科技小发明制作方法图解(科技小发明制作方法大全二年级)

回顾人类科学发明的历史,在科技人员进行研究和实验的过程中,有时会出现这样一种现象,即一次失败的实验结果或实验的残次品,最终却变成了伟大的发明,正所谓“歪打正着”。

这种歪打正着的现象,在英语表述为Exaptation,在生物学中被称为扩展适应。扩展适应是一个在创新过程中非常重要的机制,它被定义为,实现非初始设计目的功能的过程。

事实上,科学史上这一类“歪打正着”的发明有很多:

1、伟哥

药物“伟哥”的发明就是如此,“伟哥”实际上是一款失败的治疗心脏病的药物。辉瑞制药公司当年是以研发一种治疗心绞痛的药物为目的,进行临床实验的,但是实验过程进行了几十天,任何效果都没有。

正当大家以为这次实验又彻底失败的时候,出现了一个奇怪的现象,那些参加临床实验的男性患者都拒绝停药,询问之后才知道,服用了这种药,男性性功能大大增强了,这些尝到了甜头的实验者谁还愿意停药呢?

于是,“伟哥”就此发明成功,辉瑞公司将原本治疗心脏病的药物,直接转换为治疗男性性功能障碍的药物,换个包装就开始销售了。不仅如此,“伟哥”一经上市就一炮打响,迅速畅销全球药物市场,成为红极一时的知名品牌。

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另一个歪打正着的例子,则是日本的田中耕一,他因一次失败的实验而获得了2002年的诺贝尔化学奖。田中耕一毕业于日本东北大学,学的是电气工程专业,他的学习成绩并不好,勉强拿到学士学位后,他希望能进入索尼公司工作。

但在第一轮的竞争中便被淘汰了,无奈之下只能进入一家小公司工作。1985年,这家公司打算开发一个测量仪器,用于使用激光实现质量分子的分析,田中耕一被选进了这个项目小组。

分子的单位很小,例如蛋白质分子的质量仅有万亿分之一克,要想使用“质谱”将它分析出来当时还是世界难题。田中耕一曾多次尝试过向液态样品中添加辅助介质,希望能够提升蛋白质分子离子化的成功率,但均未能达到预期效果。

此时,一名同事建议他可以尝试使用超细金属粉末钴粉来吸收光能,这种作用与激光差不多,只是需要一种物质来悬浮钴粉。

除了钴粉外,田中耕一还尝试了其它许多种试剂来做实验,但仍未能达到预期目的,最后他想用丙酮来尝试一下,可当他把“丙酮”倒入的时候,却并没有闻到类似丙酮那样的刺激气味,他意识到用错了溶剂,这个溶剂应该是甘油,但是为了不浪费贵重的钴粉,他只能将实验继续进行下去。

然而,让田中耕一没有想到的是,这一失误竟然使得他在质谱上发现了一个新的信号,这种信号类似于维生素的分子,经过几个月的不断修改实验参数进行试验,田中耕一检测到了一种酶的“质谱”信号,这是仪器分析的一大突破,意味着蛋白质分子可以被离子化。

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获得实验初步成果后,田中耕一将试验融入机器,发明了一款分析仪器——“软激光去活化”,同时申请了专利,这一发明为公司创造了一个多亿的利润。但公司并没有将这个仪器看作是多么伟大的成就,仅奖励给田中耕一11000元奖金。

3年后,一位教授得知此事后,专程找到田中耕一,听他讲述了研究过程和结果后,极为赞叹,并劝说他应该把这项研究写成论文发表,让更多人知道,说不定还能延续更多的创造发明,于是田中耕一才为此发表了论文。

2002年的一天,正在公司上班的田中耕一,突然接到一个国际长途电话,由于对方说的是英语,他听不太懂,认为是推销或诈骗电话,于是便挂断了电话。岂不知这个电话正是通知其已获得诺贝尔化学奖的电话。

最终,获奖消息还是田中耕一从别人口中得知的,由于他只是个默默无闻的小职员,所以许多媒体在听到田中耕一这个名字时都感到很茫然,对此人一无所知。

获得诺贝尔奖使田中耕一的生活发生了很大的变化,公司不仅发放百万元奖金,还提升他为公司董事,母校专门授予他荣誉博士学位,这一年田中耕一43岁。

然而,田中耕一却认为自己配不上诺贝尔奖,更多人觉得他不过是运气好,连他自己也这样认为。最终他作出了一个重大决定,他要做一个真正能够配得上诺贝尔奖的人。

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于是他像一个真正的学者那样,专心致志、夜以继日地从事着实验和研究。终于在16年后,2018年,田中耕一的又一研究成果《阿尔茨海默症的高性能血浆β-淀粉样蛋白标志物》一文在《自然》杂志上发表,这一研究成果使得医生仅凭几滴血液,就能提前30年,预测到阿尔茨海默症的前兆。

16年之后,田中耕一可以坦然地以自己的研究成果,堂堂正正地配得上诺贝尔奖了。

2、安全玻璃

1907年,法国的一位化学家彭那地托斯在做实验时,不慎失手碰倒了一只烧瓶,原以为烧瓶会碎落一地,没想到,烧瓶虽然裂了,却没有破碎开,犹如有一只无形的大手将它紧紧地捏在一起。

经过仔细观察,他发现,原来烧瓶以前曾装过一些溶液,这些溶液挥发后在瓶壁上形成了一层“镀膜”。明白了这一原理后,他重新配制出了附着力更强、透光度更高的黏性溶胶,并采用了两层玻璃夹心的方式,创造出了世界第一块安全玻璃。

安全玻璃的重要性,众所周知,如果没有安全玻璃,在碰撞事故发生后,破碎的玻璃将会对人体造成二次伤害。

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3、青霉素

青霉素又名盘尼西林,它的发明对于整个人类社会来说意义重大,因为此前人类对于细菌一直束手无策,没有治疗方法。青霉素的发明,使得人类攻克了细菌感染这一道难关,从此细菌感染不再是不治之症。

1928年,英国生物学家弗莱明旅游回来,意外地发现他临走之前留下的葡萄球菌培养皿被一种点状青霉给占领了,培养皿中的葡萄球菌在霉斑的周围无法生长。他意识到这一发现的重大意义,但由于当时他没有提纯的技术,致使青霉素十几年之后才得以大批量生产。

4、肉毒杆菌

现在一提到肉毒杆菌,大家都知道它是美容针。但许多人并不知道肉毒杆菌是世界上毒性最强的细菌之一,并且被用来制作毒气弹。它会抑制神经末梢活动,造成人体肌肉松弛,更为严重的是会导致人无法调动胸腔肌肉来呼吸,最终窒息而死。

但是,少剂量的肉毒杆菌可以用来治疗面部痉挛,然而,在治疗过程中,一个神奇的副作用产生了,人们脸上的皱纹消失了!这一歪打正着的发明,使得一夜之间肉毒杆菌成为全球美容市场的爆款产品。

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5、啤酒

实际上,啤酒也是人们在不经意间发明的。最早的啤酒发源地是在美索不达米亚平原,它的起源可以追溯到几千年前,当时人们储存的谷物由于受潮严重,出现了一些气味刺鼻的泡沫。

有胆大的人觉得,反正是谷物里分泌出来的东西,吃不死人,于是就尝了尝,发现味道有点甜甜的,而且喝了这种水之后让人很兴奋。于是人们便有意识地将麦子收割后,用来浸泡,这就是最早期啤酒的酿造方法。

结语

总之,发明创造的途径多种多样,歪打正着的发明创新也能改变世界,关键问题在于人们要善于去思考和总结。正如法国科学家巴斯德所言,“在观察事物之际,机遇偏爱有准备的头脑。

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