美麗的化學結構

簡單精煉的一本化學科普書，短短几萬字幫我捋清了化學中最基本的幾個核心概念，某種程度上也讓我對化學的理解有了變化：之前我會死死的盯着初中化學教科書裏的定義，認爲化學就是分子與分子間的化學反應，圍繞着電子形成共價鍵，以及令人眼花繚亂的元素週期表； 但在這本書裏我看到了太多除了電子得失形成共價鍵之外的力：從最基本的讓水成爲生命之源的氫鍵，再到金屬結晶內部的金屬鍵，再到聚合物、生物大分子通過範德華力或者氫鍵形成小分子“軍團”，甚至還有納米分子模糊了微觀與宏觀的界限； 在這個過程中再一次深刻的體會到了【定義】的滯後與漂浮😂尤其是在看第二部分的化學結構圖片的時候更有體會，感覺微觀的原子、分子世界很像是宇宙空間星體之間的作用，衛星圍着行星轉，行星圍着恆星轉，還有星雲、星團，這些星體之間會互相吸引也會互相排斥，會構建秩序也會碰撞融合；這就像是我現在對化學的認知：在化學世界裏有原子核和電子兩個基本的“星體”，不管是電子與電子的共價鍵，氫原子與氧原子的氫鍵，分子間的範德華力，金屬原子間的金屬鍵，或者其他次級共價鍵比如滷鍵，都圍繞着這兩個星體和他們之間的力，元素週期表只是一種角度，但它遠遠無法概括整個化學世界，就像太陽系無法概括宇宙一樣。 另一個非常大的收穫是瞭解到了很多先進的觀測儀器和實驗。“斷頭實驗”我真的無法用語言來形容自己的震撼；被愛因斯坦讚頌爲最偉大實驗之一的勞厄的X射線晶體衍射實驗也開啓了用x射線“看”微觀物體的大門；還有利用量子隧穿的STM和IFM。這些實驗和觀測儀器爲我從休謨和金觀濤那裏瞭解到的哲學思想提供了堅實的自然科學論據。 還有一個很有意思的收穫是淺淺瞭解到了一些關於化學史和化學家的故事：夢迴小時候《兒童文學》的拉瓦錫，發動近代化學革命、引入量化思維，摒棄掉那些虛頭巴腦的燃素，還有斷頭實驗堪稱我能想象的科學家最偉大的死前行爲；還有後續很多做出了傑出貢獻的化學家，和那些被頻頻打臉的諾貝爾化學獎得主😂不過名字我是一個都記不得了hhh 最後就是收穫了那些精美的圖片，文化知識不夠，只能說一句：太美啦！

本書從拉瓦錫確立現代化學命名體系講起，梳理了從原子論到玻爾量子原子模型、從路易斯化學鍵理論到價層電子對互斥模型的理論演進，系統展現了晶體、有機分子、聚合物、生物大分子等不同尺度的化學結構規律。同時介紹了掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡實現原子級成像與操控的技術突破，以及碳納米結構、納米粒子自組裝、超分子化學、DNA 摺紙術等前沿方向，呈現出微觀化學世界的精妙結構與人工構建功能分子的廣闊空間。 高中初識化學時，我曾對這門滿是抽象符號與概念的學科滿心牴觸，只覺它晦澀又遙遠。可隨着閱歷漸豐，在跨學科的涉獵與各類愛好的探索裏，我反倒對藏在萬物背後的微觀世界生出了許多發自心底的疑問——這份純粹的求知慾，反倒徹底點燃了我對化學的興趣。 超分子化學的精妙尤其令我着迷，DNA納米機器人、DNA納米飛船的奇思與實現，更是每每讓我歎爲觀止。這份探索也讓我對自然多了一重敬畏與熱愛。古人言“一花一世界”，從前只當是詩意的譬喻，如今才深解其意：哪怕一粒微塵，置於微觀視角之下，也是一片浩瀚遼闊的天地。

與其說《美麗的化學結構》這本書是解說化學結構的，不如說是一本描述人類對化學結構進行研究、發現和應用的歷史書。按書中敘述的歷史脈絡整理如下： 原子結構：從盧瑟福於1911年提出的原子核模型，到1913年玻爾提出量子原子模型，到1916年路易斯提出符合玻爾量子原子模型的化學鍵理論（路易斯結構式），再到1940年西奇威克等幾位科學家提出價層電子對互斥模型。 晶體結構：從18世紀末阿羽依在數學層面將晶體的宏觀形狀和微觀週期性聯繫在一起，胡克在顯微鏡下觀測到微小的晶體具有形狀規則的表面，推測晶體是由大小相同的球形微觀粒子組成，並通過規則排列形成與所觀測晶體表面類似的形狀。到1897年巴洛發表的一系列晶體結構預測模型。從1912年勞厄X射線晶體衍射實驗面的重大突破，到布拉格父子提出X射線在某些晶面上反射原理（布拉格公式），使解析晶體結構成爲現實。從1934年泰勒等科學家提出位錯的概念，到1982年謝赫特曼發現準晶。 有機分子結構：從1830年貝採利烏斯開始使用“同分異構體”命名具有相同元素組成表現出不同化學性質的有機化合物，到1955年，霍奇金等科學家發表了用X射線衍射實驗解析的維生素B12的三維分子結構。 聚合物（高分子化合物）結構：從1833年貝採利烏斯提出聚合物概念（異構體、元素比例相同但分子質量不同的物質），到1920年施陶丁格提出，聚合物是小分子重複單元通過共價鍵結合形成的相對分子質量極大的高分子。從1930—1934年庫恩等提出柔性聚合物模型，到1977年黑格、麥克迪爾米德和白川英樹發現導電聚合物。 生物大分子結構：從1953年沃森和克里克發表著名的脫氧核糖核酸（DNA）雙螺旋結構，揭示出DNA的複製機制，到2003年4月科學家完成了人類基因組計劃，破譯了人類基因組30億對鹼基的編碼方式。從1958年肯德魯等發表了肌紅蛋白的三維結構，到1960年佩魯茨發表了血紅蛋白的三維結構，再到1978年哈里森等發表的番茄叢矮病毒的蛋白質衣殼結構。 碳納米結構：從1985年柯爾、克羅託和斯莫利等首次發現了富勒烯（C60分子，其直徑約1nm，是納米科學領域非常有代表性的納米材料，也是富勒烯家族中最小的一個），到2004年海姆和諾沃肖洛夫等用簡易機械方法制備出單層石墨烯。自此揭開了科學家對新型碳納米材料研究的序幕。 表面原子結構：從1955年米勒和巴哈杜爾發明場離子顯微鏡（FIM），到1981年賓寧與羅雷爾發明掃描隧道顯微鏡（STM），科學家們不僅可以看見原子，還能夠移動原子。1990年，來自IBM的科學家應用STM將35個氙原子擺成了“IBM”三個字母，成爲科學史上一個重要的里程碑。在STM基礎上發展出的原子力顯微鏡（AFM）已成爲科學家研究物質表面微觀形貌不可缺少的工具之一。相信在不久的將來，STM和AFM將爲我們揭示更多關於微觀世界的奧祕。 書末還有豐富的化學結構圖及簡要介紹，感興趣可以閱讀欣賞。本書偏專業一點，有些化學基礎知識的話，讀起來會更輕鬆一些。

還挺不錯的一本，深入淺出介紹了很多化學概念以及化學的結構美在哪裏。也第一次知道了這種爲科學作畫的職業。只是似乎分頁不是很嚴謹，每一章的最後一張圖應該對應下一章節的內容。以及其實讀完前言的時候我更希望能看到作畫時用的技術和工具

以結構爲主線，回顧人類探索和研究中的一路成果，並一定方式呈現。也算是對自己曾經癡迷歷史的一個溫習。時光荏苒，1977年在上海科技書店一口氣買下三張元素週期表的彩色卡片，自此迷上化學，還歷歷在目。 如今只能激發曾經的青春回憶和激情夢想。感謝本書帶來的這一切。

這書先是講述歷史，從化學剛剛開始發展時的鍊金術士所用的化學用語，到後來一點點地演變到了現在的樣子所經歷的過程，然後有提供許多化學以及生物上的結構，個個雖然乍一看可以說是亂七八糟，但是仔細一看很有規律，各種各樣的碳鏈、碳環、雜環、索環，還有離子晶體、分子晶體、金屬晶體和超大分子化合物，實在是振奮人心，令人驚歎不已啊！

這是一本典型的中國教科書。羅列概念，給個圖，講完了。 很嚴謹，很枯燥，看了跟沒看一樣，因爲根本記不住。 沒有萬物發展的規律邏輯可言，就是生硬的羅列概念。分子爲什麼是這種方式去排列？這些圖有什麼異同功能，沒有講。 只是，拗口的概念，然後漂亮的圖。只知其然，不知其所以然。

讀了本書，確實讓我感到非常震撼，世界上的物質豐富多彩，它們的微觀結構更是千奇百怪！大學時期我也學過結構化學說實話，真的是似懂非懂。今天讀了此書，不由得對化學這門學科肅然起敬。當年高考填志願時自認爲化學簡單易學，就毫不猶豫地選了化學專業，現在看來真的是太無知了。

一半關於化學晶體結構和成像技術的科普讀物。圖片讓我突然想起各種傳統文化中的經典圖案，中國結，凱爾特人的裝飾標識，伊斯蘭藝術中的幾何裝飾，都跟晶體圖形很相似呢。。只是本書似乎編輯不夠嚴謹，最後部分有很多重複。。

這本和《美麗的化學應用》是一套書，書章節很短，三天看完兩本書。兩本書都是前一半將化學的歷史，後一半欣賞美麗的化學圖片，內容不多，應該是以引導讀者對化學產生興趣爲目的。