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第7章 诺贝尔化学奖(2)

生来就有一股子犟脾气的斯维德伯格从此以后下定决心要发奋学习,以优异的成绩来洗刷耻辱。有志者事竟成,他后来被录取进入乌普萨拉大学,在这里,他的学习成绩一直是出类拔萃的。接着他又到荷兰的格罗宁根大学和英国牛津大学进修。他有着广泛的兴趣和爱好,酷爱绘画和植物。1905年,他获得文学士学位。接着又获硕士学位。1907年,他担任了乌普萨拉大学的化学讲师,这时他研究胶体化学已经做出了贡献,对胶质微粒子确定了布朗运动的实验依据。1908年,他又荣获哲学博士学位。为了更好地做实验,从那一年起,他先后去过德国、荷兰、法国、瑞士、英国、丹麦、美国和加拿大,参观了许多实验室,并且和这些国家的科学家进行了广泛的学术交流。

后来,他在瑞典和国外的学术刊物上发表过大量的论文,曾担任瑞典科学院院士、古斯塔夫·沃纳放射化学研究所所长、瑞典皇家物理化学研究院院长的职务。另外,他还曾经担任德国哈利科学院、伦敦化学学会、印度科学院、美国哲学学会、费城科学院、纽约科学院、伦敦皇家学会、华盛顿国家科学院的荣誉院士或荣誉会员。就这样,公学里校长的一席气话,成了斯维德伯格激励自己奋斗一生的巨大动力。

那位校长自从气走了斯维德伯格后,一直感到于心不安。1912年,斯维德伯格担任乌普萨拉大学的物理化学主任教授后,老校长从报上得知他的消息,激动得几夜没睡好觉,私下给他写了封信表示歉意,并祝贺他取得成就。

但是老校长失望了,始终没有得到他的回信。

1923年,斯维德伯格又受聘为美国威斯康星州大学的教授。他专门研究胶体化学,发明了高速离心机,并用于高分散胶体物质的研究。他的这项发明使他成了举世仰慕的科学家。他的巨幅照片刊登在瑞典所有的报纸上,他成了最有权威的胶体化学家。就在这个喜庆的日子里,他的哥哥拍给他一份电报,说是老校长病危,想最后见他一面。他接到电报后,马上给他哥哥回电:“我就赶回家乡!”他哥哥把电报拿给奄奄一息的病人看了。病人看到后顿时脸上露出了一丝笑容,渐渐闭上了双眼。

斯维德伯格真的赶回来了。一听说老校长已经病逝,痛哭失声,悲伤极了。在安葬典礼上,等牧师刚一祷告完毕,他便从送葬的亲友群中缓步走到灵前,怀着沉痛而崇敬的心情说:“若没有老校长您当年的一番激励,哪会有我的今天?我今天的全部成就,都是出于老师的赐予!”这时,这个当初被他怨恨过的人,已成了他心目中最热爱的人了。

1926年,斯维德伯格在接受诺贝尔奖金时,又当众讲过他自己的这段往事。

斯维德伯格首先致力于胶体化学基础理论的研究。1907年他的博士论文《胶体溶液的理论研究》就表明了他在胶体领域中的巨大贡献。他所研究的胶质微粒的运动规律为布朗运动提供了实验根据。

早在1827年,英国植物学家罗伯特·布朗就发现藤黄微粒悬浮在液体中不停地作不规则运动的现象。后来科学家们指出这种运动是液体中分子与藤黄微粒间不平衡碰撞所引起的。1905年爱因斯坦和斯谟鲁霍夫斯基又研究了这种运动的数学理论,认为它与分子运动相类似。1906年,斯维德伯格通过实验进一步指出:布朗运动平均位移的平方与时间间隔成正比,与液体粘性成反比。

在这以前,分子动力学理论虽已成为最完善的理论之一,但总缺乏事实根据。而分子和原子也从来没有人看见过,它们的存在只是一种假设,因而一些人表示怀疑。这就导致出现了离开物质而从能量方面寻找解决途径的唯能论倾向。比如,以马哈和威廉·奥斯特瓦尔德为首的唯能论学派,就曾声称所有化学方面的基本定律,都可以从“能量”的原理推导出来。他们的观点得到了许多学者的支持。正在这时,斯维德伯格用席格蒙迪的超显微镜对金溶胶内微粒数目的变动进行了观察和研究,他从实验统计中得到有关的方程式,竟与爱因斯坦的粒子平均位移方程式完全符合,他所计算的阿佛加德罗常数值为6.2×1023。这与爱因斯坦从动力学说所得的数值6.023×1023很接近,从而使布朗运动这一理论得到了充分的证实。斯维德伯格的研究成果巩固了分子动力学理论和唯物的宇宙观。这时他才23岁。在斯维德伯格的研究论文发表后,奥斯特瓦尔德在评语中承认了自己的错误。他推测说:“这篇论文的年轻的、天才的和有精力的作者,将来还可能有重大成果,预计他一定是正确的。”

后来果真不出所料,斯维德伯格不久就发明了超速离心机,它对研究蛋白质化学起了很大的促进作用。他所设计的每分钟旋转八万转以上的超速离心机可以得到比在地球表面上的重力加速度大几十万倍的力场。利用这种离心机,人们可以很容易测定蛋白质的分子量。斯维德伯格和他的同事曾用沉降平衡和沉降速度测定了不同蛋白质的分子量,并发现蛋白质的分子量在12000到几百万之间。

除了超速离心机之外,乌普萨拉大学斯维德伯格研究所在他的主持下还创造了两种研究胶体和高分子物质的有效方法,即利用电泳和吸附现象来分离和纯化上述物质。后来他的弟子蒂塞留斯进一步完善了这些方法。

斯维伯格崇敬老校长,更学习老校长的作风,对学生严格要求。在乌普萨拉大学任教30多年的漫长岁月里,他对学生的期望之殷切、管教之严格,在瑞典的各学校中是有名的,因而培养了不少青年专家。他常以自己的经历激励学生发愤读书。他曾说:“我记得爱因斯坦说过:‘毫无准备的人休想在学术上有成就;而填了一肚皮稻草的人也讲究学问,则必然误尽苍生。’这句充满哲理的话,对于当今立志成才的青年,是一个忠告。只有对自己严格要求,扎扎实实地打下基础,将来在学术上才能有所成就。

1971年,斯维德伯格逝世于斯德哥尔摩,终年87岁。

泽维尔

1946年2月26日,艾哈迈德·泽维尔生于埃及。后在美国亚历山德里亚大学获得理工学士和硕士学位;又在宾西法尼亚大学获得博士学位。1956年起在加州理工学院任教。1990年成为加州理工化学系主任。他目前是美国科学院、美国哲学院、第三世界科学院、欧洲艺术科学和人类学院等多家科学机构的会员。

1998年埃及还发行了一枚印有他本人肖像的邮票以表彰他在科学上取得的成就。

1999年诺贝尔化学奖授予艾哈迈德·泽维尔(AhmedH.Zewail),以表彰他应用超短激光闪光成照技术观看到分子中的原子在化学反应中如何运动,从而有助于人们理解和预期重要的化学反应,为整个化学及其相关科学带来了一场革命。

早在20世纪30年代科学家就预言到化学反应的模式,但以当时的技术条件要进行实证无异于梦想。在20世纪80年代末泽维尔教授做了一系列试验,他用可能是世界上速度最快的激光闪光照相机拍摄到一百万亿分之一秒瞬间处于化学反应中的原子的化学键断裂和新形成的过程。这种照相机用激光以几十万亿分之一秒的速度闪光,可以拍摄到反应中一次原子振荡的图像。他创立的这种物理化学被称为飞秒化学(飞秒即毫微微秒,是一秒的千万亿分之一),即用高速照相机拍摄化学反应过程中的分子,记录其在反应状态下的图像,以研究化学反应。人们是看不见原子和分子的化学反应过程的,现在则可以通过泽维尔教授在20世纪80年代末开创的飞秒化学技术研究单个原子的运动过程。

泽维尔的实验使用了超短激光技术,即飞秒光学技术。犹如电视节目通过慢动作来观看足球赛精彩镜头那样,他的研究成果可以让人们通过“慢动作”观察处于化学反应过程中的原子与分子的转变状态,从根本上改变了我们对化学反应过程的认识。泽维尔通过“对基础化学反应的先驱性研究”,使人类得以研究和预测重要的化学反应,泽维尔因而给化学以及相关科学领域带来了一场革命。

鲁齐卡

童年时代的利奥波德·鲁齐卡,家境贫寒条件艰苦,但是非常认真好学。

鲁齐卡的父亲是个制桶匠,因长年积劳成疾,很早就离开了人世。年轻的母亲带着4岁的鲁齐卡,回到娘家南斯拉夫的奥西耶城。母子俩相依为命,日子就这么一天天熬了过来。

小时候,鲁齐卡常提一些让母亲难答的问题。

“云彩为什么有的是红的,有的是白的?”

“水是从哪里来的?”

“我为什么不能读书?”

母亲非常喜欢鲁齐卡,想方设法克服一切困难,送他上学念书。

鲁齐卡从小就相当懂事,特别珍惜这来之不易的学习机会,他特别喜爱物理和化学。以优异的成绩完成中等学业后,鲁齐卡离开了家乡,先后到过许多地方。他在苏黎世工艺学校院学习后,又来到德国求学。

那时候,德国是欧洲的教育中心,鲁齐卡到卡尔斯鲁厄工业学院,潜心攻读化学。

1906年,鲁齐卡以渊博的学识、幽默的言辞首次举行讲演,不少专家与学者都为他精彩的讲演所折服。不久,他着手撰写了博士论文《烯酮研究》。

鲁齐卡怀着一颗眷恋祖国的赤子之心,回到祖国首都贝尔格莱德。当时的南斯拉夫,处于黑暗统治时期,四处都令人窒息,空气异常的沉闷。更令人气愤的是,那些当时的政府首脑,并不赏识他的才干,接二连三对他无情打击和恣意阻挠。

鲁齐卡被这些不公平的待遇所激怒,愤然再度出国。后米,鲁齐卡曾非常酸楚地回忆过这段令人不快的经历,他说:我的祖国有过许多杰出人物,有的甚至影响了整个世界的文明和进步。非常遗憾,我却遇到那些昏庸的人,他们摧残科学人才,无疑是扼杀一个人宝贵的生命。我,不得不离开我的故乡。

鲁齐卡来到他的第二故乡瑞士,四处筹集资金,搞了个香水制造厂。1925年,鲁齐卡到荷兰讲学,这时他遇到卡尔鲁厄工业学院的老同学。听了鲁齐卡不幸的经历,这位老同学当即邀请鲁齐卡到乌德勒支大学工作,他很快成为苏黎世大学和乌德勒支大学教授。

鲁齐卡在有机化学方面的重要贡献是确定了异戊二烯规则,他还发现了许多具有香气的物质结构,用合成方法稳定了灵猫酮(灵猫香的有效成分),从而否定了阿道夫·拜尔关于多元环状化合物由于不稳定而不能存在的推论。

1934年,鲁齐卡和卡尔·齐格勒分别合成了麝香酮(麝香的有效成分)。

鲁齐卡的成就在很多方面都很突出。他首先提出了检验证实性激素制剂的生物学方法,通过实验性激素与固醇这两种物质结构上的联系。他成为第一个从固醇制备性激素来说明了它的详细结构的人。

极富戏剧性的是,当时南斯拉夫当局眼睁睁看到鲁齐卡在国外成就卓著,而所在国家大受其益。于是,立即电邀鲁齐卡回国效命。1929年夏末,鲁齐卡决定回国。

鉴于以往的经验教训,鲁齐卡决定在回国定居前再作一次试探性短期旅行。

作好了回国的准备后,鲁齐卡驱车前往南斯拉夫西北部的边境线。

小汽车在哨卡前停了下来。

坐在小汽车内的鲁齐卡向哨兵递上入境签证和身份证明。哨兵看过证件,正准备放行,站在哨所门前的那个中士突然开口道:“等等,请过来一下!”

鲁齐卡走下车来,盯着下达命令的中土,不易察觉地皱了皱眉头。

鲁齐卡来到中士面前,听候发落。

中士接过证件一看,利奥波德·鲁齐卡,42岁。卡尔斯鲁厄工学院哲学博士,苏黎世大学教授、乌德勒支大学教授化学系主任,瑞士芮芙香料制造厂厂长。

最后这个职务,为鲁齐卡带来麻烦。因为当时许多西方投机商常出没于南斯拉夫,伺机牟利,搅乱了正常的经济秩序。这时鲁齐卡的出现,自然成了重点怀疑对象。

中士拿着鲁齐卡的证件,疑虑重重。最后,中士决定将鲁齐卡作为盘查的重点。

中士抬眼望着鲁齐卡,态度强硬地说:“先生,请稍候。委屈一下,这是执行公务。”

说完,下令几个哨兵例行检查,并悄声耳语,特别嘱咐一个小头目道:

“注意,认真点,越仔细越好!”

接着,中士进入哨所,接通贝尔格莱德总部的电话,请示最高行政长官。

哨所门前的空地上,鲁齐卡的行李被一一摊开,全都翻了个身。被翻乱的行李,像自己的主人一样,无声地抗议着。鲁齐卡教授铁青着脸,望着生他养他的故乡热土,他的心中涌出一阵阵愤懑凄楚的惆怅。

鲁齐卡微闭双眼,竭力控制住不平的思绪。面对祖国的大好河山,鲁齐卡不觉摇了摇头,在心中默念:可爱的祖国,我回来了。可是,我却不能理直气壮地踏入国门半步,报国无门啊!

鲁齐卡多么渴望重返祖国,回到多年不见的亲人们身边。然而,重重的顾虑,无情地煎熬着这位满怀希望的国外赤子。

鲁齐卡在哨卡前苦苦等待3个小时,漫长的180分钟,使他再也无法忍受,鲁齐卡伸手夺过自己的证件,愤愤地说:“我不打扰你们的长官了!”

说完,鲁齐卡钻进自己的汽车,猛地一踏油门,朝原路开了回去。

鲁齐卡从此不再回来!

这次难以忍受的旅行,使鲁齐卡最终决定加入瑞士国籍。

10年以后,为表彰鲁齐卡在聚亚甲基多碳原子大环化合物和多萜烯化合物方面的科研工作,他获得了诺贝尔化学奖。

伍德沃德

微风轻轻吹拂着波士顿街头的绿树枝叶,发出阵阵飒飒声。

街的尽头,迎面走来一对父子。父亲牵着年幼的罗伯特·伯恩斯·伍德沃德的手,朝化学药剂师约翰家走去。伍德沃德甩开父亲的手,边跑边招呼父亲:“爸爸,来,我们来赛跑,快呀!”话音刚落,伍德沃德自个儿先跑了起来。

“孩子,等等我。”伍德沃德的父亲一路小跑,在后面追着儿子。

不知不觉间伍德沃德父子俩已来到约翰的家门前。

孩子生性爱找个伴儿,刚进约翰家的伍德沃德就与约翰的儿子迈克成了要好的一对朋友。

迈克也是一个爱玩爱闹爱倒腾的顽童。今天,家里来了一位新朋友,迈克格外高兴。

迈克同伍德沃德小声耳语,然后轻手轻脚拉着伍德沃德,悄悄溜进了实验室。

实验室里太妙啦!一眼望去,实验室里有好多好多的东西,让伍德沃德心中好一阵兴奋。而这时的迈克,早已在那里动手动脚,十分老练地倒腾起来。

迈克拿出一个玻璃瓶放在桌上。又将另一个烧杯灌上清水。迈克又打开一个瓶子的盖儿,对一旁观战的伍德沃德说:“你看,这瓶子里装的是硫酸。

伍德沃德,只要我把硫酸往清水中一倒,水马上就会像开水一样沸腾起来。

信不信?”

伍德沃德将信将疑地摇摇头,不知迈克要干什么。

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