杜以會

在日常生活中，我們都在享受發(fā)明家?guī)淼膭?chuàng)造品，如電話、電燈、電視、計(jì)算機(jī)、電池、微波爐、鐳射、磁共振影像掃描(MRI)等，但你可曾想過這些創(chuàng)造品是如何得來的嗎?

發(fā)明家的銘言是：“需要是發(fā)明之母”，這也是古諺“窮則變，變則通”的道理。其實(shí)，仔細(xì)翻閱科技的發(fā)明進(jìn)展史，會發(fā)現(xiàn)大多數(shù)的發(fā)明都是因“需要所驅(qū)”而得來的。

另外還有3種因素也能推動發(fā)明：數(shù)據(jù)所驅(qū)，用類推方法去發(fā)現(xiàn)許多奇妙的可能性，如孟德爾的遺傳實(shí)驗(yàn)方法；方法所驅(qū)，用儀器去觀察、發(fā)現(xiàn)與發(fā)明，如天文學(xué)家伽利略利用望遠(yuǎn)鏡創(chuàng)立新的宇宙觀；理論所驅(qū)，憑自己的心得及理論去推理而得到答案，如愛因斯坦的相對論。

不過發(fā)明者當(dāng)初的創(chuàng)新用意可能只是想滿足自己的好奇心，或解決生活上的需要，或改善某項(xiàng)日常生活的困境。但是后來有人把這發(fā)明應(yīng)用到新的領(lǐng)域，產(chǎn)生新的功能，這就變成一種新科技，也就改變了我們的生活。

半導(dǎo)晶體的發(fā)明

1947年12月，半導(dǎo)晶體由美國貝爾實(shí)驗(yàn)室的夏克雷、巴帝恩及布拉頓3人發(fā)明。當(dāng)初3人發(fā)明半導(dǎo)晶體是想取代笨重、占空間而功能低的真空管，但半導(dǎo)晶體一出爐，馬上改變了整個(gè)電子工業(yè)，尤其是小型電子裝備。他們?nèi)擞?956年獲得諾貝爾物理獎。后來巴帝恩與古柏及史律弗共創(chuàng)BCS超導(dǎo)體的獨(dú)特理論，于1972年再次獲得諾貝爾物理獎。

值得一提的是，半導(dǎo)晶體是由貝爾實(shí)驗(yàn)室開發(fā)出來的，而貝爾實(shí)驗(yàn)室是當(dāng)時(shí)規(guī)模最大、最有名氣的民營實(shí)驗(yàn)室，開發(fā)出無數(shù)的發(fā)明，并培養(yǎng)出6位諾貝爾獎得主。

鐳射的發(fā)明

1959年6月，唐恩斯與夏羅提出了鐳射發(fā)明的專利申請。1964年，唐恩斯、巴穌夫及普赫洛夫3人因量子激光導(dǎo)致鐳射的發(fā)明而獲得諾貝爾物理獎。夏羅、布洛柏根及西班則因發(fā)明鐳射光譜學(xué)及電子光譜學(xué)而分享了1981年諾貝爾物理獎。

唐恩斯是美國哥倫比亞大學(xué)的物理系教授，專長是微波光譜學(xué)。研究氨分子的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)是一種單純的基礎(chǔ)學(xué)術(shù)研究，當(dāng)初僅是探討有關(guān)微波的激光加強(qiáng)量子現(xiàn)象。微波與我們看得到的光都是電磁波，但后來由maset的實(shí)驗(yàn)發(fā)展到鐳射，而擴(kuò)大應(yīng)用到光的指針、CD、DVD、貨物條碼識辨器、基因分析等，也是出乎發(fā)明者原先的意料。其實(shí)，許多大學(xué)或研究機(jī)構(gòu)的研究是一種基礎(chǔ)學(xué)術(shù)研究，基礎(chǔ)學(xué)術(shù)研究是指沒有特定“應(yīng)用”的研究。

DNA的結(jié)構(gòu)

1953年，DNA的雙股螺旋結(jié)構(gòu)由華生與克里克提出，1962年獲得諾貝爾獎。當(dāng)初華生剛拿到美國印地安那大學(xué)的生物博士學(xué)位，到英國劍橋大學(xué)做博士后研究，而克里克正在劍橋攻讀博士學(xué)位。一個(gè)偶然的機(jī)會讓他們看到另外一位X-光晶體專家弗蘭克林有關(guān)DNA的X-光底片，經(jīng)幾番學(xué)術(shù)爭議而推理出DNA的結(jié)構(gòu)，奠定了基因、醫(yī)學(xué)、分子生物的基礎(chǔ)。

十幾年后，美國莫李斯于1986年發(fā)明聚合酶鏈鎖反應(yīng)而獲得1993年諾貝爾化學(xué)獎。這種方法能無限量地復(fù)制DNA，開拓了生物科技、基因工程的新領(lǐng)域。人類的基因圖譜就靠PCR及一些新科技才能于2002年完全解讀出來，PCR的發(fā)明也促進(jìn)了基因、遺傳、疾病的關(guān)聯(lián)研究，探索生老病死的奧秘。如果沒有華生與克里克的DNA結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)在先，莫李斯的PCR發(fā)明在后。許多遺傳疾病的醫(yī)療大概仍然束手無策，生物科技也不會有近年來一日千里的進(jìn)展。

不難發(fā)現(xiàn)：許多發(fā)明家并沒有具備高等教育的訓(xùn)練或?qū)W歷，而許多突破的發(fā)現(xiàn)與發(fā)明關(guān)鍵是發(fā)生在“靈機(jī)一動”的剎那，但即使有些發(fā)明是“偶然”發(fā)生的，當(dāng)事者必須有準(zhǔn)備的心，正如著名法國科學(xué)家巴斯德說的：“機(jī)會眷顧有準(zhǔn)備的人?！?/p>