由化學建構的世界：鍊金術、工業革命到基因工程，文明演化的每一步都是化學！ (電子書) pdf epub mobi txt 电子书下载 2025

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齋藤勝裕

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化学史
科学史
文明演化
炼金术
工业革命
基因工程
科学普及
历史
技术
化学

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具体描述

化學關乎世界上的所有物質，世界的文明都是化學史！
化學滲透各個時代下的人類發展，
比起「我的老天！」，或許更該喊「我的化學！」

　　‧「已知用火」才是第一次能源，「工業革命」只能當老二？
　　‧埃及的木乃伊之所以可以入藥，竟是因為防腐劑？
　　‧煉金術其實是化學的前身，連牛頓也是煉金術師？
　　‧施打mRNA疫苗，就是發給身體免疫系統的通緝令？

　　→圖文解明關鍵發展的「超好讀」化學簡史
　　→一本輕鬆掌握化學跌宕起伏的前世今生

　　理解化學史的發展，不僅是學到化學本身，
　　更能打好背景知識根基、站穩學識的腳步！

　　化學對人們的影響，小到喝酒吃肉、烘烤麵包，大到引發鴉片戰爭，甚至是從病毒手中救下無以計數生命的疫苗。對人類至關重要的化學，一路從古代的四大元素說、陰陽五行說、希臘原子論到煉金術，發展到現代的量子化學、遺傳工程等等的生命化學。書中將化學史劃分成8大部分，一起順著時間的葛藤貫古通今，補齊課本之外有趣的化學史「拼圖」。

　　化學今後也將持續不斷地進步並影響著我們的生活，原本的「常識」，在未來可能毫無根據，甚至錯誤百出。以現代人的全知觀點來閱讀化學過去的歷史，也會是另一番趣味。

跨越時空的文明足跡：從遠古冶煉到現代科技的演進本書旨在深入探討人類文明發展歷程中，那些看似不經意、卻實則深刻影響了我們生活面貌的關鍵轉折點。我們將不再僅僅關注於政治權力的更迭或宏大戰爭的敘事，而是將目光投向支撐起這些歷史畫卷的物質基礎——材料、能源與轉化技術。這是一部關於「如何利用自然之力，塑造人類世界」的史詩。第一部：黎明之火——文明的物質覺醒人類文明的雛形，往往始於對自然界物質的初步認知與掌控。我們將從人類學的視角出發，回溯那些決定了早期社會結構和生存模式的技術飛躍。 1. 石器時代的物質哲學：探討人類如何從單純採集轉向工具製造。這不僅僅是關於打磨石頭的技巧，更是一場關於結構穩定性與可重複性的早期工程實踐。我們將分析不同類型燧石、黑曜石在實用性上的差異，以及這種物質選擇如何限定了狩獵與防禦的範疇。 2. 泥土的魔力：陶器的誕生與定居革命：陶器的發明被譽為新石器革命的關鍵輔助。它意味著人類首次大規模地對無機材料進行不可逆轉的化學變化（燒製）。這項技術如何解放了食物的儲存和烹飪方式？我們將論證陶器如何促成了定居生活、人口增長，並催生了早期的專業化分工，因為不再需要隨時隨地移動。 3. 冶金術的曙光：銅與青銅的權力分配：從發現閃爍著誘人光澤的天然銅塊，到掌握複雜的熔煉與合金技術（青銅的發明），這段歷程標誌著人類對熱能控制的精進。青銅工具與武器的出現，不僅提升了生產效率，更在社會層面製造了新的不平等——只有少數人能掌握和分配稀有金屬資源。我們將深入分析青銅時代的社會結構，探討冶金知識如何成為一種神聖的、壟斷性的力量。第二部：帝國的骨架——建築、農業與技術的規模化隨著早期文明的成熟，對更穩定、更高效的材料和工藝的需求日益迫切。此階段的技術突破，直接服務於帝國的擴張與管理。 4. 宏偉的基石：石灰、水泥與古羅馬的持久力：探究羅馬人對火山灰與生石灰的巧妙組合，創造出超越時代的混凝土技術。這種材料的柔韌性與耐久性，如何使其能夠建造跨越大陸的引水渠、浴場與圓頂建築？我們將比較不同古代文明（如埃及、美索不達米亞）的建築材料選擇，凸顯羅馬技術在結構力學上的領先地位。 5. 土地的承諾：從灰燼耕作到化肥的黎明：農業是文明的根基，而土地的肥沃度決定了帝國的壽命。本章將追溯人類對土壤養分循環的直觀認識，從輪耕制到綠肥的應用。我們將重點分析早期對硝石、骨灰等天然物質的利用，並探討這些物質的稀缺性如何影響了古代戰爭和貿易路線。 6. 纖維的革命：染料、紙張與信息的流動：信息的傳播依賴於合適的載體。我們將詳細考察從莎草紙到羊皮紙的轉變，以及植物染料（如靛藍、茜草紅）如何成為社會地位的視覺符號。特別是造紙術的發展，它使得知識的記錄和傳播成本大幅降低，為後來的思想解放鋪平了道路。第三部：熔爐中的世界——工業革命與物質的重塑工業革命不僅僅是蒸汽機的轟鳴，它是一場關於如何大規模、低成本地獲取和轉化基礎物質的深刻變革。這場變革徹底重塑了人類與地球資源的關係。 7. 焦炭的威力：鐵的民主化與工廠的崛起：煤炭的提純——焦炭的出現，是解決冶鐵業對森林資源過度依賴的關鍵。我們將分析焦炭冶鐵如何使生鐵產量呈指數級增長，並探討這種材料的普及如何直接推動了機械製造和交通運輸的發展。 8. 酸鹼的戰爭：硫酸與鹼工業的奠基：工業革命的真正核心往往隱藏在基礎化學品中。本章聚焦於硫酸（被稱為「工業之血」）的生產技術演進，以及從藻類灰中提取鹼（用於肥皂、玻璃製造）到勒布朗法的突破。這些看似枯燥的化學過程，才是決定紡織、冶金和清潔用品大規模生產能力的幕後英雄。 9. 能量的解放：化石燃料與大氣的變遷：蒸汽機的普及是能量轉換效率提升的結果，但其燃料來源——煤炭的燃燒，也開啟了人類活動對全球氣候產生顯著影響的新階段。我們將探討早期工程師如何優化燃燒效率，以及伴隨而來的空氣污染問題，如何成為現代環境科學的最初警鐘。第四部：合成的時代——從分子設計到無限可能進入二十世紀，人類不再滿足於僅僅提煉天然物質，而是開始設計和創造全新的分子結構，這標誌著我們對物質世界的掌控達到了前所未有的精確度。 10. 尼龍的夢想：高分子化學的勝利：從天然橡膠和纖維的限制中解放出來，合成聚合物的發明（如尼龍、聚乙烯）徹底改變了服裝、包裝和絕緣材料的格局。我們將剖析沃利斯·卡羅瑟斯等科學家如何通過理解分子鏈的結構，設計出具有特定功能的“人造材料”。 11. 綠色的革命：化學肥料與人口爆炸：哈伯-博施法，即工業化生產氨的過程，被認為是二十世紀最重要的技術發明之一。它使得固氮——生命必需元素的工業化成為可能，極大地提高了全球糧食產量，支撐了數十億人口的生存。然而，我們也將審視這種技術對自然氮循環的衝擊。 12. 半導體的基石：純化與微觀世界的操控：電子時代的來臨，依賴於對極高純度材料的控制能力。矽晶圓的提純技術，是現代信息技術的物質基礎。本章將探討如何將雜質控制在十億分之一的水平，以及這種對原子層級的精確操控，如何催生了計算機、通信和現代診斷設備。這本書是一部宏大的敘事，它揭示了一個統一的主題：人類的每一次重大進步，無論是建造金字塔、鑄造戰車，還是設計智能手機，其背後都鐫刻著對物質特性深刻理解和轉化能力的印記。文明的演進，本質上就是一場關於「我們如何與物質共存並改變物質」的持續探索。

著者信息

作者簡介

齋藤勝裕（Saito　Katsuhiro）

　　生於1945年5月3日。1974年修畢日本東北大學大學院理學研究科博士課程，目前是名古屋工業大學榮譽教授以及理學博士。專門領域為有機化學、物理化學、光化學、超分子化學。主要日文著書有《絕對看得懂的化學系列》（講談社，全18冊）、《看得懂的化學系列》（東京化学同人，全16冊）、《看得懂×看懂了！化學系列》（オーム社，全14冊）、《透過漫畫學有機化學》、《毒物科學》（2本皆由SB Creative出版）、《要了解「發酵」就看這一本》、《「物理、化學」的單位與符號百科全書》（2本皆由Beret出版）等（書名暫譯）。在台灣出版的主要著書有《科學料理》（世茂）、《食品的科學》（晨星）、《圖解量子化學》（台灣東販）等等。

图书目录

前言……3

序章化學的歷史就是「人類的歷史」
化學的範疇就是這世上所有的「物質」……10

第1章為什麼古代化學僅止於抽象觀念呢？
1-1 這世界曾被認為是以「四大元素」構成──觀察與實驗的態度……22
1-2 為了遠離死亡與痛苦而逃向迷信，最終邁向科學──藥學與迷離狀態……26
1-3 藉由化學反應提煉「金屬」──青銅的精煉……30
1-4 從西臺到日本的踏鞴製鐵──鐵的冶煉……33
科學之窗化學常識也充滿了「問號」？……38

第2章隱藏在魔女猖獗之下的中世紀化學
2-1 繼承古代化學的阿拉伯人──酒精與鹼……40
2-2 自成一派的印度科學──極微與空界……42
2-3 為何中世紀中國的化學領域發展落後？──陰陽五行說……46
2-4 宗教藉由藥物與麻藥操弄人心──薩滿與巫女……50
2-5 為何軍隊會在年輕人身上使用「興奮劑」──鴉片與冰毒……54
2-6 女巫審判的關鍵重點在於「細菌」？──麥角鹼……58
2-7 人類的歷史等同於「殺人的歷史」──文藝復興的光與暗……63
科學之窗伴隨著犧牲的「中世紀化學物質」……68

第3章煉金術讓化學成長
3-1 將賤金屬變成貴金屬的魔術──煉金術時代……70
3-2 包含哲學意涵的煉金術──賢者之石……74
科學之窗牛頓也是煉金術師？……76
3-3 從埃及到阿拉伯，接著傳入歐洲──煉金術的歷史……78
3-4 催生出實驗器材與材料的煉金術──化學的演進①……82
3-5 累積精煉金屬、蒸餾、昇華等技術──化學的演進②……85
科學之窗早期的實驗器具看似原始，卻很合理……90

第4章大航海時代、工業革命的化學
4-1 為何必須開發新的貿易路線？──黃金與香料的需求……92
4-2 工業革命是第2次能源革命──擺脫手工作業……97
4-3 《Principia》揭開科學時代的序幕──牛頓的定律……100
4-4 只要得過1次，就不會再次染病？──疫苗誕生……103
4-5 華岡青洲領先世界的全身麻醉──江戶的醫療革命……107
科學之窗大佛金身引起公害？……112

第5章法則與定律百花齊放的化學時代
5-1 催生「可量化」化學的秤量器材──質化與量化……114
5-2 拉瓦節的質量守恆定律──量化分析締造的成果……118
5-3 普魯斯特的定比定律──質量比例是固定的……121
5-4 道耳頓的倍比定律與原子論──簡單的整數比……124
5-5 給呂薩克的氣體化合體積定律──化合物的反應……127
5-6 看教科書也不懂的「原子、分子跟元素的差異」？──常見的疑問……130
5-7 門德列夫的「空格」創意──發明元素週期表……135
5-8 元素A會變成元素B嗎？──放射性元素與煉金術……139
5-9 原子長什麼樣子？──初期的原子模型……143

第6章吸納量子理論的新化學
6-1 所有物質都具有「粒子性和波動性」──量子理論的指摘……148
6-2 「量子化學」是吸納量子理論的化學──測不準原理……155
6-3 無法做出能準確描述原子的模型嗎？──現代的原子構造理論……159
6-4 原子與原子是怎麼融合的？──分子軌域法……163

第7章戰爭或和平，實驗化學的時代
7-1 天使的化學反應？惡魔的化學反應？──哈伯-博施法……168
7-2 為何抗生素能對付細菌？──盤尼西林的效用……173
7-3 比蜘蛛絲還細、比鐵還堅韌──合成聚合物化學……178
7-4 物質構造是如何決定的？──天然物化學的發展……181
7-5 自在兜風的單分子汽車──超分子化學……188

第8章基因體開創的生物化學
8-1 「生命體」就是最後了嗎？──DNA的雙螺旋……182
8-2 基因編輯與基因改造有什麼不同？──嵌合體的誕生……198
8-3 免疫作用的剖析歷史──抗原抗體反應……200
8-4 人類取得的新疫苗──mRNA疫苗……206
8-5 臨淵履薄的軍事利用與生命倫理──人工生命……209

图书序言

ISBN：9786263296251
EISBN：9786263297210
規格：普通級 / 初版
出版地：台灣
檔案格式：EPUB固定版型
建議閱讀裝置：平板
TTS語音朗讀功能：無
檔案大小：79.9MB

本書分類：自然科普> 物理/化學> 概論

图书试读

序

　　人類自遠古開始，就在眺望著星星的同時思考永恆，在欣賞花朵的時候思考生命，而「永恆」或是「生命」都可解釋成「物質究極的構造與性質」。

　　古代人透過五行說（火、水、木、金、土）解釋大自然的變遷，或是透過原子論說明大自然的構造。說是「透過原子論說明」，會讓人誤以為古時候的人們已經知道現代人口中的「原子」，但實則不然。因為這些充其量只是虛幻的觀念，並非透過實際觀察或是實驗加以佐證的結論。

　　而後歷經中世紀的煉金術時代、大航海時代、工業革命時代的務實經驗，「牛頓力學」應運而生，近代化學也像是與牛頓力學呼應般，在二十世紀初誕生，不過當時的人們也隨即發現近代化學的極限。因為在進入二十世紀後不久，提出了相對論與量子理論，物理與化學的世界迎來波瀾萬丈的時代。

　　相對論是研究擴張、高速的極大理論，而量子理論是研究渺小、真空的極小理論。化學在採用量子理論之後，確立了所謂「量子化學」的化學新領域。量子化學揉合物質與量子理論，被應用於分子軌域理論的量子化學計算。因此在說明現代化學之際，要是企圖跳過量子理論的話，無疑是有勇無謀之舉。

　　另一方面，以生命為研究對象的生物化學在進入二十世紀之後，揭開了核酸（DNA, RNA）的構造，也解開了核酸的立體構造在遺傳扮演的角色。後續的研究進展亦出現了驚人的突破，尤其基因工程更是威脅到物種的延續。

　　或許，化學已經進入十分危險的領域。這是因為在二十世紀初期，在相對論加持之下的物理，彷彿「無所不能」般急速發展，撬開原子核大門之後，也跟著發明出原子彈。不禁讓人心想，現代化學或許也將面臨相同的狀況。

　　對於有心學習化學的人來說，化學史是前人留下來的寶貴遺產。研究過去的化學，學習那些引導化學前進的偉人們所經歷的成功與失敗，可讓日後那些肩負化學未來的研究者在各種研究過程中，找到解決問題的重要線索。

　　此外，就算與化學無關，在1件事上面傾注全部心神的姿態，應該能打動許多讀者的內心，激發各位讀者傾注全身心的專注與努力在自己的領域上。

　　如果本書能讓各位讀者思考化學的發展過程，遙想與守望現代化學接下來該前進的方向，那真是筆者無上的喜悅。

2022年1月齋藤勝裕

用户评价

评分☆☆☆☆☆

总的来说，这本书给我的第一印象是其叙事的广度和深度都非常惊人。它似乎不像是一本传统意义上的教科书，而更像是一部探讨“人类如何通过改变物质来改变自身”的史诗。这种包罗万象的野心，要求作者在遣词造句上必须精确而富有感染力。我希望能从中找到那种让人拍案叫绝的、将复杂概念简化而又不失真理的阐释技巧。如果这本书成功地做到了这一点，那么它就不只是一本关于化学的书，它将是一部关于人类能动性的深刻寓言，揭示了我们文明每一步的物质基础与内在逻辑。阅读体验的关键，就在于它能否将那些深奥的分子层面的操作，转化为读者能感知的、影响历史进程的磅礴力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计确实很吸引人，那种复古与现代交织的视觉效果，让人立刻对“化学”这个主题产生了浓厚的兴趣。我最初期待的是一本深入浅出地介绍化学发展史的科普读物，希望能解答一些关于我们日常生活用品背后那些复杂反应的疑惑。尤其当书名提到“炼金术”和“基因工程”时，我立刻联想到了从古代神秘主义到现代尖端科技的宏大叙事弧线。我希望作者能够巧妙地将这些看似风马牛不相及的领域串联起来，展现出化学作为文明基石的本质力量。当我真正翻开它时，我发现这本书似乎比我想象的要更具野心，它试图构建一个极其宏大的时间轴，去论证一切物质层面的进步都离不开对元素和分子世界的理解与操控。那种试图涵盖数千年历史跨度的尝试，本身就值得我们去细细品味和审视，看看它究竟是如何在有限的篇幅内，完成如此宏伟的叙事结构的。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，理解“科学哲学”的角度能让科普读物更上一层楼。这本书似乎有着强烈的“宏大叙事”倾向，试图将化学提升到一种解释世界万物的哲学高度。我非常好奇，作者是如何处理“从炼金术的神秘幻想，到现代科学的精确量化”这一过程中的思想转变的。这不仅仅是工具和方法的进步，更重要的是人类认知范式的根本性转移。我期待书中能探讨，这种认识论上的飞跃是如何被化学实验和理论所驱动的。如果这本书能触及到这一点，那它就超越了单纯的科学史，而成为了一部关于人类思维演变的深刻论著。这种对知识体系内部矛盾与融合的探讨，往往是阅读中最令人兴奋的部分，它能让我们反思我们现在所接受的知识体系是如何建立起来的。

评分☆☆☆☆☆

关于“基因工程”这部分的论述，是我最关注的焦点之一。这是一个充满伦理争议和未来想象的领域，它代表着人类首次有能力直接干预生命的“化学蓝图”。我希望作者能以一种既不过度渲染恐慌，也不盲目歌颂技术的方式，来描绘这一前沿科技的化学基础。更重要的是，如何将这种生物化学的突破，置于之前构建的工业革命和物质改造的历史序列中进行考察？它是否仅仅是化学工程的自然延伸，还是标志着一个全新的、基于信息的物质控制时代的开始？这种对未来趋势的预判和定位，要求作者具备极高的洞察力和平衡感。我期待看到的是一种审慎而充满智慧的分析，而不是简单的技术介绍。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对历史和科技发展脉络有强烈好奇心的人，我特别关注那些决定性转折点的叙事方式。比方说，工业革命时期，那些关于材料科学和能源转化的细节描述，是否能让我感受到那种颠覆旧世界的力量？我期待的不仅仅是罗列事实，而是那种能让人身临其境地体会到：当人们掌握了新的化学合成方法时，整个社会结构和生活方式是如何被彻底重塑的。这种转变往往是潜移默化但又势不可挡的，而化学正是这场变革的幕后推手。好的历史叙事应该能让人读出那些“关键的化学反应”是如何成为历史的决定性因素的，而不是仅仅停留在表面上对事件的描述。我希望作者能在这方面下足笔墨，挖掘出那些被传统历史叙事忽略的微观驱动力。