門捷列夫不自覺地應用黑格爾的量轉化為質的規律,完成了科學上的一個勛業,這個勛業可與勒維烈計算尚未知道的行星海王星的勛業居于同等地位。——恩格斯
1834年2月8日,一個嬰兒降生在俄羅斯西伯利亞托博爾斯克市,孩子的名字叫做德米特里·伊萬諾維奇·門捷列夫。在這個家庭中,他排行是一二三四五,接著往下數,一直要數到十四。如果按照徐克在黃飛鴻電影中給人的命名法則,門捷列夫可謂是名副其實的十三姨他弟弟——十四叔。門捷列夫的老爸是托博爾斯克市中學的校長,可惜的是就在小門同學出生后不到數月,他父親雙目突然失明。雖然老人家在莫斯科的眼科手術做得很成功,然而當他返回家鄉的時候,才發現自己的校長職位早就被別人占據了,沒辦法,老人家只好選擇了提前退休。
對于一個擁有十四個孩子的大家庭而言,各位應該能夠完全可以想象出來靠退休金生活會是一種什么窘境。雖然門捷列夫的老爸退休了,可是卻并沒有停止給十四叔制造弟弟妹妹的工作,最終前校長同志通過自己的努力和夫人的配合,營造7-個十九口的和諧之家。上帝啊,這么多孩子,如果放在現在的活,能養得起的人也不多吧。幸運的是,十四叔有一個非常聰明、非常能干的老媽,而且還有一個比較給力的親小舅舅。話說這個親小舅舅給力,是因為這家伙在離市區30多公里的阿列姆江卡村擁有一個玻璃廠,而這個玻璃廠正需要有人幫忙經營,于是門捷列夫的老媽走馬上任,幫助自己的弟弟管理了工廠又安排家人在廠房附近搞點副業,終于解決了養家這個超級難題。
據很多無法證實的資料列云,門捷列夫在玻璃廠生活的這段時間對其影響很為深刻。其實這個時候的門捷列夫還屬于一打一蹦高的小豆包年齡,很懷疑一個五六歲的孩子能在這受什么影響,不過這小子卻在7歲的時候干了一件了不起的事情,他和自己十多歲的哥哥一起考入了托博爾斯克市中學,為自己的神童身份打上了深深的烙印。于是我們不得不采信那些俄國飄過來的傳說,小門同學經常會跑到廠房里去看工人制造玻璃,而且這個家伙自己也一直很想弄一根長管子去熔爐里面倒騰一下。
具體怎么倒騰,還請大家觀看任賢齊的歌曲《水晶》的MV,咱們這里暫時不瞎扯,還是說說門捷列夫上學的事情吧。7歲的小門一進入中學,老師們就發現這位前任校長的十四阿哥真是不容小覷啊,這小子記憶力超群,還且還有著異平常人的分析理解能力,對地理、數學、物理都有著濃厚的興趣。其實這都是廢話,一個7歲就能上中學的孩子,絕對正常不到哪里去。不過話說回來,小門也不是神馬功課都優秀,他的拉丁文就很糟糕,雖然前校長大人沒少單獨給小門開小灶,可小門每次的拉丁文成績都是、都是那么地羞澀啊!就這么過了五六年,小門又開始遭遇人生的坎坷,他的父親在1847年去世,姐姐之一也在同一年離他而去。1 848年,他舅的玻璃廠又在一場大火中化為灰燼,一家人的生活面臨著前所未有的困難,小門的媽媽把自己的兩個女兒嫁了出去,又讓兩個兒子外出打工,家庭雖然落魄至此,但媽媽始終讓小門堅持著自己的學業,雖然小門在那個時候不是中學里成績最好的那么一個學生,可在媽媽的眼里,小門就是最好的。1849年,小門從中學畢業,老師們一致認為小門是一個可塑之才,他的下一站是俄羅斯政治、經濟、科學、文化的中心:莫斯科。
母親變賣了家產,帶著滿懷一腔熱情的小門從寒冷的西伯利亞來到了莫斯科,沒想到這里的大學卻潑上了盆哇涼哇涼的冷水。按照當時莫斯科大學的招生簡章,非莫斯科學區內的中學畢業生不得入校,想想這個狗屁規定是不是和咱們現在中小學分區有異曲同工之妙一一不就是想賺一筆擇校費嘛?俗話說得好,要嗎有票子,要嗎有路子。父親大人的社交圈在這個時候發揮了作用,圣彼得堡高等師范學校的校長幫助小門進入了這所學校的自然科學系繼續接受高等教育,小門對這個全新的環境充滿了好奇,也對浩瀚的知識飽含著激情,可還沒等小門在這個舞臺上綻放出光彩,他的媽媽就在1850年的9月20日離開了人世,門捷列夫趴在母親的遺體上痛哭不已。這個女人一輩子都在為自己的家庭操勞,哺育了十七個子女,無論家庭遭受何種變故,她都盡其所能,支持著小門的學業。也許她根本不懂小門追求的是什么,她也無法預測小門未來的成就,然而她卻用自己的行動詮釋了最偉大的母愛。
小門的母親叫做瑪利亞·德米特里耶芙娜門德列耶娃,是一個偉大的女人,為免校長不滿,也放上小門父親的名字:伊萬巴甫諾維奇門捷列夫。后面咱們就不提這些俄羅斯人的全名了,除非字數不夠。在失去了母親之后,小門那個開玻璃廠的小舅舅也在不久后離世,完全失去了經濟支持的小門奮發圖強,在自己的大學二年級就獲得了優等生的稱號。一個男人對命運的反擊不是哀嚎,而是戰斗,年輕的小門用行動證明了這一點。
小門在圣彼得堡高等師范學校生活的這段時間里收獲頗豐,他的恩師,是在俄羅斯教育界頗有名聲的沃斯克列森斯基教授,后來小門和別凱托夫、索科洛夫這些師兄弟們還尊稱老師為“俄羅斯化學之父”。由于沃斯克列森斯基教授本身是一名化學家,小門投其門下之后自然經常會受到這方面的熏陶,再加上有可能是兒時在玻璃廠生活的經歷使得小門覺得這門學科有助于自己正確地認識自然界。于是平,小門開始醉心于化學。與當時暮氣沉沉的沙皇俄國不同的是,大學中的生活充滿了激烈的辯論,小門在一次次地辯論中不斷堅定了自己的科學信仰,并在辯論后積極地進行學習和研究,1855年,21歲的門捷列夫從大學畢業,考試成績位列全校第一并榮獲大學金質獎章,等待門捷列夫的是更為廣闊的天空。
從大學畢業后,小門也走上了就業的道路,他在敖德薩第一中學獲得了教師的工作,終于開始有了穩定的收入,充滿激情的他除了傳道授業解惑,更沒放棄的是自己對學業的追求。在畢業不到一年的時間的時候,小門就拿著自己的論文《論比容》參加了圣彼得堡大學的碩士答辯,成功獲得了碩士學位。同年的十月,門捷列夫又憑借著第二篇論文《論含硅化合物的結構》獲得了講師資格,并在1857年的1月,完成了從中學教師向大學副教授的轉職,扳著手指頭算一算,這一年小門才23歲。
在大學表現同樣優異的小門獲得了去德國海德堡大學深造的機會,在這里,他遇到了另外一名非常牛×的化學家德國——羅伯特威廉本生。海德堡大學本來是安排門捷列夫在本身的實驗室里進行研究,當時本生正在研究著自己的光譜分析法,而小門對這個的興趣并不是特別濃厚,于是他從自己的津貼中拿出一部分錢,將大學安排的住所拿出來一間改造成了實驗室,認
羅伯特·威廉本生
真研究起了毛細管現象。在德期間,他還參加了在卡爾斯魯厄舉辦的第一屆國際化學家代表大會,這次大會確定了近代的原子,分子理論,給小門對元素的認識產生了不少觸動。
留德兩年之后,小門回到了圣彼得堡,繼續自己的教授工作,在主講有機化學的時候,門捷列夫瞧著現在的這個教材實在是不順眼,于是他每天都趴在寫字臺上著寫著俄國人自己的有機化學教材,歷時兩個月,新教材成功出爐。如今你有幸去圣彼得堡旅行的時候,可以去圣彼得堡大學去看看這個寫字臺,現在還保存完好。學了這么多年,咱們從來都沒說過門捷列夫的感情生活,他那位海德堡大學認識的朋友本生可是個“不能結婚的男人”,一輩子都沒找個老婆,還好門捷列夫沒被傳染上這個怪癖。他在1862年迎娶了列切娃,這里面還有個小插曲,據說門捷列夫對這門婚事并不熱衷,可他的姐姐們卻不愿看到門捷列夫繼續單身,所以才有了這對強扭的瓜兒。
婚結完了,門捷列夫又開始了自己的大學教授生活。如同他的恩師沃斯克列森斯基教授一樣,門捷列夫還是一名出色的教育家,一有他的課,學生們都會搶座,當然不是像咱們這樣在大學搶占睡覺最佳位置,而是爭取最佳視聽位置。門捷列夫對著學生們滔滔不絕,同時有感于學生們的熱情,他覺得有些慚愧,現在的化學理論過于零散,缺乏系統的規律,他需要著寫一本體現化學原理的書籍來統一化學理論。現在的化學講師談起元素都是天馬行空,根據自己的喜好來講述,有的上來先講氧,因為氧無處不在,有的則開篇講鐵,因為鐵非常常見。門捷列夫相信這些自然界的元素,一定存在著統一的、有秩序的構造法則,也就是說元素定存在著周期規律,他要把這個規律挖掘出來,讓化學更加系統化。
門捷列夫開始專心研究起了元素周期律,他給當時已經發現的63種元素都設計了一張長方形紙板卡片作為對應。在每一塊長方形紙板上都寫清了元素符號、原子量、元素性質及其化合物,他不斷變換著牌陣的位置來尋找變化的規律。1869年初,門捷列夫委托好友門舒特金在一場化學會議上宣讀了他的論文《元素性質和原子量的關系》,這篇論文里面,他闡述了自己的觀點,核心就是:元素按照原子量的大小排列,會出現明顯的周期性。門捷列夫按照自己的研究編制了一個初步的元素周期表,橫排為族,豎排為周期,還留下了4個空格,其他化學家們問空格是什么啊。門捷列夫說空格就是咱們還沒發現的元素,諸化學家哈哈大笑,笑門捷列夫的狂妄、也笑他太二了,質疑的人還包括門捷列夫的老師之一齊寧。不過門捷列夫堅持二下去了,經過了又兩年的研究,他把自己的元素周期表重新進行了完善,這次是橫排作為周期,豎排作為族,空格從4個升級到了6個。
這次的元素周期表還是按照原子量的大小來進行排列的,可化學家們卻發現有點不對,門捷列夫這個元素周期表里,很多元素和實際測算的不一樣啊,門捷列夫說了,那是你們測錯了,要是按照你們測的,我的元素周期表就不對了,因為我的元素周期表是對的,所以你們肯定錯了,就是這個邏輯;再有就是那些空格,根據當時發現的元素,鈦應該站在硼和鋁這一族的下面,可這樣的活就會不符合門捷列夫“制定”的元素周期規律,于是他把鈦果斷地踢了出去,加上了一個空格,這里應該有一個沒有被發現的元素,我們就先叫他類硼、類鋁吧,門捷列夫就是這樣自大地加了6個空格。要說那些化學家嘲笑他實不為過,要是我,搞不好都會和他割袍斷義。
悲劇的是,那些被門捷列夫“臆測”出來的元素,卻遲遲沒有出現過,于是化學元素周期表當然是被人打人了冷宮,很多人紛紛攻擊門捷列夫的不切實際,但門捷列夫堅信自己發現的就是真理,他相信那些元素周期表中的空白只是躲起來不讓人發現罷了。就這樣過了好多年,法國的化學家布瓦博德朗在比利牛斯山的閃鋅礦中利用本生的光譜分析法發現了一種新元素,將其取名為“鎵”。門捷列夫看到這篇報道后,很快就給《巴黎科學學院院報》發去了一篇名為“關于鎵的發現”的短文,指出鎵就是他所推測的未被發現的類鋁,按照我的元素周期律,類鋁的原子量應該是68,氧化物分子式應該是三氧化二類鋁,比重嘛,你們那個小伙子測出來的4.7錯了,按照周期律,應該是5.7。這篇短文刊登之后,布瓦博德朗趕緊對鎵進行提純,并重新進行測算,結果測出鎵的原子量應為69.9,比重為5.94。布瓦博德朗測算完之后,寫7--句話“我認為沒有必要再來說明門捷列夫這一理論的重大意義了”。又過了四年,也就是1879年,門捷列夫收到了一封信,上書“我們很榮幸地通知你,你所預言的元素類硼已經被發現了,它就是瑞典化學家尼爾遜在今年發現的鈧”。收到這些好消息,門捷列夫開始把那些空格都填上了,而元素周期表,也得到了廣泛的認可。事實證明,天才和人才相比,確實要多一個“二”的。門捷列夫的二,二成了真理。
隨后的門捷列夫有對化學元素周期表進行了多次的修改,并對未發現的元素繼續進行了大膽地預言,這些預言紛紛都成為了現實,并最終演化成了我們中學課本末尾處那張長長的一張紙,還有我們都能背出來的“氫氦鋰鈹硼碳氮氧氟氖鈉鎂鋁硅磷硫氯氬鉀鈣”。而在這段元素周期律被驗證的時間里,門捷列夫也沒閑著,他編寫的《化學原理》一書成為了全世界最棒的化學教科書。而他自己,也在1876年的時候玩了一把婚變,他在姐姐的家中結識了自己外甥女的好友巴諾娃,并在當年與這個年輕的女孩結婚,但是教授顯然觸犯了當時沙皇俄國的重婚罪,還好沙皇考慮到了他為俄國帶來的杰出聲譽才把他赦免了,而他在法律上的合法妻子列切娃,直到1880年才與她離婚,后人說列切娃是一個愚蠢又神-經質的病態女人,所以門捷列夫才拋棄了她,這更像是給門捷列夫找一個喜新厭舊的借口,他們都在一起生活十八年了啊。咱們還是別八卦了,說說下面的故事。就在1880年,門捷列夫的老師齊寧去世,他的去世給俄國科學院空出來一個院士的名額,無論是科學家還是民眾,都認為這個位置非門捷列夫莫屬,然而在沙皇俄國特殊的政治體制和科學氛圍下,門捷列夫以一票的劣勢未能當選。隨后邪惡的西方國家馬上落井下石,紛紛授予門捷列夫名譽院士的頭銜,并表示對俄國的聲討和門捷列夫的尊重。門捷列夫到最后一不小心就獲得了歐洲、美洲等地的50多個院士頭銜。在經歷了這次小小的打擊之后,門捷列夫又在圣彼得堡大學教了十年的書,直到1890年的一次學潮運動,門捷列夫被卷入其中,并被國民教育部長無情地羞辱了一把。門捷列夫隨后提出了辭職,盡管校長和學生一再挽留這位天才,可他還是選擇離開這所工作了幾十年的大學。
教育部趕跑了他,海軍部又邀請他為俄國制造火藥,在1892年的試驗射擊中,門捷列夫研究出的火藥燃燒迅速均勻,超過了同期國外火藥的水準,但還沒等這種火藥開始批量生產,門捷列夫就卸任了,隨即被任命為國家度量衡檢定總局局長,雖然不是門捷列夫的對口專業,可他還是積極地推行了與國際接軌的新度量衡。雖然門捷列夫離開了大學,但他始終沒有放棄對學術的研究,但他晚年的時候失去了昔日那種開天辟地的勇氣,反而成為了頑固派的代表,他否認原子的復雜性和可拆分,也否定元素之間的轉換,堅持元素的固定唯性,這種固執,一如他當初堅持元素周期律的正確性,只不過這次,他不再是神般的存在。但他所創造的真理,早已被人們深深銘記。
1904年,門捷列夫七十周歲生日的時候,許多朋友都來道賀,可在那時卻傳來了日俄戰爭俄國艦隊遭受重創的消息,老門泣不成聲;1906年,諾貝爾化學獎委員會決定的人選是發明周期表的門捷列夫,但因門捷列夫曾深刻批評過瑞典皇家科學院化學家阿倫尼烏斯的研究論文,因而丟掉了得獎的機會;1906年冬,門捷列夫的妹妹前來探望他,看見一個面色蒼白的瘦老頭近乎把頭貼在桌子上在寫字,寫出來的東西還都是歪歪扭扭的,妹妹勸老門休息休息,老門說自己不工作、毋寧死。結果在第二年的1月20日,距離他73歲生日的不遠的那些天,老門趴在自己的書桌上再也沒有醒來。當消息傳出,舉國震驚,在通往公墓的道路上,匯集了數萬人的送葬隊伍,走前最前面的人舉起的不是逝者的遺相,而是一塊大大的木牌,上面寫著C、Si、Fe、Zn,遠遠看去,那正是一份元素周期表。