青霉素最初是由弗莱明(A.Fleming)爵士在1929年从笔毫霉制出并命名的,后经牛津的弗洛里(Florey)等人加以研究,并证明比磺胺类药物更有效。
在帝国化学工业的曼彻斯特实验室里,于1945年发现一种抗疟疾的特效药名“白乐君”(Paludrine)。杀虫药也经人研究,一种能杀昆虫而于人畜无害,名叫六氯化苯(即六六六)的杀虫药制备成功了。
维生素的最新研究成果要在生物化学栏内作总的叙述,但关于维生素的结构与合成的叙述,很自然地要放在化学栏里来。维生素A是生长必需物,其成分为C20H30O,卡勒(Karrer)提出了一个结构式,说明它的化学反应及其与它的前身胡萝卜色素的关系。维生素B1,有抗神经炎的功能,为哥伦比亚大学的威廉斯(Williams)所合成。抗坏血病的维生素C,存在于绿色菜蔬与柑属水果里,其结构式比较简单,表示如图18。这种维生素先经人提取,后于1933年为伯明翰的霍沃思(Haworth)合成,现在称为抗坏血酸。
以上讲过,有机化学的基础在于碳原子具有互相结合为复杂结构的能力。大致类似的能力也为硅所具有,近年来也变得很重要。
1872年,冯·拜尔(Von
Baeyer)发现酚(石炭酸)与甲醛化合成为一种树脂物。1908年,贝克兰(Baekeland)发现这种树脂在碱性的催化剂内加热,变成一种有塑性的物质。这叫做“电木”,在以甲醛为基本材料的反应中还取得了其他塑料物。它们可以用作漆料、釉料,并可用来制造留声机唱片、飞机骨架等。
橡胶于1892年由蒂尔登(Tilden)用异甲基丁二烯合成。1910年,马修斯(Matthews)发现金属纳可以促进异甲基丁二烯的聚合化,但现今异甲基丁二烯已经由碳氢化合物,丁二烯或氯丁二烯取代了。这些合成物常加在天然产品内。
合成有机化学家对照相术作出了很多的贡献。起初,他们制成了显影剂(焦性没食子酸等),继后制成一些染料,这些染料使胶卷对光谱可见区与不可见区的不同的光线都具有感光作用。由于制出对于红外光具有感光作用的照相乳胶,几哩以外的对象,也可摄得清晰的形象,这用普通底片是办不到的。照相术对于许多学科,自天文学以至微生物学都很有帮助。
费舍对于单醣的基础研究工作(253页),为许多人所继续,他提出一个敞开的链形结构式,不过,人们现在公认的是霍沃思所提出的六成分型环形结构式。伊尔文(Irvine)与霍沃思和美国的赫德森(Hudson)使用甲醚研究象蔗糖那样的双糖。开始了氨基酸的现代研究的也是费舍。但迄今为止用合成方法制出的结构最复杂的多肽类合成物,虽然分子量超过1300,还是离蛋白质很远。蛋白质可以分为两类,其分子量分别为35,000与400,000的简单倍数。现在虽然通过动物纤维的X射线研究,得到了蛋白质分子结构的形象,但仍有相当距离,人们还不能合成蛋白质。
现代的物理与化学仪器,比五十年前的复杂得多了。个人很少能够建立起一个实验室。业余爱好者虽然在过去对于科学作出了不少的贡献,但他们的时代似乎过去了。现在大多数文明国家的政府都资助研究工作。英国将补助费送给各大学和皇家学会去进行基础研究工作,至于工艺的研究则交给科学与工业研究部、医学研究理事会或农业研究理事会去掌管。
恒星宇宙
太阳系-恒星-双星-变星-银河系-星的本性-星的演化相对论与宇宙-天体物理学近况-地质学
太阳系
上面说过,刻卜勒关于太阳和行星的观测,已经提供了太阳系的模型,但是在其中一个行星的距离还没有用地土的单位测定以前,这个模型的比例尺度是不知道的。里希尔在1672-3年间进行了这种测定工作(见150页),而且在若干方面还具有现代精确性:(1)1728年,布莱德雷发现了远星的“光行差”(当地球从一方横过这星光的行径,半年后又从反对方横过时,观测者两次所看见的星光方向的差异)。当时这一发现被用来证明光以有限速度进行,但因光速现已有他法测定,光行差反过来可用以测量地球的速度与其轨道的大小了。(2)当金星经过地球与太阳之间时,由地球上两个站所测定的时刻,也可用来以三角学的解法,计算太阳的距离。(3)当小行星(爱神星)于1900年经过地球附近时,曾以三角测量法测定其距离。
以上三个方法所求得的太阳系的大小,是一致的:从地球到太阳的距离是9280万(后改为9300万)英里,相当于光以每秒186,000英里的速度行8.3分钟的距离。太阳的直径为865,000英里,其质量为地球的332,000倍,其平均密度为每立方厘米1.4克,而地球的平均密度为5.5克。
我们关于太阳系的知识,在1930年由于汤姆保(Tombaugh)在海王星轨道以外发现了一颗新行星而扩大了。美国亚利桑那州旗杆天文台对天空某些可能发现行星的区域,作了缜密的搜索,方法是将几天时间内所拍的两张照片加以比较,照片上如果有一个光点改位,就说明那是一颗行星。这颗新行星围绕太阳运行一周需248年,其平均距离是36亿7500万英里。这颗行星命名为冥王星。冥王星轨道的直径为73亿5000万英里,可以看做是现今(1946年)所知的太阳系的范围。
人们时常讨论别的星球是否有生物居住,对于太阳系而言,这问题便成了别的行星上的情况如何。这些情况中最重要的一个是行星外围的大气的性质。大气的存在依靠“脱离速度”,——即气体分子运动时足以使其脱离行星引力的羁绊的速度、这速度的数值为V2=2GM/a,式内G麦引力常数,M表行星的质量,a表其半径。以每秒英里计,对于地球,V=7.1,对于太阳为392,另一极端,对于月球为1.5。运动最快的分子是氢分子,在0℃为每秒1.15英里。根据秦斯的计算;如果脱离速度为分子的平均速度的4倍,在5万年内大气便完全逃逸,如果为5倍,则逃逸率便小到不足计较。因此月球上没有大气,大的行星,如木星、土星、天王星与海王星,比较地球有更多的大气,火星与金星上的大气可以和地球上的相比拟。金星上多二氧化碳;但显然没有氧气与植物;那里的条件尚不能使生物存在,而火星上呢,生物存在的机会似已过去,或将近过去。