19世紀化學教育(1 / 3)

19世紀化學教育

俄國化學教育

俄國的科學傳統最初源自法國。彼得大帝在1724年建立的彼得堡科學院就是以法國皇家科學院為藍本的,並一度聘用外國科學家。羅蒙諾索夫是第一個著名的俄國本國的科學院院士,他在1748年曾使用過實驗室,但並沒有造就出一批有影響的化學家。到19世紀初期,長期受彼得堡科學院統治的俄國科學隨著西方科學和教育的改革逐步受到挑戰。剛剛繼位(1801年)的亞曆山大一世在西方教育政策的鼓勵下,受自由主義思想的影響,在俄國各地組織創辦了一些新的大學:多爾坡大學(1802年)、哈爾科夫大學(1803年)、維林大學(1803年)、喀山大學(1804年)、彼得堡大學(1819年)、基輔大學(1834年)等等。從這時起,俄國大學開始代替科學院而成為科學研究和教育的中心。不少俄國科學工作者出國留學(特別是德國),回國後都聚集在這些省立大學任教。隨之,化學教育也得以發展起來。

喀山大學可以說是較早開展化學教育的俄國大學。初創時,喀山大學分4個係28個教授席位:道德和政治(7個)、物理和數學(9個)、醫學(6個)、文學(6個)。教師多聘用德國學者,例如數學教授巴特爾斯(J.M.C.Bartels)、物理學教授雷恩納爾(C.F.Renner)、天文學教授李特洛夫(J.J.Littrow)等。喀山大學培養的第一個傑出學者是著名數學家羅巴切夫斯基(N.I.Lobachevskii,1792—1856)。1812年,他留校教授數學、物理學和天文學,1821年被推選為校長。喀山大學化學教育正是在他管理之下開始的。最初曾有一位化學教師杜那伊夫(I.I.Dunaev),但影響不大,而且在1835年要退休。這樣,羅巴切夫斯基便要求曾在他手下學習數學的、後又講授分析力學和流體靜力學的年輕教師齊寧來負責講授化學課程。在1834—1837年,羅巴切夫斯基親自指導建立了新的化學和物理大樓,最低一層是化學實驗室(包括1個講廳和6個裝設不錯的實驗室)。

1838年,齊寧被羅巴切夫斯基送到德國深造。齊寧先是在柏林大學就學於米契裏希,然後又在米契裏希的建議下到吉森向李比希求教。當時在吉森實驗室學習的,除了齊寧之外,還有許多其他俄國年輕化學家,諸如科得尼夫(A.I.Khodnev)、伊蘭波夫(P.A.Il’enbov)、索科洛夫(N.N.Sokolov)和沃斯克列先斯基(A.A.,1809—1880)等。吉森實驗室從事創造性活動和進行不倦探索的氣氛給齊寧留下了深刻的印象。1841年,齊寧獲博士學位後回到了喀山大學擔任化學工藝教授,這個職位在1839年後一直由克勞斯(K.K.Klaus,1796—1864)擔任。在教學方麵,齊寧和克勞斯進行了新的分工,後者教授無機化學,前者教授有機化學和化學工藝。齊寧於1847年離開喀山大學而受聘到彼得堡醫學和外科學院任教(1847—1874年)。盡管隻有6年時間,但齊寧卻運用最新的實驗室教學法和克勞斯一起造就了大量的俄國化學家,其中布特列洛夫、別凱托夫(N.N.Beketov)、鮑羅庭(A.P.Borodin)等最為著名。布特列洛夫曾訪問過本生、柯爾貝、凱庫勒、埃蘭邁耶爾(E.Erlerimeyer)等德國化學家的實驗室,在喀山大學任化學教授後,更加發揮了德國化學教育的精神,並以其富有吸引力的有機化學結構理論和思想團結了許多諸如馬爾柯夫尼可夫(B.B.1838—19O4)、紮依采夫(A.M.1841—1910)這樣的化學家。

彼得堡大學建立後雖然設立了化學教授職位,但其真正的化學教學活動卻是在1846年之後。這一年,被門捷列夫稱為“俄羅斯化學之父”的沃斯克列先斯基擔任了該校的化學講座。他作為李比希的學生把大部分精力投入了緊張的教育工作,不顧經費短缺,堅持以其在吉森獲得的感受來管理實驗室,並不斷充實內容。由於他對初學者的熱心指導和幫助,吸引了不少有才幹的大學生來學習化學,並從中培養了不少卓越的人才。他的學生除門捷列夫外,還有門舒特金(H.1842—1907)等許多俄國化學家。1861年,門捷列夫在彼得堡大學開始任教,先教有機化學,後來向校方提議聘來布特列洛夫任有機化學教授,而他自己被聘任為無機化學教授。門捷列夫全力以赴於教學和研究工作,但其工作條件卻相當艱苦:

“沒有煤氣,燃燒用酒精,甚至酒精常感缺乏,因為被實驗室內唯一的看門老人喝掉了。通風不生效……從1866至1872年,實驗室一共隻有兩間房屋,其中一間還是黑暗的,直至1872年門捷列夫開始做關於氣體壓縮性的研究工作時,他才辟出第三間房屋……總之,在門捷列夫一生中的順利時期,他仍不得不在最艱苦的條件下工作。”

究其原因主要是經費短缺,正如門捷列夫在1871年所說:

“如果把我們實驗室內的專職人員人數和其他大學校內的人數相比較,顯然的,我們的數目在這方麵要超過其他大學校,甚至可以與一些著名的規模宏大的,如海德堡的本生實驗室,哥廷根的韋勒實驗室以及萊比錫的柯爾貝實驗室相等。但是我們的經費遠比上述的外國實驗室為少……我們實驗室應該放棄許多成就和研究工作,這樣外國的實驗室才不至於害羞。”

應該說,門捷列夫即使在這種條件下也為俄國培養了許多化學人才,但遺憾的是留在他身邊幫助其進行研究工作的學生卻很少(常常是因為待遇很低),因而沒有形成什麼化學學派。

以上喀山大學和彼得堡大學是從19世紀中期開始化學教學活動的,到19世紀70年代,其他大學也廣泛地開展起化學教育。莫斯科大學於1755年創建,是俄國最早的大學,1804年出現了低水平的化學教育,當時隻限於講述燃素理論的化學。由此可見其思想是多麼守舊。莫斯科大學這種守舊的狀況直到1873年才有了根本的改變,這就是它邀請了布特列洛夫的學生馬爾柯夫尼柯夫來擔任化學講座。他一上任就對莫斯科大學的實驗室和化學講座進行了規劃和整頓。他首先要求校方在舊的實驗室基礎上建立一個新的建築,以供教學和研究之用。新的建築經過10年努力於1887年完工。然後,他撤掉了一些無能守舊的化學教授,同時調入一些優秀的化學家諸如魯根寧(B.Х.Лугинин,1834—1911)(他後來在莫斯科大學建立了俄國第一個熱化學實驗室)、澤林斯基(Н.Л.Эелинскнй,1861—1953)等任教,從而使莫斯科大學在化學這門科學的教育和研究中起了領導作用。

基輔大學建校較晚,但從1840年就開始由馮貝爾格(I.Von-berg)提供了較好的化學教學。他在1845年曾被派遣去國外考察歐州化學家的實驗室,並於1847年根據自己的設計而在基輔大學建立了第一座化學實驗室。1849年,馮貝爾格便開始有係統地在實驗室中向學生講授化學實驗。遺憾的是由於他在化學研究上沒有什麼成就而影響不大。不過基輔大學對化學的重視應該肯定,門捷列夫也正因為如此才在基輔大學任教很久,之後才去彼得堡大學。對基輔大學化學教育真正有影響的是阿曆克謝耶夫(V.Alekseev,1840—1891)。他在1873年對馮貝爾格實驗室進行擴建,使實驗室更加寬敞了。他在實驗室中完成了許多研究工作,並培養了許多化學家,如雷福爾馬特斯基(Revormatskii)、巴紮洛夫(A.Bazarov)、米哈依林科(E.Mihailenko)、希施柯夫斯基(V.Siskovskii)等。

除此之外,聖彼得堡的礦冶學院、裏斯學院,莫斯科的一些高等技術學校,烏克蘭的哈爾科夫大學、敖德薩新俄羅斯大學,波羅的海的多爾坡大學、裏加多種工藝學院等也都在19世紀中期之後開設了化學實驗室,培養化學化工人才。

美國化學教育

正如俄國科學的傳統導源於法國一樣,美國科學的傳統則源自英國。在相當長的時間裏,美國和英國的傳統非常相似。在17世紀,英國在清教和科學活動之間存在著一種聯盟,美國信奉清教的幾個州(新英格蘭、賓夕法尼亞、弗吉尼亞、卡羅來納)在殖民時期曾經給英國皇家學會提供了最多的成員。盡管從17世紀直到18世紀,美國也出現了許多高等教育機構,諸如哈佛(1636年)、耶魯(1701年)、普林斯頓(1746年)、哥倫比亞(1754年)、賓夕法尼亞(1755年)等大學,但就像劍橋和牛津大學一樣隸屬於教會統治。

到18世紀後期,這種情況有所變化。由於英國化學家普裏斯特利這時訪問並移居美國的賓夕法尼亞州(賓夕法尼亞大學曾聘請他任化學教授,他拒而未就),美國大學開始對化學采取了同情的態度。其實,盡管在這個新世界裏尚沒有什麼專職的科學活動者,但作為總體的科學本身卻較早就受到像富蘭克林和傑弗遜這樣一些領袖人物的熱心支持。富蘭克林一直希望創建一所學校使其課程設置不受那種僵化傳統的束縛,因而積極為創立費城學院(後來並入賓夕法尼亞大學)而奔走。基於同樣的思想,費城醫藥學院於1765年建立。摩根(JohnMorgan,1735—1789)任藥物學和化學教授,他曾是英國愛丁堡大學科蘭的學生。當1769年該校單獨設立化學教授後,拉什首先擔任了此職。在此之前,拉什也在愛丁堡大學隨布萊克學習,並獲醫學博士學位。回國後,他作為一個自由主義者曾主張開辦國立大學,並認為美國高等教育應該是更世俗的和科學的,更普通的和實用的,應跳出宗派主辦的傳統古典學院的牢籠和限製。在費城的幾個學院都隸屬於賓夕法尼亞大學後,拉什放棄化學教授職位而成為醫學教授。留下的化學教授職位很多年一直由威斯塔爾(CasperWistar)擔任,但後來他也轉向了醫學。在1794年,這個職位本想提供給普裏斯特利而未果,隻好由拉什的學生伍德豪斯(JamesWoodhouse,1770—1809)擔任。另外,1767年,詹·史密斯(JamesSmith)從萊頓大學獲得博士學位後開始在國王學院(在美國革命時期更名為哥倫比亞學院)醫藥學校開始教化學,兩年後升為化學教授。這裏應當指出的是,甚至在1767年之前,化學曾作為自然哲學的一部分進行講授,例如1774年馬迪遜(JameMadison)在威廉-瑪麗學院、1756年威廉·史密斯(WilliamSmith)在費城學院、1787年摩爾頓(CharlesMorton)在哈佛大學都提供了這種課程。這三個人都曾是作為牧師而受教育的。既然已有牧師做科學教師的先例,那麼在19世紀的美國,很多所謂文理學院裏出現牧師兼科學教師的現象也就不足為怪了。

19世紀初期,美國東部地區有6個學院提供了可以說是嚴肅的化學教育。除了賓夕法尼亞大學和威廉-瑪麗學院之外,還有哈佛醫藥學校、達爾特茅斯醫藥學校、哥倫比亞大學、新澤西學院(現在的普林斯頓大學),分別由德克斯特(AaronDexter)、斯鮑爾丁(LymanSpaulding)、米契爾(SamuelLathamMitchill)、馬可良(JohnMaclean)任教。包括伍德豪斯和馬迪遜在內的這6位教師都是受醫學教育的,其中米契爾和馬可良曾隨布萊克學習過。斯鮑爾丁還是1820年製訂美國第一部藥典的組織者。更為有趣的是,他們都是拉瓦錫的追隨者。斯鮑爾丁和米契爾積極地把新命名法引入美國。馬可良雖出生於蘇格蘭,但在拉瓦錫新化學體係引入美國之前,他就對此有了詳盡的了解。他還同米契爾一起激烈地反對堅持燃素理論的普裏斯特利。米契爾在其主編的雜誌《醫藥庫》(MedicalRepository)上連篇刊載普裏斯特利與馬可良之間的辯論。