第1章 艰苦奋斗(1)
范霍夫艰难成才
第一位荣获诺贝尔化学奖的范霍夫，是饱受磨难才登上这一领奖台的。
在莱茵河自东向西横贯荷兰流入北海的河口附近，有一个繁华的小镇鹿特丹。镇前的小岛横卧莱茵河上。范霍夫1852年8月20日就出生在这个岛上一个名叫米德尔哈尔尼斯的风景优美的村庄里。
到了上学的年龄，他的父亲、医学博士老范霍夫就把他送到当地有名的学校。进入中学后学校开设了物理和化学实验课，他立即对这些的神奇的实验产生了浓厚的兴趣。
一个阳光明媚的星期天下午，学校的霍克维尔先生在校园里散步，欣赏初春的美景。突然，他看见了实验室里有一个人影在晃动，于是便走进去看个究竟。啊，原来是小范霍夫在实验台前忙个不停。“喂！小伙子，你在干什么？”“我在蒸馏硝基苯。”小范霍夫头也没抬地回答，手也没停地仍旧忙碌着。“你从哪里进来的？”“我从窗户爬进来的。”“你这个调皮蛋，你违反了校规，我要把你送到校长那里去。”霍克维尔对他旁若无人、满不在乎的态度显然十分不满，对他大声吼道。小范霍夫这才发现来的是霍克维尔先生，脸色一下子被吓得苍白。
违反校规小范霍夫倒不在乎，他怕的是父亲知道这件事，更加反对他搞化学研究。原来，老范霍夫希望他不要研究化学，而要当一名律师。“把酒精灯吹灭，我们一起去找你的父亲，我要和他谈谈。”霍克维尔说。小范霍夫担心的事终于发生了。
老范霍夫知道此事后果然大为生气，他原想把儿子培养成为一个高尚的人，而现在他却迷上了“下三流”的化学，想成为一个人人都瞧不起的化学家，这简直是家庭的耻辱，大损于他有名望的家庭的声誉。出于对儿子前途的忧虑，他便开导儿子：“你的学习精神很好，但是你却不能终生从事化学。你应该明白，化学家不是一种职业，他连自己的生活都不能维持。
连药剂师都比化学家强，因为药剂师至少是一种职业。的确，化学在医学、生物学中也有用途，但化学本身却什么也不是。”“爸爸，化学方面也有一些伟大的成就，深奥的哲学不只是存在于书本之中，更来自于大自然。”小范霍夫并不服气。“不，我不能同意这一点，你这样比较是不恰当的。”父亲武断地结束这段不愉快的谈话。
小范霍夫想当一名化学家的事很快就传遍了全镇，引得议论纷纷。范霍夫遭到无数冷嘲热讽，舆论压得他几乎抬不起头来。
然而，小范霍夫认准了的事谁也阻挡不了，他的信条是“走自己的路，让别人说去吧！”他坚定的态度使他的父亲也不得不作出让步，虽然仍禁止他偷偷溜进学校实验室做实验，但却允许他在自己医疗室的一个房间内做实验。小范霍夫终于在这一抗争中取得了胜利，经受住了第一次磨难。莫尔认为：“人生中最困难者，莫过于选择。”小范霍夫正是战胜了选择的困难，才最终取得成功的。
那么为什么当时人们会瞧不起化学家呢？原来，在17世纪以前，科学被视为雕虫小技，科学家被视为不务正业的浪子。相对于天文学、物理学、生物学、数学来说，化学得到人们的承认更晚，直到19世纪中叶——有些国家甚至更晚，化学家才作为一种职业得到社会的认可。此前，如果有小孩说他长大要当化学家，必然会招致人们的轻视和嘲笑。
1874年，范霍夫在荷兰首都阿姆斯特丹的乌德勒大学获得博士学位。同年，年仅22岁的范霍夫提出了碳原子化学键的四面体立体结构学说，把当时公认的所有分子结构都是平面的概念，发展到立体的概念，由此开创了一门崭新的化学新学科——立体化学。但是，著名的俄国化学家勃洛赫得到这个消息后，不仅对这一新理论横加否定，而且还对范霍夫本人进行讽刺：“有个在乌德勒兽医学校任职的范霍夫博士，显然他的兴趣不是在搞精密化学研究。他认为，坐在飞马（也许是从兽医学校租来的）上比较舒服。在那里，他可以向世界就原子在宇宙空间中的分布高谈阔论。”由于传统的平面结构的概念和对年轻人的蔑视，年仅23岁的范霍夫经受了第二次磨难。
为什么勃洛赫会那么尖刻地讽刺范霍夫呢？除了他囿于分子结构都是平面的这一传统观念，不敢越雷池一步外，就是他是一位年高德劭的化学家。正如杨振宁所说：“当你老了，你就会变得越来越胆小……因为你一旦有了新思想，马上会想到一大堆永无止境的争论，而害怕前进。”看来，老年人如何“坚晚节于岁寒”（杨万里），在青年人身上吸取活力，和青年人如何在老年人身上吸取经验一样重要。
然而，科学的理论不是嘲笑就可以被否定的。在当年9月的范霍夫在那本小册子中提出碳的四面体结构以后仅两个月，法国化学家勒贝尔（1847～1930）也提出了相同的结构。其后1885年，德国化学家拜尔（1835～1917）又从他的张力学说中提出了类似的结构，1890年萨赫斯（1854～1911）和1918年德国摩尔（1873～1926）也从不同依据提出的无张力环学说，再次肯定了碳的四面体结构，并逐渐得到人们的承认。后来，经过许多化学家的努力，从1815年法国比奥（1774～1862）发现有机化合物旋光性开始的研究，使有机立体化学已成为不可缺少的重要化学分支。
1911年3月1日，范霍夫在柏林辞世。这位敢于战胜世俗观念、传统理论、历经磨难的化学家走完了自己奋斗的一生。
“任凭溺水三千，我只取一瓢饮。”范霍夫正是凭着这对化学“只取一瓢饮”的专注，做出了正确的抉择，冲破传统观念的牢笼，才一步步走向成功的。
从笨孩子到著名数学家
父教母诲
希尔伯特1862年1月23日生于东普鲁士首府哥尼斯堡一个乡村法官家庭。希尔伯特的祖父和父亲都是法官。两代人的法官生涯培养了这个家庭严谨、求实的传统。
希尔伯特的母亲是一个有知识有教养的女性。她很喜欢学习。虽然是一个没有社会职业的家庭主妇，可是她不仅懂得哲学、天文学，还对数学有很深的研究。她读书学习并不是为了谋职，而是出自个人的兴趣和爱好。长期对知识的追求，使她成为学识丰富和眼界开阔的人。
常言道：“父母是子女的第一任老师。”从希尔伯特出生起，父母就十分关注他的成长，注意采取各种形式对儿子进行教育。在家庭生活中，创造出崇尚知识、热爱科学的良好氛围。
这个家庭，不摆古玩字画，不养花鸟鱼虫，当着孩子不谈官论商，不讲钱财田产。然而，他们却购买书籍，谈论知识和知名科学家。在这样一个追求知识、崇尚学习的家庭中，希尔伯特受到的影响是，学习和思考是一种美德。当希尔伯特稍稍懂得一些道理时，父亲开始教育他，做人的基本原则应该是：守时、守信、守法、严谨、俭朴、勤奋。父亲的这些教诲，在希尔伯特一生的行为中都留下了明显的痕迹。
母亲崇敬康德、哥白尼等伟大的科学家，经常给希尔伯特讲述他们的故事。母亲并不满足于对儿子进行一般性的教诲，她还非常细致地观察儿子的思维特点，设法从儿子的行为中找到特长。希尔伯特上学之前，母亲就开始了对他的数学教育。在母亲的影响下，思维缓慢的希尔伯特竟然喜欢上了抽象、严谨而且枯燥的数学。
希尔伯特小时候的表现是令人失望的。他的语言能力很差，思维有些迟钝，反应能力也不及同龄的孩子。这对于一个天分很高且望子成龙的母亲来说，无疑是一个不小的打击。然而，当别人坦言希尔伯特愚笨的时候，这位母亲却坚信儿子智力发育正常，身心健康，只要启发得当，儿子一定能够成大器。她在教儿子学习时，明明知道别的孩子教一两遍就能掌握的知识，希尔伯特却需要教上三五遍才能掌握。然而，母亲并不认为这是笨，而是学习方法不当，还没有找到迅速掌握知识的方法，一旦找到了适合于他自己的方法，学习速度立刻就能提上来。正是这种坚定的信念，使这位母亲不仅把希尔伯特从笨孩子堆里拉了出来，还为世界培养了一位伟大的数学家。
笨拙少年
希尔伯特少年时代，按照当地的习惯，有条件的家庭，通常在孩子6岁时就送他们上学了。
希尔伯特满6周岁了。同龄的孩子都背起书包高高兴兴地上学了。希尔伯特看了眼红，他也要求上学。可是，父母没有同意。他们知道儿子智力不如其他孩子，如果急于送入学校，就可能害了他。同龄的孩子到一起必然产生竞争意识。在学习和知识的竞争中，智力发育较慢的希尔伯特显然是弱者。当他的理解力、反应能力和考试分数都比别人差时，即使老师和同学不嘲笑和责骂，一个有自尊心的孩子，也会感到羞愧和自卑。在这种压抑和自卑的心情下，对智力发育是不会有任何积极作用的。因此，父母亲没有急于把希尔伯特送进学校，而是在家对他进行启蒙教育。
希尔伯特已经7岁了，同龄的孩子该读二年级了。看着小伙伴们高高兴兴地离家去上学，希尔伯特又动心了。他吵着要去上学。然而，母亲没有立刻表态，而是找来了小学一年级课本，让希尔伯特读一读，算一算，还提出一些问题，让希尔伯特回答。测验结果表明，希尔伯特在数学能力方面，达到甚至超过了一年级的程度，而在语言能力和反应速度方面，还是比较缓慢。母亲觉得，思考问题很认真、反应又明显迟缓的特点，使希尔伯特暂时还不适应小学环境。在母亲的劝说下，希尔伯特同意再过一年再去上学。母亲的选择是正确的，这样做既可以给希尔伯特的智力发育留出充分的时间，又可以利用自己的才智在家中对孩子进行启蒙教育。
希尔伯特到了8岁才上小学，比一般孩子晚了两年。上学之后，他学习很吃力，除了数学之外，没有一科成绩突出。在语言、作文以及需要死记硬背的科目中，希尔伯特经常考试不及格。他还常因写不好作文被老师批评。为了不影响希尔伯特上学的积极性，母亲不得不替儿子写作文。
希尔伯特上学的学校是哥尼斯堡的名牌学校，教育方式死板，教学内容陈旧，没有自然学科，数学只占很小的部分，所设学科主要是为政治服务，诸如历史、宗教、哲学、语言、写作、神学等等，仅语言就有德语、希腊语、拉丁语等。这对于语言能力较差、记忆力不强而且对死记硬背很反感的希尔伯特来说，实在太为难了。希尔伯特常因为背不下老师规定的内容而烦恼。有几个淘气的学生，戏称希尔伯特为愚笨的“老学生”，因为他在班级里年龄最大，学习成绩却最差。
这个愚笨的老学生也有高兴的时候，这就是上数学课和回答数学问题时。上数学课时，希尔伯特就像变了一个人似的。老师刚把算题写在黑板上，希尔伯特就演算完了。在当时的数学条件下，数学课程不被重视，数学老师也不被人看重。可是，出了希尔伯特这样对数学感兴趣的学生，使老师很高兴。任课老师有时专门出一些数学难题让学生们比赛，看谁做出的多，想以此来刺激学生们学习数学的兴趣。这样的竞争最适合于希尔伯特。他可以充分显示自己的数学天赋。所以，每次数学竞赛，都能给希尔伯特带来愉快。由于老师的启发，热爱数学的学生多起来。他们遇到难题或者解不出的数学题，老师不在时，就向希尔伯特请教。这给希尔伯特带来了自信和荣誉。
读四年级时，班上来了俄籍犹太人闵可夫斯基三兄弟。他们都聪明过人。老师讲解的问题他们听一遍就能准确地记住。同学们不明白的问题，三兄弟都能解答。三兄弟成了班上的小老师。特别在数学问题上，有时老师讲不明白的问题，闵可夫斯基兄弟能讲明白。闵可夫斯基兄弟的到来，使希尔伯特在数学上的才能大为逊色。这使他很沮丧。他在学校抬不起头来，回到家中则闷闷不乐。
希尔伯特的父母及时发现了儿子的情绪变化，便和希尔伯特一起讨论学习中遇到的问题。他们使希尔伯特相信，虽然他在数学上暂时不如闵科夫斯基兄弟，可是，比别人还是强的；在其他学科上虽然暂时不如别人，然而，自己同自己比，还是进步很快的。他们告诉儿子，学习并不是为了比赛，而是为了自己掌握更多的知识，既然每一天的学习都能给自己带来收获，还有什么必要管别人说自己是聪明还是愚笨呢？父母在帮助希尔伯特恢复学习信心后，又帮助他找出自己的长处和短处，使其在学习过程中能够扬长避短，鼓起勇气战胜困难。在希尔伯特学习遇到挫折的时候，他总是能够从父母那里及时得到支持和鼓励。
有些家长听到自己的孩子议论希尔伯特，也跟着说，希尔伯特如何愚笨。每当听到这样的说词，父亲总是不屑一顾。而母亲则是很客气地说：“这孩子的头脑有些怪，和普通人不一样。虽然他记不住死板的概念，但却能够给大人讲解数学问题。究竟是愚笨还是天才，等长大了再看吧。”这种回答常令一些家长无话可说。
用适合自己的方法学习
在父母的鼓励和帮助下，希尔伯特自觉地认识到，他的记忆力不如聪明的同学，在反应能力和理解新概念的能力上也不如其他同学，但是，在计算能力和对问题理解的深度方面，却比一般人强得多。当一个新概念刚刚出现时，有些同学很快就记住并初步理解了，希尔伯特却要经过慢慢的思考和消化之后才能理解。而那些理解概念较快的同学，仅仅是一般性地复述老师讲过的内容，并不真正懂得这一概念的实质。希尔伯特虽然不能原原本本复述老师所讲的内容，但他通过自己的努力却可以弄懂概念的来龙去脉，掌握相互联系的概念、定理、定义间的逻辑关系。这样，在解题时他就能自如地运用这些概念。
当希尔伯特找到自己的弱点和长处之后，就寻找适合于自己的学习方法。他在学习中发现，数学课程既不需要死记硬背，又有很强的逻辑联系，这很适合于他。于是，在数学的学习中，他找到了自己，找到了一生最大的乐趣。而对于神学、语言、历史等课程，他实在没有什么兴趣。
数学老师注意到了希尔伯特的思维特点。他对别的老师说：“虽然大卫·希尔伯特对概念的理解似乎没有别人快，可是，一旦他承认自己理解了某一概念，那是他确实理解了。他对‘理解’的认识是，彻底把问题弄清楚，包括概念的逻辑证明和推论。他‘理解’的结果是，既能对概念作出解释和论证，又能用它们解答问题。这才叫作真正的‘理解’。而其他人所谓的‘理解’其实是一知半解。这种所谓的‘理解’这不如希尔伯特的‘不理解’。”老师的评价大大鼓舞了希尔伯特，使他看到了自己的长处，增强了自信。这也使其他同学对希尔伯特刮目相看。