1814年春,英国约克郡,谢菲尔德西北方,布拉德菲尔德村。
瑞安在一阵几乎要窒息般的喘息里猛地睁开眼。
入目是暗沉的橡木床架,头顶悬着有些褪色的羊毛帐幔,他想抬手,却发现浑身酸软无力,每一次吸气都带着拉风箱似的喘鸣,肺里像堵了一团浸了水的棉花,呼吸十分吃力。
“咳咳……水……”
他哑着嗓子开口。
几乎是同时,床侧传来一阵椅子挪动的声响,一个苍老又带着急切的声音响起来,“少爷?您醒了?感谢上帝,您终于醒了!”
一个穿着白色衬衫,头发花白,脸上还带着常年在烈日下暴晒的晒斑的老人快步走到床边,脸上满是劫后余生的激动,眼眶通红。
他小心翼翼地扶着瑞安的后背垫上枕头,又端过床头的玻璃杯,用小勺喂了他几口温水。
温水滑过灼痛的喉咙,稍微缓解了那种窒息感。
瑞安借着窗边透进来的灰蒙蒙的天光,看清了老人的脸。
威尔逊,曾经是皇家海军“皇家君主”号上的一名海军医务兵,退役之后成了格雷厄姆庄园的管家,也是跟着他父亲老格雷厄姆上尉一辈子的老战友了。
也是在这一刻,两股完全不同的记忆开始交融重合,慢慢变为一体。
他是瑞安,21世纪国内985高校材料学与化工专业的博士,上一秒他还在实验室里熬夜做实验,因为连续三天连轴转,心脏骤停晕了过去。
研究方向就是精细化工合成,小到药物分子的合成改性,大到工业级的冶金工艺,化工流程设计,他都略知一二。
同时,他还是个少见的对历史十分有兴趣的理科生,尤其是关注有关科学发展的历史与人物。
而现在,他是瑞安·格雷厄姆,20岁,一个破落乡绅家庭的独子。
他的父亲是前皇家海军军官,参加过特拉法加海战,所在的舰船俘获了西班牙不少军舰,不幸的是在接舷战的时候受了重伤,被迫退伍。
格林威治海军医院评定他为部分丧失服役能力,加上退伍费、养老金、国王特许津贴、查塔姆基金和俘获敌舰的奖金,老格雷厄姆零零总总一共拿了一千多英镑,还有每年近100英镑的抚恤金作为补贴。
但好景不长,老格雷厄姆半年前因为旧伤突然复发病逝,而母亲早在他十岁那年就死于肺结核,偌大的格雷厄姆庄园,现在只剩下他这个主人,和威尔逊等几个老仆人。
原主从小就有哮喘的病根,三年前被父亲送去气候温和的瑞士和意大利游学养病,半个月前才刚回到英国。
谁料约克郡连绵的阴雨诱发了严重的哮喘发作,他在床上昏迷了整整两天,村里的医生来看过,摇着头让准备后事,之后,来自两百年后的瑞安就成了这个身体的新主人。
瑞安闭了闭眼,强迫自己冷静下来,消化着脑海里汹涌的记忆。
现在是1814年3月。
此时,反法联军正在欧洲大陆上蓄势待发,距离拿破仑退位还不到一个月。
这还是第一次工业革命的黄金年代,瓦特的蒸汽机已经在英国的矿山和工厂里轰鸣了几十年,纺织厂的烟囱日夜喷着黑烟,煤炭与钢铁正在重塑这个国家的筋骨。
这同样也是一个蒙昧与变革交织的年代。
而那些只在历史书和科学史上见过的名字,此刻都活生生地存在于这片土地上。
汉弗里·戴维此时正担任着英国皇家学会的明星科学家,是整个欧洲科学界的顶流。
他的助手迈克尔·法拉第,刚在去年走进皇家学院的实验室,还是个籍籍无名的年轻人。
乔治·斯蒂芬森将要在明年造出了第一台用于煤矿的蒸汽机车,距离改变世界的铁路时代,只有一步之遥。
他穿越到了一个最糟糕的时代,也是一个最好的时代。
一个他用手里的知识,能真正变成改变世界的力量的时代。
当然,在谈改变世界之前,他得先解决两个迫在眉睫的问题。
第一个,是他这条命。
原主的哮喘病根还在,1814年没有支气管扩张剂,没有糖皮质激素,一次严重的急性发作,就能让他下地狱。
他必须尽快解决自己的身体问题,活下去,才是一切的前提。
第二个,是钱,俗话说有钱能使鬼推磨,空有一腔抱负有啥用,要是没钱连实验材料都买不起。
“威尔逊。”
瑞安的声音还有些沙哑,却已经带上了一种与年龄不符的沉稳,“家里的账目,现在是什么情况?”
威尔逊的脸色微微一滞,眼神里闪过一丝为难,还是老老实实地回答。
“少爷,这两天,我正好把账目理了一遍,庄园里的现金,都在您的钱匣里,一共是327英镑11先令6便士。”
327英镑。
瑞安在心里快速换算着,在这个年代,一个伦敦的熟练技术工人,一年的收入也就30英镑左右,一个体面的中产阶级家庭,一年100英镑就能过得相当不错。
这笔钱看似不少,但对于一个要维持庄园运转的乡绅家庭来说,根本撑不了多久。
果然,威尔逊接下来的概括印证了他的猜测。
“去年约克郡的雨水太多,佃户们的麦子收成很差,有三户人家欠了租子,一共124英镑,说是今年收成好了再还,实在是拿不出来。”
“下个月要给仆人们发季度的工资,还有庄园西翼的屋顶漏了,再不修,冬天的雨雪会把木梁泡烂,这两项加起来,至少要85英镑,还有您的药和庄园里的日常开销……”
威尔逊没再说下去,但意思已经很明白了,这点钱,省着花也只够撑三个月。
要是不想办法搞钱,用不了半年,这个传承了两代人的格雷厄姆庄园,就得挂牌卖掉。
在大英,土地是乡绅身份的一种象征,乡绅虽然没有贵族头衔,但也可以成为地方法官与教堂执事,要是自己被迫把庄园卖了,估计想混入上层圈子就更难了。
瑞安这么想着,轻轻点了点头,并没有抱怨什么。
困境是明摆着的,抱怨也没用,不过他手里握着领先这个时代两百年的知识,钱对他来说,从来不是最难解决的问题。
与其焦虑,不如先吃饱再说。
“我知道了。”
他平静地开口,“威尔逊,帮我准备些吃的,要清淡的,煮得软一些的燕麦粥,再来点面包。”
“对了,另外,把家里所有的账目都拿到我房间来,还有,托人去镇上的报馆,把最近一个月的《泰晤士报》都买来,家里所有关于自然哲学的书籍,也都找出来给我。”
威尔逊愣了一下,继续关心道,“瑞安少爷……这病情才刚刚有所好转……是不是先好生休养一阵再说?”
“我知道你担心我,老威尔逊,不过我的身体我心里有数,不会出事的,放心吧。”
听到瑞安这么说,即便是威尔逊有着再多的理由也没办法说出口了,他只是恭敬地鞠了一躬,“好的少爷,我这就去办。”
看着威尔逊转身离开的背影,瑞安靠在枕头上,缓缓吐出一口气。
他抬起手,看着这双年轻苍白,指节纤细的手,指尖因为常年握笔,有一层薄薄的茧,和他原来那双常年泡在实验室的手不太一样。
“万事开头难啊……”
瑞安没有急着喊出什么惊天动地的口号,也没有立刻就想着要搞什么跨时代的黑科技。
毕竟饭要一口一口吃,路要一步一步走,在这个时代,没有身份、没有人脉、没有钱,再厉害的技术也只是纸上谈兵,甚至会被人当成疯子或者江湖骗子。
先活下去,再站稳脚跟,之后的路自然会有的。
半小时后,威尔逊端来了温热的燕麦粥和面包,还有整理好的账目和一摞厚厚的报纸和书籍。
瑞安吃了东西,身体稍微恢复了些力气,便开始翻看着手里的资料。
窗外的雨还在下,淅淅沥沥地打在玻璃窗上,约克郡的乡村依旧宁静而潮湿。
接下来的两天,瑞安没有急着做任何惊天动地的大事。
他大部分时间都在休息,靠着清淡的饮食和充足的睡眠,慢慢调理着这具孱弱的身体。
哮喘的急性发作已经过去,但气道的慢性炎症还在,偶尔还是会咳嗽胸闷,他明白自己应该尽快找到解决方法,否则下一次哮喘大概率会要了他的命。
同时,他也把威尔逊拿来的资料完完整整地啃了一遍。
账目比他预想的还要糟糕,除了佃户的欠租,庄园里的几亩薄田,今年的收成也很差,根本没什么收入。
父亲生前还留下了几笔给老战友的借款,以及一些军官的家庭地址。
借款零零总总大概只有100多英镑,但对方基本上也都家境贫寒,根本还不上。
简而言之,格雷厄姆庄园已经坐吃山空,到了不破不立的地步。
而《泰晤士报》上的内容,则让他精准地摸到了这个时代的市场脉搏。
1814年的英国,正处在战争结束前的狂欢与焦虑里。
一方面,拿破仑的帝国已经崩塌,持续了二十多年的战争终于要结束,欧洲大陆的市场即将重新打开,无数工厂主都在摩拳擦掌,准备大干一场。
另一方面,长期的战争推高了物价,原材料短缺,工业生产的瓶颈越来越明显。
报纸上的广告和新闻,几乎一半都和纺织业有关。
作为英国工业的第一支柱,纺织厂的规模越办越大,对纯碱的需求也水涨船高。
但大陆封锁令刚解除,原料供应不稳定,吕布兰法生产的纯碱不仅价格居高不下,还存在纯度低、杂质多、腐蚀性强的问题,很多纺织厂都在抱怨,漂白出来的布匹色差大,损耗率高。
而海军相关的新闻里,则频繁提到一个词。
炸膛。
皇家海军正在更新换代战舰的火炮,可本土冶炼的钢材质量参差不齐,炮管的脆性大,经常发生演习中炸膛的事故,轻则火炮报废,重则舰毁人亡。
海军部的军械局,一直在悬赏寻找能生产优质钢材的厂商,却始终没有太好的结果。
医疗相关的内容更是让人无语,报纸上偶尔会刊登某位贵族因为一场风寒高烧去世,某位先生因为拔牙感染丢了性命,字里行间都透着这个时代医疗水平的落后与无奈。
瑞安放下报纸,经过这两天的构思与准备,他的心里已经有了清晰的规划。
现在他最要紧的事情是赶紧提纯出乙酰水杨酸(阿司匹林)。
这是最容易实现的,反应条件温和,风险最低,成功率最高。
不仅能解决他自己的哮喘炎症问题,还能成为他打通人脉,积累口碑的敲门砖,而且在这个连退烧止痛都要冒生命危险的年代,安全有效的阿司匹林,就是堪比黄金的硬通货。
“威尔逊。”
瑞安叫来了管家,拿出一张写得密密麻麻的纸,“你拿着这个清单,去一趟伦敦,把上面的东西,全部买齐,越快越好。”
威尔逊接过清单,看得有些发懵。
上面写的全是他看不懂的东西。
什么高纯度矾油、盐酸、冰醋酸、苏打灰、石灰石、软锰矿、三氯化铁……
还有各种规格的玻璃烧瓶、冷凝管、玻璃导管、锥形瓶、精密托盘天平、黏土坩埚,甚至还有小型焦炭坩埚炉、焦炭以及手动抽气用的皮囊、厚壁玻璃瓶。
“少爷,这些……都是炼金用的东西?”
威尔逊忍不住问了一句,语气里带着一丝担忧,在这个年代,搞化学的人,大多会被普通民众当成炼金术士,名声并不好。
瑞安笑了笑,“不是炼金,是化学,是自然哲学,这些东西,能帮我们解决庄园的困境,也能帮我治好身体,你放心,我心里有数。”
他顿了顿,又补充道,“试剂一定要买纯度最高的,玻璃仪器要仔细检查,不能有裂痕,钱从庄园的账上支,不用省。”
威尔逊虽然还是一知半解,但他看着少爷眼里的笃定,终究还是把疑问咽了回去。
“好的少爷,我今天就出发。一定把您要的东西,完完整整地带回来。”
威尔逊当天就带着钱和清单出发了。
从约克郡到伦敦,路途遥远艰险,坐马车都要两天多的路程,一来一回,至少要五天。
趁着威尔逊去采购的这段时间,瑞安也没闲着。
他让庄园里的两个男仆,把闲置的马厩清理了出来。
马厩空间大,通风好,远离主屋,就算做实验出了什么意外,也不会波及到主屋。
他亲自盯着,把马厩里的马粪与杂物清理干净,地面用水泥抹平,搭起了结实的实木实验台,又在墙上开了几个通风口,做了简易的排风装置。
甚至还准备了足量的沙土与湿布用来应对实验中可能出现的起火与泄漏。
在这个年代的药剂师商铺里,只有柳树皮粉末和煎剂,根本没有提纯的水杨酸,要到1828年,化学家才会从柳树皮里分离出水杨苷,1838年才能水解得到纯水杨酸。
现在是1814年,他想要原料只能自己动手提取。
瑞安同时还派庄园里的租户去河边的林子里收集大量白柳树的内皮用来充当一部分租金。
只有春天新生的白柳树嫩内皮水杨苷含量最高,外皮和老树皮里全是木质素和杂质,只会增加提纯的难度。
仆人们扛回来大量晒干的柳树皮,瑞安则带着他们把树皮剪成碎块,放进石臼里反复捣碎,磨成细腻的粉末。
光是这一步,就花了整整两天,瑞安的胳膊酸得几乎抬不起来,中途还因为吸入了太多树皮粉尘,引发了一阵剧烈的咳嗽,扶着石臼缓了好半天才顺过气。
可他没有停,他清楚这是他活下去的唯一指望。
接下来就是提取水杨苷,瑞安把树皮粉末倒进大陶罐里,加入温热的提纯过的酒精,密封浸泡,时不时用木棍搅拌,让树皮里的水杨苷充分溶解到酒精里。
浸泡了整整一天一夜后,他用多层亚麻布过滤掉树皮残渣,得到了深褐色的提取液,再用温水浴缓慢加热,把酒精蒸发掉,得到了水杨苷的粗品,黏糊糊的,像褐色的糖浆,还带着一股酸涩的草木味。
到此为止,瑞安能做的前期准备彻底做完。
过了几天,威尔逊带着满满两大马车的东西,回到了庄园。
所有的试剂、仪器、设备,都按照瑞安的要求买齐了。
虽然有些试剂的工业纯度在他看来还是不够,但没关系,他有成熟的重结晶提纯方法,完全可以自己处理。
玻璃仪器也都完好无损,甚至连他要的精密托盘天平,都买来了当时伦敦能买到的最好的型号。
“辛苦你了,威尔逊。”
瑞安看着堆了满满一屋子的东西,眼里终于露出了一丝笑意。
工欲善其事,必先利其器,现在,东西齐了,是时候该动手了。
第一个要攻克的就是阿司匹林。
一来,这个实验的反应体系最简单,条件温和,风险最低,成功率最高。
二来,他的身体等不起,越早做出来,越早能控制住气道的慢性炎症,避免哮喘再次急性发作。
虽然这东西不能治本,但综合考虑下来,阿司匹林是目前瑞安能制作的最全面的药物之一了。
在动手之前,瑞安已经在脑子里把整个合成路线,提纯方法还有质量验证的每一步都过了无数遍。
他太清楚这个分子的前世今生了。
早在公元前400年,希波克拉底就发现柳树皮的煎剂能止痛退烧,但人们一直不知道里面的有效成分是什么。
1763年,英国牧师爱德华·斯通才发现柳树皮里的活性物质是水杨酸。
直到1828年,德国化学家才第一次提纯出水杨酸。
水杨酸的止痛退烧效果确切,但它的分子结构里有一个游离的羟基,酸性极强,会严重腐蚀胃黏膜。
很多人吃了之后,止痛是止痛了,却会引发剧烈的胃痛,胃出血,甚至胃穿孔。
而他要做的,就是给水杨酸的分子做一个精准的“小手术”,通过酯化反应,用乙酰基把那个刺激性极强的羟基保护起来,生成乙酰水杨酸。
这个分子本身没有刺激性,进入人体后,会在代谢过程中缓慢分解释放出水杨酸起效,完美规避了胃肠道副作用,这就是后世家喻户晓的阿司匹林。
实验的第一步,就是原料提纯,其中最关键的一步,就是从之前的水解水杨苷里得到水杨酸。
他把之前的水杨苷粗品倒进烧瓶里,加入带回来的稀硫酸,放在沸水浴里加热回流,让水杨苷在酸性条件下彻底水解,生成水杨酸和葡萄糖。
这个过程要持续好几个小时,他就守在旁边,时不时搅拌一下,盯着水浴的温度,生怕温度太高导致原料碳化。
水解完成后,他用石灰乳慢慢中和掉多余的硫酸,再过滤掉生成的硫酸钙沉淀,得到了含有水杨酸的澄清溶液。
接着用稀盐酸酸化,让水杨酸从溶液里析出,再用冷水反复洗涤,过滤,最终得到了褐色的水杨酸粗品。
看着手里那一小捧褐色粉末,瑞安长长地松了口气。
几十公斤的柳树皮,最终只提出来不到两百克粗品,可这已经足够他完成后续的实验了。
粗品里含有未反应完全的苯酚,还有很多有色杂质,必须提纯才能保证后续反应的收率和产物纯度。
瑞安按照标准的重结晶流程,把粗制水杨酸倒进烧杯里,加入温热的提纯酒精,不断搅拌,让水杨酸充分溶解,直到溶液达到饱和状态。
然后用滤纸趁热过滤,除掉不溶性的杂质,再把滤液放在冰水浴里,缓慢降温。
随着温度降低,高纯度的水杨酸晶体,会因为溶解度下降,从溶液里均匀析出,而可溶性杂质则会留在酒精溶液里。
他反复重结晶了两次,得到了雪白的针状水杨酸提纯品,纯度远超这个时代能买到的任何产品。
第二步,就是核心的酯化合成。
在动手之前,瑞安已经在脑子里把合成路线反复推演过了。
1852年化学家才会首次合成乙酸酐,现在是1814年,市面上根本买不到这种核心试剂。
所以他不能用后世最常用的乙酸酐酯化法,只能退而求其次,用最经典的酸催化酯化路线,使用水杨酸与冰醋酸,以浓硫酸为催化剂,加热回流合成乙酰水杨酸。


