第3章 趣味发明(3)

特里维西克是英国矿山里的一名技师。当时矿山里用来运输矿石的马拉有轨货车，速度比较慢，一天下来，只能运出去一部分矿石，已经远远不能适应矿山的运输需要。特里维西克看到这个情况，设想用蒸汽机来代替马力，开发出新的运输工具，造出蒸汽机车。从1781年开始，他就开始用心研究。几年过去了，特里维西克一直在努力研究，解决了一个又一个难题，像怎样使得蒸汽机变小适合装在机车上、机车行驶时锅炉怎样通风、汽缸如何排气等问题，终于在1804年造出了世界上第一台蒸汽机车。

这是一台只有一个汽缸的蒸汽机车，能牵引5节车厢，每小时可行驶5千米到6千米。

有意思的是，特里维西克的这台机车没有设计制造驾驶室，那驾驶员怎么开车呢？他就在机车行驶时跟在车旁边走边驾驶，可以想象，早期的火车一定不快，否则开起来后，驾驶员怎么跟得上呢？

特里维西克在机车造好后，曾经在英国伦敦的尤斯顿广场遗址上进行过试车。那里有一个围场，他在这圆形的围场里铺了一圈轨道，一辆拉着客车的特里维西克火车在上面行驶，向人们表现了它的雄姿，有的市民还乘坐在后面车厢里，兜了几圈呢！这景况使得围观的人心里也痒痒的，都想坐上去风光风光。

可是好景不长，这辆机车试了几次后不久，就经常发生零件损坏、翻出轨道、铁路断轨等事故。特里维西克做了几次修理、几次改革，但还是不能避免事故的发生。连特里维西克自己也失去了信心，他不愿意再多作研究了，把注意力转向了其他方面，放弃了对火车的探索。

总的来说，特里维西克的尝试失败了。

不久，许多工程师弄清了特里维西克蒸汽机车发生事故的原因，是由于铁轨打滑造成的。于是，先后有好些人对它进行改进。先是在1812年，有两名英国人先在两条铁轨中间加一条带齿的轨，又在机车腹部安装一个转动的齿轮，希望齿轮和带齿的轨道吻合，结果失败了。后来在1813年，又有一名英国人为了解决铁轨打滑问题，想在机车后面装上两只脚，让它们像人脚一样交替行走来推车前进，但也失败了。

就在这时，斯蒂芬森开始了对蒸汽机车的探索。

1781年，斯蒂芬森出生在英国一个煤矿工人家庭，家境清寒，仅仅靠父亲微薄的薪水来养活一家8口人。为了生活，斯蒂芬森8岁就去给人家放牛，14岁就跟着父亲到煤矿做工了。工头看他年纪还小，就让他干些擦机器和保管蒸汽机零件的杂活。天天和蒸汽机打交道，使他对蒸汽机非常熟悉。

煤矿里的运输跟不上，工人们只好自己推着车，甚至自己背着重重的煤，从矿井下运上来。

工人们弯着腰，累得直喘气，汗水从满是煤粉的脸上淌下来。看到父亲和工人们这么劳累、这么辛苦，而煤矿里的运输能力又是那样低，斯蒂芬森立下宏志，一定要改变煤矿运输的现状，解除工人们的劳苦，发明出比特里维西克机车更好更实用的运输工具。

可是，斯蒂芬森没文化，17岁了还识不了几个字，于是，他加入了矿上那所专门招收七八岁儿童的矿工子弟夜校，认真地学习起文化科技知识。

除了如饥似渴地学习科学文化知识，斯蒂芬森特别注意到实践中去学习知识。他一有空就去观察当时人们已制成的各种车，它们的优缺点在他心里清清楚楚。为了更好更完全地掌握蒸汽机的性能，他曾经不远千里，专门到瓦特的故乡苏格兰做工学习了一年多。在这一年里，他深入研究了瓦特蒸汽机的构造原理，了解到很多试制蒸汽机车的经验。

这时机会已悄悄地来到斯蒂芬森身边。有一天，矿上的蒸汽机坏了，技师修了老半天也没修好，老板、工人们都急得团团转，蒸汽机不动，就不能开工干活。斯蒂芬森走了过来，充满信心地说：“让我试试！”老板回头一看，原来是擦机器的杂工，疑惑地看看他，由于时间已来不及了，只好似信非信地点点头：“好吧！”斯蒂芬森在一双双眼睛的注视下，沉着冷静，很快就把蒸汽机修好了。大家都惊呆了，老板高兴地拍拍斯蒂芬森的肩，说道：“小伙子，好样的！从今天起，提升你为工程师。”斯蒂芬森笑了，他以自己的真本事，赢得了人们的信任，终于脱颖而出，从一个机器房的小杂工升到了机械工程师。

初试成功以后，斯蒂芬森发明创造的劲头更足了。1814年，33岁的他终于设计制造出了第一台新型蒸汽机车。这台机车能拉30吨货物，每小时可行驶7千米。的确，斯蒂芬森的机车比以前的机车快多了，但还有许多地方不太完善。就是这列火车在试车时，车上的一个螺丝帽被震松了，车子翻了，车厢里的英国国会议员和英国交通公司的董事长也被摔伤了。

这下可闯祸了。本来就反对火车的人，更是抓住这事不放，纷纷指责，硬是说火车没有马车安全，而且还说蒸汽机喷汽时产生的响声，把铁路附近的牛马都惊跑了。他们断定，用火车做交通工具是不可能的。在反对派强大的声势下，煤矿老板也退缩了，斯蒂芬森的第一台机车就像特里维西克的火车一样，默默无闻地被搁置一边。

但是，斯蒂芬森并没有退却，他开始了改进火车的工作。他想了许多办法，减小机车的噪音；用小管子把汽筒里的废蒸汽引到烟筒里去，这种蒸汽向上的冲力大，烟也出得更快，炉中空气循环加快，煤烧得也更旺，机车的牵引力就增加了好几倍；同时，他对铁路也做了改进，在枕木底下铺了许多小石子，防止铁轨因为火车的震动而断裂，现代铁路从此初具雏形。

就在这时，一个好机会又降临到他身上。1823年，英国政府聘请斯蒂芬森任修建铁路的总工程师，在拉兹河畔的海港城市斯托克顿和以盛产煤炭着称的达林顿之间，修筑世界上第一条40千米长的铁路。这条铁路主要用于运输。只是，这条铁路不是为行驶火车铺设的，而是为马车运输铺设的，所以，铁路铺成后，只准马车行驶。作为总工程师的斯蒂芬森，抓住这个机会，努力去说服一个又一个政府官员，终于使英国政府同意让火车在上面行驶。

1825年9月27日，火车通车典礼在斯托克顿城正式举行。“旅行号”蒸汽火车拖挂着33节车厢，载着450名乘客，像一条铁龙卧在铁轨上，等待出发。它的主要部分，是一个铁木合制的卧式圆桶锅炉，锅炉上面有两个垂直汽缸，通过机轴来带动锅炉底下的4个车轮转动；机车上也没有驾驶室，司机就站在车上操作；机车旁边还挂着一个装满煤炭的铁篮子，夜间行驶时，点燃篮子里的煤，便是一盏照亮火车前进的明灯了。

看，斯蒂芬森正要亲自驾驶他亲手造的火车。“开车！”只见“旅行号”缓缓启动，越来越快，越来越快，火车以每小时24千米的速度向达林顿城驶去。

顿时，铁路两旁观看的人群欢呼起来，有些人兴奋地跟着火车奔跑，有些人骑着马随着火车飞奔。且不说人，马也跑不过火车，他们早已被火车远远地甩在后头了。

成功了！成功了！斯蒂芬森驾驶着“旅行号”胜利到达终点，掌握、欢呼声响成一片，乘客们一个个激动地走下车，和欢迎的人们一起，把斯蒂芬森团团围住，热烈祝贺他的成功。

火车，从此真正被世人承认，并登上了交通运输的历史舞台。

斯蒂芬森当之无愧地被世界公认为火车的发明人。

疯狗脑髓的功用

春天来到了北方。葛洪(284～364，东晋医学家)查清两种怪病后才离开病区，趁着和煦的春光，继续往洛阳行进。

有一天中午时分，他路经一座村落旁边，只见四周田野上一片片金黄耀眼的菜花，蜜蜂争着在花丛中飞舞采蜜，村里炊烟缭绕，鸡声喔喔，显得非常宁静。突然间从村边传来一声惊叫，接着拥出一群人，有的举着锄头，有的拿着扁担，围着个什么东西在打，一边猛打还一边高喊：“打死它！打死它！”

葛洪赶过去一看，原来是人们在围打一只疯狗，那疯狗已被打倒在地闭了气，可仍然瞪着红通通的发直的眼睛，伸出的长长的舌头上流着口涎。被咬的是个小伙子，他出门担水，不提防冲来这只疯狗咬了他。小伙子此时抱着受伤的腿坐在地上，吓得两眼发直，脸色煞白，冷汗一滴滴地顺着鼻尖往下滴。

葛洪深深知道被疯狗咬伤后的严重恶果：人被疯狗咬了，会得一种“犬病”(即狂犬病、疯狗病)。病人兴奋若狂，受不得一点刺激，吹一点风，听一点声音，就会引起抽搐痉挛；看见水，甚至听到水的响声就要抽风，所以又叫做“恐水病”。得这种病的人最后往往全身麻痹瘫痪而死。当时的医生们对这种病都无能为力。葛洪早在家乡的时候，就看到过患疯狗病死去的人；来到北方游学，又遇到过几个这样的病人。为了找出医治这种病的办法，他曾经下过一番功夫。经过多次的访问、观察，他发现凡是被疯狗咬伤的人，一般每过7天都要发病一次；如果连续21天不发病，那么就可能脱离危险；但一直要过100天不发病，才算摆脱了这种恐怖的病症。得过这种病的人，还切忌吃狗肉和蚕蛹，如果吃了这两种东西，即使痊愈了的病人也会复发，而一旦复发就少有活命的希望了。

葛洪曾深入民间，摸索总结了治疯狗病的种种简易方法。例如，可先吸去病人伤口中的毒血，然后用艾绒灸10次，第二天起再每天灸一次，连灸百日，病人就可脱离险期；又可用薤白或地黄捣成汁敷在病人伤口上，同时让病人口服这种汁水，连敷连服下去，就可以逐渐好转；还可用矾石研成细末撒在伤口上，然后包扎起来，防止伤口恶化；另外，用干姜研成细末让病人连服带敷，也有一定效果。

但葛洪并不满足于这些治疗方法，因为这些方法虽有一定效果，可是把握性不很大，更不能保证以后不复发。他一直想寻求另外的治疗途径。

此时此刻，他目睹受伤小伙子的惨状，又看到旁边那只死疯狗的狰狞样子，一下触动了灵机。他想到：疯狗咬人，一定是将嘴里的毒传进人体，才使人中毒得病的。《黄帝内经》这本医书上有以毒攻毒之法，那么，治疗疯狗病，可不可以取疯狗身上的毒物来试一试呢？

他立即向村上的人说明了自己的主意。人们听说他是个医生，又见他热情和蔼，老成持重，就都愿意了。那个被疯狗咬伤的小伙子是位贫家子弟，家长和本人都无其他法子可想，听葛洪说得有理，顿时产生了希望，苦苦恳求葛洪当场医治。于是，葛洪用刀砍开疯狗的脑壳，取出白生生的脑髓，敷在小伙子的伤口上。为了观察效果，他暂时留在这座小村庄里。过了7天，那小伙子果然没有发病；又过了14天，小伙子仍旧安然无恙。

试验初步成功，葛洪高兴极了。从此以后，凡是碰到被疯狗咬了的人，只要可能，他都叫人立即把疯狗打死，依照这种办法治疗。经多次证明，这法子都灵验，被疯狗咬过的人，只要是在7天内敷了疯狗脑髓的，一般都不会发病；偶尔有发病的，也比通常的病人轻得多。

葛洪当时创造的这种治疗疯狗病的方法，用今天的科学观点来说，实际上就是免疫法。现代医学知识认为：细菌或病毒侵入人体，人体本身就有排斥、消灭它们的能力，所以不一定就发病；只有在身体抵抗力差的时候，细菌和病毒才能使人发病。免疫的方法，就是先让人体进行抗毒训练来提高抗病能力，然后使人免于得病。在欧洲，免疫法最初是从19世纪法国的巴斯德开始的，他用人工的方法使兔子得疯狗病，然后又把病兔的脑髓取出来制成针剂，用来预防和治疗疯狗病。至于免疫法的普遍使用，则是近代医学的成果。葛洪却在比巴斯德早1500年的时候就运用了类似的原理，有了免疫思想的萌芽。因此，他实在是世界上免疫法的先驱。

寻找魔弹

在19世纪，细菌学和免疫学进步很快。医学家在实验中已经发现，当细菌侵袭人体时，人体内部能产生一些物质，抵消细菌和细菌产生的毒素的作用。这些物质具有一定的针对性，既能准确地与所攻击对象发生作用，又不会给周围组织造成很大危险。然而，这些物质的作用是有限的，还有大量的疾病，人体产生的那种抵抗物质对它们却无能为力。

那么，能不能制造出这样一种物质呢？让它们进入人体后，只发挥消灭“细菌”敌人的作用，而不破坏人体组织的健康。如果能的话，那该多么好啊！它就像是神话中的“魔弹”一般，能够识别敌人，消灭敌人。

“能制造出这样一种‘魔弹’来吗？”保罗·艾利希反复地思考着这样一个问题。

艾利希于1854年3月14日出生在德国一个小城镇里，从小就爱好化学，因此，当他进入医科大学后，就开始研究某些化学物质对动物组织的作用。当时，还很少有人将化学与医学结合起来研究。艾利希的研究得到了老师的支持，老师还鼓励这位有头脑的青年，在科学研究上开辟自己的道路。

当时，德国的化学染料工业十分发达。在染料研究中，人们发现有些染料可以使动物组织着色；有些染料还可使某些特定的细胞而不是所有的细胞着色；还有些染料只能使某种细胞的某一部分着色。这项研究是由德国医生科赫开始的，但还存在着进一步完善和加以发挥的余地。艾利希被这些事实深深地吸引住了。他的博士论文就是探讨用染料进行动物组织染色的理论和技术问题的。此后，他还用染色技术提出了白细胞的分类方法。

思想活跃的艾利希在进行这一课题的研究时，很自然地想到，既然用适当的染色方法可以辨别出特定的细胞，那么，它也有可能辨认出特定的细菌。不久，他果然找到了一种可以使结核杆菌染色的办法，改进了科赫所用的方法。不幸的是，在研究结核杆菌染色中，艾利希感染上了轻度结核病，所以，他不得不暂时停下自己的工作，去进行疗养。

疗养中的艾利希依然思考着他在试验中遇到的一系列问题。此时，德国医学家贝林正进行消除细菌在人体内作用的研究，试图找到一种“体内消毒剂”，以便使侵入人体内的细菌无害化。他将白喉杆菌的肉汤培养物灭活以后，给试验动物注射几次，发现试验动物的血液里出现了能中和这些杆菌所产生的毒素的抗毒素。这种抗毒素能使另外的动物获得免疫，可以用它去治疗已经出现白喉症状的患者。现在我们把这种经过上述方法，从试验动物的血液里提取出来的抗毒素叫做抗毒素血清。

1889年，艾利希疗养归来后听说了贝林的发现。他与贝林共同研究，于1892年研制成功白喉抗毒血清。以后，用白喉抗毒血清治疗白喉的方法，很快得到推广，使白喉的病死率大幅度降低。