点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:中国古代化学:从实践中炼出的智慧
首页> 地方频道> 科学 > 正文

中国古代化学:从实践中炼出的智慧

来源:科技日报2023-08-04 09:45

  “明月几时有,把酒问青天。不知丹砂炉鼎,何成镍金玄圆。” 从事化学研究的上海理工大学教授缪煜清改写了苏轼《水调歌头》中的一句词,以阐述中国古代化学的奇妙成果。

  化学作为研究物质性质及其结构、性能、变化和应用的学科,是自然科学中的基础学科之一。在古代,人们尚不具备认识和分析各种物质化学本质的能力,但是古人已经在生产生活当中积累了相关经验。古人依靠化学方法加工、改造物质,同时创造了各种关于物质本质和变化规律的学说。随着科学的进步,化学学科最终在近现代诞生。

  缪煜清指出,古代中国并没有现代意义的成体系的化学学科,但是并不乏化学思想和化工成果。其中化学思想根植于中国传统哲学,具备一定的前瞻性和实践指导意义。中国古代也创造了丰富的化工成果,为人类的技术进步增添了助力。

  化学工艺产生了大批成果

  青铜器是古代中国文明的一张名片。早在先商时期,先民就已经会用调和不同金属比例的方式来控制合金的化学性质,达到节约用料、增加美感、提高硬度、降低熔点等目的。

  根据中国社会科学院考古所对于商代铜器的合金分析,商代青铜器成分大致以锡青铜与三元青铜为主,二者占了绝大多数,铅青铜只占少数。商晚期的殷墟青铜器中含锡量已较早商的二里岗文化有了大幅度的增加,硬度更强,当时的工匠已经基本掌握了青铜合金配比规律,青铜器在技术上臻于成熟。

  “青铜是合金的一种,中国古代的金器也用合金做成。古代的各类金属器皿达到了很高的工艺水平,满足了古人对于金属性质的各种要求,其中有些合金的配方或工艺直到今天我们也无法复原,这体现了古人极高的化学实践能力。”缪煜清补充说,在《周礼·考工记》中已经有关于合金配方和金属性质的大量记载,当时的人们已经会依据各种兵器对力学性质的不同要求来确定合金配方。

  与合金类似的成果还有砖石、瓷器、墨汁、颜料、雄黄、火药、香料等,它们都是古代匠人化工实践的成果,它们之所以有着十分丰富的形态和应用,离不开古人对各类物质化学性质的研究和把握。中国古代四大发明中的火药和纸是化学的直接产物,指南针的应用与磁性合金相关,活字印刷使用的金属活字也和合金有关。

  “化学代表了人对自然力量的利用和掌控。古人用金属制作器皿、镜子,用泥制成砖和砚,用硫和汞开采金银……这些神奇的、实用的成果,都是中国古代化工的直接成就。”缪煜清说。

  古代化学思想仍有生命力

  提起中国古代化学思想,缪煜清首先举的例子是《西游记》。

  在《西游记》中,孙悟空是代表金元素的“金公”,猪八戒是代表木元素的“木母”。在中国传统观念中,金木水火土五行是构成世界的基本元素。

  近现代化学发现原子、分子之后,物质世界不再被认为是由几种简单的元素构成的,但五行说等观念仍有重要意义。就像“燃素”和“以太”等概念也曾支配欧洲人的化学观念一样,这些理论虽然被推翻了,但它们体现了古人对物质世界的认知过程和求知方式,是今人能步入化学世界的重要前提。

  缪煜清指出,方士、炼金术士、巫师等掌握了一定化学知识的群体为古代化学的进步作出了重要贡献,这一点不分国界。在中国,这些人一般被称为化人、眩人、幻人、幻师、幻士,在《列子》《后汉书》等经典中,就提及了幻人施展的一些“魔法”,这些“魔法”很可能是基于某些化学反应。

  相比化工技艺和实用化学知识,有关物质化学变化的观念大多是学者们在思辨中产生的,这些源于哲学观念的化学观念与化学实践处于相对分离的状态,因而很难形成现代意义上的化学体系。但是中国古代各种哲学思想从宏观上引导着古人不断探索世界、认识世界,并且在不同领域间创造关联。缪煜清认为,这一思维过程本身对中国古代化学的发展意义重大,至于结果则不必苛求。

  缪煜清举例说,当清朝人徐寿翻译现代化学的众多术语时,他也把众多元素分为了金木水火土五组,例如铁、钴、镍、铜、锌属于金,苯、蒽、菲、萘、茚、芘属于木,溴、汞属于水,烃、烷、烯、炔属于火,砷、硒、碘、碱属于土。这些译名体现了中国人对物质化学性质和变化规律的独到理解,传统化学思想并没有被抛弃,而是在与现代化学的结合当中获得了新的生命力。

  “化学的‘化’字代表分化,分化的另一面就是合成。中国的传统化学思想也能汇入现代化学的大河。”缪煜清表示。

  化学与人文不可分离

  缪煜清在上海理工大学开设了一门名叫《人类文明与化学》的课程。在他看来,化学和人文教学不可分离。

  “有的学生不理解‘化学键’的概念,我就会告诉他们,在中文当中,键是把两个物体锁定或固定在一起的东西,比如门闩,所以化学键就是把两个原子连在一起的东西。类似的还有共轭酸碱对,‘轭’指的是把两头牛或马连在一起的装置,所以在化学中,‘共用’一个质子的一对酸碱就得到了这个名字。” 缪煜清举例说。

  缪煜清认为,中国古代化学思想、化学实践大量寓于语文中,因此学好语文对学习现代化学也很有帮助。

  “化学给人以知识,而化学史给人以智慧。”缪煜清借用化学家傅鹰的这句名言说,科技和人文原本就不应该割裂,化学关系到人们生活的方方面面,而学生需要学习的也不仅仅是化学知识,还有来自传统文化的古老智慧。(孙明源)

[ 责编:谢芸 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 广西:凝心聚力 恢复生产生活秩序

独家策划

推荐阅读
习近平总书记在国家科学技术奖励大会、两院院士大会、中国科协第十一次全国代表大会上强调,“十五五”时期是科技强国建设的关键攻坚期。必须抓住历史机遇,迎接时代挑战,加快推进高水平科技自立自强,向着到2035年建成科技强国的目标坚定迈进,扎扎实实以科技创新支撑和引领中国式现代化。
2026-07-10 09:45
围棋长期被视为高度依赖经验、直觉和审美判断的领域,棋手通过棋谱、布局、定式、手筋和长期对局积累对“好棋”的理解。这类进展的意义,不只是“提高实验效率”,更深层的变化在于,它改变了科学发现中“候选对象”生成的方式。
2026-07-10 09:43
丁烈云认为,面向工程难题,要用工程理论支撑技术突破,打通“工程科学—工程技术—产业应用”完整链条,让前沿科技真正服务于社会。针对高端装备制造转型升级痛点,中国工程院院士郭东明系统阐释了高性能制造的全新发展理念。
2026-07-10 09:41
在9日举行的两院院士大会上,我国石油地质与勘探专家邱中建院士荣获第十六届光华工程科技奖成就奖,高性能精密制造专家郭东明院士等39人荣获光华工程科技奖。
2026-07-10 09:40
人民大会堂万人大礼堂的巨大天幕上,灯光璀璨,熠熠生辉;礼堂内,中国科技界的杰出代表们,肩负全国科技工作者的重托,济济一堂、共襄盛会。
2026-07-10 09:39
水的氢键强度及动力学过程全量子效应研究:在一滴水中探寻物理之美 在王恩哥看来,物理学研究有一个很大的特点,就是它能把复杂的事情简单化,并且抓住其中最本质的问题——这就是物理学的魅力所在。
2026-07-09 09:51
而这一切的起点,要回到半个世纪前——在中国科学院物理研究所那间废弃的鸡舍里,陈立泉铺开了这张后来冠绝全球的“电动”蓝图。自1981年起,在中国科学院的持续支持下,实验室瞄准真正实用的锂电池,牵头组织并承担了一系列国家重大项目。
2026-07-09 09:51
谈及荣获国家最高科学技术奖,贲德谦虚地说:“这不是我个人的奖,而是所有‘雷达人’的荣誉。从原理探索到技术攻关再到雷达建造,10余载春秋,为了研制代号“7010”的远程相控阵雷达,贲德与团队闯过了一个又一个难关。
2026-07-09 09:50
发展数智经济,通过促进科技创新和产业创新深度融合培育新质生产力。为此,笔者建议,应从要素供给、产业融合、创新转化和制度保障四个方面发力,把数智经济的技术势能转化为新质生产力的发展动能。
2026-07-09 09:50
耄耋之年,她坐着轮椅来到采访室,一身深蓝素装,神情温和。她,就是“七一勋章”获得者、中国工程院院士、中南大学教授钟掘。1960年,钟掘毕业后来到岳麓山下的中南矿冶学院,一头扎进被人称作“傻大黑粗”的冶金机械行业。
2026-07-09 09:49
中国科协第十一次全国代表大会是在“十五五”开局之年召开的一次重要会议,是科协系统和广大科技工作者的一次盛会。实践充分证明,我国科技工作者始终胸怀祖国、服务人民、勇攀高峰、敢为人先,不愧为党和国家充分信赖的优秀队伍和建设科技强国的中坚力量。
2026-07-09 09:49
从安装智能芯片的比赛用球,到协助裁判的视频技术,再到支持百万球迷转运的中国列车……这支“中国队”被美国消费者新闻与商业频道誉为世界杯供应链“不可或缺的一环”。
2026-07-08 10:08
7月7日是小暑节气,恰逢年度“最小太阳”现身天宇。当日凌晨2时左右,地球过远日点,这是一年中地球距离太阳最远的位置,这天观测到的太阳视直径为全年最小。
2026-07-08 10:06
近日,西南石油大学新能源与材料学院光伏材料与技术科研团队传出好消息:其研发的小尺寸超高效叠层太阳能电池光电转换效率接近35%,大幅超越常规太阳能电池的光电转换效率。
2026-07-08 10:04
目前,大连海事大学已与72家行业单位建立联合培养,共建162个专业实践基地、4个工程技术中心,聘任600余名企业导师,真正实现“工程出题、校企共答、产业阅卷”。
2026-07-08 09:52
一生钢铁报国,一生慷慨无私。崔崑院士走了,但他留下的,是钢的筋骨,是火的温度,是一颗永远滚烫的赤子之心。
2026-07-08 09:45
在河北雄安人工智能产业园的一楼展厅里,一台工业机器人正利落地演示货物搬运,机械臂精准而有力;楼上,键盘敲击声此起彼伏,研发人员专注地写着代码。产业园一年前才“开业”,如今已成为人工智能公司发展的产业高地。这里诞生的国内首个处理结构化数据的通用大模型,适用于多个工业场景;这里诞生了便携式颅脑出血检测分析仪,让医学检查更加快捷便利……
2026-07-07 09:44
从“争第一”的局部超越,到“创唯一”的向上突围,再到“守专一”的产业韧性,这三重创新路径相互交织,共同勾勒出中国从“世界工厂”迈向“创新引擎”的壮阔图景
2026-07-07 09:42
近日,在内蒙古阿拉善盟额济纳旗东风镇古日乃嘎查的航天育种试验基地内,曾搭载实践十九号卫星的荒漠肉苁蓉“太空种子”,在地面选育试验中取得关键进展——首批试验植株成功开花。
2026-07-07 09:40
高校专业目录的更新,绝非简单的名称变动,而是立足国家需要、顺应产业发展、面向科技前沿之举。新农科教育已不再是单纯的“种地养猪”,而是要有系统思维和交叉学科背景,特别是打破农学、工学、理学等传统学科壁垒。
2026-07-07 09:39
加载更多