催化概念在近代中國的傳入與初步發(fā)展

李志良

(上海交通大學(xué) 科學(xué)史與科學(xué)文化研究院，上海 200240)

“催化”一詞(英文作catalysis)作為化學(xué)概念，是中文語境原來所沒有的。事實上，連同“化學(xué)”本身也一樣是隨近代西學(xué)東漸的洪流而舶入中國的。[1]化學(xué)傳入中國之初，在最早的數(shù)部譯著如《格物入門·化學(xué)》(1868)、《化學(xué)初階》(1871)、《化學(xué)鑒原》(1871)等書中便已包含有關(guān)催化概念的片段[2-4]，可以說，“催化”與“交感”、“化成”、“愛攝力”(1)這幾個化學(xué)名詞在《格物入門》、《化學(xué)鑒原》、《化學(xué)初階》等早期譯著中已有譯出。在詞義上，“交感”即發(fā)生反應(yīng)之意；“化成”即今天的化合；“愛攝力”即親和力。等最早獲得翻譯的術(shù)語概念是在同一起點的。不過，事實上，“catalysis”在很長時間內(nèi)唯見解釋性的陳述，并未獲譯一個與之對等的確切名詞，反映出時人對此概念的認知尚存隔膜。遲至20世紀(jì)初，才第一次出現(xiàn)專詞“接觸作用”，而到真正譯為“催化”，并在教育、學(xué)術(shù)等層面獲得相對廣泛的傳播與認知，則還要待到20世紀(jì)30年代。

時至今日，催化概念已是化學(xué)中的一個重要分支學(xué)科，且在實業(yè)中的應(yīng)用也更為廣泛，有數(shù)據(jù)表明，通過催化得到的化學(xué)產(chǎn)品占比已達80%[5-6]，催化理論與技術(shù)對化學(xué)工業(yè)的重要性已不言而喻。不過，關(guān)于催化概念在近代中國的傳入、傳播與發(fā)展情況的梳理工作至今依然鮮見。傳統(tǒng)化學(xué)史專著中有關(guān)催化的章節(jié)，往往限于催化專業(yè)脈絡(luò)之內(nèi)，且時間上限不出民國，甚至僅限于中華人民共和國成立以后。[7—8]辛勤、徐杰近年編著出版的《催化史料》[6]多方包羅、資料詳備，可謂催化史集大成者，不過也僅溯至民國時期，而未涉及更早的晚清時期。筆者曾就“催化”一詞的譯定歷程專門做過探討，發(fā)現(xiàn)催化概念在19世紀(jì)下半葉即已得到初步譯介。[9]本文在此基礎(chǔ)上進一步考察催化概念傳入中國伊始的情形，并舉案例加以闡明，同時從中小學(xué)教育、大學(xué)教育以及學(xué)術(shù)研究等幾個層面，還原催化概念在中國傳入、傳播與初步發(fā)展的圖景，以期填補中國催化史的空白，并對今日催化知識的學(xué)習(xí)、研究有所助益。

1 催化概念在中國的傳入：從最早數(shù)部化學(xué)譯著看時人對催化的初步認知

中國早期的化學(xué)專著多為編譯之作，催化概念在最早的數(shù)部化學(xué)譯著中便有述及，如京師同文館出版之《格物入門·化學(xué)》、廣州博濟書局之《化學(xué)初階》以及江南制造局之《化學(xué)鑒原》等。這些著作對催化概念的及時譯介可謂難得，客觀上使中國在化學(xué)傳入之初便了解到這一重要化學(xué)現(xiàn)象的存在。不過，各書對催化概念的介紹尚限于現(xiàn)象描寫或解釋性陳述，并未能譯出“催化”一詞。

《格物入門》是由京師同文館總教習(xí)丁韙良(W.Martin)約請中國學(xué)者共同編譯的一部叢書。(2)據(jù)丁韙良稱，該書經(jīng)過了中國學(xué)者李廣祜和崔士元的詞句潤色，實際上應(yīng)該就是“口譯-筆述”的方式合作翻譯的，不過此叢書沒有體現(xiàn)筆述、潤色人的名字?！陡裎锶腴T·化學(xué)》為該叢書的第6卷，此卷雖然“并沒有單獨出版過，但也可以稱得上是中國最早的專門化學(xué)譯著”([8]，14頁)?；瘜W(xué)卷又包括“論物之原質(zhì)”、“論氣類”、“論金類”、“論生物之體質(zhì)”、“附化學(xué)總論”等數(shù)章。在“論金類”一章中，對“鉑”金屬做基本性質(zhì)介紹之后，筆鋒一轉(zhuǎn)：

……有種體松白金，養(yǎng)淡并入之，其金自發(fā)熱，二氣與之相合，生火生水，迨冷其金如故。夫他物感各氣，而發(fā)熱，概有改變，惟此感養(yǎng)淡發(fā)熱不變，冷則復(fù)原，大為奇異!([2]，58-59)

顯然，令作者及編譯者“大為奇異”的正是鉑的催化作用(圖1)。文中“養(yǎng)淡”指的是氧氣和氫氣，所述即氧氣氫氣在鉑的催化作用下常溫反應(yīng)生成水的現(xiàn)象。這一段文字為近代化學(xué)史上對催化現(xiàn)象的首次明確描述。其中的“感”字為“交感”的縮寫，意指發(fā)生反應(yīng)，并不能專指催化。

圖1 丁韙良《格物入門》化學(xué)卷中提及催化概念

《化學(xué)初階》與《化學(xué)鑒原》兩書對催化概念譯介的情形也是類似的。值得提及的是，兩書所依據(jù)的底本為同一本書——美國韋爾司(D.Wells)著《化學(xué)原理與應(yīng)用》(1858)(3)韋爾司底本全書分為“緒論”、“無機化學(xué)”和“有機化學(xué)”三部分。其中無機化學(xué)部分的開首第五章，講述“化學(xué)哲學(xué)”，包括質(zhì)量守恒定律、等比定律、同質(zhì)異形、當(dāng)量以及化合力原理等數(shù)節(jié)內(nèi)容。Catalysis即出于“化合力”這一節(jié)。此節(jié)內(nèi)容又從化合力的作用距離、作用強度、發(fā)生條件等9個層面進行闡釋。其中第7個層面講述化學(xué)反應(yīng)所需條件，當(dāng)文中講到the mere presence of third body(第三物體)時，引出Catalysis的定義。[10]，使得兩部譯著呈現(xiàn)一種比照意義，如圖2—圖3所示。

圖2 《化學(xué)初階》對韋爾司原著中Catalysis專題的翻譯

圖3 《化學(xué)鑒原》對韋爾司原著中Catalysis專題的翻譯

首先，通過比照閱讀不難看出，時人對催化的理解是將其類同于“引火”、“加熱”、“光照”等促使反應(yīng)得以進行的外在條件的一種。以今天的眼光看，這種認識似已不夠確切，但細為思之，仍不無道理——催化與這些手段一樣，都屬于一類“借力”、“用物”思想。

接下來，在對catalysis的譯釋上，《化學(xué)初階》與《化學(xué)鑒原》對該詞的直譯均付之闕如，而僅譯出解釋的語句，前者為：

倘伴以別物，則前之二物相食而化，而所伴之物，亦未隨同俱化也。([3]，卷1: 4頁)

后者亦類似：

以一物近之，其二物立能化合，其一物與彼無關(guān)，并不改變形質(zhì)也。([4]，卷1: 1頁)

兩譯文均已精準(zhǔn)譯出催化作用的特征。隨后又以生物領(lǐng)域的“酵”、“曲”(“麯”)現(xiàn)象比喻催化，反映出化學(xué)上的催化概念曾借鑒自生物領(lǐng)域的“酵”、“曲”乃至“醪”、“酶”等。

在以上對催化概念的表述之后，緊接著書中提出一個“新生態(tài)”(Nascent State)的概念，嘗試進一步解釋催化的機理。它的要義在于，一種物質(zhì)在反應(yīng)過程中因分解、解離而剛剛創(chuàng)生出來時的反應(yīng)活性要比常規(guī)狀態(tài)時高得多，因此也更容易發(fā)生反應(yīng)。放之催化概念，則可理解為：催化劑的作用即創(chuàng)造這樣一種可能，使反應(yīng)物在其媒介作用下，從常規(guī)狀態(tài)處理為“新生狀態(tài)”，雖多繞一步，卻能得到更高的活性和結(jié)合力，從而實現(xiàn)更快速的反應(yīng)。這一模式或許可以理解為“以退為進”、“欲擒故縱”從而達到既定目的的邏輯思想。當(dāng)然，“新生狀態(tài)”這一概念在今天看來，也已不夠準(zhǔn)確，至少“新生”這一說法并不嚴(yán)密。

另外，細為比較《化學(xué)初階》與《化學(xué)鑒原》關(guān)于此段的譯文，需要指出的是：前者不知何故將“氫氣與氮氣”的例子漏譯，后者則給出了頗為恰切的譯文：

輕氣與淡氣已成之后置器內(nèi)，不能化合，惟于別物中并發(fā)而相遇，方能立時化合。([4]，卷1: 1頁)

指出這一點的原因在于，氫氮直接合成氨工藝實際上在當(dāng)時尚未成功，還處在摸索中，真正實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)要到1909年德國化學(xué)家哈伯(F.Haber)成功實現(xiàn)氨的催化合成。雖然這種“Nascent State”的理論并不一定為后來的合成氨提供多少指導(dǎo)，卻從側(cè)面反映了業(yè)界對合成氨技術(shù)一直的追求和長期的關(guān)注。

以上關(guān)于催化概念譯介的典型數(shù)例，證明了近代中國對此概念的引入之早，這的確已相當(dāng)難得。不過，概念獲得翻譯而名詞付之闕如，在一定程度上，則又反映出彼時國人對催化現(xiàn)象尚存隔膜。

2 早期化學(xué)專著中的催化概念用例：氧氣制備與硫酸制造

催化概念東傳之初雖未及“有名”，但總體上人們已知其頗多應(yīng)用。在早期化學(xué)專著中，有關(guān)催化應(yīng)用的典型案例如氧氣實驗室制法、硫酸工業(yè)制造等，均已有相應(yīng)介紹。本節(jié)以包括《化學(xué)初階》、《化學(xué)鑒原》在內(nèi)的多部出版于20世紀(jì)前的化學(xué)文本為例，分別作一簡介。

2.1 氧氣制法內(nèi)容中的催化概念

《化學(xué)初階》、《化學(xué)鑒原》除關(guān)于催化概念的專題介紹之外，關(guān)于氧氣的章節(jié)也是催化論述的重要出處。氧氣的實驗室制法——氯酸鉀與二氧化錳法堪稱最典型的催化案例(二氧化錳為催化劑)，同時，因?qū)ρ鯕獾恼J識是近代化學(xué)建立的基礎(chǔ)，在不少著作中，通常開篇不久便為氧氣的介紹內(nèi)容，因此催化概念往往給初學(xué)者以更深刻的印象，從而也對催化概念的傳播起到積極的作用。

《化學(xué)初階》中關(guān)于氧氣制法內(nèi)容，主要傾向于定性描述，文末以“糖被催化變醋”的例子比喻錳養(yǎng)二(即二氧化錳)起到的催化作用。

《化學(xué)鑒原》中的氧氣制法，則除定性描述之外，又加入了定量的數(shù)值計算，同時作者的兩句自問自答，可稱得上當(dāng)時對催化機理的可貴探究：

或以為錳養(yǎng)二之點間雜于鉀養(yǎng)綠養(yǎng)之點，而分離之，所以易發(fā)？

然其說殊誤。蓋細沙或玻璃粉亦可間而雜之，何必用錳養(yǎng)二乎!([4]，化學(xué)卷2: 3頁)

上述兩種專著之后，又有一些化學(xué)譯本出現(xiàn)?！痘瘜W(xué)指南》是一本以問答為表現(xiàn)形式的書籍[11]，在介紹氧氣制法之氯酸鉀二氧化錳法前，先介紹了分別以二氧化錳或氯酸鉀加熱制氧氣的方法，揭示了氯酸鉀二氧化錳制氧法的“前史”——兩種物質(zhì)都曾單獨做過制氧原料，但“惟于鉀綠強鹽內(nèi)少加無名異或銅鐵銹即得其氧氣”，只當(dāng)兩者結(jié)合在一起時，才成就了制氧史上的一個經(jīng)典。其中指出二氧化錳可以由“銅鐵銹”代替，也是一個重要的信息，展示出時人對催化作用的更多探索。

《格致啟蒙》為一叢書系列[12]，其中化學(xué)部分的底本作者為化學(xué)大家羅斯古(H.Roscoe)。書中有關(guān)于催化制氧法的介紹：

以鉀養(yǎng)綠養(yǎng)置于璃管燒之……取其養(yǎng)氣，如欲多聚其氣，可用半兩磨粉以黑色錳養(yǎng)加入，不過令其色黑而止……可多得養(yǎng)氣。

此處“色黑而止”強調(diào)了二氧化錳的少量而能大效，可以看作是對催化機理在量的層面上的揭示。再舉《化學(xué)鑒原補編》為例[13]，書中對氧氣制法的敘述如下：

……鉀養(yǎng)綠養(yǎng)化分所需之熱大于玻璃器能任之，所以化學(xué)之事，欲取養(yǎng)氣須將鉀養(yǎng)綠養(yǎng)五分，加以錳養(yǎng)二一份，同研勻細，則熱度不甚大，而能放盡其養(yǎng)氣。錳養(yǎng)二則仍不改。其錳養(yǎng)二在此內(nèi)之功用，尚未詳考。

《補編》的譯者傅蘭雅與徐壽，與《化學(xué)鑒原》為同一組人員，底本則是英國帝國大學(xué)蒲陸山(C.Bloxam)所著的Chemistry。大概在翻譯《化學(xué)鑒原》過程中又看到蒲氏的這個版本，內(nèi)容更加新穎應(yīng)時，譯者便多有參考(乃至后來索性又完整譯出，是為《補編》。實際上并非單純“補充”，而是“覆蓋”)。此書也客觀指出二氧化錳的作用(即催化)“尚未詳考”。事實上，到今天為止，許多層面仍屬“尚未詳考”，催化稱得上化學(xué)學(xué)科里復(fù)雜、艱巨而又頗具魅力的一個領(lǐng)域。

以上各書除《化學(xué)指南》等少數(shù)譯書初意用為學(xué)堂教材外，其他則多為工業(yè)致用之書，不過也有充作臨時教材而在教育層面獲得較大影響的例子，如《化學(xué)鑒原》。1897年，欒學(xué)謙在《格致書院教演化學(xué)記》中對制氧實驗的描述，堪稱最早的課堂教學(xué)演示記錄。[14]其“教演”所依據(jù)的教材正是《化學(xué)鑒原》，雖然此書作為化學(xué)入門教材過于艱澀，但當(dāng)涉及演示實驗時，則“多有好此者”。尤其提到“制氧實驗”一節(jié)，所用的原料正是氯酸鉀與二氧化錳。在混合加熱制備出氧氣的過程中，想必欒教習(xí)也曾當(dāng)場口頭提及過二氧化錳(無名異)的功用，但該文中沒有明確指出這一點，而只是說“(氯酸鉀與二氧化錳)等分相和研細”，然后加熱可得氧氣。無論如何，當(dāng)百多年前的時人面對那樣一個奇觀時，客觀上正是對催化作用的一次目擊和見證。

2.2 硫酸制造內(nèi)容中的催化概念

硫酸的制造與應(yīng)用是19世紀(jì)化學(xué)工業(yè)的一大主題。而硫酸的兩大制法，鉛室法和接觸法，恰恰均通過催化作用實現(xiàn)，因此，化學(xué)書籍中關(guān)于硫酸制造也是催化概念的主要出處。在當(dāng)時的中國而言，因時局危困，對“堅船”、“利炮”等所需尤亟，而硫酸對此兩者實現(xiàn)均有關(guān)鍵作用，故而硫酸工業(yè)的開展幾乎毫無遲滯。硫酸制造實為近代中國催化工業(yè)應(yīng)用的開端。

《化學(xué)鑒原》在硫酸制法中論及催化，已能正確指出二氧化硫與氧氣變?yōu)槿趸蛐枰柚趸?淡養(yǎng))的催化作用：

必令有一物為之糾合……淡養(yǎng)少許，能使硫養(yǎng)二與養(yǎng)氣化合極多。

文中也指出了硫酸的兩種制法，鉑絨法(即接觸法)和鉛室法，都屬于利用催化作用，前者只堪“小試”，后者適合“多造”。當(dāng)然，這一情況在如今已經(jīng)發(fā)生扭轉(zhuǎn)。

底本相同的《化學(xué)初階》，譯文內(nèi)容大體相似，行文比喻則多有不同。講及二氧化硫受氧化氮催化作用成為三氧化硫，“必用法強逼，始克化成”，一語形象道盡催化劑功效之強大與神奇。

《化學(xué)鑒原補編》中關(guān)于硫酸制法的敘述，不僅指出鉑可做催化劑，且還有“金類合養(yǎng)之質(zhì)，如銅養(yǎng)或鉻養(yǎng)……”。這一點信息十分重要，指出了硫酸催化劑的其他備選方案。

《化學(xué)指南》中也有對硫酸制法的介紹，并指出了催化的核心機理——先“讓與”，再“補之”。

問：養(yǎng)氣與磺酸相合做磺強，其氧氣系本身之養(yǎng)氣乎？抑借他質(zhì)之養(yǎng)氣乎？

答：系硝強水先將本身之養(yǎng)氣讓與磺酸，成為磺強，后又借天氣之養(yǎng)氣以補之。([11]，38頁)

硫酸的制法除在書籍中多有申述外，也經(jīng)常出現(xiàn)在學(xué)堂的考試題目里，比如京師同文館“磺鏹水其性質(zhì)何如？以何法能多煉磺鏹水”([8]，39頁)。從中也能大體反映出當(dāng)時教育場景一角，以及對隱含在內(nèi)的催化概念的了解。

關(guān)于硫酸制造的介紹，不能不提及的還有一本專門著作《造硫強水法》(1877)[15]，同由傅蘭雅和徐壽翻譯。毋庸置疑，此書是當(dāng)時有關(guān)硫酸的最全面著述，對從原材料精制、工藝原理到設(shè)備廠房建設(shè)的整個流程各個環(huán)節(jié)都有述及，而其中關(guān)于催化過程的講解，相比其他各書也更加細致與深入。

涉及氧氣制備、硫酸制造等方面內(nèi)容的化學(xué)著述，除上述外，還如《化學(xué)須知》、《化學(xué)工藝》、《金石識別》等化學(xué)概論性或?qū)崉?wù)類書籍[16-18]。不過，其中關(guān)于催化的名詞翻譯及概念介紹，均沒有超過之前的文本情形?？傊t至19世紀(jì)末，催化概念在中國的認知仍屬初淺的程度，catalysis一詞的創(chuàng)譯尚待來日，而此概念的進一步傳播與發(fā)展也亟需更多的途徑。

3 20世紀(jì)早期催化概念在教育與學(xué)術(shù)層面的初步發(fā)展

由前之述，催化概念在化學(xué)傳入中國伊始的19世紀(jì)中葉，便為國人初步了解。不過，到該世紀(jì)末，catalysis仍未得到一個對應(yīng)的譯詞。首將catalysis譯出具體詞匯的是羅存德(W.Lobscheid)出版的《英華字典》(1869)[19]，曾譯“消者”、“镕化”、“致化成”等詞匯。1904年益智書會編纂的《術(shù)語辭典》[20]，將catalysis譯作“酶”。這兩類譯法都未得到廣泛采用。在字辭典外，catalysis首個譯詞為“接觸作用”，出自三益社的譯著《最近普通化學(xué)教科書》(1904)[21]。近30年后，“催化”一詞終見于薩本棟的《物理學(xué)名詞匯》一書(1932)[22]。此后，“接觸作用”與“催化作用”長期并行使用。

催化概念既已明確得名，也便漸為國人所廣泛認知。隨著現(xiàn)代教育形式在中國的引入與加強，從小學(xué)、中學(xué)的化學(xué)課本教材，到大學(xué)以及學(xué)術(shù)研究的化學(xué)專著、學(xué)術(shù)刊物等各個書面場合，都已不難看到有關(guān)催化的介紹與探究。不過，在整個近代時間框架里，催化在中國并未能夠建制化，沒有成為一個獨立的學(xué)科，因是稱為“初步發(fā)展”。

3.1 近代中小學(xué)化學(xué)教育中的催化概念

19世紀(jì)末，晚清政府迫于時局之變，開始在全國范圍內(nèi)設(shè)立新式學(xué)堂，加強西學(xué)教育。進入新世紀(jì)后，“壬寅·癸卯學(xué)制”的制定，更使西學(xué)教育進入小、中、大學(xué)分列的新形式?；瘜W(xué)作為西學(xué)的核心學(xué)科之一，在學(xué)校興起之初便已多有列入，不僅在大學(xué)、中學(xué)，也包括小學(xué)。與早期的化學(xué)譯著類似，此時期學(xué)校教材對催化概念的介紹往往借助諸如氧氣、硫酸的經(jīng)典課例引出。當(dāng)然，隨著催化技術(shù)在進入新世紀(jì)以后的迅猛發(fā)展，許多新的用例被發(fā)現(xiàn)，也及時在教材中體現(xiàn)出來，比如合成氨等。

此時期的小學(xué)還不設(shè)單獨的化學(xué)課，化學(xué)知識是通過“格致”或“理科”等課程講授的。在這些課程中，氧氣的經(jīng)典制法天然帶有催化概念，其奇妙與神秘之處常常是一個亮點，頗有助于引導(dǎo)初學(xué)者的興趣。如王季烈《高等小學(xué)理科教科書(卷三)》(1908)中關(guān)于氧氣制備的方法：“將綠酸鉀與過養(yǎng)化錳(即二氧化錳，筆者注)調(diào)勻，熱之，可得養(yǎng)氣……”并在關(guān)于火柴的成分介紹中提及“過養(yǎng)化錳更助綠酸鉀放養(yǎng)，而木條乃燃……”，一個“助”字盡顯催化之義。[23]樊炳清《共和國新理科高等小學(xué)用》(1911)在涉及硫酸的內(nèi)容時講及“……無水亞硫酸使之與無水硝酸相混，則吸收養(yǎng)氣，而成無水硫酸”，正是對“硫酸鉛室法”中催化過程機理的表述。[24]其他類似的小學(xué)理科教材還有不少。客觀而言，催化概念的初步講及在當(dāng)時確從小學(xué)便開始了。小學(xué)既已如此，中學(xué)有了正式化學(xué)課程，對催化的教授也便更加明確而詳細。

20世紀(jì)初葉，適用于中學(xué)或同等職業(yè)教育的化學(xué)教材，多譯自日本。前述最早使用“接觸作用”的《最近普通化學(xué)教科書》便是一例，此書原著者為龜高德平。值得一提的是，其底本后來又有不少譯本，總不下五六種，足見其受歡迎程度之大、影響之大。龜高氏的不同譯本對催化概念的介紹情況，如表1所示。

表1 20世紀(jì)初葉中國中學(xué)化學(xué)教科書典型舉例

進入民國后，民國政府要求“清學(xué)部頒行之教科書，一律禁用”[25]，因此迎來新一輪教科書出版潮。這一時期除舊秩新翻以應(yīng)時需之外，也涌現(xiàn)出一批新作者成為化學(xué)教材編纂的主力，如韋鏡權(quán)、柳大綱、鄭貞文等。值得強調(diào)的是，教材中對催化概念的介紹也有了較大發(fā)展，催化知識點增加，已不限于氧氣、硫酸，還包括新興的合成氨、硝酸、石油等應(yīng)用案例。在晚清民初時期，有關(guān)氨氣(當(dāng)時稱為硇精)的制法內(nèi)容尚多為氯化銨(硇砂)與氫氧化鈣(石灰)法，而到后來尤其進入20世紀(jì)30年代以后，因哈伯催化合成氨法經(jīng)過多年攻關(guān)改良，理論已臻成熟并成功實現(xiàn)工業(yè)化，從而作為經(jīng)典案例寫進教科書。如韋鏡權(quán)、柳大綱《初中化學(xué)》(1933)[26]，“近代化學(xué)工業(yè)有一大成功，便是利用空氣中的氮做原料，來制造氮的化合物……在高壓下，加熱氮與氫的混合物，用鐵做觸媒，即直接化合而生氨……”顯然，已對該法有了明確的介紹。

當(dāng)然，上述關(guān)于催化的教材僅是當(dāng)年初、中等教育出版的一小部分?！督行W(xué)教科書總目》中顯示[27]，自新式教育開端之后，到中華人民共和國成立前，各種版本化學(xué)教科書，包括小學(xué)、中學(xué)以及中等職業(yè)學(xué)校用書不下數(shù)百種。由此不難推度，化學(xué)教育在當(dāng)時算得相對廣泛，而各種化學(xué)概念，包括催化在內(nèi)，在民眾間獲得了解的機會也就更多一些。

3.2 近代中國大學(xué)化學(xué)教育中的催化概念

中小學(xué)化學(xué)課本或初等化學(xué)書籍對催化的介紹基本集中在有關(guān)氧氣、硫酸以及氨等傳統(tǒng)經(jīng)典章節(jié)，內(nèi)容也多限于對現(xiàn)象的描述。而在大學(xué)化學(xué)教育與學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域，則所涉催化會有更多樣的內(nèi)容與更深層次的探究。

大學(xué)教育在中國起步于晚清，最初的大學(xué)理科用書多為外文教材。中國最早的大學(xué)北洋大學(xué)堂(天津大學(xué)前身，1895年創(chuàng)立)一開始就由外國教師領(lǐng)銜編纂或指定教材[28]，直到20世紀(jì)20年代，其化學(xué)課程參考書依然為外文書籍，如Holleman的ATextbookofInorganicChemistry，Smith的InorganicChemistry以及Remsen的CollegeChemistry等。這些書中有關(guān)催化概念的介紹較早期的化學(xué)譯著與中小學(xué)課程教材都要詳實許多，不僅包括氧氣、硫酸、氨等經(jīng)典內(nèi)容，還涵蓋了有關(guān)氯氣、硝酸、過氧化氫、碘化氫、氯化鈣等反應(yīng)實例。也如國立北京大學(xué)，作為國內(nèi)首先創(chuàng)辦化學(xué)系的大學(xué)，其所選教本頗具示范性?！秶⒈本┐髮W(xué)一覽》(1935)[29]中顯示的化學(xué)教科書包括Brinkley的PrinciplesofGeneralChemistry，Noyes and Sherrill的ChemicalPrinciples，Riegel的IndustrialChemistry等，這些書中所涉的催化概念不僅涵蓋面更廣，且已多見機理方面的深入探討，如“膠態(tài)分散Colloidal dispersion”、“化學(xué)動力學(xué)Chemical kinetics”等理論。可以肯定的是，在當(dāng)時中國的大學(xué)化學(xué)學(xué)科內(nèi)，催化已是認知度較高乃至熱門的概念了。

20世紀(jì)30年代初，商務(wù)印書館出版了一套包羅宏富的“大學(xué)叢書”，以改變中國大學(xué)“幾乎清一色使用外文教材的不正常狀況”為初衷[30]，在當(dāng)時的出版界和教育界均堪稱一件影響深遠的大事。叢書中有涉及催化概念的學(xué)科，如“純粹”化學(xué)的物理化學(xué)(又或稱普通化學(xué)、理論化學(xué)、化學(xué)概論、化學(xué)本論等)、無機化學(xué)、膠質(zhì)化學(xué)等，以及應(yīng)用化學(xué)中的化學(xué)工程總論和制皂、油漆、酸堿、火藥等分論。叢書對催化概念已不僅限于對現(xiàn)象的定性描述，而是開始借助高等數(shù)學(xué)等工具，對催化的機理進行深入的、定量的分析，以期指導(dǎo)催化劑的設(shè)計和使用。如日本片山正夫原著、鄭貞文等翻譯的《化學(xué)本論》(1939)[31]中有專節(jié)討論“觸媒作用”，文中大量運用微積分、數(shù)學(xué)建模等手段，對觸媒作用的具體行為做了表述。

除在教材與化學(xué)專著內(nèi)有所反映外，催化概念在一些期刊出版物上也開始得到較多介紹和討論。1918年6月12日的“北京大學(xué)本校布告”上發(fā)布一則理科化學(xué)門研究所啟示：“敬啟者，本星期五(即十四日)俞星樞先生在所講述‘用接觸劑漂白豆油法’，特此通告?！盵32]這則布告大約是最早的有關(guān)催化概念的學(xué)術(shù)講座信息了。此信息再次證明，在當(dāng)時大學(xué)范圍內(nèi)，催化的概念已較為人所熟知，相應(yīng)應(yīng)用研究也已起步，雖然還遠未獨立成一門學(xué)科，但也不再是之前的零星認知了。這從翌年的一篇催化專論文章也不難看出。1919年，同是北京大學(xué)理科教授的陳世璋在《北京大學(xué)月刊》上連載題為“工業(yè)化學(xué)中之接觸作用”的長篇論文[33-34]，文章長萬余言，從“接觸作用”的發(fā)現(xiàn)歷史、概念定義、機理性質(zhì)到應(yīng)用案例，詳細闡述催化作用的方方面面，稱得上大學(xué)化學(xué)史上最早的關(guān)于催化的專門論述。

3.3 近代中國催化學(xué)術(shù)研究概況

由上文可知，此時期圍繞催化的學(xué)術(shù)研究已經(jīng)首先在大學(xué)中有所展開，而在大學(xué)之外，各學(xué)術(shù)研究機構(gòu)、學(xué)術(shù)團體以及實業(yè)公司自有研發(fā)部門等也已有不少可貴的工作。

首先需著重提及的是，同由商務(wù)印書館策劃出版的《最新化學(xué)工業(yè)大全》叢書。叢書的第15冊[35]，以接觸反應(yīng)的內(nèi)容為主，洋洋300頁，可以說是當(dāng)時關(guān)于催化概念最詳實、最專門的著作了，從理論到應(yīng)用、從實驗到工藝，內(nèi)容涵蓋十分全面。該叢書原著出版于1933年[36]，三年內(nèi)中國便已譯出并發(fā)行，可謂相當(dāng)及時。其他緊密關(guān)涉催化概念的化學(xué)專著還有李敦化所著《硫酸制造法》[37]、蔣拱辰《氮素固定工業(yè)概論》[38]等，分別細述硫酸、氨的催化制造工藝，對催化原理也有精辟的論述。

民國化學(xué)學(xué)術(shù)團體也有不少涉及催化的研究工作。1925年，王箴在中國科學(xué)社《科學(xué)》雜志上連載“接觸作用”專題論文[39]，詳解催化概念的歷史源流與研究應(yīng)用情況，是中國催化史早期的重要工作之一。1936年，中國化學(xué)工程學(xué)會的張洪沅、張德惠等在《化學(xué)工程》雜志上發(fā)表英文論文《釩催化接觸硫酸法反應(yīng)速率的研究》[40]，這是一篇純學(xué)術(shù)專論，對該反應(yīng)中的催化作用機理進行了深入分析，成果堪屬國際先進水平。而在前一年，兩作者還與人合作了《棉籽油制造汽油之研究》[41]，也涉及催化的應(yīng)用。事實上，當(dāng)時因中國尚未找到石油大礦，此類關(guān)于替代石油原料的研究很多，如植物油類的棉籽油、菜籽油、蓖麻油等[42-44]，以及礦物的頁巖油[45]等都得到過較為系統(tǒng)的研究，客觀上也為抗戰(zhàn)儲備了技術(shù)，而這些工作的開展均離不開催化理論和催化劑。

民國時期的化學(xué)實業(yè)公司中也有一些圍繞催化的學(xué)術(shù)研究。著名的“永久黃”團體曾發(fā)行一本名為《海王》的刊物，初衷是促進企業(yè)的內(nèi)部溝通與文化建設(shè)，后來也刊有相當(dāng)比例的技術(shù)、學(xué)術(shù)文本。如黃?；瘜W(xué)工業(yè)研究社的玉、張燕剛等作者，結(jié)合企業(yè)實際對觸媒技術(shù)進行過有益的討論。尤其前者玉(經(jīng)筆者初步考證認為是趙文珉先生)，從1936年第14期起，連載10期題為“永利公司和化學(xué)觸媒”的長篇學(xué)術(shù)專論[46]，從觸媒在永利公司(指南京永利铔廠，主造化肥)的不可或缺的意義起言，詳實而原創(chuàng)性地描述了各種觸媒在工廠運轉(zhuǎn)過程中所擔(dān)當(dāng)?shù)慕巧?，如硫酸制造的釩觸媒、合成氨的鐵觸媒、精制合成氣的鎳觸媒以及硝酸制造的鉑觸媒等，可稱是對永利公司觸媒技術(shù)的大盤點。作為民國時期的樣板化工公司，永利對催化技術(shù)的掌握與應(yīng)用無疑代表了當(dāng)時中國催化業(yè)界的較高水平。

催化概念在近代中國學(xué)術(shù)研究中的發(fā)展情形，上述例證僅是星點、梗概，實際上遠不止這些。透過這些典型例證，不難看出中國近代尤其民國時期的大學(xué)、學(xué)術(shù)團體以及一些實業(yè)公司圍繞催化已經(jīng)做出相對深入的工作，并對工業(yè)應(yīng)用起到理論指引作用。隨著合成氨、石油(及替代石油品)化工等大工業(yè)的興起，催化無疑已漸漸成為當(dāng)時的一個熱門而重要的新興概念與熱門課題。不過，也應(yīng)看到，此時期催化在教育、學(xué)術(shù)等層面的發(fā)展，仍多屬譯介自國外，或是國外工作的簡單延續(xù)，同時囿于國內(nèi)時局不穩(wěn)的大環(huán)境，真正原創(chuàng)性成果還比較少，因此還只稱得上實現(xiàn)初步發(fā)展。

4 結(jié) 語

催化概念東傳中國的過程與其他眾多化學(xué)概念的顯著不同點在于，后者通常在名謂和意義上是同步到達的，即使最初的名稱在今天已經(jīng)不用了，而催化則經(jīng)歷了相當(dāng)長的“無名”時期，在一定程度上反映了催化這一現(xiàn)象較難獲得認知與把握。催化概念在近代中國的早期傳播與發(fā)展情形，在整個西學(xué)東漸史上稱得上是一個頗具特點的案例。

一個科學(xué)概念或一門科學(xué)在一個國家的發(fā)展程度，其衡量標(biāo)準(zhǔn)關(guān)涉的方面很多，除了教育與學(xué)術(shù)，實業(yè)應(yīng)用也是極為重要的方面。本文限于篇幅，未能展開有關(guān)催化應(yīng)用的論述，而僅順便提及，如硫酸、合成氨等。的確，這些工業(yè)應(yīng)用在近代中國已經(jīng)有了一定的發(fā)展，但毋庸諱言，即使有像“永久黃”團體那樣的骨干中堅，囿于當(dāng)時中國社會基礎(chǔ)的薄弱與國際時局的艱險，催化在當(dāng)時的發(fā)展情形仍只能說是初步的、單薄的。這也是本文將催化概念在近代中國的發(fā)展定性為“初步”的一個原因。

可以肯定的是，催化概念在近代中國的初步發(fā)展，為后續(xù)時代的快速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，也為催化學(xué)科的建制化和催化石油應(yīng)用熱潮的興起提供了前提條件?，F(xiàn)在一般認為，1958年廈門大學(xué)催化專家蔡啟瑞先生領(lǐng)銜創(chuàng)立的“催化研究室”是催化學(xué)科在中國建制化的開端。催化研究室專事催化理論的研究與應(yīng)用技術(shù)開發(fā)，培養(yǎng)了一大批人才，也為此后其他大學(xué)或研究機構(gòu)的類似建制工作樹立了榜樣。而緊接下來的20世紀(jì)60年代，以大慶油田的發(fā)現(xiàn)為標(biāo)志，中國進入石油大發(fā)展時代，作為石油工業(yè)核心技術(shù)之一的催化也隨之進入發(fā)展的快車道。至此，乍聞于晚清、初立于民國的催化概念才真正在中國獲得快速與長足的發(fā)展。

致 謝感謝孫烈研究員、鄒大海研究員在本文修改過程中給予的指導(dǎo)與建議。感謝外審專家給予的評閱與建議。