第一节 英国化学的移植

科学在美国的孕育和诞生，从根本上来说，与独立战争前后的美国著名政治家、自然哲学家富兰克林（B.Franklin。1706—1790）息息相关。富兰克林不仅沟通了美国和当时欧洲科技发达强国，尤其和英国、法国的科学信息，而且他对电学的杰出贡献也首次使美国科学在某一方面和欧洲同行平行发展，随之也就架起了美国人在科学上通往欧洲大陆的“桥梁”。美国独立战争后，富兰克林受国会派遣赴欧洲考察，进而出任外交使节，其间，富兰克林了解了欧洲大陆上发达的化学基地——苏格兰地区和巴黎，又结识了一大批包括著名英国化学家普利斯特列（J.Priestley，1733—1804）在内的科学界同仁；在提供科学于美国成长的土壤方面，富兰克林早年留学英国时组织的美国学生第一个学术社团“琼托”（Junto），除探讨政治问题外，他们还广泛讨论自然哲学问题。它基本上成了美国科学在以后发展过程中的组织基础和思想基础①；像富兰克林本人就一再强调，科学理论和实验具有相同的重要性；而他向美国政府举荐的一些欧洲有名的科学家，加上移居美国的科学家，直接成为了美国科学发育的种子。

在 19 世纪以前的美国，相信和献身科学的人是少数；化学作为自然哲学的一部分，在那里基本上被包含在自然史、自然哲学和稍后的医学课程中， 故没有明确的存在形式。1765 年，在富兰克林倡导的摆脱陈腐观念束缚的影响下，新建立的“费城医学院”，成为美国化学在那一时期最先被孕育的土壤。

一、牛顿哲学的影响

殖民地时期，这主要是指美国独立战争爆发以前的时期。哥伦布

（C.Columbus，1446—1506）发现的这片“新世界”，最初在欧洲就意味着无限的财富，因而，从一开始，欧洲殖民者到此的主要动机，就是开发和掠夺这块陆地的丰富资源。从而自然地，化学在这里的最初形式就同矿石的开采和分析密切相关。

在英国殖民者最终成为这块陆地的统治者后，英国文化开始传入这块最大的海外殖民区域。1776 年，美国独立战争爆发前，英国文化主要聚集于美国东部的新英格兰地区，集中体现在当时 13 个殖民地的语法学校和文科学

院。当时的高等院校数目不过 10 来所，即使是到了 18 世纪初期，开设有与

化学内容相关课程的学校也仅有 9 所。①因此，在 18 世纪中叶前，在美国应该说不存在化学鲜明的表现形式，因为即或是当时与化学知识相关的医学课程，不仅使化学在课程的设置中处于次要位置，而且它几乎也附属于自然史和自然哲学课程。18 世纪初期，和欧洲流行的思想潮流相一致，流行在美国那些学校中的思潮也主要是在英国物理学家牛顿（I·Newton，1642—1727） 的经典力学成就上扩大而成的机械论哲学，教授们主要引入牛顿哲学思想， 照搬了牛顿关于物质研究的部分结果，基本上忽略了对医学（化学）的讲授。

因此，殖民地时期的美国化学，只能算是一种与开发资源这一目的联系

① W.J.Bell：The American Philosophical Society as a National Academy of Science’，1780—1846，Proceddings of the 10th Internatio nal History of Science，pp.165—175（1962）。

① L.C.Newell：Chemical Education in America from the Ear-liest Days to 1820＇， J.Chem.Educ.53，p.402.

（1976）。

在一起的知识，或为一种分析化学雏型和牛顿自然哲学的混合物。

正象移民组成了美国社会单元那样，美国化学的孕育也主要受到外在化学思想的影响。这就是下述的美国化学发展的苏格兰化学传统。

二、苏格兰的化学传统

18 世纪末叶和 19 世纪初期，西方化学中心主要出现在欧洲大陆的巴黎和英伦三岛的苏格兰地区，而对美国化学的孕育起主要作用的是苏格兰的化学声誉，以及那里的爱丁堡（Edinb-nrgh）大学和格拉斯哥（Glasgow）大学。富兰克林和另一位著名美国政治家杰弗逊（T.Jefferson，1743—1826）对爱丁堡大学给予了高度评价，认为它不仅“拥有划时代的知识结构和教授”而且“是在世界上难以找到与其抗争的一个地方”。①因此，这一地区对美国科学学生的吸引力是巨大的。

苏格兰化学拥有其自身特殊的五种组成部分，作为一种有序结构，它在这一时期比法国巴黎化学更能吸引美国学化学的学生。研究表明，美国化学的孕育过程的确主要是沿着苏格兰化学模式进行的，而一批美国早期化学家代表人物的实践，正是苏格兰化学在美国作为一种传统的存在形式。

1. 世纪末叶，美国的科学中心是费城和纽约。在费城最早开展了化学教学，并有了全美第一位专职化学教授拉西（B.Rush，1745—1813）；在纽约， 从欧洲传来的燃素说与其对立面展开了争论，并拥有著名的化学及自然史教授米切尔（S.L.Mitchill）。拉西和米切尔既是美国化学孕育时期的代表， 又是苏格兰化学传统在美国的典型体现者。

享有美国“化学之父”的拉西，在 1766 年依照费城医学院创建者摩根

（J.Morgau，1735—1789）的建议，请他准备在学校主讲化学课以后，开始去苏格兰爱丁堡大学跟随著名化学家布拉克（J.Black，1728—1799）学习化学。 1768 年，拉西获医学博士学位。在写作论文期间，拉西游览了法国巴黎，并在那里结识了一批法国化学家。回英国后，又在英格兰参观了医院和考察了化工厂。1769 年返美后，拉西被费城医学院任命为全美第一位专职化学教授。1770 年，拉西仿照他导师布拉克的教学讲义，在美国出版了第一部化学著作。在化学课程的讲授上，拉西几乎全部照搬了布拉克的教学风格， 但忽略了他的导师十分重视的演示实验。拉西偏重于向学生介绍化学史和化学在医学上的应用。后来，拉西的主要兴趣和精力由化学转向医学和政治， 不过，主要由于拉西的化学声誉，费城在 18 世纪末叶成为美国化学中心。

1786 年，米切尔在苏格兰爱丁堡大学跟随布拉克学习获得医学博士学位，回到美国后在位于纽约的国王学院任化学、自然史和农业教授。1797 年， 米切尔创办了《医学之家》杂志，专门刊载各门学科的文章。《医学之家》成为化学在美国孕育的主要催产素，在着重传播苏格兰化学，尤其是讲授布拉克化学课程的同时，米切尔还适时地传播了法国新化学思想。

对苏格兰化学组成部分中的“哲学化学”（PhilosophicalChemistry） 和实用化学，美国充分显示了对苏格兰化学的选择性，并以苏格兰传统的最终表现形式——孕育出了以实用性为特色的这一时期的美国化学。

苏格兰化学学派的代表人物古伦（W.Cullen，1712—1790）强调用以太粒子来解释化学反应。他和布拉克对气体化学和热现象的研究，可以说构成

① J.B.Morell：The University of Edinburgh in the Late Eigh-teenth Century， Its Scientific Eminence and AcademicStructure，Isis 62，p.159（1971）。

了 1760—1800 年时期的苏格兰化学史。①布拉克在热现象定量研究的基础上，不仅提出了“潜热”和“比热”概念，而且还对热赋予了哲学解释—— 热是一种可测量的物质运动。①哲学化学实际上是当时牛顿机械论哲学与伴随苏格兰启蒙运动兴起的苏格兰哲学在苏格兰化学中的表现形式。它集中体现着苏格兰化学在化学理论探讨方面的水平。但是，就像拉西在照搬布拉克教学方式中抛弃具有解释理论作用的演示实验一样，美国化学家们从一开始就忽视了化学理论方面的东西，而是乐于接受实用性强的化学知识和技能。所以，在苏格兰化学传统中，实用化学是主要标志。这种特征主要产生于苏格兰化学中发达的实用化学成分，像古伦和布拉克，两人都对苏格兰亚麻工业中的漂白问题进行过多次的研究。

苏格兰化学传统作为美国化学孕育的时期的化学家的实践活动表现，除表明美国本土出生的美国化学家做有工作外，还蕴含着另一种表现美国化学孕育时期的内容，这就是在这一时期中主要来自英国的移民化学家。这一特征从一开始就为美国化学的发展打下了深深的烙印。

三、英国化学家的移入

由于当时美国大陆是欧洲人心目中的“新世界”，这样一来，自然不乏历年移居美国的各种移民。从科学的角度看，移民中受过良好科学教育的人， 无疑也使美国化学在这一时期得到充足的人才。

早期美国的移民化学家，归纳起来主要来自英国的三种渠道。

首先，苏格兰化学传统在这一时期的美国存在和传播过程中，尽管主要体现于像拉西和米切尔这类美国本土化学家的实践活动中，但实际上苏格兰传统在逐渐显露时还受到一些苏格兰本土的化学家的推进。他们要么在美国巡回讲学①，要么受新世界本身的诱惑和富兰克林在苏格兰的宣传，使得有一些苏格兰化学人员陆续移居美国，并继续从事化学活动。自然，他们的实践对苏格兰化学传统的存在起着和那些美国本土化学家相同的作用。像新泽西学院（普林斯顿大学前身）化学教授、苏格兰人麦克林 （J.Maclean，1771

—1814），曾是布拉克的一位学生，他到美国定居后，不仅广泛传播苏格兰化学，而且还积极参加反燃素说的争论，成为在美国宣传法国新化学思想的代表人物。②

其次，18 世纪下半叶陆续爆发的美国独立战争（1776 年）和法国大革命

（1789 年），不仅在欧洲加剧了宗教和封建制度、民权和专制等多种对立面的矛盾，而且直接造成了人口分布的重新调节，这在欧洲大陆和英伦三岛尤其如此，“新世界”直接成了欧洲特别是英国人躲避祸乱的理想场所。于是， 在大批因种种原因移居美国的移民中，就出现了像当时英国著名化学家普利斯特列和库帕（T.Cooper，1759—1839）这样必将对美国化学产生某种积极影响的人才。值得注意的是，1794 年普利斯特列移居美国宾夕伐尼亚州时，

① J.R.R.Christie：The rise and fall of Scottish science，TheEmergence of Science in Westeern Europe， M.P.Crosland，ed.，N.Y.pp.111—123（1976）。

① D.Feby：Chemistry during the Scottish enlightenment'，Chem.Brit.22，pp.1015—1016（1986）。

① E.V.Armstrong：Hnery Moyes ：Scottish chemist，His visit to America，1785—1786，J.Chem.Educ.24，p 169 。

（1947）。

② M.E.Kapp：Some Early American Students of Chemistry at the University of Edinburgh，1750—1800， J.Chem.Educ.18pp.558—559（1941）。

他实际上已是美国在当时唯一能和欧洲同行相比的大科学家。不仅是因为当时伟大的富兰克林已谢世，而且还因为他在化学和电学方面的杰出成就。显而易见，在米切尔的《医学之家》杂志上出现的反燃索说和燃素说之间的争论，实际上表明化学在美国通过苏格兰化学传统的作用已初步成形。因为， 起码在这里我们可以看到明确的对立的化学学说之争。所以，无论那种论争的结果如何，对化学在这孕育时期的生长总是起着积极的作用的。

第三，就是富兰克林通过对欧洲的了解后竭力向美国政府举荐的那些欧洲的包括英国的化学家，正是在这种意义上，富兰克林对美国化学的发展起着基石的作用。

移民化学家的相互交流，取长补短，势必加快美国化学发展的进程。 这种特性加上前述的两种化学表现形式，推动着美国化学从孕育时期进

入诞生时期。