要探詢普里斯特利（1733—1804） 一生的獨立思維并非難事。他誕生于一個信仰喀爾文教派、反英國國教的家庭，但就連在自己家里，普里斯特利似乎也注定特立獨行。他是家中六個孩子里的老大，本來和祖父母同住，母親去世后則搬去和一位膝下無子的姨媽同住。從童年起，普里斯特利就全心投入研究和功課。他是個上進的學生，在學校課業(yè)之外，還會自行做系統(tǒng)性的研讀作為輔助。為了來日能夠成為牧師，他自學希伯來文、迦勒底語和古敘利亞語。后來當他似乎要成為生意人時，他又學了法文、德文和意大利文。他的興趣極為廣泛，在語言、歷史、神學、教育及自然哲學的某些領域，都曾進行研究、寫作，并作出重要的貢獻。

普里斯特利踏入化學領域時已經(jīng)近40歲了，他最初感興趣的是空氣。當時人們基于古希臘人的假設，仍認為空氣是一種不可變的簡單物質，是四大基本元素之一。普里斯特利以他一貫的精力開始研究這個主題。他審讀了當時已知的知識，重做重要實驗，然后就開始自行設計實驗與研究方式。他的研究就像一個世紀前列文虎克的探索，有種百無禁忌的特質。普里斯特利經(jīng)常因自己的發(fā)現(xiàn)而大感驚喜，而且他就和列文虎克一樣，在發(fā)表研究成果時，不論成功或失敗，都持同樣樂觀的態(tài)度。剛開始時，他拿太太廚房里的洗衣盆和玻璃器皿來當工具，但他一向擅長設計所需的儀器，再加上像陶瓷專家威基伍（Josiah Wedgwood）這樣的朋友的幫忙，他終于建立了當時世界上擁有數(shù)一數(shù)二設備的化學實驗室。

在普里斯特利龐大的化學研究成果中，有兩項發(fā)現(xiàn)格外突出——氧氣及光合作用。首先，當他系統(tǒng)性地研究“空氣”時，曾將各種物質加熱而產(chǎn)生了氧氣；接著他又把水面或水銀上產(chǎn)生的氣體收集起來，再用簡單的測試進行分析：它是什么樣子？會不會燃燒？能不能讓老鼠活命？活多久？能不能被水吸收？1774年8月1日，普里斯特利用剛拿到的12寸放大鏡，將一些紅汞灰（如今被稱為氧化汞）加熱。他發(fā)現(xiàn)，在這種新空氣中，蠟燭燃燒得格外明亮，悶燒的木屑會突然迸出火花。隔年三月，他意外地發(fā)現(xiàn)，關在這種新氣體里的老鼠壽命，是在一般空氣中的老鼠的兩倍。他自己也吸了一些這種氣體，注意到它會令人產(chǎn)生輕快自在的感覺。經(jīng)過這次及多次實驗后，普里斯特利深信他已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了大氣中促成氧化與生命的成分。憑著他的非凡遠見，他猜測這種氣體最后可能被應用在藥品上，甚至成為奢侈品。

現(xiàn)在我們知道，在當時，氧氣的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)“四處彌漫”了。在瑞典，一位窮藥劑師舍勒（Carl Wilhelm Scheele）也在進行關于“空氣與火”的實驗。雖然他的成果直到1777年才發(fā)表，但舍勒的確在普里斯特利之前便制造并研究了氧氣的特性。然而，普里斯特利的多重發(fā)現(xiàn)及其實驗戰(zhàn)果數(shù)量之龐大，使他取代了舍勒而進入科學界主流。

普里斯特利將他這種活潑的新物質稱為“去燃素氣”（dephlogisticated air）?！叭妓亍保╬hlogiston）這個名詞自17世紀初期就被采用了。施塔爾（Georg Ernst Stahl）在他1723年的教科書中，對燃素的定義并不是火，而是“火的物質與本源”。任何物質燃燒時，都會釋出燃素。在油和炭等可燃物當中有許多燃素，煤灰則幾乎是純燃素。金屬燃燒時也會釋出燃素。燃素還能還原到反應所得的產(chǎn)物里，比方說，假使將鋅白與木炭一起加熱，將會得到原來的金屬。燃素還有些古怪的特性，最特別的就是，如果把它加入某種物質里，會使該物質離奇地變輕。

我們現(xiàn)在已經(jīng)知道，燃素理論其實就是“反向”的氧化作用。獲得燃素表示失去氧，這也就說明了重量減輕的原因。失去燃素則表示加入氧。鋅在空氣中燃燒時，會產(chǎn)生氧化鋅（鋅白）；將鋅置于煤炭上加熱并不會增加燃素，而是釋放氧。但就如托勒密的周期與本輪理論成功地解釋并預測了行星的運行，燃素也解釋了許多化學反應，至少在定性反應上。燃素同時也導出了許多成果豐碩的實驗，包括普里斯特利自己的許多研究。直到1777年，當拉瓦錫（Antoine Lavoister）仔細測量出類似反應中所減輕與增加的重量后，他才把氧列為氧化與呼吸作用中的關鍵要素。但即便如此，燃素理論仍舊存而未亡，被用來解釋化學反應中釋出的光與熱。直到19世紀中葉，人們對能量有了更清楚的了解后，燃素理論才真正被推下了科學舞臺。