在圣誕節(jié)這個以大餐、購物、禮物、舞會、焰火、徹夜狂歡為主題詞的節(jié)日里，卻有好多科學工作者選擇在玩命工作中度過這一特殊的日子。2015年圣誕節(jié)即將來臨之際，讓我們向這些執(zhí)著、勤奮的“科學狂人”致敬！

　　以實驗證明宇稱不守恒的吳健雄博士

　　圣誕夜的一通電話

　　大家都知道楊振寧和李政道因提出宇稱不守恒的理論，而拿到1957年的物理諾貝爾獎，但以實驗證明宇稱不守恒的吳健雄女士則沒有獲得這一殊榮，令許多科學家惋惜不已。畢竟沒有縝密的實驗證實，推算再合理的理論也無法成立。

　　在1956年之前，科學家已發(fā)現(xiàn)θ和τ兩種介子的自旋、質量、電荷完全相同，一度以為是同一種粒子，然而θ衰變時產生兩個π介子，τ衰變時產生3個π介子，奇數(shù)個π介子的總宇稱（宇稱，粒子在空間反演下變換性質的相乘性量子數(shù)）是負的，而偶數(shù)個π介子的總宇稱是正的，若要符合當時物理界對于宇稱守恒的共識，看起來又似乎不是同一種粒子。

　　1956年6月李政道與楊振寧在美國《物理評論》上共同發(fā)表《弱相互作用中的宇稱守恒質疑》的論文，認為基本粒子弱相互作用內存在“不守恒”，θ和τ是兩種完全相同的粒子，并且說服了同在哥倫比亞大學的實驗物理學家吳健雄設計鈷60的實驗證明。為此，吳健雄取消了與其先生袁家騮回中國一趟的計劃，并兩地奔波，在紐約的哥倫比亞大學教書、在華盛頓特區(qū)的美國國家標準局做實驗（需要用到極低溫設備）。

　　圣誕夜那晚，機場因為大雪而停飛，吳健雄女士趕最后一班火車回紐約度圣誕夜，在火車站打了一通電話給李政道先生，告訴他初步的研究結果顯示，宇稱不守恒的參數(shù)蠻大的，代表其理論極有可能是對的。其團隊后來反復設計實驗確認每個細節(jié)及重復性，終于在1月9日凌晨舉杯慶祝，其實驗結果在1957年1月15日登于《The Physical Review》。

　　2009年的諾貝爾生理醫(yī)學獎得主之一卡羅爾·格雷德

　　和四膜蟲一起過圣誕

　　那些年，卡羅爾·格雷德（Carol Greider）還是苦命的研究生，在老師伊麗莎白·布萊克本（Elizabeth Blackburn）的研究室里想要找出一種特定的酵素，能夠在染色體尾端加上端粒，就像要復制DNA，要有DNA復制酶，在舊有的DNA模版上合成新一段的DNA。端粒是存在于真核細胞線狀染色體末端的一小段DNA-蛋白質復合體，它與端粒結合蛋白一起構成了特殊的“帽子”結構，作用是保持染色體的完整性和控制細胞分裂周期。

　　那端粒到底為什么值得她圣誕節(jié)還待在實驗室呢？因為DNA復制的時候，前面都要有一段RNA引子，復制完之后會脫落，但是尾端總是會有一段沒辦法復制到。如果是這樣的話，染色體每復制一次就會越來越短，怎么有辦法可以讓細胞分裂這么多次？1982年的時候，布萊克本和杰克·佐斯塔克（Jack Szostak），發(fā)現(xiàn)染色體末端具有特殊序列的端粒（telomeres），能夠保護染色體避免被降解。卡羅爾就是要把這個研究繼續(xù)做下去，就像找到DNA了還得要再找到DNA復制酶。

　　1984年圣誕節(jié)那天，她在四膜蟲細胞萃取液中第一次分析到一直尋找的酵素活性，可以把TTGGGG這6個堿基重復地加到DNA序列后面成為端粒。四膜蟲是她老師布萊克本發(fā)現(xiàn)重復性端粒序列時研究的單細胞真核生物），其論文在1985年12月登上《細胞》期刊。

　　發(fā)現(xiàn)X光的諾貝爾物理獎得主倫琴

　　圣誕假期趕論文

　　第一屆諾貝爾物理獎在1901年頒給了發(fā)現(xiàn)X光的德國科學家倫琴（Wilhelm Conrad R？ntgen）。

　　1895年11月8日的晚上，倫琴待在他的實驗室里研究當紅的陰極射線管。陰極射線是由電子流構成的，而電子流是在一個幾乎是真空的玻璃管兩端的電極，由高電壓產生的。倫琴使用的是改良版的，末端加上鋁窗，還整個用黑紙包起來，中間也隔了紙屏避免陰極射線逸出。

　　實驗中，倫琴突然眼角抽動，發(fā)現(xiàn)房間中涂有鉑氰酸鋇BaPt（CN）4的紙屏正在發(fā)出熒光，而那距離絕對不是電子流可以飛奔而去能量還足以打出熒光的距離。他在黑暗中封住整個儀器，確定光線不會露出來。他猜測這是個新的隱形的射線，姑且稱之為“X光”。

　　接下來的幾個禮拜，倫琴全窩在實驗室里，試了不同的陰極射線管、不同材質擋在中間，確認是某種看不到的射線使紙屏發(fā)出熒光。于是他用他的圣誕假期，拼命寫了十頁的論文，在12月28日在維爾茨堡物理-醫(yī)學學會（Würzburg Physical-Medical Society）期刊上，宣布發(fā)現(xiàn)了一種新的射線。所以顯然期刊編輯也沒有去度假！

　　看完這里有沒有人跟我一樣覺得很奇怪，為什么他的實驗室里恰好有一塊涂有會發(fā)熒光的鉑氰酸鋇的紙屏？有說法是，倫琴本來就要拿那塊能發(fā)熒光的紙屏，靠近測試陰極射線，結果還沒拿近測試，發(fā)現(xiàn)隔著遠距離就有熒光了。

　　發(fā)生在圣誕節(jié)的

　　科學“大事件”

　　牛頓出生

　　公元1642年的圣誕前夜，英格蘭東部林肯郡一個名叫沃爾斯索普的小村里，一個瘦小的早產兒悄然降生。他面色鐵青，雙唇緊閉。旁邊的產婆除了手劃十字祈禱上帝，似乎也對讓他存活無能為力。在旁的一位神父一咬牙借著酒勁把烈酒倒在早產兒身上，這個小東西才醍醐灌頂般發(fā)出了來到人世間第一聲啼哭。這個被一杯烈酒救醒的早產兒就是世界物理學界最偉大的科學家之一——牛頓。

　　月球軌道上的圣誕夜

　　1968年（比阿姆斯特朗登月早一年）的圣誕夜，美國宇航員弗蘭克·博爾曼（Frank Borman）、詹姆斯·洛威爾（James Lovell）及威廉·安德斯（William Anders）駕駛“阿波羅8號”繞行月球8圈。這三位成為在月球軌道上度過圣誕夜的最早已知人類（如果嫦娥、吳剛等不被計算在內的話）！

　　羅斯卡出生

　　圣誕節(jié)是傳說中耶穌誕生的日子，他的使命是“要將自己的百姓從罪惡里救出來”。而1906年的圣誕節(jié)，一個德國小男孩的誕生，卻最終讓人們對自己所處的世界有了更精微的了解。這個男孩就是1988年諾貝爾物理學獎獲得者、電子顯微鏡的發(fā)明人羅斯卡（Ernst Ruska）。

　　英國皇家科學院圣誕講座

　　1825年圣誕節(jié)， 英國皇家科學院首次舉辦了“圣誕科學講座“（ Royal Institution Christmas Lectures），除了二戰(zhàn)期間中斷了四次，迄今為止，該講座已經舉辦了近200次。

　　講座邀請大名鼎鼎的科學家，如邁克爾·法拉第、卡爾·薩根、理查德·道金斯等，為普羅大眾尤其是青年科學愛好者講解科學知識。每年的講座主題都各有不同，比如2012的主題是“現(xiàn)代煉金術士”。

　　火星合月

　　2014年12月25日，圣誕夜空上演“火星合月”的壯麗天象——一彎蛾眉月出現(xiàn)在西南方天空，在月亮左下方不遠處，紅色的火星似乎在義務地為月亮船“導航”。此時此刻，星月對望，相互輝映，美不勝收。由于附近的天空沒有太明亮的天體，這一天象清晰度頗高。

　　透過天文望遠鏡觀察，火星看起來像個橙色的大球，非常美麗?；鹦鞘堑厍蜍壍劳獾牡谝活w行星，顏色呈紅色，由于亮度變化大，在我國古代被稱為“熒惑”，有“熒熒火光，離離亂惑”之意。而在西方古羅馬神話中，則被比喻為身披血色戰(zhàn)袍的戰(zhàn)神“瑪爾斯”。

　　撰文：小斑

　　來源：蝌蚪五線譜（有刪改）