化學(xué)研究：從個(gè)人帶社會(huì)

江玉安

化學(xué)的初始形式是煉金和煉丹。煉金術(shù)士和煉丹家都是獨(dú)行俠，神秘兮兮，互不往來。真正青史留名的煉金術(shù)士和煉丹家很少，他們要么不愿留下文獻(xiàn)，要么留下的文字充滿神秘的符號(hào)，其他人無法解讀。

化學(xué)開始具有科學(xué)屬性是從波義耳（1627—1691）開始的。時(shí)間很巧合。化學(xué)作為科學(xué)誕生于1661年，標(biāo)志是波義耳的《懷疑派化學(xué)家》出版。之前一年的1660年，英國(guó)皇家學(xué)會(huì)成立。波義耳是開創(chuàng)者和領(lǐng)導(dǎo)人之一。皇家學(xué)會(huì)的成立為科學(xué)家之間的交流提供了重要平臺(tái)。隨后，巴黎科學(xué)院在1666年成立，國(guó)王路易十四提供經(jīng)費(fèi)，官方色彩濃厚。1700年，柏林科學(xué)院成立，發(fā)起人與首任院長(zhǎng)是著名數(shù)學(xué)家萊布尼茲。

英國(guó)的卡文迪許與普里斯特利、瑞典的舍勒和法國(guó)的拉瓦錫是輝映在化學(xué)天空中的第一批明星。他們都活躍于18世紀(jì)后半葉，雖然還是單打獨(dú)斗。但相互間有了些交流。普里斯特利用聚光鏡加熱汞灰（氧化汞）發(fā)現(xiàn)了“脫燃素空氣”（實(shí)際上就是氧氣）。他懷著興奮的心情到歐洲大陸游歷，拜訪同好。正是在拉瓦錫夫婦那令人陶醉的宴席上，普里斯特利談起他的發(fā)現(xiàn)。拉瓦錫受此啟發(fā)，重新設(shè)計(jì)了系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行了深入的思考，終于發(fā)現(xiàn)氧氣，并提出物質(zhì)燃燒的氧化說，完成了化學(xué)史上的革命。卡文迪許是富二代，不愁吃，不愁穿，一門心思做實(shí)驗(yàn)。他害羞拘謹(jǐn)，不但不愿交際，就是研究成果也不愿意發(fā)表。他去世80年后，他的后輩雷利和拉姆塞翻看他的研究成果，受到啟發(fā)而發(fā)現(xiàn)了稀有氣體元素氬，并獲1904年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。舍勒和卡文迪許一樣，不重視成果的發(fā)表，雖然他先于普里斯特利發(fā)現(xiàn)氧氣，但成果發(fā)表卻遲了3年。舍勒誕辰200周年的1942年，他的全部實(shí)驗(yàn)記錄、日記、書信才經(jīng)過整理正式出版。共有8卷之多。

波義耳、卡文迪許、普里斯特利、舍勒的化學(xué)研究并不是公共事件，很少在社會(huì)上引起波瀾，更不要說轟動(dòng)了。真正把化學(xué)帶入社會(huì)使化學(xué)成為主流學(xué)科的還要?dú)w功于拉瓦錫和戴維。

拉瓦錫（1743—1794）1763年受巴黎市政府的委托研究“巴黎街道照明問題”。正是因?yàn)檫@一課題的引發(fā)，拉瓦錫對(duì)燃燒問題進(jìn)行廣泛深入而持久的研究，最終發(fā)起化學(xué)革命，提出物質(zhì)燃燒的氧化學(xué)說。1768年拉瓦錫又接受巴黎科學(xué)院的建議研究“巴黎城市供水問題”。因研究城市供水，拉瓦錫對(duì)水的化學(xué)性質(zhì)作了深入研究，他發(fā)現(xiàn)鐵與水蒸氣反應(yīng)生成鐵銹和氫氣，推翻了“水是一種元素”的成見。氫氣由拉瓦錫命名，本意就是“成水元素”。1783年，法國(guó)物理學(xué)家查理（“查理定律”發(fā)現(xiàn)者）借助拉瓦錫制備的氫氣發(fā)明世界上第一只氫氣球，氫氣球的升空及載人飛行是巴黎的公共事件，觀眾不但有成千上萬的巴黎市民，也有皇帝路易十六，甚至美國(guó)駐法大使本杰明·富蘭克林也擠在觀看的人群中間。有人問富蘭克林：“一只氣球能有什么用呢？”富蘭克林回答說：“一個(gè)初生的嬰兒能有什么用呢？”這著名的一問一答很快便傳遍了巴黎。后來拿破侖甚至組建了氫氣飛艇戰(zhàn)隊(duì)，在戰(zhàn)場(chǎng)上建立奇功。

戴維（1778—1829）是電化學(xué)的開拓者，是發(fā)現(xiàn)元素最多的化學(xué)家，曾長(zhǎng)期擔(dān)任英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)。他還是著名的科學(xué)活動(dòng)家、典型的詩人兼哲學(xué)家。“湖畔詩人”的代表華茲華斯和柯爾律治曾聯(lián)袂訪問過戴維的實(shí)驗(yàn)室。戴維風(fēng)流倜儻，魅力十足，是科學(xué)的最佳形象大使，他定期在皇家研究院進(jìn)行附有實(shí)驗(yàn)表演的科學(xué)講座。戴維的講座如此有趣，竟成為倫敦的時(shí)尚活動(dòng)。聽眾不但有法拉第這樣的學(xué)徒科學(xué)迷，還有文藝女青年瑪麗-雪萊（詩人雪萊的妻子），甚至著名的詩人。瑪麗-雪萊深受戴維的“神奇表演”感染，創(chuàng)作了世界文學(xué)史上第一部科幻小說《科學(xué)怪人：弗蘭肯斯坦》；柯爾律治也特意創(chuàng)造出一個(gè)新詞“scientist”，用來描述像戴維這樣的人。現(xiàn)在，“scientist”被認(rèn)定為科學(xué)家，所以可以認(rèn)為化學(xué)家戴維是第一個(gè)科學(xué)家。從戴維開始，科學(xué)開始成為英國(guó)的主流大眾文化。實(shí)現(xiàn)了社會(huì)化。

以染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、炸藥為代表的煤化工，以塑料、橡膠、纖維為代表的石油化工是化學(xué)產(chǎn)業(yè)化的典型代表。如今，“低碳生活”已成為全球化愛護(hù)環(huán)境、保護(hù)地球的新行為方式和新生活方式。

責(zé)任編輯 侯秀姣 彭德利