一个人的真正价值首先在于他在什么程度上和在什么意义上自我解放。——爱因斯坦
回到十八世纪。1765年，英国人哈格里夫斯发明了珍妮纺纱机，揭开了工业革命的序幕，人口快速增长。1798年，马尔萨斯匿名出版人口论，并于1803年再版。他的基本思想是：如没有限制，人口是呈几何速率（即：2，4，8，16，32，64，128等）增长，而食物供应呈算术速率（即：1，2，3，4，5，6，7等）增长。只有自然原因、灾难、道德限制和罪恶能够限制人口过度增长。
马尔萨斯的观点对政治和经济、神创论和进化论都产生了深远影响。1800年，英国取消了《济贫法》，并于1801年实施了第一次现代人口普查。1802年，自然神学家佩里大主教发表《自然神论》，认为马尔萨斯证明了神的存在。1859年，达尔文在《物种起源》中说，他的理论是马尔萨斯理论在没有人类智力干预领域里的应用。达尔文终生都是马尔萨斯的崇拜者，称他为“伟大的哲学家”。“我所阅读过的最重要的书”，是华莱士对马尔萨斯著作的评价，并对他和达尔文通过学习马尔萨斯理论，各自独立地发展出进化论，称为“最有趣的巧合”。
事实上，工业革命后，人口快速增长，粮食问题成为威胁人类生存的头号难题。在马尔萨斯等人看来，人对土壤肥力影响甚微，除了控制生育，此题无解。1801年，苏格兰农业经济学家安德森在《关于导致不列颠目前粮荒的情况的冷静考察》中认为，城镇与农村的分离导致自然肥料资源的丧失。他写道：“大凡听说过农业的人都知道，动物肥料用于土壤能增加土壤的肥力，当然他还必须清楚地意识到任何倾向于剥夺土地使用这种肥料的行为都应视为不经济的浪费，应受到严厉谴责。”他断言，只要合理利用人畜肥料，“就能够长久维持土壤肥力而不需添加别的肥料”。然而在伦敦，这种自然肥料资源“每天都被带进泰晤士河，在造成巨大浪费的同时，也使河水流经的下游城市居民不得不忍受臭气熏天的气味”。安德森以这种批判性分析和历史视角为武器，奋力抨击了马尔萨斯关于“农业与社会危机是由于人口增长和有限土地的压力而造成”的观点。19世纪初期，欧洲十分流行德国学者泰伊尔的腐殖质营养学说。他认为，土壤肥力取决于腐殖质的含量。
健客：听起来很有道理，堆肥就是利用细菌等微生物发酵制造腐殖质嘛。
云飞：让我们听听李比希怎么说。
如果植物的原始养分只能是动植物的腐殖质，那么植物是怎么产生的？1837年，在英国利物浦召开的学术会议上，李比希做了关于“当前有机肥学理论现状”的报告，认为在地球上，腐殖质出现于植物之后，而不是植物之前。因此，植物的原始养分只能是矿物质。他提出进入植物体内的矿物质为植物生长提供了必需的营养物质；进入植物体内的矿物质不是偶然的，而是植物生长和形成产量所必须的；植物种类不同，对营养的需要量也不同，需要量的多少可通过测定正常植物的成分来确定。
健客：从生物进化的时空尺度，溯源土壤肥力的物质基础。我怎么没想到呢？李比希真是雄辩家啊！
云飞：嗯，但科学离不开验证。
在英国，李比希的观点对富有的土地主和农业经济学家劳斯产生了影响。1838年，他发现用硫酸处理磷矿石生成过磷酸钙，对农作物有速效增产的作用。1842年，劳斯获得磷肥专利，世界上诞生第一种化肥。同年，劳斯与另一位英国科学家吉尔伯特建立实验站，开展大规模土壤肥力田间实验。
李比希化肥田间实验连遭失败，仍坚持研究，直到1850年，他受一位英国农业化学家启发，把制作肥料的不溶性钾盐改为水溶性钾盐，才获得成功。当时德国北部多是沙地，根本不能种植农作物。但李比希把钾肥撒进沙土地，并种上农作物。很多人认为：“沙里掺盐种庄稼，简直是骗人”，并把李比希看作是疯子。但一年后，沙地上长满了美丽的芜菁、大麦、黑麦和马铃薯。在农民眼里，李比希变成了神仙。
健客：10年，从著书立说到发明化肥，李比希真能坚持啊！
云飞：李比希牢记自己犯过的错误，坚持实验出真知。
在奥登森林山区小镇的市政广场边，有一座漂亮的房子。1817-1818年，李比希退学后在这里学徒，后来，他成为世界著名的化学家。有意思的是，李比希竟被自己的中学老师称为榆木脑袋！
1803年5月12日，李比希出生在德国的黑森·达姆斯塔特大公国的首都达姆斯塔特市，父亲是医药和染料小作坊主。从小就喜欢动手的李比希在作坊中开始了他的化学实验。李比希在达姆读中学的时候，成绩奇差无比，14岁时，由于在学校为同学演示实验发生爆炸而被开除。“你就是一个榆木脑袋！你连当药铺学徒都不行。” 老师这样评价李比希。他当然不服气，跑到药铺当学徒，后来又因实验爆炸被辞退。两次爆炸使李比希远近闻名。回到达姆，在父亲的作坊中作帮手，同时坚持自学化学。
健客：哎呀，这个老师太狠了吧。
云飞：现实中，还真就有人像李比希的中学老师，不懂开发学生的潜力，而用大众的眼光审视千差万别的学生。
健客：嗯，有道理。幸亏李比希没有自暴自弃。
云飞：我想起李白名篇《将进酒》。
君不见，黄河之水天上来，奔流到海不复回。
君不见，高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪。
人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。
天生我材必有用，千金散尽还复来。
烹羊宰牛且为乐，会须一饮三百杯。
岑夫子，丹丘生，将进酒，杯莫停。
与君歌一曲，请君为我倾耳听。
钟鼓馔玉不足贵，但愿长醉不复醒。
古来圣贤皆寂寞，惟有饮者留其名。
陈王昔时宴平乐，斗酒十千恣欢谑。
主人何为言少钱，径须沽取对君酌。
五花马，千金裘，呼儿将出换美酒，与尔同销万古愁。
知子莫若父。1819年秋，李比希的父亲送儿子进入波恩大学学化学。导师很快发现他的才能，让他做试验助手。1821年他随导师去埃尔朗根大学。在埃尔朗根他开始写博士论文《关于矿物化学与植物化学间的关系》。在那里，他参加了自由军团。1822年3月，因参加了反对当局的示威，被警察通缉，他逃回家乡。他的导师向黑森·达姆施塔特的大公路德维希一世推荐他，帮助他获得去巴黎索邦大学学习的奖学金。法国是当时世界科学中心，索邦大学是当时化学教育最领先的欧洲大学。很快他关于醋酸汞的工作就引起了著名学者洪堡的注意。在洪堡的推荐下，刚刚21岁的李比希于1824年5月成为吉森大学的特殊化学和药学教授。一年后成为正式教授。李比希对化学教学竭心尽力。他实施了一项前所未闻的计划，那就是改革德国的传统化学教育体制与教学方式，探索造就新一代化学家的方法。开始他的工作条件非常差，薪水很低，只有很少的钱买实验设备、仪器和试剂等。为了自筹经费，1827-1833年，他和其他教授成立了私立药师技术研究所，在业余时间通过培训药师助手和技术人员挣钱。
当时德国大学中的化学教育，通常是把化学知识混杂在自然哲学中讲授，而且没有专门的化学教学实验室，学生得不到实验操作训练。李比希深知，作为真正的化学家仅有哲学思辨是不够的，化学知识只有从实验中获得。而这种实验操作训练在那时的德国大学中还得不到。于是李比希下决心借鉴国外化学实验室的经验，在吉森大学建立现代化的实验室，让一批又一批的青年人在那里得到训练，从中培养出一代化学家。吉森大学实验室是一座供化学教学使用的实验室，它向全体学生开放，可以同时容纳22名学生做实验，并在化学实验过程中进行讲授，讲台的两侧有各种实验设备和仪器，可以方便地为学生演示各种实验。
为了发展化学教学，李比希还用新体系编制了化学教学大纲。他认为，化学不仅是一门实验科学，同时直接关系到国家的命运和人民的生活。所以他认为：“学习化学的真正中心，不在于讲课，而在于实际工作。”该大纲规定：学生在学习讲义的同时还要做实验，先使用已知化合物进行定性分析和定量分析，然后从天然物质中提纯和鉴定新化合物以及进行无机合成和有机合成；学完这一课程后，在导师指导下进行独立研究，作毕业论文；最后通过鉴定获得博士学位。他要求他的学生既会定性分析，又会定量分析，然后自行制备各种化合物。这样就可以培养出较强的实际工作能力。李比希这种让学生在实验室中，从系统训练逐步转入独立研究的教学体制，在他之前未被认识，前所未有；而自他开始，逐渐发展成为近代化学教育体制。由于培养出第一流的化学人才，吉森大学成了全世界化学化工工作者注目和向往的地方。四面八方的学生涌向吉森大学，聚集于李比希门下。在李比希的精心指导下，通过实验室系统训练培养出一大批闻名于世的化学家。其中名列前茅的有为染料化学和染料工业奠定基础的霍夫曼，发现卤代烷和金属钠作用，制备烃的武慈，提出苯环状结构学说，为有机结构理论奠定坚实基础而被誉为“化学建筑师”的凯库勒，以及被门捷列夫誉为“俄国化学家之父”的沃斯克列先斯基等。这些学生继续仿效李比希的做法，建立了一批面向学生的教学实验室，使吉森的化学教育模式在全世界得到积极推广，培养出众多著名的化学家，并形成吉森-李比希学派，为世界化学发展作出了巨大贡献。
1827年塔林大学、1835年哥廷根大学、1839年圣彼得堡、1841年维也纳、1845年伦敦和1851年海德堡的大学均聘请他，但是都被他拒绝了。不过每次他都借机与黑森的教育部门进行谈判，以此来改善经济和工作条件。李比希于1840年当选英国皇家学会会员，1842年当选为法国科学院院士，1845年被封为男爵。巴伐利亚国王马克西米利安二世亲自致信聘请他，并且亲自召见他，给他看将要建造的新的化学研究所及教授居所的计划，并保障他教学和研究自由。他无法拒绝这个聘请。从1852年开始，他住在慕尼黑，成为德国内外许多科学研究组织成员，并获得许多荣誉和勋章。1859年12月15日，他任巴伐利亚科学院主席。1870年慕尼黑授予他名誉市民。1873年4月18日，李比希在慕尼黑因肺炎逝世。4月21日入葬慕尼黑森林墓地，许多市民为他送行。此后，慕尼黑、达姆施塔特和吉森为他树立纪念碑。后来吉森大学以他命名，全称吉森尤斯图斯-李比希大学。
健客：李比希真了不起！
云飞：梅花香自苦寒来。
北师大版第十二册收录了我国著名科普作家叶永烈的文章《床头上的标签》，讲了两个故事。一个是失败的故事：年轻的李比希凭空自造化合物，对科学不严谨、不认真，错失“溴”元素的发现，懊悔莫及；另一个是成功的事：李比希通过认真地研究、思考与动手实践，找出提高颜料质量，减轻工人劳动强度的方法。李比希用“床头上的标签”来提醒自己：对待科学要有谦虚、谨慎的态度和持之以恒、实事求是的精神。严谨是科学研究的前提，坚持是事业成功的条件。李比希用“错误之柜”警醒自己，教育学生。
有这样一个人，世界上最早的 60 位诺贝尔化学奖获得者中有 42 位是他的学生或他学生的学生。他一生从没有获得过诺贝尔化学奖，只是因为在他去世28年后诺贝尔奖才刚刚创立。他是真正的有机化学之父，有史以来最伟大的化学教师，堪称有机化学的天才，这个人就是德国人尤斯图斯·冯·李比希。
健客：榆木脑袋变天才啦！
云飞：教育不仅改变了一个人，而且改变了整个国家。
近现代以来，意大利-英国-法国-德国-美国相继成为世界科学中心。经济繁荣、思想解放、教育兴盛、政府有力支持等社会因素以及科学成果涌现时机因素共同导致了世界科学中心的形成、演进与更替。意、英、法、德、美这些国家为什么能成为世界科学中心？
科学的历史发展不是线性的，而是有起有伏，科学的地域分布不是平衡的，而是有的国家先进，有的国家落后。关于世界科学中心，根据一些学者的统计分析，有世界科学单中心说、多中心说、主中心与副中心说。实际上某一学科、某些学科群也有世界中心。
19 世纪初，德国出现谢林和黑格尔的自然哲学。他们反对物理学家的自然观，企图用主观臆造的自然观来取代前者。这股反科学的思潮对科学发展十分有害。比如黑格尔是 19 世纪影响很大的哲学家。他认为什么东西都是变化的，但是变化有终极目的，这是绝对真理。普鲁士国王就代表绝对真理。这是对权势的逢迎。他不懂科学，却要对科学指手划脚，否定牛顿的力学理论。富有人文思想的洪堡首先奋起反击。毕业于哥廷根大学时任普鲁士内务部教育厅厅长的洪堡将新人文主义变为柏林大学具体的办学思想付诸实施，开创了德国教育史上的洪堡时代。他协同李比希发起一场广泛而持久的反对自然哲学的斗争，消除其负面影响，使德国科学发展突飞猛进。李比希创立有机化学，维勒成功合成尿素，施莱登和施旺创立细胞学说，科恩和科赫是细菌学的主要创立者，爱因斯坦提出相对论，普朗克提出量子概念，伦琴发现 X 射线，德国开始引领世界科学发展。19 世纪中期起，德国工业迅速崛起，为德国科学的崛起提供了物质基础。开明的君主制为德国科学复兴提供了政治保障，教育和科研体系具有稳定的自我增长空间而不受过多干预，使得先进的、有利于自然科学发展的制度得以存续并释放潜力。德国文化中含有尊重科学的内在因子，且实用主义文化逐渐占据主导地位，为科学的崛起及科研成果的转化提供了良好的文化氛围。洪堡等人推动现代大学制度的建立，李比希致力于科学教育改革，保证学生获得必要的基础知识和科研能力训练，打破了传统的自然哲学教学方式，编制了新的教学大纲，创造性地使理论教学与实验教学相结合，为近代化学教育体制奠定了基础；从此以后，不但在化学方面，世界各国大学在其他自然科学中也都开始仿效这种科学培养人才的方法。这些是德国成为世界科学中心的重要因素。德国创建了强大的工业实验室，把科学与企业结合起来，科学研究获得了资金，企业获得了基于科研的技术，有力地推动了物理、化学等学科的发展。源起于德国的有机化学、量子力学等学科，成为当时引领世界科学发展的带头学科。
健客：我听过“双一流”的提法。
云飞：建设世界一流大学和一流学科，是中共中央、国务院作出的重大战略决策，也是中国高等教育领域继“211工程”“985工程”之后的又一国家战略。到2030年，更多的大学和学科进入世界一流行列，若干所大学进入世界一流大学前列，一批学科进入世界一流学科前列，高等教育整体实力显著提升；到21世纪中叶，一流大学和一流学科的数量和实力进入世界前列，基本建成高等教育强国。
健客：祝愿伟大祖国成为下一个世界科学中心。
云飞：一起努力！
李比希发现了氮对于植物营养的重要性。大气成分中约五分之四是氮气，如何将它们转化为可以被植物利用的物质形式，“固氮”一直是科学家关注的重大课题。
欲知后事如何，且听下回分解。
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