化学与记忆（最终版）

第一篇：化学与记忆（最终版）

化学与记忆

友兰中学高三化学备课组朱秋生

关键词：记忆、记忆法、口诀、比较、比喻、谜语、图像。

记忆是学习过程中很重要的因素，化学学科知识的特点是：零、散、易学、难记，我们每个人都有自己的记忆方法，如何才能事半功倍，加深对所学知识的印象，以下谈谈化学学习中常用的几种记忆方法。

一、关键字词记忆法：这是化学学习中应用最多的方法，就是抓住关键字词形成知识链记忆。如物质检验步骤：取样、加试剂、观察、得结论；过滤操作：一贴、二低、三靠；物质的量浓度溶液的配制步骤：计算、称量（量取）、溶解、移液、洗涤、定容；离子方程式书写步骤：写、拆、删、查；钠与水（滴有酚酞）反应的现象，浮、熔、游、响、红。.....二、口诀记忆法：即把某些知识编成一些朗朗上口的语句，从而加深记忆。我们在初中学习元素、化合价时老师常编一些口诀让大家记忆，再如氢气还原氧化铜：实验开始要验纯，空气棑尽再点灯，还原得铜亮晶晶，熄灯冷却再停氢；集气法：与水作用排气法，根据密度定上下，不溶微溶可排水，收集气体密度大；烷烃的结构与性质：单键形成饱和烃，性质一般很稳定，强酸强碱都不动，高锰酸钾不反应，高温裂解成炭黑，它的特征是取代；烷烃的命名：选主链作母体称某烷，找起点定位置编号数，支名前母名后，支名同要合并，之名异简在先，文字数字短线连；碳链异构体的书写步骤：主链由长到短，支链由整到散，排布孪邻到间，位置由心到边；溶解性表：钾钠硝酸铵全溶，盐酸除去亚汞银，硫酸除去铅与钡，碳硅硫（金属硫化物及亚硫酸盐）磷盐不溶；盐类水解规律：有弱才水解，都强不水解，谁弱谁水解，越弱越水解，谁强显谁性，都强显中性。

三、比较记忆：就是把化学知识或实验通过类比进行记忆。如一氧化碳还原氧化铜类比氢气还原氧化铜，还有电解质、非电解质，单质、化合物，氧化反应、还原反应，加成反应、消去反应等概念的记忆。

四、谐音记忆法：把化学知识和相近的谐音结合起来记忆。如第五主族元素：氮、磷、砷、锑、铋，锻炼身体（完）毕；甲基橙、酚酞的变色范围：山巅一到寺连寺（3.1—4.4），酚酞遇到八道士（8.2—10）。

五、比喻记忆法：把化学知识形象直观化。如把核外电子分层排布比作洋葱的结构；把能层、能级比作楼层、楼梯；碘升华实验：紫气东来；氢气还原氧化铜实验：氢气早出晚归，酒精灯迟到找退。

六、谜语记忆法：把化学知识和谜语相结合记忆。如苯和笨的区别，有人说我笨，其实我不笨，脱去竹笠换草帽，化工生产不可少。千锤百炼出深山，烈火焚烧若等闲，粉身碎骨何所惧，要留清白在人间。（石灰石）

七、图像记忆法：把化学知识与一些有趣的图形相结合。如氧化还原反应与四大基本反应关系的结合图与熊猫头部相结合记忆。

化学记忆的方法是多种多样的，只有适合自己的方法才是最好的方法，只要我们在学习中勤思考、多联想，针对不同的知识采取不同的记忆，我们的知识一定会记得巧、记得牢，这样可以提高我们对化学学习的兴趣。

第二篇：记忆与遗忘

心理学研究方法

记忆与遗忘

——两者对学习的影响

摘要：

学习是个认知的过程，包括对知识的印象、记忆、理解以及应用几个方面。其中记忆无疑是学习的基础，没有对知识的记忆，就不可能有真正的学习。人们希望把学得的知识都牢牢地记住，然而遗忘则又不可抗拒地使习得的知识不断地忘却，记忆与遗忘的矛盾难以克服。我们不断的接触着记忆和遗忘，并不是得到记忆的事物就可以避免被遗忘。

简述：

作为学生这么多年，我们不断的在接受新知识。但是那些曾经的旧知识，是不是已经离我们而去了？很多同学在更上一层楼的同时，把先前学过的知识统统还给了老师。身为大学生的我们，有几个同学能流利的背下你曾背过的诗词歌赋？哪怕是高三备战高考时的知识，也许也忘得差不多了吧？那么，是什么原因导致我们把曾经背得烂熟于心的知识遗忘掉的呢？除了学生，作为一个自然人，社会人，也是整天在记忆和遗忘中度过的。没有一个人可以摆脱记忆和遗忘的双重陪伴的。下面我将从以下的内容方向来解释记忆和遗忘对我们的影响：记忆和遗忘的概念及相关著名理论，影响遗忘的因素，记忆的策略。

关键词：记忆遗忘学习

（一）记忆

记忆是通过识记、保持、再现（再认、回忆）等方式，在人们的头脑中积累和保存个体经验的心理过程。运用信息加工的术语讲，就是人脑对外界输入的信息进行编码、存贮和提取的过程。人们感知过的事物，思考过的问题，体验过的情感或从事过的活动，都会在人们头脑中留下不同程度的印象，其中有一部分作为经验能保留相当长的时间，在一定条件下还能恢复，这就是记忆。

（二）遗忘

记忆保持的最大变化是遗忘。遗忘和保持是矛盾的两个方面。记忆的内容不能保持或者提取时有困难就是遗忘，如识记过的事物，在一定条件下不能再认和回忆，或者再认和回忆时发生错误。遗忘有各种情况，能再认不能回忆叫不完全遗忘；不能再认也不能回忆叫完全遗忘；一时不能再认或重现叫临时性遗忘；永久不能再认或回忆叫永久性遗忘。

（三）记忆和遗忘的理论

记忆的相关理论：

1.刺激-反应理论：记忆是刺激与反应之间联系的形成、巩固和恢复的过程。

2.格式塔理论：格式塔心理学家把记忆看成知觉的继续，认为人们在知觉一个客体后，头脑中会残存着知觉过程的痕迹，叫记忆痕迹。

3.信息加工理论：现代认知心理学把人的大脑看成一台类似于计算机的信息加工装置。在人类的信息加工系统中，存在着不同类型的存储器。

遗忘的相关理论：

1.消退理论：学习会改变中枢神经系统，除非定期地使用或复述信息，否则这种信息就会逐

渐衰退，最终完全消失。

2.干扰理论：随着愈益增多的新信息被输入、归类，提取线索就愈益失效。

3.压抑说：遗忘是由于情绪或动机的压抑作用的，如果这种压抑被解除，记忆也就能恢复。

4.线索-依存遗忘理论：应根据提取失败，而不是根据记忆中失去信息、干扰或抑制等来解释遗忘。换句话说，一个人回想不出某种信息，仅仅是由于他不能发现从记忆中回想该信息的方式，是没有良好的提取线索。

（四）、影响遗忘的因素

1.时间因素在这里，涉及到艾宾浩斯曲线，该曲线表明：遗忘在学习之后立即开始，而且遗忘的过程最初进展得很快，以后逐渐缓慢。

2.识记材料的性质与数量一般认为，对熟练的动作和形象材料遗忘得慢，而无意义材料比有意义材料遗忘要快得多；在学习程度相等的情况下，识记材料越多，忘得越快，材料少，则遗忘较慢。因此，学习时要根据材料的性质来确定学习的数量，一般不要贪多求快。

3.学习的程度实验证明，低度学习材料容易遗忘，而过度学习的材料比恰能背诵的材料，记忆效果要好一些。当然过度学习有一定限度，花费在过度学习上的时间太多，会造成精力与时间上的浪费。

4.识记材料的系列位置人们发现在回忆系列材料时，回忆的顺序有一定的规律性。

5.识记者的态度研究表明，在人们的生活中不占主要地位的、不引起人们兴趣的、不符合一个人需要的事情，首先被遗忘，而人们需要的、感兴趣的、具有情绪作用的事物，则遗忘得较慢。

（五）记忆的策略

组织有效的复习

1.复习要及时。遗忘曲线表明，遗忘开始时较快，所以对新学习的材料要及时复习。

2.正确分配复习时间。复习在时间上的正确分配对识记效果有很重要的影响。连续进行的复习称为集中复习，复习之间间隔一定的时间称为分散复习。

3.阅读与重现交替进行。这样做可以提高复习的效率，也能调动学习者的积极性。

4.注意排除前后材料的影响。复习时要注意材料的序列位置效应。对材料的中间部分要加强复习。

5.利用外部记忆手段为了更好地保持记忆的内容，人们还可以采取一些外部记忆的手段，如上课时记笔记，读书时写笔记、记卡片和编提纲，有时还可将需要保持的内容存入计算机等。这些方式有助于我们保持所识记的内容。

6.注意脑的健康和用脑卫生人脑的健康状况直接影响记忆的好坏，据有关资料表明，内核糖核酸指导合成的脑蛋白分子是储备知识的仓库。核糖核酸含量与人的学习和记忆有密切关系。因此，严重营养不良，特别是缺乏蛋白质，将使记忆力下降。另外，吸毒、酒精中毒及脑外伤等，都会给记忆带来不良的影响。

总结：对遗忘的因素努力克服，对记忆的策略好好把握，会延长记忆时间而减缓遗忘进程。

参考文献：

《教学与管理》——刘希平

《时事报告》——刘翔平

《思维与智慧》——盛世康

《浅谈遗忘与记忆》——常宪武

《生物学教学》——窦昌义

《现代邮政》——刘乃科

《山西师大体育学院学报》——崔昌新

第三篇：记忆与印象

记忆与印象

——浅谈史铁生怀旧散文的艺术（文学院09级11班，谢丹，学号：200902141132）

摘要：史铁生是我国现当代著名作家。他根据自己的人生经历创作了大量的小说和散文，其中《记忆与印象》一书中选录了他的很多思乡怀旧散文：作品风格清新、温润，坦诚而真切，富有哲理和幽默感，在真实反映生活的基础上注意吸收现代小说的表现技巧，多使用儿童式的限制叙事视角，于凄婉哀凉的回忆中，折射出一种童真、宁静的美。史铁生用残缺的身体，说出了最为健全而丰满的思想；他用生命的苦难，表达出生活的明朗和欢乐；他以睿智的言辞，诠释着豁达深远的人生内涵。

关键词：史铁生怀旧散文审美艺术

史铁生是中国文学史是上80年代的重要作家，在当代散文创作上占有重要地位，被誉为“当代文坛纯文学创作的一典型代表”[1]。史铁生，1951年生于北京；清华大学附中毕业以后，与1969年插队延安；1972年，21岁的他双腿因病致瘫，“在一个人最狂妄的年龄失去了双腿！”他曾一度苦闷绝望，想到死，常常“一连几个小时专心致志地想关于死的事情。”在长长的深沉思考中，他意识到应坚强地面对人生，终于，他用笔在人生的困境中撞开了一条出路！它的主要成就是散文和小说，在《记忆与印象》一书中选录了他的很多怀旧之作：《老海棠树》、《我与地坛》、《消逝的钟声》、《叛逆者》、《我二十一岁那年》、《老家》„„这些作品，正如王蒙评价《我的遥远的清平湾》时说道：“它是小说，更是优美的抒情散文；是诗，是涓涓的流水，是醇酒；是信天游，是质朴而又迷人的梦”。

[2]很多人都认为这些作品是自传性小说，但是我更认为那是散文，只有把它们作为散文来阅读和欣赏，才更能领略作者独特的散文意蕴和哲理沉思！

一、诚挚而真切的感情

从古至今，在文学作品中，最能打动人的往往是写自己的生活经历和个人情感的作品。例如，西晋潘岳的《悼亡妻》、宋代苏轼的《江城子·十年生死两

茫茫》、明代归有光的《项脊轩志》以及朱自清的《背影》等，这些作品记述的是生活中的小事，没有优美的文辞和语句，但却是作者的真情实感流露，因而更能引起读者的共鸣和回味！史铁生的散文也是属于这种类型，他的作品都大部分都是根据他的个人经历创作的。因此我们可以从作品中看到他的心灵轨迹，看到他的思想，他的情感，他的痛苦，他的喜悦。散文《我二十一岁那年》是对他生病和治病过程的回忆。在面对人生的劫难到来的时候，他没有虚饰当时的思想，没有虚构男子汉的气质和英雄的精神。他坦诚相告说，他感到了彻底的绝望：“我终日躺在床一言不发，心里先是完全的空白，随后由着一个死字去填满”。是啊，作为一个血气方刚的青年突然间不能行走了，那就意味着他得在轮椅上待一辈子！渐渐地，他接受了这一事实，他坐在轮椅上回忆这他插队和生病的时候，那种迷茫与绝望，在他的笔下展现的淋漓尽致。以致他的那种痛苦仿佛具体化了，具体到你也曾经历过一样。

在他的《老海棠树》一文中，他说：“如果可能，如果有一块空地，不论窗前屋后，要是能随我的心愿种点什么，我就种两棵树。一棵合欢，纪念母亲。一棵海棠，纪念奶奶。”在史铁生的一生中，“母亲”和“奶奶”是两个很重要的人物。奶奶曾陪伴他度过了一个快活而自由的童年，他和奶奶有许多美好的回忆，例如在《消逝的钟声》、《老海棠树》、《奶奶的星星》等文章都有记述，也足以体现祖孙二人的深厚感情。此外，对史铁生最重要的一个人便是他母亲了。正是由于母亲无微不至的关爱和理解，才最终让史铁生走出了绝望，走出了人生困境。在20世纪的散文中，写“父亲”这一形象写的最好的该属朱自清的《背影》一文；而写“母亲”形象最为动人和质朴的，就是史铁生的《我与地坛》了。作品通过母亲犹犹豫豫想问“我”而没有问，通过母亲知道应给“我”一些独处的时间，通过她无言地“我”上轮椅车等一系列细节来表现母亲的这一性格特征。作品特别写了这样一件事：有一回“我”摇车出了小院，想起一件什么事又返身回来，看见母亲仍站在原地，还是送“我”去时的姿势，望着“我”拐出小院去的那处墙角，对“我”的回来竟一时没有回应。更多的时候，母亲到园子里来找“我”，她来找“我”又不让“我”发觉，只要见“我”好好地在园子里，她就悄悄转身回去，而当她见不到“我”的时候，她一个人在园子里反复地寻找，步履茫然又急促„„只是那个时候的史铁生，内心只有痛苦和绝望，他看不到母爱，忽略母亲的感受，只是那时的他还不明白，“儿子的不幸在母亲那里总是要加倍的”。后来，当他开始勇敢面对人生，并在文学上找到出路时，母亲早已离开了人世！“子欲养而亲不在”，这时的他才明白：他离开家去地坛，“给母亲出了多大的难题！”他给母亲带来了多大的痛苦。“多年来我头一次意识到，这园中不单是处处都有过我的车辙，有过我车辙的地方都有过母亲的脚印”[3]。那种绝望与叛逆，那种自责与内疚，那种真挚的感情，从他平淡而唯美的语言中，淙淙流出。

二、风趣而温润的语言

史铁生的散文语言独具特色。他散文的语言坦诚而深切，严谨而诙谐，形象而省人。显现了寓深远于朴素，寄激情于从容，含关怀于幽默，蓄智慧于认真的总体风格。有人说史铁生的作品语言略带消极，但如果你经历过病痛的折磨，那么你就会喜欢上他的文字，并从中找到慰藉，找到惺惺相惜的感觉。他能说出那些你难以描摹的痛苦。

读史铁生的文章是一种享受，你可以充分体会汉语言文字的魅力。在他的很多文章中足见他的智达与幽默。在《我二十以岁那年》中，他写道：“我这病主要是因为一个肿瘤的捣鬼，把它找出来切下去随便扔到一个垃圾桶里，我就还能直立行走，否则我多半就要把祖先数百万年进化而来的这一优势给弄丢了。”这句话足以体现史铁生幽默的语言风格，寓浓重与诙谐，把沉重的话题轻松化了。这也可以看出他在走出困境后的豁达与乐观。作者的怀旧散文中，广泛运用了儿童式的限制叙事视角来回忆他的小时候。例如《我的幼儿园》一文中写道：“我很久都弄不懂，为什么单要把这两个老太太叫老姑娘？我问母亲：‘奶奶为什么不是老姑娘？’母亲说：‘没结过婚的女人才是老姑娘，奶奶结过婚。’可我心里并不接受这样的解释。”这样，一个充满想象与好问的小孩子便出现在脑海，那童真的话语给我们带来了无穷的乐趣。这和台湾作家琦君和林海音的怀旧之作有很大的相似之处，如琦君的散文《髻》和林海音的《城南旧事》，他们从儿童的视角来进行写作，饱含深情地回味童年，写小时候的故事，于感伤中折射出一种童真、宁静的美。

史铁生的散文语言也很优美，他以自己细腻而从容的笔调，展现出一种温婉、朴素的美。正如《叛乱者》一文中写他当军官的舅舅来看他母亲时，讲到：“母亲迎出门来，母亲看着他也愣了一会儿，然后就被他搂进臂弯，我记得那一

刻母亲忽然变得像个小姑娘了„„然后他们一起走进屋里„„”这段文字写的很美，美的让人觉得那是一个深动而感人的故事，如同电影里的画面与情节。在后来他写他舅舅在外面闯荡多年后回到家，面对年青时被他抛弃而今瘫痪在床的舅母时，他写道：“他离家时不过二十出头吧，走了很多年，走了很多地方，想必也走过了很多情感，很多的希望与失望都不知留在了哪儿，最后，就像命中注定，他还是回到了这个舅母身边。回来时两个人都已是暮年。”昔日的那个雄姿英发的军官，如今已是一个“白发驼背的老人”，他那些轰轰烈烈的经历，浓缩成了几句话，那么凄美，那么苍凉。

三、对生命的感悟和热爱

由于史铁生特殊的人生经历，所以他对生命有着独特的体验和感受。史铁生的作品几乎都贯穿了一点，即“对生命的解读”。读史铁生的作品就是要理解、体味他对“生命”的思考和感悟。在他刚刚瘫痪之初，他难以接受现实，终日去地坛消遣时光，漫无目的地思考着“生与死”的问题，他常常感觉到“死神就坐在门外的过道里，坐在幽暗处，凡人看不到的地方，一夜一夜耐心地等我。不知什么时候它就会站起来，对我说：嘿，走吧。我想那必是不由分说。但不管是什么时候，我想我大概仍会觉得有些仓促，但不会犹豫，不会拖延”[4]。于是他走进地坛，后来他渐渐意识到“死是一件不必急于求成的事，死是一个必然会降临的节日。” 而当“我”如是想的时候，“我”便安心多了，死也不再那么可怕。这是对人生的彻骨理解，同时能够以豁达超脱的态度面对死亡。“剩下的就是怎么活的问题了。”[5]作者最后也是在地坛里找到了活下去的勇气，开始积极地面对苦难与人生。他的作品里有道家思想，也有基督教的思想，他曾感慨到：一个人不论他有多忠实于自己的信仰，但当科学不能解决的时候，他都会转向上帝的保佑。我们暂不论“上帝”是否存在，基督教思想是否正确，但它能给人精神上的安慰，给人活下去的勇气。因此，史铁生学着坦然地面对自身的残，面对现实，用治病的空隙进行写作。他自己曾调侃说：“我的职业是生病，业余是写作。”但他坚持下来了, 并且获得了成功。

经历过大灾大难的人，更能坦然地面对生活，对生命也有着独特的体验。史铁生就是这样。当他知道自己的后半辈子只能在轮椅上度过的时候，他惶恐、他绝望，他去地坛逃避着现实，消磨着时间。最后他决定：好好活下去。在以后的几十年里，他过的很好。这位地坛圣子，把他对生命的感悟写进他的作品，坚强地弹着人类悲悯的生命之琴，成了20世纪末最亲切、最动听的声音„„

注释：

[1]:刘锡庆《他攀上了当代散文的峰巅》，《文艺报》2002年8月27日

[2]:王蒙.读八三年一些短篇小说随想.J.文艺研究.1984，（3）43

[3][5]:史铁生《我与地坛》人民文学出版社,2000 年版。

[4]:史铁生《记忆与印象.轻轻地来 轻轻地走》.北京出版社

参考文献：

1、史铁生《记忆与印象》.北京出版社

2、史铁生:《我二十一岁那年》,作于1991 年

3、史铁生.几回回梦里回延安——关于《我的遥远的清平湾》的创作 J.文艺研 究.1986，（6）

4、马云《史铁生散文：生命的留言》.散文艺术潭

5、张英伟《史铁生散文的语言审美特征》.北方工业大学学报

第四篇：化学与文明

化学与人类文明

刘军 1

肉和野果，住的是洞穴或地窝子，那时的人类甚至没有意识到自己与自然界其他动物的不同之处。

根据考古学家的考证，至少在距今50万年以前，可以找到人类持续用火的证据，在北京猿人生活过的地方，发现了经火烧过的动物骨骼化石。有了火，原始人从此就告别了茹毛饮血的生活。吃烤熟的食物有利于增进人类的健康和智力，火的使用本身就是人类生存能力提高的一个重要标志。北京周口店也因此闻名全世界。后来，人们又学会了摩擦生火和钻木取火，这样的技术使火成为可以随身携带的东西。人类学会了驾驭火，意味着化学的序幕正在拉开。

从远古时代开始，人类便通过使用火、制造陶器、冶炼金属和提取染料等一系列实践活动，远离了原始单调的生活方式，逐步进入到了文明社会。在这个进程中，化学活动始终伴随着人类前进的步伐。

可以说，自始至终，化学都与人类的生产实践活动密切相关。钻木取火，用火烧煮食物，烧制陶器，冶炼青铜器和铁器，都是化学技术的应用。正是这些应用，极大地促进了当时社会生产力的发展，成为人类文明进步的重要标志。

在人类文明的历程中，化学的起源和发展来源于人类生活和生存的需要。在从最初的制陶、金属冶炼、本草药物、金丹术，到纸的发明、火药的应用及几乎一切手工业作坊的建立中，都可以体会到化学的起源和发展与人类最基本的生产活动的密切关系。

大约5000-10000年前，我们的祖先已会制作陶器，3000多年前的商朝已有了高度精美的青铜器，造纸和火药同样是化学史上的伟大发明。在中国，纸发明以前，人们常用竹木筒或帛做书写材料，书写的不便可想而知。据说汉武帝时期，东方朔的一个奏本就用了3000片竹筒，派了两个人才抬到宫里，而丝帛的价格又太昂贵，非一般人所能用得起。从中可见纸对人类文明的重要性了。当封建社会发展到一定阶段，生产力有了较大提高的时候，统治阶级对物质享受的要求随之提高，在那个时代，皇帝和贵族是追逐时尚和奢侈的主体。他们的欲望不外表现在两个方面：首先是希望拥有更多的财富，那是他们享乐的物质基础；其次，当他们拥有了巨大的财富以后，就希望永远地享用下去。对长生不老的追求似乎也是个自然而然的事。公元前221年，秦始皇消灭六国，这意味着他从此拥有了天下，财富对他来说不再是个问题。唯一困扰他老人家的就是如何能够长生不老。因此，寻求长生不老药就成为当时社会所面临的最紧迫的问题（其实是统治者所面临的最紧迫的问题），这样的大事毫无疑问要列入皇帝的议事日程中。这才有了徐福的故事和对神仙幻境的向往。那时候的秦朝皇宫里就有一大帮方士(炼丹家)日日夜夜为统治者炼制丹砂，即所谓的长生不老药。

欧洲大陆和阿拉伯世界的炼金术士也在丹炉旁孜孜不倦地工作着，他们的目的也很明确，那就是点石成金，即用人工方法制造黄金。他们认为，可以通过某种手段把铜、铅、锡、铁等贱金属转变为金、银等贵金属。希腊的炼金术士就把铜、铅、锡、铁熔化成一种合金，然后把它放入多硫化钙溶液中浸泡。于是，在合金表面便形成了一层硫化锡，它的颜色酷似黄金。今天，我们也把金黄色的硫化锡叫做金粉，它可用作古建筑的金色涂料。而当时的炼金术士误以为“黄金”已经炼成了。

实际上，颜色的变化仅仅是一种表象，并不意味着黄金真的就可以这样炼成。“点石成金”从来都是一个古老而充满魅力的神话。虽然如此，他们长年辛勤的劳作并非都付诸东流。那些不畏艰辛、长年累月置身在被毒气和烟尘笼罩的简陋的丹炉旁工作的人就是早期的化学家，他们成天专心致志地探索着的，其实是化学科学的奥秘，那些不利于身心健康的工作场所就是最早的化学实验室了。

他们为化学学科的创立积累了丰富的素材，也提供了许多成功的经验和失败的教训，总结出了一些化学反应的规律。在那个过程中，他们发明了蒸馏器、熔化炉、加热锅、烧杯及过滤装置等。他们还根据当时社会的需要，制造出很多治病的药、有用的合金或别的东西。他们把实验方法和实验结果整理成文，就成为后来的著作。那时候，他们创造了许多技术名词。正是这些理论、实验方法、仪器以及著作，奠定了化学作为一门科学的基础。按今天的标准看，他们的行为是有些荒谬，但在历史的层面上，他们是早期开拓化学科学的先驱。在对化学历程的追溯中，我们发现，从古至今，伴随着人类社会的发展和文明的进步，化学也经历了几个重要的发展阶段：

1）萌芽时期。远古时代，人类社会有制陶、冶金、酿酒、染色等工艺，这些工艺主要是在实践经验的直接启发下经过漫长时间摸索出来的，化学知识还没有形成。但化学从那时就开始萌芽了，这是化学的萌芽时期。

2）金丹术和医药化学时期。在2000多年的时间里，炼丹术士和炼金术士们，在皇宫、在教堂、在自己的家里、在深山老林的烟熏火燎中，为求得长生不老的仙丹，为求得荣华富贵的黄金，开始了最早的化学实验。记载、总结炼丹术和炼金术的书籍，在中国、阿拉伯、埃及、希腊以及后来的欧洲大陆都有很多。这一时期积累了许多化学知识，人们也知道了许多物质间的化学变化，为化学的进一步发展准备了丰富的素材。在化学发展史上，这是非常重要的时期。

历史上，炼丹术和炼金术几经盛衰，也越来越多地暴露了它荒诞的一面。因此，到了后期，化学方法转而在医药和冶金方面得到了正当发挥。在欧洲文艺复兴时期，出版了一些有关化学的书籍，第一次有了“化学”这个名词。英语的单词chemistry起源于alchemy，后者意为炼金术，可见化学与炼金术之间的渊源有多么深了。chemist至今还保留着两个相关的含义：化学家和药剂师。语言文字上的这种衍生关系可说是化学脱胎于炼金术和制药业的文化遗迹了。

3）从1650年到1775年的100多年间，随着冶金工业和实验室经验的积累，人们总结了大量的感性知识，认为可燃物能够燃烧是因为它含有“燃素”，燃烧的过程是可燃物中“燃素”放出的过程，可燃物放出“燃素”后成为灰烬。这种观点能解释当时的很多事实，在当时的化学界，“燃素说”盛行一时，这是这一时期化学的特点。

4）1775年前后，拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说，推翻了“燃素说”，开创了定量化学时期。这一时期建立了不少化学基本定律，提出了原子学说，发现了元素周期律，发展了有机结构理论。所有这一切都为现代化学的发展奠定了坚实的基础。这就是我们常说的近代化学时期。

5）20世纪初，量子论的发展使化学和物理学之间找到了更多的共同语言，这一理论解决了许多悬而未决的化学结构问题。另一方面，化学又向生命科学渗透，解决了蛋白质、酶等生命物质的结构。此时，化学和其他科学的相互渗透和交叉更加突出，这一切工作开创了现代化学时期。在16、17世纪，中国算得上是世界上最先进的国家。1856年，英国传教士韦廉臣在《格物探原》一书中提到了化学，这是“化学”首次在中国出现并开始使用。该书以清晰明快的笔调，概括地介绍了近代化学产生和发展的历程，分析了化学基本概念和理论产生的历史背景和对化学发展的重大意义，揭示了化学发展的内在规律和人类的思维方式，还涉及到了化学家的治学态度、思维艺术和研究方法，是一本很有价值和启蒙意义的著作。

在近代化学发展史上，以波义耳为代表的一些化学家提出了元素概念，波义耳的元素概念虽然与今天的元素概念还有差距，但在当时却是最先进的。他认为，不应该单纯把化学看作是一种制造金属、药物等物质的经验性技艺，而应把它看成是一门科学。因此，以波义耳为代表的那些人就是最先把化学确立为科学的人。我们在追溯化学发展史的时候，不应该忘记了他们。这样的人还有近代原子学说的创立者道尔顿和分子学说的创立者阿佛加德罗。从那以后，化学就由宏观领域进入到了微观领域，对化学的研究也就进入到了原子和分子的层次上。

19世纪末，物理学上出现的三大发现（即x射线、放射性和电子）打开了原子和原子核内部结构的大门，揭露了微观世界更深层次的奥秘。等到热力学理论引入化学以后，利用化学平衡和反应速率的概念，就可以判断化学反应的方向和限度，并将平衡态和非平衡态进行关联，物理化学的创立把理论化学提高到了一个新的水平。基于量子力学建立的化学键理论着重于分子中原子间结合方式的研究，这一理论使人类进一步了解了分子结构与物质性能的关系，极大地促进了化学与生命科学和材料科学的发展。在人类文明的历史进程中，化学领域的每项成就，都是那一群人集体智慧的结晶，都是他们执著奉献的结果。几千年来，他们或许会淡出我们的视野，但他们所创造的业绩却没有被湮没。他们是创造历史的真正的无名英雄。我在书中提到的只是他们当中的杰出代表，更多的英雄只存在于我们的想象中，甚至还在我们的想象之外。因此，让我在这里以崇敬的心情向他们无私的奉献和默默的创造表示心中最真诚的敬意。

因为他们在创造之路上勤奋好学、不畏艰险，因为他们百折不回、勇于实践，还因为他们在不断的否定中所表现出来的那种创新的精神。这正应了哲学家马克思的那句话：“只有那些在崎岖的道路上不畏艰险、勇于攀登的人，才有可能到达科学的顶峰。”他们的事迹带给我们的，不仅是一种知识的进化和思维的启发，还有一种力量的支撑、精神的鞭策和创造的信念。

今天，化学作为一门基础学科和中心学科，在科学技术、工农业生产和社会生活的各方面都发挥着非常重要的作用。

随着人类文明的进步和科学技术的提高，随着国家教育发展战略目标的明确，我们的社会需要更多具有创新精神与实践能力的高素质人才，而加强大学生文化素质教育正是在这一背景下提出来的，也是其中重要的一环。多年来的文化素质教育工作实践证明，要使文化素质教育工作取得实效，最主要的是必须把文化素质教育贯穿在教学的全过程，融会在教学的各环节。

《化学与人类文明》以人类进化的宏大空间为背景，以化学发展的典型事件为主线，展现了人类从茹毛饮血的原始社会到近代文明社会化学的发展历程。书中主要论述了化学在人类社会发展及生产、生活中的重要作用，也涉及到化学科学近期的部分成果，旨在强调对人类文明发展的推动作用。

很多年来，我对历史有一种特殊的兴趣，化学是我所学的专业和从事的工作，我对历史的爱好必然要扩展到化学领域。写一本化学与人类文明发展关系的书是我多年来的愿望。在本书的写作中，我尽可能的贯穿了一种历史观和辩证自然观，也尽可能的体现出科学史料的准确性。同时，文字的通俗简约也是我追求的方向。希望这些努力能够得到回报。

第五篇：化学与生命科学

浅谈结构化学与生命科学

关键词：结构化学；生命科学；研究方法

前言

毫无疑问，生命科学与化学有着密不可分的联系，我甚至认为生命科学就是用化学来解释生命。然而，仅仅知道一种物质的化学成分是远远不够的，结构才是其功能的基础。我们知道，构成元素相同的物质，由于结构不同，可能在功能上就相去甚远：左、右旋光物质的不同生理作用就是一个很好的例子。但是，我们不能孤立地来阐述生命科学与结构化学的关系，也就是说不能把生命科学看成一块，再把结构化学看成另一块，然后再说明他们间千丝万缕的联系；我认为，结构化学与生命科学是揉合在一起的，很多结构化学家在生命科学领域就有不凡的建树。鲍林就是以化学向生物学渗透的先驱者，他不仅进行了大分子研究，还对镰刀形细胞贫血分子病和大脑化学进行了大量的研究。然而我认为，最能体现结构化学与生命科学揉合一体的历史故事，就是鲍林与沃森和克里克关于DNA结构之争。在这个过程中，我们无法定义他们到底是化学家还是生物学家。而且，结构化学的知识不仅为他们建立模型提供了理论支持，而且在帮助他们判别真理与谬误、为他们的结论提供事实支持等方面起到了至关重要的作用。从这个故事中我们不仅可以看出，解决DNA结构这个世界性的生命科学课题，是许多化学家、物理学家、晶体学家、生化学家共同努力的结果，而且能受到许多在科学研究上的启发。在多学科交叉渗透的今天，我们更不能仅仅只重视专业课的学习，必须同时汲取其他学科的知识，为将来的研究打下基础。

在一九二四年以前，没有一个人真正懂得DNA的重要性。但就在那一年，科学家罗伯特?福尔根发现了一种方法能将DNA染成淡紫色。在这种方法的帮助下，科学家们发现DNA仅存在于细胞核中。到了一九三一年，科学家乔基姆?哈默林用实验证明了植物长成什么样子完全取决于细胞核。随后的一切实验事实都表明，发出遗传信息的正是细胞核里的DNA。

于是，在美洲和欧、亚、非三洲各试验室里的人们都开始研究这个问题。在美国，著名的化学家莱纳斯?鲍林开始了对DNA的研究。在剑桥大学的卡文迪斯实验室里，英国人弗朗西斯?克里克和美国人詹姆斯?沃森也着手进行对奇异的DNA结构的探索。这是一场用结构化学来解释生命科学的竞赛，也是“一个远方传奇大力士被两个无名小卒砍倒的故事”。虽然我们已经知道了这场竞赛的结果，但我认为，这一探索的过

程更让人留下深刻的印象。我将双方的研究进行了一些对比，确实从中学到了一些东西，希望和大家一起探讨。

一、双方的开端：

当时的鲍林已经是化学界的“权威”，他致力于蛋白质的研究。1951年夏天，鲍林开始深入研究有关DNA的材料，并常常找人讨论。他认为，与蛋白质相比，弄清DNA的结构不会很难，“这算不上一个最为紧迫的问题”。DNA在重量上是染色体的一种重要成分，但蛋白质也一样。大多数学者认为，蛋白质部分最有可能包含着遗传的信息。相对而言，DNA似乎就比较简单了，它很可能只是一种结构性的成分，只是用来帮助染色体折叠和打开的。鲍林就这样认为。在1952年初，几乎所有重要的遗传学学者都持这一种观点。我们可以看看后来鲍林自己的话：“我以前就知道DNA是一种遗传物质的论点，然而我没有接受这一论点。你们知道，那时我正热衷于蛋白质的研究，我认为蛋白质最有可能是遗传物质，不可能是核酸 当然，核酸也有作用。在我著述的有关核酸的文字材料中，我总会提到核蛋白的概念。当时，我考虑得更多的是蛋白质，而不是核酸。”虽然如此，鲍林还是着手研究DNA的结构。此时，他需要清晰的DNA X光照片，他曾先后写信给相片持有者物理学家威尔金斯（英国）及其上司，但均遭拒绝。1951年11月，《美国化学学会学报》上刊登了一篇论述DNA结构的文章。鲍林据其深厚的结构化学基础，一下子就看出这篇文章的结果是错的；同时，此事刺激了他开始思考DNA是如何构筑起来的问题。鲍林设想，如果碱基朝外，那么螺旋的内核就应当是由磷酸堆积起来的。磷酸聚集在中间，碱基朝外，这与X射线的资料是“吻合”的。在鲍林的头脑中，DNA结构的问题就已经转化为如何将磷酸堆积在一起的问题了。我们现在知道，鲍林的这一开端是错的，并最终使他败给了沃森和克里克。另外还必须一提的是，鲍林对DNA研究总是被各种事务打断，使他曾多次中断自己的思路。是否是因为鲍林没能看到威尔金斯的相片而导致他的失败呢？暂且不回答这个问题，我们先来看看沃森和克里克是如何开始的。

在战争期间，克里克原来是从事武器方面研究的。后来他决定研究生物。于是他到剑桥大学学习分子学。至于沃森，他本来就一直在研究DNA。他到剑桥大学是为了对此作进一步的研究。他们都是热心探索的人。“沃?克组合”相对于鲍林的地位可以说是“一个在天，一个在地”，他们并没有引起人们多大的重视，也没有引起鲍林的注意。他们就凭着一股劲和对目标的执着追求开始了他们的研究。还必须提到的是另外两位对他们的成功起着至关重要的作用的人：一位是上文提到的物理学家威尔金斯，另一位是青年女晶体学家罗莎琳德?富兰克林。他们拍出了非常漂亮的DNA X光照片，不仅启发了沃森和克里克，而且为他们的发现提供了佐证。

鲍林颇为自信，感到自己有能力解开DNA之谜。唯一的问题是，会不会有人抢先取得胜果，但是，他不会把这一点真正放在心上。他认为威尔金斯和富兰克林两人(更不用说沃森和克里克了)，没有谁有足够的化学基础对鲍林产生严重的威胁。

二、对对手的不同看法：

鲍林是自负的，他不相信有人能够在他之前发现DNA的结构，特别是他认为没有人有他那样深厚的化学功底。他“知道”，沃森是一个好学生，但因成绩还不够突出，因而他到加州理工学院当研究生的申请未被批准。克里克已经三十五六岁了，还在读研究生，年龄是大了一些。况且，卡迪文斯实验室的科学家们至今尚未在任何竞赛中打败过鲍林。甚至有人认为，沃森和克里克看上去就像是一对“杂耍演员”。

而沃森和克里克则不同。对于年方19的沃森来说，鲍林是一位值得仿效的榜样。在卢瓦蒙会议上，沃森就是围聚在鲍林身边的人之一，他十分用心地听了鲍林的讲话。克里克开始并不是鲍林的崇拜者，他是鲍林的竞争对手，因为鲍林曾用阿尔法螺旋表明他们的一篇关于蛋白质结构的论文漏洞百出，让克里克承受了由此而来的屈辱。从此，克里克借鉴了鲍林的研究方法。说实话，他们对鲍林这位怪杰都极为佩服。更重要的是，他们两人都互相倾慕，他们可谓是天生一对。相对于鲍林来说，沃森和克里克谦逊多了。

三、研究方法及进程：

鲍林首先想到DNA的结构可能是螺旋型，因为其他构型与他所看到和掌握的照片资料不相符合。但他认为，DNA是由三条链互相缠绕在一起，磷酸处于中央的位置。之后，他的工作重点就聚焦于找出磷酸分子在中央合理的排列方法。虽然他知道自己提出的构型不能完美地符合实验测算得出的数据和X光衍射照片，但他认为这些都只是细枝末节的东西，就像他发现蛋白质阿尔法螺旋一样 开始的时候也有难以解释的数据，他大胆地将之忽略，而其后的事实证明了他这种策略是明智的。另外，鲍林有些急于求成，他希望能够尽快地发表相关文章，抢在其他科学家之前，宣布自己再次成功地解决了又一世界性的难题。于是，他很快地发表了他“发现”的DNA结构。

鲍林将自己的论文也寄给了沃森和克里克。他们两人虚惊了一场，因为他们发现，鲍林设想的这种构型是他们最初设想的结果，当时他们将这一结果给晶体学家富兰克林看的时候，被她以充足的论据否认，因为水容量问题与这种构型严重不符。也正是因为这次错误，他们两人被认为不适合研究DNA构型问题，被拆散到不同的课题组，从事别的研究。但沃森和克里克并没有就此放弃，他们仍然私下坚持不懈地进行研究和探索。他们在研究方法上一直就有共识：与其推导出复杂的数学模型，直接而又明确地解释X光的衍射结果，还不如借助化学常识构筑结构的一个模型。正如沃森所说，他们决定“仿效鲍林，并在他本人发起的这场竞赛中将他击败”。富兰克林的批评已

经促使他们将磷酸放到了分子的外侧；又受到奥地利生物化学家切加夫的启示，得知内侧各对碱基之间存在着一一对应的关系。他们开始设想，在螺旋中，嘌呤和嘧啶以某种方式挨次排列在分子中心下部。之后，他们看到了富兰克林最新的DNA照片，不仅使他们确认了DNA是一种螺旋，而且他们得到了几个主要参数。由此，他们开始着手制造模型，通过不懈的努力，最终获得了成功。

可以看出，不论是成功者还是失败者，他们都用了一种结构化学中重要的研究方法 建模。同时，沃森和克里克不仅受到了多学科领域的科学家的启示和帮助，而且他们自己都承认，他们的研究方法来源于伟大的化学家 鲍林。由此可见，生命科学是集多学科，特别是化学的大成所在，他与化学，乃至物理、数学的揉合可见一斑。

为什么鲍林会失败？

鲍林有着深厚的化学知识作为自己研究的基础。照常理而言，成功的应该是他，但他为什么输给了沃森和克里克呢？鲍林输在浮躁和自负上。他急于求成，因为DNA是当时最大的课题，他要去抢占这一高地。他没有把研究的准备工作做好就想碰碰自己的运气了。同时，他顺利解决阿尔法螺旋给他套上了成功的光环，他的确是世界上解决巨分子结构的最佳人选，但他也从此染上了自负的恶习，他以为自己不再需要做别人需要做的那些研究的准备工作了。他过于相信自己的直觉和运气，结果输掉了这场大比拼。

沃森和克里克为什么会成功？

其实这个问题的答案从前面的叙述中都可以看出，但我觉得最重要的一点是不懈的思索与踏实的努力。克里克不就是在因头疼而不得不休息，却又忍不住开始计算时找到了有关DNA结构的答案吗？他们虽然被拆散到两个不同的研究小组，但仍然踏实地合作与工作，正是这样，幸运之神才降临在他们的头上。另外还有一点，就是他们没有放过看似微不足道的东西。奥地利生物化学家切加夫将碱基一一对应的关系同样告诉了鲍林，但却没有得到鲍林的重视，而沃森和克里克并没有放过这一点，而最终获得启发，找到了DNA的正确结构。

结构化学与生命科学的揉合已无需多说，我相信这种相互融合在将来会愈演愈烈。最后我想总结的是有关鲍林的研究方法，毕竟沃森与克里克的成功也来源于此，相信它对所有的科研者都会有所帮助：

鲍林的研究方法

实验研究和理论探讨相结合鲍林比一般的化学研究生掌握了更多的数学和物理学知识。他一方面是重视实验，强调经验知识；另一方面又深信化学结构问题可以通过应用现代物理学的理论来解决。

他常采用半经验的方法：既有根据物理学基本原理进行的演绎推导或论证，又有对实验资料的归纳，二者互相补充。

量子力学与化学经验相结合鲍林在总结过去对离子半径的研究时曾指出：“应用量子力学可以近似计算……但是，这种理论计算是十分复杂的，需要很大的工作量；因此，从化学方面考虑，最好有一套经验或半经验的离子半径数据……”

他的主要做法是：

不断提出新的概念，利用它来概括实验资料和总结化学结构规律。

发展简单的理论。

努力把量子力学的研究成果转译成化学家的习用语言。

采用移植方法 开拓边缘学科

鲍林不断把结构化学的理论和实验方法移植到生物学、医学以及核物理的研究中去。他按照自己的专长不断地把新的理论原理和新的实验方法移植于另一领域，解决新的研究课题，努力开拓新的边缘学科地带。这是他五十多年来研究成果绵绵不断的重要原因。

直觉和模型方法

在鲍林的研究工作中，直觉的运用占有非常突出的地位。无论是鲍林本人还是别人对他的评述都常常提到直觉。综合起来大致有以下表现：

1.是与数学计算不同的一种寻求答案的方式。

2.一种好奇心，它引起鲍林对某个科学课题的注意，并直接领悟到有可能用经验的方式来解答它。

3.和想象一样，“不能归结为仅仅采用通常的逻辑规则和过程”，它和某种“深邃的洞察力”有关。

4.鲍林对一个晶体的结构的确定，分为两步：一是推测，二是证实。这种“推测”，或者是鲍林本人自称的“随机方法”也在直觉之列。

5.“借助于对化学事实的非凡记忆”，是“经过实践”养成的。

从整体看待世界 从实践对待科学

鲍林作为一位自然科学家，物质世界的统一性对于他来说似乎是不言而喻的。鲍林重视理论思维，并不完全同意实证主义的见解。他强调自己“是纯粹从实践的方面对待科学；可以说是实用地对待科学。”贯穿鲍林研究方法中的极其宝贵的思想正是这种“从实践的方面对待科学”的态度。

参考文献

甘道初著，《化学大渗透》，195-199，中国青年出版社，1987年5月。

吴守玉等著，《化学史图册》，166，142，高等教育出版社，1993年5月。

中国自然辨证法研究会化学化工专业组《化学哲学基础》编委会编著，《化学哲学基础》，431-435，科学出版社，1986年12月。

赵匡华编著，《化学通史》，361，高等教育出版社，1990年5月。

[美]J.D.沃森，《双螺旋 发现DNA结构的故事》，科学出版社，1984年8月。

[美]L.鲍林著，《告别战争：我们的未来设想》，3-7，湖南出版社，1992年12月。

[美]托马斯.哈格著，《20世纪的科学怪杰 鲍林》，399-436，复旦大学出版社，1999年1月。

[英]罗斯曼里.保丹尔著，《六个伟大的科学家》，51-66，江苏人民出版社，1980年7月。

[美]L.鲍林著，《化学键的本质》，VIII,上海科技出版社，1966年。