“创造”是科学的生命

马立强

彼得堡大学的一个实验室里，一位中年教授着迷地摆弄着一些卡片。卡片上面写着化学元素的名称、原子量以及主要性质，看上去零乱散落，毫无规律。中年教授却如痴如醉地摆弄了几个月。他不停地将卡片横横竖竖地排列起来，并依此画了一张整齐的图表。看着这张图表，这位教授紧锁的眉头终于舒展开了，脸上不禁露出成功的喜悦。

人生长路奔跑不止

1834年2月8日，门捷列夫出生在西伯利亚托博尔斯克市一个普通的知识分子家庭。父亲因患眼疾双目失明，提前退休。母亲聪明能干，挑起全家生活的重担，并通过科学管理，让一家濒临倒闭的小型玻璃厂起死回生。母亲的刚强干练给小门捷列夫以终身影响。

1841年，门捷列夫进入托博尔斯克中学，在数学和物理方面表现出卓越的理解力和记忆力。1847年，父亲病故，接着，姐姐离开人世。一年后，玻璃厂在一场大火中被烧毁。但这些并没有让门捷列夫变得消沉，1849年，他以优异的成绩中学毕业。为让儿子继续深造，母亲变卖全部家产，送他到彼得堡中央师范学院数学物理自然科学系求学。

在大学里，化学教授伏斯克列森斯基给予门捷列夫很深的影响，因此，门捷列夫选择化学为终身事业。1854年，他写出第一篇化学论文《芬兰褐帘石的化学分析》。次年5月，门捷列夫以第一名的优异成绩大学毕业，并荣膺一枚金质奖章。8月，他在南部小城菲罗波尔的一所中学任教，开始了在化学研究道路上的奔跑人生。

1856年5月，门捷列夫完成硕士论文《论比容》，通过答辩，获得物理化学硕士学位。3天后，他又在任教资格答辩中顺利闯关，并被批准为彼得堡大学化学教研室的副教授。

1859年初，门捷列夫获准出国进修两年。1861年回国后，他编写了第一本用俄文出版的《有机化学》教科书。并于1865年顺利通过博士论文答辩，取得博士学位。同年秋，门捷列夫被评为教授。

随后，门捷列夫经过艰苦卓绝的努力，在探索元素周期律方面取得举世瞩目的成功，跻身世界一流科学家的行列。

1907年2月2日清晨，门捷列夫手中握着写字的笔，在书桌前永远睡着了。

寻找元素规律

1868年，门捷列夫在彼得堡大学教授无机化学，因找不到合适的教材，于是决心自己编写一本能够反映现代化学发展水平的教科书。谁也没有想到这件事竟成了门捷列夫探索元素周期律的缘起。

为了写好这本书，他仔细地研究了当时所发现的63种元素。一方面，还有28种元素尚未发现：另一方面，已发现的63种元素中有11种的原子量测定得很不准确。正是这两个原因，门捷列夫遇到了极大的困难。

“创造”是科学的生命。门捷列夫大胆创造，想出了用卡片的好办法。首先，他把卡片分成三个一组，可结果并不理想。接着他又把卡片排成一横行，还是没有理想的结果。他排呀、摆呀，把金属元素排在一起，不行，把非金属元素排在一起也不行简单地横摆不行，纵排也不行!究竟怎样排列才好呢?

后来，门捷列夫按照原子量递增的顺序，把所有的元素排成几行，再把各行中性质相似的元素上下相对起来。门捷列夫突破陈规，运用修正原子量和未知元素空位的方法，使各种元素之间的联系终于清楚地表现出来了。

他惊喜地看到：元素排成了纵横交错的行列，每一纵行，元素的性质随着原子量的增加从上到下逐渐变化，每一横行，元素性质都随着原子量的增大而呈现出有规律的变化。门捷列夫非常兴奋，他坚信自己发现了自然界中最伟大的规律。他把这个发现发表在《化学年鉴》上，却招来了很多人的反对，他们认为，周期表只是根据形式主义的原则而编制的。门捷列夫坚信自己发现的正确性，他大胆地预言了一些尚未发现的元素，并为它们留下空位。他在金属锌和非金属砷之间留下两个空位，分别把这两种未发现的元素命名为类铝和类硅，在钙和钛之间留下一个空位，命名为类硼。

1875年9月，法国化学家勒科克·布瓦博德朗宣布发现了一种原子量为59.72、比重为4.7的新元素镓。门捷列夫得知后，立刻给他写了封信：“镓就是我预言的类铝。它的原子量约为68，比重约为5.9～6.0，请你们再研究研究。”布瓦博德朗于是把镓提纯后再测，果然，镓的比重为5.94!布瓦博德朗激动异常，对门捷列夫的元素周期表心悦诚服。

这件事情在科学界引起了强烈的反响。欧洲的数十个实验室都在紧张地工作，千百个科学家渴望获得这些不寻常的新元素。不久，门捷列夫预言的类硼和类硅被发现。三种新元素的发现，确立了元素周期表的权威地位，奠定了现代无机化学的基础。

多领域显露才华

不仅在化学领域，在物理学、气象学领域，甚至经济学领域，门捷列夫也颇有建树。

在留学期间，门捷列夫就着手关于液体和气体的实验研究。他巧妙地利用液体的毛细管现象，测定化合物分子内聚力大小，获得成功。随后，门捷列夫在实验中又发现，将插有毛细管的液体加热，毛细管液体明显地下降了。他由此得出著名的结论：分子内聚力是可以通过加热逐渐减弱的，当内聚力等于零时，液体就成为没有内聚力的形态——气体，即变为蒸气。

对于当时颇让科学家伤脑筋的“永久性气体”。门捷列夫明确指出：“当气体的温度高于临界温度时，无论施加多大压力，都不能使它变为液体……如果把氧气、氮气、氢气等气体冷却到临界温度以下，就有希望液化成功。”科学家遵照门捷列夫所指出的方法，果然取得了各种液态气体。

门捷列夫在经济学领域也表现了卓越的才华。1863年，门捷列夫应邀到一家大型石油工厂进行考察。经过详细考察和缜密思考，门捷列夫指出了工厂经营的弊病，提出了扭亏增盈的建设性方略。工厂在采纳了他的建议后，奇迹般地恢复生机。1893年门捷列夫升任俄国度量衡检定总局局长。在他的出色领导下，这个局只用了6年时间，就使度量衡精确到先进国家需要15～20年才能达到的水平。