科學發現幕後的黑色喜劇

1. 歷經痛苦，才有收穫
　　想像一下，如果沒有那些為了科學發展以身試法，犧牲奉獻的開路先鋒，我們今天會過著怎樣的生活？但並不是每位科學先鋒都這麼無私奉獻，往往是有人犧牲落難，卻由他人成功收割。科學探索過程中，科學先鋒與實驗對象都能受益的情況非常罕見。
你可憐的傷口，我有用的研究
　　大家都相信聖馬丁鐵定掛了。1822年6月6日一早，這位年輕的陷阱獵人走進美國皮草公司開設在北方邊疆麥基諾小鎮的雜貨店時，他並沒有醉酒鬧事的打算，沒有要尋仇，也沒有什麼皮草生意上的爭執要處理。他只是很倒楣的在另一位陷阱獵人的散彈槍走火時，剛好站在槍口正前方。一位目擊者描述：「槍口離聖馬丁不到一公尺，我猜沒超過六十公分，火藥整個射入他的身體，槍彈射入時，也順道夾帶了衣服碎片。他的襯衫著火、人也倒了下來，所有人都猜他死定了。」不過聖馬丁槍擊案接下來的發展十分出人意表，誰也沒想到它竟協助解開了消化作用之謎。
　　先是出現可怕的爆炸聲響，聖馬丁（Alexis St Martin）發出一聲呻吟，接著滑落地面；雖然目睹這一幕的人都不認為找醫生有什麼用，但死馬當活馬醫，眾人還是叫了醫生。博蒙特（William Beaumont）醫生在事發後二十分鐘抵達，他是駐守當地的軍醫，一到現場便檢查被害者左乳下方的嚇人傷口。博蒙特醫生描述，那一槍轟掉的「皮膚和肌肉約有手掌大小……從毛瑟槍射出來的東西混雜著衣服破片跟肋骨碎片，全都打進了肌肉跟胸腔中。」雖然醫生盡力清潔傷口，但陷阱獵人的早餐不斷從胃的破洞流出來，結局注定不樂觀。醫生離去時斷言：「這人活不過三十六小時。」
　　博蒙特醫生根據過去難得的經驗，做出了這樣的預後診斷；他在1812年的美加戰爭中擔任助理醫官，曾治療過很多士兵的駭人傷口；某次會戰後，他花了兩天的時間幫傷兵截肢，以及為破碎的顱骨穿孔。博蒙特醫生檢視聖馬丁時，所有想像得到的傷口都見識過了，也見過那類傷勢帶來的致命後果。
但這位頑強的陷阱獵人活下來了。他熬過了大量失血、連續十天的高燒，有好幾個星期斷骨和軟骨組織都突出在傷口外。他根本無法進食，吃進的東西都直接從胃的破洞流出來。連續幾個星期，維持聖馬丁生命的唯一方法，就是把流質營養品直接打進直腸。但他的求生意志堅強，跟死亡搏鬥了許久，逼得博蒙特醫生不得不把這個身無分文的病人帶回家照顧。數個星期以後，聖馬丁胃上的洞穩定了下來，醫生總算可以用紗布把洞蓋起來，不幸的陷阱獵人終於可以吃東西了。
　　聖馬丁在博蒙特醫生的照顧下過了三年，生活及工作幾乎完全恢復正常，不過有個問題：雖然傷口已經痊癒，卻留下了一個直通到胃的洞，就是所謂的胃瘻管。拆除聖馬丁的紗布後，博蒙特醫生還可以由這個瘻管直接觀察在胃深處約15公分，食物進入時的情況。這個傷口成了觀察胃工作情形的最佳窗口，提供博蒙特醫生絕妙的機會來進行科學探索。

　　1820年代，消化作用的研究還處於啟蒙階段。有好幾個世紀，解剖學家都假設發酵或腐敗作用負責分解食物，控制這些作用的是沒辦法清楚定義的胃的「生命元素」。到了1790年代，化學作用分解食物的觀念漸漸為大眾接受。法國科學家雷奧米爾（René Réaumur）曾餵他的寵物鳥吃海綿，再強迫鳥兒把海綿吐出來；當他用石蕊試紙檢驗吸附在海綿上的胃液時，發現胃液是酸性的。另一位同樣來自法國的生理學家蒙田格黑（Antoine Montegre）則治療過一位想吐就吐的奇特病人。1812年，蒙田格黑宣稱病人的嘔吐物不是酸性的，因為這只是他吞嚥下去的口水。
　　1825年，博蒙特醫生帶著聖馬丁搬到紐約州尼加拉的新駐紮地，在那裡進行一連串劃時代的實驗。醫生用一條絲線綁住麵包、包心菜、醃牛肉等各式各樣小塊的食物，然後把食物從聖馬丁胃瘻管的洞口，垂降到胃袋裡。他小心調整食物在胃裡停留的時間，每隔一段固定時間，就把食物殘渣拉出來檢查分解狀況。他還塞了根溫度計到聖馬丁的胃袋裡，測出胃消化食物時的溫度是華氏100度，也就是攝氏38度。博蒙特醫生進一步分析試管舀出來的胃液，發現了兩個重要特性：第一、胃液是酸性的；第二、空腹時，胃裡是沒有胃液的；雖然聖馬丁生氣時，胃裡也會有胃液翻攪，不過刺激胃液分泌的主因應該還是食物。
　　博蒙特醫生還觀察到，胃液分解不同食物的速度並不一樣；以米飯為例，在胃裡約一小時便分解殆盡，而醃豬肉可能得長達四、五個鐘頭才消化得了。不管哪種食物，如果只是單純浸泡在取出體外的胃液裡，都不會分解，但稍微加熱就會讓胃液開始工作。大塊的食物比較難消化，而當醫生模仿胃的蠕動，搖晃裝有胃液跟食物的試管時，卻神奇的加快了胃液分解食物的速度。博蒙特醫生綜合所有實驗結果，總結食物的分解是經由酸性胃液的浸泡、加熱和攪動完成的；換句話說，食物分解作用是典型的水溶液反應，根本不需要召喚啥「生命元素」來幫忙。
　　1825年7月，軍隊放了博蒙特醫生兩個月的假，正好讓他帶著聖馬丁到紐約和佛蒙特拜訪幾位醫師朋友。可是對聖馬丁這個目不識丁的工人酒鬼來說，腸胃病學實在沒什麼吸引力，他快被那群老瞪著他內臟看的傢伙煩死了，近在咫尺的加拿大邊境看來像個誘人的邀請；某天，聖馬丁偷偷溜走了。
此後聖馬丁音訊全無，過了三年，博蒙特醫生收到美國皮草公司一位員工的來信，信上說：「去年我在加拿大成功追蹤到您那位不知感恩的病人聖馬丁。他結婚了，不過一窮二白的程度超乎想像，他的傷口比起當初離開您的時候惡化許多。」博蒙特醫生收到信開心極了，他立刻提議替聖馬丁全家出旅費，把他們接到密西根的新駐地；其後四年，聖馬丁先生都乖乖的當博蒙特醫生的實驗對象。
　　聖馬丁全家抵達後，博蒙特醫生立刻火力全開投入實驗。他分析了一瓶又一瓶的胃液，發現鹽酸是其中的關鍵成分。還進行了上百次垂掛食物的實驗。從胃裡拉上來、消化一半的食物，都仔細檢查剩餘重量還有整體外觀的改變。博蒙特醫生對科學有無限的毅力，他甚至還品嚐不同時間取樣的胃液，好分辨消化作用進行到哪個階段。
　　1833年，這些辛勤工作的成果集結成《胃液的實驗與觀察以及消化作用生理學》一書，這不僅是第一本在美國出版的重要生理學研究專書，該書也奠定了近代瞭解消化作用的基礎。
　　聖馬丁先生最後回到加拿大，不過他在那裡也不得安寧，一群希望他當免費白老鼠的醫生，整天追著他跑。雖然聖馬丁酗酒、過著貧窮潦倒的生活、胃上面還有個洞，他還比博蒙特醫生多活二十七年，也比他十七個小孩中的十二個來得長壽。1880年聖馬丁過世，他的家人任他的遺體在酷熱的6月裡整整曝曬了四　　　　　天，好讓那些愛追根究柢的醫生無法再進行任何檢驗。最後為了防患未然，聖馬丁的家人把他嚴重腐爛的屍體埋進一個超級深的墓穴。總算，聖馬丁先生的胃能好好的蓋起來了。（摘自本書第一章）

1. 歷經痛苦，才有收穫
　　想像一下，如果沒有那些為了科學發展以身試法，犧牲奉獻的開路先鋒，我們今天會過著怎樣的生活？但並不是每位科學先鋒都這麼無私奉獻，往往是有人犧牲落難，卻由他人成功收割。科學探索過程中，科學先鋒與實驗對象都能受益的情況非常罕見。
你可憐的傷口，我有用的研究
　　大家都相信聖馬丁鐵定掛了。1822年6月6日一早，這位年輕的陷阱獵人走進美國皮草公司開設在北方邊疆麥基諾小鎮的雜貨店時，他並沒有醉酒鬧事的打算，沒有要尋仇，也沒有什麼皮草生意上的爭執要處理。他只是很倒楣的在另一位陷阱獵人的散...

不該被遺忘的科學故事

　　1931年8月12日那天，紐西蘭農民巴克利登上了當地報紙的頭條。他幹了什麼好事？嚴格說起來，他什麼也沒做。是他的褲子讓他聲名大噪。前一分鐘那條褲子還完全無害的掛在火爐前面烘乾，接著就爆發一聲巨響還有一團火球。農夫巴克利的褲子爆炸了。巴克利是褲子爆炸風潮早期的受害人，這種事件隨後變得四處可聞。紐西蘭各地都有工作褲爆炸和人們臀部著火的報導。巴克利還算幸運：褲子爆炸時他沒穿在身上。
　　如果你從未聽說過農夫巴克利和差點讓他沒命的褲子，那你並不孤單。這個事件很快就變得默默無聞，就我們所知，這件事從未收錄在任何講述科學史的典籍裡。不過在《新科學人》雜誌中，我們認為巴克利的褲子值得深入報導。為什麼？因為這是一則有益的故事，這個實例描述了本意是改善人類生活和生計的科學發展，有時反而會放火，在這個案例中還真的燒起來了。一般常見的誤解就是，科學與技術發展是沿一條筆直而狹窄的道路前進，由一座里程碑通往下一座；這則故事在對抗這個誤解上，提供了微小但獨到的助力。
　　科學與技術的發展從不是如此。認識和改變我們居住世界的任務，絕非直截了當。對我們今日倚賴的科學觀念和技術發展過程，最好的形容就是雜亂無章。有一個聰明的點子，不見得下一個點子也同樣聰明，一項突破並不代表下一個突破會順理成章的到來。理解的過程是迂迴曲折的，偶爾會走進死巷，而且常常就此不見天日。雖然說起來令人洩氣，但致力於推動科學技術超越已知極限的人，並不只是想追求名聲、快樂於滿足自己的好奇心，或在歷史上留下一筆。而是有更基本的衝動在背後運作，有些人的出發點是貪念或商業算計，另一些人則是因執念而走火入魔，還有些人只是一時興起或沈溺於自己的怪癖。
　　牛頓或許相信站在巨人肩上可以讓他看得更遠，不過巨人是很稀少的。我們得到的知識，大多都是經由不那麼知名的前人，以緩慢、沈悶的努力累積建構而來的。當然歷史上不乏聰明、有洞見甚至充滿勇氣的科學家，提出充滿想像力和巧妙的點子。但科學史上也充斥著淘金者、騙徒等精采角色，而且我們敢說，必定還有不少瘋子，他們提出的點子不但徒勞無功，還可能讓科學開倒車或甚至造成傷害。因此為了端正視聽，我們希望向你介紹在創造歷史上也出過力的一些陌生人物與事件。
　　儘管我們十分尊崇牛頓和達爾文等大科學家，但我們覺得將所有注意力投射在這些天才和他們的成就上是不公平的。他們已經享有好幾世紀的盛名了。《科學發現幕後的黑色喜劇》收錄了一系列的人物與事件，這些故事首見於《新科學人》最受歡迎的通俗歷史故事專欄；這個專欄是獻給那些隱沒於歷史中，但不該被遺忘的人。因此，你不會看到本書提到牛頓的蘋果或達爾文的雀鳥，不過你會知道農夫巴克利的褲子發生了什麼事。

不該被遺忘的科學故事

　　1931年8月12日那天，紐西蘭農民巴克利登上了當地報紙的頭條。他幹了什麼好事？嚴格說起來，他什麼也沒做。是他的褲子讓他聲名大噪。前一分鐘那條褲子還完全無害的掛在火爐前面烘乾，接著就爆發一聲巨響還有一團火球。農夫巴克利的褲子爆炸了。巴克利是褲子爆炸風潮早期的受害人，這種事件隨後變得四處可聞。紐西蘭各地都有工作褲爆炸和人們臀部著火的報導。巴克利還算幸運：褲子爆炸時他沒穿在身上。
　　如果你從未聽說過農夫巴克利和差點讓他沒命的褲子，那你並不孤單。這個事件很快就變得默默無聞，就我們...

科學發現幕後的黑色喜劇


序 不該被遺忘的科學故事

1. 歷經痛苦，才有收穫
你可憐的傷口，我有用的研究
一點都不痛
意外的熱氣球乘客
沒派上用場的裝置
鼻子就是鼻子

2. 錯誤的時機
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3. 敢冒險就有收穫
亨利的罐裝財富
神奇的結石療方
向亨利先生脫帽致敬
只不過是一道光
牙齒大搶劫

4. 堅持不懈必有收穫
經度小姐
墓中果實
無法偽造的一鎊
永晝計算國度

5. 祈求好運
助理牧師治療指南
緊張刺激的懷俄明之旅
馬車夫的膝蓋
勇闖惡魔之口
政府委派的縱火犯

6. 別說我們是……
農夫巴克利的褲子爆炸啦
獵蚊者之夜
打開開關，調好頻道，準備收聽
人體離心機

7. 真實性大檢驗
洞中蟾蜍
法老王的麥穗
承載最後機會的氣球
綿羊神話
人即是神的年代

8. 戰爭與和平
大浪來襲
戰爭與和平
元首之聲
如莎士比亞所願
祕密特工

9. 湊合度日
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金銀滿桶
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天文學家和獨輪手推車
螞蟻與橘子

10. 科學偵查隊
海藻之謎
亡者與被放逐者
春田市夢遊記
亡者辦公
蝗蟲末日

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致謝

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1. 歷經痛苦，才有收穫
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2. 錯誤的時機
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最厚實的晶片
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