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| 中外科学家发明家丛书：肖莱马 （四） | 发布于:2012/12/26 | |
| 四、科学著作 留名青史 19世纪60年代，肖莱马主要致力于以脂肪烃系列为对象的基本理论研 究，从而完成了一些具有重大意义的发现这些成果均发表在多篇具有创造性 的科学论文中。从70年代起，他又把研究对象扩充到烃的含氧衍生物，如醇、 醛、酮、酸以及脂环烃与芳香族染料方面，同时对脂肪烃作了总结性研究， 也对次氯酸、硫酸与亚硫酸等无机物作了深入的研究。关于以上一系列的研 究，肖莱马总共发表的论文有60多篇。这60多篇科学论文中研究的对象可 分为以下几类：（1）脂肪烃及其脂肪族其它衍生物；（2）无机物；（3）芳 香族染料； （4）脂环烃衍生物；（5）生物碱；（6）化学史。 除发表了数量如此之多的科学论文外，自从肖莱马当选为皇家学会会员 与欧文斯学院有机化学教授以后，在科研与教学的同时，他还从事着科学著 述工作，以系统总结其多年的实验与理论研究的心得。肖莱马生前总共发表 了四部专著，此外还留下了大量未正式出版的讲义与手稿。这些专著，如同 他的科学论文一样，都是用德文与英文同时发表的。 在1867年，针对德国的化学教育现状，为了给祖国的青年学生提供更加 科学的化学教材，肖莱马用德文将罗斯科的 《基本化学教程》予以改写。此 书原来主要是无机化学方面的内容，在改写过程中肖莱马重新加写了有机化 学部分，由于他的这一改写与补写，使此书的内容更为全面与充实。 这本书的全名为： 《简明化学教程·按最新观点编写。德文版由肖莱马 同作者（罗斯科）共同整理》。此时的肖莱马，通过自己的专题研究，早已 掌握了丰富的无机化学知识，因此他在改写罗斯科的著作时，删除了一些陈 旧的内容，并“按最新观点编写”。这部书所探讨的对象已经涉及到了整个 化学领域，可以说是肖莱马日后的巨著——《化学教程大全》的最初雏型。 《简明化学教程》问世后，马上受到了德国、俄国等国家读者的欢迎。第二 年 （1868）此书就被译成了俄文在圣彼得堡出版；俄文本的序言是由俄国著 名的化学家、元素周期律的发现者门捷列夫所作；不久，此书就成为俄国、 保加利亚等国的大学化学教科书。 随着对于有机化学研究的不断深入，肖莱马决定将他在《简明化学教程》 中单独所作的有机化学部分扩写成一部专著。从肖莱马的助手施皮格尔的回 忆中得知：这一时期肖莱马在授课之余，每天都从下午四点起一直连续工作 到深夜，收集整理了大量资料，结合自己的研究经验，进行书稿的写作。经 过近两年的不懈努力，1872年一部名为《碳化合物教程或有机化学教程》的 独特教科书，在德国的不伦瑞克出版。此书是世界上最早按化学结构理论编 写的有机化学教本。这部被施皮格尔称为是化学界“人手一册”的教科书， 培养了几代有机化学家。这部优秀作品的出版，马上使在此之前通行的其它 有机化学教本都相形见绌，很快就在欧洲化学界传播起来。 《有机化学教程》德文版面世后，1885年发行第二版，到1897年发行 了第三版。1873年，也就是在德文版发行后的第二年，此书被译成了俄文， 由俄国著名有机化学家布特列洛夫作序。1874年，此书的英文版在伦敦发 行。80年代，该书又被译成意大利文在米兰出版。当此书的英文版刊行后， 一家著名的英国药物学杂志评论说：“这是一部真正的好书……总之，它比 迄今用任何一种语言所写的有机化学教科书都要好。”这部书好就好在它的 创新性。在此以前的有机化学教科书，可以说是体制混乱，五花八门，各章 之间缺乏内在联系，而且也没有正确的理论将各种观点统一为一个整体。 肖莱马的《有机化学教程》，开创了有机化学著作编写的新体系。他在 这部教科书的叙述程序上作了这样的安排：（1）全书的开始是总论，介绍有 机化学的定义、发生发展的历史、有机分析及有机物的一般研究方法； （2） 接下来的各章先是叙述了烃 （脂肪烃及不饱和烃）、卤化物、醇、醛、酮、 酸等脂肪族化合物； （3）然后是芳香烃及其衍生物；（4）最后是脂环烃、 杂环化合物、生物碱、蛋白质等内容。肖莱马所开创的这种教程的编写法影 响巨大，此后的几十年内，有机化学教程体制基本上都是这样安排的。 限于篇幅，我们无法详细介绍这部书，只能指出它的几个突出特点。 首先，肖莱马对有机化学这门科学给了一个较为合理的定义。此前，李 比希曾把有机化学定义为“复杂基的化学”，可是化学界不久就发现在无机 物中也存在着复杂基，因此李比希的定义也就被放弃了。1848年，葛梅林又 将有机化学定义为“含碳化合物的化学”，后又修改为“含一个以上碳原子 化合物的化学。”这一定义后来逐渐被许多人所采纳，如凯库勒、艾伦迈以 及布特列洛夫等人都把有机化学定义为碳化合物化学。然而，这个定义始终 无法摆脱这样一种困境：除非将一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO）、二硫化 2 碳（CS）等矿物来源的物质列入有机物中，否则是无法自圆其说的；但要这 2 样做，就将违背无机化学与有机化学的最根本差别：无机化学主要是研究矿 物来源的物质，而有机化学则主要是研究生物来源的物质。 对于许多有机化学家来说，给自己所研究的这门科学下个明确的定义是 如此之难，以致在教科书中常常干脆回避这个问题。而肖莱马根据自己多年 的实验研究与理论探索，第一个把有机化学定义为“碳氢化合物（烃）及其衍生物的化学”。他在论证这一定义时指出，只要搞清楚一种有机含碳化合 物的结构，就能最终将它变成相应的烃，或反过来从烃中取得它。肖莱马对 有机化学的这个定义是按原子结合理论的原理拟定的，所以比以前的定义均 有大的进步。 其次，肖莱马在其教程中，概括了他对有机物中的异构现象、同系现象 以及有机物性质与结构的研究，提出了对众多的有机物的科学分类。在此以 前，类型论把有机物简单地归纳为氢、水、盐酸、氨和沼气四大类型，以为 有机物就是从上述四种类型化合物中以有机基团取代其中的一个或几个氢原 子而衍生的。由于这种分类法没能考虑到有机物分子的化学结构，因此是不 科学的。按照这种分类法，有时同一种物质竟同时归入几种类型之中，这就 使此种分类法实际上失去了意义。 与此相反，肖莱马在《有机化学教程》中，第一个全面系统地对已知有 机物进行了科学的分类。他首先将有机物分为脂肪族与芳香族两大类。在脂 肪族中，他又细分为烃、卤烃、醇、醚、醛、酮、酸、酯等物质；在芳香族 中，又细分为单环的苯、双环的萘、三环的蒽等以及它们的衍生物。此外， 还有脂环烃、杂环化合物等小类。肖莱马按这种分类法建立有机化学科学体 系，是一个独到而且巨大的贡献。他的分类法符合化学结构原理，正确地反 映出了有机物结构间的相互关系及其在起源上由简到繁、从低级到高级的过 渡。这种分类法的出现，结束了以前关于有机物杂乱无章的排列，把大量有 机物纳入科学体系之中。 这部书的另一特点是始终贯穿着历史发展的观点。全书有总的历史导 言，以后的各章节各条目下对研究对象的叙述中，都不只谈及它的现状，还 回叙它的过去并展望它的未来。书中含有丰富的化学史料，从而反映出作者 渊博的学识。与此同时，此书并不以单纯的科学叙述与理论探讨为满足，还 尽量指出各种有机物在工业生产，如石油工业、染料工业、药物制造业等部 门中的应用并介绍生产现状。书中图文并茂，画出了各种实验用仪器设备， 并讲明操作方法及注意事项，使读者能够比较容易地理解要领。 由于此书具有如此突出的特点，所以，先后以德文、俄文、英文及意大 利文出版，在欧洲化学界中产生了深远而广泛的影响。 《有机化学教程》出版后，肖莱马又酝酿将他与罗斯科合写的那部《简 明化学教程》扩写成一部大型著作。所以从1877年起，在肖莱马的不懈努力 下，一部名为《化学教程大全》的巨著陆续出版，到1892年他逝世前，这部 巨著已经出了四大卷。这部书包括普通无机化学与有机化学，内容包括了当 时化学的一切领域。前三卷是无机化学和有机化学中的脂肪族与芳香族，第 四卷是多环物及含氮环物。此后，他又继续进行第五卷以下的内容，肖莱马 本想以生理化学与理论化学来结束此巨著，而且手稿也大部分完成，但由于 他的不幸逝世而未能于其生前出版。德文版从第5卷起，由青年化学家布吕 耳按肖莱马的德文遗稿继续修订，直到1901年全书才出齐，共九大卷。 |
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