超乎想像的化學課: 原來, 拉瓦節、道耳頓、亞佛加厥, 還有許多科學家, 竟然和我們想得不一樣! | 誠品線上

Chasing the Molecule: Discovering the Building Blocks of Life

內容簡介

內容簡介 科學教師常在想，要怎麼把科學教得更有趣，我想他們應該取經本書，教點科學史吧！——《每日郵報》（Daily Mail）這是一門課本不會講的化學課，不只告訴你整個千迴百轉的化學發展過程，豐富的化學知識，還有宛如小說情節般精彩的化學家故事：․拉瓦節一手建立起現代化學的架構，但是常用律師的辭令修飾事實，老愛搶頭功，最後在法國大革命時命喪斷頭臺。․道耳頓生性謙遜、生活沉悶，沒有受過太多正式教育，竟能提出石破天驚的原子論，還常受邀到倫敦、巴黎等各地去演講。․亞佛加厥家世顯赫，原來是一位風流的律師，他天分奇高，居然想出方法解決原子量的問題，卻長期受到化學界的忽視。作者巴金漢在倫敦大學教有機化學，他的化學課和別人不一樣，充滿各式各樣的人性故事，有爭吵、友情和背叛，還有人愛自吹自擂，有人以精神錯亂收場。透過這些故事，認識這些人，你才會發現讀化學這麼有意思。化學這門科學，如何變成後來這番面貌？從知道物質是什麼，到知道分子的結構，過程中曲折起伏不斷，會有什麼意想不到的故事發生？作者從最初從希臘、中國和印度對於元素的奇特想法講起，到追求長生不老的神祕鍊金術如何開啟這門科學，香料貿易以及草藥醫學怎麼啟發各種實驗，還有化學家如何確立原子和分子的觀念，最後來到多彩多姿的有機化學分子世界。本書會讓你更加了解，這些化學家如何做出觀念上的重大突破，化學如何形塑了我們所在的現代世界。

作者介紹

作者介紹 ■作者簡介巴金漢（John Buckingham）索塞克斯大學化學博士。曾在倫敦大學擔任有機化學講師，這段期間與其他化學家共同著有《立體化學圖典》（The Atlas of Stereo Chemistry）。巴金漢後來主編一些專業的資料庫，包括「有機化學辭典」（Dictionary of Organic Compounds）與「天然化合物辭典」（Dictionary of Natural Products），後者是全世界最完整的天然物資料庫，收錄將近26萬種天然物。他把自己掌握參考資料的專業訓練，跟高超的小說寫作技巧結合起來，為一般讀者撰寫科普書籍。平日喜歡打橋牌，熱愛古董車，但不幸於2015年在奧地利因車禍去世。■譯者簡介李祐慈美國麻省理工學院物理化學博士，現任國立臺灣師範大學化學系副教授。認為化學是最貼近生活的科學，最喜愛科學與人文交會的火花。譯有《用得到的化學》（天下文化出版）。

產品目錄

產品目錄 導讀 從「化外之民」到「化學之民」 李祐慈開場 從科學有無限可能的年代說起第1堂課 曲折起伏的開端第2堂課 神祕的藥物第3堂課 從香料貿易到天然物研究第4堂課 原子像球一樣第5堂課 德國成為化學中心第6堂課 迷失方向第7堂課 令人傷透腦筋的化學式第8堂課 生命力是什麼？第9堂課 獨一無二的苯第10堂課 糾結不清的法國三人組第11堂課 英吉利海峽另一岸第12堂課 兩個義大利人的化學王國第13堂課 銜尾蛇之夢第14堂課 歡迎來到鏡中世界！第15堂課 化學教我們的事致謝圖片來源名詞解釋附錄 科學家列表

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試閱文字

內文 : 英國皇家研究院的傳奇
十八世紀末，燃素理論終結，引導出一波科學發現，化學也變得超級受歡迎。在英國，這種轉變以倫敦中心皮卡迪利旁新建立的皇家研究院（Royal Institution）為中心展開。
皇家研究院的創始人是湯普生（Benjamin Thompson），出生於當時仍是英國殖民地的美洲麻薩諸塞，他是擁皇派，也是富蘭克林的朋友。他二十三歲時正值美國革命期間，當時他是英國的間諜，因而不得不潛逃出境。到了歐洲，他在巴伐利亞待了一陣子，還讓聖羅馬帝國的王權選侯封為伯爵。這會兒他變成聖羅馬帝國的冉福得伯爵（Count Rumford），是個非常務實也大有作為的科學家，他做了許多研究，澄清令人費解的熱本質，說明熱是一種流動的現象，也做了一些實際有用的發明，例如改良型的火爐和煙囪。
冉福得在慕尼黑創立了啟蒙時代相當常見的教育機構，僱用窮人並教他們運用新發明的技術。1795年，他搬到英國時也提議創建類似的機構，於是四年後皇家研究院成立了。冉福得自己倒是沒留下來，他前往巴黎，在那裡娶了拉瓦節的遺孀。這場婚姻並不成功。雖然冉福得過去冒險犯難，在婚姻裡卻很討人厭，處處仰賴太太的錢。結婚才幾個月，他就把太太的朋友鎖在門外，太太則往他的盆栽澆滾水洩恨。
就化學這方面來說，皇家研究院的起頭並不看好。他們的第一位教授是布萊克的學生加尼特（Thomas Garnett），他來自蘇格蘭的格拉斯哥。這位人選看來不錯，因為格拉斯哥的化學傳統很強，而且據說加尼特很會教書。但是他來倫敦不久，妻子就死於難產。加尼特傷心過度，後來做得不如預期。他接受這個職位的三年後，也就是1802年，由於在藥房工作時染上斑疹傷寒而身故。
接任的人選是來自康瓦耳郡的戴維（Humphry Davy），他來倫敦當加尼特的助手時年僅二十四歲，沒有任何學位。他魅力十足，迅速大受歡迎，有如化學界的拜倫。詩人索錫（Robert Southey）和柯立芝（Samuel Taylor Coleridge）都盛讚他的詩，而他教課也極吸引人。
有一次他生病，皇家研究院所在的阿爾伯馬爾街上擠滿了載著女性粉絲的馬車，場面大到職員必須在外頭立一塊黑板，記載戴維的最新醫療現況和體溫表。
戴維來到倫敦之前，在1799年就發現人吸入一氧化氮（「去除燃素的含氮氣體」）的效果，他最有名的示範表演是讓自願者吸「笑氣」。這顯然是讓化學跨足醫學領域了。戴維的精彩演講主要講給聰明的外行人聽，那些人同時還得夠有錢才行，因為每個人的入場費足足要20英鎊。只有少數人是去找樂子，也只有少數人是基於對科學的強烈興趣。
大多數會出席的觀眾，一定是因為他們察覺到化學家即將在人類的健康和疾病上有重大突破。畢竟，如果有一種氣體能讓人頭重腳輕、笑得歇斯底里，連這種不可思議的事情都能表演給大家看了，那麼下一個了不起的醫學發現又會是什麼？
柯立芝曾如此形容笑氣的作用：
第一次吸進一氧化氮時，我感覺到一股非常舒服的暖意流遍全身，就像我以前有一次從大雪中走進溫暖的房間一樣。當時我唯一想做的事，就是對著看我的人笑。我覺得眼睛張大，到最後，我的心上上下下狂跳。吸嘴一拿開，這種感覺立刻全部消失。

需要的化學還沒出現
雖然化學早期有這些進展，但面對植物界驚人的能力時，科學家還是一籌莫展，這讓他們的努力顯得丟臉了。法國物理學家和植物生理學家馬里歐特（Edme Mariotte）1676年出版的《論植物之生長》（Essai de la végétation des plantes），算是早期的一種嘗試，用現代化學理論來解釋植物的組成和功效。
馬里歐特說植物是由諸如水、硫、油、鹽、硝石、氨和土等「肉眼可見的粗略要素」所組成。「粗略要素」本身是由更簡單的元素構成，比方說硝石是由黏液、無味的水、靈氣，和固定鹽所構成—這些完全沒有意義。距離能真正了解億萬植物每天如何生長、繁殖、製藥的程度，還差得遠呢。「任何一種植物都可以種在一盆土裡，靠雨水生長。所以說植物的基本元素是一樣的……既然蒸餾不同植物所分離出來的物質是一樣的，化學也無法解釋植物的差異何來。」
馬里歐特說的，有一部分是對的。在他說這番話之前，不少法國學者已經試過用大火蒸餾多種不同植物。他們試過的每一種植物結果都一樣，所以到了1695年，另一位化學家霍姆貝格（Wilhelm Homberg）已經說過這些實驗毫無價值。這是沒錯，但是馬里歐特由此引伸為化學什麼都不能解釋，那就不對了。他們需要的是另一種化學，偏偏那還要超過一百年才會出現。
當時還缺乏的觀念之一，是對於「純度」更恰當的理解。如果我說，你家廚房架上的白糖是純度很高的有機化合物，而洗髮精或橄欖油則是複雜的混合物，你大概會接受我的說法，因為你大概認定我沒有理由騙你。想想看你為什麼會相信我，你接受的理由是奠基於現代對純物質的世故認知，你自己可能不太清楚這些知識，但至少那些穿著實驗衣的傢伙知道。你知道洗髮精是工廠把很多種東西混在一個瓶子裡的產品，但橄欖油就沒這麼好說了。對於橄欖油，你只能不自覺的接受專家說法，因為分析化學家說這是一種混合物。他們說，一罐糖的每一個分子都一樣，而橄欖油則不是，有各種儀器可以分析，必要的話，還有各種儀器可以把不同成分分開來。身為現代人，就算你不懂「分子」概念，你對這個概念還是覺得很自在。比方說，你在報章雜誌上看過無數篇環境汙染報導，你知道那是指有一些分子出現在不該出現的地方。
在最嚴謹的化學定義下，現代化學家會說糖是一種「天然物」。糖是許多植物會製造的單一純物質。橄欖油對廚師或營養學家來說，也是一種廣義的「天然物」，但卻是混合物。在發展出對純度更好的觀念之前，早期化學家不可能有辦法分辨這兩種天然物的純度差別。
既然說到這個，不妨順帶一提。化學家在實驗室合成出來的糖，無論是物理、營養或毒性方面的特性，都和你家廚房裡的糖一模一樣，只要夠純的話。沒有人會想用合成的方法製糖（蔗糖），因為和從甘蔗或甜菜根提煉相比，合成的費用是天價。不過這兩種糖仍然相同。紅糖是白糖外加許多不純物，找碴的化學家會說那是雜質。
摘自《超乎想像的化學課》第2章

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