為了講故事,人類到底虛構了多少化學元素?

隨著現代科學體系的完善,嚴肅意義上的構想元素已經沒有空間了,但這並不妨礙人們去「創造」新的元素。

作者簡介

Sulfurium Uranide,有機化學博士,畢業於美國達特茅斯學院,超業余玩家,十八款遊戲樣樣稀鬆。

現任國際頂級化學期刊Angewandte Chemie(《應用化學》)高級編輯。曾在美國能源部國家能源技術實驗室從事博士後研究,並先後擔任Advanced Materials(《先進材料》)和 Nature Chemistry(《自然·化學》)等知名期刊學術編輯,並曾兼任美國化學會JACS Spotlights等科研新聞欄目特約撰稿人。

元素

作為化學研究中的最基本物質,現代意義上的「元素」已經深入人心。「元素」這個概念更是貫穿了整個人類文明史,比如古代中國的五行學說、古印度的四大種,還有古希臘的四元素說。這些學說體系中的元素起初都是看得見摸得著或者可以感知的「物質」,能用來描述整個世界。

為了講故事,人類到底虛構了多少化學元素? 跟陰陽五行一樣,五元素體系中也被演繹出了相生相剋的關系

古希臘哲學家亞里士多德在四元素說上又構想出的第五元素以太(aether或者ether),一般認為是四種元素外的「虛空」,對物理學的發展有著深遠的影響。好玩的是,我們平時用的有線網絡叫「乙太網(ethernet)」,但wifi才是真正靠「虛空」傳輸的。

為了講故事,人類到底虛構了多少化學元素? 呂克·貝松執導的1997年電影《第五元素》也是受「五元素」學說的直接啟發

隨著現代科學體系的完善,嚴肅意義上的構想元素已經沒有空間了,但這並不妨礙人們去「創造」新的元素。

(註:接下來我會提到一些沒有對應漢字的虛構元素。雖然某些漢字確實存在,但與虛構元素沒有真正的對應關系,因此並不會完全採用現有漢字。本文對於虛構元素的中文名稱,拋棄了很多通用譯法,意在普及一下中文化學元素命名的規則。茲事體大,還是要按照基本法,硬點是不行的!)

看過86版《變形金剛》動畫片的朋友對「能量塊」一定不陌生,作為「能子(energon)」最常見的存在形式,這是變形金剛賴以生存的能量來源。如威震天就會掫滿滿一缸「能量特飲」先干為敬,非常有社會大哥范兒。

為了講故事,人類到底虛構了多少化學元素? 作為劇中的硬通貨,沒有能量塊,就別扯什麼「汽車人,變形出發」了

「能子」的最高級形式是在《變形金剛4:絕跡重生》中出鏡的「釒變(transformium)」。這是用來製造變形金剛的一種可編程、有生命力的金屬,跟《終結者2:審判日》中用來製造T-1000的液態金屬「仿生聚合金」有異曲同工之妙。

為了講故事,人類到底虛構了多少化學元素? 《變形金剛4》中,毒刺 「釒變」形的過場鏡頭

與此同時,科學界其實也一直在追求這種理想材料,2015年,清華大學/中科院的劉靜教授團隊在國際權威學術期刊《先進材料(Advanced Materials)》上首次報導了「吞食」少量物質後就能以可變形機器形態長時間高速運動的液態金屬材料,被各大媒體爭相報導為人造「終結者」的開端。

為了講故事,人類到底虛構了多少化學元素? 論文中金屬液滴的自主往復運動(十倍加速效果)

對這類「超神元素」的嚮往,也並非是近現代科幻作品的專利,而是早在上古時代就有了萌芽。古希臘神話中,天空之神烏拉諾斯就是被「精金」(adamantine)鐮刀所閹割,而普羅米修斯也是被「精金」製成的鎖鏈束縛在高加索山的懸崖上。

為了講故事,人類到底虛構了多少化學元素? 烏拉諾斯是被他的兒子,泰坦領袖克洛諾斯所閹割,後者經常在《戰神》系列中跑龍套,奎爺還是他的侄孫

「精金」的詞源adamant-源自希臘語的「無法馴服」,曾用來泛指一切特別堅硬的物質,在中世紀後,基本用來特指鑽石——當時已知最硬的礦石。即便在今天,adamant一詞也用來形容人「頑固」或者「無法說服」。

「精金」的流傳之廣、影響之深是超乎想像的,它的身影甚至出現在很多我們意想不到的作品中,包括彌爾頓的史詩《失樂園》、莎翁的喜劇《仲夏夜之夢》還有馬克吐溫的小說《湯姆·索亞歷險記》。

為了講故事,人類到底虛構了多少化學元素? 看這些封面的畫風,「精金」一定是亂入的吧

但提到文學作品,能有「精金」出現的一定少不了《指環王》系列小說。其中精靈三戒中的水之戒南雅鑲嵌的寶石就是「精金」(鑽石),但這其實也是「精金」在《指環王》中唯一被提及的地方,反而是托爾金自創的「秘銀(mithril)」被反復提及。

「秘銀」被設定一種銀白色的「堅勝鋼鐵、卻又輕如鵝毛的金屬」,只有摩瑞亞的矮人才能開採到,價值相當於黃金的十倍。而在矮人離開摩瑞亞之後,秘銀的開采也隨之停止,一下就變成了無價之寶。

原著中比爾博傳給侄子弗羅多的「秘銀甲」就是秘銀打造,據描述是「由許多金屬環密結而成,柔軟近乎亞麻,寒冷如冰,又比鋼鐵堅硬。它閃著光,如同月光灑在銀子上」。

為了講故事,人類到底虛構了多少化學元素?

雖然「秘銀」是托爾金自創的詞,但是因為他的公司並沒有為這個詞注冊版權,因此「精金」和「秘銀」廣泛出現在包括魔獸、《最終幻想》和《上古卷軸》系列等各類遊戲中,主要是被設定成鍛造兵器和盔甲的珍貴材料。

為了講故事,人類到底虛構了多少化學元素?《最終幻想VII 重製版》中蒂法的秘銀利爪

作為經久不衰的奇幻創作系列,漫威宇宙中自然不能少了「超神元素」。在漫威漫畫中,「精金」以adamantium(通譯為「亞德曼合金」)的形式存在,-ium這個後綴是元素命名中金屬元素常用的,因此我們這里權且把它譯為「釒青」( 「錆」是已有字,但一般常用來描述地質學中礦物表面氧化物的顏色)。

在故事設定中,「釒青」並非是天然存在的物質,而是由斯坦·李筆下的冶金學家邁倫·馬克萊恩博士基於鋼和「釒辰(vibranium,通譯為「汎金屬」)」開發出的一種合金。

元素「釒辰」也是斯坦·李虛構的一種元素,出自撒哈拉以南的瓦坎達王國,具有吸收、儲存和釋放大量動能的身體特性。作為瓦坎達的國王,黑豹的一身上下都是由「釒辰」元素打造。

作為加強版的「釒青」盡管堅不可摧,但是造價高昂而且不具有可重塑性。金剛狼的骨骼和利爪就是由「釒青」製成,還有比較知名的就是美國隊長的盾牌,和奧創的盔甲。

為了講故事,人類到底虛構了多少化學元素? 「釒青」可以說是漫威中的金坷垃了。不過以金剛狼之爪,攻美隊之盾,何如?

誕生在冷戰時期的漫威世界還貼心地為蘇聯陣營設定了山寨版的「釒青」,也就是「釒炭(carbonadium)」。跟原版相比,「釒炭」的造價更低、延展性更好,但也因此在強度上稍遜於「釒青」,同時還具有很強的放射性,看起來是不是有很多遊戲中蘇制武器紅色老大哥鐵拳的風格?

大反派紅色歐米伽的長鞭和死侍的太刀就是由「釒炭」製成,由於「釒炭」的強放射性,這些武器還能夠減緩對手的自愈能力。

為了講故事,人類到底虛構了多少化學元素? 紅色歐米伽大戰死侍,以「釒炭」懟「釒炭」,感覺山寨版還是「釒炭」出於「釒青」,而勝於「釒青」

說了這麼多虛構出來的「精金」,其實現實中還真的存在一類跟「精金」相關的物質,也就是英文名相仿的金剛烷(adamantane,其中-ane是烷烴命名的後綴)。

金剛烷之所以得名是因為它的分子骨架相當於金剛石晶體結構中的一個基本單元,至於性質上跟傳說中的「精金」一點搭不上邊,甚至還可以用來做潤滑劑。

為了講故事,人類到底虛構了多少化學元素? 鑽石和金剛烷的結構

為了講故事,人類到底虛構了多少化學元素? 金剛烷的衍生物金剛烷胺(amantadine,又叫金剛胺)具有抗病毒和抗帕金森病的效果,我們耳熟能詳的感冒藥感康里面就添加了鹽酸金剛烷胺。服用藥物須遵醫囑!

經過了前面這麼多鋪墊,下面終於輪到了最「逆天」的虛構元素出場,這就是《命令與征服》系列中的「釒泰」(Tiberium,即泰伯利亞),也就是玩家俗稱的「礦」。

之所以稱之為「逆天元素」,並不是因為「釒泰」有多麼無堅不摧,而是因為「釒泰」作為貫穿「泰伯利亞系列」主線的物質,是整個泰伯利亞宇宙的基石。

「釒泰」的前身可以追溯到弗蘭克赫伯特的小說《沙丘》和大衛林奇1984年改編的同名電影中出現的珍稀資源「美蘭芝(melange)」,又被稱作「香料(spice)」,不僅有延年益壽的功效,還能讓人的精神穿越時空,比什麼深山老參、千年靈芝不知道高到哪里去了。

為了講故事,人類到底虛構了多少化學元素? 《南方公園》將知名橄欖球四分衛Tom Brady的㞎㞎惡搞為「美蘭芝」,可用作糞便移植來重建腸道菌群治療疾病(S23E08)

受《沙丘》原著及其同名即時戰略遊戲影響,《命令與征服》系列引入了「釒泰」,但在設定上完全不同,而且更加復雜。釒泰」變成了外星民族思金人不可或缺的生存資源,被思金人稱之為「神之血」。

據信「釒泰」是由思金人故意通過隕石送過到地球上,目的是把地球作為種植園,希望能夠在「釒泰」礦成熟後來採收。主流觀點認為首先發現「釒泰」的是GDI的科學家莫比烏斯博士,根據發現地點義大利的台伯(Tiber)河將它命名為tiberium;但是NOD的凱恩則宣稱「釒泰」是兄弟會發現,並根據羅馬帝國皇帝提貝里烏斯·克勞狄烏斯·尼祿(Tiberius Claudius Nero)命名的。

為了講故事,人類到底虛構了多少化學元素? 在台伯河畔落地生根的「釒泰」礦

根據《命令與征服:泰伯利亞之日》中的描述,「釒泰」礦是由幾種金屬和無機物為主組成的,還能釋放出含甲烷、氬等成分氣體,從科學性上來講,不僅不是一種元素,而且實在太普通了,明顯跟它具備的類生命體特性大相逕庭。

在之後的《命令與征服:泰伯利亞之戰》的開發過程中,團隊甚至特意咨詢了麻省理工的科學家,對「釒泰」礦的成分從科學角度進行了合理化,頓時提升了逼格。

製作人麥克·韋度曾在自己的Blog網誌上介紹,「釒泰」礦是奇異重粒子作用下形成的緻密「動態質子晶格」,這個密度感覺跟現實中的中子星差不多了。所以他們又通過一番一本正經的扯犢子,成功地解釋了為什麼「釒泰」礦可以把它接觸到的任何物質同化為更多的「釒泰」礦。

為了講故事,人類到底虛構了多少化學元素? 最初的「釒泰」礦及其所釋放出的氣體的組成成分,跟奇異外星元素一點不沾邊,倒像是吃鐵銹礦物的超級細菌

盡管「釒泰」是非常年輕的創造元素,但卻已經開始在流行文化中屢屢出現。在《模擬城市4》中,當玩家建造新工業區的時候,就會出現「凱恩釒泰業(Kane Tiberium)」的建築。而Lady Gaga名曲《Telephone》的MV中,Gaga毒殺男友用的Cook’n’Kill配方中就有一杯「釒泰」液。

為了講故事,人類到底虛構了多少化學元素?

我們可以分析一下這杯毒藥的配方:除了老鼠藥是普通毒物,元氰化物(meta-cyanide)是《沙丘》小說中塗在戈姆刺針尖上的毒藥,Fex-M3則是《星球大戰》中賞金獵人Boba Fett用在毒鏢上的,混合在一起可以說是堪比含笑半步癲和一日喪命散的復方制劑了。

也有人指出,「釒泰」礦的超強自我復制行為、富集土壤重金屬能力和對地球生物的劇烈毒性,透露著深深的環保主義隱喻,重金屬富集和毒性象徵著環境污染帶來的生物富集對人和動物的影響,而釒泰」礦在地球上的無限擴張則是入侵物種的典型特徵。當然這只是一個小眾角度對「釒泰」的解讀,至於是否是開發團隊的本意就不得而知了。

跟遊戲開發人員相比,玩家們創造元素的腦洞也是毫不遜色的。最著名的例子應該是《坦克世界》。玩家普遍注意到,遊戲中蘇聯載具、武器等的表現要比其它國家的相應優秀很多,尤其往往是在關鍵一擊時裝甲最薄弱處出現不可思議的跳彈。

這一現象被國內玩家叫作「親爹光環」,國外玩家則直呼為「俄式偏袒(Russian bias)」,久而久之演化成蘇制武器是被一種神秘元素「鐁(stalinium)」加持強化。而得到了「鐁」光環buff的裝備就統稱「親爹系」,毫不掩飾地透露著對這種「數字愛國」的揶揄之意。

為了講故事,人類到底虛構了多少化學元素? 「鐁」的光環也並在《戰爭雷霆》發揚光大、登峰造極。圖為可以彈開四號坦克炮彈的「鐁」制頭盔

從「鐁」元素的命名不難看出這是在「致敬」蘇聯領袖史達林(Stalin,本意為「鋼鐵的人」)。既然是網友「眾籌」的元素,「鐁」來源、性質自然而然也是眾說紛紜了。Steam論壇上有一篇詳細介紹,應該算得上是關於「鐁」的嚴肅扯淡文學的開端。

根據記載,把烏拉爾山中白雲石(化學成分為碳酸鈣鎂),佐以伏特加和史達林的頭發、體液(多說為血液),有的版本還要加上古拉格工人的汗水,方可煉出珍貴金屬「鐁」材料,百分百隻能用在蘇軍自用裝備上,可見領袖不僅為國防軍工事業操碎了心,還得脫光了發、流盡了血。

為了講故事,人類到底虛構了多少化學元素? 國內玩家的創作熱情更是高漲,造出了架空世界的「鐁」元素,不僅架空歷史,還順便架空了科學

不滿足停留於「鐁」的網友們還繼續演繹出了升級版新材料「釒普(putinium)」,用來「致敬」同樣是強人的普大帝(Putin),只不過一部分原料升級為普京的頭發和汗水了。

為了講故事,人類到底虛構了多少化學元素?

同樣,還有玩家把在某些遊戲中發現的「德式偏袒」,稱為「石元(Führerite)」礦加持,其中,-ite是英文中礦物命名的常用後綴,而Führer則是德語的元首,乃是希特勒的專用頭銜。

為了講故事,人類到底虛構了多少化學元素? 事實上普大帝身板非常強壯,但看起來比史達林還是差了一些,頭發也不如後者濃密

文章寫到這里發愁該如何結尾,只好直接甩出兩個元素小彩蛋,作為學術圈的惡趣味,跟遊戲關系沒有那麼大,但是可能每個人都有親身體驗。

第一個就是「釒管(administratium)」,來自英文administration(行政、管理),為了抱怨、諷刺行政人員,最初作為笑話刊登在《物理教師(The Physics Teacher)》雜誌上,被描述成不含電子不含質子且原子數為零,但卻含有125個助理中子、75個副中子和111個助理副中子的重元素,不僅十分惰性,還會大幅減緩與之接觸的任何反應。「釒管」的」發現「甚至獲得了首屆「搞笑物理諾貝爾獎」。

為了講故事,人類到底虛構了多少化學元素?

跟「釒管」相關的另外一個元素是「釒官(bureaucratium)」,得名於英文bureaucracy(官僚制度),據稱「釒官」是唯一具有負半衰期的元素,也就是說隨著時間的推移,「釒官」會變得越來越龐大、臃腫和遲鈍。現在大家是不是發現通篇介紹的各種「偽」元素之中,只有「釒管」和「釒官」才是最真實的?

後記

最初有想法寫這篇小文章是3年前,當時還在Nature Chemistry做編輯。期刊自創刊起每期都會刊發一篇類似科普故事的短文,邀請世界各地的化學家用輕松的筆調介紹一種化學元素,很受讀者歡迎。17年底的時候整個元素周期表已經快被介紹完了,編輯部有次開會討論繼承這個「連載」欄目的新想法,當時我就想,其實這個欄目還可以寫一下虛構的元素,至少可以為這個系列多貢獻一篇。但是不久後我就離開了Nature Chemistry,這個想法也就一直被擱置。

為紀念門捷列夫發明現代元素周期表的150周年,聯合國將19年定為「國際化學元素周期表年」。去年我也寫了一篇紀念門捷列夫的歷史回顧,同時再度萌生了專門介紹虛構元素的想法。在我們驚嘆於科學發現之奇妙的同時,很多文學、影視和遊戲中的幻想元素也未嘗不是極其富有意義的創新,甚至激發了很多人對科學的興趣。非常巧的是,Nature Chemistry刊發過的118篇化學元素小品的中文譯版已經集結成冊為《自然的音符:118種化學元素的故事》在今年2月出版,而我的這篇「遊戲」之作也總算了卻了當年的一樁心願,再添了一枚音符。

來源:遊研社