化学学科的发展现状与未来..ppt

药物合成——抗生素 关于化学反应的历程的重要研究成果 飞秒化学 飞秒化学是研究在极小的时间内化学反应的过程和机理。这一领域涉及的时间间隔短至约千万亿分之一秒，即1飞秒。 1 s(s,秒)=103ms(毫秒)=109ns(纳秒)＝1015 fs (femtosecond飞秒) 化学是一门实用的科学 人类之衣、食、住、行和娱乐无不与化学有关。 化学是一门创造性的科学 化学家辛勤的耕耘着元素周期体系中的百余个化学元素并整理着天然产物，所发现的新化合物几乎每10年约翻一番。随着化学反应基础理论及合成方法的不断发展和完善，新化合物的增加速率已快于指数表达方式，90年代以来每年新增的化合物约有60余万种。迄今化学家已经拥有1900多万种化合物，其中绝大多数是由化学家合成的。 化学与生物学的不同 “生物学家致力于阐明自然生命的过程，而化学家则习惯于如何去调控这一过程”。 ——Doyle and Coray,Chemistry Biology,1998,5,157-160) 生物学家注意认识世界，而化学家则想改造世界。 21世纪物理学提出了五大理论难题 （1）4种作用力场的统一问题，相对论和量子力学的统一问题。 （2）对称性破缺问题。 （3）占宇宙总质量90%的暗物质是什么的问题。 （4）黑洞和类星体问题。 （5）夸克禁闭问题等。 21世纪的生物学也有重大难题和奋斗目标： （1）后基因组学和人类疾病的消除。 （2）蛋白质组学。 （3）脑科学。 （4）生物如何进化？生命如何起源等。 结 语 1、21世纪化学仍将是一门中心的、实用的和创造性的科学，它将帮助我们解决人类所面临的一系列重大问题，与此同时，化学本身将得到进一步发展。有理由相信21世纪的化学将更加繁荣兴旺，化学将迎来它的黄金时代！ 2、21世纪化学学科的发展需要更多优秀的人才，你们是未来化学家的领路人！21世纪化学的辉煌需要我们化学教育工作者的共同努力！ 化学是承上启下的中心学科(central science) 科学按照其研究对象由简单到复杂分为： 上游：数学、物理学——研究对象简单，研究程度很深 中游：化学 下游：生命、材料、环境——研究对象复杂 化学是中心科学，是从上游到下游的必经之地，永远不会象有些人估计的那样将要在物理学与生物学的夹缝中逐渐消亡！ 化学是一门中心科学 徐光宪.今日化学的何去何从[J],大学化学,2003,18(1):1 化学是与信息、生命、材料、环境、能源、地球、空间和核科学等八大朝阳科学都有密切的联系、交叉和渗透的中心科学。 ◆当前一些重大的工业过程基本上都基于化学过程。 ◆世界专利发明中有20%与化学有关。 ◆发达国家从事研究与开发的科研人员中，化学与化工专家占一半左右。 ◆化工企业产品的更新换代依靠化学的进步，而化工产品的产值和出口比例在国民经济中一直保持着领先地位。 化学在旧的自然界旁又建起了一个新的自然界。 —— R. B. Woodward 化学思想——科学哲学思想的重要组成部分 实验验证思想——实验方法来验证和探究化学知识的思想 守恒思想：①能量守恒;②质量守恒;③电荷守恒/得失电子守恒? 动态平衡思想——用平衡移动的原理来分析粒子之间相互反应,系统了解阐释溶解平衡、化学平衡、电离平衡、水解平衡、氧化还原平衡等多种平衡体系的本质。 量变质变思想——质量互变规律在化学学科的应用。例如：温度改变，物质状态的改变；元素原子个数或排列方式不同，产生了不同的物质（同素异形体和同分异构体）；反应物之间物质的量的比例不同，产物不同；反应条件的不同，产物不同；随原子序数递增，原子结构呈现周期性的变化，元素的性质也呈周期性的变化；定性实验和定量实验的相互关系等。 结构决定性质思想——物质结构决定物质性质，物质性质反映了物质的结构 “化学家看起来比较审慎,善于分析并较多的在本学科内独善其身。他们将注意力集中在分子上面，他们醉心于一个多手心的中心、具有很大合成难度的分子带来的挑战，并力图用最短的路线和最高的产率来得到目标分子，通过用相对较少但巧妙的技术以获得精确的资料。对他们来讲注重蛋白质和核酸的化学更甚于它们的生理重要性。另一方面。生物学家似乎较具有艺术性、调和性和主要用右脑思考。他们喜欢使用种类繁多却不太精密的技术来研究细胞和器官内的复杂现象。他们喜欢神秘和复杂，当揭去面纱，显露出分子本质时，他们中有些人则会感到失望”。