环球今日报丨“异想天开”得来重大发现

2023-06-17 09:30:52来源：科普时报

在科学研究和科技创新中，想象思维虽然不是常用的思维方式，但如果在科学研究过程中，能充分发挥想象力，突破原有的框框，从多角度、多方向思考问题，常常会得到意想不到的结果。

看地图发现“大陆漂移说”

1910年的一个秋夜，因患重感冒而睡不着的德国气象学家、地球物理学家魏格纳躺在床上，百无聊赖。突然，他从墙上的地图上，看到一个奇怪的现象——大西洋西岸巴西东端的直角凸出部分与大西洋东岸非洲西岸直角凹进的几内亚湾非常吻合；巴西海岸的每个凸出部分，都正好和非洲西海岸同样形状的凹型海湾对应；巴西海岸每有一个凹形海湾，非洲西海岸就有一个相应的凸出部分。如果把它们拼在一起，简直就像一块完整的大陆。

(资料图)

魏格纳突发奇思妙想：难道南美大陆与非洲大陆原来是连在一起的，只不过后来被分开了？于是，他萌生了大陆漂移的思想。

1911年，魏格纳在一份古生物研究的综合报告中发现：根据古生物分布情况的比较，认为南美与非洲间有过陆地相联结的论述。此时，生物学家密尔卡逊指出，美国东海岸有一种正蚯蚓，而欧洲西海岸同纬度也有正蚯蚓，但美国西海岸却没有这种正蚯蚓。他的论文，也引起了魏格纳的注意。

魏格纳从洲际间及全球范围进行考察和追索，通过对浩繁的地学资料的整理和对比，发现了一系列说明海陆漂移的重要证据。经过1年多时间的考证，他建立了系统的大陆漂移理论，成为“大陆漂移学说之父”。

“梦”到苯的环形结构

19世纪中叶，人们认识到的有机化合物可分为两大类。一类是脂肪族化合物；另一类是芳香族化合物。对于脂肪族化合物的性质与结构特征，运用凯库勒的碳四价与碳链理论可以得到十分满意的说明。但对于芳香族化合物的性质与结构，当时的结构理论还不能取得满意的结果。凯库勒决心进一步拓宽原有的碳链理论。

1864年冬天的一个傍晚，在比利时根特大学的工作室里，凯库勒由于白天苦苦思索苯的结构没有取得什么进展而感到身心疲乏。他在火炉旁边的椅子上打起瞌睡。炉膛里燃烧的木炭所产生的火星，在他朦胧的眼里变成了一个个原子，而这些原子又在眼前跳跃飞舞起来。它们一个个紧密靠拢成一长绳状的分子，盘绕、旋转，像蛇一样地运动着。一会儿，这条由长绳状的分子化成的长蛇突然咬住自己的尾巴，呈现出一种环形蛇并虚幻地在他的眼前旋转起来……

这时，炉膛里燃烧的木炭发出的爆裂声把他从睡梦中惊醒。但是，这种环形蛇的形象久久地在他的脑海里浮现。凯库勒一夜未睡，索性发挥起自己因学过建筑学而丰富起来的空间想象力，开始构思起苯的分子结构。他把梦幻中的环形蛇的具体形象通过联想，抽象为一种描述苯的碳原子结构的苯环结构。进而构思出了苯环结构式，即碳的6个原子形成1个环；结合在环上的6个氢原子可以被其他各种元素的原子或原子团所取代。这样一来，就可以形成各种芳香族化合物。

凯库勒关于苯的6个氢原子等同的猜想，以及关于取代物的同分异构体等问题的预测，后来被证实。

因此，想象力是创造力的翅膀，它能使创新者“思接千载”“视通万里”，打破心理活动的空间限制，形成超越常理的新思路。

（作者系新疆农垦科学院研究员）

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