Biographical encyclopedia

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the science of polarimetry in which mea­

surements  of  the  manner  in  which  the 

plane  of  polarized  light  was  twisted 

could  be  used  to  help  determine  the 

structure  of  organic  substance,  to  follow 

various  chemical  reactions,  and  so  on. 

He had associated  “optical activity” with 

asymmetry in crystals,  but it also showed 

up  in  solution  where  no  crystals  could 

exist  and  where  the  substance  was  sepa­

rated  into  individual  molecules.  The 

most  reasonable  conclusion  was  that 

asymmetry  existed  in  the  molecules 

themselves.

Pasteur  lived  long  enough  to  see  the 

three-dimensional structure of the carbon 

bonds  worked  out  by  Van’t  Hoff  [829] 

and Le Bel [787] and once that was done 

it  was  quite  easy  to  show  that  certain 

molecules  were  indeed  asymmetric  and, 

like  the  tartrate  crystals,  existed  in  mir­

ror-image forms. It was the best evidence 

in  favor  of  the  Van’t  Hoff-Le  Bel  the­

ory that just those compounds that ought 

to  exhibit  the  twisting  effect,  according 

to  the  theory,  did  exhibit  it  in  actual 

fact.

It  turned  out  later  that  Pasteur  was 

lucky  in  the  manner  in  which  he  pre­

pared  the  crystals.  In  order  to  have  the 

two  types  of crystal  form separately  (in­

stead  of  in  the  symmetrical  combination 

that fooled Mitscherlich)  the preparation 

had  to  be  made  in  just  one  particular 

way  and  Pasteur,  by  sheer  chance,  had 

done it that way and very few have man­

aged,  since,  to  prepare  asymmetric  crys­

tals  as  large  as  Pasteur’s.  However,  as 

Pasteur  himself  later  said,  “Chance 

favors the prepared mind.”

Pasteur’s  achievement  made  him  fa­

mous.  He  obtained  a  succession  of 

professorial  appointments  and  was  made 

a  member  of  the  Legion  of  Honor.  Yet 

great  as  his  achievement  in  chemistry 

had been, it was to be dwarfed by his ac­

complishments in biology and medicine.

In  1854.  still  in  his  early  thirties,  the 

erstwhile  indifferent  student  became 

dean  of  the  Faculty  of  Sciences  at  the 

University  of  Lille;  but  he  was  rejected 

for  membership  in  the  Academy  of  Sci­

ences in  1857.

At  Lille,  he  became  interested  in  the 

problems  of France’s  important  wine  in­

dustry. Wine and beer often went sour as 

they  aged  and  millions  of  francs  were 

lost as a result.  Wasn’t there some  chem­

ical that could be added to  prevent  this? 

In  1856 a Lille industrialist turned to the 

famous young chemist and put the prob­

lem to him.

Pasteur  agreed  to  tackle  the  matter 

and turned  to  the  microscope.  He  found 

almost at once  that  when  wine  and beer 

aged  properly,  the  liquid  contains  little 

spherical  globules  of  yeast  cells.  When 

wine  and  beer  turn  sour,  the  yeast  cells 

are  elongated.  Clearly  there  are  two 

types of yeast, one of which produces al­

cohol  (good)  and  the  other  lactic  acid 

(bad).  Pasteur  was  the  first  to  show 

definitely  that  fermentation  does  not  re­

quire  oxygen,  but that  it nevertheless  in­

volves living organisms and that it is nec­

essary to  supply  the correct  organism  to 

provide the correct type of fermentation. 

Here  he  won  out  in  a  long  controversy 

with  Liebig  [532],  who  insisted  that  fer­

mentation  was  a  purely  chemical  phe­

nomenon  that  did  not  involve  living  or­

ganisms.

Pasteur pointed out that the lactic acid 

yeast  must  not  be  allowed  to  remain  in 

the  fermenting  wine.  In  the  early  1860s 

he  worked  out  the  remedy.  Once  the 

wine or beer is formed, it must be heated 

gently  at  about  120°F.  That  would  kill 

any  yeast  still  left,  including  the  wrong 

ones  that  would  continue  to  do  their 

souring  work  while  the  wine  was  aging. 

After the  heating,  the wine,  if stoppered, 

would not sour.

The  vintners  were  horrified  at  the 

thought  of  heating  wine.  Pasteur  heated 

some  samples,  left  others  unheated,  and 

told  the  vintners  to  wait  a  few  months. 

When  the  heated  samples  were  opened 

they  were  all  fine.  A  number  of  the 

unheated ones had soured.

Ever since,  gentle  heating,  intended  to 

kill  undesirable  microscopic  organisms, 

has  been  termed  pasteurization.  We  are 

most  familiar  with  the  pasteurization  of 

milk.

Pasteur’s  interest  in  small  yeast  cells 

brought  him  to  the  study  of  how  micro­

scopic life arose. This was a knotty prob­

lem  indeed,  and  the  aged  Biot  warned 

Pasteur  against  becoming  involved  in  it.

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Berzelius  [425]  had  believed  in  sponta­

neous generation  and  in  1858  there  had 

been  reports  once  more  of  experiments 

tending  to  show  that  life  arose  sponta­

neously  out  of  dead  matter.  This  ran 

counter  to  the  experiments  a  century 

earlier  of  Spallanzani  [302].  Vitalists, 

however,  for  example  Haeckel  [707], 

maintained  that  Spallanzani,  by  heating 

the  air  above  his  broth,  had  destroyed 

some vital principle in it.

Pasteur  was  a  very  religious  man  and 

there  was  a  certain  religious  value  in 

disproving  the  doctrine  of  spontaneous 

generation,  for  it left  the  matter  of  cre­

ation  of  life  in  the  hands  of  God.  Pas­

teur was impelled, therefore, to devise an 

experiment  in  which  air  was  not  heated 

and  yet  life  did  not  arise  from  nonlife. 

(Pasteur’s religious  feelings  also  led him 

to reject Darwin’s  [554]  theory  of evolu­

tion by natural selection.)

Pasteur,  like  Tyndall  [626],  showed 

that  the  dust  in  air  included  spores  of 

living organisms  and that by introducing 

dust  into  nutrient broths  he  could  cause 

the  broth  to  swarm  with  organisms.  It 

was  next  necessary  to  show  that  the 

broth  would  not  develop  organisms  if 

dust  were  kept  out.  In  1860  he  boiled 

meat  extract  and  left  it  exposed  to  air, 

but  only by way  of  a long,  narrow  neck 

bent  down,  then  up.  Although  unheated 

air  could  thus  freely  penetrate  into  the 

flask,  any  dust  particles  settled  to  the 

bottom  curve  of  the  neck  and  did  not 

enter the flask. The meat extract did  not 

spoil.  No  decay  took  place.  No  organ­

isms  developed.  And  there was  no  ques­

tion now of heated  air or of a  destroyed 

vital principle. Pasteur announced his re­

sults  at  a  gala  meeting  at  the  Sorbonne 

on April 9,  1864, with the leading social 

and literary luminaries of Paris  in  atten­

dance. Biot, alas, had not lived to see the 

triumph,  but  a  committee  of  scientists, 

including  Pasteur’s  old  teacher,  Dumas, 

studied  these  experiments  and  found 

them  decisive.  They  showed  the  way  to 

the  proper  techniques  for  sterilizing  nu­

trient  cultures  and  thus  aided  the  bur­

geoning  science  of  bacteriology  enor­

mously.

Once  and  for  all,  Pasteur  had  dis­

proved the doctrine  of spontaneous  gen­

eration in the form in which  it had been 

upheld  through  the  nineteenth  century. 

However,  the  question,  in  more  sophis­

ticated  form,  was  to  arise  again  in  the 

twentieth century.

By  now  Pasteur  was  the  miracle  man 

of  France  and  had  even  been  admitted 

into  the  Academy  of  Sciences.  When, 

therefore,  in  1862,  the  silk  industry  in 

the south was dealt a staggering blow by 

a disease  that  was  killing  the  silkworms, 

the call went out for Pasteur, no one but 

Pasteur.  His old teacher Dumas prodded 

him to take on the task.

“But I  never worked  with  silkworms,” 

said Pasteur.

“So much the better,” said Dumas.

In  1865,  then,  Pasteur  traveled  south 

with  his  microscope.  He  located  a  tiny 

parasite infesting silkworms and the mul­

berry leaves  that were  fed  to  them.  Pas­

teur’s  solution  was  drastic,  but  rational. 

All  infested  worms  and  infected  food 

must  be  destroyed.  A  new  beginning 

must  be  made  with  healthy  worms  and 

the  disease  would  be  wiped  out.  His 

advice was followed  and  it worked.  The 

silk industry was saved.

This  turned  Pasteur’s  interest  to  com­

municable  diseases  and  he  attended  the 

lectures  given  by  Bernard  [578].  He 

began to feel that disease was communi­

cable  in  the  first  place  (something  the 

old  Greek  physicians  had  not  been  will­

ing to  allow)  and that, disease was  com­

municable because tiny organisms caused 

it and spread  from  individual  to  individ­

ual. The communication might be by  ac­

tual bodily contact, by the sprayed drop­

lets  of  mucus  in  a  sneeze,  by  infected 

excreta, and so on.

This  “germ  theory  of disease”  of Pas­

teur’s  was  probably  the  greatest  single 

medical  discovery  of  all  time,  for  only 

through  an  understanding  of  the  nature 

of  infectious  disease  and  the  manner  of 

its  communication  could  it  be  brought 

under  control.  Prior  to  Pasteur’s  time, 

men  such  as  Henle  [557]  had  had  the 

same  notion  but  without  the  necessary 

backing  of  observation  and  experiment. 

Others,  such  as  Semmelweiss  [607], 

fought  disease  successfully  by  chemical 

disinfection  but  did  not  realize  that  the 

reason  for  the  success  was  that  dan-

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gerous  germs  were  being  destroyed.  For 

that reason their advances were  abortive. 

After Pasteur’s fermentation experiments 

and his observations of silkworm disease, 

Lister [672] was able to introduce chemi­

cal  disinfection  with  Pasteur’s  germ 

theory  as  rationale  and  this  time  the 

technique slowly emerged victorious.

With  the  emergence  of  the  germ 

theory,  moreover,  biologists  began  to 

turn  their  attention  to  bacteria  in  ear­

nest, Cohn [675] pointing the way. There 

was  almost  a  tendency  to  overdo  things 

in  the  bacteriological  enthusiasm  that 

swept  the field,  but  men  such  as  Leuck- 

art  [640]  were  showing  that  there  were 

other types of parasites, too.

Pasteur  himself  was  almost  defeated 

by  circumstance  at  that  time.  He  had  a 

paralytic  stroke  in  1868  and  for  a  while 

was  in  danger  of  death.  Shortly  after, 

France  went  to  war  with  Prussia,  and 

Pasteur  (almost  fifty  and  still  somewhat 

paralyzed)  tried to volunteer for service. 

Gently Pasteur was conducted home and 

told  to attend  to  his  microscope.  All  he 

could  do  was  to  return  the  honorary 

medical degree he had  received from the 

Prussian University of Bonn.

The  experience  of  that  disastrous  war 

(in  which  France  was  calamitously  de­

feated)  impressed  Pasteur with  the  dan­

gerous  conditions  in  military  hospitals. 

He  brought  all  his  prestige  to  bear  on 

doctors (which was difficult to do, for he 

had  no  medical  degree  and  therefore  no 

union  card  in  their  business),  forcing 

them to boil their instruments  and steam 

their bandages in order to kill germs and 

prevent death by infection.

The  results  were  overwhelmingly 

beneficial,  and  in  1873  Pasteur  was 

made a member of the French Academy 

of Medicine. He was still without a med­

ical  degree but there was  a  growing  sus­

picion  (and a firm conviction nowadays) 

that  he  was  the  greatest  “physician”  of 

all time.

Pasteur, with his new medical prestige, 

turned his  attention  to  anthrax,  a  deadly 

disease  that  ravaged  herds  of  domestic 

animals.  Some  doctors  denied  that  any 

germ  was  involved  in  this  disease,  but 

Koch  [767]  claimed to have  detected the

germs  responsible  in  1876.  Pasteur  used 

his  microscope  and  confirmed  Koch, 

showing not  only  that  the  germs  existed 

but  also  that  they  were  sometimes  pres­

ent  as  heat-resistant  spores  that  could 

survive  long  periods  in  the  ground.  The 

very  soil  trodden  by  an  infected  herd 

could  cause  healthy  animals  to  sicken 

thereafter.  Pasteur’s  solution  was  the 

same  as in  the  case  of the  silkworm  dis­

ease.  Kill  the  infected  animals,  burn 

their bodies, bury them deep.

Now  he  went  further.  An  animal  that 

survived  an  attack  of  anthrax  was  im­

mune  thereafter.  Half  a  century  before, 

Jenner  [348]  had  forced  immunity  to  a 

dangerous  disease  by  inoculation  with  a 

mild  version  of  the  disease.  Unfortu­

nately,  there  was  no  mild  version  of 

anthrax,  so  Pasteur  made  his  own.  By 

heating the preparation of anthrax germs 

he  destroyed  their  virulence,  yet  found 

they were  capable  of bringing  about  the 

immune  response  of  the  original  germs. 

Thus he could safely establish immunity.

In  1881  he carried through a dramatic 

experiment.  Some  sheep were  inoculated 

with his “attenuated” germs;  others were 

not.  After  a  time  all  the  sheep  were 

inoculated  with  deadly  anthrax  germs. 

Every  sheep  that  had  not  been  treated 

with  attenuated  germs  caught  anthrax 

and  died.  Every  sheep  that  had  been 

treated  with  attenuated  germs  was  not 

affected by anthrax at all.

Pasteur  recognized  his  debt  to  Jenner 

by  referring to  the  new  type  of  inocula­

tion as “vaccination” even though  in this 

case  the  disease  vaccinia  was  not  in­

volved.

Similar  methods  were  established  by 

Pasteur in the fight against chicken chol­

era  and  against  rabies  (hydrophobia), 

the  disease  caused  by  the  bite  of  a  mad 

dog.  Pasteur  showed  that  an  attenuated 

germ  could  be  manufactured  by  passing 

a  rabies  infection  through  different  spe­

cies  of  animals  until  its  virulence  had 

abated.  He  was  puzzled  in  this  investi­

gation by not being able to locate the ac­

tual germ. This did not shake his faith in 

the  germ  theory,  however.  He  suggested 

that the germ was too small to be seen in 

the  microscope.  In  this  he  was  correct,

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and  this  observation  foreshadowed  the 

study  of viruses  that  Stanley  [1282]  was 

to bring to a climax a half century later.

Pasteur  in  1885  made  the  first  use  of 

his attenuated rabies preparations to pre­

vent  a  case  of  rabies  in  a  boy  badly 

mauled  and  bitten  by  a  mad  dog.  The 

treatment worked and was the most dra­

matic climax of a most  dramatic  life.  In 

1888  the  Pasteur  Institute  was  es­

tablished  with  the  help  of  donations 

from all over the world,  including grants 

from the governments of Russia, Turkey, 

and Brazil.  Its purpose was to treat cases 

of rabies,  and it has now become one  of 

the  most  famous  centers  of  biological 

research in the world.

(The boy whose life Pasteur had saved 

from rabies was Joseph Meister, and half 

a  century later he  came  to  a tragic  end. 

He  had  been  made  gatekeeper  of  the 

Pasteur  Institute.  In  1940  France  was 

again  disastrously  defeated,  this  time  by 

Nazi  Germany.  The  invading  Nazis,  out 

of  curiosity,  ordered  Meister  to  open 

Pasteur’s  crypt.  Rather than  do  so,  poor 

Meister killed himself.)

Pasteur died at the height of his glory, 

recognized  both  in  his  lifetime  and  ever 

since  as  one  of  the  greatest  scientists  in 

history.  In  biology  it  is  doubtful  that 

anyone  but  Aristotle  [29]  and  Darwin 

can  be  mentioned  in  the  same  breath 

with him.

[643]  WALLACE, Alfred Russel 

English naturalist 

Born:  Usk, Monmouthshire, 

January 8,  1823 

Died:  Broadstone, Dorset, No­

vember 7,  1913

Wallace, the eighth of nine children of 

a  poor  family,  had  a  life  that  otherwise 

paralleled  that  of Darwin  [554]  in  pecu­

liar  fashion.  Like  Darwin  he  spent  his 

youth  fumbling  for  a  profession,  trying 

surveying  and  architecture  at  first.  Like 

Darwin  he  found  his  opportunity  at  last 

as a naturalist, on a ship sailing off on  a 

voyage  of  scientific  exploration.  In  1848 

he traveled to the Amazon basin  and  on 

his return he too wrote a book about his

travels that brought him  to the notice  of 

the  learned  world,  even  though  the  ship 

burned  on  its  return  voyage  so  that 

many of the records were lost.

In  1854 he sailed  to  the  Malay penin­

sula  and  the  East  Indian  islands  where 

he  collected  over  125,000  specimens. 

There  he  was  struck  by  the  sharp 

difference  between  the  animal  species  of 

Asia  and  Australia.  In  later  life,  writing 

on this subject, he drew a line separating 

the  lands  in  which  these  species  occur. 

The line  (still called Wallace’s Line)  fol­

lowed  a deep-water channel that  ran be­

tween  the  large  islands  of  Borneo  and 

Celebes  and  between  the  smaller  islands 

of  Bali  and  Lombok.  Out  of  this  grew 

the notion of dividing the animal species 

into large continental and supercontinen­

tal blocs  (something he eventually devel­

oped in a book published in  1876).

It  seemed to  Wallace  that the  animals 

of  Australia  were  more  primitive  than 

those  of  Asia  and  that  the  reason  they 

survived  was  that  Australia  and  the 

nearby  islands  had  split  off  from  the 

Asian  mainland  before  the  more  ad­

vanced  Asian  species  had  developed. 

Such  thoughts  led  him  to  speculate  on 

evolution by natural selection.  Exactly as 

in the case of Darwin,  these speculations 

were  brought  to  a  head  when  he  hap­

pened to read Malthus [387].

Wallace  was  in  Borneo  at  the  time, 

suffering from malaria, and did not spend 

many  years  collecting  evidence.  Instead, 

he wrote out the theory in two days  and 

sent  the  manuscript  to  Darwin  for  his 

opinion.  (He  had  no  idea  Darwin  was 

working  on  the  same  theory.)  The  two 

shared  publication  as  a  result.  Wallace 

returned to England in 1862.

In  later  years  Wallace  never  could 

bring  himself  to  believe  that  man  had 

evolved  from  the  lower  animals  and  he 

tried to differentiate between man’s body 

and  man’s  soul.  Oddly  enough  Wallace 

was  also  an  articulate  crusader  against 

vaccination  and  managed  to  adopt  an­

other minority opinion by espousing spir­

itualism.  He  also  supported  socialism— 

and  even  that  most difficult  doctrine  for 

so many men to understand, feminism

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SIEMENS

HUGGINS

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[644]  SIEMENS, Sir William (see'menz) 

German-British inventor 

Born:  Lenthe,  Hannover,  April  4, 

1823

Died:  London, November 19,

1883

Siemens  was  a  member  of  a  German 

inventing  dynasty,  of  which  his  elder 

brother  was  the  founder.  Their  first 

financial  success  came  in  the  field  of 

electrical engineering.

Siemens  (he was  Karl  Wilhelm, then) 

was  educated  in  Germany at  Magdeburg 

and  Gottingen,  studying  under  Wohler

[515]  and  Wilhelm  Weber  [540],  among 

others. He then went to England in 1842 

to  introduce  a  process  of  electroplating 

he  and  his  brother  had  designed.  He 

found  that the British patent system was 

more  protective  than  that  in  Germany 

and,  eventually,  he  decided  to  remain  in 

England.  He  became  a  naturalized  Brit­

ish  subject  in  1859  and  was  elected  to 

the Royal Society in  1862.

Siemens  labored  to  increase  the 

efficiency  of  steam  engines  and  of  the 

conversion of heat to work,  generally,  in 

the  light  of  the  new  outlook  in  thermo­

dynamics,  resulting  from  the  work  of 

men  such  as  Joule  [613].  It  occurred  to 

him  and  to  his  younger  brother,  Fried­

rich,  that  the  heat  of  the  gaseous  prod­

ucts  of combustion  was  being wasted.  If 

they could be led round so  as to preheat 

the  incoming  gaseous  fuel,  there  could 

be a large saving in efficiency.

Such  a  “regenerative  furnace”  was 

introduced in 1856, and in  1861  Faraday 

[474]  delivered  his  farewell  lecture  on 

the subject.  Siemens applied the regener­

ative furnace to the smelting of steel and 

achieved unprecedented economy and re­

liability  in  what  came  to  be  called  the 

open-hearth  method.  This  eventually  re­

placed Bessemer’s  [575] process.

Siemens also pioneered in the develop­

ment  of  the  electric  locomotive  (he 

opened an electrified railway in Northern 

Ireland  in  1883),  in  the laying  of trans­

oceanic  cables  (designing  a  ship  named 

Faraday  for  the  purpose),  and  in  im­

provements  in  the  electric  generator.  In 

the last year of his life, he was knighted.

[645]  KRONECKER,  Leopold  (kroh'- 

ne-ker)

German  mathematician 

Born:  Liegnitz,  Silesia  (now  Leg­

nica,  Poland),  December,  7,  1823 

Died:  Berlin, December 29,  1891

Kronecker  was  the  son  of  a  Jewish 

merchant  and  ran  the  family  business 

eventually.  He  did  well  enough  to  retire 

at  thirty  and  turn  to  mathematics  with 

the  assurance  of  running  no  danger  of 

starvation.  He  was  converted  to  Protes­

tant  Christianity  in  the  last  year  of  his 

life.

He  obtained  his  Ph.D.  from  the  Uni­

versity  of  Berlin  in  1845,  lectured  there 

from  1861,  and  by  1883  had  gained 

professorial  status  despite  the  fact  that 

he  had  not  yet  become  Christian.  He 

spent most of his professional career try­

ing  to  reinterpret  all  of  mathematics  in 

terms  of  integers  alone.  This  meant  try­

ing  to  do  without  the  irrational,  which 

had  been  accepted  since  the  time  of 

Pythagoras  [7],  let  alone  the  imaginary 

numbers  dealt  with  by  such  men  as 

Hamilton [545] and the infinities of Can­

tor [772]. Kronecker was the author of a 

much-quoted  statement:  “God  made  the 

integers; all else is the work of man.”

On  the  whole,  his  conservative  stand 

did not win  out,  but it did  force  mathe­

maticians  to  deal  with  their  work  with 

greater rigor.  It  was  not  easy  to  do  this 

as Frege [797] was to find out.

[646]  HUGGINS, Sir William 

English astronomer

Born:  London, February 7,  1824 

Died:  London,  May  12,  1910

Huggins,  the  son  of  a  linen  draper, 

was  privately  educated.  He  was  inter­

ested  in  microscopy  in  his  younger  days 

but  when,  in  1856,  he  was  able  to  dis­

pose of his father’s business, he turned to 

astronomy.  It  was  a  case  of  looking 

through  lenses  either  way,  but  in  the 

case  of  astronomy,  he  did  not  have  to 

experiment  with  animals,  something  he 

did not enjoy.

He  built  a  private  observatory  near