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       巴舍拉曾經(jīng)宣稱，化學(xué)正在演變成一門事實(shí)越來(lái)越少而作用越來(lái)越多的科學(xué)，但是他沒有考慮到儀器技術(shù)的全部虛擬性潛力，化學(xué)家們可以通過先進(jìn)儀器深入考察物質(zhì)實(shí)體的微觀結(jié)構(gòu)。威廉·布拉格（William Bragg）在1910年代發(fā)明的X－射線衍射技術(shù)為探索隱藏的原子和分子的結(jié)構(gòu)世界打開了一扇窗口。利用這個(gè)技術(shù)，現(xiàn)在有可能“看到”或者說(shuō)至少能推演出物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，以及在某些可測(cè)量的物質(zhì)宏觀性質(zhì)與其微觀結(jié)構(gòu)之間建立聯(lián)系。但是，這種能夠觸及物質(zhì)微觀構(gòu)成的技術(shù)創(chuàng)新也沒有宣布元素說(shuō)的終結(jié)或者說(shuō)化學(xué)的滅亡。

       1939年，喬治斯·尚普蒂耶（Georges Chompe－tier）曾表示，因?yàn)樾略永碚摷皝喸恿Ｗ拥某霈F(xiàn)，元素周期表已被有效二次發(fā)明。用他的話說(shuō)：“原子理論現(xiàn)在已經(jīng)成為化學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)的最牢固的基石……在我們闡明關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的想法后，元素周期性分類的意義更加重大了。”尚普蒂耶表示，可以將變革進(jìn)一步推進(jìn)，從原子核中結(jié)合的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)的角度來(lái)重新定義元素，在新的周期表中為每個(gè)“同位素”安排它們自己的位置。除了提議圍繞原子物理學(xué)中的發(fā)現(xiàn)對(duì)元素周期表進(jìn)行重新定位之外，尚普蒂耶從未表示也許有可能從物理學(xué)推演出化學(xué)，由此可以看出兩門學(xué)科未來(lái)將是一種協(xié)作關(guān)系而非統(tǒng)治征服的關(guān)系。

       已經(jīng)強(qiáng)調(diào)因引入物理化學(xué)學(xué)科與方法而誘發(fā)的化學(xué)演化。化學(xué)家不能把自己從這些發(fā)展中隔離出來(lái)而僅僅滿足于操作和描述化學(xué)反應(yīng)。化學(xué)家不能有效利用以前的成功，除非他可以吸收物理學(xué)家的學(xué)科規(guī)范或者同意與物理學(xué)家合作?；瘜W(xué)向物理化學(xué)的演化是過去20年間化學(xué)最大的特色。

       微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性質(zhì)之間的關(guān)系形成了固態(tài)物理學(xué)的中軸，它深刻改變了所有化學(xué)家對(duì)固體物質(zhì)的研究方法。今天，他們配置了一系列儀器來(lái)說(shuō)明宏觀實(shí)體在原子水平的組織結(jié)構(gòu)，這些儀器有中子衍射儀、紅外光諧儀、同步加速器、電子顯微鏡和核磁共振等，甚至還有掃描隧穿顯微鏡。因此，固體化學(xué)會(huì)持續(xù)朝著材料科學(xué)方向定位，材料化學(xué)研究的是材料的性質(zhì)，或者越來(lái)越多的是構(gòu)想材料的性質(zhì)，從而可以開發(fā)出適合于某些特定應(yīng)用的一些材料。從這個(gè)角度看，化學(xué)家可以把元素周期表視作一個(gè)秩序井然的工具箱。表中每欄好比一個(gè)抽屜，每個(gè)元素提供某種性質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)。一族元素可以提供一系列的導(dǎo)電性能很好的離子金屬，可以與另一族元素的氧化物一起做成電池。其他族的元素可以提供半導(dǎo)體，例如，素可以供應(yīng)一系列添加劑以制成各種顏色的熒光燈。元素周期表可以看作是允許訪問的有序倉(cāng)庫(kù)或者一個(gè)目錄表，從中化學(xué)家可以采購(gòu)基礎(chǔ)元素以建造新的功能材料。這自然是化學(xué)家米歇爾·普沙（Michel Pouchard）所描述的化學(xué)印象：

       化學(xué)家基本上屬于物質(zhì)的建造師和石匠：他的標(biāo)尺是納米級(jí)的，他的磚塊是門捷列夫元素周期表中上百個(gè)元素，他的水泥是元素的價(jià)電子。

       如此一來(lái)，元素的概念一方面得到了自身證明，另一方面又被重新定義為工程技術(shù)所需的”磚塊”。

       在20世紀(jì)，元素的這種重塑產(chǎn)生了矛盾性的局面。盡管沒有明確聲明，但當(dāng)他們都會(huì)提及元素周期表并把它置于現(xiàn)代化學(xué)中心位置的時(shí)候，似乎已經(jīng)說(shuō)明，化學(xué)界的所有成員已經(jīng)接受了元素這個(gè)概念。然而盡管如此，他們?nèi)粘Ｊ褂玫脑馗拍钪辽偈遣磺逦?，甚至是完全矛盾的。所以，如果化學(xué)家把元素視為試劑或者儀器，那么他們完成任務(wù)后似乎便可以把門捷列夫的抽象元素概念擱置一邊。諷刺的是，元素概念的純粹性在化學(xué)教育中得到保留。那些被引薦進(jìn)入化學(xué)學(xué)科的學(xué)生們接受到的是嚴(yán)格抽象意義上的元素概念，而一個(gè)更加實(shí)用的萬(wàn)能解釋是屬于富有經(jīng)驗(yàn)的化學(xué)家們享有的特權(quán)?？傊?，元素概念的不同使用就會(huì)帶來(lái)不同的危機(jī)。如果把元素概念當(dāng)作化學(xué)的基礎(chǔ)概念，就必須以哲學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性來(lái)對(duì)待，而如果把元素概念視為實(shí)踐型科學(xué)家的研究工具，那么這個(gè)概念就可以根據(jù)工作需要隨意使用。這種截然不同的對(duì)待方法反映在化學(xué)界內(nèi)部就是導(dǎo)致緊張局面，化學(xué)家們不僅關(guān)心元素的概念而且也關(guān)心對(duì)元素周期表本身的解釋。然而盡管存在上述緊張局面，元素的概念在化學(xué)神殿中仍然占據(jù)特別重要的位置，門捷列夫本人曾毫不謙虛地評(píng)價(jià)他自己的工作：

       康德認(rèn)為“在宇宙中有兩件東西值得人類飲佩和尊數(shù)：我們內(nèi)心的道德律和我們頭頂?shù)男强沼钪?rdquo;。進(jìn)一步探索元素本質(zhì)之后，我們需要增加第三件事物，即“我們周圍無(wú)處不在的元素”，其依據(jù)是，如果沒有這些元素，我們甚至不能形成任何關(guān)于星空宇宙的想法，而且原子的概念掲示了元素的個(gè)體奇特性、個(gè)體的無(wú)限重復(fù)以及它們對(duì)和諧自然秩序的臣服。

       但是，康德的道德律、牛頓定律和元素周期表之間存在根本性差別。只有元素周期表沒有對(duì)如何詮釋它給予任何限制，從而使它成為一個(gè)開放的、可以有多種解讀的周期表。也許正是元素周期表的多重意義才賦予了它非凡的生命力。的確，隨著時(shí)間推移，基于以后的發(fā)現(xiàn)而發(fā)展起來(lái)的眾多解釋中沒有任何一個(gè)可以成功超越門捷列夫在闡釋周期表時(shí)所使用的高度抽象的元素概念。

       此時(shí)，我們想起了化學(xué)和物理學(xué)之間的對(duì)立關(guān)系這種刻板印象，在人們印象中，化學(xué)是具體、刻板的實(shí)用主義，而物理學(xué)是抽象的唯心主義。然而，我們想強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是，沒有抽象過程的幫助，化學(xué)就不能發(fā)展出自身的一般規(guī)律。所以，化學(xué)元素仍然是一種“物質(zhì)的抽象”，不能被還原成圍繞它的某些概念。

       “物質(zhì)的抽象”有兩層含義。第一方面，元素是抽象的，它是從展現(xiàn)化學(xué)作用的特定局部背景中分離出重要相關(guān)特性所得到的能動(dòng)的結(jié)果。不存在每個(gè)細(xì)節(jié)都完全相同的兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)，但是不論是否有儀器的協(xié)助，一系列類似反應(yīng)的突出特征可以通過富有經(jīng)驗(yàn)的化學(xué)家的感官知覺抽象出來(lái)。但是，在建造元素周期體系的解釋性結(jié)構(gòu)體系時(shí)涉及到了另外的比較不具體的抽象形式。宏觀化學(xué)性質(zhì)取決于一個(gè)不可見的因果要素（原子序數(shù)或者原子量表示的亞原子結(jié)構(gòu)），這個(gè)要素可以通過理論構(gòu)建推測(cè)出來(lái)，這種觀點(diǎn)代表著另一種重要形式的抽象。從這方面看，化學(xué)元素接近于數(shù)學(xué)抽象。因此，元素成為一種建造工具，可以建造一個(gè)隱藏的、比所有個(gè)體的、局部的、可觀察化學(xué)變化更加基礎(chǔ)的系列。這種抽象使得化學(xué)家們能夠描述看似混亂的雜多現(xiàn)象世界的秩序。

       門捷列夫元素概念的最偉大的價(jià)值在于它構(gòu)建相關(guān)系列的能力。化學(xué)元素是有效分割的抽象實(shí)體，這些抽象實(shí)體通過元素周期體系代表的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系而與現(xiàn)實(shí)世界發(fā)生關(guān)聯(lián)。這種“抽象－具體”關(guān)系是由元素在周期表中的位置表明的，反過來(lái)，這種關(guān)系也形成了元素周期表可以多元解讀的基礎(chǔ)。