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    中國作家協會主管

    化學從來都是從實踐中進步總結的。實踐所形成的尺度,就是化學這門學科的尺度。 化學少兒科普書這樣寫
    來源:中華讀書報 | 于敬燁  2022年11月27日23:00

    化學是什么學科? 嚴格來說,化學來源于物理學的一個小小分支。

    在中學初次接觸化學,首先要學習的就是界定化學反應的范圍。教科書說:當有新物質生成的時候,我們就稱某個反應為化學反應,反之就不是化學反應。然而隨著所學知識的逐漸加深,化學反應的界限反而變得模糊起來。比如原子核的劇變/裂變反應,按照教科書的定義看似應是化學反應,但實際卻又不在化學學科的研究范疇之內。我們大致可以說,在比較低的能量范圍下,原子、分子、分子團進行的一些重組和轉化過程,屬于化學研究的對象。

    如果所有的化學變化都是更本質的基本粒子的運動,為什么我們要單獨界定其中一個尺度來作為化學的范圍呢?

    總結化學的歷史,我們可以看到化學是一門從實踐中來,又回到實踐中去的學問。從原始人保留火種開始,人類文明逐漸學會釀酒造醋,冶金制陶,甚至開發出許多火藥金石的秘方,最后使用科學的方法論將這些反應總結發展,才形成了近代意義上的化學。不同于物理學的很多進步都來源于形而上的理論推演,化學從來都是從實踐中進步總結的。這個實踐所形成的尺度,就是化學這門學科的尺度。

    再進一步想,為什么化學和我們的生產、生活又如此息息相關? 也許我們可以說,那是因為我們賴以生存的地球,恰好是能促成化學反應最豐富、最多樣的溫床。

    地球上70%的水體構成了一個巨大的溶液環境,幾十億年進化形成的生物,利用著適宜的太陽能量,不斷地吞吐著氧、碳,促成不同的元素在地球表面不停地流轉循環。甚至我們的每一個動作,每一個思考,靠的都是體內細胞進行的化學反應釋放能量,或是傳導遞質。我們的生活中充滿了化學,恰恰是因為化學反應就是構成我們存在之基底。

    在恒星這種能量極端暴烈的環境里,如此豐富的化學反應幾無可能。而在太空這種物質稀少、惰性冰冷的環境中,我們也只看到比較簡單的化學組成。如果說外星生物有著完全不同于地球生物的環境,相信構成他們主要生活的就不是我們所熟悉的化學范疇。

    這個角度來說,化學反應是地球生命的尺度。所以萬物中有化學,化學反應造就了我們熟知的世界。

    但也正是因為化學在生活中無處不在,對于化學的少兒科普反而變得困難了起來。我們看到燃燒的火焰,聞到釀酒的甜香,聽到汽車的轟鳴。這些現象是如此蕪雜和豐富,我們能意識到它們背后都是什么樣的化學反應在支撐嗎? 它們本質上的同構性和相異性又都在何方呢? 挖掘過深,對于小讀者們來說缺乏理論背景,理解起來太過困難。反之則流于“報菜名”似的平鋪直敘,很難引起青少年的興趣。

    在最近出版的這本《萬物有化學》的科普讀物中,作者就很好的找到了讓青少年認識化學的突破口,化學不是孤立的,如果單純的學習化學可能是枯燥的,但是如果將找到化學與萬事萬物的聯系,并且將這種有趣的聯系展現出來,你就會驚奇的發現世界是一個整體,居然可以用化學作為橋梁來理解生命、科技甚至是藝術。