第一篇：化學與記憶（最終版）

化學與記憶

友蘭中學高三化學備課組朱秋生

關鍵詞：記憶、記憶法、口訣、比較、比喻、謎語、圖像。

記憶是學習過程中很重要的因素，化學學科知識的特點是：零、散、易學、難記，我們每個人都有自己的記憶方法，如何才能事半功倍，加深對所學知識的印象，以下談談化學學習中常用的幾種記憶方法。

一、關鍵字詞記憶法：這是化學學習中應用最多的方法，就是抓住關鍵字詞形成知識鏈記憶。如物質檢驗步驟：取樣、加試劑、觀察、得結論；過濾操作：一貼、二低、三靠；物質的量濃度溶液的配制步驟：計算、稱量（量取）、溶解、移液、洗滌、定容；離子方程式書寫步驟：寫、拆、刪、查；鈉與水（滴有酚酞）反應的現象，浮、熔、游、響、紅。.....二、口訣記憶法：即把某些知識編成一些朗朗上口的語句，從而加深記憶。我們在初中學習元素、化合價時老師常編一些口訣讓大家記憶，再如氫氣還原氧化銅：實驗開始要驗純，空氣棑盡再點燈，還原得銅亮晶晶，熄燈冷卻再停氫；集氣法：與水作用排氣法，根據密度定上下，不溶微溶可排水，收集氣體密度大；烷烴的結構與性質：單鍵形成飽和烴，性質一般很穩定，強酸強堿都不動，高錳酸鉀不反應，高溫裂解成炭黑，它的特征是取代；烷烴的命名：選主鏈作母體稱某烷，找起點定位置編號數，支名前母名后，支名同要合并，之名異簡在先，文字數字短線連；碳鏈異構體的書寫步驟：主鏈由長到短，支鏈由整到散，排布孿鄰到間，位置由心到邊；溶解性表：鉀鈉硝酸銨全溶，鹽酸除去亞汞銀，硫酸除去鉛與鋇，碳硅硫（金屬硫化物及亞硫酸鹽）磷鹽不溶；鹽類水解規律：有弱才水解，都強不水解，誰弱誰水解，越弱越水解，誰強顯誰性，都強顯中性。

三、比較記憶：就是把化學知識或實驗通過類比進行記憶。如一氧化碳還原氧化銅類比氫氣還原氧化銅，還有電解質、非電解質，單質、化合物，氧化反應、還原反應，加成反應、消去反應等概念的記憶。

四、諧音記憶法：把化學知識和相近的諧音結合起來記憶。如第五主族元素：氮、磷、砷、銻、鉍，鍛煉身體（完）畢；甲基橙、酚酞的變色范圍：山巔一到寺連寺（3.1—4.4），酚酞遇到八道士（8.2—10）。

五、比喻記憶法：把化學知識形象直觀化。如把核外電子分層排布比作洋蔥的結構；把能層、能級比作樓層、樓梯；碘升華實驗：紫氣東來；氫氣還原氧化銅實驗：氫氣早出晚歸，酒精燈遲到找退。

六、謎語記憶法：把化學知識和謎語相結合記憶。如苯和笨的區別，有人說我笨，其實我不笨，脫去竹笠換草帽，化工生產不可少。千錘百煉出深山，烈火焚燒若等閑，粉身碎骨何所懼，要留清白在人間。（石灰石）

七、圖像記憶法：把化學知識與一些有趣的圖形相結合。如氧化還原反應與四大基本反應關系的結合圖與熊貓頭部相結合記憶。

化學記憶的方法是多種多樣的，只有適合自己的方法才是最好的方法，只要我們在學習中勤思考、多聯想，針對不同的知識采取不同的記憶，我們的知識一定會記得巧、記得牢，這樣可以提高我們對化學學習的興趣。

第二篇：記憶與遺忘

心理學研究方法

記憶與遺忘

——兩者對學習的影響

摘要：

學習是個認知的過程，包括對知識的印象、記憶、理解以及應用幾個方面。其中記憶無疑是學習的基礎，沒有對知識的記憶，就不可能有真正的學習。人們希望把學得的知識都牢牢地記住，然而遺忘則又不可抗拒地使習得的知識不斷地忘卻，記憶與遺忘的矛盾難以克服。我們不斷的接觸著記憶和遺忘，并不是得到記憶的事物就可以避免被遺忘。

簡述：

作為學生這么多年，我們不斷的在接受新知識。但是那些曾經的舊知識，是不是已經離我們而去了？很多同學在更上一層樓的同時，把先前學過的知識統統還給了老師。身為大學生的我們，有幾個同學能流利的背下你曾背過的詩詞歌賦？哪怕是高三備戰高考時的知識，也許也忘得差不多了吧？那么，是什么原因導致我們把曾經背得爛熟于心的知識遺忘掉的呢？除了學生，作為一個自然人，社會人，也是整天在記憶和遺忘中度過的。沒有一個人可以擺脫記憶和遺忘的雙重陪伴的。下面我將從以下的內容方向來解釋記憶和遺忘對我們的影響：記憶和遺忘的概念及相關著名理論，影響遺忘的因素，記憶的策略。

關鍵詞：記憶遺忘學習

（一）記憶

記憶是通過識記、保持、再現（再認、回憶）等方式，在人們的頭腦中積累和保存個體經驗的心理過程。運用信息加工的術語講，就是人腦對外界輸入的信息進行編碼、存貯和提取的過程。人們感知過的事物，思考過的問題，體驗過的情感或從事過的活動，都會在人們頭腦中留下不同程度的印象，其中有一部分作為經驗能保留相當長的時間，在一定條件下還能恢復，這就是記憶。

（二）遺忘

記憶保持的最大變化是遺忘。遺忘和保持是矛盾的兩個方面。記憶的內容不能保持或者提取時有困難就是遺忘，如識記過的事物，在一定條件下不能再認和回憶，或者再認和回憶時發生錯誤。遺忘有各種情況，能再認不能回憶叫不完全遺忘；不能再認也不能回憶叫完全遺忘；一時不能再認或重現叫臨時性遺忘；永久不能再認或回憶叫永久性遺忘。

（三）記憶和遺忘的理論

記憶的相關理論：

1.刺激-反應理論：記憶是刺激與反應之間聯系的形成、鞏固和恢復的過程。

2.格式塔理論：格式塔心理學家把記憶看成知覺的繼續，認為人們在知覺一個客體后，頭腦中會殘存著知覺過程的痕跡，叫記憶痕跡。

3.信息加工理論：現代認知心理學把人的大腦看成一臺類似于計算機的信息加工裝置。在人類的信息加工系統中，存在著不同類型的存儲器。

遺忘的相關理論：

1.消退理論：學習會改變中樞神經系統，除非定期地使用或復述信息，否則這種信息就會逐

漸衰退，最終完全消失。

2.干擾理論：隨著愈益增多的新信息被輸入、歸類，提取線索就愈益失效。

3.壓抑說：遺忘是由于情緒或動機的壓抑作用的，如果這種壓抑被解除，記憶也就能恢復。

4.線索-依存遺忘理論：應根據提取失敗，而不是根據記憶中失去信息、干擾或抑制等來解釋遺忘。換句話說，一個人回想不出某種信息，僅僅是由于他不能發現從記憶中回想該信息的方式，是沒有良好的提取線索。

（四）、影響遺忘的因素

1.時間因素在這里，涉及到艾賓浩斯曲線，該曲線表明：遺忘在學習之后立即開始，而且遺忘的過程最初進展得很快，以后逐漸緩慢。

2.識記材料的性質與數量一般認為，對熟練的動作和形象材料遺忘得慢，而無意義材料比有意義材料遺忘要快得多；在學習程度相等的情況下，識記材料越多，忘得越快，材料少，則遺忘較慢。因此，學習時要根據材料的性質來確定學習的數量，一般不要貪多求快。

3.學習的程度實驗證明，低度學習材料容易遺忘，而過度學習的材料比恰能背誦的材料，記憶效果要好一些。當然過度學習有一定限度，花費在過度學習上的時間太多，會造成精力與時間上的浪費。

4.識記材料的系列位置人們發現在回憶系列材料時，回憶的順序有一定的規律性。

5.識記者的態度研究表明，在人們的生活中不占主要地位的、不引起人們興趣的、不符合一個人需要的事情，首先被遺忘，而人們需要的、感興趣的、具有情緒作用的事物，則遺忘得較慢。

（五）記憶的策略

組織有效的復習

1.復習要及時。遺忘曲線表明，遺忘開始時較快，所以對新學習的材料要及時復習。

2.正確分配復習時間。復習在時間上的正確分配對識記效果有很重要的影響。連續進行的復習稱為集中復習，復習之間間隔一定的時間稱為分散復習。

3.閱讀與重現交替進行。這樣做可以提高復習的效率，也能調動學習者的積極性。

4.注意排除前后材料的影響。復習時要注意材料的序列位置效應。對材料的中間部分要加強復習。

5.利用外部記憶手段為了更好地保持記憶的內容，人們還可以采取一些外部記憶的手段，如上課時記筆記，讀書時寫筆記、記卡片和編提綱，有時還可將需要保持的內容存入計算機等。這些方式有助于我們保持所識記的內容。

6.注意腦的健康和用腦衛生人腦的健康狀況直接影響記憶的好壞，據有關資料表明，內核糖核酸指導合成的腦蛋白分子是儲備知識的倉庫。核糖核酸含量與人的學習和記憶有密切關系。因此，嚴重營養不良，特別是缺乏蛋白質，將使記憶力下降。另外，吸毒、酒精中毒及腦外傷等，都會給記憶帶來不良的影響。

總結：對遺忘的因素努力克服，對記憶的策略好好把握，會延長記憶時間而減緩遺忘進程。

參考文獻：

《教學與管理》——劉希平

《時事報告》——劉翔平

《思維與智慧》——盛世康

《淺談遺忘與記憶》——常憲武

《生物學教學》——竇昌義

《現代郵政》——劉乃科

《山西師大體育學院學報》——崔昌新

第三篇：記憶與印象

記憶與印象

——淺談史鐵生懷舊散文的藝術（文學院09級11班，謝丹，學號：200902141132）

摘要：史鐵生是我國現當代著名作家。他根據自己的人生經歷創作了大量的小說和散文，其中《記憶與印象》一書中選錄了他的很多思鄉懷舊散文：作品風格清新、溫潤，坦誠而真切，富有哲理和幽默感，在真實反映生活的基礎上注意吸收現代小說的表現技巧，多使用兒童式的限制敘事視角，于凄婉哀涼的回憶中，折射出一種童真、寧靜的美。史鐵生用殘缺的身體，說出了最為健全而豐滿的思想；他用生命的苦難，表達出生活的明朗和歡樂；他以睿智的言辭，詮釋著豁達深遠的人生內涵。

關鍵詞：史鐵生懷舊散文審美藝術

史鐵生是中國文學史是上80年代的重要作家，在當代散文創作上占有重要地位，被譽為“當代文壇純文學創作的一典型代表”[1]。史鐵生，1951年生于北京；清華大學附中畢業以后，與1969年插隊延安；1972年，21歲的他雙腿因病致癱，“在一個人最狂妄的年齡失去了雙腿！”他曾一度苦悶絕望，想到死，常常“一連幾個小時專心致志地想關于死的事情。”在長長的深沉思考中，他意識到應堅強地面對人生，終于，他用筆在人生的困境中撞開了一條出路！它的主要成就是散文和小說，在《記憶與印象》一書中選錄了他的很多懷舊之作：《老海棠樹》、《我與地壇》、《消逝的鐘聲》、《叛逆者》、《我二十一歲那年》、《老家》??這些作品，正如王蒙評價《我的遙遠的清平灣》時說道：“它是小說，更是優美的抒情散文；是詩，是涓涓的流水，是醇酒；是信天游，是質樸而又迷人的夢”。

[2]很多人都認為這些作品是自傳性小說，但是我更認為那是散文，只有把它們作為散文來閱讀和欣賞，才更能領略作者獨特的散文意蘊和哲理沉思！

一、誠摯而真切的感情

從古至今，在文學作品中，最能打動人的往往是寫自己的生活經歷和個人情感的作品。例如，西晉潘岳的《悼亡妻》、宋代蘇軾的《江城子·十年生死兩

茫茫》、明代歸有光的《項脊軒志》以及朱自清的《背影》等，這些作品記述的是生活中的小事，沒有優美的文辭和語句，但卻是作者的真情實感流露，因而更能引起讀者的共鳴和回味！史鐵生的散文也是屬于這種類型，他的作品都大部分都是根據他的個人經歷創作的。因此我們可以從作品中看到他的心靈軌跡，看到他的思想，他的情感，他的痛苦，他的喜悅。散文《我二十一歲那年》是對他生病和治病過程的回憶。在面對人生的劫難到來的時候，他沒有虛飾當時的思想，沒有虛構男子漢的氣質和英雄的精神。他坦誠相告說，他感到了徹底的絕望：“我終日躺在床一言不發，心里先是完全的空白，隨后由著一個死字去填滿”。是啊，作為一個血氣方剛的青年突然間不能行走了，那就意味著他得在輪椅上待一輩子！漸漸地，他接受了這一事實，他坐在輪椅上回憶這他插隊和生病的時候，那種迷茫與絕望，在他的筆下展現的淋漓盡致。以致他的那種痛苦仿佛具體化了，具體到你也曾經歷過一樣。

在他的《老海棠樹》一文中，他說：“如果可能，如果有一塊空地，不論窗前屋后，要是能隨我的心愿種點什么，我就種兩棵樹。一棵合歡，紀念母親。一棵海棠，紀念奶奶。”在史鐵生的一生中，“母親”和“奶奶”是兩個很重要的人物。奶奶曾陪伴他度過了一個快活而自由的童年，他和奶奶有許多美好的回憶，例如在《消逝的鐘聲》、《老海棠樹》、《奶奶的星星》等文章都有記述，也足以體現祖孫二人的深厚感情。此外，對史鐵生最重要的一個人便是他母親了。正是由于母親無微不至的關愛和理解，才最終讓史鐵生走出了絕望，走出了人生困境。在20世紀的散文中，寫“父親”這一形象寫的最好的該屬朱自清的《背影》一文；而寫“母親”形象最為動人和質樸的，就是史鐵生的《我與地壇》了。作品通過母親猶猶豫豫想問“我”而沒有問，通過母親知道應給“我”一些獨處的時間，通過她無言地“我”上輪椅車等一系列細節來表現母親的這一性格特征。作品特別寫了這樣一件事：有一回“我”搖車出了小院，想起一件什么事又返身回來，看見母親仍站在原地，還是送“我”去時的姿勢，望著“我”拐出小院去的那處墻角，對“我”的回來竟一時沒有回應。更多的時候，母親到園子里來找“我”，她來找“我”又不讓“我”發覺，只要見“我”好好地在園子里，她就悄悄轉身回去，而當她見不到“我”的時候，她一個人在園子里反復地尋找，步履茫然又急促??只是那個時候的史鐵生，內心只有痛苦和絕望，他看不到母愛，忽略母親的感受，只是那時的他還不明白，“兒子的不幸在母親那里總是要加倍的”。后來，當他開始勇敢面對人生，并在文學上找到出路時，母親早已離開了人世！“子欲養而親不在”，這時的他才明白：他離開家去地壇，“給母親出了多大的難題！”他給母親帶來了多大的痛苦。“多年來我頭一次意識到，這園中不單是處處都有過我的車轍，有過我車轍的地方都有過母親的腳印”[3]。那種絕望與叛逆，那種自責與內疚，那種真摯的感情，從他平淡而唯美的語言中，淙淙流出。

二、風趣而溫潤的語言

史鐵生的散文語言獨具特色。他散文的語言坦誠而深切，嚴謹而詼諧，形象而省人。顯現了寓深遠于樸素，寄激情于從容，含關懷于幽默，蓄智慧于認真的總體風格。有人說史鐵生的作品語言略帶消極，但如果你經歷過病痛的折磨，那么你就會喜歡上他的文字，并從中找到慰藉，找到惺惺相惜的感覺。他能說出那些你難以描摹的痛苦。

讀史鐵生的文章是一種享受，你可以充分體會漢語言文字的魅力。在他的很多文章中足見他的智達與幽默。在《我二十以歲那年》中，他寫道：“我這病主要是因為一個腫瘤的搗鬼，把它找出來切下去隨便扔到一個垃圾桶里，我就還能直立行走，否則我多半就要把祖先數百萬年進化而來的這一優勢給弄丟了。”這句話足以體現史鐵生幽默的語言風格，寓濃重與詼諧，把沉重的話題輕松化了。這也可以看出他在走出困境后的豁達與樂觀。作者的懷舊散文中，廣泛運用了兒童式的限制敘事視角來回憶他的小時候。例如《我的幼兒園》一文中寫道：“我很久都弄不懂，為什么單要把這兩個老太太叫老姑娘？我問母親：‘奶奶為什么不是老姑娘？’母親說：‘沒結過婚的女人才是老姑娘，奶奶結過婚。’可我心里并不接受這樣的解釋。”這樣，一個充滿想象與好問的小孩子便出現在腦海，那童真的話語給我們帶來了無窮的樂趣。這和臺灣作家琦君和林海音的懷舊之作有很大的相似之處，如琦君的散文《髻》和林海音的《城南舊事》，他們從兒童的視角來進行寫作，飽含深情地回味童年，寫小時候的故事，于感傷中折射出一種童真、寧靜的美。

史鐵生的散文語言也很優美，他以自己細膩而從容的筆調，展現出一種溫婉、樸素的美。正如《叛亂者》一文中寫他當軍官的舅舅來看他母親時，講到：“母親迎出門來，母親看著他也愣了一會兒，然后就被他摟進臂彎，我記得那一

刻母親忽然變得像個小姑娘了??然后他們一起走進屋里??”這段文字寫的很美，美的讓人覺得那是一個深動而感人的故事，如同電影里的畫面與情節。在后來他寫他舅舅在外面闖蕩多年后回到家，面對年青時被他拋棄而今癱瘓在床的舅母時，他寫道：“他離家時不過二十出頭吧，走了很多年，走了很多地方，想必也走過了很多情感，很多的希望與失望都不知留在了哪兒，最后，就像命中注定，他還是回到了這個舅母身邊。回來時兩個人都已是暮年。”昔日的那個雄姿英發的軍官，如今已是一個“白發駝背的老人”，他那些轟轟烈烈的經歷，濃縮成了幾句話，那么凄美，那么蒼涼。

三、對生命的感悟和熱愛

由于史鐵生特殊的人生經歷，所以他對生命有著獨特的體驗和感受。史鐵生的作品幾乎都貫穿了一點，即“對生命的解讀”。讀史鐵生的作品就是要理解、體味他對“生命”的思考和感悟。在他剛剛癱瘓之初，他難以接受現實，終日去地壇消遣時光，漫無目的地思考著“生與死”的問題，他常常感覺到“死神就坐在門外的過道里，坐在幽暗處，凡人看不到的地方，一夜一夜耐心地等我。不知什么時候它就會站起來，對我說：嘿，走吧。我想那必是不由分說。但不管是什么時候，我想我大概仍會覺得有些倉促，但不會猶豫，不會拖延”[4]。于是他走進地壇，后來他漸漸意識到“死是一件不必急于求成的事，死是一個必然會降臨的節日。” 而當“我”如是想的時候，“我”便安心多了，死也不再那么可怕。這是對人生的徹骨理解，同時能夠以豁達超脫的態度面對死亡。“剩下的就是怎么活的問題了。”[5]作者最后也是在地壇里找到了活下去的勇氣，開始積極地面對苦難與人生。他的作品里有道家思想，也有基督教的思想，他曾感慨到：一個人不論他有多忠實于自己的信仰，但當科學不能解決的時候，他都會轉向上帝的保佑。我們暫不論“上帝”是否存在，基督教思想是否正確，但它能給人精神上的安慰，給人活下去的勇氣。因此，史鐵生學著坦然地面對自身的殘，面對現實，用治病的空隙進行寫作。他自己曾調侃說：“我的職業是生病，業余是寫作。”但他堅持下來了, 并且獲得了成功。

經歷過大災大難的人，更能坦然地面對生活，對生命也有著獨特的體驗。史鐵生就是這樣。當他知道自己的后半輩子只能在輪椅上度過的時候，他惶恐、他絕望，他去地壇逃避著現實，消磨著時間。最后他決定：好好活下去。在以后的幾十年里，他過的很好。這位地壇圣子，把他對生命的感悟寫進他的作品，堅強地彈著人類悲憫的生命之琴，成了20世紀末最親切、最動聽的聲音??

注釋：

[1]:劉錫慶《他攀上了當代散文的峰巔》，《文藝報》2002年8月27日

[2]:王蒙.讀八三年一些短篇小說隨想.J.文藝研究.1984，（3）43

[3][5]:史鐵生《我與地壇》人民文學出版社,2000 年版。

[4]:史鐵生《記憶與印象.輕輕地來 輕輕地走》.北京出版社

參考文獻：

1、史鐵生《記憶與印象》.北京出版社

2、史鐵生:《我二十一歲那年》,作于1991 年

3、史鐵生.幾回回夢里回延安——關于《我的遙遠的清平灣》的創作 J.文藝研 究.1986，（6）

4、馬云《史鐵生散文：生命的留言》.散文藝術潭

5、張英偉《史鐵生散文的語言審美特征》.北方工業大學學報

第四篇：化學與文明

化學與人類文明

劉軍 1

肉和野果，住的是洞穴或地窩子，那時的人類甚至沒有意識到自己與自然界其他動物的不同之處。

根據考古學家的考證，至少在距今50萬年以前，可以找到人類持續用火的證據，在北京猿人生活過的地方，發現了經火燒過的動物骨骼化石。有了火，原始人從此就告別了茹毛飲血的生活。吃烤熟的食物有利于增進人類的健康和智力，火的使用本身就是人類生存能力提高的一個重要標志。北京周口店也因此聞名全世界。后來，人們又學會了摩擦生火和鉆木取火，這樣的技術使火成為可以隨身攜帶的東西。人類學會了駕馭火，意味著化學的序幕正在拉開。

從遠古時代開始，人類便通過使用火、制造陶器、冶煉金屬和提取染料等一系列實踐活動，遠離了原始單調的生活方式，逐步進入到了文明社會。在這個進程中，化學活動始終伴隨著人類前進的步伐。

可以說，自始至終，化學都與人類的生產實踐活動密切相關。鉆木取火，用火燒煮食物，燒制陶器，冶煉青銅器和鐵器，都是化學技術的應用。正是這些應用，極大地促進了當時社會生產力的發展，成為人類文明進步的重要標志。

在人類文明的歷程中，化學的起源和發展來源于人類生活和生存的需要。在從最初的制陶、金屬冶煉、本草藥物、金丹術，到紙的發明、火藥的應用及幾乎一切手工業作坊的建立中，都可以體會到化學的起源和發展與人類最基本的生產活動的密切關系。

大約5000-10000年前，我們的祖先已會制作陶器，3000多年前的商朝已有了高度精美的青銅器，造紙和火藥同樣是化學史上的偉大發明。在中國，紙發明以前，人們常用竹木筒或帛做書寫材料，書寫的不便可想而知。據說漢武帝時期，東方朔的一個奏本就用了3000片竹筒，派了兩個人才抬到宮里，而絲帛的價格又太昂貴，非一般人所能用得起。從中可見紙對人類文明的重要性了。當封建社會發展到一定階段，生產力有了較大提高的時候，統治階級對物質享受的要求隨之提高，在那個時代，皇帝和貴族是追逐時尚和奢侈的主體。他們的欲望不外表現在兩個方面：首先是希望擁有更多的財富，那是他們享樂的物質基礎；其次，當他們擁有了巨大的財富以后，就希望永遠地享用下去。對長生不老的追求似乎也是個自然而然的事。公元前221年，秦始皇消滅六國，這意味著他從此擁有了天下，財富對他來說不再是個問題。唯一困擾他老人家的就是如何能夠長生不老。因此，尋求長生不老藥就成為當時社會所面臨的最緊迫的問題（其實是統治者所面臨的最緊迫的問題），這樣的大事毫無疑問要列入皇帝的議事日程中。這才有了徐福的故事和對神仙幻境的向往。那時候的秦朝皇宮里就有一大幫方士(煉丹家)日日夜夜為統治者煉制丹砂，即所謂的長生不老藥。

歐洲大陸和阿拉伯世界的煉金術士也在丹爐旁孜孜不倦地工作著，他們的目的也很明確，那就是點石成金，即用人工方法制造黃金。他們認為，可以通過某種手段把銅、鉛、錫、鐵等賤金屬轉變為金、銀等貴金屬。希臘的煉金術士就把銅、鉛、錫、鐵熔化成一種合金，然后把它放入多硫化鈣溶液中浸泡。于是，在合金表面便形成了一層硫化錫，它的顏色酷似黃金。今天，我們也把金黃色的硫化錫叫做金粉，它可用作古建筑的金色涂料。而當時的煉金術士誤以為“黃金”已經煉成了。

實際上，顏色的變化僅僅是一種表象，并不意味著黃金真的就可以這樣煉成。“點石成金”從來都是一個古老而充滿魅力的神話。雖然如此，他們長年辛勤的勞作并非都付諸東流。那些不畏艱辛、長年累月置身在被毒氣和煙塵籠罩的簡陋的丹爐旁工作的人就是早期的化學家，他們成天專心致志地探索著的，其實是化學科學的奧秘，那些不利于身心健康的工作場所就是最早的化學實驗室了。

他們為化學學科的創立積累了豐富的素材，也提供了許多成功的經驗和失敗的教訓，總結出了一些化學反應的規律。在那個過程中，他們發明了蒸餾器、熔化爐、加熱鍋、燒杯及過濾裝置等。他們還根據當時社會的需要，制造出很多治病的藥、有用的合金或別的東西。他們把實驗方法和實驗結果整理成文，就成為后來的著作。那時候，他們創造了許多技術名詞。正是這些理論、實驗方法、儀器以及著作，奠定了化學作為一門科學的基礎。按今天的標準看，他們的行為是有些荒謬，但在歷史的層面上，他們是早期開拓化學科學的先驅。在對化學歷程的追溯中，我們發現，從古至今，伴隨著人類社會的發展和文明的進步，化學也經歷了幾個重要的發展階段：

1）萌芽時期。遠古時代，人類社會有制陶、冶金、釀酒、染色等工藝，這些工藝主要是在實踐經驗的直接啟發下經過漫長時間摸索出來的，化學知識還沒有形成。但化學從那時就開始萌芽了，這是化學的萌芽時期。

2）金丹術和醫藥化學時期。在2000多年的時間里，煉丹術士和煉金術士們，在皇宮、在教堂、在自己的家里、在深山老林的煙熏火燎中，為求得長生不老的仙丹，為求得榮華富貴的黃金，開始了最早的化學實驗。記載、總結煉丹術和煉金術的書籍，在中國、阿拉伯、埃及、希臘以及后來的歐洲大陸都有很多。這一時期積累了許多化學知識，人們也知道了許多物質間的化學變化，為化學的進一步發展準備了豐富的素材。在化學發展史上，這是非常重要的時期。

歷史上，煉丹術和煉金術幾經盛衰，也越來越多地暴露了它荒誕的一面。因此，到了后期，化學方法轉而在醫藥和冶金方面得到了正當發揮。在歐洲文藝復興時期，出版了一些有關化學的書籍，第一次有了“化學”這個名詞。英語的單詞chemistry起源于alchemy，后者意為煉金術，可見化學與煉金術之間的淵源有多么深了。chemist至今還保留著兩個相關的含義：化學家和藥劑師。語言文字上的這種衍生關系可說是化學脫胎于煉金術和制藥業的文化遺跡了。

3）從1650年到1775年的100多年間，隨著冶金工業和實驗室經驗的積累，人們總結了大量的感性知識，認為可燃物能夠燃燒是因為它含有“燃素”，燃燒的過程是可燃物中“燃素”放出的過程，可燃物放出“燃素”后成為灰燼。這種觀點能解釋當時的很多事實，在當時的化學界，“燃素說”盛行一時，這是這一時期化學的特點。

4）1775年前后，拉瓦錫用定量化學實驗闡述了燃燒的氧化學說，推翻了“燃素說”，開創了定量化學時期。這一時期建立了不少化學基本定律，提出了原子學說，發現了元素周期律，發展了有機結構理論。所有這一切都為現代化學的發展奠定了堅實的基礎。這就是我們常說的近代化學時期。

5）20世紀初，量子論的發展使化學和物理學之間找到了更多的共同語言，這一理論解決了許多懸而未決的化學結構問題。另一方面，化學又向生命科學滲透，解決了蛋白質、酶等生命物質的結構。此時，化學和其他科學的相互滲透和交叉更加突出，這一切工作開創了現代化學時期。在16、17世紀，中國算得上是世界上最先進的國家。1856年，英國傳教士韋廉臣在《格物探原》一書中提到了化學，這是“化學”首次在中國出現并開始使用。該書以清晰明快的筆調，概括地介紹了近代化學產生和發展的歷程，分析了化學基本概念和理論產生的歷史背景和對化學發展的重大意義，揭示了化學發展的內在規律和人類的思維方式，還涉及到了化學家的治學態度、思維藝術和研究方法，是一本很有價值和啟蒙意義的著作。

在近代化學發展史上，以波義耳為代表的一些化學家提出了元素概念，波義耳的元素概念雖然與今天的元素概念還有差距，但在當時卻是最先進的。他認為，不應該單純把化學看作是一種制造金屬、藥物等物質的經驗性技藝，而應把它看成是一門科學。因此，以波義耳為代表的那些人就是最先把化學確立為科學的人。我們在追溯化學發展史的時候，不應該忘記了他們。這樣的人還有近代原子學說的創立者道爾頓和分子學說的創立者阿佛加德羅。從那以后，化學就由宏觀領域進入到了微觀領域，對化學的研究也就進入到了原子和分子的層次上。

19世紀末，物理學上出現的三大發現（即x射線、放射性和電子）打開了原子和原子核內部結構的大門，揭露了微觀世界更深層次的奧秘。等到熱力學理論引入化學以后，利用化學平衡和反應速率的概念，就可以判斷化學反應的方向和限度，并將平衡態和非平衡態進行關聯，物理化學的創立把理論化學提高到了一個新的水平。基于量子力學建立的化學鍵理論著重于分子中原子間結合方式的研究，這一理論使人類進一步了解了分子結構與物質性能的關系，極大地促進了化學與生命科學和材料科學的發展。在人類文明的歷史進程中，化學領域的每項成就，都是那一群人集體智慧的結晶，都是他們執著奉獻的結果。幾千年來，他們或許會淡出我們的視野，但他們所創造的業績卻沒有被湮沒。他們是創造歷史的真正的無名英雄。我在書中提到的只是他們當中的杰出代表，更多的英雄只存在于我們的想象中，甚至還在我們的想象之外。因此，讓我在這里以崇敬的心情向他們無私的奉獻和默默的創造表示心中最真誠的敬意。

因為他們在創造之路上勤奮好學、不畏艱險，因為他們百折不回、勇于實踐，還因為他們在不斷的否定中所表現出來的那種創新的精神。這正應了哲學家馬克思的那句話：“只有那些在崎嶇的道路上不畏艱險、勇于攀登的人，才有可能到達科學的頂峰。”他們的事跡帶給我們的，不僅是一種知識的進化和思維的啟發，還有一種力量的支撐、精神的鞭策和創造的信念。

今天，化學作為一門基礎學科和中心學科，在科學技術、工農業生產和社會生活的各方面都發揮著非常重要的作用。

隨著人類文明的進步和科學技術的提高，隨著國家教育發展戰略目標的明確，我們的社會需要更多具有創新精神與實踐能力的高素質人才，而加強大學生文化素質教育正是在這一背景下提出來的，也是其中重要的一環。多年來的文化素質教育工作實踐證明，要使文化素質教育工作取得實效，最主要的是必須把文化素質教育貫穿在教學的全過程，融會在教學的各環節。

《化學與人類文明》以人類進化的宏大空間為背景，以化學發展的典型事件為主線，展現了人類從茹毛飲血的原始社會到近代文明社會化學的發展歷程。書中主要論述了化學在人類社會發展及生產、生活中的重要作用，也涉及到化學科學近期的部分成果，旨在強調對人類文明發展的推動作用。

很多年來，我對歷史有一種特殊的興趣，化學是我所學的專業和從事的工作，我對歷史的愛好必然要擴展到化學領域。寫一本化學與人類文明發展關系的書是我多年來的愿望。在本書的寫作中，我盡可能的貫穿了一種歷史觀和辯證自然觀，也盡可能的體現出科學史料的準確性。同時，文字的通俗簡約也是我追求的方向。希望這些努力能夠得到回報。

第五篇：化學與生命科學

淺談結構化學與生命科學

關鍵詞：結構化學；生命科學；研究方法

前言

毫無疑問，生命科學與化學有著密不可分的聯系，我甚至認為生命科學就是用化學來解釋生命。然而，僅僅知道一種物質的化學成分是遠遠不夠的，結構才是其功能的基礎。我們知道，構成元素相同的物質，由于結構不同，可能在功能上就相去甚遠：左、右旋光物質的不同生理作用就是一個很好的例子。但是，我們不能孤立地來闡述生命科學與結構化學的關系，也就是說不能把生命科學看成一塊，再把結構化學看成另一塊，然后再說明他們間千絲萬縷的聯系；我認為，結構化學與生命科學是揉合在一起的，很多結構化學家在生命科學領域就有不凡的建樹。鮑林就是以化學向生物學滲透的先驅者，他不僅進行了大分子研究，還對鐮刀形細胞貧血分子病和大腦化學進行了大量的研究。然而我認為，最能體現結構化學與生命科學揉合一體的歷史故事，就是鮑林與沃森和克里克關于DNA結構之爭。在這個過程中，我們無法定義他們到底是化學家還是生物學家。而且，結構化學的知識不僅為他們建立模型提供了理論支持，而且在幫助他們判別真理與謬誤、為他們的結論提供事實支持等方面起到了至關重要的作用。從這個故事中我們不僅可以看出，解決DNA結構這個世界性的生命科學課題，是許多化學家、物理學家、晶體學家、生化學家共同努力的結果，而且能受到許多在科學研究上的啟發。在多學科交叉滲透的今天，我們更不能僅僅只重視專業課的學習，必須同時汲取其他學科的知識，為將來的研究打下基礎。

在一九二四年以前，沒有一個人真正懂得DNA的重要性。但就在那一年，科學家羅伯特?福爾根發現了一種方法能將DNA染成淡紫色。在這種方法的幫助下，科學家們發現DNA僅存在于細胞核中。到了一九三一年，科學家喬基姆?哈默林用實驗證明了植物長成什么樣子完全取決于細胞核。隨后的一切實驗事實都表明，發出遺傳信息的正是細胞核里的DNA。

于是，在美洲和歐、亞、非三洲各試驗室里的人們都開始研究這個問題。在美國，著名的化學家萊納斯?鮑林開始了對DNA的研究。在劍橋大學的卡文迪斯實驗室里，英國人弗朗西斯?克里克和美國人詹姆斯?沃森也著手進行對奇異的DNA結構的探索。這是一場用結構化學來解釋生命科學的競賽，也是“一個遠方傳奇大力士被兩個無名小卒砍倒的故事”。雖然我們已經知道了這場競賽的結果，但我認為，這一探索的過

程更讓人留下深刻的印象。我將雙方的研究進行了一些對比，確實從中學到了一些東西，希望和大家一起探討。

一、雙方的開端：

當時的鮑林已經是化學界的“權威”，他致力于蛋白質的研究。1951年夏天，鮑林開始深入研究有關DNA的材料，并常常找人討論。他認為，與蛋白質相比，弄清DNA的結構不會很難，“這算不上一個最為緊迫的問題”。DNA在重量上是染色體的一種重要成分，但蛋白質也一樣。大多數學者認為，蛋白質部分最有可能包含著遺傳的信息。相對而言，DNA似乎就比較簡單了，它很可能只是一種結構性的成分，只是用來幫助染色體折疊和打開的。鮑林就這樣認為。在1952年初，幾乎所有重要的遺傳學學者都持這一種觀點。我們可以看看后來鮑林自己的話：“我以前就知道DNA是一種遺傳物質的論點，然而我沒有接受這一論點。你們知道，那時我正熱衷于蛋白質的研究，我認為蛋白質最有可能是遺傳物質，不可能是核酸 當然，核酸也有作用。在我著述的有關核酸的文字材料中，我總會提到核蛋白的概念。當時，我考慮得更多的是蛋白質，而不是核酸。”雖然如此，鮑林還是著手研究DNA的結構。此時，他需要清晰的DNA X光照片，他曾先后寫信給相片持有者物理學家威爾金斯（英國）及其上司，但均遭拒絕。1951年11月，《美國化學學會學報》上刊登了一篇論述DNA結構的文章。鮑林據其深厚的結構化學基礎，一下子就看出這篇文章的結果是錯的；同時，此事刺激了他開始思考DNA是如何構筑起來的問題。鮑林設想，如果堿基朝外，那么螺旋的內核就應當是由磷酸堆積起來的。磷酸聚集在中間，堿基朝外，這與X射線的資料是“吻合”的。在鮑林的頭腦中，DNA結構的問題就已經轉化為如何將磷酸堆積在一起的問題了。我們現在知道，鮑林的這一開端是錯的，并最終使他敗給了沃森和克里克。另外還必須一提的是，鮑林對DNA研究總是被各種事務打斷，使他曾多次中斷自己的思路。是否是因為鮑林沒能看到威爾金斯的相片而導致他的失敗呢？暫且不回答這個問題，我們先來看看沃森和克里克是如何開始的。

在戰爭期間，克里克原來是從事武器方面研究的。后來他決定研究生物。于是他到劍橋大學學習分子學。至于沃森，他本來就一直在研究DNA。他到劍橋大學是為了對此作進一步的研究。他們都是熱心探索的人。“沃?克組合”相對于鮑林的地位可以說是“一個在天，一個在地”，他們并沒有引起人們多大的重視，也沒有引起鮑林的注意。他們就憑著一股勁和對目標的執著追求開始了他們的研究。還必須提到的是另外兩位對他們的成功起著至關重要的作用的人：一位是上文提到的物理學家威爾金斯，另一位是青年女晶體學家羅莎琳德?富蘭克林。他們拍出了非常漂亮的DNA X光照片，不僅啟發了沃森和克里克，而且為他們的發現提供了佐證。

鮑林頗為自信，感到自己有能力解開DNA之謎。唯一的問題是，會不會有人搶先取得勝果，但是，他不會把這一點真正放在心上。他認為威爾金斯和富蘭克林兩人(更不用說沃森和克里克了)，沒有誰有足夠的化學基礎對鮑林產生嚴重的威脅。

二、對對手的不同看法：

鮑林是自負的，他不相信有人能夠在他之前發現DNA的結構，特別是他認為沒有人有他那樣深厚的化學功底。他“知道”，沃森是一個好學生，但因成績還不夠突出，因而他到加州理工學院當研究生的申請未被批準。克里克已經三十五六歲了，還在讀研究生，年齡是大了一些。況且，卡迪文斯實驗室的科學家們至今尚未在任何競賽中打敗過鮑林。甚至有人認為，沃森和克里克看上去就像是一對“雜耍演員”。

而沃森和克里克則不同。對于年方19的沃森來說，鮑林是一位值得仿效的榜樣。在盧瓦蒙會議上，沃森就是圍聚在鮑林身邊的人之一，他十分用心地聽了鮑林的講話。克里克開始并不是鮑林的崇拜者，他是鮑林的競爭對手，因為鮑林曾用阿爾法螺旋表明他們的一篇關于蛋白質結構的論文漏洞百出，讓克里克承受了由此而來的屈辱。從此，克里克借鑒了鮑林的研究方法。說實話，他們對鮑林這位怪杰都極為佩服。更重要的是，他們兩人都互相傾慕，他們可謂是天生一對。相對于鮑林來說，沃森和克里克謙遜多了。

三、研究方法及進程：

鮑林首先想到DNA的結構可能是螺旋型，因為其他構型與他所看到和掌握的照片資料不相符合。但他認為，DNA是由三條鏈互相纏繞在一起，磷酸處于中央的位置。之后，他的工作重點就聚焦于找出磷酸分子在中央合理的排列方法。雖然他知道自己提出的構型不能完美地符合實驗測算得出的數據和X光衍射照片，但他認為這些都只是細枝末節的東西，就像他發現蛋白質阿爾法螺旋一樣 開始的時候也有難以解釋的數據，他大膽地將之忽略，而其后的事實證明了他這種策略是明智的。另外，鮑林有些急于求成，他希望能夠盡快地發表相關文章，搶在其他科學家之前，宣布自己再次成功地解決了又一世界性的難題。于是，他很快地發表了他“發現”的DNA結構。

鮑林將自己的論文也寄給了沃森和克里克。他們兩人虛驚了一場，因為他們發現，鮑林設想的這種構型是他們最初設想的結果，當時他們將這一結果給晶體學家富蘭克林看的時候，被她以充足的論據否認，因為水容量問題與這種構型嚴重不符。也正是因為這次錯誤，他們兩人被認為不適合研究DNA構型問題，被拆散到不同的課題組，從事別的研究。但沃森和克里克并沒有就此放棄，他們仍然私下堅持不懈地進行研究和探索。他們在研究方法上一直就有共識：與其推導出復雜的數學模型，直接而又明確地解釋X光的衍射結果，還不如借助化學常識構筑結構的一個模型。正如沃森所說，他們決定“仿效鮑林，并在他本人發起的這場競賽中將他擊敗”。富蘭克林的批評已

經促使他們將磷酸放到了分子的外側；又受到奧地利生物化學家切加夫的啟示，得知內側各對堿基之間存在著一一對應的關系。他們開始設想，在螺旋中，嘌呤和嘧啶以某種方式挨次排列在分子中心下部。之后，他們看到了富蘭克林最新的DNA照片，不僅使他們確認了DNA是一種螺旋，而且他們得到了幾個主要參數。由此，他們開始著手制造模型，通過不懈的努力，最終獲得了成功。

可以看出，不論是成功者還是失敗者，他們都用了一種結構化學中重要的研究方法 建模。同時，沃森和克里克不僅受到了多學科領域的科學家的啟示和幫助，而且他們自己都承認，他們的研究方法來源于偉大的化學家 鮑林。由此可見，生命科學是集多學科，特別是化學的大成所在，他與化學，乃至物理、數學的揉合可見一斑。

為什么鮑林會失敗？

鮑林有著深厚的化學知識作為自己研究的基礎。照常理而言，成功的應該是他，但他為什么輸給了沃森和克里克呢？鮑林輸在浮躁和自負上。他急于求成，因為DNA是當時最大的課題，他要去搶占這一高地。他沒有把研究的準備工作做好就想碰碰自己的運氣了。同時，他順利解決阿爾法螺旋給他套上了成功的光環，他的確是世界上解決巨分子結構的最佳人選，但他也從此染上了自負的惡習，他以為自己不再需要做別人需要做的那些研究的準備工作了。他過于相信自己的直覺和運氣，結果輸掉了這場大比拼。

沃森和克里克為什么會成功？

其實這個問題的答案從前面的敘述中都可以看出，但我覺得最重要的一點是不懈的思索與踏實的努力。克里克不就是在因頭疼而不得不休息，卻又忍不住開始計算時找到了有關DNA結構的答案嗎？他們雖然被拆散到兩個不同的研究小組，但仍然踏實地合作與工作，正是這樣，幸運之神才降臨在他們的頭上。另外還有一點，就是他們沒有放過看似微不足道的東西。奧地利生物化學家切加夫將堿基一一對應的關系同樣告訴了鮑林，但卻沒有得到鮑林的重視，而沃森和克里克并沒有放過這一點，而最終獲得啟發，找到了DNA的正確結構。

結構化學與生命科學的揉合已無需多說，我相信這種相互融合在將來會愈演愈烈。最后我想總結的是有關鮑林的研究方法，畢竟沃森與克里克的成功也來源于此，相信它對所有的科研者都會有所幫助：

鮑林的研究方法

實驗研究和理論探討相結合鮑林比一般的化學研究生掌握了更多的數學和物理學知識。他一方面是重視實驗，強調經驗知識；另一方面又深信化學結構問題可以通過應用現代物理學的理論來解決。

他常采用半經驗的方法：既有根據物理學基本原理進行的演繹推導或論證，又有對實驗資料的歸納，二者互相補充。

量子力學與化學經驗相結合鮑林在總結過去對離子半徑的研究時曾指出：“應用量子力學可以近似計算……但是，這種理論計算是十分復雜的，需要很大的工作量；因此，從化學方面考慮，最好有一套經驗或半經驗的離子半徑數據……”

他的主要做法是：

不斷提出新的概念，利用它來概括實驗資料和總結化學結構規律。

發展簡單的理論。

努力把量子力學的研究成果轉譯成化學家的習用語言。

采用移植方法 開拓邊緣學科

鮑林不斷把結構化學的理論和實驗方法移植到生物學、醫學以及核物理的研究中去。他按照自己的專長不斷地把新的理論原理和新的實驗方法移植于另一領域，解決新的研究課題，努力開拓新的邊緣學科地帶。這是他五十多年來研究成果綿綿不斷的重要原因。

直覺和模型方法

在鮑林的研究工作中，直覺的運用占有非常突出的地位。無論是鮑林本人還是別人對他的評述都常常提到直覺。綜合起來大致有以下表現：

1.是與數學計算不同的一種尋求答案的方式。

2.一種好奇心，它引起鮑林對某個科學課題的注意，并直接領悟到有可能用經驗的方式來解答它。

3.和想象一樣，“不能歸結為僅僅采用通常的邏輯規則和過程”，它和某種“深邃的洞察力”有關。

4.鮑林對一個晶體的結構的確定，分為兩步：一是推測，二是證實。這種“推測”，或者是鮑林本人自稱的“隨機方法”也在直覺之列。

5.“借助于對化學事實的非凡記憶”，是“經過實踐”養成的。

從整體看待世界 從實踐對待科學

鮑林作為一位自然科學家，物質世界的統一性對于他來說似乎是不言而喻的。鮑林重視理論思維，并不完全同意實證主義的見解。他強調自己“是純粹從實踐的方面對待科學；可以說是實用地對待科學。”貫穿鮑林研究方法中的極其寶貴的思想正是這種“從實踐的方面對待科學”的態度。

參考文獻

甘道初著，《化學大滲透》，195-199，中國青年出版社，1987年5月。

吳守玉等著，《化學史圖冊》，166，142，高等教育出版社，1993年5月。

中國自然辨證法研究會化學化工專業組《化學哲學基礎》編委會編著，《化學哲學基礎》，431-435，科學出版社，1986年12月。

趙匡華編著，《化學通史》，361，高等教育出版社，1990年5月。

[美]J.D.沃森，《雙螺旋 發現DNA結構的故事》，科學出版社，1984年8月。

[美]L.鮑林著，《告別戰爭：我們的未來設想》，3-7，湖南出版社，1992年12月。

[美]托馬斯.哈格著，《20世紀的科學怪杰 鮑林》，399-436，復旦大學出版社，1999年1月。

[英]羅斯曼里.保丹爾著，《六個偉大的科學家》，51-66，江蘇人民出版社，1980年7月。

[美]L.鮑林著，《化學鍵的本質》，VIII,上海科技出版社，1966年。