碳

       碳是生命的最重要的元素。当然，还有许多其他元素，如果缺了它们，生命也无法存在。但从DNA的螺旋骨架到甾体的复杂缠结的环以及蛋白质的飘带状结构，碳就是这样一个具有能将这一切都连接在一起的独一无二特性的元素。术语“有机化合物”专指含有碳的化合物。

       碳并不满足于成为地球上一切生命的基础，它还形成了金刚石这一最坚硬的已知物质（至少到目前为止是这样，而挑战已在第5号元素硼那一部分加以讨论）。但与公众的信念相反，金刚石并非特别稀有，也非出奇美丽，更不是永恒久远，以上三者都是DeBeers钻石公司虚构的神话。如果不是DeBeers公司的垄断控制，金刚石的价格将只是现行价格的1／10。立方型的氧化锆或结晶的碳化硅（俗名金刚砂）和金刚石一样美丽。而在足够高的温度下，金刚石会被燃烧殆尽，除了二氧化碳以外什么也不会剩下。

       如果是在25年前书写这些文字，我很可能就是在用碳来书写了。铅笔里的“铅”实际上是石墨——碳的另一种形态，并且自16世纪在英国大湖区的博罗代尔大矿区中发现了第一个纯石墨矿后就一直如此。

       碳原子喜欢形成片状的形态，就像一个每一个角都被一个碳原子占据的蜂巢；将这些平面堆叠起来就得到了石墨。而将这些平面拼拢成一个球，你就得到了一个“巴基球”，这是用发明网格状球顶的巴克明斯特・富勒（Buckminster Fuller（1895－1983），美国工程师、建筑师、设计师和发明家。）的名字命名的。将这些平面卷成管状，就有了科学所知的最坚硬的材料——碳纳米管。

       现在碳成了政治论战的焦点，集中在如下事实：我们的文明向大气中排放二氧化碳的速度是恐龙那个时代的10万倍。有趣的是，氮的情况则刚好相反。

氮

       现代文明在将二氧化碳排放到大气中的同时，也从大气中提取出氮并把它吃下去。

       空气中的氮气（N2）是惰性的，并且几乎没什么用处。但当它被转化为更具反应活性的形式如氨（NH3）时，它就成了一种至关重要的肥料。只有几种植物，例如豆类，能够通过居住在其根中的微生物的帮助，从空气中直接抽取它们所需要的氮。由于这个原因，在廉价的氮肥出现之前，不能“固定”氮的玉米要与豆或苜蓿轮种，豆类或苜蓿会在土壤中留下比开始时更多的氮。

       就在第一次世界大战前，弗里茨·哈伯（Fritz Haber（1868-1934)，德国化学家。）发明了将空气中的氮转化为氨的实用的生产流程，这是人类历史上最重要的发明之一。现在，氨肥为1／3的世界人口提供了食物（另外2／3的食物主要由磷肥提供）。然而，他在氯（17）方面的工作就不是那么仁慈了，这在介绍元素氯的文章中我们将会看到。

       由于植物在生长过程中从空气中吸收二氧化碳，施用氮肥对于缓解地球的温室效应至少有一点儿帮助。

       液氮是廉价易得的低温冷却液。液氮的沸点低至－196℃，它足够冷冻几乎所有的东西。它被用于保存生物样本，将花儿冷冻、碎裂来取悦儿童，并且偶尔用来制作冰淇淋。

       我们的四周有许多氮，大气中超过78％的成分是氮。另外22％是什么？大部分是我们赖以呼吸的氧。