新鑫



從小到大的求學生涯中,我們大家都經歷過無數次考試,也曾經做錯很多題目,當時你是不是也曾感到懊惱?但你有沒有這種感覺,與正確的題目相比,做錯的題目更能讓人印象深刻,下次考試能避免相同錯誤,考得更好?其實,許多名人也有犯錯誤的經歷,只不過,其中有些人很幸運,他們在錯誤中誕生了偉大的新發現。
數學差的水手發現了新大陸
1476年8月,一群海盜在歐洲三大半島之一的伊比利亞半島附近襲擊了一個意大利熱那亞商人組成的船隊。混戰后,三艘熱那亞商人的船只沉沒了,僅留下一名受傷的水手抓著船槳漂流逃生,他就是克里斯托弗·哥倫布。
死里逃生的哥倫布自學了數學、天文導航、造船、拉丁語和制圖等知識,他決心以自己的知識為國家效力,獲得軍隊的庇護,建功立業。
經過一段時間的學習,哥倫布發現,歐洲原有的前往亞洲的海上航線,即繞過非洲大陸的好望角前往亞洲的海路太過漫長,他認為一直向西也可以到達亞洲,并且還更近。哥倫布成功說服了西班牙國王資助他,按著他的想法踏上了前往“亞洲”的新航線。
當然,我們現在知道了,哥倫布沒有到達亞洲,而發現了美洲新大陸。那么,哥倫布為什么堅信他的新航線——向西橫渡大西洋是一條前往亞洲的捷徑呢?這是他自學還不到家,在讀地圖和計算時都出錯了的結果。
原來哥倫布看了波斯天文學家阿爾夫拉加納斯《恒星科學綱要》后,將該書的阿拉伯英里(1972米,誤以為是羅馬英里(1481米),再加上他用的是一份有誤差的地圖,所以他最終算出來,從西班牙特內里費省到印尼雅加達市僅約5704千米,與實際距離13544千米相比,相差7840千米,幾乎差了近1.4倍!
雖然哥倫布計算出錯了,但他無疑是幸運的,他發現了美洲,而這塊地方,還不曾被歐洲列強發現和掠奪,它帶給西班牙的財富比亞洲的還要多。當然,歐洲人的到來,也改變了美洲人民的命運和當時世界的格局,從這個角度來看,說哥倫布的錯誤,改變了世界,不為過吧?
無心插柳柳成蔭
因為錯誤改變世界的人不止哥倫布一個,還要加上植入式心臟起搏器的發明者——威爾森·格雷特巴奇。
心臟是人體的重要器官,它的跳動一旦出問題,黃金搶救時間僅有數分鐘。據世界衛生組織統計顯示,在過去十年間,心血管疾病每年“殺死”超過1500萬人。當心臟出問題時,如何維持心臟的正常節律,拯救瀕危的病人?首先要了解心臟的作用機制。
在人的右心房里存在著一個由心肌細胞組成的結構,稱作竇房結,竇房結就像汽車引擎的“火花塞”,持續而規律地發出電脈沖,給其他心肌細胞提供收縮和舒張的信號,心肌細胞按照竇房結電脈沖的指揮收縮和舒張,泵出血液又回流血液,心臟就這樣按部就班地工作著。當心臟的“電力系統”運作出問題時,比如電脈沖不僅在竇房結產生,也在心臟其他各處產生,又或者電脈沖產生的節奏被打亂,心肌細胞就會“群龍無首”,心臟的功能就會出現異常。所以,要拯救心臟病病人,維持并控制心臟的電脈沖是首要的方法。
美國人威爾森·格雷特巴奇是康奈爾大學電子工程學的優秀畢業生,精通雷達、無線電波和電流等電學知識。他也投身到了這場“控制心臟電流”的研究中來,不過,他的發現可謂是“無心插柳柳成蔭”的代表。
1958年的一天,威爾森又在搗鼓著他的“小玩意”,這次他想將他之前發明的動物心率監測器改造成人類的心率監測儀。在安裝電路時,心不在焉的威爾森隨手拿起個電阻裝入了電路中,他不知道自己拿的電阻并不是原本想拿的那個。測試時,威爾森目瞪口呆地發現,本來應該是一段連續的電信號的屏幕上,卻出現了一個時斷時續的電信號,電流持續1.8毫秒后斷掉,1秒后又出現一個1.8毫秒的電流,如此反復。原來,因為他的粗心,原本應裝入電路的是1萬歐姆的電阻,實際他卻裝入了100萬歐姆的電阻,于是,在電壓不變的情況下電流變成了這樣若有似無的狀態。看著這樣的屏幕,威爾森很快聯想到了心臟節律,心臟不也是在這樣規律的、時斷時續的電脈沖下工作的嗎?能不能調整一下電流強度,將它改造成心臟的節律,給心力衰竭的病人使用呢?此后,威爾森又花了兩年的時間改進他的起搏器,最終制造出了如今每年能拯救千萬人的植入式心臟起搏器。
種豆得瓜
不僅威爾森,還有一些發明家在失誤中發現了“新大陸”,比如美國化學家羅伊·普蘭科特和哈里·庫弗。
1937年,27歲的羅伊·普蘭科特來到世界知名的化學品生產公司——美國杜邦公司任職,入職后他的首個任務是制造一種新型的制冷劑。這是一個看似簡單又不那么輕松的任務,因為此前,杜邦公司的另一組化學家已經制造出了一款制冷劑,只是舊款制冷劑在使用過程中會產生毒氣,普蘭科特需要制造更安全高效的制冷劑。
普蘭科特準備用鹽酸與一種叫作四氟乙烯的含氟氣體反應來制造氟利昂類制冷劑,但是此時化學家們才剛剛認識四氟乙烯,并不知道如何大量生產和儲存它,市面上還買不到現成的四氟乙烯,于是普蘭科特得先制造四氟乙烯。普蘭科特好不容易制造出了45千克的四氟乙烯,因為不了解它的性質,他把氣體存在了“惰性”的干冰罐中保存。
可是當他第二天想取出這些氣體進行下一步實驗時,他發現氣體全部不見了,罐子里只剩下白色的片狀粉末。沒了四氟乙烯,普蘭科特就沒辦法繼續制造制冷劑了,他的計劃失敗了。
但普蘭科特發現白色粉末很耐熱,熔點達到326℃;而且非常滑,如果把它涂在墻上,壁虎都會從墻上摔下來;它也很“冷漠”,幾乎不和任何化學物質發生反應,包括腐蝕性很強的酸。后來,科學家根據它的特性為它找到了最廣泛的用途——將它涂在了平底鍋的內壁上,于是,我們現在常用的不粘鍋誕生了。
同樣幸運的是美國化學家哈里·庫弗。1942年,哈里·庫弗被要求研制出一種透明塑料,用來制造軍事飛機槍炮的瞄準器,但他們的配方出錯了,研制出來的東西粘性太強,它無論碰到什么東西都會死死粘住,根本不是原本需要的東西。不過現在,這種強力膠在生活中隨處可見,給我們提供了許多幫助。
你看,其實錯誤并沒有我們想象的那么可怕,正如失敗是成功之母,有時候錯誤的花朵也能結出成功的果實,如果你因為懼怕犯錯而不曾做出嘗試,那么也必將錯過成功。
(劉誼人摘自《大科技》2020年第8期)