2019國際元素週期表年(IYPT)： 門得列夫化學元素週期表 最具突破性的研究報告是哪一篇? 邱美虹 國立臺灣師範大學  科學教育研究所mhchiu@gapps.ntnu.edu.tw   n  前言 科學家進行研究時，是在不斷面對問題、不斷解題的過程中累積研究的能量與智慧，並在適當的時機下產生打破僵局的研究成果，使研究得以邁向另一個新的里程碑。然而科學家重大的研究成果，究竟應以同一主題下所發表的第一篇文章屬最具突破性呢?還是被引用的次數最多的呢?這是一個有趣且值得深入探討的問題。門得列夫找到元素的規律性而提出元素週期表的想法分別在1869年發表一本書，兩篇期刊論文、1871年發表兩篇和1872年發表一篇文章，本文即根據相關文獻對此作簡介，或許可以提供讀者對門得列夫的貢獻和科學成果的價值有進一步的認識。  n  化學突破獎的由來 2006年美國化學會(American Chemical Society, 簡稱ACS)化學史組 (Division of the History of Chemistry, HIST)首次設立化學突破引用獎[Citation for Chemical Breakthrough (CCB)Award]。該獎項旨在肯定ACS所有科學出版品中具突破性的論文、書籍、和專利。當年第一屆有一本書、三個專利、六篇論文獲獎。自2006年到2018年已頒發68個具突破性的科學成果獎項，其中最早的一篇是1787年由法國化學家德•莫法與拉瓦錫等人共同發表的文章(de Morveau, Lavoisier, Berthollet, & de Fourcroy, 1787)，該篇文章在2015年獲得肯定。有關這方面的資料可以在HIST的官網找到(如註一所示)。 所謂「突破性」文章就是指在化學上提出革命性的概念，拓展了化學領域的廣度以及有長期的影響力。獎項委員會的篩選過程其實很簡單，就是評審委員給從推薦名單中根據優先次序分別給予10, 9, 8依序下去，得分最高的就是該年度獲獎的作品，在這些獎項中最具挑戰性的就屬論文獎，每年獲獎個數取決於因子間投票的分布情形(Seeman, 2013)。一般而言，都是以特定主題下第一篇發表的論文為主，但也未必，因為還要考慮哪篇文章才對該科學社群比較重要、哪篇文章造成轟動、或是哪篇文章被注意到且造成後續的影響?若是如此，那獎項委員會就需要有專業知識而不是只懂化學史的人來擔任評審委員(Seeman, 2013)。 n  門得列夫的週期表 2012年ACS的HIST將化學突破引用獎頒給蘇俄的聖彼得堡大學，以表揚門得列夫的貢獻。門得列夫在1869年-1872年之間共發表有關週期表的教科書一本和五篇文章，如表一所示，本文是以當年擔任HIST主席的Lewis(2014)一文為主要討論的內容，再佐以其他相關文獻的評析(註2)。 表一   門得列夫在1869-1872年之間依序所發表的重要文章 排序 年 發表的書名或期刊 語言 重點內容 1 1869a Osnovy Khimi (Elements of […]

2019國際元素週期表年（IYPT）：現代藝術家與門得列夫的時空交會 楊水平 國立彰化師範大學化學系yangsp@cc.ncue.edu.tw 1869年3月6日，門得列夫向俄羅斯化學學會正式發表題為〝元素原子重量性質之間的依賴性〞的文章之後，化學開啟嶄新的一頁。回顧化學150年的進展，門得列夫的元素週期表對化學推進的貢獻非常甚大，對科學的發展影響極為深遠，可謂一日千里。除了化學和科學之外，本文試圖描述現代藝術家與門得列夫的時空交會，包括版畫、繪畫、視覺藝術、音樂與元素週期表的相遇，這些相遇會擦出什麼樣的火花？欲知詳情，請看下去。 n  門得列夫與元素週期表 德米特里·伊萬諾維奇·門得列夫（Dmitri Ivanovich Mendeleev, 1834-1907）是俄羅斯化學家和發明家。他創造一個有遠見的元素週期表（Periodic Table of Elements），用來糾正一些已經被發現元素的性質，並預測尚未被發現八元素的性質。[1] 圖一為門得列夫的肖像（Ilya Repin繪畫）和紀念門得列夫和週期表的雕刻（位於Bratislava, Slovakia）。   圖一：門得列夫的肖像（左）；紀念門得列夫和週期表的雕刻（右） （圖片來源：Dmitri Mendeleev, https://goo.gl/EVbA2B, Dmitri Mendeleev, https://goo.gl/yVnRuV.） 在1863年，已知的化學元素有56個，每年大約發現一個新元素。在門得列夫之前，其他科學家已經確定元素的週期性。John Newlands描述八度定律（Law of Octaves），1864年他指出根據相對原子量，元素的排序有週期性的運作，並於1865年出版。他的提議確定新元素的潛力，例如：鍺（germanium, Ge）。這個概念當時受到批評，直到1887年他的創見才得到化學家學會的認可。另一個提出週期表的人是Lothar Meyer，他在1864年發表一篇論文，描述按其化合物價數，可分類28個元素，但沒有預測新元素。[1] 在1867年，門得列夫成為一名教師後撰寫當時權威的教科書：化學原理（Principles of Chemistry）（兩冊，1868-1870），因為他正在為他的課程準備一本教科書，這是他最重要的發現。當他試圖根據化學性質對元素進行分類時，他發現並假設他的週期表的模式（縱向三元素 × 橫向三元素）；他宣稱他已經設想在夢中元素的完整安排。藉由他設想的模式進而添加其他元素，門得列夫開發他的週期表的擴展版本。在1869年3月6日，他向俄羅斯化學學會正式發表題為〝元素原子重量性質之間的依賴性〞的文章，該文章描述元素原子量與價數之間的關聯。這關聯性的發現，創建一個有系統的元素週期表，也發展出現今科學界皆知具有高預測性的元素週期表。圖二是門得列夫的1871年週期表。[1] 圖二：門得列夫的1871年週期表 （圖片來源：Dmitri Mendeleev, https://en.wikipedia.org/wiki/Dmitri_Mendeleev.） n  藝術與藝術家 藝術（Arts）是指在人類社會和文化中發現有創造力的理論和表現。藝術的主要成分涵蓋：文學（literature）包括詩歌、散文及戲曲；表演藝術（performing arts）包括音樂、舞蹈及戲劇；而視覺藝術（visual arts）包括圖畫、繪畫、攝影、陶瓷、雕刻及建築。[2] 美國國會在國家基金會裡的藝術與人文法案中，藝術被定義為包含不限於音樂（器樂和聲樂）、舞蹈、戲劇、民間藝術、創意寫作、建築及其相關領域、繪畫、雕塑、攝影、平面和工藝、工業設計、服裝和時裝設計、電影、電視、廣播、電影、錄影、錄音，以及這些主要藝術形式的演示、表演、執行及展覽有關的藝術。[3] 藝術是創造視覺、聽覺或表演藝術品的人類活動，表達作者的想像力或技術和技能，以其美感或情感的力量為鑑賞。這些活動最普遍的形式包括藝術作品的製作、藝術的批評、藝術史的研究、以及藝術的審美傳播。[4] 藝術家是從事與藝術創作、實踐或示範活動的人。日常言語和學術話語中的常見用法僅是視覺藝術中的實踐者。藝術家這個詞也用於定性意義上，一個創造性、創新性或擅長藝術實踐的人。大多數情況下，藝術家這個術語描述在美術或〝高級文化〞（high culture）背景下創作的人，包括繪畫、繪畫、雕塑、表演、舞蹈，寫作、電影製作、新媒體、攝影和音樂等活動。創造可能被認為具有審美價值的作品的想像力、才能或技巧。[5] n  版畫與元素週期表的相遇 此處介紹：(一) 2011年在美國費城的版畫展示、和(二) 2011年在澳大利亞的版畫展示。 一、  2011年在美國費城的版畫展示 […]