組合規(guī)律 ▲一聞
什么叫“組合規(guī)律”? 在人類生存的空間,,大自地球,,小至細(xì)胞,都是由物質(zhì)跟物質(zhì)組合而成的,。以生物賴以生存的最基本的物質(zhì)——空氣和水來說,,同樣也是如此。前者是彌漫于地球周圍的混合氣體,,在這混合氣體內(nèi),,除了主要成分氧和氮之外,還有水汽,、二氧化碳,、氬等多種氣體。正是由這眾多成分的混合氣體才組成了空氣,。后者則是由氫和氧組成的化合物,。即使表現(xiàn)生命現(xiàn)象的基本結(jié)構(gòu)和功能單位的細(xì)胞,也是由細(xì)胞核,、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜組成的,。如果在顯微鏡下對細(xì)胞質(zhì)觀察一下,就不難發(fā)現(xiàn)它又由許多小器官組成,,這些小器官,,在生物學(xué)上管它們叫細(xì)胞器。 自然界各種物質(zhì)是組合而成的,,人類創(chuàng)造發(fā)明的事物,,也無不例外。比如說,,為了打破空間距離,,有人根據(jù)麥克斯韋的理論和赫茲的實(shí)驗(yàn)發(fā)明了無線電,并于1906年實(shí)現(xiàn)了用無線電播音,,這就是廣播電臺(tái),。人們只要打開收音機(jī)就可以清晰地聽到,遠(yuǎn)距離播出的講話和音樂,。但是,,無線電收音機(jī)只能打破空間距離而無法打破時(shí)間距離,怎樣才能打破時(shí)間距離呢,? 后來有人發(fā)明了錄音機(jī),,將廣播電臺(tái)播出的節(jié)目不僅全部可以錄下來,而且什么時(shí)候想聽什么時(shí)候重放就可以了??墒怯质鞘找魴C(jī)又是錄音機(jī),,不僅使用起來非常不便,而且兩種機(jī)器造價(jià)也太高,。能不能做到攜帶,、使用既方便又能節(jié)省經(jīng)濟(jì)開支呢? 回答是肯定的,。于是,,市場上便出現(xiàn)了收錄兩用機(jī)。收錄機(jī)的發(fā)明,,就是把收音機(jī)和錄音機(jī),,兩種功能組合起來,這樣既打破了空間距離又打破了時(shí)間距離,,成為家電市場上最暢銷的新產(chǎn)品之一,。 又如人們手腕上所戴的表,有人提過這樣一個(gè)問題: “手表的功能有多少,?” 其實(shí),,就手表的基本功能而言只有三種:即記時(shí)、記分,、記秒,。后來,人們?yōu)榱吮阌诳慈掌?,在自?dòng)手表內(nèi)安裝上了一些相應(yīng)的零件,便可在表面上顯示出月份,、星期和日期…… 這就是最早出現(xiàn)的帶日歷的自動(dòng)手表,,它的功能由原來的三種,增加了一倍而成為六種,。 除了記時(shí)間外,,如因特殊工作的需要,只要在表內(nèi)裝進(jìn),,微電腦和所需要的部件,,如微型攝像機(jī)、微型定時(shí)爆破器,、微型收發(fā)報(bào)機(jī),、微型程控電話機(jī)等,就具有了攝像,、爆破,、收發(fā)報(bào)、和跟國內(nèi)外通電話等等功能。 可見,,只要善于組合,,一塊小小的手表,想要多少功能有多少功能,。如以前美國推出一種氣象電子手表,,它除了具有記時(shí)功能外,還可以進(jìn)行氣象預(yù)報(bào),,包括風(fēng)向,、風(fēng)速和氣溫,并能記錄下最高氣溫和最低氣溫,。這種氣象電子手表,,投放市場后,大受業(yè)余氣象預(yù)報(bào)愛好者的歡迎,,成了他們理想的預(yù)報(bào)工具,。 其實(shí)這種氣象電子手表跟能攝像、能爆破,、能收發(fā)報(bào)和能通電話的手表一樣,,只是安裝進(jìn)了跟預(yù)報(bào)氣象有關(guān)的部件,它便具有了氣象預(yù)報(bào)的一系列功能,。而所有這些不同的功能,,也是跟原有的手表里的機(jī)件進(jìn)行組合的結(jié)果。 手表是這樣,,小刀也能如此,。一把小巧玲瓏的現(xiàn)代萬能刀,可以成為人們在野外生存用途最廣的工具,。這種刀長僅14厘米,,刀背的鋸齒不但可以鋸木頭、獸骨,,還能鋸開金屬,。尼龍刀鞘上配有陸空聯(lián)絡(luò)用的信號(hào)反光鏡、指南針,、手術(shù)刀片,、橡皮膏、鉛筆,、釣魚鉤,、魚線、火石,、磨石,、開罐頭刀,、螺絲刀、止血帶等等,。刀鞘底部還有一個(gè)折疊的叉環(huán),,連接橡皮膠帶可以做彈弓。在野外生活,,有了這種萬能刀,,就可以應(yīng)付各種險(xiǎn)惡環(huán)境。這就是美國研制生產(chǎn)的“叢林大王”2號(hào)生存刀,。 瑞士人也研制生產(chǎn)出有類似“叢林大王”這樣組合而成,、用途極廣的多功能小折疊刀。它的品種很多,,有專門適合軍人,、獵人或漁民用的小折疊刀,也有供滑雪運(yùn)動(dòng)員或旅游者使用的小折疊刀,。這種小折疊刀附帶有29種工具,,而重量卻只有200克,連美國前總統(tǒng)老布什和里根都愛使用這種瑞士小折疊刀,。 人們屋內(nèi)的生活環(huán)境怎么樣,,也跟組合有關(guān)系。誠如古人所云: “室雅無須大,,花香不在多”,。 如果你想使自己的居室雅一點(diǎn),那么不妨種植一些小盆栽,。譬如在窗臺(tái)上,,放上兩三盆常綠小盆栽,文竹也好,,仙人掌也好,。如果有條件,再養(yǎng)上一盆茉莉或月季,,臨窗掛上一兩盆吊蘭或倒掛金鐘,開花時(shí)就能使人享受到疏影橫斜,、暗香浮動(dòng)的美…… 這樣,,即使你的居室并不大,也能感到自己仿佛置身于,,無垠的大自然之中,,產(chǎn)生出一種博大和寬廣,充滿了生機(jī)的感覺來,。 在高科技領(lǐng)域里同樣需要組合,。 在生物醫(yī)學(xué)工程方面,讓我們先來看看黃家駟是怎樣,創(chuàng)造了低溫麻醉和體外循環(huán)來,,施展他心臟外科手術(shù)本領(lǐng)的,。 心臟的功能是將回流至心臟的血液運(yùn)送至肺部,在肺內(nèi)攝取氧,,并排出二氧化碳,,然后再將通過氣體交換的新鮮血液,運(yùn)送到全身血管系統(tǒng),。心臟的跳動(dòng)和肺的運(yùn)動(dòng)是終生不息的,。心臟病手術(shù)時(shí)有的要求心臟停止跳動(dòng),但必須維持腦及心臟器官不缺氧,。而要做到這一點(diǎn)就遇到了兩個(gè)大難題:其一是低溫,;其二是保證體外循環(huán)。如果解決不了這兩個(gè)大難題就無法實(shí)施手術(shù),。 黃家駟于1945年抗戰(zhàn)勝利后,,從美國回來。回國后,,他一直在上海研究并開展胸外科醫(yī)療,。解放初期,他又研究食道癌并取得了輝煌的成果,,但對心臟手術(shù)中兩大難題,,仍未找到好的解決辦法。直到他看了,,著名的中國神經(jīng)生理學(xué)家張香桐,,發(fā)表的有關(guān)“樹突電位”理論研究的科學(xué)論文后,心中才豁然開朗,。 張香桐的“樹突電位”理論的要點(diǎn),,是用電直接刺激大腦皮層。樹突的電位比較弱,、放電時(shí)間久,,影響的時(shí)間也長,但傳導(dǎo)慢,;同時(shí),,樹突對溫度比較敏感。 他用猴子做試驗(yàn),,把猴子的體溫降到30℃以下,,樹突就喪失了功能,體溫繼續(xù)降至20℃,,猴子就失去了知覺但并不死,,心跳,、呼吸依然存在。通過一連串的試驗(yàn),,張香桐終于得出了結(jié)論: “動(dòng)物的高級(jí)活動(dòng)機(jī)制都和樹突有關(guān),;比較簡單的反射運(yùn)動(dòng)不牽涉到樹突。并且還證明了樹突的傳導(dǎo)性和興奮性在人體上同樣存在,。” 黃家駟根據(jù)張香桐的這一理論,,開展了低溫麻醉的試驗(yàn)…… 他將病人麻醉后,把體溫降至22℃至18℃之間,,大腦中的樹突在這樣的低溫下,,果然喪失了功能,很快就沒有了意識(shí),,立即減少了氧氣的消耗量,,增加了機(jī)體對缺氧的耐受性。 接著,,黃家駟應(yīng)用在美國接受的有關(guān)理論,,開始了體外循環(huán)的試驗(yàn)。他將靜脈血引至體外進(jìn)行氧合(即排出二氧化碳攝取氧),,然后再輸回體內(nèi),、腦等到重要器官,可使心臟停止跳動(dòng)而機(jī)體不缺氧,,實(shí)現(xiàn)了切開心臟,,進(jìn)行心內(nèi)直視手術(shù)的愿望。 當(dāng)黃家駟將低溫麻醉和體外循環(huán)分別試驗(yàn)成功后,,就把這兩種高新技術(shù)組合起來,。從1960年開始,就正式應(yīng)用于臨床,,成功地進(jìn)行了成千上萬例手術(shù),,救活了一個(gè)又一個(gè)心臟病患者,為我國胸外科,,創(chuàng)建這一高新技術(shù)作出了杰出的貢獻(xiàn),。 在生物遺傳工程方面,我國著名小麥育種專家金善寶就是通過組合將不同品種的小麥進(jìn)行雜交,,培育出了“京紅七號(hào)”,、“京紅八號(hào)”、“京紅九號(hào)”等良種小麥,,使我國小麥由建國初期平均畝產(chǎn)90斤逐漸提高到一、二百斤,,1983年超過了300斤,。尤其是“京紅號(hào)”春小麥畝產(chǎn)500—600斤,,個(gè)別地方可達(dá)1000斤。金善寶在生物遺傳工程中用組合來雜交培育出良種小麥?zhǔn)巩a(chǎn)量翻了幾番,,被譽(yù)為新中國大地上的“綠色革命”,。 在動(dòng)物方面也有這樣的例子。 日本一家生物科研所在實(shí)驗(yàn)中成功地將牛奶成分中所特有的遺傳基因移植到大白鼠體內(nèi),,這些外來的基因和大白鼠乳房組織中的基因組合后,,產(chǎn)生的乳汁便具有了牛奶成分。 常識(shí)告訴我們,,自然界中一種生物的基因是不會(huì)同其他生物的基因相結(jié)合的,。然而人為地把兩種不同物種的基因加以從新組合,這是生物遺傳工程學(xué)領(lǐng)域中的高新技術(shù),。目前許多國家正在著力研究的這一高新技術(shù)已取得了很多突破,,有的已創(chuàng)造出了新的物種。在醫(yī)療領(lǐng)域運(yùn)用這種不同物種重新組合的技術(shù),,可以將傳統(tǒng)的工廠制藥過程改由動(dòng)物活體取代,。這種利用生物遺傳工程來制藥的方法由于無需機(jī)械設(shè)備和能源消耗,可以大大地降低成本,,而且藥品的純度和穩(wěn)定性也高,,還可避免對環(huán)境的污染。前者如加拿大生物學(xué)家丹·萊弗伯夫博士經(jīng)過兩年的努力,,已經(jīng)成功地將哺乳動(dòng)物體內(nèi)的基因移植到植物上,,從而成功地跨越了動(dòng)、植物之間基因移植的“鴻溝”,。當(dāng)我國著名生物學(xué)家施履吉教授參觀渥太華實(shí)驗(yàn)農(nóng)場暖房時(shí),,萊弗伯夫博士熱情地向他展示了一種十字花科植物——蕪菁,并介紹了它的體內(nèi)已植入了中國倉鼠的基因,。在這種基因作用下,,植物可將土壤中有害的鎘金屬因留在植物根部而不讓它達(dá)到植物的莖、葉,、果實(shí)部位,。 萊弗伯夫博士這一成功的實(shí)驗(yàn),在動(dòng),、植物兩種不同物種基因從新組合方面取得了開創(chuàng)性的突破,。 后者如英國的實(shí)驗(yàn)。英國的生物學(xué)家,,應(yīng)用生物遺傳工程技術(shù)改良羊取得了成功,。他們將抗胰蛋白基因移植到羊體內(nèi),使改良羊體內(nèi)帶有抗胰蛋白基因,,所產(chǎn)的奶可以提取治療肺氣腫的藥物,。據(jù)報(bào)導(dǎo),,每只改良羊,每天所產(chǎn)的奶里可提取70克蛋白藥物,,每克價(jià)值一千美元,。 在空間技術(shù)上也離不開組合。僅以1969年駕駛阿波羅11號(hào)飛船凳上月球的阿姆斯特朗等三名太空人來說,,他們所以能步下太空飛船在月面上踏出人類的第一行腳印,,其中的重要條件之一是因?yàn)樯泶┨找隆?/span> 這是一種特制的衣服,總重270磅,,其中包括太空衣和連同維生系統(tǒng)箱在內(nèi),。也就是說,太空服是由太空衣和維生系統(tǒng)箱組合而成的,。前者重130磅,,后者重140磅,僅太空衣就由內(nèi)外六層組合而成,。最外面的一層是由矽化合物萃取而成的無機(jī)性耐高溫纖維,,具有強(qiáng)力防火和防輻射線刺傷人體的功能;第二層是能隔絕嚴(yán)寒和酷熱的絕緣層,;第三層是防彈層,,防止太空中微塵碎屑的撞擊;第四層是抗壓層,;第五層是加強(qiáng)層,,用以確保抗壓層不易爆裂,;第六層是體溫調(diào)節(jié)層,。設(shè)計(jì)這一太空衣的“太空技術(shù)名人”是原南通大學(xué)紡織工程系教授,美籍華人唐鑫源博士,。他就是依據(jù)在太空登月的特殊需要經(jīng)過反復(fù)研究,,應(yīng)用組合來設(shè)計(jì)這樣從衣面到貼里多層而復(fù)雜的太空衣服的。 從以上所舉事例我們可以看到,,無論是自然界的各種物質(zhì)基礎(chǔ),,或者是人工構(gòu)造的,都是由物質(zhì)跟物質(zhì)組合而成的,。但這種組合并不只是單純的重復(fù),,或者是幾個(gè)自然數(shù)的簡單相加,而是由原來的物質(zhì)改變成一種新的物質(zhì),。組合后的這種新物質(zhì)跟未組合時(shí)的原有物質(zhì)相比較,,無論在內(nèi)涵上、性質(zhì)上或者功能上它們都起了變化,具有了新的屬性,。因而,,如果對這種組合用數(shù)學(xué)來表示的話,那么“1+1≠2”,,而是“1+1=3”。顯然,,這是不符合數(shù)學(xué)公式的,,但它卻反映了創(chuàng)造的規(guī)律。也就是說,,原有的物質(zhì)一經(jīng)跟其他物質(zhì)從新組合后,,它們就變成了一種新的物質(zhì);凡是要?jiǎng)?chuàng)造出一種新的事物,,就必須將原有的物質(zhì)跟其他物質(zhì)進(jìn)行新的組合,。這就是組合規(guī)律,也是發(fā)明創(chuàng)造的最基本的規(guī)律,。 人類的任何發(fā)明創(chuàng)造,,無不遵循,這一最基本的規(guī)律,。 |
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