化学之书

神秘莫测的炼金术、闪耀夺目的金属物质、争议不断的炸药燃料……

当我们遥远的祖先们开始对火焰产生兴趣、开始思索岩石和颜料的色彩、尝试将植物当作药材使用时，有意无意间，人类早已踏上充满未知的化学探索之旅。

化学是“中心科学”，是自然科学中的基础性科学，是人类认知和发展中重要的一课。那些对现在的我们来说稀松平常的知识，无一不是当时的人们竭尽毅力、勇气和智慧，进行了千万次几近疯狂的尝试而得来的。由化学进步构成的科学史满载鲜血、眼泪和汗水，但化学探索之旅从未停止。

为什么会有雾霾？

流感特效药达菲为什么总是一药难求？

1700年之前的欧洲绘画为何很少以蓝色为主？

*热的火焰是什么？

这些只是这本插图精美的书中涉及众多引人深思的问题的冰山一角。欢迎加入作者德里克·B.罗威的探索历程，书中涵盖了公元前50万年到2030年化学发展*重要、*有趣的250个里程碑。这条时间线轨迹上有各种各样的化学主题，如水银、氨基酸、希腊火、贤者之石、聚合物、荧光、温室效应、自由基、银版照相法、超临界流体、氯氟烃、化学战争、色谱分析、LSD、多诺拉的死亡之雾、铅污染和工程酶等。书中还介绍了包括帕拉塞尔苏斯、弗朗西斯·培根、安东尼·拉瓦锡、汉弗莱·戴维、琼斯· 雅可比· 贝采里乌斯、玛丽·居里和埃米尔· 赫尔曼· 费舍尔在内的重要科学家和其他有影响力的人物。

《化学之书》按时间顺序排列，内容丰富、权威，每一个话题都配有一篇短文和惊艳的全彩插图，同时，作者也在“注解和拓展阅读”部分列出了相应的参考文献供读者深入研究。这趟化学之旅为我们展现了人类在追溯“中心科学”（化学）演变的过程中一系列震惊世界的发现、理论和技术应用。

德里克·B.罗威（Derek B. Lowe）

化学家德里克·B. 罗威曾在多家全球制药公司从事精神分裂症、阿尔茨海默病、糖尿病、癌症和其他疾病的药物开发工作。 从杜克大学获得化学博士学位后，他获得了洪堡奖学金，在德国做博士后研究，文章常见于英国皇家化学学会的学术期刊《化学世界》等，为化学科普网站pipeline.corante.com撰文长达12年，现居住在美国马萨诸塞州。

001 约公元前500000 年／晶体

002 约公元前3300 年／青铜

003 约公元前2800 年／肥皂

004 约公元前1300 年／铁的冶炼

005 约公元前1200 年／纯化

006 约公元前550 年／黄金精炼

007 约公元前450 年／四种元素

008 约公元前400 年／原子论

009 公元前210 年／水银

010 约公元60 年／天然产物

011 约公元126 年／罗马混凝土

012 约公元200 年／瓷器

013 约公元672 年／希腊火

014 约公元800 年／贤者之石

015 约公元800 年／维京钢

016 约公元850 年／火药

017 约公元900 年／炼金术

018 约公元1280 年／王水

019 1280 年／分馏

020 1538 年／毒理学

021 1540 年／乙醚

022 1556 年／论矿冶

023 1605 年／学术的进展

024 1607 年／约克郡的明矾

025 1631 年／奎宁

026 1661 年／怀疑派化学家

027 1667 年／燃素

028 1669 年／磷

029 1700 年／硫化氢

030 约1706 年／普鲁士蓝

031 1746 年／硫酸

032 1752 年／氢氰酸

033 1754 年／二氧化碳

034 1758 年／卡氏发烟液体

035 1766 年／氢气

036 1774 年／氧气

037 1789 年／质量守恒定律

038 1791 年／钛

039 1792 年／伊特必

040 1804 年／吗啡

041 1805 年／电镀

042 1806 年／氨基酸

043 1807 年／电化学还原

044 1808 年／道尔顿原子学说

045 1811 年／阿伏伽德罗假说

046 1813 年／化学式

047 1814 年／巴黎绿

048 1815 年／胆固醇

049 1819 年／咖啡因

050 1822 年／超临界流体

等等

中国科学院院士、厦门大学化学化工学院教授孙世刚作序推荐  

“什么是化学？” “化学与我们的生活有什么关系？”“史上的化学大咖是什么模样？”“什么样的火焰温度？”“是谁因为一盘红辣椒获得了诺贝尔奖？”——本书的作者精选了漫长化学发展史中的250个具有里程碑意义的事件，提供了一幅化学学科史的全景概览，在对上述答案一一做出诠释的同时，也在启发读者自由地思考和理解——化学究竟是什么，化学在人类历史文化中的意义。这些问题并没有现成的答案，追溯历史的目的恰恰在于回应人类对于自身理解的需求。

关注化学学科概念、理论、技术等发展的读者，通过阅读本书，可以厘清化学成果的时序，勾勒出化学学科本身发展的线索，理解化学作为‘中心科学’的重要作用。同时作为一本科普读物，作者通过丰富有趣的故事来展现科学的魅力，激发了学生们的求知欲，对学生们探究科学大有裨益。科教融合——化学史的教育有助于孩子们理解科学事业、梳理人类探索自然之谜，也有助于提升公众对化学发展的关注，是这本书的亮点之一。

更难能可贵的是，书中不仅涉及科学知识本身，更描绘出了众多科学家和发明家的形象，关注他们的成长背景以及性格特质——科学活动从来都是社会、文化环境的一部分，科学家群体不是茕茕孑立、形影相吊的圣人，也都是有血有肉、有感情、或无私、或偏执、或精于利己的人。历史上化学家们做出的诸多贡献更是证明了生命的多元存在，了解历史上的科学家从事科学事业顺逆境中的表现，学习拼搏精神，使科学同样闪耀着人文属性的光辉，这是这本书的亮点之二。

本书把化学发展放在相应的社会文化环境中考察，从社会文化的复杂层面解释化学发展的原始动力，也讨论了化学发展对社会产生的影响。本书还尝试探讨影响科学发展的社会文化因素，这有助于理解每一门科学向前发展的时代背景，这是这本书的亮点之三。

国内的化学史教育发轫于20世纪30年代的丁绪贤先生，他在北京大学开设了化学史课程，并主讲世界化学史，他还编纂了中国本化学史著作——《化学史通考》（上海商务印书馆，1936），书中详细说明了化学史的教育意义。学习历史就是为了“知其然更知其所以然”，不是单纯地以“结果”论英雄，是要关注事情的前因后果，站在当时时代背景和历史语境中，去关注所谓的“成功”，去了解所谓的“失败”，观历史，知未来，从书中化学和化工学科的发展历程可见一斑。

感谢重庆大学出版社和译者的努力，以化学发展中的重要事件为切入点，为我们生动地链接了历史与未来，为国内关注化学教育的有识之士提供了一本可借鉴的好书。

本书精选了漫长化学发展史中的250个具有里程碑意义的事件，提供了一幅化学学科史的全景概览，在对上述答案一一做出诠释的同时，也在启发读者自由地思考和理解——化学究竟是什么，化学在人类历史文化中的意义。这些问题并没有现成的答案，追溯历史的目的恰恰在于回应人类对于自身理解的需求。

——中国科学院院士、厦门大学化学化工学院教授 孙世刚

“在历史的长河中，人类对于化学研究的历史源远流长，要远远早于人类的文字记载史，那些初期的化学实验什么时候、在哪发生——恐怕也只有等待考古学家告诉我们答案。但目前能够肯定的：我们遥远的祖先们次有意识的进行‘搅拌’的诸多细节肯定已经无从考证了。当祖先们对火焰与其效应产生兴趣时，当他们开始思索岩石和颜料的色彩时，抑或当他们尝试将植物当作药材使用时，有意无意间，他们就已经踏上了化学的探索之旅，而如今这一旅程仍在继续。穿越历史的长河，当代的化学家们似乎与青铜时代的金属匠人们、古埃及的祭司们、古中国的学者们及古波斯的炼金术士们存在着某种联系。如今我们回顾这一段段历史，总结古人们所犯过的错误，重温古人们取得的成就，一部由化学进步构成的科学史就栩栩如生的展现在了我们的眼前。”

“当然，我们应该牢记的是科学技术取得实质性的飞跃是近几个世纪的事情。人类经过了漫长的学习与积累，在金属、建筑材料和武器制造等领域先后取得了突破；当然也有一些似是而非、模棱两可的研究虽然持续了几个世纪——比如炼金术，终日以琢磨嬗变金属或是探寻生命的精华为己任，后仍然竹篮打水一场空，当然也不能说一无所获，凭借着炼金术士们的不懈钻研，人们学会了如何蒸馏、净化等操作，还如何利用各种物质并对其进行分类，有意无意间，这一切都成为了现代化学发展的基石。到了17 世纪的某一天，炼金术已日渐黄昏，可代表着现代科学雏形的朝阳几欲喷薄而出了。研究天然产物的新一代化学家们开始茁壮成长，开始系统的尝试各种可重复的实验，这一切都为化学的飞速发展插上了双翼。其后虽然经历了18 世纪的踯躅与徘徊，19 世纪——化学实现逆袭的时代终于到来了。”

“首先，18 世纪及19 世纪初开展的各类气体实验代表着当时人类科学发展的水平，通过这些研究，人们逐渐认识到了各种元素是如何组合成了化合物。其后电化学的出现又为各型新的化学反应的发生提供了一条前所未有的新途径，在很短的时间内，各种新元素和新发应如雨后春笋般层出不穷，整个化学界都在积极探寻这些现象底下蕴含的奥秘。有机化学家彼时则醉心于从植物和其他天然来源中分离新物质，试图解析出它们具体的化学结构——正是这一坚持不懈的努力，逐渐奠定了人们对于立体化学的认识。”

“到了19 世纪，一些看似简单的问题终于陆续有了答案：为什么一些化学品的色彩如此鲜亮，而另一些看上去又如此通透？为什么有些元素常态下为银色金属，熔化起来需要的温度极高，而另一些元素却是气体，甚至比空气还轻？是什么让有些元素能够发光？当有些元素暴露在空气中，又是什么让它爆炸起火？在19 世纪之前，这些问题林林总总、纷繁复杂，当时看似几乎不可能归纳出什么普适的理论来解释，可是当时人们仍然投入了大量精力进行探索，并取得了一些关键性进展——所以这一切努力都为相关理论的创立夯实了基础，也正是基于这些积淀，19 世纪的种种理论突破才真正成为可能。”

“到20 世纪初，作为一种新生事物——聚合物成开始崭露头角，人们对于它的认识也日渐清晰——它是由简单的小分子首尾相连构成的长链大分子，活细胞当中就含有不少种聚合物。在探寻聚合物结构与性能关系的历程中，高分子化学家们发现自己创造的物质种类繁多、包罗万象，涵盖从橡胶、玉米淀粉到聚乙烯等众多领域。与此同时，有机化学家和无机化学家们发现自己无意中联手开创了一个新的研究领域——制备出一系列全新的有机金属化合物。此时分析化学研究领域也取得了重大突破——质谱分析技术更是突飞猛进，为化学家们表征各类物质分子质量提供了强大的工具，这些都远远超出了前人的想象。”

“近二十年来，纳米技术方兴未艾，化学家开始热衷于在分子水平上设计、制备和利用各种分子工具和手段，这些进步在以前的时代根本无法想象。如今所谓的化学生物学已经朝这一方向大步迈进，开始使用化学技术来改变、探索和理解蛋白质及其它构成生命的分子。新型有机化学反应、新一代分析测试设备和不断升级的计算能力联手发力，共同造就了我们今天的化学世界。为了清除已有的污染物、又不产生新的污染物，人们着手从空气分离出二氧化碳并尝试将它们转变成有用的化合物和燃料，同时还在致力于尝试研发新药或者性能更好的新型材料，这些都要依赖于化学取得的进展。”