小小医生体温表
对于今天的人们来说，体温表已是非常普通的东西了，不仅医院广泛使用，而且也是许多家庭的必备之物。
由于体温表能准确测出人体的温度，因而是医生看病的得力助手。然而在300多年前，医生们曾因为无法测量患者的体温而大伤脑筋。
为了解决这一问题，人们找到了伟大的物理学家伽利略，请他帮助发明一种能准确地测出体温的仪器。
当时伽利略正在威尼斯的一所大学任教，对医生们的这一要求，他以其科学探索的特有勇气承担了下来，但一时又难以找到正确的解决办法，他苦苦思索着、探求着……一天，伽利略给学生上实验课，他提问到：
“当水的温度升高，特别是沸腾的时候，为什么水位会上升？”
有个学生立即回答说：
“因为水达到沸点时，体积增大，水就膨胀上升；水冷却，体积缩小，就会降下来。”
听到学生的正确回答，伽利略不由眼前一亮，他立即想到了测量体温的方法问题。
他想：水的温度发生变化，体积也随着发生变化。反过来，从水的体积的变化，不是也可以测出温度的变化吗？
有了发明温度表的理论依据，伽利略立即跑到实验室，根据热胀冷缩的原理，做起实验来了。但是，一次次的实验都失败了，伽利略又陷入了困境。
这一天，伽利略又在实验室做实验。他用手握住试管底部，使管内的空气渐渐变热，然后把试管上端倒插入水中，松开握着试管的手。
这时，他发现，试管里的水被慢慢地吸上去一截；而当他再握住试管的时候，水又渐渐降下去一点。这表明，从水的上升与下降，可以反映出试管内温度的变化。
伽利略根据这次实验，经过多次改进，终于在1593年制出了一个温度表。
其做法是：把一根很细的试管装上一些水，排出管内的空气，再把试管封住，并在试管上刻上刻度，以便从水上升的刻度上知道人的体温。这样，世界上第一个温度表就诞生了。
但这种温度表有个缺点，即到了寒冷的冬天，试管会由于水结冰体积膨胀而被撑破。这样，这种温度表作为医用有很大的局限性。
1654年，伽利略的学生斐迪南发现了酒精不怕寒冷的特性，进一步改进了最初的温度表，用酒精代替水，解决了冬天温度表不能使用的问题。
1657年，意大利人阿克得米亚发现水银是在常温下唯一呈液态的银白色金属，零下38.89摄氏度凝固，其特异的物化性能优于酒精，他又用水银代替了酒精，使体温表的制造技术又提高一大步。
1867年，英国医生奥尔巴特又改进了体温表的笨重形态，研制出更为精巧的体温表，使用起来更方便了。
琴纳与牛痘疫苗
200百多年前，天花作为一种传染病，曾严重威胁着人类的生命。
在欧洲，当时由于天花蔓延，人口大量死亡，就连荷兰国王威廉二世、奥地利皇帝约瑟、法国国王路易十五以及俄国皇帝彼得二世等知名人物都没能幸免。如何找到防治天花的办法，成为当时世界各国的一大难题。
早在16世纪以前，中国就有“一度得过天花的人就永不得同样病症”的认识。因此，有在幼年时故意使人得天花的做法。这就是，有意识地把天花的脓汁放在孩子的鼻子里去，使他感染天花，从而不再生这种病。这种做法俗称“种花”。这种预防接种的方法18世纪经波斯、土耳其，传到了英国。
可是这种方法是很危险的，不少人因此而丧生。
1766年，英国人琴纳跟随一个医师学医时，收治了不少天花患者。一天，一位农场挤牛奶的女工前来看病，听到医生们在议论寻找防治天花的办法，就接上来说：“前些日子天花作乱，但我们农场挤奶女工却没一个得病。有人说，这是我们常接触奶牛，手上常长牛痘，才免去了灾祸。”琴纳听了若有所悟，但另一位医生却说：“这跟防治天花有什么关系，难道让全世界的人都去挤牛奶。”琴纳觉得也有道理，就没有再想这件事。
10年之后，当琴纳成了正式医生，并苦苦探索防治天花的办法时，他偶然想起了挤奶女工的话。于是他专门赶到农场，对挤奶女工进行调查。结果了解到，这些挤奶女工都感染过牛痘，但都没患过天花。因为这些女工在挤牛奶时，无意间都接触过患天花的奶牛的脓浆，使她们的手上长出了小脓疱，身体也略感不适，但很快脓疱就消失了，身体也恢复了正常。
琴纳从调查研究中认识到，牛痘和天花十分相似，人体中产生的抗牛痘能力也能够预防天花。根据这一推断，琴纳先在动物身上做了试验，取得了预期效果。接着，他又决定在自己的儿子身上做试验。结果，儿子接种牛痘后感染的程度很轻，很快就好了。为了证实种牛痘之后不会染上天花，琴纳又把大量的天花脓液接种到儿子身上，儿子不仅没有染上天花，连稍为不适的现象也没出现。琴纳终于成功了。
琴纳发明的种牛痘法，在当时受到了强烈的反对。但实践反复证明这一方法是有效的，缺乏根据的反对难以成立，终于受到了全世界的欢迎。
为奖励琴纳对人类做出的伟大贡献，1802年英国政府奖给他1万英镑的重金。1806年又奖给他2万英镑。俄国皇帝还赠送给琴纳一个昂贵的宝石戒指，作为永久的纪念。
透过显微镜看微小世界
最早的显微镜是由一个叫詹森的眼镜制造匠人于1590年前后发明的。这个显微镜是用一个凹镜和一个凸镜做成的，制作水平还很低。
詹森虽然是发明显微镜的第一人，却并没有发现显微镜的真正价值。也许正是因为这个原因，詹森的发明并没有引起世人的重视。
事隔90多年后，显微镜又被荷兰人列文虎克研究成功了，并且开始真正地用于科学研究试验。关于列文虎克发明显微镜的过程，也是充满偶然性的。
列文虎克于1632年出生于荷兰的德尔夫特市，从没接受过正规的科学训练，但他是一个对新奇事物充满强烈兴趣的人。
一次，列文虎克从朋友那里听说荷兰最大的城市阿姆斯特丹的眼镜店可以磨制放大镜，用放大镜可以把肉眼看不清的东西看得很清楚。他对这个神奇的放大镜充满了好奇心，但又因为价格太高而买不起。从此，他经常出入眼镜店，认真观察磨制镜片的工作，暗暗地学习着磨制镜片的技术。
工夫不负苦心人。1665年，列文虎克终于制成了一块直径只有0.3厘米的小透镜，并做了一个架，把这块小透镜镶在架上，又在透镜下边装了一块铜板，上面钻了一个小孔，使光线从这里射进而反射出所观察的东西。这样，列文虎克的第一台显微镜制作成功了。
由于他有着磨制高倍镜片的精湛技术，他制成的显微镜的放大倍数，超过了当时世界上已有的任何显微镜。
列文虎克并没有就此止步，他继续下功夫改进显微镜，进一步提高其性能，以便更好地去观察了解神秘的微观世界。为此，他辞退了工作，专心致志地研制显微镜。几年后，他终于制出了能把物体放大300倍的显微镜。
1675年的一个雨天，列文虎克从院子里舀了一杯雨水用显微镜观察。他发现水滴中有许多奇形怪状的小生物在蠕动，而且数量惊人。在一滴雨水中，这些小生物要比当时全荷兰的人数还多出许多倍。以后，列文虎克又用显微镜发现了红细胞和酵母菌。这样，他就成为世界上第一个微生物世界的发现者，被吸收为英国皇家学会的会员。
显微镜的发明和列文虎克的研究工作，为生物学的发展奠定了基础。他利用显微镜发现，各种传染病都是由特定的细菌引起的。这就导致了抵抗疾病的健康检查、种痘和药物研制的成功。
据说，列文虎克是一个对自己的发明守口如瓶、严守秘密的人。直到现在，显微镜学家们还弄不明白他是怎样用那种原始的工具获得那么好的效果的。
孟德尔与遗传定律
1843年大学毕业以后，年方21岁的孟德尔进了布隆城奥古斯汀修道院，并在当地教会办的一所中学教书，教的是自然科学。
由于他能专心备课，认真教课，所以很受学生的欢迎。后来，他又到维也纳大学深造，受到相当系统和严格的科学教育和训练，这些为他后来从事植物杂交的科学研究奠定了坚实的理论基础。
1856年，从维也纳大学回到布鲁恩不久，孟德尔就开始了长达8年的豌豆实验。
孟德尔首先从许多种子商那里，弄来了34个品种的豌豆，从中挑选出22个品种用于实验。它们都具有某种可以相互区分的稳定性状，例如高茎或矮茎、圆粒或皱粒、灰色种皮或白色种皮等。
孟德尔通过人工培植这些豌豆，对不同代的豌豆的性状和数目进行细致入微的观察、计数和分析。
运用这样的实验方法需要极大的耐心和严谨的态度。他酷爱自己的研究工作，经常向前来参观的客人指着豌豆十分自豪地说：“这些都是我的儿女！”
经过长达8个寒暑的辛勤劳作，孟德尔发现了生物遗传的基本规律，并得到了相应的数学关系式。
人们分别称他的发现为“孟德尔第一定律”和“孟德尔第二定律”，它们揭示了生物遗传奥秘的基本规律。
孟德尔开始进行豌豆实验时，达尔文进化论刚刚问世。他仔细研读了达尔文的着作，从中吸收丰富的营养。
保存至今的孟德尔遗物之中，就有好几本达尔文的着作，上面还留着孟德尔的手批，足见他对达尔文及其着作的关注。
起初，孟德尔豌豆实验并不是有意为探索遗传规律而进行的。他的初衷是希望获得优良品种，只是在试验的过程中，逐步把重点转到了探索遗传规律上。
除了豌豆以外，孟德尔还对其他植物做了大量的类似研究，其中包括玉米、紫罗兰和紫茉莉等，以期证明他发现的遗传规律对大多数植物都是适用的。
从生物的整体形式和行为中很难观察并发现遗传规律，而从个别性状中却容易观察，这也是科学界长期困惑的原因。孟德尔不仅考察生物的整体，更着眼于生物的个别性状，这是他与前辈生物学家的重要区别之一。
孟德尔选择的实验材料也是非常科学的。因为豌豆属于具有稳定品种的自花授粉植物，容易栽种，容易逐一分离计数，这对于他发现遗传规律提供了有利的条件。
孟德尔清楚自己的发现所具有的划时代意义，但他还是慎重地重复实验了多年，以期更加臻于完善。
1865年，孟德尔在布鲁恩科学协会的会议厅，将自己的研究成果分两次宣读。第一次，与会者礼貌而兴致勃勃地听着报告，孟德尔只简单地介绍了试验的目的、方法和过程，为时一小时的报告就使听众如坠入云雾中。
第二次，孟德尔着重根据实验数据进行了深入的理论证明。可是，伟大的孟德尔的思维和实验太超前了，尽管与会者绝大多数是布鲁恩自然科学协会的会员，其中既有化学家、地质学家和生物学家，也有生物学专业的植物学家、藻类学家。
然而，听众对连篇累牍的数字和繁复枯燥的论证毫无兴趣。他们实在跟不上孟德尔的思维。孟德尔用心血浇灌的豌豆所告诉他的秘密，时人不能与之共识，一直被埋没了35年之久！
豌豆的杂交实验从1856年至1864年共进行了8年。孟德尔将其研究的结果整理成论文发表，但未引起任何反响。其原因有三个：
第一，在孟德尔论文发表前7年(1859年)，达尔文的名着《物种起源》
出版了。这部着作引起了科学界的兴趣，几乎全部的生物学家转向生物进化的讨论。这一点也许对孟德尔论文的命运起了决定性的作用。
第二，当时的科学界缺乏理解孟德尔定律的思想基础。首先那个时代的科学思想还没有包含孟德尔论文所提出的命题：遗传的不是一个个体的全貌，而是一个个性状。其次，孟德尔论文的表达方式是全新的，他把生物学和统计学、数学结合了起来，使得同时代的博物学家很难理解论文的真正含义。
第三，有的权威出于偏见或不理解，把孟德尔的研究视为一般的杂交实验，和别人做的没有多大差别。
孟德尔晚年曾经充满信心地对他的好友，布鲁恩高等技术学院大地测量学教授尼耶塞尔说：“看吧，我的时代来到了。”这句话成为伟大的预言。直到孟德尔逝世16年后，即豌豆实验论文正式出版后34年，他从事豌豆试验后43年，预言才变成现实。
随着20世纪雄鸡的第一声啼鸣，来自三个国家的三位学者同时独立地“重新发现”孟德尔遗传定律。
1900年，成为遗传学史乃至生物科学史上划时代的一年。从此，遗传学进入了孟德尔时代。
今天，通过摩尔根、艾弗里、赫尔希和沃森等数代科学家的研究，已经使生物遗传机制——这个使孟德尔魂牵梦绕的问题建立在遗传物质DNA的基础之上。
随着科学家破译了遗传密码，人们对遗传机制有了更深刻的认识。现在，人们已经开始向控制遗传机制、防治遗传疾病、合成生命等更大的造福于人类的工作方向前进。然而，所有这一切都与圣托马斯修道院那个献身于科学的修道士的名字相连。
免疫疗法在医学界的应用
用人工方法使人体产生自动免疫能力来预防传染病的方法，古已有之。
18世纪末在欧洲，用科学的方法制造痘苗，成为最早利用自动免疫作用进行预防疾病的方法。19世纪80年代巴斯德建立起自动免疫的原理并制造了狂犬病疫苗。
19世纪末德国的科赫等曾为取得预防结核疫苗而努力，但未获成功。20世纪初英国医生、病理学家赖特研制的伤寒疫苗，可以增加白细胞吞噬细菌的能力，在预防军队士兵的肠热病感染上起了良好的作用。差不多同时，霍乱疫苗也开始使用。
20世纪20年代后期，使用白喉和破伤风的类毒素作为预防疫苗，获得成功。30年代在欧美的一些大城市的学生和婴儿中广泛注射白喉疫苗，根除了白喉的发病。第二次世界大战中在士兵中普遍注射破伤风的主动免疫疫苗，获得良好结果。
卡介苗的研制成功经过了漫长的实验过程。从1906年开始，法国巴斯德研究所的医生兼细菌学家卡尔麦特和介兰开始实验。两年之后，偶然发现牛胆汁可以减弱结核杆菌的毒性。他们连续做了231次减弱毒性的培养，每次间隔三个星期，共花了13年的时间，到1921年才得到一种无害而有效的稳定疫苗，命名为卡介苗(取卡尔麦特和介兰的第一个字母)。从1921年起，在人身上做实验，婴儿接受这种注射后对来自母亲的结核病的感染具有免疫力。于是卡介苗在法国很快就被推广使用。但在英、美等国对卡介苗的安全性和有效性一直持怀疑态度，特别是由于产品质量出过问题，更难消除怀疑。
直到20世纪50年代，经过在上千人身上注射优质的卡介苗同另一组同等数目的未注射的人做对照实验，终于肯定了卡介苗是无毒而有效的抗结核病的免疫疫苗。
