第一节 日本化学的开创与振兴

日本在 18 世纪 70 年代开始接触西洋科学,当时出版了有关西洋医学的

《解体新书》(1774)和介绍地动说的《历象新书》(1798—1802)以及综述博物学知识的《本草纲目启蒙》(1803)等书籍,通过这些出版物将东西方的自然科学慢慢地渗透到日本来。

一、西方化学的引进

化学的引进是在稍微晚些时候开始的。日本人最初是通过西洋药物学一类书籍,开始零星地接触化学知识。其中,在宇田川榛斋译、宇田川榕菴编的《和兰药镜》(1819)一书中,除了对天然的药物记载外,还记述着医药用的天然的和人工的各种无机物和有机物的性质、状态、鉴别、精制、分离与制造等。稍后些时候,他们又出版了《远西医方名物考》(1822),这是比《和兰药镜》内容更精确更充实的巨著。

值得提及的是,宇田川榕菴编译的《舍密开宗》(1837)一书。这本书的蓝本是英国人威廉·亨瑞(WillianHenry)著的《化学概要》(Epitome of chemistry,1801)。该书经德国人注释成德文,然后又由荷兰人阿道夫斯·依派(Adolphusypey)增补重译,定名为《初步爱好者的化学》(1803)。宇田川榕菴以这个蓝本的译稿为骨架,并参考拉瓦锡的著作及 20 多种其它荷兰的书籍,还对汉和有关书籍中工艺技术加以考证,使原书的内容得到改造和充实。

《舍密开宗》一书不仅系统地介绍了化学物质的一般知识,而且还对化学分析、物质的制取和应用作了较全面地阐述。可以说这是一本把化学名词和化学知识最先引入日本的启蒙的教科书。这是幕政末期明治维新以前的事。

在明治维新的最初 10 年里,经过反复的摸索,科学技术的教育和研究制度已经初具规模,东京大学和工部大学校的成立为其标志。与化学相关的是, 在东京大学的理学部、医学部以及工部大学校和后来成立的农业学校,分别设置了化学科、制药学科、制造化学科和农艺化学科等。这些科系分别由从国外招聘的教师任课,并从毕业生中选拔留学生,将他们培养成第一代日本近代化学家。

二、化学专业学校的创立

在日本化学史中一个值得纪念的事件,就是在跨入明治时期的第二年

(1869 年)舍密局的创立。这是日本最早的一所培养化学人才的启蒙学校。这所学校的创始人兼首席教官是著名的化学家哥拉塔玛( Koenraad Wolter Gratama)。他于庆应 2 年(1866 年)3 月 3 日乘小汽船由中国上海抵达长崎,实现他多年来将近代科学传授到国外的宿愿。那时他风华正茂,还不满 35 岁。他辗转于日本各地,将自己的才华和精力贡献给振兴异国的科

技和教育事业,这种精神是值得赞许的。

明治 2 年(1869 年) 5 月 1 日,舍密局开学。大坂府知事和各国的领事出席了开学典礼。在装点一新的讲演厅里,哥拉塔玛发表了重要的演说。他说,西洋的学问与东方的学问的不同点在于,它不过分地崇拜古人,而是为未来开辟道路。西欧的学问是关于自然万物的学问,大体可分为博物学和理学(如物理、化学等)。物理和化学的成果绝不只是思考的产物,它必须经过实验的证明。他从伽利略的单摆、阿基米德比重、瓦特的蒸汽机,谈到拉

瓦锡的大气成分的分析,内容丰富,论证有力,为该校的课程设置定了基调。当时开设的课程有格致学(物理学)、化学、地质学、金石学(矿物学)、

动物学、植物学和度量学等,任课的外籍教师除了哥拉塔玛之外,还有从法国和德国招聘来的专家;学生的来源不分出身门第的尊卑,上至权贵子弟下到平民百姓后代,凡符合入学的学业条件者,均可入学就读。但是,尽管该校广开才路,开学当天,在籍的学生只有阪优吉、中村万次郎、绪方十郎、桂庆次郎、中川信介等 5 名学员。由此可见,当时日本科学教育的基础是多么薄弱。同时,也可看出,他们在科技园地点燃星火的愿望又是多么炽烈。当时开设的一门重要基础课“理化总论”,由哥拉塔玛主讲,考虑到学

生的接受能力,在课堂上学生只是泛泛地视听,课后教员把讲稿整理出书, 供学生们精读。在明治 2—3 年间,根据哥拉塔玛的讲课笔记整理出版了《理化新说》共四卷。第一卷是总论,第二卷是物理学各论,第三卷是化学各论, 第四卷是化学元素论。

舍密局开创一年之后,前来听课的学生便趋之若鹜,其中大部分是从大坂医科学校专程来听哥拉塔玛讲课的。到明治 4 年(1871)5 月,从大坂医科学校到舍密局听课的学生数竟达到 59 名之多,其中包括日本后来著名化学家高峰让吉。关于这位日本化学史中里程碑式人物的业绩,在后文中还要提及。

为了缓解办学初期的经济困难,舍密局广泛地接收外来的分析化验任务,这就使这所学校从一开始就步入教育同生产实际相结合的正确途径。例如,明治 4 年 1 月 3 日,分析鉴定京都的墨石;同年 5 月 22 日,受京都府的委托分析化验葛野群鸣潼村出产的原煤。此外,还分析大坂大藏省委托的各种货币,检验医科学校委托的糖果色素中的有毒成分以及竹生岛的鸟粪分析等。舍密局靠承揽分析化验任务的收入不仅解决了办学上的财政问题,而且也大大地提高了学校的声誉,使该校取得了药物贩卖的监督检查权。

哥拉塔玛除了在舍密局授课外,还为造币局讲授金银货币分析法。他讲课记录后来被冠以《金银精分》的书名由大坂开成学校出版。同时,一直担任他讲课翻译的三崎啸辅,也将所学的知识编写成书,于明治 3 年(1870) 出版了《试剂用法》一书。全书分溶剂、酸、碱、盐和植物色素几部分,并分别地论述了试剂的制法、试验法和用途。三崎啸辅于明治 4 年(1871)出版了《药品杂质检查表》,这是汇粹《试剂用法》一书重要内容的框表,全书由三段表格构成:上段标写药品名称;中段记载该药品中所含杂质的名称; 下段则介绍各种杂质的检验方法。例如,利用含碘的试剂变蓝来检查阿拉伯树胶中的淀粉,利用加酸后冒气泡来检查氯化锌中的碳酸盐,等等,是一部实用性很强的书,堪称日本最早的试剂手册。

三崎啸辅受哥拉塔玛的影响,深感熟知化学仪器的重要性,于是在明治 5 年(1872)又出版了《化学器械图说》一书。书中对各种实验器具进行图解、说明。此外,三崎啸辅还写了《试验阶梯》和《定性试验升屋》等专著。

舍密局的“舍密”二字原本是化学的意思,可是舍密局作为一所学校, 除了讲授化学课程外,还同时开设物理学,动植矿物学。鉴于原校名不大合适,于是在明治 3 年 5 月,舍密局被更名为理学校。在明治 3 年 10 月,理学

校又与在天满川崎的洋学校合并,改名为大坂开成所。明治 3 年 12 月,哥拉塔玛聘约期满回国。作为他的后任被聘到“大坂开成所”的外籍专家,是德国人利德尔(Herman Ritter)。他是以合成尿素著称于世的德国大化学家维

勒(F.Wohler)的门生,学识渊博,以英语授课。他的讲义经市川盛三郎翻译整理以《理化日记》书名出版,全书共 8 卷,后来经修订又分为《理学日

记》和《化学日记》再版。明治 5 年 8 月,文部省决定将“大坂开成所”改名为第四大学第一中学(第四大学区第一中学校),至此,大坂创立的舍密局的理科专门教育的历史结束了,使之成为一所普通的高级中学。但是,它在日本化学发展史中所起的重要作用是不可磨灭的。

三、化学研究的组织化与现代化

在明治 10 年左右,一些科学技术的学会也相继地创立了。1878 年(明治 11 年)成立了化学会(翌年改称为东京化学会),1880 年“东京化学会志”创刊。1881 年(明治 14 年) 2 月成立了药学会,当时有会员 30 名,同年 12 月“药学杂志”创刊,在此杂志上相继发表药物化学以及药用动植物成分的研究成果。在这些杂志上发表的论文,大多数是以实际课题为研究对象的,同时也发表在研究中应该如何运用化学的基础理论以及阐述应该吸取欧洲最新成果的方向是什么等一些对提高日本化学水平有启发作用的综述论文。

明治时代后期,由于东京、京都、东北三所帝国大学的成立,表明了日本化学教育的进一步发展。由于工业化学会和工业试验所的创立,使日本化学的基础研究和应用研究得到了改善。这是推进日本的科学、技术各领域制度化的一种体现。当时,由于大日本宪法的制定,而急剧促进了日本的现代化,以八幡冶铁厂为标志的产业革命开始了。这就是明治后期化学发展的社会背景。

这个时期,随着大学的发展与完备,在自然科学的各个领域,取得了一系列高水平的研究成果。例如,长冈半太郎关于磁的研究和有核原子模型理论;在地球物理学领域,北尾次郎的大气运动和台风的理论,木村荣的纬度变化 z 项的发现;在生物学领域,平濑作五郎和池野成一郎分别发现了白果树和凤尾松的精子;在医学领域,北里柴三郎发现破伤风血清医疗法;志贺洁发现赤痢菌等,都是在国际上获得很高评价的科学成果。

在化学领域,已经摆脱了明治初期的启蒙时代,为独立地开展科学研究奠定了基础。对于新兴的物理化学知识的引进成果很显著;此外,还取得了一系列的具有创见性的研究成果比如,樱井锭二提出应该把以原子论为基础的“化学运动学”作为化学发展的方向。基于这种看法,他通过自己一系列的实践活动,为日本在这个领域开展研究创造了良好的条件。他改进了过去贝克曼测定分子量的方法,于 1892 年发表了测定分子量的沸点法。鲛岛实三郎把这项研究工作誉为“经日本人的手完成的最初的世界性的研究”。在无机化学领域,在戴维斯(E.Divers)的指导下,培养了一些有希望的研究者, 他们在明治末期着手于放射化学和络合物化学等新兴领域的研究工作。例如,1899 年东京帝国大学院的学生真岛利行就发表了详细地介绍维尔纳

(Werner)配位理论的文章;于 1907 年毕业于东京帝国大学的柴田雄次,曾潜心于立体化学研究工作,后来在导师樱井的指导下又专攻无机化学,发表了一系列有关钴的络合物的研究成果,在日本成为这个领域的奠基人之一。在有机化学领域,这个时期在天然化学方面,有许多重要发现,同时,在由化学结构向立体化学发展方面,也做了一些开创性的工作。在生物化学领域, 今日的有关方面的研究基础,也是那个时期奠定的。

从大正初年到第二次世界大战结束的 34 年间,在日本的科学和技术的发

展史上,是变化最大、创造最多的年代,尤其是大正时期的 15 年间,在两重意义上说,是日本的基础化学向着自立和独创的方向转化时期。首先,一批明治时代由东京帝国大学和京都帝国大学培养出来的第二代化学家,从国外留学回来之后,独立地开展科学研究;其次,在理化研究所创建之后,新的一代化学家开始了独创性的科学研究,并取得了良好的结果。由大正末期到昭和初期,曾出版了几种新的定期刊物,这是研究领域不断开阔和深化的标志。在 1926 年日本化学会创办了《日本化学会会刊》(Bulletin of the Chemical Societyof Japan)英文杂志;1922 年由东京帝国大学医学部化学讲座的柿内三郎自费创办了《生物化学杂志》(Journal of Bio-chemistry)。另一方面,京都帝国大学的堀场信吉于 1927 年创办了“物理化学的进步”杂志,对唤起人们对这个领域的重视起了重要作用。这个杂志后来改名为《日本物理化学评论》(Review of Physical Chemistry of Japan)。在昭和年代所创建的最有名的定期刊物要算是《日本化学总览》了。那是 1927 年夏经真岛利行多方努力创刊的,后来由于得到池田菊苗等学者的资助而持续地发行下去。据统计,从 1877 年至 1963 年在这本刊物上发表的论文摘要计 242263

件,专利 105954 件,总页数达 58813 页。

日本的化学在太平洋战争爆发的前一年(1940 年),已经达到了相当高的水平,在明治、大正时期的基础上,开展了充分的创造性活动。战后研究工作虽然遇到了很大的困难,但是,由于研究体制为适应化学的分支和综合化的要求作了适当的调整,为后来的发展奠定了坚实的基础。