化学怎样改变了我们的文明?5月27日下午16点,最新一期“国图讲坛”在国家图书馆知识服务官方抖音账号@方寸大观 国图视听 开播,中科院孙亚飞为大家分享了化学是怎样改变人类文明进程的。作为2022年全国科技活动周特别活动,本场直播持续近1个小时,累计观看人次超过73万。
孙亚飞是中国科学院自然科学史研究所特别研究助理,也是第十七届文津图书奖获奖作品《元素与人类文明》的作者。在本次直播中,孙亚飞携获奖图书,用古代、现代和未来三个时代的故事,讲述了化学对于人类生活的改变以及化学元素和人类文明的关系。
“不可否认,化学给地球带来了一定程度的污染,但是从更大层面来讲,化学对于人类的发展还是起到进步的作用。”孙亚飞首先谈到了《元素与人类文明》一书中化学如何改变汽油的故事,汽油中的碳氢化合物燃烧不充分会产生污染问题,这一问题的不断解决便是一个推动人类生产能力进步的过程。
孙亚飞介绍,由于一分子的汽油燃烧需要与几十倍的空气发生反应,因此汽油会燃烧不充分,排出一氧化碳等有毒气体。一百多年前,人们就想到往汽油里面加乙醇从而增加氧元素含量,但乙醇里的水会腐蚀汽车里的管道。后来人们加四乙基铅,又导致空气中含有过量的铅化合物,严重危害人体健康。二十世纪九十年代,无铅汽油时代到来。如今,人们添加含氧醚类物质在汽油中,甚至制作乙醇汽油等。
十九世纪初,在拉瓦锡解决了许多化学问题后,化学才成为一个真正的学科。孙亚飞告诉大家,实际上古代也有化学,中古时期阿拉伯等地流行的炼金术被认为是化学的前身。他接着详细讲述了中国历代炼丹发展的历史、宋代利用铁和铜的置换反应处理“胆水”、铜元素与货币的故事等,谈论了化学的古今变迁。
东晋时期的葛洪在《肘后备急方》中记录了手挤青蒿汁治疗疟疾的方法,屠呦呦用现代的萃取技术从青蒿里提取青蒿素,后有更多的团队在青蒿素的基础上做出了成药蒿甲醚直接用来治疗疟疾。人们利用现代化学知识重新分析问题,并且从中得到了非常有用的信息和物质。因此,孙亚飞认为,化学对我们生活的改变是一以贯之的。
将来,化学和人类生活之间还会产生很多的影响吗?答案是肯定的。孙亚飞认为,钛是未来元素的代表。钛比钢铁轻,可以用来制作飞机外壳;钛合金具有良好的稳定性,可以保护太空中的镜片;钛合金表面的二氧化钛可以形成一层致密的薄膜,防腐蚀性强,可用于深海探索;钛合金和人体生物相容性好,可以制作人造关节……在未来人类生活的变迁中,化学以及各种化学元素永远不会缺席。
孙亚飞最后总结认为,化学对于我们生活的改变自始至终一直是存在着的,只不过需要我们去做很多的分辨,并且把这种影响要控制在自己的能力范围之内,并且“最好还能像钛合金的发展一样,去促进一个时代的到来”。如果做到了这一点,那么化学对于人类改变的就会更加明显,而元素和人类文明的关系也会一直持续下去。
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