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富勒分子的发现

SEED
 
伯尔尼德·埃根 (Bernd Eggen)

“设想我们可以找到一种比钢坚固几百倍的材料。再设想一下,是否还可以用同样的材料制造比现在用硅制成的计算机芯片小得多的电子电路?现在,这样的材料已经找到,并且,我有幸成为偶然发现这一材料的科学家团队中的一员。”

伯尔尼德·埃根 (Bernd Eggen)
翻译部经理
及科学专家
SEED 基金会

C60 的发现是意外发现(预想不到的发现)的一个极好的例子。没有一个相关研究人员宣布“发现”了富勒分子,即 C60,因为富勒分子是由 60 个碳原子组成的分子。此项研究被形容为“蓝天研究”或“基础科学” -- 研究不能立即得到实际应用,但以科学的观点来看是有意义的,并且在将来的某个时期可能会产生有用的结果。令人伤心的是,在当今的学术制度下,这种类型的研究已越来越难以看到,大多数科研活动,只有当它们具有“相关性”或“实用性”时,才会得到资助。
碳分子图库
从左边起,依次为金钢石、石墨、碳链、C60、C70 和纳米管

洞察力和预见力

范例是一系列科学性假设。在已建立的领域内,范例能起到很大的作用,它们为科学家奠定了知识的基础,在此基础上可继续研究并提出新的假说,从而获得进一步的发现。但当新的领域出现或科学革命即将发生时,范例就可能会被推翻,这通常由年轻的研究人员来完成。富勒分子的发现推翻一个权威的范例,它认为碳只存在于两种主要形态:金刚石和石墨。

科学中的意外发现

有时,科学家在寻找别的东西时会获得意外发现。

  • 1669 年,化学家何尼格·布兰德 (Hennig Brand) 希望找到一种制造黄金的方法。他采取的方法是先蒸发尿液,然后在封口的烧瓶中加热生成的固体。他没有得到黄金,却分离出磷元素,磷因其发光而得名。
  • 1856 年,威廉·亨利·帕金 (William Henry Perkin) 使用苯胺(在煤焦油中发现的一种化合物)进行试验。他的目标是合成一种用于治疗疟疾的药物-奎宁。试验期间,他从苯胺中得到了一种黑色的沉淀物,并将其溶解在乙醇中。结果得到了一种紫色的液体,他发现此液体是一种十分有效而且稳定的丝绸染料。
  • 第一次世界大战期间,使用了一种十分阴毒的武器-芥子气,它是一种毒气,可引起皮肤、粘膜、眼睛及肺部发炎,这常常会导致死亡。医生在检查受害者时发现他们血液中的白细胞数目下降。在这一发现基础上开始的研究导致了氮芥研究的发展,氮芥是一种与芥子气几乎一样的化疗药物。它现在仍被用来治疗某些类型的淋巴瘤。
  • 1938 年,德国化学家奥托·汉恩 (Otto Hahn) 偶然间发现了核裂变。他试图通过用中子轰击较轻的原子来创建重原子。他希望中子会被吸收到靶原子的原子核中,使原子核变大。与希望相反,他发现自己得到了几种比铀轻很多的钡的同位素。中子非但没有被吸收,反而使原子核产生了分裂。正象在下一页将会了解到的那样,不经意间,汉恩 (Hahn) 也在发现富勒分子的故事中扮演一个角色。

 

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