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发布时间:2020-05-14 14:12:17

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作者:何晓波

出版社:四川大学出版社

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化学家的故事

化学家的故事试读:

写在前面的话

人类社会之所以薪火相传、绵延不绝并不断走向辉煌,一个重要的原因就是人类对与自己相关的一切都怀有浓厚的兴趣,并且愿意孜孜不倦地去探究、发现与创新创造。在认识、改造、创新世界的同时,人类也在认识、改造、创新自身。在这个充满刺激与浪漫的过程中,那些不断闪烁着智慧光辉的名字更是推进世界进步的重要力量。没有他们,这个世界是不可想象的。这些分布在政治、经济、军事、科学技术等各个领域的精英们用他们的道德力量、学术魅力和无限的创造力撤除时空的藩篱,召唤着我们的灵魂,涤荡着我们的心灵。

走近他们,认识他们,亲近他们,在时空的轴上与他们对话,从他们创造的精神财富中吸取养分,获得创造的力量,在润泽、养育精神世界的同时,激励认识世界的勇气,提升改造世界的能力,自然成为后来者该做的事情。

虽然编辑的是这样一本小册子,但我们却不敢掉以轻心,犹如生怕损坏了一个个精致的、奥妙无穷的艺术品一般,因而总是怀着十分的虔诚、十分的感激,来做这样一件意义重大的事。

希望读者能够在阅读这些故事的时候产生与我们一样的感受!

感谢所有被引用、参考的专著、论文、资料和新闻报道的写作者,并向他们致以崇高的敬意!编者2015.6

第一部分中国化学家的故事

侯德榜

侯德榜(1890.8.9—1974.8.26),福建闽侯人,著名科学家,杰出的化工专家,中国重化学工业的开拓者,近代化学工业的奠基人。1949年出席第一届全国政治协商会议。曾任中国化工部副部长、中国科协副主席,第一至第三届全国人大代表。

侯德榜13岁时考入美国教会在福州办的英华书院。虽然接受西式教育,但他感到在福州的洋人对中国人不讲平等,到处耀武扬威,欺辱中国人。后来,侯德榜因参加反对美国政府迫害华侨的活动被学校开除,转入了爱国人士陈宝琛开办的中学学习。他认识到中国必须图强,并逐步树立起“科学救国”“实业救国”的理想。1907年,侯德榜被保送到上海闽皖铁路学校学习,毕业后在英资津浦铁路当实习生。1911年,他辞去工作考入清华学校高等科。1912年从清华学校毕业后赴美留学。

20世纪初,化工在世界上还是一门方兴未艾的学科。侯德榜对化工产生了浓厚的兴趣,先后在麻省理工学院、哥伦比亚大学学习化工专业,经过八载寒窗苦读,于1921年获得制革博士学位。其博士论文《铁盐鞣革》被《美国制革化学师协会会刊》特予全文连载,成为制革界至今仍在引用的经典文献之一。

侯德榜即将学成回国之际,在纽约遇到了赴美考察的化工专家陈调甫。陈调甫看重侯德榜学识渊博、工作踏实,力荐他到正在筹建的中国第一家碱厂———塘沽永利碱厂工作。虽然侯德榜是学制革的,但为了振兴中华民族工业,他最终决定从事制碱行业,选择回国担任永利碱厂的技师长(即总工程师),从而开始了其半个多世纪的科学救国和实业救国的人生历程。

侯德榜身先士卒,脱下西服换上工作服和胶鞋,同工人们一起操作。哪里出现问题,他就出现在哪里,经常干得浑身汗臭,却赢得了工人们甚至外国技师的赞赏和钦佩。

当时盛行的是索尔维制碱法,但国外采取了严格的保密措施,不少人的探索都以失败告终。侯德榜迎难而上,经过5年的艰苦探索,终于掌握了索尔维制碱法的各项技术要领,可日产180吨纯碱。1926年,永利碱厂生产的“红三角”牌纯碱在美国费城万国博览会上为中国赢得了一枚金质奖章,被誉为“中国近代工业进步的象征”。

侯德榜摸索出制碱法的奥秘后,没有据为己有,而是公布于众,让世界共享这一科技成果。他把制碱法的全部技术和自己的实践经验写成了专著《纯碱制造》,1933年这本专著在纽约被列入美国化学会丛书出版。这部化工巨著第一次彻底公开了索尔维法制碱的秘密,被世界各国化工界公认为制碱工业的权威专著,并相继译成多种文字出版,对世界制碱工业的发展起了重要作用。美国著名化学家威尔逊称这本书是“中国化学家对世界文明所作的重大贡献”。直到2004年,书中的观点还被美国科学引文索引(SCI)引用。

1937年,抗日战争全面爆发,日军先后3次以“工厂安全”相要挟,提出“合作”管理的要求。侯德榜和同仁们大义凛然,坚持“宁举丧,不受奠仪”,拒绝“合作”;同时积极响应抗战,支援前线,利用工厂设施转产硝酸铵炸药等物资。后来,永利碱厂遭到日本飞机轰炸,被迫迁往四川。

索尔维制碱法的致命缺点是食盐利用率不高,大约有30%的食盐被浪费掉,而当时内地盐价昂贵,所以侯德榜决定另辟新径。他边摸索边实验,不断设计、改进方案,带领技术人员进行了500多次试验,分析了2000多个样品,终于取得了成功。这种新方法被命名为“联合制碱法”,即后来的“侯氏制碱法”,可使盐的利用率提高到96%,而且污染环境的废物转化为了化肥———氯化铵,开创了世界制碱工业的新纪元。侯德榜被英国皇家化工学会和美国化学工程学会聘为名誉会员。

20世纪50年代中期开始,新中国建设迫切需要化肥,国家的焦点集中到氨加工品种选择这个关键问题上。侯德榜倡议用碳化法合成氨流程来制造碳酸氢铵化肥,经过多年的摸索与实践,这项新工艺通过了技术关和经济关,之后,在全国各地迅速推广,为我国农业的发展作出了不可磨灭的贡献。

侯德榜始终牢记自己是一个中国人,面对鲜花和掌声,他平静地说:“我的一切发明都属于祖国!”他为中国的化学工业事业奋斗终生,呕心沥血,直至生命的最后一息。

卢嘉锡

卢嘉锡(1915.10.26—2001.06.04),中国物理化学家、化学教育家和科技组织领导者。卢嘉锡的工作涉及物理化学、结构化学、核化学和材料科学等多种学科领域。他在结构化学研究工作中有杰出贡献,曾提出固氮酶活性中心的结构模型,从事结构与性能的关系研究等。他对中国原子簇化学的发展起了重要推动作用,他所指导的新技术晶体材料科学研究也取得了重大成绩。他早年设计的等倾角魏森保单晶 X射线衍射照相的Lp因子倒数图,被载入国际X射线晶体学手册,称为“卢氏图”。

卢嘉锡的科学成就与他非凡的“毛估”思维密不可分。“假如设计一座桥梁,小数点错一位可就要出大问题、犯大错误,今天我扣你3/4的分数,就是扣你把小数点放错了地方。”1933年,在一次随机的考试之后,区嘉炜教授这样开导卢嘉锡,他显然注意到自己最喜欢的这个大学三年级的学生对老师的评分有点想不通。区教授教的是物理化学,平时挺喜欢考学生,评分也特别严格。这回出的考题中,有道题目特别难,全班只有卢嘉锡一个人做出来,可是因为他把答案的小数点写错了一位,所以那道题目教授只给了1/4的分数。

如何才能避免把小数点放错地方呢?在理解了教授重扣的一片苦心之后,卢嘉锡思索着。

从此以后,不论是考试还是做习题,他总要想方设法地根据题意提出简单而又合理的物理模型,从而毛估一个答案的大致范围(数量级),如果计算的结果超出这个范围,就赶紧仔细检查一下计算的方法和过程。这种做法,使他有效地避免了因偶然疏忽引起的差错。

善于总结学习方法的卢嘉锡后来走上了献身科学的道路。他发现,从事科学研究同样需要进行“毛估”,或者说进行科学的猜想。不过那是一种更高层次的思维活动,因为探索未知世界比起学习和掌握现成的知识要艰巨复杂得多。在形成科学上的毛估思想方面,他首先得益于留心揣摩他的导师鲍林教授的思维方法。

那是1939年秋,在留英时的导师萨格登教授的指点和推荐下,卢嘉锡赴美国加州理工学院,来到当时就很有名气的结构化学家鲍林教授的身边。毫无疑问,探索物质和微观结构的奥秘,正是这位不满24岁就获得伦敦大学博士学位的中国青年学者最感兴趣的问题。

结构化学是一门在分子、原子层面上研究物质的微观结构及其与宏观性之间相互关系的新兴学科,不过当时的研究手段还处在初级阶段,科学家们通常需要花费很大的力气才能弄清楚某一物质的分子结构。卢嘉锡注意到,鲍林教授具有一种独特的化学直观能力:只要给出某种物质的化学式,他往往就能通过毛估大体上想象出这种物质的分子结构模型。鲍林所表现出来的非凡才能令他的学生钦佩,但卢嘉锡并没有使自己仅仅停留在崇拜者的位置上。

鲍林教授靠的是一种“毛估”,我为什么就不能呢?在反复揣摩之后,卢嘉锡领悟到:科学上的“毛估”需要有非凡的想象力,而这种想象力只能产生于那些拥有扎实的基础理论知识和丰富的科研实践经验、训练有素而善于把握事物本质和内在规律的头脑。于是,他更加勤奋刻苦,孜孜以求。

1973年,国际学术界对固氮酶“活性中心”结构问题的研究还处在朦胧状态,当时的科学积累距离解开固氮酶晶体结构之谜还有相当一段路程。然而正是在这个时候,卢嘉锡在组织开展一系列实验研究的基础上,提出了固氮酶活性中心的“原子簇”模型,也就是人们所说的“福州模型”。它的样子像网兜,因而又称之为“网兜模型”(后来又发展出“孪合双网兜”模型)。四年以后,国外才陆续提出“原子簇”的模型。

时至1992年,实际的固氮酶基本结构终于由美国人测定出来,先前各国学者所提出的种种设想都与这种实际测定的结构不尽相符。猜想与事实之间总是有些距离的,然而作为世界上最早提出的结构方面基本模型之一——19年前卢嘉锡提出的模型,在“网兜”状结构方面基本上近似地反映了固氮酶活性中心所具有的重要本质,他的“毛估”本领不能不让人由衷叹服!

长期的科研实践,使卢嘉锡特别重视毛估方法的运用,他常常告诉他的学生和科研人员:“毛估比不估好!”他希望献身科学的人们,在立题研究之初就能定性地提出比较合理的基本“结构模型”(通常表现为某种科学设想或假说),这对于正确地把握研究方向、避免走弯路是很有意义的。但他同时提醒大家:运用“毛估”需要有个科学的前提,那就是全面地把握事物的本质,否则,“未得其中三昧”,那毛估就可能变成“瞎估”。

俞同奎

俞同奎(1876.11.10—1962.2.28),字星枢,浙江省德清县人,1876年11月10日出生于福建省闽侯县(今福州市)。少年时考入美国教会办的英华学校,打下了良好的英语基础。16岁毕业时,因父母双亡,便赴苏州投靠叔祖父——清代著名学者、文学家俞曲园先生。1902年,清政府恢复京师大学堂(北京大学的前身),任命张百熙为管学大臣,招生复学。京师大学堂最初只设仕学馆和师范馆,俞同奎考入师范馆(头班生)。翌年,沙俄侵占我国东北三省,全国爆发了抗俄运动。京师大学堂的学生聚集起来抗议沙俄的侵略行为,谴责清政府的卖国投降政策,要学古代太学生“伏阙上书”,俞同奎也积极参加了这一活动。慈禧太后闻之大怒,下令镇压这些学生。管学大臣张百熙尽力保护,献策建议将“捣乱分子”赶出国去,获得慈禧的批准后,便选出47名优秀学生出国留学。其中俞同奎等16人被派赴西欧各国,张耀曾等31人被派赴日本,1904年启程出国。这是北京大学历史上派出的第一批留学生,也是北京大学学生运动的开端。

俞同奎出国后,先在英国利物浦大学攻读化学,并获得硕士学位。毕业后,还到德国、法国、意大利和瑞士深造。在留学期间,俞同奎经常思考祖国屡遭外国侵略的原因,他认为是科学落后、工业不发达所致,于是萌发了“以科学之宏力,谋我国之富强”的念头。

1910年,俞同奎回国后到京师大学堂任教,任理科教授兼化学研究所主任,主讲无机化学和物理化学。1912年,京师大学堂改称北京大学。1914年,学校成立教科书编委会,俞同奎任化学教科书主编,还任北京大学教务长,负责学校各科的教学工作。他经常教育学生,要珍惜自己难得的学习科学的机会,承担发展祖国科学、拯救中华民族的责任。俞同奎为培养人才,对教学工作十分认真,在授课前经常备课到深夜两三点钟。他治学严谨,被邀到别的大学讲化学课时,从不用过去的讲义,都是重新备课,以适合该校学生的需要。上课时提前10多分钟到教室板书,授课时黑板上已写满了化学公式。学生们都说:“上俞先生的课,没有人再好意思迟到。”

1920年,俞同奎到北京工业专门学校(北京工业大学前身)任校长,兼任有机化学教授,当时用的是英文课本。他讲课简明扼要,重点突出,容易被学生接受。这期间,俞同奎除在北京工业专门学校担任繁重的教学和行政工作外,还兼任北京大学教授,主讲定量分析等课程。

1922年,俞同奎与陈世璋等发起成立中华化学工业会(中国化工学会前身),创办了《中华化学工业会会志》,并任总编辑。

俞同奎多年致力于高等教育事业和学术团体的工作,他数十年如一日,兢兢业业,不辞辛劳,后来虽患严重的胃病和神经衰弱,但仍坚持在教学第一线,有一次竟晕倒在讲台上。经医生多次劝告后,他才离开学校,到南京任教育部大学生就业委员会主任,负责安排大学毕业生的工作问题。“七七”事变后,他离开南京去昆明,任液体燃料管理委员会昆明办事处主任,负责后方液体燃料的技术研究和质量管理工作。当时,由于日军的封锁,后方汽油缺乏,需用其他液体燃料代替。当时成立的许多私营燃料公司,生产了汽油代用品,后方汽车全用这种代用品。俞同奎工作非常认真,严把产品质量关,决不让运送抗日物资的汽车因液体燃料质量不合格而半路抛锚,对产品不合格的厂家从不姑息迁就。

中华人民共和国成立后,俞同奎任文化部北京文物管理委员会秘书。1956年改任文化部古代建筑修整所所长,从事文物古迹的维修与保护工作,直到退休。1962年2月28日,俞同奎病故于北京。文化部文物和古代建筑修整所为他举行了追悼会,称他早年为教育界耆宿,晚年领导古代建筑修整事业,年高德劭,在治学、为人和处事态度上,堪为楷模。

徐光宪

徐光宪(1920.11.7—2015.4.28),1920年出生于浙江省绍兴市,我国著名的物理化学家、无机化学家、教育家,中国科学院院士。1994年徐光宪获得何梁何利基金科学与技术进步奖,获得2008年度国家最高科学技术奖,被称为“稀土之父”“稀土界的袁隆平”。

徐光宪1936年初中毕业后进入浙江大学附属高中,由于家境清贫,一年后转入浙江宁波高级工业职业学校学习。1939年考入上海交通大学。1944年7月从上海交大化学系毕业,获理学学士学位。1948年赴美国留学,1951年3月完成博士论文《旋光的量子化学理论》,并通过论文答辩,获得博士学位。他从入学到取得博士学位只用了两年零八个月的时间,这在当时美国一流水平的哥伦比亚大学来说,是很不容易的。在美国留学期间,他不仅刻苦攻读,潜心研究,也时刻不忘祖国,参加了进步学生组织“留美科学工作者协会”,并成为该协会纽约分会的负责人之一。他还参加了“哥伦比亚大学中国同学会”,这个同学会和其他中国留美进步学生组织于1949年10月在纽约国际学生公寓举办了庆祝中华人民共和国成立大会,并向联合国发出签名通电,要求接纳新中国代表参加联合国大会。

留美期间,徐光宪深受导师贝克曼的器重,导师极力挽留他继续留在美国进行科学研究,并推荐他去芝加哥大学莫利肯教授处做博士后。徐光宪的夫人当时还没有获得博士学位,如果他去芝加哥大学求学,不但可获得最好的科研工作环境,而且也可以为夫人继续求学创造良好的条件。但当时朝鲜战争已经爆发,徐光宪认为祖国更需要自己,所以应当尽快回国。1951年初,当时的美国政府极力阻挠留美中国学生返回新中国,徐光宪焦急万分,千方百计地想尽快离开美国,其夫人也决定放弃再过一年就可以获得的博士学位,毅然和丈夫一起回国。后来,他们借华侨归国探亲的名义,于1951年4月回到了祖国。

20世纪50年代,徐光宪发表论文《旋光理论中的邻近作用》,揭示了化学键四极矩对分子旋光性的主导作用;后来他改进了仪器设备,把极谱法的测量精度提高了两个数量级,在国际上较早测定了碱金属和碱土金属与一些阴离子的配位平衡常数。根据弱配位平衡与吸附平衡的相似性,提出配合物平衡的吸附理论,可以简便地描述溶液中弱配位平衡过程。1957年徐光宪开展核燃料萃取化学的研究,1962年提出了被国内普遍采纳的萃取体系分类法。

徐光宪与其合作者在量子化学领域中,提出了原子价的新概念nxcπ结构规则和分子的周期律、同系线性规律的量子化学基础和稀土化合物的电子结构特征,被授予国家自然科学二等奖,他编著的《物质结构》被授予国家优秀教材特等奖。他创建了“串级萃取理论”,并与严纯华等合作者,深入发展了这一理论,而且在全国普遍推广应用,使我国单一高纯稀土的生产与外贸占到全世界90%以上的份额,迫使美日稀土分离厂停产,取得了国际领先水平和巨大的经济及社会效益。他发表论文400余篇,编著了10余本教科书及专著。

几十年来,徐光宪还为国家培养了一大批教学和科研人才。让人感到意外的是,徐光宪不仅是一位非常有名望的科学家,也是位非常宽厚、平易近人的老师,他对学生有着深厚的感情,他在80多岁高龄的时候,仍然坚持直接指导研究生,并坚持给本科生做讲座,这在高校中并不多见。也许正因为愿意时时和年轻人在一起,徐光宪一直拥有一颗童心,所以他给自己在学校BBS上取名为“老顽童”。

张青莲

张青莲(1908.7.31—2006.12.14),江苏常熟人,无机化学家、教育家,中国科学院院士,曾任辅仁、清华、北京等大学教授,是中国质谱学会首届理事长。

他出生于江苏省常熟县支塘镇的一个小康家庭。14岁时考入苏州桃坞中学,即圣约翰大学附中,曾在校内中英文竞赛中名列榜首。1926年高中毕业时成绩优异,原可免费直升该大学,但由于1925年该校美籍校长侮辱中国国旗,爱国师生纷纷愤而离校并组建私立光华大学。这一爱国行动得到张青莲的支持,他放弃圣约翰免费入学的机会而考入光华大学。他考虑到化学系毕业后除可在中学谋职外,还可以搞小型化学工业,因而选择了化学。在光华大学他只用了三年半的时间,就获得了所需的学分,毕业时以第一名获得银杯奖。

大学毕业后,张青莲曾在常熟孝友中学任教一年。1931年考取清华大学研究生院。当时,他看到中国无机化学人才缺乏,遂选择了无机化学专业,在高崇熙教授的指导下完成了研究稀有元素领域的三篇论文,分别为无机合成、分析鉴定和物化测量三个方面。最后他以优异成绩获得庚款公费出国留学。鉴于美国早期的化学家中不少曾留学于德国,所以他决定到德国深造。1934年秋进入柏林大学物理化学系。由于他在国内大学已经读过13个学期的课程,按德国的规定只需注册学习3个学期。他师从无机化学家李森菲尔特。当时美国诺贝尔奖奖金获得者尤莱因发现重氢并制得重水,引起了国际化学界很大的震动。李森菲尔特根据张青莲已有的科研基础,建议他以重水研究作为博士论文的题目。他在购得挪威生产的第一批重水商品后,立即开始了重水临界温度的测定研究。当时用的是微量法,石英玻璃毛细管内径0.3毫米,恒温器温度要达645K,管内压力达20兆帕以上。封管时常会炸裂,实验难度较大。在导师的指导下,他夜以继日地奋力工作,于短期内完成了重水的临界温度的测定。但重水的凝固点和沸点都高于轻水,而所测得的重水临界温度却比轻水低2.7℃,这似乎是一种反常现象。这个结果于1935年春发表在德国物理化学杂志上,4年后为德国另一学者用精密的常量法所验证。

张青莲所完成的轻水、重水全温程的两相密度状态图发表后,被苏联布洛茨基《同位素化学》(1957)一书所引用。他曾精心设计了一个通过比较轻水、重水蒸气压差的实验,观察到蒸气压差有一个位于498k的转折点,并揭示了这反常现象的本质。这篇论文与美国实验室独立进行的类似研究工作同时发表,得到了相互验证。

要测量半重水和重氧水的蒸气压,须先建立同时分析这两种取代水的方法。他采用硫化氢使氘正常化,并用测量密度微差的浮沉子法,去测定正常化前后的密度值。这样测得的半重水和重氧水在100℃以下的数据,和重水蒸气压数据一起,后来成为用蒸馏法生产重水时的重要科学依据。

1935年冬,张青莲收集了柏林和瑞典的雪水样品,首次测出其中半重水及重氧水的含量,观察到它们均低于普通水中的含量,且雪中的含量差大于雨中的含量差。在此基础上,通过查阅同位素取代水在河湖、海洋、动植矿物中的含量数据,他首次提出了氢氧同位素在地球各界中的分布理论,对后来的实验及理论研究,有着深刻的影响。

张青莲在两年的重水研究中,共发表论文达10篇,与美国实验室同行的工作构成了早期重水性质研究的经典文献。在发表文章时,李森菲尔特与张青莲都表现出谦让作风,争着把对方的姓名放在自己的前面,体现了师生间在学术上的互相尊重。

杨石先

杨石先(1897.1.8—1985.2.19),蒙古族,出生于杭州,祖籍安徽怀宁。化学家、教育家。1918年在北京清华留美预备学校毕业后,两次被选送赴美留学,先攻读农科,后改修化学,分别在康奈尔大学和耶鲁大学获硕士、博士学位。回国后,历任南开大学教授、西南联合大学教务长兼化学系主任,第一至五届全国人大代表,第五、六届全国政协常委,中国科学院化学部委员、国家科委化学组组长、全国科协副主席、中国化学会理事长,南开大学校长、名誉校长,南开大学元素有机化学研究所所长、名誉所长等职。1949年9月,他作为教育界的代表出席第一届全国人民政治协商会议。10月1日参加开国大典。他是中国农药化学和元素有机化学的奠基人和开拓者。

早在40年代,杨石先就对植物生长调节剂(植物激素)进行了大量的文献普查,并写出了《植物生长激素》的书稿,为50年代开展植物生长调节剂的研究奠定了基础,给农药研究起了带头作用。50年代初,他和助手们首先合成出我国独特的植物生长调节剂,又进行了有机磷化学的研究,是我国农药化学的奠基人。1956年2月,他以国务院科学规划委员会委员、化学专家综合小组组长的身份参加了由周恩来总理主持的我国十二年科学技术远景规划的编制工作。在规划会上,杨石先向国家领导人做了“化学科学与国民经济的关系”的报告,论述了化学科学及其领域在国民经济中的巨大作用,为我国在化学方面制订科技远景规划提供了依据。同时指出,化学研究工作只有与社会主义国民经济的需要紧密结合起来,才能发挥巨大的威力。他的报告受到了中央领导极大的重视。在周总理的委托下,杨石先接受了农药研制任务,从而大规模地展开了农药化学的研究。

1957年11月,杨石先以专家顾问的身份参加了中国科学技术访苏代表团。在访问中,他发现元素有机化学是一门新兴的学科,是有机化学的最新分支,虽然发展时间不长,却显示了强大的生命力。它将在国民经济和国防建设上发挥巨大作用,还将有助于解决化学上的一些理论问题,如分子中的原子相互作用、反应机理、键的构造和分子性质、双重反应性能、互变异构平衡、单键共轭概念等等。回国后,他在国家有关领导部门的支持下,系统地开展了元素有机化学研究。他对有机化合物的互变异构现象、水解动力学、有机磷离子交换剂、有机磷化学的反应机理,特别是对有机磷化合物的化学结构和生理性能关系等理论极为重视。在他的领导下,一批从事这方面研究的人员,积累了大量的数据,总结出了规律性。

1962年,杨石先以国家科委化学专业组组长和农药、农械专业组副组长的身份参加了我国“十年科学技术规划会”。他向中央领导同志写了一份《关于我国农药生产,特别是磷有机农药生产的几点意见》,针对磷有机农药一般毒性大的特点,提出选择毒性较低的几个品种优先进行生产;同时注意采用先进的药械,以提高药效和降低成本,对使用人员要进行严格的培训,以确保安全。

1962年,他又一次受周恩来总理的委托,筹建了我国高等学校第一个专门的研究机构——南开大学元素有机化学研究所,继有机磷化学研究后,又开展了有机氟、有机硅、有机硼、金属有机化学等新领域的研究工作,填补了我国化学学科中一个又一个的空白。杨石先以极大的热情投入研究工作,培养了一大批科学研究人才。他和元素有机所的研究人员一起进行了数以百计的实验,在吸收外国经验的基础上,开辟了我国自己发展农药的道路。先后研制出杀虫剂(久效磷、螟蛉畏),除草剂(除草剂一号、燕麦敌、除草剂十六号),杀菌剂(灭锈一号、叶枯净、克菌壮),植物生长调节剂(7104、矮健素)等多种新农药。1966年,他们研制的三种有机磷农药获得国家一等奖。后来杨石先又密切地观察了化学农药中新的生长点,先后组织了拟除虫菊酯类、非抗胆碱酶型杀虫剂、内吸性杀虫剂、大豆生长激素、骆驼蓬草碱、异噻唑杂环化学等新课题的研究工作。

1978年,在全国科学大会上,他主持下的元素有机化学研究所的10项研究成果受到了大会的表彰而他本人也荣获全国科学大会在科学技术工作中作出重大贡献的“先进工作者”称号。他们研制的8种除草剂、杀菌剂、杀虫剂已在各地农药厂正式生产。他们试制成功的“胺草磷”又一次把农药研制工作推向新的水平。

1988年8月,国家科委对以南开大学杨石先、陈茹玉、陈天池等人在有机磷生物活性物质与有机磷化学方面的成果授予了1987年度国家自然科学二等奖。

杨石先治学十分严谨,几十年如一日,摘录农药资料卡片10余万张,发表学术论文97篇,负责主编、撰写了一系列有关有机磷化学、有机农药化学方面的著作,还主持编辑了《世界农药进展》等期刊。杨石先既重视应用科学,也重视基础研究。他认为应用研究应有实用价值,基础研究要在学术上有指导意义和科学水平。他曾积极支持人工合成胰岛素和核糖核酸这类纯理论性的基础研究工作,亲自主持评审了这类重大科研成果,充分肯定了它的学术价值。

黄鸣龙

黄鸣龙(1898.7.3—1979.7.1)有机化学家,江苏扬州人。

黄鸣龙1917年毕业于江苏省扬州中学,1918年毕业于浙江医院专科学校,1924年获德国柏林大学化学博士学位。1925年回国后,任浙江医药专科学校教授兼主任。1934年至1940年先后在德国符兹堡大学、德国先灵药厂研究院、英国伦敦大学做访问教授。1940年回国,任中央研究院研究员、西南联合大学教授。1945年至1952年,先后任美国哈佛大学生访问教授、默克药厂研究员。1952年回国后,历任中国人民解放军医学科学院化学系主任、中国科学院有机化学研究所研究员、中科院数学物理化学部委员、中国药学会副理事长。他是第三届全国人大代表,第二、三、五届全国政协委员。

他于1938年开始从事甾体化学的研究。首次发现了甾体中的双烯酮反应,并用于生产女性激素。发现变质山道年的四个异构体在酸碱中可以成圈转变,由此推断出山道年及四个变质山道年的相对构型。1945年在美国从事凯西纳-华尔夫还原法的研究中取得突破性成果,国际上称之为“黄鸣龙还原法”。领导了用七步法合成可的松的研究,并协助工业部门投入了生产。领导研制了甲地孕酮等计划生育药物,为建立甾体药物工业作出了重大贡献。其关于甾体合成和甾体反应的研究,于1982年获国家自然科学奖二等奖。

有机化学史上迄今唯一一个用中国人名字命名的反应:黄鸣龙还原反应!其基础是凯西纳-华尔夫还原法,黄鸣龙在其反应条件上进行了改良,先将醛、酮、氢氧化钠、肼的水溶液和一个高沸点的水溶性溶剂(如二甘醇、三甘醇)一起加热,使醛、酮变成腙,再蒸出过量的水和未反应的肼,待达到腙的分解温度(约200℃时继续回流3~4个小时至反应完成)。这样可以不使用凯西纳-华尔夫还原法中的无水肼,反应可在常压下进行,而且缩短反应时间,提高反应产率(可达90%)。

1952年,黄鸣龙回国后主要是把发展有疗效的甾体化合物的工业生产作为甾体激素药物的工作目标。他与有关研究生产单位协作,首先在植物性甾体化合物方面,调研甾体皂素,以期获得较好的甾体药物的半合成原料。在化学方面则偏重于甾体激素的合成,目的是为寻找更经济的合成方法及疗效更高的化合物。他于1958年利用薯蓣皂甙元为原料,用微生物氧化加入11α-羟基的方法,七步合成了可的松。这不仅填补了中国甾体工业的空白,而且使中国可的松的合成方法,跨进了世界先进行列。有了合成可的松的工业基础,许多重要的甾体激素,如黄体酮、睾丸素、可的唑、强的松、强的唑龙和地塞米松等,都在60年代初期先后生产出来。不久他又合成了若干种疗效更好的甾体激素,如6α-甲基可的唑、6α-甲基-17α-乙酰氧基黄体酮、Δ6-6-甲基副肾皮酮、Δ6-6-甲基-17α羟基黄体酮和Δ1-16-次甲基副肾皮酮等。

黄鸣龙在甾体激素的合成中,比较重视合成方法的研究。他在引进16α-甲基合成地塞米松中,发现化合物用酸处理得到混合物,此混合物氢化后,均得16α-甲基化合物。这是一个十分简便的方法,即将易于得到的16β甲基变为16α-甲基,同时生成17α-羟基,从化合物经若干步,即得地塞米松。中国曾用这个方法进行地塞米松的生产。

黄鸣龙在进行甾体合成方法的研究中,极为重视一些基本反应的研究。例如在副肾皮质激素的合成中,发现了一个1,6-消除反应。在研究胆甾醇化合物的1,6消除反应的速率时,发现消除反应在稀碱溶液中,比在酸液中的速率快,竖键基团也较横键基团易于消除。

黄鸣龙在改用高锰酸钾代替昂贵和稀少的四氧化锇合成双氢可的松的研究中,发现20腈-17-孕甾烯-3α,21-双羟基-11酮,用碱在甲醇21或乙醇中处理发生立体异构化,并同时发生取代反应,生成C醚化合物,两者的比例,视其反应时间而有所不同,在碱性甲醇中放置24小时或更久的产率可达80%以上,可使其变为21-甲氧基可的松。

在口服避孕药的研究方面,黄鸣龙参考Pincus的工作,结合中国情况认真制订科研计划,并与有关的生产单位一起选择合成了炔诺酮、甲地孕酮和氯地孕酮等药物。与此同时,他又积极开展甾体口服避孕药结构改变的研究,以期获得具有更高疗效的药物。副肾皮质激素,如可的松及可的唑,在C6α-位置引入一甲基,疗效大为加强,若在C6.7位加入双键,则效力也可加大,因此他设计合成Δ6-6-甲基-17α-羟基黄体酮,它的17-乙酸酯(简称甲地孕酮,14),口服效力比6α-甲基-17α-乙酰氧基黄体酮高5~6倍。甲地孕酮用作口服避孕药是中国的首创,它在英国也被用作口服避孕药。此药虽然避孕功能甚佳,但合成方法,无论是中国还是英国,当时都不够经济。因此,1956年,黄鸣龙又和工业部门一起对其合成方法进行了改进。老方法合成甲地孕酮是6步,总收率18%,国外比较新的方法是5步,总收率27%,而他改进的方法只要3步,总收率达40%。这一改进不但有一定经济价值,并且也有一定理论意义,因为和含溴不饱和基团,一步即去溴成甲基,并同时使双键移位,似尚无先例。

吴浩青

吴浩青(1914.4.22—2010.7.18),江苏宜兴人,国际著名的物理化学家、化学教育家,中国科学院院士,中国电化学领域开拓者之一,中国“锂离子电池之父”。

1914年4月22日,吴浩青出生于江苏省宜兴县丁蜀镇农村。他的父亲是一位私塾先生,所以他从小就跟着父亲一起摇头晃脑地背文章,教书育人的理想也不经意间在心底生根发芽。

但这个理想却因为父亲的过早辞世而变成了一个不敢提及的愿望。吴浩青5岁时,父亲突发大病,很快便撒手西去,剩下吴母一人独自抚养姐姐和吴浩青。尽管家境贫寒,甚至吴母并不识字,但她节衣缩食也要坚持将吴浩青培养成人,甚至让年仅18岁的长女早早出嫁,也要让吴浩青读书。

虽然年幼,吴浩青却深刻懂得母亲对他寄予的厚望。他愈发刻苦读书,连连跳级减少学费:小学毕业后直接考取初中二年级的插班生,初中只读了一年直接报考高中,而且被著名的苏州中学录取。

苏州繁华,美景移步,吴浩青却无暇欣赏。他一边强化自己的初中知识,一边准备升学。最终他以优秀的成绩被浙江大学录取。

靠着亲友接济和半工半读,吴浩青度过了四年的大学时光,毕业时拿到了一张漂亮的成绩单。系主任周厚复十分欣赏这个聪慧勤奋的弟子,给他推荐了三个工作:去防空学校当化学教官;去扬州中学当教师;留在浙大当助教。

这三个工作中,助教的工资是最低的,仅是前两个工作的一半;而且如果五年内升不到讲师的位置,就要自动离职。尽管债务缠身、急需用钱,吴浩青还是选择了当助教。

这是他人生中十分关键的一次选择。吴浩青在世时回忆到这件事曾说:“当时,钱对于我来说是多么的需要!但毕竟非我孜孜以求的初衷。虽然三个工作都能传授我所需知识,但前两个只能完成我一半愿望,缺少继续研究的条件,而助教工作可满足我毕生的抱负,做一个大学教授。”他终于用实际行动大声“呼喊”出了自己多年埋藏于心的理想,走上了自己向往的从教、科研之路。

吴浩青主要的科学成就集中在以下几个方面。

他系统研究了锑的电化学行为,确定了锑的零电荷电势,促进了中国丰产元素锑的开发利用。锑是中国四大丰产元素之一,但中国对锑的开发利用程度比较低。1957年,吴浩青选定了这一对中国国民经济发展直接有关的课题,对元素锑的电化学性质开展了系统的研究。关于锑的零电荷电势,苏联学者Б.H.瓦塞宁1953年报道为0.77伏,E.A.乌克舍1955年报道为0.38伏,数据很不一致,这种情况一直延续到20世纪60年代。后来,吴浩青和他的合作者根据锑电极对有机中性分子的吸附特征,从微分电容-电势曲线,确定了锑的零电荷电势为0.19 ± 0.02伏。这一结果于1963年发表在《化学学报》上,得到世界上的公认,并载入国外电化学专著。

他完成了多项国家急需的科研项目,已在工业生产和国防建设中应用,并且有一项获得了国家发明专利。吴浩青坚持为国民经济和国防建设服务的方向,凡是国家急需的科研项目,他毫无保留,全力以赴。

1965年,上海长宁蓄电池厂研制储备电池,委托吴浩青研究氟硅酸的电导率与百分浓度的关系。当时有人认为这是无名无利的课题,吴浩青不顾工作繁忙,毫不犹豫地承担下来,亲自动手,夜以继日,在短时间内就完成了这一课题,为储备电池的生产提供了数据。现在生产上采用的仍是他当年提供的最高电导率的浓度。

1976年,在国家“768”工程——数字地倾仪的研制项目中,吴浩青承担了传感器电解液的研制任务。当时,正值“文化大革命”,有关资料国外又对中国封锁保密,工作条件十分困难。吴浩青运用他多年电化学研究的丰富经验和深厚的基础理论知识,经过两年多的研究,出色地完成了数字地倾仪中导电液的研制任务。该倾斜仪在上海能测得固体潮和墨西哥、菲律宾等地发生的地震波,获得1983年上海市优秀新产品奖。

1978—1980年,吴浩青又完成了飞行平台上用的电导液的研究,满足了使用单位的要求。这一成果获得1980年国防科委科技成果奖。

1980年后,吴浩青已进入古稀之年,但他老当益壮,坚持从事锂固体电解质、高能电源锂电池及其放电机理的研究,首次提出了高能电源锂电池的嵌入反应机理,受到国内外电化学界的关注。

锂/氧化铜电池虽已生产多年,但其阴极反应机理并未完全清楚。R.贝茨(Bates)和Y.朱梅尔(Jumel)于1983年著文,认为Li/CuO电池放电,阴极进行着CuO的还原反应,金属锂为还原剂被氧+222化成LiO(LiO),而CuO则作为氧化剂被还原为低价铜(Cu或Cu)。吴浩青及其合作者用X射线衍射分析、电子自旋共振、X射线光电子能谱等近代物理方法和循环伏安法等电化学方法广泛研究了该电池的反应机理,否定了前人的观点,确认阴极反应是锂在氧化铜中的嵌入反应(Intercalation Reaction),在一定嵌入度后Cu-O键断裂而析出金属铜。这一与前人完全不同的观点在1984年发表后,受到国内外同行的重视。1985年、1986年,捷克科学院海洛夫斯基(Heyrovsky)物理化学和电化学研究所的P.诺瓦克(Novak)曾在国际电化学学会会志上,连续发表了两篇论文,进一步验证了嵌入反应机理的正确性。

1984年,吴浩青在第十四届国际能源会议论文集 P ow er Saurces 10上发表了《锂-聚乙炔电池中的电化学嵌入反应》的论文,首次提出了锂在共轭双键高聚物中的嵌入反应机理,再次在这个问题上作出了创造性贡献。“锂电池嵌入反应机理”这一成果,获得国家教委科学技术进步奖二等奖。

吴浩青常把教书和园艺作比较,他说:“栽树就像培养学生一样,一定要打好基础,根深叶茂才能成材。”从教70余年,吴浩青培养了近50名研究生,其中有多位已是中科院院士。2010年7月18日,97岁的吴浩青在亲人和学生们的注视下离开人世。复旦大学化学系师生连夜折了2000只千纸鹤,悬挂在校本部化学西楼前,怀念这位可亲可敬的老人。

邢其毅

邢其毅(1911.11.24—2002.11.4),原籍贵州省贵阳市,生于天津市。他是我国著名的有机化学家和教育家,中国科学院院士。

邢其毅出生书香之家,自幼熟读史书、文学,成年后改读自然科学。1933年毕业于北京辅仁大学化学系,随后赴美留学,在伊利诺大学研究院师从于当时最有名的有机化学家 R.亚当斯(Adams),进行联苯立体化学研究。1936年获哲学博士学位。同年夏天赴德国慕尼黑大学,在诺贝尔奖获得者有机化学大师H.魏兰德(Wieland)教授的实验室进行博士后研究,在老师的指导下从事蟾蜍毒素的研究。其间,完成了芦竹碱的结构阐释和合成工作。1937年在隆隆炮火声中他回到祖国,在上海中央研究院化学所任研究员,不久华北沦陷,上海也危在旦夕,中央研究院被迫南迁昆明。他负责转运书籍等贵重物品,绕道香港、越南,历时半年之久,才将全部物品运抵昆明。在十分艰难的条件下,为了支援抗战,寻找抗疟药物,他跑到云南边境河口地区收集金鸡纳树皮,开展有效成分的分析研究工作。在大后方期间,他目睹了当时国民党政府的腐败和消极抗战的情景,深感失望,于是他决定去寻找新的救国道路。

1944年他冒着生命危险,从国民党统治的大后方来到了抗日前线皖北解放区天长县,参加了新四军并开始工作。被分配到苏北华中军医大学任教授后,他一面从事教学,为军队训练基本的药学人才;一面从事药物研制和生产。在这期间,他把夫人钱存柔(后任北大生物系教授)和孩子也都接到新四军中一起做抗日救亡工作。抗战胜利后,他受聘于北京大学,于1946年回到北平,任北京大学农化系和化学系教授,同时兼任北平研究院化学研究所研究员。1949—1951年间曾兼任辅仁大学化学系教授及主任。1952年院系调整以后,一直任北京大学化学系教授。1980年邢其毅教授当选为中国科学院学部委员(院士)。他曾任中国化学会常务理事及化学教育专业委员会主任等多项职务。

邢其毅教授是一位造诣很深,洞察力敏锐的有机化学家。他在50年代初就曾指出,蛋白质和多肽化学必将成为未来科学发展的一个新的前沿课题。1951年,他首先提出进行蝎毒素中多肽成分的研究,并同时开展氨基酸保护基和接肽方法的研究。1958年,中国的几位有机化学家和生物化学家聚集在北京,提出了人工合成具有生物活性的蛋白质分子——胰岛素——的重大课题,在国家科委的统一领导下,由北京大学、中科院上海有机所和生化所共同组成统一的研究队伍,邢其毅教授就是这一研究的倡导者和学术领导者之一。经过数年的努力,中国科学家终于在1965年向世界宣布,第一个人工合成的蛋白质——结晶牛胰岛素合成成功!这标志着我国科学家在蛋白质和多肽合成化学领域已处于世界领先地位。该项成果因此获得了1982年国家自然科学一等奖。1997年求是科技基金会为人工合成胰岛素的研究工作颁发了杰出科技成果集体奖,邢其毅教授是九人获奖者之一。他的研究组还在发展和创制多肽合成新方法和新试剂研究中取得了多项成果,并因此获得了1988年国家教委的科技进步二等奖。

20世纪50年代,他在系统的研究Prins反应和Dakin-West反应的反应机制和立体化学的基础上,发现并建立了一个适于工业规模生产的氯霉素合成方法,该方法11年后(1968年)被意大利的卡洛·埃巴公司采用,建成年产400吨的新生产工艺。

几十年来,邢其毅教授不但使他自己取得了许多开创性的科研成果和教学成果,而且,他也把这种精神通过身体力行和各种教育活动传授给从师于他的弟子们。他经常说:他这一生的主要精力是用于教书。他几十年如一日勤奋地耕耘在讲坛上和实验室中。他教学上的格言是:“劳则思,逸则罔”。他严谨的治学精神和诲人不倦的教学态度使他成为一名深受学生们爱戴的享有盛誉的有机化学教育家。他弟子数千,其中许多已是我国不同部门的骨干、领导者、科学与教育领域的专家和知名学者,堪称为名师高徒众,桃李四海馨!

魏可镁

魏可镁(1939.8.29—2014.10.23),福建省福清市人,出生在日本神户市熊本县。1997年当选为中国工程院院士。

1944年底,一位旅居日本三十多年姓魏的华侨因不能忍受日本人歧视,举家回国。他就是魏可镁的父亲,当年魏可镁才5岁。魏可镁老家在三山镇鳌峰村,新中国成立前是一个穷村。他父亲虽然是华侨,但回来时两手空空。所以他只念到小学三年级就辍学在家务农,直到新中国成立才得以继续上学。1965年,魏可镁毕业于福州大学化学系,并留校任教和搞科研,从此开始了化学领域漫长的求索。

他先后研发成功并产业化4个系列12个化肥催化剂,在全国上百家合成氨厂推广应用并取得巨大的经济和社会效益;完成了汽车尾气催化净化器的研发,其FD净化器装车测定达到欧洲Ⅲ、Ⅳ号标准。他在国内外刊物发表论文一百多篇,申请专利19项,其中授权12项;为我国化学化工科学技术的发展和应用作出了杰出贡献,获得多项国家奖励。

魏可镁的拳拳爱国之心感人至深。

1987年,魏可镁通过国家日语统考,前往日本筑波科学城做访问研究。有人评说,日本的筑波城不亚于美国的“硅谷”。魏可镁进研究所后先是被安排参观,参观各种设备,了解整个环境。他有一种眼花缭乱的感觉,仿佛置身在科幻世界。这种感觉使他兴奋,但兴奋之后是更加冷静,因为他是中国访问学者,他的一举手,一投足,都反映了中国学者的水平。

在科技领域里,日本人的眼里只有美国人,他们瞧不起中国人。魏可镁在研究所里面开始工作时,就敏感地注意到这种情况。他一开始做实验,那位课长就像跟踪盯梢似的,时不时地出现在他的背后,生怕他弄坏了设备。有一两次,在学术讨论中,他就实验的做法发表了一些意见,但那位课长不屑地挥挥手,意思是:照他的做,不用多嘴。大概,这位课长只当魏可镁是以“访问学者”的名义公费出国旅游的。殊不知,站在他面前的这位衣着朴素,外表一点也不显山露水的中国学者,科研上已卓有成就,在中国被评为“有突出贡献的中青年专家”。

魏可镁的成就,在访问学者的表册上都明明白白地写着。大概是日本人不相信这是真的,甚至看都不看,所以才这样对待他。直到一次试验之后,他们才对魏可镁刮目相看。那是非贵重金属合成含氧化合物的制造方法的研究实验,魏可镁觉得研究方案不够严密,他坦诚地提出不要用贵金属,只用钴和碱金属,并分析了理由。这是一项还没有被人突破的高精尖的研究课题,大概是日本人不相信魏可镁在这个领域里能涉猎得这么深,亦或者是多少伤害了他们的自尊心,于是很不高兴地说:“不,您就按我们的方案做吧。”

魏可镁只得按原方案进行实验,但实验一次又一次地失败了。主持这个实验的课长,脸上的表情由不高兴转而有些尴尬。有一天,见他情绪不坏,魏可镁很委婉地说:“先生,实验可否调整一下试试?”课长只好绷着老脸下阶梯:“好吧,那你就试试吧。”此后,从研究方案、催化剂制备、配方确定,以及测试和表征,日本人都让魏可镁独立自主地处理。实验一次又一次进行,醇的选择性一次比一次明显上升,最后达到48%。课长祝贺他说:“魏先生,成功了!可以取得专利了!”这个研究成果后来取得了日本专利。在申报专利的过程中,也闹了个插曲。日本人不仅把魏可镁的名字列在后面,而且写成是他们化学技术研究所的魏可镁。名字的先后次序可以不计较,但这种写法不能不计较啊!魏可镁找他们说理,那位课长解释说:“你的成绩是在我们所里搞出来的,是我们提供的条件,所以只能这样写。”魏可镁理直气壮地说:“我是中国人。你这样一写,别人就把我当成日本人了。我要求明确写清楚,我是中华人民共和国福州大学的魏可镁。”课长没有话说,只得挂电话请示领导,请示专利局,终于不得不同意魏可镁的要求。

虽然出现了争执,但从此以后他们对魏可镁的态度明显改变,又是送毛毯,又是送大衣,管行政的人员特地到宿舍来察看是否有取暖器。有一次魏可镁感冒了,他们特地另外送来十几万日元,以备看病缴费。那位课长请他到家里做客,生怕他不去,说过后还再让一位叫松崎的同事来邀请,第二天,两个人一起开车接他。第二年元旦那一天,部长和课长又都分别请他吃饭。

魏可镁的访问时间是一年,到结束前的一个月,课长特地征求他的意见:是否能留下来继续工作一段时间?如果愿意,他就马上去办理延长手续。他让魏可镁考虑一下。魏可镁不是没有考虑,更不是不会考虑。如果留下继续工作一两年——这里实验条件好,待遇也优厚,小车很快就会有,小别墅也很快就会有。但他想念妻子和女儿,而更重要的是,他有许多新催化剂的构想,他急着回去立项,建立新的研究课题。那些新构想的催化剂,都是中国的土地上极为需要的。魏可镁决定按期回国,日本人感到很惋惜。临回国前,那位课长,还有一位主任研究官,亲自开车陪他,到离筑波城六百多公里的京都参观游览三天。登机的那一天,研究室里的三位先生亲自送他到机场,依依惜别。第二部分外国化学家的故事卡尔·威尔海姆·舍勒

卡尔·威尔海姆·舍勒(1742.12.19—1786.5.21),瑞典著名化学家,氧气发现人之一,近代有机化学奠基人之一。

舍勒生于瑞典的斯特拉尔松。由于经济上的困难,舍勒只勉强上完小学,年仅14岁就到哥德堡的班特利药店当了小学徒。药店的老药剂师马丁·鲍西是一位好学的长者,他整天手不释卷,孜孜以求,学识渊博,同时,又有很高超的实验技巧。马丁·鲍西不仅制药厉害,而且还是哥德堡的名医,在哥德堡的市民看来,他简直就像古希腊的盖伦和中国的扁鹊、华佗一样,他的高超医术,在广大市民中,像神话一样地流传着。名师出高徒,马丁·鲍西的言传身教,对舍勒产生了极为深刻的影响。

舍勒在工作之余也勤奋自学,他如饥似渴地读了当时流行的制药化学著作,还学习了炼金术和燃素理论的有关著作。他自己动手,制造了许多实验仪器,晚上在自己的房间里做各种各样的实验。他曾因一次小型的实验爆炸引起药店同事的非议,但由于受到马丁·鲍西的支持和保护,没有被赶出药店。舍勒在药店里边工作,边学习,边实验,经过近8年的努力,他的知识和才干大有长进,从一个只有小学文化的学徒,成长为一位知识渊博、技术熟练的药剂师。同时,他也有了自己的一笔小小的“财产”——近40卷化学藏书,一套精巧的自制化学实验仪器。

正当他准备大展宏图的时候,生活中出现了一个不幸,马丁·鲍西的药店破产了。药店负债累累,无力偿还债款,只好拍卖包括房产在内的全部财产。这样,舍勒失去了生活的依托,失业了。他只好孤身一人,在瑞典各大城市游荡。后来,舍勒在马尔摩城的柯杰斯垂姆药店找到了一份工作,药店的老板有点像马丁·鲍西,很理解舍勒,支持他搞实验研究,还给了他一套房子,以便他居住和安置藏书及实验仪器。从此,舍勒结束了游荡生活,再不用为糊口奔波。环境安定了,他又重操旧业,开始了他的研究和实验。

舍勒好读书,他曾回忆说:“我从前人的著作中学会很多新奇的思想和实验技术,尤其是孔克尔的《化学实验大全》,给我的启示最大。”

实验,使舍勒探测到许多化学的奥秘。据考证,舍勒的实验记录有数百万字,而且在实验中,他创造了许多仪器和方法。

舍勒工作的马尔摩城柯杰斯垂姆药店,靠近瑞典著名的鲁恩德大学,这给他的学术活动提供了方便。马尔摩城学术气氛很浓,而且离丹麦的名城哥本哈根也不远,这不仅方便了舍勒的学术交流,同时也使他得以及时掌握化学进展情况,买到最新出版的化学文献,这对他自学化学知识有很大的帮助。从学术角度考虑,舍勒认为真正的财富并不是金钱,而是知识和书籍。因此,他特别注意收藏图书,每月的收入,除了吃穿用,剩下的几乎全部用来买书。舍勒勤学好问,潜心于事业,为人正派,经常救困扶贫。因此,他的人品受到学术界的极高评价。舍勒研究化学专心致志,他对一切问题,都愿意用化学观点来解释。舍勒的好友莱茨柯斯在回忆他与舍勒的交往以及舍勒的气质时说舍勒的天才完全用于实验科学,他有“惊人的记忆力和理解力,但似乎他只记住与化学有关的事情,他把许多事情都与化学联系起来加以说明,他有化学家的独特的思考方式”。

舍勒十分喜欢这种把科学研究、生产商业活动有机结合在一起的工作。虽然有几所大学慕名请舍勒任教授,但都被他谢绝了,因为他的药房确实是一个很好的研究场所,舍勒不愿意离开。舍勒一生对化学贡献极多,其中最重要的是发现了氧,并对氧气的性质做了很深入的研究。他发现氧的时间始于1767年对亚硝酸钾的研究。起初,他通过加热硝石得到一种他称之为“硝石的挥发物”的物质,但对这种物质的性质和成分,当时尚不能解释。舍勒为深入研究这种现象废寝忘食,他曾对他的朋友说:“为了解释这种新的现象,我忘却了周围的一切,因为假使能达到最后的目的,那么这种考察是何等的愉快啊!而这种愉快是从内心中涌现出来的。”舍勒曾反复多次做了加热硝石的实验,他发现,把硝石放在坩埚中加热到红热时,会放出气体,而加热时放出的干热气体,遇到烟灰的粉末就会燃烧,放出耀眼的光芒。这种现象引起舍勒的极大兴趣,“我意识到必须对火进行研究,但是我注意到,假如不能把空气弄明白,那么对火的现象则不能形成正确的看法。”舍勒的这种观点已经接近“空气助燃”的观点,但遗憾的是他没有继续沿着这个思想深入研究下去。

舍勒正式发现氧气可以定在1773年以前,比英国的普利斯特列发现氧气要早一年。他制取氧气的方法比较多,主要有:(1)加热氧化汞(HgO);3(2)加热硝石(KNO);4(3)加热高锰酸钾(KMnO);2323(4)加热碳酸银(AgCO)、碳酸汞(HgCO)的混合物。

舍勒把这些实验结果整理成一本书,书名叫《火与空气》,此书书稿1775年底送给出版家斯威德鲁斯,但一直到1777年才出版,书稿在出版社压了两年。书稿不能按时出版,对此舍勒十分不快。舍勒发现氧的优先权,正如他所担心的那样,真的因出版商的耽误而被人夺去了,但人们仍承认他是氧的第一发现人。

舍勒的杰出贡献给化学的进步带来了巨大的影响。舍勒的研究涉及化学的各个分支,在无机化学、矿物化学、分析化学,甚至有机化

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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