流芳百世的诺贝尔

Alfred Nobel 1833一1896


    诺贝尔这一名字在世界上几乎是家喻户晓,这不仅因为诺贝尔在化学化工发展史上作出了杰出的贡献,更重要的是他为了促进科学的发展而设置了世界瞩目的诺贝尔科学奖。一年一度的物理、化学、生理及医学、文学、和平的诺贝尔奖是举世公认的最高科学奖。获奖科学家得到的不仅仅是奖金,更重要的是荣誉,是为全人类的科学财富作出贡献的自豪。诺贝尔科学奖的精神光芒四射,诺贝尔的名字流芳百世。

    诺贝尔是怎样一个人?他在化学化工发展中作出了什么贡献?他有什么样的特色?这可能是许多年青人想进一步了解的。

没有学历的诺贝尔

    一提到学历,许多人可能猜想像诺贝尔这样的大发明家,必定有很高的学历。其实不然。阿尔弗里德·诺贝尔1833年10月21日出生在瑞典首都斯德哥尔摩一个勤奋的家庭。父亲伊曼纽尔。诺贝尔是一位颇有才干的机械师、发明家.由于经营不佳,在瑞典屡受挫折,就在小诺贝尔出世的前一年,一场火灾烧毁了他家的全部家当,生活完全陷入穷困潦倒的境地,靠借债度日。为躲避债主上门,伊曼纽尔只好单身离家出走,先到芬兰,后到俄国谋生。诺贝尔的两个哥哥就象安徒生童话里那个卖火柴的小女孩一样,也站在街头巷尾卖过火柴,以便赚几个钱帮助维持家庭生计。在那场大火中,诺贝尔的母亲为了救出孩子几乎丧了命,精神和健康都受到影响,加上生活艰难,诺贝尔从出生的第一天起,就纤弱多病,全靠母亲的精心照料,才活了下来,由于健康不佳,他的童年没有象别的孩童那样调皮、活泼和欢快,当别的孩童们在一起玩耍时,他只能充当一个旁观者。童年生活的这一遭遇使得他的性格比较孤僻、内向。到了8岁他才上学,只读了一年。这是他受过的唯一的学校教育。

    伊曼纽尔的一些发明在俄国受到欢迎,经济状况开始好转,1843年诺贝尔全家迁居到俄国的彼得堡。在俄国由于语言不通,诺贝尔和两个哥哥都进不了当地的学校,只好在家里请一个瑞典教师指导他们学习俄、英、法、德等语言,当有了一定的俄语基础后,再跟俄国教师学习自然科学和工程技术。体质虚弱的诺贝尔学习特别勤奋,学识不亚于他的两个哥哥,他那好学的态度,不仅得到教师的赞扬,也赢得父兄的喜爱。1843年,由于诺贝尔的二哥要回瑞典,兄弟三人只好停止了学业。诺贝尔来到他父亲开办的工厂当助手。他细心地观察和认真地思索,凡是经他耳闻目睹的那些重要学问都被他敏锐地吸收进去,生活本身成为他的大学。

    为了进一步扩展他的视野,学到更多的东西, 1850年他父亲让他出国进行旅行学习。两年中,他先后去过德国、法国、意大利和美国。由于他善于观察、认真学习,知识迅速积累。当他返回俄国时,他已成长为一位精通德、英、法及俄语的学者,受过科学训练的化学家。回家后,他立即投入他父亲创办的“诺贝尔父子机械铸造厂”工作。当时这工厂正为俄国生产急需的武器装备,在工厂的实践训练中、他考察了地雷、水雷及炸药的生产流程,研究过大炮和蒸汽机的设计。在这里他不仅增添了诗多实用的工艺技术,还熟悉了工厂的生产和管理。

    没有真正学历的诺贝尔,正是通过刻苦、持久的自学,逐步成长为科学家、发明家的。

不屈不挠进行发明创造

    1856年,克里米亚战争的结束,使“诺贝尔父子机械铸造厂”的生意不景气。伊曼纽尔于1859年带着妻子和最小的儿子埃米尔回瑞典了。留下三个儿子在俄国管理工厂。诺贝尔的二个哥哥致力于企业的复兴,诺贝尔则全力投入他心爱的发明创造。他废寝忘食地坚持研究设计,终于在两年多的时间完成了三项发明,气体计量仪、液体计量仪、改良型的液体压力计。这三项发明都取得了专利,对此诺贝尔全家都很高兴,希望他象父亲那样作一个有为的机械师。尽管这些发明不是特别重要,但是它给诺贝尔以信心,他决心以更大的热情投入新的发明创造中。据不完全统计,他一生共获得的专利达355项,其中有关炸药的约127项。下面摘其最主要的几项作一简单介绍。

    多年跟随父亲研究炸药、鱼雷,使他的兴趣很快从机械方面转到应用化学。早在1855年曾担任他化学教师的津宁教授告诉过他:化学家发现了一种无色油状液体硝化甘油具有猛烈的爆炸性能,由于它受到震动就会发生爆炸,故不易控制,无法应用。诺贝尔和他父亲都深信硝化甘油具有发展前景,因而他们分别在俄国)瑞典研究它。父亲伊曼纽尔根据他在黑火药研制中的经验,将10%的硝化甘油加到黑火药中,企图制出一种强化炸药,但是由于他的化学知识有限,无法解决炸药的安全点火的问题。诺贝尔则不一样,他首先仔细研究了硝化甘油的性质和制法,还参考了别人的研究成果,明确地认识到要硝化甘油变为实用炸药,一是要寻找一种相宜的方法,点燃炸药。二是在不减弱其爆炸力的前提下,将硝化甘油变成一种尽可能安全的形式。正在这时,研究中进展不大的父亲把他召到瑞典,父子合作研究。诺贝尔以其活跃的思维,经过50多次试验,终于在1862年完成第一项重要的发明。他先将硝化甘油装在玻璃管里,再把玻璃管放进装满火药的锡管内,再装上导火线。装好后,邀他两个哥哥来到河边,将导火线点燃,投入水中,“轰”一声,只见火花四溅,爆炸力果然比黑火药大。这就是诺贝尔专利雷管。初步的成功表明他弄清了引爆硝化甘油的办法,但是这次爆炸的主体仍是黑火药。为此他继续宿心研究。

    “研究的道路是不平坦的。1864年9月3日,试验中发生了硝化甘油的爆炸,他们的实验室被炸成一片废墟,诺贝尔的五位助手,包括他的幼弟埃米尔都被当场夺去了生命。诺贝尔因当时不在实验室而幸免于难。他父亲也因这一沉重打击,悲伤过度,得中风而半身不遂。这次爆炸事放还使住在周围的居民对他们的试验更加恐惧,纷纷要求政府当局封闭这一实验室,有人甚至直接告诫诺贝尔,不准他在市内做试验。事故给诺贝尔带来的悲痛和困难是可以想像的,究竟该怎么办?诺贝尔面临一次严峻的考验。挫折和不幸并未动摇诺贝尔的决心,他以不屈不挠的勇气把试验设备搬到郊外马拉湖中一艘平底船上,继续研究。经过百多次的试验,他终于发现运用雷酸汞可引爆硝化甘油。雷酸汞对震动非常敏感,受到冲击或摩擦能立即引起爆炸。发明了装有雷酸汞的雷管终于解决了炸药的引爆难题。这一发明可以说是爆炸科学中一次重大突破。

    19世纪下半叶,欧洲许多国家正处于工业革命的高潮,矿山开发、河道挖掘、铁路修建及隧道的开凿都需大量烈性炸药,硝化甘油炸药的问世受到了广泛的欢迎。诺贝尔因此及时在瑞典、英国、挪咸等国申请了专利,并在瑞典建成了世界第一座硝化甘油厂,随后又在德国建立了国外的生产硝化甘油的合资公司。硝化甘油炸药在许多国家的企业获得了成功的使用。但是好景不长,因为硝化甘油存放时间一长就会分解,强烈的振动也会引起爆炸,这就成为运输或贮藏中的隐患。果然不久在美国旧金山发生运输硝化甘油的大爆炸,整列火车被炸得粉身碎骨。德国一家工厂因搬运时发生伸撞,爆炸把工厂变成废墟。一艘满载硝化甘油的轮船行驶在大西洋,由于遇到大风浪,颠簸引起的爆炸使船和人都沉到了海底。针对上述一系列惨状,瑞典政府和其他国家先后下令禁止运输诺贝尔的炸药,并扬言要追究法律责任。诺贝尔再次面临考验。

    诺贝尔没有被吓倒,而是决心运用科学和智慧来解决问题,即一定要生产出安全的炸药。经过反复实验,他终于找到一种合适的配料:硅藻土。这物质不仅化学性质稳定,而且具有较大的吸收力,将它与硝化甘油按1:3混和,就得到被称为黄色炸药的安全炸药。这一炸药使诺贝尔重新获得信誉,生产黄色炸药的工厂获得了很快的发展。

    黄色炸药研制成功了,诺贝尔的研究仍在继续。他认为黄色炸药虽然解决了安全运输的问题,但是不活跃的硅藻土降低了硝化甘油的爆炸力,应该甜制新的配方。火棉也是一种炸药,能否将它与硝化甘油混合起来。诺贝尔决定试试。1875年的一天,诺贝尔在试验中不慎坍破了手,他顺手用火棉敷了伤口。夜里伤口的疼痛使他不能入眠,于是他默默地思考,怎样才能使火棉与硝化甘油混合呢?眼前这火棉使他想到:可能使用含氮低的火棉效果较好,他立即起床做试验,当天亮时,一种新型的胶质炸药研制出来了。这种新型炸药不仅有高度的爆炸力,还很安全,既可以在热滚子间辗转,也可以在热气下压制成条绳状。这样的性能显然是令人满意的。胶质炸药的发明在科学技术界引起了重视,实践证明它是一种兼有安全可靠、爆炸力强的新式炸药。

    胶质炸药的发明已充分表明诺贝尔在这领域是最优秀的,然而诺贝尔并没有就此裹足不前。当他获知无烟火药的优越性后,又投入混合无烟火药的研制,先后研制出他命名为C89的无烟火药等。诺贝尔的发明兴趣不限于炸药,他有丰富的想像力。更有千方百计把这些想像付诸于现实的不屈不挠的毅力。为此他还研究过合成橡胶、人造丝,、做过改进唱片、电话、电池、电灯零件的实验,还试图合成宝石。尽管这些研究相比之下,成绩不是很大,但是他那勇于探索的精神为后人留下了深刻的印象。

闪光的特色和伟大的宿愿

    纵观诺贝尔的经历和成就,有两点不寻常的特色是耐人寻味的。作为一个化学家,诺贝尔的主要兴趣似乎在应用化学方面。他的许多发明创造实际上都是将前人或别人的研究成果,进一步转化为实用产品或技术。翻阅诺贝尔的专利发明目录,可以看到他的发明绝大部分都是直接应用于生产、生活的实用化工技术。因为他深刻地认识到,只有把科学上的成果变成生产、生活的实际需要,科学才能造福于人类,科学研究才是有意义的。他所发明的硝化甘油炸药就是一个典型的例子。

    硝化甘油早在1846年已被意大利化学家索布雷诺在实验室屯制得,在研究它的化学性质时就己认识到它具有强烈的爆炸性,而且非常敏感,但他没有找到安全使用硝化甘油的方法,所以仅把它用作治疗头晕和心脏病的药物。因为使用它带有相当的危险性,许多化学家都不敢碰它。诺贝尔则不同,他看中了它在生产中的价值,于是冒着极大的风险研究它,经过楔而不舍的努力终于使它成为一种驯服的实用炸药。诺贝尔的发明创造的另一个特色表现在他始终站在时代的前面。从19世纪90年代他的书信中可以看到,当时他对通过空中摄影来进行勘测和制作地图很有兴趣。由于当时还没有飞机,诺贝尔建议采用气球夹实现这一目的。他还清楚地预见到未来的空中交通将不是通过气球或飞船,而是通过由快速推进器推进的飞机。这事情表明,诺贝尔时时刻刻都在关注科技的新成果,并准备为它们的应用、发展作出自己的努力。历史的经验指出:人类社会发展不仅需要一批从事基础理论研究的科学家,更需要一大批将科学研究成果应用于生产生活的发明家、技术专家。诺贝尔就是一个楷模。

    任何创造发明付诸于现实,使它更好地服务于人类,都必须有设计和组织生产的企业家。诺贝尔除了将相当多的精力用于发明创造外,兴建自己的企业也花费了他不少的心血。当硝化甘油炸药研制成功后,他立即组织了几场大胆的示范表演,以取得企业对硝化甘油炸药的信任。与此同时,他联系了有远见的实业家共同办起了世界第一个生产硝化甘油的公司,他亲自出任公司的经理,还负责工程技术、公关、广告和财务工作。

    勤奋工作是诺贝尔的生活准则。为了发展他的企业,他不知疲倦地四处奔走,表演爆炸程序,邮寄散发详细的使用说明书,从而使硝化甘油等新型炸药在许多企业大显身手。例如美国修建中太平洋铁路中,硝化甘油炸药的使用为铁路公司节省了几百万美元的费用。在诺贝尔的努力下,生产诺贝尔炸药的公司从瑞典发展到德国,随后到美国。黄色炸药的销量从1367年的11吨,发展1870年的424吨,到1874年已达3120吨。诺贝尔公司发展到19世纪80年代,已成为世界性的企业,它的几百座工厂或公司分布在瑞典、德国、挪威、苏格兰、英格兰及其殖民地、法国、美国、芬兰、西班牙、瑞士、意大利、奥地利等20多个国家。仅从这一点,就可以看出诺贝尔不仅是一位杰出的科学发明家,还是一个熟练的、有很强组织能力的企业家。诺贝尔的上述特色使他不同于一般的科学家,使他比许多单纯的科学家高出一筹。使得诺贝尔的形象更高大、更令人崇敬的原固还不仅仅园为他是一个有成就的科学发明家,是一个能干的企业家,是一个百富翁、而在于他有一个伟大的胸怀,有一个崇高的宿愿。他与许多富豪不一样,他一贯轻视金钱和财产。当他母亲去世时,他将母亲留给他的遗产全部捐献给瑞典的慈善事业,仅留下慈母的照片作为纪念、他曾经说:“金钱这种东西,只要能够解决个人的生活就行,若是过多了,它会成为遏制人类才能的祸害。对于有儿女的人,如果除去留给必需的教育费用外,再传给很多的财产,我认为那是错误的,这样只能鼓励懒惰,使他不能发展个人的独立生活能力和才干。”

    正是依照这一思想,尽管有人包括他的亲属反对,他还是在遗嘱中写到:“我所留下的全部可变换为现金的财产,按以下列方式予以处理。这份资本将由我的执行者投资于安全的证券方面,将构成一种基金;它的利息每年以奖金的形式,分配给那些在前一年里曾赋予人类最大利益的人。上述利息将被平分为五份,其分配办法如下:一份给在物理方面作出最重要发现或发明的人;一份给作出过最重要的化学发现或改进的人,一份给在生理和医学领域作出过最重要发现的人:一份给在文学方面曾创作出有理想主义倾向的最杰出作品的人;一份给曾为促进国家之间的友好、为废除或裁减常备军队以及为举行与促进和平会议做出过最多或最好工作的人。”

    诺贝尔之所以设立这五种奖是有其深远的考虑的。他一生所从事的科学研究中,化学是他涉足最多的领域,其次是物理学。他真切地认识到研究化学和物理学的重要性,所以他特意为化学和物理学各设一奖。对于生理学和医学,他一直很关注,只是因为太忙,未能更多地研究它,对此他一直感到很遗憾,直到他去世前,他还想创办一个医学研究机构,这一愿望未能实现,所以他决定设一生理和医学奖来促进医学事业的发展,以弥补他生前的遗憾。诺贝尔虽然不是文学家,但在长期的孤独生活中,阅读一些文学名著曾是他主要的业余爱好。完全出自于对文学的热爱,他决定设置文学奖,希望有更多的优秀文学著作满足人们精神的求。他发明的各类炸药,按他的意愿主要用于工业,造福予人类。事实上炸药不可避免地被用于人类之间的相互残杀,对此他很愤恨。为了倡导和平,反对战争,他决心再设一项和平奖。历史的事实已证明,诺贝尔设置的这五项奖的确在科学发展中和维护世界和平的事业上发挥了重要的作用。从诺贝尔所设立的五种奖,我们清楚地看到他的伟大的胸怀和他的崇高的宿愿。

    诺贝尔用铁铸的事实在人类历史上留下了光辉的一页。诺贝尔一生献身千科学事业,很少考虑个人生活、终身未娶,但是他能从朋友的关怀中获得温暖,能从事业的追求中获得欢乐。长期奔忙于科研和事业,使得他积劳成疾, 60多岁时患了冠状动脉硬化,1896年12月10日,由于心脏病碎然暴发而与世长辞,终年63岁。他火化后的骨灰安放在斯德哥尔摩的郊外。他的名字和诺贝尔奖一样永远留存在人们的心中。