在圣诞节这个以大餐、购物、礼物、舞会、焰火、彻夜狂欢为主题词的节日里，却有好多科学工作者选择在玩命工作中度过这一特殊的日子。2015年圣诞节即将来临之际，让我们向这些执着、勤奋的“科学狂人”致敬！ 

    以实验证明宇称不守恒的吴健雄博士 

    圣诞夜的一通电话

    大家都知道杨振宁和李政道因提出宇称不守恒的理论，而拿到1957年的物理诺贝尔奖，但以实验证明宇称不守恒的吴健雄女士则没有获得这一殊荣，令许多科学家惋惜不已。毕竟没有缜密的实验证实，推算再合理的理论也无法成立。

    在1956年之前，科学家已发现θ和τ两种介子的自旋、质量、电荷完全相同，一度以为是同一种粒子，然而θ衰变时产生两个π介子，τ衰变时产生3个π介子，奇数个π介子的总宇称（宇称，粒子在空间反演下变换性质的相乘性量子数）是负的，而偶数个π介子的总宇称是正的，若要符合当时物理界对于宇称守恒的共识，看起来又似乎不是同一种粒子。

    1956年6月李政道与杨振宁在美国《物理评论》上共同发表《弱相互作用中的宇称守恒质疑》的论文，认为基本粒子弱相互作用内存在“不守恒”，θ和τ是两种完全相同的粒子，并且说服了同在哥伦比亚大学的实验物理学家吴健雄设计钴60的实验证明。为此，吴健雄取消了与其先生袁家骝回中国一趟的计划，并两地奔波，在纽约的哥伦比亚大学教书、在华盛顿特区的美国国家标准局做实验（需要用到极低温设备）。

    圣诞夜那晚，机场因为大雪而停飞，吴健雄女士赶最后一班火车回纽约度圣诞夜，在火车站打了一通电话给李政道先生，告诉他初步的研究结果显示，宇称不守恒的参数蛮大的，代表其理论极有可能是对的。其团队后来反复设计实验确认每个细节及重复性，终于在1月9日凌晨举杯庆祝，其实验结果在1957年1月15日登于《The Physical Review》。

    2009年的诺贝尔生理医学奖得主之一卡罗尔·格雷德

    和四膜虫一起过圣诞

    那些年，卡罗尔·格雷德（Carol Greider）还是苦命的研究生，在老师伊丽莎白·布莱克本（Elizabeth Blackburn）的研究室里想要找出一种特定的酵素，能够在染色体尾端加上端粒，就像要复制DNA，要有DNA复制酶，在旧有的DNA模版上合成新一段的DNA。端粒是存在于真核细胞线状染色体末端的一小段DNA-蛋白质复合体，它与端粒结合蛋白一起构成了特殊的“帽子”结构，作用是保持染色体的完整性和控制细胞分裂周期。

    那端粒到底为什么值得她圣诞节还待在实验室呢？因为DNA复制的时候，前面都要有一段RNA引子，复制完之后会脱落，但是尾端总是会有一段没办法复制到。如果是这样的话，染色体每复制一次就会越来越短，怎么有办法可以让细胞分裂这么多次？1982年的时候，布莱克本和杰克·佐斯塔克（Jack Szostak），发现染色体末端具有特殊序列的端粒（telomeres），能够保护染色体避免被降解。卡罗尔就是要把这个研究继续做下去，就像找到DNA了还得要再找到DNA复制酶。

    1984年圣诞节那天，她在四膜虫细胞萃取液中第一次分析到一直寻找的酵素活性，可以把TTGGGG这6个碱基重复地加到DNA序列后面成为端粒。四膜虫是她老师布莱克本发现重复性端粒序列时研究的单细胞真核生物），其论文在1985年12月登上《细胞》期刊。

    发现X光的诺贝尔物理奖得主伦琴

    圣诞假期赶论文

    第一届诺贝尔物理奖在1901年颁给了发现X光的德国科学家伦琴（Wilhelm Conrad Röntgen）。

    1895年11月8日的晚上，伦琴待在他的实验室里研究当红的阴极射线管。阴极射线是由电子流构成的，而电子流是在一个几乎是真空的玻璃管两端的电极，由高电压产生的。伦琴使用的是改良版的，末端加上铝窗，还整个用黑纸包起来，中间也隔了纸屏避免阴极射线逸出。

    实验中，伦琴突然眼角抽动，发现房间中涂有铂氰酸钡BaPt（CN）4的纸屏正在发出荧光，而那距离绝对不是电子流可以飞奔而去能量还足以打出荧光的距离。他在黑暗中封住整个仪器，确定光线不会露出来。他猜测这是个新的隐形的射线，姑且称之为“X光”。

    接下来的几个礼拜，伦琴全窝在实验室里，试了不同的阴极射线管、不同材质挡在中间，确认是某种看不到的射线使纸屏发出荧光。于是他用他的圣诞假期，拼命写了十页的论文，在12月28日在维尔茨堡物理-医学学会（Würzburg Physical-Medical Society）期刊上，宣布发现了一种新的射线。所以显然期刊编辑也没有去度假！

    看完这里有没有人跟我一样觉得很奇怪，为什么他的实验室里恰好有一块涂有会发荧光的铂氰酸钡的纸屏？有说法是，伦琴本来就要拿那块能发荧光的纸屏，靠近测试阴极射线，结果还没拿近测试，发现隔着远距离就有荧光了。

    发生在圣诞节的

    科学“大事件”

    牛顿出生

    公元1642年的圣诞前夜，英格兰东部林肯郡一个名叫沃尔斯索普的小村里，一个瘦小的早产儿悄然降生。他面色铁青，双唇紧闭。旁边的产婆除了手划十字祈祷上帝，似乎也对让他存活无能为力。在旁的一位神父一咬牙借着酒劲把烈酒倒在早产儿身上，这个小东西才醍醐灌顶般发出了来到人世间第一声啼哭。这个被一杯烈酒救醒的早产儿就是世界物理学界最伟大的科学家之一——牛顿。

    月球轨道上的圣诞夜

    1968年（比阿姆斯特朗登月早一年）的圣诞夜，美国宇航员弗兰克·博尔曼（Frank Borman）、詹姆斯·洛威尔（James Lovell）及威廉·安德斯（William Anders）驾驶“阿波罗8号”绕行月球8圈。这三位成为在月球轨道上度过圣诞夜的最早已知人类（如果嫦娥、吴刚等不被计算在内的话）！

    罗斯卡出生

    圣诞节是传说中耶稣诞生的日子，他的使命是“要将自己的百姓从罪恶里救出来”。而1906年的圣诞节，一个德国小男孩的诞生，却最终让人们对自己所处的世界有了更精微的了解。这个男孩就是1988年诺贝尔物理学奖获得者、电子显微镜的发明人罗斯卡（Ernst Ruska）。

    英国皇家科学院圣诞讲座

    1825年圣诞节， 英国皇家科学院首次举办了“圣诞科学讲座“（ Royal Institution Christmas Lectures），除了二战期间中断了四次，迄今为止，该讲座已经举办了近200次。

    讲座邀请大名鼎鼎的科学家，如迈克尔·法拉第、卡尔·萨根、理查德·道金斯等，为普罗大众尤其是青年科学爱好者讲解科学知识。每年的讲座主题都各有不同，比如2012的主题是“现代炼金术士”。

    火星合月

    2014年12月25日，圣诞夜空上演“火星合月”的壮丽天象——一弯蛾眉月出现在西南方天空，在月亮左下方不远处，红色的火星似乎在义务地为月亮船“导航”。此时此刻，星月对望，相互辉映，美不胜收。由于附近的天空没有太明亮的天体，这一天象清晰度颇高。

    透过天文望远镜观察，火星看起来像个橙色的大球，非常美丽。火星是地球轨道外的第一颗行星，颜色呈红色，由于亮度变化大，在我国古代被称为“荧惑”，有“荧荧火光，离离乱惑”之意。而在西方古罗马神话中，则被比喻为身披血色战袍的战神“玛尔斯”。

    撰文：小斑  

    来源：蝌蚪五线谱（有删改）