古代炼铁技术与现代炼铁对比

傅献彩《物理化学》，第3页，说：

化学已经成为一门中心学科，它与社会多方面的需要有关。

太谦虚了，“一门”两字可以去掉，“学科”可以改为“科学”。

化学是中心科学！

化学为什么可称为中心科学？

因为化学是物质科学（包括物理、天文、化学、地球科学等）与生命科学和应用科学的连接点。这是化学哲学和科学计量学的重要话题之一。

化学是中心科学，这个观念被一本广泛使用的教科书而大大强化，这本教科书就是《化学：中心科学》（Chemistry: The Central Science），第一版出版于1977年，2017年出版第14版。

《化学：中心科学》用下图说明化学是现代生活的中心。

下面简单说说化学为什么是中心科学。

对科学进行系统化和层级化划分始于法国哲学家孔德（Isidore Marie Auguste François Xavier Comte，1798年1月19日－1857年9月5日），孔德的划分方式是：数学 → 天文学 → 物理 → 化学 → 生理学和医学 → 社会科学，前面的学科为其后面的学科提供更加全面的框架，可看出，化学居于中间位置。

孔德的划分中，前半段，从数学到化学得到大物理学家狄拉克的认同。物理理论建立在数学框架里，从物理理论可知道全部化学，只不过方程太难解而已。

孔德划分后半段，从化学到生理学和医学，受到阿瑟·科恩伯格（Arthur Kornberg，1918年3月3日－2007年10月26日，1959年诺贝尔生理医学奖得主）的赞同，他认为，生物学归根结底就是化学，生命的一切，包括人的认知和行为，都能以化学语言表述出来。

孔德的划分太古老了，现在已经不合时宜了，比如天文已经融于物理，许多科学孔德所在时代还没有，比如地球科学、环境科学、计算机科学等。2006年，得克萨斯农工大学的Balaban 和 Klein做了新的科学划分秩序图。从图上可看出，化学之下衍生出的分支最多，当之无愧是中心科学。

你也可以根据中国的学科目录(见 http://www.cdgdc.edu.cn/xwyyjsjyxx/sy/glmd/264462.shtml)，做一个学科层级图。

上下层级的科学是什么关系呢？

精通了上层级的科学是不是就会轻松精通下层级科学？

不会。

下层级的科学不可能完全还原到上层级科学。化学没有完全还原成量子力学，生命科学没有完全还原成化学，尽管生命中的各种活动都是分子完成的。

下层级科学可以衍生出上层级科学中所没有的思想和概念。比如元素的周期性和化学键等，是化学中基于物理基本力衍生出的概念，是物理学不可能完全算出来的。再如，化学可以描述DNA在基因的碱基对级别上的突变，但是，化学不可能完全充分描述生物进化，化学里没有自然选择等概念。

下层级科学衍生出的概念与思想是深刻的，对创造力的要求与上层级科学是一样高的。下层级科学不是上层级科学的简单应用。上层级科学不会取代下层级科学。

以上不仅仅是哲学观念，也是物理学的结论，请参阅：

物理学中的演生现象多者异也：破缺的对称性与科学层级结构的本质

参考文献

维基百科条目：中心科学Is chemistry ‘The Central Science’? How are different sciences related? Co-citations, reductionism, emergence, and posets” Alexandru T. Balaban, Douglas J. Klein Scientometrics 2006, 69, 615-637. doi:10.1007/s11192-006-0173-2

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