漫画诺贝尔科学家:化学奖
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埃米尔·费歇尔

臭烘烘的生物化学创始人

赫尔曼·埃米尔·费歇尔是德国最著名的有机化学家之一。

1852年他出生在德国莱茵河地区的一个小城镇,父亲是当地的大企业家,开办了染料厂、钢铁厂、水泥厂、酒厂等企业,完全不差钱。费歇尔从小就被当作家族财富的继承人来培养。

当时的欧洲正值第一次工业革命。这不仅是一次技术改革,更是一场深刻的社会变革。

钢铁、纺织、水泥、建筑等新兴工业的大发展,使得欧洲人民对科学知识的热情高涨。

其中,费歇尔就受到家族企业的影响,非常迷恋化学。1869年,他以波恩大学预科第一名的成绩毕业,并决定报考百年名校波恩大学的化学系。

眼看着未来的科学新星就要冉冉升起,但一场突如其来的大病让费歇尔卧床不起。

他的父亲觉得儿子此时应该继承家产,和他一样当个“霸道总裁”,非要去读大学真的是浪费时间!

于是父亲干脆趁他生病休学期间,将费歇尔安排到他姐夫的木材公司学习做生意。

然而,富二代费歇尔压根对赚钱没兴趣,一门心思地研究化学,没事就待在家族的实验室里。

木材生意赔钱了,他也根本不在乎。

终于有一天,他父亲绝望地感叹道:“这个孩子太蠢了,成不了出色的商人,只能去读书……”

终于,费歇尔就这样歪打正着地走进了化学殿堂。

1871年,他在波恩大学先是跟著名的化学家凯库勒学习,但费歇尔觉得这里的仪器设备太过陈旧,于是转学到斯特拉斯堡大学,跟着另外一位化学大师拜耳学习。

费歇尔得到拜耳教授的精心培养,拜耳教授让他当自己的助手。1874年,费歇尔成为该校当时最年轻的博士。后来,他跟拜耳一起去了慕尼黑大学任教。

刚到慕尼黑大学的那几年,费歇尔在拜耳教授的指导下进行有关苯肼项目的研究。

费歇尔先从当时流行的有机染料化学入手,其中有一种叫品红的染料让他十分着迷,听着是不是很像化妆品?

上一代化学大师霍夫曼教授发现碱性品红可以直接染毛线、蚕丝和棉花,但是没搞清楚这个能上色的东西到底是什么玩意,费歇尔也很好奇,就把各种染料来回倒腾做实验,终于在1875年真相大白——他发现了苯肼——一种工业染料,医药、农药里的重要中间体。

与此同时,为了更好地研究苯肼,他的另一个研究方向是合成粪臭素。没错,这是真的要和屎打交道的!

从此他的实验室成了臭气熏天的代名词,以至于他去看歌剧的时候被人误会是带着屎进了高雅的剧院。

当他第一次人工合成了奇臭无比的“粪臭素”后,“惊喜”地发现实验室里只有他自己,其他人早就被熏倒啦!

粪臭素的学名叫作3—甲基吲哚,高浓度的3—甲基吲哚产生的味道臭臭的,很难闻,而将其稀释处理后,会有淡淡的花香。当然,现在这些吲哚并非从粪便中提取,而是来自石油和煤化工品,它作为香精家族的重要成员被广泛用于香水、香烟、奶茶等制作中。

后来费歇尔辗转好几所大学做研究。正好赶上1892年,柏林大学的化学学科带头人去世,想找一位德国的化学泰斗来担任这个化学教授的教席,费歇尔的两个老师都嫌麻烦不想“挪窝”,于是才40岁的费歇尔捡了个便宜,接受了柏林大学的邀请入职,成为公认的新一代化学泰斗。

费歇尔在科研上可一点儿都没歇着,他同时还担任了德国化学学会主席、德国医院化学教授等职位,一直到20世纪初,他都是化学界的顶尖高手。

费歇尔一直是个实干家,喜欢做跟“吃喝拉撒”相关的研究。

于是,继多年前研究完人工染料和粪臭素之后,他很快把研究对象转向了跟吃密切相关的碳水化合物。

我们吃的馒头、饺子、面包、米饭、土豆、红薯、莲藕里面都富含一种碳水化合物——淀粉。而蔬菜、水果、坚果等富含另一种碳水化合物——纤维素。淀粉和纤维素本就是多糖类物质,它们都能水解产生单糖、双糖或其他糖类物质。糖类物质是人体最重要的供能物质,可以说没有糖类人类就没法活。

在此之前,人类已经发现了四种单糖:葡萄糖、果糖、半乳糖、山梨糖。除了单糖,还有双糖,比如牛奶里含有的乳糖是由葡萄糖和半乳糖组成的双糖。

这么多糖类,肯定有“血缘关系”,但是彼此之间到底是什么关系呢?

费歇尔想起他发现的苯肼,于是他创造性地用苯肼去和不同的糖“配对”做实验,发现苯肼和不同的糖会反应产生不同的腙。

从1884年开始费歇尔花了差不多十年,研究了各种糖,如戊糖、己糖、庚糖……他确定了许多糖的结构,搞清楚了单糖类的本质和它们的“血缘关系”,先后合成了阿洛糖、果糖和山梨糖,首次完成了人工合成糖类。费歇尔后来也被尊称为“糖化学之父”。

研究了人的“吃”和“拉”,费歇尔还是不肯歇着,继续研究“撒”。

1882-1906年,费歇尔从尿酸入手研究嘌呤化合物,确定了嘌呤的组成结构,并且第一次人工合成了嘌呤以及衍生物,证实了嘌呤+糖类+磷酸可以合成核酸,从而为生物化学的发展奠定了基础。

1899年,费歇尔选择了一个更难的课题,又开始挑战氨基酸、多肽及蛋白质的研究。几乎凭借一己之力创立了蛋白质化学。

1902年,他因为在糖类、嘌呤类等有机化合物方面的杰出成就而荣获当年的诺贝尔化学奖。

小贴士

尿酸,是鸟类和爬行类的主要代谢产物,化学式是C5H4N4O3,微溶于水,易形成晶体。

正常人体尿液中的产物主要为尿素,含少量尿酸。

尿酸是嘌呤代谢的终产物,为三氧基嘌呤,其醇式呈弱酸性。各种嘌呤氧化后生成的尿酸随尿排出。

1907年,他又首次合成了核苷酸,再次被提名诺贝尔生理学或医学奖候选人,但当时的评委会认为一个人不能得两次诺贝尔奖,于是他和此届诺贝尔奖擦肩而过,这个规矩直到后来居里夫人的出现才被打破。

费歇尔越来越接近生命密码的真相,但遗憾的是,他的身体被长期疯狂的研究工作拖垮了。

他一直坚持做研究到1919年,同年,这位67岁的化学巨匠病逝于柏林,告别了他热爱的化学研究。

费歇尔的一生对德国乃至世界化学工业产生了重大影响,甚至有人说,从费歇尔的实验室里,随便拿出一个方案,就可以开一座大工厂。

埃米尔·费歇尔

1852年10月9日—1919年7月15日

获奖时间

合成糖类和嘌呤衍生物(1902)

主要学术成就

对糖类化学的研究

对蛋白质,主要是氨基酸、多肽的开创性研究

对酶的广泛研究

发现了苯肼

大咖语录

在科学本身的发展中,如果有足够的专业人士有计划地相互补充,这或许是一种优势。