第一部分
格哈德·多馬克
磺胺的發明，挽救了成千上萬病人的生命。令人難以置信的是，這種神奇的藥物，最初竟然是一種漂亮的染料。最早發現那種染料具有殺菌作用的人，是德國生物化學家格哈德·約翰內斯·泡爾·多馬克。
多馬克於1895年10月30日出生於德國勃蘭登堡的拉戈。
20年代後期，一心要在醫藥行業中施展身手的多馬克進入了工業界，為德國染料界的一家大型企業I．G．染料工業公司工作。多馬克之所以進入I．G．染料工業公司，並非是他改變了自己的誌向。他的目的是要利用該公司優越的科研條件，從染料中尋找新的藥物。
從染料中尋找藥物，這並非天方夜譚。當時人們還沒有發現藥物的分子結構和藥效之間關係的規律，不能有效地合成新的化學藥物。因此，人們要尋找新的藥物，隻能采用“篩選法”，即逐個對各種化合物進行篩選，以確定它們是否具有藥效。而染料本身大都是化合物，因此檢驗染料是否可作為藥品來用，在當時被認為是尋找新藥物的途徑之一。正因為這樣，多馬克才來到I．G．染料工業公司，領導該公司的一個實驗室做藥物篩選工作。
用“篩選法”選擇新的藥物，工作量大，效率低，沒有一定的意誌和毅力，是做不好這項工作的。自從德國細菌學家歐利希通過逐個篩選含砷類有機化合物，於1907年得到有效治療梅毒病原體的新藥606，開創了化學療法之後，許多化學家、藥理學家步他的後塵，艱難地用逐一實驗的方法，去尋找理想的有效抗菌藥。20多年過去了，他們的汗水彙成了小河，可收效卻不大，隻找到了阿的平、撲瘧喹等幾種治療瘧疾的藥物。現在，多馬克也成了這支找藥隊伍中的一員。
就在多馬克他們尋找新的藥物陷入困境之際，一個意外的機遇擺在了他們的麵前。當時，有一種新合成的染料，它的商品名稱叫“百浪多息”，是一種非常漂亮的橘紅色的化合物。這種染料在市場上銷售前景頗為看好。
1932年的一天，多馬克來到實驗室，發現了這種橘紅色的染料。經過向同事詢問，他知道這就是公司新推出的百浪多息。那麼，這種新染料有沒有醫用價值呢?他決定試一試。
同事們勸他不要浪費時間，因為他們已經做過試驗，結果是否定性的。多馬克沒有聽從同事們的勸告，直覺告訴他，百浪多息沒那麼簡單。他取來試管，向其中依次裝入各種細菌——葡萄球菌、大腸杆菌、鏈球菌……然後分別滴人百浪多息，再觀察其殺菌效果。
試驗結果，果然跟同事們所說的一樣，百浪多息殺不死任何細菌。
難道自己的直覺出了問題，百浪多息真的沒有醫用價值?是放棄還是繼續進行下去?就在這時，他又一次想起了歐利希的名言：染料可以成為治療的基礎。他決定打破常規，越過試管試驗，直接用動物試驗一下。
對於多馬克的決定，同事們不以為然，哪有在體外殺不死細菌，體內就能殺死細菌的藥物?但他們又拗不過多馬克，隻好隨他去。就在這一年的聖誕節，奇跡出現了。多馬克給兩隻已被感染了鏈球菌的老鼠注射了這種橘紅色的染料。這兩隻老鼠本來已經受到了致命感染，必死無疑，可注射了百浪多息後，它們竟然奇跡般地活了下來。反複的實驗證實了同一結論：百浪多息可以製服鏈球菌。一種新的製服病菌的有效藥物，就這樣被多馬克發現了。
發現了百浪多息的醫用價值以後，多馬克十分高興。在小白鼠身上進行的試驗非常成功，於是，他決定，一方麵分析並改進百浪多息的化學結構，提高它的療效，另一方麵，擴大試驗範圍，進一步驗證它的藥效。
1933年的一天，他的小女兒艾莉莎意外得了病。
艾莉莎聰明活潑，是他的掌上明珠，很受他的喜愛。艾莉莎這次得病的起因非常簡單，是在玩耍中不小心被針刺破了手。對此，多馬克一開始並沒有當成多大一回事，可沒想到，第二天，女兒的手竟然腫了起來。他趕快把女兒送到醫院治療。經檢查，女兒的手受到了鏈球菌的感染。
聽到這個消息，多馬克大驚失色。他知道，在當時，治療這種感染的特效藥還沒有問世，甚至連特效藥這個詞都還沒有出現。他和醫生一道，想盡辦法進行治療，可女兒的病不但沒有起色，反而一天天在加重，死亡在向她逼近。
麵對病情日益惡化的女兒，多馬克不止一次地詢問自己：要不要用百浪多息給她試試?要知道，這種藥還沒有經過臨床試驗，對人體是否適用，他沒有把握，也不敢冒這個險。可是，女兒的病情已不容他再猶豫，不試一下，肯定是死；而試一下，說不定還有救。百浪多息的臨床試驗就這樣在迫不得已的情況下提前進行了。
試驗開始了。多馬克提心吊膽地看著大劑量的百浪多息通過針筒慢慢注入女兒體內。他緊張極了，一直守在女兒身邊，觀察反應，一刻也不願離開。奇跡再次出現，女兒的熱度下降，人開始清醒，慢慢有了精神，能吃東西了。沒有多久，就恢複了健康。
多馬克用百浪多息治愈了自己女兒的病，這件事一傳十，十傳百，很快就傳遍了倫敦，傳向了全世界。不久，大西洋彼岸又傳來百浪多息再建奇功的消息。原來，美國總統羅斯福的兒子因被細菌感染，病倒在床，高燒不退。醫生們用盡辦法，也控製不住病情的發展。羅斯福夫婦對此憂心忡忡。後來，醫生建議用從英國運來的新藥百浪多息試試，這一提議得到羅斯福的認可。試的結果，小羅斯福轉危為安，不久就出院了。這件事一經傳出，人們對百浪多息更加刮目相看。一時間，百浪多息名聲大振，走俏全球。這樣，一種新的有效殺菌藥——磺胺藥在全球範圍內終於誕生了。這就是磺胺藥的由來。
卡羅瑟斯
1896年4月27日，沃拉斯·胡姆·卡羅瑟斯出生於美國衣阿華州的伯靈頓。他的父親是位經濟學家，做過得梅因的一所小型商業學院的副院長。父親希望他子承父業，於是年輕的卡羅瑟斯於1914年進入該院學習會計學。可是，他對會計學實在沒有興趣，他向往自然科學。父親並不強迫他一定學會計學，於是第二年他便轉學到塔吉阿學院學習自然科學。塔吉阿學院規模也不大，在那裏，他一邊學習一邊兼職做助教，教化學。這倒不是因為他對化學情有獨鍾，而是因為在第一次世界大戰期間，隻有化學教師的位置有空，要想得到其他職位是不可能的。不過，這段經曆，培養了他對化學的興趣，為他日後成為著名的化學家打下了初步基礎。
1920年，卡羅瑟斯獲得了塔吉阿學院理學學士學位。接著，他到名氣更大的伊利諾斯大學讀研究生，並於1921年獲伊利諾斯大學理學碩士學位。讀博士階段，他又跑到了芝加哥，成了芝加哥大學的博士生，並於1924年獲得芝加哥大學的化學博士學位。
獲得博士學位以後，哈佛大學聘請他到哈佛當講師，一邊任教，一邊搞科研。卡羅瑟斯憑借著他紮實的基礎和靈活的頭腦，很快就在哈佛站住了腳，贏得了校長的賞識。正當他在哈佛撲下身子，準備大幹一場的時候，杜邦公司上門找他來了。
成立於1803年的美國杜邦公司是世界上最大的化學工業公司之一。它資產雄厚，技術力量充足，在世界化學工業製品市場上占有很大份額。但在20世紀20到30年代，杜邦公司受到了德國拜爾、巴登等化工公司的有力挑戰，所占市場份額不斷減少。之所以出現這種情況，是因為德國以施陶丁格為首的一批化學家，在高分子合成的理論與實踐方麵做出了卓越貢獻，合成出了橡膠、塑料等，從而有力地支持了德國的化學工業公司，使之對美國的化學公司構成了挑戰。麵對這種情況，杜邦公司決心奮起直追，給德國公司回以顏色。
杜邦公司知道，德國化工公司之所以能夠財源滾滾，是因為它們背後有高水平的科學研究工作的支持。為了在競爭中打敗德國的化工公司，杜邦公司決定自己也要搞基礎科學研究。鑒於哈佛大學是美國的一流大學，杜邦公司的董事會決議，要請哈佛大學校長代為物色一位有真才實學、有創見、有魄力的年輕化學家來主持公司的基礎研究工作。哈佛大學校長康南特博士一下子就想到了卡羅瑟斯，盡管卡羅瑟斯當時年僅32歲，在科學研究方麵還未有很大建樹，知名度也不高，但康南特相信他能勝任這一工作，在新的崗位上做出一番大事業來。
就這樣，在康南特的推薦之下，在杜邦公司的重金聘請之下，卡羅瑟斯接受了杜邦公司的邀請，出任公司基礎部研究室主任，具體負責基礎研究工作。
1928年，卡羅瑟斯到杜邦公司任職。他上任以後，為自己確定的第一項任務，就是要在合成橡膠的研究方麵趕上德國。
橡膠用於工業生產的曆史很短，到現在為止不過一百來年。1845年，英國工程師R·W·湯姆生為減輕車子行駛中的震顫，在車輪周圍套上一個充氣橡膠管，並獲得了該項發明的專利。到了1890年，輪胎被正式用在自行車上，5年以後，各種各樣的汽車也都用上了輪胎。
隨著機動車數量的大量增加，工業生產對橡膠的需求量變成了天文數字，這給許多國家的戰略物資的儲備帶來了一定程度的危機。甚至在機械化剛剛起步的第一次世界大戰中，德國就曾因為協約國的海軍切斷了橡膠供應而運轉不靈。為此，一些工業國家開始探討製造合成橡膠的可能性。在這場競賽中，德國走在了前麵。
早在1880年，科學家們就發現，異戊二烯放置過久會變軟發黏，經酸化處理後就變成類似橡膠的物質。德皇威廉二世曾讓人用這種物質製成皇家汽車的輪胎，借以炫耀德國在化學工業方麵的高超技藝。但是，用酸化後的異戊二烯作為合成橡膠原料，有兩個困難。一方麵是這種物質的來源正是橡膠本身；另一方麵，它也缺少橡膠的彈性和柔性，不適於用做汽車的輪胎。當然，如果僅用於做國事活動的汽車，也還是可以接受的。
後來，德國人又采用與異戊二烯相似而又容易獲得的化合物來製造合成橡膠。他們用二甲基丁二烯聚合而成的化合物來代替橡膠，並稱其為甲基橡膠。盡管這種橡膠的耐壓性能不理想，但它價格低廉，可以大量生產。在第一次世界大戰期間，德國大約生產了2500噸甲基橡膠。
麵對德國化學工業的進展，杜邦公司感受到了壓力。卡羅瑟斯身為基礎部研究室主任，對此深有體會。他知道，要趕超德國，就必須了解德國在高分子合成方麵的成就。為此，他專門組織了一個班子來研究施陶丁格等名家的論文，分析德國在高分子合成方麵的進展，探討其產品的利弊，以期迎頭趕上。既然德國製造的甲基橡膠性能還不夠理想，卡羅瑟斯就將主攻目標首先放在了人工合成橡膠的研究上。
在卡羅瑟斯的領導下，他的實驗室常常晚上燈火通明，他和助手們通宵達旦地探討關鍵技術問題。不知經過了多少個不眠之夜，他們終於實現了人工合成橡膠技術的突破。他們選擇石油工業副產品乙烯作原料，然後加氯化氫聚合成氯T-烯，再在催化劑的催化和高壓下，成功地合成出了氯丁橡膠。
卡羅瑟斯他們合成出的氯丁橡膠不僅成本比德國早期的橡膠低，而且質量也好，甚至還具有天然橡膠所不具備的一些抗腐蝕性能。例如，它對於汽油之類的有機溶劑具有較高的抗腐蝕性能，而不是像天然橡膠那樣一遇到汽油就容易軟化和膨脹。因此，對於像導油軟管這樣的用場，氯丁橡膠要比天然橡膠更合適。氯丁橡膠的研製成功表明，正如在許多其他領域一樣，在合成橡膠領域，人工製品並不一定隻能充當天然物質的代用品，它的性能可以比天然物質更好。
卡羅瑟斯利用石油工業的副產品製出了比天然橡膠性能還好的合成橡膠，成功地打響了第一炮，在杜邦公司引起了很大反響。他也因此成了美國知名的化學家。到了1932年，杜邦公司就實現了氯丁橡膠的工業化，並將其投放到了市場。後來，在第二次世界大戰中，氯丁橡膠成了美國政府全力以赴發展的橡膠製品之一。
初戰告捷，卡羅瑟斯信心大增，下一步，他就要向人工合成纖維進軍了。他要用人工合成的高聚物來製作能供紡織用的纖維。這是一項前景十分誘人的工作。
一開始，研究進展並不是很順利。他們設想了很多方案，工作人員進行了一次又一次試驗，結果都失敗了。錢像流水一樣花了出去，最初的幾十萬美元的研究經費很快告罄。就在這時，杜邦公司的老板給了他很大支持。公司董事長還特別告訴總研究部主任說：“卡羅瑟斯要多少錢，就給他多少錢。”
就是在這樣良好的氛圍下，卡羅瑟斯一步一步走上了成功之路。他先對一些含有氨基和羧基的分子進行了研究，希望借此找到一種較好的方法，將它們縮合成具有大環結構的分子。但事與願違，他發現這些分子沒有縮合成環狀分子，而是縮合成了長鏈分子。
不過，對於這種情況，卡羅瑟斯也不是毫無準備。他也預料到了可能會出現長鏈分子，因此沒有錯過這一機會。他立即對這種新物質做了研究，最後用己二酸和己撐二胺製成了纖維。這種纖維在結構上具有和蠶絲類似的構型。
但最初生產出來的纖維性能並不是很好，主要是強度太差。卡羅瑟斯經過分析，認定問題出自縮合過程中所生成的水上。水的存在產生了一個相反的作用——水解反應，它使得聚合反應不能繼續下去。卡羅瑟斯找到了解決問題的辦法，他讓聚合反應在低壓下進行。眾所周知，低壓促進了水的蒸發速度的提高，這樣水就會不斷被蒸發出去。卡羅瑟斯又在臨近反應液體上方斜放了一塊供冷卻的玻璃板，蒸發出去的水在玻璃板上凝結並自行流走。他用這種方法保證了聚合反應的不間斷進行，從而為合成理想的人造纖維奠定了基礎。
卡羅瑟斯進一步探討了合成纖維的生產工藝。他將由己二酸和己撐二胺縮合而成的聚合物熔化，再通過小孔擠壓出來，拉成絲。在冷拉伸過程中，卡羅瑟斯等人發現了一個有趣的現象：長鏈分子在拉伸前是不規則的，但冷拉後，分子鏈會沿纖維平行排列，從而大大增加了纖維的強度和彈性。這樣就奠定了熔體紡絲的基本生產工藝，它包括縮聚、熔體的擠絲成型以及在室溫下的冷拉伸。用這種工藝可以得到一種與蠶絲相似的帶有光澤的細絲，它可以織成像絲綢一樣輕柔美觀甚至比絲綢還結實的紡織品。卡羅瑟斯把這種合成纖維命名為尼龍——66，學名是聚酰胺——66。它是世界上最早的具有實用價值的人工合成纖維，它所用的原料完全是用化學方法生產的，而不像過去所說的人造纖維那樣，名義上是“人造”，實際上所用原料還是天然的。
尼龍是人造纖維中的一種最重要的發現。它與過去的人造纖維和天然纖維都不同，它的防水功能比那些纖維都好，不怕潮濕、不易玷汙、不遭蟲蛀，而且具有很高的強度。實驗表明，如果橫截麵積相等，那麼尼龍絲的強度和鋼絲一樣。杜邦公司於1939年開始了尼龍——66的工業化生產。公司推出的廣告語——“我們生產和鋼絲一樣結實，和蜘蛛絲一樣纖細的美麗的尼龍絲”，傳遍了全美國，波及全世界，大家都知道了尼龍這種新產品。它的出現，開創了人造纖維的新紀元。
第二次世界大戰期間，美國陸軍部隊收購了全部尼龍產品，用以製造降落傘和百餘種其他軍需品。戰後，尼龍在製襪業上完全取代了蠶絲。西方國家的婦女們喜歡穿淺色輕薄的襪子，原來的各種纖維不適合這種要求：蠶絲價格昂貴，棉纖維不夠結實，羊毛不夠輕薄，而且它們都不耐長時間反複洗滌。但新興的尼龍襪能夠滿足這些要求，它又薄又輕又結實，很受消費者歡迎。此外，尼龍製品在其他行業也打開了市場。尼龍可以做許多東西，從服裝到床上用品，從地毯到安全帶，從救火水管到人造毛皮，幾乎什麼都能做。正因為這樣，尼龍在很短時間內就風行全世界。
可是卡羅瑟斯無緣看到這一切。他已在1937年4月29日的一次意外事故中喪生，這年他才41歲。卡羅瑟斯一向精神抑鬱，他有一個孿生姐姐，姐弟感情很好。當他姐姐於1936年去世後，他更是鬱鬱寡歡。所以對於他的死，有人認為是自殺身亡的。無論如何，他的英年早逝，確實令人痛惜。
卡羅瑟斯的著作主要有《有機合成》一書，1933年出版。他於1936年當選為美國科學院院士，是第一個由產業部門選為該院院士的有機化學家。此外，他還於1930～1937年負責美國化學學會學報的編輯工作。卡羅瑟斯一生發表了60多篇有關合成纖維和合成橡膠的論文，還取得了70多項專利。他是一位既有深厚基礎理論知識又有豐富實踐經驗的化學家和化學工程學家。
卡羅瑟斯雖然去世了，但他的事業後繼有人。在他去世後的第二年，曾作為他的助手的普洛萊就總結了一係列縮聚反應，提出了縮聚反應中所有功能團都有相同活性這一重要原理，並以此為契機，推進了高分子材料工業的發展。因為在高分子材料研究方麵成就卓著，普洛萊於1974年榮獲諾貝爾獎。有人不無感慨地說：如果卡羅瑟斯不是英年早逝的話，那麼這項諾貝爾獎是會由普洛萊和他共享的。無論如何，由卡羅瑟斯所開創的人工合成纖維事業已經譽滿全球，卡羅瑟斯也因此而名垂史冊。
利奧·西拉德
在20世紀的重大發明或發現中，有許多和利奧·西拉德的名字分不開，諸如回旋加速器、直線加速器、電子顯微鏡、中子鏈式反應、核反應堆……西拉德當年曾積極倡議研製核武器，並為此付出了巨大心血。然而，當世界上首顆原子彈於1945年7月16日在美國新墨西哥州大沙漠試爆成功時，他感到的不是驕傲和自豪，而是覺得一股陰雲驟然壓在了心頭：人類從此將生活在核威脅的恐懼之中。在此後的近20年裏，西拉德四處奔走，不遺餘力地反對核戰爭，直至生命終結。
1898年2月11日，西拉德出生在匈牙利布達佩斯的一個猶太人家庭，其父是一位土木工程師。西拉德是一個早熟的孩子，從小就具有超常智力，13歲就酷愛物理。1916年，西拉德進入布達佩斯工學院學習，但進校不到一年就中斷了學業，被征召加入奧匈軍隊。在一次傷亡慘重的戰役中，西拉德因病沒有被派往前線，才幸免於一死。第一次世界大戰結束後，西拉德離開了軍隊，回到了布達佩斯，並繼續到工學院求學。
1938年年底，西拉德來到美國紐約，進入哥倫比亞大學繼續從事核子方麵的研究，特別是與沃爾特·齊恩合作進行中子釋放方麵的研究。
1942年年初，西拉德作為一名前沿核物理學家被調至芝加哥大學，參加曼哈頓計劃。研製原子彈的工作主要在三個地方同時展開。三處各有分工，芝加哥大學為其中之一。“冶金實驗室”是設在該校的核研究機構的秘密代號，這裏聚集著近百名各有專長的美國第一流科學家，西拉德是該機構的首席科學家。
在西拉德、弗爾米等科學家夜以繼日的通力合作下，“冶金實驗室”解決了核研究方麵的兩大關鍵問題——裂變同位素的分離和鈾鏈式反應。如何獲得大量的濃縮鈾，來實現中子鏈式反應，是當時西拉德及其同事們麵臨的最大難題。從鈾礦石中提取金屬鈾非常困難，因為礦石中的金屬鈾含量很低，隻有1／500。而這1／500金屬鈾中的可裂變同位素非常少，大部分為裂變性很低的鈾238，兩者的比率為1∶139。經過反複摸索，西拉德終於找到了從金屬鈾中分離兩種同位素的辦法，為下一步的中子鏈式反應實驗奠定了基礎。
接著，建造核反應堆，進行鏈式反應實驗，成為首要任務。西拉德經過深入思考，找到了用石墨來減緩中子速度控製中子釋放的具體方法，實現了對鏈式反應進行控製的目的。
1942年12月2日，西拉德及其同事們利用建在芝加哥大學運動場西看台地下的反應堆，成功地進行了一次受控核反應實驗。這次實驗非常重要，它表明美國科學家已能對核裂變進行控製，從而在研製原子彈的道路上向前邁進了一大步。
然而，在參與曼哈頓計劃的整個過程中，西拉德一直對曼哈頓計劃的行政負責人格羅夫斯大為不滿。代表軍方的格羅夫斯將軍剛剛完成了一項非同小可的使命——全權負責建造美國國防部五角大樓的工程。因此，他自命不凡，常常擺出一副盛氣淩人的樣子，許多人都很不喜歡他。另外，格羅夫斯對參與曼哈頓計劃的科學家的控製，簡直達到了無以複加的地步，這更令脾氣倔強的西拉德難以忍受。
西拉德對格羅夫斯不屑一顧，因而常常與他發生矛盾。西拉德甚至還斷然拒絕了格羅夫斯讓他把自己有關核能的專利賣給軍方的要求，這位將軍對此大為惱火。西拉德與格羅夫斯之間的矛盾不斷升級，到後來格羅夫斯竟然公開稱西拉德為“敵對外僑”，並聲言要驅逐他。之後，格羅夫斯經常派特務跟蹤西拉德和拆看他的信件。更有甚者，格羅夫斯曾寫過一封信，讓當時的國防部長斯廷森簽字後轉交給司法部長。這封信要求起訴“敵僑”西拉德，並在戰爭期間拘留他。隻是斯廷森拒絕在信上簽字，這件事才作罷。
經過無數像西拉德這樣的科學家數年的艱苦努力，曼哈頓計劃最終以新墨西哥州大沙漠上空升起的蘑菇雲而告結束。然而，對於人類創造出的這個惡魔，連當年倡議或參與曼哈頓計劃的許多美國科學家也感到恐懼與不安。愛因斯坦晚年談到自己署名的那封敦促羅斯福總統啟動核研究計劃的信件時，常常愧疚不已，稱那是他一生中犯下的“最大錯誤”。西拉德也有同感。
保爾·赫曼·繆勒
農業是為人類提供食品的重要產業。在農業發展過程中，病蟲害一直是困擾廣大農民的大問題。一部農業發展繁榮史，就是一部人類不斷戰勝病蟲害的曆史。在這部曆史上，瑞士化學家保爾·赫曼·繆勒以其發現世界上第一種有機殺蟲劑滴滴涕的巨大功績，為其添寫了濃墨重彩的一章。
繆勒於1899年1月12日誕生於瑞士的奧爾坦。他的父親是瑞士鐵路部門的一名職員，長年走南闖北的經曆，使他見多識廣。他認為，把孩子放在自己身邊培養，不利於孩子的成長。他很早就送小繆勒到外地讀書，希望他長大以後能夠對社會做出應有的貢獻。
在父親的安排下，繆勒是在遠離自己家鄉的萊茵河畔美麗的城市巴塞爾接受教育的。他在那裏讀完了小學、中學，接著又上了巴塞爾大學，讀本科、念研究生，一直到拿了博士學位。
1925年，繆勒獲得化學博士學位，隨後受聘於一家有名的化學工業公司，從事植物染料和天然鞣革劑的研究。他的誌向是運用化學知識，通過工業化手段，造福於人類。在這家公司的經曆，使他熟練地掌握了有機化學的基本化工過程，從而為他日後將滴滴涕殺蟲劑實現工業化生產奠定了技術基礎。
繆勒生活的時代，化學農藥的應用剛剛開始不久。在此之前，農業生產飽受病蟲害的摧殘。19世紀40～50年代，愛爾蘭和法國先後發生多起馬鈴薯疫病、葡萄白粉病等病害，農民和果農因此遭受嚴重的經濟損失，很多人因為顆粒無收而傾家蕩產，被迫向美洲、非洲大批移民。60年代，美國馬鈴薯甲蟲泛濫成災，嚴重威脅著糧食生產。美國農業部門在聽取了科學家們的激烈爭論之後，決定向馬鈴薯噴灑砷製劑。這一做法雖然有效地遏止了馬鈴薯甲蟲的蔓延，但因為砷製劑對人畜有毒害作用，所以後來造成了多起人畜中毒的事件。
麵對病蟲害的猖獗，人們一直想方設法要製服它。這種努力也取得了一定效果，例如法國的果農們就經常用波爾多液防治葡萄霜黴病。波爾多液是用硫酸銅加生石灰製成的一種天藍色的渾濁液，對於葡萄霜黴病具有很好的防治效果。這種液體最早是一個住在波爾多地區的法國農民用來塗抹葡萄，以防別人偷竊的。但是後來人們發現，塗抹了這種液體的葡萄很少患霜黴病，於是大家群起而效仿，人們也就給它起了個名字，叫波爾多液。1882年，法國農學家米拉德進一步肯定了波爾多液所具有的良好的殺菌性能，由此開始了人們使用化學農藥的新時代。
但波爾多液的用途並不是那麼寬廣，它隻對某些病菌有殺滅作用，對其餘病菌則無能為力。對猖狂危害農作物的種類繁多的節肢類害蟲，它更是束手無策。有些天然殺蟲劑，例如像砒霜那樣的砷製劑，雖然能夠殺滅害蟲，但對人畜都有劇毒，不便使用。而像除蟲菊、魚藤酮那樣的有機殺蟲劑，均提取自天然植物，殺蟲效果和供應量都很有限，很難被推廣應用。時代在呼喚廣譜高效而又對人畜低毒的新型殺蟲劑。這就是繆勒所處的時代。
繆勒出生於農村，深知病蟲害對農作物的危害。他的家鄉奧爾坦位於景色旖旎的阿勒爾河流域，那裏農業發達，茂密的農作物一望無際，一直綿延到遠處青黛色的群山。這裏的農民本來衣食無憂，可偏偏經常鬧蟲災，嚴重時弄得家家唉聲歎氣，戶戶愁眉苦臉。有時人們也嚐試著用農藥殺蟲，可是又會帶來意想不到的災難。繆勒兒時的一位好友赫爾曼，就是因為誤食了噴灑有砒霜的瓜果而死去的。
正是因為有了童年時沉痛的記憶，因而繆勒從小就有一個誌願，要用自己的聰明才智，為農民解除蟲害之苦。現在，他拿到了化學博士學位，又經過工作實踐的鍛煉，對有機化學工業有了足夠的了解，他決定要把自己童年時的誌願付諸實施了。
1935年，繆勒開始著手進行一項新的研究計劃，這一計劃是要研製出一種理想的殺蟲藥來。在進行了大量的調研，廣泛了解了現行農藥利弊之後，繆勒為理想的殺蟲藥製訂了七條標準：①對昆蟲有劇毒；②殺滅迅速；③對哺乳動物和植物無毒或隻有微毒；④無刺激性；⑤殺蟲範圍應盡可能廣；⑥長期有效而且穩定；⑦價格便宜。按照這樣的標準，他開始了自己長期而又艱苦的探求。
一開始，繆勒試圖從現有的物質中尋找到這種理想的殺蟲藥。他采用實驗的方法逐一篩選。當時，市場上已有許多殺蟲劑，但是篩選的結果，有些殺蟲劑是含砷的化合物，而砷化物對所有的生命體都是危險的，而且還會積累在土壤中；另一些對脊椎動物是安全的，但對於昆蟲又不具備殺滅作用。有些隻能殺死一兩種昆蟲，對其他種類的昆蟲則無能為力；而另外一些雖然具有廣譜殺蟲效果，可又對人畜有劇毒。繆勒篩選了大量已知具有殺蟲效果的物質，可那種他心目中理想的殺蟲藥卻一直沒有出現。看來，他不可能找到具備他所追求的那些性質的化合物。朋友和同事都勸他放棄尋找那種十全十美的殺蟲劑的幻想，勸他不要再鑽牛角尖了。
難道自己的設想真的是空中樓閣?難道自己真的是在鑽牛角尖?是繼續進行下去，還是半途而廢?一時間，麵對同事的勸說，麵對研究中遇到的巨大困難，繆勒心神不寧，陷入了深深的沉思之中。繼續下去，可能會毫無結果，從而影響自己的名聲地位，但一想到飛蝗鋪天蓋地而來，莊稼地裏片葉無存的景象，想到好友赫爾曼的不幸，繆勒又堅定了起來。他要完成自己童年時就立下的誌向，為撲滅農作物病蟲害而奉獻自己的才華。個人的得失算不了什麼，為廣大農民解除蟲害才是大事。就這樣，繆勒振作精神，重新投入了對新型殺蟲劑的研製工作之中。
可是，接下去的研究該如何進行呢?繼續篩選下去，估計會一事無成，在同事和朋友的幫助和指點下，繆勒決定另辟蹊徑，不再隻注意那些已有的物質，他要合成新的物質，以此實現自己的目標。既然從已有的物質中找不到理想的殺蟲劑，那就自己把它製造出來。
從殺蟲方式來說，殺蟲劑可分為三類：一類是胃毒式，害蟲必須吃了這類毒藥，通過消化係統吸收，才會被破壞代謝過程，從而導致死亡；一類是接觸式，它能滲透害蟲的保護膜而將害蟲殺死；還有一類是熏蒸式，通過進入害蟲呼吸道的方式殺死害蟲。在繆勒的那個時期，合成熏蒸式農藥很不容易，因此繆勒把注意力集中在前兩種上，分別進行有針對性的研究。
過了不久，繆勒把他的注意力進一步集中到了接觸式殺蟲劑的研製方麵。這是因為他了解到一個事實：在第一次世界大戰以及其他戰爭中，因斑疹傷寒等疾病造成的部隊減員現象十分嚴重。出於對國家利益的考慮，他覺得自己作為一個科學家，有責任有義務幫助國家解決這一難題。斑疹傷寒是一種叫做立克次體的微生物引起的急性傳染病，它通過虱子、跳蚤、壁虱等節肢動物為媒介傳染人體。一旦染上，死亡率很高。它的流行季節與虱子的孽生季節相同，多在冬春兩季。人在過度疲勞和全身抵抗力下降時容易感染此病，所以在戰爭和災荒年代，常常可以見到此病的流行。在第一次世界大戰中，斑疹傷寒的流行曾經改變了俄國和巴爾幹前線的戰爭進程。所以，有人曾經把斑疹傷寒戲稱為“戰爭傷寒”。
既然“戰爭傷寒”是虱子、跳蚤在作亂，人們就希望科學家們盡快研製出殺蟲劑來撲滅它們。可它們的口腔全都是刺管型，以吸食人畜血液為生，不會把毒藥吃進胃裏，所以胃毒式殺蟲劑不起作用。因此，繆勒不得不放棄對胃毒式農藥的研製，全力以赴尋找一種觸殺型殺蟲劑，它能夠通過接觸害蟲達到殺蟲的目的。
經過一係列的探討，繆勒把注意力逐漸集中到了某些類型的含氯化合物身上，這些類型的化合物中有些樣品看來是有希望的。開始合成的藥物許多藥效比較慢，要幾小時、幾天後才有效。這些藥物當然是不受歡迎的。他耐心細致地一個一個合成新藥，再加以檢驗。一次次地實驗，一次次地失敗，花了整整3年的時間，檢驗了幾百種藥物，均不理想。他毫不氣餒，堅持實驗下去。功夫不負有心人，1939年9月，就是第二次世界大戰爆發的那個月，他查閱文獻時，受到啟發，合成了一種新的化合物二氯二苯三氯乙烷(英文縮寫為DDT)，漢語簡稱滴滴涕。經過檢驗，它對各種節肢類害蟲有廣泛的觸殺作用，特別是對跳蚤、虱子、蒼蠅等害蟲，有明顯的毒殺作用，但對人畜則相應比較安全。實驗室檢驗的結果表明，滴滴涕正是繆勒夢寐以求的那種理想的殺蟲劑。實驗終於成功了。這年年底，繆勒向社會正式公開了自己的發明。
實際上，早在1873年，德國科學家蔡德勒就曾經用化學方法合成了滴滴涕，但他不知道滴滴涕對害蟲有觸殺作用，當然也就想不到去推廣應用它。繆勒最早發現了滴滴涕對害蟲的廣譜觸殺作用，把它推向了社會，這是他對人類的最大貢獻。
迪姆·勃納斯·李
從千頭萬緒、錯綜複雜的網絡線中，他編織出了跨世界的網絡，並為21世紀創造了一種大眾傳媒工具。
想看一看在過去十年內世界發生了多大變化嗎?進入互聯網，啟動搜尋裝置，敲入查詢命令，你會得到大量信息。它向你表明你能夠“查詢”到目前網上的幾乎任何東西。你將查詢到你能從南非“螺栓男孩”那買到工業時期的螺母和螺栓，或者在紐約買到兒童玩具熊，還有外國的雪茄煙標簽等。
現在你說什麼？所有的人都知道，這年頭，你擁有一個鼠標、一個調製解調器和通往互聯網的路徑，你就可以不必受到時空限製，不必付長途電話費，而點到並進入到行星的任何地方。
噢，但是當我們—上下滾動計算機屏幕上的一覽表時，成百個目錄會出現，我們將會發現這樣一個被隱藏起來的“玫瑰園”：“全範圍查詢”約20年前由一個名叫迪姆·勃納斯·李的軟件設計者寫出的一個精彩的小計算機程序。那時候，誰會知道，從這個小小的計算機化的存儲係統中會流出文化變遷、百萬富翁的出現等遍及世界的信息，誰會想到它會形成一個跨世界網絡?
不同於許多已經推動世界發展的發明，這項發明是由一個人獨自發現的。托馬斯·愛迪生由於發明燈泡而名聲大振，但是在他的實驗室中卻有十幾個人為他效勞。威廉·夏克利可以稱得上是晶體管之父，但是他的兩位調研員卻著實幫了他大忙，而互聯網絡則幹脆是由一個專門委員會共同開發設計的。但是萬維網(world wide web)卻是由勃納斯·李單獨發明的。他把它設計出來，他又把它普及到了全世界。並且，他比其他任何人更提倡開放世界網，他沒有為此項發明申請專利和報酬。
它首先是在瑞士的阿爾卑斯山啟動的。那一年是1980年。那時，勃納斯·李是歐洲量子物理學實驗室的一位軟件設計師，他花了六個月的時間來籌劃他的廣闊的網絡。他一直想開發出一種“仿人腦方式”處理信息的程序，但是這種程序隻有在開發出瞬時強行記憶裝置的基礎上才能得以開發。所以，他設計出了一張軟盤，當把它放進計算機時，它能夠留下一個人在現實生活中的所有任意聯想。這時我們假定大腦有很好的記憶力，但是有時我們自己卻忘了那些聯想。他稱它為“查詢”(全範圍查詢的縮寫)，它是一部從他童年時代起就一直記著的維多利亞女王時代的百科全書。
勃納斯·李把他的這一想法寄托在當時流行的軟件設計上，他模仿出了一種“大型文本”筆記。這個筆記上的一個文件上的句子可以連接到勃納斯·李儲存在自己的計算機上的另一個文件中；他還能夠通過輸入數字(那時沒有鼠標)追蹤到一行話並且自動把它拖到相關文本中。它自己運轉得那麼好，但是那畢竟隻是在“我的計算機”上。
但是，如果他想利用別人計算機上的文件，他該怎麼辦呢?首先，他需要征得別人的同意，然後他將不得不做一項枯燥的工作，他得把一個新的東西接到一個中央數據單元上。一個更好的解決方法是開放他自己的文件和他自己的計算機——麵向大眾並且允許他們把他們自己的文件接到他的計算機上來。他能夠限製他在歐洲量子物理實驗室的同事們進入他的計算機，但是他為什麼不停止這樣做呢?把它麵向世界各地的科學家們開放!讓它跨越整個網絡!在勃納斯·李的計劃中將沒有中心經理，沒有中央數據單元並且沒有密封問題。計算機中的東西可以像網絡本身一樣增加，它是無限製的，他後來寫到：“一個人可以從一個軟件文件跳到一群人中，跳到電話簿中或者參加一場有組織的航行或者幹任何想幹的事。”
這樣他把一個相對易掌握的編碼係統拚到了一起，形成了大型文本符號語言(HTML)——它已經開始成為網絡的共同語言，網絡內容的創造者們就是通過這種方式把那些稍加潤色的、被劃上線的內容放到他們的文本中，並加上自己的想象和其他東西。他設計出了一個標注地址草案，賦予每一張網頁一個獨一無二的場所。並且他還炮製出了一整套規則，以便這些文本能夠通過互聯網連接到計算機上。他稱這一套規則為HTTP(大型文本轉接條約)。
並且在製定出了HTTP的第七天，勃納斯·李第一次接上了萬維網，允許各地使用者在計算機屏幕上觀看他的創造。1991年，萬維網初次登台，從那一刻起，網絡和互聯網的使用者越來越多，幾乎呈指數增長。五年內，互聯網的使用者從60萬上升到了4千萬。幾乎每53天使用它的人數就上升了一倍。20世紀60年代，勃納斯·李還是一個小孩，從那時起他就已經吸取到了計算機時代的精華。他的父母教給他違反常規地思考，他在吃午餐時經常用想象的數字玩遊戲。他用厚硬紙板盒製出了計算機，並且製出了有五個洞的紙磁帶，他沉湎於對電子的喜愛之中。後來，他在哈佛大學讀書的時候，用一台電視機和多餘的零件造出了自己的第一台電子計算機。他還研究了物理，他認為物理是數學與電子之間的一種折衷。他回憶說：“物理是有趣的，並且事實上它為創造一個全球係統做了很好的準備。”
過高評價他創造的全球係統並不是一件容易的事。他把一個僅供精英們使用的有效交流係統變成了一種大眾傳媒。艾利克·斯克米德曾在紐約《時代》雜誌上說：“如果它是一門傳統科學，勃納斯·李肯定會獲諾貝爾獎，他所做的一切是那麼的意義重大。你肯定認為他至少早已富了起來，他獲得了大量的利潤。但是勃納斯·李卻選擇了放棄利潤的道路。他自己連同他的發明沒有向人們索取任何報酬。參與編寫第一個大眾網絡瀏覽軟件的馬克·安德森卻成了第一批網絡百萬富翁之一。而與此形成對比，勃納斯·李卻在1994年加入了馬薩堵塞技術協會，並且改變丁學術的方向。他在馬薩諸塞技術協會的一間簡陋的辦公室裏提出，萬維網與其各自獨守專利，不如公開其技術成果，讓大家共享。世界上的其他人可能正在網珞現象的增長中謀利，但是勃納斯·李卻甘願在幕後默默地奉獻，他相信我們所有人能夠繼續進入美好的下一個世紀，並在下一個世紀享受到“全範圍的查詢”服務。
羅伯特·奧本海默
1941年，英國政府麵對德國飛機狂轟濫炸的嚴酷現實，放棄了製造原子彈的念頭。7月，英國派遣科學家代表團訪美，敦促美國加緊原子武器的製造，團長奧利芬特請勞倫斯幫助說服美國政府，說明用鈾235作為原子彈材料，以及利用加速器提煉鈾235的現實可行性。勞倫斯立印想到羅伯特·奧本海默。奧本海默曾指導學生幫助他搞電磁分離鈾的實驗，效果極佳，使成本下降了50％—70％，給他留下了深刻印象。
這是奧本海默第一次參與核武器的發展計劃。憑借敏銳的洞察力，他立即看出了快中子對釋放原子能、製造原子彈的重要性。他出席了一係列最高級會議，參加討論與編製發展這種武器的戰略計劃。10月21日，在斯克內克塔迪通用汽車公司的實驗室裏召開了一次重要會議，討論生產原子彈的重要問題。在會上奧本海默提出了製造一枚原子彈所需鈾235數量的計算結果。根據他提供的數據整理的會議報告，成了原子彈設計的一個藍圖。
1942年1月，國防委員會(NDRC)鈾組主席康普頓正式聘請奧本海默參加原子彈“快速裂變”的研製工作，4個月後，他成了原子彈關鍵項目的負責人。曆史把製造原子彈的科學技術問題委任給了奧本海默。1941年底爆發子珍珠港事件，美國正式對日本宣戰。奧本海默認為贏得戰爭勝利已成為當時第一位的問題，他必須全力以赴投入原子彈的研製工作。
1942年夏天，奧本海默邀請了一批美國物理學界的精英在伯克利行政辦公大樓開會，研究原子彈的基本形狀、結構、尺寸和實現核裂變的手段，壓攏與引爆的時間，製造原子彈的關鍵工藝與估算爆破威力等。組織工作有條不紊，幾周內取得了重大進展。奧本海默初步展示了他科學組織家的才華，深受科學家們的讚賞。他們都把成功歸於奧本海默非凡的才能、敏捷的思路和善於綜合他人新思想的才幹。
然而就在這次討論會上，特勒提出了利用輕元素的核聚變而不用重元素的核裂變來製造氫彈的構想。費米進一步指出，原子核裂變後引起的高溫可能會引發核聚變，使氘放出更大的能量，氘核聚變放出的能量約為鈾235裂變時放出能量的5倍，而氘的製取要較鈾235便宜得多、方便得多。這本是科學思想的正常討論，但特勒多次在會上堅持要先製造氫彈。當時不論從技術上、戰略思想上、準備條件上、或從任務進度上都不可能馬上安排試製氫彈，隻能把試製原子彈作為首要的戰略目標。從此，在奧本海默和特勒之間埋下了不和的種子，影響了各自後半生的命運。
由於原子彈試製任務日益擴大，與軍方的關係更加密切，1942年9月，軍方派格羅夫斯準將來主持“曼哈頓特區”，即原子彈的試製工作。他和奧本海默的出身、經曆、情趣、學識、科學素養、甚至外形都大相徑庭；但他很快發現奧本海默學識淵博，具有正確評價各種技術方案和立即將關鍵的科學技術問題闡述清晰的卓越才能。在他和奧本海默就曼哈頓工程首次全麵交換意見時，奧本海默根據原子彈工程的研製保密性強、而又急需展開學術思想自由交流的矛盾，提出建立綜合大型實驗室的主張，即把分散在高等學校的理論物理學家、實驗物理學家、數學家、化學專家、軍事專家、冶金和爆破專家集中於一處——該處須遠離交通樞紐及居民密集區，對外完全隔絕，保密工作可萬無一失，而內部則可自由交流學術思想。格羅夫斯將軍采納了他的意見，並任命他為綜合實驗室主任(即後來的洛斯阿拉莫斯實驗室主任)。誰知這個任命遭到了聯邦調查局的堅決反對，認為奧本海默左翼活動的曆史根本不適宜於擔任機密性如此強的科研領導工作。
格羅夫斯將軍親自審閱了奧本海默的檔案材料，堅持認為奧本海默的非凡才能和工作熱忱完全可以抵消其曆史問題。他大權在握，頂住了聯邦調查局的種種壓力。聯邦調查局不發給奧本海默保安許可證，格羅夫斯照用他不誤，帶他去選擇綜合大型實驗室的地址，參加最機密的會議。1943年7月格羅夫斯向當局發出一份保薦奧本海默的報告：“希望立刻允許朱利葉·羅伯特·奧本海默參加工作，不受你們那些情報的限製，設計工作絕對不能缺少奧本海默。”他終於為奧本海默爭取到了保安許可證。
奧本海默費了相當時日，曆盡艱辛，選擇了他少年時騎馬旅遊過的新墨西哥州山區洛斯阿拉莫斯，作為發展原子彈的綜合實驗室基地，這裏既能滿足保密要求，又能較快地為百餘名科學家提供生活和工作場所。對此，格羅夫斯一下子就拍板決定了。1943年3月，奧本海默完成了各種籌建組織工作後，前往洛斯阿拉莫斯主持工作。
實驗室正式投入運行後，科學家們立即就原子彈製造的兩個“攔路虎”展開了熱烈的討論。這兩個“攔路虎”是：(1)能使原子彈的兩個彈芯在瞬間壓到一塊的機構和方法；(2)是用鈾235還是用鈈239才能更快地製成原子彈。奧本海默的學生澤爾貝爾對原子彈製造的機理作了全麵係統的發言，供科學家們討論。他還介紹了一種“槍式”結構，說明其能把兩塊亞臨界鈾壓到一塊，迅速引起核爆炸。
國家標準局來的一位青年物理學家內德邁爾則提出了“內爆法”的構想，即將可裂變物質製成空心球，周圍包以炸藥；當炸藥點燃後，利用外部周圍產生的壓力使空心球向內擠壓，形成一個超過臨界質量的實心球，從而迅速引起核爆炸。這個思想新穎奇特，但工藝細節他一時還說不清，因而遭到科學家們的圍攻和非議。然而，奧本海默卻獨具慧眼，積極支持內德邁爾進行實驗和計算，形成“槍式結構”與“內爆法”。兩種工藝方案齊頭並進的局麵。後來“內爆法”在製造原子彈中屢建奇功，大大推進了原子彈的研製進程。
當時，沒有任何工廠能提供足夠的鈾235或鈈239作為原子彈的實驗材料，這樣，就談不上製造原子彈了。格羅夫斯便下令立即建立橡樹嶺氣體分離、電磁分離鈾235的兩個巨型工廠，並在漢福特建立生產鈈的巨大反應堆。為了與德國爭時間、搶速度，這三個大工廠都是采取邊實驗、邊建設、邊開工的辦法投產的。當時問題之多、矛盾之大、擔子之重都是難以想象的。