[5月12日]科学历史上的今天——尤斯图斯·冯·李比希（Justus von Liebig）

1803年5月12日，尤斯图斯·冯·李比希（Justus von Liebig）出生于黑森大公爵国的达姆施塔特（今属德国）。他发现了氮对于植物营养的重要性，因此也被称为“肥料工业之父”；他创立了有机化学，他还创新了大学的实验室教学法。

李比希的父亲是化学品商人，有自己的车间，合成并售卖涂料、色素等。13岁那年，他的家乡经历气候异常（the Year Without a Summer），大家都挨饿，或许他此后的工作也是受了当年的触动。也因为后来李比希在肥料与农业上的创新发现，1816年是西方世界的最后一次大饥荒。

学习

李比希没有完成高中学习，之后到药店当学徒却因为私下做实验引起了大火。他于是回到家乡，给父亲做帮手。两年后，他入学伯恩大学，在父亲合作伙伴卡尔·威廉·戈特洛布·卡斯特纳（Karl Wilhelm Gottlob Kastner）指导下学习。后来卡斯特纳去埃尔兰根，李比希也跟去了。

1822年，卡斯特纳帮李比希向黑森政府申请到去巴黎索邦大学的奖学金，1823年并未参加答辩就从埃尔兰根获得了博士学位。他在巴黎学到了当时最先进的课程，并在约瑟夫·路易·盖-吕萨克（Joseph Louis Gay-Lussac）的私人实验室工作。盖-吕萨克的长子后来成为李比希的助手。李比希关于醋酸汞的工作，很快引起亚历山大·冯·洪堡（Alexander von Humboldt）的注意，在他推荐下，李比希1825年才21岁就当上了吉森大学的教授。

教学创新

李比希和同事提议在大学内部建立药学与制药实验室，但被拒绝。于是，他们自己在城镇边上废弃的营房建立了一个工作室，并在各种医药期刊上大做广告。这里教授使用化学和实验室化学分析方法，与李比希在大学的课程互为补充。这个实验室一共38平方米，实验室里有炉子和工作台，还包含一个小教室、一个储存柜。危险的化学反应在室外走廊开展。这是第一次把现象研究大规模地融入教学中，这个实验室很快就成为实用化学教学的模范。后来，李比希成功说服学校开设此类实验室，并获得政府资助，创新的玻璃通风橱在新实验室亮相。

有机分析

19世纪的化学家面临的挑战之一，是缺乏设备和方法，来分析有机材料。很多化学家都设法解决这个问题。1830年李比希发明了五球瓶（Kaliapparat），能确定有机物中碳、氢、氧。这是五个玻璃球的阵列，在样品燃烧后收集碳的氧化物。进入五球瓶前，燃烧后的气体先通过氯化钙管子，用来吸收氢的氧化物（水蒸汽）。然后在五球瓶中，下面三个球里的氢氧化钾会吸收二氧化碳，用于确定样品中的含碳量。测试碳氢的重量而非体积，极大增加了测量的准确性。

农业化学

到了19世纪40年代，李比希主要在解决真实生活的问题——粮食。当时比较流行的观点是腐殖质是植物中碳的主要来源。与之相关的是人们认为有机反应和无机反应不同，它需要一种独特的“生命力”。当时人们通过研究光合作用，已经知道碳、氢、氧、氮对植物生长很重要。但人们并没有对这些是哪里来的达成一致意见。李比希提出的矿物营养理论表示，氮、磷、钾是植物生长最关键的元素，植物从空气中获得碳，从水中获得氢。他还说，植物从大气中获得氮。这一点多年后被证实只适用于荚果而非所有植物。李比希对后来海鸟粪在农业中的使用起了重大作用。

李比希还延展了施普伦格尔（Carl Sprengel）的最小值理论，认为植物生长不是由所有营养总和决定，而是由最少的那个营养元素决定的。李比希的工作，在德国、英国、法国都激起了进一步实验和理论讨论。

食品化学

李比希投入了大量时间和精力创造可用于烘烤面包的化学混合物，而无需依赖易坏的酵母。与他的学生埃本·诺顿·霍斯福德（Eben Norton Horsford）一起研发了我们今天所知的发粉（Backpulver）。霍斯福德因此在美国取得了巨大的经济收益。在德国，发酵粉从 1892 年开始流行，因为奥古斯特·欧特家（August Oetker）推荐家庭主妇在家用它来烘焙蛋糕，且定量包装发粉（当时德国家庭没有精密天平），可以简单地匹配固定含量面粉的，带来经济上的成功。

到慕尼黑

1852年，李比希接受巴伐利亚马克西米利安二世的邀约，来到慕尼黑大学，计划让该大学成为一个科学研发的中心。李比希担任马克西米利安二世的科学顾问，他俩也成为了朋友。李比希接受这个邀约，也有可能出于个人生活状态的考虑。他当时50岁，带了太多的实验室和学生。而到了慕尼黑后，他有一座舒适的房子，带娱乐、一个小实验室、一个能容纳300人的教室、还有一个实验室用于展示。李比希在那里开大学的课，并每半个月给公众讲一次课。

1873年，李比希在慕尼黑逝世，时年69岁。