重溫化學(xué)歷史記憶 弘揚(yáng)中國(guó)傳統(tǒng)文化

摘要：中國(guó)的煉丹術(shù)奠定了古代化學(xué)基礎(chǔ)，中國(guó)近代化學(xué)家對(duì)化學(xué)學(xué)科建設(shè)和化學(xué)科學(xué)發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。進(jìn)入新時(shí)代，中國(guó)在世界化學(xué)學(xué)科領(lǐng)域和世界安全領(lǐng)域負(fù)起了應(yīng)有的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)。本文重溫我國(guó)化學(xué)史，弘揚(yáng)中國(guó)傳統(tǒng)文化，增強(qiáng)學(xué)生文化自信。關(guān)鍵詞：中國(guó)傳統(tǒng)文化煉丹術(shù)古代化學(xué)近代化學(xué)擔(dān)當(dāng)很多人都有一種錯(cuò)覺(jué)，甚至有一些文獻(xiàn)也以為，化學(xué)起源于歐洲，誕生于西方的藥房。其實(shí)，對(duì)中國(guó)古代化學(xué)有所了解的人們都知道，我國(guó)的化學(xué)研究源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，化學(xué)這門學(xué)科雖然興盛于近現(xiàn)代，但起源于中國(guó)的漢代，中國(guó)古人在化學(xué)的研究與探索比西方要早1000多年。在5000多年的中華文明傳承當(dāng)中，產(chǎn)生了許多絢麗的瑰寶，而這些瑰寶不僅給中華歷史留下了濃墨重彩的一筆，也讓中國(guó)古代化學(xué)傳播到了歐洲，并在那兒的藥房里發(fā)揚(yáng)光大，不僅誕生了當(dāng)今很多最為基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作，也發(fā)明了很多一直沿用至今的化學(xué)儀器。進(jìn)入現(xiàn)代，在中國(guó)傳統(tǒng)文化熏陶下的中國(guó)學(xué)者與化學(xué)家再次在近現(xiàn)代化學(xué)發(fā)展方面做出了重大貢獻(xiàn)，為推動(dòng)中國(guó)向現(xiàn)代工業(yè)化發(fā)展和向世界傳播中國(guó)傳統(tǒng)文化發(fā)揮了重要作用，并在世界化學(xué)界有著舉足輕重的地位?，F(xiàn)從三個(gè)方面，帶領(lǐng)讀者重溫基于中國(guó)傳統(tǒng)文化的化學(xué)歷史記憶，進(jìn)一步感受中華民族的偉大智慧和在化學(xué)領(lǐng)域的偉大創(chuàng)造。一、中國(guó)煉丹術(shù)推動(dòng)了古代化學(xué)的發(fā)展研究化學(xué)的發(fā)展歷史，我們可能會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)非常重要的事實(shí)，所有的古代煉丹家進(jìn)行的工作都離不開(kāi)煉丹房，離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)，都離不開(kāi)物質(zhì)的組成分析、物質(zhì)的性質(zhì)和變化。最早的煉丹可追溯到公元前三世紀(jì)的中國(guó)和埃及。當(dāng)時(shí)的統(tǒng)治者為了長(zhǎng)生不老，大力扶持一部分人利用煉丹術(shù)尋找長(zhǎng)生不老藥，所以煉丹術(shù)迅速發(fā)展，到了秦漢時(shí)期，中國(guó)的煉丹業(yè)已經(jīng)有了專門的從業(yè)者——煉丹方士。為了搜尋更好的妙方，一些煉丹方士從宮廷走向民間，經(jīng)過(guò)不斷的磨煉，誕生了一大批煉丹家。中國(guó)的這些煉丹家為古代化學(xué)的建立打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。西漢的道學(xué)家淮南王劉安就是古代化學(xué)的典型代言人。最早的金屬銅煉制的過(guò)程——“曾青得鐵，則化為銅”，就在他的《淮南萬(wàn)畢術(shù)》一書中有詳細(xì)的記載，西方有記載的濕法冶金術(shù)要比它遲1700多年?！袄匣鄙?，久血為磷，人弗怪也。”這是劉安在《淮南子》一書中記載的一段話，它所描述的是磷的自燃現(xiàn)象，德國(guó)的布朗特從尿液中發(fā)現(xiàn)磷的時(shí)間要比劉安遲了1000多年，我們沒(méi)有理由不為我們的先人感到自豪。東漢的煉丹家魏伯陽(yáng)又是一個(gè)典型的代表，最早的化學(xué)反應(yīng)裝置“丹鼎”（煉丹爐）在他所著的煉丹專著《周易參同契》中就有詳細(xì)的記載。此外，這本書中還記述了汞具有易揮發(fā)的特性，汞和硫極易化合為丹砂，汞和鉛融合成為鉛汞齊等化學(xué)知識(shí)。晉代煉丹家葛洪更是在他的著作《抱樸子》一書中記載了很多我們現(xiàn)代人比較熟悉的化學(xué)反應(yīng)，如“丹砂燒之成水銀，積變又還成丹砂”，其原理就是硫化汞受熱即分解得到汞與硫黃，汞與硫黃又化合成黑色的硫化汞，在隔絕空氣的條件下加熱，黑色的硫化汞升華為赤紅色硫化汞。采用硫化汞制水銀，葛洪是世界上最早詳細(xì)記錄這一反應(yīng)的人。又如，“以曾青涂鐵，鐵赤色如銅”“外變而內(nèi)不化”等，也是最早記錄下來(lái)的鐵表面鍍銅的方法。南北朝時(shí)期有名的煉丹家及醫(yī)學(xué)家陶弘景，在他的《本草經(jīng)集注》中描述道：“先時(shí)得一物，其色理與樸硝大同小異，強(qiáng)燒之，紫青煙起，云是真硝石也?！睒阆跏橇蛩徕c，而硝石是硝酸鉀，由此可以判定陶弘景是世界上最早利用焰色反應(yīng)的人，他比德國(guó)化學(xué)家本生在1854年發(fā)現(xiàn)焰色反應(yīng)要早1000多年。唐朝的煉丹家馬和，他在《平龍認(rèn)》一書中指出，空氣主要由陰氣和陽(yáng)氣組成，其中的陽(yáng)氣要比陰氣多得多。這是馬和對(duì)空氣成分的初步判斷。馬和還通過(guò)加熱青石、火硝等化合物的實(shí)驗(yàn)，得到了所謂的陰氣。雖然《平龍認(rèn)》一書在八國(guó)聯(lián)軍的肆虐中被搶走，無(wú)法考證《平龍認(rèn)》對(duì)氧氣制備的詳細(xì)記載，但在蘇聯(lián)化學(xué)家涅克拉索夫編撰的蘇聯(lián)大學(xué)課本《普通化學(xué)教程》中卻有著這樣的描述：“在8世紀(jì)，中國(guó)學(xué)者馬和的著作中就明確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)展了燃燒的假說(shuō)?！庇纱丝梢耘袛鄧?guó)外的化學(xué)家舍勒等發(fā)現(xiàn)氧氣的時(shí)間要比中國(guó)的馬和遲1000多年。讓我們感到悲哀的是，指南針、黑火藥這些本屬于我們老祖宗發(fā)明的東西，但在過(guò)了600多年以后，西方列強(qiáng)卻用老祖宗發(fā)明的指南針在茫茫的大海上指引航行的方向，不遠(yuǎn)萬(wàn)里來(lái)到中國(guó)，用老祖宗發(fā)明的火藥炸開(kāi)了清政府的大門，強(qiáng)迫清政府簽訂一系列不平等條約，使泱泱華夏淪為半殖民地半封建社會(huì)。這真正讓我們領(lǐng)略到落后就要挨打，停滯不前就是退步！歷史證明，生老病死是自然之規(guī)律，沒(méi)有人會(huì)長(zhǎng)生不老，煉丹人在“長(zhǎng)生不老”的道路上愈走愈窄，甚至無(wú)路可走。但中國(guó)煉丹家作為古代化學(xué)的先行者，在世界化學(xué)發(fā)展史上所起到的關(guān)鍵性作用是毋庸置疑的。因?yàn)闊挼ばg(shù)，很多人有目的地對(duì)自然界的一些化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行提純、洗滌、燒煉，積累了豐富的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)造了許多實(shí)驗(yàn)方法，如，用水銀一兩（稱量）、以水淋汁（溶解）、濾漿（過(guò)濾）、煎煉（蒸發(fā)、結(jié)晶）、則粉升于盆上矣（升華）、蒸令氣上（蒸餾）、“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁”（萃取）、熔融、灼燒、去土而糖白（吸附）等。現(xiàn)代的很多實(shí)驗(yàn)器皿就源于煉丹師原始器具的改造，如，煉丹爐、坩堝、水浴鍋、砂浴鍋、曲頸瓶、蒸餾器等。人們?cè)跓挼さ耐瑫r(shí)，化學(xué)知識(shí)日益豐富，很多天然礦物質(zhì)也漸被人們熟悉，一些元素化合物知識(shí)也得到積累，如，鐵、銅、汞、鉛、砷、硫、無(wú)機(jī)酸堿鹽等物質(zhì)的性質(zhì)，制得了一些合金及化合物，如，世界上最早用石膽（硫酸銅晶體）蒸餾制得硫酸的人就是我國(guó)東漢末年的煉丹家狐剛子。例：辰砂是提煉汞的礦物原料，《抱樸子》一書記載：“丹砂燒之成水銀，積變又還成丹砂?！闭?qǐng)用化學(xué)方程式表述辰砂提純過(guò)程中所涉及的化學(xué)反應(yīng)原理。（1）辰砂在空氣中加熱。（2）將生成物冷卻后在一起研磨生成黑色晶體。（3）黑色晶體隔絕空氣條件下加熱變成紅色晶體，這一現(xiàn)象為。二、中國(guó)科學(xué)家為近代化學(xué)發(fā)展貢獻(xiàn)了中國(guó)智慧和力量以確定元素的名稱和符號(hào)為標(biāo)志的近代化學(xué)是從17世紀(jì)的歐洲開(kāi)始的。盡管歐洲給近代化學(xué)帶來(lái)了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，但那也是建立在中國(guó)古代化學(xué)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)之上。煉丹術(shù)流行達(dá)千年之久，屢煉屢敗，最終被統(tǒng)治者所拋棄。但煉丹人長(zhǎng)期積累的基本實(shí)驗(yàn)操作經(jīng)驗(yàn)，發(fā)明的一系列實(shí)驗(yàn)煉制設(shè)備，建立的生活中的化學(xué)，對(duì)現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展作用巨大。唐代醫(yī)學(xué)家孫思邈，經(jīng)過(guò)認(rèn)真的實(shí)驗(yàn)研究，他在《丹經(jīng)內(nèi)伏硫磺法》中記錄的黑火藥配方，至今比例都是科學(xué)的。北宋科學(xué)家沈括，他在《夢(mèng)溪筆談》一書中記載了豐富的化學(xué)知識(shí)，這些知識(shí)都是他在一些作坊里經(jīng)過(guò)認(rèn)真的實(shí)驗(yàn)或驗(yàn)證后得出的。他對(duì)“石油”進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，不僅最早提出了石油的科學(xué)命名，還把石油燒成炭黑制成名為“延川石液”的墨廣泛應(yīng)用。他通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)明了低溫?zé)掍摲?，這比西方將生鐵與熟鐵混煉成鋼要早1300年。他還對(duì)太陰玄精石（即石膏）進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，他在《夢(mèng)溪筆談》中詳細(xì)記述了它的晶形和加熱后失去結(jié)晶水的情況。明代著名科學(xué)家宋應(yīng)星，他在《天工開(kāi)物》中全面總結(jié)了我國(guó)古代無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)工藝的重要成就?！短旃ら_(kāi)物》中關(guān)于鋅的冶煉的記載和關(guān)于對(duì)磷的自燃現(xiàn)象的描述，可以證明宋應(yīng)星是鋅元素及磷性質(zhì)的發(fā)現(xiàn)者，特別是被公認(rèn)的發(fā)現(xiàn)磷元素的化學(xué)家——德國(guó)的布朗特，發(fā)現(xiàn)磷元素要比宋應(yīng)星研究磷的性質(zhì)還要遲，宋應(yīng)星才是世界上第一個(gè)真正利用爐甘石（碳酸鋅）來(lái)冶煉倭鉛（鋅）的科學(xué)家。三、中國(guó)化學(xué)在現(xiàn)代化學(xué)領(lǐng)域中地位顯赫中國(guó)化學(xué)在現(xiàn)代化學(xué)領(lǐng)域中地位顯赫，世界化學(xué)的很多領(lǐng)域都有“中國(guó)貢獻(xiàn)”“中國(guó)制造”“中國(guó)發(fā)明”“中國(guó)力量”等。（一）世紀(jì)承諾2020年9月，在聯(lián)合國(guó)大會(huì)上，習(xí)近平總書記代表中國(guó)政府鄭重承諾，將采取更加有力的政策和措施，力爭(zhēng)在2030年前將二氧化碳排放達(dá)到峰值，努力在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。碳達(dá)峰是指CO2排放總量達(dá)到最高值以后，漸漸地從高處往下降。碳中和是指通過(guò)種植樹(shù)木、節(jié)能減排等形式，來(lái)相抵工業(yè)生產(chǎn)和居民生活產(chǎn)生的CO2，實(shí)現(xiàn)CO2的“零排放”。中國(guó)化學(xué)家在世界碳中和方面，做出了重大貢獻(xiàn)?？茖W(xué)家們?cè)诟呙芏葰淠墉h(huán)境下用催化劑將高濃度二氧化碳還原為一碳（C1）化合物，然后將一碳化合物在酶的催化下聚合成三碳（C3）化合物，接下來(lái)將三碳化合物通過(guò)優(yōu)化生物途徑聚合成六碳（C6）化合物。最后采用模塊組合的方式，將不同的一碳化合物、三碳化合物和六碳化合物等進(jìn)行模塊化組合，累計(jì)通過(guò)11步反應(yīng)將二氧化碳合成淀粉（Cn化合物），既降低了環(huán)境影響，又提供了糧食安全，還節(jié)約了資源，孕育了巨大的產(chǎn)業(yè)變革。為了響應(yīng)習(xí)近平總書記的碳中和的目標(biāo)，2022年北京冬奧會(huì)直冷制冰技術(shù)就創(chuàng)導(dǎo)了綠色奧運(yùn)的理念。國(guó)家速滑館（又叫冰絲帶）采用從工業(yè)廢氣中回收的二氧化碳制冷劑直接在冰下的冷盤管里流動(dòng)，不再通過(guò)二次換熱就可以將冰面做得均勻，而且不會(huì)增加碳排放，還能節(jié)約電能，排放出來(lái)的熱能可以回收直接利用。所以冰絲帶是當(dāng)今最先進(jìn)、最環(huán)保、最高效、最安全的冬奧運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館。（二）防疫貢獻(xiàn)1988年，150萬(wàn)上海人感染甲肝病毒，引起了群眾的恐慌。根據(jù)當(dāng)時(shí)的情形，我國(guó)迫切需要一種方便有效、隨時(shí)可用的阻斷甲肝傳播的消毒產(chǎn)品。1984年，北京第一傳染病醫(yī)院成功研制出一種消毒液，它能迅速殺滅各類肝炎病毒，這一發(fā)現(xiàn)意義重大。經(jīng)北京市衛(wèi)生局組織專家鑒定，效果顯著，并被授予國(guó)家醫(yī)療應(yīng)用成果二等獎(jiǎng)，定名為“84肝炎洗消液”，后改為家喻戶曉的“84消毒液”。2003年“非典”流行和2020年開(kāi)始的新冠病毒傳播，給整個(gè)世界帶來(lái)巨大的災(zāi)難，也給衛(wèi)生防疫帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)，“84消毒液”再次顯示出它的神威，被幾乎所有國(guó)家確定為首選的消毒藥劑?！?4消毒液”，也即現(xiàn)行高中化學(xué)教材上的“漂白液”，有效成分是次氯酸鈉。但“84消毒液”面臨很多儲(chǔ)存、制備和使用的安全問(wèn)題，如，不能消殺金屬制品和有色木制品、紡織品，不能與過(guò)氧化氫、酒精、潔廁靈等家用物質(zhì)混合使用等，也是我們的化學(xué)家給出了解決方案。（三）中國(guó)發(fā)明我國(guó)著名的化學(xué)化工專家侯德榜先生因?yàn)樵谑澜缁瘜W(xué)工業(yè)領(lǐng)域所作出的杰出貢獻(xiàn)，深受世界各國(guó)人民的尊敬與愛(ài)戴，英國(guó)皇家化學(xué)學(xué)會(huì)聘他為名譽(yù)會(huì)員，美國(guó)化學(xué)工程師學(xué)會(huì)和美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)，也先后聘請(qǐng)他擔(dān)任榮譽(yù)會(huì)員。他打破了索爾維集團(tuán)70多年對(duì)制堿技術(shù)的壟斷，發(fā)明了世界制堿領(lǐng)域最先進(jìn)的制堿技術(shù)——聯(lián)合制堿法，并為祖國(guó)的化工事業(yè)奮斗終生。他被稱為中國(guó)化學(xué)工業(yè)奠基人，新中國(guó)的“國(guó)寶”。在現(xiàn)代化工工業(yè)上侯德榜有三大貢獻(xiàn)：揭開(kāi)索爾維制堿法的秘密；發(fā)明了聯(lián)合制堿法（即