尤斯图斯·冯·李比希—

尤斯图斯·冯·李比希1803—1873

农业化学之父

瑞典化学家雅各布·贝尔塞留斯（1779—1848）提出“有机化学”这个概念时尤斯图斯·冯·李比希还没有上小学，那是一个化学家们把有机世界与带有炼金术传统的无机世界分离开来的年代。当时，大部分化学家看到了有生命体化学和无生命体化学之间的本质不同，肯定了有机化学和无机化学的区别。当时流行的教条告诉人们，有生命的物质具有“独特的生命力”，一种区别于无生命物质的“活力”。这种教条源自德国化学家弗里德里希·沃勒，他于1828年成功地从无机物质中合成了尿素。得以从生命力的意识形态中解放出来，许多有机物推崇者情绪激昂，在蒸馏锅里提炼各种各样的有机聚合物似乎也有了可能，但这一新兴的研究领域还缺少研究的系统性。当时人们把所有来自生命王国的物质称为有机物质，而且仅仅知道有机物质由五大元素组成：即碳、氧、氢以及少量的氮和硫。为了区别各种由这五种元素组合而成的有机物质，就必须通过相应的分析方法来确定各种元素的准确含量。在吉森大学当教授的李比希于1831年设计出了一种能准确分析出这种含量的分析仪，这个被称为“五球分析仪”的核心是5个灌满了苛性钾的小球，这5个小球可以吸收有机物质燃烧时释放出来的二氧化碳。这一分析仪器对19世纪30年代的有机化学发展做出了重大的贡献。

■尤斯图斯·冯·李比希男爵。版画，康纳德·库克

19世纪30年代末，李比希来到英国工业革命的中心伦敦，他敏锐地觉察到了世界粮食供应所面临的问题，在不到几个月的时间里，他收集到了当时可以获得的所有关于植物生理学和土壤化学的研究成果，并对此进行了研究补充，于1840年出版了《化学在农业和生理学上的应用》一书。这本书对农业的发展产生了深远的意义，其中的基本观点直接影响了应用农业学。在这本书里，李比希首先否定了当时流行的植物主要从腐殖质（即由死去植物构成的有机残留物）中吸取养料的观点，他指出，植物生长需要碳，而碳主要来自周边环境中的二氧化碳。更具实用意义的是他对氮的论述：植物养料的供给者并不是空气中富含的氮气，而是下雨时大气中分离出来的硝酸盐。李比希对植物矿物的观察虽然并不是新鲜事，但他在综合各种观察后得出了完全崭新的施肥理论。例如他反对单一作物制，因为如果采用单一作物制就会使植物生长所需的主要矿物越来越少，土壤的肥沃程度就会降低。李比希的“最少法则”也为人称道，“最少法则”告诉人们：制约农田收成的因素是缺少的矿物质，而不是过剩的矿物质。

■位于吉森赛尔特斯山上的李比希化学实验室。根据1841年羽毛笔画所作的水彩画，1890年前后，威廉·特劳特绍尔德

“我忍不住要说我的‘化学水’了，我得告诉您，无需肾甚至任何动物（不管是人还是狗），我也能得到尿素了！”

——化学家弗里德里希·沃勒致导师雅各布·贝尔塞留斯的信，1828年

■马克西米利安二世国王召见李比希（1852），李比希肉类萃取公司的宣传画，1900年

李比希还亲自将自己书中讲到的理论知识运用到实践中去，起初他的实践并不十分顺利。他的一项化肥专利由英国一家公司生产后，刚开始并没有使农作物收成有明显提高，但他并没有因此而气馁，经过多次改进后，他的专利化肥终于获得了良好的效果。人们对李比希剽窃其他化学家的研究成果和观点的指责并不是空穴来风，他关于植物生理学的观点大部分来自普里斯特利、索叙尔和施普伦格尔的研究成果，但李比希以如此快的速度汇集早期各家的研究成果，并辅以自己的研究和充实，大胆地推出一本虽饱受争议但却前后贯通、充满新意的大作，仍令人称奇。

李比希十分注意研究与实际的结合，他对人造咖啡的研究鲜为人知，但他的肉类萃取和“婴儿汤”（一种母乳替代品）却人人皆知，他还发明了一种发酵粉。李比希最伟大的成就也许是他在19世纪后半叶对化学教学所做的贡献，1825年他成为吉森大学的正教授后，马上建立了一个化学实验室，在后来的27年耕耘中，他培养出了许多著名化学家，他们活跃在欧洲和美国各地。

供认不讳的剽窃者

“如果我们能以低廉的价格大批量地从氢和氮中制造出氨，这对农庄主而言将是一个极为重要的发现，”化学家和化肥发明者之一菲利普·卡尔·施普伦格尔曾这样说过。李比希十分敬重施普伦格尔的研究成果，  并公开承认抄袭过他的研究成果。

尤斯图斯·冯·李比希

生平与学术生涯

1803年5月12日，尤斯图斯·冯·李比希出生在德国的达姆斯塔特市，是家中9个孩子中的老二。父亲是一家小杂货店的老板，杂货店边上是一个生产色料和油漆的实验室，从小就喜欢动手的李比希就是在这里开始了他的首批实验。1817年，聪明但又调皮好动的尤斯图斯只上了一年中学就中断了学业，当上了一名药店的学徒，但药店还没出徒，他又回到了父亲的杂货店。1820年他前往波恩学习化学，后来跟着大学的导师去了埃朗根，在那里他因积极参加学生运动而引起当局的注意，后被迫离校。在得到一个公爵奖学金后，他来到了巴黎，从1822年起，他与当时著名的化学家一起合作，他勤学刻苦，逐渐崭露头角。1823年，埃朗根大学在他缺席的情况下授予他博士称号。亚历山大·冯·洪堡在巴黎讲学时注意到了这位年轻人的才华，推荐他担任吉森大学的教授，二十一岁的李比希于是就当上了副教授，一年后转为正教授。他在吉森大学工作了27年，创建了自己的实验室，对化学课进行了改革。李比希的许多学生后来成为著名的化学家和物理学家，执掌着德国和英国名牌大学的化学和物理学讲席。在研究方面，李比希首先为有机化学奠定了新的实验基础，后来他转攻农业，并取得了瞩目的成绩，于1840年出版了《化学在农业和生理学上的应用》一书，他还把研究领域扩展到动物生理学。李比希是全欧洲最著名的化学家之一，1840年他获得了英国皇家学会颁发的科普利奖章，1845年被封为男爵。在拒绝了伦敦和海德堡的聘任后，李比希于1852年来到了慕尼黑，成为巴伐利亚国王马克西米利安二世的科学顾问，1859年他被任命为巴伐利亚科学院院长。在食品化学的研究方面，李比希研制出了一种被称为“婴儿汤”的母乳替代品、一种汤精和一种发酵粉。李比希一生战胜了几次大的疾病，其中包括痢疾和耳膜炎。晚年的李比希因心脏肥大病而变得神情冷漠，1873年4月18日，尤斯图斯·冯·李比希在慕尼黑死于肺炎。

相关知识

矿物循环

矿物循环对土地的收成相当重要，植物在生长时会吸收诸如氮、磷、硫、钙、钾、镁等矿物养料，让植物在土里腐烂，这些矿物质养料就会重新回到土里。如果将植物收割起来，天然的矿物循环就断裂了，这时就得通过使用化肥来补充因此而缺失的养料。

推荐

阅读：

《化学信件》，尤斯图斯·冯·李比希著，Hildesheim 2003

《尤斯图斯·冯·李比希传记》，William H. Brock著，Wiesbaden 1999

《李比希和他的学生》， Georg Schwedt著，Berlin 2002

《化学在农业和生理学上的应用》，李比希著，刘更另译，北京：农业出版社1983

参观：

德国吉森市李比希博物馆

慕尼黑德意志博物馆李比希分析实验室复制品

点评

李比希的主要贡献在于将刚刚兴起的有机化学运用到了农业上，将科学与世界饥荒问题紧密地连在了一起。