令人又爱又恨的化学世界

罗德?霍夫曼

你是谁

化学家在面对任何新样品时，第一个问题总是：“我得到了什么？”这个疑问可能比一般人想象的还要复杂，因为在现实世界里，没有一种物质是纯粹的。尤其是天然物，一般来说，天然物比合成物更不纯。的确如此。葡萄酒中已经鉴定出大约900种挥发性芳香成分，品酒专家能辨识出著名的德国莫色耳葡萄酒，就是由于它的混合成分（当然是指天然化合物）所具有的特殊风味与香气。令人好奇的是，虽然酒的成分是可定量的化学物，但它的风味与香气却始终令化学家捉摸不清，还得依赖味觉和嗅觉灵敏的品酒师，才能把正确的酒挑出来。

为什么天然物不纯呢？因为生物是很复杂的，它们是演化的产物。你需要上千种化学反应和无数的化学物，才能使葡萄树或你的身体运作。并且大自然是不断尝试的修补匠，确保动植物存活的运行法则，是它数百万年以来随机实验的结果。因而，生命织锦上的每一处，都呈现令人眼花缭乱的分子形状与色彩。我们眼前的任何事物，都是歷经彼此的拣选，再由大自然的生存实验锤炼成形的。

因此，我们真正要问的不再是“这是什么”，而是“这里面有多少种东西”。我们把物质的组成成分分开来看，每一种成分就是一种化合物。它们是稳定黏合在一起的原子群，而这样一群原子就叫作分子。纯化合物是指由完全相同的分子聚集而成的物质。每种化合物的性质都不同，就像糖和盐，两者都是能溶于水的白色结晶体，但是我们可以轻易地利用其他的物理、化学或生物性质来区分它们。

把物质的成分分离出来后，我们要鉴定这些化合物的结构。对于化学家而言，结构的意义是指：纯化合物中含有哪些原子，这些原子如何相互连接，以及它们在空间中如何排列。

为何对自然事物情有独钟

不管我们是谁、从事什么职业，我们都会偏好自然的事物。有许多交互关联的心理和情感力量在运作，其中可以标出六项，即浪漫、地位、疏离、伪装、相对量的多寡及精神。

浪漫：在柴可夫斯基的歌剧《黑桃皇后》第二幕中，穿插了一段假面剧或称田园剧的《忠实的牧羊女》。剧中人在仿莫扎特风格的美妙二重唱中，歌咏沉浸在大自然中的欢愉。

田园剧甚至是使人远离田园事物的方式。我们渴望的是去接触大自然，追寻真实的树木、稻草的芬芳和航行中清风拂面的感觉。至于臭不可当的马厩气味和既肮脏又嘈杂的火车站，则不是重点。

地位：合成物品真正的成功，是因为相对于一些天然物而言，它们具有成本较低、耐用性较高、变化较多或具有新功能等优点。这是聚合物的世纪，大量的合成分子取代了一种又一种天然的物质。当合成物品变得不再昂贵，而且人人都可获得的时候，人们对事物的品位就出现了令人好奇的转变：时尚领导者一声令下，自然材质就被冠上更多的精品标记。要是他们认定棉质衬衫的质感，感觉比“永久免烫”的混纺来得华丽，那么棉比混纺高级的说法便开始大行其道；因此木质地板当然会被认为比油布、地毡高级，而且采用的木料是愈稀有愈好。

疏离：堆积如山的文件，把我们与受我们行为影响的人隔绝。围绕在我们周围的是日渐增加的机器，我们不懂机器的运作方式。但是对于我们而言，我们只知道一按按钮，电梯就来了。更糟的是，我们一按按钮，飞弹就发射出去了，只有受难者才见得到血光。

合成的、人造的和非自然的事物，几乎始终就是工厂内大量制造的物质，因为大量制造所以廉价。为求大量制造，所以必须重复打印、铸造或压制，而以这种方式制造的物品显然是完全相同的。理论上它们的设计可能还不错，但实际上可能会因为经济的理由而牺牲设计。典型的量产物品，极少显露出它所经历的制作过程。它们把这些量产物品背后的创造力，和人类利用自己设计的工具制造它们的过程隐藏起来了。

伪装：合成化学世界里的物品大半是非自然的，这不仅因为它们是人工制造的，还因为这些化学品经常伪装成别的事物。从某种程度上来说，把某些熟悉的事物，用其他外观看起来差不多却较坚固耐热的合成品取代，成了很自然的结果。所以，我们会看到塑胶盘子上绘有瓷器的花样，家具表面的塑胶皮模仿木头纹理，还有人造餐巾会模仿亚麻、蕾丝和刺绣品的材质。

然而，一旦模仿过度，就不可避免地令人嫌恶，所以人们开始渴望获得“真品”。

相对量的多寡：这世上同一件事物可能有许多个。当第一个塑胶烟灰缸或锡制珠宝首饰出现时，我们觉得很有趣，但是当愈来愈多相同的事物侵入我们的生活时，我们很快就会厌烦。大量生产的物件给予我们的印象，就只是反复量产罢了（这也是它在经济方面成功的主因）。

精神：是什么力量使科学家，其实是我们大家（因为科学家与常人无异）去追寻自然的事物？事实上，绝没有任何心理学或社会学层面的简单解释足以回答这个问题。

深具洞见的科学家马力修曾写道：“亚麻布是我们、我们的祖父母、遥远的祖先与历史所共有的，至少在想象上是如此。”这是一种崇高与珍贵的感觉。因为我们属于这条生命的长河，而且我们会记住自己并不是要冲进最终的海洋。树木和石头对于我们而言也是如此。每日与它们的接触，提醒我们世界上还有其他形式的生命存在，还有远在人类尚未宣告来临时，地球就已经历的各个时期。像我们架子上的陶器，就正对我们诉说着别的地方、别的部落和别的需求，以及关于陶土的事。

生物学家威尔逊曾提出一套遗传和演化的论证，他认为人类对其所生活的世界自有一种强烈的亲和力。在我听来，这的确是真理。

人们对环保问题之所以会抱持这么强烈的情绪，是因为对于某些人而言，这是深入精神层面的问题……正因为精神充满在物质之中，所以这个世界本身是神圣的，并且应该受到尊重。