个别、特殊和普遍
个别、特殊和普遍三个范畴是相对而言的。个别指的是个体性事物,单一的事物,如化学元素中的氢、氦、锂、铍、硼等,其中每一种元素都表现为单一的元素,表现为个别元素,或者说,每一种元素就是指这种元素本身。特殊是由个别组成的类,如化学元素周期表中的元素族,是由几种元素组成的,它不再是个别或单一,而是一类或一组,类或组相对于个别或单一就是特殊。普遍则更进了一步,它已经不再是一类或一组,而是由所有个体或各类形成的全体,如元素周期表是由所有个别元素或各个元素族组成的,表现了所有元素之间的联系,即普遍性联系。
我们已经说过,化学研究对象的特点是个别性或个体性,但是化学又不能停留在对个别性对象的认识上,化学从个别的、单一的对象开始,进而要认识个别、单一对象之间的联系,揭示它们之间的共同本质,从而使认识从个别上升到特殊;依此递进,还要认识各个特殊之间的联系,揭示它们之间的共同本质,从而使认识又从特殊上升到普遍。与此同时,认识还有逆向过程,也就是从特殊到个别,或从普遍到特殊或个别。人们的认识过程,实际上是很复杂的,是在个别、特殊和普遍的交互作用中发展的。然而,一般来说,正如毛泽东在《矛盾论》中所指出的,人类认识运动的秩序总是由认识个别的和特殊的事物,逐步扩大到认识一般的事物;人们总是首先认识了许多不同事物的特殊的本质,然后才有可能更进一步地进行概括工作,认识诸种事物的共同本质。当着人们已经认识了这种共同的本质以后,就以这种共同的本质认识为指导,继续地向着尚未研究过的事物或者尚未深入地研究过的各种具体事物进行研究,找出其特殊的本质。因此,人的认识从特殊到一般,由一般到特殊循环往复地进行下去。
化学研究的对象,无论是元素、原子还是分子、实物,都具有大量的个体,而且个体之间又不是孤立的、互不相关的,因此,个别、特殊和普遍之间的关系,对化学认识显得特别重要。下面,让我们从历史的角度作一简要分析和说明。
先说人类对化学元素的认识。早在新石器时代晚期,人类就已开始使用和加工一些金属,从而也就开始接触和认识了一些个别金属元素,如铜、锡、铅、金等,此后又学会使用铁。在生产和生活实践中,获得了一些金属元素和非金属元素,具有了一些感性知识。
近代化学,通过化学实验又陆续发现和认识了一些元素,如氢、氮、氧、氯、锌、镍、磷、钨、钼、铬、铂、碲等。这时,对这些元素的认识,还处于个别性认识阶段,也就是分别对每种元素进行实验研究,还没有对它们之间的关系进行考察,因而也就还没有达到对已知元素之间联系的认识。随着
一系列新的元素的发现,一方面在理论上逐步形成和发展了科学的元素概念,另一方面在实践上对已知的元素开始进行分类研究。1789 年,拉瓦锡在
《化学基础》一书中,把已知的 33 种元素分成金属、非金属、气体和土质四类,每一类都包含几种元素,其中非金属和土质包含的不完全是元素或完全不是元素。拉瓦锡的分类,是对元素的认识从个别进到特殊的开始,到 19 世纪,人们不再限于从性质上进行分类,开始将原子量和性质联系起来对元素进行分类,发现了相似的元素组。1829 年德贝莱纳发现了三元素组:锂、钠、钾;钙、锶、钡;氯、溴、碘;硫、硒、碲;锰、铬、铁。19 世纪中叶, 又扩大为四元素组、五元素组等。
在元素组认识的基础上,19 世纪 60 年代,门捷列夫和迈尔发现了周期律,特别是门捷列夫依据周期律组成了元素周期表,包括了当时已知的化学元素,并预言了(也就是包括了)尚未发现的新元素。元素周期系揭示了化学元素之间的普遍联系,意味着对化学元素的认识从特殊达到了普遍。
对化学元素的认识是这样,对化合物的认识也是这样。早在古代,人类就开始和化合物打交道,并逐步认识了一些化合物。在此基础上,试图对化合物进行分类。在近代化学建立以前,主要是依据化合物的外部特征或物理性质对它们进行分类。例如,把橄榄油及其他脂肪油与矾油和酒石油(熔融的苛性钾)列为同一类,把溶在水中并有特殊味道的无色固体称为盐。到 17 世纪,勒梅里(N·Lemery)在《化学教程》中,把天然产物分为三类:矿物、植物和动物。贝歇尔提出,在这三类天然产物中存在的元素是相同的,但矿物中的元素化合时要简单些,植物和动物中的元素化合时要复杂些。拉瓦锡把化合物看作氧和基(或根)的结合,并区分了有机物和无机物,他认为, 在矿物界中,几乎一切可氧化的和成酸的根都是单质,在植物界中,尤其在动物中,没有一种根不是至少由两种物质即氢和碳所组成。1817 年,葛梅林
(L·Gmelin)提出,无机化合物具有二元结构,有机化合物最简单的似乎也是三元结构。贝采里乌斯进一步提出,能够人工制备的化合物是无机物,有机物是不能用人工制备的。从此,在无机物和有机物之间作了严格的区分, 它们分别成为无机化学和有机化学的研究对象,各自独立地向前发展着。从认识的次序看,上述分类表示人们对化合物的认识,已从个别发展到特殊, 从分别认识每一种化合物发展到认识一类化合物,尽管对类的分法各不相同。
从韦勒于 1828 年用无机化合物氰酸铵转化为尿素开始,打破了无机物和有机物之间的绝对界限。1845 年,柯尔柏(H·Kolbe)用木炭、硫磺、氯和水为原料,合成了醋酸;随后,化学家们又相继人工合成了葡萄酸、柠檬酸、琥珀酸、苹果酸等一系列有机酸,还合成了油脂类物质,糖类物质,等等, 这些有机化合物的人工合成使人们确信,人工既可以合成无机物质,也可以合成有机化合物,从而揭示了化合物之间的普遍联系。在这个意义上可以说, 对化合物的认识,已经从认识特殊的类(无机物或有机物)发展到认识各种化合物,也就是认识了所有化合物都是由元素组成的,都是可以人工合成的。
对有机化合物认识,开始只认识少数个别物质,如乙醇、乙醚、成油气
(乙烯)、苦杏仁油、安息香酸,等等。1843 年,日拉尔(C·F·Gerhardt) 把有机化合物归并成多个系列,提出了同系列概念,每一个系列可用一个代数组成式来表示。日拉尔指出,同系列中各种化合物的化学性质相似,它们按照同一化学方程式进行化学变化,只要知道一个化合物的反应就可以推断
其他化合物的反应;同样,同系列中各种化合物的物理性质的变化也有其规律。这就是说,同系列中各化合物,组成成分相同,分子量不同,物理和化学性质相似。有机化学中的同系列,好像无机化学中元素族,它们表示的不再是个别性,即不再是个别的化合物和个别的元素,而是化合物的类和元素的族,认识了有机化合物的同系列,如同认识了元素族一样,标志着认识从个别上升到特殊。随着对有机化合物研究的进展,人们发现,同系列中的化合物不仅彼此之间联系在一起,而且还同其他与之邻近的同系列(如碳氢化合物系列与醇、酸系列相对应)中类似的化合物存在平行重复现象。由此可以说,一切有机化合物的各个同系列形成了相互交错的体系,形成了网状图形。如果与元素周期表作类比,同系列之间的联系和关联所形成的体系,宛如元素族之间的联系和关联所形成的元素周期系一样,区别在于,各同系列所形成的体系没有显示出周期性规律。1938 年,西尼奥(Senior)提出了广义同系列概念,“在同系列的第一个化合物 XY 的结构中,按照一定规律插入一种原子集团或其倍数,就构成一个同系列”。①从认识同系列发展到认识同系列之间的关系,对有机化合物的认识从特殊达到了普遍。
上述实例表明,对于个体性或个别性对象的认识,一般说来,都有一个从个别到特殊,从特殊到普遍的过程。化学研究的对象,具有个体性,如同前述,一个个的元素,一个个的化合物,不仅要分别地一种种地研究它们的性质,还要把化合物分别地一种种地合成出来。另一方面,认识又不能停留在这种个别性上,认识要通过个别上升到特殊,又从特殊上升到普遍。正如恩格斯所说的:“一切真实的、详尽的认识,都只在于我们在思维中把个别的东西从个别性提高到特殊性,然后再从特殊性提高到普遍性,在于从有限的东西中找到无限的东西,从暂时的东西中找到永久的东西,并且使之确立起来。”②