維勒的科學(xué)情誼

1、維勒的科學(xué)情誼 弗里德里希·維勒是德國著名的有機(jī)化學(xué)家，1800年7月31日生于德國萊茵河岸上的埃施耳亥姆，這個地方在法蘭克福市附近。弗里德里希·維勒的父親是當(dāng)?shù)赜忻麣獾尼t(yī)生，為人性格內(nèi)向，性情沉著而穩(wěn)重。他特別喜歡自己的兒子，非常關(guān)心他的成長，為了把他培育成才，父親處處嚴(yán)格要求、細(xì)心指導(dǎo)孩子。少年時代的維勒喜歡詩歌、美術(shù)，還特別愛好收藏礦物標(biāo)本。中學(xué)時代，在各門自然科學(xué)中，他最喜歡化學(xué)，尤其對化學(xué)實驗感興趣。在他居住的房間里，床下胡亂地堆放著許多木箱，里面盛滿了各種各樣的巖石。礦石和礦物標(biāo)本。地上到處可見形形色色的礦物晶體，屋角里擺放著一堆堆的實驗儀器，有玻璃瓶、量筒、燒

2、瓶、燒杯，有打破的曲頸瓶以及鋼質(zhì)研體等等，他的宿舍簡直成了一問實驗室和貯藏室。這引起了父親的極大不滿，醫(yī)生要求自己的兒子學(xué)好每一門功課，不得偏廢。為此，父子倆常發(fā)生口角。有一次，被激怒了的父親，竟沒收了兒子的實驗化學(xué)一書。維勒對此很傷心，他被迫跑去找父親的好朋友布赫醫(yī)生。布赫醫(yī)生早年也曾對化學(xué)發(fā)生過極大興趣，在他那里，一直存放著許多著名學(xué)者編著的化學(xué)教科書和一些專著。還有不少柏林、倫敦、斯德哥爾摩科學(xué)院的期刊雜志。維勒尋求到了布赫的支持，他不倦地閱讀著這些珍貴的化學(xué)資料，還經(jīng)常同布赫醫(yī)生討論一些他們感興趣的化學(xué)，在他的頭腦里，知識天天地積累起來了。維勒的這種旺盛的求知欲又重新激起了布赫對化學(xué)的

3、濃厚興趣。他們成了志同道合的忘年交，在各方面布赫都給了維勒以寶貴的支持和幫助。這位醫(yī)生還很注意啟發(fā)維勒的思想，經(jīng)常對他說：“如果想要成為科學(xué)家，你就應(yīng)當(dāng)具備許多知識，要什么都知道”因此，這段友好交往，對維勒中學(xué)階段的學(xué)習(xí)起了良好作用，他更加勤奮地鉆研各門功課。 1820年，他以優(yōu)異的成績從中學(xué)畢業(yè)了。按照全家人的意見，維勒選擇了學(xué)醫(yī)。1820年秋天，20歲的維勒進(jìn)入了馬堡的醫(yī)科大學(xué)。他喜歡上大學(xué)，在學(xué)校里他一心一意地攻讀所有的功課。但他只要回到宿舍，就又專心地搞起化學(xué)實驗來，天天如此。這好像成了他的一種愛好，不做做實驗就不能安穩(wěn)地入睡，晚上，維勒總是埋頭于那些燒瓶和燒杯之間，似乎忘記了世上的一

4、切。他的第一項科學(xué)研究，正是在那問簡陋的大學(xué)生宿舍里成功的。他最早研究的是不溶于水的硫氰酸銀和硫氰酸汞的性質(zhì)問題。有一次，當(dāng)他把硫氰酸按溶液與硝酸汞溶液混和時，得到了硫氰酸汞的白色沉淀。經(jīng)過過濾，他把沉淀物放在一邊，讓它自然地干燥著、自己就躺下去睡覺。但他腦子里還總想著實驗的事，無論如何也不能入睡。于是干脆爬起來，重新點燃蠟燭，接著做實驗。他將一部分硫氰酸汞放在瓦片上，讓它靠近壁爐里熊熊燃燒的炭火。不一會兒，瓦片被燒熱了，上面的白色粉末開始僻啪作響，并逐漸在瓦片上分散開來。維勒高興極了，他興致勃勃地注視著所發(fā)生的一切現(xiàn)象。響聲停止后，他取了一點白色粉末，蘸上點水，用手把它揉搓成一根白色的長條。

5、放在瓦片上干燥片刻，然后給瓦片的一端猛烈加熱。于是，重新又聽到僻僻啪啪的聲音，白色的長條受熱后開始劇烈地膨脹著，形成了一個大氣泡。那氣泡像球一樣飛快地向另一端滾去。待反應(yīng)停止后，剩下了一塊不能流動的黃色物質(zhì)。如此壯觀與罕見的分解現(xiàn)象，使維勒非常興奮。他激動得又度過了一個不眠之夜。經(jīng)過幾個月的深入研究，他在自己的第一篇科學(xué)論文中，詳細(xì)地描述了這個現(xiàn)象。由布赫醫(yī)生推薦，這篇論文發(fā)表在吉爾伯特年鑒上。該文發(fā)表后，立即引起了瑞典化學(xué)家貝采里烏斯的重視。他在撰寫年度述評中，以十分贊許的口吻對維勒的論文給予了肯定的評價。這一成果增強(qiáng)了這個青年學(xué)生的信心，為了繼續(xù)深造，他決定到海德堡去。維勒要拜著名化學(xué)家列

6、奧波德·格美林、生理學(xué)家蒂德曼教授為師。1822年秋天，維勒到了海德堡，首先在蒂德曼教授指導(dǎo)下從事實驗工作，準(zhǔn)備將來當(dāng)醫(yī)生。同時，他還可以在格美林的實驗室里工作。那里的實驗條件較好，所需的物品應(yīng)有盡有。維勒繼續(xù)著手研究氰酸及其鹽類，同時還得同帝德曼教授一道工作，頭緒繁多的研究項目，使他的全部時間安排得滿滿的。然而，這個青年人，硬是堅持了下來，取得了豐碩的成果。維勒在化學(xué)方面取得的成果，表現(xiàn)出他卓越的研究才能和在化學(xué)上的較深造詣，深得格美林和蒂德曼教授欣賞，他們和他結(jié)下了深厚的友情。根據(jù)蒂德曼教授的建議，他又著手研究一個極為重要的生理學(xué)課題，即研究動物有機(jī)體尿液中排泄出來的各種物質(zhì)。維

7、勒用狗作實驗，也對自己進(jìn)行實驗，他從尿中分離出了純凈的尿素。這是一種易溶于水的無色晶體。維勒對它進(jìn)行了全面分析，查明了該物質(zhì)的一些重要性質(zhì)。經(jīng)過實驗，他還得知在人們的一日三餐中，哪些食物能夠引起尿中尿素含量的增加。這些實驗結(jié)果，使帝德曼教授感到十分滿意。 1823年9月2日，維勒通過畢業(yè)考試，他獲得了外科醫(yī)學(xué)博士學(xué)位。但他并沒有為此而興高彩烈，因為這將意味著他就要離開格美林的化學(xué)實驗室，告別這位良師益友。格美林了解到這位年輕人的心情，于是就推薦他到瑞典著名學(xué)者貝采里烏斯那里去學(xué)習(xí)與工作。當(dāng)年冬天維勒就到了斯德哥爾摩，在這位卓越化學(xué)家的私人實驗里開始工作了。此時的貝采里烏斯正在研究氟、硅和硼的化

8、合物。在這里，維勒熟練地掌握了分析和制取各種元素的不少新方法。同時，他還繼續(xù)研究氰酸。一年的留學(xué)時間轉(zhuǎn)眼就過去了，1824年9月訂日告別了貝采里烏斯，維勒回到家鄉(xiāng)法蘭克福?；丶液蟮牡诙?，他重又來到布赫醫(yī)生家里，同過去一樣，他們幾乎每天都在一起熱烈地討論著有關(guān)化學(xué)問題。維勒重新把自己的住所變成了實驗室。在繼續(xù)研究氰酸的同時，他利用實驗過程中的空閑時間，把貝采里烏斯主編的年度述評譯成了德文。當(dāng)時，維勒正埋頭研究制取氰酸銨的最簡便的方法。他首先讓氰酸和氨氣這兩種無機(jī)物進(jìn)行反應(yīng)。結(jié)果使他感到意外，生成物不是氰酸銨，而是草酸。他多次重復(fù)這一實驗，結(jié)果仍然一樣。于是改用氰酸與氨水進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)，企圖制得

9、氰酸銨，結(jié)果他注意到“形成了草酸及一種肯定不是氰酸銨的自色結(jié)晶物”。他分析了這種白色物質(zhì)，證明它確實不是氰酸銨。園為它與苛性鉀反應(yīng)，并不放出氨，它與酸反應(yīng)，也不能產(chǎn)生氰酸。因此，維勒肯定，他發(fā)現(xiàn)了一種與氰酸銨不同的新物質(zhì)。那么，這白色晶體究竟是什么呢？限于當(dāng)時的實驗條件，他自己還證明不了。他渴望有一個條件較好的實驗室，為此，他毅然受聘到柏林工藝學(xué)校去任教。盡管那里的工資待遇不高，居住條件較差，但他滿意那里有一個設(shè)備齊全的實驗室。到1828年為止，他一直在這里工作，使用了當(dāng)時最先進(jìn)的實驗分析方法，證實了他早在四年前在家鄉(xiāng)發(fā)現(xiàn)過的白色晶狀物質(zhì)正是尿素，他還發(fā)現(xiàn)，用氯化銨與氰酸銀或以氨水與氰酸鉛反應(yīng)

10、，都能得到比較純凈的尿素，維勒感到無比興奮，經(jīng)過自己三年的艱苦工作，他終于實現(xiàn)了由無機(jī)物來人工合成尿素的設(shè)想。他把這一成果寫成論文，題為“論尿素的人工制成”9發(fā)表在1828年物理學(xué)和化學(xué)年鑒第12卷上。這篇論文引起了化學(xué)界的一次震動。日為在18世紀(jì)至19世紀(jì)初，生物學(xué)和有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域中普遍流行著一種生命力論。它認(rèn)為有機(jī)物只能依靠一種生命力在動植物有機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生：在生產(chǎn)上和實驗室里，人們只能合成無機(jī)物質(zhì)，不能合成有機(jī)物質(zhì)，尤其是由無機(jī)物合成有機(jī)物更不可能。貝采里烏斯曾認(rèn)為，許多化學(xué)定律對有機(jī)物不起作用。因此，維勒的成就在公諸于世后，立即產(chǎn)生了巨大反響，不少人為之歡呼。紛紛祝賀。但同時也遭到了許多人的

11、反對。貝采里烏斯最初聽到這個消息時，幽默地諷刺說：“能不能在實驗室造出一個孩子來”。人工合成尿素，不僅為維勒本人贏得了榮譽(yù)，這一發(fā)現(xiàn)在化學(xué)史上也具有重大意義。首先，人工合成尿素又一次提供了同分異構(gòu)現(xiàn)象的早期事例，成為有機(jī)結(jié)構(gòu)理論的實驗證明；其次，這一發(fā)現(xiàn)強(qiáng)烈地沖擊了形而上學(xué)的生命力論，為辯證唯物主義自然觀的誕生提供了科學(xué)依據(jù)。它填補(bǔ)了生命力論制造的無機(jī)物同有機(jī)物之間的鴻溝。恩格斯曾指出，維勒合成尿素，掃除了所謂有機(jī)物的神秘性的殘余；第三，人工合成尿素在化學(xué)史上開創(chuàng)了一個新興的研究領(lǐng)域。盡管這一發(fā)現(xiàn)最初僅限于孤立的個別事例，而且在生命力論者看來尿素不是真正的有機(jī)物，只是動物機(jī)體的排泄物并易于分解

12、成氨和二氧化碳，只是一種聯(lián)系有機(jī)吻和無機(jī)物的過渡產(chǎn)物，真正的有機(jī)物決不能人工合成。但維勒提出的有機(jī)合成的新概念，促使了以后關(guān)于乙酸、脂肪、糖類物質(zhì)等一系列有機(jī)合成的成功。因此可以說，維勒開創(chuàng)了一個有機(jī)合成的新時代。維勒是一位化學(xué)教育家。為人類培育了許多化學(xué)良才，他的學(xué)生中有不少人后來成了著名的教授、工程師和化學(xué)工藝師。弗里德里希·維勒，最終成為世界上赫赫有名的偉大化學(xué)家，他一生中取得了科學(xué)研究的累累碩果，但同時，他也有過重大失誤。他曾因一時疏漏而失去了發(fā)現(xiàn)化學(xué)元素釩的機(jī)會。當(dāng)時維勒正在斯德哥爾摩隨貝采里烏斯從事研究工作，教授曾指定他分析墨西哥出產(chǎn)的黃鉛礦石。在分析化驗過程中，維勒曾發(fā)現(xiàn)過J種特殊的沉淀物，當(dāng)對他認(rèn)為這可能是鉻的化合物、來去深究其真實面目，過后這一現(xiàn)象又被他的同學(xué)瑟夫斯特姆發(fā)現(xiàn)。后者卻抓住這個現(xiàn)象不放，經(jīng)過反復(fù)實驗研究，終于發(fā)現(xiàn)那沉淀物是一種含有新元素的物質(zhì)，這種元素就是釩。維勒得知后，在感到震驚的同時，思想上也很苦悶、內(nèi)疚和失望。為此，他受到了恩師貝采翌烏斯及時的鼓勵和教導(dǎo)，重新振作了起來，但這件事仍然令他終生難忘，他還常常以此為訓(xùn)去教育他的學(xué)生及子女。維