著名的吉森学派

著名的吉森学派

李比希从1824年到1852年在吉森大学任教28年，也是李比希学派形成、发展的辉煌时期。尽管盖·吕萨克和贝采里乌斯分别在巴黎大学和斯德哥尔摩都进行了成功的实验室教学，培养了一批有重大成就的化学家如李比希、杜马、马格纳斯（H.G.Magnus，1802－1870）、罗塞（H.Rose，1795－1864）、米希尔里希等，但却没有成功地建立起什么学派。在英国，科学仍然是业余式的个体研究活动。1817年，托马斯·汤姆森曾经向学生提供过系统的化学教学，包括实验室工作，但由于他缺乏作为实验家和理论家的精神气质而没有建立起成功的研究学派。

在19世纪20年代，李比希的重要论文总是发表在他的良师益友盖·吕萨克编辑的《化学与物理年鉴》和波根多夫的《物理与化学年鉴》上，他的地位随之在化学界越来越巩固。对于李比希的研究工作，贝采里乌斯在其《年鉴》中大加赞赏。为了促进学科发展和培养人才，1832年李比希开始出版《药学年鉴》，1840年又把它改名为《化学和药学年鉴》，它成为吉森学派的机关刊物。李比希在这份刊物的编辑工作上倾注了大量的心血，他仿效贝采里乌斯的做法，亲笔为每一篇刊登的文章写短评，而且在下笔前常常还要在实验室里对论文进行验证。李比希利用编辑的有利位置，不仅可以与其他科学家进行学术交流，从争论中获得启发，而且也能够以锐利的目光及时了解世界各国化学研究的动向和进展。1842年，迈尔（Robert Mayer，1814－1878）完成了论文《论无机自然界的力》后苦于得不到物理学界的承认而无处发表，李比希把它发表在了自己的《年鉴》上。这篇论文揭示了能量守恒的伟大原理，而李比希当了一次使真理昭然于世的伯乐。李比希去世后，为了纪念他，《年鉴》改名为《李比希年鉴》，提醒着人们不要忘记这位化学大师对德国科学发展最持久的贡献。时至今日，它仍以这个响亮的名字刊行，而且成为了当今世界化学领域的权威性学术刊物之一。

李比希学派走的是教学与研究相结合的道路。在李比希学派中，导师和学生既是教与学的关系，也是集体从事科学研究的合作者。他们互相学习、共同研究、取长补短，使化学研究不再是化学家单枪匹马的实验工作，而是成为一种以李比希为核心的、在吉森实验室中有组织、有计划的集体劳动。李比希常常说：“在实验室中，助手们所施行的教学实际上是仅仅针对初学者而言；作为我的学生，他们的进步主要靠他们自己。我规定选题，并监督他们的完成情况。这样一来，大家都像圆的半径一样汇集到同一个中心来，并不存在什么狭义的指导。每天早晨，我都要单独听取每个人来汇报前一天他们做了什么、对自己的工作有什么评价。然后我对他们的汇报表示赞成或反对，并让每个学生去寻找自己存在的问题。在这种朝夕相处、共同工作的环境中，大家形成了一种人人教我、我教人人的关系。我每周都要针对当时最重要的问题做两次简评，主要是总结我自己和学生的工作，还有其他化学家的研究情况。”

李比希学派在研究工作中采取了共同研究的方法，坚持统一的研究风格和科学思想，他们夜以继日地以快节奏、高效率勤奋而紧张地工作着，每天从黎明一直工作到黄昏，晚上当管理员要打扫实验室时仍无法把里面的人赶走。同样，李比希的学生们也都恪守这种作风，他们每天早晨5点30分起床，匆忙吃完早饭后，6点15分听弗雷泽组斯的定性、定量分析课程，7点听柯普的结晶学或者威尔的定性、定量分析，11到12点在实验室中上李比希安排的实验化学课；午餐后1点30分进入实验室，直到日落黄昏才出来；晚上点灯完成当日留下的作业，并查阅专业杂志。如此周而复始，可以说李比希和他的学生每时每刻都处于紧张的学习和实验中，在吉森，根本看不到任何浪费时间和玩忽职守的现象。

作为领导整个研究工作的核心，李比希鼓励他的学生为了化学的进步要不惜忍受身体上的痛苦，因此，学生们整天整天地泡在实验室中。李比希对制备化学试剂的工作特别重视，他认为只有用极纯的试剂才能做出精密的分析，所以他常常带着学生们制备各种各样的纯态试剂。由于实验室内没有通风排气装置，学生们不得不到实验室外临街的大棚子里蒸馏乙醚或蒸发某些挥发性液体。吉森实验室的学生每年都在增加，特别在1835年实验室扩建之后，实验室内总是挤满了人，大家都穿着蓝色长袍，头戴黑色或褐色细毛毡制成的高帽，有时也戴纸帽，这是为了防止在给火炉鼓风时吹起的炭粒落在头上或是化学试剂溅在衣服上，为了保护眼睛有时还得戴上防护眼镜。供高年级学生使用的大实验室通常总有10来个人在整天工作，里面有4张平行的实验台，最里面有两个大玻璃柜放各种药品、试剂及器皿。学生们实验时要分成不同的小组，以小组为单位完成实验项目。李比希和学生们并排站着，时而督导学生的实验操作、回答和解决实验中出现的疑难问题，时而向学生们提问。每当这时，师生之间便没有了平时的拘谨，他们愉快地交谈着，专心地工作着，使人忘记了疲劳。

李比希认为，一个成功的研究学派不仅要精诚团结、勤奋苦干，而且要注重培养学生尽早开始独立研究的能力，才能使学派得以健康发展，尤其要鼓励学生们在刚刚从事研究工作的时候就主动发表论文。为此，李比希发扬民主，让学生自由选题并按自己的方式完成论文，最后在他主编的《年鉴》上以学生的名义发表出来。李比希说：“现在奖励年轻人的任何办法都没有比让他们在出版物中看到自己的名字为好。法国人有一种完全与此颠倒的制度，凡是在巴黎或外省完成的实验成果一律以教授的名义公之于世，这就挫伤了年轻人的锐气。在我这里工作的人都以自己的名字发表文章，即使他们得到了我的帮助也不例外。”作为一个学派的领袖，作为学生们崇拜的师长，李比希的大度与无私由此可见，而正是这种良好的学风使他领导下的吉森学派能够在分析化学、有机化学、农业化学、生理化学等领域中取得一系列成果。这些绝对不是某一位杰出的化学家个人所能胜任的，吉森实验室中李比希及其学生倡导的这种集体合作的精神顺应了科学发展的时代要求。

另一方面，由于有了《年鉴》这个完全由吉森学派自己控制的刊物，李比希自己及其朋友、学生可以毫不费力地把实验室的成果转变为公众知识，从而在群雄并起的年代巩固了学派的地位。

李比希不仅在内部组织讨论，在相互尊重各自信仰、风格和学术观点的基础上进行科学思想的交流，而且还与其他国内外大学或研究机构建立了广泛的联系，特别是与同行科学家互相访问或通信来往，进行充分的学术和人才交流活动。这样，在19世纪中期以吉森实验室为研究阵地和以《年鉴》作舆论工具的李比希学派，通过广泛的合作和交流享有了世界性的声誉，并具备了较强的竞争能力。

吉森学派是科学史上第一个成功的自然科学学派，在创建、发展这个学派的过程中，李比希表现出了卓越的领导才能。他制定了一个庞大而完善的研究计划，先是亲自设计了一套迅速、简便而又可靠的有机分析实验程序，并且教给每一个学生熟练掌握，以此为基础按部就班地对有机化合物作系统的分析。李比希学派对大量有机物的准确分析，使李比希得以提出和检验他在有机化学中的基团理论和多元酸理论，这是当时任何一个化学学派或化学家都不能比拟的。

当李比希的研究方向转向有机化学的应用时，他的研究计划也就随之而扩大。要运用化学方法对动植物的营养和发育进行研究，原来的分析方法显然是远远不够的，这就促使李比希指定弗雷泽组斯和威尔（H.Will，1812－1890）等人专门研究如何改进分析方法。经过他们的努力，李比希学派得以采用新的分析方法，对大量植物灰分和动物营养成分作了详细地分析，从而使李比希在短短的3年时间里总结出了他的农业及生理化学观点来。

李比希学派始终是按照有组织的研究计划从事科学活动，不论是对实验方法的改进还是设计新仪器，不论是在实验上作出重大发现还是提出新理论，所有基础研究和应用研究的成果，都是有效地实施研究计划的结果，它们是李比希学派的全部财富。

吉森学派之所以能够取得那么多的成果，就是因为李比希从自己的切身经历认识到实验对建立化学理论是多么的重要，他相信每一种新理论都需要人们去检验、去证实，只有在实验工作过程中人们才有把握作出新发现。他设计建造的吉森实验室设备先进而齐全，是世界各地学习化学青年向往的圣地。而且他本人就是个分析化学专家，经他改进的燃烧装置、钾球和冷凝器时至今日仍在普遍使用。同时，他还谆谆教导学生们要亲自动手实验、改进分析方法并设计制造新型仪器，要掌握从吹玻璃器皿、钻孔直到制造白金坩埚的一整套基本技能。另一方面，李比希学派还注意用化学理论去指导他们的实验研究，李比希把基团理论应用到有机酸的结构分析上，而霍夫曼用同样的理论去解释苯胺的一系列反应现象，这些都是把实验和理论结合起来进行研究的典范。

李比希对应用研究也非常重视，当他看到由于当时对动植物生活条件的研究属于化学的范围、因而使化学研究有可能促进农业的发展时，便不失时机地用化学的观点去阐明农业的特点，他的农业化学思想是人类自觉地应用科学思想干预农业生产过程的光辉典范。不仅如此，李比希也鼓励学生把自己的研究与生产实践相联系，密切注视国内外化学、化工发展的动态，接受来自生产中的课题而转向应用研究。

总之，作为一个学派的领袖，李比希是依照自己的研究方向制定出长远的计划，并采取实验、理论、应用相结合的办法一步一步地将自己的计划付诸实施，从而使学派获得了巨大的成功。而李比希的学生们则是在实施总计划的过程中，从自己的研究课题出发确定了他们未来的研究方向，如弗雷泽组斯和威尔因为被李比希指定改进分析方法而成为分析化学专家；凯库勒是从在吉森分析硫酸氢戊酯开始对有机化学理论产生了兴趣；霍夫曼则因受命分析轻油试样而最终在合成染料工业方面做出巨大贡献；默尔克（Merck）也是在吉森实验室发现了罂粟碱而后转入染料化学成为生产有机合成染料的工业家。其他如齐宁、热拉尔、霍斯伏特、威廉逊、沃哈德（制备过肌氨酸、肌酸酐、硫茂等）、施特莱克尔（研究过尿素衍生物，合成过2—氨基丙酸、乳酸、胍和酒石酸等）、费林（提出了单糖测定的方法和反应试剂）、索波列罗（首次制备了硝酸甘油酯）等也都是以在吉森时的工作为起点取得了日后的辉煌成就。

当时，与德国的其他大学如柏林大学、哥廷根大学等相比，吉森大学不过是一所名不见经传的地方性大学，教学环境差，研究条件落后，资金缺乏，但对于李比希来说，所有这些都不是束缚他手脚的绳索，而是上帝赐予他充分发挥才能的最佳舞台。在吉森，没有著名大学中那种特有的繁文缛节来缠心分身，可以一心一意地扑在工作上面，这使李比希感到由衷的快乐。他不仅以科学家的声誉为吉森实验室的建设争得了足够的经费，而且以其独特的科学才能和崇高的道德品质磁石般地吸引了众多的学生，李比希是吉森实验室的灵魂。

李比希不仅具有独创性思想和娴熟的实验技巧，而且富有从事教育工作的天赋和严谨的治学精神。他站在当时化学领域的最前沿阵地，对于化学研究迅速发展的形势具有敏锐的洞察力，并能够高瞻远瞩随时掌握化学发展的新动向，从而使学生能够紧跟时代的脉搏去思考自己未来的研究课题。李比希在教学中除了讲授基础的化学知识，还亲临实验室指导学生做实验。他要求世界各地到吉森实验室来的学生学习能够在科学上有所发现的方法，要求他们检验某些观点是否真实，某些结果是否正确，同时还要为了提出新的观点来进行新的观察和发现。李比希不是为了好奇或荣誉来追求发现，他把发现的真实性放在首要地位。他耐心听取学生们每天的进展，思考他们的研究计划，观察他们的仪器安排和设计，验证他们的观察，听取他们所设想的理论，对同学们加以鼓励也加以批评。他不仅要求学生积累资料，对事实加以思考同时要他们根据比较、分类和论证，把资料加以联系和补充，并且引导他们对于理论上的每个弱点加以批评，通过各方面的仔细考证来证实或否定他们提出的结论。正是由于李比希采取了这种正确而有效的教育方式，学生们迅速地从导师那里学到了科学研究的方法，并切把这种方法体现在自己的独立研究上。

李比希热爱科学，对研究工作自始至终都有一股不衰竭的精力，而他的学生们以能够成为吉森学派的成员而感到自豪和骄傲。在1875年纪念李比希时，他最得意的弟子霍夫曼无限感慨地说：“如同各个时代的所有伟人一样，李比希是其军队的精神和领袖。如果要问为什么有人如此狂热地追随他，那是因为他是一个令人钦佩和爱戴的伟人。在这里我热情地为他致悼词，因为我们都曾是他的学生。现在，我们虽然已经成年，但还清楚地记得他对我们每个人的技能和观点的支配，也清楚地记得我们作为他的学生是如何按照他的要求着手、并沿着他指引的方向前进。我们过去感觉到，现在也还感觉到，而且只要我们活着我们就决不会忘记他对我们的影响。如果有什么东西比他亲手完成的工作数量更令人惊奇的话，那就是他引导我们所作的大量辛苦的化学研究工作。我确信他反过来也喜爱我们。他的谆谆教导和音容笑貌时时表现出对我们的关心和帮助，他的赞成往往是我们的荣誉和其他方面引以为自豪的象征，而我们最值得骄傲的是有李比希这样一位导师。”李比希以独特的风格和气质，吸引了一大批热爱科学、好学上进的青年围绕着他形成了一个非凡的团体。

李比希学派的成功，成了世界各国发展科学事业和组织科学研究的光辉榜样，对近代科学的发展产生了深远影响。它在28年的辉煌历史中始终奉行教学与研究相统一的原则，使许多青年人汇聚到吉森实验室中，与以往绝对不可能的方式去解决一系列个人不可能完成的课题。由于吉森体系在科学教育和科学研究中的高度有效性，它首先在德国大学的化学教育中获得模仿，并逐步渗入生物等学科领域中，然后以德国大学作为发源地以燎原之势在欧美国家的大学中纷纷传播开来。

在德国首先采用吉森体系的是李比希的朋友、合作者维勒（F.Wohler，1800－1882）。他从斯德哥尔摩回到德国后先后在柏林和卡塞尔从事教育工作，虽然没有机会像李比希那样创造一个实验室，但却独立进行了许多化学研究，到1836年维勒在化学界的地位已经相当巩固。当他在哥廷根的奥古斯塔斯大学任教后，利用以前的实验室完全按照吉森的方式组织了他的化学学派。

与此同时，李比希的学生们在德国各地办起了许多吉森式的机构。弗雷泽组斯离开吉森之后到了威斯巴登担任化学教授，由于他从父亲那里得到了一笔资金，便于1848年仿效李比希建立了一个至今闻名于世的实验室，它具有进行分析化学教学和分析化学研究的双重作用。这个实验室最初是设在弗雷泽组斯的家中，现名为“弗雷泽组斯研究所”，仍由他的后代主持。实验室建立之后，他又于1862年创办了《分析化学杂志》，这份杂志一直由他及其家族编辑出版，与实验室一道，对分析化学的发展起了重大的推动作用。霍夫曼则于1864年将波恩大学实验室按照吉森模式改建成一个新的实验室，一年之后在柏林大学领导筹建了第一个化学工业实验室，他门下的许多德国学生都成为19世纪后半期德国的化学工业家。此外，凯库勒于19世纪60年代在德国形成了以他为中心的有机化学学派，其中包括一些化学工业家，而且1860年他发起了在卡尔斯鲁厄召开的第一次国际性化学家大会，在这次会议的代表中德国化学家占了大约50％，为以后国际性学术会议的举行创造了良好的经验。就这样，吉森体系在德国许多大学中传播起来，使德国的化学化工人才辈出。他们都以李比希那种科学精神投身于德国到科学和工业事业，终于使化学中心从法国转移到德国，而德国化学工业也迅速超过了英国。

在化学之外，首先采纳吉森体系的自然科学领域是生理学。柏林大学的米勒像李比希一样，也反感自然哲学，相信所有科学进步都是来自于经验，1833－1858年间他在自己的实验室中以吉森方式来进行教学。而路德维希在苏黎士（1849）、维也纳（1855）、莱比锡（1865）等地都创办了大小不同以实验室为基础的机构。路德维希在马堡当过学生，后来做过讲师和副教授，他非常了解本生的工作，并通过本生而深受李比希的影响，他发明过许多简便而有多种功能的仪器，使学生们完成了一系列分析和测量工作。而且在路德维希的实验室中，实验成果也往往是以学生个人的名义发表，这与吉森实验室是完全相同的。

由此可见，李比希学派的科学组织和科学教育在近代社会中的普遍确立、即近代科学的进一步制度化过程中确实起了很重要的作用，李比希学派对整个近代科学产生了广泛而深刻的影响。