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第6章 科技之光(1)

动物反射研究

通过在狗身上做实验得出的无条件反射和条件反射的区别,俄罗斯医学和生理学家伊万·彼得罗维奇·巴甫洛夫发现了行为心理学的一个重要机制。

有关消化问题的大量动物实验中,巴甫洛夫意外地发现了所谓的心理分泌物:早在1890年他就注意到,狗只要看见食物便会分泌出胃液。1901年,他开始对狗的唾液分泌进行系统的研究,成功地区分出无条件反射和条件反射:食物直接刺激嘴里相应的接受器能引起实验动物的唾腺分泌,这是天生且始终相同的无条件反应;然而唾液分泌也可以通过确定的外部刺激的不断重复(例如在接受食物前的铃声信号)引起,这个过程巴甫洛夫称之为条件反射。这位1904年诺贝尔医学奖获得者进而认为,人的行为基础也是一个漫长且很复杂的条件反射系列。为了在自己的反射学说基础上研究人的神经系统的功能性紊乱,他转向研究脑及神经生理。此外,他还通过不一致的刺激制建成神经官能症动物实验模型,用以作为心理疾病的解释模型。

为了在病人身上直接观察相应的紊乱,从1918年起巴甫洛夫经常到列宁格勒的一个精神病院去。1917年的十月革命以后,巴甫洛夫得到苏俄政府的慷慨支持,从而以更大的规模继续他的研究。他创立了一所有影响的科学学校,有一段时间他聘用了近300个医生和心理学家,并且还建立了一些重要的研究中心,其中有苏联科学院心理学研究所。

伊万·彼得罗维奇·巴甫洛夫

从巴甫洛夫的反射生理学得到的心理现象——尤其是学习过程的普遍推导,非常符合“唯物主义”思想体系。由于这个原因,这位1936年逝世于列宁格勒的受人尊敬的行为研究学家的影响远远超出了国际科学界,成为苏联的政治领导人。

由于他建立了一种限制在可观察行为范围内的心理学,巴甫洛夫成为行为主义现代行为研究的先驱。创立于1912年的美国心理学研究学派研究可计数的生理行为与产生影响的环境刺激之间的联系(所谓的刺激—反应模式),不考虑主观感觉如思考、记忆和动机,其思路与巴甫洛夫的动物心理学很接近。

巴甫洛夫在科学上的巨大贡献可分为三个时期,分属三个领域,即血液循环生理学、消化生理学和高级神经活动生理学。俄罗斯医学家和生理学家伊万·彼得罗维奇·巴甫洛夫和他的几个助手用实验动物演示他们的研究成果。

伯勒斯·弗富德里克·斯金纳

(1904~1990)这位美国心理学家在行为主义的基础上建立行为心理学,从此这种心理学成为各种心理学理论的对立面。

伯勒斯·弗雷里克·斯金纳

泰里夺走古典汽车大赛詹姆斯·戈登·贝内特杯

6月17日。在一群欧洲的达官贵族面前,法国的莱昂·泰里捧走了戈登·贝内特国际汽车大赛的奖杯。在350英里艰难的路段上,他的驾驶技术极为出色,最后把前冠军保持者、德国的卡米尔·耶纳兹赶下了冠军宝座。名叫德卡特希斯的另一名德国选手,在比赛一开始由于汽车发生故障而浪费了3分钟,因而获得第三名。耶纳兹在比赛的前一个阶段险些跟道上的火车头相撞而造成严重事故。

研究获得诺贝尔奖

12月10日。俄国著名的生理学家伊万·巴甫洛夫今天获得诺贝尔生理学奖以表彰他对消化过程的研究所取得的成绩。

巴甫洛夫证明,当狗的食管被切断、吞进的食物不能进入胃部时,消化液仍然能够分泌出来。

这一研究说明当拘被喂食时,口腔中被刺激的神经就会向大脑发出信息,从而使消化液分泌。巴甫洛夫接着又证明切断其他神经以后,即使食物进入胃部,也不会有胃液分泌。

在以后的一系列实验中,巴甫洛夫发现,进食时听到铃响的狗,以后再听到铃响时,口腔里会自然分泌出唾液,即使它们得不到任伺食物。巴甫洛夫认为,这种“条件反射”对于人的认识具有重大意义。获得诺贝尔奖的还有:物理奖获得者瑞利勋爵;化学奖获得者或廉·拉姆西。

巴甫洛夫在研究消化过程中,似乎偶然发现了对心理学研究具有重要意义的现象。为了取得供实验用的唾液,他用肉松喂食用来试验的狗。不久这些狗只要看见试验者,就分泌出唾液来。巴甫洛夫在进一步的研究中发现,如果狗在进食时同时听到铃声,它们会对铃声产生生理反应。如果一条狗的行为能被一个铃所制约,那么人类的行为将会怎样。

伊万·彼得罗维奇·巴甫洛夫

1904年获物理学奖,时年62岁。1842午11月12日生于英国埃塞克斯郡朗费尔格罗甫(Lanford Grove),1919年6月30日死于英国埃塞克斯郡的威瑟姆(Witham),享年77岁。国籍:英国。教育:1865年,他作为数学学位考试一等及格者和施密斯奖获奖人,取得了文学学士学位。双亲:父,约翰·詹姆斯·斯特拉特(John James Strutt),贵族;母,克拉拉·伊丽莎白(Elizabeth Vicars Slrutt)。配偶:伊伏琳·贝尔福(Evelyn Balfour),1871年结婚。后裔:三个儿子,长子罗伯特(Robert John),次子亚瑟(Arthur Charles),幼子尤利安(Julian);幼子后为伦敦皇家科学技术学院的物理学教授。经历:1879~1884年任卡文迪许实验室教授和主任;1887~1905年任英国皇家研究院教授;1905~1908年任伦敦皇家学会会长;1908~1919年任英国剑桥大学校长。其他获奖介绍:瑞利一生获得过许多奖章和荣誉学位,如皇家学会奖章(1902年),Faraday奖章(1895年),CoPley奖章(1899年),Rumford奖章(1914年)等等。

主要著作:《声学理论》(The Theory of Sound),2 vols.,London:Macmillan,1877~1878。《瑞利科学论文集》(Scientific Papers),6vols.,Cambridge:Cambridge U.Press,1899~1920。“空气中的气体密度和氩的发现”,《诺贝尔奖获得者演讲集·物理学》第一卷,78~84。

参考文献:《科学家传记辞典》,Vol.13,100~107。John Robert Strutt:《J.W.斯特拉特》(Life of John William Strutt),Madison,WI:U.of Wisconsin Press,1965。“瑞利传略”,《诺贝尔奖获得者演讲集·物理学》第一卷,85~87。

评述:瑞利勋爵“因为对一些重要气体密度的研究,以及这些研究的成果之一——氩的发现”,获1904年度诺贝尔物理学奖。瑞利研究涉及的范围几乎遍及物理学的每一个分支,包括声学、波的理论、光学、电力学、电磁学、水力学、液体流动理论等等。其中他最感兴趣的是光学和声学。与瑞利的名字联系在一起的定律有“瑞利-金斯黑体辐射定律”和“瑞利散射定律”。后一定律指出:大气中粒子对阳光的散射与波长的4次方成反比。这个定律可以解释天空为什么呈现蓝色。这也许是瑞利最引以为豪的贡献。

拉姆赛

1904年获化学奖,时年52岁。1852年10月2日生于苏格兰格拉斯哥(Glasgow)白金汉郡(Buckinghamshire)海威科姆(High Wycombe).1916年7月23日死于苏格兰格拉斯哥白金汉郡海威科姆,享年64岁。国籍:苏格兰。教育:1872年毕业于德国图宾根大学,获哲学博士学位。双亲:父,罗伯逊·威廉·拉姆赛(Robertson.W.Ramsay);母,凯瑟琳(Catherine Robertson Ramsay)。配偶:玛格丽特(Margaret Stevenson Buchanan)。1881年8月结婚。后裔:一子一女,名均不详。经历:1872~1874年在苏格兰格拉斯哥专科学院任教;1874~1880年在苏格兰格拉斯哥大学任教;1880~1887年任英格兰布里斯托大学教授;1887~1913年任英格兰伦敦大学教授。其他获奖介绍:1895年获Davy奖章;1895年获Smithson研究院Hodgkins奖金;1895年还获法国科学院奖金;1902年获得爵位;1903年获德国化学协会Hoffman奖章和普鲁士荣誉勋章。

主要著作:《大气中的气体及其发现史》(The Gases of the Atmosphere:The Histor of Their Discovery),New York:Macmillan,1896。(现代化学:理论)(Modern Chemistry:Theoretical),London:J.Dent,1900。《现代化学:系统》(ModernChemistry:Systematic),London:J.Dent,1900。《大气中的稀有气体》(“the Rare Gases of the Atmosphere”),Nobel Lectures,Chemistry(1901~1922),68~77《物理化学研究导论》(Introduction to the Study of Physical Chemistry),London:Joseph Black,1904。《传记及化学论文集。(Essaye Biographical and Chemical).London:A.Constable & CO.,1908。《元素与电子》(Elements and Etectroas),NewYork:Harper,1912。

参考文献:《科学家传记辞典》,Vol。ll,1973,277~284。H.W.Travers:《拉姆赛的一生》(A Life of William Ramsay),London:Edward Arnold,1956。山冈望:“拉姆赛”,《化学史传》,商务印书馆,1995,459~508。《阿西摩夫古今科技名人辞典》,278。《化学简史》,151、361、365。《化学思想史》,287、288。周嘉华、王德胜等:“为周期表增补新家族的拉姆赛”,《化学家传》,湖南教育出版社,1989,223~225。《化学史简明教程》,329~332。《化学元素的发现》,165~170。

评述:威廉·拉姆赛因为“发现六种惰性气体并确定它们在元素周期表中的位置”,获1904年度诺贝尔化学奖。拉姆赛在与瑞利合作从事空气中氮的研究时,发现化学制备氮通常不及从空气中直接获得的氮稠密。经过进一步研究发现了大气氮中含有的较重气体,称之为氩。此后,拉姆赛又与特拉弗斯合作分离出了氖、氪、氙等,并确定了它们在元素周期表中的位置。1910年准确测定了具有放射性的氡原子量为222。1903年与索迪合作,证明从镭放射出的气体是氦,从而得出放射化学位移定律。除上述研究外,拉姆赛还在吡啶碱类、蒸发、电离、分子表面能等方面开展了有重大意义的研究工作。

在丹麦哥本哈根举行第三届国际数学家会议。

在日内瓦召开第二次国际哲学会议(包括科学哲学部会议)。

希尔伯特[德]。解决了积分方程式的固有值问题。

泽默罗[德]。提出选择性公理,证明良序定理。

惠特克[英]。出版《论质点和刚体的解析动力学,附三体问题引论》,该书是对经典动力学的划时代的总结。

美国设立威尔逊山天文台。

海耳[美]。筹建华盛顿卡内基学院威尔逊山天文台并任首任台长直到1933年。

珀赖因[美]。发表根据对小行星爱神星接近地球时的观测而得出的太阳视差(日地距离的一个度量)。

哈特曼[德]。发现星际介质中含有钙。

卡普坦[荷]。发现恒星运动的规律,由此提出“两星流”理论,否定了恒星运动没有规律的这个假说。

斯托末[挪]。提出极光及磁暴是由高能带电粒子在地磁场中运动而发生的理论。

伯克兰[挪]。进行极光的模拟实验。

葛利普[美]。提出沉积岩成因分类。

拉姆[美]。提出关于地震弹性波发生和传播的理论。

皮叶克尼斯[挪]。提出一个有远见的、以物理学的基本动力学原理为基础的物理天气预报计划。

麦金德[英]。撰写一篇名为《历史的地理枢纽》的论文,认为亚洲内陆和东欧为“大陆心脏”,是“世界之岛”的战略中心。

巴甫洛夫[俄]。首次把无菌外科手术方法引入生理学实验室,开展动物实验,研究胃液分泌的生理学,阐明了内脏器官接受自立神经控制的基本原理,奠定了正常胃肠道与病理胃肠道学的基础。

魏斯曼[德]。撰写《现代生物学和进化论》

杜里舒[德]。撰写《自然概念和自然判断力》。

霍尔[美]。出版《青春期》,提出有关心理发育按阶段进行的重要学说。

威尔逊[美]。搞清了器官形成物质存在于卵细胞的植物极内。

高峰让吉[日]。首次人工合成激素——肾上腺素。

哈顿[英]。分得非蛋白质小分于“辅酶”,是酶催化不可缺少的物质。

埃贝格[波]。提出埃贝格定律,即电价学说“八偶律”(从惰性元素稳定性及周期律分为八族出发,认为一个原子可被电子占据点之数是八,一个元素最大正负价总和常为八)的萌芽。

哈恩[德]。在提纯镭的试验中,发现了一种新放射性物质,他称之为放射性钍。

博尔特伍德[美]。证明许多放射性元素衰变成另一些放射性元素。

长冈半太郎[日]。提出围绕核心转动的电子环的原子模型。

汤姆森[英]。提出电子浸于均匀正电球中的原子模型。

普兰特耳[德]。提出物体运动于粘滞流体中的边界层理论。

洛伦兹[荷]。应用经典统计学发展金属自由电子理论。

洛伦兹[荷]。提出时空坐标的洛伦兹变换公式,试图解释电磁作用和观察者在“以太”中的运动无关。爱因斯坦把洛伦兹变换作为普遍适用的公式接受下来,并由此出发而得出了狭义相对论。

彭加勒[法]。在美国圣路易学术讨论会上,提出一系列新论点,并且预言必将产生一种全新的动力学。

彭加勒[法]。提出电动力学相对性原理,并根据观测记录认为速度不能超越光速。

迈克尔逊[美]。进行光的波长和国际标准米的比较测定。

斯坦利

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