生命力论的掘墓人贝特罗

Pieltte Engene Marceiin Berthelot 1827-1907

    贝特罗是法国著名的有机化学家。他1827年10月25日生于巴黎。父亲是一名医生,家庭生活不甚富裕,但父母竭尽全力,要把白小聪慧的儿子培育成才。

    中学时代的贝特罗,初露天资,写得一些很好的哲学论文,有一篇文章曾获得了一等奖。这个少年中学生熟练地掌握了好几种外语:说得一口流利的英语、德语,对拉丁语和希腊语运用自如。他笃信科学,反对迷信,是个无神论者。他认为上帝是人们臆造出来的,坚信“真理存在于科学之中”。1848年秋天,贝特罗考进了大学。开始时,他遵从父母的意愿去学医。然而,强烈的求知欲促使他对各门学科都很感兴趣。慢慢地他在学医之外,挤出时间去广泛地旁听历史、文学、考古学等许多课程,也研究语言学,尤其喜欢物理学,研究领域较宽。白天他长时间地呆在图书馆里,博览群书:晚上在实验室里常常工作到深夜。由于他勤奋刻苦,学习成绩优异,只用了一年时间,就成了一名物理硕士。

    化学是医科学生的必修课程之一。因此,贝特罗在学习物理的同时,也开始学习和研究化学。为了得到进行化学实验的条件,他曾经每月交100法朗,在一间私人的化学实验室里,开展自己的研究工作。在那里,他很快就掌握了多种实验技术。最初,他研究一些带有物理性质的化学问题。例如,他对与气体液化有关的现象很感兴趣,曾研究过二氧化碳、氨以及其它气体液化的条件,并且写成论文于1850年发表了他的研究成果。在贝特罗60年的科学生涯中,他共写成2773篇(部)科学论文及著作,其内容之广,几乎涉及了人类所有的各个知识领域,而其中最多的要算是化学方面的。此外,还有生物学、农业化学、历史学、考古学、语言学、哲学以及教育学等方面。他的第一部化学著作是研究有机物合成的。这是他从事多年有机合成研究的结晶。

    19世纪上半叶,许多化学家都在研究有机化学问题。但他们多限于研究那些天然有机化合物,运用化学手段分离出许多纯净的有机物质,由于生命力论对化学领域的统治,在这些化学家中还没有一个人能够直接从无机物合成存在于有机体内的较复杂的有机化合物。1823年,当德国化学家维勒首次宣布人工合成了尿素以后,尽管不少化学家还不承认被合成的尿素是真正的有机物,可是贝侍罗却相信维勒的成果及其重大意义。他赞同维勒关于在实验室里可以制取有机物的观点。他深信,在一定条件下,在试管中必定可能合成某些有机物。对乙醇和松节油的研究取得成果之后,更增强了他的这一信心。然而这个青年人总是不满足自己已取得的成果。1354年,他研究完甘油之后,又利用乙烯同硫酸的反应合成了乙醇。同年,他还成功地合成了油脂类物质。次年,他又通过一氧化碳与热碱的反应合成了乙酸,1856年,他用二硫化碳蒸气及硫化氢的混和物、通过热铜器皿,制成了甲烷和乙烯。还通过甲烷制得了甲醇后来,他用松节油制取了龙脑及樟脑,进一步由樟脑再制成冰片。到了19世纪60年代,他先后由碳和氧制成乙炔,由乙炔又制成苯,1868年,他通过乙炔和氮制成了氢氰酸。贝特罗在有机合成领域的一系列成就,几乎成了神话。一方面是他的科研成果高产令人惊异;另一方面,他合成出一系列典型的有机物,使得有机化学领域的生命力论彻底破产。

    贝特罗对合成工作的进一步研究,是试验电在合成反应中的作用。起初,他用电火花作用于反应过程,没有效果,改用电弧后产生了明显效果。他设法在充满氢气的器皿中,安装两个碳电极,通电使两电极间产生电弧,使从器皿中放出的气体中含有乙炔。这项实验的成功,使贝特罗受到极大鼓舞,由此开始了一系列新的合成实验。他由乙炔加氢制成乙烯,乙烯再加氢而得到乙烷。

    贝特罗在研究有机合成的同时,还着手对合成产物进行分析研究。由于得到的产品往往量很少,这就需要耐心并顽强地坚持反复实验,才能取得足够的分析样品。这些工作又不断地使贝侍罗开拓思路,创造出一个接一个新的合成方法,推动着有机合成化学的迅速发展。

    贝特罗研究烃、碳水化合物和醇的发酵问题,也获得了许多成果。由于在有机合成方面的卓越成就,贝特罗曾于1860年和1867年,先后两次获得“雅克”奖。

    在法兰西学院的实验室里,贝特罗为自己的化学研究又提出了新的方向,开始研究热化学问题。他测定了燃烧热、中和热、溶解热以及异构化热等等,他企图从中寻找出规律性的东西。“放热和吸热反应”的概念就是他首先引入科学领域的。他还对爆炸问题进行过认真研究,普法战争爆发后,巴黎不幸被包围,法国政府紧急动员,号召所有科学家都来参加巴黎保卫战。1870年9月底,政府要求贝特罗在最短期间内制造出火药。结果只用了几天时间,他就向当局交出了一份关于火药制备工艺过程的报告。从此他一直关心与爆炸现象有关的各种过程。1881年,他发明了一种弹式量热计,并测定了一系列有机化合物的燃烧热。他首创的那种量热计一直沿用至今。

    贝特罗还同其他科学家合作,在化学领域的其它方面开展研究,作出了突出的贡献。在1861一1363年间,贝特罗和圣·吉尔研究了醋酸和酒精的酯化反应及其逆向的皂化反应,他们发现这两种反应都不能进行完全,而是最后达到平衡。当达到平衡时,各种物质(醋酸、酒精、水和乙酸乙酯)的比例,无论是皂化还是酯化,都是相同的。他们还发现,在任何一瞬间,酯形成的量与反应物质量之乘积成比例,与反应的溶液体积成反比。

    精力充沛、能力惊人的贝特罗,除了从事繁忙的科学研究工作外,还是个著名的社会活动家。他作为参议员,要经常参与国务活动。他是最高美术委员会委员、火药及硝石咨询委员会委员。担任过法国科学院秘书长工作。1886年贝特罗开始在政府任公职,他先被任命为国民教育和艺术部部长,1895年又出任外交部部长。国内外许多科学院和研究所都曾选他为名誉成员。到1900年,世界上几乎所有的大学或科学院的名誉成员名单中,无一例外地都有他的名字。贝特罗即使到了暮年,对科学事业的热爱和献身精神仍旺盛不衰。继续渴求创造性的劳动,继续顽强地攀登着科学高峰,撰写大量的文章和专著,直到生命的最后一刻。

    贝特罗曾有过一个美满幸福的家庭。1861年,他与妻子素菲组成了家庭,婚后夫妻一直互敬互爱。为了支持他专心致志地从事科学研究,妻子承担起几乎全部家务。他们共有6个子女。他们的长女结婚后有了一个独生子, 1907年,这个深受外公外婆宠爱的19岁外孙在一次车祸中不幸丧生。这一突然事件,使贝特罗夫妇深受打击,贝特罗太太一病未起即与世长辞。连续的冲击,终于使顽强的贝特罗,在80岁高龄的生活中难以承受。妻亡之日也成了贝特罗寿终之时。法国伟大的科学家和社会活动家于1907年3月18日结束了他科学的一生。

    举国上下为失去这一科学巨星而感到痛惜,法国政府为这位卓越的科学家和思想家举行了隆重的非宗教式葬礼。贝特罗与其爱妻索菲被合葬于潘堤昂名人公墓。礼炮齐呜,在一片哀乐声中、法国向她伟大的儿子表示了最后的敬意。