创造与发明/探索魅力科学丛书

微电子时代的标志――集成电路；柴油机――现代化的动力；机器人――不吃饭的“小家伙”；海上“变形金钢”航空母舰；悬空无轮列车――磁悬浮列车；轮船――海上交通工具……《创造与发明(图文版)》(作者《创造与发明(图文版)》编委会)集中介绍了一些影响世界及与生活息息相关的发明创造及中外历目前知名的发明家。《创造与发明(图文版)》图文并茂，全彩四色印刷！

1 创造，让世界更美好
从豌豆杂交到基因工程
最不可思议的发明――克隆技术
坝防小儿麻痹――脊髓灰质炎疫苗
牛痘接种法――远离“天花”的噩梦
血型的发现和输血的发明”
跨越生命奇迹――人工合成胰岛素
人造心脏――延长人类寿命的机器
无土栽培――长在“水”上的蔬果
微观世界的展现――电子显微镜
互联网――步入虚拟世界
电脑――让人类步入新的时代
微电子时代的标志――集成电路
柴油机――现代化的动力
机器人――不吃饭的“小家伙”
海上“变形金钢”航空母舰
悬空无轮列车――磁悬浮列车
轮船――海上交通工具
潜水艇――水下的“杀手”
航天最基本的工具――火箭
人类的飞天梦――飞机
载人航天器――载人飞船
天文望远镜――探索宇宙的“眼睛”
围绕地球的航天器――人造卫星
太空中的航空母舰――空间站
裂变链式反应装置――核反应堆
让世界变得细小――全球定位系统
雷达――神奇的眼睛
汽车――让出行更为便利
2 发明，走进奇异世界
橡皮泥――现代的“泥巴”
尼龙――柔软的“钢丝”
橡胶――珍贵的眼泪
玻璃――五光十色的“珠宝”
火柴――燃烧的火焰
电池――携带方便的电源
电灯――光明的传递者
染料――创造缤纷世界
罐头食品――拿破仑悬赏征集的“秘方”
可口可乐――药水变汽水
眼镜――让世界更清晰
肥皂――神通广大的“清洁夫”
拉链――神奇的扣子
牛仔裤――帆布成为时尚
邮票――不需付邮资的信
抽水马桶――卫生水准的量尺
钟表――记下时间的足迹
保温瓶――装满热水的“宝瓶”
高压锅――烹饪的好帮手
缝纫机――“飞针走线”
微波炉――神奇的炉子
照相机――影像的记录者
空调――让房间远离严寒和酷暑
电视机――神奇的“魔盒”
太阳能技术――人类的福音
计算机病毒――世界公敌
牙刷――口腔卫士
3 中国历史上的发明家
鲁班――木匠“祖师爷”
嫘祖――“先蚕娘娘”
蔡伦――造纸术发明者
诸葛亮――全能的智者
马钧――龙骨水车创造者
毕异――活字印刷术
张衡――地动仪
苏颂――天象仪
曲焕章――云南白药发明人
华佗――妙手回春的神医
侯德榜――开创制碱业的新纪元
王选――“当代毕？”
王选――“当代毕？”
袁隆平――“杂交水稻之父”
王永民――五笔字型的发明者
4 世界历史上的发明家
约翰？古登堡――推动世界文明的巨人
富兰克林――避雷针的发明者
瓦特――蒸汽机车的发明者
奥托――“内燃机之父”
达？芬奇一天才的发明家
戴姆勒――“奔驰汽车之父”
亚历山德罗？伏特――富有智慧的伯爵
贝尔――“电话之父”
冯？诺依曼――“计算机之父”
诺贝尔――“炸”
马可尼――“无线电之父”
亨和？贝塞麦――转炉炼钢法的开创者
爱迪生――1000多种发明的拥有者
威廉？拉姆赛――霓虹灯的发明者

    进化论刚刚问世之初，被称为“现代遗传学之父”的奥地利人孟德尔刚开始进行豌豆实验。起初，孟德尔豌豆实验并不是有意为探索遗传规律而进行的。他的初衷是希望获得优良品种，只是在试验的过程中，发现了生物遗传的基本规律，逐步把重点转向了这个鲜为人知的课题，并得到了相应的数学关系式。人们称他的发现为“孟德尔靠前定律”，这个定律揭示了生物遗传奥秘的基本规律。
    豌豆的杂交实验从1856年至1864年共进行了8年。孟德尔将其研究的结果整理成论文《植物杂交试验》发表，当时未能引起学术界的重视，一直被埋没了35年之后，来自三个国家的三位学者同时独立地发现了孟德尔遗传定律。1900年，成为遗传学史乃至生物科学目前划时代的一年。从此，遗传学进入了孟德尔时代。
    “核酸”的来源
    1869年，瑞士生物学家米歇尔从脓细胞中提取到了一种富含磷元素的酸性化合物，因存在细胞核中而将它命名为“核质”。
    “核酸”这一名词在米歇尔发现“核质”20年以后才正式启用。早期的研究仅将核酸看成细胞中的一般化学成分，没有人注意到它在生物体内的重要性。
    蛋白质的发现比核酸早30年，发展迅速。进入20世纪时，组成蛋白质的20种氨基酸中已有12种被发现，到1940年则全部被发现。1902年，德国化学家费歇尔提出氨基酸之间以肽链相连接而形成蛋白质的理论，1917年他合成了由15个甘氨酸和3个亮氨酸组成的18个肽的长链。有的科学家设想，如果核酸参与遗传作用，也必然是与蛋白质连在一起的核蛋白在起作用。因此，那时生物界普遍倾向于认为蛋白质是遗传信息的载体。
    DNA的结构
    1928年，美国科学家格里菲斯发现了核酸，他将核酸称为“转化因子”。1944年，美国细菌学家艾弗里在这方面做了大量的研究工作，发现了DNA(脱氧核糖核酸)。1953年里绘制出DNA的双螺旋线结构图。
    奥地利生物化学家查加夫对核酸含量的重新测定取得了成果，他认为如果不同的生物种是由于DNA不同而造成的，则DNA的结构必定十分复杂，否则难以适应生物界的多样性。他经过多次反复实验，结果表明，DNA分子中的碱基是配对存在的，并为探索DNA分子结构提供了重要的线索和依据。
    DNA双螺旋结构被发现后，极大地震动了学术界，启发了人们的思想。从此，人们以遗传学为中心开展了大量的分子生物学的研究。1967年，遗传密码全部被破解，基因从而在DNA分子水平上得到新的概念。它表明：基因实际上就是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位。在这个单位片段上的许多核苷酸不是任意排列的，而是以有含意的密码顺序排列的，基因对性状的控制是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的。
    DNA双螺旋结构模型的提出，则是开启生命科学新阶段的又一座里程碑。由此，人类开始进改造、设计生命的征程。
    1971年，美国微生物学家内森斯和史密斯在细胞中发现了一种“性核酸内切酶”，这种酶能在DNA上核苷酸的特定连接处以特定的方式把DNA双链切开。此外，他们又发现了另一种“DNA连接酶”，这种酶能把两股DNA重新连接起来，从而为干预生物体的遗传物质，改造生物体的遗传特性，直至创造新生命的类型奠定了物质基础。在这样的科学背景下，基因工程应运而生了。
    1973～1974年，美国斯坦福大学教授科恩领导他的小组，先后三次对大肠杆菌进行了DNA重组实验，均获得了成功。之后，科恩教授以DNA重组技术发明人的身份向美国专利局申报了世界上靠前个基因工程的技术专利。
    由科恩为首的科研小组抢先发售取得成功的基因工程的研究，不仅打破了不同物种在亿万年中形成的天然屏障，预示着任何不同种类生物的基因都能通过基因工程技术重组到一起。科恩的专利也同样标志着人类确实可以以自己的意愿、目的，定向地改造生物的遗传特性，甚至创造新的生命类型。科恩的专利技术引起了优选轰动，在短短几年中，世界上许多国家的上百个实验室开展了基因工程的研究。
    用基因工程创造新生物的优选优越性是可以在短期内培育出新的生物类型，而且可以由基因工程创造的新生物生产人们期望的生物产品。除了生长激素抑制因子外，还有如胰岛素、干扰素等，都可以用基因工程的方法获得。
    在动物界也有无性繁殖，不过多见于非脊椎动物，如原生动物的分裂繁殖、尾索类动物的出芽生殖等。但对于不错动物，在自然条件下，一般只能进行有性繁殖，所以要使其进行无性繁殖，科学家必须经过一系列复杂的操作程序。
    英国和其他国家在20世纪80年代后期开始利用胚胎细胞作为供体，研究“隆”哺乳动物。
    1997年2月23日，英国爱丁堡罗斯林研究所的科学家宣布，他们的研究小组利用山羊的体细胞成功地“隆”出一只基因结构与供体接近相同的小羊“多莉”，世界舆论为之哗然。“多莉”的特别之处在于新生命的诞生没有精子的参与。研究人员先将一个绵羊卵细胞中的遗传物质吸出去，使其变成空壳，然后从一只6岁的母羊身上取出一个乳腺细胞，将其中的遗传物质注入卵细胞空壳中。这样就得到了一个含有新的遗传物质但却没有受过精的卵细胞。这一经过改造的卵细胞分裂、增殖形成胚胎，再被植入另一只母羊子宫内，随着母羊的成功分娩，“多莉”来到了世界。
    隆是从英文“clone”音译过来的，意思是“无性繁殖”。简单讲，就是一种人工诱导的无性繁殖方式。但隆与无性繁殖是不同的。无性繁殖是指不经过雌雄两性生殖细胞的结合，只由一个生物体产生后代的生殖方式，常见的有孢子生殖、出芽生殖和分裂生殖。
    隆的基本过程是先将含有遗传物质的供体细胞核移植到去除了细胞核的卵细胞中，利用微电流刺激等使两者融合为一体，然后促使这一新细胞分裂繁殖发育成胚胎，当胚胎发育到一定程度后，再被植入动物子宫中使动物怀孕，便可产下与提供细胞者基因相同的动物。这一过程中如果对供体细胞进行基因改造，那么无性繁殖的动物后代基因就会发生相同的变化。P2-4