文艺复兴与化学

张千策HIST119003.01文艺复兴史1文艺复兴与化学摘要：文艺复兴时期是一次人文主义与思想解放交汇，在中世纪的黑暗中迸溅出进步的火花的时期。文艺复兴不仅仅是一次在文学与艺术领域的思想解放，也在不同程度上推动了科学的发展。本文通过论述化学的兴起——中世纪的化学——文艺复兴时期的化学——对后世的影响这样一条线索通过前后对比来阐述文艺复兴对化学领域的深远影响。关键词：文艺复兴，化学，中世纪，科学，炼金术，医药目录文艺复兴与化学................................................................................................................................2魔法师、巫师与炼金术师——文艺复兴前夜的化学................................................................3古希腊、中国、阿拉伯.................................................................................................................3金丹术在西欧.................................................................................................................................4药剂师与手工艺师——文艺复兴时期的化学..............................................................................5药物化学兴起与巴拉塞尔苏斯.....................................................................................................5冶金学与化工的兴起.....................................................................................................................6开启近代化学的波义耳.................................................................................................................7科学的萌芽——文艺复兴对近代化学的影响..................................................................................8正文：从约50万年前火的使用开始，无论是新石器时代早期陶器的烧制，还是青铜时期青铜(铜锡合金)冶铸，化学已经伴随着人类文明的兴起在悄然不断地发展①。从3000BC-2000BC古埃及人掌握酒和醋的制法、用砂和苏打烧制玻璃、运用镀金术和配制染色剂②，到古希腊的德谟克利特（Democritus，约460BC~370BC）提出朴素的原子论、亚里士多德（Aristotle，384BC~322BC)提出四元素(水、火、土、气)学说③，人类对化学的研究停留在表面原始的认知上。文艺复兴时期作为一架承接原始化学与开启近代化学的桥梁，在化学发展史上起着不可磨灭的纽带作用。正是文艺复兴时期人文主义思想文化的发展与市民阶级的兴起，促使长期禁锢的化学学科向着科学的方向突飞猛进。①Partington：OriginsandDevelopmentofAppliedChemistry，London，LondonP.1935；ibid．，inEssays．．．inhonourofCharlesSinger，E．A.Underwood，Oxford，1953，i，35--46；Warren.J．Chem．Education，1934，xi．146，297．②(英)J.R.柏廷顿:《化学简史》，胡作玄译.桂林:广西师范大学出版社，2003,2~3③(英)J.R.柏廷顿:《化学简史》，胡作玄译.北京:中国人民大学出版社，2010,11~13张千策HIST119003.01文艺复兴史2魔法师、巫师与炼金术师——文艺复兴前夜的化学化学，在这个词的内容和意义尚不为世人所理解的年代，便已经随着早期的魔法师和中世纪的炼金术师，笼罩上了一层神秘的色彩。其实早在中世纪时期的巫师、女巫、魔法师，是原始药剂师的鼻祖，他们没有提纯了的化学试剂，只能用天然动植物、矿物中的某些成分代替。这就是在书籍和图像中看到穿着长袍的巫师在锅里加入蟾蜍、乌鸦羽毛、植物煮沸，并用“魔杖”——早期搅拌棒——搅拌。（当然这还有待考究）随着欧洲“烧死女巫”活动的猖獗和宗教法庭的变本加厉，这些“异教徒活动”也基本销声匿迹。作为“前化学”的炼金术（Al-chemy），可以追溯到公元前1900年左右的古埃及“炼金术之王”何默思·追梦徒（HermesTrismegistus）①。早在古希腊时期的炼金术士佐息摩斯就编纂了一部百科全书式的炼金术著作，总结为四步“着色模法”：一、“黑化”，将贱金属：铜、铁、锡、铅混合熔炼，成黑色合金“死物质”。二、“白化”，加入水银或砷化合物，将合金转变为白色以“恢复物质的活性”。三、“黄化”，掺人少量黄金，让黄金的“灵气”进入合金内部改造质料。四、“净化”，将初成“黄金”用硫黄蒸气熏，再用“净水”（硫化钙液）洗涤，使颜色纯净②。与中国的金丹术相比，可以汞和硫仍是希腊炼金术的两味主药，不同的是希腊炼金术使用它们时注重的是颜色，其本质仍是铜合金。且其中转化元素、物质有灵魂的想法与化学事实相悖，带有明显的迷信色彩。中国炼丹术早在战国末期就有，从秦始皇求长生不老丹到汉武帝的金人承玉露从未间断。无论是世界炼丹史上最早的著作——东汉时期魏伯阳的《周易参同契》，书中涉及汞、铅、金、硫等的化学变化及性质，还是晋朝的葛洪(约281-61年)所著《抱朴子》中介绍“金丹”“仙药”“黄白”之术③。亦或是炼丹术士在唐代初年（公元808左右）所著《太上圣祖金丹秘诀》中“伏火矾法”——原始火药的配方。这些都通过丝绸之路上的阿拉伯人传至西方。阿拉伯帝国在经过7—8世纪对外来文化的消化吸收后，在9、10和11世纪时达到了阿拉伯科学的最兴旺时期。通过古籍搜集运动运动，从古希腊书籍中了解了炼金技术，又通过丝绸之路将唐朝时期炼丹术中的“药金”之方传至阿拉伯。因此在阿拉伯金丹术中既体现出①Principe,Lawrence：TheAlchemyReader:FromHermesTrismegistustoIsaacNewton.BulletinoftheHistoryofMedicine,2005(No.3),Vol.79:571-572②周嘉华,张黎,苏永能：《自然科学史-世界化学史》.2版.长春：吉林教育出版社，2009.116~117③汪朝阳，肖信：《化学史人文教程》.北京：科学出版社，2010.18~19张千策HIST119003.01文艺复兴史3希腊化炼金术的传统，又表现出中国炼丹术的一些特点。第一位阿拉伯炼金术大师扎比尔—伊本·海扬(Jabir—ibnHayyan，约721—815AD)以拉丁名“格伯”(Geber)声名在外。他的著作《扎比尔文集》在论述炼金术时包含有亚里士多德的四元素、四原性学说，同时使用了中国炼丹术惯用的“炼金药”，并综合了两种炼金(丹)术体系的对立面学说，提出硫和汞是直接构成金属的两大成分的学说，对物质分类的思想是有重要的发展和贡献。“对化学变化第一次作出合理的研究和解释”①。第二位阿拉伯金丹术大师叫阿布·巴克尔·穆罕默德·伊本·沙卡里亚·阿尔一拉兹(al—Razi，865—925)，拉丁文名曰“拉茨”(Rhazes)。阿尔一拉兹以其著作《秘密的秘密》(《秘典》)驰名。该书分为三个部分，分别讨论了物质、仪器和方法，实际上是一本化学工艺制方的集子。这表现了他虽相信金属衍变有可能，但更注重实际的变化。由于基督教把古希腊文化作异教加以排斥，使得化学在5一11世纪的西欧几乎绝迹，只是在东部的拜占庭帝国保存了古希腊文化。因此，当穆斯林炼金术士卓有成效地发展和推进炼金术时，拜占庭炼金术士只不过在传抄或注释早期的炼金术手稿，但这个时期的化学工艺（独立于炼金术）取得了进步。拜占庭人正是通过掌握了一种燃烧剂——通称希腊火才阻挡住了阿拉伯人7—8世纪对君士坦丁堡的多次进犯②。12世纪初，金丹术的活动开始在西欧兴起。按照炼金术士的理论，所有金属都是汞、硫、盐三要素组成的，都有向更高阶段的金属演进的趋势，金则处在所有金属的顶峰。每一种贱金属都有可能演化成贵金属。德意志人米·斯科特(M．Scot)在1217年开始了炼金（铜合金）的活动，后在神圣罗马帝国皇帝腓特烈二世的宫廷供职，他署名的《论炼金术》曾经盛行于世，据不完全统计，到1350年，金丹术著作至少已有72种。德意志国王亨利六世(HeinrichVI，1165一1197，1169-1197在位)雇佣的炼金术士竞达三千多人。③但由于基督教宣扬的升天论使得中世纪欧洲化学没有向“不死药”炼丹方向发展。欧洲早期金丹家中，最著名的要属英国的罗吉尔·培根④。1247年后，培根迷上了金丹术实验。为此他时常埋头于牛津乡下一幢房子里，做了大量的金丹术实验，坚信：“无所不变，无所不能。”他的所作所为被一些人指责为“妖妄怪诞”。这些言论招致了校长和教会首领的仇恨，1260年他被教会总管软禁在巴黎的寺院里。⑤①I．D．贝尔纳：《历史上的科学》，伍况甫等译.北京：科学出版社.1981.167②(英)J.R.柏廷顿:《化学简史》，胡作玄，北京，中国人民大学出版社，2010.36③周嘉华,张黎,苏永能：《自然科学史-世界化学史》.2版.长春：吉林教育出版社，2009.127④罗吉尔·培根(RogerBacon)，1214~1292。出生于索墨塞特郡，英国唯物主义思想家、伟大的科学家、法兰西斯派僧侣。由于他的著作中的科学思想不为教会所接受，曾被囚15年⑤周嘉华,张黎,苏永能：《自然科学史-世界化学史》.2版.长春：吉林教育出版社，2009.124~125张千策HIST119003.01文艺复兴史4大约在1250年，几位热衷于金丹术的意大利医生，仿照阿拉伯人的做法，在葡萄酒中加入能吸收“湿素”的“盐”，进行蒸馏，然后在馏出液中加入生石灰重新蒸馏，结果得到一种一点火就猛烈燃烧、挥发性很强的无色透明的“水”——酒精。①伴随酒精的制取，蒸馏技术有了很大的进步。这一进步产生的另一成果对于化学的发展更为重要，这就是无机酸的发现。无机酸的发现大约是13世纪初期的事。人们在13世纪末一份由拜占庭人记录的手稿中，看到了制备硝酸、硫酸的描述。14世纪初，以格伯(札比尔的拉丁文译名)名义出版的一些著作更详细地记载了这些方法。可见硝酸、王水等无机酸已成为普通的试剂，并开始投入生产。德意志的马格努斯②倡导对自然界的研究应成为基督教义中一门合法学科。他的著作《炼金术》中记载了明矾、铅丹、砒石、苛性碱、酒石等物质的变化，描述了蒸馏甑等设备。无机酸的使用大大提高了溶质在溶液中进行化学反应的能力，人们对酒精和无机酸的应用，促使了早期化学工业的发展。由于金丹术士造的伪金币扰乱社会经济，1326年，罗马教皇颁布敕令严禁金丹术，并送至宗教法庭审判酷刑。在十四五世纪因此被处死者达75万③，从此，化学领域中炼金术走向衰亡，取而代之的药剂学兴起。因此，中世纪的化学领域可以概括为一个由原始化学向炼金术过渡，并向文艺复兴时期化学迈进的一个时期。他们制备的各种无机、有机试剂，以及发明的曲颈甑、烧杯、鹈鹕蒸馏器等实验仪器④，为文艺复兴时期乃至今日之化学奠定基础。药剂师与