推薦序一  用文明史介紹化學，用化學介紹文明史？／陳竹亭
推薦序二 如果能回到過去，你會如何用化學改變歷史？／林厚進

第1章 宇宙的誕生──所有物質皆由原子組成

第2章 植物纖維製造織品，文明發展第一步

第3章 從青銅到電解技術──掌握金屬就掌握權力

第4章 引爆革命與戰爭的火種──納離子（鹽）

第5章 羅馬帝國時代──水泥和石灰築成的帝國

第6章 伊斯蘭崛起──超級武器希臘之火

第7章 火藥普及──蒙古帝國的誕生

第8章 文藝復興──因印刷而興起，因火炮劃下句點

第9章 銀礦引發宗教改革，西班牙稱霸世界

第10章 化學與鍊金術分道揚鑣

第11章 工業革命──焦煤煉鐵奠定基礎

第12章 從資本主義到帝國主義

第13章  20世紀，由人工合成塑膠揭開序幕

第14章  一戰──大規模毒氣戰首次出現

第15章 聚乙烯、鐵氟龍促進武器研發

第16章 二戰──誰的化工實力強，誰就能勝利

結語  從歷史角度，說明事件的主角──化學（物質）
參考文獻

 

推薦序

用文明史介紹化學，用化學介紹文明史？
臺灣大學化學系名譽教授、遠哲科學教育基金會常務董事／陳竹亭

　　「學科」（discipline）在人類歷史上的發展，自從亞里斯多德（Aristotle）分類了對大自然的認識之後，知識的進程與演化常常就是各有專精。中古歐洲成立大學（university），就開始了學科的研究。古希臘的自然哲學到了十五至十七世紀，哥白尼的天文學結合了克卜勒的數學，加上伽利略始創的物理理論與實證方法，終於在牛頓手上提出集大成的萬有引力定律，近代物理學於焉誕生。

　　最早對物質的想像與「化學」有關聯的哲思，雖然也可以溯及古希臘時期，但是近代化學學科的發跡，則是從十七至十九世紀羅伯特．波以耳（Robert Boyle）、拉瓦節（Antoine Lavoisier）、道耳頓（John Dalton）等用實驗證明了元素、化學反應的概念和原子理論，才算踏上正軌。但是從人類有了技術或稱技藝（technology）後，譬如發明了農牧業，文明就開始了。把約三百多年的近代化學學科概念和知識，與綿延一萬年的文明史，還加上了全書起首的宇宙霹靂與創世、地球形成與創生、自然環境與生命演化，統統結合到一本書內，該如何撰述？

　　進入二十世紀，近代化學對於物質世界微觀尺度（microscopic scale）的認知與操作技術，都已經十分熟稔發達。有人就把化學稱作「中心科學」（central science），其意義是指物質世界中，化學學科連結並貫穿了較偏理論與抽象概念的數學與物理學科，以及指向應用的生物（後稱生命科學）、地質、大氣、海洋（現集合成地球科學）。此外，還有醫學、藥學、農學、材料學以及各種工程……這些都與物質有關。化學的角色恰居中央要津，遂在科學的眾學科中榮登中心之位。

　　作者編著本書的脈絡，事實上是以人類文明的技藝史為主軸，彙整了從技藝的發明過程、發明家，到傳說、軼事，然後從科普的角度，簡介近代化學知識，對物質世界的諸般技藝提出說明與理據，同時也介紹化學史或人類文明史的來龍去脈。說不完的故事不僅提升了化學知識的可讀性，也明顯提升了化學面對生活所觸發的文化性。

　　當然，一萬年漫長的人類文明史演化，加上了在物質、產業、生活中發現與發明的吉光片羽，以及闡釋與介紹近代化學科普化的知識、見識、常識，使讀者讀起技藝史，更能夠萌生盎然的趣味；反之，用歷史敘事的方式述說較為冷僻的化學知識或原理，就顯得貼近生活，讓化學因此平添了社會、文化的親和力。也許，兩種觀點偶而會產生時序上的違和感，但整本書一氣呵成，仍算是瑕不掩瑜。

　　今日「科學傳播」表面上的型態越來越多樣化。日本作者把漫長歷史和化學編織成書也算巧思，內容仍然不脫日本人治學嚴謹的有板有眼，對兩種學科都維持內容的絲毫不苟。用「海陸雙拼特餐」來形容本書也不為過，說不定正中了許多讀者嘗鮮變化的胃口也未可知！

如果能回到過去，你會如何用化學改變歷史？
賽先生科學工廠創辦人／林厚進

　　曾經有個熱門的題目引發眾多討論：假如你擁有一把加特林機槍，而且子彈無限量，那麼當你回到三國時期，是否就能夠統一天下？

　　如果這個題目引發了你的興趣，代表你一定也曾這麼想像過。如果帶著關鍵的知識或技術，穿越回到過去的任何時空，是否就能天下無敵？接著要思考的是，你到底該選什麼年代，以及要帶著什麼樣的關鍵技術？只要稍微延伸一下這個問題，就會發現事情其實沒有想像的那麼簡單。例如，當你擁有無敵的武器，你要如何避免對手從遠方將你團團包圍，讓你活活餓死？或是在這一攻一守之間，對方可能直接派出暗殺部隊，偷偷取你性命。

　　就算你什麼都不管，想要一路帶著槍直接往前衝，那麼還得發明機動車輛；就算你穿越時空的時候帶上車子，你還得要會開採石油來作為燃料，你也需要學會各種加工技術，來生產槍枝及車輛的維修零件。而且你還得思考，要做到什麼職位才能調得動工匠？要積累多少財富才能平衡支出？是否有足夠的農業知識度過大饑荒？是否還需要什麼水利知識來度過大洪水？管理全國的時候，到底要用什麼政治制度等一連串的問題，就會從眼前一直冒出來，等待你解決。

　　在讀本書的時候，就像看著前述整個過程的演進。我們彷彿看到有個人穿越到了沒有銅器的時代，而他發明了銅器，因而稱霸全球。但是他穿越前沒有先上網查好怎麼製作鐵器，所以下一個穿越的人在他之後到達，就發明了鐵器，又稱霸了全球。其實在過去的歷史中，有很多革命性的變化，都因為天時地利與無限的巧合才會發生。當出現了像是尼古拉．特斯拉（Nikola Tesla）或是達文西（Leonardo da Vinci）這種，想法明顯大幅超越當時年代的天才，我們也會偷偷懷疑，他們是不是帶著關鍵技術、卻穿越錯了年代，導致不被當代的人理解。

　　直到現代，這件事情其實也沒有多大的改變，人們還是不斷尋找著新技術與新方法、新材料，嘗試顛覆我們現在所有生活的面貌。差別只在於，過去我們花了250萬年，才從石器時代走到鐵器時代，而現在iPhone每年就換一代了。所以，如果你有機會可以回到過去，記得帶上這本書，選個好知識，找個好時代，去稱霸世界吧！

序

從歷史角度，說明事件的主角──化學（物質）

　　只要一隻智慧型手機，就可以立刻知道自己現在在哪裡，上網就可以買到全球的葡萄酒、珍貴的起司，山珍海味都可以立刻用冷藏貨運的方式送達，這些連豪奢的路易十四世都沒有的享受，對我們現代人來說已習以為常。

　　甚至在新聞媒體看到一些陷入內戰的國家，遊擊隊士兵拿著攜帶式火箭砲發射一發子彈數千日圓的錐形炸藥，炸毀雖說是二手貨（超便宜）、但也要價數千萬日圓的戰車。從過去在炎熱沙漠中為西台戰車所苦的埃及農民兵眼中看來，應該會昏倒吧。

　　雖然現在超商和超市的塑膠袋要收費，但社會上塑膠袋仍是隨手可得，就算是有塑膠袋戀物癖的人，也不會覺得擁有塑膠袋是值得謝天謝地的事。塑膠袋的原料聚乙烯在90年前，可是製造重要的雷達的戰略物資。

　　人類社會得以驚人的進化到現代社會，要歸功於高度發達的科技（技術），但我認為學校教育沒有教導我們最關鍵的部分，那就是原本像猿猴的人類，如何建立起如此現代的社會。

　　我們的社會系統、食物、交通工具、智慧型手機，不論哪一種，都不是如同變魔術一樣，突然變出來的。一步步解開這些纏繞在一起的絲線，不只可以追溯到日本人的祖先，甚至還和以粗糙的爐子打鐵的西台打鐵師傅，甚至是下船後在海邊沙攤上搭爐砌灶、烹調的腓尼基人都有關聯。

　　我們現代人並不是靠自己一個人生活，而是依靠過去全球先人們的睿智，站在巨人的肩膀上生活。

　　可是一講到歷史課，往往只會提到倭瑪亞王朝如何，金朝第一位皇帝完顏阿骨打又如何，就只是把人名和事件一字排開來，卻未重視歷史的流動、必然性和因果關係。

　　另一方面，化學課則只會教我們計算酸鹼值PH、背誦「蒐集硫化氫氣體要用向下排氣法」等，我總是不禁懷疑，這門課到底有沒有自信作為一門關於物質的學問？

　　硫化氫等有毒火山性氣體很重，會在地面累積，所以不能去火山和溫泉地帶的低窪處。可是對生活中被物質環繞的現代人來說，現今的化學教育，好像欠缺了必要的知識、物質的管理、對求生有益的學問此一觀點。

　　大家都學過法國大革命的象徵性事件，也就是1789年法國民眾攻占巴士底監獄。其實當時群眾攻擊監獄時，獄中只有7名犯人，而且不過是偽造犯和狂人。1453年，穆罕默德二世攻陷君士坦丁堡，當時歐洲大概有一半以上的人，都不知道有這件事吧。

　　事件本身真的那麼重要嗎？這些事件的描述，其實很多都是歷史學家們為了增加浪漫的成分，事後加油添醋而成為「故事」。

　　我想透過本書說明歷史的因果關係，不單純只是將這些事件一字排開，而是以社會、政治、戰爭等事件根本的「物質」為主角，說明主角們如何互相影響並產生關聯。
　　
　　而且我也不想站在一位英雄的史觀去描述，發現物質、讓物質實用化的、人與人之間的故事，而是著重在描述時代的氛圍與時代的需求。希望才疏學淺的我撰寫的拙劣文章，能讓讀者們體會到歷史的脈動。

　　本書在草稿階段，寫到第二次世界大戰為止，就已接近七百頁。我原本打算寫到現代，但戰後的部分並未刊載。其實戰後飛躍性的科技進化，才真的是我想寫的部分。

　　只看一個歷史事件，永遠有各種不同的切入點和觀點。光要寫幾行文字，我就要大量閱讀好幾本書和資料，花上好幾天的時間。

　　幸好長年塵封的書終於派上用場，還有在工作閒暇時造訪的名古屋市鶴舞中央圖書館的藏書，也幫了我很大的忙。我也要感謝東京都練馬區平和臺圖書館、神田舊書店街，在我還是個貧窮學生時，讓我接觸到大量書籍。特別是如果沒有專收科學類舊書的明倫館存在，就不會有本書的誕生。

　　對於我的導師，東京都立西高校的社會科老師荒井良夫，以及在我成為補習班講師後，在世界史和文化方面給我許多啟發的大矢復老師（代代木講座英語講師）、上住友起老師（河合塾世界史講師兼Bear Luxe 株式會社執行長），我心中更是充滿感激。

　　另外，我身邊的朋友，特別是過去我的學生岡田祐一，在我撰寫本書時，由概念到執筆階段，都給與我許多幫助，在此一併致謝。

　　我的工作是在補習班教化學，提升學生們的化學成績，讓他們順利考上大學。不過除了傳授知識和計算方法外，我也會從歷史的角度，說明為什麼人類會發展出這些計算和知識。然而上課時間有限，所以假設我閱讀了一百本書籍，時間大概只夠我告訴學生約十頁的內容。

　　這次透過本書，我終於可以將過去派不上用場的知識化為具體形式。非常感謝PHP研究所的山口毅，讓我有機會寫這本書，也要感謝為這本書編輯、校正的所有同仁，以及在緊迫的時間內、廢寢忘食的為本書畫插圖的風原士郎。

　　最後我要感謝的是我的太太。每當我在閱讀世界史書籍時，都會像回音一樣唸出「Barbegal麵粉廠」（古羅馬時代在法國亞爾附近，以水車為動力的麵粉工廠）、「StG44 突擊步槍」（第二次世界大戰時，納粹德國量產的輕量自動槍支）等，她必須忍受我三不五時發出謎樣般的囈語，同時因為她喜歡電影和世界史，還會提供我許多素材，如約翰‧亨特（John Hunter，被譽為「近代外科學開創者」的英國外科醫生）、弗里茨朗格（Fritz Lang，奧地利出身的知名電影導演）等，豐富本書的內容。

　　前所未見的新冠病毒肆虐全球，甚至有人形容它就像是中世紀的黑死病再現。不過，人類過去以來就是不斷的與前所未見的災厄對抗，因此孕育出智慧與發明，再向前邁進。我們也只能向歷史學習，向前邁進，並交棒給下一代。

　　人們總是從過去吸取教訓。畢竟我們無法倒過來學歷史。──阿基米德

　　全球發生的事都受化學反應左右。政治和國際關係也無法例外。──萊納斯‧鮑林（Linus Pauling）