化學(xué)發(fā)展何去何從[1](完整版)
【正文】 5年。沒有一門其他科學(xué)能像化學(xué)那樣在過去的100年中創(chuàng)造出如此眾多的新化合物。一、20世紀(jì)化學(xué)取得的空前輝煌成就并未獲得社會應(yīng)有的認(rèn)同在20世紀(jì)的100年中，化學(xué)與化工取得了空前輝煌的成就。這個“空前輝煌”可以用一個數(shù)字來表達(dá)，就是2 285萬。這個成就用“空前輝煌”來描述并不過分。沒有發(fā)明合成纖維、合成橡膠、合成塑料的技術(shù)，人類生活要受到很大影響。排名第二的是信息技術(shù)，第三是生物技術(shù)，以下依次是航空航天技術(shù)，核技術(shù)，納米技術(shù)和激光技術(shù)。這4個產(chǎn)業(yè)都是非常大的產(chǎn)業(yè)。數(shù)學(xué)、物理學(xué)是上游，化學(xué)是中游，生命、材料、環(huán)境等朝陽科學(xué)是下游?；瘜W(xué)與八大朝陽科學(xué)之間產(chǎn)生了許多重要的交叉學(xué)科，但化學(xué)家非常謙虛，在交叉學(xué)科中放棄冠名權(quán)。但在中學(xué)生或外行看來，“分子生物學(xué)”中“化學(xué)”一詞消失了，覺得化學(xué)的領(lǐng)域越來越小，幾乎要在生物學(xué)與物理學(xué)的夾縫中消亡。沒有這三大理論，要取得合成2 285萬種化合物的輝煌成就是不可能的。21世紀(jì)的生物學(xué)也有重大難題和奮斗目標(biāo)：。這是近年來在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)的淡化化學(xué)的思潮的主觀原因之一。這一理論和提出的新概念雖然非常有用，但卻是不徹底的半經(jīng)驗理論。這是21世紀(jì)化學(xué)的第二個重大難題。充分認(rèn)識和徹底了解人類和生物體內(nèi)分子的運(yùn)動規(guī)律，無疑是21世紀(jì)化學(xué)亟待解決的重大難題之一。⑤ 搞清楚牛、羊等食草動物胃內(nèi)酶分子如何把植物纖維分解為小分子的反應(yīng)機(jī)理，為充分利用自然界豐富的植物纖維資源打下基礎(chǔ)。當(dāng)尺度在十分之幾到10 nm的量級，正處于量子尺度和經(jīng)典尺度的模糊邊界（fuzzy boundary）中，有許多新的奇異特性和新的效應(yīng)，新的規(guī)律和重要應(yīng)用，值得理論化學(xué)家去探索研究。這一現(xiàn)象為新型常溫催化劑的研制提供了基礎(chǔ)，有非常重要的應(yīng)用前景。其實，造成環(huán)境污染的不僅僅是化學(xué)，更重要的是森林破壞，水土流失，沙漠化和沙塵暴，汽車尾氣排放，煤燃燒等?；瘜W(xué)家已提出綠色化學(xué)的奮斗目標(biāo)。③ 當(dāng)代信息技術(shù)的發(fā)展，推動了納米尺度磁性(nanoscale magnetism）的研究。以后熔點隨尺度變小而下降，到5 nm時為100 ℃。如何徹底了解大腦的結(jié)構(gòu)和功能將是21世紀(jì)的腦科學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、信息和認(rèn)知科學(xué)等交叉學(xué)科共同來解決的難題。② 化學(xué)遺傳學(xué)為哈佛大學(xué)化學(xué)教授Schreiber所創(chuàng)建。又如目前高分子纖維達(dá)到的強(qiáng)度要比高分子中的共價鍵的強(qiáng)度小兩個數(shù)量級。但目前這些理論方法對描述復(fù)雜化學(xué)體系還有困難。五、21世紀(jì)化學(xué)的四大難題（第一個世紀(jì)難題）：建立精確有效而又普遍適用的化學(xué)反應(yīng)的含時多體量子理論和統(tǒng)計理論。到了21世紀(jì)，世界數(shù)學(xué)家協(xié)會提出七大數(shù)學(xué)難題，籌集了700萬美元，懸賞100萬美元給每一個難題的解決者。道爾頓的原子論和門捷列夫的化學(xué)元素周期律對于20世紀(jì)玻爾建立原子的殼層結(jié)構(gòu)模型具有十分重要的借鑒作用。世界著名的Nature雜志也為化學(xué)家鳴不平，在2001年 發(fā)表了社論說：“化學(xué)的形象被其交叉學(xué)科的成功所埋沒”。又如人類基因計劃的主要內(nèi)容之一實際上是基因測序的分析化學(xué)和凝膠
范文總結(jié)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1