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商品簡介
作者簡介
序
目次
書摘/試閱
商品簡介
改變世界的事物何其多，但如果沒有鈾、碳、鐵、鈦、金、銀、矽這七種元素，許多事物不僅不會存在，更遑論改變世界。作者從個人豐富的經歷為起點，一一點出這七個元素如何成就21世紀的現代風貌。
例如鐵是工業革命的骨幹、也是槍炮、坦克、艦艇的材料，鐵造就了許多文明，而高樓大廈的都市風貌，沒有鐵就無法成形。鐵工業也成就了一位舉世聞名的慈善家，但這位慈善家的慈善，卻是用流血政策得來的……
比方因為碳，我們隨手一按，就能享有光，輕輕一扭，就能驅動汽車，因為碳，我們得以輕易擴展歷險版圖，碳化合物甚至造就了許多富人，卻也使許多國家陷入苦戰。我們因碳得利，但是也因為消耗太多碳資源，改變了氣候，影響了人類的未來。
而其餘的金、銀、鈦、鈾、矽，也各自在歷史上掀起風雲，造成改變，留下許多故事與警惕。
此書是結合歷史、科學與政治的巨作，作者帶領我們經歷現代人類熱情與創新的歷險，探觸在理念、正義與政商利益的微妙平衡，明白元素如何影響我們的生活，而且所有這一切仍持續在發生中。
《金融時報》二○一三上半年科學好書、二○一三年夏日科學書籍閱讀推薦
「布朗利用構成物質世界的七種元素，去探索物質以外的世界。由文明的興起，到今日所面臨最重大的挑戰與轉機，以及最尖端的研究，他把科學、歷史、政治及個人經歷交織在一起。布朗訴說了一段精采的故事，讓我們能以一種全新、原創及高度期待的方式，看待現代生活中的七種重要元素。」
──丹尼爾‧尤金（Danniel Yergin），普立茲獎得主，《石油世紀》的作者
「人類對知識與洞察力的追求，導致了快速的進步，也改變了我們的生活與世界。但是不斷向外擴張，也使我們在對待彼此的方式，以及對待我們居住的行星方面，都面臨巨大的挑戰。本書強迫我們以一種特殊而美好的方式面對這些真相。本書將科學與人文交織在一起，提供我們一個新的視野。這是一位獨特的思想家、才氣縱橫的工程師以及企業家，以專業精心編寫而成的書籍。」
──布萊爾（Tony Blair），前英國首相
「人類的進步與繁榮，」布朗寫道：「是由人推動的──包括科學家、企業家以及政治家。」作者相當罕見的在這三個領域都有既深且廣的經驗，所以《改變世界的七種元素》才會如此令人著迷又愉悅。有一點簡單的科學，有一點歷史，有一點像回憶錄，書中融合了深刻的洞察力，有FTSE 100成分股執行長的風貌，也因科學家與生俱來的樂觀，而有鼓舞人心的作用。
──布萊恩‧考克斯（Brian Cox），物理學家
「對像我這樣的人而言，《改變世界的七種元素》真是天上掉下來的禮物，我們大約在十幾歲時就早早放棄了科學。布朗找到一種很棒的方法，讓我們打破無知。這位有科學背景的文化人，也利用他化繁為簡的天賦，將他個人的歷史知識與技術專業融合為精采的文章。」
──彼得‧軒尼詩（Peter Hennessy），英國歷史學家
例如鐵是工業革命的骨幹、也是槍炮、坦克、艦艇的材料，鐵造就了許多文明，而高樓大廈的都市風貌，沒有鐵就無法成形。鐵工業也成就了一位舉世聞名的慈善家，但這位慈善家的慈善，卻是用流血政策得來的……
比方因為碳，我們隨手一按，就能享有光，輕輕一扭，就能驅動汽車，因為碳，我們得以輕易擴展歷險版圖，碳化合物甚至造就了許多富人，卻也使許多國家陷入苦戰。我們因碳得利，但是也因為消耗太多碳資源，改變了氣候，影響了人類的未來。
而其餘的金、銀、鈦、鈾、矽，也各自在歷史上掀起風雲，造成改變，留下許多故事與警惕。
此書是結合歷史、科學與政治的巨作，作者帶領我們經歷現代人類熱情與創新的歷險，探觸在理念、正義與政商利益的微妙平衡，明白元素如何影響我們的生活，而且所有這一切仍持續在發生中。
《金融時報》二○一三上半年科學好書、二○一三年夏日科學書籍閱讀推薦
「布朗利用構成物質世界的七種元素，去探索物質以外的世界。由文明的興起，到今日所面臨最重大的挑戰與轉機，以及最尖端的研究，他把科學、歷史、政治及個人經歷交織在一起。布朗訴說了一段精采的故事，讓我們能以一種全新、原創及高度期待的方式，看待現代生活中的七種重要元素。」
──丹尼爾‧尤金（Danniel Yergin），普立茲獎得主，《石油世紀》的作者
「人類對知識與洞察力的追求，導致了快速的進步，也改變了我們的生活與世界。但是不斷向外擴張，也使我們在對待彼此的方式，以及對待我們居住的行星方面，都面臨巨大的挑戰。本書強迫我們以一種特殊而美好的方式面對這些真相。本書將科學與人文交織在一起，提供我們一個新的視野。這是一位獨特的思想家、才氣縱橫的工程師以及企業家，以專業精心編寫而成的書籍。」
──布萊爾（Tony Blair），前英國首相
「人類的進步與繁榮，」布朗寫道：「是由人推動的──包括科學家、企業家以及政治家。」作者相當罕見的在這三個領域都有既深且廣的經驗，所以《改變世界的七種元素》才會如此令人著迷又愉悅。有一點簡單的科學，有一點歷史，有一點像回憶錄，書中融合了深刻的洞察力，有FTSE 100成分股執行長的風貌，也因科學家與生俱來的樂觀，而有鼓舞人心的作用。
──布萊恩‧考克斯（Brian Cox），物理學家
「對像我這樣的人而言，《改變世界的七種元素》真是天上掉下來的禮物，我們大約在十幾歲時就早早放棄了科學。布朗找到一種很棒的方法，讓我們打破無知。這位有科學背景的文化人，也利用他化繁為簡的天賦，將他個人的歷史知識與技術專業融合為精采的文章。」
──彼得‧軒尼詩（Peter Hennessy），英國歷史學家
作者簡介
布朗
布朗是英國皇家學會會士及英國皇家工程院院士。曾在英國石油公司工作四十餘年，其中有十二年時間為執行長，並連續四年由《Management Today》選為最受敬重執行長。
布朗以科學人為起點，用執行長的商業眼光，從獨特視角，選出七種對世界影響最大的元素，輔以精彩的個人經歷，加上石油生涯的反思，使本書成為最有人文觀點的物質科學史。
《改變世界的七種元素》有布朗在哥倫比亞叢林鑽探石油、面對游擊隊綁架攻擊的親身體驗，也有針對矽谷新貴：臉書、蘋果電腦、英特爾等公司的第一手訪問。對於理念、正義與政商利益的微妙平衡，礦產原物料如何影響我們的現代生活，相信難再有人能寫出更好的當代觀察。
布朗是英國皇家學會會士及英國皇家工程院院士。曾在英國石油公司工作四十餘年，其中有十二年時間為執行長，並連續四年由《Management Today》選為最受敬重執行長。
布朗以科學人為起點，用執行長的商業眼光，從獨特視角，選出七種對世界影響最大的元素，輔以精彩的個人經歷，加上石油生涯的反思，使本書成為最有人文觀點的物質科學史。
《改變世界的七種元素》有布朗在哥倫比亞叢林鑽探石油、面對游擊隊綁架攻擊的親身體驗，也有針對矽谷新貴：臉書、蘋果電腦、英特爾等公司的第一手訪問。對於理念、正義與政商利益的微妙平衡，礦產原物料如何影響我們的現代生活，相信難再有人能寫出更好的當代觀察。
序
【序】為什麼是七種元素？
七這個數字在神話、音樂及文學中一直占有重要的地位。上帝在七天之內創造了世界；自然音階中有七個音；而且根據莎士比亞的說法，人生舞台上也有七個階段。在構思本書時，我也被七這個數字吸引了，所以我自問：哪七種化學元素最能幫助我們瞭解這個世界，以及為什麼？我也思考哪一種元素對我的生活影響最大，以及哪一種元素曾讓我有最直接的體驗。
顯然是碳，碳與氫形成的化合物是原油中最主要的成分。鐵也在名單內，自從十八世紀工業革命以來，鐵是所有工業的骨幹（而且如果沒有鐵，連石油也無法提煉）。接下來閃入我腦海裡的是銀，有了這種元素才有攝影術，而攝影是我一輩子的熱愛。為了尋找進一步的靈感，我在書房裡找到當年在學校用的週期表，這種表格依照元素性質把各種元素分門別類排列起來。我的目光由左至右橫掃過週期表，一個元素接著一個元素，每個元素的原子核都比前一個元素多一個質子。
第一個元素是氫，氫因為會與許多其他元素形成生物體的構造，最後還變成化石燃料，所以非常重要。但是氫只憑本身的條件，似乎沒有扭轉乾坤的本事。又掃瞄過幾個元素之後，我的目光來到矽，它的位置在碳的正下方，矽與碳這兩個元素最外面的殼層都含有四個電子。我回想起當年在英特爾董事會的日子，這家公司是製造矽晶片的先驅之一。矽晶片在我們日常生活中無所不在，它使我們得以進入數位世界，因此矽顯然也應該進入名單中。
而在 1940 年代與矽同時以震撼世界之姿登場的是鈦，它也是下一個令我目光停留的元素。鈦曾經是公認的神奇元素，不過這個美夢沒有完全實現。最吸引我的反而是它少為人知的用途：幾乎所有白色的東西都必須使用含鈦的增白劑。我是在與魁北克鋼鐵公司以及加拿大的鈦金公司做生意時，才知道這件事。當時我
就嚇了一跳，現在也仍十分震驚。
目光掃視這一列的其他元素，我看到許多熟悉的金屬：鐵、鈷、鎳、銅、鋅。它們全都很重要，但是我考慮的是有哪個元素重要到能改變世界。我仍然堅持要選鐵而放棄銅。我相信如果是電子工程師來選的話，應該會認為銅和矽有相同的地位。
我看到銀了，這是攝影術要用到的元素，它往下一列的元素就是金。人人都喜歡金，所以用它製作金幣，是幾百年來貨幣制度以及國際貿易的基礎。黃金成為全球擴張與帝國野心的強烈動機，但是同樣的動機也導致許多人犯下極度殘忍的罪行。一直到今天，我們仍然難以抵抗黃金的誘惑。
選好了六種元素，我的目光來到週期表的底部。在這裡我遇到了鈾，我們沿週期表一路往下走才找到鈾，所以鈾的原子核中累積了很多質子和中子，非常不穩。鈾的這個特性在 1945 年的某一天，於日本某座城市為戰爭劃下了句點，基於這個理由，我選擇它做為第七種元素。
在撰寫這本書時，我一再重新檢視週期表，質疑選擇這七種元素是否適當？質疑為什麼一定要選七種？每一次，鐵、碳、金、銀、鈾、鈦、矽，這七種元素都因為對人類歷史造成最巨大的改變而屹立不搖。這七種元素把我們的社會、經濟及文化，改造成目前極為複雜的風貌。這七種元素控制了我們的情緒及我們的歷史，是別種元素比不上的。
我想不出有第八種了。
七這個數字在神話、音樂及文學中一直占有重要的地位。上帝在七天之內創造了世界；自然音階中有七個音；而且根據莎士比亞的說法，人生舞台上也有七個階段。在構思本書時，我也被七這個數字吸引了，所以我自問：哪七種化學元素最能幫助我們瞭解這個世界，以及為什麼？我也思考哪一種元素對我的生活影響最大，以及哪一種元素曾讓我有最直接的體驗。
顯然是碳，碳與氫形成的化合物是原油中最主要的成分。鐵也在名單內，自從十八世紀工業革命以來，鐵是所有工業的骨幹（而且如果沒有鐵，連石油也無法提煉）。接下來閃入我腦海裡的是銀，有了這種元素才有攝影術，而攝影是我一輩子的熱愛。為了尋找進一步的靈感，我在書房裡找到當年在學校用的週期表，這種表格依照元素性質把各種元素分門別類排列起來。我的目光由左至右橫掃過週期表，一個元素接著一個元素，每個元素的原子核都比前一個元素多一個質子。
第一個元素是氫，氫因為會與許多其他元素形成生物體的構造，最後還變成化石燃料，所以非常重要。但是氫只憑本身的條件，似乎沒有扭轉乾坤的本事。又掃瞄過幾個元素之後，我的目光來到矽，它的位置在碳的正下方，矽與碳這兩個元素最外面的殼層都含有四個電子。我回想起當年在英特爾董事會的日子，這家公司是製造矽晶片的先驅之一。矽晶片在我們日常生活中無所不在，它使我們得以進入數位世界，因此矽顯然也應該進入名單中。
而在 1940 年代與矽同時以震撼世界之姿登場的是鈦，它也是下一個令我目光停留的元素。鈦曾經是公認的神奇元素，不過這個美夢沒有完全實現。最吸引我的反而是它少為人知的用途：幾乎所有白色的東西都必須使用含鈦的增白劑。我是在與魁北克鋼鐵公司以及加拿大的鈦金公司做生意時，才知道這件事。當時我
就嚇了一跳，現在也仍十分震驚。
目光掃視這一列的其他元素，我看到許多熟悉的金屬：鐵、鈷、鎳、銅、鋅。它們全都很重要，但是我考慮的是有哪個元素重要到能改變世界。我仍然堅持要選鐵而放棄銅。我相信如果是電子工程師來選的話，應該會認為銅和矽有相同的地位。
我看到銀了，這是攝影術要用到的元素，它往下一列的元素就是金。人人都喜歡金，所以用它製作金幣，是幾百年來貨幣制度以及國際貿易的基礎。黃金成為全球擴張與帝國野心的強烈動機，但是同樣的動機也導致許多人犯下極度殘忍的罪行。一直到今天，我們仍然難以抵抗黃金的誘惑。
選好了六種元素，我的目光來到週期表的底部。在這裡我遇到了鈾，我們沿週期表一路往下走才找到鈾，所以鈾的原子核中累積了很多質子和中子，非常不穩。鈾的這個特性在 1945 年的某一天，於日本某座城市為戰爭劃下了句點，基於這個理由，我選擇它做為第七種元素。
在撰寫這本書時，我一再重新檢視週期表，質疑選擇這七種元素是否適當？質疑為什麼一定要選七種？每一次，鐵、碳、金、銀、鈾、鈦、矽，這七種元素都因為對人類歷史造成最巨大的改變而屹立不搖。這七種元素把我們的社會、經濟及文化，改造成目前極為複雜的風貌。這七種元素控制了我們的情緒及我們的歷史，是別種元素比不上的。
我想不出有第八種了。
目次
目錄：改變世界的七種元素
序 為什麼是七種元素
前言 萬物的本質
第1種元素 鐵
第2種元素 碳
第3種元素 金
第4種元素 銀
第5種元素 鈾
第6種元素 鈦
第7種元素 矽
結語 權勢、進步與破壞
誌謝
地圖列表
注釋
參考書目
序 為什麼是七種元素
前言 萬物的本質
第1種元素 鐵
第2種元素 碳
第3種元素 金
第4種元素 銀
第5種元素 鈾
第6種元素 鈦
第7種元素 矽
結語 權勢、進步與破壞
誌謝
地圖列表
注釋
參考書目
書摘/試閱
【前言】萬物的本質
元素是人類繁榮昌盛以及許多痛苦災難的根源，元素造成影響的方法很多元，而好壞我都看過。我在商界打拚四十五年，其中有十二年擔任英國石油公司的執行長，我親眼目睹元素對人類造成的最好及最壞的影響。
兒時，當我要求爸爸說故事時，他未必真的會由「從前從前⋯⋯」開始說起。但是元素的故事一定要這樣開頭。如果你把功能強大的電波望遠鏡伸向天空，會測到低能量的輻射由各方傳來。自從約 140 億年前第一個元素形成以後，這種輻射就不受干擾的在太空中傳送。這是宇宙誕生時的大霹靂殘留的回波。
一開始宇宙只不過是一團能量。當宇宙擴張並冷卻，構成物質基本成分的粒子（質子、中子和電子）開始由這團能量中生成。宇宙持續冷卻，使粒子融合成氦與氘（一種比較重的氫）。這種核融合的過程稍後會產生恆星內部的所有其他元素。
我曾要求爸爸說一些科學故事給我聽，但他不肯，因為他對科學沒興趣。為了讓我安靜，他給了我一本書，那是物理學家亨立．布拉格爵士在 1923 年耶誕節對英國皇家學院演講的內容。書名叫《關於萬物的本性》，亨立．布拉格在書中描述了不同元素的原子，如何聯手把我們周遭的世界變得極度複雜。到了某一階段，這些元素以驚人的能力自行結合，創造了生命，改造了我們這個混沌世界。我很驚訝，我們的生命甚至思想，竟只是這些原子交互作用的結果。
在二十世紀初，亨立．布拉格和他的兒子勞倫斯．布拉格是X 射線晶體學領域的先驅，他們用 X 射線觀察物體，達到空前未有的精細程度。有了這樣神奇的「新眼睛」，布拉格父子改變了我們對元素的看法，就像比他們更早一個世紀時，道耳吞提出原子說，以及門得列夫提出週期表時造成的影響。
我的青少年時期在伊朗南部度過，當時父親調派到那裡，我的四周全是石油以及令人敬畏的石油工廠。我目睹巨大的鑿井機器開採石油時十分興奮，因為我已經由亨立．布拉格的演講中知道，石油是由氫與碳構成的。「受到適當的刺激，又遇到氧氣，」亨立．布拉格寫道：「原子急急忙忙重新結合，在過程中產生大
量的熱。」我深為這個產生能量且改變社會的變化過程著迷。碳氫化合物中的碳帶給人溫暖、光明和行動力，因此也為新的生活型態創造了自由。
這種情況在中國最為明顯。我第一次訪問中國是在 1979 年，當時毛澤東剛過世三年，這個國家貧窮荒涼又枯燥無趣。街上沒有幾輛汽車，穿著灰綠色套裝的男男女女，或步行或騎腳踏車通行。但今天的中國彷彿是世界中心，到處是摩天大樓、汽車以及忙碌的人們。在這一場由碳做為能源所推動的劇變中，幾億人富
了起來，如今中國已經成為世界最大的碳能源消費國了。
在亞洲另一端的亞塞拜然，我見到碳氫化合物如何為一個國家帶來最大的利益。雖然看起來受益最多的是遭指控貪腐及濫用權力的統治精英，但對該國人民而言，也有實質的經濟利益。2005年舖設完成的輸油管，由亞塞拜然位於裡海的首都庫巴（Kuba）出發，終點在土耳其地中海沿岸的傑伊漢（Ceyhan），全長一千多公里，穿越三個國家及一千多個部族的領土。為了保障當地人的權益，簽署了超過 3 萬張契約。結果，油管與其中所流的石油，為亞塞拜然的人民帶來許多利益，過去十年來，人民平均收入增加為三倍。
中國與亞塞拜然只是其中的兩個實例，證明碳氫化合物（自工業革命以來最主要的燃料）可以改善我們的生活方式。但是在這兩個地方和其他各地，我也看到碳帶來的繁榮同時伴隨著汙染與痛苦。
1989 年我在前往美國阿拉斯加州安哥拉治市的途中由飛機窗戶向外望，看到稍早擱淺的艾克森瓦狄茲號（Exxon Valdez）。石油從船側流出，在海水及白色的冰上覆蓋絲緞般的黑色。畫面相當震撼，我至今難忘，深深感受到碳氫化合物對大自然可能造成的傷害與衝擊。
在世界上的其他地方，碳也點燃了貪婪之心，貪婪之心對人類和環境的傷害更甚於實質的破壞；貪婪改變了人的本性，喚醒人心中最黑暗的一面。在 1990 年代，我負責管理哥倫比亞一座大油田，地點在拉諾斯山脈的小山丘間，那個地區到處都是藥頭、游擊隊及土匪，那些人見到石油，就像蒼蠅見到腐肉一樣。為了保護自身安全，我們架起有刺的鐵絲網高牆，派出武裝保鑣在四周巡邏。鐵絲網外的人對我們積怨日深，綁架與攻擊等恐怖行為日益頻繁。他們認為天然資源是他們本自擁有的，而我們從中獲利，應該回饋部分營利給社區。我們的反應是加高鐵絲網，出入都搭直升機，並且引入哥倫比亞軍隊。所有的人都遭恐懼、憤怒和貪婪征服了，這些負面情緒催化了人類的分裂、怨恨，最後導致了戰爭。
但是碳不是我們唯一要談的元素。週期表裡的九十八種天然化學元素中，曾大幅度改變人類歷史的還有另外六種：鐵、金、銀、鈾、鈦及矽。本書將追蹤這些元素如何推動進步與產生破壞，它們賦予人類什麼行善及作惡的力量，以及它們對我們的未來有什麼影響。
元素帶來進步
在人類歷史中，我們大部分時間活得像低等動物，整天都耗費在基本活動上，例如尋找食物、水及遮蔽風雨的棲身之處。在那種狀態下，你別無選擇：一切作為都是為了求生存。大約在五萬年前，人類突然「大躍進」，有了一波創新的行為，包括開始使用複雜的語言、第一次在洞穴中繪畫與雕刻、舉行首次宗教儀
式，也開始以物易物。
這些改變的時間點及起源仍然有爭議，但毫無疑問，必定與我們懂得使用元素緊密相關；採用新方法雕刻石灰岩、發明了含鐵顏料，並且懂得控制燃燒的木柴。想出元素的新用途後，我們的生存變得較容易，人類也因此有各項工具，能為文明奠定基礎。除此之外，這些元素持續提供我們做出許多美好事物的新方法，賦予我們更多自由，讓我們在日常生活中有更多選擇。
如果我們能駕馭更多能量，把世界改造成光憑人力無法達到的境界，就可視為是人類的進步。目前為止，沒有一種能源比碳更強大，碳可能以木柴、煤炭、石油或天然氣的形式存在。煤炭曾經在歐洲及美國掀起工業革命，煤炭使我們擴大了生產力；與一個普通人體重相等的煤炭所做的功，那人要花一百年才能達到。不論是旅行、交易、藝術或通信，在我們努力的過程中，我們利用碳完成了許多了不起的功績。
碳也開發了其他元素的潛力：有了碳提供的能量，我們才能冶煉鐵、開採金、濃縮鈾。碳的創造性力量支撐起了所有其他元素。碳最強力的盟友是鐵。我們只需要放眼望去，瞧瞧鐵軌、工廠及摩天大樓，就會明白工業上的財富及社會上的建築，都是用鐵構築起來的。
在某些最專業的用途上，鐵不夠強硬又太重，明日之星鈦金屬就曾用在空中與深海探險。但是除了做為金屬打造超音速飛機及深海潛水艇，鈦更普及的用途是製成雪白的二氧化鈦。以這種形式存在的鈦，可以滿足我們對純淨、清潔及美觀的偏愛。雖然經由二氧化鈦增白後，牛奶沒有比較純淨、襯衫也沒有比較清
潔，但是其中的白色滿足了我們的視覺要求。
雖然鈦無所不在，但我們通常不會注意到它出現在我們的日常生活中。銀在攝影術中的角色也一樣。攝影術對人類的衝擊相當顯著，它讓我們以特殊的方式看世界，若沒有攝影術，我們絕對辦不到這點。攝影術讓我們看見真實且鮮活的第二次世界大戰、越戰及盧安達種族大屠殺。攝影術讓我們的領袖、鄰居及敵人更具人性，衝擊了我們對彼此的看法。也許衝擊力道最大的是，攝影術改變了我們對自己的看法。它記錄了我們的回憶、歷史及人際關係，不是用文字，不是記在腦海，而是以永久留存的影像。
大家熟知的銀和金是可以保值的貴重金屬，也是可以交易的貨幣。自從兩千多年前，在古代撒狄市（Sardis）鑄造出第一枚錢幣之後，商人就依賴這些稀有的貴重金屬建立標準，進行國際貿易。金和銀使人員及物質得以流動，使不同的思想相互激盪。這些金屬不只幫助地球上的元素流通世界各地、傳播經濟效益，也
激發人類的進步。
這段故事中最後登場的元素是矽，它可能也是最變化多端的元素。矽最早用來製造藝術品或裝飾品，如玻璃珠、花瓶及鏡子；之後變成普遍實用的建築材料，成為摩天大樓的玻璃幃幕，滿足人們對採光的需求。但是矽對我們造成的最大衝擊發生在過去五十年，當它做為電腦內部零件時。在這個「矽時代」中，我們可以輕輕鬆鬆進行計算與通信，瞬間存取人類所有的知識。矽對社會衝擊最大的時刻，是在它由一般民眾掌握時。矽是現代通信的核心，它在阿拉伯之春中支持政治革命，也打破千年以來限制社會互動的地理屏障。
元素也造成破壞
元素促成進步、創新與繁榮，但也對人類和自然造成了相當大的破壞。碳造成的破壞是間接來自開採與消費。英國在工業革命期間，空氣中充滿黑煙，數千人死於煤礦崩塌及爆炸。當工業革命傳到世界各地，結果也差不多。一直到最近二十年我們才體認到碳帶來的極端禍害。燃燒碳氫化合物釋出了數十億噸的二氧化碳到大氣層，使太陽的能量留在地表，大幅改變了世界的氣候。
但元素的破壞力通常是人類刻意造成的。鐵很堅硬，不但可以做為和平時期對工業有益的工具，也會成為戰時殘酷又高效率的血腥武器，打造出刀劍、槍砲、艦艇及坦克。鐵也曾經成為衝突的目標：歐洲列強為了爭奪魯爾區及阿爾薩斯－洛林區廣大的鐵礦及煤礦的控制權，進行了將近十年的戰爭。
在職場生涯中我曾見識過石油（也就是「黑金」）如何驅動人們的熱情、欲望與貪婪。這個世界變得非常依賴石油，因此焦躁的想取得穩定供應的石油。能控制石油的領導者就能取得權力，但有時對生產石油的國家而言，這其實是災難而不是利益。
不過在元素的歷史中，人類所曾犯下最殘忍的惡行是為了搶奪黃金而做出來的。五百多年來，這種貴重金屬激發極大的貪婪、瘋狂與暴力，驅使人們掠奪、殺戮與奴役。
但有一種元素的破壞力凌駕其他元素之上。鈾是為第二次大戰劃下句點的元素。它與人類歷史上最黑暗的一刻息息相關：原子彈在廣島上空爆炸。黑暗的時刻同時也帶來滿懷希望，我們也許可以利用鈾超強的能量進行創造，而不是破壞。但是對廉價而豐富的核電所抱持的期望，老是與擔心害怕糾纏不清。在我們努力想控制核武器擴散的同時，鈾也持續在世界舞台上展現威力。我們釋放了鈾的威力，也為毀滅埋下引線。
一切取決於人類的抉擇
元素的影響力如此之大，也相當有個性：鈾的威力強大令人恐懼；金具有誘惑及催眠的力量；鐵則堅硬又可靠。但是就某種意義來說，它們的故事也不過是質子、中子和電子不同組合的故事，這些組合模式決定了每種元素的特性。我們很想把這些特性當成不可避免，或甚至無法控制的。但是每個元素的特性其實是取決於我們所做的抉擇。我們的命運操控在自己手裡，元素只是我們想要進步或想要破壞的工具而已。我們不是元素的奴隸，而是它們的主人。
所以這本書談的不是元素本身，是談人們如何駕馭元素固有的力量，並改造今天的文化、經濟與社會現狀，而在這麼做的同時，也改變了我們的世界。其中有幾項改變我曾親眼目睹，因此這七個元素的故事也含有我個人的色彩。你可以參與我人生歷險中的一段旅程，可能會遇到俄羅斯的石油大亨、威尼斯的商人、哥倫比亞原住民，以及矽谷的電腦高手。而且一路上我們將會探索大時代以及傑出人物 —皮薩羅（征服印加帝國之探險家）、洛克斐勒、卡內基、居禮夫婦的故事，以及他們和元素之間的密切關係。他們改變了歷史的走向，也證明了元素有本事可以鼓舞及支持好人做好事，壞人做壞事。我們到底是要繼續利用元素為一般民眾謀取進步與繁榮，或是讓少數人進行貪婪與不法的勾當，完全取決於我們自己。
對此，美國物理學家費曼曾用佛教徒的話做過結論：「上天給每個人一把打開天堂之門的鑰匙。而這把鑰匙也可以用來打開地獄之門。」
【內文試閱】卡內基創造鋼鐵王國
鋼鐵大王卡內基的第一桶金並不是來自鋼鐵，而是來自石油。在1859 年， 德 拉 克（Edwin L. Drake） 在 美 國 賓 州 的 泰 特 斯 維 爾（Titusville）發現了石油，而卡內基在離此地不遠的匹茲堡鐵路局擔任電報員並兼任主管史考特（Thomsa A. Scott）的助理。這項發現吸引了一大群盲目的探礦者到來。在第一波的生意人中，柯曼（Willam Coleman）是少數值得尊敬的人之一，他已經在製造鋼鐵及開採煤礦業上發了一筆小財。1813 年，卡內基成為匹茲堡鐵路局的主管時，柯曼邀他投資自己的石油公司。卡內基分到的紅利是當初投資金額的好幾倍，基於真正的企業家精神，卡內基把這33筆紅利投資在自己的生意上。
卡內基決定要好好利用他和史考特以及賓州鐵路局新總裁湯姆遜（Edgar Thomson）的關係。許多木製的鐵路橋梁在南北戰爭期間因疏於整修，正逐漸腐朽。這些橋應該換成鐵橋，而卡內基正是最適合這項工作的人。結合了仍在鐵路局服務的湯姆遜和史考特，卡內基創立了一家修築鐵橋的新公司。當時賄賂及私相授受是普遍而且可接受的生意手段。這就是卡內基崛起時的大環境，卡內基從湯姆遜及史考特開始，一再透過朋友及生意夥伴為公司取得利潤豐厚的合約。
貝西默和卡內基於 1872 年在歐洲渡假時首次會面，先前卡內基已經參觀過貝西默位於雪菲爾（Shefield）的新煉鋼廠。卡內基和貝西默不一樣，他不是工程師，他的專長是讓已經證實有效的發明發揮最大效用。貝西默成為卡內基的技術顧問，而卡內基成為貝西默的推鎖員。這些鋼鐵廠以及它們的產品帶來的成功，對卡內基來說就是貝西默製法有潛力的證明。他決定把最近投資在債券上得到的一筆財富拿來投資。
賓州的鋼鐵市場前景看好。在南北戰爭期間，北軍賴以運輸
的鐵軌品質非常差，這使湯姆遜非常苦惱。當時鐵軌是用鑄鐵做的，相當的脆且經常會斷裂。鋼的性質比較好，不過實在太貴了。卡內基返回匹茲堡後就和老朋友柯曼合作，著手建造最頂尖的新式煉鋼廠，以提供鐵軌之用。雖然在 1872 年時美國有八座貝西默煉鋼廠，但沒有一座在匹茲堡。兩年後，湯姆遜鋼鐵廠開工了；從那時候開始，卡內基的鋼鐵王朝就蒸蒸日上，未曾停歇。
當需求減緩時，卡內基的工廠產量不但不減少，反而增加。無論有幾成利潤，他都願意簽約，他要用經濟規模打敗競爭者。他的鋼鐵廠永遠都最大、最自動化，也因此成本最低。他立刻又把利潤投資於擴張並革新他的鋼鐵王朝。他也對事業進行水平和垂直的整合，他買進對手的廠房並添購焦炭廠和鐵礦，納入他的鋼鐵公司旗下。我們今天可以看出，卡內基的成功來自他的生意手段。不過這種種手段終於在荷姆斯泰德鋼鐵廠（Homestead Steel
Works）引爆了一場示威。
1882 年 7 月，卡內基與荷姆斯泰德鋼鐵廠工人的工作合約到期了。在荷姆斯泰德裡，技術工人領的薪水比這一行的平均值高。卡內基認為節省勞動成本的好機會到了，同時他也想削弱廠內工會的影響力。當時工會成員中有許多熟練的金屬工人，在談判時居強勢地位。卡內基認為這會妨礙工廠的進展與獲利，所以他所任命的廠長佛里克（Henry Clay Frick）便動手刪減工人薪
水。工會不同意，他們認為工廠營運良好，他們應該分一杯羹。
當現行合約到期時，雙方仍沒有達成協議，佛里克把工人鎖在廠外，並修築有刺的鐵絲網與狙擊手塔樓，堅決抵禦抗議。他還招募了一支保全部隊，但是這支部隊在前往工廠的途中，遭遇到示威的工人。緊張的情勢立刻升高且有人開槍了，許多工會成員被殺死。最後，等秩序恢復之後，卡內基成功的把工資壓低，也解散了工會，不過卻臭名遠揚。
卡內基的生意愈做愈大，一根根的鐵軌也不斷由他的鋼鐵廠產出。當愈來愈多的貨物及人員開始由美國東部運送到西部，鐵路公司成為鋼鐵的最大消費者。過去這麼多年來一直落後於歐洲的美國鋼鐵業，現在卻突然增長。1890 年生產的鋼鐵總量是十年前的三倍多。到了 1900 年，產量又增加了三倍，超過 1千 1 百萬噸，此時光是卡內基的煉鋼廠，產量就超過整個英國。
在卡內基的領導下，人類由鐵器時代進入了鋼器時代。鐵不但為國家，也為生產鐵的先驅者帶來財富與威權。卡內基是蘇格蘭鄧弗姆林（Dunfermline）地區的手搖紡織工之子，1848 年抵達美國時，可說是一文不名。他在 1863 年創業之初，收入大約是 5 萬美元（約相當於今天的 100 萬美元）。1901 年卡內基把他的鋼鐵王朝以 4 億 8 千萬美元（相當於今天的 130 億美元）賣給摩根大通銀行，以合併成美國鋼鐵公司，那是當時最大的商業交易案。 卡內基也因此成為世界首富。
卡內基的財富觀
1986 年，我受邀出席卡內基美隆大學商學院的董事會，正好坐在院長貝禮（Elizabeth Bailey）女士的旁邊。貝禮是經濟學家，也是俄亥俄標準石油公司董事會中具有影響力的一員，而我正是這家公司的財務長。
我記得當我瞄到信紙上印著「卡內基美隆大學」時，停下來思考了一會兒。我對美隆（Andrew Mellon）有點瞭解，他是十九世紀的美國銀行家，後來成為財政部長。我對卡內基非常瞭解；到處看得到他的名字：紐約有卡內基音樂廳、在美國和英國到處都有卡內基圖書館，還有卡內基和平基金會。卡內基美隆大學商學院和許多其他聲譽卓著的機構一樣，都是基於卡內基的慈善事業而創立的，也因此冠上他的名字。
我們可能會忘了貝西默，雖然他的發明為卡內基的成功奠定了基礎，但是卡內基把他的財富捐了出去，所以我們至今仍然記得他。這全是他的遠見，他在 1889 年所寫的一篇文章〈財富的福音〉裡有所描述。文章一發表，立刻引來許多富有的資本家大聲抗議。卡內基計畫把財富捐出去，同時呼籲他的大亨朋友，如洛克斐勒、古爾德（Jay Gould）和摩根，也共襄盛舉。
當時在美國，因為工業革命而產生的財富使貧富差距惡化。洛克斐勒在 1916 年成為世界上第一位億萬富翁，而當時許多美國人仍住在沒水沒電的貧民窟裡。卡內基相信，針對這種貧富差距，必須採取行動「才能再以友愛之情，維繫富人與窮人間的和諧關係」。
近年來，卡內基對財富重分配的呼籲，又重新浮上枱面。今天在美國收入最高的前 0.1％的人把全國總收入的 8％帶回家。當代的億萬富翁，包括巴菲特、比爾．蓋茲，都質疑為什麼超級富翁沒多繳一點稅，他們和卡內基一樣，支持透過有計畫的慈善事業，把財富回饋社會。就像當年在荷姆斯泰德鋼鐵廠發生的示威一樣，目前社會大眾對富人、對大企業，以及對政治精
英同樣感到強烈的憤怒。
卡內基聲稱，有錢人的責任是過著謙卑與樸素的生活，為大眾立下典範。他寫道，所有多餘的收入都應該考慮「直接成立信託基金，交給專業經理人管理⋯⋯ 為社會謀取最大利益。」個人的財富來自廣大的社會，所以應該要回饋給社會。
這是卡內基最大的矛盾。他想把賺到的錢回饋給社會，這個願望「鼓舞他成為更無情的生意人和資本家⋯⋯ 他要賺得愈多，才能捐得愈多。」他的基本哲學就是不停的刪減工人的薪水及增加工時；依照他的信念，他的道德準則是要增加利潤，而不是改善工人的福利。他相信，憑他「高人一等的智慧與經驗」，由他來管理這筆財富可以「做得比（工人）好，而且也對他們更有
利。」但是他也相信，他唯一應該做的是幫助他們自立。
在這種情況下，他建立了一種流傳至今的趨勢：他的慈善事業的設計，在讓人能自我改進，而不是日益消沉。於是，他大量投資在教育上，興建圖書館並為蘇格蘭大學的學生提供免學費的優惠。他也開創科學研究機構、音樂廳、藝廊，甚至在匹茲堡創立了一所自然史博物館。1900 年，他創立了卡內基技術學院，後來與美隆工業研究院合併為卡內基美隆大學。他的做法對洛克斐勒的衝擊很大，位於匹茲堡的卡內基圖書館開幕後，洛克斐勒寫信給卡內基：「我真希望有更多富人學習你處理財富的方式；不過我向你保證，你立下的典範會開花結果，屆時會有更多富人用金錢為他人謀福利。」然而在私底下，他卻批評卡內基的慈善捐款有明顯的虛榮心。洛克斐勒慈善組織的經理寫信給他說，卡內基捐錢「是因為想讓他的名字刻在全國各地的石頭上。」比較起來，洛克斐勒捐獻時比較低調，也許就因為如此，他因標準石油公司的聯合壟斷行為遭質疑而上法庭時，沒有遭指控沽名釣譽。
卡內基在 1910 年創立的卡內基國際和平基金會至今仍然十分活躍。卡內基長期為世界和平大聲疾呼、努力奔走，他反對美、英兩國對他國的干預。在第一次世界大戰前夕，他成立了教會和平聯盟，希望透過聯盟推廣道德，並經由道德的領導可以永久終止戰爭。鐵，或者更準確的說，由鐵賺到的利益再次用來推動和平。1919 年卡內基去世時，他已經捐出財產中的 90％。他也對剩餘的財產做了安排，會經由卡內基紐約分公司發放出去。雖然曾發生荷姆斯泰德鋼鐵廠的示威事件，但我們記憶中的卡內基仍然是一位有愛心的慈善家。即使在這件悲劇中的反派人物佛里克，也因在紐約第五大道的藝術收藏而受人懷念。人會因他們最後的成就、最後的慷慨，而受懷念，不會因達成這些成就的過程而遭記恨。當我們在佛里克藝廊觀賞維梅爾（Vermeer）、
霍爾班（Holbein）和林布蘭的畫作時，我們想到的是美與善，而不是在荷姆斯泰德斷送的無辜生命。
撐起無限可能
1971 年的中期，就當我在紐約住了約六個月時，一位職業大提琴家朋友邀我參加在卡內基音樂廳舉行的一場音樂會，音樂廳隔著中央公園與佛里克藝廊遙遙相對。我們在溫暖、色彩鮮明、音響效果很好的音樂廳裡，聆聽知名的法國大提琴家托特里耶（Paul Tortelier）演奏柴可夫斯基的「洛可可主題變奏曲」。這座音樂廳在 1891 年以柴可夫斯基指揮的一場音樂會揭幕後，很快就成為紐約地標。音樂廳採義大利文藝復興風格，外觀用有黑色氧化鐵斑點的赤土磚塊構成，非常引入矚目，對許多訪客而言，這和廳內傑出的藝術家表演同樣吸引人。
這座音樂廳是建築師杜斯爾（William Burnet Tuthill）設計的，他本身也是業餘大提琴家。杜斯爾決定不採用鋼支撐梁，改用混凝土與幾公尺厚的石材。石材無法像鋼那樣承受重量，但是牆壁的厚度與音樂廳圓滑的橢圓形內壁，造就了卡內基音樂廳的良好音響效果（也擋住了外面第 57 街和第七大道的交通嘈雜聲）。在 1891 年，和當時如雨後春筍般冒出，全市到處可見的新式摩天大樓建築相比，它其實矮了一截。卡內基音樂廳只有六層樓高，和《紐約時報》及《紐約論壇報》的總部相比，簡直是侏儒。諷刺的是，因為有卡內基廉價又大量生產的鋼鐵，才能興建那麼高的大樓。
元素是人類繁榮昌盛以及許多痛苦災難的根源，元素造成影響的方法很多元，而好壞我都看過。我在商界打拚四十五年，其中有十二年擔任英國石油公司的執行長，我親眼目睹元素對人類造成的最好及最壞的影響。
兒時，當我要求爸爸說故事時，他未必真的會由「從前從前⋯⋯」開始說起。但是元素的故事一定要這樣開頭。如果你把功能強大的電波望遠鏡伸向天空，會測到低能量的輻射由各方傳來。自從約 140 億年前第一個元素形成以後，這種輻射就不受干擾的在太空中傳送。這是宇宙誕生時的大霹靂殘留的回波。
一開始宇宙只不過是一團能量。當宇宙擴張並冷卻，構成物質基本成分的粒子（質子、中子和電子）開始由這團能量中生成。宇宙持續冷卻，使粒子融合成氦與氘（一種比較重的氫）。這種核融合的過程稍後會產生恆星內部的所有其他元素。
我曾要求爸爸說一些科學故事給我聽，但他不肯，因為他對科學沒興趣。為了讓我安靜，他給了我一本書，那是物理學家亨立．布拉格爵士在 1923 年耶誕節對英國皇家學院演講的內容。書名叫《關於萬物的本性》，亨立．布拉格在書中描述了不同元素的原子，如何聯手把我們周遭的世界變得極度複雜。到了某一階段，這些元素以驚人的能力自行結合，創造了生命，改造了我們這個混沌世界。我很驚訝，我們的生命甚至思想，竟只是這些原子交互作用的結果。
在二十世紀初，亨立．布拉格和他的兒子勞倫斯．布拉格是X 射線晶體學領域的先驅，他們用 X 射線觀察物體，達到空前未有的精細程度。有了這樣神奇的「新眼睛」，布拉格父子改變了我們對元素的看法，就像比他們更早一個世紀時，道耳吞提出原子說，以及門得列夫提出週期表時造成的影響。
我的青少年時期在伊朗南部度過，當時父親調派到那裡，我的四周全是石油以及令人敬畏的石油工廠。我目睹巨大的鑿井機器開採石油時十分興奮，因為我已經由亨立．布拉格的演講中知道，石油是由氫與碳構成的。「受到適當的刺激，又遇到氧氣，」亨立．布拉格寫道：「原子急急忙忙重新結合，在過程中產生大
量的熱。」我深為這個產生能量且改變社會的變化過程著迷。碳氫化合物中的碳帶給人溫暖、光明和行動力，因此也為新的生活型態創造了自由。
這種情況在中國最為明顯。我第一次訪問中國是在 1979 年，當時毛澤東剛過世三年，這個國家貧窮荒涼又枯燥無趣。街上沒有幾輛汽車，穿著灰綠色套裝的男男女女，或步行或騎腳踏車通行。但今天的中國彷彿是世界中心，到處是摩天大樓、汽車以及忙碌的人們。在這一場由碳做為能源所推動的劇變中，幾億人富
了起來，如今中國已經成為世界最大的碳能源消費國了。
在亞洲另一端的亞塞拜然，我見到碳氫化合物如何為一個國家帶來最大的利益。雖然看起來受益最多的是遭指控貪腐及濫用權力的統治精英，但對該國人民而言，也有實質的經濟利益。2005年舖設完成的輸油管，由亞塞拜然位於裡海的首都庫巴（Kuba）出發，終點在土耳其地中海沿岸的傑伊漢（Ceyhan），全長一千多公里，穿越三個國家及一千多個部族的領土。為了保障當地人的權益，簽署了超過 3 萬張契約。結果，油管與其中所流的石油，為亞塞拜然的人民帶來許多利益，過去十年來，人民平均收入增加為三倍。
中國與亞塞拜然只是其中的兩個實例，證明碳氫化合物（自工業革命以來最主要的燃料）可以改善我們的生活方式。但是在這兩個地方和其他各地，我也看到碳帶來的繁榮同時伴隨著汙染與痛苦。
1989 年我在前往美國阿拉斯加州安哥拉治市的途中由飛機窗戶向外望，看到稍早擱淺的艾克森瓦狄茲號（Exxon Valdez）。石油從船側流出，在海水及白色的冰上覆蓋絲緞般的黑色。畫面相當震撼，我至今難忘，深深感受到碳氫化合物對大自然可能造成的傷害與衝擊。
在世界上的其他地方，碳也點燃了貪婪之心，貪婪之心對人類和環境的傷害更甚於實質的破壞；貪婪改變了人的本性，喚醒人心中最黑暗的一面。在 1990 年代，我負責管理哥倫比亞一座大油田，地點在拉諾斯山脈的小山丘間，那個地區到處都是藥頭、游擊隊及土匪，那些人見到石油，就像蒼蠅見到腐肉一樣。為了保護自身安全，我們架起有刺的鐵絲網高牆，派出武裝保鑣在四周巡邏。鐵絲網外的人對我們積怨日深，綁架與攻擊等恐怖行為日益頻繁。他們認為天然資源是他們本自擁有的，而我們從中獲利，應該回饋部分營利給社區。我們的反應是加高鐵絲網，出入都搭直升機，並且引入哥倫比亞軍隊。所有的人都遭恐懼、憤怒和貪婪征服了，這些負面情緒催化了人類的分裂、怨恨，最後導致了戰爭。
但是碳不是我們唯一要談的元素。週期表裡的九十八種天然化學元素中，曾大幅度改變人類歷史的還有另外六種：鐵、金、銀、鈾、鈦及矽。本書將追蹤這些元素如何推動進步與產生破壞，它們賦予人類什麼行善及作惡的力量，以及它們對我們的未來有什麼影響。
元素帶來進步
在人類歷史中，我們大部分時間活得像低等動物，整天都耗費在基本活動上，例如尋找食物、水及遮蔽風雨的棲身之處。在那種狀態下，你別無選擇：一切作為都是為了求生存。大約在五萬年前，人類突然「大躍進」，有了一波創新的行為，包括開始使用複雜的語言、第一次在洞穴中繪畫與雕刻、舉行首次宗教儀
式，也開始以物易物。
這些改變的時間點及起源仍然有爭議，但毫無疑問，必定與我們懂得使用元素緊密相關；採用新方法雕刻石灰岩、發明了含鐵顏料，並且懂得控制燃燒的木柴。想出元素的新用途後，我們的生存變得較容易，人類也因此有各項工具，能為文明奠定基礎。除此之外，這些元素持續提供我們做出許多美好事物的新方法，賦予我們更多自由，讓我們在日常生活中有更多選擇。
如果我們能駕馭更多能量，把世界改造成光憑人力無法達到的境界，就可視為是人類的進步。目前為止，沒有一種能源比碳更強大，碳可能以木柴、煤炭、石油或天然氣的形式存在。煤炭曾經在歐洲及美國掀起工業革命，煤炭使我們擴大了生產力；與一個普通人體重相等的煤炭所做的功，那人要花一百年才能達到。不論是旅行、交易、藝術或通信，在我們努力的過程中，我們利用碳完成了許多了不起的功績。
碳也開發了其他元素的潛力：有了碳提供的能量，我們才能冶煉鐵、開採金、濃縮鈾。碳的創造性力量支撐起了所有其他元素。碳最強力的盟友是鐵。我們只需要放眼望去，瞧瞧鐵軌、工廠及摩天大樓，就會明白工業上的財富及社會上的建築，都是用鐵構築起來的。
在某些最專業的用途上，鐵不夠強硬又太重，明日之星鈦金屬就曾用在空中與深海探險。但是除了做為金屬打造超音速飛機及深海潛水艇，鈦更普及的用途是製成雪白的二氧化鈦。以這種形式存在的鈦，可以滿足我們對純淨、清潔及美觀的偏愛。雖然經由二氧化鈦增白後，牛奶沒有比較純淨、襯衫也沒有比較清
潔，但是其中的白色滿足了我們的視覺要求。
雖然鈦無所不在，但我們通常不會注意到它出現在我們的日常生活中。銀在攝影術中的角色也一樣。攝影術對人類的衝擊相當顯著，它讓我們以特殊的方式看世界，若沒有攝影術，我們絕對辦不到這點。攝影術讓我們看見真實且鮮活的第二次世界大戰、越戰及盧安達種族大屠殺。攝影術讓我們的領袖、鄰居及敵人更具人性，衝擊了我們對彼此的看法。也許衝擊力道最大的是，攝影術改變了我們對自己的看法。它記錄了我們的回憶、歷史及人際關係，不是用文字，不是記在腦海，而是以永久留存的影像。
大家熟知的銀和金是可以保值的貴重金屬，也是可以交易的貨幣。自從兩千多年前，在古代撒狄市（Sardis）鑄造出第一枚錢幣之後，商人就依賴這些稀有的貴重金屬建立標準，進行國際貿易。金和銀使人員及物質得以流動，使不同的思想相互激盪。這些金屬不只幫助地球上的元素流通世界各地、傳播經濟效益，也
激發人類的進步。
這段故事中最後登場的元素是矽，它可能也是最變化多端的元素。矽最早用來製造藝術品或裝飾品，如玻璃珠、花瓶及鏡子；之後變成普遍實用的建築材料，成為摩天大樓的玻璃幃幕，滿足人們對採光的需求。但是矽對我們造成的最大衝擊發生在過去五十年，當它做為電腦內部零件時。在這個「矽時代」中，我們可以輕輕鬆鬆進行計算與通信，瞬間存取人類所有的知識。矽對社會衝擊最大的時刻，是在它由一般民眾掌握時。矽是現代通信的核心，它在阿拉伯之春中支持政治革命，也打破千年以來限制社會互動的地理屏障。
元素也造成破壞
元素促成進步、創新與繁榮，但也對人類和自然造成了相當大的破壞。碳造成的破壞是間接來自開採與消費。英國在工業革命期間，空氣中充滿黑煙，數千人死於煤礦崩塌及爆炸。當工業革命傳到世界各地，結果也差不多。一直到最近二十年我們才體認到碳帶來的極端禍害。燃燒碳氫化合物釋出了數十億噸的二氧化碳到大氣層，使太陽的能量留在地表，大幅改變了世界的氣候。
但元素的破壞力通常是人類刻意造成的。鐵很堅硬，不但可以做為和平時期對工業有益的工具，也會成為戰時殘酷又高效率的血腥武器，打造出刀劍、槍砲、艦艇及坦克。鐵也曾經成為衝突的目標：歐洲列強為了爭奪魯爾區及阿爾薩斯－洛林區廣大的鐵礦及煤礦的控制權，進行了將近十年的戰爭。
在職場生涯中我曾見識過石油（也就是「黑金」）如何驅動人們的熱情、欲望與貪婪。這個世界變得非常依賴石油，因此焦躁的想取得穩定供應的石油。能控制石油的領導者就能取得權力，但有時對生產石油的國家而言，這其實是災難而不是利益。
不過在元素的歷史中，人類所曾犯下最殘忍的惡行是為了搶奪黃金而做出來的。五百多年來，這種貴重金屬激發極大的貪婪、瘋狂與暴力，驅使人們掠奪、殺戮與奴役。
但有一種元素的破壞力凌駕其他元素之上。鈾是為第二次大戰劃下句點的元素。它與人類歷史上最黑暗的一刻息息相關：原子彈在廣島上空爆炸。黑暗的時刻同時也帶來滿懷希望，我們也許可以利用鈾超強的能量進行創造，而不是破壞。但是對廉價而豐富的核電所抱持的期望，老是與擔心害怕糾纏不清。在我們努力想控制核武器擴散的同時，鈾也持續在世界舞台上展現威力。我們釋放了鈾的威力，也為毀滅埋下引線。
一切取決於人類的抉擇
元素的影響力如此之大，也相當有個性：鈾的威力強大令人恐懼；金具有誘惑及催眠的力量；鐵則堅硬又可靠。但是就某種意義來說，它們的故事也不過是質子、中子和電子不同組合的故事，這些組合模式決定了每種元素的特性。我們很想把這些特性當成不可避免，或甚至無法控制的。但是每個元素的特性其實是取決於我們所做的抉擇。我們的命運操控在自己手裡，元素只是我們想要進步或想要破壞的工具而已。我們不是元素的奴隸，而是它們的主人。
所以這本書談的不是元素本身，是談人們如何駕馭元素固有的力量，並改造今天的文化、經濟與社會現狀，而在這麼做的同時，也改變了我們的世界。其中有幾項改變我曾親眼目睹，因此這七個元素的故事也含有我個人的色彩。你可以參與我人生歷險中的一段旅程，可能會遇到俄羅斯的石油大亨、威尼斯的商人、哥倫比亞原住民，以及矽谷的電腦高手。而且一路上我們將會探索大時代以及傑出人物 —皮薩羅（征服印加帝國之探險家）、洛克斐勒、卡內基、居禮夫婦的故事，以及他們和元素之間的密切關係。他們改變了歷史的走向，也證明了元素有本事可以鼓舞及支持好人做好事，壞人做壞事。我們到底是要繼續利用元素為一般民眾謀取進步與繁榮，或是讓少數人進行貪婪與不法的勾當，完全取決於我們自己。
對此，美國物理學家費曼曾用佛教徒的話做過結論：「上天給每個人一把打開天堂之門的鑰匙。而這把鑰匙也可以用來打開地獄之門。」
【內文試閱】卡內基創造鋼鐵王國
鋼鐵大王卡內基的第一桶金並不是來自鋼鐵，而是來自石油。在1859 年， 德 拉 克（Edwin L. Drake） 在 美 國 賓 州 的 泰 特 斯 維 爾（Titusville）發現了石油，而卡內基在離此地不遠的匹茲堡鐵路局擔任電報員並兼任主管史考特（Thomsa A. Scott）的助理。這項發現吸引了一大群盲目的探礦者到來。在第一波的生意人中，柯曼（Willam Coleman）是少數值得尊敬的人之一，他已經在製造鋼鐵及開採煤礦業上發了一筆小財。1813 年，卡內基成為匹茲堡鐵路局的主管時，柯曼邀他投資自己的石油公司。卡內基分到的紅利是當初投資金額的好幾倍，基於真正的企業家精神，卡內基把這33筆紅利投資在自己的生意上。
卡內基決定要好好利用他和史考特以及賓州鐵路局新總裁湯姆遜（Edgar Thomson）的關係。許多木製的鐵路橋梁在南北戰爭期間因疏於整修，正逐漸腐朽。這些橋應該換成鐵橋，而卡內基正是最適合這項工作的人。結合了仍在鐵路局服務的湯姆遜和史考特，卡內基創立了一家修築鐵橋的新公司。當時賄賂及私相授受是普遍而且可接受的生意手段。這就是卡內基崛起時的大環境，卡內基從湯姆遜及史考特開始，一再透過朋友及生意夥伴為公司取得利潤豐厚的合約。
貝西默和卡內基於 1872 年在歐洲渡假時首次會面，先前卡內基已經參觀過貝西默位於雪菲爾（Shefield）的新煉鋼廠。卡內基和貝西默不一樣，他不是工程師，他的專長是讓已經證實有效的發明發揮最大效用。貝西默成為卡內基的技術顧問，而卡內基成為貝西默的推鎖員。這些鋼鐵廠以及它們的產品帶來的成功，對卡內基來說就是貝西默製法有潛力的證明。他決定把最近投資在債券上得到的一筆財富拿來投資。
賓州的鋼鐵市場前景看好。在南北戰爭期間，北軍賴以運輸
的鐵軌品質非常差，這使湯姆遜非常苦惱。當時鐵軌是用鑄鐵做的，相當的脆且經常會斷裂。鋼的性質比較好，不過實在太貴了。卡內基返回匹茲堡後就和老朋友柯曼合作，著手建造最頂尖的新式煉鋼廠，以提供鐵軌之用。雖然在 1872 年時美國有八座貝西默煉鋼廠，但沒有一座在匹茲堡。兩年後，湯姆遜鋼鐵廠開工了；從那時候開始，卡內基的鋼鐵王朝就蒸蒸日上，未曾停歇。
當需求減緩時，卡內基的工廠產量不但不減少，反而增加。無論有幾成利潤，他都願意簽約，他要用經濟規模打敗競爭者。他的鋼鐵廠永遠都最大、最自動化，也因此成本最低。他立刻又把利潤投資於擴張並革新他的鋼鐵王朝。他也對事業進行水平和垂直的整合，他買進對手的廠房並添購焦炭廠和鐵礦，納入他的鋼鐵公司旗下。我們今天可以看出，卡內基的成功來自他的生意手段。不過這種種手段終於在荷姆斯泰德鋼鐵廠（Homestead Steel
Works）引爆了一場示威。
1882 年 7 月，卡內基與荷姆斯泰德鋼鐵廠工人的工作合約到期了。在荷姆斯泰德裡，技術工人領的薪水比這一行的平均值高。卡內基認為節省勞動成本的好機會到了，同時他也想削弱廠內工會的影響力。當時工會成員中有許多熟練的金屬工人，在談判時居強勢地位。卡內基認為這會妨礙工廠的進展與獲利，所以他所任命的廠長佛里克（Henry Clay Frick）便動手刪減工人薪
水。工會不同意，他們認為工廠營運良好，他們應該分一杯羹。
當現行合約到期時，雙方仍沒有達成協議，佛里克把工人鎖在廠外，並修築有刺的鐵絲網與狙擊手塔樓，堅決抵禦抗議。他還招募了一支保全部隊，但是這支部隊在前往工廠的途中，遭遇到示威的工人。緊張的情勢立刻升高且有人開槍了，許多工會成員被殺死。最後，等秩序恢復之後，卡內基成功的把工資壓低，也解散了工會，不過卻臭名遠揚。
卡內基的生意愈做愈大，一根根的鐵軌也不斷由他的鋼鐵廠產出。當愈來愈多的貨物及人員開始由美國東部運送到西部，鐵路公司成為鋼鐵的最大消費者。過去這麼多年來一直落後於歐洲的美國鋼鐵業，現在卻突然增長。1890 年生產的鋼鐵總量是十年前的三倍多。到了 1900 年，產量又增加了三倍，超過 1千 1 百萬噸，此時光是卡內基的煉鋼廠，產量就超過整個英國。
在卡內基的領導下，人類由鐵器時代進入了鋼器時代。鐵不但為國家，也為生產鐵的先驅者帶來財富與威權。卡內基是蘇格蘭鄧弗姆林（Dunfermline）地區的手搖紡織工之子，1848 年抵達美國時，可說是一文不名。他在 1863 年創業之初，收入大約是 5 萬美元（約相當於今天的 100 萬美元）。1901 年卡內基把他的鋼鐵王朝以 4 億 8 千萬美元（相當於今天的 130 億美元）賣給摩根大通銀行，以合併成美國鋼鐵公司，那是當時最大的商業交易案。 卡內基也因此成為世界首富。
卡內基的財富觀
1986 年，我受邀出席卡內基美隆大學商學院的董事會，正好坐在院長貝禮（Elizabeth Bailey）女士的旁邊。貝禮是經濟學家，也是俄亥俄標準石油公司董事會中具有影響力的一員，而我正是這家公司的財務長。
我記得當我瞄到信紙上印著「卡內基美隆大學」時，停下來思考了一會兒。我對美隆（Andrew Mellon）有點瞭解，他是十九世紀的美國銀行家，後來成為財政部長。我對卡內基非常瞭解；到處看得到他的名字：紐約有卡內基音樂廳、在美國和英國到處都有卡內基圖書館，還有卡內基和平基金會。卡內基美隆大學商學院和許多其他聲譽卓著的機構一樣，都是基於卡內基的慈善事業而創立的，也因此冠上他的名字。
我們可能會忘了貝西默，雖然他的發明為卡內基的成功奠定了基礎，但是卡內基把他的財富捐了出去，所以我們至今仍然記得他。這全是他的遠見，他在 1889 年所寫的一篇文章〈財富的福音〉裡有所描述。文章一發表，立刻引來許多富有的資本家大聲抗議。卡內基計畫把財富捐出去，同時呼籲他的大亨朋友，如洛克斐勒、古爾德（Jay Gould）和摩根，也共襄盛舉。
當時在美國，因為工業革命而產生的財富使貧富差距惡化。洛克斐勒在 1916 年成為世界上第一位億萬富翁，而當時許多美國人仍住在沒水沒電的貧民窟裡。卡內基相信，針對這種貧富差距，必須採取行動「才能再以友愛之情，維繫富人與窮人間的和諧關係」。
近年來，卡內基對財富重分配的呼籲，又重新浮上枱面。今天在美國收入最高的前 0.1％的人把全國總收入的 8％帶回家。當代的億萬富翁，包括巴菲特、比爾．蓋茲，都質疑為什麼超級富翁沒多繳一點稅，他們和卡內基一樣，支持透過有計畫的慈善事業，把財富回饋社會。就像當年在荷姆斯泰德鋼鐵廠發生的示威一樣，目前社會大眾對富人、對大企業，以及對政治精
英同樣感到強烈的憤怒。
卡內基聲稱，有錢人的責任是過著謙卑與樸素的生活，為大眾立下典範。他寫道，所有多餘的收入都應該考慮「直接成立信託基金，交給專業經理人管理⋯⋯ 為社會謀取最大利益。」個人的財富來自廣大的社會，所以應該要回饋給社會。
這是卡內基最大的矛盾。他想把賺到的錢回饋給社會，這個願望「鼓舞他成為更無情的生意人和資本家⋯⋯ 他要賺得愈多，才能捐得愈多。」他的基本哲學就是不停的刪減工人的薪水及增加工時；依照他的信念，他的道德準則是要增加利潤，而不是改善工人的福利。他相信，憑他「高人一等的智慧與經驗」，由他來管理這筆財富可以「做得比（工人）好，而且也對他們更有
利。」但是他也相信，他唯一應該做的是幫助他們自立。
在這種情況下，他建立了一種流傳至今的趨勢：他的慈善事業的設計，在讓人能自我改進，而不是日益消沉。於是，他大量投資在教育上，興建圖書館並為蘇格蘭大學的學生提供免學費的優惠。他也開創科學研究機構、音樂廳、藝廊，甚至在匹茲堡創立了一所自然史博物館。1900 年，他創立了卡內基技術學院，後來與美隆工業研究院合併為卡內基美隆大學。他的做法對洛克斐勒的衝擊很大，位於匹茲堡的卡內基圖書館開幕後，洛克斐勒寫信給卡內基：「我真希望有更多富人學習你處理財富的方式；不過我向你保證，你立下的典範會開花結果，屆時會有更多富人用金錢為他人謀福利。」然而在私底下，他卻批評卡內基的慈善捐款有明顯的虛榮心。洛克斐勒慈善組織的經理寫信給他說，卡內基捐錢「是因為想讓他的名字刻在全國各地的石頭上。」比較起來，洛克斐勒捐獻時比較低調，也許就因為如此，他因標準石油公司的聯合壟斷行為遭質疑而上法庭時，沒有遭指控沽名釣譽。
卡內基在 1910 年創立的卡內基國際和平基金會至今仍然十分活躍。卡內基長期為世界和平大聲疾呼、努力奔走，他反對美、英兩國對他國的干預。在第一次世界大戰前夕，他成立了教會和平聯盟，希望透過聯盟推廣道德，並經由道德的領導可以永久終止戰爭。鐵，或者更準確的說，由鐵賺到的利益再次用來推動和平。1919 年卡內基去世時，他已經捐出財產中的 90％。他也對剩餘的財產做了安排，會經由卡內基紐約分公司發放出去。雖然曾發生荷姆斯泰德鋼鐵廠的示威事件，但我們記憶中的卡內基仍然是一位有愛心的慈善家。即使在這件悲劇中的反派人物佛里克，也因在紐約第五大道的藝術收藏而受人懷念。人會因他們最後的成就、最後的慷慨，而受懷念，不會因達成這些成就的過程而遭記恨。當我們在佛里克藝廊觀賞維梅爾（Vermeer）、
霍爾班（Holbein）和林布蘭的畫作時，我們想到的是美與善，而不是在荷姆斯泰德斷送的無辜生命。
撐起無限可能
1971 年的中期，就當我在紐約住了約六個月時，一位職業大提琴家朋友邀我參加在卡內基音樂廳舉行的一場音樂會，音樂廳隔著中央公園與佛里克藝廊遙遙相對。我們在溫暖、色彩鮮明、音響效果很好的音樂廳裡，聆聽知名的法國大提琴家托特里耶（Paul Tortelier）演奏柴可夫斯基的「洛可可主題變奏曲」。這座音樂廳在 1891 年以柴可夫斯基指揮的一場音樂會揭幕後，很快就成為紐約地標。音樂廳採義大利文藝復興風格，外觀用有黑色氧化鐵斑點的赤土磚塊構成，非常引入矚目，對許多訪客而言，這和廳內傑出的藝術家表演同樣吸引人。
這座音樂廳是建築師杜斯爾（William Burnet Tuthill）設計的，他本身也是業餘大提琴家。杜斯爾決定不採用鋼支撐梁，改用混凝土與幾公尺厚的石材。石材無法像鋼那樣承受重量，但是牆壁的厚度與音樂廳圓滑的橢圓形內壁，造就了卡內基音樂廳的良好音響效果（也擋住了外面第 57 街和第七大道的交通嘈雜聲）。在 1891 年，和當時如雨後春筍般冒出，全市到處可見的新式摩天大樓建築相比，它其實矮了一截。卡內基音樂廳只有六層樓高，和《紐約時報》及《紐約論壇報》的總部相比，簡直是侏儒。諷刺的是，因為有卡內基廉價又大量生產的鋼鐵，才能興建那麼高的大樓。
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