李比希

德國著名的化學家、化學教育家李比希1803年5月12日生於德國達姆斯塔特（Darnistadt）一個經營藥物、染料及化學試劑的小商人家庭。兒童時代，李比希隨父親製造過家庭藥物和塗料，後來又當過

藥劑師的徒弟。少年時代的李比希對當時德國學校正規化、公式化一套的陳舊教育感到乏味，但卻酷愛閱讀化學書籍和動手做化學試驗。

1820年在波恩大學學習，上了大學他來到了波恩，進入埃爾蘭根大學並於1822年取得博士學位。1822年獲哲學博士學位。同年到巴黎，常聽J.-L. 蓋-呂薩克和P.-L.杜隆等化學家的講演。不久就在蓋-呂薩克的實驗室中工作。1824年回到德國，任吉森大學化學教授，創立了吉森實驗室。1824年完成了一系列雷酸化合物的研究。此時韋勒正在研究氰化物。他們分別寫的文章同時在蓋呂薩克主編的雜誌上發表，蓋呂薩克指出這兩類不同的化合物具有相同的分子式。這是化學家首次發現不同化合物具有同樣的分子式，從此誕生了“同分異構體”這個名詞。同時也以此為契機與韋勒成為終生不渝的密友。從這一年開始他在一個叫吉森的小城的大學里教書，開創性地建立了學生普通實驗室。李比希以極大的熱情投入了有機化學。1840年當選為英國皇家學會會員。1842年榮譽當選為法國科學院院士。1852年李比希任慕尼黑大學教授。當時中歐處於反動時期，李比希由於持有自由派的觀點並積極參與政治活動而被通緝。他不得不離開波恩到了巴黎，在那裡得到德國科學界泰斗洪堡的幫助和推薦到蓋呂薩克的實驗室工作。

1873年4月18日卒於慕尼黑。

他作過大量的有機化合物的準確分析，改進了有機分析的若干方法，定出大批化合物的化學式，發現了同分異構現象。他在化學上的重要貢獻還有：1829年發現並分析馬尿酸；1831年發現並製得氯仿和氯醛；1832年與F.維勒共同發現安息香基並提出基團理論，為有機結構理論的發展作出貢獻；1839年提出多元酸理論。1840年以後的30年裡，他轉而研究生物化學和農業化學。他用實驗方法證明：植物生長需要碳酸、氨、氧化鎂、磷、硝酸以及鉀、鈉和鐵的化合物等無機物；人和動物的排泄物只有轉變為碳酸、氨和硝酸等才能被植物吸收。這些觀點是近代農業化學的基礎。他大力提倡用無機肥料來提高收成。他還認為動物的食物不但需要一定的數量，還需要各種不同的種類，或有機物或無機物，而且須有相當的比例。他又證明糖類可生成脂肪。還提出發酵作用的原理。李比希一生共發表了318篇化學和其他科學的論文。著有《有機物分析》、《生物化學》、《化學通信》、《化學研究》、《農業化學基礎》、《關於近世農業之科學信件》等。他還和維勒合編了《純粹與應用化學詞典》。1831年創辦《藥物雜誌》並任編輯，1840年後此雜誌改名為《化學和藥物雜誌》，他和維勒同任編輯。

當時有機物的分析技術還相當落後，他改進並完善了由蓋呂薩克和泰納爾提出的有機物燃燒分析法，使之根據產生的二氧化碳和水的量能夠精確的確定碳和氫的含量。後來杜馬又發明測定有機氮的好方法，這樣就形成了完整的有機分析體系。吉森這個小地方也成為當時世界的化學中心，對19世紀德國成為化學強國起著重要作用。1845年他被封為男爵，1852年後因健康惡化而退出教學工作，但仍然從事力所能及的研究工作。並開始對生物化學產生了興趣，對生命的活力是由體內食物氧化產生的能量提供的觀點之建立起了積極作用。然而對發酵過程的理解卻和貝采利烏斯犯了同樣的錯誤。在對農業化學方面，他也是成功和失敗並存。首先他正確地指出：土地肥力喪失的主要原因是，植物消耗了土壤里的生命所必需的礦物成分，諸如鈉、鈣、磷等。他還是第一個主張用化肥代替天然肥料進行施肥的人。不過，他錯誤的認為植物所必需的氮是從大氣中直接吸收的，所以在他的化肥配料表中沒有加入氮化物。這一點後來被糾正了，從而使農業生產發生了巨大的飛躍。

李比希從巴黎回國擔任了吉森大學的化學教授，立即著手實施一項前所未聞的計劃，那就是改革德國的傳統化學教育體制與教學方式，探索造就新一代化學家的方法。當時德國大學中的化學教育，通常是把化學知識混雜在自然哲學中講授，而且沒有專門的化學教學實驗室，學生得不到實驗操作的訓練。李比希深知，作為一個真正的化學家僅有哲學思辨是不夠的，化學知識只有從實驗中獲得。而這種實驗訓練在那時的德國大學中還得不到。於是李比希下決心借鑒國外化學實驗室的經驗，在吉森建立一個現代化的實驗室，讓一批又一批的青年人在那裡得到訓練，從中培養出一代化學家。吉森實驗室是一座供化學教學使用的實驗室，它向全體學生開放，並在化學實驗過程的同時進行講授。李比希為實驗室教學編製了一個全新的教學大綱，它規定：開始，學生在學習講義的同時還要做實驗，先使用已知化合物進行定性分析和定量分析，然後從天然物質中提純和鑒定新化合物以及進行無機合成和有機合成；學完這一課程后，在導師指導下進行獨立的研究作為畢業論文項目；最後通過鑒定獲得博士學位。李比希這種讓學生在實驗室中從系統訓練逐步轉入獨立研究的教學體制，在他之前並未被人們認識到，而它為近代化學教育體制奠定了基礎。

教授化學是要教授作為科學的化學，而決不是單純地傳授應用技術。對於只是抱著學習應用技術目的而來的學生，他是斷然拒絕的；但對為了造福於人類而學習化學知識的學生，則始終是支持的。李比希本人就是這樣的表率。他認為這個問題不能本末倒置。他諄諄告誡學生們，應當首先為祖國和追求真理而努力，然後其餘的東西才歸屬於自己。

化學教學大綱的編製和李比希熱誠而嚴謹的治學，使得化學教育運動在德國比在其他任何地方以更大的勢頭和更深遠的影響發展起來，從而吸引著四面八方的學生擁向吉森大學，聚集於李比希門下。在李比希的精心指導下，通過實驗室中的系統訓練培養出了一大批聞名於世的化學家。其中名列前茅的有為染料化學和染料工業奠定基礎的霍夫曼、發現鹵代烷和金屬鈉作用製備烴的武慈、提出苯環狀結構學說為有機結構理論奠定堅實基礎而被譽為“化學建築師”的凱庫勒，以及被門捷列夫譽為“俄國化學家之父”的沃斯克列先斯基等。值得指出的是這些學生還在本國仿效吉森的做法，建立了一批面向學生的教學實驗室，使吉森的化學教育模式在全世界得到積極推廣，培養出眾多著名的化學家，並形成了吉森一李比希學派，為世界化學發展作出了巨大貢獻。

1803年5月12日，李比希生於德國的達姆斯塔特（Darnistadt）。父親是一個染料製造商，家中有許多化學藥品。小小的李比希經常自己動手做化學實驗，他對實驗和觀察有著濃厚的興趣。他把父親店鋪後邊的廚房改造成自己的實驗室，在閣樓上，自己偷偷做雷酸汞鹽的實驗。有一次他在做雷酸汞的實驗時。引起了爆炸，震動了整個樓房，屋頂的一角也被炸毀了，但他本人沒有受傷。對於這件事，李比希的父親並沒有責備他，反而說他有膽量、有追求精神。每當李比希回憶往事時，他都深有感觸他說：童年的化學實驗，激發了他的想象力和對化學的熱愛。

不遠千里到波恩求學，他的第一個老師是卡斯特納。後來，李比希又轉到埃爾蘭根大學學習，並於1822年獲博士學位，博士論文的題目是《論雷酸汞的成分》。獲博士學位以後，他又到法國巴黎繼續深造。經洪堡（A。 Von Htmboldt，1769一1859）教授推薦，他進入了蓋·呂薩克實驗室進行研究工作。在1822一1824兩年的研究中，在探索各種有機化合物的同時，他系統地研究了雷酸鹽。找到了防止雷酸鹽爆炸的填充劑，發現用烘焙過的苦土（MgO）與雷酸鹽相混和，可以非常有效地防止雷酸鹽爆炸。李比希在1823年6月23日向科學院報告了他的研究成果。當時，會議主持人洪堡特教授對李比希說：“您的研究不僅本身具有重要意義，更重要的是這一成果使人們感到，您是一位有傑出才幹的人。”

擔任了吉森（Giessen）大學編外教授，兩年以後升為正式教授，當時他年僅22歲。

李比希在化學上建樹極多，除雷酸鹽的研究成果之外， 1829年發現了馬尿酸，18N年合成了氯醛和氯仿，1832年和維勒鑒定苯乙醯基：1834年提出乙醇、乙醚等，都可視為乙基的化合物，並命名了乙基（C2H5一）。

李比希和法國化學家杜馬合作，在1837年10月23日呈送法國科學院的論文中指出：“無機化學中的‘基’是簡單的多有機化學中的‘基’是化合物，這是二者的不同點。但是，在無機化學和有機化學中，化學的規律是一樣的。”1838年，李比希還給“基”下了如下的定義。

1．有機化學中的“基”是一系列化合物中不變的部分。

2.“基”在化合物中，可被元素置換。

3．置換“基”的元素，可以被其他元素所取代。

一個原子團滿足以上三個條件中的兩條就可以稱為“基”。從此，有機化學中“基”的概念就確定了。

1837年，李比希還提出了有關多元酸的理論，開展了對有機酸的研究，說明了酸和氫的內在聯繫。1839年，李比希研究了“發酵”和“腐敗”問題，對“發酵”和“腐敗”做了理論說明。同時，他還研究了尿酸的衍生物、生物鹼、氨基酸、胱胺、肌酸等多種有機化合物的結構和性質。

李比希對化學教學一貫盡心竭力，自1824年回國后，他發現德國的化學教育落後於法國，許多德國大學沒有化學教授，化學課由醫學博士講授。化學實驗教學的條件就更差了，全國只有湯姆遜設立的一處實驗室，一些著名化學家的實驗室，都是私人性質的。只能接受一兩名學生做專題研究。為了改變這種情況，李比希加強了對實驗室建設和化學教學法的研究，使化學教學真正具備了實驗科學的特色。他的努力得到了校方和國家的支持，經過兩年努力，他在吉森大學建立了一個完善的實驗教學系統，他的實驗室可以同時容納22名學生做實驗，教室可以供120人聽講，講台的兩側有各種實驗設備和儀器，可以方便地為聽講人做各種演示實驗。

1860年被選為巴伐利亞科學院院長，還曾被選為德國。法國、英國、俄國、瑞典等國家科學院的院士或名譽院士。

1873年4月18日，李比希患感冒逝於德國的慕尼黑。李比希作為科學巨人，名震歐洲。但是，科學真理是無情的，他不屈從於權力，也不依附名家的威望，他只偏愛實事求是的人。

在著名化學家巴拉爾發現元素溴的前四年，李比希曾試著把海藻燒成灰，用熱水浸泡，再往裡面通氯氣。他發現，在殘渣底部沉澱著一種棕紅色的液體。他反覆做了幾次實驗，都得到同樣的結果。如果繼續下去，以當時李比希的實驗設備和實驗技術，完全有條件從這瓶液體中發現新元素溴。但是，李比希根本就沒有做認真的化學分析，只是想，這些東西是通了氯氣得到的，說明海藻中的碘和氯起了化學反應，生成了氯化碘。於是他在瓶子上貼了一個標籤，上面寫著“氯化碘”，然後就把這瓶液體放在柜子里，一放就是四年。1826年8月14日，法國化學家波拉德宣布，發現了新元素溴這種元素性質介於氯和碘之間，這一發現，震驚了化學界。李比希看到了波拉德的報告以後，頓時想起他放到柜子里的那瓶“氯化碘”，他趕緊翻箱倒櫃，找出了那瓶棕色液體，認真地進行了化學分析，分析結果使他激動又痛心。原來，那瓶棕色液體不含有氯，也不含有碘，更不是他猜測的“氯化碘”，其成分正是波拉德發現的新元素溴。如果李比希採取嚴格的科學態度，認真分析那瓶棕色液體，那麼發現元素溴的不是波拉德，而將會是李比希。李比希失之交臂，他懊悔極了，恨自己粗心大意，恨自己進行了大半輩子的化學研究，卻缺乏嚴格的科學態度。他為了警誡自己，特別把那瓶棕色液體放在原來的柜子里，並把柜子搬到大廳中，在上面貼上一個工整的字條：“錯誤之櫃”。而且，他還把瓶子上的標籤揭了下來，用鏡框裝上，掛在床頭，不但自己看，還給朋友們看。李比希接受教訓后，善於在異常現象發現問題，又能通過實驗找出解決問題的途徑，所以成為化學史上的巨人。

李比希用“錯誤之櫃”警惕自己，教育學生。李比希逝世后，學術界對他十分懷念。人們把吉森大學李比希工作過的地方，改為李比希紀念館，把李比希看成有機化學、生物化學和農業化學的開路人。

後來被稱為“李比希實驗室”，由於這一實驗室培養出一大批第一流的化學人才，所以成了全世界化學化工工作者注目和嚮往的地方。李比希實驗室科研和教學的風格，很快傳遺了全世界。李比希還製造和改進了許多化學儀器，如有機分析燃燒儀。李比希冷凝球、玻璃冷凝管等等。這些儀器方便耐用，所以德國的儀器製造商紛紛大量仿製，向外國輸出。

為了發展化學教學，李比希還用新的體系編製了化學教學大綱。他認為，化學不僅是一門實驗科學，同時直接關係到國家的命運和人民的生活。所以他認為：“學習化學的真正中心，不在於講課，而在於實際工作。”他要求他的學生既會定性分析，又會定量分析，然後自行製備各種有機化合物。這樣就可以培養出較強的實際工作能力。

李比希一生為化學事業培養了一大批第一流的化學家，俄國的齊寧、法國的日拉爾、英國的威廉姆遜、德國的霍夫曼、凱庫勒，此外象富蘭克蘭、武茲等，都是李比希的學生。

李比希對無機化學、有機化學、生物化學、農業化學都做出了卓越的貢獻。他發明和改進了有機分析的方法，準確地分析過大量的有機化合物，合成過氯仿（CHCl3）、三氯乙醛（CCl3CHO）和多種有機酸，他還曾與他人合作，提出了化合物基團的概念以及多元酸的理論。李比希開創了農業化學的研究提出植物需要氮、磷，鉀等基本元素，研究了提高土壤肥力的問題，因此，他被農學界稱為“農業化學之父”。