拿破崙的鈕釦:17個改變歷史的化學分子

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潘妮‧拉古德
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具体描述

本書榮獲第三屆吳大猷科普著作獎翻譯類佳作

化合物結構的微小變化,
是如何徹底改寫了人類歷史?

 
‧一樁廚房圍裙燃燒事件,促成了炸藥與電影工業的興起?
‧避孕藥的發明,是男性對女性的壓迫?
‧某種化學分子的發現,使新阿姆斯特丹被改名為紐約?
‧歐洲人對咖啡的熱愛,引發了中國共產黨革命的開端?
‧拜耳公司尋找更具效力的阿斯匹靈分子時,竟陰錯陽差地合成海洛英?


錫製鈕釦在低溫時,會因化學作用而崩解成粉末狀。1812 年拿破崙對俄軍戰役的大潰敗,就是因為俄羅斯的冰天雪地,讓這支堪稱史上最大軍旅因衣不蔽體而敗北。如果當初這些軍衣上的錫製鈕釦在低溫時不會裂解,是否法軍就能繼續東征,將歐洲歷史推往完全不同的方向?

本書講述 17 種在人類歷史中扮演重要角色的化學分子。透過活潑生動、引人入勝的描述,將化學與文化的關係融合成一章章動人的故事。化學分子不但是人類早期探險活動的推手,也成就了文化、工業、法律、醫學等各方面的進步與發展。

從胡椒、咖啡、橄欖油,到抗生素、阿斯匹靈和避孕藥,微小的分子變化是如何促成重大的歷史事件?讓我們從微觀的有趣角度,認識由化學分子構成,也深受化學變化所影響的世界



各界讚譽

「我們從未想過香料、橡膠、尼古丁、盤尼西林,甚至其他許多化合物的化學本質與它們所造成的歷史影響。《拿破崙的鈕釦》一書將化學與文化之間的關係融合成一章章動人的故事。我深深覺得這是一本引人入勝,而且值得細細品味的好書。」
──奧立佛‧薩克斯(Oliver Sacks),著有《錯把太太當帽子的人》(The Man WhoMistook His Wife for a Hat)、《鎢絲舅舅──少年奧立佛.薩克斯的化學愛戀》(Uncle Tungsten:Memories of a Chemical Boyhood)、《睡人》(The Awakening)等

「將一些原子加到這兒,將另一些原子移開那兒。這樣看似簡單的動作,竟是造成雄性、雌性賀爾蒙不同的主要原因,也是無害分子與會上癮致死的有毒性分子之間的關鍵差距!本書闡釋了化合物之間的相似性關係,與它們如何造就人類文化演進的過程。這些有趣的議題是本書最棒的魅力!」
──羅德‧霍夫曼(Roald Hoffmann),1981年諾貝爾化學獎得主

「一個小分子的改變竟然導致完全不同的歷史後果!這本令人欣喜、輕鬆易讀的科普讀物透過迷人的敘述,將歷史故事與化學特性緊密編織、完美融合,交織成一部從歷史的源頭娓娓道來,且至今仍深遠影響社會的有趣故事。」
──彼德‧阿提肯(Peter Atkins),牛津大學教授,著有《伽利略的手指──十個偉大的科學點子》(Galileo’s Finger:The Ten Great Ideas of Science)

「這是我最愛的一類書籍!《拿破崙的鈕釦》以新奇的方式讓讀者輕鬆學習化學和歷史。本書會告訴你細微分子的變化是如何深遠影響了歷史。從哥倫布與麥哲倫追尋香料分子而發現新大陸的故事開始,到PCB分子造成嚴重污染的事件。作者拉古德與布勒森以不失娛樂性、且兼顧科學精神的方式,書寫這本必成經典的科普書籍。」
──馬克‧潘得蓋瑞斯(Mark Pendergrast),著有《咖啡萬歲》(Uncommon Grounds:The History of Coffee and How It Transformed Our World)

「今天世界上若沒有盤尼西林,肯定人類生活會大不相同,因為我們對細菌感染的疾病,仍將束手無策。若沒有糖、鹽、橡膠、尼龍、保力龍、染料、火藥、避孕藥、抗生素......,我們就無法如此快速地邁入智慧科技的時代。觀諸今天化學方法製造的矽晶、光電等特性材料的經濟效益,及化學合成的避孕丸、特效藥的社會功能,若說化學是經濟煉金術與社會煉丹術也絕不為過。」
──陳竹亭,台大化學系教授

「各主題間互有連貫,自成體系,是一本優秀的作品。其有關科學的敘述,並不深奧龐雜,且多圖示解說,具有高中化學程度之讀者,應可讀懂。」
──劉廣定,台大化學系教授

 
《元素之旅:塑造世界的化學奇遇》 一本跨越時空的化學史詩,解鎖你我日常背後的宏偉結構。 你是否曾凝視過手中的玻璃杯,思考過構成它的沙粒與火焰之間的奧秘?你是否在品嚐一口美味的巧克力時,好奇過那份愉悅口感背後複雜的分子交織?《元素之旅:塑造世界的化學奇遇》將帶領讀者踏上一場深入物質本源的探索,揭示那些隱藏在我們生活肌理之中,卻鮮少被留意的化學元素與化合物,如何不只是靜態的物質構成,而是推動文明進程、定義人類歷史的強大動力。 本書摒棄了枯燥的化學方程式與艱澀的術語,轉而採用引人入勝的敘事方式,將化學的抽象概念與具體的歷史事件、日常現象緊密結合。我們將聚焦於那些在人類文明的關鍵轉折點上扮演了不可或缺角色的「關鍵分子」和「基礎元素」,探討它們如何被發現、如何被利用,以及它們最終如何重塑了我們的社會結構、技術水平乃至思想認知。 第一部:火焰與煉金術的黎明——早期文明的物質基石 人類與物質的互動始於對火的掌握和對色彩的迷戀。本篇將追溯化學的雛形,從古代文明對顏料、金屬和藥草的初步認知講起。 鐵的崛起:從神聖到普及的轉變。 我們將深入探討鐵的冶煉技術如何從稀有、被視為來自天外的「神聖金屬」,逐步轉變為支撐起軍事擴張和農業生產的基礎工業原料。介紹早期煉鐵爐的結構與簡陋的化學過程,以及鐵器時代的到來如何徹底顛覆了社會的權力分配格局。分析不同種類的鐵(生鐵、熟鐵、鋼)的微觀結構差異如何決定了其宏觀應用上的區別。 色彩的戰爭:礦物顏料的貿易與藝術。 探究古代世界的珍貴顏料,例如從天然礦石中提煉的群青(青金石)或從植物中提取的靛藍。這些色彩的穩定性、亮度和稀有性,直接影響了宗教藝術的表達力和皇室的威儀。我們將考察從地中海到東方的貿易路線上,這些化學產品所扮演的經濟角色,以及如何通過提純技術的壟斷,形成早期的化學工業壁壘。 釀造的科學:酵母與發酵的無意發現。 深入探討人類如何在不了解微生物和酶的時代,就已經掌握了發酵的技術,從釀造啤酒到製作麵包。解析酒精(乙醇)的生成機制,以及它如何從宗教儀式的一部分,演變為重要的藥用溶劑和社會消遣的媒介,如何影響了不同文化的社交模式。 第二部:知識的熔爐——科學革命與元素的解構 文藝復興與啟蒙運動不僅是哲學和天文學的變革,更是對物質世界進行系統性分類和分析的開端。本篇將重點關注現代化學的誕生。 氣體的解放:拉瓦錫與質量守恆的確立。 詳述科學家們如何開始探究空氣和水的組成,擺脫「四元素說」的束縛。重點描寫對氧氣、氫氣等氣體的研究如何最終確立了質量守恆定律,這項定律奠定了整個現代化學的定量基礎。我們可以通過氣體收集和稱重實驗的細節,體會科學家們如何小心翼翼地從自然現象中提取精確的數學關係。 週期表的誕生:秩序與預言的力量。 探討門捷列夫如何基於元素的原子量和化學性質的重複性,構建出元素週期表。我們將重點分析他如何大膽地預測了尚未被發現的元素(如鎵、鍺)的性質,以及這些預測如何最終被實驗證實,這一過程體現了科學理論對自然界預測的極致能力。 硫磺、汞與鹽:古典化學體系的遺產。 回顧帕拉塞爾蘇斯提出的「三大元素」(硫磺、汞、鹽)理論,探討它們在醫學和早期冶金中的實際應用,並分析這些早期的分類體系,儘管不夠精確,卻是如何為後來的系統化分類提供了必要的概念框架。 第三部:工業的脈搏——十九世紀的化學巨人與社會轉型 化學不再僅僅是實驗室裡的學問,它轉化為巨大的工業生產力,徹底重塑了全球經濟和生活品質。 合成染料的爆炸:從自然界到工廠流水線。 聚焦於莫氏紫(苯胺紫)的偶然發現,這標誌著有機合成化學的真正起步。分析合成染料如何迅速取代昂貴的天然染料,對紡織業帶來革命性影響,並催生了德國化工巨頭的崛起。這段歷史展示了基礎化學研究如何與商業利益迅速結合,改變了全球時尚和貿易的流向。 炸藥與工程:硝化甘油的雙面性。 探討硝化物的化學性質,以及阿爾弗雷德·諾貝爾如何將危險的硝化甘油穩定化為安全的炸藥。深入分析炸藥在採礦、築路和基礎建設中的巨大貢獻,以及它在戰爭中的破壞力,這段歷史深刻體現了化學知識的雙刃劍效應。 肥料革命:哈伯-博施法的豐饒與代價。 這是人類歷史上最關鍵的化學突破之一。詳盡描述哈伯和博施如何從大氣中捕捉氮氣,合成氨水,從而大規模生產化學肥料。解析這一技術如何從根本上解除了對傳統農業的依賴,使得全球人口能夠爆炸性增長,但同時也探討了大規模化肥使用對土壤和水生態系統帶來的長期影響。 第四部:微觀的疆界——塑形二十世紀的物質科學 隨著量子力學的發展,人類開始從更深層次理解物質的鍵結與反應,從而催生了全新的材料和醫藥。 聚合物的時代:從橡膠到塑膠的無限可能。 介紹高分子化學的興起,探究天然橡膠的局限性,以及科學家們如何通過控制單體聚合反應,創造出如尼龍、聚乙烯等合成材料。分析這些輕便、耐用的新材料如何滲透到家庭用品、包裝、航空航天等幾乎所有領域,重新定義了「耐用性」與「可塑性」。 藥物的設計:從青黴素到抗生素的批量生產。 闡述弗萊明發現青黴素的偶然性,以及隨後化學家們如何將其從實驗室裡的微小發現,轉化為能夠大規模生產的挽救生命的藥物。探討早期合成藥物(如阿司匹林)的研發歷程,展示化學合成在改善人類健康和延長壽命方面所扮演的核心角色。 半導體的基礎:矽與電子時代的啟蒙。 雖然電子學是物理學的領域,但支撐現代計算機和通訊技術的半導體材料,其純化和製造依賴於極致的化學工藝。本章將介紹超高純度矽的提煉過程,以及化學氣相沉積等技術如何為微電子元件的精細結構打下基礎。 《元素之旅:塑造世界的化學奇遇》是一封寫給所有對「事物如何構成」充滿好奇心的人的情書。它證明了化學並非遙不可及的學科,而是我們呼吸的空氣、飲用的水、腳下的道路,乃至我們思考的基礎。每一次的創新、每一次的社會變革,背後都閃爍著未被充分認識的分子光芒。準備好,跟隨這些物質的足跡,重新認識你所處的這個由元素精心編織的世界。

著者信息

作者簡介

潘妮‧拉古德Penny Le Couteur
加拿大英屬哥倫比亞大學卡畢蘭諾學院教授,曾榮獲加拿大傑出化學教育獎(Polysar Award)。多次出任自然及應用科學機構的要職,包括加拿大化學學會以及女性科技學會主席。

杰‧布勒森Jay Burreson
應用化學家、工業化學家,曾獲美國國立衛生研究院獎學金,用於夏威夷大學的海洋天然產品研究。現任職於美國俄勒岡州高科技公司 Mega Tech。

譯者簡介

洪乃容
國立台灣大學動物系畢業,德州大學生物細胞分子生物學博士研究,研究領域為真核細胞核糖體生合成調控機制。著有英文論文數篇。

何子樂
國立交通大學應用化學系退休教授。國立台灣大學畢業,加拿大 UNB 哲學博士。致力於有機化學的研究。曾受教於兩位諾貝爾化學獎得主:1990 年的哈佛大學 Elias J. Corey 教授、1994 年的南加州大學George A. Olah 教授。著有《想像比知識重要》、《化學花絮》、《化學攬勝》、《科學趣事:勢難敵匹》等。

图书目录

【推薦序】大塊假我以文章——閱讀分子的詩篇  ◎陳竹亭

【推薦序】人文、科技、文明  ◎劉廣定

 

前言 拿破崙的鈕釦——改變歷史的化學小兵

.「有機」─—不是一種栽種法嗎?

.化學結構——有那麼重要嗎?

 

第1章   香料爭奪戰

.胡椒發現小史

.火辣刺激的香料化學

.擋不住的香料誘惑

.香氣四逸的丁香和肉荳蔻

.有肉荳蔻才有紐約

 

第2章   維生素C

.汪洋中的劊子手

.庫克船長——壞血病終結者

.小兵立大功

.失之毫釐,差之千里

 

第3章   葡萄糖

.奴隸制度與糖的生產

.甜味化學

.甜味哪裡來

.甜味其實沒什麼

 

第4章   棉花與纖維素

.棉花與工業革命

.結構性多醣類——纖維素

.儲存性多醣類——澱粉與肝醣

.纖維素會爆炸?

 

第5章   火藥與炸藥

.炸藥的始祖——火藥

.爆炸的化學反應

.諾貝爾硝化甘油有限公司

.戰爭與恐怖攻擊

 

第6章   絲與尼龍

.嫘祖與蠶絲

.光澤化學

.合成絲的誕生

.尼龍——創新的人造纖維

 

第7章   酚

.無菌手術

.變化多端的酚

.塑膠的應用

.調味用的酚

 

第8章   橡膠

.橡膠的起源

.順式與反式的化學結構

.橡膠發展史

.彈性哪裡來

.橡膠影響歷史

.歷史影響橡膠

 

第9章   靛青、茜素、番紅花

.色彩三原色——藍、紅、黃

.合成染料

.染料的衍生價值

 

第10章  阿斯匹靈與抗生素

.阿斯匹靈

.磺胺傳奇

.盤尼西林

 

第11章  避孕藥

.早期的口服避孕藥

.類固醇

.馬克的重大發現

.其他類固醇的合成

.避孕藥之母

 

第12章  巫術與迷幻藥

.苦難遭遇

.毒草?良藥?

.麥角鹼

 

第13章  嗎啡、尼古丁、咖啡因

.鴉片戰爭

.嗎啡與希臘睡神莫菲斯

.吸菸文化

.咖啡因的刺激

 

第14章  橄欖油

.橄欖樹傳說

.橄欖油化學

.橄欖油貿易

.橄欖油肥皂

 

第15章  鹽

.鹽的由來

.鹽的貿易

.鹽的結構

.不可或缺的鹽

.鹽稅的故事

.鹽製品

 

第16章  冷凍劑

.低溫保鮮

.神奇的氟利昂

.氟利昂的缺點

.氯的缺點

.麻煩製造者——PCBs

.禁用含氯殺蟲劑

.安眠分子

 

第17章  奎寧

.瘧疾的解藥

.奎寧的合成

.對抗瘧疾的方法

.血紅素的自然保護

 

後記

图书序言

  • ISBN:9786263181540
  • 叢書系列:科學新視野
  • 規格:平裝 / 352頁 / 21 x 14.8 x 1.9 cm / 普通級 / 單色印刷
  • 出版地:台灣
  • 適讀年齡:0歲~99歲

图书试读

用户评价

评分

拿到书后,光是翻阅目录就让人精神为之一振,那一个个分子的名字,像是被施了魔法一样,立刻勾起了对化学史的无限遐想。我特别欣赏作者那种深入浅出的叙事功力,毕竟,要向非专业读者解释复杂的化学反应和其历史意义,难度非常高。但从这本书的结构来看,它似乎成功地搭建了一座化学与人文的桥梁。我想象中,书中对于某些关键分子的阐述,一定是既有严谨的科学逻辑,又不失文学性的描绘。例如,某些爆炸物或火药的成分,是如何被提纯或改进,从而带来了军事技术的飞跃,直接决定了一场战役的胜负。这种对“细节”的着墨,往往是历史叙事中最容易被忽略却又最关键的部分。它提醒我们,伟大的变革往往不是凭空出现的,而是建立在无数微小、却又至关重要的物质基础之上。对于我这种喜欢探究事物“为什么”的读者来说,这本书的价值就在于它揭示了隐藏在历史表象之下的物质动力学,让人在赞叹历史人物的谋略时,也能敬畏科学的力量。

评分

说实话,现在市面上的科普读物很多,但真正能做到雅俗共赏、深入浅出又不失深度的,实在凤毛麟角。这本书的价值,不仅仅在于普及知识,更在于它提供了一种全新的“历史观”。它似乎在向我们宣告:历史的主角不只是国王、将军或思想家,那些默默无闻的化学家,以及他们所操纵的分子,才是真正的幕后推手。这对于我们这些长期习惯于“人定胜天”的传统史观的读者来说,是一种温柔的颠覆。我尤其好奇,书中对于一些与日常生活息息相关的分子,比如糖、盐、或者某种农药,是如何被赋予“改变历史”的重量级的角色。一个简单的分子,在特定的历史语境下,可以成为财富的象征,可以成为殖民扩张的工具,甚至可以成为引发社会动荡的导火索。这种将“宏大叙事”下放至“微观物质”的视角转换,极大地拓宽了我们理解世界复杂性的维度。

评分

这本《拿破崙的鈕釦》光是书名就够吸引人了,它巧妙地将宏大的历史叙事与微观的化学元素结合起来,让人不禁好奇,那些看似不起眼的分子,究竟是如何在历史的舞台上掀起滔天巨浪的。我记得小时候对化学这门学科总是有点敬而远之,觉得那些元素周期表和复杂的化学方程式离日常生活太遥远,但这本书的切入点就非常接地气,它不是单纯的科学科普,而是透过“分子”这个特殊的视角,去重新审视那些我们耳熟能详的历史事件。比如,书中会不会探讨某个特定时期某种染料的稀缺,如何影响了当时贵族的服饰,进而反映出政治经济的权力转移?或者,有没有提到某种药物的发现,如何改变了战场上的伤亡率,乃至影响了战争的走向?这种跨学科的叙事方式,让人感觉历史不再是僵硬的年代和事件的堆砌,而是充满了活生生的物质基础和化学的魔力。它提供了一种全新的框架去理解世界,从我们呼吸的空气到穿的衣服,无一不与这些改变历史的分子息息相关,那种由内而外的震撼感,是读传统历史书难以体会的。

评分

从台湾读者的角度来看,这本书的内容无疑具有极高的普世价值,但同时也可能带来一些文化上的共鸣或反思。比如,某些分子在近代工业发展中扮演的角色,可能与我们这片土地的现代化进程有着千丝万缕的联系。想象一下,如果书中涉及了某些与农业革命或早期工业化相关的化学品,我们很容易就能联想到台湾过去几十年的经济转型。这种全球性的化学历史叙事,在我们本地化的阅读体验中,会自然而然地被重新校准和对照。更深层次上,它可能促使我们思考,在当今这个高度依赖高科技和新材料的时代,我们对新分子的掌握和运用,又将如何塑造我们未来的历史轨迹。这本书,与其说是在回顾过去,不如说是在提供一个化学分析的工具箱,让我们能更清晰地审视我们身处的这个由分子构筑的、瞬息万变的现代社会,充满了启发性与警醒意味。

评分

这本书的叙事节奏感一定非常棒,因为化学反应本身就具有强烈的动态性和转折性。我猜想,作者在组织这17个分子时,必然是精心编排了它们的出现顺序,以营造出一种历史进程的张力。或许,它会从古代文明对某些矿物质的利用开始讲起,逐步过渡到工业革命时期对煤炭和石油衍生品的依赖,最终触及到现代社会中对合成材料和信息技术分子的掌控。这种时间线上的推进,本身就是一场化学的史诗。更妙的是,作者可能还穿插了不同地域和文化背景下的化学应用对比,比如东方与西方的炼金术、医药发展路径的差异,正是这些不同的“分子处理”方式,塑造了各自的文明面貌。我期待阅读时能感受到那种“一环扣一环”的因果链条,看到某个分子如何像蝴蝶效应的起点,引发了后世无法预料的后果,让人在阅读过程中,不由自主地想停下来思考:“如果当时这个分子没有被发现,现在的世界会是什么样子?”

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