材料科学的那些事儿(三)——淡紫色_曹驷_新浪博客

三、淡紫色 

 

    1906年的某{yt},一位老人从英国来到纽约。在欢迎会上,美国的化学家们都穿着礼服,佩戴着煞是好看的紫色领结。作为美国化学会代表的尼柯尔博士庄重地把{dy}枚奖章赠给这位老人,以表彰他在应用化学领域的杰出贡献。这个人名叫珀金,而这枚奖章就叫珀金奖章。从此以后,美国化学会每年都会把一枚珀金奖章颁发给在应用化学方面做出重大贡献的美国化学家。相信即使是很多读化学出身的人也未必知道这个人,但是我相信很多人一定有兴趣听一听这个名叫“淡紫色”的故事。

 

    时光退回到五十一年前,年仅十七岁的珀金不顾父亲的反对决意攻读化学,并有幸拜在了德国有机化学家霍夫曼的手下。霍夫曼何许人也?我只想到三个字:大牛啊!加上个“啊”字是为了表示感叹,因为在那个工业革命刚刚开始的年代,他这种化学界的老妖怪是用手指头可以数得出来的。以上聊聊数语至少说明了两个问题:一是如果有件事你很想做但父母却反对,那你{zh0}不要退缩,应该勇敢地上(当然,这件事不能是违背社会道德和良心);二是牛人传承定律的发现。

 

    纵观整个人类科学史,我们发现牛人的弟子并非总是很牛,但是只要这个人是牛人,那他的师傅必定也是牛人,所以找一个牛人当师傅就变成了成为大牛的一条捷径。仔细分析起来,我们会发现这里面是有科学道理在这里的。首先,牛人本身的知识积累很丰富,你在和他交流甚至就某个问题争吵时那种无形的知识渗透却是一刻也未停止过;其次,牛人手底下必然积聚了希望成为牛人的人,这些人本身也都是非常优秀的,他们可能有的精通各类实验,有的会计算模拟,而有的可能就擅长分析,又或者有的只是擅长写文章,总之牛人由于他巨大的人格魅力和利益魅力吸引了一大批人才在手底下。子曰:三人行,必有我师。很多牛人即使几年对手下弟子不闻不问,{zh1}毕业时也会发现某弟子Nature数篇,ACTA不封顶这种美谈出现。面对此情此景,他们通常都是捋捋胡子,微笑道:“不错,从今天起你就可以下山了!”后来该弟子回忆起来,发现原来自己是从师兄A那里学了巧妙的试验方法,从师兄B那里学了强大的计算模拟,从师兄C那里分析功底,又从师兄D那里学了写文章的技巧,他博学百家终成牛人。另外,牛人的牛人朋友也很多,于无声处提携下朋友的小辈,我们也是能理解的。当然,自身的努力是其成为牛人的必要条件。很多时候我们会惊叹这世上并非牛人太少,而是成为牛人的机会太少。

 

    言归正传,17岁的珀金跟了霍夫曼后就成为了对方的助手,凭着在自己家里的实验室里独自搞研究,把导师安排的工作做得有声有色。我们都知道,17岁这个年龄,正是梦想压倒一切的年纪。即使遇到了困难,他们通常也都是神挡杀神,佛挡杀佛。说得不好听一点就是听风就是雨,说得好听一点就是“我就是喜欢这孩子这股冲劲”。某日,霍夫曼在那自言自语:要是能从XXX里提取出XX来就好了!说者无心,听者有意,小珀金马上冲上去想师傅讨了这个艰巨的任务:从廉价的煤焦油里提取奎宁。奎宁是一种抵抗疟疾的xx,是一种喹啉类衍生物。大家光看“喹啉”这两个生僻的字可能就头皮发麻了,而当时别说小珀金,就是老妖怪霍夫曼对奎宁这个东西也是一知半解。大家看看下面的图就知道了,那个时候苯环的结构刚好还有一年多才有人提出来,而这样的结构实在太过复杂,在芳香烃知识体系尚未xx建立的情况下,珀金的这次行动xx只是个年少冲动的想法。事情的结果也是这样,奎宁没搞出来。直到过了差不多一个多世纪后,才被素有“神童”之称的伍德沃德搞定,这个超级大牛我们以后还会讲到。

                                    

                                             奎宁结构式

 

    当然,小珀金当时正在兴头上,不会像我一样事后诸葛亮。他日想也想,即使是到了1856年的复活节夜晚,当大家打着南瓜灯四处嚷着“Treat or trick?”时,他却还在那做实验。百五十年过去了,当我来到这片曾经以盛产科学牛人而著称的土地,看着每到晚上路上就醉鬼横行,男女不辨时,我也曾一度以为科学帝国堕落了。但当我信步走到物理系楼前,看着那微弱灯光下还在埋头看论文的被外面的疯子成为“疯子”的人时,我双眼湿润了。因为我看到了,当一百个人里有九十九个人在炒股、炒房、玩游戏、花天酒地或是怨天尤人时,总还有那么一个人在想着要去读懂这个世界

 

    {yt},他发现从煤焦油里提炼出来的物质中,有几种物质的化学结构与奎宁的结构相近,(注:相信那个时候的化学家只是对于奎宁这种物质有个部分的认识。类似盲人摸象,他知道那头象有着柱子般的大腿,有尾巴,有长鼻子,但是对于这种物质却没有个整体概念。)于是珀金就对它们进行各种化学处理,想使它们变成与奎宁类似的物质。但是无论怎样处理,都没有成功。{zh1},他把苯胺(一种从煤焦油中获得的化学品)和重铬酸钾混在一起,经过反应之后竟然产生了一种黑色的“肮脏”沉淀物。正当他准备把这通常看来毫无用处的混合物倒到烧杯里去的时候,一道隐约的,淡紫色的闪光引起了他的注意(科学的进步通常源于不经意的发现)。于是,出于良好的科学习惯,他往里面添加了一点酒精(有机物有“相近相容”原理,如果对方是有机物,那很有可能被酒精溶解)。马上,混合物呈现出美丽的紫色来。珀金马上想到,这东西也许可以用作染料(向实用主义者致敬)。于是他将绸子浸泡在这种溶液里,绸子很快就染成了紫色,用肥皂清洗,再让太阳曝晒10多天,紫色丝毫不褪,色调鲜艳如初。虽然他对当时染料界的行情一无所知,但是他马上想到这种物质可能可以用来染色,于是给当时英国{zd0}的染料公司写了一封信,并附上了紫色丝绸。不到一个月,得到对方肯定珀金欣喜若狂,他申请了这种新颖的紫色染料专利,然后辍学回家,全力开发这种紫色染料,终成一代富豪。

 

    这是人类历史上{dy}次合成染料,由此珀金开创了合成染料的先河。这种名叫苯胺紫的染料的疯狂蔓延,也强烈地刺激着有机化学的发展。作为老板的珀金并没有放弃他的科学梦想,1858年珀金与合作者合成了甘氨酸,1861年又合成了酒石酸……从此一发而不可收拾。再想到也是中途辍学的微软教父“比尔盖茨”,我才不禁感叹道:修行不一定就要在庙里的。后来珀金又合成了一种香料,开始了香料工业的发展。

 

    科学和应用是一对xx服输的兄弟。有时候是科学远远跑在了应用的前面,让后者只能望洋兴叹;而很多时候应用却会比科学超前一步,从而带动了科学的发展。苯胺紫的发现和大规模应用正是{zh0}的明证。

 

    1889年珀金荣获了皇家学会颁发给他的戴维奖章(看!又是这个人);1906年英国女王为了表彰他在有机合成化学方面的功绩,授予他爵位(这在英国应该算是极度的荣耀了吧)。而就在这一年,为纪念苯胺紫发明50周年,众多的化学家们从欧洲大陆和美国纷纷来到伦敦参加了这个纪念庆典,而这才是珀金一生重最为荣耀的时刻。

 

    上百年过去了,随着化学工业的蓬勃发展,苯胺紫这种染料早已被染色效果更好更经济的其他染料代替。尽管它已经退出历史舞台,有一缕淡紫色却总在我的脑海中飘过,这是一个关于激情与梦想的故事,这是一个时代留下的烙印。

 

    请看下集:万古芳香。

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