若要問歷史上最偉大的物理學家有哪些，足以引發一場華山論劍。化學界的口水戰可能不至于那么激烈。光憑一張元素周期表，門捷列夫就可坐擁“門神”地位。

2019月2月迎來了化學元素周期表的150歲生日，也是俄國化學家的185歲誕辰。

聯合國將2019年定為“國際化學元素周期表年”，并評價道：“元素周期表是科學史上最卓著的發現之一，刻畫出的不僅是化學的本質，也是物理學和生物學的本質。”

元素周期表給世間留下了許多令人津津樂道的傳奇，比如門捷列夫將當時所知的63種元素寫在卡片上，日夜“玩牌”悟道；比如門捷列夫寤寐思服，終于夢見所有元素一一落在相應的位置，組成一張表格；比如法國化學家德布瓦博德蘭在1875年發現了門捷列夫在周期表中預言的鎵元素，只是密度并不符合。門捷列夫去信要求他重新提純，而后測量果如原先的預言。

不過，“門神”之所以成為“門神”，僅僅玩轉化學是不夠的。門捷列夫在72年的人生中(1834年-1907年），撰寫了500多篇著作，涵蓋化學、物理、地球物理、工業技術、社會經濟等多個領域，跨界程度堪比其祖國的疆土。

如果要歸納門捷列夫的成功法門，最恰當的可能是一句中文俗語：“自己動手，豐衣足食”。

在德國留學時，門捷列夫不滿足于導師實驗室的儀器精度，一介窮學生自掏腰包在家中搭建器材，并設計出了門捷列夫比重瓶等新裝備；

從德國“海歸”后，門捷列夫窮困潦倒，身兼多份私教，同時在4個月內寫成了俄國歷史上第一部《有機化學》手冊，暢銷一時；

甚至，門捷列夫之所以歸納出元素周期表，也是因為需要教授并不熟悉的無機化學課程，他決定自己編寫一本新的系統性教材，亦即后來的傳世名著《化學原理》。

無怪乎“門神”能跨界大殺四方。無論是早年際遇還是國家命運，他一生頗多坎坷，但可謂鞠躬盡瘁，遇山開山，逢水搭橋，行至腦力窮處，坐看大千世界。

能源

在門捷列夫的時代，石油的主要用途仍是照明和民用燃料，尚未上升到“工業血液”的地位。他以富有前瞻性的眼光，參與了俄羅斯近代石油工業的發展。

1861年，28歲的門捷列夫兼職校對德文版《技術百科全書》的翻譯工作，由此萌生出對工業的興趣。他在次年幫助俄國富翁科科雷夫改進了高加索一家煉油廠的工藝，大大提高產量。

1876年，包括石油行業在內的俄國經濟出現危機。門捷列夫被政府聘為顧問，兩度考察巴庫的煉油廠，提出了利用重油的新方法。他留下了名言：“石油不是燃料。直接燒石油，就像在廚房爐灶里燒支票一樣。”

在門捷列夫的幫助下，俄國建立了第一座從重質油大規模煉制潤滑油的工廠，不久，石油潤滑油開始全方位取代動植物油脂。

去完高加索，他前往美國賓夕法尼亞州考察，詳盡調研了最新工藝和油稅制度，總結成《論北美賓夕法尼亞與高加索的石油工業》一文。

俄國政府采納了門捷列夫的建議，取消煤油和石油消費稅的建議，建設輸油管道，停止從美國進口煤油。國內石油行業漸漸復蘇。

1888年，門捷列夫三度前往頓涅茨克考察煤礦和工廠，提議出臺新的信貸和租賃政策、優惠的運輸稅、為工廠免稅10年。

門捷列夫也在理論上做出了貢獻，猜測石油是由鐵碳化合物和水在地下深處高壓中相互作用形成的，突破了有機物和無機物的界限。

酒精

1861年，由于編寫了百科全書中的《酒精度量學》一章，門捷列夫還被財政部聘為酒精技術委員會的專家，征求精確測量乙醇溶液濃度的新方法和新裝置，以改革酒稅。他用幾次立方蒸餾得到了極純的乙醇，詳盡研究了溶液體積和密度隨溫度和水乙醇比的變化，提煉出精準而復雜的公式作為工業標準。

除了薪水，門捷列夫還有意外的收獲。他一直以來都對液體和溶液的基本物化性質很感興趣。在研究酒精的過程中，他可以從精準繪制的圖像中讀出清晰的化合物組分，即乙醇與水分子的摩爾比。

這后來成了他的博士論文題目：《論酒精和水的化合物》。再加上門捷列夫在死前擔任的職位是俄國計量所所長，許多人便附會出了一個廣為流傳的說法：門捷列夫規定伏特加的“黃金比例”是38度，后來為計稅方便而改成40度。

其實，門捷列夫在博士論文中討論的酒精濃度超過70%，未有一句提及伏特加。他擔任計量所所長期間的主要貢獻是統一度量衡，引入了國際公制。

貿易

每逢危急存亡之秋，門捷列夫的身影總是十分活躍。俄土戰爭(1877-1878年）后，俄國經濟瀕臨破產。1882年，一場專門的工業和貿易大會在莫斯科舉行，號召商界獻計獻策。

門捷列夫在會上一人做了7場演講，涵蓋鑄鐵、石油、燃料、鹽、煤、皮革、亞麻、棉花、紙張、羊毛、絲綢、機械化等國民經濟核心議題。

1889年，門捷列夫成為貿易和制造業委員會的成員。他一開始只參與制定硫磺等化學品的關稅，但他很快意識到，關稅是一個整體性問題。門捷列夫試圖在一種框架內安排所有可能的關稅，寫成了700頁巨著《用關稅解釋俄國工業的發展》，提倡貿易保護主義，大受業內好評。這個框架被稱為“門捷列夫關稅體系”，直接導致了1893年至1894年俄國與歐洲的貿易戰，強有力地刺激了俄國國內的工業化進程。

農業、教育、藝術

當然，門捷列夫不僅是敏銳的觀察者和高產的寫手，他對 “副業”往往傾注了諸多實踐和心血。

門捷列夫關注農業。剛在圣彼得堡大學獲得穩定教職，他便在附近的鄉村購置新屋，自建實驗室和試驗田。他欣賞李比希的現代農業化學理念，鼓勵使用磷肥和其他礦物肥料。在其后兩年間，試驗田的土壤質量和農作物產量確實提高了。

事實上，1869年元素周期表正式在俄羅斯化學學會上首發時，門捷列夫本人是缺席的。當時他正在考察奶酪發酵業，委托他人在發布會上代為演講。

門捷列夫關注教育。1871年，他參與開設了第一批接收女生的課程，并親自講課。此外，他發表了關于高中改革的文章，以期將其納入終身教育軌制。

門捷列夫關注藝術。1871年至1873年，他為一批著名畫家開設了有關顏料和顏色的化學講座，并加入攝影師俱樂部，助力俄羅斯藝術的傳播。

1877年，門捷列夫對19歲的美術生波波娃一見鐘情，頂著教會的壓力離婚再娶。

門捷列夫甚至有制作行李箱的愛好，其中的獨家秘方是一種特制膠水。傳說他一次在圣彼得堡當地的市場采購材料，旁邊一位顧客詢問店主這位先生是誰，店主答道：“你不知道嗎？他是個很有名的做行李箱的師傅，門捷列夫。”

以太

當然，勇往直前的“門神”也不是沒走進過死胡同，那就是“以太”。這是一條歷史悠久的死胡同，許多偉大的西方科學家都曾到此一游。古希臘的亞里士多德認為除了“水、火、氣、土”四行之外，天空的最上層還有一種最基本的元素以太。17世紀的笛卡爾則認為物體之間的力是通過以太傳遞的。

門捷列夫版的元素周期表依據原子的質量而排列，隨著質量增加呈現出周期性的變化。門捷列夫由此相信這一規律的根基是一種質量極小但不為零的元素，很可能和傳遞萬有引力的以太是同一個東西。

為此，他向軍事部申請大量經費，購置最好的氣泵，以研究極端高壓下的氣體彈性。在實驗過程中，他再次發揮自己動手的精神，發明了門捷列夫差示氣壓計等新裝備，以實現超高精密度的測量。這一研究檢驗了理想氣體狀態方程，并推廣為現行的版本pV = nRT。

在同一時期，許多人把以太附會為靈媒，坊間流傳著許多“神跡”，即人可以通過精神力量隔空移物，包括巴甫洛夫在內的許多科學家都曾把靈媒當作嚴肅的課題研究。1875年，門捷列夫通過在桌面下安置靈敏的壓力計來檢驗神跡，最終證明都只是一些詭計。

1876年，門捷列夫終于承認以太這條路走不通，叫停了項目，招致贊助商的不滿。

飛行

不過，追尋以太的過程并非全無收獲，除了理想氣體狀態方程，門捷列夫點燃了對氣象學和航空的熱情，后來擴展到流體力學甚至船舶制造學。

他認為這些不同的領域背后有著同一個核心問題：阻力。1882年，他在《論液體和空氣飛行阻力》中總結了相關的研究成果。

1887年，53歲的門捷列夫坐著自己參與設計建造的氣球，一個人上升到3000米高空。在那里他沒有找到以太，但見證了一次日全食。

也正是在這一年，門捷列夫發表了《水溶液密度的研究》，通過分析233種化合物的溶液在不同溫度下的密度與濃度，他在連續的曲線上找到極端點，來證明水合物的形成。在前言里，門捷列夫用這本書來紀念自己的母親：

“這項研究是她最小的兒子獻上的思念。她以身作則，以愛糾錯，并用生命中最后一點力氣把他帶離西伯利亞，獻給科學。

她臨終時說道:不要耽于幻想，不要紙上談兵，要耐心地追求神圣和科學的真理。她懂得言辭何其詭辯，所知何其淺薄，要用科學而非暴力，愛心輔以信心，消除一切迷信、不實和謬誤，代之以尚待發現的真相、未來發展的自由、普世的福利，以及內在的幸福。德米特里?門捷列夫謹遵她的遺言。”

退休后的門捷列夫在海軍部的委托下開始研制無煙火藥。1892年，他通過改良硝化纖維成功發明“焦珂羅酊”，建議以此全面替代俄國現有的火藥。然而，由于成本問題和一些利益糾葛，該方案被軍方棄之不用。

不過，門捷列夫參與的另一個海軍項目——世界上第一艘極地破冰船Yermak號，倒是在1898年成功下海。

1906年，門捷列夫獲得諾貝爾化學獎提名。由于一部分評委認為“難以評價元素周期表在理論上由誰發現”，門捷列夫以一票之差輸給了制備出單質氟的法國化學家莫瓦桑。

此時，門捷列夫與剛輸掉日俄戰爭的帝國一樣垂垂老矣。

次年，門捷列夫病逝于圣彼得堡，享年72歲。第101號元素“鍆”，把俄國化學家的名字永遠刻在了元素周期表上。