横看成岭侧成峰，远近高低各不同

在小学地理课上，就知道陕西那里有一个秦岭山脉，湖南、江西的南面有南岭，东北则有大小兴安岭。这些岭都是山脉。在音乐课上又学会了歌曲“高高的兴安岭一片大森林，森林里住着勇敢的鄂伦春。”1956年《中国少年报》等报纸一直宣传《全国农业发展纲要》规定秦岭淮河以南的粮食年产要达到800斤以上。这些歌曲和报道中都涉及到了“岭”，所有这些在小学就得到的教育又加深了岭就是山的印象。总之，我从小就得到了这样的知识：岭就是山。几十年来，我都是这样确认的，没有产生过疑问。

前些年，在学习《说文解字》时，才了解到岭字的原义：岭，山道也。原来，岭字本义并不是山，而是山道。把岭理解为山脉，像秦岭山脉、大小兴安岭、岭南、崇山峻岭等词语中的岭字，所用的都是后来的引申义。不过，当时草草一看，只是留下了一点印象，并没有加以深究。

上个月，看到一位朋友的文章，说起来苏州西郊有多条翻越山地的小路都称为岭，例如在木渎附近就有寒山岭、弥陀岭、皇宫岭、阿坞岭、九曲岭、贺九岭、童梓门山岭等等，苏州的喜欢爬山的朋友们在他们的文章中也常常提起这些“岭”的名称。我就想起来《说文解字》中对岭字的解释。

《康熙字典》是这样引述过去的字书对岭字（繁体：嶺）的解释：“《说文》：山道也；……《正字通》：山之肩领，可通道路者。”

如图，一个人从B点出发，要翻过山到山后去。一般来说，他总是想走较少的路，爬较平坦的坡，因而是经过A点到山后去的。通常情况下，他不会为此而翻越C、D两个山顶。顶就是头顶，汉字中页字旁都表示头（繁体：頭）。正如《正字通》所说，岭（繁体：嶺）就是山的“肩领”。在汉代的《说文》中并没有嶺字，人们直接就写成领，《说文》中的嶺字是宋代人补入的（即所谓新附字）。翻越大山的道路不是经过山的“头顶”，而是经过山的“肩领”，即如图所示的A点。所以说，岭不是山峰，这样去理解“横看成岭侧成峰，远近高低各不同”的诗句，就会有另一种体会（当然对诗句的理解也不能过于刻板和认真）。

古地名往往会留下古代的字义（和字音）的很多痕迹。例如，所谓“五岭”最早是指位于从广西一直到江西之间的五个通道，它们是：越城岭、都庞岭、萌渚岭、骑田岭和大庾岭。它们都是与秦汉早期重大的南下行军路线相关的五个战略要地。例如越城岭在今广西兴安县之北，为由湘入桂的交通要道。那里的灵渠贯通了长江水系与珠江水系。它就位于如上面图示的A点所示“山道”上。也正因为它是两山之间的较低之处，才能够成为南北两个水系的贯通处。“五岭”中其它四个“岭”的地理位置也大抵如此。

岭字的这种原义，让我想起来化学反应的过程。

我们大家都知道，化学反应就是由反应物转化成产物的过程。反应物是由原子组成了，产物也是由同样的这些原子构成的。反应中，原子的总数没有变化，但是，原子之间的相互距离却变化了。

例如，下面的反应是一个很基本的化学反应：

CH₄ + Cl= CH₃ + HCl (甲烷 + 氯原子 = 甲基自由基 + 氯化氢)

甲烷是一个正四面体（粽子状）的分子，C原子在“粽子”的中心，4个H原子在四个顶点，C-H之间距离是约0.109纳米，各个H-C-H键角都是109°28′。在这个构型下，甲烷的能量最低，从而也最稳定。如果把任何一个H原子拉开一点距离，体系的能量就要升高，体系就不能处在稳定状态。这样，一开始，反应物CH₄ + Cl就处在一个能量的极小值处。所谓能量的极小值处就好比地面上的一个小凹坑，一个球在凹坑里能够较稳定的放置，没有外力的作用，这个球不会自己滚出来。

同样，对于产物CH₃+ HCl，氯化氢分子和亚稳定的甲基也处在一个能量的极小值。但是，我们可以计算得到，这个凹坑所处的位置比反应物高，从势能上看，要高出约2千卡/摩尔。这说明这一步反应是要吸收能量的。

从能量的变化看来，化学反应CH₄ + Cl = CH₃ + HCl就相当于这个由一个碳原子、四个氢原子和一个氯原子组成的体系，要从反应物所在的凹坑，变到由产物体系所在的凹坑。

由一个凹坑，到了一个凹坑，中间总是会经过一段比两个凹坑更高一点的地面。如下图所示：

这个过程，就好比前面所说的人要翻过一座山。

前面已经说过，人从B 处爬山，一般地说，总是找一条最容易走的路，在前面的那张图上，那条山路是经过A点的。

我们再来看一下A点所处的位置，从BA 这条山路上看，A 点是一个最高点，过了这一点，人就开始下山了（到山的背面去了）。但是，在CAD 方向上，即两个山头之间的山脊来看，A 点又是一个最低洼的地方。加一点数学的术语，A是BA方向上的极大值点，却又是CAD方向上的极小值点。这一点，就是化学反应的过渡态。

我们上面所说的古代意义上的汉字“岭”，就相当于上面图上的A点，也就是化学反应的过渡态。显然，岭高而陡就不容易过去，化学反应也是如此，过渡态的高度（即过渡态与反应物能量之差，称为势垒）越高，反应越不容易进行，用一句术语，就是反应的速率常数越小。也正是这个原因，很多化学反应需要加热，加热了，反应物的能量大了，才有可能越过势垒。凉水泡米做不成饭，要加热烧开才能够做成米饭。

从甲地到乙地，往往不止一条道路。有的道路平坦一点，也有很艰险，需要翻山越岭。

化学反应也是如此，一个复杂的化学反应，往往有不止一条反应途径，也就是相同的反应物、相同的产物，但是反应过程不同。比如淀粉，我们吃掉了，消化吸收了，在我们的器官内氧化，最后变成二氧化碳和水，这是一个途径；如果淀粉着火燃烧，最后也是变成了二氧化碳和水，这是另一个途径。

不同反应途径导致同一个化学反应的难易程度相差很大（它们经历的势垒“远近高低各不同”）。对于很多化学反应的途径，并不是一步就完成了，中间有许多步骤，产生许多中间产物，每一步骤有一个过渡态，也就是说，从最初的反应物到最终的产物，要越过许多个势垒，势垒越高，反应就越是困难。

这样，人们为了使得某些化学反应能够顺利地进行，有时候就需要找到一条合适的反应途径，这条途径上经历的势垒有合适的高度。

例如，草、木的主要成分之一是纤维素，纤维素是一个生物大分子，由许许多多葡萄糖单元组成。如果能够把纤维素都转化为葡萄糖，对我们人类当然是非常有用的。但是，在通常情况下，即使在酸或碱的条件下，纤维素水解成葡萄糖也很困难，需要克服很高很高的势垒，所以这个化学反应很难进行（当然，弄得不好，腐烂了倒是可能的，但那是我们所不需要的另一些反应了）。在低温干燥的条件下，草木或纸张放置几百年还是草木或纸张。然而，在纤维素酶的作用下，纤维素就很容易水解，这就使这个反应走了另外一条途径，这条途径上的势垒高度很低。牛羊的胃里就有可以分泌纤维素酶的细菌，所以，它们可以在它们体温的条件下使得纤维素水解成葡萄糖，从而把吃进去的草消化吸收。

在古代，从甲地到遥远的乙地，寻找最适合人们行走的道路是很不容易的。秦汉时期，为了保证中原与岭南的人员和物资（当然包括军事的目的）交通，人们开通了多条道路，分别越过了多个“岭”，后来才有了“灵渠”的开通，可以经由水路运输大量的人员和物资。人们为了寻找从长安通往印度（身毒）的道路，吃尽千辛万苦，才有了多条茶马古道。

同样，今天的化学家，是在科学领域中的探险者。为了找到合适的化学反应和化学反应的合适途径，也正历尽千辛万苦，在化学反应的“崇山峻岭”之中艰难跋涉。他们绞尽脑际，用尽他们的聪明才智。他们的努力，会使得我们的世界更加丰富多彩，人们的生活更加幸福美好。