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爱迪生还在电影事业方面做出过一项关键性的发明。他被誉为活动影片
的发明人。1903 年，他的公司摄制了第一部故事片《列车抢劫》。
爱迪生有一套他自己的工作方法：全面了解一切，竭尽全力对一个问题
进行闪电般的突破。他的意志非常顽强。如在他设计蓄电池的试验中，失败
了 8000 次。可是他却说：“我知道了有 8000 种东西不能使蓄电池工作。”
爱迪生还有这样一句名言：“天才是百分之一的灵感加百分之九十九的
汗水。”他就是这样一位敢于付出汗水，敢于克服一切困难的伟大发明家。
计算机之父——诺伊曼
1903 年 12 月 28 日，约翰·冯·诺伊曼生于匈牙利的布达佩斯。他生活
在一个非常富裕的家庭里。从小就显示了在科学方面的才能。10 岁时，他进
了布达佩斯的高级中学。以后，他的才能得到了进一步的发挥。12 岁他就掌
握了函数论。不满 18 岁，他就在德国的数学杂志上发表了论文。
1921 年，诺伊曼进入布达佩斯大学学习数学。后来，他在瑞士联邦工业
大学获化学硕士学位，又在布达佩斯大学获数学博士的学位。
1927 年，诺伊曼在汉堡大学当了讲师。1928 年，他又成了美国普林斯顿
大学的客座教授，1931 年，他成了该大学的终身教授。
诺伊曼还掌握了拉丁文和希腊文，能流畅地使用英、德、法语与人交谈。
1942 年，美国设立了主要是制造原子弹的洛斯阿拉莫斯研究所。1943
年起，诺伊曼以顾问的身份参加了洛斯阿拉莫斯研究所的工作。
洛斯阿拉莫斯研究所给了诺伊曼许多研究课题。为了解决这些问题，诺
伊曼必须进行大量的计算。由于这项工作的需要，他开始设想研制高速度的
电子计算机。
当时，最先进的计算机是“ENIAC”。这台计算机从 1946 年开始运转，
它有存储能力，但运算时，要用手操作控制板上的开关。每次改变工作内容
时，还要将一组新的配线装人机器，教给机器程序，而且，机器也很容易发
生故障。
诺伊曼同莫里克、埃克特一起，研究出把存储装置和基本指令组合在一
起，把控制指令内藏在存储装置中的方法。这样，改变程序时就无须改变配
线了。这就是所谓的内藏程序方式。于是，就产生了离散变量自动电子计算
机（“EDVAC”）。就这样，电子计算机从单纯的运算机械进化为孕育着具有
无限的可能性的万能机械。
诺伊曼还在运算理论上对电子计算机的使用做出了重要贡献。
1945 后年，42 岁的诺伊曼就任普林斯顿高级研究所的计算机研究所所
长。此后，他和他的同事们又研制出叫“JONI… AC”的计算机。
在计算机设计上，他们模仿了生物大脑中的某些动作。从此，诺伊曼又
开始对神经学进行研究。他从神经学和心理学的角度研究人，进而确立了自
动化理论。
1954 年，诺伊曼成为美国原子能委员会委员。1957 年 2 月 8 日他因病去
逝。
在电子计算机的漫长的发展历史上，没有哪一个人可以独占发明者的席
位。但可以说，诺伊曼是一个为计算机技术的发展做出了伟大贡献的人。
巴甫洛夫与条件反射
1849 年 9 月 26 日，巴甫洛夫出生在俄国的梁赞。他的父亲是一位牧师，
他起初接受的教育也是为了继承父业做一名好牧师。可是，当他读了达尔文
的《物种起源》这本书之后，就立志走上了献身自然科学的道路。
1870 年，巴甫洛夫还没有在神学院毕业，就转而进了彼得堡大学。他先
学习物理和数学，然后又改学生理学。大学毕业后，他一边在军医学院当助
教，一边学习军医学院的医学课程。这一段学习生活对巴甫洛夫来说十分重
要，因为他不仅积累了广博的知识，还学会了使用手术刀。1884 年到 1886
年他又到德国去进修了两年。
回到军事医学院后，他开始研究消化生理，探索出控制消化腺分泌，特
别是胃液分泌的神经机制。1889 年，他进行了一项著名的实验：在一只狗的
脖子上开一个口子，把食管切断。然后，把这两个断头接到皮肤外头来。这
样，食管被切断后，给狗喂食物时，食物不会进到胃里，而是从切口处掉到
了外面。通过这个实验发现，食物虽然不能到达胃里，可是胃液还是分泌了
出来。这个实验告诉人们：胃液的分泌不是食物刺激的结果，而是食物刺激
了口中的味觉神经，味觉神经将信号传达到了大脑，大脑控制着胃液的分泌。
由于巴甫洛夫的这项研究揭示了消化生理的详细情况，因而获得了 1904
年的诺贝尔医学与生理学奖。
这时候，巴甫洛夫又把他的研究兴趣转移到了大脑上。
食物刺激口中的神经导致胃中的一系列反应，也被称为无条件反射。这
就像灰尘落进眼睛里，人就会眨眼一样，是与生俱来的反射，不需要任何训
练就会产生，动物和人都是这样。
可是，巴甫洛夫进行了这样一项实验：
在给狗喂食之前，打开电灯。你可以想象，狗是不会流唾液的。可是，
在打开灯以后，紧接着给狗喂食，它的唾液就流了出来。
以后，凡是给狗喂食时候，就打开电灯，也就是让灯光和食物总是同时
出现。这样重复多次以后，只要灯光一亮，即使没有食物，狗也会流出口水
来。狗已经把灯光同食物的出现联系了起来，所以，对灯光像对食物一样起
反应，这就是条件反射。
巴甫洛夫经过深入细致的研究，证明了条件反射是高级神经活动的基本
形式。他创立了条件反射学说，也就是高级神经学说。他的研究，弄清了许
多复杂的问题，对生理学和医学都是巨大的贡献。
巴甫洛夫在一生中，做了大量的生理学实验，他 86 岁时，写下了一份遗
嘱。这个遗嘱不是写给他自己子女的，而是把自己的经验和希望留给献身科
学事业的青年。
1936 年 2 月 27 日，巴甫洛夫与世长辞了。他的一生，正像他在遗嘱中
要求青年去做的那样：
“科学要求人们花费毕生的精力。即使你有两倍的寿命，仍然是不够用
的。”
宇航之父——齐奥尔科夫斯基
今天，人类借助航天飞机、宇宙飞船实现了在太空遨游的梦想。许多人
为实现人类的这一梦想做出了艰辛的探索。在这些人中，人们不会忘记被尊
称为宇航之父的前苏联科学家齐奥尔科夫斯基。
1857 年 9 月 17 日，齐奥尔科夫斯基出生在俄国梁赞一个林业官员的家
庭里。10 岁时，他因为一场大病丧失了听力，从此辍学在家，刻苦自学。他
很善于思考，还喜欢自己动手做各种各样的实验，幻想着有一天能在天空像
鸟一样自由自在地飞翔。16 岁那年，他只身来到了莫斯科。在那里他读了大
量数学、物理学、化学、机械学以及天文学方面的书籍。他一面读书一面搞
设计。这样生活了一段时间，他发现他需要自己挣钱，以贴补他的实验。他
到了离莫斯科 100 公里远的博罗夫斯克当了中学教员。
他白天上课，晚上继续他的研究和实验。他把注意力放在了热气球上。
当时，人们已经能够乘坐热气球在天空中飞翔了。但是，当时的热气球是用
胶布做的，既不结实，还容易着火，最大的缺点是无法控制。于是齐奥尔科
夫斯基研究起人可操纵的金属气球——飞艇来。根据他的研究，他写成了《气
球原理》、《可操纵的金属飞行器》等书。他的书中的设想和设计是完全正
确的，可惜未被俄国的那些官僚们所采纳。
他还设计了一架飞机。他的飞机是用两块固定的平板当做翅膀，并装有
两个推进器。根据这一设计，他写了论文《论用翅膀飞行》，但沙皇政府仍
不予理睬。
1892 年，他转到卡卢加的一所学校任教。在那里，他进行了空气阻力的
实验，发现流动的空气不仅是飞行的阻力，也是浮力，从理论上证明了他的
飞机设计的正确性。他建造了俄国第一个风洞，并同茹科夫斯基一起创立了
实验空气动力学这门学科。
1903 年，美国的莱特兄弟实现了人类第一次的动力飞行。而齐奥尔科夫
斯基的飞机设计图却被沙皇政府打入冷宫，未能面世。
齐奥尔科夫斯基又把它的注意力转入太空飞行，设计了一张宇宙飞船的
图形。
1903 年，他写成了《乘火箭探测宇宙》的论文，首先提出火箭是人类飞
出地球的手段。他指出，地面以上 100 公里，空气稀少，飞机和汽球无法飞
行。用不需外界发射和支持、能独立飞行的飞行器——火箭才能飞行。
他精确地计算出火箭飞出地球所必须具备的速度。他还指出，火药不适
合于宇宙飞行，用液氢和氧作燃料代替火药。他还解决了宇宙航行的许多重
大理论问题。
尽管他从理论上打开了宇宙航行的道路，后来的实验也证明了他的理论
和计算的正确性，但在当时他却看不到任何实现他的设想的曙光。
1917 年，俄国爆发了十月革命。此后，在前苏维埃政府的支持下，他抓
紧时间进行研究和写作。他研究过喷气火车、改造沙漠，写出 600 多篇论文
和科普作品。他对平流层探测和行星飞行的贡献尤有价值。
1935 年 9 月 19 日，齐奥尔科夫斯基去世了，他临终前留下遗嘱，把毕
生的著作全部捐献给了国家。
“万能博士”——培根
在意大利著名科学家伽利略出生 350 年前，历史上也曾出现过一位科学
巨人，他的名字叫培根。
“知识就是力量”这是一句众所周知的名言，它鼓舞了几个世纪的科学
工作者，为了科学而努力奋斗。你知道这句话是谁说的吗？就是培根。
随着社会的发展，教育已成为促进社会前进的不可缺少的重要部分。在
11～13 世纪大学诞生了。例如：英国的牛津大学、剑桥大学；法国的巴黎大
学、蒙彼利埃大学、图卢兹大学；西班牙的帕伦西大学；意大利的阿雷佐大
学、帕多瓦大学、那不勒斯大学；葡萄牙的里斯本大学等。大学成为造就科
学家的摇篮。在近代科学兴起的时候，哥白尼、伽利略、牛顿等伟大科学家
都是在中世纪末期建立的大学里受教育的。所以在 12～15 世纪科学技术取得
了巨大的成就，这与当时的新科学思想的形成是分不开的。在这方面贡献最
大的也是培根。
培根出生在贵族家庭，家境富裕。他曾在牛津学习，后来来到巴黎任教，
1241 年在巴黎他获得神学博士学位。1250 年，36 岁的培根从巴黎回到英国
后，被牛津大学请去讲课，讲授数学、物理和外语等课程。
培根的学识渊博，通晓当时的许多门类的科学和文字，在数学、力学、
光学、天文学、地理学、化学、医学、音乐、文法、逻辑等许多方面都有研
究。他既是一名哲学家，又是一名科学家。他被人们誉为“万能博士”。
培根是实验科学的先驱者。他突出的贡献并不是科学本身，而在于探讨
了使科学进展或受到阻碍的原因。他认为探索真理的障碍有 4 种：对权威的
过分崇拜、习惯、偏见、对知识的自负。他还告诉我们：“耳听到的不可信，
归纳和推想出来的也不可靠。自然科学应当予以实验；天文学和物理学应以
数学为根据。”他还说：“实验是探求真理的唯一法门。”培根断言只有实
验科学才能解开自然之谜。他还竭力向教皇呼吁要求改变教育制度，应允许
加设实验课。
培根通过试验证明了：虹是太阳照着雨水反映在天空中的一种自然现
象。另外，他还认识到空气是燃烧所需要的物质。
培根对科学的伟大贡献很多，他做了磁电、光学、火药、毒气等方面的
科学实验。
培根的另一突出贡献是强调数学的重要意义。他认为数学是同自然事物
本身一致的，因为自然界是用几何语言编写而成的，所以，数学能提供真理。
培根以他雄辩的口才到处宣讲数学的重要性，并指出：
1．数学是科学认识中所需要的；
2．数学是实际效用的科学；
3．数学还是关于美的科学。
但是在当时，培根的这些思想不仅未被人们所接受，甚至不为人们所理
解。
培根为人们留下了几部科学巨著，如《大著作》、《小著作》、《哲学
论文集》等。在《大著作》的第一章中证明了所有科学都需要数学。
但是培根的一生是痛苦的一生。他为了追求真理，不肯向恶势力屈服，
结果反动教会使他先后两次在牢狱里当了 25 年囚徒。
在当时，有一位名叫亚历山大的教育家，写了一本书，因为书中有错误，
培根提出了自己的不同观点。培根的这一举动冒犯了圣法兰西斯派的领袖，
于是将培根投进监狱，并下令将他的书列为禁书。
在这次入狱的 10 年中，培根虽然精神上受到极大的打击：不许看书、不
许写作，但是他的思想却从没有停止过活动，每天望着铁窗思考着科学问题，
年复一年地在脑海里写着科学著作。
当他出狱后，他仅用了 18 个月的时间就把在狱中考虑好的著作一下子写
出来了！
在这以后，培根又以异端邪说的罪名被教会监禁了 15 年。在朋友们的营
救下，好不容易出了牢门，这时他已是 78 岁的老人了！
1292 年 6 月 11 日，这位在狱中呆过了 25 个年头的伟大科学家，在出狱
两年后与世长辞了，终年 80 岁。
令人遗憾的是培根的著作在当时受到谴责，大部分学者都没有读过他的
书。他的最伟大的著作《大著作》是在几百年后的 1773 年才出版的。在培根
后 350 年，实验和定量测试才在科学领域里显示出了其重大意义。
进化论的奠墓人——达尔文
1809 年 2 月 12 日，达尔文出生在一个家道殷实的医生家里。在幼年的
达尔文身上，看不出有什么特殊的天分。他先攻读医学，但是他同他的祖父
和父亲不一样，没有学医的天赋，他甚至不能看别人给儿童做无麻手术，学
医未成，他又改学神学，但是他发现这对他也不合适。为此，他的父亲对他
极为不满，认为他使达尔文家族蒙受了耻辱。后来，他结识了植物学家 J．S．
亨斯罗，并读了德国著名的科学家洪堡德的一些著作。从此，他对博物学产
生了很浓的兴趣。
他从事的第一件科学工作是参加塞奇威克率领的一次地质研究性的野外
旅行。塞奇威克很赏识这个年轻人的天赋和才华，但在以后的年代里，他又
为达尔文的进化论大感沮丧和震惊。
1831 年 12 月 27 日，达尔文以博物学家的身份参加了海军考察船比格尔
号的 5 年的环球旅行。
他忍受着晕船的极大痛苦，健康状况每况愈下。在旅途中，他常常感到
心悸、疲劳，还常常呕吐。但是，他坚持完成了这次旅行，这是他走向成功
的桥梁，也正是由于他的缘故，这次旅行才成为生物史上一次最重要的旅行。
在这以前，达尔文已读过一些赖尔的著作，达尔文认为赖尔所提出的地
质学的均变说是正确的。他清楚地认识到地球是古老的，生命的发展是经历
了漫长的岁月的。
当比格尔号沿着南美洲的海岸下行时，他觉察到了物种是怎样一点一点
地发生着变化的。
他在离厄瓜多尔的海岸大约 1000 公里的由 12 个小岛组成的加拉帕戈斯
群岛上，对那里的动物进行了 5 个星期的观察。他特别注意到一群现在被称
为“达尔文燕雀”的鸟类。
这些在许多方面彼此极为相似的燕雀，至少可被划分为 14 个不同的种。
在邻近的大陆上没有这些种类的燕雀，在世界任何其他地方也没有它们的踪
迹。但是造物主为什么会在这个小小的群岛上创造了这 14 种不同但又相似的
物种呢？
达尔文发现，邻近大陆的燕雀种——同岛上居住的燕雀有近似之处，它
的食籽性禽种的祖先，在很久很久以前一定在岛上居住过，那时，它们是同
一种燕雀，这第一批燕雀的后代逐渐进化为不同类型的燕雀。有些变得只吃
某一种籽粒，有些吃另一种，还有的只吃昆虫。一个特定的种因其不同的生
活方式就会发育出特殊的鸟喙、特殊大小的躯体以及特殊的组织系统。
然而，究竟是什么控制着这些变异呢？拉马克认为是获得性状遗传，生
物是有意地力图按着有利于自己的生活方式发生变化。达尔文不同意这个观
点。
1836 年，他回到了英国。1838 年，他读了马尔萨斯在 40 年前写的名著
《论人口的原理》。马尔萨斯坚持认为，人口永远比食物的供应增加得快，
最终，人口必须通过饥饿、瘟疫或战争的手段来淘汰。
达尔文立刻想到这也一定适用于其他的生命形式。
加拉帕戈斯群岛上最早的燕雀，在开始时一定曾经未受抑制地繁衍滋
生，它们赖以生存的籽食难于供应，因此，有一些饿死了。先饿死的是那些
比较弱小的，或那些不善于觅食的，然后，如果有一些燕雀能够改食较大的
籽粒或较硬的籽粒，更进一步地说，改食籽粒为昆虫的话，境遇就会得到改
善。不能实现转变的就只能被饿死；而能够实现转变的，就会发现一个未被
采掘过的食物来源，于是，它们就能迅速滋生繁衍，直到它们的食物供应也
开始紧张起来。
自然界就是这样选择某一群而淘汰另一群生物的，通过这种“自然选
择”，生命就会扩增出无限的品种，在各个特定的小生态环境中，适者取代
劣者。
但是，这些变化究竟是怎样发生的呢？一只食籽的燕雀，是怎样做到突
然学会其他燕雀做不到的改食较大的籽粒或者学会改食昆虫的呢？这一点，
达尔文没有提出坚实的论证。
达尔文还认识到，自然是通过一个缓慢而长久的过程，造就出适应于其
本身环境的动物的。
也就是说，长颈鹿生就它的长颈不是因为它要争取长出一个长颈，而是
因为有些长颈鹿生来颈子长些，它们可以吃到更多的树叶，生活得更好，繁
衍更多的子孙，通过遗传，继承这个自然生成的较长的颈项。自然变异和自
然选择结合，使得颈子缓慢地变得长了起来。
达尔文孜孜不倦地进行着研究，无休止地进行各种资料的收集和分类工
作。1844 年，他开始写一本这方面的书。他怀着极大的热情不停地扩充实�