登陆注册
5192000000039

第39章 弗里德里希·维勒

在化学发展史上,有机物与无机物之间曾经横亘着一条鸿沟。人们认为有机物来自活的机体,是生命化学研究的对象。无机物则与生命无关,是传统化学研究的对象。生命化学是一门神秘莫测的学科,它所遵循的规律与传统的化学学科完全不同。到了1828年,这一认识被一位年轻人改变了。他用无机物人为地合成了有机物,打破了生命与无生命的界限,并指明了有机化学的合成方向。这位年轻人就是德国著名化学家弗里德里希·维勒。

维勒于1800年7月31日出生于莱茵河畔法兰克福附近埃斯欣姆的一个医生家庭。他的父亲在当地颇有名望,父亲希望他长大以后,能够光大这个家庭的医学传统,成为一代名医。当他还在上中小学的时候,父亲就不断给他灌输这种思想。

要当医生,就得了解药物。而要了解药物,不懂得化学是不行的。所以,在课程之余,维勒还有意识地翻阅了一些化学书籍。阅读的结果,他的兴趣发生了转移,深深地喜欢上了化学这门学科。上中学时,在完成了老师布置的学习任务之后,他还常常在家里偷偷地按照化学书上的叙述做实验。化学实验给他带来了无比的愉快,他不再企盼着长大后去当名医,而是希望有朝一日能够从事化学研究。

20岁那年,维勒中学毕业,该上大学了。这时的维勒,已经不是过去那个又高又瘦、长着一副大耳朵、看上去快乐无比、滑稽淘气的孩子,而是一个身材颀长、举止文雅的青年了。这年秋天,他考上了马尔堡大学。在选择大学专业的时候,他不愿惹父亲生气,于是就按父亲的意愿,选择了学医。

在大学里,维勒的生活紧张而又充实。在认真学好医学专业的同时,他对于自己心爱的化学实验仍然不能忘怀。他尽量科学安排时间,所有的功课都在白天完成,以此来保证他的医学专业的学习质量,而晚上的时间则留给自己。一到晚上,他一回到自己的住所,就满怀激情地投入化学实验。他几乎天天都要把做实验用的那些瓶瓶罐罐摆弄一番。哪天没做实验,他就睡不踏实。房东喜欢把房间打扫得干干净净,整顿得有条有理,在那样的环境里,他倒觉得不自在。

正是因为有了这样的钻研精神,没用多久,他就在化学研究方面有所收获了。上大学二年级时,他发表了第一篇化学研究方面的论文,刊登在《吉尔伯特年鉴》上。文章虽然不长,但很有新意,因此得到了欧洲“化学巨人”--瑞典著名化学家贝采利乌斯的肯定。初试牛刀就得到了名家的赏识,这更加坚定了维勒选择化学趼究作为终身事业的决心。他虽然仍在医学专业学习,但他已经吧自己的心交给了化学。

不久,他转学进入海德堡大学。海德堡大学有一位叫做列奥波德·格美林的教授,是德国著名化学家,被誉为“海德堡的贝采利乌斯”。维勒就是冲着他,慕名而去的。当然,在海德堡大学,他的专业仍然是医学。

不料,当他找到格美林教授,表达了自己愿意跟着他听课的愿望时,格美林教授却表示反对。教授对他说:“维勒先生,您现在掌握的化学知识,已经超越了我讲课的范围。您没必要再浪费时间,听这些对您来说已经过时了的东西。”

维勒以为格美林教授在婉言谢绝他,觉得很失望。可格美林教授接下去的话却让他喜出望外。格美林教授说:“您要来听我的课,我是不会同意的。可是如果您愿意来我的实验室工作,那我会感到很愉快。我相信您会在我的实验室里做出新的、更有意义的成果。”

到格美林教授的实验室里做实验,这是他连想也不敢想的事情。他没有任何犹豫,就一口答应了。从那以后,他就成了格美林教授实验室的常客。

没想到,海德堡大学另一位知名学者蒂德曼教授对此有了意见。蒂德曼教授是著名的医学家,他对维勒的才华也很欣赏。他觉得,维勒如果不好好读医学,就太可惜了。他不愿意医学界失去这位后起之秀,他想亲自指导维勒攀登医学科学高峰。

两位名师争徒,这真出乎维勒意料。能得到他们中的任何一位的指导,对一般学生来说都是天大的好事,可维勒一下子得到了两个人的垂青,这怎能不让他受宠若惊?他尊重、景仰蒂德曼教授,可他也不愿意改变自己的选择,这可怎么办呢?他把自己的真实想法告诉了两位导师,两位导师协商的结果,决定采取折中方案,让他研究生理学中的化学问题。就这样,维勒在这两位大师的指引下,以一种独特的方式,走上了化学研究道路。

根据蒂德曼教授的建议,维勒选择尿素作为自己的研究对象。尿素是有机体新陈代谢排泄出来的废物中第一重要的化学物质,研究尿素对于当时的生理学有一定的学术价值。正因为这样,蒂德曼教授才把这项课题交给了维勒。

按照蒂德曼教授教给的方法,维勒经过刻苦钻研,终于在1823年,从动物尿和人尿中分离出了尿素。接着,他又在格美林教授的指导下,对尿素的化学成分做了全面分析。格美林教授的分析方法非常先进,维勒运用这种方法,精确地测定了尿素中氮、氢、氧和碳的成分,得到了一批数据,并由此查明了尿素的一些重要性质以及它在动物体内的生理作用。他的工作做得非常好,正是由于这项研究,维勒年仅23岁就获得了海德堡大学的医学博士学位。

获得博士学位以后,维勒来到瑞典的斯德哥尔摩大学贝采利乌斯实验室,为他仰慕已久的贝采利乌斯做助手,跟随这位“化学巨人”一道从事研究工作。在那里,他进一步充实了自己,学到了更为先进的实验和分析方法。而且,他还与贝采利乌斯成了莫逆之交。在日后的岁月里,两人的学术观点时有不同,但他们的友谊却一直保持了下来。

在斯德哥尔摩待了一年以后,1825年,他又回到了自己的祖国,在柏林化学和矿物学校当了一名化学教师。在这所学校,他的薪金很低。本来他可以在其他学校得到更高的薪金,但他认为工作环境和研究条件比工资更重要。他看中的是该校的化学实验室。正因为这样,他才愉快地接受了柏林化学和矿物学校校长的聘请。

在学校里,维勒一方面负担繁重的教学任务,一方面尽量利用业余时间搞科研。他的兴趣一开始是在无机化学上,在不长的时间之内,他就做出了一系列令人瞩目的成就。他研究出了分离金属铝和铍的方法,还发现了碳化钙,指出碳化钙能迅速与水反应生成可燃性气体乙炔。他还差一点就成了世界上钒的第一位发现者。

这些工作,使得他在化学界崭露头角,成了一颗冉冉升起的新星。

在博士毕业后的最初几年里,维勒取得了丰硕的成果。不过,与他接下去的工作相比,上述成果就显得次要多了。

那时,他一直在关注氰酸和氰酸盐的研究。氰酸和氰酸盐都含有氰酸根,氰酸根是一种在性质上与氯离子很相近的酸根,它能与氢原子结合,生成氢氰酸。氢氰酸在与强碱反应时,可以生成相应的盐。根据这一性质,维勒用氢氰酸与有关氢氧化物进行反应,制得了不同的氰化物,并对这些氰化物的性质做了较长一段时间的研究。

一天,维勒在查阅杂志时,读到了德国化学家尤斯图斯·李比希的一篇文章,从中知道李比希正在进行与自己相似的研究。于是,他立即给李比希去信,建立了工作联系。从那以后,两人成了同一课题的竞赛者,最终还成了好朋友。

维勒在那篇文章中发现,李比希在研究中也得到了自己所制得的那种氰化物,可是他对那种物质性质的描述却与自己所知大不相同。李比希描述说,他制得的那种氰化物具有猛烈的爆炸性能,甚至在合成过程进行之中,稍有不慎也会引起爆炸。而维勒所得到的同一种氰化物却非常稳定,根本不会爆炸。为什么会是这样的呢?同一种物质,不可能出现如此截然相反的性质。答案只能是他们中的一个人出了错误,这个人如果不是李比希,那就是维勒。

为了证明自己是正确的,两个人都在艰苦地工作着。维勒在探讨这个问题的过程中,制备出了氰酸氨这种物质。他将氨溶液与氰酸混合,然后加热蒸发。根据化学原理,氨是碱性的,它与氰酸这种酸起反应,得到的应该是氰酸氨这种盐。

维勒得到的氰酸氨是一种不透明的晶体。按常规,得到了这种晶体之后,应该对其性质进行分析。分析的方法之一是将其与氢氧化钾在一起加热。从性质上来说,当氰酸氨与氢氧化钾在一起加热时,钾离子置换出了氰酸氨中的氨根,氨根与氢氧根结合,生成氢氧化氨,就是我们平常所说的氨水。这样,混合液中应该出现氨的气味。可无论他如何做实验,溶液中始终没有出现氨的气味。再换用其他方法,该晶体同样没有出现氨的反应,也没有出现氰酸的反应。

既然没有出现预期的反应,那就说明加热后的晶体已经不是氰酸氨了。不是氰酸氨,那它是什么呢?要判定它是什么物质,方法只有一个,就是测定它的成分,再与已知物质相比较,通过比较做出判断。

于是,在接下去的日子里,他一遍又一遍地重复氨溶液与氰酸的反应过程,分析那个本应称做“氰酸氨”的晶体的成分。通过实验,数据越来越精确,氮、氢、氧以及碳的百分比含量,已经确凿无疑。望着最后的结果,他十分惊讶,因为这组数据与他做博士论文时对尿素的分析所得完全一致。也就是说,他用人工合成的方法,从无机物中制得了尿素。

用人工方法合成了尿素,这一结果使维勒非常吃惊。按传统观点,只有活组织才能形成尿素,可现在他却用无机物把它制造出来,而且仅仅是加了一下热。

为了证实自己的发现,维勒将这个实验重复做了许多次,每次都得到了相同的结果。经过一再验证,他终于肯定,自己确实制造出了尿素。1828年,他把自己的研究成果写成了一篇总结性的论文:《论尿素的人工生产》,公布于世。与此同时,他还把这一发现写信告诉了自己的老师贝采里乌斯和朋友李比希,请他们对自己的工作进行评价。他觉得,贝采里乌斯未必会同意他的观点,但他,需要听取贝采里乌斯的意见。

果然,贝采里乌斯不同意他的见解。

贝采里乌斯的反对是有原因的。当时,有机化学还处于概念不清的阶段,很多人认为有机物就是专指动植物组织。18世纪末生物学界广泛流行的活力论,对有机物的研究也带来了某种神秘色彩。贝采里乌斯深受这种观点影响,他还对之做了系统表述。他认为,化学物质分为两类,一类是无机物,与生命无关;另一类是有机物,它来源于有生命的组织,含有生命力。无机化学的定律并不全都适合于有机物。贝采里乌斯相信在制成有机物时需要“生命力”,而“生命力”在实验室里是不可能找到的,因此化学家不可能在没有生命组织的帮助下,从无机物合成有机物。这就是说,在有机化学和无机化学之间横亘着一条鸿沟,它们是不可逾越的。

贝采里乌斯的观点在当时很有代表性,维勒在海德堡大学的导师格美林教授就是这一观点的忠实拥护者。

但是这一鸿沟现在被维勒打破了。他居然在实验室里人工合成了尿素。贝采里乌斯一开始不相信这一事实。可许多化学家都重复了维勒的实验,得到了相同的结果。于是贝采里乌斯又觉得,氰酸氨本身也许就是有机物,那么用它来制得尿素不能说明什么问题;或者尿素并不是真正的有机物,那么用氰酸氨制得尿素也说明不了什么。总而言之,用氰酸氨制造出尿素来,不能说明有机物与无机物的鸿沟已被打破。

李比希则对维勒的工作评价很高。他与维勒之间关于氰化物的那段公案已经了结。贝采里乌斯与法国著名化学家盖-吕萨克都已证明,李比希和维勒得到的物质分子式是相同的,但其性质确实不同。贝采里乌斯把这种具有相同分子式的不同化合物称为同分异构体。这一概念表明,相同原子的不同排列会导致不同的化学性质。结构化学就是在这一概念引导下发展出来的。由此可见,他与维勒的这场科学竞赛,导致了结构化学的诞生。因此,这场比赛,两人都是赢家。但李比希没有想到的是,在这场竞赛中,维勒竟然意外地人工合成了尿素,摘了一个大苹果。

不过李比希并不嫉妒,他对维勒的成就表示衷心的祝贺。同时,他也及时调整了自己的科研方向,把注意力转到了有机物的人工合成方面。在随后的岁月里,他与维勒密切合作,从事有机化肥的研究。两人的合作,使得德国在这个领域里遥遥领先于世界其他各国。李比希也因为在有机合成方面的卓越成就,而成为德国有机化学学科的带头人。

维勒的工作还大大鼓舞了其他化学家。在他的启发下,很多化学家开始转而从事有机合成实验。1845年,德国化学家科尔贝人工合成了有机物醋酸,接着人们又合成了葡萄酸、柠檬酸、苹果酸等有机酸;1854年,法国化学家贝特罗人工合成了油脂类物质;1861年,俄国化学家布特列洛夫人工合成了糖类物质……正是在这样一系列的进展中,贝采里乌斯等人逐渐放弃了自己的“生命力”学说,承认有机物可以在实验室里被人工合成出来。有机物与尤机物之间的鸿沟就这样慢慢地被填平了。

人工合成尿素的工作,使得维勒在德国化学界的地位大大提高。1836年,哥廷根大学的化学教授斯特罗迈耶去世之后,维勒被任命去接替他遗留下来的空缺。这一任命是从包括李比希在内的许多候选人中选出来的。不过,他跟李比希之间的友谊并未因此而受到影响。

1854年,维勒被选为英国伦敦皇家学会会员,1872年获得该会的科普利奖。他还是法国科学院的院士,并担任过哥廷根化学研究所所长、汉诺威药房的监察主任等重要职务。1882年9月23日,他在哥廷根与世长辞。就在他去世之前,他所开创的有机化学的人工合成方向,已经发展成了浩浩荡荡的化学研究的新洪流。对此,人们永远铭记着他的功绩。

同类推荐
  • 编年史(节选)

    编年史(节选)

    《编年史》是美国传奇民谣歌手鲍勃迪伦历时三年在打字机上亲手敲出来的回忆录,记录了自己生命中种种非凡的时刻——初到纽约,签约哥伦比亚,遭遇创作瓶颈,家庭生活片段,点燃灵感火花,打破界限……这位民谣诗人用热情、怜悯和深邃的目光回顾的往昔岁月,将那逝去的黄金年代一幕幕地展现在我们面前。
  • 布莱尔:英国新首相与工党

    布莱尔:英国新首相与工党

    英国工党领袖托尼·布莱尔以压倒多数的优势入主唐宁街10号,打破了保守党“五连冠”的美梦。成为180多年来英国最年轻的首相,成为领导英国跨世纪的首相。
  • 罗斯福(名人传奇故事丛书)

    罗斯福(名人传奇故事丛书)

    罗斯福在20世纪的经济大萧条和第二次世界大战中扮演了重要的角色。被学者评为是美国最伟大的三位总统之一,同华盛顿和林肯齐名。
  • 绝艺芳华:女武生俞鉴

    绝艺芳华:女武生俞鉴

    本书分上、下两篇介绍了京剧界一度硕果仅存的女武生俞鉴的人生历程。
  • 他为世界而来:成吉思汗和他的草原帝国

    他为世界而来:成吉思汗和他的草原帝国

    要想征服脚下的版图,就必须先征服人心。以小说笔法,参考史料,还原一个真实有料的成吉思汗。9岁,父亲被塔塔儿人毒死,众叛亲离;18岁,被仇敌蔑儿乞惕部抢走妻子,兴师动众;22岁,遭到结拜兄弟札木合的忌恨,挚友变仇敌;45岁,联合各部,统一蒙古,建大蒙古国,被推举为成吉思汗;以3万兵马起家,用43年时间统一蒙古草原,横扫欧亚大陆,征服720多个部族。从铁木真到成吉思汗,一路狂飙突进,出生入死,传奇不灭,征服不止。成吉思汗,一个用力量谱写历史的征服者。
热门推荐
  • 复仇公主的嗜血恋

    复仇公主的嗜血恋

    十年前七岁的她亲眼见证了他奶奶在她的面前倒下,她变得冷漠孤僻,偷偷离开家开始了自己的复仇之路。十年后,她强势回归,开始复仇之路。在复仇之路,她遇见了他,遇见了爱情。。。。。。
  • 异法天下

    异法天下

    有一天,罗迪心血来潮地数一下自己获得的异能。精神攻击、隐身、念力、金属控制、冰冻……
  • 开天古卷

    开天古卷

    那一场舞后,书生便输去了长安。那年的容华,叫人怎生得忘?你若是那闭月,舞后便是那羞花;当沉鱼浮起,落雁升起,你抿嘴笑过多少风流云散?皓齿启合过多少渔樵耕读?但我是谁呢,你可知否?我便是长安城里那书生,握书成卷,握竹成箫,手搓一搓,便燃亮一盏灯……
  • 陌上花随时雨飞

    陌上花随时雨飞

    她跳下忘川,在一世又一世的轮回中,只为忘记。他欲渡她成仙,脱离尘世劫难。他放下过天,放下过地,却始终放不下她。谁是谁的劫?
  • 当代北京云居寺史话

    当代北京云居寺史话

    力求既体现“史”的宗旨,即以真实的史料为依据,注重完整性、科学性、知识性,纵向脉络清晰,横向展现充分;又具有“话”的特点,即注重叙述的通俗生动和议论的简洁明了,贴近实际,贴近生活,使广大百姓愿意读,喜欢读。本书是已出版的《当代北京社会生活史话丛书》的延续和拓展。
  • 那些曾经日子

    那些曾经日子

    他,从一个年级前几名堕落了,但他从不后悔,没事不找事,有事不怕事。这是他的原则。不要说他变了,他曾经也单纯过,这都是被逼的。
  • 火澜

    火澜

    当一个现代杀手之王穿越到这个世界。是隐匿,还是崛起。一场血雨腥风的传奇被她改写。一条无上的强者之路被她踏破。修斗气,炼元丹,收兽宠,化神器,大闹皇宫,炸毁学院,打死院长,秒杀狗男女,震惊大陆。无止尽的契约能力,上古神兽,千年魔兽,纷纷前来抱大腿,惊傻世人。她说:在我眼里没有好坏之分,只有强弱之分,只要你能打败我,这世间所有都是你的,打不败我,就从这世间永远消失。她狂,她傲,她的目标只有一个,就是凌驾这世间一切之上。三国皇帝,魔界妖王,冥界之主,仙界至尊。到底谁才是陪着她走到最后的那个?他说:上天入地,我会陪着你,你活着,有我,你死,也一定有我。本文一对一,男强女强,强强联手,不喜勿入。
  • 天使校草与恶魔校花

    天使校草与恶魔校花

    她,一个冷漠无情的女生,他,一个温柔体贴的男生,看温柔如何把冷酷融化…………
  • 金石录之蜀盗

    金石录之蜀盗

    “石牛对石鼓,银子万万五。有人识得破,买尽成都府!”三张清朝老照片,无名童谣,竟引得蜀中盗墓世家蜀七门再度聚首!唐门何灭?张献忠屠川秘密何在?影魁,尸阴,蚕陵镇,七杀碑,黑白双身塔,黄龙仙人冢。。。。。。一切都如此真实。一本蜀盗,半部川史。
  • 这是神马鬼

    这是神马鬼

    当你走在回家的路上,突然遇见一只鬼,你会是什么样的表情?当那只鬼还是辣么辣么帅的帅哥后,你的内心是否是崩溃的?!是否会想为什么连一只鬼的颜值都是辣么高?!但当你知道一只作为颜值高的鬼还是高智商的学霸,你是否想考虑就这么嫁了算了吧?!好吧!请看我们女主与"鬼"的爱恨情仇