科學家幫忙打贏二戰

歐陽江南

用植物造維生素

1941年9月，德國以30萬重兵封鎖了蘇聯列寧格勒。列寧格勒的軍民除了要頂住敵人在軍事上的壓力外，還必須全力解決食品、疾病等問題，蘇聯的科學家們在這方面，做出了卓越的貢獻。

當時，除了饑餓威脅之外，人們還面臨著一個十分危險的敵人——壞血病。預防和治療這種病，必須有維生素C。列寧格勒市近郊生長的針葉樹，可作生產維生素C的原料。為此，市執委會要求全市各果品蔬菜農場，每天向酒廠和維生素工廠提供30噸針葉樹枝，以保證這些廠家加工出足夠的針葉樹浸液。在科研人員的幫助下，針葉樹浸液的加工裝置，迅速安裝到醫院、工廠、部隊和學校，很快有100多個廠家生產出了針葉樹浸液，從而使列寧格勒這座被封鎖的城市，沒有出現因壞血病而喪生的人。

到了年底，該市軍民由于食品中蛋白質不足，又出現了一種可怕的疾病——營養不良癥，死亡率很高。可是，在被鐵桶般包圍著的列寧格勒，到哪里去尋找奶、肉、魚、蛋等高蛋白食品呢？還是科學家有辦法。他們知道，用鋸末制成的酵母中含有大量的蛋白質。于是，他們先將鋸末用硫酸溶液進行酸性水解，然后用石灰中和，再經過一番處理，就獲得了葡萄糖溶液。以這種多次澄清的溶液作為培養基，把由水解獲得的酵母引子置入其中，便得到了壓縮酵母。這些酵母中含有大量的維生素B1、B2、PP的成分，蛋白質的含量也可達到50%。用酵母對營養不良患者進行試驗性治療，收到了非常好的效果，挽救了很多患者的生命。

在發生營養不良癥的同時，又出現了糙皮病。這是由于食物中缺少維生素PP造成的。而要解決這一難題，急需煙鹼。醫學專家們就到停工的制煙廠，從天花板里、煙囟里收集煙草粉，從中分離出煙鹼，然后將其酸化成維生素PP。

接著，許多市民特別是前線的士兵，由于缺乏雄生素A，患了夜盲癥。這種病已嚴重影響了戰斗任務的完成。面對這種情況，科學家們制定了用野生植物生產罐頭的措施，隨之夜盲癥被征服了。

1944年1月，德軍的封鎖被粉碎了，但是列寧格勒的軍民卻永遠不會忘記，在那艱難困苦的歲月里，科學家們所建立的不朽功勛。

科學家指導作戰

第二次世界大戰中，日本“神風”攻擊隊的“自殺飛機”，在太平洋上給美國的航空母艦和其他艦只帶來很大威脅。怎樣對付它們呢？美國請來了科學家共商對策。

科學家們詳細分析了477次艦只遭受“神風”攻擊隊攻擊的記錄后提出，防御的方法應因艦而異。在海上，大艦只的擺動，并不顯著影響射擊的精度，因此，它應充分發揮對空火力擊落敵機。小艦擺動大，射擊不易命中敵機，應作“之”字形運動，盡量減少損失。對大艦只來說，橫向發揮火力要比縱向好得多，因此一般情況下應以橫向迎戰為好。但是，當敵機從低空攻擊時，大艦橫向雖能充分發揮火力，但受敵攻擊的橫截面增大，因而此時應改為縱向迎戰。

美軍太平洋艦隊按照這一對策改變了作戰方法，果真靈驗，日本空軍再也沒有像開始那樣威風了。

1941年3月，英國空軍上將鮑希爾聽從科學家的建議，成立了一個由專家組成的“作戰研究小組”，共同商討裝備使用的最佳對策。當時，英國皇家空軍用來攻擊德國潛艇的深水炸彈，命中率只有2%左右。有人提出應盡快研制出命中率高的炸彈，有人則認為應把重點放在研究炸彈的使用方法上。

數理統計學家威廉斯教授在他的研究工作中，運用統計方法從空軍駕駛員記錄的大量數據中發現，約有40%的飛機是在潛艇下潛深度只有20-30英尺時，就投放了深水炸彈。而他們的深水炸彈都是定在100-200英尺的深度爆炸。問題就出在定深標準上，炸彈在100-200英尺深度爆炸時，潛艇還沒有潛到這一深度，當然就炸不著了。

威廉斯教授建議：應重新制定深水炸彈的定深標準。鮑希爾上將很快采納了威廉斯教授的建議。在這以后的交戰中，英國皇家空軍炸沉德國潛艇的數量，一下子提高了5倍多。

數學家幫忙打贏二戰

1944年，美國紐約州立大學韋弗教授接到軍方請求，希望幫助確定攻擊日本大型軍艦時水雷的布陣類型。因為當時美國海軍對日本大軍艦的航速和轉彎能力一無所知，所以只好求助于數學家。海軍當局有許多日本軍艦的照片。當把這一問題提到韋弗教授負責的應用數學組時，有人馬上提供了一份資料：1887年，數學家凱爾文曾研究過當船以常速直線前進時，激起的水波沿著船只前進的方向形成一個扇面，其速度可以由船首處兩波尖頂的間隔算出來。于是韋弗教授根據數學公式和日艦的照片，準確地測算出了日艦的航速和轉彎能力。軍方據此重新調整了水雷的布設方案，一試果然大見奇效，日本軍艦在美軍的“水雷陣”中一艘接一艘地葬身海底。

二戰初期，希特勒的空軍優勢給同盟國造成很大威脅，英國面對德國的空襲，要求美國幫助增加地面防空力量，而蘇聯在戰爭初期失利，要求數學家幫助保衛莫斯科，特別是防御德軍的空襲。這時，英國的維納和蘇聯的柯爾莫戈洛夫幾乎同時著手研究濾波理論與火炮自動控制問題。維納給軍方提供了準確的數學模型用的指揮火炮，使火炮的命中率大大提高。這一套數學理論組成了隨機過程和控制論的基礎。

第二次世界大戰中，軍備消耗驚人，研究軍火質量控制和抽樣驗收方法如何節省的問題十分迫切。隸屬于應用數學小組的哥倫比亞大學的統計研究組的領導人瓦爾德，研究出一種新的統計抽樣方法，這便是現在通稱的“序貫分析法”。這一方案的發明，為美國軍方節省了大量軍火物資。

有評論說，戰爭既需要指揮若定的軍事家， 同樣也需要杰出的科學家。在第二次世界大戰期間，僅德國和奧地利就有近200名科學家移居美國，其中包括世界上最杰出的數學家。大批外來的高科技的人才流入，給美國節省了巨額智力投資。美國軍方從那時起，就十分熱衷于資助數學研究和數學家，他們認為，得到一個第一流的數學家，比俘獲10個師的德軍要有價值得多。據此有人認為，第一流的數學家移居美國，是美國在第二次世界大戰中最大的勝利之一。