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这是一本关于化学与人类生活的既严谨又妙趣横生的科普著作，作者搜集了大量科学史和人类史上鲜为人知的史料，从不同角度讲述了化学与人类充满“爱恨情仇”的历史传奇。你知道氮肥是德国人研究烈性炸弹时顺便发现的吗？你知道水银在很长时间里是作为使用、镭最初是被用来制作保健饮料的吗？而是否吃碘盐曾是甘地带领人民争取独立的重要议题之一，门捷列夫是在打扑克时想出了元素周期表，格拉泽看到啤酒气泡悟到了探测粒子的新方法……这些闻所未闻的事件，都是山姆探险化学史的重要发现——它是化学与人类生活交互作用的一部趣味史，也是无数科学家探幽寻微的一部“野史”，又是一部真实版的“生活大爆炸”。

本书一改人们对化学枯燥乏味的印象。它将幽默之笔与详实考证完美融合，将史料搜集与科学精神精准组配，使本书成为了解化学、认识生活的读物。跟随基恩，一次重新发现化学元素的奇妙之旅即将启程。

引言

部分 定位：行行又列列

1. 位置决定命运

2. 亲密双胞胎与黑羊：元素家谱

3. 元素周期表上的科隆群岛

第二部分 制造原子，破坏原子

4. 原子从哪里来：“我们是群星之子”

5. 战争年代的元素

6. 完善周期表??砰的一声

7. 在冷战中扩展周期表

第三部分 周期之惑：疑难初现

8. 从物理学到生物学

9. 毒药协会：“哎哟喂”

10. 带两个元素，早上打电话叫醒我

11. 元素也会骗人

第四部分 元素与人性

12. 元素与政治

13. 元素与货币

14. 元素与艺术

15. 元素与疯癫

第五部分 元素科学的今天与明天

16. 零度以下的化学

17. 光辉的球体：泡泡与科学

18. 到荒唐的工具

19. 元素周期表

作者注及勘误

参考文献及扩展阅读

山姆·基恩对谈录

参考讨论题目

山姆·基恩最喜欢的5 种元素

致谢

山姆·基恩，美国科学促进会院士，美国华盛顿特区专业作家，曾任米德柏利

　　环境报道研究员。2009 年，获美国科学作家协会埃弗特?克拉克/ 塞思?佩恩

　　青年科学作者奖。2010 年，获D.C. 科学作家协会年度新闻简讯奖。

　　目前， 基恩为美国《科学》杂志撰稿人。其作品多发表于《纽约时报》等刊物。

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大卫想解决世界能源问题，他热切地——以年轻人极度渴望某事物时的热切程度——期望把自己的爱好变成石油，于是，20世纪90年代中期，这位16岁的底特律少年发疯一样想拿一枚雄鹰童子军奖章，于是他秘密地在妈妈后院的盆栽棚里搭建了一个核反应堆。

大卫从小就对元素很有兴趣，最开始是受到了一本书的影响，这本书名为《化学实验宝典》，跟20世纪50年代的老式教育电影一样严肃到了无趣的程度。大卫对化学的兴趣非常浓厚，他女朋友的母亲甚至因此禁止他和家里参加聚会的客人交谈，他的失礼之处就像是满嘴含着食物跟人说话一样，不过这样的失礼是精神层面的——他会突然说出大家正在吃的食物里面的化学品，让大家大倒胃口。不过，大卫的爱好并不仅仅停留在理论层面。和许多小化学家一样，普通的化学实验套装很快就没法满足大卫了，他开始摆弄那些足以把卧室和地毯统统炸进地狱的暴烈元素。不久后，他就被妈妈赶进了地下室，然后是后院的棚子里，这个地方很适合他。

我们这个时代也有“蓝人”，作为一位生存主义者兼狂热的自由党党员，来自蒙大拿州的斯坦·琼斯擅长软硬兼施，虽然他的肤色是惊人的蓝色，却于2002年和2006年两次参加了美国参议院竞选。值得表扬的是，面对媒体的刁难琼恩总是坦然自嘲。别人问他，如果街上有大人小孩对他指指点点，他会怎么说，琼斯一本正经地回答：“我只要告诉他们我是在尝试万圣节的扮相就好了。”

琼斯也欣然解释了他为什么会跟银中毒扯上关系。1995年，琼斯一时糊涂听信了某些阴谋论，迷上了计算机千年虫危机，他尤其担心天启降临之日，会出现抗生素短缺。于是他决定，应该让自己的免疫系统做好准备。于是，他开始私自在后院里蒸馏重金属。他把9V电池用银线连接起来，然后浸入水桶——这种方式连对银最虔诚的死硬派都不会推荐，因为这么强的电流会使过多的银离子溶解到桶里。琼斯虔诚地喝了四年半这样的“珍酿”，直到2000年1月，千年虫谣言终于不攻自破。

虽然银溶液完全没用，虽然在两次竞选期间为此饱受嘲弄，但琼斯仍不后悔。当然，琼斯参加竞选不是为了警醒食品药品监督管理局，这个部分的管理风格十分自由化，以元素为噱头的保健品除非会严重危害健康或是作出完全不可能实现的承诺，他们才会介入。2002年落选后，琼斯告诉一家全国性杂志：“过量服用（银）是我的不对，但我仍相信银是世界上最好的抗生素……如果美国遭到生化袭击，或者我自己得了什么病，我肯定会马上再去服用银。保住性命比大红大紫重要多了。”

when cooled down to -456'F, helium turned into a superfluid, with exactly zero viscosity and zero resistance to flow-perfect fluidness. Superfluid helium defies gravity and flows uphill and over walls. At the time, these were flabbergasting finds. Scientists often fudge and pretend that effects like friction equal zero, but only to simplify calculations.

antimony pills also won fame as laxatives. unlike modern pills, these hard antimony pills didn't dissolve in the intestines, and the pills were considered so valuable that people rooted through fecal matter to retrieve and reuse them. some lucky families even passed down laxatives from father to son. perhaps for this reason, antimony found heavy work as a medicine, although it's actually toxic. mozart probably died from taking too much to combat a severe fever.

1956年，巴丁和布拉顿，唉，还有肖克利，共同获得了诺贝尔物理学奖。一天清晨，巴丁煎早餐的时候从收音机（当时很可能已经是硅晶体管的了）里听到了这个消息，他吓了一跳，失手把一家人的煎蛋摊到了地板上。后面还有更糗的。去瑞典参加颁奖礼的前几天，他拿出自己的白领结和礼服背心来洗，结果和其他深色衣服混在一起，染成了绿色，简直像是毕不了业的学生才能干出的事儿。颁奖当天，因为要觐见瑞典国王古斯塔夫一世，巴丁和布拉顿非常紧张，不得不服用奎宁来防止胃部痉挛。不过在觐见的时候，古斯塔夫责怪巴丁为什么让儿子乖乖待在哈佛上课（巴丁担心儿子可能会错过考试）而不带他们来参加颁奖礼，这时候奎宁大概也帮不上什么忙了。面对国王的责难，巴丁只得打个哈哈，保证下次得奖一定带儿子来。

大约1890年之前，科学家们判断酸和碱的办法是靠舌头尝或是把手指伸到里面蘸一下，这种方法当然不够安全，也不够可靠。接下来的几十年中，科学家们意识到，酸在本质上是质子提供者。许多酸都含有氢，这种简单的元素由一个质子和一个绕着它转动的电子构成（每个氢原子都含有一个质子，这是它的原子核）。当酸（如盐酸，HC1）与水混合时，就会离解成正离子H和负离子C。氢中的负电子被移除了，只剩下光秃秃的质子H独自沉浮。醋酸之类的弱酸在溶剂中只会释放出一小部分质子，而硫酸之类的强酸释放出的质子则如洪水般汹涌。

编辑推荐

年度科普书，《纽约时报》排行榜超级书，英国皇家学会年度图书，世界化学年致敬图书

　　在很多人印象中，科学发现都是在实验室中做出来的，严肃的科学家、精密的仪器、日以继夜的实验，都是必不可少的画面，但山姆·基恩告诉我们：“事实并非如此。”

　　围绕着元素周期表，基恩收集了大量科学发现和科学研究中的有趣故事，挖掘出科学巨匠们许多荒诞不经、令人捧腹的逸闻趣事，全方位展现了科学家们的私人世界，你会发现原来这帮天才们的八卦段子和娱乐精神一点也不逊于当红巨星，只是被科学的光环遮挡住罢了。你还会惊讶于化学元素的发现过程竟如此怪诞，周期表背后居然掩蔽了这么多风流往事，人们使用元素的历史如此匪夷所思……这些被“教科书体”科学史忽略的历史八卦、奇闻怪谈，都可以从《元素的盛宴》中找到。

如果你曾因为化学枯燥乏味而远离之，那么，《元素的盛宴》可能会改变你的看法。

书籍介绍

如果不是作者幼时淘气引发了对汞的兴趣，恐怕今天不会有人能了解化学元素的发现过程竟如此怪诞，也不会有人能知道周期表背后掩蔽了这么多风流往事，更不会知道人们使用元素的历史如此匪夷所思……这些被“教科书体”科学史忽略的历史八卦、奇闻怪谈，都可以从《元素的盛宴》中找到。

这是一本关于化学与人类生活的既严谨又妙趣横生的科普著作，作者搜集了大量科学史和人类史上鲜为人知的史料，从不同角度讲述了化学与人类充满“爱恨情仇”的历史传奇。你知道氮肥是德国人研究烈性炸弹时顺便发现的吗？你知道水银在很长时间里是作为泻药使用、镭最初是被用来制作保健饮料的吗？而是否吃碘盐曾是甘地带领人民争取独立的重要议题之一，门捷列夫是在打扑克时想出了元素周期表，格拉泽看到啤酒气泡悟到了探测粒子的新方法……这些闻所未闻的事件，都是山姆探险化学史的重要发现——它是化学与人类生活交互作用的一部趣味史，也是无数科学家探幽寻微的一部“野史”，又是一部真实版的“生活大爆炸”。

本书一改人们对化学枯燥乏味的印象。它将幽默之笔与详实考证完美融合，将史料搜集与科学精神精准组配，使本书成为了解化学、认识生活的最佳读物。跟随基恩，一次重新发现化学元素的奇妙之旅即将启程。

• 作者： 发布时间：2016-06-09 22:03:56

  超出知识层面的一本书。本来是没借到莱维的《元素周期表》又不想空手回，所以干脆就根据“元素”搜到了别的书读。想着莱维本职是化学家就当是外部研究了，结果这个作者真提到了那本小说...所以说读书这种事有时候真是说不清道不明......

• 作者：洋葱大屁屁 发布时间：2018-05-27 19:53:41

  觉得不如想的介绍的那么好~知识性不强，更多像是专栏文的合集，零散的化学家八卦不少，逗乐子抖机灵也不是很对胃口，看完收获不大。与时间简史，和费马大定理相比，水平悬殊

• 作者：民国八十年 发布时间：2015-05-19 16:25:06

  看过最好看的化学科普之一，可以结合《视觉之旅：神奇的化学元素》看。

• 作者：星夜 发布时间：2015-01-06 15:24:35

  花了一天时间读完了。在几乎忘记了元素周期表的今天，科学的永恒恐怕已经难以吸引太多人的目光了，但这本书仍给我打开一扇窗，重温那个配平化学方程式的美好时代。

• 作者：Moon 发布时间：2018-10-08 11:43:38

  非常值得一读的一本科普书，写得可谓是妙趣横生，在作者笔下发现新元素过程被描述得充满悬念，让阅读过程充满着探索发现的刺激感，和谜题解开后的愉悦感。首先，这本书构思就很巧妙，其将化学元素表同我们日常生进行了结合，又将科学史中的动人片段融入其中，提炼出一个个引人入胜的故事，再娓娓道来，并且作者非常会讲故事，而且很是风趣。其次，作者不仅会讲故事，全书知识量非常丰富，而且作者能把其中知识点和科学原来讲解得深入浅出，让普通读者能够读懂，阅读过程甚至会让你喜欢上化学这门学科，这可以说是科普读物最高境界了。

• 作者：平四眼 发布时间：2024-01-06 01:04:32

  翻译好差，但实用的潜水书真少，这算一本

• 微观世界里的众神归位

  作者：小阿Alice 发布时间：2022-10-01 17:14:13

  #

  读书

  # 《元素的盛宴》

  我高中读的是理科，所有科目里学得最好的是化学，高考时这门科的表现也比较给力，有140+。算是我不算成功的学习生涯里一个闪光点吧。

  回想起来，当初喜欢化学，就源自那张元素周期表，这张表得来也比较离奇，门捷列夫的一个梦。

  毕业多年，因为工作原因，有过两次与元素接触的机会：一个是硅，一个是氦。现在想来，我能接触到这两个元素，源是新时代蓬勃发展的半导体产业。

  在我眼里，那张表是一个微观世界里的众神归位，

  这本《元素的盛宴》好读到让我出乎意料，没想到作者将化学科普融合了历史、政治、科学家们的人情世故……呈现给我们的确实是一场盛宴。这里我想重点提一下两位译者杨蓓和阳曦，译文生动有趣流畅，毫无涩感。有一晚读到入境，差点要熬夜。一个科普读物能做到这个水平，作者和译者的功力着实很强。

  读完这本书，感觉可以列入本年度的十佳，说说我的感想：

  1. 每一次拓宽阅读领域，都可以改观自己的认知能力。我平常的阅读偏好总是在历史、社科和心理学的范围里，这次《元素的盛宴》的阅读体验让我有耳目一新的感觉，一方面是好久没更新科普知识了，二是科普知识借用了历史、政治、人性八卦这样很合我口味的载体。如果教科书都这么写，人口素质更能高一大截了。

  2. 数理化这三门课里，化学更符合我的世界观。数学和物理经常有模型、前提和理论。而化学的世界里，那帮元素们就是有自己的德性，除了第18列高贵气体不与别人反应，几乎所有元素都会寻求与其他原子结合，通过抛弃、分享或者获取电子来确保最外层的电子数稳定，否则永远都在躁动中。有些元素跟谁都可以，有些则比较挑剔，元素之间有许多隐藏的关系，竞争与对抗，来电与偶合，像极了这大千世界的我们。

  3. 元素周期表是一代代科学家们智慧的结晶，并且在不断地扩展中，一次次打破我们固有的认知，这幅画卷远没有结束，这副画卷并不是完美的，也有缺陷，甚至可能存在颠覆，正如背后这些科学家的人格。我们看到的和实际接触的，可以大相径庭。

  4.人生非常宝贵，要学会去交流，去接触顶尖的高手，要去洞见适合自己的前景，并以大量证据夯实自己的发展。闭门倒腾不出什么，而人生经不起浪费。

  5.所有的元素都有自己的特性，但没有谁是万能的灵药。对某一元素的崇拜，只会害了自己。为己所有需要建立在充分的研究理解之上，没有模棱(léng)两可的滤镜。世界上总会有蠢人相信万灵药。

  6.无论哪种生命系统，它越复杂高级，就越容易出现没料到的新弱点。哪怕是自己实实在在的感知，也去多想一想，可能是错觉，不要想当然。

  7.科学界也是江湖，虽然荣辱大多能有一个客观的事后评价，但当事人的情商仍然在当下很重要。

  机会只垂青有准备的大脑，让我们用好的阅读体验充实我们的大脑，共勉[爱你]

  

• 事物的本质和有趣的八卦

  作者：闻夕felicity 发布时间：2022-07-26 19:36:31

  我是一个特别不招人待见的学习者，因为我老是喜欢灵魂拷问我的老师。

  我还记得我曾经灵魂拷问过我的化学老师：为什么要把物质分成酸和碱？

  老师说：因为它们的PH值不一样。

  我接着问：我可以把红苹果和黄凳子按照颜色分成红色的物体和黄色的物体，也可以把它们分成水果和家具。水果和家具更能够反映他俩的本质区别，所以一般我们用水果和家具来对它们进行归类——那么，为什么从众多可能的分类方式中选出PH值来对酸和碱分类？PH值、酸碱分类的背后反映的到底是什么更加接近本质的区分规则？

  老师：……

  老师跑了。

  相比自下而上慢慢积累简单的知识、直到足够从简单的知识中推理出更本质性的规律，我喜欢效率更高的学习方法——由一个已经看穿了事物本质规律的大佬自上而下地告诉我，我们对事物的研究方式和分类方法背后潜藏的是怎样的终极奥义。

  作为一本围绕元素周期表的科普，《元素的盛宴》让我感到很满意。因为作者就是以这种方式来介绍元素周期表的：一方面，他用最简洁的方式揭示了元素表现出的形形色色的特征背后的统一逻辑；另一方面，他给我们补充了很多关于元素周期表的八卦、历史、研究过程、人物故事。

  比如我之前把老师问跑了的那个问题，作者给了我很明晰的答案：

  大约1890年之前，科学家们判断酸和碱的办法是靠舌头尝或是把手指伸到里面蘸一下，这种方法当然不够安全，也不够可靠。接下来的几十年中，科学家们意识到，酸在本质上是质子提供者。许多酸都含有氢，这种简单的元素由一个质子和一个绕着它转动的电子构成（每个氢原子都含有一个质子，这是它的原子核）。当酸（如盐酸，HC1）与水混合时，就会离解成正离子H和负离子C。氢中的负电子被移除了，只剩下光秃秃的质子H独自沉浮。醋酸之类的弱酸在溶剂中只会释放出一小部分质子，而硫酸之类的强酸释放出的质子则如洪水般汹涌。

  ……

  刘易斯认为，酸的这种定义过多地限制了科学家，因为某些物质不含氢，却同样表现出与酸相似的性质。所以刘易斯改变了这种模式，他不强调释放出来的H离子，而是强调带走了电子的C1离子。如此一来，酸就不再是质子提供者，而是电子剥夺者。与此相对应，性质与酸相反的碱，如漂白剂和碱液，则可以称为电子提供者。这样的定义更具普适性，而且强调了电子的行为，更适合以电子为中心的元素周期表。

  所以酸和碱背后的真正逻辑是质子的释放，或者说电子的行为。

  这就好理解了，因为我们从现象上升到了更接近本质的地方，也因为化学和物理被打通了。就好像一个2D的图像突然有了从另一个角度提供的2D图像，现在终于可以拼出一个3D的样子。

  除了元素科普，这本书里还有不少有趣的历史细节。我尤其喜欢的是犹太人化学家赫维西如何巧妙地利用化学知识愚弄了纳粹：

  ……1940年8月纳粹党突击队员敲响了玻尔研究所的大门。在危急时刻，赫维西表现出了令人敬佩的勇气。当时，有两位德国科学家一一位是犹太人，另一位同情、维护犹太人—将他们的金质诺贝尔奖章送到玻尔那里保存，因为纳粹党徒极可能会搜查他们在德国的居所。可当时希特勒已经将出口黄金定为叛国罪行，要是这些奖章在丹麦被发现，将会牵连很广，后果不堪设想。赫维西先是建议把奖章掩埋起来，但玻尔觉得那样还是太容易被发现。于是，就像赫维西后来回忆的那样：“当搜查人员到达哥本哈根的街道上时，我正忙着溶解劳厄①和詹姆斯·弗兰克②的奖章。”

  为了做这件事情，他用到了王水——一种硝酸和盐酸的混合物，极具腐蚀性，因为能够溶解像黄金这样的“高贵金属”曾经迷倒了众多的炼金术师（虽然根据赫维西的回忆，它溶解起黄金来也不是那么容易）。纳粹洗劫了玻尔的研究所，翻箱倒柜地搜寻值钱的东西或是“不法勾当”的蛛丝马迹，却全然没有注意到那一烧杯橙色的王水。1943年赫维西逃亡到了斯德哥尔摩，欧战胜利后，他返回了一片狼藉的实验室，俨然发现那瓶看上去毫不起眼的王水正安安静静地待在一个架子上。他将溶解在其中的黄金淀析出来，随后瑞典皇家科学院为弗兰克和劳厄重铸了奖章。对于这段苦难经历，赫维西唯一的抱怨就是他逃离哥本哈根时遗失了当天的实验室工作记录。

  我也很高兴在这本化学科普中看到我最喜欢的作家之一，普里莫·莱维的身影：

  “二战”期间，当意大利作家、化学家普里莫·莱维①在一家监狱化工厂工作时，就开始偷取小块的铈。铈在敲击时会溅出火花，使得它成为点烟用的理想打火石。他将这些铈块卖给城里的工人，以换取面包和汤。过了一段时间莱维被送入纳粹集中营，几乎饿死在那里，于是他从1944年11月开始用铈来做交易。他估计它能为自己换来两个月的食物供给，也就是两个月的生命，足够让他坚持到1945年1月苏联军队前来解放他所在的集中营。正是因为莱维对铈的了解，我们才能够在今天读到他劫后余生的杰作《元素周期表》。

  以及更多从化学跨学科到医学、心理疾病的治疗、甚至生命的演化过程的小细节。

  如果你曾经服用过锂盐，用它来对抗心理疾病，你可能会对这段科普特别感兴趣：

  锂能够调节人体生物钟的蛋白质水平。奇妙的生物钟在大脑深处菜些特殊的神经元中运转，它的“嘀嗒声”被嵌到了DNA上。这些嘀嗒声，也就是一种特别的蛋白质，每天早上附着在人体的DNA上，过了固定的一段时间后，这些蛋白质就渐渐降解、消耗。阳光会反复刺激这些蛋白质生成，于是这些嘀嗒声存在的时间就能长上很多。事实上，这种蛋白质只在黑暗降临后开始降解，这也就是大脑注意到DNA不再发出嘀嗒声，于是停止产生兴奋物的时候。躁狂抑郁症患者身体里面的这一过程会出错，因为不管是不是有日照，他们体内这种特殊的蛋白质都会紧紧地附着在DNA上，他们的大脑一直都能听到嘀嗒声，所以不知道什么时候应该停止分泌兴奋物。锂能够帮助那些蛋白质从DNA上剥离下来，让患者终于能够放松下来。要注意的是，在白天，阳光还是能够压过锂的效果，重新刺激蛋白酶的产生。只有在太阳下山以后，锂才能帮助DNA摆脱那些嘀嗒声。也就是说，锂其实根本不是“以阳光为馅”的小药片，而是作为“阳光消除剂”而起效的。从神经病学的角度说，锂迫使患者的生物钟重新以24小时的周期运转——这样就能同时防止躁狂情绪的冒头以及开启抑郁低谷的“黑暗星期二”①到来。

  如果你对地球生命从哪里来有所疑问，那么这段关于“泡泡是生命之源”的小知识会让你觉得很有趣：

  另外，新近的生物化学研究发现，泡泡是生命出现的直接原因。第一个复杂的有机分子可能并不像普遍认为的那样是在混沌的海洋中形成的，而是在北极般寒冷的冰层里困着的水泡中形成的。水质量很大，结冰时，会互相挤压、融化，释放出气泡里的“杂物”，比如有机分子。这些冰中气泡的聚集、压缩程度也许非常高，足以让那些有机分子融合成一个能够自我复制的系统。与此同时，意识到这是个好办法的大自然从此以后也开始照此行事。不管第一个有机分子是在冰里抑或是在海洋里诞生的，第一个原生细胞的结构肯定是气泡状，那些蛋白质、RNA、DNA都被一层薄薄的膜包裹起来，免受冲刷或是腐蚀。即使是在40亿年后的今天，细胞依然保持着气泡状的基本结构。

  我一直觉得化学是一个兼具文科和理科特质的学科。一方面，它的基石来自于对事物的观察，因此在我们彻底理解其原理之前只能死记硬背住其形形色色的表现方式。另一方面，它的这些形形色色奇奇怪怪并不统一的表现又敦促着人类往事物的更本质处挖掘。

  这是化学难的地方，也是它有趣的地方。

  更别提你可以用它来下毒了。

  本书的作者在知识的深度、广度和有趣度之间达到了很好的平衡。这让这本原本略显枯燥的化学科普有趣得可以在不知不觉之间读完。