那些改变世界的民间科学爱好者们

那些改变世界的民间科学爱好者们

今天的人们，已经可以靠接种牛痘而免遭天花的威胁，可是人们很难想到，这种保障人类生命和健康的医疗技术，竟来自于一个家庭妇女的观察与执着。实际上，有很多民间科学爱好者用他们的好奇心改变着世界。

在哥尼斯堡的一个公园里，有七座桥将河中两个岛连接起来（如图）。问是否可能从这四块陆地中任一块出发，恰好通过每座桥一次，再回到起点。欧拉于1736年研究并解决了此问题，证明任何走法是不可能的

一个家庭妇女发现了疫苗

历史上，传染病造成了人类一次又一次的大灾难。比如，15世纪前后在欧洲流行的黑死病，夺走了将近一半人的生命，而天花则让无数的人失去生命或者留下疤痕而毁容。疫苗的发现阻止了这些疾病的传播，挽救了无数人的生命。可是接种疫苗的最早发现者，则是一位没有受过任何科学训练的家庭妇女，她就是英国人玛丽·蒙塔古夫人。

1712年，时年24岁的蒙塔古夫人随担任英国大使的丈夫来到土耳其。在土耳其，蒙塔古夫人发现当地人不得天花病。她进而注意到土耳其有这样一种习俗：一个家族对那些有可能患天花的人，会提早作预防，预防的办法就是用一枚坚果壳盛着有天花细菌的液体，将一枚针头在这些液体中浸一浸，然后用受污染的针，扎他们的静脉。被感染后的人会发低烧，出现轻微麻疹，可是在床上躺两三天就好了，随后就不容易得天花了。

翌年，蒙塔古夫人回到英国，开始宣讲接种疫苗的疗效。可是在一般人心目中，蒙塔古夫人连个民科都算不上，就是个只能围着锅台转的家庭妇女，所以没有人理会她说的那一套。尽管如此，蒙塔古夫人不放弃，继续到处宣讲。

蒙塔古夫人的举动终于感动了威尔士的一位公主，她同意在犯人身上先做实验。蒙塔古夫人就从天花病人的水泡中抽取脓水，再把少量这种致命细菌注射到受试者身上。

结果，这些接种的人患天花的几率大幅下降，就算得了天花，死亡率不到普通人的三分之一。

接种天花疫苗的技术，后来经过英国外科医生爱德华·詹纳完善后，开始大规模给儿童接种，使这种可怕的疾病得到有效的遏止，詹纳因此被人称为“免疫学之父”。如果没有蒙塔古夫人的创新，就没有詹纳医生对天花疫苗的发展和贡献，人类受这种疾病折磨的时间或许还要拖延许久。

神父创立了遗传科学

在一般人看来，科学与宗教是不相容的两个领域，然而生命科学的鼻祖却是一位修道院的神父。

奥地利的布鲁恩修道院坐落在一个风景旖旎的小山上，孟德尔就在这里当神父，他除了处理宗教事务外，业余时间还喜欢种豌豆，而且年复一年都种这种植物。

孟德尔种庄稼的方式不同于一般的农民，他用一种高棵豌豆与低棵豌豆杂交，再从杂交的豌豆中挑选高个豌豆的种子，第二年再种。结果发现有少数豌豆长得很矮，即低棵豌豆的特征在第二代身上又出现了。

于是，孟德尔又把黄豌豆与绿豌豆杂交，第一代长出的全是黄豌豆，但是在第二代中，虽然大部分是黄豌豆，也有少量的绿豌豆，但是从来没有出现黄绿混合后的青豌豆。就是说，豌豆的颜色可以复现，但是从不混杂。

孟德尔经过连续六年的观察，发现杂交豌豆的生长规律，即在第二代身上，四分之一的植物发生变化，即显示回归第一代的特征。他最后得出结论，遗传特征不混杂，它们代代相传，只有这种特征在占据一株植物的主导时，才会显现出来。从孟德尔的发现中，可推出普遍的遗传规律，就无数祖先的生理特征打包成“基因”，留在下一代身上。即便是一种特征在某一代身上没有出现，但这些基因在遗传过程中，也不会发生混杂现象。

在他的工作的启发下，后来的科学家又相继发现了基因、染色体、DNA和人类基因组，这一连串的重大科学发现又进而推动了医学事业的发展，攻克了很多疑难疾病的治疗难题。

律师提出了“费马大定律”

17世纪中叶，法国有一位叫费马的律师，白天帮人打官司赚钱养家，晚上就看数学书消遣解闷。一天闲暇，他翻看丢番图的《算术》，眼睛盯着那著名的毕达哥拉斯公式：a2+b2=c2，他突发奇想，如果把平方改为立方、四次方……N次方，自然数中是否还存在着这样的整数关系呢？费马验证了无数次，答案都是否定的。就是费马这一闪念，才出现了一个世界级的数学猜想：“将一个立方数分成两个立方数之和，或一个四次幂分成两个四次幂之和，或者一般地将一个高于二次的幂分成两个同次幂之和，这是不可能的。”

这一猜想困扰了人们300多年之久，期间无数杰出的数学家尝试证明它，可是都没有成功。直到上个世纪90年代，英国数学家怀尔斯才最后证明了。这个猜想被誉为20世纪最伟大的数学成就，美国的《时代周刊》发专文报道此事，时任美国总统的克林顿还在白宫接见了这位数学家。

关于费马大定理的研究，走的是这样一个科学发展的模式，民科提出问题，职业科学家给出答案，两类人协同合作共同推动科学进步。由此可知，法国民众的整体数学水准如何了得。有什么样的大众爱好，就会出什么样的天才。

居民散步走出了两个数学分支

17世纪初叶，德国的哥尼斯堡附近河流纵横，上面有七座小桥连接，居民们常来这里散步休闲。他们中就有人提出了这么一个问题：“谁可以不重复地一次走完这七座桥？”这个问题的提出就不一般，其中就包含着深刻的数理思维。尽管有很多人反复尝试，但都无法做到这一点。到底是逻辑上完全不可能，还是没有找到合适的途径？对此，当地的居民百思不得其解。这些连数学民科都算不上的居民只能提出问题，但是没有能力去证明它。然而科学发展史证明，提出问题比证明问题往往更有意义。

1736年，时年才29岁的欧拉来到哥尼斯堡旅游，听说了这个问题，他就是用数学方法严格证明了这个“七桥问题”，最后得出结论：“不重复地一次走完这七座桥”在逻辑上是不可能的。欧拉向圣彼得堡科学院递交了《哥尼斯堡的七座桥》的论文，在解答这个居民所提的问题的同时，开创了数学的两个新的分支——图论与拓扑学，也由此开辟了数学史上的新历程。

家庭电脑俱乐部催生第一台个人电脑

苹果公司赖以建立的第一款产品是Apple II型电脑，这是世界上第一款真正意义的个人电脑，被誉为人类100个最伟大的发明之一。设计这款电脑的乔布斯和沃兹，当时都是二十几岁的小伙子，他们被时任美国总统的里根在白宫接见，并被授予“总统发明奖”。

其实乔布斯和沃兹都是电子设计的民科。乔布斯和沃兹对电子发明的热情和灵感，都来自一个民间电脑爱好者组织。美国大众有一种社会风尚，那就是具有共同科技爱好的人自发组织起来，定期聚会交流思想。上个世纪70年代初，与斯坦福大学紧邻的帕洛奥图镇，出现了一个纯粹的自发民间组织“家庭计算机俱乐部”，它把该地区具有共同爱好的居民团聚在一起。他们每个周末在其中一家聚会，成员什么背景都有，有电子设计爱好者，有商店老板，也有家庭主妇。这个家庭计算机俱乐部对乔布斯和沃兹的创业生涯至为关键，他们的创造欲望、设计灵感、第一个买主都是来自这个民间科技俱乐部。这再一次证明有什么样的群众爱好，就会出现什么样的大师。

（《羊城晚报》2016.4.16）