发明之路 绿色化学

买卖

货币的出现让以物换物的交易方式逐渐成为过去，使人们能够更便捷地购买他们所需的物品。后来，货币又得到了钞票、支票和芯片卡等替代品的补充。

谁发明了钱币？

公元前21世纪，中国出现了以海贝为代表的货币，也是目前我们所知道的最早的钱币。大约在公元前600年，今土耳其境内的克罗伊索王国出现了一种名为克雷西德的钱币，由金和银的合金制成。这种钱币传遍了整个地中海流域，成为一种普遍的支付手段。人们用货币换取商品，同时也能对商品进行估值：一头年轻的牛比一头年迈的牛更值钱。

各种各样的钱币

在古代，人们曾使用过各种各样的贵金属做支付工具：金、银或铜。在非洲，人们用稀有的贝壳支付。在墨西哥，用可可豆支付。在古典时代，罗马人推行的是硬币或金属锭，上面有动物图案：动物、牛......但很快，皇帝的脸就出现在了钱币上。在法国，最早的硬币被称为 “骑马法郎”，铸有国王骑马的图案。

银行伴随贸易而生

在文艺复兴时期，欧洲商人们的在旅行中发明了世界上最早的“银行”，还发明了支票。旅行者们在抵达目的地后，可以将这种支票兑换成钱币，他们便不再需要携带钱币。

纸币

11世纪，中国产生了最早的纸币——交子，这种纸币通常印有皇帝的特殊标识。 18世纪，法国也采用了纸币。路易十四鼓励贵族们将硬币换成“证书”，也就是欧洲后来的纸币。但纸币的成功推行得益于法兰西第一帝国的皇帝——拿破仑，1803年拿破仑创设了法国银行后便开始全面推行纸币。

芯片卡

1950年，信用卡的问世让人们可以享受先消费后付款的便利。1976年，罗兰·莫雷诺在支付卡中插入了一个芯片。芯片的微处理器包含的信息有：银行名称、账户号码和可用金额。

看病和保健

长期以来，疾病一直困扰着人类。渐渐地，人们学会了如何从自然界中提取药物来治疗疾病。随着时间的推移，医学变得更加科学。

自然的“魔法”

长期以来，人们逐渐在大自然中找到了对抗疾病的方法，例如：把某种树的树叶或树根，以膏药、草药茶或敷料的形式使用，可以有效舒缓疼痛，减轻发热症状，或有助于伤口愈合。

过去医生如何治疗病人？

早在公元前1000年的中国，医生就开始使用针灸（在身体的某些地方刺入小针可以治愈一些疾病）的方式来给人们治病;埃及人用发霉的面包屑作为膏药敷在伤口上;在中世纪的欧洲，医生相信可以将疾病从病人血液中取出，他们使用会吸血的水蛭来给病人放血，但放血疗法弊大于利！

植物治疗法

在中世纪晚期的欧洲，炼金术士们通过加热来蒸馏草药，从而提取具有治疗作用的物质。药剂师职业就诞生于此，他们可以说是现代药剂师的鼻祖。

接种疫苗，预防疾病

为了使身体能够抵御导致重大疾病的病毒，就要向人体注射非常少量的病毒作为疫苗，这种疫苗使身体在以后遇到这种病毒的时候能够实现自我防御。发明这个方法的是法国科学家巴斯德，人类由此战胜了狂犬病、肺结核、霍乱等多种致命的疾病。其实，中国人早在15世纪就已经开始应用这一原理来预防疾病了。

“突如其来”的药物：抗生素

1928年，英国细菌学家弗莱明在研究细菌时，发现他漏掉的金色葡萄球菌培养物被一种霉菌污染，他注意到霉菌周围的细菌已经死亡，而培养基上的细菌仍然活着。他把这种霉菌命名为青霉素。这是第一种能够治疗破伤风、肺结核、白喉等疾病的抗生素，這项发明使人类的平均寿命增加了15年。

非常古老但经久不衰的药物：阿司匹林

5000多年来，人们只知道柳树的树皮和一种叫作绣线菊的植物可以缓解疼痛和发烧。1899年，德国化学家费利克斯·霍夫曼分离出这些植物的活性成分，并成功将其合成出来。一种名为“阿司匹林”的新药诞生了。

探索身体

一直到1895年，人们才能看到身体的内部情况。那一年，人类发现了X射线检验法。现在新的技术让我们可以在不进行手术的情况下进行诊断。

聆听身体的声音

最早的医生没有任何辅助诊断的工具，他们只能通过简单的观察来确定病情。

1761年，奥地利医生列奥波德·奥恩布鲁格观察到他的父亲通过敲击木桶边，根据声音来确定木桶是空的还是满的。这位医生将这种技巧用在胸腔疾病的诊断上：如果声音洪亮，表示一切正常;如果声音沉闷，表示胸腔积液严重。19世纪初，一位名叫拉内克的法国医生把一张纸卷起来，一端放在病人的胸口，另一端放在耳朵上，用这种方式来帮助判断病人的病情。 1816年，他又开始使用中空的木制圆筒，这就是现代医生使用的听诊器的最初版。

X光片的诞生

1895年，德国物理学家伦琴发现了X射线，它可以透过人体组织并将其投射在几厘米外的摄影板上。他给妻子的手照射了X光，在片子上可以清楚地看到白色的骨头和戒指，黑色部分则是肉。在X光片的帮助下，医生可以识别出骨折或器官的异常。

超声波应用

超声波是一种波长比声波短很多的机械波，人类的耳朵是无法听到的。向要检查的身体部位发射超声波，遇到器官或肿块超声波会反射回来，计算机通过反射回来的超声波绘制图像，由医生进行研究，以确定有无异常情况。现在通常用这种诊断方式来判断胎儿情况。

CT扫描

CT扫描仪诞生于1970年，原理是用X射线对病人的身体部位进行一个接一个的断面扫描，计算机再利用这些断面重新构成一个立体图像。这种检查使探索身体中比较柔软的部分成为可能：如大脑、肺、肝等。

核磁共振成像技术

核磁共振成像可以提供比X光片和CT扫描更精确的图像。核磁共振技术起源于1973年，可以发现X光无法探明的损伤。原理是将病人置入一个磁场中，使他体内的氢原子发生振动，随后将原子发出的信号转化为图像。

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颜料和涂料

颜料这个词可能会让你想到艺术家们的油画，比如达·芬奇的《蒙娜丽莎》或凡·高的《向日葵》，它也可能让你联想到用于粉刷墙壁的涂料……

颜料从哪里来？

颜料可以来自大自然，如法国鲁西荣地区的赭（zh0）石或从粉彩植物中提取的靛（di3n）蓝;也可以通过合成而来，如普鲁士蓝。由于这些颜料不能直接使用在画布上，因此需要在其中加入天然（亚麻籽油、从树上提取的阿拉伯胶）或合成（丙烯酸）的黏合剂。不同的黏合剂孕育了不同绘画方式：例如，亚麻油黏合剂用于油画;阿拉伯胶和水黏合剂用于水彩或水粉;丙烯酸黏合剂用于丙烯画。

实验：

在家制作一幅画！

首先，你需要准备一些彩色粉末（这种颜料，你可以在绘画用品店买到）;其次，准备一个生鸡蛋，将蛋黄用作黏合剂;最后，用刷子将少量颜料与蛋黄混合，并根据需要的颜色添加颜料（在一张纸上测试）。尽可能多地制作不同的颜料，用你制作的颜料绘画吧！

黏合剂、溶剂和添加剂

用于粉刷墙壁的油漆是由颜料、黏合剂、实现所需纹理的溶剂或化工填料，以及保护油漆的添加剂组成的。

如今，人们所使用的黏合剂和溶剂都来自石油，这就带来了毒性问题（溶剂会释放出大量的有毒有害气体）和长期可用性问题（全球石油储备量下降）。

无毒无害的“绿色”油漆

其实，无论是在法国多尔多涅的拉斯科洞穴中發现的绘画，还是在凡尔赛宫里的画作，都能证明不使用石油作为原料也可以完成绘画作品。因此，使用天然植物涂料、响应“绿色化学”要求已经成为我们的主要任务：

- 我们可以用油菜籽生产黏合剂。油菜籽的加工不仅提供了用于生物燃料的油，还提供了甘油，这些都是可以加以利用的。

- 颜料可以从植物淀粉中产生。这种淀粉通过化学反应转化为分子，可以生产出非常美丽的黄色、橙色、红色、紫色等颜料。

- 以石油为材料的有毒溶剂正在被天然无害的溶剂所取代，许多新的涂料都是以水为溶剂的！

“黑潮”灾难

1999年12月，法国“埃里卡”号巨型油轮在法国西北部海域遭遇风暴，断裂沉没。油轮装载的37000吨燃油全部泄漏。

2002年11月，另一艘 “威望号”油轮在西班牙海岸遇风暴断成两截。油轮载有的77000吨燃油也未能幸免。然而，像这样的事件还有很多……

海面上的浮油

这些沉船事件造成了浮油灾害：燃油溢出并漂浮在海面上，随着风和潮汐扩散、移动，所到之处动物和植物会遭受巨大的灾难……

燃油泄漏是名副其实的生态灾难，不幸的是，面对这种灾难，我们相当无力。

有哪些可行的解决方案？

虽然人们已经设想了一些解决方案，但都不令人满意。例如，有人建议从水面上回收浮油，类似于用小勺从水里捞油……稍微尝试一下，你就会意识到这是多么难做到的操作！

在水面上直接把燃油燃尽也是一种解决办法，但那样做就会释放出大量有毒有害的黑色烟雾，由此造成的生态环境问题也很严重。所以，什么都不做，看着浮油扩散——这是我们现在唯一能做的……这十分可悲，令科学家们无法接受。

用表面活性剂分割石油

后来，有科学家提议将大片的浮油分割成小的油滴。这个想法来自于日常生活：为了清除餐具上的油污，我们会在热水中加入洗洁精，洗洁精含有表面活性剂，会产生泡沫，从而达到去除油脂的效果。同理，为了清除石油，我们可以在大海中加入表面活性剂，通过大海的漩涡聚集浮油，迫使大片浮油分割成小滴。这样一来，就不会有鸟儿的翅膀被浮油包裹，也不会有鱼儿窒息而死，大自然也能更轻松地消除这种污染性的浮油。