化学与艺术

最近在同学微信群里读到一篇很有趣的文章，作者巧妙地将化学化工的单元操作，如蒸馏、反应、萃取、结晶、吸附、蒸发等，与人生百态紧密联系起来，其中的类比、修辞，令人叹为观止。例如：“爱情如同蒸馏，温度太低当然无法进行，若是温度太高，不仅得不到理想产物，而且容易引发爆炸危险”；“夫妻生活如同一只反应器，有的人过于放纵，在底部碳化了，有的人不够淡定，从上口逃逸了，有的人冷冷热热成了过量反应物，只有两个人牵起手来，直到反应结束还没有分解，才是美满的婚姻”。这些警言妙语不胜枚举，让人从中感受到化学的自然之美、欣赏到化学的艺术之美。
　　 过去我在高校教书时，常有学生对我发牢骚，说化学，特别是有机化学知识凌乱、繁杂，自习时看书是懂的，放下书本又忘记了。很多同学说，学习化学没有乐趣，更多的是负担。还有同学担心，由于专业的关系，毕业后还要同这些“乱七八糟”的化学知识打交道，何时才是头呀？
　　 学生的苦闷让我思考，如何才能增强他们学习化学课程的兴趣？这既是我的职责所在，又是一个有趣的教学尝试。课间休息时，我与同学们一起畅谈文学艺术。我发现很多学生对艺术有一种敏锐的鉴赏能力。他们热爱生活，向往成功，爱好艺术，更爱艺术的美。这让我感到很欣慰。化学是有美感的，具备艺术特有的很多要素。从这个方面看，懂得艺术鉴赏的学生应该能把化学学好。教师的职责在于如何打开他们审美的翅膀，让他们在科学世界里自由翱翔。
　　 第二次世界大战结束后不久，一位美国记者看到巴黎街头垃圾成山，一片狼藉，问美国驻法临时代办：“他们（指法国人）能重新建设好这个国家吗？”这位美国外交官指着一间破烂不堪的房子里桌子上摆放的一盆鲜花说：“能，一定能！”面对记者困惑的眼神，他接着说：“一个处于如此艰难境地的民族，还如此爱美，这还不足以说明吗？”
　　 爱美之心人皆有之。美，存在于自然的规律性和完美的秩序性。自然科学就是揭示大自然的规律和秩序的。美的事物具有普遍的自然属性，比如对称、均衡、和谐、明快等等。美的社会属性则是善与功用。
　　 化学有没有美呢？或者说化学有没有美的自然属性和社会属性呢？答案是肯定的。就拿NaOH+HCl=NaCl+H2O为例吧。稍微具备一点化学知识的人都知道这个反应的离子方程式为：H++-OH=H2O,但是大多数人看到这个方程式，如同看着两只猴子在光秃秃的山上打架，庸俗、无聊。至于抱有一份美感，从面前的这几个化学元素符号拉开一段美学的距离来鉴赏、玩味，从心灵深处发出一阵惊叹就很难得了。如果换一个角度，用欣赏圆明园的夕照，用眺望烟雨太湖的绮丽风光，用怀念烟花三月扬州的景致的艺术眼光来观赏这个方程式，你的心头便会乌云散去，阳光明媚了。你一定会被大千世界存在这么一种绝妙的变化，被化学家这个惊人的发现，被这个简洁明了的式子激动得拍案叫绝。我们几乎可以听到H+和-OH相互碰撞所发出的银铃般的响声。H+与-OH是多么有秩序地结合在一起！
　　 这个反应让我想起世间那些灵魂高尚、情趣高雅之人的爱情观，想起幸福的婚姻中的一男一女，具有强烈的排他性。一妻多妾，或一女多夫都是不应该的，不允许的。自然规律通常用必须，社会道德则用应该。康德就曾说，道德是一系列的应该。在液体溶液里一个H+离子只能与一个-OH离子结合，或许，它们就是幸福的一对。在自然界，男人与女人，何尝不是另一类的H+和-OH？
　　 我的班上有几位学生特别爱好诗歌，如果从诗歌的意象来分析化学，则别有一番情趣。什么是诗？从某种意义上看，诗就是意境与音律的组合。古人特别强调摄取事物的神理而遗其外貌，所谓“古诗之妙，专求意象”。上述的离子方程式就有古诗的特点——淡远清空，专求意象，不管什么物质，盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、醋酸等等，甚至强酸弱碱盐，只要能电离出H+离子，以及不管什么物质，氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化镁、氢氧化钙等等，甚至强碱弱酸盐，只要能电离出-OH，它们的结合都可以产生出水分子，此等清空意境简直妙不可言。这样的方程式，难道不是自然界第一等的诗？难道只有“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”才算诗？其实，伟大的化学家原是另外一种风格的诗人。他们的作品不在大小李杜之下，也毫不逊色雪莱与拜伦。在人类科学文化的天宇里，各自发出绚烂的光芒，照耀千古。
　　 从审美的角度看，化学也是一门艺术。什么是艺术？相对技术将客观事物简化而言，艺术则是复杂化了。“艺术”可以定义为人类通过借助特殊的物质材料与工具，运用一定的审美能力和技巧，在精神与物质材料、心灵与审美对象的相互作用下，进行的充满激情与活力的创造性劳动。可以说艺术是一种精神文化的创造行为，是人的意识形态和生产形态的有机结合体。每一个化学新工艺的产生，每一个化学功能材料的发明
　　 都凝聚了化学家充满激情的创造性劳动。
　　 化学艺术中的情感是一种纯粹的审美情感，没有功利，不分阶级，具有人类普遍性的情感。情感在化学研究活动中生成，在人们运用化学研究成果过程中传递。如同情感是艺术创作的基本元素一样，一个人没有探索物质结构的热情，就不能成为伟大的化学家。列夫·托尔斯泰曾在他的《论艺术》中指出，文艺创作是艺术家在自己的心里唤起曾一度体验过的感情并且在唤起这种感情之后，用动作、线条、色彩、声音及言词所表达的形象来传达出这种感情，使别人也能体验到同样的感情。艺术家通过他们的作品来表达情感。他们通过反映生活，描绘艺术形象，绝不是冷漠的、无动于衷的，而是凝聚情感、爱憎分明，蕴涵审美情趣、审美理想。比如二战期间，德国法西斯发动对西班牙巴斯克文化名城格尔尼卡地毯式空袭，激起了毕加索的强烈义愤，他在短短的一个月时间内就完成了那幅名垂画史的、伸张正义与控诉罪行的力作《格尔尼卡》。
　　 优秀的化学家也是伟大的艺术家。他们仅用一百多种元素，合成出千姿百态的物质世界。这是任何一位画家所不能比拟的。无论是东方的石鲁还是西方的梵高，他们的作品都有局限，只是一个时代的风格。唯有化学家的作品流传久远，惠及全人类。自然界的一百多种化学元素，构成了数百万种化学物质，以有机化合物的同分异构表征。现已商品化的16余万种化学品，从医药、保健品，到护肤霜、洗发液，从颜料、涂料，到塑料、橡胶等等，无不凝聚化学家的艺术才华。
　　 无论是化学系的学生，还是广大从事化学化工的工作者，以艺术的眼光，保持一段美学的心理距离观察化学，不仅可以欣赏到化学的自然之美，而且可以通过自身的努力，在优化工艺路线，提高产品转化率，减少污染，创造出化学社会之美的同时，为人类提供更多的功能材料。屠呦呦获得诺贝尔奖主要创新点在于用低沸点的乙醚提取青蒿素，这是一种典型的化学化工单元操作。我们从中不难看出，这位优秀的化学家不仅是伟大的艺术家，而且是拯救人类免受疟疾之苦的天使，让我们向她致以崇高的敬意！