【正文】 ul and Creative Science 化學(xué)的今天和明天 ——化學(xué)是一門中心的、實(shí)用的和創(chuàng)造性的科學(xué) 28 從早晨開始，我們?cè)谟没瘜W(xué)品建造的住宅中醒來，家具是部分地用化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代材料制作的，我們使用化學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)的肥皂和牙膏并穿上由合成纖維和合成染料制成的衣服，即使天然纖維（如羊毛或棉花）也是經(jīng)化學(xué)品處理過并染色的。 第二次世界大戰(zhàn)后 ， 磺胺藥逐漸讓位于治療效果更好的抗生素類藥 ， 如青霉素 、 四環(huán)素 、 紅霉素 、 氯霉素 、 頭孢菌素等 。 在解決這一困難中 ， 化肥起了重要作用 。 14 (6)分析科學(xué)的發(fā)展 20世紀(jì) 70年代 ， 生命科學(xué) 、 信息科學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展 ，使分析化學(xué)進(jìn)入了嶄新階段 ， 它不只限于測(cè)定物質(zhì)的組成和含量 ， 而要對(duì) 物質(zhì)的狀態(tài) (氧化 ． 還原態(tài) 、 各種結(jié)合態(tài) 、 結(jié)晶態(tài) )、結(jié)構(gòu) (一維 、 二維 、 三維空間分布 )、 微區(qū) 、 薄層和表面的組成與結(jié)構(gòu)以及 化學(xué)行為 和 生物活性 等做出瞬時(shí)追蹤 ， 無損 和 在線監(jiān)測(cè) 等分析及過程控制 ， 甚至要求 直接觀察原子和分子的形態(tài)與排列 。 1956年由前蘇聯(lián)的謝苗諾夫和英國(guó)的欣歇爾伍德在 化學(xué)反應(yīng)機(jī)理 、反應(yīng)速度 和 鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 方面的開創(chuàng)性研究而獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng) 。 ? 1911年為表彰居里夫人在發(fā)現(xiàn)釙和鐳、開拓放射化學(xué)新領(lǐng)域以及發(fā)展放射性元素的應(yīng)用方面的貢獻(xiàn)，居里夫人被授予了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng) ? 1908年盧瑟福因從事關(guān)于元素衰變和放射性物質(zhì)的研究 ,提出了原子的有核結(jié)構(gòu)模型和放射性元素的衰變理論而獲得了的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?；瘜W(xué)學(xué)科的發(fā)展、現(xiàn)狀與未來 1 化學(xué)學(xué)科發(fā)展的簡(jiǎn)單回顧 2 化學(xué)學(xué)科的內(nèi)涵及其地位作用 3 21世紀(jì)化學(xué)學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì) 4 化學(xué)學(xué)科前沿介紹 綠色化學(xué) 超分子化學(xué) 邵 爽 浙江教育學(xué)院 理工學(xué)院 13588151586 1 1 化學(xué)學(xué)科發(fā)展的簡(jiǎn)單回顧 遠(yuǎn)古的化學(xué) —— 實(shí)用技術(shù) 如：冶金、火藥、造紙等。 ?1935年約里奧 居里夫婦因第一次用人工方法創(chuàng)造出放射性元素而榮獲了的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 同時(shí)研究快速反應(yīng)的技術(shù)得到發(fā)展 ， 現(xiàn)在可以研究十億分之一秒內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng) 。 分析化學(xué)成為一門儀器裝置和測(cè)量的科學(xué) 。 其中 氮肥 的生產(chǎn)關(guān)鍵問題是如何利用大氣中的氮大規(guī)模合成肥料 。 目前世界藥物市場(chǎng)的年銷售量約為 3000億美元 ， 在世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展中有舉足輕重的作用 。這樣可以改進(jìn)它們的性能。②質(zhì)量守恒 。 36 ?從人類對(duì)七大技術(shù)發(fā)明的需要迫切性來排序： 化學(xué)合成和分離技術(shù)；信息技術(shù)；生物技術(shù)；航空航天技術(shù)；核技術(shù)；納米技術(shù)；激光技術(shù) ? 按 20世紀(jì)的七大技術(shù)發(fā)明衍生的產(chǎn)業(yè)規(guī)模及其對(duì)世界經(jīng)濟(jì)的影響來排序： 信息產(chǎn)業(yè)；化學(xué)合成；航天航空技術(shù)；核技術(shù)；生物技術(shù)；納米技術(shù)；激光技術(shù) 按人類需要的迫切性和其衍生的產(chǎn)業(yè)規(guī)模排序 20世紀(jì)和 21世界上半葉理應(yīng)稱為是信息和化學(xué)合成時(shí)代， 21世界下半葉才能成為生物技術(shù)時(shí)代！ 37 未來化學(xué)所面臨的重大挑戰(zhàn) ? 環(huán)境問題 ? 人口控制與健康 ? 食品問題 ? 資源與可持續(xù)發(fā)展 3 21世紀(jì)化學(xué)學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì) 38 （ 1）化學(xué)的第一根本規(guī)律 —— 化學(xué)反應(yīng)理論和定律 建立精確有效而又普遍適用的化學(xué)反應(yīng)的含時(shí)多體量子理論和統(tǒng)計(jì)理論。 預(yù)期未來 微觀與宏觀將會(huì)更深入更廣泛的結(jié)合 。 46 4 化學(xué)學(xué)科前沿介紹 超分子化學(xué) 綠色化學(xué) 47 結(jié) 語 21世紀(jì)化學(xué)仍將是一門中心的、實(shí)用的和創(chuàng)造性的科學(xué)，它將幫助我們解決人類所面臨的一系列重大問題，與此同時(shí)，化學(xué)本身將得到進(jìn)一步發(fā)展。交叉分子束實(shí)驗(yàn)技術(shù)的建立使微觀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)有了重大突破。 （ 3）活分子運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律 充分認(rèn)識(shí)和徹底了解人類和生物體內(nèi)分子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 ?量變質(zhì)變思想 —— 質(zhì)量互變規(guī)律在化學(xué)學(xué)科的應(yīng)用。 我們的交通工具 —— 汽車、火車、飛機(jī) —— 在很大程度上依靠化學(xué)工業(yè)的產(chǎn)品；晨報(bào)是用化學(xué)家們制造的油墨在用化學(xué)方法制造的紙上印刷的；用于說明事物的照片要用化學(xué)家們制造的膠卷和膠片；日常生活中的金屬制品都是用經(jīng)過以化學(xué)為基礎(chǔ)的冶煉轉(zhuǎn)化為金屬或合金后制造的，為了保護(hù)它們還要涂上油漆。 美國(guó)的調(diào)查報(bào)告“ 化學(xué)中的機(jī)會(huì) ”指出，化學(xué)工業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)上要保持競(jìng)爭(zhēng)力，主要看作為基礎(chǔ)學(xué)科的化學(xué)能否保持領(lǐng)先地位。 哈伯因此而榮獲 1918年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng) 。 終于使人類基因組計(jì)劃提前到 2023年完成 。 (榮獲 1986年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng) )。 ?1944年哈恩因發(fā)現(xiàn)了核裂變現(xiàn)象而獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng) . ?1942年費(fèi)米領(lǐng)導(dǎo)下成功的建造了第一座原子反應(yīng)堆。 現(xiàn)代化學(xué) —— 物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論和合成化學(xué) 如：雜化軌道理論（ VB法）、分子軌道理論（ MO法）、配位場(chǎng)理論、逆合成、手性合成、綠色化學(xué)、組合化學(xué)、分子設(shè)計(jì)等。 20世紀(jì) 量子力學(xué) 的誕生，近鄰學(xué)科特別是物理學(xué)、生物學(xué) 和數(shù)學(xué)的發(fā)展，以及各種新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)及精密儀 器的發(fā)明和計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，使化學(xué)學(xué)科得到迅猛 的發(fā)展。 ? 1974年 Flory因在高分子性質(zhì)方面的成就也獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。由于分子內(nèi)部、化學(xué)反應(yīng)過程中及凝聚相中分子間相互作用過程是在非常短的時(shí)間里發(fā)生的，比如說，化學(xué)反應(yīng)過渡態(tài)的壽命一般只有幾十飛秒，所以必須在飛秒的時(shí)間尺度上對(duì)化學(xué)反應(yīng)過程進(jìn)行檢測(cè)。 以塑料為主體的三大合成材料 ， 以體積計(jì)算其世界總產(chǎn)量已超過全部金屬的產(chǎn)量 ， 所以有人稱 20世紀(jì)為聚合物時(shí)代 。 Domagk因此而在 1939年榮獲諾貝爾生理及醫(yī)藥獎(jiǎng) 。 ⑦納米分子 。 迄今化學(xué)家已經(jīng)擁有 1900多萬種化合物 ，其中絕大多數(shù)是由化學(xué)家合成的 。 —— Kornberg,Chemistry Biology,1996,3,35 35 20世紀(jì)化學(xué)并未獲得社會(huì)應(yīng)有的認(rèn)同 報(bào)刊上提及 20世紀(jì)發(fā)明的六大技術(shù) —— 應(yīng)為七大技術(shù)！ ① 信息技術(shù)（無線電、半導(dǎo)體、芯片、集成電路、計(jì)算機(jī)、通訊和網(wǎng)絡(luò)） ② 生物技術(shù)（基因重組、克隆和生物芯片） ③ 核科學(xué)和核武器技術(shù) ④ 航空航天和導(dǎo)彈技術(shù) ⑤ 激光技術(shù) ⑥ 納米技術(shù) ⑦ 化學(xué)合成技術(shù)（新藥物、新材料、高分子、化學(xué)和農(nóng)藥） 化學(xué)家缺少品牌意識(shí)，沒有在社會(huì)上樹立化學(xué)的美好品牌，甚至化學(xué)成為有毒、有害、高污染的代名詞！ 化學(xué)家太謙虛 ! 上述六大技術(shù)如果缺少一兩個(gè)，人類照樣生存。 （ 4）生物如何進(jìn)化？生命如何起源等。 ?探索并建立新的分離、分析測(cè)試?yán)碚撆c表征分析技術(shù)，為材料科學(xué)和生命科學(xué)的發(fā)展提供技術(shù)支持，為人口與健康、國(guó)家安全等領(lǐng)域提供強(qiáng)大的技術(shù)保障。 3 21世紀(jì)化學(xué)