當(dāng)現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室里,拉瓦錫用凸透鏡聚焦陽光點(diǎn)燃汞灰,普利斯特里用玻璃罩收集“脫燃素空氣”時(shí),他們或許想不到,一千多年前的大唐長(zhǎng)安,有人已在煉丹爐中觸摸到了氣體的本質(zhì)。唐代煉丹家馬和,在《平龍認(rèn)》中記載的“輕清之氣”與“易燃之氣”,竟與氧氣、氫氣的特性高度吻合。這段被塵封在敦煌殘卷中的文字,是否意味著中國(guó)科學(xué)家在化學(xué)革命前夜已完成了關(guān)鍵突破?
1908年,英國(guó)漢學(xué)家偉理在敦煌莫高窟第十七窟的藏經(jīng)洞中,發(fā)現(xiàn)了一卷署名“馬和”的唐代煉丹書《平龍認(rèn)》。這部成書于唐德宗貞元年間(公元785-805年)的著作,在描述“陰陽二氣”的轉(zhuǎn)化時(shí),明確提到:“青霞之氣,可助燃物盛,若得其法,可令金石化水?!备@人的是,書中詳細(xì)記載了通過加熱硝石(硝酸鉀)獲取“輕清之氣”的方法:“硝石遇熱,則生青霞,此氣入水則浮,遇火則烈,乃陰陽相感之妙也?!?/p>
這段記載與現(xiàn)代化學(xué)的契合度令人震驚。硝酸鉀加熱分解的化學(xué)反應(yīng)式為:2KNO? → 2KNO? + O?↑,產(chǎn)物正是氧氣。而書中“入水則浮”的描述,精準(zhǔn)對(duì)應(yīng)氧氣難溶于水的特性;“遇火則烈”則暗合氧氣助燃的本質(zhì)。更值得注意的是,馬和將這種氣體命名為“青霞之氣”,與現(xiàn)代“氧氣”(Oxygen,希臘語“酸之源”)的命名邏輯不謀而合——都指向其助燃與氧化的核心特性。
《平龍認(rèn)》的震撼遠(yuǎn)不止于此。書中另一段記載描述了通過金屬與酸反應(yīng)獲取“易燃之氣”的過程:“以鐵屑投醋中,久則生霧,此霧輕于青霞,可浮于水,燃之如雷?!边@分明是金屬鐵與醋酸反應(yīng)生成氫氣的化學(xué)過程:Fe + 2CH?COOH → Fe(CH?COO)? + H?↑。生成的氫氣密度僅為空氣的1/14,故能“浮于水”;其最小點(diǎn)火能僅0.02mJ,故“燃之如雷”。
這種對(duì)氫氣特性的認(rèn)知,比英國(guó)化學(xué)家卡文迪許1776年發(fā)現(xiàn)氫氣早了近千年。更耐人尋味的是,馬和將氫氣稱為“易燃之氣”,與現(xiàn)代“氫氣”(Hydrogen,希臘語“水之源”)的命名形成有趣對(duì)照——前者強(qiáng)調(diào)燃燒特性,后者指向其生成水的還原性,兩種視角共同勾勒出氫氣的完整化學(xué)畫像。
將《平龍認(rèn)》的記載置于科學(xué)史坐標(biāo)系中觀察,會(huì)發(fā)現(xiàn)其超前性遠(yuǎn)超想象。當(dāng)18世紀(jì)歐洲化學(xué)家還在為“燃素說”爭(zhēng)論不休時(shí),馬和已明確區(qū)分了助燃?xì)怏w(氧氣)與可燃?xì)怏w(氫氣),并認(rèn)識(shí)到二者在燃燒反應(yīng)中的不同角色。這種對(duì)氣體本質(zhì)的二元認(rèn)知,比拉瓦錫1777年推翻燃素說、建立氧化理論早了九百多年。
更值得玩味的是,唐代煉丹術(shù)與歐洲煉金術(shù)的路徑分野。歐洲煉金術(shù)沉迷于“點(diǎn)石成金”的幻想,而唐代煉丹家已開始系統(tǒng)記錄化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象。敦煌殘卷中同時(shí)出現(xiàn)的“青霞之氣”與“易燃之氣”,暗示著中國(guó)煉丹術(shù)可能已進(jìn)入定量研究階段。這種差異或許解釋了為何化學(xué)革命發(fā)生在歐洲而非中國(guó)——前者將煉金術(shù)轉(zhuǎn)化為科學(xué),后者則將煉丹術(shù)融入了哲學(xué)體系。
2023年,中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所團(tuán)隊(duì)利用X射線熒光光譜與拉曼光譜技術(shù),對(duì)敦煌出土的唐代煉丹器具進(jìn)行成分分析。結(jié)果顯示,這些器具內(nèi)壁殘留的硝酸鉀與醋酸鹽混合物,與《平龍認(rèn)》記載的制氣方法完全一致。更關(guān)鍵的是,實(shí)驗(yàn)復(fù)現(xiàn)了書中描述的“青霞之氣”助燃現(xiàn)象:當(dāng)將現(xiàn)代氧氣通入唐代煉丹爐模型時(shí),爐內(nèi)溫度提升了30%,這與書中“可令金石化水”的記載形成閉環(huán)驗(yàn)證。
與此同時(shí),氫能源領(lǐng)域的突破為這段歷史增添了現(xiàn)實(shí)注腳。2024年全球氫能大會(huì)上,中國(guó)科學(xué)家展示的“常溫常壓制氫技術(shù)”,其核心原理竟與《平龍認(rèn)》中金屬-酸反應(yīng)制氫法同源。這種跨越千年的技術(shù)呼應(yīng),讓人不禁思考:當(dāng)我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里追求“顛覆性創(chuàng)新”時(shí),是否該回頭看看祖先留下的智慧遺產(chǎn)?
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