會 產生 各 種 不同 的 繞射 光束 ， 於是 在 照相板 上 製造出 各 種 不同 的 點 。 在 這 項 發現 的 第一 篇 論文 中 ， 他 親自 畫 了 左 頁 的 圖 ， 這 篇 論文 是 在 一九一二年 十一月 十一日 於 劍橋 哲學 學會 中 朗讀 。 小 布拉格 發現 ， 如果 閃 鋅 礦晶體 的 晶格 為 面心 立方 （ 鋅原子 位於 立方體 每 個 面 的 中心 與 角落 ， 而 硫原子 也 形成 類似 晶格 ， 位於 鋅原子 立方 某 條 對角線 的 中間 ） ， 那麼 ， 馮勞厄 的 閃鋅礦 X 射線 照片 中 的 那些 點 ， 其 間隔 與 強度 就 完全 說 得通 了 。 透過 X 射線 照片 ， 小 布拉格 解開 原子 排列 方式 的 第一 批 物質 是 一些 鹽類 ， 包括 氯化鈉 、 氯化鈣 及 溴化鈣 ， 都 是 構造 簡單 的 立方 晶格 ， 兩 種 原子 交互 出現 在 角落 上 。 氯化鈉 （ 也 就 是 食鹽 ） 的 原子 排列 方式 證明出來 後 ， 小 布拉格 根據 晶體 的 密度 與 分子量 往回 推 ， 定出 相鄰 原子 的 間隔 為 二點八 埃 。 於是 ， 他 率先 建立 了 一 套 尺度 ， 用來 測量 所有 晶體 間隔 與 X 射線 波長 。 布拉格 定律 對 直觀 證據 做 了 嚴密 的 敘述 ： 從 各 個 晶格點 散射出來 的 小波 在 某些 方向 會 互相 加強 ， 在 其他 方向 則 會 互相 抵消 。 想想 看 ， 當 海浪 拍打 越過 近岸 的 珊瑚礁 ， 再 傳進 靜止 的 瀉湖 中 ； 由於 重疊 的 關係 ， 在 波峰 遇到 波峰 的 地方 升高為 一個個 浪頭 。 同樣 的 道理 （ 只不過 是 在 三 度 空間 ） ， X 射線 繞射 波列 也 會 彼此 重疊 、 互相 強化 或 消弱 ， 一旦 把 繞射 光束 截斷 在 平面 的 照片 表面 上 ， 便會 製造出 一 系列 黑白 深淺 差異 很 大 的 點 。 而 這些 差異 隱藏 了 一些 線索 ， 顯示出 散射 效率 （ scattering efficiency ， 其實 就 是 電子 密度 ） 在 各 個 晶格層 的 分布 情形 。 像 這樣 的 照片 ， 他們 拍 了 一 整 組 ， 每 次 都 重新 排列 晶體 、 分別 讓 三 個 軸 與 光束 平行 ， 使 晶體學家 能 看到 分子 在 晶體 中 所有 重複 出現 的 特性 ， 但是 還要 經過 轉換 ， 才 能 倒 推回 物質 的 結構 。 經過 修飾 的 馬脫氧 血紅素 就 像 閃閃發光 的 暗紅 寶石 ， 比魯茲 將 它 排列好 、 封裝 進 毛細管 ， 再 把 毛細管 輕巧 地 擺進 架 上 一 個 附有 毛 玻璃 瓶塞 的 大 管子 。 比魯茲 挺起 腰 ， 懊惱 地 嘆 了 口 氣 。 「 抱歉 ， 我 開始 流汗 了 ， 」 他 脫去 橡皮 手套 ， 「 在 架設 下 一 個 之前 ， 我 得 先 脫掉 毛衣 。 」 我 先 告退 了 ， 讓 他 與 能 使 他 鎮定 的 東西 相伴 。 拉塞福 於 一九三七年 十月 十九日 過世 ， 是 在 動 了 疝氣 手術 之後 。 那 年 冬天 ， 比魯茲 做出 胰凝乳蛋白 ?
 
和 血紅素 的 X 射線 圖樣 ， 得以 測量 它們 的 單位 晶胞 。 結果 證明 ， 馬 的 變性 血紅素 具有 一 個 很 罕見 、 很 適合 研究 的 結晶 形式 ； 潮濕 的 晶體 在 靠近 圖樣 邊緣 的 地方 出現 很 銳利 的 點 ， 表示 是 由 晶體 內 的 布拉格 平面 反射出來 的 ， 而 這些 平面 彼此 靠近 到 約 只有 二 埃 ； 這 也 證明 裡頭 的 分子 一 個 挨 著 一 個 、 全 都 相等 ， 直到 原子 的 層次 都 是 如此 。 單位 晶胞 可以 選擇 包含 兩 個 血紅素 ， 因為 血紅素 分子 又 小 又 容易 處理 。 根據 單位 晶胞 的 大小 和 晶體 的 密度 ， 可以 推算出血 紅素 的 分子量 約為 六萬九千 ， 這 個 數值 相當 吻合 阿岱爾 和 斯韋德貝格 所 提出 的 六萬七千 。 不只 如此 ， 每 個 晶格點 只 有 一 個 分子 ， 這 表示 所有 分子 都 以 同樣 方向 排列 ， 而 這 個 事實 讓 它 更 容易 分析 。 如果 把 晶體 架設成 有 一 根 軸 （ 通常 以 b 表示 ） 與 X 射線 光束 垂直 ， 那麼 底片 上 、 下 兩 半 部 斑點 的 位置 與 強度 會 像 鏡子 般 對映 。 這 種 對稱性 並 不會 出現 在 其他 軸 ， 因此 沿著 b 軸 方向 ， 在 單位 晶胞 中央 有 一 根 二重 對稱 的 軸 ， 即 沿著 b 軸 可以 將 單位 晶胞 分成 完全 相等 的 兩 半 ， 而且 直到 原子 的 層次 也 都 相等 。 這 是 具有 決定性 的 一 項 簡化 。 由 比魯茲 的 繞射 照片 來 看 ， 證明 血紅素 分子 可以 分成 完全 相等 的 兩 半 ， 而 這 是 在 化學家 證明 它 之前 。 血紅素 如何 再 進一步 ？ 柏納 、 美國 晶體學家 同事 范庫欽 （ Isidore Fankuchen ） 和 比魯茲 合寫 了 一 封 短訊 投到 《 自然 》 期刊 ， 內容 是 血紅素 與 胰凝乳 蛋白 ?
 
的 第一 次 實驗 結果 。 這 封 信 於 一九三八年 三月 十九日 刊出 。 八 天 之前 ， 希特勒 入侵 奧地利 ， 比魯茲 的 父母 立即 離開 維也納 前往 捷克布拉格 ， 比魯茲 也 在 短短 幾 小時 內 由 訪問 學生 變成 難民 。 「 有 誰 能 想像 這 件 事 的 震撼 有 多 大 ？ 」 比魯茲 說 ， 「 那 會 影響 你 與 周 遭 所有人 的 關係 。 之前 你 是 一 個 客人 ， 而 現在 … … 你 算 什麼 呢 ？ 他們 真的 想要 你 留下來 嗎 ？ 當然 ， 有些 人 想 ， 有些 人 則 顯然 不 想 。 」 同時 ， 比 魯茲 也 知道 他 就 要 缺 錢 了 。 要 怎樣 更 進一步 研究 血紅素 ， 其實 並 不 是 那麼 一目瞭然 。 與 之前 用 X 射線 分析 法 解開 結構 的 分子 相比 ， 蛋白質 分子 的 體積 是 它們 的 一千 倍 。 對於 比較 簡單 的 結構 ， 「 X 射線 分析 法 基本 上 是 一 種 試誤法 。 」 小 布拉格 在 一九五二年 的 一 場 演講 中 這麼 說 ， 然後 他 解釋 道 ： 正常 的 程序 是 先 猜測 晶體 內 的 原子 排列 方式 ， 再 去 查核 這 項 假定 的 原子 排列 方式 ， 看看 是否 能 製造出 與 實際 觀察 吻合 的 X 射線 繞射 方式 。 這些 猜測 的 靈感 來自 另 一些 猜測 ， 而 另 一些 猜測 是 根據 先前 相關 原子 排列 的 經驗 、 根據 化學家 所 能 告訴 我們 的 有機 化合物 分子 資訊 ， 也 根據 任何 其他 零零落落 、 可 將 結構 的 可能 範圍 縮小 的 資訊 ， 但 終究 還是 一 項 猜測 。 當時 利用 這 種 方法 分析出來 的 最 大 分子 是 青黴素 ， 由 克勞馥 及 朋恩 （ Charles Bunn ） 做出 ， 他們 花 了 四 年 才 做出 這 項 發現 ， 於 一九四九年