯枝摇动的频率一样,枯枝就会掉下来、”我们用这种方法很快就获得了枯树枝。
在我14岁的时候,母亲教我物理知识。当时我迷上了蓝草音乐,非常想去看拉尔夫·斯坦利的演出。尽管母亲并不喜欢乡土音乐,她还是带我一起去参加音乐会。音乐会高潮是菲尔德·柯利模仿火车由远而近到来然后又由近而远离去的口技表演。她对我说:“好听吗?这是利用了多普勒效应。”我真没想到母亲会在音乐会上跟我讲物理知识。回到家里后,母亲给我解释说:“火车驶近时,声音频率变得越来越高,离去时频率变得越来越低,这就是多普勒效应。你观察天空的星星,也能看到同样的现象:如果光源朝你移动,它就会向蓝变他如果是离你而去,就会向红变化。大多数星星向红变化,因为宇宙正在不断扩.”
母乘很快就要退休了,但她仍然关注着地球的气候变化。她说:“太阳光线的细微变化就可以使长岛变成溜冰场。”
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4、科学家教三字秘诀
一、平--平等、平和、平常
首先要创设宽松自主的环境氛围,把孩子当作跟自己一样平等的人来理解他、尊重他,满足孩子的心理需求,使他能够快乐、主动地成长,同时还要怀着一份平和适度的期望去看待他欣赏他,并且注重在平常的生活中进行教育。
二、随--随时、随地、随性
早期教育是在点点滴滴的生活中进行的,父母要树立“生活时时处处是教育”的理念,以天地为课堂,以万物为教材来展开随时随地的交谈和引导,还要注意根据孩子的身心发展特点和兴趣水平进行因势利导的教育.
三、全--全景、全面、全程
早期教育并不是某种特定的形式和内容,在家庭中,父母的一言一行、家里的环境摆设,甚至父母自身的爱好打扮等等,对孩子都是一种全景式的教育,影响着孩子身心发展的方方面面,影响着孩子一生的持续发展。所以,早教要从父母自身的言行做起,要从生活的方方面面展开。
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