科学的颜色

科学的颜色
Ashie 2010-11-29 14:09:09
哈佛大学医学院合成生物学博士 Christina Agapakis 看到伙伴使用的《园艺颜色表》后，对科学中颜色的 定义做了简明的阐述。虽然颜色表中对颜色的定义简洁明了，但新的手段却有新的道理。
（文/Christina Agapakis）我们可以充满哲理地大谈自己眼中的红色是否跟别人眼中的一 样，我们可以用象征性的名词来指明颜色，是黑樱桃红还是辣椒红？但如果跟电脑交流、给 花儿分类、设计大规模生产的商品、设计商标，或者确立旗子的正式颜色，我们就得充分说 明我们到底想要的是哪种红色了。
目前我们有标准的颜色系统，颜色是依靠屏幕上红、绿、蓝的特定组合，颜料中色素的成比 例混合，或者印刷品上青绿、洋红、黄、黑的不同深度来定义的。但在我们可以使用这些数 值化的标准之前，颜色是由中央机构通过“颜色字典”来传播的。

《园艺颜色表》就是这样一部颜色字典，由英国皇家园艺协会在 1938 年制作的，用来鉴别 花的颜色。这个定义颜色的标准在园艺界和科学界使用了几十年，特别是在分析化学领域， 因为分析化学中根据颜色变化来鉴定化学物质已经成为了一种常规手段。 这部古老的颜色表 怎么会在七十多年后跑到我的实验室来呢？

这件事要感谢我的实验伙伴 Jake，他热爱所有的老古董，这种爱甚至延伸到了实验方法的 选择上。Jake 的工作是利用合成生物学的方法使酵母生产各种化学物质，加入或去除不同 的酶之后看酵母究竟在生产什么物质。 这一结果需要进行鉴定， 并且可以通过分离和鉴定化 学混合物的方法来解决，这些方法大多是以色谱法为基础的。
如果你在一张纸的底部用黑墨水画个点，然后把纸的底部浸在水里，不没过这个点，水就会 慢慢地带着墨水一起向上爬（大家试试看吧！）。黑墨水是由许多颜色混合而成的，而每种 色素向上爬的距离不一样，这样混合物就会分离成单独的颜色，因此在希腊语中，色谱法 （chromatography）中的 chromato-是“颜色”的意思，而-graphy 是“写”的意思。色谱 法甚至可以用在无色混合物上，但要设法看到这些物质在纸上（更常用的是硅胶）到底爬了 多远，需要通过紫外线照射（跟 CSI 差不多）或加入着色反应物来实现。如今色谱法常常由 机器来完成，极小的毛细管取代了纸，根据不同的性质分离混合物，然后再将它们送到更复 杂的机器中鉴定各种组分。 当然，既然有古董替代品可以用，Jake 就绝不会使用这些神奇的现代仪器。他使用的是薄 层色谱技术， 用混合物在硅胶平板的底部点个点， 浸泡在溶剂中， 这个点就会沿平板向上爬， 并且分离成各个组分。为了让他的化学组分可见，他使用了 van urk-Salkowski 试剂，这一 试剂与混合物中的许多成分反应并呈现出相应的鲜艳颜色。每种颜色都与《园艺颜色表》中

的颜色对应，在有关这种试剂的原始文献中记载了相应颜色的页码。混合物有几十种，每种 都有详细的颜色描述，让你能较快（但不是很快）地确定混合物中到底有什么东西。
我可以嘲笑 Jake 老掉牙的方法，但省去五十万美元的仪器就能完成这些鉴定也挺合算的。 Jake 的颜色表有种特殊的美感，但想想新工具是怎样让新标准取代旧标准的，也是件好玩 的事。