赫爾曼·費(fèi)歇爾 - 簡介

出生：1852年10月9日德國奧伊斯基興

逝世：1919年7月15日德國柏林

研究領(lǐng)域：化學(xué)

著名成就：對糖類和嘌呤的合成，對蛋白質(zhì)的研究。

居住地：德國

研究機(jī)構(gòu)：慕尼黑大學(xué)(1875-81)、埃爾朗根-紐倫堡大學(xué)(1881-88)、維爾茨堡大學(xué)(1888-92)、柏林大學(xué)(1892-1919)

母校：波恩大學(xué)、斯特拉斯堡大學(xué)

導(dǎo)師：阿道夫·馮·拜爾

學(xué)生：阿爾弗雷德·斯托克,、奧托·迪爾斯,、奧托·魯夫

獲獎：諾貝爾化學(xué)獎(1902)

赫爾曼·費(fèi)歇爾 - 一生經(jīng)歷

艾米爾·費(fèi)歇爾于1852年10月9日主于德國科隆市附近的奧伊爾斯金亨鎮(zhèn)。兩個哥哥早亡，余下的是五個姐姐，所以他既是幼子又是獨(dú)子，在家里受到大家的喜愛，他父親勞倫斯。費(fèi)歇爾是個富有商人，除經(jīng)營葡萄酒、啤酒外，還是一些啤酒廠、毛紡廠、鋼管廠、玻璃廠及礦山企業(yè)的董事。在艾米爾少年時代，他父親正傾注全力發(fā)展他的毛紡廠，親自動手建立了一個小染坊，把買來的染料反復(fù)調(diào)和進(jìn)行試驗。由于缺乏化學(xué)知識，實驗總不象作買賣那么順心，為此他常嘮叨：“如果家里有一個化學(xué)家，這些困難便好解決了�！焙髞硐嗬^建立的鋼鐵廠、水泥廠也迫切需要化學(xué)知識，致使他父親對化學(xué)這門科學(xué)更加崇拜。父親的這一思想給費(fèi)歇爾留下了深刻印象，他暗暗下定決心，將來一定要作一個化學(xué)家。

1869年艾米爾以第一名的成績從中學(xué)畢業(yè)，他沒有忘記父親過去的囑咐：“要把自己的一生獻(xiàn)給科學(xué)，你就應(yīng)該選擇化學(xué)。”毅然決定投考大學(xué)化學(xué)系。當(dāng)他將這一決定付諸于行動時，他父親卻猶豫了，那么大的家產(chǎn)和企業(yè)由誰來繼承？只有艾米爾。于是父親改變了主張，動員艾米爾從商：“你還不滿17歲，這么小的歲數(shù)就入大學(xué)也沒什么意思，是不是花一年半載時間學(xué)點(diǎn)商業(yè)事務(wù)�！备该�難違，艾米爾只好到他姐夫經(jīng)營的一個木材公司見習(xí)。

此時的艾米爾一心早已撲在了化學(xué)這門科學(xué)里了，所以他來到木材場后，很快自建了個簡易的化學(xué)實驗室。白天就關(guān)在實驗室里按照書本埋頭做實驗，什么商業(yè)買賣，他根本沒去考慮。他姐夫不得不向他父親匯報：“艾米爾這孩子在商業(yè)上不會有出息�！泵鎸�這一狀況，他父親實在沒辦法，只好讓步，“既然他不愿做買賣，就讓他上學(xué)吧！”就這樣，文米爾實現(xiàn)了自己的志愿，進(jìn)入波恩大學(xué)化學(xué)系。

在波恩大學(xué)，主要的化學(xué)教授是著名的凱庫勒。凱庫勒的講課水平很高，給學(xué)生們留下深刻的印象，但是該校的化學(xué)實驗室卻非常簡陋，連天平都是不準(zhǔn)確的。對此費(fèi)歇爾有自己的看法，他認(rèn)為學(xué)習(xí)化學(xué)就必須做化學(xué)實驗，只有掌握了高超的實驗技術(shù)，才能成為一個有作為的化學(xué)家。他的這一觀點(diǎn)幾乎貫穿于他一生的治學(xué)活動。他對于創(chuàng)立一整套假說或某一學(xué)說絲毫不感興趣。而是致力于發(fā)現(xiàn)和闡明新的實驗事實，依靠堅韌不拔的毅力和出類拔革的實驗技巧，開辟有機(jī)化學(xué)研究的新領(lǐng)域。為此，他在波恩大學(xué)學(xué)習(xí)了一年之后，就忍痛離開了他尊敬的老師凱庫勒，轉(zhuǎn)學(xué)到舒特拉斯堡大學(xué)：從學(xué)于實驗有機(jī)化學(xué)家拜爾。當(dāng)時，正是德國以染料為中心的有機(jī)合成工業(yè)蓬勃發(fā)展的時候，許多化學(xué)家都把合成染料的研究選作自己的課題，拜爾當(dāng)時的主要研究對象就是曙紅、靛藍(lán)等有機(jī)染料。費(fèi)歇爾在拜爾指導(dǎo)下所做的許多實驗大多與染料有關(guān)，他的畢業(yè)論文就是關(guān)于酚染料的研究。在拜爾的指導(dǎo)下，費(fèi)歇爾不僅全面掌握了化學(xué)的最基礎(chǔ)的知識，同時獲得了化學(xué)實驗技巧的嚴(yán)格訓(xùn)練。1874年：他以優(yōu)異的成績從大學(xué)畢業(yè)，隨后留校作拜爾的助手。

1875年拜爾應(yīng)聘去慕尼黑大學(xué)，接替剛?cè)ナ赖睦畋认Ａ粝碌慕搪�。留戀自己老師的費(fèi)歇爾跟著來到慕尼黑大學(xué)，在這里他開始研究堿性品紅。由于成績突出，1878年他被任命為講師，第二年進(jìn)而被提升為副教授。當(dāng)時他還不滿27歲。

1882年，他接受了艾爾蘭很大學(xué)的聘書、出任化學(xué)教授。兩年后又轉(zhuǎn)到維爾茨堡大學(xué)任教。他之所以選擇這所大學(xué)，是因為這里為他創(chuàng)造了一個較好的實驗研究條件；在他完成了教學(xué)任務(wù)后，可以專心致志地從事他所喜愛的研究。1883年，德國最著名的化工企業(yè)——巴登苯胺和純堿制造公司曾以超過任何大學(xué)教授收入的10萬馬克高薪聘請他出任公司的研究室主任，盡管他對染料工業(yè)很感興趣，但是喜歡不受拘束地進(jìn)行科學(xué)研究的費(fèi)歇爾還是果斷地拒絕了。就在維爾茨堡大學(xué)的10年中，他在糖類和嘌呤類化合物的研究中取得了突破性的成就。

1892年，柏林大學(xué)化學(xué)教授霍夫曼去世。柏林大學(xué)是當(dāng)時德國的最高學(xué)府，化學(xué)教授一職必是聘請德國化學(xué)界最有威望的教授出任，所以誰來接替霍夫曼留下的空缺是化學(xué)界所關(guān)注的。第一位候選人應(yīng)是凱庫勒，第二位候選人是拜爾，但是他們兩位均因年高而不愿離開原地。費(fèi)歇爾是大家公認(rèn)最合適的候選人。而費(fèi)歇爾對自己在維爾茨堡的工作環(huán)境很滿意，無意離開。柏林大學(xué)和教育當(dāng)局熱切邀請，費(fèi)歇爾的父親和妻子也都鼓勵他去柏林應(yīng)聘，尤其是柏林大學(xué)擁有更豐富的科學(xué)活動，更可觀的研究經(jīng)費(fèi)和一大批優(yōu)秀的學(xué)生，這使他動心了。整整思索了10天，最后他決定去柏林接受聘任。年僅40歲的費(fèi)歇爾成了德國化學(xué)界的最高權(quán)威，關(guān)于蛋白質(zhì)和氨基酸的研究就是在這里開始的。作為當(dāng)時柏林大學(xué)的化學(xué)教授，除了完成本校教學(xué)任務(wù)外，還必須兼任軍醫(yī)學(xué)院的化學(xué)教授，還必須參加醫(yī)師、藥劑師、教師的資格審定以及醫(yī)療事件的裁定。他經(jīng)常參加普魯士科學(xué)院的有關(guān)組織和活動，連續(xù)幾屆被選為德國化學(xué)會會長。這些繁忙的工作和事務(wù)花費(fèi)了他不少精力，為了不中斷在科學(xué)中的繼續(xù)探索，他只好有意識地躲避各種社交活動，欣然地犧牲了業(yè)余時間和個人享受。長期的勞累終于拖垮了他的健康。到第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)時，他已未老先衰，身患多種疾病。就是這樣，他所處的地位仍迫使他為解決戰(zhàn)時所需求的科學(xué)技術(shù)問題而奔忙。到1819年他的身體完全垮了，經(jīng)搶救、療養(yǎng)都無濟(jì)干事。7月15日不幸病逝，終年67歲。

赫爾曼·費(fèi)歇爾 - 童年教育

歇爾出生在德國科隆地區(qū)的奧伊斯基興小鎮(zhèn)，父親是一個商人。以優(yōu)異成績從中學(xué)畢業(yè)后，他本想進(jìn)入大學(xué)學(xué)習(xí)自然科學(xué)特別是物理，但他的父親強(qiáng)迫他從事家族生意，直到確定他的兒子不合適經(jīng)商，不得不說“這個孩子太蠢成不了商人，只能去讀書”。費(fèi)歇爾從而進(jìn)入波恩大學(xué)學(xué)習(xí)化學(xué)，曾經(jīng)上過凱庫勒等人的化學(xué)課程。1872年他轉(zhuǎn)學(xué)到德國在阿爾薩斯-洛林地區(qū)建立的威廉皇帝大學(xué)（現(xiàn)今的斯特拉斯堡大學(xué)，目前該大學(xué)化學(xué)系的一間階梯教室以費(fèi)歇爾命名）以求繼續(xù)學(xué)習(xí)物理，卻在阿道夫·馮·拜爾的影響下，決定終生從事化學(xué)。1874年以對熒光黃和酚酞染料的的性質(zhì)進(jìn)行研究獲得博士學(xué)位，并被任命為助理講師。

赫爾曼·費(fèi)歇爾 - 科學(xué)業(yè)績

費(fèi)歇爾最初的研究領(lǐng)域是染料，其中最主要的成績是對品紅的研究。1858年霍夫曼曾用四氯化碳處理粗的苯胺，得到一種紅色染料，他稱它為堿性品紅。它可以直接染毛、絲及棉織品，還是鑒別酮和醛的較好試劑。但是堿性品紅究竟是什么？霍夫曼沒有解答。費(fèi)歇爾仔細(xì)地研究了品紅的性質(zhì)，為合成這一染料提供了實驗基礎(chǔ)。

就在研究各種染料的過程中，他發(fā)現(xiàn)了化合物苯肼，它是聯(lián)氨（NH2NH2）中氫原子被苯基所取代而生成的化合物（C6H5-NH·NH2）。通過進(jìn)一步研究，費(fèi)歇爾還發(fā)現(xiàn)它是鑒定醛和酮的更好試劑，為他以后的研究提供了一種重要的手段。

在染料研究中積累一定經(jīng)驗后，費(fèi)歇爾把研究對象轉(zhuǎn)封了碳水化合物，因為他覺得碳水化合物與人類生活關(guān)系更密切。碳水化合物最基本的物質(zhì)是各類糖類，其次是淀粉和纖維素。費(fèi)歇爾對糖類化合物開始研究時，科學(xué)家僅知道有四種單糖（葡萄糖、果糖、半乳糖、山梨糖），它們的分子式都為C6H12O6。雙糖有蔗糖。乳糖，其分子式為C12H22O11，還知道淀粉、纖維素水解的最終產(chǎn)物也是糖類。但是由于相當(dāng)多的糖類在不純時不易取得結(jié)晶而妨礙了對糖類的鑒別和進(jìn)一步的深入研究。費(fèi)歇爾發(fā)現(xiàn)苯肼與糖反應(yīng)產(chǎn)生腙，腙在過量的苯肼中進(jìn)一步形成腙，不同的糖可以形成不同結(jié)晶狀態(tài)和熔點(diǎn)的腙，運(yùn)用這一簡單的機(jī)理便可以鑒別各種糖。在費(fèi)歇爾之前，德國化學(xué)家吉里安尼已發(fā)現(xiàn)葡萄糖與氫氰酸（HCN）的加成反應(yīng)，其產(chǎn)物經(jīng)水解和還原后得到了正庚酸，并以此推斷出葡萄糖是一種直鏈的五羥基醛；果糖是直鏈的五羥基酮，運(yùn)用這一機(jī)理還可以將戊糖變成己糖、已糖變成庚糖。主要是運(yùn)用上述兩機(jī)理，費(fèi)歇爾從1884年起，斷斷續(xù)續(xù)地花費(fèi)了10年時間，系統(tǒng)地研究了各種糖類。他還發(fā)現(xiàn)并總給出將糖類還原為多元醇、將醛糖氧化為碳酸等研究糖類的新方法，在此基礎(chǔ)上他得心應(yīng)手地合成了50多種糖分子。通過研究，費(fèi)歇爾確定了許多糖類的構(gòu)型。例如己醛糖的16種旋光異構(gòu)體中，有12種是他鑒定的，由于費(fèi)歇爾的努力，終于探明了單糖類的本性及其相互間的關(guān)系。

費(fèi)歇爾根據(jù)他所掌握有關(guān)糖類的豐富知識，還提出了一個有關(guān)發(fā)酵機(jī)理的著名假說。。他認(rèn)為糖類物質(zhì)由于酶的存在而發(fā)生分解，而不同的糖需要有不同的酶的作用才能分解，這可能因為糖和酶的分子結(jié)構(gòu)有某些共同點(diǎn)，猶如鎖頭與鑰匙的關(guān)系。

對雙糖類的研究，費(fèi)歇爾也取得了很大成績，但是對于淀粉、纖維素等多糖類化合物的研究，他卻沒有如愿地進(jìn)行下去。在實驗中常使用苯肼，這使他慢性中毒，不得不停止接觸這一試劑。

從1882年到1906年，嘌呤類化合物也是費(fèi)歇爾的主要研究對象。這類化合物包括可可堿；茶堿、咖啡堿等有生理活性的物質(zhì)。因為它們分別是可可、茶、咖啡中起興奮作用的成分，因此費(fèi)歇爾決定研究它們。

費(fèi)歇爾的研究從尿酸入手，尿酸是人們最早認(rèn)識的嘌呤化合物中的一種。通過深入研究，他逐個地確定了上述物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)，還合成了上述物質(zhì)的母體化合物——嘌呤及其許多衍生物。他制備了當(dāng)時尚未被認(rèn)識的天然的嘌呤衍生物，其中包括他發(fā)現(xiàn)的安眠藥：二乙基巴比妥酸。他還探索了嘌呤類化合物與糖類及磷酸的結(jié)合，指出由它們能夠得到構(gòu)成細(xì)胞的主要成分——核酸，從而為生物化學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

1899年開始，費(fèi)歇爾選擇了一個更難的課題，即對氨基酸、多肽及蛋白質(zhì)的研究，蛋白質(zhì)與人類的生活、生命關(guān)系更為密切。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，一個分子往往有幾千個原子。面對這一難題，費(fèi)歇爾充滿信心他說：“關(guān)于有機(jī)合成的這項研究，由于先輩們留下了寶貴的經(jīng)驗方法，在短短的63年內(nèi)征服了尿素、脂肪、多種酸類。鹽基、染料等，并進(jìn)而征服了尿酸和糖類。從而可以斷言，面對任何活著的有機(jī)體產(chǎn)物，我們都不必膽怯。”對蛋白質(zhì)的研究，贅歇爾決定從它的基本組成氨基酸開始。為了認(rèn)識所有的氨基酸，他發(fā)展和改進(jìn)了許多分析方法，將各種氨基酸分離出來進(jìn)行鑒別。由于他的辛勤勞動，人們認(rèn)識了19種氨基酸，自然界中有幾十萬種蛋白質(zhì)，而它們都是由20種氨基酸以不同數(shù)量比例和不同排列方式結(jié)合而成的。在進(jìn)一步探索蛋自質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)及合成方法時，他發(fā)現(xiàn)將氨基酸合成，首先得到的不是蛋白質(zhì)，而是他命名為多肽的一類化合物。將蛋白質(zhì)進(jìn)行分解首先得到的也是多肽一類化合物。根據(jù)這一實驗事實，1902年他提出了蛋白質(zhì)的多肽結(jié)構(gòu)學(xué)說。指出：蛋白質(zhì)分于是許多氨基酸以肽鍵結(jié)合而成的長鏈高分子化合物。兩個氨基酸分子結(jié)合成二肽，三個氨基酸分子結(jié)合成三肽，多個氨基酸分子結(jié)合成多肽。隨后他合成了100多種多肽化合物，由簡單到復(fù)雜，開始只采用同一氨基酸使其鏈逐步增長，發(fā)展到采用多種氨基酸使其氨基雙鏈伸長。1907年，他制取由18種氨基酸分子組成的多肽，成為當(dāng)時的重要科學(xué)新聞。由于積勞成疾，身體狀況惡化，也由于第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)，費(fèi)歇爾不得不中斷了這一重要的研究。

“生命是蛋白體的存在方式”。用現(xiàn)代的觀點(diǎn)來看，“蛋白體”實際上就是蛋白質(zhì)和核酸的復(fù)合體。鑒于這一點(diǎn)，可見費(fèi)歇爾研究工作的重要意義，他為現(xiàn)代蛋自質(zhì)和核酸的研究奠定了一個重要的基礎(chǔ)。

赫爾曼·費(fèi)歇爾 - 肼類嘌呤

在斯特拉斯堡的臨時講師任上，費(fèi)歇爾作出了自己在化學(xué)上的第一個重要發(fā)現(xiàn)，使用亞硫酸鹽還原重氮苯，合成了苯肼（C6H5NHNH2）。。以苯肼為起點(diǎn)，他和他的表弟奧托·費(fèi)歇爾一起研究肼類的性質(zhì)，他們提出了從三苯甲烷生產(chǎn)染料的新合成路線，并通過實驗證明了這一方法的正確。1875年拜耳被邀請前往慕尼黑大學(xué)接替1873年去世的李比希留下的化學(xué)系教授的教職，費(fèi)歇爾跟隨拜耳前往，成為拜耳在有機(jī)化學(xué)研究上的一名助手。

嘌呤的化學(xué)結(jié)構(gòu)1879年費(fèi)歇爾被慕尼黑大學(xué)任命為分析化學(xué)的副教授，并拒絕了來自亞琛工業(yè)大學(xué)的擔(dān)任化學(xué)系主任的邀請。1881年他被埃爾朗根-紐倫堡大學(xué)任命為正教授，對茶葉、咖啡和可可等飲料的組分進(jìn)行研究，分離并分析了茶堿、咖啡因和可可堿等，進(jìn)一步闡明了這些化合物和尿酸都是一個雜環(huán)化合物的衍生物[3]。這個化合物便是嘌呤，是由一個嘧啶環(huán)和一個咪唑環(huán)雜合的雜環(huán)化合物，是重要的代謝物之一。

赫爾曼·費(fèi)歇爾 - 糖類研究

1883年他接受巴登苯胺蘇打廠（巴斯夫股份公司的前身）的邀請，前往擔(dān)任其實驗室負(fù)責(zé)人。期間他開始了對糖類的研究。1880年以前，人們已經(jīng)測出葡萄糖的化學(xué)式是C6H12O6，并通過葡萄糖可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)和裴林反應(yīng)推測葡萄糖中存在醛基。費(fèi)歇爾結(jié)合前人的成就和自己對肼類的研究進(jìn)行了大量的實驗。他首先研究了葡萄糖的性質(zhì)，如葡萄糖被氧化為葡萄糖酸，葡萄糖被還原為醇，糖類與苯肼的反應(yīng)形成苯腙和脎，后者成為確定糖類的特征鑒別反應(yīng)。

1888年到1892年他成為維爾茨堡大學(xué)化學(xué)系教授，這是他覺得很快樂的一段時間，他喜歡去附近的黑森林散步，對其中生長的地衣進(jìn)行了研究，這一階段他最大的貢獻(xiàn)是提出了有機(jī)化學(xué)中描述立體構(gòu)型的重要方法—費(fèi)歇爾投影式，豎直線代表遠(yuǎn)離觀察者的化學(xué)鍵，水平線代表朝向觀察者的化學(xué)鍵，這樣將三維結(jié)構(gòu)的分子用二維形式表達(dá)出來，使得研究者便于互相交流。。1892年他接替剛剛?cè)ナ赖膴W古斯特·威廉·馮·霍夫曼任柏林大學(xué)化學(xué)系主任一直到1919年去世。在柏林，費(fèi)歇爾總結(jié)當(dāng)時所有已知糖的立體構(gòu)型他接受了雅各布斯·亨里克斯·范托夫的葡萄糖中存在四個手性碳原子的觀點(diǎn)，確定了葡萄糖的鏈狀結(jié)構(gòu)，并認(rèn)為葡萄糖應(yīng)該有2的四次方=16種立體異構(gòu)體。并且自己合成了其中的異葡萄糖、甘露糖和伊杜糖。

1899年到1908年費(fèi)歇爾對蛋白質(zhì)的組成和性質(zhì)進(jìn)行了開創(chuàng)性的研究。在費(fèi)歇爾之前，李比希等人試圖像小分子一樣用簡單的化學(xué)式來描述蛋白質(zhì)，但遇到了困難。費(fèi)歇爾首先提出氨基酸通過肽鍵(-CONH-)結(jié)合所形成的多肽，多肽正是蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物。在實驗上，費(fèi)歇爾改進(jìn)了測試氨基酸的辦法，發(fā)現(xiàn)了新的環(huán)狀氨基酸脯氨酸和氧脯氨酸。他還嘗試使用光反應(yīng)來讓氨基酸合成蛋白質(zhì)。并合成了二肽，三肽和多肽（含18個氨基酸）。給后來桑格等人對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步研究奠定了方法基礎(chǔ)。

費(fèi)歇爾的后半生得到了很多榮譽(yù)。他是劍橋大學(xué)、曼徹斯特大學(xué)和布魯塞爾自由大學(xué)的榮譽(yù)博士。他還榮獲普魯士秩序勛章和馬克西米利安藝術(shù)和科學(xué)勛章。1902年他因?qū)μ呛袜堰实暮铣杀皇谟柚Z貝爾化學(xué)獎。但生活是悲慘的，他的一個兒子在第一次世界大戰(zhàn)中陣亡。另一個兒子在25歲時因忍受不了征兵的嚴(yán)厲訓(xùn)練而自殺。費(fèi)歇爾因此陷入抑郁之中，并患上了癌癥于1919年去世。費(fèi)歇爾的第三個兒子在加州大學(xué)伯克利分校任教，對有機(jī)化學(xué)和生物化學(xué)有一定貢獻(xiàn)。

赫爾曼·費(fèi)歇爾 - 命名貢獻(xiàn)

1：費(fèi)歇爾吲哚合成

2：費(fèi)歇爾投影式

3：費(fèi)歇爾惡唑合成

4：費(fèi)歇爾肽合成