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世纪化学的内涵
21世纪化学的内涵四大难题和突破口徐光宪论文导读内容来源
在中国化学会第七次全国会员大会上作了题为21世纪信息科学合成化学和生命科学共同繁荣的世纪的报告化学通报全文刊发-11 在2002年7月长春召开的第八次全国量子化学学术会议上作了21世纪理论化学的挑战和机遇结构化学全文刊发-469 国家自然科学基金资助项目批准号 21世纪化学的内涵四大难题和突破口科学通报6-2091 1宇宙进化的8个层次结构科技导报2002 9 8-13 2今日化学何去何从大学化学-6 20世纪的化学取得了辉煌的成就但未获得社会应有的认同 1老科学意味着发展已很慢或已走下坡路没有什么发展前途实际上化学家合成和分离的新化合物从1970年的237万到1999年底的2340万翻了10番这种以指数发展的高速度可以和信息科学生命科学相媲美但化学家太谦虚了这句话是《自然》杂志在2001年的评论中说的不会向社会宣传化学与化工对社会的重要贡献 2化学是中心科学与社会生命材料环境地球空间和核科学等八大朝阳科学都有紧密的联系从而产生许多交叉学科但化学家很谦虚并放弃了学科的冠名权在社会上造成化学被肢解的错误印象 20世纪的化学取得了辉煌的成就但未获得社会应有的认同 3朝阳科学在组建队伍时拉走了不少化学家化学向朝阳科学输送队伍本是好事但希望社会能够认同化学对发展朝阳科学的重要作用而不是因为化学没有用处使化学工作者纷纷转行 4化学没有提出21世纪要解决的理论难题有人认为化学没有理论只是一堆白菜 5化学没有树立品牌缺少品牌意识化学和化工被认为是污染源这也是中学生不愿报考化学专业的原因之一其实造成环境污染的不仅是化学工业更主要的是汽车怕尾气排放煤燃烧沙尘暴以及微电子工业等而化学家正对环境检测分析治理做出重要贡献并提出绿色化学的奋斗目标化学家不但要认识世界改造世界还要保护世界 120世纪有七大技术第一是合成化学技术报刊上常说20世纪发明了六大技术1无线电半导体计算机芯片和网络技术2基因重组克隆和生物芯片等生物技术3核科学和核武器技术4航空航天和导弹技术5激光技术6纳米技术但很少人提到包括新药物新材料高分子化肥农药的化学合成技术但化学和化工界非常谦逊从来不提抗议我们应该理直气壮地大力宣传20世纪发明了七大技术第一的化学合成技术其实化学在20世纪的成就用空前辉煌来描述是并不过分的上述六大技术如果缺少一两个人类照样生存但如果没有发明合成氨国外评选20世纪最重大发明得票最多和合成尿素合成第一二三代农药60亿人口将一半饿死没有发明合成抗生素和新药物人类寿命缩短没有三大合***类生活受很大影响没有合成新分子新材料上述六大技术无法实现 2化学是中心科学但化学作为中心科学和形象被其它交叉学科的成就所埋没科学分上中下游数理是上游化学是中游朝阳学科是下游交叉学科中化学放弃了冠名权例如生物化学被称为分子生物学生物大分子的结构化学被称为结构生物学生物大分子的物理化学被称为凝聚态物理学溶液理论胶体化学称为软物质物理学量子化学称为原子分子物理学又如人类基因组计划的主要内容之一实际上是基因测序的分析化学和凝胶色层等分离化学但社会上只知道基因学再如分子芯片分子马达分子导线分子计算机都是化学家开始的但开创研究家却不提出化学器件学这一名词而微电子学专家马上称之为分子电子学 3化学有没有理论唐敖庆有很好的回答19世纪化学有三大理论成就1经典原子分子论包括建筑在定比定律倍比定律和当量定律基础上的道尔顿原子论以碳四价及开库勒的工作为中心的分子结构和原子价理论2门捷列夫的化学元素周期律3化学质量作用定律 20世纪的化学也有三大理论成就1化学热力学可以判断化学反应的方向提出化学平衡和相平衡理论2量子化学和化学键理论3上世纪30年代提出的绝对反应速度理论和60年代提出的分子反应动态学到了21世纪数学物理生物都提出了要解决的难题但化学家又比较谦虚好象没有人明确提出哪些是化学家要解决的世纪难题造成化学无理论的错误印象 4理论化学在现代化学的发展中起了非常重要的作用 1998年诺贝尔化学奖授予量子化学家科恩和玻普耳 5吉林大学是我国理论化学的发源地理论化学在我国有很好的基础唐敖庆是我国理论化学的奠基人一21世纪化学的内涵和定义 1一门科学的定义至少有三个属性 11整体和局部性科学是一个复杂的知识体系好比一块蛋糕为了便于研究要把它切成大中小块首先切成自然科学技术科学和社会科学三大块在自然科学中又有许多切法一种传统的切法是分成数理化天地生等一级学科近来又有切成物质科学生命科学地球科学信息科学材料科学能源科学生态环境科学纳米科学认知科学系统科学等的分类法化学是从科学整体中分割开来的一个局部它和整体必然有千丝万缕的联系所以学科之间的交叉和相互渗透是必然的趋势这是它的第一属性宇宙进化的层次结构第1层次物理进化从宇宙大爆炸开