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科学松鼠会

让我们剥开科学的坚果

 
 
 

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什么是科学松鼠会? 我们认为,对于部分人来说,科学就像一枚枚难以开启的坚果,虽味美却不易入口。 我们希望自己能够像松鼠一样,打开科学的坚硬外壳,将有营养的果仁剥出来,让人们能够领略到科学的美妙。 我们试图让科学传播并且流行起来。

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化学趣史(一)中国人学化学以及疯狂的造字   

2014-07-07 14:53:53|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文作者:孙 亚飞

前言

作为一个创造新物质的学科,化学发展的历史非常悠久,现代化学界普遍都承认炼丹及炼金术是化学前身的观点,这对于中国而言是有利的,至少我们可以把祖师爷追溯到葛洪所处的年代,看上去比西方落后不了太多甚至还领先数百年。但这样的说法作为茶余之言自无不可,但作为研究而言还是有些肤浅。

现代化学与炼金(炼丹)的相同点是从分子层面创造新事物,至于创造新元素其实是核物理学家的任务,由他们拿一些回旋加速机把新元素轰出来然后再填到元素周期表中作为化学家的胜利果实。由于这一原理,古典炼金术实际上已经有了元素、原子这样的理念,但并不具备理性思维,例如中世纪的欧洲人认为,轻、重、干、湿是基本的物理性质,干而轻的是火、干而重的是土、湿而轻的是气、湿而重的是水,因此,水、火、土、气四种物质就被认为是基本元素,任何物质均是这四种元素不同比例合成的结果,这与目前可知世界的观念显然不同,而同时期其他文明中对物质本质的认识同样也是介于神秘与理性之间。现代化学的理性思维实际的起点在波义耳与拉瓦锡,他们生活在17-18世纪,这是化学界的文艺复兴时代,迄今约400年。这近400年中有很多非常有意思的故事,我们这个系列就是不定期地搜罗一些这样的历史事件,管中窥豹。

化学和造字

中国人开始普遍认识现代化学从19世纪后期开始,比西方晚了一两百年。实际上,当徐寿与傅兰雅共同翻译《化学鉴原》时,化学已经是一门比较完整的学科,而不只是像自鸣钟或是望远镜这样的一个小技术,因此我们好奇的问题是,中国人是怎样把这么一个系统快速地吸收消化的?

biang

常常会好奇汉字是怎么被造出来的

如果学习了大学的普通化学,回头再读《化学鉴原》并没有太大难度,但如果把《化学鉴原》全部用现代化学名词代替,估计那个时代的国人们会像读天书一般。

我们取原文第一百十四节第一段感受一下(为方便阅读,繁体字已全部简化):

绿淡

绿气与淡气化合止此一物,化学内最危险之品,此其一也,性甚奇异。取法:将铅盆盛淡轻,绿一分水十二分消化,再将绿气一瓶倒置瓶口浸入铅盆水内,少顷见瓶内水面滴滴似油,即绿淡也,凝成之后渐沈水下。然初成之时,即宜远离,切不可快走乱动;收取之时,宜用铁丝网遮护面目,再用极厚羊毛布套手,缓缓取出绿气之瓶,轻轻移开,慎勿摇动,及触瓶口为要。

这段话其实很简单,说的是氯化氮的主要特点及制法,其方法是以水为介质,采用氯气氧化氨,利用氯化氮不溶于水且密度较大的性质进行收集;因为氯化氮易爆,因此整个操作都需要小心谨慎。

可是,那个时候的人们看到诸如“氯、氢、氮、氨”这样的字眼将会直接崩溃,就算他们翻遍1899年最新版的《康熙字典》也找不到任何有价值的参考——没错,这些字基本都是20世纪华人化学家们的杰作。

化学领域的造字现象是科技造字的缩影,但其他任何学科造的字也没有化学领域那么多,而且化学家们在造字的过程中彰显了艺术性与科学性的统一,仓颉再世恐怕也不过如此。

说到仓颉,还真有人这么评价过二十世纪初的中国化学家们,他姓鲁名迅,浙江周树人。鲁迅在《咬文嚼字》文中戏谑地提到“中国的化学家多能兼做新仓颉”,但按照鲁老先生的一贯作风,这显然不会是什么正面评价。实际上,鲁迅认为中国化学家都是蛇精病,不把心思放在研究上,尽整些没用的玩意儿,不如跟日本人一样,直接采用“腊丁字”代替好了。不过后来的结果大家都看到了,化学造字变得愈演愈烈。如果真是用拉丁文字或英文的话,我们现在看到的氧气就需要用Oxygen来书写,因为我们不使用假名,只有汉字,所以用汉字大概要书写成奥克西津,而念完112个元素的周期表大概需要现在四倍长的时间。

历史不能被改写,但我们应当庆幸这样的造字运动还是坚持下来了,尽管当年鲁迅提出的弊端的确存在,比如我们看到镅这个元素,因为不知道它的英文是Americium,那么也就不知道这个人造元素是为了献礼America,不过,Who cares?老实说,America这个词怎么来的我们更糊涂。总的来说,这些新字让中国人实现了短时间内吸收化学体系的伟大功绩。

我们说到了《化学鉴原》中使用已有字替代化学名词的案例——徐寿很聪明,根据物理性质翻译了氢、氧、氮、氯(原文作轻、养、淡、绿),采用不同元素(原文作原质)的组合替代化合物,如用淡轻指代氨,用铁养硫养指代硫酸铁,采用一些已有的字进行音译,例如采用弗指代氟,还有些则采用生僻字来发挥余热,例如《孟子》中“其渐之溴”的溴字,基本没有其他用处,但当它成为第35号元素后,身份就不同了,而常常在坟场出现的燐火则被抽出燐字以指代磷。

徐寿

化学鉴原的翻译徐寿

傅兰雅

化学鉴原的口译傅兰雅,他为晚晴中国带来了很多新空气

然而即使强大如徐寿也有字不够用的时候。彼时已经发现了64种元素,徐老爷子发现即使把古文中的生僻字都从坟墓里挖出来还是不能解决问题,于是在《化学鉴原》中,对于一些全新的元素基本都采用了造新字的方式,而且老爷子很明智,采用形声法作为主要方式,只要是不认识的金属一概用金字旁加上音译之后的简单汉字合体,于是钙、镁、钍、铋等一大波新字出现了;只要是非金属则换个石字旁,于是又多了硼、矽(后大陆改用硅字,但港台仍沿用矽字,但大陆仍然保留了矽肺病等词语)等一干新字。总的来说,受制于很多因素,在《化学鉴原》编译的时候,徐寿采用了尽可能不造字的原则,但因为从开始就摒弃了日文音译的那一套方案,因此新字的出现变得不可避免。

我们要注意到,《化学鉴原》不过是一本以基础无机化学为主的书籍,其内容与当代普通化学的课程类似,在化学体系中还是最初级的阶段,后来徐寿又继续在傅兰雅的口译之下继续翻译了《化学鉴原续编》与《化学鉴原补编》,分别相当于现在的有机化学与无机化学,而随着十九世纪末与二十世纪初的科学大发展,中国化学家们的眼界越来越宽,造字也就变得愈加疯狂。

在这个阶段中,首先造字的规范性得到提升,最突出的贡献是元素周期表。如果仅仅用汉字排成周期表的序列,我们同样可以解读出很多信息——不认识的字一概读半字,解决了读音问题;气、石、水、金四个偏旁说明了金属与非金属以及常温下物理状态的问题;由《化学鉴原》脱胎出来的氢、氧、氮、氯、溴等还体现了其密度、生物、颜色或气味方面的性质,这让中国人学习元素周期表比西方人还容易。

周期表

有序的元素周期表,新造字大约九成

规范性也衍生到了有机化学领域中,诸如烷、烯、炔、醛、酯、胺、膦、铵、鎓、苯、蒽、氨、氰、吡、噻等等具有不同偏旁的新形声汉字出现了,而且有的字还不仅仅是形声,比如烷、烯、炔还通过完整、稀少、缺少的含义代表烃类的饱和度,有会意的成分。这其实比鲁迅批判的那种行为有价值得多,如果现代中学化学就完全需要通过记忆methane、ethanol这样的单词来指代甲烷、乙醇,学习量自然会大很多;对于研究人员而言其实无所谓,反正基本是用化学式,如果不作英文报道,管它念什么。

杂环

杂环化合物的命名,口字旁既是环状的象形体现,又代表杂环化合物在药物领域的应用特征

但如果造字运动到此为止,化学家们的想象力一定不会被充分展示。还是在有机化学领域,另一大类新字出现了,最简单的就是烃(音同厅)字。烃字的两部分来自碳和氢两个各取一部分,读音也来自碳和氢,化学结构还是碳和氢,所以看过一遍之后即可做到会声、会形、会意。这样的字还有不少,羰(碳和氧,音同汤)、羟(氢和氧,音同抢)、巯(氢和硫,音同求)、羧(氧和酸,音同梭)等等无不是这样的方式,这实际上就是用英文造新词的方式造出了中文新字,比如羟基的英文是hydroxyl,也是由英文中氢(Hydro-)和氧(Oxy-)的词根构成。

这么来看原来这只是源于英文的灵感,难不成中国化学家们的思维就此终结了吗?我们不禁又想起了几个字,比如茂。这个字是常用字,不过在化学里其实可以算是个新字,草字头代表是芳香族,而戊则代表五个,所以结构上这是指五个碳的芳香族,没错,说的就是环戊二烯阴离子,没有哪个字能这么简单精确地形容这个物质了。虽说这不是新字,但这却是中国人的原创,按英文的方式显然造不出这么有内涵的字。

上述这些字虽然规范而美丽,但毕竟只用了形声与会意这两种最普通的造字方式,新意略有不足。但不要着急,指事这样的造字方式在化学中也并非没有,比如氢原子的三个同位素HDT用中文则写作氕氘氚,在那个气字头下面,那一撇代表着原子核中的质子,而竖则代表着中子,所以这三个字代表的原子结构也就不言而喻了。

说到此,关于化学造字的故事也就接近尾声了,总感觉化学家们距离仓颉还差那么一点点。中国汉字是象形文字,最初的文字都是通过形象演变而来,所以象形文字才是汉字的源头,但象形的造字方法久已失传,似乎再难开发出这样的新字了。有一天,著名的甾(音同灾)字出现了,它不是一个新字,但在化学中它却是用来形象地模仿一类结构——下面四个环,上面有三个取代基,这是胆固醇类化合物的特定结构,甾于是变成了象形字。后来又有好事者从古文中挑出了一个“吕吕”(四个口字,音同雷),用来指代卟吩环,用以描述叶绿素这样具有四个环的配体,这个字也成为了象形字。不错,他们都不是新造的字,不过如同“溴”一样,是从一些古文被人遗忘的角落里挑出来的而已。然而,谁能说如果有一天新的特定化学结构又出现时,不会有某位天才用象形的方式创造出一个全新的字呢?

甾

甾族的形象特征

卟吩

卟吩环母体,叶绿素、血红素均由此衍生,用“吕吕”来描述非常形象

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