🧪The Greats

化学家 · 亲手制造并测量物质本身的科学家——从塔普提在巴比伦蒸馏香水的年代到今天的机器人实验室,仍是那个判断谱图意味着什么的人。

从一门几乎每种文明都在实践的科学中挑出八个名字,必然有失公允——化学史上格外多的是那些贡献被并入他人名下的合作者、技术员与妻子,也格外多从未写下任何文字的整套手艺传统。以下八位之所以入选,是因为他们的影响有据可查、可以核实,并且至今仍体现在化学的实际操作方式之中。

他们跨越十二个世纪、七个国家:一部可能是整个学派共用一个名字的阿拔斯王朝巴格达文献,一位称量一切的法国税吏,一位在巴黎一间棚屋里熬煮数吨矿石的波兰女子,一位与牛津竞速合成生物碱的佃农之孙,以及一位从四世纪药方中找到解药的中国研究者。他们的共同点是:因为每个人都动手做了,物质遵循的规律——或者说我们理解规律的方式——就此不同。

The all-time podium

德米特里·门捷列夫
德米特里·门捷列夫
俄国
2
安托万·拉瓦锡
安托万·拉瓦锡
法国
1
玛丽·居里
玛丽·居里
波兰/法国
3

The eight who reached the top

1
现代化学创立者安托万·拉瓦锡的肖像 Jacques-Louis David · Public domain

安托万·拉瓦锡

法国 · 1743–1794

拉瓦锡把化学变成了一门定量科学:他的天平实验确立了质量守恒,他的燃烧氧化理论摧毁了燃素说,他1789年的《化学基础论》列出33种元素,并为这门学科带来了现代命名法。他的妻子玛丽-安妮·波尔兹是翻译、插画师,也是全程合作者。

The story

拉瓦锡靠加入法国征税财团“包税总公司”的合伙人身份为实验室筹资——而在恐怖统治时期,这笔财富变成了他的死刑判决。1794年5月8日,他与另外27名包税人一同被送上断头台,年仅五十岁。数学家约瑟夫-路易·拉格朗日第二天感叹道,砍下那颗头颅只需一瞬间,而再造一个这样的头脑,一百年也未必够。

“称量一切,相信天平而非理论——而当政治转向时,任何名声都无法提供保护。”

1789年《化学基础论》中的元素
33种物质
上断头台时的年龄
50岁
质量守恒定律
至今每日仍在传授
2
元素周期表创立者德米特里·门捷列夫的肖像 Original: Unknown author Unknown author Upload: Germansociety2014 · Public domain

德米特里·门捷列夫

俄国 · 1834–1907

门捷列夫是西伯利亚一个大家庭中最小的孩子,母亲带着他跋涉横穿俄国只为让他受教育。1869年,他按原子量排列63种已知元素,在别人只看到巧合的地方看出了一条规律——刻意留下空格,并详细预测了将来会填满这些空格的元素。

The story

1875年,保罗-埃米尔·勒科克·德布瓦博德朗发现镓时,测得其密度为4.7——但门捷列夫已发表的预测要求这一缺失元素的密度约为5.9,这位俄国人写信告诉这位法国人,他测的是门捷列夫所预言元素的不纯样品。布瓦博德朗提纯了自己的镓,重新测量,得到了5.9:理论家纠正了发现者,纠正的对象还是一种理论家自己从未见过的金属。

“一个强大到足以做出预测的规律,比任何一个与之相悖的单一测量都更可信。”

1869年已知元素数
63种
被证实的预测元素
镓、钪、锗
以他命名的101号元素
钔(1955年)
3
钋与镭发现者玛丽·居里的照片 Henri Manuel · Public domain

玛丽·居里

波兰/法国 · 1867–1934

在俄国统治下的波兰被禁止进入大学,玛丽亚·斯克沃多夫斯卡先在秘密的“流动大学”求学,之后才进入索邦大学。她创造了“放射性”一词,于1898年发现了钋与镭,至今仍是唯一一位在两门科学领域获得诺贝尔奖的人——1903年物理学奖与1911年化学奖。

The story

为证明镭确实存在,居里从1898年到1902年在巴黎一所工业学校漏雨的棚屋里处理数吨沥青铀矿残渣,用一根几乎和她一样高的铁棒搅拌沸腾的矿石,才分离出约十分之一克的氯化镭。前来参观的威廉·奥斯特瓦尔德称这间棚屋像马厩与土豆窖的杂交产物。她那些年留下的笔记至今仍带放射性,法国国家图书馆用铅盒保存,并要求读者签署免责声明才能阅览。

“如果这种效应是真实的,即便要耗费数年别人都不愿付出的苦功去分离它,也是值得的。”

诺贝尔奖次数
2次(1903、1911)
发现的元素
钋与镭,1898年
手工处理的沥青铀矿
数吨,1898–1902年
4
早期伊斯兰化学中最具影响力的人物贾比尔·伊本·哈扬的画像 Unknown author Unknown author · Public domain

贾比尔·伊本·哈扬

阿拔斯哈里发帝国(伊拉克/波斯) · 约721 – 约815年

这个名字与近代以前最具影响力的化学文献群相连:数百篇阿拉伯文论著系统化了蒸馏、结晶与升华,按性质对物质加以分类,并坚持一项主张的价值要在实验台上见分晓。拉丁欧洲通过“Geber”这个名字学习化学,长达四个世纪。

The story

归于贾比尔名下的文献浩如烟海——按传统统计约有三千篇——学者们长期怀疑一个人的一生无法容纳这么多著述。语文学家保罗·克劳斯在1943年指出,这些著作跨越数代人,很可能出自一个以宗师之名写作的学派;而后来一位拉丁作者“伪Geber”则借用了这个品牌,写出了中世纪欧洲最重要的化学教科书。中世纪最具影响力的化学家,或许是一个用了上千年的集体笔名。

“方法比个人活得更久:一套教人如何检验主张的传统,比谁在上面署名更重要。”

归于其名下的论著
约3000篇
影响持续的世纪数
1000多年
开始译成拉丁文
12世纪
5
结构有机化学奠基人奥古斯特·凯库勒的肖像 Unknown author Unknown author · Public domain

奥古斯特·凯库勒

德国 · 1829–1896

凯库勒给了有机化学一套语法:碳是四价的、可以连成链(1858年),苯的六个碳原子闭合成环(1865年)。结构理论把分子式变成了建筑结构,他的学生把这一方法带到了全欧洲——最早五位化学诺贝尔奖得主中有三位出自他门下。

The story

在1890年柏林举行的“苯环节”上,为庆祝苯环提出25周年,凯库勒讲述了如今人尽皆知的故事:他在炉火前打盹时,梦见原子变成了蛇,直到一条蛇咬住了自己的尾巴——他随即惊醒,想到了环状结构。历史学家至今仍在争论,这个梦究竟发生在1865年的根特,还是25年后被编造出来的宴后趣谈;但无论哪种说法为真,这个梦所装点的结构从未需要修正。

“灵感可能从任何地方降临;让它成为科学的,是醒来之后经年累月的检验。”

提出苯环结构
1865年
学生占最早5位诺贝尔奖得主之比
5人中3人
发表价键理论
1858年
6

多萝西·霍奇金

英国 · 1910–1994

24岁被诊断出类风湿关节炎、双手日渐变形的情况下,霍奇金在牛津用X射线晶体学解出了被认为过于复杂、这一方法难以胜任的分子:1945年解出青霉素,1955年解出含181个原子的维生素B12。她于1964年独享诺贝尔化学奖,至今仍是唯一获得科学类诺贝尔奖的英国女性。

The story

1934年,罗伯特·罗宾逊交给霍奇金几毫克结晶胰岛素,她在一年之内就拍下了它的衍射图样——随后花了三十四年半,逐一方法、逐一代计算机地打造这个问题所需要的工具。她的团队最终在1969年解出了胰岛素的结构,距离那第一张照片已过去三十四年。此后她花了数年时间走访世界各地的实验室,将这一结构分享给糖尿病研究者。

“选一个值得花上几十年的问题,然后让问题本身告诉你需要发明哪些工具。”

从第一张照片到胰岛素结构
34年(1935–69)
诺贝尔化学奖
1964年,独享
维生素B12的原子数
1955年解出181个
7

珀西·朱利安

美国 · 1899–1975

身为曾被奴役的阿拉巴马人的孙辈,因种族原因被美国大多数研究生院拒之门外,朱利安在维也纳取得博士学位,成为那个世纪最伟大的合成化学家之一:1935年首次全合成毒扁豆碱,随后从大豆出发实现了工业规模的类固醇化学,帮助让可的松变得可负担。他拥有超过100项专利。

The story

1935年,经费拮据的德堡大学讲师朱利安正在完成毒扁豆碱的合成,恰逢在世最有权势的有机化学家、牛津的罗伯特·罗宾逊发表了自己的路线。朱利安在文章中公开指出罗宾逊的中间体有误,并把自己的职业生涯押在最终化合物的熔点上:他的结果与天然生物碱吻合,罗宾逊的却不吻合。德堡大学仍然没有给他教职,于是他把自己的化学才能带去了工业界——后来,当他在芝加哥地区的住宅遭人纵火时,邻居们自发站出来为他守夜。

“如果你的数据是对的,就公开说出来——哪怕对方是这个领域里最响亮的名字。”

毒扁豆碱合成
1935年,德堡大学
拥有专利数
100+项
首位入选美国国家科学院的黑人化学家
1973年当选
8

屠呦呦

中国 · 1930年生

一位没有博士学位、没有海外留学经历、也没有院士头衔的植物化学家——中国媒体称她为“三无”科学家——屠呦呦领导的523项目团队于1972年从黄花蒿中分离出青蒿素。以青蒿素为基础的疗法后来成为全球一线抗疟治疗方案;她于2015年获诺贝尔奖。

The story

在数百种草药提取物均告失败后,屠呦呦重新研读四世纪医家葛洪的《肘后备急方》,其中提到将青蒿浸入冷水后绞取汁液服用——不经煎煮。她怀疑高温会破坏有效成分,于是改用低温乙醚萃取;1971年10月4日,191号提取物在小鼠体内完全抑制了疟原虫。为尽快用于患者,屠呦呦与两位同事于1972年自愿成为首批人体试验对象。

“把古籍当作数据而非点缀来读——去检验其他人都跳过的那个细节。”

起效的提取物
191号,1971年
查阅的传统药方
2000多种
避免的疟疾死亡人数
2000年以来数百万

柱状图以本榜单第一名为基准。

对比实验室

Toggle names on and off — every bar rescales to the leader of your selection.

5 / 8

The argument

“化学之父”是一个真正存在争议的头衔:贾比尔的拥护者指出他提前一千年就采用了实验方法,波义耳的支持者引用1661年与炼金术的决裂,拉瓦锡的支持者则强调那场定量革命——诚实的答案是,这样一门古老的科学,其实在三个大陆上被多次奠基。

化学的功劳账本出了名的不完整。玛丽-安妮·拉瓦锡的翻译与插画被并入了丈夫的名声;罗莎琳德·富兰克林的晶体学工作对DNA结构的发现具有决定性意义;莉泽·迈特纳作为核裂变的共同发现者、四十八次诺贝尔奖提名的候选人,却眼看着1944年的化学奖只授予了她的合作者奥托·哈恩一人。任何一份前八名单都继承了这些扭曲。

一份由具名个人组成的名单,也在某种程度上误导了这门科学的真实图景:历史上大部分化学知识,是由染工、冶金匠、酿酒师、调香师与产业团队产出的,他们从未以自己的名义发表过任何东西。巴比伦的塔普提之所以留名,只是因为一块泥板的偶然留存——她身边同样精湛的成千上万人却没有。

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