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，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，對他的一生作出了全面的評價。為什么肖萊馬能獲得恩格斯的這么高的評價呢？

從學(xué)徒工到化學(xué)家

卡爾·肖萊馬于1834年9月30日誕生于德國黑森林州達(dá)姆斯塔德城的一個手工業(yè)工人家庭。父親約翰是個窮木匠，母親羅特是個純樸的家庭婦女，他們一共有9個孩子，卡爾是最大的孩子。1850年卡爾爭取到本城一所職業(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。本生的精湛實驗演示和生動的報告使肖萊馬更向往化學(xué)，這時候他暗下決心。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)完了作為實驗基礎(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)實驗的技巧。同時在這學(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)了他對科學(xué)史的愛好。離校和失業(yè)并沒有影響肖萊馬對化學(xué)科學(xué)的追求。此時恰逢英國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驗助手，肖萊馬聞訊立即趕赴英國，只身遠(yuǎn)離祖國，來到英國這一工業(yè)城市，經(jīng)過努力終于成為羅斯科的實驗助手。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)實驗。從這時起，肖萊馬總算實現(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年被破格選為英國皇家學(xué)會會員，1874年成為歐文斯學(xué)院的第一個有機(jī)化學(xué)教授。他在英國定居了30多年，一直到1892年逝世。

有機(jī)化學(xué)的奠基人

肖萊馬對有機(jī)化學(xué)發(fā)展最主要的貢獻(xiàn)是對脂肪烴的系統(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，并通過測定其蒸汽密度求出了其分子量。隨后他繼續(xù)對甲烷、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脂肪烴的認(rèn)識。在他以前，化學(xué)家只對個別的、最低的幾種烷烴進(jìn)行過研究，人們對脂肪烴的認(rèn)識是零散和無規(guī)律的。正是肖萊馬開創(chuàng)了脂肪烴、包括高級烴在內(nèi)的系統(tǒng)研究，可以說今天我們對脂肪烴的有關(guān)知識，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，肖萊馬不僅付出了辛勤的勞動，而且還是冒著很大的風(fēng)險的。由于各種脂肪烴的知識還是空白，實驗研究中發(fā)生爆炸事故是難以避免的。對此，恩格斯描繪肖萊馬時說：“那時候，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。只是因為戴著眼鏡，他才沒有為此而喪失視力。”

1357年，德國化學(xué)家凱庫勒提出了碳原子是四價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，特別對于碳原子的四價是否等同，碳原子間又是如何相連。認(rèn)識很不統(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)時有人就認(rèn)為碳的四價是相異的，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)對象。1862-1864年3年里，他做了大量的相關(guān)實驗，最后以雄辯的事實證明碳原子的四價的同一性，推翻了上述關(guān)于烷烴存在兩個結(jié)構(gòu)系列的假定，清楚地闡明正因為碳原子以其等同的四價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于化學(xué)結(jié)構(gòu)理論的推廣發(fā)展起了積極作用，同時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)向了對同系物現(xiàn)象的研究。經(jīng)過扎實、細(xì)致的實驗研究，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。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人寫的（這是所有的化學(xué)家知道的），此書被認(rèn)為是英國和德國目前最好的一部著作。”

“快樂的農(nóng)夫”

1859年秋，到英國后不久，經(jīng)人介紹肖萊馬認(rèn)識了革命導(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。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，不久就成為德國工人階級的政黨——社會民主黨的早期黨員和共產(chǎn)國際的成員，積極參加國際工人運(yùn)動。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，因此歐洲各社會主義政黨的領(lǐng)導(dǎo)人都知道肖萊馬。在馬克思、恩格斯與各種機(jī)會主義流派的斗爭中，肖萊馬始終堅定地站在馬，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：“這真是我長期以來認(rèn)識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，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)展對生產(chǎn)實踐的依賴性和促進(jìn)作用及科學(xué)理論與實踐的相互作用。當(dāng)深受化學(xué)傳統(tǒng)中的經(jīng)驗論影響的德國化學(xué)家柯爾貝反對荷蘭化學(xué)家范霍夫提出的立體化學(xué)學(xué)說時，肖萊馬立即表明自己支持立體化學(xué)學(xué)說的立場，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。假說有的可能是錯的，有的經(jīng)受了實踐的檢驗就能成為科學(xué)的理論。化學(xué)家離開了理論思維，單靠實驗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，肖萊馬又指出，不要把現(xiàn)有的理論當(dāng)作教條，因為它也要按辯證法規(guī)律不斷發(fā)展。當(dāng)新的實驗事實與現(xiàn)有理論發(fā)生矛盾時，首先應(yīng)尊重事實，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，因為從中他們得到的不僅是知識，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)的對象是運(yùn)動著的物體，物體和運(yùn)動是不可分割的，自然科學(xué)只有通過物體的聯(lián)系及其運(yùn)動來考察，才能認(rèn)識物體的辯證關(guān)系。由此可見肖萊馬和馬克思、恩格斯的親密關(guān)系，實際上肖萊馬是馬克思、恩格斯研究科學(xué)問題的一個顧問。

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)實驗室”以示永久紀(jì)念。