臺灣化學教育

n   前言

化學的歷史可以追溯到數千年前中國的鍊金術；chemistry一詞源自於古希臘語，意指金屬的融解與提煉。鍊金術經阿拉伯人在11世紀時引入歐洲，雖然讓當時的歐洲人迷戀於點石成金之術，但是因為一些不相干的宗教理由和迷信，加上當時所使用的種種符號混淆不清等原因，使得科學的發展，在鍊金術時代(4-14世紀)並無長足進步。1789年法國化學家拉瓦節(Antoine-Laurent de Lavoisier, 1743-1794)出版了一本「化學命名法」的書，闡述了物質間重量關係的重要性。這是首次把化學專用術語系統化的書籍。1810年道耳吞提出原子量的觀念，這使得當時一大堆文獻裏的化學分析數據、化學式的解釋，突然變得合情合理。1869年俄國人門得列夫(Дми́трийИва́новичМенделе́ев, 1834-1907)發表了最早期的週期表，至今150年。1869年是清朝同治八年，在日本則是明治元年。          

1.      中國傳到日本的元素名稱

中國跟世界各古文明國家一樣，自古就已知金銀銅鐵錫鉛汞七大金屬，還有非金屬類的碳及硫磺等這些元素。這些元素的漢字傳到日本以後，也幾乎一直沿用至今。表1列舉了一些中國輸出到日本的元素名稱。其中，錫這個字也是從中國傳到日本沿用至今。人類使用錫的歷史大概從六千多前開始，在地中海諸國、印度等地也很早就開始使用錫。但是錫這個字在日本不是常用漢字，現在一般都使用片假名「スズ」來表示，因為這樣比較好唸。鉛很容易從礦石中提煉出來，印度和中國在紀元前一千年左右才開始使用，歐洲人使用鉛的歷史則晚到紀元前六世紀才有記載。直到中世紀有一段很長的期間，人類對鉛與錫是兩者不分的。日本至今仍然沿用「鉛」這個漢字。古代的中國與印度都知道使用水銀，埃及的古墓中可以發現紀元前一千年左右的水銀。日文中的「水銀」一詞也是由中國傳入沿用至今。但是中文基於一個元素對應一個字的原則，在週期表上用了「汞」這個字。 

表1中國輸出到日本的元素名稱

中文	金	銀	銅	鐵	錫	鉛	汞	碳	硫
日文(古)	金	銀	銅	鉄	錫	鉛	水銀(汞)	碳	硫黄
日文(今)	金	銀	銅	鉄	スズ	鉛	水銀	炭素	硫黄

漢字從中國傳到日本以後，影響日本文化非常深遠。但是明治維新時期，中國由盛轉衰，加上漢字無法表達許多西方的新奇事物，因此日本人自然而然轉向使用片假名。片假名是日語中「表音符號」的一種，1908年章太炎曾經模仿片假名，以「簡化偏旁」的方法，利用漢字小篆的結構，創造一套記音字母，就是今天ㄅㄆㄇㄈ注音符號的前身。只是片假名在日本已經是生活的一部份了，但是注音符號還停留在學習中文的過渡階段才使用。

明治維新時期，週期表傳到日本以後，日本人將歐洲的語言，藉由漢字來表達成週期表的各個元素。表2 列舉了一些受到漢字的影響而被日本人造出來的新詞沿用至今，包括水素（水的主要元素：氫）、酸素（導致變酸的元素：氧）、窒素（會導致窒息的元素）。

表2 和製漢語中的氫氧氮

中文	氫	氧	氮
日文	水素	酸素	窒素

當時的中國處於清末多事之秋，沒有太多能力來引進及翻譯這些近代科學用語，再傳去給日本人使用。反而許多中國的現代用都來自於日本，所謂「和製漢語」就是指現代漢語中從日語借用的新詞。19世紀末起，大量源自日語的漢語詞流入中國，成為漢語中的外來詞。這類詞彙的來源可分為被日本人賦予新意的中國古籍裏的舊詞以及日本人原創的新詞；前者如「洋行、社會、經濟」等，後者有「抽象、哲學、教授、人氣、達人、上手」等。另外，中國人與在華外國人合作翻譯的詞則被稱為「華製新漢語」。日本為了吸收西洋文明也會引進中文書刊和辭書，這些新詞也會被日語吸收。例如，明治初期日本將「化学」一詞稱之為「舎密」，這是來自荷蘭語Chemie，就是「科学」的音譯。真正使用「化学」這一個名詞是1861年在川本幸民的著書『化学新書』裡面，隨後被明治政府正式採用。這可以稱是「和製漢語」。但是也有另一說法在1857年墨海書館發行的月刊『六合叢談』中，就已經提到了這一名詞。所以，「化学」應該是「華製新漢語」。不過，一般比較相信這是徐壽在1871年在翻譯『化学鑑原』一書時，首創了「化學」這一個名詞。

表3 和製漢語中的鹵素

中文	氟	氯	溴	碘	砈
日文(古)	弗素	塩素	臭素	沃素	—
日文(今)	フッ素	塩素	臭素	ヨウ素	アスタチン

表3是和製漢語中鹵素的名稱，這些也是深受漢字的影響。英文fluorine的語源是來自名為fluorite (蛍石)的鉱石而來的。「弗素」這個日文單字是fluor的音譯，現在日本則使用片假名「フッ素」。中文則參考「弗素」而另外造字，將弗放在气之下，成為「氟」。「氯」在日本是意譯成「塩素」（鹽的主要元素）。中文最先是命名為「綠氣」，後來才另造新字。1826年法國科學家安托萬·熱羅姆·巴拉爾(Antoine JeroneBalard)向巴黎科學院提出發現新元素的報告。他起初是調查濕地植物的鹽分，用了不同的化學藥品最後得到褐色溶液。該溶液加入含氯的水和澱粉後分為兩層。上層為赤褐色，下層為藍色。他認為下層的藍色澱粉液中含有新的元素。委員會經調查後承認並以希臘文bromos (惡臭)為之命名。日文採用意譯因而命名為「臭素」，中文則另造新字「溴」。1811年法國的伯納德·庫爾圖瓦(Courtois)為了分解海草灰中的硫磺化合物，因此加入了硫酸。突然之間冒出難聞催淚紫色的煙（碘）。更驚訝的是，紫色蒸氣並不凝結成滴，反而以黑色金屬光澤的形態結晶堆積下來。後來約瑟夫·路易·給呂薩克（Joseph Louis Gay-Lussac）以希臘語iodes (紫色)為名。日文採用德文iod音譯而命名為「沃素」，現在則使用「ヨウ素」。中文則取英文名稱的最後一個音節（Iodine →典），加上代表固體非金屬元素的「石」字部首，命名為「碘」。砈（Astatine）是一種放射性化學元素，發現的年代也比較晚，科學家對這一元素所知甚少。日文採用音譯而命名為「アスタチン」，中文則命名為「砈」。

表4 和製漢語中的矽砷磷硼

中文	矽	砷	磷	硼
日文(古)	珪	砒素	燐	硼砂
日文(今)	ケイ素	ヒ素	リン	ホウ素

表4列舉了一些受到漢字的影響造出來的非金屬元素的名稱。1787年拉瓦節首次將將「矽」命名為“silex”、“silicis”，意為拉丁語中的“kaishi”，意為“堅硬之石“。日本人最初用的是「珪」（kei），這是來自於荷蘭語“keiaarde”的音譯。這在荷蘭語中是表示用於點火的燧石。明治維新以後基本上外來語都比較不用漢字。原因之一是珪素的漢字發音困難，後來乾脆就寫成ケイ素。中文則是採用silicon的第一音節而造了新字「矽」。砒霜在日本稱之為方砒素華，是漢方藥的一個藥方。砒素的「砒」字也不是常用漢字，後來乾脆就寫成ヒ素（砒的主要元素）。磷（燐）也是同樣的道理，使用片假名「リン」。幾千年前人類就已經知道硼化合物的存在，西藏是世界上盛產硼砂的地方之一。10世紀時中國古書「日華本草」內有記載「蓬砂」一詞，音譯自波斯語。硼的拉丁文名稱為boracium，來自阿拉伯文buraq或波斯文burah；兩者皆為硼砂之意。據掌禹錫（北宋）考據，該書收載的藥物600多味。原書雖已散佚，但內容還可從《證類本草》、《本草綱目》中略窺一二。西元300年左右，在中國硼砂就已被用作釉料。14世紀傳到日本，稱之為「硼砂」。現在則使用片假名「ホウ素」（硼的主要元素）。

2.      中文的化學元素及名詞的命名原則

有系統制定化學元素及名詞的中文翻譯標準是從徐壽(1818—1884)開始。1868年徐壽在江南機器製造總局內設立了翻譯館。他招聘英國人傅蘭雅（John Fryer）等西方學者參與翻譯的工作。他親自與John Fryer合譯《化學鑑原》一書。當時大多是根據西方來的較新版本，將書中原意用口述的方式後寫下來。徐壽理解口述的內容後，再用適當的中文表達出來。但是中西方的文字在拼音或造字原則上極不相同。除了金、銀、銅、鐵、錫、鉛、汞、硫、碳這些古代已知的元素以外，絕大多數的化學元素名稱及化學術語，在中文裡沒有現成的名稱。徐壽花費了不少心血加以翻譯，包括創造了養氣（氧）、輕氣（氫）、綠氣（氯）、淡氣（氮）等元素名詞。“淡氣“的意思是將養氣（氧）沖淡的氣體，但後來又自行造字，將“淡氣”合併為一個新字「氮」。對於其它元素，徐壽採用西文第一音節而造新字的原則來命名，例如鈉 (Natrium)、鉀 (Kalium)、鈣 (Calcium)、鎳 (Nickel) …等24個元素即為他們所命名。他採用的這種命名方法一直沿用至今，可謂是中國近代化學的啟蒙者。值得一提的是，江南製造局翻譯館在那個時候，很多字都還是音譯的。清末著名學者虞和欽曾發表的《化學周期律》一文，這是中國最早介紹元素周期律的一篇重要文章。1907年他出版了《有機化學命名草案》，改音譯為結合漢字特點的系統命名法，定下了一些術語：以“一二三四”代表碳原子數量，以“甲乙丙丁”代替α、β等位置，也定下了“醇”等術語的名字。但是他制定的術語，有些名字長而不規律，讓人很難記憶。1921 年科學名詞審查會在這個基礎上，對術語進行了很多改進，確定了烷、烯、炔等，仍然用“一二三四”代表碳原子數量。1932年國立編譯館成立了化學譯名審查委員會，由教育部聘鄭貞文負責起草化學譯名草案。他採用中國文字的特點，有些則另創新字。他以徐壽所定的部分命名為基礎，在他的專著《無機化學命名草案》中提到金屬元素名加金字旁，對非金屬氣態元素加上氣字頭，對於液態非金屬元素加上三點水，對於固態非金屬元素加上石字旁等原則。對於有機物，他不以音譯的方式，而是自創新字為原則。選的部首，如「艹」、「火」、「酉」、「月」等。這在當時是非常成功的改革，而且沿用至今。但是這種方法雖然可以拼成許多種有機化合物所用的化學名詞，還是難以涵蓋所有的有機化合物。但無可厚非的是，當時的確不可能知道有機化合物會變成今天這個樣子！

表5鈍性氣體的中英日文對照表

中文	氦	氖	氬	氪	氙	氡
英文	Helium	Neon	Argon	Krypton	Xenon	Radon
日文(今)	ヘリウム	ネオン	アルゴン	クリプトン	キセノン	ラドン

表5是鈍性氣體的中英日文對照表。這些氣體發現得較晚，日文就全部音譯採用片假名了。1868年8月18日法國天文學家皮埃爾讓森（Pierre Jules César Janssen）在印度觀測日全食時，發現了波長為587.49 nm的譜線。英國人洛克耶（J. N. Lockyer）和弗蘭克蘭（E. F. Frankland）認為這種物質在地球上還沒有發現，因此定名為「氦」（英文為Helium），源自希臘語意為「太陽」。氦氣在中文裡，當時由傳教士創辦的益智書會就譯作「氜」（讀作「日」），以表示從太陽光中發現的氣態元素。1915年根據教育部頒布的《無機化學命名草案》採用發音與英文更為一致的「氦」並沿用至今。「氖」也是取第一音節造字，雖然舊譯作氝。氬、氪、氙、氡也都是取第一音節造字。這裏可以發現，氬的音應該讀作「亞」，但是英文的第一音節明明是讀作「啊」！這可能是古音和今音差別。如果用閩南語讀「亞」，其實發音是「啊」沒錯。至於氡，是取第二音節「don」去造字的。每個元素的標準讀音，在國立編譯館出版的化學命名原則第四版中都有詳細標示。這也可以上網連接到國家教育研究院的網站中下載。網址如下：http://terms.naer.edu.tw/download/220/

3.      近代發現的元素命名原則

1735-1830年約100年間, 從天然物及礦物中以分析化學的方法發現了約30多種元素。包括了鈷 Co、鎳 Ni、錳 Mn、鋇 Ba、鉬 Mo、鎢 W、碲 Te、鍶 Sr、鋯 Zr、鈾 U、鈦 Ti、鉻 Cr、鈹 Be、鈮 Nb、鉭Ta、鉑 Pt、鈀 Pd、銠 Rh、鋨 Os、銥Ir、釕 Ru、氟 F、氯 Cl、碘 I、溴 Br、硼 B、鎘 Cd、鋰 Li、硒 Se、矽 Si、鋁 Al、釷 Th、釩 V。這些元素的中文命名原則都是取第一或第二音節造字，「左形右音」的形聲方式命名。日文則是音譯採用片假名。

古代埃及已經使用藍色含鈷玻璃及顏料，考古學者也從法拉王的墓發現製造中的藍色含鈷玻璃及顏料。鈷的英文名稱「Cobalt」來自於德文的Kobold，意為壞精靈，因為鈷礦有毒，礦工、冶煉者常在工作時染病，這些在過去都被看作精靈的惡作劇。中文取第一音節命名為「鈷」。日文則取英文的音譯，命名為「コバルト」。  鎳與鈷經常在隕石中被大量發現。1814年德國化學家喬治·勃蘭特（Georg Brandt）首先發現在隕石中含有鈷之後，他的學生阿克塞爾·弗雷德里克·克龍斯泰特(Axel Fredrik Cronstedt)在同一顆隕石中又發現了鎳。鎳一語的起源與鈷類似，德語的Kupfernickel的意思是“銅的惡魔“。瑞典的礦物學家將鎳的礦石誤以為銅礦，怎麼樣都提煉不出銅，認為是惡魔的惡作劇，因此得名。 事實上，鎳的使用可追溯到紀元前3世紀。當時的中國人已經使用銅鎳鋅的合金。亞洲西南部的古國大夏甚至以此合金為貨幣，至今尚有一枚收藏於倫敦大英博物館。鎳的英文名稱為Nickel，中文取第一音節命名為「鎳」，日文則取音譯命名為「ニッケル」。鋅雖然也是自古以來熟知的元素之一，在高溫之下比銅鐵鉛等金屬更容易被碳還原成為金屬狀態的鋅。但是金屬的沸點低且揮發性高，所以比上述各種金屬更晚被發現。 鋅可由黃銅礦中提煉而得，希臘、羅馬、印度、中國都知道使用黃銅。印加遺跡中曾發現黃銅的雕像。日本在江戸時代中期傳說有一位名叫寺島良安的中醫生，因為鋅的外表像鉛，因此將鋅稱之為亞鉛。日本國內開始提煉金屬鋅是在1889年開始。鋅與銅可以用不同的比例(33-67%)製成不同性質的黃銅。含鋅量超過20%的鋅銅合金，一般俗稱黄銅（日文稱為真鍮）。銅加入鎳（10～20%）與鋅（15～25%）而成的銀灰色合金，日文稱為洋銀。這合金在江戶時代末期到明治初期流入日本並進入近代中國的外國銀幣。合金比例不同的銅鎳合金，有時又稱為白銅。古代時鉛與銻混淆的情形甚多，一直到拉瓦節才有較明確的記載銻及銻化合物的用途。銻(Sb)的拉丁語為Stibium，中文取第一音節命名。日文則取德文的Antimon的音譯，命名為「アンチモン」。鉍 經常與銻、鉛、錫等金屬混淆在一起。以化學的觀點而言，這些元素在週期表上位置接近性質相仿，實在不容易被區分。鉍的英文是Bismuth，中文取第一音節命名。日文則取英文的音譯，命名為「ビスマス」。銻和鉍常被用作為鑄造鉛版活字的材料。

4.      比較中文與日文中化學名詞的命名原則

週期表中還可以發現許多看起來像新造的字：

釕釹鉕釤鈁銪釓鋱鏑鈥鉺銩鐿鎦鉿鉭鎢錸鋨銥鉑鉈釙砹鍅鐳錒釷鏷鈾錼鋂鋦鉳鉲鑀鐨鍆鍩鐒鑪䥑鐽錀鎶鈇鏌鉝鉨…

這些字看起來只知道跟金屬有關，但是究竟是什麼東西，一般人其實什麼也都說不上來。這些像是新造的字裡，其實釕釤鈀鈁鉍這些字在古書中可以找到，而且有自己原來的意義。「釕」在古代的意思是金飾器、「釤」是大鏟、「鈀」是箭簇、「鈁」是量具、「鉍」是矛柄。但是現在它們已經失去原有的意義，反而作為化學元素用的新字。今後如果再發現新元素又要造字的機會應該不多。118號之後未命名的元素漢語常稱為「某號元素」，如「119號元素」，就不再另造新字了。新造的字並不是用電腦Word都可以打得出來，這經常也是一種困擾。

雖然從拉丁語言系統向其他語言轉換是一項不容易的工作，尤其是轉到以象形形聲為主體的漢字上。僅依照單一音節的發音就造一個對應的新字，其實喪失了該元素原本賦予的字根或字尾的意義。日本人學習並使用漢字，但是造字並不是他們的專長，對於西方外來的事物，乾脆一概以片假名來表示。對於新的元素的命名，就採用了片假名系統。日本人使用片假名的感覺，跟歐洲人使用拉丁語的感覺，其實並沒什麼區別，因為都是拼音的詞語。他們記憶片假名的能力，超乎我們的想像，就好像是在看美國人背單字一樣，對他們而言這是一件很平常的事。片假平可以說是已經完全融入日本的文化之中了。因此拉丁語Natrium就很自然的寫成「ナトリウム」、拉丁語Kalium就成了「カリウム」…。週期表內除了中國傳來的漢字依舊沿用以外，新的名詞就都用片假名了。

日本理化學研究所森田浩介（現任九州大學教授）帶領的研究小組，發現113號元素。IUPAC宣布計劃根據理化學研究所的建議命名為「Nihonium」，符號為Nh，此名稱於2016年11月28日正式獲得認可。日本人在新聞就直接發表了Nihonium的日文名稱為「ニホニウム」。相對於此，這在中文裡就麻煩很多了，因為我們必須又要造字。至於Nihonium該如何造字呢？起初有造出「鉨」？後來也有「鈮」？。在中國方面，2017年1月15日中華人民共和國全國科學技術名詞審定委員會聯合國家語言文字工作委員會組織化學、物理學、語言學界專家召開了113號元素的中文定名會，通過了將此元素命名為簡體字的「鉨」。該方案還需經上報他們的教育部批准後才正式公布。在台灣方面，2017年4月5日中華民國國家教育研究院的化學名詞審譯委員會審譯修正通過之「化學元素一覽表」將此元素命名為繁體字「鉨」，音同「你」。最後「鉨」字還必須有電腦編碼，才能收錄在漢字基本碼之中，用電腦才打得出來。這些事情前後做起來，在速度上比使用片假名的日本落後了許多。所以日本的大學生可以不需要原文書，因為他們在科學領域上的專有名詞都使用片假名。把benzene寫成「ベンゼン」，或是反過來把「ベンゼン」寫成benzene都不是問題。同樣的道理，把dichlorodiphenyltrichloroethane寫成「ジクロロジフェニルトリクロロエタン」，官能基的屬性和位置跟英文表示的一樣也是清清楚楚。日本學生看著這串片假名，就足以把結構式畫出來。話雖如此，對於一個沒有化學背景的人，這一串片假名聽起來也是不知所云。相對於此，中文的化學術語名詞裡無論是元素名稱、有機化合物、有機金屬、天然物…的命名，雖然不是像片假名可以反應迅速，但是自有一套邏輯。由中文的字面就可以非常清楚的知道這些是什麼屬性的化學名詞？我們使用的這套《化學命名原則》是以IUPAC命名法為基礎，1932年制定後，於1944年再版發行，並經數次修訂再版，現行版為2017年版。雖然有時候教育部公告的新的化學名詞名詞和維基百科寫的不一樣，往往令人無所適從。所幸現在有國家教育院的雙語詞彙學術名詞暨辭書資訊網可以查詢，解決了不少困擾。化學名詞審議委員會也定期召開會議，至今修定了許多學術專名詞，包括化學命名原則、化學術語、化學名詞用字之讀音、有機化合物、兩岸化學名詞、常見萜類及結構式、兩岸化學工程名詞、兩岸中小學教科書名詞、常見生物鹼及結構式、不飽和雜環化合物及結構式、硼化合物…等。網址如下：http://terms.naer.edu.tw/download/。在此藉機感謝化學名詞審議委員們！

n   結語

日本人很成功的使用片假名，直接音譯許多西方的科技名詞（包括週期表上大多數的元素名稱），並且將這些片假名溶入現代日本文化之中，讓他們可以快速吸收外來知識。中文的《化學命名原則》是前人的智慧結晶。拜網路之便，對於學術名詞有疑慮之處，可以隨時上網查詢。唯一美中不足的是目前還缺少化學名詞中某些「電腦字型」。若能及早建立所有造字的「電腦字型」，並提供給大眾使用的話，今後將更容易推廣。

n   參考資料

1.          化學命名原則第四版（國立編譯館, 2009, ISBN-9410098034220）

2.          Chemical Elements: How They Were Discovered (D. N. Trifonov and V. D. Trifonov, 1986, ISBN-13: 978-0828530033)