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第5章 科技之光(2)

肖克莱是一位煤矿工程师的儿子,他曾在美国加州理工学院和哈佛大学受教育,1936年在哈佛大学获得哲学博士学位。1936年开始在贝尔电话实验室工作,1963年在斯坦福大学担任工程学教授职务。

肖克莱由于在晶体管研制方面的早期工作而引人注目,晶体管是一种现代社会有深刻影响的发明。1947年他与约翰·巴丁(John Bardeen)和沃尔特·布拉顿(Walter rattain)合作,研制点接触晶体管,1948年肖克莱研制出结型晶体管。

对于锗和硅之类的半导体,杂质对其导电率有很大的影响。锗和硅原子有4个外层电子,而像砷这样的杂质却有5个外层电子,因此能提供剩余电子给晶体。这种物质中电流是由带负电的电子传送的,这种传导性被叫做n-型半导体。另一种情况,比如像硼这类杂质,却具有3个外层电子,它们提供有不同作用的空穴——也就是空位电子。靠近邻近原子的一个电子便能迁移去充满空穴,从而形成了另一个空穴。通过这种机制,电的传导是通过晶体中正空穴的运动来实现的——这种传导性叫做p-型半导体。

肖克莱利用p-型和n-型半导体材料实验,说明了半导体怎样起着整流器的作用。他制作出第一个结型晶体管,即两层n-型半导体之间渗入一层很薄的p-型半导体。这种n-p-n结型晶体管可用于放大电流。肖克莱与巴丁和布拉顿共同获得1956年度诺贝尔物理学奖。

近来肖克莱成为一个有争论的人物,人们对他的有关智力遗传及其对种族智力的影响等观点持有异议,他对优生学很感兴趣。

拉克(1910~1973)

1910年7月16日生于伦敦,1973年3月12日殁于英格兰牛津。英国鸟类学家。

拉克是一位有名望和富有的外科医生的儿子,受教于剑桥大学。1933~1940年,除1988年研究了一年加拉帕戈斯群岛的鸟类之外,一直在一所革新的私立学校达丁顿学院任教。在第二次世界大战中,他在陆军作战研究小组服役,帮助研制雷达。他的这段经历在他后来把雷达用于鸟类迁移的研究中发挥了作用。他在1945年终于成为一名职业鸟类工作者,并一直担任牛津大学爱德华·格雷野生鸟类研究所所长,直到逝世。

拉克出版了第一部有坚实基础和广泛读者的著作《歌鸲的一生》(Life of the Robin ,1943)之后,又山版了他的加拉帕戈斯群岛的资料,书名《达尔文的雀类》(Darwin’s Finches, 1947),对14种特有种雀类从原始雀到一般的谷籽雀的发展作了精辟的说明,这种野外工作,不可避免地引起拉克对更多的理论问题进行思考。

特别值得提出的是他研究了控制天然种群数量的各种因素,并指出这样一些因素在种群数量很高时的作用强度比在种群数量较低时的强度要大得多。种群波动的不规则性使拉克认识到种群控制机制肯定非常复杂。他的资料和理论在以下一些著作中作了讨论,如《动物数量的自然调节》(Natural Regulation of Animal Numbers,1954》、《鸟类的种群研究》(Population Studies of Birde,1966)。

这些资料得到了各种解释,如理查德·道金斯(Richard Dawkins)用它来证明“自私基因论”;拉克本人更倾向于用这些资料来支持群体选择的观点。

弗伦克尔—康拉特(1910~)

1910年7月29日生于布雷斯劳(现波兰的弗罗茨瓦夫)。德国-美国生物化学家。

弗伦克尔—康拉特是著名妇科医生路德维希·弗伦克尔(Ludwig Fraenkel)的儿子。1934年在布雷斯劳大学获医学博士学位之后离开德国到英国。由于对麦角生物碱和硫胺素的研究,1936年在爱丁堡大学获哲学博士学位,后移居美国并定居下来,1941年取得美国国籍。1951年到伯克利加利福尼亚大学执教,1958年成为病毒学教授,后来任分子生物学教授。

弗伦克尔—康拉特研究烟草花叶病毒(TMV),它是一种核糖核酸(RNA)病毒,提供了RNA像脱氧核糖核酸(DNA)一样能够作为遗传物质的证据。他的方法是先把该病毒的RNA和蛋白质部分分开,然后又重新装配成一个十分易传染的病毒。此外,弗伦克尔—康拉特还证明,当被分离的该蛋白质完全无活性时,而分离的RNA也显示出轻微的传染性迹象。弗伦克尔—康拉特和罗布利·C·威廉斯(Robley C.Williams)在他们的文章《烟草花叶病毒由无活性蛋白质和核酸组分的重组》(Retortstitution of Tobacco Mosaic Virus from Its Inactire Protein and Nucleic Acid Components,1955)中报道了这项工作。后来在和温德尔·斯坦利(Wendell Stanley)的共同工作中,确定了由158个氨基酸组成的TMV蛋白质的全部氨基酸序列。

弗伦克尔—康拉特写过若干病毒学教科书,也为研究蛇神经毒素做了重要工作。

弗洛里(1910~)

1910年6月19日生于伊利诺斯州斯特灵。美国聚合物化学家。

弗洛里就读于俄亥俄州立大学,1934年在那里获哲学博土学位,他的经历分为工业和大学两部分。1934~1938年他在杜邦公司从事合成聚合物的工作,随后两年是在辛辛那提大学度过的。1940~1943年在标准石油公司工作。后来弗洛里担任俄亥俄阿克伦的古德易尔轮胎公司基础研究室主任,直到1948年。然后他受聘为康奈尔大学化学讲座教授。1957年他离开康奈尔任匹兹堡梅隆研究所所长,最后在1961年担任了加利福尼亚斯坦福大学的化学讲座教授。

弗洛里是30年代开始从事聚合物质性质研究的研究者之一。当时一个特别重要的问题是聚合物分子没有一个确定的大小和结构,得到的聚合物材料是由大量不同链长的大分子组成的。弗洛里使用统计学的方法探讨了这个问题,获得了表明链长分布的表示式。

在进一步的工作中他发展了非线性聚合物的理论,它涉及分子链之间的交叉键合。他指出了这类伸长结构如何能从线性聚合物溶液中形成。特别具有革新意义的是“弗恪里温度”的概念——一种对聚合物的性质能够进行有意识的测定的给定溶液的温度。

在后来的工作中弗洛里考虑到橡胶和类似的聚合物的弹性。他出版了两本权威著作《聚合物化学原理》(Principlcs of Polymer Chemistry,1953)和《链状分子的统计力学》(Statistical Mechanics of Chain Molecules,1969)。因为他在该领域中的主要贡献,弗洛里被授予1974年诺贝尔化学奖。

钱德拉塞卡尔(1910~)

1910年10月19日生于拉合尔(现在位于巴基斯坦境内)。印度—美国天体物理学家。

钱德拉塞卡尔曾在印度马德拉斯学院学习,1930年获得文学硕士学位。以后去英国剑桥大学学习,1933年在剑桥获得哲学博土学位并被选为大学的研究员。1936年他来到美国,从1937年起他在芝加哥大学和叶凯士天文台工作。1953年他成为美国公民。

钱德拉塞卡尔的主要研究领域是恒星的演化和结构,以及星体内能量转移过程。我们知道恒星不是引人注目地爆发而变为超新星就是变为极小而致密的低光度白矮星来结束它们的生命。那么是什么因素决定一颗星所采取的特定途径呢?钱德拉塞卡尔在他的《恒星结构研究导论》(Introduction to the Study of Stcllar Structure,1939)中作出了回答。他指出,当一颗星耗尽了它的核燃料时,将开始向内引力坍缩。在多数星中,这个过程最后在简并态气体的向外压力的作用下停止下来。所谓简并态气体即是完全被电离——原子核外电子被剥离了——和高度压缩的气体。因此,恒星收缩成为一个致密的物体,以致一火柴盒大小的重量就可为好多吨重。

钱德拉塞卡尔指出这样的恒星有不寻常的特性。即它的质量越大,它的半径就越小。因此,将存在一个极值,在这极值上星的质量太大,以致不演化为白矮星。他计算了这个质量上限是太阳质量的1.4倍。从此这个值被称为钱德拉塞卡尔极限。处在这个极限之上的星,要不是在它变成白矮星之前丢失了部分质量,就必定是采取了不同的演化途径。现已经确认,所有已知的白矮星都在这预言的极限内,这就支持了钱德拉塞卡尔的理论工作。

卡斯佩尔森(1910~)

1910年10月15日生于瑞典蒙塔拉。瑞典细胞化学家。

卡斯佩尔森1936年在斯德哥尔摩大学获医学博士学位。他后来到了诺贝尔研究所,1944年被任命为医学细胞研究与遗传学教授。

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