2021年值得庆祝纪念的十大科学事件

诸平

据《科学新闻》（Science News）网站2021年2月3日报道，在2021年之内，值得庆祝的十大科学都包括那些呢？除了DNA的发现、麦克斯韦恶魔的发明和克隆羊多莉（Dolly Sheep）的诞生之外，还有那些需要庆祝纪念呢？更多内容详见下面简要介绍。

1.《科学新闻》创办100周年

一个世纪前，报纸出版商E. W. 斯克里普斯（EW Scripps）和生物学家威廉·爱默生·里特（William Emerson Ritter）意识到需要更好的科学新闻服务于美国公众。他们联合起来创建了“科学服务社（Science Service）”，该服务社开始在全美国各地的报纸上联合发布有关科学前沿的文章。

1921年4月2日，发布了名为《科学新闻简报》（Science News Bulletin）的此类报道的第一周数据包。很快，科学爱好者便开始寻求个人订阅科学服务社的每周新闻，导致《科学新闻快讯》（Science News-Letter）的诞生（1922年3月13日），这是一本新的科学新闻周刊，每年订费为5美元。

如今，《科学新闻快讯》已经演变为是《科学新闻》（Science News），而科学服务社也变成了科学协会（Society for Science），但是其理念是相同的：以一种可理解，准确而权威的形式向公众提供科学界的重要新闻。庆祝周年纪念不是最初任务的一部分，而仅仅是一种鼓励而已。

2. 赫尔曼·冯·亥姆霍兹诞辰200周年

赫尔曼·冯·亥姆霍兹（Hermann von Helmholtz）于1821年出生在普鲁士王国的波茨坦（Potsdam in the kingdom of Prussia)），是19世纪最能干的科学家之一。他的名字出现在多个科学领域和专业的历史上。作为一个年轻人，他对物理学感兴趣，但是由于这在财务上是不明智的职业选择，因此他去医学院学习了生理学。他被其他提倡生理学应该基于化学和物理原理而不是以前普遍强调的“生命力”的人所吸引。

获得医学学位后，赫尔曼·冯·亥姆霍兹曾担任陆军外科医生，后来成为柯尼斯堡大学（ University of Königsberg）生理学教授。在此期间，他撰写了一篇关于能源守恒的开创性论文。在柯尼斯堡（Königsberg）期间，他研究了神经系统、光学和声学，特别是在感觉生理方面。尽管他不是很擅长解剖学，但他将注意力转移到了流体中的漩涡物理上，但随后转到波恩大学（University of Bonn）担任解剖学和生理学教授。

在海德堡大学（University of Heidelberg）学习了一段时间后，他对哲学、认识论和几何学基础产生了兴趣，1871年，他被授予柏林大学（University of Berlin）物理系主任。之后，他可以专注于物理学，强调最小动作原理对于解释物理现象的重要性。他还探讨了麦克斯韦电磁学新理论（Maxwell’s new theory of electromagnetism）的影响，以及对化学热力学和气象学的涉猎。此时，他已经被公认为德国最杰出的科学家之一，直到1894年去世。2021年正是赫尔曼·冯·亥姆霍兹诞辰200周年纪念日。

3.麦克斯韦恶魔诞生150周年（Maxwell's demon, 150th birthday）

1871年，詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（James Clerk Maxwell）在他的《热学》（Theory of Heat）一书中，向公众介绍了“一个人的才能非常敏锐，以至于他可以随心所欲地追踪每个分子。” 这个假想的生物后来被物理学家威廉·汤姆森（William Thomson）称为“麦克斯韦恶魔（Maxwell’s demon）”，被麦克斯韦想象得到，以说明热力学第二定律的怪癖。

在第二定律的一个流行版本中，热（快）分子和冷（慢）分子总是混合在一起达到中间温度。但是，一个能够追踪分子速度的恶魔可以将快的分子与慢的分子排序，并逆转正常的温度均衡。这样的恶魔很快就会变得非常有钱，因为它在夏天提供免费的空调，在冬天提供免费的暖气。麦克斯韦的观点不是说恶魔是违法的，而是意味着第二定律是统计的。它的有效性取决于不可能跟踪成千上万的分子，这是任何真正的魔鬼或人类都无法做到的。

然而，恶魔困扰了物理学家数十年。1929年，莱奥·西拉德（Leo Szilard）声称，恶魔之所以无法打破第二定律，是因为它需要更多的能量来进行测量，而无法通过分选分子来恢复。但是几十年后，IBM物理学家查尔斯·班尼特（Charles Bennett）借鉴了他的IBM同事罗尔夫·兰道尔（Rolf Landauer）的工作，表明该恶魔可以以所需的最少能量跟踪分子速度。当恶魔不得不擦除其内存中的数据以腾出空间来进行新的观察时，回报才来了。罗尔夫·兰道尔已经证明，信息擦除总是需要最少的能量，从而使第二定律安全地回到了物理学定律书中。

4. DNA发现发表150周年

约翰·弗里德里希·米歇尔（Johann Friedrich Miescher）于1844年生于瑞士巴塞尔（Basel, Switzerland），上过医学院，但选择了研究而不是临床实践的职业。当时，生物化学是一门年轻的科学，因为生物学家才刚刚开始了解活细胞的化学成分以及它们如何相互作用以驱动细胞活动。新领域的领导者是德国蒂宾根大学（University of Tübingen in Germany）的费利克斯·霍佩赛勒（Felix Hoppe-Seyler），约翰·弗里德里希·米歇尔于1868年开始在他的实验室工作。

约翰·弗里德里希·米歇尔很快开始在附近一家诊所研究来自手术患者的脓液中的白细胞。他发现细胞核中所含的物质与细胞其余部分的蛋白质和脂质截然不同。他称这种新物质为核蛋白，后来被鉴定为DNA。尽管约翰·弗里德里希·米歇尔在1869年发现了他的发现，但费利克斯·霍佩赛勒并没有因此而服从并坚持自己重复进行实验，从而将发表推迟到了1871年。

约翰·弗里德里希·米歇尔认为，核蛋白与蛋白质一样重要。他没有意识到DNA是遗传的载体。但他的确证明了在许多动物的精子细胞中都发现了这一点，直到1944年，也就是他出生后一个世纪，DNA被确定为基因的物质时，这个线索才被人们完全理解。约翰·弗里德里希·米歇尔于1895年去世。

5.欧内斯特·卢瑟福（Ernest Rutherford）诞生150周年

欧内斯特·卢瑟福于1871年出生于新西兰（New Zealand），就读于剑桥大学（University of Cambridge），并很快成为世界首屈一指的实验物理学家。他在蒙特利尔的麦吉尔大学（McGill University in Montreal）的早期工作，确立了新发现的放射性现象的基本原理。1911年，他在英国曼彻斯特大学（University of Manchester in England）的助手汉斯·盖格（Hans Geiger）和欧内斯特·马斯登（Ernest Marsden）分析实验结果时，推断出原子核的存在。自从希腊人提出原子概念以来，这是对微观自然最终结构的最令人震惊和最深刻的见解之一。

后来，欧内斯特·卢瑟福证明了一种元素向另一种元素的转变，并预测了新的亚原子粒子中子的存在。1937年去世的伟大的原子物理学家尼尔斯·玻尔（Niels Bohr），曾在曼彻斯特接受过欧内斯特·卢瑟福的指导。他说，像伽利略（Galileo）一样，卢瑟福“离开科学时的状态与他发现科学时完全不同。”

6. 克隆羊多莉（Dolly）诞生25周年

1997年2月，当科学家宣布克隆羊多莉诞生时，再没有比其成为头条新闻了。（它出生于1996年7月5日。）在多莉之前，大多数科学家都怀疑哺乳动物是否可以从成体细胞中克隆出来，尽管已经报道了从胚胎细胞克隆的一些情况。但是多莉是由爱丁堡罗斯林研究所（Roslin Institute in Edinburgh）的科学家克隆的，它使用成年绵羊的乳腺细胞植入黑脸绵羊的卵中。

多莉的出生立刻使电影《侏罗纪公园》（Jurassic Park）显得更逼真，并引起了人类克隆的阴影，从而提振了《巴西男孩》（The Boys from Brazil）的录像带租赁。多莉似乎是一头非常典型的绵羊（尽管盖在她染色体末端的端粒比平时短了一点），并且有自己的几个后代。根据罗斯林研究所的说法，它一直过着正常的生活（除了偶尔出现的媒体露面），直到在实验室的一次爆发中感染了一种致癌病毒，导致它在2003年6岁时死亡。

7.威廉·冯·瓦尔德耶·哈兹逝世100周年

威廉·冯·瓦尔德耶·哈兹（Wilhelm von Waldeyer-Hartz）生于1836年10 月 6 日，1921  年 1 月 23 日在德国柏林逝世，是德国解剖学家，以杰出的老师和讲师而闻名。他为理解人体解剖学和描述人体解剖学的术语做出了许多贡献（尽管他的一些解剖学结论被证明是错误的）。

他最值得注意的造词是染色体（chromosome），是细胞核中含有DNA的结构；还有关于神经细胞的神经元（neuron）一词。他在1888年为染色体（chromosomes）命名，当时染色体的确切性质尚未广为人知。同样，他在科学家甚至还没有就这种细胞是否存在达成一致之前就引入了神经元（neuron）一词。大约在19世纪末，关于神经组织的各种研究为它的结构提供了线索。威廉·冯·瓦尔德耶·哈兹总结了证据，证明其构件实际上是离散的单个细胞即神经元。

8.罗莎琳·亚洛（Rosalyn Yalow）诞辰100周年

罗莎琳·萨斯曼·耶洛（Rosalyn Sussman Yalow），1921 年 7 月 19 日生于美国纽约纽约布朗克斯，2011年5月30日在美国纽约纽约布朗克斯逝世，是美国医学物理学家，因开发多肽类激素的放射免疫分析法，而与罗歇·吉耶曼和安德鲁·沙利共同获得1977年诺贝尔生理学或医学奖。她是自格蒂·科里之后，第二位获得诺贝尔生理学或医学奖的美国女性。

罗莎琳·萨斯曼·耶洛称自己是一个“固执而坚定的孩子”，并且是对数学和化学产生浓厚兴趣的狂热读者。在大学里，她被物理学迷住了，并获得了博士学位。1945年获得核物理学博士学位。经过一段时间的教学，她转而从事研究-开发使用放射性同位素精确测量体内生物化学-从激素、酶到维生素和病毒。这项工作使她获得了1977年诺贝尔生理学或医学奖（ 1977 Nobel Prize in physiology or medicine）。前一年，她被授予拉斯克医学研究奖（ Lasker Prize for medical research），这是第一位获得该荣誉的核物理学家。

9. 贾比尔·伊本·哈扬诞生1300周年

阿布·穆萨·贾比尔·伊本·哈扬（Abu Mūsā Jābir ibn Hayyān），波斯炼金术士、药剂师、哲学家、天文学家、占星家、物理学家、地理学家、医生和工程师，被称为“现代化学之父”。公元721年出生于伊朗图斯；公元 813 年在伊拉克库费逝世。

好的，这有点不稳定，因为公元721年只是互联网上对贾比尔出生年份的最佳猜测。除此之外，科学史文献中还存在关于这个家伙是否真的存在的疑问。尽管如此，他还是很有名，据说他写了数千本书，专注于炼金术，还探索了天文学和占星术、医学、宇宙学以及早期中世纪科学的许多其他领域。他开发了许多可用于冶金、染料、玻璃制造和医药等领域的化学工艺。

专家们认为，贾比尔不可能写出所有归因于他名下的书籍。实际上，有些作品似乎晚于他去世后的大约815年。甚至可能是他是一群选择以一个名字写作的作家。自从13世纪的作家将其命名为炼金术论文的笔名以来，他的拉丁名字Geber就一直引起混乱。

无论如何，最初的贾比尔（Jabir）如果存在的话，无疑是他那个时代最聪明的人之一。有人认为他应该获得化学之父的头衔（至少在阿拉伯语世界中是如此），也是现代药学的创始人。因为他的其中一本书是用难以理解的代码编写的，所以有些人认为胡言乱语（gibberish）这个词源于贾比尔。但是现代语言专家说，胡言乱语（gibberish）来自贾比尔的胡思乱想（balderdash）的想法。

10.伊丽莎白·布莱克韦尔诞辰200周年

伊丽莎白·布莱克韦尔（Elizabeth Blackwell）于1821年出生于英国，与家人一起于1832年移居美国纽约，几年后移居俄亥俄州，在那里她成为一所寄宿学校的老师。一位密友死后，她开始向医学院申请，遭到一连串的拒绝，直到日内瓦学院（Geneva College）向她发送了录取通知书（显然，老师们向学生们征求意见，他们投票决定把她当作一个笑话来接受）。但是她出现了，大学兑现了协议。她成为美国第一位获得执照的女医生（she became America’s first licensed woman medical doctor）。她去欧洲接受了两年的高级医学培训，然后回到美国，在纽约市开设了一家诊所，为贫困妇女和儿童提供服务。最终，她在回到英国行医之前，在美国建立了一所专门为女性开设的医学院。她于1910年去世。