化學革命
化學發展是一個曲折坎坷的動態過程，其中化學革命是石破天驚的重大事件，極大地促進了化學的飛躍。了解和研究化學革命是化學學的重要內容，是從整體上研究化學動態發展規律的一個主要方麵。它有助於認識和把握化學的曆史發展及其規律，推動並促進未來化學革命的產生和發展。
化學革命的實質
什麼是化學革命，它的內涵包括哪些，本身具有什麼性質，表現出哪些特征？這是研究化學革命首先遇到的一些必須解決的問題。
一、化學革命的概念
化學革命是化學發展過程中一個比較複雜的過程，具有不同的層次和側麵。因此國內外有關化學革命概念和認識也多種多樣。據各種資料的不完全統計有十多種提法。在化學發展中使用頻率較高的詞彙之一就是化學革命。
已有的化學革命定義可分為三大類。它們從不同層次和側麵上反映了化學革命本身的一些性質。
其一，關於“化學革命”的“雙重式定義”。這方麵比較有代表性的定義，是俄羅斯著名化學哲學家羅德內提出的。他認為，化學革命是化學家思維方式和化學理論邏輯結構的變革，即雙重變革的結果。這一化學革命的定義是在俄羅斯公認的“科學革命”定義的基礎上，經過限製和修飾而形成的，流傳較廣。從某種意義上說，是套用了科學革命定義的結果。
其二，關於“化學革命”的“哲學式定義”。它是把化學革命直接看作是化學發展中的“否定、質變或飛躍”。從哲學抽象的高度出發當然也是探討化學革命所不可或缺的一種認識。
其三，關於“化學革命”的“三重式定義”。1986年出版的我國第一部《化學哲學基礎》，把化學革命定義為“是打破化學中原有的基本概念和理論以及與它們相聯係的思維方式，建立新的基本概念和理論以及思維方式的過程”。
以上三種化學革命的定義，雖然已經基本上指出了化學革命的含義，但似還未能反映出化學革命的主要對象、動態過程和本質特征。還需要進一步補充和發展。為此，我們在綜合上述化學革命定義的基礎上，提出了如下述的“建構式定義”：化學革命是化學主導理論的轉折性建構。
這一定義至少可以從如下三個方麵進一步體現出化學革命的特征。
首先，它說明化學革命主要是發生在化學理論領域，而不是其它領域，以區別於一般的思想革命或社會革命，以及實驗儀器和工具的革命。化學革命隻能是化學理論的革命或變革。
其次，它說明這種化學理論的變革主要是化學主導理論的變革，而不是枝節理論的變化。化學主導理論係指化學發展中滲透遍及化學各個領域，能夠主宰化學發展方向的骨幹理論。例如在化學史上，18世紀初期興起的“燃素說”就左右了當時所有化學家的意識，可以認為是當時的化學主導理論。此後，拉瓦錫第一次化學革命建立起的氧化學說，不言而喻也是一個化學主導理論。另外，20世紀以來建立的原子結構理論，尤其是量子化學理論，直到90年後的今天，仍然是一個左右化學發展的主導理論。
第三，這裏所提化學革命的“轉折性建構”，其中的“轉折”是指化學理論發展方向與原來不同，甚至是逆向的過程。具體來說是指化學理論在自我發展中得出與原來完全相異或根本相反的邏輯自洽的陳述和命題係統的發展過程。“建構”係指化學思維對客觀化學運動的創造性的重新組合或建造過程。愛因斯坦指出：“要走向理論的建立，……隻能通過構造性的試嚐去探索，而這種嚐試要受支配於對事實知識的慎密考察”。化學史研究表明，這種“愛因斯坦式的建構”過程經常發生在化學理論體係演變之中，是主觀思維和客觀事實的對立統一過程。當新的建構沒有危及化學理論的核心基礎時，常稱為“常規性建構”或“非轉折性建構”。例如凱庫勒對於苯結構認識的重新建構，隻是擴展了人類對芳香族化合物的認識，還沒有根本危及整個化學理論。隻能說是一種非轉折性建構。相反，隻有當新事實和材料所反映的化學運動與人們已有的理論結果根本相悖，並足以危及原有化學理論核心基礎時才能成為轉折性建構。通過它所形成的化學理論一旦成為化學主導理論時，化學革命就實現了。
二、化學革命的性質
化學革命就其性質來說，是徹底更新已有化學理論、極大推動化學各個領域發展的重大變革，具有著特定的內涵。因此不能隨意地擴大化學革命的界限範圍，例如1979年諾貝爾獎獲得者A·薩拉姆甚至把化肥和殺蟲劑的應用也視為化學革命，就不免有失牽強。此外，將化學分支理論（即非化學主導理論）的轉折性建構也視為化學革命的事例就更是屢見不鮮。例如一些化學哲學家常把門捷列夫發現元素周期律和維勒合成尿素都視為“化學革命”，也是不妥的。因為化學主導理論和分支理論在化學發展中占有不同的地位，具有不同的作用。非主導理論的轉折性建構的發生也隻能使化學認識局部深化，還不能對於整個化學發展產生革命性的影響。元素周期律雖然在無機化學的係統化以及確定新元素等方麵具有無可比擬的作用，然而它畢竟還未能動搖和改變以原子論為基礎的化學主導理論的地位，還夠不上是一次化學革命。此外，僅局限於有機化學變革的尿素合成也如此，還不是化學總體的變革，也不能認為是整個化學的一次革命。
三、化學革命的特征與判據
化學革命的性質決定了化學革命的特征。化學主導理論的轉折性建構，既是判別化學革命是否發生的依據，又是化學革命的重要特征。
可以認為，化學主導理論占統治時期相當於庫恩的“常規科學”時期。庫恩曾指出，從來我就是把“範式”和革命局限在“主要理論”領域上。然而這裏提出的關於“轉折性建構”的概念還可進一步揭示化學革命的性質與特征。
依照化學革命是化學主導理論的轉折性建構的過程這一特征，就不難判斷化學革命。首先是隻有在化學理論中具有決定性作用的、能夠統帥其餘理論並滲透在各個化學領域的化學主導性基礎理論領域，才是涉及化學革命發生的領域；其次，隻有化學主導性基礎理論在化學實踐和化學思維的共同作用並發生轉折性建構的情況下，才是化學革命。
此外，產生化學革命的一個社會性標誌，是通過對化學教科書進行重新改寫，使化學教育內容發生根本性轉折，即化學革命必定伴隨著化學教育的變革。
這些判據是對化學發展的認識的抽象結果，並不具有最後判決的意義。運用它來剖析化學史上的重大事件會使我們認識到，迄今為止的化學發展史中隻有二次堪稱為化學革命的事件。第一次化學革命是拉瓦錫的化學反應理論——氧化學說取代燃素說的轉折性變革。第二次化學革命是以“原子可分”為基礎的物質結構理論的建立，使化學基本理論產生了轉折性變革。因此，如果以化學學的嚴謹的觀點來研究化學革命，就不能簡單地把偉大化學家波義耳和道爾頓歸結為是化學革命家。嚴格一些說，他們隻是化學科學的創始人和化學基礎理論的奠基者。
化學革命的動因
化學革命的出現並不是化學發展過程中偶然和孤立的事件，既有外部原因，又有內部原因。從化學學角度上看，化學革命是化學發展係統的運動變化的結果。化學發展係統中三要素的相互作用成為化學發展的動力，也是化學革命產生的動因。
一、化學發展係統及其三要素
化學發展中的各個部分與相關要素，可以構成為一個化學發展係統。可以說，沒有化學發展係統的演進，就不可能有化學革命。化學發展係統是從化學學的角度為研究化學革命而引入的一個概念。它是指整個化學科學及其相關因素構成的一個相對獨立和具有特殊進化功能的整體，是整個科學發展的巨係統的一個組成部分。
在這裏我們主要是進行化學學方麵的闡述，可以忽略考慮化學發展係統與整個科學發展係統，以及除化學以外其它分支學科發展係統的作用及聯係。此後，當我們把這個近似孤立體係組成、結構和運動研究清楚以後，可以再通過相互聯係、相互作用等條件的附加而還原到原來的狀態。
應當看到，組成化學發展係統的要素是比較多的，但是能夠對化學發展係統狀態具有較大影響並起主導作用的要素，可以認為主要有三個：即（1）化學實踐（以化學實驗為主導的活動），（2）化學理論（以化學主導理論為基礎的理論），（3）化學思維（以主觀理論建構為主體的化學思維）。
化學發展係統的三要素按其哲學屬性來說，可以分為主觀和客觀兩個層次。它們是客觀存在的和相對獨立的作用因。彼此之間以化學理論為中介，通過相互聯係和作用構成了一個整體。化學發展係統三要素與化學革命的關係主要表現在以下幾個方麵。
首先，化學實踐是化學發展係統賴以存在的物質基礎，是產生化學革命的物質動因。化學實踐的發展推動了化學發展係統的前進。由於化學實踐活動為人類認識化學運動的深化提供了物質手段，從而成為化學理論產生的源泉。例如煆燒金屬的化學實踐有力地促進了反燃素說的化學革命，幾乎所有的反燃素說的化學家都參與了這一實踐。此外，化學實踐也是化學科學改造自然界的手段，是化學革命中檢驗理論是非的標準。例如在發現電子及原子核以後，曾經提出了許多關於原子結構的模型，然而每一個模型都是最終由實踐活動決定著它們的取舍。從根本上說，化學革命是以化學實踐為物質基礎，通過化學思維的建構作用而體現在化學主導理論上產生巨大轉折的過程。
其次，化學實踐的發散性與化學革命關係極大。化學實踐的發散性包括空間上的廣泛性和時間上的無限性。無數不同質的化學實踐，具有開拓廣闊認識領域的重要作用，使化學革命的產生成為可能。同時，化學實踐的發散性使化學革命的過程變長，並使化學實踐中的革命性發現和化學理論的革命性轉折之間出現非同步效應。當然，人們也不能僅僅強調化學實踐的重要性。因為當化學發展到“整理材料”的高級階段時，就必須將化學實踐置於化學理論的指導下，以收縮其發散性，從而能夠集中力量去導致化學革命的產生。
應當看到，化學實踐雖然是化學革命的物質基礎，但是並不意味著就可以認為在化學實踐中能夠自然地產生化學革命。因為化學實踐的發散性也會使人類的認識難以集中，從而往往需要消耗大量的勞動而收效甚少，例如煉金術的實踐活動；此外，如果對於實踐結果理解錯誤的話，有時甚至還會產生化學革命的反對派。例如當拉瓦錫氧化說在歐洲大陸已經占據主導地位時，遠在美洲大陸的普利斯特列卻仍然按燃素說的觀念一無反顧地進行化學實踐，拚命維護燃素說。直到1801年他還在寫給朋友信中堅持認為燃素說是“真理”，而且“必將戰勝氧化學說的謬誤”。他在臨死前一年出版的專著中還羅列了大量化學實驗來論證早已被推翻的燃素說。因此，在化學革命的轉變關頭，就必須重視理論的概括及建構作用，發揮化學理論在化學革命中的主體作用，以推動化學革命的產生。
二、化學理論的主體作用
化學理論是化學革命的決定性變量，是人類認識化學運動達到一定深度的標誌；是具有物質載體的、物化了的化學思維；或是知識客觀化的產物。
化學理論的建構過程是主觀的，但其內容和形式是客觀的。化學理論一旦產生，作為一種知識形態，往往具有客觀獨立性和自主性，並可形成一些具有預見性的推論與命題。現代化學發展過程中的許多化學理論都需要通過對比和競爭，並以其反映客觀實際的深刻程度來決定其生命的長短。化學理論的誕生和成長，其間或以其它形態融合於新理論，或最終被人們所肯定或所否定或被遺忘，均具有其獨自的演變規律，從而為人們認識化學革命提供了基礎。這主要體現在以下三個方麵：
1.化學理論的變革，特別是化學主導理論的變革，集中體現了化學實踐和化學思維的運動和變革。因為化學理論是化學實踐和化學思維相結合的結晶，基本上代表了化學發展係統的狀態。它的任何變遷都與化學發展係統的進化與否有關。化學發展係統的變化可以通過化學理論的變化來標誌。化學革命隻是化學發展係統狀態變化的一種客觀描述。因此，化學理論的變革就深刻體現了化學革命問題的實質。它既體現了化學實踐的物質的因素，又體現了化學思維的意識的因素，集中反映了化學發展係統的變革。
2.化學革命當然包括化學實踐和化學思維的變革，然而這兩個要素的變革並不是和化學革命同步實現的。它們具有著明顯的超前性或滯後性。在大多情況下，它們的變革並不能直接標誌著化學革命是否發生。它們這種超前或滯後作用，使人們不能準確地判斷化學革命，不能客觀地反映出化學革命本質。例如，1772年拉瓦錫完成了燃燒係列實驗以後，在記事本上寫道：“在我敘述了空氣從物質中釋放出來以及空氣與物質結合的全部曆史後，這些（解釋上的）不同就會充分顯示出現，它促使我全麵地從事這一工作，因為我覺得這注定要在物理學和化學上引起一場革命。”可見，當時拉瓦錫的化學實踐和化學思維超前了許多。然而在後來的近20多年裏，才在事實上完成了拉瓦錫預言的化學革命。究其原因就在於唯有煆燒金屬的化學反應理論的轉折性建構才是化學革命的標誌。
化學實踐和化學思維結合產生化學理論以後，化學革命就和化學理論運動變化緊密相關了。化學實踐構成了化學理論的骨肉，化學思維賦予化學理論以靈魂。兩者結合的緊密程度與化學理論的壽命成正比，並決定著化學革命的發生周期。即使當正確的理論被暫時埋沒而得不到承認時，最終也會因其強大的生命力而被人們重新喚起。比如，阿佛加德羅假說的複興與其說是康尼查羅的偉績，還不如說是它本身所具有的強大生命力。這種情況連康尼查羅自己也這樣認為。同樣，人們也無法挽救錯誤理論的失敗。從這一現象可以看出，化學理論具有客觀的獨立性和自主性，並成為化學革命動因的主體。
化學理論的客觀獨立性和自主性同化學革命還有如下的聯係：化學實踐的發散性受到化學理論的某種程度的收斂；化學理論像一個鑽頭那樣，使人類的化學思維和化學實踐收縮到一定範圍，以促進化學革命的及早發生。
三、化學思維的轉折建構作用
化學革命離不開化學主導理論的轉折性建構，而這種轉折建構作用又離不開化學思維的作用。化學思維主要是指在化學實踐過程中化學認識主體對化學運動客觀規律的概括和建構，化學理論的每一步發育，都要受到化學思維的製約。
沒有化學思維這個母體，化學理論就無法降臨人世。化學思維主體通過一係列能動的概括、綜合和抽象等建構過程，首先形成假說，通過假說的“建立和發展科學理論的橋梁”的作用，經過化學實踐的證實和證偽的檢驗而成為理論，最後經過化學家的“優勝劣敗”地選擇再成為化學主導理論。