从哥白尼颠覆性的《天体运行论》，到牛顿革命性的《自然哲学之数学原理》，再到达尔文开创性的《物种起源》……一部部科学经典著作，犹如人类文明史上璀璨的里程碑，承载着科学家的卓越洞察与不懈追求，奠定了现代科学基石，铺就了人类进步的阶梯，引领我们迈向更加广阔的知识天地。

　　为让更多读者感受科学魅力，北京市科学技术协会推出“科学阶梯”专栏，对科学经典著作进行深入诠释。欢迎您加入这场跨越时空的科学对话，重温科学史上令人惊叹的时刻，一同领略科学之美，感悟智慧之光。

　　本期我们大家带来的科学经典是《化学基础论》，它带领我们见证近代化学之父拉瓦锡的科学成就和人格魅力。

　　“除了事实之外，我们什么都不必相信。在这里，我们的任务是尽力通过实验，去确定我们赖以生存的空气本质……”

　　站在巨幅名画《拉瓦锡夫妇》前，著名配音演员、朗诵解说艺术家周扬深情讲述着拉瓦锡是如何通过化学方法，在实验室中对空气的主要成分做多元化的分析的。一旁的钢琴演奏家金麦克演奏着肖邦的《“雨滴”前奏曲》作为配乐。

　　这段来自近代化学之父、法国化学家拉瓦锡的不朽名著《化学基础论》的精彩段落，被演绎得犹如一幕音乐剧，诉说着拉瓦锡的科学成就和人格魅力。

　　近日，在国家大剧院，上演了一场科学与艺术的诗意对话。这是由国家大剧院、北京市科协、北京大学出版社等联合举办的“当科学与艺术相遇——科学元典名篇赏读沙龙”系列活动的第3期活动现场，主题是“世界名画里的科学与爱情”，介绍拉瓦锡名著《化学基础论》的故事。

　　《拉瓦锡夫妇》是新古典主义画派的代表人物雅克-路易·大卫创作于1788年的画作，正是拉瓦锡出版《化学基础论》的前一年。画像上，拉瓦锡身穿的服饰以黑色为主，拉瓦锡夫人玛丽的装扮为18世纪末法国贵妇人时尚服饰，拉瓦锡深情凝望夫人，玛丽则倚靠在拉瓦锡身边，桌子上摆放着水银气压计、气量计、蒸馏瓶等化学研究所用的实验仪器和测量用的仪器。

　　玛丽在化学史上也有着不可忽视的地位，在这幅画中，拉瓦锡夫人并非配角，甚至有人称她为“化学之母”，她是拉瓦锡重要的实验助手和秘书，《化学基础论》中的162幅插图均由玛丽绘制。

　　事实上，这幅画并非《拉瓦锡夫妇》的“真实面目”。名画之下还隐藏了一幅画作草稿——近年来，有研究用新的分析技术还原了画作原貌。在原始版本中，桌上没有实验仪器，拉瓦锡和玛丽的穿着更加奢华，玛丽戴着华丽的帽子，帽子上面装饰着羽毛、丝带和人造花，这幅画更像是讲述“上流人士”而非“投身科学的夫妇”。

　　大卫更改画作可能是出于对拉瓦锡夫妇的保护。当时正处在法国大革命前夕，拉瓦锡是一名包税官，玛丽出身贵族家庭，画面上奢华的贵族打扮必会招来众怒，但尽管如此，拉瓦锡还是在6年后被推上了断头台。

　　“拉瓦锡作出了杰出的科学贡献，却在时代激荡中经历了曲折传奇的人生。通过对画作的重新认识，我们再一次对拉瓦锡夫妇的人生和科学故事有了新的理解，这也是科学与艺术的内在关联性的体现。”科学文化学者、“科学元典丛书”主编任定成说。

　　拉瓦锡所处的时代正值法国大革命，当时的社会状况是怎样的？在动乱的旋涡中，拉瓦锡以何种勇气和决心保护科学？拉瓦锡与夫人间的爱情又是怎样的？正如名画背后隐藏的秘密，等待人们探寻。

　　1773年的一天，30岁的安托万-洛朗·拉瓦锡（1743-1794），在他的实验记录本上，自信满满地写下了这么一句话：“我注定要在物理学和化学领域带来一场革命。”

　　然而，这位化学革命的主要推动者却没能预见到，20年后，他竟然会成为一场政治革命的牺牲品。

　　1794年，巴黎依然飘摇在法国大革命的惊涛骇浪之中。5月7日，执政的激进党开庭审判他们眼中的旧政权代表——包括拉瓦锡在内的28位包税商。

　　此前，由一些科学界人士提出的赦免拉瓦锡的请求，遭到了法官的断然拒绝。据说，那位法官还豪气冲天地宣称：“共和国不需要学者！”

　　第二天，拉瓦锡在众目睽睽之下被推上了断头台。隔日，曾跟他有过交往的法籍意大利著名数学家拉格朗日闻讯，不禁悲叹：“砍下他的头颅只需要一眨眼工夫，但生出他那样的大脑一百年也不够。”

　　不错，这是一颗不平凡的大脑。正是它的精细运作，引发了化学史上第一次真正的革命，其影响可以用这样一句话来概括：拉瓦锡之于化学，犹如牛顿之于物理学。

　　在拉瓦锡登上历史舞台之前，化学远远落后于物理学、数学和天文学。尽管那个时代化学家们已经发现了大量独立的化学现象，但并没有一个适当的理论框架来综合这些相互隔离的零碎的信息。当时人们普遍相信，物质可以燃烧的原因主要在于它含有燃素。物质（比如木头）在燃烧过程中会释放出燃素，所以将变得更轻。

　　可是，拉瓦锡却在实验中发现，某些固体物质（比如磷和硫）在燃烧之后重量反倒增加了。一个合理的猜测是：也许物质燃烧不是因为释放了燃素，而是因为吸收了某种气体。

　　1777年，拉瓦锡将实验结果报告给了法国科学院，证明根本就没有燃素的存在。燃烧的本质是物质和“生命气体”（后来他将这种气体命名为“氧气”）的结合。由于燃烧减少了空气中氧气的含量，留下的不可呼吸的气体（主要）就是氮气。拉瓦锡还断定，氧气在呼吸过程中同样至关重要。他认为，从化学的观点看，物质燃烧和动物的呼吸同属于空气中氧所参与的氧化作用。后者是一种缓慢的燃烧过程，并且是所有动物赖以生存的基础。

　　在研究燃烧和气体的过程中，拉瓦锡借助他精湛的称量技术，看到了事物更深层的一面，进而从实验的角度验证并总结了物质（质量）守恒定律。针对当时化学物质的命名混乱不堪的状况，拉瓦锡与他人合作制定出化学物质命名原则，创立了化学物质分类的新体系，并在历史上第一次开列出化学元素的准确名称。

　　1789年3月，拉瓦锡详细总结并系统阐释其化学学说的著作《化学基础论》以法文出版。正如它的全名——《以一种新的系统秩序容纳了一切现代发现的化学基础论》所昭示的那样，这部划时代著作系统论述了氧化说的科学理论，重新解释了各种化学现象，并且指明了化学研究的方向和任务，从而建立起从元素概念到反应理论的全面的近代化学体系。由此，化学作为一门科学才得以最后确立。

　　在1789年版《化学基础论》的序言中，拉瓦锡写道：“当我着手撰写本书时，我的唯一目的，就是更充分地扩充和解释我于1787年4月在科学院的公开会议上，所宣读的论述改革和完善化学命名法的必要性的论文。……这样一来，尽管我想到的仅只是制定一种命名法，尽管我自己打算的仅仅是改进化学语言，但我却无可奈何，这部书自身逐渐变成一部论述化学基础的著作了。”

　　他的科学研究活动讲求严格的逻辑进程——他总是先制定研究方法，然后再进行实验。《化学基础论》序中的一段话，集中表达了他对于科学研究的认识和态度：

　　“由于完全确信这些真理，我一直强使自己除了从已知到未知之外，决不任意前进，并将此作为一条定律；除了由观察和实验必然引出的直接结果之外，决不形成任何结论；而且，始终整理事实以及由这些事实引出的结论，以这样一种秩序最易于使它们为开始从事化学研究的人们所完全理解。

　　其实，拉瓦锡的工作还不光局限于化学一个方面，他还开创了生理学发展的崭新时代——他被认为是第一个将生命现象归结为化学和物理力量作用的科学家。他在大革命时期也为新政府做了大量有益的工作，如设计城市照明、制定农业改革方案、贡献火药制造和矿物探寻资料。作为改革委员会委员，他还参加了新政府主张的“改革旧度量衡制，创造新的国际通用单位”的工作，确定了重量单位“克”和长度单位“米”。

　　拉瓦锡的伟大贡献和悲惨结局常常令人感喟。尽管他主张君主立宪制，是旧体制的既得利益者，但他依然能够说是法国革命思想的忠实追随者。他出生于巴黎一个富裕的律师家庭，5岁时母亲病逝，此后他在姨母照料下生活。11岁时，进入当时巴黎的名牌学校——马扎林学院，1763年获法学学士学位，并取得律师开业证书，后转向研究自然科学。1768年，拉瓦锡被法国科学院接纳为助理（最低级别的院士）， 1778年他成为有表决权的18名正式院士之一，1785年出任科学院院长，还曾担任过皇家火药局局长。

　　拉瓦锡与他的学生兼朋友埃勒泰尔·伊雷内·杜邦（1771-1834）在做实验（油画）。杜邦建立了杜邦火药厂（后来发展为今日的杜邦公司）

　　一是他早年加入了由一批商人组成的包税商集团。他们把法国国王的部分征税承包下来后，又滥用职权横征暴敛，中饱私囊，激起了极大的民怨，所以革命一来就成了众矢之的。在被送上断头台的28位包税商中，除拉瓦锡外，还有他的岳父大人。尽管拉瓦锡很少参与对平民百姓的盘剥，并把大部分余钱投入科学研究之中，但仍然不能摆脱悲惨的结局。

　　二是树大招风，遭遇落井下石。拉瓦锡被捕后，革命领导人之一J.P.马拉带头对他提出指控，叫喊要“埋葬这个人民公敌的伪学者！”马拉多年以前曾企望以《火焰论》一书作为“敲门砖”加入法国科学院，但当时的科学院负责人拉瓦锡对此书进行了尖刻的评论，认为并无科学价值，从而跟马拉结下了私怨（马拉其人也没能善终，一幅名为《马拉之死》的著名油画描绘的就是他在浴室里被刺杀之后的惨象）。

　　拉瓦锡其他的还有一个潜伏着的恶敌，可能是出于嫉妒而施展诡计上下其手，置他于死地。此人就是在其落难时曾受拉瓦锡保护过的知名化学家佛克罗伊院士。非常可恶的是，在后来为拉瓦锡举行的庄重而盛大的追悼会上，这个厚颜的家伙却又反过来对拉瓦锡表示悼念，还做了歌功颂德的演讲。

　　这幅讽刺漫画描绘的是拿破仑将军（后来的法国皇帝）参加拉瓦锡的一次化学实验，结果发生了巨大的爆炸

　　有一个传言称：拉瓦锡在被处决前，安排了他的最后一项实验。那时断头台在法国被普遍的使用，因为它被认为是处决的最人性的方式，可以在瞬间无痛地执行。现在有机会去弄清楚到底是不是这样了。按照约定，当拉瓦锡感受到刀片接触到脖子时，就开始努力地快速眨眼，而他的助手就站在人群中记录他眨了多少次眼（一共眨了15次），以此来确定头砍下后是否还有感觉……

　　在最后一封致他感情甚笃的美丽妻子的信中，拉瓦锡写道：“我度过了非常幸福的一生。我想，人们会带着一些惋惜的心情记住我，也许在我的身后还会留下一些名誉，我还要说明呢？”

　　就在拉瓦锡撒手人寰不久，人们为他举行了隆重的追思大会，并在大街上给他立了塑像。

　　拉瓦锡强调观察和实验，也很看重科学方法和科学态度。在《化学基础论》一书中，以“对于……的观察”做“节”标题的，竟有数十个之多。

　　从1789年到1797年这18年间，《化学基础论》在8个国家以6种文字印行了26次，足见其在当时影响之大。

　　后来的科学史家评价：“它就像牛顿的《自然哲学之数学原理》在一个世纪前奠定了现代物理学的基础一样，奠定了化学的基础”，它“在化学史上的重要性怎么强调也不过分”。

　　本书选自“科学元典丛书”。“科学元典丛书”由北京大学出版社出版，收录了自古希腊以来，特别是近代科学诞生以来的100部科学经典，是中国历史上顶级规模的科学名著汉译丛书。

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