公元1799年圣诞节后的第一个工作日，在英国克利弗顿的一个实验室中，有一个20岁的小伙子脱光了衣服，钻进了一个几乎完全密闭的大盒子中，这个盒子还是当时著名的发明家、工程师詹姆斯·瓦特设计的。小伙子站定后，协助他的罗伯特医生按下了一个按钮，随着嘶嘶声响起，一种无色但略带甜味的气体在盒子中释放。你别误会，这不是杀人的煤气室。只见小伙子深吸一口，闭上眼睛，似乎在享受着什么。
过了5分钟，罗伯特医生再次按下按钮，嘶嘶声再次响起，小伙子继续大口呼吸着。不一会儿，小伙子的脸上泛起了潮红，露出开心而满意的笑容，仿佛吃下去了什么绝世美味，正在陶醉中。
这位年轻的小伙子叫汉弗里·戴维（Humphry Davy），是一位求知欲旺盛且充满冒险精神的年轻化学家。这时候，谁也不会想到，他将在20年后被选为英国皇家学会的会长。戴维正在吸食的这种气体叫做一氧化二氮，当然，那个时候还没有今天的学名，在1772年这种气体刚被普利斯特里发现的时候，被称为“燃烧的含氮空气”，后来，瓦特又把它叫做“人造空气”。
戴维之所以要拼命吸食这种气体，是因为他曾经无意中发现，这种气体如果吸多一点儿会让他产生很愉悦的感受。为了进一步探索这种气体对人体的影响，戴维决定拿自己做人体实验，看看大剂量地吸食这种气体到底会发生什么。这种行为在今天看来，显得愚蠢而莽撞，不过，正是无数个像戴维这样的年轻而勇敢的科学家在人类科学的蛮荒时代开疆拓土。
戴维很幸运，没有像他的前辈舍勒（Scheele）一样因为热衷于品尝新物质43岁时就死在了实验台上。好在戴维品尝的这种气体不致命，随着吸食剂量的加大，戴维感到越来越爽，笑声也越来越大，直到外面的罗伯特医生为了安全起见，主动终止了释放气体。这个意外的发现，让戴维感到很兴奋，他把这种气体称为“laughing gas（笑气）”，这个名称一直沿用至今。
制造笑气的方法并不难，只需在密闭容器中加热一种采自干旱的沙漠地区叫硝酸铵的矿石，然后把生成的气体通过水过滤，再收集起来即可。笑气被制造出来后，往往会被装在一种绿色的丝袋中。戴维自从发现了笑气的妙用后，就开始举办笑气派对。一开始，只是在一个小圈子中流行大家聚在一起吸食笑气。但很快，这个东西就一传十、十传百，在英国的诗人、作家、医生和科学家圈子中流传开来。
当时，一场典型的笑气派对是这样搞的：首先让一个人坐在椅子上或者沙发上，然后有人拿着一个鼓鼓囊囊的绿色袋子，将一头塞入那人的嘴里，用力挤压袋子，那人就开始深深地吸入笑气。过一会儿，吸入笑气的人就会表现出各种奇奇怪怪的兴奋动作，有的人会开心地大喊“再多来点儿，再多来点儿”，有人会站起来手舞足蹈，大笑不止。
他们这样描述自己的感受：我觉得自己失去了体重，正在沉入地下；我的大脑思潮涌动，思考的速度被突然加速了；我感觉自己就好像是竖琴发出的声音。一位体验过笑气的英国诗人写道：就像从雪地里走回到一个温暖的房间一般。
我之所以要给你讲笑气的故事，一方面是想通过它带你认识“无机化学之父”汉弗里·戴维，另一方面，也是想告诉你，尽管到19世纪初，化学已经是一门发展得很深入的学科，但它的正经用途其实并不多。
你别看有无数的英国贵族、绅士们热衷于发现或者制造各种各样的新物质，但这些新物质的用途往往都不是用在生活和生产活动中，大都没有什么实际的用途，供上流圈子娱乐表演往往是它们的用途。但这依然阻挡不住人们对发现新物质的热情，好奇心驱使着一大群聪明的头脑痴迷于看似无用之学的科学。
说实话，当时欧洲的这种价值观与我们东方人勤劳、务实、学以致用的价值观是不相容的，如果像戴维这样的年轻人出现在同时代的中国，也就是清朝乾隆年间的话，多半是会被长辈们训斥不务正业的。或许这也是那个著名的李约瑟难题，即中国古代能诞生发达的技术，却没有诞生科学的原因之一吧。科学这个东西，我们不得不承认，在诞生的初期，真的看不出来有没有前途。
笑气1772年被首次发现，1799年被戴维发现它的神经麻醉作用，但一直要到1846年，距离它被发现的72年后，人们才为笑气找到了种正经的用途：麻醉剂。天晓得为啥这么明显的用途居然就一直没人想到，以至于成千上万的人在外科手术刀下遭受本可不必忍受的极大痛苦。直到今天，在医院中有些小手术还是在用笑气做麻醉剂，比如人流手术。
在严格控制剂量的情况下，吸入一氧化二氮是安全的，但如果大量吸食，已经被证明会产生神经毒性，损害脑部。
很多后来改变世界的新发现或者发明在最初的时候，往往都是无用的，另一个更典型的例子就是电池的发明。就在戴维发现笑气妙用的同一年，有一位意大利的物理教授伏打，也被叫作伏特（Alessandro Volta）公布了一个有趣的小发明。
它把金属锌制成的薄片和铜制成的薄片像叠罗汉一样间隔着堆叠起来，然后在每一块锌和铜之间垫上一层被盐水浸湿的硬纸板或者布。这时候，如果用导线一头接最上面的锌板，一头接最下面一层的铜板，就会产生电流，层数做得越多，电流就会越强。这个小发明被后人称为伏打电池或者伏打电堆，它被认为是电池的鼻祖。
电池刚被发明出来的时候，除了能搞一些电人的恶作剧或者在舞台上表演电火花外，人们也并不知道能用它来做什么。
不过，很快就有其他科学家发现，如果把从电池的两极接出来的导线插入水中，会发生一些奇妙的反应。在其中的一根导线上会冒出氢气，而另一根导线上会冒出氧气。这件事情很快就传到了心思活络的年轻人戴维耳里，他敏锐地意识到，既然电可以分解水，把水还原成基本元素，那么电是否也能分解盐的溶液，从而把水中溶解的盐也还原成组成这种盐的基本元素呢？
想到就干，他首先选择的电解对象是一种从草木烧成的灰中找到的一种新物质。
在戴维之前很早，化学家们就发现，把草木烧成灰，然后溶解在水中，再过滤掉杂质，再蒸馏掉水，就能得到一种白色的晶体，这种白色晶体现代的名称是氢氧化钾。
大家不必在意这种晶体在当时叫什么名字，尽管大多数科普文章把它叫做“苛性钾”，但我在之前的节目中说过，那个时代，物质的名称非常混乱，并且，英文、法文、意大利文、拉丁文等等多种语言并行，同一种物质会有各种各样奇怪的名字，尽管拉瓦锡用法文给所有的发现的物质赋予了一个名称，但这并不能彻底改变名称混乱的局面。
外文原文尚且如此混乱，就更不要说翻译过来的中文了，虽然大多数科普文章都把这种物质叫做“苛性钾”，但这样的名称翻译会让读者产生一个误解，好像“钾”这种元素很早就被发现了一样，实际上，如果不是戴维，人们根本不知道“苛性钾”这种物质里面含有什么基本元素。为了不让你们产生同样的误解，我接下来就用“木灰提取物”来指代这种物质。
戴维（右）与助手用伏打电池作电解实验。
戴维首先尝试用电来分解“木灰提取物”的饱和溶液，结果，除了氢气和氧气之外，他并没有得到什么其他物质。不过，戴维没有放弃，他不断地尝试各种方法。有一天，他将一小块纯净的木灰提取物放在一块白金制成的盘子上，然后把电池的负极接在盘子上，再将电池的正极通过一根白金丝与木灰提取物相连。戴维惊喜地发现，木灰提取物先是慢慢溶解，然后，在正极处开始冒泡。
接下来，神奇的一幕出现了，这块熔化的木灰提取物表面开始出现一颗颗很像水银的小球，这些小球带着金属的光泽，与空气一接触，就会燃烧起来，产生一种紫色的火焰，并伴随着爆炸声。据说，看到这一幕的时候，戴维开心得手舞足蹈，就好像吸饱了笑气一般。因为戴维的化学直觉告诉他，他发现了一种新的基本元素。
在随后的日子，戴维不断改进实验，并最终成功地将这种新物质收集保存了下来。
这种新物质就是我们今天知道的19号金属元素——钾。戴维是在1807年向英国皇家学会报告了这种新物质，并且得到了其他化学家的确认。自从发现了用电解法可以找到新物质后，戴维一发不可收拾，他尝试着给一切可能的物质通电，看看能不能因此发现新物质，就这样，戴维获得了一个电解狂魔的称号。他用同样的方法电解苏打，也就是氢氧化钠，从而发现了钠元素。
在随后的几年中，戴维以惊人的速度又接连电解分离出了钙、锶、钡、镁这四种基本元素。后来，他又证明了硼、铝、铍和氟的存在，尽管无法将他们分离出来。此外，他还发现过去被认为是一种氧化物的物质其实是一种基本元素，这就是17号氯元素。
戴维是历史上发现最多新元素的化学家，因此被后人尊为“电化学之父”、“无机化学之父”。戴维实验所用的伏打电池。戴维以一己之力，为化学的基本元素家族至少新添了11名新成员，大大丰富了人类对基本元素的认知，他的成就主要完成于19世纪的前二十年，这些新元素的发现都是在为几十年后的伟大化学宗师的横空出世做着知识储备。
就在戴维在伏打电池和各种奇奇怪怪的溶液之间奔忙的时候，在瑞典，有一位比戴维小1岁的年轻人，也在干着几乎同样的事情，他的名字叫贝采利乌斯（Berzelius），为了叙述方便，我姑且叫他小贝。小贝大学毕业后搬到了瑞典的首都斯德哥尔摩，但是找不到好工作，只能在医学外科学院做义务教师，没有工资，但可以用学校的实验室。好在小贝有一些父母的遗产，暂时还不用担心饿肚子。
但小贝有些年少轻狂，很快就要遭遇社会的铁拳。首先，他与人合伙生产醋的工厂，但生意失败，它的合伙人还溜掉了，欠的债只能小贝独立承担。小贝因为早年很多论文遭到瑞典皇家科学院的退稿，一怒之下，决定与人合伙自己办一份学术期刊，谁知期刊没办成，还欠下了一屁股的债。一直到1807年，年近30，小贝才时来运转。医学外科学院的一位教授去世，小贝接替了他的教职，终于有了一份不错的薪水。
贝采利乌斯除了和戴维一样，热衷于用电解法寻找新元素，他共发现了四种新元素：铈、硒、硅和钍。除了寻找新元素，他还热衷于测定元素的原子量。不过，他与道尔顿的思路有所不同，道尔顿是将氢原子的原子量设为1，而贝采利乌斯认为，氧元素才是最常见的元素，已知的化合物中含氧的是最多的，氧元素也是拉瓦锡理论的核心。因此，贝采利乌斯把氧元素的原子量设定为100，然后再测定其他物质相对于氧的原子量。
不过，今天的化学界既没有采用道尔顿的标准，也没有采用贝采利乌斯的标准，而是把碳元素质量的十二分之一设为1。
不论是实验装备水平、财力还是实验水平，贝采利乌斯都可以碾压道尔顿，因此，他是当时化学界测量原子量的第一人。1818年和1826年，他先后两次发表原子量表，测量数据越来越精确，他测定了几乎所有当时已知的化学元素的原子量。有了贝采利乌斯的这些扎实的基础工作，几十年后，当那位继拉瓦锡之后，化学界的又一位奇才出现时，他才能有用武之地。后话，暂且不表。
贝采利乌斯的测量结果通过精确的测量，贝采利乌斯发现，在用氢气和氧气合成水的过程中，总是精确地消耗1份体积的氧气和2份体积的氢气，于是，他推断，水应该是2个氢原子和1个氧原子结合形成一个更大一点儿的微粒，这些微粒再组成了水，没错，这就是分子概念的雏形。那么，为什么两种原子会互相结合呢？贝采利乌斯马上想到了当时同性相吸、异性相斥的电荷的特征，提出了电化二元论。
他的设想是这样：所有的原子都带电，有的带正电，有的带负电，于是，那些带正电的原子和带负电的原子相遇，它们就会吸在一起，形成一个更大的原子团结构。这个理论能够很好地解释了当时已知的化学反应和化合物的各种性质，因此，这个理论为贝采利乌斯赢得了荣誉，受到了化学界广泛的认同，在很长一段时间，这个理论是化学界的主导理论。
不过，挑战和质疑该理论的年轻人也不断涌现，贝采利乌斯的下半生有很大一部分精力花在了与人论战上。
后来的研究发现氢气、氧气这些常见的气体基本构成单位居然都是由2个原子两两结合形成，这个发现明显与电化二元论相悖，因为按照电化二元论，两个相同的原子带有相同的电性，是不可能结合在一起的。遗憾的是，这个推翻电化二元论的决定性证据出现在贝采利乌斯去世后。否则，以贝采利乌斯的治学态度，一定会认这个证据。
贝采利乌斯的实验室。贝采利乌斯对化学的另一大贡献是发明了一套新的化学物质的表达方式，这就是我们今天依然沿用的化学分子式的雏形。他采用每种基本元素的拉丁名称的首字母表示这种元素，比如H表示氢，O表示氧，C表示碳等等。由于有几种元素的拉丁文名称具有相同的首字母，他又在首字母后选择一个字母以示区别，比如铜的首字母也是C，就用Cu表示，硅和锡的首字母都是S，就用Si和Sn来区分。
首字母都大写，后面的字母小写。你今天在化学课本上学到的那些元素符号，就是200多年前贝采利乌斯定下的。
对于化合物，贝采利乌斯希望书写符号既可以反映物质的化学性质，也可以体现组成该化合物的元素。一开始贝采利乌斯用加号（+）把两种元素符号组合起来，如“C + 2O”表示二氧化碳，“2H + O”表示水。后来，他进一步简化，去掉了加号，把数字放到元素符号的右上角，如CO2。这就已经和今天的分子式非常接近了。
贝采利乌斯的活力论。贝采利乌斯还创造性地用化学的理念解释了生命和非生命体的差异。
自古以来，人类的先哲们就在思考生命到底是什么？我们从感官上很容易就能发现自然界中有“死的”和“生的”这两种不同的物质形态，它们的本质差异到底是什么呢？哲学和宗教都试图解答这个谜题，被东西方文化同时接受的一种说法就是“灵魂”说，也就是这个世界上存在一种可以脱离物质而存在的“灵魂”，当灵魂与死的物质结合，就可以变成生物，同样，如果生物失去灵魂，就成了死物。
所谓的“灵魂”被十九世纪的化学家们描述为“活力”。贝采利乌斯是第一个用化学的理念阐述活力论的人。他认为，这个世界上有两种物质，一种是只有生命体中才含有的具有活力的物质，这种物质被称为Organic compound，中译为有机物；另一种就是化学家们可以分解、合成、氧化、还原的非生命物质，被称为Inorganic compound无机物。
无机物和有机物泾渭分明，就好像阴阳分隔，用任何化学或者物理的方法都不可能生成有机物，有机物只能是由具有活力的生命体制造。在贝采利乌斯提出活力论的很长一段时间中，几乎没有遭到质疑，这个学说很容易就被当时的化学家们接受了，一方面是因为它与神创造生命的宗教信仰是完全合拍的，另一方面，化学家们确实像贝采利乌斯所说，无法在实验室中合成出有机物。
贝采利乌斯因为这些成就，被后世尊称为“瑞典化学之父”。
1823年9月2日，有一位23岁的医学博士，从德国海德堡大学毕业后，在导师的引荐下，来到了贝采利乌斯的实验室工作，他的名字叫弗里德里希·维勒（Friedrich Wöhler）。贝采利乌斯很高兴自己的实验室又来了位聪明勤奋的年轻人，然而，令贝采利乌斯万万没想到的是，这位年轻人竟然敲响了“活力论”的丧钟。化学又会在这位年轻人的推动下，向前迈进一步，这又是怎样的一个故事呢？化学有故事，我们下期接着说。