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考研4段

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小 发表于 2006-7-4 22:43 只看该作者
[讨论]化学前沿发展的趋势(应用化学)
化学前沿发展的趋势(应用化学)
“化学前沿”在不同的历史时期有着不同的表现,但就其实质来说是不变的。那就是指在不久的将来,在这些领域可能得到新的发现或突破,从而带动一个学科或几个学科的发展。同时,化学前沿的发展还存在着两种重要趋势,且也是同一的:一方面是分科越来越细;另方面是逐步走向综合、走向统一。这种综合和分化是两个方向相反而又有密切联系的发展过程。综合可导致新的分化,而新的分化又酝酿着新的综合。这可以说是化学前沿形成和发展的基本模式。这种模式在整个化学前沿发展的历史进程中得到了清楚的体现。
一、沿着物质结构层次双向探索
化学科学的基础学科是在19世纪形成的,并导致了化学科学从整体向专业化方向的发展。道尔顿的化学原子论和阿佛加德罗的分子假说是19世纪化学阐述各种问题的基本理论依据。由此可见,化学科学认识的深化是从原子层次开始的——新的化学前沿(或称化学新时代)就这样出现了。
进入20世纪以后,化学一方面沿着物质结构层次的微观方向(如原子核和基本粒子)深入发展,相应地形成了核化学和基本粒子化学等前沿领域。另方面沿着物质结构层次的宏观方向发展,形成了新的前沿(如高分子化学和凝聚态化学、地球化学和宇宙化学等)。凝聚态化学是现代化学前沿的一个重要组成部分,重点研究凝聚态的物理化学性质与化学组成、微观结构和化学反应之间的关系及有关材料的应用。该前沿领域与量子化学、结构化学等密切相关。
上述物质结构层次及其研究各个层次的化学学科,在其发展过程中是相互渗透、互为促进的,进而不断形成许多新的边缘学科和交叉学科。
二、在运动形式交叉领域开拓
在任何物质系统中,物理运动和化学运动是难于截然分开的。可是在19世纪之前、化学研究与物理学研究是互不相谋、各自发展的。从19世纪开始,化学家和物理学家开始认识到:只有把两者辩证地结合起来,才能比较满意地解释化学现象和物理现象。物理化学的诞生就是一个标志。从此以后,化学和物理关系日益密切,两者相互交叉的领域越来越扩大,相继出现了多个化学前沿,如量子化学、分子动力学、催化化学等。与此同时,化学运动与力学运动在橡胶高分子材料的机械加工过程中联系在一起,形成“力化学”。化学运动与生物运动进一步相联系,形成并发展了生物化学和化学仿生学。如今,正在形成中的生命化学,则比生物化学有着更多、更复杂的内容。生命化学需要实现更高度的综合。它不仅研究化学运动、物理运动与生命运动的联系,而且还研究它们与社会行为和思维活动的联系。例如,脑化学就是重点研究思维运动与化学运动的关系和规律,是生命化学这一前沿领域中颇具活力和诱人的一个方向。
此外,化学运动和多个运动形态的联系与渗透,又导致出现综合性非常强的化学前沿学科,如环境化学等。
三、向应用性和综合性方向发展
应用化学架接于基础化学和化学工业之间,是化学理论向生产力转化的中介。它具有明显的应用性和综合性。也正是这两点使得化学前沿更具丰富多采。从其应用性来看,应用化学同国民经济和人类生活的各个方面有关。而且关系越密切的领域,越易被重视而成为重要的化学前沿。众所周知,不少化学前沿是属于应用化学的范围,诸如能源化学、材料化学、海洋化学等。另外,从综合性角度来看,应用化学研究对象都是较复杂的物质客体或较复杂的物质系统,往往需要多种学科的结合以及多种理论与技术的结合。可见,应用化学的发展既能促进方法的交叉和理论的交叉,同时又能加速化学科学前沿的分化和综合。
总之,化学前沿发展规律是多层次、多元化的。人们对它的规律性探讨,目前还只是初步的,有的看法也不尽一致或有待深化。但有一点可视为共识,即普遍认为对于化学前沿发展规律的探讨是重要的,决不能忽视。因为它有助于我们不失时机地抓住化学前沿而大有作为,否则会坐失良机而陷入长期徘徊不前的境地。抓住前沿,可以明确主攻方向、加快化学科学研究的步伐,达到后来居上的目的;抓住前沿,可以培育出一批第一流的化学人才;抓住前沿,可以研究并学会使用大量先进的科研设备,掌握新的实验手段和运用大量新技术,有力地带动整体化学的发展。
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