化学新领域如何从异常中诞生？
唐宇 ｜ 中国科学报 ｜ 2026-09-17

在科学实验中，绝大多数结果都在预期之内。但偶尔会出现这样一类实验：它们的结果与当时的“常识”完全相悖，甚至让实验者本人感到困惑和不安。然而，正是这些“不对劲”的实验，往往标志着一个崭新领域的开端。

本文梳理了化学史上若干具有代表性的“颠覆性实验”，试图从中提炼出一些规律性的特征。

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“不对劲”的实验

维勒合成尿素：打破“生命力”的界限。1828年，德国化学家维勒在尝试合成氰酸铵时，意外得到了一种白色结晶。经过反复检验，他发现这种物质竟然是尿素。当时，尿素被公认为只能是在“生命力”作用下由生物体产生的“有机物”。

按照当时主流的“活力论”，有机物只能由生物体合成，实验室里根本无法人工制造。维勒的发现直接颠覆了这一认知：他用无机物合成了有机物，彻底打破了“无机物”与“有机物”之间不可逾越的界限。这一“意外”终结了活力论，开启了有机合成化学的新时代。

巴斯德拆分酒石酸：发现分子的“手性”。1848年，年轻的巴斯德在研究酒石酸盐时，发现了一个令人费解的现象：从酿酒副产物中提取的酒石酸具有旋光性，而通过化学合成得到的酒石酸却没有。按照当时的化学理论，同一种物质应该具有完全相同的性质。

巴斯德没有放过这个“异常”。他在显微镜下小心翼翼地手工分离出了两种互为镜像的晶体，发现它们分别能使偏振光向不同方向旋转。这一发现揭示了分子手性这一基本自然属性，为后来的立体化学、不对称合成乃至手性药物化学奠定了基石。