武全香,惠新平
蘭州大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,蘭州 730000
新時(shí)代背景下大學(xué)生思想政治教育已成為高等教育的重要任務(wù),教師在傳授專業(yè)知識(shí)和培養(yǎng)專業(yè)素養(yǎng)的同時(shí),必須開展思想政治教育,把立德樹人作為中心環(huán)節(jié),把思想政治工作貫穿于整個(gè)教育教學(xué)全過程,實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人[1]。有機(jī)化學(xué)是主要研究有機(jī)化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備(合成)方法、功能和應(yīng)用的科學(xué),是化學(xué)學(xué)科的重要分支之一。有機(jī)化學(xué)教學(xué)不僅傳授專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論和基本技能,引導(dǎo)學(xué)生了解前沿新知識(shí)、新理論和新方法,培養(yǎng)學(xué)生具有較強(qiáng)實(shí)踐能力、分析和解決問題能力、創(chuàng)新能力和批判性思維能力;同時(shí)通過課程教學(xué)與素質(zhì)教育、思想政治教育相結(jié)合,融入鮮明的時(shí)代特征和新時(shí)代的社會(huì)需求,培養(yǎng)具有高度社會(huì)責(zé)任感的化學(xué)專業(yè)人才,為民族復(fù)興提供人才支撐[2]。
有機(jī)化學(xué)與人類社會(huì)發(fā)展息息相關(guān),經(jīng)過幾百年的發(fā)展才有了今天的輝煌。著名的化學(xué)教育家傅鷹(1902-1979)先生說過“化學(xué)可以給人以知識(shí),化學(xué)史可以給人以智慧”。有機(jī)化學(xué)發(fā)展史提供了有機(jī)化學(xué)發(fā)展的來龍去脈,是科學(xué)發(fā)現(xiàn)、技術(shù)發(fā)明的歷史。學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)發(fā)展史,了解雄偉悲壯的重大事件,可以使我們樹立正確的自然觀和科學(xué)觀。在基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)教學(xué)中,我們將課程思政教育融進(jìn)教學(xué)大綱、寫入教案、引入課堂,深入挖掘課程思政教育案例,設(shè)計(jì)課程思政教育環(huán)節(jié),找準(zhǔn)思政教育切入點(diǎn),實(shí)施了多樣化、嵌入式思政教育。下面將我們?cè)谟袡C(jī)化學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史中的課程思政元素做以簡(jiǎn)單介紹。
最初的有機(jī)物是由動(dòng)植物有機(jī)體中得到的物質(zhì)。中華文明是輝煌燦爛的,在很長(zhǎng)的時(shí)間里,它一直走在世界前列,使用有機(jī)物造福人類有著光輝的篇章?!渡褶r(nóng)本草經(jīng)》是世界上最早的藥典,記載了365種藥物的療效,多數(shù)為植物藥。中國(guó)有六千年的酒文化歷史,雖然關(guān)于酒的起源眾說紛紜,但都是由糧食、花、果等發(fā)酵而來。我國(guó)是世界上谷物釀醋最早的國(guó)家,南北朝時(shí)的《齊民要術(shù)》系統(tǒng)總結(jié)了我國(guó)勞動(dòng)人民從上古到北魏時(shí)期的制醋經(jīng)驗(yàn)和成就,共收載了22種制醋方法。西漢時(shí)期的造紙術(shù)是中國(guó)古代四大發(fā)明之一,紙一般由經(jīng)過制漿處理的植物纖維水懸浮液,經(jīng)脫水、壓縮、烘干等工序而成。據(jù)《史記·貨殖列傳》記載,我國(guó)早在周朝時(shí)已經(jīng)開始大量生產(chǎn)梔(藍(lán)色)、茜(紅色)、姜(黃色)、韭(綠色)等植物染料[3]。
這些植物藥、酒、醋、染料等都是有機(jī)混合物,是中國(guó)勞動(dòng)人民長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)的積累,是集體勞動(dòng)和智慧的結(jié)晶。從中華民族的悠久歷史和傳統(tǒng)文化,延伸到有機(jī)物的使用,讓學(xué)生了解中華民族對(duì)人類文明的巨大貢獻(xiàn)、認(rèn)識(shí)傳統(tǒng)文化所蘊(yùn)含的化學(xué)知識(shí)、體會(huì)化學(xué)在人類衣食住行中的重要性,從而培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注生活中的化學(xué),培養(yǎng)文化認(rèn)同感,增強(qiáng)民族自信力。
17-18世紀(jì),人類從動(dòng)植物中獲得了許多有機(jī)化合物(見圖1),如1769年舍勒(C.W.Scheele,1742-1786,瑞典化學(xué)家)從釀酒副產(chǎn)品酒石中分離出酒石酸(1);1773年羅埃爾(H.M.Rouelle,1718-1779,法國(guó)化學(xué)家)用乙醇萃取哺乳動(dòng)物尿液中的物質(zhì),蒸發(fā)結(jié)晶得到一種白色物質(zhì),其中的主要成分是尿素(2);1805年塞爾杜納(F.Sertürner,1783-1841,德國(guó)化學(xué)家)從鴉片中分離出了第一個(gè)生物堿嗎啡(3),并在狗身上進(jìn)行了麻醉試驗(yàn)。
圖1 酒石酸、尿素和嗎啡的結(jié)構(gòu)
19世紀(jì)初,碳化合物的化學(xué)比金屬和氮、硫、磷等的化學(xué)遠(yuǎn)為落后。1806年有機(jī)化學(xué)之父——貝采里烏斯(J.J.Berzelius,1779-1848,瑞典化學(xué)家)首次提出了“有機(jī)化學(xué)”,當(dāng)時(shí)是作為“無機(jī)化學(xué)”的對(duì)立物而命名。由于受當(dāng)時(shí)的條件限制,有機(jī)化學(xué)研究的對(duì)象只能是天然動(dòng)植物有機(jī)體,因而被分為植物化學(xué)和動(dòng)物化學(xué)。許多化學(xué)家因此認(rèn)為,在生物體內(nèi)存在特殊的、神秘的“生命力”才能產(chǎn)生有機(jī)化合物,這些物質(zhì)不能用無機(jī)物合成[3-7]。
有機(jī)化學(xué)起源于這一階段天然有機(jī)化學(xué)的發(fā)展,由于認(rèn)識(shí)的局限性和對(duì)權(quán)威的迷信,“生命力”學(xué)說曾一度牢固地統(tǒng)治著有機(jī)化學(xué)界,嚴(yán)重阻礙了有機(jī)化學(xué)其他領(lǐng)域的發(fā)展。通過介紹生命力學(xué)說,引領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)都有其歷史的必然性,都是在人民群眾所提供的物質(zhì)、技術(shù)、生活條件的基礎(chǔ)上取得的,從事物質(zhì)生產(chǎn)的廣大勞動(dòng)群眾是推動(dòng)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的真正動(dòng)力。
1828年維勒(F.Wohler,1800-1882,德國(guó)化學(xué)家)無意中用加熱的方法使無機(jī)化合物異氰酸銨(4)轉(zhuǎn)化為尿素(圖2),這一重要發(fā)現(xiàn)并未馬上得到權(quán)威化學(xué)家的承認(rèn)。直到1845年柯爾伯(H.Kolbe,1818-1884,德國(guó)化學(xué)家)利用木炭、硫磺、氯氣及水為原料合成了醋酸;1854年柏賽羅(M.Berthelot,1827-1907,法國(guó)化學(xué)家)利用石蠟合成了油脂,生命力學(xué)說才被徹底拋棄。從此開創(chuàng)了有機(jī)合成化學(xué)的新時(shí)代,人類不僅可以合成天然有機(jī)化合物,而且可以制備由生物體無法得到的、用途更廣、結(jié)構(gòu)新穎的有機(jī)化合物。有機(jī)合成化學(xué)的迅速發(fā)展使人們認(rèn)識(shí)到,有機(jī)物與無機(jī)物之間并沒有明確的界限,但在組成和性質(zhì)上確有不同之處。1848年葛美林(L.Gmelin,1788-1853,德國(guó)化學(xué)家)重新定義了有機(jī)化學(xué)即為研究碳化合物的化學(xué)[3-7],這標(biāo)志著有機(jī)化學(xué)作為一門學(xué)科的誕生,“有機(jī)化學(xué)”這一名詞沿用至今。
圖2 由異氰酸銨合成尿素
化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科,化學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)家認(rèn)識(shí)物質(zhì)、改變物質(zhì)的重要手段。講解有機(jī)化學(xué)定義的發(fā)展,從生命力學(xué)說到維勒合成有機(jī)物,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到有機(jī)化學(xué)發(fā)展史也是人類進(jìn)步史,只有提升創(chuàng)新意識(shí),才能適應(yīng)新時(shí)代的發(fā)展需要。只有敢于打破習(xí)慣思維和主觀偏見,以更寬闊的眼界、思路、胸襟,敢于自我否定,才能創(chuàng)造性地提升學(xué)習(xí)與工作的水平和質(zhì)量。
19世紀(jì)中期,化學(xué)結(jié)構(gòu)不可知論非常流行,直到1858年凱庫(kù)勒(F.A.Kekule,1829-1896,德國(guó)化學(xué)家)和庫(kù)珀(A.S.Couper,1831-1892,英國(guó)化學(xué)家)分別獨(dú)立提出“碳原子是四價(jià)的,并能相互連接”,并第一次用短劃“—”表示“鍵”[3-7],這為有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)理論的建立奠定了基礎(chǔ)。凱庫(kù)勒是一位極富想象力的學(xué)者,在提出了多種有關(guān)苯的開鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)而又因其與實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符被一一否定之后,據(jù)他自己說,1865年的一天夜晚,在書房中打瞌睡的他眼前出現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)的碳原子長(zhǎng)鏈像蛇一樣盤繞卷曲,忽見一蛇抓住了自己的尾巴,并旋轉(zhuǎn)不停。他像觸電般地猛醒過來,整理苯的結(jié)構(gòu)假說,提出閉合鏈形式是解決苯分子結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵,他以5式表示苯的結(jié)構(gòu)。1866年他又提出苯分子是由六個(gè)碳原子以單、雙鍵交替結(jié)合而成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)6,后簡(jiǎn)化為7式,也就是所說的凱庫(kù)勒式(圖3)。
圖3 凱庫(kù)勒表示苯的環(huán)狀結(jié)構(gòu)式
凱庫(kù)勒從夢(mèng)中得到啟發(fā),成功提出了苯的重要結(jié)構(gòu)學(xué)說,其實(shí)并非偶然。這與他善于獨(dú)立思考,平時(shí)冥思苦想,才會(huì)夢(mèng)其所思;更重要的是,他善于捕捉直覺現(xiàn)象,加之以事實(shí)為依據(jù),以科學(xué)態(tài)度進(jìn)行多方面的分析和探討,這一切為他取得成功奠定了基礎(chǔ)。通過介紹科學(xué)家的故事,引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)他敢于實(shí)踐、大膽創(chuàng)新的科學(xué)精神。任何一種科學(xué)發(fā)現(xiàn)都有其必然性,多思考、勤實(shí)踐,才能在科學(xué)的道路上勇攀高峰。
凱庫(kù)勒的經(jīng)典結(jié)構(gòu)理論僅僅提出了分子中原子的原子價(jià)、數(shù)目、種類和關(guān)系等,1861年布特列洛夫(A.M.Butlerov,1828-1886,俄國(guó)化學(xué)家)首次提出了化學(xué)結(jié)構(gòu)的概念,在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),人們運(yùn)用物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)去推測(cè)化學(xué)結(jié)構(gòu)。1874年范特霍夫(J.H.van’t Hoff,1852-1911,荷蘭化學(xué)家)和勒比爾(J.A.LeBel,1847-1930,法國(guó)化學(xué)工藝師)提出了碳原子的四面體構(gòu)型學(xué)說,之后又提出了同分異構(gòu)體的概念,建立了有機(jī)立體化學(xué)的結(jié)構(gòu),并闡明了旋光異構(gòu)現(xiàn)象[3-7]。維斯利采紐斯(J.Wislicenus,1835-1902,德國(guó)有機(jī)化學(xué)家)在此基礎(chǔ)上研究了旋光乳酸(8a和8b)的結(jié)構(gòu)[4],為該異構(gòu)現(xiàn)象提供了實(shí)例(圖4)。
圖4 乳酸的立體異構(gòu)體
過去的有機(jī)結(jié)構(gòu)理論認(rèn)為有機(jī)分子中的原子處在一個(gè)平面內(nèi),這與很多現(xiàn)象相矛盾。范特霍夫(波恩大學(xué),凱庫(kù)勒的學(xué)生)糾正了該錯(cuò)誤,首先提出了碳的四面體結(jié)構(gòu)學(xué)說,但這一新的理論卻遭到了一些權(quán)威人士的反對(duì)。當(dāng)時(shí)德國(guó)化學(xué)家柯爾伯質(zhì)疑他的理論時(shí),范特霍夫恭恭敬敬地等候,平心靜氣地介紹自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,陳述自己的觀點(diǎn)。范特霍夫?qū)嵤虑笫?、謙虛謹(jǐn)慎的態(tài)度使柯爾伯心悅誠(chéng)服地接受了他的理論,并邀請(qǐng)范特霍夫去普魯士科學(xué)院工作。1901年,范特霍夫成為第一位諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者。有趣的是,范特霍夫創(chuàng)立的碳四面體結(jié)構(gòu)學(xué)說并不是獲獎(jiǎng)原因,而是他的另外兩篇著名論文《化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究》和《氣體體系或稀溶液中的化學(xué)平衡》。
范特霍夫這種勤于觀察、善于思考以及重視科學(xué)實(shí)驗(yàn)的精神值得我們學(xué)習(xí)。他敢想敢做的創(chuàng)新精神,對(duì)我們是一種莫大的鞭策;他實(shí)事求是的態(tài)度,豁達(dá)友善的為人,擺事實(shí)、講道理更容易讓人心悅誠(chéng)服。
1900年,岡伯格(M.Gomberg,1866-1947,美國(guó)化學(xué)家)發(fā)現(xiàn)了穩(wěn)定的三苯甲基自由基,開啟了人類自由基研究先河。他用純銀或鋅在苯等惰性溶劑中處理三苯氯甲烷(9)得到了白色固體(圖5)[8-10]。岡伯格認(rèn)為該白色固體是三苯氯甲烷的偶聯(lián)產(chǎn)物六苯乙烷(11)。但隨后發(fā)現(xiàn)該產(chǎn)物比他想象中的六苯乙烷活潑的多,“六苯乙烷”在溶液中部分分解為自由基10,如它的苯和醚溶液呈黃色,若迅速振蕩則黃色消失,過幾秒鐘后又出現(xiàn)黃色,繼續(xù)振蕩黃色又消失。這是最早存在自由基的報(bào)道,盡管當(dāng)時(shí)關(guān)于自由基的說法還不為化學(xué)家所接受。1904年有人提出“六苯乙烷”的結(jié)構(gòu)實(shí)際上為醌式結(jié)構(gòu)12,但這個(gè)說法不為當(dāng)時(shí)的大多數(shù)化學(xué)家所接受,直到1968年人們使用核磁共振譜和紫外光譜方法研究上述平衡體系,發(fā)現(xiàn)所謂“六苯乙烷”確為醌式結(jié)構(gòu)[11]。
圖5 三苯甲基自由基的形成及結(jié)構(gòu)
1954年,中國(guó)自由基化學(xué)的奠基人、中國(guó)科學(xué)院院士、蘭州大學(xué)劉有成教授(1920-2016,師從美國(guó)化學(xué)家卡拉施教授(M.S.Kharasch,1895-1957),自由基化學(xué)奠基人之一,提出了反馬氏加成規(guī)則)為了報(bào)效祖國(guó),放棄國(guó)外優(yōu)越的科研生活條件,服從分配,到蘭州大學(xué)工作。他克服困難,扎根祖國(guó)西北,滿腔熱情投入教學(xué)科研,為祖國(guó)培養(yǎng)了一大批優(yōu)秀的有機(jī)化學(xué)人才。在他和其他老師的共同努力下,1983年蘭州大學(xué)有機(jī)化學(xué)學(xué)科被評(píng)為國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科(當(dāng)時(shí)的有機(jī)化學(xué)重點(diǎn)學(xué)科只有北京大學(xué)、南開大學(xué)和蘭州大學(xué)),1985年國(guó)家計(jì)委在蘭州大學(xué)設(shè)立了“應(yīng)用有機(jī)化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”(2013年改名為“功能有機(jī)分子化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”),為我國(guó)首批國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
劉有成先生的事跡充分體現(xiàn)了以愛國(guó)主義為核心的民族精神,作為新時(shí)代的青年,我們不僅要發(fā)揚(yáng)老一輩化學(xué)家勤于思考、不斷探索的科學(xué)精神,更要具有深厚的家國(guó)情懷,努力為國(guó)家化學(xué)事業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步貢獻(xiàn)自己的力量。
19世紀(jì)初有機(jī)化合物在結(jié)構(gòu)測(cè)定、反應(yīng)和分類等方面取得了很大進(jìn)展,但價(jià)鍵只是化學(xué)家從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得出的一種概念,價(jià)鍵的本質(zhì)問題尚未解決。直到價(jià)鍵電子理論的提出,才解開了有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的謎團(tuán)。
在物理學(xué)闡明原子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,1916年路易斯(G.N.Lewis,1875-1946,美國(guó)化學(xué)家)提出了經(jīng)典的共價(jià)鍵理論(8電子規(guī)則),兩個(gè)原子共用外層電子形成共價(jià)鍵。通過電子的轉(zhuǎn)移或共用,使相互作用的原子的外層電子都獲得惰性氣體的電子構(gòu)型[3-7]。Lewis規(guī)則可以初步解釋大多數(shù)主族元素的成鍵情況,也可分析分子的幾何結(jié)構(gòu)。但Lewis結(jié)構(gòu)不能解釋共價(jià)鍵的本質(zhì)和特性,特別是不能解釋“共用兩個(gè)電子就能使原子結(jié)合成分子”。但八隅體規(guī)則也有例外,特別是從第三周期開始的元素以及硼元素、部分氮的氧化物等。
介紹在物理學(xué)發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,路易斯提出共價(jià)鍵理論,引導(dǎo)學(xué)生及時(shí)關(guān)注相關(guān)專業(yè)前沿研究動(dòng)態(tài)和進(jìn)展,關(guān)注科學(xué)中的每一個(gè)新發(fā)現(xiàn),關(guān)注社會(huì)進(jìn)步,才能緊跟時(shí)代潮流、與時(shí)俱進(jìn),不斷開拓創(chuàng)新。
1922-1933年,物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究發(fā)生了巨大變化,量子力學(xué)在化學(xué)中得到了應(yīng)用,鮑林(L.Pauling,1901-1994,美國(guó)化學(xué)家)利用這一理論研究了原子和分子的電子結(jié)構(gòu)以及化學(xué)鍵的本質(zhì)。1928年,鮑林根據(jù)碳原子與氫原子的結(jié)合方式和碳原子中電子分層排布的事實(shí)[5],通過科學(xué)的想象和邏輯推理,創(chuàng)造性地提出了“雜化軌道”理論,比較圓滿地解決了碳在有機(jī)化合物中是怎樣以4價(jià)結(jié)合的問題(圖6)。
圖6 碳原子sp3(13a)、sp2(13b)、sp(13c)雜化軌道
鮑林這一創(chuàng)造性理論很好地解釋了有機(jī)化合物中化學(xué)鍵的本質(zhì)問題,為有機(jī)結(jié)構(gòu)和理論化學(xué)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。但鮑林的“雜化軌道”理論也遇到了新的挑戰(zhàn)。例如后來人們合成了結(jié)構(gòu)和性質(zhì)較穩(wěn)定的環(huán)丙烷、環(huán)丁烷、立方烷等,它們的鍵角很難用“雜化軌道”理論進(jìn)行解釋?,F(xiàn)今人們對(duì)化學(xué)鍵的認(rèn)識(shí)還很不夠,還需要開展新的研究,科學(xué)的發(fā)展往往是舊的矛盾解決了,新的矛盾又產(chǎn)生了。
波譜技術(shù)出現(xiàn)之前,用化學(xué)分析法確定物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量、分子式、結(jié)構(gòu)片段及相互關(guān)系是非常困難的。如1805年人類已經(jīng)從鴉片中提取了嗎啡,經(jīng)歷了120年,直到1925年才確定了其結(jié)構(gòu)。
波譜法主要包括紅外光譜、紫外光譜、核磁共振譜和質(zhì)譜,此外還包括拉曼光譜、熒光光譜、旋光光譜、圓二色譜、順磁共振譜等。從19世紀(jì)中期至今,波譜分析經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的發(fā)展過程。19世紀(jì)末人們開始使用紅外光譜和紫外光譜測(cè)定化合物的結(jié)構(gòu),1912年出現(xiàn)了第一臺(tái)質(zhì)譜儀,并用其發(fā)現(xiàn)了Ne的兩種同位素。1945年發(fā)現(xiàn)了核磁共振現(xiàn)象,此后核磁共振技術(shù)在化合物的結(jié)構(gòu)解析中得到了廣泛應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,波譜分析技術(shù)不斷完善和創(chuàng)新,在方法、原理、儀器設(shè)備和應(yīng)用上得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。20世紀(jì)60年代以后,現(xiàn)代波譜技術(shù)的發(fā)展大大簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)研究[12]。
化學(xué)是從事化學(xué)實(shí)驗(yàn)的廣大化學(xué)工作者和科研人員創(chuàng)造出來的,分析儀器的更新和換代已使有機(jī)化學(xué)成為一項(xiàng)較為系統(tǒng)的研究工作?;瘜W(xué)與其他科學(xué)技術(shù)一樣,本身也是一種生產(chǎn)力。它可以直接參與到生產(chǎn)活動(dòng)中去,促進(jìn)生產(chǎn)力的飛躍,推動(dòng)社會(huì)的進(jìn)步。通過介紹波譜技術(shù)發(fā)展,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到波譜技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了化學(xué)的日新月異,化學(xué)推動(dòng)了波譜技術(shù)的繼續(xù)進(jìn)步,兩者相輔相成。
中國(guó)的有機(jī)化學(xué)起步較晚,與歐美國(guó)家的科研歷史相比,差了一個(gè)半世紀(jì),而中間又受到各種因素的干擾,發(fā)展緩慢,但發(fā)展趨勢(shì)與歐美國(guó)家一致。20世紀(jì)20年代是中國(guó)有機(jī)化學(xué)研究的起點(diǎn),之后有機(jī)化學(xué)的各個(gè)研究方向逐漸發(fā)展起來(表1)[13]。
表1 我國(guó)有機(jī)化學(xué)的研究方向及開始時(shí)間
20世紀(jì)20年代我國(guó)專門從事有機(jī)化學(xué)研究的科學(xué)家不過20余人,莊長(zhǎng)恭(1894-1962)、趙承嘏(1885-1966)、黃鳴龍(1898-1979)、紀(jì)育灃(1899-1982)、曾昭掄(1899-1967)、楊石先(1897-1985)等是中國(guó)第一代有機(jī)化學(xué)家,他們對(duì)我國(guó)有機(jī)化學(xué)的發(fā)展做出了卓越貢獻(xiàn)。莊長(zhǎng)恭教授是我國(guó)有機(jī)化學(xué)的先驅(qū),在有機(jī)合成方面做出了卓越貢獻(xiàn),在國(guó)際有機(jī)化學(xué)界享有盛譽(yù)。曾昭掄教授是我國(guó)化學(xué)界最早提倡高校應(yīng)搞科研的人,他合成的對(duì)亞硝基酚載入了《有機(jī)化學(xué)辭典》。趙承嘏教授對(duì)植物化學(xué),特別是生物堿的分離結(jié)晶有獨(dú)到之處,他從30多種中藥中發(fā)現(xiàn)了許多生物堿。黃鳴龍教授發(fā)明的“黃鳴龍還原法”在有機(jī)合成和結(jié)構(gòu)測(cè)定中得到了廣泛應(yīng)用,并寫入了有機(jī)化學(xué)教材。
新中國(guó)成立后,我國(guó)的有機(jī)化學(xué)取得了很大發(fā)展,最引人注目的是1965年牛胰島素的全合成,這是世界上第一個(gè)人工合成的蛋白質(zhì)。1978年以后,我國(guó)的有機(jī)化學(xué)發(fā)展迅速,1981年實(shí)現(xiàn)了核糖核酸的全合成。目前,我國(guó)已擁有相當(dāng)規(guī)模的科研隊(duì)伍、一批國(guó)際知名的科學(xué)家和重要的科研成果。
與此同時(shí),蘭州大學(xué)的有機(jī)化學(xué)研究也取得了長(zhǎng)足進(jìn)展,20世紀(jì)50-60年代,劉有成、朱子清(1900-1989)、黃文魁(1928-1982)、陳耀祖(1927-2000)等專家學(xué)者陸續(xù)來到蘭州大學(xué),朱子清先生的貝母植物堿研究曾居國(guó)際領(lǐng)先地位;黃文魁教授的貝母植物堿的研究、碘雜環(huán)化合物的研究、三尖杉酯類生物堿的合成研究和固氮酶活性中心化學(xué)模擬物的合成研究居同期國(guó)際同類研究的領(lǐng)先地位;陳耀祖院士主要進(jìn)行質(zhì)譜、質(zhì)譜與色譜聯(lián)用技術(shù)、天然藥物結(jié)構(gòu)分析、有機(jī)化合物微量系統(tǒng)鑒定研究。他們?yōu)樘m州大學(xué)有機(jī)化學(xué)學(xué)科的發(fā)展奠定了基礎(chǔ),做出了突出貢獻(xiàn)。
講解中國(guó)有機(jī)化學(xué)的發(fā)展歷史,介紹蘭州大學(xué)有機(jī)化學(xué)發(fā)展中做出卓越貢獻(xiàn)的科學(xué)家,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到中國(guó)有機(jī)化學(xué)工作者從起步到輝煌所走過的艱辛漫長(zhǎng)發(fā)展之路。了解蘭州大學(xué)有機(jī)化學(xué)的發(fā)展歷史,特別是改革開放以后,有機(jī)化學(xué)學(xué)科迎來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇,使學(xué)生為母校取得的輝煌成績(jī)感到驕傲,同時(shí)提高了他們的專業(yè)認(rèn)同感和自豪感。
美國(guó)化學(xué)家西博格說:化學(xué)是人類進(jìn)步的關(guān)鍵。兩個(gè)多世紀(jì)以來,有機(jī)化學(xué)研究不斷深入,科學(xué)家們逐步揭示了有機(jī)分子中原子鍵合的本質(zhì)以及有機(jī)化合物相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律,設(shè)計(jì)、合成了具有特定功能的有機(jī)分子,為生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、農(nóng)學(xué)、材料、能源、環(huán)境等學(xué)科奠定了基礎(chǔ)。有機(jī)化學(xué)在推動(dòng)科技進(jìn)步、社會(huì)進(jìn)步,提高人們生活質(zhì)量,改善環(huán)境的努力中,已經(jīng)并將繼續(xù)發(fā)揮高度開創(chuàng)性和解決重大問題的能力。
學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史,通過嵌入課程思政教育元素,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到凡是有所作為的化學(xué)家,都是百折不回、不辭辛苦、勇于獻(xiàn)身科學(xué)的人。通過學(xué)習(xí)化學(xué)史,了解為化學(xué)發(fā)展做出偉大貢獻(xiàn)的化學(xué)家的事跡,尊重他們的勞動(dòng)、智慧和成果,學(xué)習(xí)他們分析問題與解決問題的思想和方法,學(xué)習(xí)他們?cè)诶щy面前百折不撓的頑強(qiáng)毅力,學(xué)習(xí)他們?cè)诳茖W(xué)道路上坦率無私、團(tuán)結(jié)友愛、互幫互助的精神。用科學(xué)家的事跡培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神,啟迪學(xué)生探究學(xué)習(xí)的靈感。