《中国通史》

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中国通史- 第215部分


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然后亲身尝试这些向来忌讳的混合食物,结果根本没有中毒现象,以科学家的勇气和科学的证据否决了流传千年的食物相克之说。虽然这项工作对于生物化学理论或实验技术本身的展贡献不大,但它却有十分重要的社会意义,体现出中国的科学家们将科学应用于实际而不是空谈科学的良好风尚。

    生物化学与药理学相接壤的药物化学,尤其是中草药化学,也是自二十至三十年代达起来的一个领域,研究成果颇令世人注目。几千年来,中国人民一直是用草药治病,但自清朝海禁大开以后,西药大量涌入,以其药效高的特点逐渐取代了国产药材。然而,西方的化学家和药物学家,却对中药产生兴趣,他们用化学方法提炼出其中的有效成分,从而证明了某些中药的作用强于许多西药,而中药之所以有时药效不强,是由于未经提炼致使有效成分不高。协和医学院成立后,这项研究最初由药物化学家黎德(read)教授传来中国。1924—1925 年,陈克恢从麻黄中提取麻黄素用于治疗。这种药曾由西人用狗作过试验,陈克恢次用人作试验并取得了成功。这项工作表以后,顿时名闻世界,陈克恢被美国里耳利(li11ie)制药公司以重金聘去,专为该公司进行研究。同时这项研究的成功在国内也引起很大反响,更多的有识之士开始对国产药材的有效成分提取及其化学结构进行研究。协和医学院在这方面是研究时间最长、成绩最显著的。

    实际上,二十至三十年代,在国内运用可以利用的有限手段,先对中草药进行系统研究工作的,还是在协和医学院工作十余年、后任北平研究院药物研究所所长的赵承嘏(1855—1966),他是最早对中药里所含生物碱进行分离的化学家。他在1926 年表的关于麻黄素研究的论文,是中国用近代科学方法研究中草药的最早的论文。他研究了延胡索、贝母、三七等3o 多种中草药的化学成分,得到了许多新生物碱结晶,其中有些被现具有较强的生理或药理作用。例如从延胡索中分离出的延胡索素乙、延胡索素子和延胡索素丑都有和球冠素相似的作用,延胡索素乙在临床上可作为镇痛、镇静剂使用。在赵承嘏之前,提取植物有效成分一般均用乙醇浸泡,这样所得的粗提物成分复杂,不易进一步分得结晶单体。他根据生物碱的性质,采取碱磨苯浸的方法,使粗提物成分趋于简单,减少了进一步分离单体的困难。他用自己创造的一套方法,往往从一种植物中分出多种结晶,单是从延胡索中就分得了13 种生物碱结晶;并且能从他人已详细研究过的中草药里分离出新的成分。到1949 年为止,他在国内外有关刊物上共表了论文5o 余篇。对中草药的研究,开辟了中国化学研究的一个特殊领域。自1935 年以后,中国化学家们不再仅仅满足于中药的分离和精制,而且从事其结构式的研究以及合成。在这方面,黄鸣龙(1898—1979)的工作开创了中国化学家研究生物碱的构造的先例。他通过结构研究,证明赵承嘏由延胡索分出的13 种生物碱有3 种与前人研究相同。从此,中国化学家对中草药有效成分的研究逐渐走上了正轨。

    除了中草药等天然药物之外,中国化学家对于药物合成的贡献也很多,例如维生素、性激素、磺胺类药物与青霉素等的研究工作,都有中国化学家参与其中。1942 年汪猷(191o—)进入上海丙康药厂担任厂长和研究室主任,致力于针剂制造和磺胺类药物的合成。1944 年他偶然得知国外现了一种特效的、从霉菌中培养出来的抗生素,于是他开始学习微生物学、酵等方面的知识,以求在中国开拓抗生素研究的道路。经过几年的研究试验,他终于分离得到了一种新的抗生素——桔霉素,论文于1947 年在美国《科学》上表后,美国一家通讯社从旧金山出电讯,报道中国的化学家制成了一种青霉素菌族抗生素的消息。1947月他应聘参加中央研究院医学研究所筹备处的工作,此后继续研究桔霉素,带领几位青年助手,使双氢桔霉素的化学及其抗生素作用的机制研究取得了一定的进展,表了一系列论文。这项研究一直持续到中华人民共和国建立。

    2。有机化学。

    除了生物化学以外,二十至三十年代在中国展最迅的就是有机化学领域。中国化学家研究有机化学的人最多,成就和贡献较大,不仅在国内,而且在国际上也具有相当重要的地位。当时最主要的研究方向是复杂的天然化合物及其类似物的合成,因而在有机机理以及立体化学方面的展尤为迅。

    1933 年,在德国哥丁根大学工作的庄长恭(1894—1962)氧化分解麦角甾得到了原…别…胆基酸,证明当麦角甾(或甾醇)受到氧化分解时,链的破裂是在第24 个碳原子上生的。这是中国有机化学的先驱性工作,对于当时的多环化合物化学的展起了一定的推动作用。

    萨本铁是中国化学家中著作最多的一位,他最初的工作偏向于制备各种酯、测定它们的物理常数如沸点、比重、折光率等,然后再制出这些酯的苯腙和缩氨基脲。后来,他又开始进行各类有机化合物的鉴定工作,用各种试剂制成各类化合物中代表物的衍生物来进行鉴定,例如用肼衍生物对氯苯肼来鉴定醛和酮,用三硝基苯间二酚(收敛酸)来鉴定萘、蒽等。他每年都要用这种方法鉴定出数十种化合物,成绩斐然,因而在这方面成为国际上的权威,得到了西方化学家的推崇。

    嘧啶化合物是较早在中国得到研究、并且成就颇丰的一个领域。纪育沣(1899—1982)在192o 年代就随同国际嘧啶化学权威约翰逊(t。b。johnson)作研究,回国后继续在这方面作了不少扩展工作。不论是在雷斯德医学研究所,还是在中央研究院化学所、北平研究院药物所,他的主要精力都是在这一领域,4o 余篇研究论文中属于嘧啶类研究的占二分之一多,它们大都以b…醛酸酯或b…酮酸和尿素或硫脲作用,以制得嘧啶的羟基衍生物尿嘧啶,从而制备氨基衍生物胞嘧啶,或者制成硫氰基衍生物而研究其重排反应。他的论文中有许多都记述嘧啶的硫氰酸衍生物加热重排成异硫氰酸的反应,还提到嘧啶环中的酶硝酯重排现象。192o 年代以前,嘧啶化学的研究在中国没有任何基础,纪余沣虽然也同中国大多数化学家一样,研究途径与方法大都遵循国外,但他所采用的新的合成方法和步骤,使中国尚处于草创时期的嘧啶化学的研究水平并不逊色于国外。

    1937 年,袁翰青由于对联苯化合物立体化学的研究作出成就,荣获了荷兰皇家学院颁的范霍夫纪念补助金,这是为纪念物理化学家范霍夫而设立、专门奖助各国青年化学家的。袁翰青早在美国留学时就开始了联苯的立体化学研究,回国后在中央大学任教,并继续从事这方面的工作。他与合作者次拆解了理论上可以拆解、但尚无试验证明的2,2’,4,4’…四溴联苯酸,得出两种旋光异构体;还次制得了n…苯磺酰…8…硝基…甘氨基酸并进行了消旋度的测定。三十年代末,他提出根据缔合因素的不同来测定a…、b…或顺、反两种几何异构体的新方法,这是由于缔合因素与氢键有关,b…式分子式内部能形成氢键,而a…式则不能,因而b…式的缔合因素小于a…式。缔合因素可用冰点降低法来测出,由此就可鉴别顺、反或a…、b…二种构型。这种方法适用于某些含有给电子原子的圬或腙类化合物。袁翰青用这种方法检查了若干个已知有几何异构体存在的化合物,结果很好,从而证明他的氢键理论是正确的。袁翰青的工作,为从事这方面研究的人提供了很大的帮助。

    194o—1943 年,在昆明中央研究院化学研究所工作的黄鸣龙,利用从药房买来的驱蛔虫植物药山道年,进行山道年及其同类物的立体化学研究。这样,在战时简陋的条件下,他现了变质山道年的四个立体异构体可以在酸碱作用下成圈地转变,这在立体化学上是个前所未有的现,因而引起了当时国际上许多著名有机化学家的重视, 有机化学大师武德沃德(r。b。ooard,1917—1979)等人还参与了有关的研究。这项在昆明的防空洞里通过分析、推理而得到的现,为以后国内外学者解决山道年及其同类物的绝对构成和全合成提供了理论依据。

    在有机化合物的合成和结构测定上,当需要将醛类或酮类的羰基还原为次甲基时,常常要用到开息纳…武尔夫(kishner…o1ff)还原法,但是此法要用封管和金属钠,以及难以制备、价格昂贵的无水水合肼,而且在应用此法时如果有极少量的水分存在,就会不可避免地引起一些副反应。虽然国外有人进行过改良,但效果不显著。1946 年,在美国哈佛大学工作的黄鸣龙对此法进行了卓有成效的改进。经他改良,反应过程中先蒸去水分,然后回流加热,这样就可以用普通的85%水合肼代替无水水合肼,用氢氧化钠代替金属钠,从而使还原程序简化,产量大幅度提高,得率可达95%。黄鸣龙还对这种方法的范围作了许多研究,可以用来合成女性激素雌酚,还可用于甾体化合物中还原酮基得到8o%的正常还原产物,对某些含内酰胺基的酮类化合物也能正常地还原。黄鸣龙改良的开息纳…武尔夫还原法在国际上得到广泛应用,并写入各国有机化学教科书,简称为黄鸣龙还原法。

    如前所述,在中国的化学研究初创时期,一大批优秀的有机化学工作者以他们丰富的研究成果,紧紧追赶着世界化学前进的步伐,有的对西方化学家的工作作出了创造性的展,有的提出了最新的学说和实验方法,同时,还有为数不少的人是在研究如何把化学理论应用于中国的实践。清华大学的高崇熙,以北方特产大麻子油为原料,先后制得了辛醇、酉二醇、庚醇、辛胩、丙二酸庚酯、癸酸乙酯、溴庚烷、十一烯酸、壬二酸等等,这种利用中国资源、大量制备纯净有机化合物的研究方法,对于促进中国的有机化学研究,是一个不小的贡献。1934 年,他还同金开英、曾昭抡等人一道,在北平设立了“中国化学材料实验室”,专门制备各种特殊有机药品及分析药品,供各大学和研究机关使用。抗日战争开始,后方化学试剂极度缺乏,高崇熙又从精制三酸为起点,研制化学试剂,在一定程度上弥补了因战争导致进口试剂来源中断所造成的损失。

    要追溯近代化学在中国创立的历史,就必须提到一个在化学诸多领域成绩卓著的人——曾昭抡。1926 年,他在美国以《有选择的衍生物在醇类、酚类、胺类及硫醇鉴定中的应用》一文获得博士学位。回国后他继续做了大量的研究工作,其中有用低级醇制备卤代烷、以肟类在醇溶液中还原来制备胺类、在不同条件下制备谷氨酸、它们与胺类和铵盐的作用以及d…谷氨酸的转化作用、有机金属化合物的性质、醌的一元肟水解成醌、合成甘油酯等等。他与合作者共同合成的对…亚硝基苯酚,后来被载入了有机化学词典,为国际化学界所采用。另外,他还和孙承谔等人提出了一个计算化合物沸点的公式,制出一个化合物的沸点与所含原子半径有一定关系,若求某化合物的沸点,只须将各原子半径代入即可算出,同时他们还提出了计算二元酸和脂肪酸溶点的公式。在有机化合物的元素检出和测定方法的研究及改良方面,曾昭抡也作出了许多颇有价值的研究,经他改良的mu1…1iken 熔点测定仪曾在中国各大学普遍采用。曾昭抡及其合作者的工作,代表了当时中国有机化学研究的一部分水平,有的为世界化学界所重视。更重要的是,他处处大力提倡科学研究的精神和行动,对中国近代化学的展,起了积极的推动作用。

    3。无机化学。

    自然科学在中国建立的初期,各门学科的展是不平衡的,这表现在研究工作上则更为突出。对于整个化学领域来说,无机化学的展就属于比较迟缓的,研究工作无论是在质量还是在数量上,都远远比不上生物化学和有机化学。但这并不等于说在二十至三十年代就没有无机化学,中国的化学工作者在这方面所做的为数不多的工作,为中国的无机化学事业播下了种子,起了开拓性的作用。

    贝采里乌斯(jonsjacobberze1ius,1779—1848)于1818 年由两元素直接合成了se2c12。后来他的方法经六次改进,都认为产物遇水分解,不得与水接触。1925 年高崇熙试验了8 种新方法,证明se2c12 可在含7o%的水的体系中制备出来,产率为9o%。这一结果,得到了无机化学�
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