改变世界的五项化学发明

不管你是否承认，跟其他学科相比，化学常常是被忽略的那一个。《科学》杂志在Twitter上公布的50位科学大师中，没有一位是化学家;化学新闻往往也不像物理和天文项目那样受关注。但是，小编今天推荐的这五项最重要的化学发明，正是它们，塑造了我们所处的现代世界。

青霉素

这可不是牛棚，而是战时的青霉素生产车间

青霉素很可能挽救过你的生命。没有它，哪怕是小小刺伤或喉咙痛都可能致命。1928年，亚历山大·弗莱明发现培养皿上的霉块能抑制周围细菌的生长，并把发挥抑菌作用的化学物质称为青霉素(又称盘尼西林，penicillin)。但是，他穷其所能也未曾从霉菌提取出可以使用的青霉素。弗莱明放弃了，他的工作也沉寂了10年之久。直到1939年，澳大利亚药理学家霍华德·弗洛里(Howard Florey)和他的化学家团队才终于找到了一种大量提纯青霉素的方法，使之真正投入使用。

然而当时正值第二次世界大战，科学仪器奇缺。科学家只得用浴缸、牛奶搅拌器和书架组装成一个功能齐备的青霉素生产车间。不出意料，媒体被这种神奇的新药震惊了，但弗洛里和他的同事都不喜欢抛头露面，反而是弗莱明出了风头。

青霉素的大规模生产始于1944年，化学工程师玛格丽特·哈钦森·鲁索(Margaret Hutchinson Rousseau)才将弗洛里设计的浮夸仪器改进为大规模生产车间。

哈伯-博斯(Haber-Bosch)制氨法

氮肥的出现使农业生产发生了翻天覆地的变化

在每一个生命体的生物化学反应中，氮元素都扮演着极为重要的角色，氮气还是空气的主要成分。不过氮气通常不怎么和其他的东西发生反应，这意味着植物和动物无法从空气中直接获得氮。因而，氮的来源问题一直是农业生产的主要瓶颈。

1910年，德国化学家弗里茨·哈伯(Fritz Haber)和卡尔·博斯(Carl Bosch)用氮气和氢气制备出氨气，改变了这一切。它可以作为肥料，提高作物产量，最终为人类提供更多的食物。

如今，我们体内80%的氮都来自于哈伯-博斯制氨法，这个化学反应或许是过去一百年间全球人口得以暴涨的最主要原因。

聚乙烯—意外的发明

即便是塑料，也有悠久历史，斐然价值

大部分塑料制品——从水管到食品袋和安全帽——都由聚乙烯制成。这种年产量8000万吨、在现代生活中不可或缺的材料，来源于两次意外发现。

第一次发生在1898年，德国化学家汉斯·冯·佩希曼(Hans von Pechmann)发现他的试管底有一些蜡状的奇怪物质。他和同事一道研究了这个物质，发现它是一种长链分子，他们给它取名叫聚亚甲基(polymethylene)。不过他们的制备方法没有实用价值，因而像青霉素的故事一样，在相当长的一段时间里都毫无进展。

到了1933年，ICI(一家已被收购的化学品公司)的化学家终于发明了一种制造聚乙烯的新方法。他们在一些高压反应中发现了冯·佩希曼曾留意过的蜡状物质。一开始他们没法重复这个反应，后来发现最初的反应中，氧气泄露进了反应体系。两年后ICI将这一偶然发现变成了实用的合成方法，生产出了如今唾手可得的塑料。

从墨西哥山药中提取出的避孕药

美味的墨西哥山药!

早在20世纪30年代，医生们便知道激素疗法可以治疗癌症和月经失调，也能用于避孕，但由于缺少高效合成激素的方法，相关研究陷入了停滞。当时，孕酮价格高达每克1000美元(换算成今天的价钱)，而如今，每克只卖几美元。宾夕法尼亚州立大学的有机化学教授拉塞尔·马克(Russel Marker)发现了合成孕酮的捷径，降低了生产成本。他在植物中寻找结构类似孕酮的分子，最终在墨西哥山药中分离得到一种化合物，只需一步便能转化成孕酮，制成第一代避孕药。

你面前的液晶屏

LCD里的摇滚

你一定想不到，平面彩色显示器的历史居然可以追溯到20世纪60年代晚期：当时英国国防部想要发明一种新的平面显示器，以代替军用车辆装备的笨重且昂贵的阴极射线管显示器。研究人员立即想到，这可以利用液晶材料来实现，当时已经有人提出了液晶显示器(LCD)的概念，但问题是它们只能在高温下工作——除非你把它们安装在烤箱中，否则没什么实用价值。

1970年，英国国防部指派赫尔大学(University of Hull)的乔治·格雷(George Gray)接受了这个任务，让他找到使LCD在更适宜(并且可用)的温度下工作的办法。他合成出了一种叫做5CB的新分子，终于实现了这一点。20世纪70年代晚期到80年代早期，全世界90%的LCD设备都使用了5CB，直到现在，廉价的手表和计算器仍在使用LCD。同时，5CB的衍生物也直接促进了手机、电脑、电视的诞生。