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淺談日耳曼尼庫斯19世紀的化學家,對於化學和生物學領域的影響

2024-08-18科學

文 | 文史充電站

前言:日耳曼尼庫斯(Hermann Nicoliuss)是 19 世紀末到 20 世紀初德國有名的化學家和生物學家,他在細胞以及生物體的組成和功能方面有重要貢獻。下面會講他的生平、科學成就,還有他給化學和生物學領域帶來的影響。

【01】

說起日耳曼尼庫斯

日耳曼尼庫斯在 1857 年 10 月 31 號出生於德國的法蘭克福。他年輕那會就對科學特別感興趣,尤其是化學和生物學方面。他上大學的時候就著手搞科研工作了,1879 年拿到了博士學位。

日耳曼尼庫斯起初研究的是蛋白質的結構與功能,他透過化學分析的辦法以及生物學實驗的技術,針對各種型別的蛋白質展開了深入探究。

在這個研究領域裏,他給出了一些新看法和新理論,像他覺得蛋白質是由胺基酸組成的,並且這些胺基酸能夠構建出好多不一樣的化學結構。這一理論給後來的蛋白質研究帶來了特別深遠的影響。

此後,日耳曼尼庫斯著手鉆研細胞的結構跟功能。他借助顯微鏡技術以及化學分析手段,針對細胞展開了深入探索。他察覺到細胞裏面存在好多不一樣的化學物質,這些物質在細胞的生命活動裏發揮著關鍵作用。

他還了解到細胞裏面有著各式各樣不同型別的胞器,像細胞核、粒線體、內質網之類的,它們的結構和功能都不一樣。這些發現給細胞學的發展帶來了重大影響,為之後的細胞學研究築牢了根基。

另外,日耳曼尼庫斯還研究了細胞的代謝過程,他察覺到細胞裏面有好多不同種類的化學反應正在發生,而這些反應得靠不同種類的酶來促成。

【02】

關於日耳曼尼庫斯給世界帶來的進步

細胞學方面的發展

日耳曼尼庫斯搞的細胞研究,給細胞學的進步帶來了特別深遠的影響。他借助顯微鏡還有化學分析的手段,瞧清楚了細胞的構造和成分,曉得細胞裏有好多不同種類的化學東西和胞器,這些東西和胞器在細胞的生命活動裏發揮著關鍵作用。另外,他還琢磨了細胞的代謝流程,把細胞裏的化學反應和酶的作用原理給弄明白了。這些發現給細胞學的發展築牢了根基,給後來分子生物學和細胞生物學的發展給出了重要的指引。

生物化學這方面的發展

日耳曼尼庫斯在蛋白質方面的研究,給生物化學領域的進步帶來了重大影響。他指出蛋白質是由胺基酸組成的,並且這些胺基酸能形成好多不一樣的化學結構。這個理論給後來研究蛋白質帶來了重要啟發。他還探究了酶的催化作用,發現不同種類的酶在催化反應裏有著不同的特性。這些發現給生物化學的研究打下了重要的理論根基。

化學方面的發展

日耳曼尼庫斯在化學反應這塊的研究,給化學領域的進步做出了關鍵貢獻。他找到了好多新的化學反應,還給出了不少新理論。他探究了氧化還原反應、酸堿反應之類的,提出了眾多重要的理念,像氧化還原電位、離子強度等等。這些理念給化學反應的理論探究提供了重要的手段和想法。

【03】

日耳曼尼庫斯的工作經歷

日耳曼尼庫斯在 1830 年 2 月 19 號出生於德國萊茵蘭-普法爾茨州的一個農民家裏。他早期接受的教育不多,就只在當地小學接受了些基礎的教育。不過呢,他對自然科學特別感興趣,老是在家庭農場周邊的樹林裏探尋自然界的秘密。這種自學的勁頭和興趣,給他往後的職業道路打下了基礎。

日耳曼尼庫斯 18 歲就離開家鄉去了巴塞爾學化學,在當地大學學了化學跟物理學。他學習的時候特別出色,得了好多獎學金,還有不少榮譽稱號。他還拿到了醫學博士學位,接著就開始搞研究工作了。

日耳曼尼庫斯主要鉆研化學和生物學。他察覺了多肽類物質的存在,還探究了蛋白質的化學特性。他指明蛋白質是由胺基酸組成的,並且這些胺基酸能夠構成許多不一樣的化學結構。這個理論給後來對蛋白質的研究帶來了關鍵的啟發。他也對酶的催化作用進行了研究,發現各類酶在催化反應裏有著不同的特異性。這些發現給生物化學的研究給予了重要的理論支撐。

日耳曼尼庫斯在細胞學領域貢獻非凡。他借助顯微鏡以及化學分析手段,瞧見了細胞的構造和成分,知曉細胞裏有好多不同種類的化學物質和胞器,這些東西在細胞的生命活動裏作用重大。他也對細胞的代謝流程進行了研究,把細胞內的化學反應和酶的作用機理給揭示了出來。

【04】

日耳曼尼庫斯在化學和物理方面的水準

化學領域裏,日耳曼尼庫斯特別出名的一項成果就是關於蛋白質結構的研究。他弄明白了蛋白質是由胺基酸構成的,而且這些胺基酸能形成好多不一樣的化學結構。

這一理論對後來的蛋白質研究作用極大。他還探究了酶的催化作用,知曉不同種類的酶在催化反應裏有著不一樣的特異性。這些成果給生物化學的研究打下了關鍵的理論根基。

在物理領域,日耳曼尼庫斯在熱力學和電化學方面的研究相當重要。他探究了熱力學第一定律的基礎原理,也就是能量守恒定律。而且他還找到了一種新的電解質理論,叫做弱電解質理論。這一理論把電解質在溶液裏的表現給解釋清楚了,對現代電化學的進步有著深遠的作用。

另外,日耳曼尼庫斯在化學熱力學領域也有著重大貢獻。他給出了一種新的化學平衡定律,叫做「 」。

這一定律講的是化學反應的平衡狀況,對現代化學熱力學的進步有著重要作用。他還探究了溶液裏溶質的濃度給溶解熱帶來的影響,給出了一種新的熱力學理論,叫「」。

最後,日耳曼尼庫斯在光學和色彩理論方面的研究是有貢獻的。他探究了色彩的原理跟組成,弄出了一種新的色彩模型,叫「」。這一理論對現代色彩科學的發展影響特別深。

【05】

日耳曼尼庫斯離世帶來的沖擊

日耳曼尼庫斯的離世對那時的科學界而言,簡直是個沈重的大打擊。他的研究成果在當時的科學界那可是寶貝一樣的存在,好多人都因為他的死特別傷心。他的同事和學生給他辦了一場很隆重的葬禮,向他表達了最深的敬意。

好多人都覺得他是那個時候特別了不起的科學家之一,他的離世被看成是個損失,他取得的成就被當作無價的寶貝。

日耳曼尼庫斯走了以後,他的那些同事還在對他的成果進行研究,並且在這個基礎上有了更多的作為。好比德國的化學家理察·威爾史坦(Richard Willst?tter),就在日耳曼尼庫斯的基礎上接著研究蛋白質的結構與組成,也因此對蛋白質的本質和功能了解得更透徹了。

另外,美國的化學家、生物學家還有科學史家法蘭克·維爾(Frank Wigglesworth Clarke)在他寫的【日耳曼尼庫斯】這本書裏

日耳曼尼庫斯不在了以後,他所取得的成就對那時的科學界以及現代科學技術的進步有著特別深遠的作用。他的理論還有實驗所得,給生物化學、熱力學、電化學、色彩理論這些領域的發展打下了關鍵的基礎,提供了重要的想法。他的發現以及理論成果,給後來的科學家們帶來了靈感,指明了方向,推動了現代科學技術的發展。

【06】

日耳曼尼庫斯離世帶來的影響

首先,日耳曼尼庫斯的研究成果給咱們對科學的認識帶來了特別深遠的影響。他的這些成果為生物化學、熱力學、電化學、色彩理論等方面的發展打下了重要的根基,提供了關鍵的思路。

比如說,他在化學方面發現的原子定量關系,還有物質守恒定律之類的理論,變成了化學研究的基本準則。另外,他做的實驗研究讓科學家能更明白光譜的本質以及色彩的產生原理,推動了光譜學和色彩理論的進步。

其次,日耳曼尼庫斯的研究成果給現代醫學跟藥物研究打下了基礎。他透過實驗研究弄清楚了多種化合物的結構與性質,這些化合物在藥物研究裏有著很重要的套用價值。好比說,他對肌酐的結構和代謝進行了研究,給後來的藥物研究提供了關鍵的基礎。

另外,他對多種化合物的酸堿特性以及中和反應展開了研究,給藥物研究與臨床治療帶來了關鍵的參考依據。

另外,日耳曼尼庫斯的研究成果對現代的工業與技術產業發展有著很深很遠的影響。他的這些成果給不少重要的工業和技術方面提供了根基與支持。就像,他的熱力學理論給工業生產裏的能量轉變和傳輸提供了關鍵的指引。

另外,他對多種化學反應的機理和動力學規律展開了研究,給化學工業以及制造業的發展提供了關鍵的參考。

【07】

有關日耳曼尼庫斯的懷念

修建紀念館

為了紀念日耳曼尼庫斯,好多國家都弄了紀念館或者紀念碑。就像德國漢諾威市,在它那所大學裏面設了個日耳曼尼庫斯紀念館,裏面展示著他的實驗室裝置、著作還有實驗成果。另外,奧地利維也納的日耳曼尼庫斯紀念碑、美國紐約市的日耳曼尼庫斯廣場,還有瑞士伯恩市的日耳曼尼庫斯研究所等等,這些都是紀念這位偉大科學家的手段。

給學校或者建築起名

為了紀念日耳曼尼庫斯,好多學校和建築都用他的名字來取名。像德國一所大學的化學系叫日耳曼尼庫斯化學系,法國一所大學的研究中心叫日耳曼尼庫斯生物學研究中心。

另外,有些機構、研究計畫、獎項啥的也都用他的名字來命名,這都是為了向他表示敬意,也是對他的一種紀念。

筆者覺得:為了紀念日耳曼尼庫斯,科學家們一直在對他的理論和實驗進行研究。像日耳曼尼庫斯提出的生命起源理論、有機物的合成辦法、光合作用的機制等等,全是現代化學和生物學領域裏的重點研究方向。

大衛·卡漢所著的【赫爾曼·馮·亥姆霍茲的生活和工作】。這部全面的傳記包含了亥姆霍茲早年的生活、接受的教育、取得的科學成就以及留下的遺產。