别小觑那些科学界的小人物

（发表于《科技日报》2018年11月30日）

字里行间

武夷山

       历史长河中，其实有很多小人物，尽管他们出身不一定显赫，结局也不一定辉煌，但却常常因为一个举动，或者一个点子而留名青史，科学史上也不乏这样的小人物。

       美国加州大学洛杉矶分校化学史学者埃里克·谢里2016年出版的《七位科学家的故事和一种新的科学哲学》一书中，就没有强调科学革命以及科学革命的主角——那些才华横溢的知名科学家，而是将目光着眼于并不亚于“科学英雄”的科学界小人物。

       这本书将科学看成活生生的、演化的生命体，对科学进步的性质有着新颖的认识。书中记录了20世纪初期7位不大知名的化学家和物理学家，他们的共同特点是在原子结构的发现和研究征途上留下了宝贵的足迹。

       荷兰业余物理学家安东·凡·登·布鲁克读的是法律专业，在海牙一家律师事务所工作一段时间后，他的兴趣开始转向物理学。1911年，他在《自然》杂志发表文章提出，元素周期表应按照每种原子的核电荷数来顺序排列。英国理论物理学家埃德蒙·斯通纳在1924年发表的一篇论文中则提议，将电子层分成几个电子亚层，每个电子亚层最多可容纳2个电子。这一想法启发奥地利物理学家泡利提出了“泡利不相容原理”。当时，英国伯明翰大学的化学家约翰·梅因·史密斯与斯通纳几乎同时发表了论文，独立得出了几乎同样的结论，但后人几乎没听说过史密斯的名字。

       英国数学物理学家约翰·尼科尔森在20世纪头十年发表了一系列论文，其中一篇提出了电子角动量量子化的观点，意思是电子围绕原子核运动的角动量只能取几个特定的值。正是角动量量子化的思路推动著名丹麦物理学家尼尔斯·玻尔在不久之后提出了氢原子结构理论。1928年，法国工程师、发明家和生物学家查尔斯·杰尼特异想天开地提出左排元素周期表。与传统周期表相比，左排周期表的突出优点在于，可以方便地获取元素的价电子结构。他率先将锕系元素排在镧系元素下方，而直到1944年，美国化学家格伦·西奥多·西博格才提出锕系理论，预言了有关重元素的化学性质和在周期表中的位置。

       书中还提到了英国化学家查尔斯·布里在原子结构研究上的学术贡献，是布里第一个认识到，电子壳层并非总是顺序填充的。从钾和钙开始，上一壳层尚未填充满，新壳层就“上阵”了。但维基百科甚至根本没有布里的词条，可见他是个地地道道的小人物。

       其实，由于文科专业的背景，在化学系任教18年的该书作者谢里也是个非主流的“小人物”。尽管他已发表了10部著作和20多篇文章，身份也只是讲师。不过令人欣慰的是，他的专业课程却深受加州大学洛杉矶分校的学生们欢迎。

       纵览科学史，推动科学进步既需要天才科学家，也离不开普通的科学工作者。前者在“大胆假设”方面厥功至伟，而“小心求证”需要做不计其数的实验，当然少不了后者的贡献。另一方面，天才科学家的创意，有不少也获得于与其他科研人员的激赏和讨论中。大物理学家爱因斯坦就有一位好朋友叫贝索，贝索一辈子爱读书、爱思索，他随时都准备好了解别人的见解，又善于找出问题的焦点，提出矛盾，消除分歧。他一生虽然只写过20多篇论文，也没什么了不起的著作，但他却参加了不少国际性专业学会，还成了一些大科学家的益友。爱因斯坦在1926年曾这样评价贝索：“他的长处不在于自己寻找建筑材料，而在于，像苏格拉底那样，精炼这些材料，他用这种方式同人们合作。”