科學編年史,創造、實驗與突破
古法煉丹、元素實驗、分子學說、放射性分析……
從古到今的化學技術如何改變世界科技與文明發展?
▎古代化學智慧的璀璨光芒
在古代,化學智慧與生活、科技密切相連,從火的使用到陶瓷技術,再到紙張與印刷的發明,無不彰顯著古人的創新精神。本章中,煉丹術與釀造技藝揭示了古代化學在醫學、食品與文化上的深遠影響。從李時珍的《本草綱目》到孫思邈的火藥配方,中醫藥與化學的融合展現了科學與實用的結合。此外,化學技術在近代工業化中的應用,如製鹼技術與化學工業開拓,都是走向現代化的重要基石。古代人的化學智慧,不僅是技術的延續,更是文化的傳承與再創造。
▎近代化學的全球視野
近代化學的發展在全球範圍內掀起了一場科學革命。波以耳提出元素的概念,舍勒與拉瓦錫的發現則奠定了現代化學的基礎,而門得列夫的元素週期表更成為化學學科的指導框架。這一時期的科學家,透過理論與實驗的結合,探索了氣體定律、原子結構及有機化學的奧祕,例如原子論與對苯結構的解析。不僅如此,技術層面的創新,如諾貝爾的炸藥發明與巴斯德的疫苗研製,更將化學的應用推向了工業與醫學的領域。近代化學家的不懈努力,將分子、元素和化學反應帶入了系統化、理性化的視野,為現代化學的興起奠定了堅實的基礎。
▎現代化學的革命與突破
進入現代,化學不僅延續了理論的進步,更開啟了多學科交叉的時代。從量子化學的奠基者波耳到發現原子核模型的拉塞福,他們以創新的眼光揭示了化學與物理的內在關聯。瑪里居禮對鐳的研究以及哈伯法製氨技術的工業化,則彰顯了化學在能源與材料領域的應用價值。此外,高分子化學與合成纖維的發明,如尼龍塑造了現代材料科學的基礎。而青黴素的發現,更展現了化學對人類健康的貢獻。這些革命性的成果,象徵著現代化學在科學與社會中的深刻影響,使其逐步成為解決現代問題的核心工具之一。
▎當代化學的創新與未來
當代化學在技術與理念上更卓越發展,深入探索了分子、基因與材料的微觀世界。例如,綠色螢光蛋白的研究以及福井謙一的前線軌道理論,不僅推動了化學在生物與物理領域的應用,也為尖端技術如基因編輯與分子機器提供了基礎。同時,隨著鋰電池的突破與石墨烯的應用,化學為新能源和可持續發展提供了創新解決方案。此外,隨著基因剪刀、冷凍電子顯微鏡等技術的問世,化學正在朝著更精準、更高效的方向邁進。展望未來,化學將在人工智能、環境保護與太空探索等領域發揮不可或缺的作用,為人類文明的持續發展注入強大的創新動力。
【本書特色】:
本書整理了從古代到現代全球化學發展的脈絡,展現了化學如何深刻影響人類文明的技術與文化。涵蓋古人的煉丹術、造紙術、火藥等實用智慧,以及全球近代化學的理論突破和現代化學的技術創新,以通俗易懂的語言書寫,兼顧學術性與趣味性,既適合科學愛好者,也能啟發一般讀者對化學的興趣。
作者簡介:
侯純明,於理工學院任教,主要講授物理化學、無機化學、無機與分析化學、工程化學等課程。
章節試閱
第2節 陶瓷與文化
陶瓷是陶器和瓷器的總稱。中國人早在約西元前8,000年(新石器時代)就發明了陶器。陶器是用黏土成型晾乾後,用火燒出來的,是泥與火的結晶。陶器的發明是人類文明的重要程序,是人類第一次利用天然物,按照自己的意志創造出來的一種嶄新的東西。它揭開了人類利用自然、改造自然、與自然做抗爭的新的一頁,具有重大的歷史意義,是人類生產發展史上的一個重要里程碑。
瓷器是從陶器發展演變而成的,原始瓷器起源於3,000多年前。東漢出現了青釉瓷器,南北朝期間則出現了白釉瓷器,隋唐時代發展成青瓷、白瓷等以單色釉為主的兩大瓷系,並產生刻花、劃花、印花、貼花、剔花、透雕鏤孔等瓷器花紋裝飾技巧,瓷的白度已經接近現代高級細瓷的標準。
宋代瓷器在胎質、釉料和製作技術等方面,又有了新的提升,燒瓷技術達到完全成熟的程度,是中國瓷器發展的一個重要階段。
宋代聞名中外的名窯很多,包括景德鎮窯以及被稱為宋代五大名窯的「汝、官、哥、鈞、定」等。其中景德鎮窯的產品質薄色潤,光致精美,白度和透光度高,被推為宋瓷的代表作品之一。
陶瓷不僅僅只用於觀賞、使用,還反映了廣泛的社會生活、自然、文化、習俗、觀念。它是一種立體的民族文化載體,或者說是一種靜止的民族文化舞蹈。一件件作品,無論題材如何,風格如何,都像一個個音符,在跳動著,在彈奏著,合成陶瓷文化的旋律。這些旋律,有的激越,有的深沉,有的熱情,有的理智,有的色彩繽紛,有的本色自然,構成一部無與倫比的中國陶瓷文化大型交響樂。
秦始皇陵陪葬坑中的兵馬俑,多用陶冶燒製而成。秦兵馬俑,那剛毅肅然的將軍,那牽韁提弓、凝神待命的騎士,那披堅執銳、橫眉怒目的步兵,那持弓待發、目光正視前方的射手,以那橫空出世的戰馬,共同組成的方陣,張揚著力量,張揚著神勇,令人回想起那硝煙四起的金戈鐵馬的戰國時代,想像著秦國軍隊那種風捲殘雲、吞吐日月、橫掃大江南北的軍威。它儘管是一個軍陣,但卻反映了那個時代的主旋律,具體地記錄著那個時期的歷史。秦始皇兵馬俑被世界譽為「八大奇蹟」之一。
到了漢代經濟得到恢復,社會各方面都得到發展,呈現出與秦代不同的時代特徵。陶塑的內容和藝術風格,也隨之發生了變化,無論是人物還是動物,都不像秦代陶塑那樣注重寫實,力求形態的逼真和細節的刻劃,而是注重整體的精髓內涵。「唐三彩」所表現的那種激昂慷慨、瑰麗多姿、恢宏雄俊的格調,正是唐代那種國威遠播、輝煌壯麗、熱情煥發的時代之音的生動再現。宋代陶瓷藝術俊麗清新,明清時期的陶瓷藝術斑斕柔美。這些絢麗多彩的名貴瓷器,透過各種管道,沿著「絲綢之路」,行於九域,施及外洋,為傳播中華文化藝術,經貿交往,發揮了積極的推動作用,對世界文化的豐富和發展做出了重大貢獻。
所以,中國陶瓷,就是一部具體的中國民族文化史。今天,中國著名的陶瓷產地有江蘇宜興、江西景德鎮、河北唐山、廣東佛山和潮州等地。
陶瓷,一個既微小又博大的靈物。說其微小,那是她浸透在每個人的生存與生活之中;說其博大,那是她對映出人類歷史與文明生生不息的程序。「china」既意為「陶瓷」,又是中國的世界性稱謂。
第2節 陶瓷與文化
陶瓷是陶器和瓷器的總稱。中國人早在約西元前8,000年(新石器時代)就發明了陶器。陶器是用黏土成型晾乾後,用火燒出來的,是泥與火的結晶。陶器的發明是人類文明的重要程序,是人類第一次利用天然物,按照自己的意志創造出來的一種嶄新的東西。它揭開了人類利用自然、改造自然、與自然做抗爭的新的一頁,具有重大的歷史意義,是人類生產發展史上的一個重要里程碑。
瓷器是從陶器發展演變而成的,原始瓷器起源於3,000多年前。東漢出現了青釉瓷器,南北朝期間則出現了白釉瓷器,隋唐時代發展成青瓷、白瓷等以單...
目錄
第1章 古代中國的化學遺產
第2章 近代化學的全球脈絡
第3章 現代化學的變革之路(上篇)
第4章 現代化學的變革之路(下篇)
參考文獻
第1章 古代中國的化學遺產
第2章 近代化學的全球脈絡
第3章 現代化學的變革之路(上篇)
第4章 現代化學的變革之路(下篇)
參考文獻