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改寫了有機化學的定義——維勒誕辰│科學史上的今天:7/31

生命是什麼?究竟是什麼造成生物有別於非生物?生機論(Vitalism)者相信關鍵在於生物體內存在一種無形的、超乎物理/化學定律之外的生命力;亞里斯多德是此一主張的代表人物,他認為是靈魂才使生物具有生命。

到了十九世紀初,現代化學先驅之一的瑞典化學家貝吉里斯(J. J. Berzelius)進一步指出:有些化合物無法用人工合成,需要生物參與才能產生,足見必有生命力扮演重要的角色。沒想到隔沒多久,他自己的學生就給了他一巴掌。

1823 年,剛讀完醫學院的維勒(Friedrich Wöhler, 1800-1882)在老師的建議下,前往瑞典跟隨貝吉里斯學習無機化學(有機/無機的區分,正是由貝吉里斯依照是否需要生物參與來定義)。回到德國後,維勒即轉而投身化學;1828 年,他發現之前試圖合成氰酸銨時,用氰酸與氨水反應後生成的白色不明物質原來就是尿素!

尿素是含氮食物在動物體內循環代謝後的產物,向來只能從動物的尿便中取得,正是貝吉里斯定義的有機化合物。而今維勒證明尿素也能用無機化合物合成,不需要藉助生物,等於推翻了貝吉里斯的論點,也使得生機論喪失一個重要依據。當維勒興奮地寫信向老師報告,貝吉里斯還幽默地回他說:

「看能不能在實驗室造出一個小孩來。」

維勒繼續找出合成尿素的不同方法,寫成論文發表,從此改寫了有機化學的定義,也促成更多合成有機化合物的研究。而他同時也成為發現同分異構物例證的第一人;因為氰酸銨與尿素兩者分子式相同,性質卻不一樣,顛覆了過去認為不同化合物的分子式必定不同的認知。貝吉里斯因此才於 1930 年提出同分異構物這個名詞與學說。

不過維勒的研究方向還是在無機化學上,他陸續分離出鋁、鈹、釔、硼等元素,一生孜孜不倦,至死方休,發表的論文多達 276 篇。另外在有機化學方面,他與小他三歲,後來有「德國化學之父」、「肥料工業之父」的李比希(Justus von Liebig)密切合作,得到許多重要的發現;雖然光芒都照在李比希身上,他仍甘之如飴。他們兩人不但是一生的摯友,更成為科學史上難得一見真誠無私的搭檔。

 

本文同時收錄於《科學史上的今天:歷史的瞬間,改變世界的起點》,由究竟出版社出版。

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關於作者

張瑞棋

1987年清華大學工業工程系畢業,1992年取得美國西北大學工業工程碩士。自小喜愛科學新知,浮沉科技業近二十載後,退休賦閒在家,更成為重度閱讀者。當了中年大叔才成為泛科學專欄作者,著有《科學史上的今天》一書,如今又因翻譯《解事者》,而多了個譯者的身分。