i disse dager trenger vitenskapen ikke lenger begrunnelse som et emne verdig menneskets oppriktige hengivenhet. Gevinsten i eksakt kunnskap om universets krefter og materialer er anerkjent på alle sider som å bringe med seg løfte om uberegnelig fordel for menneskeheten. Den fulle betydningen av dette nye lyset, i sin bærende på forbedringen av den menneskelige mye, er bare så vidt begynt å bli realisert.

I tråd med den økende forståelsen av verdien av vitenskapelig forskning for menneskeheten, eksisterer det i dag blant vitenskapelige menn innsatsen for å knytte hver bestemt vitenskap til hverandre og å knytte alle sammen i en sammenhengende helhet uten å miste behovet for nøyaktighet i hver del. Eksistensen av slike sammensatte grener av studien som fysikalsk kjemi, biokjemi, fysiologisk botanikk, og så videre, er en indikasjon på bredere outlook; og noen av de største moderne vitenskapelige fremskrittene blir gjort langs grensen mellom de ulike vitenskapene. Naturen er tross alt en enhet, og våre klassifikasjoner av hennes nært beslektede fenomener i spesielle emner er delvis vilkårlig.

denne innsatsen for å knytte de ulike vitenskapene til hverandre er ikke bare nyttig for vitenskapen som helhet, det er også gunstig for den enkelte arbeidstaker. Et menneskes mentale utsikter må utvides ved et forsøk på å spore forholdet mellom hans spesielle oppgave og mangfoldet over aktiviteter og behov for menneskeheten.

den spesielle grenen av vitenskap kalt kjemi har mange forhold til menneskeliv, så vel som til andre vitenskaper. Den utgjør en viktig del av enhver naturfilosofi; den tjener som et beundringsverdig middel for intellektuell disiplin; den leder produsenten og selgeren mot effektivitet i produksjon og renhet av produktet; men kanskje viktigst av alt, den har nøkkelen som alene kan låse opp porten til virkelig grunnleggende kunnskap om de skjulte årsakene til helse og sykdom. Dette er en av de mest dyrebare og vitale måtene som enhver gren av vitenskapen kan tjene menneskeheten i årene som kommer.

Flere Historier

for ti århundrer siden, I alkymistenes tid, ble kjemi kalt «medisinens tjenerinne»; i dag er dette forholdet ikke svakere, men ganske mye sterkere. Hensikten med denne artikkelen er å ringe oppmerksomhet veldig kort til noen av måtene som moderne kjemi kan være i stand til å hjelpe teori og praksis av medisin.

at et nært forhold mellom kjemi og medisin eksisterer, er klart for alle. Kroppene våre er helt bygget opp av kjemiske stoffer, og alle de mangfoldige funksjonene til den levende organismen er i det minste delvis avhengige av kjemiske reaksjoner. Kjemiske prosesser gjør oss i stand til å fordøye maten, holde oss varme, forsyne oss med muskelenergi. Det er høyst sannsynlig at selv inntrykkene av våre sanser, og tankene til hjernen vår, samt modusen for å formidle disse gjennom nerver, er alle opptatt av mer eller mindre nært med kjemiske reaksjoner. Kort sagt, menneskekroppen er en fantastisk intrikat kjemisk maskin; og dens helse og sykdom, dets liv og død, er i hovedsak knyttet til koordinering av en rekke komplekse kjemiske endringer.

denne intricacy av den levende kroppen krever klart syn og dyp kunnskap for sin fulle forståelse; og kjemien i tidligere dager var altfor enkel og overfladisk til å være en veldig nyttig guide i forvirrende labyrint av mange konvergerende og kryssende stier. Nå, omstendighetene har helt forandret. Kjemi nærmer seg fysikk i nøyaktighet, og utvider seg utover fysikk i omfang. Etter hvert som kjemisk forståelse har økt, har gapet mellom de enklere fenomenene i det kjemiske laboratoriet og de mer kompliserte endringene som ligger til grunn for organisk liv, blitt mindre og mindre. Den intelligente lege oppfatter dette og tar imot den hjelp som den raskt fremadstormende kjemivitenskapen kan gi ham. En fremtredende patolog sa nylig at i studiet av cellen og dens vekst, normal så vel som unormal, har den undersøkende medisinske forskeren kommet til stedet der han må falle tilbake på kjemisk kunnskap, fordi han oppfatter at virkningen av cellen avhenger av naturen og mengden av de forskjellige kjemiske stoffene som den er laget av. Ettersom cellen er grunnlaget for alt liv, og kroppene våre bare består av samlinger av et stort utvalg av celler, som hver er styrt av kjemiske lover, er det klart at kjemi må ligge til grunn for alle vitale funksjoner.

Kjemi kan være til nytte for medisin i minst tre helt forskjellige måter. En av disse er opptatt av å oppdage komponentene i ting. Denne typen kjemi kalles analytisk kjemi. En annen måte som kjemi kan hjelpe medisin avhenger av evnen til den moderne kjemiker, ikke bare for å finne ut hva ting er laget av, men også for å oppdage hvordan delene er satt sammen. Denne grenen av kjemi kalles strukturell kjemi, fordi den ikke bare må gjøre med materialene, men også med måten disse materialene er ordnet på. Enda en metode for hjelpsomhet kommer fra en enda nyere utvikling av kjemi, ofte kalt fysisk kjemi, som omhandler fenomenene som ligger på grensen mellom fysikk og kjemi—spesielt den delen av grenselinjen om forholdet mellom energi og materiale. Den fysiske kjemiker må vite, ikke bare hva ting er laget av og hvordan disse elementene er satt sammen, men også hva energi er opptatt i å sette dem sammen, og hva energi er satt fri når de brytes ned.

Hver av disse tre typer kjemi kan i stor grad hjelpe vitenskapen og kunsten medisin—og ingen filosof er nødvendig for å proklamere hvor mye mer effektiv deres hjelp kan være enn den gamle metoden for å observere bare det ytre av væske og vev.

La oss nå kort se i detalj på de ulike aspektene av disse tre modusene av hjelpsomhet, ta dem i den rekkefølgen de nettopp har blitt nevnt. Først kommer feltet til den analytiske kjemikeren. Som det er sagt, er menneskekroppen en kjemisk maskin. Den består utelukkende av kjemikalier, og aktiveres utelukkende av kjemisk energi. Den analytiske kjemikeren er i stand til å fortelle oss sammensetningen av hver av de mangfoldige stoffene som komponerer denne intrikate maskinen. Han er i stand til ikke bare å oppdage de forskjellige elementene som er til stede, men også å estimere med betydelig presisjon deres eksakte mengder. Han kan analysere mat, så vel som de ulike delene og sekreter av kroppen, og kan bestemme forholdet mellom sammensetningen av maten som spises og den resulterende kroppslige substans. Dette er åpenbart av stor verdi, for det viser oss på en gang på en generell måte hvilke elementer som burde gå inn i maten; og dessuten, i tilfeller av sykdom det gir oss gode ledetråder til hvordan de ulike funksjonene i kroppen avviker fra det normale, og dermed gir viktig hjelp i diagnose og forslag om egnet behandling. Men dette er en gammel og åpenbar historie, derfor vil jeg ikke dvele lenger på den analytiske siden av anvendelsen av kjemi til medisin, viktig som den er.

la oss nå vende oss til det andre aspektet av emnet: nemlig forholdet mellom strukturell kjemi til medisin. Så nylig er utviklingen av emnet at selve ideen om strukturell kjemi ennå ikke er en del av den gjennomsnittlige liberalt utdannede manns utstyr.

Strukturell kjemi hadde sin opprinnelse i oppdagelsen av at to stoffer kan bestå av nøyaktig samme prosentandel av nøyaktig de samme elementene, og likevel være helt forskjellige fra hverandre. Dette faktum, at to ting kan være nøyaktig like med hensyn til deres bestanddeler, men svært forskjellige i deres egenskaper, innebærer at det må være forskjell på arrangement av noe slag eller annet. Vi kan oppnå den klareste oppfatningen av denne ideen ved hjelp av atomhypotesen. Hvis de minste partiklene av et gitt sammensatte stoffer er bygget opp av enda mindre atomer av de forskjellige elementene som er berørt, er det klart at vi kan tenke på forskjellige arrangementer av disse atomene, og det er rimelig å anta at de spesielle arrangementene kan gjøre betydelig forskjell i arten av de resulterende forbindelsene. Overalt i livet ordningen er betydelig. I tilfelle av tall er kombinasjonen 191 svært forskjellig fra 911, selv om hver inneholder de samme individuelle tegnene. Hvorfor kan ikke arrangementet være signifikant når det gjelder atomer?

jeg tis ikke mulig i denne korte gjennomgangen for å forklare nøyaktig hvordan kjemikere få en forestilling om arrangement av atomer som bygger opp partikler (eller molekyler) av hvert stoff. Vi er avhengige av to arbeidsmetoder: en, oppdeling av forbindelsen og finne i hvilke grupper den dekomponerer; den andre, forsøket på å bygge opp fra disse eller lignende grupper den opprinnelige forbindelsen. Akkurat som blant fragmentene av en kollapset bygning vil du finne biter nok til å vise om det var en bolig, en stall eller en maskinbutikk, så blant fragmentene av en nedbrutt substans vil du finne biter av sin struktur fortsatt forbli sammen, nok til å indikere noe av den opprinnelige grupperingen. Hver annen kjemisk struktur vil etterlate en annen type kjemisk dé. Hvis fra lignende fragmenter det opprinnelige stoffet kan konstrueres på passende måte, er beviset sterkt at noe kunnskap om strukturen er oppnådd.

når det gjelder nytten av strukturell kjemi til medisin, kan vi ikke annet enn å se på en gang dens enorme betydning. Hvis bindingen av uendelige atomer på forskjellige måter endrer egenskapene til de resulterende stoffene annerledes, er det åpenbart at den spesielle måten å binde sammen hver og en av de kompliserte forbindelsene som utgjør kroppene våre, er av avgjørende betydning for oss. Videre, når det gjelder maten vår, kan arrangementet alene av atomene gjøre hele forskjellen mellom næring og gift.

Det er lett å se hvorfor disse forskjellige strukturer skal ha forskjellig effekt i kroppen. Å leve, når det gjelder dyr, er en kontinuerlig prosess for å bryte ned mer kompliserte strukturer til enklere; og det er klart at denne nedbrytingen vil skje på forskjellige måter med forskjellige grupperinger, og dermed gi forskjellige resultater.

kunnskapen om atomarrangementet av de forskjellige stoffene som komponerer kroppen, er ikke bare bundet til å gi en uvurderlig veiledning i studiet av fysiologi, patologi og hygiene, men har allerede ført til den logiske oppdagelsen av helt nye medisiner, bygget opp kunstig i laboratoriet for å passe de spesielle behovene til bestemte plager, og til rasjonell bruk av matvarer. I årene som kommer, er disse gevinstene bundet til å formere seg.

derfor kan legen i fremtiden gjøre sitt arbeid, ikke med et serum eller virus av tvilsom sammensetning og verdi, men heller med rene stoffer bygget opp i det kjemiske laboratoriet, — stoffer med deres grupper av atomer slik arrangert av subtil vitenskap som å oppnå rekonstruksjon av utslitte organer eller ødeleggelse av ondartede bakterier uten å arbeide skade av noe slag. Vi kan dermed drømme om å oppnå en kunstig immunitet mot kopper, for eksempel, så mye bedre enn vaksinasjon som dette er bedre enn den gamle inokuleringen.

Gunstige stoffer av denne typen vil ikke ofte bli oppdaget ved et uhell; antall mulige ordninger er altfor stor. For å vite alt det er å være kjent om saken, må strukturen av hvert intrikat stoff som finnes i kroppen, bli funnet, og arrangementet av atomene i hver partikkel av vår komplekse organisme. Før dette skal gjøres, kan vi ikke være i stand til å forutsi med rimelig sikkerhet hva som vil skje med disse stoffene i løpet av deres daglige funksjoner, eller hvordan de sannsynligvis vil bli påvirket av sykdom. Dette er et problem så viktig at det ville være vanskelig å overdrive sin betydning for ettertiden.

som jeg har sagt, krever moderne kunnskap nå av kjemikeren at han skal vite, ikke bare elementene som komponerer alle ting og hvordan disse elementene er satt sammen, men også hvor stor en produksjon av energi er involvert i enhver forandring som de kan bli utsatt for.

nå er det ingen tvil om at energi er den umiddelbare årsaken til enhver handling i det kjente universet. Uten noen form for energi, ville hele universet være hvilende, mørkt, piercingly kaldt, sover. En verden gjennomsyret av fysiske energier, men uten kjemisk energi, kan dreie seg og ha lys og varme; men det kunne ikke ha noe organisk liv, for livet er basert på virkningen av kjemisk energi. Dermed er studiet av kjemisk energi et annet svært viktig menneskelig problem.

Fysikalsk kjemi har å gjøre med forholdet mellom hver av de ulike typer energi til kjemisk endring. Det handler om de skuespillende, drivkreftene som gjør livet mulig, og i hver av sine mange aspekter bringer det ny intelligens til å bære på arbeidet med den levende mekanismen.

Fysikalsk kjemi behandler blant annet de kjemiske relasjonene i forandringene fra fast til væske, og fra væske til gass, og diskuterer arten av løsninger og blandinger av alle slag. Ettersom den levende kroppen består av faste stoffer og væsker, og avhenger av gassene i atmosfæren for å fremme de kjemiske endringene som animerer den, og ettersom løsninger og blandinger er tilstede i hver celle, er lovene og teoriene om fysisk kjemi sammenflettet med alle fysiologiske fakta.

igjen omhandler fysisk kjemi forholdet mellom varme og kjemisk forandring. Produksjonen av energi i form av varme i enhver kjemisk reaksjon er verdt å studere, men spesielt bør mennesket undersøke trinnene som utvikles all dyrvarme—og dette skyldes utelukkende kjemisk reaksjon. Videre studerer fysikalsk kjemi effekten av å endre temperatur på hastigheten og tendensen til kjemisk virkning-et spørsmål av betydning i studiet av feber og andre unormale forhold, så vel som i sporing av den fantastiske skjulte mekanismen som kroppen holdes ved nesten konstant temperatur.

denne dynamiske kjemien i fremtiden stopper ikke her, derimot. Innenfor sin provins ligger også de nylig funnet relasjoner av kjemi og elektrisitet, bærer kanskje på noen av mysterier nervøs handling, og møblering mye intelligens om natur løsninger generelt. Viktigere, kanskje, enn alt dette er grenen av emnet kalt fotokjemi, lysets kjemi, som lover å gi stor hjelp til tolkningen av endringene som skjer i plantens blader under påvirkning av sollys. Gjennom lysets byrå alene er naturen i stand til å bygge opp de intrikate forbindelsene som trengs for å gi alle dyr mat; og inntil vi forstår veksten av grønnsaken, kan vi ikke håpe å forstå dyrets.

et øyeblikks tanke vil vise at denne kjemien av stoffer i aksjon—det vil si energikjemien-bringer med seg et løfte om hjelpsomhet til fremtidige generasjoner, som kanskje overgår noen annen vitenskap. For studiet av det inerte stoffet som livet har gått fra, uansett hvor nøyaktig denne studien kan være, kan ikke gi oss en sann kunnskap om sitt virkelige kontor, noe mer enn vi kan forutsi fra utseendet til en utstoppet fugl i et museum sin fullstendige vane med livet. For å forstå prosessen med å leve, må man se stoffene i aksjon og studere deres oppførsel under påvirkning av de mangfoldige kreftene som leker rundt dem; og dette er målet med fysisk kjemi.

jeg har skissert veldig kort noen av måtene som vitenskapen gir et stort løfte om hjelp til å lide menneskeheten i fremtiden. For noen kan synspunktet ha virket materialistisk; vi må imidlertid huske at vitenskapen ikke forsøker å fatte det ultimate mysterium, men bare omhandler naturens fakta. Livets største mysterier virker nesten like langt som noen gang. Akkurat hvilke relasjoner eksisterer, for eksempel mellom kjemisk forandring og tanke, hvilke permanente endringer av kjemisk struktur forårsaker minne, vet vi ikke. Livet vi aldri har vært i stand til å produsere fra dødt materiale alene. Personlighet og arvelighet trosser kjemikeren, som de gjør fysiologen og psykologen. Men la oss ikke være utålmodige. Selv om det er umulig å forutsi hvor langt vi ved hjelp av våre begrensede sinn vil bli i stand til å trenge inn i mysteriene i et univers som er umåtelig stort og vidunderlig, kan vi likevel trøste oss med tanken om at hvert steg som er oppnådd, bringer ny velsignelse til menneskeheten og ny inspirasjon til større bestrebelser.