吳美春　王上銳

摘要：中國古代勞動人民在改造自然過程中，展現(xiàn)出高超的智慧，在實(shí)用化學(xué)、化學(xué)技藝、化學(xué)物質(zhì)、化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)假說和觀念上取得了驚世駭俗的成就，但這些成就未能舉世矚目。在一批學(xué)者的努力下，一些成就讓世人知曉，但更多的中國古代化學(xué)史未能走進(jìn)經(jīng)典教材，尤其是中學(xué)課本，這意味著在教育實(shí)踐中傳承發(fā)揚(yáng)中國古代的優(yōu)秀文化任重道遠(yuǎn)。

本文簡要評述了中國古代化學(xué)史的研究工作，并對中國古代化學(xué)史的研究工作提出一些反思和建議。關(guān)鍵詞：中國古代化學(xué)史；實(shí)用化學(xué)；化學(xué)技藝；優(yōu)秀文化

文章編號：1008-0546（2023）08-0090-07?? 中圖分類號：G632.41?? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2023.08.019

化學(xué)史幾乎伴隨著人類的整個文明史。令人遺憾的是，現(xiàn)代主流文獻(xiàn)和教材都認(rèn)為，研究原子從德謨克利特開始，研究元素從亞里士多德開始，研究工藝從古埃及開始，研究物質(zhì)從古希臘開始，幾乎不見中國古代化學(xué)的蹤跡。[1]翻閱化學(xué)史資料，中國化學(xué)取得的成就令人自豪，尤其是中國古代化學(xué)成就更是令人震驚，教師隊(duì)伍和學(xué)生群體鮮有從專業(yè)角度深度了解我國古代勞動人民取得的巨大成就，在當(dāng)時的生產(chǎn)力條件下能取得這樣的成就實(shí)屬不易，它為現(xiàn)代科技的發(fā)明、發(fā)現(xiàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。中國古代勞動人民的智慧、樸素的唯物觀應(yīng)該要讓我們的學(xué)生知曉，它是祖輩的文化遺產(chǎn)。

2014年，教育部提出核心素養(yǎng)體系，明確學(xué)生應(yīng)具備的適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力?；瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括五個維度，其中“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”核心素養(yǎng)內(nèi)涵豐富，是核心素養(yǎng)中高層次的價值追求?；瘜W(xué)史尤其是中國古代化學(xué)史對于發(fā)展“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”核心素養(yǎng)的教學(xué)具有不可替代性，中國古代化學(xué)史具有求實(shí)求真的科學(xué)意識，批判實(shí)證的科學(xué)態(tài)度，實(shí)踐應(yīng)用的科學(xué)精神，魅力化學(xué)的科學(xué)價值。結(jié)合具體的化學(xué)知識，有機(jī)融入化學(xué)史素材，有效踐行立德樹人的社會責(zé)任。

著名化學(xué)家傅鷹先生曾說過：“一種科學(xué)的歷史是那門科學(xué)最寶貴的一部分，科學(xué)只給我們知識，而歷史卻給我們智慧?！盵2]我們培養(yǎng)的下一代需要較好地認(rèn)知中國古代化學(xué)，才能在國際舞臺上講出中國古代化學(xué)史的中國技術(shù)、中國制造和中國故事，展現(xiàn)中華民族的中國智慧。

古代化學(xué)史研究是一個系統(tǒng)工程，是一個涉及多部門和多學(xué)科的大課題。筆者根據(jù)查閱到的一些前輩學(xué)者的研究文獻(xiàn)，從專家學(xué)者對古典文籍的研究工作一些重要的方面進(jìn)行簡單的梳理。

一、研究中國古代化學(xué)史的著名學(xué)者

李喬蘋是第一位系統(tǒng)研究中國古代化學(xué)史的學(xué)者，曾編撰中國近代史上第一部化學(xué)史教材《中國化學(xué)史》。他最早把中國古代化學(xué)工藝成就全面系統(tǒng)地推向國際舞臺，在哈佛大學(xué)出版了《中國古代化學(xué)工藝》（The Chemical Arts of Old China）。兩本著作在國內(nèi)、國際受到高度評價，多次再版。他說：“中國化學(xué)有光榮悠久之歷史，惜無史書，以表現(xiàn)過去之陳跡，甚至于世人不知中國古代有化學(xué)。今欲發(fā)揚(yáng)光大，非我化學(xué)界之責(zé)歟?！盵3]

袁翰青提出化學(xué)史研究要遵循三原則和四方法，廣泛地搜集和整理許多史料，對中國古代化學(xué)史的研究起了很大的推動作用。他還對我國古代造紙、陶器制造、銅器冶鑄、鎳白銅研究、釀酒起源、制糖歷史、豆腐起源、本草化學(xué)知識和物質(zhì)理論等做了深入的研究和考證，具有很高的學(xué)術(shù)參考價值。他還擔(dān)任李約瑟《中國科學(xué)技術(shù)史》翻譯出版委員會委員，并參與翻譯《中國科學(xué)技術(shù)史導(dǎo)論》工作。[4]

張子高在一線鞠躬盡瘁六十年，對古代青銅器、鋼鐵冶金、煉丹、陶瓷、造紙、釀酒中的化學(xué)理論、化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)技藝、化學(xué)史東西方交流及科學(xué)史方法論等作出了重要的貢獻(xiàn)。嚴(yán)濟(jì)慈對其評價：化學(xué)先驅(qū)，一代師表。[5]

張資珙學(xué)貫中西，精通古漢語和古文學(xué)，通曉多門外語，系統(tǒng)研究中國古代哲學(xué)史，古代科技發(fā)明，道教、佛教和煉丹等，并且把他的研究內(nèi)容翻譯成英語，讓中國科技傳到西方。他研究了中國數(shù)千年來科學(xué)上貢獻(xiàn)的問題——“李約瑟問題”提出之前，他也系統(tǒng)研究和思考過，李約瑟寫《中國科學(xué)技術(shù)史》時，多次寫信與之探討和交流，并曾親自到中國當(dāng)面請教。他還受邀到劍橋大學(xué)、牛津大學(xué)、倫敦大學(xué)、巴黎大學(xué)和布魯塞爾大學(xué)等校講學(xué)，講述中國古代許多的發(fā)明創(chuàng)造和科學(xué)技術(shù)，在歐洲學(xué)術(shù)界引起很大反響，更多的歐洲人知道了光輝燦爛的中國古代科學(xué)文化。[6]

1932年，中國化學(xué)會成立。化學(xué)會許多成員，如丁緒賢、王璉、曹元宇、戴安邦、曾昭掄、陳裕光、吳承洛、周仁、柳大綱等，都很重視化學(xué)史的研究和化學(xué)史教育。

二、中國古代化學(xué)史重要的文獻(xiàn)資料

中國古代化學(xué)的古典文籍繁多，本文僅列舉部分學(xué)者研究過或者總結(jié)過的代表性古籍。如先秦的《考工記》、最早的藥學(xué)專著《神農(nóng)本草經(jīng)》，東漢魏伯陽的《周易參同契》、賈思勰的《齊民要術(shù)》、葛洪的《抱樸子》、宋人曾公亮組織官修《武經(jīng)總要》、朱翼中的《北山酒經(jīng)》、竇革的《酒譜》、道教鴻篇巨制《道藏》、李時珍的《本草綱目》、沈括的《夢溪筆談》、宋應(yīng)星的《天工開物》、茅元儀的《武備志》、唐英的《陶冶圖說》、王灼的《糖霜譜》和朱琰的《陶說》等。[7]

中國古代化學(xué)史重要的研究文獻(xiàn)首推袁翰青于1964年在《化學(xué)通報》上發(fā)表的“近年來中國化學(xué)史研究工作的進(jìn)展”一文，該文引用的115篇文獻(xiàn)也是研究中國古代化學(xué)史的重要文獻(xiàn)。1984年發(fā)表在《化學(xué)通報》題為“我國化學(xué)史研究的歷史回顧”的論文，對化學(xué)史的研究進(jìn)行了較為全面的評述。[8]

趙匡華、周嘉華、王揚(yáng)宗、王治浩、張藜、陳歆文6位專家合編的《中國化學(xué)史》一書，歷經(jīng)十余年，于2003年8月出版。該書由“古代卷”和“近現(xiàn)代卷”兩部分組成，“古代卷”介紹了化學(xué)知識的萌芽與化學(xué)工藝、金丹術(shù)的興起，以及古代化工體系的充實(shí)，步入鼎盛的金丹術(shù)和某些成熟的化學(xué)工藝、古代化學(xué)化工等內(nèi)容。[9]

曹元宇著的《中國化學(xué)史話》一書，從古代寫到近現(xiàn)代，是其幾十年從事化學(xué)史研究的結(jié)晶。書中對古代化學(xué)技藝諸多專題列出了重要的參考資料，這對中國古代化學(xué)史的研究很有參考價值。[10]

張子高著的《中國化學(xué)史稿古代之部》、周嘉華等著的《中國古代化學(xué)史略》、趙匡華的《中國古代化學(xué)》、馮家升的《火藥的發(fā)明和西傳》、楊寬的《中國土法冶鐵煉鋼技術(shù)發(fā)展簡史》、章鴻釗的《中國古代金屬化學(xué)及金丹術(shù)》、陳萬里的《中國青瓷史略》等都是對化學(xué)史研究有重大影響的專著。[11]

三、中國古代化學(xué)卓越成就

1.世界首創(chuàng)發(fā)明和發(fā)現(xiàn)

從現(xiàn)代科學(xué)來分析，紙是纖維打散后再均勻鋪成薄片的產(chǎn)品。古代造紙工序大致有纖維素和非纖維素分開、漂白、上膠、填料和染色等，每一道工序都有化學(xué)藥品的使用、化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，是我國古代勞動人民汗水和智慧的結(jié)晶，是我們中華民族的驕傲和自信。造紙術(shù)比紙張本身傳播得快，主要是三條線路，東傳朝鮮和日本，西傳阿拉伯，南傳印度。一般歷史書本把公元105年視為蔡倫改進(jìn)造紙年，[11]大量的出土紙張證明在這之前已經(jīng)有植物纖維紙張了。紙張的發(fā)展經(jīng)歷動物纖維變?yōu)橹参锢w維，紙的繁體字偏旁“絲”的由來也印證了很早就有某些工人用蠶絲纖維做成紙張，蔡倫在某種意義上是改進(jìn)了造紙術(shù)，大力推廣了植物纖維紙的普及和使用。

公元二世紀(jì)魏伯陽著的《周易參同契》，是世界公認(rèn)最早的煉丹著作，是世界最早的化學(xué)和技術(shù)文獻(xiàn)。中外學(xué)者均認(rèn)同“煉丹”起源中國，后來傳到阿拉伯，成為近代化學(xué)的起源。煉丹術(shù)作為現(xiàn)代科學(xué)方法的先驅(qū)，馬克思和恩格斯把煉丹譽(yù)為“現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)科學(xué)真正的始祖”。[2]該書從陰陽、八卦和五行理論發(fā)展了樸素的辯證哲學(xué)思想和物質(zhì)觀理論，記載了水銀的流動性和揮發(fā)性，容易與硫磺化合，容易與鉛形成鉛汞齊，從而將液態(tài)的水銀固定，四氧化三鉛能被炭還原，幾種金屬在一起形成性質(zhì)不同的合金，黃金的穩(wěn)定性等。[12]

卷帙浩繁的古典籍《道藏》，收錄多達(dá)五千多卷書，含很多煉丹的典籍?；瘜W(xué)家和中醫(yī)藥學(xué)家葛洪和陶弘景應(yīng)該是同時代最偉大的煉丹術(shù)探索者?！兜啦亍肥珍浟烁鸷榈氖局鳎渲小侗阕觾?nèi)篇》是研究化學(xué)史重要的文獻(xiàn)，《肘后備急方》是一部偉大的醫(yī)學(xué)著作，青蒿治療瘧疾是該書中的一個古方子，青蒿素是青蒿植物的現(xiàn)代有效提取物，屠呦呦命名為青蒿素。陶弘景著作中記載最早的焰色反應(yīng)鑒別含鉀元素，關(guān)于“粉錫”（堿式碳酸鉛）、“鉛丹”（四氧化鉛）、“鐵落”（硫酸亞鐵）、“石鐘乳”（碳酸鈣）等物質(zhì)的制備、組成和性質(zhì)研究。煉丹不僅產(chǎn)生了大量的無機(jī)物質(zhì)，以及對這些物質(zhì)的性質(zhì)研究和相關(guān)反應(yīng)，還產(chǎn)生了麻黃素等醫(yī)用有機(jī)物質(zhì)，蔚為驚嘆。[13，14]

瓷器是我國人民對世界文化最偉大的貢獻(xiàn)之一。釉在宋應(yīng)星的書籍里稱為“銹”。魏晉出現(xiàn)施釉較厚，顏色深綠的陶器，這是制陶技術(shù)逐步發(fā)展而達(dá)到瓷器邊沿的象征。[14]瓷器在兩晉、南北朝青瓷基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展，隋唐已經(jīng)出現(xiàn)達(dá)到現(xiàn)代技術(shù)參數(shù)的瓷器。由于唐朝禁止銅鑄生活用品，加上飲茶習(xí)慣的形成，百姓用的器物逐漸為陶瓷所代替。景德鎮(zhèn)瓷器白度達(dá)到70%，胎釉中氧化鈣含量極高，已達(dá)到現(xiàn)代高級細(xì)瓷的標(biāo)準(zhǔn)，可見在唐代我國的瓷器已經(jīng)達(dá)到很高的水平。五代出現(xiàn)“雨過天青器”：青如天，明如鏡，薄如紙，聲如磬。開放的宋朝將瓷器和絲綢一同列入對外貿(mào)易清單中，造瓷有了精細(xì)的分工，使得明代燒瓷技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，達(dá)到一個新的高峰，白釉和青花器登峰造極，單色銅紅釉燒制成功，出現(xiàn)斗彩、五彩和填彩等多樣化的加彩技術(shù)，白度達(dá)到75%，燒制溫度達(dá)到1310℃。[14]

火藥的發(fā)明與煉丹術(shù)和本草學(xué)有著不可分割的聯(lián)系。煉丹家控制某些劇烈的反應(yīng)，應(yīng)該是早期火藥的雛形。常出現(xiàn)“伏火法”這種劇烈燃燒性的藥劑，是煉丹家在試驗(yàn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)的。[8]《道藏》收錄的《真元妙道要略》記載：“有以硫磺、雄黃會硝石（KNO3），以蜜燒之。燒手面及屋宇者，迷錯為道之人?！绷蚧?、炭和硝石不就是黑火藥的成分嗎？描述煉丹失敗證實(shí)了黑火藥早期實(shí)驗(yàn)雛形?；鹚幵缙趹?yīng)用于煙花，而后應(yīng)用于軍事，有它的歷史背景。雖火攻之法用于軍事很早，可是發(fā)火物質(zhì)是油脂和松香等易燃物品，并不是真正的火藥。北京歷史博物館里，陳列著一尊元至順三年（公元1332年）的銅大銃，它是已發(fā)現(xiàn)的世界最古老的銅炮，從宋高宗紹興二年（公元1132年）使用竹制火槍開始，已過了兩個世紀(jì)。[14]

氧氣的性質(zhì)研究開啟了現(xiàn)代化學(xué)的開端，這是18世紀(jì)的科學(xué)事件。普利斯托利（Priestley）、舍勒（Carl Wilhelm Scheele）和拉瓦錫（Antoine-Laurent de Lavoisier）是這個事件的主角，目前主流教材幾乎沒有提到中國古代公元8世紀(jì)的馬和，連他的名字都是法文或者俄文再翻譯過來的。他的名字現(xiàn)在只知道它的法語：Maó-hhóa(chǎn)，其他語言：Mao Hua、Mao-Khoa 和 Mao Xoa等，以致有很多種中文翻譯：毛華和孟詰。幸運(yùn)的是，1810年克拉普羅特（H. Julus Klaproth）發(fā)表的法語論文用原始中文字（平龍認(rèn)）寫出了文獻(xiàn)的原始出處，作者應(yīng)是已在俄羅斯或者德國見過《平龍認(rèn)》這本古籍，而蘇聯(lián)化學(xué)出版社出版的涅克拉索夫所著的《普通化學(xué)教程》也描寫了馬和發(fā)現(xiàn)氧氣（馬和稱陰氣）以及《平龍認(rèn)》這本書?？死樟_特指出，中國唐代Maó-hhóa(chǎn)著的《平龍認(rèn)》文中記載空氣由陰陽二氣組成，陰氣就是18世紀(jì)70年代確切證明的氧氣。雖然證實(shí)工作需要時間，但是經(jīng)典教材在講到氧氣發(fā)現(xiàn)歷程時，應(yīng)該引用馬和與他的《平龍認(rèn)》[13]。

麥曲釀酒是中華民族超越其他民族的一項(xiàng)重大的獨(dú)創(chuàng)性發(fā)明，這項(xiàng)發(fā)明應(yīng)當(dāng)早于夏朝，然后慢慢成熟成為一門技藝。宋朝發(fā)明了耐高溫、耐酸敗的紅曲，是中國勞動人民天才的發(fā)明。我國自漢朝開始從西域引進(jìn)葡萄，而葡萄酒在中國沒有發(fā)展開來，跟我們普遍用曲是分不開的。葡萄酒是未糖化的酒，加曲反而會影響口感。記載釀酒技術(shù)、技藝的古籍有兩種：《齊民要術(shù)》和《北山酒經(jīng)》，這些古文字記載技藝是其他早期文明所沒有的，是世界工藝史重要的參考資料。[14]

公元前2世紀(jì)，古幣中的白銅成分即為鎳，波斯稱白銅為“中國石”，德國人卻翻譯為：German Silver，張資珙曾怒批這種意在抹殺我國勞動人民在化學(xué)工藝上成就的不道德行為。[6]含鎳白銅的出現(xiàn)和使用，是我國勞動人民在金屬冶煉技術(shù)上又一杰出的貢獻(xiàn)。李時珍在《本草綱目》中說，“白銅出云南，赤銅以砒石煉為白銅”，點(diǎn)石的藥物應(yīng)該為白色的鎳砷礦物。白銅的出現(xiàn)和使用比記載要早得多，“白銅出云南”在東晉《華陽國志》的文獻(xiàn)中出現(xiàn)過。[14]

意大利人馬可·波羅（Marc Polo）到中國，看到使用煤的盛況，把煤稱為“黑石頭”。歐洲人16世紀(jì)才開始用煤炭煉鐵，比中國晚了200多年。最早記載石油的發(fā)現(xiàn)古籍是西周時（公元前11世紀(jì)至公元前771年）編成的《易經(jīng)》，書中寫道：“澤中有火”“上火下澤”。“澤中有火”是石油蒸氣在湖水面上起火現(xiàn)象的描述。最早記載石油的性能和產(chǎn)地的古籍是1900多年以前東漢班固所著的《漢書·地理志》，書中寫道：“高奴縣有洧水可燃”。高奴縣是現(xiàn)在的陜西延安一帶，洧水是延河的一條支流。[8]這里明確記載了石油的產(chǎn)地，并說明石油是可以燃燒的液體。宋代沈括在《夢溪筆談》中，把歷史上沿用的石漆、石脂水、火油、猛火油等名稱統(tǒng)一命名為石油，“石油”一詞，首用于此，沿用至今。沈括還第一次用石油制成炭黑，開啟了石油化工的新篇章。晉代張華所著的《博物志》中記載了四川地區(qū)從秦代就開始鑿井取天然氣煮鹽的情況，比英國1668年使用天然氣早1300多年。

公元前2世紀(jì)就開始濕法煉銅，《淮南方畢術(shù)》中曾提到“曾青得鐵化為銅”，該法普及應(yīng)用于宋朝，是世界化學(xué)史上一項(xiàng)偉大的發(fā)明，開啟了水冶金技術(shù)的新時代。黃銅的發(fā)明單從古籍來看，《漢書·景帝紀(jì)》：“鑄錢偽黃金棄市律”，據(jù)此可推測西漢就開始無意識地使用黃銅，根據(jù)對出土古幣的元素分析可認(rèn)為，宋代開始有意識地利用黃金。高鋁成分的鋁合金出現(xiàn)在晉代，是世界化學(xué)史和冶金史的奇跡。西晉人民如何冶煉鋁，是我國科技史工作者要解決的一個重要課題。西晉煉鋁早于近代西方1600多年，[14]畢竟鋁于1855年巴黎工業(yè)博覽會才首次以商品的形式出現(xiàn)。

爐甘石是碳酸鋅還是氧化鋅，以及黃銅中的成分鋅在古代是何時開始使用，都尚無定論。有人說最遲不會晚于漢初，漢朝出現(xiàn)過偽金，是為黃銅物。鋅有兩個別名：倭鉛和白鉛，古代鋅的純度可以達(dá)到98.99%。我國生產(chǎn)的鋅早于歐洲400年?！短旃ら_物》等典籍都記載了涉及的反應(yīng)現(xiàn)在表達(dá)為：2 ZnCO3+ C2 Zn ↑+3 CO2↑。王琎認(rèn)為，我國用鋅的歷史分為四個階段：第一階段為漢末到隋唐，鋅夾于鉛中，用而不為知其鋅；第二階段，唐時期以爐甘石制備鑰石，以為裝飾品，鋅的分量增加，仍不知道是鋅；第三階段，宋時期開始大量加入到錢幣內(nèi)；第四階段，宋以后開始煉制純鋅和黃銅。[14]

從出土物件的元素分析來看，多數(shù)鐵件磷的含量很低，因此可以斷定，早在戰(zhàn)國以前我國人民就掌握了足以使生鐵融化的高溫技術(shù)，同時戰(zhàn)國時期已經(jīng)掌握了冶煉生鐵的技術(shù)和表面脫碳的熱處理技術(shù)。冶煉生鐵鑄造成物件，在戰(zhàn)國時期采用液態(tài)生鐵澆鑄成型技術(shù)早于歐洲1500年。戰(zhàn)國時期采用熱處理技術(shù)把脆硬、易折的白口鑄鐵變成鍛鑄鐵，更是早于西方2000多年。令人遺憾的是，人們從來都認(rèn)為白心可鑄鐵是18世紀(jì)后期的歐洲人發(fā)明的，而黑心可鑄鐵是19世紀(jì)的美國人試制成功的。[14]

2.獨(dú)立發(fā)明、發(fā)現(xiàn)

我國陶器的出現(xiàn)至少有8000年的歷史，甚至更早。仰韶文化中的彩陶有著極高的工藝水平，彩陶和黑陶之后出現(xiàn)白陶，河南安陽殷墟出土了精美的白陶殘片。因燒制溫度低，含鐵量少，保留完整的白陶器物極其少。后來出現(xiàn)了城子崖的黑陶，而黑陶的黑色究竟是碳素還是Fe3O4，有待化學(xué)分析來解決。新石器時代還出現(xiàn)了紅陶、灰陶、粗砂陶、幾何印紋陶和硬陶，后來出現(xiàn)的釉陶就是在硬陶的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。[13]安陽殷墟出土的涂有黃色釉的陶片距今3000多年，已為后來我國獨(dú)創(chuàng)的瓷器發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。兩漢時期釉陶已經(jīng)迅速發(fā)展起來，翠綠、淺綠色、茶黃和栗黃四種主流色系調(diào)整了 Fe2+和 Fe3+的比例，其中翠綠色系中 Fe2+含量最多，栗黃色系中Fe3+含量最多。[14]

殷商時期有酒池肉林之說，表明當(dāng)時盛行飲酒之風(fēng)。安陽西北岡出土的酒器十件一組，寶雞出土的十三件一組（現(xiàn)存于紐約市立博物館），從酒具來看，酒在當(dāng)時已很盛行。浙江黃酒不是蒸餾酒，不晚于6世紀(jì)。燒酒即蒸餾酒，唐詩大量提及了四川的燒酒，說明蒸餾酒不會晚于公元8世紀(jì)的唐朝。[13]

“稼穡作甘”“甘如飴也”“粔籹蜜餌，有餦餭些”，這些詩文表現(xiàn)了勞動人民對美好生活的向往，實(shí)際的工藝技術(shù)應(yīng)該遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于典籍成書的記載時間。古書里關(guān)于糖的稱謂字有飴、餳、餹、餦餭等。軟的稱飴，硬的稱餳，石蜜兼指蜂蜜和蔗糖?！懊s鱉炮羔，有柘漿些”，其中“柘”通“蔗”，南方的楚國已經(jīng)用甘蔗做甜味劑了。植物種子發(fā)芽產(chǎn)生的糖化酵素把淀粉水解成麥芽糖，麥芽糖不容易結(jié)晶，產(chǎn)生膠狀甜味品為飴糖。中國臺灣在公元3世紀(jì)的三國時代就以盛產(chǎn)蔗糖聞名，古代手工制糖在明朝就達(dá)到了相當(dāng)高的水平，《天工開物》總結(jié)制糖工藝為壓榨、煎熬、脫色和結(jié)晶等步驟。[13]

青銅是銅錫合金，之前都單獨(dú)出土過含銅98.55%的紅銅和成塊的錫，說明古代勞動人民已經(jīng)掌握了銅和錫的冶煉技術(shù)，或者說當(dāng)時對銅、錫（還有鉛和金）金屬已經(jīng)具有分別的認(rèn)識和合理的使用技藝。所以合金不是偶然的巧遇，而是有意識地配合制備。較純的紅銅先于青銅，肯定與科學(xué)技術(shù)有關(guān)，對物件硬度的追求是青銅誕生的直接原因之一。[14]

銅鏡是青銅器件的一個重要分支，在我國使用于兩千年前左右。它的前身是鑒，周代是監(jiān)，漢代是鏡。郭沫若說：“以銅為鑒（鏡）是戰(zhàn)國以后才開始的，原初的鑒是監(jiān)，只是水盆，俯臨水盆睜眼看”，古有盛水鑒容。[14]

《周禮考工記》里記載了世界最早的合金規(guī)律——青銅六齊，制備青銅的六種方劑。[8]“六分其金，錫居其一”，錫在青銅器件中的含量在15%左右，與六分之一較為接近。從化學(xué)的角度，體現(xiàn)為改變合金比例，從而改善合金的性能。增加鉛錫比例，降低銅的比例，降低熔點(diǎn)，增大流動性，達(dá)到精巧的要求。[14]

鑄造是制造青銅的一道重要程序，一般是錘煉法和熔鑄兩法。青銅硬度大，絕大多數(shù)是熔鑄法。既然是熔鑄法就一定要用到陶范——陶制模具。最早出土的一種黃色陶質(zhì)器，是殷墟的坩堝“將軍盔”，大概是商朝人冶煉銅的煉鍋，從出土的遺骸分析可知，燃料和還原劑是木炭。[14]

唐玄宗時期王燾《外臺秘藥》介紹了兩種制水銀霜（HgCl2）的方法，一種是《千金翼方》，比較復(fù)雜；[14]另一種是崔氏法，不但簡單合理，而且敘述非常詳細(xì)，是中國最好的科技文獻(xiàn)之一。它的主要制備方法如下：先用汞和硫制備HgS，再與食鹽混合，進(jìn)行升華，升汞飛升而凝于上，Na2S 則留于下。唐朝的另一部著作《黃帝九鼎神丹經(jīng)訣》記載了利用物質(zhì)的溶解性來提純和分離物質(zhì)。例如“取樸消和硝石，無用搗篩粗研，以暖湯淋洗，澄清者取煮之，多少恒令減半，出置凈小盆中，以冷水漬盆中經(jīng)宿即成。狀如白英，大小皆有棱角起”。樸消是 Na2SO4，硝石 KNO3，結(jié)晶物是 K2SO4。

新石器時代用赤鐵礦將粗鐵礦染成紅色，新石器時代中期開始使用天然植物色素作為染料。甲骨文出現(xiàn)了絲和帛的文字，從現(xiàn)在表示顏色的字來看，此類字都帶“絲”的偏旁，而染色自古有之?！对娊?jīng)》和《論語》中出現(xiàn)了素衣和服色等與染色有關(guān)的專業(yè)術(shù)語，自西周至春秋，勞動人民制造了五顏六色的染物?！墩撜Z·鄉(xiāng)黨》中有一句譯文：黑紫羔配上緇衣，白鹿皮就配上素衣，火狐皮就配上黃衣。古代奴隸主多挑剔，穿衣服都講究色調(diào)一致?！鞍咨吃谀c之俱黑”，涅既是顏色也是配制黑色顏料的原料之一，即皂礬，也叫綠礬。[8]

英國人 H. C. Beck分析了洛陽秦墓中的玻璃，發(fā)現(xiàn)里面有鋇，推測我國可能早在春秋戰(zhàn)國時期就會制造玻璃。中國古代典籍關(guān)于玻璃部分的內(nèi)容很少。趙匡華著的《中國古代化學(xué)》中講道：中國古代獨(dú)立創(chuàng)制玻璃，中國古代玻璃不同于傳統(tǒng)的 Na2O-CaO-SiO2體系，屬于 PbO-BaO-SiO2和 PbO-K2O-SiO2體系，以PbO作為助熔劑獨(dú)特的玻璃體系在中國古代流傳。在出土文物中存留著大量的戰(zhàn)國和兩漢時期的玻璃。趙匡華和袁翰青都論述了古代玻璃的沒落緣于中國瓷器的發(fā)展和普及。[15]

3.美麗傳說

人類學(xué)會使用火是化學(xué)史的開端。在距今170萬年以前的云南元謀人遺址，發(fā)現(xiàn)了人類最早用火的遺跡。舊石器時代的標(biāo)志是鉆燧取火，早期猿人的生火方式應(yīng)是鉆木取火，隨著黃鐵礦和鐵器的出現(xiàn)，取火方式變?yōu)殪菔驌羧』?。正如恩格斯所言：“摩擦生火在其解放人類的作用上，甚至超過了蒸汽機(jī)，因?yàn)槟Σ辽鸬谝淮问谷酥淞艘环N自然力，從而最后把人從動物界分離出來?！盵16]

神農(nóng)耕而做陶，黃帝命寧封和昆吾為陶正，古籍中關(guān)于陶的發(fā)明是否真實(shí)，對此尚無確實(shí)的證明。從一系列的史前人類的遺址中推測，陶器的發(fā)明不是某一個人的杰作，而是相當(dāng)一段時間內(nèi)上古人類從生產(chǎn)實(shí)踐中逐步改善的產(chǎn)品。新石器時代的標(biāo)志是陶器的發(fā)明。最古老的器皿是在木頭或者藤條上涂濕土，然后落入火中，木頭燒盡，黏土部分則變得結(jié)實(shí)，這種發(fā)明陶器的方法，不見得是唯一和普遍的方法，但在燒制方法上肯定經(jīng)歷了從篝火式到爐灶式，從低級到高級的歷程。[8]

酒的釀造起源有“儀狄作酒”“禹惡旨酒”和“岐伯造酒”的美麗傳說。野果發(fā)酵和對火的利用在人類發(fā)展史上幾乎同等重要。[8]清朝人劉祚藩在《粵西偶記》中記載了廣西深山中關(guān)于猿酒的傳說，遠(yuǎn)古猿人有意識地讓成熟的野果實(shí)自然發(fā)酵，制成常用食物。遠(yuǎn)古造酒靠野果是因?yàn)橐肮欠挚梢灾苯俞劸?，谷物中的淀粉未?jīng)水解糖化，不能直接釀酒。古猿人后來利用唾液和谷物發(fā)芽等手段糖化，才能用谷物釀酒。[13]谷物的糖化和酒化要經(jīng)兩個步驟才能釀酒，而采用催化劑“曲”可一次性解決這個難題。1937年，歷史學(xué)家吳其昌在研究甲骨文及其文獻(xiàn)得出結(jié)論：人類主要食物原來是肉類，農(nóng)業(yè)的開始是為了釀酒，遠(yuǎn)古人類種稻的目的是做酒。楚辭漁父里面有：眾人皆醉，何不哺其糟而啜其醨，就是當(dāng)時糟粕和酒汁同吃的證明之一。[16]

這些融入實(shí)用化學(xué)的上古神話雖是美麗的傳說，但卻是中華民族優(yōu)秀文化的一部分，應(yīng)該在古代典籍中得以完善，并統(tǒng)一成書，在具體的教育實(shí)踐中加以傳承。中華民族原始社會的歷史約計50萬年，我們祖先在漫長的歲月里認(rèn)識自然，改造自然，使其為人類生活服務(wù)，這是一段光榮的奮斗歷史，這份榮光屬于無數(shù)的無名英雄。中國古代化學(xué)工藝為世界科技的新階段和新技藝奠定了基礎(chǔ)。[16]

四、傳承中國古代化學(xué)史的反思

讓更多的人來整理和研究中國古代化學(xué)史，讓更多的中國古代化學(xué)史知識為教師和學(xué)生知曉，我們中華民族的傳統(tǒng)文化才能發(fā)揚(yáng)光大。

1.教學(xué)中融入化學(xué)史教育

化學(xué)學(xué)科中“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”核心素養(yǎng)的落實(shí)，需要具體的素材載體，浩如煙海的中國古代化學(xué)史精華部分具有不可替代性?；瘜W(xué)史是有價值的教學(xué)資源。在落實(shí)核心素養(yǎng)的號召下，有必要從理論層面和實(shí)踐層面展開深入的探索?，F(xiàn)行教材關(guān)于中國化學(xué)成就和化學(xué)工藝篇幅太少，高中生僅了解侯德榜這一位化學(xué)家。這些難題的解決，需要一線教師從古典文籍和研究文獻(xiàn)中，整理中國古代化學(xué)史的脈絡(luò)，挖掘化學(xué)史實(shí)，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，展現(xiàn)化學(xué)發(fā)展歷程，呈現(xiàn)古代勞動人民的智慧。

2.專業(yè)術(shù)語的民族化更新

墨翟認(rèn)為最小的物質(zhì)是“端”，把不能分割的單元稱為“端”。董仲舒認(rèn)為萬物之本為“元”，把最基本的物質(zhì)稱為“元”。西方把物質(zhì)基本組成的概念給了與墨翟幾乎同時代的希臘哲學(xué)家德謨克利特定義的原子，我們是否可以把原子的中文名稱給墨子定義的“端子”；英語把物質(zhì)之本給了分子，我們是否可以把分子的中文名稱給“元子”，或者在闡述這類問題時，是否可以引述和評論一下墨翟和董仲舒的觀點(diǎn)，以示紀(jì)念和傳承。這類問題不一而足。[8]

存在于古典文籍中，富有想象的化學(xué)物質(zhì)名稱有：無名異（MnO2）、不灰木（H4Mg3SiO7）、素玉女（SiO2）、男石山水（Au）、女石下水和西北墮月（Ag）、赤石脂（Fe2O3）、元水石和元武石（Fe3O4）、青龍（Hg）、鍛石（CaO）、紫河車和天柔石（As4S4）、黃龍血（As2S3）、含水石（CaSO4·H2O）等，以及現(xiàn)在大家知道的綠礬、升汞、甘汞、密陀僧、石棉、赤鐵礦、磁鐵礦、芒硝、火硝、硫磺等。[13]

古典文籍中的一些化學(xué)技藝操作有：升、飛、抽、制、點(diǎn)、轉(zhuǎn)、關(guān)、煮、養(yǎng)、煉、煆、灸、安、研、燒、淋，造、作、熔、干、煎和熬。一個加熱就有煮（有水情形的加熱）、煉（干燥物質(zhì)的加熱）、煆（高溫長時間加熱）、灸（局部加熱）和煎、熬等。有些現(xiàn)在仍在使用，有些只能封存于古代典籍里。[13]

還有典籍中的一些反應(yīng)裝置，現(xiàn)在幾乎很少見，“爐”“鼎”和“匱”即反應(yīng)室，古代的一些研磨器、蒸餾器、坩堝、水海（冷卻裝置）等，水火鼎是否是水浴加熱？絹篩和馬尾羅篩應(yīng)該是控制孔徑的過濾方法。[13]

3.梳理和整理古代化學(xué)體系

系統(tǒng)地梳理和整合中國古代物質(zhì)觀、物質(zhì)變化學(xué)說、物質(zhì)起源學(xué)說、技術(shù)工藝體系和早期哲學(xué)體系等，從典籍中系統(tǒng)地整理相關(guān)方面的人和事，編成不同類型的素材并寫進(jìn)中小學(xué)語文、數(shù)學(xué)、化學(xué)、自然和思想品德等學(xué)科教材，真正地滲透優(yōu)秀的自然科學(xué)傳統(tǒng)文化，這些仍是亟待填補(bǔ)的空白。

4.系統(tǒng)地給古代科技工作者正名

魏伯陽、陶弘景、葛洪、馬和等古代科技工作者的學(xué)術(shù)稱謂不能僅由“道士”或“煉丹家”來冠名，魏伯陽至少應(yīng)該是“古代科技工作者”和“學(xué)者”，陶弘景和葛洪應(yīng)為“學(xué)者”“化學(xué)家”和“醫(yī)學(xué)家”，馬和應(yīng)為“學(xué)者”和“化學(xué)家”。這些學(xué)術(shù)稱謂應(yīng)該體現(xiàn)在書籍、媒體、詞條上。前蘇聯(lián)人涅克拉索夫都尊稱唐代的馬和為中國學(xué)者，我們則稱其為道士，實(shí)屬不妥。

參考文獻(xiàn)

[1] J. R.柏廷頓.化學(xué)簡史[M].北京：中國人民大學(xué)出版社，2010.

[2]汪朝陽，肖信.化學(xué)史人文教程[M].北京：科學(xué)出版社，2010.

[3]汪豐云，顧家山，蔡菊，楊必春.中國化學(xué)史系統(tǒng)研究的創(chuàng)始人李喬蘋[J].化學(xué)教育，2012（33）：77-80.

[4]趙慧芝.緬懷著名化學(xué)史家袁翰青院士[J].中國科技史料，1995（3）：26-46.

[5]王祖陶.紀(jì)念張子高教授[J].自然科學(xué)史研究，1987（1）：82-86.

[6]王治浩.化學(xué)教育家和化學(xué)史家張資珙—紀(jì)念張資珙教授誕辰100周年[J].中國科技史料，2004（25）：283-290.

[7]陳耀祖.化學(xué)文獻(xiàn)的起源和發(fā)展—我國化學(xué)文獻(xiàn)[J].蘭州大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），1994（22）：45-52.

[8]袁翰青.近年來中國化學(xué)史研究工作的進(jìn)展[J].化學(xué)通報，1964（1）：53-62.

[9]劉云娜.《中國化學(xué)史》評介[J].大學(xué)化學(xué)，2004（19）：63-64.

[10]顧慶超，趙所生.《中國化學(xué)史話》簡介[J].化學(xué)通報，1980（2）：65.

[11]周嘉華，曾敬民，王揚(yáng)宗.中國古代化學(xué)史略[M].石家莊：河北科學(xué)技術(shù)出版社，1992.

[12]潘延川.《周易參同契》與我國煉丹術(shù)[J].中國道教，1991（2）：22-23.

[13]袁翰青.中國化學(xué)史論文集[M].上海：三聯(lián)書店出版，1956.

[14]張子高.中國化學(xué)史稿古代之部[M].北京：科學(xué)出版社，1964.

[15]趙匡華.中國古代化學(xué)[M].北京：中國國際廣播出版社，2010.

[16]周嘉華，李勁松.六十年來中國化學(xué)史研究概況[J].化學(xué)通報，1995（1）：46-49.