有機化學的基礎68(下)

徐弘毅：

1.       原子數量一樣、結構一樣的分子，為什麼只要骨架上的其中一個原子的「p軌域」，多一個電子(自由基)或少一個電子(陽離子)，引起共振，就能大大增加穩定度呢？

2.       一個分子的穩定度會比較高，一定是構成這個分子的原子，彼此之間的萬有引力更強。

3.       萬有引力定律：『宇宙間的一切物體，彼此有一個吸引力的作用，其大小與質量的乘積成正比，與兩物體間的距離平方成反比。』也就是二物體的質量愈大，引力愈大；距離愈近，引力愈大。

4.       「烯丙基陽離子C3H5」和「丙烯C3H6」相比，「烯丙基陽離子C3H5」失去1個氫原子和1個電子，好像四平八穩的建築物被抽掉一根柱子，那會如何？搖搖欲墜，這個現象在分子的世界稱為「共振」：電子在不同化學鍵之間跑來跑去。

5.       建築物的質量與地球相比太小，受地心引力影響，最後的結局一定是倒塌，但是，分子系統裡的原子太小，引力活動不受地心引力的影響，比較受到原子彼此之間的影響，所以，抽掉「1個氫原子、1個電子」的結果是，骨架上的每個碳，把多餘的引力用來吸引靠近的電子或原子；這會造成什麼現象？

6.       從電子的角度來看，失去電子的原子，向其他原子爭奪電子，造成「p軌域的電子」在不同的碳原子之間跑來跑去，這叫共振，也稱為「非定域化作用」，白話文的意思是「電子不會固定在某個地方」；從原子的角度來看，失去氫原子的碳原子，為了填補引力的空缺，只好去爭奪鄰近的原子，結果就是讓彼此的距離變小，距離變小，萬有引力就會變大。

7.       牛頓的三大運動定律，是為了解釋萬有引力所發展出的三條規則，萬有引力的解釋是否成立，必須再經過三大運動定律的檢驗。

8.       慣性定律：物體若不受外力作用，則它的運動狀態恆維持不變。

9.       烯類分子的原始狀態是像「丙烯C3H6」那樣，雙鍵固定，每個電子保持在原本所屬的原子的軌域範圍 (不會在不同化學鍵之間共振)，這是所有的烯類分子的慣性，也就是所有烯類分子都努力追求的平衡狀態。

10.   如果我們增加一個外力F，破壞慣性，奪走「丙烯C3H6」的1個氫原子、一個電子，製造出一個「烯丙基陽離子allyl cation」，那麼，這個外力必須反映在質量與加速度上，做出一個抵銷外力的動作，讓「烯丙基陽離子」陽離子重新取得平衡，不然分子就會瓦解。

11.   因此，電子出現了「非定域化」的運動，大幅度並且快速地在不同化學鍵間共振，而碳原子之間的距離也縮短。這符合牛頓第二運動定律和第三運動定律。

12.   運動定律（即Ｆ＝ｍａ）：一個物體受外力Ｆ作用時，它的加速度ａ與Ｆ成正比，但是與其質量ｍ成反比。加速度越快，力量越大；或者質量越大，力量越大。

13.   由於，「烯丙基陽離子」每個原子的質量不可能改變，能夠改變的只有加速度，所以，每個原子、電子就透過來回加速度移動，來彌補失去的電子與氫原子的引力；當二個原子加速度靠近彼此的時候，它們之間的距離也會縮短，萬有引力因此變大。

14.   作用與反作用力定律：每對一個物體施一個力量，那個物體必同時產生一個反作用力，二股力大小相等，方向相反；施力的時候，反作用力同時發生，如果施力結束，反作用力也同時消失。

15.   我們可以將「非定域化作用」，看成維持慣性的烯分子被剝奪電子與氫原子的反作用力，「烯丙基陽離子」啟動「非定域化作用」之後，共振活動不斷持續，成為「烯丙基陽離子allyl cation」的特徵，也符合慣性定律。

16.   另一方面，「共振作用」本身也符合第三運動定律。失去氫原子的碳原子，為了彌補缺空缺，去吸引鄰近的碳原子；二個碳原子彼此愈來愈靠近，原子核的正電引力同時也吸引「p軌域的電子」靠近過來。

17.   但是，太靠近的時候，二原子互相吸引的力量變成排斥的力量，就像二顆撞球互碰，然後朝反方向彈開；

18.   這個反作用力，使得中間的碳原子朝向另一個碳原子靠近，加上碳原子本來就有填補失去氫原子的需求，這就使得二個碳原子不斷以加速度彼此靠近，這個引力，又再次吸引「p軌域的電子」靠近過來；

19.   於是，碳原子之間的距離變得像彈簧一樣伸伸縮縮，電子也跑來跑去的現象，這就是「共振結構」。

20.   牛頓的萬有引力，是物質世界的基本原則，一切物理化學變化，只是原子之間的距離與質量的變化，變化的過程，依據三大運動定律法則進行；在天文學的世界是如此，物理學的世界是如此，化學的世界是如此，有機化學的世界是如此，人類的社會也是如此。

21.   任何一個分子、離子、自由基，只要有共振結構resonance structures，讓電子能在不同化學鍵之間跑來跑去：「非定域化作用delocalization」，就會超乎尋常地穩定。任何人只要拿德智體群美五育輪流訓練自己，一定會發現自己很多缺點，覺得很辛苦，但是修養與智慧的卻會穩定成長。

22.   應用牛頓的萬有引力來解釋物質世界，要注意每一次我們所討論的事物，它的時間與空間大小範圍如何，如果忽略時空因素，沒有注意到每個情況的特殊性，應套公式就會出錯。如果有機會，我希望去牛津大學或劍橋大學教書。

有機化學的基礎68(上)

1.       接下來討論，「碳陽離子」的沒有電子的「p軌域」和「碳-碳」雙鍵的互動情形。

注：雙鍵，一個化學鍵是「σ(sigma)鍵」，這是二個原子的原子核面對面互相吸引，二原子之間的最外層電子共享，稱為共價電子；另一個化學鍵是「π(pi)鍵」，由二個原子核的平行引力(平行的p軌域)，互相重疊吸引所構成，每個原子各提供1個電子在引力重疊之處游移，這種靠溢散引力互相吸引形成的化學鍵，鍵能比σ鍵弱。

2.       「碳陽離子」的「p軌域」和「π(pi)鍵」交疊就會產生共軛系統(注)。

注：共軛，中文的意思是指二個輪子被一個軸固定，這個意思延伸到有機分子身上，是指化學鍵被加強，更加穩固二個互相吸引的原子。「碳陽離子」的「p軌域」和「π(pi)鍵」交疊，就像在原有的鋼骨結構外層再做強化結構的措施。

3.       雙鍵的「p軌域」的電子，因為緊鄰一個空的p軌域，很容易被極化而產生「共振resonance」(注)，負電子不斷地從自己的位置，跑到共軛系統上沒有電子的原子身上，好像折返跑那樣來回移動，以「烯丙基陽離子allyl cation」為例，雙鍵、正極的位置，就在三個碳原子之間輪流移動。見圖3.19

注：共振，很像大風吹的遊戲，不過有點不一樣，這一次是人(電子)比較少，位子比較多，大家不斷地搶空位子，造成人群(電子)不斷移動。

4.       任何一個分子、離子、自由基，只要有共振結構resonance structures，讓電子能在不同化學鍵之間跑來跑去：「非定域化作用delocalization」，就會超乎尋常地穩定。

5.       以「烯丙基陽離子allyl cation」為例，正極輪流出現在二個碳原子上，而不是固定在某一個位置，這就是電子的「非定域化作用delocalization」。

6.       藉著2個電子在3個相鄰的p軌域跑來跑去，「第一級烯丙基陽離子primary allyl cation」，得以跟「第二級烴基陽離子secondary alkyl cation」(注)表現出差不多穩定。

注：一般而言，「烴基」的化學鍵比較有彈性，穩定度高於「烯基」，而且第二級結構比較接近球體，應該比第一級結構穩定得多。

7.       共振結構的另一個例子是「苯基陽離子」，部分電子在一個「碳陽離子carboncationic」中心和一個「苯基phenyl substituent」之間移動。「苯基陽離子」的結構，「碳陽離子」的「空的p軌域」，緊鄰「芳香基」環aryl ring，這產生了穩定的共振結構，使得「苯基陽離子」跟「第三級烴基陽離子」一樣穩定。見圖3.20

8.       綜合以上所說，碳陽離子穩定度的順序：苯基陽離子benzylic~第三級烴基陽離子tertiary>烯丙基碳陽離子allylic~第二級烴基陽離子secondary>第一級烴基陽離子primary>甲基陽離子methyl。

9.       共振結構，同樣也讓烯丙自由基allyl radical和苯自由基benzyl radical穩定。見圖3.21

注：自由基，指分子中有個碳原子，多得到一個電子的狀態；陽離子，指分子中有個碳原子，額外失去一個電子。

10.   在「烯丙自由基allyl radical」和「苯自由基benzyl radical」的分子世界，電子可以在自由基的不同化學鍵之間跑來跑去，產生好幾種共振結構，使得這種自由基比單純的第一級自由基還要穩定。

11.   所以，「碳-氫」解離能大小，依據自由基穩定度來看是：烯丙基自由基allylic>苯基自由基benzylic>第三級烴基自由基tertiary>第二級烴基自由基secondary>第一級烴基自由基primary>甲基自由基methyl。(翻譯改寫自Mary Anne Fox, James K. Whitesell的《Organic Chemistry》)

楊逵

李筱峰啟迪39

「有一位編輯問我，近來有沒有寫詩？我說有，天天再寫，不過現在是用鋤頭寫在大地上」。這是楊逵晚年的一句名言。在日本殖民統治時期，有非常多的台灣作家，以撰寫文章表達心中對日本殖民統治的不滿，在這些作家中，楊逵是最受矚目的一位。

楊逵，本名楊貴，1905年出生。童年時代的楊逵，喜歡停駐在街頭聽賣藝人說書，《三國志》、《水滸傳》都是他耳熟能詳的故事。由於從小體弱多病，一直到九歲才進入公學校讀書，還被同學笑稱為「鴉片仙」(體弱多病之意)。

1915年(日本大正四年)，台灣發生日治時期最大規模的武裝抗日事件—西來庵事件(又稱噍吧哖事件)。由於新化正好位在台南通往事件發生地玉井的途中，因此前去鎮壓的日本軍隊，經常會浩浩蕩蕩地從楊逵家門前經過，讓楊逵留下深刻印象。幾年之後，楊逵讀到一些有關西來庵事件的紀錄，才明瞭原來自己那一年的日本軍隊記憶，也是許多台灣人民對抗日本殖民統治而慘烈犧牲的記憶。這樣的記憶，造就了楊逵一生不願與統治者妥協、不肯向強權低頭，寧可採取和平、迂迴的手段，對抗強者的行動方式。

在公學校五、六年級的級任老師沼川定雄非常疼愛楊逵，不但教他代數、英文等基礎性功課，還讓他隨意閱讀家中的藏書，讓他在中學的求學過程中，可以不必擔心課業問題，又能夠徹夜讀書。雖然時常在課堂上打瞌睡，但成績依然名列前茅。

公學校畢業後，楊逵考取台南州立第二中學校，並在就讀中學期間，利用課餘遍讀東西方文學名著，不僅開拓了文學的視野，更奠定了日後從事文學寫作的思想與批判基礎。

楊逵涉獵的範圍很廣，包括夏目漱石、芥川龍之介等日本作家的作品；托爾斯泰、屠格涅夫、杜斯妥也夫斯基等十九世紀俄國作家的作品，以及英國狄更斯及法國大革命前後的小說。由於這些讀物深具思想啟發與社會抗爭意義，特別是對於社會黑暗面的描寫，以及人道精神的主張，不僅開啟了楊逵世界性的文學視野，也在楊逵心中種下了日後傾向社會主義思想的種子。

1924年(日本大正13年)，年方19歲的楊逵啟程前往日本，吸收更多的知識，此時的日本，正受到世界經濟大恐慌波及，楊逵只能到處打零工，過著有一頓沒一頓的堅苦生活。第二年，楊逵通過檢定考試，進入日本大學文學藝能科夜間部就讀，開始半工半讀的生活。

楊逵到日本時，正好趕上社會主義風潮，有機會廣讀許多共產主義及社會主義的書籍，受到社會與共產主義的薰陶。

當時的日本社會正浸淫在「大正民主」的自由空氣裡，許多在台灣根本無法取得的左翼書籍與雜誌並未受到查禁，而閱讀、研究馬克斯主義，也成了絕大多數知識份子眼中進步的象徵。在如此的時代氛圍裡，楊逵不僅加入「東京台灣青年會」，甚至還和其他留日的「進步青年」們共組了「台灣文化研究會」和「演劇研究會」等左翼團體，積極參與當地的學生運動與勞工運動。

另一方面，楊逵在留學期間接觸的多是送報伕、水泥工等中下階層民眾，因此不僅在思想上任同社會主義，也實際參與學生運動，慢慢累積社會運動經驗，經常與其他學生到處演講，宣傳資本主義的罪惡，並參加讀書會，研究馬克斯思想及社會主義。

1927年(日本昭和2年)，楊逵因參加朝鮮人反對日本侵略的講演會，被日本警察逮捕，拘留三天。回台後的二年間，楊逵活躍於「台灣農民組合」，在中、南部四處巡迴演講，實際領導農民運動，並因此結識志同道合的女中豪傑葉陶。

楊逵在日治時期總共坐牢十次，刑期合計四十五天，最長的一次是十七天。一九三四年(日本昭和9年)，《送報伕》全文入選東京《文學評論》第二獎，是台灣作品首度進攻日本文壇，帶給台灣文學界莫大鼓勵。《送報伕》融合了楊逵在日本當送報伕的生活經驗，以及反對殖民、反對封建的社會主義思想。整篇小說表現出資本家對農民的壓榨剝削、農民的痛苦，並且積極地提出建設性的自救方法。一直到現在，《送報伕》不僅是楊逵的代表作，同時也是研究日治時代台灣文學家所不能忽略的作品。

楊逵在《送報伕》文中，把自己描寫成一個很渺小的人物，為了生活赴日求職，在辛苦覓得派報工作後，卻被資本家所騙而血本無歸，甚至連在台灣故鄉的田產遭到侵占。於是猛然發現，原來資本家不只騙了台灣人，也騙了日本工人，而其對工人的剝削，竟是不分國籍的。所以楊逵提出了台灣與日本的工人，應該聯合起來反抗資本家剝削的主張。不過，對於一個左派的知識份子而言，不可能在離開台灣的情況下解決台灣問題，所以在《送報伕》中，主角最後就是回到台灣。

楊逵意圖戳破殖民統治者所編織的美麗謊言，企圖透過階級的鬥爭，進一步喚起殖民統治下的台灣民族意識。他認為，文學若只談民族而不談階級壓迫，就無法看出殖民統治的痕跡，而民族主義畢竟只能作為區別日本人與台灣人的工具，並無法從中得知日本人如何被歧視、剝削台灣人。

日人統治台灣以後，帶來資本主義與現代化，並為了達到現代化的目的，而大規模侵占台灣人民的土地和剝削台灣人民的勞力。當時台灣所有的資本家幾乎都由日人擔綱，而台灣人民多淪為農工階級。所以楊逵認為，如能站穩鮮明的階級立場，進一步批判資本家，當然就可以清楚的掌握民族路線，並喚起台灣人的民族自覺。

楊逵也透過另一部巨著《鵝媽媽出嫁記》，揭穿日本殖民政權偽善面具下的蠻橫無理。在小說中，楊逵描寫一個日本醫院的院長，來花園買花、樹之後竟然不肯付帳，原來是因為他看上了園主小孩一隻漂亮的鵝，所以就勒索園主必須將鵝順便送上才願意付帳。此一小說內容，寫實的描繪出日本帝國的殖民本質。

1937年，楊逵在台中市五權路附近，租下一千坪的土地種花，稱為「首陽農場」，含有效法伯夷、叔齊不食周粟而歸隱山林的意味，但是楊逵並不打算像伯夷、叔齊那樣餓死在首陽山上，而是為了求生，也就是含有在亂世中不向強權低頭的生活方式。他並在報上發表《首陽園雜記》，公開表明自己的立場。當「皇民化」運動籠罩全島時，楊逵仍專心照顧首陽農園，葉陶也充當賣花婆，鮮少與外界來往。

戰爭結束這一年，楊逵四十歲，內心也有如「一元復始」的春陽，期待台灣的重生；戰爭結束這一年，楊逵四十歲，1947年(民國36年)，二二八事件發生，楊逵因為鼓勵農村青年組隊參加「二七部隊」，與葉陶雙雙在四月時被捕，曾一度被判死刑，後倖免於難。八月被釋放後，變致力於翻譯大陸作家的作品，並以中日文對照方式，將這些作品介紹給台灣同胞。

1949年(民國38年)，楊逵目睹中國大陸上國共內戰激烈，於是寫了一篇《和平宣言》呼籲停止戰爭，提出諸如還政於民、保障集會、結社及言論自由等主張，並建議當局釋放在二二八事件中遭到逮捕的政治犯，因而觸怒國民黨當局，被判處十二年徒刑，1951年(民國40年)移監綠島，以進行思想改造。

據當時和楊逵同樣囚繫綠島的畫家歐陽文回憶：那段日子住的是由木板釘成、空間狹窄、大家必須輪流躺著睡覺的牢房；吃的是菜色數十年如一日的糙米飯與豆芽滾爛的湯；喝的是井水，每天還必須接受諸如「總統嘉言錄」、「蘇俄在中國」、「共匪暴行」及「三民主義」等思想教育的課程。

其中較不為人知的是，楊逵在每年由新生訓導處舉辦的運動會中，一定會參加馬拉松項目，而且總會跑完全程，雖然總是跑最後一名，不過卻從來不曾中途脫隊。也就是因為擁有如此堅毅的個性，使得楊逵終能熬過長達十二年如同其所自嘲的「全世界最昂貴的稿費」的牢獄生涯。

從1950年~1961年(民國39年~民國50年)這十二年的服刑期間，楊逵開始學習北京話，準備重新出發；雖然身處監獄，仍不斷有作品發表，如《光復話當年》、《春天就要到了》、《春光關不住》(後改名為《壓不扁的玫瑰》)等，這些作品或許是楊逵在獄中為激勵自己、鍛鍊自己的意志而寫，大部分取材自生活瑣事，表現樂觀、進取、積極的人生態度。

楊逵這一生，除了努力透過文學創作去影響與他同一時代的讀者之外，也企圖啟蒙、改造思想。為了達到這個目標，楊逵不間斷的創辦刊物，希望建立其反抗策略的理論。在他的反抗理論邏輯中，文學必須呈現鮮明的階級立場，並以這個立場來批判資本家，如此就能清楚的呈現出台灣人(勞動階層)對抗(資本家)的民族路線。

有別於所謂「空想的社會主義者」，他認為一個知識份子，必須去實賤自己所相信的事情，所以，儘管經常因理念而進出牢獄，不過他從不後悔，更重要的是，他一生並沒有偏離他所堅持的立場。他的抗議色彩相當之濃厚，其實他終其一生，他的作品，從頭到尾基本上是一種抗議的精神的表現。

楊逵在1982年(民國71年)接受專訪時，說：「心裡的話不能講，歌功頌德的謊言我不願說，因此常不知如何下筆，我現在覺得筆比鋤頭還重，快拿不動了。」而他也曾自我揶揄說自己是「用鋤頭在大地寫詩」。 (摘錄自《快讀台灣歷史人物》《台灣百年人物誌》)

參考資料：台灣人權報告書41

生物學的歷史66(下)

徐弘毅：

1.      Carol H. McFadden, William T. Keeton：最早的光合自營菌，不會把水分子切開製造出氧氣。它們演化出各種吸收光能的色素工具(非葉綠素)，並且啟動類似「循環性光磷酸化作用」的生化反應過程。

2.      由此可知，現在植物細胞的二種光合作用方式：1.電子循環路徑、2.電子非循環路徑。比較原始古老的是「電子循環路徑」，這也是為什麼，多數的植物都可見「循環路徑」。

3.      電子循環路徑的吸收光子的色素工具「P700」，一定與最早的合光自營菌的色素工具有許多類似之處。其中一個證據就是，「電子循環路徑」的色素釋放電子的時候，第一個接受到電子的分子是「鐵硫複合物FeS」，鐵和硫都是古代地球環境很容易發現的物質，也是更古老的有機體(化學合成自營菌)的能量來源。

4.      Carol H. McFadden, William T. Keeton：有機體演化出更複雜的捕捉太陽能方式：「非循環性光磷酸化作用」和二氧化碳固定作用，30-35億年前誕生的原始藍藻細菌cyanobacteria很可能就是這方面的開山祖師。

5.      根據物競天擇的原理，有機體突然學會更有效捕捉太陽能的方法，將導致激烈的生態變化。比較無法捕捉能量的物種，成為弱勢物種甚至滅絕，比較會捕捉能量的物種或以它們為食物的物種，變成強勢物種，開始大量繁衍後代。

6.      如果30-35億年前誕生的原始藍藻細菌是當時的優勢物種，那麼，被它取代的優勢物種是誰？

7.      演化的原則是愈來愈趨複雜。因為藍綠藻是原核細胞，沒有細胞核的核膜，所以它不可能取代演化得更複雜、有核膜的真核細胞(許多細菌和動物、人類、植物的細胞都是真核細胞)，它取代的一定是結構比它更簡單的有機體，那就是病毒。

8.      所謂的「取代」，也不是完全滅絕原本的物種，因為暫居劣勢的物種也會演化來適應環境生存下去，至今地球上仍然到處都是病毒，許多病毒感染高等生物的基因之後又變種，成為適者生存的物種，其中有些甚至可以讓高等生物致命，像H1N1新型流感病毒就是如此。

9.      Carol H. McFadden, William T. Keeton：早期有機體的新陳代謝，因為環境缺氧，所以用糖解glycolysis與發酵反應fermentation(注)，取得能量。後來才演變成「有氧呼吸aerobic respiration」的生化反應途徑。

注：糖解作用：醣類在缺氧的情況下、分解成酸；發酵作用：酸轉變成二氧化碳與酒精。乳酸和酒精就是這類無氧呼吸的產物。

10.  這個演化史與現代細胞的呼吸作用階段順序相當，顯示現在高等動植物的細胞，是地球上長期物競天擇之後的最適物種，證明演化具有連續性。

11.  以動物細胞製造能量的粒腺體來說明。粒腺體的呼吸作用第一步是糖解作用，糖解作用會製造出2個可儲存能量的「三磷酸腺核苷ATP」，如果缺氧，丙酮酸就會轉變成乳酸或乙醇，這就是發酵作用。

12.  在有氧的情況下，丙酮酸會進入細胞的「粒線體」，進行呼吸作用的第二、第三、第四步，產生32個ATP。從ATP的數目可以看出來，有氧呼吸所吸取的能量，遠高於糖解作用或發酵作用。

13.  能量多，細胞才能夠做各種分化與活動，一般認為到了5億4千萬年前左右，「氧」在大氣的累積量達到現在的21%。因此，地球的生物應該是從5億4千萬年前開始大量演化成各種生物，這大約是地球的寒武紀Cambrian時期，化石顯示這個時期地球上突然出現了許多生命，不久之後出現魚類與藻類。

14.  不管異營細胞演化出多細膩的生化反應路徑，不管它們多會利用生活環境中的有機化合物，如果沒有演化出自營生物，所有的生物都會死光。原因不只是，那些營養會在被合成之前使用殆盡，有機體自己也會改變自然環境，使得自然環境無機合成有機化合物的速度愈來愈慢。

15.  只有消耗，沒有生產，生態不可能平衡。經濟學的原理也是如此，一個社會要供需平衡，除了刺激消費，必須提高人力素質，擴大教育投資，增加各級學校體育、藝術師資與課程，加強環境保護，發展有機農業與環保健康的製造業。光刺激需求，而沒有擴大教育投資，這個國家一定會完蛋。

16.  細胞，接受一切競爭挑戰，不斷地演化；人類，也應該不斷接受挑戰，克服自己的弱點，訓練自己獨立自主。

17.  有機體，從倚賴環境合成好的氧份生活，到自己可以從環境合成氧份，再演化成會行光合作用，再演化成會利用氧與光合作用有機體加工產生更多能量。

18.  人類，從享受別人奮鬥的民主、經濟、文化果實，要再進一步去學習一技之長，養活自己，然後，還要再挑戰自己在德、智、體、群、美各方面的界線，主動學習，讓自己獨立自主，不斷進化。

19.  人類，還要學習經典、實踐經典，面對面地和歷史上的大師挑戰，比較自己跟大師的差異，用大師的眼光重新觀察自己，模仿大師的風範，學習大師的思考邏輯，花數十年甚至一輩子的時間，修正自己的習慣和缺點。