改变世界的 4 起实验室事故

一切都始于明尼阿波利斯圣保罗的一只破裂的烧杯。3M 公司化学家 Patsy Sherman 正在研发一种能承受飞机在高空遇到的严寒温度的合成橡胶,这时她的一位助手不慎将这种物质洒了出来。这种聚合物溅到了技术人员的运动鞋上,而且怎么也擦不掉。

她的老板觉得很有趣,建议将这种化学物质应用到织物上。Sherman 发现,无论用什么处理过的东西,水和溶剂都会流走,使其具有防水和防污的特性。1956 年,经过三年的进一步实验,3M 公司推出了 Sherman 发明的、品牌名为 Scotchgard 的产品。

意想不到的伟大之处在于,它能够促使研究人员和发明家重新审视他们的工作,并进行适当的调整以推动创新。科学和技术史上许多最著名的发现都源于偶然的幸运。微生物学家 Alexander Fleming 在他度假期间 偶然发现了发霉培养皿中的青霉素。工程师 Percy Spencer 站在一台雷达磁控管前,意外发现他口袋里的糖果融化了,这 促成了微波炉的发明

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然而,今天的伟大发现也可能成为明天的弊端。就 Scotchgard 而言,其成分中的长链氟化物会在水和土壤中存在数十年。这些 全氟和多氟代烷基物质 (PFAS) 已在全球范围内的人类和动物体内被发现,并与生育能力下降、发育迟缓和内分泌紊乱有关。“它们几乎无处不在,”惠特曼学院的社会学家、PFAS 项目实验室的联合主任 Alissa Cordner 说。3M 公司在 2000 年代逐步淘汰了这些化学品。

Sherman 的幸运失误催生了她公司最知名的产品之一。即使她的工作没有得到她期望的原因的认可,但也表明并非所有解决方案都是完美的,但一个更好的解决方案可能只是一次失误的距离。

另外三个“阴差阳错”的伟大发明

An illustration of the Kevlar vest.
一件凯夫拉防弹衣。图片:Ignas Krakys 供稿《流行科学》。

凯夫拉

1965 年,杜邦公司化学家 Stephanie Kwolek 在研发用于制造更轻轮胎的聚合物时出了差错。她的失误 催生了凯夫拉,一种强度是钢的五倍的纤维。如今,它是防弹衣、鼓和赛艇的关键组成部分。

An illustration of an implantable pacemaker.
可植入式心脏起搏器。图片:Ignas Krakys 供稿《流行科学》。

可植入式心脏起搏器

工程师 Wilson Greatbatch 旨在制造心脏监测仪,但却安装了错误的电阻器。他的装置没有记录类似心跳的电脉冲,反而产生了电脉冲。这 导致了体内起搏器在 1956 年的开发

An illustration of a cupcake made with saccharin.
用糖精制作的纸杯蛋糕。图片:Ignas Krakys 供稿《流行科学》。

糖精

1879 年,俄国化学家 Constantin Fahlberg 注意到他的食物异常甜——他追踪到甜味来自手上沾染的煤焦油副产品。这 促成了糖精的发现,这种物质的甜度是糖的 700 倍,但却不含热量。

这个故事最初刊登在《科普》杂志 2022 年春季“混乱”特刊上。阅读更多PopSci+故事。

 

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Erin Blakemore

撰稿人

Erin Blakemore是一位来自科罗拉多州博尔德的自由记者。作为一名记者超过15年,她报道过从太平间里的瑜伽老师到冷战时期的考古学,再到COVID-19大流行期间糖尿病病例神秘增加等各种内容。她的科学、健康和历史方面的作品曾出现在《国家地理》、《史密森尼学会杂志》、《大西洋月刊》、《时代》周刊、NPR等刊物上。


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