17世纪前，西方的化学界主要分为两大派。一派是以亚里士多德的四元素说（火、气、水、土）为基础，这派人是一直梦想着从贱金属中炼制出黄金的炼金术士。另一派的理论基础是帕拉塞尔苏斯提出的三要素说（硫、水银、盐），这派人是主张使化学为制造医药服务的、所谓的医药化学家们。

最早提出“元素”这一概念的是古希腊著名哲学家柏拉图，他用元素来表示当时认为是万物之源的四种基本要素：火、气、水、土。

柏拉图的学生亚里士多德则进一步明确提出构成万物的四元素说。这一学说曾在两千多年里被许多人视为真理，也使后来的炼金术士们看到了通过人工方法将贱金属转变为贵金属的可能。

帕拉塞尔苏斯的宇宙 　动物、植物与矿物连接于一个系统中——男人与女人有太阳与月亮的天性，他们被铁链锁在天球上。帕拉塞尔苏斯的思想代表了一种自然科学与超自然信仰的奇特结合，这种思想清楚地显示出文艺复兴时期的科学家们努力探究自然新理论的方法。

帕拉塞尔苏斯（P. A. Paeacelsus, 1493—1541），炼金术士、医生、神秘主义者。

炼金术是一门充满迷信色彩的学科，有关它的传奇不计其数，确凿的事实却寥寥无几。

“精通的炼金术士”肯定，哲人石是一种可以把金属转化为黄金的魔力物质，为了以示证明，他们用炼金术将以铅为主的材料，制成所谓的炼金术金币或银币。

衔尾蛇是炼金术的主要象征之一，表示物质的循环等含义。内圈为绿色，象征着开始；外圈为红色，象征着大功告成。

炼金术士的兴趣总是集中在金属上，为了开展这项工作，他们开发出了一套加热和蒸馏技术。炼金炉是实验室的核心，熔炼、煅烧和洗涤等操作都在炼金炉内进行。

炼金术士的工作室中常常充满神秘气氛。《作画家模特的炼金术士》这幅画突出表现了炼金术士紧张的思辨活动推动了炼金术研究。人们从中可以感受到一种神秘的气氛：杂乱堆放的各种器具，埋头查阅经典论著的炼金术士像个孤独的研究者。

对哲人石的探询成了炼金术士的中心任务，但是将这种思想与魔力和医学混为一谈后，炼金药被说成是一种可以使人长生不老的灵丹妙药。

文艺复兴时期，也一直有人在研究炼金术，在17世纪的科学革命中也从未停止过。图为油画《炼金术士的实验室》。

专门论述炼金术的著作大约超过5万种，这个数字似乎令人难以置信，因为它们谈论的全都是同一个主题。

尽管诸如波义耳等早期化学家们反对炼金术的神秘主义成分，但他们还是采用了炼金术的方法、设备和实用知识。甚至像牛顿这样伟大的人物也花费了多年从事炼金术研究，因为他认为这是一门非常重要的科学。

波义耳生活在英国资产阶级革命时期，这是近代科学开始出现的时代，也是一个巨人辈出的时代。许多近代科学伟人，如培根、牛顿、伽利略、笛卡儿等都生活在这一时期。

培根（Francis Bacon, 1561—1626）是英国唯物主义和实验科学的始祖，培根认为实验是知识的主要源泉，他的思想深深地影响着波义耳。波义耳与笛卡儿进行辩论时经常引用培根的话来支持自己的论点。

1644年，波义耳的父亲在英国资产阶级革命的一次战役中死去，波义耳跟随姐姐雷尼拉子爵夫人迁居到伦敦，在这里，波义耳结识了许多著名的学者。

牛顿（Issac Newton, 1642—1727）比波义耳小15岁，他们都是英国皇家学会的第一批重要成员。牛顿发展了波义耳的微粒学说，这一点在其著作《光学》中得到了很好的体现。图为1709年的牛顿。

图为年轻时候的伽利略（Galileo Galilei, 1564—1642）正在观察教堂里一个摆动的吊灯。波义耳正是游学意大利期间阅读了伽利略的对话体著作《关于两门新科学的对话》，这本书给他留下了深刻的印象，20年后波义耳的名著《怀疑的化学家》就是模仿这本书的格式写的。波义耳对伽利略本人更是推崇备至。

笛卡儿（Rene Descartes, 1596—1650）是波义耳姐姐（雷尼拉子爵夫人）家里的常客，而波义耳正是这位客人的一个极其认真的对手，他们常在一起进行学术辩论。图为笛卡儿的雕像。

范•赫尔孟特（Johann Baptista van Helmont, 1644—1759）是贵族出身，从图中可以看到他的家族纹章，但他献身于研究和实验。波义耳曾经仔细地研究过范•赫尔孟特的著作并常常将之当做权威来引用。

范•赫尔孟特不相信四元素说和三要素说，他断言，真正的元素是空气和水，这两个元素谁也不能转变成另一个，每种元素也不能还原成更简单的状态。他描述了著名的“柳树实验”，以证明“所有植物都只由水元素生出。”

波义耳亲自设计并做了许多实验，发明了减压蒸汽馏，最早使用有刻度的仪器来测定气体和液体的体积，在大量的气体特性实验中总结出著名的气体定律——我们现在称为波义耳定律。

1661年出版的畅销书《怀疑的化学家》中，波义耳破除了四元素说，提出了元素与化合物的概念和微粒哲学的理论，1911年，该书被收入《人人文库》，作为第559卷，并将原来冗长的书名简作The Sceptical Chymist. 这是现在常见的版本，本书就是据此译出的。

在波义耳建立的基础上，约瑟夫·布莱克（Joseph Black）等18世纪的科学家们为揭示物质的秘密开始认真地进行实验。在实验过程中布莱克发现了空气中的二氧化碳，证明空气不是“一种元素”。

英国化学家汉弗莱•戴维爵士（Sir Humphry Davy, 1778—1829）也发现了许多重要化学元素。

门捷列夫（D. I. Mendeleev, 1834—1907）发明了元素周期表，这是化学史上伟大的成就之一。至此，人们对元素的本质已经有了本质的认识。

现在看来，波义耳当时能批判四元素说和三要素说而提出自己的元素概念已很不简单，是认识上一个了不起的突破，使化学第一次明确了自己的研究对象。经过几代化学家的努力，如今，我们已经可以在元素被发现之前就预测到它的存在，对物质的构成的研究也早已经深入到分子和原子的水平。

以前的炼金术士们常常在实验室中操作着装有神秘液体的烧瓶——这些瓶还经常爆炸。这种情况持续了很长时间，使得人们印象中的化学实验室，往往是摆满了瓶瓶罐罐，瓶中装满五颜六色的化学药品。

如今，在现代的化学实验室里，很多前沿的研究已经是在计算机上的虚拟世界中完成的。