科赫毫不动摇，他在汉勒、达万等医学科学研究的基础上，发明了用固体培养基的细菌纯培养法，第一次培养和分离出炭疽杆菌。又在271号样品中发现了结核杆菌，并认为该菌是引起各型结核病的病原。1882年3月24日，在柏林生理协会的会议上，他宣读了自己发现结核杆菌的论文，所有与会者无一批评和异议。这一天成了人类医学史上的一个重要里程碑。此后他又发现了霍乱弧菌，找到了霍乱病交叉感染的途径和治疗控制的方法。他还揭开了鼠蚤传播腺鼠的秘密，很快控制了腺鼠疫的流行。1890年，他发现了结核菌素。在科赫身边，差不多每天都有新的细菌奇迹出现，被后人尊为细菌学鼻祖，被授予德国皇冠勋章，并因结核病研究获诺贝尔生理学和医学奖。1873年罗伯特·科赫在他30岁生日那天，他的夫人用全部积蓄买了一台显微镜送给科赫作为生日礼物，从此科赫把业余时间全部花在显微镜上，潜心研究细菌与疾病的关系。1876年他分离出炭疽杆菌，这是人类第一次证明一种特定的细菌是引起一种特定的传染病的病因。1880年他分离出伤寒杆菌，1881年他发现了霍乱弧菌，1882年3月24日他又分离出结核杆菌，并在柏林的一次医学年会上宣布了分离出结核杆菌，这在医学上是一次伟大的发现，那时他只有39岁。后又发明了结核菌素，给危害人类健康最甚的结核病的防治作出了宝贵的贡献。1882年4月10日科赫在《临床周报》上发表了论文《结核病病原学》 。科赫不仅发现了许多病原体，而且许多细菌学研究的基本原则和技术都是他奠定的。有人统计过，科赫在医学宝库中，曾增添了近50种诊治人和动物疾病方法。在当时人们的心目中，科赫成了传染病的克星。1905年科赫荣获了诺贝尔生理学和医学奖。1910年5月27日，在德国巴登的一个疗养院里，一位65岁的老人由于过度劳累心脏病发作，坐在一张椅子上静静地与世长辞了。即便这时，他身边仍然带着他那台心爱的显微镜。有一首纪念诗写道：“从这微观世界中，涌现出这颗巨星。您征服了整个地球，全世界人民感谢您。献上花环不凋零，世世代代留美名。”世界卫生组织于1982年宣布，将每年的3月24日定为世界防治结核病日。各个国家纷纷发行以抗结核病内容为主的纪念邮票、附捐邮票、防痨邮票，为该病的治疗、预防和科研作出了贡献。图4是德国(1944年)纪念科赫诞生100周年发行的邮票。柏林，前苏联纪念科赫逝世50周年发行的邮票；中国、墨西哥、越南、泰国为纪念科赫发现结核杆菌100周年而发行的纪念邮票。2003年，经过全球10个国家的科学家的共同努力，终于确认了冠状病毒是SARS的病原体。最终判定这种冠状病毒是否真正的元凶，依靠的是100多年前德国伟大的细菌学家科赫提出的“科赫原则”——“它必须在所有病人身上发现病原体；必须从病人身上分离并培养出病原体；把培养出病原体接种给动物，动物应该出现与病人相同的症状；从出现症状的动物身上能分离培养出同一种病原体。”发现结核杆菌 在人类历史发展的长河中，人类为征服自然界，包括各种“不治之症”，演出了许多可歌可泣的故事。据史料记载，危害人类的的鼠疫，在世界上曾经发生了三次大的流行，每次大流行都夺走了亿万无辜的生命，到处是“东死鼠，西死鼠，人见死鼠如见虎，鼠死不几日，人死如圻堵……”的悲凉景象。肺结核病，我国古称“痨病，”国外有些国家称为“黑死病，”也曾被视为绝症，一旦染上，几乎没有康复的希望。此外，霍乱、炭疽、昏睡病，都曾横行人类，给人类造成严重的灾难。然而，人类的本质力量在于征服自然。在人类同各种疾病作斗争中，罗伯特·科赫是最杰出的科学家之一。1905年他因研究结核病，发现结核杆菌与结核菌素而荣获诺贝尔生理学及医学奖。但这只是他工作中的一小部分，他一生的工作奠定了医用细菌学的基础，为人类征服结核、炭疽、霍乱、鼠疫等危害极大的传染性疾病作出了不可磨灭的功勋，被人们誉为“瘟疫的克星。”科赫由于研究细菌所取得的成绩而饮誉德国。1880年，他转到柏林帝国医院工作。随后他研制出了两种重要的细菌学技术。一是用固体培养基进行的细菌纯培养法。这种方法解决了用液体培养基培养细菌时，各种细菌混合生长在一起而难以分离的矛盾。在固体培养基表面，一个孤立的细菌固定地在培养基的某一点上生长，不断地分裂，形成一个个可见的菌斑，这些菌班是一团聚在一起的源出一个品种的菌落，然后可以把这些菌落很方便地移种到其它的培养基上或接种到动物体内。科赫通过纯培养法否定了微生物形态变幻莫测的多态性学派的观点，但是他认为微生物的形态是永恒不变的观点，则是片面性的。为了清晰地观察细菌的形态，科赫还发明了用苯胺对细菌进行染色的细菌染色法。同时他还发明了带照相机的显微镜，能够直接拍摄所看到的细菌。通过一系列的研究，科赫提出了一个确定病原菌的重要准则——科赫定理，即在患病的生物体内能够找到一种致病的微生物，这种微生物能够提取并接种到健康的同种动物体内引起相同的病症，新染上疾病的动物，一定能提取与先前接种的相同的微生物。利用这些定理和技术，科赫分离出了许多种疾病的致病菌。其最突出的发现及将他推向事业的顶峰的是他在1882年成功地分离出引致可怕的结核病的致病因素——结核杆菌，并论证了它的致病机理。1890年，他培养出结核菌素，并用来诊断和治疗结核病。哪里有疾病流行，哪里就有科赫的身影。1883年，他率领医药专家深入埃及和印度灾区，研究淋巴腺鼠疫和霍乱。在那里，他发现了致病的霍乱弧菌，提出了预防霍乱流行的方法，为此，他受到德国政府给予的十万马克的奖励，并在1885年被聘为柏林大学的卫生学教授。不久，他又旅行非洲研究昏睡病。1897年到1906年间，他通过一系列工作指出淋巴腺鼠疫的传染媒介是寄生在鼠身上的一种虱子，昏睡病则是由采采蝇传染。这项发现综合其他学者关于疟疾的研究成果，提出了控制疟疾的新方法，即消灭携带致病物的传播者——昆虫媒介。科赫为保护人类的健康付出了毕生的心血。晚年时他因心脏病住进巴登巴登温泉疗养院，在疗养期间，他还念念不忘细菌学研究。1910年5月17日，在疗养院逝世。他的功绩将永远激励人们去开辟战胜疾病的新天地！
如何发表和撰写SCI论文
对从事基础研究的科学工作者，能否在SCI收录的杂志发表论文，是能否进入学术前
沿，在国际公认的同一个平台上参与学术竞争，做出原创性贡献的一个基本标志。
那么怎样的论文才是合格的？本文提出一些建议供大家参考。
在国际核心刊物发表学术论文是基础研究工作者的贡任，大者作为国家，小者作为
一个研究群体或个人，在高影响因子的SC]刊物上发表论文的多寡，显然是基础研究
水平的一个较为客观的标志。罗伯特?戴在其名著《如何撰写和发表科学论文》的序
言中指出，“对一个科学家的评价，从研究生开始，就主要不是看他在实验室操作
的机敏，不是看他对或宽或窄的研究领域固有的知识，更不是看他的智能和魅力，
而是看他的著述。他们因此而出名，(或依然默默无闻)。”他曾领导美国微生物学
会出版工作19年并作为《细菌学》杂志的主编。他的深刻的见地
值得从事基础研究的同事们思考。
原创性和显著性是论文的生命
正如蕹新吃士等在“再论科学道德问题”中指出，在国际核心刊物发表的论文，原
则上都应当是“在国际上首次”描述的新的观测和实验事实，首次提出的概念和模
型，首次建立的方程，也包括对已有的重大观测（实验）事实的新的概括和新的规
律的提炼。与原创性相联系，任何期刊都不希望发表已经见于其它杂志，或由其它
语言发表、或以稍有不同的形式发表的论文。太阳物理学权威刊物《太空物理学》
(Solar，physics〉主编Harvey曾专门谈到，曾有少数作者在主要结果用中文发表后
又寄给《太空物理学》。他强调，过去这是可以容忍的，但现在已
不允许。一个公认的原则是，作者不能把已在经过审稿的杂志发表的主要结果再以
不同的形式投寄给其它杂志再发表。
发表在国际核心刊物的论文，不仅应该是原创性的，其结果还必须是显著的，井对
学科发展有所推，动。用Harvey的话来说，“至少有一、两个其他研究者会读这篇
文章，并利用这些结果发表，他们自己的工作。”对成果显著性的检验是论文被引
用的多寡。作者应当关心自己论文被引用的情况，注意国际学术界对自己工作的评
价，包括得到肯定和批评的方面，特别是注意同行们对自己发表结果的不同的理解
。这是提高自己研究水平的重要途径。
充分评价已有的工作，体现作者的学术水平
是否客观而充分地评价了以往的工作，常常是审稿人和读者衡量作者学术水准和学
术风范的重要方面。我们一部分作者往往愿意引述国外知名学者的工作，有点“言
必称希腊”的味道，但对国内同行发表的工作重视不够。有时明明是中国学者首先
做的工作，都没有得到自己的国内同行的充分评价。较多地并且适当地援引国内同
行工作，是应当提倡的。但是，我们也不要学习少数日本作者，他们绝少引用日本
学者之外的文章。部分同行在论文中引述相当数量公式，但却不列出公式的出处，
让读者分不清是作者发展的，还是引自他人以往的工作。原则上，除了教科书上公
认的方程和表达式外，对于用于特定目的、特定条，件和问题的推演，只要不是作
者自己的工作，都要列出出处和适用的条件；即便是作者自己以往的工作，也要列
出相应的文献，让读者在必要时参考作者在充分评价以往工作的基础上，应当清晰
地指出自己在当前工作中的
独创性的贡献。这是作者对科学负责的表现，是一篇好的学术论文开宗明义必须写
清楚的内容。
要特别重视论文的题目、摘要、图表和结论
每一位作者都有阅读大量论文的经验。读者阅读论文的习惯一般是首先浏览目录，
只有对题目有，兴趣才愿意翻到有关论文；对一篇题目有兴趣的论文，读者又首先
读论文摘要；如果对摘要还有兴趣，接着会去看论文的图表，因为图表往往最清楚
地反映了论文的结果。看过图表之
后，如读者还有兴趣，会接着读论文的结论。通常只有少数读者会读论文的全文。
作者应当清晰地知道，论文的题目将被数以千计的读者读到。对题目的每一个字都
要审慎地选择，用最少的词语最确切反映论文的`内容。
正确对待审稿意见和退稿
国际核心刊物的审稿人大多是各个领域的权威学者。杂志的出版社会经常征询编委
的意见，选择最佳的审稿队伍。审稿是无报酬的。审稿人的工作态度大多极其认真
。对审稿意见要十分尊重，对每一条批评和建议，都要认真分析，并据此修改论文
。对自己认为是不正确的意见，要极其慎重，和认真地回答，有理有据地与审稿人
探讨。如何对待被杂志拒绝的论文，常常是作者犯难的问题。这里必须分析被拒绝
的理由。第一类拒绝是一种“完全的拒绝”，主编通常会表达个意见，对这类文章
永远不愿再看到，再寄送这类文章是没有意义的。有一类是文章包含某些有用的数
据和信息，主编拒绝这类文章是由于数据或分析有严重缺陷。对这类文章作者不妨
先放一放，等到找到更广泛的证据支持或有了更明晰的的结论，再将经过修改的“
新”文章寄给同一杂志。主编通常是会考虑重新受理这类文章的。这两年，至少有
两位审稿人向笔者抱怨，个别中国同事在论文被一家杂志拒绝后，又原封不动地将
稿件寄给另外一家杂志，而他们再次被邀请做审稿。他们对此非常反感。论文理所
当然地被拒绝。在谈到这个问题时，《宇宙物理学》(The，Astrophysical，Journ
al)的科学主编Thomas提出：“在一篇论文被一家杂志拒绝后
不经修改又寄给另一个杂志，这是一个很糟的错误。通常，审稿人做了很认真的工
作指出论文的问题，并建议了修改。如果作者忽视这些忠告，这是对时间和努力的
真正浪费。同时，寄一篇坏的文章，对于作者的科学声望是一种严重的损害。”实
际上，影响因子不同的学术刊物，接受论文的标准和要求差别很大。如果被拒绝的
论文不是由于文稿中的错误，而是重要性或创新性不够，作者在仔细考虑了审稿人
的意见，认真修改文稿后，是可以寄给影响因子较低的学术刊物的。值得注意的是
，审稿人由于知识的限制和某种成见，甚至学术观点的不同，判断错误并建议退稿
是会发生的。如何处理情况，有两个例子供参考。最近一位年青人的论文被一杂志
拒绝。经过反复的讨论检验，我们判断审稿人是错误的。为了论文及时发表，我们
建议这位作者礼貌和认真地回信给主编
，指出审稿人的错误，并要求主编将他的意见转给审稿人，然后撤回论文，再将论
文做必要改进，寄给另一影响因子更高的杂志。论文立即被接收，并得到很好的评
价。在这一例子中，论文并没有经过重要修改就改寄其他杂志。但是作者却负责地
请主编把对审稿人的意见转寄给审稿人。在这种情况下，作者改寄其他杂志是不应
受到限制和责难的。但前提是对论文结果的反复检验，对论文的正确性有了确切的
把握。笔者组内一篇论文在一重要杂志经过两年半才得以发表，主要的原因是第一
位审稿人对我国向量磁场测量的可靠性提出质疑，不同意发表这篇论文。通过向权
威的同事请教和反复的思考，我们确认对所进行的研究，所采用的测量，是充分准
确和可靠的。作者花了近两年的时间与审稿人讨论，不但论文得以发表，还与审稿
者和主编建立了良好的关系，这篇论文发表后得到了良好的国际引述。
花大力气提高英语写作水平
英语不是我们的母语，英语写作是英语学习中最困难的部分。我国SCI论文和引述偏
少，除了基础研究水平的限制，语言的障碍不容忽视。每一位基础研究工作者必须
把提高英语写作能力作为一个艰巨的任务。这里有三个成功的经验供参考。中国科
技大学的胡友秋教授总是把审稿人的英文修改和自己的原稿中被修改的部分单独抄
在本子上一一对照。细心琢磨并背下来，一点一滴地提高自己英语写作水平。他寄
往国际核心刊物的论文常被审稿人称为well-written。美国国家太阳天文台有一个
内部的审稿制度，其目的主要是保证论文的正确性，同时对研究也有
相互影响和砥砺的好处。不经过内部审稿的论文不能寄给杂志。资深太阳物理学家
Sara，Martin建议找一些可作为范例的论文精读，学习怎样组织和写出好英语。她
特别提到已故著名天体物理学家Zwaan的论文，可作为范文来效仿。论文初稿完成之
后，一定要做拼写检查，不出现简单的拼写出错。如果对自己的英文写作无把握，
请一位英文好的同事和国外同行把把英文关是必要的。为从根本上提高我国学者英
语水平，我们建议对研究生必须开设英语写作课程。在写英语上，我们实在需要打
个翻身仗。
奥本海默在物理界的地位是有史以来最重要的物理学家。
人物简介如下：
罗伯特·奥本海默（全名：尤利乌斯·罗伯特·奥本海默，Julius Robert Oppenheimer，1904年4月22日—1967年2月18日），出生于美国纽约，美籍犹太裔物理学家，美国国家科学院院士，曼哈顿计划领导者，生前是美国普林斯顿高等研究院院长。
罗伯特·奥本海默于1925年从哈佛大学提前毕业，同年到英国剑桥大学卡文迪许实验室学习；1926年转到德国学习；1927年获得哥廷根大学博士学位；1929年回到美国，进入加利福尼亚大学伯克利分校任教；1941年当选为美国国家科学院院士。
1942年被任命为研制原子弹的“曼哈顿计划”首席科学家；1943年主持创建了洛斯·阿拉莫斯国家试验室并担任主任；1945年第二次世界大战结束后进入美国加州理工学院执教；1947年至1966年担任普林斯顿高等研究院院长；1954年被吊销安全特许权。
1967年2月18日因喉癌去世，享年62岁；2022年12月16日撤销1954年吊销罗伯特·奥本海默安全特许权的决定。罗伯特·奥本海默最初的研究焦点在于连续光谱理论，他在1926年发表的第一篇论文是关于分子频谱的量子理论。
他发明出一种计算能级跃迁概率的方法，把它应用在氢发出X光的电光效应现象上，算出K缘的吸收系数。氢的计算结果和太阳的X光吸收光谱相符，但氦的计算结果却并不吻合。科学家多年后发现太阳的主要成分为氢，意味着他的计算一直都是正确的。
人们常说，化学作为一门严肃而受人尊敬的科学始于1661年。当时，牛津大学的罗伯特·玻义耳发表了“怀疑的化学家”——这是第一篇区分化学家和炼金术士的论文——但这一转变是缓慢的，常常是不确定的。进入18世纪以后，两大阵营的学者们都觉得适得其所——比如，德国人约翰·贝歇尔写出了一篇关于矿物学的严肃而又不同凡响的作品，题目叫做《地下物理学》，但他也很有把握，只要有合适的材料，他可以把自己变成隐身人。
早年，最能体现化学那奇特而往往又很偶然的性质的，要算是德国人亨内希·布兰德在1675年的一次发现。布兰德确信，人尿可以以某种方法蒸馏出黄金。（类似的颜色似乎是他得出这个结论的一个因素。）他收集了50桶人尿，在地窖里存放了几个月。通过各种奥妙的过程，他先把尿变成了一种有毒的糊状物，然后再把糊状物变成一种半透明的蜡状物。当然，他没有得到黄金，但一件奇怪而有趣的事情发生了。过了一段时间，那东西开始发光。而且，当暴露在空气里的时候，它常常突然自燃起来。
它很快被称之为磷，这个名字源自希腊文和拉丁文，意思是“会发光的”。有眼光的实业界人士看到了这种物质的潜在商业价值，但生产的难度很大，成本太高，不好开发。一盎司（约28.35克）磷的零售价高达6几尼——很可能相当于今天的300英镑——换句话说，比黄金还要贵。
起先，人们号召士兵们提供原料，但这样的做法对工业规模的生产几乎无济于事。18世纪50年代，一位名叫卡尔·金勒的瑞典化学家发明了一种方法，不用又脏又臭的尿就能大量生产磷。很大程度上就是因为掌握了这种生产磷的方法，瑞典才成为——而且现在还是——火柴的一个主要生产国。
金勒既是个非同寻常的，又是个极其倒霉的人。他是个地位低下的药剂师，几乎在没有先进仪器的情况下发现了8种元素——氯、氟、锰、钡、钼、钨、氮和氧——但什么功劳也没有得到。每一次，他的发现要么不受人注意，要么在别人独立做出同样的发现以后才加以发表。他还发现了许多有用的化合物，其中有氨、甘油和单宁酸；他还认为氯可以用做漂白剂——具有潜在商业价值的第一人——这些重大的成就都使别人发了大财。
金勒有个明显的缺点，他对做试验用的什么东西都感到好奇，坚持要尝一点儿，包括一些又难闻又有毒的物质，比如汞、氢氰酸（这也是他的一项发现）和甲腈。甲腈是一种有名的有毒化合物，150年以后，欧文·薛定谔在一次著名的思维实验中选它作为最佳毒素。金勒鲁莽的工作方法最后断送了他的性命。1786年，才43岁的他被发现死在工作台旁，身边堆满了有毒的化学品，其中任何一种都可以造成他脸上那目瞪口呆的最后一个表情。
要是这世界是公正的话，要是大家都会说瑞典语的话，金勒本来会在全世界享有盛誉。实际上，赞扬声往往都给了更有名的化学家，其中大多数是英语国家的化学家。金勒在1772年发现了氧，但由于种种辛酸而复杂的原因，无法及时发表他的论文。功劳最终归给了约瑟夫·普里斯特利，他独立发现了同一个元素，但时间要晚，是在1774年的夏天。更令人瞩目的是，金勒没有得到发现氯的功劳。几乎所有的教科书现在仍把氯的发现归功于汉弗莱·戴维。他确实发现了，但要比金勒晚36年。
从牛顿和玻义耳，到金勒、普里斯特利和亨利·卡文迪许，中间隔着一个世纪。在这个世纪里，化学得到了长足的发展，但还有很长的路要走。直到18世纪的最后几年（就普里斯特利而言，还要晚一点），各地的科学家们还在寻找——有时候认为真的已经发现——完全不存在的东西：变质的气体、没有燃素的海洋酸、福禄考、氧化钙石灰、水陆气味，尤其是燃素。当时，燃素被认为是燃烧的原动力。他们认为，在这一切的中间，还存在一种神秘的生命力，即能赋予无生命物体生命的力。谁也不知道这种难以捉摸的东西在哪里，但有两点是可信的：其一，你可以用电把它激活（玛丽·雪莱在她的小说《弗兰肯斯坦》里充分利用了这种认识）；其二，它存在于某种物质，而不存在于别的物质。这就是化学最后分成两大部分的原因：有机的（指被认为有那种东西的物质）和无机的（指被认为没有那种东西的物质）。
这时候，需要有个目光敏锐的人来把化学推进到现代。法国出了这么个人。他的名字叫安托万·洛朗·拉瓦锡。拉瓦锡生于1743年，是一个小贵族家族的成员（他的父亲为这个家族出钱买了一个头衔）。1768年，他在一家深受人们讨厌的机构里买了个开业股。那个机构叫做“税务总公司”，代表政府负责收取税金和费用。根据各种说法，拉瓦锡本人又温和，又公正，但他工作的那家公司两方面都不具备。一方面，它只向穷人征税，不向富人征税；另一方面，它往往很武断。对拉瓦锡来说，那家机构之所以很有吸引力，是因为它为他提供了大量的钱来从事他的主要工作，那就是科学。最多的时候，他每年挣的钱多达15万里弗赫——差不多相当于今天的1200万英镑。
走上这条赚钱很多的职业道路3年之后，他娶了他的老板的一个14岁的女儿。这是一桩心和脑都很匹配的婚事。拉瓦锡太太有着机灵的头脑和出众的才华，很快在她的丈夫身边作出了许多成绩。尽管工作有压力，社交生活很繁忙，在大多数日子里他们都要用5个小时——清晨2个小时，晚上3个小时——以及整个星期天（他们称其为“快活的日子”）来从事科学工作。不知怎的，拉瓦锡还挤得出时间来担任火药专员，监督修建巴黎的一段城墙来防范走私分子，协助建立米制，还和别人合著了一本名叫《化学命名法》的手册。这本书成了统一元素名字的“圣经”。
作为英国皇家科学院的一名主要成员，无论时下有什么值得关注的事，他还都得知道，积极参与——催眠术研究呀，监狱改革呀，昆虫的呼吸呀，巴黎的水供应呀，等等。1870年，一位很有前途的年轻科学家向科学院提交一篇论文，阐述一种新的燃烧理论；就是在那个岗位上，拉瓦锡说了几句轻蔑的话。这种理论的确是错的，但那位科学家再也没有原谅他。他的名字叫让一保罗·马拉。
只有一件事拉瓦锡从来没有做过，那就是发现一种元素。在一个仿佛任何手拿烧杯、火焰和什么有意思的粉末的人都能发现新东西的时代——还要特别说一句，是一个大约有三分之二的元素还没有被发现的时代里——拉瓦锡没有发现一种元素。原因当然不是由于缺少烧杯。他有着天底下最好的私人实验室，好到了差不多荒谬的程度，里面竟有13000只烧杯。
恰恰相反，他把别人的发现拿过来，说明这些发现的意义。他摈弃了燃素和有害气体。他确定了氧和氢到底是什么，并且给二者起了现今的名字。简而言之，他为化学的严格化、明晰化和条理化出了力。
他的想像力实际上是得来全不费工夫的。多年来，他和拉瓦锡太太一直在忙于艰苦的研究工作，那些研究要求最精密的计算。比如，他们确定，生锈的物体不会像大家长期以来认为的那样变轻，而会变重——这是一项了不起的发现。物体在生锈的过程中以某种方式从空气中吸引基本粒子。认识到物质只会变形，不会消失，这还是第一次。假如你现在把这本书烧了，它的物质会变成灰和烟，但物质在宇宙中的总量不会改变。后来，这被称之为物质不灭，是一个革命性的理念。不幸的是，它恰好与另一场革命——法国大革命——同时发生，而在这场革命中，拉瓦锡完全站错了队。
他不但是税务总公司的一名成员，而且劲头十足地修建过巴黎的城墙——起义的市民们对该建筑物厌恶之极，首先攻打的就是这东西。1791年，这时候已经是国民议会中一位重要人物的马拉利用了这一点，对拉瓦锡进行谴责，认为他早该被绞死。过不多久，税务总公司关了门。又过不多久，马拉在洗澡时被一名受迫害的年轻女子杀害，她的名字叫夏洛特·科黛，但这对拉瓦锡来说已经为时太晚。
1793年，已经很紧张的“恐怖统治”达到了一个新的高度。10月，玛丽·安托瓦妮特被送上断头台。11月，正当拉瓦锡和他的妻子在拖拖拉拉地制订计划准备逃往苏格兰的时候，他被捕了。次年5月，他和31名税务总公司的同事一起被送上了革命法庭（在一个放着马拉半身像的审判室里）。其中8人被无罪释放，但拉瓦锡和其他几人被直接带到革命广场（现在的协和广场），也就是设置法国那个最忙碌的断头台的地方。拉瓦锡望着他的岳父脑袋落地，然后走上前去接受同样的命运。不到3个月，7月27日，罗伯斯庇尔被以同样的方式、在同一地点送上了西天。恐怖统治很快结束了。
他去世100年以后，一座拉瓦锡的雕像在巴黎落成，受到很多人的瞻仰，直到有人指出它看上去根本不像他。在盘问之下，雕刻师承认，他用了数学家和哲学家孔多塞的头像——他显然备了一个——希望谁也不会注意到，或者即使注意到也不会在乎。他的后一种想法是正确的。拉瓦锡兼孔多塞的雕像被准许留在原地，又留了半个世纪，直到第二次世界大战爆发。一天早晨，有人把它取走，当做废铁熔化了。
19世纪初，英国开始风行吸入一氧化二氮，或称笑气，因为有人发现，使用这种气体会“给人一种高度的快感和刺激”。在随后的半个世纪里，它成了年轻人使用的一种高档毒品。有个名叫阿斯克协会的学术团体一度不再致力于别的事情，专场举办“笑气晚会”，志愿者可以在那里狠狠吸上一口，提提精神，然后以摇摇摆摆的滑稽姿态逗乐观众。
直到1846年，才有人有时间为一氧化二氮找到了一条实用途径：用做麻醉药。事情是明摆着的，过去怎么谁也没有想到，害得天知道有多少万人在外科医生的刀下吃了不必要的苦头。
我提这一点是为了说明，在18世纪得到如此发展的化学，在19世纪的头几十年里有点儿失去方向，就像地质学在20世纪头几十年里的情况一样。部分原因跟仪器的局限性有关系——比如，直到那个世纪末叶才有了离心机，极大地限制了许多种类的实验工作。还有部分原因是社会。总的来说，化学是商人的科学，是与煤炭、钾碱和染料打交道的人的科学，不是绅士的科学。绅士阶层往往对地质学、自然史和物理学感兴趣。（与英国相比，欧洲大陆的情况有点儿不一样，但仅仅是有点儿。）有一件事兴许能说明问题。那个世纪最重要的一次观察，即确定分子运动性质的布朗运动，不是化学家做的，而是苏格兰植物学家罗伯特·布朗做的。（布朗在1827年注意到，悬在水里的花粉微粒永远处于运动状态，无论时间持续多久。这样不停运动的原因——即看不见的分子的作用——在很长时间里是个谜。）
要不是出了个名叫伦福德伯爵的杰出人物，情况或许还要糟糕。尽管有个高贵的头衔，他本是普普通通的本杰明·汤普森，1753年生于美国马萨诸塞州的沃本。汤普森英俊漂亮，精力充沛，雄心勃勃，偶尔还非常勇敢，聪明过人，而又毫无顾忌。19岁那年，他娶了一位比他大14岁的有钱寡妇。但是，当殖民地爆发革命的时候，他愚蠢地站在保皇派一边，一度还为他们做间谍工作。在灾难性的1776年，他面临以“对自由事业不够热心”的罪名而被捕的危险，抢在一伙手提几桶热柏油和几袋鸡毛，打算用那两样东西把他打扮一下的反保皇派分子前面，他抛弃了老婆孩子仓皇出逃。
他先逃到英国，然后来到德国，在那里担任巴伐利亚政府的军事顾问。他深深打动了当局，1791年被授予“神圣罗马帝国伦福德伯爵”的称号。在慕尼黑期间，他还设计和筹建了那个名叫英国花园的著名公园。
在此期间，他挤出时间搞了大量纯科学工作。他成为世界上最著名的热力学权威，成为阐述液体对流和洋流循环原理的第一人。他还发明了几样有用的东西，包括滴滤咖啡壶、保暖内衣和一种现在仍叫做伦福德火炉的炉灶。1805年在法国逗留期间，他向安托万·洛朗·拉瓦锡的遗孀拉瓦锡太太求爱，娶她当了夫人。这桩婚事并不成功，他们很快就分道扬镳。伦福德继续留在法国，直到1814年去世。他受到法国人的普遍尊敬，除了他的几位前妻。
我们之所以在这里提到他，是因为1799年他在伦敦的短暂停留期间创建了皇家科学研究所。18世纪末和19世纪初，英国各地涌现了许多学术团体，它成了其中的又一名成员。在一段时间里，它几乎是惟一的一所旨在积极发展化学这门新兴科学的有名望的机构，而这几乎完全要归功于一位名叫汉弗莱·戴维的杰出的年轻人。这个机构成立之后不久，戴维被任命为该研究所的化学教授，很快就名噪一时，成为一位卓越的授课者和多产的实验师。
上任不久，戴维开始宣布发现一种又一种新的元素：钾、钠、锰、钙、锶和铝。他发现那么多种元素，与其说是因为他搞清了元素的排列，不如说是因为他发明了一项巧妙的技术：把电流通过一种熔融状态的物质——就是现在所谓的电解。他总共发现了12种元素，占他那个时代已知总数的五分之一。戴维本来会作出更大的成绩，但不幸的是，他是个年轻人，渐渐沉迷于一氧化二氮所带来的那种心旷神怡的乐趣。他简直离不开那种气体，一天要吸入三四次。最后，在1829年，据认为就是这种气体断送了他的性命。
幸亏别处还有别的严肃的人在从事这项工作。1808年，一位名叫约翰·道尔顿的年轻而顽强的贵格会教徒，成为宣布原子性质的第一人（过一会儿我们将更加充分地讨论这个进展）；1811年，一个有着歌剧似的漂亮名字——洛伦佐·罗马诺·马德奥·卡洛·阿伏伽德罗——的意大利人取得了一项从长远来看将证明是具有重大意义的发现——即体积相等的任何两种气体，在压力相等和温度相等的情况下，拥有的原子数量相等。
它后来被称做阿伏伽德罗定律。这个简单而有趣的定律在两个方面值得注意。第一，它为更精确地测定原子的大小和重量奠定了基础。化学家们利用阿伏伽德罗数最终测出，比如，一个典型的原子的直径是0.00000008厘米。这个数字确实很小。第二，差不多有50年时间，几乎谁也不知道这件事。
一方面，是因为阿伏伽德罗是个离群索居的人——他一个人搞研究，从来不参加会议；另一方面，也是因为没有会议可以参加，很少有几家化学杂志可以发表文章。这是一件很怪的事。工业革命的动力在很大程度上来自化学的发展，而在几十年的时间里化学却几乎没有作为一门系统的科学独立存在。
直到1841年，才成立了伦敦化学学会；直到1848年，那个学会才定期出版一份杂志。而到那个时候，英国的大多数学术团体——地质学会、地理学会、动物学学会、园艺学学会和（由博物学家和植物学家组成的）林奈学会——至少已经存在20年，有的还要长得多。它的竞争对手化学研究所直到1877年才问世，那是在美国化学学会成立一年之后。由于化学界的组织工作如此缓慢，有关阿伏伽德罗1811年的重大发现的消息，直到1860年在卡尔斯鲁厄召开第一次国际化学代表大会才开始传开。
由于化学家们长期在隔绝的环境里工作，形成统一用语的速度很慢。直到19世纪末叶，H2O2对一个化学家来说意为水，对另一个化学家来说意为过氧化氢。C2H2可以指乙烯，也可以指沼气。几乎没有哪种分子符号在各地是统一的。
化学家们还使用各种令人困惑的符号和缩写，常常是自己发明的。瑞典的J.J.伯采留斯发明了一种非常急需的排列方法，规定元素应当依照其希腊文或拉丁文名字加以缩写。这就是为什么铁的缩写是Fe（源自拉丁文ferrum），银的缩写是Ag（源自拉丁文argentum）。许多别的缩写与英文名字一致（氮是N，氧是O，氢是H等等），这反映了英语的拉丁语支性质，并不是因为它的地位高。为了表示分子里的原子数量，伯采留斯使用了一种上标方法，如H20。后来，也没有特别的理由，大家流行把数字改为下标，如H20。
尽管偶尔有人整理一番，直到19世纪末叶，化学在一定程度上仍处于混乱状态。因此，当俄罗斯圣彼得堡大学的一位模样古怪而又不修边幅的教授跻身于显赫地位的时候，人人都感到很高兴。那位教授的名字叫德米特里·伊凡诺维奇·门捷列夫。
1834年，在遥远的俄罗斯西伯利亚西部的托博尔斯克，门捷列夫生于一个受过良好教育的、比较富裕的大家庭。这个家庭如此之大，史书上已经搞不清究竟有多少个姓门捷列夫的人：有的资料说是有14个孩子，有的说是17个。不过，反正大家都认为德米特里是其中最小的一个。门捷列夫一家并不总是福星高照。德米特里很小的时候，他的父亲——当地一所小学的校长——就双目失明，母亲不得不出门工作。她无疑是一位杰出的女性，最后成为一家很成功的玻璃厂的经理。一切都很顺利，直到1848年一场大火把工厂烧为灰烬，一家人陷于贫困。坚强的门捷列夫太太决心要让自己的小儿子接受教育，带着小德米特里搭便车跋涉6000多公里（相当于伦敦到赤道几内亚的距离）来到圣彼得堡把他送进教育学院。她筋疲力尽，过不多久就死了。
门捷列夫兢兢业业地完成了学业，最后任职于当地的一所大学。他在那里是个称职的而又不很突出的化学家，更以他乱蓬蓬的头发和胡子而不是以他在实验室里的才华知名。他的头发和胡子每年只修剪一次。
然而，1869年，在他35岁的那一年，他开始琢磨元素的排列方法。当时，元素通常以两种方法排列——要么按照原子量（使用阿伏伽德罗定律），要么按照普通的性质（比如，是金属还是气体）。门捷列夫的创新在于，他发现二者可以合在一张表上。
实际上，门捷列夫的方法，3年以前一位名叫约翰·纽兰兹的英格兰业余化学家已经提出过，这是科学上常有的事。纽兰兹认为，如果元素按照原子量来进行排列，它们似乎依次每隔8个位置重复某些特点——从某种意义上说，和谐一致。有点不大聪明的是——因为这么做时间还不成熟——纽兰兹将其命名为“八度定律”，把这种安排比做钢琴键盘上的八度音阶。纽兰兹的说法也许有点道理，但这种做法被认为是完全荒谬的，受到了众人的嘲笑。在集会上，有的爱开玩笑的听众有时候会问他，他能不能用他的元素来弹个小曲子。纽兰兹灰心丧气，没有再研究下去，不久就销声匿迹了。
门捷列夫采用了一种稍稍不同的方法，把每七个元素分成一组，但使用了完全相同的前提。突然之间，这方法似乎很出色，视角很清晰。由于那些特点周期性地重复出现，所以这项发明就被叫做“周期表”。
据说，门捷列夫是从北美洲的单人牌戏获得了灵感，从别处获得了耐心。在那种牌戏里，纸牌按花色排成横列，按点数排成纵行。他利用一种十分相似的概念，把横列叫做周期，纵行叫做族。上下看，马上可以看出一组关系；左右看，看出另一组关系。具体来说，纵列把性质类似的元素放在一起。因此，铜的位置在银的上面，银的位置在金的上面，因为它们都具有金属的化学亲和性；而氦、氖和氩处于同一纵行，因为它们都是气体。（决定排列顺序的，实际上是它们的电子价。若要搞懂电子价，你非得去报名上夜校。）与此同时，元素按照它们核里的质子数——叫做原子序数——从少到多地排成横列。
眼下，我们只来认识一下那个排列原则：氢只有一个质子，因此它的原子序数是1，排在表上第一位；铀有92个质子，因此快要排到末尾，它的原子序数是92。在这个意义上，正如菲利普·鲍尔指出的，化学实际上只是个数数的问题。（顺便说一句，不要把原子序数和原子量混在一起。原子量是某个元素的质子数加中子数之和。）
还有大量的东西人们不知道或不懂得。宇宙中最常见的元素是氢；然而，在后来的30年里，对它的认识到此为止。氦是第二多的元素，是在此之前一年才发现的——以前谁也没有想到它的存在——而即使发现，也不是在地球上，而是在太阳里。它是在一次日食时用分光镜发现的，因此以希腊太阳神赫利奥斯命名。直到1895年，氦才被分离出来。即使那样，还是多亏了门捷列夫的发明，化学现在才站稳了脚跟。
对我们大多数人来说，周期表是一件美丽而抽象的东西，而对化学家来说，它顿时使化学变得有条有理，明明白白，怎么说也不会过分。“毫无疑问，化学元素周期表是人类发明出来的最优美、最系统的图表。”罗伯特.E.克雷布斯在《我们地球上的化学元素：历史与应用》一书中写道——实际上，你在每一部化学史里都可以看到类似的评价。
今天，已知的元素有“120种左右”——92种是天然存在的，还有20多种是实验室里制造出来的。实际的数目稍有争议，那些合成的重元素只能存在百万分之几秒，是不是真的测到了，化学家们有时候意见不一。在门捷列夫时代，已知的元素只有63种。之所以说他聪明，在一定程度上是因为他意识到当时已知的还不是全部元素，许多元素还没有发现。他的周期表准确地预言，新的元素一旦发现就可以各就各位。
顺便说一句，没有人知道元素的数目最多会达到多少，虽然原子量超过168的任何东西都被认为是“纯粹的推测”；但是，可以肯定，凡是找到的元素都可以利索地纳入门捷列夫那张伟大的图表。
19世纪给了化学家们最后一个重要的惊喜。这件事始于1896年。亨利·贝克勒尔在巴黎不慎把一包铀盐忘在抽屉里包着的感光板上。过一些时候以后，当他取出感光板的时候，他吃惊地发现铀盐在上面烧了个印子，犹如感光板曝过了光。铀盐在释放某种射线。
考虑到这项发现的重要性，贝克勒尔干了一件很古怪的事：他把这事儿交给一名研究生来调查。说来运气，这位学生恰好是一位新来的波兰移民，名叫玛丽·居里。居里和她的新丈夫皮埃尔合作，发现有的岩石源源不断地释放出大量能量，而体积又没有变小，也没有发生可以测到的变化。她和她的丈夫不可能知道的是——下个世纪爱因斯坦作出解释之前谁也不可能知道的是——岩石在极其有效地把质量转变成能量。玛丽·居里把它称之为“放射作用”。在合作过程中，居里夫妇还发现两种新的元素——钋和铀。钋以她的祖国波兰命名。1903年，居里夫妇和贝克勒尔一起获得了诺贝尔物理学奖。（1911年，玛丽·居里又获得了诺贝尔化学奖；她是既获化学奖又获物理学奖的惟一一人。）
在蒙特利尔的麦克吉尔大学，新西兰出生的年轻人欧内斯特·卢瑟福对新的放射性材料产生了兴趣。他与一位名叫弗雷德里克·索迪的同事一起，发现很少量的物质里就储备着巨大的能量，地球的大部分热量都来自这种储备的放射衰变。他们还发现放射性元素衰变成别的元素——比如，今天你手里有一个铀原子，明天它就成了一个铅原子。这的确是非同寻常的。这是地地道道的炼金术；过去谁也没有想到这样的事儿会自然而自发地发生。
卢瑟福向来是个实用主义者，第一个从中看到了宝贵的实用价值。他注意到，无论哪种放射物质，其一半衰变成其他元素的时间总是一样的——著名的半衰期——这种稳定而可靠的衰变速度可以用做一种时钟。只要计算出一种物质现在有多少放射量，在以多快的速度衰变，你就可以推算出它的年龄。他测试了一块沥青铀矿石——铀的主要矿石——发现它已经有7亿年——比大多数人认为的地球的年龄还要古老。
1904年春，卢瑟福来到伦敦给英国皇家科学研究所开了一个讲座——该研究所是伦福德伯爵创建的，只有150年历史，虽然在那些卷起袖子准备大干一场的维多利亚时代末期的人看来，那个搽白粉、戴假发的时代已经显得那么遥远。卢瑟福准备讲的是关于他新发现的放射现象的蜕变理论；作为讲课内容的一部分，他拿出了那块沥青铀矿石。卢瑟福很机灵地指出——因为年迈的开尔文在场，虽然不总是全醒着——开尔文本人曾经说过，要是发现某种别的热源，他的计算结果会被推翻。卢瑟福已经发现那种别的热源。多亏了放射现象，可以算出地球很可能——不言而喻就是——要比开尔文最终计算出的结果2400万年古老得多。
听到卢瑟福怀着敬意的陈述，开尔文面露喜色，但实际上无动于衷。他拒不接受那个修改的数字，直到临终那天还认为自己算出的地球年龄是对科学最有眼光、最重要的贡献——要比他在热力学方面的成果重要得多。
与大多数科学革命一样，卢瑟福的新发现没有受到普遍欢迎。都柏林的约翰·乔利到20世纪30年代还竭力认为地球的年龄不超过8900万年，坚持到死也没有改变。别的人开始担心，卢瑟福现在说的时间是不是太长了点。但是，即使利用放射性测定年代法，即后来所谓的衰变计算法，也要等几十年以后我们才得出地球的真正年龄大约是在10亿年以内。科学已经走上正轨，但仍然任重而道远。
开尔文死于1907年。德米特里·门捷列夫也在那年去世。和开尔文一样，他的累累成果将流芳百世，但他的晚年生活显然不大平静。随着人越来越老，门捷列夫变得越来越
最早发现细胞并将其命名为cell的学者是英国的物理学家罗伯特·胡克。
细胞的发现得益于光学显微镜的研制和发展。第一台显微镜是荷兰眼镜商詹森(Hans Janssen)在1604年发明的。 1665年，英国的物理学家罗伯特·胡克(Robert Hooke, 1635～1703)用自己设计并制造的显微镜观察栎树软木塞切片时发现其中有许多小室，状如蜂窝，称为“cella”，这是人类第一次发现细胞，不过，胡克发现的只是死的细胞壁。
胡克的发现对细胞学的建立和发展具有开创性的意义，其后，生物学家就用“cell”一词来描述生物体的基本结构。胡克将他对各种物体的观察结果汇集成册，编写出版了《显微图集》一书，其中收集的就有著名的软木切片细胞图。1674年，荷兰布商列文·虎克(Antonie vanLeeuwenhoek, 1632～1723)为了检查布的质量，亲自磨制透镜，装配了高倍显微镜（300倍左右），并观察到了血细胞、池塘水滴中的原生动物、人类和哺乳类动物的精子，这是人类第一次观察到完整的活细胞。列文·虎克把他的观察结果写信报告给了英国皇家学会，得到英国皇家学会的充分肯定，并很快成为世界知名人士。 列文·虎克的一生致力于在微观世界中探索，发表论文402篇，其中《列文·虎克发现的自然界的秘密》是人类关于微生物研究的最早专著。
