劉超
“現(xiàn)代化學之父”的誕生
在化學歷史上,拉瓦錫對于發(fā)現(xiàn)氧氣順序的描述的確有失大家風范,他曾公開宣稱:氧氣是普利斯特里和舍勒與我大約同時發(fā)現(xiàn)的。他還曾拒不承認收到過舍勒的來信。但在1790年,拉瓦錫面對越來越多的質(zhì)疑,不得不承認在發(fā)現(xiàn)氧氣的順序上,自己確實晚于普利斯特里和舍勒,并且在一些論文上確實有杜撰和弄虛作假的成分。
我們無法從道德的視角評判一位科學家的是非對錯,但從能查到的記錄、史料和專著中的描述,可以總結(jié)出:拉瓦錫的諸多成就中,有許多結(jié)論是在重復他人實驗的基礎上得出。但值得肯定的是,他所重復的這些實驗并不是沒有意義的重復工作,而是將這些實驗結(jié)果相互結(jié)合建立起了新的理論體系。波義耳、卡文迪許、普里斯特里和舍勒等人只是制出了磚瓦,而用這些磚瓦建成大廈的則是拉瓦錫。德國科學家李比希由此總結(jié)道:“拉瓦錫沒有發(fā)現(xiàn)過任何新的物體、新的性質(zhì)和未知的自然現(xiàn)象,他的不朽的光榮在于:他給科學的機體注入了新的精神?!?/p>
平心而論,拉瓦錫之所以成功,靠的并不是更加勤奮和實驗能力。論勤奮,他不如卡文迪許;論實驗能力,他不如英國化學家布萊克。很顯然,是傳統(tǒng)的錯誤觀點遏制了卡文迪許和布萊克的才華。由此可見,對科學家來說,勤奮、動手的能力都很重要,但更為重要的還要有一個善于科學思維的頭腦。
18世紀的化學,如同剛從母體孕育出的嬰兒,母體的印記是那么的清晰。當時,化學界對物質(zhì)的命名以及所使用的化學符號,在現(xiàn)在看來是如此的原始,這完全是對之前煉金術的延續(xù),蒙昧之極。這些名稱和符號含混晦澀,充滿著怪異,已經(jīng)脫離了物質(zhì)本身。隨著新的物質(zhì)和元素被不斷發(fā)現(xiàn),命名方法必須系統(tǒng)化和科學化,這便是當時有化學家認為化學界應最先解決的當務之急。這個人就是居頓·德莫沃。
德莫沃是拉瓦錫的好友,年長拉瓦錫6歲,是一位在化學界頗具建樹的化學家,他創(chuàng)辦的工廠首次實現(xiàn)了法國的工業(yè)化制堿。在一次科學家的聚會中,德莫沃將想組織一批化學家對化學命名方法進行系統(tǒng)研究和規(guī)范的想法與拉瓦錫進行了暢談,得到拉瓦錫的堅決支持。隨后,德莫沃又邀請了伯托利特和福克魯瓦2位著名科學家一起參與到這項工作中來,伯托利特是第一位接受“氧化學說”的法國科學家,而??唆斖咭苍谳^早時候開始支持拉瓦錫的學說。因此,團隊中的幾位合作者之間就有了共同處事的基礎,而事實也證明了,拉瓦錫的“氧化學說”在系統(tǒng)科學的近代化學命名體系中起到了關鍵的作用,這個團隊雖由德莫沃發(fā)起,但在之后幾人的合作中無疑都由拉瓦錫扮演了主要領導者的作用。1787年,幾位科學家共同的研究著作——《化學命名法》出版,這部書對化學物質(zhì)的命名法則進行了規(guī)定:每種物質(zhì)必須有一個固定的名稱;單質(zhì)的名稱要盡可能表達出其特征;化合物的名稱必須根據(jù)所含單質(zhì)表示出其組成;酸類和堿類用所含元素命名,鹽類用構(gòu)成其的酸堿命名;過去稱為金屬灰的物質(zhì),改為“金屬氧化物”;礬油或釩酸改成“硫酸”。
《化學命名法》為后來化學物質(zhì)的科學命名提供了理論支撐,其規(guī)定的許多化學命名方法依然被現(xiàn)在化學學科沿用。近代化學于19世紀傳入中國,徐壽等一批開明化學家翻譯的中文化學元素和物質(zhì)名稱也是根據(jù)《化學命名法》的規(guī)定進行翻譯和造字。
拉瓦錫之所以被稱為“現(xiàn)代化學之父”,不只因為他推翻了統(tǒng)治化學界很久的錯誤學說,建立了對自然界認識更加深刻的新理論,更在于他的科學思想讓一個學科產(chǎn)生了本質(zhì)變革,掀起了一場化學史上的重要革命。這場化學革命則成為化學學科“現(xiàn)代化”的轉(zhuǎn)折。1789年,在法國大革命狂潮席卷全國的時候,凝聚了拉瓦錫畢生的化學思想著作——《化學基礎論》 (又譯為 《化學綱要》,見圖7) 問世,這部著作從提綱的形成一直到完稿,歷經(jīng)12年,這部在世界化學史上具有里程碑意義的鴻篇巨帙之于化學的意義,絲毫不亞于牛頓《自然哲學的數(shù)學原理》之于物理學和達爾文《物種起源》之于生物學?!痘瘜W基礎輪》總結(jié)了拉瓦錫對化學的全部研究成果,詳盡闡述了推翻“燃素說”的各種實驗和關于燃燒的“氧化說”理論,對各種化學現(xiàn)象都提出了作者富有真知灼見的見解。但書中也有在現(xiàn)在看來不免具有很大局限性的論點,如書中提到“所有酸類都含有氧元素”的認知局限卻讓之后數(shù)十年的化學界頗為困惑。瑕不掩瑜,科學家對自然的認知存在局限性是在所難免的,但他們對人類提升對自然界的認知所做出的巨大貢獻不可磨滅。
革命洪流中湮滅的科學巨人
寫到這里,拉瓦錫的人生似乎到達了巔峰,按照正常的“劇本”設計,他該功成身退了,在余下的生活中即使不撲在科學研究中,以之前的成就靠“吃老本”大可風花雪月,享受人生。但是,“完美的人生”只是傳說,命運讓拉瓦錫的人生輝煌就此打住,一場不可避免的暴力革命洪流絕情地收割了他的生命。遺憾的是,布魯諾被燒死后還被稱為“殉道者”,而拉瓦錫只是成為法國大革命的“犧牲品”。
當時的歐洲,封建國家已呈搖搖欲墜之勢,在法國之前,荷蘭、英國已經(jīng)完成了資產(chǎn)階級革命。法國的統(tǒng)治階級為了避免重蹈英、荷的覆轍,更是加強了對權(quán)力的的掌控?;首?、貴族、高級僧侶等為代表的的統(tǒng)治階級長期以來的驕奢淫逸掏空了國庫,為了延續(xù)這種奢靡生活,他們開放“包稅”種類以增加國家收入,這才有了拉瓦錫獲得包稅權(quán)的機會。中世紀法國的包稅制度誕生于公元16世紀,到拉瓦錫時代已經(jīng)存在200多年,其源于他專制的封建王權(quán)財政需求的增長所帶來的債務關系,對于統(tǒng)治階級來說這的確是降低管理成本的最有效辦法,但這樣做的直接后果就是導致腐敗和橫征暴斂問題嚴重。拉瓦錫正是因這種制度,為自己的科學研究積累了豐厚的經(jīng)濟基礎,但也招致了民眾的仇恨和討伐。這其中涌現(xiàn)出來的兩人,最終將拉瓦錫送上了斷頭臺。
一位是讓·保爾·馬拉(Jean—Paul Marat,1743—1793年),法國醫(yī)生,也是法國大革命時期活躍的民主派革命家,那幅著名的畫作《馬拉之死》中的主人公就是他(圖8)。馬拉與拉瓦錫的交集僅有一次,但正因為這一次交集,讓馬拉對拉瓦錫心生怨恨,這種怨恨在復仇心極強的馬拉身上勢必要找到機會釋放,他曾揚言要將拉瓦錫“吊死在街頭”。早在大革命以前,馬拉憑借一些已經(jīng)過時的理論申請過加入法國科學院,但因為其理論禁不住推敲而被諸多院士懷疑,拉瓦錫更是對馬拉嚴詞拒絕。兩人的“梁子”就此結(jié)下。馬拉在《人民之友》上公開譴責拉瓦錫:“我公開揭發(fā)你這個冒充內(nèi)行的考里費厄斯(考里費厄斯是古希臘戲劇中合唱的領唱人),拉瓦錫先生,強奪土地者的兒子、日內(nèi)瓦投機者的學生、承包稅收商人、火藥和硝石的管理人……他要求公眾認可花費3 300萬里弗爾在巴黎周邊筑一道墻,把巴黎人投入監(jiān)獄,隔斷新鮮空氣……愿上帝把他吊死在街燈柱上……”