原子论的信徒

雅科布·贝采里乌斯之所以在化学上有重大的建树，应归因于他具有观察和发现新事物的敏锐目光。

这种敏锐的观察与发现能力，使他在研究实验中不会放过展示事物本质的微细现象，使他在读书中善于捕捉前人思维中的智慧之光。正是这些细微的现象和真理的闪光，启发他的灵感，激发他创造的欲望，引导他步入科学发明和发现的殿堂。用通俗的话来说，他是一个思维敏感，善于观察、学习、联想和发现的人。

雅科布在为编著生理化学教科书而查阅参考资料过程中，从里希特的《初等化学计算的基本原理或计量元素的技术》一书中，发现了化合量定律的研究课题。几天后，他在阅读约翰·道尔顿关于原子论和确定元素原子量初步试验的论文之后，又受到了很大的启发，确定了新的研究课题。

雅科布认识到，道尔顿的学术思想大有发展前途，以致使他成为原子论的忠诚而热情的信徒。这一方面是由于道尔顿学术思想的深邃和精辟，另一方面是由于道尔顿的人格崇高和伟大。可以这么说，雅科布是道尔顿的崇拜者，是原子论的信徒。

这里，简要介绍一下道尔顿。

约翰·道尔顿（John Dalton）1766年9月6日出生在一个北英格兰的坎伯兰州伊格费尔德村穷苦织机工人家里。

道尔顿的父母和小学老师都是教友派的信徒。他是在教友派教育氛围中长大的，这种宗教对他的一生都产生了深刻的影响。

对他一生影响最大的是一位笃信教友派的绅士，他的名字叫鲁宾逊。在道尔顿所在的农村，他算得上很有学问的人，爱好自然科学，尤其是气象学，同美国发明家富兰克林等人保持着通信联系。他热情地关心道尔顿，在他的指导下，道尔顿自学了数学和物理，还进行了气象观测。道尔顿后来成为著名的科学家，创立了原子学说，与他的关怀和引导有很大的关系。

道尔顿由于家庭收入微薄，经济困难，被迫中途辍学，从12岁起他就开始自谋生活了。起初，他以办私塾教书为生，而后又随叔父在村里干了一段农活。不久，他又到64千米以外的一所教友派学校去任教。在这所学校里连续执教了12年，由15岁的少年变成了27岁的青年。

在12年时间里，他教书之余，研究气象学。他认真观测并做详细记录，虽然买不起贵重的测量仪器，但他从鲁宾逊那里学会了自制仪器的本领。自己动手制作了温度计、气压计等简单仪器。

这期间，他撰写过有关仪器方面的文章，还发表了有关极光、雨、云和温度等方面的论文。人们对这位自学成才的青年人所取得的成就，无不感到惊讶，人们对他十分敬佩。

除了气象学外，道尔顿还涉足了昆虫学、植物和数学。在他涉足的全有学科中，起初最精专的当首推气象学。

道尔顿从1787年3月24日起开始写气象日记，一直坚持了57年，从未间断，记录的气象观测达20万条之多。并在此基础上，出版了他的第一部气象学术专著《气象的观察资料和论文集》。这本专著系统地总结他多年来气象观测的结果，对气象学的发展起了一定的促进作用。

从此，这位年仅27岁的青年教师引起了科学界的重视。他在科学研究的道路刚开始起步，就达到迷恋的程度，为了寻求一个便于开展科学研究的环境，1793年他放弃了原来的工作，前往曼彻斯特的一所名为“新学院”的学校任教，讲授数学和自然哲学。

由于教学任务繁重、实验条件缺乏，难于从事他一向醉心的科学研究。为了能够得到充足的研究时间，1799年，道尔顿毅然辞去待遇优厚的讲师职务，以少量时间为私人授课所获得的低微报酬，来维持清贫的生活，而把大部分时间，用于实验研究和参加科学演讲会、论文宣读会等学术活动。这种为科学研究事业而安贫乐道的精神，正是一切在学术上成就一番事业的科学家所共有的品质。

正如前文所述，道尔顿的科研事业始于气象学，可是他的最高学术成就却在化学领域，他创立了震古烁今的原子理论，开辟了化学的新时代。

在由气象学转入化学的研究轨迹中，运动的质点便是气体。他从观测气象开始，进而研究空气的组成、混合气体的扩散和分压，总结出分压定律，推导出空气是由不同质量、不同种类的粒子混合而成的，从而确认了原子的客观存在。并由此为出发点，通过化学实验测定出原子的相对质量，再经过严格的逻辑推导，逐步建立起了科学的原子论体系。

任何一个科学理论问世都有它直接的动因，原子论自然也是如此。道尔顿为了解释他所发现的气体分压的经验规律，他继承和发展了古希腊朴素原子论和波义耳、牛顿的机械原子论。道尔顿不仅确认物质是由终极质点（原子）构成的结论，而且他还用这种结论去解释物质的基本性质和各种规律。

1803年10月21日，道尔顿在曼彻斯特文学哲学学会会议上，作了题为《论水和其他液体对气体的吸收》的报告。在这次报告里，他首次阐明了他的原子论观点。其要点是：（1）化学元素由非常微小的、不可再分的物质粒子——原子组成，原子在所有化学变化中均保持自己独特的性质；（2）同一元素的所有原子，各方面的性质，特别是重量，都完全相同。不同的元素的原子重量不同，原子的相对重量（即原子量）是每一个元素的特征性质；（3）同种元素的原子彼此相斥，而不同种元素的原子按简单数值比相结合时，就发生化合。这就是道尔顿原子论的要点，他在同一个报告中还宣读了自己制定的一张原子量表。

1808年，道尔顿的代表作《化学哲学新体系》（两卷）的上卷第一部分问世，论述了物体的结构、原子论的观点及其由来；1810年，该书上卷第二部分出版，结合化学实验事实，运用原子理论阐述基本元素、二元素化合物的组成和性质。1827年，该书下卷出版。这一卷重点论述了金属的氧化物、硫化物、磷化物以及合金等性质的规律，对他的原子论思想作了进一步的发挥。

道尔顿对化学的最大贡献是，以他的原子论把零零星星、杂乱无章的化学现象联系起来，使之成为一门系统的科学。可以说，原子论的提出，为化学开辟了一个新时代。

随着科学成就的增大，道尔顿的声誉也不断的提高，越来越受到人们的尊敬和爱戴，各种荣誉头衔也接踵而来。1816年，他被选为法国科学院通讯院士；1817年，被选为曼彻斯特文学哲学学会终身会长；1822年，当选为英国皇家学会会员；1832年，牛津大学授予他法学博士学位……道尔顿为什么在科学事业上取得如此巨大的成功和荣誉？用他自己的话来回答，那就是：“如果我比周围的人获得更多的成就的话，那主要——不，我可以说，几乎纯粹是由于不懈的努力。”

道尔顿的一生是清贫、淡泊和简朴的，在他辞去教职以后近三十年的漫长岁月里，寄居在心甘情愿地为他提供食宿的牧师门下，过着刻板的、机械的、毫无变化的生活。

实验室是他遁世的安身立命的避风港和供俸信仰、实践理想的精神殿堂。作为这个殿堂里的苦行僧的清规戒律，就体现在他一成不变的日常生活的时刻表里。

他早晨8点起床，生好实验室的火炉，然后去吃早饭，接着整个上午都在实验室里工作，下午一点钟吃午饭，整个下午仍在实验室工作，直到下午五点，才放下工作出来喝茶；茶罢，他回到实验室继续工作到晚上九点，然后吃晚饭；饭后，同牧师一家人团聚，在客厅愉快地消遣一两个小时。这就是他一天的时刻表，机械地运转，周而复始。从生活的内容来看，时间似乎失去了方向和记忆，你说不出今天与昨天有何不同，时间好像变成可逆的生活链条。但是，从研究的内容和所取得的成就来看，他在每分每秒都打上了标记，他使时间变得日新月异，时刻成为记载着他不朽业绩的不可逆的生命之矢。

然而，他绝不是讨厌生活的厌世者。他很欣赏和留恋田园诗般的生活情趣。每星期四下午，他给自己放假半天，到草地去玩滚木球。他玩球有规律、有节制，玩到预先确定的回合数，便戛然而止，到茶馆喝点茶或抽支烟，恢复一下体力，就返回家，去过一周单调而有规律的生活。

天气好的时候，他攀登高山或者来到湖边，一面进行气象实验和观察，一面欣赏湖泊、山岭的风光。他定期返回故乡村落，去拜访父老乡亲，畅谈往昔旧事。

一年一年过去了，道尔顿始终生活在被婚姻遗忘的角落里，过着他那自行其乐的清静、孤单和自由的生活。有人问他，为什么不娶妻？他回答：忙，他那被三角、化学和电学充塞得满满的脑袋里，无处容纳妻子之类的事。

但是，如果说他天生与爱情绝缘、天生就憎恶女人，那也不切合实际。这位潜心于科学事业的老学院，也曾动过昙花一现的单相思。他在一封信中曾对哥哥坦白说，他认识了“一位曼彻斯特最漂亮的女人”。这位女人所以打动了他，不仅是因为她的美貌，更重要的是因为她有学问。在他看来她是一位不寻常的女人。

他在信中写道：“她正在开始评价约翰逊和利丹两本字典的优劣；能谈论在漂白过程中脱去燃素的海酸（即盐酸）的作用；也能讨论鸦片对于动物身体的影响等等。我无法抗拒，只好无条件投降……”如果信只写到这里，读信人还以为道尔顿正坠入情网难以自拔呢。但是，在信的末尾，他笔锋一转写道：“我只做了大约一个星期的降将……”原来这位爱情的俘虏很快从战俘营逃脱了。

这是因为有一个比爱情更使道尔顿着迷的科学问题吸引着他，这就是前面提及的原子论问题。他把原子理论从物理学引入化学，取得了巨大的成功，使他成名了。

他的突然“发迹”，引起了同时代人的重视。人们把惊异的目光投向他，既有不解的疑惑，也有热情的赞许。他究竟是怎样一位科学家？是一个被上帝选中的信使，在心血来潮的刹那间，代表上帝向人们传授法则的呆头呆脑的苦干家呢？还是对于普通人的看法和经验不屑一顾的精神王国里绝顶聪明的天才呢？不过，不管人们如何评价他，苦干家也好，天才也好，这个安详、体弱的教友派的信徒，依然平静地看管实验室的炉火，并且把被炼金术搅得杂乱无章的化学整理得井然有序。

如果把道尔顿描绘成与世隔绝、不食人间烟火的清教徒，那是不符合实际的。在他功成名就，社会声望不断提高的时候，他对多彩的社交生活，曾以愉快的心情接纳。他不仅沾沾自喜于讲演后的成功，也颇为欣赏自己讲演前的自信和镇定。每次讲演他都泰然自若、挥洒自如。这不但使听众为之惊奇，连他本人也感到诧异。

他怀着轻松的心情，带着自信的微笑，周游各地，进行巡回讲演。同时，也睁大一双孩子般的天真好奇的眼睛，热情地观察那色彩缤纷的花花世界。在谈到初次游历爱丁堡的观感时，他写道：“这是我所看到的最浪漫的地方和情景……房屋高耸入云……这里，他们的房屋不是一幢连一幢的，而是叠床架屋，不但房上建房——不，他们更妙的是——而且还……”他甚至以天真无邪的眼光来观赏异地的女士们，把她们也当做美丽新奇的景物来欣赏。他特别喜欢观察听众中的女士们，那些“穿的衣裳绷得像鼓一样紧”以及那些“将衣裙像毛毯一样地裹在身上的”小姐们，“但是，不论什么样的穿着，大多数女士们看来都非常美丽动人。”

这就是说，长期过着蛰居隐士生活的道尔顿，并非是与现实生活隔绝的僧侣。他有一般世人的凡心，他为光怪陆离的繁华世界所吸引。

但是，当他从灯红酒绿和纸醉金迷的氛围中清醒过来时，觉得外面的花花世界绝非是他久留之地。他乡虽好不如早归，于是他又回曼彻斯特，重操旧业，又过起那平静、刻板、默默无闻的生活。这时，他才体会到一个演员卸装后回归自我时的那种自由和自在。

回想起在交际场中所扮演的高雅绅士的角色，他感到十分滑稽可爱。他本不是那种场所里的人，硬装扮自己，一定是笨拙而又粗俗的。难怪伦敦的时髦阶层和达官贵人们，在倾听他的演讲时，对他的粗鲁作风和不雅举止感到震惊。

然而，命运就是跟他开了个玩笑，硬是让他这样土里土气的实干家，在那花花世界里，穿着漂亮的贵族服饰，装模作样地去充当要人和巨人。尤其是当汉弗莱·戴维爵士向他颁赠皇家奖章，而他又不得不按着礼节以空洞的，程式化的语言作答词的时候，那种尴尬的气氛令他窒息。

如今又回到属于他的纯朴、平凡的环境中来，他又还自己本来面目，真有“羁鸟归林，池鱼入海”的欢快之感！

好景不长，道尔顿想过他所习惯的清静、简朴的学者生活，没想到事业的成功，竟使他变成一个关在尊贵铁笼供人观赏的珍禽或一条装进透明的荣誉之缸的金鱼。除本地人之外，许多外地人都风尘仆仆地赶来，争相一睹“著名的原子学说首倡者”的风采。

来访者中，有伟大的法国学者佩利蒂尔先生。他事前凭高卢人所特有的伟大的想象力，幻现出他们相见时的情景：伟大的道尔顿先生，他是曼彻斯特城最显贵的市民，一定住在一个科学设备精良、居住条件安适、研究与居住一体的大学官邸之中，而这所大学应该像他所在的法兰西学院或者巴黎大学那样，拥有许多宽敞明亮的讲演厅。许多本地人和慕名而来的外地人，在那里聆听关于原子学说的讲演，而他频频地向不断以掌声打断他讲演的热情听众鞠躬致意……这就是佩利蒂尔想象中的道尔顿。

可是，当他抵达曼彻斯特时，打听约翰·道尔顿这个名字，城里人好像没人熟悉似的，感到好生纳闷。后来，总算找到了。有人把他领到一个巷子里，并带进一所破房子的后屋里。他看见一位老人站在一个小孩的身后，俯视小孩在石板上作算术题。

这时，法国高贵的客人以法国人所特有的礼貌，但口气中却不乏疑惑和试探的意味，问道：“请问，我现在是荣幸地同伟大的道尔顿先生说话吗？”

“是的，只是您千万不要动用‘伟大’之类的字眼儿。”道尔顿平静回答，“您请坐，请允许我把这孩子的算术纠正一下。”

道尔顿就是这样一个质朴无华、安贫乐道的学者，经常拒绝名利的诱惑，而轻易不肯脱离他在曼彻斯特的简朴而清静的生活。

有一次，汉弗莱·戴维爵士邀请他参加一个由英国皇家学会发起，由英国海军部赞助的北极探险队。这个机会意味着既能得到一大笔钱，又能大大地提高知名度。可是由于不愿放弃案头的工作和习惯的生活，他毅然地谢绝了这个名利双收的机会。

但是，人非草木，谁也不能抗拒一切诱惑。巴黎城像个诱人的女神那样，使他再度坠入尘寰。在巴黎，他幸运地会见了当时法国的两位科学泰斗：洪保德和拉普拉斯。这三位齐名的大科学家一见如故，热烈地探讨了地球上的物质和天体的秘密。在巴黎，人们把他视为象征英国的雄狮来接待，礼遇规格的隆重，欢迎气氛的热烈使他受宠若惊。当他被欢迎者如众星捧月般簇拥着、进入神圣的学院区的时候，院长和院士们全体起立向他鞠躬。这是当年不可一世的拿破仑在有名的“四十个院士”中就座时，也不曾享受过的殊荣……

从巴黎载誉归来，他又把心思投入到那迷茫的未知领域。可是他年事已高，今非昔比，他想干的事太多了，甚至到了这般年纪他才刚认识到他的生命的重要价值。然而，他毕竟是老了，力不从心了。回首往事，他对自己的人生无悔无恨。70多年的生涯，他一直过着独身生活，他像波义耳和凯文第许一样终生未娶，把毕业的精力都投入到醉心的科学事业上了。他只是对生命变化之迅速赶到惊异，一个人一生所能做的事情和所经历的事情实在是太少太少了，作为一个科学家不管人们恭维他如何如何伟大，但他自己总觉得想做的事情和已做的事情相比差得太远太远了。至于经历嘛，那是更少得可怜的：几条趣闻，若干轶事，一次莫名的哀愁，一个突如其来的打击……转眼间便到了人生的尽头了。

这位长着鹰钩鼻子、深邃大眼睛，穿着深色长袜和带扣鞋子，系着白色领巾的教友派信徒，拄着手杖，缓缓地然而总感觉还是迅速地走到人生大道的尽头。

人们张罗着给他塑像，雕塑家扶着他在工作间走来走去，让他看他的全身和半身塑像的试制品。一天，当他看到自己的定型头像时，他预感到离归去已为期不远了。

1844年7月的一天傍晚，78岁高龄的道尔顿，步履蹒跚地进入实验室，按着每天的惯例，他得记录当天的天气后再去睡觉。可是，这天晚上他拿起笔来，手发抖了……第二天，晨光临窗时，这位为科学事业奋斗一生的老人与世长辞了。

这就是平凡而又伟大的道尔顿的一生。他所以受到本书的主人公雅科布·贝采里乌斯的景仰，一方面是由于他的出身、他的经历以及为科学而献身的精神，彼此相似；更主要的是由于他的科学成就对后者所产生的感召力。

继承与发展道尔顿的原子学说是雅科布科学研究的一项重要内容。在这个研究领域，他做出了两大贡献：其一是，改善了化合物命名的方法。我们所见到的化学元素的符号以及用这种符号所表示的化合物的化学式，最先是由贝采里乌斯提出来的。1813年他首次发表了他的化学符号，他采用每种元素的拉丁名称的开始一个或两个字母作为化学元素符号，这种做法一直沿用至今。今天当我们使用化学符号的语言，准确而又迅速表达化学元素及其化合物的反应和性质时，我们应该感谢首创这种符号语言的雅科布·贝采里乌斯。其二是，改进了原子量的测定方法，他根据水的合成反应，正确地确定了水的组成和氧的原子量，这是原子量测定工作中一项重要突破。