7 化学游戏

战争之前，父母和几位哥哥就教过我一些厨房化学：将一根粉笔放进大酒杯里，往上面倒醋，就能听到嘶嘶声，看到浓烟腾起，好似隐形的瀑布倾泻在烛焰之上，顷刻间熄灭了烛火。也可以取一颗醋腌过的紫甘蓝，倒上家用氨水中和，就会发生奇妙的变化：紫甘蓝里流出的汁液五颜六色，有红色，有各种深浅不一的紫色，还有蓝绿色和蓝色，最后还会变出绿色。

战争结束之后，戴维哥哥知道我对矿物和色彩有兴趣，便将自己在学校化学课上学会的结晶法教给我。他教我制作过饱和溶液：把硫酸铝或硫酸铜之类的盐类溶解在滚烫的热水中，然后等待液体冷却。要启动结晶过程，需要在溶液中悬一条线或一小块金属。我第一次尝试是在硫酸铜溶液中悬了一根毛线。几个小时后，明蓝色的美丽结晶便爬满了毛线。后来，我又发现，如果用明矾溶液和一块好的晶种来操作，毛线各面的结晶会均匀分布，最终成为一个大大的、完美的八面体明矾结晶。

后来，我就占据了案台，打造了“化学花园”，在硅酸钠（就是水玻璃）溶液里，种下铁、铜、铬、锰等各色的金属盐晶种。这样操作之后，水玻璃中生成的不是结晶，而是像植物一样扭曲的东西，它们膨胀、萌芽、蓬勃生长，在我眼前不停地变换形状。戴维告诉我，这种现象是渗透作用的结果，水玻璃中凝胶状的硅就像“半透膜”，膜外的水能透过半透膜，被膜内的浓缩矿物溶液吸收。他说，这个过程虽然在地壳中也有发生，但对生物体而言才是至关重要的。这让我想起曾在博物馆中见过的那块结核状、肾脏一样的巨型赤铁矿石——标签上介绍说这是“肾铁矿”（不过，马库斯曾告诉我，那些都是恐龙肾脏的化石）。

我很喜欢这些实验，还会思考实验过程中发生的反应。但直到我见识了戴夫舅舅的实验室以及他对各种实验的热忱，我的化学热情才得到激发，我也渴望去合成，去分离，去分解，去观看物质的变化，去熟悉新物质替代旧物质的过程。这时，我期盼着有一个自己的实验室，不是戴夫舅舅的工作台，也不是家庭厨房，而是一个可以独自做化学实验、不受打扰的地方。我想先研究一下辉钴矿和红砷镍矿，再研究一下锰和钼以及铀和铬的化合物或矿石，这些美妙的元素都是在18世纪被人发现的。我想把它们磨成粉，用酸处理，用火烤，做还原反应，总之想尽一切办法亲手提炼出金属。我看过工厂的化学用品销售目录，知道已经提纯过的此类金属都可以买到，但我想亲手制作肯定更有趣、更刺激。自己动手，我就可以走进化学，像那些先驱一样，自己去发现——我可以重走一遍化学史之路。

于是，我在家里搭起一个自己的小实验室。我们家有个废弃的洗衣房，里面有自来水、洗涤池、排水设施，还有各种柜子和架子，我便占用了下来。而且这个房间连着花园，万一有东西着火了、烧过头了或是冒出有毒的气体，我就能端着东西冲到花园，丢在草坪上。草坪很快就面目全非了，不过父母觉得这点损失不算什么，还是我的安全更重要——也可能是为了他们自己的安全。但是，他们看到时不时就有小火球蹿到天上，发现我做实验总是乱作一团，弄得一片狼藉，不禁有点担忧，于是便督促我做好实验计划，并做好应对失火和爆炸的准备。

戴夫舅舅在实验仪器选择上给了我很多建议，包括试管、烧瓶、量筒、漏斗、移液管、本生灯、坩埚、表面皿、白金环、干燥器、吹管、蒸馏瓶、一套药匙和天平。他还教我如何使用一些基本试剂，比如酸碱试剂，有些是他从自己的实验室里拿给我的。他还顺带给了我一批各种尺寸、塞着瓶塞的瓶子。这些瓶子形状各异，颜色不一（有的是深绿色或棕色的，用来装易感光的化学药品），盖着严丝合缝的磨砂玻璃瓶塞。

我差不多每个月要去远在芬奇利的化学用品店一趟，采购实验室器材。那家店设在一个大棚屋里，与周围的建筑都离得挺远（我想，人们应该是害怕这家店随时都有可能爆炸或散发有毒的气体）。我得先攒下几个星期的零花钱——有时某位赞许我对化学热情的叔伯舅舅也会塞给我半克朗硬币——然后换乘几趟火车和巴士去往那家店。

我喜欢在“格里芬和塔特洛克”店里四处看看，就像逛书店一样。便宜的化学用品存放在有瓶塞的大玻璃瓶里；比较稀有、比较贵的储存在小一些的瓶子里，放在柜台后面。用来溶蚀玻璃的氢氟酸属于危险品，不能放在玻璃瓶里，要装进特制的咖啡色杜仲胶小瓶中售卖。摆满瓶瓶罐罐的架子下层是装着各种酸性液体（有硫酸、硝酸和王水）的细颈大玻璃瓶、装着水银的球形小瓷瓶（将近3.4千克的水银只需要拳头大的瓶子就能装下），还有普通金属板和金属锭。店员看我这么个小块头的男孩，捏着零用钱，热切地在瓶瓶罐罐中间一待就是好几个小时，很快就跟我熟络了起来。虽然他们会时不时提醒我“那样东西可得小心点！”，最后总会让我买下心仪的东西。

我的化学初体验便是令人惊叹的奇景——泡沫、光与热、刺鼻的气味和砰砰的响声。我有一本指导手册是19世纪50年代出版的《化学游戏》，书是我从二手书店里淘来的，作者是J.J.格里芬。格里芬的写作风格朴实无华，而且风趣幽默；化学于他明显是一件快乐的事，于是他也想让读者体会其中的乐趣。我估计这本书的目标受众应该就是像我一样的小男孩，因为书中有一些“化学节日”之类的章节，教我们制作“飞翔的葡萄干布丁”（盖子一打开，布丁就会离开餐盘，飘向屋顶）、“火焰喷泉”（需要用磷——“操作者必须小心，否则可能会烧伤自己”），还有“灿烂烟火”（这里也有一处提醒，要“立刻松开手”）等。我觉得书中提到的一个特别配方（钨酸钠）很有趣，利用这个配方可以使裙子和窗帘变得不易燃——难道维多利亚时代经常失火？——我也学着配方做了一条防火围巾。

书的开头是“基础实验”，实验对象是植物染料，加酸或碱之后，观察它们的颜色变化。格里芬说，最常见的植物染料是从苔藓类植物中提取的石蕊。我从父亲的药房里拿了些石蕊试纸，倒上各种酸之后，试纸会变红，倒上碱性氨会变蓝。

格里芬还介绍了漂白实验。他在书上建议使用氯水，但我却用了母亲的漂白剂，把石蕊试纸、紫甘蓝菜汁和父亲的红色手帕都漂白了。格里芬还说可以拿一朵红玫瑰，置于燃烧的硫黄上方，燃烧产生的二氧化硫就会把红玫瑰漂白。再放进水里，玫瑰又会奇迹般地恢复原色。

随后，格里芬介绍的是“隐显墨水”，需加热或经特殊处理之后才能显现的墨水。我也跟随着格里芬的介绍做了几种，有加入硫化氢就会变黑的铅盐，有光照后变黑的银盐，还有干燥或加热后显色的钴盐。这些游戏不仅有趣，还蕴含了化学原理。

除了《化学游戏》之外，我们家还有其他几本关于化学的旧书，有些是我的父母读医学院时留下来的，有些比较新，是我的两位哥哥马库斯和戴维的。其中有一本是瓦伦丁所著的《应用化学》。这本书全是干货，属于实用手册一类，语言平铺直叙，枯燥且无灵气，但在我看来却无比新奇。打开污迹斑斑的褪色封面（它在实验室里度过了很长时间），映入眼帘的是一行“祝生日快乐！——米克，1921年1月13日”。这是母亲的哥哥米克在她18岁生日时送的礼物，米克当年25岁，已经是一名化学研究人员了。米克舅舅是戴夫舅舅的弟弟，曾和兄弟几人去了南非，回国后在一处锡矿上工作。听说他沉迷于锡，就像戴夫舅舅沉迷于钨一样，因此家族中的人们有时会称呼他“锡舅舅”。我从未见过米克舅舅，他在我出生那年患癌症去世，年仅45岁。家人觉得肯定是南非铀矿的高辐射害了他。母亲与米克舅舅关系亲密，对他的旧事和容貌一直难忘。这是母亲的化学书，而且是我素未谋面的化学家舅舅送给她的，因此对我而言格外珍贵。

维多利亚时代，化学研究蔚然成风，很多家庭都有自己的实验室，就像栽培蕨类和使用立体镜一般。格里芬的《化学游戏》第一版在1830年前后发行，非常畅销，该书不断修订、再版；我手里的是1860年发行的第10版。

与格里芬这本书同期的还有一本A.J.伯奈斯的《家庭生活中的科学》，也是绿底烫金封面，可以搭配阅读。伯奈斯这本书以维多利亚时代家庭日常用品为主要对象，像煤、煤气、蜡烛、肥皂、玻璃、瓷器、陶器、消毒水等。一个世纪过去了，这些东西大多还在家庭中使用。

此外，还有J.F.W.约翰斯顿在1859年所著的《日常生活中的化学》，虽然也旨在开人眼界（“人们的日常生活处处是惊奇，有化学的，也有心理的。我们大多数人都熟视无睹或缺乏敏锐的眼光……”），但风格和内容却大相径庭。书中有一些非常精彩的章节，比如“我们喜欢的气味”“我们厌恶的味道”“我们欣赏的颜色”“我们珍视的身体”“我们养的植物”，还有至少8个章节介绍“我们沉迷的麻醉剂”。这本书不仅在化学之路上给我引导，还让我见识了各种奇异的人类行为和文化。

我还花6便士买过一本更早年出版的旧书，书破破烂烂的，没有封皮，还缺了几页。这本书就是《化学口袋书》，由詹姆斯·帕金森 1803年写就。帕金森生于霍斯顿，我后来学生物时又与他产生交集，才知道他是古生物学的创始人。再后来，我上了医学院，又学习了他的著作《关于震颤麻痹的研究》，书中介绍的正是后来广为人知的帕金森病。但是当时我只有11岁，只把他看作一本有趣的口袋化学书的作者。我从他的书中深深地体会到化学自19世纪以来的迅猛发展；帕金森在书中介绍了成书前几年发现的10种新金属：铀、碲、铬、钶（铌）、钽、铈、钯、铑、锇和铱。

我读过格里芬的书，才搞清楚“酸”和“碱”的意义，才知道二者反应产生“盐”。戴夫舅舅精确称量了一定量的盐酸和苛性钠，在烧杯中混合，以此进一步向我展示酸碱性质的对立性。混合液体变得非常烫，冷却之后，舅舅说：“来试试喝下去。”喝下去——他疯了吗？不过，我还是喝了，液体里只有一点盐的味道。他解释说：“酸碱混在一起就会发生中和反应，产出盐。”

我问，这种神奇的反应可以逆转吗？盐水再变回酸和碱？舅舅说：“不能，需要的能量太多。你也看到了酸碱反应散发了大量的热，要使反应逆转也需要等量的热能。而盐又非常稳定，钠和氯结合极其紧密，一般的化学手段无法将其拆散，除非用电流。”

他后来为我展示了这种更剧烈的反应。他将一块钠放入一满瓶液氯中，很奇怪，钠瞬间在黄绿色的液氯中剧烈燃烧起来。燃烧结束之后，剩下的只有普通的盐。我见识了酸碱反应生成盐的剧烈过程，见识了能量的力量和元素之力，不禁对盐心生敬慕。

这一次，戴夫舅舅又告诉我，反应物的量要精准：钠和氯的重量比必须是23：35.5。我听到这两个数字，有些激动，因为在课本的列表中见过，早就熟悉了；这正是它们的原子量。那些数字，我都是死记硬背的，就像背乘法表时一样没有用心。但听到舅舅说，这同样的数字与两种元素的化学反应有关，一个问题不禁在我的心底萌生。

我的收藏品中除了矿物样本，还有钱币。我有一个红木小匣子专门储存钱币，小匣子有像玩具剧场一样的门，打开门，里面有很多排薄托盘，有红丝绒覆盖的圆托放钱币——有的圆托直径只有0.6厘米多一点，用来放英国古银币格罗特、3便士的银币和复活节给穷人的濯足节银币；有的直径超过5厘米，用来放我心爱的王冠银币，还有块头更大的、18世纪末流通的2便士巨型钱币。

我还集邮，最喜欢孤岛图案的邮票，票面上印着当地风景和植被，给人身临其境之感。我钟爱印有各种矿物的邮票，还有一些特殊的邮票，比如三角形的、无齿的、水印印反的、字母印缺的，或是背面印有广告的。我最喜欢的邮票中有一张是塞尔维亚和克罗地亚在1914年联合发行的，据说从某个特定的角度看这张邮票，就能看出被刺杀的斐迪南大公的头像。

但是，我最心爱的收藏是一套独一无二的巴士车票。在那个年代的伦敦，坐巴士车就能得到一张长方形的彩色硬纸车票，上面印有字母和数字。我拿到印有O16和S32（不仅是我的名字缩写，也代表氧和硫，后面的数字又恰好是它们的原子量）的车票之后，就决心收集一套“化学元素”巴士车票，看看92个元素能收集多少个。我非常幸运，车票收集非常快，很快就收全了（拿到代表钨的W184这张车票时，我特别开心，因为这张车票还正好补全了我的中间名首字母）。当然，也有几张车票很难获得，比如原子量35.5的氯就很恼人，因为35.5不是整数。我也没有气馁，终于拿到了一张Cl355，又在中间点了一个小数点。单字母的元素相对容易获得，除了最早获取的O16，我很快就收集到H1、B11、C12、N14和F19。后来，我了解到原子序数比原子量更重要，便又开始搜集匹配原子序数的车票。最后，我收集全了从H1到U92的所有元素。在我心中，每种元素都与一个数字紧密相连，每一个数字都代表着一种元素。我喜欢随身携带那套化学元素巴士车票；我把小小的一张方形车票放在口袋里，感觉就像拥有了整个宇宙。