中国古代化学
在中国古代,原始的化工技艺及相关的实用化学知识,主要依靠工匠们在生产实践中的积累和发展;有关物质化学变化的观念和假说,则是学者们在思辩和争论中产生萌芽和演进。
阅读专题
本专题作者:中国科学院自然科学史研究所
研究员周嘉华教授;
顾问:中国科学院自然科学史研究所
潘吉星教授、金秋鹏教授。

化学作为研究物质及其组成、结构、性能、变化和应用的科学,是自然科学中最基础的一部分。在长期的劳作中,人们接触到包括化学变化在内的众多自然现象,逐渐积累起选择物质,加工和利用物质及其化学功用的许多经验。这些积累起来的经验就是早期实用化学知识,而转化手段的演进即是原始的化工技艺。经过18世纪拉瓦锡完成的化学革命,19世纪初英国化学家道尔顿提出的原子论,近代化学的大厦可以说基本建成,因为到了19世纪末近代化学已形成了比较完整的理论体系。然而,没有古代化学就没有近代化学,中国先民在这方面的贡献是突出的。

金丹术被看作是化学科学的先声,因为人们认为金丹术具有化学学科的原始形态。它是指一种希图制取能使人长生不死的仙药,或试图把铜铁、锡铅等金属借助于「仙药」的点化,转变为贵重的黄金或白银的操作活动。这为后人认识许多化学物质和化学反应提供了经验。火的利用,是人类利用自然力的伟大开端。在世界上,无论哪个古代文明的发源地,人类有意识地利用化学现象都是从利用火开始的。华夏民族的祖先在远古的时候便已发现,火在严寒中能使人得到温暖、在黑暗中可以给人照明,火还可以防御野兽的侵袭。最初,原始人在打击石器中发现某些石头相击能产生火星,若遇到干草之类的易燃物,枯木之间就能燃起火焰。直到20世纪上半叶,中国的一些少数民族,如海南岛的黎族和云南的佤族仍有采用钻木取火的方法。进入青铜时代后,人们曾利用青铜铸造凹镜,聚日光而生火。后来,人们发明了火镰击石法。最早的硝酸盐化学是在烧制陶器、瓷器、玻璃等工艺制品中发现的。通过高温的化学反应,黏土中由岩石风化而来的云母、石英及长石等物质便会失去结晶水,出现晶形转变等化学变化。这不仅改变了自然物质的形态,而且也改变了它的本质。从广义上来说,这一创造性的劳动,不仅是一种化学生产工艺,也是人类最早的一项化工生产。

中国古代化学中不可忽略的就是金属化学,其涉及金属广泛,应用途经繁杂,工艺考究。其中包括冶铜、冶铁、炼钢、锌黄铜、金属锌、金、银、铅和锡等。在远古人的眼里,天然红铜只是一种奇特、不易碎裂,有着光泽的红色石头。锻打和加热熔化可以改铸红铜的器形,这就增加了人们对红铜的兴趣。一块烧炼的铜矿石逐使人们掌握了冶铜技术。中国古代的化学技术遍布生活的方方面面,应用广泛。如日常生活中普遍使用的酱油、盐、糖、醋、酒等食物调味品就是通过一定的化学加工得到的。又如文房中离不开的墨,是用炭黑和胶两种原料制成。南北朝后,制墨技术在精细化的同时,不断有创新,进而成为一套独具特色的系统技术。

尽管实用化学及化学观念的发展长期处于分离状态,而且发展缓慢及时有起伏;但是在与时俱进的历程中,两者还是表现出自己的特色和闪耀的亮点。在古代科学的数学传统、逻辑传统、实验传统基础上建立的近代化学,是把系统的观察和实验与严密的逻辑体系结合起来,形成以实验事实为根据、具有系统的科学理论。它是古代化学发展的必然结果。

阅读专题
延伸阅读
宣纸传统制作技艺
毛笔传统制作技艺
徽墨传统制作技艺
中国木结构营造