中國唐朝馬和首先發(fā)現(xiàn)氧氣？

裘偉廷

科學史上傳統(tǒng)的觀點認為：歐洲到十五世紀才有人不相信空氣是一種元素，而氧氣的發(fā)現(xiàn)、確證和制備則是十八世紀后期的事，英國化學家普里斯特利于1774年，瑞典化學家舍勒于1773年，各自獨立地發(fā)現(xiàn)了氧氣。其實，這種說法并非定論，因為有跡象表明，中國學者馬和早在八世紀就發(fā)現(xiàn)了氧氣。

據(jù)稱，馬和是我國唐朝的煉丹家，在常年的煉丹試驗中，他最早發(fā)現(xiàn)并記錄了空氣成分。大約在八世紀，馬和寫了一本書，書名叫作《平龍認》，這是一本有關風水的書。不過書中談到，大氣是由陰氣、陽氣兩部分組成，陰氣的部分可用“陽的變化物”如金屬、硫黃及木炭等提取出來;當燃燒時，這些物質“與空氣中的陽體混合，而發(fā)生此二種元素之新的混合物”?！镀烬堈J》這本書還說，陰氣是永不純凈的，但用火加熱后，我們可以從青石、火硝、黑炭石中將它提取出來。水中亦有陰氣，它和陽氣緊密地混合在一起，很難把它取出來。據(jù)此，有人認為，馬和所說的“陰氣”，就是我們今天所說的氧氣。

如果《平龍認》這手抄本所記情況為真，那么就可以看出馬和這位八世紀時的學者的觀察力之敏銳了。因為馬和已經(jīng)知道了四點：第一，空氣中有陰氣和陽氣;第二，陰氣可與硫黃等物起作用;第三，由火硝等加熱可制出陰氣;第四，水中也有陰氣。而“陰氣”的這四點性質，恰好符合氧氣的性質。于是，有人就把觀察到并且記載了氧氣性質的功績歸于馬和。因此，中國人知道有氧氣并能夠分解它，要比歐洲人早了一千多年。

有人分析指出，鑒于我國南北朝時煉丹術已經(jīng)很流行，當時的人就知道用火硝加熱等方法，如五世紀的陶弘景就對硝石的加熱作了仔細觀察。所以，我國對氧氣的最早發(fā)現(xiàn)，時間可能更早，可能是在六世紀，人們認為《平龍認》中所述的情況發(fā)生在八世紀的中國是不足為奇的。

馬和在八世紀發(fā)現(xiàn)氧氣并非任意杜撰，而是有文獻根據(jù)的，其主要根據(jù)乃是十九世紀初期德國學者在俄國彼得堡科學院學術討論會上所發(fā)表的一篇論文。

在1807年俄國彼得堡科學院的一次學術討論會上，德國學者朱利斯·克拉普羅特（1783—1834）宣讀了一篇關于化學史的論文，論文的題目是《第八世紀中國人對于化學之認識》。這位學者是著名化學家馬丁·克拉普羅特的兒子，本人是東方語言學家，懂得中文、日文、波斯文、蒙古文等亞洲語文。1810年，克拉普羅特宣讀的這篇論文在《彼得堡科學院院刊》上登載出來。因為沙俄的統(tǒng)治階級曾經(jīng)一度愛用法文，所以克拉普羅特的這篇論文是用法文寫的。黃素封和俞人駿于1936年翻譯由韋克斯所著的《化學元素發(fā)見史》時，遇到了馬和發(fā)現(xiàn)氧氣的問題，他們找到了克拉普羅特所寫的論文，并將該論文的原文和譯文載入《化學元素發(fā)見史》一書中。

在克拉普羅特所寫的論文里，引用了馬和原著《平龍認》的有關內容，其標題的注音被寫成Hhiá-chēnn-ki，黃素封和俞人駿將該拼音譯成“含真氣”（也有人譯為“霞升氣”）。文章中有這樣幾段話：“含真氣是靜止在地面上與升至云表的氣體。當陰的成分——它是組成大氣的分子之一——過大時，則地表之氣便不如云表以外之氣為完善或充滿……有許多方法可以提取氣的成分，并可取出其中‘陰的一部分。我們最先可用‘陽的變化物提取之，如金屬、硫黃及炭等。當我們燃燒時，這些原質乃與空氣中的陽體混合，而發(fā)生此二種元素之新的混合物。”“陰氣是永不純凈的，但以火熱之，我們可從青石、火硝和黑炭石中提取出來。水中亦有陰氣，它和陽氣縝密地混合在一塊，很難分解……”需要說明的是，這幾段話是克拉普羅特由中文（文言）譯成法文，后再由黃素封和俞人駿從法文譯成中文（白話）的，因此這兩段話的文字與馬和原著里的文字當然有很大區(qū)別，但克拉普羅特是一位漢學家，懂得中國古文，他的法文譯文不會離開原意太遠。

克拉普羅特的論文《第八世紀中國人對于化學之認識》

克拉普羅特的論文在俄國發(fā)表后，當時并未引起化學界的注意。到了1886年，英國化學家德克瓦茨在《化學新聞》雜志上發(fā)表了一封公開信，特別將克拉普羅特的論文提出來，希望化學界重視，并且征求補充的證明材料。法國無機化學家穆瓦桑在《無機化學大全》一書里提到德克瓦茨的這封公開信，并且用了肯定的語氣，認為中國學者早就知道氧氣的存在。德國研究化學史的科學家李普曼，在他所著的《煉丹術的起源與發(fā)展》一書里，也參考了克拉普羅特的論文，并且扼要地摘錄了原文。

在這篇論文中，克拉普羅特聲稱，其論文的原始資料和論據(jù)來自中國手抄本《平龍認》第三章?？死樟_特于1802年某日來到朋友波爾南那里，見到波爾南所收藏的一些中文抄本。在那些手抄本中，有一冊六十八頁的抄本引起了克拉普羅特的注意。該抄本著者的名字是Maò-hhóa(chǎn)（通常譯為“馬和”或“毛華”），抄本的書名是《平龍認》，著作的年代是至德元年?？死樟_特曾查過一些中國古書，如《萬姓統(tǒng)譜》《文獻通考》之類，卻查不出馬和的作品和事跡。這部書名，按照克拉普羅特發(fā)表的中文字體，的確沒有錯;至于作者的名字，他沒有寫出中文的原文，只用德文拼音，就很難查證了。

中國歷史上有兩個朝代都用過“至德”的年號：一個是南北朝時期的陳后主，是在公元583至586這四年間;另一個是唐肅宗，是在公元756到757這兩年間?！镀烬堈J》究竟是什么年代的著作，因未見原物，難以確定。但多數(shù)研究者認為，《平龍認》中的“至德”應是唐肅宗的年號，至德元年就是公元756年，所以這本《平龍認》被視為是八世紀的著作。

英國科技史專家李約瑟在他的《中國科學技術史》中也注意到這個問題，他以“一個中國人之謎：第八還是第十八？”為題，詳細引證和討論了《平龍認》及氧的發(fā)現(xiàn)，傾向于《平龍認》是十八世紀的托名著作，但李約瑟也仍然是推測。

關于氧的發(fā)現(xiàn)的考證，依據(jù)還有蘇聯(lián)化學家涅克拉索夫編的《普通化學教程》。他在這本書中也記述了這個事實：“有趣的是，在八世紀時中國學者馬和的著作中就已明確地指出了空氣組成的復雜性，提出了制備氧氣的方法并發(fā)展了燃燒的假設，這假設實質上和近代的非常相似?！痹睬嘣凇吨袊瘜W史論文集》中則認為，《平龍認》是唐代人的著作。唐代某個煉丹術士通過觀察發(fā)現(xiàn)有些物質燃燒后能使空氣發(fā)生變化，還可能觀察到硝石加熱后會放出氣體，于是就用古代的陰陽學說作解釋。

我國出版涅克拉索夫《普通化學教程》譯本后，關于馬和發(fā)現(xiàn)氧氣的這段記載，引起了國內學者的普遍關注。1984年，孟乃昌在《自然科學史研究》雜志上著文指出：克拉普羅特在介紹《平龍認》時，說這本書是馬和在“至德元年歲次丙申三月初九寫的”，但至德元年“那正是安史之亂的年份。是年，玄宗避難去四川，肅宗即位于靈武;公元756年被分成兩半，即只有一至六月的天寶十五載和只有七至十二月的至德元年。因此，至德元年是沒有三月初九的”。既然歷史上根本不存在至德元年三月初九日，因此寫于“至德元年”的《平龍認》疑是偽書;而既然《平龍認》可疑，那么關于馬和發(fā)現(xiàn)氧氣的這段記載也站不住腳了。

但也有不少人反駁上述否定論，他們提出，根據(jù)八世紀中國的化學知識水平和當時從硝石等含氧物中分解出氧氣的可能性，因此《平龍認》中所述情況發(fā)生在八世紀的中國是不足為奇的。即使至德元年三月是不存在的，也不能就一定說《平龍認》是偽書，因為我國古代煉丹家有不少是“隱士”，對皇帝何時改元并不見得清楚知道，故也可能是作者寫錯了時間。是否外國人作偽呢？克拉普羅特要假借一千多年前的中國人的化學知識來裝點自己，這是不可思議的事情。

當然，直到目前《平龍認》在國內還沒有找到，克拉普羅特看到的那個手抄本也不知落在何方，因此我們只能說，關于Maò-hhóa(chǎn)（馬和或毛華等）發(fā)現(xiàn)氧氣的問題，仍然無法最后確證，至今依然是化學史上的一個懸案。這是我國科學發(fā)現(xiàn)史上的一段具有學術意義的記載，不應作為一般的軼聞看待，值得深入研究。