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J.贝采里乌斯（1779—1848）所在地，他和他杰出的助手们、学生们形成了化学界的一大学派。而继英国之后，法国成为近代科学的中心已有数十年了，从奠定近代化学基础的大科学家A. L.拉瓦锡（1743—1794）起，法国化学学派就开始形成。19世纪20年代，那里集聚着盖-吕萨克（1778—1850）、路易·雅克·泰纳尔（1777—1857）、M. E.舍夫勒（1786—1889）等大化学家；还有著名的巴黎工艺学校校长P. L.杜隆（1785—1838），都对近代化学的发展作出了卓越的贡献。李比希到巴黎时只有19岁。 巴黎当时不仅拥有世界上第一流的化学家，而且有最先进的实验室。在李比希的大学时代，以有机化合物的提纯、有机分析和有机合成为研究对象的近代有机化学，还处于初创时期。其中，首先发展起来的是有机化合物的元素分析，碳氢分析尤为重要。盖-吕萨克和泰纳尔就是由于在1810年取得了有机化合物元素分析的第一批令人满意的结果，而闻名于化学界。 李比希再也不是一个玩忽学业的学生了。盖-吕萨克是个优秀的化学教师。他讲授严格的知识体系，并启发学生思考有关化学发展方向的问题。他还亲自指导学生们做实验。可以说，李比希后来成为一个杰出的化学家和教育家，主要是在盖-吕萨克那里受训的结果。 盖-吕萨克也很快注意到这位从落后的德国来的年轻化学家。尤其是他对李比希精确地测定雷酸盐组成的工作，大为赞赏。1823年6月23日，他在法国科学院报告了这一研究成果，引起了人们的注意。会议休息时，德国科学界的泰斗——亚历山大·冯·洪堡（1769—1859）见到了李比希，洪堡满腔热情地鼓励这位后起之秀努力学习。 洪堡对祖国的青年优秀人才，并不是停留在口头赞助上。他总是想办法提供人才成长的最好条件。这次会议之后，由于洪堡的推荐，李比希从普通大学生实验室中调出来，作为盖-吕萨克的助手转入他的私人实验室。这样，李比希开始了和法国大化学家的合作研究。他不仅掌握了复杂的分析方法，而且学会了进行系统的研究。 盖-吕萨克的言传身教，法国大学注重科研实验的风气，使李比希深深体会到：利用实验室对化学家进行系统训练是多么重要。实验室及其指导者，对于学习化学的人来说，无疑是个示范中心。初学者只有在这里接受严格训练、接受科学原则，才有可能知道如何进行科学研究。 李比希先后在德国、巴黎学习化学。相比之下，德国大学就落后、沉闷得多了。对振兴祖国科学事业怀有满腔热情的李比希，决不满足于个人的学业和进取。他暗自下决心，回国后要建立起现代化的化学实验室，让一批又一批的年轻人在那里受训，然后形成一支新型的科研队伍。 2．吉森实验室和《年鉴》 1824年春，21岁的李比希返回故乡达姆施塔特。不久，他被破格任命为吉森大学编外化学教授。这项任命并没有通过吉森大学学术委员会，而是由于洪堡和盖-吕萨克两位大科学的书面保举，才获得吉森当局批准的。 李比希的理想终于实现了：他成为一个名副其实的化学家。他那饱满的青春热情和旺盛精力，他那对振兴祖国科学教育事业的崇高责任心，使他不可能把自己关闭在小实验室中潜心搞研究。他不但要搞研究，还要推行一整套教育改革的计划。 李比希认为，不能仅仅照搬他在巴黎学习的课本。他编写了新的教学大纲。这一大纲，为近代化学教学新体制奠定了一个良好的基础。同时，他开始着手创建世界上最先进的化学实验室。由于他是编外教授，就不能指望得到学校当局的支持。他就向政府机构提交了建立化学实验室的报告。政府工作的低效率实在令人沮丧，李比希迟迟得不到答复和任何实际帮助。年轻人的热情和勇往直前精神，是不可挫败的。李比希是个勤于动手的实干家，又很善于交际。他不顾一切地开始建造实验室。为此，他花去了自己800盾的积蓄。不久，政府经费也拨下来了。 1826年，年轻的李比希教授双喜临门。他惨淡经营的吉森大学化学实验室终于建成了，他为之疲于奔走的改革教育体制的建议，也得到大学教授们的一致同情和支持。这年5月，他还同亨利艾塔·莫顿豪小姐举行了婚礼。 李比希的实验室是个什么样子呢？它是利用一个废的空兵营改造的，里面没有通风设备。屋子中间是一个大煤炉，靠墙四周摆着椅子。别看这个实验室貌不惊人，它却是德国科学家自己精心设计的第一个实验机构，体现着训练新型科学家的整个新模式。有经验的化学家在这里精心安排实验计划，把学生从一个阶段引导到下一个阶段，从系统严格的操作训练到能在科学家指导下独立进行研究。实验室不再是简单重复课本上的练习，而是要让学生接受真正的科研训练。 无疑，李比希是这个实验室的灵魂。无论是他那作为教师的磁石般的吸引力，还是他那高超的分析技巧，都使他在推行教学改革时获得了信任和成功。而且，当他在训练学生们时，也能够自己动手搞一系列研究。化学研究从化学家个人的实验，变成了有组织的研究计划，其结果是科学成果和科学人才同时涌现。这一光辉的典范，很快在其他实验科学里得到推广。 就这样，从李比希开始登上德国科学和教育舞台那天起，他就不仅是一个卓越的化学家，而且是一个杰出的科学活动组织家和教育家，其作用和影响远远超出他对一门学科——有机化学的贡献。他所创建的吉森实验室，在化学史上是现代实验组织和教育相结合的开端；在德国，它是科学和工业振兴的一个坚实而又光辉的起点。正如著名科学史家丹皮尔所说：“1826年，在吉森建立了一个实验室，从那时到1914年，学术研究的有系统的组织工作，在德国异常发达，远非他国所及”。① 作为一个科学事业家，李比希还渴望掌握更有力的手段。为了促进学科发展和培养人才，1832年李比希开始编辑出版《药学年鉴》（，1832—1839）。1840年，它改名为《化学和药学年鉴》（）。这是李比希对德国科学发展最持久的不朽功绩之一。他去世后，杂志改名为《李比希化学年鉴》。至今，它仍以这个响亮的名字刊行，是当今世界化学领域权威性学术刊物之一。 罗伯特·迈尔（1814—1878）在1842年完成了论文《论无机自然界的力》，但是得不到当时物理学界的承认。李比希却同意将它发表在自己的年鉴上，表现了他的真知灼见和支持新生事物的勇气。因为这篇论文包括了关于热功当量的研究成果，也就是说包括了能量守恒的伟大原理。 教学、科研、实验室工作和写作，对于一个科学家来说已经是够沉重的负担了，但是李比希仍然耗费大量精力，从事《年鉴》编辑工作。他仿效贝采里乌斯的做法，对每一篇刊载的文章都要加上亲笔写的短评。为了评论化学论文，他在写短评前要在实验室里对文章进行验证。通常，他把验证工作交给助手们。可以想象，李比希正是以十倍的热情从事这些头绪繁多的工作的。 李比希所推行的这一套一反德国沉闷传统的新教学法，无疑是有生命力的，加之他那旺盛的活力，出色而热情的个性，他很快吸引了和培养了大批出色的学生。科学人才在德国成批地涌现出来。在之后数年、数十年中，这些学生成为德国化学工业迅速发展的领导人物。他们既有大学学术中心的、也有工业生产第一线的骨干。 李比希的学生很多。其中最著名的有这样一些人。奥古斯特·霍夫曼（Hofmann，1818—1892），他是在吉森大学学哲学和法律的，在李比希魅力的感召下转学化学，后来成为李比希最主要的助手。他从煤焦油中制取化合物，这些成果对于德国强有力的染料工业在19世纪后期的迅猛发展是至关重要的。在他接受柏林大学的聘请后，便在那里建立了化学研究所并培养了大批优秀的学生，他还于1868年创建了德国化学学会。赫尔曼·费林（1812—1885），他后来发明了测定单糖的方法和反应试剂，是德国著名的有机化学家和工业技术家。稍有有机化学知识的人都知道弗里德里希·凯库勒（1829—1896），1865年，他首次满意地写出苯的环状结构式，对有机化学发展作出了划时代的贡献。他本来是进吉森大学学建筑的，也是在李比希的感召下改攻化学。卡尔·弗雷泽纽斯（1818—1897），从1841年起成为李比希的助手，他发明了新的化学方法，并效仿李比希，在威斯巴登建立了另一个至今闻名于世的实验室，还终身从事编辑《分析化学杂志》（ü）。雅各布·弗尔加德，他以创立用途广泛的精确的滴定法而载入化学史册。 这些杰出的德国科学人才，又培养出更多的人才。他们用李比希所示范的科学精神，献身于德国的科学、教育和工业事业。众所周知，德国的科学的赶超是以化学为突破口的。1848年，德国资产阶级革命成功后，出现了普遍的工业高涨热潮。其中新兴的化学工业发展尤为迅猛。到19世纪末20世纪初，德国的酸、碱化学工业品产量已占世界首位，染料、医药、照相化学产品驰名世界。因为这些工业的特点就是通过引进新产品进行不断的更新。这些工业的优势在于组织和教育。要能提供训练有素的化学研究人员去探索新产品，要能提供化学工程师保证有效地生产和推销。显然，这场较量的优势在德国这一边。正是李比希开创的教育传统把大量只有平凡能力的人训练成为化学工业所急需的大批化学家。据统计，1890年德国化学家竟达英国的两倍之多。 李比希的学生中还有不少外国人。如奠定原子价学说的著名英国化学家——爱德华·弗兰克兰（1825—1899）；确定乙醇、乙醚化学式的英国化学家亚历山大·威廉·威廉姆逊（1824—1904）；创立有机化学类型说的著名法国化学家查理·热拉尔（1816—1856）；意大利著名化学家阿斯卡尼奥·索波列罗（1812—1888）；还有被门捷列夫誉为“俄国化学家之父”的A. A.沃斯克列先斯基也是李比希的学生。 从1824年李比希到吉森，至1852年他前往慕尼黑的28年间，以李比希的实验室和《年鉴》为中心，形成了一个有机化学的吉森学派，李比希和他的学派声名震动世界学术界。 3．深入有机化学的原始森林 李比希不仅是一个卓越的科学组织家和教育家，而且是一个走在科学前沿、披荆斩棘的杰出科学家。当时，无机化学研究已趋于成熟。而有机化学则是刚刚引起人们的兴趣，它的实践和理论都还处于一片浑沌的混乱状态。醋酸可以用19种不同的化学式写出，每个化学家都认为使用自己的一套化学表达式是独立见解的标志。对于无机化合物和有机化合物是否遵循着同样的化学规律，化学家们持不同见解，争吵激烈到了相互攻击的地步。 李比希的挚友、伟大的德国化学家弗里德里希·维勒（1800—1882）曾说过这么一句话，足以反映出他们所处的时代，他说：“有机化学当前足以使人发狂。它给我的印象，好像是充满着最新奇的东西的原始森林；它是一个狰狞的无边无际的使人没法逃得出来的丛莽，也使人非常害怕走进去。” 李比希清醒地认识到，要在混乱中找到秩序，要在众说纷纭的争论中发现并坚持真理，首先必须奠定可靠而又迅速的分析方法。因为理论必须要由实验来鉴别，而当时对有机化合物的分析方法和手段显然是太落后了，要弄清有机物的结构和反应规律几乎是不可能的。因此，李比希的科研重点是，通过对大量有机化合物的分析，建立一套新的科学的分析方法。 李比希首先着手解决有机化合物基本分析的一般性困难。他发现，用传统的燃烧方法分析得出的有关氮的结果是不可靠的。于是，他采用他和盖-吕萨克所提出的在真空中燃烧的方法来减少误差，并把同样的方法应用于其他有机酸的分析程序。李比希还发现，碳的分析也有特殊困难。因为含碳的生物碱的分子量很大。在确定碳的含量时，只要有1％的误差，就会导致错误的分子式。他想，溶液是不宜于分析分子量大的化合物。为此，李比希作出了关键性的技术创新。他采用了一种新装置，使燃烧的气体通过装有氯化钙的管子来吸收水分，然后再用苛性钾完全吸收碳酸。这种新方法，得到可以分析的分子量十倍于原有的方法。此外，他还做了大量的改进，从而建立了一套简单得多也可靠得多的程序。这种分析程序很快成为化学界的标准程序。 最终在1830年，李比希在前人工作的基础上，把碳氢分析发展成为精确的定量分析技术。他和他的学生们用这种方法，分析了大量有机化合物，得到了精确的结果，并进而给出了这些化合物的化学式。这就使化合物的类之间的关系逐渐清楚了。这些分析和写出有机化合物的化学式，为有机化学理论的形成打下了基础。 正是这样，李比希从分析方法入手，带领着他的学生们在有机化学的原始森林中，开辟出一条路来。李比希沿着自己的路，辛勤地工作着，他一生分析过数不清的化合物，给出了一个又一个化学式和反应式。也许，其中最值得一提的是他和维勒合作完成的一项工作。 1829年底，李比希在海德堡大学施皮斯博士家，结识了维勒。两人一见如故，终身保持着深厚的友谊。维勒的老师是大名鼎鼎的贝采里乌斯。他在和李比希见面以前，早就在雷酸和氰酸有关问题上展开过学术争论。和李比希热烈好斗的性格形成鲜明对照的是，维勒生性冷静，不喜争执，常常清醒地看到事物可笑的一面。那时，李比希在吉森，维勒在柏林。两人结识后，立即开始了频繁的学术通讯合作。相距遥远，使两个科学家深感遗憾。 1831年，在李比希的帮助下，维勒调到距吉森只有100公里的卡赛尔工学院任教授。那一年，维勒的妻子故去，李比希担心朋友过于悲伤而损害健康，于是邀请维勒和他一起研究苦杏仁油。两个朋友合作得那么好，在一个月的时间里就完成了一项划时代的研究。1832年，论文以《关于苯甲酰基（安息香酸基）的研究》为题发表。这项研究表明，苦杏仁油可以转变成一系列含有C7H5O基的化合物。这一重大发现振奋了整个化学界。贝采里乌斯为这一工作欢呼，把它说成是“植物化学的新纪元的开始”。 尽管李比希和维勒的工作地点在此后均有变动，但他们的友谊与合作是持久不变的。后来维勒曾这样描写他们的关系：“我可以打个比喻，如果以我俩的名义发表的某些小文章是我们中的一个人完成的话，那么，这同时也是赠给另一个人的绝妙的小礼物。我想，这就可以使你了解我俩之间的相互关系了。” 作为19世纪最杰出的化学家，李比希除了完成了数量多得惊人的实验研究外，他还是个头脑清晰的思想家，在理论研究上同样出色。 当时，有机化学理论正酝酿着一场革命。化学权威贝采里乌斯把他在无机化学中总结出的二元的电化学说推广到有机化学中去。他还认为，由于某种神秘的“活力”参与了化合物的生成，才会存在有机界，因此不可能在实验室里人工制备有机化合物。1828年，维勒发表了《论尿素的人工合成》。这一重大发现突破了无机化学和有机化学之间的绝对界限，动摇了“活力论”。1834年，法国著名化学家J. B. A.杜马（1800—1884）和A.罗朗（1808—1853）在比较系统地研究了卤代反应后，初步提出了取代学说。这一新学说直接威胁着贝采里乌斯的电化学二元学说。贝采里乌斯感到了这种威胁，他在给维勒的信中，愤愤不平地说：“（杜马）这种主张必定导致目前这样的化学的整个建筑物垮台，而这个革命却是基于用氯分解醋酸！” 李比希在这场有机化学理论变革中，始终采取积极进取的态度，并作出了杰出贡献。李比希认为，大量实验事实表明，在有机取代反应中，氯是可以取代氢的。他在自己的《年鉴》上表了个鲜明的态度：“我不赞成贝采里乌斯的意见，因为它们建立在一大堆没有任何证明的空洞假设的基础上。” 1837年10月23日，李比希与杜马联名向法国科学院提呈了一份研究纲领论文。文章置贝采里乌斯的权威于不顾，断言：无论是无机化学还是有机化学，“化合的规律和反应的规律在两个化学分支中都是完全一样的”。这个宣言为人工合成有机化合物清扫了思想障碍。从此，李比希和杜马在有机化学界分享贝采里乌斯的伟大权威性，成为新的科学思想的领袖。 1838年，李比希在大量研究的基础上给出了有机基的明确定义：基是一系列化合物中不变化的组成部分；基可以被其他简单物取代；基与某种简单物结合后，此简单物可被当量的其他简单物代替。李比希对有机基的科学定义，是他对有机化学理论基础的卓越贡献。这一理论推广了格雷姆一些关于有机酸的研究，并使戴维和杜隆的酸的“氢理论”再度兴起。这些现象，是有机化学理论趋于形成的过渡状态。 同年，李比希在他一篇冗长而又重要的关于有机酸的论文中，又对贝采里乌斯的学说发起了进攻。文章的结束语是“在黑暗中我们寻找通向光明的路”。李比希的研究工作对结构有机化学的理论作出了积极贡献，但这种严酷的批评也引起了贝采里乌斯与李比希之间的不睦。 的确，当时化学家们之间的争论是如此激烈，这使得后人在阅读19世纪化学文献时感到十分惊讶。论文中大动肝火的相互攻击是常见的。如那个和杜马合作的法国著名化学家罗朗，是个在理论上热衷于分类的精巧的实验家、尖刻的批评家。当贝采里乌斯谴责他们的取代理论时，杜马把责任推到罗朗身上。罗朗就针锋相对地对杜马说：“如果理论垮了，我就成了它的倡导者；如果理论成功了，它就成为别人提出的理论。”1853年罗朗因贫困死于肺病时，还怀着激烈的情绪说：“我是一个骗子，我是一个强盗的老搭档……一切咒骂只不过是因为把一个氯原子放在一个氢原子的位置上，因为单单地改正了一个化学式。”这种在有机化学初创的混乱时期，科学家们为分子式和自己的理论而激烈争吵的情况，是非常普遍的。 性情急躁的李比希也毫不例外。他常常利用自己的刊物主动发起对他人的进攻。由于他有时错误评判了别人在刊物上发表的文章，又遭到不少人的联合反对。对那个1837年与他联合反对贝采里乌斯的杜马，他也毫不客气。1840年，他和维勒用S.C.H.Winder（即“骗子”）的署名，在他的年鉴上发表一封讽刺信，嘲笑杜马过分推广取代理论。这样，李比希常常因此而和友人暂时闹翻。这一切，并没有使他感到任何不安。因为对李比希来说，他是本着对真理的追求才这么做的。不论是在同他人激烈论争时，还是在同友人亲密合作时，李比希无不显示出他光明磊落的品格，和对真理与科学、对友谊与人生的无比忠诚。不过，李比希、杜马和贝采里乌斯三人都始终认为，不同学术观点的争论是有益于科学成长的。 李比希一生分析过大量有机化合物。1829年他就从马尿中提取了马尿酸。关于他卓越的实验技巧和记住化合物特征的杰出才能，流传着一些传奇般的故事。据说，有一天李比希收到维勒寄给他的尿囊素结晶体，他马上想到七年前他分析过这种化合物。助手们都表示怀疑。因为，这看来几乎是不可思议的事。样品和数百种白色粉末的化合物在表面上区别太小了。在李比希的指点和督促下，助手们从贮藏室找到了李比希所要的东西。经分析，它确实就是尿囊素，不过含有杂质罢了。 有时，李比希也错过了一些重要发现的机会。1826年，A.J.巴拉德发表了他发现元素溴的报告。李比希一看这个报告，马上想到这就是他以前用氯通过从矿泉水中得到的盐类所制得的物质。当时，他匆忙宣称这物质是氯化碘，并把它放到货架上待研究。当他确知巴拉德的发现而自己却错过了一次发现新元素的机会时，李比希气冲冲地说：“巴拉德没有发现溴，而是溴发现了巴拉德！” 1845年，声望日益高涨的李比希被授予男爵称号。海德堡大学、维也纳大学，还有彼得堡和莫斯科大学的化学家们纷纷邀请他去讲课，他都拒绝了。同论敌的争论，构成了他沉重的负担。这时，他已经是有关农业化学问题争论中的焦点人物了。这场19世纪著名的论争，是李比希本人发起的。

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