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男神们的小故事之齐心协力探究光合作用~

发表时间:2018-01-22阅读次数:1421

在我们现在的学习中,一道简单的公式就概括了绿色植物进行光合作用的实质。但是关于光合作用的研究,可以追溯到大约2400年以前。在这个公式背后,站着无数传奇的男神……

来看男神NO.1

最早的时候,人们认为植物和动物一样,它们的生长过程也是需要从外界环境中获取营养物质。被誉为“百科全书式的科学家”的亚里士多德(公元前384-公元前322),几乎对每个学科都做出了贡献。在“植物吃什么”这个问题上,他认为:植物体是由“土壤汁”构成的。这与我们平日的生活经验相符,植物长在土里嘛,也是得到了当时人们的广泛认同。其实亚里士多德的意思就是,植物是“吃土”长大的,如果真是这样,细思极恐,自称站在食物链顶端的人类,不就是个泥娃娃?嗯,是很符合女娲造人的传说……

亚里士多德这一观点流传了近两千年,得到万千粉丝追捧。但不小心被一个求证信仰的化学家打破,他就是海尔蒙特

海尔蒙特的故事

范·海尔蒙特(VanHelmont,1577-1644)出生于布鲁塞尔的一个贵族家庭,青少年时期的他是典型的叛逆少年:到处烧东西,尤其是书、课本,有钱就是这么任性。家人安排各种名师辅导,可海尔蒙特就是拒绝念书。自小就享受特权的他,反而觉得无比空虚,不知道为什么要读书。别人在背后嘲笑他,他自己也常在无人的森林中哭着说自己就是“木炭”。

    是木炭终究会燃烧,点燃海尔蒙特的小火花终究是来了:1599年,《效法基督》一书给了他精神上的目标,他要要求主赦免他的罪,这让他常年空虚躁动的心安静下来。接下来的12年,他找到了适合自己的学习方式,博览群书,希望能弥补曾经虚度的时光。在尝试了各种自然科学之后,他选择了医学。拥有医师资格的他,认为“化学是开启医学的一道门”,继而潜心研究化学,“质量不灭定律”、“酸碱中和生成水”、创造“gas”一词……他在化学领域硕果累累。

这个被主点燃的年轻人,虔诚地设计了一个实验,来验证上帝的创造。根据《圣经》中《创世记》第一章,上帝创造世界,第一天创造了天,第二天创造了地和水,第三天天下的水聚在一处,露出旱地,之后萌发出青草、菜蔬……海尔蒙特想,只要有水,植物就能生长。这个实验一做就是五年,就是著名的“柳树实验”。

著名的柳树实验~

海尔蒙特取了90.8kg干燥的土壤,种上了一株2.25kg的小柳树。在还没有对照实验说法的时代,海尔蒙特还是很注意控制变量,他只给这株小柳树浇雨水。为了防止灰尘等因素的干扰,他平时还盖着桶盖。五年以后,海尔蒙特将土壤干燥称重,发现土壤减少62.5g,而柳树却增加了74.47kg。

看着就是种了一棵树这么简单,但是这个实验当中蕴含中控制单一变量、排除干扰因素影响的科学思维,更关键的是,这是一个定量实验啊!这都是要敲黑板的创举!有人说“他忽略了二氧化碳的存在!”对,是这样的,但是当时的人们并不知道空气、空气的组成,海尔蒙特当然不知道在这五年当中这柳树吸收了大量的二氧化碳,所以他得出结论:构成植物体的物质来自水,土壤只提供极少的物质

有人认为,海尔蒙特做这个实验原本是想为亚里士多德打call,结果却否定了“土壤汁”的说法。实际上这位这个走在化学科研道路上的这位基督徒,可以说是在“上帝的指引”下做了这样的生物学实验,为以后光合作用原料的研究奠定了基础。