發(fā)明之路 綠色化學

買賣

貨幣的出現(xiàn)讓以物換物的交易方式逐漸成為過去，使人們能夠更便捷地購買他們所需的物品。后來，貨幣又得到了鈔票、支票和芯片卡等替代品的補充。

誰發(fā)明了錢幣？

公元前21世紀，中國出現(xiàn)了以海貝為代表的貨幣，也是目前我們所知道的最早的錢幣。大約在公元前600年，今土耳其境內(nèi)的克羅伊索王國出現(xiàn)了一種名為克雷西德的錢幣，由金和銀的合金制成。這種錢幣傳遍了整個地中海流域，成為一種普遍的支付手段。人們用貨幣換取商品，同時也能對商品進行估值：一頭年輕的牛比一頭年邁的牛更值錢。

各種各樣的錢幣

在古代，人們曾使用過各種各樣的貴金屬做支付工具：金、銀或銅。在非洲，人們用稀有的貝殼支付。在墨西哥，用可可豆支付。在古典時代，羅馬人推行的是硬幣或金屬錠，上面有動物圖案：動物、牛......但很快，皇帝的臉就出現(xiàn)在了錢幣上。在法國，最早的硬幣被稱為 “騎馬法郎”，鑄有國王騎馬的圖案。

銀行伴隨貿(mào)易而生

在文藝復興時期，歐洲商人們的在旅行中發(fā)明了世界上最早的“銀行”，還發(fā)明了支票。旅行者們在抵達目的地后，可以將這種支票兌換成錢幣，他們便不再需要攜帶錢幣。

紙幣

11世紀，中國產(chǎn)生了最早的紙幣——交子，這種紙幣通常印有皇帝的特殊標識。 18世紀，法國也采用了紙幣。路易十四鼓勵貴族們將硬幣換成“證書”，也就是歐洲后來的紙幣。但紙幣的成功推行得益于法蘭西第一帝國的皇帝——拿破侖，1803年拿破侖創(chuàng)設了法國銀行后便開始全面推行紙幣。

芯片卡

1950年，信用卡的問世讓人們可以享受先消費后付款的便利。1976年，羅蘭·莫雷諾在支付卡中插入了一個芯片。芯片的微處理器包含的信息有：銀行名稱、賬戶號碼和可用金額。

看病和保健

長期以來，疾病一直困擾著人類。漸漸地，人們學會了如何從自然界中提取藥物來治療疾病。隨著時間的推移，醫(yī)學變得更加科學。

自然的“魔法”

長期以來，人們逐漸在大自然中找到了對抗疾病的方法，例如：把某種樹的樹葉或樹根，以膏藥、草藥茶或敷料的形式使用，可以有效舒緩疼痛，減輕發(fā)熱癥狀，或有助于傷口愈合。

過去醫(yī)生如何治療病人？

早在公元前1000年的中國，醫(yī)生就開始使用針灸（在身體的某些地方刺入小針可以治愈一些疾病）的方式來給人們治病;埃及人用發(fā)霉的面包屑作為膏藥敷在傷口上;在中世紀的歐洲，醫(yī)生相信可以將疾病從病人血液中取出，他們使用會吸血的水蛭來給病人放血，但放血療法弊大于利！

植物治療法

在中世紀晚期的歐洲，煉金術(shù)士們通過加熱來蒸餾草藥，從而提取具有治療作用的物質(zhì)。藥劑師職業(yè)就誕生于此，他們可以說是現(xiàn)代藥劑師的鼻祖。

接種疫苗，預防疾病

為了使身體能夠抵御導致重大疾病的病毒，就要向人體注射非常少量的病毒作為疫苗，這種疫苗使身體在以后遇到這種病毒的時候能夠?qū)崿F(xiàn)自我防御。發(fā)明這個方法的是法國科學家巴斯德，人類由此戰(zhàn)勝了狂犬病、肺結(jié)核、霍亂等多種致命的疾病。其實，中國人早在15世紀就已經(jīng)開始應用這一原理來預防疾病了。

“突如其來”的藥物：抗生素

1928年，英國細菌學家弗萊明在研究細菌時，發(fā)現(xiàn)他漏掉的金色葡萄球菌培養(yǎng)物被一種霉菌污染，他注意到霉菌周圍的細菌已經(jīng)死亡，而培養(yǎng)基上的細菌仍然活著。他把這種霉菌命名為青霉素。這是第一種能夠治療破傷風、肺結(jié)核、白喉等疾病的抗生素，這項發(fā)明使人類的平均壽命增加了15年。

非常古老但經(jīng)久不衰的藥物：阿司匹林

5000多年來，人們只知道柳樹的樹皮和一種叫作繡線菊的植物可以緩解疼痛和發(fā)燒。1899年，德國化學家費利克斯·霍夫曼分離出這些植物的活性成分，并成功將其合成出來。一種名為“阿司匹林”的新藥誕生了。

探索身體

一直到1895年，人們才能看到身體的內(nèi)部情況。那一年，人類發(fā)現(xiàn)了X射線檢驗法。現(xiàn)在新的技術(shù)讓我們可以在不進行手術(shù)的情況下進行診斷。

聆聽身體的聲音

最早的醫(yī)生沒有任何輔助診斷的工具，他們只能通過簡單的觀察來確定病情。

1761年，奧地利醫(yī)生列奧波德·奧恩布魯格觀察到他的父親通過敲擊木桶邊，根據(jù)聲音來確定木桶是空的還是滿的。這位醫(yī)生將這種技巧用在胸腔疾病的診斷上：如果聲音洪亮，表示一切正常;如果聲音沉悶，表示胸腔積液嚴重。19世紀初，一位名叫拉內(nèi)克的法國醫(yī)生把一張紙卷起來，一端放在病人的胸口，另一端放在耳朵上，用這種方式來幫助判斷病人的病情。 1816年，他又開始使用中空的木制圓筒，這就是現(xiàn)代醫(yī)生使用的聽診器的最初版。

X光片的誕生

1895年，德國物理學家倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線，它可以透過人體組織并將其投射在幾厘米外的攝影板上。他給妻子的手照射了X光，在片子上可以清楚地看到白色的骨頭和戒指，黑色部分則是肉。在X光片的幫助下，醫(yī)生可以識別出骨折或器官的異常。

超聲波應用

超聲波是一種波長比聲波短很多的機械波，人類的耳朵是無法聽到的。向要檢查的身體部位發(fā)射超聲波，遇到器官或腫塊超聲波會反射回來，計算機通過反射回來的超聲波繪制圖像，由醫(yī)生進行研究，以確定有無異常情況。現(xiàn)在通常用這種診斷方式來判斷胎兒情況。

CT掃描

CT掃描儀誕生于1970年，原理是用X射線對病人的身體部位進行一個接一個的斷面掃描，計算機再利用這些斷面重新構(gòu)成一個立體圖像。這種檢查使探索身體中比較柔軟的部分成為可能：如大腦、肺、肝等。

核磁共振成像技術(shù)

核磁共振成像可以提供比X光片和CT掃描更精確的圖像。核磁共振技術(shù)起源于1973年，可以發(fā)現(xiàn)X光無法探明的損傷。原理是將病人置入一個磁場中，使他體內(nèi)的氫原子發(fā)生振動，隨后將原子發(fā)出的信號轉(zhuǎn)化為圖像。

綠色化學

顏料和涂料

顏料這個詞可能會讓你想到藝術(shù)家們的油畫，比如達·芬奇的《蒙娜麗莎》或凡·高的《向日葵》，它也可能讓你聯(lián)想到用于粉刷墻壁的涂料……

顏料從哪里來？

顏料可以來自大自然，如法國魯西榮地區(qū)的赭（zh0）石或從粉彩植物中提取的靛（di3n）藍;也可以通過合成而來，如普魯士藍。由于這些顏料不能直接使用在畫布上，因此需要在其中加入天然（亞麻籽油、從樹上提取的阿拉伯膠）或合成（丙烯酸）的黏合劑。不同的黏合劑孕育了不同繪畫方式：例如，亞麻油黏合劑用于油畫;阿拉伯膠和水黏合劑用于水彩或水粉;丙烯酸黏合劑用于丙烯畫。

實驗：

在家制作一幅畫！

首先，你需要準備一些彩色粉末（這種顏料，你可以在繪畫用品店買到）;其次，準備一個生雞蛋，將蛋黃用作黏合劑;最后，用刷子將少量顏料與蛋黃混合，并根據(jù)需要的顏色添加顏料（在一張紙上測試）。盡可能多地制作不同的顏料，用你制作的顏料繪畫吧！

黏合劑、溶劑和添加劑

用于粉刷墻壁的油漆是由顏料、黏合劑、實現(xiàn)所需紋理的溶劑或化工填料，以及保護油漆的添加劑組成的。

如今，人們所使用的黏合劑和溶劑都來自石油，這就帶來了毒性問題（溶劑會釋放出大量的有毒有害氣體）和長期可用性問題（全球石油儲備量下降）。

無毒無害的“綠色”油漆

其實，無論是在法國多爾多涅的拉斯科洞穴中發(fā)現(xiàn)的繪畫，還是在凡爾賽宮里的畫作，都能證明不使用石油作為原料也可以完成繪畫作品。因此，使用天然植物涂料、響應“綠色化學”要求已經(jīng)成為我們的主要任務：

- 我們可以用油菜籽生產(chǎn)黏合劑。油菜籽的加工不僅提供了用于生物燃料的油，還提供了甘油，這些都是可以加以利用的。

- 顏料可以從植物淀粉中產(chǎn)生。這種淀粉通過化學反應轉(zhuǎn)化為分子，可以生產(chǎn)出非常美麗的黃色、橙色、紅色、紫色等顏料。

- 以石油為材料的有毒溶劑正在被天然無害的溶劑所取代，許多新的涂料都是以水為溶劑的！

“黑潮”災難

1999年12月，法國“埃里卡”號巨型油輪在法國西北部海域遭遇風暴，斷裂沉沒。油輪裝載的37000噸燃油全部泄漏。

2002年11月，另一艘 “威望號”油輪在西班牙海岸遇風暴斷成兩截。油輪載有的77000噸燃油也未能幸免。然而，像這樣的事件還有很多……

海面上的浮油

這些沉船事件造成了浮油災害：燃油溢出并漂浮在海面上，隨著風和潮汐擴散、移動，所到之處動物和植物會遭受巨大的災難……

燃油泄漏是名副其實的生態(tài)災難，不幸的是，面對這種災難，我們相當無力。

有哪些可行的解決方案？

雖然人們已經(jīng)設想了一些解決方案，但都不令人滿意。例如，有人建議從水面上回收浮油，類似于用小勺從水里撈油……稍微嘗試一下，你就會意識到這是多么難做到的操作！

在水面上直接把燃油燃盡也是一種解決辦法，但那樣做就會釋放出大量有毒有害的黑色煙霧，由此造成的生態(tài)環(huán)境問題也很嚴重。所以，什么都不做，看著浮油擴散——這是我們現(xiàn)在唯一能做的……這十分可悲，令科學家們無法接受。

用表面活性劑分割石油

后來，有科學家提議將大片的浮油分割成小的油滴。這個想法來自于日常生活：為了清除餐具上的油污，我們會在熱水中加入洗潔精，洗潔精含有表面活性劑，會產(chǎn)生泡沫，從而達到去除油脂的效果。同理，為了清除石油，我們可以在大海中加入表面活性劑，通過大海的漩渦聚集浮油，迫使大片浮油分割成小滴。這樣一來，就不會有鳥兒的翅膀被浮油包裹，也不會有魚兒窒息而死，大自然也能更輕松地消除這種污染性的浮油。