第6章 灵蛇画苯解难题，真相原来很可疑

化学江湖中最神奇的传说，也许当数凯库勒发现苯分子结构的故事了。因为他自己说，当他百思不得其解时，灵蛇便“托梦”演示了苯的分子结构，于是他照猫画虎就梦想成真了。上百年来，几乎所有中学化学课堂上，都在重复着这个传奇；各种少儿科普读物中，对该故事更是大写而特写；许多严肃的心理学家，还将它解释为“日有所思，夜有所梦”的典范；唯独少有人怀疑它的真实性。那么，该传说到底是真是假，真相到底又是啥呢？读完本回，您将得到答案。

凯库勒，全名弗里德里希·奥古斯特·凯库勒，后因其科学成就突出被时任德国皇帝赐封为贵族，更名为弗里德里希·奥古斯特·凯库勒·冯·斯特拉多尼茨，即在其全名后面增加一个名号“冯·斯特拉多尼茨”；该名号其实是凯库勒祖上的既有名号，意指在波希米亚拥有一块名为“斯特拉多尼茨”的领地。由此可见，凯库勒的基因很好，其祖上早已是贵族，准确地说是捷克贵族，但因信奉新教，便在14世纪30年代被迫迁居德国，辗转流浪后，子孙们终于定居于达姆施塔特地区。

凯库勒，1829年9月7日生于德国达姆施塔特。小家伙从小就既聪明又调皮。据说，上小学时，有一次语文老师布置了一道作文题，要求下课前交卷。话音刚落，只见同学们立即行动，又是写又是画，又是挠头又磨牙，有的战战兢兢汗不敢出，有的战战兢兢汗流如注；唯独凯库勒若无其事，一会儿左顾右盼，一会儿又仰望天花板，压根儿不看那空白试卷，更没写上一语半言。老师见他如此悠然自得，心里虽发急，嘴上却又不便干涉，只是用责备的眼神不断催促他赶紧动笔，并盘算着如何收拾这个调皮蛋。哪知，快下课时，凯库勒居然抢先交卷：捧着手中的白卷，出口成章地“读”了起来。这篇即兴之作，结构精巧，文采飞扬，博得了大家的热烈掌声。

上中学时，凯库勒更是才华爆棚。他不但精通四门外语，还非常喜欢钻研各种新奇现象，且思想深刻而新颖；他不但经常受到老师表扬，而且同学们也乐意与他交流，总觉“听君一席话，胜读十年书”；他不但智商高，而且情商也很高，口齿伶俐，谈吐风趣，具有非凡的演说才能；他不但善于听取各方意见，还善于向他人提出建议；所以，无论在哪里，他都能很快成为焦点，都倍受大家喜爱。他的兴趣非常广泛，且在各方面都很出色，比如，他在写作方面，经常独出心裁，妙语连珠，“金句”信手拈来；在建筑方面，更表现出惊人的天赋，甚至在课余时间还跟着一位高级建筑师系统学习了设计制图和绘画等基本功。他中学还未毕业，就已设计了3幢新奇别墅，为此他立志，长大后要当一名优秀建筑师。他父母非常支持儿子的这个梦想，因为建筑师能挣很多钱；但不幸的是，他中学毕业前老爸就去世了，于是，凯库勒只好一边工作，一边读书。

18岁时，凯库勒以优异成绩考入吉森大学。吉森大学是德国当时最著名的大学，校园美丽，学风淳朴；更值得骄傲的是，吉森大学还拥有化学家李比希等一大批杰出教授。而且，吉森大学还允许学生不受专业限制，自由选择喜爱的课程。凯库勒深信自己的建筑天赋，因此毫不犹豫选择了建筑专业，并以惊人的速度修完了几何、数学、制图和绘画等十几门建筑专业的必修课。但是，就在凯库勒准备扬帆启航，要在建筑领域大干一场时，一个偶然事件却改变了他的人生轨迹。

原来，大约是在大二时，凯库勒参加了一场民事案件听证会。一场大火后，主人丢了一枚价值连城的宝石戒指，而类似的戒指却又出现在佣人手里。于是，主人诉佣人偷戒指；而被告却坚称这枚戒指不是原告丢失的那枚，因为自己早在1805年就拥有了它，还声称它是已故上任富豪主人赠送的礼品。双方各执一词，各有各的道理，也各有各的瑕疵。特别是在戒指的细节描述方面，主人的证词明显粗糙，甚至有多处差错；反之，佣人的证词则准确无误：戒指上镶嵌着两条龙，一条金龙，一条白龙……针对这场难断的官司，法官们面面相觑，束手无策，只好请来化学家李比希教授。只见李教授摆出一堆瓶瓶罐罐和化学药品，当场分别对金龙和白龙的金属成分进行了测定。良久，李教授才平和而坚定地宣布：“白龙是金属铂，而金属铂直到1819年才开始用于首饰打造；因此，该戒指不可能在1805年就被佣人拥有。”如此清晰的逻辑分析、如此确凿的实验结论，终于使佣人供认不讳。

哇，原来化学还有如此神功！李教授的精彩断案让凯库勒由衷敬佩，从此以后，他便成了李教授的铁杆崇拜者：偶像的化学课成了首选，偶像的公开讲座更是场场不落。终于，李教授那轻松的神态、幽默的语言、广博的知识，把凯库勒带入了全新领域，让他彻底爱上了化学，爱上了化学世界那梦一般的美丽。于是，他立志改行学化学。但是，此举遭到全家反对，因为他们宁愿让他改学别的专业；为此，凯库勒曾一度被迫转入某工艺学校。但是，凯库勒始终坚信自己的未来属于化学。即使待在工艺学校，他的心里也仍装着化学，很快与该校的化学教师成了朋友，并在其指导下做了不少分析化学的实验，还熟练掌握了多种分析方法；更巧的是，这位化学教师不是别人，而是李比希的亲戚。嗨，看来凯库勒始终是“孙悟空逃不出李比希的手掌心”呀。亲人们见凯库勒实在是铁了心，便只好让步，同意他重返吉森大学继续学习化学。因此，20岁时，凯库勒又回到了李比希的实验室，继续进行分析化学实验。李比希也被凯库勒的坚强意志所感动，从此，不但尽心指导，还更加严格要求。书中暗表，现在看来，凯库勒早年所受建筑专业训练，不但没白费，而且对他后来的化学结构研究还非常有用；因为，建筑设计需要很强的形象思维，这便使得凯库勒善于运用模型方法把化合物的性能与结构联系起来，从而取得了重大成就。原来，各学科之间，真还有许多相通之处呢。

刚开始时，凯库勒本想聚焦于化学实验，因为那正是李教授在法庭上出彩的东西；但后来被李教授臭骂过一次后，凯库勒才转为化学理论研究。原来，凯库勒其实并不擅长实验工作：他的实验台面乱七八糟，实验设备简陋不堪，实验动作很不标准，实验习惯更是危险万分。甚至有一次，他竟将一大瓶“银盐”放在身旁！吓得李教授脸色煞白，声音发抖，赶紧叫停；然后蹑手蹑脚走到瓶前，轻轻将浓盐酸倒入瓶中后才长舒一口气，反身冲着凯库勒就是一通臭骂：找死呀！如此大剂量的“银盐”怎能这样存放！一旦爆炸，整幢楼都将被摧毁！在对凯库勒的所有其他实验药品进行全面检查后，李教授这才放心离去，临走前撂下一句话“你更适合研究化学理论”；果然，李比希神机妙算，后来凯库勒的伟大成就确实是化学理论。

为了在化学理论方面继续深造，1851年，22岁的凯库勒在叔父的资助下自费到巴黎留学，并闪电般地于1852年6月以“论硫酸氢戊酯及其盐”为题的论文，获得了化学博士学位。在巴黎留学期间，凯库勒的最大收获，就是在导师日拉尔的指导下进入了当时化学理论的最前沿——有机化学。为啥凯库勒能如此神速就毕业了呢？嘿嘿，主要原因有两个。

其一，是经济原因。想想看，叔父本来就不富裕，哪有太多钱来资助侄儿“留洋”，因此，凯库勒就必须速战速决，必须在后方“补给断粮”之前凯旋。于是，他一鼓作气，以雷霆万钧之势迅速拿下了“三大战役”。其中，在“时间战役”中，他采取“橡皮筋战术”：一天当作两天用，晚上当作白天用，假日当作加班用。在“知识战役”中，他采取“敲骨吸髓战术”：见啥学啥，管它是学术思想、学术风格或是研究方法，只要是先进的东西都照单全学；他人在哪里就学到哪里，教室里的精彩课程当然得听，礼堂中的公开讲座不容错过，图书馆自然更少不了；他见谁跟谁学，导师肯定是重点学习对象，师兄弟也不放过，校园中的各种研讨和沙龙更是场场必到。在“银子战役”中，他采取“冬眠术”：一分钱当两分花，有素就不吃荤，够保暖就不添衣，能走路就不乘车，反正是能省则省。

其二，是学术原因。没办法，“天生丽质难自弃”，硬邦邦的学术成果摆在那里，不给他授个博士学位你都不好意思收场！当然，他的导师在其中也扮演了关键角色。他们师徒俩实在太投缘：在导师的书房里，两人经常争得面红耳赤，忘了吃饭，忘了睡觉，忘了月亮已经下班，忘了太阳已经出山；一旦有啥重大收获，哇，两人又瞬间击掌相庆，“停战”庆功。

从巴黎衣锦还乡后，经李比希介绍，凯库勒来到普兰特的私人实验室；屁股还没坐热就又被英国的施旦豪斯实验室“挖”到了伦敦，分析各种药物制剂、研究如何从天然植物中制取新药等。这些工作虽非凯库勒的最爱，且单调乏味，每天累得精疲力竭；但为了生活，凯库勒毫无怨言。白天，他不知疲倦地做好每一项研究；晚上，便卷入疯狂的头脑风暴：与同事们研讨各种有机化学理论问题，用“火星语言”激烈争论着什么“化合价”呀、“原子量”呀、“分子”呀等。凯库勒的脑子里更是充满了各种“原子价”问题，一会儿硫原子与氧原子“打架”，互相抢夺对方地盘；一会儿原子的“化合价”又摇身一变，成了化学新理论的基础；一会儿众多原子又化为球形小人，表演着集体阵列变换操，小人们或聚或散、或舒或卷，虽然千变万化，但其规律分明就在眼前，就只差捅破那层“窗户纸”便可“谈笑凯歌还”。可是，由于日常工作紧张而单调，凯库勒根本没有大块时间用于系统思考，他的许多想法和假说都无暇验证；因此，他渴望回到德国，渴望在某大学当老师，这样才有良好的科研条件。

26岁那年，凯库勒终于“咬牙”离开英国，再次回到德国，对柏林、吉森、哥廷根和海德堡等城市的大学进行了一通“地毯式”的求职，但无果而终。实在无奈之下，凯库勒只好听从海德堡大学化学教授本生的建议，在海德堡开办了一所化学私塾并自我任命为副教授，因为那时许多大学生都对有机化学特感兴趣。至于校址嘛，当然只是临时租用的一套民房：客厅改教室，厨房改实验室。晚上睡觉咋办呢？好办，在私塾里随便找个角落搭个地铺就得了。尽管有了私塾，凯库勒在经济上仍需仰仗叔父的再次资助；因为，开张锣鼓之后，前来听课的学生只有区区6位，其中还有一位是走错了房间。幸好，没过多久，私塾就座无虚席，凯库勒终于“入能敷出”了；更可喜的是，预约报名者还与日俱增。于是，他一边讲课一边带学生做实验，更将所有空闲时间用于化学研究，验证自己在伦敦时的各种新想法。私塾的资金虽不充足，但尚可维持科研用度；就这样，凯库勒真的搞清了许多化合物的结构，完成了一篇在当时居国际先进水平的论文《论雷酸汞的结构》，补充和发展了导师日拉尔的“类型论”；紧接着，1857年，他发现“碳是4价的”。1858年，他进一步指出，碳原子可连成链状骨架，其上还可再连接氢、氧、氯等原子，从而形成多种复杂化合物；这就开辟了理解脂肪族化合物的新途径，为现代结构理论奠定了基础。

1859年，年满30且已颇有建树的化学家凯库勒，终于在比利时的根特大学谋到了一个全职教授职位。从此，“吃饭问题”才被彻底解决，凯库勒也才能全身心地从事化学研究。果然，“专业队”就是比“民科”强：在根特大学的化学实验室里，凯库勒简直如鱼得水，只见他睁开那“火眼金睛”，向左一瞟，哈哈，就发现“碳链在化学反应中是不变的，是牢固稳定的”；向右一瞟，哇，又找到了“以碳四价为核心的有机化合物结构理论”（简称“碳链结构理论”或凯库勒理论），后来，该理论经完善后成了有机化学中的经典理论；向下一瞟，妈呀，这才发现，化学界的教学和科研咋如此混乱呀。于是，他振臂一呼，就于1860年9月3日在德国卡尔斯鲁厄城召开了“第一届世界化学家大会”；来自十几个国家的150多位化学家，在会上当面解决了无机化学中存在的几乎所有的混乱问题，从而统一了诸如化学价、元素符号、原子和分子等概念。可惜，有机化学中的混乱局面并未彻底解决，这也许是因为缺少了他的“向上一瞟”吧。他为啥不“向上一瞟”呢，因为他已坠入了爱河。

原来，1862年，33岁的凯库勒娶媳妇了。美满的婚姻使他干劲倍增，工作热情更加高涨，因为他马上就要当爹了，马上就得养家糊口了，马上就要成为儿子的榜样了。每每想到这些喜事，凯库勒连睡着都笑醒了；但是，非常可惜，幸福的时光转瞬即逝。怀孕后的妻子健康状况越来越差，最终在生下儿子后便去世了。丧妻之痛刻骨铭心，亲人安慰不管用，朋友劝说不管用，唯一能使凯库勒从痛苦中解脱出来的事情，便是工作，工作，再工作！

怀着满腔悲愤，怀着对妻子的无限眷恋，凯库勒开始集中全部“火力”向苯及衍生物“开炮”。这回凯库勒改变战术，不再睁开那“火眼金睛”了，甚至干脆连凡胎肉眼也不睁了，而是闭目养神，然后就在不知不觉中睡着了，开始做梦了。咦，那是啥，凯库勒在睡梦中看见碳原子连在一起，形成弯曲的灵蛇；对，它就是一条蛇！它身上的每个碳原子，都带着一个氢原子；碳原子和氢原子互相粘在一起，连成了一条怪模怪样的长蛇。突然，这蛇开始蠕动，它爬呀爬呀，摇头又晃脑，跳舞又扭腰，而且越跳越快；渐渐地，灵蛇开始转圈，蛇头追着蛇尾不停转动，形成一个圆环。突然，蛇头追上蛇尾并一口咬将下去，牢牢衔住了尾尖，从此就不再动了。

梦醒了，但“模特儿”灵蛇摆出的那种碳氢原子形状还未消失；这不正是自己“众里寻他千百度”的苯分子环状结构吗？于是，凯库勒抓起纸笔，匆匆画下了梦中的环状结构。化学史上的一项重大突破就这样“一梦成功”了，其时是1865年圣诞前夕。凯库勒因此成了有机结构的奠基人，1865年也因此被称为“有机化学界的重大突破之年”。

伙计，这个梦境故事可不是我瞎编的哟，而是凯库勒自己在柏林市政厅举行的“庆祝发现苯结构25周年大会”上亲口讲述的。而且，这个故事很快就传遍了全世界，不仅普通人觉得神奇，连心理学家也很感兴趣，以至过去100多年来众多心理学家在研究“梦与创造性的关系”时，都喜欢以此为例；据说，该故事竟成了心理学相关领域中被引用最多的案例。但是，冷静分析后，不难发现，这个故事疑点很多。特别是在20世纪80年代，美国南伊利诺大学化学教授沃提兹，在全面研究了凯库勒留下的历史资料后发现了众多间接证据，表明凯库勒可能有意捏造了这个传奇。比如，1854年，即在凯库勒“做梦”前10年，法国化学家就在《化学方法》一书中把苯分子结构画成了“衔尾蛇”；而且凯库勒在1854年7月4日曾给德国出版商写过一封信，希望由他将《化学方法》一书译成德文，这就表明凯库勒曾读过该书。那么，凯库勒为啥要编造这个梦境呢？原因很可能是他不想让人知道“他的重大灵感来自法国”，因为当时德国的反法情绪正浓，凯库勒在一封信中甚至也把法国人骂为“狗崽子”；所以，他也许将“故意忽略法国”理解为某种“爱国主义”行为吧。不过，梦虽可能是假的，但凯库勒的成就却是真的，他的苯环结构学说打开了芳香族化学的“大门”；他的价键理论促进了19世纪中叶有机化学的发展，以及德国建立庞大的有机化学工业体系。

1868年，凯库勒回到德国，然后一直担任波恩大学教授，并于1877年被选为波恩大学校长。凯库勒不但是伟大的科学家，还是卓越的教育家，他培养的优秀学生遍布全球。比如，在最早的5位诺贝尔奖化学奖得主中，他的学生竟占了3位；又比如，从32岁开始，他就一直致力于教材《有机化学教程》的编写工作，直至去世前已出版三卷。可惜，第四卷却最终未能完成，因为，1896年4月，凯库勒在旅途中患上了重感冒并引发心脏病，于当年7月13日病故，享年67岁。