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化學(xué)家肖萊馬的故事

共產(chǎn)主義者化學(xué)家肖萊馬,當(dāng)卡爾·肖萊馬還健在時(shí),偉大的革命導(dǎo)師恩格斯這樣稱贊他:“這位朋友既是一位優(yōu)秀的共產(chǎn)主義者,又是一位優(yōu)秀的化學(xué)家。”在肖萊馬逝世后,恩格斯特意為他寫(xiě)了一篇傳記性的悼文,對(duì)他的一生作出了全面的評(píng)價(jià)。為什么肖萊馬能獲得恩格斯的這么高的評(píng)價(jià)呢?

從學(xué)徒工到化學(xué)家

卡爾·肖萊馬于1834年9月30日誕生于德國(guó)黑森林州達(dá)姆斯塔德城的一個(gè)手工業(yè)工人家庭。父親約翰是個(gè)窮木匠,母親羅特是個(gè)純樸的家庭婦女,他們一共有9個(gè)孩子,卡爾是最大的孩子。1850年卡爾爭(zhēng)取到本城一所職業(yè)學(xué)校受教育,可是到1853年就回家境困難而輟學(xué)。他非常喜歡化學(xué),因此他來(lái)到一家藥房當(dāng)學(xué)徒。由于他勤奮好學(xué),很快成為藥劑師的得力助手。1856年他來(lái)到海德堡一家藥店當(dāng)配藥助手,在海德堡大學(xué),著名的化學(xué)家本生正在主講化學(xué),肖萊馬想方設(shè)法去旁聽(tīng)本生的演講。本生的精湛實(shí)驗(yàn)演示和生動(dòng)的報(bào)告使肖萊馬更向往化學(xué),這時(shí)候他暗下決心。一定要作一名化學(xué)家。

1859年,他僅靠自己謀生所積蓄的錢(qián),投考著名化學(xué)家李比希主持的吉森大學(xué)化學(xué)系。這是當(dāng)時(shí)全世界青年化學(xué)家所向往的圣地。又因?qū)W費(fèi)不足,肖萊馬只讀了一個(gè)學(xué)期便離開(kāi)了學(xué)校。好在這一學(xué)期里,由于他的發(fā)奮努力,學(xué)完了作為實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)的分析化學(xué)課,通過(guò)學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,他基本上掌握了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的技巧。同時(shí)在這學(xué)期內(nèi),他還聽(tīng)了著名化學(xué)史家柯普的化學(xué)史課程,初步培養(yǎng)了他對(duì)科學(xué)史的愛(ài)好。離校和失業(yè)并沒(méi)有影響肖萊馬對(duì)化學(xué)科學(xué)的追求。此時(shí)恰逢英國(guó)曼徹斯特的歐文斯學(xué)院化學(xué)教授羅斯科招聘一名私人的實(shí)驗(yàn)助手,肖萊馬聞?dòng)嵙⒓蹿s赴英國(guó),只身遠(yuǎn)離祖國(guó),來(lái)到英國(guó)這一工業(yè)城市,經(jīng)過(guò)努力終于成為羅斯科的實(shí)驗(yàn)助手。在這里他很滿意,一是可以繼續(xù)學(xué)習(xí)化學(xué)的有關(guān)課程,二是可以更多地、又是獨(dú)立地進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)。從這時(shí)起,肖萊馬總算實(shí)現(xiàn)了他的宿愿,步入了化學(xué)研究的大門(mén)。他一面自學(xué),一面研究,很快取得到了許多成果,

1871年被破格選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員,1874年成為歐文斯學(xué)院的第一個(gè)有機(jī)化學(xué)教授。他在英國(guó)定居了30多年,一直到1892年逝世。

有機(jī)化學(xué)的奠基人

肖萊馬對(duì)有機(jī)化學(xué)發(fā)展最主要的貢獻(xiàn)是對(duì)脂肪烴的系統(tǒng)研究。從1862年起,他從煤焦油和石油中先分離出戊烷、己烷、庚烷和辛烷,仔細(xì)地測(cè)定了這些脂肪烷烴的沸點(diǎn)等物理常數(shù),分析了它們的元素組成,并通過(guò)測(cè)定其蒸汽密度求出了其分子量。隨后他繼續(xù)對(duì)甲烷、乙烷、丙烷、丁烷直到辛烷都作了深入研究,又通過(guò)鹵化、水解、氧化、酯化等反應(yīng)制備并考察了這些烷烴的衍生物,如鹵化物、飽和一元醇、脂肪酸、醛、酮及酯等,實(shí)現(xiàn)了一系列有機(jī)合成。這種系統(tǒng)的基礎(chǔ)的研究,極大地豐富了人們對(duì)脂肪烴的認(rèn)識(shí)。在他以前,化學(xué)家只對(duì)個(gè)別的、最低的幾種烷烴進(jìn)行過(guò)研究,人們對(duì)脂肪烴的認(rèn)識(shí)是零散和無(wú)規(guī)律的。正是肖萊馬開(kāi)創(chuàng)了脂肪烴、包括高級(jí)烴在內(nèi)的系統(tǒng)研究,可以說(shuō)今天我們對(duì)脂肪烴的有關(guān)知識(shí),最初就是由肖萊馬提供的。為了了解和掌握脂肪烴的系統(tǒng)知識(shí),肖萊馬不僅付出了辛勤的勞動(dòng),而且還是冒著很大的風(fēng)險(xiǎn)的。由于各種脂肪烴的知識(shí)還是空白,實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)生爆炸事故是難以避免的。對(duì)此,恩格斯描繪肖萊馬時(shí)說(shuō):“那時(shí)候,他常常臉上帶著血斑和傷痕來(lái)看我。跟脂肪烴打交道可不是鬧著玩的;這些大部分還沒(méi)有被認(rèn)識(shí)的物質(zhì),總是在他手上爆炸,這樣他就得到了不少光榮的傷痕。只是因?yàn)榇髦坨R,他才沒(méi)有為此而喪失視力。”

1357年,德國(guó)化學(xué)家凱庫(kù)勒提出了碳原子是四價(jià)和碳原子間可以相互連成鍵狀的學(xué)說(shuō)。這學(xué)說(shuō)是有機(jī)化學(xué)的基本理論,也是有機(jī)化學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn)。然而這學(xué)說(shuō)的基本觀點(diǎn)和思想并沒(méi)有立即為廣大化學(xué)家所接受,特別對(duì)于碳原子的四價(jià)是否等同,碳原子間又是如何相連。認(rèn)識(shí)很不統(tǒng)一。最傷腦筋的是如何運(yùn)用這一學(xué)說(shuō)來(lái)解釋有機(jī)化學(xué)中大量存在的異構(gòu)現(xiàn)象。在當(dāng)時(shí)有人就認(rèn)為碳的四價(jià)是相異的,并以此來(lái)解釋同分異構(gòu)現(xiàn)象。有人認(rèn)為乙烷存在CH3一CH3(甲基)和CH3一H(氫化乙基)兩種異構(gòu)物,并由此推廣認(rèn)為CnH2n+2烷烴也應(yīng)有類(lèi)似的兩個(gè)系列的異構(gòu)物。為此肖萊馬選擇了這一課題作為自己的攻關(guān)對(duì)象。1862-1864年3年里,他做了大量的相關(guān)實(shí)驗(yàn),最后以雄辯的事實(shí)證明碳原子的四價(jià)的同一性,推翻了上述關(guān)于烷烴存在兩個(gè)結(jié)構(gòu)系列的假定,清楚地闡明正因?yàn)樘荚右云涞韧乃膬r(jià)與其它碳原子作不同的排列,才呈現(xiàn)出不同的結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生異構(gòu)現(xiàn)象。肖萊馬的這一工作對(duì)于化學(xué)結(jié)構(gòu)理論的推廣發(fā)展起了積極作用,同時(shí)也表明肖萊馬在科學(xué)研究中是勇敢的和有革新精神的。肖萊馬在弄清了異構(gòu)現(xiàn)象后,轉(zhuǎn)向了對(duì)同系物現(xiàn)象的研究。經(jīng)過(guò)扎實(shí)、細(xì)致的實(shí)驗(yàn)研究,他發(fā)現(xiàn)了一條定律,恩格斯把它稱為“CnH2n+2系列碳?xì)浠衔锏姆悬c(diǎn)定律”該定律指出烷烴分子隨著碳原子的增加,沸點(diǎn)逐步升高,直鏈烷烴與具有同樣碳原子數(shù)的支鏈烷烴相比,具有更高的沸點(diǎn)。這一定律清楚他說(shuō)明有機(jī)物性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)之間存在內(nèi)在的聯(lián)系,即有機(jī)物的性質(zhì)受其化學(xué)結(jié)構(gòu)所制約。

此外肖萊馬在脂肪醇方面的研究也取得很大的成績(jī)。他發(fā)現(xiàn)了將仲醇轉(zhuǎn)變成伯醇的普遍反應(yīng),有人稱這反應(yīng)為肖萊馬反應(yīng)。這個(gè)反應(yīng)后來(lái)在有機(jī)合成中得到廣泛的應(yīng)用。1872年,為了便于教學(xué),他親自編寫(xiě)了一本具有獨(dú)創(chuàng)性的《碳化合物的化學(xué)教程》。這本書(shū)是完全按著有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)理論而寫(xiě)成的優(yōu)秀教利書(shū),在歐洲很受歡迎。1877年,肖萊馬和羅斯科合作編寫(xiě)了《化學(xué)教程大全》。這是一部百科全書(shū)式的化學(xué)教本,全書(shū)共9卷,到肖萊馬去世后才出齊,至本世紀(jì)20年代先后發(fā)行了5版。恩格斯在談到這本書(shū)時(shí)指出:“他的巨著化學(xué)教程,雖然是他和羅斯科合著的,但幾乎完全是他一個(gè)人寫(xiě)的(這是所有的化學(xué)家知道的),此書(shū)被認(rèn)為是英國(guó)和德國(guó)目前最好的一部著作。”

“快樂(lè)的農(nóng)夫”

1859年秋,到英國(guó)后不久,經(jīng)人介紹肖萊馬認(rèn)識(shí)了革命導(dǎo)師馬克思、恩格斯。頻頻的來(lái)往使他們很快成為親密的朋友。肖菜馬為人誠(chéng)摯而謙遜,幽默而樂(lè)觀,馬克思、恩格斯非常喜歡他,給他取了“快樂(lè)的農(nóng)夫”的渾號(hào)。在馬克思、恩格斯的直接影響下,肖萊馬開(kāi)始研究科學(xué)的社會(huì)主義,學(xué)習(xí)馬克思的經(jīng)濟(jì)學(xué)說(shuō)和歷史理論,政治覺(jué)悟提高很快,不久就成為德國(guó)工人階級(jí)的政黨——社會(huì)民主黨的早期黨員和共產(chǎn)國(guó)際的成員,積極參加國(guó)際工人運(yùn)動(dòng)。他多次充當(dāng)馬克思、恩格斯的聯(lián)絡(luò)員來(lái)往于歐洲各國(guó),因此歐洲各社會(huì)主義政黨的領(lǐng)導(dǎo)人都知道肖萊馬。在馬克思、恩格斯與各種機(jī)會(huì)主義流派的斗爭(zhēng)中,肖萊馬始終堅(jiān)定地站在馬,恩一邊。肖榮馬生前未曾結(jié)婚,他把全部精力都撲在事業(yè)上,同時(shí)他還把他的大部分收入捐獻(xiàn)給黨和生活有困難的同志,在黨內(nèi)贏得很高的威信。恩格斯高度地贊揚(yáng)了肖萊馬的高尚品質(zhì),說(shuō):“這真是我長(zhǎng)期以來(lái)認(rèn)識(shí)的最好的人中的一位。”作為化學(xué)家,肖萊馬有與眾不同之處,這就是他在研究化學(xué)時(shí),能自覺(jué)地應(yīng)用唯物辯證觀點(diǎn)來(lái)觀察和思考。他用量變到質(zhì)變的規(guī)律去解釋烷烴中的同系物現(xiàn)象。他從有機(jī)合成的成就和發(fā)展趨勢(shì)預(yù)見(jiàn)了人工合成蛋白質(zhì)的未來(lái)遠(yuǎn)景。特別是他運(yùn)用了唯物史觀認(rèn)真地研究了化學(xué)史,他在1879年用英文發(fā)表的著作《有機(jī)化學(xué)的產(chǎn)‘生和發(fā)展》就是他的一次嘗試和一項(xiàng)重要成果。該書(shū)1885年被譯成法文,1889年作者又出版了此書(shū)的德文版。此書(shū)的英文增訂版是作者逝世后的1894年出版的,由此可見(jiàn)該書(shū)深受歡迎。本來(lái)肖萊馬還要撰寫(xiě)一部化學(xué)通史,可是直到他逝世,他只完成了六七百頁(yè)的手稿。困為工作太忙以及他的早逝,這部有許多新觀點(diǎn)的作品未能面世,實(shí)在可惜。

通過(guò)化學(xué)史的研究,肖萊馬明確地指出:“化學(xué)的發(fā)展是按辯證法規(guī)律進(jìn)行的。”他還用了化學(xué)史上的具體事例來(lái)說(shuō)明利學(xué)的發(fā)展對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐的依賴性和促進(jìn)作用及科學(xué)理論與實(shí)踐的相互作用。當(dāng)深受化學(xué)傳統(tǒng)中的經(jīng)驗(yàn)論影響的德國(guó)化學(xué)家柯?tīng)栘惙磳?duì)荷蘭化學(xué)家范霍夫提出的立體化學(xué)學(xué)說(shuō)時(shí),肖萊馬立即表明自己支持立體化學(xué)學(xué)說(shuō)的立場(chǎng),明確指出:為發(fā)展自然科學(xué),就需要有新的假說(shuō):要建立新的假說(shuō),就需要理論思維。假說(shuō)有的可能是錯(cuò)的,有的經(jīng)受了實(shí)踐的檢驗(yàn)就能成為科學(xué)的理論。化學(xué)家離開(kāi)了理論思維,單靠實(shí)驗(yàn)是不能成為好的化學(xué)家的。在強(qiáng)調(diào)理論思維的重要性時(shí),肖萊馬又指出,不要把現(xiàn)有的理論當(dāng)作教條,因?yàn)樗惨崔q證法規(guī)律不斷發(fā)展。當(dāng)新的實(shí)驗(yàn)事實(shí)與現(xiàn)有理論發(fā)生矛盾時(shí),首先應(yīng)尊重事實(shí),提出新的假說(shuō),本應(yīng)墨守舊的理論框框。

肖萊馬在他一生的最后20年內(nèi),特別注意用馬克思主義哲學(xué)觀點(diǎn)來(lái)考察自然科學(xué)的理論問(wèn)題。他在歐文斯學(xué)院還專門(mén)開(kāi)設(shè)了化學(xué)史和化學(xué)哲學(xué)兩門(mén)課,這兩門(mén)新課深受學(xué)生們的歡迎,因?yàn)閺闹兴麄兊玫降牟粌H是知識(shí),而是智慧和思想的啟示。從恩格斯1873年5月30日致馬克思的信中,可以知道肖萊馬參與討論了恩格斯的《自然辯證法》的寫(xiě)作計(jì)劃。肖萊馬在信紙邊上寫(xiě)上了注語(yǔ),表示他完全同意恩格斯提出的自然科學(xué)的對(duì)象是運(yùn)動(dòng)著的物體,物體和運(yùn)動(dòng)是不可分割的,自然科學(xué)只有通過(guò)物體的聯(lián)系及其運(yùn)動(dòng)來(lái)考察,才能認(rèn)識(shí)物體的辯證關(guān)系。由此可見(jiàn)肖萊馬和馬克思、恩格斯的親密關(guān)系,實(shí)際上肖萊馬是馬克思、恩格斯研究科學(xué)問(wèn)題的一個(gè)顧問(wèn)。

正當(dāng)革命和科學(xué)事業(yè)都需要肖萊馬作出更多貢獻(xiàn)的時(shí)候,無(wú)情的肺癌奪去了他的生命。1892年6月27日肖萊馬與世長(zhǎng)辭,終年58歲。恩格斯專程前來(lái)參加葬禮,并代表黨的執(zhí)委會(huì)在墓前獻(xiàn)上花圈。參加葬禮的還有歐文斯學(xué)院的全體教師和他的許多學(xué)生。后來(lái)為了紀(jì)念他,歐文斯學(xué)院創(chuàng)建“卡爾·肖萊馬化學(xué)實(shí)驗(yàn)室”以示永久紀(jì)念。

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