元素周期表 汉字

氢氦锂铍硼、碳氮氧氟氖……

每位小朋友上小学时,《自然课》上是不是都要背这张看上去各个字都没什么关系的表,然后上中学还得背,倘若上了就业老大难的“生化环材”专业,更得天天和它打交道?

没错了,这就是门捷列夫元素周期表!

其实嘛, 德米特里·门捷列夫(Dmitri Ivanovich Mendeleev,1834年2月7日-1907年2月2日)并不是第一个发现自然界的万物可以细分为不同性质的单质组成的人。

早在公元前5世纪,古希腊哲学家、科学家恩培多克勒氏(Empedocles, 希腊文 Ἐμπεδοκλῆς,约公元前495----约公元前435)就提出了世界万物都由地(土)、火、水、风(空气)四种元素组成的“四根说”。其“四根说”理论的源头在于,泰勒斯曾认为宇宙的基本成分是水,阿那克西美尼认为是空气,赫拉克利特认为是火,齐诺弗尼斯认为是土,而恩培多克勒想出将这一切揉合在一起的看法。他认为一切事物都由这些物质的不同组合和排列构成。当元素在力的作用下分裂并以新的排列重新组合(就好人类“悲欢离合”)时,物质就发生了质的变化。亚里士多德继续研究和改进了这一观点,并成为两千多年化学理论的基础。甚至持续到今天还是欧洲一些地方人的惯用语言,比如在暴风中,空气和水受到冲击而咆哮时,人们就说“元素在发怒”(Elements are getting angry )。除此之外,恩培多克勒氏还提出了心脏是循环系统的中心;从大地里诞生的生物物竞天择,适者生存;发现了离心力,并指出空气本身也是物质,陆地上的生物是生活在空气中的。

无巧不成书的是,东亚春秋时期晋国的史官便在公元前6世纪提出了“五行相生相克论”(《史记》、《国语》),这个五行就是五种基本元素:水、火、土、金、木。而《孔子家语·五帝篇》也记载道:“天有五行,水火金木土,分时化育,以成万物。其神谓之五帝”。不过,由于记载东周春秋战国时期思想的内容大多是西汉成立后所出,目前考古发现的秦前典籍里还需要进一步证据,因此,五行论是否为“四根说”的发展还有待研究。

在漫长的中世纪时代,由于工商业发展始终受制于频繁的战争和瘟疫,人类科学的发展进入了漫长的停滞期。直到18世纪工业革命后,弄清楚宇宙中到底有多少种元素,每个元素有哪些性质成了科学界必须解决的问题。在这方面,起到先驱作用的科学家当属英国化学家 约翰·亚历山大·雷纳·纽兰兹(John Alexander Reina Newlands),纽兰兹在Д.И.门捷列夫之前发现并研究了化学元素性质的周期性。并于1887年获得英国皇家学会颁发的戴维奖章。

而门捷列夫在1869年发现了元素周期表,在论文中,门捷列夫指出:简单物体的性质,以及元素化合物的形式和性质,都和元素原子量的大小有周期性的依赖关系。门捷列夫在排列元素表的过程中,还大胆指出,当时一些公认的原子量不准确。

如那时金的原子量公认为169.2,按此在元素表中,金应排在锇、铱、铂的前面,因为它们被公认的原子量分别为198.6、196.7、196.7,而门捷列夫坚定地认为金应排列在这三种元素的后面,原子量都应重新测定。大家重测的结果,锇为190.9、铱为193.1、铂为195.2,而金是197.2。实践证实了门捷列夫的论断,也证明了周期律的正确性。此外,门捷列夫还预言了一些元素的存在。

例如,在锌与砷之间的两个空格中,他预言这两个未知元素的性质分别为类铝和类硅。就在他预言后的四年,法国化学家布阿勃朗用光谱分析法,从门锌矿中发现了镓。实验证明,镓的性质非常像铝,也就是门捷列夫预言的类铝。后来,1886年,德国化学家克莱门斯·温克勒(Clemens A. Winkler)又发现了锗(Germanium,No.32)元素,经测试,锗的性质和硅十分相似,验证了门捷列夫元素周期表的正确性,也将锌和砷之间的空格终于填上了。

由于元素周期表对科学和工商业的巨大推动作用,1871年,清国人徐寿先生在翻译《化学鉴源》(Well's Principles of Chemistry)时就确立了不同于当时日本人的以日语谐音称呼化学元素英文名的原则,而使用怎样的华语汉字称呼这些元素就成了一个难题。因为按照徐寿的方案是在汉字中找一个发音和化学元素相近,并且能用偏旁代替这些化学元素常规状态的字。

为此,徐寿灵机一动,取各元素拉丁语第一音节而造新字的原则来命名,例如钠、钾、钙、镍等。

徐寿采用的命名原则,被中国、日本、韩国、朝鲜、越南等地的科学界接受,一直到今天,都在用汉字标注元素或者物质成分的场合沿用此法。

《化学鉴源》中部分名词与现代名称:
原质——元素
杂质——化合物
强水——酸(如盐强水——盐酸;硫强水——硫酸)
轻气——氢气
淡气——氮气
养气——氧气
绿气——氯气
多而敦——道尔顿
质点——微粒
原点——原子
杂点——分子
酒灯——酒精灯

由上可见,徐寿的翻译法大概可以概括成以下四种,一、根据物理性质或功能属性翻译了氢、氧、氮、氯(原文作轻、养、淡、绿);二、采用不同元素(原文作原质)的组合替代化合物,如用淡轻指代氨,用铁养硫养指代硫酸铁;三、采用一些已有的字音译,例如采用弗指代氟;四、还有些则采用生僻字来发挥余热,例如《孟子》中“其渐之溴”的溴字,基本没有其他用处,但当它成为第35号元素后,身份就不同了,而常常在坟场出现的燐火则被抽出燐字以指代磷(P)。

然而,强大如徐寿也有字不够用的时候。彼时已经发现了64种元素,徐老爷子发现即使把古文中的生僻字都从坟墓里挖出来还是不能解决问题,于是在《化学鉴原》中,对于一些全新的元素基本都采用了造新字的方式,而且老爷子很明智,采用形声法作为主要方式,只要是不认识的金属一概用金字旁加上音译之后的简单汉字合体,于是钙、镁、钍、铋等一大波新字出现了;只要是非金属则换个石字旁,于是又多了硼、矽等一干新字。

只不过,这些新字依然不能保证当年各地使用科学文献时名称的统一性,相反,还给人们的理解造成了困难。以14号元素“硅”(拉丁语:silicium,英语:silicon)为例,有的文献取“菜畦(当年读:夕)”的“畦”字(如当年的报刊),用以表达“Si”音,又用“圭”字尾表达此种元素为土地沙尘的主要成分(二氧化硅),以方便活字印刷,但是另外的文献,如徐寿的《化学鉴源》又用“矽”字,那么,到底该用什么字?

也正因此,有学者研究了1901—1920年间,中国通用的20种化学教材后,发现同一种元素,往往有3种左右的译法(其中绝大多数采用的是徐寿的译名),部分徐寿没有译过的新元素,如“钪”(scandium)竟有“鉰”“锶”“錹”“鏮”“斯甘胄谟”等8种译名。

为了改变这种状况,传教士丁韪良、傅兰雅、狄考文等成立了“益智书会”,先后编印《修订化学元素表》(1898年)、《协定化学名目》(1901年)和《术语辞汇》(1904年)等。对于化学元素,他们的一个建议是,为气体元素都加一个“气”字头。1915年,北洋政府教育部颁布《无机化学命名草案》,标志着官方开始介入化学元素译名的统一问题。受其影响,中国教科书上的化学译名逐渐统一。

至1932年,国民政府组织国立编译馆,其主要任务之一,就是统一元素名称。其译名组成员王季良、郑贞文等,决定了4项原则:

A.取字必须遵照一定的系统。

B.以谐声或会意为主,不重象形。

c.必须便于读音、便于书写,笔画以简单为原则。同音字、不易识别的字、易与行文冲突的字,都应该避免。

D.旧译名符合上述条件者,尽量采用;如果有两个以上译名.则依照上述各条,选择最佳者。

经过多方讨论和征求意见,《化学命名原则》最终完成,并由教育部发布。该书包含元素92种,比《化学鉴原》多28种,译名如氢、氧、氟等也更为科学。化合物的译名,如氧化铜、盐酸、硫酸等,准确性大幅提升。对于《化学命名原则》,当年“习化学者几已人手一册,其在化学界之权威无劳赘述。”

在这里,本妹就要说说汉字的造字法了:

首先,汉字是象形文字,一字就是一音,和苏美尔人楔形文字有着深刻渊源,日本人饭岛纪的著作《楔形文字の初步歴史と文法》(《楔形文字的初步历史与文法》)使用了大量楔形文字与东亚古代的汉字对照,比较,得出结论,无论是象形。文字的结构,两种文字都有着不可分开的联系。以“足、星、鱼、山”四字的演化可知,两种文字起初都是鱼形图案,就是演变到后来的正规汉字和楔形文字,仍可以找出原来的象形因素。

其次,鉴于苏美尔语言依然具有词根和词缀属性,汉字由各个部件拼成的过程中,部件其实依然有其读音,这也是汉代提出“六书造字法”(象形、会意、形声、指事、专注、假借)的许慎在《说文解字》一书中大量使用“XX切”为字注音的原因。且上古字音中含有大量类似亚欧语言(如俄语)翘舌音。另外,以《康熙字典》为例,汉字中六分之五的字都属于“形声字”。比如2003年首次合成的第115号元素(英文名:Moscovium,符号:Mc,别名:Uup-占位符系统元素名称ununpentium)被命名为“镆”,就是“老字新用”的形声字造字法实例,其典出为:《吕氏春秋·察今》——不期乎镆铘。原指春秋时代铸剑师眉间尺铸造的名剑“莫邪”。

因此,在翻译元素周期表乃至一些新发现物质时,使用形声字造字便成了最方便的办法。当然,也有例外,如“烃”字,烃字的两部分来自碳和氢两个各取一部分,读音也来自碳和氢,还能知道这类化合物中有很多是可以在常温常压的空气中被点燃,做到了会意和会音。还有“五碳芳香族化合物”,过去用“茂”字翻译,取意为“艹”是芳字的偏旁,取芳香族化合物多在植物及其衍生物(如煤炭)里被提取之意,而茂的“戊”字底来自天干中的“第五个字”,以此表意。这是会意造字法。

当然,“偏僻”的造字法在科学领域也能看到,比如氢的两种同位素D和T,就分别造为“氘”和“氚”,其中的“丿丿”(这是一个字,然而打不出!)是“刀”字(一“—”加刀“丿丿”,按反切注音法,为“d-ao-i”)的表音部,“气”表示常温常压下这种物质为气态,又表达了有原子核内有两个中子。氚字亦然。这是典型的指事造字法造出的字(类似字有独体指事字:上、一、二、下、丨、丩、爻;合体指事字:元、示、中、屯、牟、牵;变体指事字:ㄩ、乏、廷、逆、世、臣、幻、夏、巾。)

最后就是象形造字法在科学中的应用,比如药物中常见的甾醇,在这里用“甾”字形象地模仿了一类结构——下面四个环,上面有三个取代基,这是胆固醇类化合物的特定结构,甾于是变成了象形字。原来,甾是战国至汉代于江浙一带对容器“缶”的一种称呼,罐体用来装载液体,外壁上部有多个把手或突起装饰物(甾,东楚名缶曰甾。――《说文解字》)。

好了,元素周期表里的趣汉字今天就说到这,如果聪明的读者您发现了什么“神奇”汉字,欢迎留言、评论与本妹探讨!

参考资料:

1、王宁-怎样读经典 | 《说文解字》(《中华读书报》)

2、徐寿与《化学鉴原》-《化学故事汇》

3、王琳:《近现代化学元素名称研究》,辽宁师范大学2015年

4、施杨:《国立编译馆与近代科技术语的本土化——以<化学命名原则>为例》,南京信息工程大学2016年

5、何涓:《清末民初化学教科书中元素译名的演变》

6、汉字偏旁名称读音及说明- 行唐赵学礼

7、恩培多克勒:一位放弃王位而投身研究哲学的男子-马瑞光学哲学

8、辟个谣:化学元素中文译名,与“朱元璋家谱”无关 -名流说

9:汉字的演变 从象形符号到楔形文字-节选自《失落的文明:巴比伦》,华东师范大学出版社

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