序
这是比尔·盖茨推荐过的作品，很久之前我就记下了，最近心血来潮，便把它看完了。阅读之前，我以为这是一本关于门捷列夫的传记，读完才发现，讲的是化学这门学科的历史。填补了认知上的一个小空白，蛮开心的，毕竟中学时化学成绩一直比物理好太多，虽然高考没有选择化学，但从现在来看，依旧是个美好的遗憾。
梦里知多少——《门捷列夫之梦》
化学的英文 chemistry 源自埃及语”khemeia”，意为埃及技艺。现代科学的起源不约而同地指向了古希腊和古埃及。先哲恩培多克勒提出了”土、气、火、水”四元素说，随后被亚里士多德发展，但这一错误理论束缚了人类的科学思维长达两千年。
从炼金炉到药剂瓶
受到亚里士多德”土、气、火、水”四元素理论的影响，人们相信物质可以相互转化。为了追求更本质的道理和更多的财富，”炼金术士”应运而生，他们认为有一种叫做”哲人石”的东西，找到它就可以点石成金。大量实践者涌入实验室，各种低级狡猾的手段也随之大行其道。
同一个时代，道士在中国也开始了类似的工作，他们寻找的并不是黄金，而是长生不老之药。从轴心时代开始，无论是西方的炼金术士还是东方的方士，采取的都是浸泡、燃烧、研磨的方式来达到自己的目的。
这些人大部分都是招摇撞骗的，但也有人希望能把这些方子用于治病，于是诞生了最早的药剂师和中医师。虽然疗效往往不尽如人意，但总算开始往有用的方向转变。一千多年的时间，东西方在这个领域并没有太大的差异，无非是西方的四元素论和东方的五行阴阳论的区别。
拉瓦锡之后，化学才是化学
直到拉瓦锡的出现，科学意义上的化学才真正诞生。他的伟大，在于贡献了一种科学的方法论：一是承认局限，认为人类可能永远无法准确认知元素的本质，只能依靠实验来判断；二是定义了”元素”，在实验室验证之前，不能假设某个物质由多种成分组成；三是规范了化学语言，用拉丁文来描述元素及其变化。
从这个时候开始，化学朝着科学一路奔去。道尔顿提出”世界是由原子组成”，并成功分离出氢。贝采里乌斯引入电离的方法，发现元素有不同的电亲和性。维勒分离出铝元素，合成了尿素，证明生命的运作并非由某种神秘力量所驱动。德贝赖纳发现某些元素的性质和原子量之间呈现出特定的规律。德尚古尔多阿独创了”地螺旋”模型，将元素按原子量大小标在圆柱体的螺旋线上，首次发现元素的性质存在周期性的重复。康尼扎罗则澄清了当时化学界在”当量”与”原子量”上的致命混淆，强调只有确定的原子量才能为科学概括提供基础。
梦中的纸牌接龙
听完康尼扎罗的讲座，门捷列夫和迈耶尔几乎同时意识到元素之间存在某种周期性的规律。然而，隐约感觉到了这种秩序的存在，却不知道如何将它清晰地表达出来，这是门捷列夫在此后多年里一直苦恼的事情。
直到有一天，他忽然觉得元素的排列方式与自己常玩的纸牌接龙极为相似——在纸牌接龙中，玩家需要将牌按照花色分组，每个花色内按数值降序排列。可元素这副牌，该怎么接上呢？他带着这个念头睡着了，在梦中见到了那个表，所有元素都按要求排列在一起。醒来后他立即将它记录在纸上。
当元素按照原子量的顺序排列时，它们的性质会呈现出周期性重复——这就是他在梦中看到的秩序。因此，他将自己的发现命名为元素周期表。灵光一现后的两周，他就完成并发表了论文；一年后，迈耶尔才发表了类似的论文。
这也是后人称门捷列夫为天才的原因之一。其实，我在读研究生时也有过类似的经历：感觉某个密码算法有漏洞，但一时间想不透，结果在一场梦里，我想到了破解的方式，第二天一大早赶去教研室写程序实现，果然就破解出来了。大家都笑话我吹牛，但只有我自己最明白——当你热爱并全身心投入一件事，且有一定基础的时候，睡着了还在琢磨，或许正是那个纯粹的状态，最容易出成果。这是水到渠成，而不是上天的宠幸。
大师之侧与大师之下
门捷列夫身体不好，脾气不好，小学和中学的成绩都不好。靠母亲的关系进了一所学校后不久，母亲也去世了，他成了孤儿。然而，这所学校与著名的圣彼得堡大学共用同一栋教学楼，在对化学的热爱和大师的耳濡目染之下，他成长为优秀毕业生。后来去巴黎和海德堡学习，接触到了光谱分析的创立者基尔霍夫和本生，但他性情孤傲，与本生难以相处，于是离开了这个著名的实验室，独自去做自己感兴趣的冷门研究，一年后回到圣彼得堡。
和门捷列夫不一样，迈耶尔一直追随本生工作。然而面对他人对元素周期表的质疑时，门捷列夫回应说”单质纯度不够，所以和我的预测不符”，迈耶尔却未能坚持自己的意见。后来的故事证明了门捷列夫的判断——质疑者在对单质提纯后，果然与他的预测相符。随着越来越多新元素的发现填入了他的元素周期表，化学作为一门科学的最后一块地基终于夯实。
无论如何，在化学这门学科中，门捷列夫比前面这些大师们的名气更大。偶遇大师，与大师交锋，固然是好事；但在大师手下工作，也不见得全然都是好的。恰恰是因为有这些大师的存在，门捷列夫才能够把自己对化学的热爱，转化为对未知世界的探索。他的求索和认知在当时并非主流，但他敏锐地感觉到并愿意深挖自己的想法，所以他成功了。当别人质疑他的元素周期表时，他能据理反驳，也能讲得出原因，而最后事实证明他是对的。
每一次进步，都是对师门的背叛
从两千多年前亚里士多德提出四元素，到拉瓦锡对四元素说的挑战和对”元素”的重新定义，每一次科学的进步，都是对前人的质疑和否定。只有这一种方式，才确保了科学能够从小到大，从一点星星之火到熊熊烈火。
从拉瓦锡奠定了化学的基础之后，整个药剂行业和医药行业都走上了以化学和剂量学为基础的道路，以实证主义作为科学遵循。从化学脱胎于炼金术的那一刻开始，现代医学的雏形就孕育在了这个新生的学科里——通过对药剂剂量的控制，以实验的方式了解药物对人体的作用，人的疾病不再被归结为希波克拉底所说的血液、黏液、黄胆汁、黑胆汁四种体液的失衡。而哈维通过对人体的解剖，揭示了血液循环的机制，也由此为现代医学奠定了基础。
所以当人们凭借新的方法论，对世界的构成和运行有了更深刻的认识，打破了前人的认知且确实符合事实的时候，科学才得以发展。而每一次这样的突破，都是对师门的背叛，都是对权威的开刀。从亚里士多德开始，从牛顿开始，再到爱因斯坦，每一次的进步都是在向大师投石子。
虽然韩愈在《师说》中提到”弟子不必不如师，师不必贤于弟子”，但实际上，如果从东方这种以道德和秩序为本的学问来看，是没有办法孕育出符合科学发展的土壤的。因为科学之所以能够发展，本质上是源于对这个世界运行规律的深刻兴趣，希望将其揭示出来；而不是以道德和秩序为主体，去研究如何平和地处事，或试图用道德的提升来解决所有的问题。
从探究本源来说，我们一直语焉不详。从混沌到宋明理学中周敦颐的太极学说、程朱的理气之辨，其实都无法真正以实证的方式去探究这个世界的本源。至少从现在看来，建立道德的高地，对技术的进步并无太大助益。
不要以为炼金术士已经消失
当我们再仔细地看牛顿——一位臭名昭著的炼金术士，同时也是一位伟大的物理学家——两个极其极端的身份，在一个人身上竟能并行不悖。由此可见，科学是需要包容的，但科学也是一体两面的。
不要以为披着神秘学外衣的炼金术士早已从我们的世界上消失，其实许多人正扮演着这样的角色。很多所谓的专家和大师，用传统的、经典的、主流的观点，一步步压制和扼杀新生概念的萌芽，以维持既有的秩序。
前些天看到丘成桐在谈国内的中小学教育，如果把教育变成了题海战术，人就不会有创新力和创意。确实如此。如果一个人在学科上有天赋，或者学有余力而选择自己探索，在探索中获得乐趣并前行，那无疑他是有创造力的。而题海战术，则是把科学的基石变成了经史子集那样需要死记硬背的东西。
正如当年的门捷列夫，成绩不好，是因为当时的课程尽是经典文学和传统学科，而他对这些毫无兴趣。所以，那些成绩好的、学得乖的，未必留下了多大的名气；真正留下名气的人，无一不是对前人的挑战。
被遗忘的方法论
所以当我们在学习化学这门课的时候，会有很多疑问：为什么会有阿伏加德罗常数？为什么会有那么多看似古怪的专业表述、约定和描述？
因为抛开专业本身的知识不谈，这里面积聚着上千年来人们对这个领域的探究和积累。反观初高中时学的物理、化学、生物和地理，我们只吸收了那些知识性、常识性的内容，却忘记去了解这些知识是怎么积累过来的。
没有了这些方法论的加持，我们所学到的那些知识，也不过是无根之木，看似枝繁叶茂，实则经不起追问。
结语
合上这本书，我想起中学时背化学方程式的日子。氢氦锂铍硼，碳氮氧氟氖，像念经一样，从没有人告诉我这张表背后是一个脾气暴躁的俄国人在梦里完成的杰作。我的化学成绩虽然比物理好，但也就那么回事，背得滚瓜烂熟，却从没想过它是怎么来的。
好在现在知道了，也不算太晚。这个时代到处都是炼金术士，守着一套熟悉的配方，把谋生当探索，把重复当精进。我大概是做不了门捷列夫的，但至少不必做炼金术士——去真诚地面对这个世界，而不是只为了谋一份工作。