【科學史沙龍】諾貝爾獎之前樹立里程碑的化學家

■綜觀諾貝爾獎的得獎條件，不外乎是要有第一原創，對原有的科學見解提供全新視野，或是引領科學社群的研究方向；倘若這三個要件齊備，獲獎的機率就大為提高。那麼在諾貝爾獎設立之前，有哪些化學家符合這些條件，只是因為出生得太早，因此沒有機會獲此殊榮呢？

講者｜ 國立台灣大學化學系 陳竹亭教授
撰文｜高英哲

史上第一位諾貝爾化學獎得主，是荷蘭化學家雅各布斯．亨里克斯．凡特荷夫 (Jacobus Henricus van't Hoff) ，他以其在化學動力學、化學平衡、滲透壓、以及立體化學等領域的研究發現，於 1901 年獲頒這項殊榮。現在回首來看，他在這四個研究領域，都可以算是開山鼻祖。

我們細觀凡特荷夫的研究成果，有三層意義。首先，他確認了這個世界確實是由原子所構成的（在當時還有不少頂尖的科學家，並不相信原子說）；再者，他發現原子的結合，有三度空間的特定方向、方位以及距離，其排列組合就稱之為分子結構，這是立體化學的基礎；最後，他提出了氣體及液體中的粒子，是以動態存在的說法，並且認為粒子間的物理定律，決定了粒子的物理行為，其中完全沒有怪力亂神的成分。

我們以凡特荷夫獲獎的學術成就，來回顧在諾貝爾化學獎設立之前，有哪些有資格獲獎的遺珠之憾。首先是十七世紀的波以耳 (Robert Boyle) ，他發現在定量定溫下，氣體的體積與壓力成反比；這條波以耳定律是第一條熱力學定律，不過波以耳並不了解這個現象背後的能量因素，一直要到十九世紀，波茲曼提出分布定律之後，才能理解這個現象。我們由此可以發現，化學家在化學領域的重大突破，有時候也需要物理學家幫上一把，才能建立更為紮實的理論架構。

再來是十八世紀的舍勒 (C. W. Scheele) 跟普力斯利 (J. Priesley) ，這兩位化學實驗家都發現了氧，照說是化學研究的重大成就；不過他們都相信燃素論，我們今天對於氧的認識，幾乎都是由「近代化學之父」拉瓦節 (Antoine-Laurent de Lavoisier) 所奠定。拉瓦節把氧氣燃燒的化學反應，以及燃燒所產生的化合物，經過具體設計的實驗加以證明，並且整理成一個正確的理論系統。如果拉瓦節那個時代就有諾貝爾獎，他的獲獎資格著毋庸議。

最後來談談法拉第 (Michael Faraday) ，他在物理跟化學領域的研究發現，足以讓他獲頒不只一座諾貝爾獎。法拉第發現電磁互生的現象，並且提出以力線為基礎的「場」概念，為馬克士威 (James Clerk Maxwell) 的電磁學奠定根基，這足以為他贏得一座諾貝爾物理獎。法拉第也發現了電解的用電量與元素產量之間的定量關係，在元素原子量尚未確立的那個時代，為元素論以及原子論提出明確的證據；我們今天把電解出任何元素 1 當量，所需的電量稱作 1 法拉第，足見他也絕對有資格領取一座諾貝爾化學獎。

我們從這幾位沒有機會獲得諾貝爾獎的化學家身上，看到了他們在學術研究上如此成功的共通點：他們能夠把所有的資訊集其大成，即使是那些錯誤的知識，他們也能藉以啟發思考，並建立系統性的創見。雖然我們的人生目的不一定是要爭取諾貝爾獎，不過我們仍然能夠從前人身上，獲得一些作學問的靈巧智慧。