中國古代化學：從實踐中煉出的智慧

□文/孫明源

中國古代煉丹術與化學密切相關

化學工藝產(chǎn)生了大批成果

青銅器是古代中國文明的一張名片。早在先商時期，先民就已經(jīng)會用調(diào)和不同金屬比例的方式來控制合金的化學性質(zhì)，達到節(jié)約用料、增加美感、提高硬度、降低熔點等目的。

根據(jù)中國社會科學院考古所對商代青銅器的合金分析，商代青銅器成分大致以錫青銅與三元青銅為主，二者占了絕大多數(shù)，鉛青銅只占少數(shù)。商晚期的殷墟青銅器中，含錫量已較早商的二里崗文化有了大幅度的增加，硬度更強，當時的工匠已經(jīng)基本掌握了青銅合金配比規(guī)律，青銅器在技術上臻于成熟。

青銅器是古代中國文明的一張名片

“青銅是合金的一種，中國古代的金器也用合金做成。古代的各類金屬器皿達到了很高的工藝水平，滿足了古人對金屬性質(zhì)的各種要求，其中有些合金的配方或工藝，直到今天我們也無法復原，這體現(xiàn)了古人極高的化學實踐能力?！笨婌锨逖a充說，在《周禮·考工記》中已經(jīng)有關于合金配方和金屬性質(zhì)的大量記載，當時的人們已經(jīng)會依據(jù)各種兵器對力學性質(zhì)的不同要求來確定合金配方。

與合金類似的成果還有磚石、瓷器、墨汁、顏料、雄黃、火藥、香料等，它們都是古代匠人化工實踐的成果，它們之所以有著十分豐富的形態(tài)和應用，離不開古人對各類物質(zhì)化學性質(zhì)的研究和把握。中國古代四大發(fā)明中的火藥和紙是化學的直接產(chǎn)物，指南針的應用與磁性合金相關，活字印刷使用的金屬活字也和合金有關。

“化學代表了人對自然力量的利用和掌控。古人用金屬制作器皿、鏡子，用泥制成磚和硯，用硫和汞開采金、銀……這些神奇的、實用的成果，都是中國古代化工的直接成就?！笨婌锨逭f。

古代化學思想仍有生命力

提起中國古代化學思想，繆煜清首先舉的例子是《西游記》。

在《西游記》中，孫悟空是代表金元素的“金公”，豬八戒是代表木元素的“木母”。在中國傳統(tǒng)觀念中，金、木、水、火、土“五行”是構成世界的基本元素。

近現(xiàn)代化學發(fā)現(xiàn)原子、分子之后，物質(zhì)世界不再被認為是由幾種簡單的元素構成的，但五行說等觀念仍有重要意義。就像“燃素”和“以太”等概念也曾支配歐洲人的化學觀念一樣，這些理論雖然被推翻了，但是它們體現(xiàn)了古人對物質(zhì)世界的認知過程和求知方式，是今人能步入化學世界的重要前提。

繆煜清指出，方士、煉金術士、巫師等掌握了一定化學知識的群體為古代化學的進步作出了重要貢獻，這一點不分國界。在中國，這些人一般被稱為化人、眩人、幻人、幻師、幻士，在《列子》《后漢書》等經(jīng)典中，就提及了幻人施展的一些“魔法”，這些“魔法”很可能就是基于某些化學反應。

相比化工技藝和實用化學知識，有關物質(zhì)化學變化的觀念大多是學者們在思辨中產(chǎn)生的，這些源于哲學觀念的化學觀念與化學實踐處于相對分離的狀態(tài)，因而很難形成現(xiàn)代意義上的化學體系。但是，中國古代各種哲學思想從宏觀上引導著古人不斷探索世界、認識世界，并且在不同領域間創(chuàng)造關聯(lián)?？婌锨逭J為，這一思維過程本身對中國古代化學的發(fā)展意義重大，至于結果則不必苛求。

繆煜清舉例說，當清朝人徐壽翻譯現(xiàn)代化學的眾多術語時，他也把眾多元素分為了金、木、水、火、土五組，例如鐵、鈷、鎳、銅、鋅屬于金，苯、蒽、菲、萘、茚、芘屬于木，溴、汞屬于水，烴、烷、烯、炔屬于火，砷、硒、碘、堿屬于土。這些譯名體現(xiàn)了中國人對物質(zhì)化學性質(zhì)和變化規(guī)律的獨到理解，傳統(tǒng)化學思想并沒有被拋棄，而是在與現(xiàn)代化學的結合中獲得了新的生命力。

化學與人文不可分離

繆煜清在上海理工大學開設了一門名叫“人類文明與化學”的課程。在他看來，化學和人文教學不可分離。

“有的學生不理解‘化學鍵’的概念，我就會告訴他們，在中文當中，鍵是把兩個物體鎖定或固定在一起的東西，比如門閂，所以化學鍵就是把兩個原子連在一起的東西。類似的還有共軛酸堿對，‘軛’指的是把兩頭?；蝰R連在一起的裝置，所以在化學中，‘共用’一個質(zhì)子的一對酸堿就得到了這個名字?！?繆煜清舉例說。

古人發(fā)現(xiàn)，在冶煉鉛時加入雄黃，能顯著提高鉛的品質(zhì)。這種方法被稱為“雄黃鉛法”，在中國古代冶金史上占據(jù)了重要地位

繆煜清認為，中國古代化學思想、化學實踐大量寓于語文中，因此學好語文對學習現(xiàn)代化學也很有幫助。

“化學給人以知識，而化學史給人以智慧。”繆煜清借用化學家傅鷹的這句名言說，科技和人文原本就不應該割裂，化學關系到人們生活的方方面面，而學生需要學習的也不僅僅是化學知識，還有來自傳統(tǒng)文化的古老智慧。