“美国科学书架”是一套八卷本的系列丛书，收录了不同科学领域，不同国家的80位在科学领域有开创性贡献的著名科学家。凯瑟林·库伦著的《探究生命玄机(10位生物学领域的科学家)》讲述为生物学领域做出杰出贡献的10位著名科学家，每一章都叙述了科学家的研究，发现和对社会的贡献。

“科学大师”是一套8卷本的系列丛书。收录了不同科学领域、不同国家的80位在科学领域有开创性贡献的著名科学家。

凯瑟林·库伦编著的《探究生命玄机(10位生物学领域的科学家)》介绍了对生物科学发展作出杰出贡献的1O位著名科学家，每一章都叙述了科学家的研究、发现和对社会的贡献。

本书附有30余幅珍贵的黑白图片，这些图片都配有精准的说明；书中还介绍了相关出版物和网络资源的信息，为读者提供了拓展阅读的可能性。

“科学大师”适合于学生、教师以及想了解科学家的广大读者阅读。

前言

鸣谢

内容提示

一 威廉·哈维（William Harvey）（1578-1657）

 验证了体内血液循环现象

 从福克斯通镇的农家子弟到伦敦的医师

 质疑盖仑的权威

 血液循环

 生殖及胚胎学

 现代生理学之父

 生平年表

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二 列文虎克（Antonivan Leeuwenhoek）（1632-1723）

 发现微观生命

 编篮人的儿子

 技艺高超的磨镜片者

 微生物

 胡椒和声誉

 人体内的微生物

 珍贵的遗赠

 生平年表

 扩展阅读

三 卡尔·林奈（Carl Linnaeus）（1707-1778）

 创建了双名制命名法系统

 小植物学家

 大学阶段

 植物性征

 拉普兰和欧洲

 生命体系

 医师与教师

 双名制命名法系统

 分类学之父

 生平年表

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四 查尔斯·达尔文（Charles Darwin）（1809-1882）

 提出了依据自然选择进化的理论

 与计划好的职业产生了分歧

 策划环游世界的旅行

 一种开创性理论构想

 延迟发表新理论

 成功和争论

 生平年表

 扩展阅读

五 格雷戈尔·孟德尔(Gregor Mendel)(1822—1884)

 遗传学之父

 农夫的儿子

 失望和挫败

 揭示遗传的奥秘

 气象学和蜜蜂

 35年后

 生平年表

 扩展阅读

六 托马斯·亨特·摩尔根(Thomas Hunt Morgan)(1866—1945)

 发现了基因和染色体在遗传中的作用

 显赫的家世

 海蜘蛛和蛙卵

 遗传学的黎明

 一只白眼果蝇

 基因图谱

 第一个获得诺贝尔奖的遗传学家

 生平年表

 扩展阅读

七 查尔斯·亨利·特纳(CharIes Henry Tumer)(1867—1923)

 开创了对昆虫行为学的研究

 看门人的儿子

 归巢的蚂蚁

 蜜蜂行为

 陷阱专家

 对蟑螂和蛾子的研究

 专注的研究者

 生平年表

 扩展阅读

八 亚历山大·弗莱明爵士(Sir Alexarlder Fleming)

 (1 881—1 955)

 创造奇迹的药物

 较晚进入医学领域

 感染与免疫方面的研究

 黏液和眼泪中的神奇物质

 神奇的药物

 在牛津的进展

 声名远播

 生平年表

 扩展阅读

九 丽塔·列维一蒙塔尔奇尼(Rita Levi—MontaIcini)(1909—2012) 

 发现了神经生长因子

 专业生涯的热望

 地下研究工作

 神经细胞生长的信号

 肿瘤、蛇毒和唾液腺

 再次回家

 生平年表

 扩展阅读

十 詹姆斯·D．沃森(James D.Watson)(1928- )

 发现DNA的双螺旋结构

 典型中西部式的开始

 谜一般的拼图碎片

 残酷的赛跑

 终点与超越

 地位和影响

 生平年表

 扩展阅读

400年前，生理学家对于人身体的运行机制并不了解，他们认为人的身心健康由4种体液(血液、黏液、黄胆汁以及黑胆汁)支配，如果这4种体液不平衡就会导致疾病。几乎所有的医学理论和医学实践都受这种古老学说的支配。医生的诊治过程就是首先通过病人的症状判断是何种体液失衡，然后想尽一切办法抑制过多的那种体液以维持身体内4种体液的平衡。与现在的医生可以通过对尸体进行仔细解剖来掌握人体的知识不同，17世纪之前的生理学家的人体解剖学知识来自早期希腊生理学家克劳迪亚斯·盖仑(Claudius(Men)的学说(约公元前129—公元前200)，因为当时对人体的解剖被认为是对神明的亵渎。而在盖仑生活的年代，也仅是允许对人体外部结构进行解剖。因此，盖仑关于人体内部结构的结论是通过对猴子和猿的解剖得出的。然而即使是这样，盖仑的人体解剖学理论在1400多年以来一直处于绝对权威的地位。直到17世纪，才开始有医生质疑盖仑的人体解剖学说。也就在这一时期，一名有勇气的名叫威廉·哈维的人彻底反驳了盖仑关于人类心脏和血液的学说。哈维发现血液在全身进行循环，心脏则作为肌肉性的泵为血液的循环提供动力。从福克斯通镇的农家子弟到伦敦的医师

威廉·哈维1578年4月1日出生于英国的一个海边小镇——福克斯通镇。哈维是家里的长子，他有6个弟弟和两个同父异母的妹妹。父亲名叫托马斯·哈维，继母名叫琼·霍克。哈维的父亲原是个农民，之后成为地主，再后来成为一名成功的商人。关于哈维的童年并没有多少记录流传下来，但是我们知道，在帮助父亲进行田间劳动时，哈维对人的身体的组成和功能产生了兴趣。据说他曾经在妈妈的厨房里将小动物切开来仔细研究。哈维lO岁的时候进入坎特伯雷的国王学校。毕业后，考取了奖学金的他进入剑桥大学冈维尔和凯厄斯学院学习艺术和医学，并在1597年获得学士学位。

1602年，哈维在当时最有名望的医学院——意大利的帕多瓦大学攻读医学博士学位。当时哈维所学习的解剖学都源自亚里士多德和盖仑，尤其是后者的影响遍及解剖学的各个方面。虽然由于当时禁止彻底的人体解剖，盖仑的结论多是通过对动物的观察得到的，但是因为符合基督教教义，盖仑的主张和名望持续了1500多年，他的理论广受推崇。直到哈维的年代，即使有少数人开始对于盖仑的主张提出质疑，绝大部分内科医生还是谨遵其教导的。

获得医学博士学位后，哈维在伦敦开设了私人诊所。在伦敦，哈维得到了正式的行医执照；并且他的病人中已经不乏有名人士。1604年，他与伊丽莎白·布朗结婚，岳父是詹姆斯一世的御医。他们的婚姻很幸福，但是一直没有孩子。1607年，哈维当选为皇家医学院成员，两年后成为伦敦圣巴多罗买医院的医生。值得一提的是，当时在伦敦仅有两家面向穷人的医院，圣巴多罗买医院正是其中之一。哈维大约每周去一次医院，他的手下有3名外科医生、1名药剂师和13名护士。在1616—1656年，哈维受皇家医学院指定，每年参加伦姆雷讲学，并就解剖学做报告。1618年，哈维接替其岳父担任国王詹姆斯一世的医生。1625年查理一世执政后，哈维继续担任御医并与皇室建立起密切的关系，直到英国内战期间和内战之后，哈维仍受到查理一世的眷顾和恩宠。质疑盖仑的权威

如果想要理解哈维对现代解剖学的贡献，首先需要了解他那个时代对生理学的认识，让我们来看看当时关于“循环系统”的认知。亚里士多德认为肝脏制造血液，血液在血管中流动，流经头部时被冷却，他认为心脏主宰情绪和智力，是身体的主要器官之一。盖仑发展了上述观点，认为身体由3个不同的生理系统组成：第一个系统的主要器官是肝脏，它将胃里的食物转变为含有“营养元气”的深色的血。这种深色的血通过静脉传输，然后被身体各个部分按需吸收。第二个系统的主要器官是被称为心灵栖息之所的心脏——也是身体热量的内在提供者。心脏也负责血液和来自肺部的空气混合，制造出提供精力的‘生命元气”。同时，这一过程也是冷却心脏的过程。和空气混合后颜色变得明亮的血液被动脉传输到身体各处。最后一个系统是这样的：大脑可以产生‘动物元气”，然后通过中空的神经管道传导到身体各处，用来满足感觉和运动的需要。同时，盖仑注意到心脏的左右被隔膜分开，而血液通过隔膜上的微孔从心脏的右边流向左边。由于得到教会的支持，盖仑的思想在很长时期内都保持着不容置疑的地位。于是长期以来，人们相信存在着这样3个系统，它们分别用以产生并输送不同的“元气”，在前两个系统中血液作为运输的载体受元气的驾驭而流动。P1-4

排在队伍的第一就能作为热心观众得到运动场中最好的位置；第一个冲破缎带跨过终点线的运动员就能赢得一枚金牌；长子最有可能获得王室王位的继承权……各种优势和好处常常伴随着“第一”，但为了获得“第一”付出的努力时常也是相当巨大的。第一个在月球上行走的宇航员尼尔-阿姆斯特朗在他16岁的时候就开始了飞行课程，不辞辛劳地干各种工作来支付学费，刻苦学习以取得航空工程的学士学位。作为一名勇敢的空军飞行员，他在朝鲜完成了78次战斗任务，在民用试验飞行员的岗位上工作了7年，随后又在美国宇航局(NAsA)做了7年的宇航员，在“阿波罗11号”计划之前已经进行了许多次危险的太空飞行。他忍受了数年严格的体能训练并做了充分的精神准备，终于冒着生命危险勇敢地迈出脚步，踏上了那块人类从未涉足过的地方。阿姆斯特朗是太空探索的先锋，他开启了一条让后人得以继往开来的道路。尽管并不是所有的先锋开拓的行为都要像太空探索那么危险，但是，科学先锋就必须热衷于他的事业，就如同运动场上热心的观众；他们还必须专注，就如同竞技中的赛跑运动员；有时还要有上天的眷顾，就如同天生可以继承王位的那种幸运。

科学涵盖了所有建立在普遍真理和可观察的事实上的知识。狭义地说，科学专指探究自然世界及其法则的知识分支。从哲学的角度描述它，科学就是一种努力，一种对真理的探寻，一种认知的方式，一种发现的方法。科学家们通过一种手段来获得信息，这就是科学方法。科学方法要求人们陈述问题，然后提出一个可验证的假设，或者有根据的推测去描述一种现象或是解释一种观察结果，最后从结果中总结出结论来。数据可以检验假设，但是永远不能保证它是绝对真理。当科学家取得了大量支持的证据，他就有理由认为某种假设是正确的。这个过程听起来非常直接，但是有时科学的进步并不机械地遵循这样的逻辑轨迹。因为总是某个人在进行观察、生发假设、进行试验以及总结结论，所以，学习科学的学生们必须了解科学中的个人的因素。

“科学大师”这套丛书讲述的就是科学背后的人物，那些曾经开创出了新的想法和研究的人们。他们冒着失败的风险，往往还要面对各种反对的力量，但仍然坚持不懈地铺设出了一条条科学探索的新道路。他们的背景千差万别：有的甚至没有中学学历，有的则获得了各种各样的高等学历；有的人依靠家庭的背景能够顺利地进行研究而不受财政问题的困扰，而有的入却穷得营养不良，流离失所。他们的个性，有开朗的也有忧郁的，有温和的也有固执的——但是．所有这些人都充满献身精神，他们不吝贡献出他们的时间、见识和责任，因为他们信仰自己所追求的知识。求知的渴望让他们克服一切艰难险阻，勇往直前，最终他们的贡献推动了科学的事业滚滚向前。

这套书由8本构成：《探究生命玄机》、《破译元素秘密》、《解读地球传奇》、《打捞深海机密》、《解剖物质世界》、《开创科技前沿》、《追寻宇宙奥秘》以及《破解天气变化》。每本书容纳了该学科中10位科学大师的传略，介绍了这些人物的童年，他们致力于科学的心路历程以及他们的研究范畴，并提供足够的科学背景来帮助读者了解他们的发现和贡献。尽管我们这里介绍的人物都是相当卓越的，但并不意味他们就涵盖了所有一直以来最伟大的科学家。我们的编写其实遵循了这样的原则：这些被选择的突出的人物代表了各个领域中多样的分支学科、多样的历史、多样的科学途径以及多样的个性。每一章都有一个关于这个人物生平和他的著作的年表及相关参考书目。每一本书都有一个关于该科学领域的介绍、图解、照片以及一个提供全面信息的扩展阅读书目。

这套书的意图是，在一个适当的水平上，为读者提供先锋科学家的信息。作者希望读者能被激发起来自己去领悟那些现代人物的伟大之处，与那些站在科学前沿的巨人们产生共鸣，然后体会这些科学巨人对现代社会产生的积极和不朽的影响。