李比希
振兴德国化学工业的巨擘
19世纪中叶以前,德国还是一个由数十个小邦国封建割据的国家,经济发展水平远远落后于英、法等先进的资本主义国家。当时世界科学的中心在法国巴黎。其后,在短短几十年里,德国在政治上完成了由封建主义向资本主义的转变,工业上先后赶过法国和英国成为欧洲头号工业强国,科学也后来居上成为新的中心。在落后的德国迅速改变面貌的这段历史时期中,德国的科学家们具有什么样的精神呢?他们又做出了什么样的努力和贡献呢?19世纪德国伟大的科学家李比希,就是这些为振兴祖国科学和工业事业做出积极贡献的代表人物之一。
1.天生的化学家
对于天生的化学家尤斯图斯·冯·李比希来说,他生逢其时,一辈子都活跃在一个化学家大有可为的时代。1803年5月12日,他诞生于德国达姆施塔特城。父亲乔治·李比希是当地一位颇负名气的药剂师。母亲玛丽·卡罗琳娜·玛泽琳是个犹太人的私生女,她生育了9个孩子,尤斯图斯·李比希排行老二。
父亲的楼房坐落在达姆施塔特城中一条狭窄的胡同里,挂着“乔治·李比希药房”的招牌。楼房层有好几个大房间,那是父亲配制和出售各种药品的药房。小李比希生于斯,长于斯,那些奇形怪状的瓶瓶罐罐在他眼前展现出一个变幻莫测的化学世界。药房还有一个被家里人称为“厨房”的附属建筑物,通常,只有那些特别复杂的医用浸膏才在那里配制,或者在那里蒸馏某种液体,孩子们不能轻易闯进“厨房”。这更加增添了“厨房”的神秘色彩。它刺激着小李比希的想象力,并磁石般地吸引着他动手去实验些什么。
走出家门,狭窄的小胡同却是一个应用化学的小世界。邻居艾斯纳先生虽然没有高深的学问,却会用脂肪、碱和盐熬制成硬挺而白净的肥皂!小李比希还常去鲍埃尔先生的染房或辛德勒先生的制革作坊,一看就是半天。热闹的集市也吸引着他,他从一位卖仙丹妙药的人那里学会了制造爆炸雷管。于是,父亲的药房成了他制造“小炸弹”的实验室。达姆施塔特城的男孩子们非常爱玩这种小炸弹,纷纷向小李比希购买。当这个孩子把自己挣到的钱交给父亲时,他心中充满了自豪感。无疑,这种生活环境使李比希从童年起就树立了这样一种信念:只有那些在实验室中能够加以模仿再现的东西,才是值得研究的,有意义的。
相比之下,学校正规教育的那些拉丁语、希腊语和语法公式,李比希感到乏味极了。上课时,他的思想总是开小差,成绩也不出色。李比希的邻桌罗意林热爱艺术,上课同样心不在焉。李比希后来回忆写道:“我和邻桌的同学罗意林相互竞争,看谁占据班上低的位置。当我考虑实验时,他的习惯是在桌上用书盖着秘密地写东西。当我问他写什么时,他回答说:‘我在作曲’。”小李比希玩忽学业引起了老师的忧虑。有一天,老师问他将来到底想干什么,李比希当即起立,毫不犹豫地答道:“我准备当个化学家!”
这明确的回答招致的是一阵嘲笑。当时,虽然拉瓦锡、伏特等科学家的工作已为化学革命拉开了序幕,但化学的重要性及其应用问题远未被人们所认识。在不少人心目中,它和炼金术是分不清的。事实上,在李比希生活的时代,由蒸汽机所引起的次工业革命,已极大地促进了钢铁、冶金、纺织等工业的迅猛发展,人们需要大量的化学材料和制品。例如,天然染料显然已不能满足纺织工业的需要,而工业废料煤焦油也是一个颇待研究、利用的宝库。小李比希对老师和同学的嘲笑不那么以为然。他耳濡目染的生活环境使他深深体会到,化学可以为人类生活谋取实际利益,可以为新兴产业打开大门。这种自幼培养起来的坚定信念,支配了李比希今后一生的科学活动,促使他总是力图开辟化学的新领域,并把化学的实际应用摆在重要位置上。这种追求和奋斗让李比希成为在德国科学和工业振兴、后来居上的潮流中起了重要作用的代表人物之一。
小李比希不是不爱读书,他是带着对化学的梦想一头扎入化学的学习中去的。他从本市大公宫庭图书馆借阅各种化学书籍。馆员海斯总是热情地接待这个求知欲很强的孩子。他向李比希推荐了马凯尔编著的32卷本的《化学词典》,施塔尔的《燃素化学》,卡文迪许的著作及化学教授葛特林等人的自然科学札记。一开始,小李比希的注意力被一本名叫《锑之凯旋车》的精装本厚书所吸引。这是15、16世纪德国著名僧侣兼炼金术家巴赛尔·瓦伦丁写的,里面有当时的化学知识以及作为炼金术和古代医学化学理论的基础概念。这些充满炼金术语以及各种哲理和假说的书籍,很难使一个孩子从中理出个头绪来。但小李比希仍然怀着内心的向往,把宫廷图书馆书架上的化学书籍依次读完了。他更有兴趣的是在家里的药房和那个神秘的“厨房”里重复书中的实验资料。每一次实验,他都极其严肃认真,注意观察实验过程中的各种现象,从不忽略任何细节。孩童时代的这种自我严格训练,使李比希具备了化学家所必需的敏锐观察力和娴熟的实验操作技巧。
小李比希终于被学校开除了,因是他在上课时玩弄自制炸药引起了一次爆炸。父亲并没有过分地谴责孩子,他深深理解儿子对于化学的迷恋。小李比希被送到霍恩药房店主皮尔施先生那里当助手,赚钱糊口。这个勤奋能干的徒弟很快赢得了店主的信任,常常独立干些活计。店主还拨给他一间阁楼,供他业余做实验。不幸的事又发生了。有天晚上,李比希在阁楼里醉心于实验时,他前几天制好的一种新炸药,由于被从桌上滚下的研杵击中而发生了剧烈爆炸,掀掉了阁楼房顶,小化学家却皮肉未损。皮尔施再也不能容忍了,把他送回达姆施塔特。这一年,天生的化学家李比希才15岁。
李比希回家后,父亲暗自庆幸他亲爱的儿子回到自己身边,从此父亲多了一个具有渊博化学知识的得力助手,药房的收入增加了。尽管这样,维持一大家人的生活还是很紧张的。富有远见的父亲仍决心送儿子上大学深造。他知道,孩子的才能决非在一个小城的药房中所能施展得开,小李比希应该登上德国化学界的大舞台。
1820年,李比希进了波恩大学,第二学期又随师转入爱尔兰根大学。当时,德国大学虽然以古典学术和哲学研究著称于世,却依然在讲授一种混杂的自然哲学。著名哲学家谢林正在波恩大学教哲学课,李比希的化学老师卡斯特纳教授深受谢林的影响。德国高校偏重于哲学的教学体系,虽然使李比希获得了必要的哲学训练,这对他成为大科学家是有益的,但他不能接受卡斯特纳教授对实验工作的冷漠态度。这时,另一位教授为李比希提供了实验室。在那里,他进行了一系列确定雷酸组成的实验。
李比希明白,对于一个真正的化学家来说仅仅进行哲学思辨是不行的,而科学落后的德国却拘泥于古典传统,难以摆脱这个崇高的思想包袱。李比希渴望到在世的国外大化学家身边去学习。刚好,一件意外的事件使他不得不出国。