〔摘要〕化学在人们心目中的形象相当坏。公众怀疑化学，把它看作是一门既复杂而又不易理解的科学。学习化学的传统方法是死记硬背，而不是尽力去理解它。化学家的形象是稍微有些危险而又全然不与人们来往的人，认为他们躲在实验室里与世隔绝，在那里“酿造”一些气味难闻，也许甚至是有毒的复杂混合物。
事实确是如此，作为一个整体的科学常常被人们不适宜地加以理解，甚至被人们所敬而远之。最近所做的几次调查表明了这一点。在法国，十八岁以上居民的1200人抽样中的三分之一赞同这样的命题：科学的进展总是被政府用来增强自己的权力。同一抽样中的百分之八十的人相信，技术的进步会增加失业人数；而三分之二的人确信，科学家由于有知识而具有一种潜在危险的威力。
同样，美国七至十二年级的学生对科学家也持有类似的偏见。最近在新泽西州对933名学生做了一次调查，调查的结果表明，百分之三十八的学生认为研究工作者成天坐在沉闷的实验室里，他们把化学药品从一只试管倒进另一只试管；而百分之三十四的学生说，科学家工作的最终结果常常是污染；百分之二十到三十的学生把科学家看作是一些只知埋头于自己工作的人，是一些几乎没有什么业余爱好，几乎没有什么社会生活的隐居者。我们可以把人们持有的对于（和反对）化学的陈旧框框归纳为九种谬见。
第一种谬见
化学不过是应用物理而已。这种思想至少可以追溯到Descartes和Kant。Descartes对化学家的评价不高。他在1646年给纽卡斯尔侯爵的信中写道：
“我同意阁下您对化学家的评价，我相信他们不过是讲二些超出普通惯用范围以外的言辞，假装他们懂得人忽视了的东西而已……我看来，他们的盐，他们的硫，还有他们的汞，它们彼此之间并没有什么区别，而哲学家的四充素之间才有不同之处，只有水才不同于冰，不同于泡沫，且不同于雪；因为我认为，所有的物体都是同一种物质组成的。”
由于伽利略开始引起的科学发展，使力学成了一门成功科学的真正范例，而数学看来是它成功的工具和手段。结果，一个建立在其数学内容基础上的新的学科统治集团开始中世纪分科法恢复成算术、几何、音乐和天文等四个高级学科以及语法、修辞和逻辑三学科。
放在最高地位的是最具推理性的科学——物理，它有一连串的推理和结论。放在很低地位的是化学，这门学科的一些定律不是数学的，而只是一些从经验中得出的规律。而在Kant看来，“化学应当取名为一种系统的技艺，而不是一门科学”，因为在每一具体的自然理论中，严格意义上的学科只与其数学内容成比例。这里起作用的主导思想从十七世纪开始就被人们使用，它认为化学从属于物理是完全正确的。于是，一些学校的化学教学常常委托给物理学家进行，他们给自己的学生灌输歪曲诽谤化学的观点，说化学既是描述性的而又是教条主义的。之所以说化学是教条主义的，那是因为化学的数学处理既肤浅而又是压倒性的。因此，化学就被简化成一种应用数学的混杂汇集。这种情况致使某些课题强调得有些过分，而远远地超出了它们恰当的重要性，例如溶度积、复杂混合物的pH计算，或者克式量动力学等。
虽然化学规律服从物理学的定律，但它仍是一门自立的学科，它在十世纪以拉瓦锡的定量研究宣布自己是一门独立的科学。后来，由于原子论的诞生和化学元素周期表的出现，化学有了它自己的一套问题，一些人们可以称之为它的范例的东西。十九世纪的物理学既无实验的或概念的设备，又无兴趣去分析原子，因此这个领域留给化学家，让他们独占了一百年之久。
自那以后，物理学和数学失去了它们神话般的严谨性。按现代的观点，它们也难免有错，之所以如此有几个原因。首先，量子力学的出现使原来盛行的由检查一个系统的观察者，以进行客观测量的说法成了虚构之言。一个系统任何观测将会使之紊乱，以致人们不可能得到完全精确的测量。第二个具体例证是Kurt Gōdel在1931年证实，相当于一部算术的每套推论的命题都必定是不完整的或者是前后自相矛盾的。物理学能够精确预言所有的行为、能够给出足够多知识的神话已成了与时代不相符合的呓语。在现代的物理科学概念中也许有更美妙之处，我们了解到，在这些概念中认为人与自然之间以及人与人之间的信息交换只能以一定的容限发生。
第二种谬见
人们在对数学的了解很差时就开始从事化学工作。如果人们注意这种看法的话，则化学显然会永远留在数学和物理学的阴影之中，因为它总是被限制在进行那些结果不可预测的实验并拘禁于一种完全经验主义的途径。这是一种错觉和误解，是非常有害的。跟每门学科，如物理学、生物学或心理学等一样，化学也经常需要数学，而且数学是化学家绝对需要的。
如果你问大学生各门学科的相对困难性如何，回答的顺序的物理（很难）、化学、生物学和心理学（困难最小），这与这些学科的数学内容多少的大致顺序是吻合的。但是，问题复杂程度的顺序却正好相反。物理学的问题既简单而又是理想化的，足可以取得精确的数学解，而由心理学提出的问题则要尽量避免作这样简单的分析。此外，导论课程很少具体说明如何解决这些问题，也很少说明创造力，而创造力是一切伟大科学工作所共同需要的，而不论其数学内容是多少。物理学家也许是一位优秀的数学家，但他却不能解释自然，而具有一些比较初步数学训练的生物学家也许是一位卓越的富有创造性的科学家。
袖珍计算器已经在化学实验室和教室里普遍存在，除此之外，化学还广泛地用到计算机。量子化学的理论已经使计算能相当好地接近于许多分子的性质。我们利用计算机从数据中推导出化学信息——平衡常数或速度常数等。多参数拟合的程序可以用来取出相应于某一给定实验曲线的参数的可靠值。正如在其他实验科学中的一样，需要有模型来比拟所观察到的现象。为了理解实验的结果，我们必须写出以最简单两最有效的方式再现最大量的实验观测结果的数学方程式。对于描述分子的形状以及它们互变的所有途径，同样也是必需数学的。
化学不能被简化成应用数学；但数学对化学是必不可少的；思想上对数学的闭塞可能使化学家丧失活动的能力。
第三种谬见
学习化学死记硬背就足够了。化学中几乎没有比烹调更精巧的东西。这种误解是从何而来的呢？它是口头传送的一种长期传统的结果，也许是起因于教师对初学者的训诫，也有可能来自技术用语——行话。炼金术士只留下很少明确的文件资料，他们教学的大部分就像一种秘密的传授。那时需要对教会瞒着处于边缘的而又是它们所不赞成的活动。幸存下来的手稿为数甚少，手稿使用的是一种带有复杂符号的隐蔽语言，在几个不同的标准上看它们都是无可指摘的。炼金术的著作可以在双重意义上来理解：它们既是通向道德完美的一种努力，又是一系列具体操作的成果。化学家从炼金术士那儿继承了这种用一种简化符号来表述要实现的过程的习惯，同时他们也使用一种虽然精密但同时又很庞杂的语汇。
我们的实验程序看起来像处方一样。说老实话，甚至到今天，我们自己也并非能够始终确切而详细地了解一系列成功操作中的每一操作的道理。但是，我们在原则上能够证明我们提出的任何过程中每一步是正确的。
我们的实验程序，无论是我们只是照着它们做还是我们创造它们，都遵循着一系列有序的精确细则。这在一个计算机编制程序的时代里，应该说不再是什么奇异的事情。很清楚，计算机在实验室里进行构思，甚至完成化学合成方面正起着越来越大的作用。因为经常需要给反应的混合物加热让反应以一种实用的速度继续进行下去，化学和烹调之间的隐喻和联想也就油然而生了。相反，许多现代反应是在室温下进行的。
因此，不能再把化学描绘成一种烹调科学。当我们考察一些表现化学（或炼金术的）实验室的古老图画或者雕刻时，我们仍然可以辨认和识别出里面的器皿。但是，玻璃器皿和化学药品现在不再是我们化学职业活动的仅有真正的象征。当人们进入一个现代化学实验室时，仪器的数目之多和种类的多样使人吃惊。现在化学可以以优于0.01%的准确性重复实验并且能以十亿分之一的水平分析杂质，这样高的水平显然不是世界上最高明厨师所要求的。
第四种谬见
烹调远远超过了化学。这种谬见使我们再次看到知识和愚昧的密切结合。有一种周而复始的看法，按照这种看法，在罐钵里发生着对由炊事员集拢起来的配料进行精心的烹制，它是那样微妙，甚至像魔术似的。法国的哲学家Gaston Bachelard很好地表达了这种诗一样的东西，那些成为这些令人难解的发酵、这些神秘的发芽、所有那些由想象赋予的一切事物所丰富的不可思议的烹调过程的基础的东西，就像诗一样的美妙。这里的目的确实不是从一种物欲的想象中除掉神话的光彩，物欲的想象是那么丰富，那么有希望和有创造力，使人期待着一种已经经历过的快乐——食物品尝家的欢快。
但是，坚持认为发生在罐钵里的过程在任何方面都有别于化学家在他们试管和长颈瓶里所创立的过程，那是荒谬可笑的。仅有的区别——如果可以说是一种差别的话一是我们的工作条件控制得更仔细些，以致化学过程易于重复（但现今高明的厨师也不得不如此），同时我们的混合物要简单得多。
法国厨师Michel Guerard离开了巴黎地区，他在那里曾有过一家很著名的餐馆，他在法国西南矿泉疗养地Eugenie-Les-Bains—家旅馆里做烹调。他的菜肴享有很高的声誉，既有想象力而又有完整性，他的目标是保持每种配料的天然滋味。其结果被称作为Cuisine Minceur，因为他的努力使人们在吃一顿饭时能吃到美味可口的盘装菜。Guerard在其训练中似乎在尽力学习化学，以使他自己能详细地了解在精心制作一盘冷菜中所发生的变化。
第五种谬见
化学对了解生命很少有帮助。按经典物理学家的看法而降低了化学家的声誉，他们差点被一些生物学家学派所忽视。在十九世纪的上半叶，一场重大的科学争论是机械论者和活力论者相争。机械论者认为包括生物事件在内的所有自然现象都能借助于物理和化学来解释；而活力论者正相反，他们相信机能整体性的观点，认为整体超出了其各个部分，它将会始终留下一个无法解释的剩余部分，而且认为生命决不能限定在一个狭窄的物理- 化学的框架以内。
为了给这种争论举出一例，Balzac在La Peau de Chagrin（魔皮）中叙述了两位医生的对立观点，一个是Cameristus，他是一位活力论者，另一个是Brisset，一位机械论者（他们的真正生命模型是Recamier和Broussais）。在活力论者Cameristus看来，英雄Raphaēl患的是种精神病——它是驱使腹上部而不驱使其相反部位的脑子所以，他建议作完全精神上的治疗，深入诊察其内心深处。让我们如他所说的那样去做，在其心灵深处而不是在其身体内脏找找这种病的起因。他的观点是现今精神病学家的观点。
机械论者型的解释偶尔冒了过多的风险。尽管如此，机械论者还是顺利的，而且这是在最近150年内得到发展的方法论科学。活力论者的心理思想甚至到现今还是持续存在，例如，它使我们许多生物学或兽医科学的大学生没有看到，对于他们未来的职业来讲，把学习基础科学例如物理和化学作为他们培训的一部分是多么的必要。
化学绝不是私生子，它是搭接生物学和物理学的一门中心学科。量子物理和细胞生物学具有共同的基础这一点正是在化学的范围里。如果需要什么证据的话，过去三十年内授予的诺贝尔生理学和医学奖金的一览表就是雄辩的证明，它证明化学在阐明生命的复杂机制中起着主要的作用。化学对生物学的许多篇章作出了决定性的贡献。例如Pauling创立镰形血球贫血症的分子起源；Waston和Crick发现DNA双螺旋分子中的基本配对；解释抗原 - 抗体反应专一性的免疫球蛋白结构；Perutz和其他人解释血红蛋白协同结合氧的过程；蛋白水解作用酶的结构和反应机制；腺三磷供应能量基本功能的证实；细胞膜两侧离子传递的机制；神经冲动的各种化学媒质的发现；最近发现的脑的自镇痛作用等。这份化学对生物医学科学基本贡献的清单的确是够长的。
生物学也给我们提供了我们的未来事业，提出一些我们最感困难的问题，不是分析的就是合成性质的问题。自1828年Wōhler制出尿素以来，我们一直在合成一些有机分子，其中包括一些维生素和荷尔蒙。下一步是合成精密的大分子复合体，例如核糖体。而且我们还打算合成一片叶子或者一只眼睛。
第六种谬见
化学品是不自然的。这种偏见流传很广，并作为生产和销售有机“食品”的工业的基础，在原则上讲，这些有机食品的生长发育根本没有接触到任何一点化学药品。归根结底，食品只是各种化学品的一些聚集体。
每个化学家都应当意识到我们必须推翻这种荒诞说法的义务，在如从某种植物中离析出来的天然产物和合成产物之间根本没有任何区别。一系列的实验技术，从熔点测量到光谱，都可以用来验证在人的产物和大自然产物之间的深切共性。
此外，人们也不应当把自然状态设想成是一种古神话中的质朴宜人的黄金时代。大自然也包括各种疾病，如瘟疫、狂犬病、霍乱、坏血病、破坏性的流行性感冒的传播，我们必须从我们受保护的境地铭记，这些病都是不利于健康的。病菌对抗生素作用的反应常常是突变成有抵抗力的菌系。让它们再突变回成对我们药物处理敏感的菌系我们不就要等待数百万年吗？在这么长的过渡期间内人类是有可能消失的。有些化学家正在坚定不移地合成新的可以有效防御新代细菌的抗生素，我们支持他们的工作不是更为可取吗？事情很清楚，自然的途径是太慢太慢了，而且还是间接的：我们在地球这颗行星上幸存下来的集体需要了解一些自然过程，以便能在一定程度上控制它们。尽管如此，我们还是应该知道人类何时按自然的条件适应大自然。这个系统毕竟在没有我们帮助的情况下工作了亿万年。
在天然产物和化学化合物之间有一种基本差异的错误看法是极坏的。看来更为可取的做法是保持或者恢复现有的平衡而不是破坏平衡。例如，使用昆虫信息素而不是回到使用DDT. 但是，为了离析出几毫克的信息素必须收集数以万计的昆虫并完成提取工作，以供测定其结构，这些分子是些强有力的令人惊异的分子。但是，比较简单的做法是设计合成出这种有活性的化合物，因而作为其最终结果而达到保护我们作物的目的。“合成”的信息素在所有方面也是和天然的相同。
第七种谬见
化学是造成污染和死亡的原因。每一人类的活动都会造成污染。化学家和化学工业也有它们要负的一份责任一提出别的主张那是愚蠢的。但是，作为一种职业，我们却莫名其妙地被当作为扩散忧虑的一只替罪羊。
虽然工业污染看来与癌症发病率有关，但它是主因吗？工业化学品被引述为引起所有形式癌症中的1~5%。饮食（除了各种不同种类的添加剂和污染物之外）看来和所有癌症中的几乎50%有关联。单单行日光浴就会引起癌症中的5~8%，更不用提香烟了，抽烟与所有肺癌症中的80%左右有关。
当然，癌症也有可能是由分散在环境中或存在于粮食中的有毒化学品引起的。事实确是如此，在食品添加剂中，例如2，6 - 二 - 七- 丁基 - 对位甲酚这样的抗氧剂确实会刺激一些由肝微粒体产生的酶，从而有可能增强吸入的或摄入的碳氢化合物的毒性。
但就这方面而论，是不是吸收苯芘和类似化合物主要是由吸烟、燃烧化石燃料以及吃被落在木炭上的脂肪接触了的烤烧鲜肉等原因引起的这一点就不真实了呢？头发染料可能含有多达4%的4 - 甲氧基 - 间苯 - 双胺，这是一种潜在的致癌物质，那么要妇女避免用头发染料是不可能的吗？杏仁和花生可能含有痕量的黄曲霉素，它们属已知最强有力的致癌物之列——原发性肝癌在不发达国家的居民中数量特别大，在不发达国家的饮食基础主要是花生、大豆、稻米、豆类等，它们常常被黄曲霉素型沃土所玷污。在食道癌和过度吸收存在于茶叶及咖啡的天然丹宁之间也查出了一些相互关系。
在过去的五十年内，食物的模式已经发生了变化。在我们的饮食中，脂肪的量从1910年平均每天125克增加到1974年的每天160克，这又导致摄入的胆固醇以及饱和和未饱和脂肪酸的量增加。在同—时期，饮食中纤维（主要是纤维素）的量从每天的7克减少到5克左右，这种情况大概会致使肠内的输送变慢。工业化国家的居民吃的是高脂肪、低纤维的精制食品，他们的肠内有较高比例的严格厌氧微生物群落，这些微生物能把胆汁的类固醇转化成雌激素。可以想象得到，这能有助于解释在富裕国家的居民中乳房癌发病率较高的情况。
癌症是人们为之惊恐的疾病，但是真正名副其实的杀人者是血液循环系统的疾病。在这里，营养又是一个重要的因素。在IMAO（—元胺氧化酶的抑制剂）药物和吸收富酪胺食品（例如乳酪）之间的交叉相互作用是众所周知的；其结果是能发生高血压的危象。除了乳酪以外，富酪胺食品还包括意大利塔斯康产的红葡萄酒、啤酒、西班牙等地产的浅黄或深褐色葡萄酒、酵母提取物、鸡肝、巧克力、蚕豆、酸奶油、罐装无花果、葡萄干、酱油等。这就是为什么给病人施用一元胺氧化酶抑制剂的医生告诫病人不要饮用这些类型的食品和饮料的原因。
在最新的分析中，关于污染的大部分问题是心理学的、社会的和经济的，而不是技术的。小心处理花生会降低黄曲霉素的水平。但我们乐于为花生付出高涨的价钱吗？无铅的汽油是可以得到的。但为净化空气，我们心甘情愿地付出更高的价钱并放弃多余的马力，也高兴地去骑马吗？食品添加剂常常是为了满足用户提出的无必要的要求而添加的。能够在室温条件下贮放在超级市场货架上的乳酪饼不是天然的，它也不是正餐，因为食谱提供了油煎鸡、蔬菜和汤，而且在暖身25分钟后还有一盘甜点心。
第八种谬见
化学家是炸弹的制造者。跟其他如此之多的看法一样，这也是一个错误的看法，不过看来它又极其接近于实际情况。之所以人们持有这样的信念，不是因为他们的思想有些刚愎自信，而是由于他们的思想很像确切的看法。由科学技术的进步所充实的武库有着很好的贮备，它们不仅有传统的武器和核武器，而且有致死性毒气和毒素。虽然细菌武器和化学武器是被多国日内瓦协议所禁止的，但其研究和发展工作仍在进行之中。因此，当我们确实因作为化学家参与其生产而感到内疚时，当我们在众目睽睽下被挑选去发明这些骇人听闻的新玩意时，人们的这种谴责就不是没有根据的。发明和使用这样的武器超出了化学的范围，但简单的推理仍然足以归罪于化学家，因为多少个世纪来，人们一直把我们与魔法联在一起，特别是与火、烟火具、爆炸和烟等相关的魔法联在一起。
这种看法也是一种荒谬的想法，因而也是能很容易消除掉的。但是我们也不能不面临这样一种严峻的事实，即合乎理性的思想可能时常比荒谬的思想更不合法。让我们看看第二次世界大战中故意引起火灾爆发的轰炸的情况。英国曾经做过两次成功的轰炸，一次在汉堡，引起四万人死亡，另一次在德累斯顿，伤亡达二十五万人之多。美国也成功过两次，他们轰炸了日本，一次对东京的轰炸就造成了十万人的伤亡，这跟广岛的伤亡人数一样多，而比长崎的还要多一些。这种轰炸是对肆无忌惮的轴心国所犯暴行的回答，人们一向认为，轴心国的全体居民是属于世界上最有理性的人之列的。
尽管如此，对合乎理性思想的曲解不能成为故意求助于反理性主义思想的理由。化学家制造炸弹的能力不应使他们蒙受耻辱而成为贱民。相反，整个社会应当奋起斗争，反对那些祖传下来的从炼金术士时代就存在的偏见，人们常常因为炼金术士神秘莫测而把他们的活动视为危险的行为，同时炼金术士受到人们不公平的诅咒，硬说他们污染了空气并且毒化了井水。
我们的真正专长使我们负有特别的责任，要确保我们活动的直接后果对社会和人类无害。应当把科学家按正常的公民对待，在许多方面他们与其它职业根本没有什么区别。但科学家也应当记住，他们不仅对他们的公司和个人的经历负责，而且对整个社会也负有责任。很清楚，我们需要经常连通他们良心的科学家和工程师，也需要有一个成熟得足以理解有好的良心和有胜任能力的科学家和工艺学家的社会，而且特别需要选出懂得这么两点的代表。
第九种谬见
化学工业是化学家的唯一出路。大量的化学家和化学工程师被工业部门所雇用，但他们绝不是都在从事大规模生产化学品的工作。甚至在工业部门内部，化学工作的花样也是很多的，且不说它固有的生产，研究和发展方面的工作也显得越来越重要起来。环境保护需要大量的化学家，要他们测量废水的浓度，并使它们保持在规定的限度以内。同样，无论是由政府建立的还是由公众团体建立的制订规章的机构在不断增长，工业部门内分配给控制和分析实验室的资源量也在增长，两者的速度是相称的。这种趋势并不只是限于化学工业部门，例如，粮食工业部门需要化学家去检查食品是否符合法定标准。化学家还在医学实验室中工作。精细化学品和药物方面的工作也在增长，由于带来的额外附加价值比较大，所以这些工作的增长也是有道理的。无论是涉及到生产能源的新途径或是贮存能源的新途径，能源问题的解决都需要有化学家工作，重要的图书馆和博物馆都有化学家做职员，他们的工作是确定人工制品的年代，发现赝品，贮藏和保护过去的名作等。更不用说无数化学家在从事教学工作了。
另一因素是要指出的，即化学家无处不有——在一切种类的工作中都可以找到他们。显然，化学训练具有充分的多重价值，在化学范围以外也是需要化学家的，即化学家相当勇敢（而且在某些方面这是与他们的训练有关系的），他们敢于冒险地打进其他的职业，有时偏离他们原来的领域还相当之远。虽然数字难以推测我们职业的有关数目——从Borodin到Margaret Thatcher（为化学家出身的政治家——译注），他们让自己转向各种不同的非化学职业，但我们在别的方面达到登峰造极地步的很卓越的前化学家的纯数目中看到这种趋势的一个象征；这一点已为文件资料所证明，在最近收集的从各种年度评论中选出的自传陈述中，情况就是如此。
结论
在此提出的这样多对化学和化学家谬见的陈词滥调，的的确确是在我们社会中广为流传的信念。这样的信念由于人们专横的简化或普遍化而在继续流传下去，这些专横的简化或普遍化的手法常常有着易动感情的涵义，而不是靠讲道理，以理服人。科学本身也可能造成在西方思想中出现一些旧的框框，也可能造成集合这些陈词滥调的极权主义思想意识。例如，在纳粹德国用来支持雅利安人遗传学观点的一些研究工作表明科学本身明显地堕入圈套。但是，极权主义的思想意识所依靠的是他们的手段以及与科学不协调的天性。正如Bronowski指出的那样，从属于希特勒和其他暴君的哲学和实践活动代表着一种与测不准原理相对立的概念，这是一种荒谬必然性的原理。
有什么力量可以反对产生成见吗？看来从古希腊哲学家苏格拉底以来几乎没有什么变化，它仍然是哲学的特有功能，哲学能帮助我们从陈腐的思想、老生常谈和老框框中摆脱出来。
〔Chemistry in Britain1980年8期〕