轉動化學

張如范

有人說，化學家是僅次于上帝的精靈。自然界中的物質分子大概有10⁷種，而化學家通過化學合成的方式可以制造的物質分子種類則高達10³⁰～10²⁰⁰種，遠遠超過了自然界中物質分子種類的數量。

化學促進了人類社會的發展。回顧整個人類社會的發展史，在某種意義上也是一部化學材料的發展史。從原始社會的石器時代，到奴隸社會的青銅器時代，再到封建社會的鐵器時代，而后又到了近代社會的鋼鐵時代，我們現代社會則是一個硅時代，展望未來社會，將會是一個碳時代。核心材料的每一次更新換代，都極大地促進了人類社會的發展。

化學支撐了現代文明。我們當下的時代，是化學產品支撐起了整個現代文明，人類社會的吃穿住用行等各個方面都離不開多種多樣的化學品。此外，化學和化學品工業更是現代高端科技的關鍵支撐。比如，先進制造業的發展需要各種高性能材料。無論是對高強度、高耐熱、高耐寒、高耐磨、高氣密封、高耐腐蝕、高催化活性、高純度、高磁性等性能，還是對超導性、超合能、超結構、自組裝和智能化等材料性能的巨大需求，無一不是靠化學與化學品工業來發明和創造的。此外，人類社會面臨的能源短缺、環境污染、資源有限等許多重大問題的解決，也有賴于化學和化學工業來提供重要的技術和產品支撐。

化學是美麗的。談到化學和化學工業，很多人的第一反應是枯燥、污染、爆炸等負面印象。但事實上，化學世界有絢麗多彩的化學反應，種類繁多的化學材料，功能各異的材料性能……無一不展示著化學世界的美妙。

化學使人類的生活更美好。神奇的納米碳材料擁有超高的強度;智能藥物可以根據需要自動在人體內釋放有效成分;分子機器可以在分子水平上發揮獨特功能;有機發光二極管材料讓我們的生活充滿更多瑰麗的色彩;智能材料使我們的衣食住行更加智能化;生物煉制讓我們擁有更加可持續的能源;納米技術的發展則讓我們的環境更加綠色無污染。

本期特別策劃，我們將一起走進絢麗多彩而又無處不在的化學世界，一起轉動化學的萬花筒，去了解各類神奇的化學現象、化學反應和化學材料。紫杉醇作為世界上非常優秀的植物抗癌藥究竟有哪些“神奇魔法”？黃粉蟲的幼蟲可降解聚苯乙烯這類塑料，為我們解決目前的塑料、微塑料危害帶來了哪些曙光？那些讓古建筑屹立不倒的“添加劑”究竟有哪些？會引起爆炸的硝酸銨究竟是天使還是魔鬼？未來可期的負熱膨脹材料將為我們的生產生活提供怎樣的便利？就讓我們跟隨化學領域的科研工作者，一起去領略化學的無限魅力吧！