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一个发现的故事:机会如何导致科学突破
(英语).事故往往是科学进步的动力。 有时一个出乎意料的发现或奇怪的巧合导致一个改变世界的突破. 此外,历史还知道许多类似的事件——从微波炉的出现到发现X射线辐射原理. 但最引人注目的一个例子是亚历山大·弗莱明爵士发现了青霉素,这个意外发现从字面上提升了药物,挽救了数百万人的生命. 讨论为何这种“事故”实际上最常发生在心智准备发现的地方。
我们不会和具体的日期联系在一起,因为青霉素的发现历史早已为人所知,许多研究继续探索这一现象的细节. 我们的目标是表明科学的“机会工程”(或者,如果你愿意的话,“有组织的混乱”)如何能够导致根本的变化。 该材料面向广大观众,他们想沉浸在科学发现的世界中,并理解机会如何在文明的发展中发挥作用.
这个想法的起源:谁是亚历山大·弗莱明
亚历山大·弗莱明(1881年–1955年)是苏格兰生物学家和药理学家,其工作重点是研究细菌和寻找防治感染的方法. 大约在20世纪一季度,他在伦敦的圣玛丽医院工作,在那里他研究了各种抗菌药和微生物培养. 当时人类已经面临严重的细菌感染问题,特别是在战争和流行病期间。
- 时间背景: 在20世纪早期,医生试图用抗菌药和血清治疗细菌,但没有特殊的抗生素. 肺炎,败血症等传染性疾病常被判决.
- 弗莱明的个性特征: 他的同事指出,他在实验室里“不太小心”,但好奇和观察——在他发现时起关键作用的两个特征。
改变医学过程的案例
1928年夏天是弗莱明的转折点. 在短暂的假期里,他把杯子的细菌培养物(Staphylococcus aureus)留在了实验室中,相信不会被今天的卫生标准太舔. 当他回来时,他发现在其中一个杯子中,模具(我们现在称为Penicillium notatum)从字面上说就孕育并包围了细菌的聚集区. 令人惊讶的是,细菌要么不存在,要么在模具周围被销毁。
许多人会忽略这个“脏”字,只是丢掉杯子,但弗莱明注意到这种真菌会分泌一种杀死细菌的物质。 他称这种活性物质为青霉素.
- 关键点: 弗莱明的好奇心使他进行了更多的实验. 他测试了青霉素对其他微生物是否实际有效,以及抗药性如何.
- 第一个困难: 将青霉素以纯色的形式隔离并非易事。 弗莱明没有技术资源来持续大量生产该药物,因此一段时间以来初步发现的"推"没有发现广泛应用.
(中文(简体) ).发现的发展:从观察过渡到大规模生产
弗莱明的想法一直停留在科学的边缘,直到20世纪30年代末,霍华德·弗洛里和恩斯特·链尔领导的一群科学家开始大规模生产青霉素. 此时,在二战之前和期间,迫切需要一种能够挽救有细菌伤害的士兵的生命的工具.
- 工业突破: Florey,Chain和他们的团队已经开发出可以进行治疗的规模隔离和净化青霉素的方法. 1941年起,试验开始,不久抗生素便被广泛使用.
- 结果 : 受伤士兵和平民的细菌感染死亡率急剧下降。 医学史学家认为,这已成为减少创伤后并发症的最大因素之一.
为什么科学的意外不只是运气
青霉素的发现经常被引为证明“事故”在科学中的作用的例子。 但值得注意的是,这种“幸运事故”只是冰山一角。 发现或发展这些"随机观测"的科学家已经具备了准备状态,知道如何提问,并且不会忽略异常现象.
- 一个训练有素的头脑: 弗莱明意识到目前在治疗细菌感染方面存在的困难,并立即理解了在一种石膏菜中看到的现象的意义.
- 惊喜的开放性 : 因为我们不问自己“如果......怎么办 ” 。
- 学科间: 有时,需要团队努力(如Florey和Chain),将“奇迹”变成可用的技术。
(英语).改变了科学的其他“事故”的例子
虽然青霉素是最著名的例子,但科学史上知道“事故有利于准备者”的其他例子:
- X射线(Wilhelm Roentgen): 在研究阴极射线时,Röntgen注意到一种“离谱光芒”,而没有等待发现整个电磁辐射谱。 原来X射线就是这样被检测出来的
- 微波炉: 工程师珀西·斯宾塞(Percy Spencer)与磁铁合作,发现波浪融化了他口袋里的巧克力棒. 因此,“用微波炉做饭”的想法诞生了。
- 维尔克罗(维尔克罗): 瑞士工程师 乔治·德·梅斯特拉尔(英语:Georges de Mestral)注意到布多克人紧贴着狗的衣服,并发展了一种纺织胶囊.
结论
青霉素的历史与其他许多发现一样,表明科学不仅是一个细心的计划和严格的方法,而且也是部分创造性的不可预测性. 这里的“事故”成为引起人们超越熟悉的思维的催化剂。 但最重要的是,这种“偶然发现”只有在有“准备的头脑”、好奇心和检查惊人细节的愿望时才会产生结果,而不是用“杂乱无章”的Petri菜来丢掉。
这些结果导致数百小时的工作,观察和分析,从这个想法向广泛引入抗生素的过渡,需要一代科学家和技术人员的努力. 因此,青霉素的发现是意外发现和辛勤工作的共生体,这导致了真正的科学突破,在战争期间和战后挽救了数百万人的生命.
许多发现不仅教导我们具体的医学或技术革新,而且还教导我们重要的科学知识方法:对一切不寻常事物的开放观点,向自己提问的能力,以及注意“系统故障”,这可以成为大事物的指南。 真正的科学革命就是这样诞生的 — — 有时是因为一种被粗心遗忘的Petri菜,它突然变成了进入医学新时代的窗口。
