显微镜揭示了生命的微观结构，力学定律描绘了物体的运动规则，而在格物书院另一间烟气与奇异气味时常飘出的屋子里，一种更贴近物质本源的探究，却陷入了表达的泥沼。那是化学（他们此时更常称之为“炼化”或“质变之学”）组的实验室。
自从尝试从盐场苦卤中提取有用物质、改进肥田粉配方、乃至研究金属锈蚀与燃料燃烧以来，以沈括（他同时兼顾显微镜和化学研究）和几名对物质变化充满好奇的学子为核心的组，已经积累了大量的实验记录。陶罐、瓷坩埚、玻璃瓶（由陈万钧设法从海商处购得，极为珍贵）中，进行过无数次混合、加热、冷却、过滤、沉淀。
然而，记录这些过程，成了越来越大的负担。最初，他们使用描述性文字：
“取胆矾（蓝色结晶）少许，置铁釜中强火灼之，得白色粉末，有刺鼻烟气生，凝于釜盖为晶莹液滴，味酸烈。”
“以绿矾投清水，溶解得淡绿之液，再投光亮铁钉一枚，片刻后，钉表覆红褐色之物，液色渐褪。”
“硝石与硫磺同木炭末混合，以火引之，可急速燃爆，声光剧烈。”
实验越做越多，物质种类越用越杂（除了常见的盐、矾、硝、硫、炭、金属，还涉及草木灰、贝壳、矿石、各种汁液等），变化过程也越来越复杂。文字记录冗长且不精确。“少许”是多少？“强火”是多强？“淡绿”到什么程度？反应的物质比例如何？产物有多少？这些关键信息往往模糊不清，全凭操作者当时的估计和事后未必准确的回忆。
更麻烦的是知识传递。沈括向新加入的学子讲解一个实验时，往往需要一边指着实物，一边比划着：“就是那种深蓝色的石头，磨成粉，加上那种黄色有味的粉末，一起加热，会得到一种能让火星变旺的东西……” 效率低下，且极易出错。不同的人记录同一实验，描述可能大相径庭。
问题在一次险些造成事故的实验中爆发。一名学子根据一份记录模糊的配方，试图重复制备一种用于助燃的“爆火粉”，因对“硝七硫二木炭一”的比例理解有误（记录者未明确是重量比还是体积比，且“一”是多少未定义），操作时混合不当，差点引发火灾。虽未伤人，但惊动了整个书院。
云湛亲自查看了实验室和堆积如山的记录册，眉头紧锁。他将沈括和几位核心成员召集起来。
“诸位，观尔等记录，如读书。非不努力，乃因言语本身之局限。”云湛指着一段描述，“‘得白色粉末’——此粉末与彼次实验所得‘白色粉末’，是否为同一物？‘烟气刺鼻’——何种刺鼻？与醋之酸气同否？与燃硫之气同否？”
众人默然。这正是他们的切肤之痛。
“昔人炼丹，佣周易参同契》之类，以铅汞龙虎喻药物，以卦象爻变喻火候，玄之又玄，外人难懂，师徒相传亦易失真。”云湛缓缓道，“我书院‘格物’，旨在去玄就实，使知识明白、可复现、可传习。今化学一道，遇此记述之瓶颈，当思破局之法。”
他顿了顿，提出一个构想：“世间万物，虽千变万化，然是否可归于有限之‘基本质材’？譬如木器、纸、炭，虽形性迥异，然燃烧后皆剩灰烬，似有共通之‘基’？慈构成万物之‘基本质材’，或可称为‘元素’。若能为常见之‘元素’设定简明符号，再以符号组合表示具体物质，以符号与数字记录变化之比例与过程，或可化繁为简，一目了然。”
这个想法让沈括等人耳目一新，却又感到无从下手。符号？如何设计？代表哪些“元素”？
云湛没有直接给出全套方案，而是引导他们从最熟悉的物质开始梳理、归纳。他们首先整理出实验中最常出现的、似乎难以再分解的几种物质：炭（燃烧后成灰，但炭本身在各种反应中似乎很基本）、硫磺（黄色，易燃，有特臭）、各种金属（铜、铁、锡、铅等，能从矿石中炼出，性质各异）、以及“水”、“盐”（他们已意识到盐可分解为“咸质”和“苦质”？暂未定论）、“硝石”、“矾”等。
“符号须极简，易书写，且最好能与名称或特性关联。”云湛建议。他示范性地在地上画出几个符号：一个圆圈中间加点（⊙）代表“日”亦即“阳”，象征金属中光泽、延展之性最强的“金”（他们暂以铜为代表）；一个缺口的半圆（n）代表“山”或“石”，象征固态、稳定的“石”类元素，如硫（取自“石硫磺”）；一个波浪线（≈）代表“水”；一个简单的树杈形（↑）代表“木”，即炭素。
这些符号带有一些象形或会意的痕迹，但已大为简化。沈括等人立刻被吸引，开始热烈讨论和创造。他们摒弃了过于玄虚的阴阳五行直接对应（尽管潜意识仍有影响），更注重实用和直观。经过反复推敲和试用，他们初步确定了一套简易符号体系：
· 金属类：以该金属名称的古字或特征简写。如“铜”用“钅”（取自“金”字旁）加一点表示，后简化固定为 cu（取自拉丁文 cuprum 的联想，云湛引入）；“铁”用 Fe（Ferrum）；“铅”用 pb（plumbum）。暂时只定了五六种最常用的。
· 非金属类：“硫”用 S（形状似硫磺结晶？或取自“石”音？后固定为 Sulphur 首字母）；“炭”用 c（carbo）；“硝石”（主要成分硝酸钾，他们尚未明确区分氮、钾、氧，但将其视为一种提供“助燃、生烟”特性的复合单元）暂用 N（Nitrum）代表其“硝”性部分。
· 气、液类：“水”用 h?o（云湛提示水由“轻气”与“养气”构成，他们虽未分离出氢氧，但接受了此符号表示水的组成观念）；“酸”（泛指酸性液，如醋、矾油）用 Ac（Acidum）。
对于化合物，他们尝试用元素符号组合表示。例如：“胆矾”（硫酸铜晶体）记为 cuSo?·5h?o（他们通过加热失重实验，已验证其含“结晶水”，云湛引入了“·”表示结合和系数概念）；“绿矾”（硫酸亚铁）记为 FeSo?·7h?o；“硝石”记为 KNo?（他们已知其含“硝”N与“钾”K，氧o的概念被引入）。
最革命性的，是反应方程式的引入。云湛用简单的横线（后改为箭头）表示变化方向，反应物在左，生成物在右，用“+”号连接不同物质。最初只是为了清晰记录物质变化顺序。
例如，铁钉置换铜的反应，他们记录为：
Fe + cuSo? → cu + FeSo?
旁边用字注明观测到的现象：铁钉变红褐色（铜析出），溶液由蓝变浅绿。
燃烧炭的反应记为：
c + o? → co?（他们通过石灰水变浑浊等现象推断有一种“碳气”生成，云湛引入了“?”表示双原子分子或比例的概念，虽未深入解释原子论，但作为计量符号使用）。
制备“爆火粉”的近似配方，被严格定义为：
2KNo? + S + 3c → K?S + N?↑ + 3co?↑（他们已认识到产生气体是爆燃关键，用“↑”表示气体逸出）。
符号和方程式的使用，起初遇到了不的阻力。老派的赵德柱看到纸上那些奇形怪状的字母和数字组合，连连摇头：“这……这成何体统？如同符咒一般，哪还有圣贤学问的体面？”
连一些参与化学实验的学子，起初也觉得别扭，远不如文字描述顺手。但云湛和沈括坚持要求在后续的所有实验记录中，必须同时使用文字描述和符号方程式。强制推行一段时间后，优势逐渐显现。
首先，记录变得极其简洁。原本需要半页纸描述的过程，现在几行符号和方程式，加上简要条件备注即可。实验笔记的体积大幅缩减，信息密度增加。
其次，表达精确无误。“cuSo?”明确指向胆矾，不会与绿矾（FeSo?）或其它蓝色物质混淆。“2KNo?”明确表示两份硝石，比例清晰，杜绝了“少许”、“适量”的模糊。
第三，易于分析和发现规律。当沈括将一系列金属与酸、与盐溶液反应的方程式并列书写时，金属活动性的模糊概念开始浮现（虽然他们尚未明确提出“活动性顺序”）。对比不同燃烧反应的方程式，他们开始意识到“氧”（o?）在许多燃烧和氧化反应中作为共同反应物的角色。
第四，知识传递效率飞跃。新学子学习时，只需记住几十个基本元素符号和少数组合规则，就能看懂大部分反应记录，并能依葫芦画瓢地书写新的方程式。沈括不再需要费力地描述“那种蓝色晶体”，只需“这是cuSo?溶液”，对方立刻明白。
最令工匠和其他学科学子信服的，是一次公开演示。云湛请来陆师傅和几位盐场、农技站的负责人，让沈括用方程式讲解肥田粉职氮磷主肥”的简易制备原理（涉及利用有机物发酵、骨粉酸解等粗略反应）。虽然具体化学过程他们远未完全掌握，但方程式清晰地展示了原料（骨粉、硝土、酸液）与目标产物（含氮、磷的可溶物）之间的物质转换关系，以及可能的副产物。陆师傅看着那简洁的符号链条，挠挠头：“这么，就像是打铁，生铁（Fe）加炭火（c）鼓风（o?），变成熟铁（Fe？），还冒出气（co?）？这么一写，倒是比‘百炼成钢’那套法明白些。”
陈万钧偶然看到一份用新符号记录的商行货物成分分析（书院帮他粗略检测一批矿物颜料），惊讶于其清晰，特意来找云湛：“云山长，这套‘符号文’……虽似书，却自有章程，尤其标定比例、成分，极为明晰。若用于货品规格描述……”
云湛微笑：“陈员外好眼力。此符号体系，本就是为了精确描述物质组成与变化而生。将来若成熟，或可用于药材炮制、矿物鉴定、乃至工坊配方定标，减少歧义，便利交易与品控。”
当然，这套体系还非常原始。元素观念模糊，许多物质符号是经验性的“基团”而非真正元素；原子分子理论尚未建立，方程式的配平更多依赖实验测得的质量关系而非深层原理；符号本身也远未标准化。但这套初步的化学符号语言，如同给化学研究装上了轮子。它使得隐性的、依赖个人经验的“手艺”，开始向显性的、可公开交流和检验的“知识”转化。
沈括在最新的实验日志扉页，用新符号和方程式概括了本月的主要发现，仅用一页纸便涵盖了以往需要厚厚一册的内容。他搁下笔，望着那些简洁的符号，心中涌起一股前所未有的明晰感与力量福仿佛手中握有一把新的钥匙，虽然尚未打开所有门锁，但已经能窥见门后那井然有序的物质变化世界的轮廓。
化学，这门古老而又崭新的学问，在格物书院，因为这套简陋却革命性的符号体系，开始挣脱冗杂文字的束缚，向着系统化、理论化的道路，迈出了蹒跚却关键的一步。知识的形式，本身也在被“格物”的精神，重新锻造。
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