中外科学家发明家丛书:贝采利乌斯-第6章

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方法学上没有依据，但直至他逝世他仍然是忠于生机论的许多观念的。在经　

他本人修改的最后一版《化学教科书》中，他写道：“在生物界里，元素看　

来是遵循着一些与在无机界里根本不同的规律，因此它们的相互作用产物也　

与无机界根本不同。发现无机界中和活体中元素行为的这种差别产生的原　

因，将会成为有机化学理论的关键。其实，这种原因是如此的隐蔽，至少现　

在我们是没有希望找到它的……在形成有机物质时，会有一些神秘的、不可　

知的、抗拒任何理论解释的生命作用在进行着干预。”　

　　　　　贝采里乌斯对待活力学说的态度，表现了他对无机化学研究的两面性：　

一方面他是生机论的支持者；另一方面他又是一位自发的唯物主义科学家。　

即：一方面，他认为植物和动物物质作为有机物质，最重要的特点是不可能　

用无机元素制成它们；另一方面，他又十分重视把有机化学看成是复合基化　

学的观点。　

　　　　　在不断的研究中，贝采里乌斯清楚地理解到了19世纪初，由于缺乏令人　

信服的理论与实验材料的不足而在有机化学研究中出现的那些困难，所以他　

就力图找到能够根本改变这一状况的关健所在。按照他的见解，这个关健的　

所在应当是有机化合物组成研究的严格的定量方法。同时，也应该遵循着无　

机化学的各种定律。以此为突破口去探索有机化学。　

　　　　　贝采里乌斯的这个见解具有原则性的意义，在化学中确立了这样一个重　

要的原理：不管是天然的矿物，还是植物界与动物界的有机化合物，它们的　

形成也和化学实验室里人工制成的物质的形成一样，服从着同一些定律。　

　　　　　1814年，根据自己的见解，贝采里乌斯对一系列有机酸进行了定量分析　

并得出了它们的化学式，如：柠檬酸是H＋C＋O；酒石酸是5H＋4C＋5O；丁二酸　

是4H＋4C＋3O；醋酸是6H＋4C＋3O；五倍子酸是6H＋6C＋3O；粘液是10H＋6C＋8O。　

对于自己的研究，他写道：“通过数据分析，我们能够得到这样一种见解，　

即有机原子具有一定的机械结构，这种结构可以容许把几个固定的元素原子　

分离开而不致使整体有重大的变化……在最初，有机物的分解很难用微粒说　

　（原子论）去解释；但现在我们见到，随着有机界研究的发展，这些困难已　


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经被克服了，且在我们当前的知识状况下，只有微粒说才能使我们以满意的　

方式解释有机原子的组成情况。”　

　　　　　贝采里乌斯在指出各种无机化学计算定律和原子论本身完全适用于有机　

化学时，同时也指出了它们在有机化学领域内的特殊表现形式。1819年，他　

在《试论关于化合量的学说》一文中指出：“在有机界中，元素原子的化合　

定律就它们所容许的定量化合上的极端多样性来说，具有根本不同的性　

质……在有机界中，化合物的状态可以达到无穷；在它们和无机界化合物之　

间，不可能找到直接的相似。”　

　　　　　以后，贝采里乌斯又继续进行了有机物质的分析研究。1820年，他测定　

了硫化氰与硫氰酸的物质百分比组成。1830年，他分析了消旋酒石酸，发现　

它与酒石酸的组成相同，这使他确立了物质同分异构的概念。就在这几年里，　

他仔细地研究了红桨果树的果实和叶子以及人的胆汁、尿酸，他还发现了动　

物和人的肌体内含有乳酸。　

　　　　　在对有机物质进行实验分析的同时，贝采里乌斯还发展了自己的复合基　

学说。他把复合基理解成这样的一些原子团——它们不含氧，能够不变地从　

一种化合物转移到另一种化合物中，并能够作为一个整体与各种元素化合。　

他认为，无机体与有机体组成中的主要差别就在于前者包含的是简单基，而　

后者包含的是复合基。　

　　　　　随着各国化学家对有机化学研究的逐渐深入，到了19世纪30年代，贝　

采里乌斯的复合基理论已经无法满足那些反映了有机化合物合理分类的需　

要。但由于受到固有经验与强烈自信的禁锢，贝采里乌斯没能根据最新的研　

究成果发展自己的理论。有机化学理论的进一步发展的任务，就留给了其他　

更有革新思想的化学家了。　

　　　　　贝采里乌斯本人也认识到了这一点。1843年，在经他亲自修改的最后一　

版《化学教科书》中，他说道：“当已积累的观察材料更加丰富而相反观点　

的捍卫者们退出研究舞台时，这就给未来的思想家们提供机会去从容地建立　

新的科学学说体系，这个体系或者将保持下去，或者在不久又被一个新的、　

更加完善的体系所代替。”　

　　　　　总的说来，贝采里乌斯对于有机化学的实验研究与理论发展起到了巨大　

的作用，在他和其他一些化学家的推动下，有机化学在19世纪成了最丰富多　

彩的学科之一。　


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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　五、催化作用　



　　　　很长的一段时期以来，化学家们是从化学亲合力的作用中看到化学变化　

的原因，这种作用可以随外因——光与热的作用而加强或减弱。19世纪的最　

初几年里，科学家们已经发现了电对化学变化过程的影响。随后的十几年里，　

科学家们对于化学变化的原因，除了用电化学理论解释以外就没有其他的解　

释了。尤其是在无机化学领域内，用电化学理论去解释化学过程是相当成功　

的。然而实际上，在化学研究中已经有一些发现说明了，在化学领域内相当　

普遍地存在着一个与化学亲合力所制约的普通化学反应所完全不同的，无机　

物和有机物化学变化的特殊范畴。　

　　　　例如，在1811年，基尔霍夫发现了淀粉在稀酸中变成葡萄糖的反应；1814　

年，他又研究了在麦芽的影响下，淀粉变成葡萄糖的反应。1818年，泰纳德　

观察到了过氧化氢遇到各种无机物与有机物即行分解的现象，而且这些无机　

物与有机物本身并没有发生任何变化。这些“奇怪”的反应现象，逐渐吸引　

了科学家们的广泛注意和研究。　

　　　　　随后，戴维在1820年发现了铂黑能使酒精在冷却中酸化成醋酸，但它自　

身不起任何变化。1823年，杰别莱涅尔观察到在常温下，爆鸣气遇海绵铂即　

着火的特殊现象。到了30年代，关于这种以不平常的方式进行化学反应的现　

象，已经积累了相当多的资料。此时，开始有人对于这种特殊现象进行了研　

究。　

　　　　在这个研究领域内，贝采里乌斯的学生密克尔力特在1834年发表的《关　

于醚的生成》一文，有着很重要的价值。在文中，密克尔力特通过对在硫酸　

参加下酒精变成醚的反应的研究，给这些特殊的分解与化合现象进行了概念　

上的定义。他把这些反应统称为接触反应。　

　　　　　此时，贝采里乌斯也对这种异常的反应产生了很大的兴趣。在1835年的　

　《年报》中，他第一次总结了这种奇特的现象。1836年，他又发表了《关于　

有机体化合时起作用的新力量的某些观念》一文。这篇论文有着极为重要的　

价值，因为在它里面，贝采里乌斯最早把那些多种多样的特殊现象命名为“催　

化现象”，并把它们看成为一个整体。　

　　　　在研究过程中，贝采里乌斯发现在这些现象的变化过程中有一个共同　

点，就是它们是在某些物质的参加下引起，但这些物质的组分没有包含在最　

后的产物中，因此它们在反应中并没有被利用。他认为，这种起初被当成是　

特殊现象的物性，其实是一个一般的、但对不同物质来说有不同作用的性质，　

这种性质在实质上是可以加以利用的。　

　　　　在他的论文中，贝采里乌斯阐明了他对催化作用的认识。他写道：“我　

们的实验证实了，糖变成碳酸与酒精，如在以酶为名而得知的不可溶物质的　

影响下进行发酵时所起的那种变化，是无法以糖与酶之间的类似双分解的作　

用来解释的。但是，当与无机界中已知的种种变化关系进行比较时，这种变　

化表现出与其中任何一种关系的相似都无法与过氧化氢在铂、银的影响下进　

行分解的相似那样大……而且许多固体形式与溶液形式的单质与复质有作用　

于复质的特别能力，这种情形与一般的化学亲合力根本不同；这主要表现在　

它们能引起这个复质中的组分变成其他组分，同时它们自身根本不需要参加　

这个过程，尽管有时候它们也参加了。　

　　　　这种对无机界与有机界来说，都能够激发化学活动的新力量当然会更经　


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常地被见到，然而这个力量的性质现在还不为人所知。尽管我把它叫做新力　

量，但我却丝毫没有想把它解释成一种脱离物质的电化合定律的力量；相反，　

我认为它恰恰是电化合定律的表现之一。但是，在我们还没能完全发现它们　

的相互关系之前，如果把这种力量看成是这样的力量，那么我们的研究就会　

变得容易；如果给它以自己的名称，那么我们的推论就能变得简化。因此，　

我要把它叫做物质的　‘催化力’，而把借助于它的分解叫做‘催化作用’。”　

　　　　　贝采里乌斯认为，催化作用在有机界中起到了非常重要的作用，在催化　

现象中寻找解释植物与动物机体中进行的复杂生化过程的原因，是很有根据　

的。他在预感催化作用对生物化学的巨大意义时写道：“在活的植物与动物　

的躯干里，无时无刻不在进行着组织与体液之间的催化过程。”　

　　　　　贝采里乌斯在自己的《化学教科书》（第5版）第4卷的《有机物形成　

的有效原理》一章中，继续发展了他关于催化作用的理论。在这一章中，他　

写道：“每一个个体的生命从一开始就是靠物质来源源不断地供应的，由于　

物质的消耗而进行着有机体最初的发育。在植物那里，这些物质存在于种子　

中；而在动物那里，这些物质则存在于卵和产生新生命的母体中。但是，这　

种存在于内部的力量，这种通过种种特殊影响而决定着从外部接受来的营养　

物质必定变成产生种子或卵的那种特别的植物或动物种的力量，乃是我们很　

难得到解释的一个生命之谜。无论我们多么认真努力地进行有机体实验，我　

们都很难理解这个符合于它们目的与作用的　‘统制之神’。　

　　　　　然而，我们在经过了不懈地努力以后，终于能够在一些领域中取得了一　

点进展，但无论谁也无法预见我们在将来适当的研究下，能继续在这方面进　

展多少。然而现在我们认为，我们已经在生物界对催化力的应用中取得了积　

极的进展。看来，这个力量要比无机化学现象所能拥有的活动范围广泛得　

多。”　

　　　　　贝采里乌斯所做的这些概括性的理论原理，对于催化作用学说的更进一　

步发展，对于认识生物界中无时无刻不在进