1669年 磷

亨尼格·布兰德（Hennig Brand ，约1630—约1692）

图为19世纪的一幅蚀刻版画：描绘了亨尼格·布兰德发现磷的那一刻。尽管这点点磷光无法照亮整间实验室，但却足以激动人心！

贤者之石（约800年前）， 氨基酸（1806年），磷肥（1842年），细胞呼吸（1937年），石墨烯（2004年）

磷作为从古至今第一个被人类发现的元素，在元素列表中享有特殊的地位。虽然时间已到了1669年，德国的炼金术师亨尼格·布兰德仍然还未放弃炼制所谓“贤者之石”的梦想，他的尝试包罗万象，甚至还包括对自己的尿液进行蒸馏和浓缩！他将尿液浓缩后得到的固体高温加热升华得到气体，然后通过水中鼓泡的方法冷凝其气体，意外得到了一种在黑暗中能够闪闪发光的白色固体。在布兰德看来，自己真的发现了贤者之石，但事实上他所发现的物质是我们今天所说的“白磷”（White phosphorus），白磷这个词出自希腊语，原意就是“光之化身”（Light bearer）。

与其他的一些元素类似，单质的磷有几种固体存在形式—这也就是我们熟知的同素异形体（Allotropes）。其中白磷毒性最强，反应活性也最强。布兰德发现白磷时很幸运，因为他是在冷水中得到了白磷—这正是为数不多的防止白磷自燃的有效方法之一。从物质的结构来看，四个磷原子构成一个白磷分子，这种紧凑的结构使白磷易气化。而红磷是一种常见的粉状物质，是巨型共价分子，无定形结构。高温可以使红磷转变为排列更为有序的紫色形式，然而在高压下加热白磷会转变成黑磷，黑磷是一种片状固体，是由磷原子相互链接构成的六元环组成的片层结构（单层的黑磷于2013年被分离出，其结构与石墨烯类似）。

由于磷元素有众多的同素异形体，所以磷的化学反应非常复杂，存在着各式各样的复合物。在生物化学领域，完全氧化的磷酸盐至关重要，它是构成DNA和三磷酸腺苷（ATP，为每个活细胞提供化学能）的基础物质。此外，通过磷酰基与氨基酸侧链发生相互作用或者将其从侧链中移除，磷元素还能起到蛋白质调控剂的作用。■