不少值得人们关注的科学构想在问世之初往往被人们忽视，甚至遭到扼杀。虽然它们的提出也许是一挥而就，但后来不仅得到了确证，甚至被认为具有改变世界的意义。事实上，科学的价值不仅在于满足人类的好奇心，更在于其不可限量的实践应用。

　　电磁学
　　1820年，丹麦物理学家奥斯特观察到通电导线扰动磁针的现象，发现了电流的磁效应。 1821年，法拉第在奥斯特的研究基础上成功研制出原始电动机。 10年后，他又发现在线圈中移动的磁铁能产生电流。 1845年，法拉第最终创立了现代物理学中里程碑式的理论电磁场理论。
　　当时的英国首相和一些资深政客因为经常听到电磁感应的故事，便要求法拉第演示电磁感应实验。每当有人问“这有什么用”时，法拉第回答：“新生的婴儿又有什么用呢？ ”
　　法拉第的发现在19世纪50年代被尝试用于实际，比如以电流点亮灯塔、通过大西洋电信电缆的远距离电报信号传输，但均以失败告终。直到19世纪80年代，电能才开始逐渐被广为应用。

　　虚数
　　学生们遇到虚数时的一般反应是：它到底是什么意思？虚数，是指平方是负数的数。如今，它已经成为微晶片和数字压缩算法设计中的核心工具，人们使用的MP3播放器便依赖于虚数。更重要的是，虚数是引发电子学革命的量子力学等理论的基础。如果没有复数（由实数和虚数构成的数），现代技术便无法实现，iPod等等这类数字产品也不会出现。
　　16世纪，意大利数学家杰罗洛莫·卡尔达诺提出了虚数的概念。在那个年代，连负数都遭到严重怀疑；负数的平方根就更令人难以接受了。虚数的计算令人生厌，研究“不知其义”的虚数令人沮丧，有一次卡尔达诺甚至落笔写下虚数“无用”的字样。
　　今天，虚数已然不可或缺。在量子力学中，原子和电子能够同时存在于两个或更多的位置，虚数可以很好地反映出这种奇异现象的物理意义。在量子世界，虚数不仅举足轻重，更是不可被替代的。

　　陀螺仪
　　旋转物体在不受外力影响时，旋转轴所指的方向不会改变。一旦物体旋转起来，它将抗拒任何试图改变其旋转轴方向的外力。这就是陀螺仪的原理。爱尔兰裔澳大利亚工程师布伦南发现，陀螺仪可以令单轨车保持竖立前行，并于1903年凭借这个构想取得专利。 1907年，在英国伦敦皇家学会的一次会议上，他演示了一辆按比例缩小的单轨车，布伦南在1909年又演示了一辆全尺寸的单轨车。然而，人们对单轨车安全性的担忧影响了它的市场化进程。
　　后来，埃尔默·斯佩里改变了陀螺仪的命运。他购买了布伦南的专利并在纽约创立了斯佩里陀螺仪公司，如今，由斯佩里等人发明的仪器已无处不在。陀螺罗盘运用陀螺仪原理保持指针朝北，陀螺仪还是军舰、油轮、导弹上安装的导航、转向和稳定装置的关键所在。

　　贝叶斯定理
　　1764年，英国伦敦皇家学会发表了一篇由业余数学家贝叶斯撰写的论文，论文提出了一个关于概率论的棘手问题。当时的数学家大都关注于计算投掷骰子的结果这类常见问题，而贝叶斯则对投掷骰子这个行为本身更感兴趣：怎样将对事件的观察转变为对事件重复发生概率的估算。
　　贝叶斯的这项研究的结论后来被称为贝叶斯定理。不过，贝叶斯提出的“条件假设”在过去200年里一直引发着争论，贝叶斯定理在科学中的应用也备受阻力。
　　近些年，科学家们开始接受 “条件假设”的思路，而贝叶斯定理已成为从宇宙学到气候学领域进行科学研究的重要工具。

　　表观遗传学
　　1926年，奥地利生物学家保尔·卡姆梅勒因被指责在产婆蟾实验中造假而自杀，他因此作为科学骗子被世人记住。
　　产婆蟾是一种在陆地交配并产卵的罕见的两栖动物，卡姆梅勒做的实验是，让产婆蟾持续处于极度干热的环境中，迫使它们在水中产卵并哺育后代。最终，孵化成活的小产婆蟾虽然数量不多，但它们的后代继续选择在水里产卵。卡姆梅勒称，这个实验验证了拉马克遗传学理论物种特征可以在经历过一个生命周期后获得并遗传给后代。
　　实际上，卡姆梅勒所谓的遗传模式源于表观遗传学，其过程便是分子生物学的核心。现在，人们正以此为基础研制大量药物。如果当年卡姆梅勒的研究得到足够的重视，那么今天很多有用的药物也许早就研制成功了。

　　微生物学
　　1674年秋天，英国皇家学会秘书亨利·奥尔登伯格收到一封来自荷兰布商安东·列文虎克的特别信件，信中所说内容看似天方夜谭。列文虎克称，他利用自制的一台显微镜能看到许多生活在湖水中的用肉眼看不到的微小生物。这些“微生物”中的一部分极其微小，估计3000个这种小微生物加起来也没有一粒沙大。
　　事实上，直到列文虎克去世160多年后，也就是1890年，细菌才被确认与疾病有关。

　　飞行器
　　1799年，英国科学家乔治·凯利在一个银盘上做了铭刻印记，一面刻有世界上第一架飞行器的设计草图，另一面刻着最早的关于空气动力学的叙述文字翅膀可以让飞机飞行。 10年后，凯利的论文《论空中航行》发表。然而，他的研究却遭到了质疑。
　　不过，凯利对别人的质疑并不放在心上，他完成了一系列试验来支持他的理论，构建逐步复杂化的飞行器模型，最终完成了一架全尺寸的滑翔机。 1853年，这架飞机完成了人类历史上第一次载人滑翔机飞行。
　　50年后，莱特兄弟完成了首次人类操控的有动力飞机的飞行。

　　数字通信
　　1927年，美国和英国之间开通了商用无线电话。当时的越洋无线电话通信是利用高频无线电波（即短波）能从电离层折射返回地面这一特性。 20世纪30年代早期，英国工程师埃里克·里夫斯开发出了能够同时传输多路电话的更高频的无线电通信。不过，这些通话会彼此干扰，产生噪声和难以辨识的信号。因此，当时的人们认为这项技术难以应用于实际。
　　此后，里夫斯成功将这些通话的模拟信号转换成一系列类似电报脉冲的信号，从而避免了信号间的相互干扰。这种将模拟信号数字化的方法被称为脉冲编码调制。里夫斯就职的美国国际电话电报公司取得了脉冲编码调制的专利权。然而，由于当时没有能够将里夫斯的研究成果商业化的工具，这项专利直到20世纪50年代作废之前都没有带来任何盈利。
　　后来，美国国际电话电报公司的经理让里夫斯负责位于埃塞克斯的哈罗标准电信实验室的一项探索性研究。里夫斯除了组建激光通信研究小组外，热情地支持了华裔物理学家高锟的工作。后者引导了今天将光信号调制的脉冲编码传遍世界的光纤网络的发展。

　　（《科学画报》，2011年第3期）

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