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亚历山大·史密斯

美国化学家

亚历山大·史密斯（英语：Alexander Smith，1865年9月11日—1922年9月8日），是一位生于英国苏格兰、后在美国执教的化学家和教育家。他就读爱丁堡大学和慕尼黑大学，1889年获哲学博士学位，并担任爱丁堡大学化学系助教。1890年夏季，史密斯有意到美国工作，获当地的瓦伯西学院任命为化学和矿物学教授；此后，他先后在1894年和1911年分别转到芝加哥大学和哥伦比亚大学任教。他亦撰写了一系列的化学教科书，阐述教学的指导方针。除了化学教育外，史密斯也进行了关于二酮、安息香缩合反应、无定形硫等题材的学术研究，并在1911年出任美国化学学会主席。

亚历山大·史密斯
史密斯的画像
原文名Alexander Smith
出生1865年9月11日
 英国苏格兰爱丁堡
逝世1922年9月8日(1922岁—09—08)（56岁）
 英国苏格兰爱丁堡
居住地 美国
母校爱丁堡学院（英语：Edinburgh Collegiate School）
爱丁堡大学
慕尼黑大学
配偶萨拉·鲍尔斯（1905年结婚）
儿女一子一女
奖项基思奖（英语：Keith Medal）
科学生涯
研究领域化学（化学教育）
机构爱丁堡大学
瓦伯西学院
芝加哥大学
哥伦比亚大学
签名

早年生平及教育 编辑

史密斯在1865年9月11日生于苏格兰爱丁堡纳尔逊街4号，自小便对科学研究表现出不同常人的兴趣[1]。当史密斯还是三、四岁时，他对一只小鸟产生兴趣，便在百科全书里找到这种小鸟的图片，要求家人读出百科全书上的描述而未果，于是花了几天时间自己阅读[1]。史密斯在10岁入读爱丁堡学院（英语：Edinburgh Collegiate School）；当时，他的拉丁文和希腊文成绩不佳，在法语、簿记和速记则有优秀的表现[1]。

1882年，史密斯入读爱丁堡大学，师从亚历山大·克伦·布朗（英语：Alexander Crum Brown）（化学）、乔治·克里斯托尔（英语：George Chrystal）（数学）和彼得·泰特（英语：Peter Tait (physicist)）（自然哲学）[2]。他结识了日后成为物理化学家的同窗詹姆斯·沃克尔（英语：James Walker (chemist)），两人的友谊可能令史密斯对物理化学产生兴趣[3]。虽然史密斯主修化学，但他把不少时间投入到天文学上，并出版了四篇小有名气的天文学论文[2][4]。但是，他顾虑到前途的问题，认为在英国从事天文学研究不能维持生计[1]。因此，在1886年以理学士学位毕业后，史密斯进入慕尼黑大学，继续修读化学，师从阿道夫·冯·拜尔[2][3]。

在慕尼黑大学求学期间，史密斯专攻有机化学，同时也透彻地学习无机化学与分析化学；他在莱纳·路德维希·克莱森（英语：Rainer Ludwig Claisen）的指导下，于阿道夫·冯·拜尔的实验室里工作[2][4][5]。当时，史密斯对1,3-二酮进行研究，这项研究对解决一些与乙酰乙酸酯类之缩合反应和互变异构体有关的问题作出了贡献，引起克莱森和其他化学家的注意[5]。1889年，史密斯以哲学博士的学衔毕业[2]。

工作和贡献 编辑

化学教育 编辑

任教经历 编辑

获得哲学博士学衔后，史密斯回到家乡爱丁堡，成为爱丁堡大学化学系助教，负责进行定性分析，也开了一个有机合成的课程[2][5]。为爱丁堡大学工作一年后，史密斯认为要在英格兰和苏格兰得到升等，需时都可能较长；因此，他在1890年夏季来到美国，希望能在当地找到更好的职务[5]。

史密斯致函相熟的化学家威廉·诺伊斯（英语：William A. Noyes），希望能在美国觅得一份稳定的工作[5]。碰巧，诺伊斯在几天后收到瓦伯西学院教员约翰·默尔·库尔特（英语：John Merle Coulter）的来信，请求推荐该校化学系主任人选，诺伊斯便向库尔特推荐了史密斯[5]。瓦伯西学院与基督教长老宗有关联，而长老宗即发源于史密斯的家乡苏格兰，再加上史密斯本身有优秀的个人特质，使得该校在面试时对他留下良好的印象，因而聘他为化学和矿物学教授[5]。在史密斯任教期间，瓦伯西学院修读化学的本科生增加了超过一倍[2]。

1894年，史密斯在约翰·内夫（英语：John Ulric Nef (chemist)）的邀请之下转到芝加哥大学任教，以协助这所新成立大学的发展；他入职时是一名助理教授，在1898年升任为副教授，1903年升为教授，并成为普通化学（英语：General chemistry）与物理化学主任[2][4][5][6]。来到芝加哥后，史密斯的研究领域由有机化学转为无机化学和物理化学，这有助于芝加哥大学化学系的多元化发展；他在任内大力宣传物理化学，并协助推动芝加哥大学首个系统化的物理化学课程[5][7]。他亦在1901年至1911年期间担任初级学院的院长，负责管理理科学生[5]。

史密斯是全国教育协会（英语：National Education Association）一个附属委员会的主席，曾在1899年发布了一份中学化学课程大纲，此为全美国中学化学教育的基础[2]。

1911年，史密斯离开芝加哥，来到纽约的哥伦比亚大学，出任该校的化学系主任[2]。他积极参与审查入学考试的工作，并在托马斯·亨特·摩尔根的请求下担任一个委员会的主席，负责审查化学系的入学要求[8]。在1913、1914年间，史密斯曾考虑离开哥伦比亚大学，转到普林斯顿大学担任同等职级的教职，从而让自己的子女有更大的生活空间；他还为此搜寻过普林斯顿住屋的资料[8]。不过，他担心自己不能完成当初到哥伦比亚大学任教的目的，最终放弃了离任计划[9]。到了1919年秋季，史密斯因健康问题而被迫退休[5]。

教学主张和风格 编辑

史密斯是教育家[4][6]。他认为，如果一个人缺乏基本的数学和科学教育，就可能会对自己身处的世界一无所知，不能够明白自己在自然世界和工业社会遇到的一切事物[10]。史密斯对化学教育的主张分为两点，第一点是让学生获取知识、并能够明白正在进行的事，第二点是让学生发展思考、辨别和归纳推理的能力，进而用自己的观察所得来推理[10]。基于个人经验，他坚定相信小班教学系统，又认为应以教科书而非课堂讲解来指引学生[11]。史密斯关于化学教育的想法在他身处的年代并不寻常[12]。

化学家詹姆斯·沃克尔赞扬史密斯是卓越的化学教师，又认为他可能为美国的化学教育带来了革命性转变[13]。另一位化学家爱德华·卡尔文·肯德尔则形容，盛年时期的史密斯是一名无与伦比的化学教师[6]。

供职于爱丁堡大学时，史密斯的教学方式已经表现出一些特质，这些教学特质令日后的他备受赞誉[2]。他当时任教有机合成课程，讲课时轻松而流畅，直觉地知道如何让听众保持注意力，非常能刺激听众的兴趣，而且懂得筛选要点、并令听众对要点留下深刻印象[2]。

来到美国执教后，史密斯费煞思量，构思如何向不同类型、目的、年龄、程度的学生传授化学知识[14]。他也很注重如何为首年学习化学的学生选题和授课[11]。威廉·诺伊斯形容，在瓦伯西学院任教时的史密斯讲课细致而有力，是一名成功的教师[5]。

撰写教科书 编辑

 
1908年出版的《高等教育的普通化学》（General Chemistry for Colleges），由史密斯撰写

史密斯撰写了一系列的化学教科书，阐述了他教学的指导方针[6]。他的著作在美国和英国大受欢迎，也有中文、俄语等多个外语翻译版本问世[15]。

1899年，史密斯的著作《普通化学实验室大纲》（A Laboratory Outline of General Chemistry）出版，他此后继续撰写了多本教科书[16]。同年8月，芝加哥教师学院院长罗素请求史密斯撰写教科书《中学化学和物理教学》（The Teaching of Chemistry and Physics in the Secondary School）中关于化学的部分，而埃德温·霍尔则负责撰写关于物理的部分；此书于1902年由朗文出版社出版，被认为是把史密斯关于化学教育的主张具体化，在科学文献中占有独特位置[4][10][11]。

1903年9月，史密斯在威斯康辛州叶凯士天文台开始撰写《无机化学入门》（Introduction to Inorganic Chemistry）一书，作为对应《普通化学实验室大纲》的理论书籍；他在1905年7月完成校订工作，并在1906年2月出版此书[11][13]。此书的风格受化学家威廉·奥斯特瓦尔德影响，对每个主题的物理化学层面作出正确的理解；此外，书上清晰而有逻辑地介绍无机化学的基本原则，而非罗列孤立的事实，又充分介绍了关于溶液和化学平衡的现代理论[6][11]。《无机化学入门》对美国化学教育的教学方式带来了革命性的影响，马上得到英语世界读者的认可，在出版约八个月后售出了超过6,000本，并译为多种语言（包括俄语、德语、意大利语和葡萄牙语）[6][11][13]。

史密斯也撰写了《高等教育的普通化学》（General Chemistry for Colleges，出版于1908年）、《初级化学课本》（Textbook of Elementary Chemistry，出版于1914年）等多本教科书[11][17]。这些教科书均具有思想独创性，而且表述得很有条理[13]。

担任美国化学学会主席 编辑

史密斯曾与化学工程师亚瑟·德翁·利特尔（英语：Arthur Dehon Little）竞逐担任1911年美国化学学会主席，获得查尔斯·赫蒂（英语：Charles Herty）等会员的支持[18]。另一边厢，有支持利特尔的会员之所以不投票给史密斯，是因为忧虑美国化学学会日益严重的本位主义思想，以及不满史密斯把威廉·诺伊斯奉若神明[18]。最终，史密斯成功当选为美国化学学会主席[11]。1911年12月28日，史密斯以主席的身份，在华盛顿向美国化学学会会员发表演讲，这篇演讲辞其后刊上1912年2月的《美国化学学会期刊》；他的演讲题为〈一位早期的物理化学家——M·W·罗蒙诺索夫〉，涉足了鲜为人知的化学史题材，是对这个题材的显著贡献之一[11][19]。1912年，史密斯的任期结束，主席一职由利特尔接任[18]。

学术研究 编辑

史密斯起初是一名有机化学家，他在1889年至1902年间发表的论文全是关于有机化学，例如二酮、安息香缩合反应等[13]。来到芝加哥大学授课后，史密斯逐渐改为专注于无机化学；他在1902年后的学术研究均与无机化学或物理化学有关，例如一系列关于无定形硫的杰出论文[13]。

兴趣和性格 编辑

史密斯的学识博而深，对艺术、文学以及化学外的其他科学分支感兴趣[11]。威廉·诺伊斯认为，史密斯对认识他的人而言是一名尊贵又忠诚的朋友，他机智敏锐、对答机敏、发言精警，因此与人谈话时很能够起启发和激励作用[11]。詹姆斯·沃克尔则形容，史密斯的性格很是吸引人，他谈吐诙谐而带趣味，笑声开怀而具感染力，总是精力充沛[20]。

家庭 编辑

史密斯的祖父和父亲都名为亚历山大，而且同样从事艺术；他的祖父是雕塑家，父亲则是音乐家和歌唱教师（英语：Voice teacher），另有一名对绘画感兴趣的叔父[1]。史密斯的母亲名为伊莎贝拉·卡特·史密斯（Isabella Carter Smith），祖母名为珍·史都华（Jane Stewart），外祖母名为安德鲁·卡特（Andrew Carter）[1]。

1905年2月，史密斯迎娶萨拉·鲍尔斯（Sara Bowles），她的祖辈是田纳西州城市孟菲斯的最早定居者之一，其父曾是军中的神枪手、以及一所棉花收购企业的首长[1]。两人育有一子一女，子女分别对艺术和文学感兴趣[1]。威廉·诺伊斯忆述，史密斯是一名仁慈体贴的丈夫和父亲[11]。

晚年生活和逝世 编辑

在第一次世界大战期间，已届晚年的史密斯不理会医生的警告，坚持继续写作、管理化学系，终于操劳过度[20]。他接受了一次重大手术，并停职休养一年，但其健康状况仍没有改善，令他不得不在1919年秋季退休[20][21]。史密斯亦在晚年变成伤残人士[22]。

此外，史密斯在晚年也遇到争议，令他艰辛的工作变得更加困难[22]。1917年，史密斯与同属美国化学学会的查尔斯·赫蒂发生争执，在学会内部引起了骚动[23]。作为一名商人，赫蒂批评美国1916年的关税征收方案对美国人民和当地染料产业有害，又认为布料生产商凯撒·科恩对此事有过大的影响力；史密斯对赫蒂的想法提出质疑，赫蒂于是公开反驳了史密斯的来信，又指控他与德国化学企业巴斯夫有联系，正协助该企业在美国申请专利[23]。史密斯便在学会内酝酿以参与黄色新闻为由，向赫蒂采取纪律行动；赫蒂的友人则质疑，美国的大学为何要任用史密斯这样的人[23]。

最终，史密斯日渐虚弱，于1922年9月8日在故乡爱丁堡逝世[20]。

荣誉 编辑

史密斯在1891年获选为爱丁堡皇家学会院士，并在1911年成为西班牙物理与化学学会（西班牙皇家化学学会（英语：Spanish Royal Society of Chemistry）前身）的荣誉外籍会员[11]。1912年，爱丁堡皇家学会向他颁发基思奖（英语：Keith Medal）[20]。此后，史密斯先后在1914年和1915年成为美国文理科学院和美国国家科学院的成员[11]。1919年，他获母校爱丁堡大学授予名誉法学博士（英语：Legum Doctor）学位[12]。

参考资料 编辑

引用 编辑

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 Noyes 1923，第1页.
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文献 编辑

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  • Servos, John W. Physical Chemistry from Ostwald to Pauling: The Making of a Science in America. Princeton University Press. 1996. ISBN 9780691026145. 
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  • Stassi, Frederica Jost. A History of the Development of the California Science Content Standards: 1990--2005 (Ed.D.论文). University of Southern California. 2006. 
  • Walker, James. Alexander Smith, B.Sc., Ph.D., LL.D. (PDF). Proceedings of the Royal Society of Edinburgh. 1924, 43 [2016-10-02]. doi:10.1017/S037016460002263X. （原始内容存档 (PDF)于2016-10-02）. 
  • Williams, Jesse Lynch; Norris, Edwin Mark. Princeton Alumni Weekly 14. Princeton University. 1913. 

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