現代化學(Chemistry at the Frontier)
作者:菲力浦.鮑爾(Philip Ball) 譯者:蔡信行 出版年月:2003 年 12 月 出版地:台北 出版社:天下遠見出版有限公司 導讀: 1950 年美國著名的化學家鮑林(Linus Pauling)說:「化學是一門年輕的科 學。」;雖然早在數千年前,古老的中國及西方就已經有所謂的煉丹術、鍊金術, 但是只有技術,事實上並不清楚其中的原理,更遑論組成元素及原子構造。鮑林 在講這句話的時候,離初步了解原子的結構,祇不過數十年而已,距門得列夫所 繪製的化學元素週期表也只有短短八十餘年的歷史。而這位當代的(1901-1994) 科學巨擘用這句話來說明現代化學的立場與角色,不但將「現代化學」與古老的 鍊金術劃清界限,也強調「現代化學」不再是所有原料一鍋煮,在錯誤中嘗試摸 索的學問。 本書的作者菲力浦.鮑爾(Philip Ball),他是一位專業科學作家,也是倫敦 大學理學院化學系的駐校作家。曾任國際知名的《自然》期刊的物理編輯長達十 餘年,目前也是《自然》期刊顧問編輯,現在定期為《自然》的「Nature Science Update」專欄撰寫科學新知,他的科學文章散見國際知名報章雜誌如:《新科學家》(New Scientist)、《泰晤士報》(Time)、《金融時報》(Financial Times)、《紐
約時報》(New York Times)等。鮑爾的學經歷橫跨化學與物理兩界,他是牛津
大學化學系榮譽畢業生,英國布里斯托大學物理博士。他目前居住於倫敦,並經 營 Homunculus 劇團,專門演出介紹科學奇妙世界的劇碼。 本書由於資料豐富,內容包羅甚廣,因此分為《現代化學 I》及《現代化學 II》兩冊,依內容分成三個部分。 《現代化學 I》以「改變中的傳統概念」為主軸,內容共分成四章。第一章 的內容為構造與鍵結,介紹組成物質的基本粒子(原子)的構造,及原子間是如何
連接的。第二章的內容為熱力學與動力學,介紹了化學反應發生的必要條件及改 變反應速率的因素,並藉由控制變因,改變反應進而創造新產物。第三章的內容 為光譜學,透過各種不同頻率的電磁波及各種儀器,一窺分子化學的微觀世界。 第四章的內容是結晶學,介紹晶體物質其組成原子或離子間之幾何排列。文中巧 妙地以美國紐約與英國倫敦兩個知名城市的街道模式來比喻「晶體」結構與「非 晶體」結構,既貼切又傳神。 《現代化學 II》中內容主要分為「新產物,新功能」與「化學是一種過程」 兩部分。在「新產物,新功能」的部分包含三章,第五章的內容是談化學與分子 生物學的關聯,說明生命過程中的各種化學現象,如蛋白質、基因、染色體、藥 物等。第六章的內容為化學與電子學的關聯性,例如半導體、導電塑膠、有機發 光二極體、高分子超導體等。第七章的內容為化學與材料的關係,包括膠體、介 面活性劑、液晶等。在這個部份中進一步闡述,化學是跨領域的科學,化學存在 於自然萬物中,生命繁衍世事演變,皆是化學變化所推動。在最後一部份「化學 是一種過程」中所探討的重點不是放在化學反應機制,而是探討這些化學反應過 程中所產生的影響。例如第八章說明生命本身的起源就是早期地球上化學作用的 結果,第九章說明自然世界的成長和型態的多樣及複雜性,是從簡單的化學變化 演變而來的。第十章說明地球上許多大氣、環境、氣候的重要變化,都有它化學 轉變的源頭,如聖嬰現象、臭氧層破洞、溫室效應等。 整體而言,「現代化學」深深的影響各種生活科技的進步與發展,更是現代 科技發展中不可或缺的一環!引用一段本書作者所說的話來為「現代化學」下個 註腳:「沒有化學,材料科學無從突破;沒有化學,奈米科技沒有今天;沒有化 學,生物科技不會有未來!」 【邱智藻】