化學(xué)發(fā)展何去何從[1]-資料下載頁
2025-08-04 14:26本頁面
【正文】 與生物大分子受體的相互作用的機(jī)理，是一個(gè)重大的理論化學(xué)問題，值得人們關(guān)注。③ 光合作用的機(jī)理──活分子催化劑葉綠素如何利用太陽能把很穩(wěn)定的CO2和H2O分子的化學(xué)鍵打開，合成碳水化合物［CH2O]n，并放出氧氣，供人類和其他動(dòng)物使用。④ 生物固氮作用的機(jī)理。⑤ 搞清楚牛、羊等食草動(dòng)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)。⑥ 人類的大腦是用“泛分子”組裝成的最精巧的計(jì)算機(jī)。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。⑦ 了解活體內(nèi)信息分子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和生理調(diào)控的化學(xué)機(jī)理。⑧ 了解從化學(xué)進(jìn)化到手性和生命起源的飛躍過程。⑨ 如何實(shí)現(xiàn)從生物分子（biomolecules）到分子生命（molecular life）的飛躍？如何制造活的分子（make life），跨越從化學(xué)進(jìn)化到生物進(jìn)化的鴻溝。⑩ 蛋白質(zhì)和DNA的理論研究。：納米尺度的基本規(guī)律。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。下面舉例說明納米效應(yīng)：① 如以銀的熔點(diǎn)和銀粒子的尺度作圖，則當(dāng)粒子尺度在150 nm以上時(shí)，熔點(diǎn)不變， ℃，即通常的熔點(diǎn)。以后熔點(diǎn)隨尺度變小而下降，到5 nm時(shí)為100 ℃。又如金的熔點(diǎn)為1 063 ℃,納米金的熔化溫度卻降至330 ℃。在納米尺度，熱運(yùn)動(dòng)的漲落和布朗運(yùn)動(dòng)將起重要的作用。因此許多熱力學(xué)性質(zhì)，包括相變和“集體現(xiàn)象”（collective phenomena）如鐵磁性、鐵電性、超導(dǎo)性和熔點(diǎn)等都與粒子尺度有重要的關(guān)系。② 納米粒子的比表面很大，由此引起性質(zhì)的不同。例如納米鉑黑催化劑可使乙烯催化反應(yīng)的溫度從600 ℃降至室溫。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。納米催化劑能否降低反應(yīng)活化能？這是值得研究的一個(gè)理論問題。③ 當(dāng)代信息技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了納米尺度磁性(nanoscale magnetism）的研究。④ 電子或聲子的特征散射長度，即平均自由程，在納米量級。當(dāng)納米微粒的尺度小于此平均自由途徑時(shí)，電流或熱的傳遞方式就發(fā)生質(zhì)的改變。⑤ 與微粒運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量p=mV相對應(yīng)的de Broglie波長l=h/p，通常也在納米量級，由此產(chǎn)生許多所謂“量子點(diǎn)”（quantum dots）的新現(xiàn)象。所以納米分子和材料的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的基本規(guī)律是21世紀(jì)的化學(xué)和物理需要解決的重大難題之一。六、化學(xué)家缺少品牌意識(shí)，沒有在社會(huì)上樹立化學(xué)的美好品牌化學(xué)沒有樹立品牌，化學(xué)與化工被認(rèn)為是污染源，這也是缺少生源的原因之一。其實(shí)，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。而分析、監(jiān)測、治理環(huán)境污染的正是化學(xué)家?；瘜W(xué)家已提出綠色化學(xué)的奮斗目標(biāo)?；瘜W(xué)家不但要認(rèn)識(shí)世界、改造世界，還要保護(hù)世界。
范文總結(jié)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1