中國唐朝馬和首先發(fā)現(xiàn)氧氣？

裘偉廷

科學(xué)史上傳統(tǒng)的觀點認為：歐洲到十五世紀(jì)才有人不相信空氣是一種元素，而氧氣的發(fā)現(xiàn)、確證和制備則是十八世紀(jì)后期的事，英國化學(xué)家普里斯特利于1774年，瑞典化學(xué)家舍勒于1773年，各自獨立地發(fā)現(xiàn)了氧氣。其實，這種說法并非定論，因為有跡象表明，中國學(xué)者馬和早在八世紀(jì)就發(fā)現(xiàn)了氧氣。

據(jù)稱，馬和是我國唐朝的煉丹家，在常年的煉丹試驗中，他最早發(fā)現(xiàn)并記錄了空氣成分。大約在八世紀(jì)，馬和寫了一本書，書名叫作《平龍認》，這是一本有關(guān)風(fēng)水的書。不過書中談到，大氣是由陰氣、陽氣兩部分組成，陰氣的部分可用“陽的變化物”如金屬、硫黃及木炭等提取出來;當(dāng)燃燒時，這些物質(zhì)“與空氣中的陽體混合，而發(fā)生此二種元素之新的混合物”。《平龍認》這本書還說，陰氣是永不純凈的，但用火加熱后，我們可以從青石、火硝、黑炭石中將它提取出來。水中亦有陰氣，它和陽氣緊密地混合在一起，很難把它取出來。據(jù)此，有人認為，馬和所說的“陰氣”，就是我們今天所說的氧氣。

如果《平龍認》這手抄本所記情況為真，那么就可以看出馬和這位八世紀(jì)時的學(xué)者的觀察力之敏銳了。因為馬和已經(jīng)知道了四點：第一，空氣中有陰氣和陽氣;第二，陰氣可與硫黃等物起作用;第三，由火硝等加熱可制出陰氣;第四，水中也有陰氣。而“陰氣”的這四點性質(zhì)，恰好符合氧氣的性質(zhì)。于是，有人就把觀察到并且記載了氧氣性質(zhì)的功績歸于馬和。因此，中國人知道有氧氣并能夠分解它，要比歐洲人早了一千多年。

有人分析指出，鑒于我國南北朝時煉丹術(shù)已經(jīng)很流行，當(dāng)時的人就知道用火硝加熱等方法，如五世紀(jì)的陶弘景就對硝石的加熱作了仔細觀察。所以，我國對氧氣的最早發(fā)現(xiàn)，時間可能更早，可能是在六世紀(jì)，人們認為《平龍認》中所述的情況發(fā)生在八世紀(jì)的中國是不足為奇的。

馬和在八世紀(jì)發(fā)現(xiàn)氧氣并非任意杜撰，而是有文獻根據(jù)的，其主要根據(jù)乃是十九世紀(jì)初期德國學(xué)者在俄國彼得堡科學(xué)院學(xué)術(shù)討論會上所發(fā)表的一篇論文。

在1807年俄國彼得堡科學(xué)院的一次學(xué)術(shù)討論會上，德國學(xué)者朱利斯·克拉普羅特（1783—1834）宣讀了一篇關(guān)于化學(xué)史的論文，論文的題目是《第八世紀(jì)中國人對于化學(xué)之認識》。這位學(xué)者是著名化學(xué)家馬丁·克拉普羅特的兒子，本人是東方語言學(xué)家，懂得中文、日文、波斯文、蒙古文等亞洲語文。1810年，克拉普羅特宣讀的這篇論文在《彼得堡科學(xué)院院刊》上登載出來。因為沙俄的統(tǒng)治階級曾經(jīng)一度愛用法文，所以克拉普羅特的這篇論文是用法文寫的。黃素封和俞人駿于1936年翻譯由韋克斯所著的《化學(xué)元素發(fā)見史》時，遇到了馬和發(fā)現(xiàn)氧氣的問題，他們找到了克拉普羅特所寫的論文，并將該論文的原文和譯文載入《化學(xué)元素發(fā)見史》一書中。

在克拉普羅特所寫的論文里，引用了馬和原著《平龍認》的有關(guān)內(nèi)容，其標(biāo)題的注音被寫成Hhiá-chēnn-ki，黃素封和俞人駿將該拼音譯成“含真氣”（也有人譯為“霞升氣”）。文章中有這樣幾段話：“含真氣是靜止在地面上與升至云表的氣體。當(dāng)陰的成分——它是組成大氣的分子之一——過大時，則地表之氣便不如云表以外之氣為完善或充滿……有許多方法可以提取氣的成分，并可取出其中‘陰的一部分。我們最先可用‘陽的變化物提取之，如金屬、硫黃及炭等。當(dāng)我們?nèi)紵龝r，這些原質(zhì)乃與空氣中的陽體混合，而發(fā)生此二種元素之新的混合物。”“陰氣是永不純凈的，但以火熱之，我們可從青石、火硝和黑炭石中提取出來。水中亦有陰氣，它和陽氣縝密地混合在一塊，很難分解……”需要說明的是，這幾段話是克拉普羅特由中文（文言）譯成法文，后再由黃素封和俞人駿從法文譯成中文（白話）的，因此這兩段話的文字與馬和原著里的文字當(dāng)然有很大區(qū)別，但克拉普羅特是一位漢學(xué)家，懂得中國古文，他的法文譯文不會離開原意太遠。

克拉普羅特的論文《第八世紀(jì)中國人對于化學(xué)之認識》

克拉普羅特的論文在俄國發(fā)表后，當(dāng)時并未引起化學(xué)界的注意。到了1886年，英國化學(xué)家德克瓦茨在《化學(xué)新聞》雜志上發(fā)表了一封公開信，特別將克拉普羅特的論文提出來，希望化學(xué)界重視，并且征求補充的證明材料。法國無機化學(xué)家穆瓦桑在《無機化學(xué)大全》一書里提到德克瓦茨的這封公開信，并且用了肯定的語氣，認為中國學(xué)者早就知道氧氣的存在。德國研究化學(xué)史的科學(xué)家李普曼，在他所著的《煉丹術(shù)的起源與發(fā)展》一書里，也參考了克拉普羅特的論文，并且扼要地摘錄了原文。

在這篇論文中，克拉普羅特聲稱，其論文的原始資料和論據(jù)來自中國手抄本《平龍認》第三章。克拉普羅特于1802年某日來到朋友波爾南那里，見到波爾南所收藏的一些中文抄本。在那些手抄本中，有一冊六十八頁的抄本引起了克拉普羅特的注意。該抄本著者的名字是Maò-hhóa(chǎn)（通常譯為“馬和”或“毛華”），抄本的書名是《平龍認》，著作的年代是至德元年。克拉普羅特曾查過一些中國古書，如《萬姓統(tǒng)譜》《文獻通考》之類，卻查不出馬和的作品和事跡。這部書名，按照克拉普羅特發(fā)表的中文字體，的確沒有錯;至于作者的名字，他沒有寫出中文的原文，只用德文拼音，就很難查證了。

中國歷史上有兩個朝代都用過“至德”的年號：一個是南北朝時期的陳后主，是在公元583至586這四年間;另一個是唐肅宗，是在公元756到757這兩年間。《平龍認》究竟是什么年代的著作，因未見原物，難以確定。但多數(shù)研究者認為，《平龍認》中的“至德”應(yīng)是唐肅宗的年號，至德元年就是公元756年，所以這本《平龍認》被視為是八世紀(jì)的著作。

英國科技史專家李約瑟在他的《中國科學(xué)技術(shù)史》中也注意到這個問題，他以“一個中國人之謎：第八還是第十八？”為題，詳細引證和討論了《平龍認》及氧的發(fā)現(xiàn)，傾向于《平龍認》是十八世紀(jì)的托名著作，但李約瑟也仍然是推測。

關(guān)于氧的發(fā)現(xiàn)的考證，依據(jù)還有蘇聯(lián)化學(xué)家涅克拉索夫編的《普通化學(xué)教程》。他在這本書中也記述了這個事實：“有趣的是，在八世紀(jì)時中國學(xué)者馬和的著作中就已明確地指出了空氣組成的復(fù)雜性，提出了制備氧氣的方法并發(fā)展了燃燒的假設(shè)，這假設(shè)實質(zhì)上和近代的非常相似。”袁翰青在《中國化學(xué)史論文集》中則認為，《平龍認》是唐代人的著作。唐代某個煉丹術(shù)士通過觀察發(fā)現(xiàn)有些物質(zhì)燃燒后能使空氣發(fā)生變化，還可能觀察到硝石加熱后會放出氣體，于是就用古代的陰陽學(xué)說作解釋。

我國出版涅克拉索夫《普通化學(xué)教程》譯本后，關(guān)于馬和發(fā)現(xiàn)氧氣的這段記載，引起了國內(nèi)學(xué)者的普遍關(guān)注。1984年，孟乃昌在《自然科學(xué)史研究》雜志上著文指出：克拉普羅特在介紹《平龍認》時，說這本書是馬和在“至德元年歲次丙申三月初九寫的”，但至德元年“那正是安史之亂的年份。是年，玄宗避難去四川，肅宗即位于靈武;公元756年被分成兩半，即只有一至六月的天寶十五載和只有七至十二月的至德元年。因此，至德元年是沒有三月初九的”。既然歷史上根本不存在至德元年三月初九日，因此寫于“至德元年”的《平龍認》疑是偽書;而既然《平龍認》可疑，那么關(guān)于馬和發(fā)現(xiàn)氧氣的這段記載也站不住腳了。

但也有不少人反駁上述否定論，他們提出，根據(jù)八世紀(jì)中國的化學(xué)知識水平和當(dāng)時從硝石等含氧物中分解出氧氣的可能性，因此《平龍認》中所述情況發(fā)生在八世紀(jì)的中國是不足為奇的。即使至德元年三月是不存在的，也不能就一定說《平龍認》是偽書，因為我國古代煉丹家有不少是“隱士”，對皇帝何時改元并不見得清楚知道，故也可能是作者寫錯了時間。是否外國人作偽呢？克拉普羅特要假借一千多年前的中國人的化學(xué)知識來裝點自己，這是不可思議的事情。

當(dāng)然，直到目前《平龍認》在國內(nèi)還沒有找到，克拉普羅特看到的那個手抄本也不知落在何方，因此我們只能說，關(guān)于Maò-hhóa(chǎn)（馬和或毛華等）發(fā)現(xiàn)氧氣的問題，仍然無法最后確證，至今依然是化學(xué)史上的一個懸案。這是我國科學(xué)發(fā)現(xiàn)史上的一段具有學(xué)術(shù)意義的記載，不應(yīng)作為一般的軼聞看待，值得深入研究。