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美国总统经济学：美元从谷底到巅峰背后的总统助推力 科学进步及其成果
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即使是在大萧条最黑暗的时节，尽管有些私营企业不断向工业化学及其他应用科学和工程学研究注入大量资金，然而，随着这些纯科学的收益不断减少，投入的研究基金也随之相应地不断减少。1930至1934年间，拥有7亿美元资本金的科学和学术发展基金，不得不将其每年的专项拨款额消减了近四分之三。那些由各州和联邦政府经费资助的研究也因为资金告急而在困境中搁浅，这种状况直到1939年第二次世界大战开战之时才又重新启动。在这黑暗中也有几笔资助像闪烁着的微光，其中有一束光是1930年纽华克商人路易斯·班贝格和他的妹妹费利克斯·福尔德夫人慷慨出资，在新泽西州创建了普林斯顿高级研究所。这家研究机构没有授予学位的常规任务，很快就吸引了一批著名的数学家、经济学家、政治科学家和人文学者。不过，世间存在一个成功悖论：那些表面看来离实际应用最偏远的学科分支往往会产生令人瞩目的成就，20世纪30年代也不例外。尤其是天文学、原子物理、辐射、生物化学和生理化学领域，成就显著，这也进一步说明世界学术中心已由欧洲向西迁移，越过了大西洋。
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美国总统经济学：美元从谷底到巅峰背后的总统助推力 生理学和医学进步
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最大的进步是磺胺类药物的发现，尤其是氨苯磺胺、磺胺嘧啶和磺胺噻唑。它们最早在德国临床使用，在1936至1937年间的那个冬天，在美国也得以完善，并且用途更为广泛，尤其是佩兰·H．朗博士及约翰·霍普金斯大学的其他临床学教师也使用它们，使它们更显示出其重要性。在治疗肺炎、脑膜炎、沙眼和丹毒等那些令人闻之变色的恶性传染病时，磺胺类药物通常会创造奇迹，不过，使用它们治疗类似病毒性肺炎、伤寒症和肺结核这种依然未被征服的绝症时，其疗效就不那么让人满意了，有些时候甚至还给肾和造血器官带来副作用，这无疑向人们发出了危险的信号。
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1931年，罗拉·E．戴尔医生确定跳蚤是斑疹伤寒病毒的主要携带者。9年之后，汉斯·津瑟医生在他去世不久之前公布了大规模疫苗生产技术的发展，津瑟医生曾于1935年以该主题出版过一本畅销书《耗子、虱子与历史》，他对大规模疫苗生产技术的贡献，其成果的价值在第二次世界大战中起到了无法估量的重要作用。洛克菲勒医学研究院的R．J．杜博斯博士，自1939年开始致力于医学研究，最终发现了短杆菌肽，这是由一种土栖细菌所生产的抗生素，在治疗肺炎双球菌、链球菌和葡萄球菌方面有奇特的疗效。医院临床对干血浆的使用，其技术在1940年前后臻于完善，干血浆的广泛使用对未来产生了极为重要的影响。迅速的进展还表现在胸科领域。例如，1930年，医学研发出“铁肺”，可以使那些胸腔肌肉瘫痪的人继续存活，新的外科技术不断发展，使得切除整个肺以阻止癌细胞生长成为可能。
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生理学和精神病学的交叉领域，也取得了成果丰硕的大发展。比如，1937年使用胰岛素使病人休克以治疗精神分裂症。1934年，F．A．吉布斯、阿尔弗雷德·L．卢米斯、H．H．贾斯珀及其他医生开始研究人脑的电位——如同脑电图所记录的那样——因而使医生能够更为准确地诊断癫痫病、更为清楚地定位人脑发生癌变的部位。在心理学领域，研究者们继续在既定的路途上挺进，诸如在弗洛伊德精神分析学说、行为主义和格式塔学派之类的影响下开始的研究，仍在继续深入。在一些比较有实践意义的领域，专家们也做了大量的工作，比如交通事故心理学、少年犯罪与成年人犯罪、职业心理学及测试等。
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遗传与环境这个老问题依然对研究者散发着吸引力，并且研究者慢慢地解开了其中的诸多秘密。许多及时的质询——从社会工作者和规划者们所提议的环境问题，到被纳粹辩护者们所歪曲的、关于人种秘密的遗传问题——都转向生物学去寻找证据。美国这个国家，科学研究自由和言论自由一直保护得毫发无伤，关于绝对种族纯洁和种族优越的主张，因弗朗兹·博厄斯、奥托·克兰伯格、玛格丽特·米德以及鲁思·本尼迪克特等人类学家的努力而重新充满活力。在遗传学领域，加州理工大学的托马斯·亨特·摩根对醋蝇进行了20多年的研究，最后证实在物种进化中，突变发挥了创造性作用。摩根的这项研究为他赢得了1933年度诺贝尔奖，他开启了遗传学家的新领域：染色体及其组成基因，并为孟德尔遗传理论的简单系统引入一些先前不为人知的精妙理论。
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与此同时，赫尔曼·J．马勒的研究显示，以X射线照射果蝇。可以使其突变加速150倍，导致果蝇在经过很少的几代嬗变之后，即能在其后代身上显示出完全不同的新特性。
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美国总统经济学：美元从谷底到巅峰背后的总统助推力 地理和天文学成果
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与此同时，一些有探索精神的人被吸引到地球上罕为人知的地方，进行勘测探险工作。比如，理查德·E．伯德曾分别于1928至1930年、1933至1935年以及1939年，先后抵达南极探险；又比如，纽约动物学会的威廉·毕比博士长期坚持对海洋生命和深海地质学进行不懈的研究，这些均记载在他的作品《潜入水深半英里处》（1934）中。20世纪30年代还有一项最具独创性的工作，那就是亚利桑那大学的A．E．道格拉斯教授根据在印第安人村庄的桁梁上找到的树木年轮，根据干旱和湿润气候条件及周期之下的均质变化，绘制出一份美国西南部地区绝对气候年表，并将此表的开始时间上溯到了公元91年。
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1930年，位于亚利桑那州的洛厄尔天文台报告说，在迄今为止太阳系所能观测到的行星之外，又发现了第八大行星，即冥王星。6年后，密歇根大学的罗伯特·麦克马斯和他的同事们采用太阳单色光照相仪，拍摄太阳动态影片，生动地显示了太阳大气层运动中的一些气态现象。在威尔逊山天文台，埃德温·P．胡勃观测到了星云的后退视速度，就像其光谱线随星云距地点增长而产生的红移所显示的那样，胡勃还认为自己掌握了宇宙度量的新码尺。1934年，他的同事米尔顿·赫马森发现了人类已知的最大速度：牧夫座星云正以每秒24,000英里的速度消散。在使用装有200英寸反射镜的望远镜之后，这方面又有了更新的发现，这部望远镜的研制费用是在大萧条之前由洛克菲勒基金提供的。它有着巨大的反射镜，于1934年在康宁玻璃厂铸造，并运到帕萨迪纳打磨，预计1941年完工，但又因战争原因而中途停工几年，最后，这部望远镜终于在圣地亚哥市附近的帕洛马山顶安装起来，它能够观测超过10亿光年的空间。
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美国总统经济学：美元从谷底到巅峰背后的总统助推力 物理学的发展
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紧跟着爱因斯坦提出相对论，时间、空间、物质、以太、电流以及古典物理学的其他方面也不断被赋予新概念、新解释，全新的时空观念和羽翼未丰的科学哲学，取代了牛顿传统物理学那结构缜密的机械论因果关系。关于宇宙射线的特性方面，也涌现出各种彼此不相容的假说，人们现在明白这些射线正以巨大的能量轰击我们的地球，尽管轰击的次数很少，带给地球的星体射线所含的能量看上去也不大，但事实上每一次轰击的能量比我们之前所了解的现存任一种类的原子释放出的能量都要大1,000倍以上。1932-1934年间，罗伯特·A．米利肯和H．维克托·内尔在世界范围内开展了一项科学研究，想弄清楚经度和纬度不同的地区所接受的宇宙射线强度是否有异。芝加哥大学的阿瑟·H．康普顿和他的同事们也在这一领域进行了科学研究。通过此种研究，科学家们得到了确凿无误的证据，证实这种从四面八方向地球轰击而来的强射线——至少主要是——带电粒子（据推测应该是电子），并且混合了少量比例不很确定的光子，光子是一种以太波，与光有着共同的物理特性。1934至1940年间，米利肯和内尔以实验的方式，用测风气球把仪器带到接近大气层顶部位置，证实光子所携带的能量不可能达到射线总能量的三分之一，或许还要少很多。
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与此同时，1931年，哥伦比亚大学的哈罗德·C．尤里使用分光镜发现了氢的同位素氘。氘不同于普通的氢原子，它的原子核不是只有一个质子，而是由一个中子和一个质子紧密结合组成，氘原子量是氢原子的两倍。而且，如果把水分子中的氢原子置换成氘时，就得到了“重水”。通过诸如此类的发现，街头巷尾的普通大众都能感觉到，牛顿和富兰克林做梦都难以置信的力量，正穿越人类经验的地平线，繁荣兴起。1932年，年轻的卡尔·D．安德森在加州理工学院实验室率先使用一种测量这种巨大的粒子能量的新方法，他根据所拍摄的这种射线在云室中的结果，发现这种肉眼看不见的力量的产生，是因为原子受到撞击而释放出了一种质量很轻的带正电荷的粒子，他称之为正电子。由于发现了负电子的这位孪生兄弟，安德森荣获了诺贝尔奖。
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人们竞赛要以比那种从镭元素中激发出阿尔法粒子还要强的力量，通过轰击粒子的方式得到新粒子。这场竞争是在1928年，由加州理工学院的查尔斯·C．劳里森掀起的，他研制出了百万伏X射线管，这是所有粒子加速器的先驱。这个设备的关键之处在于它能射出带电原子，并通过一连串电场分别给这个带电原子添加额外的能量。麻省理工学院的罗伯特·J．范德格拉夫跟随其后，研制出一台可以不断增加级数的机器，促使原子核分裂成粒子，期间所产生的能量可以达到几百万电子伏。1932年，另一位年轻人也参与到这项竞赛最高科学荣誉的活动中，他是加利福尼亚大学的欧内斯特·O．劳伦斯（他于1939年荣获诺贝尔奖）研制出第一台实用回旋加速器，这是一个带有金属壁的11英寸磁共振加速器。前面提到的发现氘的哥伦比亚大学的哈罗德·C．尤里，他和劳伦斯的工作在某种程度上是互相补充的，因为氘粒子经过高频振荡电场加速，成为具有更大能量的抛射体，其能量比经过高频振荡电场加速的质子具有更大的能量。这时的氘粒子，被回旋加速器以一股带有约2,000万电子伏特能量的轰击流射出来，轰向将要发生裂变的原子核。
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公众充满好奇兴趣地阅读关于这些撞碎原子实验的报道，也许他们未能清晰彻底地理解，他们根本无法预知这些实验的意义。然而，一个新的历史阶段从1939年开始了，拉开序幕的是一条来自德国的消息。该消息透露中子流轰击铀原子核，使之成功裂变。现在，有六七家实验室里的科学家们正为实现铀裂变的“连锁反应”而努力。当年秋天，在听取阿尔伯特·爱因斯坦（一位到美国避难的难民）及相关人员关于进行原子研究的潜在军事价值的建议后，罗斯福总统钦点成立了一个关于铀的顾问委员会。不久，科学家从铀238中发现了另一种新的放射性元素“钚”（94号元素），还有一点也变得越来越清楚了：它的组成成分之一正是在中子流轰击未分裂铀时所呈现出的大部分裂变的主要原因。1940年夏，法国陷落后，核裂变研究的进展，被一道厚厚的审查幕布严严实实地遮挡起来，它成为新组建的“科学研究与发展局”所有工作中的尖端绝密资料，其结果是那些曾开发过田纳西流域和哥伦比亚河流域的大型水力发电潜能的部门主义者无法预料的，只有到了1945年8月5日原子弹在广岛爆炸的时候，核裂变研究的最新结果才为世界所知。
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美国总统经济学：美元从谷底到巅峰背后的总统助推力 科学家的社会责任
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