答案是肯定的。而且这样的意外或者失误还不少。唯物辩证法认为:偶然和必然是可以转换的,是辩证统一的。
化学振荡(BZ振荡反应)
别洛索夫(Belousov)20世纪50年代,前苏联化学家别洛索夫(Belousov)在研究人体从糖分中汲取能量的问题时,在实验中配置了一些化学试剂。实验目的是模拟身体对葡萄糖吸收的一部分过程。在加入催化剂Ce4+/Ce3+,还原剂柠檬酸,搅拌发生反应,准备观察三羧酸的循环时,意外发生了。
混合后的液体初始状态为黄色,然后变成透明了。
这一现象并没有什么奇怪的。可是过了一会儿,奇怪的现象发生了,溶液的竟然又从透明变回了黄色。更为奇怪的是,随后不断的随机重复此变化,变化频率随温度升高而增加。
化学振荡别洛索夫大吃一惊。
按照当时的认知:化学物质混合在一起,必然会发生反应,而且还会产生质变的混合物;但是不可能自己又变回到反应前的状态。除此之外,还会反复变化。
这在牛顿主导的经典力学时代,完全是颠覆性的,违背物理学基本规律的。
别洛索夫当时感觉自己有了重大发现,于是便将研究成果整理成稿。然而这个意外发现不是“英雄”式的结局。当时的苏联官僚认为这是一个愚蠢的,漏洞百出的可笑实验。学界也普遍认为化学振荡反应是不可能发生的,别洛索夫的这一结果也自然不受重视,两次投稿都以“无法解释机理”及“不可能”的原因而被退了回来,最后只得发表在一个不知名的期刊上。此结果令别洛索夫信心大大受挫,倍感失望。从此他便淡出了科学研究。
混沌扎鲍廷斯基(Zhabotinskii)年,别洛索夫的好友Schnoll,在指导毕业生扎鲍廷斯基(Zhabotinskii)时,通过继续研究这个反应,并用丙二酸代替了柠檬酸,才对这个反应的机理做了一些解释。
耗散结构理论
分形年,Prigogine提出耗散结构理论,它清楚地解释了振荡反应发生的原因,使B-Z反应重新回归研究的焦点。它认为,在体系远离平衡态时,即处于非平衡非线性状态时,无序均匀态并不一定稳定。由于自身的非线性动力学机制,无序均匀态可以失去稳定性,而产生宏观时空有序结构,也就是耗散结构。年,Field、Krs、Noyes等人对反应机理作了更进一步的阐明,提出了俄勒冈模型(FKN),用以解释B-Z反应的很多性质。它包含18个基元反应,十分复杂以至于只有借助近似方法,才能解出此类问题。
结论人们最终还是发现这种现象根本就没有违反物理化学规律,之后其他学者也发现了,把溶液放在一起,不经任何的搅拌,自发的形成各种形态,凭空产生出让人感到非常惊艳的神奇结构和自发的形态,产生模式BZ。反应产生的结构和模式,虽然看起来十分的相似,但是仔细分析却不一样,每一个都有着根本上的不同,这就是混沌理论的内在随机性,一种与外界干扰完全无关的,系统内部的自发性的自组织现象,是一种完全不可预测的现象。
青霉素
故事年,做实验疲惫的弗莱明想外出放风。来一场说走就走的旅行啊,这种事情,科学家也是可以有的。谨慎的科学家偶尔也会粗心大意。他忘了收拾,将一个培养皿留在了实验室。
玩耍了三周之后,当他回到实验室,发现了这个培养皿的时候,似乎有点儿不一样。
这个培养皿是培养金黄色葡萄球菌的,但是培养皿中间竟然长出了一团青绿色霉菌。
青霉菌这立刻引起了他的好奇。因为金黄色葡萄球菌可是个“明星”,它对人体影响极大,是一种致命病菌。为什么这种青绿色霉菌竟可以存活?
于是,弗莱明通过显微镜仔细观察了一下这些细菌。
不看不知道,一看吓一跳。
这些青绿色霉菌不仅可以在这种严苛的条件下生存,甚至还可以快速封疆拓土。这简直是人间罕见的一朵奇葩啊。
青霉素后来研究发现,这些青霉菌可以分泌一种物质,它能够有效抑制葡萄球菌,于是就有了青霉素。
附记青霉素是一种高效、低毒、临床应用广泛的重要抗生素。它的效果主要体现在青霉素所含的青霉烷。青霉烷会使病菌细胞壁合成障碍,从而导致其溶解死亡,然而一般动物细胞没有细胞壁。
当然,青霉素也有副作用,比如过敏反应。因此注射时,需要先做皮试。
现在抗生素的种类非常多,他们的化学成分也不同,因此对微生物的作用机理也有差异,例如:有些抑制蛋白质的合成,有些抑制核酸的合成,有些则抑制细胞壁的合成。
年10月,弗洛里和美国军方签订了首批青霉素生产合同。青霉素在二战末期横空出世,迅速扭转了盟国的战局。战后,青霉素更得到了广泛应用,拯救了数以千万人的生命。到年,药物的供应已经足够治疗第二次世界大战期间所有参战的盟军士兵。
佛莱明因这项伟大发明,年,弗莱明、弗洛里和钱恩因“发现青霉素及其临床效用”而共同荣获了诺贝尔生理学或医学奖。
磷
影片
磷据说磷的发现相当奇葩了。没错,就是我们高中化学里面学的磷单质,可以自燃,和“鬼火”有关。
它是怎么发现的呢?煮“尿”。
受炼金术的影响。年,炼金术士布兰德想炼尿成金。
尝试过各种方法都未成功。真的是日有所思,夜有所梦。晚上撒尿的时候,灵机一动:尿和黄金都是黄色的。那就炼尿吧!
于是他开始收集尿液,据说他的炼金室内一共收集到大约多升的尿液。
升一切准备就绪,气味十足的实验就开始了。
人间有味是清欢。
科学家的世界我们不懂,是不是?
最后,尿里面当然没有金子,可是有比黄金更重要的新物质——磷。
在任何时候,不都是物以稀为贵么?
通过一通骚气十足的操作,他炼出了磷元素。
磷在黑暗中可以发光,他将其命名为磷,即“冷光”的意思。
彩蛋穷得叮当响的布兰德将制造白磷的秘方出售给了罗伯特·波义耳!
罗伯特·波义耳获得了专利,通过制磷配方,开启了正式的造富之路——煮尿制磷。最后,成功把磷销往世界各地,赚的心满意足。而布兰德至死,都没人知道他是磷的发现者。可谓是名利两空。
那么,还有什么其它意外的科学重大发现呢
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