作者：管成学,赵骥民
出版社：吉林科学技术出版社
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走进化学的迷宫：门捷列夫的故事试读：
序言
十一届全国人大副委员长、中国科学院前院长、两院院士放眼21世纪，科学技术将以无法想象的速度迅猛发展，知识经济将全面崛起，国际竞争与合作将出现前所未有的激烈和广泛局面。在严峻的挑战面前，中华民族靠什么屹立于世界民族之林？靠人才，靠德、智、体、能、美全面发展的一代新人。今天的中小学生届时将要肩负起民族强盛的历史使命。为此，我们的知识界、出版界都应责无旁贷地多为他们提供丰富的精神养料。现在，一套大型的向广大青少年传播世界科学技术史知识的科普读物《世界五千年科技故事丛书》出版面世了。
由中国科学院自然科学研究所、清华大学科技史暨古文献研究所、中国中医研究院医史文献研究所和温州师范学院、吉林省科普作家协会的同志们共同撰写的这套丛书，以世界五千年科学技术史为经，以各时代杰出的科技精英的科技创新活动作纬，勾画了世界科技发展的生动图景。作者着力于科学性与可读性相结合，思想性与趣味性相结合，历史性与时代性相结合，通过故事来讲述科学发现的真实历史条件和科学工作的艰苦性。本书中介绍了科学家们独立思考、敢于怀疑、勇于创新、百折不挠、求真务实的科学精神和他们在工作生活中宝贵的协作、友爱、宽容的人文精神。使青少年读者从科学家的故事中感受科学大师们的智慧、科学的思维方法和实验方法，受到有益的思想启迪。从有关人类重大科技活动的故事中，引起对人类社会发展重大问题的密切关注，全面地理解科学，树立正确的科学观，在知识经济时代理智地对待科学、对待社会、对待人生。阅读这套丛书是对课本的很好补充，是进行素质教育的理想读物。
读史使人明智。在历史的长河中，中华民族曾经创造了灿烂的科技文明，明代以前我国的科技一直处于世界领先地位，涌现出张衡、张仲景、祖冲之、僧一行、沈括、郭守敬、李时珍、徐光启、宋应星这样一批具有世界影响的科学家，而在近现代，中国具有世界级影响的科学家并不多，与我们这个有着13亿人口的泱泱大国并不相称，与世界先进科技水平相比较，在总体上我国的科技水平还存在着较大差距。当今世界各国都把科学技术视为推动社会发展的巨大动力，把培养科技创新人才当做提高创新能力的战略方针。我国也不失时机地确立了科技兴国战略，确立了全面实施素质教育，提高全民素质，培养适应21世纪需要的创新人才的战略决策。党的十六大又提出要形成全民学习、终身学习的学习型社会，形成比较完善的科技和文化创新体系。要全面建设小康社会，加快推进社会主义现代化建设，我们需要一代具有创新精神的人才，需要更多更伟大的科学家和工程技术人才。我真诚地希望这套丛书能激发青少年爱祖国、爱科学的热情，树立起献身科技事业的信念，努力拼搏，勇攀高峰，争当新世纪的优秀科技创新人才。
巨幅图表下的英灵
1907年2月，清晨，俄国彼得堡城。
天色灰暗，北风呼啸。阴霾的天空不时地飘着雪花，路边光秃秃的树枝，在寒风中吱吱作响。雪已经下了三天三夜，马路、楼房，整个古城都穿上了素朴的银装，路上行人稀稀拉拉，显得格外凄凉。
突然，一列长长的送殡队伍踩着积雪经过中心大街。队伍的最前面，是几位青年大学生，他们抬着填有许多拉丁文字母和数码的巨幅图表；灵柩的后面，缓步跟着科学界人士、政府官员、学生……多达几千人。人们默不作声，面目忧戚，脚步沉重……那嘎吱、嘎吱的摩擦积雪声，更叫人心魄不宁。望着缓缓逝去的送殡队伍，围观的人群不由得议论起来。“奇怪，送殡队伍前面，抬着一块大图表是什么？”有位平民诧异地问道。“可能是什么大人物采取的一种新的葬礼仪式吧！”一位上了年纪的妇女模糊不清地信口回答了一声。
人群中你一言，他一语……
听到喧闹的争论声，一位青年人走近人群，向他们叙说了这巨幅图表的来历。
凝结着门捷列夫一生心血的这块图表，人们并不认识，可是，一提起德米特里·伊凡诺维奇·门捷列夫（Dmitrii IvaJlovich Mendeleev.1834-1907）这位誉满俄罗斯的大科学家的名字，人们都恍然大悟了：原来这是伟大的化学家门捷列夫的葬礼呀！旋即，人群沉浸在无比悲痛之中，由衷地向俄罗斯光荣的儿子——德米特里·伊凡诺维奇·门捷列夫，致以深切的哀悼和崇高的敬意。
门捷列夫把毕生的精力都献给了科学。他最主要的功绩，亦即对科学的最伟大的贡献，就是揭示了元素周期律。送殡队伍中的那块迎风招展的巨幅图表，便是今天几乎尽人皆知的元素周期表。
当然，元素周期表当时在俄国、在欧洲，乃至全世界的化学界，也是闻名遐迩的。因为这张图表，不仅为化学科学的发展立下了不朽的丰碑，而且还揭示一个由量变引起质变的自然规律。人们将元素周期表置于门捷列夫的葬礼之中，就是表示对门捷列夫丰功伟绩的缅怀和纪念。
参加门捷列夫葬礼的一位科学家，在沃尔科夫公墓——门捷列夫的墓地，向门捷列夫的遗体鞠躬做最后的告别时说：“亲爱的德米特里，永别了。您在理论方面的建树，是同牛顿、开普勒、达尔文齐名的，都是全体有思维的人类的共同财富。”“安息吧！伟大的……”
的确，就这些伟大人物对于各自领域所创造的业绩而言，门捷列夫确实可以与牛顿，与开普勒，与达尔文相提并论，前后辉映。门捷列夫——元素周期表，元素周期表——门捷列夫。即使不在元素周期表的前面冠以门捷列夫这个姓氏，人们也会很自然地联想到这位杰出的俄罗斯化学家，正如万有引力定律之于牛顿，行星运动三定律之于开普勒，生物进化论之于达尔文一样。
当人们将门捷列夫的灵柩埋葬后，留在地面上的元素周期表，被安放在门捷列夫的墓前。站在墓前的亲朋好友，望着这巨幅图表下的英灵，痛不欲生……一位白发老人在痛哭声中晕倒在地：她就是门捷列夫的姐姐玛丽雅·伊凡诺夫娜·波波娃。她比门捷列夫大得不多，从小总带着门捷列夫玩耍，有着深厚的姐弟感情。
她从昏迷中醒来，仿佛又回到70多年前西伯利亚的那座小城……
波波娃的回忆
那是1834年2月8日，一个晴朗的日子。俄罗斯西伯利亚托博尔斯克市的一个普通知识分子家庭又诞生了一个小男孩。
他的父亲伊万·巴甫洛维奇·门捷列夫，从外面急忙赶赴家中，看一看自己的小儿子，便上上下下地忙活起来……虽然这个家庭子女很多，伊万·巴甫洛维奇·门捷列夫背着沉重的生活负担，但是他的心情也和门捷列夫的母亲玛丽雅·德米特里耶夫娜一样，为儿子的到来感到高兴。他的情绪影响着整个家庭，孩子们望着父亲高兴的样子，欢快地共进午餐。
火炉烧得很旺，冬日的小屋里觉察不到一丝寒意。
玛丽雅·德米特里耶夫娜轻声地叫丈夫过来，“亲爱的巴甫洛维奇，为儿子取个名字呀！”她面带微笑地说道。“德米特里·伊凡诺维奇·门捷列夫，怎样？”巴甫洛维奇以请示的口吻回答道。
就这样夫妇反复商量，最后为他们第十四个孩子取名为德米特里·伊凡诺维奇·门捷列夫，多么响亮的名字。然而当时家里人都不习惯这样称呼他，又给他冠上了一个爱称——米佳。
小米佳聪明、伶俐，备受父母的疼爱，姐姐、哥哥也非常喜欢他……
往事历历，波波娃泪痕满面。家庭的遭遇、苦难的童年……这一切一切又涌上心头，那双模糊的泪眼，又合上了。人们惊呼起来……
门捷列夫的父亲早年是位才华出众的人物。他毕业于彼得堡中央师范学院，先后担任过两个省级学校的校长。但是由于他思想激进，同情十二月党人，被沙皇政府流放到西伯利亚这个偏僻小城，任托博尔斯克中学校长，使这个一度辉煌的家庭，陷入困境。在这个被遗忘的角落，巴甫洛维奇勉强维持着一家的生活。
门捷列夫来到人世间才几个月，不幸又一次偷袭了这个贫寒的家庭：父亲巴甫洛维奇因患眼疾双目失明，后经手术恢复了部分视力，但上司还是让别人接替了这一中学校长的职位，使他不得不退休回家。微不足道的退休金怎能维持这样一个大家庭啊？玛丽雅·德米特里耶夫娜心急如焚。
这突如其来的灾祸，使玛丽雅这位柔弱温顺的母亲一度陷入迷惘。然而这位伟大的母亲很快就从焦虑的困惑中觉醒，毅然担负起全家生活的重担和教育子女的责任。她一边料理家务，一边四处奔波打工，渐渐地变得刚强起来。
一天，米佳的舅舅从阿列姆将卡村来到妹妹玛丽雅家。刚一坐定，便向妹妹谈起了他所办的工厂的事，并述说了他要到莫斯科定居的打算。“我去莫斯科办事，工厂却乱了阵脚，真没想到。”玛丽雅的哥哥瓦西里·科尔尼耶夫生气地说。“你出门在外，家里没有替你掌管生产的人吗？”玛丽雅循着哥哥的想法问道。
瓦西里逐渐谈到了他的来意，并向妹妹提出请求：“你能否帮助我管理一下这个小工厂？”玛丽雅这才明白，犹豫不决地应了声：“好吧！我想想看。”
几天后，玛丽雅就将全家搬到了距托博尔斯克小城几十里外的阿列姆将卡村庄，开始了经营乡镇企业的新生涯。
这座破旧不堪的小玻璃厂，早已濒临倒闭，生产、管理乱七八糟。玛丽雅对工厂进行一番整顿，很快使这座小小的玻璃厂起死回生。
出乎意料的是，这座小小的玻璃厂不仅使门捷列夫一家摆脱了困境，而且塑造了一个伟大化学家的童年。
化学王国的一位不速之客
母亲的刚强和干练，对于幼小的门捷列夫起到了决定性的影响，而玻璃制造工艺过程，则成了这个少年儿童最早接受的物理和化学教育的唯一途径。
玛丽雅接过哥哥的玻璃厂后，不仅在管理上采取了一系列改革，而且还改变了产品的种类，又上马了不少新产品。以药房的玻璃器具为主的产品，远近闻名，销路颇大，从而开创了这家玻璃厂前所未有的局面。与此同时，门捷列夫一家人的生活也开始有了转机。
小米佳渐渐长大了。他时常悄悄地溜进工厂，观看工人们怎样熔炼石英砂和加工玻璃。每当碰见工人们将石英砂子放到炉子里炼成洪亮的黏稠液体，又用铁管沾上一团熔液，巧妙地把它们吹制成各种形状的器皿，小米佳都觉得新奇，看得出神。“奇怪，硬硬砂子怎么放到火炉里一烧就会熔化呢？它为什么又能变成玻璃呢？”他一边聚精会神地瞧着圆的、弯的、椭圆的，各式花样、十分好玩的玻璃器皿，一边向工人叔叔们追问。有时他还情不自禁地溜到火炉跟前仔细观看。工人一见到他走近火炉，就笑呵呵地把他抱开。
长此以往，玻璃制造工艺在门捷列夫这幼小的心灵上，就留下了深刻的烙印。然而，谁能想到，这一点点的烙印竟化作了浓厚的兴趣，又将他拉进辽阔的化学王国。
一晃，米佳长成大孩子了。他的哥哥保尔要报考托博尔克中学了。玛丽雅和丈夫商量，让米佳和保尔一起报考中学。“他还小啊！中学收8岁的孩子还是例外的情况，而米佳连7周岁还不到呢。”“我想，中学会看在你这位老校长的面上答应的，他们会让两个孩子都登记报名的。”
1841年秋天，哥儿俩都进入了托博尔克中学。米佳被一年级录取，但是有一个条件，他要在一年级学习两年，直到满8周岁时为止。
门捷列夫从小在父母的教育下，就已经掌握了不少知识和科学常识，所以上学的头几年，就表现出卓越的理解力和记忆力。他对数学、物理学和地理学很感兴趣，而对那枯燥乏味的拉丁文则深感头痛。虽然父亲经常辅导他这门功课，但他的拉丁文仍时常考不及格。在当时旧式的学校里，拉丁文显得比任何学科都重要。每到临近学期末，学生们总是把讨厌的拉丁文课本斜立在树干旁，纷纷地向它投掷石块：瘦小的门捷列夫也为老师对拉丁文课的格外宠爱，深表不平，积极参加学生对拉丁文课本的污辱活动，所以遭到了老师的严厉批评。不过，门捷列夫对其他各门功课却有另一份情感，不仅有兴趣，而且攻读得刻苦。
春去秋来，秋别冬临，门捷列夫的学习成绩日渐优异。转瞬间，时间的脚步跨入了1847年。正当门捷列夫以饱满的热情欢度学习生活，畅快地享受着天伦之乐之时，一连串的不幸又一次一次地落到门捷列夫一家人的头上：先是父亲病故；接着，母亲得力的助手、门捷列夫的大姐离开人世。一年以后，母亲玛丽雅苦心经营的玻璃工厂又遭到火灾。工厂化为灰烬，大家庭也不得不解体，门捷列夫的哥哥外出谋生，姐姐结婚嫁人，留给母亲的只有最小的儿子门捷列夫、一个尚未出嫁的小女儿丽莎和一片孤独和凄迷。
悲欢离合谁不曾有过，可像门捷列夫这样童年时代就饱尝凄风苦雨的人，却实在罕见。也许，这屡屡的苦难遭遇，才形成了他百折不回的坚强性格；也许，没有这坚强的性格，他也不会走上这步履维艰的学术生涯。
不错，门捷列夫以超人的毅力和博大的胸怀，读完八年制中学课程。
玛丽雅欣喜地看到儿子的优异成绩，情不自禁地落下泪珠。激动、忧虑……庞杂繁复的心情交织在一起，伴她度过几个不眠之夜。
终于，玛丽雅拿定了主意：让儿子进入莫斯科大学深造！这是异想天开，还是感情的冲动？当然不是。望子成龙是所有母亲的企盼。
带着这份心思，玛丽雅变卖了全部家产，领着门捷列夫和丽莎乘上马车，开始了长达数千千米的长途跋涉。
坎坷不平的求学之路
1849年春，一个阳光明媚的日子。门捷列夫和姐姐丽莎及母亲玛丽雅，乘坐一辆四套马车，驶出阿列姆将卡村庄，奔向通往莫斯科的光明大道。
穿过高山，越过草原，四匹骏马不知疲倦地疾驰。
年轻的中学毕业生门捷列夫，兴致勃勃地观赏着一片又一片莽莽原野、古树参天的原始森林、美丽的河流……湖光山色，奇花异草，光怪陆离的大自然景色，使他情趣盎然，心花怒放。他像笼中之鸟又回归大自然一样，显得格外欢快。
看到米佳高兴的样子，玛丽雅焦急的心情略有些平静。她仰望蔚蓝的天空，深深地吸了一口清新的空气，叹声道：“上帝会保佑我儿子进入莫斯科大学的！”
夜幕降临了，全家人在马车上吃罢便餐，又急着赶起路来。伴着车轮的滚动声和马蹄的节律，门捷列夫进入了梦乡。
经过数日的长途跋涉，他们终于抵达目的地——莫斯科。
马车刚一入城，就被浓浓的白雾吞没了。门捷列夫四处环顾，可是，被白雾笼罩的莫斯科的早晨，看到的只是咫尺远却模糊不清的影子。马车、人流、建筑……时隐时现，仿佛有迷路的感觉，叫人恐慌。老天真不作美，没能让这位激情满怀的中学生，领略一下这古都的风光。也许这是苍天的安排？也许这是不祥之兆？玛丽雅心乱如麻。
好不容易，他们才找到了莫斯科大学。门捷列夫满怀学习的热情和求知的渴望，随着母亲踏入这所著名高等学府的大门，但是谁能料到，迎来的却是校方的异常冷淡。政府官员也绝无通融余地地表示：托博尔斯克市属于喀山学区，从那里毕业的学生只能报考喀山大学。母亲一颗火热的心，顿时像被泼了一盆凉水似的冰冷起来。有些好心人劝说玛丽雅，建议她为门捷列夫找个赚钱的差使，留在莫斯科算了。可是这位伟大的母亲和普通人却不一样。她始终有一股劲，那就是为了儿子的前途，不到黄河不死心。于是，她毅然决定，再到彼得堡去。
1850年春，一家3口又风尘仆仆地来到古城彼得堡。遗憾的是彼得堡大学同样不肯接收外省来的中学毕业生。门捷列夫心灰意懒，闷闷不乐。“进入彼得堡大学是不可能的。但是，可以试试别的高等学校！例如，外科医学院毕业生的前途也蛮不错。”她丈夫的一个朋友说道。
然而，这种想法未能实现：门捷列夫不能在解剖室工作，他常常感到强烈的恶心和头痛。“只有入师范学校了，你爸爸就是彼得堡师范学院毕业的。而且学杂费、膳宿费一切免交，这样我可以不再为你操心了。”玛丽雅这样决定下来。
彼得堡师范学院两年招一次新生，1850年不招生。玛丽雅向教育部递了呈文，请求破例录取她的儿子。
门捷列夫很幸运，由于彼得堡师范学院的校长是亡父的同学，千方百计给予照顾，并与部里协调。最后终于得到教育大臣的批准：只要门捷列夫学科考试及格就允许入学。于是他考入了这所学校的物理数学系，并得到政府津贴住宿生的待遇。
门捷列夫入学后，家中只有玛丽雅和丽莎两人。长时间的奔波结束了，一种不习惯的平静对于精力充沛的玛丽雅来说，似乎是致命的打击，她好像忽然筋疲力尽了，并莫名其妙地日渐憔悴。“永别了，我的孩子。对于你的未来，我死也放心了。我相信，你将成为一个伟大的……”
玛丽雅·德米特里耶夫娜这位伟大的母亲对儿子的祝愿尚未说完，就被死神夺走了生命。
门捷列夫伏在母亲的身上失声痛哭。
这是门捷列夫入大学那年的秋天。
半年后，门捷列夫的姐姐丽莎也相继离开了人世，他一下子变得孤苦伶仃。然而，门捷列夫并未因此消沉下去，而是以他那惊人的毅力开始了新的学习生活。
领路人
对于举目无亲又无财产的门捷列夫来说，学校就是他的家。
彼得堡师范学院是一所国立高等学校，附属于彼得堡大学，由历史、语文与物理数学系组成，学生只有100来名，大部分教授由大学部派来兼任，像化学家伏斯克列森斯基（1809-1880）、物理学家楞次（1804-1865）和数学家奥斯特洛格拉德斯基（1801-1861）等不少著名学者都在这里执教。由于学生少，即使是著名学者也只教四五个大学生，最多的也不过l0名，因此，他们对于每个青年学生都能给予极大的关注。
门捷列夫刚入这所学校时，由于中学是在托博尔斯克那个小地方读的，基础打得不够好，所以第一学期的学习成绩在班里名列倒数第四。但他毫不气馁，通过孜孜不倦的努力，很快便后来居上了。
在学习方面给予门捷列夫最大帮助的，是化学教授伏斯克列森斯基。他后来回忆这位老师时说：“别人谈论的往往是科学事业中的巨大困难，而伏斯克列森斯基教授却常常教导我们：‘馅饼不是从天上掉下来的。’”伏斯克列森斯基讲课时的那种真实淳朴的诱导、幽默的宕发和经常鼓励大家独立思考的教法，吸引了许多青年大学生。正是受他的影响，门捷列夫才对化学发生了浓厚的兴趣，进而走进化学王国的辉煌殿堂。
如果说彼得堡师范学院为门捷列夫提供了从事学术研究的基础条件，那么伏斯克列森斯基便无愧为门捷列夫从事化学研究的领路人。
虽然彼得堡师范学院的学生享有免费食宿的待遇，但是这所学校对学生的管理却相当严格，制度几乎与兵营相同。学生即使获准进城，也只能待很短的时间。为了赶上同班的同学，门捷列夫一方面要努力自学第一学年的课程，同时，他还需要上新课和做新课的作业。精神的极度紧张影响了这个年轻人的健康。他大学三年级时，身体就垮了：食欲缺乏，面容消瘦，咳嗽不止，甚至连听到早晨起床的钟声也成为一种痛苦。门捷列夫不得不到学校的医院去看病。“四肢无力。每天早晨起床后，我用冷水擦脸，不仅没有清醒的感觉，反而耳中还嗡嗡地响，干咳加剧……”
老医生仔细地听了病人的叙述，皱起眉头。“咯血吗？”“偶尔有。”“住院吧，小伙子。别那么悲观地看着我，为了不被同学们落下，我允许你继续学习。”
听罢老医生语重心长地劝说，门捷列夫只好接受了医嘱，然而他不知道自己患上了肺病。
当时，肺病是不治之症，所以校务会议决定，让他转到基辅大学去学习，因为那里的气候温和湿润，有利于他的健康。但是，门捷列夫重视伏斯克列森斯基教授等人在科学上的帮助和友谊，没有离开彼得堡。他躺在校附属医院的病床上，医生们把他当做濒死的病人来护理,甚至干涉他在床上翻身。面对这一切，门捷列夫非但没有过分保养自己的身体，反而把书本纸笔弄到病房里，一天也没有停止过学习和研究。医生和护士对于这个病人的不屈意志甚为惊讶，最后只好听之任之，让他回到教室去学习。
说来也奇怪，门捷列夫竟好似康复了！也许是他的毅力战胜了病魔，也许是科学的需要才使他绝路逢生。
1854年，还不满2l岁的门捷列夫在伏斯克列森斯基教授的指导下，完成了一篇研究论文《芬兰褐帘石的化学分析》。这是一篇分析一种矿石化学成分的论文。伏斯克列森斯基教授读后，大为赞赏，在上面写下了这样的评语：“这一分析做得很出色！值得登在俄罗斯矿物学会的会刊上。”论文发表后，门捷列夫异常兴奋……兴奋中他又完成了第二篇有关分析矿物成分的论文：《从鲁斯基拉到芬兰的辉石》。不久，他又开始研究同晶现象，为自己的毕业论文做准备。
同晶现象是指一种化合物中的元素被相似元素代替时，其结晶形式不变的现象。比如，甲元素与乙元素性质相似，那么，甲元素的化合物的结晶形式就同乙元素的化合物的结晶形式相同；反过来，由两种化合物的结晶形式的相同，同样也可以推知组成它们的某两种化学元素的性质是相似的。门捷列夫在彼得堡师范学院的实验室里，调配制成了许多种物质的结晶体，并把它们同天然矿物标本作了比较。他还将一种物质的结晶体，如甲元素化合物的晶体，浸在与它属于同晶物质的另一种物质的饱和溶液中，如浸在乙元素化合物的饱和溶液中，结果，在甲元素化合物的晶体外层，凝结了乙元素化合物的结晶体。它们结合得那么天衣无缝，酷似果肉与果核。门捷列夫以极其浓厚的兴趣实验着，观察着……终于在1855年以这一研究成果写成了自己的毕业论文：《论同晶现象与结晶形状及其组成的关系》。
许多年以后，他在汇编自己的科学著作时写道：“师范学院要求提出自己的毕业论文题目时，我选择了同晶现象。我觉得这个题目在自然科学发展史上有重大意义。写这篇论文，使我对化学研究工作发生了更加浓厚的兴趣，论文本身也因此包含了更多的内容。”
如果说门捷列夫当时就开始了探寻元素周期律的工作，那自然使人大惑不解。但是，他在研究同晶现象时，确实曾努力获得关于同晶物体的各元素之间相互联系的概念，并正确地认识到，发现这些关系就是研究化学的一项极其重要的任务。后来，创立了元素周期律的门捷列夫不止一次地强调，他最初的研究工作对于发现元素周期律的意义：“同晶现象也就是各种不同物质形成同样结晶形状的能力，这是同族化学元素的一种典型属性。”
一个普通学校的大学生，竟在读书期间取得了这样辉煌的研究成果，真叫人不敢相信。更令人折服的还是这些成果是他与病魔做斗争的同时取得的。的确，门捷列夫直到大学毕业，肺病还未痊愈。
转折点
1855年5月，门捷列夫以第一名的优异成绩毕业于彼得堡师范学院，并且荣膺了一枚金质奖章。
毕业典礼开始了。主持人身着银灰色的俄式服装，风度翩翩地走上主席台，庄重地宣布：“55届毕业典礼开始！”话音刚落，会场掌声一片。
当校长宣布毕业生成绩时，全体同学的目光都转向了伏斯克列森斯基教授和他那天才的学生门捷列夫。“这位乡下的学生，怎么会考得如此之好？”一位金发碧眼的女生质疑道。“其实门捷列夫现在身体还未痊愈呢！他能取得这么好的成绩，我觉得是与他那异乎寻常的吃苦精神、坚忍不拔的毅力和对科学的无限热爱分不开的。”邻座的男同学客观地回答。
你一言，我一语，同学们窃窃私语……但很多卓有远见的人，从门捷列夫所取得的考试成绩和他的毕业论文，已经看出了他未来准会成为一名出色的科学家。
同学们这样看门捷列夫，老师也是如此。一位教授在毕业典礼后特地给院长写了一封推荐信，极力推崇门捷列夫的才能，指出他“在化学上很有进一步深造的必要”。然而，正当院长要将门捷列夫留校任教时，学校附属医院的医生们却从另一角度提出了与之相反的意见。他们认为门捷列夫应该到南方去工作，因为彼得堡的气候对于这位才能出众的青年的健康太有害了，尤其是他还患着可怕的肺病！
不错，人们怎会相信，一个获得如此优异成绩的高才生，竟会是一位身患“绝症”——肺结核的病人。院长得知门捷列夫的健康状况后，不由得为他流下了惋惜的热泪。他心情沉重地对门捷列夫说道：“保重你的身体，是科学的需要。对不起，我的高才生，你只好到南方去任职了……”
南方的两个城市——敖德萨和辛菲罗波尔，都有中学教师职位的空缺，门捷列夫可以任选其中之一。相比之下，敖德萨既有学术研究会，又有藏书丰富的图书馆，而辛菲罗波尔却没有这样的条件。门捷列夫毫不迟疑地选择了前者。可是，这位苦命的大学生，离开了昨天的不幸，又走上了一段新的苦旅。在沙皇统治下的俄国，国民教育部竟把他同另一个姓名字母与他绝不相似的人“搞错”，那个人前往敖德萨，而门捷列夫则给打发到辛菲罗波尔。无论是校方的交涉，还是门捷列夫本人的抗议，都无法改变成命。1855年8月，门捷列夫不得不前往辛菲罗波尔赴任。
当时，正值克里米亚战争时期（1853-1856），俄国军民在距离辛菲罗波尔不远的塞瓦斯托波尔抵抗英国、法国、撒丁王国和土耳其的联军。门捷列夫到达辛菲罗波尔没有几天，坚守了将近一年的塞瓦斯托波尔就沦陷了，辛菲罗波尔的形势更加岌岌可危。门捷列夫被派去教书的那所中学，由于战争的原因迟迟不能复课，而学校里又丝毫没有进行科学研究的条件，习惯于不间断地学习和工作的门捷列夫，十分苦恼。
门捷列夫的苦闷和无所事事影响了他的健康状况。每每想到自己的身体，他都心灰意冷。他度日如年。两个多月过去了，他一无所获。忧心忡忡的他常常为自己的身体和命运不平……
一天，门捷列夫从梦中醒来，猛地，山川、历史、童年的幻想、生命的潜藏、母亲的遗言，全都涌现在眼前。他恍然大悟，不能消极对待人生。于是他便开始积极寻医治病。终于，他遇到了一位非常高明的医生。这位医生诊查后发现门捷列夫患的不是肺结核，而是一种并不危险的心瓣膜病。至于偶尔的咯血，不过是喉头出血症罢了！这一诊断结果，使门捷列夫如释重负，像瀑布冲击涡轮机一样，使门捷列夫的机体产生了巨大的能量。可以说，是这位医生给了门捷列夫第二次科学生命。后来，门捷列夫一再以感激的心情谈到这位“名副其实的医生”。
门捷列夫虽然精神上获得了巨大的能量，但是物质生活上还是饥寒交迫。
受克里米亚战争的影响，辛菲罗波尔的物价猛涨，形势也越来越坏。贫病交迫的门捷列夫，怎能在这种环境下工作和从事他的科学研究呢？他万般无奈，只好决定一走了之。
当年秋天，寒风乍起，门捷列夫穿着一件勉强御寒的短皮袄，带着仅有的一个月的薪水，来到了敖德萨。凭着大学毕业的资历和成绩，他很快在敖德萨第一中学找到了工作，任数学、物理和自然科学科任教师。他苦心孤诣，一面教书，一面准备报考科学硕士学位的论文：《论比容》。
比容是单位质量所占的体积。不同物质的比容是不同的。当物质发生物理变化或化学变化时，其比容也会发生相应的改变。门捷列夫进行了许多次实验。他完全摒弃了贝采利乌斯的二元论，而从日拉尔的一元论出发，研究了比容问题，最后完成了自己的硕士学位论文。这篇论文不仅显示了门捷列夫惊人的总结能力和广博的化学知识，而且还指出了根据比容进行化合物的自然分组的途径。无疑，他在探索元素规律的进程中，又向前跨进了一步。若干年后，门捷列夫发现了元素周期律，他这样回顾说：“比容，即密度的倒数，它正如我后来所观察到的一样，是元素随着原子量增加而出现周期性性质变化的最明显的例证之一。”
1856年5月，门捷列夫获得了3个月的假期，于是他便动身到彼得堡参加硕士考试。在著名的彼得堡大学里，他所有的考试科目都获得了最高的成绩，但由于他的论文《论比容》没有印出来，答辩未能如期进行。“十分明显，答辩将在秋季举行。”同自己的学生保持着友好联系的伏斯克列森斯基说道。“看来，我得申请延长假期了。否则，我就得回敖德萨去。”“别再回敖德萨了，德米特里·伊凡诺维奇，留在彼得堡吧。”“可是，第一，在敖德萨我还得再干一年才到期。第二，在这里也没有空缺职位。”“你可以先干一段时间副教授的工作。你的底子厚，你会毫无困难地通过考试，取得讲课的资格。给部里写份申请吧，我设法帮助你。”
就这样，门捷列夫在彼得堡大学提前工作了几个月。秋天，他果然出色地通过了论文答辩，应试报告《硅酸盐化合物的结构》很成功。彼得堡大学校委会一致同意授予门捷列夫物理和化学硕士学位。1857年初，这位当年被彼得堡大学拒之于门外的外省中学生，如今竟成为24岁风华正茂的物理和化学硕士，而且还荣升为彼得堡大学化学教研室的副教授。不久，又当选为系秘书。
异国他乡崭露头角
彼得堡大学虽说是当时俄罗斯的“最高学府”，但由于沙皇政府不重视科学研究，实验条件非常糟糕。门捷列夫的实验室是两间铺着石板的小房间，通风极差。他每次做化学实验，不管外面寒风怒号还是雨雪霏霏，都必须隔一会儿就离开房间到外面呼吸几口新鲜空气。实验设备更是简陋，他不得不亲自动手制作试管和橡皮接头。实验经费少得可怜，就连当时俄国最著名的化学家齐宁（1812-1880），政府每年拨给他的实验经费也只有30个卢布！化学家们常常带着苦笑自嘲说：“实验室越简陋，实验研究的成绩越优良。”
门捷列夫生活上虽有转机，但对社会充满不平。“我把搞科学研究工作的时间白白地浪费掉了，”门捷列夫向伏斯克列森斯基诉苦道：“一篇论文花了那么多的时间，可是稿费却很少。”“大家都一样，德米特里·伊凡诺维奇。我在5所高等学校讲课，可是收入却微薄得可怜。在俄国进行科学研究是很困难的。很遗憾，现实就是这样的可悲。人们把我们和官吏等同看待，但是，搞科学的人不是官吏。研究人员需要自由——思想自由，行动自由。”“有这种思想的人不久就会被投入铁窗之内，亚历山大·阿勃拉莫维奇……”“遗憾的是，确实如此。听我的忠告，到外国去吧！在国外你可以认真地进行研究工作。那时，你就不用再为薪金的事分心而丢下主要工作了。”
不错，在此之前，门捷列夫为了引起政府和社会对科学研究的重视，在繁忙的教学和研究工作之余，又兼职主持了《国民教育杂志》的科学报道部。他在这个刊物上发表了许多文章，例如：《关于液体玻璃和玻璃釉药及其用法》、《新染料》等。这些文章不仅运用科学知识指导了工业生产，更重要的是指出了两者的密切关系，即不发展科学，工业就不能获得进步。然而，沙皇政府对于科学的态度，不是一个区区的年轻化学副教授写写文章所能改变得了的。副教授的薪金照样不能按时支付。门捷列夫不得不决定离开他心爱的彼得堡大学，到国外去留学，以深入进行自己的研究工作。
1859年初的一天，刚从讲台上走下来的门捷列夫，仿佛背着沉重的包袱，垂头丧气地向办公室走去。一到办公室，便看到了来自教育部的一封信，拆开一看，他顿时高兴得跳起来……原来这是部里的批件，同意门捷列夫到欧洲去“在科学方面进行深造”，地点由他自己选择。门捷列夫两年前就已经向部里申请出国留学，可是没有批复的回音，他常常为此事烦恼。这突如其来的消息，使门捷列夫心头的阴霾顿时消散。他急忙向伏斯克列森斯基教授那儿跑去。“老师，我出国的事批下来了。”门捷列夫匆匆忙忙地向伏斯克列森斯基教授汇报。“多长期限？到哪个国家？我亲爱的！”“期限两年，地点自己选。”“杜马在巴黎工作，李比希在基森，凯库勒在根特……”伏斯克列森斯基迟疑了一会儿说：“我看普鲁士的海德堡不错，海德堡大学不仅有比彼得堡大学完善得多的实验条件，而且还有许多大科学家在那里工作，例如本生（1811-1899）、基尔霍夫（1824-1887）和卡利乌斯（1829-1875）等。他们都是第一流的科学家和实验能手。”
在老师的指导和关怀下，门捷列夫选定了普鲁士的海德堡。一个月后，他来到海德堡大学。本生十分亲切地接待了他，并当即在自己的实验室里给他提供了位置。门捷列夫想先从定量测定化合物中的原子结合强度入手，方法是测量物质的某些常数，首先是测量液体的表面张力和测定毛细常数。于是他便着手做起实验来。
门捷列夫的研究目标相当远大，5年前在撰写大学毕业论文时就曾提到研究化学元素之间的相互联系。今天具体干起来，他则想从定量测定化合物中的原子结合强度入手。他写信给国内母校的老师说：“我确信，如果不知道分子内聚力的大小，就不可能解决关于化学反应原因的问题。因此我选择了这个很少有人研究过的课题。”
然而，门捷列夫刚开始工作，就遇到了麻烦。在他旁边做实验的卡利乌斯正忙着制取硫的有机化合物，不时地冒出比臭鸡蛋还要难闻的气味，使门捷列夫头痛异常，咳嗽时而发生。另外两位大科学家本生和基尔霍夫，此时正集中精力研究用光谱分析的方法发现新元素，也顾不上照应从俄国来的青年化学家。于是，门捷列夫利用自己所领到的有限出国费用，到巴黎、波恩购置了一些必需的实验设备和化学试剂，回到海德堡。他将自己的两间住房腾出一间，建起了一个小小的实验室。
门捷列夫终于在自己的实验室里工作了。实验计划本身是创造性的，买来的仪器往往不够用，门捷列夫就自己动手设计制造。童年时
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