in deze tijd heeft de wetenschap geen rechtvaardiging meer nodig als een onderwerp dat de menselijke toewijding waardig is. De aanwinst in exacte kennis van de krachten en materialen van het universum wordt aan alle kanten herkend als een belofte van onberekenbaar voordeel voor de mensheid. Het volle belang van dit nieuwe licht, in zijn invloed op de verbetering van het menselijk lot, begint nog maar net te worden gerealiseerd.

in overeenstemming met de toenemende waardering van de waarde van wetenschappelijk onderzoek voor de mensheid, bestaat er vandaag de dag onder de wetenschappelijke mensen de poging om elke specifieke wetenschap aan elkaar te relateren, en om alles samen te voegen in een samenhangend geheel, zonder uit het oog te verliezen de noodzaak van nauwkeurigheid in elk deel. Het bestaan van dergelijke samengestelde takken van studie als fysische chemie, biochemie, fysiologische plantkunde, enzovoort, zijn een indicatie van de bredere vooruitzichten; en sommige van de grootste moderne wetenschappelijke vooruitgang worden gemaakt langs de grenslijnen tussen de verschillende wetenschappen. De natuur is immers een eenheid, en onze classificaties van haar nauw verwante fenomenen in speciale onderwerpen zijn deels willekeurig.

deze poging om de verschillende wetenschappen aan elkaar te relateren is niet alleen nuttig voor de wetenschap als geheel, het is ook gunstig voor de individuele werknemer. De mentale kijk van een mens moet worden verbreed door een poging om de relatie van zijn speciale taak tot de veelvoudige activiteiten en behoeften van de mensheid te traceren.

de specifieke tak van de wetenschap genaamd chemie heeft vele relaties met het menselijk leven, evenals met andere wetenschappen. Het vormt een wezenlijk onderdeel van elke filosofie van de natuur; het dient als een bewonderenswaardig middel van intellectuele discipline; Het leidt de fabrikant en de handelaar naar efficiëntie in de productie en zuiverheid van het product; maar, misschien het belangrijkste van alles, het bezit de sleutel die alleen de poort kan openen naar werkelijk fundamentele kennis van de verborgen oorzaken van gezondheid en ziekte. Dit is een van de meest waardevolle en vitale manieren waarop elke tak van wetenschap de mensheid in de komende jaren kan dienen.

meer verhalen

tien eeuwen geleden, in de tijd van de alchemisten, werd chemie “de dienstmaagd van de geneeskunde” genoemd; deze relatie is vandaag de dag niet zwakker, maar veel sterker. Het doel van dit artikel is om heel kort de aandacht te vestigen op enkele van de manieren waarop de moderne chemie de theorie en de praktijk van de geneeskunde kan helpen.

dat er een nauwe relatie bestaat tussen chemie en geneeskunde is voor iedereen duidelijk. Ons lichaam is geheel opgebouwd uit chemische stoffen en alle vele functies van het levende organisme hangen, althans gedeeltelijk, af van chemische reacties. Chemische processen stellen ons in staat om ons voedsel te verteren, ons warm te houden, ons te voorzien van spierenergie. Het is zeer waarschijnlijk dat zelfs de indrukken van onze zintuigen en de gedachten van onze hersenen, evenals de wijze waarop deze door de zenuwen worden overgebracht, min of meer nauw betrokken zijn bij chemische reacties. Kortom, het menselijk lichaam is een heerlijk ingewikkelde chemische machine; en zijn gezondheid en ziekte, zijn leven en dood, zijn in wezen verbonden met de coördinatie van een verscheidenheid van complexe chemische veranderingen.

deze ingewikkeldheid van het levende lichaam vereist een helder zicht en diepgaande kennis voor zijn volledige begrip; en de chemie van vroegere dagen was veel te eenvoudig en oppervlakkig om een zeer nuttige gids te zijn in het raadselachtige labyrint van vele convergerende en kruisende paden. De omstandigheden zijn volledig veranderd. Scheikunde benadert de fysica snel in nauwkeurigheid, en breidt zich verder uit dan de fysica in omvang. Naarmate de chemische kennis is toegenomen, is de kloof tussen de eenvoudigere verschijnselen van het chemische laboratorium en de meer gecompliceerde veranderingen die ten grondslag liggen aan het organische leven steeds kleiner geworden. De intelligente arts ziet dit, en verwelkomt de hulp die de snel vooruitgaande wetenschap van de chemie hem kan geven. Een eminente patholoog zei onlangs dat in de studie van de cel en de groei ervan, zowel normaal als abnormaal, de onderzoekende medische wetenschapper is gekomen naar de plaats waar hij moet terugvallen op chemische kennis, omdat hij waarneemt dat de werking van de cel afhangt van de aard en de hoeveelheid van de verschillende chemische stoffen waarvan het is gemaakt. Aangezien de cel de basis is van al het leven, en omdat ons lichaam simpelweg bestaat uit aggregaties van een grote verscheidenheid aan cellen, die elk door chemische wetten worden beheerst, is het duidelijk dat de chemie aan alle vitale functies ten grondslag moet liggen.

chemie kan van nut zijn voor de geneeskunde op ten minste drie heel verschillende manieren. Een van deze is bezig met het ontdekken van de componenten van dingen. Dit soort chemie wordt analytische chemie genoemd. Een andere manier waarop chemie de geneeskunde kan helpen, hangt af van het vermogen van de moderne chemicus, niet alleen om uit te vinden waar de dingen van gemaakt zijn, maar ook om te ontdekken hoe de onderdelen in elkaar gezet worden. Deze tak van de chemie wordt structurele chemie genoemd, omdat het niet alleen met de materialen te maken heeft, maar ook met de manier waarop deze materialen zijn gerangschikt. Nog een andere methode van behulpzaamheid komt voort uit een nog recentere ontwikkeling van de chemie, meestal fysische chemie genoemd, die zich bezighoudt met de verschijnselen die op de grens tussen fysica en chemie liggen—vooral dat deel van de grens met betrekking tot de relatie van energie tot materiaal. De fysisch chemicus moet niet alleen weten waaruit dingen gemaakt zijn en hoe deze elementen in elkaar gezet zijn, maar ook wat voor energie het is om ze in elkaar te zetten, en welke energie vrijkomt wanneer ze ontbonden zijn.

elk van deze drie soorten chemie kan de wetenschap en de kunst van de geneeskunde enorm helpen—en er is geen filosoof nodig om te verkondigen hoeveel effectiever hun hulp kan zijn dan de oude methode om alleen de uiterlijke verschijning van vloeistof en weefsel te observeren.

laten we nu in het kort de verschillende aspecten van deze drie manieren van behulpzaamheid in detail bekijken, in de volgorde waarin ze zojuist zijn genoemd. Eerst komt het veld van de analytische chemicus. Zoals gezegd is het menselijk lichaam een chemische machine. Het is volledig samengesteld uit chemicaliën, en wordt uitsluitend aangedreven door chemische energie. De analytisch chemicus kan ons de samenstelling vertellen van elk van de verschillende stoffen waaruit deze ingewikkelde machine bestaat. Hij is niet alleen in staat om de verschillende elementen die aanwezig zijn te ontdekken, maar ook om met grote precisie hun exacte hoeveelheden te schatten. Hij kan voedsel analyseren, evenals de verschillende delen en afscheidingen van het lichaam, en kan de relatie bepalen tussen de samenstelling van het voedsel dat wordt gegeten en de resulterende lichamelijke substantie. Dit alles is natuurlijk van grote waarde, want het toont ons meteen op een algemene manier welke elementen in het voedsel moeten komen; en bovendien, in geval van ziekte geeft het ons uitstekende aanwijzingen voor de manier waarop de verschillende functies van het lichaam afwijken van de normale, en dus verleent belangrijke hulp bij de diagnose en de suggestie van een geschikte behandeling. Maar dit is een oud en voor de hand liggend verhaal, dus Ik zal niet verder stilstaan bij de analytische kant van de toepassing van chemie op de geneeskunde, belangrijk als het is.

laten we nu overgaan tot het tweede aspect van het onderwerp, namelijk de relatie tussen structurele chemie en geneeskunde. Zo recent is de ontwikkeling van het onderwerp dat het idee van structurele chemie nog geen deel uitmaakt van de uitrusting van de gemiddelde ruim opgeleide man.

de Structuurchemie heeft haar oorsprong in de ontdekking dat twee stoffen uit precies hetzelfde percentage van precies dezelfde elementen kunnen bestaan en toch volledig van elkaar verschillen. Dit feit, dat twee dingen precies hetzelfde kunnen zijn wat betreft hun bestanddelen, maar zeer verschillend in hun eigenschappen, impliceert dat er een verschil in rangschikking van een of andere aard moet zijn. Met behulp van de atoomhypothese kunnen we de duidelijkste conceptie van dit idee verkrijgen. Als de kleinste deeltjes van een bepaalde samengestelde stoffen zijn opgebouwd uit nog kleinere atomen van de verschillende betrokken elementen, is het duidelijk dat we ons verschillende arrangementen van deze atomen kunnen voorstellen, en het is redelijk om aan te nemen dat de bijzondere arrangementen een aanzienlijk verschil kunnen maken in de aard van de resulterende verbindingen. Overal in het leven arrangement is significant. In het geval van getallen verschilt de combinatie 191 sterk van 911, hoewel elk dezelfde individuele tekens bevat. Waarom mag de rangschikking niet significant zijn in het geval van atomen?

ik kan in dit korte overzicht niet precies uitleggen hoe chemici een idee krijgen van de rangschikking van atomen die de deeltjes (of moleculen) van elke stof opbouwen. We zijn afhankelijk van twee methoden van werken: een, de splitsing van de verbinding en het vinden in welke groepen het ontbindt; de andere, de poging om uit deze of soortgelijke groepen de oorspronkelijke verbinding op te bouwen. Net zoals bij de fragmenten van een ingestort gebouw genoeg stukjes te vinden zijn om aan te tonen of het een woning, een stal of een werkplaats was, zo zullen bij de fragmenten van een afgebroken stof stukjes van de structuur nog steeds bij elkaar blijven, genoeg om iets van de oorspronkelijke groepering aan te geven. Elke verschillende chemische structuur zal een ander soort chemische débris verlaten. Als uit soortgelijke fragmenten de oorspronkelijke stof met geschikte middelen kan worden geconstrueerd, is het bewijs sterk dat enige kennis van de structuur is opgedaan.

wat het nut van structurele chemie voor de geneeskunde betreft, kunnen we niet anders dan het enorme belang ervan onmiddellijk zien. Als het samenbinden van infinitesimale atomen op verschillende manieren de eigenschappen van de resulterende stoffen op verschillende wijze wijzigt, is het duidelijk dat de specifieke wijze van het samenbinden van elk van de gecompliceerde verbindingen die ons lichaam vormen van vitaal belang is voor ons. Bovendien kan in het geval van ons voedsel alleen de opstelling van de atomen het verschil maken tussen voeding en GIF.

het is gemakkelijk te zien waarom deze verschillende structuren verschillende effecten in het lichaam moeten hebben. Het leven, in het geval van dieren, is een voortdurend proces van het afbreken van meer ingewikkelde structuren in eenvoudigere; en het is duidelijk dat deze afbraak zal gebeuren op verschillende manieren met verschillende groeperingen, en dus verschillende resultaten opleveren.

de kennis van de atoomindeling van de verschillende stoffen waaruit het lichaam bestaat, is niet alleen van onschatbare waarde voor de studie van fysiologie, pathologie en hygiëne, maar heeft ook reeds geleid tot de logische ontdekking van geheel nieuwe geneesmiddelen, die in het laboratorium kunstmatig zijn opgebouwd om aan de bijzondere behoeften van bepaalde aandoeningen te voldoen, en tot een rationeel gebruik van levensmiddelen. In de komende jaren zullen deze winsten zich ongetwijfeld vermenigvuldigen.

in de toekomst kan de arts zijn werk dus niet doen met een serum of virus van twijfelachtige samenstelling en waarde, maar met zuivere stoffen die in het chemische laboratorium zijn opgebouwd, — stoffen waarvan de groepen atomen zo zijn gerangschikt door de subtiele wetenschap dat zij de reconstructie van Versleten organen of de vernietiging van kwaadaardige kiemen tot stand brengen zonder enige vorm van schade te veroorzaken. We kunnen dus dromen van het bereiken van een kunstmatige immuniteit tegen pokken, bijvoorbeeld, net zo superieur aan vaccinatie als dit superieur is aan de oude inenting.

dit soort weldadige stoffen zullen niet vaak per ongeluk worden ontdekt; het aantal mogelijke regelingen is veel te groot. Om alles te weten wat er over de materie te weten valt, moet de structuur van elke ingewikkelde substantie die in het lichaam bestaat gevonden worden, en de rangschikking van de atomen in elk deeltje van ons complexe organisme. Zolang dit niet gebeurt, kunnen we niet met enige redelijke zekerheid voorspellen wat er met deze stoffen zal gebeuren in de Ronde van hun dagelijkse functies, of hoe ze waarschijnlijk door ziekte zullen worden beïnvloed. Dit is een probleem dat zo belangrijk is dat het moeilijk zou zijn de betekenis ervan voor het nageslacht te overdrijven.

zoals ik al zei, vereist de moderne kennis van de chemicus nu dat hij niet alleen de elementen waaruit alle dingen bestaan en hoe deze elementen samengebracht worden, maar ook hoe groot een energieopbrengst is betrokken bij elke verandering waaraan zij kunnen worden blootgesteld.

nu is er geen twijfel dat energie de directe oorzaak is van elke actie in het bekende universum. Zonder enige vorm van energie zou het hele universum stil zijn, donker, Piercing koud, slapend. Een wereld doordrenkt met fysieke energieën, maar zonder chemische energie, zou kunnen draaien en licht en warmte hebben; maar het kon geen organisch leven bezitten, want het leven is gebaseerd op de werking van chemische energie. De studie van chemische energie is dus een ander zeer belangrijk menselijk probleem.

fysische chemie heeft te maken met de relatie van elk van de verschillende soorten energie tot chemische verandering. Het gaat over de acterende, drijvende krachten die het leven mogelijk maken, en in elk van zijn vele aspecten brengt het nieuwe intelligentie om te dragen op de werking van het levende mechanisme.

fysische chemie behandelt onder andere de chemische relaties van de veranderingen van vast naar vloeibaar, en van vloeibaar naar gas, en bespreekt de aard van oplossingen en mengsels van alle soorten. Aangezien het levende lichaam bestaat uit vaste stoffen en vloeistoffen, en afhankelijk is van de gassen van de atmosfeer voor de bevordering van de chemische veranderingen die het bezielen, en aangezien oplossingen en mengsels aanwezig zijn in elke cel, zijn de wetten en theorieën van de fysische chemie verweven met elk feit van de fysiologie.

ook hier behandelt de fysische chemie de relatie tussen warmte en chemische verandering. De output van energie in de vorm van warmte in elke chemische reactie is het bestuderen waard, maar vooral zou de mens de stappen moeten onderzoeken waardoor alle dierlijke warmte wordt geëvolueerd—en dit is uitsluitend te wijten aan chemische reactie. Bovendien bestudeert de fysische chemie het effect van temperatuursverandering op de snelheid en de neiging van chemische actie, — een zaak van belang bij de studie van koorts en andere abnormale omstandigheden, evenals bij het traceren van het wonderbaarlijke verborgen mechanisme waardoor het lichaam op bijna constante temperatuur wordt gehouden.

deze dynamische chemie van de toekomst houdt hier echter niet op. Binnen haar provincie liggen ook de recent gevonden relaties van chemie en elektriciteit, die misschien betrekking hebben op een aantal van de mysteries van nerveuze actie, en het verstrekken van veel intelligentie over de aard van oplossingen in het algemeen. Belangrijker, misschien, dan dit alles is de tak van het onderwerp genaamd fotochemie, de chemie van het licht, die belooft grote hulp te geven bij de interpretatie van de veranderingen die zich voordoen in de bladeren van planten onder invloed van zonlicht. Alleen al door het Agentschap van licht is de natuur in staat om de ingewikkelde verbindingen op te bouwen die nodig zijn om alle dieren van voedsel te voorzien; en, totdat we de groei van de groente begrijpen, kunnen we niet hopen om die van het dier te begrijpen.

een moment van nadenken zal aantonen dat deze chemie van stoffen in actie—dat wil zeggen de chemie van energie—een belofte van behulpzaamheid met zich meebrengt voor toekomstige generaties, die misschien groter is dan die van elke andere wetenschap. Want de studie van de inerte stof waaruit het leven is vertrokken, hoe nauwkeurig deze studie ook moge zijn, kan ons geen ware kennis geven van haar werkelijke kantoor, net zo min als we kunnen voorspellen aan de hand van de verschijning van een opgezette vogel in een museum haar volledige levensgewoonte. Om het proces van het leven te begrijpen, moet men de stoffen in actie zien en hun gedrag bestuderen onder invloed van de vele krachten die om hen heen Spelen; en dit is het doel van de fysische chemie.

ik heb heel kort een paar van de manieren geschetst waarop de wetenschap een grote belofte inhoudt van hulp aan de lijdende mensheid in de toekomst. Voor sommigen leek het standpunt misschien materialistisch; we moeten echter niet vergeten dat de wetenschap niet probeert het ultieme mysterie te doorgronden, maar zich alleen bezighoudt met de feiten van de natuur. De grootste mysteries van het leven lijken bijna net zo ver weg als ooit. Welke relaties er bijvoorbeeld bestaan tussen chemische verandering en denken, welke permanente veranderingen van chemische structuur geheugen veroorzaken, weten we niet. Leven dat we nooit alleen uit dood materiaal hebben kunnen voortbrengen. Persoonlijkheid en erfelijkheid trotseren de chemicus, net als de fysioloog en de psycholoog. Maar laten we niet ongeduldig zijn. Hoewel het onmogelijk te voorspellen is in hoeverre wij door middel van ons beperkte bewustzijn in staat zullen worden gesteld om door te dringen in de mysteries van een universum dat onmetelijk groot en wonderbaarlijk is, kunnen wij ons niettemin troosten met de gedachte dat elke stap die we hebben genomen nieuwe zegen brengt aan de mensheid en nieuwe inspiratie voor een grotere onderneming.