人的一天会遇到多少化学反应？
从醒来到入睡，我们每时每刻都与化学相伴。从生理功能到至高的思想，都与化学有关。虽然化学也不时引起大众的猜忌与焦虑，但它是不可或缺的，所以我们必须正视它，才可以消除偏见，并了解其重要性。
在本书中，意大利化学家、科普作家西尔瓦诺·富索以一个普通人的24小时为线索，揭示了化学如何构筑我们的生活：美拉德反应赋予烤肉诱人的亮红色；季铵盐使衬衫柔软顺滑，远离静电；小小的葡萄糖分子，此刻正驱动你身体中的数十万亿个细胞……从家庭烹饪到工业造纸，从胶片到数码设备，再到人体内部，我们的生活就在化学的发展中得以完善，并不断绵延向前。

西尔瓦诺·富索（Silvano Fuso），化学博士，毕业于欧洲著名高等学府热那亚大学并任教，从事教学、科研与科学传播工作。与网站和杂志社合作出版科普读物近30部，并多次获奖。他是意大利科学进步学会及意大利化学学会的成员，意大利化学学会教学分部编委会成员。因科教方面的贡献，2013年，小行星2006 TF7以他的名字命名。

第一章 早晨
1.1 起床
闹钟
石英晶体
压电效应
LED显示器
液晶显示器
拓展：原子、分子和原子结构
1.2 洗漱
香皂和清洁剂
牙膏
剃须泡沫
拓展：化学键
1.3 早餐
咖啡：溶剂萃取
咖啡的成分及其特点
茶的特点、柠檬的添加、酸碱指示剂
糖：概述、单糖和多糖、光合作用、蜂蜜、旋光异构体
西梅干和渗透作用
拓展：立体化学
1.4 上班
蓝天：瑞利散射和大气现象的各种变化
道路上的冰和盐
制冷板
汽车：汽油、碳氢化合物、内燃机
绿色汽油
催化转换器
安全气囊：叠氮化钠
玩具与化学
拓展：石油化学
1.5 办公室
纸张和废纸：纸张中的化学
桌上的照片：摄影中的化学
数码摄影：CCD传感器和CMOS传感器
影印：历史发展、光电导效应、墨粉、铁磁流体
一台电脑中有多少化学知识
手机、钶钽铁矿和大猩猩
拓展：光、颜色和物质
第二章 午餐
2.1 饭馆
化学与烹饪，我们为什么需要吃饭
面包：酵母与发酵
烤牛排(美拉德反应)
疯牛病与二氯甲烷
煮鸡蛋：蛋白质变性
2.2 胃口大开
柠檬鱼
蛋黄酱与乳剂
盐与晶体
掼奶油与泡沫
拓展：碳和有机化学
第三章 下午
3.1 回到办公室
胃酸和抗酸剂：酸和碱
读一份很长的报告：眼镜、玻璃、光致变色
一杯水：水中的化学，矿泉水和自来水
家用净水设备、反渗透作用
没电的计算器：电池、电化学
拓展：化学平衡
3.2 下班后的放松
散步：空气中的化学及其研究史
臭氧
慢跑、运动
鞋：橡胶中的化学
口香糖
生物化学：糖、能量、乳酸等
轻微的扭伤：冰敷
拓展：高分子化学
第四章 傍晚
4.1 晚餐
锅与金属
特氟隆
切洋葱
番茄酱
加盐的顺序
煮面
微波炉
洗碗机
拓展：反应的自发性、热力学和动力学
4.2 饭后
看电视
一个惊喜：烟花表演
亲密生活中的化学：避孕药和治疗勃起功能障碍的药物
拓展：化学与药物
第五章 晚上
5.1 甜蜜的梦
进入睡眠
5.2 分子与大脑
失眠
美梦和致幻剂
拓展：化学与生活
结尾
注释
参考文献
词汇表

对我来说，成为化学
家是一件必然的事：我的
父母都是化学家，这意味
着我从小就耳濡目染，接
触这门科学。因此，化学
也一直是我理解生活的关
键。“包括思想在内的一
切，都来自分子与分子的
碰撞。”这是我生活中的
一个基本衡量标准。我是
个完全的唯物主义者吗？
也许吧，但正是多年来对
所发生的事情的反思与研
究使我相信我就是。并且
我所有的生活哲学也都符
合这一点。这又可以解释
为：每一种现象发生的基
础就是物质的存在。不管
发生的是什么事，你都能
找到它与分子的联系。这
带来了第一个不可避免的
结果，即与所谓的人文主
义文化发生冲突。例如我
们来看看贝内德托·克罗
齐（Benedetto Croce）
是如何认为的：“自然科
学不过是伪概念的构建。
正确地说，就是我们称之
为经验主义或一切以某一
事物为代表的那种形式的
伪概念。”他还说：“同样
，自然进化观继承并取代
了浪漫主义时代的自然哲
学，而作为自然进化观的
延续的人类历史则继承和
取代了历史哲学；实证主
义和自然主义的新史学建
立起来了，它摧毁了一切
鲜活、有力的真正的历史
思想。”为了重申这一原
则，他还提到（下面是关
于他支持人类自然主义观
的作品里的内容）：
现在人们在许多同类
的著作中看到的序言，不
仅不会活跃人的才智，反
而会伤害人的心灵。心灵
向历史索求人类斗争的崇
高视角和道德热情作为新
养分，但接受的却是人类
奇妙的动物性和机械性起
源的形象，并带着一种失
望和沮丧，以及一种近乎
羞耻的感觉，因为我们发
现自己是这些祖先的后代
，而且与他们在本质上相
似，尽管文明的幻象和伪
善就像他们一样残酷。
20世纪著名的遗传学
家朱塞佩·蒙塔伦蒂
（Giuseppe Montalenti）
面对克罗齐的这番话，回
答说：“在意大利，贝内
德＂托·克罗齐是反自然
主义哲学最具代表性的人
物，也是反进化论主义的
代表。这种对自然科学的
不理解所造成的罪恶是无
法估量的，并且这种不理
解在意大利社会中仍然存
在。”
实际上，意大利是一
个不科学，甚至是彻头彻
尾的反科学国家。这就将
我们的同胞分为了两派，
即不科学派和反科学派。
有读者会说，还算不错啊
，有合理的意见分歧。但
事实并非如此，或者说至
少不仅如此。意大利的领
导阶层一直都是以那些有
学问的学者，即人文主义
者为主。《被遗忘的革命
》（La rivoluzione
dimenticata）一书的作者
卢西奥·鲁索（Lucio
Russo）认为：“意大利科
学界的现状可以概括为两
点，就是缺乏一个全国性
的科学界和缺乏一个由科
学家组成或与科学研究相
关的管理阶层。”
完全缺乏科学方法意
味着根本无法正确评估与
我们有关的各种现象。
以环境事实为例，化
学问题产生的最严重的后
果之一就是导致了我们周
围存在二英（dioxin）
，无论是母亲的乳汁中、
焚烧炉产生的烟雾中还是
其他东西之中都有它的身
影。在人们的普遍印象中
，二英是“绝对的恶魔”
，但对于二英的排放量
的问题却没有人提出。根
据化工教授朱塞佩·利佐
（Giuseppe Liuzzo）的研
究，像阿切拉（AcerTa
）地区的一个焚烧炉所排
放的二英的量相当于近
10辆小型摩托车排放的量
。因此，我们现在处于一
种文化缺失的状态，或者
说得好一点是文化失真的
状态，一种偏重人文主义
文化而忽视（我知道我用
的是一种委婉的说法）科
学文化的状态。这种不平
衡的背后有多种因素，其
中就包括缺少信息的传播
。近年来，尽管科学信息
传播工具（报纸、杂志、
书籍、电视、电影）得到
了一定的普及，但仍然缺
少专门用于科普化学知识
的工具。
也因此，欢迎大家阅
读西尔瓦诺·富索
（Silvano Fuso）的这部
优秀著作。书中他向我们
解释了人与化学的关系所
涉及的基本概念。就像开
始普通的一天那样，这本
书也是从闹钟开始。可以
说，从讨厌的闹铃声响开
始一直到深夜，如此与生
活贴近的讲述方式，即使
是那些不想了解化学的人
也会被这本书吸引，并且
不得不承认化学存在于万
事万物中，无论是我们谈
到天体物理学还是可口可
乐或牛排，都少不了它。
作者并不缺乏幽默感，而
幽默感对于对付大量反进
步人士的发呆走神越来越
不可或缺。通过阅读，那
些门外汉读者会学习到一
些基本知识，使他们能够
进入化学这个对文化人来
说很重要的话题。与此同
时，专家学者也可以将本
书当作自己知识的补充。
总的来说，这本书填补了
化学知识普及的一个空白
。

意大利畅销化学科普图书！读者评分4.6！多次再版！
意大利科学传播国家奖获奖作品。
作者从事化学科普多年，出版科普作品近30部。
牙齿坚固的秘密、洗洁精的原理、衣物弹性的来源……从身边发现化学！
打开本书，看化学如何构筑你生活中的每一天！

我们已经结束了充满
化学的漫长的一天。正如
我在序言中说过的那样，
我对主题的选择是非常随
意的，我本来也可以选择
我们在日常生活中遇到的
许多其他的主题。除了我
已经做出的选择，我只希
望我已经成功地提出了一
个概念，那就是：化学是
一种常见的东西，是我们
经常遇到的东西，如果没
有化学，我们的生活将变
得非常贫乏。事实上，没
有化学是不可能的。我希
望这可以帮助我们减少广
泛存在的化学恐惧症，哪
怕只是轻微的缓解。
我们可以似是而非地
说：如果没有化学，化学
恐惧症本身就不会存在。
若是不存在化学恐惧症，
这并不是因为恐惧症的对
象（化学本身）会消失，
而是因为恐惧症本身会消
失。实际上，人的恐惧感
本身也具有化学来源。因
此，在一个奇怪的恶性循
环中，对化学的恐惧也将
不可避免地具有化学起源
。
几年前，来自美国亚
特兰大（Atlanta）埃默里
大学（Emory University
）的两位研究人员发表了
一篇文章，文中指出，一
种称为p．联蛋白（β-
catenin）的特殊蛋白质在
恐惧的产生中起着重要作
用。β-联蛋白在胚胎发育
中起着关键作用，但据研
究人员称，它也负责留存
我们恐惧经历的记忆。研
究表明，通过让小鼠产生
恐惧，可以观察到在小鼠
的杏仁核（amygdala，
大脑管理情绪和恐惧的部
分）中，负责合成β-联蛋
白和磷酸化β-联蛋白的
mRNA（信使RNA）的水
平会有所上升。作为反证
，研究人员阻止了某些小
鼠体内β-联蛋白的生成，
并观察到这些小鼠并没有
保留以前的恐惧记忆。这
些研究结果可以为新的药
物开发奠定基础。在恐惧
发生后，肾上腺素会让我
们产生典型的生理反应。
它是一种激素，也是一种
神经递质，主要由肾上腺
产生。当我们遇到危险时
，肾上腺素就会被分泌并
释放到血液中，导致心率
加快，血管和支气管扩张
。因此，身体的物理性能
提高，机体的反应能力也
有所改善，使其在转瞬间
做好了所谓的“攻击或逃
跑”的准备。这是生物进
化过程中产生的一种促进
个体生存的复杂化学机制
。
那些有化学恐惧症的
人应该认真思考这些事情
。他们会意识到，化学物
质可以产生恐惧，但它也
可以作为保护自己免受危
险的工具。如果这在生理
层面是真的，那么在社会
层面也同样是真的。首先
，我们要理解的是，代表
危险的不是化学本身，而
是可能的对化学的不当使
用（当然，这适用于任何
事物）。其次，应该明白
，要保护自己免受化学药
品不当使用所带来的风险
，人们必然要求助于化学
本身和那些了解化学的人
，当然不能求助于那些对
化学一无所知、只想以意
识形态方式诋毁化学的人
。化学家们已经警示了许
多关于自然环境和人体健
康方面的问题，并且他们
也为解决这些问题提供了
有用的建议。但遗憾的是
，那些必须做出公共决定
的领导人并不总是对来自
科学界的建言给予必要的
关注。
早在1851年，前面提
到过的德国化学家贾斯图
斯·冯·李比希就意识到政
治家尤其需要拥有科学素
养，他是这样表述的：
如果没有化学知识，
政治家就必须对自身进行
有机发展和改进，并与国
家的真正切身利益保持疏
远，……，一个国家的最
高经济或物质利益，最重
大和最有效的人类和动物
食品的生产，……，与自
然科学，特别是化学的进
步和传播密切相关。
这些话在今天一样有
意义，不幸的是，我们从
来都不缺少政治阶层对科
学的无知和疏忽的例子。
典型的是一个关于石棉的
例子。自20世纪30年代
以来，科学界就已经确定
了石棉这种材料的危险性
，人们患胸膜间皮瘤也是
因为这种物质（第一份关
于接触石棉的工人的肺纤
维化病例的正式报告可追
溯到1906年。）。但直
至1992年4月13日，意大
利才在官方公报（第257
号法律）上公布了关于禁
止生产和加工石棉的法律
。另外，对假想危险的过
度恐慌情绪在不断蔓延，
尽管科学界从未证实其真
实性。而更糟糕的是，一
些政治决策者通过提出完
全无意义的立法措施，放
任这些危言耸听的人。
在前文中，我无意再
纠缠这些问题，因为我已
经在其他地方处理过这些
问题了，而且还有其他出
版物也理性地、果断地处
理了这些问题。在本书中
，我只是想让大家更好地
了解什么是化学，以及它
是如何介入到我们日常生
活中的。
我衷心希望那些有耐
心支持我的人，在听到“
化学”时，不会立即想到
环境灾难、污染、毒药和
有害气体。相反，我希望
你们把化学视为理解自然
的基本科学之一，化学一
直伴随着人类的进步在飞
跃式发展，其背后的历史
英勇而辉煌，在人类的生
死存亡关头，熠熠生辉。

化学无处不在，化学
不可不知。将你的生活剥
开，看透其化学本质。
——本书编辑 黄麒通

1.1 起床
闹钟
“哔哔，哔哔，哔哔……”闹钟无情地履行着它每天的职责。现在是早上六点半，该起床了。你下意识地伸出手去关掉这烦人的闹铃声。轻轻一按，又重回安静的早晨。如果能在床上多躺一会儿就好了，可惜你得起床啦。
床头柜上那个像恶魔一样可怕的闹钟是姨妈送给你的，多年来它一直默默地履行着自己的使命。它总是沉默，直到那设定的时刻到来，那时，它会竭尽全力叫你起床。执行这讨厌的任务，它不需要其他什么，只要每隔一段时间更换电池就行。这其实是一个石英闹钟，坦白地说，你应该从来没想过石英和闹钟计时有什么关系，更不用说在大早上的这个点儿去想这个问题。你也几乎不知道石英是什么，但也许多了解一下这个讨厌的装置的工作原理，会让你不那么讨厌它。
石英晶体
从化学角度来看，石英被称为硅石，因为它的主要成分是二氧化硅（SiO2）。它是整个地壳中储量非常丰富的一种物质（约占地壳体积的12％）。 “石英（quarz）”这个名称似乎源于一个翻译错误。有一篇拉丁文写道，有些岩石在德国用术语“querz erz”（字面意思是“穿过岩石的矿物”）来表示。1550年，威尼斯印刷商米歇尔·特拉梅佐诺（Michele Tramezzino）在翻译该文本时，将“querz erz”誊写成了“quarz”。这个词随后也传到了其他语言中。 二氧化硅是许多沉积岩的主要成分，其中最为大家熟知的肯定就是由微小的二氧化硅晶体组成的沙子了。二氧化硅也可以形成一种尺寸比较大的晶体，也就是石英。石英有多种类型，根据所含杂质的不同，会呈现出不同的颜色。其中珠宝店里比较有名，受人喜欢的一类石英是紫水晶，又名“阿梅蒂斯塔（Ametista）”。紫水晶这个名字源于希腊神话，而这个故事也非常值得我们去了解。
阿梅蒂斯塔是一个仙女，也就是希腊神话中的一个小神灵。这些小神灵主要是一些年轻的少女，她们是宙斯（Zeus）或乌拉诺斯（Urano）的女儿。阿梅蒂斯塔的美丽使完全处于醉酒状态下的酒神巴克斯（Bacco）失去了理智。为了得到她，他开始追求阿梅蒂斯塔。为了躲避酒神的追求，阿梅蒂斯塔向狩猎女神、处女的守护神狄安娜（Diana）求助。女神见阿梅蒂斯塔陷入危险，就将她变成了一块水晶石。之后酒神将一杯葡萄酒倒在上面，水晶石便呈现出具有代表性的紫罗兰色。根据这个传说，从此之后紫水晶就有了让人饮酒不醉的功效。在一些富裕的古罗马人中，流行在喝葡萄酒之前，将一颗紫水晶浸入酒杯中，而后再饮用。但很少有人能维持这种奢侈的习惯，紫水晶因此也就成了权力的象征。天主教的主教使用紫水晶戒指也是顺应了这一传统。
压电效应
能让石英晶体带动指针运动，使你讨厌的闹钟工作起来的是它的压电特性（piezoelectricity）。很多材料都具有压电性，可以产生压电效应（piezoelectric effect）。其原理就是：如果晶体受到的外力引起晶体机械变形，它便会产生电位差，称为正压电效应（direct piezoelectric effect）；反之向晶体外部施加电压，便会引起晶体机械变形，称为逆压电效应（inverse piezoelectric effect）或李普曼效应（Lippmann effect）。
正压电效应是1880年左右由法国物理学家居里兄弟，也就是皮埃尔·居里（Pierre Curie，1859—1906）和哥哥雅克·居里（Paul-Jacques Curie，1856—1941）两人发现的。皮埃尔·居里是著名的玛丽·斯可罗多夫斯卡（Maria Sktodowska，居里夫人，1867—1934）的丈夫，而雅克·居里也是一位杰出的化学家和矿物学家。逆压电效应则由法国物理学家加布里埃尔·李普曼（Gabriel Lippmann，1845一1921）首次从理论上进行了预测，并在几年后由居里兄弟通过实验证实。
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