我最近对科学史上的那些家族、世家产生了浓厚的兴趣。这些科学家发明了最基本的数学工具，描绘了银河系的结构，解释了物种的起源，发现了放射性元素并阐明了原子结构，他们的工作对当今世界的发展有着深远且必然的影响。然而，天才和智商可以遗传吗？我认为，无论是经历贫穷与苦难的洗礼还是出生于富有的、有文化教养的家庭，自身的努力都是他们成功的最重要因素，科学研究的极端艰苦性不是一般人能够体会的。

      现在，我就为大家盘点科学史上的六大家族。

 

伯努利家族

 

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      任何一位立志于科学研究的人，倘若没有听说过“伯努利”，趁早去关心其他的事情。瑞士的伯努利家族在17~18世纪期间曾经出过十多位数学家、物理学家，其中以约翰·伯努利、雅各布·伯努利、丹尼尔·伯努利最著名。

 

      约翰·伯努利不仅对微积分和与其相关的许多数学分支做过重要贡献，而且他在把微积分应用到物理学特别是力学和天体力学方面也贡献巨大。在数学方面，他首先提出了函数的概念，是微积分学、微分方程、变分法的主要奠基人之一；在物理学方面，约翰·伯努利在18世纪初最先提出了虚位移（虚速度、虚功）原理的普遍公式，对于力学的分析化贡献巨大。

 

      雅各布·伯努利是概率论的先驱之一，他的著作《猜度术》是概率论的第一部奠基性著作。《猜度术》的出版标志着概率论成为一个独立的数学分支学科。概率论中的伯努利试验和大数定理就是他提出来的。此外，他还是最早提出“积分”概念的人。

 

      丹尼尔·伯努利是伯努利家族众多数学家当中最杰出的一位，他是约翰·伯努利的次子。丹尼尔·伯努利的研究领域极其广泛，涉及数学、物理、力学、天文。他最重要的著作是《流体动力学》，他在这部著作中引进了“势函数”的概念，并将它用于理想流体运动，得到了所谓的伯努利方程和伯努利原理，他也因此成为流体力学的奠基人。此外，他还将微积分、微分方程应用到物理学，研究流体问题、物体振动和摆动问题，被推崇为数学物理方法的奠基人之一。

 

赫歇尔家族

 

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       在恒星天文学的观测研究中，英国的赫歇尔家族扮演了极其重要的角色，甚至有人认为，对天空星云的研究看上去“几乎是赫歇尔家族独享的领域”。这个家族包括威廉·赫歇尔和他的妹妹卡罗琳·赫歇尔，以及威廉的儿子约翰·赫歇尔。

 

      威廉·赫歇尔是一位杰出的音乐家，同时也被认为是启蒙运动时期最有影响的观测天文学家，他发现了天王星，最早描绘了银河系的图景，日后被尊称为“恒星天文学之父”。

 

     卡罗琳·赫歇尔在长达半个世纪之久的时间一直充当兄长的助手和密切合作者，甚至为此终身未嫁。她是8颗彗星的独立发现者，活到98岁，把一生献给了天文学。

 

      约翰·赫歇尔以其对南半球的星空的细致观察闻名于世，他在好望角天文台进行了长期的观察，并绘制了大量的星表和星图，这是赫歇尔家族对天文学的又一重要贡献。

 

达尔文家族

 

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      查尔斯· 达尔文是最著名的科学家之一。世界上只有一次科学革命被冠以“主义”的荣誉，即“达尔文主义”，迄今为止还没有哪一种科学理论能像达尔文进化论那样对人类观念产生如此重大的影响，它使人类不再用高贵的神态俯视其他物种。

 

     达尔文不是第一个系统阐述生物进化思想的人，法国博物学家拉马克早在19世纪初就这样做了。他也不是生物进化论唯一的提出者，他在《物种起源》中阐释的主要思想和华莱士寄给他的论文提出的“自然选择”不谋而合。

 

     达尔文以前的进化学说大多强调单一的进化因素，如布丰强调环境直接诱发生物的遗传改变，拉马克强调生物内在的自我改进的力量。此外，达尔文的祖父伊拉斯谟斯·达尔文也是早期的进化论者。

 

      查尔斯·达尔文后来和她的表姐结婚了，他们共生下了10个子女，其中有3个夭折。他们的儿子乔治·达尔文是第一个对天体演化问题和地质问题采用动力学分析的科学家，曾经担任英国皇家天文学会的会长，并担任过第五次国际数学家大会主席。而乔治的儿子查尔斯·高尔顿·达尔文是物理学家，曾经在第二次世界大战期间担任英国国家物理实验室主任。

 

居里家族

 

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       法国的居里家族曾经3次获得诺贝尔奖，他们主要以在放射性方面的研究在近代科学技术发展中所作的贡献而闻名于世。

 

       玛丽·居里和皮埃尔·居里在1903年由于对放射性现象的研究而与贝克勒尔分享了诺贝尔物理学奖。

 

      1911年，玛丽·居里又由于“发现了镭和钋元素，提纯镭并研究了这种引人注目的元素的性质及其化合物”而获得了诺贝尔化学奖。

 

       居里夫人的女儿伊伦·约里奥·居里和女婿弗雷德里克·约里奥·居里由于“合成了新的放射性元素”而获得了1935年的诺贝尔化学奖。约里奥·居里夫妇在二战期间与纳粹进行了坚决的斗争，是著名的反法西斯战士，弗雷德里克·约里奥·居里还曾经担任过世界保卫和平委员会的主席。

 

 

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       玛丽·居里，又被称为居里夫人，是20世纪甚至人类历史上最著名的女科学家，她是第一位两次获得诺贝尔奖的科学家（迄今为止只有4位），还是巴黎大学第一位女教授。我们可以观察历届的索尔维会议与会人员合影，在物理学这一通常认识中的被男性占据的领地，居里夫人是唯一的女性，可以说是“万绿丛中一点红”。

 

 

布拉格家族

 

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      1915年，来自澳大利亚的英国物理学家亨利·布拉格和他的儿子劳伦斯·布拉格由于“用X射线对晶体结构的研究”而获得诺贝尔物理学奖，开创了父子同获诺贝尔奖的先例，同时，小布拉格（劳伦斯·布拉格）获诺贝尔奖时才25岁，至今仍是历史上最年轻的诺贝尔科学奖获得者。布拉格父子创立了一个极重要和极有意义的科学分支——X射线晶体结构分析。

 

      1937起，劳伦斯·布拉格开始担任剑桥大学卡文迪许实验室的第五任主任（这是麦克斯韦、瑞利、汤姆森、卢瑟福曾经担任的职位），在他的领导下，卡文迪许实验室将主攻方向从二战前的核物理改为生物物理学、射电天文学以及晶体物理学。后来，弗朗西斯·克里克和詹姆士·沃森在这里发现了DNA的双螺旋结构模型，被公认为是二战后所有科学领域里最重要的进展。由于劳伦斯·布拉格领导的这一转变，使实验室又有了类星体、脉冲星以及约瑟夫森效应等发现，确定了血红蛋白质的结构等，培养了一大批诺贝尔奖获得者，为科学的发展做出了重要的贡献。

 

     老布拉格（亨利·布拉格）则在1940年出任英国皇家学会的会长（这是牛顿、戴维曾经担任的职位）。

 

 玻尔家族

 

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       量子理论和相对论是现代物理学的两大基石。如果说相对论给我们提供了新的时空观，那么量子理论则给我们提供了新的关于自然界的表述方式和思考方法。量子理论的提出，永远地改变了物理学的图景。

 

      在所有的对量子理论做出贡献的科学家中，丹麦人尼尔斯·玻尔是最具影响力的一位。通过提出极具影响力的量子化原子模型以及哥本哈根诠释，尼尔斯· 玻尔成为著名的哥本哈根学派的领袖，对二十世纪的物理学影响深远。1922年，尼尔斯·玻尔由于对原子结构以及由原子发射出的辐射的研究获得诺贝尔物理学奖。

 

      尼尔斯·玻尔领导的哥本哈根大学理论物理研究所成了量子理论研究中心，由此该学派成为当时世界上力量最雄厚的物理学派，成员包括马克斯·玻恩、维尔纳·海森堡、沃尔夫冈·泡利、保罗·狄拉克等，先后培养了30多位诺贝尔奖获得者。

 

      1975年，尼尔斯·玻尔的第四个儿子阿格·玻尔由于在原子核物理学方面做出了杰出的贡献而被授予诺贝尔物理学奖，后来他也担任了哥本哈根大学理论物理研究所的领导职务。