文/陳利根
大部分人會(huì )把古代化學(xué)等同于煉丹和煉金術(shù)，其實(shí)化學(xué)涵蓋的領(lǐng)域比這二者要廣泛得多，今天我們就請一位化學(xué)專(zhuān)家給大家簡(jiǎn)介一下，古人的生活中，都有哪些領(lǐng)域跟化學(xué)有關(guān)。大家要是喜歡的話(huà)，我們可以繼續推出趣味化學(xué)史。
筆者是一名化學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教師，一輩子的工作和化學(xué)密切相關(guān)。
我說(shuō)，一部人類(lèi)的文明史，伴隨著(zhù)化學(xué)發(fā)展史，也許有人會(huì )覺(jué)得有點(diǎn)夸張——你吃這碗飯，偏心眼唄。
其實(shí)，真是這樣的。
從橫向來(lái)看，人類(lèi)活動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域；從縱向來(lái)看，人類(lèi)文明發(fā)展的各個(gè)階段；化學(xué)，作為和人類(lèi)活動(dòng)密切相關(guān)的學(xué)科，從來(lái)沒(méi)有在文明的發(fā)展中缺位過(guò)。不信，且聽(tīng)我分門(mén)別類(lèi)，細細道來(lái)（為了不讓您頭疼，文章中不會(huì )出現化學(xué)方程式）。
酒的味道
乙醇和酯在酒里的作用
化學(xué)最早成規模地進(jìn)入人類(lèi)的生活，應該是釀酒了。據考證，在猿人階段，人們已經(jīng)不經(jīng)意地在存放過(guò)久的果子中，品嘗到發(fā)酵以后的果酒了。當然，味道好極了。后來(lái)人們就開(kāi)始主動(dòng)地釀酒，包括用果子和糧食釀酒。
釀酒是一個(gè)典型的化學(xué)過(guò)程：果糖或者糧食里的淀粉通過(guò)酵母菌的作用轉化成乙醇（也就是酒精），乙醇又可以轉化成酸，酸又可以通過(guò)化學(xué)反應生成酯——各位看官請注意，酯可是一種很香的東西哦。
在酒里盡管酯的含量不高，但種類(lèi)很多，對香味的作用可大了。酒的勁道來(lái)自酒精，但酒的品質(zhì)的秘密，往往藏在酯的組成里面。
古人釀酒
傳說(shuō)在黃帝的時(shí)候（也有說(shuō)在夏朝），出了一位酒圣杜康，杜康成為了“釀酒始祖”，讓更多的人能夠享受到這種神奇的液體。
到了商朝以后，酒就更多了，有酒池肉林之說(shuō)，本文就不再贅述了。
陶器、瓷器、琉璃
從實(shí)用到藝術(shù)
陶器的產(chǎn)生最初也許是很偶然的：一場(chǎng)森林大火讓一些黏土變成了硬邦邦的東西。這個(gè)發(fā)現啟發(fā)了我們的祖先，人們用黏土做成器皿，用火燒制，制成了最初的陶器。
制陶的過(guò)程是一個(gè)比較復雜的化學(xué)過(guò)程，在高溫下，硅酸鹽和一些氧化物相互作用形成新的化學(xué)鍵，發(fā)生了固化，形成了陶器。不過(guò)化學(xué)過(guò)程的復雜絲毫不影響古人的制陶進(jìn)程，因為匠人們主要憑經(jīng)驗，并不需要了解化學(xué)原理。
有了陶器，人們的食物就有了更多的選擇，除了燒烤，還可以煲湯（大司馬按：中國還可以用甗來(lái)蒸），日子好過(guò)多了。
但是，人們除了物質(zhì)上的享受，還有對美的追求。陶器色澤暗淡，手感粗糙，不能滿(mǎn)足人們對美的向往。于是，瓷器產(chǎn)生了。
典雅的宋瓷
瓷器好看啊，細膩、光澤、色彩豐富。瓷器對原料，還有燒制的溫度和工藝有更高的要求，但難度阻擋不了人們對美好生活的向往。從商周的原始瓷器，到漢唐的青瓷、白瓷，再到宋朝，瓷器越做越好看，百花齊放，中國的瓷器進(jìn)入了鼎盛時(shí)期。
再說(shuō)琉璃。琉璃是陶瓷器皿的升級版。它的主要成分和陶瓷不一樣，是二氧化硅。琉璃需要在高溫下進(jìn)行提煉，化學(xué)組成相對于陶瓷比較純粹，所以晶瑩剔透。另外由于所含有的金屬元素不同，琉璃會(huì )呈現不同的顏色，非常漂亮。
最初琉璃很稀有，屬于皇家用品。唐朝有故事傳說(shuō)，一名小販偶然得一琉璃元寶，遂成長(cháng)安首富，可見(jiàn)最初的琉璃之珍稀。難怪《西游記》中的卷簾大將（后來(lái)的沙和尚）失手打碎了玉帝的琉璃盞，就被貶下界，還要萬(wàn)箭穿心，可見(jiàn)玉帝對琉璃盞的珍惜。
后來(lái)到了明清，可以大規模地生產(chǎn)，琉璃就不那么稀罕了，甚至整片屋頂都鋪設琉璃瓦，當然，一般都是皇家宮殿才這么干。
漆器：天然的高分子
在中國古代，女子出嫁時(shí)如果有一個(gè)漆器的化妝匣子，那是很有面子的：殷紅色的面板，上面有描金的花紋，并鑲嵌有閃亮的貝殼，再加上畫(huà)匠的妙筆生花，組成鴛鴦戲水的圖案，顯得光彩照人。
中國是世界上最早使用漆器的國家，在距今7000年的河姆渡遺址上，就發(fā)現了現存的世界上最早的漆器。
漆器是中國古代在化學(xué)工藝方面的重要發(fā)明。從漆樹(shù)上割采下來(lái)的生漆，是一種酚類(lèi)化合物（醫院里的消毒水也是一種酚，即苯酚的水溶液）。當它被漆（專(zhuān)用名詞叫“髹飾”）在器物表面時(shí)，會(huì )被氧化，并聚合成高分子，變成固體，顏色也變深。
精美的漆器
各位看官請注意，高分子化學(xué)作為一門(mén)學(xué)科，到現在還不到一百年，但承蒙大自然的恩賜，天然高分子在幾千年前就已經(jīng)惠及我們的祖先。
中國古代的漆器工藝博大精深，有相當的藝術(shù)水準，是中華文明的一朵奇葩。
顏料：讓生活五彩繽紛
顏料的歷史很悠久了，史前人類(lèi)就用有顏色的泥土和礦石在石壁上作畫(huà)了。
史前人類(lèi)用原始的顏料創(chuàng )作的壁畫(huà)
人類(lèi)和動(dòng)物區別太多了，我個(gè)人覺(jué)得最大的區別之一，是人類(lèi)對美有強烈的追求。有人說(shuō)不對啊，孔雀還開(kāi)屏呢。但這漂亮的羽毛是造物主給的，不是孔雀求來(lái)的。
為了對美的追求，人們尋找各種色彩斑斕的東西，許多顏料就應運而生。很幸運，大自然是慷慨的，提供了許多無(wú)機的或有機的化學(xué)顏料。
比如礦石吧。含鉻的呈綠色，含鐵的呈紅色，含銅的呈藍色，含鉛的呈白色，還有混合礦，比如含鉻含鉛的呈黃色，等等。這些都可以作為無(wú)機顏料。
再比如植物吧，這個(gè)就更豐富了。那些五彩繽紛的鮮花，還有一些植物的莖葉，都逃不過(guò)我們祖先的愛(ài)美的法眼。這些，都可以作為有機顏料。
這些天然的材料，經(jīng)過(guò)人們的加工，成為各種顏料，讓我們愛(ài)美的祖先創(chuàng )造了多彩的文明。
金屬冶煉：讓人類(lèi)更剛強
早期人類(lèi)使用的材料是石頭，但石頭的加工實(shí)在不好弄；后來(lái)有了陶器，加工成型方便了，但屬于易碎品；木頭竹子來(lái)源豐富，但硬度不行。直到人類(lèi)獲得了第一種金屬——青銅，才真正地變得剛強。
中國出土的體量最大的青銅器
殷墟出土的后母戊鼎
歷史學(xué)家一般認為，青銅器的出現，是人類(lèi)進(jìn)入文明的重要標志。
不管是青銅的冶煉還是后來(lái)的鐵的冶煉，其化學(xué)原理都一樣，就是礦石中的銅或者鐵的氧化物，在高溫的木炭及其氣氛的作用下，被還原成金屬銅或者鐵?，F代的冶金工業(yè)，盡管煉銅和煉鐵的工藝和設備產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍，但基本化學(xué)原理和古時(shí)候完全一樣。
有了青銅，武器裝備就有了質(zhì)的飛躍；有了青銅，我們的先祖就有了鐘鳴鼎食的優(yōu)雅生活；有了青銅，通過(guò)銘文，我們的文明就有了可靠的載體，讓后世的金石學(xué)家、考古學(xué)家的聰明才智有了揮灑的天地。
鐵器的出現比青銅器晚，中國大約是在戰國時(shí)期。春秋晚期著(zhù)名的越王勾踐劍，還只是一把青銅劍。
隨著(zhù)鍛造技術(shù)的進(jìn)步，鐵器也在不斷升級。到了漢代，人們發(fā)明了淬火技術(shù)，就是把高溫的鐵器——比如刀劍——放進(jìn)冷水里迅速降溫，這樣可以改變鐵原子的晶型排列，使得刀劍剛性和韌性更為優(yōu)越。著(zhù)名的環(huán)首刀，就是這個(gè)時(shí)期的杰作。
煉丹：歪打正著(zhù)的化學(xué)啟蒙
煉丹，絕對是一件高大上的事情，常常是皇家御批的“科研項目”。秦始皇就迷戀長(cháng)生不老之術(shù)，讓方士煉取丹藥，以求萬(wàn)歲。
煉丹本是道家追求成仙的方術(shù)，采用的原料一般都是一些礦物?？赡苡凶x者會(huì )問(wèn)，為什么不用常見(jiàn)的動(dòng)植物做原料呢？
因為一個(gè)“煉”字。
煉丹是把原料放在煉丹爐中進(jìn)行煉制（其實(shí)就是化學(xué)反應），所有動(dòng)植物原料在爐子里早就灰飛煙滅了。
煉丹的礦物原料都是一些金屬的氧化物或者硫化物，還有各種鹽類(lèi)，許多都是含有毒性重金屬的物質(zhì)，如：丹砂（含汞）、砒霜（含砷）、雄黃和雌黃（含砷）、黃丹和鉛丹（含鉛），等等。
這里需要說(shuō)明，盡管砷在理論上屬于非金屬，但在環(huán)境化學(xué)中，砷被列為有害重金屬，因為它和鉛、汞等有類(lèi)似的性質(zhì)。
這些原料在煉丹爐中熔融、反應，可以形成各種顏色的、各種性狀的物質(zhì)，那就是丹藥了?？梢源_定，把這種“仙丹”吃下肚去，中毒是必然的。怪不得唐朝有五位皇帝死于服用丹藥，被戲稱(chēng)為“五位帝皇完”（中藥有“六味地黃丸”）。
葛洪煉丹圖
不可否認的是，許多煉丹家對工作非常投入，他們在煉丹的過(guò)程中，發(fā)現了許多很有價(jià)值的化學(xué)現象。比如用丹砂可以煉制金屬汞，用鉛丹可以煉制金屬鉛，等等。煉丹家葛洪甚至發(fā)現了化學(xué)反應的可逆性，比如，丹砂可以煉成汞，汞加入硫磺，又會(huì )變成丹砂。這是很了不起的。
所以，古代煉丹家親自采集原料，并通過(guò)大量的煉丹實(shí)踐——其實(shí)就是化學(xué)實(shí)驗——有意無(wú)意地發(fā)展了原始的化學(xué)學(xué)科。煉丹與歐洲的煉金術(shù)一樣，都是化學(xué)學(xué)科的先驅。
結語(yǔ)
化學(xué)在文明進(jìn)程中的扮演角色還有很多，如中國的四大發(fā)明：指南針（磁石）、造紙、火藥、印刷，都和化學(xué)有密切的聯(lián)系，本文因篇幅所限，就不展開(kāi)了。
當然，古人在應用化學(xué)方法進(jìn)行生產(chǎn)和日常生活的時(shí)候，對化學(xué)原理往往沒(méi)有理性的認識，但可以肯定的是，化學(xué)，確實(shí)伴隨著(zhù)我們文明的發(fā)展。
需要指出的是，人類(lèi)對化學(xué)的本質(zhì)的追問(wèn)，其實(shí)在很早就提出了。大約在2500年前，古希臘的哲學(xué)家德謨克利特就提出了古典的原子論；亞里士多德提認為，“土、水、氣、火”四大元素構成了整個(gè)物質(zhì)世界。到了文藝復興以后，化學(xué)學(xué)科猶如長(cháng)上了翅膀，得到了飛速的發(fā)展。
這些，可以作為另一個(gè)話(huà)題討論。
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