引用科學數據不可粗心——談談《蘭氏化學手冊》和《CRC化學和物理手冊》的對比

羅渝然

(中國科學技術大學化學與材料科學學院 安徽合肥230026)

自學之友

羅渝然

(中國科學技術大學化學與材料科學學院 安徽合肥230026)

對比了《蘭氏化學手冊》和《CRC化學和物理手冊》。《蘭氏化學手冊》中的大量數據沒有經過嚴格選擇和評價，也沒有及時更新。由于《蘭氏化學手冊》的中譯本在國內中學、大學及研究所等地廣泛流傳，建議在引用《蘭氏化學手冊》中的數據時要小心謹慎。

筆者在海外學習和工作時，導師和學長們推薦使用《CRC化學和物理手冊》(以下簡稱CRC手冊)［1］。從1949年(第30版)起，該手冊每年都更新發行。無論在圖書館或者實驗室的書架上，我們都可找到一連串的不同年代的版本，很像化學藥品和科學儀器公司等每年散發的出版物，隨手可得。回到國內，看到不少大中學教材經常引用《蘭氏化學手冊》(以下簡稱蘭氏手冊)［2-3］的數據，而很少引用CRC手冊。客觀環境的變化，促使我著手對比蘭氏手冊和CRC手冊，以充分了解這兩本手冊的特點。

蘭氏手冊和CRC手冊的編排很相似，都是單卷式、資料齊全、內容翔實、使用方便、多次再版的工具書。1991年，科學出版社發行了蘭氏手冊第13版(1985)的中譯本，非常熱銷。2003年，又出版了該手冊第15版(1998)的中譯本。不過，2004年McGraw-Hill公司發行的第16版(最新版)，尚無相應的中譯本。另外，國內迄今還沒有出版CRC出版社的CRC手冊的中譯本。

化學教師經常翻閱多種工具書，查找科學數據。在尋找科學數據時，我們常看到有多個來源，這類似于商品市場上正在出售性能類似的多樣產品那樣。這時候，消費者不得不進行“貨比貨”，從多方面考慮，決定優次與取舍。

我們對比了蘭氏手冊與CRC手冊這兩本類似的工具書，某些項目列在表1里。從表1可以清楚看到，CRC手冊全書的頁數(或記錄的科學數據的豐富性與多樣性)遠比蘭氏手冊多得多，而售價相當合理，比蘭氏手冊略低。

經過對比，筆者發現了一個很重要的事實，即蘭氏手冊存在一個非常嚴重的缺點:手冊中的大量數據沒有經過嚴格選擇與評價，這些數據從某些總結文獻上轉錄之后，幾十年不改動，沒有與時更新。下面舉一實例。筆者的科學興趣之一是分子能量與反應能力，特別是化學鍵能與物質的熱穩定性。在2004年夏初，筆者被CRC手冊的主編Dr.D.R.Lide邀請作為該手冊的編輯之一，接替已服務約40年的Dr.J.A.Kerr(退休)的工作，主筆化學鍵離解能這一章節的實驗數據評價與更新，每年把當時重要分子中的最可靠的測量數據奉獻給讀者。在第90版(2009年)中，我介紹了約3700個中性物種與離子中的化學鍵能數據(可參見文獻［4］末尾的附錄一)。在蘭氏手冊中，也有化學鍵離解能這一章節(見第4章，表4.11，頁4.41～4.53)。但是，該表僅限于介紹中性粒子中的鍵能數據，列舉的化學鍵數目還不到950個。令人驚訝的是，該書仍在引用20世紀60～70年代的老數據。從20世紀80年代以來，化學鍵離解能的測量值幾乎都被多次更新，數據數目急劇增加，數值不斷精確化，逐漸靠近或進入了“化學精度”(±4.184kJ·mol－1)。從蘭氏手冊的初版(1934)到最新版(第16版，2004)的70年內，歷經3位主編(Drs.N.A.Lange，J.A.Dean，J.G.Speight)。看來，這3位主編都沒有注意到有關化學鍵能測量的近代發展。表2對比了兩本手冊中幾個典型的化學鍵能值。在表2中的第4行，計算了同一化學鍵能測量數據的相差值。千萬別小看這些測量數據的相差值!在室溫條件下，這些相差值將引起鍵離解反應的平衡常數值極大的不確定性(見表2的最右行)。以氨分子中的H—NH2鍵能值為例。蘭氏手冊提供的D(H—NH2)值比目前公認的準確測量值偏低15.08kJ/mol，這將導致化學鍵H—NH2離解反應的平衡常數K值驚人的偏高。在25℃時，K的不確定性可高達437倍!

表1 蘭氏手冊與CRC手冊的對比

表2 蘭氏手冊與CRC手冊中幾個典型的化學鍵能值對比

其中，下標0表示目前公認的準確數據。

在逐個認真地檢查蘭氏手冊內表格4.11“化學鍵離解能”數據之后，筆者發現，該表列出的數據還不完全是轉錄自20世紀60～70年代古老的“鍵離解能”值，有不少數據甚至是轉抄自20世紀40～60年代的多原子分子中的“平均鍵能”值。這一事實表明，3位主編不僅沒有注意到化學鍵能測量的近代發展，而且在很長的時間里，編輯工作不夠細心，混淆了“平均鍵能”與“鍵離解能”這兩個不同的科學概念。對于今天的讀者來說，假如我們使用該工具書時也粗枝大葉，盲目相信權威，引用并擴散其錯誤，就會造成很大的麻煩。

為什么蘭氏手冊會出現這類問題?作者對比了蘭氏手冊與CRC手冊的編輯過程。70余年來，蘭氏手冊一直是由單個人主編。最新版本(第16版，2004)主編是Dr.J.G.Speight，他的科學專長在石油、煤、燃料等方面。個人輯錄的工具書必然有許多局限性。相反，CRC手冊是多位專家合作的結晶。現任主編Dr.D.R.Lide的科學專長是在標準科學數據的評價等方面。他曾是美國國家標準和技術研究院(NIST)的標準參考數據研究室的主管，還參與了國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)評價標準參考數據。他善長組織、聯絡、協調多學科(化學、化工、物理、生化、材料、衛生、安全、食物、藥物、能源、大氣、地學、環境、海洋、天文、太空等)的國際公認的高水平專家(2009年版有31位)。每年初秋，他收集來自編輯們分別主筆的各章節的更新文稿，統一編輯成新的書稿。次年六月，他通過出版商向讀者推薦最可靠的現代科學數據。在全球最大的電子購物網站Amazon(http://www.amazon.com)，CRC手冊享有眾多讀者的極高口碑，被評為“五星級”書籍。該網站報導，CRC手冊在前幾年海外幾千本科學書籍的廣泛評比中，被譽為“最優秀的頭十本科學書之一”。

眾所周知，假如我們的科學論文和教材中包含了過時的、錯誤的或不可靠的數據，其作品質量將受影響，出版物的影響因子也將下降。嚴重的是，國內不少中學與大學教材把蘭氏手冊中的過時的、錯誤的或不可靠數據推薦給學生和社會。它對我國學生和青年科學家的負面影響，很令人憂心。

［1］ Lide D R.CRC Handbook of Chemistry and Physics.90th ed.Boca Raton:CRC Press，2009

［2］ Dean JA.Lange＇s Handbook of Chemistry.McGraw-Hill Company.第13版(1985)中譯本，尚久方譯，北京，科學出版社，1991

［3］ Dean JA.Lange＇s Handbook of Chemistry.McGraw－Hill Company.第15版(1998)中譯本，魏俊發譯，北京，科學出版社，2003

［4］ 羅渝然，郭慶祥，俞書勤，等.現代科學中的化學鍵能及其廣泛應用.合肥:中國科學技術大學出版社，2008

科學數據不可粗心
——談談《蘭氏化學手冊》和《CRC化學和物理手冊》的對比