【转帖】化学前沿的现状

三、合成化学与催化科学

化学合成是化学研究的基本实验方法。从1828年德国化学家维勒以无机物合成出简单有机物尿素到当代合成维生素B12、红霉素等复杂化合物，化学合成有了一个极大的飞跃，业已形成一门系统化和应用性相当强的合成化学学科。如今，化学合成正在向“分子设计”这个战略目标进军。所谓“分子设计”，即是按预定性能要求设计新型分子，并按科学理论计算得出的合成路线，运用各种手段与技巧把它合成出来，如同造房设计、服装设计那样。这样，分子设计可以从根本上改变化学中传统的“配方炒菜”式的落后方法，从而为材料科学等开辟出众多新的方向（诸如高分子设计、药物设计、催化剂设计及合金设计等）。

要实现化学合成的重大突破其关键在于设计新反应途径，有效控制化学反应性能。如今，在下列诸方面颇引人关注：一是实施无机和有机的交叉，即将研究新无机物的方法应用于有机合成。二是精心设计合成像沸石一样具有优良性质的新型固体，由此导致出现新的半导体以及用于电池和具有记忆功能的固体离子材料、磁性材料。三是发展光助化学，选择光助反应途径，其特点是借助“人工光合作用”模拟天然光合作用并将其推广为一种全新的反应途径，从而为化学合成提供新方法。四，也是最引人关注的是把研制催化剂从技艺变为科学，即加强对化学催化作用的基础理论研究，致力于在分子水平上理解催化过程。这必将有助于新的催化体系的开拓和催化剂分子设计成效的提高。

四、现代分析化学

它基于仪器分析，加上数学的渗入和电子计算机的应用，呈现出日新月异的发展势头。有以下特点：从传统化学分析到仪器物理化学分析；从单组分的分步分析到多组分的同步分析；从组成分析到结构分析；从常微量分析到超微量分析；从静态分析到动态分析；从间接分析到直接分析；从近距离分析到远距离分析；从破坏性分析到保护性分析；从单一手段到多种手段配合（联用）的多功能分析；从手工到自动化分析和数据处理等。从现代分析化学的整体看，上述十个方面是互补的，并不是后者完全取代前者，而是实现辩证的综合。这样，可使现代分析化学具有全面的功能，既能适应现代科学研究向微观和宏观两个不同方面深入发展的大趋势，又能满足材料化学、环境化学、生命化学等综合性及应用性较强的化学前沿发展的需要。

五、生命过程的化学

在该领域有两个既具有科学远景又富有哲学意义的研究方向：其一是生命起源的化学途径；其二是生命中发生的分子反应。早在一个世纪以前，恩格斯曾预言：“生命起源必然是通过化学途径实现的。”今天，化学的巨大进步已经可以用自然科学的材料证明：这条化学途径确实是存在的。它大体上可概括为由原子→分子→生物大分子→原始生命的这样一个“化学进化”过程。其中，原始生命的诞生可以认为是化学进化最后阶段的产物，也是生物进化的发端。但这里的必然性尚未能在实验上得到最后的证实。科学家们当前正在借助化学、物理的方法进行攻关。70年代初量子生物化学的诞生就是一个标志。它将为揭示生命诞生的奥秘而不断作出新贡献。

研究生命中发生的分子反应，对于发展基础自然科学和应用于人体保健、动物保护和农业等方面的前景远大。一批具有革命性意义的生物学问题，现在需要由化学提供的分子相互作用来分析。其中化学振荡、受体-底物相互作用及膜与方向性化学等就是属于这类问题。以化学振荡来说，它是指化学反应的一种周期性变化。这种周期性变化表现在浓度、体积、颜色、发光度等方面。这是一种化学系统中的结构有序和功能有序。比利时科学家普里戈金首先指出，这种化学振荡是种“耗散结构”，即是种不可逆化学反应在远离平衡态下进行时所呈现的有序行为（又称之谓“化学不稳定性”）。这种有序行为需要反应体系是个开放体系，也就是需要不断地与外界交换物质和能量才能维持。而这种“化学不稳定性”的概念与目前生物化学过程里研究的那一类化学反应是基本一致的。可见，化学振荡反应的研究可以导致人们对出现于生物系统中的周期性现象有更深刻的认识。显然，这对生命本质研究的深化是颇有意义的。

六、宇宙化学与星际化学

这是两个以浩翰宇宙为研究背景的化学前沿领域。宇宙化学主要探讨元素的起源和形成以及它们在宇宙中的性质和行为。通过这种研究已经和将要进一步促使化学家从地球迈向宇宙空间。星际化学是个只有十几年历史的新兴化学边缘学科。它所依据的事实是在巨大的星际空间——天然反应室里所发生的化学反应。研究这些反应可弄清至今所了解的化学定律能否推广到银河系以至整个宇宙间。可见，星际化学的诞生必将促进化学同天文学的结合和发展，并以探索宇宙物质的演变、生命的起源以及外星文明开辟新的途径。

综上所述，现代化学在理论研究和实际应用方面都处在急剧变革与迅猛发展之中。这种变革和发展鲜明地反映在化学前沿的各个领域，并在整体上呈现出如下趋势与特点：从宏观的唯象认识深入到微观的理论了解，从定性的描述进入到定量的说明，从对物质的静态认识跨进到对反应的动态研究，以及从纯粹的化学学科发展出一批综合的边缘学科。

生物化学都落后了.

生化确实落后,在医学上还有好多疑难病症需我们去征服!

学习中,