第二节 法国化学教育

从 18 世纪末期开始,法国是世界科学的中心。到了 19 世纪的头 30 年, 法国科学的领导地位更加明确了,这与前面已提到的多种工艺学院、高等师范学院等几所高等教育机构具有密切关系,从而推动了当时法国科学研究和科学教育的发展,当然也同时促进了化学教育的开展。

18 世纪 80 年代,由于拉瓦锡提出了科学的氧化学说而在法国化学界酝酿着化学史上的一次伟大变革,但是要真正实现这种氧化学说对旧的燃素理论的变革却有赖于化学家的旧观念的更新,于是近代法国的化学教育便围绕着对新的氧化理论的宣传开始了,其阵地是多种工艺学院。多种工艺学院于1794 年在巴黎创建,拥有当时较为先进的实验室(为科学家私人所有)和设备,选聘法国最杰出的科学家任教,向学生提供系统的科学技术教育。按照其创建人之一蒙日的计划,多种工艺学院每年招收年龄在 16—20 岁的学生

400 名,通过 3 年的培养使他们成为适合于国家需要的工程师。课程安排是

头 2 年学习普通的科学课程,最后 1 年进行职业训练。在这 3 年中,每年开设一门化学课,由当时最著名的化学家主讲。第一年,孚克劳在沃克林的帮助下讲授基础化学理论和酸碱盐化学;第二年,夏比塔(J.A.Chaptal,1756

—1832)讲授动植物化学;最后一年,德·莫沃在佩利提埃尔(Pierre-Jo

  • eph Pelletier,1788—1842)的帮助下讲授矿物质化学。贝托雷则从总体上讲授化学物质的演化。他们作为拉瓦锡的拥护者,在授课过程中贯穿了新的氧化理论,极大地促进了近代化学革命的深入发展。

应当指出,以上拉瓦锡的拥护者的化学教育活动并不仅仅限于多种工艺学院,他们还在巴黎其他学校或巴黎之外的学校任化学教职。如孚克劳在巴黎附近的阿尔佛特皇家兽医学院、在由罗齐尔(J.F.Pilatre Rozier)创办的法国公立中学以及巴黎矿业学院讲授化学和自然史的关系及其在医学中的应用。又如沃克林最初是孚克劳在多种工艺学院的实验室助理,后来成为该院的化学教授(1794—1797 年),随后又分别在法兰西学院(1801—1804 年)、自然史博物院(1804—1811 年)、医学院(1811—1822 年)做化学教授或应用化学教授。还有夏比塔,除了在多种工艺学院任教外,也曾在蒙皮利埃尔医学院讲授过化学(1780—1795 年)。

到 19 世纪初的前 30 年,贝托雷、德·莫沃、孚克劳、沃克林的继承者诸如盖-吕萨克、泰纳尔、舍夫勒(M.E.Chevreul,1786—1889)、杜隆、珀替等人在化学教学活动中,把化学实验家和化学理论家的长处充分融合在一起,致使那些对化学感兴趣的青年一时间都拥到巴黎来聆听他们的化学课程,幸运的学生还能在他们的私人实验室中进行短时间的工作。泰纳尔曾听过孚克劳和沃克林讲的化学课。泰纳尔从 1804 年开始在法兰西学院任职,

1808 年被聘为巴黎索邦大学理科院系化学教授,在 1845—1852 年还担任了法国教育体系中的最高职位——法兰西大学教育大臣。他的著作《化学基础》是当时法国和其他国家的主要化学教科书,从 1813—1836 年总共再版 6 次。杜隆在多种工艺学院学习医学和植物学,后又转为学化学,并当过泰纳尔的助手,随之在巴黎索邦大学理科院系和多种工艺学院任化学教授。舍夫勒则在自然史博物院从事化学教学活动。但是,这个时期进行化学教学更为成功的是盖-吕萨克。盖-吕萨克于 1800 年毕业于多种工艺学院之后又进入桥梁公路学院学习,1801 年邂逅贝托雷。贝托雷对这位年轻人的才能颇为欣赏,就

把盖-吕萨克带到阿乔谀做了他的助手。在那里,作为阿乔谀学派的成员盖- 吕萨克开始接受了贝托雷在化学研究方面的训练。此后,他不仅成了一个著名的化学家(在化学理论方面确立了气体简比定律和氰基概念,在实验方面则将容量分析方法引进化学研究并和泰纳尔合作改进了有机分析方法),而且还以一个优秀的化学教师闻名于世。他在多种工艺学院先后做过助理、辅导教师、荣誉化学教授,在孚克劳逝世后又被聘为化学教授,还在索邦大学理科院系任物理教授,1832 年后又在自然史博物院任普通化学教授。盖-吕萨克的学生可以说有几千名,而能够在其私人实验室中同他直接接触的主要是贝鲁兹(Théo-Phile-Jules Pelouze,1807—1867)、弗雷米(Edmé Fremy, 1814—1894)、李比希和杜马等人。盖-吕萨克、泰纳尔、杜隆等人的化学教学的特点是结合实验和理论进行讲授。正如李比希在其自传中所说:

“盖-吕萨克、泰纳尔、杜隆等人在索尔本的讲演对我有难于形容的魅力⋯⋯法国人的讲演(通过语言的天才)所具有的科学问题的逻辑明晰性是别的语言难于达到的,因此,泰纳尔和盖-吕萨克成了实验论证的大师。讲演是由得体地安排好的前后相继的现象——那就是实验——所组成的。它们的联系是由口头讲解来完成的。实验的确使我感到高兴,因为它以我所理解的语言对我讲话。”①

然而,19 世纪初实验室工作还不是法国化学教学的主要组成部分,在巴黎所有高等教育机构中没有供学生使用的公用实验室。从事化学教学活动的化学教授们,只是在其私人实验室中向经过他们精心选择的学生提供某些激励,而非严格的指导。例如孚克劳曾向沃克林提供过这种机会,而沃克林也向泰纳尔提供过类似的机会。盖-吕萨克作为贝托雷的学生则在实验室教学工作方面对其私人学生贝鲁兹、杜马和李比希产生了很大的影响。

这种教学方式尽管给法国化学带来了短暂的繁荣,但到 19 世纪 30 年代后就显示了它的弊端。这时法国科学教育制度除了科学教职的建立、某些科学系科的设置和私人实验室外,逐渐固定成为一种缺乏活力的范式,尤其是体制上的中央集权制(在开始时曾一度推动过改革)这时成了前进的障碍, 诸如课程设置、教学内容、教学方式乃至学生学习进度等方面的硬性规定。在这种情况下,创造性的化学家极少是既有体系培养出来的,他们往往是一些怀有科学激情的个人,凭借自己所具有的化学兴趣,又有机遇在巴黎某个学院中遇到他的老师而得以在其私人实验室中发挥自己的才干。

这种情境在盖-吕萨克的学生贝鲁兹和杜马的私人实验室中有所改变。贝鲁兹在多种工艺学院(1831—1846 年)、法兰西学院(1831—1850 年)担任化学教授,创立了当时法国最重要的私人实验室化学学派①。他在其私人实验室中向学生提供了较之盖-吕萨克更为宽广的指导,像 19 世纪伟大的化学家贝特罗(P.E.M.Berthelot,1827—1907)也曾受过贝鲁兹的教导。

但是,法国第一个向学生提供实验室教学的化学家却是杜马②。杜马虽然出生在法国,但他却在瑞士日内瓦接受其早期的科学教育。在那里,他先后

① [美]F.卡约里著,戴念祖译:物理学史,内蒙古人民出版社 1981 年版,第 397 页。

① J.F.Maurer,Concise Dictionary of Scientific Biography,Charles Scriberer’sSon ,New York,1981,542.

② J.R.Partington,A History of Chemistry (4Vols),London,New York,1964,Vol.IV,337.

听了沙苏尔(Theodore de Saussure,

1767—1845)和孔德尔(de Condolle)、彼克泰(Marck Pictet)及德·拉·利

夫(Gaspard de la Rive)分别讲授的植物学、动物学或物理学和化学课程。当他从德国著名地理学家威廉·冯·洪堡之弟亚历山大·冯·洪堡(Alexander von Humboldt,1769—1859)那里知道了巴黎是当时化学研究中心之后,杜马便于 1823 年到了巴黎,跟随盖-吕萨克学习化学,还在阿拉果的推荐下做

了多种工艺学院泰纳尔教授的实验室助手。从 1828 年开始,杜马把自己的研究集中到了刚刚诞生的有机化学领域中,由于他不懈的化学追求和正确的方法,到 1832 年就已发表了 50 篇(部)论文或著作,并当选为巴黎科学院院士。同时,他也从事化学教学工作,并把教学工作同研究工作置于同等的位置。这可从他在一系列院校任教明显看出:多种工艺学院辅导教师(1824— 1936 年)和教授(1836—1838 年);在法兰西学院接替泰纳尔作教授(1828

—1836 年);中央工艺学院普通化学教授(1829—1832 年和 1843—1849 年), 分析化学教授(1830—1843 年),工业化学教授(1831—1843 年),索邦大学理科院系助理教授(1832—1841 年)和教授(1841—1868 年)、医学院系有机化学教授(1838—1852 年)。杜马对教学一丝不苟,教学组织有方,语言形象生动,富有哲理性和激励性,因此,他所讲授的课程受到了学生的普遍欢迎。正如后来成为著名微生物学家的巴斯德(L.Pasteur,1822—1895) 记述当时的情况时说:

“我正在索邦理科院系学习时,著名化学家杜马先生讲授的课程简明易懂,教室虽然大而宽敞,但总是座无虚席。因此,就像到戏院看戏一样,提前半小时占据一个好位置非常重要。在讲课中经常听到喝采和鼓掌声,平时上课的人数总有六七百人。”①

但是杜马与其老师盖-吕萨克的不同之处在于,他对学生的鼓励并没有仅局限于课堂里。1824 年,杜马成为多种工艺学院辅导教师,负责管理一个预备室,尽管设备十分简单,但他还是在其中向学生进行普通化学的演示教学, 也邀请一些青年学生协助自己进行研究工作。1832 年后,杜马在多种工艺学院建立了一个私人实验室。在这里,他向学生首次提供实验室教学,和他们共用自己的设备。1838 年,他为了在实验室中容纳更多的学生,又在自然史博物院附近建立了居维叶大街私人实验室,接受来自本国和外国的学生从事实验室工作。在实验室,杜马作为一个精细分析家反复向学生传授其熟练的实验技巧和灌输研究精神。为此,梅尔森斯(Louis Melsens)描述道:

“我永远会激动地记得这样一个日子:他的热心最终使我成为他的一个学生。我虽然对化学懂得很少,但希望在他指导下学习的欲望依然单纯而热烈地激励着我:‘年轻人,工作吧!你会成功的!’他的话语至今萦绕在我的心际,‘因为我将在实验室里给你以鼓励和帮助’。这位知名教师的伟大象征,除了公开的讲课之外,还在于他在实验室中友好而迷人的谈话,给有幸聆听其教诲的学生留下深刻的印象。他的全部教育工作都在创造一种科学研究的感觉。”

① L.Pasteur Vallery-Radot,Core-spondence de pasteur 1840—1895(4 Vols),Paris,1940,Vol.i,81.

佩里高(Eugene Peligot)也曾写道:

“当我在杜马实验室从事科研工作时,他曾多次帮助了我,使我受惠于他的建议和经验,提高了我的实验分析技能。”①

杜马作为一名优秀的化学教师在巴黎许多高等教育机构任教,从而吸引了众多的青年,培养了不少人才,主要有:比纽(Bineau)、布莱(P.Bovllay)、波易斯(Bovis)、卡奥斯(AugusteCahours)、切文狄尔(Chevandier)、达尔塞(Darcet)、法夫勒(Favre)、普罗伏斯泰(Provostay)、马丽格纳(Marignac)、梅逊(Masson)、马梅尼(Maumené)、路布兰(Félix Leblanc)、沙尔维特(Salvatat)、斯克瑞贝(Scribe)、斯塔斯(Stas)、华尔特(Walter)、圣特夫勒(Sait-Evre)、皮利亚(Rafael Peria)、梅尔森斯、佩里高、巴斯德,特别是杜威勒( Sainte-Claire Deville , 1818 — 1881 )、罗朗

(A.Laurent,1807—1853)、热拉尔、武慈(Charles-Adophe Wurtz,1817

—1884)等。他们在杜马的实验室中工作,学习他已有的实验技巧,吸取他从事科学研究的宝贵经,并参与他的研究工作,从而围绕杜马形成了一个化学研究学派。对此,杜马自己说:

“⋯⋯学派领袖或实验室领导的情形并没有被认为是这样一种职位,即围绕自己聚集一批勤奋而刻苦工作的学生,并以自已亲身经验而得到的建议来帮助他们。但是,事情并不如此。作为一个实验室的领导者需要树立一个表率形象,完全致力于其任务的实现,必须第一个到实验室最后一个离开, 必须亲自动手实验,耐心工作;而学生则因他们的领导而感到自豪。为了吸引科学界的注意,学派必须有所发现,具有创新的思想和令人赞赏的著作。在这样一种影响之下,对工作的责任感就会得到加强,迸发出的创造力就会增长,一代又一代的科学工作者就会因受到同一种精神的鼓励而共同趋向于赢得科学的真理和艺术的美感。只有不惜这种代价,人们才可真诚地追随一个学派的领导,如果获得尊敬和信任,那么心灵的至善和难以形容的感染源泉就会增添到学派领导的智力天赋中。”①

在这里,杜马描述了实验室指导者作为科学家和教师在领导其实验室时应当具备的素质。事实上,他本人正是这样一种领导角色,他在其实验室中不仅培养了许多化学家,而且还同他们一起在有机化学领域取得了巨大的成就。

尽管杜马私人实验室教学是较为成功的,而且他的学生模仿其教学方式从事化学教育活动,如卡奥斯、佩里高、路布兰、沙尔维特、华尔特在中央工艺制造学院,法夫勒、马梅尼、圣特夫勒、杜威勒等在国立工艺博物馆、索邦大学、多种工艺学院、自然史博物院、高等师范学院、农业经济学院等, 特别是杜威勒、罗朗、热拉尔、武慈还曾在化学教学中致力于自己的学派工作,但这毕竟只是少数化学家在巴黎某些学院的化学教学,并没有导致法国大学中化学教育的全面展开。因为法国化学家进行私人实验室教学往往依靠

① Leo J.Klosterman,A Research School of Chemistry in the Nineteenth Centu-ry:Jean Baptise Dumas and His Research Students,Annals of Science,1985,14,11,1—80.

① 李三虎、邢润川:杜马学派历史考察,科学学研究, 1992 年第 2 期,第 37 卷,第 34—46 页。

个人的经费来源,这种经费来源一旦发生短缺或中断,自己的化学教育工作也就意味着将要中断。正如 19 世纪末一位学者韦尔奇(W.H.Welch)在《现代科学实验室的演变》一书中所说:

“法国很不容易把相当的实验设备提供给她的科学人才⋯⋯实验家中的王子贝尔纳(Clavde Bernard,1813—1878)在潮湿的地窖里工作着,他曾把那些可怜的巴黎式的代用实验室之一称之为‘科学研究者的坟墓’。”①

这是对法国 19 世纪私人实验室最绝妙的描述。在化学方面,盖-吕萨克的实验室设在建筑物底层,为防止潮湿,往往穿着木底鞋,且实验室只有几件研究仪器,他在克服这些不利条件方面遇到了许多麻烦。而杜隆则几乎把他的全部财产都花在为自己实验室购置仪器上。就连杜马也深受经费来源之苦。他的私人实验室经费主要来源于两个方面:一是其富有的岳父的大力支持;二是靠他在多个院校任教的薪金。当他的岳父去世之后,实验室由于经费来源遇到困难于 1848 年关闭,杜马对于有志于化学研究的青年进行指导也不得不中断下来。

在 19 世纪中期之后,当以建立教学用实验室为主的新的化学教育运动在德国大学普遍开展起来时,法国的这种私人实验室教学就受到了越来越大的挑战。于是法国很多学者或青年都到德国去参观、访问、学习和工作。例如皮鲁兹和罗朗,曾经到德国吉森大学访问李比希并在吉森实验室做过研究工作。武慈和热拉尔则在吉森实验室受过李比希的科学训练。更为有趣的是盖- 吕萨克作为李比希的老师还把儿子送到吉森学习化学。可见,19 世纪初的法国化学教育曾深刻影响过德国(李比希的化学教育)的改革,而随之而来的德国的化学教育改革又反过来对法国化学家有着强烈的吸引力。在这种情况下,武慈和生理学家贝尔纳于 1870 年鉴于德国实验室制度的价值和意义,在对德国实验室的建造和组织进行全面研究的基础上,向法国政府提交了一份报告,主张全盘照搬德国模式。他们提出:法国大学教授们应该像德国那样专心致力于科学研究,研究设备(实验室等)也要根本改善,并且按照最新科学方法调整专业结构①。但是,他们的愿望并未立即得到实现,直到普法战争失败之后(70 年代中期),随着国家对科学家需求的日益增多,法国才开始按照德国的教育体制改造其学校的科学教育。法国化学家多年来一直抱怨的实验设备贫乏和房间缺少等问题才逐步得到解决。可是这种改革为时已晚,化学中心早已从法国转移到了德国。

① [美] F.卡约里著,戴念祖译:物理学史,内蒙古人民出版社 1981 年版,第 373 页。

① 陈光:略论近代科学的制度化过程,自然辩证法研究,1987 年第 4 期,第 43 卷,第 40—50 页。