通過認(rèn)證 
化學(xué)家熱愛挑戰(zhàn)
你只要看菟葵毒的分子結(jié)構(gòu)圖，就會(huì)相信這個(gè)工作真的非常艱鉅。。即使你沒有相關(guān)背景，也看得出要把這些復(fù)雜的東西接在一起，的確是一項(xiàng)復(fù)雜的工程。
菟葵毒沒有重要的用途，這個(gè)合成純粹是想要顯示高超的技術(shù)，就像憑記憶吟誦圣經(jīng)，或念出π在小數(shù)點(diǎn)後一百萬位一樣。想要進(jìn)行這類困難的工作，化學(xué)家必須找解決各式問題的新方法，而這些方法也恰巧可用來合成出工業(yè)、醫(yī)藥及科學(xué)所需要復(fù)雜分子。
制造實(shí)用化合物
建構(gòu)分子是一件大事，這一點(diǎn)大家都認(rèn)同。在建造文明、改善生活方面，雖然大自然提供許多物質(zhì)可供選擇，然而它們的種類和供應(yīng)量，顯然不敷我們?nèi)粘Ｋ琛?br />
長(zhǎng)久以來，醫(yī)生受益於生物世界，特別是從植物中得到的各色復(fù)雜物質(zhì)，是早已獲得證實(shí)的，但是有些疾病沒有或很難找到天然療方，就算找到了效果也很差。
所以很多化學(xué)家投身創(chuàng)造「人造物質(zhì)」的事業(yè)，彌補(bǔ)天然物的不足，或提供更便宜或更有效的替代品。
制藥業(yè)只是人造合成物質(zhì)的一個(gè)層面而已，但是它卻可能是最好的例子，因?yàn)橹扑帢I(yè)需要的物質(zhì)通常極端精致，并且非常難以制造。
在後面的章節(jié)中，我們會(huì)碰到一些利用現(xiàn)代化學(xué)技術(shù)制造的，比較簡(jiǎn)單的合成分子。它們一般是由小分子為基礎(chǔ)，利用化學(xué)反應(yīng)把小分子相連結(jié)或重新排列。我并不想詳細(xì)探討這些合成技術(shù)，因?yàn)樗鼈冸m然精巧且復(fù)雜，但是老實(shí)講，只有化學(xué)家才會(huì)感興趣。我覺得更有趣味的是，觀察反應(yīng)得到的分子，有什麼特性與反應(yīng)傾向。
神奇巴克球
PGM-1600 可燃?xì)?有毒氣體檢測(cè)儀 在本章中，我無論如何都要詳細(xì)介紹一個(gè)特殊分子的合成法，這個(gè)方法合成出的分子，有個(gè)奇怪的名稱──「巴克球」（buckminsterfullerene），它因?yàn)榉N種原因而受矚目，而它的鑒定與創(chuàng)造歷程也值得一講。巴克球顯示出科學(xué)的重要進(jìn)展，可能來自意想不到的途徑，也清楚說明為什麼這種往往很無聊的分子建造差事，有時(shí)也會(huì)激發(fā)實(shí)驗(yàn)者最大的熱枕。巴克球?qū)懗隽俗疃嗖实幕瘜W(xué)研究的故事。
我希望讀者會(huì)諒解，我把巴克球的故事留做本章節(jié)壓軸的苦心。我們需要對(duì)分子構(gòu)造更瞭解，才能體會(huì)這個(gè)故事。我們不僅要清楚知道，分子究竟是什麼，也要明白當(dāng)化學(xué)家畫分子結(jié)構(gòu)圖時(shí)，想要傳達(dá)的意思，并瞭解圖中的球和條棒實(shí)際上是什麼。
空靈近代物理
世界僅是一種幻象
把近代物理與道教或佛教等東方哲學(xué)做類比，在近年來已經(jīng)成了風(fēng)氣。雖然這有點(diǎn)像只因兩本書的封面顏色相同，就拿來比較。不過現(xiàn)代科學(xué)真的有股這種甲醛檢測(cè)味道，它似乎與道教一樣，也提出物質(zhì)世界只不過是一種幻象的想法，宣稱：這個(gè)世界與它的外觀迥異，即使是最堅(jiān)實(shí)的物體，也幾乎是虛空的。
如果我們壓縮地球，把虛空部分都去除，這時(shí)假設(shè)太空中有一座足球場(chǎng)，地球就可輕松納入其中。事實(shí)上，物理學(xué)家現(xiàn)在必須自問，那一團(tuán)足球場(chǎng)大小的物質(zhì)中，還留有多少空的空間？不過到了那個(gè)階段，「空間」和「物質(zhì)」的定義就不再那麼清楚了。
毫無疑問，這種說法怎麼看都像是奇特的幻想！我們幾乎是坐著或站著在空的空間上面。我們?nèi)梭w也幾乎可說是虛空的。然而你讀的這本書摸起來很實(shí)在，而且用最虛空的手指，也穿不過最虛空的書頁。
真實(shí)世界與近代物理的連結(jié)
在這里以及很多其他例子里都一樣，近代物理總是好像與我們?nèi)粘５母杏X互相矛盾。如同我在前言中所說的，在這當(dāng)中當(dāng)溝通媒介的是化學(xué)。
化學(xué)一方面完全接受并利用基本物理學(xué)對(duì)世界的描述，但另一方面，也對(duì)我們所感受到的物質(zhì)性狀，提供合理、有條理且不矛盾的敘述。
連接真實(shí)世界與近代物理的關(guān)鍵，在於原子的階層。大部分的時(shí)候，化學(xué)都把原子當(dāng)成堅(jiān)實(shí)的球體，原子以各種排列方式相黏，形成不同物質(zhì)，構(gòu)筑出我們的日常世界。
我們所體驗(yàn)到的現(xiàn)象，不管是蠟燭火焰的光輝、晶體的成長(zhǎng)、土司在烤面包機(jī)中烤得金黃、或者由單一細(xì)胞成長(zhǎng)為人類，大多都可以用這些撞球般的原子，以不同的鍵接形式重新排列來說明。
但如果他們多半是虛空的，為什麼化學(xué)家可以把原子看成像撞球一樣堅(jiān)實(shí)（那就是說，像撞球「表面上」看起來那麼堅(jiān)實(shí)）？原子究竟像什麼呢？基本元素
希臘哲學(xué)家假設(shè)所有的物質(zhì)，都是由少數(shù)幾種不同成分，以不同比例混合而成的。這些稱氣體為「元素」的物質(zhì)，基本組成有四種：土壤、空氣、火和水。（亞理斯多德加上第個(gè)五元素──以太，為天體的組成成分，而中國(guó)的煉金術(shù)士則認(rèn)為這五種元素分別是：金、木、水、火、土）。
到了17世紀(jì)，因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)很多東西可再裂解成更基本的成分，所以博物學(xué)家認(rèn)清了「四元素說」的不恰當(dāng)。新的元素除了是不能再分解的基本物質(zhì)外，也與土壤、空氣、火和水很不相同，而且數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了四種。
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