
6月7日,化學百年回顧與展望——“國際化學年在中國”報告會在北京大學隆重舉行。來自北京20余所科研院所、高等院校的科研骨干、大學生以及部分中學生代表1450余人參加了報告會。
中國科學院院長白春禮,中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會會長李勇武,中國化學會理事長、國家自然科學基金委員會副主任姚建年等10位來自國內(nèi)相關領域的知名專家從不同角度闡述了化學發(fā)展取得的成就、對人類文明產(chǎn)生的影響、如何應對全球性挑戰(zhàn)等重大命題,為公眾奉獻了一場化學改變世界的科學與知識盛宴。
白春禮表示,化學是研究物質的結構,性能和物質的科學,探索新物質,探索新應用的學科?;仡櫚倌陙砘瘜W的發(fā)展,化學已經(jīng)建立了重要的理論體系,作為一門中心學科,推動了其他學科的發(fā)展,支撐了人類社會的可持續(xù)發(fā)展。
化學未來的發(fā)展,有四點趨勢。第一個趨勢是,化學將向更廣度、更深層次的方向延伸。這體現(xiàn)在幾個方面:未來對原子、分子的認識將更為深入,多層次分子研究更為系統(tǒng),在創(chuàng)造新分子、新材料的基礎上更加注重功能性。超分子是一個分子結構與宏觀性能的關鍵紐帶,是產(chǎn)生更高級結構的基礎,如何設計超分子結構和材料,對復雜生命體系的理解和模擬及調控都是前沿的課題。第二,新工具的不斷創(chuàng)造和應用促進化學創(chuàng)新發(fā)展。隨著技術能力和儀器設備的不斷進步,空前準確和靈敏的儀器不斷被創(chuàng)造和應用,科學家不僅能在原子、分子甚至電子層次觀察并研究微觀世界的性質,而且能夠對其物質結構和能量過程進行操控。第三,綠色化學將引起化學化工生產(chǎn)方式的變革。綠色化學不僅是對現(xiàn)有過程的改進和新過程的研究,未來化學的研究將更加注重綠色產(chǎn)品設計的理念。綠色化學將經(jīng)濟、高效地制備與人類生活相關的物質。綠色化學不僅創(chuàng)造可持續(xù)的化學產(chǎn)品,還要變廢為寶,將今天的廢棄物變?yōu)槊魈煊杏玫馁Y源。這將引發(fā)化學化工的變革。第四,化學在解決戰(zhàn)略性,全局性,前瞻性重大問題當中繼續(xù)發(fā)揮更大的作用。社會的不斷發(fā)展,對化學發(fā)展提出新的需求,比如:能源危機要求我們?nèi)绾蜗窆夂献饔媚菢痈咝У乩锰柲?;環(huán)境保護方面如何控制、降解、驅除污染;資源利用方面必須做到合理高效地利用資源;材料方面要綠色化及智能化,可再生循環(huán)利用;社會安全方面要防患于未然,比如易燃品,爆炸品的檢查和防護。有很多工作需要化學家發(fā)揮更大的作用。
石油和化學工業(yè)是我國重要的能源和原材料工業(yè),也是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè),對保證國家的能源安全和糧食安全,促進國民經(jīng)濟和社會健康發(fā)展都具有十分重要的意義。新中國成立以后,我們石油化學工業(yè)用短短的60多年走過了西方發(fā)達國家100多年的發(fā)展歷程。總產(chǎn)值從1949年的1.7億元增長到2011年的8.88萬億,成為世界石油和化學工業(yè)的第二大國。從僅能生產(chǎn)有限的基礎化學燃料和初級的化學產(chǎn)品,到煉油基礎化學原料,農(nóng)藥專用化學品,橡膠制品等50多個重要的子行業(yè),6萬多種產(chǎn)品,門類齊全,完整的工業(yè)體系,創(chuàng)造了世界石油和化工化學發(fā)展史上的奇跡?!笆濉笔俏覈娼ㄔO小康社會的關鍵時期,是深入改革轉變發(fā)展方式的攻堅時期,我國仍處與可以大有作為的重要戰(zhàn)略機遇期,石油和化學工業(yè)面臨難得的發(fā)展機遇,也面臨一系列的挑戰(zhàn),我們面臨石油和化學工業(yè)大國向強國的發(fā)展征途中,經(jīng)濟全球化深入發(fā)展,將進一步促進石油國際間的交流與合作,為我國企業(yè)走出去,統(tǒng)籌利用國際國內(nèi)兩個市場創(chuàng)造有利條件。石油和化工行業(yè)應把加快轉變發(fā)展方式與保持行業(yè)經(jīng)濟平穩(wěn)運行有機統(tǒng)一起來,通過技術、工藝和裝備的升級改造,提高傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的節(jié)能降耗、安全環(huán)保、品種質量水平,增強傳統(tǒng)行業(yè)的競爭優(yōu)勢。同時,發(fā)展壯大戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),有序發(fā)展新型煤化工。另外,必須加快推進技術進步與創(chuàng)新,創(chuàng)建一批世界知名品牌。大力推進節(jié)約安全清潔發(fā)展,初步形成綠色、低碳、安全的可持續(xù)性發(fā)展模式。以培育大型企業(yè)和企業(yè)集團為重點,構建大中小配套協(xié)調的行業(yè)企業(yè)體系。統(tǒng)籌“引進來”和“走出去”,提升對外開放層次和水平。
化學與人類的生活息息相關,隨著社會的文明發(fā)展我們對化學的要求就越來越嚴,希望在合成的過程里面有更好的選擇性。我們對化學學科的發(fā)展,要提出化學“精準化”的要求。
能源問題、環(huán)境問題和健康問題已經(jīng)被公認為是21世紀人類所面臨的最嚴峻的三大挑戰(zhàn),這三大挑戰(zhàn)和化學,尤其是合成化學非常密切。2009年,諾貝爾化學獎獲得者野依良治提出未來化學的發(fā)展要求,即對合成化學反應的精準性控制。過去的十年終有三次諾貝爾化學獎授予了合成化學的精準控制直接相關的金屬有機方法學,體現(xiàn)了社會對精準控制的苛求和期待。由于合成手段的局限,合成工業(yè)達不到理想的精準要求,發(fā)展更加綠色的,高效的,高選擇性的合成方法迫在眉睫?,F(xiàn)代合成的目標就是發(fā)展理想的新反應和新方法,尋找更加精準的新一代物質轉化途徑。單分子,單原子操縱,是化學走向“精準化”的另一個方向。但同時也面臨著很大的挑戰(zhàn),比如單原子成像,操縱技術提高與改進,原子的三維排列怎樣更加有效,STM的圖象和能級的理論計算,復雜的分析體系怎樣通過進行控制反應。自組裝,是新一代的“精確”合成方法,自組裝是指組裝基元通過弱相互作用自發(fā)地行程有序結構的過程,是創(chuàng)造新物質和產(chǎn)生新功能的重要手段。自然界的自組裝現(xiàn)象是很多的,大到細胞膜和細胞等都是自組裝的例子,這些自組裝體系是十分復雜,高度有序,它們的功能不再僅僅取決于構成這些體系的組裝基元,而表現(xiàn)出更多的一種綜合效應,各組裝基元在自組裝體的基元是精準的。2005年,自組裝被列為二十一世紀將要解決的重大科學問題之一。
作為國際化學年在中國的重要大型紀念活動之一,報告會由中國科學院化學部、北京大學、中國化學會、中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會、中國化工學會和國際化學品制造商協(xié)會共同主辦,同時作為中科院學部“科學創(chuàng)新與戰(zhàn)略決策高層論壇”開壇主題以及北京大學“化學文化節(jié)”閉幕式。
中國化學會