史上十大美麗化學實驗

史上十大美麗化學實驗 (Top 10 Beautiful Chemistry Experiments)
國立臺灣大學化學系李俊毅/國立臺灣大學化學系林雅凡博士責任編輯

化學是甚麼？

教授面對這樣的問題，常會笑著把化學的英文辭彙(Chemistry)拆開來講：「Chem is try （化學就是動手試）。」化學的發展正是仰賴不斷的實驗，揭開隱含其中的奧秘。

在化學史上有許多優雅又富含深意的實驗，而美國「化學與工程新知（Chemical and Engineering News）」期刊在2003年，邀請化學家與歷史學家共同票選出史上最美麗的十大化學實驗，條列於下。

1. 巴斯德（Louis Pasteur）將酒石酸鹽類的光學異構物分離（1848年）

2. 拉瓦節（Antoine Lavoisier）在金屬氧化方面的研究，隨後導引出燃燒和氧化作用的基本理論。（約1775年）

3. 費雪（Emil Fischer）決定葡萄糖的結構。（約1890年）

4. 戴維（Humphry Davy）利用電解分離元素，包括鈉、鉀（1807年）與鎂、鈣、鍶、鋇（1808年）。

5. 柏金（William Henry Perkin）人工合成淡紫色的染料。（1856年）

6. 克希荷夫（Gustav Kirchhoff）和本生（Robert Bunsen）證明金屬鹽類在火燄中加熱，釋放出的光譜線具有元素特質。（1859年）

7. 卜利士力（Joseph Priestley）透過加熱「紅色的金屬灰」－－也就是氧化汞，發現了氧氣。（1774年）

8. 巴特萊特（Neil Bartlett）利用六氟化鉑合成六氟鉑酸氙，是合成鈍氣化合物的第一人。（1962年）

9. 格里納（Victor Grignard）發現含鎂的有機化合物可應用在有機合成。（約1899年）

10. 居禮夫婦（Marie and Pierre Curie）發現釙和鐳元素。（1898年）

美的認定是主觀的，美國化學傳統基金會會長沙克雷（Arnold Thackray）說：「我不夠資格評斷近五百年來的實驗，以當時的眼光判定是否簡單、優雅。但是，我認為一個實驗若『美』，那它應該對今日人類有深遠影響。」

精研科學歷史的拉姆柏格（Peter J. Ramberg）教授說：「在清單上鮮有實驗是為了驗證化學理論，而是以合成實驗居多。」「製備與合成永遠都是教科書的重點，它們在化學家的心目中是經典實驗；化學家與物理學家對『美的實驗』有不同的認知，物理學家會認為美的實驗是對特定假說作驗證實驗。」

既然有票選，就免不了有遺珠之憾，最大的兩顆遺珠是烏勒（Friedrich Wöhler）從氰酸銨（ammonium cyanate）合成尿素，以及華生（James Watson）、克里克（Francis Crick）決定DNA雙股螺旋的結構。

烏勒的實驗被認為是有機化學的開端，不過科學史學家認為烏勒的故事現今已經被嚴重的扭曲。歷史系教授洛克（Alan J. Rocke）說：「第一，烏勒的反應只是單純的重組反應，稱不上非常優雅的反應。第二，烏勒合成的尿素並非第一種人工合成的有機物(譯註：應該是第一種由「無機物」所合成的有機物）。第三，有機物只能由生命體合成的生機說（vitalism）並非由烏勒實驗來反駁，烏勒本身也從未如此宣稱。」

那DNA雙螺旋的解密呢？華生與克立克的影響不言而喻，部分評審委員認為這是個精采的傑作，卻算不上「實驗」。拉姆柏格點出這只是利用X射線的照片配合模型構築來釐清結構，「華生與克立克是應用已建立的化學與晶體知識來解答生物上的關鍵問題。」

也許你不見得滿意上面所列出來的名單和評審的言論，而在心中另有所屬，不過這些實驗確實都是一時之選，就讓我們一起相遇在這些化學史上重要的時刻吧！

參考文獻
1. Michael Freemantle “Chemistry at Its Most Beautiful” C&E News, 2003, 34, 27-30