本站AI自動(dòng)判斷提供您所需要的app下載：點(diǎn)我下載安裝，你懂的APP
元素周期律的主要發(fā)現(xiàn)者門捷列夫 圖源：維基百科
撰文│劉 鈍（清華大學(xué)科學(xué)史系教授、中國科技大學(xué)人文社科學(xué)院院長）
責(zé)編│陳曉雪
今年是聯(lián)合國教科文組織宣布的化學(xué)元素周期表國際年，重頭戲是紀(jì)念俄羅斯化學(xué)家門捷列夫（Дмитрий Иванович Менделеев, 1834-1907）發(fā)現(xiàn)元素周期律150周年，世界各地的化學(xué)家都組織了相應(yīng)的紀(jì)念活動(dòng)。特別是，借著成立100周年的時(shí)機(jī)，國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)（IUPAC）7月5-12日在巴黎舉辦的第50屆大會(huì)上，將紀(jì)念元素周期律發(fā)現(xiàn)150周年列入節(jié)目單。不同形式的宣傳活動(dòng)也在不同國家和地區(qū)的科研機(jī)構(gòu)、大中學(xué)校、博物館與各種媒體上熱熱鬧鬧地展開著。
中國科學(xué)院化學(xué)研究所用元素周期表裝飾辦公樓 圖源：化學(xué)所官網(wǎng)
從18世紀(jì)中葉起，隨著越來越多的新元素被發(fā)現(xiàn)出來，許多人開始了尋找元素性質(zhì)變化規(guī)律的嘗試，其中最重要的成果有德國人德貝萊納（Johann Wolfgang D?bereiner，1780-1849）1829年提出的 “三元組”、法國人尚古特瓦（Béguyer de Chancortois，1820-1886）1862年提出的 “螺旋圖” 和英國人紐蘭茲（John Newlands，1837-1898）1865年提出的 “八音律”。但是這些模型都不夠理想，也無法涵蓋全部已知的化學(xué)元素，遑論預(yù)言未知元素的存在及性質(zhì)了。
從左往右：德國化學(xué)家德貝萊納、法國化學(xué)家尚古特瓦、英國化學(xué)家紐蘭茲 圖源：維基百科
門捷列夫生于沙俄時(shí)代的西伯利亞托博爾斯克，父親曾為中學(xué)校長，但在他出生不久就因失明而辭職，母親不得不到工廠做工維持共有14個(gè)兄弟姐妹的大家庭。門捷列夫自幼就顯示了驚人的記憶力與數(shù)學(xué)才能，1850年進(jìn)入圣彼得堡師范學(xué)院學(xué)習(xí)，畢業(yè)后曾到克里米亞的敖德薩當(dāng)過幾年中學(xué)自然科學(xué)教師，后來回到圣彼得堡進(jìn)入彼得堡大學(xué)專攻化學(xué)，在硅酸鹽化合物的結(jié)構(gòu)方面有所斬獲。1859年門捷列夫獲得政府資助赴歐學(xué)習(xí)，先后訪問了巴黎和海德堡等地多個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，接觸了歐洲許多優(yōu)秀的化學(xué)家，包括本生燈的發(fā)明者與光譜分析法的開拓者德國化學(xué)家本森（Robert Wilhelm Bunsen，1811-1899），此時(shí)他已開始關(guān)注化學(xué)物質(zhì)性質(zhì)的分類問題。1864年、1867年先后被圣彼得堡工學(xué)院、圣彼得堡大學(xué)聘為化學(xué)教授，大約同時(shí)化學(xué)元素性質(zhì)呈周期變化的思想開始在他腦中縈懷。
《化學(xué)原理》1897年版前頁的作者像 圖源：維基百科
經(jīng)過長時(shí)間的觀察、分析、比較與綜合，門捷列夫領(lǐng)悟到化學(xué)元素依照原子量（嚴(yán)格的說法應(yīng)為相對(duì)原子質(zhì)量或原子序數(shù)）的大小呈現(xiàn)周期性變化的規(guī)律，從而制作出世界上第一張堪稱完整的化學(xué)元素周期表。在19世紀(jì)中葉，許多元素還沒有被發(fā)現(xiàn)，門捷列夫把當(dāng)時(shí)已知的63種元素全部列入表內(nèi)，又在表中留下一些空位，預(yù)言了與硼、鋁、硅類似的元素的存在，他借助梵文前綴 eka（原意“1”）將這些未知元素命名為 “類硼”、“類鋁” 和 “類硅” ——它們正是后來被發(fā)現(xiàn)的鈧、鎵、鍺。根據(jù)自己的理論，門捷列夫還指出當(dāng)時(shí)測定的某些原子量的數(shù)值有誤，例如當(dāng)時(shí)認(rèn)為金的原子量比鋨、銥、鉑要小，但門捷列夫堅(jiān)持把金排在這些元素后面并提出應(yīng)該重新測量金的原子量，結(jié)果證明他是正確的。
保存在圣彼得堡門捷列夫檔案館的一幅未完成的門捷列夫肖像，作畫時(shí)間是1885年 圖源：俄文維基百科
幾乎與門捷列夫同時(shí)，德國化學(xué)家邁耶（Julius Lothar Meyer，1830-1895）也進(jìn)行著類似的探索。邁耶曾先后在蘇黎世、維爾茨堡、海德堡大學(xué)等地學(xué)習(xí)，1868年任卡爾斯魯厄大學(xué)化學(xué)教授。1864年他在《現(xiàn)代化學(xué)理論》一書中按照原子量遞增的順序討論了諸元素的性質(zhì)，并列出一張包括六個(gè)主族共28個(gè)元素的表，初步呈現(xiàn)了元素周期與族的輪廓。只是他的表不夠全，也沒有像門捷列夫那樣明確宣稱化學(xué)元素隨著原子量增加呈現(xiàn)周期變化。門捷列夫的周期律公布不久，邁耶于1870年發(fā)表了題為 “化學(xué)元素的性質(zhì)是它們?cè)恿康暮瘮?shù)” 的論文，將1864年的工作擴(kuò)充完善并承認(rèn)門捷列夫的優(yōu)先權(quán)。1882年，他與門捷列夫共同獲得英國皇家學(xué)會(huì)頒發(fā)的戴維獎(jiǎng)?wù)拢―avy Medal）。
關(guān)于門捷列夫發(fā)現(xiàn)周期律的過程，流傳著許多以訛傳訛的故事，最典型的就是 “托夢(mèng)說” 和 “撲克說”：前者說門捷列夫在連續(xù)三天三夜工作后昏昏入睡，夢(mèng)中看見按應(yīng)有位置排列的周期表；后者則說他是在玩紙牌時(shí)突然獲得靈感的。這些都屬于捕風(fēng)捉影的傳說。實(shí)際上，早在1860年，門捷列夫就在德國卡爾斯魯厄舉行的第一屆國際化學(xué)家大會(huì)上，獲得意大利化學(xué)家康尼查羅（Stanislao Cannizzaro,1826-1910）闡述原子-分子論的小冊(cè)子，從而產(chǎn)生化學(xué)元素的性質(zhì)與原子量有關(guān)的思想。從1865年起，身為圣彼得堡工學(xué)院和圣彼得堡大學(xué)化學(xué)教授的門捷列夫開始著手編撰一本綜合性的化學(xué)教科書《化學(xué)原理》，正是在寫作此書的過程中，他開始認(rèn)真考察各種元素的性質(zhì)與關(guān)系，也曾利用卡片嘗試不同的分類與組合，“撲克說” 大概就由此而來。
德國化學(xué)家邁耶、意大利化學(xué)家康尼查羅 圖源：維基百科
不過根據(jù)蘇聯(lián)科學(xué)哲學(xué)家與科學(xué)史家凱德洛夫（Бонифатий Михайлович Кедρов，1903-1985）的研究，世界上第一張系統(tǒng)的化學(xué)元素周期表，是門捷列夫在1869年3月1日（俄歷2月17日）一天之內(nèi)完成的。他把自己的考證結(jié)果寫成厚厚的一本專著《偉大發(fā)現(xiàn)的一天》，書中再現(xiàn)了門捷列夫在這一天的工作日程和發(fā)現(xiàn)經(jīng)過。根據(jù)凱德洛夫，那一整天門捷列夫都在緊張地伏案工作，最終完成了一份元素周期表，并在表上寫道：“元素體系的嘗試，元素的化學(xué)性質(zhì)與原子量的相互關(guān)系”，表下則注明了日期。之后的半個(gè)多月時(shí)間里，他對(duì)表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真核驗(yàn)并開始撰寫論文。3月13日，門捷列夫?qū)⒏接性刂芷诒淼恼撐?“關(guān)于元素性質(zhì)與原子量的關(guān)系” 提交給《俄羅斯化學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)刊》。3月18日，該刊主編受門捷列夫之托，在俄國化學(xué)會(huì)年會(huì)上宣讀了這篇論文。包括聯(lián)合國教科文組織和國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)在內(nèi)的權(quán)威機(jī)構(gòu)，將化學(xué)元素周期表的發(fā)現(xiàn)定在1869年就是基于以上事實(shí)。
門捷列夫作出歷史性發(fā)現(xiàn)那天留下的草稿，左下角可見1869年2月17日（俄歷）這一日期。 圖源：維基百科
下圖是俄國畫家亞羅申科（Николай Алекса?ндрович Ярошенко，1846-1898）的作品《寫字臺(tái)前的門捷列夫》，畫中的門捷列夫正倚在臺(tái)前思考，身邊擺滿了化學(xué)儀器，似乎是在重現(xiàn)“偉大發(fā)現(xiàn)的一天”的場景。
亞羅申科《寫字臺(tái)前的門捷列夫》（1886） 現(xiàn)藏圣彼得堡國立大學(xué)門捷列夫檔案館
門捷列夫成年后主要生活在圣彼得堡。下圖是位于他在圣彼得堡寓所外的一尊雕像，附近的墻面上鐫刻著化學(xué)元素周期表。下右小圖是蘇聯(lián)郵政部門1969年發(fā)行的一枚面值6戈比的紀(jì)念郵票：可以看出，票面上的門捷列夫形象來自亞羅申科的油畫，左側(cè)的三個(gè)數(shù)據(jù)分別是鋁、鎵、銦的原子量，后兩種元素在門捷列夫最初制作周期表時(shí)還沒有被發(fā)現(xiàn)，但是他都估算出了大體準(zhǔn)確的原子量（鋁、鎵、銦的相對(duì)原子質(zhì)量精確值分別為 26.98，69.72和114.82）。
門捷列夫圣彼得堡故居前的雕像頭部
圣彼得堡故居前的門捷列夫雕像
蘇聯(lián)發(fā)行的門捷列夫紀(jì)念郵票
以上圖源：谷歌圖片
1875年，法國化學(xué)家布瓦博德蘭（Paul de Boisbaudran，1838-1912）利用光譜分析法從閃鋅礦石中發(fā)現(xiàn)了一種新元素，借用法蘭西古稱的詞根Ga 取名鎵—— 高盧人曾頑強(qiáng)抵抗凱撒統(tǒng)領(lǐng)的羅馬軍團(tuán)入侵，而法國在數(shù)年前與普魯士的戰(zhàn)爭中戰(zhàn)敗，割地賠款的恥辱帶來民族主義情緒的高漲。鎵的許多性質(zhì)與門捷列夫1871年預(yù)言的 “類鋁” 完全一樣，例如熔點(diǎn)低、灼熱時(shí)分解水汽、能結(jié)晶生成礬類等，只是布氏測得的密度4.7比門捷列夫估計(jì)的數(shù)值5.9-6.0要低一些。對(duì)自己發(fā)現(xiàn)的周期律十分自信的門捷列夫立即寫信給布瓦博德蘭，建議他提純后重新測一下密度。布瓦博德蘭起初感到懷疑，因?yàn)楫?dāng)時(shí)只有他掌握鎵的樣品，遠(yuǎn)在圣彼得堡的門捷列夫怎么可能知道它的精確密度呢？不過重新測量的結(jié)果令他大為折服，鎵的精確密度是5.94！之后的十來年里，在元素周期表的指導(dǎo)下，“類硼”（鈧，1879）、“類硅”（鍺，1885）以及許多新元素被相繼發(fā)現(xiàn)。
法國化學(xué)家布瓦博德蘭 圖源：Linda Hall Library
元素鎵生成的晶體 圖源：維基百科
門捷列夫的貢獻(xiàn)很快得到國際科學(xué)界的公認(rèn)，他的《化學(xué)原理》于1890年被翻譯成英文，其后還被譯成法文與德文。作為一個(gè)科學(xué)事業(yè)相對(duì)落后國家中的大學(xué)教授，門捷列夫的成就令人驚嘆，他也成了俄羅斯的民族英雄，許多第一流的俄國畫家為他繪制了肖像。
下圖出自巡回畫派的領(lǐng)袖克拉姆斯柯依（Ива?н Никола?евич Крамско?й，1837-1887），作于門捷列夫44歲那年。畫中的門捷列夫顯得安詳自信，手中還夾著一支卷煙。
克拉姆斯柯依《門捷列夫像》（1878） 現(xiàn)藏圣彼得堡國立大學(xué)門捷列夫檔案館
大畫家列賓（Илья? Ефимович Репин，1844-1930）為許多名人畫過肖像，都是流傳千古的精品，如作曲家格林卡、穆索爾斯基、作家屠格涅夫、托爾斯泰等。比較起來，下面這幅《門捷列夫像》似乎較少引人注意。作畫當(dāng)年門捷列夫不過51歲，身上穿著愛丁堡大學(xué)的榮譽(yù)禮服，面容與身姿顯得有些衰老臃腫，似乎表現(xiàn)了他正開始遭受心臟病和痛風(fēng)折磨的狀況。
列賓《門捷列夫像》（1885）現(xiàn)藏莫斯科特里季亞科夫畫廊
門捷列夫?qū)η嗄陮W(xué)生要求改革的訴求持同情態(tài)度，一度曾以辭去大學(xué)職務(wù)向沙俄政府表示抗議。盡管獲得歐洲多所大學(xué)授予的榮譽(yù)并被英國皇家學(xué)會(huì)、瑞典科學(xué)院選為院士，他卻被擋在俄國科學(xué)院門外。諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)提名委員會(huì)曾提名他為候選人，也因個(gè)別人物的反對(duì)而功虧一簣。1893年，門捷列夫被任命為俄羅斯度量衡局局長，直到1907年去世都擔(dān)任這個(gè)職務(wù)。這是一個(gè)與牛頓擔(dān)任英國造幣局局長類似的事件，伴隨著一個(gè)流傳很廣的傳說，說是在他主持度量衡局期間，俄國規(guī)定伏特加的國家標(biāo)準(zhǔn)為40度。家里藏有俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)伏特加的不妨掏出酒瓶來看看，上面的標(biāo)簽是否有 “40%，Русский СТАНДАРТ，1894” 的字樣？鍋就是這樣扣到門局長頭上的。其實(shí)所謂的“俄標(biāo)”是1843年制定的，當(dāng)時(shí)門捷列夫還是個(gè)9歲的孩子。
下面這張畫像與人們心目中老成持重的門捷列夫形象迥然有別。不過它不是寫實(shí)作品，而是俄國當(dāng)代女畫家霍贊卡婭（Екатерина Хозацкая）繪制的一幅裝飾風(fēng)格的水粉畫。畫面風(fēng)格十分輕松：在綠色幕布和藍(lán)色星空的背景前，身著淺赭紅色上裝的門捷列夫坐在小桌旁，右手握著左手，深邃的眼光凝視著觀眾。代替實(shí)驗(yàn)臺(tái)或辦公桌的是一張小圓桌，桌上有滴定管、燒瓶和試管等化學(xué)儀器，還有伏特加和一小碟佐酒的咸魚加檸檬片。伏特加與化學(xué)溶液共舞，這真是北方戰(zhàn)斗民族的范兒。
霍贊卡婭《門捷列夫》（2017）圖源：Ekaterina Khozatskaya on Telenthouse
西方近代化學(xué)知識(shí)于清末傳入中國，對(duì)于渴望盡早實(shí)現(xiàn)富國強(qiáng)兵的洋務(wù)派人士來說，關(guān)系到金屬冶煉與火藥制造的化學(xué)知識(shí)受到前所未有的重視。1871年前后翻譯出版的《化學(xué)初階》和《化學(xué)鑒原》，曾是中國人學(xué)習(xí)西方化學(xué)的兩本重要教科書。兩書都介紹了當(dāng)時(shí)已知的64種元素（其中一種后來證明不是元素），但是都沒有提到元素周期律。
中國最早介紹元素周期律的學(xué)術(shù)文章，刊登在1901年初發(fā)行的《亞泉雜志》第六冊(cè)上，作者是曾留學(xué)日本東京帝國大學(xué)并專攻化學(xué)的虞和欽（1879-1944），他在 “化學(xué)周期律” 一文中對(duì)元素的分類、周期律的發(fā)現(xiàn)、同族元素間的關(guān)系、周期律的成功預(yù)言等做了相當(dāng)周詳?shù)慕榻B，還特別提到門捷列夫的貢獻(xiàn)：“西歷1869年，俄國米臺(tái)而夫 Mendeljeff 氏始作一表以眀其關(guān)系，同時(shí)又有 Rother Mayer 氏亦講究周期律之理，其理遂暢明于世。”
上文中的“米臺(tái)而夫”就是門捷列夫，“Rother Mayer”應(yīng)為邁耶（Lothar Meyer）之誤。《亞泉雜志》可以說是中國人自己創(chuàng)辦的第一份自然科學(xué)期刊， 由杜亞泉（1873-1933）于1900年11月在上海創(chuàng)刊，基本每半月發(fā)行一冊(cè)，一共發(fā)行了10冊(cè)。據(jù)前輩化學(xué)史家張子高與楊根統(tǒng)計(jì)，在《亞泉雜志》上發(fā)表的全部39篇文章中，化學(xué)方面的內(nèi)容占了大約三分之二。實(shí)際上，杜亞泉本人在創(chuàng)刊號(hào)上發(fā)表的 “化學(xué)原質(zhì)新表” 中，就已按次序列出了76種化學(xué)元素的名稱及其原子量。
有趣的是，有關(guān)元素周期律的更早中文記錄，似乎出自中國歷史上第一位派駐海外的外交官、清廷駐英公使郭嵩燾（1818-1891），時(shí)在1877-1878年之間。作為洋務(wù)派的重要官吏，郭嵩燾出使英國期間曾多次向人請(qǐng)教近代化學(xué)方面的知識(shí)，而他身邊恰好有兩個(gè)堪當(dāng)此任的人。第一位是其英國隨員馬格里（Halliday Macartney,1833-1906），此公是乾隆年間英國派往中國的外交使團(tuán)團(tuán)長馬嘎爾尼（George Macartney, 1737-1806）的后人，早年曾在愛丁堡大學(xué)學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)，1876年以三品銜候選道兼三等翻譯官的身份隨郭嵩燾出使英國。第二位是福州船政學(xué)堂艦船駕駛科首屆畢業(yè)生會(huì)考第一名羅豐祿（1850-1901），他的同期同學(xué)中包括嚴(yán)復(fù)、劉步蟾、方伯謙、林永升、鄧世昌等眾多名人。1877年3月，清廷選派第一屆赴歐留學(xué)生時(shí)，羅豐祿已經(jīng)留校任教，但是他還是以候選主事兼翻譯官的身份獲選，只是沒有像嚴(yán)復(fù)等同學(xué)那樣被派往海軍學(xué)院，而是直接進(jìn)入倫敦國王學(xué)院深造，師從化學(xué)名家蒲陸山（Charles Loudon Bloxam）學(xué)習(xí)化學(xué)和其他自然科學(xué)。羅豐祿后來成了一名職業(yè)外交官，先后出任清廷派駐英、意、比、俄等國的公使。
身為船政學(xué)堂的優(yōu)等生，羅豐祿在校時(shí)肯定學(xué)習(xí)過《化學(xué)鑒原》等書。而他的英國導(dǎo)師蒲陸山在中國也有很大名氣，傅蘭雅（John Fryer，1839-1928）和徐壽（1818-1884）翻譯出版的《化學(xué)鑒原續(xù)編》就以他1867年的新著 Chemistry，Inorganic and Organic 為底本，這是中國第一部涉及有機(jī)化學(xué)的西方譯作。蒲陸山的另一本書（實(shí)際上與其導(dǎo)師包曼合作）An Introduction to Practical Chemistry,，Including Analysis 則被傅、徐譯成《化學(xué)分原》，被認(rèn)為是中國第一部涉及分析化學(xué)的西方譯作。
《化學(xué)鑒原》中譯本書影
按韋而司（David Ames Wells）實(shí)為美國人，主要身份為經(jīng)濟(jì)學(xué)家
《化學(xué)分原》中譯本書影
按此書母本為蒲陸山在包曼（John Bowman）原書基礎(chǔ)上增訂而成
在郭嵩燾的日記中，留有多則同馬格里、羅豐祿談?wù)摶瘜W(xué)的記錄，例如1877年6月2日記馬格里 “言化學(xué)，分別本質(zhì)不變者六十三種”，12月2日記 “稷臣（羅豐祿字）在京斯科里治（國王學(xué)院 Kings’College 的音譯）學(xué)習(xí)化學(xué)……言化學(xué)書精者”，12月18日記 “羅豐祿留談化學(xué)，極可聽”，1878年11月14、15日連續(xù)兩天聽馬格里講化學(xué)等。1878年2月25日的一則日記特別值得注意：
數(shù)十年前，英人有紐倫斯，推求六十四品中應(yīng)尚有一種，而后其數(shù)始備。至一千八百七十一年，日耳曼人曼德勒茀始著書詳言之，謂合各種金質(zhì)，辯其輕重，校其剛?cè)釄?jiān)脆，中間實(shí)微有曠缺，應(yīng)更有一種相為承續(xù)。至是法人洼布得隆又試出一種金，在化學(xué)六十四品之外，名曰嘎里恩摩，其質(zhì)在錫與黑鉛之間。其試法亦用英人羅爾曼洛布爾斯光氣之法：湊合五金之質(zhì)，加之火而以鏡引其光，凡有本質(zhì)不能化者，必得黑光一道。雜六十四品試之，則得黑光若干道。又于其光之左右疏密，以辯知其為何品。
上文中的 “紐倫斯” 就是1862年提出 “八音律” 的紐蘭茲，“六十四品”即當(dāng)時(shí)已知的64種元素；“日耳曼人曼德勒茀” 應(yīng)是 “俄羅斯人門捷列夫”之誤，按門捷列夫曾于1859前往德國海德堡大學(xué)學(xué)習(xí)并出席了次年在卡爾斯魯厄召開的國際化學(xué)家大會(huì)，他在1871年發(fā)表的第二篇論文中對(duì)兩年前提出的周期表作了進(jìn)一步完善；“微有曠缺” 是指他在周期表中留下的空位；“洼布得隆”就是布瓦博德蘭，“嘎里恩摩” 就是元素鎵（gallium）的音譯； “黑鉛” 不是單質(zhì)元素，這里應(yīng)該是鋅的化合物，原文的意思是說新元素鎵的質(zhì)（原子量）在鋅和錫之間；“羅爾曼洛布爾斯”即英國天文學(xué)家洛克耶（Joseph Norman Lockyer, 1836-1920），他也是著名的《自然》雜志的創(chuàng)刊人與元素氦的共同發(fā)現(xiàn)者，“光氣之法” 指他所改進(jìn)完善的光譜分析法。
郭嵩燾當(dāng)天日記沒有交代信息來源，然而前一天的日記提到使館隨員及船政學(xué)堂督學(xué)李鳳苞（字丹崖，1834-1887）攜羅豐祿自 “滿吉斯”（曼徹斯特）歸來向他匯報(bào)，則 “略記丹崖所游歷，以備他日訪求。”學(xué)者認(rèn)為郭嵩燾記下的，正是羅豐祿講述的 “曼德勒茀” 與 “洼布得隆” 關(guān)于鎵之發(fā)現(xiàn)的故事。
《倫敦電訊畫報(bào)》（增刊）1877年2月24日刊登的郭嵩燾像
英國伯明翰造幣廠鑄造的羅豐祿紀(jì)念章 圖源：the-saleroom
有趣的是，郭嵩燾在記述了上面的故事之后，又聯(lián)想到大約半年前（1877年8月26日）從報(bào)紙上讀到的發(fā)現(xiàn)海王星之故事。1846年，在法國人勒維耶（Urbain Le Verrier,1811-1877）和英國人亞當(dāng)斯（John Couch Adams，1819-1892）各自獨(dú)立推算的基礎(chǔ)上，天文學(xué)家找到了天王星外一顆較大行星，即海王星。郭嵩燾在敘述發(fā)現(xiàn)經(jīng)過時(shí)，同樣使用了 “測其中空缺處” 這樣的話語，感嘆 “西洋天文士憑空悟出，則遂有人循而得之”，與門捷列夫先預(yù)言 “實(shí)微有曠缺” 再由德布瓦博德蘭從礦物中提煉發(fā)現(xiàn)鎵的經(jīng)過有異曲同工之妙，由此“亦略見西人用心之銳與其求學(xué)之精也”。
法國天文學(xué)家勒維耶
英國天文學(xué)家亞當(dāng)斯
圖源：維基百科
無獨(dú)有偶，恩格斯在《自然辯證法》中，也將門捷列夫的工作與海王星的發(fā)現(xiàn)相提并論。下面這段話是很多學(xué)習(xí)自然辯證法的中國學(xué)生熟悉的：
門捷列夫通過——不自覺地——應(yīng)用黑格爾的量轉(zhuǎn)化為質(zhì)的規(guī)律，完成了科學(xué)上的一個(gè)勛業(yè)，這個(gè)勛業(yè)恐怕可以和勒維烈計(jì)算尚未知道的行星海王星的軌道的勛業(yè)居于同等地位。
按照于光遠(yuǎn)等人在1984年修訂版中的注釋，恩格斯這份題為 “辯證法” 的手稿大約寫于1879年末，與郭嵩燾有關(guān)門捷列夫的日記幾乎同時(shí)，而且當(dāng)時(shí)也住在倫敦。這不禁讓人猜想，恩格斯與郭嵩燾（或羅豐祿）的說法是否有一個(gè)共同的來源呢？或者說，他們是否讀過同一份報(bào)紙、同一本小冊(cè)子，或者同一位當(dāng)紅科普名人撰寫的文章呢？
門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素性質(zhì)隨原子量遞增呈現(xiàn)周期變化的時(shí)候，并不了解其中的原因。從一定程度來講，他的元素周期表只能算是一個(gè)不錯(cuò)的唯象模型，包括他本人在內(nèi)的許多科學(xué)家都曾對(duì)初始的周期表做過修改。19世紀(jì)末以來，許多物理學(xué)家、化學(xué)家都為揭穿這一周期律背后的奧秘付出了艱辛的努力；但是直到20世紀(jì)初葉量子力學(xué)誕生之后，科學(xué)家們才有可能從原子結(jié)構(gòu)的角度做出更合理的解釋。即便如此，現(xiàn)今年滿150歲的化學(xué)元素周期表仍然不能稱為圓滿，有人聲稱 “目前還不清楚為什么周期表會(huì)存在1000多個(gè)版本，也不知道是否存在一個(gè)最優(yōu)版本”。就是說，仍有許多新的現(xiàn)象、新的挑戰(zhàn)，需要新的實(shí)驗(yàn)、新的理論，以及多種學(xué)科領(lǐng)域的前沿科學(xué)家通力合作的介入，才能真正理解元素周期表的完形及其潛在的物理機(jī)制（參看賽先生公眾號(hào)譯文《元素周期表150歲了，它圓滿了嗎？》）。
斯洛伐克共和國布拉迪斯拉發(fā)市技術(shù)大學(xué)化學(xué)與食品技術(shù)系門前的化學(xué)元素周期律浮雕 圖源：維基百科
毋庸置疑，門捷列夫元素周期表顯示的科學(xué)發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，特別是科學(xué)模型的提出以及科學(xué)的預(yù)見功能，是值得每一位當(dāng)代知識(shí)人深思的。行文至此，偶然想起不久前權(quán)威部門發(fā)布的一個(gè)加強(qiáng)學(xué)風(fēng)建設(shè)的意見，內(nèi)中提到 “未經(jīng)科學(xué)驗(yàn)證的現(xiàn)象和觀點(diǎn)，不得向公眾傳播”。文件制定者的本意是鼓勵(lì)中國科技工作者深入一線踏實(shí)工作，杜絕造假與浮夸，但是由于前后文交代得不夠清楚，容易造成歧義。假如起草時(shí)能夠更充分征求一線科學(xué)家的意見，或者起草人更多地了解一點(diǎn)科學(xué)史及科學(xué)發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，相關(guān)的意見就會(huì)表述得更合理更嚴(yán)謹(jǐn)。
參考文獻(xiàn)：
斯米爾諾夫 .門捷列夫傳.徐桃林譯.鄭州：海燕出版社.2004年.
凱德洛夫.偉大發(fā)現(xiàn)的一天.林永康等譯.大連：大連理工學(xué)院出版社.2019年.
劉則淵.紀(jì)念門?列夫元素周期表150周年——?jiǎng)P德洛夫《偉大發(fā)現(xiàn)的一天》中譯本撮要.科學(xué)文化評(píng)論.16卷1期.2019年.
王揚(yáng)宗.關(guān)于《化學(xué)鑒原》和《化學(xué)初階》.中國科技史料.11卷1期.1990年.
張子高.楊根.介紹有關(guān)中國近代化學(xué)史的一項(xiàng)參考資料——《亞泉雜志》.化學(xué)通報(bào).第1期.1965年.
吳又進(jìn).柯資能.中國最早的分析化學(xué)譯著——《化學(xué)分原》.廣西民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版) .15卷3期.2009年.
郭嵩燾.倫敦與巴黎日記.長沙：岳麓書社.1985年.
吳以義.海客述奇——中國人眼中的維多利亞科學(xué).上海：上海科學(xué)普及出版社. 2004年.
恩格斯.自然辯證法.于光遠(yuǎn)等編譯.北京：人民出版社.1984年.
夢(mèng)隱.致敬門捷列夫.科學(xué)文化評(píng)論.16卷1期.2019年.
本文的部分內(nèi)容，曾以“門捷列夫的‘曠缺’與中國公使的感嘆”為題發(fā)于《自然雜志》2019年第41卷第4期。
文|棄墓編輯|棄墓《愛樂之城》（La La Land）是一部2016年上映的美國音樂愛情電影，由達(dá)米恩·查澤雷（Damien Chazelle）執(zhí)導(dǎo)，瑞恩·高斯林（Ryan Gosling）和瑞恩·斯通（Emma Stone）主演。這部電影在上映后受到了廣泛的好評(píng)，并在第89屆奧斯卡金像獎(jiǎng)上獲得了14項(xiàng)提名，創(chuàng)下了奧斯卡歷史上的紀(jì)錄。最終，電影獲得了六項(xiàng)大獎(jiǎng)，包括最佳導(dǎo)演和最佳女主角。
故事背景設(shè)定在現(xiàn)代好萊塢，講述了兩位年輕人在追逐夢(mèng)想的過程中相遇、相愛，并共同努力實(shí)現(xiàn)自己的藝術(shù)理想的故事。
故事的男主角是塞巴斯汀（塞巴斯蒂安），他是一名充滿熱情的爵士音樂家，夢(mèng)想著在好萊塢開設(shè)自己的爵士樂俱樂部，將這種經(jīng)典音樂傳承下去。他執(zhí)著地堅(jiān)持自己的音樂夢(mèng)想，不愿妥協(xié)。
女主角是米婭（瑪雅），是一名渴望成為演員的年輕女子。她在好萊塢尋找演藝機(jī)會(huì)，但經(jīng)歷了一系列的失敗和挫折。然而，她并未放棄，繼續(xù)堅(jiān)定地追逐自己的夢(mèng)想。
兩人在一個(gè)交通擁堵的高速公路上意外相遇，隨后又在多個(gè)場合中相遇，逐漸發(fā)展出一段甜蜜動(dòng)人的愛情。他們一同探索著自己的夢(mèng)想，互相支持和鼓勵(lì)，共同面對(duì)著現(xiàn)實(shí)中的困難和挑戰(zhàn)。
在他們各自追求夢(mèng)想的過程中，他們的愛情和事業(yè)逐漸交織在一起，但也因現(xiàn)實(shí)的殘酷而受到考驗(yàn)。他們必須面對(duì)藝術(shù)與現(xiàn)實(shí)之間的矛盾，做出關(guān)于自己未來的艱難選擇。
電影通過歌舞、音樂和浪漫的情節(jié)，展現(xiàn)了兩個(gè)普通人對(duì)夢(mèng)想的追求和對(duì)愛情的堅(jiān)持，同時(shí)也反映了現(xiàn)代都市中許多人所面臨的人生抉擇和挑戰(zhàn)。
《愛樂之城》以其卓越的音樂表現(xiàn)而成為一部備受矚目的電影。音樂在影片中起到了至關(guān)重要的作用，不僅僅是為了增添氛圍，更是幫助推動(dòng)情節(jié)的發(fā)展和深化角色的情感。
音樂的角色：音樂在電影中扮演了一個(gè)獨(dú)立的角色，成為貫穿始終的主題。影片從一開始就以一場歌舞表演開篇，通過歌舞表達(dá)了主人公塞巴斯汀對(duì)于自己夢(mèng)想的渴望。隨著故事的展開，音樂逐漸滲透到每個(gè)場景中，成為表達(dá)角色情感和內(nèi)心世界的重要媒介。
原聲音樂：影片的原聲音樂由賈斯汀·赫爾維茨（Justin Hurwitz）作曲，他的音樂貢獻(xiàn)使得整個(gè)電影更加引人入勝。電影中的原創(chuàng)歌曲如《Another Day of Sun》、《City of Stars》、《Audition (The Fools Who Dream)》等成為了經(jīng)典，為電影增色不少。特別是《City of Stars》成為了影片的主題曲，以其簡潔而動(dòng)人的旋律和歌詞，深深地打動(dòng)了觀眾。
音樂與情節(jié)的契合度：影片中的音樂與情節(jié)緊密結(jié)合，通過歌舞表達(dá)角色的情感和心境。每當(dāng)角色面臨挑戰(zhàn)或追求夢(mèng)想時(shí)，音樂成為他們內(nèi)心的吶喊和表達(dá)。例如，在米婭試鏡失敗后，她在一座星光大道的天橋上唱出《Audition (The Fools Who Dream)》一曲，表達(dá)著她對(duì)夢(mèng)想的執(zhí)著和堅(jiān)持。而當(dāng)塞巴斯汀成功實(shí)現(xiàn)自己的爵士樂俱樂部夢(mèng)想時(shí)，音樂也是他的喜悅和成就的載體。
魔域幻寵轉(zhuǎn)世教程攻略 - 櫻花動(dòng)漫
舞蹈和編排：電影中的舞蹈和編排也是其音樂表現(xiàn)的重要組成部分。舞蹈場面通過舞者的優(yōu)美動(dòng)作和編排的巧妙設(shè)計(jì)，使得音樂與舞蹈完美融合，給觀眾帶來視覺和聽覺的雙重享受。這些舞蹈場面增添了影片的獨(dú)特魅力，并賦予了影片一種充滿夢(mèng)幻感的氛圍。
《愛樂之城》中的愛情線索是電影的核心之一，它以浪漫和真實(shí)感動(dòng)著觀眾。電影中的愛情描繪細(xì)膩而感人，將兩個(gè)不同夢(mèng)想的年輕人的相遇、相知和相愛展現(xiàn)得生動(dòng)而深刻。
相遇與初識(shí)：塞巴斯汀和米婭最初是在一個(gè)交通擁堵的高速公路上偶然相遇。他們都沒有給對(duì)方留下深刻印象，直到后來在一家咖啡店里再次相遇，塞巴斯汀用音樂吸引了米婭的注意。這一刻，兩個(gè)陌生人之間產(chǎn)生了微妙的吸引力，為后續(xù)的故事埋下伏筆。
共同興趣：塞巴斯汀是一名熱愛爵士音樂的鋼琴師，米婭則是渴望成為演員的女子。兩人都有著對(duì)自己夢(mèng)想的執(zhí)著追求。他們?cè)谙嗷チ私獾倪^程中，發(fā)現(xiàn)彼此都對(duì)對(duì)方所追求的事業(yè)感到鼓舞和支持，這共同的興趣將他們更緊密地聯(lián)系在一起。
夢(mèng)想與現(xiàn)實(shí)的沖突：隨著兩人對(duì)彼此的了解加深，他們開始共同面對(duì)夢(mèng)想與現(xiàn)實(shí)之間的沖突。塞巴斯汀在努力實(shí)現(xiàn)自己開設(shè)爵士樂俱樂部的夢(mèng)想時(shí)，遭遇了各種挫折和困難，而米婭則在追求演藝事業(yè)時(shí)也屢屢受挫。他們之間的愛情也因此受到考驗(yàn)，但他們都選擇堅(jiān)持和支持對(duì)方。
互相激勵(lì)和成長：塞巴斯汀和米婭在彼此的影響下逐漸成長。塞巴斯汀在米婭的鼓勵(lì)下不再妥協(xié)自己的音樂夢(mèng)想，堅(jiān)持追求自己的熱愛。而米婭在塞巴斯汀的幫助下，逐漸找到了自信和勇氣，展現(xiàn)了更多的演技和潛力。他們互相激勵(lì)，共同成長，并在彼此的陪伴下變得更加優(yōu)秀。
愛情的犧牲與選擇：然而，當(dāng)兩人的夢(mèng)想和現(xiàn)實(shí)之間發(fā)生沖突時(shí)，他們不得不做出艱難的選擇。塞巴斯汀為了實(shí)現(xiàn)自己的夢(mèng)想，放棄了與米婭的美好未來，而米婭也為了自己的事業(yè)，做出了放棄塞巴斯汀的決定。這段感情的終結(jié)并不是因?yàn)楸舜瞬粣郏浅鲇趯?duì)方的幸福著想，為了讓對(duì)方能夠更好地追求夢(mèng)想，做出了舍棄的決定。
總體而言，電影《愛樂之城》通過精彩的愛情描繪，展現(xiàn)了兩位主人公之間深厚的感情和犧牲。這種浪漫而又現(xiàn)實(shí)的愛情，觸動(dòng)了觀眾的內(nèi)心，使影片更具情感共鳴。兩個(gè)角色在追求夢(mèng)想的過程中相互支持和成長，最終做出的選擇也讓人不禁為他們的堅(jiān)持和成熟而動(dòng)容。
《愛樂之城》是一部關(guān)于夢(mèng)想的電影，它深刻地闡釋了夢(mèng)想對(duì)于人生的重要性以及實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想的艱辛和犧牲。影片通過主人公們的追夢(mèng)之旅，展現(xiàn)了追求夢(mèng)想的激情和堅(jiān)持，同時(shí)也揭示了夢(mèng)想與現(xiàn)實(shí)之間的沖突。
對(duì)藝術(shù)的追求：塞巴斯汀和米婭都有著對(duì)自己藝術(shù)夢(mèng)想的執(zhí)著追求。塞巴斯汀是一名對(duì)爵士樂情有獨(dú)鐘的鋼琴師，他夢(mèng)想著在好萊塢開設(shè)一家真正純粹的爵士樂俱樂部，讓更多的人欣賞這種經(jīng)典音樂。而米婭則渴望成為一名成功的演員，能夠在舞臺(tái)上展現(xiàn)自己的演技和熱情。他們的追求不僅僅是為了名利和金錢，更是出于對(duì)藝術(shù)的熱愛和執(zhí)著。
夢(mèng)想與現(xiàn)實(shí)的沖突：然而，在追求夢(mèng)想的過程中，塞巴斯汀和米婭都遭遇了現(xiàn)實(shí)的殘酷和挑戰(zhàn)。他們不得不面對(duì)經(jīng)濟(jì)壓力、社會(huì)競爭以及藝術(shù)創(chuàng)作中的掙扎。特別是當(dāng)他們的夢(mèng)想與現(xiàn)實(shí)發(fā)生沖突時(shí)，他們面臨著艱難的選擇。塞巴斯汀在努力實(shí)現(xiàn)自己的爵士樂俱樂部夢(mèng)想時(shí)，被迫為了經(jīng)濟(jì)生計(jì)去做自己不喜歡的音樂演奏工作；而米婭則在追求演藝事業(yè)時(shí)，屢屢受到失敗和拒絕，陷入了對(duì)自己能力的懷疑。
夢(mèng)想的犧牲和堅(jiān)持：塞巴斯汀和米婭為了自己的夢(mèng)想，做出了許多犧牲和努力。他們?nèi)淌苤鴫毫痛煺郏粩鄨?jiān)持自己的追求。塞巴斯汀辭去了穩(wěn)定的工作，冒著巨大的經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)去實(shí)現(xiàn)自己的音樂夢(mèng)想。米婭在遭受了種種挫折后，依然沒有放棄演藝事業(yè)，并繼續(xù)努力尋找機(jī)會(huì)。
夢(mèng)想的含義：通過塞巴斯汀和米婭的夢(mèng)想，電影闡釋了夢(mèng)想的含義。夢(mèng)想是人生的動(dòng)力和方向，它賦予了人們熱情和勇氣。夢(mèng)想可以是一個(gè)人的信仰和追求，是激勵(lì)人們奮發(fā)向前的動(dòng)力。而實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想并不容易，它需要堅(jiān)持不懈的努力和對(duì)自己的信心。
現(xiàn)實(shí)與夢(mèng)幻的交織：電影中將現(xiàn)實(shí)與夢(mèng)幻相互交織，使得影片的氛圍更加浪漫和奇幻。夢(mèng)想和現(xiàn)實(shí)在電影中不斷碰撞，讓觀眾產(chǎn)生共鳴。最終，塞巴斯汀和米婭都做出了關(guān)于夢(mèng)想的決定，不論結(jié)果如何，他們都展現(xiàn)了對(duì)夢(mèng)想的真摯追求。
總體而言，電影《愛樂之城》通過對(duì)夢(mèng)想的深刻闡釋，揭示了夢(mèng)想對(duì)于人生的重要性，以及實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想所需的堅(jiān)持和犧牲。影片中浪漫而又現(xiàn)實(shí)的夢(mèng)想主題，打動(dòng)了觀眾，使電影成為當(dāng)代經(jīng)典之作。
《愛樂之城》作為一部現(xiàn)代音樂愛情電影，具有獨(dú)特的風(fēng)格和深遠(yuǎn)的影響。它在電影制作和表現(xiàn)上展現(xiàn)出了一些令人印象深刻的特點(diǎn)，并對(duì)后來的電影產(chǎn)生了積極的影響。
獨(dú)特的視覺風(fēng)格：導(dǎo)演達(dá)米恩·查澤雷將傳統(tǒng)的好萊塢音樂愛情片和現(xiàn)代元素相融合，創(chuàng)造出一種獨(dú)特的視覺風(fēng)格。影片中的歌舞場面以大膽的色彩和搶眼的布景呈現(xiàn)，營造出夢(mèng)幻般的氛圍。同時(shí)，導(dǎo)演采用了大量的長鏡頭和舞臺(tái)式的編排手法，增加了觀眾的沉浸感，讓觀眾仿佛置身于舞臺(tái)之上。
強(qiáng)調(diào)音樂表現(xiàn)：影片的音樂元素是其最大的亮點(diǎn)之一，導(dǎo)演通過原聲音樂和歌舞表演，將音樂表現(xiàn)發(fā)揮到極致。音樂不僅僅是為了裝點(diǎn)影片，更是影片情節(jié)和角色情感的重要表達(dá)方式。影片的原創(chuàng)歌曲和精彩的舞蹈場面成為觀眾津津樂道的部分，使得電影在音樂方面成為了一部經(jīng)典之作。
愛情與夢(mèng)想的主題：《愛樂之城》深刻地描繪了愛情與夢(mèng)想這兩個(gè)永恒的主題。影片中的愛情線索令觀眾動(dòng)容，而對(duì)夢(mèng)想的闡釋使觀眾感受到激勵(lì)和共鳴。這種深情而浪漫的主題受到了觀眾的喜愛，成為了電影的一大亮點(diǎn)。
對(duì)后來電影的影響：《愛樂之城》的成功和影響力不僅僅在票房和獎(jiǎng)項(xiàng)上體現(xiàn)，更在于其對(duì)后來電影的影響。它為音樂愛情電影開辟了新的可能性，激發(fā)了許多導(dǎo)演和制片人對(duì)于這一類型電影的創(chuàng)新嘗試。同時(shí)，電影中的一些制作手法和音樂表現(xiàn)成為了后來電影的借鑒對(duì)象，影響了電影制作的一些潮流和趨勢(shì)。
文化和社會(huì)意義：《愛樂之城》代表了一種對(duì)藝術(shù)和文化的推崇，它強(qiáng)調(diào)了藝術(shù)家的責(zé)任和獨(dú)立精神，傳遞了對(duì)藝術(shù)創(chuàng)作和獨(dú)立思考的尊重。這種文化和社會(huì)意義使得電影不僅僅是一部單純的娛樂作品，更成為了一種文化符號(hào)和精神力量的象征。
總結(jié)起來，《愛樂之城》以其獨(dú)特的視覺風(fēng)格、音樂表現(xiàn)和深刻的主題，在當(dāng)代電影界產(chǎn)生了積極的影響。它成為了音樂愛情電影的經(jīng)典之作，也為后來的電影制作和創(chuàng)作提供了新的靈感和方向。同時(shí)，影片所傳遞的文化和社會(huì)意義，也使得它成為了一部超越時(shí)代的現(xiàn)代經(jīng)典。