梅奥

约翰·梅奥（1643—79）出生于伦敦，在牛津大学攻读法律和医学，最后当选皇家学会会员。他于 1668 或 1669 年发表了《论呼吸》（ On RespiratiOn）和《论佝偻病》（On Rickets）两篇短文。1674 年，他发表了《医学一物理学论文五篇》（FiveMedico-physical Treatises），包括《论佝偻病》、经过修订的《论呼吸》和三篇新论文《论天然苏打和硝气精》（On sal Nitrumand Nitro-aerial）、《论胎儿的呼吸》（On the Respiration of theFoetus）和《论肌肉运动》（On Muscular Motion）（Alembic Club 于1907 年出版英文全译本）。

图 187—约翰·梅奥

梅奥同洛厄有私交，了解玻义耳、胡克和洛厄等人的实验工作。他在解释硝气精和呼吸时，把上述所有作为玻耳义、胡克和洛厄的研究结果而产生的有关燃烧、发酵和呼吸的思想熔于一炉。梅奥可能曾根据自己的解释做过一些实验，他相当聪明，有自己的见解，尽管象有些比他年长也更能干的同时代人一样，他也有些捉摸不定或者说含糊不清的通病。他的《论文》未博得同时代人的青睐甚或赞同。奥尔登伯格曾告诉玻义耳，“一些很有学问的有识之士对约翰·梅奥的《五篇论文》大不以为然。”无疑这主要是因为这些论文总的来说无非只是记述了当时更有名望的长者所己取得的成果而已。但过了一个世纪，在普利斯特列和拉瓦锡发现氧之后，事 (345)情就根本改观

了。梅奥被“发现”是领先普利斯特列和拉瓦锡一百年的人。至少有一个作家把他同弗兰西斯·培根和牛顿相提并论；另一些人曾把他同哥白尼的被人漠视的先驱阿利斯塔克相比，等等。这种为梅奥行宣福礼的做法曾经成为一种既定的传统。然而，在 1931 年，T. S. 帕特森的研究（发表于 Isis,Vol.XV）揭露对梅奥的传统评价是错误的。不过，今天梅奥的贡献可能有被低估的危险。

梅奥关于燃烧、发酵和呼吸的三篇论文之功绩，在于他把许多各别个人的分散的研究成果简洁紧凑地汇总整理了起来。不过他自己并不总是毫不含糊的。例如，他常常说到硝气“精”，但似乎又认为它由悬浮在空气中的固体微粒组成，而不是空气的气体成分。但是，当时玻义耳、胡克和洛厄等人也并不总是清楚而又明确的，他们无疑比梅奥更加冗长乏昧。梅奥的论述至少是一个有用的总结，其中还夹杂一些有创见的见解或评论，对所述实验还配以帮助理解的插图。事实上，梅奥的总结性论述是为了简要地综述在所考察的那个时期里燃烧和呼吸化学所取得的成果。

空气充满一种硝基盐性质的盐，即一种有活力的、火生成的和高度发酵的精。硝石本身由一种极端酸性的盐和一种碱组成；或者由纯属盐类的挥发盐取代碱而组成。硝石的挥发组分来自空气，而其固定部分则源于大地。燃烧实验已经表明，这种“硝气微粒”对于火的生成来说是不可或缺的，而且它们只是空气的一部分。硝石本身包含这种微粒，因为当与硫混合时（例如在火药里），它在抽空的容器里也会燃烧，而其他火在其中立刻就媳灭。另外，当比较用取火镜焙烧锑和用硝石精处理锑（先浇在锑上，然后再让它流掉）这两种情形时，发现结果相同，这里都是由于硝气微粒的作用。而且，日光焙烧所引起的锑之重量增加一定是由于焙烧时硝气微粒附着在锑上而造成的，因为再也想不出别的致使重量增加的原因。（诚然，琼·莱伊在 1630 年已经提出过，焙烧金属的重量增加是空气引起的；但他不认为空气是焙烧的一个因素，而认为是金属在焙烧以后吸收了空气。）发酵和呼吸也是由于硝气微粒的(346)作用。在呼吸时，这些微粒被肺从空气中吸入而进入血液之中。正是由于这个原故，肺呼出的空气比前此吸人的空气重量轻而体积又小。这些微粒在动植物的生命和运动中起着主导作用。在胎儿的情形里，由于母体供应含有丰富硝气微粒的动脉血，所以没有呼吸也行。动物热也是硝气微粒和易燃微粒在血液中结合的结果；激烈运动引起的热量增加是由于因呼吸增强而多吸入了硝气微粒之故。动脉血的鲜红色也是这些硝气微粒的作用所造成的。呼吸的关键要素不是胸部或者肺部的运动，而是空气供给硝气微粒。

还可以再提几件有关梅奥作为化学家的事情。他用粗略定量的实验表明，我们所称的氢和氧化氮近似地遵循压力和体积的反比关系律（玻义耳定律）。下述实验也要归功于他：当氧化氮和空气混合时，混合物的体积收缩四分之一。另外，梅奥也深知盐和酸两者交换的本质。这里可以从他所举的许多化学交换例子中引证一二个。例如在描逮用酒石盐蒸馏氯化铵时，他解释说，氯化铵的酸分和酒石的固定盐相凝结，“但也是酒石盐之组分的挥发盐，却仍象以前一样由于挥发性而升腾。而所以如此的原因在于盐的酸精能够同固定盐形成比同挥发盐更为紧密的结合，因此它马上就脱离挥发盐，而能同固定盐形成比较紧密的化合。但如果矾油同酒石盐相结合，则它们彼此几乎无法分开。然而，这不是因为这两种盐相互破坏，而是因为自然界没有任何东西能同它们中哪一种形成比它们相互间所形成的更为牢固的结合”

（Alembic Club Re- prints, NO. 17，P.161）。

我们现在引用梅奥的两个配有附图的实验来结束对他的论述。这里介绍的第二个实验特别有价值，因为就是这种实验一个(347)世纪以后导致发明现在称为气体燃化计的仪器，它用于测量空气的“优度”即氧气含量。

“把一个弄湿的囊状物覆在一个容器的圆形开口上，并象鼓膜一样地缚在容器上；然后把一个里面放有一个小动物（如鼠）的小钟罩精确地合在这羹状物上，钟罩上面再放一个重物，以免里面的小动物弄倒钟罩。〔见图 188〕⋯⋯一会儿就会看到，钟罩牢牢地固定在延状物上；而在钟罩下面的囊状物被强迫向上伸入钟罩的腔内，仿佛钟罩里面有火焰在作用似的⋯⋯。如果用手握住钟罩，把它提起，那未囊状物连同容器都仍旧牢牢固着在钟罩上，除非容器非常重⋯⋯由此可知，封闭在上述钟罩里的空气由于动物的呼吸而丧失了弹性力，以致它不再能抵挡周围空气的压力⋯⋯。我根据用各种动物做的这种实验断定，由于动物的呼吸，空气体积大约减小了十四分之一”（On saI Nitrum，Alembic Ciub Edition，p.72f.）。

图 188—用老鼠做的实验图 189—空气的弹性

“用一根棒头，其长度等于一个玻璃钟罩最宽部分的直径，把这棒头横放在钟罩里，让它下倾直到其两端被钟罩的侧壁支承住〔如图 189 所示〕。然后把一个里面上釉的陶罐挂在一个装在横棒上的铁钩上，陶罐容量约 4 液盎司。再在陶罐里盛上半罐左(348)右硝石精。另外，把几小块铁缚成一捆，用一根绳索悬挂在横棒上，并正好悬在陶罐上面（这绳索应如附图所示，其长度使其另一端能达到钟罩口，并悬挂在外面）。整个实验装置调整得使倒置的钟罩的口沉在水下约五指宽深的地方，并使钟罩里面的水位和外面的水位一样高，如利用虹吸管所能做到的那样。⋯⋯然后把外面的水排掉直到外面的水位比里面大约低三指宽。⋯⋯用贴在钟罩外表面各处的纸记下里面的水的高度。⋯⋯现在用其一端悬在外面的绳索把上述小铁块降下来，沉入盛有硝石精的陶罐里。⋯⋯于是立刻就激发一种很强的作用，里面的水迅即被由此产生的蒸气压低。⋯⋯当所产生的蒸气把里面的水压低约三指宽时，用那绳索再把铁块升出陶罐。这样做了以后，过一会儿你就看到里面的水逐渐上升，在一、二小时里，你将看到永远远超过最初所标的高度。被上述蒸气迅速压低到最初标定的位置以下约三指宽的水，现在上升到它以上约三指宽的地方；因此，以前由空气占居的钟罩中的空间现在约有四分之一为里面升起的水所占居，而且钟罩里面以如此方式升起的水甚至过了很长时间以后，实际上也不再降到原来所标的位置。所以，显然我们应当得出这样的结论：在硝石精遭遇铁而产生的上述作用之下，这钟罩中的空气之弹力减小了约四分之一”（同上，pp.94—6）。