消失的湯匙：一部來自週期表的愛恨情仇傳奇與世界史

序
第一部　定位：列與列，欄與欄
1地理位置決定一切
2雙胞胎與不肖子：週期表的族譜
3週期表的加拉巴哥群島

第二部　製造原子，打破原子
4原子哪裡來：「我們全都是星塵。」
5當元素遇到戰爭
6霹靂一聲，週期表完工
7擴張週期表，擴張冷戰

第三部　週期騷亂：複雜浮現
8從物理學走入生物學
9下毒者的走廊：「好痛！好痛！」
10給我兩個元素，明天喚醒我吧！
11且看元素如何瞞天過海

第四部　人性元素
12捲入政治的元素
13滿身錢味的元素
14藝術家的元素
15瘋狂的元素

第五部 元素科學的今天與明天
16超低溫化學：零度以下，再以下
17華麗的球體：泡泡科學
18精確到荒謬的工具
19超越週期表

致謝
注釋

序

汞

　　身為一九八○年代初的小孩，我老是在嘴裡有東西時說話──可能是正在吃東西、看牙醫，或者吹氣球等等。就算身邊沒有別人，我還是照說不誤。由於有這個毛病，我生平第一次在沒人陪伴下含著溫度計時，迷上了週期表。小學二、三年級期間，每年我都會染上咽喉炎大約十來次，每次喉嚨都會腫痛個好幾天。我可不在乎請病假賴在家裡，我會用香草冰淇淋自療一番。再說，生病總是給我一個大好機會，可以打破以前那種老式的水銀溫度計。

　　人躺著，舌頭下面含著一根玻璃棒棒，我會大聲回答一個想像中的問題，然後溫度計就應聲落地，在硬木地板上摔個粉碎，裡頭的液態水銀像滾珠般，四散奔逃。不久，母親就會強忍著髖關節炎的痛楚，蹲在地板上收集那些小滾珠。她會拿一根牙籤，好像曲棍球桿似地，將這些柔軟的小球體一一驅趕到幾乎相碰觸。這時，突然之間，只要最後輕輕一下撩撥，某個小球就會吞噬另一個小球。原本有兩顆小球的地方，只剩下一顆完整無瑕的新小球，兀自顫動著。她會一再施展這套魔法，讓某顆大球吞噬其他小球，直到滿地銀色的小豆豆全部重逢為止。

　　等到把所有水銀球都收集起來後，她會從廚房擺放飾品的架子上，一隻拿著釣竿的泰迪熊以及一只紀念一九八五年家族聚會的藍色瓷杯之間，拿出一個裝藥片的綠色標籤塑膠瓶。她會先把水銀球滾入一只信封，再小心翼翼地將這支亡故溫度計的水銀，倒進藥瓶裡那顆像山核桃般大的水銀球上。有時候，在把瓶子藏起來之前，她會先把水銀球倒進瓶蓋裡，讓我們幾個小毛頭圍觀這塊未來金屬，看著它們在蓋子裡翻滾，分分合合，不留痕跡。對於那些「母親怕水銀怕到不敢讓小孩吃鮪魚」的孩子，我真替他們難過。中世紀的煉金術士垂涎的目標儘管是黃金，但是在他們眼中，天下最有力也最富詩意的物質，卻是水銀。兒時的我，絕對舉雙手贊成他們的看法。我甚至會和他們一樣相信，水銀超越了一切平凡無奇的分類，像是液態或固態，金屬或水，天堂或地獄；它帶有不屬於這個世界的靈氣。

　　我後來才發現，水銀之所以會這樣，因為它是一種元素。它和水（H2O）、二氧化碳（CO2），或是日常生活中的東西都不一樣，我們沒辦法將水銀分成更小的單元。事實上，水銀還屬於那種喜歡集體禮拜的元素：它的原子只願意和其他水銀原子做伴，而且它們會縮成圓球形，儘量減少與外界接觸。我小時候打翻的液體，多半都不是這樣。水會潑灑得到處都是，油啦、醋啦，以及未凝結的果凍也一樣。但水銀從來不會留下污漬。每當我打破溫度計，爸媽就會警告我趕緊把鞋穿上，以免被看不見的玻璃碎片扎傷腳。但是他們沒警告過我要小心水銀。

　　有好長一段時間，我在學校或是看書時，都會特別留意這個原子序為八十的元素，就好像一般人在看報時，會留意兒時老友的名字。我生長在美國中西部大平原，上歷史課時學到路易斯（Meriwether Lewis）與克拉克（William Clark）如何率領探險隊長途跋涉，穿越南達科塔州以及路易斯安那地區。他們隨身攜帶了一台顯微鏡、羅盤、六分儀、三只水銀溫度計以及其他用具，而我不知道的是，他們其實還帶了六百個水銀通便劑，每一個都有阿斯匹靈的四倍大。這種通便劑被稱做拉許醫生的膽汁丸（Dr. Rush’s Bilious Pills），名字來源的拉許（Benjamin Rush）醫生是美國獨立宣言簽署人之一，也被視為醫學英雄，因為他在一九七三年黃熱病大流行期間，勇敢地留守疫區費城，沒有撤離。不論治療哪一種病，他最喜歡用的都是氯化汞口服劑。雖說醫學在一四○○到一八○○年間進步很大，然而那個時代的醫生還是比較接近傳統的巫醫。按照他們的推想，美麗誘人的水銀可以醫治病人，因為它能大大危害病人──所謂「以毒攻毒」是也。拉許醫生要病人服用這種溶液，直到流口水為止，病患在接受這種療法幾週或幾個月後，通常牙齒和頭髮都會脫落。毫無疑問，他的「療法」一定毒害或毒死了許多原本可以撐過黃熱病的人。即便如此，在費城練就這套療法的他，十年後又準備了一堆包裝好的藥丸樣品，讓探險隊的路易斯與克拉克隨身攜帶。這倒是發揮了一項意想不到的功效：拉許醫生的藥丸竟然能引導現代考古學家追蹤當年探險隊的紮營路線。由於野外的食物和飲水可能都有問題，探險隊裡有人老是想嘔吐，在許多他們挖做便坑的地方，直到今天還可以找到水銀的遺跡，想必正是拉許醫生的「雷霆夾」（thunderclappers，膽汁丸的別稱）發功的結果。

　　水銀也出現在科學課堂上。我第一次看到龐大的週期表，馬上就開始搜尋水銀，但卻遍尋不著。原來它在金元素和鉈元素之間，前者和它一樣緻密而柔軟，後者和它一樣有毒。但是水銀的化學符號是Hg，這兩個字母甚至不包含在它的英文名字mercury裡面。原來Hg源自拉丁文hydragyrum，意思正是水銀（water silver）。知道這層典故後我才明白，古代的語言和神學對週期表的影響有多大，直到現在你還可以看到一些拉丁文名字出現在最底排比較新的超重元素上。

　　在文學課堂上，我也找到了水銀。以前的製帽商人曾經用一種亮橘色的洗劑，來剝離動物皮毛與下層的生皮，而做帽子的人整天在冒著蒸氣的大桶邊打打撈撈，就好像《愛麗絲夢遊仙境》裡的瘋狂帽商，會漸漸失去頭髮與頭腦。最後我終於明白水銀的毒性有多強。而這也解釋了，為何拉許醫生的藥丸可以把腸道清理得這麼徹底：身體會主動將毒物排出體外，包括水銀在內。而且儘管吞水銀已經夠毒了，它的蒸氣更要命。水銀蒸汽會磨損人體中央神經系統裡的「線路」，在腦袋裡燒灼出一些小洞洞，就像阿茲海默症末期病人的腦袋般。

　　然而，對水銀的危險知道得愈多，它那毀滅性的美就愈富吸引力──正如詩人布萊克（William Blake）的著名詩句「老虎！老虎！熾熱地燃燒」（Tyger! Tyger! Burning bright）。經過這麼多年，我父母早就重新裝修過廚房，也拿掉了當年架子上的泰迪熊與馬克杯，但是他們把所有小擺設收集在一個紙盒裡。最近有一次我回老家，特地翻出那個綠標籤的藥瓶。打開來，輕輕地搖晃，可以感覺到瓶內的重量沿著圓周滑動。偷偷地從瓶口窺探，我的眼光停留在一群散落的小珠子身上。只見它們端坐著，閃閃發光，像露珠似地，如此完美，彷彿來自幻境。我在整個童年期裡，總是把打翻的水銀與發高燒聯想在一起。如今，知道這些小球的「恐怖的對稱」（fearful symmetry。譯按：出自布萊克的同一首詩作），我不禁背脊發涼。

　　* * *

　　從水銀這一個元素身上，我學習了歷史、詞源學、煉金術、神話、文學、毒物檢驗學以及心理學。 而我蒐羅到的元素故事可不是僅止於此，尤其在我進大學投入科學研究之後，遇到了幾位非常樂意偶爾不談研究、聊點科學閒話的教授。

　　身為心底渴望逃離實驗室去寫作的物理系學生，我發覺置身於班上聰穎的年輕科學家之中，日子甚是難過。他們都熱愛正統的實驗，而我怎麼也做不來。我在天寒地凍的明尼蘇達州捱了五個年頭，最後領到物理學榮譽學士學位，然而，儘管我在實驗室裡耗掉幾百個小時，記憶了幾千條方程式，畫過幾萬個滑輪組與斜坡圖形──我真正學習到的，還是來自那些教授所講的故事。甘地的故事，酷斯拉的故事，某個優生學家利用鍺元素偷到一座諾貝爾獎的故事。把鈉塊投入河中炸魚的故事。太空梭裡的人在被氮氣窒息死亡前，心中卻充滿了幸福感的故事。還有我們學校以前一名教授拿自己來做實驗的故事：他把以鈽做為動力的心臟節律器＃裝進自己的胸腔＃，然後靠著撥弄一只巨大線圈讓它加速或減速。

　　我對這些故事總是聽得津津有味，最近，當我正一邊吃早餐一邊緬懷水銀時，我忽然了解到，其實週期表上每一個元素都有一則或有趣、或古怪、或可怕的故事。同時，週期表也是人類偉大的智慧結晶之一。它既成就了科學，也成就了一本故事書，而我寫下這本書，將週期表的所有層次一一剝開，就像解剖學教科書裡一張張透明的切片圖，以不同的深度，述說著同一則故事。就最簡單的層次而言，週期表登錄了世界上所有不同的物質，而這一百多種個性頑固的元素，組成了我們所見、所接觸到的世間萬物。此外，週期表的形狀也給了我們一些線索，透露這些不同個性的元素如何互動。在更複雜一點的層次，週期表裡頭藏有各種鑑識科學資訊的密碼，像是各個元素來自何方，哪些元素能分解或轉變成不同的元素等等。而且這些元素好像有生命似的，天生就會結合成動態的系統，而週期表有辦法預測種種動向。它甚至有辦法預測一些極端邪惡的元素走廊，住在裡頭的元素能夠妨礙或摧毀生命。

　　最後，週期表也堪稱人類學上的一大奇觀，反映人類一切的美好、才藝和醜陋，以及我們如何與物質世界互動──一部行文非常緊湊簡潔的人類史劇本。這些不同的層次，全都值得深究，我們可以從最基本的開始，然後漸次向上，進入複雜的層次。而且，除了娛樂之外，這些週期表故事還提供我們一條了解它的新路徑，是教科書或實驗手冊裡從來沒見過的。我們吃喝呼吸週期表；有人在它身上押注輸得慘兮兮；哲學家利用它來探索科學的意義；它會毒死人；它也會蘊釀戰爭。從週期表左邊最頂端的氫元素，到那些窩藏在週期表底部，由人工製造、非地球天然存在的元素，你可以從中找到泡泡、炸彈、金錢、煉金術、政治小手段、歷史、毒藥、罪行以及愛情。甚至還能找到一點科學。