1902年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)赫爾曼·費(fèi)歇爾

 　　19世紀(jì)下半葉和20世紀(jì)之初，在有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域中，德國(guó)的費(fèi)歇爾是最知名的學(xué)者之一。

　　他發(fā)現(xiàn)了苯肼，對(duì)糖類、嘌呤類有機(jī)化合物的研究取得了突出的成就，因而榮獲1902年

　　的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。他是第二個(gè)榮獲此項(xiàng)榮譽(yù)的化學(xué)家，可見科學(xué)界對(duì)他的推崇。對(duì)于大

　　多數(shù)諾貝爾獎(jiǎng)獲得者來(lái)說(shuō)。獲獎(jiǎng)的成果可以說(shuō)是他一生中在科學(xué)上最主要的貢獻(xiàn)。然而

　　對(duì)費(fèi)歇爾來(lái)說(shuō)，他在科學(xué)征途上更令人敬仰的成就，卻是在他獲得諾貝爾獎(jiǎng)之后完成的

　　。他對(duì)科學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn)，歸納起來(lái)，主要有以下四個(gè)方面，一、對(duì)糖類的研究;二、對(duì)

　　嘌呤類化合物的研究：三、對(duì)蛋白質(zhì);主要是氨基酸、多肽的研究;四、在化工生產(chǎn)和

　　化學(xué)教育上的貢獻(xiàn)。由此可見，他的研究領(lǐng)域集中在對(duì)有機(jī)化學(xué)中那些與人類生活、生

　　命有密切關(guān)系的有機(jī)物質(zhì)的探索。可以說(shuō)他是生物化學(xué)的創(chuàng)始人。

　　獻(xiàn)身科學(xué)的一生經(jīng)歷

　　艾米爾·費(fèi)歇爾于1852年10月9日主于德國(guó)科隆市附近的奧伊爾斯金亨鎮(zhèn)。兩個(gè)哥哥

　　早亡，余下的是五個(gè)姐姐，所以他既是幼子又是獨(dú)子，在家里受到大家的喜愛(ài)，他父親

　　勞倫斯。費(fèi)歇爾是個(gè)富有商人，除經(jīng)營(yíng)葡萄酒、啤酒外，還是一些啤酒廠、毛紡廠、鋼

　　管廠、玻璃廠及礦山企業(yè)的董事。在艾米爾少年時(shí)代，他父親正傾注全力發(fā)展他的毛紡

　　廠，親自動(dòng)手建立了一個(gè)小染坊，把買來(lái)的染料反復(fù)調(diào)和進(jìn)行試驗(yàn)。由于缺乏化學(xué)知識(shí)

　　，實(shí)驗(yàn)總不象作買賣那么順心，為此他常嘮叨：“如果家里有一個(gè)化學(xué)家，這些困難便

　　好解決了。”后來(lái)相繼建立的鋼鐵廠、水泥廠也迫切需要化學(xué)知識(shí)，致使他父親對(duì)化學(xué)

　　這門科學(xué)更加崇拜。父親的這一思想給費(fèi)歇爾留下了深刻印象，他暗暗下定決心，將來(lái)

　　一定要作一個(gè)化學(xué)家。

　　1869年艾米爾以第一名的成績(jī)從中學(xué)畢業(yè)，他沒(méi)有忘記父親過(guò)去的囑咐：“要把自

　　己的一生獻(xiàn)給科學(xué)，你就應(yīng)該選擇化學(xué)。”毅然決定投考大學(xué)化學(xué)系。當(dāng)他將這一決定

　　付諸于行動(dòng)時(shí)，他父親卻猶豫了，那么大的家產(chǎn)和企業(yè)由誰(shuí)來(lái)繼承?只有艾米爾。于是

　　父親改變了主張，動(dòng)員艾米爾從商：“你還不滿17歲，這么小的歲數(shù)就入大學(xué)也沒(méi)什么

　　意思，是不是花一年半載時(shí)間學(xué)點(diǎn)商業(yè)事務(wù)。”父命難違，艾米爾只好到他姐夫經(jīng)營(yíng)的

　　一個(gè)木材公司見習(xí)。

　　此時(shí)的艾米爾一心早已撲在了化學(xué)這門科學(xué)里了，所以他來(lái)到木材場(chǎng)后，很快自建

　　了個(gè)簡(jiǎn)易的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室。白天就關(guān)在實(shí)驗(yàn)室里按照書本埋頭做實(shí)驗(yàn)，什么商業(yè)買賣，他

　　根本沒(méi)去考慮。他姐夫不得不向他父親匯報(bào)：“艾米爾這孩子在商業(yè)上不會(huì)有出息。”

　　面對(duì)這一狀況，他父親實(shí)在沒(méi)辦法，只好讓步，“既然他不愿做買賣，就讓他上學(xué)吧!

　　”就這樣，文米爾實(shí)現(xiàn)了自己的志愿，進(jìn)入波恩大學(xué)化學(xué)系。

　　在波恩大學(xué)，主要的化學(xué)教授是著名的凱庫(kù)勒。凱庫(kù)勒的講課水平很高，給學(xué)生們

　　留下深刻的印象，但是該校的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室卻非常簡(jiǎn)陋，連天平都是不準(zhǔn)確的。對(duì)此費(fèi)歇

　　爾有自己的看法，他認(rèn)為學(xué)習(xí)化學(xué)就必須做化學(xué)實(shí)驗(yàn)，只有掌握了高超的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，才

　　能成為一個(gè)有作為的化學(xué)家。他的這一觀點(diǎn)幾乎貫穿于他一生的治學(xué)活動(dòng)。他對(duì)于創(chuàng)立

　　一整套假說(shuō)或某一學(xué)說(shuō)絲毫不感興趣。而是致力于發(fā)現(xiàn)和闡明新的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，依靠堅(jiān)韌

　　不拔的毅力和出類拔革的實(shí)驗(yàn)技巧，開辟有機(jī)化學(xué)研究的新領(lǐng)域。為此，他在波恩大學(xué)

　　學(xué)習(xí)了一年之后，就忍痛離開了他尊敬的老師凱庫(kù)勒，轉(zhuǎn)學(xué)到舒特拉斯堡大學(xué)：從學(xué)于

　　實(shí)驗(yàn)有機(jī)化學(xué)家拜爾。當(dāng)時(shí)，正是德國(guó)以染料為中心的有機(jī)合成工業(yè)蓬勃發(fā)展的時(shí)候，

　　許多化學(xué)家都把合成染料的研究選作自己的課題，拜爾當(dāng)時(shí)的主要研究對(duì)象就是曙紅、

　　靛藍(lán)等有機(jī)染料。費(fèi)歇爾在拜爾指導(dǎo)下所做的許多實(shí)驗(yàn)大多與染料有關(guān)，他的畢業(yè)論文

　　就是關(guān)于酚染料的研究。在拜爾的指導(dǎo)下，費(fèi)歇爾不僅全面掌握了化學(xué)的最基礎(chǔ)的知識(shí)

　　，同時(shí)獲得了化學(xué)實(shí)驗(yàn)技巧的嚴(yán)格訓(xùn)練。 1874年：他以優(yōu)異的成績(jī)從大學(xué)畢業(yè)，隨后留

　　校作拜爾的助手。

　　1875年拜爾應(yīng)聘去慕尼黑大學(xué)，接替剛?cè)ナ赖睦畋认Ａ粝碌慕搪殹Ａ魬僮约豪蠋煹?/p>

　　費(fèi)歇爾跟著來(lái)到慕尼黑大學(xué)，在這里他開始研究堿性品紅。由于成績(jī)突出， 1878年他被

　　任命為講師，第二年進(jìn)而被提升為副教授。當(dāng)時(shí)他還不滿27歲。

　　1882年，他接受了艾爾蘭很大學(xué)的聘書、出任化學(xué)教授。兩年后又轉(zhuǎn)到維爾茨堡大

　　學(xué)任教。他之所以選擇這所大學(xué)，是因?yàn)檫@里為他創(chuàng)造了一個(gè)較好的實(shí)驗(yàn)研究條件;在

　　他完成了教學(xué)任務(wù)后，可以專心致志地從事他所喜愛(ài)的研究。1883年，德國(guó)最著名的化

　　工企業(yè)——巴登苯胺和純堿制造公司曾以超過(guò)任何大學(xué)教授收入的10萬(wàn)馬克高薪聘請(qǐng)他

　　出任公司的研究室主任，盡管他對(duì)染料工業(yè)很感興趣，但是喜歡不受拘束地進(jìn)行科學(xué)研

　　究的費(fèi)歇爾還是果斷地拒絕了。就在維爾茨堡大學(xué)的10年中，他在糖類和嘌呤類化合物

　　的研究中取得了突破性的成就。

　　1892年，柏林大學(xué)化學(xué)教授霍夫曼去世。柏林大學(xué)是當(dāng)時(shí)德國(guó)的最高學(xué)府，化學(xué)教

　　授一職必是聘請(qǐng)德國(guó)化學(xué)界最有威望的教授出任，所以誰(shuí)來(lái)接替霍夫曼留下的空缺是化

　　學(xué)界所關(guān)注的。第一位候選人應(yīng)是凱庫(kù)勒，第二位候選人是拜爾，但是他們兩位均因年

　　高而不愿離開原地。費(fèi)歇爾是大家公認(rèn)最合適的候選人。而費(fèi)歇爾對(duì)自己在維爾茨堡的

　　工作環(huán)境很滿意，無(wú)意離開。柏林大學(xué)和教育當(dāng)局熱切邀請(qǐng)，費(fèi)歇爾的父親和妻子也都

　　鼓勵(lì)他去柏林應(yīng)聘，尤其是柏林大學(xué)擁有更豐富的科學(xué)活動(dòng)，更可觀的研究經(jīng)費(fèi)和一大

　　批優(yōu)秀的學(xué)生，這使他動(dòng)心了。整整思索了10天，最后他決定去柏林接受聘任。年僅40

　　歲的費(fèi)歇爾成了德國(guó)化學(xué)界的最高權(quán)威，關(guān)于蛋白質(zhì)和氨基酸的研究就是在這里開始的

　　。作為當(dāng)時(shí)柏林大學(xué)的化學(xué)教授，除了完成本校教學(xué)任務(wù)外，還必須兼任軍醫(yī)學(xué)院的化

　　學(xué)教授，還必須參加醫(yī)師、藥劑師、教師的資格審定以及醫(yī)療事件的裁定。他經(jīng)常參加

　　普魯士科學(xué)院的有關(guān)組織和活動(dòng)，連續(xù)幾屆被選為德國(guó)化學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)。這些繁忙的工作和

　　事務(wù)花費(fèi)了他不少精力，為了不中斷在科學(xué)中的繼續(xù)探索，他只好有意識(shí)地躲避各種社

　　交活動(dòng)，欣然地犧牲了業(yè)余時(shí)間和個(gè)人享受。長(zhǎng)期的勞累終于拖垮了他的健康。到第一

　　次世界大戰(zhàn)爆發(fā)時(shí)，他已未老先衰，身患多種疾病。就是這樣，他所處的地位仍迫使他

　　為解決戰(zhàn)時(shí)所需求的科學(xué)技術(shù)問(wèn)題而奔忙。到1919年他的身體完全垮了，經(jīng)搶救、療養(yǎng)

　　都無(wú)濟(jì)干事。7月15日不幸病逝，終年67歲。

　　費(fèi)歇爾臨終前仍念念不忘化學(xué)的發(fā)展，在遺囑中他吩咐從他的遺產(chǎn)中拿出75萬(wàn)馬克

　　，獻(xiàn)給科學(xué)院，作為基金提供給年輕化學(xué)家使用，鼓勵(lì)他們?yōu)榘l(fā)展化學(xué)科學(xué)而努力。

　　永載史冊(cè)的科學(xué)業(yè)績(jī)

　　費(fèi)歇爾最初的研究領(lǐng)域是染料，其中最主要的成績(jī)是對(duì)品紅的研究。1858年霍夫曼

　　曾用四氯化碳處理粗的苯胺，得到一種紅色染料，他稱它為堿性品紅。它可以直接染毛

　　、絲及棉織品，還是鑒別酮和醛的較好試劑。但是堿性品紅究竟是什么?霍夫曼沒(méi)有解

　　答。費(fèi)歇爾仔細(xì)地研究了品紅的性質(zhì)，為合成這一染料提供了 實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

　　就在研究各種染料的過(guò)程中，他發(fā)現(xiàn)了化合物苯肼，它是聯(lián)氨(NH2NH2)中氫原子

　　被苯基所取代而生成的化合物(C6H5-NH·NH2)。通過(guò)進(jìn)一步研究，費(fèi)歇爾還發(fā)現(xiàn)它是

　　鑒定醛和酮的更好試劑，為他以后的研究提供了一種重要的手段。

　　在染料研究中積累一定經(jīng)驗(yàn)后，費(fèi)歇爾把研究對(duì)象轉(zhuǎn)封了碳水化合物，因?yàn)樗X(jué)得

　　碳水化合物與人類生活關(guān)系更密切。碳水化合物最基本的物質(zhì)是各類糖類，其次是淀粉

　　和纖維素。費(fèi)歇爾對(duì)糖類化合物開始研究時(shí)，科學(xué)家僅知道有四種單糖(葡萄糖、果糖

　　、半乳糖、山梨糖)，它們的分子式都為C6H12O6。雙糖有蔗糖。乳糖，其分子式為C12

　　H22O11，還知道淀粉、纖維素水解的最終產(chǎn)物也是糖類。但是由于相當(dāng)多的糖類在不純

　　時(shí)不易取得結(jié)晶而妨礙了對(duì)糖類的鑒別和進(jìn)一步的深入研究。費(fèi)歇爾發(fā)現(xiàn)苯肼與糖反應(yīng)

　　產(chǎn)生腙，腙在過(guò)量的苯肼中進(jìn)一步形成腙，不同的糖可以形成不同結(jié)晶狀態(tài)和熔點(diǎn)的腙

　　，運(yùn)用這一簡(jiǎn)單的機(jī)理便可以鑒別各種糖。在費(fèi)歇爾之前，德國(guó)化學(xué)家吉里安尼已發(fā)現(xiàn)

　　葡萄糖與氫氰酸(HCN)的加成反應(yīng)，其產(chǎn)物經(jīng)水解和還原后得到了正庚酸，并以此推斷

　　出葡萄糖是一種直鏈的五羥基醛;果糖是直鏈的五羥基酮，運(yùn)用這一機(jī)理還可以將戊糖

　　變成己糖、已糖變成庚糖。主要是運(yùn)用上述兩機(jī)理，費(fèi)歇爾從1884年起，斷斷續(xù)續(xù)地花

　　費(fèi)了10年時(shí)間，系統(tǒng)地研究了各種糖類。他還發(fā)現(xiàn)并總給出將糖類還原為多元醇、將醛

　　糖氧化為碳酸等研究糖類的新方法，在此基礎(chǔ)上他得心應(yīng)手地合成了50多種糖分子。通

　　過(guò)研究，費(fèi)歇爾確定了許多糖類的構(gòu)型。例如己醛糖的16種旋光異構(gòu)體中，有12種是他

　　鑒定的，由于費(fèi)歇爾的努力，終于探明了單糖類的本性及其相互間的關(guān)系。

　　費(fèi)歇爾根據(jù)他所掌握有關(guān)糖類的豐富知識(shí)，還提出了一個(gè)有關(guān)發(fā)酵機(jī)理的著名假說(shuō)

　　。。他認(rèn)為糖類物質(zhì)由于酶的存在而發(fā)生分解，而不同的糖需要有不同的酶的作用才能

　　分解，這可能因?yàn)樘呛兔傅姆肿咏Y(jié)構(gòu)有某些共同點(diǎn)，猶如鎖頭與鑰匙的關(guān)系。

　　對(duì)雙糖類的研究，費(fèi)歇爾也取得了很大成績(jī)，但是對(duì)于淀粉、纖維素等多糖類化合

　　物的研究，他卻沒(méi)有如愿地進(jìn)行下去。在實(shí)驗(yàn)中常使用苯肼，這使他慢性中毒，不得不

　　停止接觸這一試劑。

　　從1882年到1906年，嘌呤類化合物也是費(fèi)歇爾的主要研究對(duì)象。這類化合物包括可

　　可堿;茶堿、咖啡堿等有生理活性的物質(zhì)。因?yàn)樗鼈兎謩e是可可、茶、咖啡中起興奮作

　　用的成分，因此費(fèi)歇爾決定研究它們。

　　費(fèi)歇爾的研究從尿酸入手，尿酸是人們最早認(rèn)識(shí)的嘌呤化合物中的一種。通過(guò)深入

　　研究，他逐個(gè)地確定了上述物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)，還合成了上述物質(zhì)的母體化合物——嘌

　　呤及其許多衍生物。他制備了當(dāng)時(shí)尚未被認(rèn)識(shí)的天然的嘌呤衍生物，其中包括他發(fā)現(xiàn)的

　　安眠藥：二乙基巴比妥酸。他還探索了嘌呤類化合物與糖類及磷酸的結(jié)合，指出由它們

　　能夠得到構(gòu)成細(xì)胞的主要成分——核酸，從而為生物化學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

　　1899年開始，費(fèi)歇爾選擇了一個(gè)更難的課題，即對(duì)氨基酸、多肽及蛋白質(zhì)的研究，

　　蛋白質(zhì)與人類的生活、生命關(guān)系更為密切。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，一個(gè)分子往往有幾

　　千個(gè)原子。面對(duì)這一難題，費(fèi)歇爾充滿信心他說(shuō)：“關(guān)于有機(jī)合成的這項(xiàng)研究，由于先

　　輩們留下了寶貴的經(jīng)驗(yàn)方法，在短短的63年內(nèi)征服了尿素、脂肪、多種酸類。鹽基、染

　　料等，并進(jìn)而征服了尿酸和糖類。從而可以斷言，面對(duì)任何活著的有機(jī)體產(chǎn)物，我們都

　　不必膽怯。”對(duì)蛋白質(zhì)的研究，贅歇爾決定從它的基本組成氨基酸開始。為了認(rèn)識(shí)所有

　　的氨基酸，他發(fā)展和改進(jìn)了許多分析方法，將各種氨基酸分離出來(lái)進(jìn)行鑒別。由于他的

　　辛勤勞動(dòng)，人們認(rèn)識(shí)了19種氨基酸，自然界中有幾十萬(wàn)種蛋白質(zhì)，而它們都是由20種氨

　　基酸以不同數(shù)量比例和不同排列方式結(jié)合而成的。在進(jìn)一步探索蛋自質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)及

　　合成方法時(shí)，他發(fā)現(xiàn)將氨基酸合成，首先得到的不是蛋白質(zhì)，而是他命名為多肽的一類

　　化合物。將蛋白質(zhì)進(jìn)行分解首先得到的也是多肽一類化合物。根據(jù)這一實(shí)驗(yàn)事實(shí)，1902

　　年他提出了蛋白質(zhì)的多肽結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)。指出：蛋白質(zhì)分于是許多氨基酸以肽鍵結(jié)合而成的

　　長(zhǎng)鏈高分子化合物。兩個(gè)氨基酸分子結(jié)合成二肽，三個(gè)氨基酸分子結(jié)合成三肽，多個(gè)氨

　　基酸分子結(jié)合成多肽。隨后他合成了100多種多肽化合物，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，開始只采用同

　　一氨基酸使其鏈逐步增長(zhǎng)，發(fā)展到采用多種氨基酸使其氨基雙鏈伸長(zhǎng)。1907年，他制取

　　由18種氨基酸分子組成的多肽，成為當(dāng)時(shí)的重要科學(xué)新聞。由于積勞成疾，身體狀況惡

　　化，也由于第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)，費(fèi)歇爾不得不中斷了這一重要的研究。

　　“生命是蛋白體的存在方式”。用現(xiàn)代的觀點(diǎn)來(lái)看，“蛋白體”實(shí)際上就是蛋白質(zhì)

　　和核酸的復(fù)合體。鑒于這一點(diǎn)，可見費(fèi)歇爾研究工作的重要意義，他為現(xiàn)代蛋自質(zhì)和核

　　酸的研究奠定了一個(gè)重要的基礎(chǔ)。