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講 題【科學史沙龍】序言─人類創造物質
講 者臺灣大學化學系 陳竹亭 名譽教授
日 期2016/05/31長 度01:00:00人 氣185 次
摘 要
近代科學以設計、操作跟控制實驗的方法,在十九世紀推動科學革命,並且主宰了二十世紀的文明發展。然而對於物質的看法,究竟要往複雜還是單純的方向走,始終是困擾著化學家的大哉問,即使在人工合成物質已經充斥我們生活的今天亦然。

最先具體提出我們身處在分子世界中的,應該算是亞佛加厥 (Amedeo Avogadro) 跟卡尼札諾 (Stanislao Cannizzaro) 這兩位義大利化學家。亞佛加厥在 1811 年發表分子論,認為空氣中的氣體是由一定數目的原子,結合而成的分子;卡尼札諾則在 1860 年,將道耳吞的原子論跟亞佛加厥的分子論結合起來。

德國化學家維勒 (Friedrich Wöhler) 在 1828 年合成尿素,是第一個將無機物化合成有機物的創舉。然而雖然他知道自己合成的是尿素,對於箇中機制卻感到相當不解,因為分子由簡單變複雜的化學合成反應,與當時化學家相信的化約主義,完全背道而馳。化學鑑定與分析的架構,在十九世紀費了相當大的功夫,才得以確立下來。

化學合成的技術,是到了二十世紀才漸趨成熟。法國化學家格林納 (Victor Grignard) 在 1912 年,用鎂金屬促使兩個有機分子之間,產生特定的碳鍵,從而合成一個新的有機分子;即使是時至今日最複雜的有機合成概念,都包括在這個稱為「格林納反應」的化學反應之中。緊接著在 1913 年,瑞士化學家維爾納 (Alfred Werner) 也做出了無機合成的化合物。德國細菌學家多馬克 (Gerhard Domagk) 合成磺胺劑,以及蘇格蘭藥學家弗萊明 (Alexander Fleming) 合成盤尼西林,都是在化學合成的基礎上做出的貢獻。

化學合成的發展到了 1940 年代後期,由美國化學家伍德沃德 (Robert Burns Woodward) 集其大成,他成功地用人工合成的方式,製造出奎寧、膽固醇、可體松等等許多複雜的天然分子,開創了有機合成的新紀元。

影響人類生活甚鉅的塑膠,則是在 1950 跟 1960 年代,由德國化學家齊格勒 (Karl Zigler) 與義大利化學家納塔 (Giulio Natta) 研發出合成技術。然而像是 DNA 之類的高功能分子,迄今仍然無法以人工合成,這將是化學家在這個世紀的一大挑戰。

撰文:高英哲
提 供科學講古–科學史沙龍-科學史沙龍
本講座係由科技部補助舉辦
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