【科普讲堂】当失误成为发明之母:那些改变世界的“意外”发现
回溯科学发展的历程,特别是在化学领域,许多影响深远的重大发现与发明,其起源往往并非完全出于预先设计的实验路径,而是与一系列偶然因素或意外事件相伴而生。这些看似巧合的瞬间——或源于实验操作的疏忽,或来自对异常现象的敏锐洞察——恰恰成为了突破常规思维的关键契机。本期【科普讲堂】栏目带您了解这些颇具启发性的史实,回顾这些偶然的化学发现。
1、石蕊指示剂

17世纪的一个夏天,英国著名化学家波义耳正急匆匆地向自己的实验室走去,刚跨入实验室大门,阵阵醉人的香味扑鼻而来,他这才发现花圃里的玫瑰花开了。他本想好好欣赏一下迷人的花香,但想到一天的实验安排,便小心翼翼地摘下几朵玫瑰花插入一个盛水的烧瓶中,然后开始和助手们进行实验。不巧的是,一位助手不慎把一大滴盐酸飞溅到玫瑰花上,但波义耳舍不得扔掉这束花,并决定用水为花冲洗。
谁知当水落到花瓣上后,溅上盐酸的部分竟奇迹般地变红,波义耳立即意识到玫瑰花中的某种成分遇盐酸会变红。经过反复实验,一种从玫瑰花、紫罗兰等草本植物中提取的指示剂——石蕊诞生了。在以后的三百多年间,这种物质一直被广泛应用于化学的各个领域。
2、波尔多液

1882年的秋天,法国人米拉德氏在波尔多城附近发现,各处葡萄树都受到了病菌的侵害,只有公路两旁的几行葡萄树依然果实累累,没有遭到损害。他感到很奇怪,就请教了管理这些葡萄树的园工。原来,园工把白色的石灰水和蓝色的硫酸铜分别撒到路两旁的葡萄树上,让它们在葡萄叶上留下白色和蓝色的痕迹,过路人看了以后以为喷洒过毒药,从而打消偷食葡萄的念头。
米拉德氏从中得到灵感,他经过反复试验与研究,终于发明了几乎对所有植物病菌均有效力的杀菌剂——波尔多液。
3、麻醉剂

1772年,英国化学家普利斯特制备了一种气体,将其保存在实验室中,在瓶上留下的标签是O2。青年实验员戴维偶然饱吸了几口这种气体,结果他狂笑不止,在实验室中大跳其舞。后来,有心的戴维发现了这种气体的组成并为它取名”笑气”。巧合的是,戴维刚刚拔掉蛀牙,疼痛难忍,而吸了笑气后,疼痛立时减轻,让他神情快活,他敏锐地意识到”笑气”的作用,于是一种麻醉剂诞生了。
氯仿的麻醉作用也起因于偶然。1847年,英国医生辛普逊和他的两个助手,正在实验的间隙闲聊。一会儿,他们渐渐无法利索地说话了,像喝醉了酒似的昏昏沉沉,再过了些时候便不能动弹了。苏醒后,辛普逊认真寻找原因,发现氯仿能使人昏睡,这样,一种新的麻醉剂诞生了。虽然后来人们发现氯仿麻醉剂对人体有害,但它在相当长时间内为减轻病人痛苦作出了贡献。
4、苯胺紫的合成

1856年,18岁的学生威廉·珀金正在为伦敦的化学家奥古斯特·霍夫曼做研究助手,攻克合成抗疟疾特效药金鸡纳霜的难关,但在当时没人知道金鸡纳霜的结构,合成工作变成了瞎猫抓耗子。一次,珀金把重铬酸钾加到了苯胺的硫酸盐中,得到的却是一种黑乎乎的物质,实验毫无疑问地宣告失败。但在他加入酒精清洗烧瓶内残渣时,一种美丽的紫色呈现在了眼前,由此,珀金神奇的合成了苯胺紫。
珀金从此步入了苯胺紫的制造行业,引发了无数的技术革新(和更大的水污染)。他的企业还促成了纺织业与印染业的合作,后被英王授予爵士勋衔。而类似的例子数不胜数。波拉德从海藻中提碘,却偶然发现了溴;贝克勒耳因偶然因素发现了物质的放射性;门捷列夫用卡片整理德贝莱纳的”三元素组”假说时毫无结果,却意外发现了”元素周期律”;而凯库勒因为做”梦”而创造性地发明苯环结构,从此开辟了有机结构的新天地……
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编辑:张 赫
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