“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。凯瑟琳·库伦著的《打捞深海机密(10位海洋学领域的科学家)》讲述为海洋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。

凯瑟琳·库伦著的《打捞深海机密(10位海洋学领域的科学家)》介绍了对海洋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 查尔斯·威维尔·汤姆森爵士（SirC.Wyville Thomson）（1830-1882）

 第一次纯科学的海洋探险指挥者

 一系列学院职位

 无生命区域中的生命

 著名的“挑战者”号探险

 “挑战者”号报告

 生平年表

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二 弗里特约夫·南森（Fridtjof Nansen）（1861-1930）

 海洋学家和极地探险家

 野外的童年

 “海盗”号航行

 关于无脊椎动物神经系统的研究

 穿越冰盖

 前进

 最北方

 获得诺贝尔和平奖的海洋学家

 生平年表

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三 威廉·贝比（William Beebe）（1877-1962）

 深海生物的探测

 早期对野生生物的兴趣

 野外探险

 热带植物的研究

 “大角星”探险

 海地和百慕大

 用深海潜水球潜水

 对他人的启发

 生平年表

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四 亨利·比奇洛（Henry Bigelow）（1879-1967）

 海洋的多元生态

 从鸟类到海洋

 缅因海湾

 复杂的海洋生态

 伍兹霍尔海洋研究院和哈佛

 生平年表

 扩展阅读

五 欧内斯特·埃弗雷特·贾斯特(Ernest Everett Just)(1883-1941)

 海洋无脊椎动物胚胎学家

 受教育的机会

 博士研究：沙虫

 日益增长的声望

 海胆受精过程

 逃离种族主义

 主要著作

 生平年表

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六 哈利·哈蒙德·赫斯(Harry Hammorld Hess) (1906-1969)

 海底扩张的模型

 小小海军司令

 从大西洋到太平洋

 令人困惑的海洋地质学发现

 海底扩张假说

 赞美和荣誉

 生平年表

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七 雅克一伊夫·库斯托(JacqtJes-Yves Cousteau) (1910-1997)

 发明水中呼吸器和普及海洋生物学

 漂泊的童年

 偶然的事业转换

 水下呼吸器的发明

 水下研究小组

 卡里普索号

 大陆棚实验

 永恒的遗产

 生平年表

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八 欧也尼·克拉克(Eugenie Clark)(1922- )

 有毒鱼类和鲨鱼行为研究专家

 早期对鱼类的兴趣

 受人尊敬的鱼类学者

 自己的实验室

 鲨鱼行为

 纽约和马里兰

 鲨鱼驱除剂和睡着的鲨鱼

 到达顶峰

 生平年表

 扩展阅读

九 席薇亚·厄尔(Sylvia Earle)(1935- )

 海洋研究中使用水下呼吸器的先锋

 从农场到海滨

 海藻专家

 海底栖息地

 与座头鲸一起游泳

 创纪录的潜水

 保护的使命

 生平年表

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十 罗伯特·D．巴拉德(Robert D．Ballard)(1942- )

 黑烟囱的发现和深海勘探技术的进步

 加利福尼亚的少年时代

 坎坷的职业计划

 板块构造的地质学证据

 世界的中心

 研究热液

 黑烟囱

 泰坦尼克号

 兴趣的转变

 对各种领域的巨大贡献

 生平年表

 扩展阅读

19世纪中期，人们对于深海所知甚少。尽管浅海已经被开发，海岸附近的动物也已受到观察，但事实上，人们对于覆盖地球表面70％的海洋却是一无所知。它们有多深呢？在那看似无底的深渊中将会发现什么？那里是否有生命存在？海水又是如何流动的？

为了架构新的科学领域，一位苏格兰博物学家下定决心收集有价值的信息。查尔斯·威维尔·汤姆森是进行世界上第一次科学的海洋探险的HMS(女王陛下之船)“挑战者”号的指挥。他推翻了认为深海中没有生命存在的“无生命”理论。在他的领导下，数千种海洋生物种类被发现，大量的海洋数据被收集，这些都足以产生一个海洋学研究领域，即科学地研究海洋及其包含物理的、化学的和生物的所有方面的学科。一系列学院职位

查尔斯．威维尔．汤姆森1830年3月5日出生于苏格兰林利斯哥的博斯德(Bonsyde)，父亲安德鲁·汤姆森(Andrew Thomson)是一位外科医生。少年时，他在莫奇斯顿城堡学校(MerchistonCastle School)学习。16岁考入医学院，并且在皇家物理协会担任秘书，事实上这个协会更接近于博物学协会。3年后因健康问题他不得不放弃医学院。1853年，他与珍妮·拉梅奇·达沃森(Jane Ramage Dawson)结婚，并育有一子，即弗兰克·威维尔·汤姆森(Frank Wvville Thomson)，他最终和他的祖父一样成为一位外科医生。

汤姆森拥有一系列学院职位。1851年，他先是被苏格兰阿伯丁大学聘为植物学讲师，1853年又在爱尔兰科克的皇后大学任博物学教授。随后几年他辗转到贝尔法斯特，出任皇后大学的地质学教授。在贝尔法斯特，他以无脊椎海洋生物学家而闻名，1860年被授予动物学和植物学教授。1865年，他在《皇家协会哲学学报》上发表了一篇具有里程碑意义的论文，即《关于海羊齿的胚胎形成》。1868年他再度搬家，接受了都柏林皇家科学院植物学教授一职。最后，在1870年他进入爱丁堡大学，并成为博物学钦定教授。作为老师，汤姆森非常受欢迎。他讲课充满热情，不拘于书本，而且总是带着实验模型与学生们一起分享。无生命区域中的生命

在19世纪中期，出于很多原因人们对深海充满了好奇。但事实上，在那时人们对深海几乎一无所知。19世纪50—60年代，电话公司开始试图横跨海洋铺设电缆。电话公司要提高技术水平进一步发展，就需要更多的海洋信息，尤其是关于海洋深度和海洋成分的信息。生物学家则是因为知识本身而对此感兴趣。考虑到深海海底的寒冷、黑暗和极强的压力，苏格兰生物学家爱德华·福布斯(EdwardForbes)断言海洋中有一个无生命区域，他认为在1800英尺(540米)以下没有生命存在。1866年，汤姆森进行了克里斯蒂安尼亚(Christiania)(今称奥斯陆)之行，在看到那些打捞上来的可能是1800英尺之下的海洋动物时，他感到兴奋不已。在那里应该存在生命吧？如果有生命存在的话，它们从哪里获得食物？在如此恶劣的环境中生存生物要如何适应和改变呢？对进化理论感兴趣的那些人则更希望知道在海底是否有生物化石的存在。

汤姆森试图在当时被认为是无生命的区域中寻找生命，他的行为得到了另一个对此有兴趣的人的支持，即伦敦大学的威廉·本杰明·卡彭特(William Benjamin Carpenter)教授。卡彭特是备受尊敬的一流理论机构——伦敦皇家协会的副主席。两人请求皇家协会的帮助，以便说服海军部(英国海军的政府管理部门)对他们的深海捕捞探险提供支持。海军部赠予了他们一艘明轮船，即HMS“闪电”号。1868年，汤姆森和卡彭特成功地从1800英尺以下的海洋中获得了生物样本。捕捞过程中是使用网筐或挖掘设备从海底获得样本的。同时，他们发现深海中的温度并不是以前所设想的那样总是保持在39．2°F(4℃)。

由于这些发现和当时流行的两种理论相抵触，因此他们很容易就为第二次探险争取到了海军部的进一步支持。在HMS“豪猪”号上，汤姆森和约翰·格温·杰弗里斯(John Gwyn Jeffreys)一起对海水温度进行了测量，对海泥进行采样，并且分析了从爱尔兰西海岸到设得兰群岛的海水样本。令人吃惊的是，他们得到证据证明在14610英尺(4383米)下存在着大量的生物。大多数生物属于未知的物种，而且其中很多似乎与一些被认为是已灭绝生物的化石很像。

在“豪猪”号航行不久，皇家协会推选汤姆森为特别会员。1873年，他在《海洋的深度》上发表了“闪电”号和“豪猪”号探险的成果：深海中存在着生命，即使深度相同，不同海域的水温也会各不相同。这些发现引发了海洋探险的一股新热潮。借此机会，汤姆森向海军部和皇家协会提出了新的申请，计划对海洋的化学、地质学、物理学和生物学性质进行系统研究。他计划测定不同地点海水的深度，记录不同深度的水温，绘制洋流图，收集海底泥浆样本。但是对汤姆森来说，最重要的是收集和研究深海中的生物。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。