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       任何化學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室或者化學(xué)工業(yè)實(shí)驗(yàn)室中都配備了相當(dāng)數(shù)量的儀器，以便于實(shí)現(xiàn)迅速、便捷和相對(duì)準(zhǔn)確的物質(zhì)含量分析。傳統(tǒng)上，化學(xué)家們會(huì)按照標(biāo)準(zhǔn)操作步驟讓未知物質(zhì)與若干已知試劑進(jìn)行反應(yīng)，進(jìn)而確定這些未知物質(zhì)的構(gòu)成。例如對(duì)于無機(jī)化合物，一系列的檢驗(yàn)反應(yīng)排除或者確定化合物中某種持定元素的存在。李比希是有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域中進(jìn)行這種分析的先鋒人物。他發(fā)明的鉀球是其在吉森的實(shí)驗(yàn)室中的著名成就之一，它為確定任意給定有機(jī)化合物中碳和氫的含量提供了相對(duì)容易的方法，他的學(xué)生們通過鉀球能夠準(zhǔn)確、快速地完成碳、氫含量分析。精密和定量測(cè)定可以保證商品的純度，還可以用于實(shí)施商品的標(biāo)準(zhǔn)化，這不僅有助于工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量控制，還對(duì)化學(xué)研究發(fā)展到有機(jī)化學(xué)的基團(tuán)水平以及研究在化學(xué)、藥學(xué)和毒理學(xué)中的應(yīng)用作出了貢獻(xiàn)。

       這些分析工具綜合起來給予了化學(xué)家們作為專家的社會(huì)權(quán)威性，我們?cè)谶@里僅列舉兩個(gè)例子：法律訴訟案件（特別是懷疑中毒的案例）中和土壤分析中。事實(shí)上，分析化學(xué)在19世紀(jì)發(fā)展成為具有自身權(quán)利的一門專業(yè)，這不僅指的是它能夠鑒定復(fù)雜混合物內(nèi)的特定化合物，也指的是它的分離和純化技術(shù)。無論采用重量分析法還是體積分析法，都必須運(yùn)用化學(xué)工藝，并且前提是要求對(duì)所涉各種反應(yīng)物都有充分的了解。歷經(jīng)千辛萬苦從混合物中分離出某元素的一個(gè)經(jīng)典歷史范例就是瑪麗·居里（Marie Curie）從瀝青鈾礦中分離出鐳，她在分離中采用了化學(xué)分離技術(shù)，并且與能夠監(jiān)測(cè)其分離進(jìn)展的物理測(cè)量技術(shù)相結(jié)合。雖然這個(gè)艱巨的重復(fù)性工作涉及多次重復(fù)結(jié)晶操作，并且需要利用從物理學(xué)中借用過來的儀器來測(cè)量溶液的放射性或者光學(xué)活性，但是這些儀器的使用對(duì)于所分析物質(zhì)的手工化學(xué)操作的繁重而言簡直是小巫見大巫。

       現(xiàn)如今情況已經(jīng)發(fā)生了變化，現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里配置了名目繁多的各種物理儀器，有大型的，有小型的，還配備了分析結(jié)果的數(shù)字讀數(shù)功能。在酸度計(jì)、質(zhì)譜儀、核磁共振儀、紅外光譜儀研發(fā)出來之后，研究實(shí)驗(yàn)室以及工業(yè)實(shí)驗(yàn)室里都配置了這些設(shè)備，用于測(cè)量、檢驗(yàn)、控制和分析等?；瘜W(xué)在20世紀(jì)50年代至20世紀(jì)70年代之間經(jīng)歷的深刻轉(zhuǎn)變?cè)淮骶S斯·貝爾德（Davis Baird）等歷史學(xué)家們描述為第二次化學(xué)革命。這種變革深刻改變了化學(xué)實(shí)踐活動(dòng)?；瘜W(xué)家們現(xiàn)在已經(jīng)不再用化學(xué)反應(yīng)確定物質(zhì)的構(gòu)成，而是利用各種儀器使用很小的樣品量進(jìn)行非破壞性分析，從而得出待分析物的物理性質(zhì)。然而問題來了，正如一些批評(píng)家們所表達(dá)的：難道這些發(fā)展意味著化學(xué)已經(jīng)被物理學(xué)占領(lǐng)了嗎？

       雖然這些本來起源于物理實(shí)驗(yàn)室的分析儀器在今天的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里占據(jù)了很大比重，但是化學(xué)家們并沒有因此變得完全依賴于物理學(xué)家們。這是因?yàn)樾碌膬x器并不是以最終封閉的黑厘子形式轉(zhuǎn)移到化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的，盡管有時(shí)化學(xué)家們?nèi)匀怀３２恢纼x器的工作原理。將核磁共振儀或者質(zhì)譜儀引入化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的化學(xué)家們會(huì)與儀器制造者進(jìn)行溝通，以便于使物理儀器能夠適應(yīng)自己領(lǐng)域的需求。隨著時(shí)間推移，對(duì)于化學(xué)家而言，曾經(jīng)是外來物的儀器已經(jīng)變得越來越熟悉，所以化學(xué)家不需要依賴物理學(xué)領(lǐng)域的同事也能夠?qū)?shù)據(jù)給出理論上的解釋。而且，基本上是化學(xué)家們通過教學(xué)和課本傳播了新的技術(shù)，從而深遠(yuǎn)改變了化學(xué)課程的設(shè)置。所以，即使化學(xué)中引入了許多物理儀器，但是化學(xué)保存其方法學(xué)自主性的能力很有可能是由于這些儀器不是從已經(jīng)確立常規(guī)方法和應(yīng)用的物理學(xué)中的簡單輸入，而是在物理學(xué)與化學(xué)有機(jī)結(jié)合基礎(chǔ)上的輸入。實(shí)際上，這些儀器花費(fèi)了幾十年的時(shí)間才得到認(rèn)可，它們摒棄了復(fù)雜而需要小心翼翼的人工分析的技術(shù)，使分析更加快速和有效。這種適應(yīng)和挪用過程的另一個(gè)后果是化學(xué)系變得需要越來越多大型和昂貴的設(shè)備，從而使得該門學(xué)科也變得相當(dāng)昂貴。通過使用這些高科技的儀器，化學(xué)不僅進(jìn)入了“大科學(xué)”時(shí)代，還拓寬了化學(xué)的專業(yè)技能范圍，能夠分析極微量樣品中的痕量物質(zhì)。此外，儀器的非專屬性或者說多面性很容易造成需要對(duì)化學(xué)研究計(jì)劃進(jìn)行重新界定。所以，雖然引入儀器時(shí)意圖只在研究考察某一類物質(zhì)，然而這些分析儀器能促使新研究領(lǐng)域產(chǎn)生或者促使最初的項(xiàng)目蓋更多新類型的物質(zhì)。

       儀器的演化也為化學(xué)文化帶來了更多微妙的變化。新儀器的使用改變了分析的概念。分析不再是“字面意義上的”對(duì)原材料的分隔、再分隔以獲得拉瓦錫提出的簡單構(gòu)成，而是檢測(cè)（未經(jīng)分離）物質(zhì)的性質(zhì)，通過這種儀器分析手段，化學(xué)家可以推斷出構(gòu)成物質(zhì)的各部分是什么。與傳統(tǒng)的分析技術(shù)相比，光譜分析法最明顯的優(yōu)點(diǎn)是它的非破壞性，而且它的工作原理與化學(xué)的實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)大相徑庭。從物理學(xué)中吸取過來的分析技術(shù)，其目標(biāo)分析物也發(fā)生了改變。在使用化學(xué)試劑的經(jīng)典方法中，目標(biāo)分析物是元素與元素之間的關(guān)系、各種組分和化合物彼此之間的反應(yīng)（相互作用）傾向。光譜解析法則取決于原子和分子的量子力學(xué)性質(zhì)，無論是吸收光譜還是發(fā)射光譜。而且，結(jié)構(gòu)可視化和操縱逐漸變成了主要分析目標(biāo)。就這樣，化學(xué)不知不覺已經(jīng)身處復(fù)雜的概念之中，原子和分子（不可再分的宏觀物質(zhì)）被推到前頭，成為化學(xué)反應(yīng)的主角。

       最后，分析儀器在化學(xué)中的重要作用也導(dǎo)致了關(guān)于資質(zhì)的疑問，特別是如何將技術(shù)員與研究科學(xué)家區(qū)分開來。這使我們想起了以前討論的作為實(shí)驗(yàn)化學(xué)基石的“隱性知識(shí)”。儀器和測(cè)量專家擁有的專業(yè)知識(shí)是用成效來衡量的，而不是用化學(xué)家所獲得的習(xí)慣或直覺般的綜合技能來衡量。紅外光譜專家需要非常熟悉儀器并能夠解釋分析結(jié)果，而不需要在操作反應(yīng)以生成待分析物質(zhì)方面是專家。我們想說，一定有一種“儀器邏輯”，它鼓勵(lì)對(duì)當(dāng)代研究中的學(xué)科界限進(jìn)行界定、再界定甚至消除學(xué)科界限。化學(xué)不是唯一存在學(xué)科身份問題的科學(xué)。