化學(xué)家肖萊馬的故事

共產(chǎn)主義者化學(xué)家肖萊馬，當(dāng)卡爾·肖萊馬還健在時(shí)，偉大的革命導(dǎo)師恩格斯這樣稱贊他：“這位朋友既是一位優(yōu)秀的共產(chǎn)主義者，又是一位優(yōu)秀的化學(xué)家。”在肖萊馬逝世后，恩格斯特意為他寫了一篇傳記性的悼文，對(duì)他的一生作出了全面的評(píng)價(jià)。為什么肖萊馬能獲得恩格斯的這么高的評(píng)價(jià)呢？

從學(xué)徒工到化學(xué)家

卡爾·肖萊馬于1834年9月30日誕生于德國(guó)黑森林州達(dá)姆斯塔德城的一個(gè)手工業(yè)工人家庭。父親約翰是個(gè)窮木匠，母親羅特是個(gè)純樸的家庭婦女，他們一共有9個(gè)孩子，卡爾是最大的孩子。1850年卡爾爭(zhēng)取到本城一所職業(yè)學(xué)校受教育，可是到1853年就回家境困難而輟學(xué)。他非常喜歡化學(xué)，因此他來到一家藥房當(dāng)學(xué)徒。由于他勤奮好學(xué)，很快成為藥劑師的得力助手。1856年他來到海德堡一家藥店當(dāng)配藥助手，在海德堡大學(xué)，著名的化學(xué)家本生正在主講化學(xué)，肖萊馬想方設(shè)法去旁聽本生的演講。本生的精湛實(shí)驗(yàn)演示和生動(dòng)的報(bào)告使肖萊馬更向往化學(xué)，這時(shí)候他暗下決心。一定要作一名化學(xué)家。

1859年，他僅靠自己謀生所積蓄的錢，投考著名化學(xué)家李比希主持的吉森大學(xué)化學(xué)系。這是當(dāng)時(shí)全世界青年化學(xué)家所向往的圣地。又因?qū)W費(fèi)不足，肖萊馬只讀了一個(gè)學(xué)期便離開了學(xué)校。好在這一學(xué)期里，由于他的發(fā)奮努力，學(xué)完了作為實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)的分析化學(xué)課，通過學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，他基本上掌握了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的技巧。同時(shí)在這學(xué)期內(nèi)，他還聽了著名化學(xué)史家柯普的化學(xué)史課程，初步培養(yǎng)了他對(duì)科學(xué)史的愛好。離校和失業(yè)并沒有影響肖萊馬對(duì)化學(xué)科學(xué)的追求。此時(shí)恰逢英國(guó)曼徹斯特的歐文斯學(xué)院化學(xué)教授羅斯科招聘一名私人的實(shí)驗(yàn)助手，肖萊馬聞?dòng)嵙⒓蹿s赴英國(guó)，只身遠(yuǎn)離祖國(guó)，來到英國(guó)這一工業(yè)城市，經(jīng)過努力終于成為羅斯科的實(shí)驗(yàn)助手。在這里他很滿意，一是可以繼續(xù)學(xué)習(xí)化學(xué)的有關(guān)課程，二是可以更多地、又是獨(dú)立地進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)。從這時(shí)起，肖萊馬總算實(shí)現(xiàn)了他的宿愿，步入了化學(xué)研究的大門。他一面自學(xué)，一面研究，很快取得到了許多成果，

1871年被破格選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，1874年成為歐文斯學(xué)院的第一個(gè)有機(jī)化學(xué)教授。他在英國(guó)定居了30多年，一直到1892年逝世。

有機(jī)化學(xué)的奠基人

肖萊馬對(duì)有機(jī)化學(xué)發(fā)展最主要的貢獻(xiàn)是對(duì)脂肪烴的系統(tǒng)研究。從1862年起，他從煤焦油和石油中先分離出戊烷、己烷、庚烷和辛烷，仔細(xì)地測(cè)定了這些脂肪烷烴的沸點(diǎn)等物理常數(shù)，分析了它們的元素組成，并通過測(cè)定其蒸汽密度求出了其分子量。隨后他繼續(xù)對(duì)甲烷、乙烷、丙烷、丁烷直到辛烷都作了深入研究，又通過鹵化、水解、氧化、酯化等反應(yīng)制備并考察了這些烷烴的衍生物，如鹵化物、飽和一元醇、脂肪酸、醛、酮及酯等，實(shí)現(xiàn)了一系列有機(jī)合成。這種系統(tǒng)的基礎(chǔ)的研究，極大地豐富了人們對(duì)脂肪烴的認(rèn)識(shí)。在他以前，化學(xué)家只對(duì)個(gè)別的、最低的幾種烷烴進(jìn)行過研究，人們對(duì)脂肪烴的認(rèn)識(shí)是零散和無規(guī)律的。正是肖萊馬開創(chuàng)了脂肪烴、包括高級(jí)烴在內(nèi)的系統(tǒng)研究，可以說今天我們對(duì)脂肪烴的有關(guān)知識(shí)，最初就是由肖萊馬提供的。為了了解和掌握脂肪烴的系統(tǒng)知識(shí)，肖萊馬不僅付出了辛勤的勞動(dòng)，而且還是冒著很大的風(fēng)險(xiǎn)的。由于各種脂肪烴的知識(shí)還是空白，實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)生爆炸事故是難以避免的。對(duì)此，恩格斯描繪肖萊馬時(shí)說：“那時(shí)候，他常常臉上帶著血斑和傷痕來看我。跟脂肪烴打交道可不是鬧著玩的；這些大部分還沒有被認(rèn)識(shí)的物質(zhì)，總是在他手上爆炸，這樣他就得到了不少光榮的傷痕。只是因?yàn)榇髦坨R，他才沒有為此而喪失視力。”

1357年，德國(guó)化學(xué)家凱庫(kù)勒提出了碳原子是四價(jià)和碳原子間可以相互連成鍵狀的學(xué)說。這學(xué)說是有機(jī)化學(xué)的基本理論，也是有機(jī)化學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn)。然而這學(xué)說的基本觀點(diǎn)和思想并沒有立即為廣大化學(xué)家所接受，特別對(duì)于碳原子的四價(jià)是否等同，碳原子間又是如何相連。認(rèn)識(shí)很不統(tǒng)一。最傷腦筋的是如何運(yùn)用這一學(xué)說來解釋有機(jī)化學(xué)中大量存在的異構(gòu)現(xiàn)象。在當(dāng)時(shí)有人就認(rèn)為碳的四價(jià)是相異的，并以此來解釋同分異構(gòu)現(xiàn)象。有人認(rèn)為乙烷存在CH3一CH3（甲基）和CH3一H（氫化乙基）兩種異構(gòu)物，并由此推廣認(rèn)為CnH2n+2烷烴也應(yīng)有類似的兩個(gè)系列的異構(gòu)物。為此肖萊馬選擇了這一課題作為自己的攻關(guān)對(duì)象。1862-1864年3年里，他做了大量的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，最后以雄辯的事實(shí)證明碳原子的四價(jià)的同一性，推翻了上述關(guān)于烷烴存在兩個(gè)結(jié)構(gòu)系列的假定，清楚地闡明正因?yàn)樘荚右云涞韧乃膬r(jià)與其它碳原子作不同的排列，才呈現(xiàn)出不同的結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生異構(gòu)現(xiàn)象。肖萊馬的這一工作對(duì)于化學(xué)結(jié)構(gòu)理論的推廣發(fā)展起了積極作用，同時(shí)也表明肖萊馬在科學(xué)研究中是勇敢的和有革新精神的。肖萊馬在弄清了異構(gòu)現(xiàn)象后，轉(zhuǎn)向了對(duì)同系物現(xiàn)象的研究。經(jīng)過扎實(shí)、細(xì)致的實(shí)驗(yàn)研究，他發(fā)現(xiàn)了一條定律，恩格斯把它稱為“CnH2n+2系列碳?xì)浠衔锏姆悬c(diǎn)定律”該定律指出烷烴分子隨著碳原子的增加，沸點(diǎn)逐步升高，直鏈烷烴與具有同樣碳原子數(shù)的支鏈烷烴相比，具有更高的沸點(diǎn)。這一定律清楚他說明有機(jī)物性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)之間存在內(nèi)在的聯(lián)系，即有機(jī)物的性質(zhì)受其化學(xué)結(jié)構(gòu)所制約。

此外肖萊馬在脂肪醇方面的研究也取得很大的成績(jī)。他發(fā)現(xiàn)了將仲醇轉(zhuǎn)變成伯醇的普遍反應(yīng)，有人稱這反應(yīng)為肖萊馬反應(yīng)。這個(gè)反應(yīng)后來在有機(jī)合成中得到廣泛的應(yīng)用。1872年，為了便于教學(xué)，他親自編寫了一本具有獨(dú)創(chuàng)性的《碳化合物的化學(xué)教程》。這本書是完全按著有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)理論而寫成的優(yōu)秀教利書，在歐洲很受歡迎。1877年，肖萊馬和羅斯科合作編寫了《化學(xué)教程大全》。這是一部百科全書式的化學(xué)教本，全書共9卷，到肖萊馬去世后才出齊，至本世紀(jì)20年代先后發(fā)行了5版。恩格斯在談到這本書時(shí)指出：“他的巨著化學(xué)教程，雖然是他和羅斯科合著的，但幾乎完全是他一個(gè)人寫的（這是所有的化學(xué)家知道的），此書被認(rèn)為是英國(guó)和德國(guó)目前最好的一部著作。”

“快樂的農(nóng)夫”

1859年秋，到英國(guó)后不久，經(jīng)人介紹肖萊馬認(rèn)識(shí)了革命導(dǎo)師馬克思、恩格斯。頻頻的來往使他們很快成為親密的朋友。肖菜馬為人誠(chéng)摯而謙遜，幽默而樂觀，馬克思、恩格斯非常喜歡他，給他取了“快樂的農(nóng)夫”的渾號(hào)。在馬克思、恩格斯的直接影響下，肖萊馬開始研究科學(xué)的社會(huì)主義，學(xué)習(xí)馬克思的經(jīng)濟(jì)學(xué)說和歷史理論，政治覺悟提高很快，不久就成為德國(guó)工人階級(jí)的政黨——社會(huì)民主黨的早期黨員和共產(chǎn)國(guó)際的成員，積極參加國(guó)際工人運(yùn)動(dòng)。他多次充當(dāng)馬克思、恩格斯的聯(lián)絡(luò)員來往于歐洲各國(guó)，因此歐洲各社會(huì)主義政黨的領(lǐng)導(dǎo)人都知道肖萊馬。在馬克思、恩格斯與各種機(jī)會(huì)主義流派的斗爭(zhēng)中，肖萊馬始終堅(jiān)定地站在馬，恩一邊。肖榮馬生前未曾結(jié)婚，他把全部精力都撲在事業(yè)上，同時(shí)他還把他的大部分收入捐獻(xiàn)給黨和生活有困難的同志，在黨內(nèi)贏得很高的威信。恩格斯高度地贊揚(yáng)了肖萊馬的高尚品質(zhì)，說：“這真是我長(zhǎng)期以來認(rèn)識(shí)的最好的人中的一位。”作為化學(xué)家，肖萊馬有與眾不同之處，這就是他在研究化學(xué)時(shí)，能自覺地應(yīng)用唯物辯證觀點(diǎn)來觀察和思考。他用量變到質(zhì)變的規(guī)律去解釋烷烴中的同系物現(xiàn)象。他從有機(jī)合成的成就和發(fā)展趨勢(shì)預(yù)見了人工合成蛋白質(zhì)的未來遠(yuǎn)景。特別是他運(yùn)用了唯物史觀認(rèn)真地研究了化學(xué)史，他在1879年用英文發(fā)表的著作《有機(jī)化學(xué)的產(chǎn)‘生和發(fā)展》就是他的一次嘗試和一項(xiàng)重要成果。該書1885年被譯成法文，1889年作者又出版了此書的德文版。此書的英文增訂版是作者逝世后的1894年出版的，由此可見該書深受歡迎。本來肖萊馬還要撰寫一部化學(xué)通史，可是直到他逝世，他只完成了六七百頁的手稿。困為工作太忙以及他的早逝，這部有許多新觀點(diǎn)的作品未能面世，實(shí)在可惜。

通過化學(xué)史的研究，肖萊馬明確地指出：“化學(xué)的發(fā)展是按辯證法規(guī)律進(jìn)行的。”他還用了化學(xué)史上的具體事例來說明利學(xué)的發(fā)展對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐的依賴性和促進(jìn)作用及科學(xué)理論與實(shí)踐的相互作用。當(dāng)深受化學(xué)傳統(tǒng)中的經(jīng)驗(yàn)論影響的德國(guó)化學(xué)家柯爾貝反對(duì)荷蘭化學(xué)家范霍夫提出的立體化學(xué)學(xué)說時(shí)，肖萊馬立即表明自己支持立體化學(xué)學(xué)說的立場(chǎng)，明確指出：為發(fā)展自然科學(xué)，就需要有新的假說：要建立新的假說，就需要理論思維。假說有的可能是錯(cuò)的，有的經(jīng)受了實(shí)踐的檢驗(yàn)就能成為科學(xué)的理論?；瘜W(xué)家離開了理論思維，單靠實(shí)驗(yàn)是不能成為好的化學(xué)家的。在強(qiáng)調(diào)理論思維的重要性時(shí)，肖萊馬又指出，不要把現(xiàn)有的理論當(dāng)作教條，因?yàn)樗惨崔q證法規(guī)律不斷發(fā)展。當(dāng)新的實(shí)驗(yàn)事實(shí)與現(xiàn)有理論發(fā)生矛盾時(shí)，首先應(yīng)尊重事實(shí)，提出新的假說，本應(yīng)墨守舊的理論框框。

肖萊馬在他一生的最后20年內(nèi)，特別注意用馬克思主義哲學(xué)觀點(diǎn)來考察自然科學(xué)的理論問題。他在歐文斯學(xué)院還專門開設(shè)了化學(xué)史和化學(xué)哲學(xué)兩門課，這兩門新課深受學(xué)生們的歡迎，因?yàn)閺闹兴麄兊玫降牟粌H是知識(shí)，而是智慧和思想的啟示。從恩格斯1873年5月30日致馬克思的信中，可以知道肖萊馬參與討論了恩格斯的《自然辯證法》的寫作計(jì)劃。肖萊馬在信紙邊上寫上了注語，表示他完全同意恩格斯提出的自然科學(xué)的對(duì)象是運(yùn)動(dòng)著的物體，物體和運(yùn)動(dòng)是不可分割的，自然科學(xué)只有通過物體的聯(lián)系及其運(yùn)動(dòng)來考察，才能認(rèn)識(shí)物體的辯證關(guān)系。由此可見肖萊馬和馬克思、恩格斯的親密關(guān)系，實(shí)際上肖萊馬是馬克思、恩格斯研究科學(xué)問題的一個(gè)顧問。

正當(dāng)革命和科學(xué)事業(yè)都需要肖萊馬作出更多貢獻(xiàn)的時(shí)候，無情的肺癌奪去了他的生命。1892年6月27日肖萊馬與世長(zhǎng)辭，終年58歲。恩格斯專程前來參加葬禮，并代表黨的執(zhí)委會(huì)在墓前獻(xiàn)上花圈。參加葬禮的還有歐文斯學(xué)院的全體教師和他的許多學(xué)生。后來為了紀(jì)念他，歐文斯學(xué)院創(chuàng)建“卡爾·肖萊馬化學(xué)實(shí)驗(yàn)室”以示永久紀(jì)念。