◆◇通俗演講◆◇

  學術走入社會通俗演講－－化學與生活

      民國八十六年十二月廿七日於華視

      化學研究所助研究員陳錦地


      生活與化學是分不開的，無論衣、食、住、行、育、樂以及國人
    關心的能源及環保皆與化學有關，我們的身體就是由化學物質組成
    ，生命的現象盡是化學反應，各種化學品充斥在我們的周圍。比如
    說每個家庭內的廚房和浴室，就等於每個家庭內兩座小型的化學藥
    品倉庫，危險物品由強酸到強鹼可信手拈來，毫不費力，所以我們
    只要在平時稍加注意，都可變為化學專家。

      化學和其他學門最大不同的是化學物的性質是不能類推的，換句
    話說：就是不能把類似的化合物歸納起來只研究其中一個就交差了
    事。比如說血液裡的血紅素和葉子裡的葉綠素是兩種功能截然不同
    的化合物，但它兩者的差別僅在兩三關鍵處，例如前者含鎂而後者
    含鐵而已（圖一）。不但如此，就算是用同一元素，如果原子間鍵
    結不同也會產生不同的化合物。如圖二所示，高貴的鑽石，常用的
    石墨（鉛筆芯的材料）以及神奇的碳六十，都是由碳原子構成的，
    所以化學物質必須一個一個的研究，在日常生活中您不論在什麼地
    方拿到了新（包括以往未用過）的化學製品，使用前一定要仔細看
    一下說明，才能確保安全。

      圖一：葉錄素和血紅素的化學構造  

      圖二：石墨、鑽石及碳六十的化學構造（粗線表前面位置）。石
	    墨是六角形結構，一層一層疊在一起，鑽石結成三度空間
	    結構。而碳六十（上圖右）是一足球狀結構（每個交叉點
	    代表一個碳，碳六十圖左和圖右分別是碳六十前及後半部
	    分解圖）。

      人類最早從事的化學反應可能是使用火來烹飪，由生食到熟食，
    開啟了人類的文明。但大自然界也不斷的進行化學反應，比如二氧
    化碳的固定，地球在早期二氧化碳的成份很高，不適合人類的生存
    。這些二氧化碳和氧化鈣作用成了許多石材和水作用成了葡萄糖、
    澱粉、煤炭以及石油，經過了千萬年才造成現代的環境。（我們現
    在大量消粍以前儲存的二氧化碳回到空氣中，造成現代氣候反常的
    最大原因，如溫室效應、聖嬰現象。）

      另外化學工業在人們的心中一般普遍印象是最污染環境的行業，
    事實真象是：化工產品如食品、藥物、塑膠等的產量是國家生產競
    爭力的指標，要國富民強，必須發展化學工業。以眾所公認競爭力
    最強的美國為例，化學工業與航空工業是少數幾種在過去三、四十
    年來一直保持大量盈餘的工業，其他如汽車製造業、鋼鐵、半導體
    等工業無不虧損累累。化學工業也和民生息息相關，比如去年是阿
    斯匹靈發明一百週年紀念，這藥是不折不扣的化學產品；它對人類
    的貢獻也是眾所週知的。人口快速成長所帶來的糧食危機是要靠殺
    蟲劑、除草劑、肥料等化學製劑來紓解。

      總之，我們無時無刻不是生存在化學世界裡，所謂水能載舟亦能
    覆舟。如我們要享受它帶的利，避免它的害，必須投入人力物力來
    做（基礎）研究。