第四节 英国化学教育

自 17 世纪中期以来，英国科学研究一直是一种以皇家学会为中心的业余

活动。到 19 世纪初期，这种科学业余爱好的传统还在持续着，并有了两个新的发展，即日益增多的私人出版物和许多民间的科学学会的建立，它们有力地支持了英国业余的科学家。然而，直到 19 世纪中期，英国培训科学家的机构几乎没有，英国大学还没有像法国或德国那样具有改革科学教育和学术制度的明确概念。大约 1800 年左右，作为教学和学术中心的剑桥和牛津两所名牌大学，仍是英格兰教会的分支机构。因此，与德国大学培养掌握科学的人才相反，英国大学培养的是受过良好教育的绅士。不过，较之剑桥和牛津大学成立较晚的苏格兰的大学，特别是格拉斯哥大学和爱丁堡大学，以及新建立的大不列颠皇家学院，在这方面尤其是在化学教育方面起了可贵的作用。法国曾于 1794 年建立过一个机械学校，获得了具有巴黎大学水平的工业

学校的称誉。出身于美国的科学家和军人，在美国独立战争后来到英国的伦福德伯爵（C.Rumford）认为，这样的学校值得提倡推广。他在英国成立了一个名为“鼓励工业发展并谋取穷人福利事业协会”的组织。1799 年，他向该协会提出建立一个“公共团体，来传布并介绍有用的机械发明和技术革新的知识，并通过科学讲演和实验来进行与生活的共同目的有关的应用科学的教育。”①捐款募得后，伦福德伯爵于 1800 年在伦敦创办了皇家学院，1801 年任命自学成才的戴维当了这个学校的化学讲师。在该校的实验室，戴维进行了有名的电化学实验，他的讲课是为了迎合那些捐款的富翁。在 1802—1812 年，应当时英国农业部部长的要求，戴维又开设了农业化学课并在这方面做了实验。

大不列颠皇家学院为英国的科学发展多少增添了一点力量，但规模不大。具有真正近代意义的化学教学是在格拉斯哥大学和爱丁堡大学开展的。早在 18 世纪后期，化学教学就在这两所大学，特别是由布莱克和科兰开展起来。19 世纪初，作为布莱克的学生托马斯·汤姆森（Thomas Thomson，1773

—1852）继续进行化学教学活动。他在英国大学中最先提倡实用化学的实验室教学，并建立了第一个实用化学学派②。

汤姆森最初在圣安德鲁斯大学学习，后又到爱丁堡大学，由于受布莱克的影响，他决心致力于化学的研究和教学。他先在爱丁堡大学当了 10 年（1800

—1811 年）的私人化学讲师，然后在格拉斯哥大学担任化学教授（1817—1852 年），直到去世。与他同时代的英国化学家诸如戴维、道尔顿、武拉斯顿等相比，汤姆森的不同之处在于，他在格拉斯哥大学设立了英国第一个供化学教学用的实验室，并培养了较多的实用化学家。尽管戴维、道尔顿也是教师， 但是对他们来说，培养学生却是那样地无足轻重。

最初，由于在格拉斯哥大学化学是临床医学学生的必修课程，汤姆森必须在其实验室中接纳大量的医学学生。直到 1831 年，在舒特尔大街开设一个

新的实验室后才把学生裁减到 10 名，学生关心的主要是矿物分析，正如他在

1827 年描述其实验班时所说：

① S.F.梅森：自然科学史，上海人民出版社 1977 年版，第 415 页。

② E.von Meyer，A History of Chemistry，London，1898，194，592.

“本班的目标是培养那些希望成为实用化学家的学生。我在草稿中制订了一整套实验室规则，他们自己要很好地掌握这些规则，然后我提供不同的矿物质让他们分析。只要他们一些人对矿物质感兴趣，就可以在实验室继续工作，直到成为熟练的化学家为止。最后，当我认为他们已成为和既有的化学家一样优秀时，他们之中就有五六位离开我的实验室。”①

由此可见，汤姆森虽然在实验室中没有为学生设计一种从学习到研究的过渡性课程或指导，但他允许一些学生尝试着进行独立研究却是显而易见的。因此，他还是为英国培养了许多学术和工业方面的化学家，其中最为出色的当数格雷阿姆（ThomasGraham，1805—1869）。

然而，汤姆森的实验室教学并没有像李比希那样成功和影响深远。其原因是多方面的，但重要的不外乎两条：一是汤姆森缺乏同时代法国化学家那种兼理论和实验为一体的精神气质，他所固守的矿物分析培训很少具有权威性。他的那些对基础研究感兴趣的学生对他主持的这种实用培训深表不满， 于是纷纷奔赴其他地方寻求发展。例如安德鲁斯（Thomas Andrews）离开汤姆森到巴黎杜马那里去学习化学；约翰斯顿（J.F.W.Johnston）进了斯德哥尔摩的贝采里乌斯实验室工作。更多的则是长途跋涉到德国吉森就学于李比希，包括汤姆森的儿子小托马斯。更具讽刺意味的是，1852 年接替汤姆森在格拉斯哥大学任化学教授的不是他的学生，而是李比希的一个英国学生安德森（Thomas Anderson）。另一个原因是汤姆森的学生来源主要是格拉斯哥地区，例如在 1823—1841 年，其学生有一半是格拉斯哥人，四分之一来自苏格兰其他地区，六分之一来自英格兰，其余少数来自牙买加、加拿大、亚伯利亚等。这当然与格拉斯哥大学主要为本地区培养人才有关，因而也限制了汤姆森实验室教学的扩大。

当然，在 19 世纪初及稍后的一段时间里，还有其他一些化学家进行实验

教学，例如阿库姆（Frederic Accum，1769—1839）是英国在 19 世纪头 20

年中著名的工业化学家，他曾在伦敦建立一个私人实验室，向大约 1800 名学生开放。还有格雷姆从格拉斯哥大学毕业后，先后在格拉斯哥安德森学院（后改为皇家科学和技术学院）（1830—1836 年）和伦敦大学学院（1837—1854 年）教授化学，并有相应的实验室供学生使用。只是阿库姆和格雷阿姆的教学也像汤姆森一样并没有什么影响。

尽管在 19 世纪中期之前，英国的化学教育已有所展开，但这并没有改变

英国大学中科学普遍落后的状况。对此，早在 1808—1809 年，《爱丁堡评论》

就屡次加以抨击。到 1830 年，巴伯奇（Babbage，1792—1871）在他同年发表的著名《论英国科学的衰退》中指出，英国的科学研究基本上还只是一种业余活动，既没有国家资助，也没有成为社会职业，并因此号召成立一个关心科学发展的组织。于是，在 1831 年受德国自然科学协会（1822 年成立） 的思想启发成立了英国科学促进会。该协会每年在不同城市召开一次代表大会，开会期间，各专业学会、各地区科学团体得以建立联系，科学家在这里就更加广泛地讨论人们关心的问题，特别是强烈要求改革英国科学和教育制度，包括学院领导、与教会的关系、教学方法、入学和毕业的标准等，几乎

① J.B.Morrell，The Chemists Breeders: The Research Schools of Liebig and Thomas Thomson，Ambix，1972， Xix，20（1－46）

涉及大学问题的各个方面。正是由于英国科学界这种大声呼吁，国会才于1850—1851 年通过对重点大学剑桥和牛津的教育改革方案，把科学教育纳入教学计划，导致了以后创立驰名世界的卡文迪许实验室。

在发展化学教育方面，英国同样是从这种关于科学衰退的讨论中开始的，并从德国取得了经验。早在 1829 年，汤姆森在《爱丁堡评论》上发表了一篇题为“化学科学的历史及其现状”的文章，在文中他针对英国化学的衰退指出：

“大约在 25 年前，大不列颠积极从事化学研究的人至少也有 30 人，而

现在竟不足 10 人，其中必有原因。相反，大陆（特别是法国、德国）的化学却日益发展。”①

他认为英国化学衰退的根源是学生缺乏实际的化学训练。次年，人们对英国化学提出了具体的批评，诸如英国化学家缺乏良好的分析手段和高超的分析技巧，远远落后于贝采里乌斯的水平；英国化学家在研究中过分注重电现象，而忽视了其他方面；英国化学家抱有狭隘的民族主义，很少与外界交流，对欧洲大陆化学家的发现不闻不问，甚至根本不懂。英国科学促进会成立后，设立一个部门，由化学和矿物学、电学与磁学组成，道尔顿担任主席。1835 年，又把化学和矿物学独立出来单独设立了一个部门。该部门在汤姆森及其学生的主持下，加强了与大陆化学家的交流，邀请他们作年会报告，聘请他们做外籍成员。正是这样，李比希于 1837 年应英国科学促进会的邀请作了一篇关于农业化学的报告。在英国逗留期间，李比希结识了法拉第、格雷阿姆等一批科学家，把大陆的科学成果和德国的教育精神带到了英国。英国人由此看到，德国人能从落后的起点迎头赶上，有赖于科学教育和人才培养。所以从 19 世纪 40 年代起，英国各地办起了一批新型的非宗教的高等学校和

技工学校。其中英国皇家化学学院就是在 1842 年李比希重访英国时建议皮尔首相及几个大实业家而创立的。

作为李比希的学生，霍夫曼担任该化学学院化学教授后，立即按照吉森模式制订了教学计划和实验室安排。全部课程安排如下：首先是讲授化学理论，接着让学生接受无机、有机的定性、定量分析训练，最后，学生独立承担和完成一个小的分析研究课题为结束。学院设有学生实验室，每周开放 6 天，学生可以自由进入实验室，选择各种药品和仪器（为此要付适当实验费， 尤其是那些一周 6 天都在实验室工作的学生）。没有考试，每个学生均可自行选择课程，只要按照自己的目的获得足够的实验技巧即可。学生读完一学期或更多学期后，由霍夫曼决定，准备做研究工作。在出色地完成了分析课程和一篇可发表的研究成果后，发给合格证书，准予毕业。学院为毕业生提供推荐信和课程学习与科研情况证明书，这对于欲从事医学或药物学实际工作的学生是很有用的。对于少数欲从事学术研究的优秀学生，霍夫曼还把他们推荐到李比希那里深造，攻读吉森大学的博士学位。

霍夫曼自 1845 年至 1865 年任教 20 年，使皇家化学学院取得了巨大的成

功。从 1845 年开始，学院一直是一个独立的、靠私人赞助的组织，到 1853

① F.Bud and G.K.Roberts，Science Versus Practice：Chemistry in VictorianBritain，Manchester University Press，1984，41.

年，由于资金出现困难便由政府接管。在这 8 年中，学院培养了一批杰出的化学家，包括伦敦化学学会的 4 位会长，他们是：德·拉·鲁伊（Warren de la Rue ， 1815 — 1889 ）、阿贝尔（ F.A.Abel ， 1827 — 1902 ）、欧德林

（WilliamOdling，1829—1921）、克鲁克斯（William Crookes，1832—1919）， 11 位副会长，6 位理事。皇家化学学院有 23 人成为英国第一个职业科学家组织——皇家化学研究院（1877 年成立）的创始人，22 人加入化工协会（1882 年建立）。65 名学生发表了科学论文，其中 35 名在整个科学生涯中源源不断地发表论文。直到 1865 年，在化学学会发表的论文中，霍夫曼和 1853 年前学院毕业生的论文占 20％，另有 31 人申请了化学专利。

皇家化学学院的建立，极大地促进了英国其他大学、学院的化学教学的开展，它们都建立了化学实验室，开设分析化学课程，并由那些在吉森实验室接受过李比希教育的学者任教，如：

布里特（ J.Blyth ）：考克女王学院教授， 1849 — 1872 年布罗底

（B.C.Brodie）：牛津大学教授，1855—1873 年格里高里（W.Gregory）： 爱丁堡大学教授，1844—1858 年凯恩（R.J.Kane）：考克女王学院院长，1845

—1873 年米勒（W.A.Miller）：伦敦国王学院教授，1845—1870 年普莱费亚

（ L.Playfair ）：爱丁堡大学教授， 1858 — 1869 年里查德森

（ Th.Richardson ）：达拉谟大学讲师， 1856 — 1867 年威廉姆逊

（A.W.Williamson，1824—1904）：伦敦大学学院教授，1849—1887 年还有前已提到的安德森是格拉斯哥大学教授（1852—1874 年），至于弗兰克兰则于 1865 年接任已回德国波恩大学和柏林大学任教的霍夫曼在皇家化学学院的职位，使学院继续执行原先的分析教学计划，在此之前，弗兰克兰是在曼彻斯特欧文斯学院（1851—1857 年）和圣·巴托罗缪医学院（1857—1865 年）任化学教授。当然，霍夫曼在皇家化学学院培养的许多学生也把吉森模式有力地发扬光大了。例如利文（G.D.Lievening）于 1852 年在剑桥大学首次提供了实用化学的课程，而欧德林则先后在伦敦大学医学院（1856—1862 年）、圣·巴托罗缪医学院（1863—1870 年）、皇家学院（1867—1872 年）、牛津大学（1872—1912 年）担任化学教授。

19 世纪英国化学教育的重大发展，除了皇家化学学院外，还有另外一个

重要方面是 1851 年欧文斯学院的建立。与化学学院最初一样，欧文斯学院是一所私人资助的学院，是培养未来科技专家和企业家的新式综合性的非宗教学院。弗兰克兰被聘为首任化学教授。他主张：

“不仅要提供基本的教学，而且设立化学科学一般的、更广泛的课程， 因此得提供较目前邻近地区已有的院系更大的院系，以便获得这门具有地方意义和普遍兴趣的分支科学的教学。”①

弗兰克兰拥有一个教学实验室，他首先培养学生进行化学分析的能力， 同时教给学生的不只是应用化学，还有一般化学理论。但在他任职期间，欧文斯学院化学系还没走上正轨，办得不够理想，学生很少，每年只有 20 名，

其中 17 人在化学实验室工作。学生多是年轻的工厂主或工厂主的子弟，有的白天不能就学，于是开了晚班。这些学生多数对弗兰克兰的化学理论课并不

① C.A.Russel，N.G.Coley，G.K.Roberts，Chemists by Profession，Open Uni-versity Press，1977，82—83.

感兴趣，最典型的例子是当地碱厂经理之子于 1855 年入学，只坚持了 2 个月

便离校了。这使弗兰克兰深为不满，他于 1857 年愤然辞职，而去伦敦就任圣巴托罗缪医学院的化学教授。

弗兰克兰走后，欧文斯学院化学教授出现了空缺，刚在德国本生实验室获博士学位的罗斯科返国后，得以继任弗兰克兰的职位。他到任时，全院只有 35 名学生，其中有 15 名在化学实验室工作。罗斯科把他的德国同学吉特马（Wilhelm Jittmar）请来担任他的助手，并针对院系不景气的现状按照德国模式制定了一个三年发展规划。他强调了一般科学原则的意义以及训练作为传播特别技术和科学探索手段的分析方法的必要性。在应用化学方面，特别针对当地印染和印刷工业，罗斯科在其教授课程中仍是注重应用化学背后的基本科学原理，而非教授职业化的课程。从而很快扭转了欧文斯学院化学系的局面，到罗斯科于 1886 年退休时，已有大约 2000 名学生经过他的实验室的训练。

吉特马在罗斯科那里当了 2 年助手后，1859 年升为相当于助教的实验室演示员，于是助手一职又有了空缺。吉特马把他在德国的朋友肖莱马

（C.Schorlemmer，1834—1892）介绍给罗斯科，于是 1859 年欧文斯化学实验室又多了一位德国籍的工作人员。和李比希、凯库勒一样，肖莱马也出生在德国达姆斯塔德这个“化学家之乡”。他在吉森大学接受过短期的化学高等教育。可惜那时李比希已离开了吉森到慕尼黑大学，但肖莱马却听取了李比希的门生威尔的分析化学课和柯普的化学史课。后来，他来到英国在欧文斯学院做了罗斯科的助手，从此和化学教育结下了不解之缘。最初，他主要帮助罗斯科辅导学生，并从事他的有机化学研究。直到 1874 年，肖莱马在罗斯科的坚持下被提升为有机化学教授的职务。这是英国第一个有机化学教授职务，因为在此以前英国各大学里化学最高级教职是化学教授，而没再细分专业。同时，这次任命也是欧文斯学院第一次打破传统惯例，在一个系里任命一名以上的教授。肖莱马开设的化学课程不仅有分析化学、有机化学，而且还有化学哲学和化学史，并用马克思主义观点培养学生的理论思维能力， 扩充他们的思路和视野。他是 19 世纪用这种方法教育学生的唯一的一位化学教授。他和罗斯科一道培养了一批又一批的化学家，从而创造了当时闻名的曼彻斯特学派①。

因此，皇家化学学院和欧文斯学院在 19 世纪很长一段时间里成为英国培养职业化学家的摇篮。此外，除了已经提到的格拉斯哥大学、皇家学校、伦敦大学、牛津大学、剑桥大学、安德森学院、女王学院、国王学院、埃丁堡大学、达拉谟大学、圣巴托罗缪医学院外，还有伦敦金斯学院、都柏林大学、里兹的得克夏学院、布里斯托尔大学、纽卡斯特尔的理学院、曼彻斯特机械学院、曼彻斯特文法学院、利物浦大学等许多大学或学院也都开设化学课程。

① 潘吉星：卡尔·肖莱马，辽宁教育出版社 1986 年版，第 258－262 页。